内容正文:
高三8月化学
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cu 64
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 文化、工业、生活与化学紧密相关,下列叙述正确的是
A. 巢湖水产养殖投放生石灰改良水体,生石灰可长期稳定调节弱酸性水体
B. 泾县宣纸原料取自青檀皮与稻草,主要成分纤维素属于天然有机高分子
C. 黄山古徽墨采用松烟制作,松烟属于烃类物质,常温下极易被氧化
D. 马鞍山高炉炼铁使用焦炭,焦炭仅充当还原铁矿石的还原剂
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 反-2-丁烯: B. 的球棍模型:
C. 的电子式: D. 电子的电子云轮廓图:
3. 安徽本土产业、传统工艺、科技发展与化学紧密相连。下列物质的性质正确且与用途具有对应关系的是
A. 祁门红土富含的氧化铁呈红棕色,可用作古建筑墙绘红色颜料
B. 蚌埠光伏产业所用的单晶硅导电性优良,可用作太阳能电池基底材料
C. 滁州葡萄发酵生成的乙醇具有强氧化性,可勾兑本地果酒延长保质期
D. 芜湖明矾水溶液显中性,可用于净化江淮流域天然河水
4. 根据下列实验操作及现象能达到实验目的的是
A.酸性高锰酸钾溶液滴定硫酸亚铁溶液
B.检验待测液中是否含
C.除去中的并干燥
D.用乙醇萃取碘水中的碘
A. A B. B C. C D. D
5. 二代居民身份证专用树脂材料(P)具有超强机械韧性、耐用不易损坏的优良性能,其合成反应如下:
下列说法正确的是
A. 分子中电负性最小的元素为 B.
C. Q、M分子中所有原子可能共平面 D. 用溶液可以鉴别、
阅读下列材料,完成下列小题。
连二亚硫酸钠(),俗称保险粉,常温下为白色结晶粉末,易溶于水,在有湿气时或水溶液中,很快生成亚硫酸氢钠和硫酸氢钠。保险粉还原性极强,在碱性环境中可还原等金属离子;与酸反应及受热分解均生成有刺激性气味的气体,受热分解还有等生成。可作为配体,与形成稳定配离子,其结构为。
6. 下列有关反应的方程式书写一定错误的是
A. 亚硫酸氢钠在水溶液中的电离:
B. 保险粉与过量盐酸反应:
C. 碱性条件下保险粉还原银离子:
D. 保险粉受热分解:
7. 设为阿伏加德罗常数的值。下列有关物质结构的说法错误的是
A. 基态S原子的价电子轨道表示式:
B. 中S原子的杂化方式为
C. 为含有共价键的离子化合物
D. 中含有键的数目为
8. 某课题组研究出一种用于锂离子电池的溶剂M(结构如图所示),其组成元素X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,W元素原子的最外层电子数是次外层电子数的一半。
下列说法错误的是
A. 原子半径: B. 最高价含氧酸的酸性:
C. 电负性: D. 第一电离能:
9. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 稀氨水中:、、、
B. 溶液中:、、、
C. 新制氯水中:、、、
D. 稀硫酸中:、、、
10. 下列关于物质性质或应用的解释错误的是
选项
性质或应用
解释
A
酸性:
非金属性:
B
乙醇能与水以任意比例互溶,乙烷难溶于水
乙醇与水分子间可形成氢键,乙烷和水之间只有微弱的范德华力
C
熔融状态不导电,水溶液可以导电
熔融全部以分子形式存在,无自由移动的离子;溶于水后电离出、,溶液中存在自由移动的离子
D
浓氨水可溶解氯化银沉淀
电离出的与分子形成稳定配离子,沉淀溶解平衡正向移动
A. A B. B C. C D. D
11. 催化甲烷氧化为甲醇的机理如图所示:
下列说法错误的是
A. 过程④中有极性键和非极性键的断裂
B. 过程③中参加反应转移电子
C. 总反应过程需要不断加入
D. 总反应为
12. 科研团队开发出多功能电解装置,可同步实现废酸碱处理、制备氢气、海水淡化,装置模拟示意图如下:
下列说法错误的是
A. a电极为电源的负极
B. 阴极的电极反应式为
C. 乙室海水中的通过膜1进入甲室
D. 电路中每转移电子,出口处共生成
13. 生马铃薯、豌豆和豌豆荚特征性香气成分(F)的形成过程如图所示:
下列说法错误的是
A. A中键类型为键
B. B中有2个手性碳原子
C. D转化为,因为中含有大键,结构更加稳定
D. 沸点:
14. 是难挥发二元弱酸,不发生水解。时,向足量的难溶盐粉末中加入稀盐酸,平衡时溶液中与的关系如图所示:
已知:时,的电离平衡常数分别为、。下列说法错误的是
A. 各点均满足
B. a、b两点的浓度之比为
C. 存在的点
D. a、b两点溶液中均存在
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某课题组以电镀废水沉泥为原料,回收银、铜、硫酸锌,工艺流程如图所示:
已知:①“电镀废水沉泥”中的主要成分为、、、、的高分子有机配合物。
②“焙烧”后的主要成分是、、、、、。
③、、、的分别是、、、。
④。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时提高浸取率的措施有_______(填一种)。
(2)“酸浸”中固体颗粒与硫酸发生反应,存在公式,其中、、分别表示铜的浸出率、速率常数、浸出时间。与时间及温度的关系如图所示:
①“”的值越大,表示固体颗粒被酸浸反应消耗的_______(填“越多”或“越少”)。
②根据图像分析可知,的影响因素为_______(填“温度”“固体颗粒大小”或“时间”)。
(3)“氧化”步骤发生反应的离子方程式为_______。
(4)一定条件下浸出液氧化后的成分如下表(离子的浓度为时认为完全沉淀:
离子种类
浓度/()
0.48
0.05
0.02
0.03
则“调”的范围为_______(不考虑溶液体积变化);固体1的主要成分是_______。
(5)试剂X是_______(填化学式);氧化性:_______(填“>”或“<”)。
(6)已知铜的晶胞结构如图所示,晶胞参数为,阿伏加德罗常数的值为,则该晶体的密度为_______(用含、的代数式表示)。
16. 环己烯是尼龙产业链中间体,在医药、农药、香料等行业中也有重要应用,其一种制备原理及装置如下:
反应原理
装置
部分物质的信息如表所示:
名称
相对分子质量
性状
密度/()
熔点/
沸点/
溶解性
环己醇
100
无色透明黏稠油状液体
0.96
25.9
161
微溶于水,与乙醇、乙醚等有机溶剂混溶
环己烯
82
无色透明液体,有刺激性气味
0.81
-103.5
83.0
不溶于水,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
实验步骤如下:
Ⅰ.在干燥的圆底烧瓶中,加入环己醇()、浓磷酸和几粒碎瓷片,充分混合后按图安装分馏装置。
Ⅱ.用小火加热混合液至沸腾,控制蒸气温度不超过,当无液体蒸出时即可停止加热。
Ⅲ.向馏出液中加入饱和氯化钠溶液和5%碳酸钠溶液,然后将液体倒入分液漏斗中,振荡后静置分层。_______(此处缺少具体实验操作)。
Ⅳ.向有机层中加入无水氯化钙,然后过滤,加入蒸馏烧瓶中,加入几粒碎瓷片,加热,收集80~85℃的馏分,得产品。
已知:步骤Ⅱ中有少量环己醇和酸蒸出,环己醇溶于水时会包裹环己烯形成“乳化层”。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为_______。
(2)催化剂使用浓磷酸而不使用浓硫酸,可能的原因是_______(填一条)。
(3)步骤Ⅰ中用量筒向圆底烧瓶中加环己醇时,倒完后需多静置量筒10~20 s,原因是_______。
(4)步骤Ⅰ和步骤Ⅳ中都使用了“碎瓷片”,其作用是_______。
(5)步骤Ⅲ中使用“饱和氯化钠溶液”的作用是_______;缺少的具体实验操作是_______。
(6)步骤Ⅳ中为了便于控制温度,加热方式通常为_______。
(7)本实验的产率约为_______%(保留整数)。
17. 呋喃()是重要的有机合成中间体,某课题组以糠醛()为原料高温脱羰制备呋喃,原理如下:
主反应:
副反应:
回答下列问题:
(1)若 、 ,则_______。
(2)向密闭容器中通入,下列条件中有利于提高平衡转化率的是_______(填标号)。
A. 高温、高压 B. 高温、低压
C. 低温、高压 D. 低温、低压
(3)恒温恒压条件下,向密闭容器中通入一定量和,稀释比,平衡转化率与的关系如图所示:
图中正确的曲线是_______(填“M”或“N”),理由是_______。
(4)一定温度下,向密闭容器中通入糠醛气体和氮气,维持压强为,平衡时糠醛的转化率为,呋喃的选择性为(呋喃的选择性),则平衡时呋喃的分压为_______,主反应的平衡常数_______。
(5)恒温恒容条件下,向密闭容器中投入一定量的,发生反应,下列能表明该反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A. 气体密度不变 B. 气体压强不变
C. 的浓度不变 D. 和的物质的量相等
(6)糠醛在催化剂表面生成呋喃的机理如下,其中吸附在催化剂表面的物质用“*”标记。
、、
浓度在时,反应速率随浓度线性增长,速率方程近似为;浓度大于时,速率增长趋于平缓,可能的原因是_______。
18. 腺嘌呤(G)是合成抗病毒药物的重要中间体,其一种合成路线如图所示(部分条件已省略):
已知:①与的性质相似;②。
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为_______。
(2)A可由与制备,的化学名称为_______。
(3)B到C的化学方程式为_______,反应类型为_______。
(4)D的结构简式为_______。
(5)下列说法错误的是_______(填标号)。
A. 能发生水解反应
B. 中原子上的孤电子对在杂化轨道上
C. 在一定条件下水解,最多消耗
D. 最多与加成
(6)H是A的同分异构体,且与足量反应生成气体,则有_______种(不考虑立体异构体)。
(7)参照上述合成路线,利用苯酚()和甲酰胺()设计抗癌药物中间体苯并咪唑()的合成路线:_______(其他试剂任选)。
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高三8月化学
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cu 64
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 文化、工业、生活与化学紧密相关,下列叙述正确的是
A. 巢湖水产养殖投放生石灰改良水体,生石灰可长期稳定调节弱酸性水体
B. 泾县宣纸原料取自青檀皮与稻草,主要成分纤维素属于天然有机高分子
C. 黄山古徽墨采用松烟制作,松烟属于烃类物质,常温下极易被氧化
D. 马鞍山高炉炼铁使用焦炭,焦炭仅充当还原铁矿石的还原剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.生石灰()与水反应生成可中和水体中的酸,但会持续与空气中的反应生成,无法长期稳定调节弱酸性水体,A错误;
B.青檀皮与稻草的主要成分为纤维素,分子式为,相对分子质量较大,属于天然有机高分子化合物,B正确;
C.松烟是松木不完全燃烧得到的炭黑,主要成分为碳单质,不属于烃类物质,且常温下碳单质化学性质稳定,不易被氧化,C错误;
D.高炉炼铁中,焦炭的作用有两点:一是燃烧放热提供反应所需的高温条件,二是反应生成还原剂,并非仅充当还原剂,D错误;
故答案选B。
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 反-2-丁烯: B. 的球棍模型:
C. 的电子式: D. 电子的电子云轮廓图:
【答案】C
【解析】
【详解】A.该结构中两个甲基位于碳碳双键的同侧,属于顺-2-丁烯,不是反-2-丁烯,A错误;
B.图示为的比例模型(空间填充模型),球棍模型需要用棍表示化学键,与图示不符,B错误;
C.是离子化合物,由和构成,中与形成共用电子对,最外层满足8电子稳定结构,电子式书写符合规范,C正确;
D.电子的电子云轮廓图为球形,图示为哑铃形的电子电子云轮廓图,D错误;
故选C。
3. 安徽本土产业、传统工艺、科技发展与化学紧密相连。下列物质的性质正确且与用途具有对应关系的是
A. 祁门红土富含的氧化铁呈红棕色,可用作古建筑墙绘红色颜料
B. 蚌埠光伏产业所用的单晶硅导电性优良,可用作太阳能电池基底材料
C. 滁州葡萄发酵生成的乙醇具有强氧化性,可勾兑本地果酒延长保质期
D. 芜湖明矾水溶液显中性,可用于净化江淮流域天然河水
【答案】A
【解析】
【详解】A.为红棕色且性质稳定的固体,可作为红色颜料使用,性质与用途具有对应关系,A正确;
B.单晶硅是半导体材料,导电性介于导体和绝缘体之间,并非导电性优良,性质描述错误;单晶硅用作太阳能电池是基于其半导体光电转换特性,B错误;
C.乙醇不具有强氧化性,其能够延长果酒保质期是因为乙醇可使蛋白质变性,起到杀菌防腐作用,性质描述错误,C错误;
D.明矾中水解使水溶液显酸性,净水原理是水解生成的胶体吸附水中悬浮杂质,性质描述错误,D错误;
故选A。
4. 根据下列实验操作及现象能达到实验目的的是
A.酸性高锰酸钾溶液滴定硫酸亚铁溶液
B.检验待测液中是否含
C.除去中的并干燥
D.用乙醇萃取碘水中的碘
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,应使用酸式滴定管盛放,A错误;
B.先加入氯水会将待测液中可能存在的氧化为,无法证明原待测液中含有,检验应直接加入溶液,B错误;
C.易溶于饱和食盐水,且饱和食盐水可降低的溶解度,能够除去中的,后续浓硫酸可干燥,洗气装置导管“长进短出”符合操作要求,C正确;
D.乙醇与水互溶,不能作为萃取剂萃取碘水中的碘,D错误;
故选C。
5. 二代居民身份证专用树脂材料(P)具有超强机械韧性、耐用不易损坏的优良性能,其合成反应如下:
下列说法正确的是
A. 分子中电负性最小的元素为 B.
C. Q、M分子中所有原子可能共平面 D. 用溶液可以鉴别、
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子组成元素为、、,电负性顺序为,电负性最小的是,A错误;
B.该反应为缩聚反应,总羧基数目为,总羟基数目为,聚合物两端各保留1个未反应的端基(左端羟基、右端氢),因此脱水数目,B正确;
C.中苯环和羧基均为平面结构,所有原子可能共平面;但含环己烷结构,环上碳原子均为杂化,存在四面体构型的碳原子,所有原子不可能共平面,C错误;
D.溶液仅能鉴别酚羟基,、均为醇类,不含酚羟基,无法用溶液鉴别,D错误;
故答案选B。
阅读下列材料,完成下列小题。
连二亚硫酸钠(),俗称保险粉,常温下为白色结晶粉末,易溶于水,在有湿气时或水溶液中,很快生成亚硫酸氢钠和硫酸氢钠。保险粉还原性极强,在碱性环境中可还原等金属离子;与酸反应及受热分解均生成有刺激性气味的气体,受热分解还有等生成。可作为配体,与形成稳定配离子,其结构为。
6. 下列有关反应的方程式书写一定错误的是
A. 亚硫酸氢钠在水溶液中的电离:
B. 保险粉与过量盐酸反应:
C. 碱性条件下保险粉还原银离子:
D. 保险粉受热分解:
7. 设为阿伏加德罗常数的值。下列有关物质结构的说法错误的是
A. 基态S原子的价电子轨道表示式:
B. 中S原子的杂化方式为
C. 为含有共价键的离子化合物
D. 中含有键的数目为
【答案】6. C 7. D
【解析】
【6题详解】
A.亚硫酸氢钠是强电解质,在水溶液中的电离出钠离子和亚硫酸氢根离子,电离方程式为:,A正确;
B.由保险粉与酸反应及受热分解均生成有刺激性气味的气体可知,保险粉与过量盐酸反应生成氯化钠、硫沉淀、二氧化硫气体和水,反应的离子方程式为:,B正确;
C.由题意可知,保险粉还原银离子的反应为碱性条件下连二亚硫酸根离子与银离子反应生成亚硫酸根离子、银和水,反应的离子方程式为:,C错误;
D.由题意可知,保险粉受热分解生成硫代硫酸钠、亚硫酸钠和二氧化硫,反应的化学方程式为:,D正确;
故选C;
【7题详解】
A.硫元素的原子序数为16,基态原子的电子排布式为3s23p4,轨道表示式为:,A正确;
B.二氧化硫中硫原子的价层电子对数为:2+(6-2×2) ×=3,,,则硫原子的杂化方式为sp2杂化,B正确;
C.由化学式可知,二亚硫酸钠是含有离子键和共价键的离子化合物,C正确;
D.由配离子结构图可知,配离子中含有σ键的数目为14,所以1 mol该配离子含σ键数目为:以1 mol×14×NA mol-1=14NA,D错误;
故选D。
8. 某课题组研究出一种用于锂离子电池的溶剂M(结构如图所示),其组成元素X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,W元素原子的最外层电子数是次外层电子数的一半。
下列说法错误的是
A. 原子半径: B. 最高价含氧酸的酸性:
C. 电负性: D. 第一电离能:
【答案】B
【解析】
【分析】W为短周期主族元素,最外层电子数是次外层的一半,符合条件的为(电子排布2、8、4);结合结构中W形成4个共价键、Z形成2个共价键,为烷基,且X、Y、Z、W原子序数依次增大,可推知X为,Y为,Z为,W为。
【详解】A.同周期主族元素原子半径随原子序数增大而减小,同主族元素原子半径随电子层数增多而增大,故原子半径,即,A正确;
B.元素非金属性越强,最高价含氧酸酸性越强,非金属性,故酸性,即,B错误;
C.同周期主族元素电负性随原子序数增大而增大,同主族元素电负性随电子层数增多而减小,故电负性,即,C正确;
D.同周期主族元素第一电离能总体随原子序数增大而增大,同主族元素第一电离能随电子层数增多而减小,故第一电离能,即,D正确;
故选B。
9. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 稀氨水中:、、、
B. 溶液中:、、、
C. 新制氯水中:、、、
D. 稀硫酸中:、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.稀氨水呈弱碱性,、、、之间不发生反应,也不与反应,能大量共存,符合题意;
B.溶液中的会与反应生成沉淀和,不能大量共存,不符合题意;
C.新制氯水具有强氧化性,会将氧化为,同时氯水中的也可与反应生成和,不能大量共存,不符合题意;
D.稀硫酸中存在大量,会与结合生成弱电解质,不能大量共存,不符合题意;
故答案选A。
10. 下列关于物质性质或应用的解释错误的是
选项
性质或应用
解释
A
酸性:
非金属性:
B
乙醇能与水以任意比例互溶,乙烷难溶于水
乙醇与水分子间可形成氢键,乙烷和水之间只有微弱的范德华力
C
熔融状态不导电,水溶液可以导电
熔融全部以分子形式存在,无自由移动的离子;溶于水后电离出、,溶液中存在自由移动的离子
D
浓氨水可溶解氯化银沉淀
电离出的与分子形成稳定配离子,沉淀溶解平衡正向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.比较元素非金属性强弱应依据最高价氧化物对应水化物的酸性或气态氢化物的稳定性,而非无氧酸的酸性;酸性强于是因为键键能小于键、更易电离,A错误;
B.乙醇分子含羟基,可与水分子间形成氢键,乙烷为非极性分子,与水分子间仅存在微弱范德华力,故乙醇与水任意比互溶、乙烷难溶于水,B正确;
C.为共价化合物,熔融状态下以分子形式存在,无自由移动离子故不导电;溶于水时发生电离产生自由移动的和,故水溶液能导电,C正确;
D.存在沉淀溶解平衡,浓氨水中的可与结合生成稳定的,使沉淀溶解平衡正向移动,故可溶于浓氨水,D正确;
故选A。
11. 催化甲烷氧化为甲醇的机理如图所示:
下列说法错误的是
A. 过程④中有极性键和非极性键的断裂
B. 过程③中参加反应转移电子
C. 总反应过程需要不断加入
D. 总反应为
【答案】C
【解析】
【详解】A.过程④中的极性键、的非极性键发生断裂,存在极性键和非极性键的断裂,A正确;
B.过程③中反应生成,元素化合价从0价降低为-1价,参加反应得到电子,转移电子为,B正确;
C.过程①消耗,过程④又生成等物质的量的,属于循环物质,不需要不断加入,C错误;
D.将各步反应加和,消去中间产物、对苯醌、对苯二酚、、,可得总反应为,D正确;
故答案为C。
12. 科研团队开发出多功能电解装置,可同步实现废酸碱处理、制备氢气、海水淡化,装置模拟示意图如下:
下列说法错误的是
A. a电极为电源的负极
B. 阴极的电极反应式为
C. 乙室海水中的通过膜1进入甲室
D. 电路中每转移电子,出口处共生成
【答案】D
【解析】
【分析】该电解装置可同步实现废酸碱处理、制备氢气、海水淡化,结合三室的溶质,可以推出乙室中的钠离子向甲室迁移,故c电极为阴极,则a电极为外电源负极,据此作答。
【详解】A.由分析可知,c电极为电解池阴极,与电源负极相连,因此a为电源负极,A正确;
B.阴极存在大量,得电子生成,电极反应式为,B正确;
C.阴极反应消耗甲室,为平衡甲室电荷、实现海水淡化,乙室中通过阳离子交换膜(膜1)进入甲室,C正确;
D.转移电子时,甲室生成,同时阳极消耗,乙室中通过膜2进入丙室,丙室也生成,共生成,D错误;
故选D。
13. 生马铃薯、豌豆和豌豆荚特征性香气成分(F)的形成过程如图所示:
下列说法错误的是
A. A中键类型为键
B. B中有2个手性碳原子
C. D转化为,因为中含有大键,结构更加稳定
D. 沸点:
【答案】B
【解析】
【详解】A.A中与氨基相连的碳原子为饱和碳原子,采取杂化,氨基中的N原子也采取杂化,二者之间的键为键,A正确;
B.B中只有与氨基直接相连的碳原子连4种不同基团,为手性碳原子,其余碳原子均不满足手性碳的定义,因此B中仅含1个手性碳原子,B错误;
C.D转化为E后形成具有芳香性的共轭大键,体系能量更低,结构更稳定,C正确;
D.E含有羟基,可形成分子间氢键;F中为甲氧基,不能形成分子间氢键,分子间作用力弱于E;故沸点,D正确;
故答案选B。
14. 是难挥发二元弱酸,不发生水解。时,向足量的难溶盐粉末中加入稀盐酸,平衡时溶液中与的关系如图所示:
已知:时,的电离平衡常数分别为、。下列说法错误的是
A. 各点均满足
B. a、b两点的浓度之比为
C. 存在的点
D. a、b两点溶液中均存在
【答案】C
【解析】
【分析】MA存在沉淀溶解平衡:,向足量的难溶盐MA粉末中加入稀盐酸,发生反应,继续加盐酸发生反应,由可知,当c(H2A)=c(HA-)时,pH=m;,则c(A2-)=c(HA-)时,pH=n,,故当c(A2-)=c(H2A)时,pH=。
【详解】A.溶液中存在物料守恒:,故过程中各点均满足,A正确;
B.a、b点时,Ksp不变,即,则,B正确;
C.由电荷守恒可知,所以当c(H+)<c(OH-)时,即溶液显碱性时,成立,但由图像可知,过程中溶液始终显酸性,C错误;
D.,因为H2A是二元弱酸,一级电离常数远大于二级电离常数,所以恒成立,即,D正确;
故答案选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某课题组以电镀废水沉泥为原料,回收银、铜、硫酸锌,工艺流程如图所示:
已知:①“电镀废水沉泥”中的主要成分为、、、、的高分子有机配合物。
②“焙烧”后的主要成分是、、、、、。
③、、、的分别是、、、。
④。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时提高浸取率的措施有_______(填一种)。
(2)“酸浸”中固体颗粒与硫酸发生反应,存在公式,其中、、分别表示铜的浸出率、速率常数、浸出时间。与时间及温度的关系如图所示:
①“”的值越大,表示固体颗粒被酸浸反应消耗的_______(填“越多”或“越少”)。
②根据图像分析可知,的影响因素为_______(填“温度”“固体颗粒大小”或“时间”)。
(3)“氧化”步骤发生反应的离子方程式为_______。
(4)一定条件下浸出液氧化后的成分如下表(离子的浓度为时认为完全沉淀:
离子种类
浓度/()
0.48
0.05
0.02
0.03
则“调”的范围为_______(不考虑溶液体积变化);固体1的主要成分是_______。
(5)试剂X是_______(填化学式);氧化性:_______(填“>”或“<”)。
(6)已知铜的晶胞结构如图所示,晶胞参数为,阿伏加德罗常数的值为,则该晶体的密度为_______(用含、的代数式表示)。
【答案】(1)
适当升高温度(或搅拌、将固体粉碎、适当增大硫酸浓度等)
(2) ①.
越多 ②.
温度 (3)
(4) ①. ②.
(5) ①. ②.
(6)
【解析】
【分析】焙烧破坏有机物,酸浸使金属氧化物溶解(不溶),氧化将转化为,调沉淀除铁,最后通过加入锌粉依次置换出铜和镍,最终得到溶液。
【小问1详解】
在固液反应中,常见的提高浸取率和反应速率的措施包括:适当升高温度、搅拌、将固体粉碎以增大接触面积、适当增大浸取液(硫酸)的浓度、延长浸取时间等(任写一种即可)。
【小问2详解】
①表示铜的浸出率,越大,说明固体颗粒被酸浸反应消耗的越多;的值随的增大而增大,因此该值越大,表示消耗的固体颗粒越多。
②根据图像可知,横坐标为时间,纵坐标为,直线的斜率即为速率常数;图中显示在不同温度下,直线的斜率不同,说明的影响因素为温度。
【小问3详解】
“氧化”步骤的目的是将溶液中的氧化为,以便后续调沉淀除去。加入的氧化剂是,在酸性条件下反应生成水,离子方程式为:。
【小问4详解】
“调”的目的是使完全沉淀,同时保证等其他金属离子不沉淀。完全沉淀时,,,,此时。为防止沉淀(浓度最大,最易沉淀),计算其开始沉淀的:,,此时。因此,调的范围应为。固体1的主要成分是沉淀下来的。
【小问5详解】
为了置换出溶液中的和,且不引入新的杂质离子(最终产品为),试剂X应为。加入后,先得到固体2(即),后得到镍渣(即),说明先与反应,后与反应。根据氧化还原反应中“氧化性强的先被还原”的规律,可知氧化性:。
【小问6详解】
由图可知,铜的晶胞为面心立方最密堆积。晶胞中含有的原子数:个,晶胞的质量为,晶胞的体积为,晶体密度为。
16. 环己烯是尼龙产业链中间体,在医药、农药、香料等行业中也有重要应用,其一种制备原理及装置如下:
反应原理
装置
部分物质的信息如表所示:
名称
相对分子质量
性状
密度/()
熔点/
沸点/
溶解性
环己醇
100
无色透明黏稠油状液体
0.96
25.9
161
微溶于水,与乙醇、乙醚等有机溶剂混溶
环己烯
82
无色透明液体,有刺激性气味
0.81
-103.5
83.0
不溶于水,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
实验步骤如下:
Ⅰ.在干燥的圆底烧瓶中,加入环己醇()、浓磷酸和几粒碎瓷片,充分混合后按图安装分馏装置。
Ⅱ.用小火加热混合液至沸腾,控制蒸气温度不超过,当无液体蒸出时即可停止加热。
Ⅲ.向馏出液中加入饱和氯化钠溶液和5%碳酸钠溶液,然后将液体倒入分液漏斗中,振荡后静置分层。_______(此处缺少具体实验操作)。
Ⅳ.向有机层中加入无水氯化钙,然后过滤,加入蒸馏烧瓶中,加入几粒碎瓷片,加热,收集80~85℃的馏分,得产品。
已知:步骤Ⅱ中有少量环己醇和酸蒸出,环己醇溶于水时会包裹环己烯形成“乳化层”。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为_______。
(2)催化剂使用浓磷酸而不使用浓硫酸,可能的原因是_______(填一条)。
(3)步骤Ⅰ中用量筒向圆底烧瓶中加环己醇时,倒完后需多静置量筒10~20 s,原因是_______。
(4)步骤Ⅰ和步骤Ⅳ中都使用了“碎瓷片”,其作用是_______。
(5)步骤Ⅲ中使用“饱和氯化钠溶液”的作用是_______;缺少的具体实验操作是_______。
(6)步骤Ⅳ中为了便于控制温度,加热方式通常为_______。
(7)本实验的产率约为_______%(保留整数)。
【答案】(1)直形冷凝管
(2)不易使反应物炭化(或不会放出具有刺激性气味的气体,不污染环境)
(3)环己醇黏度大,静置使内壁黏附的环己醇充分流下,保证量取准确
(4)防止液体暴沸 (5) ①. 降低环己烯的溶解度,减少产物损失,破坏乳化层,利于分层 ②. 打开分液漏斗上口玻璃塞,下层液体从下口放出,上层有机层从上口倒出
(6)水浴加热 (7)50%
【解析】
【小问1详解】
由图可知,仪器A为直形冷凝管。
【小问2详解】
浓硫酸的氧化性强于浓磷酸,使用浓磷酸一方面不易使反应物炭化,另一方面不会放出具有刺激性气味的气体,不污染环境。
【小问3详解】
环己醇是粘稠状液体,量筒内壁会残留部分液体,倒完后静置10~20s是为了使量筒内残留的环己醇充分流出,保证量取的体积准确,减小实验误差。
【小问4详解】
在加热液体的体系中加入碎瓷片,核心作用是防止液体加热时发生暴沸。
【小问5详解】
饱和氯化钠溶液的作用是环己醇溶于水会包裹环己烯形成乳化层,加入饱和食盐水可以降低环己烯在水中的溶解度,同时破坏乳化层,有利于液体分层,还可以洗去部分水溶性杂质;分液漏斗分层后需要先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再旋开分液漏斗的活塞,将下层水溶液从下口放出,上层有机层从上口倒入干燥的锥形瓶中。
【小问6详解】
为了控制反应温度,采用水浴加热法。
【小问7详解】
由题意可知,参加反应的环己醇的量为0.1 mol,则环己烯的理论产量为,故本实验的产率为。
17. 呋喃()是重要的有机合成中间体,某课题组以糠醛()为原料高温脱羰制备呋喃,原理如下:
主反应:
副反应:
回答下列问题:
(1)若 、 ,则_______。
(2)向密闭容器中通入,下列条件中有利于提高平衡转化率的是_______(填标号)。
A. 高温、高压 B. 高温、低压
C. 低温、高压 D. 低温、低压
(3)恒温恒压条件下,向密闭容器中通入一定量和,稀释比,平衡转化率与的关系如图所示:
图中正确的曲线是_______(填“M”或“N”),理由是_______。
(4)一定温度下,向密闭容器中通入糠醛气体和氮气,维持压强为,平衡时糠醛的转化率为,呋喃的选择性为(呋喃的选择性),则平衡时呋喃的分压为_______,主反应的平衡常数_______。
(5)恒温恒容条件下,向密闭容器中投入一定量的,发生反应,下列能表明该反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A. 气体密度不变 B. 气体压强不变
C. 的浓度不变 D. 和的物质的量相等
(6)糠醛在催化剂表面生成呋喃的机理如下,其中吸附在催化剂表面的物质用“*”标记。
、、
浓度在时,反应速率随浓度线性增长,速率方程近似为;浓度大于时,速率增长趋于平缓,可能的原因是_______。
【答案】(1)
(2)B
(3) ①.
N ②.
恒温恒压条件下,增大 (即充入 ),容器体积增大,反应体系中各气体的分压减小,平衡向气体分子数增大的方向(即正向)移动, 的平衡转化率增大
(4) ①.
②.
(5)BC
(6)
催化剂表面活性位点有限,当糠醛浓度较高时,催化剂表面吸附的糠醛分子趋于饱和
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,将已知反应依次编号为:①,②,③,④;目标反应②可由①+③+ ④得到,因此。
【小问2详解】
主反应和副反应均为吸热反应且气体分子数增加。升高温度,平衡正向移动;降低压强,平衡正向移动。因此高温、低压有利于提高的平衡转化率,故选B。
【小问3详解】
恒温恒压条件下,充入惰性气体会使容器体积增大,导致反应体系中各气体的分压减小,相当于减压。由于该反应是气体分子数增加的反应,减压使平衡正向移动,的平衡转化率增大。图中曲线N随增大而增大,故正确的曲线是N。
【小问4详解】
初始,。平衡时糠醛转化率为,则参加反应的糠醛为,剩余。呋喃的选择性为,则生成呋喃,同时生成。副反应消耗糠醛,生成,。平衡时气体总物质的量 。呋喃的分压 。同理 ,。主反应的平衡常数 。
【小问5详解】
A.恒容条件下气体总质量不变,密度始终不变,不能作为平衡标志,A错误;
B.反应前后气体分子数不同,恒温恒容下压强随反应进行而变化,压强不变说明达到平衡,B正确;
C.各组分浓度不变是平衡的基本特征,C正确;
D.若初始只加入反应物,生成物和按1:1生成,其物质的量始终相等,不能说明达到平衡,D错误;
故选BC。
【小问6详解】
反应在催化剂表面进行,催化剂表面的活性位点是有限的。当反应物浓度较低时,吸附量随浓度增加而增加;当浓度较高时,催化剂表面吸附的反应物分子趋于饱和,反应速率不再随浓度线性增长。
18. 腺嘌呤(G)是合成抗病毒药物的重要中间体,其一种合成路线如图所示(部分条件已省略):
已知:①与的性质相似;②。
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为_______。
(2)A可由与制备,的化学名称为_______。
(3)B到C的化学方程式为_______,反应类型为_______。
(4)D的结构简式为_______。
(5)下列说法错误的是_______(填标号)。
A. 能发生水解反应
B. 中原子上的孤电子对在杂化轨道上
C. 在一定条件下水解,最多消耗
D. 最多与加成
(6)H是A的同分异构体,且与足量反应生成气体,则有_______种(不考虑立体异构体)。
(7)参照上述合成路线,利用苯酚()和甲酰胺()设计抗癌药物中间体苯并咪唑()的合成路线:_______(其他试剂任选)。
【答案】(1)酯基 (2)1,3-丙二酸
(3) ①. +HNO3+H2O ②. 取代反应或硝化反应
(4) (5)C
(6)21 (7)
【解析】
【分析】A与HCONH2在乙醇钠作用下反应生成B,B与浓硝酸在浓硫酸催化下发生硝化反应生成C,结合C的分子式及后续物质的结构可推知,C为,C与POCl3发生取代反应生成D,结合D的分子式可推知D为,D还原生成E,E再与HCONH2在碳酸钾作用下生成F,F与氨水反应生成G;
【小问1详解】
根据结构简式可知,A中官能团的名称为酯基;
【小问2详解】
A可由与制备,的化学名称为1,3-丙二酸;
【小问3详解】
B到C是B与浓硝酸在浓硫酸催化下发生硝化反应生成和水,反应的化学方程式为+HNO3+H2O,反应类型为取代反应或硝化反应;
【小问4详解】
根据分析可知,D的结构简式为;
【小问5详解】
A.为1,3-丙二酸二乙酯,能发生水解反应生成1,3-丙二酸或1,3-丙二酸盐及乙醇,A正确;
B.与的性质相似,则结构相似,中原子上的孤电子对在杂化轨道上,B正确;
C.E为,分子中含有两个碳氯键,碱性条件下水解后形成类似酚羟基,酚羟基与氢氧化钠反应,故在一定条件下水解,最多消耗,C错误;
D.G为,与的性质相似,最多与加成,D正确;
答案选C;
【小问6详解】
为1,3-丙二酸二乙酯,H是A的同分异构体,且与足量反应生成气体,则含有两个羧基,除两个羧基外,另外的碳架可能为C-C-C-C-C、、,若碳架为C-C-C-C-C,两个羧基在同一碳原子上时有3种,若羧基在不同碳原子上有6种;若碳架为,两个羧基在同一碳原子上时有3种,若羧基在不同碳原子上有7种;若碳架为两个羧基在同一碳原子上时有1种,若羧基在不同碳原子上有1种;符合条件的同分异构体共有21种;
【小问7详解】
参照上述合成路线,利用苯酚()和甲酰胺()设计抗癌药物中间体苯并咪唑()的合成路线为: 。
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