内容正文:
第二次适应考试化学试题
可能用到的相对原子质量:O-16 Ti-48 Ru-101 Mn-55
一、选择题:本题共 15 小题,每小题 3 分,共 45 分。每小题只有一个选项最符合题目要求。
1. 下列过程不涉及化学变化的是
A. 煤的干馏 B. 电解质溶液导电 C. DNA复制 D. 蛋白质的盐析
【答案】D
【解析】
【详解】A.煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,会生成焦炭、煤焦油、焦炉气等新物质,属于化学变化,A不符合题意;
B.电解质溶液导电的本质是电解过程,阴阳离子在阴阳两极发生氧化还原反应,有新物质生成,属于化学变化,B不符合题意;
C.DNA复制是以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程,有新物质生成,属于化学变化,C不符合题意;
D.蛋白质的盐析是向蛋白质溶液中加入高浓度轻金属盐/铵盐,降低蛋白质溶解度使其析出的过程,蛋白质本身结构未发生改变,无新物质生成,属于物理变化,不涉及化学变化,D符合题意;
故答案选D。
2. 化学知识可应用于实践活动。下列实践活动与所述的化学知识没有关联的是
实践活动
化学知识
A
自制葡萄酒时向其中通入适量
具有氧化性,遇水生成弱酸调节酸度
B
液氨可用作制冷剂
液氨气化吸收大量的热
C
在工厂生产燃煤时添加生石灰
生石灰主要吸收燃煤放出的
D
病人进行X射线检查肠胃前吞服药剂“钡餐”
“钡餐”不溶于酸且不易被X射线透过
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.自制葡萄酒时通入适量,是利用的还原性抗氧化、抑制微生物生长,同时与水反应生成亚硫酸调节酸度,并未利用的氧化性,所述化学知识与实践活动无关联,A符合题意;
B.液氨气化时会吸收大量的热,能使周围环境温度降低,因此可用作制冷剂,所述化学知识与实践活动有关联,B不符合题意;
C.燃煤时添加生石灰,生石灰可与燃煤释放的反应生成亚硫酸钙,最终转化为硫酸钙,减少排放,所述化学知识与实践活动有关联,C不符合题意;
D.“钡餐”的主要成分为硫酸钡,其不溶于胃酸等酸性溶液,且不易被X射线透过,可作为肠胃X射线检查的造影剂,所述化学知识与实践活动有关联,D不符合题意;
答案选A。
3. 羟胺(NH2OH)在有机合成中用作还原剂,其熔点32.05℃,沸点70℃。下列化学用语或图示表达正确的是
A. 用电子式表示羟胺的形成过程:
B. 羟胺NH2OH分子间氢键的强弱:
C. 固态羟胺X射线衍射图谱对比如图
D. 羟胺中N原子杂化后的轨道表示式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.羟胺(NH2OH)是共价化合物,用电子式表示羟胺的形成过程示意图正确(体现了N-H、N-O、O-H的形成),A选项正确;
B.因为 的电负性大于N, 键的极性比 键的极性强,所以羟胺分子间氢键的强弱为,B选项错误;
C.缓慢析出的为晶体,快速析出的可能为非晶体,晶体的 射线衍射图谱有尖锐的衍射峰,C选项错误;
D.原子有5个价电子,4个杂化轨道上电子数为:,D选项错误;
故答案选A。
4. 一种治疗心力衰竭药物的部分合成路线如图所示。下列说法错误的是
A. Ⅱ中所有碳原子可能共平面
B. 反应①中使用的还原剂应具备高选择性
C. 反应②中生成使澄清石灰水变浑浊的气体
D. Ⅲ最多能与发生加成反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.Ⅱ中与羧基相连的碳原子为杂化,其上连了3个碳原子,此三个碳原子不可能位于同一平面上,因此所有碳原子不可能共平面,A错误;
B.反应①仅还原了Ⅰ中的碳碳双键,保留了羧基,因此还原剂需要只还原碳碳双键、不还原羧基,必须具备高选择性,B正确;
C.反应②是Ⅱ的脱羧反应,羧基脱去后生成,可以使澄清石灰水变浑浊,C正确;
D.苯环可与发生加成反应,苯环消耗;氰基 完全加氢生成需2 mol,因此Ⅲ最多消耗,D正确;
故选A。
5. 下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是
A. 制取少量 B. 制备胶体
C. 收集HCl D. 检验是否生成乙烯
【答案】A
【解析】
【详解】A.生石灰与浓氨水中的水反应放热,促进分解逸出氨气,同时溶液中浓度增大,进一步利于氨气放出;氨气密度小于空气,采用向下排空气法收集,试管口塞棉花可减少氨气与空气对流,该装置可以制取少量,能达到实验目的,A正确;
B.制备胶体的方法是将饱和溶液滴入沸水中,若将饱和溶液滴入 溶液中,会直接生成沉淀,得不到胶体,不能达到实验目的,B错误;
C. 密度大于空气,向上排空气法收集 时,应该长管进气、短管排气,该装置短进长出,无法收集到纯净 ,且干燥管的粗口为进气口,细口为出气口,不能达到实验目的,C错误;
D.溴乙烷消去反应中,挥发出来的乙醇蒸气也能还原酸性,使溶液褪色,会干扰乙烯的检验,不能达到实验目的,D错误;
故选A。
6. 醋酸亚铜氨溶液净化合成氨原料气(含、和少量CO)的过程中发生反应:。下列说法正确的是
A. 基态的核外电子空间运动状态有15种
B. 的相对分子质量小于CO,沸点更低
C. 键角:
D. 高温、高压条件有利于原料气的净化
【答案】C
【解析】
【详解】A.基态的核外电子排布为,电子的空间运动状态数等于所占据的原子轨道总数,共种,A错误;
B.分子间存在氢键, 分子间仅存在范德华力,氢键作用力强于范德华力,故沸点高于 ,B错误;
C.的中心N原子价层电子对数为,有1对孤电子对,的中心N原子价层电子对数为,无孤电子对,孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对间的斥力,因此中键角小于,C正确;
D.题给反应 ,正反应为气体分子数减少的放热反应,高温会使平衡逆向移动,不利于 的吸收,只有高压有利于平衡正向移动,故高温条件不利于原料气净化,D错误;
故选C。
7. 下列反应方程式正确的是
A. SiO2与盐酸混合:
B. ICl与NaOH溶液反应:
C. 溶液吸收:
D. CuSO4溶液与过量氨水制备铜氨配合物:
【答案】C
【解析】
【详解】A.为酸性氧化物,与盐酸不发生反应,A错误;
B.在中, 的非金属性更强, 为-1价,I为+1价,与 溶液发生反应:,B错误;
C.在碳酸钠溶液中发生歧化反应,该方程式符合反应事实,C正确;
D.与过量氨水生成的铜氨配合物为,离子方程式为,D错误;
故答案选C。
8. 一种由短周期元素构成的洗涤剂中间体结构式如图所示,X、Q、Z、Y、W原子序数依次增大,X和W同主族,Q、Z、Y同周期,基态Q原子核外成对电子对数与未成对电子数相等。下列说法正确的是
A. 简单离子半径: B. 电负性:
C. 元素的氧化物对应水化物为强酸 D. 的简单氢化物的空间结构为平面三角形
【答案】A
【解析】
【详解】短周期元素 、、 、 、 原子序数依次增大,Q、Z、Y同周期,则同为第二周期,那么 为第一周期的H,X和 同主族,W形成正一价阳离子,则W为Na;基态原子核外成对电子对数与未成对电子数相等,且图中能参与形成4个共价键,而基态碳原子核外有2对成对电子和2个未成对电子,则Q为C元素:由结构图和成键特点可知为元素,为元素,据此解答。
A.W为Na、Y为O、Z为N,三者的简单离子具有相同的电子层结构,核电荷数越大,离子半径越小,则简单离子半径:,即,故A正确;
B.Y、Z、W、X为O、N、Na、H元素,电负性为,故B错误;
C. 为元素的最高价氧化物对应水化物为强酸,但 元素的氧化物对应水化物不一定为强酸,如为弱酸,故C错误;
D. 为 ,其简单氢化物为 ,其中心 原子的价层电子对数为,其VSEPR模型为四面体,空间构型为V形,故D错误;
答案为A。
9. 单体M通过不同的聚合方式可生成聚合物A和聚合物B,转化关系如下。
下列说法正确的是
A. 聚合物A的重复结构单元中含有的官能团和单体M中的不相同
B. 单体M生成聚合物B的反应为缩聚反应
C. 聚合物B在酸性溶液中水解的产物可以与氢氧化钠溶液反应
D. 聚合物B解聚生成单体M时,只涉及键的形成,无其他化学键变化
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据聚合物A和单体M的结构可知,聚合物A的重复结构单元中含有官能团:酯基和碳碳双键;单体M中含有官能团:碳碳双键,酯基,官能团相同,A错误;
B.对比单体M和聚合物B可知,单体M断开碳碳双键中的 键,生成聚合物B中的碳碳单键 键,该反应为加聚反应,B错误;
C.聚合物B中酯基在酸性溶液中水解产物生成羧酸和醇,羧酸可以与氢氧化钠溶液反应,C正确;
D.结合选项C,聚合物B解聚生成单体M时,存在断开键,形成键的过程,D错误;
故选C。
10. 根据下列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
结论
A
电解溶液,阴极得到Cu;电解NaCl溶液,阴极得不到Na
得电子能力:>>
B
向盛有2 mL 1 mol/L醋酸的试管中滴加1 mol/L的溶液,有气泡产生
的大于的
C
向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水,形成难溶物,继续滴加氨水,难溶物溶解,再加入乙醇,析出深蓝色晶体
和 与的配位能力:<
D
将苯、液溴、铁粉混合物反应产生的气体通入溶液中,有淡黄色沉淀产生
检验苯和液溴在的催化作用下生成了HBr
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据电解原理,电解溶液,阴极上发生,说明得电子能力大于,电解NaCl溶液,阴极得电子生成,说明得电子能力强于,得电子能力:>>,A错误;
B.向盛有2 mL 1 醋酸的试管中滴加1 的溶液,有气泡产生,说明发生反应:,根据强酸制弱酸的一般规律可知, 的大于的,B正确;
C.向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水,形成难溶物,继续滴加氨水,难溶物溶解,再加入乙醇,析出深蓝色晶体,说明有生成,则和 与的配位能力:> ,C错误;
D.液溴易挥发,挥发的溴蒸气通入溶液中也能产生淡黄色沉淀,故不能说明有HBr生成,D错误;
故选B。
11. 醛、酮与氨及其衍生物的反应是有机化学中的重要反应之一,其反应机理如图所示:
其中B为。以下说法错误的是
A. 与丙酮反应活性:
B. 不存在顺反异构
C. 为该反应的催化剂
D. 根据上述机理,分子内成环反应的产物为
【答案】A
【解析】
【详解】A.醛酮与胺的反应是亲核加成反应,亲核试剂的亲核性越强,反应活性越高。CH3NH2中甲基是给电子基团,使N上电子云密度高于NH3,因此CH3NH2的亲核性更强,与丙酮的反应活性: CH3NH2>NH3,A错误;
B.顺反异构的要求是:碳碳双键或碳氮双键两端的每个原子都连接不同的原子或基团。(CH3)2C=NCH3中,双键的C原子连接了2个相同的-CH3,不满足顺反异构的条件,因此不存在顺反异构,B正确;
C.从反应机理看,H+在第一步参与反应,最后一步又被释放出来,符合催化剂“参与反应,反应前后不变”的特点,因此H+是该反应的催化剂,C正确;
D.根据反应机理,醛酮的C=O与氨基-NH2发生加成-消除,形成C=N结构。该分子内成环时,羰基C=O与分子中的-NH2反应,脱水形成C=N,产物结构与题目给出的一致,D正确;
故答案选A。
12. 是重要的光催化材料,是重要的电极材料,二者的晶胞结构(如图所示)相似、体积近似相等。下列说法错误的是
A. 晶胞中“○”表示氧原子
B. 白球代表原子的配位数为3
C. 和的密度之比约为
D. 作为电极材料,出现 空位时元素化合价降低
【答案】C
【解析】
【分析】根据均摊原则,晶胞中黑球数目为 ,白球数目为。
【详解】A.晶胞中白球数、黑球数比为1:2,根据、的化学式,“○”表示氧原子,故A正确;
B.根据图示,黑球的配位数是6,白球数、黑球数比为1:2,所以白球代表原子的配位数为3,故B正确;
C.设晶胞的体积为V,的密度为 g/cm3, 的密度为g/cm3,密度之比约为,故C错误;
D.作为电极材料,出现 空位时,负电荷减少,根据化合价代数和等于0,元素化合价降低,故D正确;
选C。
13. 某工厂利用废旧合金(主要成分为Cu、Fe和Al及少量的、、CuO)为原料设计如下流程制备蓝矾晶体。下列说法错误的是
A. 操作1必需的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
B. 滤渣1中加入过量稀硫酸,可能发生的氧化还原反应至少三种
C. “系列操作”中当有大量晶体析出,停止加热利用余热蒸干
D. “滤渣2”制备溶液的离子方程式为
【答案】C
【解析】
【分析】废旧合金(主要成分为Cu、Fe和Al及少量的、、CuO)中加入过量NaOH溶液,Al、和NaOH溶液反应,得到含和NaOH的滤液,滤渣1中含有Fe、Cu及、CuO,然后加入过量稀硫酸,发生、CuO和稀硫酸的反应,生成的、和Fe反应,铁和稀硫酸反应,过滤,滤渣2主要含铜,加入稀硫酸并通入氧气,得到硫酸铜溶液,再经过一系列操作得到蓝矾,据此回答。
【详解】A.操作1为过滤,需要的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,A正确;
B.加入稀硫酸,Fe和、以及反应均为氧化还原反应,还可能发生极少量的Cu和的反应,B正确;
C.从CuSO4溶液中得到含结晶水的蓝矾通常为蒸发浓缩、冷却结晶,而不是蒸发结晶,C错误;
D.“滤渣2”的成分为Cu,Cu、硫酸和氧气反应生成CuSO4和 ,离子方程式为,D正确;
故选C。
14. 我国科研团队研发了一种基于微生物燃料电池的肿瘤治疗系统,其简化电化学原理如图所示,电极N为经表面修饰后的厌氧微生物脱硫弧菌(Dsv),消耗肿瘤微环境中抑制免疫的乳酸作为“燃料”,并产生电子。同时,Mn2+能够激活免疫信号通路,加快抗肿瘤细胞成熟。已知肿瘤细胞糖蛋白中含有大量-OH、-NH2。下列说法错误的是
A. Dsv的细胞膜经过表面修饰后可与肿瘤细胞糖蛋白形成分子间氢键,可识别肿瘤部位
B. 电极电势:电极M>电极N
C. 电池工作时,正极区溶液的pH增大
D. 常温下,电极M每减少,理论上电极产生的CO2体积小于3.36 L
【答案】D
【解析】
【详解】A.Dsv的细胞膜经过表面修饰后可与肿瘤细胞糖蛋白形成分子间氢键,可识别肿瘤部位,故A项正确;
B.电极M为正极,电极N为负极,电极电势:电极M>电极N,故B项正确;
C.正极电极反应式为,每转移,消耗,因此正极区溶液的 变大,故C项正确;
D.的物质的量为 ,结合正极电极反应式,每消耗0.3 mol,电路中转移0.6 mol,根据负极反应: ,故比例关系:,理论上负极产生0.15 mol,标准状况下的体积为3.36 L,常温下的体积大于3.36 L,故D项错误;
因此答案选D。
15. 25℃的丙氨酸溶液中,、的电离常数分别为Ka1、Ka2,其四种存在形式中,除了的分布分数( )极小而被忽略外,余下三种的 与pH的关系如图所示。Ka1、Ka2的负对数分别表示为pKa1、pKa2,下列说法正确的是
A. 经过a点曲线的代表物种是
B.
C. 最大时的
D. 的
【答案】C
【解析】
【分析】由题干信息可知,随着溶液pH的增大,丙氨酸溶液中的电离平衡均正向移动,故曲线a代表CH3CH(NH3)+COOH随pH的变化,曲线b代表CH3CH(NH3)+COO-随pH的变化,曲线c代表CH3CH(NH2)COO-随pH的变化,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,经过a点曲线的代表物种是CH3CH(NH3)+COOH,A错误;
B.根据a点坐标可计算,同理根据c点坐标可计算Ka2==10-9.69,B错误;
C.根据c点坐标可计算,由b点坐标可知最大时的pH=6.02,与(保留两位小数)相等,C正确;
D.与比较,是强吸电子基团,使中O-H键的极性增强,更易电离出,则,D错误;
故答案为:C。
二、非选择题:本题共 4 小题,共 55 分
16. 利用含锰酸性废液(主要含有、、等)和软锰矿(主要成分为)制备的工艺流程如下:
已知:①常温下,,。
②该工艺条件下,溶液中剩余离子的浓度小于时,可认为该离子沉淀完全;;。
回答下列问题:
(1)基态Mn2+的核外电子排布式是___________。
(2)“氧化”过程中被MnO2氧化的物质有___________(填化学式或离子符号)。
(3)“除铅”步骤所得溶液中,则pS的范围是___________。已知:在不同pH的浸出锰溶液中,加入相同质量的Na2S,测得溶液中随硫化初始pH的变化关系如图所示。
随硫化初始pH的减小,溶液中逐渐增大的原因是___________。
(4)“沉锰”时,发生反应的离子方程式为___________。
(5)用惰性电极电解MnSO4溶液,写出生成MnO2的电极反应:___________。电解液中的___________(填化学式)可循环使用,其循环到___________(填流程中操作)操作中。
(6)已知铅卤化合物中存在正四面体结构的、、。若中每个 均采用四配位模式,则的结构式为___________。
【答案】(1)(或)
(2)
(3) ①. ②. pH减小,H+浓度增大,H+与S2−结合生成弱电解质,使溶液中S2−浓度降低,促使PbS沉淀溶解导致c(Pb2+)增大
(4)
(5) ①. ②. H2SO4 ③. 酸溶
(6)
【解析】
【分析】含锰酸性废液(主要含有、、等)利用软锰矿将Fe2+氧化成Fe3+后通过调pH将铁除去,再用Na2S除去铅,沉锰后经过系列操作得到MnO2。
【小问1详解】
Mn原子序数为25,失去2个电子形成,基态核外电子排布式为: (或)
【小问2详解】
氧化过程中,作氧化剂,将废液中还原性的氧化为,方便后续调pH除去;
【小问3详解】
根据要求,需沉淀完全,不能沉淀,即,,得;沉淀完全,,,得;故pS范围为;pH减小,H+浓度增大,H+与S2−结合生成弱电解质,使溶液中S2−浓度降低,促使PbS沉淀溶解导致c(Pb2+)增大;
【小问4详解】
沉锰时,与碳酸氢铵、氨水反应生成碳酸锰沉淀, ;
【小问5详解】
电解时,在阳极失电子生成,电极反应为: ,电解液中生成H2SO4的可循环使用,循环到“酸溶”操作中;
【小问6详解】
若中每个 均采用四配位模式,2个Pb共需要8个配位键,总共有6个I,因此2个I作为桥键连接两个Pb,剩余4个I为端基I,满足每个Pb四配位,结构式为(合理即可)。
17. “液体阳光”工程是指通过太阳能、风能产生的电力电解水制得绿氢,再将绿氢与转化为、 等燃料的过程,有助于推动碳中和,这一过程中逆水煤气变换()反应引起了科学家们的关注。已知反应中可能发生:
反应I:ΔH1=+41kJ/mol
反应Ⅱ:ΔH2=-207kJ/mol
(1)总反应: ΔH3=_______;该反应在_______(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下自发进行。
(2)将和按不同比例通入某密闭容器中,在催化剂作用下发生反应,的平衡转化率以及的选择性随温度和压强的变化曲线如图1、图2所示。已知:。
①图2中温度从小到大的顺序为_______。
②图1中温度时,的平衡转化率随压强变化的原因是_______。
③根据实验数据可知, 的选择性在的体积比为_______时最高。
(3)常压下,向体积为的密闭容器中充入和一定量的进行反应,达平衡时和含碳物质的物质的量随温度的变化如图。
①图中曲线a代表的物质为_______。
②时,反应达平衡,则反应Ⅱ的化学反应速率为=_______mol∙L-1∙min-1。
③时,反应I的平衡常数为_______(保留两位有效数字)。
【答案】(1) ①. ②. 低温
(2) ①. ②. 反应Ⅱ是气体分子数减小的反应,其他条件不变增大压强,平衡正向移动,消耗CO促进了反应Ⅰ正向移动,因此温度一定,增大压强的转化率增大(或总反应是气体分子数减小的反应,增大压强平衡正向移动,的转化率增大) ③. 2
(3) ①. CO2 ②. 0.012 ③. 0.57
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应I+反应Ⅱ可得总反应,因此;该反应∆H<0,∆S <0,要使∆G=∆H-T∆S<0,需要在低温下进行;
【小问2详解】
①生成甲烷的反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,甲烷的选择性降低,故t1<t2<t3;
②反应Ⅱ是气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,消耗CO,而生成物CO减少促进了反应I正向移动,CO2消耗增大,转化率增大;也可以根据总反应为气体分子数减小的反应分析,压强增大,总反应正向移动,CO2消耗增大,转化率增大;
③的体积比值小于2时,提高H2浓度,主要发生反应I生成CO,CO选择性高;比值高于2时,会促进CO与H2反应,生成甲烷,从而降低CO选择性;
【小问3详解】
①由题干信息可知,升高温度,反应I正向移动,反应Ⅱ逆向移动,则n(CO)增大,n(CH4)减小,结合题干图像可知,c表示CO、b表示CH4,a表示CO2。
②时,n(H2)=1.2 mol,n(CO)= n(CO2)=0.44 mol,初始加入的n(CO2)=1 mol,根据元素守恒可得平衡时n(CH4)=1 mol-0.44 mol-0.44 mol=0.12 mol,根据O守恒可知,n(H2O)=1 mol×2-0.44 mol-0.44 mol×2=0.68 mol,反应5min达平衡,则反应Ⅱ的化学反应速率为;
③反应I的平衡常数为。
18. 碘酸铜[Cu(IO3)2]难溶于水,常用于催化剂和红外吸收剂,具有多种工业应用。某研究小组利用含碘废液制备碘酸铜并测定其溶度积常数。
I.制备HIO3,装置如下图所示。
(1)仪器A的名称为___________,写出仅KI3被氧化的化学方程式___________。
II.制备Cu(IO3)2,流程如下图所示。
(2)“合成”后可通过抽滤分离出Cu(IO3)2固体,较于普通过滤,抽滤的优点是___________。(答出两点即可)
(3)设计实验检验是否洗涤干净___________。
III.Cu(IO3)2溶度积常数的测定。
取Cu(IO3)2固体溶于水配成饱和溶液,取25.00 mL的饱和溶液,调节 ,加入足量EDTA二钠盐充分反应后,再加入足量 溶液,用标准溶液在内完成滴定,记录体积。重复滴定3次,平均消耗标准溶液为。
已知:①;、均为无色。
②; 对有吸附作用。
③EDTA二钠盐结构简式为:
(4)配制饱和Cu(IO3)2溶液,下列仪器中需要使用的有___________(填名称)。
(5)上述实验滴定时选用淀粉作指示剂,用离子方程式表示KI的作用:___________。
(6)实验中加入EDTA二钠盐的目的是___________。
(7)该条件下的的为___________(列出计算式)。
【答案】(1) ①. 蒸馏烧瓶 ②.
(2)过滤速率快、液体和固体分离比较完全、滤出固体容易干燥
(3)取最后一次洗涤液少量于试管中,滴加几滴稀盐酸酸化的溶液,若无白色沉淀生成,则证明沉淀已洗涤干净,反之沉淀未洗涤干净
(4)烧杯、玻璃棒 (5)
(6)与发生配位反应,避免与反应产生吸附,造成测定结果不准确
(7)
【解析】
【分析】I.制备时,装置A中与浓盐酸常温反应生成,通入装置B,与和废液反应,仅被氧化,被氧化为,反应为,未反应的在装置C中被 溶液吸收。II.制备时,先与溶液中和生成,调节后,与溶液发生复分解反应生成沉淀,反应为,通过抽滤分离沉淀,洗涤时需检验最后一次洗涤液中是否含以确认洗净,据此分析。
【小问1详解】
仪器A为蒸馏烧瓶;中 元素平均化合价为,被氧化为( 为+5价),被还原为 ,根据得失电子守恒配平得化学方程式:;
【小问2详解】
抽滤利用负压加快过滤速率,可使固液分离更完全,且滤出的固体在负压环境下更易干燥;
【小问3详解】
沉淀表面会吸附等杂质离子,取最后一次洗涤液少量于试管中,滴加几滴稀盐酸酸化的溶液,若无白色沉淀生成,证明无残留,沉淀已洗涤干净;反之则未洗净;
【小问4详解】
配制饱和溶液,要在烧杯中放入一定量的固体,然后向其中加入适量的水并用玻璃棒搅拌使其恰好溶解,因此需要使用的有烧杯和玻璃棒;
【小问5详解】
酸性条件下与过量发生归中反应生成:;
【小问6详解】
生成的用标准溶液滴定(以淀粉为指示剂),从而确定碘酸根的量;但溶液中的会与反应,生成的会干扰的测定结果,因此实验中加入EDTA二钠盐,利用其与铜离子形成稳定络合物的性质,消除铜离子干扰;
【小问7详解】
结合上述分析,实验过程中离子之间的关系为,则依据题目数据得==,则==。
19. M是一种广谱抑菌剂,其部分合成路线如下:
已知: (R表示烃基)。
(1)A的名称是___________,G中的官能团名称是___________。
(2)C→D的化学方程式为___________。
(3)B分子中1号碳与2号碳的C-H键极性都较强,易断裂。2号碳的C-H键极性比1号碳更强,原因是___________。
(4)F可发生银镜反应,其结构简式为___________。
(5)F→G的转化分为两步,反应类型依次为___________、___________。
(6)X是D的同分异构体,符合下列条件的X的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
①与溶液发生显色反应;②能发生银镜反应。
(7)W可以通过两步反应生成四环化合物M。其中Q有2个五元环和1个六元环,M中所有的碳原子都参与成环。化合物Q的结构简式为___________。
【答案】(1) ①. 乙酸乙酯 ②. 酮羰基、碳碳双键
(2) (3)2号碳的C-H键同时受到酮羰基和酯基两个吸电子基团的影响,而1号碳的C-H键只受酮羰基一个吸电子基团的影响。
(4) (5) ①. 加成反应 ②. 消去反应
(6)13 (7)
【解析】
【分析】A在乙醇钠作用下发生自身酯缩合反应得到B,B经历一系列反应得到,结合D的结构可知C为,与乙酸酐发生取代反应得到D,由信息可知E为,F→G为羟醛缩合反应,故F为醛,结构为,G与NBS发生取代反应得到J,最终得到W,据此作答。
【小问1详解】
由结构式可知A的名称为乙酸乙酯;G的官能团名称为酮羰基、碳碳双键;
【小问2详解】
由分析可知,C与乙酸酐发生取代反应得到D,方程式为;
【小问3详解】
由电子效应可知,羰基为吸电子基团,可使邻位的C-H键极性增强,2号碳上C-H键受羰基和酯基共同影响,而1号碳上C-H键只受羰基影响,故2号碳上C-H键极性更强;
【小问4详解】
由分析可知。F的结构式为;
【小问5详解】
F的结构为,G的结构为,则可知,甲基与醛基中—C=O双键先加成,生成,再消去羟基,生成,所以F→G的转化分为两步,反应类型依次为加成反应,消去反应。
【小问6详解】
X的分子式为,能与溶液发生显色反应,说明含酚羟基,能发生银镜反应,说明含醛基,据此可画出X的骨架结构为或,前者有10种同分异构体,后者有3种同分异构体,故X共有13种;
【小问7详解】
Q、M的分子式与W相同,所以两步都发生加成反应。因Q有2个五元环和1个六元环,M中所有的碳原子都参与成环,且为四环化合物,所以中4号碳与8号碳连接,形成五元环,所以Q为,然后甲基与酮羰基加成,得到M为。
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第二次适应考试化学试题
可能用到的相对原子质量:O-16 Ti-48 Ru-101 Mn-55
一、选择题:本题共 15 小题,每小题 3 分,共 45 分。每小题只有一个选项最符合题目要求。
1. 下列过程不涉及化学变化的是
A. 煤的干馏 B. 电解质溶液导电 C. DNA复制 D. 蛋白质的盐析
2. 化学知识可应用于实践活动。下列实践活动与所述的化学知识没有关联的是
实践活动
化学知识
A
自制葡萄酒时向其中通入适量
具有氧化性,遇水生成弱酸调节酸度
B
液氨可用作制冷剂
液氨气化吸收大量的热
C
在工厂生产燃煤时添加生石灰
生石灰主要吸收燃煤放出的
D
病人进行X射线检查肠胃前吞服药剂“钡餐”
“钡餐”不溶于酸且不易被X射线透过
A. A B. B C. C D. D
3. 羟胺(NH2OH)在有机合成中用作还原剂,其熔点32.05℃,沸点70℃。下列化学用语或图示表达正确的是
A. 用电子式表示羟胺的形成过程:
B. 羟胺NH2OH分子间氢键的强弱:
C. 固态羟胺X射线衍射图谱对比如图
D. 羟胺中N原子杂化后的轨道表示式:
4. 一种治疗心力衰竭药物的部分合成路线如图所示。下列说法错误的是
A. Ⅱ中所有碳原子可能共平面
B. 反应①中使用的还原剂应具备高选择性
C. 反应②中生成使澄清石灰水变浑浊的气体
D. Ⅲ最多能与发生加成反应
5. 下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是
A. 制取少量 B. 制备胶体
C. 收集HCl D. 检验是否生成乙烯
6. 醋酸亚铜氨溶液净化合成氨原料气(含、和少量CO)的过程中发生反应:。下列说法正确的是
A. 基态的核外电子空间运动状态有15种
B. 的相对分子质量小于CO,沸点更低
C. 键角:
D. 高温、高压条件有利于原料气的净化
7. 下列反应方程式正确的是
A. SiO2与盐酸混合:
B. ICl与NaOH溶液反应:
C. 溶液吸收:
D. CuSO4溶液与过量氨水制备铜氨配合物:
8. 一种由短周期元素构成的洗涤剂中间体结构式如图所示,X、Q、Z、Y、W原子序数依次增大,X和W同主族,Q、Z、Y同周期,基态Q原子核外成对电子对数与未成对电子数相等。下列说法正确的是
A. 简单离子半径: B. 电负性:
C. 元素的氧化物对应水化物为强酸 D. 的简单氢化物的空间结构为平面三角形
9. 单体M通过不同的聚合方式可生成聚合物A和聚合物B,转化关系如下。
下列说法正确的是
A. 聚合物A的重复结构单元中含有的官能团和单体M中的不相同
B. 单体M生成聚合物B的反应为缩聚反应
C. 聚合物B在酸性溶液中水解的产物可以与氢氧化钠溶液反应
D. 聚合物B解聚生成单体M时,只涉及键的形成,无其他化学键变化
10. 根据下列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
结论
A
电解溶液,阴极得到Cu;电解NaCl溶液,阴极得不到Na
得电子能力:>>
B
向盛有2 mL 1 mol/L醋酸的试管中滴加1 mol/L的溶液,有气泡产生
的大于的
C
向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水,形成难溶物,继续滴加氨水,难溶物溶解,再加入乙醇,析出深蓝色晶体
和 与的配位能力:<
D
将苯、液溴、铁粉混合物反应产生的气体通入溶液中,有淡黄色沉淀产生
检验苯和液溴在的催化作用下生成了HBr
A. A B. B C. C D. D
11. 醛、酮与氨及其衍生物的反应是有机化学中的重要反应之一,其反应机理如图所示:
其中B为。以下说法错误的是
A. 与丙酮反应活性:
B. 不存在顺反异构
C. 为该反应的催化剂
D. 根据上述机理,分子内成环反应的产物为
12. 是重要的光催化材料,是重要的电极材料,二者的晶胞结构(如图所示)相似、体积近似相等。下列说法错误的是
A. 晶胞中“○”表示氧原子
B. 白球代表原子的配位数为3
C. 和的密度之比约为
D. 作为电极材料,出现 空位时元素化合价降低
13. 某工厂利用废旧合金(主要成分为Cu、Fe和Al及少量的、、CuO)为原料设计如下流程制备蓝矾晶体。下列说法错误的是
A. 操作1必需的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
B. 滤渣1中加入过量稀硫酸,可能发生的氧化还原反应至少三种
C. “系列操作”中当有大量晶体析出,停止加热利用余热蒸干
D. “滤渣2”制备溶液的离子方程式为
14. 我国科研团队研发了一种基于微生物燃料电池的肿瘤治疗系统,其简化电化学原理如图所示,电极N为经表面修饰后的厌氧微生物脱硫弧菌(Dsv),消耗肿瘤微环境中抑制免疫的乳酸作为“燃料”,并产生电子。同时,Mn2+能够激活免疫信号通路,加快抗肿瘤细胞成熟。已知肿瘤细胞糖蛋白中含有大量-OH、-NH2。下列说法错误的是
A. Dsv的细胞膜经过表面修饰后可与肿瘤细胞糖蛋白形成分子间氢键,可识别肿瘤部位
B. 电极电势:电极M>电极N
C. 电池工作时,正极区溶液的pH增大
D. 常温下,电极M每减少,理论上电极产生的CO2体积小于3.36 L
15. 25℃的丙氨酸溶液中,、的电离常数分别为Ka1、Ka2,其四种存在形式中,除了的分布分数( )极小而被忽略外,余下三种的 与pH的关系如图所示。Ka1、Ka2的负对数分别表示为pKa1、pKa2,下列说法正确的是
A. 经过a点曲线的代表物种是
B.
C. 最大时的
D. 的
二、非选择题:本题共 4 小题,共 55 分
16. 利用含锰酸性废液(主要含有、、等)和软锰矿(主要成分为)制备的工艺流程如下:
已知:①常温下,,。
②该工艺条件下,溶液中剩余离子的浓度小于时,可认为该离子沉淀完全;;。
回答下列问题:
(1)基态Mn2+的核外电子排布式是___________。
(2)“氧化”过程中被MnO2氧化的物质有___________(填化学式或离子符号)。
(3)“除铅”步骤所得溶液中,则pS的范围是___________。已知:在不同pH的浸出锰溶液中,加入相同质量的Na2S,测得溶液中随硫化初始pH的变化关系如图所示。
随硫化初始pH的减小,溶液中逐渐增大的原因是___________。
(4)“沉锰”时,发生反应的离子方程式为___________。
(5)用惰性电极电解MnSO4溶液,写出生成MnO2的电极反应:___________。电解液中的___________(填化学式)可循环使用,其循环到___________(填流程中操作)操作中。
(6)已知铅卤化合物中存在正四面体结构的、、。若中每个 均采用四配位模式,则的结构式为___________。
17. “液体阳光”工程是指通过太阳能、风能产生的电力电解水制得绿氢,再将绿氢与转化为、 等燃料的过程,有助于推动碳中和,这一过程中逆水煤气变换()反应引起了科学家们的关注。已知反应中可能发生:
反应I:ΔH1=+41kJ/mol
反应Ⅱ:ΔH2=-207kJ/mol
(1)总反应: ΔH3=_______;该反应在_______(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下自发进行。
(2)将和按不同比例通入某密闭容器中,在催化剂作用下发生反应,的平衡转化率以及的选择性随温度和压强的变化曲线如图1、图2所示。已知:。
①图2中温度从小到大的顺序为_______。
②图1中温度时,的平衡转化率随压强变化的原因是_______。
③根据实验数据可知, 的选择性在的体积比为_______时最高。
(3)常压下,向体积为的密闭容器中充入和一定量的进行反应,达平衡时和含碳物质的物质的量随温度的变化如图。
①图中曲线a代表的物质为_______。
②时,反应达平衡,则反应Ⅱ的化学反应速率为=_______mol∙L-1∙min-1。
③时,反应I的平衡常数为_______(保留两位有效数字)。
18. 碘酸铜[Cu(IO3)2]难溶于水,常用于催化剂和红外吸收剂,具有多种工业应用。某研究小组利用含碘废液制备碘酸铜并测定其溶度积常数。
I.制备HIO3,装置如下图所示。
(1)仪器A的名称为___________,写出仅KI3被氧化的化学方程式___________。
II.制备Cu(IO3)2,流程如下图所示。
(2)“合成”后可通过抽滤分离出Cu(IO3)2固体,较于普通过滤,抽滤的优点是___________。(答出两点即可)
(3)设计实验检验是否洗涤干净___________。
III.Cu(IO3)2溶度积常数的测定。
取Cu(IO3)2固体溶于水配成饱和溶液,取25.00 mL的饱和溶液,调节 ,加入足量EDTA二钠盐充分反应后,再加入足量 溶液,用标准溶液在内完成滴定,记录体积。重复滴定3次,平均消耗标准溶液为。
已知:①;、均为无色。
②; 对有吸附作用。
③EDTA二钠盐结构简式为:
(4)配制饱和Cu(IO3)2溶液,下列仪器中需要使用的有___________(填名称)。
(5)上述实验滴定时选用淀粉作指示剂,用离子方程式表示KI的作用:___________。
(6)实验中加入EDTA二钠盐的目的是___________。
(7)该条件下的的为___________(列出计算式)。
19. M是一种广谱抑菌剂,其部分合成路线如下:
已知: (R表示烃基)。
(1)A的名称是___________,G中的官能团名称是___________。
(2)C→D的化学方程式为___________。
(3)B分子中1号碳与2号碳的C-H键极性都较强,易断裂。2号碳的C-H键极性比1号碳更强,原因是___________。
(4)F可发生银镜反应,其结构简式为___________。
(5)F→G的转化分为两步,反应类型依次为___________、___________。
(6)X是D的同分异构体,符合下列条件的X的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
①与溶液发生显色反应;②能发生银镜反应。
(7)W可以通过两步反应生成四环化合物M。其中Q有2个五元环和1个六元环,M中所有的碳原子都参与成环。化合物Q的结构简式为___________。
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