2024届山东省高三下学期联合模拟考试模拟预测化学试题(原卷版+解析版)
展开1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 化学与生产、生活密切相关.下列说法错误的是
A. 柠檬酸常用作复合膨松剂的酸性物质
B. 保温材料之王酚醛树脂泡沫是合成有机高分子材料
C. 豆浆食用前加热煮沸,目的是将蛋白质水解为氨基酸
D. 煎制草药不宜使用铁质容器原因草药的某些成分与铁发生反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.利用柠檬酸和膨松剂发生反应生成气体,A正确;
B.酚醛树脂是泡沫是合成有机高分子材料高分子材料,B正确;
C.豆浆食用前加热煮沸,目的使蛋白质变性,C错误;
D.煎制草药不宜使用铁质容器原因草药的某些成分与铁发生反应,D正确;
故选C。
2. 下列实验试剂保存或取用方法错误的是
A. 保存在干燥环境中B. 硝酸保存在带有橡胶塞的棕色细口瓶中
C. 白磷应冷水密封保存D. 取用液溴时将胶头滴管伸入试剂瓶底部
【答案】B
【解析】
【详解】A.可以与水反应,故保存再干燥的环境中,A正确;
B.硝酸具有强氧化性,可以氧化橡胶塞,故不可以使用橡胶塞,B错误;
C.白磷易自燃,在冷水中隔绝空气,防止自燃,C正确;
D.溴易挥发,再保存时上方加少量的水,故取用液溴时将胶头滴管伸入试剂瓶底部,D正确;
故选B。
3. 从微粒间相互作用的角度分析,导致下列实验事实的原因与其他三项不同的是
A. 羊毛织品水洗后变形B. 冰的密度比水小
C. 气态相对分子质量大于20D. 金刚石的硬度大于硅
【答案】D
【解析】
【详解】A.羊毛织品水洗后变形的原因是:羊毛纤维吸湿后,水分子会渗入纤维内部,使纤维肿胀,会破坏羊毛纤维内部的氢键和离子键,使纤维强度下降;
B.冰的密度比水小的原因是:水分子间存在氢键,氢键具有方向性,在冰的晶体结构中,水分子有规律排列,一个水分子周围有四个水分子,这四个水分子围成正四面体,这种规律排列导致比水中分子间距相对要大,体积增大,密度减小;
C.气态相对分子质量大于20的原因是:HF在气相的时候会通过氢键二聚或多聚,导致实测相对分子质量偏大;
D.金刚石的硬度大于硅的原因是:C-C键的键能大于Si-Si键,与氢键无关;
综上所述,导致下列实验事实的原因与其他三项不同的是D,故选D。
4. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的是
A. ①制备乙酸乙酯并提高产率B. ②配制银氨溶液
C. ③分离乙酸乙酯中的乙酸、乙醇D. ④分离苯和硝基苯的混合物
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙醇和乙醇在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,该反应为可逆反应,分水器可以分离产生的H2O,促进平衡正向移动,可以提高乙酸乙酯的产率,A正确;
B.配制银氨溶液时应该向硝酸银溶液中滴加氨水直至最初生成的沉淀恰好完全溶解,B错误;
C.乙酸乙酯中的乙酸、乙醇互溶,应该用蒸馏的方法分离,C错误;
D.分离苯和硝基苯的混合物时,蒸馏装置中温度计的水银球应该放在支管口,D错误;
故选A。
5. N-杂环取代修饰的菲啰啉-催化剂(M)结构如图。已知原子序数为75,M中五元环含有大键。下列说法错误的是
A. 基态原子价电子排布式为B. M中元素的第一电离能:
C. 配体中的键长比分子中的键长短D. M中一个五元环电子数为6
【答案】C
【解析】
【详解】A.原子序数为75,Re处在第六周期VⅡB副族,Re价层电子排布为5d56s2,A正确;
B.同一周期元素,其第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第IIA族、第VA族第一电离能大于其相邻元素,但H的s轨道为半稳定结构,第一电离能比碳略大,则这几种元素第一电离能大小顺序是N>O>H>C,B正确;
C.配体中还形成配位键,配位键是一种σ键,分子结构为C≡O,单键的键长比三键的长,则配体中的键长比分子中的键长较长,C错误;
D.M中五元环含有大键,五元环电子数为6,D正确;
故答案为:C。
6. 下列实验操作能达到实验目的的是
A. 通过衍射实验测定青蒿素晶体中的官能团
B. 分别向溶液和溶液中滴加稀硝酸,探究显颜色的原因
C. 向溴乙烷水解液中加入2滴溶液检验卤代烃中的溴元素
D. 向饱和食盐水中先通入过量二氧化碳再通入氨气,可制取固体碳酸氢钠
【答案】B
【解析】
【详解】A.通过衍射实验来分析材料的晶体结构、物相、结晶度、晶粒大小等信息的一种实验方法,故不可测定青蒿素晶体中的官能团,测定官能团需要用红外光谱,A错误;
B.[FeCl4(H2O)2]-为黄色,Fe3+ 在水溶液中以水合铁离子的形式存在, [Fe(H2O)6]3+; [Fe(H2O)6]3+发生如下水解反应: [Fe(H2O)6]3+(几乎无色)+nH2O⇌[Fe(H2O)6-n(OH)n]3-n(黄色)+nH3O+(n=0~6);加入硝酸使抑制水解,故中滴加稀硝酸,溶液仍为黄色, 溶液中滴加稀硝酸,溶液变为无色,B正确;
C.溴乙烷中加入足量NaOH水溶液,加热,水解后生成NaBr,在酸性条件下与硝酸银反应生成AgBr,利用沉淀的颜色可取代卤素原子,C错误;
D.向饱和食盐水中先通入过量氨气再通入二氧化碳,可制取固体碳酸氢钠,D错误;
故选B。
7. 明星抗癌药托瑞米芬(M)的结构简式如图。下列说法正确的是
A. M是一种难溶于水的氯代烃B. M不存在顺反异构
C. 键角:D. X区域内的碳原子均共平面
【答案】C
【解析】
【详解】A.M中含有C、H、O、N、Cl元素,不属于氯代烃,故A错误;
B.双键两端碳原子连接不同原子或原子团,M存在顺反异构,故B错误;
C.N、O原子均采用sp3杂化,N有1个孤电子对、O有两个孤电子对,所以键角:,故C正确;
D.苯环为平面结构、双键为平面结构,单键可以旋转,X区域内的碳原子可能不共面,故D错误;
选C。
8. 从橙子皮中提取橙油(主要成分是柠檬烯)的实验操作流程如图所示:
下列说法正确的是
A. 可用浓硫酸代替硫酸镁
B. “萃取分液”时,将“有机层”从上口倒出
C. “萃取分液”时,进行反复萃取可提高柠檬烯的产率
D. 水蒸气蒸馏得到的馏分为混合物,蒸馏所得橙油为纯净物
【答案】C
【解析】
【分析】将橙皮进行水蒸气蒸馏,将橙油随同水蒸气一同蒸出,再用二氯甲烷萃取馏出液,然后分液,向有机层中加入无水硫酸镁,除去有机层中的水,过滤,将滤液蒸馏,得到橙油。
【详解】A.浓硫酸会脱去有机物的H、O,形成水,需要用无水硫酸镁,除去有机层中的水,A错误;
B.“萃取分液”时,必须先将下层液体(有机层)从下口放出,再将上层液体(水层)从上口倒出,B错误;
C.萃取时可采用多次萃取的方法,可以获得较多的橙油,从而提高橙油的产率,C正确;
D.蒸馏时一般得到的馏分均为混合物,D错误;
故选C。
9. 电化学中,常用电极电势表示一定条件下微粒得失电子能力,电极电势越高氧化性越强。标准状态下,氧化型电极反应,,,则的氧化性比强。含钴微粒的电极电势随的变化如图所示,两条虚线分别表示“氧线”和“氢线”。下列说法错误的是
A. 单质溶于稀硫酸能置换出
B. 氧气的氧化性与溶液的酸碱性有关
C. 一定条件下转化为,氧化能力减弱
D. 酸性条件下,反应难以进行
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图像可知,C2+的电极电势大于H+/H2的电极电势,即C2+的氧化性大于H+,H+不能将单质C氧化为C2+,故A错误;
B.由图像可知,O2的电极电势随pH的升高而逐渐减小,即氧气的氧化性与溶液的酸碱性有关,故B正确;
C.转化为后,其电极电势减小,即氧化能力减弱,故C正确;
D.酸性条件下,C3+的电极电势大于O2,所以反应难以进行,故D正确;
故选A。
10. 研究发现时,表面易脱除O原子形成(氧空穴)。氧空穴越多,催化效果越好,催化和合成甲醇的机理如图。下列说法错误的是
A. 温度较低时.催化剂的活性降低
B. 增加的用量,的平衡转化率不变
C. 增大气体流速带走多余的,可提高催化效率
D. 若和的混合气中混有的催化效果增强
【答案】D
【解析】
【详解】A.催化剂的活性与温度有关,温度较低时.催化剂的活性降低,A正确;
B.催化剂不改变的平衡转化率,B正确;
C.增大气体流速可带走多余的H2O(g),可以促进反应In2O3+xH2In2O3-x+xH2O正向进行,提高催化效率,C正确;
D.从催化机理图中能看出H2与In2O3中的O结合生成H2O,而使催化剂出现氧空穴,由题意可知,氧空穴越多,催化效果越好,而具有强氧化性,会阻碍H2与In2O3反应,而降低的催化效果,D错误;
故选D。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题只有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 四甲基氢氧化铵是一种有机强碱,以为原料。采用电渗析法合成的工作原理如图(a、b为石墨电极,c、d、e为离子交换膜)。下列说法正确的是
A. 半导体的电势N型高于P型
B. d膜为阴离子交换膜
C. 每合成的,b极室溶液质量变化
D. a电极的电极反应式为
【答案】BC
【解析】
【分析】从图中可以看出,电解装置中,以四丁基氯化铵为原料,采用电渗析法合成的过程中,根据第四个池中Na+浓度变化得出:钠离子从第四池通过e膜进入第三池,氯离子从第二池通过d膜进入第三池,得到c、e均为阳离子交换膜,a、d为阴离子交换膜,a为阴极(是有机强碱),阴极电极反应式为,b为阳极,阳极电极反应式为。
a极区溶液中四甲基氢氧化铵[ ( CH3)4NOH]浓度增大,( CH3)4N+透过c膜向a电极移动;
Cl-透过d膜向右侧移动;光伏并网发电装置中, N型半导体,则其为负极, P型半导体,则其为正极,据此分析;
【详解】A.由分析可知,光伏并网发电装置中,N型半导体为负极,P型半导体为正极,P型半导体电势高,A错误;
B.d阴离子交换膜,B正确;
C.每合成的,转移1ml电子,b极室溶液中有1ml钠离子移动到第三个池子,且生成0.25ml氧气,质量变化为,C正确;
D.a电极的电极反应式为,D错误;
故选BC。
12. 头孢羟氨苄(结构如图)广泛应用于敏感细菌所致的多种疾病的治疗。下列关于头孢羟氨苄的说法错误的是
A. 含有2个手性碳原子B. 需要隔绝空气密封保存
C. 可与溴水发生取代反应、加成反应D. 头孢羟氨苄最多消耗
【答案】AD
【解析】
【详解】A.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,该有机物含有3个手性碳原子,位置为,A错误;
B.头孢羟氨苄分子中含有酚羟基,在空气中可被氧化,需要隔绝空气密封保存,B正确;
C.该有机物中含有碳碳双键,可以和溴水发生加成反应,苯环上酚羟基两个邻位氢原子可以和溴水发生取代反应,C正确;
D.酚羟基、羧基及酰胺基均能与NaOH反应,酚羟基的两个邻位氢原子能被溴原子取代,碳碳双键能与溴水发生加成反应,则1ml头孢羟氨苄分别与足量NaOH溶液和溴水反应时,最多消耗4mlNaOH,D错误;
故选AD。
13. 某铜冶炼厂烟气净化工序含砷废水中主要含有和硫酸及少量等,以其为原料制备的工艺流程如图:
已知:有关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围:
下列说法错误的是
A. “沉铁”调的范围是
B. “滤渣2”成分和
C. “还原”过程中生成红盐的化学方程式:
D. “一系列操作”仅涉及物理变化
【答案】D
【解析】
【分析】含砷废水中主要含有和硫酸及少量等,加入NaOH溶液将转化为Fe(OH)3沉淀,过滤后向滤液中加入CuSO4和NaOH溶液调节pH=8沉As得到和,向滤渣中加入水调浆后通入SO2还原得到,过滤后的滤液经过一系列操作得到。
【详解】A.“沉铁”时需要使铁盐完全沉淀而铜离子不沉淀,调pH的范围是3.7~4.7,A正确;
B.由分析可知,“滤渣2”成分和,B正确;
C.“还原”过程中和SO2发生氧化还原反应生成和,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:,C正确;
D.“还原”后过滤得到的滤液中含有,转化为的过程中一定涉及化学变化,D错误;
故选D。
14. 特定催化剂作用下乙酸加氢制备乙醇的反应如下:
主反应:
副反应:
下,平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随温度的变化;下,平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随压强变化如图:
已知:①S代表选择性,例:S(乙醇)
②副反应热效应小,放出的热量可忽略
下列说法错误的是
A. 恒温恒压密闭容器中,按和分别投料,达平衡时热量变化分别为,则
B. 恒温恒压下,向体积为的密闭容器中通入和,平衡时,体积减小20%,主反应的平衡常数
C. 时,S(乙醇)随压强变化的曲线为a;时,S(乙醇)随温度的变化曲线为c
D. 时,和反应一段时间后,乙醇的选择性位于m点,其他条件不变,增大压强一定能提高乙醇选释性
【答案】AC
【解析】
【分析】主反应为气体体积减小的放热反应,副反应是气体体积不变的放热反应,增大压强,主平衡正向移动,负反应平衡不发生移动,乙醇的选择性上升,乙酸乙酯的选择性下降,升高温度,主反应和副反应平衡都逆向移动,平衡均逆向移动,主反应逆向移动的程度大于副反应,所以乙醇的选择性随着温度升高而减小,乙酸乙酯的选择性上升,综上所述,250℃下,乙醇选择性随压强变化的曲线是a,乙酸乙酯选择性随压强变化的曲线是d,下,乙醇选择性随温度变化的曲线是b,乙酸乙酯选择性随温度变化的曲线是c。
【详解】A.主反应和副反应都是可逆反应,恒温恒压密闭容器中,按和分别投料,不能完全反应,达平衡时热量变化分别为,则,A错误;
B.根据已知条件列出“三段式”
平衡时,体积减小20%,则,平衡时体积为0.8L,解得x=0.6ml,y=0.2ml,主反应的平衡常数,B正确;
C.由分析可知,时,S(乙醇)随压强变化的曲线为a;时,S(乙醇)随温度的变化曲线为b,C错误;
D.主反应为气体体积减小的反应,增大压强,反应正向移动,可以提高乙醇选择性,D正确;
故选AC。
15. 乙二胺有类似于的性质。时,向乙二胺溶液中通入气体,所得溶液(忽略溶液体积的变化)的与体系中含N微粒浓度的对数值、反应物的物质的量之比关系如图。
下列说法正确的是
A.
B. M点:
C. 点中,水的电离程度最大的为
D 点:
【答案】BC
【解析】
【分析】由图可看出随HCl通入,pH降低,故随pH减小呈下降趋势的曲线,代表lgc(H2NCH2CH2NH2),先增后减的曲线,代表lgc(),呈逐渐增大趋势的曲线,代表lgc()。
【详解】A.,当代表lgc()和lgc(H2NCH2CH2NH2)的曲线相交时,c(H2NCH2CH2NH2)=c(),此时pKb1=pOH=14-pH=14-9.8=4.2,Kb1=10-4.2,故A选项错误;
B.,,当代表lgc()和lgc(H2NCH2CH2NH2)的曲线相交时,c(H2NCH2CH2NH2)=c(),此时pKb1=pOH=14-pH=14-9.8=4.2,Kb1=10-4.2;当代表lgc()和lgc()的曲线相交时,c()=c(),此时pKb2=pOH=14-pH=14-7.8=6.2,Kb2=10-6.2,图中M点是曲线lgc(H2NCH2CH2NH2)与lgc()的交点,存在lgc(H2NCH2CH2NH2)=lgc(),故= ,c(OH-)=10-6.2,pH=8.8,故B选项正确;
C.随HCl通入,溶液中溶质由H2NCH2CH2NH2转化为,进一步转化为,此过程中有弱碱变为强酸弱碱盐,水的电离程度增大,P4点t=2,说明此时恰好转化为,水电离程度最大,故C选项正确;
D.P0点时电荷守恒关系式为:2 c()+c()+c(H+)= c(Cl-)+c(OH-),c(H+)不等于c(H2NCH2CH2NH2),故D选项错误;
故答案选BC。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 第族元素又称硼族元素,该族元素可形成许多结构和性质特殊的化合物。
回答下列问题:
(1)Ga原子核外电子的空间运动状态有_____________种。
(2)冰晶石中是六配位,的空间构型为_____________,铝的其他卤化物是四配位,主要原因是_____________。某离子液体中阴离子有中含有配位键_____________。
(3)为一元弱酸,电离方程式为。亚砷酸为三元弱酸,前二步电离和类似。常温下,电离常数为:,亚砷酸第三步电离方程式为_____________。
(4)与结构相似,都是两性氧化物,但能溶于氨水,则碱性_____________(填“小于”或“大于”)。
(5)氮化硼(BN)晶体有多相,六方相BN结构如图甲,则m原子在平面的投影的原子分数坐标为_____________。立方相BN结构如图乙,该BN晶胞中四面体空隙有_____________个。若BN晶胞边长为anm,则该晶胞密度为_____________(用含a、NA的式子表示)。
【答案】(1)16 (2) ①. 正八面体 ②. 卤素中氟离子半径最小,空间位阻小 ③. 2
(3)或
(4)小于 (5) ①. ②. 4 ③.
【解析】
【小问1详解】
已知Ga是31号元素,Ga原子核外电子占据16根轨道,即其空间运动状态有16种,故答案为:16;
【小问2详解】
冰晶石中是六配位,周围的价层电子对数为6,故其空间构型为正八面体形,由于F原子半径比其他卤素原子半径都小,配位数位阻小,导致铝的其他卤化物是四配位,某离子液体中阴离子有 中每个Al周围均形成了4个共价键,而Al最外层只有3个电子,即每个含有2个Al-Cl配位键,故中含有配位键2,故答案为:正八面体形;卤素中氟离子半径最小,空间位阻小;2;
【小问3详解】
根据H3BO3的电离方程式可知,常温下,电离常数为:,即亚砷酸为弱酸,故亚砷酸第三步电离方程式为或,故答案为:或;
【小问4详解】
与结构相似,都是两性氧化物,但能溶于氨水,而Al(OH)3不溶于氨水,说明碱性小于,故答案为:小于;
【小问5详解】
由题干图甲所示晶胞可知,m原子与周围的4个黑球构成正四面体形,则m原子在平面的投影即位于x-y平面前面的正三角形的中心上,故该投影的原子分数坐标为,由题干图乙所示立方相BN晶胞示意图可知,该晶胞与金刚石晶胞类似,即N或B位于立方体的面心和8个顶点,B或N位于体内8个小立方体的4个空隙上,即该BN晶胞中四面体空隙有4个,则一个晶胞含有N或B个数为:=4,B或N的个数为4,则一个晶胞的质量为:g,若BN晶胞边长为anm,一个晶胞的体积为:(a×10-7)3cm3,则该晶胞密度为,故答案为:;4;。
17. 含钴废渣中主要含有以及少量的钙、镁等杂质。一种提取钴氧化物的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“酸浸”过程中,发生反应的离子方程式为_____________。
(2)“除铁”过程中加入的作用是_____________。
(3)“除杂”的目的是_____________。
(4)“沉钴”后需将沉淀洗净,检验沉淀已洗净的方法是_____________。“沉钴”所得固体经过滤、洗涤、干燥,得到纯度80%的晶体。称取该晶体,在空气中加热一段时间后(杂质变为气态),得到和的混合物。该混合物中和的质量之比_____________。
(5)“萃取”“反萃取”的目的是_____________;有机萃取剂与溶液的体积比对溶液中萃取率影响如图,则的最佳取值为_____________。
【答案】(1)
(2)中和反应过程中的,控制溶液
(3)除去
(4) ①. 取最后一次洗涤液于试管中,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若没有白色沉淀产生,则说明已洗涤干净 ②.
(5) ①. 富集、提纯 ②. 0.25
【解析】
【分析】含钴废渣中主要含有以及少量钙、镁等杂质,通过酸浸使溶解并使铁离子转变为亚铁离子,经过氯酸,钠氧化,最终除去铁,通过有机相萃取,使钴离子进入有机相和硫酸镍分层,从而除去镍离子,用盐酸反萃取,使故离子进入水相,经过除杂除去钙离子和镁离子,最后加入草酸氨沉钴。
【小问1详解】
“酸浸”过程中,和亚硫酸钠发生氧化还原反应,离子方程式为;
【小问2详解】
酸浸过程中使溶液呈酸性,用碳酸钠进行中和反应过程中的H+,控制溶液的;
【小问3详解】
在反萃取过程前已经除去铁离子和镍离子,故流程图中的除杂,除去钙离子和镁离子;
【小问4详解】
“沉钴”中,表面会有氯离子,检验沉淀已洗净,需要检验氯离子是否存在,故取最后一次洗涤液于试管中,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若没有白色沉淀产生,则说明已洗涤干净;分别设的物质的量为xml和的物质的量为yml,纯度80%的晶体,质量为7.32g,物质的量为0.04ml,则根据钴元素守恒,x+3y=0.04,75x+241y=3.16,解的x=0.01,y=。故:的质量比为75:241;
【小问5详解】
“萃取”“反萃取”过程中除去了镍离子,减少钴离子的损耗,故富集、提纯;为0.25时,此时钴离子浓度最大,镍离子最小,萃取效果最好,故选择等于0.25时。
18. 铋酸钠是一种浅黄色不溶于冷水的固体。它常用作分析试剂、氧化剂。实验室利用氯气在碱性溶液中氧化,制备的装置如图所示(夹持装置省略)。
实验步骤如下:
Ⅰ.组装仪器,检查装置气密性,装入药品。
Ⅱ._____________,装置C中有白色固体生成,一段时间后关闭活塞c。
Ⅲ.开启磁力搅拌器,打开活塞b,充分反应一段时间,关闭活塞b。
Ⅳ.打开活塞a,通入一段时间,取下装置C中的三颈烧瓶,将混合液过滤、洗涤、干燥得到产品。
回答下列问题:
(1)盛浓盐酸的仪器名称为_____________。
(2)将步骤Ⅱ操作补充完整:_____________。
(3)步骤ⅢC中反应的离子方程式为_____________。
(4)步骤Ⅳ中“通入一段时间”的目的是_____________。
(5)测定溶液中含量。
在试管中加入和的混合液,然后加入一定量的,充分反应分离出剩余的,向所得滤液中加入足量溶液,充分反应后转移至锥形瓶中,加入淀粉溶液,用溶液滴定生成的,至终点时消耗溶液。(已知:、、,以上反应均未配平)
①滴定终点的现象为_____________。
②混合液中的含量为_____________(用含、c的代数式表示);在滴定过程中,下列实验操作会使测定结果偏低的是_____________(填标号)。
a.滴定过程中,锥形瓶内有液体溅出 b.滴定前平视读数,滴定终点时仰视读数
c.锥形瓶用蒸馏水洗涤后未干燥 d.滴定前滴定管尖嘴内无气泡,达到终点有气泡
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2)关闭活塞a和b,打开活塞c,缓慢加入溶液
(3)
(4)将装置内残留的氯气排入装置D中,防止污染空气
(5) ①. 滴入最后半滴标准液,溶液蓝色褪去且半分钟内不恢复 ②. ③. ad
【解析】
【分析】先在三颈瓶和氢氧化钠反应生成,再制取反应物氯气,在碱性溶液中氧化生成,再根据具有氧化性,氧化锰离子,计算锰离子的含量。
【小问1详解】
该反应需要滴加浓盐酸,为了使浓盐酸顺利流下,使用恒压滴液漏斗。
【小问2详解】
先先在三颈瓶和氢氧化钠反应生成,故需要关闭a、b,打开c,让和氢氧化钠溶液反应生成,故为关闭活塞a和b,打开活塞c,缓慢加入溶液。
【小问3详解】
步骤ⅢC中氯气在碱性条件下氧化生成,根据得失电子守恒,则。
【小问4详解】
氯气有毒,需要进行尾气处理,故需要用氮气排除装置中的氯气,使其完全被烧杯中的氢氧化钠溶液吸收,防止污染空气。
【小问5详解】
根据反应原理可知最后生成碘单质,碘单质被反应,碘单质被反应完,故滴定滴定终点的现象为滴入最后半滴标准液,溶液蓝色褪去且半分钟内不恢复;的物质的量为, 的物质的量为碘单质的物质的量2倍,根据,锰离子的物质的量为碘单质的2.5倍,故硫酸锰的质量为故含量为;a.锥形瓶内有液体溅出,则碘单质的浓度降低,而消耗的V2减少,故偏低,a正确;b.滴定终点时仰视读数,则读数偏大,则体积偏大,故碘单质偏大,故结果偏大,b错误;c.锥形瓶用蒸馏水洗涤后未干燥 ,对结果无影响,故c错误; d.滴定前滴定管尖嘴内无气泡,达到终点有气泡,读数偏小,则则体积偏小,结果偏低,d正确,故选ad。
19. 氯苯是一种重要的有机合成原料,用氯苯合成染料中间体F的两条路线。
路线1:
路线2:
回答下列问题:
(1)C中官能团名称为_____________;试剂a为_____________。
(2)的反应方程式为_____________。
(3)线路1分子D中含有酰胺基,的取代位置在甲氧基的邻位,F的结构简式为_____________。线路2中G的结构简式为_____________。
(4)有机物I与对苯二甲酸发生聚合反应的化学方程式为_____________。
(5)I与生成的有机产物除F外,还可能有_____________(填结构简式)。
(6)满足下列条件的I的同分异构体有_____________种(不考虑立体异构)。
①与溶液发生显色反应 ②分子中含有2个结构
③分子中含有苯环且苯环上有四个取代基
【答案】(1) ①. 醚键、氨基 ②. 浓硝酸、浓硫酸
(2) (3) ①. ②.
(4) (5) (6)16
【解析】
【分析】路线1:和浓硫酸、浓硝酸的混合物发生消化反应生成,B发生还原反应生成,则B是;与醋酸的相对分子质量之和比D大18,说明有水生成,则D是,D与浓硫酸、浓硝酸的混合液的取代反应发生在甲氧基(—OCH3)的邻位,则E是;发生还原反应生成F,则F是。
路线2:和浓硫酸、浓硝酸的混合物发生硝化反应生成,则G是,与氢氧化钠的甲醇溶液发生反应生成,发生还原反应生成,与乙酸反应生成F。
【小问1详解】
C中官能团名称为醚键、氨基,和浓硫酸、浓硝酸的混合物发生消化反应生成,试剂a为浓硝酸、浓硫酸。
【小问2详解】
B发生还原反应生成,化学方程式为:。
【小问3详解】
由分析可知,F的结构简式为,线路2中G的结构简式为。
【小问4详解】
与对苯二甲酸发生缩聚反应的化学方程式为:。
【小问5详解】
与CH3COOH反应生成的有机产物除F外,还可能是甲氧基邻位的氨基发生取代反应,也有可能是两个氨基都发生取代反应,故有。
【小问6详解】
I的同分异构体满足条件:①与溶液发生显色反应,说明其中含有酚羟基;②分子中含有2个结构;③分子中含有苯环且苯环上有四个取代基;综上所述,苯环上的取代基为-OH、2个、-CH3,当时,甲基有3种位置;当时,甲基有3种位置;当时,甲基有3种位置;当时,甲基有2种位置;当时,甲基有3种位置;当时,甲基有2种位置;共有16种。
20. 工业上可利用甲烷水蒸气重整制备氢气,体系中发生反应:
i.
ii.
回答下列问题:
(1)在恒容密闭容器中通入水蒸气和一定量,若只发生反应i,的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示,投料比_____________(填“>”“<”或“=”);a、b、c中反应速率最大的点是_____________。
(2)恒温恒压下,和按发生反应,已知反应ii的速率方程可表示为,其中分别为正、逆反应速率常数。升高温度时_____________(填“增大”“减小”或“不变”);与的关系如图,表示反应ii的的直线是_____________(填序号)。
(3)一定条件下,向恒容密闭容器中通入发生反应i、ii,达到平衡时,容器中为为,反应i的化学平衡常数为_____________(用含a、b、V的代数式表示)。
(4)不同压强下,和按照投料,实验测定的平衡转化率和的平衡产量随温度的变化关系如图所示,其中纵坐标表示的平衡转化率的是图_____________(填“甲”或“乙”);压强,由大到小的顺序为_____________;温度时,三条线几乎交于一点的原因是_____________。
【答案】(1) ①. < ②. b
(2) ①. 减小 ②. ③
(3)
(4) ①. 乙 ②. ③.
反应i正反应吸热,反应ii正反应放热,以反应i为主,反应i前后气体分子数不相等,相同温度不同压强下氢气平衡产量不同;以反应ii为主,反应ii前后气体分子数相等,压强对氢气平衡产量无影响
【解析】
【小问1详解】
增加甲烷投料,促进水的转化,但是甲烷本身转化率降低,结合图可知,投料比<;a、b、c中ab 温度更高、且b点水投料更大物质浓度更大,则反应速率最大的点是b;
【小问2详解】
反应达到平衡时,正逆反应速率相等,则,,lgK=,反应ii为放热反应,升高温度反应逆向进行,lgK减小,则减小;升高温度反应逆向进行,、均变大,且受温度影响更大、受温度影响更小,结合图可知,表示反应ii的的直线是③;
【小问3详解】
由三段式可知:
则1-x- y =a、x -y=b,则x =0.5-0.5a+0.5b、y =0.5-0.5a-0.5b;则甲烷、水、一氧化碳、氢气物质的量分别为:1.5+0.5a-0.5b、a、b、2-2a-b;则反应i的化学平衡常数为;
【小问4详解】
由(1)图可知,升高温度,甲烷转化率升高,说明反应i正反应吸热,则纵坐标表示的平衡转化率的是图乙;反应i为气体分子数增大的反应,相同条件下,增大压强,平衡逆向移动,甲烷转化率降低,则;反应i正反应吸热,反应ii正反应放热,以反应i为主,反应i前后气体分子数不相等,相同温度不同压强下的氢气平衡产量不同;以反应ii为主,反应ii前后气体分子数相等,压强对氢气平衡产量无影响,故温度时,三条线几乎交于一点。金属离子
开始沉淀的
1.5
4.7
沉淀完全的
3.7
6.6
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