2024年高考真题 化学 (安徽卷)
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单选题 本大题共12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的4个选项中,有且只有一项是符合题目要求。
1
题型: 单选题
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分值: 3分

下列资源利用中,在给定工艺条件下转化关系正确的是

A煤油

B石油乙烯

C油脂甘油

D淀粉乙醇

正确答案

C

解析

本题考查有机化学转化的知识点。

各个选项:

A.煤——干馏——>煤油煤干馏是一种热解过程,它可以将煤转化为焦炭、煤焦油、煤气等。煤焦油中包含煤油,但煤干馏的直接产物并不是煤油,而是煤焦油,然后煤焦油需要经过分馏才能得到煤油。因此,选项A中的转化关系不正确。

B.石油——分馏——>乙烯石油分馏是将石油按照沸点的不同分离成不同组分的过程,主要产物包括汽油、煤油、柴油、润滑油等。乙烯是一种通过石油的裂解过程得到的低分子烃,而不是通过分馏过程得到的。因此,选项B中的转化关系不正确。

C.油脂——皂化——>甘油油脂的皂化是一种化学反应,通常在碱性条件下进行,将油脂中的脂肪酸与碱反应生成肥皂(即高级脂肪酸盐)和甘油。这是正确的转化关系,因为皂化反应确实会产生甘油。

D.淀粉——水解——>乙醇淀粉的水解通常是指淀粉在酶的作用下水解成葡萄糖。葡萄糖可以通过发酵过程转化为乙醇,但这需要额外的微生物(如酵母)参与,而题目中没有提到发酵过程。因此,选项D中的转化关系不完整,没有包括发酵步骤。综上所述,选项C是正确的,因为它描述了一个完整的化学反应过程,油脂经过皂化反应可以产生甘油。其他选项的转化关系要么不完整,要么描述的是不同过程的组合。故选C

1
题型: 单选题
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分值: 3分

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

正确答案

D

解析

本题考查物质特征鉴别的知识点。

A.过氧化钠和硫黄:加水,振荡过氧化钠与水反应剧烈,产生气泡,并释放氧气,同时生成氢氧化钠。硫黄不溶于水,与水混合会形成悬浮液。因此,加水振荡可以区分过氧化钠和硫黄。

B.水晶和玻璃:X射线衍射实验水晶是晶体,具有特定的晶体结构,而玻璃是非晶态固体,没有晶体结构。X射线衍射实验可以检测物质的晶体结构,因此可以区分水晶和玻璃。

C.氯化钠和氯化钾:焰色试验氯化钠和氯化钾在火焰中产生的颜色不同。氯化钠在火焰中产生黄色火焰,而氯化钾在火焰中产生紫色火焰。因此,焰色试验可以区分氯化钠和氯化钾。

D.苯和甲苯:滴加溴水,振荡苯和甲苯都是芳香烃,它们都能溶解溴水。因此,滴加溴水,振荡不能区分苯和甲苯。综上所述,不可行的鉴别方法是D.苯和甲苯:滴加溴水,振荡。故选D

1
题型: 单选题
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分值: 3分

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,利用中和发酵过程产生的酸

正确答案

A

解析

本题考查化学常识。分析歌个选项:

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。铁在潮湿空气中会发生吸氧腐蚀,形成铁锈。如果清洗后及时擦干,可以减少铁锅与空气的接触,从而减缓生锈的过程。因此,选项A是合理的。

B.烹煮食物的后期加入食盐,能避免长时间受热而分解。食盐在高温下长时间加热确实会分解,但是通常情况下,烹饪过程中的温度和时间不足以导致食盐分解。因此,选项B不合理。

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。蔗糖在高温下会发生脱水反应,生成焦糖,从而使食物颜色加深。但是并不是碳化反应,焦糖呈深棕色,一旦焦糖化完成,立即停止加热,否则会继续碳化分解变黑。

D.制作面点时加入食用纯碱,利用中和发酵过程产生的酸。食用纯碱是一种碱性物质,在面点制作过程中,加入碳酸氢钠可以催化酵母发酵,加速面团发酵过程。这个过程涉及几个化学反应:碳酸氢钠与水反应生成氢氧化钠和碳酸。碳酸不稳定,会分解为二氧化碳和水。二氧化碳气体从面团中释放出来,导致面团膨胀。故并不需要中和发酵过程产生的酸。故选A

1
题型: 单选题
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分值: 3分

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

AA

BB

CC

DD

正确答案

D

解析

本题考查化学物纸转化反应式的知识点。

观察图,甲乙丙两两可以在自然界互相转化,由此排除B、C。又甲和水反应生成乙,考虑所以A错误,D正确。故选D

1
题型: 单选题
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分值: 3分

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

B能发生缩聚反应

C与葡萄糖互为同系物

D分子中含有键,不含

正确答案

B

解析

本题考查有机物结构式。

根据结构简式,其化学分子式为故A不正确。D-乙酰氨基葡萄糖含有氨基和羟基官能团,这些官能团可以参与缩聚反应,形成多糖或其他高分子化合物。故B正确。同系物是指分子结构相似,但在分子组成上相差一个或多个原子团的化合物。D-乙酰氨基葡萄糖与葡萄糖在分子结构上有超出的差异,因此它们不是同系物。C错误。键是共价键中电子云密度最大的一种键,而键是电子云密度较小的另一种键。在有机化合物中,C-C键通常是键,而C=C键则包含一个键和一个键。D-乙酰氨基葡萄糖中的C-C键和C-N键都是键,因此它包含键,但也包含键。

故选B

1
题型: 单选题
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分值: 3分

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

B基态原子的第一电离能:

C该物质中C和P均采取杂化

D基态原子价电子排布式为

正确答案

C

解析

本题考查Ni催化剂轨道杂化的知识点。分析各个选项:

A.该物质中为+2价。查看催化剂结构图中的镍(Ni)原子的价态。镍原子在催化剂中失去了2个电子,故它的价态将是+2,在这个价态下,镍原子的电子排布式为其中3d和4s轨道参与杂化形成镍的价轨道。因此,这个说法是正确的。

B.基态原子的第一电离能:基态原子的第一电离能是指从一个原子中移除最外层电子所需的能量。氯(Cl)的原子序数大于磷(P),因此氯的原子半径更小,电子云更紧密,所以它的第一电离能通常比磷的大。这个说法是正确的。

C.该物质中C和P均采取杂化。观察化学键的数目,考察催化剂结构中的碳(C)和磷(P)原子的杂化类型。则C都是杂化的,但P都是杂化的,故这个说法是错误的。

D.基态Ni原子价电子排布式为基态镍(Ni)原子的电子排布式为。故价电子排布式为,D正确。

故选C.

1
题型: 单选题
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分值: 3分

仅用下表提供的试剂和用品,不能实现相应实验目的的是

AA

BB

CC

DD

正确答案

A

解析

本题考查常规溶液化学反应的知识点。

要求选择不能达到实验目的的选项。

A因为氨水是碱性的,向溶液中滴加氨水至过量只能是生成沉淀,自始至终沉淀不会溶解,因为氨水是弱碱。先产生沉淀,是因为更难溶解,并不能验证镁的金属性比铝强,故A错误。

B由在浓硫酸的催化作用下,故可制备成功。

C由硫酸铜溶液和氨水制备铜氨络合物的化学反应式如下:在这个反应中,氨水中的氨与硫酸铜中的铜离子反应,生成铜氨络合物。铜氨络合物是可溶于水的,它是铜的氨络合物中最简单的一种。

D氯化铁水解制备氢氧化铁的化学方程式如下:在这个方程式中,氯化铁在水中发生水解反应,生成氢氧化铁和盐酸。由于盐酸是可溶的,它会继续电离产生氢离子和氯离子,而氢氧化铁则形成胶体状态。故D正确。

1
题型: 单选题
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分值: 3分

某温度下,在密闭容器中充入一定量的,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

正确答案

B

解析

本题考查化学反应平衡的知识点。

考虑公式注意焓变小于0,,反应热意味着这是一个放热反应。反应热这也是一个放热反应。所以X、Y、Z能量依次减少,A、D错误。又由气体浓度与反应时间的曲线图,Y的量先增加后减少,且最终Z的量最多,这说明过渡态2比过渡态1能量高。故选B。

1
题型: 单选题
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分值: 3分

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(局部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和为电极,以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

C充电时,阴极被还原的主要来自

D放电时,消耗,理论上转移电子

正确答案

C

解析

本题考查电池化学原理的知识点。逐一分析各项:

A.标注框内所示结构中存在共价键和配位键。观察结构,既有共价键又有配位键,这个说法是正确的。

B.电池总反应为:放电时,负极发生氧化反应,正极发生还原反应。负极反应为正极反应为。因此,电池的总反应应该是这两个反应的组合故B正确。

C.充电时,阴极被还原的主要来自首先超稳定,又充电时负极反应故Zn2+的来源主要来自Zn电极。所以这个说法是错误的。

D.放电时,消耗理论上转移0.02mol电子。刚好是由放电方程式所以理论上转移0.02mol电子,D正确。

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题型: 单选题
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分值: 3分

室温下,为探究纳米铁去除水样中的影响因素,测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。

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:

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,水样初始越小,的去除效果越好

正确答案

C

解析

本题考查化学反应平衡速率的知识点。分析各个选项:

A选项错误,因为从图中可以看出,实验①中0~2小时内平均反应速率故A错误,相差1000倍.

B选项错误,因为根据图片信息实验③PH=8为碱性,必然反应的离子方程式不能有应该是

C选项正确,因为从表格中可以看出,实验②和实验①的其他条件相同,实验①的纳米铁质量较大结果的去除效果较好,故C正确。

D选项错误,因为从表格中可以看出,实验②和实验③的其他条件相同,但实验②的水样初始pH较小,③的的去除效果不如②,但当pH过小时,纳米铁与氢离子反应速率加快,去除效果减弱,故D错误。故选A

1
题型: 单选题
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分值: 3分

环境保护工程师研究利用处理水样中的。已知时,饱和溶液浓度约为。下列说法错误的是

A溶液中:

B溶液中:

C的溶液中加入,可使

D的溶液中通入气体至饱和,所得溶液中:

正确答案

B

解析

本题考查溶液中的化学平衡知识点。逐个分析每个选项的正确性:

A.这个说法是正确的。在溶液中,水解反应会产生是溶液中的主要阳离子。根据电荷守恒,阳离子的总电荷必须等于阴离子的总电荷,因此这个说法是正确的。

B.这个说法是错误的。硫化钠在水中可以发生水解反应,生成氢硫化钠和氢氧化钠水解反应可以分为两步,第一步是主要的:第二步水解反应是氢硫化钠进一步与水反应生成硫化氢和氢氧化钠:溶液中,的浓度会大于的浓度,因为会部分水解生成考虑第二步反应,的浓度会大于的浓度。因此,这个说法是错误的。

C.向的溶液中加入FeS,可使,这个说法是正确的。由于CdS的溶度积常数当溶液中的浓度降低到一定程度时,CdS会沉淀出来。如果加入FeS,FeS会先于CdS沉淀,从而降低的浓度。因此,这个说法是正确的。

D.向的溶液中通人气体至饱和,所得溶液中这个说法是正确的。当气体通入溶液中时,会生成CdS沉淀,同时也会增加溶液中的浓度。综上所述,选项B是错误的。故选B

1
题型: 单选题
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分值: 3分

研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物,其立方晶胞和导电时迁移过程如下图所示。已知该氧化物中价,价。下列说法错误的是

A导电时,的价态不变

B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

正确答案

B

解析

本题考查氧化物导电机制的知识点。分析各个选项:

A.导电时,Ti和La的价态不变在导电过程中,Ti和La的价态通常是稳定的,因为它们在导电氧化物中通常以+4和+3的价态存在。因此,选项A是正确的。

B在中,由电荷平衡可得x不等于y,故锂离子的数量与空位的数量是不相等的。

C.与体心最邻近的O原子数为12。在的立方晶胞中,是面心立方结构,因此与体心最邻近的O原子数应该是12个,上中下各三个。因此,选项C是正确的。

D.导电时,空位移动方向与电流方向相反在导电过程中,空位的移动方向通常与电流方向相反,因为空位是在电场作用下移动的,而电流的方向是由正电荷(如自由电子)的移动方向决定的。因此,选项D是正确的。故选B

填空题 本大题共1小题,每小题6分,共6分。把答案填写在题中横线上。
1
题型:填空题
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分值: 6分

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()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广泛用子药品、香料等的合成。

已知时,

第一小题:是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

A.标准状况下,和Y混合气体中氧原子数为

B.溶液中数均为

C.完全转化为时,转移的电子数为

D.中含有的价电子总数为

第二小题:下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是

A.键角:

B熔点:

C.同浓度水溶液的

D.羟胺分子间氢键的强弱:

正确答案

第一小题正确答案

A

第二小题正确答案

D

解析

第一小题:本题考查生物氮循环。

考虑硝酸根变成氮气的过程,首先被硝酸盐还原酶被还原为然后被还原为最终转换还原为

故X是,Y是

在标准状况下,1摩尔气体的体积是22.4L。因此,2.24L混合气体的物质的量是2.24L除以22.4L/mol,即0.1摩尔。分子中有1个氧原子,而NO分子中有1个氧原子。所以,对于0.1摩尔的混合气体,其中氧原子的物质的量等于0.1摩尔乘以NO中氮原子的数量(1个),即0.1摩尔。由于0.1摩尔等于所以选项A是正确的。考虑水解的方程化学平衡,溶液的必然小于0.1mol。故B错。又的分子量为33,恰好为0.1mol,完全转换为时,每摩尔的羟胺转化为亚硝酸根时,转移4个电子。故应该转移0.4mol电子。C错。同理,恰好为0.1mol,氮气分子由两个氮原子组成,每个氮原子在其最外层电子层(第二层)有5个价电子。N的价电子数等于最外层电子数为5,1摩尔氮气含有10摩尔个价电子,故价电子总数为D错误。

故选A.

第二小题:本题考查化学结构性质的比较。逐个分析各个选项:

A.键角:氨气的分子结构是一个三角锥形。在这种结构中,氮原子位于分子的中心,周围有三个氢原子。氮原子与每个氢原子之间的键角大约是。硝酸根离子的分子结构是一个平面三角形。在这种结构中,氮原子位于分子的中心,周围有三个氧原子。氮原子与每个氧原子之间的键角是。因此,硝酸根离子的键角大于氨气的键角。故A错。

B.熔点:(羟胺)是一个分子化合物,它的熔点主要受到分子间作用力的影响,如氢键和范德华力。由于它是分子化合物,它的熔点相对较低。是一个离子化合物,它由亚硝酸根离子和氯离子通过离子键结合而成。离子化合物的熔点通常高于分子化合物,因为离子键比分子间作用力更强。因此,的熔点应该高于所以选项B是错误的。

C.在相同浓度和温度下,氯化铵和氯化羟胺溶液的pH值都会低于7,但是图中箭头方向铵根离子可以制备羟胺,说明氯化铵溶液的pH值大于氯化羟胺溶液的pH值。所以选项C是错误的。

D.羟胺分子间氢键的强弱:都是氢键,但氧原子比氮原子更电负性,因此的氢键通常比的氢键更强。所以选项D是正确的。

综上所述,正确答案是D。故选D

简答题(综合题) 本大题共58分。简答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
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题型:简答题
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分值: 14分

精炼铜产生的铜阳极泥富含等多种元素。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)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

(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,被氧化的与产物的物质的量之比为_______。

(7)可被氧化为。从物质结构的角度分析的结构为(a)而不是(b)的原因:_______。

正确答案

(1)四;IB

(2)

(3)

(4)AgCl

(5)

(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,故不能被氧化成(b)结构

解析

(1)显然,铜(C)在元素周期表中位于第四周期第IB族。

(2)铜阳极泥含有Cu、Ag、Au等贵金属,第一步加硫酸和双氧水,只有Cu会与之发生反应,。故浸出液1主要含有

(3)注意配平化学方程式两边即可。金(Au)与盐酸(HCl)和双氧水反应生成的化学方程式在酸性条件下,可以表示为:

(4)注意浸液1已不含Cu离子,只有Ag和Au,通过浸取液2,Au变为可溶的同时生成难溶物AgCl。AgCl(氯化银)和(硫代硫酸钠)反应时,通常是在水溶液中进行生成硫代硫酸银和氯化钠(NaCl)

(5)由(4)知浸出液3含有和氯化钠(NaCl),故阴极的电极反应式为同时时溶液中还有故最终会生成可以循环利用

(6)(联氨)还原(氯化金(Ⅲ))生成单质金(Au)和氮气的化学方程式如下:与Au的物质的量的比为3:4

(7)在(a)分子中,电子云的分布呈现高度的对称性,因此分子结构具有较高的稳定性。由于分子(b)中正负电荷中心的不对称性,导致分子极性显著,稳定性较低。此外,((b)分子内存在过氧根离子,其氧化性较碘分子更强。因此,硫代硫酸钠无法被碘分子氧化成具有(b)结构。

1
题型:简答题
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分值: 15分

测定铁矿石中铁含量的传统方法是,滴定法。研究小组用该方法测定质量为ag的某赤铁矿试样中的铁含量。

【配制溶液】

标准溶液。

溶液:称取溶于浓盐酸,加水至,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,可将氧化为。难以氧化可被还原为。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)若消耗标准溶液,则试样中的质量分数为_______(用含a、c、V的代数式表示)。

(6)滴定法也可测定铁的含量,其主要原理是利用将铁矿石试样中还原为,再用标准溶液滴定。

①从环保角度分析,该方法相比于,滴定法的优点是_______。

②为探究溶液滴定时,在不同酸度下对测定结果的影响,分别向下列溶液中加入1滴溶液,现象如下表:

表中试剂X为_______;根据该实验可得出的结论是_______。

正确答案

(1)量筒、容量瓶

(2)易被空气氧化为离子方程式为,加入Sn,发生反应,可防止氧化

(3)增大的溶解度,促进其溶解

(4).偏小

(5)

(6)①.更安全,更环保对环境更友好②. ③.酸性越强,的氧化性越强,氧化的可能性越大,对测定结果造成干扰的可能性越大,因此在标准液进行滴定时,要控制溶液的pH值

解析

(1)滴定实验必定需要容量瓶和量筒。

(2)在配置(氯化亚锡)溶液时,加入Sn粒的原因是为了防止离子在溶液中被氧化成

离子。离子在水中容易发生氧化反应,尤其是接触空气中的氧气时,反应如下:

但是因为时溶于稀盐酸溶液,生成的氢氧根离子会与氢离子结合生成水,所以应为:

为了防止这种氧化反应的发生,通常会加入一些具有还原性的物质,如金属锡(Sn)粒。金

属锡可以提供电子,将已经被氧化的离子还原回离子,反应如下:

这样,加入Sn粒可以保持溶液中离子的浓度,确保配置的溶液的稳定性和所需浓度。

(3)(氯化亚锡二水合物)在微热状态下溶于水的原因主要是为了提高溶解度和减少水解反应。以下是详细的解释:提高溶解度:加热可以增加溶质在水中的溶解度。对于大多数固体来说,随着温度的升高,其在溶剂中的溶解度也会增加。因此,微热有助于将更多的溶解在水中。减少水解反应:是一种强酸弱碱盐,它在水中容易发生水解反应,生成。水解反应是一个吸热过程,加热可以提供能量,使得水解反应向右移动,生成更多的。然而,在实际操作中,我们通常希望得到离子而不是,因此需要尽量减少水解。保持的稳定性:离子在水中容易被氧化成离子,尤其是在较高温度下。微热有助于维持的还原状态,同时可以通过添加少量的还原剂(如Sn粒)来防止氧化。促进反应速率:加热可以增加水分子的运动速度,从而提高与分子碰撞的频率和能量,加快溶解速率。综上所述,微热状态下溶解可以帮助提高溶解度,减少水解,保持的稳定性,并加快溶解过程。然而,需要注意的是,过高的温度可能会导致的氧化或其他不必要的化学反应,因此溶解过程中应控制好温度,通常是在不超过的范围内进行。

(4)传统的法中,用于测量含铁量的过程通常涉及将铁(Ⅱ)离子与氯化亚锡和氯化汞反应,生成汞齐(汞合金),然后通过滴定汞齐中的铁(Ⅱ)离子与重铬酸钾反应来测定铁含量。如果不在适当的时间内立刻用滴定,铁(II)离子有可能会被空气中的氧气氧化成铁(Ⅲ)离子因为铁(II)离子在空气中是不稳定的。反应方程式为:

如果发生这种氧化,那么在滴定时,由于铁(Ⅲ)离子与反应的化学计量比与铁(Ⅱ)离子不同,会导致测得的铁含量偏低。因此,如果不立刻用滴定,测得的铁含量会偏小。

(5)重铬酸钾在酸性条件下与亚铁离子反应进行滴定,生成三价铁离子铬(Ⅲ)离子和水。该反应的化学方程式如下:

故考虑配平,的溶液滴定,则对应的亚铁离子为则含铁量为故含铁量为

(6)③.酸性越强,的氧化性越强,氧化的可能性越大,对测定结果造成干扰的可能性越大,因此在标准液进行滴定时,要控制溶液的pH值

1
题型:简答题
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分值: 15分

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)氧化脱氢反应:

计算:

(2)直接脱氢反应为的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示,则_______0(填“>”“<”或“=”)。结合下图。下列条件中,达到平衡时转化率最接近的是_______(填标号)。

a.b.c.

(3)一定温度和压强下、反应i

反应ⅱ(远大于)(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。的平衡转化率为,计算_______。

②同时发生反应i和ⅱ时。与仅发生反应i相比,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)通过修饰的Y分子筛的吸附-脱附。可实现混合气的分离。的_______与分子的键电子形成配位键,这种配位键强弱介于范德华力和共价键之间。用该分子筛分离的优点是_______。

(5)常温常压下,将等体积混合,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()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C2H4

C.a-b对应的时间段内,吸附的C2H6逐渐被C2H4替代

正确答案

(1)-566(2)>,b(3),增大(4)4s空轨道,该方法的区分度高,能够高效地区分并分离,经过分离得到的产物中杂质含量低,具有较高纯度。(5)BC

解析

(1)考虑设【式1】为设【式2】为则由盖斯定律,将【式1】乘以,然后减去【式2】,得到方程式:对这个新方程式的焓变。由于乘以了,所以焓变也需要乘以

(2)分析:看图,可发现偏向逆向进行,这说明焓变若平衡转化率接近40%则需要在20%和50%平衡转化率曲线之间,读图只有b最接近此项要求,刚好位于20%和50%平衡转化率曲线之间。

(3)(i)仅发生反应i时,平衡转换率为25%,注意此处K为以平衡的物质的量的分数代替浓度计算的数值,假设有那么平衡时有于是三者物质的量的浓度分别为那么带入平衡常数的计算公式,有

(ii)考虑也发生,且远远大于那么与(i)相比,的平衡产率将会增大,因为现在,当引入第二个反应时,第二个反应会消耗生成由于远大于这意味着第二个反应向生成的方向偏移的程度更大。因此,随着第二个反应的进行,的浓度会下降,从而减少了第一个反应的逆向反应速率(因为是第一个反应的产物)。根据勒沙特列原理,系统会尝试通过减少的浓度来缓解这种变化,这意味着第一个反应会向生成更多的方向偏移,以增加的浓度。因此,当考虑第二个反应时,的平衡产率会增加。这是因为第二个反应消耗了从而促使第一个反应向生成更多的方向偏移。所以,最终的平衡产率会比原来的高。

(4)(亚铜离子)的4s空轨道可以与分子的键电子形成配位键。键是双键或三键中的一个键,它包含一个电子云,这些电子可以被金属离子或金属中心吸附。配位键的强度介于范德华力和共价键之间,这意味着吸附作用比范德华力强,但又不至于形成永久的化学键。用该分子筛分离的优点包括:

高选择性:Y分子筛的微孔结构允许分子进入并被吸附,而较大的分子则无法进入这些微孔,因此被排除在外。

高纯度:由于不被吸附,通过脱附过程可以收集到纯净的

可再生性:分子筛在吸附过程中不会发生化学变化,因此可以通过降低压力或改变温度来脱附使分子筛得到再生和重复使用。

操作条件温和:吸附-脱附过程通常在室温或接近室温的条件下进行,不需要高温或高压,因此操作简便且能耗低。

综上所述,通过修饰的Y分子筛的吸附-脱附是一种有效的混合气分离方法,它利用了分子筛的微孔结构和的配位能力来实现高选择性和高纯度的分离。识别度高,能有效将分离,纯度较高。

(5)逐个分析各个选项。

A.前30分钟,两种气体均未被吸附。因为图所示为两种气体出口浓度(c)与进口浓度(co)之比随时间变化关系,根据图表,前0分钟这个比值接近于0,代表两种气体都被吸附,所以A不正确。

B.p点对应的时刻,出口气体主要成分是。根据图表,p点对应的时刻,的浓度比的浓度更高,因此出口气体主要成分是。故B正确。

C.a-b对应的时间段内,吸附的逐渐被替代。根据图表,a-b时间段内,出口浓度(c)与进口浓度(co)之比大于1,而的浓度逐渐上升,这表明吸附的逐渐被删除替代。故C正确。综上所述,故C是正确的。

1
题型:简答题
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分值: 14分

化合物1是一种药物中间体,可由下列路线合成(代表苯基,部分反应条件略去):

已知:

i)

ii)易与含活泼氢化合物()反应:代表

(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)。

正确答案

(1)羟基醛基(2)1,2-二甲基苯

(3)

(4)bc(5)4𝐂

(6)

解析

(1)送分题。图中的A和B分别含有羟基(-OH)和醛基(-CHO)。醇基是由羟基(-OH)与烃基(R)连接而成,而醛基则是羰基(-CO)与烃基(R)连接而成。

(2)根据结构式及有机物命名法则,该物质为1,2-二甲基苯。该物质在苯环上连接了两个甲基,位于碳链的第1个和第2个碳原子上,因此其名称为为1,2-二甲基苯。

(3)

只需分析G→H,二氧化锰在此处起到脱羟基的作用。在脱羟基反应中,二氧化锰可以将醇类化合物中的羟基(-OH)氧化成醛基或酮基。同时由已知,H→I的过程,又挂上了甲基。亦能满足要求。

(4)由已知(ii),E→F生成的RMgX易与含活泼氢化合物HY反应,HY包括  等。b包含-OH,c的结构中含有氨基(−NH),容易与产物发生反应,故cd不能作反应溶剂,选cd。

(5)首先,容易知道其化学式为若有手性碳、包含碳碳三键且不含甲基,则碳碳三键必在首尾;考虑手性,移动氨基的位置则一共有四种,如下所示:

(手性对称体)

(手性对称体)

(6)利用已知的(i)、(ii),模仿该物质的合成路线,那么容易得出:

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