综合02 期末压轴80题（非选择题）（期末真题汇编）高二化学下学期人教版

**基本信息** 精选全国多地区高二期末非选择题80题，聚焦化学实验、工艺流程、反应原理、有机推断四大高频考向，注重真实情境与综合能力考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |化学实验综合题|20题|仪器使用、实验操作、产率计算|结合工业制备（如丙烯酸甲酯），考查实验设计与误差分析| |工艺流程综合题|20题|物质分离、离子反应、溶度积应用|以废旧电池回收、金属提取为情境，强调流程分析与条件控制| |反应原理综合题|20题|反应热、平衡移动、速率计算|围绕CO2资源化等热点，融合图表分析与理论应用| |有机推断综合题|20题|官能团性质、反应类型、同分异构|依托药物合成路线，突出结构推断与合成设计|

综合02 期末压轴80题（非选择题） 四大高频考向概览 考向01 化学实验综合题 考向02 工艺流程综合题 考向03 反应原理综合题 考向04 有机推断综合题 地 城 考向01 化学实验综合题 综合02 期末压轴80题（非选择题） 四大高频考向概览 考向01 化学实验综合题 考向02 工艺流程综合题 考向03 反应原理综合题 考向04 有机推断综合题 地 城 考向01 化学实验综合题 1．(1) 分液漏斗 CH2=CHCOOH (2)除去混合液中的丙烯酸和甲醇，降低酯的溶解度 (3)干燥 (4) 温度计水银球应位于支管口处 接液管与锥形瓶接口不应密封 (5)54.0% 2．(1)检查装置的气密性 (2) (球形)分液漏斗 (不写“浓”也不扣分) (3)①② (4)平衡气体压强(合理即可) (5) (6)重结晶 (7)99.2％ 3．(1)烧瓶（或圆底烧瓶）、酒精灯 (2) m 冷凝回流 分液漏斗 洗涤反应混合物，除去其中的酸性物质和其他杂质 温度计水银球位置错误，调整温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处 B 4．(1)分液漏斗 (2)S (3)c (4) 吸收H2S 产生黑色沉淀 (5)降低溶液沸点，防止温度过高导致硫脲异构化 (6)5CS(NH2)2+14+32H+=14Mn2++5CO2↑+5N2↑+5+26H2O (7) 5．(1)A (2)B (3) 形成三元共沸物，促进水蒸出，提高产率 移除反应生成的水，促进可逆反应正向进行，提高目标产物产率 (4)用pH计（或pH试纸）连续测定pH，至接近7 (5)确保苯甲酸钠完全转化成苯甲酸 (6)拔去冷凝管上端玻璃塞，温度计的水银球应与支管口下沿处相平，球形冷凝管下端进水、上端出水，冷凝管下端的尖端应远离烧瓶的一侧 (7)68 6．(1) 球形冷凝管 m (2) 除去过量的，避免在用浓盐酸酸化时产生 防止产品因温度降低而析出造成损耗 (3) 硝酸酸化的硝酸银溶液 无白色沉淀产生 (4) 酚酞 当最后半滴KOH标准溶液滴入后，溶液由无色变为红色，且半分钟内不褪色 (5)86% 7．(1)B (2)sp (3) (4) 分液漏斗 除去有机物中的水分 蒸馏 (5)BD (6) 偏低 8．(1) 三颈烧瓶（或三口烧瓶） (2) 浓硫酸 将生成的TiCl4尽可能多地转化为液体收集 吸收多余氯气，防止污染环境；防止外界空气中的水进入装置E (3)缺少CO的尾气处理装置 (4)油浴 (5) 9．(1) (2)排除乙醛在碱性条件下发生缩合反应生成有色物质对实验②的干扰 (3)也可能被硝酸氧化为，出现“红色固体完全溶解，得蓝色溶液”的现象 (4)③中乙醛的还原性比②中弱；或②中Cu(Ⅱ)在碱性条件下氧化性增强；或②中乙醛缩合反应产物的还原性强于乙醛 (5)苯环对醛基产生影响使得醛基还原性减弱，不与新制氢氧化铜反应 10．(1)恒压滴液漏斗（或恒压分液漏斗） (2) (3)氨气极易溶于水，若用长导管替换长颈漏斗，会发生倒吸 (4)降低溶剂的极性，有利于结晶析出（其他合理答案均可） (5) 滴入最后半滴溶液，溶液中蓝色褪去，且半分钟内不恢复 偏低 (6)或 11．(1)球形冷凝管 (2)6 (3)避免高锰酸钾过多，放热多，使体系温度不可控 (4)除去体系中残留的高锰酸钾，防止盐酸被氧化 (5)合并滤液和洗涤液 (6)烟酸与盐酸反应生成盐，降低烟酸产率 (7)75%或0.75 12．(1) b 三颈烧瓶 C (2)降低苯乙酸在水中的溶解度，便于苯乙酸结晶析出 (3) 重结晶 81.7 (4) 增大苯乙酸在混合溶剂中的溶解度，便于充分反应 13．(1) 三颈烧瓶(三口烧瓶或三颈瓶) 平衡气压，便于液体顺利流下 (2) 回收反应液中未反应的有机物，提高原料利用率 BC (3)通冷凝水 (4)增大反应物的溶解度，使反应物充分接触 (5)B (6)红外光谱仪 14．(1) 锥形瓶 饱和溶液 (2)CD (3)会与甘氨酸根反应，不利于甘氨酸亚铁的生成；，会生成 (4) 21.00 甘氨酸根离子具有还原性，能与酸性溶液反应 15．(1) ABD 或（合理即可） (2)ac (3) 不能 溶液中含有，在酸性条件下和能生成 使用无水乙醇洗涤能降低溶解损失，无水乙醇的挥发会带走水分有利于产品干燥 (4) 冷却到室温 关闭和 16．(1) 三颈烧瓶 (浓) 防止空气中的水蒸气进入 (2)作脱水剂，与水反应产生抑制水解 (3)具有氧化性，与水反应生成的具有还原性，会发生氧化还原反应 (4) 17．(1)对羟基苯甲酸可形成分子间氢键，熔点会升高  水杨酸可形成分子内氢键，熔点会降低 (2) 球形冷凝管 乙酸酐能与水反应生成乙酸，会降低产率 水浴加热 (3)D (4) 过滤 洗涤 (5)83.3% 18．(1)恒压滴液漏斗 (2)水浴加热 (3)在4-硝基邻苯二甲酸中，硝基与羧基之间难以形成分子内氢键，更易与水分子形成氢键，因而水溶性更好或在3-硝基邻苯二甲酸中，硝基与羧基之间容易形成分子内氢键，因而水溶性更差 (4)NO (5)使副产物4-硝基邻苯二甲酸充分溶于水中，便于后续分离 (6) 重结晶 取少量最后一次洗涤液于洁净的试管中，滴加几滴氯化钡溶液，若无沉淀产生，证明已经洗涤干净，反之则没有洗涤干净 (7)31.6% 19．(1) 漏斗 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 使气体单向流通，防止水蒸气进入仪器b中 NaNO2 (2) 3NO2+H2O=2H++2+NO 液面上方产生红棕色气体，溶液变蓝 20．(1) 直形冷凝管 b a (2) B C A (3)排除装置中的空气，防止苯胺被氧化 (4) 分液 苯胺分子中的N原子上有孤电子对，可与提供空轨道的形成配位键 60.2% 地 城 考向02 工艺流程综合题 1．(1) (2)增大反应接触面积，加快反应速率 (3) (4)将铁离子还原为亚铁离子，便于与铝离子的分离 (5) (6)若用溶液，会消耗，升高，生成沉淀，而用，反应生成，利于沉铁反应继续发生 (7) 2．(1) 增大反应物接触面积，加快反应速率，使焙烧更充分 5.5 (2) (3)洗涤时用乙醇洗涤或隔绝空气等 (4) 增大NaHSO3的浓度，获得过饱和NaHSO3溶液 (5) 应用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中部 Na2S2O5溶于水生成NaHSO3，的电离程度大于水解程度 3．(1)粉碎废渣、适当增大硫酸浓度、加热、搅拌 (2) (3) (4) (5) 4．(1) Na[Al(OH)4] B (2)H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O (3)3.2≤a<7.1(或3.2～7.1) (4) 蒸发浓缩或加热浓缩 降温结晶或冷却结晶 (5) 5．(1) 将钛铁矿粉碎、适当加热、适当提高盐酸浓度、搅拌等任写一种 (2) 反应时间过长导致被空气中的氧化成 (3) 温度过高会导致分解 (4)交叉分类法 (5)1:1 6．(1) (2) (3) (4) 99.90% (5) 0.64 0.05mol 7．(1) 四(或4) ⅦB (2) (3)10 (4) (5) MnO2 降低 a 8．(1) (2)溶液 (3) (4) 提供合成所需要的 提供反应所需要的碱性环境 (5) (6) 9．(1) (2) (3) (4) (5)温度低于80℃时，随温度升高，沉淀反应速度加快，钪的沉淀率上升(或随温度升高草酸电离程度增大，草酸根浓度增多，钪的沉淀率上升)；温度高于80℃时，随着温度的升高，草酸分解(或草酸钪的溶解度增大)，致使钪的沉淀率下降 (6) 10．(1)5 (2)＜ (3)作胃酸中和剂（或其他合理答案） (4)＞ (5) (6) ＜ 11．(1)B (2) (3) (4) 将氧化为 受热分解或生成的催化分解 (或3.2～7.2) (5) (6) 12．(1) 适当升高温度、将粗品粉碎，适当增大的浓度 (2) (3) (4) 2 6 (5) 13．(1) (2) >> (3)≥9.3 (4)防止生成胶体，从而有利于沉淀的生成和分离 (5) 不能 14．(1)ab (2) (3) (4) 下口放出 pH高于2.5时水解程度增强，pH低于2.5时酸性太强，平衡逆移沉锗率下降 (5) 锗的卤化物均为分子晶体，随着相对分子质量的增加，分子间作用力增大，沸点升高 15．(1) 搅拌、适当提高浸出温度、适当提高氢氧化钠的浓度、粉碎矿石等 (2) 与盐酸反应会生成，污染生产环境或还原产物无污染 防止分解和盐酸挥发 (3) (4) 趁热过滤 98.89 (5) 16．(1)5 (2) +3 (3) 离子 共价 (4)高于 (5) 8 17．(1)p (2) 温度升高，分解速率加快 (3) 升高 (4)BD (5) (6) 乙 18．(1)p (2) 温度升高，分解速率加快 (3) 升高 (4)BD (5) (6) 乙 19．(1)SiO2 (2)Cu2++2e-=Cu (3) 将Fe3+转化为 3.2≤pH<4.7（或 ） (4)稀硫酸 (5)K、Cu (6) 20．(1) (2) (浓) 过滤 (3) ， (4) 除去或Pb元素(合理即可) (5)600 地 城 考向03 反应原理综合题 1．(1)高温 (2)BC (3) 55%或0.55 (4) (5) 2．(1)+119.6 (2) (3)0.05 (4) d；a bc 3．(1)或 (2) 或 ds (3) (4) n 增大压强 (5)0.25 4．(1) (2)乙醇胺分子间形成的氢键作用更强，且相对分子质量大于氨分子，范德华力更强 (3) 低温 (4) (5) 温度升高，加快了总反应速率，有更多的发生转化，所以甲醇的产率上升 反应①为放热反应，温度过高，平衡向逆反应方向移动，导致甲醇产率下降 5．(1) (2) (3) 12 (4)  kJ·mol-1 (5) 0.83 AC 0.5(mol·L-1)2 6．(1)AD (2)-410 (3)d (4) 0.083 (5)pH大于6，使SO2的溶解平衡正向移动，浓度增大；但H＋浓度降低，抑制反应CaCO3(s)+2H+( aq)Ca2+(aq)+CO2(g)+H2O(l)，Ca2+浓度减小的影响大于浓度增大的影响，硫脱除率下降 7．(1)低温 (2) kJ·mol-1 (3)C (4) 使用高效催化剂 (5) 19.2% 时，随着氢碳比增大，反应Ⅰ、Ⅱ的转化率均增大，但反应Ⅰ比Ⅱ增大的更显著(或其他合理答案) 8．(1)＋43 (2) 1 3 (3) 19.8 降温或分离生成物 (4) 0.25 (5)CD (6) 9．(1)C (2)2b—a (3)AD (4) (5) Cat2 不是 a、b点对应温度相等，但是转化率不相等 温度升高，Cat1催化活性降低 (6) 10．(1) 374 高温 (2)BC (3)或 (4) 之后，变成液态，反应前后气体计量数不变，压强对平衡移动影响不大 (5) 11．(1)-53.7 (2)BC (3) 0.0125 80 (4) 反应③的化学方程式为，适当加入少量的水，反应物浓度增大，平衡向正反应方向移动，甲醇产率增大 乙醇胺含有氨基，有碱性，可与二氧化碳和水反应生成盐，该盐在较低温度下又可以充分分解为乙醇胺和二氧化碳 12．(1) ＋1016.0 高温 (2)BCD (3) 0.019p 减小 (4) 催化剂失去活性 1：3 13．(1) C (2) Ⅱ (3) 0.8 或0.1875 14．(1) 低温 (2)ab (3)Cat4 (4) (5)增大的浓度或增大压强、将液化分离出反应体系 (6) 阳 15．(1) ＋247.3 > (2) 温度 主反应为吸热反应，在其他条件相同时，CO2的平衡转化率随温度升高而增大 （或其他合理形式） (3)消碳反应的反应程度大于积碳反应（或其他合理答案） 16．(1)-55.6 (2)AC (3) (4) 丙烷或 0.1 (5) 负极 17．(1)    一 AB (2) [或] (3) 酸化的 图3中100~300℃，反应未达到平衡状态，温度越高，反应速率越大，NO转化率升高 18．(1) -573.5 降低温度、移走产物 (2)AB (3) 40％ (4) 高温 ＜ 19．(1) (2) 　 AD cd 20．(1)+247 (2)BD (3) CO2＋4H2CH4＋2H2O 温度升高催化剂活性降低(或温度升高CO2难吸附在催化剂表面)，反应速率减慢 (4) (5) 阴极 -2e-+→ +2CO2↑+2H2O 地 城 考向04 有机推断综合题 1．(1)酯基 (2) 或 (3) Cu，O2，加热 氧化反应 加成反应(或还原反应) (4)AC (5)OHCCHO (6) 2．(1)甲苯 (2) (3) (4)Cl2/FeCl3(或Cl2/Fe) (5) 6 或 (6)或 3．(1) 醚键、酰胺基 (2)+ (3)取代反应 (4)A (5)13 (6) 13 4．(1) 作催化剂和吸水剂 (2) 一碘甲烷 取代反应 (3)酯基 (4)正四面体形 (5)bc (6) 5．(1)醛基 (2) (3)AC (4) (5)               (6) 6．(1) 丙酮 醚键、酯基 (2)加成反应 (3)2+H2O (4)或 (5)4 (6)6 (7) 7．(1) 碳碳双键、醛基 (2)++HCl (3)加成反应 (4)NaOH水溶液，加热 (5) 9 (6) 8．(1)羧基、酯基 (2) (3) (4) (5) 存在分子间氢键，而存在分子内氢键，沸点低； 12 (6) 9．(1) (2) 3-溴丙烯 还原反应 (3)+KOH+ (4) 氨基 < (5)或或或 (6) 10．(1) 4 (2) C17H14O4NBr 取代反应 (3) 与生成的(氢卤)酸反应，促进平衡正向移动，提高原料利用率 (4)19 (5) 11．(1) 酰胺基 (2)取代反应(或硝化反应) (3) 吸收反应产生的，有助于提高反应物的转化率 (4) 13 (5) 12．(1) (2)羰基或酮羰基、醚键 (3) 取代反应 (4)12 (5)48%HBr (6) 13．(1)醛基 (2) 加成反应 (3)bc (4)F中羟基可与水形成氢键 (5) 4 (6) 、 14．(1) (2)还原反应 (3) (4)羧基、酰胺基 (5)化合物中氮原子的孤电子对与氢离子反应成盐 (6) (7)(苯到溴苯的合成若采用苯与、、反应制得溴苯也可) 15．(1)CH (2) (3) (4)取代反应 (5) (6)酯基 (7) 16 16．(1)邻苯二酚或1，2-苯二酚 (2) (酚)羟基 (酮)羰基 还原反应(加成反应) (3)> (4) (5)或 (6) 17．(1) 羧基 (2)丙醛 (3) (4)消去反应 (5) (6) 18．(1) 1取代反应 (2) 16 (3) (4)醚键、酰胺基、羟基 (5)反应④为可逆反应，有机碱会与生成的HCl反应，使平衡正向移动，促进F的生成 19．(1) 2-甲基-2-氯丙酸 (2) 5 C4H6O3 (3) (4)甲醇 (5) 8 、 20．(1)苯甲醛 (2)还原反应（或加成反应） (3)碳碳双键、酯基 (4) (5) (6)12 (7) 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 综合02 期末压轴80题（非选择题） 四大高频考向概览 考向01 化学实验综合题 考向02 工艺流程综合题 考向03 反应原理综合题 考向04 有机推断综合题 地 城 考向01 化学实验综合题 1．(24-25高二下·福建福州马尾第一中学等六校·期末)丙烯酸甲酯是一种重要的工业原料，某实验小组制取丙烯酸甲酯的装置如图所示。 ①取10.0 g丙烯酸和6.0 g甲醇置于三颈烧瓶中，连接好冷凝管，用搅拌棒搅拌，水浴加热。 ②充分反应后，冷却，向混合液中加入5% Na2CO3溶液洗涤至中性。 ③分液，取上层油状液体，再用无水Na2SO4处理后蒸馏，收集70～90 ℃馏分。 可能用到的信息如表所示。 沸点 溶解性 毒性 丙烯酸 141 ℃ 与水互溶，易溶于有机溶剂 有毒 甲醇 65 ℃ 与水互溶，易溶于有机溶剂 易挥发，有毒 丙烯酸甲酯 80.5 ℃ 难溶于水，易溶于有机溶剂 易挥发 (1)仪器c的名称是______。丙烯酸的结构简式为______。 (2)混合液用5% Na2CO3溶液洗涤的目的是______。 (3)步骤③中无水Na2SO4的作用是______。 (4)关于产品的蒸馏操作(加热和夹持装置未画出)，图中有2处错误，请分别写出：______；______。 (5)为检验产率，设计如下实验： ①将油状物质提纯后平均分成5份，取出1份置于锥形瓶中，加入2.5 mol/L的KOH溶液10.00 mL，加热使之完全水解。 ②用酚酞作指示剂，向冷却后的溶液中滴加0.5 mol/L的HCl溶液，中和过量的KOH，滴到终点时共消耗盐酸20.00 mL。本次酯化反应丙烯酸的转化率为______。 2．(24-25高二·贵州毕节·期末)硫代硫酸钠()是重要的化工原料，易溶于水，酸性条件下易分解。某实验小组制备硫代硫酸钠，并进行纯度检测。 回答下列问题： (1)组装仪器后，应先进行的操作是___________。 (2)A为制取的装置，A中滴加浓硫酸的仪器为___________(填名称)，反应的化学方程式为___________。 (3)B．E装置中的试剂可以是___________(填序号)。 ①NaOH溶液  ②溶液  ③饱和溶液 (4)C装置中长颈漏斗的作用是___________。 (5)已知溶液中通入过量会出现淡黄色沉淀，该反应的离子方程式为___________。 (6)产品中含有少量和，相关物质的溶解度如图所示。为提高产品纯度，需进行的实验操作方法为___________。 (7)称取5.0000g产品配制成100mL溶液，量取20.00mL于锥形瓶中，注入缓冲溶液，滴入淀粉溶液作指示剂，用标准碘水溶液滴定到终点。重复操作3次，滴定终点时消耗标准碘水溶液的体积依次为，该产品的纯度为___________。(已知：) 3．(24-25高二下·河南南阳六校·期末)根据要求，回答下列问题： (1)下图所示仪器中，实验室配制溶液用不到的是_____（填仪器名称）。 (2)实验室中可采用装置甲和装置乙来制备乙酸异戊酯及产品的提纯净化（省略部分夹持装置和部分加热装置）。 实验方法：在装置甲的仪器c中加入异戊醇和冰醋酸，再加入浓硫酸及沸石，然后加热，并保持温度为65~70℃约，停止加热；冷却后，加入到盛有蒸馏水的仪器中，振荡，分液，获得乙酸异戊酯粗品，将该粗品加入到装置乙的仪器中蒸馏，收集到的馏分为。 已知：部分物质的物理性质如下表： 物质 相对分子质量 密度 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 冰醋酸 60 1.1 16.6 117.9 易溶于水 异戊醇 88 0.81 -117 131.5 微溶于水 乙酸异戊酯 130 0.88 -78 142 微溶于水 ①实验开始时，向装置甲的仪器a中通入冷却水，出水口为_____（填“m”或“n”），仪器a在该实验中的作用是_____。 ②仪器X的名称是_____；其中盛有蒸馏水的目的是_____。 ③装置乙存在一处设计缺陷，指出该缺陷并改正：_____。 ④若粗品蒸馏收集到的馏分为纯品，则该制备实验的产率近似为_____（填标号）。 A．65%            B．70%            C．80% 4．(24-25高二下·云南楚雄彝族联考·期末)硫脲[CS(NH2)2]可用于药物、染料、树脂制造等。某实验小组设计如图所示装置制备硫脲，探究其性质并测定其纯度。回答下列问题： 实验室用H2S和CaCN2制备硫脲的原理：。 已知：硫脲易溶于水，温度较高时易发生异构化反应生成NH4SCN。 (1)装浓盐酸的仪器名称是_______。 (2)A中生成了一种浅黄色固体单质，该单质是_______（填化学式）。 (3)B中试剂宜选择_______（填标号）。 a．NaOH溶液    b．饱和Na2S溶液    c．饱和NaHS溶液    d．饱和Na2CO3溶液 (4)D的作用是_______，可能观察到D中的现象为_______。 (5)反应结束后，将C中的混合物过滤，滤液经减压蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、低温烘干得到硫脲粗产品。蒸发浓缩时减压的目的是_______。 (6)探究硫脲的性质。 取少量硫脲于试管中，滴加酸性KMnO4溶液，观察到溶液褪色，并有气泡产生。经检验，气体中含有N2和一种酸性气体，将混合气体通入澄清石灰水中，产生白色沉淀；通入品红溶液中，溶液不褪色。硫脲与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为_______。 (7)测定硫脲纯度。 取ag产品溶于热水使CS(NH2)2完全转化成NH4SCN，配制成250 mL溶液。准确量取25.00 mL配制好的溶液于锥形瓶中，滴加2滴1%FeCl3溶液，用0.1 mol/LAgNO3标准溶液滴定至终点，进行三次平行实验，平均消耗。AgNO3溶液V mL。硫脲产品纯度为_______%。提示：Ag++SCN-=AgSCN↓。 5．(24-25高二下·河北邢台质检联盟·期末)苯甲酸乙酯常用于配制香水香精和人造精油，也大量用于食品中。某实验小组设计实验制备苯甲酸乙酯并计算产率。 【反应方程式】。 【试剂】6 g（5 mL，约0.049 mol）苯甲酸，11.9 g（15 mL，约0.26 mol）无水乙醇（99.9%），环己烷，浓硫酸，碳酸钠，乙醚，无水氯化钙。 【实验步骤】 步骤1：组装如图所示装置。 步骤2：在V mL圆底烧瓶中，加入6 g苯甲酸、15 mL无水乙醇、15 mL环己烷和2.5 mL浓硫酸，摇匀后加入几粒沸石，从分水器上端小心加水，使水面与支管口距离约1 cm，分水器上端接一回流冷凝管。 步骤3：将烧瓶放在电热套中加热回流，开始时回流速度要慢，随着回流进行，蒸出环己烷-乙醇-水三元共沸混合物。分水器中出现了上、下两层液体，且下层液体越来越多，当上层液面接近分水器支管口时，打开旋塞，让下层液体流入量筒中，共收集到下层液体约7 mL。继续用水浴加热，使多余的乙醇和环己烷蒸至分水器中。 步骤4：将瓶中残留液倒入盛有冷水的烧杯中，在搅拌下加入碳酸钠粉末至无气泡产生。 步骤5：用分液漏斗分出粗产物，水层用乙醚萃取，合并粗产物和乙醚萃取液，用无水氯化钙干燥。萃取后的水层倒入公用的回收瓶中回收未反应的苯甲酸。干燥后的醚溶液置于25 mL蒸馏瓶中，先用水浴加热蒸馏出乙醚，再在陶土网上加热，收集210~213℃馏分，产量约为5.0g。 已知三元共沸物及其组分的沸点（101.325kPa下）如表所示。 物质 水 乙醇 环己烷 共沸物 沸点℃ 100 78.3 80.75 62.60 回答下列问题： (1)圆底烧瓶的规格（V mL）宜选择_______（填标号）。 A．100 mL   B．250 mL    C．500 mL (2)步骤2中，加入浓硫酸的方式宜选择_______（填标号）。 A．直接一次性倒入    B．在旋摇下滴入 (3)本实验加入环己烷的目的是________。步骤3中分水器的作用是________，量筒中收集到的约7液体的主要成分是________（填化学式）。 (4)步骤4中，为确认碳酸钠已完全中和混合物中的酸，可采用的另一种实验方法是________。 (5)步骤5中，回收未反应的苯甲酸的操作：用盐酸小心酸化用碳酸钠中和后分出的水溶液，至用pH试纸检测溶液呈酸性，抽滤析出的苯甲酸晶体，用少量冷水洗涤后干燥。酸化至溶液呈酸性的目的是________。 (6)步骤1组装的装置有多处错误，请改正其中3处错误：________。 (7)本实验产率约为_______%（计算结果保留两位有效数字）。 6．(24-25高二下·陕西榆林普通高中·期末)苯甲酸可用作食品防腐剂。实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸，其反应原理简示如下： ①+KMnO4+MnO2；②+HCl+KCl 名称 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/() 溶解性 甲苯 92 110.6 0.867 不溶于水，易溶于乙醇 苯甲酸 122 122.4(100℃左右开始升华) 248 —— 微溶于冷水，易溶于乙醇、热水 根据下列实验步骤，回答相关问题： I．制备苯甲酸： ①在如图所示三颈烧瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g(约0.03mol)高锰酸钾，慢慢开启搅拌器，并加热回流至回流液不再出现油珠。 (1)仪器a的名称为___________，冷却水应从___________(填“m”或“n”)口通入。 Ⅱ．分离提纯： ②停止加热，继续搅拌，冷却片刻后，从仪器a上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液，并将反应混合物趁热过滤，用少量热水洗涤滤渣。合并滤液和洗涤液，于冰水浴中冷却，然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。将析出的苯甲酸过滤，用少量冷水洗涤，放在沸水浴上干燥。称量，粗产品为1.0g。 ③纯度测定：称取0.122g粗产品，配成乙醇溶液，于100mL容量瓶中定容。每次移取25.00mL溶液，用的KOH标准溶液滴定，三次滴定平均消耗21.50mL的KOH标准溶液。 (2)加入饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是___________，趁热过滤的原因是___________。 (3)取少量最后一次洗涤液于试管中，加入___________，若___________，则证明苯甲酸已洗涤干净。 (4)用KOH标准溶液滴定时，适宜选择___________为指示剂，滴定至终点时的现象是___________。 (5)产品中苯甲酸的质量分数为___________(保留两位有效数字)。 7．(24-25高二下·福建莆田·期末)硝基苯是一种重要的化工原料，某实验小组将18mL苯与足量浓硫酸和浓硝酸混合液共热制备硝基苯并测定产率，制备原理和装置示意图(夹持装置省略)如下： 查阅资料，反应机理包括以下三个反应。 Ⅰ．___________ Ⅱ． Ⅲ． (1)a处应选择的仪器为___________(填“A”或“B”)。 (2)的中心原子采用___________杂化。 (3)反应机理Ⅰ表示的化学方程式为___________。 (4)反应结束后，提纯硝基苯的实验过程如下。 已知： 摩尔质量/(g·mol-1) 密度/(g·cm-3) 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 苯 78 0.88 5.5 80.1 均不溶于水，易溶于有机溶剂 硝基苯 123 1.21 5.7 210.9 ①操作1、2、3相同，需用到的主要玻璃仪器有烧杯和___________。 ②无水固体的作用是___________。 ③操作5的名称为___________。 (5)实验过程涉及的下列操作中，错误的是___________(填字母)。 A．量筒量取苯后，无需洗涤残留液 B．往浓硝酸中加入浓硫酸后，立即加入苯 C．将产品放置在托盘天平左盘称量 D．提纯操作中，可省去操作2、3 (6)硝基苯的产率为___________(列出计算式)。用量筒量取苯时，若俯视刻度线会导致测定产率___________(填“偏高”或“偏低”)。 8．(24-25高二下·广西南宁部分学校·期末)金属钛（Ti）具有许多优异的性能，是航空、军工等领域的必需材料。实验室利用金红石（主要成分为TiO2）制得钛（Ti）的原理是、，同时会产生少量副产物CCl4，实验装置如图所示（夹持装置已省略）： 已知：①HCl与TiO2不发生反应；②TiCl4遇潮湿空气产生白色烟雾；③常温下，钛不与稀硫酸反应；④部分物质熔、沸点如表所示： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ CCl4 -23 76.8 TiCl4 -25 136.45 回答下列问题： (1)仪器X的名称为______，其中盛放的固体为KMnO4，进行实验时发生反应的离子方程式为______。 (2)装置B中盛放的试剂是______，使用两次冰水冷却装置的目的是______，装置F的作用是______。 (3)实验进行过程中，整套装置的缺陷有______。 (4)将装置E烧瓶中液体转移至装置D的烧瓶中，利用上述装置重新组装装置，连接顺序为D→C（瓷舟中放置分布Mg粉的石棉绒）→E→F，通过装置D先通入N2，一段时间后，再用______（填“水浴”或“油浴”）加热装置D。 (5)测定制得的粗产品（杂质仅含Mg）中Ti的含量：常温下，取5.00g粗产品于烧杯中，往烧杯中逐滴滴入物质的量浓度为c的稀硫酸，同时不断搅拌，当不再出现气泡时，共用去VmL稀硫酸。则该粗产品中钛的质量分数为______（用含c、V的代数式表示）。 9．(24-25高二下·北京房山区·期末)某兴趣小组通过查阅资料发现如下信息： ⅰ．乙醛在碱性条件下能发生缩合反应生成有色物质； ⅱ．溶液的酸碱性可能会影响物质的氧化性或还原性。 在此基础上，他们对醛类物质与新制氢氧化铜的反应展开如下探究： 序号 实验操作 现象 ① 取4mL 10％ NaOH溶液，加入0.5mL水，振荡后加入40％乙醛溶液0.5mL，加热煮沸 无色溶液逐渐变黄，并变浑浊，加热后得到黄色浊液 ② 取4mL 10％ NaOH溶液，加入0.5mL 2％ 溶液，振荡后加入40％乙醛溶液0.5mL，加热煮沸 加热过程中蓝色浊液依次变为黄色、橙色，最终得到砖红色浊液 ③ 取4mL水，加入0.5mL 2％ 溶液，振荡后加入40％乙醛溶液0.5mL，加热煮沸 蓝色溶液无明显变化 (1)乙醛与新制氢氧化铜反应的化学方程式为_______。 (2)设计实验①的目的是_______。 (3)甲同学取实验②中少量砖红色浊液，加入适量稀硝酸，振荡后浊液变清，得到蓝色溶液。基于上述现象，甲同学认为“浊液中含有少量单质Cu”。乙同学认为该观点不正确，理由是_______。 (4)与②相比，③中蓝色溶液无变化的可能原因是_______。 (5)丙同学分别将苯甲醛()、苯乙醛()与新制氢氧化铜混合加热，只有后者能产生砖红色沉淀。从基团之间相互影响的角度分析苯甲醛不与新制氢氧化铜反应的可能原因_______。 10．(24-25高二下·安徽滁州·)（一水合硫酸四氨合铜）为深蓝色晶体，可溶于水，难溶于乙醇。某小组在实验室制备该晶体并测定其纯度。回答下列问题： 【制备晶体】 利用如图装置（部分夹持装置略）制备晶体。 (1)盛装95%乙醇溶液的仪器名称为_____。 (2)A装置中发生反应的化学方程式为_____。 (3)B装置中不能用长导管替换长颈漏斗，理由是_____。 (4)向反应后的溶液中滴加适量95%乙醇溶液，有深蓝色晶体析出，经过滤、洗涤、干燥得到产品。加入95%乙醇溶液的目的是_____。 【测定纯度】 将（相对分子质量为246）产品溶于足量稀硫酸溶液中，并配制溶液。取溶液于锥形瓶内，加入足量的溶液，发生如下反应：，用标准溶液滴定至浅黄色，然后加入淀粉溶液作指示剂，继续滴定至终点，共消耗溶液。已知：。 (5)到达滴定终点的标志是_____。上述滴定完成时，若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测量结果_____（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。 (6)产品中的纯度为_____（用含的代数式表示）。 11．烟酸又称维生素B3，实验室可用如下方案(下图)来制备。 已知：①烟酸微溶于冷水，易溶于热水和乙醇； ②烟酸中N原子上存在孤电子对； ③此反应为放热反应。 实验步骤： I．在图的三颈烧瓶中加入1.86g(M=93g/mol)3-甲基吡啶、50mL蒸馏水和搅拌子，搅拌使其溶解。 Ⅱ．打开加热搅拌器，加热控制温度在80～85℃，将8gKMnO4(过量)分为4份，每隔5min加入一次，加毕继续保持反应温度60min。反应过程中出现大量棕褐色MnO2沉淀。 Ⅲ．搅拌状态下向三颈烧瓶中加入数滴乙醇至溶液接近无色，再加入稀盐酸，调节溶液的pH=4，趁热过滤，用热水洗涤沉淀数次，a_____，浓缩至体积为30mL，放入冰箱，2℃冷却30min。 IV．过滤，脱色提纯后得白色粉末状产品1.845g。 回答下列问题： (1)仪器A的名称为_____。 (2)1mol3-甲基吡啶发生反应转移电子的物质的量为_____mol。 (3)步骤Ⅱ中KMnO4不能一次加入的原因是_____。 (4)步骤Ⅲ向三颈烧瓶中加入数滴乙醇的原因是_____。 (5)补全Ⅲ中a处的实验步骤：_____。 (6)实验证明，盐酸加入过多会使烟酸的产量下降，其原因是_____。 (7)本次实验烟酸(M=123g/mol)的产率为_____(结果保留2位有效数字)。 12．(24-25高二下·甘肃白银·)苯乙酸铜是合成传感材料纳米氧化铜的重要前驱体，某实验小组以苯乙腈（，密度为）为原料制取苯乙酸铜的实验装置（加热和夹持装置等略）及合成路线如下： 已知：①。 ②苯乙酸（），熔点为76.5℃，微溶于冷水，溶于乙醇。 回答下列问题： (1)球形冷凝管的进水口为______（填“b”或“c”）；仪器a的名称为______，选用仪器a的最佳规格为______（填标号）。 A．50mL    B．100mL    C．250mL    D．500mL (2)反应结束后加适量冷水，再分离出苯乙酸粗品。加入冷水的目的是______。 (3)将粗品苯乙酸提纯，合适的操作方法为______；提纯后得到38g苯乙酸晶体，则苯乙酸的产率是______（保留小数点后一位数字）%。 (4)先将乙醇和水混合得到混合溶剂，再将苯乙酸加入混合溶剂中，最后加入并搅拌。上述过程中发生反应的化学方程式为______，混合溶剂中乙醇的作用是______。 13．(24-25高二下·贵州安顺普通高中·期末)扁桃酸()是测定冶金工业“维生素”锆的特殊试剂，一种制备扁桃酸的反应和方法如下： 实验装置如图所示(加热及夹持装置已略去)，向X中加入10.6g苯甲醛、1.3gTEBA和24.0gCHCl3(过量)，搅拌并加热，同时滴加足量的NaOH溶液，反应一段时间。将所得混合物冷却，倒入200mL水中，用乙醚萃取，弃去有机层；向水层中加入稀硫酸酸化；继续利用乙醚萃取4次，合并萃取液；加入干燥剂，经蒸馏得到产品11.2g。 回答下列问题： (1)仪器X的名称为_______，Y的作用是_______。 (2)第一次用乙醚萃取的目的是_______；加入的干燥剂可以是_______(填序号)。 A．无水CuSO4　　　B．无水MgSO4　　　　C．无水CaCl2　　　D．碱石灰 (3)蒸馏操作顺序为连接仪器，加入萃取液和沸石，_______，加热，弃去前馏分，收集产品。 (4)TEBA()是一种离子液体，不直接参与化学反应，但能增大反应速率，其可能的原因是_______(从溶解度的角度解释)。 (5)本实验的产率最接近于_______(填标号)。 A．85% B．75% C．65% D．55% (6)为了获得扁桃酸分子中所含有的化学键和官能团的信息，通常使用的仪器是_______。 14．(24-25高二下·浙江温州浙南名校·期末)某研究小组利用与甘氨酸反应制备补铁剂甘氨酸亚铁。实验流程为： 步骤Ⅰ：将固体置于装置C，同时加入甘氨酸溶液，先滴入装置A中的盐酸，再加热装置C并不断搅拌，然后向装置C中滴加柠檬酸溶液； 步骤Ⅱ：反应结束后过滤，将滤液经过系列操作得到甘氨酸亚铁。 已知：①甘氨酸亚铁易溶于水，难溶于乙醇；②柠檬酸易溶于水和乙醇，具有强还原性。 请回答： (1)仪器a的名称是________，装置B盛放的溶液是________。 (2)下列说法不正确的是________。 A．装置A的作用是产生并将装置内的空气排尽 B．加入柠檬酸的作用是促进溶解和防止亚铁离子被氧化 C．装置D盛放NaOH溶液，可以检验装置内空气是否排尽 D．步骤Ⅱ中可以用少量无水乙醇洗涤可得到纯净的甘氨酸亚铁晶体 (3)装置C中反应溶液的pH需控制在，原因是________。 (4)甘氨酸亚铁晶体中铁含量的测定： 已知：，（邻二氮菲，黄色）（橙红色） ①从下列选项中选择合适的操作补全测定步骤：用电子分析天平称取甘氨酸亚铁晶体样品________平行测定三次，平均消耗标准液。 a．若溶液颜色恰好变为橙红色，半分钟后记录读数 b．若溶液颜色恰好变为黄色，半分钟后记录读数 c．加入去离子水和硫酸溶解，配成100mL溶液 d．用碱式滴定管取出10.00mL待测液 e．用酸式滴定管取出10.00mL待测液 f．滴定指示剂邻二氮菲，用标准液滴定 g．空白实验：消耗标准液0.10mL ②甘氨酸亚铁晶体中铁元素的质量分数为________。 ③若标准液改用酸性溶液，其他操作都正确，样品中铁元素的质量分数明显偏大，原因是________。 15．(24-25高二下·河南驻马店多校·期末)回答下列问题： (1)某小组利用以下装置，按照制备、净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行的制备及性质检验的相关实验。 ①下列装置（“”表示气流方向）能达到实验目的的是_____。（填字母） ②写出A中制取氯气的化学方程式_____。 (2)为验证氯水中光照分解的产物。将新制的氯水加入三颈烧瓶内，将传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入三颈烧瓶中（如图），用强光照射氯水，进行实验并采集数据，获得相关变化曲线。 若能够证明氯水中在光照下发生了分解反应，则图中纵坐标可以表示的物理量是_____（填字母）。 a．氧气的体积分数    b．氯水的pH    c．氯离子的浓度 (3)该小组经查阅资料发现：为紫色固体，微溶于溶液，具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生，在碱性溶液中较稳定。实验小组欲制备高铁酸钾，并探究其性质和测定其纯度。 已知：装置中得到紫色固体和溶液。 ①取C装置中得到的紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，经检验气体中含有。该实验_____（填“能”或“不能”）说明该条件下氧化性大于，其原因为_____。 ②将装置中得到的紫色固体溶于冷的溶液，过滤，用无水乙醇洗涤，干燥即得粗产品。选择无水乙醇进行洗涤的优点是_____。 (4)已知：，为探究粗产品中的质量百分含量（假设杂质不参与分解反应），设计如下实验装置和步骤。 将石英玻璃管（带两端开关和）（设为装置）称重，记为。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置称重，记为。按下图连接好装置并进行实验（夹持装置已略去，忽略气体引起的质量变化）。 ①实验操作步骤为：打开和，缓缓通入打开管式温控电炉加热关闭管式温控电炉_____停止通_____称量装置；重复上述操作步骤，直至装置恒重，记为； ②粗产品中的质量百分含量为_____（用含、、的代数式表示）。 16．(24-25高二下·内蒙古赤峰校联考·期末)亚硫酰氯()是一种无色或淡黄色发烟液体，其熔点-105℃，沸点79℃，遇水剧烈反应生成和另一种酸性气体，常用作脱水剂。 (1)实验室合成的原理之一为，部分装置(夹持、加热装置略去)如图所示。 ①中S的杂化轨道类型为___________；装有液态的玻璃仪器名称为___________。 ②写出装置E中发生反应的化学方程式___________。 ③仪器F中碱石灰的作用为吸收尾气和___________。 (2)实验室利用和混合加热制取无水，的作用为___________。 (3)甲同学认为还可用于制取无水，但乙同学认为该实验可能产生使产品不纯，发生副反应的原因可能是___________。 (4)一种用于心脏起搏器的微型电池的电极材料是石墨和锂，电解质溶液为等物质的量的，溶解在中形成的溶液。该电池的总反应为，则正极反应式为___________。 17．(24-25高二下·安徽阜阳多校·)阿司匹林(乙酰水杨酸)具有解热镇痛、抗风湿等药效，以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与乙酸酐为反应物可制取阿司匹林，反应的化学方程式为： 已知反应体系中各物质的性质如下表所示： 物质 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 水杨酸 138 158 336 易溶于乙醇和乙酸乙酯，微溶于水 乙酸酐 102 -73 140 易溶于乙醇，溶于水，水解生成乙酸 乙酰水杨酸 180 134 321 溶于乙醇，微溶于冷水和乙酸乙酯，溶于热水 乙酸 60 16.6 117.9 与水、乙醇混溶 (1)对羟基苯甲酸是水杨酸的同分异构体，但熔点高于水杨酸的原因是___________。 (2)如图，向干燥的三颈烧瓶中加入4.14g水杨酸、新蒸出的乙酸酐30mL()，再加10滴浓硫酸反复振荡后，连接回流装置，搅拌，70℃，加热半小时。 ①仪器a的名称为___________。 ②所用仪器和原料都需要干燥的原因是___________，应采用的加热方法是___________。 (3)稍冷后，将反应混合物在不断搅拌下倒入100mL冷水中，并用冰水浴冷却15min，结晶完全析出后，抽滤，洗涤，得乙酰水杨酸粗产品。洗涤剂最好选择___________(选填字母)。 A．无水乙醇 B．NaOH溶液 C．溶液 D．冷水 (4)将上述实验获得的粗品加入100mL乙酸乙酯，进行提纯，具体操作为搅拌、静置、___________、___________、干燥。为了检验提纯后的产品是否仍含有杂质，可取少量晶体加入___________(填化学式)溶液中，观察现象。 (5)最终称得产品质量为4.50g，则所得乙酰水杨酸的产率为___________(保留3位有效数字)。(已知：产率=) 18．(24-25高二下·吉林普通高中G8教考联盟·期末)3-硝基邻苯二甲酸是制备化学发光剂鲁米诺的原料，也可用作有机合成的中间体和醇类测定。实验室由邻苯二甲酸酐制备硝基邻苯二甲酸的反应式如下： 相关信息如下： 物质 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 邻苯二甲酸酐 白色晶体 135 285 不溶于冷水，微溶于热水 3-硝基邻苯二甲酸 淡黄色晶体 218 441 微溶于冷水，溶于热水 4-硝基邻苯二甲酸 米色晶体 165 459 溶于水 实验装置如图所示。制备硝基邻苯二甲酸实验步骤如下： Ⅰ．向A装置中分别加入浓硫酸()和邻苯二甲酸酐()。加热并搅拌，当温度升至时，停止加热。将()发烟硝酸自A滴入反应瓶中，控制滴加速度以维持温度在。 Ⅱ．加完硝酸后，在下加热并搅拌。待反应物冷却至室温后将反应液倒入盛有冷水的烧杯中。当有固体析出时，倾去酸液，再向烧杯中加入水，充分搅拌，抽滤，收集固体3-硝基邻苯二甲酸粗产物。粗产物再分离提纯，获得产品质量为。 Ⅲ．将洗涤液和过滤后的母液合并后用乙醚萃取，蒸除乙醚后可得少量4-硝基邻苯二甲酸。回答下列问题： (1)A装置的名称是___________。 (2)步骤Ⅰ中通常选用的加热方式为___________。 (3)4-硝基邻苯二甲酸比3-硝基邻苯二甲酸的水溶性好，原因为___________。 (4)步骤Ⅱ，将反应物倒入水中时，会逸出有毒气体___________，操作过程应在通风橱中进行，以免吸入有毒气体。 (5)步骤Ⅱ中再向烧杯中加入水的作用___________。 (6)步骤Ⅱ中粗产品再分离提纯的方法是___________，此过程中检验3-硝基邻苯二甲酸已经洗涤干净的操作___________。 (7)本实验3-硝基邻苯二甲酸的产率为___________(保留到小数点后一位)。 19．(24-25高二下·河北承德·期末)某研究性学习小组设计了如图所示装置探究NO2的部分性质。 回答下列问题： (1)探究项目Ⅰ：NO2与Na2O2的反应。 实验步骤： i．按图连接好装置，检查气密性，添加药品。 ii．打开活塞，从仪器c向U形管中慢慢注入浓硝酸；当浓硝酸快要接触粗铜丝时，关闭活塞，继续注入浓硝酸，使U形管中右侧液面适当高于左侧液面。 iii．慢慢打开活塞，使浓硝酸浸没铜丝；观察到刚进入仪器b中的红棕色气体迅速褪色，分散在玻璃纤维上的过氧化钠粉末逐渐变白；流出的尾气中未检出O2成分；实验结束后，观察到U形管中的溶液呈绿色。 ①仪器c的名称为______。 ②设计实验装置时，若忘记使用加有无水氯化钙的仪器a，则仪器b中Na2O2会发生某个副反应，该副反应的化学方程式为______。 ③实验时使用单向阀的作用是______。 ④由此推测，NO2和Na2O2反应生成的固体物质为______（填化学式）。 (2)探究项目Ⅱ：验证U形管中溶液呈绿色的原因。 查阅文献：生成的NO2溶于溶液，达到饱和时使溶液呈黄色；硝酸铜溶液呈蓝色，黄色、蓝色叠加显绿色。实验设计如下表： 实验 实验操作 现象 实验1 取U形管中溶液加水稀释后，再加入Cu(NO3)2固体，振荡，充分溶解 溶液由绿色变蓝色，加入Cu(NO3)2固体溶解后溶液仍呈蓝色 实验2 向实验1所得溶液中缓慢通入NO2 溶液由蓝色变为绿色 实验3 将实验2所得溶液适当加热 ______ ①实验1证明了溶液显绿色与c(Cu2＋)无关，溶液由绿色变蓝色的过程中发生的反应有______（填离子方程式）。 ②实验3进一步验证文献，观察到的实验现象与“黄色、蓝色叠加显绿色”相符，实验3能观察到的现象是______。 20．(24-25高二下·福建泉州十校·期末)苯胺广泛应用于医药和染料行业。实验室制备苯胺的反应原理为：。 实验装置如图所示(部分夹持、加热装置省略)。 已知相关物质的信息如下： 物质 相对分子质量 沸点/℃ 密度/g·cm-3 部分性质 硝基苯 123 210.9 1.23 难溶于水，易溶于乙醚 苯胺 93 184 1.02 微溶于水，易溶于乙醚；易被氧化 实验步骤： ①组装好实验装置，并检查装置气密性；②___________；③___________；④___________；⑤反应结束后，关闭活塞K，向三颈烧瓶中加入生石灰；⑥调整好温度计的位置，继续加热，收集182~186℃的馏分，得到苯胺粗品。 回答下列问题： (1)仪器A的名称是___________，冷凝水的流向是___________(填“a”或“b”，后同)口进，___________口出。 (2)实验步骤②③④依次为___________、___________、___________。(填标号) A．利用油浴加热，使反应液温度维持在140℃左右 B．向三颈烧瓶中依次加入沸石及10.0mL硝基苯 C．向试管中加入锌粒，打开活塞K，往长颈漏斗中加入稀硫酸，通入H2一段时间 (3)上述标号C中通入H2一段时间的目的是___________。 (4)苯胺粗品中含有少量硝基苯，提纯苯胺、回收硝基苯的流程如下： ①步骤Ⅰ中混合物的分离方法为___________。 ②请从物质结构的角度分析苯胺能与盐酸反应的原因___________。 ③步骤Ⅱ中，水相中的与NaOH溶液反应的化学方程式为___________。 ④本实验中苯胺的产率为___________(计算结果精确到0.1%)。 地 城 考向02 工艺流程综合题 1．(24-25高二下·湖北武汉部分学校·期末)LiFePO4是新能源汽车电池的正极材料。工业上以硫铁矿(主要成分为FeS2，含有少量Al2O3、SiO2和Fe2O3)为原料制备，流程如图。 已知：①一定条件下，金属氢氧化物沉淀的pH 金属离子 Fe2＋ Fe3＋ Al3＋ 开始沉淀的pH 7.6 2.7 3.7 完全沉淀的pH 9.7 3.2 4.7 ②含磷微粒的物质的量分数随pH的变化曲线如图 回答下列问题： (1)Fe的原子结构示意图为___________。 (2)“焙烧”前将硫铁矿粉碎的目的为___________。 (3)滤渣1的主要成分为___________(填化学式)。 (4)“除铝”前要先“还原”的原因为___________。 (5)“除铝”过程中的离子方程式为___________。 (6)“沉铁”时选择(NH4)2HPO4而不选择(NH4)3PO4的原因为___________。 (7)煅烧过程中的化学方程式为___________。 2．(24-25高二下·河北承德·期末)以黄铁矿（主要成分为FeS2，含少量Al2O3、SiO2和Fe3O4）为原料制备焦亚硫酸钠（Na2S2O5）和绿矾（FeSO4·7H2O）的工艺流程如图所示： 已知：①FeSO4·7H2O不溶于乙醇。 ②常温下，水溶液中微粒的摩尔分数δ[如δ（）＝]随溶液pH的分布如图所示： ③常温下，金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示： 离子 开始沉淀的pH 完全沉淀的pH Fe3＋ 1.3 3.1 Fe2＋ 7.1 8.9 Al3＋ 3.2 4.9 ④Na2S2O5通常由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。 回答下列问题： (1)“焙烧”时需将黄铁矿粉碎，其目的是______；当反应（未配平）生成1mol时，该反应转移______mol电子。 (2)已知试剂X是一种金属单质，则“还原”阶段加入试剂X的主要目的是______（用离子方程式表示）。 (3)“一系列操作”是指蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，最终得到绿矾晶体。在洗涤操作中，为了提高绿矾的产率，可采取的措施有______。 (4)“一级反应”的离子方程式为______；“二级反应”和“三级反应”的目的是______。 (5)①取适量Na2S2O5溶于水配成溶液，甲同学用pH计测其溶液显酸性，乙同学用pH试纸测其溶液pH，操作如图所示。 甲同学认为乙同学的操作不规范，请纠正：______ ②Na2S2O5溶液显酸性的原因可能为______ 3．(24-25高二下·陕西榆林普通高中·期末)钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下： 已知25℃下相关离子开始沉淀和沉淀完全()时的pH如下表： 开始沉淀的pH 1.5 6.9 — 7.4 6.2 沉淀完全的pH 2.8 8.4 1.1 9.4 8.2 回答下列问题： (1)为提高“酸浸”速率，可采取的有效措施有___________(任写一条)。 (2)“滤渣1”的主要成分是___________(填化学式)。 (3)已知向“过滤1”后的溶液中加入的作用是氧化溶液中的铁元素，写出这一步骤发生反应的离子方程式：___________。 (4)加入ZnO调pH为4后，体系中存在的沉淀溶解平衡：___________，计算25℃时，该难溶电解质的___________。 (5)可“回收利用”的物质为：___________、___________(两空均填化学式)。 4．(24-25高二下·辽宁省沈阳市五校·期末)以镍废渣(主要成分为Ni，含少量Fe、Al、Fe3O4、Al2O3、不溶于碱溶液和酸溶液的杂质)为原料合成媒染剂“翠矾”(NiSO4·7H2O)和结构化学研究的热点物质氟镍化钾(K2NiF4)的工艺流程如下： 溶液中相关金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示： 金属离子 Fe3+ Al3+ Fe2+ Ni2+ 开始沉淀的pH 2.7 3.8 7.6 7.1 沉淀完全的pH 3.2 5.2 9.7 9.2 回答下列问题： (1)碱浸时，浸出液的主要成分为NaOH和_____(填化学式)。“酸浸”中其他条件不变时，不同温度下镍的浸出率随时间的变化如图所示，则“酸浸”的最佳温度与时间分别为_____(填标号)。 A．30℃、30min        B．70℃、120min        C．90℃、120min        D．90℃、140min (2)“氧化”时也可以用一种绿色氧化剂代替空气中的氧气。绿色氧化剂参与反应的离子方程式为_____。 (3)“调pH=a”，a的取值范围是_____。 (4)已知NiSO4·7H2O在水中的溶解度随温度降低而减小，则从溶液中获得该晶体的操作A是_____、_____、过滤、洗涤、干燥。 (5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH(碱式氧化镍)，反应的离子方程式为_____。 5．(24-25高二下·河南洛阳强基联盟·期末)以钛铁矿(主要成分为，还含有少量)为原料合成锂离子电池的电极材料钛酸锂()和磷酸亚铁锂()的工艺流程如下： 回答下列问题： (1)为提高“溶浸”速率，可采取的措施为_______(填一种即可)；“溶浸”后溶液中的阳离子主要包括、，，写出“溶浸”时反应的离子方程式：_______。 (2)加热条件下“水解”主要得到沉淀，该反应的离子方程式为_______；随着“水解”时间增加，富铁液中含量升高，原因是_______(语言叙述)。 (3)“沉铁”时反应的化学方程式为_______，该步骤宜在40℃条件下进行，温度不宜过高的原因是_______。 (4)既属于锂盐也属于碳酸盐，此种分类方法为_______。 (5)已知“煅烧”制备时还有和生成，和的理论投入量的物质的量之比为_______。 6．(24-25高二下·贵州毕节部分县区·期末)工业上利用硫酸车间的废酸原液中的残酸浸出白烟尘（含、、、、、、等），实现了砷的去除及铜的回收，达到了以废治废的目的。工艺流程如下： (1)滤渣的主要成分是_____（填化学式）。 (2)深度氧化过程将全部氧化成，写出反应的化学方程式_____。 (3)“中和除砷、铁”过程生成沉淀。欲使溶液中且不产生沉淀，应控制为_____。已知：；的分别为。 (4)有机萃取剂用表示，发生萃取的反应可表示为，若“中和除砷、铁”后的溶液，多次萃取后水相中为，则铜的萃取率为_____%（结果保留两位小数，溶液体积变化忽略不计）；流程中反萃取剂可选用_____（填化学式）。 (5)“反萃取”后用惰性电极电解的溶液，一段时间后为，则阴极沉积的铜的质量为_____（电解过程中溶液体积变化忽略不计），当两极均收集到气体（标准状况下）后停止电解，请问若要恢复原电解质溶液需要加入_____（填化学式）_____mol。 7．(24-25高二下·安徽马鞍山·期末)实验室以菱锰矿(含及少量、的氧化物等)为原料制备高纯的流程如下图所示。 已知：室温下；。回答下列问题： (1)Mn元素在元素周期表中位于第_______周期_______族。 (2)该流程中可循环使用的物质是_______。(填化学式) (3)“沉铁”过程中会产生少量沉淀。在工业上可用于去除溶液中，反应为，其平衡常数_______。 (4)写出由溶液制取的化学方程式_______。 (5)Mn的某种氧化物的四方晶胞及其在xy平面的投影如图所示，该氧化物化学式为_______。 当该晶体有O原子脱出时，出现O空位，Mn的化合价_______(填“升高”“降低”或“不变”)，O空位的产生使晶体具有半导体性质。下列氧化物晶体难以通过该方式获得半导体性质的是_______(填字母)。 a．        b．        c．        d． 8．(24-25高二下·内蒙古呼和浩特第二中学·期末)煤气化渣属于大宗固废，主要成分为及少量等。一种利用“酸浸—碱沉—充钠”工艺，制备钠基正极材料和回收的流程如下： 已知： ①时， 沉淀完全pH 2.7 4.7 11.7 ②。 回答下列问题： (1)“滤渣”的主要成分为___________(填化学式)。 (2)“除杂”需加入的试剂X是___________。 (3)加入足量铁时，发生的主要反应的离子方程式为___________。 (4)“水热合成”中，作为磷源，“滤液2”的作用是___________和___________。 (5)“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料，其工艺如下： 该工艺经碳热还原得到，“焙烧”生成的化学方程式为___________。 (6)也是一种常用的电极材料，可在高温条件下，作为锂源，用磷酸铁氧化葡萄糖()制得，同时会生成和等物质。该反应的化学方程式为___________。 9．(24-25高二下·广西南宁第三中学·期末)金属钪Sc可用作宇航材料、火箭和飞机的制造材料，氧化钪可提高计算机记忆元件性能。铝土矿(主要成分，)经碱初步溶解后得到赤泥，其主要成分为，另含有等氧化物。一种从赤泥中提取氧化钪的工艺流程如图所示。 已知：是一种磷酸酯萃取剂。回答下列问题： (1)写出铝土矿经碱初步溶解时发生的主要反应的离子方程式_______。 (2)酸浸后浸渣的主要成分为_______(填化学式)，写出钪原子的价电子排布式：_______。 (3)常以分子存在，已知分子中各个原子均达到8电子稳定结构，则分子的结构式为_______。 (4)“回流过滤”步骤，是一种液态化合物，与水发生剧烈的非氧化还原反应，生成两种有刺激性气味的气体。写出与水反应的化学方程式：_______。 (5)“沉钪”时得到沉淀。“沉钪”时测得相同时间钪的沉淀率随温度的变化如图所示，随温度升高钪的沉淀率先升高后降低的可能原因为_______。 (6)在空气中加热分解时，随温度变化如图所示。已知：。 250℃时固体的主要成分是_______(填化学式)；550~850℃时反应的化学方程式为_______。 10．(24-25高二下·福建泉州永春第一中学·期末)由软锰矿（主要成分为，含、、和CuO等杂质）制备光电材料的工艺流程如图所示，回答下列问题： 已知：①常温下，部分难溶物的溶度积常数如表所示： 物质 ②“甘蔗渣水解液”中含有还原性糖和，“浸取”时将还原成，还原成。 (1)基态锰（Mn）原子的d轨道在原子核外空间有________个伸展方向。 (2)“滤渣1”的主要成分为，熔点：________（填“＞”或“＜”）SiC。 (3)常温下，用“调pH”至5～6时，“滤渣2”的主要成分为，的用途有________（填1种即可）。 (4)饱和溶液中，________（填“＞”“＜”或“＝”）。 (5)在水溶液中的电离方程式为________。 (6)的晶胞（立方晶胞）结构如图所示，若1号原子和2号原子之间的距离为anm，设为阿伏加德罗常数的值。 ①第一电离能：K________（填“＞”或“＜”）F。 ②3号原子的分数坐标为________。 ③该晶体密度为________（填含a、的代数式，不用化简）。 11．(24-25高二下·广西南宁多校·期末)氢氧化氧镍(NiOOH)有良好的电化学活性，是合成锂离子电池材料的前驱体。某化工厂用含镍废料(主要成分为NiO，杂质为、FeO、CaO、CuO)制备NiOOH的工艺流程如图。 已知常温下几种金属离子沉淀的pH如下表： 金属离子 开始沉淀的pH 1.5 6.5 7.2 沉淀完全的pH 3.2 9.7 9.2 (1)为了提高“酸浸”中原料的浸出效率，采取的措施不合理的有_______。 A．研磨废料 B．加入大量水 C．搅拌 D．适当升高温度 (2)料渣1的主要成分是_______(填化学式)。 (3)NiOOH中Ni的化合价为_______，基态Ni的价层电子排布式为_______。 (4)“除铁”在40~50℃下进行，加入的作用是_______，的实际消耗量比理论值高的原因之一是_______，NaOH用于调节溶液的pH，应调节pH的范围是_______。 (5)“氧化”中会有生成，反应的离子方程式为_______。 (6)根据题目信息计算溶度积常数的数值为_______。 12．(24-25高二下·云南昭通第一中学教研联盟·期末)锂离子电池是新能源重要组成部分，废弃锂离子电池的回收利用不仅可以保护环境、节约资源，还可以创造经济效益，对工业可持续发展非常重要。利用对废弃的锂离子电池正极材料进行氯化处理并再生的一种工艺流程如图1所示。 已知：常温下，。 回答下列问题： (1)为提高氯化焙烧速率，可采取的措施有_____(任答一点)，“烧渣”是LiCl、和的混合物，则氯化焙烧过程中的化学方程式为_____。 (2)若“沉钴”的pH控制为10.0，则溶液中浓度为_____。 (3)钴的氢氧化物加热至290℃时可以完全脱水，所得产物可用于合成钛酸钴。钛酸钴的晶胞结构如图2所示，则该晶体的化学式为_____。 (4)是钴的一种配合物，含1mol该配合物的溶液与足量溶液能生成_____molAgCl，该配合物中的配位数为_____。 (5)已知某磷酸铁锂电池中聚合物隔膜只允许通过，电池充放电过程中，正极结构变化如图3所示。 ①“电解液”中常用作为有机溶剂，该有机溶剂水解产物为和_____(用结构简式表示)。写出电池放电时正极的电极反应式：_____。 ②若用氢氧燃料电池为该电池充电，标准状况下消耗6.72L时，从电极脱离的数目为_____(为阿伏加德罗常数的值)。 13．(24-25高二下·河北承德·期末)以废旧锂离子电池的正极材料（主要含LiCoO2，还含铝、石墨粉、铁等）为原料，采用如图所示的工艺流程回收其中的金属元素。 已知： ①难溶于水；Li2CO3、Na3AlF6微溶于水。 ②常温下，。 ③常温下“沉铝”时，可能形成胶体。 ④SiO2可与氢氟酸反应。 回答下列问题： (1)“碱浸”过程中铝溶解的离子方程式为______。 (2)“浸取”过程中H2O2的作用：还原，氧化Fe2＋。 ①还原LiCoO2的离子方程式为______。 ②该条件下，、、三种微粒的氧化性由强到弱的顺序为______。 (3)常温下，“沉钴”过程中调节溶液pH，当溶液pH______时（填范围），认为Co2＋沉淀完全[已知：溶液中的，认为Co2＋沉淀完全；lg2＝0.3]。 (4)调pH生成沉淀的过程中往往需要加热并不断搅拌，其主要目的是______。 (5)“合成冰晶石”反应的化学方程式为______该反应______（填“能”或“不能”）在玻璃容器中进行（已知普通玻璃的主要成分为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2）。 14．(24-25高二下·安徽宣城·期末)锗在现代通信技术中发挥着桥梁作用。从某冶锌工厂的工业废料[含ZnO和少量，还含有铟(In)、铋(Bi)、锗(Ge)的氧化物]回收几种金属的单质或化合物的工业流程如下图。 已知：该工艺条件下，，，易水解。 回答下列问题： (1)下列措施有利于提高“酸浸1”的浸取率的是___________(填标号)。 a．适当升高温度    b．酸浸过程中不断搅拌 c．加压    d．加大废料的用量 (2)“浸液1”中，则除去时应控制pH的范围为___________(已知：当溶液中某离子浓度时，可认为该离子沉淀完全)。 (3)“酸浸2”时，铋的氧化物()发生反应的离子方程式是___________。 (4)“萃取”分液时，“水相”从分液漏斗的___________(填“下口放出”或“上口倒出”)。“沉锗”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___________。 (5)锗卤化物的熔点和沸点如下表，从到的沸点递变的原因是___________。 熔点/℃ 26 146 沸点/℃ 83.1 186 约400 锗单晶的晶胞结构如图所示，其晶胞参数为apm，阿伏加德罗常数的值为，则晶体密度为___________(列代数式)。 15．(24-25高二下·陕西安康·期末)随着新能源汽车销量的猛增，动力电池退役高峰将至，磷酸铁锂(LFP)是目前使用最多的动力电池材料，因此回收磷酸铁锂具有重要意义。一种从废旧磷酸铁锂正极片(、导电石墨、铝箔)中回收锂的工艺流程如图所示： 已知：在水中的溶解度很小，溶解度随温度的升高而降低，但煮沸时发生水解；。 回答下列问题： (1)为了提高“碱浸”速率，可以采取的措施有_______(任写两点)；“碱浸”时铝箔发生反应的离子方程式为_______。 (2)“氧化浸出”时，保持其他条件不变，不同氧化剂对锂的浸出实验结果如表所示，实际生产中氧化剂选用，不选用的原因为_______；在“氧化浸出”时，温度不宜超过50℃，其目的是_______。 序号 锂含量/％ 氧化剂 pH 浸出液Li浓度/ 浸出渣中Li含量/％ 1 3.7 3.5 9.02 0.10 2 3.7 3.5 9.05 0.08 3 3.7 3.5 7.05 0.93 4 3.7 NaClO 3.5 8.24 0.43 (3)“滤渣Ⅲ”的主要成分为_______(填化学式)。 (4)“沉锂”后“一系列操作”具体包括_______、洗涤、干燥；若所得“滤液Ⅲ”中，“沉锂”结束时溶液中为，则“沉锂”过程中，锂的沉降率为_______％(结果保留4位有效数字)。 (5)流程中生成的与、在一定条件下反应可得，实现再生利用，其化学方程式为_______。 16．(24-25高二下·广东东莞·期末)我国稀土资源丰富。一种利用氟碳铈矿(含等)制备稀土化合物的流程如下。 (1)基态F原子的核外电子空间运动状态有_______种。 (2)中Ce元素的化合价为_______。“焙烧”时，转化为和，同时生成一种非极性气体分子，反应的化学方程式为_______。 (3)滤渣1的主要成分有和。分别属于_______、_______晶体。 (4)已知：半径比小。的熔点_______BaO(填“高于”或“低于”)。 (5)一种晶体的立方晶胞结构如图所示。的配位数为_______。若晶胞边长为anm，则与的最短距离为_______nm。 17．(24-25高二下·云南楚雄彝族联考·期末)（锡酸钠）常用于制陶瓷、防火剂等。铅锡锑合金的生产过程中会产生冶炼浮渣（主要成分为），利用此浮渣制备锡酸钠的流程如图。回答下列问题： 已知：①常温下，。 ②“浸出液”中含等阴离子。 (1)Pb、Sn、Sb和As四种元素位于元素周期表_______区。 (2)“碱浸”时转化成，该转化的离子方程式为_______。其他条件相同，“碱浸”时Pb浸出率与温度的关系如图，温度高于40℃时，Pb浸出率急剧变化，原因是_______。 (3)“除锑”时发生反应的化学方程式为_______，“除锑”后，溶液pH_______（填“升高”“降低”或“不变”）。 (4)上述流程的“除铅”“除砷”和“除锑”中涉及的分离操作不需要选用的玻璃仪器是_______（填标号）。 A． B． C． D． (5)常温下“除砷”，将溶液中降至时，至少需要加入等体积_______溶液。 (6)某立方晶系的锑钾（Sb-K）合金可作为钾离子电池的电极材料，锑钾合金晶胞结构如图甲，该晶胞的俯视图为图_______（填“乙”或“丙”），设为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的密度为_______（写出表达式即可）。 18．(24-25高二下·云南临沧部分学校·期末)（锡酸钠）常用于制陶瓷、防火剂等。铅锡锑合金的生产过程中会产生冶炼浮渣（主要成分为、PbO、、、），利用此浮渣制备锡酸钠的流程如图。回答下列问题： 已知：①常温下，； ②“浸出液”中含、、、等阴离子。 (1)Pb、Sn、Sb和As四种元素位于元素周期表________区。 (2)“碱浸”时转化成，该转化的离子方程式为________。其他条件相同，“碱浸”时Pb浸出率与温度的关系如图，温度高于40℃时，Pb浸出率急剧变化，原因是________。 (3)“除锑”时发生反应的化学方程式为________，“除锑”后，溶液pH________（填“升高”“降低”或“不变”）。 (4)上述流程的“除铅”“除砷”和“除锑”中涉及的分离操作不需要选用的玻璃仪器是________（填标号）。 (5)常温下“除砷”，将溶液中降至时，至少需要加入等体积________溶液。 (6)某立方晶系的锑钾（Sb-K）合金可作为钾离子电池的电极材料，锑钾合金晶胞结构如图甲，该晶胞的俯视图为图________（填“乙”或“丙”），设为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的密度为________（写出表达式即可）。 19．(24-25高二下·四川成都名校联盟·期末)硫酸镍广泛地应用于电镀、催化、医药及印染等行业中。从电镀污泥（含有、、、和等）中回收制备和其他金属及其化合物的工艺流程如图所示： 已知： ① 常温下，酸浸后浸出液中可能存在的各离子浓度与各离子形成氢氧化物沉淀的pH见下表： 金属离子 浓度（） 0.1 0.2 开始沉淀pH 4.7 2.0 7.2 4.3 完全沉淀pH 5.6 3.2 9.2 6.7 ② 当溶液中金属离子浓度≤10−5 mol·L−1时，可认为该金属离子已沉淀完全； ③“萃取”可将金属离子进行富集与分离，原理如下： 。 回答下列问题： (1)滤渣Ⅰ的主要成分为_______（填化学式）。 (2)通过电解酸浸液得到单质，则阴极主要的电极反应式为_______。 (3)加入碳酸钠调pH的目的是_______，调pH的范围为_______。 (4)“反萃取”时加入的试剂X为_______（填名称）。 (5)第四周期元素的基态原子中最外层电子数与铬原子相同的元素有_______（填元素符号）。 (6)立方氧化镍()晶胞结构如图所示，晶胞中原子坐标参数为A(0,0,0)，B(1,1,0)，则C原子坐标参数为_______；晶胞中最近的之间的距离为a nm，则的密度为_______（列出计算式，阿伏加德罗常数用表示）。 20．(24-25高二下·河南信阳·期末)碲是一种重要的稀散金属，应用广泛。碲在地壳中的平均丰度很低，全球约90%的碲从铜冶炼过程产生的阳极泥中回收。某利用阳极泥(成分见下表)回收提纯碲的工艺如下，回答下列问题： 元素 Te Se Pb Cu Ag S 含量 84.59% 11.37% 1.34% 0.12% 0.50% 1.21% (硒、碲主要以单质的形式存在，而铅铜则主要以硒化物和碲化物的形式存在) 已知：①氧化性；沸点，不溶于水； ②真空焙烧后的固体主要为：、、Ag、； ③碱性溶液中：。 (1)Se的基态原子价层电子排布式为___________。 (2)写出“真空焙烧”中生成的化学方程式___________；“操作1”的名称是___________。 (3)“水浸”后经“操作2”得到的浸取液1的主要成分为___________(填化学式，下同)，得到的固体的主要成分为Ag、___________。 (4)写出“碱浸”过程中主要的离子方程式：___________，“碱浸”研究时通常需要加入一定量的的目的是___________。 (5)在“真空碳热还原”过程中研究温度对碲的直接回收率影响的实验，实验结果如图，则选取的最佳温度为___________℃。 地 城 考向03 反应原理综合题 1．(24-25高二下·广东深圳宝安区·期末)固体硫化物电池在回收过程中会产生大量气体，以下是两种工业处理的方式。 ．直接分解法。反应i： 一定温度下，将通入体积为2L的恒容密闭容器中，部分物质的物质的量(n)随时间变化关系如图所示。 (1)该反应在___________(填“低温”、“高温”或“任意温度”)下可自发进行。 (2)下列说法正确的是___________。 A．在3min时，反应达到化学平衡状态 B．平衡时，通入Ar，不变 C．升高温度，可提高的平衡转化率 D．平衡时，再加入一定量，平衡正向移动，的平衡转化率增大 (3)反应前10min的平均速率___________(保留2位有效数字，下同)，平衡时，的体积分数=___________。 ．克劳斯法。反应ii：   向1L恒容容器中通入0.01mol混合气体，容器中发生反应i和反应ii．的转化率(a)与温度关系曲线如下图所示，三条曲线分别代表平衡转化率及相同反应时间内有、无催化剂的转化率。 (4)已知的燃烧热为，的，结合反应i的，计算反应ii的___________。 (5)①代表平衡转化率的曲线是___________(填“”、“”或“”)。 ②P点，此时___________，计算反应i的平衡常数K___________(写出计算过程)。 2．(24-25高二下·安徽马鞍山·期末)在化工生产中有着广泛的应用前景，主要用于制造黏胶纤维和玻璃纸的原材料，工业上常用合成，原理如下： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   总反应：   (1)当时，合成总反应的_______。 (2)转化为的热化学方程式为_______。 (3)工业上利用反应Ⅰ制备，在的密闭容器中加入和，反应后，测得体积分数为10%，则内的平均反应速率_______。 (4)利用工业废气替代硫磺矿生产的反应为。反应物投料比采用，维持体系压强为应达到平衡时，四种组分的物质的量分数随温度的变化如图。 ①图中，和随温度变化的曲线分别是_______、_______。(填字母) ②下列操作中，能提高平衡转化率的是_______。 a．增大    b．恒温恒压下通入    c．移除    d．加入催化剂    e．降低温度 ③曲线交点的横坐标为840℃，该温度下以分压表示的平衡常数_______。(用含的代数式表示，是以平衡分压代替平衡浓度计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数) 3．(24-25高二下·陕西安康·期末)“液态阳光”即“清洁甲醇”，是指生产过程中碳排放极低或为零时制得的甲醇。利用太阳能光解水制备的H2与CO2反应即可制备清洁燃料甲醇，以助力“碳中和”。 CO2加氢制备甲醇的体系中发生以下化学反应： CO2合成甲醇反应(反应1)：  ； 逆水煤气变换反应(反应2)：  ； CO合成甲醇反应(反应3)：  。 回答下列问题： (1)常温常压下利用催化剂实现二氧化碳加氢制甲醇的反应历程与相对能量的变化关系如图所示(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)： 转化历程中决速步骤的反应方程式为_______。 (2)基态核外电子排布式为_______；Zn元素位于元素周期表_______区。 (3)由与合成甲醇的反应热_______。 (4)在不同压强下，以与的物质的量之比为1∶3进行投料，在容器中发生上述三个反应，平衡时，CO和在含碳产物(和CO)中物质的量分数及的转化率随温度的变化如图所示： ①压强、、由小到大的顺序为_______；曲线_______(填“m”或“n”)代表下CO在含碳产物中物质的量分数。 ②一定能同时提高转化率和甲醇的选择性的措施为_______。 (5)在温度为250℃，体积为2L的恒容密闭容器中，通入1mol 和3mol ，只发生反应1和2，达到平衡时，容器中转化率为60％，CO浓度为，则逆水煤气变换反应的压强平衡常数_______。 4．(24-25高二下·湖北武汉部分学校·期末)CO2的捕集与利用有助于“碳中和”。 I．CO2的捕集 (1)常温下，可用过量的氨水捕集CO2，该反应的离子方程式为___________。 (2)乙醇胺(HOCH2CH2NH2)也能捕集CO2.，乙醇胺的沸点高于氨的原因是___________。 Ⅱ．CO2的利用 利用CO2合成CH3OH，发生如下反应： 反应①：   反应②：   (3)工业上利用CO加氢合成CH3OH(g)的热化学方程式为___________；该反应在___________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下能自发进行。 (4)某温度下，保持总压强为100kPa，向体积可变的密闭容器中充入1molCO2和3molH2，达到平衡时CO2转化率为50%，CH3OH体积分数为10%。则该温度下，反应①的平衡常数Kp等于___________kPa-2(列出化简后的计算式)。 (5)若将CO2和H2按物质的量之比1：3混合通入刚性密闭容器中，在催化剂作用下发生反应①②，在相同时间段内气相催化合成过程中CH3OH选择性和产率随温度变化曲线如图所示。 已知：CH3OH的选择性=×100% 温度从：210℃上升到230℃过程中，虽然甲醇的选择性下降，但产率却上升，产生这一现象的原因是___________；从化学平衡移动的角度解释，随着温度继续升高，甲醇产率下降的可能原因___________。 5．(24-25高二下·河南信阳·期末)液体推进剂由于其具有成本低廉、工作性能高和比冲大等优点，广泛应用于卫星发射、火箭运载和空间飞行器上。绿色无毒的硝酸羟胺(HAN)基单组元推进剂等引起了各航天大国的关注。 Ⅰ．HAN基单组元推进剂由HAN、燃料(如醇类等)和水组成。 (1)HAN的化学式为，是一种含有单一阳离子和阴离子的盐，写出阳离子的电子式___________。 (2)有研究表明HAN催化分解生成无毒气体，可分为以下过程： ①         ② ③___________                         ④ 已知反应③有三种产物，其中两种为空气中的主要成分，写出反应③的化学方程式：___________。 (3)过渡金属镍、铂对HAN的分解和甲醇燃烧均有催化效果，铂镍合金在低温下形成的超导结构有序相具有良好催化性能，其立方晶胞结构如图所示，晶胞参数为apm，为阿伏加德罗常数的值。 ①该晶体中，每个Pt原子周围紧邻___________个Ni原子。 ②该晶体的晶体密度为___________g·cm-3(列出计算式，不必写出计算结果)。 Ⅱ．利用可以生产燃料甲醇。 已知：  kJ·mol-1   kJ·mol-1 (4)燃烧的热化学方程式为___________。 (5)T₁温度下，将6mol和8mol充入一容积为2L的恒容密闭容器中，发生反应  ，测得的物质的量随时间的变化如图所示。 ①前3min内，的平均反应速率为___________mol·L-1·min-1(保留两位小数)。 ②下列能说明该反应已达化学平衡的是___________(填标号)。 A．容器内压强不再改变                        B．容器内气体的密度不再改变 C．容器内气体的平均摩尔质量不再改变        D．容器内各物质的物质的量相等 ③温度时，该反应的化学平衡常数为___________。 6．(24-25高二下·浙江温州新力量·期末)烟气中SO2的去除及回收是一项重要的研究课题。请回答： I．一定条件下，用CO与高浓度烟气中：SO2反应回收硫，发生如下反应： 反应1： (1)工业上为提高SO2吸收速率，下列措施合理的是______。 A．加压增大原料气浓度 B．降低温度 C．及时分离出S2 D．改用更高效的催化剂 (2)已知CO(g)和S2(g)的燃烧热()为：-283 kJ/mol、-722 kJ/mol，计算反应1的△H=______kJ/mol。 (3)在一定温度下，向1 L恒容密闭容器中加入2 mol CO和1 mol SO2发生反应1，测得v正(SO2)与c(SO2)的数值关系如图所示，x点为平衡点。当升高温度后重新达到平衡，则x点将移动到图中的______点（填字母标号）。 Ⅱ．湿法脱硫：已知常温下，。 (4)电化学循环法：电解NaOH吸收烟气后的吸收液，分离产品后吸收液可循环利用。 ①常温下将SO2气体通入0.100 mol/LNaOH溶液中，若某时刻溶液的pH=6.2，此时溶液中的c(NaHSO3)约为______mol/L。 ②电解还原吸收液(主要成分Na2SO3)制取单质硫，阴极的电极反应式为______。 (5)石灰石-石膏法是一种常用的湿法脱硫工艺，pH控制在5.0~6.0的石灰石浆液吸收烟气中的SO2，氧化后脱水结晶获得石膏。 主要经历以下两个反应过程： 反应2： 反应3： 硫脱除率与SO2吸收阶段的pH关系如图所示，当pH大于6.0后，硫脱除率有所下降，请从CaSO3的生成视角解释原因______。 7．(24-25高二下·福建莆田·期末)将合成精细化学品是实现“碳中和”的有效途径。工业上可利用和反应合成二甲醚： Ⅰ． kJ·mol-1 Ⅱ． kJ·mol-1 回答下列问题： (1)反应Ⅰ在___________(填“低温”或“高温”)条件下能自发进行。 (2)CO和直接转化为气态和水蒸气的热化学方程式为___________。 (3)向某恒容绝热的密闭容器中充入1mol和3mol发生反应Ⅰ、Ⅱ．下列说法不能说明反应达到平衡状态的是___________(填字母)。 A．的物质的量分数保持不变 B． C．混合气体的密度不发生变化 D．保持不变 (4)一定温度下，在容积为VL的刚性密闭容器中，充入1mol和3mol发生反应Ⅰ，tmin达到平衡状态，测得压强为起始压强的三分之二。 ①0~tmin内，_________mol⋅L-1⋅min-1(用含字母的代数式表示，下同)。 ②该温度的化学平衡常数___________。 ③保持反应物平衡转化率不下降，提高反应速率可采取的措施有___________(写一种)。 (5)250℃、3MPa时发生反应Ⅰ、Ⅱ，初始投料比与平衡时的转化率和二甲醚的选择性的关系如下图。 ①当时，二甲醚的产率为___________。 ②当时，二甲醚的选择性随氢碳比增大而显著增大的原因是___________。 8．(24-25高二下·河北秦皇岛昌黎第一中学·期末)将转化为甲醇，对于能源、环境等具有重要意义。在加氢制甲醇的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式如下： 反应Ⅰ：     反应Ⅱ：     反应Ⅲ：     回答下列问题： (1)相关键能数据如表所示，反应Ⅲ的______。 化学键 H—H C≡O O—H C=O 键能/（） 436 1071 464 803 (2)某条件下，假设仅发生反应Ⅰ，该反应的反应速率， ，该反应的平衡常数，则x=______，y=______。 (3)一定条件，将和按物质的量之比为1∶3的投料比充入某刚性密闭容器中，发生反应Ⅰ，测得的物质的量随反应时间的变化如图所示。 ①0～5min，反应中共放出的热量为______kJ。 ②9min时改变的外界条件可能是______。 (4)在体积为1L的恒容密闭容器中通入1mol 和3mol ，发生上述反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，的平衡转化率随温度和压强的变化如图所示。 ①压强、、由大到小的顺序为______。 ②在某温度下，平衡时容器中(g)为0.3mol，n(CO)(g)为0.3mol，则反应Ⅲ的平衡常数K=_______。 (5)下列有关说法正确的是 （填字母）。 A．的水溶液能导电，故属于电解质 B．中心原子碳的价层电子对数为4 C．干冰晶胞中，一个分子周围有12个分子紧邻 D．分子中存在大键 (6)甲醇燃料电池的工作原理如图所示，则X电极的电极反应式为______。 9．(24-25高二下·甘肃白银·)某大学团队开发了一种新型铑基单原子催化体系（LiI，），实现了（或）加氢一步高效制乙醇。回答下列问题： 反应1：   反应2：   (1)H、C、O中第一电离能最小的是______（填元素符号）。 (2)  ______（用含a、b的代数式表示）。 (3)一定温度下，在恒容密闭容器中充入1mol、3mol和1mol，发生反应1和反应2。下列叙述正确的是______。 A．总压强不随时间变化时达到平衡状态 B．增大催化剂质量，反应速率一定增大 C．达到平衡时， D．上述2个反应都是熵减反应 (4)催化加氢制备乙醇的反应历程如下： 上述循环中，形成C—C键的反应历程是______。 (5)在恒容密闭容器中充入1mol和3mol，在不同催化剂（Cat1和Cat2）作用下仅发生反应1。实验测得单位时间内转化率与温度的关系如图所示。 ①催化效能较高的是______（填“Cat1”或“Cat2”）。 ②b点______（填“是”或“不是”）平衡点，判断依据是______。 ③当催化剂为Cat1，温度高于400℃时，转化率下降的原因是______。 (6)某温度下，向恒容密闭容器中充入1mol、3mol和1mol(g)，起始压强为100kPa。发生上述反应1和2，达到平衡时测得转化率为60%，为0.8mol。反应2的平衡常数为_______（只列计算式）。已知：用分压计算的平衡常数为，分压=总压×物质的量分数。 10．(24-25高二下·浙江温州浙南名校·期末)铁的化合物在生产生活和科学实验中应用广泛。请回答： (1)一定条件下与反应制取纳米级铁，已知： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 则反应Ⅲ：_______，该反应在_______（填“高温”“低温”或“任意温度下”）下能自发进行。 (2)欲提高反应Ⅲ中的平衡转化率，可采取的措施是_______。 A．增加的量 B．移出部分 C．提高反应温度 D．加入合适的催化剂 (3)在下，向某恒容密闭容器中加入和发生反应：。反应起始时压强为，反应达到平衡状态时，测得此时容器中：，下该反应的_______（用分压表示，分压总压物质的量分数）。 (4)某温度下，密闭容器中进行反应Ⅲ，测得平衡时混合物中的体积分数随压强的变化如图所示： ①请在上图中补充之前的变化曲线______。 ②后的体积分数几乎不变的原因是________。 (5)以铂、铁作电极电解NaOH溶液制备高铁酸钠（，在浓碱中能稳定存在）的装置如图所示： 电极Fe上发生的电极反应为________。 11．(24-25高二下·河南部分学校·期末)将二氧化碳转化为高附加值的化学品是目前研究的热点问题。 (1)利用合成甲醇。 反应 反应Ⅱ： 已知：和的燃烧热分别为，和的汽化热分别为。 则_______。 (2)在一绝热恒容的密闭容器中发生反应Ⅱ，下列不能说明该反应达到化学平衡状态的是_______(填标号)。 A．体系的压强保持不变 B．混合气体的密度保持不变 C．保持不变 D．CO的体积分数保持不变 (3)一定温度下，向1L恒容的密闭容器中充入和，在催化剂作用下发生反应I、Ⅱ。实验测得平衡时，容器内为。容器内气体的压强随反应时间的变化如图所示。 ①内，_______。 ②该条件下，的选择性(甲醇的物质的量占消耗的的物质的量的百分比)为_______%。 ③该温度下反应I的平衡常数_______[对于反应 为物质的量分数，列出计算式即可]。 (4)我国科研人员研究出在催化剂上氢化合成甲醇的反应，反应历程如图所示。 ①在反应气中加入少量的水能够提升甲醇产率，其可能原因是_______。 ②乙醇胺()可完成对的捕集。乙醇胺溶液能够吸收和释放的原因是_______。 12．(24-25高二下·安徽合肥一六八中学·期末)氨是一种重要的化工产品。回答下列问题： (1)已知：①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)  ΔH=-92.0kJ/mol ②H2(g)＋O2(g) H2O(g)  ΔH=-240.0kJ/mol ③2Fe(s)＋O2(g) Fe2O3(s) ΔH=-1644.0kJ/mol 则反应2NH3(g)＋Fe2O3(s) N2(g)＋3H2O(g)＋2Fe(s)  ΔH=______kJ/mol，该反应在______（填“高温”“低温”或“任意温度”）下能自发进行。 (2)下列关于合成氨工艺的理解中，正确的有______（填标号）。 A．控制温度远高于室温，是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率 B．合成氨反应在不同温度下的ΔH和ΔS都小于零 C．NH3易液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行 D．原料气中N2由分离空气得到，H2由天然气与水蒸气反应生成，原料气需要经过净化处理，以防催化剂中毒和安全事故发生 (3)温度为T℃，压强恒定为pMPa，用Fe2O3处理NH3和HCN（起始时NH3的体积分数为58%）的混合气体，部分气体的体积分数随时间的变化如图，反应经30min达到平衡。 ①0～30min内用NH3的压强变化表示的反应速率v(NH3)=______MPa·min-1。 ②反应2NH3(g)＋Fe2O3(s)N2(g)＋3H2O(g)＋2Fe(s)的平衡常数Kp=______(MPa)2（列出计算式即可）；若降低温度，该反应的平衡常数将______（填“增大”“减小”或“不变”）。 (4)在催化剂作用下，可用NH3去除NO，其反应原理为4NH3＋6NO=5N2＋6H2O。不同温度条件下，n(NH3)：n(NO)分别为4：1、3∶1、1：3时，得到的NO脱除率曲线如图所示： ①曲线a中，在温度超过900℃时，NO脱除率骤然下降的原因可能是______。 ②曲线c对应的NH3与NO的物质的量之比是______。 13．(24-25高二下·安徽宣城·期末)中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。二氧化碳催化加氢制甲醇，涉及如下反应。 Ⅰ．     Ⅱ．     Ⅲ．     回答下列问题： (1)反应Ⅰ的平衡常数___________(用平衡常数表示)，___________；一般认为反应Ⅰ通过反应Ⅱ和反应Ⅲ两步来实现，若反应Ⅱ为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________(填标号)。 A．   B． C．    D． (2)在体积可变的密闭容器中，以充入混合气体，发生上述3个反应，测得平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 ①根据图像，由大到小的顺序为___________。 ②不同压强下，随着温度升高，平衡转化率趋向交于M点，可能的原因是随着温度升高，逐渐以反应___________为主(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)，压强对平衡的影响逐渐减小，平衡转化率主要由温度决定。 (3)一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中通入和，发生上述3个反应，达到平衡时，容器中)为0.4mol，CO为0.2mol，此时的物质的量浓度为___________，反应Ⅱ的物质的量分数平衡常数___________(为用物质的量分数替代浓度计算的平衡常数)。 14．(24-25高二下·陕西榆林普通高中·期末)我国力争于2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。的资源化利用对于碳中和目标的实现具有非常重要的现实意义。回答下列问题： Ⅰ．将和在催化剂作用下实现二氧化碳甲烷化是有效利用资源的途径之一： ①   ②   ③   (1)经计算，___________，反应③在___________(填“高温”、“低温”或“任何条件”)下可自发进行。 (2)某刚性绝热容器中，只发生反应②，下列选项中能说明该反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。 a．容器内压强保持不变                             b．该反应的平衡常数保持不变 c．的物质的量之比为   d．每消耗的同时生成 (3)一定温度条件下，利用不同催化剂，在相同反应时间内，测得产物的生成速率与催化剂的关系如图，则有利于获得甲烷的催化剂是___________。 (4)在某温度下，向恒容密闭容器中充入和，上述反应达平衡时，，则的选择性___________[的选择性，用含a、b的代数式表示]。 (5)上述反应体系在建立平衡后，恒温条件下能够提高的平衡转化率的措施有___________(任举一例)。 Ⅱ．某科研小组设计如图所示电解池，利用和在碱性电解液中制备水煤气()，产物中和CO的物质的量之比为。 (6)电极B是___________(填“阳”或“阴”)极，生成水煤气的电极反应式为___________。 15．(24-25高二下·广西南宁部分学校·期末)CO2通过回收利用，既可以减少温室气体的排放，还可以得到高附加值产品。 CH4-CO2催化重整可以得到合成气（CO和H2），涉及反应如下： 主反应： 积碳反应： 消碳反应： 回答下列问题： (1)=______，主反应的______（填“>”“<”或“=”）0。 (2)在密闭容器中加入2molCH4，1molCO2，只发生主反应，实验测得CO2的平衡转化率随温度和压强的变化如图。 ①X表示的是______（填“温度”或“压强”），判断的依据是______。 ②从小到大的关系为______。 ③若a点对应的压强为pkPa，则其对应条件下的压强平衡常数Kp=______(kPa)2。（Kp为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数） (3)实验测得积碳量随温度的变化如图所示。 温度高于600℃时，积碳量随温度升高而减小的原因是______。 16．(24-25高二·贵州毕节·期末)丙烯是重要的化工原料，工业上可通过丙烷在催化剂的作用下脱氢制备。该工艺涉及以下反应： ①  (主反应) ②   ③   ④   回答下列问题： (1)___________。 (2)一定温度下，向恒容密闭容器中通入和，仅发生反应④，下列能说明反应达到平衡状态的是___________(填字母)。 A． B．混合气体密度不再变化 C．和的物质的量之比不再变化 D．混合气体的总压强不再变化 (3)反应①正反应的活化能为a，在相同条件下逆反应的活化能为___________。 (4)理论研究表明，丙烷在0.1MPa和0.01MPa发生反应①，丙烷和丙烯的平衡物质的量分数随温度变化如图。其中，曲线②对应的物质是___________，对应的压强是___________。A．B．C点对应条件下的平衡常数由大到小的顺序为___________。 (5)研究团队发现电催化还原制备丙烯的新路径，其原理如图所示。其中双极膜是由阳膜和阴膜制成的复合膜，在直流电场的作用下，双极膜复合层间的电离出的和可以分别通过膜移向两极。其原理如图所示，惰性电极a应接直流电源的___________(填“正极”或“负极”)，惰性电极b的电极反应式为___________。 17．(24-25高二下·四川内江·期末)研究氮氧化物的还原处理是环保领域的主要研究方向之一，回答下列问题： (1)CO还原NO的反应机理及相对能量如图1(TS表示过渡态)： ①由图1可知，CO还原NO的热化学方程式为___________，该反应过程中的决速步骤为第___________步。 ②为提高反应中的平衡转化率，可采用的措施为___________(填字母标号)。 A．液化分离        B．增大压强        C．增大NO浓度        D．使用催化剂 (2)还原的反应为  。为研究和的起始投料比对平衡转化率的影响，分别在不同温度下，向三个体积均为aL的密闭容器中加入一定量和发生反应，实验结果如图2。 ①反应温度、、从大到小的关系为___________。 ②温度下，充入、各，容器内压强为，反应时达平衡，该反应的平衡常数___________(以分压表示的平衡常数为，分压总压物质的量分数)。 (3)还原的主反应为  。相同时间内测得选用不同催化剂的实验相关数据如图3、4所示： ①由图3、4可知具有较高活性和选择性的催化剂为___________。 ②图3中100~300℃NO转化率升高的原因为___________。 18．(24-25高二下·贵州毕节·期末)NO作为人体内重要的信号分子，它通过调节心血管功能、增强免疫力和改善神经传递等机制维护健康，工业上用于硝酸生产和污染控制。 已知：① ② ③ (1)计算：＝______kJ/mol；要提高NO（g）的转化率可采取的措施有______（任写一条）。 (2)在恒温恒容密闭容器中，发生反应：，下列能说明该反应达到平衡状态的是______（填字母）。 A．容器内气体的密度不再改变 B．CO2的体积分数不再改变 C．断裂1molC＝O的同时生成1mol D．NO消耗速率是N2生成速率的2倍 (3)在密闭容器中加入足量C（s）和1molNO气体，发生反应：。保持总压强为p0，测得NO的转化率随温度的变化如图1所示。（已知：气体分压＝气体总压×物质的量分数） ①温度在1050K时，N2的体积分数为______。 ②计算1100K时，该反应的化学平衡常数Kp＝______。 (4)在恒容密闭容器中发生反应，反应达到平衡时，CO的体积分数随温度和压强的变化曲线如图2所示。 ①在______（填“高温”“低温”或“任意温度”）下能自发进行。 ②根据已知信息判断，p1______（填“＞”或“＜”）p2。 19．(24-25高二下·安徽滁州·期末)硫及其化合物对人类的生产、生活有着重要的作用，回答下列问题。 (1)我国古籍记载了硫酸的制备方法——“炼石胆（）取精华法”。借助现代仪器分析，该制备过程中分解的曲线（热重）及曲线（反映体系热量变化情况，数值已省略）如下图所示。700°C左右有两个吸热峰，则此时分解生成的氧化物有、_____和_____（填化学式）。 (2)接触法制硫酸的关键反应为的催化氧化： 。 ①钒催化剂参与反应的能量变化如图所示。 与反应生成和的热化学方程式为_____。 ②下列不能判断该反应是否达到平衡状态的是_____（填标号）。 A．混合气体中的浓度等于的浓度 B．混合气体的平均相对分子质量保持不变 C．的生成速率和的生成速率相等 D． ③为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度，绘制相应转化率下反应速率（数值已略去）与温度的关系如图所示，下列说法正确的是_____（填标号）。 a．温度越高，反应速率越大 b．的曲线代表平衡转化率 c．越大，反应速率最大值对应温度越低 d．可根据不同下的最大速率，选择最佳生产温度 ④设的平衡分压为，的平衡转化率为，用含和的代数式表示上述催化氧化反应的_____（用平衡分压代替平衡浓度计算）。 20．(24-25高二下·安徽合肥六校联盟·期末)二氧化碳资源化利用是目前研究的热点之一。 (1)二氧化碳可用于重整天然气制合成气(和)。 已知下列热化学方程式： CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206 kJ∙mol−1 CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) ΔH2=-165 kJ∙mol−1 则反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)的ΔH=_______。 (2)下列措施能提高天然气重整过程中甲烷平衡转化率的是_______(填字母)。 A．降低温度 B．保持压强不变，通入Ar气 C．保持体积不变，通入甲烷 D．采用分子筛选择性分离CO (3)Ni催化CO2加H2形成CH4，其历程如图1所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注)，反应相同时间，含碳产物中CH4的百分含量及CO2的转化率随温度的变化如图2所示。 ①260℃时生成主要产物所发生反应的化学方程式为_______。 ②温度高于320℃，CO2的转化率下降的原因是_______。 (4)由二氧化碳合成VCB(锂电池电解质的添加剂)的实验流程如下，已知EC、VCB核磁共振氢谱均只有一组峰，均含五元环状结构，EC能水解生成乙二醇。 VCB的结构简式为_______。 (5)利用电解转化法从烟气中分离CO2的原理如图3所示。已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。其中a为_______(填“阴极”或“阳极”)；写出电解时膜电极b上所发生的电极反应式：_______。 地 城 考向04 有机推断综合题 1．(24-25高二下·广东东莞·期末)苦杏仁酸广泛应用于医药、化妆品、食品及工业领域。一种以苯和乙醛酸(物质ii)为原料，合成苦杏仁酸(物质iii)及其衍生物的路线如下。 (1)化合物v中含氧官能团的名称为_______。 (2)化合物iii的分子式为_______。化合物iii的某种同分异构体，能与溶液发生显色反应，核磁共振氢谱的峰面积比为2：2：2：1：1，其结构简式为_______(写出一种)。 (3)根据化合物iv的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。 序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型 a _______ _______ b ，催化剂，加热 _______ _______ (4)下列说法正确的是_______。 A．反应1过程中有键的断裂和键的形成 B．化合物iii存在以“头碰头”方式形成的键 C．可用溶液鉴别物质iii和物质iv D．化合物ii和v均含有手性碳原子 (5)一定条件下，以反应物x和y制备乙醛酸(HOOCCHO)，，若x为单质，则y的结构简式为_______。 (6)乙醇酸()可用于工业制备聚乙醇酸。以乙醇为唯一有机原料(无机试剂任选)设计合成聚乙醇酸的路线。基于你设计的合成路线，回答下列问题： 已知： ①第一步反应的化学方程式为_______(注明反应条件)。 ②最后一步反应的化学方程式为_______。 2．(24-25高二下·安徽马鞍山·期末)2-氨基-3-氯苯甲酸(J)是一种白色晶体，是重要的医药中间体，制备流程如图： 已知：①(苯胺呈碱性，易被氧化)；②。回答下列问题： (1)A的化学名称为_______。 (2)B的结构简式为_______。 (3)反应⑥的化学反应方程式为_______。 (4)反应⑧的试剂和条件为_______。 (5)D的同分异构体有多种，其中同时符合下列条件的同分异构体有_______种。 ①苯环上有两个取代基    ②能发生水解反应    ③分子中含结构 其中核磁共振氢谱有四组峰，峰面积比为的物质的结构简式为_______。(任写一种) (6)参照上述合成路线，设计以对二甲苯为原料制取的合成路线_______(其他试剂任选)。 3．(24-25高二下·河南南阳六校·期末)仑伐替尼（M）是肝癌一线靶向治疗药物，该药物的两种合成路线如图所示： 已知：。 回答下列问题： (1)F中含氧官能团的名称是_____；D的结构简式是_____。 (2)的化学方程式是_____。 (3)的反应类型是_____。 (4)的试剂可能是_____（填字母）。 A． B．酸性溶液 C．浓硫酸 D．银氨溶液 (5)K的核磁共振氢谱中有_____组峰。 (6)为的同分异构体，遇溶液发生显色反应，且只含有苯环一个环状结构，则的结构有_____种，其中核磁共振氢谱中峰面积之比为的结构简式是_____。 4．(24-25高二下·甘肃白银·)化合物F是制备某种改善睡眠药物的中间体，其合成路线如图所示。回答下列问题： (1)A→B的化学方程式为_______，该反应中，浓硫酸的作用为_______。 (2)的化学名称为_______，B→C的反应类型为_______。 (3)D中含氧官能团的名称为_______。 (4)的空间结构为_______。 (5)下列有关化合物F的说法错误的是_______(填标号)。 a．能发生水解反应        b．不存在手性碳原子 c．所有的碳原子的杂化方式均为    d．F属于芳香烃的衍生物 (6)的同分异构体有多种，其中核磁共振氢谱图显示只有2组峰，且峰面积之比为的结构简式为_______。 5．(24-25高二下·浙江温州浙南名校·期末)某研究小组按以下路线合成药物中间体H（部分反应条件及试剂已简化）： 已知： 请回答： (1)化合物A的含氧官能团的名称是_______。 (2)化合物G的结构简式是_______。 (3)下列说法正确的是_______。 A．化合物B能使溴水褪色 B．的反应类型为取代反应 C．化合物F能发生消去反应 D．化合物H的分子式为 (4)反应的化学方程式是_______。 (5)写出4个同时符合下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式_______。 谱和IR谱检测表明： ①分子中有4种不同化学环境的氢原子； ②分子中含有酚羟基和氰基（-CN），含有1个手性碳原子。 (6)已知：，写出以和为原料制备的合成路线流程图（用流程图表示，无机试剂任选）_______。 6．(24-25高二下·河南部分学校·期末)有机物K是合成某种植物激素的重要中间体，K的一种合成路线如图： 已知：i．； ii．； iii．。 回答下列问题： (1)A的名称为_______，F中含氧官能团的名称为_______。 (2)L的结构简式为，则的反应类型为_______。 (3)写出的化学方程式：_______。 (4)和的原理相同，C转化为D的过程中，易产生一种含有酯基的副产物分子中含有六元碳环，则M的结构简式为_______。 (5)A、B、C、D、E、H、K七种有机物中，含有手性碳原子的有_______种。 (6)N为D在酸性条件下水解的产物之一，N的同分异构体有多种，其中符合下列条件的结构有_______种。 ①含有苯环且苯环上有三个取代基 ②能与金属钠反应但遇溶液无明显变化 ③分子中无甲基且仅含有一种官能团 (7)有机物L是一种重要的有机合成试剂，参照上述信息，设计以乙醇为原料合成L的路线_______(无机试剂任选)。 7．(24-25高二下·贵州毕节·期末)布洛芬（）是一种常见的止痛退烧药，能有效缓解发烧、头痛、关节痛、肌肉酸痛等不适，可按下列路线合成： 已知：①； ②。 回答下列问题： (1)布洛芬的分子式为______；F中含有的官能团名称为______。 (2)H→I的化学方程式为______。 (3)D→E的反应类型是______。 (4)B→C反应的试剂和条件为______。 (5)H有多种同分异构体，满足下列条件的有机物H的同分异构体有______种。 ①分子中含有苯环；②能与NaHCO3反应；③苯环上有甲基。 其中核磁共振氢谱为五组峰，峰面积比为3：2：2：2：1的结构简式为______。 (6)参照上述合成路线和信息，以乙醇为基本原料（无机试剂任选）设计制备正丁醇（CH3CH2CH2CH2OH）的合成路线：______。 8．(24-25高二下·辽宁丹东·期末)某芳香烃X是一种重要的有机化工原料，研究部门以它为初始原料设计出如图转化关系图(部分产物、合成路线、反应条件略去)。其中A是一氯代物，F是一种功能高分子，链节组成为。 已知：ⅰ．芳香烃X用质谱仪测出的质谱图如图所示： ⅱ． ⅲ．(苯胺，易被氧化) ⅳ． 回答下列问题： (1)阿司匹林分子中含有的官能团名称是________。 (2)有机物Y的结构简式为________。 (3)用“*”标出中所有手性碳原子的位置________。 (4)反应⑤的化学方程式为________。 (5)的沸点比低，原因是：________。它的一种同系物有多种同分异构体，其中符合下列要求的共有________种(不包括本身，不考虑立体异构)。 ①能与反应放出     ②能与溶液发生显色反应 (6)F链节的结构简式为________。 9．(24-25高二下·安徽合肥一中·期末)神经病理性疼痛治疗药物米洛巴林苯磺酸盐(G)的部分合成路线如下： 已知： (1)的电子式为_______。 (2)的系统命名为_______；C→D发生的反应类型为_______。 (3)反应的化学方程式为_______。 (4)VI为成盐反应，其目的是将米洛巴林转化为米洛巴林苯磺酸盐。 ①米洛巴林中能与苯磺酸反应的官能团为_______。 ②熔点：米洛巴林_______米洛巴林苯磺酸盐(选填“>”、“<”或“=”)。 (5)的一种同分异构体，同时满足下列条件： ①属于芳香族化合物且能与发生显色反应； ②核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为。 则M的结构简式为_______。 (6)参照上述合成路线，设计由和制备的合成路线_______。 10．(24-25高二下·内蒙古鄂尔多斯西四旗多校联考·期末)化合物H是用于治疗慢性阻塞性肺病的药物——奥达特罗的合成中间体，其合成路线如图所示： 已知：①BnBr代表；②。 回答下列问题： (1)A的结构简式是___________；一定条件下，1molB最多能与___________molH2发生加成反应。 (2)有机物G的分子式为___________。F→G的反应类型为___________。 (3)有机物N是反应②过程中的副产物，其分子式为C22H20O3，则生成N的化学方程式为___________。反应②和⑤条件中K2CO3的作用是___________。 (4)B的同分异构体中，既能水解又能与FeCl3溶液发生显色反应的有___________种(立体异构除外)。 (5)参照上述合成路线和信息，写出以苯酚和光气(COCl2)为原料合成的路线：___________(无机试剂任选)。 11．(24-25高二下·四川内江·期末)氟他胺(G)是一种抗肿瘤药，在实验室由芳香烃A制备氟他胺的合成路线如下： (1)A的结构简式为___________；G中含氧官能团有硝基和___________(填名称)。 (2)CD的反应类型为___________。 (3)的化学方程式为___________；吡啶是一种有机碱，其在反应中的作用是___________。 (4)H()是在一定条件下的水解产物，符合下列条件的的同分异构体有___________种，其中核磁共振氢谱上有4组峰且峰面积比为的物质的结构简式为___________。 ①直接与苯环碳原子相连；②与新制氢氧化铜悬浊液共热能产生砖红色固体。 (5)参照上述路线，以和为原料，合成某化工产品的路线如下，其中的结构简式分别为___________、___________。 12．(24-25高二下·河南南阳六校·期末)有机物是合成某种药物的重要中间体，其合成路线如下： 已知：①； ②硫酸二甲酯[]的结构简式为； ③(、、、为烃基或原子)。 回答下列问题： (1)B的结构简式为___________。 (2)C中含氧官能团的名称为___________。 (3)写出的化学方程式：___________，该反应的反应类型为___________。 (4)有机物是的同分异构体，符合下列条件的的结构有___________种(不考虑立体异构)。 ⅰ．不能与溶液反应； ⅱ．与足量的金属钠反应能生成标准状况下的气体； ⅲ．含有，不存在结构。 (5)为了减少步骤，缩短反应过程，D→G也可由如下路线合成，结合题示合成路线分析下图中“反应条件”应为___________。 (6)设计由、和硫酸二甲酯制备的合成路线如图。 MN ①M分子中不存在手性碳原子，则M的结构简式为___________。 ②N的分子式为___________。 13．(24-25高二下·河北邢台质检联盟·期末)F是合成某药物的中间体，F的一种合成路线如图所示。回答下列问题： (1)A中含氧官能团的名称是________。 (2)C的分子式为_______，C→D的反应类型是_______。 (3)检验F中是否含有机物ii，宜选择的试剂有_______（填标号）。 a．酸性溶液    b．溶液 c．新制    d．、 (4)F具有亲水性，其原因是_______。 (5)在C的同分异构体中，含六元碳环且碳环上含2个取代基的结构有_______种（不包括立体异构体）。其中，在核磁共振氢谱上有五组峰且峰的面积比为的结构简式为_______。 (6)结合以上合成路线，以苯、苯甲酮为原料合成有机物，设计的合成路线如下： Y 由苯合成X的试剂、反应条件是_______。写出X→Y的化学方程式：_________。 14．(24-25高二下·湖南张家界·期末)化合物是制备抗肿瘤药物依喜替康的重要中间体，其合成路线如下(部分试剂和反应条件省略)： (1)化合物中原子的杂化方式为___________杂化。 (2)化合物转化的反应类型为___________。 (3)化合物转化的化学方程式为___________。 (4)化合物中含氧官能团的名称为___________。 (5)化合物的转化中，若的用量过多，会导致___________。 (6)化合物与在一定条件下加成后得到分子式为的化合物，化合物的结构简式为___________，并用星号标出化合物中的手性碳原子。 (7)依据以上合成信息，结合所学知识，设计以和为原料合成的路线(无机试剂任选)___________。 15．(24-25高二下·辽宁辽阳·期末)G是一种新型香料的主要成分之一，其结构中含有三个六元环。G的合成路线如图所示(部分产物和反应条件已略去)。 已知：①； ②C的核磁共振氢谱图显示分子中有6种不同化学环境的氢原子； ③E和F是同系物。 回答下列问题： (1)M的实验式为___________。 (2)HBrO的电子式为___________。 (3)Q+M→A的化学方程式为___________。 (4)A→B的反应类型为___________。 (5)D的结构简式为___________。 (6)G中所含官能团名称为___________。 (7)同时满足下列条件的H的同分异构体有___________种(不包括H本身且不考虑立体异构)。 ①除苯环外不含其他环； ②能与碳酸氢钠溶液反应。 其中核磁共振氢谱显示只有4组峰，且峰面积之比为1:2:2:2的结构简式为___________。 16．(24-25高二·贵州毕节·期末)R-肾上腺素是心脏骤停和过敏性休克的抢救常用药，其一种合成方法如下(部分试剂、条件和步骤已略去)。 已知： 回答下列问题： (1)A的名称是___________。 (2)C中含氧官能团的名称为___________、___________，反应类型为___________。 (3)已知，则___________(填“>”“=”或“<”)。 (4)反应的化学方程式___________。 (5)写出同时满足下列条件的C的同分异构体的结构简式___________(任写1种)。 ①与作用显色； ②能发生水解反应； ③苯环连有三个取代基，且其中两个取代基相同； ④核磁共振氢谱显示有4组峰，且峰面积之比为6：2：2：1. (6)参照上述合成路线，设计以苯和流程中的B物质为原料合成的路线(无机试剂任选)___________。 17．(24-25高二下·四川成都名校联盟·期末)有机玻璃（PMMA，聚甲基丙烯酸甲酯）是一种开发较早的热塑性塑料，其合成路线如图所示（部分试剂及反应条件已略去）： 已知：①A的分子式为； ② 。 回答下列问题： (1)A的结构简式为_______；D的结构简式为_______；E中含氧官能团名称为_______。 (2)有机物M是C的同分异构体，且能发生银镜反应，则M为_______（填名称）。 (3)B → C的反应方程式为_______。 (4)D → E的反应类型为_______。 (5)E → F的反应方程式为_______。 (6)H是F的同分异构体，请写出同时满足以下条件的H的结构简式：_______。 ① 其核磁共振氢谱有2组峰； ②1 mol H与足量新制悬浊液反应最多生成2 mol沉淀。 18．(24-25高二下·甘肃临夏州·期末)M常用于复发或难治性套细胞淋巴瘤(MCL)成人患者的治疗。M的一种合成路线如图(部分试剂和条件省略)： 已知：。 回答下列问题： (1)反应①的反应类型为___________，B的结构简式为___________。 (2)化合物C的同分异构体中，同时满足下列条件的有___________种，其中含有手性碳原子的同分异构体的结构简式为___________。 a．含有苯环；b．与C含有相同官能团。 (3)反应②的化学方程式为___________。 (4)F中含氧官能团名称为___________。 (5)已知反应④为可逆反应，从化学平衡的角度分析，加入有机碱的作用是___________。 19．(24-25高二下·辽宁鞍山部分高中·期末)化合物X()是一种新型的止痛药物，其中一种合成路线如下图所示。 已知：①B物质的核磁共振氢谱只有两组峰； ②(R代表烃基)； ③(R代表烃基)； ④双键碳上连接羟基不稳定，同一个碳上连接两个羟基不稳定。 (1)化合物B的名称为___________化合物C的结构简式为___________。 (2)化合物H有___________种不同化学环境的氢原子，化合物Ⅰ的化学式为___________。 (3)J→K反应的化学方程式为___________。 (4)E+L→X+M，M的名称为___________。 (5)满足下列条件的化合物D的同分异构体的数目为___________种，其中存在顺反异构的同分异构体的结构简式为___________。 ①与D具有相同的官能团 ②不能发生银镜反应 ③水解产物之一为稳定的二元醇 20．(24-25高二下·四川广安·期末)伊班膦酸钠可用于治疗骨痛病，其合成路线如图所示： 已知：(，烷基) 回答下列问题： (1)芳香醛A的名称为___________。 (2)B→C的第一步反应类型为___________。 (3)E中所含官能团的名称为___________。 (4)D与E发生加成反应生成F，则F的结构简式为___________。 (5)C经钯碳催化加氢脱苄，该反应的化学方程式为___________。 (6)C的同分异构体中，满足下列条件的有___________种。 ①苯环上有3个侧链，且有两个侧链完全相同 ②与丙酮反应，生成物中苯环的一个侧链为 (7)芳香醛A还能发生如下转化。X和Y的结构简式分别为___________和___________。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 综合02 期末压轴80题（非选择题） 四大高频考向概览 考向01 化学实验综合题 考向02 工艺流程综合题 考向03 反应原理综合题 考向04 有机推断综合题 地 城 考向01 化学实验综合题 1．(24-25高二下·福建福州马尾第一中学等六校·期末)丙烯酸甲酯是一种重要的工业原料，某实验小组制取丙烯酸甲酯的装置如图所示。 ①取10.0 g丙烯酸和6.0 g甲醇置于三颈烧瓶中，连接好冷凝管，用搅拌棒搅拌，水浴加热。 ②充分反应后，冷却，向混合液中加入5% Na2CO3溶液洗涤至中性。 ③分液，取上层油状液体，再用无水Na2SO4处理后蒸馏，收集70～90 ℃馏分。 可能用到的信息如表所示。 沸点 溶解性 毒性 丙烯酸 141 ℃ 与水互溶，易溶于有机溶剂 有毒 甲醇 65 ℃ 与水互溶，易溶于有机溶剂 易挥发，有毒 丙烯酸甲酯 80.5 ℃ 难溶于水，易溶于有机溶剂 易挥发 (1)仪器c的名称是______。丙烯酸的结构简式为______。 (2)混合液用5% Na2CO3溶液洗涤的目的是______。 (3)步骤③中无水Na2SO4的作用是______。 (4)关于产品的蒸馏操作(加热和夹持装置未画出)，图中有2处错误，请分别写出：______；______。 (5)为检验产率，设计如下实验： ①将油状物质提纯后平均分成5份，取出1份置于锥形瓶中，加入2.5 mol/L的KOH溶液10.00 mL，加热使之完全水解。 ②用酚酞作指示剂，向冷却后的溶液中滴加0.5 mol/L的HCl溶液，中和过量的KOH，滴到终点时共消耗盐酸20.00 mL。本次酯化反应丙烯酸的转化率为______。 【答案】(1) 分液漏斗 CH2=CHCOOH (2)除去混合液中的丙烯酸和甲醇，降低酯的溶解度 (3)干燥 (4) 温度计水银球应位于支管口处 接液管与锥形瓶接口不应密封 (5)54.0% 【分析】制取丙烯酸甲酯时，将一定质量的丙烯酸、甲醇混合置于三颈烧瓶中，水浴加热，将蒸汽进行冷凝回流。充分反应后冷却，向混合液中加入5% Na2CO3溶液洗涤至中性，去除丙烯酸、甲醇等杂质；分液后得上层油状液体，再用无水Na2SO4干燥后蒸馏，收集70～90 ℃馏分。 【详解】（1）仪器c带有活塞，名称是分液漏斗。丙烯酸分子中含有3个碳原子、1个碳碳双键和1个羧基，结构简式为CH2=CHCOOH。 （2）制得的丙烯酸甲酯中混有丙烯酸和甲醇，需去除杂质，则混合液用5% Na2CO3溶液洗涤，目的是：除去混合液中的丙烯酸和甲醇，降低酯的溶解度。 （3）除去丙烯酸、甲醇等杂质后分液，此时得到的丙烯酸甲酯中混有少量水，则步骤③中无水Na2SO4的作用是：干燥。 （4）产品的蒸馏时，需要控制蒸汽的温度，另外，蒸汽冷凝后流入锥形瓶时，需要排出锥形瓶内的空气，所以操作图中有2处错误，分别为：温度计水银球应位于支管口处；接液管与锥形瓶接口不应密封。 （5）反应时加入的丙烯酸的物质的量为=mol。将油状物质提纯后平均分成5份，取出的1份，含丙烯酸甲酯的物质的量为2.5 mol/L×0.01000 L-0.5 mol/L×0.02000 L=0.015 mol，则生成的丙烯酸甲酯总物质的量为，故丙烯酸的转化率为。 2．(24-25高二·贵州毕节·期末)硫代硫酸钠()是重要的化工原料，易溶于水，酸性条件下易分解。某实验小组制备硫代硫酸钠，并进行纯度检测。 回答下列问题： (1)组装仪器后，应先进行的操作是___________。 (2)A为制取的装置，A中滴加浓硫酸的仪器为___________(填名称)，反应的化学方程式为___________。 (3)B．E装置中的试剂可以是___________(填序号)。 ①NaOH溶液  ②溶液  ③饱和溶液 (4)C装置中长颈漏斗的作用是___________。 (5)已知溶液中通入过量会出现淡黄色沉淀，该反应的离子方程式为___________。 (6)产品中含有少量和，相关物质的溶解度如图所示。为提高产品纯度，需进行的实验操作方法为___________。 (7)称取5.0000g产品配制成100mL溶液，量取20.00mL于锥形瓶中，注入缓冲溶液，滴入淀粉溶液作指示剂，用标准碘水溶液滴定到终点。重复操作3次，滴定终点时消耗标准碘水溶液的体积依次为，该产品的纯度为___________。(已知：) 【答案】(1)检查装置的气密性 (2) (球形)分液漏斗 (不写“浓”也不扣分) (3)①② (4)平衡气体压强(合理即可) (5) (6)重结晶 (7)99.2％ 【分析】该实验装置用于制备硫代硫酸钠。 装置A：是制取SO2的发生装置，利用浓硫酸与Na2SO3固体反应，化学方程式为 ，其中滴加浓硫酸的仪器为分液漏斗。 装置B：可用于储存或进一步处理气体。 装置C：若其中为饱和NaHSO3溶液，可除去SO2中可能混有的H2SO4蒸气等杂质；若为浓硫酸，可干燥SO2。 装置D：是制备Na2S2O3的核心反应装置，SO2通入到Na2S和Na2CO3的混合溶液中发生反应生成Na2S2O3。 装置E：用于吸收未反应的SO2，防止污染空气，可选用NaOH溶液等碱性试剂。 【详解】（1）在进行涉及气体的实验时，组装好仪器后需要检查装置的气密性，防止装置漏气导致实验失败或产生危险。 （2）根据分析，滴加浓硫酸的仪器为分液漏斗；浓硫酸与亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，化学方程式为 。 （3）①NaOH溶液可以吸收SO2，防止其污染环境。 ②KMnO4溶液具有强氧化性，能氧化SO2，也可用于吸收SO2。 ③饱和NaHSO3溶液不能吸收SO2，因为SO2在饱和NaHSO3溶液中溶解度很小。 所以 B、E 装置中的试剂是①②。 （4）C 装置中长颈漏斗可以平衡装置内外的气体压强，当装置内气体压强过大时，气体可以通过长颈漏斗排出一部分，防止发生危险。 （5）Na2S2O3溶液中通入过量SO2，SO2与发生反应生成硫单质（淡黄色沉淀）和 ，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，反应的离子方程式为。 （6）由相关物质的溶解度图像可知，Na2S2O3的溶解度受温度影响较大，而Na2SO3和Na2CO3的溶解度受温度影响相对较小，所以为提高产品纯度，可进行重结晶操作。 （7）三次滴定消耗标准碘水溶液的平均体积：， 根据反应，可知n() = 2n(I2)。 n(I2) =，则，20.00mL溶液中含有，那么100mL溶液中含有， 产品中Na2S2O3·5H2O的质量m = ，产品的纯度 。 3．(24-25高二下·河南南阳六校·期末)根据要求，回答下列问题： (1)下图所示仪器中，实验室配制溶液用不到的是_____（填仪器名称）。 (2)实验室中可采用装置甲和装置乙来制备乙酸异戊酯及产品的提纯净化（省略部分夹持装置和部分加热装置）。 实验方法：在装置甲的仪器c中加入异戊醇和冰醋酸，再加入浓硫酸及沸石，然后加热，并保持温度为65~70℃约，停止加热；冷却后，加入到盛有蒸馏水的仪器中，振荡，分液，获得乙酸异戊酯粗品，将该粗品加入到装置乙的仪器中蒸馏，收集到的馏分为。 已知：部分物质的物理性质如下表： 物质 相对分子质量 密度 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 冰醋酸 60 1.1 16.6 117.9 易溶于水 异戊醇 88 0.81 -117 131.5 微溶于水 乙酸异戊酯 130 0.88 -78 142 微溶于水 ①实验开始时，向装置甲的仪器a中通入冷却水，出水口为_____（填“m”或“n”），仪器a在该实验中的作用是_____。 ②仪器X的名称是_____；其中盛有蒸馏水的目的是_____。 ③装置乙存在一处设计缺陷，指出该缺陷并改正：_____。 ④若粗品蒸馏收集到的馏分为纯品，则该制备实验的产率近似为_____（填标号）。 A．65%            B．70%            C．80% 【答案】(1)烧瓶（或圆底烧瓶）、酒精灯 (2) m 冷凝回流 分液漏斗 洗涤反应混合物，除去其中的酸性物质和其他杂质 温度计水银球位置错误，调整温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处 B 【详解】（1）配制溶液需要用烧杯溶解，溶解时用玻璃棒搅拌，定容需要容量瓶，故用不到的仪器是烧瓶（或圆底烧瓶）、酒精灯。 （2）①仪器a为冷凝管，从下口（n）通入冷却水，则出水口为m。因该实验的反应物和生成物均为易挥发的有机物，故冷凝管在该实验中起到冷凝回流的作用。 ②后续“分液”为提示性信息，故仪器X为分液漏斗；其中盛有蒸馏水用来洗涤反应混合物，除去其中的酸性物质和其他杂质。 ③装置乙为蒸馏操作，温度计水银球位置错误，调整温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处。 ④， ，则冰醋酸过量，故(乙酸异戊酯)；而(乙酸异戊酯)，则该制备实验的产率约为。 4．(24-25高二下·云南楚雄彝族联考·期末)硫脲[CS(NH2)2]可用于药物、染料、树脂制造等。某实验小组设计如图所示装置制备硫脲，探究其性质并测定其纯度。回答下列问题： 实验室用H2S和CaCN2制备硫脲的原理：。 已知：硫脲易溶于水，温度较高时易发生异构化反应生成NH4SCN。 (1)装浓盐酸的仪器名称是_______。 (2)A中生成了一种浅黄色固体单质，该单质是_______（填化学式）。 (3)B中试剂宜选择_______（填标号）。 a．NaOH溶液    b．饱和Na2S溶液    c．饱和NaHS溶液    d．饱和Na2CO3溶液 (4)D的作用是_______，可能观察到D中的现象为_______。 (5)反应结束后，将C中的混合物过滤，滤液经减压蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、低温烘干得到硫脲粗产品。蒸发浓缩时减压的目的是_______。 (6)探究硫脲的性质。 取少量硫脲于试管中，滴加酸性KMnO4溶液，观察到溶液褪色，并有气泡产生。经检验，气体中含有N2和一种酸性气体，将混合气体通入澄清石灰水中，产生白色沉淀；通入品红溶液中，溶液不褪色。硫脲与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为_______。 (7)测定硫脲纯度。 取ag产品溶于热水使CS(NH2)2完全转化成NH4SCN，配制成250 mL溶液。准确量取25.00 mL配制好的溶液于锥形瓶中，滴加2滴1%FeCl3溶液，用0.1 mol/LAgNO3标准溶液滴定至终点，进行三次平行实验，平均消耗。AgNO3溶液V mL。硫脲产品纯度为_______%。提示：Ag++SCN-=AgSCN↓。 【答案】(1)分液漏斗 (2)S (3)c (4) 吸收H2S 产生黑色沉淀 (5)降低溶液沸点，防止温度过高导致硫脲异构化 (6)5CS(NH2)2+14+32H+=14Mn2++5CO2↑+5N2↑+5+26H2O (7) 【分析】由实验装置图可知：装置A中浓盐酸与FeS2反应制备H2S，装置B中盛有的饱和NaHS溶液用于除去H2S中混有的HCl，装置C中H2S与CaCN2在水中反应制备[CS (NH2)2]，装置D中盛有的CuSO4溶液用于吸收过量的H2S，据此分析。 【详解】（1）根据装置图可知装有浓盐酸的仪器名称为分液漏斗； （2）FeS2与浓盐酸反应生成FeCl2、S和H2S，反应方程式为：FeS2+2HCl=H2S↑+S+FeCl2，故反应产生的难溶于水的淡黄色固体为硫单质，其化学式为S； （3）a．NaOH不仅能够与杂质HCl气体反应，也能够与被提纯的H2S反应，因此不能使用NaOH溶液除杂，a不符合题意； b．饱和Na2S溶液能够与杂质HCl气体反应，也能够与被提纯的H2S反应，因此不能使用饱和Na2S溶液除杂，b不符合题意； c．饱和NaHS溶液能够与杂质HCl气体反应，而不能与H2S气体反应，也不能溶解H2S气体，故可以用饱和NaHS溶液吸收H2S中的HCl，c符合题意； d．饱和Na2CO3溶液可能与杂质HCl气体反应产生CO2气体，导致H2S气体中又含有新的杂质气体，因此不能使用饱和Na2CO3溶液除杂，d不符合题意； 故合理选项是c； （4）硫化氢气体有剧毒，用硫酸铜溶液能够吸收硫化氢，反应后会产生CuS沉淀，故装置D中的现象是产生硫化铜黑色沉淀； （5）在装置C中反应制取硫脲CS(NH2)2，根据题意：硫脲在较高温下能转化成NH4SCN，且在减压条件下，水的沸点会降低，从而可以在较低温度下蒸发水，故减压蒸馏目的为：降低溶液沸点，防止温度过高导致硫脲异构化； （6）根据题意可知：反应产生的气体中含有N2和一种酸性气体，将该混合气体通入澄清石灰水中，产生白色沉淀﹔通入品红溶液中，溶液不褪色，说明该酸性气体产物是CO2，其中的S转化成，该反应的离子方程式为：5CS(NH2)2+14+32H+=14Mn2++5CO2↑+5N2↑+5+26H2O； （7）根据题意：可知硫脲异构化反应为CS(NH2)2=NH4SCN，NH4SCN与AgNO3溶液发生复分解反应产生AgSCN沉淀，发生反应：Ag++SCN-=AgSCN↓，可得关系式：CS(NH2)2～NH4SCN～AgNO3，故a g CS(NH2)2样品中的CS(NH2)2的含量为：×100%=。 5．(24-25高二下·河北邢台质检联盟·期末)苯甲酸乙酯常用于配制香水香精和人造精油，也大量用于食品中。某实验小组设计实验制备苯甲酸乙酯并计算产率。 【反应方程式】。 【试剂】6 g（5 mL，约0.049 mol）苯甲酸，11.9 g（15 mL，约0.26 mol）无水乙醇（99.9%），环己烷，浓硫酸，碳酸钠，乙醚，无水氯化钙。 【实验步骤】 步骤1：组装如图所示装置。 步骤2：在V mL圆底烧瓶中，加入6 g苯甲酸、15 mL无水乙醇、15 mL环己烷和2.5 mL浓硫酸，摇匀后加入几粒沸石，从分水器上端小心加水，使水面与支管口距离约1 cm，分水器上端接一回流冷凝管。 步骤3：将烧瓶放在电热套中加热回流，开始时回流速度要慢，随着回流进行，蒸出环己烷-乙醇-水三元共沸混合物。分水器中出现了上、下两层液体，且下层液体越来越多，当上层液面接近分水器支管口时，打开旋塞，让下层液体流入量筒中，共收集到下层液体约7 mL。继续用水浴加热，使多余的乙醇和环己烷蒸至分水器中。 步骤4：将瓶中残留液倒入盛有冷水的烧杯中，在搅拌下加入碳酸钠粉末至无气泡产生。 步骤5：用分液漏斗分出粗产物，水层用乙醚萃取，合并粗产物和乙醚萃取液，用无水氯化钙干燥。萃取后的水层倒入公用的回收瓶中回收未反应的苯甲酸。干燥后的醚溶液置于25 mL蒸馏瓶中，先用水浴加热蒸馏出乙醚，再在陶土网上加热，收集210~213℃馏分，产量约为5.0g。 已知三元共沸物及其组分的沸点（101.325kPa下）如表所示。 物质 水 乙醇 环己烷 共沸物 沸点℃ 100 78.3 80.75 62.60 回答下列问题： (1)圆底烧瓶的规格（V mL）宜选择_______（填标号）。 A．100 mL   B．250 mL    C．500 mL (2)步骤2中，加入浓硫酸的方式宜选择_______（填标号）。 A．直接一次性倒入    B．在旋摇下滴入 (3)本实验加入环己烷的目的是________。步骤3中分水器的作用是________，量筒中收集到的约7液体的主要成分是________（填化学式）。 (4)步骤4中，为确认碳酸钠已完全中和混合物中的酸，可采用的另一种实验方法是________。 (5)步骤5中，回收未反应的苯甲酸的操作：用盐酸小心酸化用碳酸钠中和后分出的水溶液，至用pH试纸检测溶液呈酸性，抽滤析出的苯甲酸晶体，用少量冷水洗涤后干燥。酸化至溶液呈酸性的目的是________。 (6)步骤1组装的装置有多处错误，请改正其中3处错误：________。 (7)本实验产率约为_______%（计算结果保留两位有效数字）。 【答案】(1)A (2)B (3) 形成三元共沸物，促进水蒸出，提高产率 移除反应生成的水，促进可逆反应正向进行，提高目标产物产率 (4)用pH计（或pH试纸）连续测定pH，至接近7 (5)确保苯甲酸钠完全转化成苯甲酸 (6)拔去冷凝管上端玻璃塞，温度计的水银球应与支管口下沿处相平，球形冷凝管下端进水、上端出水，冷凝管下端的尖端应远离烧瓶的一侧 (7)68 【分析】由题意可知，苯甲酸和乙醇发生取代反应生成苯甲酸乙酯和水，该反应是可逆反应，加入环己烷与生成的水、未反应的乙醇形成沸点较低的共沸物，使得反应产物及时被移出反应体系，促进平衡正向移动，提高反应物的转化率；由于水的密度大于苯甲酸乙酯，所以分水器中下层主要成分是水；反应完毕后烧瓶内主要剩余未反应的苯甲酸、产物苯甲酸乙酯、硫酸。 【详解】（1）反应一共加入6 g苯甲酸、15 mL无水乙醇、15 mL环己烷和2.5 mL浓硫酸，溶液体积约为38.5 mL，故宜选择100 mL规格的圆底烧瓶，A符合题意； （2）浓硫酸稀释时会放出大量热，为避免出现危险并减少副反应的发生，应将浓硫酸在旋摇下滴入，B符合题意； （3）水的沸点较高，加入环己烷形成沸点较低的三元共沸物，促进水蒸出，提高产率，促进反应平衡正向移动，由于水的密度大于苯甲酸乙酯，所以分水器中下层主要成分是水，故量筒中收集到的约7液体的主要成分是H2O； （4）溶液中的酸性物质是未反应的硫酸，若想检测其是否反应完全可以通过监测其pH是否为7，可以用pH计或pH试纸； （5）用碳酸钠中和后，部分苯甲酸会转化为苯甲酸钠，故酸化至溶液呈酸性的目的是确保苯甲酸钠完全转化成苯甲酸，便于回收； （6）根据题给装置图可知，装置存在的错误有：未拔去冷凝管上端玻璃塞；温度计的水银球未与支管口下沿处相平；球形冷凝管上端进水、下端出水；冷凝管下端的尖端在靠近烧瓶的一侧； （7）根据题意可知，实验中乙醇过量，则理论上0.049 mol 苯甲酸可生成0.049 mol 苯甲酸乙酯，本实验产率为 6．(24-25高二下·陕西榆林普通高中·期末)苯甲酸可用作食品防腐剂。实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸，其反应原理简示如下： ①+KMnO4+MnO2；②+HCl+KCl 名称 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/() 溶解性 甲苯 92 110.6 0.867 不溶于水，易溶于乙醇 苯甲酸 122 122.4(100℃左右开始升华) 248 —— 微溶于冷水，易溶于乙醇、热水 根据下列实验步骤，回答相关问题： I．制备苯甲酸： ①在如图所示三颈烧瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g(约0.03mol)高锰酸钾，慢慢开启搅拌器，并加热回流至回流液不再出现油珠。 (1)仪器a的名称为___________，冷却水应从___________(填“m”或“n”)口通入。 Ⅱ．分离提纯： ②停止加热，继续搅拌，冷却片刻后，从仪器a上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液，并将反应混合物趁热过滤，用少量热水洗涤滤渣。合并滤液和洗涤液，于冰水浴中冷却，然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。将析出的苯甲酸过滤，用少量冷水洗涤，放在沸水浴上干燥。称量，粗产品为1.0g。 ③纯度测定：称取0.122g粗产品，配成乙醇溶液，于100mL容量瓶中定容。每次移取25.00mL溶液，用的KOH标准溶液滴定，三次滴定平均消耗21.50mL的KOH标准溶液。 (2)加入饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是___________，趁热过滤的原因是___________。 (3)取少量最后一次洗涤液于试管中，加入___________，若___________，则证明苯甲酸已洗涤干净。 (4)用KOH标准溶液滴定时，适宜选择___________为指示剂，滴定至终点时的现象是___________。 (5)产品中苯甲酸的质量分数为___________(保留两位有效数字)。 【答案】(1) 球形冷凝管 m (2) 除去过量的，避免在用浓盐酸酸化时产生 防止产品因温度降低而析出造成损耗 (3) 硝酸酸化的硝酸银溶液 无白色沉淀产生 (4) 酚酞 当最后半滴KOH标准溶液滴入后，溶液由无色变为红色，且半分钟内不褪色 (5)86% 【分析】向三颈烧瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g(约0.03mol)高锰酸钾，慢慢开启搅拌器，发生反应生成苯甲酸和二氧化锰，当加热回流至回流液不再出现油珠，停止加热，继续搅拌，冷却片刻后，从a仪器上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液，并将反应混合物趁热过滤，用少量热水洗涤滤渣，合并滤液和洗涤液，于冰水浴中冷却，然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。将析出的苯甲酸过滤，用少量冷水洗涤，放在沸水浴上干燥； 【详解】（1）根据图中信息得到仪器a的名称是球形冷凝管，冷却水应从下口通入，答案选m； （2）具有还原性，能与发生氧化还原反应，由此可以除去未反应完全的，避免在用浓盐酸酸化时产生；趁热过滤可以防止产品因温度降低而析出造成损耗； （3）苯甲酸晶体析出时，会混有杂质KCl，向最后一次洗涤液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则证明苯甲酸已洗涤干净； （4）用KOH标准溶液滴定时，滴定终点在弱碱性范围，适宜选择酚酞为指示剂，滴定至终点时的现象是当最后半滴KOH标准溶液滴入后，溶液由无色变为红色，且半分钟内不褪色； （5） 。 7．(24-25高二下·福建莆田·期末)硝基苯是一种重要的化工原料，某实验小组将18mL苯与足量浓硫酸和浓硝酸混合液共热制备硝基苯并测定产率，制备原理和装置示意图(夹持装置省略)如下： 查阅资料，反应机理包括以下三个反应。 Ⅰ．___________ Ⅱ． Ⅲ． (1)a处应选择的仪器为___________(填“A”或“B”)。 (2)的中心原子采用___________杂化。 (3)反应机理Ⅰ表示的化学方程式为___________。 (4)反应结束后，提纯硝基苯的实验过程如下。 已知： 摩尔质量/(g·mol-1) 密度/(g·cm-3) 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 苯 78 0.88 5.5 80.1 均不溶于水，易溶于有机溶剂 硝基苯 123 1.21 5.7 210.9 ①操作1、2、3相同，需用到的主要玻璃仪器有烧杯和___________。 ②无水固体的作用是___________。 ③操作5的名称为___________。 (5)实验过程涉及的下列操作中，错误的是___________(填字母)。 A．量筒量取苯后，无需洗涤残留液 B．往浓硝酸中加入浓硫酸后，立即加入苯 C．将产品放置在托盘天平左盘称量 D．提纯操作中，可省去操作2、3 (6)硝基苯的产率为___________(列出计算式)。用量筒量取苯时，若俯视刻度线会导致测定产率___________(填“偏高”或“偏低”)。 【答案】(1)B (2)sp (3) (4) 分液漏斗 除去有机物中的水分 蒸馏 (5)BD (6) 偏低 【分析】 苯与浓硝酸反应的方程式为： ，反应温度为55oC-60oC，可采用水浴加热的方式加热，据此分析； 【详解】（1）a处应选择的仪器为冷凝回流，应该选择球形冷凝管，选B； （2）中间产物的价层电子对数是＝2，采用sp杂化； （3）根据总反应和前两步反应机理，第Ⅰ步反应为：； （4）混合液水洗分层，碱洗除酸，水洗除碱，加入无水Na2SO4固体干燥，得到粗产品，经蒸馏得到产品； ①操作1、2、3相同为分液体，，需用到的主要玻璃仪器有烧杯和分液漏斗； ②无水固体的作用是干燥，除去有机物中的水分； ③操作5利用沸点不同，进行分离，名称为蒸馏； （5）A．量筒属于量出式仪器，故量取苯后，无需洗涤残留液，A正确； B．往浓硝酸中加入浓硫酸后，过程中会产生大量热量，应该冷却后加入苯，B错误； C．托盘天平左物右码，故左盘称量，C正确； D．提纯操作中，不可省去操作2、3，会增大药品用量，D错误； 故选BD； （6）硝基苯的产率为 ；用量筒量取苯时，若俯视刻度线会导致量取的苯偏少，产品偏小，测定产率偏低。 8．(24-25高二下·广西南宁部分学校·期末)金属钛（Ti）具有许多优异的性能，是航空、军工等领域的必需材料。实验室利用金红石（主要成分为TiO2）制得钛（Ti）的原理是、，同时会产生少量副产物CCl4，实验装置如图所示（夹持装置已省略）： 已知：①HCl与TiO2不发生反应；②TiCl4遇潮湿空气产生白色烟雾；③常温下，钛不与稀硫酸反应；④部分物质熔、沸点如表所示： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ CCl4 -23 76.8 TiCl4 -25 136.45 回答下列问题： (1)仪器X的名称为______，其中盛放的固体为KMnO4，进行实验时发生反应的离子方程式为______。 (2)装置B中盛放的试剂是______，使用两次冰水冷却装置的目的是______，装置F的作用是______。 (3)实验进行过程中，整套装置的缺陷有______。 (4)将装置E烧瓶中液体转移至装置D的烧瓶中，利用上述装置重新组装装置，连接顺序为D→C（瓷舟中放置分布Mg粉的石棉绒）→E→F，通过装置D先通入N2，一段时间后，再用______（填“水浴”或“油浴”）加热装置D。 (5)测定制得的粗产品（杂质仅含Mg）中Ti的含量：常温下，取5.00g粗产品于烧杯中，往烧杯中逐滴滴入物质的量浓度为c的稀硫酸，同时不断搅拌，当不再出现气泡时，共用去VmL稀硫酸。则该粗产品中钛的质量分数为______（用含c、V的代数式表示）。 【答案】(1) 三颈烧瓶（或三口烧瓶） (2) 浓硫酸 将生成的TiCl4尽可能多地转化为液体收集 吸收多余氯气，防止污染环境；防止外界空气中的水进入装置E (3)缺少CO的尾气处理装置 (4)油浴 (5) 【分析】先通入，排出装置内的空气，装置A中和浓盐酸反应制氯气，离子方程式为，B中的试剂是浓硫酸，干燥氯气，在装置C中发生反应：，使用两次冰水冷却装置冷凝收集，装置F的作用是防止空气中水蒸气进入；再利用制得Ti，据此分析； 【详解】（1）根据装置图，仪器X的名称为三颈烧瓶。盛放的固体为，进行实验时和浓盐酸反应生成氯化钾、氯化锰、氯气、水，反应的离子方程式为，故答案为：三颈烧瓶（或三口烧瓶）；； （2）遇潮湿空气产生白色烟雾，为防止与水反应，装置B中盛放干燥剂，干燥氯气，B中的试剂是浓硫酸；使用两次冰水冷却装置的目的是充分冷凝收集，装置F的作用是防止空气中水蒸气进入E与反应，同时吸收氯气，防止污染；故答案为：浓硫酸；将生成的TiCl4尽可能多地转化为液体收集；吸收多余氯气，防止污染环境；防止外界空气中的水进入装置E； （3）实验进行过程中有CO生成，CO有毒，整套装置的缺陷是缺少吸收CO的装置，故答案为：缺少CO的尾气处理装置； （4）将装置烧瓶中液体转移至装置的烧瓶中，利用上述装置重新组装装置，连接顺序为(瓷舟中放置分布粉的石棉绒)，通过装置先通入，排出装置内的空气，一段时间后，由于的沸点高于100°C，再用油浴加热装置D，使汽化与Mg发生反应制取Ti；故答案为：油浴； （5）设样品中Mg的物质的量为ymol，Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑，Mg消耗硫酸的物质的量为ymol；y=，则m(Mg)=，则该粗产品中钛的质量分数为。 9．(24-25高二下·北京房山区·期末)某兴趣小组通过查阅资料发现如下信息： ⅰ．乙醛在碱性条件下能发生缩合反应生成有色物质； ⅱ．溶液的酸碱性可能会影响物质的氧化性或还原性。 在此基础上，他们对醛类物质与新制氢氧化铜的反应展开如下探究： 序号 实验操作 现象 ① 取4mL 10％ NaOH溶液，加入0.5mL水，振荡后加入40％乙醛溶液0.5mL，加热煮沸 无色溶液逐渐变黄，并变浑浊，加热后得到黄色浊液 ② 取4mL 10％ NaOH溶液，加入0.5mL 2％ 溶液，振荡后加入40％乙醛溶液0.5mL，加热煮沸 加热过程中蓝色浊液依次变为黄色、橙色，最终得到砖红色浊液 ③ 取4mL水，加入0.5mL 2％ 溶液，振荡后加入40％乙醛溶液0.5mL，加热煮沸 蓝色溶液无明显变化 (1)乙醛与新制氢氧化铜反应的化学方程式为_______。 (2)设计实验①的目的是_______。 (3)甲同学取实验②中少量砖红色浊液，加入适量稀硝酸，振荡后浊液变清，得到蓝色溶液。基于上述现象，甲同学认为“浊液中含有少量单质Cu”。乙同学认为该观点不正确，理由是_______。 (4)与②相比，③中蓝色溶液无变化的可能原因是_______。 (5)丙同学分别将苯甲醛()、苯乙醛()与新制氢氧化铜混合加热，只有后者能产生砖红色沉淀。从基团之间相互影响的角度分析苯甲醛不与新制氢氧化铜反应的可能原因_______。 【答案】(1) (2)排除乙醛在碱性条件下发生缩合反应生成有色物质对实验②的干扰 (3)也可能被硝酸氧化为，出现“红色固体完全溶解，得蓝色溶液”的现象 (4)③中乙醛的还原性比②中弱；或②中Cu(Ⅱ)在碱性条件下氧化性增强；或②中乙醛缩合反应产物的还原性强于乙醛 (5)苯环对醛基产生影响使得醛基还原性减弱，不与新制氢氧化铜反应 【分析】实验①研究乙醛和NaOH是否生成有色物质，实验②研究乙醛和NaOH、是否生成有色物质，实验③乙醛和是否生成有色物质。 【详解】（1）乙醛与新制氢氧化铜在碱性条件下反应生成乙酸钠、氧化亚铜和水，化学方程式为。 （2）设计实验①的目的是：排除乙醛在碱性条件下发生缩合反应生成有色物质对实验②的干扰。 （3）也可能被硝酸氧化为，出现“红色固体完全溶解，得蓝色溶液”的现象，因此“浊液中不一定含有少量单质Cu”。 （4）③中乙醛的还原性比②中弱（或：②中Cu(Ⅱ)在碱性条件下氧化性增强、②中乙醛缩合反应产物的还原性强于乙醛），导致③中蓝色溶液无变化。 （5）苯环对醛基产生影响使得醛基还原性减弱，使得苯甲醛不与新制氢氧化铜反应。 10．(24-25高二下·安徽滁州·)（一水合硫酸四氨合铜）为深蓝色晶体，可溶于水，难溶于乙醇。某小组在实验室制备该晶体并测定其纯度。回答下列问题： 【制备晶体】 利用如图装置（部分夹持装置略）制备晶体。 (1)盛装95%乙醇溶液的仪器名称为_____。 (2)A装置中发生反应的化学方程式为_____。 (3)B装置中不能用长导管替换长颈漏斗，理由是_____。 (4)向反应后的溶液中滴加适量95%乙醇溶液，有深蓝色晶体析出，经过滤、洗涤、干燥得到产品。加入95%乙醇溶液的目的是_____。 【测定纯度】 将（相对分子质量为246）产品溶于足量稀硫酸溶液中，并配制溶液。取溶液于锥形瓶内，加入足量的溶液，发生如下反应：，用标准溶液滴定至浅黄色，然后加入淀粉溶液作指示剂，继续滴定至终点，共消耗溶液。已知：。 (5)到达滴定终点的标志是_____。上述滴定完成时，若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测量结果_____（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。 (6)产品中的纯度为_____（用含的代数式表示）。 【答案】(1)恒压滴液漏斗（或恒压分液漏斗） (2) (3)氨气极易溶于水，若用长导管替换长颈漏斗，会发生倒吸 (4)降低溶剂的极性，有利于结晶析出（其他合理答案均可） (5) 滴入最后半滴溶液，溶液中蓝色褪去，且半分钟内不恢复 偏低 (6)或 【分析】装置A中生成氨气，反应产生的氨气通入装置B中，先产生氢氧化铜蓝色沉淀，继续向装置B中通入氨气，氢氧化铜溶解，生成硫酸四氨合铜，再滴入95%的乙醇溶液析出，分离出。 【详解】（1）根据装置图，盛装95%乙醇溶液的仪器名称为恒压滴液漏斗； （2）A装置中氯化铵和氢氧化钙在加热条件下生成氯化钙、氨气、水，发生反应的化学方程式为； （3）氨气溶于水易倒吸，B中长颈漏斗防倒吸，若用长导管替换长颈漏斗，会发生倒吸，所以B装置中不能用长导管替换长颈漏斗； （4）难溶于乙醇，向反应后的溶液中滴加适量95%乙醇溶液，降低溶剂的极性，有利于结晶析出。 （5）淀粉遇碘变蓝，到达滴定终点时，I2恰好完全被还原，到达滴定终点的标志是滴入最后半滴溶液，溶液中蓝色褪去，且半分钟内不恢复。上述滴定完成时，若滴定管尖嘴处留有气泡，消耗溶液的体积偏小，则测得的物质的量偏少，会导致测量结果偏低。 （6）根据、建立反应关系式2~~~I2~~~2，n()=n()=，产品中的纯度为 或。 11．烟酸又称维生素B3，实验室可用如下方案(下图)来制备。 已知：①烟酸微溶于冷水，易溶于热水和乙醇； ②烟酸中N原子上存在孤电子对； ③此反应为放热反应。 实验步骤： I．在图的三颈烧瓶中加入1.86g(M=93g/mol)3-甲基吡啶、50mL蒸馏水和搅拌子，搅拌使其溶解。 Ⅱ．打开加热搅拌器，加热控制温度在80～85℃，将8gKMnO4(过量)分为4份，每隔5min加入一次，加毕继续保持反应温度60min。反应过程中出现大量棕褐色MnO2沉淀。 Ⅲ．搅拌状态下向三颈烧瓶中加入数滴乙醇至溶液接近无色，再加入稀盐酸，调节溶液的pH=4，趁热过滤，用热水洗涤沉淀数次，a_____，浓缩至体积为30mL，放入冰箱，2℃冷却30min。 IV．过滤，脱色提纯后得白色粉末状产品1.845g。 回答下列问题： (1)仪器A的名称为_____。 (2)1mol3-甲基吡啶发生反应转移电子的物质的量为_____mol。 (3)步骤Ⅱ中KMnO4不能一次加入的原因是_____。 (4)步骤Ⅲ向三颈烧瓶中加入数滴乙醇的原因是_____。 (5)补全Ⅲ中a处的实验步骤：_____。 (6)实验证明，盐酸加入过多会使烟酸的产量下降，其原因是_____。 (7)本次实验烟酸(M=123g/mol)的产率为_____(结果保留2位有效数字)。 【答案】(1)球形冷凝管 (2)6 (3)避免高锰酸钾过多，放热多，使体系温度不可控 (4)除去体系中残留的高锰酸钾，防止盐酸被氧化 (5)合并滤液和洗涤液 (6)烟酸与盐酸反应生成盐，降低烟酸产率 (7)75%或0.75 【分析】实验原理为3-甲基吡啶经高锰酸钾氧化生成烟酸钾，此时有黑色难溶物二氧化锰应过滤分离，烟酸钾经强酸制弱酸，得到烟酸，提纯后得到烟酸晶体。 【详解】（1）由仪器构造可知A为球形冷凝管； （2）3-甲基吡啶中甲基碳原子显-3价，氧化后羧酸根中碳原子为+3价，1mol3-甲基吡啶发生反应转移6mol电子； （3）步骤Ⅱ中酸性高锰酸钾分批加入，为避免高锰酸钾过多，放热多，使体系温度不可控，同时减少副反应发生； （4）步骤Ⅲ向三颈烧瓶中加入数滴乙醇，利用乙醇的还原性，除去体系中残留的高锰酸钾，防止盐酸被氧化； （5）搅拌状态下向三颈烧瓶中加入数滴乙醇至溶液接近无色，再加稀盐酸，调节溶液的pH为4，趁热过滤出MnO2，用少量热水洗涤MnO2沉淀，合并滤液与洗涤液，浓缩至体积为30mL，放入冰箱，2℃冷却半小时； （6）稀盐酸加入过多，烟酸中N原子与H+结合形成可溶盐，使烟酸的产量下降； （7）1.86g 3-甲基吡啶的物质的量为0.02mol，理论上生成0.02mol烟酸；烟酸的产率为。 12．(24-25高二下·甘肃白银·)苯乙酸铜是合成传感材料纳米氧化铜的重要前驱体，某实验小组以苯乙腈（，密度为）为原料制取苯乙酸铜的实验装置（加热和夹持装置等略）及合成路线如下： 已知：①。 ②苯乙酸（），熔点为76.5℃，微溶于冷水，溶于乙醇。 回答下列问题： (1)球形冷凝管的进水口为______（填“b”或“c”）；仪器a的名称为______，选用仪器a的最佳规格为______（填标号）。 A．50mL    B．100mL    C．250mL    D．500mL (2)反应结束后加适量冷水，再分离出苯乙酸粗品。加入冷水的目的是______。 (3)将粗品苯乙酸提纯，合适的操作方法为______；提纯后得到38g苯乙酸晶体，则苯乙酸的产率是______（保留小数点后一位数字）%。 (4)先将乙醇和水混合得到混合溶剂，再将苯乙酸加入混合溶剂中，最后加入并搅拌。上述过程中发生反应的化学方程式为______，混合溶剂中乙醇的作用是______。 【答案】(1) b 三颈烧瓶 C (2)降低苯乙酸在水中的溶解度，便于苯乙酸结晶析出 (3) 重结晶 81.7 (4) 增大苯乙酸在混合溶剂中的溶解度，便于充分反应 【分析】 40g苯乙腈（与70mL70%硫酸溶液（过量）在加热条件下反应一段时间，反应生成苯乙酸和硫酸氢铵，反应结束后加适量冷水，再分离出苯乙酸粗品，利用重结晶的方法将粗品苯乙酸提纯，提纯后得到38g苯乙酸晶体，再与氢氧化铜反应生成苯乙酸铜，据此分析回答。 【详解】（1）球形冷凝管通冷凝水，下进上出，则进水口为b；由图可知，仪器a的名称为三颈烧瓶；硫酸溶液70mL，40g苯乙腈约为37mL，则仪器a选用的最佳规格为250mL，选C； （2） 由已知可知，苯乙酸（），微溶于冷水，溶于乙醇，则加入冷水可以降低苯乙酸在水中的溶解度，便于苯乙酸结晶析出； （3） 由分析可知，将粗品苯乙酸提纯，合适的操作方法为重结晶；40g苯乙腈的物质的量为：，根据化学方程式可知，苯乙酸的物质的量为0.34mol，则苯乙酸的产率为：； （4） 苯乙酸与氢氧化铜反应生成苯乙酸铜，化学方程式为：；苯乙酸微溶于冷水，溶于乙醇，则混合溶剂中乙醇的作用是增大苯乙酸在混合溶剂中的溶解度，便于充分反应。 13．(24-25高二下·贵州安顺普通高中·期末)扁桃酸()是测定冶金工业“维生素”锆的特殊试剂，一种制备扁桃酸的反应和方法如下： 实验装置如图所示(加热及夹持装置已略去)，向X中加入10.6g苯甲醛、1.3gTEBA和24.0gCHCl3(过量)，搅拌并加热，同时滴加足量的NaOH溶液，反应一段时间。将所得混合物冷却，倒入200mL水中，用乙醚萃取，弃去有机层；向水层中加入稀硫酸酸化；继续利用乙醚萃取4次，合并萃取液；加入干燥剂，经蒸馏得到产品11.2g。 回答下列问题： (1)仪器X的名称为_______，Y的作用是_______。 (2)第一次用乙醚萃取的目的是_______；加入的干燥剂可以是_______(填序号)。 A．无水CuSO4　　　B．无水MgSO4　　　　C．无水CaCl2　　　D．碱石灰 (3)蒸馏操作顺序为连接仪器，加入萃取液和沸石，_______，加热，弃去前馏分，收集产品。 (4)TEBA()是一种离子液体，不直接参与化学反应，但能增大反应速率，其可能的原因是_______(从溶解度的角度解释)。 (5)本实验的产率最接近于_______(填标号)。 A．85% B．75% C．65% D．55% (6)为了获得扁桃酸分子中所含有的化学键和官能团的信息，通常使用的仪器是_______。 【答案】(1) 三颈烧瓶(三口烧瓶或三颈瓶) 平衡气压，便于液体顺利流下 (2) 回收反应液中未反应的有机物，提高原料利用率 BC (3)通冷凝水 (4)增大反应物的溶解度，使反应物充分接触 (5)B (6)红外光谱仪 【分析】实验室中合成扁桃酸()的工艺流程为：在如图所示装置中，加入10.6g苯甲醛、1.3gTEBA和24.0gCHCl3(过量)，搅拌并加热，同时滴加足量的NaOH溶液，发生反应：，反应一段时间后，将所得混合物冷却，倒入200mL水中，用乙醚萃取，弃去有机层；向水层中加入稀硫酸酸化进行反应：，继续利用乙醚萃取4次，合并萃取液；加入干燥剂，经蒸馏得到产品11.2g，据此信息解答。 【详解】（1）根据实验装置图可知仪器X的名称为：三颈烧瓶(三口烧瓶或三颈瓶)；Y的名称为恒压滴液漏斗，其作用为：平衡气压，便于液体顺利流下。 （2）乙醚为有机溶剂，难溶于水，苯甲醛微溶于水，氯仿不溶于水，所以在水溶液中有少量的有机物，则第一次用乙醚萃取的目的是：回收反应液中未反应的有机物，提高原料利用率；用乙醚萃取4次，合并萃取液后需要加入干燥剂吸水，又要防止跟反应，则所给的4个选项中，符合的选项为：BC。 （3）蒸馏操作顺序为连接仪器，加入萃取液和沸石，接通冷凝水，再加热，弃去前馏分，收集产品。 （4）TEBA()是一种离子液体，能够增加苯甲醛在液体中的溶解度，使之与CHCl3和NaOH溶液充分接触提高反应速率以及转化效率。 （5）根据分析中的反应方程式，1mol苯甲醛理论上可以制得1mol扁桃酸，苯甲醛的摩尔质量为：，扁桃酸的摩尔质量为：；则10.6g苯甲醛理论上制得的扁桃酸质量为：，最后得到本实验的产率约为：，所给答案中，最接近的为75%，符合的选项为：B。 （6）要知道扁桃酸分子中含有的化学键和官能团的信息，通常使用红外光谱仪来进行测定与分析。 14．(24-25高二下·浙江温州浙南名校·期末)某研究小组利用与甘氨酸反应制备补铁剂甘氨酸亚铁。实验流程为： 步骤Ⅰ：将固体置于装置C，同时加入甘氨酸溶液，先滴入装置A中的盐酸，再加热装置C并不断搅拌，然后向装置C中滴加柠檬酸溶液； 步骤Ⅱ：反应结束后过滤，将滤液经过系列操作得到甘氨酸亚铁。 已知：①甘氨酸亚铁易溶于水，难溶于乙醇；②柠檬酸易溶于水和乙醇，具有强还原性。 请回答： (1)仪器a的名称是________，装置B盛放的溶液是________。 (2)下列说法不正确的是________。 A．装置A的作用是产生并将装置内的空气排尽 B．加入柠檬酸的作用是促进溶解和防止亚铁离子被氧化 C．装置D盛放NaOH溶液，可以检验装置内空气是否排尽 D．步骤Ⅱ中可以用少量无水乙醇洗涤可得到纯净的甘氨酸亚铁晶体 (3)装置C中反应溶液的pH需控制在，原因是________。 (4)甘氨酸亚铁晶体中铁含量的测定： 已知：，（邻二氮菲，黄色）（橙红色） ①从下列选项中选择合适的操作补全测定步骤：用电子分析天平称取甘氨酸亚铁晶体样品________平行测定三次，平均消耗标准液。 a．若溶液颜色恰好变为橙红色，半分钟后记录读数 b．若溶液颜色恰好变为黄色，半分钟后记录读数 c．加入去离子水和硫酸溶解，配成100mL溶液 d．用碱式滴定管取出10.00mL待测液 e．用酸式滴定管取出10.00mL待测液 f．滴定指示剂邻二氮菲，用标准液滴定 g．空白实验：消耗标准液0.10mL ②甘氨酸亚铁晶体中铁元素的质量分数为________。 ③若标准液改用酸性溶液，其他操作都正确，样品中铁元素的质量分数明显偏大，原因是________。 【答案】(1) 锥形瓶 饱和溶液 (2)CD (3)会与甘氨酸根反应，不利于甘氨酸亚铁的生成；，会生成 (4) 21.00 甘氨酸根离子具有还原性，能与酸性溶液反应 【分析】由装置A中盐酸和碳酸钙反应制取二氧化碳气体，由于盐酸具有挥发性，生成的二氧化碳气体中混有氯化氢，则装置B中盛有的试剂是饱和碳酸氢钠溶液，用来除去二氧化碳气体中混有的氯化氢气体；利用二氧化碳气体将实验装置中的空气排尽，再进行C装置中的甘氨酸亚铁的制取反应，实验过程中装置C中加入的反应物中含有碳酸亚铁，亚铁离子具有还原性，易被空气中的氧气氧化，影响实验结果，必须将D中导管没入液面以下，防止空气中的氧气进入C装置将亚铁离子氧化，据此解答。 【详解】（1）仪器a的名称是锥形瓶。根据分析可知，装置B中盛有的试剂是饱和碳酸氢钠溶液。 （2）A．由于亚铁离子容易被氧化，所以装置A的作用是产生并将装置内的空气排尽，A正确； B．加入的柠檬酸具有酸性和还原性，所以可以促进溶解和防止亚铁离子被氧化，B正确； C．装置D盛放NaOH溶液，与二氧化碳生成可溶于水的碳酸钠，不可以检验装置内空气是否排尽，应该使用澄清石灰水，C错误； D．应该先用水洗涤，溶解除去剩余的甘氨酸，然后才利用乙醇洗涤，析出甘氨酸亚铁沉淀，D错误； 故选CD。 （3）会与甘氨酸根反应，不利于甘氨酸亚铁的生成；，氢氧根过多，会与亚铁离子生成，不能确保亚铁离子的稳定存在。 （4）①根据题意，该操作是配制甘氨酸溶液和进行滴定操作，所以操作的要点和步骤是配制溶液、取出定量的待测溶液、加入指示剂邻二氮菲进行滴定操作，故顺序为：。 ②根据反应：，可知：，，甘氨酸亚铁晶体中铁元素的质量分数为：。 ③在酸性条件下还会氧化体系中甘氨酸根离子，使滴定时消耗的过多，从而高估的量，导致计算出的铁质量分数偏大。 15．(24-25高二下·河南驻马店多校·期末)回答下列问题： (1)某小组利用以下装置，按照制备、净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行的制备及性质检验的相关实验。 ①下列装置（“”表示气流方向）能达到实验目的的是_____。（填字母） ②写出A中制取氯气的化学方程式_____。 (2)为验证氯水中光照分解的产物。将新制的氯水加入三颈烧瓶内，将传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入三颈烧瓶中（如图），用强光照射氯水，进行实验并采集数据，获得相关变化曲线。 若能够证明氯水中在光照下发生了分解反应，则图中纵坐标可以表示的物理量是_____（填字母）。 a．氧气的体积分数    b．氯水的pH    c．氯离子的浓度 (3)该小组经查阅资料发现：为紫色固体，微溶于溶液，具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生，在碱性溶液中较稳定。实验小组欲制备高铁酸钾，并探究其性质和测定其纯度。 已知：装置中得到紫色固体和溶液。 ①取C装置中得到的紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，经检验气体中含有。该实验_____（填“能”或“不能”）说明该条件下氧化性大于，其原因为_____。 ②将装置中得到的紫色固体溶于冷的溶液，过滤，用无水乙醇洗涤，干燥即得粗产品。选择无水乙醇进行洗涤的优点是_____。 (4)已知：，为探究粗产品中的质量百分含量（假设杂质不参与分解反应），设计如下实验装置和步骤。 将石英玻璃管（带两端开关和）（设为装置）称重，记为。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置称重，记为。按下图连接好装置并进行实验（夹持装置已略去，忽略气体引起的质量变化）。 ①实验操作步骤为：打开和，缓缓通入打开管式温控电炉加热关闭管式温控电炉_____停止通_____称量装置；重复上述操作步骤，直至装置恒重，记为； ②粗产品中的质量百分含量为_____（用含、、的代数式表示）。 【答案】(1) ABD 或（合理即可） (2)ac (3) 不能 溶液中含有，在酸性条件下和能生成 使用无水乙醇洗涤能降低溶解损失，无水乙醇的挥发会带走水分有利于产品干燥 (4) 冷却到室温 关闭和 【分析】制氯气的方法是或和浓HCl反应，采用A装置（不加热）制取，B装置为用饱和食盐水除掉挥发的HCl气体及浓硫酸吸收水蒸气，C装置为气体收集装置，氯气密度大于空气，应该是长口进短口出，D为验证干燥的氯气和氯水的漂白性装置，尾气吸收装置应采用NaOH溶液；光照HClO会发生分解反应生成氯化氢和氧气；A中反应生成氯气，用饱和食盐水除去氯气中的HCl，然后通入三颈烧瓶中，在碱性环境下氯气与氢氧化铁反应生成K2FeO4，过量氯气用氢氧化钠等碱溶液吸收，据此分析； 【详解】（1）制氯气的方法是或和浓HCl反应，采用A装置（不加热）制取，B装置为用饱和食盐水除掉挥发的HCl气体及浓硫酸吸收水蒸气，D为验证干燥的氯气和氯水的漂白性装置，能达到实验目的的是ABD；制取氯气的化学方程式或（合理即可）； （2）氯水中HClO在光照下发生了分解反应过程中，溶液中的氢离子的浓度、氯离子的浓度、氧气的体积分数均会增大，故选ac； （3）①C装置中Cl2发生的反应有：、；溶液中含有的ClO⁻，在酸性条件下ClO⁻和Cl⁻能生成Cl2，故不能说明氧化性大于； ②可溶于水但难溶于无水乙醇，使用无水乙醇洗涤可减少损耗提高产量，无水乙醇的挥发会带走水分有利于产品干燥； （4）①实验操作步骤为：打开和，缓缓通入打开管式温控电炉加热关闭管式温控电炉冷却到室温停止通关闭和 称量装置；重复上述操作步骤，直至装置恒重，记为； ②样品质量为g，生成氧气的质量为：g，结合： 反应可知，则粗产品中的质量百分含量为。 16．(24-25高二下·内蒙古赤峰校联考·期末)亚硫酰氯()是一种无色或淡黄色发烟液体，其熔点-105℃，沸点79℃，遇水剧烈反应生成和另一种酸性气体，常用作脱水剂。 (1)实验室合成的原理之一为，部分装置(夹持、加热装置略去)如图所示。 ①中S的杂化轨道类型为___________；装有液态的玻璃仪器名称为___________。 ②写出装置E中发生反应的化学方程式___________。 ③仪器F中碱石灰的作用为吸收尾气和___________。 (2)实验室利用和混合加热制取无水，的作用为___________。 (3)甲同学认为还可用于制取无水，但乙同学认为该实验可能产生使产品不纯，发生副反应的原因可能是___________。 (4)一种用于心脏起搏器的微型电池的电极材料是石墨和锂，电解质溶液为等物质的量的，溶解在中形成的溶液。该电池的总反应为，则正极反应式为___________。 【答案】(1) 三颈烧瓶 (浓) 防止空气中的水蒸气进入 (2)作脱水剂，与水反应产生抑制水解 (3)具有氧化性，与水反应生成的具有还原性，会发生氧化还原反应 (4) 【分析】用E中次氯酸钙和浓盐酸制取氯气，用D中的饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，用C中的浓硫酸除去氯气中的水蒸气，干燥纯净的氯气通入三颈烧瓶B中，二氧化硫经A中浓硫酸干燥后也通入三颈烧瓶中，氯气、二氧化硫和SCl2共同作用生成亚硫酰氯，多余的气体需要进行尾气处理，F中加入碱石灰，除去未反应的SO2和Cl2，防止空气中的水蒸气进入B中使SOCl2水解，据此分析； 【详解】（1）①SCl2分子的中心S原子的价层电子对数为，采用杂化；装有液态的玻璃仪器名称为三颈烧瓶； ②装置E中浓HCl和Ca(ClO)2发生反应生成氯化钙、水和氯气，反应的化学方程式为(浓)； ③仪器F中的试剂的作用是吸收SO2、Cl2，以防止污染环境，同时还要防止空气中的水蒸气进入B中使SOCl2水解； （2）根据题给信息“SOCl2遇水剧烈反应生成SO2和HCl两种气体，常用作脱水剂”，AlCl3·6H2O加热时会发生水解，酸能抑制其水解，所以可以用SOCl2和AlCl3·6H2O混合加热制取无水AlCl3，作脱水剂，与水反应产生抑制水解； （3）具有氧化性，与水反应生成的具有还原性，会发生氧化还原反应生成和FeSO4； （4）正极反应SOCl2得电子生成、S和Cl-，正极反应式为。 17．(24-25高二下·安徽阜阳多校·)阿司匹林(乙酰水杨酸)具有解热镇痛、抗风湿等药效，以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与乙酸酐为反应物可制取阿司匹林，反应的化学方程式为： 已知反应体系中各物质的性质如下表所示： 物质 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 水杨酸 138 158 336 易溶于乙醇和乙酸乙酯，微溶于水 乙酸酐 102 -73 140 易溶于乙醇，溶于水，水解生成乙酸 乙酰水杨酸 180 134 321 溶于乙醇，微溶于冷水和乙酸乙酯，溶于热水 乙酸 60 16.6 117.9 与水、乙醇混溶 (1)对羟基苯甲酸是水杨酸的同分异构体，但熔点高于水杨酸的原因是___________。 (2)如图，向干燥的三颈烧瓶中加入4.14g水杨酸、新蒸出的乙酸酐30mL()，再加10滴浓硫酸反复振荡后，连接回流装置，搅拌，70℃，加热半小时。 ①仪器a的名称为___________。 ②所用仪器和原料都需要干燥的原因是___________，应采用的加热方法是___________。 (3)稍冷后，将反应混合物在不断搅拌下倒入100mL冷水中，并用冰水浴冷却15min，结晶完全析出后，抽滤，洗涤，得乙酰水杨酸粗产品。洗涤剂最好选择___________(选填字母)。 A．无水乙醇 B．NaOH溶液 C．溶液 D．冷水 (4)将上述实验获得的粗品加入100mL乙酸乙酯，进行提纯，具体操作为搅拌、静置、___________、___________、干燥。为了检验提纯后的产品是否仍含有杂质，可取少量晶体加入___________(填化学式)溶液中，观察现象。 (5)最终称得产品质量为4.50g，则所得乙酰水杨酸的产率为___________(保留3位有效数字)。(已知：产率=) 【答案】(1)对羟基苯甲酸可形成分子间氢键，熔点会升高  水杨酸可形成分子内氢键，熔点会降低 (2) 球形冷凝管 乙酸酐能与水反应生成乙酸，会降低产率 水浴加热 (3)D (4) 过滤 洗涤 (5)83.3% 【分析】实验室以水杨酸和乙酸酐为原料合成阿司匹林，取适量水杨酸、乙酸酐和浓硫酸混合摇匀，控制温度加热，冷却反应液、倒入冷水中并用冰水浴冷却、过滤、洗涤得到粗产品，据此回答。 【详解】（1）对羟基苯甲酸可形成分子间氢键，而水杨酸形成的是分子内氢键，则答案为：对羟基苯甲酸可形成分子间氢键，熔点会升高 水杨酸可形成分子内氢键，熔点会降低； （2）①由图可知，仪器a的名称为球形冷凝管； ②反应过程中使用了乙酸酐，结合题中信息可知，乙酸酐会结合水形成乙酸，则所用仪器和原料都需要干燥的原因是乙酸酐能与水反应生成乙酸，会降低产率；该反应的温度为70℃，低于水的沸点，则应采用的加热方法是：水浴加热； （3）结合题给信息可知，乙酰水杨酸溶于乙醇，微溶于冷水和乙酸乙酯，溶于热水，可以和氢氧化钠以及碳酸钠反应，则洗涤剂最好选择冷水，故选D； （4）实验获得的乙酰水杨酸中含有水杨酸，水杨酸易溶于乙醇和乙酸乙酯，乙酰水杨酸溶于乙醇，微溶于冷水和乙酸乙酯，则提纯方法为：将上述实验获得的粗品加入100mL乙酸乙酯，进行提纯，具体操作为搅拌、静置、过滤、洗涤、干燥；水杨酸中含有酚羟基，遇三价铁显紫色，则为了检验提纯后的产品是否仍含有杂质，可取少量晶体加入FeCl3，溶液中，观察现象； （5）实验中加入的乙酸酐的物质的量，水杨酸的物质的量为：，实验中使用的乙酸酐过量，则按照水杨酸的用量计算乙酰水杨酸的产率为。 18．(24-25高二下·吉林普通高中G8教考联盟·期末)3-硝基邻苯二甲酸是制备化学发光剂鲁米诺的原料，也可用作有机合成的中间体和醇类测定。实验室由邻苯二甲酸酐制备硝基邻苯二甲酸的反应式如下： 相关信息如下： 物质 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 邻苯二甲酸酐 白色晶体 135 285 不溶于冷水，微溶于热水 3-硝基邻苯二甲酸 淡黄色晶体 218 441 微溶于冷水，溶于热水 4-硝基邻苯二甲酸 米色晶体 165 459 溶于水 实验装置如图所示。制备硝基邻苯二甲酸实验步骤如下： Ⅰ．向A装置中分别加入浓硫酸()和邻苯二甲酸酐()。加热并搅拌，当温度升至时，停止加热。将()发烟硝酸自A滴入反应瓶中，控制滴加速度以维持温度在。 Ⅱ．加完硝酸后，在下加热并搅拌。待反应物冷却至室温后将反应液倒入盛有冷水的烧杯中。当有固体析出时，倾去酸液，再向烧杯中加入水，充分搅拌，抽滤，收集固体3-硝基邻苯二甲酸粗产物。粗产物再分离提纯，获得产品质量为。 Ⅲ．将洗涤液和过滤后的母液合并后用乙醚萃取，蒸除乙醚后可得少量4-硝基邻苯二甲酸。回答下列问题： (1)A装置的名称是___________。 (2)步骤Ⅰ中通常选用的加热方式为___________。 (3)4-硝基邻苯二甲酸比3-硝基邻苯二甲酸的水溶性好，原因为___________。 (4)步骤Ⅱ，将反应物倒入水中时，会逸出有毒气体___________，操作过程应在通风橱中进行，以免吸入有毒气体。 (5)步骤Ⅱ中再向烧杯中加入水的作用___________。 (6)步骤Ⅱ中粗产品再分离提纯的方法是___________，此过程中检验3-硝基邻苯二甲酸已经洗涤干净的操作___________。 (7)本实验3-硝基邻苯二甲酸的产率为___________(保留到小数点后一位)。 【答案】(1)恒压滴液漏斗 (2)水浴加热 (3)在4-硝基邻苯二甲酸中，硝基与羧基之间难以形成分子内氢键，更易与水分子形成氢键，因而水溶性更好或在3-硝基邻苯二甲酸中，硝基与羧基之间容易形成分子内氢键，因而水溶性更差 (4)NO (5)使副产物4-硝基邻苯二甲酸充分溶于水中，便于后续分离 (6) 重结晶 取少量最后一次洗涤液于洁净的试管中，滴加几滴氯化钡溶液，若无沉淀产生，证明已经洗涤干净，反之则没有洗涤干净 (7)31.6% 【分析】向三颈烧瓶中分别加入浓硫酸和邻苯二甲酸酐，加热并搅拌，使之充分接触，将发烟硝酸自滴液漏斗滴入反应瓶中，控制滴加速度以维持温度在100~110℃，防止邻苯二甲酸酐等挥发降低产率，加完硝酸后，在100℃下加热并搅拌1h，使反应物充分反应，加热过程中，发烟硝酸可能分解产生有毒气体NO2，故反应物冷却至室温后将反应液倒入盛有20mL冷水的烧杯过程中NO2与水反应会有NO逸出，所以该操作最好在通风橱中进行，因为两种产品在冷水中的溶解度不同，当固体析出时，倾去酸液，再向烧杯中加入5mL水，使副产物4-硝基邻苯二甲酸充分溶于水中，充分搅拌，抽滤，收集固体3-硝基邻苯二甲酸粗产物，粗产物通过重结晶分离提纯，获得产品3-硝基邻苯二甲酸，将洗涤液和过滤后的母液合并后用乙醚萃取，蒸除乙醚后可得少量副产品4-硝基邻苯二甲酸。据此分析回答问题。 【详解】（1）A装置的名称是：恒压滴液漏斗； （2）步骤Ⅰ中需要控制溶液的温度为80℃，通常选用的加热方式为水浴加热； （3）4-硝基邻苯二甲酸比3-硝基邻苯二甲酸水溶性好的原因是：在4-硝基邻苯二甲酸中，硝基与羧基之间难以形成分子内氢键，更易与水分子形成氢键，因而水溶性更好或在3-硝基邻苯二甲酸中，硝基与羧基之间容易形成分子内氢键，因而水溶性更差； （4）由分析可知，步骤Ⅱ，将反应物倒入水中时，会逸出有毒气体NO，操作过程应在通风橱中进行，以免吸入有毒气体； （5）步骤Ⅱ中再向烧杯中加入5mL水的作用是使副产物4-硝基邻苯二甲酸充分溶于水中，便于后续分离； （6）步骤Ⅱ中含有3-硝基邻苯二甲酸粗产品分离提纯，可以利用产品溶解度特点采用重结晶的方法进行分离提纯；此过程中检验3-硝基邻苯二甲酸是否洗涤干净，主要是检验硫酸根离子的存在，故具体操作为：取少量最后一次洗涤液于洁净的试管中，滴加几滴氯化钡溶液，若无沉淀产生，证明已经洗涤干净，反之则没有洗涤干净； （7）根据反应，硝酸过量，故根据邻苯二甲酸酐来计算3-硝基邻苯二甲酸的理论产量，n(3-硝基邻苯二甲酸)=n(邻苯二甲酸酐)=0.03mol，故3-硝基邻苯二甲酸理论产量为0.03mol×211g/mol=6.33g，则3-硝基邻苯二甲酸的产率为。 19．(24-25高二下·河北承德·期末)某研究性学习小组设计了如图所示装置探究NO2的部分性质。 回答下列问题： (1)探究项目Ⅰ：NO2与Na2O2的反应。 实验步骤： i．按图连接好装置，检查气密性，添加药品。 ii．打开活塞，从仪器c向U形管中慢慢注入浓硝酸；当浓硝酸快要接触粗铜丝时，关闭活塞，继续注入浓硝酸，使U形管中右侧液面适当高于左侧液面。 iii．慢慢打开活塞，使浓硝酸浸没铜丝；观察到刚进入仪器b中的红棕色气体迅速褪色，分散在玻璃纤维上的过氧化钠粉末逐渐变白；流出的尾气中未检出O2成分；实验结束后，观察到U形管中的溶液呈绿色。 ①仪器c的名称为______。 ②设计实验装置时，若忘记使用加有无水氯化钙的仪器a，则仪器b中Na2O2会发生某个副反应，该副反应的化学方程式为______。 ③实验时使用单向阀的作用是______。 ④由此推测，NO2和Na2O2反应生成的固体物质为______（填化学式）。 (2)探究项目Ⅱ：验证U形管中溶液呈绿色的原因。 查阅文献：生成的NO2溶于溶液，达到饱和时使溶液呈黄色；硝酸铜溶液呈蓝色，黄色、蓝色叠加显绿色。实验设计如下表： 实验 实验操作 现象 实验1 取U形管中溶液加水稀释后，再加入Cu(NO3)2固体，振荡，充分溶解 溶液由绿色变蓝色，加入Cu(NO3)2固体溶解后溶液仍呈蓝色 实验2 向实验1所得溶液中缓慢通入NO2 溶液由蓝色变为绿色 实验3 将实验2所得溶液适当加热 ______ ①实验1证明了溶液显绿色与c(Cu2＋)无关，溶液由绿色变蓝色的过程中发生的反应有______（填离子方程式）。 ②实验3进一步验证文献，观察到的实验现象与“黄色、蓝色叠加显绿色”相符，实验3能观察到的现象是______。 【答案】(1) 漏斗 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 使气体单向流通，防止水蒸气进入仪器b中 NaNO2 (2) 3NO2+H2O=2H++2+NO 液面上方产生红棕色气体，溶液变蓝 【分析】Na2O2能够与H2O发生反应产生NaOH、O2，反应方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，该反应产生的物质O2会干扰实验，应该先在Cu与浓硝酸反应产生的NO2气体的实验装置上方安装一个盛有无水氯化钙的干燥装置。当Cu与浓硫酸接触时，反应产生Cu(NO3)2、NO2、H2O，反应产生的NO2气体经干燥后进入到盛有淡黄色Na2O2的烧瓶中，看到盛有Na2O2的装置中红棕色气体迅速褪色，分散在玻璃纤维上的过氧化钠粉末逐渐变白；流出的尾气中未检出O2成分，说明Na2O2与NO2反应产生了O2，O元素化合价升高，根据氧化还原反应规律，N元素的化合价应该降低，则Na2O2与NO2反应后变为NaNO2。与实验结束后，观察到U形管中的溶液呈绿色。要探究溶液呈绿色的原因。已知Cu(NO3)2溶液显蓝色，NO2是红棕色气体，生成的NO2溶于溶液中，达到饱和时使溶液呈黄色。进行实验1：取U形管中溶液加水稀释后，看到溶液由绿色变为蓝色，再加入Cu(NO3)2固体，振荡固体溶解后溶液仍然显蓝色；向实验1所得溶液中缓慢通入NO2，看到溶液由蓝色变为绿色；然后进行实验3：将实验2所得溶液适当加热，使NO2气体逸出，看到液面上方产生红棕色气体，溶液由绿色变为变蓝色，说明溶液显绿色是由于NO2气体在蓝色Cu(NO3)2溶液中溶解所致。 【详解】（1）①根据装置图可知：仪器c的名称为漏斗； ②Na2O2能够与H2O发生反应产生NaOH、O2，该反应的化学方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑； ③在实验时要使用单向阀，其作用是使气体单向流通，防止水蒸气进入仪器b中干扰实验现象，影响实验结果的判断； ④在NO2与Na2O2的反应中，O元素化合价由反应前Na2O2中的-1价变为反应后O2的0价，O元素化合价升高，根据氧化还原反应规律可推测：N元素化合价应该降低，会由反应前NO2中的+4价变为NaNO2中的+3价，故推测产生的白色固体是NaNO2，该反应方程式为：2NO2+Na2O2=2NaNO2+O2； （2）①向反应后溶液中加入水，溶液由绿色变蓝色的过程中发生的反应为3NO2+H2O=2HNO3+NO，该反应的离子方程式为：3NO2+H2O=2H++2+NO； ②绿色溶液稀释后变为蓝色，向稀释后的蓝色溶液中加入Cu(NO3)2固体，振荡使固体充分溶解，溶液仍然呈蓝色，这说明溶液显绿色与c(Cu2＋)无关；向其中通入红棕色NO2气体，溶液由蓝色变为绿色；加热该绿色溶液，使红棕色的NO2气体逸出，看到溶液又由绿色变为蓝色，这说明溶液的绿色是由于NO2在蓝色Cu(NO3)2溶液中溶解所致，观察到的实验现象与“黄色、蓝色叠加显绿色”相符。 20．(24-25高二下·福建泉州十校·期末)苯胺广泛应用于医药和染料行业。实验室制备苯胺的反应原理为：。 实验装置如图所示(部分夹持、加热装置省略)。 已知相关物质的信息如下： 物质 相对分子质量 沸点/℃ 密度/g·cm-3 部分性质 硝基苯 123 210.9 1.23 难溶于水，易溶于乙醚 苯胺 93 184 1.02 微溶于水，易溶于乙醚；易被氧化 实验步骤： ①组装好实验装置，并检查装置气密性；②___________；③___________；④___________；⑤反应结束后，关闭活塞K，向三颈烧瓶中加入生石灰；⑥调整好温度计的位置，继续加热，收集182~186℃的馏分，得到苯胺粗品。 回答下列问题： (1)仪器A的名称是___________，冷凝水的流向是___________(填“a”或“b”，后同)口进，___________口出。 (2)实验步骤②③④依次为___________、___________、___________。(填标号) A．利用油浴加热，使反应液温度维持在140℃左右 B．向三颈烧瓶中依次加入沸石及10.0mL硝基苯 C．向试管中加入锌粒，打开活塞K，往长颈漏斗中加入稀硫酸，通入H2一段时间 (3)上述标号C中通入H2一段时间的目的是___________。 (4)苯胺粗品中含有少量硝基苯，提纯苯胺、回收硝基苯的流程如下： ①步骤Ⅰ中混合物的分离方法为___________。 ②请从物质结构的角度分析苯胺能与盐酸反应的原因___________。 ③步骤Ⅱ中，水相中的与NaOH溶液反应的化学方程式为___________。 ④本实验中苯胺的产率为___________(计算结果精确到0.1%)。 【答案】(1) 直形冷凝管 b a (2) B C A (3)排除装置中的空气，防止苯胺被氧化 (4) 分液 苯胺分子中的N原子上有孤电子对，可与提供空轨道的形成配位键 60.2% 【分析】打开活塞K，Zn和稀硫酸反应生成H2，氢气将装置中的空气排尽，防止生成的苯胺被氧化，三颈瓶中硝基苯被氢气还原为苯胺，通过冷凝管进行冷凝，锥形瓶收集苯胺，(4)苯胺粗品中含有硝基苯，苯胺具有碱性，能和盐酸反应生成可溶性的盐，硝基苯和稀盐酸不反应且不溶于水，密度大于水，向苯胺粗品中加入盐酸进行分液，水相中含有过量的稀盐酸和苯胺生成的盐，水相中加入NaOH溶液、乙醚得到苯胺，有机相为硝基苯，据此分析解题。 【详解】（1）由题干装置图信息可知，仪器A的名称是直形冷凝管，为了增强冷凝效果，冷凝水采用与蒸气流向相反通入，即冷凝水的流向是b口进，a口出，故答案为：直形冷凝管；b；a； （2）实验步骤依次为：向三颈烧瓶中依次加入沸石及10.0mL硝基苯，试管中加入锌粒，打开活塞K，往长颈漏斗中加入稀硫酸，通入H2一段时间，将装置中的空气排尽，防止生成的苯胺被氧化；最后利用油浴加热，使反应液温度维持在140℃左右，则②③④依次为B、C、A，故答案为：B；C；A； （3）由题干信息可知，苯胺易被氧化，实验时，须先打开K，通一段时间H2的原因是：排净装置中的空气，防止苯胺氧化，故答案为：排净装置中的空气，防止苯胺氧化； （4）①由分析可知，步骤Ⅰ中混合物的分离方法为分液，故答案为：分液； ②苯胺能与盐酸反应的原因是苯胺分子中的N原子有孤电子对，可与提供空轨道的H+形成配位键，故答案为：苯胺分子中的N原子有孤电子对，可与提供空轨道的H+形成配位键； ③由分析可知，步骤Ⅱ中，水相中的与NaOH溶液反应的化学方程式为，故答案为：； ④n（硝基苯）==0.1mol，根据原子守恒知，n（苯胺）=n（硝基苯）=0.1mol，本实验中苯胺的产率为×100%≈60.2%，故答案为：60.2%。 地 城 考向02 工艺流程综合题 1．(24-25高二下·湖北武汉部分学校·期末)LiFePO4是新能源汽车电池的正极材料。工业上以硫铁矿(主要成分为FeS2，含有少量Al2O3、SiO2和Fe2O3)为原料制备，流程如图。 已知：①一定条件下，金属氢氧化物沉淀的pH 金属离子 Fe2＋ Fe3＋ Al3＋ 开始沉淀的pH 7.6 2.7 3.7 完全沉淀的pH 9.7 3.2 4.7 ②含磷微粒的物质的量分数随pH的变化曲线如图 回答下列问题： (1)Fe的原子结构示意图为___________。 (2)“焙烧”前将硫铁矿粉碎的目的为___________。 (3)滤渣1的主要成分为___________(填化学式)。 (4)“除铝”前要先“还原”的原因为___________。 (5)“除铝”过程中的离子方程式为___________。 (6)“沉铁”时选择(NH4)2HPO4而不选择(NH4)3PO4的原因为___________。 (7)煅烧过程中的化学方程式为___________。 【答案】(1) (2)增大反应接触面积，加快反应速率 (3) (4)将铁离子还原为亚铁离子，便于与铝离子的分离 (5) (6)若用溶液，会消耗，升高，生成沉淀，而用，反应生成，利于沉铁反应继续发生 (7) 【分析】以硫铁矿主要成分是，含少量和通入空气后被氧气氧化生成二氧化硫，铁元素被氧化为三价铁，在酸浸后二氧化硅不反应到滤渣1中，三氧化铝和氧化铁与硫酸反应，生成硫酸铝和硫酸铁，在还原时二硫化铁加入后将三价铁还原为二价铁，在除铝过程中加入碳酸亚铁将铝元素转化为氢氧化铝沉淀，在氧化过程中双氧水将二价铁氧化为三价铁，在沉铁过程中将三价铁转化为磷酸铁；过滤得到磷酸铁，磷酸铁和碳酸锂乙二酸反应，生成磷酸铁锂，据此回答； 【详解】（1） 铁元素原子序数为26，位于第四周期，为过渡元素，的原子结构示意图为：； （2）增大反应接触面积，加快反应速率； （3）根据分析可知，滤渣1主要为和硫酸不反应的物质，即； （4）由题意和分析可知，完全沉淀的为3.2，而开始沉淀的为3.7，如不先把转化为，会导致未沉淀，而已完全沉淀，除铝操作失败，产品产率降低； （5） 除铝过程为碳酸亚铁和铝离子和水反应生成氢氧化铝沉淀，产生二氧化碳，反应离子方程式为： （6）含磷微粒的物质的量分数随的变化曲线可知，若用溶液，会消耗，升高，生成沉淀，而用，反应生成，利于沉铁反应继续发生，反应离子方程式为：； （7）煅烧过程中乙二酸作为还原剂，生成的磷酸铁锂为二价铁，反应方程式为：。 2．(24-25高二下·河北承德·期末)以黄铁矿（主要成分为FeS2，含少量Al2O3、SiO2和Fe3O4）为原料制备焦亚硫酸钠（Na2S2O5）和绿矾（FeSO4·7H2O）的工艺流程如图所示： 已知：①FeSO4·7H2O不溶于乙醇。 ②常温下，水溶液中微粒的摩尔分数δ[如δ（）＝]随溶液pH的分布如图所示： ③常温下，金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示： 离子 开始沉淀的pH 完全沉淀的pH Fe3＋ 1.3 3.1 Fe2＋ 7.1 8.9 Al3＋ 3.2 4.9 ④Na2S2O5通常由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。 回答下列问题： (1)“焙烧”时需将黄铁矿粉碎，其目的是______；当反应（未配平）生成1mol时，该反应转移______mol电子。 (2)已知试剂X是一种金属单质，则“还原”阶段加入试剂X的主要目的是______（用离子方程式表示）。 (3)“一系列操作”是指蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，最终得到绿矾晶体。在洗涤操作中，为了提高绿矾的产率，可采取的措施有______。 (4)“一级反应”的离子方程式为______；“二级反应”和“三级反应”的目的是______。 (5)①取适量Na2S2O5溶于水配成溶液，甲同学用pH计测其溶液显酸性，乙同学用pH试纸测其溶液pH，操作如图所示。 甲同学认为乙同学的操作不规范，请纠正：______ ②Na2S2O5溶液显酸性的原因可能为______ 【答案】(1) 增大反应物接触面积，加快反应速率，使焙烧更充分 5.5 (2) (3)洗涤时用乙醇洗涤或隔绝空气等 (4) 增大NaHSO3的浓度，获得过饱和NaHSO3溶液 (5) 应用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中部 Na2S2O5溶于水生成NaHSO3，的电离程度大于水解程度 【分析】焙烧：黄铁矿中与空气中反应，生成和（反应：）；也会被氧化，使铁元素更多转化为高价态，为后续酸浸、还原做准备；、性质稳定，焙烧时不参与反应。 酸浸：焙烧后固体（含、等）与稀反应，的氧化物转化为（如），转化为（）；不溶于稀酸，成为酸浸渣分离。还原：加入试剂（通常为粉），将还原为（反应：），保证后续绿矾产品中为+2价。调：调节溶液，使水解生成沉淀（依据沉淀范围：开始沉淀3.2、完全沉淀4.9），过滤除去等杂质，滤液含，经蒸发浓缩、冷却结晶等得。制备：一级反应：净化后的通入饱和溶液，，结合系列微粒分布，反应生成（离子反应： ）。二级、三级反应：加入固体调节（二级、三级调回），目的是富集，形成过饱和溶液。结晶脱水：过饱和经结晶脱水，发生反应，得到。 【详解】（1）焙烧粉碎黄铁矿：增大反应物接触面积，加快反应速率，使焙烧更充分。配平反应，生成8mol转移44mol电子，故生成1mol转移电子。 （2）酸浸后溶液有，试剂X是，目的是还原，离子方程式：。 （3）为提高绿矾产率，洗涤时可用乙醇洗涤（因不溶于乙醇，减少溶解损失）、控制洗涤时间（短时间洗涤），避免绿矾溶解或隔绝空气洗涤避免氧化。 （4）一级反应：饱和溶液吸收净化后气体（含），，结合分布曲线，离子方程式。二级、三级反应：调节，使溶液中浓度增大，得到过饱和溶液，便于后续结晶脱水制。 （5）①试纸正确操作：用洁净干燥的玻璃棒蘸取溶液，点在试纸的中部，与标准比色卡对比读数，不能直接浸入溶液。②溶于水生成，的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性。 3．(24-25高二下·陕西榆林普通高中·期末)钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下： 已知25℃下相关离子开始沉淀和沉淀完全()时的pH如下表： 开始沉淀的pH 1.5 6.9 — 7.4 6.2 沉淀完全的pH 2.8 8.4 1.1 9.4 8.2 回答下列问题： (1)为提高“酸浸”速率，可采取的有效措施有___________(任写一条)。 (2)“滤渣1”的主要成分是___________(填化学式)。 (3)已知向“过滤1”后的溶液中加入的作用是氧化溶液中的铁元素，写出这一步骤发生反应的离子方程式：___________。 (4)加入ZnO调pH为4后，体系中存在的沉淀溶解平衡：___________，计算25℃时，该难溶电解质的___________。 (5)可“回收利用”的物质为：___________、___________(两空均填化学式)。 【答案】(1)粉碎废渣、适当增大硫酸浓度、加热、搅拌 (2) (3) (4) (5) 【分析】由题中信息可知，用硫酸处理含有Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物的废渣，得到含有Co2+、Zn2+、Fe2+、Fe3+、等离子的溶液，Pb的单质或氧化物与硫酸反应生成难溶的PbSO4，则“滤渣1”为“酸浸”时生成的PbSO4；向滤液中加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，然后加入ZnO调节pH=4使Fe3+完全转化为Fe(OH)3，则“滤渣2”的主要成分为Fe(OH)3，滤液中的金属离子主要是Co2+、Zn2+和Mn2+；最后“氧化沉钴”，加入强氧化剂KMnO4，将溶液中Co2+氧化为Co3+，在pH=5时Co3+形成沉淀Co(OH)3，而KMnO4则被还原为MnO2，KMnO4还会与溶液中的Mn2+发生归中反应生成MnO2，得到Co(OH)3和MnO2的混合物，“除钴液”主要含有ZnSO4、K2SO4，据此解答。 【详解】（1）为提高“酸浸”速率，可采取的有效措施有粉碎废渣、适当增大硫酸浓度、加热、搅拌； （2）根据分析可知“滤渣1”的主要成分是PbSO4； （3）“滤液1”中加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，则其反应的离子方程式为； （4）加入ZnO调节pH为4，使Fe3+完全转化为Fe(OH)3，Fe(OH)3存在的沉淀溶解平衡为；根据Fe3+沉淀完全的pH为2.8，可知25℃时，； （5）最终得到的“除钴液”中含有的金属离子主要是加入ZnO“调pH”时引入的Zn2+、加入KMnO4“氧化沉钴”时引入的K+，而阴离子是在“酸浸”时引入的，因此可“回收利用”的物质是ZnSO4和K2SO4。 4．(24-25高二下·辽宁省沈阳市五校·期末)以镍废渣(主要成分为Ni，含少量Fe、Al、Fe3O4、Al2O3、不溶于碱溶液和酸溶液的杂质)为原料合成媒染剂“翠矾”(NiSO4·7H2O)和结构化学研究的热点物质氟镍化钾(K2NiF4)的工艺流程如下： 溶液中相关金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示： 金属离子 Fe3+ Al3+ Fe2+ Ni2+ 开始沉淀的pH 2.7 3.8 7.6 7.1 沉淀完全的pH 3.2 5.2 9.7 9.2 回答下列问题： (1)碱浸时，浸出液的主要成分为NaOH和_____(填化学式)。“酸浸”中其他条件不变时，不同温度下镍的浸出率随时间的变化如图所示，则“酸浸”的最佳温度与时间分别为_____(填标号)。 A．30℃、30min        B．70℃、120min        C．90℃、120min        D．90℃、140min (2)“氧化”时也可以用一种绿色氧化剂代替空气中的氧气。绿色氧化剂参与反应的离子方程式为_____。 (3)“调pH=a”，a的取值范围是_____。 (4)已知NiSO4·7H2O在水中的溶解度随温度降低而减小，则从溶液中获得该晶体的操作A是_____、_____、过滤、洗涤、干燥。 (5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH(碱式氧化镍)，反应的离子方程式为_____。 【答案】(1) Na[Al(OH)4] B (2)H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O (3)3.2≤a<7.1(或3.2～7.1) (4) 蒸发浓缩或加热浓缩 降温结晶或冷却结晶 (5) 【分析】该工艺流程先用NaOH溶液溶解镍废渣，除去可溶于NaOH溶液的Al和Al2O3（生成Na[Al(OH)4]），过滤后的滤渣再用硫酸溶液溶解，使Ni、Fe、Fe3O4溶解，过滤除去不溶于碱溶液和酸溶液的杂质，滤液中含有Ni2+、Fe2+和Fe3+，通入空气将溶液中的Fe2+完全氧化为Fe3+，再加入沉淀剂调节溶液pH，使Fe3+完全沉淀为Fe(OH)3；过滤，所得滤液为NiSO4溶液，控制pH=2～3，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥后得到NiSO4·7H2O；或在NiSO4溶液中加入NH4HCO3溶液，得到NiCO3沉淀；灼烧NiCO3和NH4F组成的混合物，得到NiF2；最后加热熔融NiF2固体与KF固体的混合物，即可得到结构化学研究的热点物质K2NiF4，据此分析； 【详解】（1）根据分析可知，碱浸时，浸出液的主要成分为NaOH和Na[Al(OH)4]。“酸浸”的最佳温度与时间分别为70℃、120min。30℃浸出率低，不选90℃、120min的原因是：温度从70℃升高到90℃，镍的浸出率增大的很小，但能源消耗较大，生产成本增大，故选B； （2）通入空气氧化的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，也可以用绿色氧化剂H2O2代替空气中的氧气，H2O2参与反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O； （3）“调pH=a”的目的是除去Fe3+，使Fe3+完全沉淀，不使Ni2+沉淀。当pH=3.2时，Fe3+沉淀完全；当pH=7.1时，Ni2+开始沉淀，所以应调节pH为3.2≤a<7.1(或3.2～7.1)； （4）从溶液中获得NiSO4·7H2O的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥； （5）硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，生成NiOOH(碱式氧化镍)沉淀，反应的离子方程式为。 5．(24-25高二下·河南洛阳强基联盟·期末)以钛铁矿(主要成分为，还含有少量)为原料合成锂离子电池的电极材料钛酸锂()和磷酸亚铁锂()的工艺流程如下： 回答下列问题： (1)为提高“溶浸”速率，可采取的措施为_______(填一种即可)；“溶浸”后溶液中的阳离子主要包括、，，写出“溶浸”时反应的离子方程式：_______。 (2)加热条件下“水解”主要得到沉淀，该反应的离子方程式为_______；随着“水解”时间增加，富铁液中含量升高，原因是_______(语言叙述)。 (3)“沉铁”时反应的化学方程式为_______，该步骤宜在40℃条件下进行，温度不宜过高的原因是_______。 (4)既属于锂盐也属于碳酸盐，此种分类方法为_______。 (5)已知“煅烧”制备时还有和生成，和的理论投入量的物质的量之比为_______。 【答案】(1) 将钛铁矿粉碎、适当加热、适当提高盐酸浓度、搅拌等任写一种 (2) 反应时间过长导致被空气中的氧化成 (3) 温度过高会导致分解 (4)交叉分类法 (5)1:1 【分析】钛铁矿(主要成分为，还含有SiO2等杂质)加入盐酸溶浸，“溶浸”后的溶液中含金属元素的离子主要包括Fe2+、，SiO2为滤渣，滤液加热，水解为TiO2•2H2O，过滤得到富钛渣和富铁液，富钛渣中钛元素主要以TiO2•2H2O形式存在，TiO2与Li2CO3反应得到Li4Ti5O12；富铁液中含有Fe2+，加入H2O2和H3PO4沉铁，得到FePO4，FePO4加入Li2CO3和H2C2O4煅烧，得到LiFePO4，据此分析； 【详解】（1）为提高“溶浸”速率，可采取的措施为将钛铁矿粉碎、适当加热、适当提高盐酸浓度、搅拌等；“溶浸”后溶液中的阳离子主要包括、，， “溶浸”时反应的离子方程式： ； （2）加热条件下“水解”主要得到沉淀，该反应的离子方程式为；随着“水解”时间增加，富铁液中含量升高，原因是具有还原性，反应时间过长导致被空气中的氧化成； （3）“沉铁”时与H2O2和H3PO4反应生成FePO4，化学方程式为，该步骤宜在40℃条件下进行，温度不宜过高的原因是不稳定，温度过高会导致分解； （4）既属于锂盐也属于碳酸盐，此种分类方法为交叉分类法； （5）已知“煅烧”制备时还有和生成，方程式为，和的理论投入量的物质的量之比为1：1。 6．(24-25高二下·贵州毕节部分县区·期末)工业上利用硫酸车间的废酸原液中的残酸浸出白烟尘（含、、、、、、等），实现了砷的去除及铜的回收，达到了以废治废的目的。工艺流程如下： (1)滤渣的主要成分是_____（填化学式）。 (2)深度氧化过程将全部氧化成，写出反应的化学方程式_____。 (3)“中和除砷、铁”过程生成沉淀。欲使溶液中且不产生沉淀，应控制为_____。已知：；的分别为。 (4)有机萃取剂用表示，发生萃取的反应可表示为，若“中和除砷、铁”后的溶液，多次萃取后水相中为，则铜的萃取率为_____%（结果保留两位小数，溶液体积变化忽略不计）；流程中反萃取剂可选用_____（填化学式）。 (5)“反萃取”后用惰性电极电解的溶液，一段时间后为，则阴极沉积的铜的质量为_____（电解过程中溶液体积变化忽略不计），当两极均收集到气体（标准状况下）后停止电解，请问若要恢复原电解质溶液需要加入_____（填化学式）_____mol。 【答案】(1) (2) (3) (4) 99.90% (5) 0.64 0.05mol 【分析】烟尘(含、CuO、CuS、、FeS、、等)通入空气，用废酸(主要含)浸取，过滤得滤渣S，滤液主要为，、、、、，通入得到滤渣，加入深度氧化，全部被氧化为，加入石灰中和除砷、铁（以形式），加入有机萃取（），反萃取得到硫酸铜，电解得到铜单质，据此分析； 【详解】（1）根据分析可知，滤渣的主要成分是； （2）深度氧化中全部被氧化为，做氧化剂，Mn化合价由+5降至+2，As化合价由+3升至+5，根据化合价升高总和相等，该转化的化学反应方程式为； （3）此时，此时，此时的，即； （4）由题干信息可知，若“中和除砷、铁”后的溶液，则酸浸后的浸取液中，多次萃取后水相中为，则溶液中增加的为，根据“”得除去；则铜的萃取率为；根据中增大生成物浓度，平衡逆向移动，流程中反萃取剂可选用； （5）由题干信息可知，“反萃取”后若电解的溶液，此时为，一段时间后为，则转移电子式为，根据得失电子守恒，则阴极沉积的铜的质量为；阳极电极反应式为：，阴极，，阴阳两极各收集到气体（标准状况下）即得到氢气和氧气各，根据阳极电极反应式，整个电路转移了电子，阴极溶液中已消耗完，转移电子，生成氢气转移电子，因此整个反应中得到，，得到的产物化合就是要恢复原电解质溶液需要加入的物质为（或）。 7．(24-25高二下·安徽马鞍山·期末)实验室以菱锰矿(含及少量、的氧化物等)为原料制备高纯的流程如下图所示。 已知：室温下；。回答下列问题： (1)Mn元素在元素周期表中位于第_______周期_______族。 (2)该流程中可循环使用的物质是_______。(填化学式) (3)“沉铁”过程中会产生少量沉淀。在工业上可用于去除溶液中，反应为，其平衡常数_______。 (4)写出由溶液制取的化学方程式_______。 (5)Mn的某种氧化物的四方晶胞及其在xy平面的投影如图所示，该氧化物化学式为_______。 当该晶体有O原子脱出时，出现O空位，Mn的化合价_______(填“升高”“降低”或“不变”)，O空位的产生使晶体具有半导体性质。下列氧化物晶体难以通过该方式获得半导体性质的是_______(填字母)。 a．        b．        c．        d． 【答案】(1) 四(或4) ⅦB (2) (3)10 (4) (5) MnO2 降低 a 【分析】向菱锰矿(含MnCO3及少量Fe、Si的氧化物等)中加入硫酸铵焙烧，碳酸锰与硫酸铵反应生成硫酸锰、氨气、水和二氧化碳，铁的氧化物、硅的氧化物不与硫酸铵反应，加硫酸溶解，硫酸锰溶解，铁的氧化物转化为Fe3+，硅的氧化物不溶于硫酸，过滤除去，向滤液中加入氨水调节pH除去铁，过滤得到硫酸锰溶液，加入氨水-碳酸氢铵混合溶液充分反应后制取碳酸锰，同时获得硫酸铵，据此解答； 【详解】（1）Mn元素的原子序数为25，位于第四周期ⅦB族； （2）根据上述分析，该流程中可循环使用的物质是NH3、(NH4)2SO4； （3）该反应的平衡常数K===10； （4）硫酸锰与碳酸氢铵反应生成碳酸锰沉淀、二氧化碳、硫酸铵和水，其反应方程式为MnSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4+MnCO3↓+H2O+CO2↑； （5）根据晶胞以及投影图可知，Mn元素位于顶点和体心，个数为=2，氧元素位于晶胞内部和面上，个数为=4，则该氧化物的化学式为MnO2，Mn元素为金属元素，氧元素为非金属元素，该晶体有O原子脱出，出现O空位，氧原子个数减少，根据化合价代数和为0，则正价降低，即Mn的化合价降低；CaO中Ca的化合价为+2价，V2O5中V的化合价为+5价，Fe2O3中Fe的化合价为+3，CuO中Cu的化合价为+2，其中CaO中Ca的化合价下降只能为0，其余可下降得到比0大的价态，说明CaO不能通过这种方式获得半导体性质，选项a符合题意。 8．(24-25高二下·内蒙古呼和浩特第二中学·期末)煤气化渣属于大宗固废，主要成分为及少量等。一种利用“酸浸—碱沉—充钠”工艺，制备钠基正极材料和回收的流程如下： 已知： ①时， 沉淀完全pH 2.7 4.7 11.7 ②。 回答下列问题： (1)“滤渣”的主要成分为___________(填化学式)。 (2)“除杂”需加入的试剂X是___________。 (3)加入足量铁时，发生的主要反应的离子方程式为___________。 (4)“水热合成”中，作为磷源，“滤液2”的作用是___________和___________。 (5)“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料，其工艺如下： 该工艺经碳热还原得到，“焙烧”生成的化学方程式为___________。 (6)也是一种常用的电极材料，可在高温条件下，作为锂源，用磷酸铁氧化葡萄糖()制得，同时会生成和等物质。该反应的化学方程式为___________。 【答案】(1) (2)溶液 (3) (4) 提供合成所需要的 提供反应所需要的碱性环境 (5) (6) 【分析】煤气化渣(主要成分为及少量等)中加浓硫酸酸浸， 不反应，也不溶解，作为滤渣滤出，及少量转化为硫酸铁、硫酸铝和硫酸镁，往其中加氢氧化钠溶液进行碱浸，将铁离子转化为氢氧化铁沉淀；过滤，滤液1中含硫酸铝和硫酸镁，加过量的氢氧化钠溶液使镁离子转化为氢氧化镁沉淀除去，过滤，滤液主要含和，往其中加氢氧化铝晶种，过滤得和溶液，焙烧得；在煅烧氢氧化铁所获得的产物中加稀硫酸酸浸，加足量的铁，使被还原为，然后加、稳定剂和滤液2水热合成得，据此作答。 【详解】（1）煤气化渣(主要成分为及少量等)中加浓硫酸酸浸， 不反应，也不溶解，作为滤渣滤出； （2）“除杂”时需要沉淀镁离子，得溶液，所以加入的试剂X是溶液； （3）在煅烧氢氧化铁所获得的产物中加稀硫酸酸浸，酸浸液含有，而中铁为+2价，需要加入足量铁将还原为； （4）“水热合成”中，作为磷源，“滤液2”为溶液，其既可以提供合成所需要的，又可以提供反应所需要的碱性环境； （5）该工艺经碳热还原得到，焙烧时、和反应生成的化学方程式为； （6）由题干信息可知是反应物，产物有、，根据元素守恒、原子个数守恒，：反应物提供2个 ，生成物含1个，设系数为3，则系数为6；：反应物含1个，生成物含1个，故系数与相同，为6；P：反应物含1个P，生成物含1个P，系数6时P平衡； C ：反应物含3个 C ，葡萄糖含6个C，总C为3+6=9，生成物系数为9；H ：葡萄糖含12个H，生成物系数为6；O ：验证各物质 O 原子总数均为39，守恒；反应方程式为：； 9．(24-25高二下·广西南宁第三中学·期末)金属钪Sc可用作宇航材料、火箭和飞机的制造材料，氧化钪可提高计算机记忆元件性能。铝土矿(主要成分，)经碱初步溶解后得到赤泥，其主要成分为，另含有等氧化物。一种从赤泥中提取氧化钪的工艺流程如图所示。 已知：是一种磷酸酯萃取剂。回答下列问题： (1)写出铝土矿经碱初步溶解时发生的主要反应的离子方程式_______。 (2)酸浸后浸渣的主要成分为_______(填化学式)，写出钪原子的价电子排布式：_______。 (3)常以分子存在，已知分子中各个原子均达到8电子稳定结构，则分子的结构式为_______。 (4)“回流过滤”步骤，是一种液态化合物，与水发生剧烈的非氧化还原反应，生成两种有刺激性气味的气体。写出与水反应的化学方程式：_______。 (5)“沉钪”时得到沉淀。“沉钪”时测得相同时间钪的沉淀率随温度的变化如图所示，随温度升高钪的沉淀率先升高后降低的可能原因为_______。 (6)在空气中加热分解时，随温度变化如图所示。已知：。 250℃时固体的主要成分是_______(填化学式)；550~850℃时反应的化学方程式为_______。 【答案】(1) (2) (3) (4) (5)温度低于80℃时，随温度升高，沉淀反应速度加快，钪的沉淀率上升(或随温度升高草酸电离程度增大，草酸根浓度增多，钪的沉淀率上升)；温度高于80℃时，随着温度的升高，草酸分解(或草酸钪的溶解度增大)，致使钪的沉淀率下降 (6) 【分析】赤泥用盐酸浸取，SiO2与盐酸不反应，作为浸渣被除去，氧化钙、氧化铁、与盐酸发生反应以金属阳离子形成进入浸出液中，加入萃取剂，将Sc元素转移至有机相，与含有铝铁元素溶液分离，含铁铝的溶液萃取除铁后得到溶液，蒸发结晶、煅烧得到氧化铝，有机相经盐酸洗涤、分液，分离出有机相中加入氢氧化钠溶液分离出来Sc(OH)3与SOCl2反应生成ScCl3，与草酸反应生成沉淀，灼烧制取。 【详解】（1）氢氧化铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠：； （2）酸浸后浸渣的主要成分为，钪为21号元素，原子的价电子排布式：； （3） 铝原子结构中最外层有3个电子与3个Cl原子形成3个共价键未达8电子稳定结构，，Al存在空轨道，而Cl原子存在孤电子对，二者会形成配位键使各个原子均达到8电子稳定结构，则分子的结构式为。 （4）SOCl2与水发生反应，结合质量守恒，生成两种有刺激性气味的气体为二氧化硫、HCl，反应为； （5）温度低于80℃时，随温度升高，沉淀反应速度加快，钪的沉淀率上升(或随温度升高草酸电离程度增大，草酸根浓度增多，钪的沉淀率上升)；温度高于80℃时，随着温度的升高，草酸分解(或草酸钪的溶解度增大)，致使钪的沉淀率下降；故相同时间钪的沉淀率随温度升高，钪的沉淀率先升高后降低； （6）根据图像可知，250℃时固体质量减少19.5%，设原来固体为1mol，质量为462g，250℃时，减少的质量为462g×19.5%=90g，即失去5mol水，故主要成分是；550℃时，固体质量又减少3.9%，减少的质量为462g×3.9%=18g，即失去1mol水，故主要成分是；850℃时，剩余固体的质量为462g×（1-19.5%-3.9%-46.8%）=138g，其中钪元素守恒，质量为2mol×45g/mol=90g，除去钪元素后剩余质量为138g-90g=48g，即氧元素的物质的量为3mol，则850℃时晶体的化学式为，550～850℃时被空气中氧气氧化为，同时生成二氧化碳，反应的化学方程式为。 10．(24-25高二下·福建泉州永春第一中学·期末)由软锰矿（主要成分为，含、、和CuO等杂质）制备光电材料的工艺流程如图所示，回答下列问题： 已知：①常温下，部分难溶物的溶度积常数如表所示： 物质 ②“甘蔗渣水解液”中含有还原性糖和，“浸取”时将还原成，还原成。 (1)基态锰（Mn）原子的d轨道在原子核外空间有________个伸展方向。 (2)“滤渣1”的主要成分为，熔点：________（填“＞”或“＜”）SiC。 (3)常温下，用“调pH”至5～6时，“滤渣2”的主要成分为，的用途有________（填1种即可）。 (4)饱和溶液中，________（填“＞”“＜”或“＝”）。 (5)在水溶液中的电离方程式为________。 (6)的晶胞（立方晶胞）结构如图所示，若1号原子和2号原子之间的距离为anm，设为阿伏加德罗常数的值。 ①第一电离能：K________（填“＞”或“＜”）F。 ②3号原子的分数坐标为________。 ③该晶体密度为________（填含a、的代数式，不用化简）。 【答案】(1)5 (2)＜ (3)作胃酸中和剂（或其他合理答案） (4)＞ (5) (6) ＜ 【分析】软锰矿含有MnO2和少量SiO2、Fe2O3、Al2O3、CuO。“甘蔗渣水解液”中含有还原性糖和H2SO4。用甘蔗渣水解液浸取软锰矿，二氧化锰被还原为硫酸锰，氧化铁被还原为硫酸亚铁，氧化铝、氧化铜溶于硫酸生成硫酸铝、硫酸铜，二氧化硅不溶于硫酸，滤渣是二氧化硅，滤液中加碳酸钙调节pH生成氢氧化铝沉淀除铝，过滤，滤液加硫化物反应生成FeS、CuS沉淀除铁铜，滤液中加碳酸氢钠反应生成碳酸锰沉淀，最终将碳酸锰转化为 KMnF3。 【详解】（1）轨道的伸展方向由磁量子数m决定。d轨道的角量子数l=2，对应的磁量子数m取值为-2、-1、0、+1、+2，共5个值，因此d轨道有5个不同的伸展方向（dₓᵧ、dₓz、dᵧz、dₓ²₋ᵧ²、d z²）。 （2）二者均为原子晶体，熔点取决于共价键强度。共价键强度与键长相关，键长越短，键能通常越大。Si-C以σ键为主，稳定性更单一且更强，Si-C键能更大，SiC的熔点高于SiO2（SiO2熔点约1710℃，SiC熔点约2700℃）。 （3）的用途主要根据两性和吸附性，可作为抗酸药物中和胃酸和净水剂吸附杂质等。 （4）饱和(NH4) 2S溶液中，(NH4) 2S属于盐，完全电离：。但S2-会发生水解，也会水解，不过S2-是弱酸根离子，水解程度更大。从电离角度，1个(NH4) 2S电离出2个和1个S2-，且S2-水解消耗，所以。 （5）NaHCO3是弱酸的酸式盐，在水溶液中，先完全电离出Na+和，属于弱酸的酸式酸根，核心是NaHCO3先完全电离出Na+和 ，部分电离出H+和，以完全电离的第一步为主。 （6）K为金属，在化学反应中易失去电子，第一电离能小；F为非金属，得电子能力强，难失去电子，第一电离能大。分数坐标以晶胞的一个顶点为原点(0,0,0)，晶胞边长为单位长度建立三维坐标系。观察晶胞，3号原子位于晶胞的右上角棱长上，位于晶胞边长的中点，所以3号原子的分数坐标为。晶胞质量m：KMnF3的摩尔质量为39 + 55 + 3×19 = 151g/mol，则晶胞质量。已知两个原子1号和2号之间的距离为anm，设晶胞边长为L，则，解得，晶胞体积。根据密度公式可得：。 11．(24-25高二下·广西南宁多校·期末)氢氧化氧镍(NiOOH)有良好的电化学活性，是合成锂离子电池材料的前驱体。某化工厂用含镍废料(主要成分为NiO，杂质为、FeO、CaO、CuO)制备NiOOH的工艺流程如图。 已知常温下几种金属离子沉淀的pH如下表： 金属离子 开始沉淀的pH 1.5 6.5 7.2 沉淀完全的pH 3.2 9.7 9.2 (1)为了提高“酸浸”中原料的浸出效率，采取的措施不合理的有_______。 A．研磨废料 B．加入大量水 C．搅拌 D．适当升高温度 (2)料渣1的主要成分是_______(填化学式)。 (3)NiOOH中Ni的化合价为_______，基态Ni的价层电子排布式为_______。 (4)“除铁”在40~50℃下进行，加入的作用是_______，的实际消耗量比理论值高的原因之一是_______，NaOH用于调节溶液的pH，应调节pH的范围是_______。 (5)“氧化”中会有生成，反应的离子方程式为_______。 (6)根据题目信息计算溶度积常数的数值为_______。 【答案】(1)B (2) (3) (4) 将氧化为 受热分解或生成的催化分解 (或3.2～7.2) (5) (6) 【分析】向含NiO的废料中(杂质为 、FeO、CaO、CuO)加入硫酸酸浸，过滤得到可溶性金属硫酸盐的混合溶液(含Fe2+、Fe3+、Ni2+、Cu2+ 、Ca2+等)，料渣1中含有硫酸钙(微溶物)；向滤液中通入硫化氢，过滤得到难溶的硫化铜以及单质硫，滤液中含有Fe2+、Fe3+、Ni2+、Ca2+等；向滤液中加入H2O2将Fe2+氧化为更容易沉淀的Fe3+，再加试剂NaOH调节溶液的pH使Fe3+转化为而除去，料渣2中含，过滤得到的溶液中含Ni2+、Ca2+；向滤液中加氟化钠将溶液中的Ca2+转化为难溶性的CaF2，过滤得到含Ni2+的溶液，向滤液中加 NaOH 和 K2S2O8溶液将Ni2+氧化为NiOOH，经过滤、洗涤干燥等步骤即可得到NiOOH固体。 【详解】（1）提高“酸浸”中原料的浸出效率，可采取的措施有：研磨废料、适当升高温度、适当增大硫酸浓度、搅拌等；加大水的量会对硫酸有稀释作用，不能提高酸浸效率，故选B。 （2）由分析可知料渣1的主要成分是CaSO4。 （3）NiOOH中氢元素显+1价、氧元素显-2价，设Ni元素的化合价为x，根据化合物中各元素正负化合价的代数和为0得：x+(-2)+(-2)+(+1)=0，解得x=+3，即Ni元素的化合价为+3。Ni为28号元素，基态Ni的价层电子排布式为。 （4）“除铁”时，加入H2O2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+，便于后续除去铁元素；H2O2的实际消耗量高的原因可能是：受热自身会分解一部分，或生成的催化分解；NaOH用于调节溶液的pH，目的是除尽Fe3+，使其转化为Fe(OH)3沉淀，同时不能将Ni2+沉淀，结合表格中数据知，应调节pH的范围是3.2≤pH＜7.2(或3.2～7.2)。 （5）“氧化”中，在碱性条件下将Ni2+氧化为NiOOH，自身被还原为，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒可写出反应的离子方程式：。 （6）由表中数据知，常温下，完全沉淀时(浓度视为)，pH=3.2，此时，则的溶度积常数。 12．(24-25高二下·云南昭通第一中学教研联盟·期末)锂离子电池是新能源重要组成部分，废弃锂离子电池的回收利用不仅可以保护环境、节约资源，还可以创造经济效益，对工业可持续发展非常重要。利用对废弃的锂离子电池正极材料进行氯化处理并再生的一种工艺流程如图1所示。 已知：常温下，。 回答下列问题： (1)为提高氯化焙烧速率，可采取的措施有_____(任答一点)，“烧渣”是LiCl、和的混合物，则氯化焙烧过程中的化学方程式为_____。 (2)若“沉钴”的pH控制为10.0，则溶液中浓度为_____。 (3)钴的氢氧化物加热至290℃时可以完全脱水，所得产物可用于合成钛酸钴。钛酸钴的晶胞结构如图2所示，则该晶体的化学式为_____。 (4)是钴的一种配合物，含1mol该配合物的溶液与足量溶液能生成_____molAgCl，该配合物中的配位数为_____。 (5)已知某磷酸铁锂电池中聚合物隔膜只允许通过，电池充放电过程中，正极结构变化如图3所示。 ①“电解液”中常用作为有机溶剂，该有机溶剂水解产物为和_____(用结构简式表示)。写出电池放电时正极的电极反应式：_____。 ②若用氢氧燃料电池为该电池充电，标准状况下消耗6.72L时，从电极脱离的数目为_____(为阿伏加德罗常数的值)。 【答案】(1) 适当升高温度、将粗品粉碎，适当增大的浓度 (2) (3) (4) 2 6 (5) 【分析】由流程和题中信息可知，LiCoO2粗品与SiCl4在500℃焙烧时生成氧气和烧渣，烧渣是LiCl、CoCl2和SiO2的混合物；烧渣经水浸、过滤后得滤液和滤渣1，滤渣1的主要成分是SiO2；滤液用氢氧化钠溶液沉钴，过滤后得滤渣主要成分为Co(OH)2和滤液主要溶质为LiCl；滤渣置于空气中在850℃煅烧得到Co3O4；滤液经碳酸钠溶液沉锂，得到为Li2CO3；Co3O4和Li2CO3通入空气煅烧生成LiCoO2据此分析； 【详解】（1）提高氯化焙烧速率，可采取的措施有适当升高温度、将粗品粉碎、适当增大的浓度等；粗品与在焙烧时生成氧气和烧渣，烧渣是LiCl、和的混合物，同时生成，根据得失电子守恒和原子守恒配平反应为； （2）“沉钴”的pH控制为10.0，则，则溶液中。 （3）根据均摊法，晶胞中含Ti个数为，含O个数为，Co的个数为1，化学式为； （4）1mol配合物是由1mol和2mol构成，加入足量溶液能生成2molAgCl；该配合物中的配体为4个、1个、1个，则配位数为6； （5）①结合酯基水解，可知产物为和；由图可知，放电时在正极得到电子生成，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极反应式为； ②若用氢氧燃料电池为该电池充电，标准状况下消耗6.72L的物质的量为，氢氧燃料电池的负极电极方程式为，转移0.6mol电子，则从电极脱离的数目为。 13．(24-25高二下·河北承德·期末)以废旧锂离子电池的正极材料（主要含LiCoO2，还含铝、石墨粉、铁等）为原料，采用如图所示的工艺流程回收其中的金属元素。 已知： ①难溶于水；Li2CO3、Na3AlF6微溶于水。 ②常温下，。 ③常温下“沉铝”时，可能形成胶体。 ④SiO2可与氢氟酸反应。 回答下列问题： (1)“碱浸”过程中铝溶解的离子方程式为______。 (2)“浸取”过程中H2O2的作用：还原，氧化Fe2＋。 ①还原LiCoO2的离子方程式为______。 ②该条件下，、、三种微粒的氧化性由强到弱的顺序为______。 (3)常温下，“沉钴”过程中调节溶液pH，当溶液pH______时（填范围），认为Co2＋沉淀完全[已知：溶液中的，认为Co2＋沉淀完全；lg2＝0.3]。 (4)调pH生成沉淀的过程中往往需要加热并不断搅拌，其主要目的是______。 (5)“合成冰晶石”反应的化学方程式为______该反应______（填“能”或“不能”）在玻璃容器中进行（已知普通玻璃的主要成分为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2）。 【答案】(1) (2) >> (3)≥9.3 (4)防止生成胶体，从而有利于沉淀的生成和分离 (5) 不能 【分析】以废旧锂离子电池的正极材料（主要含，还含铝、石墨粉、铁等）通过“碱浸”铝被溶解为进入“沉铝”工序；、Fe不溶于碱故进入“浸取”工序，在硫酸作酸性、作用下将转化为，分别通过调pH除、，最后沉锂。 【详解】（1）“碱浸”过程中铝溶解的离子方程式为。 （2）①“浸取”过程中还原，离子方程式为； ②根据①中反应方程式可判断氧化性：>>；根据方程式，可判断氧化性：>，综上氧化性：>>。 （3）根据信息，当可认为完全沉淀，结合，可得，根据lg2=0.3，可算出pH≥9.3。 （4）容易形成胶体状，故加热并不断搅拌是为了防止生成胶体，从而有利于沉淀的生成和分离。 （5）“合成冰晶石”根据流程图可判断进入的原料有、HF和碳酸钠，生成的物质有，没有化合价变化，故产生的气体为二氧化碳，反应的化学方程式为；该反应有HF参与，若用玻璃容器，HF会与玻璃中的二氧化硅反应，故不能在玻璃容器中进行。 14．(24-25高二下·安徽宣城·期末)锗在现代通信技术中发挥着桥梁作用。从某冶锌工厂的工业废料[含ZnO和少量，还含有铟(In)、铋(Bi)、锗(Ge)的氧化物]回收几种金属的单质或化合物的工业流程如下图。 已知：该工艺条件下，，，易水解。 回答下列问题： (1)下列措施有利于提高“酸浸1”的浸取率的是___________(填标号)。 a．适当升高温度    b．酸浸过程中不断搅拌 c．加压    d．加大废料的用量 (2)“浸液1”中，则除去时应控制pH的范围为___________(已知：当溶液中某离子浓度时，可认为该离子沉淀完全)。 (3)“酸浸2”时，铋的氧化物()发生反应的离子方程式是___________。 (4)“萃取”分液时，“水相”从分液漏斗的___________(填“下口放出”或“上口倒出”)。“沉锗”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___________。 (5)锗卤化物的熔点和沸点如下表，从到的沸点递变的原因是___________。 熔点/℃ 26 146 沸点/℃ 83.1 186 约400 锗单晶的晶胞结构如图所示，其晶胞参数为apm，阿伏加德罗常数的值为，则晶体密度为___________(列代数式)。 【答案】(1)ab (2) (3) (4) 下口放出 pH高于2.5时水解程度增强，pH低于2.5时酸性太强，平衡逆移沉锗率下降 (5) 锗的卤化物均为分子晶体，随着相对分子质量的增加，分子间作用力增大，沸点升高 【分析】工业废料[含ZnO和少量，还含有铟(In)、铋(Bi)、锗(Ge)的氧化物] 加入稀硫酸在“酸浸1”工艺中ZnO和少量溶解，生成、进入“浸液1”， 铟(In)、铋(Bi)、锗(Ge)的氧化物作为浸渣与70%硫酸溶液在“酸浸2”工艺中发生反应，生成的经过滤作为滤渣与含有、的“浸液2”分离，“浸液2”加入试剂X、煤油“萃取”分液，铟元素转移至有机相，制备海绵铟，含锗元素的水相加入单宁酸“沉锗”生成分离后制备。 【详解】（1）a．适当升高温度，加快酸浸过程反应速率，可以提高“酸浸1”的浸取率，a正确；b．酸浸过程中不断搅拌，可以使固、液充分接触，加快反应速率，反应更充分，可以提高“酸浸1”的浸取率，b正确；c．加压不影响无气体参加的固、液反应的反应速率，不能提高“酸浸1”的浸取率，c错误；d．加大废料的用量，是改变固体反应物的用量，对反应速率几乎无影响，不能提高“酸浸1”的浸取率，d错误；故答案为：ab。 （2）“浸液1”中含有，使完全沉淀，而不沉淀实现二者分离，根据、控制溶液pH的范围，则由、计算，、，，由、计算，，，故答案为：。 （3）铋的氧化物()不溶于水，在离子方程式中写化学式，70%硫酸为强酸溶液，写离子符号，生成的为难溶物，写化学式，根据离子电荷守恒、元素守恒配平，离子方程式为。 （4）“萃取”分液时使用的煤油作萃取剂，煤油密度比水小，故上层为有机相、下层为水相，分液漏斗使用要求是下层液体从下口放出、上层液体从上口倒出，故“水相”从分液漏斗的下口放出；易水解溶液显酸性，随pH增大，溶液中减小，水解平衡正移，水解程度增大，生成沉淀，使产率低，pH低于2.5时，溶液中较大，使“沉锗”反应平衡逆移，沉锗率降低；故答案为：下口放出；pH高于2.5时水解程度增强，pH低于2.5时酸性太强，平衡逆移沉锗率下降。 （5）从、、熔点、沸点均较低可知，三者均为分子晶体，随着、、相对分子质量的增加，分子间作用力增大，沸点升高；从锗单晶的晶胞结构可知，晶胞中含有个Ge，根据公式计算，晶胞密度为 。 15．(24-25高二下·陕西安康·期末)随着新能源汽车销量的猛增，动力电池退役高峰将至，磷酸铁锂(LFP)是目前使用最多的动力电池材料，因此回收磷酸铁锂具有重要意义。一种从废旧磷酸铁锂正极片(、导电石墨、铝箔)中回收锂的工艺流程如图所示： 已知：在水中的溶解度很小，溶解度随温度的升高而降低，但煮沸时发生水解；。 回答下列问题： (1)为了提高“碱浸”速率，可以采取的措施有_______(任写两点)；“碱浸”时铝箔发生反应的离子方程式为_______。 (2)“氧化浸出”时，保持其他条件不变，不同氧化剂对锂的浸出实验结果如表所示，实际生产中氧化剂选用，不选用的原因为_______；在“氧化浸出”时，温度不宜超过50℃，其目的是_______。 序号 锂含量/％ 氧化剂 pH 浸出液Li浓度/ 浸出渣中Li含量/％ 1 3.7 3.5 9.02 0.10 2 3.7 3.5 9.05 0.08 3 3.7 3.5 7.05 0.93 4 3.7 NaClO 3.5 8.24 0.43 (3)“滤渣Ⅲ”的主要成分为_______(填化学式)。 (4)“沉锂”后“一系列操作”具体包括_______、洗涤、干燥；若所得“滤液Ⅲ”中，“沉锂”结束时溶液中为，则“沉锂”过程中，锂的沉降率为_______％(结果保留4位有效数字)。 (5)流程中生成的与、在一定条件下反应可得，实现再生利用，其化学方程式为_______。 【答案】(1) 搅拌、适当提高浸出温度、适当提高氢氧化钠的浓度、粉碎矿石等 (2) 与盐酸反应会生成，污染生产环境或还原产物无污染 防止分解和盐酸挥发 (3) (4) 趁热过滤 98.89 (5) 【分析】磷酸铁锂正极片(LiFePO4、导电石墨、铝箔)首先用NaOH溶液碱浸，Al溶解得到四羟基合铝酸钠，过滤分离出含四羟基合铝酸钠的溶液，滤渣Ⅰ为LiFePO4及石墨，加盐酸与氧化剂氧化浸出，将LiFePO4氧化得到含有Li+的溶液和FePO4沉淀，过滤分离出的滤渣Ⅱ含炭黑、FePO4，滤液中含LiCl，浸出液循环两次提高盐酸与氧化剂的利用率，之后再加NaOH调节pH除杂，然后滤液中加碳酸钠发生复分解反应生成Li2CO3。 【详解】（1）为了提高“碱浸”速率，可以采取的措施有搅拌、适当提高浸出温度、适当提高氢氧化钠的浓度、粉碎矿石等；Al溶解得到四羟基合铝酸钠，“碱浸”时铝箔发生反应的离子方程式为。 （2）“氧化浸出”时，保持其他条件不变，不同氧化剂对锂的浸出实验结果如表所示，实际生产中氧化剂选用，不选用的原因为与盐酸反应会生成，污染生产环境或还原产物无污染；在“氧化浸出”时，温度不宜超过50℃，其目的是防止分解和盐酸挥发； （3）加入NaOH可以除去，“滤渣Ⅲ”的主要成分为； （4）因在水中溶解度随温度的升高而降低，为降低的溶解，减少损失，“沉锂”后“一系列操作”具体包括趁热过滤、洗涤、干燥；，求得“沉锂”后的溶液中，故锂的沉降率为％≈98.89％。故答案为：趁热过滤；98.89； （5）流程中生成的与、在一定条件下反应可得，实现再生利用，根据氧化还原反应规律，其化学方程式为。 16．(24-25高二下·广东东莞·期末)我国稀土资源丰富。一种利用氟碳铈矿(含等)制备稀土化合物的流程如下。 (1)基态F原子的核外电子空间运动状态有_______种。 (2)中Ce元素的化合价为_______。“焙烧”时，转化为和，同时生成一种非极性气体分子，反应的化学方程式为_______。 (3)滤渣1的主要成分有和。分别属于_______、_______晶体。 (4)已知：半径比小。的熔点_______BaO(填“高于”或“低于”)。 (5)一种晶体的立方晶胞结构如图所示。的配位数为_______。若晶胞边长为anm，则与的最短距离为_______nm。 【答案】(1)5 (2) +3 (3) 离子 共价 (4)高于 (5) 8 【分析】氟碳铈矿(含CeFCO3、BaO、SiO2等)中通入空气进行“焙烧”，Ce元素转化为CeO2和CeF4，同时生成CO2，BaO、SiO2不参与反应，向熔渣中加入硫酸“酸浸”， CeO2和CeF4转化为Ce4+，滤渣1主要成分为BaSO4和SiO2，过滤所得的滤液加入NaOH与Ce4+反应生成Ce(OH)4，最后煅烧Ce(OH)4得到CeO2，据此解答。 【详解】（1）基态F原子的核外电子排布1s22s22p5，电子的空间运动状态由能层、能级和轨道决定：1s有1个轨道，2s有1个轨道，2p有3个轨道，空间运动状态为1+1+3=5。 （2）CeFCO3中Ce元素的化合价为+3价；“焙烧”时，CeFCO3转化为CeF4和CeO2，同时生成非极性气体，应为 CO2，反应方程式为4CeFCO3+O23CeO2+CeF4+4CO2。 （3）BaSO4由 Ba2+和 SO通过离子键结合，属于离子晶体，SiO2由 Si和O 通过共价键形成空间网状结构，属于共价晶体。 （4）离子半径越小、电荷越高，晶格能越大，熔点越高，Ce4+半径比Ba2+小，因此 CeO2的熔点高于BaO。 （5）分析晶胞结构图，黑球个数为8×+6×=4，白球个数为8个，故黑球为铈离子、白球为氧离子，处于面心铈离子周围有8个氧离子，铈离子的配位数为8；面心的Ce4+与顶点的Ce4+距离最近，晶胞边长为anm，Ce4+与Ce4+最近距离为。 17．(24-25高二下·云南楚雄彝族联考·期末)（锡酸钠）常用于制陶瓷、防火剂等。铅锡锑合金的生产过程中会产生冶炼浮渣（主要成分为），利用此浮渣制备锡酸钠的流程如图。回答下列问题： 已知：①常温下，。 ②“浸出液”中含等阴离子。 (1)Pb、Sn、Sb和As四种元素位于元素周期表_______区。 (2)“碱浸”时转化成，该转化的离子方程式为_______。其他条件相同，“碱浸”时Pb浸出率与温度的关系如图，温度高于40℃时，Pb浸出率急剧变化，原因是_______。 (3)“除锑”时发生反应的化学方程式为_______，“除锑”后，溶液pH_______（填“升高”“降低”或“不变”）。 (4)上述流程的“除铅”“除砷”和“除锑”中涉及的分离操作不需要选用的玻璃仪器是_______（填标号）。 A． B． C． D． (5)常温下“除砷”，将溶液中降至时，至少需要加入等体积_______溶液。 (6)某立方晶系的锑钾（Sb-K）合金可作为钾离子电池的电极材料，锑钾合金晶胞结构如图甲，该晶胞的俯视图为图_______（填“乙”或“丙”），设为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的密度为_______（写出表达式即可）。 【答案】(1)p (2) 温度升高，分解速率加快 (3) 升高 (4)BD (5) (6) 乙 【分析】冶炼浮渣（主要成分为），加NaOH溶液、H2O2进行碱浸，该过程中氧化物转化为等阴离子；浸出液中加硫化钠溶液，将转化为PbS沉淀；过滤后，滤液中加氢氧化钡溶液，将转化为沉淀；过滤后，滤液中加Sn粉，置换出Sb，得到，据此回答。 【详解】（1）在元素周期表中，Pb、Sn位于第IVA族、Sb、As位于第VA族，这两个主族均属于p区； （2）“碱浸”时在碱性条件下被氧化为，根据电子守恒、原子守恒、电荷守恒，配平离子方程式为：；温度高于40∘C时，不稳定，发生分解，导致与 “碱浸” 反应的浓度降低，Pb浸出率急剧变化 ;度升高，分解速率加快； （3）由分析知，滤液中加Sn粉，置换出Sb，发生反应，得到；由反应方程式可知，反应过程中有生成，使溶液碱性增强，pH升高； （4）“除铅”“除砷”“除锑” 涉及的分离操作是过滤（分离固体和液体 ），过滤需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗，不需要选用的玻璃仪器是分液漏斗和蒸馏烧瓶，故选BD； （5）常温下“除砷”， 分两部分，一部分残留在溶液中，另一部分转化生砷酸钡，设加入溶液的体积为VL，残留在溶液中的，生成砷酸钡时消耗的，残留液体积近似为2VL，； （6）锑钾合金晶胞结构如图甲，K原子在顶点、体内和面心，Sb原子（黑球 ）在棱上和体心，该晶胞的俯视图为图乙；完整的晶胞中含有的K原子数目为，Sb原子数目为，晶胞的边长为2a pm，设为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的密度为。 18．(24-25高二下·云南临沧部分学校·期末)（锡酸钠）常用于制陶瓷、防火剂等。铅锡锑合金的生产过程中会产生冶炼浮渣（主要成分为、PbO、、、），利用此浮渣制备锡酸钠的流程如图。回答下列问题： 已知：①常温下，； ②“浸出液”中含、、、等阴离子。 (1)Pb、Sn、Sb和As四种元素位于元素周期表________区。 (2)“碱浸”时转化成，该转化的离子方程式为________。其他条件相同，“碱浸”时Pb浸出率与温度的关系如图，温度高于40℃时，Pb浸出率急剧变化，原因是________。 (3)“除锑”时发生反应的化学方程式为________，“除锑”后，溶液pH________（填“升高”“降低”或“不变”）。 (4)上述流程的“除铅”“除砷”和“除锑”中涉及的分离操作不需要选用的玻璃仪器是________（填标号）。 (5)常温下“除砷”，将溶液中降至时，至少需要加入等体积________溶液。 (6)某立方晶系的锑钾（Sb-K）合金可作为钾离子电池的电极材料，锑钾合金晶胞结构如图甲，该晶胞的俯视图为图________（填“乙”或“丙”），设为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的密度为________（写出表达式即可）。 【答案】(1)p (2) 温度升高，分解速率加快 (3) 升高 (4)BD (5) (6) 乙 【分析】该流程是利用铅锡锑合金生产产生的冶炼浮渣（主要成分为、PbO、、、）制备锡酸钠。 碱浸：向浮渣中加入NaOH和H2O2进行碱浸，PbO2、PbO转化为，同时SnO2、Sb2O5、As2O5分别转化为[Sn(OH)6]2-、、离子进入浸出液，实现这些物质的溶解浸出。 除铅：向浸出液中加入Na2S，与S2-反应生成铅渣（含铅的硫化物等），从而除去铅元素。 除砷：加入Ba(OH)2，与Ba2+结合生成砷酸钡Ba3(AsO4)2沉淀（根据已知，砷酸钡难溶），实现砷元素的去除，得到砷酸钡沉淀。 除锑：加入锡片，利用锡的还原性将还原，生成锑渣，从而除去锑元素。 最终得到产品。 【详解】（1）Pb、Sn、Sb 、 As 的价电子排布式依次为6s26p2、5s25p2、5s25p3、4s24p3，四种元素均位于元素周期表的 p 区。 （2）“碱浸”时，PbO2 转化成，H2O2作还原剂，PbO2 中+4价的铅被还原为 中  +2价的铅，H2O2 被氧化为O2，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，该转化的离子方程式为；温度高于 40℃时， H2O2 受热分解加快，H2O2作为还原剂，其浓度迅速减小，从而使得 Pb 浸出率急剧变化。 （3）“除锑”时发生反应的化学方程式为；反应生成了OH-，溶液碱性增强，pH 升高。 （4）“除铅”“除砷”和“除锑”中涉及的分离操作是过滤，过滤需要用到烧杯、玻璃棒、漏斗，不需要分液漏斗和蒸馏烧瓶，即 BD。 （5）根据题意，溶液中0.04mol/L完全沉淀消耗等体积0.06mol/LBa(OH)2溶液，根据，已知c()从0.04mol·L-1降至1.0×10-6 mol·L-1，等体积混合后c(Ba2+)=mol/L=10-4mol/L，则加入等体积Ba(OH)2溶液的浓度为0.06mol/L+2×10-4mol/L=6.02×10-2mol/L。 （6）由晶胞结构可知，该晶胞的俯视图为图乙。晶胞中 K 原子个数为+1=1.5，Sb 原子个数为0.5，晶胞质量，晶胞体积，则晶胞密度。 19．(24-25高二下·四川成都名校联盟·期末)硫酸镍广泛地应用于电镀、催化、医药及印染等行业中。从电镀污泥（含有、、、和等）中回收制备和其他金属及其化合物的工艺流程如图所示： 已知： ① 常温下，酸浸后浸出液中可能存在的各离子浓度与各离子形成氢氧化物沉淀的pH见下表： 金属离子 浓度（） 0.1 0.2 开始沉淀pH 4.7 2.0 7.2 4.3 完全沉淀pH 5.6 3.2 9.2 6.7 ② 当溶液中金属离子浓度≤10−5 mol·L−1时，可认为该金属离子已沉淀完全； ③“萃取”可将金属离子进行富集与分离，原理如下： 。 回答下列问题： (1)滤渣Ⅰ的主要成分为_______（填化学式）。 (2)通过电解酸浸液得到单质，则阴极主要的电极反应式为_______。 (3)加入碳酸钠调pH的目的是_______，调pH的范围为_______。 (4)“反萃取”时加入的试剂X为_______（填名称）。 (5)第四周期元素的基态原子中最外层电子数与铬原子相同的元素有_______（填元素符号）。 (6)立方氧化镍()晶胞结构如图所示，晶胞中原子坐标参数为A(0,0,0)，B(1,1,0)，则C原子坐标参数为_______；晶胞中最近的之间的距离为a nm，则的密度为_______（列出计算式，阿伏加德罗常数用表示）。 【答案】(1)SiO2 (2)Cu2++2e-=Cu (3) 将Fe3+转化为 3.2≤pH<4.7（或 ） (4)稀硫酸 (5)K、Cu (6) 【分析】电镀污泥含有、、、和等，加入稀硫酸酸浸，、、、生成相应的金属阳离子，不反应，则滤渣1的主要成分为，电解得到金属铜，加入碳酸钠调节pH除去铁元素，得到，再加入磷酸钠除去铬元素，经过萃取和反萃取富集镍元素，得到。 【详解】（1）电镀污泥中SiO2为酸性氧化物，不与硫酸反应，则滤渣I为SiO2。 （2）酸浸液中有Cr3+、Fe3+、Cu2+ 、Ni2+，阴极发生还原反应，得到单质Cu，电极反应式: Cu2++2e-=Cu。 （3）根据分析可知，电解之后加入碳酸钠调pH的目的是使Fe3+转化为Fe(OH)3除去；调节 pH使Fe3+完全沉淀而不沉淀其他离子，则pH范围为3.2≤pH<4.7。 （4）根据 ，反萃取要增大氢离子浓度，还要不引入杂质，所以A为稀硫酸(或硫酸)。 （5）铬元素的基态原子中最外层电子数是1(3d34s1)，同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数是1的元素有K、Cu。 （6）根据题意，C原子坐标参数为；晶胞中最近的O2-之间的距离为anm，则晶胞边长为anm，则NiO 的密度 。 20．(24-25高二下·河南信阳·期末)碲是一种重要的稀散金属，应用广泛。碲在地壳中的平均丰度很低，全球约90%的碲从铜冶炼过程产生的阳极泥中回收。某利用阳极泥(成分见下表)回收提纯碲的工艺如下，回答下列问题： 元素 Te Se Pb Cu Ag S 含量 84.59% 11.37% 1.34% 0.12% 0.50% 1.21% (硒、碲主要以单质的形式存在，而铅铜则主要以硒化物和碲化物的形式存在) 已知：①氧化性；沸点，不溶于水； ②真空焙烧后的固体主要为：、、Ag、； ③碱性溶液中：。 (1)Se的基态原子价层电子排布式为___________。 (2)写出“真空焙烧”中生成的化学方程式___________；“操作1”的名称是___________。 (3)“水浸”后经“操作2”得到的浸取液1的主要成分为___________(填化学式，下同)，得到的固体的主要成分为Ag、___________。 (4)写出“碱浸”过程中主要的离子方程式：___________，“碱浸”研究时通常需要加入一定量的的目的是___________。 (5)在“真空碳热还原”过程中研究温度对碲的直接回收率影响的实验，实验结果如图，则选取的最佳温度为___________℃。 【答案】(1) (2) (浓) 过滤 (3) ， (4) 除去或Pb元素(合理即可) (5)600 【分析】阳极泥和浓硫酸真空焙烧生成二氧化硒、二氧化硫气体和其它产物，水吸收得到粗硒和滤液；真空焙烧后的固体主要为：、、Ag、，经水浸，滤饼为、Ag、，碱浸使进入溶液形成，除去滤渣，加盐中和沉碲，真空碳热还原，蒸馏得到精碲，据此分析； 【详解】（1）Se是第34号元素，基态原子价层电子排布式为； （2）“真空焙烧”中生成、和水，化学方程式为(浓)；“操作1”实现固液体分离，名称是过滤； （3）根据分析，“水浸”后经“操作2”得到的浸取液1的主要成分为，得到的固体的主要成分为Ag、，； （4）根据分析可知，“碱浸”过程中主要的离子方程式：，“碱浸”研究时通常需要加入一定量的的目的是使形成沉淀，除去或Pb元素(合理即可)； （5）温度在600℃以上，碲的直接回收率很高，温度再高，提高较小，对设备要求提高，故选取的最佳温度为600℃。 地 城 考向03 反应原理综合题 1．(24-25高二下·广东深圳宝安区·期末)固体硫化物电池在回收过程中会产生大量气体，以下是两种工业处理的方式。 ．直接分解法。反应i： 一定温度下，将通入体积为2L的恒容密闭容器中，部分物质的物质的量(n)随时间变化关系如图所示。 (1)该反应在___________(填“低温”、“高温”或“任意温度”)下可自发进行。 (2)下列说法正确的是___________。 A．在3min时，反应达到化学平衡状态 B．平衡时，通入Ar，不变 C．升高温度，可提高的平衡转化率 D．平衡时，再加入一定量，平衡正向移动，的平衡转化率增大 (3)反应前10min的平均速率___________(保留2位有效数字，下同)，平衡时，的体积分数=___________。 ．克劳斯法。反应ii：   向1L恒容容器中通入0.01mol混合气体，容器中发生反应i和反应ii．的转化率(a)与温度关系曲线如下图所示，三条曲线分别代表平衡转化率及相同反应时间内有、无催化剂的转化率。 (4)已知的燃烧热为，的，结合反应i的，计算反应ii的___________。 (5)①代表平衡转化率的曲线是___________(填“”、“”或“”)。 ②P点，此时___________，计算反应i的平衡常数K___________(写出计算过程)。 【答案】(1)高温 (2)BC (3) 55%或0.55 (4) (5) 【详解】（1）△H>0，正反应气体物质的量增多△S>0，根据△H-T△S<0反应能自发进行，则该反应在高温下可自发进行； （2）A.据图示，在3min后气体物质的量继续改变，所以3min时反应没有达到化学平衡状态，故A错误； B.平衡时，通入Ar，各物质浓度不变，平衡不移动，不变，故B正确； C.正反应吸热，升高温度，平衡正向移动，可提高的平衡转化率，故C正确； D.平衡时，再加入一定量，平衡会向正反应方向移动，但H2S的平衡转化率降低，故D错误； 选BC。 （3）根据图示，反应前10min生成0.75mol氢气，则同时生成0.375molS2， 。平衡时，的体积分数=； （4）① 氢气的燃烧热是1mol氢气燃烧生成液态水放出的能量，的燃烧热为，的，则②， 根据盖斯定律，①+②得 ； （5）①相同条件下，平衡转化率最大，则代表平衡转化率的曲线是。 ②P点H2S的平衡转化率为50%，则反应消耗n(H2S)=，此时 ，，则反应消耗n(H2S)= ，生成n(S2)= ； 反应消耗n(H2S)= ，生成n(S2)= ，计算反应的平衡常数K= 。 2．(24-25高二下·安徽马鞍山·期末)在化工生产中有着广泛的应用前景，主要用于制造黏胶纤维和玻璃纸的原材料，工业上常用合成，原理如下： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   总反应：   (1)当时，合成总反应的_______。 (2)转化为的热化学方程式为_______。 (3)工业上利用反应Ⅰ制备，在的密闭容器中加入和，反应后，测得体积分数为10%，则内的平均反应速率_______。 (4)利用工业废气替代硫磺矿生产的反应为。反应物投料比采用，维持体系压强为应达到平衡时，四种组分的物质的量分数随温度的变化如图。 ①图中，和随温度变化的曲线分别是_______、_______。(填字母) ②下列操作中，能提高平衡转化率的是_______。 a．增大    b．恒温恒压下通入    c．移除    d．加入催化剂    e．降低温度 ③曲线交点的横坐标为840℃，该温度下以分压表示的平衡常数_______。(用含的代数式表示，是以平衡分压代替平衡浓度计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数) 【答案】(1)+119.6 (2) (3)0.05 (4) d；a bc 【详解】（1）根据盖斯定律，总反应可由反应Ⅰ和反应Ⅱ组合得到。当 x=0.8时，总反应中 S2​的系数为 0.8，S8​的系数为 1−0.25x=0.8。设总反应由 a个反应Ⅰ和 b个反应Ⅱ组成，满足：CH4​系数：a+2b=2，S2​系数：2a=0.8，解得 a=0.4，代入 CH4​系数方程：0.4+2b=2，解得 b=0.8，则总反应焓变：ΔH=aΔH1​+bΔH2​=0.4×(−105)+0.8×202=+119.6kJ/mol （2）通过反应Ⅱ −2×反应Ⅰ，推导 S2​(g)转化为 S8​(g)的热化学方程式：反应Ⅱ：2CH4​(g)+S8​(g)⇌2CS2​(g)+4H2​S(g)　ΔH2​=+202kJ/mol 反应Ⅰ ×2：2CH4​(g)+4S2​(g)⇌2CS2​(g)+4H2​S(g)　ΔH=2×(−105)=−210kJ/mol，两式相减得：S8​(g)⇌4S2​(g)ΔH=+412kJ/mol，整理得； （3）设反应的 CH4​为 xmol，则平衡时各物质的量：n(CH4​)=2−x，n(S2​)=1−2x，n(CS2​)=x，n(H2​S)=2x，总物质的量：(2−x)+(1−2x)+x+2x=3mol，由 CS2​体积分数 10%得：​=0.1，解得 x=0.3。H2​S的浓度变化：​=0.3mol/L，平均速率：； （4）①图像中 a，b表示产物，其体积分数增加，则该正反应吸热，反应 CH4​(g)+2H2​S(g) ⇌CS2​(g)+4H2​(g)中，H2​是生成物且系数最大，随温度升高平衡正向移动，故 x(H2​)对应曲线 ​​a​​；CH4反应物，随温度升高平衡正向移动，物质的量分数减小，对应曲线 ​​d​​。 ②提高 CH4​平衡转化率需使平衡正向移动： a．增大平衡正向移动，但是甲烷的量增多，其转化率降低； b．恒温恒压通 N2​，体积增大，平衡向气体分子数增大的方向（正反应）移动，甲烷转化率增大； c​​．移除 CS2​，平衡正向移动，甲烷转化率增大； ​​d ．催化剂不影响平衡，甲烷转化率不变； e ．正反应吸热，降温逆向移动，甲烷转化率减小； 故选bc； ③结合①分析可知，反应物中硫化氢系数较大，则c表示硫化氢，交点处 x(H2​)=x(H2​S)，设平衡时 CH4​反应 xmol，则：n(CH4​)=1−x，n(H2​S)=2−2x，n(CS2​)=x，n(H2​)=4x，总物质的量 3+2x，由，解得x=，各物质的量分数：x(CH4​)=，x(H2​S)= ​，x(CS2​)=，x(H2​)=，分压：p(CH4​)=，p(H2​S)= ​，p(CS2​)=，p(H2​)=；平衡常数：。 3．(24-25高二下·陕西安康·期末)“液态阳光”即“清洁甲醇”，是指生产过程中碳排放极低或为零时制得的甲醇。利用太阳能光解水制备的H2与CO2反应即可制备清洁燃料甲醇，以助力“碳中和”。 CO2加氢制备甲醇的体系中发生以下化学反应： CO2合成甲醇反应(反应1)：  ； 逆水煤气变换反应(反应2)：  ； CO合成甲醇反应(反应3)：  。 回答下列问题： (1)常温常压下利用催化剂实现二氧化碳加氢制甲醇的反应历程与相对能量的变化关系如图所示(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)： 转化历程中决速步骤的反应方程式为_______。 (2)基态核外电子排布式为_______；Zn元素位于元素周期表_______区。 (3)由与合成甲醇的反应热_______。 (4)在不同压强下，以与的物质的量之比为1∶3进行投料，在容器中发生上述三个反应，平衡时，CO和在含碳产物(和CO)中物质的量分数及的转化率随温度的变化如图所示： ①压强、、由小到大的顺序为_______；曲线_______(填“m”或“n”)代表下CO在含碳产物中物质的量分数。 ②一定能同时提高转化率和甲醇的选择性的措施为_______。 (5)在温度为250℃，体积为2L的恒容密闭容器中，通入1mol 和3mol ，只发生反应1和2，达到平衡时，容器中转化率为60％，CO浓度为，则逆水煤气变换反应的压强平衡常数_______。 【答案】(1)或 (2) 或 ds (3) (4) n 增大压强 (5)0.25 【详解】（1）该转化历程中活化能越大反应速率越慢，故决速步骤的方程式为。 （2）Cu原子核外有29个电子，基态核外电子排布式为；基态Zn原子核外有30个电子，位于第四周期第ⅡB族，位于元素周期表ds区。 （3）由题给反应可知，反应2＋反应3=反应1，则由盖斯定律可得。 （4）①反应1为气体分子数减小的反应，反应2为气体分子数不变的反应，同一温度下，增大压强，反应1平衡正向移动，反应2平衡不移动，导致转化率增大，则由题图可知压强、、由小到大的顺序为；反应1、3是放热反应，反应2是吸热反应，随温度升高，反应1、3平衡逆向移动而反应2平衡正向移动，故在含碳产物中的物质的量分数减小，故m代表在含碳产物中的物质的量分数，n代表CO在含碳产物中的物质的量分数。 ②反应过程中气体分子数减少，故一定能同时提高转化率和甲醇的选择性，可以采取的措施为增大压强。 （5）已知平衡时容器中转化率为60%，CO浓度为，设平衡时浓度为，列出关系式： 由题干可知：％，解得，由此可知平衡时、、 、，混合气体的总物质的量浓度为，设压强为p，则逆水煤气变换反应的压强平衡常数为。 4．(24-25高二下·湖北武汉部分学校·期末)CO2的捕集与利用有助于“碳中和”。 I．CO2的捕集 (1)常温下，可用过量的氨水捕集CO2，该反应的离子方程式为___________。 (2)乙醇胺(HOCH2CH2NH2)也能捕集CO2.，乙醇胺的沸点高于氨的原因是___________。 Ⅱ．CO2的利用 利用CO2合成CH3OH，发生如下反应： 反应①：   反应②：   (3)工业上利用CO加氢合成CH3OH(g)的热化学方程式为___________；该反应在___________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下能自发进行。 (4)某温度下，保持总压强为100kPa，向体积可变的密闭容器中充入1molCO2和3molH2，达到平衡时CO2转化率为50%，CH3OH体积分数为10%。则该温度下，反应①的平衡常数Kp等于___________kPa-2(列出化简后的计算式)。 (5)若将CO2和H2按物质的量之比1：3混合通入刚性密闭容器中，在催化剂作用下发生反应①②，在相同时间段内气相催化合成过程中CH3OH选择性和产率随温度变化曲线如图所示。 已知：CH3OH的选择性=×100% 温度从：210℃上升到230℃过程中，虽然甲醇的选择性下降，但产率却上升，产生这一现象的原因是___________；从化学平衡移动的角度解释，随着温度继续升高，甲醇产率下降的可能原因___________。 【答案】(1) (2)乙醇胺分子间形成的氢键作用更强，且相对分子质量大于氨分子，范德华力更强 (3) 低温 (4) (5) 温度升高，加快了总反应速率，有更多的发生转化，所以甲醇的产率上升 反应①为放热反应，温度过高，平衡向逆反应方向移动，导致甲醇产率下降 【详解】（1）过量的氨水捕集CO2，生成碳酸铵，离子方程式为； （2）乙醇胺和氨都能形成分子间氢键，乙醇胺分子间形成的氢键作用更强，且相对分子质量大于氨分子，范德华力更强； （3）根据盖斯定律，反应①-反应②可得 ；该反应放热，气体分子数减小，，根据，可知该反应在低温下能自发进行； （4）设平衡体系中，的物质的量分别为，列式子：i．，ii．，依题意，，，解得：；平衡体系中，各组分的物质的量如下：，总物质的量，，；反应i的平衡常数； （5）温度从 210 ℃上升到 230 ℃时，虽然甲醇在副反应增多的情况下选择性降低，但升温加快了总反应速率，单位时间内 CO2消耗量增大，致使 CH3OH 的实际生成量增多，故产率上升；随着温度继续升高，甲醇产率下降的可能原因是反应①为放热反应，温度过高，平衡向逆反应方向移动，导致甲醇产率下降。 5．(24-25高二下·河南信阳·期末)液体推进剂由于其具有成本低廉、工作性能高和比冲大等优点，广泛应用于卫星发射、火箭运载和空间飞行器上。绿色无毒的硝酸羟胺(HAN)基单组元推进剂等引起了各航天大国的关注。 Ⅰ．HAN基单组元推进剂由HAN、燃料(如醇类等)和水组成。 (1)HAN的化学式为，是一种含有单一阳离子和阴离子的盐，写出阳离子的电子式___________。 (2)有研究表明HAN催化分解生成无毒气体，可分为以下过程： ①         ② ③___________                         ④ 已知反应③有三种产物，其中两种为空气中的主要成分，写出反应③的化学方程式：___________。 (3)过渡金属镍、铂对HAN的分解和甲醇燃烧均有催化效果，铂镍合金在低温下形成的超导结构有序相具有良好催化性能，其立方晶胞结构如图所示，晶胞参数为apm，为阿伏加德罗常数的值。 ①该晶体中，每个Pt原子周围紧邻___________个Ni原子。 ②该晶体的晶体密度为___________g·cm-3(列出计算式，不必写出计算结果)。 Ⅱ．利用可以生产燃料甲醇。 已知：  kJ·mol-1   kJ·mol-1 (4)燃烧的热化学方程式为___________。 (5)T₁温度下，将6mol和8mol充入一容积为2L的恒容密闭容器中，发生反应  ，测得的物质的量随时间的变化如图所示。 ①前3min内，的平均反应速率为___________mol·L-1·min-1(保留两位小数)。 ②下列能说明该反应已达化学平衡的是___________(填标号)。 A．容器内压强不再改变                        B．容器内气体的密度不再改变 C．容器内气体的平均摩尔质量不再改变        D．容器内各物质的物质的量相等 ③温度时，该反应的化学平衡常数为___________。 【答案】(1) (2) (3) 12 (4)  kJ·mol-1 (5) 0.83 AC 0.5(mol·L-1)2 【详解】（1） HAN的化学式为，是一种含有单一阳离子和阴离子的盐，阴离子是硝酸根，故阳离子为，阳离子的电子式； （2）已知反应③反应物为、，有三种产物，其中两种为空气中的主要成分和，写出反应③的化学方程式：； （3）①由晶胞图可知，位于顶点的Pt原子周围紧邻的Ni原子位于面心，共有12个； ②晶胞中位于顶点的Pt原子个数为，位于面心的Ni原子个数为，则该晶体的晶体密度为； （4）根据盖斯定律可知，②×3-①×2可得，，燃烧的热化学方程式为 kJ·mol-1； （5）①0~3min内，，则 ②A．正反应为气体体积减小的反应，容器内压强不再改变，说明该反应已达化学平衡，A正确； B．容器内气体的质量不变，且恒容容器，故密度为定值，密度不再改变不能说明该反应已达化学平衡，B错误； C．正反应为气体物质的量减小的反应，容器内气体的质量不变，故平均摩尔质量不再改变，能说明该反应已达化学平衡，C正确； D．容器内各物质的物质的量相等，不能说明该反应已达化学平衡，D错误； 故选AC； ③8分钟已达平衡，平衡时，则由三段式，平衡时，所以平衡常数。 6．(24-25高二下·浙江温州新力量·期末)烟气中SO2的去除及回收是一项重要的研究课题。请回答： I．一定条件下，用CO与高浓度烟气中：SO2反应回收硫，发生如下反应： 反应1： (1)工业上为提高SO2吸收速率，下列措施合理的是______。 A．加压增大原料气浓度 B．降低温度 C．及时分离出S2 D．改用更高效的催化剂 (2)已知CO(g)和S2(g)的燃烧热()为：-283 kJ/mol、-722 kJ/mol，计算反应1的△H=______kJ/mol。 (3)在一定温度下，向1 L恒容密闭容器中加入2 mol CO和1 mol SO2发生反应1，测得v正(SO2)与c(SO2)的数值关系如图所示，x点为平衡点。当升高温度后重新达到平衡，则x点将移动到图中的______点（填字母标号）。 Ⅱ．湿法脱硫：已知常温下，。 (4)电化学循环法：电解NaOH吸收烟气后的吸收液，分离产品后吸收液可循环利用。 ①常温下将SO2气体通入0.100 mol/LNaOH溶液中，若某时刻溶液的pH=6.2，此时溶液中的c(NaHSO3)约为______mol/L。 ②电解还原吸收液(主要成分Na2SO3)制取单质硫，阴极的电极反应式为______。 (5)石灰石-石膏法是一种常用的湿法脱硫工艺，pH控制在5.0~6.0的石灰石浆液吸收烟气中的SO2，氧化后脱水结晶获得石膏。 主要经历以下两个反应过程： 反应2： 反应3： 硫脱除率与SO2吸收阶段的pH关系如图所示，当pH大于6.0后，硫脱除率有所下降，请从CaSO3的生成视角解释原因______。 【答案】(1)AD (2)-410 (3)d (4) 0.083 (5)pH大于6，使SO2的溶解平衡正向移动，浓度增大；但H＋浓度降低，抑制反应CaCO3(s)+2H+( aq)Ca2+(aq)+CO2(g)+H2O(l)，Ca2+浓度减小的影响大于浓度增大的影响，硫脱除率下降 【详解】（1）A．加压增大原料气浓度，能够使单位体积内活化分子数目增大，活化分子之间的有效碰撞次数增多，反应速率加快，A符合题意； B．降低温度导致物质分子的内能减小，单位体积内活化分子数目减小，活化分子之间的有效碰撞次数减少，反应速率减慢，B不符合题意； C．及时分离出S2，对反应物的浓度无影响，因此不能增大正反应的化学反应速率，C不符合题意； D．改用更高效的催化剂，可以降低反应的活化能，使更多的反应物分子变为活化分子，能够使单位体积内活化分子数目增大，分子之间的有效碰撞次数增多，反应速率加快，D符合题意； 故合理选项是AD； （2）CO(g)的燃烧热是-283 kJ/mol，则其表示燃烧热的热化学方程式为：①CO(g)+O2(g)=CO2(g)  △H1=-283 kJ/mol；S2(g)的燃烧热-722 kJ/mol，则其表示燃烧热的热化学方程式为：②S2(g)+2O2(g)=2SO2(g)  △H2=-722 kJ/mol，根据盖斯定律，将①×4-②，整理可得反应1的热化学方程式：4CO(g)+2SO2(g)=S2(g)+4CO2(g)，△H=4△H1-△H2=-410 kJ/mol； （3）反应1的正反应是放热反应，在一定温度下，向1 L恒容密闭容器中加入2 mol CO和1 mol SO2发生反应1，测得v正(SO2)与c(SO2)的数值关系如图所示，x点为平衡点。x点所在的曲线为该温度下SO2的浓度与其反应速率的关系。当升高温度后，v正(SO2)增大，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致c(SO2)增大，因此当重新达到平衡，则x点将移动到图中的d点； （4）①SO2气体通入0.100 mol/L NaOH溶液中，若某时刻溶液的pH=6.2，溶液中主要是Na2SO3和NaHSO3的混合物，Ka2=，，设NaHSO3浓度为x mol/L，则Na2SO3浓度为0.1x mol/L，根据Na原子守恒可得(2×0.lx+x)mol/L=0.100 mol/L，x=0.083 mol/L，故此时溶液中的c(NaHSO3)约为0.083 mol/L； ②电解还原吸收液Na2SO3制取单质硫，阴极上发生还原反应，得电子被还原生成单质S，故阴极的电极反应式为：； （5）pH大于6，使SO2的溶解平衡正向移动，浓度增大；但H+浓度降低，抑制反应CaCO3(s)+2H+( aq)Ca2+(aq)+CO2(g)+H2O(l)的进行，由于Ca2+浓度减小的影响大于浓度增大的影响，最终导致硫脱除率下降。 7．(24-25高二下·福建莆田·期末)将合成精细化学品是实现“碳中和”的有效途径。工业上可利用和反应合成二甲醚： Ⅰ． kJ·mol-1 Ⅱ． kJ·mol-1 回答下列问题： (1)反应Ⅰ在___________(填“低温”或“高温”)条件下能自发进行。 (2)CO和直接转化为气态和水蒸气的热化学方程式为___________。 (3)向某恒容绝热的密闭容器中充入1mol和3mol发生反应Ⅰ、Ⅱ．下列说法不能说明反应达到平衡状态的是___________(填字母)。 A．的物质的量分数保持不变 B． C．混合气体的密度不发生变化 D．保持不变 (4)一定温度下，在容积为VL的刚性密闭容器中，充入1mol和3mol发生反应Ⅰ，tmin达到平衡状态，测得压强为起始压强的三分之二。 ①0~tmin内，_________mol⋅L-1⋅min-1(用含字母的代数式表示，下同)。 ②该温度的化学平衡常数___________。 ③保持反应物平衡转化率不下降，提高反应速率可采取的措施有___________(写一种)。 (5)250℃、3MPa时发生反应Ⅰ、Ⅱ，初始投料比与平衡时的转化率和二甲醚的选择性的关系如下图。 ①当时，二甲醚的产率为___________。 ②当时，二甲醚的选择性随氢碳比增大而显著增大的原因是___________。 【答案】(1)低温 (2) kJ·mol-1 (3)C (4) 使用高效催化剂 (5) 19.2% 时，随着氢碳比增大，反应Ⅰ、Ⅱ的转化率均增大，但反应Ⅰ比Ⅱ增大的更显著(或其他合理答案) 【详解】（1）反应Ⅰ是气体分子数减小的放热反应，根据ΔG=ΔH-TΔS<0，可知该反应在低温条件下能自发进行； （2）CO和直接转化为气态和水蒸气的方程式为：，依据盖斯定律可知该反应为Ⅰ-2Ⅱ，则该反应的反应热； （3）A．的物质的量分数保持不变说明两个反应的正、逆反应速率相等，反应平衡，A正确； B．根据平衡定义可知，说明反应达到平衡，B正确； C．所有的反应物和产物都是气体，且为恒容容器，则密度恒定不变，当混合气体的密度不发生变化，不能证明反应达到平衡，C错误； D．是反应Ⅱ的浓度商，当其不变的时候，即当其等于平衡常数时，反应达到平衡状态，D正确； 故选C； （4）压强之比等于气体物质的量之比，设平衡时生成二甲醚的物质的量为xmol，得三段式： 结合题中信息可知，，解得x=。 ①0~tmin内，； ②该温度的化学平衡常数； ③保持反应物平衡转化率不下降，即平衡不移动，此时提高反应速率可采取的措施有使用高效催化剂； （5）①设投入的氢气为3mol，二氧化碳为1mol，则二甲醚的理论产量为0.5mol，根据图像可知此时消耗的二氧化碳的物质的量1mol×30%=0.3mol，根据二甲醚的选择性可知，，二甲醚的产率为； ②对比反应Ⅰ、Ⅱ可知，当时，二甲醚的选择性随氢碳比增大而显著增大的原因是时，随着氢碳比增大，反应Ⅰ、Ⅱ的转化率均增大，但反应Ⅰ比Ⅱ增大的更显著。 8．(24-25高二下·河北秦皇岛昌黎第一中学·期末)将转化为甲醇，对于能源、环境等具有重要意义。在加氢制甲醇的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式如下： 反应Ⅰ：     反应Ⅱ：     反应Ⅲ：     回答下列问题： (1)相关键能数据如表所示，反应Ⅲ的______。 化学键 H—H C≡O O—H C=O 键能/（） 436 1071 464 803 (2)某条件下，假设仅发生反应Ⅰ，该反应的反应速率， ，该反应的平衡常数，则x=______，y=______。 (3)一定条件，将和按物质的量之比为1∶3的投料比充入某刚性密闭容器中，发生反应Ⅰ，测得的物质的量随反应时间的变化如图所示。 ①0～5min，反应中共放出的热量为______kJ。 ②9min时改变的外界条件可能是______。 (4)在体积为1L的恒容密闭容器中通入1mol 和3mol ，发生上述反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，的平衡转化率随温度和压强的变化如图所示。 ①压强、、由大到小的顺序为______。 ②在某温度下，平衡时容器中(g)为0.3mol，n(CO)(g)为0.3mol，则反应Ⅲ的平衡常数K=_______。 (5)下列有关说法正确的是 （填字母）。 A．的水溶液能导电，故属于电解质 B．中心原子碳的价层电子对数为4 C．干冰晶胞中，一个分子周围有12个分子紧邻 D．分子中存在大键 (6)甲醇燃料电池的工作原理如图所示，则X电极的电极反应式为______。 【答案】(1)＋43 (2) 1 3 (3) 19.8 降温或分离生成物 (4) 0.25 (5)CD (6) 【详解】（1） ； （2）由反应Ⅰ的化学方程式知，其平衡常数表达式为。题干已知， ，达平衡时，有，即= ，根据数学运算关系转换得到=。又已知该反应的平衡常数，故x=1，y=3； （3）①由图可知，0～5min，CO2的物质的量减少了0.4mol，结合反应Ⅰ的热化学方程式知，反应中共放出的热量为0.4mol×=19.8 kJ； ②9min时，CO2的量继续减少，说明平衡正向移动，且反应速率减慢，所以改变的外界条件可能是降温或分离生成物； （4）①有CO2参与的反应为反应Ⅰ和Ⅲ，反应Ⅲ为气体体积不变的反应，故压强改变平衡不移动，即反应Ⅲ中的平衡转化率不受压强影响。反应Ⅰ为气体体积减小的反应，增大压强平衡正移，的平衡转化率增大，所以压强由大到小的顺序为； ②通入1mol 和3mol ，平衡时容器中(g)为0.3mol，n(CO)(g)为0.3mol，根据C原子守恒计算， 根据O原子守恒得，根据H原子守恒得，反应Ⅲ的平衡常数K=； （5）A．的水溶液能导电是因为H2CO3发生了电离，属于非电解质，A错误； B．中心原子碳的价层电子对数为2，B错误； C．干冰晶胞中，一个分子周围有12个分子紧邻，C正确； D．分子中存在大键，D正确； 故答案选CD； （6）X电极为甲醇燃料电池的负极，电极反应式为。 9．(24-25高二下·甘肃白银·)某大学团队开发了一种新型铑基单原子催化体系（LiI，），实现了（或）加氢一步高效制乙醇。回答下列问题： 反应1：   反应2：   (1)H、C、O中第一电离能最小的是______（填元素符号）。 (2)  ______（用含a、b的代数式表示）。 (3)一定温度下，在恒容密闭容器中充入1mol、3mol和1mol，发生反应1和反应2。下列叙述正确的是______。 A．总压强不随时间变化时达到平衡状态 B．增大催化剂质量，反应速率一定增大 C．达到平衡时， D．上述2个反应都是熵减反应 (4)催化加氢制备乙醇的反应历程如下： 上述循环中，形成C—C键的反应历程是______。 (5)在恒容密闭容器中充入1mol和3mol，在不同催化剂（Cat1和Cat2）作用下仅发生反应1。实验测得单位时间内转化率与温度的关系如图所示。 ①催化效能较高的是______（填“Cat1”或“Cat2”）。 ②b点______（填“是”或“不是”）平衡点，判断依据是______。 ③当催化剂为Cat1，温度高于400℃时，转化率下降的原因是______。 (6)某温度下，向恒容密闭容器中充入1mol、3mol和1mol(g)，起始压强为100kPa。发生上述反应1和2，达到平衡时测得转化率为60%，为0.8mol。反应2的平衡常数为_______（只列计算式）。已知：用分压计算的平衡常数为，分压=总压×物质的量分数。 【答案】(1)C (2)2b—a (3)AD (4) (5) Cat2 不是 a、b点对应温度相等，但是转化率不相等 温度升高，Cat1催化活性降低 (6) 【详解】（1）第一电离能规律：同周期主族元素，从左到右第一电离能总体呈增大趋势，因为原子核对最外层电子的吸引作用随核电荷数增加、原子半径减小而增强，电子更难失去；同主族元素，从上到下第一电离能逐渐减小，因原子半径增大，原子核对最外层电子吸引减弱，电子易失去。C、O同周期，C核电荷数小于O，原子半径C > O ，C的第一电离能小于O的。H电子层少，但电子离核近，原子核对电子吸引强，C在同周期中因核电荷数小、原子半径大，第一电离能更小，所以H、C、O里C第一电离能最小。 （2）反应1： ；反应2： 。用反应2×2 -反应1，可得，。 （3）A．反应1和2都是气体分子数减小的反应，在恒温恒容条件下，气体压强不变时表明总物质的量不变，达到平衡状态，A正确； B．速率与催化剂表面的活性位点有关，催化剂质量增大不一定表面的活性位点增多，B错误； C．根据化学计量数以及初始投料可知，平衡时和物质的量之比仍然是，C错误； D．反应1和2都是气体分子数减小的反应，即熵减反应，D正确； 综上，答案是AD。 （4）观察循环图可知，形成键的粒子是和，发生反应为。 （5）①相同温度下，单位时间内转化率高，则催化剂效率较高，结合图像可知，Cat2的催化性能高。②a、b点对应温度相等，但是转化率不相等，平衡时各温度下转化率应固定，不是平衡点。③温度过高，催化剂会失去活性，使转化率降低。 （6）起始时、、，平衡时转化率60%，则反应的为，平衡反应的为，反应2消耗的为，反应１消耗的为。结合反应1和反应2的转化量，计算各物质平衡量：；；；；。气体总物质的量为。设平衡时气体总压强为P，恒温恒容下气体压强之比等于物质的量之比。有，，分压=总压×物质的量分数，即平衡体系中，各组成的分压：为、为、为、为、为。反应2的平衡常数：。 10．(24-25高二下·浙江温州浙南名校·期末)铁的化合物在生产生活和科学实验中应用广泛。请回答： (1)一定条件下与反应制取纳米级铁，已知： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 则反应Ⅲ：_______，该反应在_______（填“高温”“低温”或“任意温度下”）下能自发进行。 (2)欲提高反应Ⅲ中的平衡转化率，可采取的措施是_______。 A．增加的量 B．移出部分 C．提高反应温度 D．加入合适的催化剂 (3)在下，向某恒容密闭容器中加入和发生反应：。反应起始时压强为，反应达到平衡状态时，测得此时容器中：，下该反应的_______（用分压表示，分压总压物质的量分数）。 (4)某温度下，密闭容器中进行反应Ⅲ，测得平衡时混合物中的体积分数随压强的变化如图所示： ①请在上图中补充之前的变化曲线______。 ②后的体积分数几乎不变的原因是________。 (5)以铂、铁作电极电解NaOH溶液制备高铁酸钠（，在浓碱中能稳定存在）的装置如图所示： 电极Fe上发生的电极反应为________。 【答案】(1) 374 高温 (2)BC (3)或 (4) 之后，变成液态，反应前后气体计量数不变，压强对平衡移动影响不大 (5) 【详解】（1），所以；反应的自发性判断依赖吉布斯自由能变（），其计算公式为：，当反应能自发进行，该反应，，要使，T的数值要大，所以反应需要在高温下进行，故答案为374，高温； （2）反应Ⅲ中为反应物，增加的量，是固体反应物，增加量不影响平衡的移动，所以的平衡转化率不变，A不符合题意；是气体生成物，移出部分，相当于减少生成物浓度，反应正向移动，的平衡转化率提高，B符合题意；该反应为吸热反应，提高反应温度，化学平衡正向移动，的平衡转化率提高，C符合题意；加入合适的催化剂，提高化学反应的速率，但是不影响平衡的移动，所以的平衡转化率不变，D不符合题意；故答案选BC； （3）设的转化物质的量为3x，列三段式： 反应达到平衡状态时，测得此时容器中：，列方程式：，解得，平衡时CH4、H2O、CO2物质的量依次为：mol、mol、1mol；恒温恒容条件下，反应前后气体压强比等于反应前后气体的物质的量之比 ，设反应后的气体压强为，可得，解得，则，故答案为或； （4） ①某温度下，密闭容器中进行反应Ⅲ，正反应为气体分子数增加的反应，根据勒夏特列原理，其他条件相同时，压强增大，化学反应朝着气体分子数目减小的方向移动，即化学平衡逆移，作为逆反应的反应物，体积分数随压强的增大而减小； ②之后，变成液态，反应前后气体计量数不变，压强对平衡移动无影响； （5）电解NaOH溶液制备高铁酸钠，铁电极的元素化合价为0价，高铁酸钠中元素化合价为价，化合价上升，所以铁电极为阳极被氧化，结合反应条件和原子守恒，电荷守恒可写出电极反应：。 11．(24-25高二下·河南部分学校·期末)将二氧化碳转化为高附加值的化学品是目前研究的热点问题。 (1)利用合成甲醇。 反应 反应Ⅱ： 已知：和的燃烧热分别为，和的汽化热分别为。 则_______。 (2)在一绝热恒容的密闭容器中发生反应Ⅱ，下列不能说明该反应达到化学平衡状态的是_______(填标号)。 A．体系的压强保持不变 B．混合气体的密度保持不变 C．保持不变 D．CO的体积分数保持不变 (3)一定温度下，向1L恒容的密闭容器中充入和，在催化剂作用下发生反应I、Ⅱ。实验测得平衡时，容器内为。容器内气体的压强随反应时间的变化如图所示。 ①内，_______。 ②该条件下，的选择性(甲醇的物质的量占消耗的的物质的量的百分比)为_______%。 ③该温度下反应I的平衡常数_______[对于反应 为物质的量分数，列出计算式即可]。 (4)我国科研人员研究出在催化剂上氢化合成甲醇的反应，反应历程如图所示。 ①在反应气中加入少量的水能够提升甲醇产率，其可能原因是_______。 ②乙醇胺()可完成对的捕集。乙醇胺溶液能够吸收和释放的原因是_______。 【答案】(1)-53.7 (2)BC (3) 0.0125 80 (4) 反应③的化学方程式为，适当加入少量的水，反应物浓度增大，平衡向正反应方向移动，甲醇产率增大 乙醇胺含有氨基，有碱性，可与二氧化碳和水反应生成盐，该盐在较低温度下又可以充分分解为乙醇胺和二氧化碳 【详解】（1）已知和的燃烧热分别为，则有：①、 ②； 和的汽化热分别为，则有： ③、 ④； 根据盖斯定律，反应Ⅰ=-①+3×②+③+④，则。 （2）A．该反应是气体体积不变的吸热反应，绝热恒容的密闭容器中反应时，容器中温度减小，体系压强减小，当体系的压强保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故A正确； B．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故B错误； C．由碳原子个数守恒可知，反应中始终不变，则保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故C错误； D．一氧化碳的体积分数保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故D正确； 故答案选BC。 （3）根据反应过程中的压强变化，可得出反应在40min时达到平衡状态，根据pV=nRT可知，恒温恒压下，，即，因此有平衡时总物质的量为，假设反应I中二氧化碳改变的量为amol，据反应关系列出三段式： 由于反应Ⅱ是物质的量不变的反应，不能影响压强的改变，因此压强的改变来源于反应I中物质的量的减少，则有，由此计算可得，题中信息为，故，则由反应Ⅱ生成的的物质的量为0.1mol，有： 反应I： 反应Ⅱ： 故平衡时，、、、， ①。 ②该反应中消耗二氧化碳的量为0.5mol，因此的选择性为。 ③。 （4）①在反应气中加入少量的水能够提升甲醇产率的可能原因是：反应③的化学方程式为，适当加入少量水，反应物浓度增大，平衡正向移动，甲醇产率升高； ②乙醇胺含有氨基，有碱性，可与二氧化碳和水反应生成盐，该盐在较低温度下又可以充分分解为乙醇胺和二氧化碳，乙醇胺（HOCH2CH2NH2）可以完成对CO2捕集，能够吸收和释放CO2。 12．(24-25高二下·安徽合肥一六八中学·期末)氨是一种重要的化工产品。回答下列问题： (1)已知：①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)  ΔH=-92.0kJ/mol ②H2(g)＋O2(g) H2O(g)  ΔH=-240.0kJ/mol ③2Fe(s)＋O2(g) Fe2O3(s) ΔH=-1644.0kJ/mol 则反应2NH3(g)＋Fe2O3(s) N2(g)＋3H2O(g)＋2Fe(s)  ΔH=______kJ/mol，该反应在______（填“高温”“低温”或“任意温度”）下能自发进行。 (2)下列关于合成氨工艺的理解中，正确的有______（填标号）。 A．控制温度远高于室温，是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率 B．合成氨反应在不同温度下的ΔH和ΔS都小于零 C．NH3易液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行 D．原料气中N2由分离空气得到，H2由天然气与水蒸气反应生成，原料气需要经过净化处理，以防催化剂中毒和安全事故发生 (3)温度为T℃，压强恒定为pMPa，用Fe2O3处理NH3和HCN（起始时NH3的体积分数为58%）的混合气体，部分气体的体积分数随时间的变化如图，反应经30min达到平衡。 ①0～30min内用NH3的压强变化表示的反应速率v(NH3)=______MPa·min-1。 ②反应2NH3(g)＋Fe2O3(s)N2(g)＋3H2O(g)＋2Fe(s)的平衡常数Kp=______(MPa)2（列出计算式即可）；若降低温度，该反应的平衡常数将______（填“增大”“减小”或“不变”）。 (4)在催化剂作用下，可用NH3去除NO，其反应原理为4NH3＋6NO=5N2＋6H2O。不同温度条件下，n(NH3)：n(NO)分别为4：1、3∶1、1：3时，得到的NO脱除率曲线如图所示： ①曲线a中，在温度超过900℃时，NO脱除率骤然下降的原因可能是______。 ②曲线c对应的NH3与NO的物质的量之比是______。 【答案】(1) ＋1016.0 高温 (2)BCD (3) 0.019p 减小 (4) 催化剂失去活性 1：3 【详解】（1）由盖斯定律可知，反应得到反应 ，则，该反应为熵增的吸热反应，高温条件下反应，反应能自发进行。 （2）A．合成氨反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氨气的产率减小，则控制温度远高于室温，是为了保证催化剂的活性最大，反应速率较快，A错误； B．合成氨反应是熵减的放热反应，反应的焓变ΔH、熵变ΔS均小于0，B正确； C．不断将液氨移去，生成物的浓度减小，平衡向正反应方向移动，氨气的产率增大，C正确； D．合成氨反应所需原料气中氮气由分离空气得到，氢气由天然气与水蒸气反应生成，原料气中的杂质会使催化剂中毒，易燃易爆的氢气与氧气反应可能发生安全事故，所以原料气需要经过净化处理，以防催化剂中毒和安全事故发生，D正确； 故选BCD。 （3）①由图可知，起始时氨气的体积分数，分压为，反应达到平衡时氨气的体积分数为，分压为a，则氨气反应速率为。 ②由图可知，反应达到平衡时氨气、氮气、水蒸气的体积分数分别为，则反应的平衡常数，该反应是吸热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小。 （4）①催化剂在一定温度下具有较强的催化活性，当温度较高时，催化剂会失去活性导致反应速率减小，则曲线a中，在温度超过900℃时，一氧化氮脱除率骤然下降说明温度过高，催化剂失去活性，导致反应速率减小。 ②氨气和一氧化氮的物质的量的比值增大，相当于增大氨气的浓度，平衡向正反应方向移动，一氧化氮的脱除率增大，则由图可知，物质的量之比分别为4：1、3：1、1：3时，曲线c对应的物质的量之比是3：1。 13．(24-25高二下·安徽宣城·期末)中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。二氧化碳催化加氢制甲醇，涉及如下反应。 Ⅰ．     Ⅱ．     Ⅲ．     回答下列问题： (1)反应Ⅰ的平衡常数___________(用平衡常数表示)，___________；一般认为反应Ⅰ通过反应Ⅱ和反应Ⅲ两步来实现，若反应Ⅱ为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________(填标号)。 A．   B． C．    D． (2)在体积可变的密闭容器中，以充入混合气体，发生上述3个反应，测得平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 ①根据图像，由大到小的顺序为___________。 ②不同压强下，随着温度升高，平衡转化率趋向交于M点，可能的原因是随着温度升高，逐渐以反应___________为主(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)，压强对平衡的影响逐渐减小，平衡转化率主要由温度决定。 (3)一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中通入和，发生上述3个反应，达到平衡时，容器中)为0.4mol，CO为0.2mol，此时的物质的量浓度为___________，反应Ⅱ的物质的量分数平衡常数___________(为用物质的量分数替代浓度计算的平衡常数)。 【答案】(1) C (2) Ⅱ (3) 0.8 或0.1875 【详解】（1）根据盖斯定律，反应Ⅰ-Ⅱ得反应Ⅲ，则，， ；反应Ⅱ为吸热反应，生成物能量高于反应物，反应Ⅲ为放热反应，生成物能量低于反应物，若反应Ⅱ为慢反应，则反应Ⅱ的活化能高于反应Ⅲ，故能体现上述反应能量变化的是C； （2）①反应Ⅰ为气体分子数减小的反应、Ⅱ为气体分子数不变的反应，相同条件下，增大压强，反应Ⅰ平衡正向移动，导致二氧化碳转化率增大，据图像，由大到小的顺序为。 ②3个反应只有Ⅱ为气体分子数不变的反应的吸热反应，不同压强下，随着温度升高，平衡转化率趋向交于M点，则可能的原因是随着温度升高，逐渐以反应Ⅱ为主，压强对平衡的影响逐渐减小，平衡转化率主要由温度决定。 （3）反应Ⅱ+Ⅲ得反应Ⅰ，达到平衡时，容器中)为0.4mol，CO为0.2mol，则Ⅲ、Ⅱ的三段式分别为： CO为0.2mol，则反应Ⅱ中生成0.4+0.2=0.6molCO， 此时氢气为3-0.8-0.6=1.6mol，物质的量浓度为，此时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水分别为1-0.6=0.4mol、1.6mol、0.2mol、0.6mol，反应Ⅱ为气体分子数不变的反应，则物质的量分数平衡常数。 14．(24-25高二下·陕西榆林普通高中·期末)我国力争于2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。的资源化利用对于碳中和目标的实现具有非常重要的现实意义。回答下列问题： Ⅰ．将和在催化剂作用下实现二氧化碳甲烷化是有效利用资源的途径之一： ①   ②   ③   (1)经计算，___________，反应③在___________(填“高温”、“低温”或“任何条件”)下可自发进行。 (2)某刚性绝热容器中，只发生反应②，下列选项中能说明该反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。 a．容器内压强保持不变                             b．该反应的平衡常数保持不变 c．的物质的量之比为   d．每消耗的同时生成 (3)一定温度条件下，利用不同催化剂，在相同反应时间内，测得产物的生成速率与催化剂的关系如图，则有利于获得甲烷的催化剂是___________。 (4)在某温度下，向恒容密闭容器中充入和，上述反应达平衡时，，则的选择性___________[的选择性，用含a、b的代数式表示]。 (5)上述反应体系在建立平衡后，恒温条件下能够提高的平衡转化率的措施有___________(任举一例)。 Ⅱ．某科研小组设计如图所示电解池，利用和在碱性电解液中制备水煤气()，产物中和CO的物质的量之比为。 (6)电极B是___________(填“阳”或“阴”)极，生成水煤气的电极反应式为___________。 【答案】(1) 低温 (2)ab (3)Cat4 (4) (5)增大的浓度或增大压强、将液化分离出反应体系 (6) 阳 【详解】（1）①   ②   根据盖斯定律，①－②得 ，反应③的ΔH<0、ΔS<0，反应③在低温下可自发进行。 （2）a．反应前后气体物质的量相等，正反应吸热，容器中温度降低，压强减小，容器内压强保持不变，反应一定平衡，故选a； b．正反应吸热，容器中温度降低，平衡常数减小，该反应的平衡常数保持不变，说明反应一定达到平衡状态，故选b； c．的物质的量之比为，不能判断各物质的物质的量是否还发生改变，反应不一定平衡，故不选c；    d．每消耗的同时生成，不能判断正逆反应速率是否相等，反应不一定平衡，故不选d； 选ab。 （3）由图可知，使用催化剂Cat4甲烷的生成速率最大，CO的生成速率最小，则催化剂Cat4有利于获得甲烷； （4）在某温度下，向恒容密闭容器中充入和，上述反应达平衡时，，物质的量变化为，根据碳元素守恒，生成甲烷的物质的量为(1-a-b)mol，则的选择性 。 （5）增大的浓度(或增大压强、将液化分离出反应体系等)，可以使反应①和反应②平衡正向移动，提高的平衡转化率； （6）由装置图可知，和在碱性电解液中制和CO，反应中碳元素和氢元素的化合价降低，发生还原反应，故电极A为阴极，电极B为阳极；电极A上和得电子，发生还原反应，生成和CO，且物质的量之比为，电极反应式为。 15．(24-25高二下·广西南宁部分学校·期末)CO2通过回收利用，既可以减少温室气体的排放，还可以得到高附加值产品。 CH4-CO2催化重整可以得到合成气（CO和H2），涉及反应如下： 主反应： 积碳反应： 消碳反应： 回答下列问题： (1)=______，主反应的______（填“>”“<”或“=”）0。 (2)在密闭容器中加入2molCH4，1molCO2，只发生主反应，实验测得CO2的平衡转化率随温度和压强的变化如图。 ①X表示的是______（填“温度”或“压强”），判断的依据是______。 ②从小到大的关系为______。 ③若a点对应的压强为pkPa，则其对应条件下的压强平衡常数Kp=______(kPa)2。（Kp为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数） (3)实验测得积碳量随温度的变化如图所示。 温度高于600℃时，积碳量随温度升高而减小的原因是______。 【答案】(1) ＋247.3 > (2) 温度 主反应为吸热反应，在其他条件相同时，CO2的平衡转化率随温度升高而增大 （或其他合理形式） (3)消碳反应的反应程度大于积碳反应（或其他合理答案） 【分析】盖斯定律强调化学反应热只与始末状态有关与过程无关；化学反应过程的熵变需要分析化学反应过程中物质的状态和分子个数，即固体、液体、气体熵逐渐变大，分子数 越多熵越大。 【详解】（1）根据题目信息，；主反应的反应物是两分子气体，生成物是4分子气体，属于熵增的反应，即。 （2）①主反应： 若横坐标是温度，该反应是吸热反应，随着温度的升高平衡正移的平衡转化率会升高，图像变化趋势符合；若横坐标是压强，该反应分子数增大，随着压强的升高平衡逆移的平衡转化率会降低，图像变化趋势不符合；综上X表示的是温度，判断的依据是主反应为吸热反应，在其他条件相同时，的平衡转化率随温度升高而增大。 ②根据①可知横坐标是温度，代表的是压强，该反应分子数增大，随着压强的升高平衡逆移的平衡转化率会降低，故压强从小到大的关系为。 ③若a点对应的压强为pkPa，以此列三段式： 则其对应条件下的压强平衡常数Kp= （3）实验测得积碳量受到两个反应的影响，即积碳反应(吸热反应)和消碳反应(吸热反应)，仅考虑温度对平衡的影响，温度越高两平衡都正移，温度高于600℃时，积碳量却随温度升高而减小，说明消碳反应的反应程度大于积碳反应，这时候就会以消碳反应为主。 16．(24-25高二·贵州毕节·期末)丙烯是重要的化工原料，工业上可通过丙烷在催化剂的作用下脱氢制备。该工艺涉及以下反应： ①  (主反应) ②   ③   ④   回答下列问题： (1)___________。 (2)一定温度下，向恒容密闭容器中通入和，仅发生反应④，下列能说明反应达到平衡状态的是___________(填字母)。 A． B．混合气体密度不再变化 C．和的物质的量之比不再变化 D．混合气体的总压强不再变化 (3)反应①正反应的活化能为a，在相同条件下逆反应的活化能为___________。 (4)理论研究表明，丙烷在0.1MPa和0.01MPa发生反应①，丙烷和丙烯的平衡物质的量分数随温度变化如图。其中，曲线②对应的物质是___________，对应的压强是___________。A．B．C点对应条件下的平衡常数由大到小的顺序为___________。 (5)研究团队发现电催化还原制备丙烯的新路径，其原理如图所示。其中双极膜是由阳膜和阴膜制成的复合膜，在直流电场的作用下，双极膜复合层间的电离出的和可以分别通过膜移向两极。其原理如图所示，惰性电极a应接直流电源的___________(填“正极”或“负极”)，惰性电极b的电极反应式为___________。 【答案】(1)-55.6 (2)AC (3) (4) 丙烷或 0.1 (5) 负极 【详解】（1）依据盖斯定律可知。 （2）一定温度下，向恒容密闭容器中通入和，仅发生反应④，该反应为前后气体分子数不变的反应： A. 时正逆反应速率相等，反应平衡；     B. 混合气体的总质量和反应容器的体积不变，所以密度一直不变化，不能判断反应是否平衡； C. 和的物质的量之比不再变化，说明该反应已达动态平衡； D. 反应为前后气体分子数不变的反应。混合气体的总压强始终不变化，不能判断反应是否平衡； 答案选AC。 （3）反应①正反应发生的焓变为：，为吸热反应，正反应活化能为a，在相同条件下逆反应的活化能为 （4）发生反应①，丙烷和丙烯的平衡物质的量分数随温度变化如图其中，曲线②对应的物质的物质的量逐渐下降，结合反应方程式是吸热反应可知曲线②对应的物质是丙烷或；反应①，反应后气体分子数增大，所以压强越大，平衡逆移，相同温度，压强越大，丙烷的量越多，所以曲线②对应的压强为0.1MPa；该反应是吸热反应，温度越大平衡越向正向移动，K值越大，所以A、B温度相同平衡常数相等，C温度较大，平衡常数较大： （5）惰性电极a发生还原反应，应接直流电源的负极；惰性电极b为阳极，其电极反应式为。 17．(24-25高二下·四川内江·期末)研究氮氧化物的还原处理是环保领域的主要研究方向之一，回答下列问题： (1)CO还原NO的反应机理及相对能量如图1(TS表示过渡态)： ①由图1可知，CO还原NO的热化学方程式为___________，该反应过程中的决速步骤为第___________步。 ②为提高反应中的平衡转化率，可采用的措施为___________(填字母标号)。 A．液化分离        B．增大压强        C．增大NO浓度        D．使用催化剂 (2)还原的反应为  。为研究和的起始投料比对平衡转化率的影响，分别在不同温度下，向三个体积均为aL的密闭容器中加入一定量和发生反应，实验结果如图2。 ①反应温度、、从大到小的关系为___________。 ②温度下，充入、各，容器内压强为，反应时达平衡，该反应的平衡常数___________(以分压表示的平衡常数为，分压总压物质的量分数)。 (3)还原的主反应为  。相同时间内测得选用不同催化剂的实验相关数据如图3、4所示： ①由图3、4可知具有较高活性和选择性的催化剂为___________。 ②图3中100~300℃NO转化率升高的原因为___________。 【答案】(1)    一 AB (2) [或] (3) 酸化的 图3中100~300℃，反应未达到平衡状态，温度越高，反应速率越大，NO转化率升高 【详解】（1）①根据如图可知，，热化学方程式为： ；由能量图可见，第一步从反应物到 的活化能最高，故该步为速控步； ②A．液化分离，平衡正向移动，提高反应中的平衡转化率，A正确； B．增大压强平衡向气体数目减少方向移动，平衡正向移动，提高反应中的平衡转化率，B正确； C．增大NO浓度平衡正向移动，降低反应中的平衡转化率，C错误； D．使用催化剂，不影响化学平衡移动，D错误； 故选AB； （2）①还原的反应为，该反应是放热反应，随着温度升高，平衡逆向移动，NO的转化率降低，从给出的NO平衡转化率随温度变化的曲线可见，在同样的投料比下，曲线的转化率最高、次之、最低，故温度由大到小的顺序为； ②在温度下投料3 mol 和3 mol NO时，即，由图可知NO的平衡转化率为40%，列三段式：，平衡时气体总物质的量为1.8+1.8+0.6+1.2=5.4mol，平衡时的压强为，Pa⁻¹； （3）①由图3、4可见，酸化的/在较宽温区内既能使NO高转化，又主要产生成(选择性高)，故该催化剂更优； ②在100 ~ 300 ℃范围内，随温度升高催化剂活性提高，反应速率加快，因而NO的转化率上升。 18．(24-25高二下·贵州毕节·期末)NO作为人体内重要的信号分子，它通过调节心血管功能、增强免疫力和改善神经传递等机制维护健康，工业上用于硝酸生产和污染控制。 已知：① ② ③ (1)计算：＝______kJ/mol；要提高NO（g）的转化率可采取的措施有______（任写一条）。 (2)在恒温恒容密闭容器中，发生反应：，下列能说明该反应达到平衡状态的是______（填字母）。 A．容器内气体的密度不再改变 B．CO2的体积分数不再改变 C．断裂1molC＝O的同时生成1mol D．NO消耗速率是N2生成速率的2倍 (3)在密闭容器中加入足量C（s）和1molNO气体，发生反应：。保持总压强为p0，测得NO的转化率随温度的变化如图1所示。（已知：气体分压＝气体总压×物质的量分数） ①温度在1050K时，N2的体积分数为______。 ②计算1100K时，该反应的化学平衡常数Kp＝______。 (4)在恒容密闭容器中发生反应，反应达到平衡时，CO的体积分数随温度和压强的变化曲线如图2所示。 ①在______（填“高温”“低温”或“任意温度”）下能自发进行。 ②根据已知信息判断，p1______（填“＞”或“＜”）p2。 【答案】(1) -573.5 降低温度、移走产物 (2)AB (3) 40％ (4) 高温 ＜ 【分析】化学反应自发进行的判据是，根据焓变和熵变的变化判断自发进行的可能性；反应平衡的影响因素之一是温度，温度升高平衡向吸热方向移动；之二是压强，对于有气体参与的反应压强越大平衡向气体分子数减小的方向移动；之三是浓度，增加一个物质总是向消耗该物质的方向移动。 【详解】（1）根据题干中的三个化学反应方程式，找到他们之间的关系：③=②-①=。 要提高NO（g）的转化率即可以使平衡正移，该反应放热，故可以降低温度；该反应气体分子数不变，故不可以改变压强；移走产物也可以使平衡正移。 （2）恒温恒容密闭容器中，发生反应：。 A．容器内气体的密度，该反应发生时气体质量会变，体积不变，故只要反应进行气体的密度都会变化，若气体的密度不再改变则说明该反应达到平衡，A正确； B. 若平衡正移的体积分数会增大，反之则减小，故当的体积分数不再改变能说明该反应达到平衡状态，B正确； C．断裂1molC＝O平衡逆移，生成1mol平衡也是正移，二者的比值要符合2:1，正逆反应速率相等，C错误； D．NO消耗速率是正反应速率，生成速率也是正反应速率，因此不可以说明该反应达到平衡状态，D错误。 故选AB。 （3）①1050K时，NO的转化率为80%，起始时NO的物质的量为1mol，可列三段式： 平衡时的体积分数等于物质的量分数 ②1100K时，NO的平衡转化率为40%，起始时NO的物质的量为1mol，可列三段式： ，保持总压强为p0，该反应。 （4）①，，故该反应在高温下自发进行； ②该反应是气体分子数增大的反应，压强越大平衡会逆移导致CO体积分数减小，即当温度不变时，压强越大CO转化率越小，所以p1＜ p2。 19．(24-25高二下·安徽滁州·期末)硫及其化合物对人类的生产、生活有着重要的作用，回答下列问题。 (1)我国古籍记载了硫酸的制备方法——“炼石胆（）取精华法”。借助现代仪器分析，该制备过程中分解的曲线（热重）及曲线（反映体系热量变化情况，数值已省略）如下图所示。700°C左右有两个吸热峰，则此时分解生成的氧化物有、_____和_____（填化学式）。 (2)接触法制硫酸的关键反应为的催化氧化： 。 ①钒催化剂参与反应的能量变化如图所示。 与反应生成和的热化学方程式为_____。 ②下列不能判断该反应是否达到平衡状态的是_____（填标号）。 A．混合气体中的浓度等于的浓度 B．混合气体的平均相对分子质量保持不变 C．的生成速率和的生成速率相等 D． ③为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度，绘制相应转化率下反应速率（数值已略去）与温度的关系如图所示，下列说法正确的是_____（填标号）。 a．温度越高，反应速率越大 b．的曲线代表平衡转化率 c．越大，反应速率最大值对应温度越低 d．可根据不同下的最大速率，选择最佳生产温度 ④设的平衡分压为，的平衡转化率为，用含和的代数式表示上述催化氧化反应的_____（用平衡分压代替平衡浓度计算）。 【答案】(1) (2) 　 AD cd 【详解】（1）根据图示的热重曲线所示，在700℃左右会出现两个吸热峰，说明此时CuSO4发生热分解反应，从TG图像可以看出，质量减少量为原CuSO4质量的一半，说明有固体CuO，还有其他气体产出，此时气体产物为，可能出现的化学方程式为，结合反应中产物的固体产物质量和气体产物质量可以确定，该反应的产物为，故答案为：； （2）①由图象得出①V2O4(s)+SO3(g)=V2O5(s)+SO2(g)△H=-24kJ•mol-1， ②V2O4(s)+2SO3(g)=2VOSO4(s)△H=-399kJ•mol-1， 由盖斯定律可知②-①×2得到：2V2O5(s)+2SO2(g)=2VOSO4(s)+V2O4(s)△H==(-399kJ•mol-1)-(-24kJ•mol-1)×2=-351kJ•mol-1；则热化学方程式为：　； ②A．化学平衡的标志之一是反应体系各组分的浓度保持不变，而不是相等或成比例，故混合气体中SO2的浓度等于SO3的浓度不能说明反应达到化学平衡，A符合题意； B．已知该反应正反应是一个气体体积减小的反应，密闭容器中气体的质量不变，而气体的物质的量改变，即反应过程中混合气体的平均相对分子质量一直改变，则混合气体的平均相对分子质量保持不变说明反应达到化学平衡，B不合题意； C．已知反应中SO2、SO3的计量系数相等，根据反应速率之比等于化学计量数之比可知，当SO2的生成速率和SO3的生成速率相等时正逆反应速率真正相等，反应达到化学平衡，C不合题意； D．化学平衡的标志之一是正逆反应速率相等，而不是成比例，故等于2：1：2时不能说明反应达到化学平衡，D符合题意； 故答案为：AD； ③a．根据不同转化率下的反应速率曲线可以看出，随温度的升高反应速率先增大后减小，a错误； b．从图中所给的速率曲线可以看出，相同温度下，转化率越低反应速率越快，但在转化率小于88%时的反应速率图像并没有给出，无法判断α=0.88的条件时平衡转化率，b错误； c．从图像可知，随着转化率增大，最大反应速率不断减小，最大反应速率出现的温度也逐渐降低，c正确； d．图中所示，随着转化率增大，最大速率出现的温度逐渐降低，这时可以根据不同转化率选择合适的反应温度，d正确； 故选cd； ④设起始时二氧化硫和氧气分别为amol和bmol，则依据三段式可知。 则平衡时二氧化硫、氧气、三氧化硫的物质的量分数分别为，此时二氧化硫的平衡转化率为，设总压强为P0，O2的平衡分压为p，，则，。 20．(24-25高二下·安徽合肥六校联盟·期末)二氧化碳资源化利用是目前研究的热点之一。 (1)二氧化碳可用于重整天然气制合成气(和)。 已知下列热化学方程式： CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206 kJ∙mol−1 CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) ΔH2=-165 kJ∙mol−1 则反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)的ΔH=_______。 (2)下列措施能提高天然气重整过程中甲烷平衡转化率的是_______(填字母)。 A．降低温度 B．保持压强不变，通入Ar气 C．保持体积不变，通入甲烷 D．采用分子筛选择性分离CO (3)Ni催化CO2加H2形成CH4，其历程如图1所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注)，反应相同时间，含碳产物中CH4的百分含量及CO2的转化率随温度的变化如图2所示。 ①260℃时生成主要产物所发生反应的化学方程式为_______。 ②温度高于320℃，CO2的转化率下降的原因是_______。 (4)由二氧化碳合成VCB(锂电池电解质的添加剂)的实验流程如下，已知EC、VCB核磁共振氢谱均只有一组峰，均含五元环状结构，EC能水解生成乙二醇。 VCB的结构简式为_______。 (5)利用电解转化法从烟气中分离CO2的原理如图3所示。已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。其中a为_______(填“阴极”或“阳极”)；写出电解时膜电极b上所发生的电极反应式：_______。 【答案】(1)+247 (2)BD (3) CO2＋4H2CH4＋2H2O 温度升高催化剂活性降低(或温度升高CO2难吸附在催化剂表面)，反应速率减慢 (4) (5) 阴极 -2e-+→ +2CO2↑+2H2O 【详解】（1）已知下列热化学方程式： ①CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206 kJ∙mol−1 ②CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) ΔH2=-165 kJ∙mol−1 根据盖斯定律，方程式①+②可得CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)，故△H=2△H1+△H2=(2×206-165)kJ/mol=+247kJ/mol； （2）A．反应是吸热反应，降低温度平衡逆向移动，CH4的平衡转化率降低，故A不选； B．保持压强不变，通入Ar气，容器的体积扩大，CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)正向移动，CH4的平衡转化率提高，故B选； C．保持体积不变，通入甲烷，其本身的转化率降低，故C不选； D．采用分子筛选择性分离CO，平衡正向移动，CH4的平衡转化率提高，故D选； 答案选BD； （3）①根据图2可知，260℃时主要产物是CH4，根据图1，CO2与H2反应生成甲烷的同时，还是生成了H2O，发生的反应是CO2＋4H2CH4＋2H2O； ②因为用Ni作催化剂，催化剂的催化活性在一定温度下才能具有较高的活性，因此温度高于320℃时，CO2的转化率下降，可能是升高温度催化剂的活性较低，使反应速率减慢；也可能是升高温度CO2难吸附在催化剂表面，造成化学反应速率减慢； （4） 二氧化碳和环氧乙烷反应生成EC，EC核磁共振氢谱只有一组峰，说明含有1种氢原子，且含有五元环，EC能水解生成乙二醇，则EC为，VCB核磁共振氢谱均只有一组峰，含五元环状结构，且VCB比EC少两个H原子，应该是两个C原子上分别减少1个H原，则VCB结构简式为； （5） a电极上被还原为，发生的还原反应，a为阴极；电解时在b电极上发生氧化反应生成，电极反应式为：-2e-+→ +2CO2↑+2H2O。 地 城 考向04 有机推断综合题 1．(24-25高二下·广东东莞·期末)苦杏仁酸广泛应用于医药、化妆品、食品及工业领域。一种以苯和乙醛酸(物质ii)为原料，合成苦杏仁酸(物质iii)及其衍生物的路线如下。 (1)化合物v中含氧官能团的名称为_______。 (2)化合物iii的分子式为_______。化合物iii的某种同分异构体，能与溶液发生显色反应，核磁共振氢谱的峰面积比为2：2：2：1：1，其结构简式为_______(写出一种)。 (3)根据化合物iv的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。 序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型 a _______ _______ b ，催化剂，加热 _______ _______ (4)下列说法正确的是_______。 A．反应1过程中有键的断裂和键的形成 B．化合物iii存在以“头碰头”方式形成的键 C．可用溶液鉴别物质iii和物质iv D．化合物ii和v均含有手性碳原子 (5)一定条件下，以反应物x和y制备乙醛酸(HOOCCHO)，，若x为单质，则y的结构简式为_______。 (6)乙醇酸()可用于工业制备聚乙醇酸。以乙醇为唯一有机原料(无机试剂任选)设计合成聚乙醇酸的路线。基于你设计的合成路线，回答下列问题： 已知： ①第一步反应的化学方程式为_______(注明反应条件)。 ②最后一步反应的化学方程式为_______。 【答案】(1)酯基 (2) 或 (3) Cu，O2，加热 氧化反应 加成反应(或还原反应) (4)AC (5)OHCCHO (6) 【分析】由流程，ⅰ为苯，苯和HOOCCHO发生反应引入新的支链生成ⅲ，ⅲ和甲醇发生酯化反应生成酯ⅳ，ⅳ中羟基发生取代反应引入溴原子得到ⅴ； 【详解】（1）由结构可知，化合物v中含氧官能团的名称为酯基； （2） 由结构，化合物iii的分子式为。化合物iii除苯环外还含有2个碳、3个氧、1个不饱和度，化合物iii的某种同分异构体，能与溶液发生显色反应，则含有酚羟基，核磁共振氢谱的峰面积比为2：2：2：1：1，则其结构对称且应该不含甲基，其结构简式为或； （3）分子中含羟基，羟基可以发生催化氧化生成酮羰基，故答案为：Cu，O2，加热；氧化反应； 分子中苯环能和氢气催化加成生成饱和碳环，故形成的结构为，为还原反应（或加成反应）； （4）A．反应1为苯和HOOCCHO发生反应引入新的支链生成ⅲ，HOOCCHO中醛基转化为羟基，碳氧双键中的键的断裂，且反应中存在碳碳、氧氢键的形成，正确； B．键均为肩并肩形成的，错误； C．iii中含有羧基，能和碳酸氢钠生成二氧化碳气体，iv中不含能和碳酸氢钠反应的基团，故可用溶液鉴别物质iii和物质iv，正确； D．手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子；化合物ii不含手性碳，中含有1个手性碳原子，错误； 故选AC； （5）醛基可以被氧气氧化为羧基，结合题意、质量守恒，若x为单质，则x为氧气，y为OHCCHO； （6） 乙醇被催化氧化为乙醛，乙醛被氧化为乙酸，乙酸在PCl3、加热条件下发生已知反应生成CH2ClCOOH，然后在氢氧化钠水溶液加热条件下将氯原子转化为羟基得到，发生缩聚反应生成，故①第一步反应的化学方程式为；②最后一步反应的化学方程式为。 2．(24-25高二下·安徽马鞍山·期末)2-氨基-3-氯苯甲酸(J)是一种白色晶体，是重要的医药中间体，制备流程如图： 已知：①(苯胺呈碱性，易被氧化)；②。回答下列问题： (1)A的化学名称为_______。 (2)B的结构简式为_______。 (3)反应⑥的化学反应方程式为_______。 (4)反应⑧的试剂和条件为_______。 (5)D的同分异构体有多种，其中同时符合下列条件的同分异构体有_______种。 ①苯环上有两个取代基    ②能发生水解反应    ③分子中含结构 其中核磁共振氢谱有四组峰，峰面积比为的物质的结构简式为_______。(任写一种) (6)参照上述合成路线，设计以对二甲苯为原料制取的合成路线_______(其他试剂任选)。 【答案】(1)甲苯 (2) (3) (4)Cl2/FeCl3(或Cl2/Fe) (5) 6 或 (6)或 【分析】 甲苯在浓硫酸加热的条件下，生成B()，紧接着发生硝化反应得C（）；酸性条件下，C中的磺酸基（-SO3H）水解脱离苯环，得到D（）；D被酸性高锰酸钾氧化，甲基被氧化为羧基，得到E（）；E在Fe/HCl的条件下硝基被还原，得到F（）；发生已知②反应，得到G（）； 由J的结构式可知，J 含-Cl在-NH2的邻位，反应⑧是在苯环上引入-Cl，属于芳香族亲电取代反应。 【详解】（1）苯环上连接一个甲基，根据含苯环的有机物的命名方法，命名为：甲苯。 （2） 甲苯在浓硫酸加热的条件下，发生取代反应，-SO3H取代了苯环甲基对位上的H，生成。 （3） 根据题目给的已知反应，反应⑤生成F（），反应⑥发生取代反应，化学方程式为： 。 （4）目标产物 J 含-Cl在-NH2的邻位，反应⑧是在苯环上引入-Cl，属于芳香族亲电取代反应，常见试剂为 Cl2，催化剂为 Fe 或 FeCl3。 （5） D 的分子式为C7H7NO2，同分异构体需含苯环、2 个取代基、能水解（含酯基-COO-或酰胺基-CONH-）。可以分两种情况进行讨论，第一种：-NH2与-OOCH，苯环上两取代基有邻、间、对 3 种位置异构；第二种：-OH与-CONH2，邻、间、对 3 种位置异构，综上共6种同分异构体； 总计：3+3=6 种。其中核磁共振氢谱有四组峰，峰面积比为的物质，需要满足分子对称，符合条件的结构简式是   或。 （6） 二甲苯为原料制取，由产物可知，氨基由硝基还原得到，对二甲苯的H，在浓 HNO₃/ 浓 H₂SO₄加热下，硝基取代苯环上一个甲基的邻位，从而引入硝基；羧基由甲基氧化得到，所以可得流程示意图为： 或。 3．(24-25高二下·河南南阳六校·期末)仑伐替尼（M）是肝癌一线靶向治疗药物，该药物的两种合成路线如图所示： 已知：。 回答下列问题： (1)F中含氧官能团的名称是_____；D的结构简式是_____。 (2)的化学方程式是_____。 (3)的反应类型是_____。 (4)的试剂可能是_____（填字母）。 A． B．酸性溶液 C．浓硫酸 D．银氨溶液 (5)K的核磁共振氢谱中有_____组峰。 (6)为的同分异构体，遇溶液发生显色反应，且只含有苯环一个环状结构，则的结构有_____种，其中核磁共振氢谱中峰面积之比为的结构简式是_____。 【答案】(1) 醚键、酰胺基 (2)+ (3)取代反应 (4)A (5)13 (6) 13 【分析】 结合的分子式，由的结构可推知为，结合D的分子式，由E、F逆推可知D为，K+B生成M，可知为，逆推可知F的结构简式为，结合H的结构简式和反应条件可知G为3-氯苯酚，以此分析该题。 【详解】（1）F的含氧官能团是醚键和酰胺基。 （2） 根据分析，的化学方程式是+。 （3） 对比C、F及目标产物的结构简式可知，为的氨基原子被取代反应，且另一产物为。 （4）是硝基还原为氨基的反应，故该反应的试剂是还原剂。具有还原性，而、浓硫酸、银氨溶液均为氧化剂，故A项正确。 （5） 结合已知信息可知为，中含有13种不同环境的氢原子，故其核磁共振氢谱中有13组峰。 （6） Y遇溶液发生显色反应，则羟基连接苯环，除苯环碳原子外，还有1个碳原子，Y只含有苯环一个环状结构，则苯环上的取代基有两种情况：①、，两种取代基存在邻、间、对3种情况；②、、，共10种，则Y有13种结构；其中核磁共振氢谱中峰面积之比为的结构简式是。 4．(24-25高二下·甘肃白银·)化合物F是制备某种改善睡眠药物的中间体，其合成路线如图所示。回答下列问题： (1)A→B的化学方程式为_______，该反应中，浓硫酸的作用为_______。 (2)的化学名称为_______，B→C的反应类型为_______。 (3)D中含氧官能团的名称为_______。 (4)的空间结构为_______。 (5)下列有关化合物F的说法错误的是_______(填标号)。 a．能发生水解反应        b．不存在手性碳原子 c．所有的碳原子的杂化方式均为    d．F属于芳香烃的衍生物 (6)的同分异构体有多种，其中核磁共振氢谱图显示只有2组峰，且峰面积之比为的结构简式为_______。 【答案】(1) 作催化剂和吸水剂 (2) 一碘甲烷 取代反应 (3)酯基 (4)正四面体形 (5)bc (6) 【分析】 A发生酯化反应得到B，B与CH3I发生取代反应得到C：，C与CH2=CHCH2Br发生取代反应得到D，D经过两步反应得到E，E在催化剂作用下反应得到F。 【详解】（1） A到B的反应方程式为：，浓硫酸的作用是：作催化剂和吸水剂； （2）CH3I的名称为：一碘甲烷；B→C的反应类型为：取代反应； （3）D中含氧官能团的名称为：酯基； （4）中I原子的价层电子对数为：，微粒的空间结构为：正四面体形； （5）a．F中含酯基，能发生水解反应，a正确； b．F中存在手性碳原子：三元环中参与形成五元环的2个碳原子为手性碳原子，b错误； c．F中饱和碳原子为sp3杂化，c错误； d．F含苯环，有C、H元素以外的杂原子，属于芳香烃的衍生物，d正确； 故选bc； （6） 的同分异构体满足核磁共振氢谱图显示只有2组峰，峰面积之比为说明含2种不同化学环境的氢原子且个数之比为2:3，结构简式为：。 5．(24-25高二下·浙江温州浙南名校·期末)某研究小组按以下路线合成药物中间体H（部分反应条件及试剂已简化）： 已知： 请回答： (1)化合物A的含氧官能团的名称是_______。 (2)化合物G的结构简式是_______。 (3)下列说法正确的是_______。 A．化合物B能使溴水褪色 B．的反应类型为取代反应 C．化合物F能发生消去反应 D．化合物H的分子式为 (4)反应的化学方程式是_______。 (5)写出4个同时符合下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式_______。 谱和IR谱检测表明： ①分子中有4种不同化学环境的氢原子； ②分子中含有酚羟基和氰基（-CN），含有1个手性碳原子。 (6)已知：，写出以和为原料制备的合成路线流程图（用流程图表示，无机试剂任选）_______。 【答案】(1)醛基 (2) (3)AC (4) (5)               (6) 【分析】 A和CH2(COOH)2发生已知信息①生成B，可以推知B为，B和乙醇发生酯化反应生成C为，C和发生加成反应生成D，D和H2先发生加成反应将-CN转化为-NH2，D中-NH2再和酯基发生取代反应生成E为，E和Hal(C2H5)2反应生成F，F和发生取代反应生成H，据此分析； 【详解】（1）化合物A的含氧官能团的名称是醛基； （2） 根据分析可知，化合物G的结构简式是； （3） A．化合物B中含碳碳双键，能使溴水褪色，A正确； B．D先和氢气发生加成反应，然后发生取代反应生成E，B错误； C．化合物F（）中含有-OH，和羟基相连C原子的邻位碳原子上有氢原子，故可以发生消去反应，C正确； D．由H结构可知，化合物H的分子式为，D错误； 故选AC； （4） B的结构简式是，C为，发生酯化反应，化学方程式是； （5） F为，F的同分异构体①分子中有4种不同化学环境的氢原子，说明结构高度对称；②分子中含有酚羟基和氰基（-CN），说明羟基连在苯环上，含有1个手性碳原子，说明一个C原子连接四个不同基团，则结构中F原子、苯环和氰基连接在同一个碳上，结构简式：             ； （6） 催化氧化生成，和CH2(COOH)2发生已知信息①生成，与甲醇发生酯化反应生成，发生题干所给信息反应生成，合成路线流程图为：。 6．(24-25高二下·河南部分学校·期末)有机物K是合成某种植物激素的重要中间体，K的一种合成路线如图： 已知：i．； ii．； iii．。 回答下列问题： (1)A的名称为_______，F中含氧官能团的名称为_______。 (2)L的结构简式为，则的反应类型为_______。 (3)写出的化学方程式：_______。 (4)和的原理相同，C转化为D的过程中，易产生一种含有酯基的副产物分子中含有六元碳环，则M的结构简式为_______。 (5)A、B、C、D、E、H、K七种有机物中，含有手性碳原子的有_______种。 (6)N为D在酸性条件下水解的产物之一，N的同分异构体有多种，其中符合下列条件的结构有_______种。 ①含有苯环且苯环上有三个取代基 ②能与金属钠反应但遇溶液无明显变化 ③分子中无甲基且仅含有一种官能团 (7)有机物L是一种重要的有机合成试剂，参照上述信息，设计以乙醇为原料合成L的路线_______(无机试剂任选)。 【答案】(1) 丙酮 醚键、酯基 (2)加成反应 (3)2+H2O (4)或 (5)4 (6)6 (7) 【分析】 根据流程图和题意，A为丙酮，碱性条件下先发生加成反应，后发生消去反应生成B，L的结构简式为，B与L发生加成反应生成C，C先加成后消去生成D，D异构化得E，E与生成F，F发生还原反应得到G，GH的过程结合已知Ⅱ可知，G中含有C=C，H被氧气氧化成K。以此分析该题。 【详解】（1）根据流程图，A的名称为丙酮，F中含氧官能团的名称为醚键、酯基。 （2）根据分析，B C的反应类型为加成反应。 （3） A为丙酮，在OH-、加热条件下发生羟醛缩合（先加成，后消去）反应生成B，反应方程式为2+H2O。 （4） C转化为D过程中，由于反应条件等因素，易产生含有酯基且含六元碳环的副产物M，根据羟醛缩合的反应机理（先加成后消去）和结构要求得出M的结构为或。 （5）手性碳原子是指连有四个不同原子或基团的碳原子。在A、B、C、D、E、H、K七种有机物中，通过分析各物质的结构，判断出含有手性碳原子的有机物为C、D、H、K，共4种。 （6）N为D在酸性条件下水解的产物之一，根据条件①含有苯环且苯环上有三个取代基；②能与金属钠反应但遇FeCl3溶液无明显变化，说明含有醇羟基；③分子中无甲基且仅含有一种官能团。三个取代基为两个-CH2OH、-CH2CH2OH，通过分析符合条件的同分异构体结构，得出有6种。 （7） 以乙醇为原料，氧化生成乙酸，乙酸与乙醇发生酯化反应，得乙酸乙酯，再与醇钠反应合成L： 。 7．(24-25高二下·贵州毕节·期末)布洛芬（）是一种常见的止痛退烧药，能有效缓解发烧、头痛、关节痛、肌肉酸痛等不适，可按下列路线合成： 已知：①； ②。 回答下列问题： (1)布洛芬的分子式为______；F中含有的官能团名称为______。 (2)H→I的化学方程式为______。 (3)D→E的反应类型是______。 (4)B→C反应的试剂和条件为______。 (5)H有多种同分异构体，满足下列条件的有机物H的同分异构体有______种。 ①分子中含有苯环；②能与NaHCO3反应；③苯环上有甲基。 其中核磁共振氢谱为五组峰，峰面积比为3：2：2：2：1的结构简式为______。 (6)参照上述合成路线和信息，以乙醇为基本原料（无机试剂任选）设计制备正丁醇（CH3CH2CH2CH2OH）的合成路线：______。 【答案】(1) 碳碳双键、醛基 (2)++HCl (3)加成反应 (4)NaOH水溶液，加热 (5) 9 (6) 【分析】 化合物A的分子式为结合化合物B的结构简式可知A为乙苯；根据CD的反应条件可知C中含有羟基，故化合物C的结构简式为，D的结构简式为，结合已知信息①，D与HCHO发生加成反应生成E的结构简式为，化合物E再发生消去反应生成化合物F，化合物F发生催化氧化，醛基转化为羧基生成G，化合物G发生加成反应转化为H，结合已知信息②化合物反应生成的I结构简式为。 【详解】（1） 布洛芬（）的分子式是；F中含有的官能团名称为碳碳双键、醛基。 （2） H→I的反应结合信息②第一步，向苯环上引入取代基，化学方程式为：++HCl。 （3）D→E的反应与信息①第一步相同，反应类型是加成反应。 （4）B→C反应是将碳氯键生成醇羟基，发生的是卤代烃的水解反应，试剂和条件为：NaOH水溶液，加热。 （5） H的同分异构体要求：分子中含有苯环，苯环上有甲基；能与NaHCO3反应，有-COOH。苯环上的二取代(邻、间、对，共三种)，三取代(甲基、羧基位置不同，共六种)，综上共9种。 其中核磁共振氢谱为五组峰，峰面积比为3：2：2：2：1，说明只有一个甲基，符合要求的结构简式为。 （6）以乙醇为基本原料制备正丁醇，需要增加碳链，利用信息①需要两个含有醛基的有机物反应增加碳链。故合成路线是先由乙醇合成乙醛，乙醛再发生信息①，得到的碳碳双键和醛基发生还原反应生成目标产物。答案为：。 8．(24-25高二下·辽宁丹东·期末)某芳香烃X是一种重要的有机化工原料，研究部门以它为初始原料设计出如图转化关系图(部分产物、合成路线、反应条件略去)。其中A是一氯代物，F是一种功能高分子，链节组成为。 已知：ⅰ．芳香烃X用质谱仪测出的质谱图如图所示： ⅱ． ⅲ．(苯胺，易被氧化) ⅳ． 回答下列问题： (1)阿司匹林分子中含有的官能团名称是________。 (2)有机物Y的结构简式为________。 (3)用“*”标出中所有手性碳原子的位置________。 (4)反应⑤的化学方程式为________。 (5)的沸点比低，原因是：________。它的一种同系物有多种同分异构体，其中符合下列要求的共有________种(不包括本身，不考虑立体异构)。 ①能与反应放出     ②能与溶液发生显色反应 (6)F链节的结构简式为________。 【答案】(1)羧基、酯基 (2) (3) (4) (5) 存在分子间氢键，而存在分子内氢键，沸点低； 12 (6) 【分析】 芳香烃X的质谱图最大质荷比为92，说明X相对分子质量为92，计算得分子式为，故X为甲苯。A是甲苯的一氯代物，结合后续转化B氧化得C，C发生银镜反应，推得A为，B为苯甲醇，C为苯甲醛，D为苯甲酸铵，E为苯甲酸。左侧流程根据双烯合成逆推，Y作为双烯体，得Y为1,3-丁二烯。右侧流程中，甲苯最终得到氨基苯甲酸，经缩聚得到高分子F，其链节为，正好符合F链节的组成要求。 【详解】（1）阿司匹林为邻乙酰氧基苯甲酸，结构中含羧基和酯基； （2）Y是双烯合成的双烯体，逆推得结构为：； （3）该双环结构中，两个环共用的两个桥头碳原子，均连接4个不同的基团，都是手性碳原子，标注结果：两个桥头碳（双环共用的两个碳原子）处分别标，即： ; （4）反应⑤是苯甲醛的银镜反应，方程式为：; （5） 可以形成分子内氢键，而对应的形成分子间氢键，分子间氢键会增大分子间作用力，使沸点升高，因此沸点更低；该同系物分子式为，满足条件：①含（能和反应放）；②含酚羟基（直接连苯环，能和显色），分两类计算，分类1：三个取代基（、、）连在苯环上： 三个取代基各不相同，计算位置异构：先固定和，二者邻位时，有4种不同位置；二者间位时，有4种不同位置；二者对位时，有2种不同位置； 共种。分类2：两个取代基（、）连在苯环上： 两个取代基有邻、间、对3种位置异构，共3种。总符合条件的同分异构体共种，但题目要求不包含本身，因此减去1种，最终为12种； （6） 氨基苯甲酸发生缩聚反应，羧基和氨基脱水形成酰胺键，链节组成为，因此链节结构为：。 9．(24-25高二下·安徽合肥一中·期末)神经病理性疼痛治疗药物米洛巴林苯磺酸盐(G)的部分合成路线如下： 已知： (1)的电子式为_______。 (2)的系统命名为_______；C→D发生的反应类型为_______。 (3)反应的化学方程式为_______。 (4)VI为成盐反应，其目的是将米洛巴林转化为米洛巴林苯磺酸盐。 ①米洛巴林中能与苯磺酸反应的官能团为_______。 ②熔点：米洛巴林_______米洛巴林苯磺酸盐(选填“>”、“<”或“=”)。 (5)的一种同分异构体，同时满足下列条件： ①属于芳香族化合物且能与发生显色反应； ②核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为。 则M的结构简式为_______。 (6)参照上述合成路线，设计由和制备的合成路线_______。 【答案】(1) (2) 3-溴丙烯 还原反应 (3)+KOH+ (4) 氨基 < (5)或或或 (6) 【分析】 乙酸和乙醇反应生成酯A，A的结构为；根据已知可知A进行取代反应，生成B，B和进行取代反应生成C，C的结构为，C被还原为D，D在碱性条件下水解生成E，而E的结构为，在经过一系列的反应得到药物米洛巴林苯磺酸盐(G)。 【详解】（1） 硼氢化钠是离子化合物，由钠阳离子和硼氢阴离子构成，的电子式为； （2） 的系统命名为名称为3-溴丙烯；C的结构为，C中羰基被还原为羟基得到D，C→D发生的反应类型为还原反应； （3） D含有酯基，在碱性条件下水解生成E和乙醇，反应为：+KOH+； （4）苯磺酸具有一定的酸性，能和米洛巴林中的氨基进行反应； 米洛巴林为分子晶体、米洛巴林苯磺酸盐为离子晶体，米洛巴林熔点小于米洛巴林苯磺酸盐，成盐后是离子化合物，熔点高。 （5） 属于芳香族化合物且能与发生显色反应，说明含有苯环和酚羟基，核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为，则结构中含有3个相同的甲基且结构应该对称，故结构为或或或。 （6） 根据已知，则首先通过酯化反应生成，再发生已知反应生成，发生A生成B的反应成环得到产物，故为：。 10．(24-25高二下·内蒙古鄂尔多斯西四旗多校联考·期末)化合物H是用于治疗慢性阻塞性肺病的药物——奥达特罗的合成中间体，其合成路线如图所示： 已知：①BnBr代表；②。 回答下列问题： (1)A的结构简式是___________；一定条件下，1molB最多能与___________molH2发生加成反应。 (2)有机物G的分子式为___________。F→G的反应类型为___________。 (3)有机物N是反应②过程中的副产物，其分子式为C22H20O3，则生成N的化学方程式为___________。反应②和⑤条件中K2CO3的作用是___________。 (4)B的同分异构体中，既能水解又能与FeCl3溶液发生显色反应的有___________种(立体异构除外)。 (5)参照上述合成路线和信息，写出以苯酚和光气(COCl2)为原料合成的路线：___________(无机试剂任选)。 【答案】(1) 4 (2) C17H14O4NBr 取代反应 (3) 与生成的(氢卤)酸反应，促进平衡正向移动，提高原料利用率 (4)19 (5) 【分析】 A的分子式为C6H6O2，不饱和度为4，根据信息②可知物质A的结构简式为：，B与BnBr发生取代反应生成C，C发生取代反应生成D（取代的基团为硝基），D发生还原反应生成E（硝基变为氨基为还原反应），E发生取代反应生成F，F发生取代反应生成G，G经过与氢气加成得到了M，M的结构简式为：。 【详解】（1） A的结构简式是;B的结构为，1mol该有机物中含有1个苯环，可以与3molH2发生加成反应，1mol该有机物中含有1个羰基，一定条件下，1molB最多能与4molH2发生加成反应。故答案为：；4； （2） 根据G可知，有机物G的分子式为C17H14O4NBr。根据F、G的结构变化可知，羰基邻位碳上的H原子被溴原子取代，F→G的反应类型为取代反应。故答案为：C17H14O4NBr；取代反应； （3） 有机物N是反应②过程中的副产物，其分子式为C22H20O3，两个酚羟基均发生反应，则N的结构简式为，则生成N的化学方程式为。反应②、⑤分别产生HBr、HCl，K2CO3的作用是与生成的(氢卤)酸反应，促进平衡正向移动，提高原料利用率。故答案为：；与生成的(氢卤)酸反应，促进平衡正向移动，提高原料利用率； （4）B的分子式为C8H8O3，不饱和度为5，能与FeCl3溶液发生显色反应说明含有酚羟基，苯环骨架要保留，能水解说明含有酯基，符合的取代基为：-OH、-OOCH、-CH3，共有十种；-OH、-CH2OOCH共有三种；-OH、-OOCCH3共有三种；-OH、-COOCH3共有三种；综合可知符合条件的共有19种，故答案为：19； （5） 依据题目信息，苯酚在一定条件下发生羟基邻位上的取代反应，生成邻硝基苯酚，该有机物在浓HCl/SnCl2,甲醇/THF条件下发生还原反应生成，该有机物与光气(COCl2)在碳酸钾条件下反应生成，合成路线为：。 故答案为：。 11．(24-25高二下·四川内江·期末)氟他胺(G)是一种抗肿瘤药，在实验室由芳香烃A制备氟他胺的合成路线如下： (1)A的结构简式为___________；G中含氧官能团有硝基和___________(填名称)。 (2)CD的反应类型为___________。 (3)的化学方程式为___________；吡啶是一种有机碱，其在反应中的作用是___________。 (4)H()是在一定条件下的水解产物，符合下列条件的的同分异构体有___________种，其中核磁共振氢谱上有4组峰且峰面积比为的物质的结构简式为___________。 ①直接与苯环碳原子相连；②与新制氢氧化铜悬浊液共热能产生砖红色固体。 (5)参照上述路线，以和为原料，合成某化工产品的路线如下，其中的结构简式分别为___________、___________。 【答案】(1) 酰胺基 (2)取代反应(或硝化反应) (3) 吸收反应产生的，有助于提高反应物的转化率 (4) 13 (5) 【分析】 芳香烃A与Cl2在光照条件下发生取代反应产生分子式是C7H5Cl3的B，则A分子式是C7H8，B发生取代反应产生C（），逆推可知B为，A为；对比C、D、E结构，可知C发生硝化反应生成D（），D发生还原反应产生E，E与在吡啶存在条件下发生取代反应产生F（），F与浓硝酸、浓硫酸混合加热，发生取代反应产生氟他胺（），据此分析； 【详解】（1） 根据分析可知，A的结构简式为；G中含氧官能团有硝基、酰胺基； （2）C发生硝化反应生成D，反应类型为取代反应(或硝化反应)； （3） E与在吡啶存在条件下发生取代反应产生F，化学方程式为；反应生成HCl，吡啶是一种有机碱，其在反应中的作用是吸收反应产生的，使平衡正向移动，有助于提高反应物的转化率； （4） 的同分异构体满足①直接与苯环碳原子相连；②与新制氢氧化铜悬浊液共热能产生砖红色固体，说明含有醛基，或甲酸酯基，则取代基可以为①和，有3种；②、和，有10种，共13种；其中核磁共振氢谱上有4组峰且峰面积比为的物质的结构简式为； （5） 逆推法由与合成。由还原得到，由硝化得到，故的结构简式分别为、。 12．(24-25高二下·河南南阳六校·期末)有机物是合成某种药物的重要中间体，其合成路线如下： 已知：①； ②硫酸二甲酯[]的结构简式为； ③(、、、为烃基或原子)。 回答下列问题： (1)B的结构简式为___________。 (2)C中含氧官能团的名称为___________。 (3)写出的化学方程式：___________，该反应的反应类型为___________。 (4)有机物是的同分异构体，符合下列条件的的结构有___________种(不考虑立体异构)。 ⅰ．不能与溶液反应； ⅱ．与足量的金属钠反应能生成标准状况下的气体； ⅲ．含有，不存在结构。 (5)为了减少步骤，缩短反应过程，D→G也可由如下路线合成，结合题示合成路线分析下图中“反应条件”应为___________。 (6)设计由、和硫酸二甲酯制备的合成路线如图。 MN ①M分子中不存在手性碳原子，则M的结构简式为___________。 ②N的分子式为___________。 【答案】(1) (2)羰基或酮羰基、醚键 (3) 取代反应 (4)12 (5)48%HBr (6) 【分析】 A发生取代反应生成B（），B发生信息①的反应生成C（），C在一定条件下转化为D，D发生取代反应生成E，E与生成F（），F转化为G。 【详解】（1） B的结构简式为。故答案为：； （2） C（）中含氧官能团的名称为羰基或酮羰基、醚键。故答案为：羰基或酮羰基、醚键； （3） E中氨基与中羧基反应生成酰胺键，的化学方程式：，该反应的反应类型为取代反应。故答案为：；取代反应； （4）有机物是的同分异构体，符合下列条件ⅰ．不能与溶液反应，不含有羧基、酚羟基和酯基； ⅱ．与足量的金属钠反应能生成标准状况下的气体，含有2个羟基； ⅲ．含有，不存在结构。①取代基为两个-CH2OH，、，10种，②取代基为1个-CH(OH)CH2OH，有2种，共12种； 故答案为：12； （5） 为了减少步骤，缩短反应过程，D→G也可由如下路线合成，，可逆推，H为，需要将醚键转化为羟基，参考题干中D转化为E，故条件应该为48%HBr；故答案为：48%HBr； （6） 设计由、和硫酸二甲酯制备的合成路线如图。 MN ①根据已知条件③，M的结构简式为或，因M分子中不存在手性碳原子，则M的结构简式为。故答案为：； ②经反应生成N（），分子式为。N的分子式为。故答案为：。 13．(24-25高二下·河北邢台质检联盟·期末)F是合成某药物的中间体，F的一种合成路线如图所示。回答下列问题： (1)A中含氧官能团的名称是________。 (2)C的分子式为_______，C→D的反应类型是_______。 (3)检验F中是否含有机物ii，宜选择的试剂有_______（填标号）。 a．酸性溶液    b．溶液 c．新制    d．、 (4)F具有亲水性，其原因是_______。 (5)在C的同分异构体中，含六元碳环且碳环上含2个取代基的结构有_______种（不包括立体异构体）。其中，在核磁共振氢谱上有五组峰且峰的面积比为的结构简式为_______。 (6)结合以上合成路线，以苯、苯甲酮为原料合成有机物，设计的合成路线如下： Y 由苯合成X的试剂、反应条件是_______。写出X→Y的化学方程式：_________。 【答案】(1)醛基 (2) 加成反应 (3)bc (4)F中羟基可与水形成氢键 (5) 4 (6) 、 【分析】 对比A、B结构简式，可知A与HBr发生加成反应生成B，B中醛基在NaBH4作用下被还原为羟基，生成C。C与发生加成反应生成D，D与Mg形成格氏试剂E。E与反应生成F。据此分析。 【详解】（1）A中含有的官能团为碳碳双键和醛基，其中含氧官能团是醛基； （2） 由C的结构简式可知其分子式为C6H11OBr；C→D为C分子中羟基与中的碳碳双键发生加成反应的过程； （3）有机物ⅱ中含有醛基，F中含有羟基，选择的试剂应能鉴别出这两种官能团。 a．醛基和醇羟基都能使酸性KMnO4溶液褪色，无法检验F中是否含有有机物ⅱ，a错误； b．能与醛基发生反应，生成光亮的银镜，因此实验中若有光亮的银镜生成，说明F中含有机物ii，b正确； c．新制Cu(OH)2可与醛基发生反应，生成砖红色沉淀，若实验中有砖红色沉淀生成，说明F中含有机物ii，c正确； d．醛基可被H2在催化剂作用下还原为羟基，但实验现象不明显，因此不能检验F中是否含有机物ii，d错误； 答案选bc； （4）F中含有羟基，可以与水分子形成分子间氢键，因此F具有亲水性； （5） C的同分异构体含六元环且碳环上含2个取代基，则取代基可以连在同一个碳原子上，也可存在邻、间、对三种位置关系，故该同分异构体共有4种结构：。其中核磁共振氢谱上有五组峰且峰的面积比为的结构简式为； （6） 结合以上合成路线，可参照D→E→F的合成方式进行合成，根据题意，将苯转化为卤代苯，再在Mg、Et2O作用下生成格式试剂。格式试剂再与发生反应生成。故→X的过程为苯与卤素单质发生取代反应生成卤代烃的过程，反应试剂为Br2，FeBr3作催化剂；X→Y的过程为生成格式试剂的过程，反应方程式为：。 14．(24-25高二下·湖南张家界·期末)化合物是制备抗肿瘤药物依喜替康的重要中间体，其合成路线如下(部分试剂和反应条件省略)： (1)化合物中原子的杂化方式为___________杂化。 (2)化合物转化的反应类型为___________。 (3)化合物转化的化学方程式为___________。 (4)化合物中含氧官能团的名称为___________。 (5)化合物的转化中，若的用量过多，会导致___________。 (6)化合物与在一定条件下加成后得到分子式为的化合物，化合物的结构简式为___________，并用星号标出化合物中的手性碳原子。 (7)依据以上合成信息，结合所学知识，设计以和为原料合成的路线(无机试剂任选)___________。 【答案】(1) (2)还原反应 (3) (4)羧基、酰胺基 (5)化合物中氮原子的孤电子对与氢离子反应成盐 (6) (7)(苯到溴苯的合成若采用苯与、、反应制得溴苯也可) 【分析】 A()与NBS发生取代反应生成B()，发生还原反应生成C()，与发生取代反应生成D()，与发生取代反应生成E()，E与发生加成反应生成F()，F与发生反应生成G()，发生取代反应生成H()。 【详解】（1）根据VSEPR理论分析，化合物中原子有3个键，上剩余的价电子去形成离域大键，故价层电子对数为3，杂化方式为杂化； （2）具有还原性，将还原为，反应类型为还原反应； （3） 化合物转化为取代反应，化学方程式为； （4） 的结构，其中的含氧官能团为羧基和酰胺基； （5）若的用量过多，会导致化合物中氮原子的孤电子对与氢离子反应成盐； （6） 化合物与在一定条件下发生加成反应，得到的化合物为； （7） 依据合成路线中的反应，结合卤代烃的消去反应、苯与液溴的取代反应，设计合成路线为，苯到溴苯的合成若采用苯与、、反应制得溴苯也可。 15．(24-25高二下·辽宁辽阳·期末)G是一种新型香料的主要成分之一，其结构中含有三个六元环。G的合成路线如图所示(部分产物和反应条件已略去)。 已知：①； ②C的核磁共振氢谱图显示分子中有6种不同化学环境的氢原子； ③E和F是同系物。 回答下列问题： (1)M的实验式为___________。 (2)HBrO的电子式为___________。 (3)Q+M→A的化学方程式为___________。 (4)A→B的反应类型为___________。 (5)D的结构简式为___________。 (6)G中所含官能团名称为___________。 (7)同时满足下列条件的H的同分异构体有___________种(不包括H本身且不考虑立体异构)。 ①除苯环外不含其他环； ②能与碳酸氢钠溶液反应。 其中核磁共振氢谱显示只有4组峰，且峰面积之比为1:2:2:2的结构简式为___________。 【答案】(1)CH (2) (3) (4)取代反应 (5) (6)酯基 (7) 16 【分析】 由A与氯气在加热条件下反应生成B，可知A的结构简式为：，故苯乙烯与(CH3)2C=CH2发生反应生成A，与HCl反应生成C，结合C的分子式可知，应是发生加成反应，C中核磁共振氢谱图显示分子中有6种不同环境的氢原子，故C为，顺推可知D为，E为．苯乙烯与HBrO发生加成反应生成，可以氧化生成H(分子式为C8H7O2Br)，E和F为同系物，则均含有羟基和羧基，则H为，在氢氧化钠的水溶液中加热水解后酸化得到F为，E与F发生酯化反应生成G，则G为； 【详解】（1）M为苯乙烯，分子式为C8H8，实验式为CH； （2） HBrO为共价化合物，O分别与H和Br各形成一对共用电子对，其电子式为； （3） Q+M→A是苯乙烯与(CH3)2C=CH2发生反应生成和乙烯，反应的化学方程式为； （4） A→B是A与氯气在加热条件下反应生成和HCl，反应类型为取代反应； （5） 根据分析可知，D的结构简式为； （6） G为，G中所含官能团名称为酯基； （7） H为，满足条件的同分异构体(不包括H本身且不考虑立体异构)：①除苯环外不含其他环；②能与碳酸氢钠溶液反应，则含有羧基，若苯环上有两个取代基，可以为-Br和-CH2COOH、-CH2Br和-COOH，位置可以为邻、间、对位，故共有23=6种；若苯环上有三个取代基，则可以为-Br、-CH3和-COOH，先两个在邻、间、对位，第三个取代基放上去分别有4、4、2种，故总共有16种符合条件的同分异构体；其中核磁共振氢谱显示只有4组峰，且峰面积之比为1:2:2:2的高度对称，没有甲基，故结构简式为。 16．(24-25高二·贵州毕节·期末)R-肾上腺素是心脏骤停和过敏性休克的抢救常用药，其一种合成方法如下(部分试剂、条件和步骤已略去)。 已知： 回答下列问题： (1)A的名称是___________。 (2)C中含氧官能团的名称为___________、___________，反应类型为___________。 (3)已知，则___________(填“>”“=”或“<”)。 (4)反应的化学方程式___________。 (5)写出同时满足下列条件的C的同分异构体的结构简式___________(任写1种)。 ①与作用显色； ②能发生水解反应； ③苯环连有三个取代基，且其中两个取代基相同； ④核磁共振氢谱显示有4组峰，且峰面积之比为6：2：2：1. (6)参照上述合成路线，设计以苯和流程中的B物质为原料合成的路线(无机试剂任选)___________。 【答案】(1)邻苯二酚或1，2-苯二酚 (2) (酚)羟基 (酮)羰基 还原反应(加成反应) (3)> (4) (5)或 (6) 【分析】 A与在的作用下发生取代反应生成B；B与发生取代反应，生成C；C在的催化作用下，与氢气反应生成D，D进行手性拆分得到R-肾上腺素，可知D为，据此分析作答。 【详解】（1） A为，其的名称是邻苯二酚或1，2-苯二酚，故答案为：邻苯二酚或1，2-苯二酚。 （2） C为，其中含氧官能团的名称为羟基、羰基；C在的催化作用下，与氢气反应生成D为，可知该反应类型为还原反应(加成反应)，故答案为：(酚)羟基；(酮)羰基；还原反应(加成反应)。 （3）氟原子的电负性>氯原子的电负性，吸电子效应在含氟化合物中更为显著，因此酸性：>，酸性越强，则越大，对应的越小，即>，故答案为：>。 （4） A与在的作用下发生取代反应生成B和水，化学方程式为：，故答案为：。 （5） C为，其同分异构体满足：①与作用显色，说明含有酚羟基；②能发生水解反应，说明含有酯基或者酰胺基；③苯环连有三个取代基，且其中两个取代基相同，说明能水解的不是酯基，而是酰胺基，两个相同取代基为酚羟基；④核磁共振氢谱显示有4组峰，且峰面积之比为6：2：2：1，说明苯环结构高度对称，且含有两个甲基，符合条件的同分异构体的结构简式为或，故答案为：或。 （6） 通过已知信息，合成可以，先让苯发生硝化反应，生成硝基苯；硝基苯可以在铁和盐酸作用下，生成苯胺；苯胺与B物质发生取代反应，生成，具体路线为：，故答案为：。 17．(24-25高二下·四川成都名校联盟·期末)有机玻璃（PMMA，聚甲基丙烯酸甲酯）是一种开发较早的热塑性塑料，其合成路线如图所示（部分试剂及反应条件已略去）： 已知：①A的分子式为； ② 。 回答下列问题： (1)A的结构简式为_______；D的结构简式为_______；E中含氧官能团名称为_______。 (2)有机物M是C的同分异构体，且能发生银镜反应，则M为_______（填名称）。 (3)B → C的反应方程式为_______。 (4)D → E的反应类型为_______。 (5)E → F的反应方程式为_______。 (6)H是F的同分异构体，请写出同时满足以下条件的H的结构简式：_______。 ① 其核磁共振氢谱有2组峰； ②1 mol H与足量新制悬浊液反应最多生成2 mol沉淀。 【答案】(1) 羧基 (2)丙醛 (3) (4)消去反应 (5) (6) 【分析】 由A与水发生加成反应生成B，B催化氧化生所C，C与HCN加成生成，逆推可知，A为，B为，C为，酸性条件下水解生成D（），D发生消去反应生成E（），E与甲醇酯化生成F（），F加聚生成，据此分析； 【详解】（1） 根据分析可知，A的结构简式为；D的结构简式为；E（）中含氧官能团名称为羧基； （2）有机物M是C（）的同分异构体，且能发生银镜反应，说明含有醛基，则M为丙醛； （3） B催化氧化生成C，反应方程式为； （4） D（）发生醇的消去反应生成E（），故反应类型为消去反应； （5） E与甲醇酯化生成F，反应方程式为； （6） 的同分异构体，①其核磁共振氢谱有2组峰；②1molH与足量新制悬浊液反应最多生成2mol沉淀，说明含有2mol醛基，根据有2种等效氢，H结构简式为：。 18．(24-25高二下·甘肃临夏州·期末)M常用于复发或难治性套细胞淋巴瘤(MCL)成人患者的治疗。M的一种合成路线如图(部分试剂和条件省略)： 已知：。 回答下列问题： (1)反应①的反应类型为___________，B的结构简式为___________。 (2)化合物C的同分异构体中，同时满足下列条件的有___________种，其中含有手性碳原子的同分异构体的结构简式为___________。 a．含有苯环；b．与C含有相同官能团。 (3)反应②的化学方程式为___________。 (4)F中含氧官能团名称为___________。 (5)已知反应④为可逆反应，从化学平衡的角度分析，加入有机碱的作用是___________。 【答案】(1) 1取代反应 (2) 16 (3) (4)醚键、酰胺基、羟基 (5)反应④为可逆反应，有机碱会与生成的HCl反应，使平衡正向移动，促进F的生成 【分析】 根据反应流程分析，有机物A和CH3I反应生成有机物B，根据分子式比较有机物B比有机物A多了1个碳和2个氢，再根据有机物D的结构可以看出有机物B比有机物A在酚羟基上多了一个甲基，有机物B的结构简式为，有机物B和有机物C反应生成有机物D，根据D的结构简式可以推出两者反应生成了酰胺，根据结构的变化得出有机物C的结构简式为，有机物E是由有机物D和SOCl2作用生成，因为SOCl2可以使羧基变成酰氯，因此有机物E的结构简式为，根据分析解答问题。 【详解】（1） 反应①为甲基取代了A中酚羟基中的氢原子，形成醚键，①的反应类型为取代反应。B的结构简式为。 （2） C的结构简式为的同分异构体中含有苯环，含有氨基和羧基，若苯环上有三个取代基（-NH2、-COOH、-CH3）则有10种结构，若苯环上有2个取代基为-NH2、-CH2COOH，取代基在苯环上有邻、间、对3种结构，若苯环上2个取代基为-CH2NH2、-COOH，取代基在苯环上除去C的结构外还有邻和间2种结构，若有1个取代基（）有1种结构，所以共16种；手性碳原子是指饱和碳原子所连的四个不同的原子或原子团，所以其中含有手性碳原子的同分异构体的结构简式为。 （3） 和的化学方程式为 （4） 中含氧官能团名称醚键、酰胺基、羟基。 （5） + HCl+,加入有机碱,有机碱会与生成的HCl反应，使平衡正向移动，促进F的生成。 19．(24-25高二下·辽宁鞍山部分高中·期末)化合物X()是一种新型的止痛药物，其中一种合成路线如下图所示。 已知：①B物质的核磁共振氢谱只有两组峰； ②(R代表烃基)； ③(R代表烃基)； ④双键碳上连接羟基不稳定，同一个碳上连接两个羟基不稳定。 (1)化合物B的名称为___________化合物C的结构简式为___________。 (2)化合物H有___________种不同化学环境的氢原子，化合物Ⅰ的化学式为___________。 (3)J→K反应的化学方程式为___________。 (4)E+L→X+M，M的名称为___________。 (5)满足下列条件的化合物D的同分异构体的数目为___________种，其中存在顺反异构的同分异构体的结构简式为___________。 ①与D具有相同的官能团 ②不能发生银镜反应 ③水解产物之一为稳定的二元醇 【答案】(1) 2-甲基-2-氯丙酸 (2) 5 C4H6O3 (3) (4)甲醇 (5) 8 、 【分析】 根据逆推法，E是D加聚生成的，故D为，D为C与乙二醇酯化生成，则C为，C是B发生消去反应生成，因B物质的核磁共振氢谱只有两组峰，故B为，A为；由J的结构可逆推，H为，I为，两者发生加成反应生成J，J发生消去反应生成K（），K与氢气加成生成L；L与E发生取代反应生成X，据此分析； 【详解】（1） 根据逆推法，化合物B的名称为2-甲基-2-氯丙酸，化合物C的结构简式为； （2） 化合物H为，含有5种化学环境不同的氢原子，化合物Ⅰ的化学式为C4H6O3； （3） J→K发生消去反应，化学方程式为 （4） +→+M，根据信息③，可推知M为甲醇； （5） 化合物D为，与化合物D具有相同的官能团，说明含有碳碳双键、酯基、羟基，且水解产物之一为稳定的二元醇，说明水解产物双键碳上不能连接羟基、同一个碳上不能连接两个羟基；不能发生银镜反应说明不是甲酸酯。书写同分异构体时可以按照形成酯的酸和醇的结构书写，当成酯的酸为4个碳原子的羧酸时，除了D，同分异构体有、共2种；当成酯的酸为3个碳原子的羧酸时，同分异构体有、、共3种；当成酯的酸为2个碳原子的羧酸时，同分异构体有、、共3种；满足要求的同分异构体共有2+3+3=8种。 20．(24-25高二下·四川广安·期末)伊班膦酸钠可用于治疗骨痛病，其合成路线如图所示： 已知：(，烷基) 回答下列问题： (1)芳香醛A的名称为___________。 (2)B→C的第一步反应类型为___________。 (3)E中所含官能团的名称为___________。 (4)D与E发生加成反应生成F，则F的结构简式为___________。 (5)C经钯碳催化加氢脱苄，该反应的化学方程式为___________。 (6)C的同分异构体中，满足下列条件的有___________种。 ①苯环上有3个侧链，且有两个侧链完全相同 ②与丙酮反应，生成物中苯环的一个侧链为 (7)芳香醛A还能发生如下转化。X和Y的结构简式分别为___________和___________。 【答案】(1)苯甲醛 (2)还原反应（或加成反应） (3)碳碳双键、酯基 (4) (5) (6)12 (7) 【分析】 A的分子式为，与反应生成B()，结合已知条件中的碳氧双键与经过加成-消去反应，生成含碳-氮双键的B，逆推可得A为苯甲醛（）；B经两步生成了C（），第一步用Pd/C、，将B中碳氮双键与发生加成反应（还原反应），第二步用、最终得到C；在Pd/C、条件下，C中苄基经加氢脱苄，生成D（）；D与E（）发生加成反应，双键打开，参与成键，生成F()；F后续经、、等条件处理，引入磷相关官能团，最终经系列反应得到伊班膦酸钠（G）。 【详解】（1） A的分子式为，与反应生成B()，结合已知条件中的碳氧双键与经过加成-消去反应，生成含碳-氮双键的B，逆推可得A为苯甲醛（）； 故答案为：苯甲醛； （2）第一步用、，是为了将B中碳氮双键与发生加成反应（还原反应）； 故答案为：还原反应（或加成反应）； （3）$