化学后期试题.docx
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化学后期试题
华附:
30.(16分)已知以下信息:
Ⅰ.
(﹣R、﹣R’表示氢原子或烃基)
Ⅱ.羟基之间也能脱水缩合
Ⅲ.D的相对分子质量为30,能发生银镜反应;F是一种高聚物
有机物A、B、C、D、E、F之间有如下转化关系:
(1)化合物A的名称为_______________________。
1mol的A能消耗________molO2。
(2)写出D与银氨溶液反应的方程式:
__________。
写出E→F的方程式:
__________。
(3)
有一种同分异构体G,G能与Na2CO3反应放出CO2,且分子的核磁共振氢谱只有两个吸收峰,G的结构简式为__________。
(4)已知在OH-条件下,C与乙醛也能发生类似信息I的反应,生成两种化合物(互为同分异构体),请写出这两种化合物的结构简式:
__________、____________。
31.(16分)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。
科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:
2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g)ΔH<0
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间(s)
0
1
2
3
4
5
c(NO)
(mol/L)
1.00×10-3
4.50×10-4
2.50×10-4
1.50×10-4
1.00×10-4
1.00×10-4
c(CO)
(mol/L)
3.60×10-3
3.05×10-3
2.85×10-3
2.75×10-3
2.70×10-3
2.70×10-3
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)前2s内的平均反应速率υ(N2)=__________,CO的平衡转化率为____________。
(结果均保留两位有效数字)
(2)写出该反应的平衡常数K的表达式__________。
(3)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是__________。
A.选用更有效的催化剂B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度D.缩小容器的体积
(4)研究表明:
在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。
某同学设计了三组实验,实验条件已经填在下面实验设计表中。
实验
编号
T(℃)
NO初始浓度
(mol/L)
CO初始浓度
(mol/L)
催化剂的比表面积(m2/g)
Ⅰ
280
1.20×10-3
5.80×10-3
82
Ⅱ
280
1.20×10-3
5.80×10-3
124
Ⅲ
350
1.20×10-3
5.80×10-3
124
①以上三组实验的实验目的是_____________________。
②请在给出的坐标图中,画出上表中的第三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图。
(5)已知CO的燃烧热为284kJ/mol,且N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180kJ/mol;
则反应2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g)ΔH=_______________。
32.(16分)锶(Sr)为第5周期ⅡA族元素。
高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)具有很高的经济价值,61℃时晶体开始失去结晶水,100℃时失去全部结晶水。
用工业碳酸锶粉末(含少量Ba、Fe的化合物等杂质)制备高纯六水氯化锶晶体的过程如下图所示。
请回答下列问题:
(1)写出“溶浸”环节中碳酸锶发生反应的离子方程式_________
(2)“除杂”环节中,先加入适量A溶液和少量30%H2O2溶液,充分反应后,再调节溶液pH至8-10,过滤。
①A溶液的溶质是_________(填化学式);
②加入少量30%H2O2溶液的目的是________________________。
③调节溶液pH至8—10,宜选用的试剂为_________(填序号)。
A.氨水B.氢氧化锶粉末C.氢氧化钠D.氧化锶粉末
(3)步骤③需经过“洗涤,干燥”的操作,回答下列问题:
①洗涤氯化锶晶体最好选用氯化锶饱和溶液,其原因是_________。
②工业上用热风吹干六水氯化锶,选择的适宜温度范围是_________(填字母)。
A.50~60℃B.70~80℃C.80~100℃D.100℃以上
(4)工业上常以天青石(主要成分为硫酸锶,含不溶性杂质)为原料,采用以下方法制取碳酸锶:
将天青石粉末与碳酸钠溶液的混合物在90℃时加热1~2h,经过滤、洗涤,得到碳酸锶。
写出该反应的离子方程式(不必标明反应条件)______________________________。
33.(16分)“结晶玫瑰”具有强烈的玫瑰香气,是一种很好的定香剂。
其化学名称为“乙酸三氯甲基苯甲酯”,通常用三氯甲基苯基甲醇和醋酸酐为原料制备:
已知:
三氯甲基苯基甲醇
式量:
224.5。
无色液体。
不溶于水,溶于乙醇。
醋酸酐
无色液体。
溶于水形成乙酸,溶于乙醇。
结晶玫瑰
式量:
267.5。
白色至微黄色晶体。
熔点:
88℃。
不溶于水,溶于乙醇,70℃时在乙醇中溶解度为ag。
醋酸
无色的吸湿性液体,易溶于水、乙醇。
操作步骤和装置如下:
请根据以上信息,回答下列问题:
(1)加料时,应先加入三氯甲基苯基甲醇和醋酸酐,然后慢慢加入浓硫酸并。
待混合均匀后,最适宜的加热方式为(填“水浴加热”或“油浴加热”)。
(2)粗产品的成分是结晶玫瑰与少量____________________的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确。
请在答题卡上完成表中内容。
序号
实验方案
实验现象
结论
①
将粗产品溶解在中,按粗产品、溶剂的质量比为1:
混合,用水浴加热到70℃回流溶剂使粗产品充分溶解
得到无色溶液
②
将步骤1所得溶液___________
③
干燥步骤2所得白色晶体,
__________________
白色晶体是结晶玫瑰
(3)某同学欲在重结晶时获得较大的晶体,查阅资料得到如下信息:
•不稳定区出现大量微小晶核,产生较多颗粒的小晶体;
•亚稳过饱和区,加入晶种,晶体生长;
•稳定区晶体不可能生长
由信息可知,从高温浓溶液中获得较大晶体的操作为。
(4)22.45g三氯甲基苯基甲醇与足量乙酸酐充分反应得到结晶玫瑰22.74g,则产率是____。
(保留两位有效数字)
化学答案
30.(16分)
(1)2-甲基丙烯(2分)6(2分)
(2)HCHO+4Ag(NH3)2OH
(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3+2H2O(3分)
(3分)
(3)
(2分)
(4)
(2分)
(2分)
31.(16分)
(1)1.9×10_4mol·L_1·s_1(2分)25%(3分)
(2)K=
(2分)
(3)CD(2分,漏选1个扣1分,错选1个倒扣1分,直至该题为0分)
(4)①分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律(2分)
②如下图:
(3分,没有标注不得分)
(5)-748kJ/mol(2分)
32.(16分)
(1)SrCO3+2H+=Sr2++CO2↑+H2O(3分)
(2)①H2SO4(2分);②使Fe2+氧化到Fe3+(2分);③BD(2分);
(3)①既溶解晶体表面附着的杂质,又减少洗涤时氯化锶因溶解造成的损失(2分);
②A(2分)(4)SrSO4+CO32_=SrCO3+SO42_(3分)
33.(16分)
(1)搅拌(1分);油浴加热(1分)
(2)三氯甲基苯基甲醇(2分)
序号
实验方案
实验现象
结论
1
无水乙醇(1分);100/a(2分)
②
冷却结晶,抽滤。
(2分)
③
加热使其融化,测其熔点;(1分)
白色晶体在88℃左右(1分)完全熔化(1分)
(3)加入晶种,缓慢降温(2分)
(4)85%(2分)
六校:
30、(13分)合成苯环是有机合成中重要反应之一,如:
反应①:
ⅠⅡ
化合物Ⅱ的合成如下:
(1)写出化合物Ⅰ的化学式。
(2)化合物Ⅱ的一种同分异构体Ⅴ能发生银镜反应,且其核磁共振氢谱中有两个峰,写出Ⅴ的结构简
式。
(3)写出由C4H5Cl生成Ⅲ的化学方程式。
该反应的反应类型为。
(4)1molⅣ能与H2反应。
(5)
与
发生类似①的反应,生成含有三个苯环的化合物Ⅵ,写出化合物Ⅵ的结构简式。
31、(17分)
I、草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸,主要用作还原剂和漂白剂。
草酸的盐可用作碱土金属离子的广谱沉淀剂。
(1)草酸的电离方程式:
。
(2)40℃时混合一定体积的0.1mol/LH2C2O4溶液与一定体积0.01mol/L酸性KMnO4溶液,填写表中空格。
温度
v(H2C2O4)
v(KMnO4)
KMnO4褪色时间
40℃
10
mL
10mL
40s
40℃
20mL
20mL
(3)常温下MgC2O4的Ksp=8.1×10-5,已知当溶液中某离子的浓度≤10-5mol/L时可认为该离子已沉淀完全。
现为了沉淀1L0.01mol/LMgCl2溶液中的Mg2+,加入100mL0.1mol/L的(NH4)2C2O4溶液,通过计算判断Mg2+是否已沉淀完全(写出计算过程)。
Ⅱ。
甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来
合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。
分析该反应并回答下列问题:
(4)下列各项中,不能说明该反应已达到平衡的是。
a.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化
b.一定条件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
c.一定条件下,CO、H2和CH3OH的浓度保持不变
d.一定条件下,单位时间内消耗1molCO,同时生成lmolCH3OH
(5)如图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
请分别画出在T1、T2温度下,H2的浓度随时间变化的曲线
(6)已知甲醇燃料电池的工作原理如图所示。
该电池负极的电极反应式为:
,
32、(17分)轻质碳酸镁是广泛应用于橡胶、塑料、食品和医药工业的化工产品,以卤块(主要成分为MgCl2,含Fe2+、Fe3+、Mn2+等杂质离子)为原料制备轻质碳酸镁(MgCO3·Mg(OH)2·3H2O,式量:
196)的工艺流程如下:
(1)“氧化”一步中发生反应的离子方程式为_______。
(2)“调节pH”一步应调节溶液的pH=9.8,能除去的杂质是_______。
表1 生成氢氧化物沉淀的pH
物质
开始沉淀
沉淀完全
Fe(OH)3
2.7
3.7
Fe(OH)2
7.6
9.6
Mn(OH)2
8.3
9.8
Mg(OH)2
9.9
11.1
注:
Fe(OH)2沉淀呈絮状,不易从溶液中除去。
(3)“热解”一步温度控制在75℃左右,其原因是________。
写出此反应的离子方程式
(4)从“过滤2”步骤中得到的滤液中能回收的盐类物质主要有_______(填化学式)。
(5)取1.96g轻质碳酸镁于锥形瓶中,用同一浓度的盐酸进行滴定反应,数据如下:
表2盐酸的消耗量
实验序号
轻质碳酸镁用量/g
盐酸开始读数/mL
盐酸终止读数/mL
1
1.96
1.00
11.01
2
1.96
11.10
22.03
3
1.96
22.10
32.09
依据上述实验数据,算出盐酸的物质的量浓度为(结果保留3位有效数字)。
33.(17分)一溴乙烷在制药,杀虫剂,汽油抗震液中铅的消除剂中有着广泛的应用。
工业上和实验室中都可用如下过程制备一溴乙烷。
某同学在实验室中模拟整个生产过程,查阅资料如下:
生产原理:
NaBr+H2SO4=HBr↑+NaHSO4
CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O
副反应:
2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O
CH3CH2OHCH2=CH2+H2O
2HBr+H2SO4(浓)=Br2+SO2+2H2O
Ⅰ、油层1用浓硫酸处理可以除掉乙醚,乙醇和水等杂质;
Ⅱ、一溴乙烷为无色液体,熔点-119.1℃,沸点38.4℃,1,2-二溴乙烷无色液体,熔点9.3℃,沸点131.4℃,均易挥发。
(1)小火缓慢加热的目的是。
(2)油层1呈微黄色,则水层1中的离子除Na+、H+、OH-和Br-外,还一定含有,检验的操作是。
(3)油层2仍带黄色,其猜测油层2还可能含有Br2和另一种有机物,设计如下的检验操作,限选试剂:
新制氯水,CCl4,淀粉碘化钾溶液,1mol/LHCl,1mol/LNaOH。
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:
将油层2置于,加入足量稀氢氧化钠溶液充分振荡,静置,分液。
步骤2:
取步骤1的水层少量于试管中,。
,油层2中含有Br2。
步骤3:
将步骤1的油层充分洗涤干燥后装入蒸馏装置中,。
馏出蒸汽的温度稳定在38℃左右,超出40℃不再有蒸汽馏出时,蒸馏烧瓶中残留液体冷却后凝结成白色固体,则油层2中含有1,2-二溴乙烷。
(4)同学在模拟过程中加入了10mL乙醇(0.17mol),足量浓硫酸,适量水,以及0.15mol溴化钠,最后蒸馏获得了11.9g产品。
请计算产率(保留两位有效数字,可能用到的式量:
C12,O16,Na23,S32,Br80)。
30、(13分)
(1)C10H12(2分)
(2)
(2分),
(3)
(3分),取代反应(2分)
(4)3mol(2分)
(5)
(2分)
31、(17分)
(1)H2C2O4
HC2O4—+H+HC2O4—
C2O42-+H+(3分)
(2)40s(3分)
(3)MgCl2与(NH4)2C2O4恰好完全反应,但有
MgC2O4(s)
Mg2+(aq)+C2O4
(aq),
c(Mg2+)·c(C2O4
)=Ksp=8.1×10-5,
而c(Mg2+)=c(C2O4
),
c(Mg2+)=(8.1×10-5)-1/2
=9×10-3mol/L>10-5mol/L
故Mg2+未沉淀完全。
(4分)
(4)d(2分)
(5)图线(2分,纵、横坐标没有标物理量得0分,速率1分,平衡浓度1分)
(6)CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+(3分)
32、(17分)
(1)ClO-+2H++2Fe2+===2Fe3++Cl-+H2O(3分)
(2)Fe3+、Mn2+(2分)
(3)温度太低,反应速率慢,温度太高NH4HCO3会分解。
(4分)
2Mg2++4HCO
+2H2O
MgCO3·Mg(OH)2·3H2O↓+3CO2↑(3分)
(4)NaCl、NH4Cl(2分)
(5)4.00mol/L(3分)
33、(17分)
(1)使反应平稳进行,防止乙醇、HBr大量挥发,充分蒸出一溴乙烷。
(3分)
(2)SO42-,取少量水层1的溶液于试管中,加入足量稀盐酸化,再滴加少量的BaCl2溶液。
(3分)
(3)
实验步骤
预期现象和结论
分液漏斗(1分)
液体分层,下层液体逐渐褪为无色。
(2分)
加入足量新制氯水,少量CCl4,充分振荡,静置(2分)。
溶液分层,下层呈橙红色(2分
水浴加热蒸馏至温度计升温至40℃以上,停止蒸馏,待蒸馏装置冷却至室温后,置于冰水浴中冷却(2分)
(4)67%(2分)
广雅:
30.(16分)氯吡格雷是一种用于抑制血小板聚集的新型药物,以2–氯苯甲醛为原料合成氯吡格雷(F)的路线如下:
(1)C→D的反应类型为___________________。
(2)1mol
完全燃烧时,消耗O2的物质的量为_____________。
(3)D→E反应的方程式为____________________________________________________。
(4)写出满足下列条件的A的同分异构体的结构简式_____________________。
①芳香族化合物;②核磁共振氢谱有5个吸收峰。
(5)下列有关化合物A~F的说法,正确的是(双选)_____________。
A.1molA和足量的银氨溶液在一定条件下反应,最多能产生1molAg
B.化合物D在一定条件下可以发生还原反应和取代反应
C.化合物E能使酸性KMnO4溶液褪色
D.1molF最多能和6molH2加成
(6)与A类似,化合物G经①②两步反应可得到苯丙氨酸(
),
则G的结构简式为__________________________。
31.(16分)工业上采用乙苯脱氢制备苯乙烯,反应体系同时发生两步可逆反应,其能量变化情况如下:
反应①反应②
(1)总反应
+CO2(g)
+CO(g)+H2O(g)△H=_________。
(2)下列叙述不能说明反应体系已达到平衡状态的是___________。
a.v正(CO)=v逆(CO)b.c(CO2)=c(CO)
c.消耗1molCO2同时生成1molH2Od.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(3)某化学兴趣小组欲探究在相同压强条件下,CO2用量和温度条件对乙苯脱氢反应的影响,并设计了如下实验:
实验编号
乙苯/mol
CO2/mol
He/mol
温度/℃
Ⅰ
3.0
9.0
0
550
Ⅱ
3.0
9.0
0
600
Ⅲ
3.0
0
a
550
①表中a=_____mol,理由是________________________。
②经实验测得,三组实验中乙苯的转化随时间变化如右图所示。
其中未知曲线代表的是实验______(填“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
请用平衡移动原理解释该条件改变对乙苯转化率产生影响的原因:
______________________________________________。
③在右图中补画剩余实验的变化曲线,并进行必要的标注。
32.(16分)锶(Sr)为第五周期ⅡA族元素,其化合物六水氯化锶(SrCl2·6H2O)是实验室重要的分析试剂,工业上常以天青石(主要成分为SrSO4)为原料制备,生产流程如下:
已知:
①经盐酸浸取后,溶液中除含有Sr2+和Cl-外,还含有少量Ba2+杂质;
②SrSO4、BaSO4的溶度积常数分别为3.3×10-7、1.1×10-10;
③SrCl2·6H2O的摩尔质量为:
267g/mol。
(1)天青石焙烧前先研磨粉碎,其目的是_________________________________________。
(2)隔绝空气高温焙烧,若0.5molSrSO4中只有S被还原,转移了4mol电子。
写出该反应的化学方程式:
_____________________________________________。
(3)为了得到较纯的六水氯化锶晶体,过滤2后还需进行的两步操作是_______________。
(4)加入硫酸的目的是______________________。
为了提高原料的利用率,滤液中Sr2+的浓度应不高于_________mol/L(注:
此时滤液中Ba2+浓度为1×10-5mol/L)。
(5)产品纯度检测:
称取1.000g产品溶解于适量水中,向其中加入含AgNO31.100×10-2mol的AgNO3溶液(溶液中除Cl―外,不含其它与Ag+反应的离子),待Cl―完全沉淀后,用含Fe3+的溶液作指示剂,用0.2000mol/L的NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3,使剩余的Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出。
①滴定反应达到终点的现象是_________________________________________。
②若滴定过程用去上述浓度的NH4SCN溶液20.00mL,则产品中SrCl2·6H2O的质量百分含量为______________(保留4位有效数字)。
33.(16分)碳酸锰(MnCO3,摩尔质量:
115g/mol)常用制造铁氧磁体,也用于化肥添加剂。
某化学课题组拟从废旧干电池回收制取碳酸锰。
①将干电池剖切、分选得到黑色混合物(主要成分为MnO2)洗涤、过滤、烘干。
②将上述固体按固液体积比1∶4.5加入浓盐酸,加热反应完全后过滤,浓缩。
③向上述溶液中加入Na2CO3溶液,边加边搅拌,再过滤即可得到碳酸锰。
(1)写出第②步反应的离子方程式_______________________________________________。
(2)右图在进行过滤时,操作有何错误:
_________________________。
(3)查阅文献,发现上反应第③步中除了生成MnCO3之外还有可能生成Mn(OH)2,已知Mn(OH)2暴露在空气中时间稍长易被氧化成褐色的MnO(OH)2,MnCO3和MnO(OH)2受热分解、氧化,最终均生成MnO2。
该课题组对上述沉淀的成分提出了以下假设,请帮助他完成假设:
假设一:
_______________;假设二:
全部为Mn(OH)2;
假设三:
既有MnCO3也有Mn(OH)2;
(4)为验证假设二是否正确,该课题组进行了以下研究:
①定性研究:
请你完成下表中的内容
实验步骤
预期的实验现象和结论
取少量沉淀于试管中,__________________
_____________________________________。
____________________________,说明不含MnCO3。
将所得沉淀过滤、洗涤,________________
_____________________________________。
____________________________,说明含有Mn(OH)2。
②定量研究:
将所得沉淀过滤、洗涤,置于空气中充分氧化后,小心干燥,取22.0g样品,加热,测得固体质量随温度的变化关系如右图。
根据图中数据判断假设_______成立,且试样中MnCO3的质量为___________g。
30.(16分)
(1)取代反应(或酯化反应)(2分)
(2)3.5mol(2分)
(3)
+
+HBr(3分)
(4)
(2分)(5)BC(4分)(6)
(3分)
31.(16分)(
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- 化学 后期 试题