2025年云南普通高中学业水平等级考试化学试卷
时间:2025-07-01 18:10 来源:未知 作者:化学自习室 点击:次 所属专题: 新高考题库
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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。
【2025云南等级考】1. 画中有“化”,多彩中华。下列叙述正确的是
A. 岩彩壁画颜料所用贝壳粉,主要成分属于硅酸盐
B. 油画颜料调和剂所用核桃油,属于有机高分子
C. 竹胎漆画颜料赭石的主要成分氧化铁,耐酸、碱
D. 水墨画墨汁的主要成分碳,常温不易被氧化
【答案】D
【解析】
【详解】A.贝壳粉的主要成分是碳酸钙,属于碳酸盐,A错误;
B.核桃油属于油脂,分子量较小,不属于有机高分子,B错误;
C.氧化铁(Fe2O3)能与酸反应,不耐酸,C错误;
D.碳在常温下化学性质稳定,不易被氧化,D正确;
故选D。
【2025云南等级考】2. 下列化学用语或图示表示正确的是
A.NH3的VSEPR模型:
B. Na2S的电子式:
C. Cl的原子结构示意图:
D. Al2(SO4)3溶于水的电离方程式:Al2(SO4)32Al3++3SO42-
【答案】A
【解析】
【详解】A.NH3的中心原子价层电子对数为3+=4,且含有1个孤电子对,VSEPR模型为四面体形,A正确;
B.硫化钠是离子化合物,电子式:,B错误;
C.氯是第17号元素,Cl原子结构示意图为:,C错误;
D.Al2(SO4)3是强电解质,溶于水完全电离,电离方程式:Al2(SO4)3=2Al3++3SO42-,D错误;
故选A。
【2025云南等级考】3. 下列化学方程式错误的是
A. 煤制水煤气:
B. Na2O2供氧:
C. 覆铜板制作印刷电路板:
D. 铅酸蓄电池放电:
【答案】C
【解析】
【详解】A.煤在高温下与水蒸气反应生成CO和H2,方程式正确,A正确;
B.过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,方程式书写正确,B正确;
C.FeCl3与Cu反应时,Fe3+被还原为Fe2+而非单质Fe,正确反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,C错误;
D.铅酸蓄电池放电时,Pb和PbO2与硫酸反应生成PbSO4和H2O,方程式正确,D正确;
故选C。
【2025云南等级考】4. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 22.4L CH4中原子的数目为5NA
B. 1mol18O所含中子的数目为10NA
C. 28g Fe粉和足量S完全反应,转移电子的数目为1.5NA
D. 0.1L12mol/L盐酸与足量MnO2反应,生成Cl2的数目为0.3NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.未指明气体是否处于标准状况,22.4L CH4的物质的量无法确定为1mol,因此原子数目无法确定为5NA,A错误;
B.18O的中子数为18-8=10,1mol18O含10mol中子,数目为10NA,B正确;
C.28g Fe(0.5mol)与S反应生成FeS,Fe的氧化态为+2,转移电子数为0.5×2=1mol=1NA,而非1.5NA,C错误;
D.浓盐酸与MnO2反应时,随反应进行浓度降低,反应停止,实际生成Cl2的物质的量小于理论值0.3mol,D错误;
故选B。
【2025云南等级考】5. 下列装置(省略部分夹持装置)或操作正确的是
A.制备NH3 | B.配制100mL1.00mol/L KCl溶液 |
C.探究Na与H2O反应 | D.探究温度对化学平衡的影响 |
A A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物加热制取氨气,试管口要略向下倾斜,A错误;
B.配制100mL1.00mol/L KCl溶液,应在烧杯中溶解KCl固体,B错误;
C.金属钠与水反应剧烈,不能在试管中进行,应在烧杯中进行,且烧杯不能盛满水,C错误;
D.两个烧杯中分别盛有热水和冰水,可以通过观察气体的颜色深浅来探究温度对2NO2(红棕色)N2O4(无色)平衡的影响,D正确;
故选D。
【2025云南等级考】6. 化合物Z是某真菌的成分之一,结构如图。下列有关该物质说法错误的是
A. 可形成分子间氢键
B. 与乙酸、乙醇均能发生酯化反应
C. 能与NaHCO3溶液反应生成CO2
D. 1molZ与Br2的CCl4溶液反应消耗5molBr2
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子中存在-OH和-COOH,可以形成分子间氢键-O-H…O,A正确;
B.含有醇-OH,可以和乙酸发生酯化反应,含有-COOH,可以和乙醇发生酯化反应,B正确;
C.分子中含有-COOH,可以和NaHCO3反应产生CO2,C正确;
D.分子中只有碳碳双键能和Br2的CCl4溶液中的Br2反应,分子中含2个碳碳双键,1molZ可以和Br2的CCl4反应消耗2molBr2,D错误;
答案选D。
【2025云南等级考】7. 稻壳制备纳米Si的流程图如下。下列说法错误的是
A. SiO2可与NaOH溶液反应
B. 盐酸在该工艺中体现了还原性
C. 高纯Si可用于制造硅太阳能电池
D. 制备纳米Si:
【答案】B
【解析】
【分析】稻壳在一定条件下制备纳米SiO2,纳米SiO2和Mg在650℃发生置换反应生成MgO和纳米Si,加盐酸将MgO转化为MgCl2,过滤、洗涤、干燥得到纳米Si。
【详解】A.SiO2是酸性氧化物,与NaOH反应生成Na2SiO3和H2O,A正确;
B.盐酸参与的反应为:MgO+2HCl=MgCl2+H2O,该反应是非氧化还原反应,盐酸体现酸性,没有体现还原性,B错误;
C.高纯硅可以将太阳能转化为电能,故可用于制硅太阳能电池,C正确;
D.SiO2和Mg在650℃条件下发生置换反应得到MgO和纳米Si,反应的化学方程式为,D正确;
答案选B。
【2025云南等级考】8. 某化学兴趣小组设计如下实验装置,通过测定反应前后质量的变化,验证NaNO3固体在酒精灯加热条件下,受热分解的气态产物。
实验步骤:先缓慢通入Ar气,排尽装置内空气;关闭Ⅰ左侧阀门,点燃酒精灯;一段时间后,Ⅱ中灼热的铜网变黑,熄灭酒精灯甲;再次缓慢通入Ar气……
下列说法错误的是
A. 实验步骤中,点燃酒精灯的顺序为甲、乙、丙
B. 整个过程中,若Ⅲ中灼热的铜网未变黑,则说明生成的O2在Ⅱ中反应完全
C. 实验结束后,若Ⅰ中减少的质量等于Ⅱ中增加的质量,则分解的气态产物只有O2
D. NaNO3应远离热源、可燃物,并与还原性物质分开存放
【答案】A
【解析】
【分析】先缓慢通入Ar气,排尽装置内空气,防止对实验造成干扰,关闭Ⅰ左侧阀门,先后点燃乙、丙、甲处酒精灯,一段时间后,Ⅰ中灼热的铜网变黑,说明NaNO3分解产生了O2,熄灭酒精灯甲,再次缓慢通入Ar气,使NaNO3分解产生的气态产物全部排尽,浓硫酸用于防止空气中的水蒸气进入装置干扰实验。
【详解】A.一段时间后,Ⅱ中灼热的铜网变黑,说明NaNO3分解产生了O2,为确保能准确测定产生的氧气的质量,应先点燃乙处酒精灯,再点燃丙处酒精灯,最后点燃甲处酒精灯,A错误;
B.Ⅱ、Ⅲ中Cu均能和氧气反应生成黑色的CuO,整个过程中,若Ⅱ中灼热的铜网未变黑,则说明生成的O2在Ⅱ中反应完全,B正确;
C.Ⅱ中的Cu只能吸收O2,实验结束后,若Ⅰ中减少的质量等于Ⅰ中增加的质量,则分解的气态产物只有O2,C正确;
D.由该实验可知NaNO3受热易分解产生氧化剂、助燃性气体O2,故NaNO3应远离热源、可燃物,并与还原性物质分开存放,D正确;
答案选A。
【2025云南等级考】9. 钙霞石是一种生产玻璃陶瓷的原料,所含M、Q、R、T、X、Y、Z为原子序数依次增大的前20号主族元素,M是原子半径最小的元素,Q是形成物质种类最多的元素,R是地壳中含量最高的元素,T、X、Y同周期,Q、X均与Y相邻,Z的原子序数等于M、R和T的原子序数之和。下列说法正确的是
A. M与Z可形成离子化合物 B. 原子半径:R<T<X
C. QR2是极性分子 D. 电负性:Y<R<Q
【答案】A
【解析】
【分析】M是原子半径最小的为H,Q是形成物质种类最多,则为C, R是地壳中含量最高,为O, T、X、Y同周期且原子序数递增。Q(C)和X均与Y相邻,结合Z的原子序数Z = M + R + T = 1 + 8 + T,Z ≤ 20,得T = 11(Na),Z = 20(Ca)。又因为T、X、Y同周期,Q、X均与Y相邻,可推出 Q(C)与Y(Si)同主族相邻,X(Al)与Y(Si)相邻且T(Na)、X(Al)、Y(Si)同属第三周期, 故推出M为H、Q为C、R为O、T为Na、X为Al、Y为Si、Z为Ca,据此解答。
【详解】A.H与Ca形成CaH2,为活泼金属形成的氢化物,为离子化合物,A正确;
B.同周期原子半径从左到右逐渐减小,同主族原子半径从上到下逐渐增大,R为O、T为Na、X为Al,则它们的原子半径大小为O<Al<Na,即R<X<T,B错误;
C.QR2为CO2,为直线型的非极性分子,C错误;
D.同周期电负性从左到右逐渐增大,同主族电负性从下到上逐渐增大,Q为C、R为O、Y为Si,则电负性Si<C<O,正确顺序为Y<Q<R,D错误;
故选A。
【2025云南等级考】10. 铜催化下,由CO2电合成正丙醇的关键步骤如图。下列说法正确的是
A. Ⅰ到Ⅱ的过程中发生氧化反应 B. Ⅱ到Ⅲ的过程中有非极性键生成
C. Ⅳ的示意图为 D. 催化剂Cu可降低反应热
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,Ⅰ到Ⅱ的过程中消耗了氢离子和电子,属于还原反应,A错误;
B.Ⅱ到Ⅲ的过程中生成了一根C-H键,如图,有极性键生成,不是非极性键,B错误;
C.Ⅱ到Ⅲ的过程中生成了一根C-H键,由Ⅲ结合氢离子和电子可知,Ⅲ到Ⅳ也生成了一根C-H键,Ⅳ到Ⅴ才结合CO,可知Ⅳ的示意图为,C正确;
D.催化剂可改变活化能,加快反应速率,不能改变反应热,D错误;
故选C。
【2025云南等级考】11. 一种用双极膜电渗析法卤水除硼的装置如图所示,双极膜中H2O解离的H+和OH-在电场作用下向两极迁移。除硼原理:[B(OH)4]-+H+=B(OH)3+H2O。下列说法错误的是
A. Pt电极反应:4OH--4e-=O2↑+2H2O
B. 外加电场可促进双极膜中水的电离
C. Ⅲ室中,X膜、Y膜分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜
D. Ⅳ室每生成1mol NaOH,同时Ⅱ室最多生成1mol B(OH)3
【答案】C
【解析】
【分析】由图中氢离子和氢氧根的流向,可推出左侧Pt电极为阳极,右侧石墨电极为阴极,阳极发生的反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O,阴极发生的反应为:2H++2e-=H2↑,Ⅲ室中氯化钠浓度降低了,说明钠离子往阴极方向移动,氯离子往阳极反向移动,据此解答。
【详解】A.由分析可知,Pt电极为阳极,阳极发生的反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O,A正确;
B.水可微弱的电离出氢离子和氢氧根,在外加电场作业下,使氢离子和氢氧根往两侧移动,降低了浓度,可促进双极膜中水的电离,B正确;
C.由分析可知,Ⅲ室中氯化钠浓度降低了,说明钠离子往阴极方向移动,氯离子往阳极反向移动,即钠离子往右侧移动,通过Y膜,则Y膜为阳离子交换膜,氯离子往左侧移动,通过X膜,则X膜为阳离子交换膜,C错误;
D.Ⅳ室每生成1mol NaOH,则转移1mol电子,有1mol氢离子移到Ⅱ室中,生成1mol B(OH)3,D正确;
故选C。
【2025云南等级考】12. Be及其化合物的转化关系如图。下列说法错误的是
A. Be(OH)2是两性氢氧化物
B. Be2C和BeCl2的晶体类型相同
C. Na2[Be(OH)4]中Be原子的杂化方式为sp3
D. Be2C与H2O反应:Be2C+4H2O=2Be(OH)2+CH4↑
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图中转化信息可知,Be(OH)2既能与盐酸反应生成盐和水,又能与氢氧化钠反应生成盐,因此其是两性氢氧化物,A正确;
B.由题中信息可知,Be2C的熔点远远高于BeCl2的,因此Be2C不可能是分子晶体,而BeCl2的熔点和沸点均较低,其为分子晶体,因此两者的晶体类型不相同,B错误;
C. Na2[Be(OH)4]中 Be 原子与4个羟基形成4个σ键,没有孤电子对,只有4个成键电子对,因此,其杂化方式为 sp3,C正确;
D.Be2C中的Be化合价为+2,C的化合价为-4,因此其与H2O反应生成Be(OH)2和CH4,该反应的化学方程式为Be2C+4H2O=2Be(OH)2+CH4↑,D正确;
综上所述,本题选B。
【2025云南等级考】13. 是优良的固态电解质材料, Ce4+取代部分La3+后产生空位,可提升Li+传导性能。取代后材料的晶胞结构示意图(O2-未画出)及其作为电解质的电池装置如下。下列说法错误的是
A. 每个晶胞中O2-个数为12
B. 该晶胞在yz平面的投影为
C. Ce4+取代后,该电解质的化学式为
D. 若只有Li+发生迁移,外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的Li+数目相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.由晶胞结构可知,Sc原子分布在晶胞的8个棱心和4个面心,由均摊法算出其原子个数为,由晶体的化学式
可知,O原子的个数是Sc的4倍,因此,每个晶胞中O2-个数为12,A正确;
B.由晶胞结构可知,该晶胞在yz平面的投影就是其前视图,B正确;
C.Ce4+ 取代La3+后,Li+数目减小并产生空位,因此,根据化合价的代数和为0可知,取代后该电解质的化学式为,C错误;
D.Li+与电子所带的电荷数目相同,只是电性不同,原电池中内电路和外电路通过的电量相等,因此,若只有Li+发生迁移,外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的Li+数目相等,D正确;
综上所述,本题选C。
【2025云南等级考】14. 甲醛法测定NH4+的反应原理为4NH4++6HCHO=(CH2)6N4H++3H++6H2O。取含NH4Cl的废水浓缩至原体积的后,移取20.00mL,加入足量甲醛反应后,用0.01000mol/L的NaOH标准溶液滴定。滴定曲线如图1,含氮微粒的分布分数
与pH关系如图2[比如:
]。下列说法正确的是
A. 废水中NH4+的含量为20.00mg/L
B. c点:
C. a点:
D. (CH2)6N4H+(CH2)6N4+H+的平衡常数
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图1中的信息可知,当加入NaOH标准溶液的体积为20.00mL时到达滴定终点,由关系式~[
]~4
可知,由于待测液的体积和标准溶液的体积相同,因此,浓缩后的20.00mL溶液中
,则原废水中
,因此,废水中NH4+的含量为
,A错误;
B.c 点加入NaOH标准溶液的体积过量,且只过量了,由电荷守恒可知,
,浓缩后的废水中NH4Cl的浓度是NaOH标准溶液浓度的4倍,Cl-和Na+均不参与离子反应,可以估算c点
,
,B错误;
C.(CH2)6N4H+在溶液中水解使溶液显酸性,类比NH3可知(CH2)6N4在溶液中与水作用发生电离而使溶液显碱性;a 点为半滴定点,由其纵坐标可知溶液显酸性,说明(CH2)6N4H+的水解作用强于(CH2)6N4的电离作用,可知溶液中相关粒子的浓度的大小关系为 ,C错误;
D.由图1和图2可知,当pH=6.00时,(CH2)6N4占比较高,,则由氮守恒可知,
,两种粒子的浓度之比等于其分布分数之比,则 (CH2)6N4H+
(CH2)6N4+H+的平衡常数
,D正确;
综上所述,本题选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
【2025云南等级考】15. 从褐铁矿型金-银矿(含Au、Ag、Fe2O3、MnO2、CuO、SiO2等)中提取Au、Ag,并回收其它有价金属的一种工艺如下:
已知:①金-银矿中Cu、Mn元素的含量分别为0.19%、2.35%。
②25℃时,Mn(OH)2的Ksp为1.9×10-13。
回答下列问题:
(1)基态Cu原子的价层电子排布式为_______。
(2)“还原酸浸”时,MnO2反应的离子方程式为_______。
(3)“浸金银”时,Au溶解涉及的主要反应如下:
①Au+5S2O32-+[Cu(NH3)4]2+=[Au(S2O3)]3-+[Cu(S2O3)3]5-+4NH3
②4[Cu(S2O3)3]5-+16NH3+O2+2H2O=4[Cu(NH3)4]2++4OH-+12S2O32-
上述过程中的催化剂为_______。
(4)“沉铜”前,“滤液1”多次循环的目的为_______。
(5)根据“还原酸浸”“氧化”,推断Fe3+、Cu2+、MnO2的氧化性由强到弱的顺序为_______。
(6)25℃“沉铁”后,调节“滤液4”的pH至8.0,无Mn(OH)2析出,则c(Mn2+)≤_______mol/L。
(7)一种锑锰(Mn3Sb)合金的立方晶胞结构如图。
①该晶胞中,每个Sb周围与它最近且相等距离的Mn有_______个。
②NA为阿伏加德罗常数的值,晶胞边长为anm,则晶体的密度为_______g/cm(列出计算式即可)。
【答案】(1)3d104s1
(2)MnO2+SO32-+2H+=Mn2++SO42-+H2O
(3)[Cu(NH3)4]2+
(4)大幅度降低硫酸和亚硫酸钠的消耗成本,同时减少废水产生量及处理成本,并通过持续去除杂质提高金银的富含度
(5)MnO2>Fe3+>Cu2+
(6)0.19 (7) ①. 12 ②.
【解析】
【分析】由流程可知,矿石经“还原酸浸”, Fe2O3、MnO2被还原为Fe2+和Mn2+,CuO被溶解为Cu2+,Au、Ag、SiO2不溶进入“滤渣1”;“沉铜”时,Cu2+被铁粉还原为Cu;“氧化时”Fe2+被氧化为Fe3+;“沉铁”时,Fe3+转化为沉淀,后续转化为氧化铁;“沉锰”时,Mn2+沉淀为碳酸锰。“浸金银”时,Au、Ag被混合液浸出,后续提炼出Au、Ag。
【小问1详解】
Cu为29号元素,基态Cu原子的核外电子排布属于洪物规则的特例,其价电子数为11,其价层电子排布式为3d104s1 。
【小问2详解】
“还原酸浸”时,MnO2被亚硫酸钠还原为Mn2+,该反应的离子方程式为MnO2+SO32-+2H+=Mn2++SO42-+H2O 。
【小问3详解】
“浸金银”时,Au溶解涉及的主要反应如下:
①Au+5S2O32-+[Cu(NH3)4]2+=[Au(S2O3)]3-+[Cu(S2O3)3]5-+4NH3
②4[Cu(S2O3)3]5-+16NH3+O2+2H2O=4[Cu(NH3)4]2++4OH-+12S2O32-
分析以上两反应可知,[Cu(NH3)4]2+参与了反应①,但在反应②又重新生成,其质量和性质在反应前后没发生变化,因此,上述过程中的催化剂为[Cu(NH3)4]2+。
【小问4详解】
“还原酸浸”所得“滤液1”中含有一定浓度的未反应的硫酸和亚硫酸钠,多次循环利用“滤液1”对矿石进行“还原酸浸”可以充分利用其中的有效成分,大大减少了原料的浪费,从而有效降低成本;其次,持续地将杂质元素溶解并带出矿石体系,可以使矿石中的金银的相对品位得到提升,为后续提纯工序创造更好的条件;第三,还可以减少废水的排放量和处理成本;第四,可以回收更多的有价值的溶解成分。综上所述,“沉铜”前,“滤液1”多次循环的目的为:大幅度降低硫酸和亚硫酸钠的消耗成本,同时减少废水产生量及处理成本,并通过持续去除杂质提高金银的富含度。
【小问5详解】
“还原酸浸”时,Fe2O3和CuO可以被硫酸溶解转化为Fe3+和Cu2+,亚硫酸钠将Fe3+还原为Fe2+,而Cu2+并未被还原,因此,Fe3+氧化性强于Cu2+;“氧化”时,Fe2+被MnO2氧化为Fe3+,因此,MnO2的氧化性强于Fe3+。综上所述,根据“还原酸浸”“氧化”,推断Fe3+、Cu2+、MnO2的氧化性由强到弱的顺序为MnO2>Fe3+>Cu2+ 。
【小问6详解】
25℃“沉铁”后,调节“滤液4”的pH至8.0,此时c(OH-)=10-6mol/L,无Mn(OH)2析出,根据Mn(OH)2的Ksp为1.9×10-13,则。
【小问7详解】
由晶胞结构可知,该晶胞为面心立方, Sb位于晶胞的顶点,其与邻近的3个面的面心上的Mn距离最近且距离相等,每个顶点参与形成8个晶胞,而每个面心参与形成2个晶胞,因此,该晶胞中,每个Sb周围与它最近且相等距离的Mn有个。
②由晶胞结构和均摊法可知,该晶胞中平均占有1个Sb和3个Mn,因此,该晶胞的质量为,该晶胞的体积为
,晶体的密度为
。
【2025云南等级考】16. 三氟甲基亚磺酸锂(Mr=140)是我国科学家通过人工智能设计开发的一种锂离子电池补锂剂,其合成原理如下:
实验步骤如下:
Ⅰ.向A中加入3.5g NaHCO3、5.2g Na2SO3和20.0mL蒸馏水,搅拌下逐滴加入2.1mL(3.3g)三氟甲磺酰氯(Mr=168.5),有气泡产生(装置如图,夹持及加热装置省略)。80℃下反应3h后,减压蒸除溶剂得浅黄色固体。
Ⅱ.向上述所得固体中加入10.0mL四氢呋喃(THF),充分搅拌后,加入无水Na2SO4,振荡,抽滤、洗涤。将所得滤液减压蒸除THF,得黏稠状固体。加入适量乙醇进行重结晶。
Ⅲ.将所得三氟甲基亚磺酸钠和3.0mLTHF加入圆底烧瓶中,搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸,析出白色固体。抽滤、洗涤。
Ⅳ.将滤液转入圆底烧瓶中,加入2.0mL蒸馏水和过量LiOH。室温搅拌反应1h后,减压蒸除溶剂,得粗产品。加入适量乙醇进行重结晶,得产品1.1g。
已知:THF是一种有机溶剂,与水任意比互溶。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为_______,冷凝管中冷却水应从_______(填“b”或“c”)口通入。
(2)步骤Ⅰ反应中有气泡产生,其主要成分为_______。
(3)步骤Ⅱ中第一次洗涤的目的是_______。
(4)步骤Ⅲ中发生反应化学方程式为_______,判断加入浓盐酸已足量的方法为_______。
(5)步骤Ⅳ中加入蒸馏水的作用是_______。
(6)三氟甲基亚磺酸锂的产率为_______(保留至0.01%)。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. b
(2)二氧化碳 (3)将吸附在滤渣上的产品尽可能全部转入滤液中,提高产率
(4) ①. +HCl
+NaCl ②. 取少量上层清液于小试管中,滴加浓盐酸,若无白色沉淀,则浓盐酸已足量
(5)作为溶剂,溶解后加快反应速率
(6)40.12%
【解析】
【分析】向A中加入3.5g NaHCO3、5.2g Na2SO3和20.0mL蒸馏水,搅拌下逐滴加入2.1mL(3.3g)三氟甲磺酰氯(Mr=168.5),生成了三氟甲基亚磺酸钠,硫酸钠和氯化氢,碳酸氢钠与氯化氢反应生成二氧化碳,所以有气泡产生,80℃下反应3h后,减压蒸除溶剂得浅黄色固体。向上述所得固体中加入10.0mL四氢呋喃(THF),充分搅拌后,加入无水Na2SO4,可促进硫酸钠结晶析出,振荡,抽滤,除去硫酸钠,洗涤可将吸附在滤渣上的产品尽可能全部转入滤液中,提高产率。将所得滤液减压蒸除THF,得黏稠状固体。加入适量乙醇进行重结晶。将所得三氟甲基亚磺酸钠和3.0mLTHF加入圆底烧瓶中,搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸,发生的化学方程式为:+HCl
+NaCl,析出白色固体。抽滤、洗涤。将滤液转入圆底烧瓶中,加入2.0mL蒸馏水和过量LiOH,水可作为溶剂,溶解后加快反应速率,室温搅拌反应1h后,减压蒸除溶剂,得粗产品。加入适量乙醇进行重结晶,得产品1.1g,据此解答。
【小问1详解】
由图可知,A为三颈烧瓶,中间为冷凝管,为了提高冷凝效果,冷却水从b口通入,c口流出,故答案为:三颈烧瓶;b;
【小问2详解】
向A中加入3.5g NaHCO3、5.2g Na2SO3和20.0mL蒸馏水,搅拌下逐滴加入2.1mL(3.3g)三氟甲磺酰氯(Mr=168.5),生成了三氟甲基亚磺酸钠,硫酸钠和氯化氢,碳酸氢钠与氯化氢反应生成二氧化碳,所以有气泡产生,故答案为:二氧化碳;
【小问3详解】
A中反应生成了三氟甲基亚磺酸钠,硫酸钠和氯化氢等,上述所得固体中加入10.0mL四氢呋喃(THF),充分搅拌后,加入无水Na2SO4,可促进硫酸钠结晶析出,振荡,抽滤除去硫酸钠等固体、洗涤,洗涤可将吸附在滤渣上的产品尽可能全部转入滤液中,提高产率,故答案为:将吸附在滤渣上的产品尽可能全部转入滤液中,提高产率;
【小问4详解】
由分析可知,将所得三氟甲基亚磺酸钠和3.0mLTHF加入圆底烧瓶中,搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸,发生的化学方程式为:+HCl
+NaCl,析出白色固体,所以判断加入盐酸已足量的方法为:取少量上层清液于小试管中,滴加浓盐酸,若无白色沉淀,则浓盐酸已足量,故答案为:
+HCl
+NaCl;取少量上层清液于小试管中,滴加浓盐酸,若无白色沉淀,则浓盐酸已足量;
【小问5详解】
将滤液转入圆底烧瓶中,加入2.0mL蒸馏水和过量LiOH,水可作为溶剂,溶解后加快反应速率,故答案为:作为溶剂,溶解后加快反应速率;
【小问6详解】
已知向A中加入3.5g NaHCO3、5.2g Na2SO3,2.1mL(3.3g)三氟甲磺酰氯(Mr=168.5),三氟甲磺酰氯量不足,以三氟甲磺酰氯计算理论产量为:,氟甲基亚磺酸锂的产率为
40.12%,故答案为:40.12%。
【2025云南等级考】17. 我国科学家研发出一种乙醇(沸点78.5℃)绿色制氢新途径,并实现高附加值乙酸(沸点118℃)的生产,主要反应为:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)乙醇可由秸秆生产,主要过程为
秸秆纤维素
_______
乙醇
(2)对于反应Ⅰ:
①已知CH3CHO(g)+H2O(g)=2H2(g)+CH3COOH(g) ΔH=-24.3kJ/mol则ΔH1_______kJ/mol。
②一定温度下,下列叙述能说明恒容密闭容器中反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.容器内的压强不再变化
B.混合气体的密度不再变化
C.CH3COOH的体积分数不再变化
D.单位时间内生成1mol H2O,同时消耗2mol H2
③反应后从混合气体分离得到H2,最适宜的方法为_______。
(3)恒压100kPa下,向密闭容器中按投料,产氢速率和产物的选择性随温度变化关系如图1,关键步骤中间体的能量变化如图2。[比如:乙酸选择性
]
①由图1可知,反应Ⅰ最适宜的温度为270℃,原因为_______。
②由图中信息可知,乙酸可能是_______(填“产物1”“产物2”或“产物3”)。
③270℃时,若该密闭容器中只发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时乙醇的转化率为90%,乙酸的选择性为80%,则_______,平衡常数
_______KPa(列出计算式即可;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1)葡萄糖 (2) ①. +44.4 ②. AC ③. 降温冷凝后收集气体
(3) ①. 乙酸选择性最大且反应速率较快 ②. 产物1 ③. 36:5 ④.
【解析】
【小问1详解】
纤维素水解得到葡萄糖,葡萄糖发酵产生二氧化碳和乙醇;
【小问2详解】
①反应Ⅰ-反应Ⅱ得到“已知反应”,根据盖斯定律=-24.3kJ·mol-1+68.7 kJ·mol-1=+44.4 kJ·mol-1;
②恒温恒容下发生CH3CHO(g)+H2O(g)=2H2(g)+CH3COOH(g) :
A.该反应是气体总物质的量增大的反应,容器内的压强不再变化,说明气体总物质的量不再改变,说明反应达到平衡状态,A符合题意;
B.体积自始至终不变,气体总质量自始至终不变,则气体密度不是变量,混合气体的密度不再变化,不能说明反应是否达到平衡状态,B不符合题意;
C.CH3COOH的体积分数不再变化,说明其物质的量不再改变,反应已达平衡,C符合题意;
D.单位时间内生成1mol H2O,同时消耗2mol H2均是逆反应速率,不能说明反应是否达到平衡状态,D不符合题意;
答案选AC;
③可利用混合体系中各物质的沸点差异分离出氢气,最适宜的方法为降温冷凝后收集气体;
【小问3详解】
①由图1可知,反应Ⅰ最适宜的温度为270℃,原因为乙酸选择性最大且反应速率较快;
②由图2可知关键步骤中生成产物1的最大能垒为0.58eV,生成产物2的最大能垒为0.66eV,生成产物3的最大能垒为0.81eV,图1中乙酸的选择性最大,说明相同条件下生成乙酸的反应速率最大,则乙酸可能是产物1;
③设投料n(H2O)=9mol,n(乙醇)=1mol,密闭容器中只发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时乙醇的转化率为90%,乙酸的选择性为80%,则平衡时生成的乙酸的物质的量=90%×80%×1=0.72mol,n平(乙醇)=1mol×10%=0.1mol,恒温恒压下,压强比=物质的量之比,故0.72:0.1=36:5;列三段式
、
,则平衡时乙醇、H2O(g)、氢气、乙酸、乙醛的物质的量分别为0.1mol、8.28mol、1.62mol、0.72mol、0.18mol,气体总物质的量为0.1mol+8.28mol+1.62mol+0.72mol+0.18mol=10.9mol,则
kPa。
【2025云南等级考】18. 化合物L是某中药的活性成分。一种合成路线如下(略去部分试剂与反应条件,忽略立体化学)。
已知:在Ru(Ⅱ)的催化下,端烯烃和
生烯烃复分解反应得到产物
。
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称为_______。
(2)对比C和D的结构,可以推知C和D的_______(填标号)不相同。
a.分子式 b.质谱图中的碎片峰 c.官能团
(3)D→F中另一产物的化学名称为_______。
(4)E发生加聚反应,产物的结构简式为_______。
(5)F→G的反应类型为_______。
(6)羰基具有较强极性。I→J经历了加成和消去的过程,其中间体的结构简式为_______(填标号)。
a. b.
c.
d.
(7)K→L的化学方程式为_______。
(8)写出一种满足下列条件的L的同分异构体的结构简式_______(不考虑立体异构)。
①能与FeCl3发生显色反应;1mol该物质与足量NaOH溶液反应,消耗3molNaOH。
②核磁共振氢谱显示6组峰,且峰面积比为9:2:2:2:1:1。
③含有酯基和氨基(或取代的氨基,,
和
可以是H或烃基)。
【答案】(1)醛基 (2)b
(3)乙烯 (4)
(5)氧化反应 (6)c
(7) (8)
或
【解析】
【分析】A发生取代反应生成B,B与发生反应生成C,C发生反应生成D,D与E在Ru(Ⅱ)作用下发生已知信息的反应生成F,F在SeO2作用下生成G,G比F多了一个氧原子,截个H的结构简式可知,G的结构简式为
,G发生还原反应生成H,H发生取代反应生成I,I中氨基与酮羰基先发生加成反应,再发生消去反应生成J,J发生还原反应生成K,K发生取代反应生成L,据此解答。
【小问1详解】
由A结构简式可知,A中含氧官能团名称为醛基;
【小问2详解】
观察结构可知,C和D的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,其官能团也是相同的,排除a、c,两种分子因结构差异导致断裂偏好不同,所形成的碎片种类或丰度显著不同,故其质谱图中碎片峰会不同,故选b;
【小问3详解】
结合烯烃复分解反应规律可知,其另一种产物是乙烯;
【小问4详解】
E中含有碳碳双键,能发生加聚反应,产物的结构简式为;
小问5详解】
K→G的反应是加氧的反应,反应类型是氧化反应;
【小问6详解】
I→J的反应为氨基和酮羰基的加成反应,形成七元环和羟基,得到的产物结构简式为,随后,羟基发生消去反应,即可得到J,故选c;
【小问7详解】
K发生取代反应生成L,同时会生成甲醇,化学方程式为;
【小问8详解】
L结构简式为,分子中不饱和度为5,碳原子数为12,氧原子数为3,氮原子数为1,满足下列条件:
① 能与FeCl3发生显色反应,说明其含有酚羟基,苯环占了4个不饱和度,说明其余结构还剩余1个不饱和度,1mol该物质与足量氢氧化钠反应,消耗3molNaOH,则其结构中应含有酚羟基形成的酯基,刚好消耗1个不饱和度,结构中含有氨基,且核磁共振氢谱为9:2:2:2:1:1,说明其含有三个等效的甲基,其核磁共振氢谱没有出现3,说明不含有单独的甲基,满足条件的结构简式为、
。

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