漳州市2024届高三毕业班第三次质量检测
化学试题
本试题卷共8页,14题。全卷满分100分。考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 S32 Cl35.5 K39 Pt195
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。
1. 晋朝《博物志》中有关于豆豉的制作方法:“外国有豆豉法,以苦酒浸豆,暴令极燥,以麻油蒸讫,复暴三过乃止,然后细捣椒屑,随多少合投之”。下列说法错误的是
A. “豆”的主要成分含蛋白质
B. “麻油”的主要成分为高分子化合物
C. 该过程中涉及的操作有“浸泡”和“干燥”
D. 该过程中既有物理变化又有化学变化
2. 利用Witting试剂以化合物M合成化合物N的原理如下(其中-Ph表示):
下列说法错误的是
A. M中C原子的杂化方式为、
B. M、N均可使酸性溶液褪色
C. N存在顺反异构
D. 1molN最多可与加成
3. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 溶液:、、
B. 稀硫酸:、、
C. 溶液:、、
D. 溶液:、、
4. 短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,且最外层电子数满足W+Z=X+Y,X的简单氢化物的水溶液可刻蚀玻璃,Z的基态原子s轨道电子数比p轨道电子数少1。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:Z>X>W
B. Y的单质可与水反应生成气体
C. 电负性:W>Y>Z
D. 工业中可通过电解Z的氯化物得到Z的单质
5. 液氨与CS2在加热条件下可发生反应生成NH4HS和NH4SCN。NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 2 g ND3与CS2的混合物中,中子数为NA
B. 工业合成氨中每生成1 mol NH3,转移的电子数为3NA
C. 1 L0.1 mol/LNH4HS溶液中,氢原子数为0.5NA
D. 1 mol NH4SCN晶体中,σ键数目为6NA
6. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A c中无白色沉淀 分解产物中无
B 加入碘水后溶液不变蓝 淀粉完全水解
C 试管口有红棕色气体 浓硝酸与木炭发生反应
D c中有淡黄色沉淀生成 苯和液溴发生取代反应
A. A B. B C. C D. D
7. “价-类二维图”是元素化合物知识学习的重要模型,下图是某短周期主族元素的“价-类二维图”,其最高化合价c与最低化合价a的代数和为4。
下列说法正确的是
A. 实验室可用溶液吸收气体A
B. C分子的VSEPR模型为V形
C. 可用溴水检验F是否变质
D. 工业上通过B→D→E两步转化制备E
8. 某科研团队从铬钒渣中分离钒并制备Cr(OH)3的流程如下:
已知:①“溶解”后所得滤液为Na2CrO4、NaAlO2和NaVO3的混合溶液;
②Cr的最高价含氧酸根离子在酸性介质中主要以存在,在碱性介质中主要以存在。
下列说法错误的是
A. “灼烧”步骤的尾气中含CO2
B. “沉铝”步骤的离子方程式为
C. “分离钒”之后Cr元素的存在形式主要为
D. “转化沉铬”步骤中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶3
9. 为高效绿色氧化剂,一种利用电催化法制备的方法如图所示:
下列有关说法正确的是
A. 催化电极的电势高于石墨电极的电势
B. a为,b为
C. 催化电极上的电极反应式:
D. 若电源用铅蓄电池,每制得,铅蓄电池正极质量增加32g
10. 已知为二元弱酸,且,向溶液中逐滴加入一元弱酸HB溶液,溶液中的离子浓度变化关系如图所示:
下列说法错误的是
A. 为随的变化关系
B. 的数量级为
C. NaHA溶液中:
D. 向溶液中滴入足量HB溶液的离子方程式为
二、非选择题:本题共4小题,共60分。
11. 被誉为电子陶瓷工业的支柱。工业中以毒重石(主要成分为,含少量、和)为原料制备的流程如下:
已知:25℃时,,,;,。
回答下列问题:
(1)基态Fe原子核外电子的空间运动状态有_____种。
(2)浸渣的主要成分为_____和_____(填化学式),“浸出”步骤中与溶液反应的原理为_____(用离子方程式表示)。
(3)若浸出液中,,“除钙”步骤中,当沉钙率为90%时,钡损率为_____。
(4)溶液显_____(填“酸”“碱”或“中”)性;“沉钛”步骤所得沉淀为,该步骤生成的能循环利用的物质是_____(填化学式)。
(5)“热解”步骤的化学方程式为_____。
(6)在室温下为立方晶胞,其结构如图所示,已知Ba与O的最小间距大于Ti与O的最小间距。
①晶胞中A点微粒坐标为,则B点微粒的坐标为_____。
②Ti在晶胞中的位置为_____;晶胞中一个Ba周围与其最近的O的个数为_____。
12. 氯亚铂酸钾()是制备奥铂等抗肿瘤药物的重要中间体。某科研小组以氯铂酸钾()为原料制备,相关物质性质如下表:
物质 性质
黄色粉末,溶于热水,微溶于冷水,几乎不溶于乙醇
红色固体,溶于水,不溶于乙醇,高温易分解
Ⅰ.的制备
取10.00g氯铂酸钾()溶于热水,置于装置D中,按下图所示组装实验仪器(加热与夹持装置均已省略),加热条件下还原可得。
(1)质量分数为70.0%的浓硫酸密度为,其物质的量浓度为_____。
(2)为使仪器A中的浓硫酸顺利滴下,需进行的操作为_____。
(3)仪器B的名称为_____,装置C的作用是_____。
(4)装置D中反应的化学方程式为_____,装置E中的试剂可选用_____(填序号)。
A.氨水 B.NaOH溶液 C.澄清石灰水
(5)反应结束后,拆除装置,向装置D中加入足量无水乙醇,经过滤、洗涤、干燥,得红色固体6.25g。
①加入无水乙醇目的是_____。
②的产率为_____(结果保留三位有效数字)。
Ⅱ.奥铂()是一种稳定的水溶性广谱抗肿瘤试剂,1,2-环己二胺()是制备奥铂的原料之一。
(6)奥铂中第二周期非金属元素的第一电离能由大到小的顺序为_____。
(7)奥铂中H-N-H的键角大于1,2-环已二胺中H-N-H的键角,原因是_____。
(8)1,2-环己二胺的沸点(190℃)高于1,2-环戊二胺()的沸点(170℃),其主要原因是_____。
13. 甲醇是一种可再生的清洁能源,以甲醇为原料制备氢气的原理为。
(1)已知相关物质的标准燃烧热(25℃,101kPa)如表所示,则上述反应的_____。
物质
标准燃烧热()
(2)中国石油大学陈玉教授团队研究了在催化剂Pd/MgO(100)表面的催化反应机理,其部分反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用“*”标注,过渡态用TS表示):
图示历程中最大能垒为_____eV,决速步骤的化学方程式为_____。
(3)一定温度下,维持100kPa,将与Ar(g)以一定比例投料发生上述反应,测得的平衡转化率及的分压随x的变化关系如图所示:
已知:为用气体分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数。
①图中表示的平衡转化率随x变化的曲线为_____(填“A”或“B”),判断理由是_____。
②当x=1时,平衡体系中_____kPa.
③若正、逆反应速率方程分别为、,、分别为正、逆反应的速率常数,则该反应的平衡常数_____(用、表示),当x=5,时,_____。
14. 氨基酮类化合物在麻醉、镇痛、抗抑郁等方面都有广泛应用。氨基酮类化合物I的合成路线如下:
已知:①;
②
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4:1:1的结构简式为_____。漳州市2024届高三毕业班第三次质量检测
化学试题
本试题卷共8页,14题。全卷满分100分。考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 S32 Cl35.5 K39 Pt195
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。
1. 晋朝《博物志》中有关于豆豉的制作方法:“外国有豆豉法,以苦酒浸豆,暴令极燥,以麻油蒸讫,复暴三过乃止,然后细捣椒屑,随多少合投之”。下列说法错误的是
A. “豆”的主要成分含蛋白质
B. “麻油”的主要成分为高分子化合物
C. 该过程中涉及的操作有“浸泡”和“干燥”
D. 该过程中既有物理变化又有化学变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.“豆”是指黄豆,主要成分是富含蛋白质,A正确;
B.“麻油”是指油脂,油脂的主要成分含有多种高级脂肪酸甘油酯,不属于高分子化合物,B错误;
C.根据题意可知该过程中涉及的操作有“浸泡”和“干燥”、“蒸煮”等,C正确;
D.黄豆在浸泡时首先发生物理变化,然后在铁锅中蒸煮,蛋白质发生变性,又会发生化学变化,在发酵过程中其中的葡萄糖变为乙醇、二氧化碳,又发生化学变化,故整个过程中既有物理变化又有化学变化发生,D正确;
故合理选项是B。
2. 利用Witting试剂以化合物M合成化合物N的原理如下(其中-Ph表示):
下列说法错误的是
A. M中C原子的杂化方式为、
B. M、N均可使酸性溶液褪色
C. N存在顺反异构
D. 1molN最多可与加成
【答案】D
【解析】
【详解】A.M甲基中的C原子的杂化方式为,苯环及醛基中的碳原子均为sp2杂化,故A正确;
B.M分子中有醛基、N分子中有碳碳双键,醛基和碳碳双键均可使酸性溶液褪色,故B正确;
C.N分子中碳碳双键的两个碳原子均连了两个不同的原子或原子团,所以该分子存在顺反异构,故C正确;
D.1molN分子中有2mol苯环和1mol碳碳双键,1mol苯环最多可与3molH2加成,1mol碳碳双键可与1molH2加成,所以1molN最多可与7molH2加成,故D错误;
故答案为:D。
3. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A 溶液:、、
B. 稀硫酸:、、
C. 溶液:、、
D. 溶液:、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.溶液:、、不会发生化学反应,可以大量共存,A正确;
B.稀硫酸存在情况下,硝酸根具有强氧化性,会氧化碘离子为碘单质,不能大量共存,B错误;
C.碳酸氢根离子会与铝离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳,不能大量共存,C错误;
D.铁离子会与发生反应生成Fe()3,不能大量共存,D错误;
故选A。
4. 短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,且最外层电子数满足W+Z=X+Y,X的简单氢化物的水溶液可刻蚀玻璃,Z的基态原子s轨道电子数比p轨道电子数少1。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:Z>X>W
B. Y的单质可与水反应生成气体
C. 电负性:W>Y>Z
D. 工业中可通过电解Z的氯化物得到Z的单质
【答案】B
【解析】
【分析】X的简单氢化物的水溶液可刻蚀玻璃,则X为F,Z的基态原子s轨道电子数比p轨道电子数少1,W、X、Y、Z原子序数依次增大,Z为Al,外层电子数满足W+Z=X+Y,则W为O,X为F,Y为Mg,Z为Al,或者W为N、X为F,Y为Na,Z为Al,据此回答。
【详解】A.三种离子具有相同的核外电子排布,若W为O,X为F,Z为Al,则O2->F->Al3+,若W为N、X为F,Z为Al,则则N3->F->Al3+,A错误;
B.若Y为Na,与水反应生成氢气,若Y为Mg,能够与热水较快反应生成氢氧化镁与氢气,B正确;
C.非金属性越强,电负性越大,若W为O,Y为Mg,Z为Al,不满足条件,若W为N,Y为Na,Z为Al,也不满足条件,应该为W>Z>Y,C错误;
D.工业中可通过电解氧化铝得到铝的单质,D错误;
故选B
5. 液氨与CS2在加热条件下可发生反应生成NH4HS和NH4SCN。NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 2 g ND3与CS2的混合物中,中子数为NA
B. 工业合成氨中每生成1 mol NH3,转移的电子数为3NA
C. 1 L0.1 mol/LNH4HS溶液中,氢原子数为0.5NA
D. 1 mol NH4SCN晶体中,σ键数目为6NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.ND3分子中含有10个中子,相对分子质量是20,2 g ND3的物质的量是0.1 mol,含有的中子的物质的量是1 mol,则中子数为NA;CS2分子中含有38个中子,其相对分子质量是76,则2 gCS2含有的中子的物质的量为=1 mol,也含有中子数为NA,故2 g ND3与CS2的混合物中,中子数为NA,A正确;
B.N2与H2在高温、高压、催化剂存在条件下反应产生NH3,每反应产生1 mol NH3,转移的电子的物质的量是3 mol,则转移的电子数为3NA,B正确;
C.1个NH4HS中含有5个H原子,在1 L0.1 mol/LNH4HS溶液中含有NH4HS的物质的量是0.1 mol,其中含有H原子是0.5NA,但溶液的溶剂H2O中也含有大量H原子,故在1 L0.1 mol/LNH4HS溶液中,氢原子数大于0.5NA,C错误;
D.NH4SCN是离子化合物,在阳离子中含有4个σ键,在阴离子SCN-中含有2个σ键,因此在1个NH4SCN中含有6个σ键,因此在1 mol NH4SCN晶体中,σ键数目为6NA,D正确;
故选C。
6. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A c中无白色沉淀 分解产物中无
B 加入碘水后溶液不变蓝 淀粉完全水解
C 试管口有红棕色气体 浓硝酸与木炭发生反应
D c中有淡黄色沉淀生成 苯和液溴发生取代反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.三氧化硫可与水反应生成硫酸,因此SO3在装置b中可被吸收,即使生成了三氧化硫,也不会进入装置c生成白色沉淀,所以无法证明分解产物中是否含有三氧化硫,故A错误;
B.碘水中的可被氢氧化钠溶液消耗,所以不能通过加入碘水后溶液不变蓝来检验淀粉是否完全水解,故B错误;
C.试管口红棕色二氧化氮气体的产生可能是浓硝酸在加热条件下与木炭反应生成的,也可能是浓硝酸受热分解产生的,故C错误;
D.装置b中四氯化碳可除去挥发出来的Br2,所以 c中出现的淡黄色沉淀是苯和液溴发生取代反应生成的HBr和硝酸银反应生成的,即可证明苯和液溴发生了取代反应,故D正确;
故答案为:D。
7. “价-类二维图”是元素化合物知识学习的重要模型,下图是某短周期主族元素的“价-类二维图”,其最高化合价c与最低化合价a的代数和为4。
下列说法正确的是
A. 实验室可用溶液吸收气体A
B. C分子的VSEPR模型为V形
C. 可用溴水检验F是否变质
D. 工业上通过B→D→E两步转化制备E
【答案】A
【解析】
【分析】根据题目信息某短周期主族元素其最高化合价c与最低化合价a的代数和为4,该元素是S,A是H2S,B是S,C是SO2,D是SO3,E是H2SO4,F是亚硫酸盐;
【详解】A.溶液与H2S反应生成硫化铜沉淀和硫酸,可以用硫酸铜溶液吸收硫化氢气体,A正确;
B.二氧化硫分子的价层电子对数为 ,VSEPR模型为平面三角形,B错误;
C.若亚硫酸盐只有部分变质,未变质的那部分亚硫酸盐可以使溴水褪色或颜色变浅,无法检验亚硫酸盐是否变质,C错误;
D.硫单质不能一步生成三氧化硫,工业上制备硫酸可以通过硫单质→二氧化硫→三氧化硫→硫酸,D错误;
故选A。
8. 某科研团队从铬钒渣中分离钒并制备Cr(OH)3的流程如下:
已知:①“溶解”后所得滤液为Na2CrO4、NaAlO2和NaVO3的混合溶液;
②Cr的最高价含氧酸根离子在酸性介质中主要以存在,在碱性介质中主要以存在。
下列说法错误的是
A. “灼烧”步骤的尾气中含CO2
B. “沉铝”步骤的离子方程式为
C. “分离钒”之后Cr元素的存在形式主要为
D. “转化沉铬”步骤中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3
【答案】B
【解析】
【分析】铬钒渣(含Cr2O3、Al2O3、V2O3)在Na2CO3、O2作用下灼烧,钒和铬分别被氧化为相应的最高价含氧酸盐NaVO3、Na2CrO4,铝氧化物转化为NaAlO2,溶解后所得滤液中含有Na2CrO4、NaAlO2和NaVO3,向其中通入足量CO2气体,NaAlO2反应转化为Al(OH)3沉淀析出,然后过滤,向滤液中加入稀硫酸调整溶液pH,使溶液显强酸性,NaVO3转化为V2O5沉淀,过滤除去沉淀,Na2CrO4转化为Na2Cr2O7,然后向所得的滤液中加入NaOH、Na2C2O4,发生氧化还原反应产生Cr(OH)3沉淀,从而达到分离钒并制备Cr(OH)3的目的。
【详解】A.在“灼烧”步骤,Cr2O3、V2O3、Al2O3与Na2CO3、O2反应产生相应钠盐的同时产生CO2,因此所得的尾气中含CO2,A正确;
B.“沉铝”步骤通入CO2足量,反应产生NaHCO3,该反应的离子方程式为,B错误;
C.“分离钒”之后,所得溶液显强酸性,根据题意可知:Cr元素的存在形式主要为,C正确;
D.具有强氧化性,与加入NaOH溶液和Na2C2O4后溶液发生氧化还原反应,Cr变为+3价的Cr3+,并与加入的NaOH溶液中的OH-转化为Cr(OH)3沉淀,发生反应:+3+H2O+4OH-=2Cr(OH)3↓+6,在该反应中为氧化剂,为还原剂,则“转化沉铬”步骤中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3,D正确;
故合理选项是B。
9. 为高效绿色氧化剂,一种利用电催化法制备的方法如图所示:
下列有关说法正确的是
A. 催化电极的电势高于石墨电极的电势
B. a为,b为
C. 催化电极上的电极反应式:
D. 若电源用铅蓄电池,每制得,铅蓄电池正极质量增加32g
【答案】C
【解析】
【分析】右侧催化电极上P变为Q,发生还原反应,为阴极,电极反应式为,氧气再将Q氧化为P,自身还原为H2O2;左侧为阳极,b为H+,a为OH-;
【详解】A.催化电极为阴极,石墨电极为阳极,故石墨电极的电势高于催化电极,故A错误;
B.由上述分析可知,b为H+,a为OH-;故B错误;
C.由上述分析可知,阴极的电极反应式为:,故C正确;
D.由上述分析可知,每制得,需转移2mol电子,铅蓄电池的正极反应式为:PbO2+2e-+4H++SO=PbSO4+2H2O,正极质量增加64g,故D错误。
答案选C。
10. 已知为二元弱酸,且,向溶液中逐滴加入一元弱酸HB溶液,溶液中的离子浓度变化关系如图所示:
下列说法错误的是
A. 为随的变化关系
B. 的数量级为
C. NaHA溶液中:
D. 向溶液中滴入足量HB溶液的离子方程式为
【答案】C
【解析】
【分析】向溶液中逐滴加入一元弱酸HB溶液,增大,结合电离平衡常数表达式可知减小,减小,增大;
【详解】A.根据分析可知,与正相关,即为 随变化关系,A正确;
B.当时,,结合,,此时,,数量级为,B正确;
C.在直线上,时, ,此时,则,NaHA溶液中:,即的电离程度大于水解程度,则,C错误;
D.因,则酸性:,所以向溶液中滴入足量HB溶液的离子方程式为:,D正确;
答案选C。
二、非选择题:本题共4小题,共60分。
11. 被誉为电子陶瓷工业的支柱。工业中以毒重石(主要成分为,含少量、和)为原料制备的流程如下:
已知:25℃时,,,;,。
回答下列问题:
(1)基态Fe原子核外电子的空间运动状态有_____种。
(2)浸渣的主要成分为_____和_____(填化学式),“浸出”步骤中与溶液反应的原理为_____(用离子方程式表示)。
(3)若浸出液中,,“除钙”步骤中,当沉钙率为90%时,钡损率为_____。
(4)溶液显_____(填“酸”“碱”或“中”)性;“沉钛”步骤所得沉淀为,该步骤生成的能循环利用的物质是_____(填化学式)。
(5)“热解”步骤的化学方程式为_____。
(6)在室温下为立方晶胞,其结构如图所示,已知Ba与O的最小间距大于Ti与O的最小间距。
①晶胞中A点微粒的坐标为,则B点微粒的坐标为_____。
②Ti在晶胞中的位置为_____;晶胞中一个Ba周围与其最近的O的个数为_____。
【答案】(1)15 (2) ①. Fe3O4 ②. SiO2 ③. ,
(3)20% (4) ①. 酸性 ②. NH4Cl
(5)
(6) ①. (,1,) ②. 体心 ③. 12
【解析】
【分析】毒重石(主要成分为BaCO3,含少量Fe3O4、CaCO3和SiO2),研磨增大接触面积,加入NH4Cl,四氧化三铁与二氧化硅不反应,在滤渣中,碳酸钡与碳酸钙转化为离子在滤液中,加入草酸沉淀除钙,滤液加入四氯化钛、草酸铵沉淀钛,得到BaTiO(C2O4)2,滤液中溶质主要为NH4Cl,BaTiO(C2O4)2热解产生CO、CO2与BaTiO3,据此回答。
【小问1详解】
基态Fe原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,空间运动数目等于原子轨道数目,则空间运动状态有15种;
【小问2详解】
根据分析可知,浸渣的主要成分为Fe3O4和SiO2,氯化铵水解产生氢离子可以溶解BaCO3,反应的原理为,;
【小问3详解】
根据题目可知,当沉钙率为90%时,消耗的Ca2+的浓度为0.009mol/L,溶液中的Ca2+浓度为0.001mol/L,则溶液中mol/L,则溶液中的Ba2+的浓度为:,消耗的Ba2+为0.02mol/L,则钡损率为;
【小问4详解】
①由于Ka2(H2C2O4)>Kb(NH3 H2O),则(NH4)2C2O4中溶液为酸性;
②根据分析可知,滤液中溶质主要为NH4Cl,可回到浸出循环;
【小问5详解】
BaTiO(C2O4)2热解产生CO、CO2与BaTiO3,方程式为:;
【小问6详解】
①A点微粒的坐标为(0,0,0),则B点微粒的坐标为(,1,);
②Ba与O的最小间距大于Ti与O的最小间距,则Ti在晶胞中的位置为体心,Ba在顶点;
③Ba在顶点,O在面心,则同一平面内一个Ba周围与其最近的O的个数4个,xy、xz、zy三个平面共12个。
12. 氯亚铂酸钾()是制备奥铂等抗肿瘤药物的重要中间体。某科研小组以氯铂酸钾()为原料制备,相关物质性质如下表:
物质 性质
黄色粉末,溶于热水,微溶于冷水,几乎不溶于乙醇
红色固体,溶于水,不溶于乙醇,高温易分解
Ⅰ.的制备
取10.00g氯铂酸钾()溶于热水,置于装置D中,按下图所示组装实验仪器(加热与夹持装置均已省略),在加热条件下还原可得。
(1)质量分数为70.0%的浓硫酸密度为,其物质的量浓度为_____。
(2)为使仪器A中的浓硫酸顺利滴下,需进行的操作为_____。
(3)仪器B的名称为_____,装置C的作用是_____。
(4)装置D中反应的化学方程式为_____,装置E中的试剂可选用_____(填序号)。
A.氨水 B.NaOH溶液 C.澄清石灰水
(5)反应结束后,拆除装置,向装置D中加入足量无水乙醇,经过滤、洗涤、干燥,得红色固体6.25g。
①加入无水乙醇的目的是_____。
②的产率为_____(结果保留三位有效数字)。
Ⅱ.奥铂()是一种稳定的水溶性广谱抗肿瘤试剂,1,2-环己二胺()是制备奥铂的原料之一。
(6)奥铂中第二周期非金属元素的第一电离能由大到小的顺序为_____。
(7)奥铂中H-N-H的键角大于1,2-环已二胺中H-N-H的键角,原因是_____。
(8)1,2-环己二胺的沸点(190℃)高于1,2-环戊二胺()的沸点(170℃),其主要原因是_____。
【答案】(1)11.5
(2)打开分液漏斗上口的玻璃塞(或将玻璃塞上的凹槽与分液漏斗上的小孔重合),旋转分液漏斗的活塞
(3) ①. 蒸馏烧瓶 ②. 安全瓶,防倒吸
(4) ①. ②. AB
(5) ①. 降低K2PtCl4溶解度,促使其析出 ②. 73.2%
(6)N>O>C (7)两种物质中N都为sp3杂化,奥铂中N没有孤电子对,2-环已二胺中N有孤电子对,对成键电子对的斥力较大,使H-N-H的键角变小
(8)两者都属于分子晶体且互为同系物,的相对分子质量大于,分子间作用力更强
【解析】
【分析】用浓硫酸与Na2SO3制备SO2,C为安全瓶,防倒吸,D制备K2PtCl4,E为SO2的尾气处理装置,据此回答。
【小问1详解】
根据11.5mol/L;
【小问2详解】
为使分液漏斗中的浓硫酸顺利滴下,需进行的操作为:打开分液漏斗上口的玻璃塞(或将玻璃塞上的凹槽与分液漏斗上的小孔重合),旋转分液漏斗的活塞;
【小问3详解】
①仪器B的名称为蒸馏烧瓶;
②安全瓶,防倒吸;
【小问4详解】
①加热条件下,SO2还原K2PtCl6可得K2PtCl4,方程式为:;
②E为SO2的尾气处理装置,选氨水或者氢氧化钠溶液均可,不选澄清石灰水,因为浓度低,吸收不完全,故选AB。
【小问5详解】
①根据表格信息可知,K2PtCl4溶于水,不溶于乙醇,加入无水乙醇的目的是:降低K2PtCl4的溶解度,促使其析出;
②10.00g氯铂酸钾(K2PtCl6)物质的量为mol,根据方程式可知,生成的K2PtCl4物质的量为mol,K2PtCl4的产率为=73.2%;
小问6详解】
第二周期非金属元素从左往右第一电离能逐渐增大,氮的2p能级半满,能量低,比同周期相邻元素第一电离能大,则由大到小的顺序为N>O>C;
【小问7详解】
两种物质中N都为sp3杂化,奥铂中N没有孤电子对,2-环已二胺中N有孤电子对,对成键电子对的斥力较大,使H-N-H的键角变小,所以奥铂中H-N-H的键角大于1,2-环已二胺中H-N-H的键角;
【小问8详解】
两者都属于分子晶体且互为同系物,的相对分子质量大于,分子间作用力更强,所以1,2-环己二胺的沸点(190℃)高于1,2-环戊二胺。
13. 甲醇是一种可再生的清洁能源,以甲醇为原料制备氢气的原理为。
(1)已知相关物质的标准燃烧热(25℃,101kPa)如表所示,则上述反应的_____。
物质
标准燃烧热()
(2)中国石油大学陈玉教授团队研究了在催化剂Pd/MgO(100)表面的催化反应机理,其部分反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用“*”标注,过渡态用TS表示):
图示历程中最大能垒为_____eV,决速步骤的化学方程式为_____。
(3)一定温度下,维持100kPa,将与Ar(g)以一定比例投料发生上述反应,测得的平衡转化率及的分压随x的变化关系如图所示:
已知:为用气体分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数。
①图中表示的平衡转化率随x变化的曲线为_____(填“A”或“B”),判断理由是_____。
②当x=1时,平衡体系中_____kPa.
③若正、逆反应速率方程分别为、,、分别为正、逆反应的速率常数,则该反应的平衡常数_____(用、表示),当x=5,时,_____。
【答案】(1)+128.1
(2) ①. 1.13 ②.
(3) ①. A ②. 随x增大,反应物分压减小,平衡正向移动, ③. 10 ④. ⑤. 64
【解析】
【小问1详解】
甲醇的标准燃烧热为,CO的标准燃烧热为,氢气的标准燃烧热为; ,-(×2)=+128.1;
【小问2详解】
根据图示,历程中最大能垒为(1.86-0.73)=1.13eV,能垒越大反应速率越慢,慢反应决定总反应速率,决速步骤的化学方程式为。
【小问3详解】
①随x增大,反应物分压减小,平衡正向移动, 的平衡转化率增大,随x变化的曲线为A。
②当x=1时,设初始投料Ar的物质的量为amol、甲醇的物质的量为amol,达到平衡时氢气的压强为40 kPa,即氢气占总物质的量的40%
,x=;平衡体系中kPa;
③若正、逆反应速率方程分别为、,、分别为正、逆反应的速率常数,反应达到平衡时, ;带入②的数据,平衡体系中甲醇的分压为10 kPa、CO的分压为20 kPa、氢气的分压为40 kPa,可知=Kp=;当x=5,设初始投料Ar的物质的量为5amol、甲醇的物质的量为amol,
时,即a-x=2x,x=,此时甲醇的分压为 kPa、CO的分压为=5 kPa、氢气的分压为=10 kPa,则。
14. 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;
②
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4:1:1的结构简式为_____。
【答案】(1)碳碳双键、酯基
(2) (3)>
(4)保护羰基 (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的结构简式,结合N的分子式且B+N→C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分子比D分子多一个醛基,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】
D的结构简式为、E的结构简式为、G的结构简式为、H的结构简式为,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结构简式为,结合题中信息①,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,能够与溶液反应生成的同分异构体中有羧基,核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为4:1:1的结构简式为。