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文档简介
陕西省西安中学高2026届高三第三次模拟考试
化学试题
(时间:75分钟满分:100分)
一、选择题(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)
1.重庆市战略性新兴产业发展“十四五”规划(2021-2025年)涉及的下列物质中,属于金属材料的是
A.重组蛋白B.高性能铜箔C.氮化镓半导体D.聚氨酯树脂
A.AB.BC.CD.D
【答案】B
【解析】
【详解】A.重组蛋白为有机物,A不符合题意;
B.合金、纯金属均为金属材料,铜为金属材料,B符合题意;
C.氮化镓半导体为新型无机非金属材料,C不符合题意;
D.聚氨酯树脂为有机合成材料,D不符合题意;
故选B。
【点睛】
2.下列化学用语或图示表示正确的是
A.NCl3的电子式:
B.H2CO3的结构式:
C.P4的空间填充模型:
D.用电子云轮廓图示意p--pσ键的形成:
【答案】B
【解析】
【详解】A.NCl3中,N原子最外层5个电子,与3个Cl原子各形成1对共用电子对,剩余1对孤电子
对,题目给出的电子式书写错误,A错误;
B.H2CO3的结构中,两个H原子均连接在O原子上,中心碳原子连接1个双键氧和两个羟基,图示连
接方式正确,B正确;
C.题目给出的图示是P4的球棍模型,不是空间填充模型,C错误;
D.pp键是两个p轨道沿键轴方向头碰头重叠形成的;题目给出的图示是p轨道肩并肩重叠,形成的
是pp键,D错误;
故选B。
3.物质用途体现性质,下列两者对应关系不.正.确.的是
A.苯酚用于杀菌消毒,体现了苯酚的氧化性
B.利用“杯酚”分离C60和C70,体现了超分子分子识别的特征
C.硫代硫酸钠用来除去自来水中的氯气,体现了硫代硫酸钠的还原性
D.臭氧在四氯化碳中的溶解度高于在水中的溶解度,体现了臭氧的极性很弱
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯酚可用于杀菌消毒,其作用机制主要是通过使蛋白质变性和破坏细胞膜,苯酚本身无强氧化
性,不能体现氧化性,A符合题意;
B.杯酚是一类超分子主体化合物,可通过分子识别作用选择性结合对应尺寸的富勒烯,从而实现C60和C70
的分离,体现了超分子的分子识别特征,B不符合题意;
C.硫代硫酸钠除去氯气时,硫代硫酸钠中S元素化合价升高被氧化,作还原剂,体现了还原性,C不符合
题意;
D.根据相似相溶原理,四氯化碳为非极性溶剂,水为极性溶剂,臭氧在四氯化碳中溶解度更高,说明臭氧
的极性很弱,D不符合题意;
故答案为A。
4.分子结构修饰在药物设计与合成中有广泛的应用。布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用,但口服该药对胃、
肠道有刺激性,可以对该分子进行如图所示的分子修饰。下列说法错误的是
A.甲的分子式为C13H18O2B.甲分子中最多有8个碳原子共平面
C.甲和乙都能与氢氧化钠溶液发生反应D.甲修饰成乙可降低对胃、肠道的刺激
【答案】B
【解析】
【详解】A.由甲的结构简式可知分子式为C13H18O2,A正确;
B.苯环是平面型分子,由于单键可旋转,则最多共平面的碳原子有共11
个,B错误;
C.甲含有羧基,能与NaOH溶液反应,乙含有酯基,可与NaOH溶液发生水解反应,C正确;
D.甲含有羧基,具有弱酸性,甲修饰成乙含有酯基,可降低对胃、肠道的刺激,D正确;
故选:B。
5.在2025年9·3阅兵式上,展示的多种先进武器装备涉及到众多物质结构相关知识。下列关于武器装备材
料的物质结构说法正确的是
A.新型战斗机机身使用的是铝合金,其晶体结构中铝原子与合金元素原子形成混合型晶体
B.用于制造导弹发动机耐高温部件的难熔合金(如钨合金),其高熔点特性主要源于原子半径小、价电子数
多,使得原子间形成的共价键强
C.阅兵车辆轮胎使用的橡胶材料,属于体型高分子化合物,具有良好的弹性和可塑性
D.激光武器中的核心光学材料,其内部微粒呈现规则有序排列,具有各向同性的特点,属于典型的离子晶
体
【答案】C
【解析】
【详解】A.铝合金属于金属晶体,金属晶体是由金属阳离子和自由电子通过金属键结合形成的,并非混合
型晶体(混合型晶体如石墨,同时存在共价键、范德华力等多种作用力),A错误;
B.钨合金属于金属晶体,高熔点是因为原子半径小、价电子数多,金属键强,而非共价键强,B错误;
C.轮胎所用橡胶为硫化橡胶,通过硫化将线性橡胶分子交联为体型网状结构,兼具良好的弹性和可塑性,
C正确;
D.内部微粒规则有序排列的是晶体,具有各向异性,而激光武器中的核心光学材料多为共价晶体(如石英、
激光玻璃),而非离子晶体(离子晶体一般不具备优良的光学透光性),D错误;
故选C。
6.化学研究应当注重宏观与微观相结合。下列宏观现象与微观解释不符的是
选项宏观现象微观解释
邻羟基苯甲醛与对羟基苯甲醛沸对羟基苯甲醛可形成分子内氢键,沸点更低一
A
点不同些
Cu原子电子跃迁时会吸收或释放特定波长的
B灼烧铜或铜的化合物火焰呈绿色
光
碳原子在三维空间无序排列,X射线衍射实验
C炭黑是非晶体
检验看不到分立的斑点
离子晶体中离子所带电荷数越少,离子半径越
D氯化钠晶体熔点低于氧化镁晶体
大,离子晶体熔点越低
A.AB.BC.CD.D
【答案】A
【解析】
【详解】A.邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键,沸点更低,对羟基苯甲醛易形成分子间氢键,沸点更高,选
项微观解释错误,A符合题意;
B.焰色反应的本质是金属原子的电子跃迁时吸收或释放特定波长的光,灼烧铜或其化合物火焰呈绿色符合
该原理,微观解释正确,B不符合题意;
C.非晶体的构成微粒在三维空间无序排列,X射线衍射实验不会出现分立的斑点,炭黑为非晶体符合该特
征,微观解释正确,C不符合题意;
D.离子晶体熔点与晶格能正相关,晶格能随离子所带电荷数减少、离子半径增大而降低,氯化钠离子电荷
数更小、对应离子半径更大,故熔点低于氧化镁,微观解释正确,D不符合题意;
故选A。
7.化学方程式是化学独有的学科语言,下列过程所对应的化学方程式或离子方程式错误的是
用浓溶液溶解沉淀:+2+
A.NH4ClMgOH22NH4+Mg(OH)22NH3H2O+Mg
使酸性溶液褪色:2
B.H2O2KMnO42MnO4H2O26H2Mn3O24H2O
用新制碱性悬浊液检验乙醛的醛基:++--++
C.CuOH2CH3CHO2Cu(OH)2OH→CH3COOCu2O↓3H2O
工业上制备高铁酸钠的一种方法:32
D.3ClO2Fe10OH2FeO43Cl5H2O
【答案】B
【解析】
【详解】.浓溶液中水解使溶液呈酸性,可与反应生成弱电解质及
ANH4ClNH4Mg(OH)2NH3H2O
Mg2+,该离子方程式书写正确,A不符合题意;
---
B.该氧化还原反应电子不守恒,2个MnO4得10e,但1个H2O2仅能失2e,得失电子总数不等,正确离
子方程式为-2,符合题意;
2MnO4+5H2O2+6H=2Mn+5O2+8H2OB
CuO
C.碱性条件下乙醛的醛基被新制Cu(OH)2氧化为乙酸根,Cu(OH)2被还原为2沉淀,离子方程式书
写正确,C不符合题意;
-3+2--
D.碱性条件下ClO将Fe氧化为FeO4,自身被还原为Cl,电子、电荷、原子均守恒,离子方程式书
写正确,D不符合题意;
答案选B。
2+-
8.科学家研究发现,利用CaF2晶体释放出的Ca和F可脱除硅烷,这拓展了金属氟化物材料的生物医学功
能。CaF2晶胞结构如图1所示,该晶胞从A离子处沿体对角线的投影如图2所示。下列叙述错误的是
A.F-填充在以Ca2+构成的四面体空隙中
B.若C离子的投影位置在⑩,则B离子的投影位置在⑦
+3
C.晶胞内Ca2和F-的最短距离为anm
4
D.若脱硅速率依赖于晶体提供自由氟离子的能力,则脱硅速率:BaF2<CaF2
【答案】D
【解析】
【详解】A.每个F周围紧邻4个Ca2,构成四面体结构,因此F填充在Ca2构成的四面体空隙中,A
正确;
B.沿体对角线(从顶点A到对角顶点C)投影,设晶胞边长为1,A坐标为(1,1,1),C坐标为(0,0,0)(投影
在⑩),离子B若为x+y+z=2(靠近A端),投影位置正好在⑦,B正确;
13
C.晶胞边长为anm,体对角线长度为3anm,Ca2和F的最短距离为体对角线的,即anm,
44
C正确;
.2半径大于2,2对的作用力更弱,更容易释放出自由,因此脱硅速率:,
DBaCaBaFFBaF2CaF2
D错误;
故选D。
9.化合物XYZ2W6为翡翠的主要成分,W、X、Y和Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。基态W原
子的价层电子排布式为nsnnp2n,Y的基态原子核外电子共占据7个原子轨道,Z的最高正化合价和最低负
化合价的绝对值相等。下列说法中正确的是
A.简单离子半径:X>Y>W
B.ZW2的空间构型为直线型
C.X和Y的第一电离能均小于同周期相邻元素
-
D.YCl3分子中所有原子均满足8e结构
【答案】C
【解析】
【分析】W、X、Y和Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中基态W原子的价层电子排布式为nsnnp2n,
s能级充满可以容纳2个电子,其价层电子排布式为2s22p4,则W为O元素;Y的基态原子核外电子共占
据7个原子轨道,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p1,Y为Al元素;Z的最高正化合价和最低负化合价的
绝对值相等,其原子序数大于Al,只能处于Ⅳ族,可知Z为Si元素;由化学式“XYZ2W6”可知,X表现+1
价,其原子序数大于O,则X为Na元素;据此作答。
【详解】A.电子层数相同,核电荷数越大,半径越小;则简单离子半径:O2->Na+>Al3+,即W>X>Y,
A错误;
B.ZW2为SiO2,其结构为立体网状而非直线型,B错误;
C.Na的第一电离能小于同周期相邻的Mg,Al的第一电离能小于相邻的Mg和Si,C正确;
-
D.AlCl3中Al的价层电子数为6,未满足8e结构,D错误;
故答案选C。
10.下列实验设计,能达到实验目的的是
A.检验乙炔的还原性B.除去H2中的HCl
.制备晶体.测量NO体积
CCuNH34SO4H2OD2
A.AB.BC.CD.D
【答案】C
【解析】
【详解】A.电石与饱和食盐水反应生成乙炔,通入溴水,若褪色可说明乙炔含不饱和键,具有还原性,然
而电石中常含CaS杂质,与水反应生成H2S,H2S也能使溴水褪色,没有经过除杂装置,无法区分是乙炔
还是H2S导致褪色,所以不能达到目的,A错误;
B.碱石灰为碱性干燥剂,可吸收酸性气体HCl,H2为中性气体,不参与反应。但气体经过干燥管需“大
口进、小口出”,使得气流充分接触碱石灰,而选项中气体小口进,大口出,气流方向错误,B错误;
2
C.向含有CuNH的溶液中加入乙醇,可降低CuNH3SO4H2O的溶解度,使其析出晶体,
344
从而达到制备晶体的目的,C正确;
D.NO2易溶于水,不能使用排水法测量NO2体积,D错误;
故答案选C。
11.如图所示的物质转化关系中,固体A与固体B研细后混合,常温下搅拌产生气体C和固体D,温度迅
速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。G是一种强酸。H是白色固体,常用作钡餐。下列叙述正
确的是
A.在C的水溶液中加入少量固体A,C水溶液的电离平衡向正向移动
B.E是一种无色无味,无毒的气体
C.G的稀溶液可以用来处理银镜实验中试管上的银
D.F是酸性氧化物
【答案】C
【解析】
【分析】固体A与固体B研细后混合,常温下搅拌产生气体C和固体D,温度迅速下降。气体C能使湿润
的红色石蕊试纸变蓝,则C为NH3;G是强酸,则E是NO,F是NO2,G是HNO3;H是白色固体,
常用作钡餐,H是BaSO4,D是BaCl2;A和B反应是NH4Cl和Ba(OH)28H2O反应,CNH3和HCl
可转化为NH4Cl,则A是NH4Cl,B是Ba(OH)28H2O。
【详解】A.在NH3的水溶液(氨水)中存在电离平衡:NH3H2ONH4OH。加入少量A(NH4Cl),
会使浓度增大,根据同离子效应,平衡逆向移动,抑制的电离,错误;
NH4NH3H2OA
B.E为NO,它是一种无色、有毒的气体,B错误;
稀
C.G为HNO3,稀硝酸具有强氧化性,能与银发生反应:3Ag4HNO33AgNO3NO2H2O,
因此可以用来处理银镜实验中试管上的银,C正确;
D.F为NO2,它与水反应生成硝酸和NO,发生了氧化还原反应,因此NO2不是酸性氧化物,D错误;
故选C。
ⅠⅡ
12.实验室常以SbCl3和Cl2为原料制备SbCl5,其制备()和纯化()的实验装置如图所示(夹持、加热及搅
拌装置略)。已知:SbCl3的熔点73.4C,沸点223.5C,易水解;SbCl5的熔点3.5C,液态SbCl5在140C
时即发生分解,2.9kPa下沸点为79C,也易水解。下列说法错误的是
A.实验装置中两种冷凝管可以交换使用
B.试剂X和试剂Y都可以用碱石灰
C.I中的碎瓷片和Ⅱ中的毛细管都有防止暴沸的作用
D.I中液体进入Ⅱ、Ⅱ中液体的纯化都利用了减压原理
【答案】A
【解析】
【分析】由实验装置图可知,干燥的Cl2进入三颈烧瓶中,与SbCl3反应制备SbCl5,用真空泵抽气将SbCl5
转移至双口烧瓶中,用减压蒸馏的方法在圆底烧瓶中收集到SbCl5,其中试剂X为碱石灰,用于吸收未反应
的Cl2,防止污染环境,同时防止空气中水蒸气进入三颈烧瓶中导致SbCl3水解,末端用无水CaCl2,作用是
防止空气中水蒸气进入圆底烧瓶中导致SbCl5水解,毛细管的作用是减压蒸馏时连通大气,减压时可吸入极
少量空气,防止液体暴沸,据此分析解答。
【详解】A.装置I中为球形冷凝管回流冷凝防止低沸点原料和产品被蒸出。而装置Ⅱ中的冷凝管在蒸馏时
冷凝气体液化收集,两者作用不一致不能互换,A错误;
B.X和Y均有处理Cl2尾气的作用,选择碱石灰,B正确;
C.液体加热时易暴沸,碎瓷片和毛细管均能防止暴沸,C正确;
D.液态SbCl5在140C时即发生分解,所以两步均利用减压蒸馏降低蒸馏的温度防止产品分解,D正确;
故选A。
13.一种新型短路膜电池分离CO2装置如下图所示。下列说法中,正确的是
A.负极反应为:H22OH2eH2O
正极反应消耗22.4LO,理论上需要转移电子
B.24mol
C.该装置用于空气中CO2的捕获和分离,CO2最终由出口A流出
D.短路膜和常见的离子交换膜不同,它既能传递离子,还可以传递电子
【答案】D
【解析】
-++-
【分析】由图可知,H2通入极为负极,负极反应式为H2-2e=2H,H与HCO3反应生成CO2,O2通入极为
正极,正极反应式为--,和-反应生成2-,2-移向负极与+结合生成-,
O2+2H2O+4e=4OHCO2OHCO3CO3HHCO3
据此分析解答。
-+
【详解】A.氢气通入极为负极,电极反应式为H2-2e=2H,A错误;
B.未给出标准状况,无法计算O2的物质的量及转移电子的物质的量,B错误;
.由图可知,该装置用于空气中的捕获,2--,+与-反应生成,则
CCO2CO2→CO3→HCO3HHCO3CO2CO2
最终由出口B流出,C错误;
D.由图可知,短路膜中存在电子运动,和常见的离子交换膜不同,它既能传递离子,还可以传递电子,D
正确;
故选D。
11
14.25℃时,向20.00mL0.1000molLClCH2COOH溶液中滴入0.1000molLNaOH溶液,溶液的pH
cClCH2COO
及溶液中lg(用pM表示)随滴入的NaOH溶液体积的变化关系如图所示。下列说法正确
cClCH2COOH
的是
5
A.25℃时,KaClCH2COOH10
B.25℃时,P点溶液的pHpM1.63
当时,
C.VNaOHaq10.00mLcClCH2COOHcClCH2COO
当时,
D.VNaOHaq15.00mL4cNa3cClCH2COO3cClCH2COOH
【答案】D
【解析】
【分析】图中实线表示溶液的pH随滴入的NaOH溶液体积的变化关系,虚线表示溶液中
cClCH2COO
lg随滴入的NaOH溶液体积的变化关系;向ClCH2COOH溶液中滴加NaOH溶液反
cClCH2COOH
应为:ClCH2COOHNaOHClCH2COONaH2O;溶液中同时存在ClCH2COOH的电离平衡:
cClCH2COOcH
,电离常数,据此分析。
ClCH2COOHClCH2COOHKa
cClCH2COOH
cClCH2COO
【详解】A.当溶液中lg0时,即cClCH2COOcClCH2COOH,此时
cClCH2COOH
pH2.86
pH2.86,25℃时,KaClCH2COOHcH1010,A错误;
cClCH2COO
B.由图可知,P点时,溶液的pHpM,即lgcHlg,则
cClCH2COOH
cClCH2COO22.861.431
,,所以,
cHcHKaClCH2COOH10cH10molL25℃
cClCH2COOH
时,P点溶液的pHpMlg101.431.43,B错误;
.当时,酸被中和一半,溶液中的溶质是等物质的量的和
CVNaOHaq10.00mLClCH2COOH
ClCH2COONa,由图可知,此时溶液呈酸性,即此时ClCH2COOH的电离程度大于ClCH2COONa的水
解程度,则此时溶液中cClCH2COOHcClCH2COO,C错误;
.当时,此时溶液中,此时溶
DVNaOHaq15.00mLnClCH2COOH:nClCH2COONa1:3
液中存在物料守恒:4cNa3cClCH2COO3cClCH2COOH,D正确;
故选D。
二、非选择题(共58分)
15.MnSO4·H2O是一种重要的饲料添加剂,一种以软锰矿(主要成分是MnO2,还有CaO、Al2O3、Fe2O3、SiO2
等杂质)为原料制备MnSO4·H2O的工艺流程如图1所示。
-10-3.
已知:①25℃时,Ksp(CaF2)=1.5×10、Ksp(MnF2)=4.5×10
②该工艺条件下,有关金属离子沉淀的pH范围如表所示。
金属离子Fe3+Fe2+Al3+Mn2+
开始沉淀的pH1.97.03.48.1
4.7(>9.8时开始
沉淀完全的pH3.29.010.1
溶解)
回答下列问题:
(1)“酸浸”得到的滤渣Ⅰ的成分为___________。
2+
(2)“酸浸”时,MnO2被Fe还原,该反应的离子方程式___________。
(3)“氧化”时,加热温度不宜过高的原因是___________。
(4)“除铁铝”时,应调节溶液pH的范围是___________。
(5)“除钙”时,加入MnF2发生反应的离子方程式是___________,在25℃时该反应的平衡常数
K=___________。
(6)硫酸锰在不同温度下的溶解度S和一定温度内析出晶体的组成如图2所示。“一系列操作”包括将所
得滤液控制温度在80~90℃之间蒸发结晶、___________、___________、真空干燥,最后得到MnSO4·H2O。
【答案】(1)SiO2、CaSO4
2++2+3+
(2)MnO2+2Fe+4H=Mn+2Fe+2H2O
(3)防止温度过高H2O2分解
(4)4.7≤pH<8.1
2+2+7
(5)①.MnF2+CaCaF2+Mn②.3×10
(6)①.趁热过滤②.用80~90℃的蒸馏水(热水)洗涤2~3次
【解析】
2+2+
【分析】软锰矿加入硫酸、铁屑溶解软锰矿,Fe把MnO2还原为Mn,二氧化硅不反应,生成硫酸钙微溶,
2+2+3+3+2+3+
SiO2、CaSO4两者成为滤渣Ⅰ,过滤,所得溶液中含有Mn、Fe、Fe、Al,加双氧水把Fe氧化为Fe,
2+
加碳酸钙调节pH生成氢氧化铝、氢氧化铁沉淀除去铁、铝元素;过滤滤液加MnF2生成CaF2沉淀除去Ca;
过滤得硫酸锰溶液,滤液控制温度在80~90℃之间蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、真空干燥,最后得到
MnSO4·H2O。
【小问1详解】
由分析,“酸浸”得到的滤渣Ⅰ的成分为SiO2、CaSO4;
【小问2详解】
2+2+
“酸浸”时,MnO2被Fe还原,两者发生氧化还原生成铁离子和锰离子,该反应的离子方程式:MnO2+2Fe
+2+3+
+4H=Mn+2Fe+2H2O;
【小问3详解】
过氧化氢不稳定,受热容易分解,故“氧化”时,加热温度不宜过高的原因是防止温度过高H2O2分解;
【小问4详解】
“除铁铝”时,铁离子、铝离子成为沉淀,而锰离子不能沉淀,结合表数据,应调节溶液pH的范围是4.7≤pH
<8.1;
【小问5详解】
2+2+
“除钙”时,加入MnF2发生反应,使得钙离子转化为锰离子,离子方程式是MnF2+CaCaF2+Mn,在
2+2+2-
cMncMncFKMnF4.5103
℃时该反应的平衡常数sp27;
25K=2+=2+2-==10=3×10
cCacCacFKspCaF21.510
【小问6详解】
由图,温度高于23.9℃时,溶液会析出MnSO4·H2O,且其溶解度随温度升高而减小,故“一系列操作”包括
将所得滤液控制温度在80~90℃之间蒸发结晶、趁热过滤、用80~90℃的蒸馏水(热水)洗涤2~3次、
真空干燥,最后得到MnSO4·H2O。
16.脱氢乙酸是一种重要的有机合成中间体和低毒高效食品防腐剂。实验室以乙酰乙酸乙酯为原料,在OH-
的催化作用下制备脱氢乙酸。
相对分子质性密度
名称熔点/℃沸点/℃物理性质
量状/g/.cm-3
无
色
微溶于水,易溶
乙酰乙酸乙透
1301.03-39180.8于乙醇等有机
酯明
溶剂
液
体
白
微溶于乙醇和
色
脱氢乙酸168—109~111269.9冷水,具有较强
晶
的还原性
体
无
色
与水任意比例
透
乙醇460.79-114.178.3互溶,易溶于有
明
机溶剂
液
体
步骤Ⅰ.脱氢乙酸的合成:反应原理和实验装置如图(夹持和加热装置已省略):
①在N2氛围中,向三颈烧瓶中加入100mL乙酰乙酸乙酯和0.05g催化剂,磁力搅拌加热10min后再升高
至某温度,回流一段时间。
②反应结束后,将其改为蒸馏装置,控制温度为80℃左右蒸出乙醇,在三颈烧瓶中得到脱氢乙酸粗产品。
步骤Ⅱ.脱氢乙酸的分离与提纯
将盛有脱氢乙酸粗产品的三颈烧瓶改为下图中的装置B,进行水蒸气蒸馏(夹持和加热装置已省略),蒸出乙
酰乙酸乙酯和脱氢乙酸,过滤装置C中的混合物,得白色晶体,再用乙醇洗涤该晶体,干燥后得固体产品
56.0g。
请回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中装置D的名称是___________。
(2)步骤Ⅰ中②过程中不需要用到的仪器为___________(填字母)。
(3)通过实验可探究不同的反应条件对脱氢乙酸产率的影响。依据下图分析合成脱氢乙酸的最适宜条件为:
___________℃、___________h、___________作催化剂。与其他催化剂相比,所选催化剂使脱氢乙酸产率
最高的原因可能为___________。
(4)步骤Ⅱ装置中,a管的作用为___________,C中的溶剂的最佳选择为___________。
(5)脱氢乙酸的产率约为___________(填字母)。
A.54%B.64%C.74%D.84%
【答案】(1)球形冷凝管
-
(2)cf(3)①.200②.6③.Na2CO3+NaHCO3(质量比1:1)④.c(OH)低,则催化效率
低,产率低,c(OH-)高,脱氢乙酸会发生水解,使得产率降低
(4)①.平衡压强②.乙醇(5)D
【解析】
【分析】在N2氛围中防止脱氢乙酸被氧化,向三颈烧瓶中加入100mL乙酰乙酸乙酯和0.05g催化剂,磁力
搅拌加热10min后再升高至某温度,回流一段时间,而后转入三颈烧瓶中进行蒸馏冷凝分离脱氢乙酸和乙
酰乙酸乙酯,最后获得脱氢乙酸56.0g,据反应方程式计算得出其产率。
【小问1详解】
根据仪器构造可知D为球形冷凝管;
【小问2详解】
步骤Ⅰ中②过程为将①反应后得到的产物改为蒸馏,蒸出乙醇后在三颈瓶中得到粗脱氢乙酸,蒸馏需要用到
的仪器有直形冷凝管、承接管、温度计和锥形瓶,不需要用到球形冷凝管、蒸发皿,故答案为:cf;
【小问3详解】
由不同的反应条件对脱氢乙酸产率的影响图示信息知,相同时长,200℃时产率最大,相同温度,6h时间产
率最大,相同温度和时长,Na2CO3+NaHCO3(质量比1:1)时产率最大,与其他催化剂相比,所选催化剂使
脱氢乙酸产率最高可能是c(OH-)低,则催化效率低产率低,c(OH-)高,脱氢乙酸会发生水解,使得产率降低,
而此时溶液的酸碱性比较适中,使得脱氢乙酸产率较高;
【小问4详解】
a管与大气相通,作用是平衡压强;乙酰乙酸乙酯微溶于水,易溶于乙醇等有机溶剂,脱氢乙酸微溶于乙醇
和冷水,具有较强的还原性,步骤Ⅱ中装置C中的溶剂的最佳选择为乙醇;
【小问5详解】
根据反应方程式可知,100mL×1.03g/mL=103g乙酰乙酸乙酯完全反应可以生成脱氢乙酸的质量为
103g156.0g
××168g/mol=66.55g,故脱氢乙酸的产率为×100%=84%,答案选D。
130g/mol266.55g
17.氯乙烯CH2CHCl是制备聚氯乙烯(PVC)单体的核心原料,利用1,2-二氯乙烷CH2ClCH2Cl
与乙炔制备氯乙烯的过程涉及如下两个反应。
.1
ICH2ClCH2ClgCH2CHClgHClgΔH169.69kJmol
11
ΔS1142.5JmolK
.1
ⅡCHCHgHClgCH2CHClgΔH298.82kJmol
11
ΔS2123.86JmolK
回答下列问题:
1
(1)反应CHCHgCH2ClCH2Clg2CH2CHClg的ΔH_______kJmol。
(2)从反应自发性的角度分析,利用1,2-二氯乙烷(CH2ClCH2Cl)与乙炔制备氯乙烯时的温度既不能
过高也不能过低的原因为_______。
1
(3)反应I和Ⅱ的IgK随变化曲线如图甲所示,则表示反应Ⅱ的变化的曲线为_______(填“L”或
T1
“L2”)。
(4)在CuCl催化下,反应Ⅱ的历程如图乙所示,决速步骤的化学方程式为_______;HCl与反应
时,1号碳原子吸附HCl中的H原子,从结构的角度解释其原因为_______。
(5)TC、初始总压强为100kPa时,将1molCH2ClCH2Clg和1molCHCHg充入VL恒容密闭
容器中,发生反应I和Ⅱ,25min时体系达到平衡状态。此时容器中生成1.8molCH2CHClg,容器内
的总压强为102kPa。
①下列事实能判断体系达到平衡状态的是_______(填标号)。
a.相同时间内HClg生成的物质的量等于HClg消耗的物质的量
b.vCH2ClCH2Cl2vCH2CHCl
c.容器中气体的平均摩尔质量不变
d.容器中混合气体的密度不变
11
②025min内,vCH2CHCl_______molLmin(用含V的代数式表示)。
1
③TC时,反应Ⅱ的压强平衡常数Kp_______kPa(Kp为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量
分数)。
【答案】(1)-29.13
(2)温度过低不利于反应I自发,温度过高不利于反应II自发
(3)L1
(4)①.②.1号碳负电性强,易吸附正电性强的氢原子
0.072
(5)①.ac②.③.7.5
V
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应I+反应II得CHCHgCH2ClCH2Clg2CH2CHClg,
111
ΔH=ΔH1+ΔH269.69kJmol98.82kJmol29.13kJmol;
【小问2详解】
111
ΔG1=ΔH1-ΔS1=69.69kJmolT142.5JmolK0,自发需要高温,温度过低不利于反应I
111
自发,ΔG2=ΔH2-ΔS2=98.82kJmolT123.86JmolK0,自发需要低温,温度过过不利
于反应I自发;
【小问3详解】
1
反应II为放热反应,温度升高减小,K值减小,IgK减小,反应Ⅱ的变化的曲线为L;
T1
【小问4详解】
活化能最大的为决速步骤(TS1),化学方程式为;HCl与反应时,
1号碳原子吸附HCl中的H原子,从结构的角度解释其原因为1号碳连着H和Cu,2号碳连着H和Cl,
Cl具有较强电负性吸引电子,使2号碳原子电负性弱于1号碳原子,因1号碳负电性强,易吸附正电性强
的氢离子;
【小问5详解】
①a.相同时间内HClg生成的物质的量等于HClg消耗的物质的量,即正逆反应速率相等,a正确;
b.vCH2ClCH2Cl2vCH2CHCl,反应I和II进行的限度不一定相同,b错误;
c.恒容容器,反应I和II为气体物质的量发生变化的反应,气体的质量不变,故气体的平均摩尔质量不变
可以说明是平衡状态,c正确;
d.恒容容器,反应I和II为气体的质量不变,体积不变,故气体的密度恒定不变,不能说明达到平衡状态,
d错误;
故选ac;
1.8mol
0.072
②025min内,ΔcVLmolL1min1;
vCH2=CHCl==V
Δt25min
③设反应I转化xmol,反应I转化ymol,VL恒容密闭容器,初始总压强为100kPa,达到平衡状态容器内
102
的总压强为102kPa,则气体物质的量为22.04mol,
100
CH2Cl-CH2ClgCH2=CHClg+HClg
起始(mol)100
、
转化(mol)xx
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