四川省2026年高考化学一模试卷(含答案解析)
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这是一份四川省2026年高考化学一模试卷(含答案解析),共2页。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、下列实验能达到实验目的且符合安全要求的是( )
A.利用排空气法收集CO2
B.收集氧气
C.制备并检验氢气的可燃性
D.稀释浓硫酸
2、SO2催化氧化过程中,不符合工业生产实际的是
A.采用热交换器循环利用能量B.压强控制为20~50MPa
C.反应温度控制在450℃左右D.使用V2O5作催化剂
3、关于金属钠单质及其化合物的说法中,不正确的是( )
A.NaCl可用作食品调味剂B.相同温度下NaHCO3溶解度大于Na2CO3
C.Na2CO3的焰色反应呈黄色D.工业上Na可用于制备钛、锆等金属
4、设NA为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是( )
A.1L1ml•L﹣1的NaClO溶液中含有ClO﹣的数目为NA
B.78g苯含有C=C双键的数目为3NA
C.常温常压下,14g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA
D.6.72L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.2NA
5、下列反应中,反应后固体物质增重的是
A.氢气通过灼热的CuO粉末B.二氧化碳通过Na2O2粉末
C.铝与Fe2O3发生铝热反应D.将锌粒投入Cu(NO3)2溶液
6、以丁烯二醛和肼为原料经过Diels-Alder反应合成哒嗪,合成关系如图,下列说法正确的是( )
A.哒嗪的二氯代物超过四种
B.聚丁烯二醛因无碳碳双键不能使溴水褪色
C.丁烯二醛与N2H4可以在一定条件下加成后再消去可制得哒嗪
D.物质的量相等的丁烯二醛和哒嗪分别与氢气完全加成,消耗氢气的量不同
7、煤的干馏实验装置如图所示。下列说法错误的是
A.可用蓝色石蕊试纸检验a层液体中含有的NH3
B.长导管的作用是导气和冷凝
C.从b层液体中分离出苯的操作是分馏
D.c口导出的气体可使新制氯水褪色
8、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W是地壳中含量最高的元素,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,非金属元素Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍。下列叙述不正确的是
A.Y单质的熔点高于X单质B.W、Z的氢化物沸点W>Z
C.X、W、Z能形成具有强还原性的XZWD.X2YW3中含有共价键
9、利用反应CCl4 +4NaC(金刚石)+4NaCl可实现人工合成金刚石。下列关于该反应的说法错误的是( )
A.C(金刚石)属于原子晶体
B.该反应利用了Na的强还原性
C.CCl4和C(金刚石)中的C的杂化方式相同
D.NaCl晶体中每个Cl-周围有8个Na+
10、已知2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑,某同学设计利用如图装置分别检验产物中的气体。下列有关表述错误的是( )
A.用装置甲高温分解FeSO4,点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2
B.用装置乙可检验分解产生的SO2,现象是石蕊试液先变红后褪色
C.按照甲→丙→乙→丁的连接顺序,可用装置丙检验分解产生的SO3
D.将装置丁中的试剂换为NaOH溶液能更好的避免污染环境
11、下列化合物的同分异构体数目与的同分异构体数目相同的是
A.B.C.D.
12、下列有关化工生产原理正确的是
A.工业制取烧碱:Na2O+H2O=2NaOH
B.工业合成盐酸:H2+Cl22HCl
C.工业制取乙烯:C2H5OHCH2=CH2↑+H2O
D.工业制漂粉精:2Ca(OH)2+2Cl2 =Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
13、NA代表阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A.1ml冰醋酸和1ml乙醇经催化加热反应可生成H2O分子数为NA
B.常温常压下,将15g NO和8g O2混合,所得混合气体分子总数小于0.5NA
C.标准状况下,2.24 L的CCl4中含有的C—Cl键数为0.4NA
D.6.8g熔融态KHSO4中含有0.1NA个阳离子
14、下列表述和方程式书写都正确的是
A.表示乙醇燃烧热的热化学方程式:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H= -1367.0 kJ/ml
B.KAl(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2溶液使沉淀物质的量达到最大:Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-= AlO2-+2BaSO4↓+2H2O
C.用稀硫酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还原性:2MnO4-+6H++5H2O2 =2Mn2++5O2↑+8H2O
D.用石墨作电极电解NaCl溶液:2Cl-+2H+Cl2↑+H2↑
15、化学反应的实质是( )
A.能量的转移
B.旧化学键断裂和新化学键生成
C.电子转移
D.原子种类与原子数目保持不变
16、现有短周期主族元素R、X、Y、Z。若它们的最外层电子数用n表示,则有:n(X)+n(Y)=n(Z),n(X)+n(Z)=n(R)。这四种元素组成一种化合物Q,Q具有下列性质:
下列说法错误的是
A.原子半径:Y>Z>XB.最高价氧化物对应水化物酸性:Y<Z
C.X和Y组成的化合物在常温下都呈气态D.Y3Z4是共价化合物
二、非选择题(本题包括5小题)
17、工业上以苯、乙烯和乙炔为原料合成化工原料G的流程如下:
(1)A的名称__,条件X为__;
(2)D→E的化学方程式为__,E→F的反应类型为__。
(3)实验室制备乙炔时,用饱和食盐水代替水的目的是__,以乙烯为原料原子利率为100%的合成的化学方程式为__。
(4)F的结构简式为___。
(5)写出符合下列条件的G的同分异构体的结构简式__。
①与G具有相同官能团的芳香族类化合物;②有两个通过C-C相连的六元环;
③核磁共振氢谱有8种吸收峰;
(6)参照上述合成路线,设计一条以1,2二氯丙烷和二碘甲烷及必要试剂合成甲基环丙烷的路线:__。
18、2020年2月,国家卫生健康委办公厅、国家中医药管理局办公室联合发出《关于印发新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第六版)的通知》。此次诊疗方案抗病毒治疗中增加了磷酸氯喹和阿比多尔两个药物。其中阿比多尔中间体I的合成路线如下:
(1)A的结构简式是 _____。描述检验 A的方法及现象______________。
(2)I中含氧官能团名称是_____。
(3)③、⑦的反应类型分别是 ____ 、 __________ 。
(4)②的化学方程式为 ____。
(5)D的同分异构体中,满足下列条件的有_______种
a. 含有苯环 b.含有—NO2
其中核磁共振氢谱为3组峰,且峰面积之比为1∶2∶6的为__________________(任写一种结构简式)。
(6)已知:①当苯环有RCOO-、烃基时,新导入的基团进入原有基团的邻位或对位;原有基团为—COOH时,新导入的基团进入原有基团的邻位。②苯酚、苯胺()易氧化。设计以为原料制备的合成路线 __________(无机试剂任用)。
19、S2Cl2是一种重要的化工产品。常温时是一种有毒并有恶臭的金黄色液体,熔点-76℃,沸点138℃,受热或遇水分解放热,放出腐蚀性烟气,易与水反应,300℃以上完全分解。进一步氯化可得 SCl2, SCl2 是樱桃红色液体,易挥发,熔点-122℃,沸点 59℃。SCl2与 S2Cl2 相似,有毒并有恶臭,但更不稳 定。实验室可利用硫与少量氯气在 110~140℃反应制得 S2Cl2 粗品。
请回答下列问题:
(1)仪器 m 的名称为______,装置 D 中试剂的作用是______。
(2)装置连接顺序:______→B→D。
(3)为了提高 S2Cl2 的纯度,实验的关键是控制好温度和______。
(4)从 B 中分离得到纯净的 S2Cl2,需要进行的操作是______;
(5)若将S2Cl2放入少量水中会同时产生沉淀和两种气体。某同学设计了如下实验方案,测定所得混合气体中某一成分 X 的体积分数:
①W 溶液可以是______(填标号)。
a H2O2 溶液 b 氯水 c 酸性 KMnO4 溶液 d FeCl3 溶液
②该混合气体中气体 X 的体积分数为______(用含 V、m 的式子表示)。
20、工业上常用亚硝酸钠作媒染剂、漂白剂、钢材缓蚀剂、金属热处理剂。某兴趣小组用下列装置制备并探究NO、的某一化学性质中加热装置已略去。请回答下列问题:
已知:①2NO+Na2O2=2NaNO2
②NO能被酸性KMnO4氧化成NO3-,MnO4-被还原为Mn2+
(1)装置A三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为____________。
(2)用上图中的装置制备,其连接顺序为:___________________按气流方向,用小写字母表示,此时活塞、如何操作____________。
(3)装置发生反应的离子方程式是________________。
(4)通过查阅资料,或NO可能与溶液中发生反应。某同学选择上述装置并按顺序连接,E中装入溶液,进行如下实验探究。
步骤②操作的目的是___________;步骤③C瓶中发生的化学方程式为_________________;通过实验可以得出:___________填“、NO中的一种或两种”和溶液中发生反应使溶液呈深棕色。
21、CO2催化加氢制甲醇,是极具前景的温室气体资源化研究领域。在某CO催化加氢制甲醇的反应体系中,发生的主要反应有:
i.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.4kJ·ml-1
ⅱ.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ·ml-1
ⅲ.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H3
(1)△H3________ kJ·ml-1
(2)5MPa时,往某密闭容器中按投料比n(H2):n(CO2)=3:1充入H2和CO2。反应达到平衡时,测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
①体系中CO2的物质的量分数受温度的影响不大,原因是____。
②250℃时,反应ii的平衡常数____1(填“>”“<”或“=”)。
③下列措施中,无法提高甲醇产率的是____(填标号)。
A 加入适量CO B 增大压强 C 循环利用原料气 D 升高温度
④如图中X、Y分别代表____(填化学式)。
(3)反应i可能的反应历程如下图所示。
注:方框内包含微粒种类及数目、微粒的相对总能量(括号里的数字或字母,单位:eV)。其中,TS表示过渡态、*表示吸附在催化剂上的微粒。
①反应历程中,生成甲醇的决速步骤的反应方程式为____。
②相对总能量E=____(计算结果保留2位小数)。(已知:leV=1.6×10-22kJ)
(4)用电解法也可实现CO2加氢制甲醇(稀硫酸作电解质溶液)。电解时,往电解池的____极通入氢气,阴极上的电极反应为____。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、B
【解析】
A.CO2的密度比空气大,应该由长导气管通入,用向上排空气的方法收集,A错误;
B.O2难溶于水,可以用排水的方法收集,B正确;
C.装置中含有空气,开始反应产生气体,通过导气管逸出的气体中含有H2、O2,若立即点燃会发生爆炸,应该等排出一段时间气体后再点燃,C错误;
D.浓硫酸稀释时,应该将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入盛有水的烧杯中,D错误;
故合理选项是B。
2、B
【解析】
A.二氧化硫与氧气转化成三氧化硫,这个过程放热,在接触室安装热交换器目的是将放出的热量用来预热没反应的二氧化硫与氧气的混合气体,循环利用能量,A正确;B. ,SO2的催化氧化不采用高压,是因为压强对SO2转化率无影响,B错误;C. 在400-500℃下,正方向进行的程度比较大,而且催化剂的活性比较高,C正确;D. 催化剂钒触媒(V2O5)能加快二氧化硫氧化速率,D正确。故选择B。
3、B
【解析】
A.NaCl是最常用的食品调味剂,故A正确;
B.相同温度下NaHCO3溶解度小于Na2CO3,故B错误;
C.钠元素的焰色反应呈黄色,故C正确;
D.工业上可利用Na与熔融TiCl4及锆盐制备钛、锆等金属,故D正确;
答案为B。
4、C
【解析】
A. 次氯酸跟为弱酸根,在溶液中会水解,故溶液中的次氯酸跟的个数小于NA个,故A错误;
B. 苯不是单双键交替的结构,故苯中不含碳碳双键,故B错误;
C. 氮气和CO的摩尔质量均为28g/ml,故14g混合物的物质的量为0.5ml,且均为双原子分子,故0.5ml混合物中含1ml原子即NA个,故C正确;
D. 二氧化氮所处的状态不明确,故二氧化氮的物质的量无法计算,则和水转移的电子数无法计算,故D错误;
故选:C。
5、B
【解析】
A、氢气通过灼热的CuO粉末发生的反应为,固体由CuO变为Cu,反应后固体质量减小,A错误;
B、二氧化碳通过Na2O2粉末发生的反应为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,固体由Na2O2变为Na2CO3,反应后固体质量增加,B正确;
C、铝与Fe2O3发生铝热反应,化学方程式为2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,反应前后各物质均为固体,根据质量守恒定律知,反应后固体质量不变,C错误;
D、将锌粒投入Cu(NO3)2溶液发生的反应为Zn + Cu(NO3)2= Zn(NO3)2+ Cu,固体由Zn变为Cu,反应后固体质量减小,D错误;
故选B。
6、C
【解析】
A. 哒嗪的二氯代物只有四种,A错误;
B. 聚丁烯二醛虽无碳碳双键但含有醛基,能被溴水氧化而使溴水褪色,B错误;
C. 丁烯二醛与N2H4可以在一定条件下加成为,再消去可制得哒嗪,C正确;
D. 1ml丁烯二醛和哒嗪分别与氢气完全加成,都消耗3ml氢气,D错误。
故选C。
7、A
【解析】
根据煤干馏的产物进行分析:煤干馏的产物为焦碳、煤焦油和焦炉煤气。焦炉煤气主要成分是氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳等;煤焦油含有苯,粗氨水等
【详解】
A.氨水呈碱性,遇紫色石蕊试纸变蓝,所以用蓝色石蕊试纸检验NH3是错误的,故A错误;B.长导管的作用是导气和冷凝,故B正确;C.苯和煤焦油互溶,从b层液体中分离出苯的操作是分馏,故C正确;D.c口导出的气体有乙烯等还原性气体,可使新制氯水褪色,故D正确;答案:A。
解题的关键是煤干馏的产物。根据产物的性质进行分析即可。
8、C
【解析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W是地壳中含量最高的元素,W是O元素,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,X为Na元素,非金属元素Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,Z的最外层电子数为7,则Z为Cl元素,Y为Si元素。
【详解】
根据分析可知,W为O,X为Na,Y为Si,Z为Cl元素。
A.Na形成晶体为金属晶体,其熔点较低,而Si形成晶体为原子晶体,具有较高熔点,则单质熔点:Y>X,故A正确;
B.水分子间形成氢键,沸点较高,W、Z的氢化物沸点W>Z,故B正确;
C.X、W、Z能形成具有强氧化性的NaClO,而不是还原性,故C错误;
D.Na2SiO3中含有Si-O共价键,故D正确;
故选C。
9、D
【解析】
A.金刚石晶体:每个C与另外4个C形成共价键,构成正四面体,向空间发展成网状结构,形成的晶体为原子晶体,故A正确;
B.该反应中Na由0价→ +1价,作还原剂将CCl4还原,故B正确;
C.CCl4和C(金刚石)中的C的杂化方式都是sp3杂化,故C正确;
D.NaCl晶体:每个Na+同时吸引6个Cl-,每个Cl-同时吸引6个Na+,配位数为6,故D错误;
故答案选D。
10、B
【解析】
已知2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑,通过乙中石蕊试液吸收检验二氧化硫或三氧化硫,三氧化硫极易溶于水,通过乙全部吸收,装置丙中的氯化钡溶液不能检验三氧化硫的存在,丁装置中饱和亚硫酸氢钠不能吸收二氧化硫。
【详解】
A. 用装置甲高温分解FeSO4,点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2,排除装置内空气,避免空气中氧气的干扰,A正确;
B. 用装置乙不能检验二氧化硫的存在,产物中有三氧化硫溶于水形成硫酸溶液,遇到石蕊试液也会变红色,二氧化硫遇到石蕊试液只能变红色,不能褪色,B错误;
C. 三氧化硫极易溶于水,通过装置乙的水溶液会被完全吸收,要检验三氧化硫存在,应把乙和丙位置互换才能检查三氧化硫的存在,按照甲→丙→乙→丁的连接顺序,C正确;
D. 丁中饱和亚硫酸氢钠溶液不能吸收二氧化硫,应为NaOH溶液能更好的吸收二氧化硫,避免污染环境,D正确;故答案为:B。
二氧化硫有漂白性,工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝、草帽等,但二氧化硫不能使酸碱指示剂褪色。
11、D
【解析】
C3H8中含有2种化学环境不同的H原子数目,再利用-OH原子团替换H原子,判断属于醇的同分异构体,C3H8O只有一种醚的结构,即甲乙醚,据此分析解答。
【详解】
C3H8分子中有2种化学环境不同的H原子,其一羟基代物有2种分别为:CH3CH2CH2OH和CH3CH(OH)CH3,C3H8O只有一种醚的结构,即甲乙醚,故C3H8O的同分异构体数目为3。
A.C3H6可以为丙烯和环丙烷,具有2种结构,同分异构体数目不相同,故A不选;
B.C4H8可以为1-丁烯、2-丁烯、2-甲基-1-丙烯和环丁烷以及甲基环丙烷等,具有5种同分异构体,同分异构体数目不相同,故B不选;
C.C6H4Cl2可以是由苯环经过二氯取代生成的产物,有邻、间、对三种同分异构体,另外还可以是含有碳碳双键以及三键的物质,故有大于3种同分异构体,同分异构体数目不相同,故C不选;
D.C5H12有3种同分异构体,分别为正戊烷、异戊烷和新戊烷,同分异构体数目相同,故D选;
故选D。
12、D
【解析】
A.工业上用电解饱和食盐水的方法来制取烧碱,化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,A错误;
B.工业利用氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,HCl溶于水得到盐酸,而不是光照,B错误;
C.C2H5OHCH2=CH2↑+H2O是实验室制备乙烯的方法,工业制备乙烯主要是石油的裂解得到,C错误;
D.将过量的氯气通入石灰乳中制取漂粉精,化学方程式为2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,D正确;
故合理选项是D。
13、B
【解析】
A.酯化反应为可逆反应,1ml冰醋酸和1ml乙醇经催化加热反应可生成H2O分子数小于NA,故A错误;
B.常温常压下,将15g NO和8g O2混合反应生成0.5ml二氧化氮,二氧化氮会聚合为四氧化二氮,所得混合气体分子总数小于0.5NA,故B正确;
C.标况下四氯化碳为液体,不能使用气体摩尔体积,故C错误;
D.熔融状态的KHSO4的电离方程式为KHSO4=K++HSO4-; 6.8g熔融状态的KHSO4物质的量==0.05ml,含0.05ml阳离子,故D错误;
故选:B。
本题考查了阿伏伽德罗常数的应用,掌握公式的使用和物质的结构、状态是解题关键,注意气体摩尔体积使用条件和对象,题目难度不大。
14、C
【解析】
A.燃烧热是1ml可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量,水的稳定状态是液态,因此该式不能表示该反应的燃烧热,A错误;
B. KAl(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2溶液使沉淀物质的量达到最大:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-= 2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,B错误;
C.用稀硫酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还原性,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得反应的离子方程式为:2MnO4-+6H++5H2O2 =2Mn2++5O2↑+8H2O,C正确;
D.用石墨作电极电解NaCl溶液,阳极Cl-失去电子变为Cl2,阴极上水电离产生的H+获得电子变为H2,反应方程式为:2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-,D错误;
故合理选项是C。
15、B
【解析】
A.能量转移不仅发生反应时会发生,物理变化过程中也会发生,A不合题意;
B.只有化学反应过程才会发生旧化学键断裂和新化学键生成,B符合题意;
C.非氧化还原反应中没有发生电子转移,C不合题意;
D.物理变化过程中,原子种类与原子数目也保持不变,D不合题意;
故选B。
16、C
【解析】
根据题给信息,Q溶液与FeCl3溶液反应生成血红色物质,可知Q溶液中含有SCN-;Q溶液与NaOH溶液共热会生成一种使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,可知该气体为NH3,则Q溶液中含有NH4+。由此可推断出Q为NH4SCN。根据最外层电子数关系可知X为氢元素,Y为碳元素,Z为氮元素,R为硫元素。
【详解】
A.同一周期从左至右,原子半径逐渐减小,故原子半径:C>N,H原子只有一个电子层,原子半径最小,故三者原子半径大小关系为:C>N>H,A项正确;
B.同一周期从左向右,最高价氧化物对应水化物的酸碱性规律为:碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强。故HNO3的酸性比H2CO3强,B项正确;
C.C、H组成的烃类化合物中,常温下苯等烃类呈液态,C项错误;
D.C3N4类似于Si3N4,同属于原子晶体,是共价化合物,D项正确;
答案选C。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、氯甲苯 Na和NH3(液) 加成反应 减缓电石与水的反应速率
【解析】
⑴A的名称氯甲苯,条件X为Na和NH3(液);
⑵根据图中信息可得到D→E的化学方程式为,E→F增加了两个氢原子,即反应类型为加成反应。
⑶实验室制备乙炔时,用饱和食盐水代替水,浓度减小,减缓电石与水的反应速率,以乙烯为原料原子利率为100%的合成的化学方程式为。
⑷D只加了一个氢气变为F,F与CH2I2反应得到G,从结构上得出F的结构简式为。
⑸①与G具有相同官能团的芳香族类化合物,说明有苯环;②有两个通过C—C相连的六元环,说明除了苯环外还有一个六元环,共12个碳原子;③核磁共振氢谱有8种吸收峰;。
⑹1,2二氯丙烷先在氢氧化钠醇加热条件下发生消去反应生成丙炔,丙炔在林氏催化剂条件下与氢气发生加成反应生成丙烯,丙烯和CH2I2在催化剂作用下反应生成甲基环丙烷,其合成路线。
【详解】
⑴A的名称氯甲苯,条件X为Na和NH3(液);
⑵根据图中信息可得到D→E的化学方程式为,E→F增加了两个氢原子,即反应类型为加成反应,故答案为:;加成反应。
⑶实验室制备乙炔时,用饱和食盐水代替水,浓度减小,减缓电石与水的反应速率,以乙烯为原料原子利率为100%的合成的化学方程式为,故答案为:减缓电石与水的反应速率;。
⑷D只加了一个氢气变为F,F与CH2I2反应得到G,从结构上得出F的结构简式为,故答案为:。
⑸①与G具有相同官能团的芳香族类化合物,说明有苯环;②有两个通过C—C相连的六元环,说明除了苯环外还有一个六元环,共12个碳原子;③核磁共振氢谱有8种吸收峰;,故答案为:。
⑹1,2二氯丙烷先在氢氧化钠醇加热条件下发生消去反应生成丙炔,丙炔在林氏催化剂条件下与氢气发生加成反应生成丙烯,丙烯和CH2I2在催化剂作用下反应生成甲基环丙烷,其合成路线,故答案为:。
18、 取适量苯酚溶液于小试管中,滴加过量浓溴水,出现白色沉淀;或取适量苯酚溶液于小试管中,滴加FeCl3溶液,溶液变紫色 酯基 还原反应 取代反应 +CH3COCl→+HCl 14 或
【解析】
A与硝酸发生反应生成B,B与CH3COCl发生反应生成C,C在铁做催化剂作用下与氯化铵反应生成D,D与反应生成E,根据结合E的结构简式,及A、B、C、D的分子式,可得A的结构简式为,B的结构简式为,C的结构简式为,D的结构简式为,则反应①为取代反应,②为取代反应,③为还原反应,④为氧化反应,步骤⑦G和溴单质发生取代反应生成H,结合I的结构简式,则H的结构简式为,据此分析解答。
【详解】
(1)根据分析,A的结构简式是;检验苯酚的方法及现象:取适量苯酚溶液于小试管中,滴加过量浓溴水,出现白色沉淀;或取适量苯酚溶液于小试管中,滴加FeCl3溶液,溶液变紫色;
(2)根据流程中I的结构简式,含氧官能团名称是酯基;
(3)反应③为还原反应,反应⑦为取代反应;
(4)反应②的化学方程式为+CH3COCl→+HCl;
(5) D的结构简式为,同分异构体中,满足a. 含有苯环,b.含有—NO2,若硝基在苯环上,除苯环外的官能团可为-CH2CH3,则苯环上的位置关系有邻间对三种;或2个-CH3,则分别为:、、、、、,共六种;若硝基不在苯环上,则除苯环外含有硝基的官能团为CH2CH2NO2或CH(NO2)CH3,则有两种;或一个甲基和一个CH2NO2共有邻间对三种,则符合要求的D的同分异构体共有3+6+2+3=14种,其中核磁共振氢谱为3组峰,即有三种不同环境的氢原子,且氢原子的个数比为1∶2∶6,根据分子式C8H9NO2,则D的同分异构体的结构符合要求的有或;
(6)已知:①当苯环有RCOO-、烃基时,新导入的基团进入原有基团的邻位或对位;原有基团为—COOH时,新导入的基团进入原有基团的邻位。②苯酚、苯胺()易氧化。由题意为原料制备的合成路线为:。
19、三颈烧瓶 防止空气中的水蒸气进入B使产品与水反应,吸收剩余的Cl2 A→F→E→C 滴入浓盐酸的速率(或B中通入氯气的量) 蒸馏 a b ×100%
【解析】
本实验要硫与少量氯气在 110~140℃反应制备S2Cl2 粗品,根据题目信息“熔点-76℃,沸点138℃”,制备的产品为气体,需要冷凝收集;受热或遇水分解放热,所以温度要控制好,同时还要在无水环境进行制备,则氯气需要干燥除杂,且制备装置前后都需要干燥装置;所以装置连接顺序为A、F、E、C、B、D;
(5)S2Cl2遇水会生成SO2、HCl两种气体,实验目的是测定该混合气体中SO2的体积分数,混合气体通过溶液W溶液吸收二氧化硫气体得到溶液中加入加入过量氢氧化钡溶液反应得到硫酸钡沉淀,过滤洗涤干燥称量得到硫酸钡沉淀质量mg,据元素守恒计算二氧化硫体积分数。
【详解】
(1)仪器m的名称为三颈烧瓶,装置D中试剂为碱石灰,作用为吸收Cl2,防止污染环境,防止外界水蒸气回流使S2Cl2分解;
(2)依据上述分析可知装置连接顺序为:A→F→E→C→B→D;
(3)反应生成S2Cl2的氯气过量则会生成SCl2,温度过高S2Cl2会分解,为了提高S2Cl2的纯度,实验的关键是控制好温度和滴入浓盐酸的速率或B中通入氯气的量;
(4)实验室制得S2Cl2粗品中含有SCl2杂质,根据题目信息可知二者熔沸点不同,SCl2易挥发,所以可通过蒸馏进行提纯;
(5)①W溶液的目的是氧化二氧化硫,可以是a:H2O2溶液,b:氯水,但不能是b:KMnO4溶液(硫酸酸化),因为高锰酸钾溶液能氧化氯化氢生成氯气,也不能用FeCl3 溶液会生成氢氧化铁成,故选:ab;
②过程分析可知生成沉淀为硫酸钡沉淀,硫元素守恒得到二氧化硫物质的量n(SO2)=n(BaSO4)==ml,该混合气体中二氧化硫的体积分数为气体物质的量分数,二氧化硫体积分数=。
本题为制备陌生物质,解决此类题目的关键是充分利用题目所给信息,根据物质的性质进行实验方案的设计,例如根据“受热或遇水分解放热”,所以温度要控制好,同时还要在无水环境进行制备,则制备装置前后都需要干燥装置。
20、浓 d e b c f g 关闭,打开 排尽装置中残留的 NO
【解析】
制备NaNO2,A装置中铜与浓硝酸反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+4NO2↑+2H2O,制备NO2,NO2与水反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,可以在C装置中进行;根据图示,2NO+Na2O2=2NaNO2在D装置中进行,尾气中的NO不能直接排放到空气中,需要用酸性高锰酸钾吸收:3MnO4-+4H++5NO=3Mn2++5NO3-+2H2O,据此分析解答。
【详解】
(1)装置A三颈烧瓶中铜与浓硝酸发生反应生成二氧化氮,化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,故答案为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
(2)根据上述分析,A装置制备NO2,生成的NO2在C中水反应制备NO,经过装置B干燥后在装置D中反应生成亚硝酸钠,最后用E除去尾气,因此装置的连接顺序为:a→d→e→b→c→f→g→h;此时应关闭K1,打开K2,让二氧化氮通过C装置中的水转化成一氧化氮,故答案为:d;e;b;c;f;g(b与c、f与g可以交换);关闭K1,打开K2;
(3)E装置为酸性高锰酸钾与NO的反应,NO能被酸性KMnO4氧化成NO3-,MnO4-被还原为Mn2+,离子方程式为:3MnO4-+4H++5NO=3Mn2++5NO3-+2H2O,故答案为:3MnO4-+4H++5NO=3Mn2++5NO3-+2H2O;
(4)①关闭K2,打开K1,打开弹簧夹通一段时间的氮气,夹紧弹簧夹,开始A中反应,一段时间后,观察到E中溶液逐渐变为深棕色,说明NO2或NO与溶液中Fe2+发生反应;②停止A中反应,打开弹簧夹和K2、关闭K1,持续通入N2一段时间,将装置中残留的二氧化氮排尽,并在C中与水反应,3NO2+H2O=2HNO3+NO;③更换新的E装置,再通一段时间N2后关闭弹簧夹,使A中反应继续,观察到的现象与步骤①中相同,经过步骤②,进入E装置的气体为NO,E中溶液变为深棕色,说明是NO与和溶液中Fe2+发生反应使溶液呈深棕色,故答案为:排尽装置中残留的NO2;3NO2+H2O=2HNO3+NO;NO。
本题的易错点为(4),要注意步骤③中进入装置E的气体只有NO。
21、-90.6 温度改变时,反应i和反应ii平衡移动方向相反 < D CO、CH3OH HCOOH*+2H2(g)=H2COOH*+3/2H2 -0.51 阳 CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O
【解析】
(1)已知:
i.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.4kJ·ml-1
ⅱ.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ·ml-1
ⅲ.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H3
根据盖斯定律可知反应i-ii可得反应iii,所以△H3=△H1-△H2=-49.4kJ/ml-41.2kJ/ml=-90.6kJ/ml;
(2) △H1<0,△H3<0,即生成甲醇的反应均为放热反应,所以温度升高平衡时甲醇的物质的量分数应减小,△H2>0,生成CO的反应为吸热反应,所以随温度升高CO平衡时的物质的量分数会变大,二者共同作用导致水蒸气减小幅度小于甲醇,所以Z代表H2O,Y代表CH3OH,X代表CO。
①依据主要反应的化学方程式可知,反应i消耗CO2,反应ii逆向产生CO2,最终体系内CO2的物质的量分数与上述两个反应进行的程度相关。由于△H1<0而△H2>0,根据勒夏特列原理,温度改变时,反应i和反应ii平衡移动方向相反,且平衡移动程度相近,导致体系内CO2的物质的量分数受温度的影响不大;
②反应ii平衡常数K=,该反应前后气体体积计量数之和不变,所以可以用物质的量分数来代表浓度估算K值,据图可知250℃时,CO2与H2的物质的量分数大于CO和H2O的物质的量分数,所以K<1;
③A. 加入适量CO,促使反应iii平衡正向移动,产生更多的CH3OH,而反应ii平衡逆向移动,又可减少CO2转化为CO,使更多的CO2通过反应i转化为CH3OH,故CH3OH产率提高,A项正确;
B. 增大压强,有利于反应i和iii的平衡正向移动,而对反应ii无影响,B项正确;
C. 循环利用原料气能提高CO2的转化率,使CH3OH的产率提高,C项正确;
D. 由图可知,升温,CH3OH的物质的量分数下降,产率降低,D项错误;
综上所述选D;
④根据分析可知X代表CO,Y代表CH3OH;
(3)①生成CH3OH的决速步骤,指反应历程中反应速率最慢的反应。速率快慢则由反应的活化能决定,活化能越大,反应速率越慢。仔细观察并估算表中数据,找到活化能(过渡态与起始态能量差)最大的反应步骤为:HCOOH*+2H2(g)=H2COOH*+3/2H2,Ea=-0.18-(-1.66)= 1.48 eV;
②反应i的△H1= -49.4kJ/ml,指的是1ml CH3OH(g)和1mlH2O(g)的总能量与1 ml CO2(g)和3ml H2(g)的总能量之差,而反应历程图中的E表示的是1个CH3OH分子和1个H2O分子的相对总能量与1个CO2分子和3个H2分子的相对总能量之差(单位为cV),且将起点的相对总能量设定为0。所以,作如下换算即可求得相对总能量E:
E===-0.51eV;
(4)因为电解过程CO2被还原为CH3OH,H2应发生氧化反应,故氢气通入阳极附近溶液中;而阴极上CO2转化为CH3OH,碳元素从+4价降为-2价,电解质溶液为硫酸,所以电极方程式为:CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O。
解答第3题第1小问时要注意框图中最后一步并非产生CH3OH的过程,而是已经生成的CH3OH分子从催化剂表面解吸附的过程。
步骤
操作及现象
①
关闭K2,打开K1,打开弹簧夹通一段时间的氮气,夹紧弹簧夹,开始A中反应,一段时间后,观察到E中溶液逐渐变为深棕色。
②
停止A中反应,打开弹簧夹和K2、关闭K1,持续通入N2一段时间
③
更换新的E装置,再通一段时间N2后关闭弹簧夹,使A中反应继续,观察到的现象与步骤①中相同
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