内容正文:
天津市南开中学滨海生态城学校2025-2026学年(上)
高三级部期初适应性训练化学学科试卷
注意事项:
1.本试卷分为第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时60分钟。第I卷1至3页,第II卷4至6页。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上的无效。
相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Cl:35.5 Fe:56
第I卷
本卷共12题,每题3分,共36分。在每题列出的四个选项中,只有一项最符合题目要求。
1. 材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列材料属于金属材料的是
A. 高强韧无磁不锈钢——聚变能实验装置中的低温结构部件
B. 金刚石薄膜——“梦想”号大洋钻探船使用的钻头表面涂层
C. 超细玄武岩纤维——嫦娥六号携带的月面国旗的纺织材料
D. 超细玻璃纤维——国产大飞机中隔音隔热的“飞机棉”
2. 我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时,发现月壤钛铁矿()存在亚纳米孔道,吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气,水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是
A. 月壤钛铁矿中存在活泼氢
B. 将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气
C. 月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应
D. 将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量
3. 下列说法不正确的是
A. 糖类、蛋白质和油脂均为天然高分子 B. 蔗糖发生水解反应所得产物互为同分异构体
C. 蛋白质在酶的作用下水解可得到氨基酸 D. 不饱和液态植物油通过催化加氢可提高饱和度
4. 物质的微观结构决定其宏观性质。乙腈()是一种常见的有机溶剂,沸点较高,水溶性好。下列说法不正确的是
A. 乙腈的电子式:
B. 乙腈可发生加成反应
C. 乙腈的沸点高于与其分子量相近的丙炔
D. 乙腈分子中所有原子均在同一平面
5. 常温下,下列各离子组在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 无色溶液中:Cu2+、、、
B. pH=-lgKw的溶液中:Na+、K+、、
C. 使石蕊溶液变红的溶液中:、、、
D. 含0.1 mol/LAl2(SO4)3的溶液:、、、
6. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中原子的数目为
B. 所含中子的数目为
C. 粉和足量S完全反应,转移电子的数目为
D. 盐酸与足量反应,生成的数目为
7. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 用盐酸除去铁锈:
B. 用溶液除去乙炔中的
C. 用乙醇处理废弃的
D. 将通入水中制备硝酸:
8. 结构决定物质性质是研究化学的重要方法,下列对结构与性质的描述错误的是
A. ①中NaCl在水溶液中导电是因为在电流作用下破坏了NaCl中离子键
B. ②中在纯金属中加入其它元素,使原子层之间的相对滑动变得困难,导致合金的硬度变大
C. ③中人体细胞和细胞器的双分子膜以头向外而尾向内的方式排列体现了超分子的自组装性
D. ④中石墨晶体是层状结构的,每个碳原子的配位数为3,属于混合晶体,熔点高于金刚石
9. 下列装置(省略部分夹持装置)或操作正确的是
A.制备
B.配制溶液
C.探究Na与反应
D.探究温度对化学平衡的影响
A. A B. B C. C D. D
10. 化合物Z是某真菌的成分之一,结构如图。下列有关该物质说法错误的是
A. 可形成分子间氢键
B. 与乙酸、乙醇均能发生酯化反应
C. 能与溶液反应生成
D. 与的溶液反应消耗
11. 下图可设计成多种用途的电化学装置。下列分析正确的是
A. 当a和b用导线连接时,溶液中的SO42-向铜片附近移动
B. 将a与电源正极相连可以保护锌片,这叫牺牲阳极的阴极保护法
C. 当a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为:2H++2e-=H2↑
D. a和b用导线连接后,电路中通过0.02mol电子时,产生0.02mol气体
12. 常温下,向溶液中逐滴加入的溶液,溶液中水电离的随加入溶液的体积变化如图所示,下列说法正确的是
A. b、d两点溶液的相同
B. 从a到e,水的电离程度一直增大
C. 从ac的过程中,溶液的导电能力逐渐增强
D. e点所示溶液中,
第II卷
本卷共4题,共64分。
13. 通过和的相互转化可实现的高效存储和利用。
(1)写出Mg的基态原子价层电子的轨道表示式____________________。
(2)分子中键角小于,从结构角度解释原因:__________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)的晶胞是立方体结构,边长为,结构示意图如下。
①的配体中,配位原子是__________,含有键的数目是__________。
②已知的摩尔质量为,阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为__________。()
(4)和反应过程中能量变化示意图如下。
①室温下,和反应生成而不生成。分析原因:______________________________。
②从平衡的角度推断利于脱除生成的条件并说明理由:____________________________________________________________________________________________________________。
14. 最早的麻醉药是从南美洲生长的古柯植物提取的可卡因,目前人们已实验并合成了数百种局部麻醉剂,多为羧酸酯类。F是一种局部麻醉剂,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)已知A的核磁共振氢谱只有一个吸收峰,写出A的结构简式____________________。
(2)B的化学名称为__________。
(3)D中的官能团名称为______________,④的反应类型为______________。
(4)写出⑥的化学方程式______________________________。
(5)C的同分异构体有多种,其中直接连在苯环上且能发生银镜反应的有__________种,写出其中苯环上一氯代物有两种的同分异构体的结构简式______________。
(6)参照上述流程,设计以对硝基苯酚钠、乙醇和乙酰氯()为原料合成解热镇痛药非那西丁()的合成路线______________(无机试剂任选)。
已知:。
15. 柠檬酸钙[]微溶于水、难溶于乙醇,是一种安全的食品补钙剂。某学习小组以蛋壳为主要原料,开展制备柠檬酸钙的如下实验。
I.实验流程
(1)实验中,需将蛋壳研磨成粉,其目的是____________________。
(2)写出蛋壳主要成分与醋酸反应的离子方程式______________________________。
(3)实验流程中,先将蛋壳粉与醋酸反应,而不是直接与柠檬酸溶液反应。解释该设计的理由______________________________。
(4)过滤时用到的玻璃仪器有__________。
(5)洗涤柠檬酸钙最适宜的试剂是__________(填序号)。
a.水 b.乙醇 c.醋酸
II.柠檬酸钙样品纯度的测定
已知:柠檬酸钙的摩尔质量为,EDTA与按(物质的量之比)形成稳定配合物。
将干燥后的柠檬酸钙样品置于锥形瓶中,按照滴定要求将其配成试液,用溶液调节pH大于13,加入钙指示剂,用的EDTA标准溶液滴定至试液由紫红色变为蓝色,达到滴定终点,消耗EDTA标准溶液。
(6)配制溶液时,需将洗涤烧杯内壁和玻璃棒的洗涤液一并转移至容量瓶中,其目的是_________________________________。
(7)测定实验中,滴定管用蒸馏水洗涤后,加入EDTA标准溶液之前,需进行的操作为____________________。若滴定所用锥形瓶在使用前洗净但未干燥,会导致测定结果__________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(8)样品中柠檬酸钙质量分数的表达式是__________(用字母表示)。
16. 在煤化工领域主要涉及碳一化学,即研究以含有一个碳原子的物质(CO、、、等)为原料合成化工产品或液体燃料。回答下列问题:
(1)已知物质之间转化能量关系如图所示:
写出和生成和的热化学方程式______________________________。
(2)煤化工业上主要利用CO和反应制备甲醇(),反应热化学方程式为 。已知CO的平衡转化率与温度的关系如图所示:
①该反应的__________0(填“>”“<”或“=”)。
②Α、Β、C三点平衡常数、、的大小关系为__________。由D点到B点过程中,正、逆反应速率之间的关系:__________(填“>”“<”或“=”)。
③若容器容积不变,则下列措施可提高CO平衡转化率的是__________(填字母)。
a.充入CO,使体系总压强增大 b.将从体系中分离
c.充入He,使体系总压强增大 d.使用高效催化剂
④在2L恒容密闭容器中充入2molCO和,在和条件下经10min达到平衡状态。在该条件下,平衡常数__________(填数值)。
(3)的再利用技术是促进可持续发展的措施之一,电化法制甲酸的工艺原理如图所示。阴极电极反应式为______________________________。
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天津市南开中学滨海生态城学校2025-2026学年(上)
高三级部期初适应性训练化学学科试卷
注意事项:
1.本试卷分为第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时60分钟。第I卷1至3页,第II卷4至6页。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上的无效。
相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Cl:35.5 Fe:56
第I卷
本卷共12题,每题3分,共36分。在每题列出的四个选项中,只有一项最符合题目要求。
1. 材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列材料属于金属材料的是
A. 高强韧无磁不锈钢——聚变能实验装置中的低温结构部件
B. 金刚石薄膜——“梦想”号大洋钻探船使用的钻头表面涂层
C. 超细玄武岩纤维——嫦娥六号携带的月面国旗的纺织材料
D. 超细玻璃纤维——国产大飞机中隔音隔热的“飞机棉”
【答案】A
【解析】
【详解】A.金属材料包括纯金属及其合金,选项中的不锈钢是铁基合金,属于金属材料,A正确;
B.金刚石是碳的非金属形态,是无机非金属材料,B错误;
C.玄武岩纤维是由火山岩(主要成分为硅酸盐矿物)熔融制成的无机非金属材料,类似于玻璃纤维,不属于金属材料,C错误;
D.玻璃纤维的主要成分是二氧化硅等非金属氧化物,属于无机非金属材料,因此不属于金属材料,D错误;
故选A。
2. 我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时,发现月壤钛铁矿()存在亚纳米孔道,吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气,水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是
A. 月壤钛铁矿中存在活泼氢
B. 将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气
C. 月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应
D. 将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量
【答案】B
【解析】
【详解】A.月壤钛铁矿中的氢来自太阳风,以原子态吸附,属于活泼氢,A正确;
B.地球上的钛铁矿若未吸附足够氢原子,根据原子守恒可知,加热可能无法生成水蒸气,因此“一定生成”的说法错误,B错误;
C.生成水时H被氧化(0→+1),Fe被还原(如+3→0),存在化合价变化,属于氧化还原反应,C正确;
D.水蒸气液化是物理变化,但会释放热量,D正确;
故选B。
3. 下列说法不正确的是
A. 糖类、蛋白质和油脂均为天然高分子 B. 蔗糖发生水解反应所得产物互为同分异构体
C. 蛋白质在酶的作用下水解可得到氨基酸 D. 不饱和液态植物油通过催化加氢可提高饱和度
【答案】A
【解析】
【详解】A.糖类中的单糖和二糖不是高分子,油脂也不是高分子,A错误;
B.蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,二者分子式相同、结构不同,互为同分异构体,B正确;
C.蛋白质水解的最终产物是氨基酸,酶作为催化剂促进反应,C正确;
D.植物油含不饱和脂肪酸的甘油酯,催化加氢可减少碳碳双键,提高饱和度,D正确;
故选A。
4. 物质的微观结构决定其宏观性质。乙腈()是一种常见的有机溶剂,沸点较高,水溶性好。下列说法不正确的是
A. 乙腈的电子式:
B. 乙腈可发生加成反应
C. 乙腈的沸点高于与其分子量相近的丙炔
D. 乙腈分子中所有原子均在同一平面
【答案】D
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,乙腈分子中存在碳氢单键、碳碳单键和碳氮叁键,各原子均满足稳定结构,电子式为,A正确;
B.乙腈分子中含有的氰基一定条件下能与氢气等物质发生加成反应,B正确;
C.由电负性可知,乙腈分子氰基的极性强于丙炔分子中的碳碳三键,则乙腈分子的极性强于丙炔分子,分子间作用力强于丙炔分子,所以乙腈沸点高于分子量相近的丙炔,C正确;
D.乙腈分子中含有空间构型为四面体形的饱和碳原子,分子中所有原子不可能共平面,D错误;
故选D。
5. 常温下,下列各离子组在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 无色溶液中:Cu2+、、、
B. pH=-lgKw的溶液中:Na+、K+、、
C. 使石蕊溶液变红的溶液中:、、、
D. 含0.1 mol/LAl2(SO4)3的溶液:、、、
【答案】B
【解析】
【详解】A.Cu2+的水溶液显蓝色,在无色溶液中不能大量存在,A不符合题意;
B.常温下Kw=10-14,pH=-lgKw的溶液,pH=14,溶液显碱性,含有大量OH-,OH-与选项离子之间不能发生任何反应,可以大量共存,B符合题意;
C.使石蕊溶液变红的溶液显酸性,含有大量H+,H+与Fe2+、会发生氧化还原反应,产生Fe3+、NO、H2O,不能大量共存,C不符合题意;
D.含0.1 mol/LAl2(SO4)3的溶液中含有大量Al3+,Al3+与会发生反应产生Al(OH)3沉淀和CO2气体,不能大量共存,D不符合题意;
故合理选项是B。
6. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中原子的数目为
B. 所含中子的数目为
C. 粉和足量S完全反应,转移电子的数目为
D. 盐酸与足量反应,生成的数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.未指明气体是否处于标准状况,22.4L CH4的物质的量无法确定为1mol,因此原子数目无法确定为5NA,A错误;
B.18O的中子数为18-8=10,1mol18O含10mol中子,数目为10NA,B正确;
C.28g Fe(0.5mol)与S反应生成FeS,Fe的氧化态为+2,转移电子数为0.5×2=1mol=1NA,而非1.5NA,C错误;
D.浓盐酸与MnO2反应时,随反应进行浓度降低,反应停止,实际生成Cl2的物质的量小于理论值0.3mol,D错误;
故选B。
7. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 用盐酸除去铁锈:
B. 用溶液除去乙炔中的
C. 用乙醇处理废弃的
D. 将通入水中制备硝酸:
【答案】B
【解析】
【详解】A.铁锈的成分为Fe2O3·xH2O ,能溶于盐酸生成FeCl3和水,离子方程式为:Fe2O3·xH2O+6H+=2Fe3++(3+x)H2O,A正确;
B.H2S为弱酸,离子方程式不能拆成离子,离子方程式为:Cu2++H2S=CuS↓+2H+,B错误;
C. 乙醇与钠反应生成乙醇钠和氢气,化学方程式正确,C正确;
D.NO2与水反应生成硝酸和NO,化学方程式正确,D正确;
答案选B。
8. 结构决定物质性质是研究化学的重要方法,下列对结构与性质的描述错误的是
A. ①中NaCl在水溶液中导电是因为在电流作用下破坏了NaCl中离子键
B. ②中在纯金属中加入其它元素,使原子层之间的相对滑动变得困难,导致合金的硬度变大
C. ③中人体细胞和细胞器的双分子膜以头向外而尾向内的方式排列体现了超分子的自组装性
D. ④中石墨晶体是层状结构的,每个碳原子的配位数为3,属于混合晶体,熔点高于金刚石
【答案】A
【解析】
【详解】A.①中NaCl在水溶液中导电是因为在水分子作用下破坏了NaCl中离子键、形成了可自由移动的水合钠离子和水合氯离子,A错误;
B. ②中在纯金属中加入其它元素或大或小的原子,改变了金属原子有规则的层状排列,使原子层之间的相对滑动变得困难,导致合金的硬度变大,B正确;
C.超分子具有自组装性,例如③中人体细胞和细胞器的双分子膜以头向外而尾向内的方式排列体现了这一点,C正确;
D. ④中石墨晶体是层状结构的,每个碳原子的配位数为3,层内存在C-C键,层间存在分子间作用力,属于混合晶体,石墨中C-C的键长比金刚石中C-C的键长短,则石墨熔点高于金刚石,D正确;
答案选A。
9. 下列装置(省略部分夹持装置)或操作正确的是
A.制备
B.配制溶液
C.探究Na与反应
D.探究温度对化学平衡的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.加热和固体制备氨气时,反应生成的水蒸气冷凝回流易使试管炸裂,试管口应略向下倾斜,A错误;
B.容量瓶只能用于配制一定物质的量浓度的溶液,不能用于溶解固体,应先在烧杯中溶解KCl,冷却后再转移至容量瓶,B错误;
C.应使用镊子夹取固体钠,且金属钠与水反应剧烈,不能在试管中进行,应在烧杯中进行,且烧杯不能盛满水,C错误;
D.NO2为红棕色,N2O4为无色气体,两个烧瓶分别置于热水和冷水中,只有温度一个变量,可通过气体颜色变化探究温度对化学平衡的影响,D正确;
故选D。
10. 化合物Z是某真菌的成分之一,结构如图。下列有关该物质说法错误的是
A. 可形成分子间氢键
B. 与乙酸、乙醇均能发生酯化反应
C. 能与溶液反应生成
D. 与的溶液反应消耗
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子中存在-OH和-COOH,可以形成分子间氢键-O-H…O,A正确;
B.含有醇-OH,可以和乙酸发生酯化反应,含有-COOH,可以和乙醇发生酯化反应,B正确;
C.分子中含有-COOH,可以和NaHCO3反应产生CO2,C正确;
D.分子中只有碳碳双键能和Br2的CCl4溶液中的Br2反应,分子中含2个碳碳双键,1molZ可以和Br2的CCl4反应消耗2molBr2,D错误;
答案选D。
11. 下图可设计成多种用途的电化学装置。下列分析正确的是
A. 当a和b用导线连接时,溶液中的SO42-向铜片附近移动
B. 将a与电源正极相连可以保护锌片,这叫牺牲阳极的阴极保护法
C. 当a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为:2H++2e-=H2↑
D. a和b用导线连接后,电路中通过0.02mol电子时,产生0.02mol气体
【答案】C
【解析】
【详解】A.当a和b用导线连接时构成原电池,锌是负极,则溶液中的SO42-向锌片附近移动,选项A错误;
B.将a与电源正极相连铜是阳极,锌是阴极,可以保护锌片,这叫外加电流的阴极保护法,选项B错误;
C.当a和b用导线连接时时构成原电池,锌是负极,铜是正极发生还原反应,则铜片上发生的反应为:2H++2e =H2↑,选项C正确;
D.a和b用导线连接后构成原电池,锌是负极,铜是正极,电路中通过0.02mol电子时,产生0.01mol氢气,选项D错误;
答案选C。
12. 常温下,向溶液中逐滴加入的溶液,溶液中水电离的随加入溶液的体积变化如图所示,下列说法正确的是
A. b、d两点溶液的相同
B. 从a到e,水的电离程度一直增大
C. 从ac的过程中,溶液的导电能力逐渐增强
D. e点所示溶液中,
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A. b点溶质为等物质的量浓度的CH3COOH、CH3COONa,c点溶质为CH3COONa,d点溶质为CH3COONa、NaOH,CH3COO −水解平衡常数,说明CH3COOH电离程度大于CH3COO −水解程度导致溶液呈酸性,则b点溶液呈酸性,d点溶液呈碱性,两种溶液的pH不相同, A错误;
B.溶液中水电离出的OH−浓度等于溶液中水电离出的氢离子浓度,都代表了水的电离程度,醋酸、氢氧化钠溶液中水的电离被抑制,醋酸钠溶液中因水解促进了水的电离,从a到e,c点为醋酸钠溶液其中水的电离程度最大,结合选项A,可知水的电离程度先增大后减小,B错误;
C. 从ac的过程中,醋酸浓度不断下降、醋酸钠浓度不断增大,则溶液的导电能力逐渐增强,C正确;
D. e点所示溶液中,溶液体积约60mL,物料守恒:,D错误;
答案选C。
第II卷
本卷共4题,共64分。
13. 通过和的相互转化可实现的高效存储和利用。
(1)写出Mg的基态原子价层电子的轨道表示式____________________。
(2)分子中键角小于,从结构角度解释原因:__________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)的晶胞是立方体结构,边长为,结构示意图如下。
①的配体中,配位原子是__________,含有键的数目是__________。
②已知的摩尔质量为,阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为__________。()
(4)和反应过程中能量变化示意图如下。
①室温下,和反应生成而不生成。分析原因:______________________________。
②从平衡的角度推断利于脱除生成的条件并说明理由:____________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1) (2)中碳原子的价层电子对数为4,孤电子对数为0;中氮原子的价层电子对数为4,孤电子对数为1;孤电子对对成键电子对的排斥能力大于成键电子对对成键电子对的排斥能力,分子中的键角为,故分子中的键角小于
(3) ①. N ②. ③.
(4) ①. 生成的活化能更低 ②. 根据和反应过程中的能量变化示意图可得到反应的热化学方程式为 ,该反应的正反应为气体系数减小的放热反应,故低压高温有利于脱除生成
【解析】
【小问1详解】
Mg为12号元素,价层电子为最外层的,轨道表示式为;
【小问2详解】
中碳原子的价层电子对数为4,孤电子对数为0;中氮原子的价层电子对数为4,孤电子对数为1;孤电子对对成键电子对的排斥能力大于成键电子对对成键电子对的排斥能力,会压缩键角,分子中的键角为,故分子中的键角小于;
【小问3详解】
① 配体为,N原子有孤电子对,可提供孤电子对作为配位原子,因此配位原子为N(氮); σ键计算:每个含3个键,中心与6个形成6个配位σ键,因此1个共含个σ键,故该物质含σ键数目为(或);
② 晶胞中:位于顶点(8个,)和面心(6个,),共4个,共8个, 晶胞质量(为该物质摩尔质量),晶胞体积,因此密度: ;
【小问4详解】
① 由能量图可知,与生成相比,生成的活化能更低,因此室温下优先生成;
② 根据和反应过程中的能量变化示意图可得到反应的热化学方程式为 ,该反应的正反应为气体系数减小的放热反应,根据勒夏特列原理,升高温度平衡向吸热(脱氨)方向移动,降低压强平衡向气体分子数增多(脱氨)方向移动,故低压高温有利于脱除生成。
14. 最早的麻醉药是从南美洲生长的古柯植物提取的可卡因,目前人们已实验并合成了数百种局部麻醉剂,多为羧酸酯类。F是一种局部麻醉剂,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)已知A的核磁共振氢谱只有一个吸收峰,写出A的结构简式____________________。
(2)B的化学名称为__________。
(3)D中的官能团名称为______________,④的反应类型为______________。
(4)写出⑥的化学方程式______________________________。
(5)C的同分异构体有多种,其中直接连在苯环上且能发生银镜反应的有__________种,写出其中苯环上一氯代物有两种的同分异构体的结构简式______________。
(6)参照上述流程,设计以对硝基苯酚钠、乙醇和乙酰氯()为原料合成解热镇痛药非那西丁()的合成路线______________(无机试剂任选)。
已知:。
【答案】(1) (2)4-硝基甲苯(或对硝基甲苯)
(3) ①. 羧基、氨基 ②. 还原反应
(4) (5) ①. 13 ②.
(6)
【解析】
【分析】根据合成路线可知,在浓硝酸、浓硫酸、加热的条件下发生取代反应得到B(),B再由酸性高锰酸钾氧化得到C(),C被Fe还原为D(),D与CH3COCl发生取代反应得到E(),E与(CH3CH2)2NCH2CH2OH在一定条件下反应生成F(),据此分析;
【小问1详解】
已知A的核磁共振氢谱只有一个吸收峰,根据反应①可推得A的结构简式是;
【小问2详解】
根据上述分析可知,B的结构简式为,化学名称是4-硝基甲苯(或对硝基甲苯);
【小问3详解】
根据上述分析,D的结构简式为,含有的官能团有羧基和氨基,C被Fe还原为D();
【小问4详解】
反应⑥为E与(CH3CH2)2NCH2CH2OH在一定条件下反应生成F(),反应方程式为;
【小问5详解】
C的同分异构体中直接连在苯环上且能发生银镜反应的结构可以是苯环上连接—NO2、—OOCH两个基团和—NO2、—CHO、—OH三个基团两种组合,苯环上连接—NO2、—OOCH两个基团有邻、间、对3种同分异构体,苯环含有3个不同的取代基,则有10种同分异构体,共有13种,其中苯环上一氯代物有两种的同分异构体的结构简式为;
【小问6详解】
结合题干信息,已知:,则以对硝基苯酚钠()、乙醇和乙酰氯(CH3COCl)为原料合成解热镇痛药非那西丁()的合成路线可以为:。
15. 柠檬酸钙[]微溶于水、难溶于乙醇,是一种安全的食品补钙剂。某学习小组以蛋壳为主要原料,开展制备柠檬酸钙的如下实验。
I.实验流程
(1)实验中,需将蛋壳研磨成粉,其目的是____________________。
(2)写出蛋壳主要成分与醋酸反应的离子方程式______________________________。
(3)实验流程中,先将蛋壳粉与醋酸反应,而不是直接与柠檬酸溶液反应。解释该设计的理由______________________________。
(4)过滤时用到的玻璃仪器有__________。
(5)洗涤柠檬酸钙最适宜的试剂是__________(填序号)。
a.水 b.乙醇 c.醋酸
II.柠檬酸钙样品纯度的测定
已知:柠檬酸钙的摩尔质量为,EDTA与按(物质的量之比)形成稳定配合物。
将干燥后的柠檬酸钙样品置于锥形瓶中,按照滴定要求将其配成试液,用溶液调节pH大于13,加入钙指示剂,用的EDTA标准溶液滴定至试液由紫红色变为蓝色,达到滴定终点,消耗EDTA标准溶液。
(6)配制溶液时,需将洗涤烧杯内壁和玻璃棒的洗涤液一并转移至容量瓶中,其目的是_________________________________。
(7)测定实验中,滴定管用蒸馏水洗涤后,加入EDTA标准溶液之前,需进行的操作为____________________。若滴定所用锥形瓶在使用前洗净但未干燥,会导致测定结果__________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(8)样品中柠檬酸钙质量分数的表达式是__________(用字母表示)。
【答案】(1)增大接触面积,提高反应速率,使其充分反应
(2)
(3)醋酸钙易溶于水,而直接反应生成的柠檬酸钙会覆盖在固体表面,阻止反应的继续进行
(4)烧杯、漏斗、玻璃棒
(5)b (6)减少溶质损失,降低误差
(7) ①. 用少量EDTA标准溶液润洗滴定管2-3次 ②. 无影响
(8)(或)
【解析】
【分析】碳酸钙固体研磨后有利于加快反应速率,加入醋酸,发生反应:,经过滤得到醋酸钙,醋酸钙与柠檬酸反应过滤后得到较纯净的柠檬酸钙固体,洗涤、干燥后得产品;
【小问1详解】
需将蛋壳研磨成粉,其目的是增大固体反应物接触面积,使反应更加充分,提高反应速率;
【小问2详解】
蛋壳主要成分是碳酸钙,是难溶的固体,醋酸为弱酸,离子方程式中不能拆开,要用化学式,碳酸钙与醋酸反应的离子方程式为:;
【小问3详解】
醋酸钙易溶,柠檬酸钙微溶,反应生成的柠檬酸钙覆盖在蛋壳粉表面会阻碍进一步反应;
【小问4详解】
过滤时用到的仪器有:烧杯、漏斗、玻璃棒和滤纸,玻璃仪器有:烧杯、漏斗、玻璃棒;
【小问5详解】
柠檬酸钙微溶于水、难溶于乙醇,洗涤柠檬酸钙最适宜的试剂是乙醇,答案选b;
【小问6详解】
配制一定物质的量浓度的溶液,需将烧杯和玻璃棒进行洗涤,将洗涤烧杯内壁和玻璃棒的洗涤液一并转移至容量瓶中,目的是将溶质全部转移至容量瓶中,减少溶质的损失,减少实验误差;
【小问7详解】
①滴定管用蒸馏水洗涤后,加入EDTA标准溶液之前,需用EDTA对滴定管进行润洗,故操作为:用少量EDTA标准溶液润洗滴定管2-3次;
②滴定所用锥形瓶在使用前洗净但未干燥,这些水分不改变标准液和待测液中的溶质,所以对滴定结果无影响;
【小问8详解】
柠檬酸钙的摩尔质量为M g/mol,EDTA与按(物质的量之比)形成稳定配合物。列比例,可得样品中柠檬酸钙质量x=,样品中柠檬酸钙质量分数的表达式:。
16. 在煤化工领域主要涉及碳一化学,即研究以含有一个碳原子的物质(CO、、、等)为原料合成化工产品或液体燃料。回答下列问题:
(1)已知物质之间转化能量关系如图所示:
写出和生成和的热化学方程式______________________________。
(2)煤化工业上主要利用CO和反应制备甲醇(),反应热化学方程式为 。已知CO的平衡转化率与温度的关系如图所示:
①该反应的__________0(填“>”“<”或“=”)。
②Α、Β、C三点平衡常数、、的大小关系为__________。由D点到B点过程中,正、逆反应速率之间的关系:__________(填“>”“<”或“=”)。
③若容器容积不变,则下列措施可提高CO平衡转化率的是__________(填字母)。
a.充入CO,使体系总压强增大 b.将从体系中分离
c.充入He,使体系总压强增大 d.使用高效催化剂
④在2L恒容密闭容器中充入2molCO和,在和条件下经10min达到平衡状态。在该条件下,平衡常数__________(填数值)。
(3)的再利用技术是促进可持续发展的措施之一,电化法制甲酸的工艺原理如图所示。阴极电极反应式为______________________________。
【答案】(1)
(2) ①. < ②. ③. > ④. b ⑤. 25
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据图示能量变化关系,可写出如下两个热化学方程式:① ② 根据盖斯定律,将①+②即可得到目标反应:;
【小问2详解】
①由图可知,在相同压强下,温度由升高到时,的平衡转化率降低,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,故正反应为放热反应,即;
②化学平衡常数仅受温度影响。该反应为放热反应,温度越高,平衡常数越小。图中A、B两点温度均为,C点温度为,且,因此平衡常数大小关系为;在温度下,D点的转化率低于同压强下平衡点B的转化率,说明此时反应尚未达到平衡,正向反应正在进行以建立平衡,因此正反应速率大于逆反应速率,即;
③a项,充入会使平衡正向移动,但自身的转化率会降低;
b项,将生成物从体系中分离,生成物浓度减小,平衡正向移动,转化率提高;
c项,恒容条件下充入惰性气体,各反应组分的浓度不变,平衡不移动;
d项,使用催化剂只能改变反应速率,不改变平衡状态和转化率。
故选b;
④在和条件下,反应达到平衡时对应图中的B点,此时的转化率为0.8(即80%)。 容器体积为,列出浓度变化(单位:): ,平衡常数 ;
【小问3详解】
电解池的阴极发生还原反应。由图可知,左侧电极通入并生成,碳元素化合价由+4价降低为+2价,发生还原反应,故该极为阴极。结合质子交换膜允许通过,阴极的电极反应式为:。
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