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    2024年新课标高考化学真题试题(原卷版+含解析)
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    2024年新课标高考化学真题试题(原卷版+含解析)

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    这是一份2024年新课标高考化学真题试题(原卷版+含解析),共17页。试卷主要包含了单选题,解答题等内容,欢迎下载使用。

    一、单选题
    1.文房四宝是中华传统文化的瑰宝。下列有关叙述错误的是
    A.羊毛可用于制毛笔,主要成分为蛋白质
    B.松木可用于制墨,墨的主要成分是单质碳
    C.竹子可用于造纸,纸的主要成分是纤维素
    D.大理石可用于制砚台,主要成分为硅酸盐
    2.一种点击化学方法合成聚硫酸酯(W)的路线如下所示:
    下列说法正确的是
    A.双酚A是苯酚的同系物,可与甲醛发生聚合反应
    B.催化聚合也可生成W
    C.生成W的反应③为缩聚反应,同时生成
    D.在碱性条件下,W比聚苯乙烯更难降解
    3.实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是
    A.反应为 SKIPIF 1 < 0
    B.酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好
    C.用木柴点燃肥皂泡检验生成的氢气
    D.使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉
    4.对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
    A.试管壁上的银镜用稀硝酸清洗: SKIPIF 1 < 0
    B.工业废水中的 SKIPIF 1 < 0 用 SKIPIF 1 < 0 去除: SKIPIF 1 < 0
    C.海水提溴过程中将溴吹入 SKIPIF 1 < 0 吸收塔: SKIPIF 1 < 0
    D.用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度: SKIPIF 1 < 0
    5.我国科学家最近研究的一种无机盐 SKIPIF 1 < 0 纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是
    A.W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高
    B.在X的简单氢化物中X原子轨道杂化类型为 SKIPIF 1 < 0
    C.Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液,可以溶于 SKIPIF 1 < 0 溶液
    D. SKIPIF 1 < 0 中 SKIPIF 1 < 0 提供电子对与 SKIPIF 1 < 0 形成配位键
    6.一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示,通过CuO催化消耗血糖发电,从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准,电池启动。血糖浓度下降至标准,电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计)
    电池工作时,下列叙述错误的是
    A.电池总反应为 SKIPIF 1 < 0
    B.b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用
    C.消耗18mg葡萄糖,理论上a电极有0.4mml电子流入
    D.两电极间血液中的 SKIPIF 1 < 0 在电场驱动下的迁移方向为b→a
    7.常温下 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的两种溶液中,分布系数δ与pH的变化关系如图所示。[比如: SKIPIF 1 < 0 ]
    下列叙述正确的是
    A.曲线M表示 SKIPIF 1 < 0 的变化关系
    B.若酸的初始浓度为 SKIPIF 1 < 0 ,则a点对应的溶液中有 SKIPIF 1 < 0
    C. SKIPIF 1 < 0 的电离常数 SKIPIF 1 < 0
    D. SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
    二、解答题
    8.钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含C、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下:
    已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全( SKIPIF 1 < 0 )时的pH:
    回答下列问题:
    (1)“酸浸”前废渣需粉碎处理,目的是 ;“滤渣1”中金属元素主要为 。
    (2)“过滤1”后的溶液中加入 SKIPIF 1 < 0 的作用是 。取少量反应后的溶液,加入化学试剂 检验 ,若出现蓝色沉淀,需补加 SKIPIF 1 < 0 。
    (3)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为 、 。
    (4)“除钴液”中主要的盐有 (写化学式),残留的 SKIPIF 1 < 0 浓度为 SKIPIF 1 < 0 。
    9.吡咯类化合物在导电聚合物、化学传感器及药物制剂上有着广泛应用。一种合成1-(4-甲氧基苯基)-2,5-二甲基吡咯(用吡咯X表示)的反应和方法如下:
    实验装置如图所示,将100 mml己-2,5-二酮(熔点:-5.5℃,密度: SKIPIF 1 < 0 )与100 mml 4-甲氧基苯胺(熔点:57℃)放入①中,搅拌。
    待反应完成后,加入50%的乙醇溶液,析出浅棕色固体。加热至65℃,至固体溶解,加入脱色剂,回流20 min,趁热过滤。滤液静置至室温,冰水浴冷却,有大量白色固体析出。经过滤、洗涤、干燥得到产品。
    回答下列问题:
    (1)量取己-2,5-二酮应使用的仪器为 (填名称)。
    (2)仪器①用铁夹固定在③上,③的名称是 ;仪器②的名称是 。
    (3)“搅拌”的作用是 。
    (4)“加热”方式为 。
    (5)使用的“脱色剂”是 。
    (6)“趁热过滤”的目的是 ;用 洗涤白色固体。
    (7)若需进一步提纯产品,可采用的方法是 。
    10. SKIPIF 1 < 0 (四羰合镍,沸点43℃)可用于制备高纯镍,也是有机化合物羰基化反应的催化剂。回答下列问题:
    (1)Ni基态原子价电子的轨道表示式为 。镍的晶胞结构类型与铜的相同,晶胞体积为 SKIPIF 1 < 0 ,镍原子半径为 。
    (2) SKIPIF 1 < 0 结构如图甲所示,其中含有σ键的数目为 , SKIPIF 1 < 0 晶体的类型为 。
    (3)在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0MPa下,Ni(s)和CO(g)反应达平衡时, SKIPIF 1 < 0 体积分数x与温度的关系如图乙所示。反应 SKIPIF 1 < 0 的ΔH 0(填“大于”或“小于”)。从热力学角度考虑, 有利于 SKIPIF 1 < 0 的生成(写出两点)。 SKIPIF 1 < 0 、100℃时CO的平衡转化率α= ,该温度下平衡常数 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 。
    (4)对于同位素交换反应 SKIPIF 1 < 0 ,20℃时反应物浓度随时间的变化关系为 SKIPIF 1 < 0 (k为反应速率常数),则 SKIPIF 1 < 0 反应一半所需时间 SKIPIF 1 < 0 (用k表示)。
    11.四氟咯草胺(化合物G)是一种新型除草剂,可有效控制稻田杂草。G的一条合成路线如下(略去部分试剂和条件,忽略立体化学)。
    已知反应Ⅰ: SKIPIF 1 < 0
    已知反应Ⅱ: SKIPIF 1 < 0 为烃基或H,R、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 为烃基
    回答下列问题:
    (1)反应①的反应类型为 ;加入 SKIPIF 1 < 0 的作用是 。
    (2)D分子中采用 SKIPIF 1 < 0 杂化的碳原子数是 。
    (3)对照已知反应Ⅰ,反应③不使用 SKIPIF 1 < 0 也能进行,原因是 。
    (4)E中含氧官能团名称是 。
    (5)F的结构简式是 ;反应⑤分两步进行,第一步产物的分子式为 SKIPIF 1 < 0 ,其结构简式是 。
    (6)G中手性碳原子是 (写出序号)。
    (7)化合物H是B的同分异构体,具有苯环结构,核磁共振氢谱中显示为四组峰,且可以发生已知反应Ⅱ.则H的可能结构是 。
    2024年新课标卷理科综合化学试题
    一、单选题
    1.文房四宝是中华传统文化的瑰宝。下列有关叙述错误的是
    A.羊毛可用于制毛笔,主要成分为蛋白质
    B.松木可用于制墨,墨的主要成分是单质碳
    C.竹子可用于造纸,纸的主要成分是纤维素
    D.大理石可用于制砚台,主要成分为硅酸盐
    【答案】D
    【详解】A.动物的毛、皮、角等的主要成分都是蛋白质,羊毛的主要成分为蛋白质,A正确;
    B.墨的主要成分是炭黑,炭黑是碳元素的一种单质,碳的单质在常温下的化学性质很稳定,不易与其他物质发生化学反应,故用墨汁书写的字画历经千年仍不褪色,B正确;
    C.竹子可用于造纸,竹子的主要成分是纤维素,用其造的纸的主要成分也是纤维素,C正确;
    D.大理石可用于制砚台,大理石主要成分为碳酸钙,不是硅酸盐,D错误;
    故选D。
    2.一种点击化学方法合成聚硫酸酯(W)的路线如下所示:
    下列说法正确的是
    A.双酚A是苯酚的同系物,可与甲醛发生聚合反应
    B.催化聚合也可生成W
    C.生成W的反应③为缩聚反应,同时生成
    D.在碱性条件下,W比聚苯乙烯更难降解
    【答案】B
    【详解】A.同系物之间的官能团的种类与数目均相同,双酚A有2个羟基,故其不是苯酚的同系物,A错误;
    B.题干中两种有机物之间通过缩聚反应生成W,根据题干中的反应机理可知, 也可以通过缩聚反应生成W,B正确;
    C.生成W的反应③为缩聚反应,同时生成 SKIPIF 1 < 0 ,C错误;
    D.W为聚硫酸酯,酯类物质在碱性条件下可以发生水解反应,因此,在碱性条件下,W比聚苯乙烯易降解,D错误;
    故选B。
    3.实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是
    A.反应为 SKIPIF 1 < 0
    B.酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好
    C.用木柴点燃肥皂泡检验生成的氢气
    D.使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉
    【答案】B
    【详解】A.铁和水蒸气在高温下发生反应生成 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ,该反应的化学方程式为 SKIPIF 1 < 0 ,A正确;
    B.酒精灯放在铁粉下方加热可以产生高温,且不影响水的蒸发,若移至湿棉花下方则难以产生高温,则实验效果不好,B错误;
    C.用木柴点燃肥皂泡,若产生尖锐的爆鸣声,则可检验生成的气体为氢气,C正确;
    D.由于该实验中的反应要在高温下发生,因此要使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉,D正确;
    故选B。
    4.对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
    A.试管壁上的银镜用稀硝酸清洗: SKIPIF 1 < 0
    B.工业废水中的 SKIPIF 1 < 0 用 SKIPIF 1 < 0 去除: SKIPIF 1 < 0
    C.海水提溴过程中将溴吹入 SKIPIF 1 < 0 吸收塔: SKIPIF 1 < 0
    D.用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度: SKIPIF 1 < 0
    【答案】C
    【详解】A.试管壁上的银镜用稀硝酸清洗,银溶于稀硝酸生成硝酸银和一氧化氮 气体,该反应的离子方程式为 SKIPIF 1 < 0 ,A错误;
    B.由于 SKIPIF 1 < 0 的溶解度远远小于 SKIPIF 1 < 0 ,因此,工业废水中的 SKIPIF 1 < 0 用 SKIPIF 1 < 0 去除,该反应的离子方程式为 SKIPIF 1 < 0 ,B错误;
    C.海水提溴过程中将溴吹入 SKIPIF 1 < 0 吸收塔, SKIPIF 1 < 0 在水溶液中将 SKIPIF 1 < 0 还原为 SKIPIF 1 < 0 ,该反应的离子方程式为 SKIPIF 1 < 0 ,C正确;
    D.用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度, SKIPIF 1 < 0 被氧化为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 属于弱酸,该反应的离子方程式为 SKIPIF 1 < 0 ,D错误;
    故选C。
    5.我国科学家最近研究的一种无机盐 SKIPIF 1 < 0 纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是
    A.W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高
    B.在X的简单氢化物中X原子轨道杂化类型为 SKIPIF 1 < 0
    C.Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液,可以溶于 SKIPIF 1 < 0 溶液
    D. SKIPIF 1 < 0 中 SKIPIF 1 < 0 提供电子对与 SKIPIF 1 < 0 形成配位键
    【答案】A
    【分析】W、X 、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,则W为C元素;每个周期的ⅡA和ⅤA的元素的第一电离能都比左右相邻元素的高,由于配合物 SKIPIF 1 < 0 中Y在外界,Y可形成简单阳离子,则Y属于金属元素,故X和Y分别为N和Mg;Z的M层未成对电子数为4,则其3d轨道上有4个不成对电子,其价电子排布式为 SKIPIF 1 < 0 ,Z为Fe元素, SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 。
    【详解】A.W、X、 Y、Z四种元素的单质中,N元素的单质形成分子晶体,Mg和Fe均形成金属晶体,C元素既可以形成金刚石又可以形成石墨,石墨的熔点最高,A错误;
    B.在X的简单氢化物是 SKIPIF 1 < 0 ,其中C原子轨道杂化类型为 SKIPIF 1 < 0 ,B正确;
    C.Y的氢氧化物是 SKIPIF 1 < 0 ,其属于中强碱,其难溶于水,难溶于 SKIPIF 1 < 0 溶液,但是,由于 SKIPIF 1 < 0 电离产生的 SKIPIF 1 < 0 可以破坏 SKIPIF 1 < 0 的沉淀溶解平衡,因此 SKIPIF 1 < 0 可以溶于 SKIPIF 1 < 0 溶液,C正确;
    D. SKIPIF 1 < 0 中 SKIPIF 1 < 0 提供电子对与 SKIPIF 1 < 0 形成配位键,D正确;
    故选A。
    6.一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示,通过CuO催化消耗血糖发电,从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准,电池启动。血糖浓度下降至标准,电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计)
    电池工作时,下列叙述错误的是
    A.电池总反应为 SKIPIF 1 < 0
    B.b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用
    C.消耗18mg葡萄糖,理论上a电极有0.4mml电子流入
    D.两电极间血液中的 SKIPIF 1 < 0 在电场驱动下的迁移方向为b→a
    【答案】C
    【分析】根据题中信息可知,b电极为负极,发生反应 SKIPIF 1 < 0 ,然后再发生 SKIPIF 1 < 0 ;a电极为正极,发生反应 SKIPIF 1 < 0 ,在这个过程中发生的总反应为 SKIPIF 1 < 0 。
    【详解】A.根据由题中信息可知,当电池开始工作时,a电极为电池正极,血液中的 SKIPIF 1 < 0 在a电极上得电子生成 SKIPIF 1 < 0 ,电极反应式为 SKIPIF 1 < 0 ;b电极为电池负极, SKIPIF 1 < 0 在b电极上失电子转化成CuO,电极反应式为 SKIPIF 1 < 0 ,然后葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸,CuO被还原为 SKIPIF 1 < 0 ,则电池总反应为 SKIPIF 1 < 0 ,A正确;
    B.b电极上CuO将葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸后被还原为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在b电极上失电子转化成CuO,在这个过程中CuO的质量和化学性质保持不变,因此,CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用,B正确;
    C.根据反应 SKIPIF 1 < 0 可知, SKIPIF 1 < 0 参加反应时转移2 ml电子, SKIPIF 1 < 0 的物质的量为0.1 mml,则消耗18 mg葡萄糖时,理论上a电极有0.2 mml电子流入,C错误;
    D.原电池中阳离子从负极移向正极迁移,故 SKIPIF 1 < 0 迁移方向为b→a,D正确。
    故选C。
    7.常温下 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的两种溶液中,分布系数δ与pH的变化关系如图所示。[比如: SKIPIF 1 < 0 ]
    下列叙述正确的是
    A.曲线M表示 SKIPIF 1 < 0 的变化关系
    B.若酸的初始浓度为 SKIPIF 1 < 0 ,则a点对应的溶液中有 SKIPIF 1 < 0
    C. SKIPIF 1 < 0 的电离常数 SKIPIF 1 < 0
    D. SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
    【答案】D
    【分析】随着pH的增大, SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 浓度减小, SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 浓度增大,—Cl为吸电子基团, SKIPIF 1 < 0 的酸性强于 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ),δ(酸分子)=δ(酸根离子)=0.5时的pH分别约为1.3、2.8,则两种酸的电离常数分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,由此分析解题。
    【详解】A.曲线M表示 SKIPIF 1 < 0 的变化关系,A错误;
    B.根据 SKIPIF 1 < 0 ,初始 SKIPIF 1 < 0 ,若溶液中溶质只有 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,但a点对应的 SKIPIF 1 < 0 ,说明此时溶液中加入了酸性更强的酸,根据电荷守恒, SKIPIF 1 < 0 ,B错误;
    C.根据分析,CH2ClCOOH的电离常数Ka=10-2.8,C错误;
    D.电离度 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,D正确;
    故选D。
    二、解答题
    8.钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含C、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下:
    已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全( SKIPIF 1 < 0 )时的pH:
    回答下列问题:
    (1)“酸浸”前废渣需粉碎处理,目的是 ;“滤渣1”中金属元素主要为 。
    (2)“过滤1”后的溶液中加入 SKIPIF 1 < 0 的作用是 。取少量反应后的溶液,加入化学试剂 检验 ,若出现蓝色沉淀,需补加 SKIPIF 1 < 0 。
    (3)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为 、 。
    (4)“除钴液”中主要的盐有 (写化学式),残留的 SKIPIF 1 < 0 浓度为 SKIPIF 1 < 0 。
    【答案】(1) 增大固液接触面积,加快酸浸速率,提高浸取效率 Pb
    (2) 将溶液中的 SKIPIF 1 < 0 氧化为 SKIPIF 1 < 0 ,以便在后续调pH时除去Fe元素 SKIPIF 1 < 0 溶液 SKIPIF 1 < 0
    (3) SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
    (4) SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
    【分析】根据题中信息可知,用硫酸处理含有C、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物的废渣,得到含有 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 等离子的溶液,Pb的单质或氧化物与硫酸反应生成难溶的 SKIPIF 1 < 0 ,则“滤渣1”为“酸浸”时生成的 SKIPIF 1 < 0 ;向滤液中加入 SKIPIF 1 < 0 将 SKIPIF 1 < 0 氧化为 SKIPIF 1 < 0 ,然后加入ZnO调节pH=4使 SKIPIF 1 < 0 完全转化为 SKIPIF 1 < 0 ,则“滤渣Ⅱ”的主要成分为 SKIPIF 1 < 0 ,滤液中的金属离子主要是 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ;最后“氧化沉钴”,加入强氧化剂 SKIPIF 1 < 0 ,将溶液中 SKIPIF 1 < 0 氧化为 SKIPIF 1 < 0 ,在 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 形成 SKIPIF 1 < 0 沉淀,而 SKIPIF 1 < 0 则被还原为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 还会与溶液中的 SKIPIF 1 < 0 发生归中反应生成 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的混合物,“除钴液”主要含有ZnSO4、K2SO4。
    【详解】(1)在原料预处理过程中,粉碎固体原料能增大固体与液体的接触面积,从而加快酸浸的反应速率,提高浸取效率;由分析可知,“滤渣1”的主要成分为PbSO4,则“滤渣1”中金属元素主要为Pb;
    (2)酸浸液中含有 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 等离子。由题表中数据可知,当 SKIPIF 1 < 0 完全沉淀时, SKIPIF 1 < 0 未开始沉淀,而当 SKIPIF 1 < 0 完全沉淀时, SKIPIF 1 < 0 已有一部分沉淀,因此为了除去溶液中的Fe元素且 SKIPIF 1 < 0 不沉淀,应先将 SKIPIF 1 < 0 氧化为 SKIPIF 1 < 0 ,然后调节溶液的pH使 SKIPIF 1 < 0 完全水解转化为 SKIPIF 1 < 0 沉淀,因此, SKIPIF 1 < 0 的作用是将 SKIPIF 1 < 0 氧化为 SKIPIF 1 < 0 ,以便在后续调pH时除去Fe元素。常用 SKIPIF 1 < 0 溶液检验 SKIPIF 1 < 0 ,若生成蓝色沉淀,则说明溶液中仍存在 SKIPIF 1 < 0 ,需补加 SKIPIF 1 < 0 ;
    (3)根据分析可知,该过程发生两个氧化还原反应,根据分析中两个反应的反应物、产物与反应环境( SKIPIF 1 < 0 ),结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可写出两个离子方程式: SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ;
    (4)最终得到的“除钴液”中含有的金属离子主要是最初“酸浸”时与加入ZnO调pH时引入的 SKIPIF 1 < 0 、加入 SKIPIF 1 < 0 “氧化沉钴”时引入的 SKIPIF 1 < 0 ,而阴离子是在酸浸时引入的 SKIPIF 1 < 0 ,因此其中主要的盐有 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 。当溶液 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 恰好完全沉淀,此时溶液中 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 。“除钴液”的 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,此时溶液中 SKIPIF 1 < 0 。
    9.吡咯类化合物在导电聚合物、化学传感器及药物制剂上有着广泛应用。一种合成1-(4-甲氧基苯基)-2,5-二甲基吡咯(用吡咯X表示)的反应和方法如下:
    实验装置如图所示,将100 mml己-2,5-二酮(熔点:-5.5℃,密度: SKIPIF 1 < 0 )与100 mml 4-甲氧基苯胺(熔点:57℃)放入①中,搅拌。
    待反应完成后,加入50%的乙醇溶液,析出浅棕色固体。加热至65℃,至固体溶解,加入脱色剂,回流20 min,趁热过滤。滤液静置至室温,冰水浴冷却,有大量白色固体析出。经过滤、洗涤、干燥得到产品。
    回答下列问题:
    (1)量取己-2,5-二酮应使用的仪器为 (填名称)。
    (2)仪器①用铁夹固定在③上,③的名称是 ;仪器②的名称是 。
    (3)“搅拌”的作用是 。
    (4)“加热”方式为 。
    (5)使用的“脱色剂”是 。
    (6)“趁热过滤”的目的是 ;用 洗涤白色固体。
    (7)若需进一步提纯产品,可采用的方法是 。
    【答案】(1)酸式滴定管
    (2) 铁架台 球形冷凝管
    (3)使固液充分接触,加快反应速率
    (4)水浴加热
    (5)活性炭
    (6) 防止产品结晶损失,提高产率 50%的乙醇溶液
    (7)重结晶
    【分析】将100 mml己-2,5-二酮(熔点:-5.5℃,密度: SKIPIF 1 < 0 )与100 mml 4-甲氧基苯胺(熔点:57℃)放入两颈烧瓶中,利用球形冷凝管进行冷凝回流提高原料利用率,通过搅拌来提高反应速率,反应完成后,加入50%的乙醇溶液,析出浅棕色固体(即含杂质的产品),加热至65℃,至固体溶解,加入脱色剂(脱色剂为不溶于水和乙醇等溶剂的固体,如:活性炭),回流20min,趁热过滤,使产品尽可能多地进入滤液,滤液静置至室温,冰水浴冷却,有大量白色固体析出,经过滤、洗涤、干燥得到产品。
    【详解】(1)己-2,5-二酮的摩尔质量为 SKIPIF 1 < 0 ,根据题中所给数据可知,所需己-2,5-二酮的体积为 SKIPIF 1 < 0 ,又因为酮类对橡胶有腐蚀性,所以选用酸式滴定管。
    (2)③为铁架台;仪器②用于冷凝回流,为球形冷凝管。
    (3)己-2,5-二酮的熔点为-5.5℃,常温下为液体,4-甲氧基苯胺的熔点为57℃,常温下为固体,搅拌可使固液反应物充分接触,加快反应速率。
    (4)根据题干信息“加热至65℃”可知,应用水浴加热,这样便于控制温度,且受热更均匀。
    (5)“脱色剂”的作用是吸附反应过程中产生的有色物质,根据题中信息,加入脱色剂后回流,趁热过滤,保留滤液,即脱色剂为不溶于水和乙醇等溶剂的固体,所以可以选用活性炭作脱色剂。
    (6)根据题干信息可知,产品吡咯X为白色固体,加热至65℃可溶解在50%的乙醇溶液中,所以需趁热过滤,使产品尽可能多地进入滤液,防止产品结晶损失,提高产率;由加入50%的乙醇溶液,析出浅棕色固体(即含杂质的产品)可知,常温下产品不溶于50%的乙醇溶液,所以为减少溶解损失,洗涤时可用50%的乙醇溶液。
    (7)根据产品的分离提纯过程可知,若需进一步提纯,可采用的方法为重结晶。
    10. SKIPIF 1 < 0 (四羰合镍,沸点43℃)可用于制备高纯镍,也是有机化合物羰基化反应的催化剂。回答下列问题:
    (1)Ni基态原子价电子的轨道表示式为 。镍的晶胞结构类型与铜的相同,晶胞体积为 SKIPIF 1 < 0 ,镍原子半径为 。
    (2) SKIPIF 1 < 0 结构如图甲所示,其中含有σ键的数目为 , SKIPIF 1 < 0 晶体的类型为 。
    (3)在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0MPa下,Ni(s)和CO(g)反应达平衡时, SKIPIF 1 < 0 体积分数x与温度的关系如图乙所示。反应 SKIPIF 1 < 0 的ΔH 0(填“大于”或“小于”)。从热力学角度考虑, 有利于 SKIPIF 1 < 0 的生成(写出两点)。 SKIPIF 1 < 0 、100℃时CO的平衡转化率α= ,该温度下平衡常数 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 。
    (4)对于同位素交换反应 SKIPIF 1 < 0 ,20℃时反应物浓度随时间的变化关系为 SKIPIF 1 < 0 (k为反应速率常数),则 SKIPIF 1 < 0 反应一半所需时间 SKIPIF 1 < 0 (用k表示)。
    【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
    (2) 8 分子晶体
    (3) 小于 降低温度、增大压强 97.3% 9000
    (4) SKIPIF 1 < 0
    【详解】(1)
    Ni为28号元素,其基态原子的核外电子排布式为 SKIPIF 1 < 0 ,则其价电子轨道表示式为;铜晶胞示意图为,镍的晶胞结构类型与铜的相同,则镍原子半径为晶胞面对角线长度的 SKIPIF 1 < 0 ,因为晶胞体积为 SKIPIF 1 < 0 ,所以晶胞棱长为a,面对角线长度为 SKIPIF 1 < 0 ,则镍原子半径为 SKIPIF 1 < 0 。
    (2)单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键,三键含有1个σ键2个π键,由 SKIPIF 1 < 0 的结构可知,4个配体CO与中心原子Ni形成的4个配位键均为σ键,而每个配体CO中含有1个σ键2个π键,因此1个 SKIPIF 1 < 0 分子中含有8个σ键。 SKIPIF 1 < 0 的沸点很低,结合其结构可知该物质由分子构成,因此其晶体类型为分子晶体。
    (3)随着温度升高,平衡时 SKIPIF 1 < 0 的体积分数减小,说明温度升高平衡逆移,因此该反应的 SKIPIF 1 < 0 ;该反应的正反应是气体总分子数减小的放热反应,因此降低温度和增大压强均有利于 SKIPIF 1 < 0 的生成;由上述分析知,温度相同时,增大压强平衡正向移动,对应的平衡体系中 SKIPIF 1 < 0 的体积分数增大,则压强: SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 对应的压强是1.0MPa.由题图乙可知, SKIPIF 1 < 0 、100℃条件下达到平衡时,CO和 SKIPIF 1 < 0 的物质的量分数分别为0.1、0.9,设初始投入的CO为4ml,反应生成的 SKIPIF 1 < 0 为xml,可得三段式: SKIPIF 1 < 0
    ,反应后总物质的量为:(4-3x)ml,根据阿伏加德罗定律,其他条件相同时,气体的体积分数即为其物质的量分数,因此有 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,因此达到平衡时 SKIPIF 1 < 0 ,CO的平衡转化率 SKIPIF 1 < 0 ;气体的分压=总压强×该气体的物质的量分数,则该温度下的压强平衡常数 SKIPIF 1 < 0 。
    (4)根据题给关系式可得 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 反应一半时 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 。
    11.四氟咯草胺(化合物G)是一种新型除草剂,可有效控制稻田杂草。G的一条合成路线如下(略去部分试剂和条件,忽略立体化学)。
    已知反应Ⅰ: SKIPIF 1 < 0
    已知反应Ⅱ: SKIPIF 1 < 0 为烃基或H,R、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 为烃基
    回答下列问题:
    (1)反应①的反应类型为 ;加入 SKIPIF 1 < 0 的作用是 。
    (2)D分子中采用 SKIPIF 1 < 0 杂化的碳原子数是 。
    (3)对照已知反应Ⅰ,反应③不使用 SKIPIF 1 < 0 也能进行,原因是 。
    (4)E中含氧官能团名称是 。
    (5)F的结构简式是 ;反应⑤分两步进行,第一步产物的分子式为 SKIPIF 1 < 0 ,其结构简式是 。
    (6)G中手性碳原子是 (写出序号)。
    (7)化合物H是B的同分异构体,具有苯环结构,核磁共振氢谱中显示为四组峰,且可以发生已知反应Ⅱ.则H的可能结构是 。
    【答案】(1) 取代反应 与生成的HBr反应,促进反应正向进行
    (2)5
    (3)D分子中同时存在—OH和
    (4)酯基
    (5)
    (6)3和4
    (7)、
    【分析】结合A、C的结构简式和B的分子式可知,B的结构简式为,A中—Br与B中发生取代反应,生成C和小分子HBr,加入的 SKIPIF 1 < 0 与生成的HBr发生反应,促进反应正向进行;由反应③的反应条件可知,反应③发生已知反应Ⅰ,则D中应含有—OH,再结合C的结构简式、D的分子式可知,C→D发生的是羰基的加氢还原反应,D的结构简式为,采取 SKIPIF 1 < 0 杂化的C原子为图中数字标注的C原子,有5个;D的分子中存在—OH和,依次发生反应③(类似已知反应Ⅰ)、反应④(取代反应)生成E,E中含氧官能团为酯基;根据E、G的结构简式和反应⑤、反应⑥的反应试剂,结合F的分子式可知,F的结构简式为。
    【详解】(1)反应①的反应类型为取代反应,反应中加入K2CO3的作用为与生成的HBr反应,促进反应正向进行。
    (2)
    根据分析,D分子中采用sp3杂化的碳原子数为5个,分别为。
    (3)已知反应Ⅰ为—OH与 SKIPIF 1 < 0 发生取代反应,生成的小分子HCl与结合生成铵盐。由D的结构简式可知,D分子中同时存在—OH和,故反应③不使用 SKIPIF 1 < 0 也能进行。
    (4)由E的结构简式可知,E中含氧官能团的名称为酯基。
    (5)已知反应⑤分两步进行,结合F的结构简式知,E→F过程中,第二步为第一步产物发生已知反应Ⅱ,结合第一步产物的分子式及已知反应Ⅱ的机理知,第一步产物的结构简式为。
    (6)手性碳原子指连有四个不同的原子或原子团的饱和碳原子,由G的结构简式知,其中手性碳原子为3和4号碳原子。
    (7)根据思路分析可知,B的结构简式为,其同分异构体H能发生已知反应Ⅱ,说明其具有或 SKIPIF 1 < 0 结构;具有苯环结构,核磁共振氢谱中显示有4组峰,说明结构对称,则其可能的结构简式有、。
    SKIPIF 1 < 0
    SKIPIF 1 < 0
    SKIPIF 1 < 0
    SKIPIF 1 < 0
    SKIPIF 1 < 0
    开始沉淀的pH
    1.5
    6.9

    7.4
    6.2
    沉淀完全的pH
    2.8
    8.4
    1.1
    9.4
    8.2
    SKIPIF 1 < 0
    SKIPIF 1 < 0
    SKIPIF 1 < 0
    SKIPIF 1 < 0
    SKIPIF 1 < 0
    开始沉淀的pH
    1.5
    6.9

    7.4
    6.2
    沉淀完全的pH
    2.8
    8.4
    1.1
    9.4
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