精品解析：福建省上杭一中2025届高三下学期5月校质检考试化学试卷

上杭一中2025届高三5月校质检考试 化学试卷 (考试时间75分钟 满分100分) 相关原子量：H-1 C-12 N-14 O-16 Ge-73 I-127 1. 福建舰作为我国首艘弹射型航母，其建造和运行涉及多种化学知识。下列有关说法错误的是 A. 船体使用的钢材铁合金，是无机金属材料，具有高强度和耐腐蚀性 B. 电磁弹射系统的储能装置采用飞轮储能技术 C. 舰体表面涂有含锌的防腐涂层，利用了牺牲阳极的阴极保护法 D. 航母使用的重油属于可再生能源，燃烧时不会产生污染物 2. 利用硼烷独特温和的化学选择性可还原羧酸，其机理如下： 下列说法错误的是 A. 过程①的进行与硼原子的缺电子有关 B. 整个过程中硼的杂化方式不发生改变 C. 还原过程中一共涉及三种反应类型 D. 根据上述机理猜测硼烷还可还原酯基 3. 工业上，在富氧条件下，可用NaCN溶液溶解Ag、Au，浸取矿砂中金的反应为，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 中配体的空间结构和CO相同 B. 与的混合物中所含质子数与中子数均为NA C. 该反应消耗，转移电子数为4NA D. 的NaCN溶液中水电离产生的氢离子的物质的量为0.001NA 4. 下列化学反应与方程式不相符的是 A. 向NaHS溶液中滴加少量溶液： B. (R代表烃基)在水中可能存在平衡： C. (硫酸中的一个OH被F取代)与足量氢氧化钠溶液反应的离子方程式： D. 向硫化钠溶液通入足量二氧化硫： 5. 某含Cr催化剂(-Ph为苯基)可用于光催化还原，结构简式如下图所示。下列说法正确的是 A. 电负性： B. 基态Cr原子的价电子排布式为 C. 中含有键 D. 该化合物熔点可能较低 6. 冠醚分子c可识别K+，使钾盐在有机物层能充分分散。其合成方法和识别K+过程如下。下列说法不正确的是 A. a、b均可与NaOH溶液反应 B. c核磁共振氢谱有3组峰 C. c可加快KMnO4溶液氧化甲苯的速率 D. d是超分子 7. 处理废旧铅酸电池中的含铅浆液(主要含)的一种流程示意图如下。 已知：i．， ， ii．为强电解质，不溶于水。 A. 固体a主要成分为和 B. 浸出反应的离子方程式为： C. 溶液b可循环利用 D. 生成，消耗的为1mol 8. CuCl是一种难溶于水和乙醇的白色固体，易被氧化为高价绿色铜盐、见光受热易分解。可利用如图装置(夹持装置略去)将通入新制氢氧化铜悬浊液中制备CuCl。下列说法不正确的是 A. 实验时应先打开C处分液漏斗的玻璃塞和旋塞 B. 装置B的作用是安全瓶，M为饱和溶液 C. 将装置C中混合物过滤，依次用水和乙醇洗涤，烘干后密封保存 D. 制备CuCl的反应方程式为： 9. 传统合成键能耗高且依赖化石能源，电化学方法提供了精确的化学转化路径，利用甲酰作为溶剂和反应物。使用中性电解质，实现甲胺的电化学N–甲基化反应，下列说法正确的是 A. a端电势高 B. a极区的电极反应式为： C. b端电极可用铜电极 D. 使用质子交换膜，生成1mol HCONR2，b极区质量减轻4g 10. 工业生产中采用水解中和法处理含铜废水。常温下，向溶液中逐渐加入NaOH固体，发生的反应有： 溶液中含铜微粒的分布系数随pH的变化如图所示。［已知：分布系数；忽略加入固体后溶液体积的变化］ 下列说法错误的是 A. 曲线4代表的含铜微粒为[Cu(OH)3]- B. 时， C. 的平衡常数为 D. M点混合溶液中的浓度为 11. 锌在现代通信技术中发挥着桥梁作用。从某锌冶炼工厂的工业废料(除ZnO和少量外，还含有铟(In)、锗(Ge)、铋(Bi)的氧化物中回收几种金属的单质或化合物的工业流程如图。 回答下列问题： （1）基态锗原子价层电子排布式是___________ （2）“浸液1”中含的溶质主要是和___________(填化学式) （3）“酸浸2”时铋的氧化物()发生反应的离子方程式是___________ （4）+5价铋有强的氧化性，如铋酸钠(不溶于水)可用于检验(无色)，反应后溶液中存在离子(无色)，该反应的现象为___________，写出反应的离子方程式___________。 （5）“沉淀”的反应原理为，该操作中需调节pH为2.5，不能过高或过低，原因是___________。 （6）一种含锗的化合物应用于太阳能电池，其晶胞为长方体，结构如图(A)。 ①该锗化合物晶胞的表示方式有多种，图中___________(填“B”“C”或“D”)图不能表示此化合物的晶胞。 ②晶胞A的参数如上图所示，其密度为，则阿伏加德罗常数(NA)数值为___________(用含a、b、c、表示)。 12. 苯胺是一重要的化工原料，可由硝基苯还原制备 相关信息如下： 物质 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 硝基苯 微黄色油状液体 5 210 难溶于水，易溶于乙醚 苯胺 无色油状液体 -6.2 184 微溶于水，易溶于乙醚；在高温下易分解和氧化 乙醚 无色高挥发性液体 -116.2 34.5 溶于水 实验步骤为： ①在仪器X中，加入9 g锌粒、4 mL(38 mmol)硝基苯，用磁力搅拌器搅拌，分次加入20 mL浓盐酸，注意控制温度不超过90℃；继续加热搅拌回流，使反应趋于完全。 ②冷却至室温，边搅拌边慢慢加入50%的溶液使混合液呈碱性，将三颈烧瓶改为水蒸气蒸馏装置，向其中通入水蒸气蒸馏，直到馏出液变澄清为止。 ③从馏出液中分离出粗苯胺。向水层加入氯化钠至饱和，再用乙醚萃取，多次操作后，合并粗苯胺和乙醚萃取液，用粒状干燥。 ④将干燥后的混合液小心倾入干燥的蒸馏烧瓶中，蒸馏，收集馏分，得到2.5g产品。 回答下列问题： （1）仪器X为___________ （2）苯胺的相对分子质量与甲苯接近，但苯胺的沸点高于甲苯，可能的原因是___________ （3）步骤②中，生成苯胺的离子方程式为___________ （4）下图为水蒸气蒸馏装置 ①图中装置有几处错误___________ A．2 B．3 C．多于3处 ②正确装置中长玻璃管A的作用是___________ （5）步骤③中，向水层加入氯化钠的作用是___________ （6）关于步骤④，下列说法不正确的是___________ A．控制温度35℃左右，先收集乙醚 B．使用球形冷凝管 C．采用减压蒸馏装置 （7）本实验中苯胺的产率是___________(结果保留到0.1%)。 13. 制备除草剂异噻唑草酮的合成中间体G的合成路线如下： 回答下列问题： （1）A的化学名称是___________。 （2）二氟甲烷磺酰基甲酸(FSO2CF2COOH)酸性比乙酸___________(填“强”或“弱”)。 （3）在B转化为C过程中，B中碳卤键的反应存在选择性，请从化学键角度予以解释___________。 （4）C转化为D的反应方程式为___________。 （5）D转化为E的反应类型是___________。 （6）F的结构简式为___________。 （7）F→G的反应条件___________。 （8）满足下列条件的H的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。 ①含有-SCH3和-CF3 ②含有苯环且苯环上只有2个取代基 ③含有1个手性碳原子 ④能与碳酸氢钠反应 14. 回答下列问题 （1）以氨、丙烯、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈和副产物丙烯醛的热化学方程式如下： 主反应：； 副反应：； 已知：丙烯腈的产率 丙烯腈的选择性 ①一定条件下，丙烯腈产率与温度的关系如图甲所示，则460℃之后产率随温度升高而降低的原因是___________。 ②一定条件下，平衡时丙烯腈选择性与温度、压强的关系如图乙所示，则由小到大的顺序为___________，判断依据是___________。 ③某温度下，向压强为100kPa的密闭容器中通入和7.5mol空气(体积分数为20%)，发生上述反应。平衡时得到的转化率为90%，的物质的量为2.5mol，则平衡时的分压=___________kPa，的选择性=___________，此温度下副反应的___________。 （2）只需一步即可完成的反应称为基元反应，基元反应以的速率方程，，。非基元反应由多个基元反应组成，非基元反应的速率方程可由反应机理推定，，为非基元反应。一种可能的机理为 (i) 快速平衡 (ii) 慢反应 是在无催化剂的条件下升高温度速率减慢的反应，目前研究认为和上述机理有关。如表为和在不同温度下的数值： T/K 300 350 400 500 平衡常数() 速率常数() 2.5 25.8 ①反应(i)的___________0(填“>”或“<”) ②___________(用含、、的表达式表示)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 上杭一中2025届高三5月校质检考试 化学试卷 (考试时间75分钟 满分100分) 相关原子量：H-1 C-12 N-14 O-16 Ge-73 I-127 1. 福建舰作为我国首艘弹射型航母，其建造和运行涉及多种化学知识。下列有关说法错误的是 A. 船体使用的钢材铁合金，是无机金属材料，具有高强度和耐腐蚀性 B. 电磁弹射系统的储能装置采用飞轮储能技术 C. 舰体表面涂有含锌的防腐涂层，利用了牺牲阳极的阴极保护法 D. 航母使用的重油属于可再生能源，燃烧时不会产生污染物 【答案】D 【解析】 【详解】A．钢材属于铁合金，是无机金属材料，合金具有高强度、耐腐蚀性等优良性能，A正确； B．电磁弹射系统的储能装置可采用飞轮储能技术，该描述符合实际应用，B正确； C．锌的金属活动性比铁强，形成原电池时锌作为阳极被腐蚀，铁作为阴极被保护，利用了牺牲阳极的阴极保护法，C正确； D．重油是石油分馏的产物，属于化石燃料，是不可再生能源，且重油中含有硫、氮等元素，燃烧会产生二氧化硫、氮氧化物等污染物，D错误； 故答案为D。 2. 利用硼烷独特温和的化学选择性可还原羧酸，其机理如下： 下列说法错误的是 A. 过程①的进行与硼原子的缺电子有关 B. 整个过程中硼的杂化方式不发生改变 C. 还原过程中一共涉及三种反应类型 D. 根据上述机理猜测硼烷还可还原酯基 【答案】B 【解析】 【详解】A．过程①中的硼原子缺电子，可接受羧基中氧的孤电子对发生加成，与硼的缺电子性有关，A正确； B．中硼成键数为3，采取杂化，反应过程中硼形成4个键时采取杂化，杂化方式发生改变，B错误； C．还原过程涉及加成反应、消去反应、水解反应三种反应类型，C正确； D．酯基与羧基均含有羰基结构，结合机理可推测硼烷也可还原酯基，D正确； 故选B。 3. 工业上，在富氧条件下，可用NaCN溶液溶解Ag、Au，浸取矿砂中金的反应为，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 中配体的空间结构和CO相同 B. 与的混合物中所含质子数与中子数均为NA C. 该反应消耗，转移电子数为4NA D. 的NaCN溶液中水电离产生的氢离子的物质的量为0.001NA 【答案】A 【解析】 【详解】A．的配体为，和均为双原子微粒，空间结构均为直线形，结构相同，A正确； B．与的摩尔质量均为，1.8 g混合物的物质的量为 ，每个分子含10个质子、10个中子，故所含质子数、中子数均为，B错误； C．题目未给出处于标准状况下，无法用计算其物质的量，无法确定转移电子数，C错误； D．题目未给出溶液的体积，无法计算水电离产生的氢离子的物质的量，D错误； 故选 A。 4. 下列化学反应与方程式不相符的是 A. 向NaHS溶液中滴加少量溶液： B. (R代表烃基)在水中可能存在平衡： C. (硫酸中的一个OH被F取代)与足量氢氧化钠溶液反应的离子方程式： D. 向硫化钠溶液通入足量二氧化硫： 【答案】C 【解析】 【详解】A．硫氢化钠溶液与少量硫酸铜溶液反应生成硫酸钠、硫化铜沉淀和硫化氢气体，反应的离子方程式为：，A不符合题意； B．分子中的氮原子具有孤电子对，能发生类似氨气与水的反应，分子与水电离出的氢离子结合生成使溶液呈碱性，方程式为：，B不符合题意； C．由题意可知，为强酸，且中S-F键稳定，与足量NaOH反应时生成和水，不会断裂S-F键生成和，反应的离子方程式为：，C符合题意； D．硫化钠溶液与足量二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠和硫沉淀，反应的离子方程式为：，D不符合题意； 故选C。 5. 某含Cr催化剂(-Ph为苯基)可用于光催化还原，结构简式如下图所示。下列说法正确的是 A. 电负性： B. 基态Cr原子的价电子排布式为 C. 中含有键 D. 该化合物熔点可能较低 【答案】D 【解析】 【详解】A．同周期主族元素电负性从左到右递增，同主族从上到下递减，电负性顺序为，A错误； B．基态Cr为24号元素，价电子排布式为，B错误； C．1 mol 中，B与4个苯基各形成1个σ键共4 mol，每个苯基含11个σ键，总σ键物质的量为，C错误； D．该化合物由含大体积有机配体的阳离子与阴离子构成，离子半径大，晶格能小，熔点可能较低，D正确； 故选D。 6. 冠醚分子c可识别K+，使钾盐在有机物层能充分分散。其合成方法和识别K+过程如下。下列说法不正确的是 A. a、b均可与NaOH溶液反应 B. c核磁共振氢谱有3组峰 C. c可加快KMnO4溶液氧化甲苯的速率 D. d是超分子 【答案】B 【解析】 【详解】A．a含有酚羟基，具有弱酸性，能与NaOH发生中和反应，b含有碳氯键，能在NaOH溶液中发生水解反应，A正确； B．c有4种不同化学环境的H，如图编号所示：，核磁共振氢谱有4组峰，B错误； C．c可与K+形成螯合离子，，从而加大了在甲苯中的溶解度，则c可加快KMnO4溶液氧化甲苯的速率，C正确； D．超分子是分子通过氢键、范德华力、电荷的库仑作用等非化学建立的弱作用力而自动结合成有序有组织的聚合系统，c分子可以和钾离子形成的d是超分子，D正确； 故选B。 7. 处理废旧铅酸电池中的含铅浆液(主要含)的一种流程示意图如下。 已知：i．， ， ii．为强电解质，不溶于水。 A. 固体a主要成分为和 B. 浸出反应的离子方程式为： C. 溶液b可循环利用 D. 生成，消耗的为1mol 【答案】C 【解析】 【分析】起始原料为含、的含铅浆液，目标产物为。加入过量转化脱硫，因远小于，完全转化为，不参与反应，故固体a成分为、。固体a受热分解，分解为，得到与的混合物。加入后，被还原为，加入溶液浸出，反应生成，电解溶液，阴极生成，阳极生成的可循环利用。 【详解】A．加入过量时，因远小于，完全转化为，固体a主要成分为和，不含，A错误； B．为强电解质，在离子方程式中需拆分为和，浸出反应正确的离子方程式为，B错误； C．电解溶液时，阴极得电子生成，阳极水电离的失电子生成，同时生成，与溶液中结合得到，溶液b为溶液，可循环用于浸出步骤，C正确； D．来源于两部分，一部分为受热分解生成，另一部分为被还原生成，故生成1mol 时，消耗的小于1mol，D错误； 故选C。 8. CuCl是一种难溶于水和乙醇的白色固体，易被氧化为高价绿色铜盐、见光受热易分解。可利用如图装置(夹持装置略去)将通入新制氢氧化铜悬浊液中制备CuCl。下列说法不正确的是 A. 实验时应先打开C处分液漏斗的玻璃塞和旋塞 B. 装置B的作用是安全瓶，M为饱和溶液 C. 将装置C中混合物过滤，依次用水和乙醇洗涤，烘干后密封保存 D. 制备CuCl的反应方程式为： 【答案】C 【解析】 【分析】本题利用二氧化硫、氯化铜溶液与氢氧化钠溶液反应制备氯化亚铜，A装置用来生成二氧化硫，B装置放在中间用来平衡压强，若二氧化硫气流过快或堵塞，长颈漏斗下端会有一段液柱，C装置用来制备氯化亚铜，D装置用来吸收过量的二氧化硫，避免造成空气污染，据此回答问题。 【详解】A．新制的氢氧化铜悬浊液在碱性条件下才具有氧化性，实验时应先打开C处分液漏斗的玻璃塞和旋塞，让NaOH溶液滴入，先制备新制氢氧化铜悬浊液，再通入SO2反应，保证溶液呈碱性，A正确； B．装置B是安全瓶，可防止倒吸；M为饱和NaHSO3溶液，可除去SO2中可能混有的酸雾，且不溶解SO2，B正确； C．CuCl易被氧化、见光受热易分解，且难溶于乙醇。用水洗涤可除去表面杂质离子，用乙醇洗涤可快速干燥，同时减少CuCl的溶解损失，但烘干操作会导致CuCl受热分解或被氧化，因此不能烘干，应真空干燥或自然晾干，C错误； D．制备CuCl的反应方程式：CuCl2与新制氢氧化铜和二氧化硫反应，即：，反应中SO₂被氧化为，Cu(OH)₂中的Cu被还原为+1价，电子守恒、原子守恒，方程式正确，D正确； 故选C。 9. 传统合成键能耗高且依赖化石能源，电化学方法提供了精确的化学转化路径，利用甲酰作为溶剂和反应物。使用中性电解质，实现甲胺的电化学N–甲基化反应，下列说法正确的是 A. a端电势高 B. a极区的电极反应式为： C. b端电极可用铜电极 D. 使用质子交换膜，生成1mol HCONR2，b极区质量减轻4g 【答案】B 【解析】 【分析】根据物质转化的化合价变化判断，a极中碳元素化合价从+4降低为中的+2，发生还原反应，故a为阴极，连接电源负极，b为阳极，连接电源正极。 【详解】A．a端连接电源负极，电源负极电势低于正极，故a端电势低，A错误； B．a极为阴极，得电子发生还原反应，电极反应式为，电荷、原子均守恒，B正确； C．b端为阳极，若使用铜电极，铜会优先失去电子发生氧化反应，无法实现目标反应，故不能用铜电极，C错误； D．使用质子交换膜时，生成1 mol 转移2 mol电子，有2 mol 从b极区迁移到a极区，b极区质量减轻为，D错误； 故选B。 10. 工业生产中采用水解中和法处理含铜废水。常温下，向溶液中逐渐加入NaOH固体，发生的反应有： 溶液中含铜微粒的分布系数随pH的变化如图所示。［已知：分布系数；忽略加入固体后溶液体积的变化］ 下列说法错误的是 A. 曲线4代表的含铜微粒为[Cu(OH)3]- B. 时， C. 的平衡常数为 D. M点混合溶液中的浓度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．随着pH增大，溶液的酸性减弱，转化为，即逐渐减小，、均依次先增大后减小，逐渐增大，所以图中曲线1、2、3、4、5分别代表Cu2+、、，A正确； B．由图可知，7.3时，溶液中离子为、，和，且，溶液中电荷守恒关系为，则，B正确； C．P点时，，此时反应Ⅰ的平衡常数，同理反应Ⅱ的平衡常数。反应Ⅰ＋反应Ⅱ得到，其平衡常数，C正确； D．M点混合溶液中，，电荷守恒关系为，则，D错误； 故选D。 11. 锌在现代通信技术中发挥着桥梁作用。从某锌冶炼工厂的工业废料(除ZnO和少量外，还含有铟(In)、锗(Ge)、铋(Bi)的氧化物中回收几种金属的单质或化合物的工业流程如图。 回答下列问题： （1）基态锗原子价层电子排布式是___________ （2）“浸液1”中含的溶质主要是和___________(填化学式) （3）“酸浸2”时铋的氧化物()发生反应的离子方程式是___________ （4）+5价铋有强的氧化性，如铋酸钠(不溶于水)可用于检验(无色)，反应后溶液中存在离子(无色)，该反应的现象为___________，写出反应的离子方程式___________。 （5）“沉淀”的反应原理为，该操作中需调节pH为2.5，不能过高或过低，原因是___________。 （6）一种含锗的化合物应用于太阳能电池，其晶胞为长方体，结构如图(A)。 ①该锗化合物晶胞的表示方式有多种，图中___________(填“B”“C”或“D”)图不能表示此化合物的晶胞。 ②晶胞A的参数如上图所示，其密度为，则阿伏加德罗常数(NA)数值为___________(用含a、b、c、表示)。 【答案】（1） （2） （3） （4） ①. 溶液呈紫色 ②. （5）高于2.5时水解程度增强，低于2.5时酸性太强，平衡逆向移动，锗的沉淀率降低 （6） ①. D ②. 【解析】 【分析】工业废料除ZnO和少量外，还含有铟(In)、铋(Bi)、锗(Ge)的氧化物，工业废料中加入稀硫酸进行酸浸1，ZnO、溶于稀硫酸分别生成可溶性的、，浸液1通过一系列转化得到晶体；过滤后得到的浸渣中加入70%的进行酸浸2，得到含铋渣[]，浸液2中加入试剂X、煤油进行萃取，有机相中加入盐酸进行反萃取得到有机相和水相，水相通过一系列操作得到海绵In；水相中加入单宁酸进行沉锗，过滤后得到的滤渣进行焙烧、氯化蒸馏得到。 【小问1详解】 Ge为32号元素，位于第四周期ⅣA族，价层电子为最外层电子，排布式为； 【小问2详解】 废料含​，稀硫酸酸浸时，与稀硫酸反应生成，进入浸液1； 【小问3详解】 与70%硫酸反应生成难溶的和水，配平得到离子方程式； 【小问4详解】 具有强氧化性，能将氧化生成紫红色的，自身被还原为，根据得失电子守恒、电荷守恒配平离子方程式：； 【小问5详解】 根据平衡，该操作中需调节pH为2.5，不能过高或过低，pH过低，平衡逆向移动，pH过高，水解程度增强，锗的沉淀率降低； 【小问6详解】 ①该锗化合物晶胞的表示方式有多种，利用均摊法计算，A中(CH3NH3)+为，I为，Ge为1；B中(CH3NH3)+为1，I位于棱心和面心，个数为，Ge位于顶角，个数为；C中(CH3NH3)+为1，I为，Ge为；D中(CH3NH3)+为1，I位于棱心，I为；图中BC图也能表示此化合物的晶胞，D图不能表示此化合物的晶胞； ② 由均摊法可知A中(CH3NH3)+为，I为，Ge为1，该化合物化学式为​，摩尔质量，1个晶胞含1个单元，晶胞体积，由，整理得。 12. 苯胺是一重要的化工原料，可由硝基苯还原制备 相关信息如下： 物质 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 硝基苯 微黄色油状液体 5 210 难溶于水，易溶于乙醚 苯胺 无色油状液体 -6.2 184 微溶于水，易溶于乙醚；在高温下易分解和氧化 乙醚 无色高挥发性液体 -116.2 34.5 溶于水 实验步骤为： ①在仪器X中，加入9 g锌粒、4 mL(38 mmol)硝基苯，用磁力搅拌器搅拌，分次加入20 mL浓盐酸，注意控制温度不超过90℃；继续加热搅拌回流，使反应趋于完全。 ②冷却至室温，边搅拌边慢慢加入50%的溶液使混合液呈碱性，将三颈烧瓶改为水蒸气蒸馏装置，向其中通入水蒸气蒸馏，直到馏出液变澄清为止。 ③从馏出液中分离出粗苯胺。向水层加入氯化钠至饱和，再用乙醚萃取，多次操作后，合并粗苯胺和乙醚萃取液，用粒状干燥。 ④将干燥后的混合液小心倾入干燥的蒸馏烧瓶中，蒸馏，收集馏分，得到2.5g产品。 回答下列问题： （1）仪器X为___________ （2）苯胺的相对分子质量与甲苯接近，但苯胺的沸点高于甲苯，可能的原因是___________ （3）步骤②中，生成苯胺的离子方程式为___________ （4）下图为水蒸气蒸馏装置 ①图中装置有几处错误___________ A．2 B．3 C．多于3处 ②正确装置中长玻璃管A的作用是___________ （5）步骤③中，向水层加入氯化钠的作用是___________ （6）关于步骤④，下列说法不正确的是___________ A．控制温度35℃左右，先收集乙醚 B．使用球形冷凝管 C．采用减压蒸馏装置 （7）本实验中苯胺的产率是___________(结果保留到0.1%)。 【答案】（1）三颈烧瓶 （2）苯胺分子间氢键 （3）+OH-→+H2O （4） ①. C ②. 平衡气压，防止烧瓶内压强过大 （5）减少苯胺在水中的溶解 （6）B （7）70.7% 【解析】 【分析】本实验核心目的是由硝基苯还原制备苯胺。实验流程为硝基苯在Sn、浓盐酸作用下还原生成苯胺盐，加入NaOH溶液碱化后转化为苯胺，经水蒸气蒸馏初步分离，再经萃取、干燥、蒸馏提纯得到苯胺产品。 【小问1详解】 由装置构造可知，仪器X为三颈烧瓶，用作反应容器。 【小问2详解】 苯胺分子中含有氨基，分子间可形成氢键，甲苯分子间仅存在范德华力，氢键的作用力强于范德华力，因此苯胺的沸点高于相对分子质量接近的甲苯。 【小问3详解】 步骤①中硝基苯被还原为苯胺，在酸性条件下苯胺与结合生成，步骤②中加入反应生成苯胺和水，离子方程式为+OH-→+H2O 。 【小问4详解】 ①观察水蒸气蒸馏装置，错误包括：水蒸气发生器的玻璃管A太短且未插入液面以下，水蒸气发生器中未添加沸石，右侧烧瓶进气口未插入液面以下且出气口太长，冷凝管中冷却水进出口方向错误，尾接管与锥形瓶间未与大气连通，错误多于3处，故选C。 ②长玻璃管A与大气相通，作用是平衡气压，防止烧瓶内压强过大引发危险。 【小问5详解】 向水层加入氯化钠至饱和，可增大溶液的离子浓度，降低苯胺在水中的溶解度，使苯胺更易分层析出，提高产率。 【小问6详解】 A．乙醚沸点为34.5℃，控制温度35℃左右，可先蒸出乙醚，A正确。 B．蒸馏操作应使用直形冷凝管，球形冷凝管多用于回流操作，会残留馏分，B错误。 C．苯胺在高温下易分解和氧化，采用减压蒸馏可降低苯胺的沸点，避免高温下苯胺分解氧化，C正确。 故选B。 【小问7详解】 硝基苯的物质的量为38mmol，根据反应关系，理论上生成苯胺的物质的量为38mmol，苯胺的摩尔质量为，理论产量为，实际产量为2.5g，产率为。 13. 制备除草剂异噻唑草酮的合成中间体G的合成路线如下： 回答下列问题： （1）A的化学名称是___________。 （2）二氟甲烷磺酰基甲酸(FSO2CF2COOH)酸性比乙酸___________(填“强”或“弱”)。 （3）在B转化为C过程中，B中碳卤键的反应存在选择性，请从化学键角度予以解释___________。 （4）C转化为D的反应方程式为___________。 （5）D转化为E的反应类型是___________。 （6）F的结构简式为___________。 （7）F→G的反应条件___________。 （8）满足下列条件的H的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。 ①含有-SCH3和-CF3 ②含有苯环且苯环上只有2个取代基 ③含有1个手性碳原子 ④能与碳酸氢钠反应 【答案】（1）溴苯 （2）强 （3）C-I键比C-Br键更长，键能更小，故更易断裂 （4）+HNO3+ H2O （5）取代反应 （6） （7）H2O(H+) （8）9 【解析】 【分析】此题为中间体G的合成路线，根据反应条件及结构知A到B为取代反应；结合正逆推，由B、D的结构简式，以及C的分子式可推知C的结构简式为，B到C为取代反应；C到D的反应条件是硝化反应；根据D和E的结构简式知此反应为取代反应；结合正逆推，由H的结构简式及E到F的反应条件可知，F的结构简式为，此反应为取代反应；F到G是氰基的水解酸化，所以G的结构简式为，也是取代反应；G到H 为酯化反应；据此回答问题。 【小问1详解】 A的化学名称是溴苯； 【小问2详解】 二氟甲烷磺酰基甲酸(FSO2CF2COOH)结构中存在吸电子基F原子，所以会使分子中羧基的O-H键极性增强易断裂，而乙酸分子中存在甲基是推电子基，所以二氟甲烷磺酰基甲酸的酸性比乙酸强； 【小问3详解】 在B转化为C过程中，碳溴键没有断裂而碳碘键断裂，所以是有选择性，因为C-I键比C-Br键更长，键能更小，故更易断裂； 【小问4详解】 由分析知此反应为取代反应，所以方程式为：+HNO3+ H2O； 【小问5详解】 由分析知D转化成E为取代反应； 【小问6详解】 由分析知F的结构简式为：； 【小问7详解】 由分析知F到G是氰基的水解酸化变成羧基，所以条件为H2O(H+)； 【小问8详解】 根据限制条件可得苯环上的取代基可以为-CH(CF3)COOH、-SCH3，可以处于苯环邻间对三个位置，共3种；或者取代基为-CH(SCH3)COOH、-CF3，依然有3种；或者取代基为-CH(SCH3)CF3、-COOH，依然有3种，故总共有9种同分异构体。 14. 回答下列问题 （1）以氨、丙烯、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈和副产物丙烯醛的热化学方程式如下： 主反应：； 副反应：； 已知：丙烯腈的产率 丙烯腈的选择性 ①一定条件下，丙烯腈产率与温度的关系如图甲所示，则460℃之后产率随温度升高而降低的原因是___________。 ②一定条件下，平衡时丙烯腈选择性与温度、压强的关系如图乙所示，则由小到大的顺序为___________，判断依据是___________。 ③某温度下，向压强为100kPa的密闭容器中通入和7.5mol空气(体积分数为20%)，发生上述反应。平衡时得到的转化率为90%，的物质的量为2.5mol，则平衡时的分压=___________kPa，的选择性=___________，此温度下副反应的___________。 （2）只需一步即可完成的反应称为基元反应，基元反应以的速率方程，，。非基元反应由多个基元反应组成，非基元反应的速率方程可由反应机理推定，，为非基元反应。一种可能的机理为 (i) 快速平衡 (ii) 慢反应 是在无催化剂的条件下升高温度速率减慢的反应，目前研究认为和上述机理有关。如表为和在不同温度下的数值： T/K 300 350 400 500 平衡常数() 速率常数() 2.5 25.8 ①反应(i)的___________0(填“>”或“<”) ②___________(用含、、的表达式表示)。 【答案】（1） ①. 460℃时反应已达到平衡状态，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，丙烯腈的产率下降 ②. ③. 主反应正方向为气体分子数增大的反应，副反应前后气体分子数不变，在相同温度下，减小压强更有利于主反应平衡正向移动，丙烯腈的产率增大，丙烯腈的选择性增大 ④. 8 ⑤. ⑥. 12.5 （2） ①. < ②. 【解析】 【小问1详解】 ①460℃之前，反应未达到平衡状态，温度升高反应速率加快，相同时间内丙烯腈的产率随温度升高而增大；460℃时反应达到平衡，主反应和副反应的均小于0，均为放热反应，升高温度平衡均逆向移动，同时温度过高会导致催化剂活性降低，因此丙烯腈的产率随温度升高而降低。 ②主反应正方向为气体分子数增大的反应，副反应前后气体分子数不变，在相同温度下，减小压强更有利于主反应平衡正向移动，丙烯腈的产率增大，丙烯腈的选择性增大。结合图乙，相同温度下对应丙烯腈选择性最高，对应选择性最低，故压强由小到大的顺序为，判断依据为主反应正向气体分子数增大，副反应正向气体分子数不变，压强越小主反应正向移动程度越大，丙烯腈产率越高，选择性越大。 ③初始通入7.5 mol空气，其中的物质的量为，的物质的量为。平衡时的转化率为90%，故反应的总物质的量为 ，设主反应消耗的物质的量为，副反应消耗的物质的量为，则；主反应生成的物质的量为，副反应生成的物质的量为，平衡时总物质的量为2.5mol，故，联立解得，。 平衡时各组分物质的量：剩余为，剩余为，剩余为，生成为 ，生成为，为，为，总物质的量为。 平衡时的分压为。 的选择性为。 副反应的平衡常数，分压等于物质的量分数乘以总压，总压相同可约去，代入数据得。 【小问2详解】 ①由表格数据可知，第一步反应的平衡常数随温度升高而减小，说明升高温度平衡逆向移动，故第一步反应的正反应为放热反应，。 ②总反应速率由慢反应第二步决定，故总反应正反应速率。第一步反应为快速平衡，平衡时正逆反应速率相等，即，整理得，将其代入慢反应速率表达式得，与题目给出的总速率方程对比，可得。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $