内容正文:
【决胜高考·仿真10卷】备战2026年高考化学考前模拟卷
仿真模拟卷09
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 N 14 Na 23 Cu 64 I 127
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.下列说法不正确的是
A.纳米铅的熔点低于大块铅晶体,主要原因是纳米铅的表面积较大
B.向饱和食盐水中通入HCl会观察到有白色晶体析出
C.可以将辛烷()通过催化裂化为丁烷和丁烯
D.甲烷水合物的化学式可表示为,和分子间通过氢键形成水分子笼
2.下列化学用语或图示表达正确的是
A.二氧化碳分子的空间填充模型:
B.中子数为20的氯核素:37Cl
C.基态溴原子的简化电子排布式:[Ar]4s24p6
D.NH3的VSEPR模型:
3.下列描述不能正确地反映事实的是
选项
性质或应用
解释
A
乙醇的挥发性比水的强
乙醇的相对分子质量比水大
B
CH3Cl比CH4更易水解
C-Cl键极性比C-H键强,更易断裂
C
KH的还原性比NaH强
NaH中离子键更强,更难失电子
D
CF3COOH酸性大于CCl3COOH
F的电负性大于Cl的电负性
A.A B.B C.C D.D
4.下列离子方程式不正确的是
A.将少量通入溶液:
B.向溶液中滴入溶液:
C.将双氧水通入酸性溶液:
D.将AgCl溶于足量氨水:
5.关于实验突发事件应对措施,下列说法不正确的是
A.烫伤时,若有水疱,尽量不要弄破
B.未用完的强氧化剂如,等固体不能随便丢弃,应放回原试剂瓶
C.有创伤时,伤口处若有碎玻璃片,先小心除去,然后用双氧水擦洗,最后用创可贴外敷处理
D.如果有少量酸(或碱)滴到实验桌上,应该立即用湿抹布擦净,然后用水冲洗抹布
6.丁香挥发油中含丁香色原酮(K)、香草酸(M),其结构简式如图:
下列说法错误的是
A.K的分子式为 B.M的核磁共振氢谱有6组峰
C.K、M共有四种官能团 D.K、M均能与溶液反应
7.用少量与肼()的水溶液共同作用,处理核冷却系统内壁上的含铁氧化物的反应过程如图。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.的键数为
B.的孤电子对数为
C.的中心原子的未成对电子数为
D.上述含铁氧化物被完全处理时转移电子数为
8.化合物Q是一种常用的表面活性剂,具有起泡性能好、去污能力强等特点,其结构如图所示。已知X、Y、Z、W、M均为短周期主族元素,X、Y位于同一主族,X、W位于同一周期,M原子的核外电子只有一种运动状态,Z是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是
A.简单离子半径:
B.第一电离能:
C.由X、Y、Z元素组成的盐只有两种
D.M、Z均可与X形成两种化合物,且这四种化合物中的化学键种类相同
9.某同学进行如下兴趣实验:
反应原理:
①
②
③(橙红)
现象:立即产生橙红色沉淀,几秒钟后溶液颜色变为蓝色
下列说法不正确的是
A.反应①中的VSEPR构型和氨气的分子构型不相同
B.可以利用②反应的原理在厨房中实现检验食盐加碘(淀粉碘化钾试纸额外提供)
C.该实验条件下,反应速率:③>②
D.若用溶液代替溶液进行上述实验,现象相同
10.笼形包合物的四方晶胞结构如图所示(H原子未画出),每个苯环只有一半属于该晶胞,晶胞中N原子均参与形成配位键。晶胞参数(单位pm),。下列叙述错误的是
A.Zn在元素周期表中位置为第四周期第IIB族
B.与的配位数之比为1:1
C.中
D.吡啶()中含有,可替代苯形成类似的笼形包合物,则吡啶中N原子的价层孤电子对占据杂化轨道
11.烯烃催化制备醛的反应机理如下图所示,下列说法错误的是
A.是该反应的催化剂
B.反应过程中钴的配位数和化合价都发生了变化
C.上述过程中涉及极性键的断裂和形成
D.该过程总反应为
12.以镍镉矿(主要成分为NiS、CdO,含、CuO、PbO、等杂质)为原料回收部分金属单质的工艺流程如图所示:
已知:
①电极电位越高,金属阳离子氧化性越强;
②25℃,部分电对的电极电位表
电对
电极电位/V
下列说法错误的是
A.“酸浸”时,温度越高酸浸效果越好
B.“滤渣Ⅰ”的成分主要为、S和
C.可以加入或NiO调节溶液pH,“净化”时加入的Y物质最好为Ni
D.流程中的和CO等均可循环利用
13.、、为碳原子数目相等的有机物。物质广泛应用于医药、食品、化妆品等领域。在一定温度下,制备的过程及相关物质的浓度随时间变化的关系如图所示,的初始浓度为,后浓度不再变化。下列说法正确的是
反应①:
反应②:
A.该反应不存在副产物
B.该温度下的平衡常数:
C.内,
D.内,加入合适催化剂可提高的产率
14.某新型钠离子二次电池用溶解了的二甲氧基乙烷作电解质溶液,其电极材料的导电聚合物中掺杂磺酸基以增强电化学活性,电池充电时工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.放电时,电极B为负极,质量减少
B.放电时,电极A的电极反应式为
C.充电一段时间后,电解质溶液中的浓度基本保持不变
D.充电过程中,外电路通过时,理论上两电极质量变化相差46 g
15.常温下,实验室常用邻二氮菲(Phen)检测溶液中的,用HCl或NaOH调节初始浓度均为与Phen混合溶液的pH(假定溶液体积不变),溶液中含Phen的微粒有Phen、Phen、,溶液中lgX曲线随pH变化如图:(X表示或)。
已知:,、,下列说法正确的是
A.用HCl调至时,
B.Phen的电离可表示为,电离常数
C.常温下反应的平衡常数
D.若人眼能感知到的最低浓度为,检测时最低pH为2
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(14分)一种从废旧三元锂离子电池正极片中回收锂及有价金属的工艺如下。
已知:
①废旧三元锂离子电池正极片主要包含LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2、铝箔和有机黏合剂;
②25℃时,Ka1(H2C2O4)=5.6×10-2,Ka2(H2C2O4)=1.5×10-4,Ksp(CoC2O4)=6.3×10-8。
(1)“碱浸”过程可以除去废旧正极材料的铝箔,写出对应化学反应方程式:______。
(2)“高温焙烧”处理的目的是:______。
(3)“沉淀Mn2+”过程中使用(NH4)2S2O8作沉淀剂,可获得Mn2O3。该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为______。
(4)“沉淀Co2+”工序中,假设Co2+恰好完全沉淀时溶液中H2C2O4浓度为x mol·L-1,此时溶液温度为25℃,溶液的c(H+)=______mol·L-1(列出算式)。
(5)为提高工艺效益,可通过以下方式优化回收工艺:
①联合回收法:三元锂离子和磷酸铁锂两种电池的正极材料整合在同一工艺流程中回收。可用磷酸亚铁锂(LiFePO4)替换上述流程的______(填选项字母)。
A.茶多酚 B.(NH4)2S2O8 C.Na2CO3
②电氧化浸出技术:使用废旧三元锂离子电池正极片(LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2)作阳极,0.10mol/L Na2CO3溶液为电解质溶液,电解回收Li+。若电解后阳极产物为Li1-xNi0.5Co0.2Mn0.3O2,阳极的电极反应式为:______。
(6)使用Na2CO3回收锂离子后,经系列操作获得储氢材料LixNyHz,其晶胞结构可描述为:填充在立方体Ⅰ的体心,立方体Ⅰ和立方体Ⅱ无隙交替并置,结构示意图如下。请回答下列问题:
①x:y:z=______。
②该晶胞密度为______g·cm-3(列出算式,NA表示阿伏加德罗常数的值)。
17.(13分)碘化亚铜(CuI)是一种白色固体,不溶于水和乙醇,可溶于氰化钾、碘化钾溶液,潮湿环境中易被氧化,见光易分解,常用作有机反应催化剂。
I.甲化学小组以废铜(主要含铜、少量铁和油脂)为原料制备硫酸铜溶液,与碘化钾溶液反应制备无水碘化亚铜,操作步骤如下:
①由废铜经一系列过程制得硫酸铜溶液;
②将仪器中的溶液逐滴加入到仪器中,充分反应,体系呈棕褐色浑浊(装置如图);
③将溶液快速加入上述混合液中,剧烈搅拌得白色固体;
④减压过滤、水洗、醇洗、真空干燥得产品CuI.
回答下列问题:
(1)仪器X的名称___________,仪器Y中盛放的试剂为___________溶液。
(2)步骤①中一系列的过程操作顺序为:__________。
剪碎废铜→_____→_____→洗涤→向滤渣中加适量的稀硫酸→______→_____→过滤→_____→硫酸铜溶液(填字母)。
a.加过氧化氢溶液并充分搅拌 b.加入热的碳酸钠溶液
c.过滤 d.调节溶液的pH e.加热、蒸发浓缩
(3)乙化学小组提出在步骤③中的硫代硫酸钠可用二氧化硫代替,因为___________(用离子方程式表示),从实验安全角度考虑,___________(填“甲”或者“乙”)方案更好,理由是___________。
II.产品纯度的测定
称取克样品于碘量瓶中,加入适量的溶液,振荡使样品完全分解,溶液呈深棕色,加入适量的蒸馏水稀释,加的标准溶液滴定至溶液呈淡黄色,加指示剂,继续滴定至终点,消耗。(、)
(4)样品中CuI的纯度为___________%。
(5)下列说法正确的是___________(填字母)。
a.II中加水稀释是为了准确判断滴定终点
b.可用酸性高锰酸钾溶液代替硫代硫酸钠溶液
c.滴定前滴定管尖嘴无气泡,滴定后有气泡导致产品纯度偏高
d.、溶于碘化钾溶液均以碘离子为配体形成了可溶的络离子
18.(14分)碳及其化合物在生产生活中有着非常重要的作用。甲烷、一氧化碳与水蒸气反应是工业上制取氢气的重要方法,涉及的主要反应如下
反应Ⅰ.CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH=+205.9kJ·mol-1
反应Ⅱ.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2kJ·mol-1
(1)①CH4(g)与CO2(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为___________。
②一定温度下,向10L恒容密闭容器中充入1mol CH4和1mol H2O(g),发生反应Ⅰ、Ⅱ,下列说法正确的是___________(填字母)。
A.低温更适合反应Ⅰ自发进行
B.H2O(g)的分压不变时容器内反应达到平衡状态
C.升温一定有利于提高相同时间内H2产量
D.若将容器改为恒压容器,平衡时H2产量将降低
(2)100kPa下,将n(CH4):n(H2O)=1:3的混合气体投入恒压反应器中发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,平衡时,各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。
曲线a代表___________的物质的量分数与温度的变化曲线:若其他条件不变,则600℃时反应Ⅱ的平衡常数Kp=___________;a曲线变化趋势的原因是___________。
(3)我国学者结合实验与计算机模拟,研究了金催化剂表面进行反应Ⅱ的反应历程,其中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注,能量变化如图所示:
该历程中包含多个基元步骤。写出决速步骤的化学方程式:___________。反应Ⅱ的正反应活化能Ea为___________eV。
(4)工业上进行反应Ⅱ常采用多段变换工艺,首先在350℃左右用Fe3O4/Cr2O3催化进行高温反应,然后在200℃左右用Cu/ZnO/Al2O3催化进行低温反应,不考虑温度对催化剂的影响,请结合工业生产实际,试分析工程师这样设计的理由:___________。
19.(14分)化合物G是合成抗病毒药物的重要中间体,其合成路线如下。
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是___________。
(2)B中含有的官能团名称是___________。
(3)E→F的化学方程式为___________。
(4)C→D的反应类型为___________。
(5)已知C分子中含有一个甲基,G的结构简式为___________。
(6)同时满足下列特征的D的同分异构体共有___________种。
①能发生银镜反应;②含有苯环;③含有。
(7)某药物M的合成路线如下:
按照上述合成路线,H的结构简式为___________,I→J的化学方程式为___________。
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【决胜高考·仿真10卷】备战2026年高考化学考前模拟卷
仿真模拟卷09
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.D
2.B
3.A
4.B
5.B
6.C
7.C
8.B
9.D
10.B
11.B
12.A
13.D
14.B
15.A
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(14分)
(1)
(2)除去废旧三元锂离子电池正极片中的有机黏合剂
(3)1:2
(4)
(5)A LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2-xe-=Li1-xNi0.5Co0.2Mn0.3O2+xLi+
(6)2:1:1
17.(13分)
(1)三颈烧瓶(或三口烧瓶) 碘化钾或KI
(2)剪碎废铜→b→c→洗涤→向滤渣中加适量的稀硫酸→a→d→过滤→e→硫酸铜溶液
(3) 甲 更安全,无需有毒气体(合理答案即可)
(4)
(5)ad
18.(14分)
(1)CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔΗ=+247.1kJ/mol B
(2)CO2 (2.083也可) 温度较低时反应以Ⅰ为主,CO浓度较大时反应Ⅱ平衡正移,CO2的物质的量分数提高,温度较高时以反应Ⅱ为主,升温使放热反应平衡逆移,CO2的物质的量分数降低
(3)H2O*=H*+OH 2.02
(4)高温下反应速率快,可以在较短的时间内将大部分CO转化。低温下有利于平衡正向移动,将残余的CO进一步深度转化,提高原料利用率和产品纯度
19.(14分)
(1)苯甲醛
(2)羰基、羟基
(3)
(4)加成反应
(5)
(6)17
(7) 2+O22+2H2O
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仿真模拟卷09
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 N 14 Na 23 Cu 64 I 127
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.下列说法不正确的是
A.纳米铅的熔点低于大块铅晶体,主要原因是纳米铅的表面积较大
B.向饱和食盐水中通入HCl会观察到有白色晶体析出
C.可以将辛烷()通过催化裂化为丁烷和丁烯
D.甲烷水合物的化学式可表示为,和分子间通过氢键形成水分子笼
【答案】D
【详解】A.纳米铅的表面积大于铅晶体,能量高,熔化所需能量更低,因此熔点低于大块铅晶体,A正确;
B.饱和食盐水中存在NaCl的溶解平衡,通入HCl后,溶液中的增加,由于同离子效应,NaCl的溶解平衡逆向移动,溶液中析出NaCl晶体,B正确;
C.辛烷是长链烷烃,催化裂化的反应方程式为,反应生成丁烷和丁烯,C正确;
D.由于C原子的电负性较小,和分子间无法形成氢键,甲烷水合物的水分子笼是分子之间通过氢键形成,D错误;
故答案选D。
2.下列化学用语或图示表达正确的是
A.二氧化碳分子的空间填充模型:
B.中子数为20的氯核素:37Cl
C.基态溴原子的简化电子排布式:[Ar]4s24p6
D.NH3的VSEPR模型:
【答案】B
【详解】A.二氧化碳为直线形分子,A错误;
B.氯的质子数为17,中子数为20时,质量数=质子数+中子数=17+20=37,该氯的核素可表示为37Cl,B正确;
C.溴是35号元素,基态溴原子的简化电子排布式应为[Ar]3d104s24p5,C错误;
D.中心N原子的价层电子对数为,VSEPR模型为四面体形:,D错误;
故答案为B。
3.下列描述不能正确地反映事实的是
选项
性质或应用
解释
A
乙醇的挥发性比水的强
乙醇的相对分子质量比水大
B
CH3Cl比CH4更易水解
C-Cl键极性比C-H键强,更易断裂
C
KH的还原性比NaH强
NaH中离子键更强,更难失电子
D
CF3COOH酸性大于CCl3COOH
F的电负性大于Cl的电负性
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.乙醇挥发性比水强的原因是水分子间氢键数目更多,分子间作用力更强、沸点更高,挥发性更弱,与相对分子质量无关,若仅考虑相对分子质量,乙醇的沸点应更高、挥发性更弱,但这与乙醇挥发性比水强的“事实”矛盾,说明相对分子质量不是导致乙醇挥发性比水强的原因,A符合题意;
B.Cl的电负性大于H,C-Cl键极性比C-H键强,更易断裂,因此CH3Cl比CH4更易水解,解释正确,B不符合题意;
C.Na+半径小于K+,NaH中离子键键能更大,H-更难失电子,因此KH还原性比NaH强,解释正确,C不符合题意;
D.F的电负性大于Cl,吸电子能力更强,使CF3COOH中羧基的O-H键极性更强,更易电离出H+,酸性更强,解释正确,D不符合题意;
故选A。
4.下列离子方程式不正确的是
A.将少量通入溶液:
B.向溶液中滴入溶液:
C.将双氧水通入酸性溶液:
D.将AgCl溶于足量氨水:
【答案】B
【详解】A.少量Cl2与水反应生成HCl和HClO,酸性顺序为,二者均与过量反应生成,A正确;
B.反应生成的会与溶液中的结合生成沉淀,给出的离子方程式漏掉了的生成,正确的离子方程式为,B错误;
C.被还原为,被氧化为,反应满足电子守恒、电荷守恒、原子守恒,离子方程式书写正确,C正确;
D.AgCl与氨水反应生成可溶的银氨络离子,离子方程式书写正确,D正确;
故答案选B。
5.关于实验突发事件应对措施,下列说法不正确的是
A.烫伤时,若有水疱,尽量不要弄破
B.未用完的强氧化剂如,等固体不能随便丢弃,应放回原试剂瓶
C.有创伤时,伤口处若有碎玻璃片,先小心除去,然后用双氧水擦洗,最后用创可贴外敷处理
D.如果有少量酸(或碱)滴到实验桌上,应该立即用湿抹布擦净,然后用水冲洗抹布
【答案】B
【详解】A.烫伤后水疱弄破易引发感染,因此尽量不要弄破水疱,A不符合题意;
B.一般用剩的化学药品不能放回原试剂瓶,防止污染原瓶内的药品,、等未用完不能随便丢弃,但也不能放回原试剂瓶,B符合题意;
C.伤口处有碎玻璃片时,需先小心除去碎玻璃,再用双氧水擦洗消毒,最后用创可贴外敷处理,C不符合题意;
D.酸(或碱)具有腐蚀性,少量酸或碱滴到实验桌上,立即用湿抹布擦净,再用水冲洗抹布,D不符合题意;
故答案为B。
6.丁香挥发油中含丁香色原酮(K)、香草酸(M),其结构简式如图:
下列说法错误的是
A.K的分子式为 B.M的核磁共振氢谱有6组峰
C.K、M共有四种官能团 D.K、M均能与溶液反应
【答案】C
【详解】A.由K的结构简式可知,K的分子式为,A正确;
B.由图可知,M的结构不对称,不同化学环境的氢分别为:酚羟基氢、甲氧基氢、羧基氢、苯环上3种不同氢,共6种,因此核磁共振氢谱有6组峰 ,B正确;
C.K含有的官能团为酚羟基、醚键、羰基、碳碳双键;M含有的官能团为酚羟基、醚键、羧基,二者含有的官能团共5种,不是4种,C错误;
D.K含酚羟基,可与反应生成碳酸氢钠;M含酚羟基和羧基,都可以和溶液反应,D正确;
故选C。
7.用少量与肼()的水溶液共同作用,处理核冷却系统内壁上的含铁氧化物的反应过程如图。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.的键数为
B.的孤电子对数为
C.的中心原子的未成对电子数为
D.上述含铁氧化物被完全处理时转移电子数为
【答案】C
【详解】体系中的首先和肼配位,生成配合物;和生成的发生氧化还原反应:作还原剂,将配合物中+2价的Cu还原为+1价,自身被氧化为,得到还原产物;和内壁附着的难溶含铁氧化物(酸性条件)发生氧化还原反应:+1价Cu被氧化,重新生成,回到上一步循环参与反应,同时中+3价Fe被还原为可溶性的,最终将内壁附着的难溶含铁氧化物转化为可溶物除去。
A.的结构式为,1个氮氮三键中含有1个键和2个键,因此的键数为,A正确;
B.的结构为,每个原子最外层有3个电子成键,剩余1对孤电子对,1个分子共含2对孤电子对,因此的孤电子对数为,B正确;
C.配合物中,配体是中性分子,因此中心为价;的核外电子排布为,轨道全充满,所有电子均成对,未成对电子数为0,因此该配合物的中心原子未成对电子数为0,不是,C错误;
D.题图中的含铁氧化物为,可写作,反应后被还原为,中含价,全部还原为价时共得到电子,转移电子数为,D正确;
故答案选C。
8.化合物Q是一种常用的表面活性剂,具有起泡性能好、去污能力强等特点,其结构如图所示。已知X、Y、Z、W、M均为短周期主族元素,X、Y位于同一主族,X、W位于同一周期,M原子的核外电子只有一种运动状态,Z是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是
A.简单离子半径:
B.第一电离能:
C.由X、Y、Z元素组成的盐只有两种
D.M、Z均可与X形成两种化合物,且这四种化合物中的化学键种类相同
【答案】B
【详解】X、Y、Z、W、M均为短周期主族元素,X、Y位于同一主族,根据结构式,X形成2个键、Y形成6个键,则X是O元素、Y是S元素; X、W位于同一周期,W形成4个共价键,W是C元素;,M原子的核外电子只有一种运动状态,M是H元素;Z是短周期中金属性最强的元素,Z是Na元素;
A.电子层数越多,简单离子的半径越大;电子层构型相同,质子数越多,简单离子的半径越小,简单离子的半径大小关系为S2->>,故A错误;
B.H的核外电子排布为1s1,是半满稳定结构,C的核外电子排布为1s22s22p2,未达到半满或全满稳定结构,Na是活泼金属,容易失去电子,故第一电离能:H>C>Na,故B正确;
C.由O、S、Na元素组成的盐有硫酸钠、亚硫酸钠以及硫代硫酸钠等,故C错误;
D.H与O形成H2O、H2O2等共价化合物,只有共价键;Na与O形成Na2O、Na2O2等离子化合物,一定含有离子键,Na2O2还含有共价键,则四种物质的化学键种类不同,故D错误;
选B。
9.某同学进行如下兴趣实验:
反应原理:
①
②
③(橙红)
现象:立即产生橙红色沉淀,几秒钟后溶液颜色变为蓝色
下列说法不正确的是
A.反应①中的VSEPR构型和氨气的分子构型不相同
B.可以利用②反应的原理在厨房中实现检验食盐加碘(淀粉碘化钾试纸额外提供)
C.该实验条件下,反应速率:③>②
D.若用溶液代替溶液进行上述实验,现象相同
【答案】D
【详解】A.中I的价层电子对数为(含1对孤电子对),VSEPR构型为四面体形,中N的价层电子对数为(含1对孤电子对),分子构型为三角锥形,A正确;
B.厨房中可用食醋提供,淀粉碘化钾试纸提供和淀粉,加碘盐中的在酸性条件下与反应生成,淀粉遇变蓝,可检验加碘盐,B正确;
C.实验中立即产生橙红色沉淀(反应③),几秒钟后溶液变蓝(反应②生成),说明反应③速率大于②,C正确;
D.溶液呈酸性(的电离程度大于水解程度),溶液因水解呈碱性,反应①需酸性环境,碱性条件下氧化性减弱,可能无法与快速反应生成,导致反应③和②无法按原现象发生,D错误;
故答案选D。
10.笼形包合物的四方晶胞结构如图所示(H原子未画出),每个苯环只有一半属于该晶胞,晶胞中N原子均参与形成配位键。晶胞参数(单位pm),。下列叙述错误的是
A.Zn在元素周期表中位置为第四周期第IIB族
B.与的配位数之比为1:1
C.中
D.吡啶()中含有,可替代苯形成类似的笼形包合物,则吡啶中N原子的价层孤电子对占据杂化轨道
【答案】B
【详解】A.Zn的原子序数为 30,核外电子排布为 [Ar] 3d104s2,在元素周期表中位于第四周期第ⅡB 族,A正确;
B.每个 Ni2+与 4 个 CN-中的 N 原子形成配位键,配位数为 4;每个 Zn2+与 2 个 NH3中的 N 原子形成配位键,配位数为 2,因此 Ni2+与 Zn2+的配位数之比为 4:2=2:1,并非 1:1,B错误;
C.利用均摊法计算晶胞中粒子数目:Ni2+位于面心,数目为 2×=1;Zn2+位于顶点,数目为 8×=1;CN-对应的 C 原子共 4个,故 CN-数目为 4;NH3对应的 N 原子共 8×=2个,故 NH3数目为 2;苯环有 4个,每个苯环只有一半属于该晶胞,故苯环数目为 4×=2。结合化学式 Ni (CN)x・Zn (NH3)y・zC6H6,可得 x=4,y=2,z=2,即 x:y:z=4:2:2=2:1:1,C正确;
D.吡啶为平面六元环结构,其中 N 原子采取 sp2 杂化,2 个 sp2 杂化轨道与相邻 C 原子形成 σ 键,1 个 sp2 杂化轨道容纳价层孤电子对,未参与杂化的 p 轨道提供 1 个电子参与形成大 π 键,因此吡啶中 N 原子的价层孤电子对占据 sp2 杂化轨道,D正确;
故选B。
11.烯烃催化制备醛的反应机理如下图所示,下列说法错误的是
A.是该反应的催化剂
B.反应过程中钴的配位数和化合价都发生了变化
C.上述过程中涉及极性键的断裂和形成
D.该过程总反应为
【答案】B
【详解】A.催化剂在反应中先消耗,后生成,则该反应的催化剂为,A正确;
B.CO是中性配体,整个过程中,与相连的H、烷基、酰基均为价,所有中间体均为电中性,因此的化合价始终为,没有发生变化;只有配位数随反应过程在4~5之间变化,因此钴的化合价未变化,B错误;
C.反应过程中,存在极性键的断裂,也存在、等极性键的生成,因此涉及极性键的断裂和形成,C正确;
D.由图可知,反应物有丙烯、氢气和CO,生成物有,则总反应式为,D正确;
故答案选B。
12.以镍镉矿(主要成分为NiS、CdO,含、CuO、PbO、等杂质)为原料回收部分金属单质的工艺流程如图所示:
已知:
①电极电位越高,金属阳离子氧化性越强;
②25℃,部分电对的电极电位表
电对
电极电位/V
下列说法错误的是
A.“酸浸”时,温度越高酸浸效果越好
B.“滤渣Ⅰ”的成分主要为、S和
C.可以加入或NiO调节溶液pH,“净化”时加入的Y物质最好为Ni
D.流程中的和CO等均可循环利用
【答案】A
【详解】由题给流程可知,镍镉矿在空气中加入稀硫酸酸浸,硫化镍和金属氧化物溶于稀硫酸得到硫酸盐,二氧化硅不与稀硫酸反应,酸浸时空气中的会氧化中的生成单质,所以过滤得到的滤渣Ⅰ含有二氧化硅、硫单质、硫酸铅,向滤液中加入物质X调节溶液pH,将溶液中转化为氢氧化铁沉淀,X可以是碳酸镍或氧化镍等,过滤得到含有氢氧化铁的滤渣Ⅱ和滤液,向滤液中加入物质Y,将溶液中铜离子转化为铜,结合题目所给氧化性及过程中尽量不引入杂质,可知向滤液中加入的物质Y是镍,过滤得到含有铜、镍的金属和硫酸镍、硫酸镉的滤液,滤液经电解得到含有镉和镍的固体和稀硫酸溶液,向固体中通入一氧化碳气化分离得到四羰基合镍和镉,四羰基合镍受热分解生成一氧化碳和镍,则该工艺流程中可以循环利用的物质为一氧化碳和硫酸等,据此分析回答:
A.酸浸时,适当升高温度可以加快反应速率,提高浸出率,但温度过高时,空气中溶解度降低,不利于氧化,同时会增大能耗,因此不是温度越高酸浸效果越好,A错误;
B.由分析可知,滤渣Ⅰ的成分为、、,B正确;
C.调节pH是为了除去,为不引入新杂质,可选用或,它们能与反应,使水解沉淀完全,“除杂”是为了除去,根据电极电位可知,金属还原性Ni>Cu,加入Ni可以将置换出来且不引入新杂质,故Y最好为,C正确;
D.电解过程中,阳极生成,电解液中得到,可循环回酸浸步骤使用,加热分解生成和,可循环回气化步骤使用,因此和均可循环利用,D正确;
答案选A。
13.、、为碳原子数目相等的有机物。物质广泛应用于医药、食品、化妆品等领域。在一定温度下,制备的过程及相关物质的浓度随时间变化的关系如图所示,的初始浓度为,后浓度不再变化。下列说法正确的是
反应①:
反应②:
A.该反应不存在副产物
B.该温度下的平衡常数:
C.内,
D.内,加入合适催化剂可提高的产率
【答案】D
【详解】首先确定三条曲线对应的物质:Y是反应物,初始浓度为,随时间浓度降低,对应曲线a;R是中间产物,浓度先升后降,对应虚线b;X是生成物,浓度持续升高,平衡后不变,对应曲线c。
A.平衡后体系中仍存在R,R未完全转化为X,属于副产物,因此该反应存在副产物,A错误;
B.由题图可知,t h时Y浓度已为0,说明①是不可逆反应,t3 h后X的浓度不再变化,R浓度大于0,说明反应②是可逆反应,则该温度下的平衡常数,B错误;
C.t时刻X的浓度为,X初始浓度为0,因此平均速率,C错误;
D.催化剂可以加快反应速率,反应未达到平衡,加快反应速率后,相同时间内生成更多X,因此可提高X在该时间段内的产率,D正确;
故选D。
14.某新型钠离子二次电池用溶解了的二甲氧基乙烷作电解质溶液,其电极材料的导电聚合物中掺杂磺酸基以增强电化学活性,电池充电时工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.放电时,电极B为负极,质量减少
B.放电时,电极A的电极反应式为
C.充电一段时间后,电解质溶液中的浓度基本保持不变
D.充电过程中,外电路通过时,理论上两电极质量变化相差46 g
【答案】B
【详解】充电时,电极A连接电源的正极,是阳极;放电时该极被还原,作原电池正极,电极B连接电源的负极,是阴极。放电时该极被氧化,作原电池负极。电极A的导电聚合物中掺杂了磺酸基,充电时从电极A脱嵌,进入电解质;放电时嵌入电极A。电极B为,充电时嵌入电极B,放电时脱嵌。
A.放电时,电极B为负极,脱嵌,质量减少,选项正确。
B.放电时,电极A作原电池正极,电极反应为:,B错误。
C.充电一段时间后,嵌入电极B的与通过隔膜迁移的数目相同,电解质溶液中的浓度基本保持不变,C正确。
D.充电过程中,每转移1 mol ,电极A有1 mol 脱嵌移至电极B,因此电极A减重23 g,同时有1 mol 嵌入电极B使其增重23 g,则两电极质量变化相差,D项正确;
故答案选B。
15.常温下,实验室常用邻二氮菲(Phen)检测溶液中的,用HCl或NaOH调节初始浓度均为与Phen混合溶液的pH(假定溶液体积不变),溶液中含Phen的微粒有Phen、Phen、,溶液中lgX曲线随pH变化如图:(X表示或)。
已知:,、,下列说法正确的是
A.用HCl调至时,
B.Phen的电离可表示为,电离常数
C.常温下反应的平衡常数
D.若人眼能感知到的最低浓度为,检测时最低pH为2
【答案】A
【详解】存在平衡:,,则,由此可见与pH是一次函数关系,故图中一条直线代表与pH的关系,曲线代表与pH的关系,据此解答。
A.根据电荷守恒:,当pH=2时,,,无沉淀,根据物料守恒:,代入电荷守恒,选项中等式成立,A正确;
B.的,当pH=4.7时,,此时,则,B错误;
C.由图可知的极限值是15.3,那么,此时远大于,则,常温下反应的平衡常数,C错误;
D.开始沉淀时,,计算得出开始沉淀最小pH是6.85,pH在2附近时,还没沉淀,根据元素守恒:,当的最低浓度为,则,即,根据图像的点可知,此时pH>2,D错误;
故选A。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(14分)一种从废旧三元锂离子电池正极片中回收锂及有价金属的工艺如下。
已知:
①废旧三元锂离子电池正极片主要包含LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2、铝箔和有机黏合剂;
②25℃时,Ka1(H2C2O4)=5.6×10-2,Ka2(H2C2O4)=1.5×10-4,Ksp(CoC2O4)=6.3×10-8。
(1)“碱浸”过程可以除去废旧正极材料的铝箔,写出对应化学反应方程式:______。
(2)“高温焙烧”处理的目的是:______。
(3)“沉淀Mn2+”过程中使用(NH4)2S2O8作沉淀剂,可获得Mn2O3。该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为______。
(4)“沉淀Co2+”工序中,假设Co2+恰好完全沉淀时溶液中H2C2O4浓度为x mol·L-1,此时溶液温度为25℃,溶液的c(H+)=______mol·L-1(列出算式)。
(5)为提高工艺效益,可通过以下方式优化回收工艺:
①联合回收法:三元锂离子和磷酸铁锂两种电池的正极材料整合在同一工艺流程中回收。可用磷酸亚铁锂(LiFePO4)替换上述流程的______(填选项字母)。
A.茶多酚 B.(NH4)2S2O8 C.Na2CO3
②电氧化浸出技术:使用废旧三元锂离子电池正极片(LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2)作阳极,0.10mol/L Na2CO3溶液为电解质溶液,电解回收Li+。若电解后阳极产物为Li1-xNi0.5Co0.2Mn0.3O2,阳极的电极反应式为:______。
(6)使用Na2CO3回收锂离子后,经系列操作获得储氢材料LixNyHz,其晶胞结构可描述为:填充在立方体Ⅰ的体心,立方体Ⅰ和立方体Ⅱ无隙交替并置,结构示意图如下。请回答下列问题:
①x:y:z=______。
②该晶胞密度为______g·cm-3(列出算式,NA表示阿伏加德罗常数的值)。
【答案】
(1)
(2)除去废旧三元锂离子电池正极片中的有机黏合剂
(3)1:2
(4)
(5)A LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2-xe-=Li1-xNi0.5Co0.2Mn0.3O2+xLi+
(6)2:1:1
【详解】废旧三元锂离子电池正极片主要包含LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2、铝箔和有机黏合剂;废旧三元锂离子电池正极片加氢氧化钠溶液“碱浸过滤”,铝箔溶于氢氧化钠生成四羟基合铝酸钠和氢气,滤液中含有四羟基合铝酸钠,滤渣高温焙烧除去有机黏合剂,加硫酸和茶多酚“还原浸出”,得到含有Ni2+、Mn2+、Co2+、Li+的溶液,依次加(NH4)2S2O8、DMG、H2C2O4分别沉淀Mn2+、Ni2+、Co2+,最后加碳酸钠得到碳酸锂沉淀。
(1)“碱浸”过程可以除去废旧正极材料的铝箔生成四羟基合铝酸钠和氢气,化学反应方程式为 。
(2)有机物易燃烧“高温焙烧”处理的目的是:除去废旧三元锂离子电池正极片中的有机黏合剂;
(3)“沉淀Mn2+”过程中使用(NH4)2S2O8作沉淀剂,可获得Mn2O3,Mn元素化合价由+2升高为+3,Mn2+是还原剂,(NH4)2S2O8中有2个-1价O化合价降低为-2,(NH4)2S2O8是氧化剂,根据得失电子守恒,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2。
(4)25℃时,Ka1(H2C2O4)=5.6×10-2,Ka2(H2C2O4)=1.5×10-4,Ksp(CoC2O4)=6.3×10-8。Co2+恰好完全沉淀时溶液中c()=mol·L-1,Ka1(H2C2O4)×Ka2(H2C2O4)=;假设Co2+恰好完全沉淀时溶液中H2C2O4浓度为x mol·L-1,此时溶液温度为25℃,mol·L-1。
(5)①磷酸亚铁锂中Fe2+具有还原性,可用磷酸亚铁锂(LiFePO4)替换上述流程的茶多酚,选A。
②废旧三元锂离子电池正极片(LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2)作阳极,0.10mol/L Na2CO3溶液为电解质溶液,电解回收Li+。若电解后阳极产物为Li1-xNi0.5Co0.2Mn0.3O2,据电荷守恒,阳极的电极反应式为LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2-xe-→Li1-xNi0.5Co0.2Mn0.3O2+xLi+。
(6)①立方体Ⅰ和立方体Ⅱ无隙交替并置构成LixNyHz得晶胞,每个晶胞中含有4个Ⅰ、4个Ⅱ,则每个晶胞中Li原子数、N原子数为4、H原子数为4, x:y:z=2:1:1。
②晶胞边长为2anm,该晶胞密度为 g·cm-3。
17.(13分)碘化亚铜(CuI)是一种白色固体,不溶于水和乙醇,可溶于氰化钾、碘化钾溶液,潮湿环境中易被氧化,见光易分解,常用作有机反应催化剂。
I.甲化学小组以废铜(主要含铜、少量铁和油脂)为原料制备硫酸铜溶液,与碘化钾溶液反应制备无水碘化亚铜,操作步骤如下:
①由废铜经一系列过程制得硫酸铜溶液;
②将仪器中的溶液逐滴加入到仪器中,充分反应,体系呈棕褐色浑浊(装置如图);
③将溶液快速加入上述混合液中,剧烈搅拌得白色固体;
④减压过滤、水洗、醇洗、真空干燥得产品CuI.
回答下列问题:
(1)仪器X的名称___________,仪器Y中盛放的试剂为___________溶液。
(2)步骤①中一系列的过程操作顺序为:__________。
剪碎废铜→_____→_____→洗涤→向滤渣中加适量的稀硫酸→______→_____→过滤→_____→硫酸铜溶液(填字母)。
a.加过氧化氢溶液并充分搅拌 b.加入热的碳酸钠溶液
c.过滤 d.调节溶液的pH e.加热、蒸发浓缩
(3)乙化学小组提出在步骤③中的硫代硫酸钠可用二氧化硫代替,因为___________(用离子方程式表示),从实验安全角度考虑,___________(填“甲”或者“乙”)方案更好,理由是___________。
II.产品纯度的测定
称取克样品于碘量瓶中,加入适量的溶液,振荡使样品完全分解,溶液呈深棕色,加入适量的蒸馏水稀释,加的标准溶液滴定至溶液呈淡黄色,加指示剂,继续滴定至终点,消耗。(、)
(4)样品中CuI的纯度为___________%。
(5)下列说法正确的是___________(填字母)。
a.II中加水稀释是为了准确判断滴定终点
b.可用酸性高锰酸钾溶液代替硫代硫酸钠溶液
c.滴定前滴定管尖嘴无气泡,滴定后有气泡导致产品纯度偏高
d.、溶于碘化钾溶液均以碘离子为配体形成了可溶的络离子
【答案】
(1)三颈烧瓶(或三口烧瓶) 碘化钾或KI
(2)剪碎废铜→b→c→洗涤→向滤渣中加适量的稀硫酸→a→d→过滤→e→硫酸铜溶液
(3) 甲 更安全,无需有毒气体(合理答案即可)
(4)
(5)ad
【详解】本题围绕碘化亚铜的制备及纯度测定展开,以废铜(主要含铜、少量铁和油脂)为原料制备硫酸铜溶液,与碘化钾溶液反应制备无水碘化亚铜,所以X中盛放的是由废铜处理得到硫酸铜溶液,将装在恒压滴液漏斗Y中的碘化钾溶液逐滴加入到三颈烧瓶中,充分反应,体系呈棕褐色浑浊,再将溶液快速加入上述混合液中,剧烈搅拌得白色固体,减压过滤、水洗、醇洗、真空干燥得产品CuI,据此回答问题。
(1)图中仪器X的名称为三颈烧瓶(或三口烧瓶),题干可得实验是用硫酸铜和碘化钾反应制备CuI,且Y是逐滴加液的仪器,所以Y中盛放的是碘化钾溶液。
(2)因为废铜含油脂,所以剪碎废铜后先加入热的碳酸钠溶液除油脂,然后过滤;因为要除去铁杂质,所以向滤渣中加稀硫酸后加过氧化氢氧化亚铁离子,再调节pH除铁离子,过滤后加热蒸发浓缩得到硫酸铜溶液,按此逻辑确定操作顺序为剪碎废铜→b→c→洗涤→向滤渣中加适量的稀硫酸→a→d→过滤→e→硫酸铜溶液。
(3)因为SO2具有还原性,能将反应中生成的I2转化为CuI,所以对应的离子方程式为;因为SO2有毒,易造成污染,所以,从实验安全角度考虑甲方案更好,更安全,无需使用有毒气体。
(4)根据反应、,可得关系式,,则,,样品中的纯度为。
(5)a. Ⅱ中加水稀释,溶液颜色变浅,便于准确判断滴定终点,a正确;
b.酸性高锰酸钾溶液能氧化、等,不能替代硫代硫酸钠溶液,b错误;
c.滴定前滴定管尖嘴无气泡,滴定后有气泡,导致读取的标准液体积偏小,产品纯度偏低,c错误;
d.、溶于碘化钾溶液均以碘离子为配体形成了可溶的络离子,d正确。
故选ad。
18.(14分)碳及其化合物在生产生活中有着非常重要的作用。甲烷、一氧化碳与水蒸气反应是工业上制取氢气的重要方法,涉及的主要反应如下
反应Ⅰ.CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH=+205.9kJ·mol-1
反应Ⅱ.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2kJ·mol-1
(1)①CH4(g)与CO2(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为___________。
②一定温度下,向10L恒容密闭容器中充入1mol CH4和1mol H2O(g),发生反应Ⅰ、Ⅱ,下列说法正确的是___________(填字母)。
A.低温更适合反应Ⅰ自发进行
B.H2O(g)的分压不变时容器内反应达到平衡状态
C.升温一定有利于提高相同时间内H2产量
D.若将容器改为恒压容器,平衡时H2产量将降低
(2)100kPa下,将n(CH4):n(H2O)=1:3的混合气体投入恒压反应器中发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,平衡时,各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。
曲线a代表___________的物质的量分数与温度的变化曲线:若其他条件不变,则600℃时反应Ⅱ的平衡常数Kp=___________;a曲线变化趋势的原因是___________。
(3)我国学者结合实验与计算机模拟,研究了金催化剂表面进行反应Ⅱ的反应历程,其中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注,能量变化如图所示:
该历程中包含多个基元步骤。写出决速步骤的化学方程式:___________。反应Ⅱ的正反应活化能Ea为___________eV。
(4)工业上进行反应Ⅱ常采用多段变换工艺,首先在350℃左右用Fe3O4/Cr2O3催化进行高温反应,然后在200℃左右用Cu/ZnO/Al2O3催化进行低温反应,不考虑温度对催化剂的影响,请结合工业生产实际,试分析工程师这样设计的理由:___________。
【答案】
(1)CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔΗ=+247.1kJ/mol B
(2)CO2 (2.083也可) 温度较低时反应以Ⅰ为主,CO浓度较大时反应Ⅱ平衡正移,CO2的物质的量分数提高,温度较高时以反应Ⅱ为主,升温使放热反应平衡逆移,CO2的物质的量分数降低
(3)H2O*=H*+OH 2.02
(4)高温下反应速率快,可以在较短的时间内将大部分CO转化。低温下有利于平衡正向移动,将残余的CO进一步深度转化,提高原料利用率和产品纯度
【详解】(1)①根据盖斯定律,(反应I)-(反应Ⅱ)得:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔΗ=(+205.9)-(-41.2)=+247.1 ;
②A.反应Ⅰ为吸热反应由ΔG=(ΔH-TΔS)<0,可知反应I应在高温下自发进行,A错误;
B.气体的物质的量、H2O(g)的分压会随着反应而变,H2O(g)的分压不变说明反应已达平衡,B正确;
C.升高温度速率加快能提高单位时间内H2产量,但是当时间较长反应有可能达到平衡状态,继续升高温度反应Ⅱ有可能占主导使H2产量降低;所以C错误;
D.改为恒压容器对应反应Ⅱ无影响,反应Ⅰ可以等价于先到达平衡再减压,再次平衡时H2产量将增大,所以D错误;
选B;
(2)反应Ⅰ的正反应为吸热反应,反应Ⅱ的正反应为放热反应,升高温度,反应Ⅰ平衡正向移动,CO物质的量增大,反应Ⅱ平衡逆向移动,CO物质的量增大,故CO的平衡物质的量分数随温度升高始终增大,为曲线b,则曲线a代表平衡时CO2的物质的量分数与温度的关系;恒压100kPa,起始按n(CH4):n(H2O)=1:3投料,起始CH4的分压为25kPa;设起始CH4的物质的量为a mol,H2O物质的量为3a mol,反应Ⅰ从起始到平衡消耗CH4的物质的量为x mol,反应Ⅱ从起始到平衡消耗H2O的物质的量为y mol,列三段式:,,平衡时气体总物质的量为(a-x+3a-x-y+x-y+3x+y+y)mol=(4a+2x)mol,600℃平衡时CH4物质的量分数为0.04,则,解得,则总物质的量为。其他条件不变,600℃时,H2O的物质的量,H2的物质的量,则,CO的物质的量分数为,p(CO)=6kPa,同理p(CO2)=8kPa,p(H2)=50kPa,p(H2O)=32kPa,反应Ⅱ的平衡常数,故答案为CO2,;a曲线变化的原因是温度较低时反应以Ⅰ为主,CO浓度较大时反应Ⅱ平衡正移,CO2的物质的量分数提高,温度较高时以反应Ⅱ为主,升温使放热反应平衡逆移,CO2的物质的量分数降低;
(3)由图可知生成过渡态2的基元反应的活化能最大为决速步骤,所以对应的方程式为:H2O=H+OH,决速步骤的活化能为2.02eV;
(4)高温下反应速率快,可以在较短的时间内将大部分CO转化,低温下有利于平衡正向移动,将残余的CO进一步深度转化,提高原料利用率和产品纯度。
19.(14分)化合物G是合成抗病毒药物的重要中间体,其合成路线如下。
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是___________。
(2)B中含有的官能团名称是___________。
(3)E→F的化学方程式为___________。
(4)C→D的反应类型为___________。
(5)已知C分子中含有一个甲基,G的结构简式为___________。
(6)同时满足下列特征的D的同分异构体共有___________种。
①能发生银镜反应;②含有苯环;③含有。
(7)某药物M的合成路线如下:
按照上述合成路线,H的结构简式为___________,I→J的化学方程式为___________。
【答案】
(1)苯甲醛
(2)羰基、羟基
(3)
(4)加成反应
(5)
(6)17
(7) 2+O22+2H2O
【详解】苯甲醛与发生反应,醛基中碳氧键断开,中末端甲基中一个碳氢键断开,碳原子互相连接,氢原子与氧原子连接,生成具有羟基与羰基的中间体B,键线式为;后续羟基消去,生成C,最后C中双键与氢气加成,生成物质D;根据E至F的反应条件,可知物质E先与乙醇发生酯化反应,生成的F为,则E为;后F与D发生已知反应,得到物质G为;
(1)A的化学名称为苯甲醛;
(2)醛基中碳氧键断开,中末端甲基中一个碳氢键断开,碳原子互相连接,氢原子与氧原子连接,生成具有羟基与羰基的中间体B;故B的官能团为羟基、羰基;
(3)由分析,E与乙醇发生酯化反应,生成图示有机物F,反应条件为浓硫酸、加热,反应为;
(4)C到D的反应为氢气与C中的碳碳双键加成,反应类型为加成反应;
(5)C的键线式为,双键与氢气加成后生成D,与F发生已知反应,碳卤键断开,碳氧双键断裂,氧原子连接氢原子变为羟基,生成有机物G,结构简式为;
(6)D的键线式为,除苯环外具有6个碳原子,其同分异构体要发生银镜反应,必须具有醛基,且结构中具有苯环和,可以分为苯环上有1、2、3个取代基三类判断;当苯环上具有3个取代基时,即甲基、醛基和,有10种;当苯环上有2个取代基时,即醛基和或和,各有3种;当苯环上仅有1个取代基时,即;故共有10+3+3+1=17种;
(7)由已知反应特点,最后生成的I具有羟基,要得到J中的羰基,发生了醇的催化氧化,可将羟基还原回去,得到I为,H应具有溴原子,H发生已知信息的反应,可知H的结构为;;
由已知反应可推得I具有一个羟基,经过一步反应得到羰基,可知反应类型为醇的催化氧化反应,可写为2+O22+2H2O。
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