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2021年高考真题-化学(山东卷)【含答案及解析】
2025-09-24 13:50:53 责编:小OO
文档
2021年普通⾼等学校招⽣全国统⼀考试(⼭东卷)(化学)

可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-18 F-19 Cl-35.5一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分.每小题只有一个选项符合题目要求。

1.有利于实现“碳达峰、碳中和”的是

A.风能发电

B.粮食酿酒

C.燃煤脱硫

D.石油裂化

2.下列物质应用错误的是

A. 石墨用作润滑剂

B.氧化钙用作食品干燥剂

C.聚乙炔用作绝缘材料

D.乙二醇溶液用作汽车防冻液

3.关于下列仪器使用的说法错误的是

A.①、④不可加热

B.②、④不可用作反应容器

C. ③、⑤可用于物质分离

D.②、④、⑤使用前需检漏

4. X、Y为第三周期元素、Y最高正价与最低负价的代数和为6,二者形成的一种化合物能以[XY4]+[XY6]-的形式存在。下列说法错误的是

A. 原子半径:X>Y

B.简单氢化物的还原性:X>Y

C. 同周期元素形成的单质中Y氧化性最强

D.同周期中第一电离能小于X的元素有4种

5.下列由实验现象所得结论错误的是

-具有氧化性

A. 向NaHSO3溶液中滴加氢硫酸,产生淡黄色沉淀,证明HSO

3B. 向酸性KMnO 4溶液中加入Fe 3O 4粉末,紫色褪去,证明Fe 3O 4中含Fe(Ⅱ)

C. 向浓HNO 3中插入红热的炭,产生红棕色气体,证明炭可与浓HNO 3反应生成NO 2

D. 向NaClO 溶液中滴加酚酞试剂,先变红后褪色,证明NaClO 在溶液中发生了水解反应6. X 、Y 均为短周期金属元素,同温同压下,0.1molX 的单质与足量稀盐酸反应,生成H 2体积为V 1L ;0.1molY 的单质与足量稀硫酸反应,生成H 2体积为V 2L 。下列说法错误的是A.X 、Y 生成H 2的物质的量之比一定为

12

V V B.X 、Y 消耗酸的物质的量之比一定为

12

2V V C. 产物中X 、Y 化合价之比一定为

1

2

V V D. 由

1

2

V V 一定能确定产物中X 、Y 的化合价7.某同学进行蔗糖水解实验,并检验产物中的醛基,操作如下:向试管Ⅰ中加入1mL20%蔗糖溶液,加入3滴稀硫酸,水浴加热5分钟。打开盛有10%NaOH 溶液的试剂瓶,将玻璃瓶塞倒放,取1mL 溶液加入试管Ⅱ,盖紧瓶塞;向试管Ⅱ中加入5滴2%CuSO 4溶液。将试管Ⅱ中反应液加入试管Ⅰ,用酒精灯加热试管Ⅰ并观察现象。实验中存在的错误有几处?A.1

B.2

C.3

D.4

8.工业上以SO 2和纯碱为原料制备无水NaHSO 3

的主要流程如图,下列说法错误的是

A.吸收过程中有气体生成

B.结晶后母液中含有NaHCO 3

C.气流干燥湿料时温度不宜过高

D.中和后溶液中含Na 2SO 3和

NaHCO 3

9.关于CH 3OH 、N 2H 4和(CH 3)2NNH 2的结构与性质,下列说法错误的是A. CH 3OH 为极性分子

B. N 2H 4空间结构为平面形

D. CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N 杂化方式均相同

10.以KOH溶液为离子导体,分别组成CH3OH—O2、N2H4—O2、(CH3)2NNH2—O2清洁燃料电池,下列说法正确的是

A. 放电过程中,K+均向负极移动

B. 放电过程中,KOH物质的量均减小

C. 消耗等质量燃料,(CH3)2NNH2—O2燃料电池的理论放电量最大

D. 消耗1molO2时,理论上N2H4—O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2L

二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。11.为完成下列各组实验,所选玻璃仪器和试剂均准确、完整的是(不考虑存放试剂的容器)

实验目的 玻璃仪器

试剂

A

配制100mL一定物质的

量浓度的NaCl溶液100mL容量瓶、胶头滴管、烧

杯、量筒、玻璃棒

蒸馏水、NaCl固体

B制备Fe(OH)3胶体 烧杯、酒精灯、胶头滴管 蒸馏水、饱和FeCl3溶液

C测定NaOH溶液浓度

烧杯、锥形瓶、胶头滴管、酸式

滴定管待测NaOH溶液、已知浓度的盐酸、甲基橙试剂

D制备乙酸乙酯 试管、量筒、导管、酒精灯

冰醋酸、无水乙醇、饱和Na2CO3

溶液

A. A

B. B

C. C

D. D

12.立体异构包括顺反异构、对映异构等。有机物M(2—甲基—2—丁醇)存在如图转化关系,

下列说法错误的是

A. N 分子可能存在顺反异构

B. L 的任一同分异构体最多有1个手性碳原子

C. M 的同分异构体中,能被氧化为酮的醇有4种

D. L 的同分异构体中,含两种化学环境氢的只有1种

13.实验室中利用固体KMnO 4进行如图实验,下列说法错误的是

A.G 与H 均为氧化产物

B. 实验中KMnO 4只作氧化剂

C.Mn 元素至少参与了3个氧化还原反应

D.G 与H 的物质的量之和可能为0.25mol

14.18O 标记的乙酸甲酯在足量NaOH 溶液中发生水解,部分反应历程可表示为:

+OH -Ⅰ

Ⅱ垐?噲?

ⅢⅣ垐垎噲垐

+C

H 3O -能量变化如图所示。已知

垐?噲?

为快速

平衡,下列说法正确的是

A.反应Ⅱ、Ⅲ为决速步

B.反应结束后,溶液中存在18OH -

C.反应结束后,溶液中存在CH 318OH

D.反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变

15.赖氨酸[H 3N +(CH 2)4CH(NH 2)COO -,用HR 表示]是人体必需氨基酸,其盐酸盐(H 3RCl 2)

在水溶液中存在如下平衡:H 3R 2+1K

垐垎噲垐H 2R +2K 垐垎噲垐HR 3K 垐垎噲垐R -。向一定浓度的H 3RCl 2

溶液中滴加NaOH 溶液,溶液中H 3R 2+、H 2R +、HR 和R -的分布系数δ(x)随pH 变化如图所示。已知δ(x)=

2++32c(x)

c(H R )+c(H R )+c(HR)+c(R )

-

,下列表述正确的是

A.

21K K >3

2

K K B.M 点,c (Cl -) +c (OH -)+c (R -)=2c (H 2R +)+c (Na +)+c (H +)C.O 点,pH=

23

-lgK -lgK 2

D.P 点,c (Na +)>c (Cl -)>c (OH -)>c (H +)

三、非选择题:本题共5小题,共60分。

16.非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题:(1)基态F 原子核外电子的运动状态有__种。

(2)O 、F 、Cl 电负性由大到小的顺序为__;OF 2分子的空间构型为__;OF 2的熔、沸点__(填“高于”或“低于”)Cl 2O ,原因是___。

(3)Xe 是第五周期的稀有气体元素,与F 形成的XeF 2室温下易升华。XeF 2中心原子的价层电子对数为___,下列对XeF 2中心原子杂化方式推断合理的是___(填标号)。A.sp B.sp 2 C.sp 3 D.sp 3d

(4)XeF 2晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,该晶胞中有__个XeF 2分子。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标,如A 点原子的分数坐标为(

12,12,1

2

)。已知Xe—F 键长为rpm ,则B 点原子的分数坐标为___;晶胞中A 、B 间距离d=___pm

17.工业上以铬铁矿(FeCr 2O 4,含Al 、Si 氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na 2Cr 2O 7•2H 2O )的工艺流程如图。回答下列问题:

(1)焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐,焙烧时气体与矿料逆流而行,目的是___。

(2)矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度c≤1.0×10-5mol•L-1时,可认为已除尽。

中和时pH的理论范围为___;酸化的目的是___;Fe元素在___(填操作单元的名称)过程中除去。

(3)蒸发结晶时,过度蒸发将导致___;冷却结晶所得母液中,除Na2Cr2O7外,可在上述流程中循环利用的物质还有____。

(4)利用膜电解技术(装置如图所示),以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式

为:4Na2CrO4+4H2O 通电

2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。则Na2Cr2O7在___(填“阴”或

“阳”)极室制得,电解时通过膜的离子主要为___。

18.六氯化钨(WCl6)可用作有机合成催化剂,熔点为283℃,沸点为340℃,易溶于CS2,极易水解。实验室中,先将三氧化钨(WO3)还原为金属钨(W)再制备WCl6,装置如图所示(夹持装置略)。回答下列问题:

(1)检查装置气密性并加入WO3。先通N2,其目的是___;一段时间后,加热管式炉,改通H2,对B处逸出的H2进行后续处理。仪器A的名称为___,证明WO3已被完全还原的现象是___。

(2)WO3完全还原后,进行的操作为:①冷却,停止通H2;②以干燥的接收装置替换E;③在B处加装盛有碱石灰的干燥管;④……;⑤加热,通Cl2;⑥……。碱石灰的作用是___;操作④是___,目的是___。

(3)利用碘量法测定WCl6产品纯度,实验如下:

①称量:将足量CS2(易挥发)加入干燥的称量瓶中,盖紧称重为m1g;开盖并计时1分钟,盖紧称重为m2g;再开盖加入待测样品并计时1分钟,盖紧称重为m3g,则样品质量为___g(不考虑空气中水蒸气的干扰)。

②滴定:先将WCl 6转化为可溶的Na 2WO 4,通过IO 3-离子交换柱发生反应:

WO 24-+Ba(IO 3)2=BaWO 4+2IO 3-;交换结束后,向所得含IO 3-的溶液中加入适量酸化的KI 溶液,发生反应:IO 3-+5I -+6H +=3I 2+3H 2O ;反应完全后,用Na 2S 2O 3标准溶液滴定,发生反应:I 2+2S 2O 23-=2I -+S 4O 26-

。滴定达终点时消耗cmol•L -1的Na 2S 2O 3溶液VmL ,则样品中WCl 6(摩尔质量为Mg•mol -1)的质量分数为___。称量时,若加入待测样品后,开盖时间超过1分钟,则滴定时消耗Na 2S 2O 3溶液的体积将___(填“偏大”“偏小”或“不变”),样品中WCl 6质量分数的测定值将___(填“偏大”“偏小”或“不变”)。

19.一种利胆药物F

的合成路线如图:已知:Ⅰ.Δ¾¾

®

+

.

R NH ¢¢®

-回答下列问题:(1)A 的结构简式为___;符合下列条件的A 的同分异构体有___种。

①含有酚羟基②不能发生银镜反应③含有四种化学环境的氢

(2)检验B 中是否含有A 的试剂为___;B→C 的反应类型为___。

(3)C →D 的化学方程式为__;E 中含氧官能团共___种。

(4)已知:,综合上述信息,写出由

和制备的合成路线___。

20. 2—甲氧基—2—甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下,可通过甲醇与烯烃的液相反应制得,体系中同时存在如图反应:反应Ⅰ:+CH 3OH 1K 垐垎噲

垐△H 1反应Ⅱ:+CH 3OH 2K 垐垎噲垐△H 2反应Ⅲ:

3K 垐垎噲

垐△H 3

回答下列问题:(1)反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数K x 与温度T 变化关系如图所示。据图判

断,A 和B 中相对稳定的是__(用系统命名法命名);12

ΔH ΔH 的数值范围是___(填标号)。A .

<-1 B.-1~0 C.0~1

D.>1(2)为研究上述反应体系的平衡关系,向某反应容器中加入1.0molTAME ,控制温度为353K ,

(3)为研究反应体系的动力学行为,向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量A、B和

CH3OH。控制温度为353K,A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化如图所示。代表B的变化曲线为__(填“X”或“Y”);t=100s时,反应Ⅲ的正反应速率v正__逆反应速率v逆(填“>”“<”或“=)。

答案及解析

一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分.每小题只有一个选项符合题目要求。

1.有利于实现“碳达峰、碳中和”的是

A.风能发电

B.粮食酿酒

C.燃煤脱硫

D.石油裂化

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】碳达峰是指我国承诺2030年前,二氧化碳的排放不再增长,达到峰值之后逐步降低;碳中和是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”,故选A。

【点睛】

2.下列物质应用错误的是

A.石墨用作润滑剂

B.氧化钙用作食品干燥剂

C.聚乙炔用作绝缘材料

D.乙二醇溶液用作汽车防冻液

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A.石墨层与层之间的作用力很小,容易在层间发生相对滑动,是一种很好的固体润滑剂,A项不符合题意;

B.氧化钙可以和水发生反应生成氢氧化钙,可以用作食品干燥剂,B项不符合题意;C.聚乙炔的结构中有单键和双键交替,具有电子容易流动的性质,是导电聚合物,C项符合题意;

D.乙二醇容易与水分子形成氢键,可以与水以任意比例互溶。混合后由于改变了冷却水的蒸汽压,冰点显著降低,故乙二醇可以用作汽车防冻液,D项不符合题意;

故选C。

3.关于下列仪器使用的说法错误的是

A.①、④不可加热

B.②、④不可用作反应容器

C.③、⑤可用于物质分离

D.②、④、⑤使用前需检漏

【答案】A

【解析】

【分析】①是锥形瓶,②是酸式滴定管,③是蒸馏烧瓶,④是容量瓶,⑤是梨形分液漏斗【详解】A.锥形瓶可以加热,但需要加石棉网,容量瓶不能加热,A项符合题意;B.酸式滴定管用于量取一定体积的溶液,容量瓶只能用于配制一定物质的量浓度的溶液,都不能作反应容器,B项不符合题意;

C.蒸馏烧瓶用于蒸馏操作,分离相互溶解的液体,分液漏斗用于分液操作,分离相互不溶解的液体,两者均可用于物质分离,C项不符合题意;

D.酸式滴定管带有旋塞、容量瓶带有瓶塞、分液漏斗带有瓶塞和旋塞,使用前均需检查是否漏水,D项不符合题意;

故选A。

4. X、Y为第三周期元素、Y最高正价与最低负价的代数和为6,二者形成的一种化合物能以[XY4]+[XY6]-的形式存在。下列说法错误的是

A.原子半径:X>Y

B.简单氢化物的还原性:X>Y

C.同周期元素形成的单质中Y氧化性最强

D.同周期中第一电离能小于X的元素有4种

【答案】D

【解析】

【分析】Y位于第三周期,且最高正价与最低负价的代数和为6,则Y是Cl元素,由X、Y 形成的阴离子和阳离子知,X与Y容易形成共价键,根据化合物的形式知X是P元素。【详解】A.P与Cl在同一周期,则P半径大,即X>Y,A项不符合题意;

B .两者对应的简单氢化物分别是PH 3和HCl ,半径是P 3->Cl -,所以PH 3的失电子能力强,还原性强,即X>Y ,B 项不符合题意;

C .同周期元素从左往右,金属性减弱,非金属性增强,各元素对应的金属单质还原性减弱,非金属单质的氧化性增强,所以Cl 2的氧化性最强,C 项不符合题意;

D .同一周期,从左到右,第一电离能呈现增大的趋势,第V A 族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能;所以第三周期第一电离能从小到大依次为Na 、Al 、Mg 、Si 、S 、P 、Cl ,所以有5种,D 项符合题意;故选D 。

5.下列由实验现象所得结论错误的是

A. 向NaHSO 3溶液中滴加氢硫酸,产生淡黄色沉淀,证明HSO 3-

具有氧化性B. 向酸性KMnO 4溶液中加入Fe 3O 4粉末,紫色褪去,证明Fe 3O 4中含Fe(Ⅱ)C. 向浓HNO 3中插入红热的炭,产生红棕色气体,证明炭可与浓HNO 3反应生成NO 2D. 向NaClO 溶液中滴加酚酞试剂,先变红后褪色,证明NaClO 在溶液中发生了水解反应【答案】C 【解析】【分析】

【详解】A .淡黄色沉淀是S ,在反应过程中硫元素由NaHSO 3中的+4价降低到0价,发生还原反应,-

3HSO 体现氧化性,A 项不符合题意;

B .酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,与还原性物质反应紫色才会褪去,所以可以证明Fe 3O 4中有还原性物质,即Fe(Ⅱ),B 项不符合题意;

C .在该反应中浓体现氧化性,N 元素化合价降低,生成的产物可能是NO 或者NO 2,NO 暴露于空气中也会迅速产生红棕色气体,无法证明反应产物,C 项符合题意;

D .先变红说明溶液显碱性,证明NaClO 在溶液中发生了水解,

2NaClO+H O NaOH+HClO ƒ,后来褪色,是因为水解产生了漂白性物质HClO ,D 项

不符合题意;故选C 。

6. X 、Y 均为短周期金属元素,同温同压下,0.1molX 的单质与足量稀盐酸反应,生成H 2体积为V 1L ;0.1molY 的单质与足量稀硫酸反应,生成H 2体积为V 2L 。下列说法错误的是

A. X 、Y 生成H 2的物质的量之比一定为

1

2

V V B. X 、Y 消耗酸的物质的量之比一定为

12

2V V C.产物中X 、Y 化合价之比一定为

1

2

V V D.由

1

2

V V 一定能确定产物中X 、Y 的化合价【答案】D 【解析】

【分析】设与1mol X 反应消耗HCl 的物质的量为amol ,与1mol Y 反应消耗H 2SO 4的物质的量为bmol ,根据转移电子守恒以及H 原子守恒可知a 2a

X aHCl H X 2

+::

:、2b 242Y bH SO bH X +:::。

【详解】A .同温同压下,气体体积之比等于其物质的量之比,因此X 、Y 生成H 2的物质的量之比一定为

1

2

V V ,故A 正确;B . X 、Y 反应过程中消耗酸的物质的量之比为a b ,因1122

a

102=b 10V V V V =,因此122a =b V V ,故B 正确;

C .产物中X 、Y 化合价之比为

a

2b

,由B 项可知

12a =2b V V ,故C 正确;D .因短周期金属单质与盐酸或稀硫酸反应时,生成的盐中金属元素化合价有+1、+2、+3三种情况,因此存在a=1,2,3,b=0.5,1的多种情况,由

1

2

2a =b V V 可知,当a=1,b=0.5时,12V V =1,当a=2,b=1时,12V V =1,两种情况下X 、Y 的化合价不同,因此根据1

2

V V 可能无法确定X 、Y 的化合价,故D 错误;综上所述,错误的D 项,故答案为D 。

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】第1处错误:利用新制氢氧化铜溶液检验蔗糖水解生成的葡萄糖中的醛基时,溶液需保持弱碱性,否则作水解催化剂的酸会将氢氧化铜反应,导致实验失败,题干实验过程中蔗糖水解后溶液未冷却并碱化;第2处错误:NaOH溶液具有强碱性,不能用玻璃瓶塞,否则NaOH与玻璃塞中SiO2反应生成具有黏性的Na2SiO3,会导致瓶盖无法打开,共2处错误,故答案为B。

8.工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图,下列说法错误的是

A.

结晶后母液中含有NaHCO3吸收过程中有气体生成 B.

中和后溶液中含Na2SO3和

C.

气流干燥湿料时温度不宜过高 D.

NaHCO3

【答案】B

【解析】

【分析】根据工艺流程逆向分析可知,以二氧化硫和纯碱为原料,得到结晶成分为NaHSO3,则母液为饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸,溶液呈酸性,所以加入纯碱进行中和,涉及的反应为:H2SO3+2Na2CO3= Na2SO3+ 2NaHCO3,NaHSO3+ Na2CO3= Na2SO3+ NaHCO3,所以调节pH为8进行中和后得到Na2SO3和NaHCO3,通入二氧化硫气体进行混合吸收,此时吸收过程中发生反应为:Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3↓,SO2+ NaHCO3= CO2+NaHSO3↓,此时会析出大量NaHSO3晶体,经过离心分离,将得到的湿料再进行气流干燥,最终得到NaHSO3产品,据此分析解答。

【详解】A.根据上述分析可知,吸收过程中有二氧化碳生成,A正确;

B.结晶后母液中含饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸,没有NaHCO3,假设产物中存在NaHCO3,则其会与生成的NaHSO3发生反应,且NaHCO3溶解度较低,若其残留于母液中,会使晶体不纯,假设不成立,B错误;

C.NaHSO3高温时易分解变质,所以气流干燥过程中温度不宜过高,C正确;

D.结合上述分析可知,中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3,D正确;

故选B。

9.关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质,下列说法错误的是

A.CH3OH为极性分子

B.N2H4空间结构为平面形

C.N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2

D.CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N 杂化方式均相同

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】A.甲醇可看成是甲烷中的一个氢原子被羟基取代得到的,为四面体结构,是由极性键组成的极性分子,A正确;

B.N2H4中N原子的杂化方式为sp3,不是平面形,B错误;

C.N2H4分子中连接N原子的H原子数多,存在氢键的数目多,而偏二甲肼((CH3)2NNH2)只有一端可以形成氢键,另一端的两个甲基基团比较大,影响了分子的排列,沸点较N2H4的低,C正确;

D.CH3OH为四面体结构,-OH结构类似于水的结构,(CH3)2NNH2的结构简式为,

两者分子中C、O、N杂化方式均为sp3,D正确;

故选B。

10.以KOH溶液为离子导体,分别组成CH3OH—O2、N2H4—O2、(CH3)2NNH2—O2清洁燃料电池,下列说法正确的是

A. 放电过程中,K+均向负极移动

B. 放电过程中,KOH物质的量均减小C. 消耗等质量燃料,(CH3)2NNH2—O2燃料电池的理论放电量最大

D. 消耗1molO2时,理论上N2H4—O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2L

【答案】C

【解析】

【分析】碱性环境下,甲醇燃料电池总反应为:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O;N2H4-O2清洁燃料电池总反应为:N2H4+O2=N2+2H2O;偏二甲肼[(CH3)2NNH2]中C和N的化合价均为-2价,H元素化合价为+1价,所以根据氧化还原反应原理可推知其燃料电池的总反应为:(CH3)2NNH2+4O2+4KOH=2K2CO3+N2+6H2O,据此结合原电池的工作原理分析解答。

【详解】A.放电过程为原电池工作原理,所以钾离子均向正极移动,A错误;

B.根据上述分析可知,N2H4-O2清洁燃料电池的产物为氮气和水,其总反应中未消耗KOH,所以KOH的物质的量不变,其他两种燃料电池根据总反应可知,KOH的物质的量减小,B 错误;

C.理论放电量与燃料的物质的量和转移电子数有关,设消耗燃料的质量均为mg,则甲醇、

N2H4和(CH3)2NNH2放电量(物质的量表达式)分别是:

mg

6

32g/mol

´、

mg

4

32g/mol

´、

mg

16

60g/mol

´,通过比较可知(CH3)2NNH2理论放电量最大,C正确;

D.根据转移电子数守恒和总反应式可知,消耗1molO2生成的氮气的物质的量为1mol,在标准状况下为22.4L,D错误;

故选C。

二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。11.为完成下列各组实验,所选玻璃仪器和试剂均准确、完整的是(不考虑存放试剂的容器)

实验目的 玻璃仪器 试剂

A

配制100mL一定物质的

量浓度的NaCl溶液100mL容量瓶、胶头滴管、烧

杯、量筒、玻璃棒

蒸馏水、NaCl固体

B制备Fe(OH)3胶体 烧杯、酒精灯、胶头滴管 蒸馏水、饱和FeCl3溶液

C测定NaOH溶液浓度

烧杯、锥形瓶、胶头滴管、酸式

滴定管待测NaOH溶液、已知浓度的盐酸、甲基橙试剂

D制备乙酸乙酯 试管、量筒、导管、酒精灯

冰醋酸、无水乙醇、饱和Na2CO3

溶液

A.A

B.B

C.C

D.D

【答案】AB

【解析】

【分析】

【详解】A.配制100mL一定物质的量浓度的NaCl溶液的步骤为:计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等,需要的仪器有:托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、100mL 容量瓶、胶头滴管等,选项中所选玻璃仪器和试剂均准确,A符合题意;

B.往烧杯中加入适量蒸馏水并加热至沸腾,向沸水滴加几滴饱和氯化铁溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色停止加热,得到氢氧化铁胶体,所选玻璃仪器和试剂均准确,B符合题意;C.用标准稀盐酸溶液滴定待测氢氧化钠溶液可测定出氢氧化钠的浓度,取待测液时需选取碱式滴定管,酸式滴定管则盛装标准盐酸溶液,所以所选仪器还应有碱式滴定管,C不符合题意;

D.制备乙酸乙酯时需要用浓硫酸作催化剂和吸水剂,所选试剂中缺少浓硫酸,D不符合题意;

故选AB。

12.立体异构包括顺反异构、对映异构等。有机物M(2—甲基—2—丁醇)存在如图转化关系,下列说法错误的是

A.N分子可能存在顺反异构

B.L的任一同分异构体最多有1个手性碳原子C.M的同分异构体中,能被氧化为酮的醇有4种

D.L的同分异构体中,含两种化学环境氢的只有1种

【答案】AC

【解析】

【分析】M()在浓硫酸作催化剂并加热条件下发生消去反应生成

或,N与HCl发生加成反应生成L,L 能发生水解反应生成M,则L的结构简式为。

【详解】A.顺反异构是指化合物分子中由于具有自由旋转的因素,使各个基团在空间

的排列方式不同而出现的非对映异构现象,、

都不存在顺反异构,故A错误;

B.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,L的同分异构体结构及手性碳原子(用*标记)为、、、、

、、、,任一同分异构体中最多含有1

个手性碳原子,故B正确;

C.当与羟基相连的碳原子上只有1个氢原子时,醇发生催化氧化反应生成酮,羟基取代戊烷同分异构体中含有2个氢原子的碳原子上1个氢原子即满足条件,满足条件的结构有:

、、,共3种,故C错误;

D.连接在同一碳原子上的氢原子等效,连接在同一碳原子上的甲基等效,由B项解析可知,L的同分异构体中,含有2种化学环境的氢原子的结构为,故D正确;

综上所述,说法错误的是AC,故答案为:AC。

13.实验室中利用固体KMnO4进行如图实验,下列说法错误的是

实验中KMnO4只作氧化剂

A.G与H均为氧化产物

B.

C.Mn元素至少参与了3个氧化还原反应

D.G与H的物质的量之和可能为

0.25mol

【答案】BD

【解析】

【分析】KMnO4固体受热分解生成K2MnO4、MnO2、O2,K2MnO4、MnO2均具有氧化性,在加热条件下能与浓盐酸发生氧化还原反应,反应过程中Cl-被氧化为Cl2,K2MnO4、MnO2被还原为MnCl2,因此气体单质G为O2,气体单质H为Cl2。

【详解】A.加热KMnO4固体的反应中,O元素化合价由-2升高至0被氧化,加热K2MnO4、MnO2与浓盐酸的反应中,Cl元素化合价由-1升高至0被氧化,因此O2和Cl2均为氧化产物,故A正确;

B.KMnO4固体受热分解过程中,Mn元素化合价降低被还原,部分O元素化合价升高被氧化,因此KMnO4既是氧化剂也是还原剂,故B错误;

C.Mn元素在反应过程中物质及化合价变化为

,Mn元素至少参加了3个氧

化还原反应,故C正确;

D.每生成1mol O2转移4mol电子,每生成1mol Cl2转移2mol电子,若KMnO4转化为MnCl2过程中得到的电子全部是Cl-生成Cl2所失去的,则气体的物质的量最大,由2KMnO4~5Cl2可知,n(气体)max=0.25mol,但该气体中一定含有O2,因此最终所得气体的物质的量小于

0.25mol ,故D 错误;

综上所述,说法错误的是BD ,故答案为:BD 。

14.18O 标记的乙酸甲酯在足量NaOH 溶液中发生水解,部分反应历程可表示为:

+OH -Ⅰ

Ⅱ垐?噲?

ⅢⅣ垐垎噲垐

+C

H 3O -能量变化如图所示。已知

垐?噲?

为快速

平衡,下列说法正确的是

A. 反应Ⅱ、Ⅲ为决速步

B. 反应结束后,溶液中存在18OH -

C. 反应结束后,溶液中存在CH 318OH

D. 反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变【答案】B 【解析】

【分析】

【详解】A .一般来说,反应的活化能越高,反应速率越慢,由图可知,反应I 和反应IV 的活化能较高,因此反应的决速步为反应I 、IV ,故A 错误;

B .反应I 为加成反应,而与为快速平衡,反

应II 的成键和断键方式为或,后者能生成

18

OH -,因此反应结束后,溶液中存在18OH -,故B 正确;

C .反应III 的成键和断键方式为或,因此反

应结束后溶液中不会存在CH 318H ,故C 错误;

D .该总反应对应反应物的总能量高于生成物总能量,总反应为放热反应,因此

和CH 3O -的总能量与和OH -的总能量之差等于

图示总反应的焓变,故D 错误;综上所述,正确的是B 项,故答案为B 。

15.赖氨酸[H 3N +(CH 2)4CH(NH 2)COO -,用HR 表示]是人体必需氨基酸,其盐酸盐(H 3RCl 2)

在水溶液中存在如下平衡:H 3R 2+1K

垐垎噲垐H 2R +2K 垐垎噲垐HR 3K 垐垎噲垐R -。向一定浓度的H 3RCl 2

溶液中滴加NaOH 溶液,溶液中H 3R 2+、H 2R +、HR 和R -的分布系数δ(x)随pH 变化如图所示。已知δ(x)=

2++32c(x)

c(H R )+c(H R )+c(HR)+c(R )

-,下列表述正确的是

A.

21K K >3

2

K K B.M 点,c (Cl -) +c (OH -)+c (R -)=2c (H 2R +)+c (Na +)+c (H +)C.O 点,pH=

23

-lgK -lgK 2

D.P 点,c (Na +)>c (Cl -)>c (OH -)>c (H +)【答案】CD 【解析】

【分析】向H 3RCl 2溶液中滴加NaOH 溶液,依次发生离子反应:

2232H R OH H O H R +-++=+、22H R O H H O HR +-+=+、2O R H H OH R --+=+,

溶液中23H R

+

逐渐减小,2H R

+

和HR 先增大后减小,R -逐渐增大。

()()()

2123H H R H R

c c K c +++

×=

,()()()

22H HR H R

c c K c ++

×=

,()()()

3R HR H c K c c -+×=

,M 点

()()232H R =H R c c ++,由此可知 2.2110K -=,N 点()()2HR =H R c c +,则9.1210K -=,P

点()()

HR =R c c -,则10.8

310K -=。

【详解】A .

9.1 6.9

2 2.2110==1010K K ---,10.8 1.739.1210==1010

K K ---,因此3212K K K K <,故A 错误;B .M 点存在电荷守恒:

()()()()()()()23+2R Cl 2H R H R OH H +Na c c c c c c c ---+++++=++,此时

()()232H R =H R c c ++,因此()()()()()()2+R Cl 3OH H +N H R a c c c c c c ---++++=+,

故B 错误;

C .O 点()()

2H R R c c +-=,因此()()2H R 1R c c +-=,即()()()()

()()()()()223

2H R HR 1R HR H H H H H c c c c c c K K c c c ++++-++×××==××××,因此(

)H c +=()23lg lg pH=lg =H 2

K K c +---,故C 正确;D .P 点溶质为NaCl 、HR 、NaR ,此时溶液呈碱性,因此()()OH

H c c -+>,溶质浓度大于水解和电离所产生微粒浓度,因此()()()()+Cl Na

OH H c c c c --

+>>>,故D 正确;综上所述,正确的是CD ,故答案为CD 。三、非选择题:本题共5小题,共60分。

16.非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题:

(1)基态F 原子核外电子的运动状态有__种。

(2)O 、F 、Cl 电负性由大到小的顺序为__;OF 2分子的空间构型为__;OF 2的熔、沸点__(填“高于”或“低于”)Cl 2O ,原因是___。

(3)Xe 是第五周期的稀有气体元素,与F 形成的XeF 2室温下易升华。XeF 2中心原子的价层电子对数为___,下列对XeF 2中心原子杂化方式推断合理的是___(填标号)。

A.sp

B.sp 2

C.sp 3

D.sp 3d

(4)XeF 2晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,该晶胞中有__个XeF 2分子。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标,如A 点原子的分数坐标为(12,12,12

)。已知Xe—F 键长为rpm ,则B 点原子的分数坐标为___;晶胞中A 、B 间距离d=___pm

【答案】①. 9②. F>O>Cl ③.角(V)形④.低于⑤. OF 2和Cl 2O 都是分

子晶体,结构相似,Cl 2O 的相对分子质量大,Cl 2O 的熔、沸点高

⑥. 5⑦. D ⑧.

2⑨. (0,0,r c )⑩. pm 【解析】

【分析】

【详解】(1)基态F 原子共有9个核外电子,则每个电子都有对应的轨道和自旋状态,所以核外电子的运动状态有9种;

(2)电负性一定程度上相当于得电子能力,半径越小,得电子能力越强,电负性越大,半径由小到大的顺序为F 、O 、Cl ,所以电负性大小顺序为F>O>Cl ;根据VSEPR 理论有6-1?22+=42

,去掉2对孤对电子,知OF 2分子的空间构型是角形;OF 2和Cl 2O 都是分子晶体,结构相似,Cl 2O 的相对分子质量大,Cl 2O 的熔、沸点高;

(3)XeF 2易升华,所以是分子晶体,其中心原子的价层电子对数为8-1?22+

=52

,其中心原子的杂化方式应为sp 3d ;(4)图中大球的个数为18?+1=28,小球的个数为18?+2=44

,根据XeF 2的原子个数比知大球是Xe 原子,小球是F 原子,该晶胞中有2个XeF 2分子;由A 点坐标知该原子位于晶胞的中心,且每个坐标系的单位长度都记为1,B 点在棱的r c 处,其坐标为(0,0,r c

);

图中y 是底面对角线的一半,y=a 2,c x=-r 2,所以

。17.工业上以铬铁矿(FeCr 2O 4,含Al 、Si 氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠

(Na 2Cr 2O 7•2H 2O )的工艺流程如图。回答下列问题:

(1)焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐,焙烧时气体与矿料逆流而行,目的是___。

(2)矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度c≤1.0×10-5mol•L-1时,可认为已除尽。

中和时pH的理论范围为___;酸化的目的是___;Fe元素在___(填操作单元的名称)过程中除去。

(3)蒸发结晶时,过度蒸发将导致___;冷却结晶所得母液中,除Na2Cr2O7外,可在上述流程中循环利用的物质还有____。

(4)利用膜电解技术(装置如图所示),以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式

为:4Na2CrO4+4H2O 通电

2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。则Na2Cr2O7在___(填“阴”或

“阳”)极室制得,电解时通过膜的离子主要为___。

【答案】①.增大反应物接触面积,提高化学反应速率②. 4.5pH 9.3££③.

使222427H H 2CrO Cr O O 2--+++垐?噲?平衡正向移动,提高Na 2Cr 2O 7的产率④.浸取⑤.所得溶液中含有大量Na 2SO 4•10H 2O

⑥. H 2SO 4⑦.阳⑧. Na +

【解析】【分析】以铬铁矿(FeCr 2O 4,含Al 、

Si 氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na 2Cr 2O 7•2H 2O )过程中,向铬铁矿中加入纯碱和O 2进行焙烧,FeCr 2O 4转化为Na 2CrO 4,Fe (II )被O 2氧化成Fe 2O 3,Al 、Si 氧化物转化为NaAlO 2、Na 2SiO 3,加入水进行“浸取”,Fe 2O 3不溶于水,过滤后向溶液中加入H 2SO 4调节溶液pH 使2AlO -、23SiO -

转化为沉淀过滤除去,再向滤液中加入H 2SO 4,将Na 2CrO 4转化为Na 2Cr 2O 7,将溶液蒸发结晶将Na 2SO 4除去,所得溶液冷却结晶得到Na 2Cr 2O 7•2H 2O 晶体,母液中还含有大量H 2SO 4。据此解答。

【详解】(1)焙烧时气体与矿料逆流而行,目的是利用热量使O 2向上流动,增大固体与气体的接触面积,提高化学反应速率,故答案为:增大反应物接触面积,提高化学反应速率。

(2)中和时调节溶液pH 目的是将2AlO -、23SiO -

转化为沉淀过滤除去,由图可知,当溶液pH ≥4.5时,Al 3+除尽,当溶液pH >9.3时,H 2SiO 3会再溶解生成23SiO -,因此中和时pH

的理论范围为4.5pH 9.3££;

将Al 元素和Si 元素除去后,溶液中Cr 元素主要以227Cr O -

和2

4CrO -存在,溶液中存在平衡:222427H H 2CrO Cr O O 2--+++垐?噲?,降低溶液pH ,平衡正向移动,可提高Na 2Cr 2O 7的产率;由上述分析可知,Fe 元素在“浸取”操作中除去,故

答案为:4.5pH 9.3££;使222427H H 2CrO Cr O O 2--+++垐?噲?平衡正向移动,提高

Na 2Cr 2O 7的产率;浸取。

(3)蒸发结晶时,Na 2SO 4主要以Na 2SO 4•10H 2O 存在,Na 2SO 4•10H 2O 的溶解度随温度升高

先增大后减小,若蒸发结晶时,过度蒸发将导致所得溶液中含有大量Na 2SO 4•10H 2O ;由上述分析可知,流程中循环利用的物质除Na 2Cr 2O 7外,还有H 2SO 4,故答案为:所得溶液中含有大量Na 2SO 4•10H 2O ;H 2SO 4。

(4)由4Na 2CrO 4+4H 2O 通电2Na 2Cr 2O 7+4NaOH +2H 2↑+O 2↑可知,电解过程中实质是电解水,阳极上水失去电子生成H +和O 2,阴极上H +得到电子生成H 2,由

22

2427H H 2CrO Cr O O 2--+++垐?噲?可知,227Cr O -在氢离子浓度较大的电极室中制得,即Na 2Cr 2O 7在阳极室产生;电解过程中,阴极产生氢氧根离子,氢氧化钠在阴极生成,所以为提高制备Na 2Cr 2O 7的效率,Na +通过离子交换膜移向阴极,故答案为:阳;Na +。18.六氯化钨(WCl 6)可用作有机合成催化剂,熔点为283℃,沸点为340℃,易溶于CS 2,极易水解。实验室中,先将三氧化钨(WO 3)还原为金属钨(W)再制备WCl 6,装置如图所示(夹持装置略)。回答下列问题:

(1)检查装置气密性并加入WO 3。先通N 2,其目的是___;一段时间后,加热管式炉,改通H 2,对B 处逸出的H 2进行后续处理。仪器A 的名称为___,证明WO 3已被完全还原的现象是___。

(2)WO 3完全还原后,进行的操作为:①冷却,停止通H 2;②以干燥的接收装置替换E ;③在B 处加装盛有碱石灰的干燥管;④……;⑤加热,通Cl 2;⑥……。碱石灰的作用是___;操作④是___,目的是___。

(3)利用碘量法测定WCl 6产品纯度,实验如下:

①称量:将足量CS 2(易挥发)加入干燥的称量瓶中,盖紧称重为m 1g ;开盖并计时1分钟,

盖紧称重为m 2g ;再开盖加入待测样品并计时1分钟,盖紧称重为m 3g ,则样品质量为___g(不考虑空气中水蒸气的干扰)。

②滴定:先将WCl 6转化为可溶的Na 2WO 4,通过IO 3-离子交换柱发生反应:

WO 24-+Ba(IO 3)2=BaWO 4+2IO 3-;交换结束后,向所得含IO 3-的溶液中加入适量酸化的KI 溶液,发生反应:IO 3-+5I -+6H +=3I 2+3H 2O ;反应完全后,用Na 2S 2O 3标准溶液滴定,发生反应:I 2+2S 2O 23-=2I -+S 4O 26-。滴定达终点时消耗cmol•L -1的Na 2S 2O 3溶液VmL ,则样品中WCl 6(摩尔质量为Mg•mol -1)的质量分数为___。称量时,若加入待测样品后,开盖时间超过1分钟,则滴定时消耗Na 2S 2O 3溶液的体积将___(填“偏大”“偏小”或“不变”),样品中WCl 6质量分数的测定值将___(填“偏大”“偏小”或“不变”)。

【答案】①.排除装置中的空气②.直形冷凝管③.淡黄色固体变为银白色

④.吸收多余氯气,防止污染空气;防止空气中的水蒸气进入E ⑤.再次通入N 2

⑥.排除装置中的H 2

⑦. ( m 3+m 1- 2m 2)⑧.()

3121202cVM m m m +-%⑨.不变⑩.偏大

【解析】【分析】(1)将WO 3在加热条件下用H 2还原为W ,为防止空气干扰,还原WO 3之前要除去装置中的空气;

(2)由信息可知WCl 6极易水解,W 与Cl 2反应制取WCl 6时,要在B 处加装盛有碱石灰的干燥管,防止空气中的水蒸气进入E 中;

(3)利用碘量法测定WCl 6产品纯度,称量时加入足量的CS 2用于溶解样品,盖紧称重为m 1g ,由于CS 2易挥发,开盖时要挥发出来,称量的质量要减少,开盖并计时1分钟,盖紧称重m 2g ,则挥发出的CS 2的质量为(m 1- m 2)g ,再开盖加入待测样品并计时1分钟,又挥发出(m 1-m 2)g 的CS 2,盖紧称重为m 3g ,则样品质量为:m 3g+2(m 1- m 2)g-m 1g=( m 3+m 1- 2m 2)g ;滴定时,利用关系式:WO 24-~2IO 3-~6I 2~12 S 2O 23-计算样品中含WCl 6的质量,进而计算样品中WCl 6的质量分数;根据测定原理分析是否存在误差及误差是偏大还是偏小。

【详解】(1)用H 2还原WO 3制备W ,装置中不能有空气,所以先通N 2,其目的是排除装置中的空气;由仪器构造可知仪器A 的名称为直形冷凝管;WO 3为淡黄色固体,被还原后生成W 为银白色,所以能证明WO 3已被完全还原的现象是淡黄色固体变为银白色,故答案为:

淡黄色固体变为银白色;

(2)由信息可知WCl 6极易水解,W 与Cl 2反应制取WCl 6时,要在B 处加装盛有碱石灰的干燥管,防止空气中的水蒸气进入E 中,所以碱石灰的作用其一是吸收多余氯气,防止污染空气;其二是防止空气中的水蒸气进入E ;在操作⑤加热,通Cl 2之前,装置中有多余的H 2,需要除去,所以操作④是再次通入N 2,目的是排除装置中的H 2,故答案为:吸收多余氯气,防止污染空气;防止空气中的水蒸气进入E ;再次通入N 2;排除装置中的H 2;

(3)①根据分析,称量时加入足量的CS 2,盖紧称重为m 1g ,由于CS 2易挥发,开盖时要挥发出来,称量的质量要减少,开盖并计时1分钟,盖紧称重m 2g ,则挥发出的CS 2的质量为(m 1-m 2)g ,再开盖加入待测样品并计时1分钟,又挥发出(m 1- m 2)g 的CS 2,盖紧称重为m 3g ,则样品质量为:m 3g+2(m 1- m 2)g-m 1g=( m 3+m 1- 2m 2)g ,故答案为:( m 3+m 1- 2m 2);

②滴定时,根据关系式:WO 24-~2IO 3-~6I 2~12 S 2O 23-,样品中

n(WCl 6)=n(WO 24-)=112n(S 2O 23-)=112

cV ´10-3mol ,m(WCl 6)=112cV ´10-3mol ´Mg/mol=cVM 12000g ,则样品中WCl 6的质量分数为:312cVM g 12000(2)m m m g

´+-100%=()3121202cVM m m m +-%;根据测定原理,称量时,若加入待测样品后,开盖时间超过1分钟,挥发的CS 2的质量增大,m 3偏小,但WCl 6的质量不变,则滴定时消耗Na 2S 2O 3溶液的体积将不变,样品中WCl 6质量分数的测定值将偏大,故答案为:

()

3121202cVM m m m +-%;不变;偏大。19.一种利胆药物F 的

合成路线如图:

已知:Ⅰ.Δ¾¾

®

+

.

R NH ¢¢®

-回答下列问题:(1)A 的结构简式为___;符合下列条件的A 的同分异构体有___种。

①含有酚羟基②不能发生银镜反应③含有四种化学环境的氢

(2)检验B 中是否含有A 的试剂为___;B→C 的反应类型为___。

(3)C →D 的化学方程式为__;E 中含氧官能团共___种。

(4)已知:,综合上述信息,写出由

和制备的合成路线___。

【答案】①

.②. 4③. FeCl 3溶液④.氧化反应⑤

.

+CH 3OH 24H SO Δ垐垐垎噲垐垐

浓+H 2O ⑥. 3

.

【解析】

,D发生信息反应I得到E,则D的结构简式为

,C与CH3OH发生反应生成D,C相较于D少1个碳原子,说明

C→D是酯化反应,因此C的结构简式为,B→C碳链不变,而A→B

碳链增长,且增长的碳原子数等于中碳原子数,同时B→C的反应条件为NaClO2、H+,NaClO2具有氧化性,因此B→C为氧化反应,A→B为取代反应,C8H8O3的不饱和度为5,说明苯环上的取代基中含有不饱和键,因此A的结构简式为

,B的结构简式为。

【详解】(1)由上述分析可知,A的结构简式为;A的同分异构体中满足:

①含有酚羟基;②不能发生银镜反应,说明结构中不含醛基;③含有四种化学环境的氢,说

明具有对称结构,则满足条件的结构有:、

、、,

共有4种,故答案为:;4。

(2)A 中含有酚羟基,B 中不含酚羟基,可利用FeCl 3溶液检验B 中是否含有A ,若含有A ,则加入FeCl 3溶液后溶液呈紫色;由上述分析可知,B→C 的反应类型为氧化反应,故答案为:FeCl 3溶液;氧化反应。

(3)C →D 为与CH 3OH 在浓硫酸作催化剂并加热条件下发生酯化反应生成,反应化学方程式为

+CH 3OH 24H SO Δ垐垐垎噲垐垐浓+H 2O ;E 的结构简式为,其中的含氧官能团为醚键、酚羟基、酯基,共3种,故答案为:

+CH 3OH 24H SO Δ垐垐垎噲垐垐浓+H 2O ;3。

(4)由和制备过程需要增长碳链,可利用题干中A→B 的反应实现,然后利用信息反应I 得到目标产物,目标产物中碳碳

双键位于端基碳原子上,因此需要与HBr 在40℃下发生加成反应生成,和反应生成,根

据信息Ⅰ.Δ¾¾®+得到

反应生成,因此合成路线为

;故答案为:

20. 2—甲氧基—2—甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下,可通过甲醇与

烯烃的液相反应制得,体系中同时存在如图反应:反应Ⅰ:+CH 3OH 1K 垐垎噲

垐△H 1反应Ⅱ:+CH 3OH 2K 垐垎噲垐△H 2反应Ⅲ:

3K 垐垎噲

垐△H 3

回答下列问题:(1)反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数K x 与温度T 变化关系如图所示。据图判断,A 和B 中相对稳定的是__(用系统命名法命名);

12

ΔH ΔH 的数值范围是___(填标号)。A.<-1 B.-1~0 C.0~1

D.>1(2)为研究上述反应体系的平衡关系,向某反应容器中加入1.0molTAME ,控制温度为353K ,测得TAME 的平衡转化率为α。已知反应Ⅲ的平衡常数K x3=9.0,则平衡体系中B 的物质的量为___mol ,反应Ⅰ的平衡常数K x1=___。同温同压下,再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释,反应Ⅰ的化学平衡将__(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)平衡时,A 与CH 3OH 物质的量浓度之比c(A):c(CH 3OH)=___。

(3)为研究反应体系的动力学行为,向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量A 、B 和CH 3OH 。控制温度为353K ,A 、B 物质的量浓度c 随反应时间t 的变化如图所示。代表B 的

变化曲线为__(填“X”或“Y”);t=100s 时,反应Ⅲ的正反应速率v 正__逆反应速率v 逆(填“>”“<”

或“=)

【答案】

①. 2-甲基-2-丁烯②. D ③. 0.9α④.2(1)(1)0.01a a a -+⑤.逆向移动⑥. 1:10⑦. X ⑧.<

【解析】

【分析】

【详解】(1)由平衡常数K x 与温度T 变化关系曲线可知,反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数的自然对数随温度升高(要注意横坐标为温度的倒数)而减小,说明3个反应均为放热反应,即△H 1<0、△H 2<0、△H 3<0,因此,B 的总能量高于A 的总能量,能量越低越稳定,A 和B 中相对稳定的是B ,其用系统命名法命名为2-甲基-2-丁烯;由盖斯定律可知,Ⅰ-Ⅱ=Ⅲ,则△H 1-△H 2=△H 3<0,因此△H 1<△H 2,由于放热反应的△H 越小,其绝对值越大,则12ΔH ΔH 的数值范围是大于1,选D 。

(2)向某反应容器中加入1.0molTAME ,控制温度为353K ,测得TAME 的平衡转化率为α,则平衡时n(TAME)=(1-α) mol ,n(A)+n(B)=n(CH 3OH)= α mol 。已知反应Ⅲ的平衡常数K x3=9.0,则()()B A n n =9.0,将该式代入上式可以求出平衡体系中B 的物质的量为0.9α mol ,n(A)=0.1α

mol ,反应Ⅰ的平衡常数K x1=221(1)(1)10.10.01()1a

a a a a a a

--++=+。同温同压下,再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释,反应Ⅰ的化学平衡将向着分子数增大的方向移动,即逆向移动。平

(3)温度为353K,反应Ⅲ的平衡常数K x3=9.0,

()

()

B

A

n

n

=9.0。由A、B物质的量浓度c随反应

时间t的变化曲线可知,X代表的平衡浓度高于Y,则代表B的变化曲线为X;由母线的变

化趋势可知,100s以后各组分的浓度仍在变化, t=100s时

()

()

0.112

10.29

0.

A11

B

n

n

=»>,因

此,反应Ⅲ正在向逆反应方向移动,故其正反应速率v正小于逆反应速率v逆,填<。下载本文

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