内容正文:
西北大学附属中学2026-2027学年度第一学期摸底质量监测试题
高三化学
可能用到的相对原子质量:0-16H-1C-12N-14Na-23A1-27
一、单选题(共42分)
1.化学和生活、科技、社会发展息息相关。下列说法正确的是
A.太阳能电池使用的材料是半导体,其主要成分是SO2
B.“深海一号”母船海水浸泡区镶上铝基是利用了牺牲阳极的金属防腐原理
C.巴黎奥运会场馆使用的“碲化镉”光伏发电系统将化学能转化为电能
D.常温下Fe(OHD2可自发氧化为Fe(OHD3,则该反应△H>O
2.下列离子方程式正确的是
ONa
COONa
CO0+H→
COOH
A.
溶液中加入少量稀盐酸:
B.向次氯酸钠溶液中加入碘化氢溶液:ClO-+H+=HCIO
C.海水提溴工艺中用S02还原Br2:Br2+S02+2H20=2H++SO+2HBr
D.利用覆铜板制作印刷电路板:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
3.[Cu(H2O)](aq)+4NH (aq)=[Cu(NH3)](aq)+4H2O(1)AH:AS K
[Cu(H,O)4]2+(aq)+2en(aq)=[Cu(en),]2+(aq)+4H,0()△H2△S2K2
已知:①en代表H2NCH2CH2NH2;
②△H-T△S=-RTInK(R为常数,R>0):
③25C时,K2>K1>1。
下列说法不正确的是
A.配位键键能:[Cu(H,O)4]+<[Cu(NH)4J2+
B.1 mol[Cu(en2]2+中配位键的数目为4Wa(Na为阿伏加德罗常数的值)
C.碱性:[Cu(NH)4](OH)2<[Cu(en)2](OH)2
D.25C时,若AH1-△H2<0,则AS1-AS2>0
4.某兴趣小组为探究矿物X的组成设计了如下实验,已知:①X含三种常见元素;②固体B是一种单质
和化合物的混合物;③实验中所用试剂均足量。下列说法正确的是
溴水
①BaCL2溶液
溶液C
沉淀D
气体A
②过滤
139.8g
X
02
56g
高温
紫色红色金属F
①盐酸
固体B
固体E
②过滤
①NaOH溶液
灼烧
红棕色固体I
溶液G
②过滤
沉淀H
16g
A.红棕色固体I溶于HⅢ溶液的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H20
B.气体A与溴水反应体现A的漂白性
C.向溶液G中滴入KSCN溶液变红
D.X的化学式为C2FeS3
试卷第1页(共8页)
5.双极膜是一种离子交换复合膜,在直流电场作用下能将中间层的水分子解离成H+和OH,并分别向两
极迁移。用双极膜电解淀粉[(C6H1oOs)n]溶液制取双醛淀粉[(C6HgOs)n]的工作原理如图所示。下列说法正
确的是
40H
H2O
OH
Br
BrO3
(C6H1o05)n
(CGHgOs)n
A.a电极连接外加电源的正极
B.当电路中转移2mol电子时,可得160g双醛淀粉
C.生成双醛淀粉的反应为:(C6H1oOs)n+BrO3=(C6HgOs)n+B+3H20
D.b极的电极反应式为:Br+6OH-6e=B03+3H20、40H-4e=2H20+02T
6.实验小组用下列实验探究Cu与F(NO3)3的反应。该小组成员将0.3gCu与10mL溶液A混合,振荡
后静置30min,观察现象。
实验编号
溶液A
实验现象
①
O.6mol·L-1FeNO3)3溶液(未加酸,pH≈1)
溶液由黄色变为棕绿色,未见气泡产生
②
0.3mol·L-1Fe2S043溶液(未加酸,pH1)
溶液由黄色变为蓝绿色
③
HNO3和NaNO3混合溶液[pH≈l,c个NO)=bmol
L-]
无明显变化
该小组成员查阅资料显示,Fe2++N0=Fe(NO)2+,Fe(NO)2+呈棕色,该反应极其灵敏。
下列说法不正确的是
A.由①③推测,①中直接还原NO的可能是Fe2+
B.由②③推测,在pH≈I的环境中,Fe3+的氧化性强于HNO3
C.从实验设计角度,③中应控制b=1.8
D.结合资料推测,可以用FSO4溶液和硫酸检验KCl中是否混有少量KNO3杂质
7.盐X溶液能发生如图所示的转化关系(部分反应的反应条件已略),相对分子质量:c比b大16,f比e
大16.下列推断正确的是
盐酸
>.z
盐X溶液
强酸
②f之
NaoH,d yey
A.反应①、②均为氧化还原反应
B.将b通入a的水溶液中无明显现象
C.该转化关系中涉及的酸性氧化物有3种D.X一定属于正盐
8.T℃时,向容积为2L的刚性容器中充入1molC02和一定量的H2发生反应:C02(g)+2H2(g)=
HCHO(g)+H,0(g))K。,达到平衡时,IHCH0的分压(分压=总压×物质的量分数)与起始n的关系如图
n(c02)
所示。己知:初始加入2molH2时,容器内混合气体的总压强为1.2pkP;K。=
p(HCHO)-p(H2O)
下列说法
p(C02)p2(H2)
正确的是
试卷第2页(共8页)
p(HCHO)/kPa
0.2p
b
0
0.511.5
2n(H)
n(C02)
A.a=2时,5min时反应达到平衡状态,则05min内v(H2)=0.2mol·L1·mim1
n(C02)
B.平衡常数:K(a)<K,(b)<Kp(c)
C.b点时反应的平衡常数K。=
5 kPa
D.a点C02的平衡转化率大于50%
9.光电活性共轭高分子在有机发光二极管、聚合物太阳电池领域具备独特优点,是高分子科学的前沿研
究方向。一种梯形共轭光电高分子的合成如图:
C1H23
C1H23
-NH
HN-
Br-
-Br+
Pd(PPh)-Ps
OCLP
Na,CO,甲苯
C3Hi7 CsHn7
K
己知:(部分产物己省略)
Pd(PPh3)4
Na2CO3,甲苯
NH
ii.
iⅲ.Pd(PPh)4和POCl3均为催化剂,Ps和P的聚合度均为n。
下列说法不正确的是
A.J中碳原子有3种杂化方式
B.生成Ps的反应为缩聚反应
C.Ps可以和NaOH或HCl溶液反应
D.Ps→P过程中有HO生成
10.L是一种具有较好耐热性、耐水性和高频电绝缘性的高分子化合物,它由三种单体聚合而成,每个单
体的分子中均含有一个官能团。
OH
OH
一CH
CH,-N-CH2
下列相关说法正确的是
A.制备L的反应是加聚反应
试卷第3页(共8页)
OH
B.L的单体为
和HCHO
C.参加反应的三种单体的物质的量之比为1:1:1
D.三种单体能生成网状结构的高分子化合物
11.氢能作为一种绿色的低碳能源,是解决能源危机的一种潜在资源。某储氢材料的晶胞结构如图所示
已知:Mg-H的键长为rpm,A、B原子的分数坐标分别为(00,0以、(侵,,)。下列说法错误的是
●Mg
D
OH
b pm
a pm
晶胞俯视图
A.该晶体的化学式为MgH2
B.Mg的配位数为6,围绕Mg形成八面体
a2bw8·cm-3
C.该晶胞密度为52x100,
D.C点的分数坐标为(停妥刂
12.某离子液体组成如图所示,X、Y、Z、W和Q是原子序数逐渐增大的短周期元素,W的基态原子中
电子的空间运动状态数为7,则下列有关说法正确的是
A.电负性:Z>Y>W>X
B.Z、W、Q最高价氧化物的水合物相互能发生反应
C.若阳离子中五元环存在大π键,则五元环上的5个原子杂化方式都是:sp2
D.阴离子中四个W-Q键的键长不完全相同
13.叠氨化钠NaN)是一种防腐剂和分析试剂,在有机合成和汽车行业也有重要应用。实验室制备NaN3
的原理如下:2Na+2NH,兰2NaNH2+H22HNO3+8HCl+4snC2=4SnCL4+5H,0+N20T
2NaNH,+N,0210~220 CNaNz+NaOH+NH,已知:I.叠氨化钠0aN)为无色晶体,易溶于水,微溶于乙醇:
IⅡ.氨基钠NNH)熔点为208C,易潮解,易被氧化:II.NO不与酸、碱反应,氧化性强,可将Sn+
氧化为Sn4+。
试卷第4页(共8页)
稀硝酸
SnCl2与
稀盐酸
搅拌器
混合液,
HSO
收集H2
溶液
加热套墨
-CCL
SnCl,溶液
D
下列说法正确的是
A.NH3的VSEPR模型名称为三角锥形
B.NaNH制备操作中打开K2、K3,首先加热E,再加热C
C.F中的CCl4可以换成苯
D.G中产生无污染气体,发生反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:1
14.Fe3+在水溶液中主要以水解产物Fe(H,O)6-x(OD.]3-)=1,2)存在,Fe(H20)6-x(On]3-m+的氧
化性很弱,难以将H2S或HS-氧化,却易与S2-结合生成Ksp极小的黑色F2S3沉淀。某兴趣小组的同学为了
探究Fe3+与S2-反应的产物,做了如下实验,下列说法不正确的是
实验1
实验2
实验3
分别将实验1和实验2中的黑
逐滴加入10滴
逐滴加入10滴
饱和FcCl,溶液
饱和NaS溶液
色沉淀过滤,洗涤干净,将其
置于洁净的试管中,加入无水
乙醇浸泡片刻,用滴管吸取上
2mL饱和
2mL饱和
层清液,将其滴入装有蒸馏水
NaS溶液
FeCl,溶液
的试管中
滴入Fecl,溶液立刻有黑色沉淀生
成,继续滴入FeCl溶液,振荡试管
滴入NaS溶液立刻生成黑色沉淀,
后局部有红褐色沉淀生成,黑色沉
继续滴入NaS溶液,振荡试管未出
盛有蒸馏水的试管中液体均
淀增多,静置后试管底部只有黑色
现红褐色沉淀,黑色沉淀增多,静
变浑浊
置后试管底部沉淀的颜色为黑色。
沉淀。
A.实验1中在Na2S溶液过量的情况下,黑色沉淀Fe2S3中存在少量的Fe(OHD3,由红褐色沉淀消失证
Ksp [Fe(OH)3]Ksp (Fe2S3)
B.将实验2中的饱和溶液均换成稀溶液,开始生成黑色沉淀,静置后最终生成淡黄色沉淀,说明F3+
和S2-的氧化还原反应更具有热力学优势。
C.若要观察到盛有蒸馏水的试管中出现明显的浑浊现象,实验3中不能将乙醇换成CS2
D.实验3中的现象说明,实验l、2中最终生成的黑色沉淀不仅只有F2S3,还可能含有S、FeS等。
二、解答题(共58分)
15.(本题15分)四钼酸铵[(NH4),Mo4013·2H2O]是钼深加工的重要中间产品。一种以钼精矿(主要含MoS2,
还有Cu、Fe的化合物及SiO2等)为原料制备四钼酸铵同时得到副产品绿矾的流程如下:
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(NH)2S
NHNO;HNO
Na2CO3
滤液
空气
溶液
→浸取液→净化
沉淀→NH4)2Mo4O132H0
钼精矿→焙處焙烧渣
碱浸
滤渣
母液
FeSO,
一
系列操作
SO,
C02
→浸取渣→…
→FeSO47H,O晶体
溶液
回答下列问题:
(1)钼元素位于第五周期,与铬同族,则其价电子排布式为
(2)焙烧渣中的MoO3在“碱浸时转化为MoO,反应的离子方程式为
(3)净化时加入(NH4),S溶液,是为了除去残留的Cu2+和e2+。研究表明,该溶液中c(S2-)和pH的关系
为:lgc(S2-)=pH-15.1,若控制溶液的pH=3.9,此时溶液中Fe2+的浓度为
(已知
Fes的Ksp=1×10-17.2)。
(4)从FeS04溶液到FesO4·7H20晶体的“一系列操作'为
、过滤、洗涤、干燥。
(5)该流程中产生的工业废气C02和S02可以回收利用,实验原理如图。装置a中溶液的作用是
装置b电解过程的阴极反应式为
C02
含C0,和
NaHCO
电源
S0,的废气
溶液
装置a
NaHCO,和
SO
Na2SO3溶液
pH~8
so
HCOOH
离子交换膜装置b
16.(本题16分)碳中和技术主要研究二氧化碳的捕捉、利用与封存等问题。其中将C02转换为CH3OH被
认为是最可能利用的路径。该反应体系中涉及的反应如下:
反应I:C02(g)+H2(g)=C0(g)+H20(g)△H1>0
反应I:C02(g)+3H2(g)=CH30H(g)+H20(g)△H2=-49.4k·mol-1
注:甲醇或CO的选择性S(CH3OH或CO)=
CH3OH或C0的量
×100%
已转化C02的总量
回答下列问题:
(1)在特定温度下,由稳定态单质生成1mol化合物的焓变为该物质在此温度下的标准生成焓(△H)。如表
为几种物质在298K时的标准生成焓,则反应I的△H1=
kmol1。
物质
H2(g)
C02(g)
cO(g)
H20(g)
(4rH9)/k·moo
-394
-111
-242
(2)恒温恒容条件下,能说明反应达到平衡状态的是
(填字母)。
A.v正(C02)=v(H2O)
B.n(H2)=n(C02)
C.混合气体平均相对分子质量不变
D.容器内气体密度不再改变
(3)恒温恒容条件下,为了提高C02的平衡转化率和增大甲醇的选择性,可采用的措施是
(填标号)。
a.增大n(C02)b.及时移除甲醇
c.减小容器体积d.充入A
(4)在5.0MPa恒压下,将5molC02和16molH2在Cu/Zr02催化剂作用下发生反应I、Ⅱ,已知起始容器体
试卷第6页(共8页)
积为VL,平衡时CH3OH或CO的选择性S及CO2的转化率a随温度的变化如图所示。
80
60
40
20
。
150200
250
300350400
温度/℃
①表示平衡时CO选择性的曲线是
(填“a、b”或c”)。
Cu
②250℃时,测得平衡体系共有0.5 molCH3OH,结合图像计算C02的平衡转化率
为
,通过各组分分压,计算C02(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)的平衡
·
NH
MPa2(不必化简,列出计算式即可)。
Pt
常数K。=
(⑤)一种铜化合物由两种配离子构成,其晶胞如下图(晶胞外的原子未画出),写
出由配离子表示的该化合物的化学式。
17.(本题14分)某小组探究Fe2S3的制备。
配制0.1mol·L-1的FeCl3溶液和0.1mol·L1的Na2S溶液备用。
【查阅资料】iFeS,Fe2S3均为黑色固体,难溶于水。
i.Fe3++6F≠[FeF6]3-,[FeF]3-为无色离子。
ⅱ硫单质微溶于乙醇,难溶于水。
【设计并实施实验】
编号
实验一
实验二
1mL0.lmol.L'Na,S溶液
0.5mL0.1mol.LFeCl,溶液
操作
1mL0.1 mol-L FeCl,溶液
浊液X
1.5mL0.1 mol-LNa2S溶液
迅速产生黑色沉淀a,振荡后黑色沉淀溶
现象
解,并产生有臭鸡蛋气味的气体,最终得
产生棕黑色沉淀
到棕黄色浊液X
(1)实验一中,根据复分解反应规律推测,
生成黑色沉淀a的离子方程式为
(2)进一步检验浊液X的组成,过程如下。
蒸馏水
无色清液
淡黄色固体
乙醇
离心分离
棕黄色固体
离心分离
浊液X
离心
红褐色固体
分离
1mL0.1 mol-LNa-S溶液
红褐色清液
黑色固体
离心分离
①通过对浊液X组成的检验,推测实验一的黑色沉淀溶解过程中有氧化还原反应发生,实验证据是
②经检测,黑色固体b中含有FS。甲同学认为,FeS是由红褐色清液中的Fe2+,与加入的s2-反应产生的。
乙同学认为该推测不严谨,理由是
(3)实验二制得了Fe2S3,但其中含少量Fe(OH)3
试卷第7页(共8页)
①生成Fe(OH),的离子方程式为
②从化学反应速率角度推测实验二的棕黑色沉淀中不含S的原因:
实验三:小组同学进行如下图所示的改进实验。经检验,黑色沉淀c为纯净的F2S3。
1mL0.1 mol-LFeCl,溶液1.5mL0.1 mol-L Na,S溶液
2mL1 mol-L NaF溶液
无色清液
黑色沉淀c
(4)实验三中,无色清液加入N2S生成黑色沉淀,请结合化学用语和平衡移动原理解释这一现象
【反思与评价】
(5)对比三个实验,实验三能成功制备F,S3的原因是
18.(本题13分)洛索洛芬钠是芳基丙酸非甾体抗炎药,因具有口服量小、副作用小、高效等优点而被广
Br
泛应用。其主体结构的关键中间体G(
℃OOH)的合成路线如下:
CH,OH,NaOH
OHC-
OHC-
OCH.H,SO.,HCINaCN,TBAI
65C
70C
100C
A
B
OCH;DMC,K2CO3
OCH:NaOH,H2O H2SO4,HBr
185C
100C
100C
COOH
G
回答下列问题:
(1)D中含有的官能团为
(2)A-→B的反应类型为
,此反应过程中NaOH的作用为
(3)C的分子式为CgH110Cl,则C的结构简式为
(4)写出E→F的化学方程式:
(5)满足下列条件的G的芳香族化合物同分异构体有
种,写出其中任一种的结构简式:
①苯环上有三个取代基;②能发生银镜反应;③lmol该同分异构体最多能消耗4 molNaOH。
试卷第8页(共8页)
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
8
0
D
D
D
B
A
C
A
0
题号
11
12
13
14
答案
D
C
D
A
15.(1)4d55s1
(2)Mo03+C03-=Mo0+C02↑
(3)1×10-6mol/L
4)
蒸发浓缩
冷却结晶
(5)
吸收废气中的sO2,将其转化为Na2SO3
CO2+2e+2H+=HCOOH
【分析】由题给流程可知,钼精矿在空气中焙烧,将金属元素转化为金属氧化物,硫元素转化为二氧化硫:
向焙烧渣中加入碳酸钠溶液碱浸,将三氧化钼转化为钼酸根离子,过滤得到浸取渣和浸取液;向浸取液中
加入硫化铵溶液,将溶液中残留的铜离子和亚铁离子转化为硫化铜、硫化亚铁沉淀,过滤得到含有硫化铜、
硫化亚铁的滤渣和滤液:向滤液中加入硝酸铵和硝酸的混合溶液,将溶液中的钼酸根离子转化为四钼酸铵
沉淀,过滤得到滤液和四钼酸铵:浸取渣经多步处理得到硫酸亚铁溶液,硫酸亚铁溶液经蒸发浓缩、冷却
结晶、过滤、洗涤、干燥得到七水硫酸亚铁。
【详解】(1)铬元素的原子序数为24,基态原子的价电子排布式为3d54s1,由题意可知,钼元素位于第
五周期,与铬同族,则基态钼原子的价电子排布式为4d55s1:
(2)由分析可知,“碱浸”时加入碳酸钠溶液碱浸的目的是将三氧化钼转化为钼酸根离子,反应的离子方程
式为:Mo03+C0号=MoO经-+C02t;
(3)由题意可知,溶液中硫离子的浓度为:1×103.9-15.1mo/L=1×10112olL,由溶度积可知,溶液中亚铁
离子的浓度为:gmoL]0moL,
(4)由分析可知,“一系列操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥:
(5)由图可知,装置a中碳酸氢钠溶液的作用是将二氧化硫转化为亚硫酸钠;左侧电极为电解池的阳极,
亚硫酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子,右侧电极为阴极,酸性条件下二氧化碳在阴
极得到电子发生还原反应生成甲酸,电极反应式为:C02+2e+2H+=HC00H。
16.(1)+41
(2)AC
(3)be
(4)
b
20%
x5x(筒5)
(5)[Cu(NH3)][PtCI4]
【详解】(1)根据标准生成焓计算反应焓变,△H=∑△H明(生成物)-∑ArH(反应物),反应I:
答案第1页(共4页)
C02(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g),△H1=[△rH9m(CO(g)+△rH9nH2O(g)】-[△rH(CO2(g)+
△rH9(H2(g)]=[(-111k·mo1)+(-242k·mo1)〗-[(-394k·mo1)+0]=-353k·mol1+
394kmol1=+41k·mol1。
(2)A.v正(C02)=v逆H2O),C02与H20化学计量数均为1,该式说明正逆速率相等,反应达到平衡,A
正确:
B.n(H2)=n(C02),物质的量相等与平衡状态无关,不能判定反应达到平衡,B错误;
C.混合气体平均相对分子质量不变,反应气体分子数减少,体系总物质的量发生变化,由M=兴气
体总质量m守恒,n不变时M不变,可说明反应达到平衡,C正确;
D.容器恒温恒容,由p=受,m和V均不变,密度始终不变,不能判定反应达到平衡,D错误:
故选AC。
(3)a.增大n(C02),C02浓度增大,平衡正向移动,但C02的平衡转化率降低,a错误:
b.及时移除甲醇,反应Ⅱ生成物浓度减小,平衡正向移动,提高C02转化率,增大甲醇选择性,b正确:
c.减小容器体积,体系压强增大,反应Ⅱ正向移动,反应I前后气体分子数不变,能够提高C02平衡转化率,
增大甲醇选择性,c正确;
d.恒温恒容充入Ar,各反应物、生成物浓度不变,平衡不移动,d错误;
故选bc:
(4)①反应I,△H1>0,升高温度平衡正向移动,C0选择性增大:反应Ⅱ,△H2<0,升温平衡逆向移动,
CH3OH选择性减小,因此b代表CO的选择性。
②已知选择性s(a0H或C0)-09=×1096:250C时两条选择性曲线交点,甲醇选择性
与C0选择性相等,即S(CH3OH)=S(Co)=50%。已知平衡时n(CH3OH=0.5mol,代入甲醇选择性公式:
S(CH,0H=c:ou×100%-50%,求得n(已转化C02)=-5o-1.0mol.C0,平衡转化率:(C02)=
n(已转化c02)
0.5
g2×10%=×100%=20%,又5c0)=50%,5c0)=2o×100%=50%,得
n起始(C02)
n(CO)=0.5mol。反应I:C02(g)+3H2(g)≠CH30H(g)+H20(g),生成0.5 mol CH30H,消耗C020.5mol,
消耗H21.5mol,生成nH2O)=0.5mol。反应I:C02(g)+H2(g)=C0(g)+H20(g),生成0.5molC0,消耗
C020.5mol,消耗H20.5mol,生成n(H20)=0.5mol。平衡各组分物质的量:n(C02)=4.0mol,nH2)=
14.0mol、n(CH30H))=0.5mol、n(C0)=0.5mol、n(H20)=1.0mol。总物质的量n总=20.0mol,分压
以=Pa产分压平有常数表达式为:K-二则K,
赏x5货×5)
MPa-2。
(5)×(器5】
(5)该配合物晶体中,阳离子为铜氨配离子[Cu(NH3)4]+,带2个单位正电荷;阴离子为四氯合铂)配
离子PtCl4]2,带2个单位负电荷。阴阳离子所带电荷绝对值相等,按照1:1的物质的量之比结合,因此该
答案第2页(共4页)
晶体的化学式为Cu(NH3)4[PtCl4]。
17.(1)2Fe3++3S2-=Fe2S3↓
(2)
浊液X经检验得到硫单质
红褐色清液中存在剩余的Fe+,可被s-还原为Fe+,形成FS沉
淀;
(3)
Fe3++3S2-+3H2O-Fe(OH)3+3HS
铁离子与硫离子迅速反应生成FS3沉淀,反应速率远
大于二者发生氧化还原反应的速率,使得实验二的棕黑色沉淀中不含$
(4)加入Na2S后,硫离子与铁离子发生反应2Fe3++3S2-=Fe2S3↓,产生硫化铁沉淀,溶液中Fe3+浓度降
低,反应Fe3++6F三[FeF6]3-平衡逆向移动,[FeF6]3-转化为Fe3+继续与s2-反应产生FeS3
(5)加入NaF溶液,将铁离子转化为[FF]3,降低铁离子浓度可以防止铁离子水解和发生氧化还原反应,
再加入硫离子可以将[FeF3-转化为FeS3沉淀
【详解】(1)铁离子与硫离子结合形成硫化铁沉淀,离子方程式为2Fe3++3S2-=Fe2S3↓;
(2)①浊液X中产生了S单质,说明硫离子被氧化,S元素化合价改变,一定发生了氧化还原反应:
②红褐色清液中存在剩余的铁离子,可氧化后续加入的硫离子,转化为亚铁离子并与硫离子结合形成FS
沉淀,因此FS沉淀不一定是由清液中原本存在的亚铁离子与硫离子反应产生:
(3)①铁离子与硫离子在水溶液中发生双水解反应,产生氢氧化铁沉淀,硫离子过量,因此离子方程式
为:Fe3++3S2-+3H20=fe(OHD3↓+3HS;
②溶液中硫离子过量,使铁离子被迅速消耗,形成沉淀的反应速率远大于二者发生氧化还原反应的速率,
因此没有S单质生成:
(4)题目要求用化学平衡移动原理解释该现象,随着硫离子与铁离子形成沉淀,溶液中铁离子浓度不断
下降,可逆反应F3++6F-=[FF3-平衡逆向移动,释放出铁离子继续与硫离子反应形成沉淀;
(5)将铁离子转化为[FF]3,可以有效避免铁离子水解或与硫离子发生氧化还原反应,且铁离子与氟离
子的反应为可逆反应,可随FS3沉淀的产生释放出铁离子继续与硫离子反应,实验设计正确合理。
18.(1)氰基、醚键
(2)
取代反应
中和反应生成的HC,促进反应正向进行,提高产率
OCH;
3)C
OCH,
OCH,
()NC
+NH T
(5)
20
【分析】A分子中的氯原子被甲氧基取代生成B;随后B在硫酸、盐酸的酸性条件下发生反应,将苯环上
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的醛基转化为一CHCl,得到分子式为CgH11OCl的C,对比B和D的结构式,考虑B→C是醛基发生变化,
OCH3
结合分子式,推测C为C
。接下来C与NaCN发生取代反应,氯原子被氰基取代得
到D。之后D在碳酸钾与碳酸二甲酯(DMC)的作用下,氰基相连的α位碳原子上引入甲基,得到E。E
随后在氢氧化钠水溶液中发生水解反应,氰基转化为羧酸钠,得到对应的羧酸类物质F为
OCH
NaOoC
。F在硫酸与B的作用下,分子中的甲氧基发生断裂,羟甲基被溴代转
化为溴甲基,最终得到目标中间体G。
【详解】(1)D中含有的官能团为氰基、醚键。
(2)由分析,A→B的反应类型为取代反应;此反应过程中C1原子被甲氧基取代,取代过程中会产生HC1,
NaOH可以有效消耗反应生成的HCl,促进反应正向进行,提高产率。
(3)由分析,C的分子式为CgH1OCl,结合B、D的结构简式,可推测C的结构简式为
OCH;
(4)E→F的反应为氰基的水解反应,化学方程式为
OCH
OCH;
+Na0H+H,01o9℃Naood
+NH3T。
(5)能发生银镜反应,表明取代基有-OOCH或-CHO,如果是醛基,则不可能满足①③中的要求(氧原
子数量无法匹配或无法满足NaOH消耗的要求),说明只能为-OOCH,1mol-O0CH消耗2 mol NaOH,
则B只能与苯环直接相连,通过2步反应(第一步水解生成酚羟基,第二步酚羟基变为酚钠),进而满足
1mol-Br消耗2 mol NaOH。综上,三个取代基分别为-OOCH、-Br、-C3H,对于苯环上三个不同的取
代基,共有10种同分异构体,而同时,一C3H2有2种,所以同分异构体共10×2=20种,其中一种的结构
简式为
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