2023-2024学年新疆乌鲁木齐市米东区三校联考2024届高三上学期1月月考化学试卷含答案
展开总分100分 考试时间90分钟
一、单项选择题(共16小题,每题3分共48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.下列说法正确的是( )
①只含有一种元素的物质一定是单质
②酸一定能电离出,但电离出的不一定是酸
③酸性氧化物一定是非金属氧化物,碱性氧化物一定是金属氧化物
④都能与水反应生成,二者均为碱性氧化物
⑤(次磷酸)与足量的反应只生成一种盐,属于一元酸
A.①②⑤B.②③C.②⑤D.⑤
2.关于强、弱电解质的叙述不正确的是( )
A.强电解质在水溶液中完全电离
B.强电解质溶液导电能力一定很强,弱电解质溶液导电能力一定很弱
C.同一弱电解质相同物质的量浓度的溶液,温度不同时,导电能力不同
D.强电解质在固态或液态时,可能不导电
3.下列说法正确的是( )
A.H与D,与互为同位素:互为同素异形体
B.元素X含氧酸的酸性强于元素Y的含氧酸的酸性,则X的得电子能力强于元素Y
C.质量数相同的不同核素,一定属于不同种元素
D.常温下,在pH=1的溶液中,能够大量共存
4.下列制取Cl2、探究其漂白性、收集并进行尾气处理的原理和装置均合理的是( )
A.AB.BC.CD.D
5.在NH3、HNO3、H2SO4的工业生产中,具有的共同点是( )
A.使用吸收塔设备B.使用H2作原料
C.使用尾气吸收装置D.使用催化剂
6.利用烟气中SO2可回收废水中的I-,实现碘单质的再生,其反应原理如图所示,下列说法不正确的是( )
A.总反应离子方程式为:
B.中C的化合价为+3价
C.反应①-⑤中均有电子的转移
D.反应③中,每消耗1mlO2会转移2ml电子
7.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.CuO 与稀硫酸反应:O2-+ 2H+ =H2O
B.NH4Cl溶液与浓NaOH溶液反应:NH4+ +OH-=NH3↑+H2O
C.用NaOH溶液吸收含硫废气中的SO2:SO2+OH-=SO3-+H2O
D.用 CH3COOH 溶液除去水垢中的CaCO3:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
8.有关甲壳素(结构见下图)的说法不正确的是( )
A.自然界中有机物的储量,甲壳素仅次于纤维素
B.纤维素中葡萄糖单元上特定位置的一个羟基被乙酰氨基(-NHCOCH3) 取代得到甲壳素
C.常见的多糖有淀粉、纤维素、甲壳素、壳聚糖等物质形式
D.甲壳素应用广泛,以甲壳素为原料可以制得人造皮肤、止血海绵等
9.中国科学院康乐院士团队鉴定到一种由群居型蝗虫特异性挥发的气味分子4-乙烯基苯甲醚()对世界蝗灾的控制和预测具有重要意义。下列说法正确的是( )
A.分子式为B.苯环上的二氯代物有4种
C.能发生加成、取代、水解反应D.位于同一平面的原子数至少有8个
10.第三周期元素X、Y、Z、W的最高价氧化物分别溶于水得溶液,0.010ml/L的这四种溶液pH与该元素原子半径的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.Y可能是硅元素
B.简单离子半径:Z>W>X
C.气态氢化物的稳定性:Y>W
D.非金属性:Y>Z
11.如图甲乙两个装置相连,甲池是一种常见的氢氧燃料电池装置,乙池内,D中通入10ml混合气体,其中苯的物质的量分数为20%(其余气体不参与反应),一段时间后,C处出来的气体中含苯的物质的量分数为10%(不含,该条件下苯、环己烷都为气态),下列说法不正确的是( )
A.甲池中A处通入,乙池中E处有放出
B.甲池中由G极移向F极,乙池中由多孔惰性电极移向惰性电极
C.导线中共传导12ml电子
D.乙池中左侧惰性电极上发生反应:
12.下列叙述不正确的是( )
A.乙醇与K2Cr2O4酸性溶液反应: 3CH3CH2OH+2 +16H+ →3CH3COOH+4Cr3++11H2O
B.气态SO3分子构型为平面三角形
C.明矾溶液中加入少量氢氧化钡溶液: 2Al3+ +3+3Ba2+ +6OH- =2Al(OH)3↓ +3BaSO4↓
D.1ml [ Cu( NH3)4]2+微粒中σ键为12NA
13.下列图示与对应的叙述相符合的是( )
A.B.
C.D.
14.科学家已获得了气态分子,其空间结构为正四面体形(如图所示)。已知断裂1ml N—N键吸收193kJ能量,断裂1ml N≡N键吸收946kJ能量。下列说法正确的是( )
A.属于种新型化合物
B.为吸热反应
C.的过程中吸收772kJ能量
D.以为原料替代合成等量时,可放出更多的热量
15.已知Ka(CH3COOH)=1.7×10-5,Kb(NH3·H2O)=1.7×10-5。常温下,用0.01ml·L-1氨水滴定20mL浓度均为0.01ml·L-1的HCl和CHCOOH混合溶液,相对导电能力随加入氨水体积变化曲线如图所示。下列叙述正确的是( )
A.a点的混合溶液中:c(CH3COO-)约为1.7×10-5ml·L-1
B.b点的混合溶液中:c(CH3COOH)>c(NH)
C.C点的混合溶液中:c(Cl-)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH)
D.当混合溶液pH<7时,加入氨水体积V(氨水)/mL一定≤40mL
16.下列说法正确的是( )
A.盐酸、冰水混合物、钢、空气都属于混合物
B.葡萄糖溶液与淀粉溶液的本质区别是有无丁达尔效应
C.只有胶状物(如胶水和果冻类物质)才能称为胶体
D.雾、稀豆浆、氢氧化铁胶体、淀粉溶液都属于胶体
二、综合题(本题共5小题,共52分。请根据答题卡题号及分值在各题目的答题区域内作答,超出答题区域的答案无效。)
17.如表是元素周期表主族元素的一部分,请参照元素①~⑥在表中的位置,回答下列问题:
(1)②在周期表中的位置 。
(2)①的简单氢化物的电子式 。
(3)③④⑤形成的简单离子半径由大到小的排序是 (用离子符号表示)。
(4)用电子式表示③和⑥形成的化合物的过程 。
(5)写出⑤单质与③的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式 。
(6)③和④中金属性强的是 (填“元素符号”),以下说法能证明该结论的是 。
a.③容易失去1个e-,而④容易失去2个e-
b.③与冷水剧烈反应,而④与冷水反应缓慢
c.③和④的最高价氧化物对应水化物的碱性:③>④
(7)硒(Se)位于第四周期,与②同主族。下列推断不正确的是 。
a.Se最低价为-2价
b.Se单质常温下也呈气态,只有氧化性
c.沸点:H2Se<H2O
18.硼氢化钠(NaBH4)广泛用于化工生产,常温下能与水反应,碱性条件下能稳定存在,易溶于异丙胺(沸点为33℃)。工业上可用硼镁矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O,含少量杂质Fe3O4)制取NaBH4,其工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)NaBH4中含有的化学键为 、 。
(2)Fe3+的核外电子排布式 。
(3)碱溶过滤得滤渣的主要成分是 、 。
(4)写出Na2B4O7制取NaBH4的化学方程式 。
(5)在碱性条件下,用惰性电极电解NaBO2溶液也可制得NaBH4,装置如图所示,写出阴极反应的电极方程式 。
(6)NaBH4常用作还原剂,H2也是常见的还原剂。与相同氧化剂反应时,7.6g NaBH4的还原能力相当于 g H2的还原能力。
19.丙烯是工业上合成精细化学的原料,随着天然气和页岩气的可用性不断提高,丙烷脱氢和丙烷氧化脱氢受到了人们越来越多的关注,已知,
主反应:
副反应:
(1)相关键能的数据如下表所示
则丙烷脱氢反应的热化学方程式为 kJ/ml,根据化学原理,可以同时提高化学反应速率并提高转化率的措施是
(2)用丙烷制备丙烯的机理如图所示,该反应的快慢取决于步骤 (填写Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ),该反应的催化剂为
(3)在恒温条件下,向起始压强为120KPa的恒压容器中通入和发生反应。
①下列情况能表明达到平衡状态的是
A.与的浓度相等 B.的体积分数不再改变
C.反应容器中压强保持不变 D.气体密度不再改变
②经过10min后反应达到平衡,测得的平衡转化率为50%,该条件下的选择性为80%,则主反应的平衡常数 KPa(以分压表示,分压=总压×物质的量分数,保留一位小数),其他条件不变时,若减少通入的量,化学平衡将 移动(填写“正向”、“逆向”、或“不”)。
20.异戊酸异戊酯的键线式为,该物质可作为制备苹果香精的原料。某实验小组选用下图装置制备异戊酸异戊酯,相关数据、实验装置、主要过程如下。
回答下列问题:
(1)仪器m的名称为 ,其合适的容积是 (填字母)。
A. B. C. D.
(2)仪器n的作用是 ,洗涤操作的主要过程如下:将洗沵剂与不纯产物混合于 ,使水层从下口恰好流出后关闭活塞。
(3)X的成分不可能是 (填字母)。
A.无水 B.固体 C.无水
(4)图2中温度计水银球应位于 点(填“a”或“b”)。本实验中异戊酸异戊酯的产率为 (结果保留三位有效数字)。
21.艾司洛尔(I)是预防和治疗手术期心动过速的一种药物,某合成路线如图,回答下列问题:
(1)A的化学名称为 ,D中所含官能团的名称为 。
(2)G→H的反应类型为 ,H→I的反应类型为 。
(3)C→D中步骤①的化学反应方程式为 。
(4)X是F的同分异构体,若同时满足下列条件中的①②④,则X有 种同分异构体;若同时满足下列条件中的①②⑤,则X有 种同分异构体;若同时满足下列条件中的①②③,请写出X的结构简式 。
①与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳②与FeCl3溶液发生显色反应③核磁共振氢谱有四组峰且峰面积之比为6:2:1:1④苯环上只有两个取代基⑤苯环上只有三个取代基
(5)参照上述合成路线,设计以和为主要原料制备的合成路线。
A.制取Cl2
B.探究漂白性
C.收集Cl2
D.尾气处理
化学键
C-C
C=C
C-H
H-H
键能/()
348
615
413
436
相对分子质量
密度
沸点/℃
在水中的溶解性
异戊醇
88
0.8
131
微溶
异戊酸
102
0.9
176.5
能溶
异戊酸异戊酯
172
0.8
192
微溶
化学 月考 答案:
1.C
【解析】①只含有一种元素的物质不一定是单质,如的混合物中只含有1种元素,①不正确;
②不管是无氧酸还是含氧酸,一定能电离出,但能电离出的物质不一定是酸,也可能是酸式盐或水,②正确;
③碱性氧化物一定是金属氧化物,酸性氧化物大多是非金属氧化物,少数是金属氧化物,③不正确;
④都能与水反应生成,但不是碱性氧化物,④不正确;
⑤(次磷酸)与足量的反应只生成一种盐,则是正盐,所以属于一元酸,⑤正确;
综上所述,答案选C。
2.B
【解析】A.依据强电解质概念分析,水溶液中完全电离的电解质为强电解质,不存在电离平衡,故A正确;
B.强电解质溶液导电能力不一定强于弱电解质,导电能力由离子浓度大小决定,如硫酸钡是强电解质水溶液中导电能力弱于弱电解质醋酸溶液的导电能力,故B错误;
C.弱电解质存在电离平衡,电离过程是吸热过程,温度改变,电离平衡移动,离子浓度不同,导电能力不同,故C正确;
D.强电解质中,是离子化合物的电解质熔融可以导电,如熔融氯化钠能导电,共价化合物的强电解质熔融不能导电,固体强电解质中无自由移动的离子,不能导电,故D正确;
答案为B。
3.C
【解析】试题分析:A、由同种元素组成的不同单质互为同素异形体,错误;B、没有指明最高价含氧酸,错误;C、质量数相同,质子数与中子数之和相等,不同核素则说明质子数、中子数不相同,属于不同元素,正确;D、pH=1,含有较多H+,NO3‾、H+氧化Fe2+,不能大量共存,错误。
考点: 本题考查同位素、同素异形体、非金属性的递变规律、核素、离子共存。
4.B
【解析】A.二氧化锰和浓盐酸在加热条件下可以制备氯气,A错误;
B.干燥的氯气没有漂白性,浓硫酸可以干燥氯气,则干燥的红色布条不褪色,B正确;
C.氯气密度大于空气,收集Cl2时应该是长进短出,C错误;
D.氯气在饱和食盐水中溶解度很小,不能用饱和食盐水吸收尾气,应换成氢氧化钠溶液,D错误;
故选B。
5.D
【解析】A.NH3生产中不使用吸收塔,A错误;
B.H2SO4的工业生产中不使用H2作原料,B错误;
C.NH3生产不用尾气吸收装置,C错误;
D.各种物质制备中均使用了催化剂,D正确;
故合理选项是D。
6.C
【解析】A.由路线图可知,反应物有SO2、O2、I-,生成物有I2、SO,A正确;
B.中C(NH3)5中氨为配合物,整个氨可视为0价,-O-O-为过氧键,O元素化合价为-1,则2×C的化合价+(-1)×2=+4,即C的化合价为+3价,B正确;
C.反应②无化合价变化,没有电子转移,C错误;
D.中-O-O-为过氧键,O元素化合价为-1,则O元素从0降低至-1价,每消耗1mlO2会转移1ml×2=2ml电子,D正确;
故选:C。
7.B
【分析】A、CuO保留化学式;
B、NH4Cl溶液与浓NaOH溶液反应产生氨气;
C.原子个数不守恒;
D.醋酸为弱酸,应保留化学式。
【解析】A、CuO 与稀硫酸反应:CuO+ 2H+ =H2O+Cu2+,故A错误;
B、NH4Cl溶液与浓NaOH溶液反应产生氨气:NH4+ +OH-=NH3↑+H2O,故B正确;
C、用NaOH溶液吸收含硫废气中的SO2,离子方程式:SO2+2OH-=SO32-+H2O,故C错误;
D、用CH3COOH溶液除去水垢中的CaCO3,醋酸是弱酸,不能拆成离子形式,离子方程式:CaCO3+2CH3COOH=Ca2++H2O+CO2↑+2CH3COO-,故D错误;
故选B。
8.C
【解析】A.自然界中的有机物,甲壳素的储量仅次于纤维素,A正确;
B.由甲壳素的结构图可知,纤维素中葡萄糖单元上特定位置的一个羟基被乙酰氨基(-NHCOCH3) 取代得到甲壳素,B正确;
C.糖类是指多羟基醛或多羟基酮及其缩合物,故只含碳、氢、氧三种元素,故甲壳素和壳聚糖均不属于糖类,C错误;
D.甲壳素加速人体伤口愈合,应用广泛,以甲壳素为原料可以制得人造皮肤、止血海绵等,D正确;
故答案为:C。
9.B
【解析】A.由4-乙烯基苯甲醚的结构简式可知,其分子式为,A项错误;
B.苯环上的二氯代物中氯原子的位置可以是中的 ab、ac、ad、bc,共4种,B项正确;
C.4-乙烯基苯甲醚分子中含有碳碳双键,可以发生加成反应,含有苯环和甲基,可以发生取代反应,但不能发生水解反应,C项错误;
D.位于同一平面的原子数最少有 12 个,D项错误;
答案选B。
10.B
【分析】第三周期元素中,X最高价氧化物水化物的溶液的pH为12,氢氧根浓度为0.01ml/L,故为一元强碱,则X为Na,Y、W、Z对应的最高价氧化物水化物的溶液pH均小于7,均为酸,W最高价含氧酸溶液中氢离子浓度为0.01ml/L,故为一元强酸,则W为Cl元素;等浓度的最高价含氧酸中,Z电离出氢离子浓度比W的大、Y对应的酸性最弱,而原子半径Y>Z>Cl,故Z为S元素,Y为P元素,以此来解答。
【解析】由上述分析可知,X为Na、Y为P、Z为S,W为Cl,
A.Y不可能是Si元素,因为SiO2不溶于水,由分析可知Y是P元素,故A错误;
B.电子层越多,离子半径越大,具有相同排布的离子中原子序数大的离子半径小,则S2-、Cl-和Na+的离子半径为S2->Cl->Na+,故B正确;
C.Cl的非金属性比P强,则气态氢化物的稳定性HCl>PH3,故C错误;
D.S和P是同周期的主族元素,核电荷数大,元素的非金属性强,即S的非金属性大于P,故D错误;
故答案为B。
11.C
【分析】由题意和图示,甲为氢氧燃料电池,乙为电解质,根据乙池中,惰性电极处苯被还原为环己烷,故惰性电极发生还原反应为阴极,多孔性惰性电极为阳极,则G电极与阴极相连,为原电池负极,F为正极,故甲池中F为正极,A处通入氧气,G为负极,B处通入氢气。
【解析】A.由分析,A处通入O2,E处为电解池阳极产物,阳极是水放电生成氢气和氧气,A正确;
B.原电池中阳离子向正极移动,F极为正极,故甲池中H+由G极移向F极,电解池中,阳离子向阴极移动,惰性电极为阴极,故乙池中H+由多孔惰性电极移向惰性电极,B正确;
C.10ml含20%苯的混合气体,经过电解生成10ml含苯10%的混合气体,则被还原分苯的物质的量为10ml×(20%-10%)=1ml,由电极方程式得转移电子的物质的量为6ml,C错误;
D.乙池中,惰性电极处苯得到电子,被还原为环己烷,电极方程式为:,D正确;
故选C。
12.D
【解析】A.K2Cr2O4具有强氧化性,可将乙醇氧化成乙酸,自身被还原为Cr3+,反应的离子方程式为3CH3CH2OH+2 +16H+ →3CH3COOH+4Cr3++11H2O,A正确;
B.气态SO3分子中中心原子S的价层电子对数为3+=3,无孤电子对,为sp2杂化,空间构型为平面三角形,B正确;
C.明矾溶液中加入少量氢氧化钡,两者反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铝沉淀,离子方程式为2Al3+ +3+3Ba2+ +6OH- =2Al(OH)3↓ +3BaSO4↓,C正确;
D.[Cu(NH3)4]2+中NH3与Cu2+形成配位键,配位键也是σ键,因此1ml[Cu(NH3)4]2+微粒中含有σ键为16ml,D错误;
故答案选D。
13.D
【解析】试题分析:A、依据先拐先平温度高,达到平衡时间短可知,图象中温度高,达到平衡所需时间短,故A错误;B、氯化铁和硫氰酸钾反应生成硫氰酸铁红色溶液,存在化学平衡Fe3++3SCCN-=Fe(SCN)3,加入氯化钾对平衡无影响,溶液颜色不变,故B错误;C、稀醋酸是弱酸存在电离平衡,加入醋酸钠是强电解质完全电离,导电能力增强,图象不符合,故C错误;D、碳酸钠溶液中存在碳酸根离子水解平衡,加水稀释促进水解,但平衡状态中离子浓度减小,依据水的离子积分析溶液中氢氧根离子浓度减小,氢离子浓度增大,图象变化符合,故D正确;故选D。
【考点定位】考查化学平衡的影响因素;弱电解质在水溶液中的电离平衡;影响盐类水解程度的主要因素
【名师点晴】本题考查了化学图象分析方法,主要是化学平衡图象、盐类水解平衡,弱电解质平衡,平衡移动原理的分析判断,掌握基础是关键。其中D选项,碳酸钠溶液中存在碳酸根离子水解平衡,加水稀释促进水解,但离子浓度减小,依据水的离子积分析溶液中氢氧根离子浓度减小,氢离子浓度增大。
14.D
【解析】A.N4为同种元素组成的纯净物,属于单质,故A错误;
B.反应N4(g)═2N2(g)的反应热ΔH=193kJ•ml-1×6-946kJ•ml-1x2=-734kJ•ml-1<0,为放热反应,故B错误;
C.N4(g)═4N(g)的过程中吸收193kJ×6=1158kJ热量,故C错误;
D.为放热反应,则以为原料替代合成等量时,可放出更多的热量,故D正确;
故选:D。
15.A
【分析】a点为浓度均为0.01ml/L的盐酸和醋酸混合溶液,b点溶质为等浓度氯化铵和醋酸,c点溶质为等浓度氯化铵和醋酸铵,根据醋酸的电离平衡常数表达式,电荷守恒,物料守恒分析。
【解析】A.a点为浓度均为0.01ml/L的盐酸和醋酸混合溶液,盐酸全部电离,醋酸部分电离,根据醋酸的电离平衡表达式:Ka(CH3COOH)=;可以得到==1.7×10-5(ml/L),故A正确;
B.Ka(CH3COOH)=1.7×10-5, Kh(NH)==11.7×10-9,Ka(CH3COOH)>Kh(NH),醋酸电离程度大于NH水解程度,则c(NH)>c(CH3COOH),故B错误;
C.C点溶液中恰好生成等量的NH4Cl和CH3COONH4,根据物料守恒:2c(Cl−)=c(NH)+c(NH3⋅H2O),2c(CH3COOH)+2c(CH3COO−)=c(NH)+c(NH3⋅H2O),c(Cl−)=c(CH3COO−)+c(CH3COOH),故C错误;
D.c点溶质为等浓度氯化铵和醋酸铵,Ka(CH3COOH)=1.7×10-5,Kb(NH3·H2O)=1.7×10-5,即氨水的碱性约等于醋酸的酸性,在醋酸氨溶液中,铵根离子和醋酸根离子的水解程度几乎相等,溶液呈中性,但是由于氯化铵属于强酸弱碱盐,显酸性,则当混合溶液pH<7时,加入氨水体积V(氨水)/mL不一定≤40mL,故D错误;
答案选:A。
16.D
【解析】A.冰水混合物中只有H2O一种物质,属于纯净物,A错误;
B.葡萄糖溶液与淀粉溶液的本质区别是分散质粒子直径的不同而不是有无丁达尔效应,B错误;
C.是不是胶体要看分散质粒子的直径大小,与其外观形状无关,C错误;
D.雾、稀豆浆、氢氧化铁胶体和淀粉溶液分散系中分散质粒子直径都介于1nm-100nm之间,都是胶体,D正确;
故答案选D。
17.(1)第二周期第VIA族
(2)
(3)Na+>Mg2+>Al3+
(4)
(5)2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑
(6) Na bc
(7)b
【分析】根据各元素在周期表中的位置可知,①为C,②为O,③为Na,④为Mg,⑤为Al,⑥为Cl;
【解析】(1)②为O,在周期表中的位置为第二周期第VIA族;
(2)①的简单氢化物CH4的电子式为;
(3)具有相同电子层结构的离子,核电荷数越大半径越小,故③④⑤形成的简单离子半径由大到小的排序是Na+>Mg2+>Al3+;
(4)钠原子与氯原子通过离子键形成氯化钠,用电子式表示③和⑥形成的化合物的过程为;
(5)⑤单质Al与③的最高价氧化物对应水化物NaOH反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑;
(6)同周期随原子序数增大,原子半径减小,原子核对核外电子吸引能力增强,原子失去电子的能力减弱,金属性减弱,故金属性强的是Na;
a.元素失电子能力越强,金属性越强,元素金属性的强弱与失电子数目多少没有关系,故错误;
b.③与冷水剧烈反应,而④与冷水反应缓慢,金属性越强与水反应的剧烈程度越大,故正确;
c.③和④的最高价氧化物对应水化物的碱性:③>④,说明金属性Na>Mg,故正确;
答案选bc;
(7)a. Se与氧同主族,即处于VIA族,则Se的最低价为-2价,故a正确;
b.Se单质熔点比硫高,其在常温下是固体,Se有-2价、+4、+6价,Se既具有氧化性又具有还原性,故b错误;
c.组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大沸点越高,但H2O中存在氢键而 H2Se不存在,故沸点H2Se<H2O,故c正确;
答案选b。
18.(1) 离子键 共价键
(2)[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5
(3) Fe3O4 Mg(OH)2
(4)
(5)BO+8e-+6H2O =BH+8OH-
(6)1.6
【分析】硼镁矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O,含少量杂质Fe3O4)粉碎后,加入浓NaOH“碱溶”,Fe3O4不溶于NaOH,Mg2B2O5·H2O和NaOH反应生成Mg(OH)2沉淀、NaBO2,过滤含NaBO2的溶液和滤渣,滤渣成分为不溶于碱的Fe3O4和Mg(OH)2,将含NaBO2的溶液蒸发、浓缩、冷却结晶得Na2B4O7·10H2O的晶体,将晶体脱水得到Na2B4O7固体,Na2B4O7在高温下与Na、H2、SiO2合成NaBH4和Na2SiO3,NaBH4常温下能与水反应,易溶于异丙胺(沸点为33℃),所以加入异丙胺溶解NaBH4,分离出不溶于异丙胺的Na2SiO3,再经操作2的蒸馏得到目标产品NaBH4。据此分析解答。
【解析】(1)NaBH4是离子化合物,含有的化学键为离子键、共价键。
(2)铁是26号元素,Fe原子核外有26个电子,根据构造原理,基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,Fe3+基态核外电子排布式为[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5;
(3)加入浓NaOH“碱溶”,Fe3O4不溶于NaOH,Mg2B2O5·H2O和NaOH反应生成Mg(OH)2沉淀、NaBO2,过滤含NaBO2的溶液和滤渣,滤渣成分为不溶于碱的Fe3O4和Mg(OH)2;
(4)Na2B4O7在高温下与Na、H2、SiO2合成NaBH4和Na2SiO3,制取NaBH4的化学方程式为;
(5)在碱性条件下,用惰性电极电解NaBO2溶液也可制得NaBH4,H元素化合价由+1降低为-1发生还原反应,NaBO2在阴极得电子生成NaBH4,阴极反应的电极方程式;
(6)作还原剂,氢元素化合价由-1升高为+1,转移电子,氢气作还原剂,氢元素化合价由0降低为-1,转移1.6ml电子需要0.8ml氢气,所以还原能力相当于1.6gH2的还原能力。
19.(1) +123 升高温度
(2) Ⅱ M-H
(3) BD 12.8 逆向
【解析】(1)根据反应物总键能-生成物总键能,;该反应为吸热反应,升温可加快反应速率,且使平衡正向移动,提高转化率;
(2)化学反应的决速步骤由慢反应决定,活化能越大,反应速率越慢,由图可知,活化能最大为步骤Ⅱ,所以反应的快慢取决于步骤Ⅱ;催化剂参与反应,但反应前后不变,由机理图可知,催化剂为M-H;
(3)①A.反应过程中某时刻与的浓度可能相等,不能说明反应达平衡状态,故A错误;
B.反应过程中的体积分数不断增大,当体积分数不再改变,说明反应达平衡状态,故B正确;
C.在恒压密闭容器中,压强始终保持不变,与反应是否进行无关,不能说明反应达平衡状态,故C错误;
D.反应无非气体参与,反应前后气体总质量不变,容器体积改变,则密度为变化值,当密度不变,说明反应达平衡状态,故D正确;
答案选BD;
②经10min后反应平衡,的平衡转化率为50%,即转化量为,的选择性为80%,则生成为,生成H2为,主反应消耗为,则副反应消耗为,生成的和都为0.4ml,达平衡时,气体总物质的量为,,,,则主反应平衡常数;减少氮气通入量,气体总物质的量减少,,反应逆向进行。
20.(1) 三颈烧瓶 B
(2) 冷凝回流,维持容器中压强稳定(或避免容器中压强过大) 分液漏斗中,然后充分振荡、静置,待分层后打开分液漏斗下端活塞
(3)B
(4) b 71.5%
【分析】将异戊醇和异戊酸在三颈烧瓶中发生酯化反应得到异戊酸异戊酯,反应1小时后加入洗涤剂洗涤,再加入干燥剂进行干燥,过滤除去固体杂质,蒸馏得到异戊酸异戊酯。
【解析】(1)仪器m的名称为三颈烧瓶,三颈烧瓶中加入液体的体积约为++22mL≈75 mL,根据三颈烧瓶中液体体积大于容积的,不能超过容积的的原则,则三颈
烧瓶的容积应该选150mL,故选B。
(2)仪器n是球形冷凝管,作用是冷凝回流,维持容器中压强稳定(或避免容器中压强过大),洗涤操作的主要过程如下:将洗沵剂与不纯产物混合于分液漏斗中,然后充分振荡、静置,待分层后打开分液漏斗下端活塞。
(3)X的作用是干燥,无水和无水都属于酸性的干燥剂可以用来干燥异戊酸异戊酯,固体也能干燥但是会促进异戊酸异戊酯的水解,X的成分不可能是固体,故选B。
(4)图2中温度计水银球应位于支管口,故选a;本实验中异戊醇的物质的量为ml,异戊酸的物质的量为ml,则理论上可以生成0.2ml异戊酸异戊酯,本实验中异戊酸异戊酯的产率为。
21. 对甲基苯酚 羟基、醛基 取代反应 加成反应 +4NaOH+2NaCl+CH3COONa+2H2O 6 20 或
【解析】根据A的化学式C7H8O,由C逆推得出A的结构简式为,B为,根据C→D发生的两步反应推出D为,1mlD和1ml丙二酸在叱咤、苯胺中反应生成1ml E、1mlH2O和1mlCO2,且E能与溴水发生加成反应,结合E的分子式,E为,E和氢气发生加成反应生成F为,F和甲醇发生酯化反应生成G为。
(1)根据A的化学式C7H8O,由C逆推得出A的结构简式为,A的化学名称为对甲基苯酚,根据C→D发生的两步反应①+4NaOH+2NaCl+CH3COONa+2H2O,②在H+条件下,转化为D,中所含官能团的名称为羟基、醛基;
(2)G为,G中酚羟基上的氢原子被所取代从而得到H,故G→H的反应类型为取代反应,H→I是与(CH3)2CHNH2发生加成反应生成,反应类型为加成反应;
(3)C→D中步骤①的化学反应方程式为+4NaOH+2NaCl+CH3COONa+2H2O;
(4)X的分子式为C9H10O3,根据①与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳,说明含有-COOH;②与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;③核磁共振氢谱有四组峰且峰面积之比为6:2:1:1,有四种不同环境的氢原子,④苯环上只有两个取代基⑤苯环上只有三个取代基,若同时满足条件中的①②④,则苯环上除了酚羟基外,另一取代基为-CH2CH2COOH或-CH(CH3)COOH,位置有邻、间、对位,故符合条件的X有6种同分异构体;
若同时满足下列条件中的①②⑤,则苯环上除了酚羟基个,可以有另两个取代基为甲基和-CH2COOH、乙基和-COOH,根据每种组合定一议二,两取代基在邻、间、对位后第三个取代基定上有4+4+2=10种,两种组合,故X有20种同分异构体;
若同时满足下列条件中的①②③,有四种不同环境的氢原子,符合条件的X的结构简式为或;
(5)以和为主要原料制备,对比原料和目标产物的结构简式,中羧基发生酯化反应应引入—COOCH3,碳碳双键发生加成反应,模仿流程中G→H引入醚键,则合成路线为。
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