2024年安徽省普通高中学业水平选择性化学考试
时间:2024-06-18 14:54 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。
【2024安徽等级考】1. 下列资源利用中,在给定工艺条件下转化关系正确的是
A. 煤煤油 B. 石油乙烯 C. 油脂甘油 D. 淀粉乙醇
【答案】C
【解析】
【详解】A.煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,干馏的过程不产生煤油,煤油是石油分馏的产物,A错误;
B.石油分馏是利用其组分中的不同物质的沸点不同将组分彼此分开,石油分馏不能得到乙烯,B错误;
C.油脂在碱性条件下水解生成甘油和高级脂肪酸盐,C正确;
D.淀粉是多糖,其发生水解反应生成葡萄糖,D错误;
故答案选C。
【2024安徽等级考】2. 下列各组物质的鉴别方法中,不可行的是
A. 过氧化钠和硫黄:加水,振荡
B. 水晶和玻璃:X射线衍射实验
C. 氯化钠和氯化钾:焰色试验
D. 苯和甲苯:滴加溴水,振荡
【答案】D
【解析】
【详解】A.过氧化钠可以与水发生反应生成可溶性的氢氧化钠,硫不溶于水,A可以鉴别;
B.水晶为晶体,有独立的晶格结构,玻璃为非晶体,没有独立的晶格结构,可以用X射线衍射实验进行鉴别,B可以鉴别;
C.钠的焰色为黄色,钾的焰色为紫色(需透过蓝色钴玻璃),二者可以用焰色试验鉴别,C可以鉴别;
D.苯和甲苯都可以溶解溴水中的溴且密度都比水小,二者都在上层,不能用溴水鉴别苯和甲苯,D不可以鉴别;
故答案选D。
【2024安徽等级考】3. 青少年帮厨既可培养劳动习惯,也能将化学知识应用于实践。下列有关解释合理的是
A. 清洗铁锅后及时擦干,能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈
B. 烹煮食物的后期加入食盐,能避免NaCl长时间受热而分解
C. 将白糖熬制成焦糖汁,利用蔗糖高温下充分炭化为食物增色
D. 制作面点时加入食用纯碱,利用NaHCO3中和发酵过程产生的酸
【答案】A
【解析】
【详解】A.铁发生吸氧腐蚀时,正极上O2得电子结合水生成氢氧根离子,清洗铁锅后及时擦干,除去了铁锅表面的水分,没有了电解质溶液,能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈,A正确;
B.食盐中含有碘酸钾,碘酸钾受热不稳定易分解,因此烹煮食物时后期加入食盐,与NaCl无关,B错误;
C.焦糖的主要成分仍是糖类,同时还含有一些醛类、酮类等物质,蔗糖在高温下并未炭化,C错误;
D.食用纯碱主要成分为Na2CO3,制作面点时加入食用纯碱,利用了Na2CO3中和发酵过程产生的酸,D错误;
故答案选A。
【2024安徽等级考】4. 下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化,且甲和水可以直接生成乙的是
选项 | 甲 | 乙 | 丙 |
A | Cl2 | NaClO | NaCl |
B | SO2 | H2SO4 | CaSO4 |
C | Fe2O3 | Fe(OH)3 | FeCl3 |
D | CO2 | H2CO3 | Ca(HCO3)2 |
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.Cl2与水反应生成HClO和HCl,无法直接生成NaClO,A错误;
B.SO2与水反应生成亚硫酸而不是硫酸,B错误;
C.氧化铁与水不反应,不能生成氢氧化铁沉淀,C错误;
D.CO2与水反应生成碳酸,碳酸与碳酸钙反应生成碳酸氢钙,碳酸氢钙受热分解生成二氧化碳气体,D正确;
故答案选D。
【2024安徽等级考】5. D-乙酰氨基葡萄糖(结构简式如下)是一种天然存在的特殊单糖。下列有关该物质说法正确的是
A. 分子式为C8H14O6N
B. 能发生缩聚反应
C. 与葡萄糖互为同系物
D. 分子中含有σ键,不含π键
【答案】B
【解析】
【详解】A.由该物质的结构可知,其分子式为:C8H15O6N,故A错误;
B.该物质结构中含有多个醇羟基,能发生缩聚反应,故B正确;
C.组成和结构相似,相差若干个CH2原子团的化合物互为同系物,葡萄糖分子式为C6H12O6,该物质分子式为:C8H15O6N,不互为同系物,故C错误;
D.单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键,该物质结构中含有C=O键,即分子中σ键和π键均有,故D错误;
故选B。
【2024安徽等级考】6. 地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质,转化关系之一如下图所示(X、Y均为氮氧化物),羟胺(NH2OH)以中间产物的形式参与循环。常温常压下,羟胺易潮解,水溶液呈碱性,与盐酸反应的产物盐酸羟胺([NH3O]Cl)广泛用子药品、香料等的合成。
已知25℃时,,,。
NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,2.24L NO和Y混合气体中氧原子数为0.1NA
B.1L 0.1mol/L NaNO2溶液中Na+和NO2-数均为0.1NA
C.3.3g NH2OH 完全转化为NO2-时,转移的电子数为0.6NA
D. 2.8g N2中含有的价电子总数为0.6NA
【答案】A
【解析】
【分析】NO2-在亚硝酸盐还原酶的作用下转化为X,X在X还原酶的作用下转化为Y,X、Y均为氮氧化物,即X为NO,Y为N2O。
【详解】A.标准状况下,2.24L NO和N2O混合气体物质的量为0.1mol,氧原子数为0.1NA,故A正确;
B.HNO2为弱酸,因此NO2-能够水解为HNO2,1L0.1mol/L NaNO2溶液中NO2-数目小于0.1NA,故B错误;
C. NH2OH完全转化为NO2-时,N的化合价由-1上升到+3,3.3gNH2OH物质的量为0.1mol,转移的电子数为0.4NA,故C错误;
D.2.8gN2物质的量为0.1mol,N的价电子数等于最外层电子数为5,2.8g N2含有的价电子总数为NA,故D错误;
故选A。
【2024安徽等级考】7. 地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质,转化关系之一如下图所示(X、Y均为氮氧化物),羟胺(NH2OH)以中间产物的形式参与循环。常温常压下,羟胺易潮解,水溶液呈碱性,与盐酸反应的产物盐酸羟胺([NH3O]Cl)广泛用子药品、香料等的合成。
已知25℃时,,,。
下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是
A. 键角:NH3>NO3-
B. 熔点:NH2OH>[NH3O]Cl
C. 25℃同浓度水溶液的pH:[NH3O]Cl>NH4Cl
D. 羟胺分子间氢键的强弱:
【答案】D
【解析】
【详解】A.NH3中N原子的价层电子对数=,为sp3杂化,键角为107°,NO3-中N的价层电子对数=,为sp2杂化,键角为120°,故键角:NH3<NO3-,A项错误;
B.NH2OH为分子晶体,[NH3O]Cl为离子晶体,故熔点:NH2OH<[NH3O]Cl,B项错误;
C.由题目信息可知,25℃下,,故NH2OH的碱性比NH3·H2O弱,故同浓度的水溶液中,[NH3OH]+的电离程度大于NH4+的电离程度,同浓度水溶液的pH:[NH3O]Cl<NH4Cl,C项错误;
D.O的电负性大于N,O-H键的极性大于N-H键,故羟胺分子间氢键的强弱,D项正确;
故选D。
【2024安徽等级考】8. 某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. 该物质中Ni为+2价
B. 基态原子的第一电离能:Cl>P
C. 该物质中C和P均采取sp2杂化
D. 基态Ni原子价电子排布式为3d84s2
【答案】C
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,P原子的3个孤电子与苯环形成共用电子对,P原子剩余的孤电子对与Ni形成配位键,Cl-提供孤电子对,与Ni形成配位键,由于整个分子呈电中性,故该物质中Ni为+2价,A项正确;
B.同周期元素随着原子序数的增大,第一电离能有增大趋势,故基态原子的第一电离能:Cl>P,B项正确;
C.该物质中,C均存在于苯环上,采取sp2杂化,P与苯环形成3对共用电子对,剩余的孤电子对与Ni形成配位键,价层电子对数为4,采取sp3杂化,C项错误;
D.Ni的原子序数为28,位于第四周期第Ⅷ族,基态Ni原子价电子排布式为3d84s2,D项正确;
故选C。
【2024安徽等级考】9. 仅用下表提供的试剂和用品,不能实现相应实验目的的是
选项 | 实验目的 | 试剂 | 用品 |
A | 比较镁和铝的金属性强弱 | MgCl2溶液、AlCl3溶液、氨水 | 试管、胶头滴管 |
B | 制备乙酸乙酯 | 乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和Na2CO3溶液 | 试管、橡胶塞、导管、乳胶管铁架台(带铁夹)、碎瓷片、酒精灯、火柴 |
C | 制备[Cu(NH3)4]SO4溶液 | CuSO4溶液、氨水 | 试管、胶头滴管 |
D | 利用盐类水解制备Fe(OH)3胶体 | 饱和FeCl3溶液、蒸馏水 | 烧杯、胶头滴管、石棉网、三脚架、酒精灯、火柴 |
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.MgCl2溶液、AlCl3溶液与过量氨水反应时现象相同,分别产生白色Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀,不能比较Mg(OH)2和Al(OH)3碱性的强弱,从而不能比较Mg和Al的金属性强弱,可将氨水换成过量的NaOH溶液,A项不能实现实验目的;
B.在一支试管中依次加入一定量的乙醇、浓硫酸、乙酸,并且放入几粒碎瓷片,另一支试管中加入适量饱和碳酸钠溶液,如图连接好装置,用酒精灯小心加热,乙酸与乙醇在浓硫酸存在、加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,在饱和碳酸钠溶液液面上收集乙酸乙酯,发生反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,B项能实现实验目的;
C.向盛有CuSO4溶液的试管中滴加氨水,首先产生蓝色Cu(OH)2沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解得到深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4溶液,发生反应的化学方程式为CuSO4+4NH3∙H2O=[Cu(NH3)4]SO4+4H2O,C项能实现实验目的;
D.将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾,向沸水中加入5~6滴饱和FeCl3溶液,继续加热至液体呈红褐色即制得Fe(OH)3胶体,反应的化学方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl,D项能实现实验目的;
答案选A。
【2024安徽等级考】10. 某温度下,在密闭容器中充入一定量的X(g),发生下列反应:,,测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,反应初期随着时间的推移X的浓度逐渐减小、Y和Z的浓度逐渐增大,后来随着时间的推移X和Y的浓度逐渐减小、Z的浓度继续逐渐增大,说明X(g)Y(g)的反应速率大于Y(g)Z(g)的反应速率,则反应X(g)Y(g)的活化能小于反应Y(g)Z(g)的活化能。
【详解】A.X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0,而图像显示Y的能量高于X,即图像显示X(g)Y(g)为吸热反应,A项不符合题意;
B.图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0,且X(g)Y(g)的活化能小于Y(g)Z(g)的活化能,B项符合题意;
C.图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0,但图像上X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能,C项不符合题意;
D.图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都大于0,且X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能,D项不符合题意;
选B。
【2024安徽等级考】11. 我国学者研发出一种新型水系锌电池,其示意图如下。该电池分别以Zn-TCPP(局部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和Zn为电极,以ZnSO4和KI混合液为电解质溶液。下列说法错误的是
A. 标注框内所示结构中存在共价键和配位键
B. 电池总反应为:
C. 充电时,阴极被还原的Zn2+主要来自Zn-TCPP
D. 放电时,消耗0.65 g Zn,理论上转移0.02 mol电子
【答案】C
【解析】
【分析】由图中信息可知,该新型水系锌电池的负极是锌、正极是超分子材料;负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,则充电时,该电极为阴极,电极反应式为Zn2++2e-=Zn;正极上发生,则充电时,该电极为阳极,电极反应式为。
【详解】A.标注框内所示结构属于配合物,配位体中存在碳碳单键、碳碳双键、碳氮单键、碳氮双键和碳氢键等多种共价键,还有由N提供孤电子对、Zn2+提供空轨道形成的配位键,A正确;
B.由以上分析可知,该电池总反应为,B正确;
C.充电时,阴极电极反应式为Zn2++2e-=Zn,被还原的Zn2+主要来自电解质溶液,C错误;
D.放电时,负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,因此消耗0.65 g Zn(物质的量为0.01mol),理论上转移0.02 mol电子,D正确;
综上所述,本题选C。
【2024安徽等级考】12. 室温下,为探究纳米铁去除水样中SeO42-的影响因素,测得不同条件下SeO42-浓度随时间变化关系如下图。
实验序号 | 水样体积/mL | 纳米铁质量/mg | 水样初始pH |
① | 50 | 8 | 6 |
② | 50 | 2 | 6 |
③ | 50 | 2 | 8 |
下列说法正确的是
A. 实验①中,0~2小时内平均反应速率
B. 实验③中,反应的离子方程式为:2Fe+SeO42-+8H+=2Fe3++Se+4H2O
C. 其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D. 其他条件相同时,水样初始pH越小,SeO42-的去除效果越好
【答案】C
【解析】
【详解】A. 实验①中,0~2小时内平均反应速率,A不正确;
B. 实验③中水样初始pH=8,溶液显弱碱性,发生反应的离子方程式中不能用H+配电荷守恒,B不正确;
C. 综合分析实验①和②可知,在相同时间内,实验①中SeO42-浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率,C正确;
D. 综合分析实验③和②可知,在相同时间内,实验②中SeO42-浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当减小初始pH,SeO42-的去除效果越好,但是当初始pH太小时,H+浓度太大,纳米铁与H+反应速率加快,会导致与SeO42-反应的纳米铁减少,因此,当初始pH越小时SeO42-的去除效果不一定越好,D不正确;
综上所述,本题选C。
【2024安徽等级考】13. 环境保护工程师研究利用Na2S、FeS和H2S处理水样中的Cd2+。已知25℃时,H2S饱和溶液浓度约为0.1mol/L,,,,。下列说法错误的是
A. Na2S溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)
B. 0.01mol/LNa2S溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)
C. 向c(Cd2+)=0.01mol/L的溶液中加入FeS,可使c(Cd2+)<10-8mol/L
D. 向c(Cd2+)=0.01mol/L的溶液中通入H2S气体至饱和,所得溶液中:c(H+)>c(Cd2+)
【答案】B
【解析】
【详解】A.Na2S溶液中只有5种离子,分别是H+、Na+、OH-、HS-、S2-,溶液是电中性的,存在电荷守恒,可表示为c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-),A正确;
B.0.01mol/LNa2S溶液中,S2-水解使溶液呈碱性,其水解常数为,根据硫元素守恒可知c(HS-)<10-11mol/L,所以,则c(OH-)>c(S2-),B不正确;
C.远远大于,向c(Cd2+)=0.01mol/L的溶液中加入FeS时,可以发生沉淀的转化,该反应的平衡常数为,因此该反应可以完全进行,CdS的饱和溶液中,若加入足量FeS时可使c(Cd2+)<10-8mol/L,C正确
D.Cd2++H2SCdS+2H+的平衡常数,该反应可以完全进行,因此,当向c(Cd2+)=0.01mol/L的溶液中通入H2S气体至饱和,Cd2+可以完全沉淀,所得溶液中c(H+)>c(Cd2+),D正确;
综上所述,本题选B。
【2024安徽等级考】14. 研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物(LixLayTiO3),其立方晶胞和导电时Li+迁移过程如下图所示。已知该氧化物中Ti为+4价,La为+3价。下列说法错误的是
A. 导电时,Ti和La的价态不变 B. 若,Li+与空位的数目相等
C. 与体心最邻近的O原子数为12 D. 导电时、空位移动方向与电流方向相反
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据题意,导电时Li+发生迁移,化合价不变,则Ti和La的价态不变,A项正确;
B.根据“均摊法”,1个晶胞中含Ti:8×=1个,含O:12×=3个,含La或Li或空位共:1个,若x=,则La和空位共,n(La)+n(空位)=,结合正负化合价代数和为0,(+1)×+(+3)×n(La)+(+4)×1+(-2)×3=0,解得n(La)=、n(空位)=,Li+与空位数目不相等,B项错误;
C.由立方晶胞的结构可知,与体心最邻近的O原子数为12,即位于棱心的12个O原子,C项正确;
D.导电时Li+向阴极移动方向,即与电流方向相同,则空位移动方向与电流方向相反,D项正确;
答案选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
【2024安徽等级考】15. 精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提收金和银的流程,如下图所示。
回答下列问题:
(1)Cu位于元素周期表第_______周期第_______族。
(2)“浸出液1”中含有的金属离子主要是_______。
(3)“浸取2”步骤中,单质金转化为HAuCl4的化学方程式为_______。
(4)“浸取3”步骤中,“浸渣2”中的_______(填化学式)转化为[Ag(S2O3)2]3-。
(5)“电沉积”步骤中阴极的电极反应式为_______。“电沉积”步骤完成后,阴极区溶液中可循环利用的物质为_______(填化学式)。
(6)“还原”步骤中,被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为_______。
(7)Na2S2O3可被I2氧化为Na2S4O6。从物质结构的角度分析S4O62-的结构为(a)而不是(b)的原因:_______。
【答案】(1) ①. 四 ②. ⅠB
(2)Cu2+ (3)2Au+8HCl+3H2O2=2HAuCl4+6H2O
(4)AgCl (5) ①. [Ag(S2O3)2]3-+e-=Ag↓+2S2O32- ②. Na2S2O3
(6)3:4 (7)(a)结构中电子云分布较均衡,结构较为稳定,(b)结构中正负电荷中心不重合,极性较大,较不稳定,且存在过氧根,过氧根的氧化性大于I2,故Na2S2O3不能被I2氧化成(b)结构
【解析】
【分析】精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等元素,铜阳极泥加入硫酸、H2O2浸取,Cu被转化为Cu2+进入浸取液1中,Ag、Au不反应,浸渣1中含有Ag和Au;浸渣1中加入盐酸、H2O2浸取,Au转化为HAuCl4进入浸取液2,Ag转化为AgCl,浸渣2中含有AgCl;浸取液2中加入N2H4将HAuCl4还原为Au,同时N2H4被氧化为N2;浸渣2中加入Na2S2O3,将AgCl转化为[Ag(S2O3)2]3-,得到浸出液3,利用电沉积法将[Ag(S2O3)2]3-还原为Ag。
【小问1详解】
Cu的原子序数为29,位于第四周期第ⅠB族;
【小问2详解】
由分析可知,铜阳极泥加入硫酸、H2O2浸取,Cu被转化为Cu2+进入浸取液1中,故浸取液1中含有的金属离子主要是Cu2+;
【小问3详解】
浸取2步骤中,Au与盐酸、H2O2反应氧化还原反应,生成HAuCl4和H2O,根据得失电子守恒及质量守恒,可得反应得化学方程式为:2Au+8HCl+3H2O2=2HAuCl4+6H2O;
【小问4详解】
根据分析可知,浸渣2中含有AgCl,与Na2S2O3反应转化为[Ag(S2O3)2]3-;
【小问5详解】
电沉积步骤中,阴极发生还原反应,[Ag(S2O3)2]3-得电子被还原为Ag,电极反应式为:[Ag(S2O3)2]3-+e-=Ag↓+2S2O32-;阴极反应生成S2O32-,同时阴极区溶液中含有Na+,故电沉积步骤完成后,阴极区溶液中可循环利用得物质为Na2S2O3;
【小问6详解】
还原步骤中, HAuCl4被还原为Au,Au化合价由+3价变为0价,一个HAuCl4转移3个电子,N2H4被氧化为N2,N的化合价由-2价变为0价,一个N2H4转移4个电子,根据得失电子守恒,被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为3:4;
【小问7详解】
(a)结构中电子云分布较均衡,结构较为稳定,(b)结构中正负电荷中心不重合,极性较大,较不稳定,且存在过氧根,过氧根的氧化性大于I2,故Na2S2O3不能被I2氧化成(b)结构。
【2024安徽等级考】16. 测定铁矿石中铁含量的传统方法是SnCl2-HgCl2-K2Cr2O7,滴定法。研究小组用该方法测定质量为a g的某赤铁矿试样中的铁含量。
【配制溶液】
①c mol/LK2Cr2O7标准溶液。
②SnCl2溶液:称取6g SnCl2·2H2O溶于20mL浓盐酸,加水至100mL,加入少量锡粒。
【测定含量】按下图所示(加热装置路去)操作步骤进行实验。
已知:氯化铁受热易升华;室温时HgCl2,可将Sn2+氧化为Sn4+。难以氧化Fe2+;Cr2O72-可被Fe2+还原为Cr3+。回答下列问题:
(1)下列仪器在本实验中必须用到的有_______(填名称)。
(2)结合离子方程式解释配制SnCl2溶液时加入锡粒的原因:_______。
(3)步骤I中“微热”的原因是_______。
(4)步琛Ⅲ中,若未“立即滴定”,则会导致测定的铁含量_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)若消耗c mol/LK2Cr2O7标准溶液V mL,则a g试样中Fe的质量分数为_______(用含a、c、V的代数式表示)。
(6)SnCl2-TiCl3-KMnO4滴定法也可测定铁的含量,其主要原理是利用SnCl2和TiCl3将铁矿石试样中Fe3+还原为Fe2+,再用KMnO4标准溶液滴定。
①从环保角度分析,该方法相比于SnCl2-HgCl2-K2Cr2O7,滴定法的优点是_______。
②为探究KMnO4溶液滴定时,Cl-在不同酸度下对Fe2+测定结果的影响,分别向下列溶液中加入1滴0.1mol/L KMnO4溶液,现象如下表:
溶液 | 现象 | |
空白实验 | 2mL 0.3mol/L NaCl溶液+0.5mL试剂X | 紫红色不褪去 |
实验I | 2mL 0.3mol/L NaCl溶液+0.5mL 0.1mol/L硫酸 | 紫红色不褪去 |
实验ⅱ | 2mL 0.3mol/L NaCl溶液+0.5ml 6mol/L硫酸 | 紫红色明显变浅 |
表中试剂X为_______;根据该实验可得出的结论是_______。
【答案】(1)容量瓶、量筒
(2)Sn2+易被空气氧化为Sn4+,离子方程式为2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O,加入Sn,发生反应Sn4++Sn=2Sn2+,可防止Sn2+氧化
(3)增大SnCl2·2H2O的溶解度,促进其溶解
(4)偏小 (5)
(6) ①. 更安全,对环境更友好 ②. H2O ③. 酸性越强,KMnO4的氧化性越强,Cl-被KMnO4氧化的可能性越大,对Fe2+测定结果造成干扰的可能性越大,因此在KMnO4标准液进行滴定时,要控制溶液的pH值
【解析】
【分析】浓盐酸与试样反应,使得试样中Fe元素以离子形式存在,滴加稍过量的SnCl2使Fe3+还原为Fe2+,冷却后滴加HgCl2,将多余的Sn2+氧化为Sn4+,加入硫酸和磷酸混合液后,滴加指示剂,用K2Cr2O7进行滴定,将Fe2+氧化为Fe3+,化学方程式为6Fe2++Cr2O72-+14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
【小问1详解】
配制SnCl2溶液需要用到容量瓶和量筒,滴定需要用到酸式滴定管,但给出的为碱式滴定管,因此给出仪器中,本实验必须用到容量瓶、量筒;
【小问2详解】
Sn2+易被空气氧化为Sn4+,离子方程式为2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O,加入Sn,发生反应Sn4++Sn=2Sn2+,可防止Sn2+氧化;
【小问3详解】
步骤I中“微热”是为了增大SnCl2·2H2O的溶解度,促进其溶解;
【小问4详解】
步琛Ⅲ中,若未“立即滴定”,Fe2+易被空气中的O2氧化为Fe3+,导致测定的铁含量偏小;
【小问5详解】
根据方程式6Fe2++Cr2O72-+14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O可得:,ag试样中Fe元素的质量为,质量分数为
【小问6详解】
①SnCl2-HgCl2-K2Cr2O7方法中,HgCl2氧化Sn2+的离子方程式为:Hg2++Sn2+=Sn4++Hg,生成的Hg有剧毒,因此SnCl2-TiCl3-KMnO4相比于SnCl2-HgCl2-K2Cr2O7的优点是:更安全,对环境更友好;
②2mL 0.3mol/L NaCl溶液+0.5mL试剂X,为空白试验,因此X为H2O;由表格可知,酸性越强,KMnO4的氧化性越强,Cl-被KMnO4氧化的可能性越大,对Fe2+测定结果造成干扰的可能性越大,因此在KMnO4标准液进行滴定时,要控制溶液的pH值。
【2024安徽等级考】17. 乙烯是一种用途广泛的有机化工原料。由乙烷制乙烯的研究备受关注。回答下列问题:
【乙烷制乙烯】
(1)C2H6氧化脱氢反应:
计算:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3=______kJ/mol
(2)C2H6直接脱氢反应为C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)ΔH4,C2H6的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示,则ΔH4_______0(填“>”“<”或“=”)。结合下图。下列条件中,达到平衡时转化率最接近40%的是_______(填标号)。
a.600℃,0.6MPa b.700℃,0.7MPa c.800℃,0.8MPa
(3)一定温度和压强下、反应i:C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) Ka1 反应ⅱ:C2H6(g)+H2(g)2CH4(g) Ka2 (Ka2远大于Ka1)(Kx是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数)
①仅发生反应i时。C2H6的平衡转化宰为25.0%,计算Ka1=_______。
②同时发生反应i和ⅱ时。与仅发生反应i相比,C2H4的平衡产率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
【乙烷和乙烯混合气的分离】
(4)通过Cu+修饰的Y分子筛的吸附-脱附。可实现C2H4和C2H6混合气的分离。Cu+的_______与C2H4分子的π键电子形成配位键,这种配位键强弱介于范德华力和共价键之间。用该分子筛分离C2H4和C2H6的优点是_______。
(5)常温常压下,将C2H4和C2H6等体积混合,以一定流速通过某吸附剂。测得两种气体出口浓度(c)与进口浓度(c0)之比随时间变化关系如图所示。下列推断合理的是_______(填标号)。
A.前30min,两种气体均未被吸附
B.p点对应的时刻,出口气体的主要成分是C2H6
C.a-b对应的时间段内,吸附的C2H6逐新被C2H4替代
【答案】(1)-566
(2) ①. > ②. b
(3) ①. ②. 增大
(4) ①. 4s空轨道 ②. 识别度高,能有效将C2H4和C2H6分离,分离出的产物中杂质少,纯度较高
(5)BC
【解析】
【小问1详解】
将两个反应依次标号为反应①和反应②,反应①-反应②×2可得目标反应,则ΔH3=ΔH1-2ΔH2=(-209.8-178.1×2)kJ/mol=-566kJ/mol。
【小问2详解】
从图中可知,压强相同的情况下,随着温度升高,C2H6的平衡转化率增大,因此该反应为吸热反应,ΔH4>0。
a.600℃,0.6MPa时,C2H6的平衡转化率约为20%,a错误;
b.700℃,0.7MPa时,C2H6的平衡转化率约为50%,最接近40%,b正确;
c.700℃,0.8MPa时,C2H6的平衡转化率接近50%,升高温度,该反应的化学平衡正向移动,C2H6转化率增大,因此800℃,0.8MPa时,C2H6的平衡转化率大于50%,c错误;
故答案选b。
【小问3详解】
①仅发生反应i,设初始时C2H6物质的量为1mol,平衡时C2H6转化率为25%,则消耗C2H60.25mol,生成C2H40.25mol,生成H20.25mol,Ka1==。
②只发生反应i时,随着反应进行,气体总物质的量增大,压强增大促使化学平衡逆向移动,同时发生反应i和反应ii,且从题干可知Ka2远大于Ka1,反应ii为等体积反应,因为反应ii的发生相当于在单独发生反应i的基础上减小了压强,则反应i化学平衡正向移动,C2H4平衡产率增大。
【小问4详解】
配合物中,金属离子通常提供空轨道,配体提供孤电子对,则Cu+的4s空轨道与C2H4分子的π键电子形成配位键。C2H4能与Cu+形成配合物而吸附在Y分子筛上,C2H6中无孤电子对不能与Cu+形成配合物而无法吸附,通过这种分子筛分离C2H4和C2H6,优点是识别度高,能有效将C2H4和C2H6分离,分离出的产物中杂质少,纯度较高。
【小问5详解】
A.前30min,等于0,出口浓度c为0,说明两种气体均被吸附,A错误;
B.p点时,C2H6对应的约为1.75,出口处C2H6浓度较大,而C2H4对应的较小,出口处C2H4浓度较小,说明此时出口处气体的主要成分为C2H6,B正确;
C.a点处C2H6的=1,说明此时C2H6不再吸附在吸附剂上,而a点后C2H6的>1,说明原来吸附在吸附剂上的C2H6也开始脱落,同时从图中可知,a点后一段时间,C2H4的仍为0,说明是吸附的C2H6逐渐被C2H4替代,p点到b点之间,吸附的C2H6仍在被C2H4替代,但是速率相对之前有所减小,同时吸附剂可能因吸附量有限等原因无法一直吸附C2H4,因此p点后C2H4的也逐步增大,直至等于1,此时吸附剂不能再吸附两种物质,C正确;
故答案选BC。
【2024安徽等级考】18. 化合物1是一种药物中间体,可由下列路线合成(Ph代表苯基,部分反应条件略去):
已知:
i)
ii)RMgX易与含活泼氢化合物(HY)反应:
HY代表H2O、ROH、RNH2、RC≡CH等。
(1)A、B中含氧官能团名称分别为_______、_______。
(2)E在一定条件下还原得到,后者的化学名称为_______。
(3)H的结构简式为_______。
(4)E→F反应中、下列物质不能用作反应溶剂的是_______(填标号)。
a. b. c. d.
(5)D的同分异构体中,同时满足下列条件的有_______种(不考虑立体异构),写出其中一种同分异构体的结构简式_______。
①含有手性碳 ②含有2个碳碳三键 ③不含甲基
(6)参照上述合成路线,设计以和不超过3个碳的有机物为原料,制备一种光刻胶单体的合成路线_______(其他试剂任选)。
【答案】(1) ①. 羟基 ②. 醛基
(2)1,2-二甲基苯(邻二甲苯)
(3) (4)bc
(5) ①. 4 ②. CH≡C-CH2-CH2-CH2-CH(NH2)-C≡CH
(6):
【解析】
【分析】有机物A中的羟基在MnO2的催化下与氧气反应生成醛基,有机物B与Ph3CCl发生取代反应生成有机物C;有机物D中的氨基发生取代反应生成有机物E,D中的氨基变为E中的Cl,E发生已知条件i的两步反应与有机物C作用最终生成有机物G;有机物G在MnO2的催化先与氧气反应生成有机物H,有机物H的结构为,有机物H最终发生已知条件i的反应生成目标化合物I。
【小问1详解】
根据流程中A和B的结构,A中的含氧官能团为羟基,B中的含氧官能团为醛基。
【小问2详解】
根据题目中的结构,该结构的化学名称为1,2-二甲基苯(邻二甲苯)。
【小问3详解】
根据分析,H的结构简式为。
【小问4详解】
根据已知条件ii,RMgX可以与含有活泼氢的化合物(H2O、ROH、RNH2、RC≡CH等)发生反应,b中含有羟基,c中含有N-H,其H原子为活泼H原子,因此不能用b、c作溶剂。
【小问5详解】
根据题目所给条件,同分异构体中含有2个碳碳三键,说明结构中不含苯环,结构中不含甲基,说明三键在物质的两端,同分异构体中又含有手性碳原子,因此,可能的结构有:CH≡C-CH2-CH2-CH2-CH(NH2)-C≡CH、CH≡C-CH2-CH2-CH(NH2)-CH2-C≡CH、H≡C-CH2-CH(CH2NH2)-CH2-CH2-C≡CH、H≡C-CH2-CH(CH2CH2NH2)-CH2-C≡CH,共4种。
【小问6详解】
根据题目给出的流程,先将原料中的羰基还原为羟基,后利用浓硫酸脱水生成双键,随后将物质与Mg在无水醚中反应生成中间产物,后再与CF3COCF3在无水醚中反应再水解生成目标化合物,具体的流程如下: 。
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