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考号:
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绝密★启用前
160838-卷5▶2024年普通高中学业水平选择性考试(安徽卷)《2025高考必刷卷 十年真题 化学 通用版》
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
题号 |
一 |
二 |
总分 |
得分 |
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注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、选择题:本题共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.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 干馏 煤油B.石油 分馏 乙烯C.油脂 皂化 甘油D.淀粉 水解 乙醇
2.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
3. 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
4.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( )
选项 |
甲 |
乙 |
丙 |
A |
Cl2 |
NaClO |
NaCl |
B |
SO2 |
H2SO4 |
CaSO4 |
C |
Fe2O3 |
Fe(OH)3 |
FeCl3 |
D |
CO2 |
H2CO3 |
Ca(HCO3)2 |
5. D-乙酰氨基葡萄糖(结构简式如图)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C8H14O6N B.能发生缩聚反应
C.与葡萄糖互为同系物 D.分子中含有σ键,不含π键
阅读下列材料,完成下列小题。
地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质,转化关系之一如图所示(X 、Y均为氮氧化物),羟胺(NH2OH)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{[NH3OH]Cl}广泛用于药品、香料等的合成。
已知25 ℃时,Ka(HNO2)=7.2×10-4,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Kb(NH2OH)=8.7×10-9。
6.NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.标准状况下,2.24 L X和Y混合气体中氧原子数为0.1NA
B.1 L 0.1 mol·L-1 NaNO2溶液中Na+和 数均为0.1NA
C.3.3 g NH2OH完全转化为 时,转移的电子数为0.6NA
D.2.8 g N2中含有的价电子总数为0.6NA
7.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:NH2OH>[NH3OH]Cl
C.25 ℃同浓度水溶液的pH:[NH3OH]Cl>NH4Cl
D.羟胺分子间氢键的强弱:O—H…O>N—H…N
8.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Ni为+2价
B.基态原子的第一电离能:Cl>P
C.该物质中C和P均采取sp2杂化
D.基态Ni原子价电子排布式为3d84s2
9.仅用下表提供的试剂和用品,不能实现相应实验目的的是( )
选项 |
实验目的 |
试剂 |
用品 |
A |
比较镁和铝的金属性强弱 |
MgCl2溶液、AlCl3溶液、氨水 |
试管、胶头滴管 |
B |
制备乙酸乙酯 |
乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和Na2CO3溶液 |
试管、橡胶塞、导管、乳胶管、铁架台(带铁夹)、碎瓷片、酒精灯、火柴 |
C |
制备[Cu(NH3)4]SO4溶液 |
CuSO4溶液、氨水 |
试管、胶头滴管 |
D |
利用盐类水解制备Fe(OH)3胶体 |
饱和FeCl3溶液、蒸馏水 |
烧杯、胶头滴管、石棉网、三脚架、酒精灯、火柴 |
10.某温度下,在密闭容器中充入一定量的X(g),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
11.我国学者研发出一种新型水系锌电池,其示意图如图。该电池分别以Zn-TCPP(局部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和Zn为电极,以ZnSO4和KI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.电池总反应为 + 充电放电++-
C.充电时,阴极被还原的Zn2+主要来自Zn-TCPP
D.放电时,消耗0.65 g Zn,理论上转移0.02 mol电子
12.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图。
实验序号 |
水样体积/mL |
纳米铁质量/mg |
水样初始pH |
① |
50 |
8 |
6 |
② |
50 |
2 |
6 |
③ |
50 |
2 |
8 |
下列说法正确的是( )
A.实验①中,0~2小时内平均反应速率v(Se )=2.0 mol·L-1·h-1
B.实验③中,反应的离子方程式为 +++ 2Fe3++Se+4H2O
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pH越小, 的去除效果越好
13.环境保护工程师研究利用Na2S、FeS和H2S处理水样中的Cd2+。已知25 ℃时,H2S饱和溶液浓度约为0.1 mol·L-1,Ka1(H2S)=10-6.97,Ka2(H2S)=10-12.90,Ksp(FeS)=10-17.20,Ksp(CdS)=10-26.10。下列说法错误的是( )
A. Na2S溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)
B.0.01 mol·L-1Na2S溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)
C.向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中加入FeS,可使c(Cd2+)<10-8 mol·L-1
D.向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中通入H2S气体至饱和,所得溶液中:c(H+)>c(Cd2+)
14.研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物(LixLayTiO3),其立方晶胞和导电时Li+迁移过程如图所示。已知该氧化物中Ti为+4价、La为+3价。下列说法错误的是( )
A.导电时,Ti和La的价态不变B.若 =,+ 与空位的数目相等
C.与体心最邻近的O原子数为12D.导电时,空位移动方向与电流方向相反
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程,如图所示。
回答下列问题:
(1)Cu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HAuCl4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[Ag(S2O3)2]3-。
(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N2H4与产物Au的物质的量之比为 。
(7)Na2S2O3可被I2氧化为Na2S4O6。从物质结构的角度分析 的结构为(a)而不是(b)的原因: 。
(a) (b)
16.(15分)测定铁矿石中铁含量的传统方法是SnCl2-HgCl2-K2Cr2O7滴定法。研究小组用该方法测定质量为a g的某赤铁矿试样中的铁含量。
【配制溶液】
①c mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液。
②SnCl2溶液:称取6 g SnCl2·2H2O溶于20 mL浓盐酸,加水至100 mL,加入少量锡粒。
【测定含量】按如图所示(加热装置略去)操作步骤进行实验。
已知:氯化铁受热易升华;室温时HgCl2可将Sn2+氧化为Sn4+,难以氧化Fe2+; 可被Fe2+还原为Cr3+。
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SnCl2溶液时加入锡粒的原因: 。
(3)步骤Ⅰ中“微热”的原因是 。
(4)步骤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c mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液V mL,则a g试样中Fe的质量分数为 (用含a、c、V的代数式表示)。
(6)SnCl2-TiCl3-KMnO4滴定法也可测定铁的含量,其主要原理是利用SnCl2和TiCl3将铁矿石试样中Fe3+还原为Fe2+,再用KMnO4标准溶液滴定。
①从环保角度分析,该方法相比于SnCl2-HgCl2-K2Cr2O7滴定法的优点是 。
②为探究KMnO4溶液滴定时,Cl-在不同酸度下对Fe2+测定结果的影响,分别向下列溶液中加入1滴0.1 mol·L-1 KMnO4溶液,现象如表:
|
溶液 |
现象 |
空白实验 |
2 mL 0.3 mol·L-1 NaCl溶液+0.5 mL试剂X |
紫红色不褪去 |
实验ⅰ |
2 mL 0.3 mol·L-1 NaCl溶液+0.5 mL 0.1 mol·L-1硫酸 |
紫红色不褪去 |
实验ⅱ |
2 mL 0.3 mol·L-1 NaCl溶液+0.5 mL 6 mol·L-1硫酸 |
紫红色明显变浅 |
表中试剂X为 ;根据该实验可得出的结论是 。
17.(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)C2H6氧化脱氢反应:
+ 2C2H4(g)+2H2O(g) ΔH1=-209.8 kJ·mol-1
+++ ΔH2=178.1 kJ·mol-1
计算: + 2CO2(g) ΔH3= kJ·mol-1。
(2)C2H6直接脱氢反应为 + ΔH4、C2H6的平衡转化率与温度和压强的关系如图甲所示,则ΔH4 0(填“>”“<”或“=”)。结合图甲,下列条件中,达到平衡时转化率最接近40%的是 (填序号)。
a.600 ℃、0.6 MPa
b.700 ℃、0.7 MPa
c.800 ℃、0.8 MPa
(3)一定温度和压强下,
反应ⅰ + Kx1
反应ⅱ + 2CH4(g) Kx2(Kx2远大于Kx1)
(Kx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,C2H6的平衡转化率为25.0%,计算Kx1= 。
②同时发生反应ⅰ和ⅱ时,与仅发生反应ⅰ相比,C2H4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Cu+修饰的Y分子筛的吸附-脱附,可实现C2H4和C2H6混合气的分离。Cu+的 与C2H4分子的π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C2H4和C2H6的优点是 。
(5)常温常压下,将C2H4和C2H6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(c0)之比随时间变化关系如图乙所示。下列推断合理的是 (填序号)。
A.前30 min,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C2H6
C. a~b对应的时间段内,吸附的C2H6逐渐被C2H4替代
18.(14分)化合物I是一种药物中间体,可由下列路线合成(Ph代表苯基,部分反应条件略去):
已知:
ⅰ)RX M无水醚
ⅱ)RMgX易与含活泼氢化合物(HY)反应: ++
HY代表H2O、ROH、RNH2、 等。
(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 (填序号)。
a. CH3CH2OCH2CH3 b. CH3OCH2CH2OH
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)。
参考答案
一、选择题:本题共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. C
煤干馏主要得到焦炉气、煤焦油、焦炭等,不能得到煤油,煤油是石油的分馏产物,A错误;石油分馏可得到饱和烃,不能得到乙烯,再经裂化、裂解可以得到乙烯,B错误;油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应,水解产物为高级脂肪酸盐和甘油,C正确;淀粉水解得到葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下转变为乙醇:C6H12O6(葡萄糖) 酶+ ,该反应不属于水解反应,D错误。
2. D
过氧化钠与水反应生成O2,可观察到固体溶解且有气泡产生,硫黄与水不反应且难溶于水,可用水鉴别二者,A不符合题意;水晶为晶体,玻璃为非晶体,晶体的X射线衍射图谱中有明锐的衍射峰,而非晶体的X射线衍射图谱中没有明锐的衍射峰,故可用X射线衍射实验鉴别二者,B不符合题意;钠元素的焰色为黄色,钾元素的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃),可用焰色试验鉴别二者,C不符合题意;苯和甲苯均不与溴水反应,都能萃取溴水中的溴单质,密度均比水小,故萃取后有色液体都处于上层,两者现象一样,无法鉴别,D符合题意。
3. A
中性或弱酸性条件下钢铁等金属的腐蚀主要是吸氧腐蚀,吸氧腐蚀的发生需要铁同时与 和 接触,保持铁锅的干燥可减缓腐蚀,A正确; 受热不分解,日常食用盐中常添加碘酸钾,碘酸钾不稳定、受热易分解,因此烹饪时,后期加入食盐最佳,B错误;白糖的主要成分为蔗糖,蔗糖在无水条件下加热发生焦糖化反应,脱水生成深色的物质,达到为食物增色的效果,此过程并非充分炭化,C错误;纯碱为 , 能与面团发酵产生的酸反应,D错误。
4. D
Cl2和水反应不能得到NaClO,A错误;SO2和水反应不能直接得到H2SO4,还需要加入氧化剂O2,反应为 ++ 2H2SO4,B错误; Fe2O3和水不反应,不能得到Fe(OH)3,C错误;CO2可与H2O直接反应生成H2CO3,H2CO3和CaCO3反应生成Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2分解产生CO2,D正确。
5. B
由题图结构简式可得该物质的分子式为C8H15O6N,A错误;分子中存在多个羟基,可以发生缩聚反应,B正确;葡萄糖不含有N元素,题给物质和葡萄糖不属于同系物,C错误;分子中含有碳氧双键,1个碳氧双键中包含1个σ键和1个π键,D错误。
6. 6.A 7.D
6. 中N的化合价为+3价,被还原得到X,X继续被还原得到Y,Y继续被还原得到N2,由题目信息得X、Y均为氮氧化物,则X中N元素为+2价,Y中N元素为+1价,所以X为NO,Y为N2O,标准状况下,2.24 L的X、Y混合气体的物质的量为0.1 mol,氧原子的数目为0.1NA,A正确;NaNO2溶液中 会发生水解反应,数目小于0.1NA,B错误;NH2OH转化为 , 的化合价由-1价升高到+3价,3.3 g NH2OH的物质的量为0.1 mol,转移电子数目为0.1 mol×4NA mol-1=0.4NA,C错误;N的价电子排布式为2s22p3,价电子数为5,2.8 g N2的物质的量为0.1 mol,价电子总数为0.1 mol×5×2NA mol-1=NA,D错误。
7.NH3分子的空间结构呈三角锥形,键角为107. , 的空间结构呈平面三角形,键角为120°,A错误;NH2OH为分子晶体,[NH3OH]Cl为离子晶体,熔点:NH2OH<[NH3OH]Cl,B错误;由题给信息可知,Kb(NH2OH)<Kb(NH3·H2O),即[NH3OH]+水解程度大于 ,因此[NH3OH]Cl水溶液酸性更强,pH更小,C错误;半径小且电负性大的原子与氢原子结合形成的氢键更强,因此氢键的强弱:O—H…O>N—H…N,D正确。
7. C
P与Ni之间为配位键,P对Ni的化合价没有影响,Ni—Cl键中共用电子对偏向Cl,则Ni为+2价,A正确;同周期元素第一电离能从左向右呈增大趋势,基态原子第一电离能:Cl>P,B正确;由题图结构简式可知,P形成4个单键,为sp3杂化,C错误;Ni的原子序数为28,其基态原子价电子排布式为3d84s2,D正确。
8. A
MgCl2溶液、AlCl3溶液与氨水反应现象相同,都生成白色沉淀,且沉淀均不溶于氨水,无法判断镁和铝的金属性强弱,A符合题意;乙醇、乙酸在浓硫酸作催化剂、加热条件下反应制备乙酸乙酯,饱和碳酸钠溶液可以吸收乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯在水中的溶解度,有利于分层,便于分离得到产物,题给试剂和用品均正确,B不符合题意;取少量CuSO4溶液于试管中,用胶头滴管向CuSO4溶液中滴加氨水至生成的沉淀溶解,即可制得[Cu(NH3)4]SO4溶液,题给试剂和用品均正确,C不符合题意;向沸水中滴加饱和FeCl3溶液可制备Fe(OH)3胶体,题给试剂和用品均正确,D不符合题意。
9. B
由题给信息可知,体系中发生的两个反应均为放热反应,则物质的能量:X>Y>Z;Y为中间产物,由浓度-时间关系图可知,反应前期Y的浓度急速增大,设 为反应 , 为反应2,则反应1的速率>反应2的速率,已知速率越大,反应活化能越小,则反应1的活化能小于反应2的活化能,即过渡态1与X的能量差小于过渡态2与Y的能量差。综上可知,B正确。
10. C
标注框内所示的结构中存在共价键和Zn—N配位键,A正确;由信息梳理可知,电池总反应为 + 充电放电++- ,B正确;充电时,阴极被还原的Zn2+主要来自电解质溶液,C错误;由负极反应式可知1 mol Zn失去2 mol电子生成1 mol Zn2+,消耗0.65 g(即0.01 mol) Zn时,理论上转移0.02 mol电子,D正确。
11. C
由题图可知,实验①中,0~2小时内 的浓度由5.0×10-5 mol·L-1减小到1.0×10-5 mol·L-1,所以平均反应速率v(Se )= =- mol·L-1·h-1,A错误;实验③水样初始pH为8,呈碱性,反应的离子方程式中,反应物不应有H+,B错误;对比实验①和实验②可知,当其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率,C正确;pH过低、酸性太强会消耗纳米铁,从而减弱 的去除效果,D错误。
12. B
根据溶液中的电荷守恒可知,Na2S溶液中存在:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-),A正确;Na2S为强碱弱酸盐,溶液中存在S2-的水解,由Ka2(H2S)=10-12.90可知,S2-的水解常数 -== =- ,根据元素守恒可知,c(HS-)<0.01 mol·L-1<10-1.1 mol·L-1,则 = > ,故0.01 mol·L-1 Na2S溶液中离子浓度:c(OH-)>c(S2-),B错误;Ksp(FeS)=c(Fe2+)×c(S2-)=10-17.20,Ksp(CdS)=c(Cd2+)×c(S2-)=10-26.10,Ksp(FeS)>Ksp(CdS),则可发生反应 ++++ ,该反应的平衡常数 == = ,反应进行较为完全,初始时c(Cd2+)=0.01 mol·L-1,则Cd2+完全转化为CdS时c(Fe2+)=0.01 mol·L-1=10-2 -,+== mol·L-1=10-10.90 mol·L-1<10-8 mol·L-1,C正确;Cd2+与H2S发生反应 ++++ ,反应的平衡常数 == = = = ,由题意知,H2S饱和溶液中c(H2S)=0.1 mol·L-1,则 ==,=-, 电离程度小,则溶液中c(H+)<1 mol·L-1,c(H+)>c2(H+)>c(Cd2+),D正确。
13. B
导电时,Ti和La没有得失电子,化合价未发生变化,A正确;设1个晶胞中含有的空位个数为z,根据晶胞结构可知,La或Li或空位位于体心,个数和为1,则有x+y+z=1,根据化合物中各元素正、负化合价代数和为0可得,x+3y+4+(-2)×3=0,若 = ,解得 =,= ,则Li+和空位的数目不相等,B错误;根据晶胞结构可知,12个氧原子位于棱心,与体心距离相等,均为面对角线长的一半,故与体心最邻近的氧原子个数为12,C正确;Li+带正电荷,Li+移动方向与电流方向相同,导电时空位移动方向与Li+迁移方向相反,即与电流方向相反,D正确。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
14. (14分) (1)四 ⅠB (2)Cu2+ (3) ++ 2HAuCl4+6H2O (4)AgCl (5) -+- + Na2S2O3 (6)3∶4 (7)氧原子电负性大、斥力大,氧氧键不稳定
(1)Cu为29号元素,位于元素周期表中第四周期第ⅠB族。
(3)“浸取2”步骤中,Au在盐酸中被H2O2氧化为HAuCl4,Au、HCl和H2O2为反应物,HAuCl4、H2O为生成物,根据得失电子守恒和质量守恒可得化学方程式为 +++ 。
(5)根据流程图可知,“电沉积”生成单质Ag,说明[Ag(S2O3)2]3-在阴极发生还原反应,根据电荷守恒和质量守恒可配平电极反应式为 -+- + ;根据原子守恒可知,阴极区同时有Na2S2O3生成,Na2S2O3可在“浸取3”中循环利用。
(6)“还原”时“浸出液2”中的HAuCl4被N2H4还原为Au,Au元素的化合价从+3价降低到0价,N2H4被氧化为N2,N元素的化合价从-2价升高到0价,1个N2H4分子中有2个氮原子,根据得失电子守恒知,被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为3∶4。
15. (15分) (1)容量瓶、量筒 (2) ++ 2Sn2+,加入锡粒可防止Sn2+被空气中氧气氧化 (3)升高温度可加快赤铁矿试样的溶解速率,同时温度不宜过高,防止HCl挥发导致FeCl3的水解程度增大 (4)偏小 (5) % (6)①不会生成挥发性有毒物质Hg(或不会产生重金属污染等其他合理答案) ②H2O 其他条件相同时,酸度越大,Cl-对Fe2+测定结果影响越大
(1)配制一定物质的量浓度溶液时需要容量瓶,配制SnCl2溶液时需用量筒量取20 mL浓盐酸。
(2)根据已知信息可知Sn2+易被氧化为Sn4+,加入锡粒可防止Sn2+被空气中氧气氧化。
(4)Fe2+易被空气中氧气氧化,步骤Ⅲ中,若未“立即滴定”,部分Fe2+会被空气中氧气氧化,则消耗的标准溶液(氧化剂)会减少,从而使测定的铁含量偏小。
(5)根据得失电子守恒可得6Fe2+~6e-~K2Cr2O7,n(Fe2+)=6cV×10-3 mol,则试样中Fe的质量分数为 %= % 。
(6)①SnCl2—TiCl3—KMnO4滴定法不会生成挥发性有毒物质Hg,SnCl2—HgCl2—K2Cr2O7滴定法中用到的HgCl2,会造成重金属污染,而SnCl2—TiCl3—KMnO4滴定法没有这方面的隐患。②对比题表中数据,空白实验应不加酸,同时保证Cl-的浓度与实验ⅰ、ⅱ相同,所以加入等体积的水;根据题表中的数据分析可得出加入酸的浓度越大,Cl-对Fe2+测定结果影响越大。
16. (15分) (1)-566.0 (2)> b (3)① ②增大 (4)4s轨道 分离效果好且不破坏C2H4分子的结构 (5)B
(1)由盖斯定律可得目标反应的反应热ΔH3=ΔH1-2ΔH2=(-209.8 kJ·mol-1)-2×178.1 kJ·mol-1=-566.0 kJ·mol-1。
(2)由图甲可知其他条件相同时,随着温度的升高,C2H6的平衡转化率逐渐增大,即该反应是吸热反应,所以ΔH4>0。由图甲可知600 ℃、0.6 MPa时,C2H6平衡转化率略小于20%,700 ℃、0.7 MPa时,C2H6平衡转化率略小于50%,800 ℃、0.8 MPa时,C2H6平衡转化率大于50%小于80%,故选b。
(3)①设起始时充入n mol C2H6,由于仅发生反应ⅰ,且C2H6的平衡转化率为25.0%,则达到平衡时C2H6、C2H4、H2的物质的量分别是0.75n mol、0.25n mol、0.25n mol,平衡时气体总物质的量n总=1.25n mol,则平衡时C2H6、C2H4、H2的物质的量分数分别是0.6、0.2、0.2,所以 == 。②反应ⅰ生成的H2促进反应ⅱ正向进行,同时H2的消耗也促进反应ⅰ正向进行,所以C2H4的平衡产率增大。
(4)基态Cu+的价层电子排布式为3d10,4s轨道为空轨道,因此Cu+的4s轨道和C2H4分子的π键电子形成配位键。通过该分子筛的吸附和脱附可实现C2H4和C2H6混合气的分离,由于该配位键强弱介于范德华力和共价键之间,所以可以通过直接吸附C2H4分离出C2H6,而不破坏C2H4的分子结构,且吸附的C2H4也容易被释放出来。
(5)根据图乙可知,前30 min两种气体的出口浓度与进口浓度之比为0,说明两种气体均被吸附,A错误;p点对应时刻,C2H6的出口浓度与进口浓度之比达到最大值,而C2H4的出口浓度与进口浓度之比接近0.1,所以该时刻出口气体的主要成分是C2H6,B正确;a、b两点C2H6对应的 均为1.0,a~b对应的时间段内,C2H6出口浓度与进口浓度之比先逐渐增大后又逐渐减小,C2H4出口浓度与进口浓度之比逐渐增大,即吸附的C2H4逐渐被C2H6替代,C错误。
17. (14分) (1)羟基 醛基 (2)邻二甲苯(或1,2-二甲苯) (3) (4)bc (5)4 、 、 、 (任写一种) (6) 浓硫酸 无水醚 无水醚
(2) 的化学名称为邻二甲苯或1,2-二甲苯。
(4)由已知信息ⅱ)可知,反应溶剂不能为含活泼氢化合物,b分子中含有的羟基、c分子中含有的亚氨基中都存在活泼氢,所以都不可用作反应溶剂。
(5) 分子中含有8个C原子、1个N原子、不饱和度是4,而碳碳三键的不饱和度是2,则除2个碳碳三键外,其他C原子与N原子均饱和;含有手性碳原子,说明存在连有4个不同原子或原子团的碳原子;不含甲基说明碳链末端为 或—NH2,所以符合条件的同分异构体共有4种: 、 、 、 。
(6)对比原料和目标物质的结构可知,需将羰基转化为碳碳双键,—Br转化为 。羰基转化为碳碳双键可通过先将其还原为醇再消去的方法,将—Br转化为 可通过已知信息ⅰ)的反应:—MgBr与CF3COCF3发生反应即可得到,合成路线见答案。