江苏省南通市如皋中学2024届高三新高考第三次适应性考试化学试题(原卷版+解析版)

江苏省南通市如皋中学2024届高三新高考第三次适应性考试化学试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置,认真核对条形码上的姓名、考生号和座号,并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效.保持卡面清洁,不折叠、不破损。
可能用到的相对原子质量: H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 Cl-35.5 K-39 V-51 Fe-56 Ti -48 Co -59
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1.化学与生活紧密相关,下列有关说法不正确的是
A.TNT是一种烈性炸药,广泛用于国防、采矿、筑路、水利建设等
B.乙二醇可用于生产汽车防冻剂
C.福尔马林具有杀菌、防腐性能,可用于制作生物标本
D.医用酒精是指体积分数为95%的乙醇溶液,常用作消毒剂
2.下列微粒的半径比值大于1的是
A.Mg2+/Mg B.K+/S2- C.N/P D.Cl-/Cl
3.反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O可用于制备消毒液,下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是
A.中子数为10的氧原子: B.钠原子的结构示意图:
C.H2O的结构式:H—O—H D.NaOH的电子式:
4.我国在可控核聚变研究上处于世界领先水平。核聚变原料的制备与核聚变的产物如图:
下列说法不正确的是
A. 互为同位素 B.的中子数为 3
C.元素的第一电离能:H>He>Li D.的化学性质基本相同
5.下列反应的离子方程式书写正确的是
A.向Ba(OH)2溶液中加入稀硫酸:Ba2++OH-+H++=BaSO4↓+H2O
B.向NaOH溶液中通入过量SO2:2OH-+SO2=+H2O
C.向废液中通入足量H2S以除去Cu2+:Cu2++S2-=CuS↓
D.Pb加入Fe2(SO4) 3溶液中:Pb+2Fe3++=2Fe2++PbSO4
6.含Tp配体的钌(Ru)配合物催化氢化生成甲酸的机理如图所示。下列叙述错误的是
A.循环中Ru的成键数目不变
B.循环中物质所含氢键均为分子间氢键
C.Tp配体中,中含有,N原子为杂化
D.该催化反应的原子利用率为100%
7.下列实验装置或操作不能达到相应实验目的的是
A.验证SO2还原性 B.喷泉实验 C.比较氯与硫的非金属性 D.制备氨气
A.A B.B C.C D.D
8.在同温同压下,下列各组热化学方程式中的是( )
A.;
B.;
C.;
D.;
9.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的一种核素没有中子,基态Y原子的p轨道为半充满,Z单质是植物光合作用的产物之一,W与Z同族。下列说法正确的是
A.X位于周期表中第二周期ⅣA族
B.共价键的极性:
C.简单气态氢化物的稳定性:
D.X、Y、Z三种元素形成化合物的水溶液一定呈酸性
10.硫元素在自然界中通常以硫化物、硫酸盐或单质的形式存在。斜方硫、单斜硫是常见的两种单质。常见的含硫矿物有硫磺矿、黄铁矿、石膏等。黄铁矿遇酸会生成硫化氢气体。工业利用黄铁矿与空气高温反应得到与在催化作用下反应生成,每生成释放出的热量,生成的用的浓硫酸吸收。利用酸性溶液可测定工业尾气中的含量。下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.能与盐酸反应,可作红色涂料
B.是淡黄色晶体,可用于配制黑火药
C.具有氧化性,可用于制取硫酸
D.浓具有吸水性,可用于除去中混有的
11.为了模拟汽车尾气的净化,向密闭容器中投入一定量的CO和,在催化剂(I型、II型)和不同温度条件下发生反应:,反应进行相同时间(t秒),测得CO转化率与温度的关系曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.该反应在a、b二点对应的平衡常数大小关系:
B.该反应使用不同催化剂对应的活化能:I型C.其它条件不变,温度相同(低于50℃)CO平衡转化率:I型>II型
D.已知50℃、t秒时容器中浓度为,该温度下反应平衡常数为
12.先进的甲醇蒸气重整—变压吸附技术可得到高浓度CO2和H2混合气,化学反应原理是CH3OH+H2OCO2+3H2,其能量变化如图所示。下列说法错误的是
A.CH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程
B.反应物的总能量大于生成物的总能量
C.形成H—H键放出能量
D.断开H—C键吸收能量
13.可作大型船舶的绿色燃料。工业上用制备的原理如下:
反应1:
反应2:
分别在下,将的混合气体置于密闭容器中,若仅考虑上述反应,不同温度下反应体系达到平衡时,转化率、产物选择性的变化如图所示。
已知:或。下列说法不正确的是
A.反应
B.后,不同压强下接近相等的原因为制备过程以反应1为主
C.时,反应2的平衡常数
D.下,的混合气体在催化下反应一段时间达到点的值,延长反应时间可能达到
二、非选择题:共4题,共61分
14.以天青石(主要成分为,还含有少量和杂质)为原料生产具有光催化活性的钛酸锶,工艺流程如下:
已知氢氧化锶和氢氧化钙在水中的溶解度曲线如图1所示。回答下列问题:
(1)天青石与过量焦炭隔绝空气“焙烧”,该过程中发生反应的化学方程式为 。
(2)“酸浸”时产生的有毒气体可用溶液吸收,写出该反应的离子方程式 。
(3)“除杂”的方法是将溶液升温至95℃,同时加入溶液调节。经过“一系列操作”,包括: ,收滤液 ,即可得到晶体。“滤渣”的成分为 。
(4)经“转化”、“共沉淀”,过滤、洗涤、干燥得到纯净的草酸氧钛锶晶体。请简述洗涤的操作 。草酸氧钛锶晶体经“煅烧”分解成钛酸锶,写出对应的化学方程式 。
(5)光催化技术具有高效、节能的优点,利用钛酸锶光催化还原有利于实现“碳中和”,其质理如图2所示,写出铂电极的电极反应式 。
(6)天青石也可作为冶炼金属锶的原料。依据锶在元素周期表中的位置分析锶的冶炼方法是 。
A.电解法 B.热分解法 C.热还原法
15.化合物G主要用于调制香料,也可用于防腐抗菌和防癌抗癌等,下面是化合物G的合成路线。
请叫答下列问题:
(1)B是一种烃基锂(RLi),则B中烃基所对应的烃(RH)的化学名称为 。
(2)化合物C的分子式是 。
(3)用核磁共振谱可以证明化合物C中有 种处于不同化学环境的氢。
(4)写出C→D发生反应的化学方程式: 。
(5)在由C合成D的过程中会产生杂质,该杂质有多种同分异构体,写出符合下列条件的同分异构体的结构简式: (任写一种即可)。
①能与溶液发生显色反应;
②核磁共振谱显示有5种不同化学环境的氢原子;
③1mol物质最多能与3molNaOH反应。
(6)氰基甲酸甲酯()在有机合成中有广泛应用,工业上常用氯甲酸甲酯与氰化钠在甲醇中反应来合成氰基甲酸甲酯。写出合成氰基甲酸甲酯的化学方程式: 。
16.氯气是重要的化工原料。如图是实验室制取纯净、干燥氯气的装置图。
(1)M的名称是 ,①中反应的化学方程式是 。
(2)③中盛放的试剂的作用是 。
(3)⑤中反应的离子方程式是 。
(4)“地康法”制取氯气总反应的化学方程式为4HCl+O2=2H2O+2Cl2,其反应原理如下所示:
反应Ⅰ:CuO+2HCl=CuCl2+H2O
反应Ⅱ:……
①反应Ⅰ的离子方程式为 。
②反应Ⅱ的化学方程式为 。
17.CO2的资源化可以推动经济高质量发展和生态环境质量的持续改善,回答下列问题:
(1) CO2和乙烷反应制备乙烯。常温常压时,相关物质的相对能量如图所示:
已知:的计算如下:
则CO2和乙烷反应生成乙烯、CO和液态水的热化学方程式为 。
(2) CO2和反应制备,某学习兴趣小组为了研究该反应,将足量的某碳酸氢盐固体置于真空恒容密闭容器中,发生如下反应:。反应达平衡时体系的总压为,保持温度不变,开始时在体系中先通入一定量的,再加入足量,欲使平衡时体系中水蒸气的分压小于,则的初始压强应大于 。
(3)和制备甲醇,反应体系中涉及以下两个反应:
I.
Ⅱ.
将CO2和H+按物质的量之比1∶3混合通入刚性密闭容器中,在催化剂作用下发生反应I和反应Ⅱ,在相同的时间内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图所示。
已知:CH3OH的选择性
①在上述条件下合成甲醇的工业条件是 (填标号)。
A.210℃   B.230℃   C.催化CZT   D.催化剂
②以上,升高温度导致CO2的转化率增大,甲醇的产率降低。可能的原因是 。
③时,容器内压强随时间的变化如下表所示:
时间 0 20 40 60 80
压强
反应I的速率可表示为(k为常数),平衡时,则反应在时 (用含的式子表示)。达平衡时的选择性= ,反应Ⅱ的 。试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页江苏省南通市如皋中学2024届高三新高考第三次适应性考试化学试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置,认真核对条形码上的姓名、考生号和座号,并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效.保持卡面清洁,不折叠、不破损。
可能用到的相对原子质量: H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 Cl-35.5 K-39 V-51 Fe-56 Ti -48 Co -59
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1.化学与生活紧密相关,下列有关说法不正确的是
A.TNT是一种烈性炸药,广泛用于国防、采矿、筑路、水利建设等
B.乙二醇可用于生产汽车防冻剂
C.福尔马林具有杀菌、防腐性能,可用于制作生物标本
D.医用酒精是指体积分数为95%的乙醇溶液,常用作消毒剂
【答案】D
【详解】A.TNT是2,4,6-三硝基甲苯,是一种烈性炸药,广泛用于国防、采矿、筑路、水利建设等,A项正确;
B.乙二醇熔点低,可用于生产汽车防冻剂,B项正确;
C.福尔马林是甲醛水溶液,具有杀菌、防腐性能,可用于制作生物标本,C项正确;
D.医用酒精是指体积分数为75%的乙醇溶液,常用作消毒剂,D项错误;
故答案选D。
2.下列微粒的半径比值大于1的是
A.Mg2+/Mg B.K+/S2- C.N/P D.Cl-/Cl
【答案】D
【详解】A.同种元素的阳离子半径小于原子半径,故Mg2+/Mg比值小于1,故A错误;
B.电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,故K+/S2-比值小于1,故B错误;
C.同主族自上而下原子半径增大,故N/P比值小于1,故C错误;
D.同种元素的阴离子半径大于原子半径,故Cl-/Cl比值大于1,故D正确;
故选D。
3.反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O可用于制备消毒液,下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是
A.中子数为10的氧原子: B.钠原子的结构示意图:
C.H2O的结构式:H—O—H D.NaOH的电子式:
【答案】C
【详解】A.中子数为10的氧原子的质量数为18,符号为,A错误;
B.钠原子核外有11个电子,结构示意图为,B错误;
C.水分子中两个H原子分别与O原子共用一对电子,结构式为H—O—H,C正确;
D.NaOH为离子化合物,电子式为,D错误;
综上所述答案为C。
4.我国在可控核聚变研究上处于世界领先水平。核聚变原料的制备与核聚变的产物如图:
下列说法不正确的是
A. 互为同位素 B.的中子数为 3
C.元素的第一电离能:H>He>Li D.的化学性质基本相同
【答案】C
【详解】A.的质子数相同,中子数不同,是H元素的不同原子,互为同位素,故A正确;
B.的中子数为(6-3)=3,故B正确;
C.元素的第一电离能:He>H>Li,故C错误;
D.的质子数相同,核外电子数相同,原子结构相同,化学性质相似,故D正确;
故选:C。
5.下列反应的离子方程式书写正确的是
A.向Ba(OH)2溶液中加入稀硫酸:Ba2++OH-+H++=BaSO4↓+H2O
B.向NaOH溶液中通入过量SO2:2OH-+SO2=+H2O
C.向废液中通入足量H2S以除去Cu2+:Cu2++S2-=CuS↓
D.Pb加入Fe2(SO4) 3溶液中:Pb+2Fe3++=2Fe2++PbSO4
【答案】D
【详解】A.向Ba(OH)2溶液中加入稀硫酸生成BaSO4和H2O,反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O,A项错误;
B.向NaOH溶液中通入过量SO2生成,反应的离子方程式为OH-+SO2=,B项错误;
C.H2S为弱电解质,在离子方程式中不能拆为离子,反应的离子方程式为Cu2++H2S=CuS↓+2H+,C项错误;
D.Pb加入Fe2(SO4)3溶液中发生氧化还原反应生成二价铅和Fe2+,反应的离子方程式为Pb+2Fe3++=2Fe2++PbSO4,D项正确。
故选D。
6.含Tp配体的钌(Ru)配合物催化氢化生成甲酸的机理如图所示。下列叙述错误的是
A.循环中Ru的成键数目不变
B.循环中物质所含氢键均为分子间氢键
C.Tp配体中,中含有,N原子为杂化
D.该催化反应的原子利用率为100%
【答案】B
【详解】A.从图中可知,循环中Ru的成键数目没有发生变化,A正确;
B.从图中可知,循环中的物质所含氢键不只有分子间氢键,还含有分子内氢键,如就存在分子内氢键,B错误;
C.Tp配体中,中五个原子6个电子形成大Π键,N原子形成2条σ键,含有1对孤电子对,价层电子对数为3,为sp2杂化,C正确;
D.该催化反应的总反应为CO2+H2HCOOH,反应物全部转化为同一种生成物,原子利用率为100%,D正确;
故答案选B。
7.下列实验装置或操作不能达到相应实验目的的是
A.验证SO2还原性 B.喷泉实验 C.比较氯与硫的非金属性 D.制备氨气
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.SO2通入滴有KSCN的Fe2(SO4)3溶液,SO2还原Fe3+而使溶液褪色,验证SO2还原性,A不符合题意;
B. 氯气在饱和食盐水中溶解度不大,且与饱和食盐水不反应,所以不能形成喷泉实验,故B符合题意;
C.Cl2通入Na2S溶液发生置换反应得到S单质,证明Cl2的氧化性大于S,即说明氯比硫的非金属性强,C不符合题意;
D.碱石灰吸收浓氨水中的水分,使平衡 正向移动,制备氨气,D不符合题意;
故选B。
8.在同温同压下,下列各组热化学方程式中的是( )
A.;
B.;
C.;
D.;
【答案】C
【详解】A.物质的燃烧反应是放热的,所以焓变是负值,液态水变为气态水的过程是吸热的,故△H1<△H2,故A错误;
B.合成氨的反应是放热的,△H1是负值,而碳酸钙分解是吸热反应,△H2是正值,所以△H1<△H2,故B错误;
C.碳单质完全燃烧生成二氧化碳放热多于不完全燃烧生成一氧化碳放的热,反应的焓变是负值,故△H1>△H2,故C正确;
D.化学反应方程式的系数加倍,焓变数值加倍,该化合反应是放热的,所以焓变值是负值,2△H1=△H2,△H1<△H2,故D错误;
故答案为C。
9.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的一种核素没有中子,基态Y原子的p轨道为半充满,Z单质是植物光合作用的产物之一,W与Z同族。下列说法正确的是
A.X位于周期表中第二周期ⅣA族
B.共价键的极性:
C.简单气态氢化物的稳定性:
D.X、Y、Z三种元素形成化合物的水溶液一定呈酸性
【答案】C
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的一种核素没有中子,则X为H元素;基态Y原子的p轨道为半充满,则其轨道排布式为,所以Y为N元素;Z单质是植物光合作用的产物之一,则Z为O元素;W与Z同族,则W为S元素。
【详解】A.由分析可知,X为H元素,则X位于周期表中第一周期ⅠA族,A项错误;
B.由分析可知,X为H元素,Y为N元素,Z为O元素,W为S元素,电负性:,则共价键的极性:,B项错误;
C.由分析可知,Y为N元素,Z为O元素,W为S元素,非金属性越强,其对应的简单气态氢化物的越稳定,非金属性:,简单气态氢化物的稳定性:,C项正确;
D.由分析可知,X为H元素,Y为N元素,Z为O元素,X、Y、Z三种元素可形成化合物,其水溶液呈碱性,D项错误;
故选C。
10.硫元素在自然界中通常以硫化物、硫酸盐或单质的形式存在。斜方硫、单斜硫是常见的两种单质。常见的含硫矿物有硫磺矿、黄铁矿、石膏等。黄铁矿遇酸会生成硫化氢气体。工业利用黄铁矿与空气高温反应得到与在催化作用下反应生成,每生成释放出的热量,生成的用的浓硫酸吸收。利用酸性溶液可测定工业尾气中的含量。下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.能与盐酸反应,可作红色涂料
B.是淡黄色晶体,可用于配制黑火药
C.具有氧化性,可用于制取硫酸
D.浓具有吸水性,可用于除去中混有的
【答案】D
【详解】A.为红色固体,常作红色涂料,A错误;
B.具有还原性,能和木炭、硝酸钾等发生反应,可用于配制黑火药,B错误;
C.为酸性氧化物,能和水生成硫酸,可用于制取硫酸,C错误;
D.浓具有吸水性,能做干燥剂,可用于除去中混有的,D正确;
故选D。
11.为了模拟汽车尾气的净化,向密闭容器中投入一定量的CO和,在催化剂(I型、II型)和不同温度条件下发生反应:,反应进行相同时间(t秒),测得CO转化率与温度的关系曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.该反应在a、b二点对应的平衡常数大小关系:
B.该反应使用不同催化剂对应的活化能:I型C.其它条件不变,温度相同(低于50℃)CO平衡转化率:I型>II型
D.已知50℃、t秒时容器中浓度为,该温度下反应平衡常数为
【答案】C
【分析】2CO(g)+O2(g) CO2(g)正反应为放热反应,平衡时升温平衡逆向移动,CO转化率降低;c点降解率出现突变的原因可结合催化剂的催化效率分析。
【详解】A.由上述图象可知,在温度低于50℃时,I型催化剂的效率高于II型,b点时达到化学平衡状态,后升高温度,平衡逆向移动,故该反应是放热反应,温度越低,平衡常数越大,a点温度低于b点,故Ka>Kb,故A正确;
B.由图可知,该反应使用不同催化剂对应的活化能:I型C.催化剂不影响平衡转化率,在温度相同时,平衡转化率: I型=Ⅱ型,故C错误;
D.设CO和O2的起始浓度为n,列三段式如下:
平衡时O2的浓度为0.01mol/L,即n=0.5nx=0.01,解得:n=mol/L,则计算出平衡时c(CO)=n-nx=mol/L,c(CO2= nx=mol/L;K==,故D正确;
答案选C。
12.先进的甲醇蒸气重整—变压吸附技术可得到高浓度CO2和H2混合气,化学反应原理是CH3OH+H2OCO2+3H2,其能量变化如图所示。下列说法错误的是
A.CH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程
B.反应物的总能量大于生成物的总能量
C.形成H—H键放出能量
D.断开H—C键吸收能量
【答案】A
【详解】A.图示能量变化趋势可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,所以CH3OH转变成H2的过程是一个放出热量的过程,A错误;
B.反应物的总能量大于生成物的总能量,B正确;
C.化学键的形成需要释放能量,所以形成H—H键放出能量,C正确;
D.化学键的断裂需要吸收能量,D正确;
故选A。
13.可作大型船舶的绿色燃料。工业上用制备的原理如下:
反应1:
反应2:
分别在下,将的混合气体置于密闭容器中,若仅考虑上述反应,不同温度下反应体系达到平衡时,转化率、产物选择性的变化如图所示。
已知:或。下列说法不正确的是
A.反应
B.后,不同压强下接近相等的原因为制备过程以反应1为主
C.时,反应2的平衡常数
D.下,的混合气体在催化下反应一段时间达到点的值,延长反应时间可能达到
【答案】B
【详解】A.气态转化为气态会放出热量,放热反应的焓变小于0,故反应,A正确;
B.反应1是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,减小,反应2是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,增大,后,不同压强下接近相等的原因为制备过程以反应2为主,B错误;
C.由图可知,250℃、3MPa时下生成CH3OH、CO的选择性(S)均为50%,平衡时CO2的转化率为20%,设n起始(CO2)=1mol,n起始(H2)=3mol,则平衡时CO2的转化量为,生成,建立三段式:
,,设体积为V,则此时反应2的平衡常数,C正确;
D.下,的混合气体在催化下反应一段时间达到点的值,由于反应未达到平衡,平衡正向移动,故延长反应时间可能达到,D正确;
故选B。
二、非选择题:共4题,共61分
14.以天青石(主要成分为,还含有少量和杂质)为原料生产具有光催化活性的钛酸锶,工艺流程如下:
已知氢氧化锶和氢氧化钙在水中的溶解度曲线如图1所示。回答下列问题:
(1)天青石与过量焦炭隔绝空气“焙烧”,该过程中发生反应的化学方程式为 。
(2)“酸浸”时产生的有毒气体可用溶液吸收,写出该反应的离子方程式 。
(3)“除杂”的方法是将溶液升温至95℃,同时加入溶液调节。经过“一系列操作”,包括: ,收滤液 ,即可得到晶体。“滤渣”的成分为 。
(4)经“转化”、“共沉淀”,过滤、洗涤、干燥得到纯净的草酸氧钛锶晶体。请简述洗涤的操作 。草酸氧钛锶晶体经“煅烧”分解成钛酸锶,写出对应的化学方程式 。
(5)光催化技术具有高效、节能的优点,利用钛酸锶光催化还原有利于实现“碳中和”,其质理如图2所示,写出铂电极的电极反应式 。
(6)天青石也可作为冶炼金属锶的原料。依据锶在元素周期表中的位置分析锶的冶炼方法是 。
A.电解法 B.热分解法 C.热还原法
【答案】(1)
(2)
(3) 趁热过滤 蒸发浓缩,冷却结晶 、
(4) 沿玻璃棒向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复次
(5)
(6)A
【分析】酸浸时生成硫化氢,说明焙烧时生成了硫化物,另外由图示可知焙烧时还生成了一氧化碳,可推出其分解的方程式,根据氢氧化锶和氢氧化钙在水中的溶解度曲线可知得到产品的途径应该是蒸发浓缩,降温结晶,以此解题。
(1)
酸浸时生成硫化氢,说明焙烧时生成了硫化物,另外由图示可知焙烧时还生成了一氧化碳,故焙烧时发生反应的化学方程式为:;
(2)
三价铁有氧化性可以氧化-2价硫,故和反应的方程式为:;
(3)
“一系列操作”是从溶液中得到晶体的过程,根据氢氧化锶和氢氧化钙在水中的溶解度曲线可知得到产品的途径应该是蒸发浓缩,降温结晶,故答案为:趁热过滤,蒸发浓缩,冷却结晶;由于原料中含有少量和杂质,故滤渣的成分是:、;
(4)
过滤时沉淀的洗涤方法,按照漏斗中沉淀的洗涤方法,即沿玻璃棒向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复次;由流程图可知煅烧时分解生成了,还有气体,根据的组成可知其分解的方程式为:;
(5)
由图可知铂电极发生的反应是二氧化碳生成了甲烷,且溶液为酸性环境,故电极方程式为:;
(6)
锶在元素周期表中的第3周期第IIA族,金属性较强,故其冶炼方法为电解法,故选A。
15.化合物G主要用于调制香料,也可用于防腐抗菌和防癌抗癌等,下面是化合物G的合成路线。
请叫答下列问题:
(1)B是一种烃基锂(RLi),则B中烃基所对应的烃(RH)的化学名称为 。
(2)化合物C的分子式是 。
(3)用核磁共振谱可以证明化合物C中有 种处于不同化学环境的氢。
(4)写出C→D发生反应的化学方程式: 。
(5)在由C合成D的过程中会产生杂质,该杂质有多种同分异构体,写出符合下列条件的同分异构体的结构简式: (任写一种即可)。
①能与溶液发生显色反应;
②核磁共振谱显示有5种不同化学环境的氢原子;
③1mol物质最多能与3molNaOH反应。
(6)氰基甲酸甲酯()在有机合成中有广泛应用,工业上常用氯甲酸甲酯与氰化钠在甲醇中反应来合成氰基甲酸甲酯。写出合成氰基甲酸甲酯的化学方程式: 。
【答案】(1)2-甲基-2-戊烯
(2)C14H24O
(3)8
(4) +HCN
(5)或者
(6)+NaCN+NaCl
【分析】本题为有机推断题,由题干合成流程图中各物质的结构简式可知,A到C发生取代反应,C到D发生取代反应,D到E为取代反应,E到F发生取代反应,F到G发生还原反应,(5)在由C合成D的过程中会产生杂质,该杂质有多种同分异构体,已知该杂质的分子式为:C8H10O3,其符合条件①能与溶液发生显色反应即含有酚羟基;②核磁共振谱显示有5种不同化学环境的氢原子;③1mol物质最多能与3molNaOH反应,根据氧原子个数和不饱和度可知,分子中含有三个酚羟基,由此确定该物质的同分异构体的结构简式,据此分析解题。
【详解】(1)由题干流程图信息可知,B是一种烃基锂(RLi),则B中烃基所对应的烃(RH)的结构简式为:(CH3)2C=CHCH2CH3,则其化学名称为2-甲基-2-戊烯,故答案为:2-甲基-2-戊烯;
(2)由题干流程图中C的结构简式可知,化合物C的分子式是C14H24O,故答案为:C14H24O;
(3)根据等效氢原理可知,用核磁共振谱可以证明化合物C中有8种处于不同化学环境的氢,如图所示:,故答案为:8;
(4)由题干流程图信息可知, C→D即 和在(CH3)2CuLi的催化作用下生成和HCN,则该反应的化学方程式为: +HCN,故答案为: +HCN;
(5)在由C合成D的过程中会产生杂质,该杂质有多种同分异构体,已知该杂质的分子式为:C8H10O3,其符合条件①能与溶液发生显色反应即含有酚羟基;②核磁共振谱显示有5种不同化学环境的氢原子;③1mol物质最多能与3molNaOH反应,根据氧原子个数和不饱和度可知,分子中含有三个酚羟基,的同分异构体的结构简式为:或者,故答案为:或者;
(6)氰基甲酸甲酯()在有机合成中有广泛应用,工业上常用氯甲酸甲酯即与氰化钠即NaCN在甲醇中反应来合成氰基甲酸甲酯,则合成氰基甲酸甲酯的化学方程式为:+NaCN+NaCl,故答案为:+NaCN+NaCl。
16.氯气是重要的化工原料。如图是实验室制取纯净、干燥氯气的装置图。
(1)M的名称是 ,①中反应的化学方程式是 。
(2)③中盛放的试剂的作用是 。
(3)⑤中反应的离子方程式是 。
(4)“地康法”制取氯气总反应的化学方程式为4HCl+O2=2H2O+2Cl2,其反应原理如下所示:
反应Ⅰ:CuO+2HCl=CuCl2+H2O
反应Ⅱ:……
①反应Ⅰ的离子方程式为 。
②反应Ⅱ的化学方程式为 。
【答案】(1) 分液漏斗 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)浓硫酸
(3)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(4) CuO+2H+=Cu2++H2O 2CuCl2+O2=2CuO+2Cl2
【分析】图1是实验室制取纯净、干燥氯气装置图,①中分液漏斗是浓盐酸,烧瓶中为固体二氧化锰,②为饱和食盐水,除去氯气中氯化氢气体,③浓硫酸除去氯气中水蒸气,④为向上排空气法收集氯气,⑤是尾气处理,用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气,以此解答。
【详解】(1)M的名称是:分液漏斗,①中二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下反应生成氯气,反应的化学方程式是:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)由分析可知,③中存放的试剂为:浓硫酸。
(3)⑤中反应是氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
(4)①反应Ⅰ为CuO+2HCl=CuCl2+H2O,该反应的离子方程式为:CuO+2H+=Cu2++H2O;
②反应Ⅱ中CuCl2和O2反应生成CuO和Cl2,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:2CuCl2+O2=2CuO+2Cl2。
17.CO2的资源化可以推动经济高质量发展和生态环境质量的持续改善,回答下列问题:
(1) CO2和乙烷反应制备乙烯。常温常压时,相关物质的相对能量如图所示:
已知:的计算如下:
则CO2和乙烷反应生成乙烯、CO和液态水的热化学方程式为 。
(2) CO2和反应制备,某学习兴趣小组为了研究该反应,将足量的某碳酸氢盐固体置于真空恒容密闭容器中,发生如下反应:。反应达平衡时体系的总压为,保持温度不变,开始时在体系中先通入一定量的,再加入足量,欲使平衡时体系中水蒸气的分压小于,则的初始压强应大于 。
(3)和制备甲醇,反应体系中涉及以下两个反应:
I.
Ⅱ.
将CO2和H+按物质的量之比1∶3混合通入刚性密闭容器中,在催化剂作用下发生反应I和反应Ⅱ,在相同的时间内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图所示。
已知:CH3OH的选择性
①在上述条件下合成甲醇的工业条件是 (填标号)。
A.210℃   B.230℃   C.催化CZT   D.催化剂
②以上,升高温度导致CO2的转化率增大,甲醇的产率降低。可能的原因是 。
③时,容器内压强随时间的变化如下表所示:
时间 0 20 40 60 80
压强
反应I的速率可表示为(k为常数),平衡时,则反应在时 (用含的式子表示)。达平衡时的选择性= ,反应Ⅱ的 。
【答案】(1)
(2)80
(3) BD 温度升高,反应速率加快,相同时间内消耗量增多,故转化率增大;以反应Ⅱ为主,甲醇的选择性降低,故甲醇的产率降低 0.015 0.3
【详解】(1)CO2与C2H6反应生成C2H4、CO和H2O(g)的反应为C2H6(g)+CO2(g)=C2H4(g)+CO(g)+H2O(l),则H=[52+(-110)+(-286)-(-84)-(-393)]kJ/mol=+133 kJ/mol,故答案为:C2H6(g)+CO2(g)=C2H4(g)+CO(g)+H2O(l)H=+133 kJ/mol;
(2)平衡时H2O、CO2的分压相同,都是30kPa,该温度下Kp=30kPa×30kPa=900(kPa)2,温度不变化学平衡常数不变,欲使平衡时体系中水蒸气的分压小于10 kPa,则平衡时生成CO2的分压小于10kPa,设开始时加入CO2的初始压强为x,则存在10kPa×(x+10)kPa=900(kPa)2,x=80,故答案为:80;
(3)①甲醇的选择性越好、温度越低、甲醇的产率越高越好,根据图知,温度为230℃、催化剂为CZ(Zr-1)T时甲醇的产率最高,所以在上述条件下合成甲醇的工业条件是230℃、催化剂为CZ(Zr-1)T,故答案为:BD;
②温度越高反应速率越快,升高温度平衡向吸热方向移动,催化剂的选择性受温度限制,升高温度反应速率加快,相同时间内消耗的CO2量增多,所以CO2的转化率增大;以反应Ⅱ为主,甲醇的选择性降低,所以甲醇的产率降低,故答案为:升高温度反应速率加快,相同时间内消耗的CO2量增多,所以CO2的转化率增大;以反应Ⅱ为主,甲醇的选择性降低,所以甲醇的产率降低;
③将CO2和H2按物质的量之比1:3混合通入刚性密闭容器中,设开始加入的CO2、H2的压强分别是a、3a,设二氧化碳转化为甲醇的压强为x、转化为CO的压强为y,
可逆反应I.,可逆反应Ⅱ. 开始时a+3a=P0,则a=0.25P0;平衡时P(H2O)=0.15P0,则x+y=0.15P0,平衡时总压强为0.90P0,则a-(x+y)+3(a-x)-y+y+x+y=0.90P0,x=P0,y=P0,P(CO2)=0.1P0,P(H2)=P0,=k P(CO2) P3(H2)=k×0.1P0×(P0)3≈0.015;达平衡时CH3OH的选择性=×100%≈33.3%;反应Ⅱ的Kc===0.3,故答案为:0.015;33.3%;0.3。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页

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