内容正文:
2025-2026学年第一学期漳州双语高级中学期中检测
高三年级化学试题
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 N-14 O-16
一、选择题(共10小题,每题4分,共40分。每题只有一项符合题目要求)
1. 人类生活水平的提高和科技的进步离不开化学。下列说法正确的是
A. 核能供汽“和气一号”反应堆铀棒中的与互为同素异形体
B. 载人飞船返回舱表面使用的玻璃纤维属于有机材料
C. 祝融号火星车使用的热控保温材料纳米二氧化硅气凝胶可产生丁达尔效应
D. “天宫二号”航天器使用质量轻的钛合金,钛合金硬度比纯钛小
2. 有机物d可由多步反应合成,反应流程如图。下列说法正确的是
A. 有机物b环上的一氯代物有1种 B. 有机物d的核磁共振氢谱有4组峰
C. 有机物b生成c属于取代反应 D. 有机物a、c、d均能与钠反应生成氢气
3. 科学家发现一种新型的离子液体,其阴离子()结构如图所示。X、Y、Z、W、M为短周期主族元素,原子序数依次递增,M和Z价电子数相同。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的热稳定性:
B. 最高价氧化物的水化物的沸点:
C. 元素的第一电离能:
D. 该阴离子中X、M、Y三种原子的杂化轨道类型均为
4. 工业上或实验室中,可用维生素C(抗坏血酸)与水中的反应生成脱氢抗坏血酸,从而制备去氧水,其原理如图:
设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A. 标准状况下,气体含中子数为
B. 抗坏血酸完全反应时转移电子数为
C. 脱氢抗坏血酸含杂化的碳原子数为
D. 抗坏血酸分子含键数为
5. 实验室用生产发光二极管(LED)的废料(主要成分为难溶于水的GaN,含少量In、Mg)制备,一种流程如下。
已知:Ga和In均为第IIIA族元素,In难溶于NaOH溶液。
下列说法不正确的是
A. Ga元素位于元素周期表的p区
B. Ⅰ中,GaN生成的反应:
C. 从沉淀1中可以提取和Mg
D. IⅢ中,为使充分沉淀,需加入过量的硫酸
6. 下列化学实验目的与相应实验示意图不相符的是
选项
A
B
实验目的
用量热计测定反应热
分离乙酸乙酯和饱和食盐水
实验示意图
选项
C
D
实验目的
在铁片上镀镍
转移热蒸发皿至陶土网
实验示意图
A. A B. B C. C D. D
7. 我国科技工作者设计了如图所示的可充电电池,以为电解质,电解液中加入1,3-丙二胺()以捕获,使放电时还原产物为。该设计克服了导电性差和释放能力差的障碍,同时改善了的溶剂化环境,提高了电池充放电循环性能。
下列说法错误的是
A. 放电时,电池总反应为
B. 充电时,多孔碳纳米管电极与电源正极连接
C. 充电时,电子由电极流向阳极,向阴极迁移
D. 放电时,每转移电子,理论上可转化
8. 利用绿矾()制备电极材料的前驱体的流程如下:
下列说法正确的是
A. 溶解过程中可抑制的水解
B. 可以用KSCN溶液判断反应是否完全
C. 过滤需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、分液漏斗
D. 反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
9. 用肼的水溶液处理核冷却系统内壁上的铁氧化物时,通常加入少量,反应原理如图所示。下列说法正确的是
A. 是还原反应的产物 B. 处理后溶液的增大
C. 还原性: D. 图示反应过程中起催化作用的是
10. 为研究三价铁配合物性质进行如下实验(忽略溶液体积变化)。
已知:为黄色、为红色、为无色。
下列说法不正确的是
A. ①中浓盐酸促进平衡正向移动
B. 由①到②,生成并消耗
C. ②、③对比,说明:②>③
D. 由①→④推断,若向①深黄色溶液中加入、淀粉溶液,溶液也无明显变化
二、非选择题(本题共4题,共60分)
11. 采用两段焙烧一水浸法从铁锰氧化矿(主要含、及、、、等元素的氧化物)分离提取、、等元素,工艺流程如下:
已知:该工艺条件下,低温分解生成,高温则完全分解为气体;在完全分解,其他金属硫酸盐分解温度均高于。
回答下列问题:
(1)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。与反应转化为时有生成,该反应的化学方程式为_________________________________________________。“高温焙烧”温度为,“水浸”所得滤渣主要成分除外还含有__________(填化学式)。
(2)在投料量不变的情况下,与两段焙烧工艺相比,直接“高温焙烧”,“水浸”时金属元素的浸出率__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)萃取反应为:(有机相)(水相)(有机相)(水相)。“反萃取”时加入的试剂为__________(填化学式)。
(4)“沉钴”中,时恰好沉淀完全,则此时溶液中__________。已知:,,。“溶解”时发生反应的离子方程式为___________________________________。
(5)“沉锰”所得滤液并入“吸收”液中,经处理后所得产品导入______(填操作单元名称)循环利用。
(6)的某种氧化物的四方晶胞及其在平面的投影如图所示,该氧化物化学式为_____。
当晶体有原子脱出时,出现空位,的化合价__________(填“升高”“降低”或“不变”)。
12. 碘酸钙可用作防臭剂、药物和食品添加剂等。实验室制备六水合碘酸钙[]并测定碘酸钙的方法如下。
Ⅰ.六水合碘酸钙的制备
已知:。
①按图组装好仪器,加入试剂,加热,反应完全后,停止加热;
②将反应液转移至烧杯并置于冷水浴中,搅拌下依次滴入和溶液,析出白色沉淀;
③过滤,用冷水、无水乙醇依次洗涤白色沉淀,干燥,重结晶得到产品。
(1)仪器a的名称为___________,装置b的作用是___________。
(2)步骤①中加热方式是___________,判断反应完全的现象是___________。
(3)步骤②中发生反应的化学方程式为___________。
(4)步骤③中用无水乙醇洗涤滤渣的优点是___________。
Ⅱ.测定碘酸钙的
称取m g样品并配成饱和溶液,取该溶液于碘量瓶,加过量KI溶液和稀,加入指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液。测定过程中发生下列反应:,。
(5)指示剂为___________(填试剂),滴定终点现象为___________。
(6)的___________。
13. 氨基酮类化合物在麻醉、镇痛、抗抑郁等方面都有广泛的应用。氨基酮类化合物I的合成路线如下:
已知:①+R3NH2→+R2OH;
②+R3OH。
回答下列问题:
(1)M中官能团的名称为____________________。
(2)B→C为加成反应,N的结构简式为___________________________。
(3)判断物质在水中的溶解度:C__________D(填“>”或“<”)。
(4)设计步骤D→E和G→H的目的是__________________________。
(5)E→F反应的化学方程式为__________________________________。
(6)H→I的反应类型为_____________________________。
(7)M的同分异构体中,能够与溶液反应生成,核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为的结构简式为____________________。
14. 二氧化碳加氢合成甲醇是人工合成淀粉的首要步骤之一,同时也是实现碳中和的重要途径。
该过程总反应为:
在特定催化剂条件下,其反应机理为:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)________。
(2)恒压下,按进行合成甲醇的实验,该过程在无分子筛和有分子筛时甲醇的平衡产率随温度的变化如图所示(分子筛能选择性分离出)。
①根据图中信息,压强不变时采用有分子筛膜时的最佳反应温度为________℃。
②有分子筛膜时甲醇产率高的原因是________。
③某温度下,反应前后体系中某些物质的物质的量如表中数据,则达到平衡时甲醇的选择性________;若该体系的总压强为,则反应Ⅱ的分压平衡常数________。(以平衡分压代替平衡浓度进行计算,分压=总压×物质的量分数)。
反应前
1mol
0
平衡时
amol
bmol
④体系达平衡时,下列相关说法错误的是________(填标号)
a.
b.降低温度,反应Ⅰ和Ⅱ的正、逆反应速率都减小
c.压缩容器,反应Ⅰ平衡不移动,反应Ⅱ平衡正向移动
d.提高转化为的平衡转化率,也可以通过研发高效催化剂实现
(3)如果在不同压强下,和的起始物质的量比为,测定(的平衡转化率随温度升高的变化关系,如图所示。
①由大到小的顺序为________。
②图中高于时,三条曲线几乎交于一点,试分析原因:________。
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2025-2026学年第一学期漳州双语高级中学期中检测
高三年级化学试题
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 N-14 O-16
一、选择题(共10小题,每题4分,共40分。每题只有一项符合题目要求)
1. 人类生活水平的提高和科技的进步离不开化学。下列说法正确的是
A. 核能供汽“和气一号”反应堆铀棒中的与互为同素异形体
B. 载人飞船返回舱表面使用的玻璃纤维属于有机材料
C. 祝融号火星车使用的热控保温材料纳米二氧化硅气凝胶可产生丁达尔效应
D. “天宫二号”航天器使用质量轻的钛合金,钛合金硬度比纯钛小
【答案】C
【解析】
【详解】A.与是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素,二者互为同位素;同素异形体是同种元素形成的不同单质,A错误;
B.玻璃纤维主要成分为硅酸盐类物质,属于无机非金属材料,不属于有机材料,B错误;
C.纳米二氧化硅气凝胶属于胶体,胶体的特征性质为丁达尔效应,因此该气凝胶可产生丁达尔效应,C正确;
D.合金的硬度一般高于其组成成分的纯金属,因此钛合金硬度比纯钛大,D错误;
故选C。
2. 有机物d可由多步反应合成,反应流程如图。下列说法正确的是
A. 有机物b环上的一氯代物有1种 B. 有机物d的核磁共振氢谱有4组峰
C. 有机物b生成c属于取代反应 D. 有机物a、c、d均能与钠反应生成氢气
【答案】B
【解析】
【详解】A.有机物b环上存在2种氢原子,如图所示:,一氯取代物有2种,故A错误;
B.有机物d为对称结构,但亚甲基上的两个氢原子空间环境不同(一个向着过氧键,一个背着过氧键),存在4种不同环境的氢原子,如图所标:,则核磁共振氢谱有4组峰,故B正确;
C.有机物b生成c为过氧化氢与醛基发生加成反应,反应中没有小分子生成不是取代反应,故C错误;
D.羟基可与钠反应生成氢气,只有有机物a、c存在羟基,故D错误;
故答案为B。
3. 科学家发现一种新型的离子液体,其阴离子()结构如图所示。X、Y、Z、W、M为短周期主族元素,原子序数依次递增,M和Z价电子数相同。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的热稳定性:
B. 最高价氧化物的水化物的沸点:
C. 元素的第一电离能:
D. 该阴离子中X、M、Y三种原子的杂化轨道类型均为
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、M为短周期主族元素,原子序数依次递增。Z形成2个共价键,M和Z价电子数相同,Z是O元素、M是S元素;X形成4个共价键,X是C元素、Y为N元素;W能形成1个共价键,W是F元素。
【详解】A.同周期元素从左到右非金属性增强,气态氢化物的稳定性增强,简单氢化物的热稳定性:,故A错误;
B.硝酸易挥发、硫酸难挥发,沸点:,故B错误;
C.同周期元素从左到右,第一电离能有增大趋势,N原子2p能级半充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,元素的第一电离能:,故C错误;
D.该阴离子中C原子形成4个σ键,无孤电子对; M形成6个共价键,无孤电子对,期中有4个σ键; N价电子对数为4,所以三种原子的杂化轨道类型均为,故D正确;
选D。
4. 工业上或实验室中,可用维生素C(抗坏血酸)与水中的反应生成脱氢抗坏血酸,从而制备去氧水,其原理如图:
设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A. 标准状况下,气体含中子数为
B. 抗坏血酸完全反应时转移电子数为
C. 脱氢抗坏血酸含杂化的碳原子数为
D. 抗坏血酸分子含键数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.1个分子中含20个中子,标准状况下,的物质的量为,含中子的物质的量为,即,A正确;
B.氧气完全反应时转移电子,根据反应方程式可知,抗坏血酸完全反应时也转移电子,故抗坏血酸完全反应时转移电子数为,B正确;
C.饱和碳原子是杂化,1个脱氢抗坏血酸分子含3个杂化的碳原子,脱氢抗坏血酸含杂化的碳原子数为,C正确;
D.单键都是键,1个双键中含1个键,由抗坏血酸分子结构可知,抗坏血酸分子中含个键,D错误;
故选D。
5. 实验室用生产发光二极管(LED)的废料(主要成分为难溶于水的GaN,含少量In、Mg)制备,一种流程如下。
已知:Ga和In均为第IIIA族元素,In难溶于NaOH溶液。
下列说法不正确的是
A. Ga元素位于元素周期表的p区
B. Ⅰ中,GaN生成的反应:
C. 从沉淀1中可以提取和Mg
D. IⅢ中,为使充分沉淀,需加入过量的硫酸
【答案】D
【解析】
【分析】LED的废料主要含有难溶于水的GaN,以及少量In、Mg金属,已知Ga与In同族,且In难溶于NaOH溶液,因此加入NaOH溶液发生的反应为:,则沉淀1主要为In、Mg,滤液1主要为;向滤液1中加入硫酸,得到Ga(OH)3沉淀,滤液2主要成分为Na2SO4,加热Ga(OH)3分解生成Ga2O3。
【详解】A.元素周期表的p区是指最外层电子填充在p轨道上的元素组成的区域,包括第IIIA族,Ga元素位于元素周期表第IIIA族,属于p区,A正确;
B.由分析可知,步骤Ⅰ中GaN生成的反应:,B正确;
C.由分析可知,沉淀1主要为In、Mg,故从沉淀1中可以提取和Mg,C正确;
D.Ga(OH)3是两性氢氧化物,因此若硫酸过量,Ga(OH)3会与过量硫酸反应而溶解,不能得到Ga(OH)3沉淀,所以不能加入过量硫酸,D错误;
故答案选D。
6. 下列化学实验目的与相应实验示意图不相符的是
选项
A
B
实验目的
用量热计测定反应热
分离乙酸乙酯和饱和食盐水
实验示意图
选项
C
D
实验目的
在铁片上镀镍
转移热蒸发皿至陶土网
实验示意图
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.隔热层可防止热量散失,温度计测定反应前后的温度,玻璃搅拌棒可使反应完全反应,图中中和反应的反应热测定装置合理,A不符合题意;
B.乙酸乙酯与饱和食盐水不互溶,饱和水盐水在下,乙酸乙酯在上,可通过分液进行分离,B不符合题意;
C.在铁片上镀镍,待渡金属做阴极,镀层金属做阳极,图中两个电极放反,不能达到实验目的,C符合题意;
D.转移热蒸发皿至陶土网,需要用坩埚钳夹取蒸发皿,操作合理,D不符合题意;
故选C。
7. 我国科技工作者设计了如图所示的可充电电池,以为电解质,电解液中加入1,3-丙二胺()以捕获,使放电时还原产物为。该设计克服了导电性差和释放能力差的障碍,同时改善了的溶剂化环境,提高了电池充放电循环性能。
下列说法错误的是
A. 放电时,电池总反应为
B. 充电时,多孔碳纳米管电极与电源正极连接
C. 充电时,电子由电极流向阳极,向阴极迁移
D. 放电时,每转移电子,理论上可转化
【答案】C
【解析】
【分析】放电时CO2转化为MgC2O4,碳元素化合价由+4价降低为+3价,发生还原反应,所以放电时,多孔碳纳米管电极为正极,电极方程式为:、电极为负极,电极方程式为:,则充电时多孔碳纳米管电极为阳极,电极方程式为:、电极为阴极,电极方程式为:。
【详解】A.根据以上分析,放电时正极反应式为、负极反应式为,将放电时正、负电极反应式相加,可得放电时电池总反应:,故A正确;
B.充电时,多孔碳纳米管电极上发生失电子的氧化反应,则多孔碳纳米管在充电时是阳极,与电源正极连接,故B正确;
C.充电时,电极为阴极,电子从电源负极经外电路流向电极,同时向阴极迁移,故C错误;
D.根据放电时的电极反应式可知,每转移电子,有参与反应,因此每转移电子,理论上可转化,故D正确;
故选C。
8. 利用绿矾()制备电极材料的前驱体的流程如下:
下列说法正确的是
A. 溶解过程中可抑制的水解
B. 可以用KSCN溶液判断反应是否完全
C. 过滤需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、分液漏斗
D. 反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
【答案】A
【解析】
【分析】“溶解”步骤中绿矾溶解到磷酸中,根据流程图可知,“反应”步骤中加NaClO、NaOH,将Fe2+氧化成Fe3+,同时得到磷酸铁沉淀,据此回答。
【详解】A.在水溶液中会发生水解,溶解过程中可以电离出氢离子,抑制的水解,A正确;
B.“反应”将Fe2+氧化成Fe3+,用KSCN溶液能检验是后氧化生成Fe3+,无法判断反应是否完全,B错误;
C.过滤需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、普通漏斗,C错误;
D.“反应”中发生的反应方程式为, Fe2+的化合价升高,为还原剂,的化合价降低,为氧化剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,D错误;
故选A。
9. 用肼的水溶液处理核冷却系统内壁上的铁氧化物时,通常加入少量,反应原理如图所示。下列说法正确的是
A. 是还原反应的产物 B. 处理后溶液的增大
C. 还原性: D. 图示反应过程中起催化作用的是
【答案】B
【解析】
【详解】A.中为-2价,反应后生成的为0价,化合价升高失电子被氧化,是氧化反应产物,A错误;
B.总反应为,反应消耗,溶液中浓度减小,增大,B正确;
C.反应中是还原剂,是还原产物,还原剂还原性大于还原产物,故还原性,C错误;
D.由图可知,反应过程中先转化为,循环参与反应且最终再生,起催化作用的是不是,D错误;
故选B。
10. 为研究三价铁配合物性质进行如下实验(忽略溶液体积变化)。
已知:为黄色、为红色、为无色。
下列说法不正确的是
A. ①中浓盐酸促进平衡正向移动
B. 由①到②,生成并消耗
C. ②、③对比,说明:②>③
D. 由①→④推断,若向①深黄色溶液中加入、淀粉溶液,溶液也无明显变化
【答案】D
【解析】
【分析】的FeCl3溶液滴加数滴浓盐酸,生成更多的,溶液黄色加深;继续滴加1滴KSCN溶液,转化为,溶液变为红色;再加入NaF固体,转化为,溶液红色褪去,变为无色;再滴加KI溶液、淀粉溶液,无色溶液未见明显变化,说明I-未被氧化。
【详解】A.①中滴加数滴浓盐酸,试管溶液黄色加深,生成更多的,说明浓盐酸促进平衡正向移动,A正确;
B.由①到②,溶液变为红色,说明转化为,即生成并消耗,B正确;
C.②溶液中均存在平衡,加入NaF固体,Fe3+与F-结合成无色的[FeF6]3-,使平衡逆向移动,使得溶液红色褪去变为无色,说明与Fe3+的配位能力:F->SCN-,故能说明:②>③,C正确;
D.类似C选项分析,由①→④推断,溶液中的是越来越小的,若向①深黄色溶液中加入、淀粉溶液,无法确定①中溶液中的的含量是否能够氧化I-,D错误;
故选D。
二、非选择题(本题共4题,共60分)
11. 采用两段焙烧一水浸法从铁锰氧化矿(主要含、及、、、等元素的氧化物)分离提取、、等元素,工艺流程如下:
已知:该工艺条件下,低温分解生成,高温则完全分解为气体;在完全分解,其他金属硫酸盐分解温度均高于。
回答下列问题:
(1)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。与反应转化为时有生成,该反应的化学方程式为_________________________________________________。“高温焙烧”温度为,“水浸”所得滤渣主要成分除外还含有__________(填化学式)。
(2)在投料量不变的情况下,与两段焙烧工艺相比,直接“高温焙烧”,“水浸”时金属元素的浸出率__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)萃取反应为:(有机相)(水相)(有机相)(水相)。“反萃取”时加入的试剂为__________(填化学式)。
(4)“沉钴”中,时恰好沉淀完全,则此时溶液中__________。已知:,,。“溶解”时发生反应的离子方程式为___________________________________。
(5)“沉锰”所得滤液并入“吸收”液中,经处理后所得产品导入______(填操作单元名称)循环利用。
(6)的某种氧化物的四方晶胞及其在平面的投影如图所示,该氧化物化学式为_____。
当晶体有原子脱出时,出现空位,的化合价__________(填“升高”“降低”或“不变”)。
【答案】(1) ①. ②. 、
(2)减小 (3)
(4) ①. ②.
(5)低温焙烧 (6) ①. ②. 降低
【解析】
【分析】铁锰氧化矿主要含、及、、、等元素的氧化物,加入硫酸铵低温焙烧,金属氧化物均转化为硫酸盐,如硫酸锰、硫酸铁、硫酸钴、硫酸钙等,产生的气体有氨气,氮气等,氨气用稀硫酸吸收,得到硫酸铵溶液,得到的硫酸盐经高温焙烧,只有硫酸铁发生了分解,产生三氧化硫气体和氧化铁,水浸后,过滤分离出滤渣,滤渣主要为二氧化硅,氧化铁,及硫酸钙,后续萃取分离,将铜元素萃取到有机相中,最终得到硫酸铜溶液,水相主要含有钴元素和锰元素,加入硫化钠,调节pH,生成硫化钴,过滤分离最终得到硫酸钴溶液,滤液中加入碳酸氢铵,生成碳酸锰沉淀,据此解答。
【小问1详解】
与反应转化为时有生成,反应的化学方程式为;
“高温焙烧”温度为,在完全分解为,钙元素转化为难溶的,则“水浸”所得浸渣主要成分除外,还含有、;
【小问2详解】
直接高温焙烧时,完全分解为气体,无法提供溶解金属氧化物,而低温焙烧生成的可促进金属氧化物转化为可溶的硫酸盐,提高浸出率,故直接“高温焙烧”,“水浸”时金属元素的浸出率减小;
【小问3详解】
“反萃取”时,萃取反应:(有机相)(水相)(有机相)(水相)应逆向移动,可以通过增大浓度的方法实现,则加入的试剂可为;
【小问4详解】
“沉钴”中,时恰好沉淀完全,根据,解得,,解得;“溶解”时发生反应的离子方程式为;
【小问5详解】
“沉锰”过程中发生的离子方程式为,溶液中还大量存在铵根离子与硫酸根,可导入“低温焙烧”中使用;
【小问6详解】
根据晶胞结构,锰离子位于晶胞角上及体心,一个晶胞中含有个锰离子,位于晶胞面上及体内,共有个,故该氧化物化学式为;当晶体有原子脱出时,对于整个晶胞,负价减少,电荷仍需平衡,故正价也减少,则化合价降低。
12. 碘酸钙可用作防臭剂、药物和食品添加剂等。实验室制备六水合碘酸钙[]并测定碘酸钙的方法如下。
Ⅰ.六水合碘酸钙的制备
已知:。
①按图组装好仪器,加入试剂,加热,反应完全后,停止加热;
②将反应液转移至烧杯并置于冷水浴中,搅拌下依次滴入和溶液,析出白色沉淀;
③过滤,用冷水、无水乙醇依次洗涤白色沉淀,干燥,重结晶得到产品。
(1)仪器a的名称为___________,装置b的作用是___________。
(2)步骤①中加热方式是___________,判断反应完全的现象是___________。
(3)步骤②中发生反应的化学方程式为___________。
(4)步骤③中用无水乙醇洗涤滤渣的优点是___________。
Ⅱ.测定碘酸钙的
称取m g样品并配成饱和溶液,取该溶液于碘量瓶,加过量KI溶液和稀,加入指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液。测定过程中发生下列反应:,。
(5)指示剂为___________(填试剂),滴定终点现象为___________。
(6)的___________。
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. 除去尾气中的氯气,避免污染环境
(2) ①. 水浴加热 ②. 三颈烧瓶内溶液颜色褪为无色
(3)
(4)减少产品的溶解损失,同时其挥发时可带走水分,便于干燥产品
(5) ①. 淀粉溶液 ②. 溶液由蓝色褪为无色,且半分钟内不恢复
(6)
【解析】
【小问1详解】
由图中仪器所示,仪器a的名称为球形冷凝管;三颈烧瓶中发生的反应会产生氯气,氯气有毒,所以装置b的作用是除去尾气中的氯气,避免污染环境;
【小问2详解】
由题目中该反应的温度可知,加热应该采取水浴加热;碘溶液有颜色,当反应快要结束时,碘应该反应完了,所以现象为三颈烧瓶内溶液颜色褪为无色;
【小问3详解】
向反应液中加入和溶液,有白色沉淀产生,即生成了,所以反应方程式为;
【小问4详解】
使用无水乙醇洗滤渣的优点首先可以减少产品的溶解损失,同时其挥发时可带走水分,便于干燥产品;
【小问5详解】
首先碘酸根和碘离子反应生成碘单质,利用消耗硫代硫酸钠的量从而推算出生成的碘单质的量,从而推出碘酸根的含量,因此指示剂选择淀粉溶液,达到滴定终点时,溶液中的碘单质应该恰好被消耗,所以滴定终点的现象为溶液由蓝色褪为无色,且半分钟内不恢复;
【小问6详解】
根据方程式可知:,,则,则,。
13. 氨基酮类化合物在麻醉、镇痛、抗抑郁等方面都有广泛的应用。氨基酮类化合物I的合成路线如下:
已知:①+R3NH2→+R2OH;
②+R3OH。
回答下列问题:
(1)M中官能团的名称为____________________。
(2)B→C为加成反应,N的结构简式为___________________________。
(3)判断物质在水中的溶解度:C__________D(填“>”或“<”)。
(4)设计步骤D→E和G→H的目的是__________________________。
(5)E→F反应的化学方程式为__________________________________。
(6)H→I的反应类型为_____________________________。
(7)M的同分异构体中,能够与溶液反应生成,核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为的结构简式为____________________。
【答案】(1)碳碳双键、酯基
(2)(写键线式也可)
(3)> (4)保护羰基(答案接近即可)
(5)
+CH3NH2→+CH3OH
(6)加成反应 (7)
【解析】
【分析】(A)与(M) 发生加成反应生成(B) ,与(N) 发生加成反应生成(C) ,在碱作用下转化为(D) ,与在酸性条件下转化为(E) ,与CH3NH2反应生成(F) ,在LiAlH4作用下还原为(G) ,在酸性条件下转化为(H) ,在碱性条件下转化为(I) 。
【小问1详解】
M的结构简式为,其官能团的名称为碳碳双键、酯基;
【小问2详解】
B的结构简式为、C的结构简式为,N的分子式为C4H6O,对比B、C结构简式结合N的分子式且为加成反应,可知N的结构简式为;
【小问3详解】
C的结构简式为,D的结构简式为,C比D多一个醛基,可增强其与水之间的氢键,提高其在水中的溶解度,故在水中的溶解度C>D;
【小问4详解】
结合D、E、G、H的结构简式,经过D→E和G→H,D的酮羰基先反应后恢复,目的是防止E→F的过程中酮羰基与氨基之间发生反应以及F→G的过程中酮羰基被还原,即保护了酮羰基;
【小问5详解】
E的结构简式为,结合题中信息+R3NH2→+R2OH,E→F反应的化学方程式为+ CH3NH2→+CH3OH;
【小问6详解】
H的结构简式为,I的结构简式为,H→I的反应为H中氮氢键断裂,与碳碳双键发生加成反应,即反应类型为加成反应;
【小问7详解】
M的结构简式为、分子式为C4H6O2,不饱和度为,能够与溶液反应生成的同分异构体中有羧基,还剩一个不饱和度,结合核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为推得应该含有一个环,所以结构简式为。
14. 二氧化碳加氢合成甲醇是人工合成淀粉的首要步骤之一,同时也是实现碳中和的重要途径。
该过程总反应为:
在特定催化剂条件下,其反应机理为:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)________。
(2)恒压下,按进行合成甲醇的实验,该过程在无分子筛和有分子筛时甲醇的平衡产率随温度的变化如图所示(分子筛能选择性分离出)。
①根据图中信息,压强不变时采用有分子筛膜时的最佳反应温度为________℃。
②有分子筛膜时甲醇产率高的原因是________。
③某温度下,反应前后体系中某些物质的物质的量如表中数据,则达到平衡时甲醇的选择性________;若该体系的总压强为,则反应Ⅱ的分压平衡常数________。(以平衡分压代替平衡浓度进行计算,分压=总压×物质的量分数)。
反应前
1mol
0
平衡时
amol
bmol
④体系达平衡时,下列相关说法错误的是________(填标号)
a.
b.降低温度,反应Ⅰ和Ⅱ的正、逆反应速率都减小
c.压缩容器,反应Ⅰ平衡不移动,反应Ⅱ平衡正向移动
d.提高转化为的平衡转化率,也可以通过研发高效催化剂实现
(3)如果在不同压强下,和的起始物质的量比为,测定(的平衡转化率随温度升高的变化关系,如图所示。
①由大到小的顺序为________。
②图中高于时,三条曲线几乎交于一点,试分析原因:________。
【答案】(1)
(2) ①. 210 ②. 分子筛膜从反应体系中不断分离出,减少了生成物,平衡向正向移动,甲醇产率升高 ③. ④. ⑤. cd
(3) ①. ②. 反应Ⅰ为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应。时温度高,体系中以反应Ⅰ为主,反应Ⅰ前后分子数相等,压强改变对平衡没有影响。(评分细则时注明以反应Ⅰ为主即可)
【解析】
【小问1详解】
总反应-反应Ⅱ得ΔH1=
【小问2详解】
①根据图中信息,压强不变时采用有分子筛膜时,210℃时甲醇的产率最高,所以最佳反应温度为210℃。
②分子筛膜从反应体系中不断分离出,减少了生成物,平衡向正向移动,甲醇产率升高,所以有分子筛膜时甲醇产率高。
③某温度下,根据碳原子守恒,则达到平衡时甲醇生成甲醇的物质的量为(1-a-b)mol,甲醇的选择性= ;平衡体系中n(CO2)=amol、n(CO)=bmol、n(CH3OH)= (1-a-b)mol,根据氧元素守恒,平衡体系中n(H2O)=(1-a)mol, 根据氢元素守恒,平衡体系中n(H2)=3-2(1-a-b)-(1-a)=(3a+2b)mol,气体总物质的量为(2+2a+2b)mol,若该体系的总压强为,则反应Ⅱ的分压平衡常数 。。
④a. 总反应-反应Ⅱ得,所以,故a正确;
b.降低温度,反应速率减慢,所以反应Ⅰ和Ⅱ的正、逆反应速率都减小,故b正确;
c.压缩容器,压强增大,反应Ⅱ平衡正向移动,氢气物质的量减小量大于CO的物质的量减小量,所以反应Ⅰ平衡逆向移动,故c错误;
d.催化剂不使平衡移动,所以高效催化剂不能提高转化为的平衡转化率,故d错误;
选cd。
【小问3详解】
①总反应为气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,二氧化碳的转化率增大,则由大到小的顺序为。
②反应Ⅰ为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应。时温度高,体系中以反应Ⅰ为主,反应Ⅰ前后分子数相等,压强改变对平衡没有影响,所以高于时,三条曲线几乎交于一点。
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