内容正文:
河北省部分学校2022-2023学年高三上学期12月联考
化学试题
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本题共9小题,每小题3分,共27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. 河北省是中华文明的重要发祥地之一,大批考古发掘成果展示了河北悠久而辉煌的历史。下列文物主要由硅酸盐制成的是
A.错金银虎噬鹿铜屏风座
B.错金博山炉
C.邢窑双鱼瓶
D.铜鎏金长信宫灯
A. A B. B C. C D. D
2. 某药物的结构如图所示。下列有关该药物的叙述错误的是
A. 分子中含有5种官能团 B. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 能发生加成、加聚、取代反应 D. 分子中所有碳原子不可能共平面
3. 明代方以智的《物理小识》中有关炼铁的记载:“煤则各处有之,臭者烧熔而闭之,成石,再凿而入炉,曰礁,可五日不绝火,煎矿煮石,殊为省力。”下列关于炼铁的叙述错误的是
A. 炼铁过程中碳元素既被氧化又被还原 B. “礁”应是由煤制得的焦炭
C. 文中的“矿”指的是炼铁原料 D. 炼铁得到的产品铁碳合金不易生锈
4. 我国古代用炉甘石炼锌,主要反应为。设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A. 为极性分子
B. 生成时转移电子数为
C. 65g基态Zn原子4s能级上电子数为
D. 晶体为离子晶体
5. 中学几种常用的仪器如图,下列叙述错误的是
A. 仪器①不可以直接用酒精灯加热
B. 仪器②可以用来配制一定物质的量浓度的溶液
C. 仪器③可以用来分离苯和硝基苯的混合物
D. 仪器④在使用时应该从a口进水
6. 1934年约里奥-居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核)轰击金属原子,得到核素,开创了人造放射性核素的先河:,其中元素X、Y的最外层电子数之和为8,下列叙述正确的是
A. 原子半径:Y>X
B. 的电子式为
C. X的单质能溶于强碱溶液
D. 基态Y原子的价层电子轨道表示式为
7. 2022年度诺贝尔化学奖授予发现“点击化学(通过小单元的拼接,来快速可靠地完成形形色色分子的化学合成)和生物正交化学”的三位科学家。点击化学的概念对化学合成领域有很大的贡献。点击化学的原理如图所示。下列说法错误的是
A. 上述循环中是中间产物之一
B. 上述循环中只断裂和形成极性键
C. 该过程总反应的原子利用率为100%
D. 铜改变了反应历程,但不改变总反应的焓变
8. 是一种活性催化剂,易溶于水,其溶解度随着温度升高而显著增大。一种制备的方法如下:
下列叙述正确的是
A. “溶解”中加入盐酸的目的是加快溶解
B. “合成”中加入氨水过量,会生成酸式盐
C. “系列操作”需要酒精灯、蒸馏烧瓶等仪器
D. 采用“重结晶”可提纯产品
9. 氧化亚铜是一种纳米材料。工业制备原理之一:。在恒温恒容密闭容器中充入足量和发生上述反应。下列叙述正确的是
A. 当混合气体压强不变时反应达到平衡状态
B. 平衡后,再充入少量,平衡转化率降低
C. 平衡后,增大质量,平衡向右移动
D. 建立平衡过程中,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大至二者相等
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项或两项是符合题目要求的。若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得4分,但只要选错一个,该小题得0分。
10. 短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大,Z和R位于同主族,由这五种元素组成的一种药物G的结构如图所示。下列说法正确的是
A. 第一电离能:Z>R>W
B. 最简单氢化物的稳定性:R>Z>Y
C. R的最高价氧化物对应的水化物一定是强酸
D. 由Z、R、W三种元素组成的化合物中只含一种化学键
11. 我国科学家首次探索的碱性锌-空气电池放电时的工作原理如图所示。下列叙述错误的是
A. 放电时,KOH溶液的浓度增大
B. 放电时,负极的电极反应式为
C. 充电时,铜极与直流电源的正极连接
D. 充电时,当阴极质量净增26g时,理论上转移0.8mol电子
12. 常温下,分别取相等的盐酸、溶液,分别加蒸馏水稀释至VmL,与溶液的关系如图所示。已知:常温下,的电离常数, 。弱电解质的电离度(α)= ×100%。下列说法正确的是
A. 曲线代表溶液加水稀释时的变化
B. 溶液中: a=b
C. 加水稀释对应的溶液,水电离出的增大
D. 常温下,该HA溶液中HA的电离度为40%
13. 是一种钠离子电池正极材料,放电过程会产生如图所示的立方晶胞,晶胞参数为anm,设l号原子坐标参数为(0,0,0),3号原子坐标参数为(1,1,1)。下列说法错误的是
A. 位于面心的所围成的空间结构为正八面体
B. 的配位数为8
C. 2号原子坐标参数为 (,,,)
D. 该晶胞的密度为
三、非选择题:本题共4小题,共57分。
14. 是中学常用的试剂,在化学实验中有广泛应用。
(1)利用制备无水氯化铁的方法如图。
①c制备无水的原理是_______。
②b中加入足量,产生的化学方程式为_______。
(2)探究催化分解,设计如下实验方案:
实验
30%双氧水
加入试剂
恒温/℃
收集等体积所用时间/s
Ⅰ
10.0
蒸馏水
25
t1
Ⅱ
10.0
溶液
25
t2
Ⅲ
10.0
溶液
35
t3
实验结果:。实验_______(填序号)可以探究对双氧水分解速率的影响。由实验Ⅱ、Ⅲ得出的结论是_______。
(3)测定样品纯度。
已知:(无色,稳定),易溶于水且完全电离。
实验步骤如下:
步骤1:取样品配成溶液,准确量取配制的溶液于锥形瓶中;
步骤2:向锥形瓶中加入足量的溶液,用力振荡,再加入溶液(过量)使完全沉淀;
步骤3:向其中加入硝基苯,用力振荡,使沉淀表面被有机物覆盖;
步骤4:加入3滴溶液,用溶液滴定过量的至终点,消耗溶液的体积为。
已知:常温下,,。
①滴定终点的颜色是_______。硝基苯的作用是_______。
②测得样品中的质量分数为_______。若滴定前仰视读数,滴定终点俯视读数,则测得的结果_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
15. 某研究院课题组设计合成了负极材料,简易流程如下(部分反应物、产物和条件省略):
已知:常温下,。
请回答下列问题:
(1)实验室用固体配制溶液的操作是_______。
(2)气体分子的空间结构为_______形,其中心原子的杂化方式为_______。
(3)利用如图装置完成操作l。
①利用该装置完成操作l的主要优点是_______(答一条)。
②洗涤固体的操作是_______。
(4)操作3为_______、_______、过滤、洗涤、干燥。
(5)573K下发生反应的化学方程式为_______。
(6)已知:常温下,离子浓度≤1.0×10-5mol/L时认为离子已沉淀完全。完全沉淀时最低pH=_______。
16. 随着科技的发展和环境保护的需求,汽车的驱动能源也经历着由化石燃料到纯电动再到氢能源的变化,请回答下列问题:
(1)由裂化可得到轻质汽油和,已知:
①
②
③
则的_______。
(2)燃料燃烧时存在燃烧不充分、尾气残留等问题,所以排气管会加装三元催化剂,催化反应的主要反应为 ,图1为相同时间内不同温度下、的转化率和的选择性的变化情况。该反应最佳的催化剂与温度为_______,理由是_______。
(3)现有四个容器,初始压强均为,温度为T℃时进行的反应为,得到的部分数据(始表示初始物质的量、平表示平衡时的物质的量,单位均为)如下表:
编号
容器类型
初始体积
始
平
始
平
始
平
始
平
甲
恒温恒容
2L
2
2
0
1
0
0.5
乙
恒容绝热
2L
2
2
0
0
丙
恒温恒压
2L
2
2
0
0
丁
恒温恒容
5L
5
x
5
0
0
①x=_______。
②平衡时甲、乙、丙容器中的转化率由大到小的顺序为_______,甲、丙两个容器中:甲_______(填“>”、“<”或“=”)丙。
③在T℃下,该反应的压强平衡常数_______(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。若平衡后再向甲容器中充入和,则甲容器中平衡_______(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动。
17. K是某药物的活性成分,K的结构简式为,K的一种合成路线如下:
请回答下列问题:
(1)A的分子式为_______。
(2)C→E的反应类型是_______。1个K分子含_______个手性碳原子。
(3)设计E→G、J→K的目的是_______。
(4)已知:I和J互为同分异构体。写出J→K的化学方程式:_______。
(5)在C的芳香族同分异构体中,既能遇氯化铁溶液显紫色,又能发生银镜反应和水解反应的结构有_______种,其中,核磁共振氢谱上有5组峰的结构简式为_______。
(6)邻羟基苯甲酸(水杨酸)是制备阿司匹林的中间体。以邻甲基苯酚和为原料经三步制备水杨酸,设计合成路线(其他试剂自选)。_________
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河北省部分学校2022-2023学年高三上学期12月联考
化学试题
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本题共9小题,每小题3分,共27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. 河北省是中华文明的重要发祥地之一,大批考古发掘成果展示了河北悠久而辉煌的历史。下列文物主要由硅酸盐制成的是
A.错金银虎噬鹿铜屏风座
B.错金博山炉
C.邢窑双鱼瓶
D.铜鎏金长信宫灯
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.由“错金”可知,错金银虎噬鹿铜屏风座是金属制品,不含硅酸盐,故A错误;
B.由“错金”可知,错金博山炉是金属制品,不含硅酸盐,故B错误;
C.邢窑双鱼瓶是陶瓷,主要成分为硅酸盐,故C正确;
D.由“鎏金”可知,铜鎏金长信宫灯是金属制品,不含硅酸盐,故D错误;
故选C。
2. 某药物的结构如图所示。下列有关该药物的叙述错误的是
A. 分子中含有5种官能团 B. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 能发生加成、加聚、取代反应 D. 分子中所有碳原子不可能共平面
【答案】A
【解析】
【详解】A.分子中含有羟基、羧基、酯基、碳碳双键,共4种官能团,A错误;
B.碳碳双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化,B正确;
C.碳碳双键能发生加成、加聚反应,羟基和羧基能发生取代反应,C正确;
D.分子中有多个饱和碳原子,不可能都共平面,D正确;
故选A。
3. 明代方以智的《物理小识》中有关炼铁的记载:“煤则各处有之,臭者烧熔而闭之,成石,再凿而入炉,曰礁,可五日不绝火,煎矿煮石,殊为省力。”下列关于炼铁的叙述错误的是
A. 炼铁过程中碳元素既被氧化又被还原 B. “礁”应是由煤制得的焦炭
C. 文中的“矿”指的是炼铁原料 D. 炼铁得到的产品铁碳合金不易生锈
【答案】D
【解析】
【详解】A.炼铁涉及的主要反应有(1),(2),(3)。在反应(2)中碳既被氧化,又被还原,A正确;
B.煤在燃烧中提供能源,B正确;
C.炼铁的主要矿石是赤铁矿(主要成分是氧化铁,C正确;
D.炼铁得到的产品铁碳合金在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀,易生锈,D错误;
故选D。
4. 我国古代用炉甘石炼锌,主要反应为。设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A. 为极性分子
B. 生成时转移电子数为
C. 65g基态Zn原子4s能级上电子数为
D. 晶体为离子晶体
【答案】B
【解析】
【详解】A.为不同的原子形成的直线形分子,正、负电荷中心不重合,故为极性分子,A正确;
B.由方程式可知,生成时转移电子数为,B错误;
C.Zn的价层电子排布式为3d24s2,65gZn的物质的量为1mol,则65g基态Zn原子4s能级上电子数为,C正确;
D.是由锌离子和碳酸根离子形成的离子晶体,D正确;
故选B。
5. 中学几种常用的仪器如图,下列叙述错误的是
A. 仪器①不可以直接用酒精灯加热
B. 仪器②可以用来配制一定物质的量浓度的溶液
C. 仪器③可以用来分离苯和硝基苯的混合物
D. 仪器④在使用时应该从a口进水
【答案】C
【解析】
【详解】A.圆底烧瓶用酒精灯加热时需要垫上石棉网,A正确;
B.容量瓶常用于配制指定体积的一定物质的量浓度的溶液,B正确;
C.苯和硝基苯互溶,不分层,不能用分液漏斗分离,C错误;
D.使用直形冷凝管时进出水原则是下进上出,D正确;
故选C。
6. 1934年约里奥-居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核)轰击金属原子,得到核素,开创了人造放射性核素的先河:,其中元素X、Y的最外层电子数之和为8,下列叙述正确的是
A. 原子半径:Y>X
B. 的电子式为
C. X的单质能溶于强碱溶液
D. 基态Y原子的价层电子轨道表示式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.核反应方程式中质量数守恒,X的质量数,推测其为短周期主族元素。Y的质子数比金属原子X的大2,两者应位于同一周期,设X的最外层电子数为x,则Y的最外层电子数为,故,解得。综上分析知X为,Y为P。原子半径:,A错误;
B.的电子式为,B错误;
C.Al能与氢氧化钠溶液反应,C正确;
D.基态Y原子的价层电子轨道表示式为 ,D错误;
故选C。
7. 2022年度诺贝尔化学奖授予发现“点击化学(通过小单元的拼接,来快速可靠地完成形形色色分子的化学合成)和生物正交化学”的三位科学家。点击化学的概念对化学合成领域有很大的贡献。点击化学的原理如图所示。下列说法错误的是
A. 上述循环中是中间产物之一
B. 上述循环中只断裂和形成极性键
C. 该过程总反应的原子利用率为100%
D. 铜改变了反应历程,但不改变总反应的焓变
【答案】B
【解析】
【详解】A.观察循环图,开始参与反应,最终生成,是催化剂,在中间生成,最终消失,它是中间产物,A项正确;
B.图示转化中,断裂炔烃的碳碳三键中的1个键,断裂了中氮氮三键中的1个键,断裂了非极性键,B项错误;
C.该过程总反应的实质是加成反应,原子利用率为100%,C项正确;
D.铜是点击化学反应的催化剂,仅改变反应历程,D项正确;
故答案:B。
8. 是一种活性催化剂,易溶于水,其溶解度随着温度升高而显著增大。一种制备的方法如下:
下列叙述正确的是
A. “溶解”中加入盐酸的目的是加快溶解
B. “合成”中加入氨水过量,会生成酸式盐
C. “系列操作”需要酒精灯、蒸馏烧瓶等仪器
D. 采用“重结晶”可提纯产品
【答案】D
【解析】
【详解】A.氢氧化锰难溶于水,氯化锰溶于水后部分水解生成氢氧化锰,加入盐酸,可抑制锰离子水解,A错误;
B.加入氨水,中和盐酸,氨水较多,会生成碱式盐,B错误;
C.依题意,磷酸锰铵晶体易溶于水,根据溶解度与温度关系,分离操作是蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥,不需要蒸馏烧瓶,C错误;
D.采用重结晶方法可以提纯磷酸锰铵结晶水合物,D正确;
故选D。
9. 氧化亚铜是一种纳米材料。工业制备原理之一:。在恒温恒容密闭容器中充入足量和发生上述反应。下列叙述正确的是
A. 当混合气体压强不变时反应达到平衡状态
B. 平衡后,再充入少量,平衡转化率降低
C. 平衡后,增大质量,平衡向右移动
D. 建立平衡过程中,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大至二者相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.气体由转化为,气体物质的量保持不变,压强始终不变,A错误;
B.该反应是气体分子数不变的反应,再充入,相当于加压,平衡不移动,即的平衡转化率不变,B错误;
C.氧化铜为固体,增大固体质量,平衡不移动,C错误;
D.开始投入氧化铜和一氧化碳,起始正反应速率最大,逆反应速率为0,随着反应的进行,正反应速率减小,逆反应速率增大,二者相等时达到平衡状态,D正确;
故选D。
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项或两项是符合题目要求的。若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得4分,但只要选错一个,该小题得0分。
10. 短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大,Z和R位于同主族,由这五种元素组成的一种药物G的结构如图所示。下列说法正确的是
A. 第一电离能:Z>R>W
B. 最简单氢化物的稳定性:R>Z>Y
C. R的最高价氧化物对应的水化物一定是强酸
D. 由Z、R、W三种元素组成的化合物中只含一种化学键
【答案】AC
【解析】
【分析】根据药物G的结构和短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大,Z相R位于同主族,可知,X为氢元素,Y为碳元素,Z为氧元素,W为钠元素,R为硫元素。
【详解】A. Z、W、R分别为O、Na、S ,非金属性是O >S>Na,所以第一电离能:Z>R>W,故A正确;
B. Y、Z、R分别是C、O、S,同周期从左到右非金属性逐渐增强,同主族从上到下非金属性逐渐减弱,非金属性越强其气态氢化物越稳定,所以气态氢化物、、中最稳定,故B错误;
C. R是S,S的最高价氧化物对应的水化物是硫酸,一定是强酸,故C正确;
D.由Z、R、W三种元素组成的化合物中、含离子键和共价键,故D错误;
故答案为:AC。
11. 我国科学家首次探索的碱性锌-空气电池放电时的工作原理如图所示。下列叙述错误的是
A. 放电时,KOH溶液的浓度增大
B. 放电时,负极的电极反应式为
C. 充电时,铜极与直流电源的正极连接
D. 充电时,当阴极质量净增26g时,理论上转移0.8mol电子
【答案】A
【解析】
【详解】A.放电时,正极的电极反应式为,负极的电极反应式为,总反应为,溶液的浓度降低,A错误;
B.负极反应为:,B正确;
C.充电时,铜极为阳极,与电源正极连接,C正确;
D.充电时,阴极上生成锌,,理论上转移电子,D正确;
故选A。
12. 常温下,分别取相等的盐酸、溶液,分别加蒸馏水稀释至VmL,与溶液的关系如图所示。已知:常温下,的电离常数, 。弱电解质的电离度(α)= ×100%。下列说法正确的是
A. 曲线代表溶液加水稀释时的变化
B. 溶液中: a=b
C. 加水稀释对应的溶液,水电离出的增大
D. 常温下,该HA溶液中HA的电离度为40%
【答案】BC
【解析】
【详解】A.溶液稀释100倍,增加2,曲线代表强酸稀释时的变化,代表弱酸稀释时的变化,A错误;
B.a、b点溶液相等,则相等,B正确;
C.加水稀释过程中,溶液升高,则溶液中减小,增大,而水电离出的等于水电离出的,C正确;
D.,当电解质电离出的离子浓度较大时,不能近似计算,则,%%,如果近似计算,的电离度为40%,D错误;
故选BC。
13. 是一种钠离子电池正极材料,放电过程会产生如图所示的立方晶胞,晶胞参数为anm,设l号原子坐标参数为(0,0,0),3号原子坐标参数为(1,1,1)。下列说法错误的是
A. 位于面心的所围成的空间结构为正八面体
B. 的配位数为8
C. 2号原子坐标参数为 (,,,)
D. 该晶胞的密度为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由晶胞结构可知,位于面心的硒离子围成的空间结构为正八面体,故A正确;
B.由晶胞结构可知的最近的相邻离子数为4,其配位数为4,故B错误;
C.2号原子在三维坐标轴的投影均为晶胞边长的,原子坐标参数为 (,,,),故C正确;
D.根据均摊法,每个晶胞中含的个数为,均在晶胞内为8个,故该晶胞的密度为=,故D错误;
故选BD。
三、非选择题:本题共4小题,共57分。
14. 是中学常用的试剂,在化学实验中有广泛应用。
(1)利用制备无水氯化铁的方法如图。
①c制备无水的原理是_______。
②b中加入足量,产生的化学方程式为_______。
(2)探究催化分解,设计如下实验方案:
实验
30%双氧水
加入试剂
恒温/℃
收集等体积所用时间/s
Ⅰ
10.0
蒸馏水
25
t1
Ⅱ
10.0
溶液
25
t2
Ⅲ
10.0
溶液
35
t3
实验结果:。实验_______(填序号)可以探究对双氧水分解速率的影响。由实验Ⅱ、Ⅲ得出的结论是_______。
(3)测定样品纯度。
已知:(无色,稳定),易溶于水且完全电离。
实验步骤如下:
步骤1:取样品配成溶液,准确量取配制的溶液于锥形瓶中;
步骤2:向锥形瓶中加入足量的溶液,用力振荡,再加入溶液(过量)使完全沉淀;
步骤3:向其中加入硝基苯,用力振荡,使沉淀表面被有机物覆盖;
步骤4:加入3滴溶液,用溶液滴定过量的至终点,消耗溶液的体积为。
已知:常温下,,。
①滴定终点的颜色是_______。硝基苯的作用是_______。
②测得样品中的质量分数为_______。若滴定前仰视读数,滴定终点俯视读数,则测得的结果_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1) ①. 氯化铵受热分解生成,抑制水解 ②.
(2) ①. Ⅰ、Ⅱ ②. 其他条件相同,升高温度,加快分解
(3) ①. 血红色 ②. 防止转化成,使测得的结果偏低 ③. % ④. 偏高
【解析】
【小问1详解】
在氯化氢气氛中加热氯化铁晶体,可以抑制氯化铁水解;亚硫酰氯吸收水生成和,与反应的方程式为:
【小问2详解】
由实验Ⅰ、Ⅱ可得出:其他条件相同,氯化铁催化双氧水分解;由实验Ⅱ、Ⅲ可得出温度对双氧水分解速率的影响。实验Ⅱ、Ⅲ得出,其他条件相同,升高温度,加快分解。
【小问3详解】
①硝酸铁溶液呈浅黄色,滴定终点时溶液变为血红色。根据溶度积可知,氯化银易转化成硫氰化银。硝基苯的作用是防止氯化银转化成硫氰化银。如果氯化银部分转化成硫氰化银,消耗溶液体积偏大,测得的氯化铁质量分数偏小。
②依题意,,
氯化铁的质量分数表达式为%%;若滴定前仰视读数偏高,滴定终点俯视读数偏低,根据,偏大,测得的结果偏高。
15. 某研究院课题组设计合成了负极材料,简易流程如下(部分反应物、产物和条件省略):
已知:常温下,。
请回答下列问题:
(1)实验室用固体配制溶液的操作是_______。
(2)气体分子的空间结构为_______形,其中心原子的杂化方式为_______。
(3)利用如图装置完成操作l。
①利用该装置完成操作l的主要优点是_______(答一条)。
②洗涤固体的操作是_______。
(4)操作3为_______、_______、过滤、洗涤、干燥。
(5)573K下发生反应的化学方程式为_______。
(6)已知:常温下,离子浓度≤1.0×10-5mol/L时认为离子已沉淀完全。完全沉淀时最低pH=_______。
【答案】(1)将一定质量的溶于浓盐酸中,加蒸馏水稀释至指定体积
(2) ①. 正四面体 ②.
(3) ①. 过滤较快或得到的固体较干燥等合理答案 ②. 向布氏漏斗中加入蒸馏水至浸没固体,待液体流出后,重复操作2~3次
(4) ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶
(5)
(6)1.25
【解析】
【小问1详解】
四氯化锡易水解,配制溶液时需考虑防水解,即先在浓盐酸中溶解,后加水稀释,答案:将一定质量的溶于浓盐酸中,加蒸馏水稀释至指定体积;
【小问2详解】
中心原子的价层电子数是4,中心原子孤电子对数为0,的空间结构为正四边体形,其中心原子的杂化方式sp3杂化,答案:正四面体;;
【小问3详解】
抽滤实际是减压过滤,在减压条件下,过滤较快,得到的固体较干燥。洗涤固体的操作是向布氏漏斗中加入蒸馏水至浸没固体,待液体流出后,重复操作2~3次;答案:过滤较快或得到的固体较干燥等合理答案;向布氏漏斗中加入蒸馏水至浸没固体,待液体流出后,重复操作2~3次;
【小问4详解】
因为氯化铵受热易分解,溶解度随温度的升高而增大,从氯化铵溶液中得到氯化铵固体,操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,答案:蒸发浓缩;冷却结晶;
【小问5详解】
碳酸锰分解生成一氧化锰和二氧化碳,化学方程式,答案:;
【小问6详解】
常温下,, ≤1.0×10-5mol/L时认为离子已沉淀完全。 =1.0×10-5mol/L时,,,,当完全沉淀时最低,答案:1.25。
16. 随着科技的发展和环境保护的需求,汽车的驱动能源也经历着由化石燃料到纯电动再到氢能源的变化,请回答下列问题:
(1)由裂化可得到轻质汽油和,已知:
①
②
③
则的_______。
(2)燃料燃烧时存在燃烧不充分、尾气残留等问题,所以排气管会加装三元催化剂,催化反应的主要反应为 ,图1为相同时间内不同温度下、的转化率和的选择性的变化情况。该反应最佳的催化剂与温度为_______,理由是_______。
(3)现有四个容器,初始压强均为,温度为T℃时进行的反应为,得到的部分数据(始表示初始物质的量、平表示平衡时的物质的量,单位均为)如下表:
编号
容器类型
初始体积
始
平
始
平
始
平
始
平
甲
恒温恒容
2L
2
2
0
1
0
0.5
乙
恒容绝热
2L
2
2
0
0
丙
恒温恒压
2L
2
2
0
0
丁
恒温恒容
5L
5
x
5
0
0
①x=_______。
②平衡时甲、乙、丙容器中的转化率由大到小的顺序为_______,甲、丙两个容器中:甲_______(填“>”、“<”或“=”)丙。
③在T℃下,该反应的压强平衡常数_______(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。若平衡后再向甲容器中充入和,则甲容器中平衡_______(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动。
【答案】(1)-5443
(2) ①. 、250℃ ②. 相同温度下,该催化剂效果最好,如果温度低于250℃,则催化效果会受到影响,如果温度高于250℃,则催化效果增加得不明显,且成本过高
(3) ①. 2.5 ②. 丙>甲>乙 ③. < ④. 1.25 ⑤. 不
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知,①-②-③得:的-5443。
【小问2详解】
由图可知,相同温度下,催化剂的效果最好,如果温度低于250℃,则催化效果会受到影响,如果温度高于250℃,则催化效果增加得不明显,且成本过高,故该反应最佳的催化剂与温度为、250℃;
【小问3详解】
(3)①丁容器中反应物的起始浓度与甲容器中的反应物起始浓度相等,则甲、丁容器的平衡为等效平衡,平衡后丁容器中的物质的量等于甲容器中的物质的量的2.5倍,故。
②反应为气体分子数减小的反应,丙容器为恒压,平衡时比甲容器中的气体压强大,加压,平衡正向移动,故丙容器中的转化率大于甲容器中的转化率;反应为放热反应,平衡时,乙容器中的温度比甲容器中的温度高,升温,平衡逆向移动,故甲容器中的转化率大于乙容器中的转化率;故转化率为丙>甲>乙;
丙容器为恒压,平衡时比甲容器中的气体压强大,加压,平衡正向移动,故平衡时生成物的浓度大,逆反应速率比甲容器中的逆反应速率大,故:甲<丙;
③根据题中信息,由甲容器中的数据列三段式:
根据同温同体积下,压强之比等于物质的量之比,可得,代入数据解得,故平衡时、、、的分压分别为、、、,则T℃下,该反应的压强平衡常数。
若平衡后再向甲容器中充入和,此时压强为,、、、的分压分别为、、、,,则甲容器中平衡不移动。
17. K是某药物的活性成分,K的结构简式为,K的一种合成路线如下:
请回答下列问题:
(1)A的分子式为_______。
(2)C→E的反应类型是_______。1个K分子含_______个手性碳原子。
(3)设计E→G、J→K的目的是_______。
(4)已知:I和J互为同分异构体。写出J→K的化学方程式:_______。
(5)在C的芳香族同分异构体中,既能遇氯化铁溶液显紫色,又能发生银镜反应和水解反应的结构有_______种,其中,核磁共振氢谱上有5组峰的结构简式为_______。
(6)邻羟基苯甲酸(水杨酸)是制备阿司匹林的中间体。以邻甲基苯酚和为原料经三步制备水杨酸,设计合成路线(其他试剂自选)。_________
【答案】(1)
(2) ①. 取代反应 ②. 1
(3)保护酚羟基 (4)
(5) ①. 13 ②.
(6)
【解析】
【小问1详解】
根据A分子的结构简式,A的分子式为:。
【小问2详解】
C→E中,溴和苯环上的氢结合生成溴化氢,发生取代反应;根据K的结构简式,1个K分子含1个手性碳原子。
【小问3详解】
E→G将酚羟基转化成醚键,J→K将醚键转化成酚羟基,此设计是为了保护酚羟基。
【小问4详解】
I和J互为同分异构体,再结合K的结构简式,可知I→J是碳碳双键和酚羟基的加成反应,形成六元环;J→K是苯环上醚键与氯化氢反应,恢复酚羟基,化学方程式如下:。
【小问5详解】
同分异构体含有酚羟基、甲酸酯基,分两种情况讨论:
第一种情况是苯环上有2个取代基:、,有3种同分异构体;
第二种情况是苯环上有3个取代基:、、,有10种同分异构体,
故符合条件的同分异构体有13种。
核磁共振氢谱上有5组峰的结构简式为。
【小问6详解】
根据信息,先保护羟基,后氧化甲基,最后恢复羟基,合成路线为:。
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