


湖南省2024届高三化学下学期5月适应性考试试卷含解析
展开 这是一份湖南省2024届高三化学下学期5月适应性考试试卷含解析,共25页。试卷主要包含了本试题卷共7页,共18个小题,作答时,请将答案写在答题卡上等内容,欢迎下载使用。
注意事项:
1.本试题卷共7页,共18个小题.总分100分,考试时间75分钟.
2.接到试卷后,请检查是否有缺页、缺题或字迹不清等问题.如有,请及时报告监考老师.
3.答题前,务必将自己的姓名、考号写在答题卡和该试题卷的封面上,并认真核对条形码的姓名、考号和科目.
4.作答时,请将答案写在答题卡上.在草稿纸、试题卷上答题无效.
5.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回.
祝你考试顺利!
绝密★启用前
2024届高三5月适应性考试
化学
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分.在每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、科技、环境密切相关.下列说法错误的是
A. 太阳能电池不属于化学电源
B. 在燃煤中添加生石灰的主要目的是有效减缓温室效应
C. 月壤中的嫦娥石属于无机盐
D. 乙醇汽油的广泛使用不能减少汽车尾气中的排放
【答案】B
【解析】
【详解】A.太阳能电池是将太阳能(即光能)转化为电能,化学电源是将化学能转化为电能,故太阳能电池不属于化学电源,A正确;
B.在燃煤中添加生石灰的主要目的是脱除硫元素,以减少煤燃烧时产生的二氧化硫气体污染大气,添加生石灰并不能减少二氧化碳的排放,故并不能减缓温室效应,B错误;
C.由化学式可知,月壤中的嫦娥石是磷酸盐,属于无机盐,C正确;
D.汽车尾气中来自于发动机工作时高温下氮气与氧气化合产生的,乙醇汽油的广泛使用不能减少汽车尾气中的排放,D正确;
本题选B。
2. 下列化学用语表述错误的是
A. 的电子式为
B. 中子数为28的钙原子是
C. 分子的模型为
D. 基态原子的价层电子排布图为
【答案】C
【解析】
【详解】A.N2中N原子间共用三对电子,两个N原子都达到8电子饱和结构,电子式正确,A正确;
B.元素符号左下角为质子数,左上角为质量数,质量数=质子数+中子数,Ca元素质子数为20,当中子数为28时,质量数为48,表示为,C正确;
C.H2O分子中O原子上有两对孤电子对,还连接两个H原子,VSEPR模型为四面体形,C错误;
D.基态Cr原子的价层电子排布式为3d54s1,根据核外电子排布规则,价层电子排布图为,D正确;
本题选C。
3. 下列玻璃仪器在相应实验中选用不合理的是
A. 重结晶法提纯乙酰苯胺():⑥⑦⑧
B. 蒸馏法分离苯(沸点)和甲苯(沸点):①③⑤⑨
C. 用标准溶液作滴定试剂,酸碱滴定法测定草酸溶液浓度:③④
D. 用作萃取剂,萃取法提取碘水中的碘:②⑥
【答案】C
【解析】
【详解】A.重结晶法提纯乙酰苯胺需要用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,A合理;
B.蒸馏法需要用到温度计以测量蒸气温度,蒸馏烧瓶用来盛装混合液,锥形瓶用于盛装收集到的馏分,直行冷凝管用来冷凝蒸馏出来的气体,B合理;
C.标准溶液应用碱式滴定管盛装,而④为酸式滴定管,C不合理;
D.用萃取碘水中的碘需要用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯,D合理;
本题选C。
4. 下列有关物质结构和性质的说法错误的是
A. 型分子的空间结构都是直线形
B. 对羟基苯甲酸的沸点高于邻羟基苯甲酸的沸点
C. 蛋白质在酸、碱或酶的作用下可发生水解反应,最终水解得到氨基酸
D. “杯酚”的空腔大小与适配,两者能通过分子间作用力形成超分子
【答案】A
【解析】
【详解】A.型分子的空间结构,有些是直线形的(如等),有些是V形的(如等),A错误;
B.对羟基苯甲酸存在分子间氢键,分子间氢键可以升高物质的沸点,邻羟基苯甲酸存在分子内氢键,不存在分子间氢键,因此对羟基苯甲酸的沸点高于邻羟基苯甲酸的沸点,B正确;
C.蛋白质在酸、碱或酶的作用下可发生水解反应,最终水解得到氨基酸,C正确;
D.“杯酚”的空腔大小与适配,两者能通过分子间作用力形成超分子,D正确;
本题选A。
5. 下列有关电极方程式或离子方程式错误的是
A. 碱性锌锰电池的负极反应:
B. 用惰性电极电解氯化镁溶液时的阴极反应:
C. 溶液中通入少量
D. 乙醛与新制的碱性悬浊液共热:
【答案】B
【解析】
【详解】A.碱性锌锰电池的负极反应为,A正确;
B.用惰性电极电解氯化镁溶液时的阴极反应为,B错误;
C.溶液中通入少量,生成沉淀和,反应的离子方程式为,C正确;
D.乙醛与新制的碱性悬浊液共热,反应的离子方程式为,D正确;
故答案选B。
6. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前20号元素,常温下只有一种元素的单质为气态.X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,Y的简单氢化物的水溶液呈碱性,Z与X形成的某种化合物常温下为液体,基态W原子有1个未成对电子。下列说法正确的是
A. 元素的电负性:B. 原子半径:
C. 元素的第一电离能:D. Z的常见的氧化物对应的水化物均为强电解质
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前20号元素,X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,X为C,Y的简单氢化物的水溶液呈碱性,Y为N,其单质为气体,Z与X形成的某种化合物常温下为液体,只能考虑是CS2,故Z为S,基态W原子有1个未成对电子,W为K。
【详解】A.元素的电负性:,A错误;
B.原子半径:,B错误;
C.元素的第一电离能:,C正确;
D.S的常见的氧化物对应的水化物有,为强电解质,为弱电解质,D错误;
本题选C。
7. 取一定体积的两种试剂进行反应,改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均为),边滴边振荡,反应现象没有明显差别的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.向溶液中滴加盐酸,刚开始没有气泡,过一会儿才产生气泡;向盐酸中滴加溶液,立即产生气泡,改变两种试剂的滴加顺序,反应现象有明显差别,A不符合题意;
B.向氨水中滴加溶液,立即生成白色沉淀;向溶液中滴加氨水,同样立即生成白色沉淀,因此,改变两种试剂的滴加顺序,反应现象没有明显差别,B符合题意;
C.向溶液中滴加酸性溶液,由于开始时过量,溶液呈无色,当全部反应完全时,随着酸性溶液的加入,溶液才变成紫红色;向酸性溶液中滴加溶液,溶液由紫红色逐渐变为无色,改变两种试剂的滴加顺序,反应现象有明显差别,C不符合题意;
D.向溶液中滴加硝酸,立即生成白色沉淀;向硝酸中滴加溶液,由于开始时硝酸过量,没有白色沉淀产生,一段时间后,才开始产生白色沉淀,改变两种试剂的滴加顺序,反应现象有明显差别,D不符合题意;
本题选B。
8. 合成新型聚氨酯的重要原料化合物G可由如下反应制备.下列说法正确的是
A. ,化合物X为乙醇
B. 化合物F分子中最多有8个原子共平面
C. 与足量溶液反应,理论上最多可消耗
D. 该合成反应为缩聚反应,且化合物E易形成分子内氢键
【答案】C
【解析】
【详解】A.缩聚反应,链端的两端都留了一个发生缩聚的官能团,故,A错误;
B.单键可以旋转,甲基上的三个氢原子最多可以有一个与分子共面,化合物F分子中最多有10个原子共平面,B错误;
C.水解会生成,与足量溶液反应,理论上最多可消耗,C正确;
D.化合物E两个羟基较远,不能形成分子内氢键,易形成分子间氢键,D错误;
本题选C。
9. 常用于制造软磁材料、半导体电子材料、三元电池材料、锰酸锂电池材料、磷酸铁锰锂电池材料、锌锰电池材料以及玻璃等.可由阳极渣和黄铁矿制得。阳极渣的主要成分为且含有少量等元素的化合物。制备流程如下:
已知:时,。
下列说法错误的是
A. X为稀硫酸
B. 滤渣2的主要成分是
C. 净化时,发生的反应为
D. 利用替代可优化该流程
【答案】B
【解析】
【分析】MnO2在酸性条件下有强氧化性,FeS2有强还原性,二者在酸浸的时候会发生氧化还原反应,结合题图中后续操作后得到的是MnSO4溶液,可知所用的稀酸X为稀硫酸。然后向滤液中加入H2O2可以将杂质离子为Fe2+氧化为Fe3+,再加入CaO调整溶液pH,使Fe3+、Cu2+形成Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀,但是用CaO来调pH又会导致溶液中留下较多的Ca2+,净化阶段加入MnF2的目的就是使Ca2+转化为难溶物CaF2除去,过滤得到的滤液含有MnSO4,然后经一系列处理得到Mn3O4。
【详解】A.在酸性条件下有强氧化性,有强还原性,二者在酸浸的时候会发生氧化还原反应,结合滤渣1中含有和净化后得到的是溶液,可知X为稀硫酸,A正确;
B.向酸浸后的滤液中加入,目的是将氧化为,再加入调节溶液的,使形成沉淀,大部分形成沉淀(因为微溶于水),故滤渣2的主要成分是和,B错误;
C.净化时加入固体,目的是使溶液中剩余的转化为难溶物除去,发生的反应为,C正确;
D.利用替代也可以调节溶液的且不会引入杂质,可优化该流程,D正确。
故答案选B。
10. 下列实验操作及现象对应的结论或解释正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.HCl也能使KMnO4溶液的紫色褪去,故无法判断FexOy中是否含有二价铁,A错误;
B.向盛有2mL甲苯的试管中加入几滴酸性KMnO4溶液,用力振荡,紫色褪去,说明苯环能使甲基活化,B正确;
C.酸与盐发生复分解反应生成新的酸和新的盐,若要比较酸性强弱,则复分解反应生成的新的盐必须是可溶性的,而CuSO4溶液与H2S气体反应生成的CuS是难溶于水的盐,故不能比较H2S与H2SO4的酸性强弱,C错误;
D.取某待测液进行焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察到火焰颜色呈紫色,说明该待测液中含有钾元素,待测液可能为钾盐溶液,也可能为KOH溶液,D错误;
故答案为:B。
11. 在一定条件下,将和通入恒容密闭容器中进行反应,容器中发生两个反应和。在不同温度下,测得平衡时体系中的物质的量与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线c代表的物质的量与温度的关系
B. 的平衡常数(x点)(y点)
C. 时,随着温度升高,的体积分数不断增大
D. 一定温度下,当恒容密闭容器中混合气体的压强不再改变时,反应体系达到平衡状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题意,为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,则平衡时和的物质的量增大,由于和的投料比等于化学计量数之比,则平衡时和的物质的量之比为,故曲线、b、c分别代表的物质的量与温度的关系,A错误;
B.该反应为放热反应,温度越高,K越小,则的平衡常数(x点)(y点),B错误;
C.时,随着温度升高,平衡逆向移动,的体积分数不断减小,C错误;
D.一定温度下,在反应达到平衡前,恒容密闭容器中混合气体的物质的量一直在减小,则压强也一直在减小,当压强不再改变时,反应体系达到平衡状态,D正确;
本题选D。
12. 某种含二价铜微粒的催化剂可用于汽车尾气脱硝,催化机理如图所示。下列说法错误的是
A. 状态①到状态②,的配位数发生了改变
B. 状态②到状态③,有极性键的断裂和生成
C. 状态④到状态⑤,原子利用率为100%
D. 该脱硝过程的总反应式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.状态①到状态②,的配位数由2增大到4,的配位数发生了改变,A正确;
B.状态②到状态③,发生的反应为,有极性键(键)的断裂和极性键(键)的形成,B正确;
C.状态④到状态⑤,发生的反应为,原子利用率为100%,C正确;
D.由图可知,该脱硝过程有和参与,生成和,则该脱硝过程的总反应式为,D错误;
本题选D。
13. 以甲苯为原料通过间接氧化法可制得苯甲醛、苯甲酸等物质,反应原理如图所示。下列说法错误是
A. 阳极的电极反应式为
B. 电解结束后,阴极区溶液的保持不变
C. 酸性溶液将甲苯氧化为苯甲醛的离子方程式为
D. 甲苯、苯甲醛、苯甲酸的混合物可以通过分液的方法分离
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,左侧电极为阳极,阳极的电极反应式为,且酸性溶液将甲苯氧化为苯甲醛,右侧电极为阴极,电极反应式为;
【详解】A. 由图可知,左侧电极为阳极,右侧电极为阴极,阳极的电极反应式为,A正确;
B. 阴极的电极反应式为,阴极区每消耗,同时就有从阳极区通过质子交换膜进入阴极区,阴极区溶液的保持不变,故电解结束后,阴极区溶液的保持不变,B正确;
C.酸性溶液将甲苯氧化为苯甲醛,还原产物为Cr3+,离子方程式为,C正确;
D.甲苯、苯甲醛、苯甲酸的混合物是互溶的液体,不可以通过分液的方法分离,D错误;
选D。
14. 室温下,向含和的溶液中滴加溶液,混合液中和的关系如图所示。已知:;。下列说法正确的是
A. 直线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表和的关系
B. d点直线Ⅱ和直线Ⅲ对应的两种沉淀的相同
C. 向的混合溶液中逐滴滴加溶液,先生成沉淀
D. 的平衡常数
【答案】C
【解析】
【分析】分别与发生离子反应,溶液中存在沉淀溶解平衡,中阴、阳离子数目比均为型,而中阴、阳离子数目比为型,则直线Ⅱ代表和的关系,因为,根据和可知,当相同(即相同)时,,故,即直线Ⅰ代表和的关系,直线Ⅲ代表和的关系;
【详解】A.由分析,直线Ⅰ代表和的关系,直线Ⅲ代表和的关系,A错误;
B.直线Ⅱ代表和的关系,直线Ⅲ代表和的关系,d点时虽然相等,,但、,故d点直线Ⅱ和直线Ⅲ对应的两种沉淀的不相同,B错误;
C.由c点可得到,由b点可得到,AgSCN溶解产生的浓度,Ag2CrO4溶解产生的浓度,即室温下的溶解度大于的溶解度,故向的混合溶液中逐滴滴加溶液,先生成沉淀,C正确;
D.由a点可得到,的平衡常数,D错误;
本题选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分.
15. 无水二氯化锰是一种重要的锰盐化合物,广泛应用于医药、农业、化工等领域.实验室用四水醋酸锰和乙酰氯为原料制备无水二氯化锰,按如图流程和装置进行实验(夹持仪器已省略):
已知:①无水二氯化锰极易吸水潮解,易溶于水、乙醇和醋酸,不溶于苯,沸点.
②乙酰氯是无色液体,沸点,熔点,易水解.
③制备无水二氯化锰的主要反应为.
回答下列问题:
(1)图1中,盛放乙酰氯的仪器名称为_____________;
(2)图1中,球形冷凝管的作用是_________________,冷却水应从_____________(填“a”或“b”)口进入;球形干燥管中的干燥剂为_________________(填试剂名称);
(3)步骤Ⅰ制得“固体”的化学方程式为____________________;
(4)抽滤装置如图所示,抽滤可以加快过滤速度,其工作原理是__________________;
(5)步骤Ⅳ:将装有粗产品的圆底烧瓶接到纯化装置上(图2),打开安全瓶上旋塞,打开抽气泵;然后开启加热器,关闭安全瓶上旋塞,进行纯化.纯化完成后的操作排序是:_______。
纯化完成→关闭加热器,待烧瓶冷却至室温→____→_____→_____→最后将产品转至干燥器中保存(填标号).
a.拔出圆底烧瓶的瓶塞
b.关闭抽气泵
c.打开安全瓶上旋塞
装置中U形管内固体的作用是_______________(写两条).
(6)产品纯度的测定:取产品溶于水,加水定容至.取所得溶液于锥形瓶中,滴加溶液,充分反应后,过滤;向滤液中加入几滴指示剂溶液,用标准溶液滴定过量的至终点,消耗标准溶液.产品中的质量分数为_____________(用含m的代数式表示)。
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2) ①. 冷凝回流乙酰氯和苯,提高原料利用率 ②. a ③. 碱石灰
(3)(或)
(4)抽气后,抽滤瓶中气压降低,形成压强差,大气压使布氏漏斗中的液体快速流出,从而加快过滤速度
(5) ①. c b a ②. 防止可能产生的酸性气体进入抽气泵(或吸收可能产生的酸性气体);防止外部水气与产品接触
(6)
【解析】
【分析】分析流程可知,四水醋酸锰和乙酰氯溶解在苯中搅拌抽滤,获得产物(CH3CO)2Mn,固体加入苯和乙酰氯回流搅拌,发生反应,抽滤洗涤,粗产品纯化后获得无水二氯化锰,以此解答。
【小问1详解】
由图知,盛放乙酰氯的仪器名称为恒压滴液漏斗;
【小问2详解】
由于乙酰氯的沸点较低,苯易挥发,故球形冷凝管的作用是冷凝回流乙酰氯和苯,提高原料利用率;冷却水应从a口进入;球形干燥管的作用为吸收生成的氯化氢气体和防止空气中的水蒸气进入装置中,故干燥剂为碱石灰;
【小问3详解】
步骤Ⅰ制得“固体”的化学方程式为(或);
【小问4详解】
抽滤装置的工作原理为抽气后,抽滤瓶中气压降低,形成压强差,大气压使布氏漏斗中的液体快速流出,从而加快过滤速度;
【小问5详解】
(5)纯化完成后的操作排序是:纯化完成→关闭加热器,待烧瓶冷却至室温→打开安全瓶上旋塞→关闭抽气泵→拔出圆底烧瓶的瓶塞→最后将产品转至干燥器中保存,故答案为cba.乙酰氯与水反应生成CH3COOH和HCl,则可能混有酸性气体,且无水二氯化锰极易吸水潮解,因此NaOH固体的作用是防止可能产生的酸性气体进入抽气泵(或吸收可能产生的酸性气体);防止外部水气与产品接触;
【小问6详解】
(6) 。过量的为,则消杔的的物质的量为。产品中的物质的量为,即为,产品中的质量分数。
16. 空气中含量的控制和资源利用具有重要意义。回答下列问题:
Ⅰ.利用制备甲醇
(1)利用铟氧化物催化制取甲醇:。将固定比例的混合气体以不同流速通过装有催化剂的反应管,选择性、转化率随气体流速变化曲线如图示。
制取甲醇时,同时发生反应,气体流速分别为和,相同时间内生成的质量,前者________后者(填“大于”“小于”或“等于”)。保持气体流速不变,反应管内温度从升高到,测得出口处和的物质的量均减小,可能的原因是__________________;
(2)催化加氢制甲醇过程中的主要反应有:
反应i:
反应ii:
反应iii:
①反应iii的_____________,反应iii_____________正向自发进行(填标号);
A.任何温度下都能 B.任何温度下都不能 C.高温下能 D.低温下能
②已知反应i的速率方程为均为速率常数且只与温度有关,x为物质的量分数。则反应i用物质的量分数表示的平衡常数_________(用表示);
③反应iii在下,将按一定比例投料,恒压下平衡状态时各组分的物质的量与温度的关系如图所示。曲线c代表的物质为_________(填化学式)。温度为时,反应ii的平衡常数_________(结果用分数表示);
Ⅱ.萨巴蒂尔反应合成甲烷
(3)空间站必须给航天员提供基本的生存条件,涉及氧气供给、二氧化碳清除、水处理等.电解水技术除用于供氧外,生成的氢气通过萨巴蒂尔反应,实现了二氧化碳的清除,同时将氢气转化为更安全的甲烷,反应原理为。在恒容密闭容器中加入等物质的量的和,分压均为,一定温度下发生萨巴蒂尔反应,随着反应的进行,的物质的量分数________(填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”).某时刻测得的分压为,若的反应速率,则同时刻_________(保留2位小数)。
【答案】(1) ①. 小于 ②. 升高温度,生成的平衡逆向移动,生成的平衡正向移动,且反应以生成的反应为主
(2) ①. ②. D ③. ④. ⑤.
(3) ①. 保持不变 ②. 0.84
【解析】
【小问1详解】
设固定比例的混合气体中的体积分数为x,由图可知,气体流速分别为和时,转化率分别为5%和4%,则转化的二氧化碳分别为,而选择性增大,所以相同时间内气体流速为时生成的质量小于气体流速为时生成的质量;
与合成的反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,生成的物质的量减小;与作用生成的反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,消耗的物质的量增大,反应管内温度从升高到时,出口处和的物质的量均减小,说明反应以生成的反应为主;
【小问2详解】
①反应iii=反应i-反应ii,,反应的,根据反应正向自发进行的条件,可知反应iii低温下能正向自发进行,D正确;
②反应i达到平衡时,,即,反应i用物质的量分数表示的平衡常数;
③根据图像,温度由升高到,b、c的物质的量分别增加,a的物质的量减少,而反应iii为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,转化的物质的量之比为,故曲线b代表的物质为,曲线c代表的物质为,曲线a代表的物质为;温度为时,的物质的量分别为,其分压分别为,反应iii的平衡常数;
【小问3详解】
依题意列出三段式如下:
起始时,的物质的放的分数为,平衡时,的物质的放的分数为,则的物质的量的分数保持不变;
某时刻测得的分压为,列出三段式如下:
,则。
17. 硫酸铈铵[,相对分子质量为596]微溶于水,不溶于乙醇,溶于无机酸,可用作分析试剂、氧化剂。以氟碳铈矿(含等)为原料制备硫酸铈铵的工艺流程如图所示。
已知部分信息如下:
在空气中易被氧化为;
②硫脲的结构简式为,具有还原性;
③“沉铈”时发生的反应之一为;
回答下列问题:
(1)“滤渣A”的成分除外,还有_____________(填化学式);
(2)“焙烧”时,下列采取的措施正确的是_____________(填标号);
A. 采用高压空气,使矿粉呈“沸腾”状
B. 空气从焙烧炉上部通入,矿粉从焙烧炉下部加入
C. 空气从焙烧炉下部通入,矿粉从焙烧炉上部加入
D. 空气、矿粉均从焙烧炉上部通入或加入
(3)在另一种工艺中,在氟碳铈矿粉中加入碳酸氢钠固体同时通入氧气焙烧,得到两种固体以及两种高温下的气态物质,该反应的化学方程式为____________________________;
(4)“酸浸”中,铈浸出率与温度关系如图1所示,铈浸出率与硫酸浓度的关系如图2所示。工业生产应选择的适宜条件是_____________(填标号)。
A. B. C. D.
(5)分子中键角_________(填“大于”“小于”或“等于”)硫脲分子中键角;
(6)“溶解”时加入稀盐酸后,还需加入另一种化学试剂X,根据题中信息推测,加入X的作用是__________;
(7)含溶液与足量溶液反应生成沉淀的离子方程式为________________;
(8)利用硫化锌锂电池电解含的溶液,可将转化为.该硫化锌锂电池放电时,负极材料的立方晶胞组成变化如图所示;
①化学式中,________;
②晶胞中,填充在构成的部分正四面体空隙中,和之间最近的核间距为,则晶体的密度为__________(列出计算式,阿伏加德罗常数的值为)。
【答案】(1) (2)AC
(3) (4)D
(5)小于 (6)防止被氧化
(7)
(8) ①. 1.5 ②.
【解析】
【分析】氟碳铈矿(含等)在空气中焙烧,在空气中被氧化为,反应生成,不反应,用稀硫酸浸取,进入溶液,与硫酸反应生成沉淀,过滤,滤渣A为。浸液中的与硫脲反应,被还原为,与形成复盐沉淀,过滤分离,向复盐沉淀中先加入碱溶液,再加入酸溶液,被转移到溶液中,再加入碳酸氢铵溶液,使沉淀为,最后在空气中灼烧分解生成,向中加入稀硫酸得到溶液,再加入硫酸铵溶液得到硫酸铈铵产品。
【小问1详解】
根据以上分析,“滤渣A”的成分除外,还有;
【小问2详解】
A. 采用高压空气,使矿粉呈“沸腾”状,有利于增大接触面积,加快反应速率,使反应充分,故选A;
B. 为增大接触面积,加快反应速率,使反应物“逆流混合”,空气从焙烧炉下部通入,矿粉从焙烧炉上部加入,故B错误;
C. 增大接触面积,加快反应速率,使反应物“逆流混合”,空气从焙烧炉下部通入,矿粉从焙烧炉上部加入,故C正确;
D. 为增大接触面积,加快反应速率,使反应物“逆流混合”,空气从焙烧炉下部通入,矿粉从焙烧炉上部加入,故D错误;
选AC。
【小问3详解】
、碳酸氢钠、氧气反应生成、二氧化碳、水,根据得失电子守恒,反应方程式为,;
【小问4详解】
“酸浸”中,铈浸出率与温度的关系如图1所示,铈浸出率与硫酸浓度的关系如图2所示。为提高铈浸出率,根据图示,工业生产应选择的适宜条件是,选C。
【小问5详解】
分子中碳原子为杂化,键角为,硫脲分子中碳原子为杂化,故分子中键角小于硫脲分子中键角。
【小问6详解】
在空气中易被氧化为,“溶解”时加入稀盐酸后,还需加入另一种化学试剂X,加入X的作用是防止被氧化;
【小问7详解】
含溶液与足量溶液反应生成沉淀、二氧化碳,反应的离子方程式为;
小问8详解】
①根据均摊法:左侧晶胞中,数目为,和总数为7,则晶形为;因为,再根据正负化合价代数和等于0可知,解二元一次方程组,得到:、;
②右侧晶胞中,数目为,数目为4,设右侧晶胞参数为,则晶胞体对角线长度为,和之间最近的核间距等于晶胞体对角线长度的,即和之间最近的核间距为,则,则晶体的密度。
18. 化合物K具有多种生物药理活性,K的一种合成路线如下(部分反应条件和过程已简化):
已知:①“”是苯基.
②(R、为H或烷基).
回答下列问题:
(1)A的化学名称是_____________;C中含有的官能团是_________(填名称);
(2)由G生成H经过①、②两步反应,第①步反应的化学方程式为____________________;
(3)设计反应和反应的目的是_____________________;
(4)化合物I分子中有__________个手性碳原子;
(5)化合物K不能发生的反应是_____________(填标号);
A. 取代反应B. 加成反应C. 消去反应D. 水解反应
(6)在化合物F的同分异构体中,同时满足下列条件的共有_____________种;
①含有苯环;②遇溶液显紫色;③既能发生银镜反应,又能发生水解反应
其中,核磁共振氢谱显示为五组峰,且峰面积比为的同分异构体的结构简式为_____________;
(7)设计由苯甲醛和丙酮制备的合成路线:______________________________________________(无机试剂任选)。
【答案】(1) ①. 对甲氧基苯甲醛(或4-甲氧基苯甲醛) ②. 羧基、醚键
(2) (3)保护酚羟基,防止其被氧化
(4)1 (5)D
(6) ①. 13 ②.
(7)
【解析】
【分析】A通过一系列反应得B,B与氢气反应得 C,由C和甲醇在浓硫酸加热的条件下得D,由D的结构可以推得C和甲醇发生的是酯化反应,B与氢气发生的是加成反应,故C为;参考已知②,G→H反应条件相同,反应物结构也类似,可以推得G与丙酮先生成,加热脱水后得H,H为;I与氢气在Pd催化剂加热条件下发生加成,得到J为,J水解得K。
【小问1详解】
根据有机物的命名,A的化学名称是对甲氧基苯甲醛(或4-甲氧基苯甲醛),由分析,C为,其中含有的官能团是羧基、醚键;
【小问2详解】
由分析知,G与丙酮先生成,加热脱水后得H,故第①步反应的化学方程式为;
【小问3详解】
反应F→G是酚羟基转化为醚键,反应J→K是醚键转化回酚羟基,考虑到酚羟基有还原性易被氧化,设计这两步反应的目的是保护酚羟基,防止其被氧化;
【小问4详解】
手性碳原子是连接四个基团都不相同的碳原子,故化合物I分子中有1个手性碳原子,标记如图;
【小问5详解】
化合物K中由碳氧双键和苯环,可以发生加成反应,有羟基,且与羟基相连的相邻碳原子上有氢原子,可以发生消去反应,K也能发生取代反应,故K不能发生水解反应,故选D;
【小问6详解】
化合物F的同分异构体中含有苯环,遇FeCl3溶液显紫色说明含有酚羟基,既能发生银镜反应,又能发生水解反应说明有甲酸酯基-O-CHO的结构,若苯环上有两个取代基,则分别为-OH和-CH2-O-CHO,两者处于邻间对三种位置关系有3种同分异构体,若苯环上有3个取代基,则分别为-OH、-CH3和-O-CHO,三者处于不同位置共10种结构,故一共有13种符合条件的F的同分异构体;其中,核磁共振氢谱显示为五组峰,且峰面积比为2:2:2:1:1的同分异构体的结构简式为。
【小问7详解】
根据逆推法,由于起始物质为苯甲醛和丙酮,对目标产物拆解如图,参考已知②,先由苯甲醛和丙酮发生加成并加热脱水得,再继续和苯甲醛反应但不加热脱水得,最后与H2加成即可,故合成路线为:。选项
试剂①
试剂②
A
溶液
盐酸
B
氨水
溶液
C
溶液
酸性溶液
D
溶液
硝酸
选项
实验操作及现象
结论或解释
A
将铁的氧化物FexOy溶于浓盐酸,然后滴入几滴KMnO4溶液,振荡,紫色褪去
FexOy中含有二价铁
B
向盛有2mL甲苯试管中加入几滴酸性KMnO4溶液,用力振荡,紫色褪去
苯环能使甲基活化
C
向CuSO4溶液中通入H2S气体,产生黑色沉淀
酸性:H2S>H2SO4
D
取某待测液进行焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察到火焰颜色呈紫色
该待测液为钾盐溶液
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