内容正文:
HN202605
高三化学·答案
1~14小题,每小题3分,共42分。
1.答案C
命题透析本题以文物为情境,考查材料的分类知识,意在考查理解与辨析能力,科学态度与社会责任的核心
素养。
思路点拔后母戊鼎材质为青铜(铜锡合金),属于金属材料,A项不符合题意;唐三彩骆驼载乐俑材质为陶土
(主要成分为硅酸盐),经高温烧制而成,属于无机非金属材料,B项不符合题意:素纱禪衣材质为蚕丝(主要成
分为蛋白质),蚕丝是天然有机高分子材料,C项符合题意:金缕玉衣材质为玉片(无机非金属材料,主要成分为
二氧化硅、氧化铝)和金丝(金属材料,黄金),D项不符合题意。
2.答案B
命题透析本题以化学用语、图示或叙述为情境,考查电子式、氢键、苯与T键、手性异构知识,意在考查理解与
辨析能力,宏观辨识与微观探析的核心素养。
思路点拨
HCN为共价化合物,其电子式为H:C::N:,A项错误;邻羟基苯甲醛形成的分子内氢键:
,B项正确;苯分子中的σ键示意图:
,C项错误;甘氨酸分子中无手性碳,不存在手性异
构体,D项错误。
3.答案D
命题透析本题以实验操作或装置、实验目的为情境,考查氨气检验、二氧化氮收集、检验SO,和S0,、制备少
量干燥的氯化氢知识,意在考查探究与创新能力,科学探究与创新意识的核心素养。
思路点拨检验氨气应用湿润的红色石蕊试纸,A项错误;NO,会与水反应(3NO,+H,O一2HNO3+NO),导
致收集不到NO2,B项错误;通人品红溶液中时SO3会被吸收,C项错误;浓硫酸与浓盐酸混合,浓硫酸吸水放
热,使浓盐酸挥发出HCI气体,同时浓硫酸可干燥HC,可制备少量干燥的氯化氢气体,D项正确。
4.答案A
命题透析本题以化学方程式正误判断为情境,考查钙基固硫、过氧化钠与二氧化碳的反应、次氯酸钠溶液变
质、泡沫灭火器原理知识,意在考查分析与推测能力,变化观念与平衡思想的核心素养。
思路点拨在煤中添加石灰石,降低尾气中S0浓度:2CaC0,+2S02+02△2CaS04+2C02,A项正确;过氧
化钠在空气中变为白色粉末:2Na,O2+2CO2-2Na,CO3+O,B项错误;该方程式原理错误,C项错误;泡沫
灭火器灭火时,硫酸铝溶液与碳酸氢钠溶液混合:Al2(S04)3+6 NaHCO3一一2A1(OH)3↓+3Na2S04+
6C02↑,D项错误。
5.答案B
命题透析本题以纯净物的转化关系为素材,考查电解、元素与化合物知识,意在考查分析与推测能力,证据推
理与模型认知的核心素养。
思路点拨X是电解的阳极产物,故X不可能是氢气,A项错误:Y是金属铜,X是氯气,能实现上述转化,B项
正确;乙不可能是氯化钠溶液,电解氯化钠溶液得到氢气和氯气,两者燃烧生成氯化氢,C项错误;Z不可能是
i,0,因为Li,0与水反应生成氢氧化锂,D项错误。
6.答案C
命题透析本题以有机物的转化为素材,考查有机物的结构与性质、反应类型、官能团、有机物结构的检测知
识,意在考查分析与推测能力,证据推理与模型认知的核心素养。
思路点拨顺反异构的条件:碳碳双键的两个碳原子上分别连接不同的原子或原子团,X不存在顺反异构,A
项错误;X中同时含碳碳双键和醛基,两者均能使酸性KMO4溶液褪色,B项错误;X与足量H2加成时,碳碳
双键、醛基(一CHO)、苯环均会与H2加成(苯环加成生成环己烷结构,醛基加成生成一CH2OH,碳碳双键加成
生成单键),因此Y的结构中含醇羟基(一CH,OH)、醚键(一O一)等官能团,能发生消去反应和酯化反应,C项
正确;通过红外光谱仪可分析出X中化学键和官能团信息,通过X射线衍射可分析出X中键长、键角等分子结
构信息,D项错误。
7.答案B
命题透析本题以元素推断为素材,考查元素的性质、晶体类型、分子结构与性质知识,意在考查分析与推测能
力,证据推理与模型认知的核心素养。
思路点拨由题意推测,X是氢元素、Y是氮元素、Z是氧元素、W是氯元素,M为[NHOH]Cl。Cl的最高价氧
化物对应的水化物为HCO4,N的最高价氧化物对应的水化物为HNO3,则酸性:HCO,>HNO3,A项正确:N2分
子间通过范德华力结合,属于分子晶体,B项错误;YX2ZX为NH,OH(羟胺),分子中含N一H键和O一H键,分
子间可形成氢键,使分子间作用力增强,C项正确:NCL,的空间结构为三角锥形,D项正确。
8.答案A
命题透析本题以浓差电池和金属的防护为素材,考查原电池原理和金属的防护等知识,意在考查探究与创新
能力,科学探究与创新意识的核心素养。
思路点拨图1中左侧CS0,溶液的浓度(2.5mol·L1)高于右侧(0.5mol·L1),左侧Cu电极为正极
(C2+浓度高,易发生还原反应),SO通过离子交换膜向右迁移,A项错误;图2连接了图1的浓差电池(外接
电源),因此是外加电流法保护铁(铁作阴极,石墨作阳极),B项正确:x(正极)应与b(阳极)连接,此时石墨的
电极反应式为2C1-2eˉ一CL2↑,C项正确:浓差电池放电过程中,理论上当两侧Cu2+浓度相等时,停止放
电,故理论上外电路中最多转移4mol电子,D项正确。
9.答案D
命题透析本题以螯合物配离子为素材,考查螯合物配离子的结构、配位键、第一电离能等知识,意在考查归纳
与论证能力,证据推理与模型认知的核心素养。
思路点拨该螯合物配离子中存在Cu一0一0一Cu键,0的化合价为-1价,A项错误;P为异丙基,结构为
(CH),CH一,一个Pr中含有9个σ键,B项错误;第一电离能:N>0>C,C项错误。
2
10.答案B
命题透析本题以探究SO,与AgNO,溶液的反应为素材,考查实验设计与评价、元素与化合物等知识,意在
考查探究与创新能力,科学探究与创新意识的核心素养。
思路点拨题目明确白色沉淀为AgSO,,则该反应为复分解反应,故其离子方程式为SO2+H,0+2Ag+
Ag2S03↓+2H+,A项正确;若AgS03能和稀盐酸反应,生成的有刺激性气味的气体是SO2,并有氯化银生成,
不会得到无色澄清溶液,B项错误;若蒸馏水中溶解有O2,O2可能氧化SO2(或H2S03)甚至氧化生成的
AgSO3,从而干扰实验,煮沸蒸馏水可除去溶解的O2,冷却后配制AgNO3溶液能排除O2的干扰,C项正确;该
实验现象表明,Ag与SO}结合生成沉淀的速率大于酸性条件下NO3氧化SO2(或H,S03)的速率,D项
正确。
11.答案B
命题透析本题以交叉偶联反应的机理为素材,考查化合价、共价键、反应机理等知识,意在考查理解与辨析
能力,变化观念与平衡思想的核心素养。
思路点拨1→中间体3的转化过程中Pd元素的化合价升高,中间体3中间体5的转化过程中Pd元素的化
合价不变,B项错误。
12.答案B
命题透析本题以聚氨酯为素材,考查涤纶、聚合反应、氢键等知识,意在考查理解与辨析能力,证据推理与模
型认知的核心素养。
思路点拨X是乙二醇,A项正确;X和Y生成Z的反应属于加聚反应,B项错误;Z的链节中含有
一NHCOO一,C项正确;由机理可知,m=n+1,D项正确。
13.答案D
命题透析本题以晶体结构为素材,考查均摊法、晶体结构与计算知识,意在考查探究与创新能力,科学探究
与创新意识的核心素养。
思路点拨基态N原子的最高能级轨道为2p,其形状为哑铃形,A项正确;晶胞有2种微粒,一种微粒为NO
(直线形),另一种微粒为NO(平面三角形),根据均摊法,一个晶胞中含有2个NO和2个NO3,则X的化
学式为NO,NO3,其中氨、氧元素的质量比为7:20,B项正确:观察晶胞结构,若2号位氯原子分数坐标为
(01,子),则1号位氮原子分数坐标为(子,行,子).C项正确:品胞的体积为×10cm,该化合物的
32
摩尔体积V。=
一210"em·mol3e心义10cm·mol',D项错误
4
NA
14.答案D
命题透析本题以离子平衡图像为素材,考查电离常数的计算与应用、三大守恒等知识,意在考查分析与推测
能力,变化观念与平衡思想的核心素养。
思路点拨根据25℃时K=0.25可知,表示c环已(H,A)的曲线为a,表示水溶液中c(H,A)的曲线为b,随
pH增大,水溶液中c(H,A)逐渐减小,c(HA)先增大后减小,c(A2-)逐渐增大,因此表示c(HA~)、c(A2-)的
一3
曲线分别为c、d,A项正确;由图可知,K(H,A)=104、K。(H,A)=107,故当pH=3时,水溶液中
10c(HAˉ)=c(H2A),B、C项正确:当水溶液中无Cl时,M点水溶液中满足电荷守恒:c(Na)+c(H)=
c(HA-)+2c(A2-)+c(OH),D项错误。
15.答案(1)4d25s2(2分)》
(2)增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高原料的转化率(合理即可,2分)ZS0,+4aOH温
Na,ZrO,Na,SiO,+2H,O(2)
(3)6×10-10(2分)》
(4)Z0,+2C+2C,高温ZCL,+2C0(2分)
(5)将沸点低的FeCL3转化为沸点高的FeCL2,便于分离ZCl,(合理即可,2分)
(6)HCl、Na0H(2分)
命题透析本题以锆英砂制备ZCL,的流程为素材,考查原子结构、溶度积常数的计算与应用、陌生化学方程
式的书写等知识,意在考查理解与辨析能力,宏观辨识与微观探析的核心素养。
思路点拨(1)Zr位于第五周期VB族,则基态Zr原子的价层电子排布式为45s2。
(2)粉碎固体可增大反应物的表面积,与NaOH混匀使反应物充分接触,加速反应。碱熔时,ZSiO,与NaOH
反应生成Na,SiO3和Na2Zr03o
(3)由题意知,c(0H)=1.0×10-7mol·L-1,K[Cr(0H)3]=6×10-1,c(Cr3+)=6×10-10mol·L-。
(4)高温下,ZO2与炭粉(C)、CL2反应,C作还原剂,CL2作氧化剂,生成ZC,和C0(还原性气体)。
(5)将Fe3+还原为Fe2+,ZrCl4与FeCL2、CCL的沸点差异大,便于通过分馏分离ZrCl4。
(6)滤液I“沉硅”所得滤液中含有NOH,经提取可返回“碱熔”工序;“还原”时氢气转化为HCl,可返回“酸
浸”工序。
16.答案(1)C(2分)
(2)排尽装置内的空气(或水蒸气),防止NH变质;稀释排走反应产生的氢气以防爆炸(答一点,合理即可,
2分)作溶剂(1分)
(3)该反应是放热反应,低温和缓慢加料可控制反应速率,防止局部过热导致副反应发生或氢气产生过快引
发危险(合理即可,2分)
(4)NaH+CH,COOH=CHCOONa+H2↑(2分)NaH与水反应生成碱,导致产物水解,产率降低(合理即
可,2分)》
(5)上层(1分)作干燥剂(或除去有机相中的水分)(合理即可,1分)
(6)79.6(2分)
命题透析本题以有机物的实验室制备为素材,考查实验安全、实验设计与评价、物质的分离与提纯等知识,
意在考查探究与创新能力,科学探究与创新意识、科学态度与社会责任的核心素养。
思路点拨(1)NH遇水剧烈反应生成H(易燃),属于“遇湿易燃物品”,C项符合题意。
(2)NH对水和氧气极其敏感,氮气可提供干燥的惰性环境:同时反应会释放氢气,氮气气流能将其带走,防
止与空气混合达到爆炸极限。
4
(3)该反应是放热反应,若加料过快或温度过高,会导致体系暴沸或引发副反应。
(4)NaH与水反应的化学方程式为NaH+H,0一NaOH+H2↑,NaH与C2HOH反应的化学方程式为
NaH+C,HOH—=C,H,ONa+H2↑,因此NaH与乙酸反应的化学方程式为NaH+CH,COOH
CH,COONa+H2↑;酯基在碱性条件下易水解。
(5)根据表格信息,萃取剂乙酸乙酯的密度(0.90g·cm3)小于水(1.0g·cm3),因此有机相在上层;萃取
后的有机相中往往溶解或夹带了少量的水,无水硫酸钠能结合水生成结晶水合物,起到干燥作用。
(6)化合物C的理论产量为07×279-21.9g,放其产*为号号
100%≈79.6%。
17.答案(1)C02>CH4>H,0(2分)
(2)+245.4(2分,漏写“+”不扣分)
(3)ab(2分)
(4)①反应未达到平衡,温度不变,随容器容积增大(压强减小),反应速率变慢,相同时间内C02的转化率减
小(合理即可,2分)
②>(2分)
(5)0.025(2分)8.5(2分)
命题透析本题以CO,加氢还原制甲醇为情境,考查盖斯定律、化学反应中的能量变化与反应进程、化学反应
速率与化学平衡的影响因素及有关计算知识,意在考查分析与推测能力,变化观念与平衡思想的核心素养。
思路点拨(2)根据盖斯定律,2×反应ⅲ-反应iⅱ可得CO2(g)+CH,(g)一2H,(g)+2C0(g)△H4=
2△H3-△H2=+245.4kJ·mol-1。
(3)平衡产率由温度、压强、浓度等平衡条件决定,与反应时间无关,项错误:高效催化剂只能缩短达到平衡
的时间,无法提高CO2的平衡转化率,b项错误;反应前后气体总物质的量减少,恒温恒压下,气体的体积与总
物质的量成正比,当混合气体的密度不变时,说明气体的体积不变(即气体的总物质的量不变),反应达到平
衡,c项正确。
(4)①由图可知,温度高时C02的转化率高,说明相同时间内,较低温度下反应没有达到平衡状态。T℃温度
下,CO2的转化率随容器容积V呈现如图变化趋势的原因是反应未达到平衡,温度不变,随容器容积增大(压
强减小),反应速率变慢,相同时间内CO2的转化率减小。②通过温度和生成物浓度分析逆反应速率的影响
因素。温度影响:T2>T,温度越高,逆反应速率越大;浓度影响:a点转化率大于b点,则a点生成物CHOH
和H,0浓度更高,生成物浓度越大,则逆反应速率也越大。
(5)反应中H2的总消耗量为3.2ol,根据三段式法可得:
C02(g)+H2(g)C0(g)+H20(g)CO2(g)+4H2(g)CH,(g)+2H20(g)
起始/mol
1
4
1
4
转化/mol
0.2
0.2
0.2
0.2
0.75
0.75
1.5
平衡/mol0.05
0.8
0.2
1.7
故C0,的物质的量浓度为0.025ml·L1,反应ⅲ的平衡常数人。=nC0,)·n(H)
n(H0)·n(C0)
=8.5。
18.答案(1)3-氯甲苯或间氯甲苯(合理即可,1分)
5
(2)硝基、酯基(2分)还原反应(2分)
COOCH
COOCH,
(3)
+
H.C
s.
+HC(2分)
NH
CH
(4)C一Br的键能比C一Cd的小,反应中更容易断裂(合理即可,2分)
5
2分)
(6)8(2分)
cn-cn,
CH,CH=CHC、
H2 N-C
CHCl1一CH=CH2(填一种,2分)
命题透析本题以托伐普坦的制备为素材,考查有机物的命名、反应类型、官能团、化学方程式书写等知识,意
在考查分析与推测能力,宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的核心素养。
思路点拨
(1)
的化学名称为3-氯甲苯(系统命名法)或间氯甲苯(习惯命名法)。
CI
COOCH
(2)D的结构简式为
,含氧官能团的名称为硝基、酯基。D→E的反应中硝基转化为氨基,
NO
反应类型为还原反应。
(4)溴的原子半径比较大,故C一Br的键能比C一C1的小,反应中更容易断裂。
99
(5)观察HJ的变化,结合信息RCCH,一C0H-
△
RCCH以及J的分子式,可推断J的结构简式
(6)由题意知,符合条件的同分异构体的取代基有一CH=CH一CH,Cl、一CH=CC一CH3、一CC=CH一CH,、
一CH2一CH=CHCl、一CHC一CH=CH2、一CH2一CCl=CH2、一C=CHCl、一C=CH2,共8种;其中核磁共振
CH,
CH,CI
氢谱有6组峰且峰面积之比为2:2:2:2:1:1的同分异构体的结构简式为H2N一C一
CH=CH-CH,CL、
H2NC
CH,一GH=CHC.HN-
CHCI-CH=CH2o
6高三化学
可能用到的相对原子质量:H1C12N14016
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.文物是中华文明的物质载体,其制作材料反映了古代科技与工艺水平。下
列文物中,主要制作材料属于有机高分子的是
A.商代后母戊鼎
B.唐代唐三彩骆驼载乐俑
C.西汉素纱禪衣
D.汉代金缕玉衣
2.下列化学用语、图示或叙述正确的是
A.HCN的电子式:H+[:C:N:]
B.邻羟基苯甲醛形成的分子内氢键
化学
第1页共14页
C.苯分子中的大π键示意图:
COOH HOOC
D
互为手性异构
NH
H,N
3.下列实验操作或装置能达到相应实验目的的是(尾气处理等装置省略)
+棉花
湿润的蓝
色石蕊试纸
A.检验氨气是否集满
B.收集二氧化氮
会浓盐酸
气体
毛细管
品红溶液BaCL,溶液
浓H,S0。
C.检验气体中含有S02和S03
D.制备少量干燥的氯化氢气体
4.下列过程中发生的反应,相应化学方程式书写正确的是
A.在煤中添加石灰石,降低尾气中$0,浓度:2CaC0,+2S0,+0,△
2CaS04+2C02
B.过氧化钠在空气中变为白色粉末:2Na202+4C02+2H20一
4NaHC03+02
C.NaCl0溶液久置后变质:3NaCl0=2NaCl+NaClO3
化学
第2页共14页
D.泡沫灭火器灭火时,硫酸铝溶液与碳酸氢钠溶液混合:AL2(S04)3+
6NaHC03=Al2(C03)3↓+3Na2S04+3C02↑+3H,0
5.纯净物X、Y、Z的转化关系如图所示,下列判断正确的是
阳极产物
点燃
水
Z的溶液
电解
阴极产物
A.X可能是氢气
B.Y可能是金属铜
C.Z可能是氯化钠
D.Z可能是Li,O
6.已知有机物X在一定条件下与足量H2完全反应转化为Y,反应如下:
CH
CHO
+5H
一定条件,Y
HC-
下列有关叙述正确的是
A.X存在顺反异构
B.可用酸性KMnO,溶液检验X中的碳碳双键
C.Y能发生消去反应和酯化反应
D.通过红外光谱仪可分析出X中键长、键角等分子结构信息
7.化合物M是重要的有机合成中间体,广泛用于药品、香料等领域,结构如图
所示。已知X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,且分布于三
化学
第3页共14页
个不同周期,元素Z最外层电子数是电子层数的三倍。
下列叙述错误的是
A.最高价氧化物对应水化物的酸性:W>Y
B.Y单质的晶体类型可为分子晶体、共价晶体、混合晶体
C.YX2ZX分子间存在氢键
D.YW?的空间结构为三角锥形
8.某小组利用如图1所示的浓差电池作电源(Cu电极足量)进行铁防护模拟实
验,如图2所示。
-0
Cu(1)
Cu(2)
铁
一石墨
2L2.5mol·L
2L0.5mol·L-
CuS0,溶液
CuSO,溶液
离子交换膜
NaCI溶液
图1
图2
当图1和图2形成闭合回路后,下列叙述错误的是
A.图1装置中离子交换膜应选择阳离子交换膜
B.图2装置探究的是外加电流法保护铁
C.x应与b连接,此时石墨的电极反应式可能为2Cl-2e=CL2↑
D.浓差电池放电过程中,理论上外电路最多转移4mol电子
化学
第4页共14页
9.已知:含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成
环而形成的配合物为螯合物。某螯合物配离子的结构如图所示(P为异
丙基):
关于该螯合物配离子,下列叙述正确的是
A.0的化合价为-2
B.一个Pr中含有6个σ键
C.第一电离能:0>N>C
D.该配离子中所有N原子都参与了螯合
10.某同学在探究S02与AgNO3溶液的反应时,观察到二者反应速率较快,溶
液中有白色沉淀生成,过滤、洗涤,经进一步实验验证与理论分析,确定该
白色沉淀为Ag2S0,。下列相关说法错误的是
A.该反应的离子方程式为S02+H,0+2Ag=Ag2S03↓+2H+
B.取适量Ag2S03加人稀盐酸中,有刺激性气味的气体产生并得到无色澄
清溶液
C.为排除水中溶解O2的干扰,应用煮沸冷却后的蒸馏水配制AgNO3溶液
D.该实验现象表明,Ag与SO结合生成沉淀的速率大于酸性条件下
N03氧化S02(或H2S03)的速率
化学
第5页共14页
11.在钯(Pd)催化和碱(M一B)存在下,胺与芳卤发生的交叉偶联反应的机理
如图所示(Ar表示芳香烃基,L为中性配体)。下列说法错误的是
R
L-Pd
Ar
M-X
H-BM一B
6
A.中间体5中Pd的配位数为4
B.1→中间体5的转化过程中Pd元素的化合价始终不变
C.碱性试剂能起到中和副产物、推动反应平衡正向移动的作用
D.若原料用
和2,可能得到的产物为0
12.聚氨酯是一类性能优异的高分子材料,广泛应用于航空航天、橡胶工业、生
物医用等领域。某高强度、耐低温压缩的聚氨酯Z的合成路线如下:
=C=0
nC,HOz m
=0
4小8
X
下列叙述错误的是
A.X是乙二醇
B.X和Y生成Z的反应属于缩聚反应
化学
第6页共14页
C.Z的链节中含有一NHCO0
D.m=n+1
13.已知某化合物X仅由氮、氧两种元素组成,当X在低温下结晶时,其晶体的
晶胞结构如图1所示,其晶胞体对角截面如图2所示(设N表示阿伏加德
罗常数的值)。
nm
●
900
90
120°
N
0
a nm
图1
图2
下列叙述错误的是
A.基态N原子最高能级轨道形状为哑铃形
B.X中氮、氧元素的质量比为7:20
C若2号位氮原子分数坐标为(0,1,子),则1号位氮原子分数坐标为(子,
D.该化合物的摩尔体积.=5gcx10”cm·nml1
2
14.在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值:弱酸H,A在有机相
(环己烷)和水相中存在平衡:H2A(有机相)一H2A(q),平衡常数为K。
25℃时,向VmL0.1mol·L-1H2A环己烷溶液中加人VmL水进行萃取,
化学
第7页共14页
用NaOH(s)或HCI(g)调节水溶液pH(调节pH过程中溶液的体积变化忽
略不计),测得水溶液中c(H2A)、c(HA)、c(A2-)、环已烷中H2A的浓度
[c环定烷(H2A)]随pH的变化关系如图所示。,川/1
以出
0.10
0.08
论
0.06
M
0.04
b
烂
0.02
0.00
2
00
pH
00
已知:①25℃时,K=
知(H,A)=0.25;②H,A在环己烷中不电离。下
c(H2A)
列叙述错误的是
县女增除收
A.表示c环定烧(H2A)的曲线为a回长处最于万态甚
B.25℃时,K2(H2A)=10-7
,代量园元平,层中X
C.当pH=3时,水溶液中10c(HA)=c(H2A)楼于房号S器.O
D.当水溶液中无Cl时,M点水溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HA~)+
c(A2-)+c(0H)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
4毫A①
15.(14分)锆及其化合物广泛应用于航空航天、核工业、耐火材料和精密陶瓷
领域。工业上常以锆英砂为原料制备高纯锆化合物。某地锆英砂的主要
成分为ZSi04,并含少量Fe20g、Cr,03、SiO2和炭质杂质。某企业拟设计新
化学
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工艺制备航空级ZCL4,工艺流程如图所示:
NaOH
热水
盐酸
氨水
炭粉、CL
H
锆英砂
碱熔
水浸
酸浸
氨沉H
煅烧
高温氯化
还原
分馏
331℃
→ZrCl4
滤液I
CaO
提取
滤液Ⅱ
还原性气体
废气废渣
沉硅→CaSiO,
已知:①“酸浸”后,锆元素以Z02+的形式存在于溶液中。
②“氨沉”得到的不溶物为Fe(0H)3、Cr(OH)3、Zr(0H)4。
③相关物质的沸点如下表:
物质
ZrCla
FeCl
CrCl3
FeCl,
CrCl2
1023(HC1氛围中,
沸点/℃
331
315(熔点:306)
1300
1150
700℃左右升华)
回答下列问题:
(1)Zr位于第五周期VB族,基态Zr原子的价层电子排布式是
(2)锆英砂“碱熔”时需要粉碎并与NaOH混匀,其目的是
;“碱熔”时生成Na2ZrO的化学
方程式为
(3)“氨沉”时,若常温下滤液Ⅱ的pH=7,则滤液Ⅱ中c(C3+)=
mol·L1{常温下,Km[Cr(0H)3]=6×10-31}。
(4)“高温氯化”时Zx02转化为ZCL4的化学方程式为
化学
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(5)“还原”的目的是
0
(6)流程中可循环利用的物质有
(填化学式)。
16.(15分)氟喹诺酮类药物(如环丙沙星)是临床上广泛使用的广谱抗菌药。
化合物C是合成该类药物的重要中间体。实验室以化合物A和B{碳酸二
乙酯[OC(OCH)2]}为原料,在氢化钠(NaH)作用下制备化合物C的反应
原理及实验步骤如下:
反应原理:
0
0
0
OC2Hs +C.H;OH
△H<0
B
相关物质的理化性质如下表:
物质
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
A
207
32
250
不溶于水,易溶于有机溶剂
B
118
-43
126
不溶于水,易溶于有机溶剂
常压易分解
279
不溶于水,易溶于有机溶剂
111℃/0.7mmHg
微溶于水,密度
乙酸乙酯
88
-84
77
为0.90g·cm-3
遇水剧烈反应;
NaH
24
与醇温和反应
化学
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实验步骤:
I.在氨气保护下,向装有搅拌器、温度计和冷凝管的反应瓶中加人20.70g
化合物A和300mLB(过量),搅拌溶解。
Ⅱ.将反应体系冷却至0~10℃后,缓慢分批加人4.92gNaH。加料完毕
后,撤去冰浴,缓慢升温至室温,然后加热至80℃搅拌反应1.5h。
Ⅲ.反应结束后,冷却至室温,在搅拌下缓慢倾人由700mL冰水和25mL乙
酸组成的混合液。
V.用400mL乙酸乙酯萃取混合液三次。合并有机相,加人无水硫酸
钠,过滤。
V.滤液经减压浓缩除去溶剂,得到油状残余物。对该油状物进行减压蒸
馏,收集沸点为111℃/0.7mmHg的馏分,得到化合物C共22.2g。
回答下列问题:
(1)储存氢化钠(NaH)的试剂柜应贴有的安全标识是
(填标号)。
A.易燃液体
B.氧化剂
C.遇湿易燃物品
(2)实验过程中持续通入氮气的目的是
(答一点即可);实验中B的用量远大于理论用量,该反应中B除用作
反应物外,另一个作用是
(3)步骤Ⅱ中,要求在0~10℃下“缓慢分批”加人NaH的原因是
(4)步骤Ⅲ中,未反应的NaH与乙酸反应的化学方程式为
;若用“700mL冰水”代替“700mL冰水和25mL乙酸组
成的混合液”,可能导致的后果是
化学
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(5)步骤V中,萃取时静置分层后,含有目标产物的有机相位于
(填“上层”或“下层”);加人无水硫酸钠的作用是
(6)化合物C的产率是
%(结果保留三位有效数字)。
17.(14分)C02加氢还原,为温室气体减排和可持续非石油碳资源利用提供了
一条颇具前景的途径,主要反应如下:
反应i:C02(g)+3H,(g)CH,0H(g)+H,0(g)△H1=-49kJ·mol-1
反应iⅱ:C02(g)+4H2(g)CH4(g)+2H0(g)△L2=-163kJ·mol-1
反应ⅲ:C02(g)+H2(g)C0(g)+H20(g)△H3=+41.2kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)H0、C02、CH4键角由大到小的顺序是
(2)C02与CH4重整反应:C02(g)+CH4(g)一2H2(g)+2C0(g)△H4=
kJ·mol-1。
(3)关于反应(无其他副反应),下列说法错误的是
(填标号)。
a.延长反应时间有利于提高CH,OH的平衡产率
b.选择更高效的催化剂,有利于提高C02的平衡转化率
c.恒温恒压条件下,混合气体的密度保持不变时反应达到平衡
(4)将1molC02和3molH2的混合物分别充入若干不同容积的恒容密闭
容器中(容器的容积用V表示),在T1℃、T2℃(T2>T1)下,只发生反应
i:CO2(g)+3H2(g)=CHOH(g)+H2O(g)AH =-49 kJ.mol-1
测得相同时间内C02的转化率随容器容积V的变化关系如图所示。
个C0,转化率/%
b
1L
L
化学
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①T,℃下,C02的转化率随容器的容积V呈现如图变化趋势的原因
是
②a、b两点逆反应速率:y递(a)
y逆((b)(填“>”“=”或
“<”)。
(5)一定温度下,向2L的恒容密闭容器中加人1molC02和4molH2发生
反应ⅱ和反应ⅲ,若该反应体系达平衡时,测得平衡时气体总压强为a
MPa,H2的转化率为80%,C0的物质的量为0.2mol,则平衡时C02的
物质的量浓度为
mol·L1,反应ⅲ的平衡常数K。=
(K,为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量
分数)。
18.(I5分)托伐普坦(Tolvaptan)用于治疗临床上明显的高容量性和正常容量
性低钠血症,部分合成路线如下:
CH,一定条件C今CH,i)H,0、KOH、KMn0△C
1(CH)2S04D
SnCl Cl
COOCH
NO,
i)
C,H,CINO.
KCO C,H CINO
NH.
COOC,H
COOCH
一定条件
CH,
i)H/KA J
i)△、-C0,
CoH。CIN
gb
Tolvapt
RCH-G-OH42
-C02
回答下列问题:
(1)A的化学名称为
化学
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(2)D中含氧官能团的名称为
;D→E的反应类型为
(3)E→F反应的化学方程式为
(4)研究发现,在F→G的反应中,相同条件下选用Br
作反
应物比选用对应的氯化物有更快的反应速率,其原因可能是
(5)J的结构简式为
0
(6)J的同分异构体有多种,其中“含H2N一C
基团,不含其他环
状结构”的有
种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有6
组峰且峰面积之比为2:2:2:2:1:1的同分异构体的结构简式为
(填一种)。
化学
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