2. 每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再先涂其他答案标号。不能答在试题卷上。
30、(15分)(注意:在试题卷上作答无效)
有机化合物A-H的转换关系如下所示:
(6)两个正四面体叠加形成的结构
29、(注意:在试题卷上作答无效)
请设计CO2在高温下与木炭反应生成CO的实验。
(1)在下面方框中,A表示由长颈漏斗和锥形瓶组成的气体发生器,请在A后完成该反应的实验装置示意图(夹持装置、连接胶管及尾气处理部分不必画出,需要加热的仪器下方用△标出),按气体方向在每件仪器下方标出字母B、C……;其他可选用的仪器(数量不限)简易表示如下:
(2)根据方框中的装置图,填写下表
仪器标号 |
仪器中所加物质 |
作用 |
A |
石灰石、稀盐酸 |
石灰石与盐酸作用产生CO |
|
|
|
(3)有人对气体发生器作如下改进;在锥形瓶中放入一小试管,将长颈漏斗下端插入小试管中,改进后的优点是:
;
(4)验证CO的方法是
;
[答案](1)
(2)
仪器标号 |
仪器中所加物质 |
作用 |
A |
石灰石、稀盐酸 |
石灰石与盐酸作用产生CO |
B |
饱和碳酸氢钠溶液 |
除去CO2中混有的HCl气体 |
C |
浓硫酸 |
干燥CO2气体 |
D |
木炭 |
CO2在高温下与木炭反应生成CO |
(3)防止生成的气体从长颈漏斗中逸出
(4)在(1)中的E装置后再依次连接盛有氢氧化钠溶液(E)、澄清石灰水(F)、浓硫酸(G)的洗气瓶和盛有氧化铜粉末的反应管(H),进行该反应,若H在加热后黑色固体变红色则证明生成了CO
13、下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是( )
A、最小的环上,有3个Si原子和3个O原子
B、最小的环上,Si和O原子数之比为1﹕2
C、最小的环上,有6个Si原子和6个O原子
D、存在四面体结构单元,O处于中心,Si处于4个顶角
[答案]
SiO2晶体最小的环上有6个Si原子和6个O原子,最小的环上,Si和O原子数之比为1﹕1,正四面体的结构单元中,Si处于中心,O处于4个顶角
27,(15分)(注意:在试题卷上作答无效)
在溶液中,反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为c(A)=0.100mol/L、c(B)=0.200mol/L及c(C)=0mol/L。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。
请回答下列问题:
(1)与①比较,②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是:
② ;
③ ;
(2)实验②平衡时B的转化率为 ;实验③平衡时C的浓度为 ;
(3)该反应的△H 0;其判断理由是 ;
(4)该反应进行到4.0min时的平均反应速率:
实验②:v(B)= ;
实验③:v(C)= ;
[答案]
(1)②改变条件:使用了催化剂,理由:②与①最终达到的平衡状态一致,只是②达平衡所需的时间比①要短一些;
③改变条件:升高温度,理由:由于反应在溶液中进行,压强对该反应的速率无影响,且达平衡时③所需的时间比①要短一些;即反应速率比①要快,且③与①平衡状态不同,只能是在①基础上升高温度;
(2)40% 0.060mol/L
(3)> 由(1)中分析可知,③在①基础上升高温度,由图可知③中A转化率增大,即升高温度后,平衡正向移动,所以该反应为吸热反应,△H>0;
(4)0.0133mol/L·min 0.0106 mol/L·min
12、一定条件下磷与干燥氯气反应,若0.25g磷消耗掉314mL氯气(标准状况),则产物中PCl3与PCl5的物质的量之比接近于( )
A、3﹕1 B、5﹕3 C、2﹕3 D、1﹕2
[答案]A
n(P)/n(Cl)=3.48,由十字交叉法得PCl3与PCl5的物质的量之比接近于3﹕1
11、下图表示4-溴环己烯所发生的4个不同反应。,其中,产物只含有一种官能团的反应是( )
A、①② B、②③ C、③④ D、①④
[答案]C
①反应产物中含有羧基和溴原子;②反应产物中官能团有羟基和溴原子;③反应产物中官能团只有碳碳双键;④反应产物中官能团只有溴原子
10、右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图,电池的一个电极由有机光敏染料(S)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成,另一电极由导电玻璃镀铂构成,电池中发生的反应为:
TiO2/S→TiO2/S*(激发态)
TiO2/S*→TiO2/S++e-
I3-+2e-→3I-
2TiO2/S++3I-→2TiO2/S+I3-
下列关于该电池叙述错误的是( )
A、电池工作时,I-离子在镀铂导电玻璃电极上放电
B、电池工作时,是将太阳能转化为电能
C、电池的电解质溶液中I-和I3的浓度不会减少
D、电池中镀铂导电玻璃为正极
[答案]A
由图中电子流向可知,电池工作时,TiO2电极作负极(2TiO2/S++3I-→2TiO2/S+I3-),导电玻璃作正极(I3-+2e-→3I-),所以A错误
6、下列判断错误的是( )
A、熔点:Si3N4>NaCl>SiI4 B、沸点:NH3>PH3>AsH3
C、酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4 D、碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
[答案]B
相对分子质量:AsH3>PH3,二者结构与性质都相似,相对分子质量越大,分子间作用力越大,则熔沸点越高,所以沸点:NH3>AsH3>PH3
21.(12分)本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。
A.乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用与水反应生成乙炔。
(1) 中与互为等电子体,的电子式可表示为 ▲ ;1mol 中含有的键数目为 ▲ 。
(2)将乙炔通入溶液生成,红棕色沉淀。基态核外电子排布式为 ▲ 。
(3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是 ▲ ;分子中处于同一直线上的原子数目最多为 ▲ 。
(4) 晶体的晶胞结构与晶体的相似(如右图所示),但晶体中含有的中哑铃形的存在,使晶胞沿一个方向拉长。晶体中1个周围距离最近的数目为 ▲ 。
B.对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体,它常以浓硝酸为硝化剂,浓硫酸为催化剂,通过甲苯的硝化反应制备。
一种新的制备对硝基甲苯的实验方法是:以发烟硝酸为硝化剂,固体NaHSO4为催化剂(可循环使用),在溶剂中,加入乙酸酐(有脱水作用),45℃反应1h 。反应结束后,过滤,滤液分别用5% NaHCO3,溶液、水洗至中性,再经分离提纯得到对硝基甲苯。
(l)上述实验中过滤的目的是▲ 。
(2) 滤液在分液漏斗中洗涤静置后,有机层处于▲ 层(填“上”或'下”);放液时,若发现液体流不下来,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,还有▲ 。
(3) 下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果。
催化剂 |
n(催化剂) |
硝化产物中各种异构体质量分数(%) |
总产率(%) |
||
n(甲苯) |
对硝基甲苯 |
邻硝基甲苯 |
间硝基甲苯 |
||
浓H2SO4 |
1.0 |
35.6 |
60.2 |
4.2 |
98.0 |
1.2 |
36.5 |
59.5 |
4.0 |
99.8 |
|
NaHSO4 |
0.15 |
44.6 |
55.1 |
0.3 |
98.9 |
0.25 |
46.3 |
52.8 |
0.9 |
99.9 |
|
0.32 |
47.9 |
51.8 |
0.3 |
99.9 |
|
0.36 |
45.2 |
54.2 |
0.6 |
99.9 |
①NaHSO4催化制备对硝基甲苯时,催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为 ▲
②由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知,甲苯硝化反应的特点是 ▲ 。
③与浓硫酸催化甲苯硝化相比,NaHSO4催化甲苯硝化的优点有_ ▲ 、 ▲ 。
19. (14分)阿立哌唑(A)是一种新的抗精神分裂症药物,可由化合物B、C、D在有机溶剂中通过以下两条路线合成得到。
线路一:
线路二:
(1)E的结构简式为 ▲ 。
(2)由C、D生成化合物F的反应类型是 ▲ 。
(3)合成F时还可能生成一种相对分子质量为285的副产物G,G的结构简式为 ▲ 。
(4)H属于氨基酸,与B的水解产物互为同分异构体。H能与溶液发生显色反应,且苯环上的一氯代物只有2种。写出两种满足上述条件的H的结构简式: ▲ 。
(5)已知:,写出由C制备化合物的合成路
线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下:
20(10分)以水氯镁石(主要成分为)为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下:
(l)预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成,已知常温下Mg(OH)2的,若溶液中,则溶液中 ▲ 。
(2)上述流程中的滤液浓缩结晶,所得主要固体物质的化学式为 ▲ 。
(3)高温煅烧碱式碳酸镁得到。取碱式碳酸镁4.66g,高温煅烧至恒重,得到固体2.00g和标准状况下0.896L,通过计算确定碱式碳酸镁的化学式。
(4)若热水解不完全,所得碱式碳酸镁中将混有,则产品中镁的质量分数 ▲ (填 “升高”、“降低”或“不变”)。
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