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文檔簡介
2025年江蘇高考真題化學試題
一、單選題
1.大氣中的氮是取之不盡的天然資源。下列工業(yè)生產中以氮氣作反應物的是
A.工業(yè)合成氨B.濕法煉銅C.高爐煉鐵D.接觸法制硫酸
【答案】A
【解析】A.工業(yè)合成氨的反應為N2和H2反應生成NH3,氮氣是直接反應物,A正確;
B.濕法煉銅通過Fe置換CuSO4中的Cu,反應不涉及氮氣,B錯誤;
C.高爐煉鐵中氮氣作為空氣成分進入高爐,但未參與還原鐵礦石的主要反應,C錯誤;
D.接觸法制硫酸涉及硫或硫化物的氧化,氮氣未參與反應,D錯誤;
故選A。
16343
2.科學家通過核反應0n+3Li→1H+2He發(fā)現氚(1H)。下列說法正確的是
1
A.0n表示一個質子
612
B.3Li的基態(tài)原子核外電子排布式為1s2s
32
C.1H與1H互為同位素
4
D.2He的原子結構示意圖為
【答案】C
1
【解析】A.0n質量數為1,質子數為0,中子數為1,因此其表示一個中子,A錯誤;
621
B.3Li的基態(tài)原子核外電子排布式為1s2s,B錯誤;
32
C.質子數相同而中子數不同的同一元素的不同原子互稱為同位素,1H與1H質子數相同、中子數不同,二者互
為同位素,C正確;
4
D.2He原子核外只有2個電子,原子結構示意圖為,D錯誤。
故選C。
?1
3.用0.05000mol?L草酸(H2C2O4)溶液滴定未知濃度的NaOH溶液。下列實驗操作規(guī)范的是
A.配制草酸溶B.潤洗滴定
C.滴定D.讀數
液管
A.AB.BC.CD.D
【答案】D
【解析】A.定容時需要用玻璃棒引流,A錯誤;
B.潤洗滴定管時應取少量標準液于滴定管中,傾斜著轉動滴定管進行潤洗,B錯誤;
C.滴定時,應手持錐形瓶上端輕微地搖動錐形瓶,不能手持錐形瓶底端搖動,C錯誤;
D.讀數時,眼睛平視滴定管凹液面最低點,D正確;
故選D。
4.在溶有15-冠?5()的有機溶劑中,芐氯()與NaF發(fā)生反應:
下列說法正確的是
A.芐氯是非極性分子B.電負性:χ(F)<χ(Cl)
C.離子半徑:r(F?)>r(Na+)D.X中15-冠?5與Na+間存在離子鍵
【答案】C
【解析】A.芐氯分子含有飽和C原子,且飽和碳原子連有三種不同的基團,分子空間結構不對稱,故芐氯為極性
分子,A錯誤;
B.同主族元素從上到下電負性逐漸減小,故電負性:χ(F)>χ(Cl),B錯誤;
C.電子層結構相同時,離子半徑隨原子序數增大而減小,故離子半徑:r(F?)>r(Na+),C正確;
D.15-冠-5是分子,與陽離子Na+之間不存在離子鍵,二者通過非共價鍵形成超分子,D錯誤;
故選C。
閱讀材料,完成下列小題:
中國對人類科學進步與技術發(fā)展貢獻卓著。黑火藥(主要成分:KNO3、S和C)是中國古代四大發(fā)明之一。侯德榜發(fā)
明的“聯合制堿法”將合成氨法與氨堿法聯合,突破了國外制堿技術封鎖。我國科學家在世界上首次人工合成結晶牛
胰島素;采用有機合成與酶促合成相結合的方法,人工合成了酵母丙氨酸轉移核糖核酸。徐光憲提出的稀土串級萃
取理論使我國稀土提取技術取得重大進步。屠呦呦等采用低溫、乙醚冷浸提取的青蒿素(C15H22O5,含—O—O—)
在治療瘧疾中起到重要作用。閔恩澤研制新型催化劑解決了重油裂解難題。
5.下列說法正確的是
2?
A.硫黃有S2、S、S4等多種同素異形體
B.高溫下青蒿素分子結構穩(wěn)定
C.NH3分子中H—N—H鍵角大于CH4分子中H—C—H鍵角
D.題圖所示的堿基鳥嘌呤與胞嘧啶通過氫鍵互補配對
6.下列化學反應表示正確的是
A.黑火藥爆炸:2KNO3+C+3S=K2CO3+N2↑+3SO2↑
通電
???
B.電解飽和NaCl溶液制NaOH:Cl+2H2O2OH+H2↑+ClO
催化劑
C.重油裂解獲得的丙烯制聚丙烯:nCH2=CH?CH3→
D.向飽和氨鹽水中通入過量CO2:NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl
7.下列物質組成或性質與分離提純方法對應關系正確的是
A.蛋白質能水解,可用飽和(NH4)2SO4溶液提純蛋白質
B.乙醚與青蒿素組成元素相同,可用乙醚提取青蒿素
C.CCl4難溶于水、比水易溶解I2,可用CCl4萃取碘水中的I2
D.不同的烴密度不同,可通過分餾從石油中獲得汽油、柴油
【答案】5.D6.D7.C
【解析】5.A.同素異形體是同種元素形成的不同單質間的互稱,S2?是離子不是單質,A錯誤;
B.根據信息可知青蒿素中含有—O—O—,類比雙氧水的分子結構可知其不穩(wěn)定,高溫條件下易分解,B錯誤;
1
C.NH中心原子N原子價層電子對數為3+×(5?1×3)=4,采用sp3雜化,孤電子對數為1,CH中心原子C
324
1
原子價層電子對數為4+×(4?1×4)=4,采用sp3雜化,孤電子對數為0,中心原子雜化方式相同時,孤電子對
2
數越多,孤電子對對成鍵電子對的排斥力越大,鍵角越小,則NH3分子中H—N—H鍵角小于CH4分子中H—C—H
鍵角,C錯誤;
D.鳥嘌呤、胞嘧啶中含有?NH?、?NH2、O原子、N原子,可形成氫鍵,從而實現互補配對,如圖所示:
,D正確。
故選D。
6.A.黑火藥爆炸時,KNO3、C和S反應生成K2S、N2和CO2,該反應的化學方程式為2KNO3+3C+S=K2S+N2↑
+3CO2↑,A錯誤;
通電
??
B.電解飽和NaCl溶液生成Cl2、H2和NaOH,該反應的離子方程式為2Cl+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH,B錯
誤;
催化劑
nCH2=CH?CH3→[CH2?CH]
C.丙烯生成聚丙烯的反應為|n,C錯誤;
CH3
D.向飽和氨鹽水中通入過量CO2生成NH4Cl和溶解度較小的NaHCO3,NaHCO3結晶析出,D正確。
故選D。
7.A.蛋白質在飽和(NH4)2SO4溶液中會發(fā)生鹽析,故可用飽和(NH4)2SO4溶液分離提純蛋白質,與蛋白質能發(fā)生
水解反應無關,A錯誤;
B.青蒿素在乙醚中的溶解度較大,故可用乙醚提取青蒿素,與二者的組成元素無關,B錯誤;
C.I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,且CCl4與水不互溶,故可用CCl4萃取碘水中的I2,C正確;
D.不同烴的沸點不同,故可用分餾法從石油中獲得汽油、柴油,與烴的密度無關,D錯誤。
故選C。
???光???
8.以稀H2SO4為電解質溶液的光解水裝置如圖所示,總反應為2H2O2H2↑+O2↑。下列說法正確的是
催化劑
A.電極a上發(fā)生氧化反應生成O2
B.H+通過質子交換膜從右室移向左室
C.光解前后,H2SO4溶液的pH不變
D.外電路每通過0.01mol電子,電極b上產生0.01molH2
【答案】A
?+
【分析】光解過程中,電極a上電子流出,發(fā)生氧化反應,a為負極,電極反應式為:2H2O?4e=O2↑+4H;
+?
電極b上電子流入,發(fā)生還原反應,b為正極,電極反應式為:2H+2e=H2↑。
?+
【解析】A.根據分析,電極a為負極,發(fā)生氧化反應,電極反應式為:2H2O?4e=O2↑+4H,生成物有O2,
A正確;
B.原電池中陽離子向正極移動,電極a上生成H+,電極b上消耗H+,H+通過質子交換膜從左室移向右室,B錯
誤;
C.在探究溶液濃度變化時,不僅要關注溶質的變化,也要關注溶劑的變化,在光解總反應是電解水,H2SO4溶液
中H2O減少,H2SO4溶液濃度增大,pH減小,C錯誤;
D.生成1molH2,轉移2mol電子,外電路通過0.01mol電子時,電極b上生成0.005molH2,D錯誤;
故選A。
9.化合物Z是一種具有生理活性的多環(huán)呋喃類化合物,部分合成路線如下:
下列說法正確的是
A.1molX最多能和4molH2發(fā)生加成反應
B.Y分子中sp3和sp2雜化的碳原子數目比為1:2
C.Z分子中所有碳原子均在同一個平面上
D.Z不能使Br2的CCl4溶液褪色
【答案】B
【解析】A.X中不飽和鍵均可以與H2發(fā)生加成反應,1molX中苯環(huán)與3molH2發(fā)生加成反應、碳碳雙鍵與1molH2
發(fā)生加成反應、酮羰基與2molH2發(fā)生加成反應,則1molX最多能和6molH2發(fā)生加成反應,A錯誤;
B.飽和碳原子采用sp3雜化,碳碳雙鍵的碳原子采用sp2雜化,1個Y分子中,采用sp3雜化的碳原子有2個,采用
sp2雜化的碳原子有4個,數目比為1:2,B正確;
C.中1號碳原子為飽和碳原子,與2、3、4號碳原子直接相連,這4個碳原子不可能全部共面,
C錯誤;
D.Z分子中含有碳碳雙鍵,能使Br2的CCl4溶液褪色,D錯誤;
故選B。
?
10.CO2與NO3通過電催化反應生成CO(NH2)2,可能的反應機理如圖所示(圖中吸附在催化劑表面的物種用“*”標注)。
下列說法正確的是
A.過程Ⅱ和過程Ⅲ都有極性共價鍵形成
?
B.過程Ⅱ中NO3發(fā)生了氧化反應
???通電???
??+
C.電催化CO2與NO3生成CO(NH2)2的反應方程式:CO2+2NO3+18HCO(NH2)2+7H2O
催化劑
D.常溫常壓、無催化劑條件下,CO2與NH3?H2O反應可生產CO(NH2)2
【答案】A
?
【解析】A.過程Ⅱ為:*CO2和*NO3在酸性條件下被還原為*CO和*NH2的反應,生成了N—H等極性共價鍵;過程
Ⅲ為*CO與*NH2生成*CO(NH2)2的反應,生成了C—N極性共價鍵,A正確;
B.過程Ⅱ是得電子的還原反應,N元素的化合價由+5降為?2,C元素的化合價由+4降為+2,B錯誤;
C.所給離子方程式電荷不守恒,根據反應機理圖可知,過程Ⅱ需要外界提供電子,則正確的反應方程式為CO2+
通電
?+?
2NO3+18H+16eCO(NH2)2+7H2O,C錯誤;
催化劑
D.常溫常壓、無催化劑條件下,CO2與NH3?H2O反應生成(NH4)2CO3或NH4HCO3,D錯誤;
故選A。
11.探究含銅化合物性質的實驗如下:
步驟Ⅰ取一定量5%CuSO4溶液,加入適量濃氨水,產生藍色沉淀。
步驟Ⅱ將沉淀分成兩等份,分別加入相同體積的濃氨水、稀鹽酸,沉淀均完全溶解,溶液分別呈現深藍色、藍色。
步驟Ⅲ向步驟Ⅱ所得的深藍色溶液中插入一根打磨過的鐵釘,無明顯現象;繼續(xù)加入稀鹽酸,振蕩后靜置,產生少
量氣泡,鐵釘表面出現紅色物質。
下列說法正確的是
A.步驟Ⅰ產生的藍色沉淀為[Cu(NH3)4]SO4
2+2+
B.步驟Ⅱ的兩份溶液中:c深藍色(Cu)<c藍色(Cu)
C.步驟Ⅲ中無明顯現象是由于鐵釘遇深藍色溶液迅速鈍化
2+2+
D.步驟Ⅲ中產生氣體、析出紅色物質的反應為[Cu(NH3)4]+Fe=Cu+Fe+4NH3↑
【答案】B
【解析】A.步驟Ⅰ中產生的藍色沉淀是Cu(OH)2,而非[Cu(NH3)4]SO4。因為適量濃氨水與CuSO4溶液反應首先生成
Cu(OH)2沉淀,過量氨水才會溶解沉淀形成絡合物,A錯誤;
2+2+
B.步驟Ⅱ中,深藍色溶液(加入濃氨水)中的Cu因形成[Cu(NH3)4]絡離子而濃度降低,而藍色溶液(加入稀鹽
2+2+2+
酸)中Cu可以自由移動,濃度較高。因此c深藍色(Cu)<c藍色(Cu),B正確;
C.步驟Ⅲ中無明顯現象并非因鐵釘鈍化。鐵在堿性溶液中不易鈍化,且后續(xù)加入鹽酸后有反應發(fā)生,說明鐵未鈍
化。真正原因是絡合物中Cu2+濃度過低,無法被Fe置換,C錯誤;
++2++
D.步驟Ⅲ中加入鹽酸后,H與NH3結合生成NH4,導致配合物釋放Cu,隨后Fe與H反應生成H2(氣泡),并
與Cu2+發(fā)生置換反應生成Cu,D的反應式未體現H+的作用,與實際反應原理不符,D錯誤;
故選B。
12.室溫下,有色金屬冶煉廢渣(含Cu、Ni、Si等的氧化物)用過量的較濃H2SO4溶液酸浸后,提取銅和鎳的過程如下
所示。
??2?2?8
已知:Ka(HSO4)=1.2×10,Kal(H2SO3)=1.2×10,Ka2(H2SO3)=6.0×10。下列說法正確的是
+2??
A.較濃H2SO4溶液中:c(H)=2c(SO4)+c(OH)
?2??6
B.NaHSO3溶液中:2HSO3?SO3+H2SO3的平衡常數K=5.0×10
??+
C.(NH4)2C2O4溶液中:c(NH3?H2O)+c(OH)=c(H2C2O4)+c(HC2O4)+c(H)
++
D.“提銅”和“沉鎳”后的兩份濾液中:c提銅(Na)=c沉鎳(Na)
【答案】B
+2??
【解析】A.若H2SO4兩步均完全電離,則溶液中存在電荷守恒:c(H)=2c(SO4)+c(OH),但根據題給信息
??2+
Ka(HSO4)=1.2×10知,在較濃的H2SO4溶液中H2SO4僅第一步電離完全,電離出大量的H會抑制第二步電離,
?+?2??
第二步電離不完全,溶液中存在HSO4,因此電荷守恒應表示為c(H)=c(HSO4)+2c(SO4)+c(OH),A錯誤;
2?+2??8
c(H2SO3)?c(SO3)c(H2SO3)c(H)?c(SO3)Ka2(H2SO3)6.0×10?6
B.該反應的平衡常數K=2?=+???==?2=5.0×10,B正確;
c(HSO3)c(H)?c(HSO3)c(HSO3)Ka1(H2SO3)1.2×10
+?2?+?++?
C.NH4得到1個OH生成NH3?H2O,C2O4得1個H生成HC2O4得2個H生成H2C2O4,水電離出的H與OH濃
+???
度相等,即c水(H)=c水(OH),則溶液中存在質子守恒:c水(OH)=c(NH3·H2O)+c(OH)=2c(H2C2O4)+
?++
c(HC2O4)+c(H)=c水(H),C錯誤;
++
D.考慮過程中溶液的少量損耗(吸附在沉淀表面被過濾除去),n提銅(Na)>n沉鎳(Na),同時“沉鎳”過程中加入了
++
(NH4)2C2O4溶液,溶液體積增加,因此c提銅(Na)>c沉鎳(Na),D錯誤;
故選B。
13.甘油(C3H8O3)水蒸氣重整獲得H2過程中的主要反應:
反應ⅠC3H8O3(g)=3CO(g)+4H2(g)ΔH>0
反應ⅡCO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH<0
反應ⅢCO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)???ΔH<0
5
1.0×10Pa條件下,1molC3H8O3和9molH2O發(fā)生上述反應達平衡狀態(tài)時,體系中CO、H2、CO2和CH4的物質的量隨
溫度變化的理論計算結果如圖所示。下列說法正確的是
A.550℃時,H2O的平衡轉化率為20%
B.550℃反應達平衡狀態(tài)時,n(CO2):n(CO)=11:25
C.其他條件不變,在400~550℃范圍,平衡時H2O的物質的量隨溫度升高而增大
D.其他條件不變,加壓有利于增大平衡時H2的物質的量
【答案】A
【分析】550℃時,曲線①物質的量是5mol,根據原子守恒,n(C)=3mol,則其不可能是含碳微粒,故曲線①表示H2,
升高溫度,反應Ⅰ平衡正移,反應Ⅱ平衡逆向移動,CO物質的量增大,則曲線③代表CO,溫度升高,反應Ⅲ逆向
移動,CH4物質的量降低,則曲線②代表CH4,據此解答。
【解析】A.550℃時,n(H2)=5mol,n(CO2)=2.2mol,n(CH4)=n(CO)=0.4mol,根據C原子守恒,可得
n(C)?n(CO)?n(CO)?n(CH)n(O)?2n(CO)?n(CO)?3n(CHO)
n(CHO)=24=0,根據O原子守恒,可得n(HO)=2383=7.2mol(也
383321
9mol?7.2mol
可利用H原子守恒計算,結果相同),則α(HO)=×100%=20%,A正確;
29mol
B.550℃時,n(CO2)=2.2mol,n(CO)=0.4mol,則n(CO2):n(CO)=11:2,B錯誤;
C.400~550℃范圍,隨溫度升高,反應Ⅱ、Ⅲ平衡均逆向移動,n(CO2)增大,說明反應Ⅲ逆向移動程度更大,則H2O
的物質的量減小,C錯誤;
D.增大壓強,反應Ⅰ平衡逆向移動,反應Ⅱ平衡不移動,反應Ⅲ平衡正向移動,H2的物質的量減小,D錯誤;
故選A。
二、解答題
14.ZnS可用于制備光學材料和回收砷。
(1)制備ZnS。由閃鋅礦[含ZnS、FeS及少量硫化鎘(CdS)等]制備ZnS的過程如下:
?24?27?7?13
已知:Ksp(ZnS)=1.6×10,Ksp(CdS)=8.0×10,Ka1(H2S)=1.0×10,Ka2(H2S)=1.2×10。當離子濃
度小于1.0×10?5mol?L?1時,認為離子沉淀完全。
2+
①酸浸時通入O2可提高Zn浸出率的原因是。
?12+
②通入H2S除鎘。通過計算判斷當溶液pH=0、c(H2S)=0.01mol?L時,Cd是否沉淀完全(寫出計算過程)。
③沉鋅前調節(jié)溶液的pH至4~5,加入的氧化物為(填化學式)。
(2)制備光學材料。如圖甲所示,ZnS晶體中摻入少量CuCl后,會出現能量不同的“正電”區(qū)域、“負電”區(qū)域,光照下
發(fā)出特定波長的光。
區(qū)域A“”中的離子為(填離子符號),區(qū)域B帶(填“正電”或“負電”)。
(3)回收砷。用ZnS去除酸性廢液中的三價砷[As(Ⅲ)],并回收生成的As2S3沉淀。
已知:溶液中As(Ⅲ)主要以弱酸H3AsO3形式存在,As2S3+6H2O?2H3AsO3+3H2S。
60℃時,按n(S):n(As)=7:1向酸性廢液中加入ZnS,砷回收率隨反應時間的變化如圖乙所示。
①寫出ZnS與H3AsO3反應生成As2S3的離子方程式:。
②反應4h后,砷回收率下降的原因有。
【答案】(1)氧化S2?生成S,促進酸浸反應正向進行否。pH=0時,c(H+)=1mol?L?1
K(HS)?K(HS)?c(HS)1.0×10?7×1.2×10?13×10?2
c(S2?)=a12a222=mol?L?1=1.2×10?22mol?L?1
c2(H+)12
K(CdS)8.0×10?27
c(Cd2+)=sp=mol?L?1≈6.67×10?5mol?L?1>1.0×10?5mol?L?1,則Cd2+未沉淀完全ZnO
c(S2?)1.2×10?2
(2)Cl?負電
+2+
(3)2H3AsO3+3ZnS+6H=As2S3+3Zn+6H2O隨著反應的進行,溶液pH增大,溶液中H2S濃度減
小,促進As2S3+6H2O?2H3AsO3+3H2S平衡正向移動,As2S3重新溶解,砷回收率下降
2?
【解析】(1)①酸浸時,若不通入O2,會發(fā)生反應:ZnS+H2SO4?ZnSO4+H2S,通入O2可以氧化S生成S,促
進酸浸反應正向進行,提高Zn2+浸出率;
?1+?1
②通入H2S除鎘,當溶液pH=0、c(H2S)=0.01mol?L時,c(H)=1mol?L,又因為Ka1(H2S)=1.0×
+-+2-2+2-
?7?13c(H)×c(HS)c(H)×c(S)c(H)×c(S)
10,Ka2(H2S)=1.2×10,Ka1(H2S)×Ka2(H2S)=×-=,則
c(H2S)c(HS)c(H2S)
1×10?7×1.2×10?13×0.01K(CdS)8.0×10-27
c(S2-)=mol/L==1.2×10?22mol/L,則此時c(Cd2+)=sp=mol/L=6.6×10-5mol/L,
12c(S2-)1.2×10-22
此時Cd2+的濃度大于1.0×10?5mol?L?1,離子沉淀不完全。
③由②知,除鎘時溶液酸性較強,故應在不引入新雜質的同時消耗溶液中的H+,加入的氧化物為ZnO。
(2)晶胞摻雜過程中,應由半徑相近的微粒進行替換,則區(qū)域A中,由Cl?替換S2?,區(qū)域B中,由Cu+替換Zn2+;
11
按照均攤法,區(qū)域B中含Zn2+:3個、Cu+:1個、S2?:8×+6×=4個,(+2)×3+(+1)×1+(?2)×4=?1,
82
則區(qū)域B帶負電。
(3)①根據質量守恒、電荷守恒和題給信息“酸性廢液”,ZnS與H3AsO3反應除了生成As2S3外還有鋅離子,寫出
+2+
反應的離子方程式為:2H3AsO3+3ZnS+6H=As2S3+3Zn+6H2O。
②隨著反應的進行,溶液pH增大,溶液中H2S濃度減小,促進As2S3+6H2O?2H3AsO3+3H2S平衡正向移動,As2S3
重新溶解,砷回收率下降,所以反應4h后,砷回收率下降。
15.G是一種四環(huán)素類藥物合成中間體,其合成路線如下:
(1)A分子中,與2號碳相比,1號碳的C—H鍵極性相對(填“較大”或“較小”)。
(2)D→E會產生與E互為同分異構體且含五元環(huán)的副產物,其結構簡式為。
(3)E分子中含氧官能團名稱為醚鍵、羰基和,F分子中手性碳原子數目為。
(4)寫出同時滿足下列條件的G的一種同分異構體的結構簡式:。
①含有3種不同化學環(huán)境的氫原子;②堿性條件下水解后酸化,生成X和Y兩種有機產物,n(X):n(Y)=2:1,X的
相對分子質量為60,Y含苯環(huán)且能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應。
(5)寫出以和為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑和兩碳
以下的有機試劑任用,合成路線示例見本題題干)。
【答案】(1)較大
(2)
(3)羧基1
(4)或
(5)
【分析】
A與B在甲醇鈉和甲醇的作用下,脫去溴化氫,生成C,C水解并脫去羧基生成D,D與五氧化二磷反應成環(huán),生
成E,E先經過酯化,在和乙二醇反應生成F,F被四氫鋁鋰還原生成G,詳細流程為:
【解析】(1)1號碳與兩個酯基相連,2號碳只與一個酯基相連,酯基具有吸電子效應,使與其相連的碳原子上的
電子云密度降低,從而增強了C—H鍵的極性,因此1號碳的C-H鍵極性相對較大。
(2)由有機速破可知,D→E的反應是5號羧基與苯環(huán)上甲氧基同側鄰位碳上的H原子發(fā)生取代反應,而D中的4
號羧基也可能發(fā)生類似反應,會生成含五元環(huán)的副產物。
(3)根據E的結構簡式可知其含氧官能團還有羧基。F分子中只有與?COOCH3直接相連的碳原子是手性碳原子。
(4)G的分子式為C14H17O4Cl,其不飽和度為6.G的同分異構體在堿性條件下水解后酸化得到X和Y,且n(X):n(Y)=
2:1,Y含苯環(huán)且能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應,則Y含有酚羥基,因此該同分異構體是X與Y形成的酯。X的相
對分子質量為60,據此可知X為CH3COOH,因此該同分異構體中含有2個CH3COO?基團,該基團不飽和度為1,
苯環(huán)的不飽和度為4,不飽和度共為6,則該同分異構體不含其他不飽和結構。其分子中含有17個H原子,且H
原子只有3種不同化學環(huán)境,說明該分子具有高度對稱性,2個CH3COO?在苯環(huán)上處于對稱位置。如果Cl原子連
在苯環(huán)側鏈中的碳原子上,則無論如何安排都不能得到只含有3種不同化學環(huán)境的H原子的結構,所以Cl原子連
在苯環(huán)上。除CH3COO?外,其他11個H原子只有2種不同化學環(huán)境,則應含有一個只有1種化學環(huán)境的H原子
的取代基,該基團只能為?C(CH3)3,苯環(huán)上未被取代的2個對稱的H原子作為第3種化學環(huán)境的H原子,由此可
得符合條件的同分異構體為:、。
(5)根據目標產物逆向分析,目標產物為聚酯,其單體為和,其中可由
先水解再酸化獲得,而含有2個?CH2OH,流程中物質G含有?CH2OH結構,該結構是
由?COOCH3被LiAlH4還原而來,則可由被LiAlH4還原而來,而
可視為的亞甲基上的H原子被環(huán)己基取代,這一步驟與題給流程中A+B→C的
反應類似,因此可由與在CH3ONa和CH3OH作用下反應生成,可由
與HBr反應制得。具體合成路線為:。
三、填空題
16.海洋出水鐵質文物表面有凝結物,研究其形成原理和脫氯方法對保護文物意義重大。
(1)文物出水清淤后,須盡快浸泡在稀NaOH或Na2CO3溶液中進行現場保護。
①玻璃中的SiO2能與NaOH反應生成(填化學式),故不能使用帶磨口玻璃塞的試劑瓶盛放NaOH溶液。
②文物浸泡在堿性溶液中比暴露在空氣中能減緩吸氧腐蝕,其原因有。
(2)文物表面凝結物種類受文物材質和海洋環(huán)境等因素的影響。
2?2?
①無氧環(huán)境中,文物中的Fe與海水中的SO4在細菌作用下形成FeS等含鐵凝結物。寫出Fe與SO4反應生成FeS和
Fe(OH)2的離子方程式:。
②有氧環(huán)境中,海水中的鐵質文物表面形成FeOOH等凝結物。
2+
(i)鐵在鹽水中腐蝕的可能原理如圖所示。依據原理設計如下實驗:向NaCl溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液(能與Fe形
成藍色沉淀)和酚酞,將混合液滴到生鐵片上。預測該實驗的現象為。
(ii)鐵的氫氧化物吸附某些陽離子形成帶正電的膠粒,是凝結物富集Cl?的可能原因。該膠粒的形成過程中,參與的
主要陽離子有(填離子符號)。
(3)為比較含氯FeOOH在NaOH溶液與蒸餾水中浸泡的脫氯效果,請補充實驗方案:取一定量含氯FeOOH模擬樣品,
?10
將其分為兩等份,,比較滴加AgNO3溶液體積[Ksp(AgCl)=1.8×10。實驗須遵循節(jié)約試劑用量的原則,
?1?1?1
必須使用的試劑:蒸餾水、0.5mol?LNaOH溶液、0.5mol?LHNO3溶液、0.05mol?LAgNO3溶液]。
【答案】(1)Na2SiO3堿性環(huán)境抑制吸氧腐蝕正極反應的進行,反應速率減慢;堿性溶液中,O2溶解度較
小,減少文物與O2的接觸,減緩吸氧腐蝕
細菌
2??
(2)4Fe+SO4+4H2OFeS+3Fe(OH)2+2OH滴加混合溶液后,鐵片表面將出現藍色和紅色區(qū)域,
較長時間后出現黃色斑點Fe3+、Fe2+
(3)分別加入等體積(如5mL)的0.5mol?L?1NaOH溶液和蒸餾水至浸沒樣品,在室溫下,攪拌、浸泡30min;過濾,
?1
各取等量上清液(如2mL)置于兩支小試管中,分別滴加3mL0.5mol?LHNO3溶液酸化,再分別滴加0.05mol?
?1
LAgNO3溶液;記錄每份上清液至出現AgCl白色沉淀時消耗的AgNO3溶液體積
【解析】(1)①SiO2是酸性氧化物,可與NaOH溶液發(fā)生反應生成硅酸鈉和水,化學方程式為SiO2+2NaOH=
Na2SiO3+H2O。
???
②吸氧腐蝕時正極反應式為O2+4e+2H2O=4OH,根據化學平衡移動原理,堿性溶液中,OH濃度較大,會
抑制O2得電子,使吸氧腐蝕的速率減慢;O2在高離子濃度的液體中溶解度較小,堿性溶液比純水溶解氧的能力低,
減少了文物與O2的接觸,減緩吸氧腐蝕。
2?
(2)①無氧、弱堿性的海水中,Fe在細菌作用下,被SO4氧化為+2價的FeS、Fe(OH)2,根據得失電子守恒、電
細菌
2??
荷守恒、原子守恒可寫出該反應的離子方程式:4Fe+SO4+4H2OFeS+3Fe(OH)2+2OH。
?2+?
②(ⅰ)由題圖知,鐵片在NaCl溶液中發(fā)生吸氧腐蝕,開始時,負極反應式為Fe?2e=Fe,正極反應式為O2+4e+
?2+?
2H2O=4OH。Fe與K3[Fe(CN)6]反應生成KFe[Fe(CN)6]藍色沉淀,即鐵片上會出現藍色區(qū)域;溶液中酚酞遇到OH
2+
變紅,鐵片上會出現紅色區(qū)域;由“有氧環(huán)境中,海水中的鐵質文物表面形成FeOOH”知,Fe在鹽水中被O2氧化
成黃色的FeOOH,故現象是滴加混合溶液后,鐵片表面將出現藍色和紅色區(qū)域,較長時間后出現黃色斑點;
2+3+3+2+
(ⅱ)鐵片發(fā)生吸氧腐蝕,負極區(qū)生成Fe,被O2進一步氧化為Fe,此時體系中的陽離子主要有Fe、Fe。
(3)要檢驗脫氯效果,應控制樣品用量、脫氯時間、取用體積等變量相同,利用Ag+與Cl?的反應進行實驗。實驗
中,首先需要將等量的含氯FeOOH模擬樣品分別用等體積的NaOH溶液與蒸餾水浸泡脫氯,然后過濾,得到上清
液,取等體積的兩種上清液,先用HNO3溶液酸化,再加入AgNO3溶液,通過比較出現AgCl白色沉淀時消耗。AgNO3
溶液體積的大小,即可比較脫氯效果。
四、解答題
17.合成氣(CO和H2)是重要的工業(yè)原料氣。
(1)合成氣制備甲醇:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)。CO的結構式為C≡O,估算該反應的ΔH需要(填數字)種化
學鍵的鍵能數據。
(2)合成氣經“變換”“脫碳”獲得純H2。
低溫型催化劑
①合成氣變換。向絕熱反應器中通入CO、H2和過量的H2O(g):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)??ΔH<
約230°C、3MPa
0。催化作用受接觸面積和溫度等因素影響,H2O(g)的比熱容較大。H2O(g)過量能有效防止催化劑活性下降,其原
因有。
②脫碳在鋼制吸收塔中進行,吸收液成分:質量分數30%的K2CO3吸收劑、K2CrO4(Cr正價有+3、+6)緩蝕劑等。
K2CO3溶液濃度偏高會堵塞設備,導致堵塞的物質是(填化學式)。K2CrO4減緩設備腐蝕的原理是。
x
(3)研究CH、HO(g)與不同配比的鐵鈰載氧體[FeO?(1?x)CeO,0≤x≤1,Ce是活潑金屬,正價有+3、+4]
422232
反應,氣體分步制備原理示意如圖甲所示。相同條件下,先后以一定流速通入固定體積的CH4、H2O(g),依次發(fā)生
的主要反應:
載氧體供氧
步驟ⅠCH4→CO+2H2
850℃
載氧體奪氧
步驟ⅡH2O→H2
400℃
n(H)n(H)
①步驟Ⅰ中,產物氣體積分數、CH轉化率、2與x的關系如圖乙所示。x=0時,2大于理論值2的可能原因
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