【高考真题】安徽省新高考2024年化学试卷
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.(2024·安徽)下列资源利用中,在给定工艺条件下转化关系正确的是( )
A.煤煤油 B.石油乙烯
C.油脂甘油 D.淀粉乙醇
2.(2024·安徽)下列各组物质的鉴别方法中,不可行的是( )
A.过氧化钠和硫黄:加水,振荡 B.水晶和玻璃:X射线衍射实验
C.氯化钠和氯化钾:焰色试验 D.苯和甲苯:滴加溴水,振荡
3.(2024·安徽)青少年帮厨既可培养劳动习惯,也能将化学知识应用于实践。下列有关解释合理的是( )
A.清洗铁锅后及时擦干,能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈
B.烹煮食物的后期加入食盐,能避免NaCl长时间受热而分解
C.将白糖熬制成焦糖汁,利用蔗糖高温下充分炭化为食物增色
D.制作面点时加入食用纯碱,利用NaHCO3中和发酵过程产生的酸
4.(2024·安徽)下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化,且甲和水可以直接生成乙的是( )
选项 甲 乙 丙
A Cl2 NaClO NaCl
B SO2 H2SO4 CaSO4
C Fe2O3 Fe(OH)3 FeCl3
D CO2 H2CO3 Ca(HCO3)2
A.A B.B C.C D.D
5.(2024·安徽)D﹣乙酰氨基葡萄糖(结构简式如图)是一种天然存在的特殊单糖。下列有关该物质说法正确的是( )
A.分子式为C6H14O6N B.能发生缩聚反应
C.与葡萄糖互为同系物 D.分子中含有σ键,不含π键
(2024·安徽)阅读下列材料,完成问题。
地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质,转化关系之一如图所示(X、Y均为氮氧化物),羟胺(NH2OH)以中间产物的形式参与循环。常温常压下,羟胺易潮解,水溶液呈碱性,与盐酸反应的产物盐酸羟胺([NH3OH]Cl)广泛用于药品、香料等的合成。
已知25℃时,Ka(HNO2)=7.2×10﹣4,Kb(NH3 H2O)=1.8×10﹣5,Kb(NH2OH)=8.7×10﹣9。
6.NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.标准状况下,2.24LX和Y混合气体中氧原子数为0.1NA
B.1L0.1mol L﹣1NaNO2溶液中Na+和数均为0.1NA
C.3.3gNH2OH完全转化为时,转移的电子数为0.6NA
D.2.8gN2中含有的价电子总数为0.6NA
7.下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是( )
A.键角:NH3>
B.熔点:NH2OH>[NH3OH]Cl
C.25℃同浓度水溶液的pH:[NH3OH]Cl>NH4Cl
D.羟胺分子间氢键的强弱:O—H…O>N—H…N
8.(2024·安徽)某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是( )
A.该物质中Ni为+2价
B.基态原子的第一电离能:Cl>P
C.该物质中C和P均采取sp2杂化
D.基态Ni原子价电子排布式为3d84s2
9.(2024·安徽)仅用下表提供的试剂和用品,不能实现相应实验目的的是( )
选项 实验目的 试剂 用品
A 比较镁和铝的金属性强弱 MgCl2溶液、AlCl3溶液、氨水 试管、胶头滴管
B 制备乙酸乙酯 乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和Na2CO3溶液 试管、橡胶塞、导管、乳胶管、铁架台(带铁夹)、碎瓷片、酒精灯、火柴
C 制备[Cu(NH3)4]SO4溶液 CuSO4溶液、氨水 试管、胶头滴管
D 利用盐类水解制备Fe(OH)3胶体 饱和FeCl3溶液、蒸馏水 烧杯、胶头滴管、石棉网、三脚架、酒精灯、火柴
A.A B.B C.C D.D
10.(2024·安徽)某温度下,在密闭容器中充入一定量的X(g),发生下列反应:X(g) Y(g)(ΔH1<0),Y(g) Z(g)(ΔH2<0),测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是( )
A. B.
C. D.
11.(2024·安徽)我国学者研发出一种新型水系锌电池,其示意图如图。该电池分别以Zn﹣TCPP(局部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和Zn为电极,以ZnSO4和KI混合液为电解质溶液。下列说法错误的是( )
A.标注框内所示结构中存在共价键和配位键
B.电池总反应为:+ZnZn2++3I﹣
C.充电时,阴极被还原的Zn2+主要来自Zn﹣TCPP
D.放电时,消耗0.65gZn,理论上转移0.02mol电子
12.(2024·安徽)室温下,为探究纳米铁去除水样中的影响因素,测得不同条件下浓度随时间变化关系如图。
实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH
① 50 8 6
② 50 2 6
③ 50 2 8
下列说法正确的是( )
A.实验①中,0~2小时内平均反应速率v()=2.0mol L﹣1 h﹣1
B.实验③中,反应的离子方程式为:2Fe++8H+═2Fe3++Se+4H2O
C.其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D.其他条件相同时,水样初始pH越小,的去除效果越好
13.(2024·安徽)环境保护工程师研究利用Na2S、FeS和H2S处理水样中的Cd2+。
已知25℃时,H2S饱和溶液浓度约为0.1mol L﹣1,Ka1(H2S)=10﹣6.97,Ka2(H2S)=10﹣12.90,Ksp(FeS)=10﹣17.20,Ksp(CdS)=10﹣26.10。
下列说法错误的是( )
A.Na2S溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(OH﹣)+c(HS﹣)+2c(S2﹣)
B.0.01mol L﹣1Na2S溶液中:c(Na+)>c(S2﹣)>c(OH﹣)>c(HS﹣)
C.向c(Cd2+)=0.01mol L﹣1的溶液中加入FeS,可使c(Cd2+)<10﹣8mol L﹣1
D.向c(Cd2+)=0.01mol L﹣1的溶液中通入H2S气体至饱和,所得溶液中:c(H+)>c(Cd2+)
14.(2024·安徽)研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物(LixLayTiO3),其立方晶胞和导电时Li+迁移过程如图所示。已知该氧化物中Ti为+4价,La为+3价。下列说法错误的是( )
A.导电时,Ti和La的价态不变
B.若,Li+与空位的数目相等
C.与体心最邻近的O原子数为12
D.导电时,空位移动方向与电流方向相反
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(2024·安徽)精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程,如图所示。
回答下列问题:
(1)Cu位于元素周期表第 周期第 族。
(2)“浸出液1”中含有的金属离子主要是 。
(3)“浸取2”步骤中,单质金转化为HAuCl4的化学方程式为 。
(4)“浸取3”步骤中,“浸渣2”中的 (填化学式)转化为。
(5)“电沉积”步骤中阴极的电极反应式为 。“电沉积”步骤完成后,阴极区溶液中可循环利用的物质为 (填化学式)。
(6)“还原”步骤中,被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为 。
(7)Na2S2O3可被I2氧化为Na2S4O6。从物质结构的角度分析的结构为(a)而不是(b)的原因: 。
16.(2024·安徽)测定铁矿石中铁含量的传统方法是SnCl2—HgCl2—K2Cr2O7滴定法。研究小组用该方法测定质量为ag的某赤铁矿试样中的铁含量。
【配制溶液】
①cmol L﹣1K2Cr2O7标准溶液。
②SnCl2溶液:称取6gSnCl2 2H2O溶于20mL浓盐酸,加水至100mL,加入少量锡粒。
【测定含量】按如图所示(加热装置略去)操作步骤进行实验。
已知:氯化铁受热易升华;室温时HgCl2可将Sn2+氧化为Sn4+,难以氧化Fe2+;可被Fe2+还原为Cr3+。
回答下列问题:
(1)下列仪器在本实验中必须用到的有 (填名称)。
(2)结合离子方程式解释配制SnCl2溶液时加入锡粒的原因: 。
(3)步骤Ⅰ中“微热”的原因是 。
(4)步骤Ⅲ中,若未“立即滴定”,则会导致测定的铁含量 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)若消耗cmol L﹣1K2Cr2O7标准溶液VmL,则ag试样中Fe的质量分数为 (用含a、c、V的代数式表示)。
(6)SnCl2—TiCl3—KMnO4滴定法也可测定铁的含量,其主要原理是利用SnCl2和TiCl3将铁矿石试样中Fe3+还原为Fe2+,再用KMnO4标准溶液滴定。
①从环保角度分析,该方法相比于SnCl2—HgCl2—K2Cr2O7滴定法的优点是 。
②为探究KMnO4溶液滴定时,Cl﹣在不同酸度下对Fe2+测定结果的影响,分别向下列溶液中加入1滴0.1mol L﹣1KMnO4溶液,现象如表:
溶液 现象
空白实验 2mL0.3mol L﹣1NaCl溶液+0.5mL试剂X 紫红色不褪去
实验ⅰ 2mL0.3mol L﹣1NaCl溶液+0.5mL0.1mol L﹣1硫酸 紫红色不褪去
实验ⅱ 2mL0.3mol L﹣1NaCl溶液+0.5mL6mol L﹣1硫酸 紫红色明显变浅
表中试剂X为 ;根据该实验可得出的结论是 。
17.(2024·安徽)乙烯是一种用途广泛的有机化工原料,由乙烷制乙烯的研究备受关注。回答下列问题:
【乙烷制乙烯】
(1)C2H6氧化脱氢反应:
2C2H6(g)+O2(g)═2C2H4(g)+2H2O(g) ΔH1=﹣209.8kJ mol﹣1
C2H6(g)+CO2(g)═C2H4(g)+H2O(g)+CO(g) ΔH2=178.1kJ mol﹣1
计算:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g) ΔH3= kJ mol﹣1
(2)C2H6直接脱氢反应为C2H6(g)═C2H4(g)+H2(g) ΔH4,C2H6的平衡转化率与温度和压强的关系如图1所示,则ΔH4 0(填“>”“<”或“=”)。结合图1。下列条件中,达到平衡时转化率最接近40%的是 (填标号)。
a.600℃,0.6MPa
b.700℃,0.7MPa
c.800℃,0.8MPa
(3)一定温度和压强下,反应ⅰ C2H6(g) C2H4(g)+H2(g) Ka1
反应ⅱ C2H6(g)+H2(g) 2CH4(g) Ka2(Ka2远大于Ka1)
(Ka是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数)
①仅发生反应ⅰ时,C2H6的平衡转化率为25.0%,计算Ka1= 。
②同时发生反应ⅰ和ⅱ时,与仅发生反应ⅰ相比,C2H4的平衡产率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)【乙烷和乙烯混合气的分离】
通过Cu+修饰的Y分子筛的吸附—脱附,可实现C2H4和C2H6混合气的分离。Cu+的 与C2H4分子的π键电子形成配位键,这种配位键强弱介于范德华力和共价键之间。用该分子筛分离C2H4和C2H6的优点是 。
(5)常温常压下,将C2H4和C2H6等体积混合,以一定流速通过某吸附剂,测得两种气体出口浓度(c)与进口浓度(c0)之比随时间变化关系如2图所示。下列推断合理的是 ____(填标号)。
A.前30min,两种气体均未被吸附
B.p点对应的时刻,出口气体的主要成分是C2H6
C.a~b对应的时间段内,吸附的C2H6逐渐被C2H4替代
18.(2024·安徽)化合物I是一种药物中间体,可由下列路线合成(Ph代表苯基,部分反应条件略去):
已知:
ⅰ)
ⅱ)RMgX易与含活泼氢化合物(HY)反应:
HY代表H2O、ROH、RNH2、RC=CH等。
(1)A、B中含氧官能团名称分别为 、 。
(2)E在一定条件下还原得到 ,后者的化学名称为 。
(3)H的结构简式为 。
(4)E→F反应中,下列物质不能用作反应溶剂的是 (填标号)。
a.CH3CH2OCH2CH3
b.CH3OCH2CH2OH
c.
d.
(5)D的同分异构体中,同时满足下列条件的有 种(不考虑立体异构),写出其中一种同分异构体的结构简式 。
①含有手性碳
②含有2个碳碳三键
③不含甲基
(6)参照上述合成路线,设计以和不超过3个碳的有机物为原料,制备一种光刻胶单体的合成路线 (其他试剂任选)。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】石油的裂化和裂解;煤的干馏和综合利用;化石燃料与基本化工原料
【解析】【解答】】A.煤油是石油分馏的产物,A错误;
B.石油分馏是利用其组分中的不同物质的沸点不同将组分彼此分开,石油的液化裂解才能得到乙烯,B错误;
C.油脂在碱性条件下水解生成甘油和高级脂肪酸盐,可以用于做肥皂,所以叫皂化反应,C正确;
D.淀粉是多糖,其发生水解反应生成葡萄糖,葡萄糖在酶的作用下可以得到乙醇,D错误;
故答案为:C。
【分析】A.煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,干馏的过程不会产生煤油;
B.乙烯时通过裂化和裂解产生的,石油本身不含有乙烯;
D.淀粉最终水解得到单糖,无法得到乙醇。
2.【答案】D
【知识点】焰色反应;有机物的鉴别
【解析】【解答】A.过氧化钠可以与水发生反应生成可溶性的氢氧化钠,硫不溶于水,可以鉴别,A项不符合题意;
B.水晶为晶体,有独立的晶格结构,玻璃为非晶体,没有独立的晶格结构,可以用X射线衍射实验进行鉴别,可以鉴别;B项不符合题意;
C.钠的焰色为黄色,钾的焰色为紫色(需透过蓝色钴玻璃),二者可以用焰色试验鉴别,可以鉴别;C不符合题意
D.苯和甲苯都可以溶解溴水中的溴且密度都比水小,二者都在上层,不能用溴水鉴别苯和甲苯,不可以鉴别;D符合题意
故答案为:D。
【分析】A.利用过氧化钠可以与水反应,硫与水不反应进行鉴别;
B.利用 :X射线衍射实验 测定晶体结构进行鉴别晶体和非晶体;
C.利用金属焰色反应鉴别钠和钾元素,即可鉴别氯化钠和氯化钾;
D.可以利用高锰酸钾鉴别甲苯和苯。
3.【答案】A
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护;钠的化学性质;二糖的性质和用途
【解析】【解答】A.铁发生吸氧腐蚀时,清洗铁锅后及时擦干,除去了铁锅表面的水分,没有了电解质溶液,能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈,A正确;
B.食盐中含有碘酸钾,碘酸钾受热不稳定易分解,因此烹煮食物时后期加入食盐,B错误;
C.焦糖的主要成分仍是糖类,同时还含有一些醛类、酮类等物质,蔗糖在高温下并未炭化,C错误;
D.食用纯碱主要成分为Na2CO3,制作面点时加入食用纯碱,利用了Na2CO3中和发酵过程产生的酸,D错误;
故答案为:A。
【分析】A.潮湿的锅会发生吸氧腐蚀,因此需要查干水分,防止生锈;
B.碘酸钾容易受热分解,所以需要防止其受热分解;
C.糖色在高温下会发生碳化,会产生一些醛类等物质;
D.碳酸钠与酸性物质反应生成气体,可以使面粉变得彭松。
4.【答案】D
【知识点】氯气的化学性质;含硫物质的性质及综合应用;铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】A.Cl2与水反应生成HClO和HCl,不能生成NaClO,A错误;
B.SO2与水反应生成亚硫酸而不是硫酸,B错误;
C.氧化铁与水不反应,不能生成氢氧化铁沉淀,C错误;
D.CO2与水反应生成碳酸,碳酸与碳酸钙反应生成碳酸氢钙,碳酸氢钙受热分解生成二氧化碳气体,D正确;
故答案为:D。
【分析】A.氯气可以与氢氧化钠反应生成NaClO,与水反应无法进行转换;
B.二氧化硫与水反应无法生成硫酸,三氧化硫与水反应才可以得到硫酸;
C.大多数金属氧化物与水不能直接反映生成相应的金属氢氧化物。
5.【答案】B
【知识点】有机化合物中碳的成键特征;有机物的结构和性质;同系物
【解析】【解答】A.由该物质的结构可知,其分子式为:C8H15O6N,A项错误;
B.该物质结构中含有多个醇羟基,能发生缩聚反应,故B正确;
C.组成和结构相似,相差若干个CH2原子团的化合物互为同系物,葡萄糖分子式为C6H12O6,该物质分子式为:C8H15O6N,不互为同系物,故C错误;
D.单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键,该物质结构中含有C=O键,即分子中 σ 键和 π 键均有,故D错误;
故选B。
【分析】A.根据有机物结构即可得到分子式;
B.羟基与羟基之间可以发生脱水缩合反应;
C.分子式不相差若干个CH2原子团,不属于同系物;
D.含有碳碳双键,故含有 π键 。
【答案】6.A
7.D
【知识点】键能、键长、键角及其应用;晶体熔沸点的比较;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【分析】(1)A.根据NO和N2O都含有一个氧原子,混合气体为0.1mol,即可计算氧原子;
B. 会发生水解反应,故离子总数小于 0.1NA ,
C.根据化合价升降,确定电子转移即可计算;
D.注意计算氮气价电子数目,一个氮气含有5个价电子,据此计算即可。
(2)A根据杂化确定粒子空间构型,进而确定键角大小;
B.一般来说,分子晶体熔点小于离子晶体;
C.根据盐类水解规律,越弱越水解,即可判断溶液碱性强弱。
D.非金属性越强,形成氢键越强。
6.根据分析可知,X、Y均为氮氧化物,即X为NO,Y为N2O;
A.标况下,混合气体物质的量为0.1mol,NO和N2O都含有一个氧原子,那么含有氧原子数目为0.1 NA ,A项正确;
B.HNO2为弱酸,因此NO2-能够水解为HNO2,溶液中NO2-和钠离子数目小于0.1NA,故B错误;
C.NH2OH完全转化为时 ,N的化合价由-1上升到+3,物质的量为0.1mol,转移的电子数为0.4NA,故C错误;
D. 2.8gN2 物质的量为0.1mol,N的价电子数等于最外层电子数为5, 含有的价电子总数为NA;D项错误;
故答案为:A。
7.A. NH3 为三角锥形,键角为107°, 中N原子采用sp2杂化,键角为120°,故键角为:NH3<;A项错误;
B.根据分析可知, NH2OH 为分子晶体, [NH3OH]Cl 为盐,属于离子晶体,所以熔点: NH2OH<[NH3OH]Cl;故B项错误;
C.由题可知, Kb(NH2OH) < Kb(NH3 H2O)=1.8×10﹣5 ,盐类水解规律为越弱越水解, [NH3OH]+水解能力大于 NH4+,故 25℃同浓度水溶液的pH:[NH3OH]ClD.O的电负性大于N,O-H键的极性大于N-H键,故羟胺分子间氢键的强弱:O—H…O>N—H…N ,D项正确;
故答案为:D。
8.【答案】C
【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.由结构简式可知,P原子的3个孤电子与苯环形成共用电子对,P原子剩余的孤电子对与Ni形成配位键,Cl-提供孤电子对,与Ni形成配位键,由于整个分子呈电中性,故该物质中Ni为+2价,A项正确;
B.同周期元素随着原子序数的增大,第一电离能有增大趋势,故基态原子的第一电离能:Cl>P,B项正确;
C.该物质中,C均存在于苯环上,采取sp2杂化,P与苯环形成3对共用电子对,剩余的孤电子对与Ni形成配位键,价层电子对数为4,采取sp3杂化,C项错误;
D.Ni的原子序数为28,位于第四周期第Ⅷ族,基态Ni原子价电子排布式为3d84s2,D项正确;
故答案为:C。
【分析】A整个分子呈电中性,2个氯离子显负二价,故Ni为+2价,
B.根据同一周期元素电离能变化趋势即可判断;
C.由图可知,P采用sp3杂化,
D.根据镍的原子序数,即可判断其价电子排布。
9.【答案】A
【知识点】配合物的成键情况;酯化反应;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A.MgCl2溶液、AlCl3溶液与过量氨水反应时现象相同,分别产生白色Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀,不能比较Mg(OH)2和Al(OH)3碱性的强弱,从而不能比较Mg和Al的金属性强弱,可将氨水换成过量的NaOH溶液,A项不能实现实验目的;
B.根据实验室制备乙酸乙酯可得,需要试剂为: 乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和Na2CO3溶液 ,实验用品为: 试管、橡胶塞、导管、乳胶管、铁架台(带铁夹)、碎瓷片、酒精灯、火柴 ;B项可以实现实验目的;
C.向盛有CuSO4溶液的试管中滴加氨水,首先产生蓝色Cu(OH)2沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解得到深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4溶液,C项能够实现实验目的;
D.将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾,向沸水中加入5~6滴饱和FeCl3溶液,继续加热至液体呈红褐色即制得Fe(OH)3胶体,D项能实现实验目的;
故答案为:A。
【分析】A. 比较镁和铝的金属性强弱 可以用同浓度盐酸与 镁和铝 反应的快慢,或者二者与水反应店小二剧烈程度进行判断。
10.【答案】B
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的 H都小于0,而图像显示Y的能量高于X,即图像显示X(g) Y(g)为吸热反应,A项不符合题意;
B.图像显示X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的 H都小于0,且X(g) Y(g)的活化能小于Y(g) Z(g)的活化能,B项符合题意;
C.图像显示X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的 H都小于0,但图像上X(g) Y(g)的活化能大于Y(g) Z(g)的活化能,C项不符合题意;
D.图像显示X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的 H都大于0,且X(g) Y(g)的活化能大于Y(g) Z(g)的活化能,D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】由图可知,反应初期随着时间推移X的浓度逐渐减小、Y和Z的浓度逐渐增大,后来随着时间的推移X和Y的浓度逐渐减小、Z的浓度继续逐渐增大,说明X(g) Y(g)的反应速率大于Y(g) Z(g)的反应速率,则反应X(g) Y(g)的活化能小于反应Y(g) Z(g)的活化能。
11.【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.标注框内所示结构属于配合物,配位体中存在碳碳单键、碳碳双键、碳氮单键、碳氮双键和碳氢键等多种共价键,还有由N提供孤电子对、Zn2+提供空轨道形成的配位键,A正确;
B.由以上分析可知,该电池总反应,+ZnZn2++3I﹣ B正确;
C.充电时,阴极电极反应式为Zn2++2e-=Zn2+,被还原的Zn2+主要来自电解质溶液,C错误;
D.放电时,负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,因此消耗0.65 g Zn(物质的量为0.01mol),理论上转移0.02 mol电子,D正确;
故答案为:C。
【分析】由图中信息可知,该新型水系锌电池的负极是锌、正极是超分子材料;负极的电极反应式为,则充电时,该电极为阴极,电极反应式为;正极上发生,则充电时,该电极为阳极,电极反应式为。
12.【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A. 实验①中,0~2小时内平均反应速率 ,A不正确;
B. 实验③中水样初始 =8,溶液显弱碱性,发生反应的离子方程式中不能用配电荷守恒,B不正确;
C. 综合分析实验①和②可知,在相同时间内,实验①中浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率,C正确;
D.综合分析实验③和②可知,在相同时间内,实验②中浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当减小初始,的去除效果越好,但是当初始太小时,浓度太大,纳米铁与反应速率加快,会导致与反应的纳米铁减少,因此,当初始越小时的去除效果不一定越好,D不正确;
故答案为:C。
【分析】A.根据0~2小时内其浓度的变化量即可确定化学反应速率;
B.根据溶液呈碱性,即可判断离子方程式错误;
C.由图可知,反应①的化学反应速率最快,纳米铁质量最大,故适当增加纳米铁质量可加快反应速率;
D.当酸性太大时,纳米铁与反应速率加快会导致与反应的纳米铁减少。
13.【答案】B
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A. 溶液中只有5种离子,分别是 ,溶液是电中性的,存在电荷守恒,可表示为 ,A正确;
B. 溶液中, 水解使溶液呈碱性,其水解常数为 ,根据硫元素守恒可知,所以 , ,B不正确;
C.远远大于,向的溶液中加入时,可以发生沉淀的转化,该反应的平衡常数为,因此该反应可以完全进行,的饱和溶液中,若加入足量时可使,C正确;
D.的平衡常数,该反应可以完全进行,因此,当向的溶液中通入气体至饱和,可以完全沉淀,所得溶液中,D正确;
故答案为:B。
【分析】A.根据溶液电荷守恒解答即可;
B.根据硫离子水解可知,,即可判断;
C. 溶液中加入FeS 目的是除去 Cd2+,生成难容的,根据沉淀溶解转换的方程计算即可;
D. 溶液中通入H2S气体至饱和 ,发生,通过计算可得该反应可以完全进行,即镉离子完全反应。
14.【答案】B
【知识点】离子晶体;晶胞的计算
【解析】【解答】A.根据题意,导电时Li+发生迁移,化合价不变,则Ti和La的价态不变,A项正确;
B.根据“均摊法”,1个晶胞中含Ti:8×1/8=1个,含O:12×1/4=3个,含La或Li或空位共:1个,若 ,则La和空位共,n(La)+n(空位)=,结合正负化合价代数和为0,(+1)×+(+3)×n(La)+(+4)×1+(-2)×3=0,解得n(La)=5/9、n(空位)=1/9,Li+与空位数目不相等,B项错误;
C.由立方晶胞的结构可知,与体心最邻近的O原子数为12,即位于棱心的12个O原子,C项正确;
D.导电时Li+向阴极移动方向,即与电流方向相同,则空位移动方向与电流方向相反,D项正确;
故答案为:B。
【分析】A.导电时只Li+发生迁移,故晶体中离子化合价不变;
B.利用均摊法分别算出每个离子个数,再结合化合价之和等于0即可得到空位和锂离子数目关系;
C.由立方晶胞的结构可知,与体心最邻近的O原子数为12,
D.由图可知,导电时Li+向阴极移动方向,即与电流方向相同,则空位移动方向与电流方向相反。
15.【答案】(1)四;IB
(2)Cu2+
(3)2Au+8HCl+3H2O2=2HAuCl4+6H2O
(4)AgCl
(5)+e﹣=Ag+2S2;Na2S2O3
(6)3:4
(7)a中含有过硫键,b中含有过氧键,两者均有氧化性,但过氧键的氧化性强于I2,则b不能被I2氧化,由此可知该离子的结构应该是a
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;电极反应和电池反应方程式;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】(1)Cu的原子序数为29,位于第四周期第ⅠB族;
(2)由分析可知,铜阳极泥加入硫酸、H2O2浸取,Cu被转化为Cu2+进入浸取液1中,故浸取液1中含有的金属离子主要是Cu2+;
(3)浸取2步骤中,Au与盐酸、H2O2反应氧化还原反应,生成HAuCl4和H2O,根据得失电子守恒及质量守恒,可得反应得化学方程式为:2Au+8HCl+3H2O2=2HAuCl4+6H2O
(4)根据分析可知,浸渣2中含有AgCl,与反应转化为;
(5)电沉积步骤中,阴极发生还原反应, 得电子被还原为Ag,电极反应式为:+e﹣=Ag+2S2 阴极反应生成银,同时阴极区溶液中含有Na+,故电沉积步骤完成后,阴极区溶液中可循环利用得物质为 Na2S2O3 ;
(6)还原步骤中, HAuCl4中Au化合价由+3价变为0价,一个HAuCl4转移3个电子,N2H4中N的化合价由-2价变为0价,一个N2H4转移4个电子,根据得失电子守恒,被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为3:4;
(7)(a)结构中电子云分布较均衡,结构较为稳定,(b)结构中正负电荷中心不重合,极性较大,较不稳定,且存在过氧根,过氧根的氧化性大于I2,故Na2S2O3不能被I2氧化成(b)结构。
【分析】(1)根据铜的原子序数即可推出其在周期表位置;
(2)加入硫酸、H2O2浸取,Cu被转化为Cu2+进入浸取液1中,故主要金属离子为铜离子;
(3)金与被过氧化氢氧化生成 HAuCl4 ,该反应属于氧化还原,利用化合价升降相等配平即可;
(4)有分析可知, 浸渣2 主要为为氯化银;
(5) 电沉积 即把变成银,故在阴极上反应,+e﹣=Ag+2S2
(6)还原步骤中HAuCl4与N2H4发生氧化还原反应,根据得失电子守恒即可得到其物质的量比值;
(7)(b)中含有过氧键,其化学性质不稳定。
16.【答案】(1)容量瓶和量筒
(2)防止Sn2+ 被氧化为Sn4+,离子方程式为:Sn4++Sn=2Sn2+
(3)促进样品中SnCl2 2H2O的溶解
(4)偏小
(5)
(6)减少重金属盐HgCl2的使用,有利于保护环境;KMnO4;Cl﹣在酸性较强的溶液中能够被KMnO4氧化。
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;盐类水解的原理;配制一定物质的量浓度的溶液;中和滴定
【解析】【解答】(1)配制SnCl2溶液需要用到容量瓶和量筒,滴定需要用到酸式滴定管,但给出的为碱式滴定管,因此给出仪器中,本实验必须用到容量瓶、量筒;
(2)Sn2+易被空气氧化为Sn4+,离子方程式为,加入Sn,发生反应,可防止Sn2+氧化;
(3)步骤I中“微热”是为了助溶,使铁矿石在酸液中全部溶解;
(4)步琛Ⅲ中,若未“立即滴定”,Fe2+易被空气中的O2氧化为Fe3+,导致测定的铁含量偏小;
(5)根据方程式可得:,ag试样中Fe元素的质量为6×10-,质量分数为;
(6)① SnCl2—HgCl2—K2Cr2O7 方法中,HgCl2氧化Sn2+的离子方程式为: 生成的Hg有剧毒,因此相比于的优点是:更安全,对环境更友好;
②2mL 0.3mol L-1NaCl溶液+0.5mL试剂X,为空白试验,因此X为H2O;由表格可知,酸性越强,KMnO4的氧化性越强,Cl-被KMnO4氧化的可能性越大,对Fe2+测定结果造成干扰的可能性越大,因此在KMnO4标准液进行滴定时,要控制溶液的pH值。
【分析】(1)本实验需要配置一定物质的量浓度,需要容量瓶和量筒,
(2) 配制SnCl2溶液时加入锡粒的原因 防止 Sn2+ 被氧化
(3)微热目的是加快化学反应速率,使溶解更加充分;
(4)该实验需要立即滴定,目的是防止二价铁被氧化;否则会使测定铁的含量偏低;
(5)根据重铬酸钾与二价铁反应,找到其关系,即可得到铁的质量分数;
(6) SnCl2—HgCl2—K2Cr2O7 有Hg生成,有剧毒,所以 SnCl2—TiCl3—KMnO4滴定法 更安全。
17.【答案】(1)﹣566
(2)>;b
(3);减小
(4)空轨道;提高C2H6平衡转化率和C2H4选择性,且C2H4脱附时耗能少
(5)B;C
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡常数;化学平衡移动原理;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)将两个反应依次标号为反应①和反应②,反应①-反应②×2可得目标反应,则ΔH3=ΔH1-2ΔH2=(-209.8-178.1×2)kJ/mol=-566kJ/mol。
(2)从图中可知,压强相同的情况下,随着温度升高,C2H6的平衡转化率增大,因此该反应为吸热反应,ΔH4>0。
a.600℃,0.6MPa时,C2H6的平衡转化率约为20%,a错误;
b.700℃,0.7MPa时,C2H6的平衡转化率约为50%,最接近40%,b正确;
c.700℃,0.8MPa时,C2H6的平衡转化率接近50%,升高温度,该反应的化学平衡正向移动,C2H6转化率增大,因此800℃,0.8MPa时,C2H6的平衡转化率大于50%,c错误;
(3)①仅发生反应i,设初始时C2H6物质的量为1mol,平衡时C2H6转化率为25%,则消耗C2H60.25mol,生成C2H40.25mol,生成H20.25mol,Ka1==。
②只发生反应i时,随着反应进行,气体总物质的量增大,压强增大促使化学平衡逆向移动,同时发生反应i和反应ii,且从题干可知Ka2远大于Ka1,反应ii为等体积反应,因为反应ii的发生相当于在单独发生反应i的基础上减小了压强,则反应i化学平衡正向移动,C2H4平衡产率增大。
(4)配合物中,金属离子通常提供空轨道,配体提供孤电子对,则Cu+的4s空轨道与C2H4分子的π键电子形成配位键。C2H4能与Cu+形成配合物而吸附在Y分子筛上,C2H6中无孤电子对不能与Cu+形成配合物而无法吸附,通过这种分子筛分离C2H4和C2H6,优点是识别度高,能有效将C2H4和C2H6分离,分离出的产物中杂质少,纯度较高。
(5)A.前30min,等于0,出口浓度c为0,说明两种气体均被吸附,A错误;
B.p点时,C2H6对应的约为1.75,出口处C2H6浓度较大,而C2H4对应的较小,出口处C2H4浓度较小,说明此时出口处气体的主要成分为C2H6,B正确;
C.a点处C2H6的=1,说明此时C2H6不再吸附在吸附剂上,而a点后C2H6的>1,说明原来吸附在吸附剂上的C2H6也开始脱落,同时从图中可知,a点后一段时间,C2H4的仍为0,说明是吸附的C2H6逐渐被C2H4替代,p点到b点之间,吸附的C2H6仍在被C2H4替代,但是速率相对之前有所减小,同时吸附剂可能因吸附量有限等原因无法一直吸附C2H4,因此p点后C2H4的也逐步增大,直至等于1,此时吸附剂不能再吸附两种物质,C正确;
故答案为:BC。
【分析】(1)结合已知方程式,根据盖斯定律即可解答;
(2)从图中可知,压强相同的情况下,随着温度升高,C2H6的平衡转化率增大,因此该反应为吸热反应,ΔH4>0,结合图像可得, .700℃,0.7MPa 时转化率接近 40% ;
(3) 仅发生反应ⅰ时,C2H6的平衡转化率为25.0% ,计算出各物质的分压,即可计算出平衡常数;
(4) 通过Cu+修饰的Y分子筛的吸附—脱附 分离 C2H4和C2H6 原理是利用二者能否与铜离子形成配位键,乙烯含有配位键,乙烷没有,从而实现分离。
18.【答案】(1)羟基;醛基
(2)邻二甲苯(或1,2﹣二甲苯)
(3)
(4)bc
(5)4;HC≡CCH(NH2)CH2CH2CH2C≡CH、HC≡CCH2CH(NH2)CH2CH2C≡CH、HC≡CCH(CH2NH2)CH2CH2C≡CH、HC≡CCH(CH2CH2NH2)CH2C≡CH
(6)。
【知识点】有机物中的官能团;有机化合物的命名;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)根据流程中A和B的结构,A中的含氧官能团为羟基,B中的含氧官能团为醛基。
(2)根据题目中的结构,该结构的化学名称为1,2-二甲基苯(邻二甲苯)。
(3)根据分析,H的结构简式为
(4)根据已知条件ii,RMgX可以与含有活泼氢的化合物(H2O、ROH、RNH2、RC≡CH等)发生反应,b中含有羟基,c中含有N-H,其H原子为活泼H原子,因此不能用b、c作溶剂。
(5)根据题目所给条件,同分异构体中含有2个碳碳三键,说明结构中不含苯环,结构中不含甲基,说明三键在物质的两端,同分异构体中又含有手性碳原子,因此,可能的结构有:CH≡C-CH2-CH2-CH2-CH(NH2)-C≡CH、CH≡C-CH2-CH2-CH(NH2)-CH2-C≡CH、H≡C-CH2-CH(CH2NH2)-CH2-CH2-C≡CH、H≡C-CH2-CH(CH2CH2NH2)-CH2-C≡CH,共4种。
(6)根据题目给出的流程,先将原料中的羰基还原为羟基,后利用浓硫酸脱水生成双键,随后将物质与Mg在无水醚中反应生成中间产物,后再与CF3COCF3在无水醚中反应再水解生成目标化合物,具体的流程如。
【分析】有机物A中的羟基在MnO2的催化下与氧气反应生成醛基,有机物B与Ph3CCl发生取代反应生成有机物C;有机物D中的氨基发生取代反应生成有机物E,D中的氨基变为E中的Cl,E发生已知条件i的两步反应与有机物C作用最终生成有机物G;有机物G在MnO2的催化先与氧气反应生成有机物H,有机物H的结构为,有机物H最终发生已知条件i的反应生成目标化合物I。
1 / 1【高考真题】安徽省新高考2024年化学试卷
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.(2024·安徽)下列资源利用中,在给定工艺条件下转化关系正确的是( )
A.煤煤油 B.石油乙烯
C.油脂甘油 D.淀粉乙醇
【答案】C
【知识点】石油的裂化和裂解;煤的干馏和综合利用;化石燃料与基本化工原料
【解析】【解答】】A.煤油是石油分馏的产物,A错误;
B.石油分馏是利用其组分中的不同物质的沸点不同将组分彼此分开,石油的液化裂解才能得到乙烯,B错误;
C.油脂在碱性条件下水解生成甘油和高级脂肪酸盐,可以用于做肥皂,所以叫皂化反应,C正确;
D.淀粉是多糖,其发生水解反应生成葡萄糖,葡萄糖在酶的作用下可以得到乙醇,D错误;
故答案为:C。
【分析】A.煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,干馏的过程不会产生煤油;
B.乙烯时通过裂化和裂解产生的,石油本身不含有乙烯;
D.淀粉最终水解得到单糖,无法得到乙醇。
2.(2024·安徽)下列各组物质的鉴别方法中,不可行的是( )
A.过氧化钠和硫黄:加水,振荡 B.水晶和玻璃:X射线衍射实验
C.氯化钠和氯化钾:焰色试验 D.苯和甲苯:滴加溴水,振荡
【答案】D
【知识点】焰色反应;有机物的鉴别
【解析】【解答】A.过氧化钠可以与水发生反应生成可溶性的氢氧化钠,硫不溶于水,可以鉴别,A项不符合题意;
B.水晶为晶体,有独立的晶格结构,玻璃为非晶体,没有独立的晶格结构,可以用X射线衍射实验进行鉴别,可以鉴别;B项不符合题意;
C.钠的焰色为黄色,钾的焰色为紫色(需透过蓝色钴玻璃),二者可以用焰色试验鉴别,可以鉴别;C不符合题意
D.苯和甲苯都可以溶解溴水中的溴且密度都比水小,二者都在上层,不能用溴水鉴别苯和甲苯,不可以鉴别;D符合题意
故答案为:D。
【分析】A.利用过氧化钠可以与水反应,硫与水不反应进行鉴别;
B.利用 :X射线衍射实验 测定晶体结构进行鉴别晶体和非晶体;
C.利用金属焰色反应鉴别钠和钾元素,即可鉴别氯化钠和氯化钾;
D.可以利用高锰酸钾鉴别甲苯和苯。
3.(2024·安徽)青少年帮厨既可培养劳动习惯,也能将化学知识应用于实践。下列有关解释合理的是( )
A.清洗铁锅后及时擦干,能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈
B.烹煮食物的后期加入食盐,能避免NaCl长时间受热而分解
C.将白糖熬制成焦糖汁,利用蔗糖高温下充分炭化为食物增色
D.制作面点时加入食用纯碱,利用NaHCO3中和发酵过程产生的酸
【答案】A
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护;钠的化学性质;二糖的性质和用途
【解析】【解答】A.铁发生吸氧腐蚀时,清洗铁锅后及时擦干,除去了铁锅表面的水分,没有了电解质溶液,能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈,A正确;
B.食盐中含有碘酸钾,碘酸钾受热不稳定易分解,因此烹煮食物时后期加入食盐,B错误;
C.焦糖的主要成分仍是糖类,同时还含有一些醛类、酮类等物质,蔗糖在高温下并未炭化,C错误;
D.食用纯碱主要成分为Na2CO3,制作面点时加入食用纯碱,利用了Na2CO3中和发酵过程产生的酸,D错误;
故答案为:A。
【分析】A.潮湿的锅会发生吸氧腐蚀,因此需要查干水分,防止生锈;
B.碘酸钾容易受热分解,所以需要防止其受热分解;
C.糖色在高温下会发生碳化,会产生一些醛类等物质;
D.碳酸钠与酸性物质反应生成气体,可以使面粉变得彭松。
4.(2024·安徽)下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化,且甲和水可以直接生成乙的是( )
选项 甲 乙 丙
A Cl2 NaClO NaCl
B SO2 H2SO4 CaSO4
C Fe2O3 Fe(OH)3 FeCl3
D CO2 H2CO3 Ca(HCO3)2
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】氯气的化学性质;含硫物质的性质及综合应用;铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】A.Cl2与水反应生成HClO和HCl,不能生成NaClO,A错误;
B.SO2与水反应生成亚硫酸而不是硫酸,B错误;
C.氧化铁与水不反应,不能生成氢氧化铁沉淀,C错误;
D.CO2与水反应生成碳酸,碳酸与碳酸钙反应生成碳酸氢钙,碳酸氢钙受热分解生成二氧化碳气体,D正确;
故答案为:D。
【分析】A.氯气可以与氢氧化钠反应生成NaClO,与水反应无法进行转换;
B.二氧化硫与水反应无法生成硫酸,三氧化硫与水反应才可以得到硫酸;
C.大多数金属氧化物与水不能直接反映生成相应的金属氢氧化物。
5.(2024·安徽)D﹣乙酰氨基葡萄糖(结构简式如图)是一种天然存在的特殊单糖。下列有关该物质说法正确的是( )
A.分子式为C6H14O6N B.能发生缩聚反应
C.与葡萄糖互为同系物 D.分子中含有σ键,不含π键
【答案】B
【知识点】有机化合物中碳的成键特征;有机物的结构和性质;同系物
【解析】【解答】A.由该物质的结构可知,其分子式为:C8H15O6N,A项错误;
B.该物质结构中含有多个醇羟基,能发生缩聚反应,故B正确;
C.组成和结构相似,相差若干个CH2原子团的化合物互为同系物,葡萄糖分子式为C6H12O6,该物质分子式为:C8H15O6N,不互为同系物,故C错误;
D.单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键,该物质结构中含有C=O键,即分子中 σ 键和 π 键均有,故D错误;
故选B。
【分析】A.根据有机物结构即可得到分子式;
B.羟基与羟基之间可以发生脱水缩合反应;
C.分子式不相差若干个CH2原子团,不属于同系物;
D.含有碳碳双键,故含有 π键 。
(2024·安徽)阅读下列材料,完成问题。
地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质,转化关系之一如图所示(X、Y均为氮氧化物),羟胺(NH2OH)以中间产物的形式参与循环。常温常压下,羟胺易潮解,水溶液呈碱性,与盐酸反应的产物盐酸羟胺([NH3OH]Cl)广泛用于药品、香料等的合成。
已知25℃时,Ka(HNO2)=7.2×10﹣4,Kb(NH3 H2O)=1.8×10﹣5,Kb(NH2OH)=8.7×10﹣9。
6.NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.标准状况下,2.24LX和Y混合气体中氧原子数为0.1NA
B.1L0.1mol L﹣1NaNO2溶液中Na+和数均为0.1NA
C.3.3gNH2OH完全转化为时,转移的电子数为0.6NA
D.2.8gN2中含有的价电子总数为0.6NA
7.下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是( )
A.键角:NH3>
B.熔点:NH2OH>[NH3OH]Cl
C.25℃同浓度水溶液的pH:[NH3OH]Cl>NH4Cl
D.羟胺分子间氢键的强弱:O—H…O>N—H…N
【答案】6.A
7.D
【知识点】键能、键长、键角及其应用;晶体熔沸点的比较;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【分析】(1)A.根据NO和N2O都含有一个氧原子,混合气体为0.1mol,即可计算氧原子;
B. 会发生水解反应,故离子总数小于 0.1NA ,
C.根据化合价升降,确定电子转移即可计算;
D.注意计算氮气价电子数目,一个氮气含有5个价电子,据此计算即可。
(2)A根据杂化确定粒子空间构型,进而确定键角大小;
B.一般来说,分子晶体熔点小于离子晶体;
C.根据盐类水解规律,越弱越水解,即可判断溶液碱性强弱。
D.非金属性越强,形成氢键越强。
6.根据分析可知,X、Y均为氮氧化物,即X为NO,Y为N2O;
A.标况下,混合气体物质的量为0.1mol,NO和N2O都含有一个氧原子,那么含有氧原子数目为0.1 NA ,A项正确;
B.HNO2为弱酸,因此NO2-能够水解为HNO2,溶液中NO2-和钠离子数目小于0.1NA,故B错误;
C.NH2OH完全转化为时 ,N的化合价由-1上升到+3,物质的量为0.1mol,转移的电子数为0.4NA,故C错误;
D. 2.8gN2 物质的量为0.1mol,N的价电子数等于最外层电子数为5, 含有的价电子总数为NA;D项错误;
故答案为:A。
7.A. NH3 为三角锥形,键角为107°, 中N原子采用sp2杂化,键角为120°,故键角为:NH3<;A项错误;
B.根据分析可知, NH2OH 为分子晶体, [NH3OH]Cl 为盐,属于离子晶体,所以熔点: NH2OH<[NH3OH]Cl;故B项错误;
C.由题可知, Kb(NH2OH) < Kb(NH3 H2O)=1.8×10﹣5 ,盐类水解规律为越弱越水解, [NH3OH]+水解能力大于 NH4+,故 25℃同浓度水溶液的pH:[NH3OH]ClD.O的电负性大于N,O-H键的极性大于N-H键,故羟胺分子间氢键的强弱:O—H…O>N—H…N ,D项正确;
故答案为:D。
8.(2024·安徽)某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是( )
A.该物质中Ni为+2价
B.基态原子的第一电离能:Cl>P
C.该物质中C和P均采取sp2杂化
D.基态Ni原子价电子排布式为3d84s2
【答案】C
【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.由结构简式可知,P原子的3个孤电子与苯环形成共用电子对,P原子剩余的孤电子对与Ni形成配位键,Cl-提供孤电子对,与Ni形成配位键,由于整个分子呈电中性,故该物质中Ni为+2价,A项正确;
B.同周期元素随着原子序数的增大,第一电离能有增大趋势,故基态原子的第一电离能:Cl>P,B项正确;
C.该物质中,C均存在于苯环上,采取sp2杂化,P与苯环形成3对共用电子对,剩余的孤电子对与Ni形成配位键,价层电子对数为4,采取sp3杂化,C项错误;
D.Ni的原子序数为28,位于第四周期第Ⅷ族,基态Ni原子价电子排布式为3d84s2,D项正确;
故答案为:C。
【分析】A整个分子呈电中性,2个氯离子显负二价,故Ni为+2价,
B.根据同一周期元素电离能变化趋势即可判断;
C.由图可知,P采用sp3杂化,
D.根据镍的原子序数,即可判断其价电子排布。
9.(2024·安徽)仅用下表提供的试剂和用品,不能实现相应实验目的的是( )
选项 实验目的 试剂 用品
A 比较镁和铝的金属性强弱 MgCl2溶液、AlCl3溶液、氨水 试管、胶头滴管
B 制备乙酸乙酯 乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和Na2CO3溶液 试管、橡胶塞、导管、乳胶管、铁架台(带铁夹)、碎瓷片、酒精灯、火柴
C 制备[Cu(NH3)4]SO4溶液 CuSO4溶液、氨水 试管、胶头滴管
D 利用盐类水解制备Fe(OH)3胶体 饱和FeCl3溶液、蒸馏水 烧杯、胶头滴管、石棉网、三脚架、酒精灯、火柴
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】配合物的成键情况;酯化反应;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A.MgCl2溶液、AlCl3溶液与过量氨水反应时现象相同,分别产生白色Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀,不能比较Mg(OH)2和Al(OH)3碱性的强弱,从而不能比较Mg和Al的金属性强弱,可将氨水换成过量的NaOH溶液,A项不能实现实验目的;
B.根据实验室制备乙酸乙酯可得,需要试剂为: 乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和Na2CO3溶液 ,实验用品为: 试管、橡胶塞、导管、乳胶管、铁架台(带铁夹)、碎瓷片、酒精灯、火柴 ;B项可以实现实验目的;
C.向盛有CuSO4溶液的试管中滴加氨水,首先产生蓝色Cu(OH)2沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解得到深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4溶液,C项能够实现实验目的;
D.将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾,向沸水中加入5~6滴饱和FeCl3溶液,继续加热至液体呈红褐色即制得Fe(OH)3胶体,D项能实现实验目的;
故答案为:A。
【分析】A. 比较镁和铝的金属性强弱 可以用同浓度盐酸与 镁和铝 反应的快慢,或者二者与水反应店小二剧烈程度进行判断。
10.(2024·安徽)某温度下,在密闭容器中充入一定量的X(g),发生下列反应:X(g) Y(g)(ΔH1<0),Y(g) Z(g)(ΔH2<0),测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的 H都小于0,而图像显示Y的能量高于X,即图像显示X(g) Y(g)为吸热反应,A项不符合题意;
B.图像显示X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的 H都小于0,且X(g) Y(g)的活化能小于Y(g) Z(g)的活化能,B项符合题意;
C.图像显示X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的 H都小于0,但图像上X(g) Y(g)的活化能大于Y(g) Z(g)的活化能,C项不符合题意;
D.图像显示X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的 H都大于0,且X(g) Y(g)的活化能大于Y(g) Z(g)的活化能,D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】由图可知,反应初期随着时间推移X的浓度逐渐减小、Y和Z的浓度逐渐增大,后来随着时间的推移X和Y的浓度逐渐减小、Z的浓度继续逐渐增大,说明X(g) Y(g)的反应速率大于Y(g) Z(g)的反应速率,则反应X(g) Y(g)的活化能小于反应Y(g) Z(g)的活化能。
11.(2024·安徽)我国学者研发出一种新型水系锌电池,其示意图如图。该电池分别以Zn﹣TCPP(局部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和Zn为电极,以ZnSO4和KI混合液为电解质溶液。下列说法错误的是( )
A.标注框内所示结构中存在共价键和配位键
B.电池总反应为:+ZnZn2++3I﹣
C.充电时,阴极被还原的Zn2+主要来自Zn﹣TCPP
D.放电时,消耗0.65gZn,理论上转移0.02mol电子
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.标注框内所示结构属于配合物,配位体中存在碳碳单键、碳碳双键、碳氮单键、碳氮双键和碳氢键等多种共价键,还有由N提供孤电子对、Zn2+提供空轨道形成的配位键,A正确;
B.由以上分析可知,该电池总反应,+ZnZn2++3I﹣ B正确;
C.充电时,阴极电极反应式为Zn2++2e-=Zn2+,被还原的Zn2+主要来自电解质溶液,C错误;
D.放电时,负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,因此消耗0.65 g Zn(物质的量为0.01mol),理论上转移0.02 mol电子,D正确;
故答案为:C。
【分析】由图中信息可知,该新型水系锌电池的负极是锌、正极是超分子材料;负极的电极反应式为,则充电时,该电极为阴极,电极反应式为;正极上发生,则充电时,该电极为阳极,电极反应式为。
12.(2024·安徽)室温下,为探究纳米铁去除水样中的影响因素,测得不同条件下浓度随时间变化关系如图。
实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH
① 50 8 6
② 50 2 6
③ 50 2 8
下列说法正确的是( )
A.实验①中,0~2小时内平均反应速率v()=2.0mol L﹣1 h﹣1
B.实验③中,反应的离子方程式为:2Fe++8H+═2Fe3++Se+4H2O
C.其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D.其他条件相同时,水样初始pH越小,的去除效果越好
【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A. 实验①中,0~2小时内平均反应速率 ,A不正确;
B. 实验③中水样初始 =8,溶液显弱碱性,发生反应的离子方程式中不能用配电荷守恒,B不正确;
C. 综合分析实验①和②可知,在相同时间内,实验①中浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率,C正确;
D.综合分析实验③和②可知,在相同时间内,实验②中浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当减小初始,的去除效果越好,但是当初始太小时,浓度太大,纳米铁与反应速率加快,会导致与反应的纳米铁减少,因此,当初始越小时的去除效果不一定越好,D不正确;
故答案为:C。
【分析】A.根据0~2小时内其浓度的变化量即可确定化学反应速率;
B.根据溶液呈碱性,即可判断离子方程式错误;
C.由图可知,反应①的化学反应速率最快,纳米铁质量最大,故适当增加纳米铁质量可加快反应速率;
D.当酸性太大时,纳米铁与反应速率加快会导致与反应的纳米铁减少。
13.(2024·安徽)环境保护工程师研究利用Na2S、FeS和H2S处理水样中的Cd2+。
已知25℃时,H2S饱和溶液浓度约为0.1mol L﹣1,Ka1(H2S)=10﹣6.97,Ka2(H2S)=10﹣12.90,Ksp(FeS)=10﹣17.20,Ksp(CdS)=10﹣26.10。
下列说法错误的是( )
A.Na2S溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(OH﹣)+c(HS﹣)+2c(S2﹣)
B.0.01mol L﹣1Na2S溶液中:c(Na+)>c(S2﹣)>c(OH﹣)>c(HS﹣)
C.向c(Cd2+)=0.01mol L﹣1的溶液中加入FeS,可使c(Cd2+)<10﹣8mol L﹣1
D.向c(Cd2+)=0.01mol L﹣1的溶液中通入H2S气体至饱和,所得溶液中:c(H+)>c(Cd2+)
【答案】B
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A. 溶液中只有5种离子,分别是 ,溶液是电中性的,存在电荷守恒,可表示为 ,A正确;
B. 溶液中, 水解使溶液呈碱性,其水解常数为 ,根据硫元素守恒可知,所以 , ,B不正确;
C.远远大于,向的溶液中加入时,可以发生沉淀的转化,该反应的平衡常数为,因此该反应可以完全进行,的饱和溶液中,若加入足量时可使,C正确;
D.的平衡常数,该反应可以完全进行,因此,当向的溶液中通入气体至饱和,可以完全沉淀,所得溶液中,D正确;
故答案为:B。
【分析】A.根据溶液电荷守恒解答即可;
B.根据硫离子水解可知,,即可判断;
C. 溶液中加入FeS 目的是除去 Cd2+,生成难容的,根据沉淀溶解转换的方程计算即可;
D. 溶液中通入H2S气体至饱和 ,发生,通过计算可得该反应可以完全进行,即镉离子完全反应。
14.(2024·安徽)研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物(LixLayTiO3),其立方晶胞和导电时Li+迁移过程如图所示。已知该氧化物中Ti为+4价,La为+3价。下列说法错误的是( )
A.导电时,Ti和La的价态不变
B.若,Li+与空位的数目相等
C.与体心最邻近的O原子数为12
D.导电时,空位移动方向与电流方向相反
【答案】B
【知识点】离子晶体;晶胞的计算
【解析】【解答】A.根据题意,导电时Li+发生迁移,化合价不变,则Ti和La的价态不变,A项正确;
B.根据“均摊法”,1个晶胞中含Ti:8×1/8=1个,含O:12×1/4=3个,含La或Li或空位共:1个,若 ,则La和空位共,n(La)+n(空位)=,结合正负化合价代数和为0,(+1)×+(+3)×n(La)+(+4)×1+(-2)×3=0,解得n(La)=5/9、n(空位)=1/9,Li+与空位数目不相等,B项错误;
C.由立方晶胞的结构可知,与体心最邻近的O原子数为12,即位于棱心的12个O原子,C项正确;
D.导电时Li+向阴极移动方向,即与电流方向相同,则空位移动方向与电流方向相反,D项正确;
故答案为:B。
【分析】A.导电时只Li+发生迁移,故晶体中离子化合价不变;
B.利用均摊法分别算出每个离子个数,再结合化合价之和等于0即可得到空位和锂离子数目关系;
C.由立方晶胞的结构可知,与体心最邻近的O原子数为12,
D.由图可知,导电时Li+向阴极移动方向,即与电流方向相同,则空位移动方向与电流方向相反。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(2024·安徽)精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程,如图所示。
回答下列问题:
(1)Cu位于元素周期表第 周期第 族。
(2)“浸出液1”中含有的金属离子主要是 。
(3)“浸取2”步骤中,单质金转化为HAuCl4的化学方程式为 。
(4)“浸取3”步骤中,“浸渣2”中的 (填化学式)转化为。
(5)“电沉积”步骤中阴极的电极反应式为 。“电沉积”步骤完成后,阴极区溶液中可循环利用的物质为 (填化学式)。
(6)“还原”步骤中,被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为 。
(7)Na2S2O3可被I2氧化为Na2S4O6。从物质结构的角度分析的结构为(a)而不是(b)的原因: 。
【答案】(1)四;IB
(2)Cu2+
(3)2Au+8HCl+3H2O2=2HAuCl4+6H2O
(4)AgCl
(5)+e﹣=Ag+2S2;Na2S2O3
(6)3:4
(7)a中含有过硫键,b中含有过氧键,两者均有氧化性,但过氧键的氧化性强于I2,则b不能被I2氧化,由此可知该离子的结构应该是a
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;电极反应和电池反应方程式;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】(1)Cu的原子序数为29,位于第四周期第ⅠB族;
(2)由分析可知,铜阳极泥加入硫酸、H2O2浸取,Cu被转化为Cu2+进入浸取液1中,故浸取液1中含有的金属离子主要是Cu2+;
(3)浸取2步骤中,Au与盐酸、H2O2反应氧化还原反应,生成HAuCl4和H2O,根据得失电子守恒及质量守恒,可得反应得化学方程式为:2Au+8HCl+3H2O2=2HAuCl4+6H2O
(4)根据分析可知,浸渣2中含有AgCl,与反应转化为;
(5)电沉积步骤中,阴极发生还原反应, 得电子被还原为Ag,电极反应式为:+e﹣=Ag+2S2 阴极反应生成银,同时阴极区溶液中含有Na+,故电沉积步骤完成后,阴极区溶液中可循环利用得物质为 Na2S2O3 ;
(6)还原步骤中, HAuCl4中Au化合价由+3价变为0价,一个HAuCl4转移3个电子,N2H4中N的化合价由-2价变为0价,一个N2H4转移4个电子,根据得失电子守恒,被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为3:4;
(7)(a)结构中电子云分布较均衡,结构较为稳定,(b)结构中正负电荷中心不重合,极性较大,较不稳定,且存在过氧根,过氧根的氧化性大于I2,故Na2S2O3不能被I2氧化成(b)结构。
【分析】(1)根据铜的原子序数即可推出其在周期表位置;
(2)加入硫酸、H2O2浸取,Cu被转化为Cu2+进入浸取液1中,故主要金属离子为铜离子;
(3)金与被过氧化氢氧化生成 HAuCl4 ,该反应属于氧化还原,利用化合价升降相等配平即可;
(4)有分析可知, 浸渣2 主要为为氯化银;
(5) 电沉积 即把变成银,故在阴极上反应,+e﹣=Ag+2S2
(6)还原步骤中HAuCl4与N2H4发生氧化还原反应,根据得失电子守恒即可得到其物质的量比值;
(7)(b)中含有过氧键,其化学性质不稳定。
16.(2024·安徽)测定铁矿石中铁含量的传统方法是SnCl2—HgCl2—K2Cr2O7滴定法。研究小组用该方法测定质量为ag的某赤铁矿试样中的铁含量。
【配制溶液】
①cmol L﹣1K2Cr2O7标准溶液。
②SnCl2溶液:称取6gSnCl2 2H2O溶于20mL浓盐酸,加水至100mL,加入少量锡粒。
【测定含量】按如图所示(加热装置略去)操作步骤进行实验。
已知:氯化铁受热易升华;室温时HgCl2可将Sn2+氧化为Sn4+,难以氧化Fe2+;可被Fe2+还原为Cr3+。
回答下列问题:
(1)下列仪器在本实验中必须用到的有 (填名称)。
(2)结合离子方程式解释配制SnCl2溶液时加入锡粒的原因: 。
(3)步骤Ⅰ中“微热”的原因是 。
(4)步骤Ⅲ中,若未“立即滴定”,则会导致测定的铁含量 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)若消耗cmol L﹣1K2Cr2O7标准溶液VmL,则ag试样中Fe的质量分数为 (用含a、c、V的代数式表示)。
(6)SnCl2—TiCl3—KMnO4滴定法也可测定铁的含量,其主要原理是利用SnCl2和TiCl3将铁矿石试样中Fe3+还原为Fe2+,再用KMnO4标准溶液滴定。
①从环保角度分析,该方法相比于SnCl2—HgCl2—K2Cr2O7滴定法的优点是 。
②为探究KMnO4溶液滴定时,Cl﹣在不同酸度下对Fe2+测定结果的影响,分别向下列溶液中加入1滴0.1mol L﹣1KMnO4溶液,现象如表:
溶液 现象
空白实验 2mL0.3mol L﹣1NaCl溶液+0.5mL试剂X 紫红色不褪去
实验ⅰ 2mL0.3mol L﹣1NaCl溶液+0.5mL0.1mol L﹣1硫酸 紫红色不褪去
实验ⅱ 2mL0.3mol L﹣1NaCl溶液+0.5mL6mol L﹣1硫酸 紫红色明显变浅
表中试剂X为 ;根据该实验可得出的结论是 。
【答案】(1)容量瓶和量筒
(2)防止Sn2+ 被氧化为Sn4+,离子方程式为:Sn4++Sn=2Sn2+
(3)促进样品中SnCl2 2H2O的溶解
(4)偏小
(5)
(6)减少重金属盐HgCl2的使用,有利于保护环境;KMnO4;Cl﹣在酸性较强的溶液中能够被KMnO4氧化。
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;盐类水解的原理;配制一定物质的量浓度的溶液;中和滴定
【解析】【解答】(1)配制SnCl2溶液需要用到容量瓶和量筒,滴定需要用到酸式滴定管,但给出的为碱式滴定管,因此给出仪器中,本实验必须用到容量瓶、量筒;
(2)Sn2+易被空气氧化为Sn4+,离子方程式为,加入Sn,发生反应,可防止Sn2+氧化;
(3)步骤I中“微热”是为了助溶,使铁矿石在酸液中全部溶解;
(4)步琛Ⅲ中,若未“立即滴定”,Fe2+易被空气中的O2氧化为Fe3+,导致测定的铁含量偏小;
(5)根据方程式可得:,ag试样中Fe元素的质量为6×10-,质量分数为;
(6)① SnCl2—HgCl2—K2Cr2O7 方法中,HgCl2氧化Sn2+的离子方程式为: 生成的Hg有剧毒,因此相比于的优点是:更安全,对环境更友好;
②2mL 0.3mol L-1NaCl溶液+0.5mL试剂X,为空白试验,因此X为H2O;由表格可知,酸性越强,KMnO4的氧化性越强,Cl-被KMnO4氧化的可能性越大,对Fe2+测定结果造成干扰的可能性越大,因此在KMnO4标准液进行滴定时,要控制溶液的pH值。
【分析】(1)本实验需要配置一定物质的量浓度,需要容量瓶和量筒,
(2) 配制SnCl2溶液时加入锡粒的原因 防止 Sn2+ 被氧化
(3)微热目的是加快化学反应速率,使溶解更加充分;
(4)该实验需要立即滴定,目的是防止二价铁被氧化;否则会使测定铁的含量偏低;
(5)根据重铬酸钾与二价铁反应,找到其关系,即可得到铁的质量分数;
(6) SnCl2—HgCl2—K2Cr2O7 有Hg生成,有剧毒,所以 SnCl2—TiCl3—KMnO4滴定法 更安全。
17.(2024·安徽)乙烯是一种用途广泛的有机化工原料,由乙烷制乙烯的研究备受关注。回答下列问题:
【乙烷制乙烯】
(1)C2H6氧化脱氢反应:
2C2H6(g)+O2(g)═2C2H4(g)+2H2O(g) ΔH1=﹣209.8kJ mol﹣1
C2H6(g)+CO2(g)═C2H4(g)+H2O(g)+CO(g) ΔH2=178.1kJ mol﹣1
计算:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g) ΔH3= kJ mol﹣1
(2)C2H6直接脱氢反应为C2H6(g)═C2H4(g)+H2(g) ΔH4,C2H6的平衡转化率与温度和压强的关系如图1所示,则ΔH4 0(填“>”“<”或“=”)。结合图1。下列条件中,达到平衡时转化率最接近40%的是 (填标号)。
a.600℃,0.6MPa
b.700℃,0.7MPa
c.800℃,0.8MPa
(3)一定温度和压强下,反应ⅰ C2H6(g) C2H4(g)+H2(g) Ka1
反应ⅱ C2H6(g)+H2(g) 2CH4(g) Ka2(Ka2远大于Ka1)
(Ka是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数)
①仅发生反应ⅰ时,C2H6的平衡转化率为25.0%,计算Ka1= 。
②同时发生反应ⅰ和ⅱ时,与仅发生反应ⅰ相比,C2H4的平衡产率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)【乙烷和乙烯混合气的分离】
通过Cu+修饰的Y分子筛的吸附—脱附,可实现C2H4和C2H6混合气的分离。Cu+的 与C2H4分子的π键电子形成配位键,这种配位键强弱介于范德华力和共价键之间。用该分子筛分离C2H4和C2H6的优点是 。
(5)常温常压下,将C2H4和C2H6等体积混合,以一定流速通过某吸附剂,测得两种气体出口浓度(c)与进口浓度(c0)之比随时间变化关系如2图所示。下列推断合理的是 ____(填标号)。
A.前30min,两种气体均未被吸附
B.p点对应的时刻,出口气体的主要成分是C2H6
C.a~b对应的时间段内,吸附的C2H6逐渐被C2H4替代
【答案】(1)﹣566
(2)>;b
(3);减小
(4)空轨道;提高C2H6平衡转化率和C2H4选择性,且C2H4脱附时耗能少
(5)B;C
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡常数;化学平衡移动原理;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)将两个反应依次标号为反应①和反应②,反应①-反应②×2可得目标反应,则ΔH3=ΔH1-2ΔH2=(-209.8-178.1×2)kJ/mol=-566kJ/mol。
(2)从图中可知,压强相同的情况下,随着温度升高,C2H6的平衡转化率增大,因此该反应为吸热反应,ΔH4>0。
a.600℃,0.6MPa时,C2H6的平衡转化率约为20%,a错误;
b.700℃,0.7MPa时,C2H6的平衡转化率约为50%,最接近40%,b正确;
c.700℃,0.8MPa时,C2H6的平衡转化率接近50%,升高温度,该反应的化学平衡正向移动,C2H6转化率增大,因此800℃,0.8MPa时,C2H6的平衡转化率大于50%,c错误;
(3)①仅发生反应i,设初始时C2H6物质的量为1mol,平衡时C2H6转化率为25%,则消耗C2H60.25mol,生成C2H40.25mol,生成H20.25mol,Ka1==。
②只发生反应i时,随着反应进行,气体总物质的量增大,压强增大促使化学平衡逆向移动,同时发生反应i和反应ii,且从题干可知Ka2远大于Ka1,反应ii为等体积反应,因为反应ii的发生相当于在单独发生反应i的基础上减小了压强,则反应i化学平衡正向移动,C2H4平衡产率增大。
(4)配合物中,金属离子通常提供空轨道,配体提供孤电子对,则Cu+的4s空轨道与C2H4分子的π键电子形成配位键。C2H4能与Cu+形成配合物而吸附在Y分子筛上,C2H6中无孤电子对不能与Cu+形成配合物而无法吸附,通过这种分子筛分离C2H4和C2H6,优点是识别度高,能有效将C2H4和C2H6分离,分离出的产物中杂质少,纯度较高。
(5)A.前30min,等于0,出口浓度c为0,说明两种气体均被吸附,A错误;
B.p点时,C2H6对应的约为1.75,出口处C2H6浓度较大,而C2H4对应的较小,出口处C2H4浓度较小,说明此时出口处气体的主要成分为C2H6,B正确;
C.a点处C2H6的=1,说明此时C2H6不再吸附在吸附剂上,而a点后C2H6的>1,说明原来吸附在吸附剂上的C2H6也开始脱落,同时从图中可知,a点后一段时间,C2H4的仍为0,说明是吸附的C2H6逐渐被C2H4替代,p点到b点之间,吸附的C2H6仍在被C2H4替代,但是速率相对之前有所减小,同时吸附剂可能因吸附量有限等原因无法一直吸附C2H4,因此p点后C2H4的也逐步增大,直至等于1,此时吸附剂不能再吸附两种物质,C正确;
故答案为:BC。
【分析】(1)结合已知方程式,根据盖斯定律即可解答;
(2)从图中可知,压强相同的情况下,随着温度升高,C2H6的平衡转化率增大,因此该反应为吸热反应,ΔH4>0,结合图像可得, .700℃,0.7MPa 时转化率接近 40% ;
(3) 仅发生反应ⅰ时,C2H6的平衡转化率为25.0% ,计算出各物质的分压,即可计算出平衡常数;
(4) 通过Cu+修饰的Y分子筛的吸附—脱附 分离 C2H4和C2H6 原理是利用二者能否与铜离子形成配位键,乙烯含有配位键,乙烷没有,从而实现分离。
18.(2024·安徽)化合物I是一种药物中间体,可由下列路线合成(Ph代表苯基,部分反应条件略去):
已知:
ⅰ)
ⅱ)RMgX易与含活泼氢化合物(HY)反应:
HY代表H2O、ROH、RNH2、RC=CH等。
(1)A、B中含氧官能团名称分别为 、 。
(2)E在一定条件下还原得到 ,后者的化学名称为 。
(3)H的结构简式为 。
(4)E→F反应中,下列物质不能用作反应溶剂的是 (填标号)。
a.CH3CH2OCH2CH3
b.CH3OCH2CH2OH
c.
d.
(5)D的同分异构体中,同时满足下列条件的有 种(不考虑立体异构),写出其中一种同分异构体的结构简式 。
①含有手性碳
②含有2个碳碳三键
③不含甲基
(6)参照上述合成路线,设计以和不超过3个碳的有机物为原料,制备一种光刻胶单体的合成路线 (其他试剂任选)。
【答案】(1)羟基;醛基
(2)邻二甲苯(或1,2﹣二甲苯)
(3)
(4)bc
(5)4;HC≡CCH(NH2)CH2CH2CH2C≡CH、HC≡CCH2CH(NH2)CH2CH2C≡CH、HC≡CCH(CH2NH2)CH2CH2C≡CH、HC≡CCH(CH2CH2NH2)CH2C≡CH
(6)。
【知识点】有机物中的官能团;有机化合物的命名;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)根据流程中A和B的结构,A中的含氧官能团为羟基,B中的含氧官能团为醛基。
(2)根据题目中的结构,该结构的化学名称为1,2-二甲基苯(邻二甲苯)。
(3)根据分析,H的结构简式为
(4)根据已知条件ii,RMgX可以与含有活泼氢的化合物(H2O、ROH、RNH2、RC≡CH等)发生反应,b中含有羟基,c中含有N-H,其H原子为活泼H原子,因此不能用b、c作溶剂。
(5)根据题目所给条件,同分异构体中含有2个碳碳三键,说明结构中不含苯环,结构中不含甲基,说明三键在物质的两端,同分异构体中又含有手性碳原子,因此,可能的结构有:CH≡C-CH2-CH2-CH2-CH(NH2)-C≡CH、CH≡C-CH2-CH2-CH(NH2)-CH2-C≡CH、H≡C-CH2-CH(CH2NH2)-CH2-CH2-C≡CH、H≡C-CH2-CH(CH2CH2NH2)-CH2-C≡CH,共4种。
(6)根据题目给出的流程,先将原料中的羰基还原为羟基,后利用浓硫酸脱水生成双键,随后将物质与Mg在无水醚中反应生成中间产物,后再与CF3COCF3在无水醚中反应再水解生成目标化合物,具体的流程如。
【分析】有机物A中的羟基在MnO2的催化下与氧气反应生成醛基,有机物B与Ph3CCl发生取代反应生成有机物C;有机物D中的氨基发生取代反应生成有机物E,D中的氨基变为E中的Cl,E发生已知条件i的两步反应与有机物C作用最终生成有机物G;有机物G在MnO2的催化先与氧气反应生成有机物H,有机物H的结构为,有机物H最终发生已知条件i的反应生成目标化合物I。
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