安徽省合肥市庐江县2022-2023高二下学期7月期末考试化学试题(原卷版+解析版)

庐江县2022-2023学年高二下学期7月期末考试
化学试题
可能用到的原子量:
一、选择题(本题共10个小题,每小题3分,共30分。每小题只有一项符合题目要求)
1. 化学与生产、生活密切相关,下列说法不正确的是
A. 可施加适量石膏降低盐碱地(含较多NaCl、)土壤的碱性
B. 二氧化氯、臭氧可以用于自来水消毒
C. “雷蟠电掣云滔滔,夜半载雨输亭皋”,雷雨天可实现氮的固定
D. 市售食用油中加入微量叔丁基对苯二酚作氧化剂,以确保食品安全
2. 我国早期科技丛书《物理小识·金石类》提到“青矾厂气熏人,衣服当之易烂,栽树不茂……”,备注为“青矾强热,得赤色固体,气凝得矾油。”下列说法错误的是
A. 久置的青矾溶液可变为黄色 B. 青矾厂气可导致酸雨等环境问题
C. 青矾强热时,发生了化学变化 D. 矾油与赤色固体反应可制得青矾溶液
3. 下列化学用语不正确的是
A. 双线桥表示和浓反应电子转移的方向和数目:
B. 芒硝化学式:
C. 用电子式表示的形成过程:
D. 电子式:
4. 利用如图所示的装置(夹持装置略去)进行实验,b中的现象能证明a中反应所得产物的是
选项 发生反应 实验现象
A 乙醇和浓反应生成乙烯 酸性溶液褪色
B 木炭粉和浓反应生成 溴水褪色
C 和浓盐酸反应生成 滴有酚酞的溶液褪色
D 苯和液溴反应生成 溶液中产生浅黄色沉淀
A. A B. B C. C D. D
5. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,中所含原子数目为
B. 常温下,与足量浓反应转移电子的数目为
C. 在浓硫酸作用下,乙酸与足量乙醇发生反应生成乙酸乙酯分子的数目为
D. 常温下,的溶液中的数目为
6. 对羟基苯甲醛俗称水杨醛,是一种用途极广的有机合成中间体,主要工业合成路线有以下两种,下列说法正确的是
A. ①的反应类型为取代反应
B. 对羟基苯甲醇分别与钠和氢氧化钠反应,消耗两者的物质的量相同
C. 对甲基苯酚的同分异构体中含有苯环的有4种
D 水杨醛中所有原子一定共平面
7. X、Y、Z、W、E均为短周期主族元素,原子序数依次增大,且E与其他元素均不在同一周期。这五种元素组成的一种化合物的结构如图所示。下列说法不正确的是
A. W和E形成的化合物中可能存在共价键
B. 第一电离能:W>Z>Y
C. 沸点:EX>X2W>ZX4
D. Y的氟化物YF3中所有原子均为8电子稳定结构
8. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 纯碱溶液中:Al3+、Ba2+、Cl-、NO
B. 室温下, =1×10-1的溶液中:K+、Na+、CO、NO
C. 无色溶液中:Na+、Al3+、Cl-、HCO
D. 室温下,pH=1的溶液中:K+、Fe2+、MnO、I-
9. 海藻酮糖是一种还原性二糖,有很好的保健效果。目前海藻酮糖仅在天然无刺蜂蜂蜜中发现,难以化学合成,其常见的两种结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. “”和“”都只含一种官能团
B. “”和“”都能发生银镜反应
C. “”→“”的原子利用率为100%
D. “”或“”中和2对应的都是手性碳原子
10. 利用苯基亚磺亚胺酸酰氯氧化醇制备醛、酮具有反应条件温和的优点,已知-R1和-R2均为烷烃基或氢原子,其反应历程如图所示。下列说法错误的是
A. 反应②为取代反应
B. 反应③中存在极性键和非极性键断裂与形成
C. 若为,则产物可能为甲醛
D. 该历程的总反应为
二、选择题(本题共4个小题,每小题4分,共16分。每小题有一到两个项符合题目要求,全对的得4分,对而不全的得2分,有错项的得0分)
11. 某金属有机多孔材料(MOFA)对具有超高吸附能力,并能催化与环氧丙烷反应,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. b分子中碳原子采用和杂化
B. 物质a醚类有机物,与环氧乙烷互为同系物
C. 1molb最多可与2molNaOH反应
D. a转化为b发生取代反应,并有非极性共价键的形成
12. 是一种光催化半导体材料,其结构如图1所示。有光照时,光催化材料会产生电子和空穴,能实现和转化,如图。下列说法错误是
A. 该半导体可以实现太阳能→电能→化学能
B. 该半导体材料结构中,所有N原子杂化类型相同
C. 有转化的过程可表示为
D. 理论上每消耗,能产生标准状况下
13. 下列实验方案设计,现象及所得结论都正确的是
选项 目的 实验方案设计 现象及结论
A 检验与的还原性强弱 向含溶质的溶液中通入,再滴加淀粉溶液 溶液变蓝色,说明还原性:
B 证明铁片发生吸氧腐蚀 向铁片上滴1滴食盐水,静置 食盐水外围处产生一圈铁锈,说明铁片发生了吸氧腐蚀
C 具有两性 向溶液中逐滴加入氨水至过量 先生成白色沉淀,后沉淀消失
D 证明蔗糖水解情况 在蔗糖溶液中加入稀硫酸,反应一段时间后,再加入适量新制的悬浊液并加热至煮沸 无砖红色沉淀生成,证明蔗糖未水解
A. A B. B C. C D. D
14. 将含银废液中的银回收具有实际应用价值。实验室利用沉淀滴定废液回收银的流程如下所示,下列有关说法错误的是
A. 回收过程的主要分离操作为过滤,所用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒
B. 氯化银中加入氨水发生的离子反应为:
C. 当析出4.3200 g Ag时理论上至少消耗甲醛物质的量为0.01 mol
D. 操作X为:减压蒸发、结晶、30℃下干燥
三、填空题(共四大题,共54分)
15. 某化学课外小组设计了如图所示的装置制取乙酸乙酯(图中夹持仪器和加热装置已略去)。请回答下列问题:
(1)该实验中,将乙醇、乙酸和浓硫酸加入三颈烧瓶中时,最先加入的液体不能是________。
(2)已知下列数据:
乙醇 乙酸 乙酸乙酯 98%浓硫酸
熔点/℃ 16.6 -
沸点/℃ 78.5 117.9 77.5 338.0
又知温度高于140℃时发生副反应:。考虑到反应速率等多种因素,用上述装置制备乙酸乙酯时,反应的最佳温度范围是___________(填字母)。
a.℃ b.℃ c.115℃(3)将反应后的混合液缓缓倒入盛有足量饱和碳酸钠溶液的烧杯中,搅拌、静置。饱和碳酸钠溶液的作用是:中和乙酸、溶解乙醇___________。欲分离出乙酸乙酯,应使用的分离方法是___________(填操作方法名称,下同),所用到的玻璃仪器为___________,进行此步操作后,所得有机层中的主要无机物杂质是水,在不允许使用干燥剂的条件下,除去水可用___________的方法。
(4)若实验所用乙酸质量为,乙醇质量为,得到纯净的产品质量为,则乙酸乙酯的产率是___________。
16. 某软锰矿含锰为50%,是重要的锰矿石。其主要成分如下表:
软锰矿主要成分 杂质
、、、、等杂质
某科研团队设计制备高纯度,反应原理为①;②;③硫酸锰+碳酸氢铵+一水合氨→(白色)。工艺流程图如下图。
回答下列问题:
(1)软锰矿与硫化钡反应时,适当提高反应液温度的目的是___________。
(2)“不溶物”中除外,还有___________(“填化学式”)。
(3)工序2中加入目的是___________,使用氨水调溶液的pH,理论上pH最小值为___________。(通常认为溶液中离子浓度小于为沉淀完全;、、、)
(4)难溶于水,工序3加入的目的是除去,其反应的离子反应方程式为___________。
(5)碳化过程中发生反应的化学方程式为___________。
(6)由镍、锰、镓制备的磁性形状记忆型合金中,基态Mn原子的价电子的排布图为______。
17. 近期我国科学家利用合成了淀粉,其中最关键步骤是与合成。该步骤同时发生下列反应:


回答下列问题:
(1)对于反应: _______。
(2)恒温下,和在恒容密闭容器发生反应①②,下列能表明上述反应已达到平衡状态的有_______(填标号)。
A. 每断裂键,同时生成键 B. 混合气体的压强不变
C. 混合气体平均相对分子质量不变 D.
(3)向恒压密闭容器中通入和,的平衡转化率及的平衡产率随温度变化的关系如图所示。(已知:的平衡产率)
温度高于500K时,的平衡转化率随温度升高而增大,其原因是_______。
(4)一定温度和压强下,在密闭容器中充入一定量的和进行模拟实验。各组分的相关信息如表:
物质 CO
n(投料)/mol 0.5 0.9 0 0 0.3
n(平衡)/mol 0.1 0.3 y 0.3
达到平衡时,y=_______;的转化率为_______。
(5)以为原料,“三步法”合成葡萄糖是一种新技术。在第二步电解CO合成的过程中,采用新型可传导的固体电解质,其工艺如图所示。
阴极主要反应的电极方程式为_______。电解时,在阴极可能产生的气体副产物(单质)是_______(填化学式)
18. 抗抑郁药米那普仑(Milnacipran)中间体H的合成路线如图:
回答下列问题:
(1)B的名称为__;C的结构简式为__。
(2)F→G的反应类型为__;H中含氧官能团的名称为__。
(3)D→E的化学方程式为__。
(4)K与G互为同分异构体,满足下列两个条件的K有__种。
①能与NaHCO3溶液反应②属于苯的三取代物,有两个相同取代基,且不含甲基其中核磁共振氢谱中有5组峰,且峰面积之比为4:2:2:1:1的结构简式为____(任写一种)。
(5)结合信息,设计以和为原料,合成的路线(无机试剂任选)___。
庐江县2022-2023学年高二下学期7月期末考试
化学试题 答案解析
可能用到的原子量:
一、选择题(本题共10个小题,每小题3分,共30分。每小题只有一项符合题目要求)
1. 化学与生产、生活密切相关,下列说法不正确的是
A. 可施加适量石膏降低盐碱地(含较多NaCl、)土壤的碱性
B. 二氧化氯、臭氧可以用于自来水消毒
C. “雷蟠电掣云滔滔,夜半载雨输亭皋”,雷雨天可实现氮的固定
D. 市售食用油中加入微量叔丁基对苯二酚作氧化剂,以确保食品安全
【答案】D
【解析】
【详解】A.石膏与碳酸钠反应生成难溶性的碳酸钙和强酸强碱盐,使其溶液呈中性,故可施加适量石膏降低盐碱地(含较多NaCl、)土壤的碱性,A正确;
B.二氧化氯、臭氧都具有强氧化性,可以用于自来水消毒,B正确;
C.雷雨天可实现氮的固定:N2+O22NO,C正确;
D.叔丁基对苯二酚作还原剂,D错误;
故选D。
2. 我国早期科技丛书《物理小识·金石类》提到“青矾厂气熏人,衣服当之易烂,栽树不茂……”,备注为“青矾强热,得赤色固体,气凝得矾油。”下列说法错误的是
A. 久置的青矾溶液可变为黄色 B. 青矾厂气可导致酸雨等环境问题
C. 青矾强热时,发生了化学变化 D. 矾油与赤色固体反应可制得青矾溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.青矾溶液久置时,会被氧化为,溶液呈黄色,A项正确;
B.根据描述可知青矾厂气具有腐蚀性,可推测分解所得产物为和的混合物,可导致酸雨等环境问题,B项正确;
C.青矾强热时,发生了化学变化,C项正确;
D.气凝得矾油的成分为硫酸,其与反应生成,D项错误;
故选D。
3. 下列化学用语不正确的是
A. 双线桥表示和浓反应电子转移的方向和数目:
B. 芒硝化学式:
C. 用电子式表示的形成过程:
D. 电子式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.硫化氢失电子作还原剂生成硫单质,浓硫酸体现强氧化性生成二氧化硫气体:,A正确;
B.芒硝化学式为Na2SO4 10H2O,B正确;
C.用电子式表示H2O的形成过程:,水是共价化合物,没有电子的完全得失,C错误;
D.中N原子与H原子形成共价键,N还有一对孤对电子,电子式:,D正确;
故选:C。
4. 利用如图所示的装置(夹持装置略去)进行实验,b中的现象能证明a中反应所得产物的是
选项 发生反应 实验现象
A 乙醇和浓反应生成乙烯 酸性溶液褪色
B 木炭粉和浓反应生成 溴水褪色
C 和浓盐酸反应生成 滴有酚酞的溶液褪色
D 苯和液溴反应生成 溶液中产生浅黄色沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于乙醇易挥发,也能使酸性溶液褪色,因此并不能证明反应生成乙烯,A项错误;
B.木炭粉和浓反应,只有生成的可使溴水褪色,B项正确;
C.浓易挥发,因此滴有酚酞的溶液褪色可能是中和了,因此不能证明反应生成,C项错误;
D.液溴易挥发,其进入溶液中也会生成浅黄色沉淀,因此不能证明有生成,D项错误;
答案选B。
5. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,中所含原子数目为
B. 常温下,与足量浓反应转移电子的数目为
C. 在浓硫酸作用下,乙酸与足量乙醇发生反应生成乙酸乙酯分子的数目为
D. 常温下,的溶液中的数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.标准状况下,不是气体,无法计算物质的量,A错误;
B.常温下,遇足量浓钝化,B错误;
C.乙酸与乙醇的反应为可逆反应,乙酸不能完全反应,生成乙酸乙酯的分子数目无法计算,C错误;
D.常温下,的溶液中,则,其,D正确;
故选D。
6. 对羟基苯甲醛俗称水杨醛,是一种用途极广的有机合成中间体,主要工业合成路线有以下两种,下列说法正确的是
A. ①的反应类型为取代反应
B. 对羟基苯甲醇分别与钠和氢氧化钠反应,消耗两者的物质的量相同
C. 对甲基苯酚的同分异构体中含有苯环的有4种
D. 水杨醛中所有原子一定共平面
【答案】C
【解析】
【详解】A.①的反应类型为加成反应,故A错误;
B.对羟基苯甲醇中含有酚羟基和醇羟基,酚羟基能与钠和氢氧化钠反应,醇羟基只能与钠反应,故消耗两者的物质的量不相同,故B错误;
C.对甲基苯酚的同分异构体中含有苯环的有 共4种,故C正确;
D.由于水杨醛中羟基中碳氧单键、氧氢单键可以旋转,所有原子不一定共平面,故D错误。
答案为:C。
7. X、Y、Z、W、E均为短周期主族元素,原子序数依次增大,且E与其他元素均不在同一周期。这五种元素组成的一种化合物的结构如图所示。下列说法不正确的是
A. W和E形成的化合物中可能存在共价键
B. 第一电离能:W>Z>Y
C. 沸点:EX>X2W>ZX4
D. Y的氟化物YF3中所有原子均为8电子稳定结构
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、E均为短周期主族元素,原子序数依次增大,且E与其他元素均不在同一周,E失去一个电子,则E为Na,X和其他原子形成一个共价键,则X为H,Z和其他原子形成四个共价键,则Z为C,W和其他原子形成两个共价键,则W为O,Y为B。
【详解】A.W和E形成的化合物有氧化钠和过氧化钠,过氧化钠中存在共价键,故A正确;
B.第一电离能同周期从左到右逐渐增大,所以O>C>B,故B正确;
C.EX为NaH为离子化合物,X2W为H2O为分子,ZX4为CH4为分子,沸点离子化合物大于分子,水中含有氢键,水的沸点大于甲烷,所以沸点NaH>H2O>CH4,故C正确;
D.Y的氟化物YF3为BF3电子式为 ,B原子不是8电子稳定结构,故D错误;
故选:D。
8. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 纯碱溶液中:Al3+、Ba2+、Cl-、NO
B. 室温下, =1×10-1的溶液中:K+、Na+、CO、NO
C. 无色溶液中:Na+、Al3+、Cl-、HCO
D. 室温下,pH=1的溶液中:K+、Fe2+、MnO、I-
【答案】B
【解析】
【详解】A.纯碱溶液中,铝离子会与碳酸根离子发生双水解反应,Ba2+与碳酸根离子生成沉淀,不能大量共存,故A错误;
B.室温下, =1×10-1的溶液为碱性溶液,K+、Na+、CO、NO在碱性溶液中不发生任何反应,能大量共存,故B正确;
C.无色溶液中铝离子会与碳酸氢根离子发生双水解反应,不能大量共存,故C错误;
D.室温下,pH=1的溶液为酸性溶液,高锰酸根离子在酸性溶液中能与亚铁离子和碘离子发生氧化还原反应,不能大量共存,故D错误;
故选B。
9. 海藻酮糖是一种还原性二糖,有很好的保健效果。目前海藻酮糖仅在天然无刺蜂蜂蜜中发现,难以化学合成,其常见的两种结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. “”和“”都只含一种官能团
B. “”和“”都能发生银镜反应
C. “”→“”的原子利用率为100%
D. “”或“”中和2对应的都是手性碳原子
【答案】A
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,“”和“”都含有羟基和醚键两种官能团,故A错误;
B.海藻酮糖是一种还原性二糖,能发生银镜反应,故B正确;
C.由结构简式可知,“”→“”过程中没有其他物质生成,原子利用率为100%,故C正确;
D.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,“”或“”中和2对应的都是手性碳原子,故D正确;
故选A。
10. 利用苯基亚磺亚胺酸酰氯氧化醇制备醛、酮具有反应条件温和的优点,已知-R1和-R2均为烷烃基或氢原子,其反应历程如图所示。下列说法错误的是
A. 反应②为取代反应
B. 反应③中存在极性键和非极性键断裂与形成
C. 若为,则产物可能为甲醛
D. 该历程的总反应为
【答案】B
【解析】
【详解】A.从图中可知,反应②为取代了中的Cl,是取代反应,A正确;
B.反应③中存在极性键S-O、C-H的断裂和极性键N-H的形成,没有非极性键的断裂与形成,B错误;
C.若为,则R1和R2均为H,故产物为甲醛,C正确;
D.根据图示,参与反应的物质是、,从该体系出来的物质是、和HCl,参与了反应,但没有发生改变,是为催化剂,故该历程的总反应为,D正确;
故选B。
二、选择题(本题共4个小题,每小题4分,共16分。每小题有一到两个项符合题目要求,全对的得4分,对而不全的得2分,有错项的得0分)
11. 某金属有机多孔材料(MOFA)对具有超高吸附能力,并能催化与环氧丙烷反应,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. b分子中碳原子采用和杂化
B. 物质a为醚类有机物,与环氧乙烷互为同系物
C. 1molb最多可与2molNaOH反应
D. a转化为b发生取代反应,并有非极性共价键的形成
【答案】D
【解析】
【详解】A.b分子中存在单键碳,采用杂化,羰基中的C原子采用杂化,故A正确;
B.物质a为醚类有机物,与环氧乙烷结构相似,且组成上相差1个CH2,两者互为同系物,故B正确;
C.由b的结构简式可知1molb中等同于含有2mol酯基,最多可消耗2molNaOH,故C正确;
D.a转化为b发生加成反应,由断键过程可知该转化过程中只形成了极性键,故D错误;
故选:D。
12. 是一种光催化半导体材料,其结构如图1所示。有光照时,光催化材料会产生电子和空穴,能实现和转化,如图。下列说法错误的是
A. 该半导体可以实现太阳能→电能→化学能
B. 该半导体材料结构中,所有N原子杂化类型相同
C. 有转化的过程可表示为
D. 理论上每消耗,能产生标准状况下
【答案】BD
【解析】
详解】A.光照时(太阳能),光催化半导体材料产生电子和空穴(电能),再实现CO2和H2O转化(化学能),A项正确;
B.半导体材料结构中,单键氮原子为sp3杂化,双键氮原子为sp2杂化,B项错误;
C.有H2O转化的过程为2H2O+4h+=O2↑+4H+,4h+表示的是4mol电子离开后留下的4mol空穴(一个空穴带一个单位正电荷),C项正确;
D.0.5molCO2变成CH4,需要得到4mol电子,即产生4mol空穴,产生1molO2,标准状况下体积为22.4L,D项错误;
故选:BD。
13. 下列实验方案设计,现象及所得结论都正确的是
选项 目的 实验方案设计 现象及结论
A 检验与的还原性强弱 向含溶质的溶液中通入,再滴加淀粉溶液 溶液变蓝色,说明还原性:
B 证明铁片发生吸氧腐蚀 向铁片上滴1滴食盐水,静置 食盐水外围处产生一圈铁锈,说明铁片发生了吸氧腐蚀
C 具有两性 向溶液中逐滴加入氨水至过量 先生成白色沉淀,后沉淀消失
D 证明蔗糖水解情况 在蔗糖溶液中加入稀硫酸,反应一段时间后,再加入适量新制的悬浊液并加热至煮沸 无砖红色沉淀生成,证明蔗糖未水解
A. A B. B C. C D. D
【答案】AB
【解析】
【详解】A.向含0.1mol的溶液中通入0.05mol,由于氯气不足,先反应生成,亚铁离子不反应,溶液变蓝,能说明还原性:,A项正确;
B.食盐水呈中性,食盐水外围处产生一圈铁锈,说明铁片发生了吸氧腐蚀,B项正确;
C.铝离子与氨水生成氢氧化铝沉淀,说明其难溶于水,氢氧化铝不溶于氨水,不能说明氢氧化铝具有两性,C项错误;
D.蔗糖水解后溶液显酸性,需要加入足量的碱中和为碱性,否则不能生成砖红色沉淀,D项错误;
故答案为:AB。
14. 将含银废液中的银回收具有实际应用价值。实验室利用沉淀滴定废液回收银的流程如下所示,下列有关说法错误的是
A. 回收过程的主要分离操作为过滤,所用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒
B. 氯化银中加入氨水发生的离子反应为:
C. 当析出4.3200 g Ag时理论上至少消耗甲醛物质的量为0.01 mol
D. 操作X为:减压蒸发、结晶、30℃下干燥
【答案】B
【解析】
【分析】滴定废液中加入盐酸(或NaCl+HNO3)充分反应后过滤,所得AgCl等沉淀中加入,反应后过滤,在滤液中加入盐酸,反应生成AgCl沉淀,加入,再加入HCHO,反应生成Ag,Ag与HNO3按1:1反应,经后续操作,最后减压蒸发、结晶、30℃下干燥得到AgNO3固体,据此分析解答。
【详解】A.流程中主要分离溶液和沉淀,所以主要分离操作为过滤,且所用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯和玻璃棒,A正确;
B.AgCl难溶于水,书写离子方程式不能拆,B错误;
C.1 mol HCHO可以与银氨溶液发生反应,得到4 mol Ag,因此题目中4.3200 g Ag物质的量为0.04 mol,则理论上至少消耗0.01 mol HCHO,C正确;
D.操作X为由硝酸银溶液得到固体,硝酸银受热可分解,所以减压蒸发、结晶、30℃下干燥,D正确;
故选B
三、填空题(共四大题,共54分)
15. 某化学课外小组设计了如图所示的装置制取乙酸乙酯(图中夹持仪器和加热装置已略去)。请回答下列问题:
(1)该实验中,将乙醇、乙酸和浓硫酸加入三颈烧瓶中时,最先加入的液体不能是________。
(2)已知下列数据:
乙醇 乙酸 乙酸乙酯 98%浓硫酸
熔点/℃ 16.6 -
沸点/℃ 78.5 117.9 77.5 338.0
又知温度高于140℃时发生副反应:。考虑到反应速率等多种因素,用上述装置制备乙酸乙酯时,反应的最佳温度范围是___________(填字母)。
a.℃ b.℃ c.115℃(3)将反应后的混合液缓缓倒入盛有足量饱和碳酸钠溶液的烧杯中,搅拌、静置。饱和碳酸钠溶液的作用是:中和乙酸、溶解乙醇___________。欲分离出乙酸乙酯,应使用的分离方法是___________(填操作方法名称,下同),所用到的玻璃仪器为___________,进行此步操作后,所得有机层中的主要无机物杂质是水,在不允许使用干燥剂的条件下,除去水可用___________的方法。
(4)若实验所用乙酸质量为,乙醇质量为,得到纯净的产品质量为,则乙酸乙酯的产率是___________。
【答案】(1)浓硫酸 (2)c
(3) ①. 降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层 ②. 分液 ③. 分液漏斗、烧杯 ④. 蒸馏
(4)50%
【解析】
【分析】将乙醇、乙酸和浓硫酸加入三颈烧瓶,加热反应生成乙酸乙酯,生成物质缓缓倒入盛有足量饱和碳酸钠溶液的烧杯中,搅拌、静置,分液分离出乙酸乙酯;
【小问1详解】
浓硫酸密度较大且溶解放出大量的热,故最先加入的液体不能是浓硫酸;
【小问2详解】
实验中需较高温度,利于提高反应速率生成乙酸乙酯,但已知温度高于140℃时发生副反应,由表可知,反应的最佳温度范围是c.115℃【小问3详解】
饱和碳酸钠溶液的作用是:中和乙酸、溶解乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层。欲分离出乙酸乙酯,应使用的分离方法是分液,所用到的玻璃仪器为分液漏斗、烧杯,进行此步操作后,所得有机层中的主要无机物杂质是水,在不允许使用干燥剂的条件下,可以利于物质的沸点不同,采用蒸馏的方法除去水;
【小问4详解】
若实验所用乙酸质量为(0.1mol),乙醇质量为(0.11mol),则理论生成乙酸乙酯0.1mol,实际得到纯净的产品质量为,则乙酸乙酯的产率是。
16. 某软锰矿含锰为50%,是重要的锰矿石。其主要成分如下表:
软锰矿主要成分 杂质
、、、、等杂质
某科研团队设计制备高纯度,反应原理为①;②;③硫酸锰+碳酸氢铵+一水合氨→(白色)。工艺流程图如下图。
回答下列问题:
(1)软锰矿与硫化钡反应时,适当提高反应液温度的目的是___________。
(2)“不溶物”中除外,还有___________(“填化学式”)。
(3)工序2中加入的目的是___________,使用氨水调溶液的pH,理论上pH最小值为___________。(通常认为溶液中离子浓度小于为沉淀完全;、、、)
(4)难溶于水,工序3加入的目的是除去,其反应的离子反应方程式为___________。
(5)碳化过程中发生反应的化学方程式为___________。
(6)由镍、锰、镓制备的磁性形状记忆型合金中,基态Mn原子的价电子的排布图为______。
【答案】(1)加快反应速率
(2)S (3) ①. 将氧化为 ②. 4.9
(4)
(5)
(6)
【解析】
【分析】软矿石(MnO2、MgO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2等)加入硫化钡发生反应MnO2+BaS+H2O=MnO+Ba(OH)2+S后过滤,向滤渣中加入硫酸,MgO、MnO、FeO、Fe2O3与硫酸反应生成MgSO4、MnSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3,加双氧水将亚铁氧化成三价铁后用氨水以氢氧化铁和氢氧化铝的形式除去铁和铝元素,再用氟离子以氟化镁的形成去除镁。软锰矿中的成分SiO2在软锰矿溶于硫化钡溶液时,不参加反应,再加入硫酸酸解过程也不会溶于硫酸,所以沉淀中除了SiO2还有S。滤液加碳酸氢铵和氨水碳化后获得高纯碳酸锰。
【小问1详解】
升高反应温度,提高反应速率;
【小问2详解】
软锰矿中的成分SiO2在软锰矿溶于硫化钡溶液时,不参加反应,同时由已知可知二氧化锰与硫化钡反应生成硫单质,再加入硫酸酸解过程也不会溶于硫酸,所以沉淀中除了SiO2还有S;
【小问3详解】
MgO、MnO、FeO、Fe2O3与硫酸反应生成MgSO4、MnSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3,结合题意Mn(OH)2与Fe(OH)2Ksp相近,若不加双氧水,沉淀Fe2+的同时Mn2+也会被沉淀,从而使Mn2+和Fe2+不能分离。工序2中加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,再加入氨水生成Fe(OH)3、Al(OH)3。由Ksp[Fe(OH)3]=10-38.6【小问4详解】
工序③中加入MnF2,MnF2(s) Mn2+(aq)+2F (aq)产生的F 与Mg2+反应生成MgF2沉淀,即发生反应MnF2(s)+Mg2+(aq) MgF2(s)+Mn2+(aq);
【小问5详解】
“碳化”过程是硫酸锰、碳酸氢铵、氨水反应,其化学方程式为:;
【小问6详解】
M原子的原子序数为25,基态锰原子价电子轨道表示为 。
17. 近期我国科学家利用合成了淀粉,其中最关键步骤是与合成。该步骤同时发生下列反应:


回答下列问题:
(1)对于反应: _______。
(2)恒温下,和在恒容密闭容器发生反应①②,下列能表明上述反应已达到平衡状态的有_______(填标号)。
A. 每断裂键,同时生成键 B. 混合气体的压强不变
C. 混合气体的平均相对分子质量不变 D.
(3)向恒压密闭容器中通入和,的平衡转化率及的平衡产率随温度变化的关系如图所示。(已知:的平衡产率)
温度高于500K时,的平衡转化率随温度升高而增大,其原因是_______。
(4)一定温度和压强下,在密闭容器中充入一定量的和进行模拟实验。各组分的相关信息如表:
物质 CO
n(投料)/mol 0.5 09 0 0 0.3
n(平衡)/mol 0.1 0.3 y 03
达到平衡时,y=_______;的转化率为_______。
(5)以为原料,“三步法”合成葡萄糖是一种新技术。在第二步电解CO合成的过程中,采用新型可传导的固体电解质,其工艺如图所示。
阴极主要反应的电极方程式为_______。电解时,在阴极可能产生的气体副产物(单质)是_______(填化学式)
【答案】(1)-91.1 (2)BC
(3)反应①放热,温度升高平衡左移,反应②吸热,温度升高平衡右移,温度高于500K,反应②起主导作用,温度升高,反应②平衡右移的程度更大
(4) ①. 0.1 ②. 80%
(5) ①. ②. H2
【解析】
【小问1详解】


对于反应:,根据盖斯定律为①—②,故-91.1_。
【小问2详解】
恒温下,和在恒容密闭容器发生反应①②,表明平衡状态的:本质性判断。化学平衡状态的本质性标志是:“正反应与逆反应的速率相等” 特征性判断。化学平衡状态的特征性标志是:“反应混合物中各组分的浓度保持不变。”故答案为BC。
【小问3详解】
温度高于500K时,的平衡转化率随温度升高而增大,其原因是反应①放热,温度升高平衡左移,反应②吸热,温度升高平衡右移,温度高于500K,反应②起主导作用,温度升高,反应②平衡右移的程度更大。
【小问4详解】
根据题意
起始(mol) 0
反应(mol) 0.3 0.3 0.3
平衡(mol) 0.3
起始(mol) 0
反应(mol) 0.3 0.1
平衡(mol) Y= 0.1
的转化率为。
【小问5详解】
在第二步电解CO合成的过程中,采用新型可传导的固体电解质,阴极是生成,电极方程式为,在阴极可能放电产生。
18. 抗抑郁药米那普仑(Milnacipran)中间体H的合成路线如图:
回答下列问题:
(1)B的名称为__;C的结构简式为__。
(2)F→G的反应类型为__;H中含氧官能团的名称为__。
(3)D→E的化学方程式为__。
(4)K与G互为同分异构体,满足下列两个条件K有__种。
①能与NaHCO3溶液反应②属于苯的三取代物,有两个相同取代基,且不含甲基其中核磁共振氢谱中有5组峰,且峰面积之比为4:2:2:1:1的结构简式为____(任写一种)。
(5)结合信息,设计以和为原料,合成的路线(无机试剂任选)___。
【答案】(1) ①. 甲苯 ②.
(2) ①. 酯化反应(取代反应) ②. 羧基
(3)++HCl
(4) ①. 6 ②. 或
(5)
【解析】
【分析】苯(A)在氯化铝作用下与一氯甲烷发生取代反应生成甲苯(B),甲苯与氯气在光照条件下发生取代反应生成C,根据B的分子式及D的结构简式可知,氯气在甲基上取代,C的结构简式为。根据流程图可知D→E转化过程中,开环后与D发生反应生成E,E在给定条件下转化为F,F发生酯化反应生成G,G开环与HBr继续反应生成H,据此结合有机物的结构与性质分析解答。
【小问1详解】
B的名称是甲苯;根据B的结构简式及D的分子式可知,氯气在甲基上取代,C的结构简式为。
【小问2详解】
F→G的反应类型为酯化反应;H中含氧官能团为羧基。
【小问3详解】
根据流程图,可写出D→E的化学方程式为:。
【小问4详解】
K与G互为同分异构体,分子式为C11H10O2,能与NaHCO3反应,说明含有羧基,属于苯的三取代物,有两个相同取代基,且不含甲基,从分子式上可知分子中含7个不饱和度,苯环中含4个不饱和度, COOH中含1个不饱和度,剩余4个C中有2个不饱和度,应该为两个 CH=CH2。K的结构简式可以是( COOH的位置用数字标出):、、,共6种。核磁共振氢谱中有5组峰,且峰面积之比为4∶2∶2∶1∶1,说明对称性好,结构简式有、。
【小问5详解】
要想合成可采取逆推的方法:

可得合成路线为:。

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