摘要:
**基本信息**
交大附中2025-2026学年高三第七次模拟化学卷,以真实情境为载体,融合科技前沿(如贝克-怀特反应)、工业流程(废锌催化剂回收)及实验探究(2-硝基-1,3-苯二酚合成),全面考查化学观念、科学思维与探究能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|14题/42分|化学与生活、化学用语、反应原理等|第7题结合2024诺贝尔化学奖反应,考查有机物结构与性质,体现时代性|
|非选择题|4题/58分|工业流程、有机合成、电化学等|15题以废锌催化剂制备锌为情境,综合考查溶度积计算与分离操作,强化科学探究;18题电催化合成螺环结构,融合信息迁移与创新应用|
内容正文:
保密★启用前
交大附中2025-2026学年第二学期高三第七次模拟考试 化学
注意事项
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.填空题和解答题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 K-39 V-51 Sb-122
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.化学与生活密切相关。下列有关说法正确的是
A.葡萄酒中添加适量的SO2,可以起防腐和抗氧化的作用
B.制作豆腐时添加石膏,利用了CaSO4溶解度很小的性质
C.碘是人体不可缺少的微量元素,可在食盐中添加碘单质以防止缺碘
D.酿“双蒸酒”时加酒曲,目的是实现“淀粉→葡萄糖→乙酸”的转化
2.下列化学用语说法正确的是
A.邻羟基苯甲醛分子内氢键可表示为
B.2-甲基-1-丁醇的键线式:
C.硫氰化氢(HSCN)的球棍模型可能为
D.乙醇的分子式:
3.设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.0.1 mol苯含双键数为
B.1 mol油脂在稀硫酸作用下生成的甘油分子数为
C.和的混合物含阳离子数为
D.钾与乙醇反应,当生成标准状况下时,转移电子数为
4.下列关于溶液配制,说法正确的是
A.摇匀后见液面低于刻度线,应及时加水至刻度线
B.用浓硫酸配制稀硫酸时,将浓硫酸稀释后立即转入容量瓶中并定容
C.配制一定浓度的溶液,若称量所取的样品中有杂质,其他操作正确,配好的溶液浓度偏低
D.配制完成后,在容量瓶上贴好标签,保存配好的溶液
5.下列离子方程式正确的是
A.硫氰化铁溶液中加NaOH溶液产生沉淀:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
B.硫代硫酸钠溶液中滴加稀硫酸:3S2O+2H+=4S↓+2SO+H2O
C.向氯水中加入少量碳酸氢钠:Cl2+2HCO=Cl-+ClO-+2CO2+H2O
D.(NH4)2Fe(SO4)2溶液中滴加入一定量的Ba(OH)2溶液:2NH+2Fe2++3SO+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+2Fe(OH)2↓+2NH3•H2O
6.能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
A.X可为Na,Z为NaCl,Y一定为
B.X可为Al,Y为,Z可为两性氢氧化物
C.X可为,Y为,③为加成反应
D.X可为NO,Z为,Y可能为红棕色气体
7.以2024年诺贝尔化学奖获得者姓氏命名的“贝克-怀特反应(Baker-White Reaction)”是一种构建多肽模拟物的重要方法,其关键步骤如图所示(表示苯基)。下列说法不正确的是
A.M的分子式为 B.M与N能用溶液鉴别
C.N分子中最多有8个原子共面 D.与溶液反应,最多消耗
8.下列对有关物质结构或性质的解释不合理的是
选项
物质结构或性质
解释
A
1-戊醇在水中的溶解度比乙醇在水中的溶解度小
1-戊醇与水形成的分子间氢键比乙醇与水形成的分子间氢键作用力更强
B
次磷酸()比硝酸()的酸性弱
次磷酸的键极性小
C
钾和钠的焰色不同
钾和钠的原子结构不同,电子跃迁时能量变化不同
D
不存在稳定的分子
N原子价层只有4个原子轨道,不利于形成5个N-F键
A.A B.B C.C D.D
9.向甲苯和的混合溶液中加入18-冠-6醚晶体,和迁移过程示意图如图所示。下列说法错误的是
A.进入甲苯层是因为静电作用
B.使用18-冠-6醚与形成超分子体现了冠醚的选择性
C.18-冠-6醚晶体能溶于水主要取决于结构中的多个O原子
D.18-冠-6醚与形成的超分子中存在配位键
10.X、Y、Z、M、W为五种短周期主族元素,X和Y位于相邻位置,Z和M同主族,常温下Y的简单氢化物的水溶液呈碱性,常压下五种元素的原子半径、简单氢化物沸点分别随原子序数变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A.简单离子半径:Z>M>W B.电负性:Y>Z>X
C.键角: D.最高价氧化物对应水化物的酸性:M>W
11.某晶体超导体因其独特的结构(图1为晶胞结构,图2为沿z轴方向的投影)而具有特殊的电子能带结构。下列说法错误的是
A.图2中虚线框内是一个晶胞沿z轴方向的投影(其中A、B、C均为V原子)
B.该晶体的化学式为
C.若阿伏加德罗常数的值为,则该晶体密度为
D.K和V的最短距离为
12.常温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向淀粉溶液中加适量的溶液,加热,冷却后加NaOH溶液至中性,再滴加少量碘水,溶液变蓝
淀粉未水解
B
用溶液分别中和等体积的溶液和溶液,消耗的NaOH溶液体积多
酸性:
C
以为指示剂,用标准液滴定溶液中的,先出现白色沉淀,后出现砖红色沉淀
溶度积常数:
D
先加热装有催化剂的硬质玻璃管,再以一定流速通入和的混合气体,一段时间后撤去酒精灯,仍然持续红热
和的反应为放热反应
A.A B.B C.C D.D
13.常温常压下,光催化电极失去电子并产生有强氧化性的空穴,使水和空气产生羟基自由基和超氧离子自由基,能有效去除废水中的丙烯腈,其工作原理如下。已知超氧离子自由基在B极发生的反应为:(未配平),下列说法错误的是
A.该装置能量转化形式主要为光能→化学能→电能
B.转化为的化学方程式为
C.与丙烯腈反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
D.若电路中通过电子,则理论上有丙烯腈被处理
14.常温下,向含()、()的混合溶液中缓缓加入适量NaOH固体(过程中未见沉淀产生),测得溶液中、分布系数δ、随pH变化如图所示。
已知:;;
;与反应生成(n=1~4)
下列说法正确的是
A.ⅰ是~pH关系曲线
B.反应平衡常数的数量级为
C.pH为7~8时,的值不变
D.pH=9时,溶液中
二、非选择题(本题共4个小题,共58分)
15.(15分)以固体废锌催化剂(主要成分为ZnO及少量CuO、MnO、)为原料制备锌的流程如图:
已知:①“浸取”时,ZnO、CuO转化为、进入溶液;
②25℃时,;
③25℃时,、;
④深度除杂标准:溶液中;
⑤有机萃取剂(用HR表示)可萃取出,其萃取原理反应为:。
(1)基态Zn原子价电子排布式为___________。
(2)“浸取”时ZnO发生的反应化学方程式为___________。
(3)滤渣1的主要成分为和___________。
(4)“深度除锰”时将残留的转化为,该过程的反应离子方程式为___________。
(5)“深度除铜”时锌的最终回收率、除铜效果的关系曲线如图所示。
除铜效果以反应后溶液中表示
加入量以表示
当加入量时,发生反应导致锌的回收率下降,该反应的平衡常数数值为___________(保留三位有效数字);“深度除铜”时加入量最好应选120%的理由是___________。
(6)“操作a”在实验室进行需要用到的硅酸盐仪器有烧杯、___________。
(7)“电解”使用惰性电极,阴极存在竞争反应。该竞争反应的电极反应式为___________。
16.(14分)2-硝基-1,3-苯二酚是重要的医药中间体。实验室常以间苯二酚为原料,经磺化、硝化、去磺酸基三步合成:
部分物质相关性质如下表:
名称
相对分子质量
性状
熔点/℃
水溶性(常温)
间苯二酚
110
白色针状晶体
110.7
易溶
2-硝基-1,3-苯二酚
155
桔红色针状晶体
87.8
难溶
制备过程如下:
第一步:磺化。称取间苯二酚,碾成粉末放入烧瓶中,慢慢加入适量浓硫酸并不断搅拌,控制温度在一定范围内搅拌(如图1)。
第二步:硝化。待磺化反应结束后将烧瓶置于冷水中,充分冷却后加入“混酸”,控制温度继续搅拌15min。
第三步:蒸馏。将硝化反应混合物的稀释液转移到圆底烧瓶B中,然后用如图2所示装置进行水蒸气蒸馏(水蒸气蒸馏可使待提纯的有机物在低于100℃的情况下随水蒸气一起被蒸馏出来,从而达到分离提纯的目的),用锥形瓶收集馏出物。
请回答下列问题:
(1)图1中仪器a的名称是_______;图2中仪器C的名称是_______,出水口是_______(填I或Ⅱ)。
(2)已知:酚羟基邻对位的氢原子比较活泼,均易被取代。请分析第一步磺化引入磺酸基基团的作用是_______。
(3)硝化步骤中制取“混酸”的具体操作是_______。
(4)水蒸气蒸馏是分离和提纯有机物的方法之一,被提纯物质必须具备的条件正确的是_______。
A.具有较低的熔点 B.不溶或难溶于水,便于最后分离
C.难挥发性 D.与水蒸气不发生化学反应
(5)下列说法正确的是_______。
A.直形冷凝管内壁中可能会有桔红色晶体析出
B.反应一段时间后,停止蒸馏,先熄灭酒精灯,再打开旋塞,最后停止通冷凝水
C.烧瓶A中长玻璃管起稳压作用,既能防止装置中压强过大引起事故,又能防止压强过小引起倒吸
D.图2中C装置可用图1中b装置替换
E.待锥形瓶中馏出物冷却后通过分液操作即可得到2-硝基-1,3-苯二酚粗产品
(6)本实验最终获得桔红色晶体,则2-硝基-1,3-苯二酚的产率约为_______(保留3位有效数字)。
17.(14分)烯烃是重要的化工原料,如乙烯、苯乙烯、丁二烯等。
(1)目前生产苯乙烯的方法主要是乙苯脱氢法,反应原理如下:
。
已知:部分化学键的键能数据如下表所示:
共价键
键能
347.7
413.4
615
436
①则___________。
②实际生产过程中,通常向乙苯中掺入水蒸气,保持体系总压为常压(101kPa)的条件下进行反应。掺入水蒸气的目的是___________。
③乙苯的平衡转化率与温度、投料比的关系如图所示。
若,保持体系总压为常压(101kPa),则A点温度下,该反应的平衡常数___________kPa(列出计算式即可,为用平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(2)经催化加氢合成乙烯: 。恒容条件下,按投料,各物质平衡浓度变化与温度的关系如图所示:
①指出图中曲线b、m分别表示___________、___________的浓度。
②升高温度,平衡常数K___________(填“减小”、“增大”或“不变”)。A点,___________(用表示)。写出能提高乙烯平衡产率的措施___________(任举两种)。
(3)丁二烯与卤素反应为有机合成的重要步骤,1,3-丁二烯和反应的能量随反应过程的变化关系如图所示:
①1,3-丁二烯和反应会生成两种产物,一种称为动力学产物,由速率更快的反应生成;一种称为热力学产物,由产物更加稳定的反应生成。则动力学产物结构简式为___________。
②T℃时在2L刚性密闭容器中充入1,3-丁二烯(g)()和各2mol,发生反应。1,3-丁二烯及产物的物质的量分数随时间的变化如下表:
时间(min)
0
10
20
30
40
1,3-丁二烯
100%
72%
0%
0%
0%
1,2-加成产物
0%
26%
10%
4%
4%
1,4-加成产物
0%
2%
90%
96%
96%
在0~20min内,反应体系中1,4-加成产物的平均反应速率v(1,4-加成产物)=___________。
18.(15分)电催化法是合成螺环类物质的新方法,苯甲醚环丙醇电化学氧化合成螺[4.5]结构流程如下:
已知: R1、R2、R3为烷基
E→F的反应机理:
(1)A的名称为___________。
(2)B→C的化学方程式为___________。
(3)F中的官能团名称为___________、___________。
(4)G→H的反应类型为___________。
(5)B的同分异构体中能使FeCl3溶液显色的有___________种。
(6)请根据反应流程及已知信息,写出N以及产物P可能的结构简式:N:___________ P:___________(写出一种即可)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
A
D
C
D
D
A
A
D
C
题号
11
12
13
14
答案
C
D
D
AD
1.A
【详解】A.能够抑制细菌增殖,同时具有还原性,可防止葡萄酒被氧化,因此葡萄酒中添加适量可以起到防腐和抗氧化的作用,A正确;
B.豆浆属于蛋白质胶体,制作豆腐加石膏是利用电解质使胶体发生聚沉的原理,和溶解度小无关,B错误;
C.碘单质有毒且易升华,食用加碘盐中添加的是碘酸钾(),不是碘单质,C错误;
D.酿酒的转化过程为淀粉葡萄糖乙醇,不是生成乙酸,D错误;
故选A。
2.A
【详解】
A.邻羟基苯甲醛中的-OH中的H原子与醛基中的O原子之间形成氢键,表示为,A正确;
B.2−甲基−1−丁醇的键线式:,是2−丁醇的键线式,B错误;
C.硫氰化氢分子中各原子均具有稀有气体稳定结构,HSCN(硫氰化氢)的结构式为:H—S—C≡N,其球棍模型是:,C错误;
D.乙醇的分子式:,D错误;
故选A。
3.D
【详解】A.苯分子中的碳碳键为介于单键和双键之间的特殊化学键,不存在碳碳双键,A错误;
B.油脂在稀硫酸作用下的水解为可逆反应,不能完全水解,故油脂生成的甘油分子数小于,B错误;
C.和的摩尔质量均为,混合物的物质的量为,固体中阳离子仅为,中阳离子为,1mol两种物质均只含1mol阳离子,故混合物含阳离子数为,C错误;
D.钾与乙醇反应的化学方程式为,生成时转移电子,标准状况下的物质的量为,转移电子数为,D正确;
故选D。
4.C
【详解】A.摇匀后液面低于刻度线是正常现象,若加水使溶液浓度降低,A错误;
B.浓硫酸稀释后需冷却至室温再转移,否则体积膨胀导致浓度偏高,B错误;
C.KOH摩尔质量大于NaOH,等质量时KOH物质的量更少,导致最终溶液浓度偏低,C正确;
D.容量瓶不可长期保存溶液,应转移至试剂瓶,D错误;
故选C。
5.D
【详解】A.Fe(SCN)3不能拆,离子方程式应为Fe(SCN)3+3OH-=Fe(OH)3↓+3SCN-,A错误;
B.硫代硫酸钠溶液中滴加稀硫酸:2H++S2O32-═S↓+SO2↑+H2O,B错误;
C.向氯水中加入少量碳酸氢钠:Cl2+HCO=Cl-+HClO+CO2,C错误;
D.(NH4)2Fe(SO4)2溶液中滴加入一定量的Ba(OH)2溶液,若Ba(OH)2溶液为过量且铵根离子又未完全反应时,离子方程式可能为:2NH+2Fe2++3SO+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+2Fe(OH)2↓+2NH3‧H2O,D正确;
故选D。
6.D
【详解】A.Na与氧气反应生成Na2O或Na2O2后与盐酸反应生成NaCl,电解熔融态的NaCl得到Na,NaCl无法一步转化为Na2O或Na2O2,A错误;
B.Al燃烧生成Al2O3,但Al2O3难溶于水,Al2O3无法直接生成两性氢氧化物Al(OH)3,B错误;
C.C2H4与HBr加成生成CH3CH2Br,CH3CH2Br在NaOH水溶液中生成CH3CH2OH,CH3CH2OH在浓硫酸、170℃条件下发生消去反应生成C2H4,CH3CH2OH与HBr反应生成CH3CH2Br,C错误;
D.NO与氧气化合生成红棕色气体NO2,NO2与水歧化生成HNO3,HNO3与铜反应可直接生成NO或NO2,所有转化均为直接反应,D正确;
故选D。
7.A
【详解】
A.M的结构简式为,Ph (苯基) 的分子式为 ,将M的结构展开为 ,计算各原子总数,M的分子式应为,A错误;
B.M的结构中含有羧基(-COOH),具有酸性,可以与碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体。反应现象为产生气泡;N的结构为 ,含有氨基(-NH2)和酯基(-COO-),均不与 溶液反应,无明显现象。由于M与 溶液反应会产生气泡,而N不反应,现象不同,因此可以用 溶液来鉴别M和N,B正确;
C.N的结构为 ,分子中的酯基部分是一个平面结构。单键可以旋转,可以共面的原子如图:,即最多有8个原子可以共平面,C正确;
D.P的结构中含有2个肽键(-CO-NH-)和1个酯基(-CO-OCH3)。在碱性条件下,酯基会发生水解,消耗1 mol NaOH。肽键也会发生水解,消耗1 mol NaOH。P分子中有2个肽键,所以水解需要2 mol NaOH。总共消耗的NaOH的物质的量为:,D正确;
故选A。
8.A
【详解】A.1-戊醇的烃基(-C5H11)比乙醇的烃基(-C2H5)更大,烃基是疏水基团,会削弱醇与水形成的分子间氢键,所以1-戊醇与水形成的分子间氢键比乙醇与水形成的分子间氢键作用力更弱,溶解度更小,A错误;
B.次磷酸中P的吸电子能力比硝酸中N的吸电子能力弱,导致次磷酸的键极性小,H+更难电离,酸性更弱,B正确;
C.焰色试验的本质是原子中的电子吸收能量后跃迁,再释放出特定波长的光;钾和钠的原子结构不同,电子跃迁时能量变化不同,所以焰色不同,C正确;
D.N原子价层只有2s、2p共4个原子轨道,由共价键的饱和性可知,最多只能形成4个共价键,不利于形成5个N-F键,所以不存在稳定的分子,D正确;
故选A。
9.D
【详解】A.由图可知18-冠-6醚晶体对有识别作用,18-冠-6醚与进入甲苯层后由于静电作用,也会进入上层溶液,A正确;
B.18-冠-6醚晶体与形成超分子,体现了冠醚的选择性识别,因为冠醚的空腔大小与半径大小匹配,B正确;
C.18-冠-6醚能溶于水主要取决于结构中的多个O原子可以与水形成氢键,C正确;
D.18-冠-6醚与形成超分子中,位于冠醚的空腔中,通过离子-偶极作用结合,不存在配位键,D错误;
故选D。
10.C
【分析】X、Y、Z、M、W为五种短周期主族元素,结合图示可知:常压下Z的简单氢化物沸点为100℃,Z为O元素;Z和M同主族,则M为S元素;W的原子序数大于S元素,W为Cl元素;Y的简单氢化物的水溶液呈碱性,Y为N元素;X和Y位于相邻位置且原子序数X < Y,X为C元素。综上,X是C,Y是N,Z是O,M是S,W是Cl。
【详解】A.电子层数越多半径越大;电子层数相同时,核电荷数越大半径越小,离子半径顺序为,A错误;
B.同周期主族元素电负性从左到右逐渐增大,电负性顺序,B错误;
C.为,中心价层电子对数为3,含1对孤电子对,空间为V形,孤对电子排斥力大,键角小于; 为,中心价层电子对数为3,无孤电子对,空间为平面正三角形,键角为; 故键角,C正确;
D.M为S,最高价氧化物对应水化物为;W为Cl元素,Cl元素的最高价氧化物对应水化物为.由于元素的非金属性Cl>S,所以酸性,D错误;
故选C。
11.C
【详解】A.由晶胞结构图示可知,该晶胞底面为夹角的平行四边形,沿z轴投影后,晶胞内V原子落在图2虚线框平行四边形的面心和四条边的中心处,A、B、C均为V原子,A正确;
B.结合晶胞结构图示,根据均摊法计算晶胞中各原子数目分别为:K(顶点),V(体心和面心),Sb(内部和棱心),故该晶胞的化学式为KV3Sb5,B正确;
C.由晶胞结构图示及B项分析可知,每个晶胞中含1个KV3Sb5,每个晶胞的质量为,体积为,故晶胞的密度为,C错误;
D.由晶胞结构图示分析可知,晶胞中K和V的最短距离为侧面对角线的一半,即为,D正确;
故选 C。
12.D
【详解】A.溶液变蓝仅能说明仍有淀粉剩余,淀粉可能发生了部分水解,无法得出淀粉未水解的结论,A不符合题意;
B.是二元酸,是一元酸,等浓度等体积时可电离的总量更多,消耗体积多与酸性强弱无直接关联,B不符合题意;
C.以为指示剂滴定,先出现白色沉淀,后出现砖红色沉淀,说明溶解度更小,但是型沉淀,是型沉淀,二者组成类型不同,不能仅通过沉淀先后顺序直接比较溶度积常数大小,C不符合题意;
D.撤去酒精灯后仍持续红热,说明与的反应放热,能维持反应继续进行,D符合题意;
故选D。
13.D
【分析】该装置中,在光照条件下电极A表面产生电子(e-)和空穴(h+),A电极表面水分子被空穴(h+)氧化为·OH,作为负极,电极反应式为H2O+h+=H++·OH,电极A中多余的电子沿外电路流入电极B;B电极表面O2得电子被还原为,作为正极,电极反应式为,进一步结合H+生成·OH;·OH在酸性电解质溶液中将丙烯腈氧化为CO2和N2;据此解答。
【详解】A.该装置能量转化形式主要为光能→化学能→电能,A正确;
B.空穴(h+)有强氧化性,可将水分子氧化为·OH,根据得失电子守恒,反应方程式为H2O+h+=H++·OH,B正确;
C.丙烯腈()被·OH完全氧化为CO2和N2,根据得失电子守恒配平反应方程式为,丙烯腈()为还原剂,·OH为氧化剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为15:1,C正确;
D.据分析,电路中通过1 mol电子,正、负极各生成1 mol ·OH,根据C选项中的化学方程式可知,2 mol ·OH可处理 mol丙烯腈,因此电路中通过3 mol电子,可处理 mol丙烯腈,D错误;
故选D。
14.D
【分析】向溶液中加入NaOH,pH升高,发生反应,故随pH增大而增大,而,故随pH增大持续减小;Cu2+随 pH增大,发生配位反应,Cu2+浓度不断降低,因此δ(Cu2+) 随pH增大持续下降,且下降速率最快;随配位反应进行,先增加后减少,因此分布系数先升后降。结合图像可得:i是δ(Cu2+) 曲线,ⅱ是~pH关系曲线,ⅲ是δ[Cu(NH3)2]2+曲线;据此作答。
【详解】A.依据分析,ⅱ是~pH关系曲线,A错误;
B.反应的平衡常数;当时,;二者交点,此时,因此,,平衡常数数量级为,B错误;
C.据图可知,pH为7~8时,随着pH升高,与Cu2+配位的总量增加,根据氮元素守恒,的值减小,并非不变,C错误;
D.pH=9时,,由一水合氨的电离平衡常数,得: ,因此。 原溶液中浓度仅为,因此任何含铜粒子浓度都小于;时,即,故,顺序成立,D正确;
故选AD。
15.(1)
(2)
(3)
(4)或
(5) 加入量低于120%时,未达深度除铜标准,当加入量大于120%时,会导致锌回收率下降且浪费
(6)(梨形)分液漏斗
(7)
【分析】固体废锌催化剂(主要成分为ZnO及少量CuO、MnO、SiO2),加入溶液,生成、,同时生成沉淀,SiO2不溶解,过滤除去滤渣,得滤渣1的主要成分为:和SiO2;再向滤液中加入过氧化氢进行深度除锰,过氧化氢具有强氧化性,将Mn2+氧化为MnO2,向再加入进行深度除铜,最后得到CuS沉淀,进行过滤操作得到的滤渣2为:MnO2和CuS;向滤液中加入有机试剂萃取,使锌进入有机试剂中,再加入硫酸进行反萃取得到硫酸锌溶液,然后进行电解,得到锌。
【详解】(1)锌是30号元素,基态Zn原子价电子排布式为:。
(2)由已知,“浸取”时ZnO发生的反应化学方程式为:。
(3)由分析可知,滤渣1的主要成分为和。
(4)“深度除锰”时将残留的转化为,锰元素化合价升高被氧化,过氧化氢做氧化剂,氧元素化合价降低,该过程的反应离子方程式为:或。
(5)该反应的平衡常数数值为:,“深度除铜”时加入量最好应选120%的理由是:加入量低于120%时,未达深度除铜标准,当加入量大于120%时,会导致锌回收率下降且浪费。
(6)操作a是将有机相和液相分开的操作,所以操作a为分液,需要用到的硅酸盐仪器有烧杯和(梨形)分液漏斗。
(7)用惰性电极电解硫酸锌溶液,锌离子在阴极得电子生成锌单质,副反应为氢离子得电子生成氢气,电极反应式为:。
16.(1) 三颈烧瓶 (直形)冷凝管 I
(2)防止硝基取代两个酚羟基对位上的氢原子,降低2-硝基-1,3-苯二酚的产率
(3)在烧杯中加入适量的浓硝酸,沿杯壁缓慢加入一定量的浓硫酸,边加边搅拌,冷却
(4)BD
(5)AC
(6)14.3%
【分析】
称取77.0g间苯二酚,碾成粉末后加到三颈烧瓶中,缓慢加入适量浓硫酸并不断搅拌,控制温度在一定范围内,搅拌15min,间苯二酚在低于65℃条件下与硫酸发生磺化反应,反应生成,待磺化反应结束后,将烧瓶置于冷水中,充分冷却后加入“混酸”,控制温度在低于30℃左右,进行硝化反应,发生硝化反应生成;将硝化反应后的稀释液转移至圆底烧瓶中,水蒸气蒸馏,与水反应生成2-硝基-1,3-苯二酚,收集馏出物,得到2-硝基-1,3-苯二酚粗品,据此分析解题。
【详解】(1)图1中仪器a的名称为三颈烧瓶;图2中仪器C的名称是(直形)冷凝管,冷却水应该下进上出即出水口是I;
(2)已知酚羟基邻对位的氢原子比较活泼,均易被取代,故第一步磺化引入磺酸基基团(-SO3H)的作用是防止硝基取代两个酚羟基对位上的氢原子,降低2-硝基-1,3-苯二酚的产率;
(3)硝化步骤中制取“混酸”的具体操作是在烧杯中加入适量的浓硝酸,沿杯壁缓慢加入一定量的浓硫酸,边加边搅拌,冷却;
(4)由题中信息可知,水蒸气蒸馏是分离和提纯有机物的方法之一,在低于100℃的情况下,有机物可以随水蒸气一起被蒸馏出来,从而达到分离提纯的目的。因此,被提纯物质必须具备的条件是:其在一定的温度范围内有一定的挥发性,可以随水蒸气一起被蒸馏出来;不溶或难溶于水,便于最后分离;在沸腾条件下与水蒸气不发生化学反应;故选BD;
(5)A.由于2-硝基-1,3-苯二酚的熔点是87.8℃,且其难溶于水,因此,冷凝管C中有2-硝基-1,3-苯二酚析出,可能看到的现象是冷凝管内壁有桔红色晶体析出,A正确;
B.反应一段时间后,停止蒸馏,应先打开旋塞,再熄灭酒精灯,B错误;
C.图2中烧瓶A中长玻璃管起稳压作用,能使装置中的气体压强维持在一定的安全范围,既能防止装置中压强过大引起事故,又能防止压强过小引起倒吸,C正确;
D.球形冷凝管用于冷凝分离时,会有物质存留在球形凹槽内,使分离物质的量减少,故不能替换,D错误;
E.锥形瓶中馏出物的杂质和产物互溶,不能通过分液分离,E错误;
故选AC;
(6)根据合成流程图可知,77.0g间苯二酚完全反应理论上应该生成=0.7mol2-硝基-1,3-苯二酚,而本实验最终获得15.5g橘红色晶体,则2-硝基-1,3-苯二酚的产率约为:。
17.(1) 掺入水蒸气相当于减小压强,使得平衡正向移动,增大乙苯的转化率
(2) 减小 适当降低温度、增加压强、分离出乙烯等
(3)
【详解】(1)①反应的焓变等于反应物键能和减去生成物键能和,结合物质结构中相同部分可知,;
②保持体系的压强为常压,掺入水蒸气相当于减小压强,使得平衡正向移动,增大乙苯的转化率;
③设起始加入的乙苯为1mol,水蒸气为9mol,由图可知,平衡时乙苯的转化率为60%,则反应乙苯0.6mol,生成苯乙烯、氢气均为0.6mol,平衡时气体总的物质的量为10.6mol,乙苯的物质的量分数为,苯乙烯、氢气的物质的量分数均为,则 kPa;
(2)①反应为放热,升高温度,平衡逆向移动,二氧化碳、氢气浓度增大,乙烯、水浓度减小,结合反应方程式中物质系数可知,图中曲线b、m分别表示、浓度。
②反应为放热,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数K减小;
平恒时二氧化碳、水浓度均为mol/L,则乙烯为0.25mol/L,恒容条件下,按投料,投料比等于系数比,则两者转化率相同,平衡时氢气为3mol/L,;适当降低温度、增加压强、分离出乙烯等都可以促进平衡正向移动,提高乙烯平衡产率;
(3)
①过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,活化能越小反应越快,活化能越大反应越慢,结合图可知,动力学产物结构简式为。
②在0~20min内,反应体系中1,4-加成产物的物质的量分数90%,1,4-加成产物的物质的量2mol×90%=1.8mol,则v(1,4-加成产物)。
18.(1)3,5-二甲基苯酚
(2)
(3) 酮羰基 碳碳双键
(4)取代反应
(5)22
(6) 或
【分析】
A的羟基与CH3I发生取代反应生成B,B与Br2发生取代反应生成C:,与KOOCCH2COOCH2CH3反应生成D:,D与CH3CH2MgBr反应生成E,E电催化后生成F,F经过还原反应后与I2反应生成G,G与反应生成H。
【详解】(1)A以苯酚为母体,羟基为1位,两个甲基位于3、5位,命名为3,5-二甲基苯酚;
(2)
苯环甲氧基对位上的氢发生取代反应,化学方程式为;
(3)观察F的结构,分子中含有碳碳双键和酮羰基,官能团为碳碳双键和羰基;
(4)G中碘原子被格氏试剂中的异丙烯基取代,生成H,属于取代反应;
(5)B分子式为C9H12O,能使显色说明含酚羟基,分类计数: ① 苯环含2个取代基:−OH、,丙基有2种,位置邻、间、对共种; ② 苯环含3个取代基:、、,三个不同取代基共10种; ③ 苯环含4个取代基:、3个,共种,总计种;
(6)
根据,以及M的结构简式,N的结构简式为,根据电催化机理,P的结构简式为或
答案第1页,共2页
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