云南省楚雄彝族自治州2022-2023学年高二下学期期末考试化学试题(解析版)
展开考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分,共100分。考试时间120分钟。
2.本试卷主要考试内容:高考全部内容。
3.可能用到的相对原子质量:H1 Li7 C12 N14 O16 Mn55
一、选择题:本题共21小题,每小题2分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 化学与人们的生产、生活紧密联系。下列对应的化学解读正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.石墨烯中的碳原子均为sp2 杂化,A错误;
B.冰雪融化是物理变化,不会断开共价键,克服的是分子间作用力,B错误;
C.烟花的焰色与原子核外电子跃迁释放能量有关,C正确;
D.干冰是分子晶体,D错误。
故选C。
2. 化学与生活密切相关。下列说法错误的是
A. 用活性炭除汽车里异味的过程为化学变化
B. 可用、对饮用水进行消毒杀菌
C. 二氧化硫具有还原性,可适量添加在葡萄酒中作抗氧化剂
D. 液化石油气和天然气均属于清洁燃料,其主要成分均属于烃类
【答案】A更多优质滋源请 家 威杏 MXSJ663 【解析】
【详解】A.用活性炭除汽车里异味的过程为物理吸附过程,不是化学变化,A错误;
B.、均具有强氧化性,可用于饮用水消毒杀菌,B正确;
C.在葡萄酒中适量添加具有还原性的二氧化硫作抗氧化剂,C正确;
D.液化石油气和天然气均属于清洁燃料,其主要成分均属于烃类,D正确。
故选A。
3. 下列物质的化学用语表达正确的是
A. 甲烷的球棍模型:
B. H2O分子间氢键:
C. 的结构式:
D. 的名称:2,2,4−三甲基戊烷
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳原子的半径大于氢原子的半径,因此不是甲烷的球棍模型,故A错误;
B.分子间的氢原子与氧原子之间形成的为氢键,图中“∙∙∙”表示分子间氢键,故B错误;
C.配位键由氮原子提供孤对电子,箭头应由氮原子指向氢原子,故C错误;
D.主链由5个碳原子,有3个支链,其名称:2,2,4−三甲基戊烷,故D正确。
综上所述,答案为D。
4. 化学学科的发展离不开科学家的贡献,下列科学家与其贡献不匹配的是
A. 泡利——能量最低原理B. 玻尔——原子结构模型
C 鲍林——杂化轨道理论D. 门捷列夫——元素周期律
【答案】A
【解析】
【详解】泡利提出在一个原子轨道里最多只能容纳2个电子且他们的自旋方向相反,这个原理称为泡利不相容原理,故A错误;
故选:A。
5. 我国科学家首次在实验室实现了到淀粉的全合成。下列有关说法错误的是
A. 淀粉和纤维素都是天然高分子化合物
B. 淀粉不能发生酯化反应
C. 葡萄糖分子中含有4个手性碳原子
D. 利用二氧化碳制备淀粉有利于实现“碳达峰”和“碳中和”
【答案】B
【解析】
【详解】A.淀粉和纤维素均为多糖,都是天然高分子化合物,故A正确;
B.淀粉属于糖类,含有羟基,能与羧酸发生酯化反应,故B错误;
C.葡萄糖的结构简式为:CH2OH(CHOH)4CHO,中间4个碳原子均为手性碳,故C正确;
D.利用二氧化碳制备淀粉可减少空气中二氧化碳含量,有利于实现“碳达峰”和“碳中和”,故D正确;
故选:B。
6. 下列合成高分子化合物的反应及反应类型均正确的是
A. 有机玻璃由甲基丙烯酸甲酯发生缩聚反应制得
B. 合成材料由丙烯和乙烯发生加聚反应制得
C. 酚醛树脂由苯酚和甲醛发生缩聚反应制得
D. 纤维由己胺和己酸发生缩聚反应制得
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据有机玻璃的结构可知,有机玻璃{}由甲基丙烯酸甲酯发生加聚反应制得,A项错误;
B.根据合成材料的结构可知,合成材料由2—甲基—1,3—丁二烯发生加聚反应制得,B项错误;
C.根据苯酚、甲醛和酚醛树脂的结构可知,酚醛树脂由苯酚和甲醛发生缩聚反应制得,C项正确;
D.根据纤维结构可知,纤维由己二胺和己二酸发生缩聚反应制得,D项错误;
故选C。
7. 下列分子或离子中心原子的杂化方式和空间结构均判断错误的是
A. 、直线形B. 、V形
C. 、三角锥形D. 、平面形
【答案】C
【解析】
【详解】A.HCN的中心原子为碳原子,碳原子的杂化方式为sp杂化,分子呈直线形,A项正确;
B.的中心原子为氧原子,氧原子的杂化方式为杂化,分子呈V形,B项正确;
C.的中心原子为硅原子,硅原子的杂化方式为杂化,离子呈平面三角形,C项错误;
D.的中心原子为碳原子,碳原子的杂化方式为杂化,分子呈平面形,D项正确;
故选:C。
8. 下列有关有机化合物的研究方法、结构特点及性质的说法正确的是
A. 利用红外光谱可以确定有机物的相对分子质量
B. 向蛋白质溶液中加入硫酸铵溶液,蛋白质的性质和生理功能会发生改变
C. 研究有机物的基本步骤:分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定分子结构
D. 实验室通常利用电石和水制备乙炔,并用氯化钠溶液除去乙炔中混有的等杂质气体
【答案】C
【解析】
【详解】A.红外光谱可以确定有机物中的化学键或官能团,不能确定相对分子质量,A项错误;
B.蛋白质发生了盐析,其性质和生理功能不会发生改变,B项错误;
C.研究有机物的基本步骤:分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定分子结构,C项正确;
D.实验室常用电石和饱和食盐水制乙炔,用硫酸铜溶液除去乙炔中混有的杂质气体,D项错误;
故选C。
9. 下列关于核外电子排布及运动状态的说法正确的是
A. 电子云图中的小点越密,表示电子在原子核外某处单位体积内出现的概率越大
B. 基态N原子的核外电子排布式违反了能量最低原理
C. 基态的核外电子存在25种运动状态
D. 在原子中第n电子层含有的原子轨道数为
【答案】A
【解析】
【详解】A.电子云图中的小点代表电子在此处出现的概率,小点越密,表示电子出现的概率越大,故A正确;
B.违反了洪特规则,B项错误;
C.基态的核外电子存在23种运动状态,C项错误;
D.在原子中第n电子层含有的原子轨道数为,D项错误;
故选:A。
10. 苹果中含有邻苯二酚( )等酚类化合物,苹果削过皮后在空气中放置过程中表面易变为黄褐色。下列说法错误的是
A. 具有还原性,易被氧气氧化
B. 1ml邻苯二酚最多可与4ml溴发生取代反应
C. 邻苯二酚分子中的所有碳原子杂化方式相同
D. 邻苯二酚自身可以发生加聚反应,生成聚合物
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯酚易被空气中氧气氧化, 含有酚羟基,具有还原性,易被氧气氧化,故A正确;
B.苯酚与溴水发生取代反应,取代酚羟基的邻位和对位,因此1ml邻苯二酚最多可与4ml溴发生取代反应,故B正确;
C.邻苯二酚分子中的所有碳原子价层电子对数为3,都为sp2杂化,故C正确;
D.邻苯二酚没有碳碳双键或碳碳三键,因此自身不能发生加聚反应,故D错误。
综上所述,答案为D。
11. 下列关于原子结构及元素周期表的说法错误的是
A. 所含元素种类最多的族是第ⅢB族
B. 同一原子中,2p、3p、4p能级的能量依次升高
C. 在元素周期表中,ds区只有6种自然形成的元素,且均为金属元素
D. 基态原子价层电子排布式为ns2的元素一定是第IIA族元素(n为周期数)
【答案】D
【解析】
【详解】A.所含元素种类最多的族是第ⅢB族,共有32种元素,故A正确;
B.同一原子中,能级的能量:2p<3p<4p,因此2p、3p、4p能级的能量依次升高,故B正确;
C.在元素周期表中,ds区只有6种自然形成的元素(4、5、6三个周期,每个周期2种元素共6种),且均为金属元素,故C正确;
D.基态原子价层电子排布式为ns2的元素可能为第IIA族元素(n为周期数),也可能是0族元素(比如He),故D错误。
综上所述,答案为D。
12. 乙酸异戊酯天然存在于香蕉、苹果等水果和浆果中,具有香蕉香味。某化学兴趣小组在实验室中利用乙酸和异戊醇()制备乙酸异戊酯,实验装置如图1所示(加热及夹持仪器略),相关物质的部分性质如表所示。
下列说法错误的是
A. 异戊醇的同分异构体中,与其含有相同官能团的结构有7种
B. 实验中浓硫酸只起到催化作用和脱水作用
C. 图1中的装置可用图2所示装置代替
D. 实验中加入过量的异戊醇可提高乙酸的转化率
【答案】B
【解析】
【详解】A.异戊醇分子式为C5H12O,其同分异构体中含有相同官能团的结构,说明含有羟基,则改写为C5H11OH,则该醇相当于戊烷中一个氢原子被羟基取代,戊烷有三种结构,分别为正戊烷、异戊烷、新戊烷,三种结构中分别有3种、4种、1种位置的氢,则醇的结构有8种,除掉异戊醇还有7种,故A正确;
B.乙酸和异戊醇()在浓硫酸加热条件下反应生成乙酸异戊酯和水,实验中浓硫酸起到催化作用、脱水作用,还有吸水作用,故B错误;
C.图1中的装置可用图2所示装置代替,其防倒吸作用,故C正确;
D.该酯化反应是可逆反应,实验中加入过量的异戊醇,平衡有利于正向移动,可提高乙酸的转化率,故D正确。
综上所述,答案为B。
13. 元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图。已知X元素原子的价层电子排布式为,则下列说法错误的是
A. Y元素原子核外d能级无电子填充
B. 电负性:X>Y>Z
C. 元素的最高正价:X>Y>Z
D. 基态Z原子的核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图的形状为哑铃形
【答案】C
【解析】
【分析】X元素原子的价层电子排布式为,n只能为2,则X为F,Y为S,Z为As。
【详解】A.Y元素原子核外价电子排布为3s23p4,则Y元素原子核外d能级无电子填充,故A正确;
B.根据同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,则电负性:X>Y>Z,故B正确;
C.F元素没有最高正价,因此元素的最高正价:Y>Z,故C错误;
D.基态Z原子的核外电子占据的最高能级为4p能级,其电子云轮廓图的形状为哑铃形,故D正确。
答案为C。
14. 氨气及铵盐等都是重要的化工原料。从“结构化学”的角度分析,下列说法正确的是
A. 中N、H间通过头碰头形成键
B. 分子中含极性共价键,为极性分子,可推出也为极性分子
C. 为离子化合物,离子键具有方向性和饱和性
D. 配位化合物的配体为、Cl
【答案】A
【解析】
【详解】A.NH3 中N为sp3杂化形成四条杂化轨道,N、H间通过头碰头形成sp3-sσ键,A项正确;
B.分子中含极性共价键,分子构型为三角锥形,正负电荷中心不重合,为极性分子, 中心原子为C,属于直线形结构,正负电荷中心重合,为非极性分子,B项错误;
C.共价键具有方向性和饱和性,离子键不具有方向性和饱和性,C项错误;
D.配位化合物的配体为内界中的2个,D项错误;
故选A。
15. 下列有关物质结构与性质的论述错误的是
A. “电子气理论”用于描述金属键的本质,可用于解释金属晶体的延展性、导电性和导热性
B. 中S的孤电子对数为0,空间结构是平面三角形
C. O的电负性比C大,则配合物中配位原子是碳原子
D. 除稀有气体单质外,其他气态单质分子中都含有σ键,可能含有π键
【答案】B
【解析】
【详解】A.金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈相互作用,自由电子为整个金属的所有阳离子所共有,此“电子气理论”用于描述金属键的本质,可用于解释金属晶体的延展性、导电性和导热性,A正确;
B.的中心原子S原子的价层电子对数为,孤电子对数为1,为sp3杂化,空间构型为三角锥形,B错误;
C.O的电负性比C大,配合物中铁提供空轨道、碳提供孤电子对,配位原子是碳原子,C正确;
D.单键均为σ键,双键中含有1个σ键1个π键,叁键含有1个σ键2个π键;除稀有气体单质外,其他气态单质分子中都含有σ键,可能含有π键,D正确;
故选B。
16. X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期主族元素。Y元素的最高正价与最低负价绝对值相等,Y元素与Z、M元素相邻,且与M元素同主族;化合物Z2X4的电子总数为18。下列说法错误的是
A. 第一电离能:Z>Y>M
B. Y、Z分别与X形成的最简单化合物的键角:Z
D. 1mlMY晶体中含有1mlM—Y键
【答案】D
【解析】
【分析】Y元素的最高正价与最低负价绝对值相等,可知Y为第IVA族元素,且Y元素与Z、M元素相邻,且与M元素同主族,推知Y为C,Z为N,M为Si,化合物Z2X4的电子总数为18,推知X为H。
【详解】A.同周期主族元素从左往右失电子能力逐渐减弱,同主族元素从上往下失电子能力增强,可知第一电离能:N>C>Si,A正确;
B.Y、Z分别与X形成的最简单化合物分别为CH4、NH3的键角,CH4、NH3的键角分别为109°28′和107°,B正确;
C.仅由X、Y、Z形成的化合物如NH4CN为离子化合物,其为离子晶体,C正确;
D.1mlSiC晶体中含有4mlSi—C键,D错误。
故选D。
17. 化学是以实验为基础的科学,下列实验操作或做法能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.盐酸易挥发,二氧化碳中含有氯化氢气体,可能是氯化氢与苯酚钠反应生成苯酚,因此不能说碳酸酸性大于苯酚,故A不符合题意;
B.滴加硝酸银溶液前需要先加入稀硝酸,将溶液调至酸性,再加入硝酸银检验溴元素,故B不符合题意;
C.先制备银氨溶液,再滴入3滴乙醛,振荡后将试管放在热水浴中温热,一段时间后有光亮如镜的银生成,则说明含有醛基,故C符合题意;
D.溶液显酸性,应该先加入氢氧化钠溶液调节至碱性,再加入新制氢氧化铜加热,故D不符合题意。
综上所述,答案为C。
18. 我国科学家开发了一种新型手性Ru(Ⅱ)—Pt(Ⅱ)双核配合物()作为G—quadruplexDNA稳定剂和端粒酶抑制剂。手性Ru(Ⅱ)—Pt(Ⅱ)双核配合物的化学结构∆/A—RuPt和相关的单一核配合物(Pt和)的结构如图所示。已知:在等价轨道上的电子排布采取全充满和半充满时,能量会较低,体系有更大的稳定性。下列说法正确的是
已知:Ru(Ⅱ)表示+2价Ru,Pt(Ⅱ)的配位数为4。
A. 与位于同一周期,基态Pd的价层电子排布式为
B. 单一核配合物Pt中的配位原子只有N原子
C. 中Ru原子与Pt原子的配位数相同
D. 中Ru提供空轨道形成配位键
【答案】D
【解析】
【详解】A.基态的价层电子排布式为,故错误;
B.根据图中信息得到单一核配合物结构中的配位原子为和,故B错误;
C.中原子与原子的配位数依次为6、4,故C错误;
D.中Ru提供空轨道形成配位键,氮原子提供孤独电子,故D正确。
综上所述,答案为D。
19. 的配位化合物较稳定且应用广泛。可与、、等配体形成使溶液呈浅紫色的、红色的、无色的等配离子。某同学按如下步骤进行实验:
已知:大π键可用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数,如苯分子中的大π键可表示为。下列说法正确的是
A. 的第一电离能大于的第一电离能
B. 与均为直线形结构,中存在大π键,可表示为
C. 基态和基态的核外电子排布中,未成对电子数之比
D. 中的键角小于分子中的键角
【答案】B
【解析】
【详解】A.的第一电离能小于的第一电离能,A错误;
B.与和的中心原子均为碳,价层电子对数均为2,无孤电子对,均为直线形结构,其中存在大π键,可表示为,B正确;
C.基态价电子排布为,未成对电子为5,基态核外价电子排布中,未成对电子数为4,二者之比,C错误;
D.孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,所以中的键角大于分子中的键角,D错误;
故选B。
20. 可用 表示,且能被酸性溶液氧化生成 的有机物共有(不考虑立体异构)
A. 6种B. 8种C. 10种D. 12种
【答案】A
【解析】
【详解】被酸性溶液氧化生成 ,说明连苯环的碳上至少有一个氢原子,再根据的结构有、两种,的结构有、、、四种,其中不符合要求,因此符合要求的共有种,故A符合题意。
综上所述,答案为A。
21. 在无机氟化物制备中有广泛的应用,其晶体属于四方晶系,晶胞参数如图所示,其中O点原子和①号原子的分数坐标依次为、。已知:Xe—F键长为下列说法正确的是
A. 中心原子上的孤电子对数为2
B. ④号原子的分数坐标为
C. 沿x、y、z任意一个方向投影,位于面中心的都只有原子
D. 晶胞中②③号原子间的距离
【答案】B
【解析】
【详解】A.中心原子上的孤电子对数为,故A错误;
B.①号原子的分数坐标为,④号原子的x轴、z轴坐标与①号原子坐标相同,而y轴分数坐标为,则④号原子分数坐标为,故B正确;
C.沿方向投影,位于面中心的原子为原子和原子,故C错误;
D.晶胞中②③号原子间的距离等同于①号原子与O点原子的距离,底面对角线一般为,,故D错误。
综上所述,答案为B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
22. 1,2-二溴乙烷是一种重要的化工原料,常用于有机合成、医药中间体的合成等。已知其沸点为131℃,熔点为9℃。实验室中用乙烯溴化法制备1,2-二溴乙烷的装置如图,其中加热和夹持装置已略去。
(1)装置A中的仪器a名称为___________,反应若要安全、平稳进行,须向装置A中添加物质___________;装置B中玻璃管b的作用是___________。
(2)为提高装置中1,2-二溴乙烷的产率,装置A中应迅速升温至___________℃,当温度为140℃时乙醇可能发生的副反应的化学方程式为___________。
(3)实验过程中,发现装置A中溶液逐渐变黑,同时产生一种有刺激性气味的气体,试分析原因:___________(用文字说明);为吸收该气体,装置B中可以加入的试剂为___________。
(4)从装置D的试管中分离提纯1,2-二溴乙烷需要经过以下步骤:①___________(填标号,下同)、②洗涤、③___________。
i.过滤 ii.蒸馏 iii.分液
分离提纯的第①步中1,2-二溴乙烷从___________(填“上口倒出”或“下口放出”),第③步收集温度为___________℃的馏分。
【答案】(1) ①. (球形)冷凝管 ②. 碎瓷片 ③. 平衡压强
(2) ①. 170 ②.
(3) ①. 乙醇被浓硫酸碳化变黑,同时碳与浓硫酸反应生成气体 ②. 溶液
(4) ①. iii ②. ii ③. 下口放出 ④. 131
【解析】
【分析】乙醇在浓硫酸作用下脱水生成乙烯,生成的乙烯中有副产物二氧化硫,先通入盛有氢氧化钠溶液的B除去挥发的乙醇和二氧化硫,同时起到平衡气压作用;C中盛放品红溶液检验二氧化硫已被除尽,再乙烯通入溴水中与溴单质发生加成生成1,2-二溴乙烷,据此分析解答。
【小问1详解】
由仪器a的构造可知a为球形冷凝管,反应若要安全、平稳进行,须向装置A中碎瓷片,以防止溶液暴沸;装置B中玻璃管b连接B与外部环境,可平衡内外气压;
【小问2详解】
为提高装置中1,2-二溴乙烷的产率,应首先提高乙烯的产率,则装置A中应迅速升温至170℃,这有利于乙醇发生消去反应生成乙烯;当温度为140℃时乙醇分子间会脱水生成乙醚,反应方程式为:;
【小问3详解】
浓硫酸具有强脱水性,能将乙醇脱水炭化生成C单质,C单质与浓硫酸在加热条件下发生反应生成二氧化硫;B中应选用NaOH溶液除去乙烯中的二氧化硫;
【小问4详解】
装置D的试管中生成的1,2-二溴乙烷与水分层,先通过分液分离,然后再利用蒸馏法分离1,2-二溴乙烷与溴;分液时,因1,2-二溴乙烷的密度大于水,应从分液漏斗的下口倒出;蒸馏时应收集131℃时馏分。
23. 氨气是一种重要的工业原料,可用于制取化肥和硝酸等。合成氨所需的氢气可以甲烷为原料制得。
(1)一定条件下,哈伯一博施法合成氨反应历程中的能量变化如图所示。
(1)已知键、键的键能依次为、,则键的键能为_______。
(2)生成的历程中,决速步的化学方程式为___________。
(3)向某密闭容器中通入一定量的和,容器中发生的3个主要反应如下:
i.
ii.
iii.
已知:、均随反应温度的升高而减小,随反应温度的升高而增大。
①反应i、ii、iii的焓变、、之间的关系为___________(用含、的式子表示),___________(填“>”或“<”)0;恒温条件下,反应iii的能量与反应进程的关系对应下图中的___________(填标号)。
②一定条件下,向容积为的恒容密闭容器中通入和发生上述3个反应,进行后反应达到平衡,此时容器中的物质的量为,的物质的量为。则内,的平均反应速率为___________(填表达式,下同,平衡时的物质的量为___________,反应的平衡常数为___________(略去单位)。
【答案】(1)391 (2)(或)
(3) ①. ②. < ③. D ④. ⑤. ⑥.
【解析】
【小问1详解】
由图可知,反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的∆H=-92,设键的键能为x,则∆H=946kJ/ml+3×436kJ/ml-6xkJ/ml=-92kJ/ml,解得x=391;
【小问2详解】
速率最慢的反应的活化能最高,是该反应的决速步,由图可知,决速步的反应的化学方程式为(或);
【小问3详解】
①根据盖斯定律可知,,则;
、均随反应温度升高而减小,则反应i 、ii 为放热反应,其反应热,;随反应温度的升高而增大,则该反应,即该反应为吸热反应,故选D;
②内,平均反应速率;起始时通入1mlCH4 (g)和1mlO2(g)发生3个反应,已知达到平衡时O2(g)的物质的量为aml,CO2 (g)的物质的量为b ml,根据元素守恒,可推出平衡时n(CH4)= (1-b)ml、n (H2O)=2(1-a-b)ml、n (H2)=2(2b+a-1)ml、由此可推出反应iii的平衡常数为。
24. 将废旧锌锰电池进行回收处理以实现资源的再生利用,初步处理后的废料中含、、及等,用该废料制备和的一种工艺流程如图:
已知:①Mn的金属活动性强于Fe,在酸性条件下比较稳定,pH大于5.5时易被氧化。
②相关物质的数据如表所示。
回答下列问题:
(1)为加快“还原焙烧”时的反应速率,可采取的措施有_______(填一条),该过程中生成的气体产物有、和________(填化学式);“酸浸”后分离出滤渣1的操作名称为_________。
(2)已知,“净化”时溶液中、的物质的量浓度均约为,当金属离子的浓度小于时可认为该离子完全沉淀,则“净化”时调节的合理范围是___________。
(3)通过“电解”滤液2制备和,若电路中转移电子,溶液的将___________(填“增大”或“减小”)。
(4)为两性氢氧化物,可溶于溶液,反应为,其平衡常数___________{已知:的平衡常数称为稳定平衡常数,。
(5)在条件下,和按4:1的物质的量比发生反应制得,同时产物还有和,则该反应中n(氧化产物):n(还原产物)=___________;以石墨和为电极材料可制作可充电电池,该电池的总反应为,充电时电极上发生的电极反应为___________,若此时电路中转移,则石墨电极将增重___________g。
【答案】(1) ①. 将废料粉碎 ②. CO ③. 过滤
(2)5.5 (3)减小
(4)0.54 (5) ①. 1:4 ②. ③. 1.4
【解析】
【分析】、、及等经炭黑还原得到Mn、Zn、Fe,加入硫酸和氧气后得到、、,“净化”时调节pH确保铁离子完全沉淀且、不能沉淀,得到滤渣2即氢氧化铁, “电解”含、的滤液2制备和。
【小问1详解】
为加快“还原焙烧”时的反应速率,可采取的措施有将废料粉碎、升高温度,该过程中,过量的C与二氧化碳发生还原反应生成CO,故生成的气体产物有、和CO,“酸浸”后分离出滤渣1的操作名称为过滤。
【小问2详解】
当溶液中铁离子的物质的量浓度为时,溶液;当溶液中的物质的量浓度约为时,溶液;当溶液中的物质的量浓度约为时,溶液,又因在酸性条件下比较稳定,大于5.5时易被氧化,故调节的范围为。
【小问3详解】
根据阳极电极反应式,有氢离子生成,溶液的将减小。
【小问4详解】
该反应的平衡常数。
【小问5详解】
发生反应的化学方程式为,故该反应中(氧化产物):n(还原产物)=1:4。
25. 一种荧光探针(E)的合成路线如图:
已知:
(1)A的名称为___________;C中的含氧官能团的名称为___________。
(2)B→C反应的化学方程式为___________。
(3)D→E反应的反应类型为___________,D的结构简式为___________,1mlD与足量溶液充分反应,最多可消耗___________ml。
(4)W与X互为同系物且W的碳原子数比X多1,H与W互为同分异构体,则满足下列条件的H的结构有___________种(不考虑立体异构)。
①能与溶液发生显色反应
②可与溶液反应
(5)根据以上信息,写出以和为原料制备
的合成路线流程图___________。(无机试剂和有机溶剂任选,合成路线流程图示例见本题题干)
【答案】(1) ①. 丙二酸 ②. (酚)羟基、酯基
(2)++H2O (3) ①. 取代反应 ②. ③. 4
(4)13 (5)
【解析】
【分析】根据信息分析得到A为CH2(COOH)2,B和发生反应生成C,C在催化剂作用下反应生成D(),D和发生取代反应生成E。
【小问1详解】
依据合成路线可推出A的结构简式为CH2(COOH)2,故A的名称为丙二酸;根据C的结构简式得到C中的含氧官能团的名称为(酚)羟基、酯基;故答案为:丙二酸;(酚)羟基、酯基。
【小问2详解】
B→C反应的化学方程式为++H2O;故答案为:++H2O。
【小问3详解】
D→E反应是D中羧基与中氨基反应,其反应类型为取代反应,根据前面分析得到D的结构简式为,D含有酚羟基、羧基,酚酸酯基,则1mlD与足量溶液充分反应,最多可消耗4ml;故答案为:取代反应;;4。
【小问4详解】
W与X()互为同系物且W的碳原子数比X多1,则W分子式为,H与W互为同分异构体,①能与溶液发生显色反应,说明含有苯环和酚羟基;可与溶液反应,说明含有羧基,综合分析得出两种情况,第一种情况:苯环上连有两个取代基(一个酚羟基、一个基团),该结构有邻、间、对3种;第二种情况:苯环上连有三个取代基(一个酚羟基、一个甲基、一个羧基),当甲基和羧基在邻位,苯环上有四种位置氢,其结构有4种;当甲基和羧基在间位,苯环上有四种位置氢,其结构有4种;当甲基和羧基在对位,苯环上有两种位置氢,其结构有2种;共有10种;因此满足条件的H的结构共有13种;故答案为:13。
【小问5详解】
苯甲醛和丙二酸在(CH3CO)2O、浓硫酸作用下反应生成,和苯甲醛反应生成,在催化剂作用下与氢气反应生成,其合成路线为;故答案为:。A.石墨烯中碳原子存在两种杂化类型
B.冰雪融化时,断开了极性共价键
C.与原子核外电子跃迁释放能量有关
D.干冰是共价晶体
物质
密度/()
沸点/℃
水中溶解度
异戊醇
0.809
132
微溶
乙酸
l.049
118
易溶
乙酸异戊酯
0.876
142.5
微溶
选项
实验操作或做法
目的
A
将稀盐酸与碳酸钙反应产生的气体直接通入溶液中
验证酸性:
B
向洁净的试管中滴入10~15滴溴乙烷和5mL5%的溶液,振荡后加热,静置。待溶液分层后,取少量上层溶液,滴加2滴溶液,观察现象
检验溴乙烷中的溴
C
在洁净的试管中加入1mL2%的溶液,然后边振荡试管边逐滴滴入2%的氨水,使最初产生的沉淀溶解,再滴入3滴乙醛,振荡后将试管放在热水浴中温热
检验醛基
D
在试管中加入1mL淀粉溶液和2mL10%的溶液,加热煮沸,加入新制,加热并煮沸
检验淀粉水解产物
化合物
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