辽宁省丹东市2020-2021学年高三下学期化学开学考试试卷

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名称 辽宁省丹东市2020-2021学年高三下学期化学开学考试试卷
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文件大小 944.3KB
资源类型 试卷
版本资源
科目 化学
更新时间 2021-05-11 15:52:53

文档简介

辽宁省丹东市2020-2021学年高三下学期化学开学考试试卷
一、单选题
1.(2021高三下·丹东开学考)2019年,中国研发的“双曲线一号”火箭在酒泉发射升空;2020年,中国“奋斗者”号载人潜水器成功进行深海科考活动。下列说法正确的是(  )
A.“双曲线一号”火箭中使用的碳纤维树脂复合材料可同时满足耐高温、化学稳定性高等特殊需求
B.制造潜水器载人球舱的钛合金比纯金属钛具有更高的强度、韧性和熔点
C.“奋斗者”号返回水面的浮力材料纳米级玻璃微珠可产生丁达尔效应
D.“奋斗者”号使用的深海水下超高压光纤微缆属于新型有机高分子材料
【答案】A
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系
【解析】【解答】A.在碳纤维增强树脂复合材料中,碳纤维起到增强作用,使得复合材料呈现高强度、耐高温及抗腐蚀等特性,故A符合题意;
B.在一般情况下,合金比纯金属具有更高的强度、韧性,多数合金熔点低于其组分金属的熔点,故B不符合题意;
C.纳米级玻璃微珠没有确定具体粒子大小,1~100nm会有丁达尔效应,小于1nm不会有丁达尔效应,故C不符合题意;
D.光纤的成分是二氧化硅,不是有机高分子材料,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.根据用途判断其性质,由于用在火箭中使用的材料判断;
B.根据合金和单一金属的特点进行判断,合金的熔点比单一金属的熔点低、硬度大;
C.根据是不是胶体进行判断具有的性质;
D.有机高分子含有碳元素,而光纤是二氧化硅。
2.(2021高三下·丹东开学考)下列关于元素化合物的化学用语错误的是(  )
A.单线桥表示电子转移:
B.水的结构式:
C.硝基苯的结构简式:
D.醛基的电子式:
【答案】D
【知识点】结构式;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.硫化氢中S元素化合价由-2变为0价,2个H2S失4个电子,二氧化硫中硫元素化合价由+4价降至0价,1个SO2得到4个电子,则单线桥表示坐骑,A不符合题意;
B.水中O含有2对孤电子对和2对H、O共用电子对,则结构式: ,B不符合题意;
C.硝基苯由苯基和硝基构成,结构简式: ,C不符合题意;
D.醛基中氧原子满足8电子的稳定结构,电子式: ,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】电子式是用元素符合和最外层电子数表示的式子进行判断。
3.(2021高三下·丹东开学考)LDFCB是电池的一种电解质,该电解质阴离子由同周期元素原子W、X、Y、Z构成(如图),Y的最外层电子数等于X的核外电子总数,四种原子最外层电子数之和为20,下列说法正确的是(  )
A.四种元素形成的简单氢化物中Z的沸点最高
B.原子半径:Z>Y>X>W
C.X的杂化方式是sp3
D.电负性:Z>Y>X>W
【答案】D
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.四种元素最简单氢化物分别为BH3、CH4、H2O、HF,由于水和氟化氢均含有氢键,所以其沸点较前两者高,但由于相同物质的量的水中含所有的氢键数比氟化氢中的氢键数多,所以水的沸点比氟化氢高,选项A不符合题意;
B.由分析可知W、X、Y、Z分别为同周期元素:B、C、O、F,同周期元素从左至右元素的原子半径逐渐减小,所以W>X>Y>Z,选项B不符合题意;
C.X为C,形成一个双键和三个单键,杂化方式是sp2,选项C不符合题意;
D.非金属性越强电负性越大,则电负性:Z>Y>X>W,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】同周期元素W、X、Y、Z中,Y的最外层电子数等于X的核外电子总数,说明这四种元素位于第二周期;根据图示可,Y可形成2个共价键,位于第VIA族,则Y为O元素;X为6号C元素;Z只能形成1个共价键,为与VIIA族,则Z为F元素;四种元素最外层电子数之和为20,W的最外层电子数为20-4-6-7=3,为B元素,所以W、X、Y、Z分别为:B、C、O、F,据此解答。
4.(2021高三下·丹东开学考)下列化学用语正确的是(  )
A.碳原子的核外电子轨道表示式:
B.第一电离能:O>N>C
C.新戊烷的球棍模型:
D.乙炔分子中σ键与π键个数比为1:2
【答案】A
【知识点】球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2,则轨道表示式: ,A用语符合题意;
B.N原子最外层电子处于半充满的稳定状态,则第一电离能:N>O>C,B用语不符合题意;
C.异戊烷的球棍模型: ,C用语不符合题意;
D.乙炔分子中含有3条σ键,2条π键,则σ键与π键个数比为3:2,D用语不符合题意;
故答案为A。
【分析】B.电离能根据非金属性进行判断,但同周期中第二主族和第五主族元素反常比相邻的元素电离能大;
C.新戊烷的结构中最长链是三个碳原子进行判断;
D.根据单键是σ键,叁键中含有1个σ键和2个π键进行判断。
5.(2021高三下·丹东开学考)用如图所示实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是(  )
A.推断C、Si、Cl的非金属性强弱 B.灼烧海带以提取海带中的碘 C.探究温度对平衡2NO2 N2O4的影响 D.验证溴乙烷的消去产物是乙烯
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.HCl不是氯元素的最高价含氧酸,不能证明非金属性:Cl>C,A不符合题意;
B.灼烧海带以提取海带中的碘时应该用坩埚而不能用蒸发皿进行灼烧,B不符合题意;
C.要探究温度对平衡2NO2 N2O4的影响,则两个烧瓶分别放在热水和冷水中,然后观察气体颜色的变化即可,C符合题意;
D.乙醇也可以使高锰酸钾褪色,故能使酸性高锰酸钾褪色的物质不一定是乙烯,无法证明产物为乙烯,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.注意盐酸具有挥发性,产生的气体二氧化碳会混有HCl,故达不到实验目的;
B.灼烧时温度比较高,故选用坩埚;
C.根据平衡移动受温度的影响,而反应物和生成物颜色发生了变化来判断;
D.检验气体时注意杂质气体的影响。
6.(2021高三下·丹东开学考)磷锡青铜合金广泛用于仪器仪表中的耐磨零件和抗磁元件等。其晶胞结构如图所示。下列说法错误的(  )
A.磷锡青铜的化学式为Cu3SnP
B.该晶胞中与Sn原子等距离且最近的铜原子有12个
C.该晶体的熔点比金刚砂(SiC)的熔点高
D.磷锡青铜具有各向异性的特点
【答案】C
【知识点】晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用
【解析】【解答】A.磷锡青铜化学式Cu3SnP, , , ,A项不符合题意;
B.三个截面,每个截面与Sn等距的Cu有4个,故12个,B项不符合题意;
C.SiC是原子晶体熔点高,合金熔点比各成分熔点低,故磷锡青铜熔点比SiC低,C项符合题意;
D.磷锡青铜具有各向异性的特点,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.根据均摊法及已知晶胞的空间结构进行计算实际含有的原子个数;
B.根据构成的面心立方晶胞可以判断配位数;
C.根据合金的特点:熔点比单一金属低、硬度比单一金属大进行判断;
D.晶体具有的特点进行判断。
7.(2021高三下·丹东开学考)在密闭容器中发生储氢反应:LaNi5(s)+3H2(g) LaNi5H6(s) △H=-301kJ mol-1。在某温度下,达到平衡状态,测得氢气压强为2MPa。下列说法正确的是(  )
A.当LaNi5H6的浓度不再变化时,该反应达到平衡状态
B.若温度不变,压缩体积至原来的一半,重新达到平衡时H2的压强仍为2MPa
C.缩小容器的容积,重新达到平衡时H2的浓度增大
D.升高温度有利于储氢
【答案】B
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.LaNi5H6为固体,无法计算其浓度,不能判断反应状态,A说法不符合题意;
B.若温度不变,化学平衡常数不变,则压缩体积至原来的一半,重新达到平衡时H2的压强仍为2MPa,B说法符合题意;
C.缩小容器的容积,温度不变,化学平衡常数不变,重新达到平衡时H2的浓度不变,C说法不符合题意;
D.反应为放热反应,则升高温度平衡逆向移动,不有利于储氢,D说法不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据状态判断物质浓度的变化判断标志;
B.根据平衡中只有一种气体判断,利用平衡常数进行判断,浓度不变,故压强不变;
C.根据PV=nRT进行判断;
D.根据温度对平衡的影响,升高温度平衡向吸热方向移动判断。
8.(2021高三下·丹东开学考)奥司他韦是一种抗病毒药物,常用于治流感,结构如图所示。根据该化合物的结构推测不可能有的性质(  )
A.奥司他韦能够使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色
B.1mol奥司他韦可与1molH2发生加成反应
C.奥司他韦水解可生成α-氨基酸
D.奥司他韦分子中存在有3个手性碳原子,所以具有光学活性
【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.奥司他韦含有碳碳双键,可被酸性高锰酸钾氧化,可使酸性高锰酸钾溶液褪色,含有碳碳双键,可以和溴发生加成反应,能够使溴水褪色,故A不符合题意;
B.1mol奥司他韦含有1mol碳碳双键,1mol碳碳双键与1mol氢气发生加成反应,故1mol奥司他韦可与1molH2发生加成反应,故B不符合题意;
C.奥司他韦分子中的酯基和酰胺基水解后得到的物质为 ,氨基没有连在羧基的的α位,不能生成α-氨基酸,故C符合题意;
D.该有机物中与氮、氧连接的饱和碳原子连接四个不同的原子或原子团,为手性碳原子,奥司他韦分子中存在有3个手性碳原子,所以具有光学活性,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】该有机物含有酯基、碳碳双键、氨基和酰胺基,结合酯类、烯烃、胺以及多肽化合物的性质分析。
9.(2021高三下·丹东开学考)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是(  )
A.1L0.5mol/LNH4Cl溶液与2L0.25mol/LNH4Cl溶液含NH 均为0.5NA
B.常温下,10.6gC8H10和C4H10O3的混合物中氢原子数为NA
C.2molSO2和1molO2混合在V2O5存在的条件下于密闭容器中加热反应后,容器内物质分子数大于2NA
D.足量的Cu与含1mol溶质的浓H2SO4反应,转移的电子数小于NA
【答案】A
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.溶液中NH 容易发生水解,所以1L 0.5mol/LNH4Cl溶液与2L 0.25mol/LNH4Cl溶液含NH 均小于0.5NA,A项符合题意;
B.C8H10和C4H10O3的相对分子质量均为106,所以 , ,其中C8H10和C4H10O3中分别含有10个H原子,所以10.6gC8H10和C4H10O3的混合物中氢原子数为NA,B项不符合题意;
C.SO2和O2反应生成SO3,该反应为可逆反应,所以容器内物质分子数大于2NA,C项不符合题意;
D.Cu只能与浓硫酸反应,不与稀硫酸反应,随着反应的进行,硫酸的浓度减小到一定程度时,将不再将发生反应,所以转移的电子数小于NA,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.根据盐的水解进行判断;
B.根据极限法,假设10.6g全是一种物质进行计算;
C.根据可逆反应进行判断;
D.根据反应物的变化,浓硫酸会变稀硫酸而不发生反应进行判断。
10.(2021高三下·丹东开学考)表中的实验、现象和结论均正确的是(  )
选项 实验 现象 结论
A 某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液 产生蓝色沉淀 原溶液中含有Fe2+,无Fe3+
B 向某溶液中滴加浓NaOH溶液,加热 产生的气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 原溶液中含有
C 先向某溶液中加入BaCl2溶液,再加足量盐酸 开始产生白色沉淀,后沉淀不溶解 原溶液中含有
D 用洁净的铂丝蘸取某溶液在酒精灯上灼烧,透过钻玻璃观察 火焰呈紫色 原溶液中含有K+
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,原溶液中含有Fe2+,但无法证明是否含有Fe3+,选项A不符合题意;
B.向某溶液中滴加浓NaOH溶液,加热,产生的使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体是氨气,则原溶液中一定含有 ,选项B不符合题意;
C.先加入BaCl2溶液,生成氯化银白色沉淀,再加足量的盐酸,沉淀不溶解,不能排除银离子的干扰,也不能肯定白色沉淀为硫酸钡,选项C不符合题意;
D.通过蓝色的钴玻璃观察火焰呈紫色,为K的焰色反应,则原溶液中含有K+离子,选项D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.亚铁离子和铁离子的检验,亚铁离子可用K3[Fe(CN)6]检验,而铁离子一般用的是 氰化钾溶液
B.湿润的蓝色石蕊试纸检验的是酸性气体
C.硫酸根离子的检验是利用先加盐酸,再加氯化钡溶液
D,焰色反应的操作,考查的是钾离子的检验
11.(2021高三下·丹东开学考)反应I、II、III均会在工业生产硝酸过程中发生,其中反应I、II发生在氧化炉中,反应III发生在氧化塔中,不同温度下各反应的化学平衡常数如表所示。下列说法正确的是(  )
温度(K) 化学平衡常数
反应I:4NH3+5O2 4NO+6H2O 反应II:4NH3+3O2 2N2+6H2O 反应III:2NO+O2 2NO2
500 1.1×1026 7.1×1014 1.3×102
700 2.1×1019 2.6×1025 1.0
A.升高氧化炉的温度可提高反应I的逆反应速率而减慢反应II的逆反应速率
B.通过减小氧化炉的压强可促进反应I而抑制反应II
C.在氧化炉中使用选择性催化反应I的催化剂可增大氧化炉中NO的含量
D.氧化炉出气在进入氧化塔前应进一步提高温度
【答案】C
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.升高温度,反应I、反应II的正、逆反应速率均增大,故A不符合题意;
B.增大压强,反应I、反应II均逆向移动,故B不符合题意;
C.在氧化炉中使用选择性催化反应I的催化剂,能加快反应I的速率,增大氧化炉中NO的含量,故C符合题意;
D.升高温度,反应III的平衡常数减小,说明正反应放热,升高温度,平衡逆向移动,升高温度不利于反应III正向进行,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.升高温度,所有的速率都会增加,
B.通过改变压强改变平衡的移动。考虑的是各反应的前后系数之和的大小
C.催化剂可以改变反应速率
D.温度对平衡移动的影响
12.(2021高三下·丹东开学考)丹东市地处沿海,海洋中有丰富的化学资源,现有一种制取粗碘的工艺流程如图所示,下列有关说法错误的是(  )
A.步骤②③④为碘的富集过程
B.步骤③④互为可逆反应
C.步骤④中氧化产物与还原产物的质量比为5:1
D.步骤⑤中“操作X”为萃取、分液和蒸馏
【答案】B
【知识点】海带成分中碘的检验
【解析】【解答】A.分析可知,步骤②③④为碘的富集过程,A说法不符合题意;
B.步骤③④反应的条件不同,不是可逆反应,B说法符合题意;
C.步骤④中碘离子为氧化产物,化合价由0价变为-1,碘酸根离子为还原产物,化合价由0价变为+5,则氧化产物与还原产物的质量比为5:1,C说法不符合题意;
D.步骤⑤中“操作X”经萃取、分液和蒸馏得到纯净的碘单质,D说法不符合题意;
故答案为B。
【分析】过氧化氢氧化海带浸取原液中的碘离子为碘单质,步骤②萃取碘水中的碘单质;步骤③为向萃取液中加入NaOH溶液,使碘单质与碱反应生成碘离子、碘酸根离子,从有机相中分离;步骤④向水溶液中加入硫酸,重新生成碘单质,经一系列操作得到粗碘。
13.(2021高三下·丹东开学考)垃圾假单胞菌株能够在分解有机物的同时分泌物质产生电能,其原理如图所示。下列说法错误的是(  )
A.电子由左侧电极经过负载后流向右侧电极
B.放电过程中,正极附近pH变大
C.当有4molH+穿过质子交换膜进入左室,消耗标准状况下22.4LO2
D.负极电极反应为:H2PCA-2e-=PCA+2H+
【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.右侧氧气得电子产生水,作为正极,故电子由左侧负极经过负载后流向右侧正极,选项A不符合题意;
B.放电过程中,正极氧气得电子与氢离子结合产生水,氢离子浓度减小,pH变大,选项B不符合题意;
C.若有4molH+穿过质子交换膜进入右室,生成2mol水,则应该1molO2参与电极反应,标准状况下为22.4L,选项C符合题意;
D.原电池负极失电子,电极反应为:H2PCA-2e-=PCA+2H+,选项D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据反应物和生成物的产生过程,可以确定左侧是有机物发生氧化反应,左边为电池的负极,右侧氧气发生还原反应,做为电池的正极。根据得失电子情况可以计算出正负极消耗的物质
14.(2021高三下·丹东开学考)常温下,下列说法正确的是(  )
A.0.1mol/LNH4Cl溶液加水稀释, 减小
B.已知Ka(HA)=1×10-7,则0.1mol/LHA溶液中的c(H+)约为1×10-3mol/L
C.pH=4的NaHSO3溶液,c(H2SO3)>c(SO )
D.等浓度的下列溶液中c(NH )大小顺序为:(NH4)2SO4>NH4HSO4>NH4Cl
【答案】D
【知识点】盐类水解的应用;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.0.1mol/L NH4Cl溶液加水稀释,铵根离子的水解平衡正向进行,但c(NH3 H2O)减小,温度未变,则Kh不变, =Kh÷c(NH3 H2O)增大,A说法不符合题意;
B.已知Ka(HA)= c(H+)×c(A-)÷c(HA)=1×10-7,则0.1mol/LHA溶液中的c(H+)×c(A-)=1×10-7×c(HA),则c(H+)约为1×10-4mol/L,B说法不符合题意;
C.HSO 电离产生SO ,水解产生H2SO3,pH=4的NaHSO3溶液,电离程度大于水解程度,则c(SO )>c(H2SO3),C说法不符合题意;
D.(NH4)2SO4中含有的铵根离子约为NH4HSO4的2倍,则等浓度的下列溶液中c(NH )大小顺序为:(NH4)2SO4>NH4HSO4,NH4HSO4溶液电离产生的氢离子抑制铵根离子的水解,则等浓度的NH4HSO4、NH4Cl中的c(NH )为NH4HSO4>NH4Cl,D说法符合题意;
故答案为D。
【分析】A.盐类的水解,越稀释越水解,结合水解电离常数即可判断
B.根据弱电解质的电离平衡常数计算
C.考查的是水解和电离的强弱比较
D,盐类水解的抑制和促进比较离子浓度的大小
15.(2021高三下·丹东开学考)常温下,向20.0mL0.10mol/LH2A溶液中滴加0.10mol/LNaOH溶液,溶液的pH和温度随二者体积比的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(  )
A.常温下,H2A的电离常数Ka1=10-2.3
B.当 =1.50时,3c(Na+)=2c(H2A)+2c(HA-)+2c(A2-)
C.从W至Z点对应的溶液中,水的电离程度及Kw均不断增大
D.在X点时,c(OH-)-c(H+)=0.1mol/L-c(HA-)-2c(A2-)
【答案】C
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;盐类水解的应用;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.常温下,pH=2.3时,c(H2A)=c(HA-),H2A的电离常数Ka1= = c(H+)=10-2.3,反应放热,溶液温度升高,则常温下,Ka1<10-2.3,A说法不符合题意;
B.当 =1.50时,溶质为等量的Na2A、NaHA,根据物料守恒,2c(Na+)=3c(H2A)+3c(HA-)+3c(A2-),B说法不符合题意;
C.从W至Z点对应的溶液中,溶液的酸性逐渐减弱,酸对水的电离抑制程度逐渐减弱,则水的电离程度增大,温度升高,水的电离程度增大,则Kw不断增大,C说法符合题意;
D.在X点时,溶液呈电中性,c(Na+)+c(H+)= c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),则c(OH-)-c(H+)= c(Na+)-c(HA-)-2c(A2-),溶液等体积混合,则c(Na+)=0.05mol/L,等式不符合题意,D说法不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.W点的电离平衡常数是 Ka1=10-2.3 ,但是温度发生了改变
B.考查的是物料守恒的应用
C.温度对水的电离的影响
D.应用三大守恒即可判断
二、综合题
16.(2021高三下·丹东开学考)以软锰矿(主要成分MnO2,还含有Fe2O3、Al2O3、CaO、ZnO、SiO2)为原料生产纳米Mn3O4的工艺流程如图:
I.难溶物的Ksp如表:
物质 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn(OH)2 Zn(OH)2 ZnS MnS CaF2
Ksp 4.0×10-38 4.5×10-33 1.9×10-13 2.0×10-15 1.6×10-24 2.5×10-13 4.0×10-11
II.Mn(OH)2+xNH3=[Mn(NH3)x]2++2OH-
回答下列问题:
(1)基态锰原子价层电子排布式为   ,已知Mn3O4可与盐酸反应生成氯气(原理同MnO2),写出该反应离子方程式   。
(2)软锰矿“酸浸”需要控制温度为90℃左右,其主要成分发生反应的化学方程式为   ,“滤渣A”主要成分为   。
(3)“硫化”后的滤液中c(Ca2+)=1.0×10-3mol/L,若要将其沉淀完全,则至少需要加入CaF2至溶液中的c(F-)=   mol/L。
(4)“沉锰”过程中研究pH与Mn2+的沉降率关系见表,根据表格数据分析,应调节最佳pH为   ,分析其原因为   。
pH 氨水体积/mL 残余率/% 沉降率/%
8.5 2.7 71.1 28.9
9.0 4.5 45.2 54.8
9.5 7.6 20.5 79.5
10.0 10.5 16.3 83.7
10.5 16.1 18.4 81.6
【答案】(1)3d54s2;Mn3O4+8H++2Cl- 3Mn2++Cl2↑+4H2O
(2)3MnO2+2Fe+6H2SO4 3MnSO4+Fe2(SO4)3+6H2O;SiO2、CaSO4
(3)2.0×10-4
(4)10.0;pH过低氨水不足,Mn2+沉降不完全;pH过高氨水过量,Mn2+发生络合反应导致Mn(OH)2部分溶解,沉降率降低
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;物质的分离与提纯
【解析】【解答】(1)已知锰是25号元素,故基态锰原子价层电子排布式为3d54s2,根据MnO2与盐酸反应的反应原理,可以推知Mn3O4可与盐酸反应生成氯气(原理同MnO2),故反应方程式为:Mn3O4+8HCl 3MnCl2+Cl2↑+4H2O,故该反应的离子方程式为:Mn3O4+8H++2Cl- 3Mn2++Cl2↑+4H2O;故答案为:3d54s2;Mn3O4+8H++2Cl- 3Mn2++Cl2↑+4H2O;
(2) 在90℃“溶浸”软锰矿,该反应的化学方程式为2Fe+3MnO2+6H2SO4=Fe2(SO4)3+3MnSO4+6H2O,由分析可知,“滤渣A”主要成分为SiO2、CaSO4,故答案为:2Fe+3MnO2+6H2SO4=Fe2(SO4)3+3MnSO4+6H2O;SiO2、CaSO4;
(3)“硫化”后的滤液中c(Ca2+)=1.0×10-3mol/L,若要将其沉淀完全,则至少需要加入CaF2至溶液中的c(F-)= mol/L,故答案为:2.0×10-4 mol/L;
(4)“沉锰”过程中研究pH与Mn2+的沉降率关系见表,根据表格数据分析可知,pH为10.0时沉降率最高,残留率最低,究其原因为pH过低氨水不足,Mn2+沉降不完全;pH过高氨水过量,Mn2+发生络合反应导致Mn(OH)2部分溶解,沉降率降低,故答案为:10.0;pH过低氨水不足,Mn2+沉降不完全;pH过高氨水过量,Mn2+发生络合反应导致Mn(OH)2部分溶解,沉降率降低。
【分析】由流程图可知,加入铁和硫酸后,Fe2O3、Al2O3、CaO、ZnO和硫酸反应,铁和硫酸生成的亚铁离子和MnO2反应,反应方程式分别为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O 、CaO+H2SO4=CaSO4+H2O、ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O ,Fe+H2SO4=FeSO4+H2O,2FeSO4 +MnO2+2H2SO4=Fe2(SO4)3+MnSO4+2H2O、只有SiO2与硫酸不反应,故滤渣A为SiO2和CaSO4;调节pH后沉淀了铁和铝,加入(NH4)2S后,发生反应:(NH4)2S+ZnSO4=ZnS↓+(NH4)2SO4生产ZnS沉淀,故滤渣B为ZnS,则滤液中剩下了少量的Ca2+和Mn2+,故加入试剂X是沉淀Ca2+,故使用NH4F,生成CaF2沉淀,过滤,滤液中含有硫酸铵、硫酸锰,加入氨水,有Mn(OH)2、少量Mn2(OH)2SO4生成,加入(NH4)2S2O8,粉碎氧化还原反应生成纳米Mn3O4,以此解答该题。
三、实验题
17.(2021高三下·丹东开学考)亚硝酰氯(ClNO)可用于合成清洁剂、触媒剂,也是有机合成中的重要试剂。亚硝酰氯(ClNO)的熔点为-64.5℃、沸点为-5.5℃,气态呈黄色,液态时呈红褐色,遇水易反应生成一种氢化物和两种氮的常见氧化物,其中一种呈红棕色。ClNO可由NO与纯净的Cl2在常温常压下合成,相关实验装置如图所示。
回答下列问题:
(1)ClNO分子中各原子均满足8电子稳定结构,则ClNO的电子式为   。
(2)装置B的作用是   ,若去掉仪器a,则D中亚硝酰氯可能发生反应的化学方程式为   。
(3)装置D中水槽内盛有的物质是    (填“冷水”、“冰水混合物”或“冰盐混合物”)。
(4)欲收集一瓶干燥的氯气,制备装置如图所示,其连接顺序为:a→   (按气流方向,用小写字母表示)。
(5)通过以下实验测定ClNO样品的纯度。取D中所得液体3.0g溶于水,配制成250mL溶液;取出25.00mL样品溶液置于锥形瓶中,用0.20mol L-1AgNO3标准溶液滴定至终点,根据表中所给信息,应选用   (填“K2CrO4溶液”、“KI溶液”或“K2S溶液”)做指示剂。
物质 Ag2CrO4 AgCl AgI Ag2S
颜色 砖红色 白色 黄色 黑色
Ksp 1×10-12 1.56×10-10 8.3×10-17 6.3×10-50
消耗标准AgNO3溶液的体积为20.00mL,亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为   。(保留三位有效数字)
【答案】(1)
(2)除去NO中可能混有的硝酸蒸气和NO2;2ClNO+H2O=2HCl+NO2↑+NO↑
(3)冰盐混合物
(4)f→g→c→b→d→e→i→h
(5)K2CrO4溶液;87.3%
【知识点】氯气的实验室制法;物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)ClNO分子中各原子均满足8电子稳定结构,Cl原子含有1条键,N原子有3条,O原子有2条,结构式为Cl-N=O,则ClNO的电子式为 ;
(2)硝酸易挥发,且装置A上部含有空气,有NO2杂质生成,则装置B的作用除去NO中可能混有的硝酸蒸气和NO2;若去掉仪器a,空气中的水蒸气进入装置,导致ClNO与水反应生成HCl、NO和NO2,方程式为2ClNO+H2O=2HCl+NO2↑+NO↑;
(3)已知亚硝酰氯(ClNO)的沸点为-5.5℃,减少ClNO挥发,冰盐混合物的温度低于零摄氏度,则装置D中水槽内盛有的物质为冰盐混合物;
(4)实验室用二氧化锰和浓盐酸共热制备氯气,浓盐酸易挥发,则用饱和食盐水除去HCl杂质,实验目的为制备干燥的氯气,则氯气用浓硫酸干燥,氯气的密度大于空气,采用长进短出的集气瓶收集,氯气有毒,用碱石灰吸收过量的氯气,干燥装置应大口进小口出,连接顺序为a→f→g→c→b→d→e→i→h;
(5)已知2ClNO+H2O=2HCl+NO2↑+NO↑,则溶液为盐酸,向溶液中加入硝酸银确定氯离子的物质的量,根据表中数据及现象,选用的指示剂为K2CrO4;n(Cl-)=0.20mol L-1×20.00×10-3L÷25.00mL×250mL=0.04mol,根据方程式,n(ClNO)=n(Cl-)=0.04mol,亚硝酰氯(ClNO)的质量分数=0.04mol×65.5g/mol÷3.0g×100%=87.3%。
【分析】已知ClNO可由NO与纯净的Cl2在常温常压下合成,则装置A为铜与稀硝酸反应生成NO;硝酸具有挥发性,装置A上部含有空气,则装置B可除去气体中的硝酸及NO2杂质;ClNO遇水易反应,则装置C中浓硫酸干燥NO气体;装置D中NO与纯净的Cl2在常温常压下合成ClNO。
四、原理综合题
18.(2021高三下·丹东开学考)2019年全球二氧化碳排放量预计增幅为0.6%,低于2017年的1.5%,以及2018年的2.1%,增速趋缓。人们还需要更有力的政策来逐步淘汰化石燃料的使用。CO2的综合利用是解决温室问题的有效途径。
(1)一种途径是用CO2转化为成为有机物实现碳循环。如:
C2H4(g)+H2O(l) C2H5OH(l) △H=-44.2kJ mol-1
2CO2(g)+2H2O(l) CH4(g)+3O2(g) △H=+1411.0kJ mol-1
已知2CO2(g)+3H2O(l) C2H5OH(l)+3O2(g)其逆反应的活化能为EakJ mol-1,则正反应的活化能为   kJ mol-1。
(2)利用工业废气中的CO2可以制取气态甲醇和水蒸气,一定条件下,往2L恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2,在不同催化剂作用下发生反应I、反应II与反应III,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示:
①三个反应中活化能最低的是   (填“反应I”,“反应II”,“反应III”)。
②已知反应III在a点时已达平衡状态,则a点的平衡常数K=   。
③b点v(正)   v(逆)(填“﹥”,“﹤”,“=”)。
④a点的转化率比c点高的原因可能是   。(写出一条即可)
(3)中国科学家首次用CO2高效合成乙酸,其反应路径如图所示:
①原料中的CH3OH可通过电解法由CO2制取,用稀硫酸作电解质溶液,写出生成CH3OH的电极反应式   。
②根据图示,写出总反应的化学方程式:   。
【答案】(1)Ea+1366.8
(2)反应I; 或59.26;﹥;该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动而导致CO2转化率降低(或温度升高,发生副反应导致CO2转化率下降;或因温度升高导致催化剂活性降低而导致CO2转化率下降)
(3)CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O;CH3OH +CO2+H2 CH3COOH+H2O
【知识点】化学平衡的影响因素;化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)反应①C2H4(g)+H2O(l) C2H5OH(l) ΔH=-44.2kJ·mol-1
反应②2CO2(g)+2H2O(l) C2H4(g)+3O2(g) ΔH=+1411.0kJ·mol-1
根据盖斯定律,反应①+反应②得到:2CO2(g)+3H2O(l) C2H5OH(l)+3O2(g),则该反应的ΔH=-44.2kJ·mol-1+(+1411.0kJ·mol-1)= +1366.8kJ·mol-1,因为ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能,正反应的活化能为EakJ·mol-1,则逆反应的活化能为(Ea-1366.8)kJ·mol-1;
(2)一定条件下,密闭容器中发生的反应为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ,
①在相同温度下和相同时间内,CO2转化率最高的是反应Ⅰ,故最佳催化剂为反应I ;
②该条件下,开始时向2L恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,由图知,a点时二氧化碳转化了80%,列三段式为:
平衡时2L容器内CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g) 的浓度依次为0.1mol/L、0.3mol/L、0.4mol/L、0.4mol/L,则该反应的平衡常数K= = = =59.26;
③在同一温度下,反应I的催化效率最好,则在b点的温度下,反应I的速率也是最快的,说明b点并未达到平衡,且CO2的转化率将继续增大,即平衡仍将正向移动,则v(正)>v(逆);
④若此反应在a点时已达平衡状态,则继续升温就会使平衡移动,故a 点的转化率比c点高的原因应该是:该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动;
(3)①通过电解法由CO2制取CH3OH,碳元素化合价降低,应该发生的是二氧化碳得电子被还原的反应,则二氧化碳在阴极反应生成CH3OH 的电极反应式为:CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O;
②根据图示,CH3OH、CO2和H2在LiI、Rh+催化作用下生成 CH3COOH和H2O,总反应的化学方程式为CH3OH+CO2+H2 CH3COOH+H2O。
【分析】(1)结合盖斯定律和逆反应的活化能的计算方式计算即可
(2)①结合图示找出能量变化的最小值即可② 根据数据结合三行式进行计算即可③还未达到平衡,向正反应方向反应④温度对催化剂的影响
(3)①甲醇在酸性条件作为负极材料失去电子,发生氧化反应②根据反应物和生成物即可写出总反应
19.(2021高三下·丹东开学考)有机碱,例如二甲基胺 、苯胺( )、二环已基胺( )等,在有机合成中应用很普遍,目前“有机超强碱”的研究越来越受到关注,以下为有机超强碱F的合成路线:
已知如下信息:
①H2C=CH2
② +RNH2
回答下列问题:
(1)A中所含官能团的名称为   ,F的分子式为   。
(2)B的结构简式为   。
(3)由B生成C的反应类型为   。
(4)由C生成D的化学方程式   。
(5)E的同分异构体中,能与氢氧化钠反应,且核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为6:2:2:1的有   种,其中,芳香环上为二取代的结构简式为   。
【答案】(1)碳碳双键、氯原子(碳氯键);C35H53N3O
(2)
(3)消去反应
(4) +2 +2HCl
(5)3;
【知识点】有机物的合成;有机物的结构和性质;芳香烃
【解析】【解答】(1)A为 ,其中所含官能团的名称为碳碳双键、氯原子(碳氯键);根据以上分析F的分子式为C35H53N3O。
(2)根据以上分析,B的结构简式为 。
(3)由B生成C是氯代烃消去反应,所以由B生成C的反应类型为消去反应。
(4)根据以上分析,C为 , D的结构简式为 ,由C生成D的化学方程式为
(5)根据分析可知,存在 、 、 、 、 、 6种符合要求的同分异构体,其中核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为6:2:2:1的有3种,其中芳香环上为二取代的结构简式为 。
【分析】D和E反应生成F,以及信息②能推断出D的结构简式为 ;C到D是二环己基胺与双键上氯原子发生取代反应,生成D,故C的结构简式为 ;B与加热的KOH醇溶液反应生成C发生氯代烃的消去反应,则推断出B为 ,根据逆推法及信息①可知A为 。
1 / 1辽宁省丹东市2020-2021学年高三下学期化学开学考试试卷
一、单选题
1.(2021高三下·丹东开学考)2019年,中国研发的“双曲线一号”火箭在酒泉发射升空;2020年,中国“奋斗者”号载人潜水器成功进行深海科考活动。下列说法正确的是(  )
A.“双曲线一号”火箭中使用的碳纤维树脂复合材料可同时满足耐高温、化学稳定性高等特殊需求
B.制造潜水器载人球舱的钛合金比纯金属钛具有更高的强度、韧性和熔点
C.“奋斗者”号返回水面的浮力材料纳米级玻璃微珠可产生丁达尔效应
D.“奋斗者”号使用的深海水下超高压光纤微缆属于新型有机高分子材料
2.(2021高三下·丹东开学考)下列关于元素化合物的化学用语错误的是(  )
A.单线桥表示电子转移:
B.水的结构式:
C.硝基苯的结构简式:
D.醛基的电子式:
3.(2021高三下·丹东开学考)LDFCB是电池的一种电解质,该电解质阴离子由同周期元素原子W、X、Y、Z构成(如图),Y的最外层电子数等于X的核外电子总数,四种原子最外层电子数之和为20,下列说法正确的是(  )
A.四种元素形成的简单氢化物中Z的沸点最高
B.原子半径:Z>Y>X>W
C.X的杂化方式是sp3
D.电负性:Z>Y>X>W
4.(2021高三下·丹东开学考)下列化学用语正确的是(  )
A.碳原子的核外电子轨道表示式:
B.第一电离能:O>N>C
C.新戊烷的球棍模型:
D.乙炔分子中σ键与π键个数比为1:2
5.(2021高三下·丹东开学考)用如图所示实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是(  )
A.推断C、Si、Cl的非金属性强弱 B.灼烧海带以提取海带中的碘 C.探究温度对平衡2NO2 N2O4的影响 D.验证溴乙烷的消去产物是乙烯
A.A B.B C.C D.D
6.(2021高三下·丹东开学考)磷锡青铜合金广泛用于仪器仪表中的耐磨零件和抗磁元件等。其晶胞结构如图所示。下列说法错误的(  )
A.磷锡青铜的化学式为Cu3SnP
B.该晶胞中与Sn原子等距离且最近的铜原子有12个
C.该晶体的熔点比金刚砂(SiC)的熔点高
D.磷锡青铜具有各向异性的特点
7.(2021高三下·丹东开学考)在密闭容器中发生储氢反应:LaNi5(s)+3H2(g) LaNi5H6(s) △H=-301kJ mol-1。在某温度下,达到平衡状态,测得氢气压强为2MPa。下列说法正确的是(  )
A.当LaNi5H6的浓度不再变化时,该反应达到平衡状态
B.若温度不变,压缩体积至原来的一半,重新达到平衡时H2的压强仍为2MPa
C.缩小容器的容积,重新达到平衡时H2的浓度增大
D.升高温度有利于储氢
8.(2021高三下·丹东开学考)奥司他韦是一种抗病毒药物,常用于治流感,结构如图所示。根据该化合物的结构推测不可能有的性质(  )
A.奥司他韦能够使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色
B.1mol奥司他韦可与1molH2发生加成反应
C.奥司他韦水解可生成α-氨基酸
D.奥司他韦分子中存在有3个手性碳原子,所以具有光学活性
9.(2021高三下·丹东开学考)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是(  )
A.1L0.5mol/LNH4Cl溶液与2L0.25mol/LNH4Cl溶液含NH 均为0.5NA
B.常温下,10.6gC8H10和C4H10O3的混合物中氢原子数为NA
C.2molSO2和1molO2混合在V2O5存在的条件下于密闭容器中加热反应后,容器内物质分子数大于2NA
D.足量的Cu与含1mol溶质的浓H2SO4反应,转移的电子数小于NA
10.(2021高三下·丹东开学考)表中的实验、现象和结论均正确的是(  )
选项 实验 现象 结论
A 某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液 产生蓝色沉淀 原溶液中含有Fe2+,无Fe3+
B 向某溶液中滴加浓NaOH溶液,加热 产生的气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 原溶液中含有
C 先向某溶液中加入BaCl2溶液,再加足量盐酸 开始产生白色沉淀,后沉淀不溶解 原溶液中含有
D 用洁净的铂丝蘸取某溶液在酒精灯上灼烧,透过钻玻璃观察 火焰呈紫色 原溶液中含有K+
A.A B.B C.C D.D
11.(2021高三下·丹东开学考)反应I、II、III均会在工业生产硝酸过程中发生,其中反应I、II发生在氧化炉中,反应III发生在氧化塔中,不同温度下各反应的化学平衡常数如表所示。下列说法正确的是(  )
温度(K) 化学平衡常数
反应I:4NH3+5O2 4NO+6H2O 反应II:4NH3+3O2 2N2+6H2O 反应III:2NO+O2 2NO2
500 1.1×1026 7.1×1014 1.3×102
700 2.1×1019 2.6×1025 1.0
A.升高氧化炉的温度可提高反应I的逆反应速率而减慢反应II的逆反应速率
B.通过减小氧化炉的压强可促进反应I而抑制反应II
C.在氧化炉中使用选择性催化反应I的催化剂可增大氧化炉中NO的含量
D.氧化炉出气在进入氧化塔前应进一步提高温度
12.(2021高三下·丹东开学考)丹东市地处沿海,海洋中有丰富的化学资源,现有一种制取粗碘的工艺流程如图所示,下列有关说法错误的是(  )
A.步骤②③④为碘的富集过程
B.步骤③④互为可逆反应
C.步骤④中氧化产物与还原产物的质量比为5:1
D.步骤⑤中“操作X”为萃取、分液和蒸馏
13.(2021高三下·丹东开学考)垃圾假单胞菌株能够在分解有机物的同时分泌物质产生电能,其原理如图所示。下列说法错误的是(  )
A.电子由左侧电极经过负载后流向右侧电极
B.放电过程中,正极附近pH变大
C.当有4molH+穿过质子交换膜进入左室,消耗标准状况下22.4LO2
D.负极电极反应为:H2PCA-2e-=PCA+2H+
14.(2021高三下·丹东开学考)常温下,下列说法正确的是(  )
A.0.1mol/LNH4Cl溶液加水稀释, 减小
B.已知Ka(HA)=1×10-7,则0.1mol/LHA溶液中的c(H+)约为1×10-3mol/L
C.pH=4的NaHSO3溶液,c(H2SO3)>c(SO )
D.等浓度的下列溶液中c(NH )大小顺序为:(NH4)2SO4>NH4HSO4>NH4Cl
15.(2021高三下·丹东开学考)常温下,向20.0mL0.10mol/LH2A溶液中滴加0.10mol/LNaOH溶液,溶液的pH和温度随二者体积比的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(  )
A.常温下,H2A的电离常数Ka1=10-2.3
B.当 =1.50时,3c(Na+)=2c(H2A)+2c(HA-)+2c(A2-)
C.从W至Z点对应的溶液中,水的电离程度及Kw均不断增大
D.在X点时,c(OH-)-c(H+)=0.1mol/L-c(HA-)-2c(A2-)
二、综合题
16.(2021高三下·丹东开学考)以软锰矿(主要成分MnO2,还含有Fe2O3、Al2O3、CaO、ZnO、SiO2)为原料生产纳米Mn3O4的工艺流程如图:
I.难溶物的Ksp如表:
物质 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn(OH)2 Zn(OH)2 ZnS MnS CaF2
Ksp 4.0×10-38 4.5×10-33 1.9×10-13 2.0×10-15 1.6×10-24 2.5×10-13 4.0×10-11
II.Mn(OH)2+xNH3=[Mn(NH3)x]2++2OH-
回答下列问题:
(1)基态锰原子价层电子排布式为   ,已知Mn3O4可与盐酸反应生成氯气(原理同MnO2),写出该反应离子方程式   。
(2)软锰矿“酸浸”需要控制温度为90℃左右,其主要成分发生反应的化学方程式为   ,“滤渣A”主要成分为   。
(3)“硫化”后的滤液中c(Ca2+)=1.0×10-3mol/L,若要将其沉淀完全,则至少需要加入CaF2至溶液中的c(F-)=   mol/L。
(4)“沉锰”过程中研究pH与Mn2+的沉降率关系见表,根据表格数据分析,应调节最佳pH为   ,分析其原因为   。
pH 氨水体积/mL 残余率/% 沉降率/%
8.5 2.7 71.1 28.9
9.0 4.5 45.2 54.8
9.5 7.6 20.5 79.5
10.0 10.5 16.3 83.7
10.5 16.1 18.4 81.6
三、实验题
17.(2021高三下·丹东开学考)亚硝酰氯(ClNO)可用于合成清洁剂、触媒剂,也是有机合成中的重要试剂。亚硝酰氯(ClNO)的熔点为-64.5℃、沸点为-5.5℃,气态呈黄色,液态时呈红褐色,遇水易反应生成一种氢化物和两种氮的常见氧化物,其中一种呈红棕色。ClNO可由NO与纯净的Cl2在常温常压下合成,相关实验装置如图所示。
回答下列问题:
(1)ClNO分子中各原子均满足8电子稳定结构,则ClNO的电子式为   。
(2)装置B的作用是   ,若去掉仪器a,则D中亚硝酰氯可能发生反应的化学方程式为   。
(3)装置D中水槽内盛有的物质是    (填“冷水”、“冰水混合物”或“冰盐混合物”)。
(4)欲收集一瓶干燥的氯气,制备装置如图所示,其连接顺序为:a→   (按气流方向,用小写字母表示)。
(5)通过以下实验测定ClNO样品的纯度。取D中所得液体3.0g溶于水,配制成250mL溶液;取出25.00mL样品溶液置于锥形瓶中,用0.20mol L-1AgNO3标准溶液滴定至终点,根据表中所给信息,应选用   (填“K2CrO4溶液”、“KI溶液”或“K2S溶液”)做指示剂。
物质 Ag2CrO4 AgCl AgI Ag2S
颜色 砖红色 白色 黄色 黑色
Ksp 1×10-12 1.56×10-10 8.3×10-17 6.3×10-50
消耗标准AgNO3溶液的体积为20.00mL,亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为   。(保留三位有效数字)
四、原理综合题
18.(2021高三下·丹东开学考)2019年全球二氧化碳排放量预计增幅为0.6%,低于2017年的1.5%,以及2018年的2.1%,增速趋缓。人们还需要更有力的政策来逐步淘汰化石燃料的使用。CO2的综合利用是解决温室问题的有效途径。
(1)一种途径是用CO2转化为成为有机物实现碳循环。如:
C2H4(g)+H2O(l) C2H5OH(l) △H=-44.2kJ mol-1
2CO2(g)+2H2O(l) CH4(g)+3O2(g) △H=+1411.0kJ mol-1
已知2CO2(g)+3H2O(l) C2H5OH(l)+3O2(g)其逆反应的活化能为EakJ mol-1,则正反应的活化能为   kJ mol-1。
(2)利用工业废气中的CO2可以制取气态甲醇和水蒸气,一定条件下,往2L恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2,在不同催化剂作用下发生反应I、反应II与反应III,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示:
①三个反应中活化能最低的是   (填“反应I”,“反应II”,“反应III”)。
②已知反应III在a点时已达平衡状态,则a点的平衡常数K=   。
③b点v(正)   v(逆)(填“﹥”,“﹤”,“=”)。
④a点的转化率比c点高的原因可能是   。(写出一条即可)
(3)中国科学家首次用CO2高效合成乙酸,其反应路径如图所示:
①原料中的CH3OH可通过电解法由CO2制取,用稀硫酸作电解质溶液,写出生成CH3OH的电极反应式   。
②根据图示,写出总反应的化学方程式:   。
19.(2021高三下·丹东开学考)有机碱,例如二甲基胺 、苯胺( )、二环已基胺( )等,在有机合成中应用很普遍,目前“有机超强碱”的研究越来越受到关注,以下为有机超强碱F的合成路线:
已知如下信息:
①H2C=CH2
② +RNH2
回答下列问题:
(1)A中所含官能团的名称为   ,F的分子式为   。
(2)B的结构简式为   。
(3)由B生成C的反应类型为   。
(4)由C生成D的化学方程式   。
(5)E的同分异构体中,能与氢氧化钠反应,且核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为6:2:2:1的有   种,其中,芳香环上为二取代的结构简式为   。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系
【解析】【解答】A.在碳纤维增强树脂复合材料中,碳纤维起到增强作用,使得复合材料呈现高强度、耐高温及抗腐蚀等特性,故A符合题意;
B.在一般情况下,合金比纯金属具有更高的强度、韧性,多数合金熔点低于其组分金属的熔点,故B不符合题意;
C.纳米级玻璃微珠没有确定具体粒子大小,1~100nm会有丁达尔效应,小于1nm不会有丁达尔效应,故C不符合题意;
D.光纤的成分是二氧化硅,不是有机高分子材料,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.根据用途判断其性质,由于用在火箭中使用的材料判断;
B.根据合金和单一金属的特点进行判断,合金的熔点比单一金属的熔点低、硬度大;
C.根据是不是胶体进行判断具有的性质;
D.有机高分子含有碳元素,而光纤是二氧化硅。
2.【答案】D
【知识点】结构式;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.硫化氢中S元素化合价由-2变为0价,2个H2S失4个电子,二氧化硫中硫元素化合价由+4价降至0价,1个SO2得到4个电子,则单线桥表示坐骑,A不符合题意;
B.水中O含有2对孤电子对和2对H、O共用电子对,则结构式: ,B不符合题意;
C.硝基苯由苯基和硝基构成,结构简式: ,C不符合题意;
D.醛基中氧原子满足8电子的稳定结构,电子式: ,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】电子式是用元素符合和最外层电子数表示的式子进行判断。
3.【答案】D
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.四种元素最简单氢化物分别为BH3、CH4、H2O、HF,由于水和氟化氢均含有氢键,所以其沸点较前两者高,但由于相同物质的量的水中含所有的氢键数比氟化氢中的氢键数多,所以水的沸点比氟化氢高,选项A不符合题意;
B.由分析可知W、X、Y、Z分别为同周期元素:B、C、O、F,同周期元素从左至右元素的原子半径逐渐减小,所以W>X>Y>Z,选项B不符合题意;
C.X为C,形成一个双键和三个单键,杂化方式是sp2,选项C不符合题意;
D.非金属性越强电负性越大,则电负性:Z>Y>X>W,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】同周期元素W、X、Y、Z中,Y的最外层电子数等于X的核外电子总数,说明这四种元素位于第二周期;根据图示可,Y可形成2个共价键,位于第VIA族,则Y为O元素;X为6号C元素;Z只能形成1个共价键,为与VIIA族,则Z为F元素;四种元素最外层电子数之和为20,W的最外层电子数为20-4-6-7=3,为B元素,所以W、X、Y、Z分别为:B、C、O、F,据此解答。
4.【答案】A
【知识点】球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2,则轨道表示式: ,A用语符合题意;
B.N原子最外层电子处于半充满的稳定状态,则第一电离能:N>O>C,B用语不符合题意;
C.异戊烷的球棍模型: ,C用语不符合题意;
D.乙炔分子中含有3条σ键,2条π键,则σ键与π键个数比为3:2,D用语不符合题意;
故答案为A。
【分析】B.电离能根据非金属性进行判断,但同周期中第二主族和第五主族元素反常比相邻的元素电离能大;
C.新戊烷的结构中最长链是三个碳原子进行判断;
D.根据单键是σ键,叁键中含有1个σ键和2个π键进行判断。
5.【答案】C
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.HCl不是氯元素的最高价含氧酸,不能证明非金属性:Cl>C,A不符合题意;
B.灼烧海带以提取海带中的碘时应该用坩埚而不能用蒸发皿进行灼烧,B不符合题意;
C.要探究温度对平衡2NO2 N2O4的影响,则两个烧瓶分别放在热水和冷水中,然后观察气体颜色的变化即可,C符合题意;
D.乙醇也可以使高锰酸钾褪色,故能使酸性高锰酸钾褪色的物质不一定是乙烯,无法证明产物为乙烯,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.注意盐酸具有挥发性,产生的气体二氧化碳会混有HCl,故达不到实验目的;
B.灼烧时温度比较高,故选用坩埚;
C.根据平衡移动受温度的影响,而反应物和生成物颜色发生了变化来判断;
D.检验气体时注意杂质气体的影响。
6.【答案】C
【知识点】晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用
【解析】【解答】A.磷锡青铜化学式Cu3SnP, , , ,A项不符合题意;
B.三个截面,每个截面与Sn等距的Cu有4个,故12个,B项不符合题意;
C.SiC是原子晶体熔点高,合金熔点比各成分熔点低,故磷锡青铜熔点比SiC低,C项符合题意;
D.磷锡青铜具有各向异性的特点,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.根据均摊法及已知晶胞的空间结构进行计算实际含有的原子个数;
B.根据构成的面心立方晶胞可以判断配位数;
C.根据合金的特点:熔点比单一金属低、硬度比单一金属大进行判断;
D.晶体具有的特点进行判断。
7.【答案】B
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.LaNi5H6为固体,无法计算其浓度,不能判断反应状态,A说法不符合题意;
B.若温度不变,化学平衡常数不变,则压缩体积至原来的一半,重新达到平衡时H2的压强仍为2MPa,B说法符合题意;
C.缩小容器的容积,温度不变,化学平衡常数不变,重新达到平衡时H2的浓度不变,C说法不符合题意;
D.反应为放热反应,则升高温度平衡逆向移动,不有利于储氢,D说法不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据状态判断物质浓度的变化判断标志;
B.根据平衡中只有一种气体判断,利用平衡常数进行判断,浓度不变,故压强不变;
C.根据PV=nRT进行判断;
D.根据温度对平衡的影响,升高温度平衡向吸热方向移动判断。
8.【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.奥司他韦含有碳碳双键,可被酸性高锰酸钾氧化,可使酸性高锰酸钾溶液褪色,含有碳碳双键,可以和溴发生加成反应,能够使溴水褪色,故A不符合题意;
B.1mol奥司他韦含有1mol碳碳双键,1mol碳碳双键与1mol氢气发生加成反应,故1mol奥司他韦可与1molH2发生加成反应,故B不符合题意;
C.奥司他韦分子中的酯基和酰胺基水解后得到的物质为 ,氨基没有连在羧基的的α位,不能生成α-氨基酸,故C符合题意;
D.该有机物中与氮、氧连接的饱和碳原子连接四个不同的原子或原子团,为手性碳原子,奥司他韦分子中存在有3个手性碳原子,所以具有光学活性,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】该有机物含有酯基、碳碳双键、氨基和酰胺基,结合酯类、烯烃、胺以及多肽化合物的性质分析。
9.【答案】A
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.溶液中NH 容易发生水解,所以1L 0.5mol/LNH4Cl溶液与2L 0.25mol/LNH4Cl溶液含NH 均小于0.5NA,A项符合题意;
B.C8H10和C4H10O3的相对分子质量均为106,所以 , ,其中C8H10和C4H10O3中分别含有10个H原子,所以10.6gC8H10和C4H10O3的混合物中氢原子数为NA,B项不符合题意;
C.SO2和O2反应生成SO3,该反应为可逆反应,所以容器内物质分子数大于2NA,C项不符合题意;
D.Cu只能与浓硫酸反应,不与稀硫酸反应,随着反应的进行,硫酸的浓度减小到一定程度时,将不再将发生反应,所以转移的电子数小于NA,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.根据盐的水解进行判断;
B.根据极限法,假设10.6g全是一种物质进行计算;
C.根据可逆反应进行判断;
D.根据反应物的变化,浓硫酸会变稀硫酸而不发生反应进行判断。
10.【答案】D
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,原溶液中含有Fe2+,但无法证明是否含有Fe3+,选项A不符合题意;
B.向某溶液中滴加浓NaOH溶液,加热,产生的使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体是氨气,则原溶液中一定含有 ,选项B不符合题意;
C.先加入BaCl2溶液,生成氯化银白色沉淀,再加足量的盐酸,沉淀不溶解,不能排除银离子的干扰,也不能肯定白色沉淀为硫酸钡,选项C不符合题意;
D.通过蓝色的钴玻璃观察火焰呈紫色,为K的焰色反应,则原溶液中含有K+离子,选项D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.亚铁离子和铁离子的检验,亚铁离子可用K3[Fe(CN)6]检验,而铁离子一般用的是 氰化钾溶液
B.湿润的蓝色石蕊试纸检验的是酸性气体
C.硫酸根离子的检验是利用先加盐酸,再加氯化钡溶液
D,焰色反应的操作,考查的是钾离子的检验
11.【答案】C
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.升高温度,反应I、反应II的正、逆反应速率均增大,故A不符合题意;
B.增大压强,反应I、反应II均逆向移动,故B不符合题意;
C.在氧化炉中使用选择性催化反应I的催化剂,能加快反应I的速率,增大氧化炉中NO的含量,故C符合题意;
D.升高温度,反应III的平衡常数减小,说明正反应放热,升高温度,平衡逆向移动,升高温度不利于反应III正向进行,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.升高温度,所有的速率都会增加,
B.通过改变压强改变平衡的移动。考虑的是各反应的前后系数之和的大小
C.催化剂可以改变反应速率
D.温度对平衡移动的影响
12.【答案】B
【知识点】海带成分中碘的检验
【解析】【解答】A.分析可知,步骤②③④为碘的富集过程,A说法不符合题意;
B.步骤③④反应的条件不同,不是可逆反应,B说法符合题意;
C.步骤④中碘离子为氧化产物,化合价由0价变为-1,碘酸根离子为还原产物,化合价由0价变为+5,则氧化产物与还原产物的质量比为5:1,C说法不符合题意;
D.步骤⑤中“操作X”经萃取、分液和蒸馏得到纯净的碘单质,D说法不符合题意;
故答案为B。
【分析】过氧化氢氧化海带浸取原液中的碘离子为碘单质,步骤②萃取碘水中的碘单质;步骤③为向萃取液中加入NaOH溶液,使碘单质与碱反应生成碘离子、碘酸根离子,从有机相中分离;步骤④向水溶液中加入硫酸,重新生成碘单质,经一系列操作得到粗碘。
13.【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.右侧氧气得电子产生水,作为正极,故电子由左侧负极经过负载后流向右侧正极,选项A不符合题意;
B.放电过程中,正极氧气得电子与氢离子结合产生水,氢离子浓度减小,pH变大,选项B不符合题意;
C.若有4molH+穿过质子交换膜进入右室,生成2mol水,则应该1molO2参与电极反应,标准状况下为22.4L,选项C符合题意;
D.原电池负极失电子,电极反应为:H2PCA-2e-=PCA+2H+,选项D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据反应物和生成物的产生过程,可以确定左侧是有机物发生氧化反应,左边为电池的负极,右侧氧气发生还原反应,做为电池的正极。根据得失电子情况可以计算出正负极消耗的物质
14.【答案】D
【知识点】盐类水解的应用;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.0.1mol/L NH4Cl溶液加水稀释,铵根离子的水解平衡正向进行,但c(NH3 H2O)减小,温度未变,则Kh不变, =Kh÷c(NH3 H2O)增大,A说法不符合题意;
B.已知Ka(HA)= c(H+)×c(A-)÷c(HA)=1×10-7,则0.1mol/LHA溶液中的c(H+)×c(A-)=1×10-7×c(HA),则c(H+)约为1×10-4mol/L,B说法不符合题意;
C.HSO 电离产生SO ,水解产生H2SO3,pH=4的NaHSO3溶液,电离程度大于水解程度,则c(SO )>c(H2SO3),C说法不符合题意;
D.(NH4)2SO4中含有的铵根离子约为NH4HSO4的2倍,则等浓度的下列溶液中c(NH )大小顺序为:(NH4)2SO4>NH4HSO4,NH4HSO4溶液电离产生的氢离子抑制铵根离子的水解,则等浓度的NH4HSO4、NH4Cl中的c(NH )为NH4HSO4>NH4Cl,D说法符合题意;
故答案为D。
【分析】A.盐类的水解,越稀释越水解,结合水解电离常数即可判断
B.根据弱电解质的电离平衡常数计算
C.考查的是水解和电离的强弱比较
D,盐类水解的抑制和促进比较离子浓度的大小
15.【答案】C
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;盐类水解的应用;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.常温下,pH=2.3时,c(H2A)=c(HA-),H2A的电离常数Ka1= = c(H+)=10-2.3,反应放热,溶液温度升高,则常温下,Ka1<10-2.3,A说法不符合题意;
B.当 =1.50时,溶质为等量的Na2A、NaHA,根据物料守恒,2c(Na+)=3c(H2A)+3c(HA-)+3c(A2-),B说法不符合题意;
C.从W至Z点对应的溶液中,溶液的酸性逐渐减弱,酸对水的电离抑制程度逐渐减弱,则水的电离程度增大,温度升高,水的电离程度增大,则Kw不断增大,C说法符合题意;
D.在X点时,溶液呈电中性,c(Na+)+c(H+)= c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),则c(OH-)-c(H+)= c(Na+)-c(HA-)-2c(A2-),溶液等体积混合,则c(Na+)=0.05mol/L,等式不符合题意,D说法不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.W点的电离平衡常数是 Ka1=10-2.3 ,但是温度发生了改变
B.考查的是物料守恒的应用
C.温度对水的电离的影响
D.应用三大守恒即可判断
16.【答案】(1)3d54s2;Mn3O4+8H++2Cl- 3Mn2++Cl2↑+4H2O
(2)3MnO2+2Fe+6H2SO4 3MnSO4+Fe2(SO4)3+6H2O;SiO2、CaSO4
(3)2.0×10-4
(4)10.0;pH过低氨水不足,Mn2+沉降不完全;pH过高氨水过量,Mn2+发生络合反应导致Mn(OH)2部分溶解,沉降率降低
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;物质的分离与提纯
【解析】【解答】(1)已知锰是25号元素,故基态锰原子价层电子排布式为3d54s2,根据MnO2与盐酸反应的反应原理,可以推知Mn3O4可与盐酸反应生成氯气(原理同MnO2),故反应方程式为:Mn3O4+8HCl 3MnCl2+Cl2↑+4H2O,故该反应的离子方程式为:Mn3O4+8H++2Cl- 3Mn2++Cl2↑+4H2O;故答案为:3d54s2;Mn3O4+8H++2Cl- 3Mn2++Cl2↑+4H2O;
(2) 在90℃“溶浸”软锰矿,该反应的化学方程式为2Fe+3MnO2+6H2SO4=Fe2(SO4)3+3MnSO4+6H2O,由分析可知,“滤渣A”主要成分为SiO2、CaSO4,故答案为:2Fe+3MnO2+6H2SO4=Fe2(SO4)3+3MnSO4+6H2O;SiO2、CaSO4;
(3)“硫化”后的滤液中c(Ca2+)=1.0×10-3mol/L,若要将其沉淀完全,则至少需要加入CaF2至溶液中的c(F-)= mol/L,故答案为:2.0×10-4 mol/L;
(4)“沉锰”过程中研究pH与Mn2+的沉降率关系见表,根据表格数据分析可知,pH为10.0时沉降率最高,残留率最低,究其原因为pH过低氨水不足,Mn2+沉降不完全;pH过高氨水过量,Mn2+发生络合反应导致Mn(OH)2部分溶解,沉降率降低,故答案为:10.0;pH过低氨水不足,Mn2+沉降不完全;pH过高氨水过量,Mn2+发生络合反应导致Mn(OH)2部分溶解,沉降率降低。
【分析】由流程图可知,加入铁和硫酸后,Fe2O3、Al2O3、CaO、ZnO和硫酸反应,铁和硫酸生成的亚铁离子和MnO2反应,反应方程式分别为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O 、CaO+H2SO4=CaSO4+H2O、ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O ,Fe+H2SO4=FeSO4+H2O,2FeSO4 +MnO2+2H2SO4=Fe2(SO4)3+MnSO4+2H2O、只有SiO2与硫酸不反应,故滤渣A为SiO2和CaSO4;调节pH后沉淀了铁和铝,加入(NH4)2S后,发生反应:(NH4)2S+ZnSO4=ZnS↓+(NH4)2SO4生产ZnS沉淀,故滤渣B为ZnS,则滤液中剩下了少量的Ca2+和Mn2+,故加入试剂X是沉淀Ca2+,故使用NH4F,生成CaF2沉淀,过滤,滤液中含有硫酸铵、硫酸锰,加入氨水,有Mn(OH)2、少量Mn2(OH)2SO4生成,加入(NH4)2S2O8,粉碎氧化还原反应生成纳米Mn3O4,以此解答该题。
17.【答案】(1)
(2)除去NO中可能混有的硝酸蒸气和NO2;2ClNO+H2O=2HCl+NO2↑+NO↑
(3)冰盐混合物
(4)f→g→c→b→d→e→i→h
(5)K2CrO4溶液;87.3%
【知识点】氯气的实验室制法;物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)ClNO分子中各原子均满足8电子稳定结构,Cl原子含有1条键,N原子有3条,O原子有2条,结构式为Cl-N=O,则ClNO的电子式为 ;
(2)硝酸易挥发,且装置A上部含有空气,有NO2杂质生成,则装置B的作用除去NO中可能混有的硝酸蒸气和NO2;若去掉仪器a,空气中的水蒸气进入装置,导致ClNO与水反应生成HCl、NO和NO2,方程式为2ClNO+H2O=2HCl+NO2↑+NO↑;
(3)已知亚硝酰氯(ClNO)的沸点为-5.5℃,减少ClNO挥发,冰盐混合物的温度低于零摄氏度,则装置D中水槽内盛有的物质为冰盐混合物;
(4)实验室用二氧化锰和浓盐酸共热制备氯气,浓盐酸易挥发,则用饱和食盐水除去HCl杂质,实验目的为制备干燥的氯气,则氯气用浓硫酸干燥,氯气的密度大于空气,采用长进短出的集气瓶收集,氯气有毒,用碱石灰吸收过量的氯气,干燥装置应大口进小口出,连接顺序为a→f→g→c→b→d→e→i→h;
(5)已知2ClNO+H2O=2HCl+NO2↑+NO↑,则溶液为盐酸,向溶液中加入硝酸银确定氯离子的物质的量,根据表中数据及现象,选用的指示剂为K2CrO4;n(Cl-)=0.20mol L-1×20.00×10-3L÷25.00mL×250mL=0.04mol,根据方程式,n(ClNO)=n(Cl-)=0.04mol,亚硝酰氯(ClNO)的质量分数=0.04mol×65.5g/mol÷3.0g×100%=87.3%。
【分析】已知ClNO可由NO与纯净的Cl2在常温常压下合成,则装置A为铜与稀硝酸反应生成NO;硝酸具有挥发性,装置A上部含有空气,则装置B可除去气体中的硝酸及NO2杂质;ClNO遇水易反应,则装置C中浓硫酸干燥NO气体;装置D中NO与纯净的Cl2在常温常压下合成ClNO。
18.【答案】(1)Ea+1366.8
(2)反应I; 或59.26;﹥;该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动而导致CO2转化率降低(或温度升高,发生副反应导致CO2转化率下降;或因温度升高导致催化剂活性降低而导致CO2转化率下降)
(3)CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O;CH3OH +CO2+H2 CH3COOH+H2O
【知识点】化学平衡的影响因素;化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)反应①C2H4(g)+H2O(l) C2H5OH(l) ΔH=-44.2kJ·mol-1
反应②2CO2(g)+2H2O(l) C2H4(g)+3O2(g) ΔH=+1411.0kJ·mol-1
根据盖斯定律,反应①+反应②得到:2CO2(g)+3H2O(l) C2H5OH(l)+3O2(g),则该反应的ΔH=-44.2kJ·mol-1+(+1411.0kJ·mol-1)= +1366.8kJ·mol-1,因为ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能,正反应的活化能为EakJ·mol-1,则逆反应的活化能为(Ea-1366.8)kJ·mol-1;
(2)一定条件下,密闭容器中发生的反应为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ,
①在相同温度下和相同时间内,CO2转化率最高的是反应Ⅰ,故最佳催化剂为反应I ;
②该条件下,开始时向2L恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,由图知,a点时二氧化碳转化了80%,列三段式为:
平衡时2L容器内CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g) 的浓度依次为0.1mol/L、0.3mol/L、0.4mol/L、0.4mol/L,则该反应的平衡常数K= = = =59.26;
③在同一温度下,反应I的催化效率最好,则在b点的温度下,反应I的速率也是最快的,说明b点并未达到平衡,且CO2的转化率将继续增大,即平衡仍将正向移动,则v(正)>v(逆);
④若此反应在a点时已达平衡状态,则继续升温就会使平衡移动,故a 点的转化率比c点高的原因应该是:该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动;
(3)①通过电解法由CO2制取CH3OH,碳元素化合价降低,应该发生的是二氧化碳得电子被还原的反应,则二氧化碳在阴极反应生成CH3OH 的电极反应式为:CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O;
②根据图示,CH3OH、CO2和H2在LiI、Rh+催化作用下生成 CH3COOH和H2O,总反应的化学方程式为CH3OH+CO2+H2 CH3COOH+H2O。
【分析】(1)结合盖斯定律和逆反应的活化能的计算方式计算即可
(2)①结合图示找出能量变化的最小值即可② 根据数据结合三行式进行计算即可③还未达到平衡,向正反应方向反应④温度对催化剂的影响
(3)①甲醇在酸性条件作为负极材料失去电子,发生氧化反应②根据反应物和生成物即可写出总反应
19.【答案】(1)碳碳双键、氯原子(碳氯键);C35H53N3O
(2)
(3)消去反应
(4) +2 +2HCl
(5)3;
【知识点】有机物的合成;有机物的结构和性质;芳香烃
【解析】【解答】(1)A为 ,其中所含官能团的名称为碳碳双键、氯原子(碳氯键);根据以上分析F的分子式为C35H53N3O。
(2)根据以上分析,B的结构简式为 。
(3)由B生成C是氯代烃消去反应,所以由B生成C的反应类型为消去反应。
(4)根据以上分析,C为 , D的结构简式为 ,由C生成D的化学方程式为
(5)根据分析可知,存在 、 、 、 、 、 6种符合要求的同分异构体,其中核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为6:2:2:1的有3种,其中芳香环上为二取代的结构简式为 。
【分析】D和E反应生成F,以及信息②能推断出D的结构简式为 ;C到D是二环己基胺与双键上氯原子发生取代反应,生成D,故C的结构简式为 ;B与加热的KOH醇溶液反应生成C发生氯代烃的消去反应,则推断出B为 ,根据逆推法及信息①可知A为 。
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