上海市徐汇区2020届-2022届高考化学三年模拟(二模)试题汇编-非选择题
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1.(2020·上海徐汇·统考二模)一种长效、缓释阿司匹林的合成路线如下图所示:
完成下列填空:
已知: RCOOR′+R"OHRCOOR"+R′OH(R、R′、R"代表烃基)
(1)结构简式:A______________,B_______________;
(2)反应(Ⅰ)的反应类型为_________________,缓释长效阿司匹林结构中与“缓释作用”有关的官能团的名称为________________。
(3)D为乙酸酐,结构简式为,写出一种与D互为同分异构体且能发生银镜反应的酯类的结构简式:__________。
(4)已知水杨酸酸性主要来源于“”,阿司匹林中将“”转化为“”能大大降低对肠胃的刺激,由此你可以得出的结论是_________。
(5)已知:①乙炔与无机酸的反应和反应(Ⅰ)类似;②,现以乙炔、甲醇为原料,无机试剂任选,合成丙烯酸甲酯()_________。(合成路线常用的表示方式为:)
2.(2021·上海徐汇·统考二模)硫酸铜是一种重要盐。
完成下列填空:
(1)无水硫酸铜为___________色粉末,CuSO4·5H2O属于___________晶体,由饱和CuSO4溶液获取CuSO4·5H2O晶体的方法___________。
(2)向硫酸铜溶液中逐滴滴加NaHCO3溶液,产生含有Cu(OH)2的沉淀和无色气体,请用平衡知识解释原因___________。
(3)写出使用硫酸铜溶液制备新制氢氧化铜悬浊液的方法___________。
(4)实验室制备乙炔时,常用硫酸铜溶液除去杂质气体H2S,写出除杂时发生的离子方程式____。0.80 g CuSO4·5H2O样品受热脱水过程中热重曲线如图所示。
(5)计算确定200℃时固体物质的化学式___________。
(6)用___________法分离混合液中的铜离子和铁离子。
3.(2021·上海徐汇·统考二模)苯乙酮()广泛用于皂用香精中,可由苯和乙酸酐()制备。
已知:
名称
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
密度/(g·mL-1 )
溶解性
苯
78
5.5
80.1
0.88
不溶于水,易溶于有机溶剂
苯乙酮
120
19.6
203
1.03
微溶于水,易溶于有机溶剂
乙酸酐
102
-73
139
1.08
有吸湿性,易溶于有机溶剂
乙酸
60
16.6
118
1.05
易溶于水,易溶于有机溶剂
步骤I 向三颈烧瓶中加入39 g苯和44.5 g无水氯化铝,在搅拌下滴加25.5 g乙酸酐,在70~80℃下加热45min,发生反应如下:
+ CH3COOH+
步骤II 冷却后将反应物倒入100g冰水中,有白色胶状沉淀生成,采用合适的方法处理,水层用苯萃取,合并苯层溶液,再依次用30 mL 5% NaOH溶液和30 mL水洗涤,分离出的苯层用无水硫酸镁干燥。
步骤III 常压蒸馏回收苯,再收集产品苯乙酮。
请回答下列问题:
(1)AlCl3在反应中作用___________;步骤I中的加热方式为___________。
(2)根据上述实验药品的用量,三颈烧瓶的最适宜规格为___________ (填标号)。
A.100 mL B.250 mL C.500 mL D.1000 mL
(3)图示实验装置虚线框内缺少一种仪器,该仪器的作用为___________。
(4)步骤II中生成的白色胶状沉淀的化学式为___________。
(5)步骤II中用NaOH溶液洗涤的目的是___________。
(6)步骤III中将苯乙酮中的苯分离除去所需的温度___________。
(7)实验中收集到24.0 mL苯乙酮,则苯乙酮的产率为___________。
4.(2022·上海徐汇·统考二模)硫代硫酸钠晶体()俗称大苏打,可用作定影剂、还原剂。实验室制备溶液的装置如下(部分装置省略,C中过量)。完成下列填空:
(1)装置A中的反应,体现浓硫酸的_______性。
(2)装置B的作用_______。
(3)装置C中的反应有多步,其中最后一步反应的化学方程式为:。当观察到装置C中出现_______现象,说明反应已完全。
(4)市售中常含有杂质,为检验,需先向样品中加入过量稀盐酸,再滴加溶液。加入稀盐酸后观察到有_______和刺激性气味气体生成。
(5)利用标准溶液定量测定的纯度。测定步骤如下:
①溶液配制:称样品,用_______(填仪器名称)配制成溶液。
②滴定:取标准溶液,硫酸酸化后加入过量溶液,发生反应:。然后用溶液滴定至淡黄绿色,发生反应:。加入少量淀粉作为指示剂,继续滴定,当溶液_______即为终点。平行滴定3次,样品溶液的平均用量为,则样品的纯度为_______(保留两位小数)。
(6)相片显影液中的,可以洗掉胶卷上多余的,生成稳定的,该反应的离子方程式为_______。
(7)临床上,可用于氰化物解毒,解毒原理为:。检验该转化生成了的操作为_______。
5.(2020·上海徐汇·统考二模)砷()元素广泛的存在于自然界,在周期表中的位置如表。
完成下列填空:
(1)砷元素最外层电子的排布式为______________。
(2)砷化镓()和氮化硼()晶体都具有空间网状结构,硬度大。砷化镓熔点为1230℃,的熔点为3000℃,从物质结构角度解释两者熔点存在差异的原因__________。
(3)亚砷酸盐()在碱性条件下与碘单质反应生成砷酸盐(),完成反应的离子方程式: ____+I2+_____ ⇌ ______。该反应是一个可逆反应,说明氧化还原反应的方向和______有关。
(4)工业上将含有砷酸盐()的废水转化为粗的工业流程如下:
①写出还原过程中砷酸转化为亚砷酸的化学方程式: ___________
②“沉砷”是将转化为沉淀,主要反应有:
i.Ca(OH)2(s)⇌Ca2+(aq)+2OH—(aq)+Q
ii.5Ca2++OH—+3⇌Ca5(AsO4)3OH-Q
沉砷最佳温度是85℃。用化学平衡原理解释温度高于85℃后,随温度升高沉淀率下降的原因___。
6.(2020·上海徐汇·统考二模)乙二酸()俗称草酸,在实验研究和化学工业中应用广泛。完成下列填空:
(1)室温下,测得溶液的,写出草酸的电离方程式______。
(2)草酸溶液中微粒的物质的量分数随溶液变化如图所示:
i.向草酸溶液中滴加溶液至时发生的主要反应的离子方程式是:_______。
ii.继续加入,调节由2.5直至大于6.5,调节过程中比值将________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)工业上制取草酸的原理为:
该反应的平衡常数表达式_______,下列能说明反应已经达到平衡的是______。
a 平衡常数K保持不变 b 反应液的pH保持不变
c 丁醇的浓度保持不变 d 反应液的总质量保持不变
(4)草酸可用于测定高锰酸钾的质量分数,原理如下:
i.一定条件下,测得上述反应中溶液中的浓度随反应时间的变化如图,以浓度的变化表示此反应内的平均反应速率为____________
ii.分析的浓度随反应时间的变化的可能原因(反应过程中温度没有明显变化)_____。
(5)取的高锰酸钾产品,配成溶液,取出,消耗草酸标准溶液,则样品中高锰酸钾的质量分数为______。
7.(2021·上海徐汇·统考二模)自然界中碳、氮、硫的循环是维持生态平衡的重要物质基础。
完成下列填空:
(1)N原子核外未成对电子的电子云空间伸展方向有___________个;CS2的电子式___________。
为了减少CO2的排放,利用CO2和H2在一定条件下可以合成CH3OH,反应的化学方程式为:CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g),在5L密闭容器中充入1mol CO 2和3mol H2,测得一定时间内混合气体中CH3OH的体积分数φ(CH3OH)与温度的关系如下图所示。
(2)该反应的平衡常数K=___________;若温度为T时,反应10分钟,φ(CH3OH)=30%,则0~10分钟内,CH3OH的平均反应速率 ʋ =___________。
(3)该反应是___________反应(选填“吸热”或“放热”);其它条件相同时,CH3OH在a点的正反应速率___________ CH3OH在b点的正反应速率(选填“>”、“<”或“=”);解释温度低于T时,φ(CH3OH)逐渐增加的原因___________。化石燃料燃烧的烟气中含有影响环境的氮氧化物,因此要对烟气进行脱硝处理。液相氧化法采用碱性NaClO2溶液做吸收剂,反应如下:_____ClO + ________NO + ______OH- → ______NO+ _______Cl- + ________H2O
(4)配平上述方程式___。
写出使用广范pH试纸测定溶液pH的方法___________。
8.(2022·上海徐汇·统考二模)不锈钢具有良好的耐腐蚀性和耐磨性,铬(Cr)是不锈钢的重要成分。完成下列填空:
I.
(1)通过可以得到较纯的铬,的熔点比_______。(选填“高”或“低”),某工厂用含的铬铁矿粉制备,最终得到产品bkg,产率为_______。(用含a和b的代数式表示)
II.元素在溶液中主要以(蓝紫色)、(绿色)、(橙红色)、(黄色)等形式存在,为难溶于水的灰蓝色固体。
(2)与的化学性质相似,在溶液中逐滴加入溶液直至过量,可观察到的现象是_______。
III.和在溶液中可以相互转化。室温下,初始浓度为溶液中随的变化如图所示。
(3)用离子方程式表示溶液中的转化平衡_______。
(4)写出该反应平衡常数的表达式K=_______。
(5)由图可知,溶液酸性增强,的平衡转化率_______。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
(6)升高温度,溶液中的平衡转化率减小,则该反应是_____反应。(选填“吸热”或“放热”)
9.(2020·上海徐汇·统考二模)侯德榜制碱法可以做到连续循环生产,其工艺流程如下图所示。完成下列填空:
(1)写出流程中主反应的化学方程式:_________。
(2)流程通过同时利用合成氨厂产生的_______来降低原料成本。副产物b的化学式为______,简述降温条件下加入原料A的作用__________。侯氏制碱法的创新之处就是对母液的循环利用,这是由于母液中含有大量的、、_______离子。
某兴趣小组同学制定如下两个方案对含有杂质的纯碱的含量进行测定:
方案一:用如图装置测定样品与足量稀硫酸反应生成的体积。
(3)为了减小实验误差,量气管中液体M的选择原则是______。若实验测得样品纯碱含量低于样品实际含量,可能的原因是_________
a 气体中含有水蒸气 b 测定气体体积时未冷却至室温
c Y形管中留有反应生成的气体 d 测定气体体积时水准管的液面高于量气管的液面
方案二:通过以下流程测定样品的含量。
(4)操作Ⅰ的名称为________,实验中,恒重的标准为________。根据以上实验过程,含有氯化钠的纯碱样品中碳酸钠的质量分数可表示为:_______。(注明你的表达式中所用的有关符号的含义)
10.(2021·上海徐汇·统考二模)H是一种治疗高血压的药物,合成该药物的一种路线如下。
已知:a.化合物G中除苯环还有其它环
b.
c.ROR1 RXRCOOH
完成下列填空:
(1)写出①的反应类型___________。
(2)C中含氧官能团名称___________。
(3)写出E的结构简式为___________。
(4)H发生消去反应所需的试剂和条件___________。
(5)写出F → G的化学方程式___________。
(6)写出满足下列条件,D同分异构体的结构简式___________。
①能发生银镜反应;②苯环上的一卤代物只有一种
(7)设计从芳香烃A到B的合成路线(其它无机试剂任选) _____。 (合成路线常用的表达方式为:AB目标产物)
11.(2022·上海徐汇·统考二模)G是一种药物中间体,可用于制备抗病毒药物,以下是G的一种合成路线。
已知: ,完成下列填空:
(1)A→B反应所需的试剂和条件_______。
(2)B→C的反应类型_______。
(3)C中含氧的官能团有醚键和_______。
(4)检验B物质中-Br的实验操作_______。
(5)F→G反应的化学方程式_______。
(6)写出满足下列条件,C的同分异构体的结构简式_______。
①属于芳香醇 ②有5种不同化学环境的H原子
(7)参考以上合成路线及反应条件,以苯甲醇( )和丙二酸二乙酯( )为原料,设计制备 的合成路线_______。
(合成路线常用的表达方式为:)
12.(2022·上海徐汇·统考二模)卤族元素在自然界中主要以卤化物形式存在,完成下列填空:
(1)工业电解铝以铝土矿(Al2O3)为原料,冰晶石(Na3AlF4)为助熔剂。
①铝土矿中的晶体类型_______;
②比较的简单离子半径大小_______;
③最外层电子的电子云形状为_______。
(2)从海水中获取的主要用于氯碱工业,写出阳极的电极反应_______。
(3)采用“空气吹出法”从浓海水中吹出,并用纯碱吸收。纯碱吸收的主要反应为:,吸收时,转移电子为_______mol。
(4)工业生产纯碱的方法是:向饱和食盐水中通入和,即有晶体析出。结合速率与平衡理论解释析出的原因_______。
(5)向碘水溶液中通入过量的,发生反应:,配平上述方程式_______。
参考答案:
1. 加成 酯基 生成可以降低阿司匹林的酸性
【分析】由题中信息可知该反应过程为反应(I)为加成反应反应过程为H+,在一定条件下发生加聚反应,生成的加聚产物A结构为,由题中信息RCOOR′+R"OHRCOOR"+R′OH(R、R′、R"代表烃基)可知先反应生成和产物(物质C),随后与阿司匹林酯化反应生成缓释长效阿司匹林。
【详解】(1)由分析可知A为的加聚反应的产物,故A的结构简式为;
由已知RCOOR′+R"OHRCOOR"+R′OH(R、R′、R"代表烃基)可知先发生取代反应生成,与乙醇在酸性条件下加热发生酯化反应反应,故B为;
(2)由分析可知反应(Ⅰ)方程式为H+,所以该反应为加成反应,中官能团为酯键;
(3)由题意可知该有机物结构中存在醛基,;
(4)生成可以降低阿司匹林的酸性;
(5)【点睛】
2. 白 离子晶体 降温结晶 存在Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+ 水解平衡,加入NaHCO3溶液,HCO3-会与H+反应生成CO2气体,H+浓度降低,平衡正向移动生成的Cu(OH)2沉淀析出。 向过量的氢氧化钠溶液中,滴加几滴硫酸铜溶液。 Cu2+ + H2S = 2H+ + CuS↓ CuSO4 ·H2O 纸层析
【详解】(1)无水硫酸铜是白色粉末,CuSO4·5H2O属于离子晶体,由饱和CuSO4溶液降温结晶可以获取CuSO4·5H2O晶体。
(2)硫酸铜是强酸弱碱盐,Cu2+在溶液中存在水解平衡:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,加入NaHCO3溶液,HCO3-会与H+反应生成CO2气体,H+浓度降低,平衡正向移动生成的Cu(OH)2沉淀析出。
(3)向过量的氢氧化钠溶液中,滴加几滴硫酸铜溶液可以制得氢氧化铜悬浊液。
(4)硫酸铜溶液除去杂质气体H2S的离子方程式是:Cu2+ + H2S =2H+ + CuS↓。
(5)如图所示,样品受热分步脱水。从0.8g到0.57g共脱水0.23g。
,解得n=4。故200℃时固体化学式为CuSO4·H2O。
(6)分离混合液中的铜离子和铁离子可以用纸层析法。
3. 催化剂 水浴加热(70~80℃) B 冷凝回流 Al(OH)3 除去产品中的乙酸 80.1℃~203℃ 82.4%
【分析】向三颈烧瓶中加入39 g苯和44.5 g无水氯化铝,在搅拌下滴加25.5 g乙酸酐,在70~80℃下加热45min,发生反应: + CH3COOH+,冷却后将反应物倒入100g冰水中,有白色胶状沉淀生成,采用合适的方法处理,水层用苯萃取,合并苯层溶液,再依次用30 mL 5% NaOH溶液和30 mL水洗涤,分离出的苯层用无水硫酸镁干燥,常压蒸馏回收苯,再收集产品苯乙酮,以此解答。
【详解】(1)由+ CH3COOH+可知,AlCl3是反应发生的条件,反应前后AlCl3均存在,故AlCl3在反应中作催化剂,因为需要在70~80℃温度下加热,为便于控制温度且未超过100℃,加热方式为70~80℃的水浴加热;故答案为:催化剂;水浴加热(70~80℃);
(2)由题意知,实验中共用到的药品为39g苯体积约为V(苯)==44.3mL,44.5g无水氯化铝为固体,其体积可忽略,25.5g乙酸酐体积约为V(乙酸酐)==23.6mL,液体总体积为V(总)= 44.3mL +23.6mL =67.9mL,根据反应液不超过总容积的,即三颈烧瓶的容积V>101.8mL,故选三颈烧瓶的容积250mL,B符合题意;故答案为:B;
(3)由于苯的沸点为80.1℃,而反应的温度需要70~80℃,这样苯易挥发,不利于产物的制取,需要冷凝回流装置,即加装的仪器为冷凝管;答案为:冷凝回流;
(4)由题中信息和步骤II的过程可知,产物均易溶于有机溶剂,AlCl3易水解,即冷却后将反应物倒入100g冰水中,产生的白色胶状沉淀为Al(OH)3;故答案为:Al(OH)3;
(5)由于产物之一乙酸也易溶于有机溶剂,故苯层溶液用30mL 5% NaOH溶液洗涤,主要是除去产品中的乙酸;故答案为:除去产品中的乙酸;
(6)由题中信息可知,苯的沸点为80.1℃,苯乙酮的沸点为203℃,用常压蒸馏回收苯,从而获得苯乙酮,温度为80.1℃~203℃;故答案为:80.1℃~203℃;
(7)由题意知,苯的物质的量为n(苯)===0.5mL,乙酸酐的物质的量为n===0.25mol,由+ CH3COOH +可知可知,苯与乙酸酐以物质的量之比1:1反应,则苯过量,所以苯乙酮的物质的量n(苯乙酮)=n(乙酸酐)=0.25mol,则苯乙酮的理论产量为m(苯乙酮)=0.25mol120g/mol=30g,而实际生成24.0mL的苯乙酮,苯乙酮的实际产量为m(苯乙酮)=24mL1.03g/mL=24.72g,苯乙酮的产率为=82.4%;答案为:82.4%。
4.(1)强酸性
(2)安全瓶,防倒吸
(3)溶液由浑浊变澄清
(4)淡黄色沉淀
(5) 100mL容量瓶 蓝色褪去且半分钟不复原 95%
(6)AgBr+2=Br-+
(7)取样,加入足量稀盐酸,再加入氯化铁溶液,若溶液变为红色,说明生成了
【分析】装置A中亚硫酸钠与浓硫酸反应制备二氧化硫,装置B用作安全瓶、防止倒吸,生成的二氧化硫在装置C中先与硫化钠反应生成硫单质,硫单质再与亚硫酸钠反应生成硫代硫酸钠。
(1)
装置A中浓硫酸与亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,利用了强酸制弱酸的原理,体现了70%浓硫酸的强酸性;
(2)
由装置图可知,装置B的作用是安全瓶,防止倒吸;
(3)
由第二步反应可知,第一步生成了单质硫,即二氧化硫与硫化钠反应生成亚硫酸钠和硫,反应的离子方程式为:2S2-+3SO2=2+3S↓;因为第一步反应生成了硫,硫不溶于水,表现为沉淀,因此判断装置C中反应已完全的方法是:溶液由浑浊变澄清;
(4)
会与盐酸反应生成硫单质、二氧化硫和氯化钠,所以当检验硫酸根离子加入盐酸时,除了有刺激性气味的气体以外,还有淡黄色沉淀生成;
(5)
①配制一定体积的特定物质的量浓度的溶液需用固定规格的容量瓶,所以称样品,用100mL容量瓶配制成溶液;
②根据反应原理可知,加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,到反应终点,碘单质反应后溶液蓝色褪去且半分钟不复原,说明反应到达滴定终点。
根据化学方程式体现的关系可知,,样品中的物质的量为×20.00×10-3L×6×4.60×10-3mol,质量分数为;
(6)
由题意可知,溴化银与溶液中硫代硫酸根离子反应生成二硫代硫酸根络银离子和溴离子,反应的离子方程式为:AgBr+2=Br-+;
(7)
能和铁离子反应变为红色溶液,故检验该转化生成了的操作为:取样,加入足量稀盐酸,再加入氯化铁溶液,若溶液变为红色,说明生成了。
5. 和都是原子晶体,原子半径:,,则共价键键长:键键,键能:键键,所以熔点低于BN 1 2OH— +2I—+H2O 溶液酸碱性 反应i为放热反应,高于85℃时,平衡向逆反应方向移动,减小;反应ii中减小是影响平衡移动的主要因素,所以反应ii平衡也向逆反应方向移动,沉淀率下降
【分析】(1)As与N同主族,据此判断As在周期表中的位置;
(2) 砷化镓()和氮化硼()晶体都具有空间网状结构,硬度大,两者都是原子晶体,原子半径越小,形成的共价键键长越短,共价键键能越大,共价键越稳定,晶体的熔点越高;
(3)碘单质将氧化成,自身被还原为碘离子,根据化合价升降守恒配平书写方程式;
(4)向工业废水(含)加入石灰乳沉砷得到Ca5(AsO4)3OH沉淀,用稀硫酸溶解沉淀,生成H3AsO4和硫酸钙,通入二氧化硫将H3AsO4还原为H3AsO3,“还原”后加热溶液,H3AsO3分解为As2O3,冷却结晶,过滤,得粗As2O3,据此分析解答。
【详解】(1)As在周期表的第4周期第ⅤA族,最外层电子的排布式是4s24p3,故答案为:4s24p3;
(2)砷化镓()和氮化硼()晶体都具有空间网状结构,硬度大,砷化镓与氮化硼属于同种晶体类型,均属于原子晶体,原子半径N<As,B<Ga,故N-B键的键长比As-Ga键的键长短,N-B键的键能更大,更稳定,所以氮化硼的熔点较高,故答案为:GaAs和BN都是原子晶体,原子半径:Ga>B,As>N,则共价键键长:Ga-As键>B-N键,键能:Ga-As键<B-N键,所以熔点GaAs低于BN;
(3)碘单质将氧化成,As的化合价从+3升到+5,自身被还原为碘离子,碘的化合价从0降到-1,根据化合价升降守恒及溶液的碱性环境,离子方程式为+I2 +2OH—⇌+2I—+H2O,该反应为可逆反应,说明氧化还原反应的方向和溶液酸碱性有关,故答案为:1;2OH—;+2I—+H2O;溶液酸碱性;
(4)①“还原”过程中二氧化硫将H3AsO4转化为H3AsO3,反应的化学方程式为:H3AsO4+H2O+SO2=H3AsO3+H2SO4,故答案为:H3AsO4+H2O+SO2=H3AsO3+H2SO4;
②“沉砷”是将砷元素转化为Ca5(AsO4)3OH沉淀,发生的主要反反应:i.Ca(OH)2(s)⇌Ca2+(aq)+2OH—(aq)+Q,ii.5Ca2++OH—+3⇌Ca5(AsO4)3OH-Q,高于85℃后,温度升高,反应i平衡逆向移动,c(Ca2+)下降,反应ii平衡逆向移动,Ca5(AsO4)3OH沉淀率下降,故答案为:反应i为放热反应,高于85℃时,平衡向逆反应方向移动,c(Ca2+)减小;反应ii中c(Ca2+)减小是影响平衡移动的主要因素,所以反应ii平衡也向逆反应方向移动,沉淀率下降。
【点睛】本题的易错点和难点为(4)②,要注意化学平衡的影响因素的灵活运用。
6. 减小 bc 可能反应中生成的某产物对反应有催化作用,导致反应速率逐渐变快 94.8%
【分析】
【详解】
(1由题意可知乙二酸()是弱酸,逐级电离出,首先产生再电离出 故电离方程式为:;
(2)i由图可知在pH=2.5时,溶液中存在的主要离子为,故反应离子方程式为:;
ii由2.5直至大于6.5过程中溶液中离子物质的量分数逐渐增大,浓度逐步增大当pH=6.5的过程中主要以存在,故减小;
(3)化学平衡常数为达平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值,是一个关于温度的变量;故:
K=,当变化的量不再变化时说明达平衡。故选项为bc;
(4)i带入速率公式 可得,,由反应式可知 =
ii由图可知随着反应的进行反应速率逐步加快,影响反应速率的因素有温度,浓度,催化剂,由于反应物浓度逐渐减小,温度不变,故速率加快的原因可能反应中生成的某产物对反应有催化作用,导致反应速率逐渐变快;
(5)由反应方程式可知~,故10mL样液中高锰酸钾的n= =,故0.500g样品中高锰酸钾的物质的量为0.003mol,故高锰酸钾的质量分数为x100%=94.8%
7. 3 0.015 mol·L-1·min-1 放热 < 温度低于T时,反应未达到平衡,向生成物方向进行 3ClO+4NO +4OH- = 4NO+ 3Cl- + 2H2O 取一片pH试纸,放在干燥洁净的表面皿(或玻璃片)上,用玻璃棒蘸取待测液,点在pH试纸中央,对比标准比色卡,读取pH数值
【详解】(1)N是7号元素,其核外电子排布式为[He]2s22p3,原子核外2p轨道的3个电子未成对,分列3个p轨道,因此未成对电子的电子云空间伸展方向有3个;CO2和CS2是等电子体,则CS2的电子式为;
(2)平衡时生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值称为化学平衡常数,则该反应的平衡常数K=;若温度为T时,反应10分钟,φ(CH3OH)=30%,设10分钟内二氧化碳反应了xmol,则列三段式如下:,反应10分钟,φ(CH3OH)=30%,则=30%,解得x=0.75,则0~10分钟内,CH3OH的平均反应速率ʋ==0.015 mol·L-1·min-1;
(3)c点之前反应未平衡,反应正向进行,φ(CH3OH)增大,c点反应达到平衡,c点之后升高温度,φ(CH3OH)减小,平衡逆向移动,说明逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,即该反应是放热反应;其它条件相同时,b点温度更高,因此CH3OH在a点的正反应速率
8.(1) 低
(2)蓝紫色溶液变浅,同时有灰蓝色沉淀生成,然后沉淀逐渐溶解,形成绿色溶液
(3)
(4)
(5)增大
(6)放热
【解析】(1)
工业常利用铝热反应制备高熔点的金属,上述反应属于铝热反应,所以熔点:Al>Cr;根据Cr元素守恒可知,,m()=40%a kg,所以理论上可得到重铬酸钾的质量m()=,实际得到的产品质量为b kg,所以产率为=;
(2)
Cr(OH)3与Al(OH)3的化学性质相似,可知Cr(OH)3是两性氧化物,能溶解在强碱NaOH溶液中,在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量,首先蓝紫色变浅同时产生Cr(OH)3灰蓝色固体,继续滴加,沉淀溶解,Cr(OH)3变为Cr(OH),溶液最终变为绿色,故答案为蓝紫色溶液变浅,同时有灰蓝色沉淀生成,然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液;
(3)
随着H+浓度的增大,与溶液中的H+发生反应,反应转化为的离子反应式为:;
(4)
根据反应及平衡常数公式可知,该反应的平衡常数表达式为:K=;
(5)
由图可知,溶液酸性增大,平衡正向进行,则的平衡转化率增大,故答案为:增大;
(6)
由于升高温度,溶液中的平衡转化率减小,说明升高温度,化学平衡逆向移动,导致溶液中的平衡转化率减小,根据平衡移动原理,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,逆反应方向是吸热反应,所以该反应的正反应是放热反应。
9. 、 浓度提高有利于析出 、 不溶解于液体M且不与之反应 d 冷却 连续两次称量质量差小于等于 (——样品的质量 ——恒重后样品的质量 )
【分析】侯氏制碱法反应原理利用原料,,为原料制备,所以反应原理为。
【详解】(1)由分析可知反应原理为:;
(2)流程通过同时利用合成氨厂产生的、来降低原料成本,通过以上分析知,b为;降温条件下加入原料A()能增大氯离子浓度,有利于析出;侯氏制碱法的母液中含有大量溶质中的离子,所以母液中含有大量,,,故答案为:、;;浓度提高有利于析出;、,
(3)实验目的是测定二氧化碳体积,所以二氧化碳不能溶解于M液体且不能和M液体反应,所以量气管中液体M的选择原则是CO2不溶解于液体M且不与之反应;
a、气体中含有水蒸气,水蒸气看作二氧化碳,导致二氧化碳体积偏大,则实验测得样品纯碱含量高于样品实际含量,故错误;
b、测定气体体积时未冷却至室温,气体由热胀冷缩的性质,故冷却后二氧化碳体积较小,则未冷却时测定二氧化碳体积偏大,测得该式样中含量偏高,故b错误;
c、Y型管中留有反应生成的气体,同时排出等体积的空气,不影响二氧化碳体积的测量,故c错误;
d、测定气体体积时水准管的液面高于量气管的液面,二氧化碳的压强比空气大被压缩,测定二氧化碳的体积偏小,则测得该式样中含量偏低,故该实验样品测量结果偏低的原因可能是测定气体体积时水准管的液面高于量气管的液面,d正确。
(4)样品称量后加入水溶解,然后和足量稀盐酸反应,转移至蒸发皿中蒸发结晶得到固体,冷却至室温后称量固体,所以操作Ⅰ为冷却;连续两次称量质量差小于等于0.001g时为恒重;设样品质量为g,恒重后样品的质量g,根据Na原子守恒得关系式为,反应前后固体质量差为g,设碳酸钠实际质量为xg则可知
106 117 ∆m=11
X
106/11=x/ 故x=,
样品中碳酸钠的质量分数= x100%;
故答案为(——样品的质量 ——恒重后样品的质量 )。
10. 还原反应 羧基 浓硫酸、加热 + HCl+ 、
【分析】根据合成路线图分析知,A为甲苯,结合C的结构简式及B的分子式知,B为对硝基苯乙酸,反应①为还原反应,硝基转化为氨基,结合D的分子式分析,D为对羟基苯乙酸,反应②为酯化反应,则E为对羟基苯乙酸乙酯(),E到F为乙氧基被氨基取代,F到G发生了信息中的c反应,则G的结构简式为,据此分析解答。
【详解】(1)根据上述分析,反应①中硝基转化为氨基,是还原反应;
(2)C的结构简式为,其中含氧官能团为羧基;
(3)D为对羟基苯乙酸,反应②为酯化反应,则E为对羟基苯乙酸乙酯;
(4)H中含有羟基,根据乙醇性质分析,发生消去反应所需的试剂和条件为浓硫酸、加热;
(5)F→ G发生了信息中的c反应,化学方程式为+HCl+;
(6)D为对羟基苯乙酸,①能发生银镜反应,则结构中含有醛基;②苯环上的一卤代物只有一种,则对称程度较大,根据不饱和度分析,苯环上的取代基有醛基、两个羟基和甲基,结构简式为、;
(7)比较A和B的结构简式知,甲苯先发生取代反应,在甲基上引入氯原子得到卤代烃,再发生硝化反应,在对位引入硝基,再发生信息中反应c引入羧基,则合成路线为: 。
11.(1)Br2/光照
(2)取代反应
(3)羟基
(4)加入NaOH溶液共热, 在碱性条件下水解生成溴化钠和苯甲醇,冷却,加入稀HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,产生淡黄色,说明含有溴。
(5)
(6) 、
(7)
【分析】根据F的分子式为C12H18O3,由G的结构简式逆推,可知F的结构简式为 。
(1)
A→B是甲苯和溴在光照条件下发生取代反应生成 ,反应所需的试剂和条件为Br2/光照;
(2)
B→C是 中的溴原子被-OCH2CH2OH代替,反应类型为取代反应;
(3)
C是 ,含氧的官能团有醚键和羟基;
(4)
检验 中含有溴元素首先将它转化为溴离子,采用卤代烃的水解方法,即加入氢氧化钠,水解后生成的溴离子可以和银离子反应生成淡黄色不溶于硝酸的沉淀溴化银,由此来检验溴乙烷中的溴元素,所以操作为:加入NaOH溶液共热, 在碱性条件下水解生成溴化钠和乙醇,冷却,加入稀HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,产生淡黄色,说明含有溴。
(5)
F→G是 和乙酸酐反应生成,反应的化学方程式 ;
(6)
①属于芳香醇 ②有5种不同化学环境的H原子,满足条件的的同分异构体的结构简式为 、 ;
(7)
苯甲醇和CBr4在一定条件下生成 , 和 发生取代反应生成 , 还原为,合成路线为 。
12.(1) 离子晶体 F->Na+>Al3+ 球形
(2)
(3)
(4)结合成晶体的速率大于电离成的速率,所以有晶体析出
(5)
【解析】(1)
①电解熔融氧化铝冶炼金属铝,说明氧化铝在熔融状态下能导电,的晶体类型离子晶体;
②电子层数相同,质子数越多半径越小,的简单离子半径大小F->Na+>Al3+;
③最外层电子排布为3s1,电子云形状为球形。
(2)
电解饱和溶液,阳极氯离子失电子生成氯气,阳极的电极反应式为;
(3)
纯碱吸收的主要反应为:,溴元素化合价由0降低为-1、溴元素化合价由0升高为+5,3molBr2反应转移5mol电子,则吸收时,转移电子为mol。
(4)
向饱和食盐水中通入和,和反应生成碳酸氢铵,结合成的速率大于电离成的速率,所以有晶体析出。
(5)
向碘水溶液中通入过量的,氯元素化合价由0降低为-1、碘元素化合价由0升高为+5,根据得失电子守恒,发生反应的离子方程式为。
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