内容正文:
秘密★启用前
高2027届第四学期期末教学质量监测
化学试题卷
2026.07
本试卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
5.考试结束后,只将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 O—16 S—32 Cl—35.5 K—39 Mn—55 Nb—93 Ba—137
一、单项选择题: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,只有一项是最符合题目要求的。
1. 化学与人类生活密切相关,下列叙述错误的是
A. 氧炔焰常用来焊接或切割金属
B. 2,4,6-三硝基甲苯(TNT)广泛用于国防、采矿、筑路、水利建设等
C. 甲醛的水溶液(福尔马林)可用于消毒和制作生物标本
D. 聚氯乙烯塑料制品可用于餐具和食品包装
2. 下列物质中,由极性共价键形成的共价晶体是
A. 石英和碳化硅 B. 金刚石和氮化硼 C. 和 D. 和
3. 下列粒子的VSEPR模型与粒子的空间结构一致的是
A. B. C. D.
4. 下列有关化学用语表述正确的是
A. 的键形成过程:
B. 乙炔分子的空间填充模型:
C. 干冰的晶胞示意图:
D. 丙烯的键线式:
5. 下列有机物的命名正确的是
A. :2,2,4-三甲基戊烷
B. :2-乙基丙烷
C. :1,5-二甲苯
D. :3-羟基丁烷
6. 科学家们从蝗虫的分泌物中提取出一种有机物——蚂蚱酮,该有机物用于蝗虫自身防御,其结构简式如图所示。下列有关蚂蚱酮的说法正确的是
A. 分子式为 B. 不含手性碳原子
C. 所有碳原子处于同一平面 D. 碳原子杂化方式有sp、和
7. A、B、C、D四种短周期元素,原子序数依次增大。基态A原子核外电子只有一种自旋取向,基态B原子最外层电子排布式为,基态C原子最外层电子数为其内层电子数的3倍,D与C同族。下列说法正确的是
A. A和C能形成非极性分子
B. 中键和键的数目比为2∶1
C. 四种元素可组成离子化合物
D. 同主族元素中,B的简单氢化物的熔沸点是最高的
8. 向盛有蓝色硫酸铜溶液的试管里加入氨水,首先形成蓝色沉淀,继续添加氨水,沉淀溶解得到深蓝色的透明溶液。下列说法错误的是
A. 产生的蓝色沉淀为
B. 深蓝色溶液中含,其中N提供孤电子对,提供空轨道
C. 反应后溶液中没有沉淀,所以反应前后的浓度不变
D. 若向深蓝色溶液中加入乙醇,可能有深蓝色晶体析出
9. 下列化学方程式或离子方程式书写正确的是
A. 用硫酸铜溶液除去乙炔中的硫化氢杂质:
B. 向苯酚钠溶液中通入少量:
C. 乙酸乙酯在碱性环境下水解:
D. 向丙烯醛中加入足量溴水:
10. 杯酚()能够分离提纯和,其结构和提纯原理如下图所示。下列说法错误的是
A. 比的体积大 B. 杯酚与分子之间通过共价键形成超分子
C. “操作”的名称为过滤 D. 该流程体现了超分子具有“分子识别”的特征
11. 某学习小组研究某烃的含氧衍生物M的组成和结构,研究过程如下:称取9 g M在足量氧气中充分燃烧,并使产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4 g和13.2 g,对M进行波谱分析结果如图。
下列说法错误的是
A. 结合质谱图可知M的分子式为
B. 结合红外光谱和核磁共振氢谱可知M的结构简式为
C. N与M互为同系物且比M多一个原子团,则N的结构有5种
D. 1 mol M、和的混合物完全燃烧消耗3 mol氧气
12. 下列实验方案能达到实验目的的是
A.分离和的混合溶液
B.制备并收集乙酸乙酯
C.检验乙醇脱水生成乙烯
D.比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱
A. A B. B C. C D. D
13. NbO的立方晶胞如图所示,晶胞参数为,P的分数坐标为,阿伏加德罗常数的值为,下列说法错误的是
A. Nb的配位数是4 B. Nb和O最短距离为
C. M的分数坐标为 D. 晶体密度
14. 氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过30%。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化如图所示,其中的电极未标出,所用的离子交换膜都只允许阳离子通过,下列说法错误的是
A. X、Y分别为、
B. 燃料电池B中负极的电极反应式为:
C.
D. 每产生标准状况下22.4 L X气体,理论上消耗
15. 某含磷废水的,其中的磷元素以磷酸及其盐的形式存在。时,磷酸的()与溶液的pH的关系如图所示,下列有关叙述错误的是
A. 当时,
B. 该温度下,的平衡常数
C. 该废水中离子浓度存在关系:
D. 向该废水中加入CaO,生成沉淀除磷后,溶液pH将增大
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 在工、农业中用途广泛。工业上一种以含钡矿粉[主要成分为,以及少量的、、、、]为原料制备晶体的工艺流程如下:
已知:①一定条件下,部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀时溶液的pH如下:
金属阳离子
开始沉淀pH
7.5
2.3
3.4
9.4
沉淀完全pH
9.7
3.2
4.4
12.4
②、的分别为、。
回答下列问题:
(1)“滤渣1”的主要成分为__________(填化学式)。
(2)“酸溶”时,发生反应的离子方程式为______________________________,该步骤适当提高温度有利于固体溶解,但温度过高又不利于固体溶解的原因是____________________。
(3)“调pH”的目的是除去、,需控制溶液的pH的范围是__________。
(4)“除钙镁”后,若溶液中,此时溶液中的________。
(5)“一系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、__________、干燥等。
(6)含钡矿粉中若的质量分数为78.8%,每千克含钡矿粉理论上可制备______(工艺过程中Ba元素的损失率为2%)。
17. 三氯乙醛()在医药领域作为一种重要的药物前体,可用于合成多种药物。某研究小组利用下列仪器制备三氯乙醛(加热和夹持装置已略去)。
已知:①制备原理:
②易溶于水和乙醇,易被HClO氧化生成。
③相关物质的沸点如下:
物质
沸点/℃
97.8
198
12.3
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为__________;装置A的反应需要控制温度70℃,加热方式为__________。
(2)实验装置从左到右的连接顺序为__________(填大写字母,装置可重复使用)。
(3)装置B中发生反应的离子方程式为______________________________。
(4)装置E的烧杯中常用__________(填化学式)溶液来吸收尾气,其中球形干燥管的作用为__________。
(5)反应结束后,测得产物中混有、杂质,生成杂质的化学反应方程式为______________________________,从产物中提纯的方法是__________。
(6)测定粗产品中(含、杂质)的含量:准确称取样品0.40 g通过一系列实验操作后,共消耗溶液,其中反应原理为:;。
则粗产品中的质量分数为__________%(计算结果保留小数点后2位)。
18. 尿素[]常温下是白色晶体,熔点132.7℃,是一种含氮量较高的氮肥,也是重要的化工原料。工业上,合成尿素分两步进行。
ⅰ.
ⅱ.
回答下列问题:
(1)尿素中含有的四种元素的电负性由大到小的顺序为__________。
(2)尿素水溶性非常好,原因是____________________。
(3)密闭体系中,反应ⅰ的平衡常数随温度升高而__________(填“增大”,“减小”或“不变”)。
(4)其他条件不变,使用高效催化剂,将__________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)合成尿素的总反应方程式为 ,则__________,该反应自发进行的条件是__________(填字母)。
A.高温 B.低温 C.任意温度
(6)反应体系中还发生尿素缩合成缩二脲[]等副反应。尿素生产中,实际投入和的物质的量之比为4∶1,其比值大于理论值的原因是___________________。
(7)在双金属催化剂()作用下,电解含的酸性废水和可合成尿素,装置如图所示。Pt电极与电源________(填“正”或“负”)极相连,阴极的电极反应式为______________________________。
19. 氟他胺是一种抗肿瘤药,在实验室由芳香烃A制备氟他胺的合成路线图如下:
回答下列问题:
(1)芳香烃A的结构简式为__________。
(2)③和④反应类型分别为__________、__________。
(3)E中官能团的名称是__________。
(4)反应⑤的化学方程式为_________________________________,吡啶是一种有机碱,其在反应中的作用为_________________。
(5)对甲氧基乙酰苯胺()是合成染料和药物的中间体,请写出由苯甲醚()制备对甲氧基乙酰苯胺的合成路线_________________________________(其他试剂任选)。
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高2027届第四学期期末教学质量监测
化学试题卷
2026.07
本试卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
5.考试结束后,只将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 O—16 S—32 Cl—35.5 K—39 Mn—55 Nb—93 Ba—137
一、单项选择题: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,只有一项是最符合题目要求的。
1. 化学与人类生活密切相关,下列叙述错误的是
A. 氧炔焰常用来焊接或切割金属
B. 2,4,6-三硝基甲苯(TNT)广泛用于国防、采矿、筑路、水利建设等
C. 甲醛的水溶液(福尔马林)可用于消毒和制作生物标本
D. 聚氯乙烯塑料制品可用于餐具和食品包装
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙炔在氧气中燃烧产生的氧炔焰温度可达3000℃以上,可用来焊接或切割金属,A正确;
B.2,4,6-三硝基甲苯(TNT)是烈性炸药,广泛用于国防、采矿、筑路、水利建设等领域,B正确;
C.甲醛的水溶液(福尔马林)能使蛋白质变性,可用于消毒和制作生物标本,C正确;
D.聚氯乙烯塑料制品受热或长期接触食品会释放有毒的含氯化合物及增塑剂,一般不可用于餐具和食品包装,只有符合食品安全相关标准的聚氯乙烯薄膜才能用于生产食品包装材料,D错误;
故选D。
2. 下列物质中,由极性共价键形成的共价晶体是
A. 石英和碳化硅 B. 金刚石和氮化硼 C. 和 D. 和
【答案】A
【解析】
【详解】A.石英()中的键是极性共价键,碳化硅()中的键也是极性共价键,二者均为原子间以共价键结合形成空间网状结构的共价晶体,A正确;
B.金刚石是碳单质,内部的键为非极性共价键,不符合“由极性共价键形成”的要求,B错误;
C.是分子晶体,是含有离子键和非极性共价键的离子晶体,二者均不属于共价晶体,C错误;
D.是只含离子键的离子晶体,是分子晶体,二者均不属于共价晶体,D错误;
故选A。
3. 下列粒子的VSEPR模型与粒子的空间结构一致的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.中心C原子价层电子对数为,孤电子对数为0,VSEPR模型和空间结构均为平面三角形,二者一致,A正确;
B.中心O原子价层电子对数为,孤电子对数为2,VSEPR模型为四面体形,空间结构为V形,二者不一致,B错误;
C.中心S原子价层电子对数为,孤电子对数为1,VSEPR模型为平面三角形,空间结构为V形,二者不一致,C错误;
D.中心N原子价层电子对数为,孤电子对数为1,VSEPR模型为四面体形,空间结构为三角锥形,二者不一致,D错误;
故选A。
4. 下列有关化学用语表述正确的是
A. 的键形成过程:
B. 乙炔分子的空间填充模型:
C. 干冰的晶胞示意图:
D. 丙烯的键线式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.图示为p轨道肩并肩重叠形成键的过程,键应为轨道头碰头重叠形成,A错误;
B.乙炔是直线形分子,分子中4个原子共直线,图示模型中原子不在同一直线上,B错误;
C.干冰晶胞为面心立方结构,示意图正确表示晶胞结构,C正确;
D.丙烯结构为,共3个碳原子,碳碳双键在1、2号碳之间,图示键线式表示物质为2-丁烯,D错误;
故选C。
5. 下列有机物的命名正确的是
A. :2,2,4-三甲基戊烷
B. :2-乙基丙烷
C. :1,5-二甲苯
D. :3-羟基丁烷
【答案】A
【解析】
【详解】A.该有机物主链为含5个碳原子的戊烷,编号时遵循取代基位次和最小原则,2位连2个甲基、4位连1个甲基,命名为2,2,4-三甲基戊烷,A正确;
B.主链选择错误,2号碳不能连接乙基,最长碳链含4个碳,2位连有甲基,正确名称为2-甲基丁烷,B错误;
C.苯环取代基编号错误,两个甲基处于1、3位,正确名称为1,3-二甲苯,C错误;
D.该物质含羟基属于醇类,母体应为醇,羟基位于2位,正确名称为2-丁醇,D错误;
故选A。
6. 科学家们从蝗虫的分泌物中提取出一种有机物——蚂蚱酮,该有机物用于蝗虫自身防御,其结构简式如图所示。下列有关蚂蚱酮的说法正确的是
A. 分子式为 B. 不含手性碳原子
C. 所有碳原子处于同一平面 D. 碳原子杂化方式有sp、和
【答案】A
【解析】
【详解】A.该分子含13个碳原子、3个氧原子,20个氢原子,故分子式为,A正确;
B.手性碳原子是连有4个不同基团的饱和碳原子,该分子中连羟基的碳原子均为手性碳原子,B错误;
C.分子中存在多个杂化的饱和碳原子,所有碳原子不可能处于同一平面,C错误;
D.分子中双键碳原子为杂化,饱和单键碳原子为杂化,不存在碳碳三键杂化的碳原子,D错误;
故答案选A。
7. A、B、C、D四种短周期元素,原子序数依次增大。基态A原子核外电子只有一种自旋取向,基态B原子最外层电子排布式为,基态C原子最外层电子数为其内层电子数的3倍,D与C同族。下列说法正确的是
A. A和C能形成非极性分子
B. 中键和键的数目比为2∶1
C. 四种元素可组成离子化合物
D. 同主族元素中,B的简单氢化物的熔沸点是最高的
【答案】C
【解析】
【分析】基态A原子核外电子只有1种自旋取向,说明A核外只有1个电子,A为;B最外层电子排布为,轨道最多排2个电子,故,B的最外层排布为,B为;C最外层电子数是内层的3倍,短周期元素内层只能为2个电子,最外层为6个电子,C为;D与C同族且为短周期元素,D为,据此分析;
【详解】A.A()和C()形成的化合物为、,二者均为极性分子,不存在非极性分子,A错误;
B.为,分子中含氮氮三键,包含1个键和2个键,键和键的数目比为,B错误;
C.四种元素可组成、等离子化合物,C正确;
D.B的简单氢化物为,同主族的、相对分子质量更大,范德华力更强,熔沸点高于,故不是同主族简单氢化物中熔沸点最高的,D错误;
故答案选C。
8. 向盛有蓝色硫酸铜溶液的试管里加入氨水,首先形成蓝色沉淀,继续添加氨水,沉淀溶解得到深蓝色的透明溶液。下列说法错误的是
A. 产生的蓝色沉淀为
B. 深蓝色溶液中含,其中N提供孤电子对,提供空轨道
C. 反应后溶液中没有沉淀,所以反应前后的浓度不变
D. 若向深蓝色溶液中加入乙醇,可能有深蓝色晶体析出
【答案】C
【解析】
【详解】A.向硫酸铜溶液中加入少量氨水时,与氨水电离出的反应生成蓝色沉淀,A正确;
B.沉淀溶解是因为与过量氨水反应生成配位离子,形成配位键时,配体中的提供孤电子对,中心离子提供空轨道,B正确;
C.反应后原本游离的转化为配位离子,溶液中游离浓度大幅降低,C错误;
D.配位化合物硫酸四氨合铜在乙醇中的溶解度远小于在水中的溶解度,加入乙醇后会析出深蓝色的硫酸四氨合铜晶体,D正确;
故选C。
9. 下列化学方程式或离子方程式书写正确的是
A. 用硫酸铜溶液除去乙炔中的硫化氢杂质:
B. 向苯酚钠溶液中通入少量:
C. 乙酸乙酯在碱性环境下水解:
D. 向丙烯醛中加入足量溴水:
【答案】B
【解析】
【详解】A.是弱电解质,离子方程式中不能拆分为,正确离子方程式为:,A错误;
B.酸性强弱顺序为,因此向苯酚钠溶液中通入少量或过量,均生成苯酚和碳酸氢钠,离子方程式书写正确,B正确;
C.乙酸乙酯在碱性环境下水解,生成的乙酸会与碱反应生成乙酸盐,不会得到游离的乙酸,正确离子方程式为:,C错误;
D.溴水具有氧化性,足量溴水不仅会与丙烯醛的碳碳双键发生加成,还会将醛基氧化为羧基,正确离子方程式为:,D错误;
故选B。
10. 杯酚()能够分离提纯和,其结构和提纯原理如下图所示。下列说法错误的是
A. 比的体积大 B. 杯酚与分子之间通过共价键形成超分子
C. “操作”的名称为过滤 D. 该流程体现了超分子具有“分子识别”的特征
【答案】B
【解析】
【详解】A.的碳原子数多于,分子体积更大,A正确;
B.杯酚与依靠分子间作用力结合形成超分子,二者未形成共价键,B错误;
C.加入甲苯后,杯酚与的结合物为固体,溶于甲苯,分离固液混合物的操作为过滤,C正确;
D.杯酚可特异性识别并结合,不与结合,体现了超分子的“分子识别”特征,D正确;
故选B。
11. 某学习小组研究某烃的含氧衍生物M的组成和结构,研究过程如下:称取9 g M在足量氧气中充分燃烧,并使产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4 g和13.2 g,对M进行波谱分析结果如图。
下列说法错误的是
A. 结合质谱图可知M的分子式为
B. 结合红外光谱和核磁共振氢谱可知M的结构简式为
C. N与M互为同系物且比M多一个原子团,则N的结构有5种
D. 1 mol M、和的混合物完全燃烧消耗3 mol氧气
【答案】B
【解析】
【详解】A. 根据题目提供信息,浓硫酸增重的质量为水的质量,则, ;碱石灰增重的为二氧化碳的质量,则 ,;样品中氧的质量:9-3.6-0.6=4.8 g,;所以,M的实验式为:。质谱图中,最大质荷比为90,即相对分子质量为90,设其分子式为,解得:n=3,所以分子式为:,A不符合题意;
B.结合红外光谱,M分子中存在羟基和羧基,根据核磁共振氢谱,M分子中有4种不同化学环境的氢原子,且数目之比为1:1:1:3。而中有4种不同化学环境的氢原子,但数目之比为2:1:2:1,B符合题意;
C.N比M多一个原子团,且互为同系物,说明N也含一个羟基和一个羧基,分子式为,先写4个C的羧酸骨架:、。然后用羟基取代不同化学环境的氢原子,羟基仅能取代烃基上的氢: 的取代位置有3种,的取代位置有2种,因此共有5种结构,C不符合题意;
D. 可改写为,那么1 mol 耗氧量与乙烯相同,都为3 mol,可改写为,1 mol耗氧量也为3 mol,因此这三者组成的混合物无论什么比例完全燃烧耗氧量均为3 mol,D不符合题意;
故答案选B。
12. 下列实验方案能达到实验目的的是
A.分离和的混合溶液
B.制备并收集乙酸乙酯
C.检验乙醇脱水生成乙烯
D.比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.和互溶,分液用于分离不互溶的液体混合物,二者不能用分液分离,应选蒸馏法,A错误;
B.乙醇、乙酸在浓硫酸、加热条件下反应生成乙酸乙酯,饱和溶液可吸收乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯溶解度,且导管口未插入液面以下,可防止倒吸,能达到制备并收集乙酸乙酯的目的,B正确;
C.反应过程中挥发的乙醇、浓硫酸和碳副反应生成的都能使酸性溶液褪色,无法证明生成了乙烯,C错误;
D.乙酸易挥发,会随生成的一同进入苯酚钠溶液,乙酸也能和苯酚钠反应生成苯酚,无法证明碳酸酸性强于苯酚,D错误;
故选B。
13. NbO的立方晶胞如图所示,晶胞参数为,P的分数坐标为,阿伏加德罗常数的值为,下列说法错误的是
A. Nb的配位数是4 B. Nb和O最短距离为
C. M的分数坐标为 D. 晶体密度
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图,晶胞中距离Nb原子最近且等距离的O原子有4个,故Nb的配位数是4,A正确;
B.Nb和O的最短距离为晶胞边长的,即,B正确;
C.已知P的分数坐标为,则M会位于晶胞体心,其分数坐标为,C正确;
D.根据均摊法,晶胞中Nb的个数为,O的个数为,即1个晶胞含3个NbO,晶体密度,选项中系数为6,计算错误,D错误;
故选D。
14. 氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过30%。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化如图所示,其中的电极未标出,所用的离子交换膜都只允许阳离子通过,下列说法错误的是
A. X、Y分别为、
B. 燃料电池B中负极的电极反应式为:
C.
D. 每产生标准状况下22.4 L X气体,理论上消耗
【答案】C
【解析】
【详解】A.电解饱和食盐水,阳极上失去电子变为,阴极上水电离产生的得到电子变为,同时在阴极附近产生,反应产生的可作为燃料电池的原料,故X是,Y是,A正确;
B.在燃料电池中,通入燃料的电极为负极,失去电子变为,再与溶液中的结合形成,故燃料电池中负极的电极反应式为 ,B正确;
C.在燃料电池B中,正极区通入空气,发生反应生成氢氧根离子;同时,为了维持电荷平衡,负极区的钠离子会通过阳离子交换膜迁移至正极区,这导致正极区(即流出b%溶液的一侧)的NaOH物质的量增加,浓度升高,因此应该是b% >a%,C错误;
D.根据电子转移守恒,X气体为,标况下 22.4 L ,生成 1 mol转移 2 mol 电子,在燃料电池中,消耗 1 mol需要转移 4 mol 电子,因此转移 2 mol 电子理论上消耗的为 ,D正确;
故选C
15. 某含磷废水的,其中的磷元素以磷酸及其盐的形式存在。时,磷酸的()与溶液的pH的关系如图所示,下列有关叙述错误的是
A. 当时,
B. 该温度下,的平衡常数
C. 该废水中离子浓度存在关系:
D. 向该废水中加入CaO,生成沉淀除磷后,溶液pH将增大
【答案】B
【解析】
【分析】首先从题图可得磷酸的三级电离常数:、、,即、、,逐个分析选项:
【详解】A. ,,即,代入得,A正确;
B.反应的平衡常数 ,不是,B错误;
C. 废水,,由可知,,即;由可知,,即;综上,C正确;
D.与水反应生成,进一步生成时,会释放,消耗溶液中的,最终溶液增大,D正确;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 在工、农业中用途广泛。工业上一种以含钡矿粉[主要成分为,以及少量的、、、、]为原料制备晶体的工艺流程如下:
已知:①一定条件下,部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀时溶液的pH如下:
金属阳离子
开始沉淀pH
7.5
2.3
3.4
9.4
沉淀完全pH
9.7
3.2
4.4
12.4
②、的分别为、。
回答下列问题:
(1)“滤渣1”的主要成分为__________(填化学式)。
(2)“酸溶”时,发生反应的离子方程式为______________________________,该步骤适当提高温度有利于固体溶解,但温度过高又不利于固体溶解的原因是____________________。
(3)“调pH”的目的是除去、,需控制溶液的pH的范围是__________。
(4)“除钙镁”后,若溶液中,此时溶液中的________。
(5)“一系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、__________、干燥等。
(6)含钡矿粉中若的质量分数为78.8%,每千克含钡矿粉理论上可制备______(工艺过程中Ba元素的损失率为2%)。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 温度过高,硝酸会挥发和分解
(3)
(4)
(5)过滤、洗涤 (6)3.92
【解析】
【分析】钡矿粉先加入足量稀硝酸酸溶,SiO2不溶于稀硝酸,是滤渣1的成分,滤液中含Ba2+、Ca2+、Fe3+、Mg2+、Al3+,滤液中加入NH3⋅H2O调pH,Al3+、Fe3+是弱碱阳离子,最容易生成氢氧化物沉淀,故滤渣2的成分为Al(OH)3、Fe(OH)3,滤液中加入NaF除镁钙,故滤渣3主要成分为CaF2、MgF2,滤液再经过一系列操作,得到Ba(NO3)2,加入氢氧化钠溶液加热得到Ba(OH)2⋅8H2O;
【小问1详解】
据分析,“滤渣1”的主要成分为SiO2;
【小问2详解】
“酸溶”时,和稀硝酸生成硝酸钡和水、二氧化碳,发生反应的离子方程式为,硝酸具有挥发性,且受热容易分解,温度过高又不利于固体溶解的原因是温度过高,硝酸会挥发和分解;
【小问3详解】
“调pH”的目的是除去Al3+、Fe3+,根据表格中的数据,为保证Al3+、Fe3+,完全沉淀,pH不小于4.4,同时要防止Mg2+沉淀,pH要小于9.4,故需控制溶液的pH的范围是4.4≤pH<9.4;
【小问4详解】
“除钙镁”后,若溶液中,此时溶液中,则此时;
【小问5详解】
“一系列操作”得到硝酸钡晶体,则操作包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等;
【小问6详解】
含钡矿粉中若的质量分数为78.8%,结合钡守恒,则每千克含钡矿粉理论上可制备 (工艺过程中Ba元素的损失率为2%)。
17. 三氯乙醛()在医药领域作为一种重要的药物前体,可用于合成多种药物。某研究小组利用下列仪器制备三氯乙醛(加热和夹持装置已略去)。
已知:①制备原理:
②易溶于水和乙醇,易被HClO氧化生成。
③相关物质的沸点如下:
物质
沸点/℃
97.8
198
12.3
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为__________;装置A的反应需要控制温度70℃,加热方式为__________。
(2)实验装置从左到右的连接顺序为__________(填大写字母,装置可重复使用)。
(3)装置B中发生反应的离子方程式为______________________________。
(4)装置E的烧杯中常用__________(填化学式)溶液来吸收尾气,其中球形干燥管的作用为__________。
(5)反应结束后,测得产物中混有、杂质,生成杂质的化学反应方程式为______________________________,从产物中提纯的方法是__________。
(6)测定粗产品中(含、杂质)的含量:准确称取样品0.40 g通过一系列实验操作后,共消耗溶液,其中反应原理为:;。
则粗产品中的质量分数为__________%(计算结果保留小数点后2位)。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. 水浴加热
(2)BCDADE (3)
(4) ①. NaOH ②. 防止倒吸
(5) ①. ②. 蒸馏
(6)73.75
【解析】
【分析】先利用装置B制备氯气,再连接装置C除去氯气中的HCl,再连接装置D得到干燥的氯气,将干燥的氯气通入装置A制备三氯乙醛,再通过装置D防止水蒸气进入A,最后装有碱液的装置E吸收尾气;
【小问1详解】
仪器a的名称为三颈烧瓶;装置A的反应需要控制温度70℃,加热温度低于水的沸点,则加热方式为水浴加热;
【小问2详解】
由分析,实验装置从左到右的连接顺序为BCDADE;
【小问3详解】
装置B中发生反应为高锰酸钾和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯化锰、水和氯气,离子方程式为:;
【小问4详解】
尾气中氯气有毒,则装置E的烧杯中常用碱液NaOH溶液来吸收尾气,其中球形干燥管的作用为防止倒吸;
【小问5详解】
生成杂质的反应为乙醇和HCl发生取代反应生成和水,化学反应方程式为;由表,利用物质的沸点不同,从产物中提纯的方法是蒸馏;
【小问6详解】
由反应原理存在,则粗产品中的质量分数为。
18. 尿素[]常温下是白色晶体,熔点132.7℃,是一种含氮量较高的氮肥,也是重要的化工原料。工业上,合成尿素分两步进行。
ⅰ.
ⅱ.
回答下列问题:
(1)尿素中含有的四种元素的电负性由大到小的顺序为__________。
(2)尿素水溶性非常好,原因是____________________。
(3)密闭体系中,反应ⅰ的平衡常数随温度升高而__________(填“增大”,“减小”或“不变”)。
(4)其他条件不变,使用高效催化剂,将__________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)合成尿素的总反应方程式为 ,则__________,该反应自发进行的条件是__________(填字母)。
A.高温 B.低温 C.任意温度
(6)反应体系中还发生尿素缩合成缩二脲[]等副反应。尿素生产中,实际投入和的物质的量之比为4∶1,其比值大于理论值的原因是___________________。
(7)在双金属催化剂()作用下,电解含的酸性废水和可合成尿素,装置如图所示。Pt电极与电源________(填“正”或“负”)极相连,阴极的电极反应式为______________________________。
【答案】(1)
(2)尿素与水分子之间能形成氢键
(3)减小 (4)不变
(5) ①. ②. B
(6)适当抑制副反应的发生,氨气与二氧化碳的投料比越大,二氧化碳转化率越高
(7) ①. 正 ②.
【解析】
【小问1详解】
尿素的化学式为 ,含有 、、、 四种元素。同周期元素从左到右电负性逐渐增大,则电负性 ;非金属元素的电负性一般大于氢元素,故这四种元素的电负性由大到小的顺序为 。
【小问2详解】
尿素分子中含有氨基()和羰基(),这些基团中的 、、 原子能与水分子之间形成分子间氢键,从而使其在水中的溶解度显著增大。
【小问3详解】
反应ⅰ的焓变 ,为放热反应。在密闭体系中,升高温度,平衡向吸热的逆反应方向移动,因此该反应的平衡常数随温度升高而减小。
【小问4详解】
催化剂只能降低反应的活化能,改变反应速率,不能改变反应体系的始态和终态,因此其他条件不变时,使用高效催化剂,反应热(焓变 )保持不变。
【小问5详解】
根据盖斯定律,将反应ⅰ和反应ⅱ相加即可得到合成尿素的总反应方程式,故 。该总反应的正反应是气体分子数减小的反应,即熵变 ;又因为 ,根据吉布斯自由能判据 时反应才能自发进行,可知该反应在低温条件下能自发进行,故选 B。
【小问6详解】
实际生产中投入的 比例大于理论值,一方面增加了反应物 的浓度,使主反应平衡正向移动,提高了 的转化率;另一方面, 是副反应 的生成物,增大 浓度可使该副反应平衡逆向移动,抑制尿素的缩合消耗,从而提高尿素的产率。
【小问7详解】
由装置图可知,在 电极上 和 转化为 ,其中 元素的化合价由 价降低到 价,发生还原反应,故 电极为电解池的阴极,与电源负极相连;则 电极为阳极,与电源正极相连。阴极上 和 得到电子生成 ,在酸性条件下(有 参与),结合电荷守恒和原子守恒,其电极反应式为 。
19. 氟他胺是一种抗肿瘤药,在实验室由芳香烃A制备氟他胺的合成路线图如下:
回答下列问题:
(1)芳香烃A的结构简式为__________。
(2)③和④反应类型分别为__________、__________。
(3)E中官能团的名称是__________。
(4)反应⑤的化学方程式为_________________________________,吡啶是一种有机碱,其在反应中的作用为_________________。
(5)对甲氧基乙酰苯胺()是合成染料和药物的中间体,请写出由苯甲醚()制备对甲氧基乙酰苯胺的合成路线_________________________________(其他试剂任选)。
【答案】(1) (2) ①. 取代反应 ②. 还原反应
(3)碳氟键(氟原子)、氨基
(4) ①. ②. 与产物HCl反应,使反应平衡右移,提高产率
(5)
【解析】
【分析】反应①是光照下与Cl2发生取代反应生成,反应②是在一定条件下取代生成,反应③是与浓硝酸、浓硫酸发生取代反应生成,反应④是在、盐酸条件下还原生成,反应⑤是与发生取代反应生成,反应⑥是与浓硝酸、浓硫酸发生取代反应生成。
【小问1详解】
A为芳香烃,经光照侧链三氯取代后得到,最终转化为三氟甲基苯,说明A是甲苯,结构简式为: 。
【小问2详解】
反应③是三氟甲基苯与浓硝酸、浓硫酸的硝化反应,引入硝基,属于取代反应; 反应④是在、盐酸条件下转化为,属于还原反应。
【小问3详解】
根据E的结构简式知,E中官能团名称为:碳氟键(氟原子)、氨基。
【小问4详解】
反应⑤是氨基与酰氯发生取代生成酰胺,同时生成HCl,化学方程式为: 。吡啶是有机碱,可以中和反应生成的HCl,促进反应正向进行,提高产率。
【小问5详解】
参照题干中的反应③④⑤,苯甲醚先硝化引入对位硝基,再还原为氨基,最后酰化得到产物,合成路线如下:。
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