精品解析:湖北省武汉市武昌区2022-2023学年高三下学期5月质量检测化学试卷(解析版)
展开湖北省武汉市武昌区2022-2023学年高三下学期5月质量检测
化学试题
本试题卷共8页,共19题。满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 S32 Ni59 Br80 La139 Pb207
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符号题目要求的。
1. 目前国内推力最大的真空型液氧甲烷发动机TQ—15A,可大幅提升火箭发射任务的适应性。下列有关甲烷的说法中错误的是
A. 天然气是一种不可再生能源
B. 甲烷释放到大气中会加剧温室效应
C. 家用罐装液化石油气的主要成分是甲烷
D. 甲烷分解得到的炭黑可用于制作碳素墨水
【答案】C
【解析】
【详解】A.天然气属于化石燃料,是一种不可再生能源,故A正确;
B.甲烷是温室气体之一,释放到大气中会加剧温室效应,故B正确;
C.家用罐装液化石油气的主要成分是丙烷和丁烷,故C错误;
D.甲烷通过高温进行分解可以得到炭黑,炭黑能够作为颜料以及油墨等添加剂,如可用于制作碳素墨水,故D正确,
故选:C。
2. 蕲春管窑镇被湖北省命名为“陶瓷之乡”,其管窑手工制陶技艺是湖北省第一批非物质文化遗产。下列说法中错误的是
A. 陶瓷的主要原料是黏土和石灰石
B. 陶瓷烧制过程中发生了化学变化
C. 新型超导陶瓷可应用于磁悬浮技术
D. 高温结构陶瓷可应用于火箭发动机
【答案】A
【解析】
【详解】A.生产陶瓷的主要原料是黏土,A错误;
B.陶瓷烧制过程中发生了复杂的物理及化学变化,B正确;
C.新型超导陶瓷具有超导性,可应用于磁悬浮技术,C正确;
D.高温结构陶瓷具有耐高温、抗氧化、耐磨蚀等优良性能,可用于火箭发动机,D正确;
故答案为:A。
3. 化学在生活中有重要价值,下列有关物质应用与反应关联正确的是
A. 钢铁表面进行“烤蓝”处理,能预防腐蚀:
B. 牙膏中添加氟化物,能预防龋齿:
C. 葡萄糖的氧化反应,可检验尿糖:
D. 油脂的水解反应,可制取肥皂:+3H2O +C17H35COOH
【答案】B
【解析】
【详解】A.钢铁制品经常要进行烤蓝处理,即在铁制品表面生成一层致密的四氧化三铁,,A错误;
B.牙膏中添加氟化物能起到预防龋齿的作用,因为氟离子能与羟基磷灰石发生反应生成氟磷灰石,离子方程式为:,B正确;
C.葡萄糖的醛基能发生银镜反应,方程式为,该反应一般用于制镜,不用于检验尿糖,C错误;
D.油脂是高级脂肪酸的甘油酯,能在碱性条件下水解为硬脂酸钠和甘油,硬脂酸钠是肥皂的主要成分,不是酸性条件下,D错误;
故选B。
4. 高分子在生活中有着广泛的应用。下列叙述错误的是
A. 纤维素可作为生产燃料乙醇的原料
B. 涂料能在物体表面形成坚固的涂膜
C. 硫化橡胶的交联可提升橡胶的性能
D. 聚氯乙烯薄膜可应用于食品包装袋
【答案】D
【解析】
【详解】A.纤维素水解最终产物为葡萄糖,葡萄糖分解得到乙醇,所以纤维素可作为生产燃料乙醇的原料,A正确;
B.涂料能在物体表面形成坚固的涂膜,B正确;
C.许多橡胶呈线性结构,强度和韧性差,经过硫化后,可通过硫原子形成化学键,产生交联,形成网状结构,制成硫化橡胶,以获得更好的强度、韧性、弹性和化学稳定性,所以硫化橡胶的交联可提升橡胶的性能,C正确;
D.聚氯乙烯受热产生含氯有毒物质,所以不能用于食品包装袋,D错误;
故答案为:D。
5. 臭氧是生活中最环保的氧化剂之一,有着重要的应用。下列说法中错误的是
A. 臭氧分子是一种极性分子
B. 臭氧可用作自来水消毒剂
C. 臭氧在水中的溶解度比在四氯化碳中的高
D. 氟利昂的使用对大气臭氧层有着破坏作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.臭氧分子中正负电荷中性不可重合,该分子结构如图,臭氧是V分子,中心的O原子含有孤电子对,属于极性分子,A正确;
B.臭氧具有强氧化性,能够使蛋白质变性,可以用作自来水消毒剂,B正确;
C.臭氧分子中正电中心和负电中心不重合,属于极性分子,但极性很弱,水是极性分子,四氯化碳是非极性分子,根据相似相溶原理可知,它在水中的溶解度低于在四氯化碳中的溶解度,C错误;
D.氟利昂的使用,对大气臭氧层有着破坏作用,形成臭氧空洞,D正确;
故答案为:C。
6. 设是阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是
A. 标准状况下,22.4LNO2所含质子数为
B. 1mol与足量反应时,转移电子数为
C. 50mL 12mol/L的盐酸与足量共热,生成水分子的数目为
D. 铅酸蓄电池的正极质量增加3.2g时,电路中通过的电子数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.已知2NO2(g)N2O4(g),故无法计算标准状况下,22.4L即=1molNO2所含质子数,A错误;
B.根据反应方程式:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2可知,1mol与足量反应时,转移电子数为,B错误;
C.已知稀盐酸与MnO2不反应,即50mL 12mol/L的盐酸与足量共热,其中0.05L×12mol/L=0.6mol HCl不可能完全反应,无法计算生成水分子的数目,C错误;
D.铅酸蓄电池正极反应式为:,故当正极质量增加3.2g时,电路中通过的电子数目为,D正确;
故答案为:D。
7. 下列实验装置(夹持装置未画出)正确的是
A.制备1-丁烯并检验
B.制备
C.制备乙炔
D.验证喷泉实验
A A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.挥发的乙醇可使酸性高锰酸钾溶液褪色,紫色褪去,不能检验生成的1-丁烯,A错误;
B.苯可隔绝空气,防止生成的氢氧化亚铁被氧化,图中装置可制备氢氧化亚铁,B正确;
C.碳化钙与水反应生成乙炔和氢氧化钙,氢氧化钙微溶,易堵塞瓶颈处,不能选图中装置制备乙炔,C错误;
D.二氧化碳很难溶于饱和碳酸氢钠溶液,图中装置不能形成喷泉,D错误;
故答案为:B。
8. 某储氢材料镧镍合金的晶胞结构如图所示。下列说法中错误的是
A. 该物质的化学式为
B. 距离La最近且相等的Ni的数目为6
C. 利用原子光谱可鉴定储氢材料中的La元素
D. 晶体密度:
【答案】D
【解析】
【详解】A.该晶胞中La原子个数为12×+2×=3,Ni原子个数为18×+6=15,则La、Ni原子个数之比为3:15=1:5,化学式为LaNi5,A正确;
B.根据图知,以底面中心La原子为例,与其距离最近且相对的Ni原子个数是6,B正确;
C.原子光谱可以鉴定金属元素,所以利用原子光谱可鉴定储氢材料中的La元素,C正确;
D.该晶胞的体积为×(a×10-10cm)2×sin60°×6×(b×10-10cm)=a2b×10-30cm3,晶体密度ρ===g/cm3=g/cm3,D错误;
故答案为:D。
9. 葡萄糖水溶液中存在下列平衡。下列说法中正确的是
A. 链状葡萄糖中有5个手性碳原子
B. 三种葡萄糖分子互为同分异构体
C. 元素的第一电离能:
D. 吡喃葡萄糖环上原子共平面
【答案】B
【解析】
【详解】A.连有4个不同原子或原子团的碳为手性碳,链状葡萄糖中有4个手性碳,故A错误;
B.三种葡萄糖分子分子式相同,结构不同,是同分异构体,故B正确;
C.同周期主族元素从左向右第一电离能呈增大趋势,同主族从上到下第一电离能减小,元素的第一电离能:O>H>C,故C错误;
D.α-D-吡喃葡萄糖环上的碳原子是sp3杂化,原子一定不共平面,故D错误;
故选:B。
10. 石墨炔被誉为“下一代奇迹材料”,其结构如图所示。下列说法中错误的是
A. 与石墨烯互为同素异形体
B. 有三种杂化方式的碳原子
C. 图示中所有原子均共平面
D. 石墨炔可应用于电子领域
【答案】B
【解析】
【详解】A.石墨炔和石墨烯都是由碳元素组成的结构不同的单质,二者互为同素异形体,故A正确;
B.石墨炔具有三键和苯环结构,所以碳原子具有sp和sp2两种杂化方式,故B错误;
C.碳碳三键是直线型结构,苯环是平面型结构,三键链接苯环,具有二维平面结构,故C正确;
D.石墨炔具有很高的π共轭性,具有很强导电性,可以应用与电子领域,故D正确;
故答案为B。
11. 超分子结构化学原理的应用非常广泛,尿素[CO(NH2)2]可与正烷烃(n-CnH2n+2,n≥8)形成超分子包合物,原理如图所示。下列说法中错误的是
A. 尿素分子通过分子间氢键形成较稳定的六角形通道
B. 尿素分子和正烷烃分子间通过共价键形成包合物
C. 依据分子直径大小差异可分离正烷烃和支链烷烃
D. 分子的大小和几何形状会影响有机物的分离效果
【答案】B
【解析】
【详解】A.尿素分子通过分子间氢键形成较稳定六角形通道结构,A正确;
B.尿素分子和正烷烃分子间通过分子间作用力而不是共价键形成包合物,B错误;
C.如果支链烷烃体积过大,则可能装不进六角形通道,因此可依据分子直径大小差异可分离正烷烃和支链烷烃,C正确;
D.分子的大小和几何形状影响有机物的分离效果,D正确;
故答案为:B。
12. 在浓氢氧化钠溶液中,苯甲醛可反应得到苯甲醇、苯甲酸钠,机理如下(Ph代表苯基):
下列说法中正确的是
A. 反应①的类型是加成反应
B. 反应中起到了催化作用
C. 相同条件下PhCOOH的酸性比的弱
D. 据此推测,可发生反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应①为苯甲酸发生亲核加成,A正确;
B.反应中在之后的反应后没有再生成,所以不是催化剂,B错误;
C.相同条件下由于苯环的拉电子效应,使得PhCOOH的酸性比的强,C错误;
D.醛基在碱性条件下生成羧酸根和羟基,不能生成酯基,D错误;
故选A。
13. 按照路易斯酸碱理论,在反应中接受电子对的物质为酸,在反应中给出电子对的物质为碱。酸可分为硬酸(半径小,电荷高)和软酸(半径大、电荷低),碱可以分为硬碱(给出电子对的原子电负性大)和软碱(给出电子对的原子电负性小)。软硬酸碱结合的原则是:软亲软,硬亲硬;软和硬,不稳定。下列微粒稳定性次序正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.汞离子半径大,属于软酸,氟离子属于硬碱,碘离子属于软碱,因此稳定性,A正确;
B.铝离子半径小且电荷多,属于硬酸,氟离子属于硬碱,碘离子属于软碱,因此稳定性,B错误;
C.银离子半径大电荷少,属于软酸,氟离子属于硬碱,碘离子属于软碱,因此稳定性,C错误;
D.银离子半径大电荷少,属于软酸,氮比碳的电负性大,氨气属于硬碱,CN-属于软碱,所以稳定性,D错误;
故选A。
14. 我国科技工作者利用水热法制备了六方钴纳米片(hcp—Co),可应用于高效电催化NO的还原。下列说法错误的是
A. 六方钴纳米片有利于NO分子的活化
B. 负极的电极反应为:
C. 理论上每消耗1mol Zn,可放出8.96L
D. 该过程的总反应为:
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,Zn电极上Zn失去电子生成ZnO,化合价升高,Zn被氧化,作原电池的负极,电极反应为:Zn-2e-+2OH-═ZnO+H2O,正极上NO得电子发生还原反应生成NH3,电极反应为:NO+5e-+5H+=NH3+H2O,据此分析。
【详解】A.六方钴纳米片(hcp-Co)可应用于高效电催化NO的还原,即六方钴纳米片有利于NO分子的活化,A正确;
B.负极上锌失电子和氢氧根离子反应生成氧化锌,电极反应式为:Zn+2OH--2e-═ZnO+H2O,B正确;
C.未指明标准状况,不能计算氨气的体积,C错误;
D.负极反应为:Zn-2e-+2OH-═ZnO+H2O,正极反应为:NO+5e-+5H+=NH3+H2O,故该过程的总反应为:5Zn+2NO+3H2O═5ZnO+2NH3,D正确;
故答案为:C。
15. 常温下,将0.1mol/L的NaOH溶液滴入到20mL0.1mol/L的溶液中,(或)的分布系数【如】NaOH溶液体积V与pH的关系如图所示。下列说法中正确的是
A. 曲线a表示的是的分布系数变化曲线
B. 的水解平衡常数的数量级为
C. n点对应的溶液中,
D. 在n、p、q三点中,水的电离程度最大的是p点
【答案】C
【解析】
【分析】随着加入NaOH溶液体积增大,分布系数逐渐减小,曲线a代表的变化曲线,的物质的量增多,的分布系数增大,则曲线b代表其变化曲线;20mL时二者恰好完全反应生成草酸钠,pH发生突跃,故虚线代表pH。
【详解】A.NaOH与反应生成和H2O,随着加入NaOH溶液体积增大,的物质的量增多,的分布系数增大,则曲线b代表其变化曲线,A错误;
B.m点对应的溶液中c()=c(),pH=4.2,此时Ka2(H2C2O4)=×c(H+)=c(H+)=10-4.2,q点对应溶液中溶质为,
水解常数Kh==10-9.8,数量级为10-10,B错误;
C.n点对应的溶液中c()=n(),物料守恒关系为2c(Na+)=3[c()+c(H2C2O4)+c()],电荷守恒关系为c(Na+)+c(H+)=c()+2c()+c(OH-),则c()+2c(OH-)=2c(H+)+3c(H2C2O4)+c(),常温下n点pH<7,c(OH-)
故选:C。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 残渣油中含有大量的有机物,还含有少量金属元素Mo、V、Ni、Fe的硫化物,其中Mo、V的含量最高,回收价值最大。但因油的粘度较大,增大了回收的难度,工业生产中从残渣油里回收V、Mo的工艺流程如图所示。
已知:(1)微溶于冷水、乙醇、乙醚,能溶于热水;
(2)“除杂”步骤后的V、Mo以和离子的形式存在;
(3)钒在不同pH、不同浓度下的存在形态如图,其中可简写成。
回答下列问题:
(1)“浸取”步骤中,残渣收率(剩余残渣与原有残渣的质量比)与剂油比(有机溶剂与残渣油的体积比)的关系如图所示,残渣收率先增大后减小的原因是___________。
(2)脱油残渣空气焙烧的目的是___________。
(3)“焙烧1”时生成的气体成分是___________。
(4)用碳酸钠溶液除杂,调节pH值范围为___________。
(5)“沉钒”时,发现随着温度升高,沉钒率反而下降,推测可能的原因是___________。
(6)在“焙烧2”制备的操作中,若采取真空干燥焙烧,副产物经处理后可投入使用的流程步骤是___________;若在空气中焙烧,可生成一种无毒气体,该反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)剂油比小于3时由于油的粘度大,导致部分残油渣表面的油难以分离,故残渣收率增大,当剂油比大于3时,油被萃取剂稀释容易分离,且部分其余杂质也被萃取剂溶解而损失
(2)除去有机物表面的有机物和将硫化物转化为氧化物
(3)CO2、SO2 (4)6.0~9.0
(5)温度升高,氯化铵受热分解,且NH4VO3的溶解度增大
(6) ①. 沉钒 ②. 4NH4VO3+3O22V2O5+2N2+8H2O
【解析】
【分析】由题干工艺流程图信息可知,向将残渣油用有机溶剂进行浸取操作,然后分液分离出浸取液和脱油残渣,干燥后在空气中进行焙烧1,除去残渣表面的有机物,大部分有机物和残渣中含有硫化物焙烧生成CO2、SO2等气体,加入Na2CO3溶液将V、Mo分别转化为和离子的形式存在,过滤除去不溶性杂质,得到的滤液1中加入NH4Cl进行沉钒即将转化为NH4VO3,过滤得到NH4VO3沉淀和滤液2,对NH4VO3进行焙烧2得到V2O5,对滤液2进行沉钼,然后过滤得到沉淀,进行焙烧3得到MoO3。
【小问1详解】
残渣收率先增大后减小的原因是:剂油比小于3时由于油的粘度大,导致部分残油渣表面的油难以分离,故残渣收率增大,当剂油比大于3时,油被萃取剂稀释容易分离,且部分其余杂质也被萃取剂溶解而损失。故答案为:剂油比小于3时由于油的粘度大,导致部分残油渣表面的油难以分离,故残渣收率增大,当剂油比大于3时,油被萃取剂稀释容易分离,且部分其余杂质也被萃取剂溶解而损失;
【小问2详解】
由题干信息可知,因油的粘度较大,增大了回收的难度,故脱油残渣空气焙烧的目的是除去有机物表面的有机物和将硫化物转化为氧化物,故答案为:除去有机物表面的有机物和将硫化物转化为氧化物;
【小问3详解】
由分析可知,在空气中进行焙烧1,除去残渣表面的有机物,大部分有机物和残渣中含有硫化物焙烧生成CO2、SO2等气体,故答案为:CO2、SO2;
【小问4详解】
由已知信息可知,“除杂”步骤后的V、Mo以和离子的形式存在,结合题干钒在不同pH、不同浓度下的存在形态图可知,用碳酸钠溶液除杂,调节pH值范围为6.0~9.0,故答案为:6.0~9.0;
【小问5详解】
由题干已知信息可知,NH4VO3微溶于冷水、乙醇、乙醚,能溶于热水,故“沉钒”时,沉钒率反而下降,可能的原因是温度升高,NH4VO3的溶解度增大,故答案为:温度升高,氯化铵受热分解,NH4VO3的溶解度增大;
【小问6详解】
有分析可知,沉钒得到NH4VO3,故在“焙烧2”制备V2O5的操作中,若采取真空干燥焙烧,则反应方程式为:2NH4VO32NH3+H2O+V2O5,则副产物NH3经与HCl处理后生成NH4Cl可投入使用的流程步骤是沉钒,若在空气中焙烧,可生成一种无毒气体即N2,该反应的化学方程式为:4NH4VO3+3O22V2O5+2N2+8H2O,故答案为:沉钒;4NH4VO3+3O22V2O5+2N2+8H2O。
17. 2-甲基-2-丁醇是一种重要的有机化合物,可用于合成香料、农药等。某化学兴趣小组欲利用格氏试剂法制备2-甲基-2-丁醇。实验原理及具体操作步骤如下:
Ⅰ.乙基溴化镁的制备
如图安装好装置(夹持仪器未画出),三颈烧瓶中加入1.7g镁屑及一小粒碘。在恒压滴液漏斗中加入5.0mL溴乙烷和15mL无水乙醚,混匀。开动搅拌,慢慢滴加混合液,维持反应液呈微沸状态。滴加完毕后,用温热回流搅拌30min,使镁屑几乎作用完全。
Ⅱ.与丙酮的加成反应
将三颈烧瓶置于冰水浴中,在搅拌下从恒压漏斗中缓慢滴入5mL丙酮及5mL无水乙醚混合液,滴加完毕后,在室温下搅拌15min,瓶中有灰白色粘稠状固体析出。
Ⅲ.加成物的水解和产物的提取
将三颈烧瓶在冰水冷却和搅拌下,从恒压漏斗中滴入30mL20%硫酸溶液。滴加完毕后,分离出醚层,水层用无水乙醚萃取2次,合并醚层,用5%碳酸钠溶液洗涤,再用无水碳酸钾干燥。搭建蒸馏装置,热水浴蒸去乙醚后,收集95~105℃馏分。称重,计算产率。
已知:①RMgBr化学性质活泼,易与、R′X等发生反应生成RH、R-R′;
②各物质的沸点见下表:
物质
无水乙醚
溴乙烷
丙酮
2-甲基-2-丁醇
沸点(℃)
346
38.4
56.5
102.5
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是___________。
(2)干燥管中无水氯化钙的作用是___________。
(3)微热或加入小颗粒碘单质可引发与镁屑的反应,其中碘的作用可能是___________;不宜使用长时间放置的镁屑进行实验,其原因是___________。
(4)滴加丙酮及稀硫酸时采用冰水冷却的目的是___________。
(5)蒸去乙醚时采用热水浴的原因是___________。
(6)起始加入三颈烧瓶中溴乙烷的体积为5mL,密度为1.28g/mL,最终所得产品的质量为2.69g,则2-甲基-2-丁醇的产率为___________(结果保留2位有效数字)。
【答案】(1)球形冷凝管
(2)防止空气中的水蒸气进入装置,与乙基溴化镁反应
(3) ①. 催化作用 ②. 若长时间放置的镁屑容易生成致密氧化膜而阻止反应进行
(4)反应放热,用冰水冷却可降低反应速率,同时减少有机物的挥发,提高产率
(5)乙醚容易燃烧,必须远离明火
(6)52%
【解析】
【分析】在条件下生成,与发生加成反应生成,又在酸性条件下生成,据此回答。
【小问1详解】
由实验图知仪器为球形冷凝管;
【小问2详解】
由题中信息知化学性质活泼,易与发生反应生成RH,故无水氯化钙的作用是防止空气中的水蒸气进入装置,与乙基溴化镁反应;
小问3详解】
由题已知“微热或加入小颗粒碘单质可引发与镁屑的反应”,即碘的作用可能是催化作用;镁的化学性质活泼,易被氧化,即长时间放置的镁屑容易生成致密氧化膜而阻止反应进行;
【小问4详解】
反应放热,用冰水冷却可降低反应速率,同时减少有机物的挥发,提高产率,加入丙酮和稀硫酸时均需用冰水冷却;
【小问5详解】
乙醚容易燃烧,必须远离明火;
【小问6详解】
1.7g镁屑物质的量约为0.07mol,5.0mL溴乙烷物质的量为<0.07mol,由信息知镁屑过量,即理论上获得2-甲基-2-丁醇物质的量为,所以理论获取2-甲基-2-丁醇质量为,所以产率为。
18. 乙二醇在生产、生活中有着广泛的用途,某传统工艺制取乙二醇所涉及的反应如下:
Ⅰ:
Ⅱ:
Ⅲ:
回答下列问题:
(1)则___________;该工艺中制备乙二醇的缺点是___________(填写1点即可)。
(2)在压强一定的条件下,将、按一定比例、流速通过装有催化剂的反应管,同时发生的反应Ⅰ、反应Ⅲ。测得的转化率与、的选择性【】随温度变化的关系如下图所示:
①表示的转化率随温度变化的曲线是___________(填“a”“b”或“c”)。
②试分析190~198℃范围内,温度升高,的值___________(填“增大”“减小”或“不变”)
③由X、Y点可推断反应中___________。
(3)工业生产中,“反应Ⅲ”的体系压强控制在2.3~2.5MPa的原因是___________。
(4)在日常生活中乙二醇的用途是___________。
【答案】(1) ①. (a+b)kJ/mol ②. 将发生副反应、产生副产物且原子利用率低,不符合原子经济原理
(2) ①. b ②. 减小 ③. 6:97
(3)适当增大压强上述平衡正向移动,有利于生成HOCH2CH2OH,但压强太大易增加成本投入,如动力和工厂设备投入等
(4)汽车汽油的防冻液
【解析】
小问1详解】
由题干信息可知:Ⅰ:
Ⅱ: 则反应I+Ⅱ即得到反应Ⅲ: ,根据盖斯定律可知,=(a+b)kJ/mol,该工艺中制备乙二醇的缺点是将发生副反应、产生副产物且原子利用率低,不符合原子经济原理,故答案为:(a+b)kJ/mol;将发生副反应、产生副产物且原子利用率低,不符合原子经济原理;
【小问2详解】
①曲线c表示HOCH2CH2OH的选择性恰好为50%,曲线aCH3OOCCH2OH选择性为50%时,则曲线b表示的转化率随温度变化的曲线,故答案为:b;
②190~198°C范围内,温度升高,反应Ⅱ的选择性增大,升高温度,对于放热反应,平衡逆向移动,每减少2molCH3OH,只减少1molHOCH2CH2OH,HOCH2CH2OH减小的幅度小于CH3OH,逐渐减小,故答案为:减小;
③由图可知,由X点所对应的HOCH2CH2OH、CH3OOCCH2OH的选择性各为50%,由Y点可知,的转化率为97%,可知剩余的为3%,生成的HOCH2CH2OH为,可推断反应中6:97,故答案为:6:97;
【小问3详解】
由反应Ⅲ可知,正反应是一个气体体积减小的方向,故增大压强上述平衡正向移动,有利于生成HOCH2CH2OH,但压强太大易增加成本投入,如动力和工厂设备投入等,故工业生产中,“反应Ⅲ”的体系压强控制在2.3~2.5MPa的原因是适当增大压强上述平衡正向移动,有利于生成HOCH2CH2OH,但压强太大易增加成本投入,如动力和工厂设备投入等,故答案为:适当增大压强上述平衡正向移动,有利于生成HOCH2CH2OH,但压强太大易增加成本投入,如动力和工厂设备投入等;
【小问4详解】
乙二醇熔点低,故用乙二醇溶液用作汽车防冻液,在日常生活中乙二醇的用途是汽车汽油的防冻液,故答案为:汽车汽油的防冻液。
19. 苯烯莫德是一种小分子药物,因可抑制多种自身免疫性疾病而成为研究热点。其合成路线如下:
已知:①(R1、R2为氢原子或烃基)
②
回答下列问题:
(1)苯烯莫德中官能团的名称为___________。
(2)合成路线中碘甲烷的作用是___________。
(3)D→E的反应类型为___________。
(4)F的结构简式为___________。
(5)B→C为取代反应,则反应的化学反应方程式为___________。
(6)H是A的同分异构体,满足下列条件的H有___________种;其中核磁共振氢谱显示4组峰,峰面积之比为1:2:2:1的结构简式为___________(任写一种)。
a.能发生银镜反应
b.与溶液反应显紫色
c.红外光谱显示无-O-O-结构
(7)参照上述路线,写出以、、为原料合成2,4-己二烯的合成路线(其他无机试剂任选)。__________
【答案】(1)羟基、碳碳双键
(2)保护酚羟基 (3)取代反应
(4) (5)+CH3CH(OH)CH3+H2O
(6) ①. 12 ②. 、、、
(7)CH2=CH2CH3CH2ClCH3CH=CHCH=CHCH3
【解析】
【分析】根据A的结构简式及B的分子式知,A和甲碘烷发生取代反应生成B为 ;D和SOCl2发生取代反应生成E,根据D的分子式及E的结构简式知,D为 ,C发生信息①中的反应生成D,结合C的分子式知,C为 ,B和2-丙醇发生取代反应生成C;E和F发生信息②的反应生成G,根据E、G的结构简式及F的分子式知,F为 ,G发生取代反应生成苯烯莫德;
【小问1详解】
苯烯莫德中官能团的名称为羟基、碳碳双键,故答案为:羟基、碳碳双键;
【小问2详解】
合成路线中碘甲烷的作用是保护酚羟基,故答案为:保护酚羟基;
【小问3详解】
D中醇羟基被氯原子取代生成E,则D→E的反应类型为取代反应,故答案为:取代反应;
【小问4详解】
F的结构简式为,故答案为:;
【小问5详解】
B→C为取代反应,B为、C为,则反应的化学反应方程式为+CH3CH(OH)CH3+H2O;
【小问6详解】
H是A的同分异构体,H满足下列条件:能发生银镜反应,说明含有醛基;与FeCl3溶液反应显紫色,说明含有酚羟基;红外光谱显示无-O-O-结构,如果取代基为HCOO-、2个酚-OH,有6种位置异构;如果取代基为-CHO、3个酚-OH,如果3个酚羟基相邻,醛基有2种位置异构;如果2个酚羟基相邻,另一个酚羟基与其中一个酚羟基相间,醛基有3种位置异构;如果3个酚羟基都相间,醛基有1种位置异构,所以符合条件的同分异构体有12种;其中核磁共振氢谱显示4组峰,峰面积之比为1:2:2:1的结构简式为、、、;
【小问7详解】
以C2H4、CH3CHO、P(OC2H5)3为原料合成2,4-己二烯,CH3CH2Cl和CH3CHO发生信息②的反应生成2,4-己二烯,乙烯和HCl发生加成反应生成氯乙烷,合成路线为CH2=CH2CH3CH2ClCH3CH=CHCH=CHCH3。
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