文档内容
【赢在高考·黄金8卷】备战2024年高考化学模拟卷(山东专用)
黄金卷06
(考试时间:90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 Na 23 S 32 Ba 137
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.化学与科技、社会、生产、生活密切相关。下列有关说法不正确的是
A.糖类、油脂、蛋白质均可水解
B.干冰和碘化银可用作人工降雨
C.谷氨酸钠在厨房中常用作增味剂
D.经过催化剂处理的汽车尾气,可以将污染物转化为无毒害的物质
【答案】A
【解析】A.糖类中单糖不能水解,故A错误;
B.干冰和碘化银在人工降雨时分别起降温和作凝结核的作用,因此干冰和碘化银可用作人工降雨,故B
正确;
C.谷氨酸钠是味精的主要成分,在厨房中常用作增味剂,故C正确;
D.经过催化剂处理的汽车尾气,可以将氮氧化合物等污染物转化为无毒无害的氮气等物质,故D正确;
故选:A。
2.下列说法正确的是
A. 露置在空气中,最终转化为
B.向 溶液中加入 溶液,可得到S
C.放电条件下, 和 直接化合生成
D.把红热的铁丝伸入盛有 的集气瓶中,可得到
【答案】B
【解析】A.过氧化钠露置在空气中最终转化为碳酸钠,不是碳酸氢钠,A错误;
B.硫化钠和亚硫酸能发生氧化还原反应生成硫和亚硫酸钠,B正确;
C.放电条件下,氮气和氧气反应生成一氧化氮不是二氧化氮,C错误;
D.铁和氯气反应生成氯化铁,不是氯化亚铁,D错误;
故选B。
3.下列实验操作正确的是
A.用酸性 溶液可以鉴别环己烷与苯
B.用蒸馏水洗涤滴定管后,直接加入待装液
C.用酒精从碘水中萃取
D.蒸发NaCl溶液时,用酒精灯直接加热蒸发皿
【答案】D【解析】A.环己烷和苯均不溶于水、密度均比水小,均不能与高锰酸钾溶液反应,加入酸性高锰酸钾均
出现分层现象,上层是无色有机层,下层为紫红色高锰酸钾溶液层,不能用酸性 溶液鉴别环己烷
与苯,A错误;
B.为了防止容易被稀释,用蒸馏水洗涤滴定管后,应用待装液润洗后,再加入待装液,B错误;
C.乙醇和水互溶,因此不能用酒精做萃取剂从碘水中萃取 ,C错误;
D.蒸发皿是陶瓷制品,可直接加热,蒸发NaCl溶液时,用酒精灯直接加热蒸发皿,D正确;
答案选D。
4.下列有关化学用语正确的是
A. (碘酸碘)中碘的化合价为 、
B.用电子式表示氧化钠的形成过程:
C.HF分子间的氢键:
D.砷原子结构示意图:
【答案】A
【解析】A.根据名称可知, 中含碘酸根( ),且根据氧原子个数可知,含有的碘酸根为3个,故
可以写成 的形式,故碘元素的价态有+3价和+5价,A正确;
B. 的电子式书写错误, 的电子式为 ,B错误;
C.HF分子间的氢键为虚线部分,即 ,C错误;
D.砷的原子序数为33,位于元素周期表的第四周期第ⅤA族,其原子结构示意图为 ,D
错误;
故答案为:A。
5.设N 为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是
A
A.1L0.01mol•L-1氯水中含有的Cl-、HClO和ClO-的总数为0.02N
A
B.7.8g苯中含有的σ键数目为0.6N
A
C.58g23Na35Cl中含有的中子数目为28N
AD.由CoO制得1molCo O 时转移的电子数目为2N
3 4 A
【答案】D
【解析】A.氯水中含有氯分子,故1L 氯水中含有的 、HClO和 的总数小于 ,
A错误;
B.1个苯分子中含有12个σ键,7.8g即0.1mol苯中含有的σ键数目为 ,B错误;
C.58g 为1mol,其中含有的中子数目为 ,C错误;
D.根据化合价变化可知,由CoO制得1mol 的反应转移 电子,D正确;
故选D。
6.三甲基铝[Al(CH )]在常温常压下为无色透明液体,暴露在空气中可以瞬间着火,与水剧烈反应生成甲
3 3
烷。下列推测不合理的是
A.Al的杂化方式是sp2
B.Al(CH) 与足量CHOH反应可得到Al(OCH )
3 3 3 3 3
C.相同条件下和水反应的剧烈程度:Al(OCH )>[Al(CH )]
3 3 3 3
D.若[Al(CH )]在空气中发生燃烧,可以用砂子灭火
3 3
【答案】C
【解析】A.Al的价电子数为3,甲基可提供的孤电子数为1,代入价层电子对互斥理论公式,价电子对数
= =3,则杂化方式为sp2,故A正确;
B.因为HO和CHOH中均含有活泼氢,水与Al(CH) 反应生成CH,故可推断出Al(CH) 与CHOH反
2 3 3 3 4 3 3 3
应生成Al(OCH ) 和CH,故B正确;
3 3 4
C.原子半径:O<C,键长:Al-O<Al-C,因此Al(OCH ) 更稳定,和水反应不如[Al(CH )]与水的反应剧
3 3 3 3
烈,故C错误;
D.因为[Al(CH )]与水反应剧烈,所以着火时不能用水灭火,可以用砂子灭火,故D正确;
3 3
故选C。
7.高分子材料L可以由M、N两种单体合成。下列说法正确的是
A.L能发生水解反应
B.M分子中最多12个原子共面
C.M与N通过加聚反应生成L
D.合成 L的同时生成 HCl
【答案】A【解析】A.L中含有 ,可发生水解反应,A项正确;
B.苯环所有原子共面,酮羰基所有原子共面,M分子中16个原子可能同时共面,B项错误;
C.M和N通过缩聚反应生成L(有小分子HCl生成),C项错误;
D.合成1molL的同时生成 HCl,D项错误;
故答案为:A。
8.一种利用微生物从黄铜矿(主要成分为 )中提取铜元素的具体操作过程如图所示。下列说法正确
的是
A.转化过程中 和 可以循环使用
B.微生物的作用下, 作催化剂
C.若 中的铜元素最终全部转化为 ,当有2mol 生成时,理论上消耗4.25mol
D.在硫酸介质中用 替代 也能高效实现将 氧化为
【答案】C
【解析】A.由题图可知,本题涉及的反应有 、
、 、
,则总反应为 。
被还原为 , 在微生物作用下被 氧化为 , 在微生物作用下,与 和 反应生成
,而 又可重新参与反应,故 可以循环使用,而 在反应中生成又被消耗,属于中间产
物,A错误;
B.在微生物的催化作用下, 将 氧化为 ,将 氧化为 ,则 是氧化剂, 是还原剂,
不是催化剂,B错误;
C.由总反应可知,生成2mol 的同时,生成1mol ,失电子的总物质的量为
,根据得失电子守恒可知,理论上消耗 的物质的量为 ,C正
确;D.由于 具有强氧化性,理论上来讲,在硫酸介质中,双氧水可以将 氧化生成 ,即
(未配平),但产物 能催化 的分解,因此 的
氧化效率大大降低,D错误;
故选:C。
【点睛】 是一种绿色试剂,作氧化剂时转化为水,作还原剂时转化为 ,但 易分解,尤其是在
或 的存在下,分解会更快,导致其额外消耗增多。
9.苯甲酸甲酯是一种重要的溶剂。实验室中以苯甲酸和甲醇为原料,利用如图所示反应制备。
反应原理: 。下列说法错误的是
A.已知质量分数98%的浓硫酸,密度为 ,计算得其物质的量浓度为18.4mol/L
B.实验时:先将甲醇和苯甲酸混合均匀后,再缓慢加入浓硫酸并不断搅拌
C.回流装置和蒸馏装置中的冷凝管不能互换
D.可在分液漏斗内先后用蒸馏水、NaOH溶液、蒸馏水洗涤粗产品
【答案】D
【解析】A. ,故A正确;
B.浓硫酸密度大,应先将甲醇和苯甲酸混合均匀后,再缓慢加入浓硫酸并不断搅拌,故B正确;
C.球形冷凝管不能用于蒸馏,故C正确;
D.不能用 溶液洗涤,酯在NaOH溶液中会水解,应该用碳酸钠溶液,故D错误;
故选D。
10.(2023·广东佛山·统考二模)离子液体是室温下呈液态的离子化合物。由原子序数依次增大的短周期
主族元素X、Y、Z、W、R组成的一种离子液体的结构如图所示,W的简单氢化物易液化,可用作制冷剂,
R的简单阴离子含10个电子。下列说法正确的是A.电负性:R>X>Z B.氢化物的沸点:R>Z
C.分子YR 的空间构型为三角锥形 D.最高价含氧酸的酸性:W>Z
3
【答案】D
【分析】离子液体是室温下呈液态的离子化合物。由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、
R组成的一种离子液体的结构如图所示,W的简单氢化物易液化,可用作制冷剂,则W为N,X、R有1
个价态,则X为H,R的简单阴离子含10个电子,则R为F,Z有四个价键,则Z为C,Y得到一个电子
形成四个价键,则Y为B。
【解析】A.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:R>Z>
X,故A错误;
B.HF虽存在分子间氢键,若C的氢化物是固体,则氢化物的沸点可能为:Z>R,故B错误;
C.分子YR (BF)夹层电子对数为3+0=3,其空间构型为平面三角形,故C错误;
3 3
D.根据非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物酸性越强,氮的非金属性比碳强,则最高价含氧酸的
酸性:W(硝酸)>Z(碳酸),故D正确。
综上所述,答案为D。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得
4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.某学习小组为探究氯化铜与亚硫酸钠的反应,设计了如下实验:
已知 。
下列分析中,错误的是
A.2mL0.2 溶液中含 数目小于 ( 为阿佛加德罗常数的值)
B.由实验可知,生成橙黄色沉淀的速率较快,而生成白色沉淀的反应趋势更大
C.已知橙黄色沉淀中只含有 、 、 ,可利用稀硫酸检验其中的 ,若溶液变蓝,则说明含
有
D.本实验中, 溶液和 溶液的总反应离子方程式为:【答案】C
【解析】A. 会发生水解,所以2mL0.2 溶液中含 数目小于 ,故A正确;
B.先生成橙黄色沉淀,说明生成橙黄色沉淀的速率较快,最终得到的是白色沉淀,说明白色沉淀物更稳
定,而生成白色沉淀的反应趋势更大,故B正确;
C.由于橙黄色沉淀中还含有 ,溶于稀硫酸,溶液也会变蓝,故不能依据溶液变蓝的现象来检验其中
的 ,故C错误;
D.根据信息可知 溶液和 溶液发生最终得到了白色沉淀 ,可知该过程中 做氧化剂,
做还原剂被氧化,总反应离子方程式为: ,故D正
确;
故选C。
12.探究不同结构 中分子间作用力的差异。室温下,三个温度传感器同时蘸取等体积样品,形成
液膜,测得挥发时的温度-时间曲线如下。
已知: , 时, 的 如下表。
醇 a b c
( )
下列说法正确的是
A.用系统命名法命名 丙醇
B. 中分子间作用力:
C. , 越小,单位时间内从环境吸收的热量越少
D.该实验中,c的温度变化最大,其主要原因是c挥发最快
【答案】AD
【解析】A.用系统命名法命名 丁醇,故A正确;
B.其他条件相同,分子支链越多,分子间作用力越强, ,故B错误;C.由图可知三种物质温度降到最低所需时间接近, 越小,单位时间内从环境吸收的热量多,故C
错误;
D.该实验中,c的温度变化最大,其主要原因是c沸点最低,挥发最快,故D正确;
故选:AD。
13.化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。亚氯酸钠( )具有强氧化性,受热易分解,可作
漂白剂、食品消毒剂等,以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下图所示。
已知:消毒能力即每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克 的氧化能力。
下列说法错误的是
A.“母液”中溶质的主要成分是
B.相同质量 的消毒能力是 的2.5倍
C.“反应2”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
D.“减压蒸发”可以降低蒸发时的温度,提高产品产率
【答案】BC
【分析】由题给流程可知,反应1为二氧化硫与稀硫酸、氯酸钠反应生成硫酸钠、二氧化氯和水,反应2
为二氧化氯与过氧化氢、氢氧化钠混合溶液反应生成亚氯酸钠、氧气和水,反应得到的亚氯酸钠在55℃条
件下减压蒸发、冷却结晶、过滤得到亚氯酸钠粗产品。
【解析】A.根据元素转化分析可知“母液”中溶质的主要成分是 ,A项正确;
B.1 mol 完全反应转化2 mol ,1 mol 完全反应转化5 mol ,所以等物质的量 的消毒
能力是 的2.5倍,B项错误;
C.“反应2”中发生反应的化学方程式为 ,氧化剂与还原
剂的物质的量之比为2∶1,C项错误;
D.温度过高, 会分解,所以采用“减压蒸发”可以降低蒸发时的温度,提高产品产率,D项正确;
故选BC。
14.甲、乙同学分别用如图所示装置验证铁的电化学防腐原理,相同时间后继续进行实验。
实验①:甲同学分别向Ⅰ、Ⅱ中Fe电极附近滴加K[Fe(CN) ]溶液,Ⅰ中产生蓝色沉淀,Ⅱ中无沉淀。
3 6
实验②:乙同学分别取Ⅰ、Ⅱ中Fe电极附近溶液,滴加K[Fe(CN) ]溶液,Ⅰ、Ⅱ中均无沉淀。
3 6下列说法正确的是
A.Ⅰ是牺牲阳极保护法,正极反应式为
B.Ⅱ为外加电流阴极保护法,Fe电极与外接电源的负极相连
C.由实验①中Ⅰ、Ⅱ现象的差异,推测K[Fe(CN) ]在Ⅰ中氧化性强于Ⅱ
3 6
D.由实验可知,两种保护法均能保护 ,且Ⅱ保护得更好
【答案】BD
【解析】A.由图可知,Fe电极是正极,Zn电极是负极,属于牺牲阳极的阴极保护法,由于电解质溶液呈
酸性,故正极上氢离子得电子,则正极的反应为:2H++2e-═H ↑,A错误;
2
B.外加电流阴极保护法中要保护的电极应与外接电源的负极相连,即Fe电极与外接电源的负极相连,B
正确;
C.由于Ⅰ中Fe电极与电解质溶液直接接触,会有少量的Fe直接与酸反应生成Fe2+,与K[Fe(CN) ]在Ⅰ、
3 6
Ⅱ中的氧化性无关,C错误;
D.对比Ⅰ、Ⅱ现象的差异可知,两种保护法均能保护Fe,且电解法保护的更好,即Ⅱ保护得更好,D正
确;
故答案为:BD。
15.均苯三甲酸( ,用 HT 表示)水溶液存在如下平衡:HT HT-
3 3 2
HT2− T3−,向0.1 mol· L−1HT溶液中加入HCl(g)或NaOH(s)时(忽略溶液体积的变化),
3
溶液中各含T微粒的分布系数 δ(X)随溶液pH变化的曲线如图所示:
已知δ(X)=
下列说法错误的是
A.若用NaOH(aq)滴定HT(aq)至恰好生成NaHT,可选甲基橙作指示剂
3 2B.M点,c(H+ )=
C.0.1 mol·L−1的NaHT溶液中:c(Na+ )>c(H T-) >c(T3−)>c(H+ )
2 2
D.25°C时HCN的电离平衡常数 ,则HT2-与CN-不能大量共存
【答案】C
【分析】由图可知HT的K 、K 、K 依次为10-3.1、10-4.7、10-6.3。
3 1 2 3
【解析】A. 的水解常数= = , 的电离常数为 , 的电离大于水解,溶液
显酸性,应选甲基橙作指示剂,故A正确;
B.由图可知M点时, ,
= ,
,故B正确;
C. 的 溶液中:钠离子浓度最大,由A中分析已知 的电离大于水解,则
,故C错误;
D. 的电离平衡常数 , 的电离常数为 ,则酸性: > ,则
与 能发生反应生成HCN,不能大量共存,故D正确;
故选:C。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.(12分)随着科学的发展,氟及其化合物的用途日益广泛。
Ⅰ、离子液体具有电导率高、化学稳定性高等优点,在电化学领域用途广泛。某离子液体的结构简式如下
图。
1−乙基−3−甲基咪唑四氟硼酸盐( )
(1)写出基态铜原子的价电子排布式___________。
(2) 是制备此离子液体的原料。
①微粒中 键角: ___________ (填“>”、“<”或“=”)。
② 可以与 反应生成 的原因是___________。
(3)以 和 的混合体系做电解质溶液,可以实现在不锈钢上镀铜。镀铜时,阳极材料为
___________,电解质溶液中 向___________极移动(填“阴”或“阳”)。Ⅱ、 等氟化物可以做光导纤维材料,一定条件下,某 的晶体结构如下图。
(4)与 距离最近且相等的 有___________个。
(5) 表示阿伏伽德罗常数的值。 晶胞为正方体,边长为 ,则晶体的摩尔体积 ___________
。( )
【答案】(1)3d104s1
(2) > 可与F-结合形成配位键
(3) Cu 阴
(4)6
(5)
【解析】(1)铜是29号元素,基态铜原子的价电子排布式为3d104s1,故答案为:3d104s1;
(2)①BF 中价层电子对数= 键数+孤电子对数=3+ =3,杂化轨道数=价层电子对数=3,B采取sp2
3
杂化,而 价层电子对数=4+ =4,杂化轨道数=4,B采取sp3杂化,所以 键角: >
;
② 可与F-结合形成配位键,故 可以与 反应生成 ;
(3)镀铜时,阳极材料为Cu,电解质溶液中阳离子 向阴极移动;
(4)白球 ,黑球 ,与 等距且最近的 有6个,以体心处白球 为研究对象,与 等距且最近
的 位于6个面心处;
(5)1个晶胞中有8 +6 =4个 ,12 +1=4个F-,晶胞物质的量= mol,晶胞体积=(a
)3m3,V = = m3/mol。
m
17.(12分)工业上以软锰矿(主要成分为 ,还含有少量 )和辉钼矿(主要成分为为 ,还含
有少量Si、Ni的氧化物)为原料,制备四钼酸铵晶体 和硫酸锰晶体的工艺流程如下。已知: ,常温下,NiS和MnS的 分别为19.4和12.6; 。
回答下列问题:
(1)为了提高焙烧效率,可以采取的措施有___________(写一条即可);“高温焙烧”时 、 转化
为 、 ,写出该反应的化学方程式___________。
(2)“酸浸”时,硫酸浓度对Mo、Mn浸出率的影响如图所示。
“酸浸”时硫酸的最佳浓度为___________ ,理由是___________。
(3)黄钠铁矾的化学式为 ,生成黄钠铁矾的离子方程式为___________;“除铁”后的溶
液中 ,当溶液中可溶组分浓度 时,可认为已除尽,则“除镍”应控
制溶液pH的范围是___________[已知 ,该溶液中 和pH的关系为
;忽略溶液体积变化]。
(4)“萃取”的原理为 (叔胺) ,则“反萃取”中的试剂X最适宜选用
___________(填标号)。
a.稀硫酸 b. 溶液 c.NaOH溶液 d.氨水
从“母液”中回收的副产品主要是___________(填名称)。
【答案】(1)将矿石粉碎或增大空气的量或逆流焙烧 3MnO +MoS+3O MnMoO +2MnSO
2 2 2 4 4(2) 250 该浓度下Mo、Mn的浸出率高,继续增大HSO 浓度,浸出率变化不明显,造成HSO 浪费且
2 4 2 4
后续步骤消耗NaCO 增加
2 3
(3) 3Fe3++Na++2SO +3CO +3H O=NaFe (SO )(OH) ↓+3CO ↑ 1.7—2.8
2 3 4 2 6 2
(4) d 硫酸铵
【分析】由题给流程可知,软锰矿和辉钼矿在空气中高温焙烧时,二氧化锰、二硫化钼与氧气在高温条件
下反应生成钼酸锰和硫酸锰,向焙烧渣中加入硫酸酸浸,将氧化铁、氧化镍溶解得到可溶性硫酸盐,二氧
化硅与硫酸不反应,过滤得到含有二氧化硅的浸出渣和浸出液;向浸出液中加入叔胺萃取溶液中的钼元素,
分液得到水相和有机相;向水相中加入碳酸钠溶液,将铁离子转化为黄钠铁矾,过滤得到黄钠铁矾和滤液;
向滤液中加入硫化钠调节溶液pH,将镍离子转化为硫化镍沉淀,过滤得到含有硫化镍的滤渣和含有硫酸锰
的滤液;滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作制得四水硫酸锰晶体;向有机相中加入氨水反萃取、分
液得到叔胺和四钼酸铵溶液;向溶液中加入硫酸,中和过量的氨水,使四钼酸铵转化为沉淀,过滤得到含
有硫酸铵的母液和四钼酸铵晶体。
【解析】(1)将矿石粉碎、增大空气的量、逆流焙烧等措施能提高焙烧效率;由分析可知,高温焙烧时
发生的反应为二氧化锰、二硫化钼与氧气在高温条件下反应生成钼酸锰和硫酸锰,反应的化学方程式为
3MnO +MoS+3O MnMoO +2MnSO ,故答案为:将矿石粉碎或增大空气的量或逆流焙烧;
2 2 2 4 4
3MnO +MoS+3O MnMoO +2MnSO ;
2 2 2 4 4
(2)由图可知,酸浸时,硫酸浓度为250g/L时,钼、锰的浸出率已经较高,继续增大硫酸浓度,浸出率
变化不明显,会造成硫酸浪费,且过量的硫酸会使溶液中铁离子转化黄钠铁矾沉淀时,消耗碳酸钠的量增
加,所以酸浸的最佳浓度为250g/L,故答案为:250;该浓度下Mo、Mn的浸出率高,继续增大HSO 浓
2 4
度,浸出率变化不明显,造成HSO 浪费且后续步骤消耗NaCO 增加;
2 4 2 3
(3)生成黄钠铁矾沉淀的反应为溶液中的铁离子、钠离子、硫酸根离子与碳酸根离子反应生成黄钠铁矾
沉淀和二氧化碳,反应的离子方程式为3Fe3++Na++2SO +3CO +3H O=NaFe (SO )(OH) ↓+3CO ↑;由硫化
2 3 4 2 6 2
锰的溶度积可知,溶液中锰离子浓度为0.5mol/L时,溶液中pc(S2−)=pKsp(MnS)—pc(Mn2+)=12.6—
0.3=12.3,则pH=15.1—12.3=2.8,由硫化镍的溶度积可知,溶液中镍离子完全沉淀时,溶液中
pc(S2−)=pKsp(NiS)—pc(Ni2+)=19.4—6=13.4,则pH=15.1—13.4=1.7,则溶液中pH的范围为1.7—2.8,故答
案为:3Fe3++Na++2SO +3CO +3H O=NaFe (SO )(OH) ↓+3CO ↑;1.7—2.8;
2 3 4 2 6 2
(4)由萃取方程式可知,加入氨水能中和溶液中的氢离子,使平衡向逆反应方向移动,有利于四钼酸铵
的生成,且不引入新杂质,故选D;由分析可知,母液的主要成分为硫酸铵,则回收的副产品为硫酸铵,
故答案为:D;硫酸铵。
18.(12分)工业上制硫化钡普遍采用两种方法:一种为重晶石( BaSO )煤粉还原法(将重晶石和无烟煤混
4
合后在1000-1200° C下还原焙烧1~2h);另一种为气体还原法(将重晶石在850-900°C通入氢气进行还原反
应)。下列是实验室模拟高温下H 还原重晶石法,装置如下。
2回答下列问题:
(1)固体A的名称_______。
(2)H 与BaSO 反应生成BaS,写出该反应的化学方程式_______。
2 4
(3)打开活塞K之后,管式炉升温之前,必须进行的操作为_______。
(4)测定BaS质量分数:
取生成物10.00g,溶于蒸馏水后稀释至500mL;取25.00mL溶液于锥形瓶中,再加入10mL2%醋酸溶液及
10.00 mL 0.50 mol/L KI 标准溶液(过量),充分振荡、使BaS中的硫元素完全转化为硫单质;向锥形瓶中加
3
入2滴淀粉溶液做指示剂,用0.50mol/L Na SO 标准溶液滴定至终点,消耗NaSO 标准溶液体积
2 2 3 2 2 3
10.00mL(滴定反应为: +2 =3I-+ )。
①稀释至500mL所需的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、_______和______
②写出KI 与BaS反应的化学方程式_______。
3
③醋酸溶液加多了会导致测定结果偏小,原因可能是_______。
④计算样品中BaS(M=169g/mol)质量分数:_______(保留3位有效数字)。
⑤若用重晶石煤粉还原法制BaS,其产品纯度_______(填“升高”或“降低” )。
【答案】(1)锌粒
(2)BaSO +4H BaS+4H O
4 2 2
(3)收集氢气尾气并验纯
(4) 500mL容量瓶 玻璃棒 BaS+KI = S+BaI +KI 产生硫化氢损失硫离子 84.5% 降低
3 2
【分析】启普发生器中用锌和稀硫酸制备氢气,为防止氢气和氧气混合发生爆炸,收集氢气验纯后再加热
盛有重晶石的瓷舟,氢气把硫酸钡还原为硫化钡。
【解析】(1)用氢气还原硫酸钡,实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气,固体A的名称锌粒;
(2)H 与BaSO 反应生成BaS和水,反应的化学方程式为BaSO +4H BaS+4H O;
2 4 4 2 2
(3)为防止氢气和氧气混合后发生爆炸,打开活塞K之后,管式炉升温之前,必须进行的操作为收集氢
气尾气并验纯。
(4)①稀释至500mL需要用500mL容量瓶定容,所需的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、500mL容量瓶和玻
璃棒;
②KI 把BaS氧化为S单质,根据得失电子守恒,反应的化学方程式为BaS+KI = S+BaI +KI。
3 3 2
③若醋酸溶液加多,过量的醋酸和BaS反应生成醋酸钡和HS气体,产生硫化氢损失硫离子,导致测定结
2
果偏小。④根据 +2 =3I-+ ,NaSO 消耗KI 的物质的量为0.50mol/L×0.01L =0.0025mol,则与BaS反
2 2 3 3
应的KI 的物质的量为0.01L× 0.50 mol/L-0.0025mol=0.0025mol,根据BaS+KI = S+BaI +KI,可知BaS的物
3 3 2
质的量为0.0025mol,样品中BaS(M=169g/mol)质量分数 。
⑤还原剂煤粉含有杂质元素,若用重晶石煤粉还原法制BaS,其产品纯度降低。
19.(12分)化合物J是合成紫草酸药物的一种中间体,其合成路线如图:
已知:i.R-CHO R-CHOH(R为烃基)
2
ii. + (R为烃基)
回答以下问题:
(1)A的结构简式为______;其中碳原子的杂化方式为______。
(2)D→E的反应类型为_______;该反应的目的是______。
(3)F→H的化学方程式为______。
(4)有机物J中含有官能团的名称是______。
(5)符合下列条件的A的同分异构体有_____种。
①能与FeCl 溶液作用显色;
3
②能发生银镜反应;
③核磁共振氢谱峰面积之比为1∶2∶2∶2∶1。(6)综合上述信息,写出由CH=CHBr和 制备 的合成路线_______(其他试剂任选)。
2
【答案】(1) sp2、sp3
(2)取代反应 保护羟基,防止氧化
(3) +H O +H O
2 2 2
(4)酯基、醚键
(5)4
(6)
【分析】由已知反应知C→D为—CHO的还原反应则C为 。B→C发生已知反应ii,则B为
。由于A的化学式为C HO,A与CH=CHCHBr反应得到B,则A为 。D
8 8 3 2 2
与(CHCO) O为—OH中H被取代得到E,E为 。E经臭氧得到甲醛和F即碳碳双键的氧
3 2化,则F为 。F经HO 氧化得到H为—CHO变为—COOH,则H为
2 2
。H→I为酯的水解,I为 。I→J为—COOH与—OH酯化成环。
【解析】(1)由上分析,A为 ,苯环的C和—CHO的碳均采取sp2杂化,—OCH 的C采取
3
sp3杂化。答案为 ;sp2、sp3;
(2)由上分析,D→E的反应为取代反应。后续步骤氧化碳碳双键,而羟基易被氧化,所以该步骤为保护
羟基。答案为取代反应;保护羟基,防止氧化;
(3)F经HO 氧化得到H为—CHO变为—COOH,反应为 +H O
2 2 2 2
+H O。答案为 +H O +H O;
2 2 2 2
(4)J中含有—COOR为酯基,—OCH 为醚键。答案为酯基和醚键;
3
(5)A的化学式为C HO,分子中不饱和度为 。已知信息①②得含有—CHO和酚羟基,同时核
8 8 3
磁共振氢谱峰面积之比为1∶2∶2∶2∶1,符合条件的同分异构体的结构简式为
,共4种。答案为4;(6)合成 ,逆推法得需将碳碳双键氧化得到醛,但酚羟基易氧化需要进行保护,所以先
。 经O 氧化得到 。 经水解得到
3
。结合已知合成反应,所以合成路线为 。
答案为 。
20.(12分)甲烷和乙炔(CH≡CH)在有机合成中有着广泛的用途。回答下列问题:
(1)已知:
①H(g)+ O(g) =H O(g) ΔH= - 198 kJ·mol-1;
2 2 2 1
②CO(g)+ O(g)=CO (g) ΔH = - 283 kJ·mol-1;
2 2 2
③CH(g)+ 2O (g)=CO (g)+2HO(g) ΔH=-846.3 kJ·mol-1。
4 2 2 2 3
写出甲烷与水蒸气在高温下制备合成气(CO、H )的热化学方程式:___________。
2
(2)用甲烷在高温下气相裂解制取乙炔和氢气,其反应原理为2CH(g) C H(g) +3H (g) ΔH >0。几种气
4 2 2 2
体平衡时分压(Pa)的对数与温度(K)的关系如图1所示。①图1中A点温度时的平衡常数K=___________(用气体平衡时分压代替浓度计算)。
p
②T℃时,向体积为2 L的恒容密闭容器中充入0.4 mol CH 进行上述反应。当反应达到平衡时,测得
4
c(CH)= c(H),则CH 的转化率为___________。 若改变温度至T℃ ,10 s后反应再次达到平衡,测得
4 2 4 2
c(CH)= 2c(H),则该变化过程中T___________(填“>”或“ <”)T。
4 2 1 2
(3)一定温度下,向体积为2 L的恒容密闭容器中充入2 mol C H(乙炔)和2 mol HCl发生反应:HC≡CH(g) +
2 2
HCl(g) CH= CHCl(g) ΔH。测得反应物(C H 或HCl)浓度随时间的变化关系如图2所示。
2 2 2
①M点时,v ___________(填“>”“<”或“=”)v 。
正 逆
②15 min时仅改变了一个外界条件,改变的条件可能是___________。
③0~10 min内氯乙烯的平均反应速率v(CH=CHCl)=___________mol·L-1·min-1.向密闭容器中充入一定量乙
2
炔和氯化氢,发生上述反应,测得乙炔的平衡转化率与温度、S的关系如图3所示。其中S>S > S ,则S
3 2 1
代表的物理量是___________。
【答案】(1)CH (g)+ H O(g)=CO(g)+ 3H (g) ΔH=+30.7 kJ/mol
4 2 2
(2) 1.0×105 40% >
(3) < 增大氯乙烯的浓度或改变温度 0.06 起始投料比 或其他合理答案
【解析】(1)已知:
①H(g)+ O(g) =H O(g) ΔH= - 198 kJ·mol-1;
2 2 2 1
②CO(g)+ O(g)=CO (g) ΔH= - 283 kJ·mol-1;
2 2 2
③CH(g)+ 2O (g)=CO (g)+2HO(g) ΔH=-846.3 kJ·mol-1。
4 2 2 2 3
由盖斯定律可知,-3×①-②+③得:甲烷与水蒸气在高温下制备合成气(CO、H )的热化学方程式:CH(g)+
2 4
HO(g)=CO(g)+ 3H (g) ΔH=3ΔH-ΔH +ΔH =+30.7 kJ/mol;
2 2 1 2 3
(2)①由图可知,图1中A点温度时,氢气、乙炔、甲烷的分压分别为 、 、 ,则平衡常数K= 。
p
②T℃时,向体积为2 L的恒容密闭容器中充入0.4 mol CH 进行上述反应;
4
当反应达到平衡时,测得c(CH)= c(H),则0.4-2a=3a,a=0.8mol,则CH 的转化率为 。
4 2 4
若改变温度至T℃ ,10 s后反应再次达到平衡,测得c(CH)= 2c(H),则该变化过程中平衡逆向移动,甲
2 4 2
烷含量增大,由于反应ΔH >0,正反应为吸热反应,则说明为降温的过程,则T>T。
1 2
(3)①由图可知,M点后,反应物(C H 或HCl)浓度仍增大,说明M点时反应逆向进行,此时v