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2024 年吉林、黑龙江普通高等学校招生考试(适应性演练)
化学
本试卷共8 页。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条
形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B 铅笔填涂;非选择题必须使用0.5 毫米黑色字迹的签字笔书写,字体
工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效:在
草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 Al 27 Si 28
S 32 Cl 35.5 Ca 40 Sr 88 I 127 Ba 137
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
项符合题目要求。
1. 春节是中华民族重要的传统节日,近日被确定为联合国假日。以下有关春节习俗中的化学知识说法错误
的是
A. 红烧肉烹饪过程中蛋白质变性涉及化学变化
B. 春晚演员的彩妆用品均属于无机物
C. 饺子与糯米年糕的口感差异与支链淀粉的含量有关D. 陈年老酒的芳香气味与酯的形成有关
【答案】B
【解析】
【详解】A.肉中含有蛋白质,烹饪过程中蛋白质变性涉及化学变化,故A 正确;
B.彩妆用品中含有甘油,属于有机物,故B 错误;
C.饺子与糯米年糕中含有淀粉,口感差异与支链淀粉的含量有关,故C 正确;
D.酒精在与氧气接触的过程中会氧化生成羧酸类物质,而羧酸类物质则会进一步与酒精反应形成酯类物
质,具有芳香气味,故D 正确;
故选B。
2. “银朱”主要成分为HgS 。《天工开物》记载:“凡将水银再升朱用,故名曰银朱…即漆工以鲜物采,
唯(银朱)入桐油则显…若水银已升朱,则不可复还为汞。”下列说法错误的是
A. “银朱”可由Hg 和S 制备
B. “银朱”可用于制作颜料
C. “桐油”为天然高分子
D. “水银升朱”不是可逆反应
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【答案】C
【解析】
【详解】A.Hg 和S 反应可生成HgS,S+Hg=HgS,A 正确;
B.HgS 是红色固体,可用于制作颜料,B 正确;
C.“桐油”中含有油脂类物质,属于甘油三酯,不
高分子化合物,C 错误;
D.由“若水银已升朱,则不可复还为汞”可知,生成Hg 与S 反应生成HgS 不是可逆反应,D 正确;
故选C。
3. 下列化学用语表述正确的是
A.
+
2
NO 的空间结构为V 形
B. 顺-1,2- 二溴乙烯结构式为
C.
-
3
N 的电子式为
-
[N N:N]
D. 基态Cr 原子价电子排布式为
4
2
3d 4s
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据价层电子对互斥理论,
+
2
NO 的孤电子对为
5-1 -2 2 =0
2
,个数为2,则
+
2
NO 的空间
结构为直线形,A 错误;
B.烯烃的顺式指烯烃中碳碳双键同侧的两个基团相同,则顺-1,2- 二溴乙烯结构式为
,B
正确;
C.
-
3
N 中每个N 原子都满足8 电子稳定结构,其电子式
:
,C 错误;
D.根据洪特规则的特例,基态Cr 原子价电子排布式为
5
1
3d 4s ,D 错误;
故选B。
4. 电解重水(
2
D O )是制取氘气(
2
D )的一种方法。设
A
N 为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.
2
D O 分子间存在氢键
B.
2
D O 的熔、沸点比
2
H O 高
C.
16
2
2gD
O 含中子数目为
A
N
D. 制取
2
11.2 L D 转移的电子数目为
A
N
【答案】D
【解析】
【详解】A.O 原子电负性较大,
2
D O 分子间存在氢键,故A 正确;
是
为
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B.
2
D O 和
2
H O 分子间都能形成氢键,但
2
D O 相对分子之间大于H2O,范德华力较大,熔沸点较高,故
B 正确;
C.
16
2
D
O 中含有2+16-8=10 个中子,
16
2
2gD
O
物质的量为
2g
20g/mol =0.1mol,含中子数目为
A
N ,故
C 正确;
D.未说明气体所处的温度和压强,无法计算
2
11.2 L D 的物质的量,故D 错误;
故选D。
5. 下列各组物质分离提纯方法及依据均正确的是
分离提纯方法
依据
A
重结晶法除去苯甲酸中的氯化钠
温度对溶解度的影响不同
B
氢氧化钠溶液洗气法除去
2
CO 中的HCl
化学性质不同
C
分液法分离乙酸正丁酯和正丁醇
沸点不同
D
加热法除去碳酸氢钠固体中的碳酸钠
热稳定性不同
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.温度对苯甲酸、氯化钠的溶解度的影响不同,可以重结晶法除去苯甲酸中的氯化钠,A 正确;
B.二氧化碳和氯化氢都会被氢氧化钠溶液吸收,B 错误;
C.乙酸正丁酯和正丁醇互溶,不能分液分离,应该使用蒸馏法分离,C 错误;
D.碳酸氢钠不稳定,受热分解为碳酸钠和水、二氧化碳,加热使得碳酸氢钠转化为碳酸钠,故不可以加
热法除去碳酸氢钠固体中的碳酸钠,D 错误;
故选A。
6. 某化合物具有抗癌活性,结构如图所示。下列有关该物质说法错误的是
A. 可发生水解反应
B. 含有手性碳原子
C. 可发生消去反应
D. 含有2 个酯基
的
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【答案】D
【解析】
【详解】A.该有机物中含有酯基和酰胺基,一定条件下能够发生水解反应,故A 正确;
B.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,该有机物含有手性碳原子,如最右侧与羟
基相连的碳原子等,故B 正确;
C.该有机物中与羟基相连的碳原子相邻碳原子上含有H 原子,可发生消去反应,故C 正确;
D.该有机物中只含有1 个酯基,故D 错误;
故选D。
7. 下列化学方程式或离子方程式正确的是
A. 氢氟酸溶蚀石英玻璃:
2
4
2
SiO +4HF
SiF
+2H O
B. 盐酸除锅炉水垢:
+
2-
3
2
2
2H +CO
CO
+H O
C.
4
CuSO 溶液吸收电石气中的
2
H S :
2+
+
2
Cu
+H S
Cu
+S
+2H
D. 候氏制碱法:
3
2
2
2
3
4
2NaCl+2NH +CO +H O
Na CO
+2NH Cl
【答案】A
【解析】
【详解】A.氢氟酸溶蚀石英玻璃的化学方程式为:
2
4
2
SiO +4HF
SiF
+2H O
,故A 正确;
B.水垢中含有碳酸钙,盐酸除锅炉水垢:
+
2+
3
2
2
2H +CaCO
CO
+H O+Ca
,故B 错误;
C.
4
CuSO 溶液吸收电石气中的
2
H S :
2+
+
2
Cu
+H S
CuS
+2H
,故C 错误;
D.候氏制碱法:
3
2
2
3
4
NaCl+NH +CO +H O
NaHCO
+NH Cl
,故D 错误;
故选A。
8. 高分子的循环利用过程如下图所示。下列说法错误的是(不考虑立体异构)
A. b 生成a 的反应属于加聚反应
B. a 中碳原子杂化方式为
2
sp 和
3
sp
C. a 的链节与b 分子中氢元素的质量分数不同
D. b 与
2
Br 发生加成反应最多可生成4 种二溴代物
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【答案】D
【解析】
【详解】A.由a 和b 的结构简式可知,b 生成a 的反应属于加聚反应,A 正确;
B.a 中含有苯环和甲基,碳原子杂化方式为
2
sp 和
3
sp ,B 正确;
C.a 的链节为
,a 与b 的分子式不同,但碳原子个数相同,氢元素的质量分数不
同,C 正确;
D.b 中含有碳碳双键,可以和
2
Br 发生1,2 加成生成2 种二溴代物,发生1,4 加成生成1 种二溴代物,
最多可生成3 种二溴代物,D 错误;
故选D。
9. 某离子液体结构如下图所示。W、X、Y、Z 原子序数依次增大,W、X 和Y 的原子序数之和为14,X
和Y 基态原子的核外未成对电子数之和为5,Z 是第四周期元素。下列说法错误的是
A. X、Z 的简单氢化物均可溶于水
B. 电负性:Y>X>W
C. 第一电离能:Y>X
D. W、Y、Z 可形成既含离子键又含共价键的化合物
【答案】A
【解析】
【分析】W、X、Y、Z 原子序数依次增大,W、X 和Y 的原子序数之和为14,X 和Y 基态原子的核外未成
对电子数之和为5,W 只连接了1 个共价键,W 为H 元素;X 连接4 个共价键,X 为C 元素;Y 连接3 个
共价键,Y 为N 元素;Z 带1 个负电荷,是第四周期元素,则Z 为Br 元素。
【详解】A.CH4 难溶于水,HBr 易溶于水,故A 错误;
B.同周期主族元素,从左往右,电负性增大,电负性:N>C>H,故B 正确;
C.同周期元素,从左往右,元素第一电离能有增大的趋势,则第一电离能:N>C ,故C 正确;
D.H、N、Br 可形成既含离子键又含共价键的化合物NH4Br,故D 正确;
故选A。
10. 镍酸镧电催化剂立方晶胞如图所示,晶胞参数为a,具有催化活性的是Ni ,图①和图②是晶胞的不同
切面。下列说法错误的是
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A. 催化活性:①>②
B. 镍酸镧晶体的化学式为
3
LaNiO
C. La 周围紧邻的O 有4 个
D. La 和
Ni
是
的最短距离为
3 a
2
【答案】C
【解析】
【详解】A.具有催化活性的是Ni ,图②中没有Ni 原子,则催化活性:①>②,故A 正确;
B.镍酸镧电催化剂立方晶胞中含有1 个Ni,
1
12
4
=3 个O,81
8 =1 个La,镍酸镧晶体的化学式为
3
LaNiO ,故B 正确;
C.由晶胞结构可知,La 在晶胞体心,O 在晶胞的棱心,则La 周围紧邻的O 有12 个,故C 错误;
D.由晶胞结构可知,La 和
Ni
是
的最短距离为体对角线得一半,为
3 a
2
,故D 正确;
故选C。
11. 如图,b 为
+
2
H /H 标准氢电极,可发生还原反应(
+
-
2
2H +2e
H
)或氧化反应
(
-
+
2
H -2e
2H
),a、c 分别为AgCl/Ag 、AgI/Ag 电极。实验发现:1 与2 相连a 电极质量减小,2 与
3 相连c 电极质量增大。下列说法正确的是
A. 1 与2 相连,盐桥1 中阳离子向b 电极移动
B. 2 与3 相连,电池反应
-
+
2
2Ag+2I +2H
2AgI+H
C. 1 与3 相连,a 电极减小的质量等于c 电极增大的质量
D. 1 与2、2 与3 相连,b 电极均为
-e 流出极
为
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【答案】B
【解析】
【分析】1 与2 相连,左侧两池构成原电池,a 电极质量减小,AgCl 转化为Ag ,说明a 为正极,b 为负极,
b 极反应为
-
+
2
H -2e
2H
;2 与3 相连,右侧两池构成原电池,c 电极质量增大,Ag 转化为AgI ,说明c
为负极,b 为正极,b 极反应为:
+
-
2
2H +2e
H
,据此分析;
【详解】A.1 与2 相连,a 为正极,b 为负极,盐桥1 中阳离子向a 电极移动,A 错误;
B.2 与3 相连,右侧两池构成原电池,c 电极质量增大,Ag 转化为AgI ,说明c 为负极,b 为正极,生
成氢气,电池反应为
-
+
2
2Ag+2I +2H
2AgI+H
,B 正确;
C.1 与3 相连,由于AgI 更难溶,AgCl 转化为AgI ,a 极为正极,AgCl 转化为Ag ,a 极质量减小,b
极为负极,Ag 转化为AgI ,b 极质量增加,a 电极减小的质量小于c 电极增大的质量,C 错误;
D.1 与2 相连,b 为负极,b 电极为
-e 流出极;2 与3 相连,c 为负极,c 电极为
-e 流出极,D 错误;
故选B。
12. 实验室合成高铁酸钾(
2
4
K FeO )的过程如下图所示。下列说法错误的是
A. 气体a 的主要成分为
2
Cl
B. 沉淀b 的主要成分为
3
KClO
C.
2
4
K FeO 中Fe 的化合价为+6
D. 反应2 为
3
2
4
3
2
3
2Fe NO
+10KOH+3KClO
2K FeO +3KCl+6KNO +5H O
【答案】B
【解析】
【分析】高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯气,氯气中混有HCl 气体,通过饱和食盐水洗气除去HCl 气体,得
到气体a 的主要成分为
2
Cl ,氯气和饱和KOH 溶液在10-15℃条件下反应生成KClO ,由于KClO 得溶解
度小于KOH,会析出KClO 白色沉淀,将
3
3
Fe NO
和KOH 加入饱和次氯酸钾中发生反应生成
2
4
K FeO ,
以此解答。
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【详解】A.由分析可知,气体a 的主要成分为
2
Cl ,故A 正确;
B.由分析可知,沉淀b 的主要成分为KClO ,故B 错误;
C.由化合物化合价的代数和为零可知,
2
4
K FeO 中Fe 的化合价为+6 ,故C 正确;
D.反应2 中
3
3
Fe NO
和KClO 在碱性条件下发生氧化还原反应生成
2
4
K FeO 和KCl,根据得失电子守
恒和原子守恒配平化学方程式为:
3
2
4
3
2
3
2Fe NO
+10KOH+3KClO
2K FeO +3KCl+6KNO +5H O
,
故D 正确;
故选B。
13. 下列各组实验所得结论或推论正确的是
实验现象
结论或推论
A
向某有机物(
5
8
2
C H O )中滴加
3
FeCl 溶液,显色
该有机物分子中含酚羟基
B
向酸性高锰酸钾溶液中加入甲苯,紫色褪去
甲苯同系物均有此性质
C
向银氨溶液中滴加某单糖溶液,形成银镜
该糖属于还原糖
D
测得两溶液导电能力相同
两溶液物质的量浓度相等
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.有机物(
5
8
2
C H O )中只有5 个碳原子,没有苯环,不可能含酚羟基,故A 错误;
B.只有与苯环直接相连的碳原子上有氢原子时,才能被酸性高锰酸钾氧化,当该碳原子上没有氢原子
时,就不能与酸性高锰酸钾反应,故B 错误;
C.向银氨溶液中滴加某单糖溶液,形成银镜,说明其中含有醛基,该糖属于还原糖,故C 正确;
D.若两溶液中溶质带的电荷数不同,则两溶液导电能力相同,不能说明两溶液物质的量浓度相等,故D
错误;
故选C。
14. 某生物质电池原理如下图所示,充、放电时分别得到高附加值的醇和羧酸。下列说法正确的是
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A. 放电时,正极电极反应为:
B. 放电时,
0.2
0.8
2
Co
Ni
(OH) 转化为
0.2
0.8
Co
Ni OOH
C. 充电时,
+
K 通过交换膜从左室向右室迁移
D. 充电时,阴极电极反应为:
【答案】D
【解析】
【分析】放电时,负极发生氧化反应,
转化为
,所以放电时,Rh/Cu 是负极。
充电时,Rh/Cu 是阴极。
【详解】A.放电时,负极发生氧化反应,负极糠醛发生氧化反应生成
,故A 错误;
B.放电时,正极得电子,
0.2
0.8
Co
Ni OOH 转化为
0.2
0.8
2
Co
Ni
(OH) ,故B 错误;
C.充电时,阳离子向阴极移动,充电时,Rh/Cu 是阴极,
+
K 通过交换膜从右室向左室迁移,故C 错误;
D.充电时,充电时,Rh/Cu 是阴极,糠醛发生还原反应生成
,阴极电极反应为
,故D 正确;
选D。
15. 室温下,向
3+
c Al
、
2+
c Zn
均为
-1
0.1 mol L
的混合溶液中持续通入
2
H S 气体,始终保持
2
H S 饱
和(
2
H S 的物质的量浓度为
-1
0.1 mol L
),通过调节pH 使
3+
Al
、
2+
Zn
分别沉淀,溶液中-lgc 与pH 的关
系如下图所示。其中,c 表示
3+
Al
、
2+
Zn
、
-
OH 和
2-
S 的物质的量浓度的数值,
-17
sp
2
K
Zn(OH)
=1.2 10
。下列说法错误的是
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A. ①代表
2-
lgc S
与pH 的关系曲线
B. pH 逐渐增大时,溶液中优先析出的沉淀为ZnS
C.
3
Al(OH) 的
-32.8
sp
K =10
D.
2+
+
2
Zn
+H S
ZnS
+2H
的平衡常数
-0.4
K=10
【答案】D
【解析】
【分析】由于
3+
c Al
、
2+
c Zn
均为
-1
0.1 mol L
,则曲线③④表示的离子为
3+
c Al
或
2+
c Zn
,纵坐
标表示的为-lgc ,则离子浓度越小,-lgc 越大,则曲线①代表
2-
lgc S
与pH 的关系,则曲线②代表
-
lgc OH
与pH 的关系,根据曲线②与曲线④的交点坐标(5.8 ,8.2) ,可知此时pH=5.8 ,则
-
-8.2
c OH
=10
mol / L ,同时根据
-17
sp
2
K
Zn(OH)
=1.2 10
,则曲线④为
3+
lgc Al
与pH 的关系,曲线
③为
2+
lgc Zn
与pH 的关系,据此分析。
【详解】A.由分析可知,①代表
2-
lgc S
与pH 的关系,A 正确;
B.曲线①代表
2-
lgc S
与pH 的关系,曲线③为
2+
lgc Zn
与pH 的关系,则根据二者交点(5.6,10.8)可
知,
2+
2-
-10.8
-10.8
-21.6
sp
K
ZnS =c Zn
c S
=10
10
=10
,
-17
sp
2
K
Zn(OH)
=1.2 10
,当
2+
c Zn
为
-1
0.1 mol L
时,随pH 逐渐增大时,溶液中优先析出的沉淀为ZnS,B 正确;
C.曲线②代表
-
lgc OH
与pH 的关系,曲线④为
3+
lgc Al
与pH 的关系,根据曲线②与曲线④的交点
坐标(5.8,8.2),可知此时pH=5.8,则
-
-8.2
c OH
=10
mol / L ,
3+
-8.2
c Al
=10
mol / L ,则
3
3+
3
-
-8.2
-8.2
-32.8
sp
3
K
Al(OH)
=c Al
c
OH
=10
10
=10
,C 正确;
D.
2+
+
2
Zn
+H S
ZnS
+2H
的平衡常数表达式为
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2
+
2
+
2-
2
+
2-
2+
2+
2-
2
sp
2
2
c
H
c
H
c S
c
H
c S
K=
=
= c H S
K
ZnS
c Zn
c H S
c Zn
c H S
c S
,根据曲线①代表
2-
lgc S
与pH
的关系,曲线③为
2+
lgc Zn
与pH 的关系,则根据二者交点(5.6,10.8)可知,此时
2-
-10.8
c S
=10
mol / L ,
+
-5.6
c H
=10
mol / L ,
2
c H S =0.1mol / L ,根据B 选项,
-21.6
sp
K
ZnS =10
,代入数据,
0.6
K=10
,D 错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4 小题,共55 分。
16.
3
SrCO 是一种重要的含锶化合物,广泛应用于许多领域。以天青石(主要成分为
4
SrSO )为原料制备
3
SrCO 的一种工艺方法如下:
天青石主要元素质量分数如下:
元素
Sr
Ba
Ca
Al
Si
质量分数
(% )
36.4
2.0
4.0
0.5
5.0
-7
-10
sp
4
sp
4
K
SrSO
=3.4 10 ,K
BaSO
=1.0 10
。
回答下列问题:
(1)天青石与碳粉在一定投料比下“煅烧”生成SrS 和碳氧化物,据矿样成分分析结果计算得出,生成
2
CO 、CO 时失重率分别为30.4%、38.6%,实际热重分析显示失重率为32.6%,则“煅烧”中主要生成的
碳氧化物为___________(填“CO ”或“
2
CO ”)。
(2)“煅烧”过程中还可能产生少量对环境有危害的气体,化学式为___________和___________。
(3)“水浸”后滤渣的主要成分除
3
CaSiO 和C 外,还有两种氧化物,化学式为___________和
___________。
(4)“水浸”时需加热,SrS 与热水作用后的溶液呈碱性的主要原因为___________(用化学方程式表示)
(5)“水浸”后的滤液中
2+
-1
2+
-1
c Sr
=0.680mol L ,c Ba
=0.024mol L
,“除杂”过程中(忽略
2
4
H SO 溶
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液引起的体积变化),为使
2+
Sr
不沉淀,应控制溶液中
2+
c Ba
___________
-1
mol L
,每升滤液中篇加
入
-1
2
4
1.0mol L H SO
溶液的体积___________ mL 。
(6)“沉锶”过程中,可溶性
2
Sr(OH) 发生反应的离子方程式为___________。
【答案】(1)CO2
(2)
①. CO
②. SO2
(3)
①. Al2O3
②. SrO
(4)SrS+2H2O
H2S+Sr(OH)2
(5)
①. 2×10-4
②. 5×10-4
(6)Sr2++2OH-+CO2=SrCO3↓+H2O
【解析】
【分析】天青石与碳粉混合煅烧生成SrS 和碳氧化物,水浸后滤液中加入硫酸,除去钡离子,过滤后滤液
中通入二氧化碳,生成碳酸锶。
【小问1 详解】
设生成的碳氧化物中CO2 含量为x,则CO 含量为1-x,则有0.304x+0.386(1-x)=0.326,解得x=73%,因此
煅烧中主要生成的碳氧化物为CO2。
【小问2 详解】
煅烧过程中还可能生成少量对环境有危害的气体,天青石的主要成分为SrSO4,能生成的有害气体只有
SO2,碳粉能生成的有害气体只有CO,其他物质无法生成有害气体,则两种气体的化学式为SO2 和CO。
【小问3 详解】
天青石中含有Ba、Ca、Al 和Si,已知Ba 元素通过后续加入硫酸除去,Ca 转化为硅酸钙,则Al 转化为
Al2O3,同时Sr 也会生成SrO,两种氧化物为Al2O3 和SrO。
【小问4 详解】
SrS 溶于水电离出的硫离子水解生成氢氧根离子,使溶液呈碱性,化学方程式为SrS+2H2O
H2S+Sr(OH)2。
【小问5 详解】
根据Ksp(SrSO4)=3.4×10-7 可知,SrSO4 开始沉淀时,硫酸根离子浓度为3.4×10-7÷0.68=5×10-7mol/L。为
使Sr2+不沉淀,硫酸根离子浓度需小于5×10-7mol/L,则钡离子浓度需大于1×10-10÷(5×10-7)=2×10-
4mol/L,为使Sr2+不沉淀,硫酸根离子浓度需小于5×10-7mol/L,则每升滤液中含有硫酸根离子5×10-
7mol,需要加入1mol/L 的硫酸的体积小于等于5×10-4mL。
【小问6 详解】
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沉锶过程中,可溶性Sr(OH)2 溶液与二氧化碳反应生成碳酸锶沉淀和水,离子方程式为Sr2++2OH-
+CO2=SrCO3↓+H2O。
17. 芳基亚胺酯是重要的有机反应中间体,受热易分解,可由腈在酸催化下与醇发生Pinner 反应制各,原
理如下图所示。
某实验小组以苯甲腈(
,
r
M =103 )和三氟乙醇(
3
2
CF CH OH ,
r
M =100 ) 为原料合成苯
甲亚胺三氟乙脂。步骤如下:
I.将20.6g 苯甲腈与21.6g 三氟乙醇置于容器中,冰浴降温至0 C
。
Ⅱ.向容器中持续通入HCl 气体4 小时,密封容器。
Ⅲ.室温下在HCl 氛围中继续搅拌反应液24 小时,冷却至0 C
,抽滤得白色固体,用乙腈洗涤。
IV.将洗涤后的白色固体加入饱和
2
3
Na CO 溶液中,低温下反应,有机溶剂萃取3 次,合并有机相。
V.向有机相中加入无水
4
MgSO ,过滤,蒸去溶剂得产品20.3g 。
回答下列问题:
(1)实验室中可用浓盐酸和无水
2
CaCl 制备干燥HCl 气体,下列仪器中一定需要的为__________(填仪
器名称)。
(2)第Ⅱ步通气完毕后,容器密封的原因为__________。
(3)第Ⅲ步中得到的白色固体主要成分为__________。
(4)第IV 步中选择低温
原因为__________。
(5)第IV 步萃取时可选用的有机溶剂为__________。
A. 丙酮
B. 乙酸
C. 乙酸乙酯
D. 甲醇
的
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(6)第V 步中无水
4
MgSO 的作用为____________________。
(7)本实验的产率为__________。
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2)保证不漏液、不漏气
(3)C
(4)防止芳基亚胺酯受热分解
(5)C
(6)除去有机相中的水
(7)50%
【解析】
【分析】由反应原理可知,
先在HCl 的气体中反应转化为
,
再和
3
2
CF CH OH 反应生成
,
和碳
酸钠溶液反应生成芳基亚胺酯。
【小问1 详解】
实验室中可用浓盐酸和无水CaCl2 制备干燥HCl 气体,需要用到恒压滴液漏斗,不需要球形冷凝管、容量
瓶和培养皿。
【小问2 详解】
该反应过程中涉及到HCl 气体,需要考虑不能有气体漏出,第Ⅱ步通气完毕后,容器密封的原因为保证不
漏液、不漏气。
【小问3 详解】
由反应原理可知,
先在HCl 的气体中反应转化为
,
再和
3
2
CF CH OH 反应生成
,故选C。
【小问4 详解】
芳基亚胺酯受热易分解,第IV 步中选择低温的原因为:防止芳基亚胺酯受热分解。
【小问5 详解】
苯甲亚胺三氟乙脂属于酯类,在乙酸乙酯中的溶解度较大,乙酸和甲酸能溶于水,不能用来萃取,第IV
步萃取时可选用的有机溶剂为乙酸乙酯中,故选C。
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【小问6 详解】
第V 步中无水MgSO4 的作用为除去有机相中的水。
【小问7 详解】
实验中20.6g 苯甲腈的物质的量为
20.6g
103g/mol =0.2mol,21.6g 三氟乙醇的物质的量为
21.6g
100g/mol
=0.216mol,由流程图可知,理论上可以制备0.2mol 苯甲亚胺三氟乙脂,本实验的产率为
20.3g
100%
0.2mol 203g/mol
=50%。
18. 天然气、石油钻探过程会释放出CO2、H2S 等气体。某种将CO2 和H2S 共活化的工艺涉及反应如下:
①
2
2
2
CO (g)+H S(g)
COS(g)+H O(g)
1
ΔH
②
2
2
2
2
1
CO (g)+H S(g)
CO(g)+
S (g)+H O(g)
2
2
ΔH
③
2
2
2
1
H S(g)
S (g)+H (g)
2
-1
3
ΔH =+85.79 kJ mol
④
2
2
2
H (g)+CO (g)
CO(g)+H O(g)
-1
4
ΔH =+41.20 kJ mol
恒压密闭容器中,反应物的平衡转化率、部分生成物的选择性与温度关系如图所示。
已知:i.CO2 和H2S 的初始物质的量相等:
ii.产率=转化率×选择性:
iii.COS 的选择性
2
n
(COS)
=
100%
n
H S
消耗
生成
,H2O 的选择性
2
2
n
H O
=
100%
n
H S
消耗
生成
。
回答下列问题:
(1)COS 分子的空间结构为__________形。
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(2)
2
ΔH = _________
-1
kJ mol
。
(3)以下温度,COS 的产率最高的是__________。
A. 400℃
B. 600℃
C. 800℃
D. 1000℃
(4)温度高于500℃时,H2S 的转化率大于CO2,原因是____________________。
(5)可提高S2 平衡产率的方法为__________。
A. 升高温度
B. 增大压强
C. 降低温度
D. 充入氩气
(6)700℃时反应①的平衡常数K=__________(精确到0.01)。
(7)催化剂CeO2-MgO 对反应②具有高选择性,通过理论计算得到反应的主要路径如下图所示。表示状
态2 的为__________。
A.
B.
C.
【答案】(1)直线
(2)+126.99kJ/mol
(3)B
(4)当温度高于500℃时,发生副反应③正向移动的幅度大于反应④
(5)AD
(6)0.02
(7)C
【解析】
【小问1 详解】
COS 分子的中心原子C 周围的价层电子对数为:2+
1
4-2-2
2
=2,根据价层电子对互斥理论可知,该分
子的空间结构为直线形,故答案为:直线;
【小问2 详解】
由题干信息可知,反应③
2
2
2
1
H S(g)
S (g)+H (g)
2
-1
3
ΔH =+85.79 kJ mol
;反应④
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2
2
2
H (g)+CO (g)
CO(g)+H O(g)
-1
4
ΔH =+41.20 kJ mol
,则由反应③+④可得反应②
2
2
2
2
1
CO (g)+H S(g)
CO(g)+
S (g)+H O(g)
2
,根据盖斯定律可知,
4
2
3
=ΔH
H
+
Δ
ΔH
=(+85.79kJ/mol)+(+41.20kJ/mol)=+126.99kJ/mol,故答案为:+126.99kJ/mol;
【小问3 详解】
由题干信息可知,产率=转化率×选择性,结合题干图示信息可知:400℃时H2S 转化率为5%左右,COS
的选择性为:90%,则产率为5%×90%=4.5%,600℃时H2S 转化率为15%左右,COS 的选择性为:60%,
则产率为15%×60%=9.0%,800℃时H2S 转化率为30%左右,COS 的选择性为:25%,则产率为
30%×25%=7.5%,1000℃时H2S 转化率为58%左右,COS 的选择性为:7%,则产率为58%×7%=4.06%,
故COS 的产率最高的是600℃,故答案为:B;
【小问4 详解】
由题干图示信息可知,温度低于500℃时H2S 和CO2 的转化率基本相同,说明此时反应只发生反应①、
②,而温度升高,反应①、②、③、④均正向移动,当温度高于500℃时,发生副反应③正向移动的幅度
大于反应④,导致H2S 的转化率大于CO2,故答案为:当温度高于500℃时,发生副反应③正向移动的幅
度大于反应④;
【小问5 详解】
由题干信息可知,②
2
2
2
2
1
CO (g)+H S(g)
CO(g)+
S (g)+H O(g)
2
2
ΔH >0 ③
2
2
2
1
H S(g)
S (g)+H (g)
2
-1
3
ΔH =+85.79 kJ mol
两个反应均为正反应是一个气体体积增大的吸热反
应:
A.升高温度
,上述平衡正向移动,S2 的平衡产率提高,A 符合题意;
B.增大压强,上述平衡逆向移动,S2 的平衡产率降低,B 不合题意;
C.降低温度,上述平衡逆向移动,S2 的平衡产率降低,C 不合题意;
D.恒压下充入氩气,相当于减小压强,上述平衡正向移动,S2 的平衡产率提高,D 符合题意;
故答案为:AD;
【小问6 详解】
由题干图示信息可知,700℃时H2S 的平衡转化率为20%,CO2 的平衡转化率为16%,COS 的选择性为
40%,H2O 的选择性为88%,假设起始投入的CO2 和H2S 的物质的量均为amol,则平衡时CO2 的物质的
量为:a(1-16%)mol=0.84amol,H2S 的物质的量为:a(1-20%)mol=0.8amol,COS 的物质的量为:
a×20%×40%mol=0.08amol,H2O 的物质的量为:a×20%×88%mol=0.176amol,反应①的平衡常数K=
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2
2
2
c(COS)·c(H O)
c(CO )·c(H S) =
0.08a
0.176a
0.84a
0.80a
V
V
V
V
=0.02,故答案为:0.02;
【小问7 详解】
由题干图示信息可知,催化剂CeO2-MgO 对反应②具有高选择性,通过理论计算得到反应的主要路径如下
图所示,状态1 为
,状态2 为
,状态3 为
,故表示状态
2 的为C,故答案为:C。
19. 抗疟疾药物阿莫地喹的合成路线如下图。
回答下列问题:
(1)A 中含氧官能团的名称为__________和__________。
(2)由A 生成C 的反应类型为__________。
(3)D 的结构简式为__________。
(4)多聚甲醛可以用甲醛代替,则H、I 和甲醛反应生成J 的方程式为____________________。
(5)H 的同分异构体中,含羧基、苯环,不含氨基(
2
-NH )的有__________种(不考虑立体异构)。
(6)抗癌药物乐伐替尼中间体的合成路线如下图(部分反应条件已略去),其中M 和N 的结构简式分别
为__________和__________。
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【答案】(1)
①. 酯基
②. 醚键
(2)取代反应
(3)
(
4
)
+
+HCHO
+H2O
(5 )5
(6 )
①.
②.
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【解析】
【分析】A 和B 发生取代反应生成C ,结合B 的分子式可知B 的结构简式:
,C 受热得到D,D 先在碱性环境中水解再酸化得到E,结合E 和C 的结构
简式可以推知D 的结构简式为
,E 受热生成F,F 和POCl3
发生取代反应生成G,H 和
发生取代反应生成J,J 发生水解反应生成K,结合K 的
结构简式和J 的分子式可以推知J 为
。
【小问1 详解】
A 中含氧官能团的名称为酯基和醚键。
【小问2 详解】
由分析可知,由A 生成C 的反应类型为取代反应。
【小问3 详解】
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由分析可知,D 的结构简式为
。
【小问4 详解】
由分析可知,H、I 和甲醛反应生成J 的方程式为:
+
+HCHO
+H2O。
【小问5 详解】
H 的同分异构体中,含羧基、苯环,不含氨基(-NH2),若苯环上只有1 个取代基为-CH2NHCOOH 或-
NHCH2COOH,共有2 种情况;若苯环上有2 个取代基为-COOH、-NHCH3,共有3 种情况;综上所述,
满足条件的同分异构体有5 种。
【小问6 详解】微信公众号:智慧学库
N 和
发生取代反应生成抗癌药物乐伐替尼中间体,则N 的结构简式为
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,
中含有羧基和NH3 反应生
成M,M 的结构简式为
。
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