2025-2026学年高二下学期鲁科版化学期末模拟练习卷
2026-06-19
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学鲁科版选择性必修3 有机化学基础 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.97 MB |
| 发布时间 | 2026-06-19 |
| 更新时间 | 2026-06-19 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58413731.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
高二下学期期末模拟卷,以PEF生物基聚酯、超导材料晶胞等真实情境为载体,融合物质结构、实验制备、工艺流程等模块,考查化学观念与科学探究能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|10题|高分子材料、化学用语、金属冶炼|结合生活实例,如聚苯胺导电材料、谷物酿酒原理|
|单双项选择题|5题|物质转化、电化学、离子反应|多选项设计,如金属单质化合物转化关系分析|
|非选择题|5题|结构化学、实验制备、工艺流程、有机合成|综合大题如四乙酸铅制备(科学探究)、锆提取工业流程(科学思维),体现真实问题解决|
内容正文:
高二下学期期末模拟试卷
一、单选题
1.高分子材料与生产、生活密切相关,下列说法错误的是
A.聚苯胺可用于制备导电高分子材料
B.谷物酿酒是利用淀粉水解产生乙醇的原理
C.人造草坪使用了合成纤维
D.酚醛树脂可作为宇宙飞船外壳的烧蚀材料
2.下列化学用语表示正确的是
A.过氧化氢的电子式为: B.的空间填充模型为:
C.溶液中的水合离子: D.的化学名称:甲基己烷
3.金属的冶炼体现了人类文明的发展历程,下列关于金属冶炼的说法不正确的是
A.不活泼金属如铂、金等,在自然界中可以以单质的形态存在,可以采用物理方法提纯
B.高炉炼铁原料为石灰石、焦炭和赤铁矿,是利用碳单质还原Fe2O3的反应产生纯铁
C.冶炼金属铝时要加入冰晶石,其目的是降低氧化铝的熔点
D.电解熔融的NaCl获得金属Na
4.完成下列实验,选用仪器(非玻璃仪器任选)正确的是
A.氢氧化铁胶体的制备:①③④⑤
B.测定晶体中结晶水的含量:⑤⑥
C.由浓硫酸配制40%的稀硫酸:①②③④
D.食盐精制:①③④⑤⑥
5.中学阶段常见单质及其化合物有如图所示的转化关系,其中M是空气中含量最多的气体,N为黄绿色气体,乙在常温下为气体且其水溶液显碱性。
下列叙述正确的是
A.除去N中的丁杂质,可将其通过饱和小苏打溶液洗气
B.M作为反应物参与反应,既可能被氧化也可能被还原
C.乙的水溶液能导电,所以乙是电解质
D.丙分子的空间结构为直线形
6.下列有关物质结构与性质的表述结构正确的是
A.易溶于,可从和都是非极性分子的角度解释
B.键的极性大于键的极性,分子的极性小于
C.中氢键数量比少,可推断的稳定性比差
D.超分子是两种或两种以上的分子(包括离子)通过化学键形成的分子聚集体
7.下图所示离子对应的钾盐易溶于水,常被用来鉴别Z元素的某种离子。其中X、Y、Z为前四周期原子序数依次增大的三种元素,X、Y为相邻元素,Z原子核外电子数是X、Y原子质子数之和的2倍。下列说法错误的是
A.与Y同周期的主族元素中,只有一种元素的第一电离能大于Y的第一电离能
B.简单氢化物沸点:
C.该离子能与生成蓝色沉淀
D.该离子中键与键的个数比为
8.PEF是生物基聚酯材料,可由如图所示方法合成。下列说法正确的是
A.寡聚体C2的结构类似冠醚,可与其他物质通过共价键形成超分子
B.MEG与水以任意比例互溶,且与甘油互为同系物
C.1个FDCA分子最多和4个氢气分子加成,1个加成产物分子中含有2个手性碳原子
D.1个PEF与NaOH溶液反应最多可消耗2n个NaOH
9.研究溶液的制备、性质和应用。
①向溶液中逐滴加入氨水,得到溶液。
②分别将等浓度的溶液、溶液放置于空气中,一段时间后,加入浓盐酸,前者无明显现象,后者产生使淀粉溶液变蓝的气体。
③溶液可处理含的废气,反应过程如下。
下列说法正确的是
A.①中,为避免溶液与氨水生成沉淀,可先加入适量的溶液
B.②中,溶液中的浓度比溶液中的高,的还原性比的强
C.③中,转化为,元素的化合价不变
D.③中,降低可显著提高的脱除率
10.以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标。如图为一种仅由Cs、Ag、F三种元素组成的超导材料晶胞结构(已知QR=MP)。下列说法错误的是
A.该晶体的化学式为CsAgF3
B.Q点原子分数坐标为[0,0,(c+s)/2c]
C.P、N之间的距离为 pm
D.该晶体的密度为1192/(a2cNA) g/pm3
二、单双项选择题
11.下列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现图示变化的是 ( )
物质编号
物质转化关系
a
b
c
d
①
NO
NO2
N2
HNO3
②
Na2O
Na2O2
Na
NaOH
③
FeCl2
FeCl3
Fe
CuCl2
④
Al2O3
NaAlO2
Al
Al(OH)3
A.① B.② C.③ D.④
12.一种能捕获和释放的电化学装置如下图所示。其中a、b均为惰性电极,电解质溶液均为KCl溶液。当K连接时,b极区溶液能捕获通入的。
下列说法错误的是
A.K连接时,b极发生反应:
B.K连接时,a连接电源的负极
C.K连接时,a极区的值增大
D.该装置通过“充电”和“放电”调控b极区溶液pH,捕获和释放
13.将工业废气中的吸收能有效减少对大气的污染,并实现资源化利用。已知酸性:下列离子方程式书写正确的是
A.硫酸型酸雨露置于空气中一段时间后溶液酸性增强:
B.用过量饱和溶液吸收废气中的
C.用过量氨水吸收废气中的
D.用足量溶液吸收废气中的
14.下列实验中,操作、现象、解释或结论均正确的是
操作
现象
A
用NaOH标准溶液滴定稀硫酸待测液时,用温度传感器采集锥形瓶内溶液温度变化
记录温度传感器显示的起始温度(T起始)、最高温度(T最高)
用Q=cm(T最高-T起始)计算反应中的热量变化
B
室温下,将等质量镁(用量)分别放入等体积pH=3的HA、HB两种酸溶液中
只生成H2,且2分钟后酸 HA收集到的H2更多
酸性:HA<HB
C
将等浓度等体积的 Na[Al(OH)4]溶液和NaHCO3溶液混合
产生白色沉淀
结合H+能力:CO<[Al(OH)4]-
D
将己烷与溴水的混合液置于光亮处
一段时间后,溴水褪色
己烷与Br2在光照下发生了取代反应
A.A B.B C.C D.D
15.镍、钴及其化合物在工业上有广泛的应用。某工厂从镍钴矿(主要成分为、,含少量、、、、)回收镍、钴、镁元素的工艺流程如图。
已知:①“氧化”时,SO2和空气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(的电离第一步完全,第二步微弱),用石灰乳调节,被氧化为。
②离子浓度c≤1.0×10-6mol/L时,可认为该离子沉淀完全
③常见物质的
物质
Ksp
10-37.4
10-14.7
10-14.7
10-10.8
下列说法错误的是
A.发生“氧化”的离子方程式为
B.滤渣的主要成分为、
C.中过氧键的数目为
D.“沉钴镍”时钴镍恰好完全沉淀时溶液中
三、非选择题
16.卤族元素可以与很多元素形成多种具有不同组成、结构、性质的物质。请回答下列问题:
(1)基态氟原子价电子的轨道表示式为_______。
(2)亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂,其中中心原子的杂化形式为_______。等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团,写出与(NOCl)互为等电子体的一种分子_______(填化学式)。
(3)东南大学某课题组合成了一种新型具有平面分子结构的醌类聚合物PPPA,PPPA可作为有机锌离子电池的正极材料。
①NaCl的熔点为801℃,远高于AlCl3的192℃,原因是_______。
②NaCl溶液中存在水合钠离子,其示意图如图1所示。从电负性角度来解释这一现象_______。
(4)磷和硫均能形成多种卤化物。下列说法正确的是_______(填标号)。
A.SCl2、PCl5均属于非极性分子
B.PCl3、S2Cl2的空间构型分别为三角锥形、直线形
C.NF3、S2Br2分子中各原子最外层均满足8电子稳定结构
(5)γ-AgI晶胞为立方结构,晶胞中I-采取面心立方堆积方式(如图3);γ-AgI晶胞沿x、y、z轴方向的投影均如图4所示。
①Ag+填充在I-构成的_______(填“正四面体”或“正八面体”)空隙,其填充率为_______。
②γ-AgI晶胞的密度为ρg•cm-3,则晶胞中两个最近的Ag+之间的距离为_______nm(NA表示阿伏加德罗常数的值)。
17.(四乙酸铅,摩尔质量为)是有机合成中常用的氧化剂,为无色晶体,易溶于热的冰醋酸,在冷溶液中溶解度较小,遇水易分解。通常由与在乙酸中反应制得,涉及的反应有:
制备过程如下:
步骤I.如图在三颈烧瓶中加入冰醋酸和醋酸酐,混合均匀,加热至65℃,搅拌下分多次加入,维持温度65℃,搅拌至固体完全溶解,充分反应。
步骤Ⅱ.自然冷却到室温,有大量无色晶体析出,将固液混合物转移到布氏漏斗,并用纸板或陶瓷片进行覆盖,抽滤,真空干燥,得四乙酸铅粗品。
步骤Ⅲ.过滤得到的母液再倒入三颈烧瓶中,加热到℃,搅拌下通入干燥氯气,观察到现象1时,停止通氯气,趁热过滤,滤液冷却结晶,抽滤,真空干燥,得四乙酸铅粗品。
步骤Ⅳ.取步骤Ⅱ和Ⅲ的粗品用冰醋酸重结晶,得纯净四乙酸铅晶体。
回答以下问题:
(1)步骤I采用的加热方式为_______。
(2)步骤Ⅱ中,抽滤时,用纸板或陶瓷片进行覆盖的原因是_______。
(3)步骤Ⅲ中,需要的仪器如下图所示,按气流从左到右的方向,仪器的连接顺序为_______(填仪器接口的小写字母),干燥管中碱石灰的作用是_______,步骤Ⅲ中,现象1为_______。
(4)若步骤I中加入,实验结束理论上可生成质量为_______。
(5)的纯度测定。组装仪器如图,取样品,溶于氯仿,放入三颈烧瓶,通一段时间后,连接干燥管,向三颈烧瓶中滴入足量,充分反应,再次通一段时间,目的是_______,实验前后,干燥管I质量增加,则样品的纯度为_______。
18.锆是一种稀有金属,广泛用在航空航天、军工、核反应、原子能领域。一种以锆英砂(主要含,还含有少量Cr、Fe、Hf等元素)为原料生产金属锆和副产物硅酸钙的工艺流程如下:
已知:①“酸溶”后各金属元素在溶液中的存在形式为、、、;
②25℃时,,;
③部分氯化物的沸点数据如表所示:
物质
沸点/℃
331
1300
316
700
回答下列问题:
(1)“碱熔”时有生成,则发生反应的化学方程式为______,温度和时间对锆英砂碱熔分解率的影响如图所示,应采取的条件为______。
(2)“萃取”时除去的杂质元素为______,流程中可循环利用的物质除TOPO外,还有______(填化学式)。
(3)“氨沉”时产物为、和,反应结束后溶液中,则______,“滤液2”中主要成分是______(填化学式)。
(4)“煅烧”时分解生成,“沸腾氯化”时发生反应的化学方程式为______,氯化反应结束通入,目的是______。
19.有机物用于合成药物、塑料等物质。
I.由A合成佐匹克隆(J)的路线如图:
已知:i:RNH2RN=CHR′;
ii:;
(1)A属于芳香族化合物,核磁共振氢谱有3组峰,峰面积比为,A→B的化学方程式为___________。
(2)已知I为C的同分异构体,同时满足下列条件的I共有___________种(不考虑立体异构)。
①结构中含有(该结构类似于苯环)
②与足量溶液反应产生气体
(3)E中含氧官能团名称为___________。
(4)物质a的结构简式为___________。
(5)G→J的反应类型为___________。
Ⅱ.以A为原料合成PAI塑料的路线如图:
(6)参照I中流程的信息分析,K、M的结构简式分别为___________、___________。
20.以邻氨基苯酚、邻硝基苯酚、无水甘油和浓硫酸为原料合成8-羟基喹啉,该物质有一定苯酚的性质,反应过程与实验装置如下。
物质
颜色状态
摩尔质量
(g/mol)
熔点
(℃)
沸点
(℃)
溶解性
水
乙醇
丙三醇(甘油)
无色液体
92
17.4
290
易溶
易溶
邻氨基苯酚
白色结晶性粉末
109
177
易升华
微溶
微溶
邻硝基苯酚
淡黄色结晶性粉末
139
43-45
214-216
微溶
易溶
8-羟基喹啉
白色或淡黄色粉末
145
70-73
267
不溶
易溶
①在圆底烧瓶中称取19g无水甘油,并加入2.78g邻硝基苯酚、8.72g邻氨基苯酚,使混合均匀。然后缓缓加入9mL浓硫酸。装上回流冷凝装管,在石棉网上用小火加热。当溶液微沸时,立即移去火源。待作用缓和后,继续加热,保持反应物微沸2小时。
②稍冷后,进行第一次水蒸气蒸馏调节溶液呈酸性,除去未反应的邻硝基苯酚。瓶内液体冷却后,加入试剂调节溶液pH,再进行第二次水蒸气蒸馏,蒸出8-羟基喹啉(约收集馏液400mL)。馏出液充分冷却后,抽滤收集析出物洗涤,干燥。
③粗产物用乙醇-水混合溶剂重结晶得8-羟基喹啉6.5g。
(1)仪器A是___________(填名称);图2装置中导管1的作用是___________。
(2)产物提纯过程中有两次水蒸气蒸馏,第一次水蒸气蒸馏证明杂质被除尽的现象为___________。
(3)两次水蒸气蒸馏应控制pH值不同,第二次水蒸气蒸馏前应调节溶液呈___________(填“酸”、“碱”、“中”)性,使其在该条件下,在水中的溶解度最小。
(4)图中虚线框内最合适的装置为___________(填序号)。
(5)8-羟基喹啉的熔点明显低于7-羟基喹啉()和 6-羟基喹啉()的原因是___________。
(6)该反应的产率为___________。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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高二下学期期末模拟试卷
一、单选题
1.高分子材料与生产、生活密切相关,下列说法错误的是
A.聚苯胺可用于制备导电高分子材料
B.谷物酿酒是利用淀粉水解产生乙醇的原理
C.人造草坪使用了合成纤维
D.酚醛树脂可作为宇宙飞船外壳的烧蚀材料
【答案】B
【详解】A.聚苯胺,是一种高分子化合物,具有特殊的电学、光学性质,经掺杂后可具有导电性及电化学性能,可用于制备导电高分子材料,故A正确;
B.谷物酿酒是利用淀粉水解产生葡萄糖,葡萄糖发酵得到乙醇,故B错误;
C.合成纤维性能优异,用途广泛且生产条件可控,原料来源丰富,不受自然条件影响,可用于制备人造草坪,故C正确;
D.网状结构的酚醛树脂主要用作绝缘、隔热、阻燃隔音材料和复合材料,可用于生产烹饪器具的手柄、一些电器与汽车的零部件,火箭发动机、返回式卫星和宇宙飞船外壳等的烧蚀材料,故D正确;
答案选B。
2.下列化学用语表示正确的是
A.过氧化氢的电子式为: B.的空间填充模型为:
C.溶液中的水合离子: D.的化学名称:甲基己烷
【答案】D
【详解】
A.过氧化氢是共价化合物,分子中H与O通过共价键结合,其正确电子式为(每个O原子另有两对孤对电子),A错误;
B.CCl4的空间填充模型中,Cl原子半径大于C原子,应为中心C原子小、周围Cl原子大,B错误;
C.水分子中O元素呈负电性,H元素呈正电性,呈负电性的O元素朝向Na+,呈正电性的H元素朝向Cl-,则氯化钠在水中形成能够自由移动的水合氯离子和水合钠离子,C错误;
D.有机物命名需选最长碳链为主链,若图片中主链含6个碳(而非5个),甲基位于3号碳,则名称应为3-甲基己烷,D正确;
故选D。
3.金属的冶炼体现了人类文明的发展历程,下列关于金属冶炼的说法不正确的是
A.不活泼金属如铂、金等,在自然界中可以以单质的形态存在,可以采用物理方法提纯
B.高炉炼铁原料为石灰石、焦炭和赤铁矿,是利用碳单质还原Fe2O3的反应产生纯铁
C.冶炼金属铝时要加入冰晶石,其目的是降低氧化铝的熔点
D.电解熔融的NaCl获得金属Na
【答案】B
【详解】A.铂、金等不活泼金属以游离态存在于自然界,故用物理方法进行分离,A正确;
B.用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物得到单质Fe,实际起还原作用的是CO,B错误;
C.电解熔融氧化铝制得金属,加入冰晶石目的是降低氧化铝的熔点,C正确;
D.熔融的NaCl是离子化合物,可通过电解熔融的NaCl获得金属Na,D正确;
故选B。
4.完成下列实验,选用仪器(非玻璃仪器任选)正确的是
A.氢氧化铁胶体的制备:①③④⑤
B.测定晶体中结晶水的含量:⑤⑥
C.由浓硫酸配制40%的稀硫酸:①②③④
D.食盐精制:①③④⑤⑥
【答案】C
【详解】A.制取红褐色胶体应该向煮沸的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液至溶液变红褐色;需要①③⑤,不需玻璃棒搅拌,A错误;
B.测定晶体中结晶水的含量需要称量、灼烧,需要用到坩埚、天平和酒精灯,而不是蒸发皿,B错误;
C.由浓硫酸配制40%的稀硫酸需要计算、量取、稀释等,需要用到烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒,故选①②③④,C正确;
D.食盐精制需要除杂、过滤、蒸发结晶、洗涤、干燥,需要用到烧杯、胶头滴管、玻璃棒、酒精灯、蒸发皿、漏斗,D错误;
故选C。
5.中学阶段常见单质及其化合物有如图所示的转化关系,其中M是空气中含量最多的气体,N为黄绿色气体,乙在常温下为气体且其水溶液显碱性。
下列叙述正确的是
A.除去N中的丁杂质,可将其通过饱和小苏打溶液洗气
B.M作为反应物参与反应,既可能被氧化也可能被还原
C.乙的水溶液能导电,所以乙是电解质
D.丙分子的空间结构为直线形
【答案】B
【分析】由题意推测,M是空气中含量最多的气体,是氮气;N为黄绿色气体,是氯气;据此可推出甲是,乙在常温下为气体且其水溶液显碱性,是,丙是,丁是。
【详解】A.除去氯气中的氯化氢杂质,可将其通过饱和氯化钠溶液洗气,A错误;
B.氮气作为反应物参与反应,既可能被氧化(如与氧气反应)也可能被还原(如与金属镁的反应),B正确;
C.气体乙的水溶液能导电,是因为氨气与水反应生成弱电解质一水合氨,氨气不是电解质,C错误;
D.分子的中心原子氧的价层电子对数为4,杂化类型为,有2对孤对电子,空间结构为形,D错误;
故选B。
6.下列有关物质结构与性质的表述结构正确的是
A.易溶于,可从和都是非极性分子的角度解释
B.键的极性大于键的极性,分子的极性小于
C.中氢键数量比少,可推断的稳定性比差
D.超分子是两种或两种以上的分子(包括离子)通过化学键形成的分子聚集体
【答案】A
【详解】A.I2和都是非极性分子,根据相似相溶原理可知,I2在中的溶解度较大,A正确;
B.NH3分子为三角锥形,分子中正负电荷中心不重合,为极性分子,CH4为正四面体形,分子中正负电荷中心重合,为非极性分子,则分子的极性:NH3 > CH4,分子的极性与共价键的极性大小无关,B错误;
C.中N原子发生sp2杂化,离子呈平面三角形结构,中的P原子发生sp3杂化,离子呈正四面体结构,结构更稳定,则HNO3的稳定性比H3PO4的差,与HNO3中的氢键数量少无关,C错误;
D.超分子是由两种或两种以上的分子(包括离子)通过分子间相互作用形成的分子聚集体,D错误;
故答案选A。
7.下图所示离子对应的钾盐易溶于水,常被用来鉴别Z元素的某种离子。其中X、Y、Z为前四周期原子序数依次增大的三种元素,X、Y为相邻元素,Z原子核外电子数是X、Y原子质子数之和的2倍。下列说法错误的是
A.与Y同周期的主族元素中,只有一种元素的第一电离能大于Y的第一电离能
B.简单氢化物沸点:
C.该离子能与生成蓝色沉淀
D.该离子中键与键的个数比为
【答案】C
【分析】根据离子结构图知Z显+3价,X、Y之间通过三键形成阴离子,与形成配位键,X、Y原子序数依次增大,为相邻元素,则X、Y分别是第ⅣA族、第ⅤA族的碳、氮元素,Z原子核外电子数是X、Y原子质子数之和的2倍,Z是铁元素。据此答题。
【详解】A.Y是氮,与氮同周期的主族元素中,只有氟元素的第一电离能大于氮的第一电离能,A正确;
B.X、Y简单氢化物分别是,均是分子晶体,分子间能形成氢键,沸点更高,B正确;
C.该离子是,能与生成蓝色沉淀,C错误;
D.该离子中含有12个键、12个键,个数比为1:1,D正确;
故选C。
8.PEF是生物基聚酯材料,可由如图所示方法合成。下列说法正确的是
A.寡聚体C2的结构类似冠醚,可与其他物质通过共价键形成超分子
B.MEG与水以任意比例互溶,且与甘油互为同系物
C.1个FDCA分子最多和4个氢气分子加成,1个加成产物分子中含有2个手性碳原子
D.1个PEF与NaOH溶液反应最多可消耗2n个NaOH
【答案】D
【分析】本题通过两种方法生成PEF,其中一种是FDCA中的羧基和MEG中的羟基通过缩聚反应生成PEF,另一种是FDCA和MEG先形成寡聚体C2,随后寡聚体C2再通过环状单体开环形成链状聚合物,以此解题。
【详解】A.寡聚体C2虽然具有冠醚的环状结构和醚键,但超分子是通过分子间的非共价键(如氢键、范德华力等)形成的,而不是通过共价键,A错误;
B.MEG(乙二醇)分子中含有两个羟基,能与水形成氢键,因此可与水以任意比例互溶,但乙二醇是二元醇,甘油(丙三醇)是三元醇,二者官能团数目不同,不互为同系物,B错误;
C.1个FDCA分子中的呋喃环含有2个碳碳双键,可以与2个氢气分子发生加成反应,加成产物分子中只有2个手性碳原子(*标出),C错误;
D.PEF是聚酯,其重复单元中含有2个酯基。每个酯基在NaOH溶液中发生水解反应,消耗1个NaOH。因此,1个PEF分子(含n个重复单元)与NaOH溶液反应,最多可消耗2n个NaOH,D正确;
故选D。
9.研究溶液的制备、性质和应用。
①向溶液中逐滴加入氨水,得到溶液。
②分别将等浓度的溶液、溶液放置于空气中,一段时间后,加入浓盐酸,前者无明显现象,后者产生使淀粉溶液变蓝的气体。
③溶液可处理含的废气,反应过程如下。
下列说法正确的是
A.①中,为避免溶液与氨水生成沉淀,可先加入适量的溶液
B.②中,溶液中的浓度比溶液中的高,的还原性比的强
C.③中,转化为,元素的化合价不变
D.③中,降低可显著提高的脱除率
【答案】A
【详解】A.为避免CoSO4溶液与氨水生成Co(OH)2沉淀,可先加入适量的(NH4)2SO4溶液,使溶液中铵根离子浓度增大,抑制一水合氨的电离,A正确;
B.②中,由于[Co(NH3)6]2+为配离子,溶液中的浓度比溶液中的高,由图可知,[Co(NH3)6]2+被O2氧化为,分别将等浓度的CoSO4溶液、[Co(NH3)6]SO4溶液放置于空气中,一段时间后,加入浓盐酸前者无明显现象,后者产生使淀粉KI溶液变蓝的气体,该气体为氯气,说明[Co(NH3)6]SO4溶液中的Co2+更易被氧化,则 [Co(NH3)6]SO4的还原性更强,B错误;
C.③中,[Co(NH3)6]2+转化为,Co元素的化合价由+2价变为+3价,C错误;
D.③中,降低pH,溶液酸性增强,氢离子和氨气反应生成铵根,不利于脱除NO,D错误;
故选A。
10.以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标。如图为一种仅由Cs、Ag、F三种元素组成的超导材料晶胞结构(已知QR=MP)。下列说法错误的是
A.该晶体的化学式为CsAgF3
B.Q点原子分数坐标为[0,0,(c+s)/2c]
C.P、N之间的距离为 pm
D.该晶体的密度为1192/(a2cNA) g/pm3
【答案】C
【分析】根据晶胞中含有的各粒子数目的最简比确定晶体的化学式,Q点位于Z轴上,其分数坐标中x、y均为0,z=,MPN三点构成一个直角三角形,P、N之间的距离PN的大小可以根据直角三角形边长关系进行计算,晶体密度根据计算。
【详解】A.晶胞中Cs原子个数为:,Ag原子个数为: ,F原子个数为:,因此该晶体的化学式为,A正确;
B.Q点位于Z轴上,其分数坐标中x、y均为0,,即,B正确;
C.MPN三点构成一个直角三角形,P、N之间的距离为,C错误;
D.晶胞的质量为,晶胞的体积为,晶体密度,D正确;
故选C。
二、单双项选择题
11.下列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现图示变化的是 ( )
物质编号
物质转化关系
a
b
c
d
①
NO
NO2
N2
HNO3
②
Na2O
Na2O2
Na
NaOH
③
FeCl2
FeCl3
Fe
CuCl2
④
Al2O3
NaAlO2
Al
Al(OH)3
A.① B.② C.③ D.④
【答案】CD
【详解】A.①中,氧化剂不能将N2通过一步反应转化为NO2,A不符合题意;
B.②中,NaOH的热稳定性强,不能通过一步反应转化为Na2O,B不符合题意;
C.③中,Fe与HCl反应可生成FeCl2,Fe与Cl2反应可生成FeCl3,FeCl2与Cl2反应生成FeCl3,FeCl3与Cu反应生成CuCl2,CuCl2与Fe反应生成FeCl2,C符合题意;
D.④中,Al与O2反应可生成Al2O3,Al与NaOH溶液反应可生成NaAlO2,Al2O3、NaAlO2、Al(OH)3的转化可通过加强碱、酸、加热分解实现,D符合题意;
故选CD。
12.一种能捕获和释放的电化学装置如下图所示。其中a、b均为惰性电极,电解质溶液均为KCl溶液。当K连接时,b极区溶液能捕获通入的。
下列说法错误的是
A.K连接时,b极发生反应:
B.K连接时,a连接电源的负极
C.K连接时,a极区的值增大
D.该装置通过“充电”和“放电”调控b极区溶液pH,捕获和释放
【答案】BC
【分析】
当K连接时,b极区溶液能捕获通入的,右侧为b极,充电时b为阴极,得电子发生还原反应,电极反应式为,a为阳极失电子发生氧化反应;放电时a为正极发生还原反应,得电子,b为负极发生氧化反应,失电子,据此分析解题。
【详解】
A.K连接时,为电解池,阴极得电子,发生还原反应, b极发生反应,A正确;
B.K连接时,a为阳极,与连接电源正极相连,B错误;
C.K连接时,为原电池,a极为正极,发生还原反应,得电子,,a极区的值减小,C错误;
D.该装置通过“充电”和“放电”浓度调控b极区溶液pH,捕获和释放,D正确;
故选BC。
13.将工业废气中的吸收能有效减少对大气的污染,并实现资源化利用。已知酸性:下列离子方程式书写正确的是
A.硫酸型酸雨露置于空气中一段时间后溶液酸性增强:
B.用过量饱和溶液吸收废气中的
C.用过量氨水吸收废气中的
D.用足量溶液吸收废气中的
【答案】BD
【详解】A.方程式没有配平:,A错误;
B.过量饱和Na2CO3溶液和SO2反应生成亚硫酸钠和碳酸氢钠,离子方程式为,B正确;
C.过量氨水吸收废气中二氧化硫的生成亚硫酸根离子:,C错误;
D.次氯酸根离子具有强氧化性,氧化二氧化硫为六价硫,反应生成硫酸钙沉淀,同时生成弱酸次氯酸:,D正确;
故选BD。
14.下列实验中,操作、现象、解释或结论均正确的是
操作
现象
A
用NaOH标准溶液滴定稀硫酸待测液时,用温度传感器采集锥形瓶内溶液温度变化
记录温度传感器显示的起始温度(T起始)、最高温度(T最高)
用Q=cm(T最高-T起始)计算反应中的热量变化
B
室温下,将等质量镁(用量)分别放入等体积pH=3的HA、HB两种酸溶液中
只生成H2,且2分钟后酸 HA收集到的H2更多
酸性:HA<HB
C
将等浓度等体积的 Na[Al(OH)4]溶液和NaHCO3溶液混合
产生白色沉淀
结合H+能力:CO<[Al(OH)4]-
D
将己烷与溴水的混合液置于光亮处
一段时间后,溴水褪色
己烷与Br2在光照下发生了取代反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】BC
【详解】A.中和滴定时,锥形瓶未采取保温措施,不能计算反应过程中热量的变化,故A错误;
B.等pH时,酸越弱,浓度越大,反应速率越快,室温下,将等质量镁(足量)分别放入等体积pH=3的HA、HB两种酸溶液中,2分钟后酸HA收集到的H2更多,说明酸性HA<HB,故B正确;
C.[Al(OH)4]-水解产生氢氧化铝,促进碳酸氢跟的电离产生氢离子,二者产生氢氧化铝沉淀和碳酸根,从而证明CO<[Al(OH)4]-,故C正确;
D.光照褪色,可能是溴单质和水反应生成HBrO见光分解造成Br2持续与水反应,故D错误;
答案选BC。
15.镍、钴及其化合物在工业上有广泛的应用。某工厂从镍钴矿(主要成分为、,含少量、、、、)回收镍、钴、镁元素的工艺流程如图。
已知:①“氧化”时,SO2和空气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(的电离第一步完全,第二步微弱),用石灰乳调节,被氧化为。
②离子浓度c≤1.0×10-6mol/L时,可认为该离子沉淀完全
③常见物质的
物质
Ksp
10-37.4
10-14.7
10-14.7
10-10.8
下列说法错误的是
A.发生“氧化”的离子方程式为
B.滤渣的主要成分为、
C.中过氧键的数目为
D.“沉钴镍”时钴镍恰好完全沉淀时溶液中
【答案】A
【分析】由题给流程可知,向镍钴矿中加入硫酸酸浸,金属元素转化为可溶的硫酸盐,二氧化硅与硫酸溶液不反应,过滤得到含有可溶硫酸盐的硫酸浸取液;向浸取液中通入二氧化硫和氧气的混合气体,混合气体在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸,向反应后的溶液中加入石灰乳调节溶液pH为4,将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀,锰离子转化为二氧化锰沉淀,过滤得到含有氢氧化铁、二氧化锰的滤渣和滤液;向滤液中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH,将溶液中的钴离子、镍离子转化为氢氧化钴和氢氧化镍沉淀,过滤得到含有氢氧化钴、氢氧化镍的滤渣和滤液;向滤液中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH,将溶液中的镁离子转化为氢氧化镁沉淀,过滤得到含有氢氧化镁的沉渣和上层清液。
【详解】A.由分析可知,反应后的溶液中加入石灰乳调节溶液pH为4的目的是将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀,锰离子转化为二氧化锰沉淀,则锰离子被氧化的离子方程式为,故A错误;
B.由分析可知,滤渣的主要成分为氢氧化铁、二氧化锰,故B正确;
C.设过一硫酸中—1价氧原子个数为a、—2价氧原子个数为b,与氧原子个数可得:a+b=5,由化合价代数和为0可得:a+2b=8,解联立方程可得a=2、b=3,则1mol过一硫酸中含有过氧键的数目为1mol×1×NAmol—1=NA,故C正确;
D.由溶度积可知,钴镍恰好完全沉淀时溶液中氢氧根离子浓度为=10—4.35mol/L,故D正确;
故选A。
三、非选择题
16.卤族元素可以与很多元素形成多种具有不同组成、结构、性质的物质。请回答下列问题:
(1)基态氟原子价电子的轨道表示式为_______。
(2)亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂,其中中心原子的杂化形式为_______。等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团,写出与(NOCl)互为等电子体的一种分子_______(填化学式)。
(3)东南大学某课题组合成了一种新型具有平面分子结构的醌类聚合物PPPA,PPPA可作为有机锌离子电池的正极材料。
①NaCl的熔点为801℃,远高于AlCl3的192℃,原因是_______。
②NaCl溶液中存在水合钠离子,其示意图如图1所示。从电负性角度来解释这一现象_______。
(4)磷和硫均能形成多种卤化物。下列说法正确的是_______(填标号)。
A.SCl2、PCl5均属于非极性分子
B.PCl3、S2Cl2的空间构型分别为三角锥形、直线形
C.NF3、S2Br2分子中各原子最外层均满足8电子稳定结构
(5)γ-AgI晶胞为立方结构,晶胞中I-采取面心立方堆积方式(如图3);γ-AgI晶胞沿x、y、z轴方向的投影均如图4所示。
①Ag+填充在I-构成的_______(填“正四面体”或“正八面体”)空隙,其填充率为_______。
②γ-AgI晶胞的密度为ρg•cm-3,则晶胞中两个最近的Ag+之间的距离为_______nm(NA表示阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1)
(2) sp2 O3、SO2
(3) NaCl为离子晶体,AlCl3为分子晶体,离子键作用力强于范德华力 氧元素的电负性大于氢元素,水分子中共用电子对偏向氧原子一方,氧原子带负电荷、氢原子带正电荷,则水合钠离子中钠离子带正电,与氧原子一侧结合
(4)C
(5) 正四面体 50% ××107
【详解】(1)
氟为9号元素,基态氟原子价电子排布式为,价电子的轨道表示式为;
(2)NOCl的N原子的价层电子对数为,孤电子对数为1,N原子采用杂化;等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团,与NOCl互为等电子体的一种分子可为或;
(3)①NaCl为离子晶体,熔化时克服离子键,AlCl3为分子晶体,熔化时克服范德华力,离子键作用力强于范德华力,NaCl熔点远高于AlCl3;
②氧元素的电负性大于氢元素,水分子中共用电子对偏向氧原子一方,氧原子带负电荷、氢原子带正电荷,则水合钠离子中钠离子带正电,与氧原子一侧结合;
(4)A.中S为杂化,为V形结构,正负电荷中心不重合,为极性分子;为三角双锥结构,正负电荷中心重合,属于非极性分子,A错误;
B.中P为杂化且存在1对孤电子对,为三角锥形结构;中中心硫原子为杂化且存在1对孤电子对,构型不会是直线形,B错误;
C.电子式为,电子式为,分子中各原子最外层均满足8电子稳定结构,C正确;
故选C;
(5)由图1可知,根据“均推法”,4个,结合化学式可知,晶胞中含4个,结合图2可知,填充在晶胞平分切割成的8个小立方体的体心且交错分布在其中4个小立方体的体心,故填充在构成的正四面体空隙,其填充率为50%;
(6)已知表示阿伏加德罗常数的值,晶胞的密度为,设晶胞边长为,结合①分析,晶体密度为,,则晶胞中两个最近的之间的距离为面对角线长度的二分之一,为。
17.(四乙酸铅,摩尔质量为)是有机合成中常用的氧化剂,为无色晶体,易溶于热的冰醋酸,在冷溶液中溶解度较小,遇水易分解。通常由与在乙酸中反应制得,涉及的反应有:
制备过程如下:
步骤I.如图在三颈烧瓶中加入冰醋酸和醋酸酐,混合均匀,加热至65℃,搅拌下分多次加入,维持温度65℃,搅拌至固体完全溶解,充分反应。
步骤Ⅱ.自然冷却到室温,有大量无色晶体析出,将固液混合物转移到布氏漏斗,并用纸板或陶瓷片进行覆盖,抽滤,真空干燥,得四乙酸铅粗品。
步骤Ⅲ.过滤得到的母液再倒入三颈烧瓶中,加热到℃,搅拌下通入干燥氯气,观察到现象1时,停止通氯气,趁热过滤,滤液冷却结晶,抽滤,真空干燥,得四乙酸铅粗品。
步骤Ⅳ.取步骤Ⅱ和Ⅲ的粗品用冰醋酸重结晶,得纯净四乙酸铅晶体。
回答以下问题:
(1)步骤I采用的加热方式为_______。
(2)步骤Ⅱ中,抽滤时,用纸板或陶瓷片进行覆盖的原因是_______。
(3)步骤Ⅲ中,需要的仪器如下图所示,按气流从左到右的方向,仪器的连接顺序为_______(填仪器接口的小写字母),干燥管中碱石灰的作用是_______,步骤Ⅲ中,现象1为_______。
(4)若步骤I中加入,实验结束理论上可生成质量为_______。
(5)的纯度测定。组装仪器如图,取样品,溶于氯仿,放入三颈烧瓶,通一段时间后,连接干燥管,向三颈烧瓶中滴入足量,充分反应,再次通一段时间,目的是_______,实验前后,干燥管I质量增加,则样品的纯度为_______。
【答案】(1)水浴加热
(2)防止四乙酸铅接触空气中的水分而分解
(3) cdefgabh(i) 吸收未反应的氯气,防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶 三颈烧瓶中不再有沉淀生成
(4)88.6g
(5) 保障产生的CO2被干燥管I中碱石灰完全吸收 88.6%
【分析】由题意可知,该实验的实验目的是在乙酸作用下四氧化三铅与乙酸酐在水浴加热条件下反应生成二乙酸铅和四乙酸铅,反应所得溶液经冷却、过滤得到四乙酸铅粗品和含有二乙酸铅的滤液;滤液在水浴加热条件下与干燥氯气反应生成四乙酸铅,反应得到的溶液经趁热过滤,滤液冷却结晶,抽滤,真空干燥,得四乙酸铅粗品;反应所得粗品用冰醋酸重结晶得纯净四乙酸铅晶体。
【详解】(1)由题意可知,步骤I的反应温度为65℃,低于水的沸点,所以实验时采用水浴加热的加热方式加热,故答案为:水浴加热;
(2)由题意可知,四乙酸铅遇水易分解,所以抽滤时,用纸板或陶瓷片进行覆盖防止四乙酸铅接触空气中的水分而分解,故答案为:防止四乙酸铅接触空气中的水分而分解;
(3)将题给装置依次编号为A、B、C、D、E,装置B为氯气制备装置,装置FC中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,装置D中盛有的浓硫酸用于干燥氯气,装置A为二乙酸铅和溶液与氯气反应制备四乙酸铅的装置,装置E中盛有的碱石灰吸收未反应的氯气,防止污染空气,并防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶中导致四乙酸铅接触空气中的水分而分解,待三颈烧瓶中不再有沉淀生成说明反应已经完全反应,停止通氯气,则装置的连接顺序为BCDAE,仪器接口的连接顺序为cdefgabh(i),故答案为:cdefgabh(i);吸收未反应的氯气,防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶;三颈烧瓶中不再有沉淀生成;
(4)由方程式可知,1mol四乙酸铅理论上制得2mol四乙酸铅,则0. 1mol四乙酸铅理论上制得四乙酸铅的质量为1mol×2×443g/mol=88.6g,故答案为:88.6g;
(5)由四乙酸铅的纯度测定的实验操作为通入氮气将装置中的空气排尽,防止空气中的二氧化碳干扰四乙酸铅纯度测定,连接干燥管,向盛有四乙酸铅氯仿溶液的三颈烧瓶中滴入足量甲酸,使四乙酸铅与甲酸充分反应生成二氧化碳,再次通入氮气将反应生成的二氧化碳被干燥管I中碱石灰完全吸收,装置Ⅱ中盛有的碱石灰用于吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,防止被干燥管I中碱石灰吸收;由得失电子数目守恒可得如下转化关系:Pb(CH3COO)4—HCOOH—CO2,实验前后,干燥管I质量增加0.88g,则样品的纯度为×100%=88.6%,故答案为:保障产生的CO2被干燥管中碱石灰完全吸收;88.6%。
18.锆是一种稀有金属,广泛用在航空航天、军工、核反应、原子能领域。一种以锆英砂(主要含,还含有少量Cr、Fe、Hf等元素)为原料生产金属锆和副产物硅酸钙的工艺流程如下:
已知:①“酸溶”后各金属元素在溶液中的存在形式为、、、;
②25℃时,,;
③部分氯化物的沸点数据如表所示:
物质
沸点/℃
331
1300
316
700
回答下列问题:
(1)“碱熔”时有生成,则发生反应的化学方程式为______,温度和时间对锆英砂碱熔分解率的影响如图所示,应采取的条件为______。
(2)“萃取”时除去的杂质元素为______,流程中可循环利用的物质除TOPO外,还有______(填化学式)。
(3)“氨沉”时产物为、和,反应结束后溶液中,则______,“滤液2”中主要成分是______(填化学式)。
(4)“煅烧”时分解生成,“沸腾氯化”时发生反应的化学方程式为______,氯化反应结束通入,目的是______。
【答案】(1) 300℃条件下碱熔8h
(2) Hf NaOH、HCl
(3)
(4) 将还原为
【分析】锆英砂主要含,还含有少量Cr、Fe、Hf等元素,“碱熔”时转化为,“酸溶”后各金属元素在溶液中的存在形式为、、、 ,“萃取”时,锆元素生成Zr(NO3)2Cl2·2TBP,除掉,反萃取后“沉淀”时、生成沉淀,煅烧后生成、Fe2O3、Cr2O3,“沸腾氮化”时,转化为ZrCl4, Fe2O3、Cr2O3转化为FeCl3、CrCl3,由于FeCl3和ZrCl4沸点接近,因此加入H2把FeCl3还原为FeCl2,避免升华时ZrCl4含有FeCl3杂质,最后升华得到ZrCl4,而后还原得到金属锆,据此作答。
【详解】(1)根据已知条件及分析可知:“碱熔”时发生反应的化学方程式:;根据温度和时间对锆英砂碱熔分解率的影响图示,300℃碱熔分解率最高, 时间为8h和10h的分解率没有太大变化,所以最佳的条件是300℃条件下碱熔8h;
(2)“萃取”时,锆元素生成Zr(NO3)2Cl2·2TBP,除掉,故除掉的元素是Hf;沸腾氯化生成的HCl可回到酸溶和反萃取步骤循环利用,除硅产生的滤液1是NaOH溶液,可回到碱熔步骤循环利用;
(3)“沉淀”后的“废液”中有,Kb(NH3•H2O)=1.8×10-5,则c(OH-)=1.0×10-10mol/L,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38,,则“废液”中c(Fe3+)==mol/L=1.0×10-8mol/L;根据分析,“滤液2”中主要成分是;
(4)“沸腾氯化”时发生反应的化学方程式;根据分析,氯化反应结束通入,目的是把FeCl3还原为FeCl2,避免升华时ZrCl4含有FeCl3杂质。
19.有机物用于合成药物、塑料等物质。
I.由A合成佐匹克隆(J)的路线如图:
已知:i:RNH2RN=CHR′;
ii:;
(1)A属于芳香族化合物,核磁共振氢谱有3组峰,峰面积比为,A→B的化学方程式为___________。
(2)已知I为C的同分异构体,同时满足下列条件的I共有___________种(不考虑立体异构)。
①结构中含有(该结构类似于苯环)
②与足量溶液反应产生气体
(3)E中含氧官能团名称为___________。
(4)物质a的结构简式为___________。
(5)G→J的反应类型为___________。
Ⅱ.以A为原料合成PAI塑料的路线如图:
(6)参照I中流程的信息分析,K、M的结构简式分别为___________、___________。
【答案】(1)++2H2O
(2)4
(3)羧基、酰胺基
(4)
(5)++HCl
(6) 或
【分析】
由有机物的转化关系可知,与发生信息i反应生成,则A为、B为;发生氧化反应生成,则C为;发生脱水反应生成,与发生信息ii反应生成,则a为、E为;发生脱水反应生成,则F为;与硼氢化钾发生还原反应生成,则G为;与发生取代反应生成。
【详解】(1)
由分析可知,A→B的反应为与发生信息i反应生成和水,反应的化学方程式为++2H2O,故答案为:++2H2O;
(2)
由分析可知,C的结构简式为,C的同分异构体I结构中含有,1molI与足量碳酸氢钠溶液反应产生2mol二氧化碳说明I分子中含有2个羧基,则I的结构可能为、、、,共有4种,故答案为:4;
(3)
由分析可知,E的结构简式为,含氧官能团为羧基和酰胺基,故答案为:羧基、酰胺基;
(4)
由分析可知,a的结构简式为,故答案为:;
(5)
由分析可知,G→J的反应为与发生取代反应生成和氯化氢,反应的化学方程式为++HCl,故答案为:++HCl;
(6)
由有机物的转化关系可知,与SOCl2发生取代反应生成或,则K为、L为或;或与一定条件下发生缩聚反应生成,或,则M为或;或发生分子内脱水反应生成,故答案为:;或。
20.以邻氨基苯酚、邻硝基苯酚、无水甘油和浓硫酸为原料合成8-羟基喹啉,该物质有一定苯酚的性质,反应过程与实验装置如下。
物质
颜色状态
摩尔质量
(g/mol)
熔点
(℃)
沸点
(℃)
溶解性
水
乙醇
丙三醇(甘油)
无色液体
92
17.4
290
易溶
易溶
邻氨基苯酚
白色结晶性粉末
109
177
易升华
微溶
微溶
邻硝基苯酚
淡黄色结晶性粉末
139
43-45
214-216
微溶
易溶
8-羟基喹啉
白色或淡黄色粉末
145
70-73
267
不溶
易溶
①在圆底烧瓶中称取19g无水甘油,并加入2.78g邻硝基苯酚、8.72g邻氨基苯酚,使混合均匀。然后缓缓加入9mL浓硫酸。装上回流冷凝装管,在石棉网上用小火加热。当溶液微沸时,立即移去火源。待作用缓和后,继续加热,保持反应物微沸2小时。
②稍冷后,进行第一次水蒸气蒸馏调节溶液呈酸性,除去未反应的邻硝基苯酚。瓶内液体冷却后,加入试剂调节溶液pH,再进行第二次水蒸气蒸馏,蒸出8-羟基喹啉(约收集馏液400mL)。馏出液充分冷却后,抽滤收集析出物洗涤,干燥。
③粗产物用乙醇-水混合溶剂重结晶得8-羟基喹啉6.5g。
(1)仪器A是___________(填名称);图2装置中导管1的作用是___________。
(2)产物提纯过程中有两次水蒸气蒸馏,第一次水蒸气蒸馏证明杂质被除尽的现象为___________。
(3)两次水蒸气蒸馏应控制pH值不同,第二次水蒸气蒸馏前应调节溶液呈___________(填“酸”、“碱”、“中”)性,使其在该条件下,在水中的溶解度最小。
(4)图中虚线框内最合适的装置为___________(填序号)。
(5)8-羟基喹啉的熔点明显低于7-羟基喹啉()和 6-羟基喹啉()的原因是___________。
(6)该反应的产率为___________。
【答案】(1) 球形冷凝管 平衡气压
(2)馏出液无颜色
(3)中
(4)A
(5)8-羟基喹啉中形成分子内氢键导致其熔点降低
(6)74.7%
【分析】在三颈烧瓶中邻氨基苯酚、邻硝基苯酚和甘油混合反应生成8-羟基喹啉,然后利用水蒸气蒸馏得到含有产品的剩余液,通过调节pH=7,并第二次通过水蒸气蒸馏得到馏出物,最后经过系列操作得到产品;
【详解】(1)仪器A是球形冷凝管;图2装置中导管1为安全管,其作用是平衡气压,烧瓶内压强增大时,管内液面上升,可以防止内压过大;
(2)在难溶或不溶于水的有机物中通入水蒸气,使难溶或不溶于水的有机物和水一起蒸出,邻硝基苯酚微溶于水,所以第一次水蒸气蒸馏主要除去的杂质是邻硝基苯酚,由表可知邻硝基苯酚微溶于水显淡黄色,则馏出液无颜色时,证明除杂干净;
(3)第二次水蒸气蒸馏的馏出物是8-羟基喹啉,调节pH=7,可以将邻氨基苯酚和8-羟基喹啉的硫酸盐转化为邻氨基苯酚和8-羟基喹啉,让产物8-羟基喹啉容易蒸出,第二次水蒸气蒸馏前应调节溶液呈中性;
(4)虚线框内应为接收馏分的装置应选A,既可盛接冷凝液,同时还能减少氧气的混入导致产品被氧化;
(5)7-羟基喹啉和 6-羟基喹啉能形成分子间氢键,增大其熔点,8-羟基喹啉中羟基上的H原子与N原子距离较近,能形成分子内氢键,导致其熔点明显低于7-羟基喹啉和 6-羟基喹啉;
(6)2.78g邻硝基苯酚物质的量为、8.72g邻氨基苯酚物质的量为,由反应方程式可知2mol邻氨基苯酚消耗1mol邻硝基苯酚,则0.02mol邻硝基苯酚完全反应生成0.06mol8-羟基喹啉,质量为0.06mol×145g/mol=8.7g,该实验获得8-羟基喹啉6.5g,产率为。
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