文档内容
武昌区 2024 届高三年级 5 月质量检测
化学
本试题卷共8页,共19题。满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改
动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Fe 56 Cu 64
一、选择题:本题共 15小题,每小题3分,共45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. 生产精细化学品已经成为当代化学工业结构调整的重点之一。下列对应关系不正确的是
A. 解热镇痛药-阿司匹林 B. 凝固剂-硫酸钙
C. 抗氧化剂-维生素C D. 营养强化剂-味精
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.阿司匹林是常用解热镇痛药,A项正确;
B.硫酸钙是石膏的主要成分,可以作凝固剂,B项正确;
C.锥生素C属于抗氧化剂,C项正确;
D.味精是增味剂,D项错误;
答案选D。
2. 化学服务生产生活,下列关于物质用途说法错误的是
A. 二氧化硫不仅可用于杀菌消毒,还是一种食品添加剂
B. DDT具有较高和较宽广的杀虫活性;目前被广泛施用
C. 碳化硅陶瓷可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料
D. 叔丁基对苯二酚用作食用油的抗氧化剂,确保食品安全
【答案】B
【解析】
【详解】A.SO 有杀菌消毒能力,还具有还原性,常用于葡萄酒酿制,作葡萄酒的抗氧化剂,可以用于食
2
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学科网(北京)股份有限公司品添加,故A正确;
B.DDT是难降解化合物,毒性残留时间长,世界各国现已明令禁止生产和使用,故B错误;
C.SiC属于共价晶体,熔沸点高,硬度大,可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料,故C正确;
D.叔丁基对苯二酚具有还原性,防止食用油被氧化,故D正确;
故选:B。
3. 下列化学用语或图示表示正确的是
A. NH I的电子式: B. 反式聚异戊二烯的结构简式:
4
C. 1-戊烯的球棍模型为 D. 基态溴原子的简化电子排布式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.NH I碘离子与铵根离子间以离子键结合,电子式: ,故A错误;
4
B.该结构简式 是顺式聚异戊二烯的结构简式,反式聚异戊二烯的结构中亚甲基
位于碳碳双键异侧,故B错误;
C.1-戊烯的球棍模型为: ,故C正确;
D.基态溴原子的核外有35个电子,分4层排布,基态溴原子的简化电子排布式为 ,故D
错误;
故选C。
第2页/共21页
学科网(北京)股份有限公司4. 类比推理是化学中常用的思维方法,下列说法正确的是
A. NF 是极性分子,则BF 也是极性分子
3 3
B. HO 具有还原性,则NaO 也具有还原性
2 2 2 2
C. 氯化银能溶于浓氨水,则碘化银也能溶于浓氨水
D. 酸性KMnO 溶液能将甲苯氧化成苯甲酸,则也能将乙苯氧化成苯乙酸
4
【答案】B
【解析】
【详解】A.BF 中存在B-F极性键、NF 中存在N-F极性键,NF 为三角锥形结构,正负电荷重心不重合,
3 3 3
为极性分子,BF 为平面三角形结构,正负电荷重心重合,为非极性分子,故A错误;
3
B.HO 可以分解生成氧气,也可以和其它强氧化剂反应生成氧气,具有还原性,NaO 可以和水、CO 反
2 2 2 2 2
应生成氧气,也具有还原性,故B正确;
C.氯化银能溶于浓氨水生成银氨溶液,但是碘化银不和浓氨水反应,不溶于浓氨水,故C错误;
D.甲苯可被酸性KMnO 氧化成苯甲酸,而乙苯也可被酸性KMnO 氧化成苯甲酸,故D错误;
4 4
故选:B。
5. 设N 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A
A. 在电解精炼粗铜的过程中,当阴极质量增重32g时转移的电子数为
B. 标准状况下,11.2LSO 分子数目大于
3
C. 15g乙烯和20g丙烯的混合气体中含有C—H共价键的数目为
D. 4.6gNa与足量O 充分反应,反应中转移的电子数介于 和 之间
2
【答案】D
【解析】
【详解】A.在电解精炼粗铜的过程中,阴极的电极反应式为 ,故当阴极质量增重32g,即
0.5mol时,转移的电子数为 ,故A正确;
B.标准状况下,SO 为固体,若SO 为气体,11.2LSO 的物质的量为0.5mol,相同状况下,相同体积的同
3 3 3
种物质,固态时物质的量比气态物质的量大,则标准状况下,11.2LSO 分子数目大于 ,故B正确;
3
C.乙烯和丙烯的最简式相同,均为CH,可以利用最简式计算,15g乙烯和20g丙烯的混合气体中含有C
2
第3页/共21页
学科网(北京)股份有限公司—H共价键的数目为 ,故C正确;
D.4.6gNa物质的量为0.2mol,Na与足量O 充分反应,反应中转移的电子数等于Na失去的电子数,即
2
,故D错误;
故选D。
6. 不能正确描述其反应的方程式是
A. 工业制备高铁酸钠的一种方法:
B. 由石英与焦炭在高温的氮气流中制备氮化硅:
C. 在叶绿素中合成糖类化合物:
D. 牙膏中添加氟化物预防龋齿:
【答案】B
【解析】
【详解】A.工业上在NaOH碱性环境中加入NaClO与氢氧化铁反应制备高铁酸钠,离子方程式为:
,A正确;
B.石英与焦炭在高温的氮气流中制备,根据原子守恒、化合价升降守恒可得反应的化学方程式为:
3SiO+6C+2N Si N+6CO,B错误;
2 2 3 4
C.在叶绿素中二氧化碳和水合成糖类化合物即 并释放氧气,反应方程式为:
,C正确;
D.牙膏中配有氟化物添加剂后,将 转化为更坚固的 ,能预防龋齿,
转化的离子方程式为 ,D正确;
故选B。
7. 物质结构决定物质性质,下列性质差异及对应的结构因素都正确的是
第4页/共21页
学科网(北京)股份有限公司选
性质差异 结构因素
项
A. 酸性:CHCHOH>CH CHSH 共价键的极性
3 2 3 2
B. 热稳定性:CH>SiH 分子间作用力
4 4
C. 硬度:硅<锗 键长
D. 沸点:邻二甲苯>对二甲苯 分子 极的性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.-SH上的氢比-OH上的氢要活泼,因为O的电负性强于S,故A错误;
B.热稳定性:CH>SiH ,是因为C-H键键能大于Si-H键,与分子间作用力无关,故B错误;
4 4
为
C.硬度:硅>锗,因 Si-Si键键长小于Ge-Ge键,Si-Si键键能更大;又因为硅为原子晶体,锗属于金属
晶体,硬度硅>锗,故C错误;
D.沸点:邻二甲苯>对二甲苯,因为邻二甲苯是极性分子,而对二甲苯是非极性分子,故D正确。
8. 下列实验方案不能达到实验目的的是
选
实验方案 实验目的
项
A 将乙醇与浓硫酸的混合物加热至170℃,并将产生的气体干燥后通
验证乙醇发生了消去反应
. 入少量溴的四氯化碳溶液中,观察溴的四氯化碳溶液颜色的变化
B 向 溶液中加入少许铁粉,静置一段时间,观察是否有
验证 具有氧化性
.
蓝色沉淀生成
C 比较 CHCOOH 溶液和 HCO
分别测定相同浓度的CHCOONH 溶液和NaHCO 溶液的pH 3 2 3
. 3 4 3 的酸性
验 证 结 合 H+ 的 能 力 :
D 向 溶液中滴加NaHCO 溶液,观察是否有白色沉
3
.
淀生成
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.将乙醇与浓硫酸的混合物加热至170℃,产生乙烯,将乙烯干燥后通入少量溴的四氯化碳溶
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学科网(北京)股份有限公司液中,乙烯与溴发生加成反应,溴的四氯化碳溶液颜色变浅,能验证乙醇发生了消去反,A正确;
B.铁被三价铁氧化生成亚铁离子,亚铁离子和 溶液生成蓝色沉淀,能验证 具有
氧化性,B正确;
C.CHCOONH 中铵根离子也会水解,影响溶液的酸碱性,而NaHCO 中钠离子不水解,故无法比较
3 4 3
HCO 和CHCOOH的酸性,C错误;
2 3 3
D. 溶液中滴加NaHCO 溶液,若有白色沉淀生成,说明生成氢氧化铝沉淀,则说明结合
3
H+的能力: ,D正确;
故选C。
9. 某种镁盐具有良好的电化学性能,其阴离子结构如下图所示。W、X、Y、Z、O是核电荷数依次增大的
短周期元素,W、Y原子序数之和等于Z,Y原子价电子数是O原子价电子数的2倍。下列说法错误的是
A. 空间结构为平面三角形
B. 第一电离能Z>Y>X
C. 1mol该镁盐含 个σ键
D. QY 中的化学键含有一定比例的共价键
2 3
【答案】C
【解析】
【分析】该镁盐阴离子结构如图所示,其中W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素,W、Y
原子序数之和等于Z,Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍,Q为+3价的元素A1元素,由L的结构
示意图可知,W为H元素,X为C元素,Y为O元素,Z为F元素,然后根据元素周期律及物质的性质分
析解答。
【详解】A. 的价层电子对数= ,空间结构为平面三角形,A正确;
B.X是C,Y是O,Z是F,它们是第二周期元素,从左到右元素的第一电离能呈增大的趋势,因此元素
的第一电离能F>O>C,即Z(F)>Y(O)>X(C),,B正确;
第6页/共21页
学科网(北京)股份有限公司C.每个L具有11条σ键,在阴离子里共 条σ键,1mol该镁盐含 个σ键,C错误;
D.Al O 中的化学键含有一定比例的共价键,D正确;
2 3
故选C。
10. 3-氧代异紫杉二酮是从台湾杉中提取的具有抗痛活性的天然产物,其结构如图所示,关于该分子说法错
误的是
A. 可发生氧化、加成、取代、还原反应
.
B 该分子具有手性
C. 核磁共振氢谱有9组吸收峰的
D. 1mol该物质与足量氢气加成后,最多可与4mol金属钠发生反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.该物质含有碳碳双键,可发生氧化反应、加成反应,含有羟基,可以发生取代反应,含有酮
羰基,可以发生还原反应,故A正确;
B.手性碳原子是指连接4个不一样原子或原子团的碳原子,根据该有机物的结构简式可知,该物质含有
手性碳原子,故该分子具有手性,故B正确;
C.该分子含有10种等效氢原子,故核磁共振氢谱有10组吸收峰的,故C错误;
D.该分子含有3个酮羰基,与氢气发生加成反应,共4个羟基,故 1mol该物质与足量氢气加成后,最多
可与4mol金属钠发生反应,故D正确;
故选C。
11. 非金属的卤化物水解可以分为亲电水解和亲核水解,实例及部分机理示意如下:发生亲电水解的条件
是中心原子具有孤电子对,能接受HO的H+的进攻,如:
2
发生亲核水解条件是中心原子具有 和空的价层轨道,接受HO的孤电子对进攻,如:
2
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学科网(北京)股份有限公司下列说法错误的是
A. NCl 和SiCl 水解过程中中心原子的杂化方式不变
3 4
B. 推测CCl 比SiCl 难发生亲核水解
4 4
C. 推测NF 比NCl 难发生亲电水解:
3 3
D. 已知AsCl 的水解产物为HAsO 和HCl,推测其水解类型为亲核水解
3 3 3
【答案】A
【解析】
【详解】A.NCl 水解过程中心原子的杂化方式采用sp3杂化,SiCl4中Si原子采用sp3杂化,图示过程是
3
亲核水解,中心原子Si第一步产物中Si原子的杂化方式为sp3d杂化,杂化方式发生改变,故A错误;
B.C原子最外层为L层,没有d轨道接受水分子中的孤电子对,可以推测 CCl 比SiCl 难发生亲核水解,
4 4
故B正确;
C.NF 中心原子N原子含有1个孤电子对,也能接受HO的H+进攻,但不存在HFO,可以推测NF 比
3 2 3
NCl 难发生亲电水解,故C正确;
3
D.AsCl 中心原子As具有 和空的价层轨道,接受HO的孤电子对进攻,且水解产物为HAsO 和
3 2 3 3
HCl,根据亲核水解机理示意图,可知其水解类型为亲核水解,故D正确;
答案选A。
12. 双阴极微生物燃料电池处理含NH 废水的工作原理如图2所示,双阴极通过的电流相等,废水在电池
4
中的运行模式如图1所示,下列说法错误的是
A. I、Ⅲ为阴极室,Ⅱ为阳极室
B. 离子交换膜为阳离子交换膜
第8页/共21页
学科网(北京)股份有限公司C. Ⅲ室会发生反应
D. 生成3.5gN ,理论上需要消耗10gO
2 2
【答案】D
【解析】
【详解】A.I室和Ⅲ室发生反应,反应类型为还原反应,I室和Ⅲ室为阴极室,Ⅱ室发生反应为氧化反应,
为阳极室,故A正确;
B.Ⅱ室为阳极室、Ⅲ室为阴极室,Ⅱ室消耗阴离子,所以离子交换膜为阳离子交换膜,故B正确;
C.根据图1所示,Ⅲ室中液体运动到I室,I室硝酸根离子发生还原反应,可知Ⅲ室中生成硝酸根离子,
所以除了O→HO,还会发生的反应为 ,故C正确;
2 2
D.I室发生反应 ,生成3.5gN ,即0.125mol,左侧阴极转移1.25mol电子,
2
消耗0.25mol硝酸根离子;双阴极通过的电流相等,所以右侧阴极同样转移1.25mol电子,右侧阴极反应消
耗氧气的物质的量为0.3125mol,Ⅲ室发生 反应生成0.25mol硝酸根离子
消耗0.5mol氧气,理论上需要消耗0.8125molO,即26g,故D错误;
2
答案选D。
13. 化合物Q是一种潜在热电材料,其晶胞结构如图甲所示,沿x、y、z轴方向的投影均如图乙所示。Q最
简式的式量为M,晶体密度为 。下列说法错误的是
r
A. Q的化学式为KSeBr
2 6
B. K+位于阴离子构成的四面体空隙内
C. Q固体颗粒的X射线衍射图谱有尖锐的衍射峰
D. 相邻K+之间的最短距离为
【答案】D
第9页/共21页
学科网(北京)股份有限公司【解析】
【分析】由图可知, 位于晶胞的顶角和面心,K位于晶胞内部,将晶胞等分为8各小正方体,K位
于小正方体的体心,利用均摊法可知:晶胞中 共有 个, K有8个,据此进行判断。
【详解】A.根据分析可知,Q的化学式为KSeBr ,故A正确;
2 6
B. 由晶胞的结构图可知 和K+的位置,K+位于阴离子构成的四面体空隙内,故B正确;
C.构成 Q固体颗粒的微观粒子在三位空间里呈现周期性有序排列,故为晶体,则其X射线衍射图谱有尖
锐的衍射峰,故C正确;
D. 根据图可知,相邻K+之间的最短距离为晶胞边长的一半,由分析知,晶胞的质量为 ,设晶胞
边长为a,则 ,则相邻K+之间的最短距离为 ,故D错误;
故选D。
14. 实验发现,25℃下强酸弱碱盐MA的悬浊液中 与 呈现线性关系,如下图中所示:
MOH易溶于水,下列叙述错误的是
A. MA在pH=9的溶液中的溶解度小于在pH=10的溶液中的溶解度
B. MA的溶度积
C. MOH的电离常数
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学科网(北京)股份有限公司D. 溶液pH=7时,
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图知, 越大, 越大,即碱性越强,MA溶解度越大,则MA在pH=9的溶
液中的溶解度小于在pH=10的溶液中的溶解度,A正确;
B. ,图像中 的点,对应的 ,此
时可看作溶液中有较大浓度的 ,此时 , ,
B正确;
C.图像中 的点,对应的 ,可知,由
可知 ,MOH的电离常数
,C正确;
D.MA的饱和溶液因 的水解而显碱性,只有加入一定量的酸,才能使溶液呈中性,若加入的酸不是HA
酸,则溶液中除了 、 、 、 以外还有其他阴离子,有电荷守恒知,D错误;
故选D。
15. 联胺(NH NH ,具有弱碱性)与丙酮在H+催化下发生反应的部分机理如下:
2 2
下列说法错误的是
A. 反应②的活化能最大
B. 增大H+浓度一定可加快反应速率
C. 通过分子筛分离水可以增大丙酮的平衡转化率
D. 总反应为
【答案】B
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学科网(北京)股份有限公司【解析】
【详解】A.慢反应决定反应速率,则该反应的速率主要取决于②的快慢,反应②活化能大, A正确;
B.②为决速步,NH NH 是其反应物,已知:NH NH 为碱性能与氢离子反应,H+浓度越大,消耗
2 2 2 2
NH NH 使其浓度降低,则决速步反应速率下降,反应速率慢,,B错误;
2 2
C.通过分子筛分离水,可以促进反应正向进行,可以增大平衡时 的百分含量,C正确;
D.据图可知总反应为 ,D正确;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 含铈(Ce)化合物广泛应用与光学材料、催化等领域。一种以氟碳酸铈(主要成分为CeFCO、BaO、SiO)
3 2
为原料制备碳酸铈的工艺流程如图所示:
已知:①“酸浸”后Ce元素以 形式存在
② 可与 形成难溶复盐
③25℃时的平衡常数如下表:
回答下列问题:
(1)Ce为58号元素,它在周期表中的位置为___________。
(2)“焙烧”在对流空气氧化炉中反应速率较快的原因是___________。
(3)滤渣1的主要成分为___________。
(4)“还原”加入硫脲和NaSO 的作用分别是___________、___________。
2 4
(5)“沉铈”步骤的离子反应方程式为___________。
(6)若“沉铈”溶液中恒定。 ,则要使 沉淀完全(离子浓度小于
第12页/共21页
学科网(北京)股份有限公司),理论上pH不低于___________(保留一位小数)。
【答案】(1)第六周期第ⅢB族
(2)固体与气体接触面积大
(3)BaSO、SiO
4 2
(4) ①. 作还原剂 ②. 同离子效应,使 尽可能完全沉淀
(5)
(6)5.0
【解析】
【分析】氟碳酸铈(主要成分为CeFCO 、BaO、SiO),在空气中焙烧,Ce3+在空气中氧化为Ce4+,用硫酸
3 2
浸取,Ce4+进入溶液,SiO 不反应,BaO与硫酸反应生成BaSO 沉淀,过滤分离,滤渣1为SiO、BaSO,
2 4 2 4
滤液1中加入硫脲将Ce4+还原为Ce3+, 可与 形成难溶复盐,过滤分离,复盐沉淀加入碱,再加
入酸,Ce3+被转移到溶液中,再加入碳酸氢铵使Ce3+沉淀为Ce (CO)。
2 3 3
【小问1详解】
Ce为58号元素,根据“零族定位法”可知,它在周期表中的位置为第六周期第ⅢB族。
【小问2详解】
“焙烧”在对流空气氧化炉中反应速率较快的原因是固体与气体接触面积大。
【小问3详解】
由分析知,滤渣1的主要成分为BaSO、SiO。
4 2
【小问4详解】
由分析知,“还原”加入硫脲的作用是作还原剂,将Ce4+还原为Ce3+;已知 可与 形成难溶复盐,
加入NaSO 的作用是同离子效应,使 尽可能完全沉淀。
2 4
【小问5详解】
含 Ce3+的溶液中,加入碳酸氢铵使 Ce3+沉淀为 Ce (CO) ,则“沉铈”步骤的离子反应方程式为
2 3 3
。
【小问6详解】
若Ce3+恰好沉淀完全,c(Ce3+)为1.0×10-5mol·L-1,
第13页/共21页
学科网(北京)股份有限公司,
, ,则理论上pH不低于
5.0。
17. 配合物乙二胺四乙酸铁钠(结构如图一所示,以下简写为NaFeY)可以添加到酱油中作为铁强化剂,制备
乙二胺四乙酸铁钠晶体步骤如下:
①称取一定质量的FeCl ⋅6HO于烧杯中溶解,加入适量浓氨水后搅拌、过滤、洗涤、干燥。
3 2
②将第一步得到的 、乙二胺四乙酸(H Y)、HO加入图二仪器a中,搅拌,80℃水浴1h,再加入
4 2
适量碳酸钠溶液反应10min。
③经蒸发浓缩、冷却结晶,过滤洗涤,晾干得到产品。
回答下列问题:
(1)乙二胺四乙酸铁钠中含有的化学键类型有共价键、___________、___________。
(2)步骤①中氨水应当___________(填“分批”或“一次性”)加入,原因是___________。
(3)盛装NaCO 溶液仪器名称为___________,加入碳酸钠溶液后可观察到产生大量气泡,则步骤②由
2 3
生成NaFeY⋅3HO的总反应化学方程式为___________。
2
(4)步骤③蒸发浓缩至___________(填现象)时,停止加热。
(5)市售铁强化剂中含有NaCl、KIO 、NaFeY,其中 。称取mg样品,加
3
稀硫酸溶解后配成100mL溶液。取出10.00mL,加入稍过量的KI溶液,充分反应后,滴入淀粉溶液,用
标准溶液滴定,重复操作2~3次,消耗 标准溶液的平均值为VmL。
第14页/共21页
学科网(北京)股份有限公司已知:
①滴定终点的现象为___________。
②样品中铁元素的质量分数为___________。
.
【答案】(1) ① 离子键 ②. 配位键
.
(2) ① 分批 ②. 避免氢氧化铁沉淀过程中裹入大量杂质或避免反应过于剧烈
(3) ①. 恒压滴液漏斗 ②.
(4)溶液表面有晶膜出现或有少量晶体析出
(5) ①. 当滴入最后半滴标准液时,溶液由蓝色变为无色(浅绿),且半分钟内不变色 ②.
【解析】
【详解】(1)乙二胺四乙酸铁钠是钠盐,含有共价键、离子键,同时从图中可看出氮原子能与铁配位形
成配位键,故含有的化学键类型有共价键、离子键和配位键;
(2)步骤Ⅰ中氨水应当分批加入,避免反应过于剧烈,或氨水过量导致铵根离子裹入Fe(OH) 沉淀,产生
3
过多杂质;
(3)盛装NaCO 溶液仪器为恒压滴液漏斗;步骤②生成NaFeY⋅3HO,发生的化学反应式为
2 3 2
(4)步骤③为蒸发浓缩,正确操作是蒸发浓缩至溶液溶液表面有晶膜出现或有少量晶体析出,停止加热;
(5)滴定终点的现象为当滴入最后半滴标准液时,溶液由蓝色变为无色(浅绿),且半分钟内不变色;
根据题干中提供的滴定过程反应式,可得如下关系:
2NaFeY~I ~2
2
m(Fe)=cmol·L-1×V×10-3L× ×56g/mol= , 则样品中铁元素的质量分数为
,故答案为: 。
18. 化合物G是合成抗病毒药物普拉那韦的原料,其合成路线如下:
第15页/共21页
学科网(北京)股份有限公司已知:
回答下列问题:
(1)B中含有的官能团名称为___________。
(2)X的名称为___________。
(3)F→G的反应类型为___________。
(4)B可形成分子内氢键,其形成分子内氢键结构示意图为___________。
(5)Y的结构简式为___________。
(6)A含有碳氧双键的同分异构体的数目为___________,其中核磁共振氢谱吸收峰面积之比为9∶1的结
构为___________。
【答案】(1)羟基、羰基
(2)苯甲醛 (3)取代反应或酯化反应
(4) (5) (6) ①. 6 ②.
【解析】
【分析】A( )在NaOH、HO条件下与试剂X ( )生成B( ),
2
B发生消去反应生成C( ),C与氢气发生加成反应生成D( )与试
第16页/共21页
学科网(北京)股份有限公司剂Y( )反应生成E( ),多步反应生成F(
)在浓硫酸条件下生成G( ),据此分析
【小问1详解】
B( )中含有的官能团名称为羟基、羰基;
【小问2详解】
根据分析可知,X的名称为:苯甲醛;
【小问3详解】
F→G的反应类型为:分子内脱水,是取代反应;
【小问4详解】
B( )可形成分子内氢键,其形成分子内氢键结构示意图为 ;
【小问5详解】
根据 ,逆推D( )与试剂Y反应生成E(
),试剂Y的结构简式为 ;
【小问6详解】
第17页/共21页
学科网(北京)股份有限公司A( )含有碳氧双键的同分异构体
,数目为6种;
其中核磁共振氢谱吸收峰面积之比为9∶1的结构为 。
19. 环氧乙烷( )常温下易燃易爆,其爆炸极限为5%~100%,常用于医学消毒,工业上使用特
定的催化剂催化乙烯氧化法制备环氧乙烷,主要涉及反应:
ⅰ.2C H(g)+O(g) 2 (g)
2 4 2
ⅱ.
回答下列问题:
(1)已知 ,键能
, ,则 ___________;反应ⅰ在___________(低
温、高温、任何温度下)可以自发进行。
(2)环氧乙烷的合成采用的主催化剂都是银单质。将乙烯、氧气、氮气按体积比为2∶1∶7充入反应容器
中,只发生反应ⅰ和ⅱ,压强恒定为pMPa,使用不同的助催化剂反应一定时间,乙烯的转化率与环氧乙烷的
选择性随温度的变化如图所示(已知m处于平衡状态):
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学科网(北京)股份有限公司①充入氮气的目的是___________。
②应选择的适宜的条件是___________;达到适宜温度之后,环氧乙烷的选择性随温度的升高而下降的原
因是___________。
③m点对应的反应ⅰ的平衡常数 ___________ (以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(3)我国科研工作者提出通过阴离子交换膜及合适的催化剂,先使CO 电催化转化为乙烯,乙烯再与另
2
一电化学体系结合制备高附加值的环氧乙烷的工作原理如图所示:
①制备环氧乙烷电化学体系中阳极的电极反应方程式为___________。
②电极H上生成10.08L(标准状况)O 时,理论上可得到环氧乙烷的质量为___________g。
2
【答案】(1) ①. -158.6kJ⋅mol-1 ②. 低温
(2) ①. 防止环氧乙烷浓度过高导致爆炸 ②. 助催化剂D、280℃ ③. 催化剂失活(或发生了
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学科网(北京)股份有限公司其他副反应) ④.
(3) ①. ②. 6.6
【解析】
【小问1详解】
根据已知可得 iii,由盖斯定律, (反应i-
iii)可得 (g) ,根据∆H=反应物总键能-生成物总
键能=4E(C-H)+E(C=O)-4E(C-H)-2E(C-O)=803-2×326= ,解得 -158.6kJ⋅mol-1;反
应ⅰ是气体分子数减小的反应则∆S<0,由 <0,根据自发判据∆G=∆H-T∆S<0,在低温下可以自发进行;
【小问2详解】
①已知环氧乙烷常温下易燃易爆,其爆炸极限为5%~100%,充入氮气的目的是防止环氧乙烷浓度过高导致
爆炸;
②由图可知, 280℃时在助催化剂D作用下环氧乙烷的选择性最高,有利于生成产品,应选择的适宜的条
件是助催化剂D、280℃,达到适宜温度之后,环氧乙烷的选择性随温度的升高而下降的原因是催化剂失
活(或发生了其他副反应);
③m点环氧乙烷的选择性为80%,该温度下乙烯的转化率为25%,假定充入2mol乙烯、1mol氧气,列三
段式:反应i 、反应ii
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学科网(北京)股份有限公司,则乙烯的转化率
,环氧乙烷的选择性 ,解得x=0.2,y=0.1,平衡
n(C H)=1.5mol、n(O )=0.5mol、n(环氧乙烷)=0.4mol、总物质的量为2.6mol,压强恒定为pMPa,反应ⅰ的
2 4 2
平衡常数 ;
【小问3详解】
①乙烯制备环氧乙烷电化学体系中碳元素化合价升高,阳极是乙烯失去电子生成环氧乙烷,电极反应方程
式为 ;
②电极H上生成10.08L(标准状况)O 即物质的量为 ,CO 电催化转化为乙烯和氧气
2 2
的反应方程式为2CO+2H O=C H+3O ,生成0.15mol乙烯,根据 可
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知生成0.15mol环氧乙烷,理论上可得到环氧乙烷的质量为0.15mol×44g/mol=6.6g。
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