上海市长宁区2024届高三下学期二模试题 化学(含解析)

2023学年第二学期高三化学教学质量调研试卷
相对原子质量:Fe-56 S-32 O-16
氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
1. 下列元素中电负性最大的是____。
A. N B. P C. Si D. C
2. NH3和PH3都具有四面体结构,NH3比PH3的分解温度高的原因是____。
A. NH3分子间有氢键 B. NH3分子极性强
C. N-H键键能大于P-H键 D. 氨极易液化
3. 配合物Ni(CO)4也具有四面体结构,常温下Ni(CO)4为液态,易溶于CCl4、苯等有机溶剂。写出基态Ni的电子排布式____;Ni(CO)4属于____晶体。
4. Zn(NH3)42+离子也具有四面体结构,Zn2+可提供4个能量最低空轨道与NH3参与形成配位键,这4个空轨道是____。
A. 3p B. 3d C. 4s D. 4p
氨在某催化剂作用下只发生如下反应:
主反应:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H =-905kJ/mol
副反应:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H =-1268kJ/mol
有关物质产率与温度的关系如图。
5. 氮气被氧气氧化为NO的热化学方程式为_________。
6. 工业上采用物料比在1.7~2.0,主要目的是:______________。
7. 下列说法正确的是______________。
A. 工业上进行氨催化氧化生成NO时,温度应控制在780~840℃之间
B. 在加压条件下生产能力可提高5~6倍,是因为加压可提高转化率
C. 选择合适的催化剂,可以大幅度提高NO在最终产物中的比率
8. 一定温度下,在3.0L密闭容器中,通入0.10molCH4和0.20molNO2进行反应,CH4(g)+2NO2(g) CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)  △H <0,反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
时间(t/min) 0 2 4 6 8 10
总压强(p/100kPa) 4.80 544 5.76 5.92 6.00 6.00
表中数据计算0~4min内υ(NO2)=_________。
9. 在一恒容密闭容器中,通入一定量CH4和NO2,测得在相同时间内,在不同温度下,NO2的转化率 [α(NO2)/%] 如下图;c点___(填“是”或“不是”)反应达平衡的点。d点之后,转化率随温度升高而降低的原因是___。
利用太阳能光解水时,将半导体光催化剂浸入水或电解质溶液中,光照时可在其表面得到产物。下图为该催化剂在水中发生光催化反应的原理示意图。
10. H2O分解过程中断裂的化学键属于_________。
A. 离子键 B. 极性共价键 C. 非极性共价键
11. 硫的非金属性比氧弱,但从以下的事实不能做出判断的是________。
A. 硫化氢不如水稳定
B. 硫跟氢气反应比氧气跟氢气反应更困难
C. 硫化氢的水溶液露置在空气中变浑浊
D. 硫是固体,氧气在常温下是气体
12. 在相同条件下,同时存在如下两个过程:
ⅰ.2H(g) + O(g) = H2O(g)
ⅱ.H2(g) + O2(g) = H2O(g)
则放出热量______
A. ⅰ>ⅱ B. ⅰ=ⅱ C. ⅰ<ⅱ
13. 光解水能量转化形式是__________。若将该催化剂置于Na2SO3溶液中,产物之一为SO,另一产物为__________。
储氢还可借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢:
一定条件下,下图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机物)。
14. 导线中电子转移方向为____。(用A、D表示),生成目标产物的电极反应为____ 。
15. 由数据分析可知,D电极上除了环己烷,还有另一产物,该产物属于_______
A. 氧化产物 B. 还原产物 C. 极性分子 D. 非极性分子
16. 阳极产物的电子式为__________,转移的电子的物质的量是_______。
17. 含碳的微粒种类繁多,结构各异。其中CO的立体构型为_______。
A. 平面正三角形 B. 正四面体型 C. 三角锥型 D. 直线型
纳米硫化亚铁是一种很有潜在价值的新材料,值得深入研究。
18. 关于铁元素的认识正确的是_________。
A. 能存在于人体的血红蛋白中 B. 是地壳中含量最多的金属元素
C. 单质是人类最早使用的金属 D. 铁的氧化物都具有致密的结构
19. 可用于检验FeSO4溶液是否变质的是_________。
A. 稀盐酸 B. 酚酞试液 C. KSCN溶液 D. 苯酚
20. 高铁酸钠( Na2FeO4) 可用作净水剂,其原因是_________。
A. 能吸附水中杂质,氧化产物能消毒杀菌
B. 可消毒杀菌,氧化产物能吸附水中杂质
C. 能吸附水中杂质,还原产物能消毒杀菌
D. 可消毒杀菌,还原产物能吸附水中杂质
21. Fe、Co、Ni三种元素二价氧化物的晶胞类型相同,其熔点最高的是____。
A. FeO B. CoO C. NiO
纳米FeS可去除水中微量六价铬[Cr(Ⅵ)]。在pH=4~7的水溶液中,纳米FeS颗粒表面带正电荷,Cr(Ⅵ)主要以CrO等形式存在,纳米FeS去除水中Cr(Ⅵ)主要经过“吸附→反应→沉淀”的过程。已知: Ksp(FeS)=6.5×10-18,Ksp[Fe(OH)2]=5.0×10-17;H2S的电离常数分别为Ka1=1.1×10-7、Ka2=1.3×10-13。
22. 在弱酸性溶液中,反应FeS+H+Fe2++HS-的平衡常数K的数值为____。
在pH=4~7溶液中,pH越大,FeS去除水中Cr(Ⅵ)的速率越慢,原因是____________。
23. FeS2的一种晶体与NaCl晶体的结构相似,该FeS2晶体的一个晶胞中S的数目为_________。
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
24. 在FeS2晶体中,每个S原子与三个Fe2+紧邻,且Fe—S间距相等,如图给出了FeS2晶胞中的Fe2+和位于晶胞体心的S(S中的S—S键位于晶胞体对角线上,晶胞中的其他S已省略)。图1中用“—”将其中一个S原子与紧邻的Fe2+连接起来_________。
25. FeS2、FeS在空气中易被氧化。将FeS2在空气中氧化,测得氧化过程中剩余固体的质量与起始FeS2的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。800℃时,FeS2氧化成含有两种元素的固体产物_______。
1.丁苯酞(NBP)是我国拥有完全自主知识产权的化学药物,临床上用于治疗缺血性脑卒中等疾病。ZJM-289是一种NBP开环体(HPBA)衍生物,其合成路线如下:
26. A的化学名称为_________,NBP中官能团的化学式为:____________。
27. 关于化合物B叙述正确的是_______。
A. 二氯代物有3种
B. 所有的原子可能共平面
C. 能发生加成、取代、消去反应
D. 1molB最多可与含2molNaOH的溶液反应
28. D有多种同分异构体, 其中能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为______、________
①可发生银镜反应,也能与FeCl3溶液发生显色反应
②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为1:2:2:3
29. E→F中步骤1的化学方程式为________。
30. G→H的反应类型为____________。若以NaNO3代替AgNO3,则该反应难以进行,AgNO3对该反应的促进作用主要是因为______________。
31. HPBA的结构简式为__________。
32. W是合成某种抗疟疾药物的中间体类似物。参照题干中流程图的表达方式,写出设计由2,4-二氯甲苯( )和对三氟甲基苯乙酸 制备W的合成路线__________(无机试剂和四个碳以下的有机试剂任选)。
氧化二氯是一种广谱、高效的灭菌剂,可由氯气与氧化汞反应制得。
33. 实验室以MnO2为氧化剂制取Cl2的化学方程式为___________。
34. 由该原理生成Cl2后,按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是__________。
35. 某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH,下列用来解释事实的方程式中,不合理的是__________(已知:饱和NaClO溶液的pH约为11)
A. 该消毒液的pH约为12:ClO-+ H2OHClO + OH-
B. 该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生有毒Cl2: 2H+ + Cl-+ClO-=Cl2↑+ H2O
C. 该消毒液加白醋生成HClO,可增强漂白作用:CH3COOH + ClO-=HClO + CH3COO-
已知:HgO+2Cl2HgCl2+Cl2O,合适反应温度为18~25℃;副反应:2HgO+2Cl22HgCl2 + O2;常压下, Cl2沸点-34.0℃,熔点-101.0℃;Cl2O沸点2.0℃,熔点-120.6℃;Cl2O+H2O2HClO,Cl2O在CCl4中的溶解度远大于其在水中的溶解度。
36. 上图为氧化二氯制取装置,若将其组装完整,虚框D中应选用下列装置中的__________。
37. 有关反应柱B,无需进行的操作是__________。
A. 将HgO粉末热处理除水分、增加表面积后填入反应柱
B. 调控进入反应柱混合气中Cl2和N2的比例
C. 调控混合气从下口进入反应柱的流速
D. 将加热带缠绕于反应柱并加热
38. 氧化二氯制备出之后,要冷却为固态才便于操作和贮存,则C中保温瓶内盛有冷却液应是__________。
A. 干冰 B. 冰水 C. 液态空气 D. 液氨
产品分析:取一定量Cl2O浓溶液的稀释液,加入适量CCl4、过量KI溶液及一定量的稀H2SO4,充分反应。用标准Na2S2O3溶液滴定(滴定Ⅰ):I2+2S2O=S4O+2I-;再以酚酞为指示剂,用标准NaOH溶液滴定(滴定Ⅱ)。已知产生I2的反应(不考虑Cl2与水反应):,,。实验数据如下表:
加入量n(H2SO4)/mol
滴定Ⅰ测出量n(I2)/mol
滴定Ⅱ测出量n(H2SO4)/mol
39. 用标准Na2S2O3溶液滴定时,无需另加指示剂。判断滴定Ⅰ到达终点的实验现象是_______。
40. 高纯度Cl2O浓溶液中,要求n(Cl2O)/n( Cl2)≥99(Cl2O和HClO均以Cl2O计)。由已知数据可知:n(Cl2O)= ___________, n(Cl2O)/n( Cl2) =__________, 所制备的Cl2O浓溶液______(选填“是”或“否”)符合要求。
2023学年第二学期高三化学教学质量调研试卷
相对原子质量:Fe-56 S-32 O-16
氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
1. 下列元素中电负性最大的是____。
A. N B. P C. Si D. C
2. NH3和PH3都具有四面体结构,NH3比PH3的分解温度高的原因是____。
A. NH3分子间有氢键 B. NH3分子极性强
C. N-H键键能大于P-H键 D. 氨极易液化
3. 配合物Ni(CO)4也具有四面体结构,常温下Ni(CO)4为液态,易溶于CCl4、苯等有机溶剂。写出基态Ni的电子排布式____;Ni(CO)4属于____晶体。
4. Zn(NH3)42+离子也具有四面体结构,Zn2+可提供4个能量最低的空轨道与NH3参与形成配位键,这4个空轨道是____。
A. 3p B. 3d C. 4s D. 4p
氨在某催化剂作用下只发生如下反应:
主反应:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H =-905kJ/mol
副反应:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H =-1268kJ/mol
有关物质产率与温度的关系如图。
5. 氮气被氧气氧化为NO的热化学方程式为_________。
6. 工业上采用物料比在1.7~2.0,主要目的是:______________。
7. 下列说法正确的是______________。
A. 工业上进行氨催化氧化生成NO时,温度应控制在780~840℃之间
B. 在加压条件下生产能力可提高5~6倍,是因为加压可提高转化率
C. 选择合适的催化剂,可以大幅度提高NO在最终产物中的比率
8. 一定温度下,在3.0L密闭容器中,通入0.10molCH4和0.20molNO2进行反应,CH4(g)+2NO2(g) CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)  △H <0,反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
时间(t/min) 0 2 4 6 8 10
总压强(p/100kPa) 4.80 5.44 5.76 5.92 6.00 6.00
表中数据计算0~4min内υ(NO2)=_________。
9. 在一恒容密闭容器中,通入一定量CH4和NO2,测得在相同时间内,在不同温度下,NO2的转化率 [α(NO2)/%] 如下图;c点___(填“是”或“不是”)反应达平衡的点。d点之后,转化率随温度升高而降低的原因是___。
【答案】1 A 2. C
3. ①. 1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar] 3s23p63d84s2 ②. 分子 4. CD
5. N2(g)+O2(g)2NO(g) △H =+181.5 kJ/mol
6. 为了提高NH3的转化率
7. AC 8. 0.01molL-1min-1
9. ①. 不是 ②. 正反应放热,温度升高,平衡逆向移动,反应物转化率降低
【解析】
1题详解】
元素的非金属性越强,其电负性越大,这几种元素中,非金属性:N>C>P>Si,电负性最大的是N,故选A;
【2题详解】
NH3比PH3的分解温度高说明氢化物NH3的稳定性较强,原因是N-H键键能大于P-H键,故选C;
【3题详解】
Ni元素是28号元素,位于第四周期第Ⅷ族,其基态原子的电子排布式1s22s22p63s23p63d84s2,配合物Ni(CO)4常温为液态,熔点低,易溶于CCl4、苯等有机溶剂,所以Ni(CO)4属于分子晶体;
【4题详解】
Zn2+的4s轨道和4p轨道可以形成sp3型杂化轨道,用于形成配位键,故选CD;
【5题详解】
根据盖斯定律,(主反应-副反应)可得,氮气被氧气氧化为NO的热化学方程式为N2(g)+O2(g)2NO(g)  H =+181.5 kJ/mol;
6题详解】
工业上采用物料比在1.7~2.0,通过增大氧气的浓度使平衡正向移动,消耗更多的氨气,主要目的是:为了提高NH3的转化率;
【7题详解】
A.从图像可以看在,反应温度在780~840℃,NO的产率最大,故选择800℃左右,工业上进行氨催化氧化生成 NO时,温度应控制在780~840℃之间,故A正确;
B.反应是气体体积增大的反应,增大压强平衡向气体体积减小的方向进行,平衡逆向进行,反应物转化率减小,故B错误;
C.选择合适的催化剂,促进主反应加快产生NO,可以大幅度提高NO在最终产物中的比率,故C正确;
故选AC;
【8题详解】
列三段式:,恒温恒容下,压强与物质的量成正比,4min时,,解得x=0.06mol,0~4min内υ(NO2)= =0.01molL-1min-1;
【9题详解】
根据图像,450℃之前,升高温度NO2的转化率增大,原因是反应速率加快,说明反应未达到平衡状态;温度超过450℃,由于△H<0,平衡逆移,NO2的转化率减小,则450℃时反应已达平衡状态,故c点不是反应达平衡的点,d点之后,转化率随温度升高而降低的原因是:正反应放热,温度升高,平衡逆向移动,反应物转化率降低。
利用太阳能光解水时,将半导体光催化剂浸入水或电解质溶液中,光照时可在其表面得到产物。下图为该催化剂在水中发生光催化反应的原理示意图。
10. H2O分解过程中断裂的化学键属于_________。
A. 离子键 B. 极性共价键 C. 非极性共价键
11. 硫的非金属性比氧弱,但从以下的事实不能做出判断的是________。
A. 硫化氢不如水稳定
B. 硫跟氢气反应比氧气跟氢气反应更困难
C. 硫化氢的水溶液露置在空气中变浑浊
D. 硫是固体,氧气在常温下是气体
12. 在相同条件下,同时存在如下两个过程:
ⅰ.2H(g) + O(g) = H2O(g)
ⅱ.H2(g) + O2(g) = H2O(g)
则放出热量______。
A. ⅰ>ⅱ B. ⅰ=ⅱ C. ⅰ<ⅱ
13. 光解水能量转化形式是__________。若将该催化剂置于Na2SO3溶液中,产物之一为SO,另一产物为__________。
储氢还可借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢:
一定条件下,下图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机物)。
14. 导线中电子转移方向为____。(用A、D表示),生成目标产物的电极反应为____ 。
15. 由数据分析可知,D电极上除了环己烷,还有另一产物,该产物属于_______。
A. 氧化产物 B. 还原产物 C. 极性分子 D. 非极性分子
16. 阳极产物的电子式为__________,转移的电子的物质的量是_______。
17. 含碳的微粒种类繁多,结构各异。其中CO的立体构型为_______。
A. 平面正三角形 B. 正四面体型 C. 三角锥型 D. 直线型
【答案】10. B 11. D
12. A 13. ①. 光能转化为化学能 ②. H2
14. ①. A→D ②. C6H6+6H++6e-=C6H12 15. BD
16. ①. ②. 11.2mol 17. A
【解析】
【10题详解】
H2O分解生成氢气和氧气,过程中断裂的化学键属于极性键,答案选B。
储氢还可借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢:
【11题详解】
A. 非金属性越强,简单氢化物越稳定,硫化氢不如水稳定,说明硫的非金属性比氧弱,A不选;
B. 非金属性越强,与氢气化合越容易,硫跟氢气反应比氧气跟氢气反应更困难,说明硫的非金属性比氧弱,B不选;
C. 硫化氢的水溶液露置在空气中变浑浊,说明硫化氢被氧气氧化为单质硫,说明硫的非金属性比氧弱,C不选;
D. 硫是固体,氧气在常温下是气体,物质的状态与非金属性强弱没有关系,D选;
答案选D。
【12题详解】
过程ⅰ是形成化学键,过程ⅱ包括断键和形成化学键,则放出热量ⅰ>ⅱ,答案选A。
【13题详解】
根据图示,该催化剂在水中发生光催化反应的方程式为2H2O2H2↑+O2↑,光解水能量转化形式为光能转化为化学能。若将该催化剂置于Na2SO3溶液中,产物之一为,被氧化成,则H+被还原为H2,即另一产物为H2;
【14题详解】
苯得到电子转化为环己烷,惰性电极D是阴极,则导线中电子转移方向为A→D,氢离子移向阴极,生成目标产物的电极反应为C6H6+6H++6e-=C6H12。
【15题详解】
由数据分析可知,D电极上除了环己烷,还有另一产物,应该是氢气,氢气属于还原产物,且是非极性分子,答案选BD。
【16题详解】
阳极是水失去电子生成氧气,氧气的电子式为,生成2.8mol氧气,转移的电子的物质的量是2.8mol×4=11.2mol。
【17题详解】
CO的中心原子碳原子的价层电子对数是3,且不含有孤电子对,其立体构型为平面正三角形,答案选A。
纳米硫化亚铁是一种很有潜在价值的新材料,值得深入研究。
18. 关于铁元素的认识正确的是_________。
A. 能存在于人体的血红蛋白中 B. 是地壳中含量最多的金属元素
C. 单质是人类最早使用的金属 D. 铁的氧化物都具有致密的结构
19. 可用于检验FeSO4溶液是否变质的是_________。
A. 稀盐酸 B. 酚酞试液 C. KSCN溶液 D. 苯酚
20. 高铁酸钠( Na2FeO4) 可用作净水剂,其原因是_________。
A. 能吸附水中杂质,氧化产物能消毒杀菌
B. 可消毒杀菌,氧化产物能吸附水中杂质
C. 能吸附水中杂质,还原产物能消毒杀菌
D. 可消毒杀菌,还原产物能吸附水中杂质
21. Fe、Co、Ni三种元素二价氧化物的晶胞类型相同,其熔点最高的是____。
A. FeO B. CoO C. NiO
纳米FeS可去除水中微量六价铬[Cr(Ⅵ)]。在pH=4~7的水溶液中,纳米FeS颗粒表面带正电荷,Cr(Ⅵ)主要以CrO等形式存在,纳米FeS去除水中Cr(Ⅵ)主要经过“吸附→反应→沉淀”的过程。已知: Ksp(FeS)=6.5×10-18,Ksp[Fe(OH)2]=5.0×10-17;H2S的电离常数分别为Ka1=1.1×10-7、Ka2=1.3×10-13。
22. 在弱酸性溶液中,反应FeS+H+Fe2++HS-平衡常数K的数值为____。
在pH=4~7溶液中,pH越大,FeS去除水中Cr(Ⅵ)的速率越慢,原因是____________。
23. FeS2的一种晶体与NaCl晶体的结构相似,该FeS2晶体的一个晶胞中S的数目为_________。
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
24. 在FeS2晶体中,每个S原子与三个Fe2+紧邻,且Fe—S间距相等,如图给出了FeS2晶胞中的Fe2+和位于晶胞体心的S(S中的S—S键位于晶胞体对角线上,晶胞中的其他S已省略)。图1中用“—”将其中一个S原子与紧邻的Fe2+连接起来_________。
25. FeS2、FeS在空气中易被氧化。将FeS2在空气中氧化,测得氧化过程中剩余固体的质量与起始FeS2的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。800℃时,FeS2氧化成含有两种元素的固体产物_______。
【答案】18. A 19. CD 20. D
21. C 22. ①. ②. c(OH-)越大,FeS表面吸附的Cr(Ⅵ)的量越少,FeS溶出量越少,所以除去Cr(Ⅵ)反应慢了 23. B
24. 25. Fe2O3
【解析】
【18题详解】
A.血红蛋白中含有铁元素,故A正确;
B.地壳中含量最多的金属元素是Al,故B错误;
C.人类最早使用的金属是Cu,故C错误;
D.铁的氧化物不一定具有致密的结构,如铁锈疏松多孔,故D错误;
选A。
【19题详解】
FeSO4溶液是变质生成Fe3+,Fe3+遇KSCN溶液变红,Fe3+遇苯酚溶液紫色,可用于检验FeSO4溶液是否变质的是KSCN溶液或苯酚,选CD。
【20题详解】
Na2FeO4中Fe元素显+6价,具有强氧化性,能杀菌消毒,Na2FeO4的还原产物为Fe3+,Fe3+水解生成氢氧化铁胶体,吸附水中杂质,所以高铁酸钠( Na2FeO4) 可用作净水剂,选D。
【21题详解】
Fe、Co、Ni三种元素二价氧化物的晶胞类型相同,Ni2+的半径最小 ,晶格能最大,所以熔点最高的是NiO,选C。
【22题详解】
在弱酸性溶液中,反应FeS+H+Fe2++HS-的平衡常数K= 。
c(OH-)越大,FeS表面吸附的Cr(Ⅵ)的量越少,FeS溶出量越少,所以除去Cr(Ⅵ)反应慢。
【23题详解】
FeS2的一种晶体与NaCl晶体的结构相似,所以FeS2晶体的一个晶胞中S的数目4,选B;
【24题详解】
用“—”将其中一个S原子与紧邻的Fe2+连接起来,如图。
【25题详解】
设800℃时FeS2氧化成含有两种元素的固体产物FeOx,,x=1.5,所以该氧化产物的化学式为Fe2O3。
1.丁苯酞(NBP)是我国拥有完全自主知识产权的化学药物,临床上用于治疗缺血性脑卒中等疾病。ZJM-289是一种NBP开环体(HPBA)衍生物,其合成路线如下:
26. A的化学名称为_________,NBP中官能团的化学式为:____________。
27. 关于化合物B叙述正确是_______。
A. 二氯代物有3种
B. 所有的原子可能共平面
C. 能发生加成、取代、消去反应
D. 1molB最多可与含2molNaOH的溶液反应
28. D有多种同分异构体, 其中能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为______、________
①可发生银镜反应,也能与FeCl3溶液发生显色反应
②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为1:2:2:3
29. E→F中步骤1的化学方程式为________。
30. G→H的反应类型为____________。若以NaNO3代替AgNO3,则该反应难以进行,AgNO3对该反应的促进作用主要是因为______________。
31. HPBA的结构简式为__________。
32. W是合成某种抗疟疾药物的中间体类似物。参照题干中流程图的表达方式,写出设计由2,4-二氯甲苯( )和对三氟甲基苯乙酸 制备W的合成路线__________(无机试剂和四个碳以下的有机试剂任选)。
【答案】26. ①. 邻二甲苯(或1,2-二甲苯) ②. -COOR 27. BD
28. ①. ②.
29. 30. ①. 取代反应 ②. AgNO3反应生成的AgBr难溶于水,使平衡正向移动促进反应进行
31. 32.
【解析】
【分析】A的分子式为C8H10,不饱和度为4,说明取代基上不含不饱和键,A与O2在V2O5作催化剂并加热条件下生成B,由此可知A的结构简式为,B在一定条件下反应生成NBP,NBP中酯基在碱性条件下发生水解酸化后生成HPBA;HPBA与ClCH2COCl在流程条件下发生取代反应生成C,D在题干条件下生成E,E→F过程中E与NaOH的水溶液反应,再经酸化得到F,F与Br(CH2)Br发生取代反应生成G,G在硝酸银作用下发生取代反应生成H,H与C发生取代反应,再经系列转化生成ZJM-289。
【26题详解】
根据分析,A为,名称为:邻二甲苯(或1,2-二甲苯);NBP中官能团的化学式为:-COOR;
【27题详解】
A.B的二氯代物有4种:、(数字代表另一个氯原子的位置),A错误;
B.B中苯环和碳氧双键为平面构型,通过单键相连,所有原子可能共平面,B正确;
C.B中含苯环,可发生加成和取代反应,不能发生消去反应,C错误;
D.1molB中含2mol酯基,最多可与含2molNaOH的溶液反应,D正确;
故选BD。
【28题详解】
D的同分异构体满足:①可发生银镜反应,也能与FeCl3溶液发生显色反应,说明结构中含有醛基和酚羟基,根据不饱和度可知该结构中除醛基外不含其它不饱和键,②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为1:2:2:3,说明该结构具有对称性,根据该结构中氧原子数可知该结构中含有1个醛基、2个酚羟基、1个甲基,满足该条件的同分异构体结构简式为 和;
【29题详解】
E→F的反应方程式为:;
【30题详解】
根据分析,G→H的反应类型为取代反应;若以NaNO3代替AgNO3,则该反应难以进行,其原因是NaNO3反应生成的NaNO3易溶于水,而AgNO3反应生成的AgBr难溶于水,使平衡正向移动促进反应进行;
【31题详解】
根据分析,HPBA的结构简式为:;
【32题详解】
与氯气在光照条件下发生取代反应得到, 水解得到,催化氧化得到,与反应得到W,故合成路线为:。
氧化二氯是一种广谱、高效的灭菌剂,可由氯气与氧化汞反应制得。
33. 实验室以MnO2为氧化剂制取Cl2的化学方程式为___________。
34. 由该原理生成Cl2后,按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是__________。
35. 某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH,下列用来解释事实的方程式中,不合理的是__________(已知:饱和NaClO溶液的pH约为11)
A. 该消毒液的pH约为12:ClO-+ H2OHClO + OH-
B. 该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生有毒Cl2: 2H+ + Cl-+ClO-=Cl2↑+ H2O
C. 该消毒液加白醋生成HClO,可增强漂白作用:CH3COOH + ClO-=HClO + CH3COO-
已知:HgO+2Cl2HgCl2+Cl2O,合适反应温度为18~25℃;副反应:2HgO+2Cl22HgCl2 + O2;常压下, Cl2沸点-34.0℃,熔点-101.0℃;Cl2O沸点2.0℃,熔点-120.6℃;Cl2O+H2O2HClO,Cl2O在CCl4中的溶解度远大于其在水中的溶解度。
36. 上图为氧化二氯制取装置,若将其组装完整,虚框D中应选用下列装置中的__________。
37. 有关反应柱B,无需进行的操作是__________。
A. 将HgO粉末热处理除水分、增加表面积后填入反应柱
B. 调控进入反应柱的混合气中Cl2和N2的比例
C. 调控混合气从下口进入反应柱的流速
D. 将加热带缠绕于反应柱并加热
38. 氧化二氯制备出之后,要冷却为固态才便于操作和贮存,则C中保温瓶内盛有冷却液应是__________。
A. 干冰 B. 冰水 C. 液态空气 D. 液氨
产品分析:取一定量Cl2O浓溶液的稀释液,加入适量CCl4、过量KI溶液及一定量的稀H2SO4,充分反应。用标准Na2S2O3溶液滴定(滴定Ⅰ):I2+2S2O=S4O+2I-;再以酚酞为指示剂,用标准NaOH溶液滴定(滴定Ⅱ)。已知产生I2的反应(不考虑Cl2与水反应):,,。实验数据如下表:
加入量n(H2SO4)/mol
滴定Ⅰ测出量n(I2)/mol
滴定Ⅱ测出量n(H2SO4)/mol
39. 用标准Na2S2O3溶液滴定时,无需另加指示剂。判断滴定Ⅰ到达终点的实验现象是_______。
40. 高纯度Cl2O浓溶液中,要求n(Cl2O)/n( Cl2)≥99(Cl2O和HClO均以Cl2O计)。由已知数据可知:n(Cl2O)= ___________, n(Cl2O)/n( Cl2) =__________, 所制备的Cl2O浓溶液______(选填“是”或“否”)符合要求。
【答案】33. MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
34. D 35. A
36. A 37. D 38. C
39. CCl4中由紫红色突变到无色,且30s不恢复
40. ①. 1.000×10-3mol ②. 200 ③. 是
【解析】
【分析】制备氯气分析:二氧化锰与浓盐酸在加热的条件下反应生成氯气,用饱和食盐水除去氯气中的HCl,用浓硫酸干燥氯气,用向上排空气法收集氯气,纯净干燥的氯气先通过干燥的红布条,证明氯气无漂白性,再通过湿润的红布条,证明氯气与水反应生成的物质具有漂白性,多余的氯气,应用氢氧化钠溶液,以防止污染环境;
制备装置分析:由实验装置可知,氮气和氯气混合气经过装置A干燥混合后,进入含有HgO粉末的反应柱B反应,在常温下生成故反应柱不需要加热,生成物通入装置C中利用沸点低的性质冷凝分离出,制取和冷凝需要干燥环境、且尾气需要吸收处理。
【33题详解】
二氧化锰与浓盐酸在加热的条件下反应生成氯气,化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
【34题详解】
A.用饱和食盐水除去氯气中的HCl,用浓硫酸干燥氯气,导气管均长进短出,故B正确;
B.收集氯气时,导气管应长进短出,故C正确;
C.经过装置B,得到纯净干燥的氯气,氯气先通过干燥的红布条,证明氯气无漂白性,再通过湿润的红布条,证明氯气与水反应生成的物质具有漂白性,故C正确;
D.该装置用于吸收多余的氯气,防止污染环境,应用氢氧化钠溶液,水不能充分吸收氯气,该装置不能达到目的,故D错误;
故答案选D。
【35题详解】
A. NaClO溶液水解呈碱性,已知:饱和NaClO溶液的pH约为11,而该消毒液的pH约为12:则主要原因并不是水解ClO-+ H2OHClO + OH-、而是混合液中还含有一定量的NaOH发生了电离,A不合理;
B. 该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,次氯酸钠和盐酸发生氧化还原反应产生有毒Cl2: 2H+ + Cl-+ClO-=Cl2↑+ H2O,B合理;
C. 醋酸的酸性大于次氯酸,该消毒液加白醋生成HClO,可增强漂白作用:CH3COOH + ClO-=HClO + CH3COO-,C合理;
故选A。
【36题详解】
Cl2和Cl2O都不能直接排放于空气中,因此需要进行尾气处理,Cl2、Cl2O能与NaOH溶液反应,同时需要防止NaOH溶液中水蒸气进入C装置中,因此需要在C和尾气处理装置之间连接吸收水蒸气的装置,所以虚框D中应选用A装置。
【37题详解】
由题意可知,装置B为HgO与Cl2反应制备Cl2O的装置:
A.因Cl2O能与H2O发生反应,因此需要将HgO粉末热处理除水分,该反应为固体与气体接触类反应,因此增加表面积能够加快反应速率,故A不选;
B.N2的作用是稀释Cl2,在气流速率一定的条件下,氯气所占的比例越小,其转化率越高,同时Cl2不足时会发生副反应,因此需要调控进入反应柱的混合气中Cl2和N2的比例,故B不选;
C.为了让气体与固体充分接触,混合气体应从下口进入反应柱,同时需要控制气体的流速,防止副反应发生,故C不选;
D.HgO与Cl2反应制备Cl2O的合适反应温度为18℃~25℃,因此该反应在常温下进行,若对反应柱加热会发生副反应,故D选;
故选D。
【38题详解】
已知Cl2O沸点2.0℃,熔点-120.6℃;为了将氧化二氯冷却为固态便于操作和贮存,则C中保温瓶内盛有的冷却液应是沸点很低的液态空气;
故选C。
【39题详解】
溶有I2的CCl4溶液呈紫红色,用标准Na2S2O3溶液滴定I2过程中,当I2恰好反应完全时,溶液呈无色,因此滴定I2到达终点的实验现象是:CCl4中由紫红色突变到无色,且30s不恢复。
【40题详解】
由2I-+ Cl2=I2+2Cl-、4I-+ Cl2O+2H+=2I2+2H2O+2Cl-、2I-+ HClO+H+=I2+ H2O+Cl- (HClO为Cl2O与H2O反应的产物)可得关系式:Cl2O~2H+~2I2,由实验数据可知Cl2O和HClO共消耗n(H+)=2×(2.505×10-3mol-1.505×10-3mol)=2×10-3mol,生成I2的物质的量为2×10-3mol,则高纯度Cl2O浓溶液中n(Cl2O)= 1.000×10-3mol;加入过量KI溶液共生成I2的物质的量为2.005×10-3mol,因此Cl2与I-反应生成I2的物质的量为2.005×10-3mol-2×10-3mol=5×10-6mol,由此可知高纯度Cl2O浓溶液中n(Cl2)=5×10-6mol,所以高纯度Cl2O浓溶液中=200>99,则所制备的高纯度Cl2O浓溶液符合要求。

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