文档文本内容
2026 年高考第一次模拟考试
高三化学
(考试时间:75 分钟 试卷满分:100 分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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 B 11 C 12 N 14 Na 23 S 32 K 39 Ca 40 Cu 64 Pt 195
一、选择题:本题共14 小题,每小题3 分,共42 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.【传统文化】中华文明源远流长,文物记载着历史的灿烂成就。下列文物的主要成分为硅酸盐的是
A.仰韶文化彩陶盆
B.故宫大理石螭
首
C.鎏金铜缸
D.水晶杯
【答案】A
【详解】A.仰韶文化彩陶盆的主要成分是硅酸盐,A 符合题意;
B.故宫大理石螭首的主要成分是碳酸钙,B 不符合题意;
C.鎏金铜缸属于合金材料,C 不符合题意;
D.水晶杯的主要成分为二氧化硅,D 不符合题意;
故选A。
2.下列化学用语表述正确的是
A.基态
原子的价层电子轨道表示式:
B.用电子式表示
的形成:
C.
的离子结构示意图:
D.
的名称:2-乙基丁烷
【答案】A
【详解】A.铜是29 号元素,基态
原子的价层电子排布式为
,轨道表示式:
,A 正确;
B.H2S 是共价化合物,H、S 原子间通过共用电子对结合,其形成过程为:
,
B 错误;
C.该离子质子数是17,离子结构示意图为
,C 错误;
D.
的最长链有5 个碳原子,3 号位是甲基,命名为:3-甲基戊烷,D 错误;
故选A。
3.神舟航天员在中国空间站进行太空实验——过饱和醋酸钠溶液结晶形成温热的“冰球”。下列说法正
确的是
A.醋酸钠是非电解质
B.过饱和醋酸钠溶液结晶过程中
C.过饱和醋酸钠溶液结晶过程中
D.向水中加入醋酸钠,水的电离被抑制
【答案】C
【详解】A.醋酸钠是盐,在水溶液中完全电离,是(强)电解质,A 错误;
B.溶液结晶过程中,溶液中的离子以固体析出,ΔS<0,B 错误;
C.溶液结晶过程中形成离子键,ΔH<0,C 正确;
D.向水中加入醋酸钠后,醋酸钠水解促进水的电离,D 错误;
故选C。
4.下列各组物质中,按照图示关系在一定条件下不能一步转化的是
选项
X
Y
Z
W
A
B
Al
C
S
FeS
D
HClO
HCl
【答案】B
【详解】A.可以有这一条路线:
,A 不符合
题意;
B.Al 与O2反应生成氧化铝,氧化铝不能一步转化为氢氧化铝,氢氧化铝与盐酸反应生成AlCl3,AlCl3不
能一步转化为Al,B 符合题意;
C.可以有这一条路线:
,C 不符合题意;
D.可以有这一条路线:
,D 不符合题意;
故答案选B。
5.Ca 与B 组成的金属硼化物的晶胞结构如图所示,已知
正八面体中B-B 键的键长为r pm,晶胞参数为
a pm,晶胞中钙原子的分数坐标为
,设
为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.该金属硼化物含有离子键和共价键
B.Ca 的配位数为24
C.N 点原子的分数坐标为
D.该金属硼化物的密度为
【答案】C
【详解】A.该金属硼化物中,Ca 为活泼金属形成Ca2+,B 原子间通过共价键形成B6正八面体簇,
Ca2+与B6簇间通过离子键结合,故含离子键和共价键,A 正确;
B.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的正八面体中都有3 个硼原子与钙原子的距离最近,共有24 个,
则钙原子的配位数为24,B 正确;
C.N 点所在正八面体体心为坐标原点,B-B 键的键长为r pm,N 点到原点的距离为
,
晶胞参数为a pm ,N 点在z 轴的分数坐标为
,所以N 点原子的分数坐标为
,
C 错误;
D.1 个晶胞中,Ca 有1 个,而硼原子组成的正八面体结构B6的个数为1 个,则该金属硼化物的密度为
,D 正确;
选C。
6.金属
复合电极材料电催化氢气还原
制备甲醛和乙醇的可能机理如图1 所示。研究表明,在不
同电极材料上形成中间体的部分反应相对能量变化如图2(带*表示吸附态)所示。下列说法错误的是
A.X 为“
”
B.电催化氢气还原
制备甲醛时,原子利用率为100%
C.利用Cu/La 复合电极材料电催化还原
生成
的速率比单纯的
电极的快
D.金属
复合电极材料电催化氢气还原
制备甲醛和乙醇有利于实现碳中和
【答案】B
【详解】A.由图可知,酸性条件下
转化为
,结合质量守恒可知,X 为
,故A 正确;
B.电催化氢气还原
制备甲醛时,氢气和二氧化碳反应生成甲醛和水,则原子利用率不是100%,
故B 错误;
C.结合图3 可知,与单纯的Cu 电极相比,利用Cu/La 复合电极材料电催化还原CO2的优点是活化能降
低,生成乙醇与甲醛的速率大,故C 正确;
D.金属
复合电极材料电催化氢气还原
制备甲醛和乙醇,减少了二氧化碳的排放,有利于实现
碳中和,故D 正确;
故选B。
7.下列有关化学概念或性质的判断正确的是
A.超分子具有自组装的特征,如人体细胞和细胞器的双分子膜
B.
键是由成键原子的
轨道“肩并肩”重叠形成的,如
分子中的
键
C.晶体与非晶体的本质差异在于其是否具有固定熔点,如金刚石与活性炭
D.活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化合物一定属于离子化合物,如
【答案】A
【详解】A.超分子通过分子间作用力(如氢键、范德华力等)自组装形成,例如细胞膜的双层磷脂结构
属于超分子自组装的特征,A 正确;
B.σ 键是由原子轨道“头碰头”重叠形成的,而“肩并肩”重叠形成的是π 键,也不一定只有p 轨道
才可形成σ 键,B 错误;
C.晶体与非晶体的本质差异在于内部结构是否有序(晶体长程有序,非晶体短程有序),而非是否具有
固定熔点。金刚石是晶体,活性炭是非晶体,但熔点差异是结果而非本质,C 错误;
D.活泼金属与活泼非金属形成的化合物不一定是离子化合物。例如,
(共价化合物)是反例,D 错
误;
故选A。
8.有机物Z 是合成抗病毒药物氧化白藜芦醇的中间体,其合成路线如图。下列叙述正确的是
A.鉴别X 和Z 可以用酸性高锰酸钾溶液
B.合成路线中反应①、反应②均属于取代反应
C.1
Z 最多能与3
发生加成反应
D.X、Y、Z 三种物质中所有碳原子均一定共平面
【答案】B
【详解】A.X 和Z 中都含有酚羟基,且Z 中含有碳碳双键,X 和Z 可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能
用酸性高锰酸钾溶液鉴别X 和Z,A 错误;
B.反应①中A 分子苯环上1 个H 原子被I 原子代替,属于取代反应;反应②是B 分子苯环上的I 原子被
乙烯基代替,属于取代反应,B 正确;
C.Z 中酚羟基的邻位和溴发生取代反应,碳碳双键和溴发生加成反应,1mol Z 最多能与3mol
反应,
反应类型为取代反应、加成反应,C 错误;
D.苯环是平面结构,X、Y 中所有碳原子均一定共平面,Z 中C-C 可以旋转,乙烯基上的碳原子与苯环
不一定共面,D 错误;
故选B。
9.用FeCl3·6H2O 晶体制取无水FeCl3的实验装置如图所示,已知无水FeCl3易水解、易升华。下列说法错误
的是
A.先打开分液漏斗活塞再点燃酒精灯
B.b 装置中盛装的试剂是浓硫酸
C.d 装置起到冷凝收集产物的作用
D.f 装置中上层为苯,下层为NaOH 溶液
【答案】D
【详解】A.FeCl3·6H2O 晶体在HCl 氛围中加热才能抑制FeCl3的水解,因此先打开分液漏斗产生HCl,过
段时间再点燃酒精灯,A 正确;
B.用B 装置干燥HCl,故选用浓硫酸,B 正确;
C.无水FeCl3易升华,遇冷也易凝华,d 中冰块起的作用是降低无水FeCl3蒸气的温度,便于物质冷凝结
晶,C 正确;
D.为防倒吸,f 中上层为NaOH 溶液,下层为CCl4,D 错误;
故答案为:D。
10.【改编】用下列实验装置完成对应实验(部分仪器已省略),操作正确并能达到实验目的的是
A.红磷、白磷着火
点比较
B.检验
中的
C.
分解
D.吸收
,防
止污染空气
【答案】B
【详解】A.白磷着火点比红磷低,应该加热二者的中间位置或同时加热,图示的加热方法红磷和白
磷的温度不一样,故A 错误;
B.钾元素的焰色反应必须通过蓝色钴玻璃观察,滤去黄光的干扰,故B 正确;
C.图中试管口没有向下倾斜,加热碳酸氢钠有水生成,倒流会引起试管炸裂,所以操作错误,故C
错误;
D.氯气和浓硫酸不反应,所以能用浓硫酸干燥氯气,洗气装置中导气管应该遵循“长进短出”原则,
故D 错误;
故答案为B。
11.ADN(结构如图所示)是一种具有良好应用前景的绿色推进剂,科研人员的某次试验工作证明了微波等
离子体点燃ADN 基液体推进剂的可行性。已知:X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素,其
中Z 元素为土壤中含量最高的元素。下列有关说法正确的是
A.电负性:
B.简单氢化物的沸点:
C.Y 的单质与Z 的单质能一步化合得到
D.Z 元素与X 元素形成的
微粒只有1 种
【答案】A
【详解】X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Z 元素为土壤中含量最高的元素,Z 为
O 元素,由结构图可知,X 为H 元素。Y 为N 元素。
A.一般,同周期元素核电荷数越大,电负性越大,故O>N>H,A 项正确;
B.H2O 常温下是液体,NH3为气体,故简单氢化物的沸点:
,B 项错误;
C.氮气与氧气化会得到一氧化氮,C 项错误;
D.
、
、
均为
微粒,D 项错误。
故选A。
12.常温时,三种金属硫化物在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知pA=-lgc(A)。下列说法正确的是
A.常温下,三种物质中CuS 的溶解度最小
B.常温下,Ksp(MnS)=10-30
C.加热可使b 点移动到a 点
D.若要除去ZnCl2溶液中混有的少量MnCl2,则可加入CuS 固体
【答案】A
【详解】A.由图可知,常温下,硫离子浓度相同时,铜离子的浓度最小,则三种物质中CuS 的溶解
度最小,A 正确;
B.由图可知,p(S2-)=5 时,即c(S2-)=10-5,查图可得c(Mn2+)=10-10,Ksp(MnS)=10-15,B 错误;
C.升高温度,硫化铜的溶度积增大,铜离子和硫离子均增大,不可能使b 点移动到a 点,C 错误;
D.三种物质中CuS 的溶解度最小,则加入溶解度小的CuS 固体不可能除去ZnCl2溶液中混有的少量
MnCl2,D 错误;
故选A。
13.科学家把钠离子电池形象地比喻成“摇椅电池”,钠离子在摇椅的两端,即电池的正负极之间来回奔
跑,其电化学原理如图,总反应为
(
,M 为过渡金
属),下列说法不正确的是
A.单位质量的负极材料,钠离子电池可以提供的电量比锂离子电池少
B.放电时,正极上发生的电极反应为
C.充电时,
从过渡金属氧化物脱嵌,经电解质嵌入石墨烯纳米片中
D.充电时,外电路中每转移
,理论上石墨烯纳米片将增重2.3g
【答案】D
【详解】由图可知,放电时,石墨烯纳米电极为负极,NaC6在负极失去电子发生氧化反应生成钠离子
和Na1-XC6,电极反应式为
,过渡金属氧化物为正极,在钠离子作
用下,Na1-xMO2在正极得到电子发生还原反应生成NaMO2,电极反应式为
,充电时,石墨烯纳米电极与直流电源负极相连,做电
解池的阴极,过渡金属氧化物与正极相连,做阳极,据此分析;
A.金属钠的摩尔质量大于金属锂,单位质量的钠失去电子的物质的量小于金属锂,则钠离子电池提
供的电量少于锂离子电池,A 正确;
B.根据反应,放电时,正极得电子,电极反应为
,B 正
确;
C.由分析可知,放电时,钠离子从石墨烯纳米片中脱嵌,经电解质嵌入过渡金属氧化物,C 正确;
D.由分析可知,充电时,石墨烯纳米电极与直流电源负极相连,做电解池的阴极,Na1-XC6在钠离子
作用下得到电子发生还原反应生成NaC6,电极反应式为Na1-XC6+xNa++xe-=NaC6,由电极反应式可知,
外电路中每转移0.2mole-,理论上石墨烯纳米片将增重0.2mol×23gmol=4.6g,D 错误;
故选D。
14.高铁酸钾(
)具有杀菌消毒及净水作用,某实验小组在碱性条件下制备
流程如图所示:
下列说法正确的是
A.
消毒能力相当于3mol HClO
B.“氧化”步骤发生反应的化学方程式为:
C.同温度时高铁酸钠溶解度小于高铁酸钾
D.提纯时应用到的玻璃仪器有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、酒精灯
【答案】B
【详解】氯气通入氢氧化钠溶液中制取NaClO,次氯酸钠溶液中加硝酸铁反应生成高铁酸钠,过滤除
去NaCl(s),将高铁酸钠与饱和KOH 混合反应生成高铁酸钾,再经分离、提纯得到精高铁酸钾固体,据
此分析解答。
A.
消毒时Fe 元素化合价由+6 降低为+3,
转移3mol 电子,1molHClO(转化为Cl-)
转移2mol 电子,
消毒能力相当于1.5mol HClO,故A 错误;
B.在“氧化”步骤,硝酸铁被次氯酸钠氧化为Na2FeO4,发生反应的化学方程式为:
,故B 正确;
C.流程图中高铁酸钠加入饱和氢氧化钾溶液生成高铁酸钾,利用的是同温度时高铁酸钠溶解度大于
高铁酸钾,故C 错误;
D.提纯时用过滤方法,应用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯,故D 错误;
答案选B。
二、非选择题:本题共4 小题,共58 分。
15.(15 分)我国铂族金属储量占世界储量0.58%,而消费总量占世界消费总量的27%,因此从汽车废弃
催化剂中回收铂族金属对可持续发展有重大意义。废弃催化剂中含有Pt,还含有少量的Fe2O3、
MgO、Al2O3、 SiO2。一种从汽车废弃催化剂中回收铂的流程如下:
已知:①长期使用的催化剂,表面会覆盖积碳和有机物;
②Pt 溶于王水生成NO 和氯铂酸,该酸的阴离子具有正八面体结构,其中铂为正四价;
③该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH 见下表
金属离子
Al3+
Mg2+
Fe3+
开始沉淀的pH
3.5
9.5
2.2
沉淀完全(c=1.0× 10-5mol/L)的pH
4.7
11.1
3.2
回答下列问题:
(1)粉碎废弃催化剂后,需进行预处理操作A,请写出操作A 的名称___________;
(2)为了提高酸浸效率,温度不宜过高的原因:___________;
(3)酸浸工序中,铂发生的反应的化学方程式为___________, 有同学提议,将王水换成盐酸和过氧化
氢的混合溶液,请分析优缺点:___________ ;
(4)通过调节滤液的pH 以回收其他金属,依次析出的金属离子为___________ , 当Al3+开始沉淀时,
溶液中的Fe3+浓度为___________mol/L;
(5)铂的浸出率与不同加热方式、浸出时间及不同固液比的关系如下图所示:
由图可知,Pt 浸出的最佳条件为___________;
(6)金属捕集法可使Pt 取代铜原子进入铜晶格形成铜铂合金,图是一种电催化材料(铜铂合金)的晶胞,
该合金的化学式为___________,该合金的密度为ρg/cm3,两个最近的铜原子之间的距离为
___________pm(写出计算式,不用简化)。
【答案】(1)焙烧(或煅烧)(1 分)
(2)HCl、HNO3均易挥发,且HNO3易分解(1 分)
(3) 3Pt + 4HNO3+ 18HCl=3H2PtCl6+ 4NO↑+ 8H2O 优点:避免生成氮的氧化物,污染空气;缺点:
温度过高(或由于Fe3+的存在),导致过氧化氢大量分解
(4) Fe3+、Al3+、Mg2+ 10-5.9或1.25×10-6
(5)微波加热到109℃,约5 分钟,固液比约为2
(6) Cu3Pt(或PtCu3)(1 分)
或
(其他正确表示也可)
【详解】(1)长期使用的催化剂,表面会覆盖积碳和有机物需要高温加热将有机物和C 转化为CO2的
除去。答案为焙烧(或煅烧);
(2)酸浸溶解金属和金属氧化物,但HNO3和HCl 均易挥发,且HNO3高温分解浪费原料。答案为
HCl、HNO3均易挥发,且HNO3易分解;
(3)Pt 溶于王水生成NO 和氯铂酸,该酸的阴离子具有正八面体结构,其中铂为正四价,即Pt 被氧
化为H2PtCl6,反应为3Pt + 4HNO3+ 18HCl=3H2PtCl6+ 4NO↑+ 8H2O。HNO3还原产生NO 会造成污染,而
H2O2不会,但H2O2稳定性差易分解。答案为3Pt + 4HNO3+ 18HCl=3H2PtCl6+ 4NO↑+ 8H2O;优点:避免
生成氮的氧化物,污染空气;缺点:温度过高(或由于Fe3+的存在),导致过氧化氢大量分解;
(4)从表格数据看开始沉淀的pH:Fe3+< Al3+、Mg2+,Fe3+先沉淀再Al3+、Mg2+。由Fe3+完全沉淀时
pH=3.2 计算得到Ksp[Fe(OH)3]=(10-10.8)3×10-5=10-37.4。Al3+开始沉淀时的pH=3.5 即c(OH-)=10-10.5mol/L,此时
溶液中的Fe3+为
。答案为Fe3+、Al3+、Mg2+;10-5.9或1.25×10-6;
(5)从图看,微波加热短时间内浸出率较高,5min 时、固液比为2 时浸出率接近100%。答案为微波
加热到109℃,约5 分钟,固液比约为2;
(6)Cu 位于晶胞面心占3 个,而Pt 位于晶胞的顶点占有1 个。该物质的化学式为Cu3Pt。晶胞密度为
得到a=
cm。Cu 之间的最短距离为
=
×1010pm。答案为Cu3Pt;
×1010pm。
16.(14 分)硫氰化钾(KSCN)俗称玫瑰红酸钾,是一种用途广泛的化学药品。实验室模拟工业制备硫氰化
钾的实验装置如图所示。
已知:①
不溶于
,
密度比水大且不溶于水;
②三颈烧瓶内盛放:
、水和催化剂;
③
,该反应比较缓慢且
在高于170℃易分解,而
在105℃就会完全分解。
回答问题:
(1)装置B 中的试剂是_______。
(2)三颈烧瓶的下层
液体必须浸没导气管口,目的是_______。
(3)制备KSCN 溶液:打开
,加热装置A、D,使A 中产生的气体通入D 中,发生反应,一段时间后熄
灭A 处的酒精灯,关闭
,保持三颈烧瓶内液温105℃一段时间,然后打开
,继续保持液温
105℃,缓缓滴入适量的KOH 溶液。写出装置D 中生成KSCN 的化学方程式_______。
(4)装置E 的作用为吸收尾气,防止污染环境,写出吸收
时的发生反应的离子方程式_______。
(5)制备KSCN 晶体:先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,再减压蒸发浓缩、_______、过滤、洗涤、干燥,
得到硫氰化钾晶体。
(6)测定晶体中KSCN 晶体的含量:称取10.0 g 样品,配成1000 mL 溶液,量取20.00 mL 溶液于锥形瓶
中,加入适量稀硝酸,再加入几滴a 作指示剂,用0.1000 mol·L
标准溶液滴定,达到滴定终
点时消耗
标准溶液18.00 mL。
已知:滴定时发生的反应:
(白色)。
①滴定过程的指示剂a 为_______。
②晶体中KSCN 的质量分数为_______。
【答案】(1)碱石灰
(2)使反应物
和
充分接触,控制氨气的速率并防止发生倒吸
(3)
(4)
(5)冷却结晶
(6)
87.3%
【详解】加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨气,用碱石灰干燥后,在三颈烧瓶中氨气与CS2反应
生成NH4SCN、NH4HS,滴入KOH 生成KSCN,滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,再减压蒸发浓缩、冷却
结晶、过滤、洗涤、干燥,得到硫氰化钾晶体,多余的氨气在E 中发生反应
转为氮气,据此解题。
(1)装置B 的目的是干燥氨气,应选用碱石灰作为干燥氨气的干燥剂;
(2)三颈烧瓶的下层
液体必须浸没导气管口,这有利于使反应物
和
充分接触,同时通过
观察导管口气泡快慢控制氨气的速率,同时氨气不溶于
但易溶于水,导管口伸入
层可防止发
生倒吸;
(3)NH4HS 加热易分解,制备KSCN 溶液时,熄灭A 处的酒精灯,关闭K1,保持三颈烧瓶内液温
105°C 一段时间,其目的是让NH4HS 完全分解而除去,然后打开K2,继续保持液温105°C,缓缓滴入适
量的KOH 溶液,装置D 中NH4SCN 和KOH 反应生成KSCN,化学方程式:NH4SCN+KOH
KSCN+NH3↑+H2O;
(4)装置E 中, NH3被酸性重铬酸钾氧化为氮气,反应离子方程式为:
;
(5)先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,再减压蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到硫氰
化钾晶体。
(6)①Fe3+遇KSCN 变红色,所以滴定过程的指示剂a 为Fe (NO3) 3溶液;
②达到滴定终点时消耗0.1000mol/L AgNO3标准溶液18.00mL,根据方程式SCN-+Ag+=AgSCN↓(白色) 可
知,20.00mL 溶液中KSCN 的物质的量是0.018L× 0.1mol/L=0.0018mol,晶体中KSCN 的质量分数为:
×100%=87.3%。
17.(15 分)氯苯可参与多种工业反应。回答下列问题:
(1)一定条件下氯苯硝化的反应历程如图甲所示,生成邻硝基氯苯的活化能为___________
。
(2)在一定温度下,以碘为催化剂,氯苯和氯气在
溶剂中反应生成邻二氯苯和对二氯苯,邻二氯苯
和对二氯苯的浓度比为
。相关反应为:
①
;
②
。
在2 L 密闭容器中加入2 mol 氯苯,
,如图乙所示,则a___________(填“>”或“<”)3,若
起始压强为
,则一定温度下经过10 min 达到平衡状态X 点,则v(邻二氯苯)的速率为
___________
,生成对二氯苯反应的分压平衡常数
___________(计算结果保留三位小
数)。
(3)工业上采用氯苯和
在高温下制备苯硫酚(
),副产物为苯,反应方程式如下:
Ⅰ.
;
Ⅱ.
。
将一定量的氯苯和
加入反应器,得到单程收率(原料一次性通过反应器反应后得到的产品与原料总
投入量的百分比)与温度的关系如图丙所示:
①活化能较大的反应是___________。(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)
②下列措施中可提高645℃氯苯的转化率的是___________(填字母)。
A.增大
的流速 B.将温度升高45℃
C.增大压强 D.使用更高效的催化剂
③645℃时反应Ⅱ:v(正)___________(填“>”“<”或“=”)v(逆)。
(4)利用微生物去除废水中的氯苯,其原理如图丁所示:
若生成标准状况下22.4 L
,则可除去___________mol 氯苯;处理后废水的pH_______(填“升
高”或“降低”)。
【答案】(1)
(2) >(1 分)
(3)
AB >
Ⅱ
(1 分)
(4) 2 降低(1 分)
【详解】(1)根据图可知,生成邻硝基氯苯的活化能为
,故答案为:
。
(2)在2 L 密闭容器中加入2 mol 氯苯,温度相同时,
越大,则氯气越多,会促使反应正
向移动,则氯苯的转化率增大,即a>3;起始压强为
,因为反应前后体积不变,则压强不变,
一定温度下经过10 min 达到平衡状态X 点,此时氯苯的转化率为10%,则消耗氯苯0.2 mol,生成的邻
二氯苯和对二氯苯的浓度比为
,可知生成的邻二氯苯为
,则v(邻二氯苯)的速
率=
;生成对二氯苯为
,此时体系中氯
苯、氯气和HCl 的物质的量分别为1.8 mol、5.8 mol、0.2 mol,则
,故答案为:>;
;
。
(3)①根据图示,温度较低时相同条件下反应Ⅰ的单程收率比反应Ⅱ的单程收率高,说明反应Ⅰ的
反应速率快,活化能较小,则活化能较大的反应Ⅱ,故答案为:Ⅱ。
②A.增大
的流速,则反应物浓度增大,反应正向进行,氯苯的转化率提高,A 项符合题意;
B.将温度升高45℃,根据图示可知,反应Ⅰ逆向移动,氯苯和硫化氢的浓度增大,苯的单程收率变
化大于苯硫酚的单程收率变化,则氯苯的转化率提高,B 项符合题意;
C.增大压强,反应Ⅰ平衡不移动,反应Ⅱ平衡逆向移动,则氯苯的转化率降低,C 项不符合题意;
D.使用更高效的催化剂,只改变化学反应速率,不改变化学平衡,则氯苯的转化率不变,D 项不符
合题意;
故答案为:AB。
③645℃时反应Ⅱ中,苯的单程收率变大,则反应正向进行,则v(正) >v(逆),故答案为:>。
(4)
该装置为原电池装置,N 极碳元素化合价升高,为原电池的负极,电极反应式为
,M 极为正极, 电极反应式为
+
,电池总反应式为4
+
+4
,则生成
标准状况下22.4 L
,可除去氯苯2 mol;反应生成了氢离子,则处理后废水的pH 降低,故答案为:
2;降低。
18.(14 分)以苊为原料生产1,8-萘酰亚胺衍生物的合成路线如下:
已知:-R 为烃基。
回答下列问题:
(1)化合物D 的分子式为___________。
(2)A→B 的化学方程式为___________。
(3)B→C 的反应类型为___________,E→F 的反应类型为___________。
(4)F 和E 相比,F 的熔、沸点更高,原因是___________。
(5)化合物G 反应生成H,新形成的官能团的名称为___________。
(6)与
含有相同官能团及萘环的结构还有___________种。
(7)写出由甲苯合成
的路线,其他题干中试剂任选:___________。
【答案】(1)C12H5O5N
(2)
+HNO3(浓)
+H2O
(3) 氧化反应(1 分) 还原反应(1 分)
(4)F 分子间可形成氢键,使分子间作用力增大
(5)酰亚胺基
(6)9
(7)
。
【详解】该合成路线以苊(化合物A)为原料,经多步反应合成1,8 - 萘酰亚胺衍生物。
A→B:苊(A)与浓硝酸、浓硫酸加热条件下发生硝化反应,引入硝基,生成化合物B。
B→C:化合物B 在Na2Cr2O7/乙酸(强氧化剂)作用下发生氧化反应,使分子结构发生变化,生成化合
物C。
C→D:化合物C 与相关试剂反应,进一步转变为化合物D。
D→E:化合物D 与H2N - R(-R 为烃基)反应生成化合物E。
E→F:化合物E 中的硝基被还原为氨基,发生还原反应,得到化合物F。
F→G:化合物F 与
反应生成化合物G。
G→H:化合物G 与乙酸酐/CH3COONa 反应,最终生成目标产物1,8 - 萘酰亚胺衍生物(H)。
(1)根据化合物D 的结构简式,数出各原子的个数:C 原子有12 个,H 原子有5 个,O 原子有5 个,
N 原子有1 个,所以化合物D 的分子式为C12H5O5N。
(2)A 与浓硝酸、浓硫酸加热条件下发生硝化反应生成B,化学方程式为:
+HNO3(浓)
+H2O。
(3)化合物B 在Na2Cr2O7/乙酸(强氧化剂)作用下发生氧化反应生成C;化合物E 中的硝基被还原为
氨基,发生还原反应,得到化合物F。
(4)F 中含有氨基,E 中含有硝基;F 的分子之间可以形成氢键,氢键的存在会使分子间作用力增强,
从而导致物质的熔、沸点升高。
(5)观察G 和H 的结构,G 反应生成H 时,新形成的官能团是酰亚胺基。
(6)采用定一移二法,先确定1 个羧基,再移动第二个羧基,符合条件的同分异构体为:
、
(数字为第二个羧基的位置),共有6+3=9 种。
(7)1. 甲苯发生硝化反应:甲苯与浓硝酸、浓硫酸混合加热,发生硝化反应,在苯环上引入硝基,
生成对硝基甲苯;
2. 还原反应:对硝基甲苯仿流程中E→F,硝基被还原为氨基,生成对氨基甲苯;
3. 类似题干中的成环反应:对氨基甲苯与
反应,经过一系列变化最终得到目标产物。
合成路线为:
。