资源简介 (共37张PPT)综合题专项练3 反应原理(1)标准摩尔生成焓是指在101 kPa、298 K下,由最稳定的单质合成1 mol物质的反 应焓变。相关物质数据如下表,则ΔH= kJ·mol-1。物质 C10H18(l) C10H8(l)标准摩尔生成焓/(kJ·mol-1) -226 96+322(2)C10H18脱氢的平衡转化率随压强及温度变化如下图。其中,控制温度在C10H18沸 点温度可实现液相脱氢(即实验条件点)。7.812 5×10-8③相较于高温气相脱氢,液相脱氢的优点为 。温度对平衡移动的影响程度大于压强对平衡移动的影响程度氢气与反应液可直接分离且耗能低(3)一定温度和压强下,在密闭反应器中进行C10H18液相脱氢实验,产物中检测出 四氢萘(C10H12),反应过程中液相C10H18、C10H12和C10H8的浓度随时间变化如图。有关反应的活化能如下表所示。反应 C10H18→C10H12 C10H18→C10H8 C10H12→C10H8Ea/(kJ·mol-1) 114.38 116.27 105.6①2 h内的平均速率:C10H8 (填“>”“<”或“=”)C10H12。>b反应活化能C10H18→C10H12小于C10H18→C10H8,但生成速率C10H8远大于C10H12,说明C10H12继续转化为C10H8b.连续反应,即反应物经过如下转化C10H18→C10H12→C10H8③8.5 h时C10H18的转化率为 %。(精确到小数点后1位)34.72. (2025·山东潍坊高三一模)Fe3+可用于处理含I-废水。一定温度下,FeCl3与KI混 合溶液中存在如下反应(反应过程中忽略阳离子的水解)。回答下列问题:b-a1.2×10-4(2)已知:反应Ⅰ的正反应速率v正=k正·cm(I-)·cn(Fe3+)(k正为正反应速率常 数),改变I-、Fe3+的浓度,反应Ⅰ的正反应速率如下表所示:c(I-)/(mol·L-1) c(Fe3+)/(mol·L-1) v(正)/(mol·L-1·s-1)① 0.20 0.80 0.032k正② 0.60 0.40 0.144k正③ 0.80 0.20 0.128k正计算得m=2,n=1,m>n解析:(2)根据题表中数据可得, 0.032k正=k正0.20m×0.80n、0.128k正=k正0.80m×0.20n、0.144k正=k正 0.60m×0.40n,三式联立,解得m=2,n=1,m>n,则c(I-)对反应速率的 影响大于c(Fe3+)对反应速率的影响。①表示c平(I2)的曲线为 。乙0.0033.3×104变小3. (2025·福建厦门高中毕业班第三次质量检测)钴基活性炭催化CH4-CO2重整不仅 可获得合成气(CO和H2),还能同时消耗两种温室气体。回答下列问题:物质 CH4 CO H2燃烧热ΔH/(kJ·mol-1) -890.3 -283.0 -285.8该催化重整反应的ΔH= kJ·mol-1。从热力学角度考虑,有利于合成气生 成的条件是 (填“高压”或“低压”)。+247.3低压(2)控制温度为T ℃,总压为5.0 MPa,在密闭容器中加入1 mol CH4与2 mol CO2及 催化剂进行重整反应,达到平衡时CO的体积分数为20%,CO2的平衡转化率 为 ;T ℃时,该重整反应的平衡常数Kp= (MPa)2(保留2位 有效数字)。18.75%0.55(3)常压条件下,将等物质的量的CH4与CO2充入密闭容器,同时存在以下反应:m温度低于900 ℃时,温度升高有利于反应②的化学平衡正向移动,反应②既消耗H2,又生成CO,同时有利于反应③的化学平衡逆向移动,生成CO解析:(3)反应①和反应②均是吸热反应,反应③是放热反应,升高温度,反应① 和反应②的平衡正向移动,反应③的平衡逆向移动,CO的体积分数增大,则表示 CO的是曲线m。温度低于900 ℃时,温度升高有利于反应②的平衡正向移动,反应 ②既消耗H2,又生成CO,同时有利于反应③的化学平衡逆向移动,生成CO,所以 900 ℃之前,m曲线明显处于表示H2的曲线上方。②下列说法错误的是 (填字母)。A. 反应物吸附过程只断裂极性键B. C—C偶联过程中只形成非极性键C. 整个反应过程中无极性键形成CH2+2H2OAC(4)以Co作催化剂,利用合成气制备烃类物质的反应机制如下:4. (2025·湖北武汉高中毕业生二月调研)苯乙烯作为一种重要的基础有机化工 原料,广泛用于合成塑料和橡胶。工业常采用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯,其 原理如下:回答下列问题:(1)有利于提高乙苯平衡转化率的条件是 (填字母)。A. 高温低压 B. 高温高压C. 低温高压 D. 低温低压A解析:(1)该反应的正反应为气体分子数增大的吸热反应,故提高原料的平衡转化 率可以采取高温低压的条件,故选A。(2)已知键能:E(C—H)=413 kJ·mol-1,E(H—H)=436 kJ·mol-1,由此计 算生成1 mol碳碳π键放出的能量为 kJ。(可认为碳碳双键的键能近似等于碳 碳σ键与碳碳π键键能的加和)260乙苯与催化剂的接触时间短,反应不充分解析:(3)反应物流速大时,反应物和催化剂接触的时间短,反应不充分造成乙苯的转化率降低。(4)一种提高乙苯转化率的催化剂—钯膜(只允许H2透过)反应器,其工作原理如 图2所示。及时将氢气从反应器中分离,提高乙苯转化率和苯乙烯的产率②T ℃和p kPa条件下,一定量的乙苯通入无钯膜反应器,若乙苯的平衡转化率为40 %,该反应的压强平衡常数Kp= kPa;在相同条件下,若换成上图“钯膜反应 器”,乙苯的平衡转化率提高到50%,则出口a和b的氢气质量比为 。 9∶8解析:(4)①体系中通入不参加反应的N2的目的是将H2及时从反应器中吹出,使平衡正向移动,提高乙苯转化率和苯乙烯的产率。(5)乙苯脱氢过程容易产生苯和甲苯等副产物,为了提高苯乙烯的选择性,可采取 的措施是 。选择适宜的催化剂(合理即可)5. (2025·济南高三一模)航空航天已经成为21世纪最活跃和最有影响的科学技术领 域之一,标志着人类文明的最新发展,也表征着一个国家科学技术的先进水平。某个 星球上某物质在一定条件下发生如下反应:(1)ΔH5= kJ·mol-1。+75回答下列问题:(2)向2 L的刚性容器中通入2 mol XY4(g),发生上述反应,测得平衡时Y2 (g)、XY4(g)和X2Y3(g)的体积分数(χ)随温度的变化如图所示,图示温度范 围内,测得反应体系只有X、Y2、X4Y6、X2Y3和XY4中的部分或全部物质,在图示温 度范围内X始终为固体,忽略液体、固体体积对气体体积的影响。①表示Y2(g)的体积分数随温度的变化是 (填“曲线a”“曲线b”或“曲 线c”)。④T2 ℃时,再加入少量XY4(g)和X(s),再次达到平衡后,χ(Y2)将 (填“增大”“减小”或“不变”),M点将 (填“上移”“下移”或“不 变”)。曲线bX4Y6(l)转化为气体,增大气体总的物质的量,三种物质的体积分数不同程度下降 0.64p0不变不变解析:(2)①反应ⅰ、ⅲ、ⅴ的正反应是吸热反应,反应ⅱ、ⅳ的正反应是放热反应。升高温度后,各反应平衡的移动方向及气体的体积分数变化如下(↑、↓分别表示气体体积分数增大、减小):反应 移动 方向 X2Y3 (g) Y2(g) XY4(g)正向 ↑逆向 ↑正向 ↑逆向 ↑ ↑ ↓正向 ↑ ↓反应移动方向X2Y3(g)Y2(g)XY4(g)ΔH1>0正向↑ΔH2<0逆向↑正向↑2X(s) ΔH4<0逆向↑↑↓>0正向↑↓结合化学计量数知升高温度上述反应的平衡移动后,Y2(g)的体积分数增大的程度 大于X2Y3(g)的体积分数增大的程度,而XY4(g)的体积分数减小,则曲线a表示 XY4(g)的体积分数随温度的变化,曲线b表示Y2(g)的体积分数随温度的变化, 曲线c表示X2Y3(g)的体积分数随温度的变化。②根据题图可知,T3 ℃时,Y2 (g)、XY4(g)和X2Y3(g)的体积分数均减小,说明有其他状态的物质转化为气 态,已知在图示温度范围内X始终为固体,可推测是因为在T3 ℃时,X4Y6由液态变 为气态,增大气体总的物质的量,使三种物质的体积分数不同程度下降。③向2 L的 刚性容器中通入2 mol XY4(g),即含2 mol X和8 mol Y,Y2(g)、XY4(g)和 X2Y3(g)的体积分数分别为64%、16%、16%,则X4Y6的体积分数为1-64%-16 %-16%=4%,设总气体物质的量为100a mol,则:物质 Y2 XY4 X2Y3 X4Y6物质的量/mol 64a 16a 16a 4a物质Y2XY4X2Y3X4Y6物质的量/mol64a16a16a4a(共26张PPT)综合题专项练1 物质结构与性质1. (2025·山东青岛高三第一次适应性检测)铜元素在生命体系和超导领域研究中发 挥着至关重要的作用。回答下列问题。(1)基态Cu原子价层电子排布式为 。解析:(1)基态Cu原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1,价层电子排布式为 3d104s1。3d104s1(2)双核铜物种存在于色素细胞中,某大环双核铜配合物的配离子结构如图。①该配离子中所含第二周期元素的基态原子第一电离能由大到小的顺序为 。N>O>C②Cu的化合价为 。④NH3和氨硼烷(NH3BH3)均可与金属Na反应表现出一定的酸性。酸性:NH3 (填“>”“<”或“=”)NH3BH3。一定条件下等物质的量Na 与NH3BH3反应的化学方程式为 。+1、+2>N为sp2杂化,饱和C为sp3杂化<(3)某电子型含铜化合物可用于超导材料,结构如图。①该化合物的化学式为 。②Cu的配位数为 。Re2CuO462. (2025·山东潍坊高三一模)超导材料具有高载流能力和低能耗特性,应用广泛。 回答下列问题:(1)高温超导材料YBaCu3O2中有部分铜以Cu3+形式存在。元素钇(Y)的价电子排 布式为4d15s2,则Y在周期表中的位置为第五周期第 族;第四周期主族元素基 态原子中,和Cu3+未成对电子数相同的元素有 种。解析:(1)钇原子的价电子排布式为4d15s2,价电子数=副族序数,则钇位于第五 周期第ⅢB族;Cu3+价电子排布式为3d8,含有2个未成对电子,第四周期主族元素基 态原子中,和Cu3+未成对电子数相同的元素有Ge和Se共2种。ⅢB2②已知阴、阳离子的电子云在离子极化作用下发生变形,离子半径越大,变形性越 大,电子云重叠程度越大。稳定性[HgI4]2- (填“>”“<”或“=”) [HgCl4]2-,原因是 。直线形>半径I->Cl-,[HgI4]2-的电子云重叠程度更大(2)Hg是第一种被发现的超导体,Hg最外层有2个电子。解析:(2)①Hg最外层有2个电子,HgCl2分子的空间结构为直线形;[NH2Hg2O]+ 中Hg2+的配位数为2,配位原子是N和O,[NH2Hg2O]+的结构简式 为 。②阴、阳离子的电子云在离子极化作用下发生变形,离子半径越大,变形性越大,电子云重叠程度越大,稳定性越强,半径I->Cl-,[HgI4]2-的电子云重叠程度更大,更稳定,故稳定性:[HgI4]2->[HgCl4]2-。(3)金属有机框架超导体MOFs的三种杂环基有机配体结构如下图,a物质中存在大π 键,其中①号氮原子的孤电子对位于 轨道;b和c物质的酸性更强的是 (填标号)。解析:(3)a物质中存在大π键,则①号氮原子为sp2杂化,孤电子对位于未参与杂化 的2p轨道;O的电负性比S大,对电子的吸引能力更强,导致b中O—H极性更大,更 容易电离出H+,酸性更强。2pb(4)某超导含钒锑化物的晶胞及晶体中由V和Sb组成的二维平面如图。该化合物的 化学式为 ,钒原子周围紧邻的锑原子数为 。CsV3Sb563. (2025·山东济南高三一模)六氟锑酸钠(NaSbF6)是一种深度加工的精细化学 品,广泛应用于有机合成、光化学反应中的催化剂、制药和高精尖材料制造等领域, NaSbF6立方晶胞结构如图所示(部分F原子重叠),晶胞边长为a pm=b pm=c pm。(1)锑在元素周期表中的位置是 ,基态Sb原子中,电子占据 最高能量的轨道形状是 。第五周期第ⅤA族哑铃(纺锤)形解析:(1)Sb是51号元素,基态Sb原子的价 层电子排布式为5s25p3,位于第五周期第ⅤA 族,电子占据最高能量的轨道是5p,为哑铃 (纺锤)形。(2)在晶体中,锑原子位于氟原子形成的八面体空隙中,阴离子晶胞结构和NaCl晶 胞相似,锑原子占据Na+和Cl-位置,锑原子的价层电子对数为 ,在与六氟锑酸 钠(NaSbF6)同类型的化合物中,无法捕捉到六氯锑酸钠(NaSbCl6)的存在,原因 是 。6氯离子半径大于氟离子半径,空间位阻效应较大,无法与锑形成八面体形化合 -1(或0.732)×1030SbH3的相对分子质量远大于NH3,导致范德华力对沸点的影响超过NH3分子间氢键对沸点的影响解析:(4)SbH3的沸点高于NH3,原因是SbH3 的相对分子质量大,使范德华力对沸点的影响超 过NH3分子间氢键对沸点的影响。4. (2025·山东淄博三模)铜、金可形成许多结构与性质特殊的化合物。回答下 列问题:(1)齐文化博物馆汉代器物上的颜料“中国蓝”的成分为BaCuSi4O10,其基态铜离 子的价电子排布式为 ,基态O原子核外电子的空间运动状态3d95(2)用青霉胺(见图2)可解铜盐中毒,青霉胺分子中S原子的轨道杂化方式 为 ;键角:H2S (填“>”或“<”)NH3;第二周期元素中,第一电 离能大于N的元素有 (用元素符号表示);青霉胺易溶于水的主要原因 为 。sp3<F、Ne青霉胺可与水形成分子间氢键解析:(2)由图2可知青霉胺的结构简式为 ,S原子的价层电子对数为4,故 S原子的轨道杂化方式为sp3;H2S和NH3中心原子的杂化方式均为sp3,但由于H2S中 含有两个孤电子对,而NH3中只含有一个孤电子对,含孤电子对数越多则键角就越 小,故键角:H2S<NH3;第二周期元素中,第一电离能大于N的元素有F、Ne;由 图 可知,青霉胺中含有氨基和羧基,它们可与水形成氢键,故易溶于水的主 要原因为青霉胺可与水形成分子间氢键。图35. (2025·山东日照二模)第ⅤA族元素及其化合物在生产、生活和科研中应用广泛。 回答下列问题:(1)与基态As原子具有相同未成对电子数的同周期元素有 (填元素符 号)。解析:(1)砷元素的原子序数为33,其基态原子的价层电子排布式为4s23p3,核外 未成对电子数为3,同周期元素中核外未成对电子数为3的元素还有价电子排布式为 3d34s2的钒元素、3d74s2的钴元素。V、Co(2)一种含氮配合物结构如图,其中N的杂化方式为 ,与镍配位的配体 数为 。解析:(2)由题图可知,配合物中单键氮原子的杂化方式为sp3杂化、双键氮原子的 杂化方式为sp2杂化;配合物中具有空轨道的镍离子为中心离子,3个氮原子是提供孤 电子对的配位原子,则镍离子的配体数为3。sp2、sp33 2NH3+(4)氮化锂具有高离子电导率可用作固体电解质,其晶体结构如图所示。①氮化锂晶胞中有 种不同化学环境的Li+,N3-的配位数为 。28×1030(共37张PPT)综合题专项练4 有机合成与推断1. (2025·长春一模)化合物K是合成抗病毒药物普拉那韦的原料,其合成路线 如下。已知:①R1—CHO+;②RBr RMgBr 。(1)A具有酸性,写出A中的官能团名称: 。(1)根据A的结构简式,可知其官能团的名称为碳溴键和羧基。碳溴键、羧基解析:(2)B分子的结构简式为 。解析:(2)结合上述分析知,B分子的结构简式为CH2BrCOOCH2CH3。(3)D的化学名称为 。解析:(3)由分析知,D为 ,其名称为苯甲醛。BrCH2COOC2H5苯甲醛(4)E有多种同分异构体,符合下列条件的同分异构体有 种(不考虑立体异 构)。a.经红外光谱测定分子中含 结构,且苯环上只有两个取代基b.能发生水解反应,且苯环上的一氯代物只有两种结构c.能与银氨溶液反应产生银镜8解析:(4)根据需要满足的三个条件可推知,符合条件的同分异构体的苯环上的两个取代基为—OOCH和—C5H11[有—CH2CH2CH2CH2CH3、、 、—CH2CH2CH(CH3)2、 、—C(CH3)2CH2CH3、—CH(CH3)CH(CH3)2、—CH2C(CH3)3 8种结构],且二者位于苯环的对位,故在不考虑立体异构的情况下,符合条件的同分异构体有8种。(5)写出J→K反应的化学方程式: 。解析: (5)J→K的过程是J中的—OH在浓H2SO4和加 热条件下成环,其化学方程式为 +H2O。+H2O(6)一种由CH3CHO、 、 为原料,制备有机物 的合成路线如图所 示。其中有机物M、N的结构简式分别 为 、 。CH3CHO MN解析:(6)合成路线分析如下:CH3CHO由此可推知M、N的结构简式分别为 、 。2. (2025·长春二模)枸橼酸芬太尼(I)是人工合成的强效麻醉性镇痛药,适用于麻 醉前、中、后的镇静与镇痛,是目前复合全麻中常用的药物。其合成路线如图所示:已知:①Ph—表示苯基( )。② 。(1)A与酸反应后的产物Ph—CH2COOH的化学名称为 。(1)Ph—CH2COOH的化学名称为苯乙酸。苯乙酸解析:(2)E和H中含氧官能团的名称分别为 、 。解析:(2)由合成路线中E和H的结构简式可知,E和H中含氧官能团的名称分别为酮羰基、酰胺基。(3)G→H的反应类型为 。解析:(3)由上述分析可知,G→H的反应类型为取代反应。酮羰基酰胺基取代反应(4)X的结构简式为 。(5)E→F的反应经过两步:第一步加成反应形成碳氮键,写出第二步反应的化学方 程式: 。(6)A有多种同分异构体,其中含苯环且无其他环状结构,核磁共振氢谱峰面积之 比为2∶2∶2∶1的同分异构体有 种(已知同一碳原子上连两个双键时不稳 定)。解析:(6)A的同分异构体中满足含苯环且无其他环状结构,核磁共振氢谱峰面积之比为2∶2∶2∶1的结构有 、 2种。2(7)参照上述合成过程,设计某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件已略 去),其中M和N的结构简式分别为 和 。MN解析:(7)结合合成路线中C→D、D→E的转化关系可知,M、N的结构简式分别 为 、 。3. (2025·四川一诊)硫酸沙丁胺醇(化合物I)常用于治疗呼吸道疾病,其合成线路 如图所示。(1)A的分子式为 。(1)根据A的结构简式,可知其分子式为C6H6O。C6H6O解析:(2)化合物C能与FeCl3溶液发生显色反应,C的结构简式为 。解析:(2)结合上述分析可知,C的结构简式为 。(3)D中含氧官能团的名称是 ,F→G的反应类型 为 。解析:(3)根据D的结构简式,可知其含氧官能团的名称是(酚)羟基和(酮)羰基。F与H2NC(CH3)3反应生成G和HBr,反应类型为取代反应。(酚)羟基、(酮)羰基取代反应(4)下列描述错误的是 (填字母)。A. 通过X射线衍射可测定硫酸沙丁胺醇的晶体结构B. 通过红外光谱可推测硫酸沙丁胺醇中的官能团C. 通过质谱图可测定硫酸沙丁胺醇的碳原子种类解析:(4)通过质谱图可测定硫酸沙丁胺醇的相对分子质量,故C错误。C(5)E→F反应的化学方程式为 。HBr(6)写出B的同分异构体中同时满足下列条件的结构简 式:①含有苯环 ②能发生水解反应 ③核磁共振氢谱中显示4组峰解析:(6)B的同分异构体能发生水解反应,说明结构中含有酯基,其中含有苯环且核磁共振氢谱显示4组峰的结构有 、 。、(不考虑立体异构)。(7)参照上述合成路线,补充完善以邻苯二酚( )、氯乙酸酐 ( )和甲胺(CH3NH2)为主要原料制备肾上腺素 ( )的合成路线。 。解析:(7)结合流程中B→C、F→G、H→I三步可设计肾上腺素 ( )的合成路线(见答案)。4. (2025·武昌期末)有机物H是合成有机太阳能电池材料的中间体,其合成路 线如下:(1)有机物E中的官能团名称为 。(2)G→H的反应类型为 。(酮)羰基,醚键氧化反应解析:(2)G→H为去H的过程,反应类型为氧化反应。解析:(1)由E的结构简式可知,其所含官能团名称为(酮)羰基和醚键。(3)有机物F的结构简式为 。A与水分子间易形成氢键,B与水分子间不易形成氢键解析:(4)A中含有酚羟基,相同条件下,A与水分子间易形成氢键,B与水分子不易形成氢键,故A在水中溶解度大于B。(5)试剂 可由 与甲醇在浓硫酸催化条件下制得,该反 应的化学方程式为 。(6)有机物C满足以下条件的芳香族同分异构体的数目为 。①分子中有两个羧基,且连在同一个碳原子上②分子中含有两个甲基+2CH3OH +H2O9解析:(5) 与甲醇在浓硫酸催化下制得 。其中核磁共振氢谱峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1的结构为、。解析:(6)C的分子式为C11H12O4,其芳香族同分异构体含有两个羧基,且连在同一个碳原子上,还含有两个甲基,则符合条件的同分异构体的苯环上可以连有①2个—CH3、1个—CH(COOH)2,有6种结构;②1个—CH3、1个—C(COOH)2CH3,有3种结构,故 符合条件的同分异构体有9种。其中核磁共振氢谱峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1的结 构为 、 。5. (2025·九江一模)酚类化合物邻对位定位效应使得其间位化合物不易合成,一种 构建间位酚羟基化合物的反应通式如下。(—R为—CnH2n+1、—O—、 等)使用该原理合成苯肾上腺素G的路线如下。B(C8H8O2)(1)B的结构简式为 ,B→C的反应类型为 。还原反应解析:(1)结合题给A的结构简式与B的分子式可知,A→B的反应使 用CH3COCl发生取代反应在苯环上增长碳链,B→C的反应使用还原剂 NaBH4,结合C的结构可知,B的结构简式为 ;B→C是加氢反 应,故反应类型为还原反应。羟基和碳碘键+I2+H2O +HI解析:(2)根据E的结构简式可知,E中所含官能团名称为羟基和碳 碘键;由合成路线图可知,D与I2、H2O在催化剂作用下发生反应生成 E,则结合原子守恒可得D→E的化学方程式(见答案)。(3)符合下列条件的F的芳香族同分异构体共有 种。①苯环上只有两个取代基,其中—NH2与苯环直接相连;②无—O—O—和—OH结构 核磁共振氢谱显示有五组峰的同分异构体的结构简式为 。15解析:(3)根据题给信息可知,F的芳香族同分异构体苯环上两个取 代基为—NH2和—C3H7O2,二者有邻、间、对三种位置关系。— C3H7O2中无—O—O—和—OH,根据F的不饱和度为4,则该取代基中 含有2个—O—,可能的结构为—CH2OCH2OCH3、— OCH2CH2OCH3、 —OCH(OCH3)CH3的核磁共振氢谱均有3组峰,—CH(OCH3)2的核磁共振氢谱有2组峰,—NH2的核磁共振氢谱有1组峰,两取代基位于邻、间、对位时苯环上H原子的核磁共振氢谱分别有4、4、2组峰,则满足核磁共振氢谱显示有五组峰的同分异 构体的结构简式为 。—OCH2OCH2CH3、—OCH(OCH3)CH3、—CH(OCH3)2,共5种,因此符合条件的F的芳香族同分异构体共有15种;— CH2OCH2OCH3、—OCH2CH2OCH3、—OCH2OCH2CH3、(4)已知:ⅰ.苯环上存在不同取代基在引入第二个取代基时具有不同的定位效应 (主要产物),如: 。ⅱ.傅克烷基化反应可用于向苯环中引入烷 基: 。请结合以上信息,参考上述合成路线,利用苯酚和不超过 2个碳的有机试剂及无机试剂合 成 。 。(或 )解析:(4)根据已知信息,苯酚与CH3Cl、AlCl3反应在—OH邻位引入—CH3,与CH3COCl、AlCl3反应在—OH对位引入—COCH3,结合已知ⅰ,—COCH3存在下可在—COCH3的间位引入—CH3。根据F→G的变化可将—OH和—CH3的位置关系由邻位转化为间位,因此可通过 合成 达到合成 的目的。具有2种合成方法:(ⅰ)首先在酚羟基邻位引入—CH3,再在对位引入—COCH3,因此目标化合物的合成方法 为 ;(ⅱ)首先在酚羟 基对位引入—COCH3,再在邻位引入—CH3,因此目标化合物的合成方法 为 。(共27张PPT)综合题专项练5 化学实验1. (2025·陕西适应性考试)过氧化钙(CaO2)可用作医用防腐剂和消毒剂,也可作 为改良剂为农业、园艺和生物技术应用提供氧气。实验室制备过氧化钙的流程如图:解析:(1)若稀盐酸过量,则后续稀盐酸会与加入的氨水反应,造成氨水浪费,故 应当碳酸钙过量。保证盐酸完全反应,避免与步骤Ⅱ中加入的氨水反应恒压滴液漏斗防止氨水、过氧化氢受热分解CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+(x-2)解析:(3)步骤Ⅳ中产物上可能有残留的Cl-,故检验产物是否洗涤干净,用硝酸 酸化的硝酸银溶液检验。取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加HNO3酸化的AgNO3溶液,若无白色沉淀产生,说明洗涤干净(4)测定产品中CaO2含量。原理:在酸性条件下,CaO2与稀酸反应生成H2O2,用KMnO4标准溶液滴定所生成的 H2O2,以确定CaO2含量。实验操作:准确称取0.72 g产品配成250.00 mL溶液。取25.00 mL溶液,加入5 mL 6 mol·L-1醋酸溶液和2~3滴0.1 mol·L-1 MnSO4溶液,用0.020 00 mol·L-1 KMnO4标准 溶液平行滴定3次,消耗KMnO4标准溶液的平均体积为17.60 mL。②产品中CaO2含量为 %。当滴入最后半滴KMnO4溶液时,锥形瓶内颜色由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色偏大882. (2025·长春二模)FeS(熔点为1 195 ℃)是一种黑色固体,常用作固体润滑剂、 废水处理剂等。可通过高温合成法和均相沉淀法合成纳米FeS。Ⅰ.高温合成法称取5.6 g还原铁粉和3.5 g淡黄色硫粉,充分混合后置于真空密闭石英管中,用酒精 喷灯加热,硫粉加热升华成红棕色硫蒸气。持续加热至反应完全,冷却,得纳米 FeS。(1)若分别用S8和S6与铁粉反应制取等质量的FeS,消耗S8和S6的物质的量之比 为 。(2)能说明反应已进行完全的现象是 。3∶4石英管中气体颜色不再变化解析:(1)根据S原子守恒,制取等质量的FeS消耗S8和S6的物质的量之比为3∶4。解析:(2)根据反应过程中硫粉加热升华成红棕色硫蒸气可知,当石英管中气体颜色不再变化时,说明反应已进行完全。Ⅱ.均相沉淀法实验室以硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]和硫代乙酰胺(CH3CSNH2)为主要 原料,利用如图装置合成纳米硫化亚铁。(4)加入药品前进行的操作为 。检查装置气密性解析:(4)在加入药品前需先检查装置的气密性是否良好。解析:(5)由于FeS易溶于酸,故反应时pH过小不利于FeS的生成。不利于FeS的生成(6)实验中用到的硫酸亚铁铵为浅绿色晶体,易溶于水,不溶于乙醇。实验室制取 过程如下:取4.0 g充分洗净的铁屑,加入一定量3.0 mol·L-1 H2SO4溶液,水浴加热 并不断搅拌,至溶液中不再产生气泡,一系列操作后,得到干燥的铁屑1.2 g。向除 去铁屑的溶液中加入(NH4)2SO4晶体,加热浓缩至出现晶膜,静置、冷却结晶,抽 滤,洗涤,低温烘干,得到硫酸亚铁铵晶体。①一系列操作中,下列仪器不需要用到的是 (填仪器名 称)。碱式滴定管、分液漏斗②理论上,需要加入的(NH4)2SO4晶体的质量为 g。③下列试剂中,可用于洗涤硫酸亚铁铵晶体的是 (填字母)。A. (NH4)2SO4溶液 B. 蒸馏水 C. 无水乙醇6.6C3. (2025·昆明“三诊一模”)乙酰化试剂乙酸酐[(CH3CO)2O]易溶于有机溶剂, 溶于水水解生成乙酸。一定条件下,利用反应(CH3CO)2O+ROH CH3COOR +CH3COOH可定量测定醇(ROH)中的羟基含量。实验步骤如下:Ⅰ.配制一定物质的量浓度的乙酸酐—苯溶液和c mol·L-1 KOH—乙醇标准溶液。Ⅱ.酰化和水解:装置如图所示,量取10.00 mL(过量)乙酸酐—苯溶液置于锥形瓶 中,加入a g醇(ROH)样品和催化剂,加热回流至反应完全,冷却;再由冷凝管顶 部加入10.00 mL蒸馏水,加热一段时间,冷却。Ⅲ.含量测定:取下锥形瓶,加入指示剂,用c mol·L-1 KOH—乙醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V1 mL。Ⅳ.空白对照:取10.00 mL乙酸酐—苯溶液,加适量水加热使其完全水解,冷却后用 c mol·L-1 KOH—乙醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V0 mL。(1)熔点比较:CH3COOH (填“大于”或“小于”)(CH3CO)2O。解析:(1)乙酸分子可以形成分子间氢键,而乙酸酐不能形成分子间氢键,故熔 点:CH3COOH>(CH3CO)2O。大于(2)步骤Ⅰ中配制KOH—乙醇标准溶液的操作如下:称取一定质量KOH固体置于烧 杯中;加入少量蒸馏水完全溶解后, (填操作名称),转移至容量瓶中,用 95%乙醇溶液洗涤烧杯2~3次,继续滴加95%乙醇溶液至凹液面 (填“最 低处”“最高处”或“任意位置”)与刻度线相切,摇匀。解析:(2)容量瓶使用温度是室温20 ℃,KOH固体溶于水时放出大量的热,故要 先冷却至室温,再转移至容量瓶中,定容时应使凹液面的最低处与刻度线相切。解析:(3)乙酸与醇的酯化反应是可逆反应,不能用于定量分析,加入蒸馏水可使 过量乙酸酐水解生成乙酸,减小误差。冷却最低处CH3COOH+ROHジCH3COOR+H2O使过量乙酸酐水解为乙酸(4)对于上述实验,下列做法正确的是 (填字母)。A. 苯有毒且易挥发,该实验应在通风橱中进行B. 步骤Ⅱ中可用酒精灯直接加热锥形瓶C. 步骤Ⅲ中取下锥形瓶前用少量蒸馏水将冷凝管及锥形瓶内壁上的溶液冲下解析:(4)苯有毒且易挥发,该实验应在通风橱中进行,A正确;步骤Ⅱ中若使用 酒精灯直接加热锥形瓶,会造成锥形瓶受热不均匀,从而发生炸裂,B错误;步骤Ⅲ 中取下锥形瓶前用少量蒸馏水将冷凝管及锥形瓶内壁上的溶液冲下,以免造成误 差,C正确。AC×100%4. (2025·贵阳一模)乙酸正丁酯[CH3COO(CH2)3CH3]在制药领域是一种优良的 有机溶剂,其制备装置如图所示(夹持、加热及搅拌装置略)。实验步骤如下:Ⅰ.按图连接好仪器,在分水器中预先加入水,再向三颈烧瓶中加入4.6 mL(0.05 mol)正丁醇、一定量的浓H2SO4、3.4 mL(0.06 mol)冰醋酸和少许沸石进行反应;Ⅱ.将反应液温度控制在80 ℃并保持15分钟,然后升温至回流状态。反应过程中,通过分水器下部的旋塞不定时放出生成的水,保持分水器中水层液面原来的高度,使油层尽量回到三颈烧瓶中,当反应基本完成时,停止加热;Ⅲ.将三颈烧瓶和分水器中的液体转移到仪器A中,将水层分出,可得到乙酸正丁酯 粗品;Ⅳ.洗涤粗品,用无水硫酸镁干燥;Ⅴ.将干燥后的粗品转入蒸馏装置中常压蒸馏纯化,收集馏分。已知:反应中生成的水可以与正丁醇或乙酸正丁酯形成共沸混合物被蒸出,相关数据 如表。化合物/共沸物 乙酸 正丁醇 乙酸正丁酯 乙酸正丁酯-正丁醇-水/乙酸正丁酯-水 正丁醇-水沸点/℃ 117.9 117.3 126.6 90.7 92.7(1)步骤Ⅰ中分水器中的水可用以下哪种试剂替换 (填序号)。仪器A的名称是 。①饱和Na2CO3溶液 ②NaOH溶液 ③CH3CH2OH解析:(1)饱和Na2CO3溶液能中和挥发出的乙酸,溶解挥发出的正丁醇,同时减小 乙酸正丁酯的溶解度,而酯在NaOH溶液中能发生水解反应,酯易溶于乙醇,故二者 均不可用于替换分水器中的水,可用饱和Na2CO3溶液代替水。将三颈烧瓶和分水器 中的液体转移到仪器A中,可将水层分出,得到乙酸正丁酯粗品,故仪器A应为分液 漏斗。①分液漏斗(2)制备乙酸正丁酯的化学方程式为 。解析:(2)制备乙酸正丁酯的化学方程式为CH3COOH+ CH3CH2CH2CH2OH CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O。解析:(3)由于酯化反应为可逆反应,通过分水器不断分离水有利于反应正向进 行,提高反应物的平衡转化率。CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OH CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O有利于反应正向进行,提高反应物的平衡转化率(4)装置中球形冷凝管的进水口为 (填“m”或“n”);判断反应基本完成 时,分水器中的实验现象为 。解析:(4)冷凝水应遵循“下进上出”的原则,故球形冷凝管的进水口应为n;反 应基本完成时,不再产生水,分水器中的实验现象为分水器水层液面不再上升。(5)步骤Ⅴ中蒸馏纯化时,结合表中数据推断应保留温度在 左右 的馏分。解析:(5)蒸馏纯化是为了得到较纯的乙酸正丁酯,故应保留温度在126.6 ℃左右 的馏分。n分水器水层液面不再上升126.6 ℃(6)已知M(乙酸正丁酯)=116 g·mol-1。若实验最终得到乙酸正丁酯的质量为 4.64 g,则乙酸正丁酯的产率为 。80%5. (2025·南昌零模)某研究小组利用如图装置探究温度对氨气还原Fe2O3的影响(固 定装置略)。2H2O(2)D装置的作用是 。解析:(2)E为尾气(NH3)吸收装置,由 于氨气极易溶于水,容易发生倒吸,则D装 置作安全瓶,防止倒吸。作安全瓶,防倒吸(3)装置E中的试剂为 。某研究小组按上述装置进行对比实验,甲组用酒精灯,乙组用酒精喷灯对装置C加 热,反应产物均为黑色粉末(纯净物),两组分别用各自的产物进行以下探究实验。步骤 操作 甲组现象 乙组现象1 取黑色粉末加入稀盐酸 溶解,无气泡 溶解,有气泡2 取步骤1中溶液,滴加KSCN溶液 变血红色 无现象3 向步骤2溶液中滴加新制氯水 红色先变深后褪去 先变红后褪色硫酸解析:(3)装置E为氨气的吸收装置,试剂为硫酸。(4)甲组得到的黑色粉末是 。解析:(4)甲组得到的黑色粉末加入稀盐酸,溶解,无气泡,说明不是Fe,加入 KSCN溶液后变血红色,说明含有Fe3+,加入氯水后红色变深,说明还含有Fe2+,又 因为该黑色粉末为纯净物,所以黑色粉末为Fe3O4。Fe3O4(或四氧化三铁)(6)溶液褪色可能的原因为 ,其验证方法为 。SCN-被氯水氧化向溶液中再加入过量KSCN溶液,若出现红色,则SCN-被氯水氧化解析:(6)溶液褪色可能是氯水将SCN-氧化。(7)若装置C中Fe2O3反应后的产物是两种氧化物组成的混合物,为研究氧化物的组 成,研究小组取样品7.52 g在加热条件下通入氨气,完全反应后,停止加热,反应管 中得到铁粉,冷却后,称得质量为5.6 g,则混合物中,n(Fe)∶n(O) = 。5∶6(共35张PPT)综合题专项练2 无机化学工艺流程1. (2025·山东青岛高三适应性检测)碲(Te)是重要的半导体材料,被誉为“现代 工业、国防与尖端技术的维生素”。工业上以电解精炼铜渣(含Cu、Cu2Te)为主要 原料提取Te和Cu的工艺流程如下:回答下列问题。(1)碲在元素周期表中的位置为 。第五周期第ⅥA族解析:(1)碲元素位于元素周期表第五周期第ⅥA族。(2)“硫酸化焙烧”及“水浸”实验结果如下表所示:编号 焙烧温度/℃ 硫酸加入比例 水浸渣渣率/% Cu含量/% Te含量/%1 500 1.5 62 20.89 50.092 500 1.2 60 24.21 51.743 450 1.5 50 4.98 62.024 450 1.2 52 9.44 59.675 400 1.5 59 17.81 52.726 400 1.2 55 23.80 56.58注:硫酸加入比例为硫酸实际加入量与理论加入量的比值“硫酸化焙烧”过程中焙烧温度与硫酸加入比例最佳条件为 (填编号)。3解析:(2)“硫酸化焙烧”及“水浸”过程中得到的水浸渣中Cu含量越低越好,Te含量越高越好,对比题表中所给6组数据,第3组Cu含量最低,Te含量最高,故第3组焙烧温度与硫酸加入比例为最佳条件。解析: (3)“硫酸化焙烧”过程中若反应不充分,水浸渣中含有未反应的Cu、Cu2Te,“碱浸”后得到的碱浸渣中的Cu、Cu2Te可循环到“硫酸化焙烧”再利用;“硫酸化焙烧”中Cu2Te与O2、硫酸发生反应生成TeO2、CuSO4和H2O,化学方程式为Cu2Te+2O2+2H2SO4 TeO2+2CuSO4+2H2O。“硫酸化焙烧”不充分Cu2Te+2O2+2H2SO4 TeO2+2CuSO4+2H2O(4)“试剂X”可选用 (填字母),“沉碲”反应的离子方程式为A. H2SO4 B. NaOH C. 氨水(5)若生产得到“碲粉”2.56 t,理论上至少需加入纯度为93.6%的NaHSO3固体的 质量为 t(保留两位小数)。A4.442. (2025·广东广州普通高中综合测试)独居石精矿是一种以稀土(RE)元素的磷酸 盐为主的矿物,还含有FePO4、SiO2和极少量含铀(U)的化合物。一种从独居石精 矿中提取铀和稀土的工艺如下。已知:①常温下,Ka1(H3PO4)=6.9×10-3,Ka2(H3PO4)=6.2×10-8,Ka3 (H3PO4)=4.8×10-13,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12。<+6 UO(OH)[UO2Cl4]2-+2Fe2++H2O(3)“氧化”和“调pH”工序的目的是避免 (填离子符号)与交换树 脂反应,从而有利于U的分离。解析:(3)“氧化”过程中加入H2O2,目的是将Fe2+全部氧化为Fe3+,“调pH” 过程中加入MgO调节溶液的pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,且根据已知信 息②,Fe3+能与Cl-结合形成[FeCl4]-,[FeCl4]-会与交换树脂反应,所以“氧化” 和“调pH”工序的目的是避免[FeCl4]-与交换树脂反应,从而有利于U的分离。[FeCl4]-(NH4)(5)常温下,若“沉淀”后溶液中c(Mg2+)=0.056 mol·L-1,为防止RE(OH)3 中混入Mg(OH)2,应确保溶液的pH低于 。9(6)一种铀的氧化物晶体结构可描述为U与空位交替填充在由氧原子构成的体积相 等的立方体体心,形成如图所示的结构单元。①该氧化物的化学式为 。UO23. (2025·福建部分地市高中毕业班质量检测)利用绿矾(FeSO4·7H2O)为原料制备 高纯补铁剂乙二胺四乙酸铁钠晶体(NaFeY·3H2O)的工艺流程如下:已知:ⅰ.乙二胺四乙酸(H4Y)微溶于冷水,易溶于热水;25 ℃时,Ka1=10-2,Ka2=10-2.7,Ka3=10-6,Ka4=10-10.3;H4Y结构如图甲。回答下列问题:(1)“沉铁”生成FeCO3的离子方程式为 。(OH)3+2CO2↑(3)“沉铁”和“氧化”也可用FeCl3·6H2O与NaHCO3一步反应完成。已知:ⅰ.Fe3+水解过程先生成碱式盐,再聚合生成多核阳离子,如[Fe2(OH)2 (H2O)8]4+,结构如图。ⅱ.FeCO3颗粒大,易沉降。①键长:1 (填“>”“<”或“=”)2。>生成大颗粒的FeCO3沉淀易于分离;Fe3+水解生成的阳离子易与水分子形成氢键,生成絮状沉淀,难以洗脱解析:(3)①[Fe2(OH)2(H2O)8]4+结构中,键1、2分别是H2O中的O和OH-中 的O提供孤电子对,与Fe形成的配位键,H2O中的O有2个孤电子对,OH-中的O有3 个孤电子对,配位能力OH-大于H2O,OH-与Fe3+形成更稳定的配位键,键能越大 键长越短。溶液呈酸性,N原子易与H+配位且—COO-易与H+结合,降低配位能力②相较于H4Y,[FeY]-中C—N极性会 (填“增大”“减小”或“不 变”)。1022.7H2Y2-减小(5)操作X为 (填字母)。a.热水洗涤 b.冷水洗涤 c.硫酸洗涤解析:(5)H4Y微溶于冷水,易溶于热水,冷水洗涤可减少产物损失,酸洗涤时, H+易与Y4-结合,热水洗涤则易导致产物溶解,故选b。(6)利用“滤液1”三室电解后的阴极产物溶液吸收“气体1”“气体2”,吸收液可 在流程中循环使用,利用该吸收液的操作单元为 。解析:(6)“滤液1”为Na2SO4溶液,电解Na2SO4溶液时,H2O在阴极得电子,阴 极产物是H2和NaOH,气体1和气体2为CO2,过量CO2和NaOH溶液反应生成 NaHCO3,可用于“沉铁”步骤。b沉铁4. (2025·山东潍坊高三一模)钴及其化合物广泛应用于磁性材料、电池材料等领 域。一种用某含钴铜渣(主要成分Co和Cu,含Co3S4、CuO、FeO、Fe2O3、SiO2等) 制备Co单质的流程如下:已知:①酸性条件下Co3+有氧化性;②当反应的平衡常数K>105时,可以认为反应进行完全;Ksp(CoC2O4)=10-8.48, 草酸的电离常数Ka1=5.6×10-2,Ka2=1.5×10-4。回答下列问题:(1)Co3S4具有磁性,Co3S4中Co的化合价为 ;“还原浸出”中加入亚 硫酸钠的作用是 。(1)Co3S4中S为-2价,Co的化合价为+3、+2;“还原浸出”中加入Na2SO3的作用是还原Co3+和Fe3+为Co2+和Fe2+。解析: (2)滤渣是S和SiO2,用苯处理滤渣可回收S,需要将温度控制在50~60 ℃,原因是温度过高苯易挥发,温度过低硫的溶解速率小。+3、+2还原Co3+和Fe3+温度过高苯易挥发,温度过低硫的溶解速率(或溶解度)小解析:(3)在“除铜”操作中,通过控制体系酸度和电位可实现将溶液中的Cu2+转化为Cu (s)而除去,符合要求的反应体系是 。AA. pH=1.5,E=0 VB. pH=4,E=0.4 VC. pH=8,E=0.2 VD. pH=-1,E=0.1 V解析:(3)由E-pH图像中的铜元素E-pH优势图可知,在“除铜”操作中,通过控制体系酸度和电位可实现将溶液中的Cu2+转化为Cu(s)而除去,符合要求 的反应体系满足Cu的E和pH,即pH= 1.5,E=0 V。解析: (5)电解精炼粗钴制取钴,用CoSO4溶液作为电解质溶液,控制阴极室pH为3~5,若pH过低,c(H+)过大,H+会先于Co2+在阴极上放电,从而影响Co的产率。H+浓度过大,会先于Co2+在阴极上放电Co2+沉淀不完全5. (2025·湖北武汉高中毕业生二月调研)某废氧化铝基催化剂主要含有α- Al2O3、NiAl2O4,以及少量Fe2O3、MgO等,从该废催化剂中提取铝、镍的一种 工艺流程如下。已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全(c≤1.0×10-5 mol·L-1)时的pH:Ni2+ Fe3+ Mg2+ Al3+开始沉淀的pH 6.2 1.5 9.2 3.2沉淀完全的pH 8.7 2.8 10.8 4.3回答下列问题:(1)基态Ni的价电子排布式为 。(2)α-Al2O3硬度很大,熔点为2 045 ℃,则其晶体类型为 。(3)Al2O3“焙烧”生成NaAlO2的化学方程式为 。3d84s2共价晶体解析:(1)Ni为28号元素,基态Ni的价电子排布式为3d84s2。解析:(2)α-Al2O3的硬度大,熔点高,属于共价晶体。(5)“调pH”分步沉淀可获得Ni(OH)2,两次“调pH”的数值依次 为 、 (填字母)。a.3 b.7 c.9 d.11[Al(OH)4]-+H+ac解析:(5)第一次调节pH的目的为沉淀Fe3+,为使Fe3+完全沉淀,需要调节溶液pH=3,第二次调节pH的目的为沉淀Ni2+,为使Ni2+完全沉淀,需要调节溶液pH=9。(6)“调pH”沉镍后,滤液中溶质的主要成分为 (填化 学式)。(7)可利用萃取剂P204( )从“溶液”中萃取分离出Ni2+。P204在 煤油中常以二聚体的形式存在,其原因是 。(NH4)2SO4、MgSO4P204中含有羟基,容易形成分子间氢键解析:(6)“调pH”过程中Mg2+未沉淀,则沉镍后滤液中的主要溶质是MgSO4、(NH4)2SO4。解析:(7)从题给分子结构可知,P204分子中存在—OH,能形成分子间氢键。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 高考化学二轮复习专题综合题专项练1物质结构与性质课件.ppt 高考化学二轮复习专题综合题专项练2无机化学工艺流程课件.ppt 高考化学二轮复习专题综合题专项练3反应原理课件.ppt 高考化学二轮复习专题综合题专项练4有机合成与推断课件.ppt 高考化学二轮复习专题综合题专项练5化学实验课件.ppt