哈尔滨市达标名校2020年高考二月大联考化学试卷含解析
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
哈尔滨市达标名校2020年高考二月大联考化学试卷
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意) 1.据报道科学家在宇宙中发现了3H 分子。
3H 与2H 属于
A .同位素
B .同系物
C .同分异构体
D .同素异形体
2.有机物M 、N 、Q 的转化关系为:
下列说法正确的是( )
A .M 分子中的所有原子均在同一平面
B .上述两步反应依次属于加成反应和取代反应
C .M 与H 2加成后的产物,一氯代物有6种
D .Q 与乙醇互为同系物,且均能使酸性KMnO 4溶液褪色
3.19世纪中叶,门捷列夫的突出贡献是
A .提出了原子学说
B .提出了元素周期律
C .提出了分子学说
D .提出了化学平衡移动原理
4.在1体积空气中混入1体积二氧化碳,在高温下跟足量的焦炭反应,假设氧气和二氧化碳都转化为一氧化碳,则反应后气体中一氧化碳的体积分数约是
A .75%
B .67%
C .50%
D .33.3%
5.甲烷燃烧时的能量变化如图,有关描述错误的是( )
A .反应①和反应②均为放热反应
B .等物质的量时,CO 2具有的能量比CO 低
C .由图可以推得:2CO(g)+O 2(g)→2CO 2(g)+283 kJ
D .反应②的热化学方程式:CH 4(g)+32
O 2(g)→CO(g)+2H 2O(l)+607.3 kJ 6.室温下,对于0.10 mol•L ﹣1的氨水,下列判断正确的是( )
A .溶液的pH=13
B .25℃与60℃时,氨水的pH 相等
C.加水稀释后,溶液中c(NH4+)和c(OH﹣)都变大
D.用HCl溶液完全中和后,溶液显酸性
7.下列解释事实的方程式不正确的是
A.金属钠露置在空气中,光亮表面颜色变暗:4Na+O2 =2Na2O
B.铝条插入烧碱溶液中,开始没有明显现象:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
C.硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液混合,产生气体:NH4++OH-= NH3↑十+H2O
D.碘化银悬浊液滴加硫化钠溶液,黄色沉淀变成黑色:2AgI+S2-=Ag2S↓+2I-
8.下列说法正确的是()
A.古代的鎏金工艺利用了电解原理
B.“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”互为可逆反应
C.古代所用“鼻冲水”为氨水,其中含有5种微粒
D.“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”中涉及蒸馏操作
9.一种新型太阳光电化学电池贮能时电解质溶液中离子在两极发生如下图所示的转化。
下列说法正确的是()
A.贮能时,电能转变为化学能和光能
B.贮能和放电时,电子在导线中流向相同
C.贮能时,氢离子由a极区迁移至b极区
D.放电时,b极发生:VO2+2H++e-=VO2++H2O
10.利用下图装置可以模拟铁的电化学防护。
下列说法不正确的是
A.若X为锌棒,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀
B.若X为锌棒,开关K置于M处,铁极发生氧化反应
C.若X为碳棒,开关K置于N处,可减缓铁的腐蚀
D.若X为碳棒,开关K置于N处,X极发生氧化反应
11.钨是高熔点金属,工业上用主要成分为FeWO4和MnWO4的黑钨铁矿与纯碱共熔冶炼钨的流程如下,
下列说法不正确的是()
A.将黑钨铁矿粉碎的目的是增大反应的速率
B.共熔过程中空气的作用是氧化Fe(II)和Mn(II)
C.操作II是过滤、洗涤、干燥,H2WO4难溶于水且不稳定
D.在高温下WO3被氧化成W
12.利用图示实验装置可完成多种实验,其中不能达到相应实验目的的是
选项试剂1、试剂2 实验目的
A 过量锌粒、食醋溶液测定食醋中醋酸浓度
B 粗锌、过量稀硫酸测定粗锌(含有不参与反应的杂质)纯度
C 碳酸钠固体、水证明碳酸钠水解吸热
D 过氧化钠固体、水证明过氧化钠与水反应产生气体
A.A B.B C.C D.D
13.下列关于有机物的说法正确的是()
A.乙醇和丙三醇互为同系物
B.环己烯()分子中的所有碳原子共面
C.分子式为C5H10O2,且属于酯的同分异构体共有9种(不考虑立体异构)
D.二环己烷( )的二氯代物有6种结构(不考虑立体异构)
14.设N A为阿伏加德罗常数值。
下列有关叙述正确的是()
A.14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2N A
B.1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数为2N A
C.1 mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2N A
D.标准状况下,2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4N A
15.化学与人类生活、社会可持续发展密切相关,下列说法中不正确
...的是()
A.煤的气化与液化均为化学变化
B.大自然利用太阳能最成功的是植物的光合作用
C.砖瓦、陶瓷、渣土、普通一次性电池、鱼骨等属于其他垃圾
D.用CO2合成可降解的聚碳酸酯塑料,可以实现“碳”的循环利用
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是一种黄色难溶于水的固体,受热易分解,是生产电池、涂料以及感光材料的原材料。
为探究纯净草酸亚铁晶体热分解的产物,设计装置图如下:
(1)仪器a的名称是______。
(2)从绿色化学考虑,该套装置存在的明显缺陷是_________。
(3)实验前先通入一段时间N2,其目的为__________。
(4)实验证明了气体产物中含有CO,依据的实验现象为_______。
(5)草酸亚铁晶体在空气易被氧化,检验草酸亚铁晶体是否氧化变质的实验操作是____。
(6)称取5.40g草酸亚铁晶体用热重法对其进行热分解,得到剩余固体质量随温度变化的曲线如下图所示:
①上图中M点对应物质的化学式为_________。
②已知400℃时,剩余固体是铁的一种氧化物,试通过计算写出M→N发生反应的化学方程式:_______。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.吡贝地尔()是多巴胺能激动剂,合成路线如下:
已知:①
②D的结构简式为
(1)A的名称是__________。
(2)E→F的反应类型是__________。
(3)G的结构简式为________;1molB最多消耗NaOH与Na的物质的量之比为_______。
(4)D+H→吡贝地尔的反应的化学方程式为_______。
(5)D的同分异构体中满足下列条件的有______种(碳碳双键上的碳原子不能连羟基),其中核磁共振氢谱有5种峰且峰面积之比为2:2:1:1:1的结构简式为_______(写出一种即可)。
①与FeCl3溶液发生显色反应
②苯环上有3个取代基③1mol该同分异构体最多消耗3molNaOH。
(6)已知:;参照上述合成路线,以苯和硝基苯为原料(无机试剂任选)合成
,设计制备的合成路线:_______。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.以含1个碳原子物质(如CO、CO2、CH4、CH3OH等)为原料的“碳一化学”处于未来化学产业的核心,成为科学家研究的重要课题。
请回答下列问题:
(1)已知CO、H2、CH3OH(g)的燃烧热分别为-283.0kJ·mol-1、-285.8kJ·mol-l、-764.5kJ·mol-l。
则反应I:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=___
(2)在温度T时,向体积为2L恒容容器中充入3molCO和H2的混合气体,发生反应I,反应达到平衡时,CH3OH(g)的体积分数(φ)与n(H2)/n(CO)的关系如下图所示。
①当起始n(H2)/n(CO)=1时,从反应开始到平衡前,CO的体积分数将___(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②当起始n(H2)/n(CO)=2时,反应经过l0min达到平衡,CO转化率为0.5,则0~l0min内平均反应速率
v(H2)=___。
③当起始n(H2)/n(CO)=3.5时,达到平衡后,CH3OH的体积分数可能是图像中的__。
(填“D”、“E”或“E”点)。
(3)在一容积可变的密闭容器中充有10molCO和20molH2,发生反应I。
CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(P)的关系如下图所示。
①压强P1=___(填“<”、“=”或“>”)P2;A、B、C三点的平衡常数K A、K B、K C的大小关系为___(用“<”、“=”或“>”表示)。
②若达到平衡状态C时,容器体积为10L,则在平衡状态A时容器体积为____L。
19.(6分)元素周期表中ⅦA族元素的单质及其化合物的用途广泛。
23、三氟化溴(BrF3)常用于核燃料生产和后处理,遇水立即发生如下反应:3BrF3 +5H2O → HBrO3+ Br2+ 9HF+ O2 。
该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________,每生成2.24 LO2(标准状况)转移电子数为__________。
24、在食盐中添加少量碘酸钾可预防缺碘。
为了检验食盐中的碘酸钾,可加入醋酸和淀粉-碘化钾溶液。
看到的现象是________________________,相应的离子方程式是_______________________。
氯常用作饮用水的杀菌剂,且HClO的杀菌能力比ClO-强。
25℃时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系:Cl 2(g)Cl2(aq) ---------------①
Cl 2(aq)+ H2O HClO + H++Cl------②
HClO H++ ClO----------------③
其中Cl2(aq)、HClO和ClO-分别在三者中所占分数(α)随pH变化的关系如图所示。
25、写出上述体系中属于电离平衡的平衡常数表达式:K i =_______,由图可知该常数值为_________。
26、在该体系中c(HClO) + c(ClO-)_______c(H+)-c(OH-)(填“大于”“小于”或“等于”)。
27、用氯处理饮用水时,夏季的杀菌效果比冬季______(填“好”或“差”),请用勒夏特列原理解释
________________________________________________________________。
参考答案
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意) 1.D
【解析】
【详解】
A.同种元素的不同种原子互为同位素,故A 错误;
B.结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH 2原子团的有机物互称为同系物,故B 错误;
C.分子式相同而结构不同的化合物互为同分异构体,故C 错误;
D.3H 与2H 都是由氢元素形成的不同单质,互为同素异形体,故D 项正确。
故选D 。
【点睛】
准确掌握“四同”的概念及它们描述的对象,是解决此题的关键。
2.C
【解析】
【分析】
【详解】
A .M 中含甲基、亚甲基均为四面体结构,则M 分子中所有原子不可能均在同一平面,故A 错误;
B .M→N 为取代反应,N→Q 为水解反应,均属于取代反应,故B 错误;
C .M 与H 2加成后的产物为,中含有6种H ,则一氯代物有6种,故C 正确;
D .Q 中含苯环,与乙醇的结构不相似,且分子组成上不相差若干个“CH 2”原子团,Q 与乙醇不互为同系物,两者均含-OH ,均能使酸性KMnO 4溶液褪色,故D 错误;
故答案选C 。
3.B
【解析】
A.提出原子学说的是卢瑟福,
B.元素周期律的发现主要是门捷列夫所做的工作,
C.提出分子学说的是阿伏加德罗,
D.法国化学家勒沙特列提出了化学平衡移动原理。
故选择B 。
4.A
【解析】
【分析】
根据碳与二氧化碳反应的化学方程式计算出1体积二氧化碳生成的一氧化碳的体积,再根据碳与氧气反应的化学方程式计算出空气中氧气和碳反应生成的一氧化碳的体积;两者相加就是反应后气体中一氧化碳的体积,反应后气体的总体积=空气体积−反应掉的氧气体积+氧气生成的一氧化碳体积+二氧化碳反应生
成的一氧化碳;然后根据体积分数公式计算即可。
【详解】
1体积的二氧化碳和足量的碳反应可以得到2体积的一氧化碳(C+CO2高温
2CO)。
因为原来空气中的二氧
化碳仅占0.03%,所以原空气中的二氧化碳反应得到的一氧化碳忽略不计;原空气中一共有0.2体积的氧
气,所以氧气和碳反应后(2C+O2点燃
2CO)得到0.4体积的一氧化碳;所以反应后气体的总体积为1(空
气)−0.2(反应掉的氧气)+0.4(氧气生成的一氧化碳)+2(二氧化碳反应生成的一氧化碳)=3.2体积,一氧化
碳的体积为0.4+2=2.4体积;所以一氧化碳的体积分数为2.4
3.2
×100%=75%;
故答案选A。
5.C
【解析】
【详解】
A.从图像可以看出,甲烷燃烧后释放能量,故都是放热反应,反应①和反应②均为放热反应,故A正确;B.从图像可以看出CO2具有的能量比CO低,故B正确;
C.CH4(g)+ 3
2
O2(g)=CO(g)+2H2O(l) +607.3 kJ②,CH4(g)+ 2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) +890.3 kJ①,①-②得到
CO(g)+1
2
O2(g)=CO2(g)+283 kJ,故C错误;
D.根据图示,反应②的热化学方程式:CH4(g)+ 3
2
O2(g)=CO(g)+2H2O(l)+607.3 kJ,故D正确;
答案选C。
6.D
【解析】
【分析】
A.一水合氨是弱电解质,在水溶液里不完全电离;
B.氨水的电离受到温度的影响,温度不同,氨水电离的氢氧根离子浓度不同;
C.加水稀释促进一水合氨电离,但一水合氨电离增大程度小于溶液体积增大程度,所以稀释过程中c(NH4+)、c(OH-)都减小;
D.氯化铵是强酸弱碱盐,其溶液呈酸性。
【详解】
A.一水合氨是弱电解质,在水溶液里不完全电离,所以0.10mol•L﹣1的氨水的pH小于13,故A错误;B.氨水的电离受到温度的影响,温度不同,氨水电离的氢氧根离子浓度不同,pH也不同,故B错误;C.加水稀释促进一水合氨电离,但一水合氨电离增大程度小于溶液体积增大程度,所以稀释过程中c (NH4+)、c(OH﹣)都减小,所以溶液中c(NH4+)•c(OH﹣)变小,故C错误;
D.含有弱根离子的盐,谁强谁显性,氯化铵是强酸弱碱盐,所以其溶液呈酸性,故D正确,
故选:D。
7.C
【解析】A、金属钠与空气中的氧气反应而变暗:4Na+O2=2Na2O,选项A正确;B. 铝表面的氧化铝溶于烧碱溶液中:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O,选项B正确;C. 硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液反应:
Ba2++2OH-+2NH4++SO42-=BaSO4↓+2NH3•H2O,选项C错误;D、碘化银悬浊液滴加硫化钠溶液,生成更难溶的黑色沉淀:2AgI+S2-=Ag2S↓+2I-,选项D正确。
答案选C。
8.D
【解析】
【详解】
A. 鎏金是指把溶解在水银里的金子涂在器物表面,经过烘烤,汞蒸发而金固结于器物上的一种传统工艺,古代的鎏金工艺没有外加电源,不是电解原理的应用,故A错误;
B. 两个过程条件不同,不属于可逆反应,故B错误;
C. 古代所用“鼻冲水”为氨水,氨水中有NH4+、OH-、H+、NH3·H2O、NH3、H2O等6种微粒,故C错误;
D. “蒸烧”的过程为蒸馏操作,故D正确。
综上所述,答案为D。
9.D
【解析】
【分析】
光照时贮能VO2+失电子转化为VO2+,b极为阳极,a极为阴极,放电时b极为正极,a极为负极,据此分析解答。
【详解】
A. 贮能时,光能转变为化学能,选项A错误;
B. 贮能时电子由b极流出,放电时电子由a极流出,在导线中流向不相同,选项B错误;
C. 贮能时,氢离子由阳极b极区迁移至阴极a极区,选项C错误;
D. 放电时,b极为正极,发生电极反应:VO2+2H++e-=VO2++H2O,选项D正确;
答案选D。
10.B
【解析】
【详解】
若X为锌棒,开关K置于M处,形成原电池,锌作负极,发生氧化反应;铁做正极被保护,故A正确,B 不正确。
若X为碳棒,开关K置于N处,形成电解池,铁作阴极,被保护,可减缓铁的腐蚀,C正确;
X极作阳极,发生氧化反应,D正确。
答案选B。
11.D
【解析】
【详解】
A. 根据影响反应速率的外界因素分析知,将黑钨铁矿粉碎的目的是增大反应的速率,故A正确;
B. 根据流程图知,FeWO4和MnWO4在空气中与纯碱共熔反应生成MnO2、Fe2O3,Fe(II)和Mn(II)化合价升高为Fe(III)和Mn(IV),碳酸钠无氧化性,则过程中空气的作用是氧化Fe(II)和Mn(II),故B正确;
C. 根据流程图可知Na2WO4为可溶性钠盐,与硫酸发生复分解反应生成H2WO4,H2WO4难溶于水,可以通过过滤、洗涤、干燥,分离出来,加热后分解生成WO3,所以H2WO4难溶于水且不稳定,故C正确;
D. WO3生成W的过程中,元素化合价降低,应该是被氢气还原,故D错误。
故选D。
12.C
【解析】
【详解】
A.将甲中左侧过量锌粒转移到右侧盛有的一定体积食醋溶液中,测定乙中产生气体体积,可测定酷酸浓度,故A项正确;
B.将甲中右侧过量稀硫酸转移到左侧一定质量的粗锌中,测定己中产生气体体积,可测定粗锌的纯度,B 项正确;
C.碳酸钠溶于水的过程中包含溶解和水解,水解微弱、吸收热量少,溶解放热,且放出热量大于吸收的热量,故C项错误;
D.过氧化钠与水反应放热并产生氧气,恢复至室温后,可根据己中两侧液面高低判断是否有气体产生,故D项正确;
故答案为C。
【点睛】
利用该法测量气体体积时要注意使水准管和量气筒里液面高度保持一致。
13.C
【解析】
【详解】
A.乙醇是饱和一元醇,甘油是饱和三元醇,所含官能团数目不同,因此二者不是同系物,A错误;
B.环己烯分子中含有4个饱和碳原子,由于甲烷的分子结构中与该C原子连接的四个原子构成的是四面体结构,所以该物质分子中的所有碳原子不可能同一个平面上,B错误;
C.分子式为C5H10O2的酯为饱和一元酯,若为甲酸与丁醇形成的酯有4种,HCOOCH2CH2CH2CH3、HCOOCH2CH(CH3)2、HCOOCH(CH3)CH2CH3、HCOOC(CH3)3;若为乙酸和丙酯,有2种,CH3COOCH2CH2CH3、CH3COOCHCH(CH3)2;若为丙酸和乙醇形成的酯,只有1种,CH3CH2COOCH2CH3;若为丁酸和甲醇形成的酯,有2种,CH3CH2CH2COOCH3、(CH3)2CHCOOCH3,所以属于酯的同分异构体共有(4+2+1+2)=9种,C正确;
D.二环己烷有2种不同位置的H原子,其二氯取代产物中,若2个Cl原子在同一个C原子上,只有1种结构,若在两个不同的C原子上,有6种不同的结构,乙醇其二氯代物共有7种,D错误;
故合理选项是C。
14.A
【解析】
【详解】
A. 乙烯和丙烯的最简式均为CH2,14g乙烯和丙烯混合气体中含CH2物质的量为14g÷14g/mol=1mol,含氢原子数为2N A,故A正确;
B.1mol N2与4mol H2反应生成的NH3,反应为可逆反应,1mol氮气不能全部反应生成氨气,则生成氨气分子数小于2N A,故B错误;
C.1mol Fe溶于过量硝酸生成硝酸铁,转移电子3mol,电子转移数为3N A,故C错误;
D.标准状况下,四氯化碳不是气体,2.24L CCl4的物质的量不是0.1mol,无法计算其含有的共价键数,故D错误;
答案选A。
15.C
【解析】
【详解】
A. 煤经气化、液化都生成新物质属于化学过程,故A正确;
B. 太阳能应用最成功的是植物的光合作用,故B正确;
C. 砖瓦陶瓷、渣土、卫生间废纸、瓷器碎片等难以回收的废弃物是其他垃圾,普通一次性电池属于有害垃圾,故C错误;
D. 利用CO2合成聚碳酸酯类可降解塑料,实现“碳”的循环利用应用,减少二氧化碳的排放,符合题意,故D正确;
题目要求选不正确的选项,故选C。
【点睛】
本题考查了化学与生活、社会密切相关知识,主要考查白色污染、清洁能源、绿色化学等知识,掌握常识、理解原因是关键。
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.球形干燥管(干燥管)缺少处理CO尾气装置排尽装置内空气,防止空气中H2O和CO2的干扰E中黑色粉末变红色,F出现白色沉淀取少量草酸亚铁晶体于试管中,加入稀硫酸溶解后并滴
加KSCN溶液,若溶液变红色,则草酸亚铁晶体已氧化变质;若不变红色,则草酸亚铁晶体未氧化变质
FeC2O43FeC2O4400℃
Fe3O4+2CO2↑+4CO↑
【解析】
【分析】
装置A为草酸亚铁晶体分解,利用无水硫酸铜检验水蒸气,B装置检验二氧化碳,C装置吸收二氧化碳,D装置干燥气体,E装置检验CO,F装置检验二氧化碳,据此解答。
【详解】
(1)仪器a的名称是球形干燥管(干燥管),故答案为:球形干燥管(干燥管);
(2)反应会产生CO,缺少处理CO尾气装置,故答案为:缺少处理CO尾气装置;
(3)反应会会产生CO和H2O,通入氮气,排尽装置内空气,防止空气中H2O和CO2的干扰,故答案为:排尽装置内空气,防止空气中H2O和CO2的干扰;
(4)CO与CuO反应,生成Cu和二氧化碳,现象为E中黑色粉末变红色,F出现白色沉淀,故答案为:E
中黑色粉末变红色,F出现白色沉淀;
(5)检验铁离子的试剂为KSCN,具体有:取少量草酸亚铁晶体于试管中,加入稀硫酸溶解后并滴加KSCN 溶液,若溶液变红色,则草酸亚铁晶体已氧化变质;若不变红色,则草酸亚铁晶体未氧化变质,故答案为:取少量草酸亚铁晶体于试管中,加入稀硫酸溶解后并滴加KSCN溶液,若溶液变红色,则草酸亚铁晶体已氧化变质;若不变红色,则草酸亚铁晶体未氧化变质;
(6)①草酸亚铁晶体的物质的量为:
5.4g
180g/mol
=0.03mol,通过剩余固体的质量为4.32g,则M的摩尔
质量为
4.32g
0.03mol
=144g/mol,过程Ⅰ发生的反应是:草酸亚铁晶体受热失去结晶水,剩下的M为FeC2O4,
故答案为:FeC2O4;
②草酸亚铁晶体中的铁元素质量为:5.4g56/180
⨯=1.68g,草酸亚铁晶体中的铁元素完全转化到氧化物中,氧化物中氧元素的质量为:2.32g 1.68g0.64g
-=,设铁的氧化物的化学式为Fe x O y,则有:
56x16y 1.68g0.64g
:=:,解得x:y=3:4,铁的氧化物的化学式为Fe3O4,因此M→N发生反应的化学
方程式为3FeC2O4400℃
Fe3O4+2CO2↑+4CO↑。
【点睛】
本题难点在于(6)②,根据质量,求分子式,可以通过质量守恒得到答案。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.苯取代反应1:1
或
12
【解析】
【分析】
由已知信息可知A为苯,再和CH2Cl2发生取代反应生成,再和HCHO在浓盐酸的作用下生成的D为;和Cl2在光照条件下发生取代反应生成的F为,F再和G发生取代反应生成,结合G的分子式可知G的结构简式为;
再和在乙醇和浓氨水的作用下生成吡贝地尔(),据此分析解题;
(6)以苯和硝基苯为原料合成,则需要将苯依次酚羟基、卤素原子得到,将硝基苯先还原生成苯胺,苯胺再和在PdBr4的催化作用下即可得到目标产物。
【详解】
(1)A的结构简式为,其名称是苯;
(2)和Cl2在光照条件下发生取代反应生成的F为,则E→F的反应类型是取代反应;
(3)由分析知G的结构简式为;B为,酚羟基均能和Na、NaOH反应,则1molB最多消耗NaOH与Na的物质的量之比为1:1;
(4)和在乙醇和浓氨水的作用下生成吡贝地尔的化学方程式为
;
(5)D 为,其分子式为C 8H 7O 2Cl ,其同分异构体中:①与FeCl 3溶液发生显色反应,说明含有酚
羟基;②苯环上有3个取代基,这三个取代基有连、间、偏三种连接方式;③1mol 该同分异构体最多消耗3molNaOH ,则分子结构中含有2个酚羟基,另外存在卤素原子水解,则另一个取代基为-CH=CHCl 或-CCl=CH 2,苯环上先定位取代基为-CH=CHCl 或-CCl=CH 2,再增加二个酚羟基,则各有6种结构,即满足条件的同分异构体共有12种,其中核磁共振氢谱有5种峰且峰面积之比为2:2:1:1:1的结构简式为
;
(6)以苯和硝基苯为原料合成
,则需要将苯依次酚羟基、卤素原子得到
,将硝基苯先还原生成苯胺,苯胺再和
在PdBr 4的催化作用下即可得到目
标产物,具体合成路线为。
【点睛】
解有机推断与合成题,学生需要将题目给信息与已有知识进行重组并综合运用是解答本题的关键,需要学生具备准确、快速获取新信息的能力和接受、吸收、整合化学信息的能力,采用正推和逆推相结合的方法,逐步分析有机合成路线,可推出各有机物的结构简式,然后分析官能团推断各步反应及反应类型。
本题根据吡贝地尔的结构特点分析合成的原料,再结合正推与逆推相结合进行推断,充分利用反应过程C 原子数目,对学生的逻辑推理有较高的要求。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.-90.1kJ/mol 不变 0.05mol·L -1·min -1 F > K A =K C >K B 2 【解析】 【分析】 【详解】
(1)CO 、H 2、CH 3OH(g)的燃烧热化学方程式分别为:
①()()()221
CO g +
O g =CO g 283.0kJ/mol 2H ∆=-, ②()()()2221
H g +O g =H O l Δ=-285.8kJ/mol 2
H ,
③()()()()32223
CH OH g +O g =CO g +2H O l Δ=-764.5kJ/mol 2
H ,根据盖斯定律可知,将①+2×②-③可
得:23()()() CO g +2H g =CH OH g Δ=-90.1kJ/mol H ;
(2)在温度T 时,向体积为2L 恒容容器中充入3molCO 和H 2的混合气体,发生反应I 23()()() CO g +2H g =CH OH g Δ=-90.1kJ/mol H ;
①当起始n(H 2)/n(CO)=1时,则n(H 2)=n(CO)=1.5mol ,CO 的体积分数为50%,根据三等式
()()()()()()
23CO g +2H g CH OH g mol 1.5 1.50mol x 2x x mol 1.5-x 1.5-2x
x
起始转化平衡
平衡时,CO 的体积分数为1.5-x
=50%3-2x
,不管CO 转化了多少,CO 的体积分数一直为50%,则反应前后体积分数不变;
②当起始n(H 2)/n(CO)=2时,混合气体为3mol ,则n(CO)=1mol ,n(H 2)=2mol ,反应经过l0min 达到平衡,CO 转化率为0.5,即转化了0.5mol ,则H 2转化1mol ,则0~l0min 内平均反应速率
v(H 2)=-1-1
0.05mol L 1mol 2L =m 10min
in ⋅⋅;
③当反应物的投料比等于其化学计量数之比时,平衡时,生成物的体积分数最大,即当起始n(H 2)/n(CO)=2时,CH 3OH(g)的体积分数(φ)最大,因此当起始n(H 2)/n(CO)= 3.5时,达到平衡后,CH 3OH 的体积分数可能是图像中的F 点;
(3)①当温度相同时,增大压强,平衡正向移动,CO 转化率上升,由此可知P 1>P 2;该反应正向为放热反应,升高温度,平衡将逆向移动,平衡常数将减小,平衡常数只与温度有关,温度不变时,平衡常数不变,A 和C 的温度相同,小于B 的温度,因此K A =K C >K B ;
②平衡状态A 和C 的温度相同,平衡常数相同。
达到平衡状态C 时,CO 的转化率为50%,则平衡时n(CO)=5mol ,n(H 2)=10mol ,n(CH 3OH)=5mol ,平衡常数()()()322
2CH OH 0.5
==1CO H 0.51
c K c c =
⋅⨯,达到平衡状态A 时,CO 的转化率为80%,则平衡时n(CO)=2mol ,n(H 2)=4mol ,n(CH 3OH)=8mol ,设该容器体积为VL ,则
()()()322
28
CH OH V ==1CO H 24V V c K c c =⋅⎛⎫
⨯ ⎪⎝⎭
,解得V=2。
【点睛】
可逆反应中相关数据计算时,当可逆反应中反应物的投料比等于其化学计量数之比时,任意时刻反应物的转化率均相等,且平衡时生成物的体积分数为最大值。
19.2:3 0.6N A 溶液变蓝 5I -+ IO 3-+6 CH 3COOH →3I 2+ 3H 2O + 6CH 3COO -
()()
()c H c ClO c HClO +-
10-7.5或 3.16×10-8 小于 差 温度升高,(溶解)平衡①逆向移动,Cl 2(aq)浓度减少,使得(化学平衡)②逆向移动,c(HClO)减少,杀菌效果变差 【解析】 【分析】 【详解】
1.在反应3BrF3 +5H2O =HBrO3+ Br2+ 9HF+ O2中,3个BrF3 分子中,1分子是还原剂,2分子是氧化剂,另外5个水分子中也有2分子是还原剂,故反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:3;每生成为0.1molO2时,有0.2mol BrF3被还原转移电子数为0.6N A。
2.检验食盐中的碘酸钾,可加入醋酸和淀粉-碘化钾溶液后可看到溶液变蓝,是由于酸性条件下碘酸根离子被还原,碘离子被氧化生成碘单质的缘故,发生反应的离子方程式为:5I-+ IO3-+6 CH3COOH =3I2+ 3H2O + 6CH3COO-要注意醋酸为弱酸不可拆分。
3.反应③为电离平衡,故电离平衡常数为:K=
()
()
()
c H c ClO
c HClO
+-
;图中显示在pH=7.5时达到电离平衡,
此时c(ClO-)=c(HClO),K=c(H+)=10-7.5;
4.在该体系中存在电荷守恒,即:c(OH-)+ c(ClO-) + c(Cl-)==c(H+),可得c(ClO-) + c(Cl-)==c(H+)-c(OH-),溶液中c(Cl-)大于c(HClO),故c(HClO) + c(ClO-)小于c(H+)-c(OH-);
5.用氯处理饮用水时,夏季的杀菌效果比冬季差,原因是依据勒夏特列原理,夏季温度高,溶解平衡逆向移动,Cl2(aq)浓度减少,使得反应②逆向移动,溶液中HClO的浓度减少,漂白效果降低。