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文档简介
【高考真题】黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古2026年化学普通高中学业水平等级性考试一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。1.化学助力人工智能的发展,下列说法正确的是()A.锂离子电池可将化学能转化为电能B.氮化镓(GaN)半导体属于有机材料C.光导纤维纤芯的主要成分是单晶硅D.数据中心冷却系统冷却液的汽化涉及化学键断裂2.一种制备火箭燃料肼(N2H4)的反应如下,下列说法错误的是()NA.NH2Cl的VSEPR模型:四面体形B.NH3的共价键类型:非极性共价键C.N2H4中N的杂化方式:sp3杂化D.NH43.下列过程对应的化学方程式错误的是()A.铜丝插入热的浓硫酸:Cu+2HB.少量AlCl3溶液滴入足量浓烧碱溶液:AlCC.乙烯通入溴的四氯化碳溶液:CD.Na2S溶液滴入AgCl悬浊液:N4.化学是一门实验与理论并重的学科。下列实验方案不合理的是()A.Cl2收集及尾气处理B.实验室制备乙炔C.除去CO2中的SD.实验室铜件镀镍A.A B.B C.C D.D5.生活细微处,亦有化学回响。下列“生活小妙招”不合理的是()选项目的生活小妙招A锁住揉好面团的水分面团表面涂一层食用油B保鲜“自制番茄酱”高温蒸煮后密闭保存C提升菜肴的“风味层次”炒菜时加入适量料酒和香醋D去除蚕丝衣物上的油污热水中加入苏打后浸泡衣物A.A B.B C.C D.D6.镁及其化合物的部分转化关系如下,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.反应①:每消耗0.5molC5H6生成Mg(C5H5)2分子的数目为0.5NAB.反应②:每消耗2.24LN2生成N3-数目为0.2NAC.反应③:每消耗4.4gCO2转移电子数目为0.4NAD.0.15mol⋅L−17.大面积单原子层二维金属Ga(2D)制备过程示意图如下。下列说法错误的是()A.Ga位于周期表第四周期第ⅢA族,其简化电子排布式为[ArB.蓝宝石砧座的硬度高,其主要成分Al2O3可当作共价晶体C.常温常压下,等物质的量的Ga(2D)能量高于Ga(3D)晶体D.Ga(2D)的一个基本结构单元为8.药物奥利司他结构简式如下。下列关于该物质说法错误的是()A.含有5个手性碳原子 B.含有分子内氢键C.能使酸性KMnO4溶液褪色 D.能发生水解反应9.金属钒(立方晶胞,Ⅰ)和硅粉高温熔炼可制取传统超导材料VₓSiy(立方晶胞,Ⅱ)。已知此体系中紧邻钒原子间的距离变短可增强超导性能。下列说法错误的是()A.x:y=3:1 B.与Si紧邻的V有12个C.晶胞中的价层电子总数为19 D.VxSiy的超导性质优于金属钒10.颜料W6X4A.简单离子半径:W<M<ZB.简单氢化物沸点:Z<Y<MC.第一电离能:X<Y<MD.最高价氧化物水化物酸性:X<Y<Z11.热塑性可降解高分子材料Ⅲ可由如下反应制备。下列说法正确的是()A.I和IV可用元素定量分析区分 B.III具有网状交联结构C.III与NaOH反应生成II D.该聚合反应为缩聚反应12.从铜阳极泥(主要成分为Cu2Te和Cu2S,含少量Ag2S和Au)中提取热电材料碲(Te)的流程如图。已知Na2TeA.“浸渍”时通入过量空气不发生副反应B.滤渣可以全部溶于浓HNC.Na2Te被氧化过程中,溶液碱性增强D.“沉碲”过程中Na13.一种从废旧电池正极材料LiFePOA.a电极反应:OB.电路中转移2mol电子,理论上可回收4molLi+C.b电极连接电源正极D.I3-可转化为I-和14.恒容密闭容器中,等物质的量的C3H8和SA.该反应的△H<0,△S>0B.L点C3H8的消耗速率大于a物质的生成速率C.M点该反应的Kx=0.135(用物质的量分数代替浓度计算)D.N点C315.室温下,0.10mol⋅L−1醋酸铜(CuAA.I为CuAc+的变化曲线B.室温下,K=1C.室温下,KD.Q点:c二、非选择题:本题共4小题,共55分16.某工厂利用镍矿(主要成分为NiS,含少量Fe2O3和CuS)制备超细镍粉,物质转化流程如下(部分反应条件已略去):已知:①滤液1中镍以[NiNH362+形式存在,硫以SO②“部分蒸氨”时c(NH3)减小,NiNH回答下列问题:(1)依据核外电子排布,Ni元素位于周期表区。(2)“氧压氨浸”时,加压的目的是,NiS转化为NiNH3(3)滤液1中铜的主要存在形式为(填离子符号)。气体a为(填化学式)。(4)“转化”步骤通入足量氧气充分氧化滤液2中剩余的:S2O32−,该步骤无沉淀产生,则理论上每转化1(5)滤液3浓缩结晶得到的(填化学式)可用于生成化肥。(6)近似条件下,不同NiNH3已知酸性条件不利于“还原”步骤,解释|NiNH3(结合离子方程式作答)。17.某研究组采用如下方案实现了聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的快速降解,制备对苯二甲酸(Mr=166)。反应式:实验步骤:I.向反应瓶中加入20mLH2O、10.0gNaOH、0.2g催化剂和磁搅拌子,搅拌并加热化合物至135℃;随后加入10.0gPET,继续搅拌加热回流5min(回流温度138℃)。Ⅱ.反应混合物冷却后倒出,用150mL水稀释;过滤,滤渣用水洗涤,合并滤液;从体系中分离催化剂。Ⅲ.用稀盐酸调节滤液pH,析出沉淀;过滤,沉淀用水洗涤,干燥的8.2g固体。已知:常温下,催化剂为油状物,难溶于水,易溶于CH2Cl2。回答下列问题:(1)步骤Ⅰ实验装置搭建时应选择的玻璃仪器是(填标号)。(2)步骤Ⅰ中降解反应的主要产物为乙二醇和(填结构简式)。(3)步骤Ⅱ中滤渣用水洗涤的目的是,催化剂可采用法便捷分离。(4)步骤Ⅲ中用水洗涤是为除去沉淀上残留的和(填名称)。(5)取0.0175g步骤Ⅲ所得固体与0.0168g标准品均三甲氧基苯(,Mr=168)混合;该混合物的核磁共振氢谱中,四种氢吸收峰(忽略杂质的氢吸收峰)的峰面积比为2:4:3:9,则所得固体中对苯二甲酸含量为(6)若采用题中方法降解PET和BPA-PC()的混合物,当进行步骤Ⅲ时,调节滤液pH可实现上述两种聚合物降解产物的分步析出。pH较大时,(填“PET”或“BPA-PC”)的降解产物析出。18.低碳烯烃(C2−(1)烃类产物碳链增长的部分历程如下(M:催化剂,*CHₓ:活性炭氢物质):按此历程,产品中低碳烯烃产率不高的原因是(答出一条即可)。(2)合成丙烯的费托反应主要为:①6CO②C3H③COg+④3COg则△H1=kJ·mol-1,基于化学平衡分析,合成丙烯的条件应为(填标号)。
A:低温高压
B:低温低压
C:高温低压
D:高温高压(3)传统费托合成低碳烯烃收率低。我国科研工作者研发出转化率和选择性均优异的催化剂。图1中抑制副反应的最适宜催化剂为(填“MgAPO”、“SAPO”或“GeAPO”)。430℃时,CO2的选择性为32%,根据图2,此时低碳烯烃的最大收率为(写出计算式即可)。[已知:收率=转化为总烃的CO转化率×低碳烯烃选择性、某烃选择性=生成某烃消耗n(CO(4)若费托反应只发生③和④,且反应③已快速平衡而④未平衡。恒压、初始投料nH2:nCO=2.5、CO2选择性为a%或b%时,CO转化率与温度的关系如图3所示,则a(5)若采取某种措施抑制CO2生成,此时费托反应只发生②和④,320∘C、恒压645kPa、初始投料nH2:nCO=2时,CO的转化率为50%,丙烯的选择性为90%,则pC319.杀虫剂氯噻啉(化合物H)合成路线如下(部分条件已略去):回答下列问题:(1)A能发生银镜反应,其结构简式为。(2)B中官能团名称为醛基和。(3)F→H的反应类型为。(4)参照E→F过程,设计某药物中间体K的合成路线如下(部分反应条件已略去)。其中,I的结构简式为,J→K的化学方程式为。(5)B→D可能经历的过程如下图所示。X→Y发生巯基(-SH)参与的取代反应,Y的结构简式为。Y发生分子内氨基−NH2与醛基的加成、消去反应生成Z和H
答案解析部分1.【答案】A【解析】【解答】A、锂离子电池属于二次原电池,放电过程可以将内部储存的化学能转化为电能,A正确;
B、氮化镓(GaN)属于无机非金属化合物,是新型无机半导体材料,不属于有机材料,B错误;
C、光导纤维纤芯的主要成分为二氧化硅,单晶硅是太阳能电池、芯片的主要原料,C错误;
D、冷却液汽化属于物理变化,仅破坏分子间作用力,不会发生化学键的断裂,D错误;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
电池能量转化规律:原电池放电实现化学能转化电能,电解池实现电能转化化学能;
材料类别区分:含碳化合物(除碳酸盐等)为有机材料,金属氮化物属于无机材料;
常见物质用途辨析:SiO2用于光导纤维,晶体Si用于芯片与光伏电池;
物理化学变化判断:物态变化均为物理变化,只改变分子间作用力,不破坏物质内部化学键。2.【答案】B【解析】【解答】A、NH2Cl中心N原子价层电子对数B、NH3中N−H键是不同种非金属原子形成的共价键,属于极性共价键,并非非极性共价键,B错误;
C、N2H4中每个N原子形成3根σ键,含有1对孤电子对,价层电子对数为4,采取sp3杂化,C正确;
【分析】本题解题要点:
VSEPR模型判断方法:价层电子对数等于σ键数加孤电子对数,价层电子对数为4时VSEPR模型为四面体形;
共价键分类规则:不同原子之间形成极性共价键,同种原子之间形成非极性共价键;
杂化轨道判断依据:价层电子对数为4时中心原子采取sp3杂化;
3.【答案】B【解析】【解答】A、加热条件下铜与浓硫酸发生氧化还原反应,方程式Cu+2H2SO4(浓)Δ__CuSO4+SO2↑+2H2O【分析】本题解题要点:
铜与浓硫酸反应规律:加热时浓H2SO4作氧化剂,还原产物为SO2,常温下不反应;
铝盐与强碱反应定量规律:强碱足量时无氢氧化铝沉淀,最终生成四羟基合铝酸钠;4.【答案】A【解析】【解答】A、氯气密度大于空气,采用向上排空气法收集;CaCl2溶液不能吸收Cl2,无法完成尾气处理,尾气应选用NaOH溶液吸收,该方案不合理,A符合题意;
B、电石与饱和NaCl溶液反应制备乙炔,饱和氯化钠溶液可减缓反应速率,分液漏斗+圆底烧瓶装置适配该制备,方案合理,B不符合题意;
C、SO2可与饱和NaHCO3反应生成CO2,CO2不溶于饱和碳酸氢钠溶液,洗气瓶长进短出,除杂方案合理,C不符合题意;【分析】本题解题要点:
氯气尾气处理原理:氯气能与强碱NaOH反应,氯化钙溶液与氯气不反应,无吸收效果;
乙炔制备要点:饱和氯化钠溶液降低水的浓度,平稳电石与水的剧烈反应;
酸性气体除杂规则:杂质酸性强于主体气体时,选用对应酸式盐饱和溶液除杂,不损耗目标气体;
电镀装置规律:待镀金属作阴极,镀层金属作阳极,电镀液含镀层金属阳离子。5.【答案】D【解析】【解答】A、食用油属于油脂,不溶于水,在面团表面均匀涂抹后会形成一层致密疏水油膜,隔绝空气,抑制面团内部水分向外挥发,有效锁住面团水分,操作原理合理,A正确;
B、高温蒸煮能够彻底杀灭自制番茄酱里的细菌、霉菌等微生物,完成灭菌处理,后续密闭保存可以隔绝外界空气中杂菌再次污染,减缓腐败变质,保鲜方案合理,B正确;
C、料酒中含有乙醇,香醋含有乙酸,炒菜加热时二者发生可逆酯化反应,生成具有特殊果香的酯类有机物,丰富菜品香气,提升风味层次,妙招合理,C正确;
D、苏打是碳酸钠,溶于水发生水解使溶液呈较强碱性,热水会进一步促进水解、增强碱性;蚕丝的主要成分是动物蛋白质,高温+强碱性环境会破坏蛋白质空间结构,发生水解变性,造成蚕丝衣物脆化、破损,该方法不合理,D错误;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
油脂隔水原理:油脂难溶于水,可在固体表面形成疏水薄膜,阻隔水分与空气接触,减少水分蒸发;
食品防腐逻辑:高温可杀灭食品内原有微生物,密封容器隔绝外界杂菌侵入,双重作用延长食品保存时间;
酯化反应生活应用:醇与羧酸在加热条件下生成酯类芳香物质,是烹饪增香的常见化学原理;
蛋白质性质:蚕丝、羊毛类动物蛋白纤维不耐强碱、高温,碱性溶液会使蛋白质水解变性,清洗时不可使用热纯碱水。6.【答案】C【解析】【解答】A、产物Mg(C5H5)2含有2个C5H5−B、选项只给出N2体积2.24L,未标注标准状况,无法用气体摩尔体积计算物质的量,不能确定N3−数目,B错误;
C、反应③:2Mg+CO2=点燃2MgO+C,4.4gCO2物质的量为0.1mol;CO2中C从+4价降为0价,1molCO2【分析】本题解题要点:
有机物配比定量关系:Mg(C5H5)2配体比例为2:1,反应物与产物物质的量之比为2:1;
气体摩尔体积使用前提:只有标准状况下,22.4L/mol才可用于气体换算,无标况条件无法计算;
7.【答案】A【解析】【解答】A、Ga原子序数为31,位于周期表第四周期第ⅢA族,完整简化电子排布式必须包含3d轨道,正确形式为[Ar]3d104s24p1,选项遗漏3d10,排布式书写错误,A错误;
B、蓝宝石主要成分为刚玉Al2O3,硬度极大、熔沸点很高,具备共价晶体典型物理特征,可归类为共价晶体,B正确;【分析】本题解题要点:
Ga核外电子排布规则:第四周期元素简化电子排布式需要完整写出内层填满的d轨道,不能省略3d10;
共价晶体判定依据:物质硬度极高、熔沸点高,晶体内部以共价键作用为主,符合共价晶体物理特性;
物质能量对比规律:制备过程持续吸热的特殊形态物质,自身能量高于常态稳定块状晶体;8.【答案】A【解析】【解答】A、手性碳原子定义为饱和碳原子且连接四种完全不同的基团,,标记结构中带*的手性碳一共4个,并非5个,A错误;
B、分子内存在酰胺基,N−H上的氢原子可与分子内酯基、内酯环的羰基氧靠近,形成分子内氢键,B正确;
C、酰胺基()中的N-H键具有还原性,同时分子内大量烷基支链可被强氧化剂氧化,能够还原酸性高锰酸钾使其褪色,C正确;
D、该有机物同时含有酰胺键、普通酯基、内酯环酯基,三类官能团均可在酸性或碱性条件下发生水解反应,D正确;
故答案为:A。【分析】本题解题要点:
手性碳计数方法:逐个寻找饱和碳原子,判断四个连接基团是否互不相同,准确清点数量;
分子内氢键形成条件:同一分子中N−H、O−H的氢与羰基、醚键的氧空间位置相近,可形成分子内氢键;
酸性高锰酸钾褪色判断:酰胺键、烷基侧链具备还原性,可被9.【答案】C【解析】【解答】A、晶胞Ⅱ中Si原子采用均摊计算:N(Si)=8×18+1=2;V原子均摊计算:N(V)=12×14+3=6;两种原子数目之比x:y=N(V):N(Si)=6:2=3:1,A正确;
B、选取晶胞体心Si原子作为参照,空间分层统计可得等距紧邻的V原子一共12个,B正确;
C、V为第ⅤB族元素,单个V价层电子数为5;Si为第ⅣA族元素,单个Si价层电子数为4;晶胞内总价层电子计算公式:【分析】本题解题要点:
晶胞原子均摊计算规则:顶点原子贡献18,棱上原子贡献14,体心原子全部计入晶胞,算出两种原子数量后得到化学式比例;
晶体配位数判断思路:以内部孤立原子为中心,分层清点三维空间中等距离的最近相邻原子总数;
价层电子总数计算方法:总价电子=晶胞内V原子总数×V价电子数+晶胞内Si原子总数×Si价电子数;10.【答案】B【解析】【解答】A、M=O、W=Na、Z=S;Na+与OB、Y=Si、Z=S、M=O,对应简单氢化物SiH4、H2S、H2O;HC、X、Y、M依次为Al、Si、O;第三周期同周期第一电离能总体随原子序数增大而升高,可得Al<Si<S;同主族从上至下第一电离能减小,故S<O,综合得第一电离能Al<Si<O,C正确;故答案为:B。【分析】M、W、X、Y、Z为原子序数递增短周期元素;基态M最外层电子数为内层3倍,推出M=O;Z与M同主族,Z=S;W原子序数大于O、最外层1个电子,W=11.【答案】D【解析】【解答】A、物质Ⅰ与物质Ⅳ分子式均为C3H6O,二者所含C、H、O元素的质量分数完全一致,依靠元素定量分析无法将两种物质区分,A错误;
B、高分子Ⅲ主链呈线性延伸,分子内不存在交联点,属于线型高分子,不具备网状交联结构的特征,B错误;
C、高分子Ⅲ分子中存在大量酯基,碱性环境下水解时酯键断裂,水解产物为二元醇与二元羧酸盐,不能直接生成环状酯Ⅱ,C错误;【分析】本题解题要点:
元素定量分析适用条件:仅分子式、元素质量分数存在差异的物质才能用元素定量法区分,同分异构体无法区分;
高分子结构分类判断:分子链无交联、呈长链状为线型高分子,分子链之间相互交联形成立体网状为体型高分子;
聚酯碱性水解产物规律:线型聚酯碱性水解得到醇与羧酸盐,不会逆向生成环状内酯;
缩聚反应判定标准:单体聚合生成高分子化合物的同时,生成小分子(水、酮、卤化氢等),符合该特征即为缩聚反应。12.【答案】C【解析】【解答】A、浸渍阶段投入的Na2S以及反应生成的Na2Te2都容易被氧化,若通入过量空气,富余的O2会持续氧化体系内S2−,生成多种高价含硫副产物,打乱整套工艺流程,A错误;
B、阳极泥里的Au在浸渍步骤全程不发生反应,全部残留在滤渣当中;Au的化学惰性很强,浓HNO3无法单独将其溶解,只有王水可以溶解Au,所以滤渣不能完全溶于浓HNO3,B错误;
C、O2氧化Na2Te得到Na2Te2,反应方程式为4Na2Te+【分析】铜阳极泥(Cu2Te、Cu2S、少量Ag2S、Au)加Na2S溶液并通空气浸渍,Cu2Te、Cu2S转化为CuS沉淀与滤液13.【答案】D【解析】【解答】A、左侧电极通入O2发生还原反应生成H2O2,电解液为Na2SO4水溶液,电极反应式O2+2H2O+2e−=H2O2+2OH−配平、产物书写均无误,A正确;
B、电极反应LiFePO【分析】该电解装置以Na2SO4溶液为电解液,中间设置阴离子交换膜分隔两极室;左侧阴极a通入O2得电子还原生成H2O2,右侧阳极b中I−失电子氧化生成14.【答案】D【解析】【解答】A、温度升高,C3H8物质的量分数持续减小,平衡正向移动,依据勒夏特列原理,正反应吸热,ΔH>0;反应前气体总计量数为4,反应后气体总计量数为B、该反应方程式3C3H8+SO2⇌3C3H6+H2S+2H2O,C3H8与C3H6化学计量数均为3,同一体系中,C3H8消耗速率等于C3H6生成速率,选项表述B错误;
C、初始投料:n(C3H8)=1mol、n(SO2)=1mol;
设SO2转化量为x,三段式:
M点n(【分析】反应生成C3H6、H2O、H2S三种产物,反应起始阶段三者物质的量均为0;结合化学计量数,任意时刻三种产物的物质的量比值固定为3:2:1,对应图像里三条上升曲线,数值大小排序为a>b>c,由此判定曲线a15.【答案】C【解析】【解答】A、结合曲线推断结论,曲线Ⅰ对应粒子CuAc+B、可逆反应Cu2++pH=3.46时曲线Ⅰ、Ⅱ相交,满足c(CuAc+)=c(Cu2+);该点c(HAc)=10−0.86mol⋅L10−2.60=10−5.75c(Cu2+),解得c(Cu2+)=10−3.15mol⋅L−1;
该pH下c(OH−)=10−(14−5.75)=10−8.25mol⋅L−1,【分析】本题初始溶液为0.10mol/LCuAc2,根据溶质解离比例,体系中所有含铜微粒总浓度c(Cu)总=0.10mol/L;全部醋酸根存在形态(Ac−、HAc、CuAc+、CuAc2)的浓度总和固定为c(Ac)总=0.20mol/L。当溶液pH极低、酸性很强时,大量H+会与醋酸根结合生成弱酸HAc,体系内c(16.【答案】(1)d(2)增大液相氧气浓度,加快固液浸出反应速率;NiS(3)[Cu((4)2(5)((6)2;[Ni(NH3)]2+被还原时发生反应:[Ni【解析】【解答】(1)Ni为28号元素,价电子排布式3d84s2,元素周期表分区规则中,价电子同时包含3故答案为:d;
(2)加压环境能够提升O2在水溶液中的溶解量,增大液相氧气浓度,加快固液浸出反应速率,提升镍元素浸出率;NiS、O2与氨水反应生成[故答案为:增大液相氧气浓度,加快固液浸出反应速率;NiS+2O2+6NH3⋅H2O=[Ni(NH3故答案为:[Cu(NH3)4]2+;NH3;
(4)S2O32−中S平均化合价为+2,被氧化至SO42−故答案为:2;
(5)还原工序中[Ni(NH3)6]SO4被H故答案为:(NH4)2SO4;
(6)结合图像变化规律,x=2时溶液中Ni(II)浓度下降速率最快,且最终能够完全消耗、转化率达到100%;x=1时反应速率缓慢且中途停止,镍转化不完全;x=3时整体反应速率过低,生产效率差,因此最优配体数目取值为2。
x=1时发生反应[Ni(NH故答案为:2;[Ni(NH3)]2+被还原时发生反应:[Ni(NH3)]2++H2=Ni+NH4++H+,溶液呈酸性,不利于“还原”步骤;而[Ni(NH3)2]2+被还原时发生反应:[Ni(NH3)2](1)元素分区判断:根据价电子排布轨道类型划分周期表区,同时填充d、s轨道的过渡金属为d区;(2)加压浸出原理与方程式配平:气体溶解度随压强升高而增大,结合电子转移、原子守恒书写氧化还原方程式;(3)络合平衡移动:NH3(4)氧化还原电子守恒计算:计算还原剂总失电子量、O2(5)工艺流程副产品判断:梳理全程稳定留存的阴阳离子,组合得到可溶性盐并说明用途;(6)图像与反应机理综合分析:对比不同x条件下反应速率、转化率,结合反应方程式判断体系H+17.【答案】(1)ADF(2)(3)洗出滤渣表面吸附的对苯二甲酸钠,提高对苯二甲酸产率;分液(4)氯化钠;氯化氢(或盐酸)(5)95(6)BPA【解析】【解答】(1)实验操作需要加热回流,反应混合液总体积约20mL,再加入固体原料,综合容积与接口需求选用100mL两颈圆底烧瓶A;单口烧瓶B缺少多接口,无法同时完成回流、搅拌、测温操作,容器C容积过小不适用;回流装置配套球形冷凝管D;实验回流温度为138℃,超过100℃,故选择量程0~200℃的温度计F。故答案为:ADF;
(2)步骤Ⅰ是PET在碱性环境下发生酯水解反应,酯键断裂后体系存在大量NaOH,羧基会转化为羧酸盐形式,最终水解产物为乙二醇与对苯二甲酸钠,对苯二甲酸钠的结构简式为。故答案为:;
(3)滤渣中残留未完全反应的PET固体,固体表面会吸附目标产物对苯二甲酸钠,洗涤滤渣可以回收吸附的产物,提升整体产率;实验所用催化剂常温下呈油状,难溶于水,能和水溶液形成分层体系,可直接通过分液操作实现分离,步骤简单易操作。故答案为:洗出滤渣表面吸附的对苯二甲酸钠,提高对苯二甲酸产率;分液;
(4)调pH时加入盐酸中和体系内的NaOH,二者反应生成NaCl,且盐酸需过量才能完全酸化;析出的固体沉淀表面会吸附残留NaCl与过量HCl,水洗操作可除去这两类可溶性杂质。故答案为:氯化钠;氯化氢(或盐酸);
(5)先计算均三甲氧基苯物质的量:n(均三甲氧基苯含3个苯环氢、9个甲氧基氢,对应核磁峰面积比例3:9;剩余峰面积比例2:4匹配对苯二甲酸的2个羧基氢、4个苯环氢,由此确定两种物质物质的量相等,n(对苯二甲酸)=1×10−4mol计算产物纯度:w=故答案为:95;
(6)PET水解生成对苯二甲酸,属于羧酸类物质;BPA−PC降解产物为双酚A,属于酚类物质;羧酸电离能力强于酚,酚对应的盐更易在氢离子浓度更低、pH更高的环境下质子化析出,因此体系pH偏大时,故答案为:BPA−PC;
【分析】(1)回流操作要求烧瓶预留充足反应空间,液体体积不超过容器容积(2)PET属于聚酯高分子,碱性水解不可逆,酯基完全断裂生成小分子二元醇与芳香羧酸;碱性环境下羧酸会与NaOH结合生成离子型羧酸盐,不会以羧酸分子形式析出,由此判断水解产物种类并书写对应结构简式。(3)固体颗粒存在吸附作用,滤渣会吸附溶解在溶液里的目标产物,洗涤能够洗脱吸附产物,提高产物总回收率;油状催化剂与水互不相溶、分层明显,分液漏斗可快速分层分离,简化提纯流程,相比过滤、萃取操作损耗更少。(4)酸化步骤中和碱液生成可溶性无机盐NaCl,过量盐酸会附着在固体表面;NaCl、HCl均易溶于水,水洗可溶解去除两类水溶性杂质,避免杂质残留影响产物纯度。(5)核磁共振氢谱峰面积与分子中氢原子数目成正比,通过标准品均三甲氧基苯的氢比例锁定对应峰组,再匹配样品对苯二甲酸的氢数量,得出二者物质的量相等;再依托摩尔质量公式计算纯品理论质量,最终用纯品质量除以样品总质量得到产物纯度。(6)电离平衡常数:羧酸Ka远大于酚,酸性越强,对应阴离子结合H+的能力越弱;酸性弱的酚盐更容易在低氢离子浓度、高pH条件下捕获18.【答案】(1)有副反应发生生成烷烃(或生成高碳烷烃)(2)-497;A(3)GeAPO;85(4)>;<(5)0.3;3.8×【解析】【解答】(1)根据题目给出的反应历程,中间体M−CH3存在两条转化路径:一是持续与∗故答案为:有副反应发生生成烷烃(或生成高碳烷烃);
(2)结合盖斯定律运算规则,目标反应①可由3倍反应③叠加反应④推导得出,焓变对应计算式:Δ反应①ΔH<0故答案为:-497;A;
(3)对比图1相同温度下不同催化剂的数据,GeAPO催化体系中丙烯转化率数值最低;丙烯是实验需要得到的目标产物,丙烯被持续消耗代表副反应发生,因此GeAPO可以有效抑制丙烯消耗的副反应,是适配本体系的最优催化剂。
根据题意给出的产率换算公式:总烃产率=参与生成总烃的CO占比×CO总转化率×低碳烯烃选择性;CO2选择性为32%,代表被消耗的CO里仅有(1−32%)的部分参与生成各类烃。结合图2数据,GeAPO对应的CO总转化率85%故答案为:GeAPO;85%×(1−32%)×83%;
(4)反应③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)为放热可逆反应。图3水平虚线代表CO转化率固定为60%,该虚线与曲线a%交于低温点M,与曲线b%交于高温点N。
CO转化率固定时,反应④生成H2O的量基本保持不变;升温会使放热反应③平衡逆向偏移,体系内CO2生成量减少,对应CO2选择性下降,由此可知低温曲线a的选择性高于高温曲线b,即故答案为:>;<;
(5)设定初始投料n(CO)=1mol,n(H2)=2mol;CO转化率50%,反应消耗CO0.5mol,剩余n(副反应②:C3H分压与总压、物质的量满足pi=nin总⋅P总,代入化简得到Qp=n(C3H8)⋅n总P总⋅n(C3H6)⋅n(H2)。
(2)盖斯定律与平衡移动综合:通过系数配平叠加已知反应计算总焓变;依据ΔH(3)催化剂选择性与产率计算:图像对比判断催化剂抑制副反应的能
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