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黄金卷01-赢在高考·黄金8卷备战2024年高考化学模拟卷(广东专用)(解析版)_05高考化学_2024年新高考资料_4.2024高考模拟预测试卷

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【赢在高考·黄金8卷】备战2024年高考化学模拟卷(广东专用) 黄金卷01 (考试时间:75分钟 试卷满分:100分) 可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 Al 27 Bi 209 第Ⅰ卷 一、选择题:本题共16个小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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.中华优秀传统文化,是中华民族的根与魂,是我们坚定文化自信的力量源泉。下列载体主要由合金材 料制成的是 载体 选项 A.玛瑙围棋子 B.竹笛 C.青铜器 D.中国山水画 【答案】C 【详解】A.玛瑙为非金属材料,A不符合题意; B.竹为天然植物材料,B不符合题意; C.青铜为合金,属于合金材料,C符合题意; D.山水画为宣纸、锦帛等不是金属材料,D不符合题意; 故选C。 2.绢本宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色,历经千年色彩依然,其中绿色来自孔雀石[主要 成分为Cu(OH) ·CuCO],红色来自赭石(赤铁矿),黑色来自炭黑。下列说法错误的是 2 3 A.蚕丝制品绢的主要成分是蛋白质 B.孔雀石受热易分解 C.赭石的主要成分是Fe O D.炭黑由松枝烧制,该过程是化学变化 3 4 【答案】C 【详解】A.蚕丝的主要成分是蛋白质,故A正确; B.孔雀石主要成分为Cu(OH) ·CuCO,受热分解为氧化铜、二氧化碳、水,故B正确; 2 3 C.赤铁矿的主要成分是Fe O,故C错误; 2 3D.炭黑由松枝烧制,有新物质炭生成,该过程是化学变化,故D正确; 选C。 3.甘氨酸是人体必须氨基酸,其结构如图,下列有关说法不正确的是 A.分子中碳原子有两种杂化形式 B.能与氢氧化钠、盐酸反应生成相应的盐 C.各元素的电负性大小顺序为:N>O>C>H D.由结构推测,固态的甘氨酸易溶于水 【答案】C 【详解】A.在分子中碳原子有sp2、sp3两种杂化形式,A正确; B.甘氨酸分子中有羧基,可以和氢氧化钠反应生成相盐,有氨基,可以和盐酸反应生成盐,B正确; C.同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,故电负大小顺序为:O>N>C>H,C错误; D.甘氨酸分子中存在氨基、羧基,均可以与水形成氢键,故固态的甘氨酸易溶于水,D正确; 故选C。 4.我国北斗三号全球卫星导航系统中的“铷(Rb)原子钟”被誉为卫星的“心脏”,下列有关说法错误的是 A.铷元素位于IA族 B.铷的金属性比钠弱 C. Rb的中子数为48 D. Rb和 Rb具有相同的电子数 【答案】B 【详解】A.铷元素位于IA族,A项正确; B.铷的金属性比钠强,B项错误; C.相对原子质量=质子数+中子数,中子数=85-37=48,C项正确; D. Rb和 Rb具有相同的电子数,电子数为37,D项正确; 答案选B。 5.下列实验能达到目的的是A.用淀粉-KI试纸鉴别碘水和 溶液 B.用湿润的pH试纸测定 溶液的pH C.用 溶液鉴别 、 和 D.用蒸馏法分离乙醇(沸点为78.3℃)和苯(沸点为80.1℃) 【答案】C 【详解】A.铁离子能氧化碘离子生成碘单质,淀粉-KI试纸遇到碘水和 溶液都会变蓝,现象相同, 不能鉴别,故A错误; B.湿润的pH试纸测溶液的pH,溶液被稀释,所以用湿润的pH试纸测定 溶液的pH会偏小, 故B错误; C. 与 、 、 反应的现象分别为有气体(氨气)、有气体和沉淀、有沉淀,现象 不同,可以鉴别,故C正确; D.互溶且沸点不同的液体可以采用蒸馏的方法分离,乙醇(沸点78.3℃)和苯(沸点80.1℃)的沸点比较接近 不能蒸馏分离,故D错误。 答案选C。 6.银器日久表面因生成Ag S而逐渐变黑。利用原电池原理处理的方法是在铝质容器中加入食盐溶液,再 2 将变黑的银器浸入该溶液中,一段时间后发现黑色褪去。下列说法正确的是 A.铝作正极,银作负极 B.负极上发生还原反应 C.Ag S在正极得到电子 2 D.工作时电能转化为化学能 【答案】C 【详解】A.利用原电池原理处理,铝活动性较强做负极,银活动性较弱做正极,A错误; B.负极上铝失去电子,化合价升高,发生氧化反应,B错误; C.Ag S在正极得到电子,银元素化合价降低,发生还原反应生成银,C正确; 2 D.工作时原电池把化学能转化为电能,D错误; 故选C。 7.陈述Ⅰ和Ⅱ均正确并具有因果关系的是选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 用明矾净水 胶体具有吸附性 B Na着火不能用水扑灭 Na可与水反应产生 C 二氧化硅可用于制备光导纤维 二氧化硅是良好的半导体材料 D 用84消毒液进行消毒 NaClO溶液呈碱性 【答案】A 【详解】A.明矾中的Al3+水解生成 胶体, 胶体具有吸附性,能用于净水,A符合题意; B.Na着火不能用水扑灭,但Na与水反应产生的是H,B不符合题意; 2 C.二氧化硅可用于制备光导纤维,但二氧化硅不是良好的半导体材料,C不符合题意; D.用84消毒液进行消毒,是因为NaClO溶液具有强氧化性,D不符合题意; 故选A。 8.实验室用 和浓盐酸反应制备 并回收 ,下列装置能达到实验目的的是 A.用①收集 B.用②吸收尾气 C.用③分离 和 溶液 D.用④蒸干 溶液制 【答案】C 【详解】A.氯气的密度大于空气,用向上排空气法收集,A错误; B.氯气的尾气吸收用氢氧化钠溶液,B错误; C. 不溶于水, 可溶于水,利用过滤可以分离,C正确; D.蒸干 溶液得不到含结晶水的 ,D错误;、 故选C。9.北京大学研究员发现在钙钛矿活性层中引入稀土 Eu3+/Eu2+离子对,通过如图原理可消除零价铅和零价 碘缺陷,提高钙钛矿太阳能电池的使用寿命。下列说法正确的是 A.Eu3+/Eu2+离子对在反应过程中需定时补充 B.消除零价铅的反应为: C.消除零价碘的过程中,Eu3+/Eu2+离子对发生还原反应 D.整个过程中,电子从 I0转移给 Pb0 【答案】B 【详解】A.Eu3+/Eu2+离子对在反应过程中作催化剂,不需定时补充,A错误; B.消除零价铅,铅失电子生成离子,Eu3+/Eu2+离子对得电子,反应为: 2Eu3++Pb0=2Eu2++Pb2+,B正确; C.消除零价碘的过程中,I0得电子生成I-,Eu3+/Eu2+离子对失电子,发生氧化反应,C错误; D.整个过程中,电子从Pb0转移给I0,D错误; 答案为B。 10.白醋是烹调中的酸味辅料,能改善调节人体的新陈代谢,其主要成分CHCOOH为一元弱酸。25℃时, 3 下列有关说法正确的是 A.pH=3的CHCOOH溶液中,存在c(H+)=c(CHCOOH)+c(CHCOO-) 3 3 3 B.pH=7的CHCOONH 溶液中,c(CHCOO-)=c( )>c(H+)=c(OH-) 3 4 3 C.pH=5的CHCOOH溶液中,水电离产生的c(H+)=10-5 mol/L 3 D.pH=10的CHCOONa溶液中,c(CHCOO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+) 3 3 【答案】B 【详解】A.pH=3的CHCOOH溶液中,存在c(H+)=c(OH-)+c(CHCOO-),A错误; 3 3 B.该溶液中存在电荷守恒:c(CHCOO-)+c(OH-)=c( )+c(H+),室温下溶液pH=7,c(OH-)= c(H+),则c( 3 )=c(CHCOO-),盐电离产生的离子浓度远大于水电离产生的离子浓度,因此溶液中离子浓度大小关系 3 为:c(CHCOO-)=c( )>c(H+)=c(OH-),B正确; 3C.pH=5的CHCOOH溶液中,c(H+)=10-5 mol/L,则溶液中c(OH-)= , 溶液中的OH- 3 就是水电离产生,所以该溶液中水电离产生的c(H+)=10-9 mol/L,C错误; D.CHCOONa是强碱弱酸盐,在溶液中CHCOO-发生水解反应而消耗,导致离子浓度: 3 3 c(Na+)>c(CHCOO-);CHCOO-水解产生CHCOOH、OH-,使水电离平衡正向移动,最终达到平衡时溶液 3 3 3 中c(OH-)>c(H+),盐电离产生的离子浓度远大于水电离产生的离子浓度,则c(CHCOO-)>c(OH-),故溶液中 3 离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(CHCOO-)>c(OH-)>c(H+),D错误; 3 故合理选项是B。 11.宏观辨识与微观探析是化学核心素养之一,下列有关方程式与所述事实相符合的是 A.电解熔融MgCl 制取Mg:MgCl (熔融) Mg+Cl ↑ 2 2 2 B.实验室制氨气:N+3H 2NH 2 2 3 C.工业制漂白粉:Cl+2OH-=Cl-+ClO-+H O 2 2 D.泡沫灭火器工作原理:2Al3++3 +3H O=2Al(OH) ↓+3CO ↑ 2 3 2 【答案】A 【详解】A.电解熔融MgCl 制取Mg的化学方程式为MgCl (熔融) Mg+Cl ↑,A正确; 2 2 2 B.实验室将熟石灰固体和氯化铵固体共热制备氨气,化学方程式为Ca(OH) +2NHCl 2 4 CaCl +2NH↑+2H O,工业制氨气:N+3H 2NH ,B错误; 2 3 2 2 2 3 C.工业制漂白粉是将Cl 通入到石灰乳中,则Ca(OH) 不能拆写,离子方程式为2Cl+2Ca(OH) =2Ca2+ 2 2 2 2 +2Cl-+2ClO-+2H O,C错误; 2 D.泡沫灭火器工作时,Al3+和 发生双水解反应,离子方程式为Al3++3 = Al(OH) ↓+3CO ↑ ,D 3 2 错误; 故选A。 12.元素周期表可以有多种表示方法,如图1为八角形元素周期表,八角形的每个顶角对应一种元素,下 列说法错误的是A.图1中沿虚线箭头方向,元素单质的还原性逐渐增强 B.元素第一电离能大小关系:②>①>④ C.最简单气态氢化物的稳定性:⑤>⑥ D. 与③、④可形成冰晶石 (已知 (熔融) ,形成的晶胞如图2所示, 其中黑球代表 ,该晶体密度为 【答案】B 【分析】由图可知,①为O,②为N,③为Al,④为F,⑤为Cl,⑥为S。 【详解】A.由图可知,虚线箭头方向为同主族元素,同族元素随核电荷的递增,元素单质还原性增强, 故A正确; B.由分析可知,②为N,①为O,④为F,第一电离能:F>N>O,即④>②>①,故B错误; C.由分析可知,⑤为Cl,⑥为S,非金属:Cl>S,非金属性越强最简单气态氢化物越稳定,因此稳定性: HCl>H S,故C正确; 2 D.黑球有8个在顶点,6个在面心,个数为: ,白球有12个在棱上,9个在体内,个数为 ,则晶胞的质量为: ,晶胞体积为: ,晶胞密度为: ,故D正确; 故选B。13.设N 是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 A A.20g重水(D O)中含有的电子数为10N 2 A B.足量 与含4molHCl的浓盐酸充分反应,转移电子数为2N A C.0.1mol/L 溶液中含有 数小于0.1N A D.标况下, 中所含有的 键的数目为N A 【答案】A 【详解】A. DO的相对分子质量是20,20g重水(D O)的物质的量为1mol,1个重水含有10个电子,所 2 2 以 20g重水(D O)中含有的电子数为10N ,故A正确; 2 A B. 与浓盐酸反应, ,1mo 与4molHCl反应,所以足量 与含4molHCl的浓盐酸充分反应,随着盐酸浓度下降,变成稀盐酸则反应停止,故实际参加反应的 HCl小于4mol,转移电子数小于2N ,故B错误; A C.不知道 溶液的体积,无法求算含有 数目,故C错误; D.标况下,二氯甲烷是液体,无法用气体摩尔体积求算 中所含有的 键的数目,故D错 误; 故答案为:A 14.为探究氨及铵盐性质,将 晶体装入如图所示T形三通管两端进行微型实验(无水 可吸附 ,形成 )。下列说法错误的是 A.装置气密性检查:轻轻挤压乳胶头,观察到蒸馏水中有气泡冒出,松开后观察到形成一段水柱 B.同时点燃两个酒精灯后,两端湿润的pH试纸均有颜色变化C.实验过程中只能观察到蒸馏水液面上升,未见白烟产生 D.停止加热后可以交替挤压两边乳胶头,使气体更充分吸收,减少污染 【答案】C 【详解】A.T形三通管,只要检测两端的气密性,轻轻挤压任一乳胶头,若蒸馏水中有气泡冒出,则乳 胶管处不漏气,装置气密性良好,故A正确; B.点燃左侧酒精灯后,氯化铵分解生成氨气和氯化氢,氨气可以被氯化钙吸收,氯化氢使两端湿润的pH 试纸变红,点燃右侧酒精灯后,氯化铵分解生成氨气和氯化氢,氯化氢可以被氢氧化钠吸收,氨气能使两 端湿润的pH试纸变蓝,故B正确; C.根据B中分析可知,实验过程中竖直支管上方会有氯化氢与氨气的化合,生成氯化铵白色颗粒,故C 错误; D.停止加热后可以交替挤压两边乳胶头,使剩余的气体更充分吸收,减少污染,故D正确; 故答案选C。 15.最近,我国科学家设计了一种高效电解水制氢的系统,实现了在催化剂作用下析氢和析氧反应的分离。 该系统的工作原理如图所示,其中电极均为惰性电极,电解液中含NaOH。下列关于该装置工作时的说法 错误的是 A.阳极的电极反应为[Fe(CN) ]4--e-=[Fe(CN)]3- 6 6 B.OH-通过离子交换膜由B极室向A极室移动 C.催化析氢室的反应为DHPS-2H+2H++2e-=DHPS+2H ↑ 2 D.理论上,该过程中[Fe(CN) ]4-和DHPS可自补充循环 6 【答案】C 【分析】据图可知A极室中[Fe(CN) ]4-转化为[Fe(CN) ]3-,Fe元素化合价升高被氧化,所以A极室为阳极, 6 6 B极室为阴极。 【详解】A.根据分析可知A极室为阳极,电极反应为[Fe(CN) ]4--e-=[Fe(CN)]3-,A正确; 6 6 B.电解池中阴离子流向阳极,A极室为阳极,所以OH-通过离子交换膜由B极室向A极室移动,B正确;C.循环的电解液为NaOH碱性溶液,所以催化析氢室中并没有氢离子参与反应,正确反应为 DHPS-2H+2e-+2H O=DHPS+2H ↑+2OH-,C错误; 2 2 D.据图可知 [Fe(CN) ]4-在A极室中转化为[Fe(CN) ]3-后又再催化析氧室中又转化为[Fe(CN) ]4-,DHPS在B 6 6 6 极室中转化为DHPS-2H后又在催化析氢室中转化为DHPS,理论上两种物质没有损耗,可自补充循环,D 正确; 综上所述答案为C。 16.恒容密闭容器中, 与 在不同温度下发生反应: ,达到平衡时,各组分的物质的量浓度(c)随温度(T)变化如图所示: 下列说法正确的是 A.该反应的平衡常数随温度升高而增大 B.曲线Y表示 随温度的变化关系 C.提高投料比 ,可提高 的平衡转化率 D.其他条件不变, 与 在 ℃下反应,达到平衡时 【答案】C 【详解】A.由图可知,温度升高,H 的平衡浓度增大,说明平衡逆向移动,该反应为放热反应,该反应 2 的平衡常数随温度升高而减小,故A错误; B.结合方程式 可知, 的变化量为 变化量的 , 则曲线Y表示 随温度的变化关系,故B错误; C.提高投料比 即增大CO 的浓度,平衡正向移动, 的平衡转化率增大,故C正确; 2D.其他条件不变, 与 在 ℃下反应,等效于增大压强,该反应是气体体积减小的反 应,平衡正向移动, 的浓度减小,当仍然大于 与 在 ℃下发生反应时 的平衡浓度 ,故D错误; 故选C。 第Ⅱ卷 二、非选择题:本题共4个小题,共56分。 17.FeCl 广泛应用于织物印染,医药,冶金和照相等行业。某实验小组设计如下装置利用H 和 FeCl 制 2 2 3 备 FeCl ,从左侧缓缓通入H 2 2。 已知有关物质的性质如下: FeCl FeCl Fe 3 2 熔点/℃ 672 1538 升华,易水 解 沸点/℃ 1023 2750 (1)浓硫酸在实验中有两个作用: ①除去水,使得通入的氢气干燥。② 。 (2)球形干燥管中盛放的物质为: 。 (3)实验过程中,探究电炉温度(T)对产物的影响。 ①当温度T为300℃时,加热一段时间后发现石英管内几乎没有固体剩余,请指出出现该现象可能的原因: 。 ②当温度T为 330℃时,加热后石英管内有固体剩余,取少量固体于试管中并加入稀盐酸,全部溶解且无气泡,对固体成分进行猜测并设计实验验证。 猜测1:只有 FeCl ;猜测2: 含有FeCl 和 FeCl ;猜测3: 只有FeCl 2 2 3 3 实验方案: 实验步 操作 现象 骤 第一步 取溶液2mL于试管中,加入KSCN 现象一 第二步 另取溶液2mL于试管中,加入 现象二 第二步加入的物质为: 。 实验结论:现象一为 ,现象二为 。则猜测1 成立。 ③当温度T为350℃时,加热后石英管内有固体剩余,取少量固体于试管中并加入稀盐酸,固体溶解的同 时有少量气泡产生,写出加热过程中发生的副反应的化学方程式: 。 (4)三次实验中,广口瓶中都可以收集到大量固体,则其成分主要为 。 【答案】 观察氢气的流速 碱石灰 当温度为 300℃时,FeCl 升华并被氢气流吹离石英管 3 铁氰化钾(K Fe(CN) 亦可) 溶液无明显变化 有蓝色沉淀生成 2FeCl +3H 2Fe+ 6HCl 3 6 3 2 FeCl 或三氯化铁 3 【分析】由于FeCl 易升华、易水解,因此用浓硫酸干燥氢气,并控制流速,在石英管中FeCl 和氢气反应 3 3 生成氯化亚铁和氯化氢,氯化亚铁熔点高,停留在石英管中,氯化氢气体被盛有碱石灰的干燥管吸收。 【详解】(1)浓硫酸在实验中有两个作用:①除去水,使得通入的氢气干燥。②观察氢气的流速,便于控制 氢气的速率;故答案为:观察氢气的流速。 (2)球形干燥管中盛放的物质为:碱石灰,主要用于除掉尾气HCl和防止空气中水蒸气进入;故答案为:碱 石灰。 (3)①当温度T为300℃时,加热一段时间后发现石英管内几乎没有固体剩余,由于FeCl 易升华,因此出 3 现该现象可能的原因:当温度为 300℃时,FeCl 升华并被氢气流吹离石英管;故答案为:当温度为 3 300℃时,FeCl 升华并被氢气流吹离石英管。 3 ②实验方案主要是检验溶液中是否含有亚铁离子和铁离子,一般用KSCN检验铁离子,用铁氰化钾检验亚 铁离子,因此第二步加入的物质为几滴铁氰化钾溶液,现象一为溶液不变色,现象二为有蓝色沉淀,则说 明猜想1成立;故答案为:铁氰化钾溶液;溶液无明显变化;有蓝色沉淀生成。 ③根据题意,取少量固体于试管中并加入稀盐酸,固体溶解的同时有少量气泡产生,说明有铁生成,其加热过程中发生的副反应的化学方程式:2FeCl +3H 2Fe+ 6HCl;故答案为:2FeCl +3H 2Fe+ 3 2 3 2 6HCl。 (4)由于FeCl 易升华,FeCl 熔点是672℃,因此广口瓶中都可以收集到大量固体主要成份为FeCl ;故答案 3 2 3 为:FeCl 或三氯化铁。 3 18.铋及其化合物广泛应用于电子材料、医药等领域。一种以含铋烧渣(主要成分为 、 ,还含 有少量MnS、 、CuO及 等)制取 并回收锰的工艺流程如下: 已知:①氧化性: ; ② 易水解成BiOCl沉淀;常温下,BiOCl存在的pH范围约为2.0~11.0; ③常温下, ; 。 回答下列问题: (1)基态锰原子的价电子排布式为 。 (2)“水浸提锰”时,另加入少量稀硫酸可促进 (填化学式)溶解,进一步提高锰的浸取率。 (3)“滤渣2”的主要成分有 (填化学式)、Bi。 (4)常温下,“含 滤液”中 的浓度为 。为保证BiOCl产品的纯度,理论上,“沉铋”时 应控制溶液的pH< (保留一位小数)。 (5)“脱氯”过程中发生主要反应的离子方程式为 。 (6)BiOCl是一种性能优良的光催化剂,可催化降解有机污染物对硝基苯酚( )等。对硝基苯酚的熔点高于邻硝基苯酚( )的熔点,其原因是 。 (7)我国科学家在新型二维半导体芯片材料——硒氧化铋的研究中取得突破性进展。硒氧化铋的晶胞结构如 图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶胞参数为a pm,a pm,b pm。 ①该晶胞沿z轴方向的投影图为 (填标号)。 A. B. C. D. ②该晶体中,每个 周围紧邻的 共有 个。 ③该晶体的密度为 (列出计算式, 为阿伏加德罗常数的值)。 【答案】(1) (2)MnS (3)Cu (4)6.9 (5) (6)对硝基苯酚存在分子间氢键,而邻硝基苯酚更易形成分子内氢键,导致对硝基苯酚分子间的作用力比邻 硝基苯酚分子之间的作用力更强 (7) B 4【分析】铋烧渣(主要成分为 、 ,还含有少量MnS、 、CuO及 等)制备 ,辉铋 矿先水浸除锰,另加入少量稀硫酸可促进MnS溶解,同时 溶于水通过过滤分离,滤渣用浓盐酸酸 浸, 不溶于盐酸过滤后存在于滤渣1中,滤液中存在Bi3+、Cu2+、Fe3+,滤液中加入Bi粉还原,将 Fe3+转化为Fe2+、Cu2+转化为Cu过滤除去,滤液中加入碳酸钠溶液沉铋,Fe2+存在于滤液中通过过滤除去, 得到BiOCl,最后除氯得到 。 【详解】(1)Mn是25号元素,根据构造原理可得其价电子排布式为3d54s2。 (2)MnS可以溶解于稀酸,“水浸提锰”时,另加入少量稀硫酸可促进MnS溶解,进一步提高锰的浸取 率。 (3)由分析可知,“还原”步骤中加入Bi粉,将Fe3+转化为Fe2+、Cu2+转化为Cu,过滤后Cu存在于滤渣 2中。 (4)F2+开始沉淀时,c(OH-)= ,c(H+)= ,pH=-lgc(H+)=-lg =6-lg =6-lg1+lg7=6.85 6.9,为保证 BiOCl产品的纯度,避免Fe2+沉淀,理论上,“沉铋”时应控制溶液的pH<6.9。 (5)“脱氯”过程中 和OH-反应生成 和Cl-,离子方程式为: 。 (6)对硝基苯酚存在分子间氢键,而邻硝基苯酚更易形成分子内氢键,导致对硝基苯酚分子间的作用力 比邻硝基苯酚分子之间的作用力更强,故对硝基苯酚的熔点高于邻硝基苯酚( )的熔点。(7)①由晶胞结构可知,该晶胞沿z轴方向的投影图为 ,故选B; ②由晶胞结构可知,该晶体中,每个 周围紧邻的 共有4个; ③由晶胞结构可知,该晶胞中Bi3+的个数为8 =4,Se2-的个数为 =2,O2-的个数为 =4,该 晶体的密度为 。 19.HS是石油化工行业广泛存在的污染性气体,但同时也是重要的氢源和硫源,工业上可以采取多种方 2 式处理。 I.硫碘循环法脱硫 (1)下面是热化学硫碘循环中硫化氢分解制备氢气、硫磺的反应过程。 H=-151 kJ·mol -1 1 △ 2HI(aq)=H(g)+ I (s) H=110 kJ·mol -1 2 2 2 △ H=61 kJ·mol -1 3 △ 则HS(g) H(g)+S(s) = 。 2 2 II.热分解法脱硫 在密闭容器中,充入一定量的HS气体,发生热分解反应2HS(g) 2H(g)+S (g),控制不同的温度和压 2 2 2 2 强进行实验,HS平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 2 (2) m、n点对应的正反应速率: (填“>”、“=”或“<”),理由是 。 m(正) n(正)(3)控制压强为 、温度为975℃,若HS的初始浓度为1mol·L-1,则达到平衡时H 的浓度为 , 2 2 平衡常数 = 。达到平衡后,若保持条件不变,向容器中再加入1mol HS气体,再次达到平衡 2 时,HS的平衡转化率 40%(填“>”、“=”或“<”)。 2 (4)若要进一步提高HS的平衡转化率,除了改变温度和压强外,还可以采取的措施有 。 2 【答案】 +20 kJ•mol1 < n点比m点对应的温度更高、压强更大,因此反应速率更快 mol•L1 (答“0.074”也得分,正确数值带单位“mol•L1”也得分) = 移出产物H 或S 2 2 【详解】I.(1)根据盖斯定律可得,ΔH=ΔH+ΔH+ΔH=-151kJ•mol-1+110kJ•mol-1+61kJ•mol-1=20kJ•mol-1; 1 2 3 II.(2)950K时,增大压强,平衡逆向移动,HS的转化率减小;压强由P 依次变为P、P 时,HS的平衡 2 1 2 3 2 转化率逐渐减小,则P<P<P;综上所述,m、n点对应的压强:P <P,对应的温度:T <T;故m、 1 2 3 m n m n n点对应的正反应速率:v (正)<v(正); m n (3)控制压强和温度不变,则体积会发生改变,假设原本气体体积为1L,则HS初始物质的量为 2 1mol•L-11L=1mol,HS平衡转化率为40%,则平衡时Δn(H S)=0.4mol;反应的三段式如下: 2 2 则平衡时,气体的总物质的量为1.2mol,则根据阿伏伽德罗定律可知,平衡时气体的体积变为1.2L, c(H )= = mol•L-1,c(H S)= = mol•L-1,c(S )= = mol•L-1;则K= = 2 2 2 = ;因为是恒温恒压条件,再加入1mol HS气体,达到平衡时,HS的转化率不变,依然是 2 2 40%; (4)若要进一步提高HS的平衡转化率,除了改变温度和压强,还可以移出反应产物H 或S。 2 2 220.联苯双酯为五味子的一种中间体,是我国首创的治疗肝炎的降酶药。合成联苯双酯的工艺路线如下: 已知流程中Et表示乙基, +(CH CO) O +CH COOH。 3 2 3 请回答下列问题: (1)化合物A的化学名称为 。 (2)化合物D中含氧官能团的名称为 。 (3)分析流程可知MeCO 和MeOH中的“Me”代表的是 (填名称)。 2 3 (4)反应①的反应类型为 ,反应⑥的化学方程式为 。 (5)E有多种同分异构体,同时符合下列条件的有 种。 a.苯环上有4个取代基,其中一个是 –OCH ; 3 b.与FeCl 溶液发生显色反应; 3 c.核磁共振氢谱为4组峰,且峰面积之比为2∶2∶3∶3。 (6)根据题目中的相关信息并结合已学知识,写出由 →A的合成路线: ,该合成 路线为何要经过多步而不是一步完成,目的是 。 【答案】(1)3,4,5-三羟基苯甲酸 (2)醚键、酯基 (3)甲基(4) 取代反应 +CH I→ + 2HI 2 2 (5)4 (6) 保护酚羟基不被氧化 【详解】(1)A的母体为苯甲酸,苯环上有3个羟基,羧基为1号位,则A的化学名称为:3,4,5-三羟 基苯甲酸; (2)根据D的结构简式知,其含氧官能团的名称为醚键、酯基; (3)比较C和D的结构变化知,H原子被甲基取代,则MeCO 和MeOH中的“Me”代表的是甲基; 2 3 (4)根据流程,可知 与CHOH发生①酯化反应(取代反应),生成 ;根据 3 流程,可推断F的结构简式为 ,因此反应⑥的化学方程式为+CH I→ + 2HI ; 2 2 (5)E为 ,其同分异构体:“a.苯环上有4个取代基,其中一个是–OCH ”,–OCH 3 3 中有1种氢原子;“b.与FeCl 溶液发生显色反应”,则必有酚羟基;“c.核磁共振氢谱为4组峰,且峰 3 面积之比为2∶2∶3∶3”,则还有两个取代基(其中一个为酚羟基,另一个为–OOCH 或–COOCH ),且苯 3 3 环上有2个H,必等效。综上,符合条件的结构简式为: 、 、 、 共4种; (6)由 合成化合物A,根据两者的结构简式可知,需将前者中的甲基氧化生成羧基,因酚 羟基具有还原性,所以在氧化甲基时需先将酚羟基保护起来,再将甲基氧化,由所给信息可知,合成时可先用(CHCO) O与 反应生成 , 被酸性高锰酸 3 2 钾溶液氧化生成 , 在酸性条件下水解生成化合物II, 所 以 合 成 路 线 为 : 。