内容正文:
高二化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,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。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修第一册、必修第二册、选择性必修1、选择性必修2、选择性必修3第一章至第三章第二节。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Ca 40
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生产、生活密切相关。下列物品的主要成分属于硅酸盐的是
A.西周燕都铜爵
B.青花瓷
C.纸箱
D.铁扳指
A. A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语使用正确的是
A. 次氯酸的结构式:
B. 的分子结构模型:
C. 乙烯的结构简式:
D. 氯仿的分子式:
3. 下列离子能在稀硫酸中大量共存的是
A. B. C. D.
4. 下列说法错误的是
A. 属于离子化合物,则也属于离子化合物
B. 不能与酸反应的氧化物,一定可以与碱反应
C. 能与溶液反应,则也能与溶液反应
D. 非金属氧化物不一定是酸性氧化物,但碱性氧化物一定是金属氧化物
5. 劳动实践与化学知识密切相关。下列劳动项目与对应化学知识均正确且有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用苯酚溶液杀菌消毒
苯酚是一种弱酸
B
向工业废水中加入FeS除去废水中的Cu2+
FeS水解使溶液显碱性
C
面点师傅用小苏打作膨松剂
NaHCO3固体溶于水吸热
D
清洁工人用管道疏通剂(含烧碱和铝粒)疏通管道
铝和NaOH溶液反应生成大量H2
A. A B. B C. C D. D
6. 醌类化合物广泛存在于植物中,有抑菌、杀菌作用,由α-萘酚制备α-萘醌的流程如图所示。下列说法错误的是
A. α-萘酚与不互为同系物
B. 该反应中Na2Cr2O7体现了氧化性
C. α-萘醌中,1号碳原子和2号碳原子的杂化方式不同
D. 该反应中,既断裂了极性键又断裂了非极性键
7. 下列离子方程式书写错误的是
A. 往NaOH溶液中滴入MgCl2溶液:
B. 往CaCl2溶液中通入少量CO2:
C. 往CuCl2溶液中通入少量H2S:
D. 往CuSO4溶液中加入过量氨水:
8. 中医药是中国传统文化的瑰宝。α-山道年是一种蒿类植物提取物,有驱虫功能,其结构如图所示。下列关于该分子的说法错误的是
已知:
A. 可通过X射线衍射实验获得其键长
B. 一定不存在芳香族的同分异构体
C. 含氧官能团名称为酮羰基、酯基
D. 0.1 mol该分子最多可消耗0.3 mol H2(不考虑开环反应)
9. 下列操作或装置能达到相应实验目的的是(夹持装置已略去)
A.分离乙酸乙酯和饱和食盐水
B.稀释浓硫酸
C.制作简易燃料电池
D.探究浓度对化学平衡的影响
A. A B. B C. C D. D
10. 化合物W是一种抗骨质疏松药的重要中间体,制备流程如图所示。下列说法错误的
A. 核磁共振氢谱显示X有4种处于不同化学环境的氢原子
B. 在中燃烧时, 最多能消耗
C. Z的化学名称为对二苯酚
D. 不能用溶液来鉴别W和Z
11. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 的醋酸溶液中,所含的数目为
B. 2.8 g由和组成的混合气体中,所含的电子总数为
C. 标准状况下,中,所含的原子总数为
D. 某密闭容器中,与足量的反应,生成的分子数为
12. 利用CO2与CH4制备合成气(CO、H2),反应历程如图所示。下列说法错误的是
A. 利用CO2与CH4制备合成气的反应方程式为
B. 属于吸热反应
C. 由反应的能量变化可知,该反应的反应物的键能总和大于生成物的键能总和
D. 该反应历程中,既存在非极性共价键的断裂又存在非极性共价键的形成
13. 的立方晶胞如图所示,晶胞的边长为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 熔点:
B. 与距离最近且相等的的个数为12
C. 该晶体的密度为
D. 1号原子与2号原子之间的距离是3号原子与4号原子之间距离的倍
14. 25℃时,将的稀溶液与的稀硫酸充分反应。已知,且。下列说法错误的是(忽略混合溶液体积和温度的变化)
A. 理论上,该反应不能设计成原电池
B. 充分反应后所得混合溶液中:
C. 该反应的离子方程式为
D. 往充分反应后所得溶液中滴入适量的溶液,并微热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 4,6-二甲氧基-2-甲磺酰嘧啶是合成内皮素受体拮抗剂的重要中间体。实验室利用如图所示装置进行4,6-二甲氧基-2-甲磺酰嘧啶(相对分子质量为218)的制备(磁力搅拌、加热及夹持装置已略去)。其反应原理如下:
实验步骤:
ⅰ.往三口烧瓶内加入4,6-二甲氧基-2-甲硫基嘧啶(0.02 mol)、、乙酸乙酯(10 mL),搅拌使固体溶解并升温至60℃,滴入过量溶液,1 h滴加完毕至反应结束。
ⅱ.用溶液除去未反应完的,分液,水层用萃取3次,合并有机相,用饱和食盐水洗涤2次,往有机相中加入无水,过滤,旋转蒸发除去溶剂,析出的晶体经乙醇处理后得白色结晶状固体,干燥,称重得到4,6-二甲氧基-2-甲磺酰嘧啶的质量为3.706 g。
回答下列问题:
(1)中W元素的化合价为___________价。
(2)实验开始时,仪器c中冷却水应___________(填“a进b出”或“b进a出”)。
(3)仪器d的名称为___________。
(4)实验步骤ⅰ进行的过程中,溶液的实际用量较理论用量多的原因可能为___________。
(5)实验步骤ⅱ进行时:
①与反应的离子方程式为___________。
②加入无水的作用为___________。
(6)该实验所得4,6-二甲氧基-2-甲磺酰嘧啶产品的产率为___________%。
16. 某工厂以含少量、的黄铜矿(主要成分为)为原料制备胆矾,工艺流程如下:
已知:①25℃时,,;、。
②25℃时,相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如表所示。
金属离子
Fe3+
Fe2+
Cu2+
开始沉淀的pH
1.5
6.3
4.7
沉淀完全的pH
2.8
8.3
6.7
请回答下列问题:
(1)“焙烧”时,常将黄铜矿粉碎,其原因为___________。
(2)“焙烧”时,通入的气体X为___________。
(3)“酸浸”时,试剂Y不能选用稀硝酸,原因为___________。
(4)“过滤”所得滤渣的用途有___________(填1种即可)。
(5)“除铁”时,发生反应的离子方程式为___________。
(6)由已知信息②可知 ___________。
(7)“一系列操作”指的是___________。
(8)若SO2与NaOH完全反应后,测得溶液a的pH为6.2,则SO2与NaOH溶液发生反应的化学方程式为___________。
17. 煤化工路线中,利用合成气直接合成乙二醇,原子利用率可达100%,具有广阔的发展前景,反应原理为。按化学计量数之比进料,固定平衡转化率,探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时,温度与压强的关系如图所示,回答下列问题:
(1)下列反应原子利用率可达100%的是______(填标号)。
A.和反应生成
B.和反应生成HCl和HClO
C.加热条件下,浓硫酸与C反应生成、和
(2)由反应结合图像可知:
①代表的曲线为______(填“”“”或“”)。
②在某密闭容器中发生该反应,下列措施(每次仅改变一个条件)有利于提高该反应的平衡转化率的为______(填标号)。
A.加入适宜催化剂 B.适当升高温度
C.压缩容器体积 D.及时移除部分
③反应达到平衡时,该反应平衡常数最大的是______(填“M”“R”或“Q”)点,原因为______。
(3)某温度下,在VL的某恒容密闭容器中,充入和,仅发生反应,5min时,该反应达到平衡,此时测得的物质的量为。
①反应前后混合气体的总压强之比为______(用含a、b、c的代数式表示)。
②0~5min内,______(用含c、V的代数式表示)。
③该反应的平衡常数______(用含a、b、c、V的代数式表示)。
18. 盐酸氟西汀(H)可用于治疗各类抑郁症和焦虑症,与传统三环类、杂环类和单胺氧化酶抑制剂类抗抑郁药相比,具有疗效好、不良反应轻且少、安全性高、耐受性好的特点。其合成路线如图所示。
回答下列问题:
(1)A的分子式为___________。
(2)B→C的反应类型为___________。
(3)C→E的过程中,DMSO的作用为___________,KOH的作用为___________。
(4)E→G的化学方程式为___________。
(5)H中含氧官能团的名称为___________。
(6)一定条件下,0.1 mol D最多可消耗___________mol H2。
(7)F的同分异构体中,能与溶液反应的结构有___________种(不考虑立体异构);其中核磁共振氢谱显示有3组峰,且峰面积之比为1:1:3的结构简式为___________。
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高二化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,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。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修第一册、必修第二册、选择性必修1、选择性必修2、选择性必修3第一章至第三章第二节。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Ca 40
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生产、生活密切相关。下列物品的主要成分属于硅酸盐的是
A.西周燕都铜爵
B.青花瓷
C.纸箱
D.铁扳指
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.西周燕都铜爵属于青铜器,主要成分是铜锡合金,不属于硅酸盐,A错误;
B.青花瓷属于陶瓷,主要成分是硅酸盐,B正确;
C.纸箱主要成分是纤维素,属于糖类,不属于硅酸盐,C错误;
D.铁扳指,主要成分是铁或铁合金,不属于硅酸盐,D错误;
故选B。
2. 下列化学用语使用正确的是
A. 次氯酸的结构式:
B. 的分子结构模型:
C. 乙烯的结构简式:
D. 氯仿的分子式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.次氯酸是共价化合物,氧原子与氢原子、氯原子分别通过1对共用电子对结合,结构式为H−O−Cl,A正确;
B.氯原子半径大于碳原子,的分子结构模型:,B错误;
C.乙烯的结构简式:,C错误;
D.氯仿为三氯甲烷,分子式:,D错误;
故选A。
3. 下列离子能在稀硫酸中大量共存的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.会与稀硫酸电离出的H+发生反应H+ + = CO2↑ + H2O,不能大量共存,A错误;
B.Ag+会与稀硫酸电离出的反应生成微溶的Ag2SO4,不能大量共存,B错误;
C.Ba2+会与稀硫酸电离出的反应生成难溶的BaSO4沉淀,不能大量共存,C错误;
D.与稀硫酸中的H+、均不发生反应,可以大量共存,D正确;
故答案选D。
4. 下列说法错误的是
A. 属于离子化合物,则也属于离子化合物
B. 不能与酸反应的氧化物,一定可以与碱反应
C. 能与溶液反应,则也能与溶液反应
D. 非金属氧化物不一定是酸性氧化物,但碱性氧化物一定是金属氧化物
【答案】B
【解析】
【详解】A.Na与K同主族,化学性质相似,、均由金属阳离子和过氧根离子构成,都属于离子化合物,A正确;
B.不成盐氧化物如CO、NO等,既不能与酸反应,也不能与碱反应,因此不能与酸反应的氧化物不一定可以与碱反应,B错误;
C.Be与Al符合对角线规则,性质相似,、均为两性氧化物,都能与溶液反应,C正确;
D.非金属氧化物如CO、NO属于不成盐氧化物,不是酸性氧化物,因此非金属氧化物不一定是酸性氧化物;碱性氧化物是能与酸反应只生成盐和水的氧化物,全部是金属氧化物,D正确;
故选B。
5. 劳动实践与化学知识密切相关。下列劳动项目与对应化学知识均正确且有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用苯酚溶液杀菌消毒
苯酚是一种弱酸
B
向工业废水中加入FeS除去废水中的Cu2+
FeS水解使溶液显碱性
C
面点师傅用小苏打作膨松剂
NaHCO3固体溶于水吸热
D
清洁工人用管道疏通剂(含烧碱和铝粒)疏通管道
铝和NaOH溶液反应生成大量H2
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯酚杀菌消毒的原理是苯酚可使蛋白质变性,与苯酚是弱酸的性质无关联,A错误;
B.加入FeS除去废水中的Cu2+是因为Ksp(CuS)<Ksp(FeS),可发生沉淀转化生成更难溶的CuS,与FeS水解显碱性无关,B错误;
C.小苏打作膨松剂是因为NaHCO3受热易分解生成CO2,与NaHCO3溶于水吸热的性质无关联,C错误;
D.铝和NaOH溶液发生反应2Al+2NaOH+6H2O=2NaAl(OH)4+3H2↑,生成大量H2可增大管道内压强、产生的气泡对堵塞物起到搅拌和冲刷作用,二者关联正确且化学知识表述正确,D正确;
故答案选D。
6. 醌类化合物广泛存在于植物中,有抑菌、杀菌作用,由α-萘酚制备α-萘醌的流程如图所示。下列说法错误的是
A. α-萘酚与不互为同系物
B. 该反应中Na2Cr2O7体现了氧化性
C. α-萘醌中,1号碳原子和2号碳原子的杂化方式不同
D. 该反应中,既断裂了极性键又断裂了非极性键
【答案】C
【解析】
【详解】A.α-萘酚为酚类、为醇类,不互为同系物,A正确;
B.该反应中Na2Cr2O7氧化α-萘酚生成α-萘醌,体现了氧化性,B正确;
C.α-萘醌中1号碳原子和2号碳原子均为sp2杂化方式,C错误;
D.该反应中,断裂了酚羟基的O-H键和对位碳上的C-H键,均为极性键;同时,苯环的芳香体系被破坏,涉及到碳碳π键的断裂,碳碳键为非极性键,D正确;
故选C。
7. 下列离子方程式书写错误的是
A. 往NaOH溶液中滴入MgCl2溶液:
B. 往CaCl2溶液中通入少量CO2:
C. 往CuCl2溶液中通入少量H2S:
D. 往CuSO4溶液中加入过量氨水:
【答案】B
【解析】
【详解】A.往NaOH溶液中滴入MgCl₂溶液,反应生成氢氧化镁沉淀,离子方程式书写正确,A正确/不符合题意;
B.碳酸酸性弱于盐酸,根据强酸制弱酸原理,CaCl₂溶液中通入CO₂不能发生反应,无法生成CaCO₃沉淀和H⁺,该离子方程式错误,B错误/符合题意;
C.CuS难溶于酸,H₂S为弱酸不能拆写为离子形式,离子方程式书写正确,C正确/不符合题意;
D.Cu2+与过量氨水反应生成稳定的铜氨络离子,离子方程式 书写正确,D正确/不符合题意;
故选B。
8. 中医药是中国传统文化的瑰宝。α-山道年是一种蒿类植物提取物,有驱虫功能,其结构如图所示。下列关于该分子的说法错误的是
已知:
A. 可通过X射线衍射实验获得其键长
B. 一定不存在芳香族的同分异构体
C. 含氧官能团名称为酮羰基、酯基
D. 0.1 mol该分子最多可消耗0.3 mol H2(不考虑开环反应)
【答案】B
【解析】
【详解】A.X射线衍射法是研究晶体结构、形貌和各种缺陷的重要手段,可对微观晶体结构进行分析,通过X射线衍射实验获得其键长,A正确;
B.该分子的不饱和度为7,可以形成芳香族的同分异构体,B错误;
C.由结构,含氧官能团名称为酮羰基、酯基,C正确;
D.碳碳双键、酮羰基可以和氢气加成,则0.1 mol该分子最多可消耗0.3 mol H2(不考虑开环反应),D正确;
故选B。
9. 下列操作或装置能达到相应实验目的的是(夹持装置已略去)
A.分离乙酸乙酯和饱和食盐水
B.稀释浓硫酸
C.制作简易燃料电池
D.探究浓度对化学平衡的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙酸乙酯不溶于饱和食盐水且密度小于水,液体分层后可用分液漏斗分离,上层为乙酸乙酯、下层为饱和食盐水,操作正确,能达到实验目的,A正确;
B.稀释浓硫酸应该把浓硫酸沿器壁慢慢注入水中并不断搅拌,B错误;
C.关闭K1,打开K2,左侧Zn为阳极,右侧Zn为阴极,阳极Zn失去电子生成Zn2+,不能生成O2,关闭K2,打开K1时不能构成氢氧燃料电池,C错误;
D.反应为: ,将装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶分别置于热水和冷水中,热水中温度升高,平衡左移,NO2浓度增加,气体颜色加深。冷水中温度降低,平衡右移,N2O4浓度增加,气体颜色变浅,通过观察两烧瓶中气体颜色的变化,可以直观地探究温度对化学平衡的影响,而不是探究浓度对化学平衡的影响,D错误;
故选A。
10. 化合物W是一种抗骨质疏松药的重要中间体,制备流程如图所示。下列说法错误的
A. 核磁共振氢谱显示X有4种处于不同化学环境的氢原子
B. 在中燃烧时,最多能消耗
C. Z的化学名称为对二苯酚
D. 不能用溶液来鉴别W和Z
【答案】C
【解析】
【分析】X中-CN水解生成羧基得到Y,Y和Z发生取代反应生成W;
【详解】A.由结构,X有4种处于不同化学环境的氢原子,A正确;
B.有机物燃烧通式为CxHyOz+(x+y-z)O2xCO2+y H2O;Y化学式为C8H8O2,则在中燃烧时,最多能消耗,B正确;
C.Z的化学名称为间苯二酚,C错误;
D.W、Z均含酚羟基,都能和氯化铁发生显色反应,则不能用溶液来鉴别W和Z,D正确;
故选C。
11. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 的醋酸溶液中,所含的数目为
B. 2.8 g由和组成的混合气体中,所含的电子总数为
C. 标准状况下,中,所含的原子总数为
D. 某密闭容器中,与足量的反应,生成的分子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.pH=3的醋酸溶液中c(H+)=10-3 mol/L,1 L溶液中H+物质的量为1 L×10-3 mol/L=0.001 mol,数目为0.001NA,A错误;
B.N2和CO的摩尔质量均为28 g/mol,且每个分子均含14个电子,2.8 g混合气体总物质的量为=0.1 mol,电子总数为0.1 mol×14×NA mol-1=1.4NA,B正确;
C.标准状况下HF为液态,不能用标准状况下气体摩尔体积计算其物质的量,故所含原子总数不是0.2NA,C错误;
D.SO2与O2生成SO3的反应为可逆反应,0.1 mol SO2不能完全反应,生成SO3的分子数小于0.1NA,D错误。
12. 利用CO2与CH4制备合成气(CO、H2),反应历程如图所示。下列说法错误的是
A. 利用CO2与CH4制备合成气的反应方程式为
B. 属于吸热反应
C. 由反应的能量变化可知,该反应的反应物的键能总和大于生成物的键能总和
D. 该反应历程中,既存在非极性共价键的断裂又存在非极性共价键的形成
【答案】D
【解析】
【详解】A.由反应历程的反应物(CO2和CH4)和生成物(H2和CO)可知,反应方程式为,A正确;
B.根据反应,由图中对应的能量变化可知,反应物总能量低于生成物总能量,因此该反应是吸热反应,B正确;
C.由图像可知,,反应物总能量低于生成物总能量,为吸热反应,=反应物键能总和-生成物键能总和,吸热反应的>0,因此反应物的键能总和大于生成物的键能总和,C正确;
D.反应物CH4和CO2只含有极性共价键,故反应物中无非极性键断裂,有非极性共价键的形成(H-H 键形成),D错误;
故选D。
13. 的立方晶胞如图所示,晶胞的边长为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 熔点:
B. 与距离最近且相等的的个数为12
C. 该晶体的密度为
D. 1号原子与2号原子之间的距离是3号原子与4号原子之间距离的倍
【答案】D
【解析】
【详解】A.离子半径越小,所带电荷越多,形成的离子晶体的晶格能越大,熔点越高,钙离子半径大于镁离子,故熔点:,A正确;
B.以体心氧离子为例,同层、上下层与距离最近且相等的的个数均为4个,共为12,B正确;
C.据“均摊法”,晶胞中含个钙离子、个氧离子,则晶体密度为,C正确;
D.由图,1号原子与2号原子之间的距离为nm,是3号原子与4号原子之间距离为nm,1号原子与2号原子之间的距离是3号原子与4号原子之间距离的倍,D错误;
故选D。
14. 25℃时,将的稀溶液与的稀硫酸充分反应。已知,且。下列说法错误的是(忽略混合溶液体积和温度的变化)
A. 理论上,该反应不能设计成原电池
B. 充分反应后所得混合溶液中:
C. 该反应的离子方程式为
D. 往充分反应后所得溶液中滴入适量的溶液,并微热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应为酸碱中和反应,属于非氧化还原反应,无电子转移,理论上不能设计成原电池,A不符合题意;
B.反应后溶液呈碱性,根据电荷守恒 ,因,推导可得 ,B符合题意;
C.该反应是强酸与强碱的中和反应,离子方程式为,C不符合题意;
D.反应后溶液中存在过量的,加入微热会反应生成,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,D不符合题意;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 4,6-二甲氧基-2-甲磺酰嘧啶是合成内皮素受体拮抗剂的重要中间体。实验室利用如图所示装置进行4,6-二甲氧基-2-甲磺酰嘧啶(相对分子质量为218)的制备(磁力搅拌、加热及夹持装置已略去)。其反应原理如下:
实验步骤:
ⅰ.往三口烧瓶内加入4,6-二甲氧基-2-甲硫基嘧啶(0.02 mol)、、乙酸乙酯(10 mL),搅拌使固体溶解并升温至60℃,滴入过量溶液,1 h滴加完毕至反应结束。
ⅱ.用溶液除去未反应完的,分液,水层用萃取3次,合并有机相,用饱和食盐水洗涤2次,往有机相中加入无水,过滤,旋转蒸发除去溶剂,析出的晶体经乙醇处理后得白色结晶状固体,干燥,称重得到4,6-二甲氧基-2-甲磺酰嘧啶的质量为3.706 g。
回答下列问题:
(1)中W元素的化合价为___________价。
(2)实验开始时,仪器c中冷却水应___________(填“a进b出”或“b进a出”)。
(3)仪器d的名称为___________。
(4)实验步骤ⅰ进行的过程中,溶液的实际用量较理论用量多的原因可能为___________。
(5)实验步骤ⅱ进行时:
①与反应的离子方程式为___________。
②加入无水的作用为___________。
(6)该实验所得4,6-二甲氧基-2-甲磺酰嘧啶产品的产率为___________%。
【答案】(1)+6 (2)a进b出
(3)分液漏斗 (4)60℃下,受热容易分解(答案合理即可,2分)
(5) ①. 或 ②. 干燥有机相(或除去有机相中的水)
(6)85
【解析】
【分析】本实验以4,6-二甲氧基-2-甲硫基嘧啶、、乙酸乙酯为原料,经过一系列的制备、除杂、提纯的过程制备终产物4,6-二甲氧基-2-甲磺酰嘧啶,据此分析作答。
【小问1详解】
在化合物中,Na元素的化合价为+1价,元素的化合价为-2价,结晶水整体化合价代数和为0。根据化合物中各元素正负化合价代数和为0的原则,设W元素的化合价为x,则有,解得;
【小问2详解】
仪器c为球形冷凝管,为了达到最佳的冷却冷凝效果,冷却水应充满冷凝管,即冷却水应从下口进、上口出,故应为a进b出;
【小问3详解】
根据仪器d的结构特征(带有玻璃塞和控制液体流速的旋塞),可知其名称为分液漏斗;
【小问4详解】
实验步骤ⅰ中,反应需要升温至60°C,而过氧化氢()在受热条件下极易发生分解反应生成水和氧气,导致部分损耗,因此其实际用量会多于理论用量;
【小问5详解】
①具有还原性,具有强氧化性,两者发生氧化还原反应, 被氧化为,被还原为,根据电荷守恒和原子守恒,反应的离子方程式为:或;
②经过萃取和水洗后的有机相中会混有少量的水分,无水具有吸水性,加入它的作用是干燥有机相,除去其中残留的水分;
【小问6详解】
根据反应方程式可知,4,6-二甲氧基-2-甲硫基嘧啶与4,6-二甲氧基-2-甲磺酰嘧啶的物质的量之比为1:1,则理论上生成4,6-二甲氧基-2-甲磺酰嘧啶的物质的量为0.02mol,其理论质量,实验实际得到的质量为 3.706 g,故该产品的产率=。
16. 某工厂以含少量、的黄铜矿(主要成分为)为原料制备胆矾,工艺流程如下:
已知:①25℃时,,;、。
②25℃时,相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如表所示。
金属离子
Fe3+
Fe2+
Cu2+
开始沉淀的pH
1.5
6.3
4.7
沉淀完全的pH
2.8
8.3
6.7
请回答下列问题:
(1)“焙烧”时,常将黄铜矿粉碎,其原因为___________。
(2)“焙烧”时,通入的气体X为___________。
(3)“酸浸”时,试剂Y不能选用稀硝酸,原因为___________。
(4)“过滤”所得滤渣的用途有___________(填1种即可)。
(5)“除铁”时,发生反应的离子方程式为___________。
(6)由已知信息②可知___________。
(7)“一系列操作”指的是___________。
(8)若SO2与NaOH完全反应后,测得溶液a的pH为6.2,则SO2与NaOH溶液发生反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)增大接触面积,加快反应速率
(2)空气或
(3)会产生NO污染性气体且会引入新的杂质
(4)制玻璃(或其他合理答案)
(5)
(6)10-19.6 (7)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤(、干燥)
(8)
【解析】
【分析】黄铜矿通入氧气焙烧,反应生成氧化铜、氧化铁、二氧化硫,二氧化硫使用氢氧化钠吸收防止污染,焙烧后固体加入稀硫酸酸浸,二氧化硅不反应成为滤渣,铜、铁转化为硫酸盐溶液,过滤滤液加入碳酸铜调节pH使得铁离子转化为氢氧化铁沉淀,滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到硫酸铜晶体;
【小问1详解】
“焙烧”时,常将黄铜矿粉碎,其原因为增大反应物接触面积,加快反应速率;
【小问2详解】
由分析,“焙烧”时,通入的气体X为:空气或;
【小问3详解】
稀硝酸具有氧化性,可能会产生污染性气体NO,且会在溶液中引入杂质离子硝酸根离子,故“酸浸”时,试剂Y不能选用稀硝酸;
【小问4详解】
滤渣为二氧化硅,可以用于制玻璃(或其他合理答案);
【小问5详解】
“除铁”时加入碳酸铜,碳酸铜、水、铁离子反应生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳、铜离子,反应为 ;
【小问6详解】
由已知信息②可知,铜离子开始沉淀时pH=4.7,pOH=9.3,则;
【小问7详解】
从硫酸铜溶液中得到硫酸铜晶体,“一系列操作”指的是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤(、干燥);
【小问8详解】
若SO2与NaOH完全反应后,测得溶液a的pH为6.2,则,,则生成亚硫酸钠和亚硫酸氢钠的物质的量之比为1:10,结合原子守恒,反应的化学方程式为:。
17. 煤化工路线中,利用合成气直接合成乙二醇,原子利用率可达100%,具有广阔的发展前景,反应原理为。按化学计量数之比进料,固定平衡转化率,探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时,温度与压强的关系如图所示,回答下列问题:
(1)下列反应原子利用率可达100%的是______(填标号)。
A.和反应生成
B.和反应生成HCl和HClO
C.加热条件下,浓硫酸与C反应生成、和
(2)由反应结合图像可知:
①代表的曲线为______(填“”“”或“”)。
②在某密闭容器中发生该反应,下列措施(每次仅改变一个条件)有利于提高该反应的平衡转化率的为______(填标号)。
A.加入适宜催化剂 B.适当升高温度
C.压缩容器体积 D.及时移除部分
③反应达到平衡时,该反应平衡常数最大的是______(填“M”“R”或“Q”)点,原因为______。
(3)某温度下,在VL的某恒容密闭容器中,充入和,仅发生反应,5min时,该反应达到平衡,此时测得的物质的量为。
①反应前后混合气体的总压强之比为______(用含a、b、c的代数式表示)。
②0~5min内,______(用含c、V的代数式表示)。
③该反应的平衡常数______(用含a、b、c、V的代数式表示)。
【答案】(1)A (2) ①. ②. CD ③. M ④. 该反应为放热反应
(3) ①. ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
原子利用率100%意味着反应物中所有原子全部转化为目标产物,无副产物:
A选项:,所有原子均进入目标产物,原子利用率100%;
B、C选项均生成多种产物,原子利用率小于100%。
【小问2详解】
①该反应是气体分子数减少的反应:相同温度下,压强越大,平衡正向移动,平衡转化率越大。因此相同温度下,越小,所需压强越低,故最小的对应压强最低的曲线。
② A:催化剂只改变反应速率,不影响平衡,转化率不变,错误;
B:由图像可知,相同压强下,温度越高,转化率越低,说明正反应为放热反应,升温平衡逆向移动,转化率降低,错误;
C:压缩容器体积,压强增大,平衡正向移动,转化率提高,正确;
D:及时移除产物乙二醇,平衡正向移动,转化率提高,正确。
③平衡常数只与温度有关,该反应正反应为放热反应,温度越低,平衡常数越大,M点温度最低,故平衡常数最大。
【小问3详解】
列出三段式:;
① 恒容恒温下,压强之比等于总物质的量之比:起始总物质的量为,平衡总物质的量为,故。
②。
③平衡常数。
18. 盐酸氟西汀(H)可用于治疗各类抑郁症和焦虑症,与传统三环类、杂环类和单胺氧化酶抑制剂类抗抑郁药相比,具有疗效好、不良反应轻且少、安全性高、耐受性好的特点。其合成路线如图所示。
回答下列问题:
(1)A的分子式为___________。
(2)B→C的反应类型为___________。
(3)C→E的过程中,DMSO的作用为___________,KOH的作用为___________。
(4)E→G的化学方程式为___________。
(5)H中含氧官能团的名称为___________。
(6)一定条件下,0.1 mol D最多可消耗___________mol H2。
(7)F的同分异构体中,能与溶液反应的结构有___________种(不考虑立体异构);其中核磁共振氢谱显示有3组峰,且峰面积之比为1:1:3的结构简式为___________。
【答案】(1)
(2)还原反应 (3) ①. 作有机溶剂 ②. 消耗生成的HCl,促进反应正向进行,提高产率
(4) (5)醚键
(6)0.3 (7) ①. 2 ②.
【解析】
【分析】A转化为B,B中羰基被还原转化为C,C、D发生取代反应生成E,E和F发生取代反应生成G,G发生水解后再和HCl转化为H;
【小问1详解】
由结构,A分子式为:;
【小问2详解】
B中羰基被还原转化为C,B→C的反应类型为还原反应;
【小问3详解】
C→E的过程中,DMSO的作用为作有机溶剂,增大反应物的接触面积,加快反应速率;结合质量守恒,反应中还生成HCl,KOH的作用为消耗生成的HCl,促进反应正向进行,提高产率;
【小问4详解】
E和F发生取代反应生成G ,结合质量守恒,同时生成CH3Cl,E→G的化学方程式为:;
【小问5详解】
H中含氧官能团的名称为醚键;
【小问6详解】
D中苯环能和氢气加成,一定条件下,0.1 mol D最多可消耗0.3mol H2。
【小问7详解】
F中含3个碳、2个氧、1个氯、1个不饱和度,F的同分异构体中,能与溶液反应,则含羧基,结构有CH2ClCH2COOH、CH3CHClCOOH,2种(不考虑立体异构);其中核磁共振氢谱显示有3组峰,且峰面积之比为1:1:3,则含甲基,结构简式为。
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