内容正文:
福建漳州市2025-2026学年上学期期末高中教学质量检测+高三化学试题
本试卷共8页,满分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 P31
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 我国研究团队制备了一种氮化硼限域纳米石墨烯催化剂,实现乙炔高效转化为氯乙烯,助力聚氯乙烯环保高效生产。下列说法错误的是
A. 氮化硼含有共价键 B. 石墨烯属于无机非金属材料
C. 氯乙烯属于烃 D. 用氯乙烯制备聚氯乙烯的原子利用率为
2. 某物质Q的合成路线如下,下列说法错误的是
A. M能与盐酸、氢氧化钠溶液反应 B. 的过程中只涉及加成反应
C. P中存在2个手性碳原子 D. 可以用红外光谱法鉴别P和Q
3. 某营养添加剂的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,且X、Y、Z同周期,金属单质为紫红色。下列说法正确的是
A. 键角: B. 氢化物的沸点:
C. 第一电离能: D. 碱性:
4. 一种从铜冶炼烟尘(主要含及的硫酸盐)中高效回收砷、铜、锌和铅的绿色工艺,部分流程如下。下列说法错误的是
已知:①沸点;②分解温度:,高于。
A. “焙烧”温度可为 B. 气体X含
C. “水浸”、“酸浸”后均需过滤 D. “酸浸”使元素分离
5. 白磷()在过量热的浓碱中发生反应。表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 中含有质子的数目为 B. 能电离出的数目为
C. 每消耗断裂键的数目 D. 生成,转移电子的数目为
6. 下列实验操作或方法正确的是
A.制备乙烯
B.测定分解速率
C.制备银氨溶液
D.振荡放气
A. A B. B C. C D. D
7. 下列有关离子方程式错误的是
A. 侯氏制碱法:
B. 加水稀释浓溶液,溶液由绿色变为蓝色:
C. 泡沫灭火器工作原理:
D. 溶液与稀硫酸反应:
8. 1,3-丁二烯()HBr按照1:1发生加成反应得到两种产物。能量变化与反应进程的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 1,3-丁二烯中键与键个数之比为3:2
B. 增大,可以提高整体反应的速率
C. 1,4-加成产物比1,2-加成产物稳定
D. 1,3-丁二烯与HBr发生1,2-加成的反应热为
9. 一种新型电池以胍离子(Gdm*)选择性地诱导在冷端结晶,通过重力沉降在热端溶解,打破平衡,实现热能转化为电能。用该电池给锂离子电池充电,充电时电池反应为:。下列说法正确的是
A. 冷端电极为负极 B. 新型电池可以改为冷端在下,热端在上
C. 充电时,移向b极 D. 理论上电路中转移x mol电子,b极生成
10. 常温下,在含有足量草酸钙的体系中,加HCl或NaOH调节pH,溶液中各微粒浓度的对数与pH关系如图所示(M代表、),已知。
下列有关说法错误的是
A. ④表示的浓度变化
B. 的数量级为
C. N点时,
D. 时,有沉淀生成
二、非选择题(共4大题,共60分)
11. 亚硝酸钠()外观酷似食盐且有咸味,是一种常用的发色剂和防腐剂。某学习小组进行相关实验,回答下列问题:
I.制备
已知:①;
②NO能被酸性高锰酸钾氧化为。
该小组利用下列装置制备(夹持及加热装置略去,部分仪器可重复使用)。
(1)反应开始前需通入氮气,防止______(填化学式)与反应使产品纯度降低。
(2)仪器按气流方向连接顺序为______i。
(3)E中发生反应的离子方程式为______。
II.样品中纯度测定
(4)配制标准使用液,需要使用的玻璃仪器有移液管、玻璃棒、烧杯、量筒,还需______。配制过程中,未洗涤烧杯和玻璃棒,会使标准使用液浓度______(填“偏大”或“偏小”)。
(5)用分光光度计测量标准系列溶液的吸光度A,获取以质量为横坐标、吸光度A为纵坐标的标准曲线。分别量取不同体积标准使用液,加入显色剂,用蒸馏水定容至25 mL。部分数据处理如下:
质量
0
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
吸光度A
0
0.097
0.147
0.172
0.235
0.284
通过上述实验数据得到标准曲线函数,则为______(填整数)。
(6)①用步骤I制备的样品配成样品溶液。取1 mL该溶液,加入显色剂,定容至25 mL,测得吸光度为,样品中纯度是______(用列出计算式)。
②有关报道维生素C可以有效降低食品中含量。为探究真实性,小组成员进行如下实验(维生素C不干扰该实验吸光度的测定)。
实验方案
实验数据
实验结论
取______mL样品溶液,加入少量______充分反应,再加入显色剂,定容至25 mL,测得吸光度为。
______(填“>”“<”或“=”)
维生素C可以有效降低NaNO2的含量。
12. 钌(Ru)为稀有元素,广泛应用于电子、航空航天、化工等领域。某含钌的废渣主要成分为,从中回收的工艺流程如下:
已知:①的沸点为,易挥发,微溶于水,易分解;
②时,。
回答下列问题:
(1)“氧化碱浸”生成的溶质主要成分为、NaCl和______。
(2)“还原”时氧化产物为乙醛,该反应的离子方程式为______。
(3)“蒸馏”时控制温度为,回收率较高。温度过低或过高时,回收率低的原因是______。
(4)有机萃取剂M萃取的反应为:(有机相)(有机相),从平衡移动原理角度解释反萃取时,加入NaOH的作用______。
(5)“吸收”时发生反应的化学方程式为______。
(6)“结晶”后的母液中仍残留少量,某小组设计方案测残留量。当调节时,开始出现沉淀(溶液体积保持不变)。母液中______(用含a的式子表示)。
(7)在有机合成中有重要应用,其参与某有机物合成的路线如图所示(AcOH代表乙酸,Ph代表苯基),下列说法正确的是______。(填标号)
a.Ru的价态没有变化
b.AcOH为中间产物
c.存在顺反异构
d.过程中存在极性键和非极性键的断裂与形成
(8)的晶胞结构如图所示。
①晶体中与一个Ru紧邻的Cl有______个。
②晶体中微粒间作用力有______。(填标号)
a.离子键 b.非极性共价键 c.配位键 d.范德华力
13. 左氧氟沙星是一种具有广谱抗菌作用的药物,其前体K的合成路线如下:
i.(其中DHP、PPTS是有机试剂缩写);
ii.。
(1)A中的官能团名称为______。
(2)的目的是______。
(3)中的空间构型是______。
(4)的反应类型是______。
(5)H→I的化学反应方程式是______。
(6)X为G的同分异构体,同时满足下列条件的X有______种(不考虑立体异构)。
①含;
②能与溶液发生显色反应;
③核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1:2:2:6
(7)K的另一种制备途径如下:
写出的结构简式______、______。
14. 氢能是一种“零碳”资源与绿色能源,利用和可重整制氢,涉及反应如下:
反应I:
反应II:
(1)基态硫原子的核外电子排布式为______。
(2)重整制氢的总反应III:的______。
(3)在恒温、恒容密闭容器通入和发生反应II.
①当的体积分数为时,的转化率为______%(保留三位有效数字)。
②判断该反应达到平衡状态的标志是______。(填标号)
a.混合气体密度不再改变 b.气体平均摩尔质量不再改变
c.与体积分数之比不再改变 d.的物质的量之比为1:2
(4)恒压100 kPa下,按组成通入混合气体,测得平衡状态下H2、S2的收率和H2S的转化率随温度的变化曲线如下图所示。
已知:的收率,。
①计算温度下的收率=______,此时反应I的______kPa(列出计算式即可,用平衡分压代替平衡浓度,平衡分压=总压×体积分数)。
②其他条件不变,不通入转化率______(填“增大”“减小”或“不变”),原因是______。
(5)某研究小组通过实验,成功追踪到在催化剂表面的协同转化路径如图所示,“*”表示催化剂表面的活性中心:
①上述机理中,“吸附”过程为“脱附”过程的方程式是______。
②研究揭示了中间体的形成是促进生成的决速步骤,总反应的速率方程可近似表示为(其中为速率常数,表示催化剂空位率),若的分压过大,总反应速率______(填“增大”“减小”或“不变”)。
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福建漳州市2025-2026学年上学期期末高中教学质量检测+高三化学试题
本试卷共8页,满分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 P31
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 我国研究团队制备了一种氮化硼限域纳米石墨烯催化剂,实现乙炔高效转化为氯乙烯,助力聚氯乙烯环保高效生产。下列说法错误的是
A. 氮化硼含有共价键 B. 石墨烯属于无机非金属材料
C. 氯乙烯属于烃 D. 用氯乙烯制备聚氯乙烯的原子利用率为
【答案】C
【解析】
【详解】A.氮化硼(BN)中硼和氮原子通过共价键结合,A正确;
B.石墨烯是碳元素组成的单层二维结构,属于无机非金属材料,B正确;
C.氯乙烯含有氯元素,而烃仅由碳和氢元素组成,因此不属于烃,C错误;
D.氯乙烯通过加成聚合反应制备聚氯乙烯,无副产物生成,原子利用率为100%,D正确;
故选C。
2. 某物质Q的合成路线如下,下列说法错误的是
A. M能与盐酸、氢氧化钠溶液反应 B. 的过程中只涉及加成反应
C. P中存在2个手性碳原子 D. 可以用红外光谱法鉴别P和Q
【答案】B
【解析】
【详解】A.M中含酯基能与氢氧化钠溶液、盐酸反应,氨基能与盐酸反应,A正确;
B.M中氨基与羰基先发生加成反应,再发生消去反应,构建了碳氮双键,B错误;
C.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子。P中手性碳原子如图所示,C正确;
D.红外光谱是利用有机物分子中不同基团在红外光辐射下的特征吸收频率不同来分析分子结构。P中存在碳氮双键,Q中存在碳碳双键,基团不同,红外吸收峰不同,故可以用红外光谱法鉴别P和Q,D正确;
故答案选B。
3. 某营养添加剂的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,且X、Y、Z同周期,金属单质为紫红色。下列说法正确的是
A. 键角: B. 氢化物的沸点:
C. 第一电离能: D. 碱性:
【答案】C
【解析】
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,W原子序数最小,且只形成1个单键,推断为;形成4个共价键、形成3个共价键、形成2个共价键,推断为,为,为,金属单质为紫红色,M为Cu。
【详解】A.为,中心为杂化,为直线形分子;为,中心形成2个键,且含有孤电子,N原子为杂化,是V形分子,因此键角,A错误;
B.题干未说明是简单氢化物,的氢化物较多,沸点可以远高于、,B错误;
C.同周期主族元素,从左往右第一电离能有增大的趋势,的轨道半满稳定,第一电离能反常大于,Cu是金属元素,第一电离能最小,则第一电离能:Cu<C<O<N,C正确;
D.为推电子基,中N原子的电子云密度大于中N原子的电子云密度,碱性更强,因此碱性:,D错误;
故选C。
4. 一种从铜冶炼烟尘(主要含及的硫酸盐)中高效回收砷、铜、锌和铅的绿色工艺,部分流程如下。下列说法错误的是
已知:①沸点;②分解温度:,高于。
A. “焙烧”温度可为 B. 气体X含
C. “水浸”、“酸浸”后均需过滤 D. “酸浸”使元素分离
【答案】A
【解析】
【详解】A.“水浸”后,分离出的水溶液溶质仅含,无,说明“焙烧”时被分解生成不溶于水的CuO,而未分解,故“焙烧”温度应介于,A符合题意;
B.铜冶炼烟尘“焙烧”将S转化为,与沸点较低的一起蒸出。在“冷凝”后分离,进入“制酸系统”制备硫酸,则气体X含,B不符合题意;
C.“水浸”需过滤将CuO与未分解的进入“酸浸”,酸浸后,不溶于硫酸,CuO与硫酸反应转化成可溶,需过滤分离最终使元素分离,C不符合题意;
D.CuO与未分解的进入“酸浸”,不溶于硫酸,CuO与硫酸反应转化成,过滤,可以使元素分离,D不符合题意;
故选A。
5. 白磷()在过量热的浓碱中发生反应。表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 中含有质子的数目为 B. 能电离出的数目为
C. 每消耗断裂键的数目 D. 生成,转移电子的数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.1个分子中,H含1个质子、O含8个质子,总质子数,因此含质子数目为,A正确;
B.反应产物为,说明(次磷酸)只能电离出1个,属于一元弱酸,因此电离出的数目小于,B错误;
C.摩尔质量为,物质的量为;是正四面体结构,1个分子含6个P−P键,因此断裂P−P键数目为,C正确;
D.该反应是P元素的歧化反应,中P为0价,中P为-3价,中P为+1价;生成时,共转移电子,转移电子数目为,D正确;
故选B。
6. 下列实验操作或方法正确的是
A.制备乙烯
B.测定分解速率
C.制备银氨溶液
D.振荡放气
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.溴乙烷和水溶液加热发生水解反应生成乙醇,若制备乙烯需要溴乙烷与的醇溶液共热,该实验不能制备乙烯,A错误;
B.装置中长颈漏斗下端未浸入液面下,没有液封,生成的氧气会从长颈漏斗逸出,无法准确测量气体体积并测定分解速率,B错误;
C.制备银氨溶液的正确操作是:将稀氨水滴入硝酸银溶液中,至生成的沉淀恰好溶解为止,该操作将硝酸银滴入氨水中,滴加顺序错误,无法得到合格的银氨溶液,C错误;
D.分液漏斗振荡放气时,需要将分液漏斗倒转振荡,适时打开活塞放气,图中操作符合要求,D正确;
故答案选D。
7. 下列有关离子方程式错误的是
A. 侯氏制碱法:
B. 加水稀释浓溶液,溶液由绿色变为蓝色:
C. 泡沫灭火器工作原理:
D. 溶液与稀硫酸反应:
【答案】A
【解析】
【详解】A.侯氏制碱法中,由于相同温度下溶解度远小于,因此析出的是而非,正确离子方程式为:,A错误;
B.浓溶液中绿色是因为存在大量黄色的,与蓝色混合显绿色;稀释后平衡右移,溶液以蓝色为主变为蓝色,B正确;
C.泡沫灭火器利用和的双水解反应,离子方程式,C正确;
D.溶液与稀硫酸发生歧化反应,生成、和水,离子方程式为:,D正确;
故选A。
8. 1,3-丁二烯()HBr按照1:1发生加成反应得到两种产物。能量变化与反应进程的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 1,3-丁二烯中键与键个数之比为3:2
B. 增大,可以提高整体反应的速率
C. 1,4-加成产物比1,2-加成产物稳定
D. 1,3-丁二烯与HBr发生1,2-加成的反应热为
【答案】C
【解析】
【详解】A.1,3-丁二烯结构为:单键均为键,每个双键含1个键和1个键。总共有9个键(6个键 + 3个键),2个键,键与π键个数比为,A错误;
B.由图可知,第一步生成碳正离子中间体的活化能更大,是总反应的决速步(决定总反应速率),不参与第一步反应,因此增大无法提高整体反应速率,B错误;
C.物质能量越低越稳定,由图可知:1,4-加成产物的能量低于1,2-加成产物,因此1,4-加成产物更稳定,C正确;
D.反应热生成物总能量反应物总能量,根据盖斯定律,1,2-加成的反应热为,D错误;
故选C。
9. 一种新型电池以胍离子(Gdm*)选择性地诱导在冷端结晶,通过重力沉降在热端溶解,打破平衡,实现热能转化为电能。用该电池给锂离子电池充电,充电时电池反应为:。下列说法正确的是
A. 冷端电极为负极 B. 新型电池可以改为冷端在下,热端在上
C. 充电时,移向b极 D. 理论上电路中转移x mol电子,b极生成
【答案】D
【解析】
【详解】A.充电时,b极电极反应为:,发生氧化反应,故b极为阳极,则b极所连接的冷端电极为正极,A不符合题意;
B.新型电池工作原理为通过胍离子的诱导,在冷端结晶析出,导致冷端溶液中浓度减小,平衡逆移。同时晶体通过重力沉降,自发转移到热端溶解,使热端溶液中浓度增大,平衡正移。冷热端持续产生浓度差,维持电池的持续发电。如调换位置,冷端在下,产生的晶体无法自发转移至热端溶解,则溶液中浓度不断减少,电池无法持续放电,B不符合题意;
C.充电时,移向a极(阴极),C不符合题意;
D.充电时,b极电极反应为:,理论上,电路中转移时,b极生成,D符合题意;
故选D。
10. 常温下,在含有足量草酸钙的体系中,加HCl或NaOH调节pH,溶液中各微粒浓度的对数与pH关系如图所示(M代表、),已知。
下列有关说法错误的是
A. ④表示的浓度变化
B. 的数量级为
C. N点时,
D. 时,有沉淀生成
【答案】D
【解析】
【分析】体系中存在下列平衡:、。pH为,曲线①与④重合。加入HCl,随着pH减小,平衡正移,体系中微粒浓度:增大,先增大后减小,减小,增大。故各曲线分别表示①、②、③、④。
【详解】A.由分析可知,④表示的浓度变化,A正确;
B.当时,草酸的,对应图中曲线①③交点的,则的数量级为,B正确;
C.N点溶液酸性较强,应是中加入了HCl,根据电荷守恒式:同时N点处,,则,C正确;
D.由图可知,当时,,无沉淀析出,D错误;
故选D。
二、非选择题(共4大题,共60分)
11. 亚硝酸钠()外观酷似食盐且有咸味,是一种常用的发色剂和防腐剂。某学习小组进行相关实验,回答下列问题:
I.制备
已知:①;
②NO能被酸性高锰酸钾氧化为。
该小组利用下列装置制备(夹持及加热装置略去,部分仪器可重复使用)。
(1)反应开始前需通入氮气,防止______(填化学式)与反应使产品纯度降低。
(2)仪器按气流方向连接顺序为______i。
(3)E中发生反应的离子方程式为______。
II.样品中纯度测定
(4)配制标准使用液,需要使用的玻璃仪器有移液管、玻璃棒、烧杯、量筒,还需______。配制过程中,未洗涤烧杯和玻璃棒,会使标准使用液浓度______(填“偏大”或“偏小”)。
(5)用分光光度计测量标准系列溶液的吸光度A,获取以质量为横坐标、吸光度A为纵坐标的标准曲线。分别量取不同体积标准使用液,加入显色剂,用蒸馏水定容至25 mL。部分数据处理如下:
质量
0
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
吸光度A
0
0.097
0.147
0.172
0.235
0.284
通过上述实验数据得到标准曲线函数,则为______(填整数)。
(6)①用步骤I制备的样品配成样品溶液。取1 mL该溶液,加入显色剂,定容至25 mL,测得吸光度为,样品中纯度是______(用列出计算式)。
②有关报道维生素C可以有效降低食品中含量。为探究真实性,小组成员进行如下实验(维生素C不干扰该实验吸光度的测定)。
实验方案
实验数据
实验结论
取______mL样品溶液,加入少量______充分反应,再加入显色剂,定容至25 mL,测得吸光度为。
______(填“>”“<”或“=”)
维生素C可以有效降低NaNO2的含量。
【答案】(1)(写两个即可)
(2)
(3)
(4) ①. 100 mL容量瓶、胶头滴管 ②. 偏小
(5)1 (6) ①. ② ②. 1 ③. 维生素C ④. >
【解析】
【小问1详解】
空气中的会和反应生成;装置B中残留的与NO反应生成会和反应,导致产品纯度降低。
【小问2详解】
Cu和反应制取NO混有挥发出的,需用水除去,接装置C用于干燥NO,得到纯净NO通入装置B与反应,后接装置C防止E中水蒸气进入B,最后用盛有酸性的烧杯吸收未反应的NO,防止污染空气。
【小问3详解】
E中装有酸性高锰酸钾溶液,其作用是吸收并氧化尾气中的NO。NO中N元素化合价由+2升高到中的+5,失去3e-;中Mn元素化合价由+7降低到Mn2+中的+2,得到5e-。根据得失电子守恒,NO和的系数比为5:3,再结合酸性条件下用H+和H2O配平即可。
【小问4详解】
未洗涤烧杯和玻璃棒,溶质没有全部转移到容量瓶中,会导致所配溶液浓度偏小。
【小问5详解】
方法一:直接取一组数据代入函数计算;方法二:观察两组数据,如加入质量为和时,可发现质量增大到原来的2倍,也大约增大到2倍,故。
【小问6详解】
①1 mL样品溶液中含样品总质量,测得对应吸光度为,代入标准曲线函数可得纯质量为,则纯度。
②为验证维生素C能降低食品中NaNO2含量,应与①中实验保持取样体积相同,即仍取1mL样品溶液;再加入少量维生素C,使其与NaNO2充分反应,然后加入显色剂并定容至25mL,测得吸光度为A2。由于维生素C能消耗部分NaNO2,而维生素C本身不干扰吸光度测定,所以显色时剩余NaNO2的量减少,吸光度降低,因此A1>A2。。
12. 钌(Ru)为稀有元素,广泛应用于电子、航空航天、化工等领域。某含钌的废渣主要成分为,从中回收的工艺流程如下:
已知:①的沸点为,易挥发,微溶于水,易分解;
②时,。
回答下列问题:
(1)“氧化碱浸”生成的溶质主要成分为、NaCl和______。
(2)“还原”时氧化产物为乙醛,该反应的离子方程式为______。
(3)“蒸馏”时控制温度为,回收率较高。温度过低或过高时,回收率低的原因是______。
(4)有机萃取剂M萃取的反应为:(有机相)(有机相),从平衡移动原理角度解释反萃取时,加入NaOH的作用______。
(5)“吸收”时发生反应的化学方程式为______。
(6)“结晶”后的母液中仍残留少量,某小组设计方案测残留量。当调节时,开始出现沉淀(溶液体积保持不变)。母液中______(用含a的式子表示)。
(7)在有机合成中有重要应用,其参与某有机物合成的路线如图所示(AcOH代表乙酸,Ph代表苯基),下列说法正确的是______。(填标号)
a.Ru的价态没有变化
b.AcOH为中间产物
c.存在顺反异构
d.过程中存在极性键和非极性键的断裂与形成
(8)的晶胞结构如图所示。
①晶体中与一个Ru紧邻的Cl有______个。
②晶体中微粒间作用力有______。(填标号)
a.离子键 b.非极性共价键 c.配位键 d.范德华力
【答案】(1)
(2)
(3)低于,蒸馏速率慢;高于,分解
(4)中和,平衡逆向移动,使Ru元素从有机相进入水相,实现Ru的回收与萃取剂再生
(5)
(6)
(7)c (8) ①. 6 ②. cd
【解析】
【分析】由题给流程可知,含钌的废渣中加入氢氧化钠和次氯酸钠氧化碱浸时,Ru和Pb分别被氧化为,SiO2与氢氧化钠溶液反应生成Na2SiO3,过滤得到含有和Na2SiO3的滤液Ⅰ,向滤液Ⅰ中加入乙醇,将还原为Ru(OH)4沉淀,过滤得到滤液Ⅱ和Ru(OH)4;Ru(OH)4被氯酸钠氧化和蒸馏后得到RuO4,RuO4与盐酸反应生成RuCl3、Cl2和H2O,结晶得到RuCl3,而滤液Ⅰ经过酸化还原、萃取、反萃取等一系列操作,最终也得到RuCl3,据此解答。
【小问1详解】
由分析可知,“氧化碱浸”过程中,废渣中与NaOH反应生成,;
【小问2详解】
“还原”过程作还原剂,被氧化为,被还原为,离子方程式为;
【小问3详解】
温度变化主要影响蒸馏速率和物质的稳定性,低于,蒸馏速率慢;高于,分解;
【小问4详解】
萃取时Ru元素由水相进入有机相,反萃取时加入NaOH,中和,平衡逆向移动,使Ru元素从有机相进入水相,实现Ru的回收与萃取剂再生;
【小问5详解】
“吸收”时,与盐酸反应生成RuCl3、Cl2和H2O,化学方程式为;
【小问6详解】
时,,调节pH=a,,,;
【小问7详解】
从图中观察钌的相关化合物及转化,如中Ru的价态为+3,中Ru的价态为+5,是氧化还原反应,均可判断Ru的价态发生变化,a错误;AcOH为反应物,b错误;存在顺式异构体,c正确;过程中不存在非极性键的形成,d错误;故答案选c;
【小问8详解】
根据晶体呈层状结构分析,层内每个Ru位于由6个Cl(上下各有3个Cl)构成的八面体中心,一个Ru紧邻的Cl有6个,一个Cl紧邻的Ru有2个;晶体层间距大于层内化学键键长,层间存在范德华力,的孤对电子对填入的空轨道,形成配位键,故选cd。
13. 左氧氟沙星是一种具有广谱抗菌作用的药物,其前体K的合成路线如下:
i.(其中DHP、PPTS是有机试剂缩写);
ii.。
(1)A中的官能团名称为______。
(2)的目的是______。
(3)中的空间构型是______。
(4)的反应类型是______。
(5)H→I的化学反应方程式是______。
(6)X为G的同分异构体,同时满足下列条件的X有______种(不考虑立体异构)。
①含;
②能与溶液发生显色反应;
③核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1:2:2:6
(7)K的另一种制备途径如下:
写出的结构简式______、______。
【答案】(1)羟基、羧基
(2)保护羟基 (3)正四面体
(4)还原反应 (5)
(6)2 (7) ①. ②.
【解析】
【分析】A中含有羟基和羧基,A先与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应,羧基转化为乙酯,生成B;B分子中的羟基与DHP反应生成O-THP醚C,实现对羟基的保护;C再用LiAlH4还原,酯基被还原为—CH2OH,而被保护的羟基不受影响,生成D;D在NaOH作用下与含氟硝基苯发生芳香亲核取代反应,D中的醇羟基取代芳环上的F原子,生成芳醚E;E在PPTS作用下脱去THP保护基,重新生成自由羟基,得到F;F在Pd/C、H2条件下,芳环上的-NO2被还原为-NH2,生成G;G再与含活泼乙氧基的酯类化合物反应,形成H;H经过分子内关环并脱去H2O,形成I;后续再经进一步转化得到目标中间体K。
【小问1详解】
A分子含羟基和羧基,羟基能与DHP保护形成O-THP酯,羧基能与乙醇发生酯化反应形成COOC2H5。因此A中的官能团分别为 羟基(-OH)和羧基(-COOH);
【小问2详解】
过程为-COOH与发生酯化反应,产物B()中-OH保留,过程是D中-OH与发生反应,结合信息的过程保护B中的-OH,在过程中,-OH脱保护;
【小问3详解】
,中心原子Al采取杂化,无孤电子对,空间构型为正四面体;
【小问4详解】
反应条件为,可以将转化为,为还原反应;
【小问5详解】
结合信息ii,G()与反应生成H()。
反应过程如图所示:先脱去一个,构建键,形成了六元环;
【小问6详解】
依题意X共有、2种同分异构体;
【小问7详解】
根据信息ii逆推,中键断裂,M为,先脱去一个HF,构建键,形成了一个六元环,生成,再脱去一个HF,构建键,形成六元环,得到J()。
14. 氢能是一种“零碳”资源与绿色能源,利用和可重整制氢,涉及反应如下:
反应I:
反应II:
(1)基态硫原子的核外电子排布式为______。
(2)重整制氢的总反应III:的______。
(3)在恒温、恒容密闭容器通入和发生反应II.
①当的体积分数为时,的转化率为______%(保留三位有效数字)。
②判断该反应达到平衡状态的标志是______。(填标号)
a.混合气体密度不再改变 b.气体平均摩尔质量不再改变
c.与体积分数之比不再改变 d.的物质的量之比为1:2
(4)恒压100 kPa下,按组成通入混合气体,测得平衡状态下H2、S2的收率和H2S的转化率随温度的变化曲线如下图所示。
已知:的收率,。
①计算温度下的收率=______,此时反应I的______kPa(列出计算式即可,用平衡分压代替平衡浓度,平衡分压=总压×体积分数)。
②其他条件不变,不通入转化率______(填“增大”“减小”或“不变”),原因是______。
(5)某研究小组通过实验,成功追踪到在催化剂表面的协同转化路径如图所示,“*”表示催化剂表面的活性中心:
①上述机理中,“吸附”过程为“脱附”过程的方程式是______。
②研究揭示了中间体的形成是促进生成的决速步骤,总反应的速率方程可近似表示为(其中为速率常数,表示催化剂空位率),若的分压过大,总反应速率______(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2)+233.2 (3) ①. 33.3 ②. bc
(4) ①. 20% ②. ③. 减小 ④. 反应I、II、III均为气体分子数增大的反应,不通入和的分压增大,平衡逆向移动,转化率减小
(5) ①. ②. 减小
【解析】
【小问1详解】
硫是16号元素,其基态原子的核外电子排布式为。
【小问2详解】
根据盖斯定律,总反应III=反应I+反应II,则。
【小问3详解】
①设转化的物质的量为x mol。
平衡时,气体,CS2的体积分数为,则有,解得x = 0.333,故CH4转化率为。
②a.反应使用恒容密闭容器,气体密度保持不便,无法判断是否平衡;
b.气体平均摩尔质量为,气体平均摩尔质量不再改变时x不再改变,即CH4转化率保持不变,反应达到平衡状态;
c.与体积分数比为,比值随变化而变化,比值不再变化时反应达到平衡状态;
d.的物质的量之比始终为1:2,无法判断是否平衡;
故答案选bc。
【小问4详解】
①设初始,则(投料中的氢原子)(投料中的硫原子)。由图可知:的转化率为,则反应,平衡时;
设反应II中转化的物质的量为,列出三段式:
收率。进一步计算可得平衡时,。
收率,即。
根据S守恒可得:;
根据C守恒可得:;
根据H守恒可得:。
则的收率=。
根据上述解析,平衡时体系内分子总物质的量为7 mol,此时反应I的。
②反应I、II、III均为气体分子数增大的反应,不通入和分压增大,平衡逆向移动,转化率减小,故答案为减小。
【小问5详解】
①观察图示转化路径,可知最后一位为CS2脱附,其反应方程式为。
②的分压过大,机理中第一步产生S*增加,催化剂表面被S*占据过多,空位率下降,下降导致吸附受阻,中间体形成少,根据,总反应速率减小,故答案为减小。
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