人教版2024年普通高中学业水平选择性考试模拟试题
选择题: 本小题共14个,每个小题3分,共42分。在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.化学与生活联系紧密。下列说法错误的是
A.碳酸钠和碳酸氢钠均可作食用碱或工业用碱
B.抗坏血酸(维生素C)能被氧化为脱氢抗血酸而发挥抗氧化作用
C.水果中因含有低级酯类物质而具有特殊香味
D.牙齿釉质层的主要成分是难溶的羟基磷灰石,属于有机物
2.下列化学用语或图示表达错误的是
A.的名称:3-甲基戊烷
B.的VSEPR模型:
C.中C原子杂化轨道的电子云轮廓图:
D.的形成过程:
3.下列离子方程式书写正确的是
A.亚硫酸氢铵溶液中加入足量氢氧化钠后加热:
B.甲醛溶液中加入足量银氨溶液加热:
C.氯乙酸中加足量热氢氧化钠溶液:
D.原电池Zn-在溶液中的正极反应式:
4.利用下列装置(夹持装置略)进行实验,能达到实验目的的是
A.用甲装置测定化学反应速率 B.用乙装置测定中和反应的反应热
C.用丙装置制备 D.用丁装置证明极易溶于水
5.下列实验目的对应的实验操作正确的是
选项 实验目的 实验操作
A 检验CH3CH2X中的卤素原子的种类 将CH3CH2X (卤代烃)与NaOH溶液共热,冷却后取上层水溶液,加入AgNO3溶液,观察沉淀颜色
B 证明活动性:K>Cu 将少量K投入CuSO4溶液中,观察是否产生红色固体
C 检验乙醇中是否含有水 向乙醇中加入一小粒金属钠,观察是否有气体生成
D 验证久置的Na2SO3是否变质 取少量久置的亚硫酸钠样品溶于除氧蒸馏水中,加入足量的稀盐酸,再滴加氯化钡溶液,观察是否有白色沉淀出现
A.A B.B C.C D.D
6.有机化合物丙具有镇痉、抗肿瘤等生物活性,其部分合成路线如下。下列说法正确的是
A.甲中含有手性碳原子
B.丙的水解产物不可能发生缩聚反应
C.乙存在含萘环()结构的同分异构体
D.可用酸性高锰酸钾溶液验证甲中含有碳碳双键
7.下列实验目的、方案设计和现象、结论有错误的是
选项 实验目的 方案设计和现象 结论
A 比较S与Cl的非金属性强弱 用pH试纸测定1 mol·L-1的Na2S和NaCl溶液的pH 若前者的pH值比后者大,说明非金属性:S<Cl
B 验证某固体是Na2CO3还是NaHCO3 室温下取少量固体于试管中,插入温度计,加几滴水,温度降低 该固体是NaHCO3
C 测定均为离子化合物的Na2S和K2S的离子键强弱 Na2S的熔点更高 Na2S中离子键强于K2S中离子键
D 探究淀粉的水解程度 将淀粉水解液分成两份,向第一份中加入NaOH溶液调节溶液至碱性,加入银氨溶液并水浴加热出现银镜;向第二份中滴加少量碘水,溶液变蓝色 淀粉部分水解
A.A B.B C.C D.D
8.电解苯酚的乙腈(CH3CN)水溶液可在电极上直接合成扑热息痛()。装置如图,其中电极材料均为石墨。下列说法不正确的是
A.电极a为负极
B.c电极反应式为+CH3CN+H2O-2e-+2H+
C.装置工作时,乙室溶液pH减小
D.合成1mol扑热息痛,理论上甲室质量增重64g
9.碱金属氯化物是典型的离子化合物,NaCl和CsCl的晶胞结构如图所示。其中的碱金属离子能够与冠醚形成超分子。
下列说法不正确的是
A.NaCl晶胞中a为Na+
B.CsCl晶体中Cs+周围紧邻8个Cl-
C.碱金属离子与冠醚通过离子键形成超分子
D.不同空穴尺寸的冠醚可以对不同碱金属离子进行识别
10.在160℃、200℃条件下,分别向两个固定容积为2L的容器中充入2mol CO和,发生反应: ,实验测得两容器中CO或的物质的量随时间的变化关系如图所示,下列说法正确的是
A.ac段的平均反应速率为0.10mol/(L·min)
B.曲线ac对应160℃条件下的反应
C.该反应达到平衡状态时c(CO)+c(CO2)=2mol/L
D.160℃时,该反应的平衡常数K=9
11.我国科学家利用CO2合成淀粉的核心反应如图所示,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.反应①消耗2.2g CO2时,转移电子数为0.6NA
B.标准状况下22.4L H2O2所含的非极性键数为NA
C.30 g HCHO与DHA的混合物中含氧原子数为2NA
D.16.2 g淀粉在氧气中燃烧可生成CO2分子数为0.6NA
12.物质W常用作漂白剂和氧化剂,其构成元素均为短周期主族元素,各元素原子半径与原子序数的关系如图所示,实验室中常用CS2洗涤残留在试管壁上的N单质。下列说法正确的是
A.X、Z形成的化合物与M、N形成的化合物之间的反应一定是氧化还原反应
B.实验室洗涤残留在试管壁上的N单质常常用,利用了N单质的还原性
C.Z的氢化物的沸点一定大于Y的氢化物的沸点
D.化合物W常用作氧化剂,不宜在高温下使用
13.硼氢化钠(NaBH4)被称为万能还原剂。某实验小组模拟工业生产进行制备,实验原理:Na2B4O7 + 16Na + 8H2 + 7SiO24NaBH4 + 7Na2SiO3,装置如图。下列说法错误的是
A.结束后应先停止加热,待装置冷却后再关闭旋塞 a
B.实验中生成 1 mol NaBH4实际消耗 130 g Zn
C.溶液 A 为稀硫酸,溶液 B 为浓硫酸
D.无水氯化钙可防止空气中的水蒸气进入装置干扰实验
14.利用平衡移动原理,分析一定温度下在不同的体系中的可能产物。
已知:i.图1中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与的关系。
ii.2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合;曲线Ⅱ的离子浓度关系符合[注:起始,不同下由图1得到]。
下列说法不正确的是
A.由图1,
B.由图2,初始状态,无沉淀生成
C.由图2,初始状态,平衡后溶液中存在
D.由图1和图2,初始状态、,发生反应:
二、非选择题 共4个小题,共58分
14.山梨酸正丁酯具有解毒作用,可以减轻肝脏负担,促进肝细胞修复,保护肝脏健康。实验室用如图所示装置(夹持、加热装置省略)制备山梨酸正丁酯,其方法原理如下:
可能用到的有关数据如下表所示。
物质 相对分子质量 密度 沸点 水溶性
山梨酸 112 1.204 228 易溶
正丁醇 74 0.8089 117 溶
山梨酸正丁酯 168 0.926 195 难溶
乙醚 74 0.714 34.6 难溶
实验步骤:
①在三颈烧瓶中加入山梨酸、正丁醇、少量催化剂和几粒沸石,水浴加热三颈烧瓶,使反应体系保持微沸。
②回流后,停止加热和搅拌,反应液冷却至室温。
③滤去催化剂和沸石,将滤液倒入水中,加入乙醚,倒入分液漏斗中,分液。
④分离出的有机层先用的溶液洗涤至中性,再用水洗涤分液,收集有机层。
⑤在有机层中加入少量无水,静置片刻,过滤。
⑥将滤液进行蒸馏,除去杂质得到山梨酸正丁酯。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是 ;仪器B的作用是 ,冷却水由 (填“”或“n”)口通入。
(2)洗涤、分液过程中,加入溶液的目的是 ;若改为加入过量的浓溶液,是否可行? (填“可行”或“不可行”),原因是 。
(3)在步骤⑤中加入少量无水的目的是 。
(4)在步骤⑥中进行蒸馏,蒸馏至时除去的杂质是 。
(5)本实验中,山梨酸正丁酯的产率是 (精确至)。
(6)碳元素能形成许多物质,干冰的晶胞结构如图所示,若该晶胞边长为,则干冰晶体的密度为 。(已知:,为阿伏加德罗常数的值)
15.以接触法制硫酸的废催化剂(主要成分是,含少量、、、NiO等)为原料回收金属化合物的工艺流程如图:
请回答下列问题:
(1)“灼烧”过程中与纯碱反应的化学方程式为 。
(2)“除铝”中通入过量,发生反应的离子方程式为 。
(3)如图所示曲线Ⅰ、曲线Ⅱ分别表示“沉钒”中钒的沉淀率与加铵系数(K)(指氯化铵与钒元素质量之比)、温度的关系。
最佳“沉钒”条件是 。温度超过80℃时沉钒率下降的主要原因是 。
(4)钼酸铵的化学式为。取少量晶体,一定条件下受热分解的热重曲线如图所示:
则597℃时,钼酸铵热分解的产物为 (填化学式)。钼酸铵在高温下通入可制得单质钼,该过程的化学方程式是 。
(5)“水浸”中浸渣可制备高纯度铁红。操作过程包括酸溶、沉铁等。“沉铁”有两种方法:
方法1:调节溶液pH。
已知:沉铁的滤液中。当时被视为完全沉淀。用溶液调节pH分离、,pH范围为 。(已知:,)
方法2:结合法。
已知:。从含、的溶液中提取的方法是 、过滤、洗涤、干燥。
16.氨是一种重要化工产品,研究有关氨反应规律具有重要意义。的催化氧化是工业制备硝酸的重要反应。
(1)已知氨催化氧化时会发生如下两个竞争反应Ⅰ、Ⅱ
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在反应过程中,上述反应Ⅰ和Ⅱ的能量变化如图甲、乙所示:
则反应:的
(2)为了研究不同催化剂和温度对该反应的选择性影响,在1L密闭容器中充入2mol和3mol,发生上述竞争反应Ⅰ和Ⅱ.在相同时间段内,测得不同催化剂对应的选择性变化如图丙所示,在最优催化剂下进行反应时,生成、NO的的转化率随温度的变化如图丁所示[已知:ⅰ.的选择性=;ⅱ.C点及以后两反应均达到平衡状态]
①在硝酸工业中,催化氧化氨制取NO时,应选择的催化剂和温度是 、 。C点后NO的产率下降的原因是 ,硝酸溶液中,酸根阴离子的空间构型为
②下列叙述中能说明反应Ⅰ达到平衡状态的是 (填标号)
A.混合体系中、保持不变
B.反应速率
C.混合气体的密度不再变化
③C点对应温度下,反应Ⅰ的平衡常数为 (列出计算式即可)
④若反应25min到达C点,在0~25min内用表示的速率
17.草酸镍是一种不溶于水的浅绿色粉末,常用于制镍催化剂和镍粉等。以铜镍合金废料(主要成分为镍和铜,含有一定量的铁和硅)为原料生产草酸镍的工艺流程如图:
已知:①“浸出”液含有的离子主要有;
②增大,被氧化的速率加快,同时生成的水解形成更多的胶体能吸附。③草酸的
回答下列问题:
(1)生产时为提高合金废料浸出率,常采取的措施有 (填字母)。
a.适当延长浸出时间 b.高温浸出 c.分批加入混酸浸取并搅拌
(2)“萃取”步骤中萃取除去的主要金属阳离子是 。
(3)“氧化”过程中,控制、pH小于3的条件下进行。
①的电子式为 ②“氧化”过程的离子方程式为 。
③为3~4时,镍的回收率降低的原因是 。
(4)“过滤”后的滤液中加入溶液反应得到草酸镍,过滤得到的草酸镍需要用蒸馏水洗涤,检验晶体是否洗涤干净的方法是 。已知常温下,当溶液时,沉淀完全[时认为完全沉淀],则此时溶液中草酸的浓度 。
(5)在空气中加热二水合草酸镍得到如下热分解曲线如图所示,已知:指的是在程序控制温度下测量待测样品的质量与温度变化关系,指通过单独的加热器补偿样品在加热过程中发生的热量变化,以保持样品和参比物的温差为零。这种补偿能量即样品吸收(峰向下)或放出(峰向上)的热量。则时,反应的化学方程式为 。二水合草酸镍分解的整个反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
18.他非诺喹是一种抗疟疾新药。其中间体K的合成路线如下(部分条件已省略)。
已知:
(1)A可以与NaHCO3溶液反应放出CO2,A中官能团为 。
(2)E→F的反应类型为 。
(3)B→D的化学方程式为 。
(4)D的一种同分异构体,其核磁共振氢谱只有2组峰,写出一种符合条件的结构
(5)下列关于J的说法正确的是 (填字母)。
a.核磁共振氢谱有6组峰
b.能发生水解反应
c.存在含2个六元环的酯类同分异构体
d.存在含苯环和碳碳三键的羧酸类同分异构体
(6)由J生成K可以看作一步反应,如图所示。
P中有两个六元环结构。Q的结构简式为 。
(7)具有水果香味,在化妆品行业有一定用途。以环己醇为原料合成路线如下,补全剩余片段。(其余所需材料任选):
已知:
合成路线: 。
参考答案:
D
【详解】 A.碳酸钠和碳酸氢钠都是重要的化工原料,水溶液都呈碱性,均可作食用碱或工业用碱,故A正确;
B.抗坏血酸具有还原性,易被氧气氧化为脱氢抗坏血酸,所以抗坏血酸能发挥抗氧化作用,故B正确;
C.低级酯类物质是具有特殊香味、易挥发的无色液体,所以水果中因含有低级酯类物质而具有特殊香味,故C正确;
D.牙齿釉质层的主要成分是难溶的羟基磷灰石,羟基磷灰石属于磷酸盐,不属于有机物,故D错误;
答案选D。
2.B
【详解】A.主链上有5个碳原子,3号位有1个甲基,名称为3-甲基戊烷,故A正确;
B.SO2的中心原子S原子的价层电子对数为2+,含有1对孤电子对,其VSEPR模型为,故B错误;
C.中C原子为sp3杂化,杂化轨道的电子云轮廓图:,故C正确;
D.为离子化合物,用电子式表示形成过程为:,故D正确;
答案选B。
3.C
【详解】A.亚硫酸氢铵溶液中加入足量氢氧化钠后加热:,故A错误;
B.甲醛溶液中加入足量银氨溶液加热:
,故B错误;
C.氯乙酸中加足量热氢氧化钠溶液,-Cl被-OH取代,羧基与OH-发生中和反应,离子方程式为:,故C正确;
D.原电池Zn-在溶液中的正极反应式:,故D错误;
故选C。
4.D
【详解】A. 生成的氧气通过长颈漏斗逸出,无法测定气体体积,不能达到实验目的,故A错误;
B.缺少环形玻璃搅拌器,不能达到实验目的,故B错误;
C.通入氨气的玻璃管不能伸入液面下,会发生倒吸,不能达到实验目的,故C错误;
D.用热毛巾捂住烧瓶底部,直至溶液中有气泡冒出,然后移开毛巾,即可形成喷泉,能达到实验目的,故D正确;
故选D。
5.D
【详解】A.加入NaOH溶液共热,CH3CH2X(卤代烃)发生水解,检验卤素离子应在酸性溶液中,没有加硝酸酸化,不能利用硝酸银检验,A错误;
B.K与CuSO4溶液反应时,K先与水反应生成氢氧化钾,氢氧化钾再与CuSO4发生复分解反应生成氢氧化铜,得不到红色固体,B错误;
C.钠与乙醇本身就能反应放出H2,故向乙醇中加入一小粒金属钠,观察是否有气体生成,不能检验乙醇中是否含有水,C错误;
D.加入盐酸除去Na2SO3,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成则说明Na2SO3中含有Na2SO4,从而证明Na2SO3已氧化变质,D正确;
故答案为:D。
6.C
【详解】A.连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,甲中不含有手性碳原子,故A错误;
B.丙分子中含有酯基,其酸性水解产物含有羧基、羟基,一定条件下可以发生缩聚反应,故B错误;
C.乙的分子式为C13H14O3,不饱和度为7,与萘环()的不饱和度相同,因此,乙存在含萘环()结构的同分异构体,故C正确;
D.甲结构中的碳碳双键、羟基均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故D错误;
答案选C。
7.A
【详解】A.用pH试纸测定1 mol·L-1的Na2S和NaCl溶液的pH,只能根据溶液pH大小判断比较HCl、H2S的酸性强弱,不能用于比较两种元素的非金属性的强弱,应该根据H2SO4、HClO4的酸性强酸判断元素的非金属性:S<Cl,A错误;
B.Na2CO3溶于水放出热量使温度升高,而NaHCO3溶于水吸收热量使温度降低,故可以根据向二者固体中滴加水,通过测定温度计的示数变化进行判断,B正确;
C.Na2S和K2S都是离子化合物,阴阳离子之间以离子键结合,离子键越强,断裂离子键消耗能量就越多,物质的熔沸点就越高,故可以根据Na2S的熔点更高判断得出结论是Na2S中离子键强于K2S中离子键,C正确;
D.向淀粉水解后的溶液中滴加NaOH溶液调节溶液至碱性,然后加入银氨溶液并水浴加热出现银镜,说明发生水解反应产生了含有醛基的葡萄糖;向淀粉水解后的溶液中中滴加少量碘水,溶液变蓝色,说明其中含有未水解的淀粉,从而可证明淀粉部分发生水解反应,D正确;
故合理选项是A。
8.C
【分析】根据题给信息可确定左侧装置为化学电源,右侧装置为电解池。化学电源中,阴离子向负极移动,故电极a是负极,电极b是正极,电极c是阳极,电极d是阴极;
【详解】A.由分析知电极a是负极,A正确;
B.电极c为阳极,CH3CN在电极c上失去电子发生氧化反应,并与苯酚反应生成扑热息痛,电极反应式为:+CH3CN+H2O-2e- →+2H+,B正确;
C.乙室是化学电源的正极室,工作时,H2O2在正极b上得到电子发生还原反应,电极反应式为:,反应时c(H+)减小,溶液pH增大,C错误;
D.根据阳极c的电极反应式,合成1mol扑热息痛,转移2mol电子,负极a发生反应:H2O2-2e-+2OH-=O2↑+2H2O,生成1mol氧气,同时乙室转移1mol到甲室,理论上甲室质量增重:96g/mol1mol-32g/mol1mol=64g,D正确;
答案选C。
9.C
【详解】A.钠离子的离子半径小于氯离子,所以氯化钠晶胞中a为离子半径较小的钠离子,故A正确;
B.由晶胞结构可知,氯化铯晶体中铯离子周围紧邻8个氯离子,故B正确;
C.碱金属离子与冠醚通过配位键形成超分子,故C错误;
D.冠醚与金属阳离子通过配位作用相结合,不同大小的冠醚可以识别不同大小的碱金属离子,故D正确;
故选C。
10.D
【分析】由图可知,bd曲线代表反应物一氧化碳的物质的量随时间的变化,ac曲线代表氮气的物质的量随时间的变化,ac曲线达到平衡所需时间小于bd曲线说明曲线ac的反应速率快于bd曲线,则曲线ac代表200℃条件下的反应,曲线bd代表160℃条件下的反应。
【详解】A.由图可知,ac段反应时间为8min、氮气的物质的量增加0.8mol,则氮气的平均速率为= 0.05mol/(L·min),故A错误;
B.由分析可知,曲线ac代表200℃条件下的反应,故B错误;
C.由碳原子个数守恒可知,反应达到平衡状态时c(CO)+c(CO2)= =1mol/L,故C错误;
D.由分析可知,曲线bd代表160℃条件下的反应,反应达到平衡时,一氧化碳的物质的量为0.5mol,则平衡时,一氧化碳、一氧化二氮、二氧化碳、氮气的浓度分别为=0.25mol/L、=0.25mol/L、,=0.75mol/L、=0.75mol/L,则反应的平衡常数K==9,故D正确;
故选D。
11.D
【详解】A.由反应机理可知,反应①发生的反应为CO2+3H2=H2O+CH3OH,该反应中1个CO2得到6个电子转化为1个甲醇,则消耗2.2 g二氧化碳,反应转移电子数为0.3NA,A错误;
B.标准状况下,过氧化氢为液态,22.4L过氧化氢的物质的量大于1mol,B错误;
C.甲醛和DHA的最简式相同,都为CH2O,则30 g甲醛与DHA的混合物中含氧原子数为NA,C错误;
D.淀粉的分子式为(C6H10O5)n,16.2 g淀粉含C6H10O5这一结构0.1mol,含有C0.6mol,根据碳原子守恒,16.2g淀粉在氧气中燃烧可生成0.6molCO2,分子数为0.6NA,D正确;
故答案选D。
12.D
【分析】物质W常用作漂白剂和氧化剂,其构成元素均为短周期主族元素,各元素原子半径与原子序数的关系如题图所示,X位于第一周期,为H元素,Y、Z位于第二周期,M、N位于第三周期;实验室中常用CS2洗涤残留在试管壁上的N单质,则N为S元素;Y形成4个共价键,Z形成2个共价键,M形成的+1价阳离子,则Y为C元素,Z为O元素,M为Na元素;
【详解】A.X、Z形成的化合物为水和过氧化氢,M、N形成的化合物为硫化钠,水与硫化钠的反应为非氧化还原反应,A错误;
B.N的单质为硫,硫单质为非极性分子,CS2为非极性溶剂,根据“相似相溶”原理,硫单质易溶于CS2,与S单质的还原性无关,B错误;
C.Y的氢化物为烃,Z的氢化物为水、过氧化氢,碳原子数较多的烃常温下为固态,其沸点大于水和过氧化氢,C错误;
D.W分子中含有H O O H结构,结合过氧化氢的性质可知,化合物W具有强氧化性,可用作氧化剂,但过氧化氢不稳定,故该物质不宜在高温下使用,D正确;
故答案为:D。
13.B
【分析】由实验装置图可知,溶液A为稀硫酸,与Zn反应制备氢气,为防止钠被空气氧化,则先通氢气后,再加热,可排出装置内空气,溶液B为浓硫酸,可干燥氢气,然后在大试管中发生反应制备硼氢化钠,最后无水氯化钙可吸收水,防止进入大试管中干扰实验,据此解答。
【详解】A.结束后应先停止加热,待装置冷却后再关闭旋塞 a,防止NaBH4被氧化,故A正确;
B.由反应方程式可知,生成1mol NaBH4,消耗2molH2,此时消耗Zn的质量为:2mol×65g/mol=130g,但实验过程中应先通氢气后加热,实验结束后先停止加热,再继续通一会氢气,则实际消耗Zn的质量一定大于130g,故B错误;
C.由分析可知,溶液A为稀硫酸,溶液B为浓硫酸,故C正确;
D.由分析可知,无水氯化钙可防止空气中的水蒸气进入装置干扰实验,故D正确;
故答案选C。
14.C
【详解】A.水溶液中的离子平衡 从图1可以看出时,碳酸氢根离子与碳酸根离子浓度相同,A项正确;
B.从图2可以看出、时,该点位于曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的下方,不会产生碳酸镁沉淀或氢氧化镁沉淀,B项正确;
C.从图2可以看出、时,该点位于曲线Ⅱ的上方,会生成碳酸镁沉淀,根据物料守恒,溶液中,C项错误;
D.时,溶液中主要含碳微粒是,,时,该点位于曲线Ⅱ的上方,会生成碳酸镁沉淀,因此反应的离子方程式为,D项正确;
故选C。
15.(1) 恒压(分液)漏斗 冷凝回流
(2) 除去剩余的山梨酸 不可行 在浓的氢氧化钠溶液中,山梨酸正丁酯会水解生成山梨酸钠和正丁醇,导致山梨酸正丁酯的产率降低
(3)吸水,干燥有机物
(4)乙醚和正丁醇
(5)
(6)
【分析】在三颈烧瓶中加入山梨酸、正丁醇、少量催化剂和几粒沸石,水浴加热三颈烧瓶,使反应体系保持微沸。回流后,停止加热和搅拌,反应液冷却至室温。滤去催化剂和沸石,将滤液倒入水中,加入乙醚,倒入分液漏斗中,分液。分离出的有机层先用的溶液洗涤至中性,再用水洗涤分液,收集有机层。在有机层中加入少量无水,静置片刻,过滤。将滤液进行蒸馏,除去杂质得到山梨酸正丁酯。
【详解】(1)根据仪器结构可知,仪器A的名称为恒压(分液)漏斗,仪器B的作用为冷凝回流;冷却水由n口通入。
(2)山梨酸中含有羧基,能与碳酸氢钠反应生成山梨酸钠、二氧化碳和水,洗涤、分液过程中,加入的溶液的目的是除去剩余的山梨酸;不能改为浓的氢氧化钠溶液,因为在浓的氢氧化钠溶液中山梨酸正丁酯会水解生成山梨酸钠和正丁醇,导致山梨酸正丁酯的产率降低;
(3)无水能吸水生成硫酸镁晶体,在有机层中加入少量无水的目的是干燥有机物;
(4)在有机层中加入少量无水除水后,山梨酸正丁酯中含有的主要杂质为乙醚和正丁醇,所以蒸馏的主要目的是除去这两种杂质;
(5)山梨酸的物质的量,正丁醇的物质的量,由反应方程式可知,正丁醇完全反应生成山梨酸正丁酯,理论上山梨酸正丁酯的质量,则产率为;
(6)干冰分子在晶胞的位置为顶点和面心,平均每个晶胞含有的干冰分子个数为,则晶胞密度。
16.(1)
(2)
(3) K为4、80℃ 温度过高,水解程度增大,生成的挥发,降低较快,故沉钒率下降
(4) 、、 、
(5) 向混合液加入过量氨水
【分析】废催化剂在纯碱中进行“灼烧”得到四羟基合铝酸钠、偏钒酸钠、钼酸钠及不溶于水的NiO、,向“水浸”后所得的溶液中通入二氧化碳可将四羟基合铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀而除去,再向溶液中加入溶液调节pH“沉钒”得到偏钒酸铵,最后经过“离子交换”过程回收Mo元素,得到钼酸铵。
【详解】(1)“灼烧”过程中与纯碱反应生成偏钒酸钠和二氧化碳,反应的化学方程式为。
(2)“除铝”中通入过量,四羟基合铝酸钠转化为氢氧化铝,同时生成碳酸氢钠,反应的离子方程式为。
(3)加入溶液调节pH,将钒元素以偏钒酸铵的形式分离出来,根据图像可知,当K在4附近时,沉淀率可达到最大,则K最佳值约为4;再根据钒的沉淀率随温度的变化曲线可知,温度最佳值约为80℃;因为受热易分解,则温度过高因氯化铵分解,同时促进铵根离子水解,溶液中铵根离子浓度下降,会使沉钒率下降。
(4)设少量晶体为1mol ,则其质量为340g,在597℃时,固体损失,因为铵盐受热易分解,结合分解前后固体质量变化分析可知,固体损失的质量为2mol 与1mol 的质量,则余下固体应为,则597℃时,钼酸铵热分解的产物为、和;钼酸铵在高温下通入制单质钼的化学方程式为或、。
(5)铁离子完全沉淀时溶液中;当镍离子开始沉淀时,pH=7.5,即沉铁的pH范围为,根据可知,氢氧化镍能溶于过量的氨水中,氢氧化铁不溶,则从含、的溶液中提取的方法是向混合液加入过量氨水、过滤、洗涤、干燥。
17.(1)-1628.2
(2) 催化剂Y 840℃ 反应Ⅰ正反应放热,达到平衡后升高温度,平衡向左移动,NO产率下降 平面三角形 A 0.076
【详解】(1)由图示可知、,根据盖斯定律,将Ⅱ×2-Ⅰ得,故。
(2)①工业制硝酸中应尽可能将转化为NO,由图丙可知应选择的选择性最低的催化剂,故应该选用催化剂Y;由于反应Ⅰ是放热反应,达到平衡后,再升高温度,平衡向左移动,故NO的产率下降,酸根阴离子为,中心原子N的价层电子对数,故离子的空间构型为平面三角形。
②A.混合体系中和NO的浓度保持不变,说明达到平衡,A项正确;
B.
和均表示正反应速率,不能说明是否平衡,B项错误;
C.容器容积不变,混合气总质量不变,密度不能说明是否平衡,C项错误;
答案选A;
③C点时NO和的转化率分别为90%、5%,说明生成,,根据化学方程式,列三段式:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
平衡时、、,容器容积为1L,故反应Ⅰ的平衡常数。
④C点生成,生成,则共消耗,则用表示的速率。
17.(1)ac
(2)
(3) 过高,生成氢氧化铁胶体吸附大量,导致镍回收率降低中N为杂化,未杂化的含孤对的轨道与的空轨道形成键,降低了N原子上电荷密度,使其给出电子能力下降,碱性降低
(4) 取最后一次的洗涤液少许于试管中,先加盐酸酸化,再加氯化钡溶液,若无沉淀生成,则证明洗涤干净
(5) 放热
【分析】以铜镍合金废料(主要成分为镍和铜,含有一定量的铁和硅)为原料生产草酸镍,废料先加入稀硫酸、稀硝酸浸出,浸出液含有的离子主要有H+、Ni2+、Cu2+、Fe3+、、,铁、铜、镍溶解,过滤除去不溶的硅,加入萃取剂萃取铜离子,加入还原剂除去硝酸等氧化剂,然后加入H2O2氧化亚铁离子为铁离子,并生成FeOOH沉淀,过滤除去,然后加入草酸,经过系列操作得到草酸镍,据此解答。
(5),理论质量损失率为;,理论质量损失率为。由图可知,二水合草酸镍首先在175 ~275℃失重,总质量损失率约为19.19%,这是由样品中吸附水和结晶水的脱出引起的。相应的DSC分析表明,在246.5℃附近存在着较大的吸热峰,这说明脱出水的过程是吸热的。随着热分解温度的升高,二水合草酸镍在325~400℃有较大的质量损失,质量损失率达到38.36%,与二水合草酸镍热分解生成NiO所造成的理论质量损失率39.41%基本上相吻合。因此,在空气中二水合草酸镍热分解的最终产物为NiO。在357.8℃附近有一放热峰,可知在空气中二水合草酸镍热分解生成NiO的反应是放热反应。
【详解】(1)温度高时硝酸分解,故适当延长浸出时间、分批加入混酸浸取并搅拌可提高合金废料浸出率,故选ac。
(2)根据分析,“萃取”步骤中萃取除去的主要金属阳离子是Cu2+。
(3)①的电子式为;
②“氧化”过程中,氧化亚铁离子为铁离子,并生成FeOOH沉淀,离子反应方程式为;
③铁离子水解生成氢氧化铁胶体,可以吸附镍离子。过高,生成氢氧化铁胶体吸附大量,导致镍回收率降低。
(4)过滤得到的草酸镍上面可能沾有,通过检验可判断晶体是否洗涤干净。其方法是:取最后一次的洗涤液少许于试管中,先加盐酸酸化,再加氯化钡溶液,若无沉淀生成,则证明洗涤干净,否则未洗涤干净;当溶液时沉淀完全,此时溶液中。,则。
(5)根据分析,首先在175 ~275℃失重,总质量损失率约为19.19%,与
失去结晶水生成理论质量损失率19.71%相吻合。因此前所得产物为。随着热分解温度的升高,在325~400℃有较大的质量损失,质量损失率达到38.36%,与热分解生成NiO所造成的理论质量损失率39.41%基本上相吻合。因此,在空气中二水合草酸镍热分解的最终产物为NiO。即时反应的化学方程式为;在357.8℃附近有一个放热峰,可知在空气中热分解生成NiO的反应是放热反应。
18.(1)羧基
(2)取代反应
(3)2CH3COOCH2CH3CH3COCH2COOCH2CH3+CH3CH2OH
(4)CH3CH2OCOCOCH2CH3或CH3COCH2OCH2COCH3或其他合理答案
(5)abc
(6)
(7)HOOC(CH2)4COOHCH3CH2OOC(CH2)4COOCH2CH3
【分析】
A可以与NaHCO3溶液反应放出CO2,说明含有羧基,根据A的分子式知,A为CH3COOH,A和乙醇发生酯化反应生成B为CH3COOCH2CH3,B发生信息①的反应生成D,根据D的分子式知,D为CH3COCH2COOCH2CH3,根据K的结构简式知,E和浓硝酸发生取代反应生成F为,F和甲醇发生反应生成G为,根据H的分子式知,G发生还原反应生成H为,D和H发生信息②的反应生成J为,J发生反应生成K。
【详解】(1)由分析可知A为CH3COOH,官能团为羧基;
(2)E中氢原子被硝基取代生成F,E→F的反应类型为取代反应;
(3)B为CH3COOCH2CH3,D为CH3COCH2COOCH2CH3,B发生信息①的反应生成D,B→D的化学方程式为2CH3COOCH2CH3CH3COCH2COOCH2CH3+CH3CH2OH;
(4)D为CH3COCH2COOCH2CH3,其同分异构体核磁共振氢谱只有2组峰,为高度对称结构,可写为:CH3CH2OCOCOCH2CH3或CH3COCH2OCH2COCH3或其他合理答案;
(5)
J的结构简式为;
a.中共有6种等效氢,故核磁共振氢谱有6组峰,故a正确;
b.含有肽键,能发生水解反应,故b正确;
c.有6个不饱和度,理论上存在含2个六元环的酯类同分异构体,故c正确;
d.有6个不饱和度,而含苯环和碳碳三键的羧酸类同分异构体有7个不饱和度,故不合理,故d错误;
答案选abc;
(6)
J为,P中含有2个六元环,J发生加成反应生成P为,P发生消去反应生成Q为;
(7)
环己醇发生消去反应生成环己烯,环己烯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成HOOC(CH2)4COOH,HOOC(CH2)4COOH和乙醇发生酯化反应生成CH3CH2OOC(CH2)4COOCH2CH3,CH3CH2OOC(CH2)4COOCH2CH3发生信息①的反应生成,合成路线为HOOC(CH2)4COOHCH3CH2OOC(CH2)4COOCH2CH3
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