内容正文:
2026年春季学期高二期末第二次适应性训练
化学试题
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Mg-24 Si-28 S-32 F-19 Li-7
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 化学助力人工智能的发展,下列说法正确的是
A. 锂离子电池可将化学能转化为电能
B. 氮化镓()半导体属于有机材料
C. 光导纤维纤芯的主要成分是单晶硅
D. 数据中心冷却系统冷却液的汽化涉及化学键断裂
2. 一种制备火箭燃料肼()的反应如下,下列说法错误的是
A. 的VSEPR模型:四面体形
B. 的共价键类型:非极性共价键
C. 中的杂化方式:杂化
D. 的电子式:
3. 下列过程对应的化学方程式错误的是
A. 铜丝插入热的浓硫酸:(浓)
B. 少量溶液滴入足量浓烧碱溶液:
C. 乙烯通入溴的四氯化碳溶液:
D. 溶液滴入悬浊液:
4. 化学是一门实验与理论并重的学科。下列实验方案不合理的是
A.收集及尾气处理
B.实验室制备乙炔
C.除去中的
D.实验室铜件镀镍
A. A B. B C. C D. D
5. 生活细微处,亦有化学回响。下列“生活小妙招”不合理的是
选项
目的
生活小妙招
A
锁住揉好面团的水分
面团表面涂一层食用油
B
保鲜“自制番茄酱”
高温蒸煮后密闭保存
C
提升菜肴的“风味层次”
炒菜时加入适量料酒和香醋
D
去除蚕丝衣物上的油污
热水中加入苏打后浸泡衣物
A. A B. B C. C D. D
6. 镁及其化合物的部分转化关系如下,设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 反应①:每消耗生成分子的数目为
B. 反应②:每消耗生成数目为
C. 反应③:每消耗转移电子数目为
D. 溶液中,数目为
7. 大面积单原子层二维金属制备过程示意图如下。下列说法错误的是
A. 位于周期表第四周期第ⅢA族,其简化电子排布式为
B. 蓝宝石砧座的硬度高,其主要成分可当作共价晶体
C. 常温常压下,等物质的量的能量高于晶体
D. 的一个基本结构单元为
8. 药物奥利司他结构简式如下。下列关于该物质说法错误的是
A. 含有5个手性碳原子
B. 含有分子内氢键
C. 能使酸性溶液褪色
D. 能发生水解反应
9. 金属钒(立方晶胞,Ⅰ)和硅粉高温熔炼可制取传统超导材料(立方晶胞,Ⅱ)。已知此体系中紧邻钒原子间的距离变短可增强超导性能。下列说法错误的是
A.
B. 与紧邻的有12个
C. 晶胞中的价层电子总数为19
D. 的超导性质优于金属钒
10. 颜料因含有而显色,、、、、为原子序数依次增大的短周期元素,基态最外层电子数是内层的三倍,基态最外层仅有一个电子,是地壳中含量最多的金属元素且与相邻,与同族。下列说法错误的是
A. 简单离子半径:
B. 简单氢化物沸点:
C. 第一电离能:
D. 最高价氧化物水化物酸性:
11. 热塑性可降解高分子材料Ⅲ可由如下反应制备。下列说法正确的是
A. Ⅰ和Ⅳ可用元素定量分析区分 B. Ⅲ具有网状交联结构
C. Ⅲ与反应生成Ⅱ D. 该聚合反应为缩聚反应
12. 从铜阳极泥(主要成分为和,含少量和)中提取热电材料碲()的流程如图。已知与适量空气反应可生成。下列说法正确的是
A. “浸渍”时通入过量空气不发生副反应
B. 滤渣可以全部溶于浓
C. 被氧化过程中,溶液碱性增强
D. “沉碲”过程中被氧化
13. 一种从废旧电池正极材料()中回收锂元素的电化学装置如图。下列说法错误的是
A. 电极反应:
B. 电路中转移电子,理论上可回收
C. 电极连接电源正极
D. 可转化为和,会降低锂的理论回收产率
14. 恒容密闭容器中,等物质的量的和发生的总反应如下:,达到平衡时,相关物质平衡组成随温度变化关系如图。下列说法正确的是
A. 该反应的,
B. 点的消耗速率大于物质的生成速率
C. 点该反应的(用物质的量分数代替浓度计算)
D. 点的平衡转化率为75%
二、非选择题:本题共4小题,共58分
15. 三氟甲基亚磺酸锂是我国科学家通过人工智能设计开发的一种锂离子电池补锂剂,其合成原理如下:
实验步骤如下:
Ⅰ.向A中加入和20.0mL蒸馏水,搅拌下逐滴加入2.1mL(3.3g)三氟甲磺酰氯,有气泡产生(装置如图,夹持及加热装置省略)。80℃下反应3h后,减压蒸除溶剂得浅黄色固体。
Ⅱ.向上述所得固体中加入10.0mL四氢呋喃(THF),充分搅拌后,加入无水,振荡,抽滤、洗涤。将所得滤液减压蒸除THF,得黏稠状固体。加入适量乙醇进行重结晶。
Ⅲ.将所得三氟甲基亚磺酸钠和3.0mLTHF加入圆底烧瓶中,搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸,析出白色固体。抽滤、洗涤。
Ⅳ.将滤液转入圆底烧瓶中,加入2.0mL蒸馏水和过量LiOH。室温搅拌反应1h后,减压蒸除溶剂,得粗产品。加入适量乙醇进行重结晶,得产品1.1g。
已知:THF是一种有机溶剂,与水任意比互溶。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为_______,冷凝管中冷却水应从_______(填“b”或“c”)口通入。
(2)步骤Ⅰ反应中有气泡产生,其主要成分为_______。
(3)步骤Ⅱ中第一次洗涤的目的是_______。
(4)步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式为_______,判断加入浓盐酸已足量的方法为_______。
(5)步骤Ⅳ中加入蒸馏水的作用是_______。
(6)三氟甲基亚磺酸锂的产率为_______(保留至0.01%)。
16. 一种从废芯片(主要含有、、、、等)中回收金属的工艺流程如下:
已知:流程中被还原为;“浸出2”中和的浸出率较低;“浸出3”中和转化为和。
回答下列问题:
(1)提高“焙烧”效率的措施有___________(写出一条即可)。
(2)“焙烧”中,未完全转化为,“浸出1”中参与反应的离子方程式为___________。
(3)“电解”时,“滤液1”和溶液分别作阴极液和阳极液,不锈钢片和石墨片分别作阴极和阳极,阴离子交换膜作隔膜。“电解”的目的是___________。
(4)已知的约为,表明该反应可以进行得基本完全,但在“浸出2”中浸出率较低,原因是___________。
(5)“沉淀”产生的可被还原为,中元素只转化为。理论上与反应的物质的量之比为___________。
(6)“滤液3”需要合并到“浸出3”所得滤液中,目的是___________。
(7)“氧化”中,转化为沉淀,该反应的离子方程式为___________。
17. 以煤为原料可合成一系列燃料.
(1)已知:①
②
请写出甲醇燃烧生成的热化学方程式____________________;
(2)向密闭容器中加入,在适当的催化剂作用下,发生反应:
①该反应能否____________自发进行(填“能”、“不能”或“无法判断”);
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是____________.
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变 b.和的转化率相等
c.和的体积分数保持不变 d.混合气体的密度保持不变
e.生成的同时有键断裂
(3)在一定条件下,某反应过程部分数据如下表:
反应条件
反应时间
恒温恒容
2
6
0
0
4.5
1
1
①内,用表示的化学反应速率____________。
②达到平衡时,该反应的平衡常数____________(用分数表示),平衡时的转化率是____________.
③在其它条件不变的情况下,若时改变温度为,此时的物质的量为,则____________(填“>”、“<”或“=”)。在其他条件不变的情况下,若时向容器中再充入和,则平衡____________移动(填“正向”、“逆向”或“不”).
(4)用甲醇作为燃料电池的原料,请写出在碱性介质中电池负极反应式____________.
18. 杀虫剂氯噻啉(化合物)合成路线如下(部分条件已略去):
回答下列问题:
(1)能发生银镜反应,其结构简式为_________。
(2)中官能团名称为醛基和___________。
(3)的反应类型为_________。
(4)参照过程,设计某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件已略去)。其中,Ⅰ的结构简式为________,的化学方程式为______________________。
(5)可能经历的过程如下图所示。发生巯基()参与的取代反应,的结构简式为___________。发生分子内氨基()与醛基的加成、消去反应生成和,则的结构简式为___________(不考虑立体异构)。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2026年春季学期高二期末第二次适应性训练
化学试题
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Mg-24 Si-28 S-32 F-19 Li-7
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 化学助力人工智能的发展,下列说法正确的是
A. 锂离子电池可将化学能转化为电能
B. 氮化镓()半导体属于有机材料
C. 光导纤维纤芯的主要成分是单晶硅
D. 数据中心冷却系统冷却液的汽化涉及化学键断裂
【答案】A
【解析】
【详解】A.锂离子电池属于原电池装置,工作时可将化学能转化为电能,A正确;
B.氮化镓(GaN)属于新型无机非金属材料,不是有机材料,B错误;
C.光导纤维纤芯的主要成分是二氧化硅,单晶硅是芯片的主要成分,C错误;
D.冷却液汽化属于物理变化,仅克服分子间作用力,不涉及化学键断裂,D错误;
故选A。
2. 一种制备火箭燃料肼()的反应如下,下列说法错误的是
A. 的VSEPR模型:四面体形
B. 的共价键类型:非极性共价键
C. 中的杂化方式:杂化
D. 的电子式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.NH2Cl中心原子N原子的价层电子对数为,所以其VSEPR模型为四面体形,A正确;
B.NH3的共价键为N-H键,是由不同原子构成的共价键,为极性共价键,B错误;
C.N2H4中N的价层电子对数为,杂化方式为sp3杂化,C正确;
D.中氮原子与氢原子以共价键结合,其电子式为,D正确;
故选B。
3. 下列过程对应的化学方程式错误的是
A. 铜丝插入热的浓硫酸:(浓)
B. 少量溶液滴入足量浓烧碱溶液:
C. 乙烯通入溴的四氯化碳溶液:
D. 溶液滴入悬浊液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.铜与浓硫酸在加热条件下生成硫酸铜和二氧化硫,其化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,A正确;
B.少量AlCl3溶液滴入足量浓烧碱溶液,生成四羟基合铝酸钠,其化学方程式为AlCl3+4NaOH=NaAl(OH)4+3NaCl,B错误;
C.乙烯含碳碳双键,和溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,其化学方程式为CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br,C正确;
D.Ag2S的溶解度远小于AgCl,所以向AgCl悬浊液中加入Na2S发生沉淀转化生成Ag2S,其化学方程式为Na2S(aq)+2AgCl(s)=Ag2S(s)+2NaCl(aq),D正确;
故选B。
4. 化学是一门实验与理论并重的学科。下列实验方案不合理的是
A.收集及尾气处理
B.实验室制备乙炔
C.除去中的
D.实验室铜件镀镍
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯气的密度大于空气,使用向上排空气法收集,氯气与CaCl2不反应,不能用CaCl2吸收尾气,需用NaOH溶液吸收,A方案不合理;
B.电石与水反应生成乙炔,该反应剧烈,采用饱和NaCl溶液可减缓电石与水的反应速度,B方案合理;
C.亚硫酸的酸性比碳酸强,SO2通入到饱和NaHCO3溶液可发生反应生成Na2SO3和CO2,能除去CO2中的SO2,C方案合理;
D.实验室铜件镀镍,铜制镀件接电源负极作阴极,镍接电源正极作阳极,电解液中含Ni2+,D方案合理;
故选A。
5. 生活细微处,亦有化学回响。下列“生活小妙招”不合理的是
选项
目的
生活小妙招
A
锁住揉好面团的水分
面团表面涂一层食用油
B
保鲜“自制番茄酱”
高温蒸煮后密闭保存
C
提升菜肴的“风味层次”
炒菜时加入适量料酒和香醋
D
去除蚕丝衣物上的油污
热水中加入苏打后浸泡衣物
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.食用油可在面团表面形成隔离层,减少水分蒸发,能达到锁水目的,A不符合题意;
B.高温蒸煮可杀灭番茄酱中的微生物,密闭保存能隔绝外界微生物进入,可实现保鲜,B不符合题意;
C.料酒中的乙醇和香醋中的乙酸在加热条件下发生酯化反应,生成具有香味的酯类物质,可提升菜肴风味,C不符合题意;
D.蚕丝的主要成分为蛋白质,苏打(碳酸钠)在热水中水解使溶液碱性较强,加热条件下蛋白质易发生水解,会毁蚕丝衣物,D符合题意;
故选D。
6. 镁及其化合物的部分转化关系如下,设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 反应①:每消耗生成分子的数目为
B. 反应②:每消耗生成数目为
C. 反应③:每消耗转移电子数目为
D. 溶液中,数目为
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,反应①为,反应②为,反应③为,反应④为,据此回答。
【详解】A.由反应①为可知,每消耗,生成的物质的量为0.25 mol,则分子数为,A错误;
B.2.24L N2未指明在标准状况下,物质的量不一定为0.1mol,则生成的的数目不一定为,B错误;
C.4.4g的物质的量为,反应③为,C的化合价由+4价降低为0价,转移4个电子,故每消耗4.4g,转移的电子数为,C正确;
D.溶液的体积未知,无法计算,D错误;
故选C。
7. 大面积单原子层二维金属制备过程示意图如下。下列说法错误的是
A. 位于周期表第四周期第ⅢA族,其简化电子排布式为
B. 蓝宝石砧座的硬度高,其主要成分可当作共价晶体
C. 常温常压下,等物质的量的能量高于晶体
D. 的一个基本结构单元为
【答案】A
【解析】
【详解】A.Ga位于元素周期表第四周期第ⅢA族,电子排布式为,简化后的电子排布式为,A错误;
B.由于蓝宝石砧座的硬度高,符合共价晶体的性质特征,故其主要成分可当作共价晶体,B正确;
C.由图知,由制作的过程需要加热熔化并挤压,该过程为吸热过程,故等物质的量的能量高于晶体,C正确;
D.由大面积单原子层二维金属俯视放大图可知,为密排的二维结构,则一个基本结构单元为,D正确;
故选A。
8. 药物奥利司他结构简式如下。下列关于该物质说法错误的是
A. 含有5个手性碳原子
B. 含有分子内氢键
C. 能使酸性溶液褪色
D. 能发生水解反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.手性碳原子是指连有4个不同原子或原子团的饱和碳原子,如图(带*号的为手性碳),则奥利司他中含有的手性C原子为4个,A错误;
B.由奥利司他的结构可知,分子中含有官能团,能形成分子内氢键,B正确;
C.由奥利司他的结构可知,分子中含有官能团,具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确;
D.由奥利司他的结构可知,分子中含有酰胺键和酯基,能够发生水解反应,正确;
故选A。
9. 金属钒(立方晶胞,Ⅰ)和硅粉高温熔炼可制取传统超导材料(立方晶胞,Ⅱ)。已知此体系中紧邻钒原子间的距离变短可增强超导性能。下列说法错误的是
A.
B. 与紧邻的有12个
C. 晶胞中的价层电子总数为19
D. 的超导性质优于金属钒
【答案】C
【解析】
【详解】A.晶胞Ⅱ中,白球()的个数为,灰球()的个数为,因此,A正确;
B.以晶胞内部的为例,周围等距紧邻的共12个,因此与紧邻的为12个,B正确;
C.是第ⅤB族元素,每个价层电子数为5;是第ⅣA族元素,每个价层电子数为4。该晶胞含6个、2个,总价层电子总数,C错误;
D.金属钒晶胞Ⅰ中紧邻间距为体对角线的一半,计算可知:,中紧邻间距为,由题干可知,紧邻钒原子间的距离变短可增强超导性能距离更短,因此的超导性质优于金属钒,D正确;
故选C。
10. 颜料因含有而显色,、、、、为原子序数依次增大的短周期元素,基态最外层电子数是内层的三倍,基态最外层仅有一个电子,是地壳中含量最多的金属元素且与相邻,与同族。下列说法错误的是
A. 简单离子半径:
B. 简单氢化物沸点:
C. 第一电离能:
D. 最高价氧化物水化物酸性:
【答案】B
【解析】
【分析】、、、、为原子序数依次增大的短周期元素,基态M最外层电子数是内层三倍,短周期元素只能是O;Z与M同族,则Z为S;W原子序数大于O,基态最外层仅有一个电子,W为Na;是地壳中含量最多的金属元素,X为Al;X与Y相邻,原子序数大于Al,则Y为Si,据此回答。
【详解】A.、、Z,分别为O、Na、S,与电子层结构相同,核电荷数越大半径越小,故;有3个电子层,半径大于与,因此简单离子半径,A正确;
B.Y、Z、M的简单氢化物分别为、、,含氢键沸点最高;相对分子质量大于,分子间作用力更强,沸点,故沸点顺序为,B错误;
C.X、Y、M分别为Al、Si、O,同周期第一电离能随原子序数增大整体升高,故;同主族从上到下,第一电离能降低,第一电离能,因此第一电离能,C正确;
D.X、Y、Z分别为Al、Si、S,均为第三周期元素,非金属性逐渐增强,最高价氧化物水化物分别为两性的、弱酸、强酸,酸性依次增强,故酸性,D正确;
故选B。
11. 热塑性可降解高分子材料Ⅲ可由如下反应制备。下列说法正确的是
A. Ⅰ和Ⅳ可用元素定量分析区分 B. Ⅲ具有网状交联结构
C. Ⅲ与反应生成Ⅱ D. 该聚合反应为缩聚反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题干结构简式可知,Ⅰ和Ⅳ的分子数均为,元素组成(C、H、O的质量分数)完全相同,因此无法用元素定量分析区分,无法元素定量分析进行区分,A错误;
B.从结构简式看,高分子Ⅲ的主链是线性的(两端为链节,没有交联点),属于线型高分子,而非网状交联结构,B错误;
C.高分子Ⅲ在碱性条件下水解,酯基会断裂,生成的是二元醇和二元羧酸盐,不会直接生成环状的化合物Ⅱ(环状酯),C错误;
D.反应过程中,单体Ⅱ开环,与单体I反应生成高分子Ⅲ的同时,脱去了小分子Ⅳ(丙酮),符合缩聚反应的定义,可认为是缩聚反应,D正确;
故选D。
12. 从铜阳极泥(主要成分为和,含少量和)中提取热电材料碲()的流程如图。已知与适量空气反应可生成。下列说法正确的是
A. “浸渍”时通入过量空气不发生副反应
B. 滤渣可以全部溶于浓
C. 被氧化过程中,溶液碱性增强
D. “沉碲”过程中被氧化
【答案】C
【解析】
【分析】铜阳极泥的主要成分为和,含少量和,在“浸渍”操作中,加入Na2S溶液,通入适量空气,和反应生成CuS沉淀,同时生成Na2Te2,和不溶,进入滤渣,滤液1中含有Na2Te2,加入Na2SO3溶液发生氧化还原反应,Na2SO3作氧化剂被还原,同时将Na2Te2氧化为碲粉,滤液2中主要含有低价态含硫化合物用于“浸渍”工序循环利用;
【详解】A.“浸渍”时和生成的都具有还原性,通入过量空气时,过量会进一步将氧化为更高价态的物质,发生副反应,A错误;
B.铜阳极泥中的Au不参与浸渍反应,留在滤渣中,Au不溶于浓硝酸(仅溶于王水),因此滤渣不能全部溶于浓硝酸,B错误;
C.被氧化生成的反应方程式为:,反应生成强碱,溶液中增大,碱性增强,C正确;
D.滤液1中在中为价,沉碲得到价碲单质,化合价升高被氧化,因此做氧化剂参与氧化还原反应,被还原,D错误;
故选C。
13. 一种从废旧电池正极材料()中回收锂元素的电化学装置如图。下列说法错误的是
A. 电极反应:
B. 电路中转移电子,理论上可回收
C. 电极连接电源正极
D. 可转化为和,会降低锂的理论回收产率
【答案】D
【解析】
【分析】左侧池通入O2生成H2O2,这是还原反应,因此a电极是阴极,连接电源的负极。电极反应: ,右侧池被氧化为,这是氧化反应,因此b电极是阳极,连接电源的正极。电极反应: ;阴离子交换膜:允许阴离子(如、OH-等)通过,以维持电荷平衡。
【详解】A.如上分析,左侧通入氧气生成双氧水,且在溶液中可生成OH-,该方程式书写正确,A正确
B.电路中转移电子时,整个体系总电子转移量为,每释放对应电子转移(),双电极可同时回收,理论上可回收,B正确;
C.右侧发生氧化反应:被氧化为,阳极连接电源正极,C正确;
D.若歧化转化为和,反应为:,该歧化反应为碘自身氧化还原,总可得到的电子数(氧化的总能力)不变:原本可得到电子,歧化后作为氧化剂可得到电子,总氧化能力不变,理论上脱出回收的总物质的量不变,因此不会降低锂的理论回收产率,D错误;
故选D。
14. 恒容密闭容器中,等物质的量的和发生的总反应如下:,达到平衡时,相关物质平衡组成随温度变化关系如图。下列说法正确的是
A. 该反应的,
B. 点的消耗速率大于物质的生成速率
C. 点该反应的(用物质的量分数代替浓度计算)
D. 点的平衡转化率为75%
【答案】D
【解析】
【分析】由于生成物C3H6、H2O、H2S均从零开始增加,且在任何时刻物质的量之比恒为3:2:1,结合图像中a、b、c三条曲线的高低关系可知:曲线a代表C3H6,曲线b代表H2O,曲线c代表H2S。
【详解】A.观察图像可知,随着温度的升高,C3H8的物质的量分数逐渐降低。这说明升高温度促使平衡向正反应方向移动,根据勒夏特列原理,正反应为吸热反应,因此,另外,反应物气体共4分子,生成物气体共6分子,正反应是气体分子数增大的过程,因此,A错误;
B.前面已推断出a物质是C3H6。在同一个化学反应中,各物质的反应速率之比等于方程式中对应的化学计量数之比。C3H6与C3H8的化学计量数均为3,因此在反应过程中的任何时刻,的消耗速率等于物质()的生成速率,B错误;
C.列三段式:,M点时,C3H8曲线与b曲线(H2O)相交,意味着两者的物质的量分数相等(即物质的量相等):1-3x=2x,解得x=0.2,此时各物质的量分别为:C3H8=0.4 mol、SO2=0.8 mol、C3H6=0.6 mol、H2S=0.2mol、H2O=0.4mol。体系总物质的量为2.4 mol。代入物质的量分数平衡常数Kx。进行计算,C错误;
D.N点时,C3H8曲线与c曲线(H2S)相交,说明两者的物质的量分数相等:1-3x=x,解得x=0.25。此时C3H8转化了0.75 mol,故C3H8的平衡转化率为:,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分
15. 三氟甲基亚磺酸锂是我国科学家通过人工智能设计开发的一种锂离子电池补锂剂,其合成原理如下:
实验步骤如下:
Ⅰ.向A中加入和20.0mL蒸馏水,搅拌下逐滴加入2.1mL(3.3g)三氟甲磺酰氯,有气泡产生(装置如图,夹持及加热装置省略)。80℃下反应3h后,减压蒸除溶剂得浅黄色固体。
Ⅱ.向上述所得固体中加入10.0mL四氢呋喃(THF),充分搅拌后,加入无水,振荡,抽滤、洗涤。将所得滤液减压蒸除THF,得黏稠状固体。加入适量乙醇进行重结晶。
Ⅲ.将所得三氟甲基亚磺酸钠和3.0mLTHF加入圆底烧瓶中,搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸,析出白色固体。抽滤、洗涤。
Ⅳ.将滤液转入圆底烧瓶中,加入2.0mL蒸馏水和过量LiOH。室温搅拌反应1h后,减压蒸除溶剂,得粗产品。加入适量乙醇进行重结晶,得产品1.1g。
已知:THF是一种有机溶剂,与水任意比互溶。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为_______,冷凝管中冷却水应从_______(填“b”或“c”)口通入。
(2)步骤Ⅰ反应中有气泡产生,其主要成分为_______。
(3)步骤Ⅱ中第一次洗涤的目的是_______。
(4)步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式为_______,判断加入浓盐酸已足量的方法为_______。
(5)步骤Ⅳ中加入蒸馏水的作用是_______。
(6)三氟甲基亚磺酸锂的产率为_______(保留至0.01%)。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. b
(2)二氧化碳 (3)将吸附在滤渣上的产品尽可能全部转入滤液中,提高产率
(4) ①. +HCl+ ②. 取少量上层清液于小试管中,滴加浓盐酸,若无白色沉淀,则浓盐酸已足量
(5)作为溶剂,溶解后加快反应速率
(6)40.12%
【解析】
【分析】向A中加入和20.0mL蒸馏水,搅拌下逐滴加入2.1mL(3.3g)三氟甲磺酰氯,生成了三氟甲基亚磺酸钠、硫酸钠、硫酸和氯化氢,碳酸氢钠与氯化氢反应生成二氧化碳,所以有气泡产生,80℃下反应3h后,减压蒸除溶剂得浅黄色固体。向上述所得固体中加入10.0mL四氢呋喃(THF),充分搅拌后,加入无水,可促进硫酸钠结晶析出,振荡,抽滤,除去硫酸钠,洗涤可将吸附在滤渣上的产品尽可能全部转入滤液中,提高产率。将所得滤液减压蒸除THF,得黏稠状固体。加入适量乙醇进行重结晶。将所得三氟甲基亚磺酸钠和3.0mLTHF加入圆底烧瓶中,搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸,发生的化学方程式为:+HCl+,析出白色固体。抽滤、洗涤。将滤液转入圆底烧瓶中,加入2.0mL蒸馏水和过量LiOH,水可作为溶剂,溶解后加快反应速率,室温搅拌反应1h后,减压蒸除溶剂,得粗产品。加入适量乙醇进行重结晶,得产品1.1g,据此解答。
【小问1详解】
由图可知,A为三颈烧瓶,中间为冷凝管,为了提高冷凝效果,冷却水从b口通入,c口流出,故答案为:三颈烧瓶;b;
【小问2详解】
向A中加入和20.0mL蒸馏水,搅拌下逐滴加入2.1mL(3.3g)三氟甲磺酰氯,生成了三氟甲基亚磺酸钠,硫酸钠和氯化氢,碳酸氢钠与氯化氢反应生成二氧化碳,所以有气泡产生,故答案为:二氧化碳;
【小问3详解】
A中反应生成了三氟甲基亚磺酸钠、硫酸、硫酸钠和氯化氢,上述所得固体中加入10.0mL四氢呋喃(THF),充分搅拌后,加入无水,可促进硫酸钠结晶析出,振荡,抽滤除去硫酸钠等固体、洗涤,洗涤可将吸附在滤渣上的产品尽可能全部转入滤液中,提高产率,故答案为:将吸附在滤渣上的产品尽可能全部转入滤液中,提高产率;
【小问4详解】
由分析可知,将所得三氟甲基亚磺酸钠和3.0mLTHF加入圆底烧瓶中,搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸,发生的化学方程式为:+HCl+,析出白色固体,所以判断加入盐酸已足量的方法为:取少量上层清液于小试管中,滴加浓盐酸,若无白色沉淀,则浓盐酸已足量,故答案为:+HCl+NaCl;取少量上层清液于小试管中,滴加浓盐酸,若无白色沉淀,则浓盐酸已足量;
【小问5详解】
将滤液转入圆底烧瓶中,加入2.0mL蒸馏水和过量LiOH,水可作为溶剂,溶解后加快反应速率,故答案为:作为溶剂,溶解后加快反应速率;
【小问6详解】
已知向A中加入,2.1mL(3.3g)三氟甲磺酰氯,三氟甲磺酰氯量不足,以三氟甲磺酰氯计算理论产量为:,氟甲基亚磺酸锂的产率为40.12%,故答案为:40.12%。
16. 一种从废芯片(主要含有、、、、等)中回收金属的工艺流程如下:
已知:流程中被还原为;“浸出2”中和的浸出率较低;“浸出3”中和转化为和。
回答下列问题:
(1)提高“焙烧”效率的措施有___________(写出一条即可)。
(2)“焙烧”中,未完全转化为,“浸出1”中参与反应的离子方程式为___________。
(3)“电解”时,“滤液1”和溶液分别作阴极液和阳极液,不锈钢片和石墨片分别作阴极和阳极,阴离子交换膜作隔膜。“电解”的目的是___________。
(4)已知的约为,表明该反应可以进行得基本完全,但在“浸出2”中浸出率较低,原因是___________。
(5)“沉淀”产生的可被还原为,中元素只转化为。理论上与反应的物质的量之比为___________。
(6)“滤液3”需要合并到“浸出3”所得滤液中,目的是___________。
(7)“氧化”中,转化为沉淀,该反应的离子方程式为___________。
【答案】(1)废芯片粉碎,适当升高温度或增大空气通入量(任选一条即可)
(2)
(3)提取并回收金属铜,同时将阴极液中的氧化再生为(或 )以便在“浸出1”中循环利用
(4)该反应的活化能较大,反应速率较慢
(5)4:1 (6)回收Au和Pd
(7)
【解析】
【分析】该流程是从含有、、、、等的废芯片中分步回收有价金属,废芯片先经焙烧预处理氧化部分金属;随后“浸出1”用硫酸+硫酸铁溶解铜,所得滤液1经电解可回收铜单质,同时再生循环回浸出工序;之后经“浸出2”浸出Ag+及少量Au3+、Pd2+,滤液沉银得到,可还原回收银;再经“浸出3”进一步浸出剩余、,得到的氯配离子用Zn还原得到Au、Pd产品;最后含的流出液经氧化得到回收铈,滤液3循环利用,提升了金属收率与原料利用率。
【小问1详解】
提高焙烧效率的措施可以从增大接触面积、提高温度、增加氧气浓度等方面考虑。例如将废芯片粉碎,适当升高温度或增大空气通入量,任选一条即可。
【小问2详解】
“浸出1”中使用了H2SO4和Fe2(SO4)3,Fe3+具有氧化性,可以将Cu氧化为Cu2+,自身被还原为Fe2+。离子方程式为:。
【小问3详解】
“滤液1”中含有Fe 2+、Cu 2+等离子,阳极液为FeSO4溶液,阳极反应为,阴极反应为:。通过电解,可以将Fe 2+氧化为Fe 3+,同时回收Cu。Fe3+可循环用于“浸出1”,而Cu作为固体1被回收。
【小问4详解】
的约为,从热力学角度来看反应趋势很大、可以进行得基本完全。但实际生产中“浸出率较低”(反应并没有充分发生),这通常是动力学原因导致的。即该反应的活化能很高,在常温或浸出条件下反应速率极慢,导致短时间内无法有效浸出。
【小问5详解】
AgCl被还原为Ag,Ag+ → Ag,每个Ag+得1e⁻。被氧化为,N从-2 → 0,每个N失2e⁻,1 mol失4e⁻,根据得失电子守恒可得。
【小问6详解】
“滤液2”中含有少量Au3+、Pd2+,在沉淀步骤中转化为、,合并到“浸出”的滤液中,可在“还原”步骤中被Zn还原为Au、Pd,提高其回收产率。
【小问7详解】
氧化”步骤中,NaClO将氧化为,在碱性条件下生成沉淀。ClO⁻被还原为Cl⁻。根据氧化还原反应配平,离子方程式为。
17. 以煤为原料可合成一系列燃料.
(1)已知:①
②
请写出甲醇燃烧生成的热化学方程式____________________;
(2)向密闭容器中加入,在适当的催化剂作用下,发生反应:
①该反应能否____________自发进行(填“能”、“不能”或“无法判断”);
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是____________.
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变 b.和的转化率相等
c.和的体积分数保持不变 d.混合气体的密度保持不变
e.生成的同时有键断裂
(3)在一定条件下,某反应过程部分数据如下表:
反应条件
反应时间
恒温恒容
2
6
0
0
4.5
1
1
①内,用表示的化学反应速率____________。
②达到平衡时,该反应的平衡常数____________(用分数表示),平衡时的转化率是____________.
③在其它条件不变的情况下,若时改变温度为,此时的物质的量为,则____________(填“>”、“<”或“=”)。在其他条件不变的情况下,若时向容器中再充入和,则平衡____________移动(填“正向”、“逆向”或“不”).
(4)用甲醇作为燃料电池的原料,请写出在碱性介质中电池负极反应式____________.
【答案】(1)
(2) ①. 不能 ②. d
(3) ①. 0.025 ②. ③. 50% ④. < ⑤. 不
(4)
【解析】
【小问1详解】
甲醇燃烧生成的反应为:,根据盖斯定律,该反应可由2×②+3×①得到,则该反应,则该反应的热化学方程式为:;
【小问2详解】
①由反应可知,该反应为>0,反应后气体分子数减少,则,反应在任何条件下都不能自发进行;
②该反应只有反应物为气体,且投料比满足化学计量数之比,则混合气体的比例恒定不变,混合气体的平均相对分子质量为定值,不能据此说明反应达到平衡状态,故a错误;
和的投料比等于化学计量数之比,则两者转化率始终相等,不能据此说明反应达到平衡状态,故b错误;
和投料比等于化学计量数之比,两者比例恒定不变,则体积分数始终不变,不能据此说明反应达到平衡状态,故c错误;
随反应进行,气体质量减少,容器体积不变,则混合气体密度逐渐减小,当密度不变时说明反应达到平衡状态,故d正确;
生成的同时有键断裂均为逆反应方向,不能说明正逆反应速率相等,因此不能说明反应达到平衡状态,故e错误;
【小问3详解】
①内,,;
②由表中数据可知,20min时物质的量为1mol,则其反应消耗:2mol-1mol=1mol,生成1mol,而30min时的物质的量仍为1mol,可知20min时反应已经达到平衡状态,且平衡时甲醇为1mol。此时的物质的量为1mol,的物质的量为6mol-3mol=3mol,该反应的平衡常数;平衡时的转化率是;
③由以上分析可知,原温度条件下,平衡时的物质的量为,改变温度为,的物质的量为,可知平衡逆向移动,该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,则<;
在其他条件不变的情况下,若时向容器中再充入和,此时,平衡不移动;
【小问4详解】
甲醇作为燃料电池的原料,在碱性介质中电池负极反应式:。
18. 杀虫剂氯噻啉(化合物)合成路线如下(部分条件已略去):
回答下列问题:
(1)能发生银镜反应,其结构简式为_________。
(2)中官能团名称为醛基和___________。
(3)的反应类型为_________。
(4)参照过程,设计某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件已略去)。其中,Ⅰ的结构简式为________,的化学方程式为______________________。
(5)可能经历的过程如下图所示。发生巯基()参与的取代反应,的结构简式为___________。发生分子内氨基()与醛基的加成、消去反应生成和,则的结构简式为___________(不考虑立体异构)。
【答案】(1) (2)碳溴键(溴原子)
(3)取代反应 (4) ①. ②. +CH3OH+H2O
(5) ①. ②.
【解析】
【分析】由合成路线可知,A(C3H6O)与Br2反应生成B,已知A能发生银镜反应,故A中含有醛基,由A的分子式、结合B的结构简式可推知A为,B与C反应生成D,D在NaNO2/HCl的条件下发生取代反应生成E,E与在一定条件下反应生成F,F与G在K2CO3的条件下反应生成H,结合F的分子式和E、H的结构可推知F的结构为:,据此回答。
【小问1详解】
由分析可知,A的结构简式为;
【小问2详解】
B的结构简式为,B中含有的官能团为醛基和碳溴键(溴原子);
【小问3详解】
由分析知,F的结构简式为:,F+G→H的反应为取代了F中Br,故反应类型为取代反应;
【小问4详解】
由分析知,在E→F的过程中,Br取代了甲基上的H,参照E→F的过程,药物中间体K的合成路线为与反应,甲基上的H被Br原子取代生成I,则I为,在i.NaOH,H2O,ii.H+中经水解后酸化生成J,则J为,和CH3OH在H2SO4的条件下发生酯化反应生成K,反应的化学方程式为:+CH3OH+H2O;
【小问5详解】
B→D可能经历以下过程,已知X→Y发生巯基(-SH)参与的取代反应,则C()异构为X(),X()与B发生巯基(-SH)参与的取代反应生成Y,可推知Y的结构简式为,Y发生分子内氨基(-NH2)与醛基发生加成、消去反应生成Z和H2O,结合D的结构简式可推知Z为:,异构为。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$