2023届广东省韶关市高三上学期调研考试(一)化学试题含解析
展开广东省韶关市2023届高三上学期调研考试(一)化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列是2022年广东省第十三届中学生运动会中使用的材料,其中属于金属材料的是:
A
B
C
D
韶小虎
奖牌
排球
矿泉水瓶
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.毛绒吉祥物韶小虎是用有机高分子材料制作的,故A不符;
B.奖牌是用合金制作的,故B符合;
C.排球是用橡胶制成的,属于有机高分子材料,故C不符;
D.矿泉水瓶是用塑料制成的,属于有机高分子材料,故D不符;
故选B。
2.抗击新冠肺炎疫情以米,场所杀菌消毒尤为重要,下列物质不宜用作杀菌消毒的是
A.漂白粉 B.无水酒精 C.二氧化氯泡腾片 D.84消毒液
【答案】B
【详解】A.漂白粉能与水和空气中的CO2反应生成具有强化性的HClO,能使蛋白质发生变性,且适量使用对环境影响不大,可以用于场所杀菌消毒,A不合题意;
B.无水酒精能使细菌表面的蛋白质凝固,形成保护层,酒精无法正常进入病毒体内,消毒不彻底,而应该用75%的医用酒精,B符合题意;
C.二氧化氯泡腾片中的ClO2具有强氧化性,能使蛋白质发生变性,且适量使用对环境影响不大,可以用于场所杀菌消毒,C不合题意;
D.84消毒液与水和空气中的CO2反应生成具有强化性的HClO,能使蛋白质发生变性,且适量使用对环境影响不大,可以用于场所杀菌消毒,D不合题意;
故答案为:B。
3.下列物质转化能通过一步反应实现的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.S与氧气反应得到SO2,SO2再与氧气在高温高压、催化剂的条件下反应得到SO3,,所以S不能一步转化为SO3,A项不符合题意;
B.Al2O3难溶于水,不能直接与水反应得到Al(OH)3,B项不符合题意;
C.铁在纯氧气中燃烧生成四氧化三铁,一步可完成,C项符合题意;
D.NaCl直接转化为Na2CO3不符合复分解反应条件,D项不符合题意;
故答案选C。
4.科技因化学更美好,以下描述正确的是。
选项
科技研究
化学知识
A
我国科学家发明的合成淀粉
淀粉是天然高分子
B
我国“硅-石墨烯-锗(Ge)晶体管”技术获得重大突破
所涉元素都是短周期元素
C
我国航天服壳体使用的铝合金材料
铝合金材料熔点比纯铝高
D
“嫦娥五号”返回舱携带的月壤中含有高能原料
与互为同素异形体
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.淀粉是天然高分子,属于多糖,合成淀粉有利于减少的排放,故A正确;
B.硅是短周期元素,锗是第四周期元素属于长周期元素,故B错误;
C.合金的硬度比纯金属高,合金熔点一般比组成合金的纯金属熔点低,故C错误;
D.同素异形体是同种元素形成的结构不同单质,与式质子数相同中子数不同的同种元素的不同核素,属于同位素,故D错误;
故答案为A。
5.下列各组物质的晶体类型相同的是
A.C(金刚石)和 B.和
C.Cu和 D.和
【答案】B
【详解】A.C(金刚石)属于共价晶体,是分子晶体,晶体类型不同,故A不符合题意;
B.和均分子晶体,晶体类型相同,故B符合题意;
C.Cu是金属晶体,是离子晶体,晶体类型不同,故C不符合题意;
D.属于共价晶体,是离子晶体,晶体类型不同,故D不符合题意;
故选:B。
6.劳动创造幸福未来,下列劳动项目与所述的化学知识关联不合理的是。
选项
劳动项目
化学知识
A
农业劳动:用厨余垃圾制肥料
厨余垃圾含N、P、K等元素
B
工厂生产:接触法制硫酸
涉及氧化还原反应
C
社会服务:推广使用免洗手酒精消毒液
乙醇具有特殊香味
D
家务劳动:使用碳酸氢钠做食品膨松剂
碳酸氢钠在加热条件下分解产生
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.厨余垃圾包含包括丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮等,其中含有植物生长所需的N、P、K,可用于制作化肥,A关联合理;
B.接触法制硫酸的反应中,FeS2→SO2、SO2→SO3都是氧化还原反应,B关联合理;
C.免洗手酒精消毒液中所用的酒精,能使细菌蛋白质脱水变性,从而使细菌丧失活性,与其特殊香味无关,C关联不合理;
D.碳酸氢钠在加热条件下分解产生CO2,CO2受热后发生体积膨胀,可使食品变得膨松,D关联合理;
故选:C。
7.咖啡酸具有止血功效,存在于多种中药中,其结构简式如图所示,下列关于咖啡酸的说法正确的是
A.与苯酚互为同系物 B.分子式为
C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.核磁共振氢谱有5组峰
【答案】C
【详解】A.该有机物除酚羟基外还含有碳碳双键和羧基,与苯酚的分子组成结构不相似,二者不是同系物,A错误;
B.分子式为,B错误;
C.该分子含碳碳双键、酚羟基以及和苯环直接相连的碳原子上有氢,都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确;
D.该分子有8种不同环境的氢原子,核磁共振氢谱有8组峰,D错误;
答案选C。
8.在实验室采用如图装置制备气体,不合理的是
A
B
C
D
制备
制备
制备
制备
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.实验用浓盐酸与二氧化锰加热制取氯气,故A正确;
B.浓氨水滴到氧化钙上,氧化钙与水反应生成氢氧化钙放热,有利于氨气挥发,可用才方法快速制取氨气,故B正确;
C.碳酸钙溶于盐酸生成氯化钙和二氧化碳,可用制取二氧化碳,故C正确;
D.过氧化钠是粉末状,失去了多孔隔板的作用,不能用此装置制取氧气,故D错误;
故选:D。
9.短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示,其中W的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能发生反应,下列说法正确的是
W
X
Y
Z
A.原子半径大小:Z>Y>X
B.简单氢化物的稳定性:X<Y
C.Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸
D.基态X原子的轨道表示式为
【答案】C
【分析】W的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能发生反应,可知W是N元素;再根据各元素的相对位置,可推知X为O元素,Y为S元素,Z为Cl元素,以此作答。
【详解】A.同周期从左至右,原子半径逐渐减小,则Y的半径大于Z的半径,A错误;
B.同主族从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,简单氢化物的稳定性逐渐减弱,则简单氢化物的稳定性:X>Y,B错误;
C.Z为Cl元素,其最高价氧化物对应的水化物是HClO4,为强酸,C正确;
D.X为O元素,其基态原子的轨道表示式为,D错误;
故选C。
【点睛】基态原子的电子排布要满足能量最低原理、泡利原理、洪特规则。
10.下列关于微粒在溶液中表示正确的是。
A.遇KSCN变红色的溶液中:、、、能大量共存
B.无色溶液中:、、、能大量共存
C.溶液中加入稀盐酸:
D.向溶液中通入:
【答案】A
【详解】A.遇KSCN变红色的溶液中含有Fe3+,与Na+、Mg2+、CH3COOH、Cl-相互之间不发生反应,可以大量共存,A正确;
B.Cu2+为蓝色,B错误;
C.不能拆,离子方程式为+H+=CO2+H2O,C错误;
D.方程式电荷不守恒,离子方程式为Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+,D错误;
故选A。
11.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是。
A.的溶液中含有的的数目为
B.标准状况下,含有分子数为
C.常温常压下,23g乙醇含有共价键的数目为
D.5.6g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为
【答案】C
【详解】A.的溶液,由于铵根离子会部分水解,溶液中含有的的数目小于,A选项错误;
B.标准状况下,是固体,含有的分子数不为,B选项错误;
C.23g乙醇的物质的量为0.5mol,根据乙醇的结构可知,1mol的乙醇中含有共价键的数目为,则23g乙醇含有共价键的数目为,C选项正确;
D.5.6g铁粉的物质的量为0.1mol,与硝酸反应时,若硝酸足量,生成0.1molFe3+,失去的电子数为,若硝酸少量,生成物中有Fe2+,失去的电子数不是,D选项错误;
答案选C。
12.下列实验目的对应的方案设计、现象和结论都正确的是
选项
实验目的
方案设计
现象和结论
A
探究SO2的漂白性
将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中
酸性高锰酸钾溶液褪色,说明SO2具有漂白性
B
比较Ka(CH3COOH)和Ka1(H2CO3)的大小
向2 mL1 mol/LCH3COOH溶液中滴1 mol/LNa2CO3溶液
有气体生成,说明Ka(CH3COOH)>Ka1(H2CO3)
C
探究淀粉水解程度
将稀硫酸滴入淀粉溶液中,加热一段时间,再加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热
溶液中未出现砖红色沉淀,说明淀粉未水解
D
检验溶液X是否含有
向溶液X中滴加少量稀硝酸,然后滴入几滴Ba(NO3)2溶液
有白色沉淀生成,说明溶液X含有
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,SO2具有还原性,将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,二者发生氧化还原反应,使酸性高锰酸钾溶液紫色褪色,不能证明SO2的漂白性,A不符合题意;
B.弱酸的电离平衡常数越大,该酸的酸性就越强,强酸与弱酸盐发生反应制取弱酸。向2 mL1 mol/LCH3COOH溶液中滴1 mol/LNa2CO3溶液,有气体生成,说明酸性:CH3COOH>H2CO3,从而可证明Ka(CH3COOH)>Ka1(H2CO3),B正确;
C.硫酸是淀粉水解反应的催化剂,将稀硫酸滴入淀粉溶液中,加热一段时间,应该先加入NaOH溶液中和催化剂硫酸,使溶液显碱性,然后再加入碘水,若溶液不显蓝色,证明淀粉水解完全,否则淀粉水解不完全。由于题目中未加入碱中和硫酸,溶液显酸性,因此加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热,溶液未出现砖红色沉淀,不能证明淀粉的水解程度,C错误;
D.HNO3具有强氧化性,会将氧化产生,因此不能据此证明溶液中是否含有,D错误;
故合理选项是B。
13.钙钛矿晶体的晶胞结构如图所示,下列说法不正确的是。
A.晶体的化学式为:
B.其组成元素中电负性最大的是:O
C.Ti的基态原子价层电子排布式为:
D.金属离子与氧离子间的作用力为共价键
【答案】D
【详解】A.根据晶胞结构图,晶胞中,Ca原子数为1,Ti原子数为,O原子数为 ,晶体的化学式为,A正确;
B.组成元素中电负性为O>Ti>Ca,B正确;
C.Ti的基态原子价层电子为最外层电子加次外层d电子,其排布式为,C正确;
D.金属离子与氧离子间的作用力为离子键,D错误;
答案选D。
14.的资源化利用有利于缓解温室效应并解决能源转化问题,一种以催化加氢合成低碳烯烃的反应过程如下图所示:
下列说法正确的是。
A.决定整个反应快慢的是第ⅱ步
B.第ⅱ步反应过程中形成了非极性键
C.该反应总过程即加氢合成低碳烯烃的原子利用率为100%
D.催化剂的使用可以提高低碳烯烃的产率
【答案】B
【详解】A.速率较慢的反应决定了整个反应的快慢,故决定整个反应快慢的是第i步,A错误;
B.异构化反应过程中,(CH2)n转化为C3H6、C2H4、C4H8等,该过程中形成了极性键和非极性键,B正确;
C.根据质量守恒定律可知,该反应的总过程为CO2和H2反应生成低碳烯烃和水的过程,则该反应总过程的原子利用率小于100%,C错误;
D.Fe3(CO)12/ZSM-5是催化剂,不影响CO2加氢合成低碳烯烃的产率,D错误;
故选B。
15.用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池示意图如下图所示,下列有关说法不正确的是。
A.电极1发生氧化反应
B.电池工作时,向电极2移动
C.电池工作时,电极1附近溶液的pH值增大
D.电极2发生的电极反应为
【答案】C
【分析】液氨-液氧燃料电池示意图中,液氧是氧化剂,电极2为负极,液氨是还原剂,在负极上失去电子被氧化为氮气,电极1是负极。
【详解】A.电极1是负极,NH3在负极发生氧化反应生成氮气,A正确;
B.电池工作时,钠离子是阳离子,向正极移动,电极2是正极,B正确;
C.电极1的反应式为,反应消耗氢氧根离子,pH值减小,C错误;
D.电极2为正极,在碱性下O2作氧化剂得到电子与水结合产生氢氧根离子,D正确;
答案选C。
16.室温条件下,将的NaOH溶液逐滴滴入溶液中,所得溶液pH随NaOH溶液体积的变化如图,下列说法正确的是。
A.a点时,
B.该中和滴定可采用甲基橙作为指示剂
C.
D.b点时,
【答案】D
【分析】将0.1mol·L-1的NaOH溶液逐滴滴入10mL0.1mol·L-1HB溶液中,根据图像可知,初始HB的pH=2,即HB为弱酸。在滴加氢氧化钠过程中,V1时混合溶液恰好为中性,V2时完全反应。
【详解】A.NaOH与HB恰好反应时(c点),根据物料守恒可得c(Na+)=c(B-)+c(HB),a点不是恰好反应的点,因此c(Na+)<c(B-)+c(HB),A错误;
B.甲基橙的变色范围在酸性,该反应的滴定终点为碱性,因此滴定应采用酚酞作为指示剂,B错误;
C.V1时混合溶液恰好为中性,由于NaB为强碱弱酸盐,故此时酸有剩余,V1<10,C错误;
D.b点时,根据电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(B-)+c(OH-),溶液为中性,c(H+)=c(OH-),故c(Na+)=c(B-),D正确;
故选D。
二、实验题
17.某学习小组对Cu与HNO3的反应进行了研究。
(1)铜与稀硝酸反应的化学方程式是_______。
(2)利用下图装置完成Cu与HNO3制取氮氧化物的反应。实验可观察到装置B中液面上方为无色气体,C中液面上为红棕色气体。
①盛稀硝酸的仪器名称_______。
②为排尽整套装置内的空气,先打开弹簧夹,通入_______(填化学式),一段时间后关闭弹簧夹。
③C中液面上为红棕色气体,其原因是_______(用化学方程式表示)。
(3)下图是学习小组在做铜与硝酸反应的实验时的操作和现象。图中溶液A遇铜片立即产生气泡,而相同条件下稀硝酸(溶液B)遇铜片短时间内无明显变化,一段时间后才有少量气泡产生。分析溶液A的成分后,学习小组探究溶液A与铜片能够立即发生反应的原因。
①假设1:_______(填化学式)对该反应有催化作用。
实验验证:向溶液B中加入少量硝酸铜固体,溶液呈浅蓝色,放入铜片,没有明显变化。
结论:假设1不成立。
②假设2:NO2对该反应有催化作用。
方案1:向放有铜片的溶液B中通入少量NO2,铜片表面立即产生气泡,反应持续进行。有同学认为应补充对比实验:另取一份放有铜片的溶液B,向其中加入数滴5mol·L—1硝酸,无明显变化。补充该实验的目的是_______。
方案2:向A中鼓入N2数分钟得溶液C.相同条件下,铜片与A、C溶液的反应速率分别为、,当_______。(填“>”、“=”、“<”)时,实验能够证明假设2成立。
③经检验,A溶液中还含有少量亚硝酸HNO2。
设计实验证明HNO2也对该反应有催化作用。操作和预期现象是:向含有铜片的B溶液中_______。
最后结论:NO2和HNO2对铜与硝酸的反应都有催化作用。
【答案】(1)(稀)=
(2) 分液漏斗或滴液漏斗 N2、CO2、稀有气体等 (浓)=
(3) 或 排除通NO2带来的硝酸浓度增大的影响 > 加入少量的固体NaNO2,B中铜片上立即生成气泡,反应持续进行
【详解】(1)稀硝酸是氧化剂,铜是还原剂,铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,配平后方程式为(稀)=,故答案为:(稀)=。
(2)装置A中稀硝酸和铜反应生成NO,装置B除去NO中的硝酸,装置C中NO和浓硝酸反应生成了NO2,装置D除去尾气,避免污染空气。
①根据装置图,可得盛稀硝酸的仪器名称为分液漏斗或滴液漏斗,故答案为:分液漏斗或滴液漏斗。
②为了排除装置内的空气,需要通入不与产生气体反应的气体,可通入N2、CO2、稀有气体等,故答案为:N2、CO2、稀有气体等。
③根据装置B中为无色气体,可知通入C中的气体为NO,装置C中液面上为红棕色气体,可知NO和浓硝酸反应生成了NO2,所以方程式为(浓)=,故答案为:(浓)=。
(3)①由验证性实验加少量硝酸铜固体可得,该假设是探究或对该反应有催化作用,故答案为:或。
②因为NO2会和水反应产生硝酸,致使硝酸浓度增大,避免浓度对反应的影响,故需增加对照实验;向A中鼓入N2数分钟,使得溶液中NO2的浓度下降,得溶液C,当>。时,实验能够证明假设2成立。故答案为:排除通NO2带来的硝酸浓度增大的影响;>。
③欲设计实验证明HNO2也对该反应有催化作用,只需证明往含有铜片的B溶液中加入少量的固体NaNO2比没加的速率快就行。故答案为:加入少量的固体NaNO2,B中铜片上立即生成气泡,反应持续进行。
【点睛】该道题是探究类的实验题,做这类题时,需把握好上下文,遇到不会的,看前面和后面的信息,综合分析,特别是猜想,可以参考其他的猜想,也可以根据后面的实验过程总结猜想。
三、工业流程题
18.五氧化二钒和三氧化钼是两种重要的过渡金属氧化物,通常用作工业催化剂。有企业通过废旧催化剂(主要成分为、、,还有少量的、、有机物等)来制备这两种氧化物。工艺流程图如下图:
(1)“焙烧”的目的是_______。
(2)滤渣的主要成分是_______(填化学式)。
(3)向滤液①中加的作用是_______(用离子方程式表示)。
(4)当滤液①pH调控为8时,写出计算过程说明此时铝元素是否沉淀完全_______。(已知: ,离子浓度小于认为沉淀完全)
(5)的沉淀过程中,沉钒率受温度影响,关系如图所示。温度高于80℃沉钒率降低的主要原因是_______。的沉淀分解生成的化学方程式是_______。
(6)仪器分析检测在水中带有结晶水,与结晶水之间的作用力是_______(填字母)。
A.离子键 B.配位键 C.氢键 D.范德华力
(7)Mo原子序数42,气相单分子空间结构是_______。
【答案】(1)除去有机物、把废催化剂中主要成分转化成易溶于水的物质
(2)
(3)
(4)时,,,说明铝元素已经完全沉淀
(5) 氯化铵水解程度迅速增大或氯化铵分解
(6)C
(7)(平面)三角形
【详解】(1)废旧催化剂(主要成分为、、,还有少量的、、有机物等),有机物可以燃烧除去,加碳酸钠来焙烧,可以将部分金属氧化物转化为可溶于水的物质,所以,焙烧的目的是:除去有机物、把废催化剂中主要成分转化成易溶于水的物质;
(2)加碳酸钠焙烧时,未参与反应,且不溶于水,所以,加水溶解过滤后滤渣主要成分为;
(3)向滤液①中加,是为了将滤液中的氧化为,离子方程式为:;
(4)当滤液①pH调控为8时,根据题目所给条件:时,的,,说明铝元素已经完全沉淀;
(5)温度高于80℃,氯化铵水解程度迅速增大,同时氯化铵温度过高会分解,造成沉钒率降低,所以沉钒率降低的主要原因是氯化铵水解程度迅速增大或氯化铵分解;的沉淀分解生成的化学方程式是:;
(6)中羟基中的氢原子易与水分子中的氧原子之间形成氢键,所以与结晶水之间的作用力是氢键,答案选C;
(7)Mo原子序数42,价层电子排布式为4d55s1,气相单分子中Mo的价层电子对数为:,的中心原子Mo采取sp2杂化方式,对应的空间结构是平面三角形。
四、原理综合题
19.对小分子化合物的研究产生了很多有实际意义的应用。
(1)氯代反应可以得到、……氯代甲烷,反应的机理为自由基(带有单电子的原子或原子团,如、)反应,步骤如下:
I.链引发
II.链传递
III.链终止
……
①由生成过程中链传递的方程式为:、_______。
②不同卤原子自由基(X·)均可夺取中的H,反应通式:,。已知:25℃,101kPa时,中C—H和HCl中H—Cl的键能分别是和。
A.当X为Cl时,_______。
B.若X依次为F、Cl、Br、I,则随着原子序数增大逐渐_______(填“增大”或“减小”)。
③实验证实,若先将光照,然后迅速在黑暗中与混合,可得到氯代甲烷;但先将光照,然后迅速在黑暗中与混合,则几乎无反应。可见光照_______(填“能”或“不能”)产生甲基自由基。
(2)一定条件下,与HCl发生反应有①、②两种可能,反应进程中的能量变化如图所示。反应①、②中速率较快的是_______(填序号)。保持其他条件不变,若要提高产物中的比例,可采用的措施是_______(填字母)。
A.适当提高反应温度 B.适当调换催化剂
C.适当降低反应温度 D.适当改变反应物浓度
(3)甲烷部分催化氧化制备乙炔是目前研究的热点之一、反应原理为:。一定温度下,将充入10L的固定容积容器中发生上述反应,实验测得反应前容器内压强为,容器内各气体分压与时间的关系如图所示。反应的平衡常数_______。
【答案】(1) +8 增大 不能
(2) ② CD
(3)0.0012
【详解】(1)①由题干中有CH4到CH3Cl的链传递反应的信息可知,由生成过程中链传递的方程式为:、,故答案为:;
②不同卤原子自由基(X·)均可夺取CH4中的H,反应通式:,。已知:25℃,101kPa时,CH4中C—H和HCl中H—Cl的键能分别是和;
A.当X为Cl时,根据反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和,即4E(C-H)-3E(C-H)-E(H-Cl)= E(C-H)-E(H-Cl)=439kJ/mol-431kJ/mol=+8,故答案为:+8;
B.若X依次为F、Cl、Br、I,由于从F到I的元素电负性依次减弱,则H-X键的键能随着原子序数增大而减小,则随着原子序数增大逐渐增大,故答案为:增大;
③实验证实,若先将光照,然后迅速在黑暗中与混合,可得到氯代甲烷;但先将光照,然后迅速在黑暗中与混合,则几乎无反应,说明先可见光照不能产生甲基自由基,无法进行链传递反应,故答案为:不能;
(2)一定条件下,与HCl发生反应有①、②两种可能,反应进程中的能量变化由题干反应进程图示信息可知,反应①的能垒比反应②的大,活化能越小反应速率越快,故反应①、②中速率较快的是②,该反应正反应是一个放热反应,即(g)+HCl(g)CH3CH2CH3(l) ,故有:
A.适当提高反应温度,上述反应平衡逆向移动,产物中CH3CH2CH3(l)的比例减小,A不合题意;
B.催化剂只能影响达到平衡需要的时间,不能是平衡发生移动,故适当调换催化剂,产物中CH3CH2CH3(l)的比例不变,B不合题意;
C.适当降低反应温度,上述反应平衡正向移动,产物中CH3CH2CH3(l)的比例增大,C符合题意;
D.通过压缩体积来适当增大反应物浓度,即增大压强,则上述反应化学平衡正向移动,产物中CH3CH2CH3(l)的比例增大,D符合题意;
故答案为:CD;
(3)起始充入CH4的物质的量为1 mol,压强为p0kPa,平衡时由压强比等于物质的量之比推知平衡时CH4的物质的量和H2相等,均为C2H2的3倍,则有:,即1-2x=3x,故CH4、C2H2、H2的物质的量分别为0.6 mol、0.2 mol、0.6 mol,则反应的平衡常数则反应的平衡常数Kc===0.0012,故答案为:0.0012。
五、有机推断题
20.氨溴索(G)是β-内酰胺类的抗生素,可以治疗多种细菌感染。一种合成路线如下:
(1)A~C三种物质中____(填“有”、“无”)易溶于水的物质。D中氮原子杂化类型为_____。
(2)中的官能团名称是_______。
(3)反应③的化学方程式是_______。
(4)反应⑤的反应类型是_______。
(5)B的芳香族同分异构体中,满足下列条件的有_______种;其中核磁共振氢谱有4组吸收峰且峰面积之比为2∶2∶2∶1的结构简式为_______。
①能发生银镜反应;②能水解;③1mol最多能与2mol NaOH反应。
(6)写出以 为原料制备的合成路线_______(无机试剂任选)。
【答案】(1) 无
(2)羟基、氨基
(3)
(4)取代反应
(5) 6
(6)或
【分析】由题干转化流程图信息可知,根据A的化学式、B的结构简式以及A到B的转化条件可知A的结构简式为: ,(6)由题干流程图可知,根据A到B,B到C的流程信息可知,由以为原料制备,由于-CH3为邻位上的定位基团,故可以先由在浓硫酸和浓硝酸作用下发生硝化反应生成,由于由于-NH2也易被氧化,故需先将转化为,在将转化为,故可以确定合成路线为:或
,据此分析解题。
【详解】(1)由分析可知,A是甲苯,烃类物质均难溶于水,B为邻硝基甲苯,硝基化合物难溶于水,C为邻硝基苯甲醛,虽然醛基易溶于水,但由于有苯环和硝基的影响,故也难溶于水,故A~C三种物质中无易溶于水的物质,由题干中D的结构简式可知D中氮原子周围均形成了3个σ键,故其杂化类型为sp2,故答案为:无;sp2;
(2)中的官能团名称是氨基(-NH2)和羟基(-OH),故答案为:氨基和羟基;
(3)由题干流程图可知,反应③即和反应生成和水,故该反应的化学方程式是,故答案为:;
(4)由题干流程图可知,反应⑤即,故该反应的反应类型是取代反应,故答案为:取代反应;
(5)由题干流程图信息可知,B的分子式为:C7H7NO2,则B的芳香族同分异构体中,满足下列条件①能发生银镜反应即分子中含有醛基或者甲酸酯基;②能水解分子中含有酯基或者酰胺基,根据氧原子数目可知,分子中含有甲酸酯基或者甲酰胺基;③1mol最多能与2mol NaOH反应说明分子中含有甲酸酚酯基,则符合条件的同分异构体为苯环上连:-OOCH和NH2、或者-CH3和-NHCHO两种组合,每组又有邻间对三种位置关系,故共有2×3=6种;其中核磁共振氢谱有4组吸收峰且峰面积之比为2∶2∶2∶1的结构简式为,故答案为:6;;
(6)由题干流程图可知,根据A到B,B到C的流程信息可知,由以为原料制备 ,由于-CH3为邻位上的定位基团,故可以先由在浓硫酸和浓硝酸作用下发生硝化反应生成,由于由于-NH2也易被氧化,故需先将转化为 ,在将转化为,故可以确定合成路线为:或
,故答案为:或
。
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