宁夏石嘴山市第一中学2025-2026学年第二学期高三年级期中考试化学试题(含解析)

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宁夏石嘴山市第一中学2025-2026学年第二学期高三年级期中考试化学试题(含解析)

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石嘴山市第一中学2025-2026学年第二学期高三年级
期中考试
化学试题
一、单选题:本题共14小题,每小题3分,共42分。
1.下列过程没有涉及化学变化的是
A.煤的脱硝脱硫 B.以黏土为原料烧结陶瓷
C.“天和号”太阳能电池板发电 D.以为原料合成氨及铵盐
2.苯佐卡因能有效地吸收U·V·B区域280~320μm中波光线区域的紫外线,可用于防晒类化妆品,其结构简式如图所示。下列关于苯佐卡因的说法错误的是
A.其苯环上的二氯代物有6种
B.能发生取代反应、加成反应和氧化反应
C.分子中可能共平面的碳原子最多为9个
D.能和H2发生加成反应,且1mol该物质最多消耗3molH2
3.部分含铁物质的“价-类”关系如图所示。下列叙述错误的是
A.在稀硫酸中加入a、b、c都生成e B.a和e溶液能发生化合反应
C.b在空气加热迅速生成黑色固体 D.c在潮湿空气中迅速转化成d
4.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1mol甲基(-CH3)含有的电子数与质子数均为9NA
B.78g苯中含碳碳双键的数目为3NA
C.1mol甲烷与2mol氯气在光照条件下反应,生成CH2Cl2的数目为NA
D.标准状况下,22.4LCH2BrCH2Br所含的分子数为NA
5.食品包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等,其脱氧过程与电化学知识相关。下列分析正确的是
A.脱氧过程是吸热反应,可降低温度,延长食品保质期
B.脱氧过程中炭作原电池正极,电极反应为:4H++O2+4e-=2H2O
C.含有0.56 g铁粉的脱氧剂,理论上最多能吸收氧气168 mL(标准状况)
D.该过程实现了电能到化学能的转化
6.我国科学家合成了检测的荧光探针A,其结构简式如图。下列关于荧光探针A分子的说法正确的是
A.分子中所有原子均可共面 B.能与饱和溴水发生取代反应和加成反应
C.存在对映异构体,不存在顺反异构体 D.1 mol探针A最多能与3 mol NaOH反应
7.钠与水反应时产生的各种现象如下:①钠浮在水面上;②钠熔化成银白色小球;③小球迅速游动逐渐减小,最后消失;④发出嘶嘶的声音;⑤滴入酚酞后溶液显红色。其中错误的解释是
A.①表明钠的密度比水小
B.②表明钠的熔沸点比较低,金属钠呈银白色
C.③表明钠是强还原剂,与水发生激烈的反应,产生大量气体
D.⑤表明钠显碱性,使酚酞变红
8.在实验室中用如图装置制备某种气体,对于反应物质和除杂试剂选择都合理的是
选项 甲中溶液 乙中药品 制备气体 丙中物质
A 浓盐酸 高锰酸钾 氯气 饱和食盐水
B 蒸馏水 电石 乙炔 高锰酸钾
C 浓硝酸 亚硫酸钠 二氧化硫 饱和亚硫酸氢钠
D 浓氨水 碱石灰 氨气 浓硫酸
A.A B.B C.C D.D
9.短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图,其中T所处的周期序数与主族序数相等,下列叙述正确的是( )
A.离子半径:Tm+>Wn-
B.非金属性:Q>W
C.R的简单氢化物的水溶液呈碱性
D.Q的氧化物都是酸性氧化物
10.时,向体积均为的甲、乙两恒容密闭容器中分别充入和,再加入少量,发生反应: 。其中甲容器和乙容器分别在绝热和恒温条件下进行,测得气体压强(kPa)随时间的变化如下表所示。下列叙述正确的是
时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
甲容器 100 102 104 93 86 84 84 84 84 84
乙容器 100 95 89 86 84 83 82 82 82 82
A.在任何温度下正反应均能自发进行
B.时正反应速率:甲<乙
C.甲容器在14min时和乙容器在8min时气体总物质的量相等
D.时,该反应的平衡常数
11.液流电池是电化学储能领域研究热点。一种简单钒液流电池在酸性溶液中存在、等离子,充电时转化为,放电时工作原理如图。下列说法不正确的是
A.b极是原电池的正极
B.放电时正极反应式为
C.充电时a极的电极反应式为
D.充电时,当外电路中通过电子,a极室溶液质量减小
12.如图是制备1,2-二溴乙烷的反应装置(加热和夹持装置略去)。已知1,2-二溴乙烷的熔点为9.5℃,沸点为131℃,下列说法错误的是
A.通过仪器X向A中滴加液体时,应保持上口的玻璃塞关闭
B.可根据装置B中玻璃管液面高度判断体系是否发生堵塞
C.若略去装置C,会使液溴部分损耗
D.装置D烧杯中冷水的温度应低于9℃
13.下列有关化学用语表述或性质比较正确的是
A.基态氧原子核外价电子排布轨道表示式
B.基态氧原子核外有8种空间运动状态的电子
C.用原子轨道描述氢分子中化学键的形成:
D.第三周期的元素中,第一电离能介于Mg和S之间只有1种元素
14.草酸钠(Na2C2O4)用作抗凝血剂。室温下,通过下列实验探究Na2C2O4溶液的性质。
实验 实验操作和现象
1 测得0.1mol/LNa2C2O4溶液的pH=8.4
2 向0.2mol/LNa2C2O4溶液中加入等体积0.2mol/L盐酸,测得混合后溶液的pH=5.5
3 向0.1mol/LNa2C2O4溶液中先滴加几滴H2SO4,再滴加KMnO4溶液,振荡
4 向0.1mol/LNa2C2O4溶液中加入等体积0.1mol/LCaCl2溶液,产生白色沉淀
下列有关说法正确的是
A.0.1mol/LNa2C2O4溶液中存在:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c()+c()
B.实验2得到的溶液中:c(H2C2O4)>c(Cl-)>c()
C.实验3中被还原成Mn2+,则反应的离子方程式:2+5+14H+=2Mn2++10CO2↑+7H2O
D.依据实验4可得:Ksp(CaC2O4)<2.5×10-3
二、解答题:本题共58分。
15.苯佐卡因(对氨基苯甲酸乙酯,)是一种常用的局部麻醉剂。实验室通常以对硝基苯甲酸()和乙醇为原料,在乙基吡啶硫酸氢盐催化下合成。某化学兴趣小组查阅相关资料后,设计并进行了如下实验。
已知:乙基吡啶硫酸氢盐是一种高选择性的,可重复使用的绿色催化剂。
回答下列问题:
I.制备对硝基苯甲酸乙酯
步骤1:在三颈烧瓶中加入4.60 g对硝基苯甲酸、一定量无水乙醇和乙基吡啶硫酸氢盐,摇匀后将烧瓶置于水浴中,加热至,回流一段时间。
步骤2:冷却后,向反应液中加入去离子水,搅拌抽滤;滤渣研细,加入溶液10 mL,继续研磨5 min,搅拌抽滤、真空干燥得到对硝基苯甲酸乙酯。
(1)①步骤1中加热回流操作的实验装置如下图所示,仪器X的名称为___________。
②乙基吡啶硫酸氢盐()属于___________晶体,晶体结构中含有的化学键包括___________(填字母)。
A.离子键 B.键 C.键 D.氢键
(2)试从平衡移动角度分析,步骤1中需分水器不断分离出的原因:___________。
(3)对比乙基吡啶硫酸氢盐,酯化反应未选用浓硫酸作催化剂的可能原因是___________。
(4)步骤2中加入碳酸钠溶液的目的是___________。
Ⅱ.制备苯佐卡因
对硝基苯甲酸乙酯用适量铁粉和氯化铵溶液还原,95~98℃回流加热并搅拌70 min后,冷却并加入少量碳酸钠溶液调pH至近中性,乙醚萃取两次,合并醚层。向其中加入少量无水硫酸镁,静置后抽滤,滤液除乙醚后,冷却残余物,固体经重结晶,干燥后称重,得苯佐卡因2.82 g。
(5)制备苯佐卡因过程中Fe被氧化为,则该反应的离子方程式为___________。
(6)已知:①可与硝基竞争电子,降低硝基周围电子密度,从而降低硝基的活性
②羧基和酯基均为吸电子基团,且吸电子效应;羧基>酯基
同浓度的A.对硝基苯甲酸、B.对硝基苯甲酸乙酯、C.硝基甲苯的硝基还原速率由大到小的顺序为___________(用“A、B、C”表示)。
(7)以对硝基苯甲酸为基准,计算苯佐卡因的产率为___________%(保留2位有效数字)。
16.MnCO3是重要的化工原料,可由贫锰矿[主要成分是偏锰酸矿(MnO2·nH2O)、硬锰矿(aMnO·MnO2·bH2O)和软锰矿(MnO2)等],作为原料生产高纯碳酸锰。
(1)还原浸锰。用水合肼(N2H4·H2O)作为还原剂处理贫锰矿,写出水合肼还原MnO2生成MnO和N2的化学方程式:_______。
(2)氨浸法(又称氨基甲酸铵法)提锰。该方法的机理分为三步:
Ⅰ.氨基甲酸铵的生成:在浓氨水溶液中,碳酸铵分解生成氨基甲酸铵和水;
Ⅱ.锰的浸出:氨基甲酸铵再与锰矿中的MnO反应生成进入溶液中。
Ⅲ. 将浸出液转移到蒸馏器内,加热析出碳酸锰、氨气和二氧化碳。
① 写出氨基甲酸铵的结构简式:_______。
② 反应温度对锰浸出率的影响如图所示,当温度超过50 ℃时锰的浸出率呈现迅速降低的趋势,可能的原因是_______。
③ 步骤Ⅲ中NH3和CO2一起被水吸收后可循环利用,其原因为_______。(用化学方程式表示)
(3)高纯MnCO3制备。将步骤Ⅲ含有MnCO3产品的溶液,降至室温后,过滤,洗涤,烘干即得纯度很高的MnCO3.实验室也可以用MnSO4溶液制备高纯MnCO3,请补充完整实验方案:_______。已知:MnCO3难溶于水、乙醇,潮湿时易被空气氧化,100 ℃开始分解;Mn(OH)2开始沉淀时pH=7.7。(实验中须用的电解质溶液和有机溶剂:NaHCO3、HCl、BaCl2、CH3CH2OH)
(4)测定MnCO3的纯度:称取18.00 g碳酸锰样品(假定杂质不参与反应),溶于过量的稀硫酸中,向所得溶液中加入稍过量的磷酸和硝酸,发生反应:2Mn2++NO+4PO+2H+=2[Mn(PO4)2]3-+NO+H2O,除去溶液中的NO和NO,加入100.00 mL 2.00 mol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2溶液,发生反应:[Mn(PO4)2]3-+Fe2+=Mn2++Fe3++2PO。再用1.00 mol·L-1酸性KMnO4溶液氧化过量的Fe2+,Fe2+反应完全时消耗10.00 mL酸性KMnO4溶液,则样品中MnCO3的纯度为_______(写出计算过程,保留两位小数)。
17.氧化脱氢制技术不仅能够助力碳中和目标,还能实现高效制。
(1)基态Co原子的价层电子排布式为_____。
(2)一种基催化剂的反应体系中存在下列过程(忽略副反应)。将与通入容积为的密闭容器中进行反应。
编号 过程
ii
iii
iv
①_____。
②下,反应的,则下该反应_____(填“能”或“不能”)自发进行。
③不同温度下,平衡时反应体系的组成变化如图。已知随温度的升高,的平衡转化率升高幅度大于的,则对应的曲线为_____(填曲线代号)。
④820℃下,平衡时_____mol,求反应的平衡常数_____(写出计算过程,最后结果无须化简)。
⑤向某密闭容器中通入和,仅考虑发生反应、。下列说法正确的有_____(填选项)。
A.当时,反应i、ii均达到平衡状态
B.升高反应温度,可加快反应速率,并提高的平衡产率
C.恒温恒容下,平衡后再通入惰性气体,增大
D.恒温恒容下,提高投料比,可以增大的平衡转化率
(3)650K下,初始投料,其他条件相同时,用、和分别催化上述反应,一段时间内的转化率如下表所示。
催化剂
的转化率 8.5 24.4 14.3
①使用不同催化剂时,反应(i)的:_____(填“>”“<”或“=”)。
②使用催化剂,该段时间内得到,则的选择性==_____。(列出计算式)
18.某研究小组以烃A为主要原料,采用以下路线合成药物X和高聚物Y:
已知:(R或R'可以是烃基或H原子)
请回答下列问题:
(1)若反应①、②的原子利用率均为100%,则A的名称为________。
(2)反应③的条件是________________,反应⑤的反应类型是________________。
(3)写出反应④的化学方程式________________________________________。
(4)写出同时符合下列条件的E的所有同分异构体的结构简式:___________________。
ⅰ.属酚类化合物,且是苯的对位二取代物;ⅱ.能发生银镜反应和水解反应。
(5)以CH3CHO为原料可合成Y,请结合本题信息,设计合成路线(无机试剂及溶剂任选)。_____________________________
注:合成路线的书写格式参照如下示例流程图。CH3CH2OHH2C=CH2BrH2C—CH2Br
1.C
A.煤的脱硝脱硫过程中,会将煤中的含氮、含硫杂质转化为新物质除去,有新物质生成,涉及化学变化,A不符合题意;
B.以黏土为原料烧结陶瓷时,黏土成分发生复杂的化学反应,生成新的硅酸盐类物质,涉及化学变化,B不符合题意;
C.太阳能电池板发电是将太阳能转化为电能,整个过程没有新物质生成,不涉及化学变化,C符合题意;
D.以N2为原料合成氨及铵盐,生成了氨气、铵盐等新物质,涉及化学变化,D不符合题意;
故选C。
2.A
A.其苯环上的一氯代物有2种,如图:,第1种的第二个氯原子又有3种,第2种的第二个氯原子则增加一种同分异构体,故其苯环上的二氯代物有4种,A错误;
B.由题干结构简式可知,分子中含有酯基故能发生水解等取代反应,含有苯环故能发生加成反应,有机物能够燃烧,能发生氧化反应,B正确;
C.苯环是一个平面结构,碳共氧双键平面,故分子中可能共平面的碳原子最多为9个,C正确;
D.分子中含有苯环故能和H2发生加成反应,且1mol该物质最多消耗3molH2,D正确;
故答案为:A。
3.A
a为Fe,b为FeO,c为Fe(OH)2,d为Fe(OH)3,e为Fe2(SO4)3。
A.稀硫酸没有氧化性,在浓硫酸中加入a、b、c才都生成e,A错误;
B.Fe与Fe2(SO4)3能发生化合反应生成FeSO4,B正确;
C.FeO在空气中加热生成黑色固体Fe3O4,C正确;
D.Fe(OH)2在潮湿空气中被氧化生成Fe(OH)3,D正确;
答案选A。
4.A
A.甲基(-CH3)不带电荷,则1mol甲基(-CH3)含有的电子数与质子数均为9NA,故A正确;
B.苯分子中不含碳碳双键,故B错误;
C.1mol甲烷与2mol氯气在光照条件下反应,产物有一氯己烷、二氯甲烷等多种,无法确定CH2Cl2的数目,故C错误;
D.标准状况下,CH2BrCH2Br为液态,不能用气体摩尔体积计算,故D错误;
故选A。
5.C
Fe、C和NaCl溶液构成原电池,因为是脱氧剂,说明发生吸氧腐蚀,Fe易失电子作负极,C作正极,负极反应式为Fe-2e-=Fe2+、正极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-,生成的亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁。
A.该装置构成原电池,原电池反应为放热反应,所以脱氧过程为放热反应,故A错误;
B.炭作正极,氧气在正极上得电子发生还原反应,电极反应为:2H2O+O2+4e-=4OH-,故B错误;
C.负极反应式为Fe-2e-=Fe2+、正极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-,生成的亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁,所以Fe单质最终转化为+3价铁元素,0.56gFe的物质的量为0.01mol,完全转化为+3价铁元素时,转移电子的物质的量为0.03mol,根据转移电子守恒消耗氧气体积×22.4L/mol=168mL,故C正确;
D.原电池将化学能转化为电能,故D错误;
故选:C。
6.B
A.该分子中存在甲基(),甲基的空间结构为四面体,其碳原子上的氢原子无法全部与其他原子共面,因此所有原子不可能共面,A错误;
B.该分子中苯环上酚羟基的邻位含有氢原子,所以能和饱和溴水发生取代反应,分子中碳碳双键能和饱和溴水发生加成反应,B正确;
C.分子中不存在连有4个不同基团的手性碳原子,因此不存在对映异构体,分子中碳碳双键两端的基团不同,存在顺反异构体,C错误;
D.酚羟基、酯基水解生成的羧基和酚羟基都能和NaOH以发生反应,分子中含有2个酚羟基、1个酯基水解生成1个酚羟基和1个羧基,所以1 mol该物质最多消耗4 mol NaOH,D错误;
故答案选B。
7.D
A.①钠的密度小于水的密度,所以钠会浮在水面上,A正确;
B.②钠的熔点较低,钠和水的生成强碱氢氧化钠和氢气,且放出大量的热,放出热量导致钠熔化成小球,小球为银白色是金属钠的颜色,B正确;
C.③放出的气体导致钠受力不均而迅速游动,最后钠和水完全反应而消失,表明钠是强还原剂,与水发生氧化还原反应,C正确;
D.⑤钠和水反应生成强碱而使溶液呈碱性,无色酚酞试液遇碱变红色,钠本身不显碱性,D错误;
故选D。
8.A
A.浓盐酸与高锰酸钾在常温下可以制备氯气,且除掉氯气中混有HCl气体可以选择饱和食盐水,A正确;
B.用蒸馏水与电石反应可以制备乙炔,但是反应剧烈,通常用饱和食盐水与电石反应,同时有硫化氢杂质生成,用硫酸铜溶液除杂,不能用高锰酸钾,因为高锰酸钾不仅能除掉硫化氢还能氧化乙炔,B错误;
C.浓硝酸把亚硫酸钠氧化,无法制得二氧化硫气体,C错误;
D.浓氨水与碱石灰可制氨气,但不能用浓硫酸干燥氨气,D错误;
故选A。
9.C
这几种都是短周期元素,T所处的周期序数与主族序数相等,T位于第三周期,则T是Al元素,根据它们的位置知,Q是C元素、R是N元素、W是S元素。
A.Tm+离子核外有2个电子层、Wn-核外有3个电子层,所以离子半径:Tm+B.S原子得电子能力大于C原子,所以非金属性QC.R的简单氢化物是氨气,氨气和水反应生成一水合氨,一水合氨电离出氢氧根离子而使其溶液呈碱性,C选项正确;
D.CO是不成盐氧化物,所以CO不属于酸性氧化物,D选项错误;
答案选C。
10.D
A.正反应是熵减反应,甲容器中压强先变大,后变小,说明正反应是放热反应,在较低温度下能自发进行,A错误;
B.该反应为放热反应,平衡时甲容器中的温度高于乙容器中的温度,温度高反应速率大,甲中正反应速率较大,甲>乙,B错误;
C.甲、乙两容器体积相等,甲容器在14min 时和乙容器在8min 时压强相等,而甲容器中温度更高,故甲容器中气体总物质的量更小,C错误;
D.甲容器中的反应达到平衡时,压强减小了16kPa,即O2减少了0.8mol,此时 n(Br2)=n(H2)=1.6mol,n(HBr)=0.8mol,n(O2)=0.2mol,K=80L·mol-1,由于甲容器在绝热条件下进行 且该反应为放热反应, 乙容器在恒温条件下进行,故T℃时反应的平衡常数K>80L·mol-1,D正确;
故选D。
11.D
由图可知放电时,阳离子移向正极,则b电极上发生得电子的还原反应(→VO2+),为正极,a电极上发生失电子的氧化反应(V2+→V3+),为负极,正极反应式为,负极反应式为,电子由负极经过负载流向正极;充电时原电池的正负极与电源正负极相接,分别为阳极、阴极,阴阳极反应与原电池负正极反应相反,据此分析解答。
A.根据分析,b电极为正极,A正确;
B.放电时,正极发生得电子的还原反应为正极,反应式为,B正确;
C.充电时a极电极反应式为负极反应式的逆向反应,C正确;
D.充电时,当外电路中通过电子,阳极室中有通过质子交换膜进入阴极室,a极室溶液质量增加,D错误;
答案选D。
12.D
A.X为恒压滴液漏斗,放液体时可以平衡气压,所以上口的玻璃塞应该关闭,从而防止乙醇挥发,故A正确;
B.B中的玻璃管液面与大气相通,若发生堵塞,则玻璃管内液面上升,故B正确;
C.浓硫酸与乙醇反应过程中会产生二氧化硫等杂质气体,装置C中的氢氧化钠可以除去乙烯中的二氧化硫,否则二氧化硫也会与液溴发生反应,造成部分液溴损耗,故C正确;
D.装置D烧杯中冷水的温度应高于1,2-二溴乙烷的熔点,防止1,2-二溴乙烷凝固,堵塞导管,故D错误;
故选D。
13.D
A.基态氧原子核外价电子排布式为2s22p4,价电子排布轨道表示式 ,故A错误;
B.同一核外没有两个电子的各个参数完全相同,原子核外每个电子的运动状态都是不同的,基态氧原子核外电子数为8,所以电子的运动状态有8种,而不是“空间运动状态”,故B错误;
C. ,左边是氢原子原子轨道,右边不是氢原子原子轨道,因此该原子轨道描述不是描述氢分子中化学键的形成过程,故C错误;
D.P原子最外层3p能级电子为半充满,较稳定,第一电离能应为S故答案选择D。
14.D
A.根据电荷守恒可知,0.1mol/LNa2C2O4溶液中存在:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c()+c(),A错误;
B.向0.2mol/LNa2C2O4溶液中加入等体积0.2mol/L盐酸,反应生成等浓度的NaCl和NaHC2O4混合溶液,由测得混合后溶液的pH=5.5,即的电离大于水解,故实验2得到的溶液中:c(Cl-)>c()>c(H2C2O4),B错误;
C.实验3中被还原成Mn2+,则反应的离子方程式:2+5+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,C错误;
D.向0.1mol/LNa2C2O4溶液中加入等体积0.1mol/LCaCl2溶液,产生白色沉淀,则有:Qc=c(Ca2+)c()==2.5×10-3>Ksp(CaC2O4),故依据实验4可得:Ksp(CaC2O4)<2.5×10-3,D正确;
故答案为:D。
15.(1) 球形冷凝管 离子 ABC
(2)对硝基苯甲酸与乙醇的酯化反应为可逆反应,分水器不断分离出,使生成物浓度降低,平衡向正反应方向移动,从而提高对硝基苯甲酸乙酯的产率
(3)后续用量偏大浓;硫酸具有脱水性和强氧化性,会使有机物发生副反应,如碳化、消去等,且不可重复使用,不符合绿色化学要求等
(4)除去反应后剩余的对硝基苯甲酸及实验用的酸性催化剂,提高产物对硝基苯甲酸乙酯的纯度
(5)或;
(6)
(7)
本实验以对硝基苯甲酸、乙醇为原料分两步制备苯佐卡因:第一步对硝基苯甲酸的羧基与乙醇,在绿色催化剂N-乙基吡啶硫酸氢盐催化下加热回流发生酯化反应,生成对硝基苯甲酸乙酯和水;酯化是可逆反应,分离出产物水可推动平衡正向移动,提升酯的产率,加入碳酸钠可除去未反应的酸性原料杂质。第二步在氯化铵体系中用铁粉还原对硝基苯甲酸乙酯的硝基,将硝基还原为氨基,经萃取重结晶提纯后,得到目标产物苯佐卡因。
(1)由仪器的结构特征可知,仪器X是球形冷凝管,用于回流冷凝,防止反应体系中的乙醇和水挥发损失,乙基吡啶硫酸氢盐由有机阳离子和阴离子构成,属于离子晶体,阴阳离子间存在离子键,阳离子内部共价单键为键,吡啶环含双键,存在键,氢键不属于化学键,因此选ABC;
(2)对硝基苯甲酸与乙醇的酯化反应为可逆反应,反应方程式为+C2H5OH+H2O,分水器不断分离出,使生成物浓度降低,平衡向正反应方向移动,从而提高对硝基苯甲酸乙酯的产率;
(3)与乙基吡啶硫酸氢盐相比,浓硫酸作为催化剂存在诸多缺点,可能使后续用量偏大,浓硫酸具有脱水性和强氧化性,会使有机物发生副反应,如碳化、消去等,且不可重复使用,不符合绿色化学要求等;
(4)反应后有未反应的对硝基苯甲酸,催化剂为酸性硫酸氢盐,碳酸钠可中和酸,使酸转化为可溶性盐,便于除去杂质,提高对硝基苯甲酸乙酯的纯度;
(5)铁粉在氯化铵溶液中将对硝基苯甲酸乙酯的硝基还原为氨基,被氧化为,反应的离子方程式为;
(6)根据题意,硝基周围电子密度越低,还原活性越低,还原速率越慢,已知吸电子效应,羧基>酯基,甲基为给电子基团,吸电子能力最弱,因此硝基周围电子密度硝基甲苯>对硝基苯甲酸乙酯>对硝基苯甲酸,故还原速率;
(7)起始对硝基苯甲酸的物质的量,1mol对硝基苯甲酸理论生成1mol苯佐卡因,理论产量,因此产率。
16.(1)N2H4·H2O+2MnO2=N2↑+2MnO+3H2O
(2) 或 温度超过50 ℃时,受热分解生成碳酸锰沉淀,故锰的浸取率迅速下降 2NH3+CO2+H2O=(NH4)2CO3
(3)边搅拌边向MnSO4溶液中加入NaHCO3,调节溶液pH略小于7.7,充分反应后,静置、过滤。用CH3CH2OH洗涤沉淀,直至向最后一次洗涤后的滤液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液无沉淀生成,所得固体低于100 ℃干燥
(4)95.83%
(1)水合肼(N2H4·H2O)作为还原剂,将MnO2还原为MnO,同时生成氮气(N2)和水(H2O),故化学方程式为N2H4·H2O+2MnO2=N2↑+2MnO+3H2O;
(2)
①氨基甲酸铵的结构简式为 NH2COONH4或或;
②锰的浸出原理是采用氨基甲酸铵与MnO反应,产物在温度高时容易分解,故当温度超过50 ℃时锰的浸出率呈现迅速降低的趋势,可能的原因是受热分解生成碳酸锰沉淀,故锰的浸取率迅速下降;
③NH3和CO2一起被水吸收后生产(NH4)2CO3,化学方程式为:2NH3+CO2+H2O=(NH4)2CO3;
(3)制取原理是碳酸根和锰离子之间反应生成碳酸锰的过程,但要考虑MnCO3难溶于水、乙醇,潮湿时易被空气氧化,100℃开始分解;过滤后所得MnCO3固体应用乙醇洗涤,因乙醇的易挥发性有利于固体的干燥,且可防止潮湿时MnCO3被空气中的O2氧化;Mn(OH)2开始沉淀时pH=7.7等因素,过程中控制溶液的pH值以及洗涤沉淀所选的溶剂,即实验步骤为边搅拌边向MnSO4溶液中加入NaHCO3,控制溶液pH略小于7.7,充分反应后,静置、过滤,用少量CH3CH2OH洗涤,直至向最后一次洗涤后的滤液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液无沉淀生成,所得固体低于100 ℃干燥;
(4)分析该滴定过程,使用酸性高锰酸钾溶液来确定溶液中剩余的二价铁离子的物质的量,就可以得到反应掉的铁的物质的量,进而可以得到[Mn(PO4)2]3-的物质的量,可根据原子守恒得到碳酸锰的质量和浓度;亚铁离子与高锰酸根离子反应的方程式为,因此与[Mn(PO4)2]3-反应掉的二价铁离子的物质的量为0.1L×2.00mol/L-0.01L×1.00mol/L×5=0.15mol,由关系式Mn2+~[Mn(PO4)2]3-~Fe2+,则Mn元素的物质的量为0.15mol,所以碳酸锰的质量分数为×100%=95.83%。
17.(1)
(2) +178.0 不能 a 0.70 AB
(3) =
(1)钴是第27号元素,位于第四周期第Ⅷ族,其价层电子排布式为;
(2)①反应i=反应ii+反应iii,根据盖斯定律,;
②在298K下,反应i的,,则该反应,因此该反应在298K下不能自发进行;
③由题干信息可知,随温度升高,的平衡转化率升高幅度大于,从图像可以看出,曲线a的物质的量变化量大于曲线b,因此,曲线a代表,曲线b代表;
④该反应容器容积为1 L,起始投料为与,体系内,,。从图像可以看出,820℃下,平衡状态的,,,,根据质量守恒可算出,。反应i的平衡常数为;
⑤A.当时,的生成速率与消耗速率相等,反应i、ii均达到平衡状态,A正确;
B.反应i的,反应ii的,均是吸热反应。因此升高反应温度,可以提高平衡产率,同时,升温可以增加活化分子碰撞频率,也可以提高反应速率,B正确;
C.,当温度一定时,反应平衡常数为定值,恒温条件下通入惰性气体,不变,C错误;
D.在恒温恒容条件下,增大投料比,平衡时的转化率降低,D错误;
故答案选AB;
(3)①是状态函数,仅取决于反应物和生成物的能量,与反应路径无关,因此,使用和作催化剂不影响反应(i)的;
②从表格数据可知,反应i和反应ii每消耗1 mol 生成1 mol ,反应过程中生成 ,相对地,消耗了。使用催化剂,的转化率为24.4%,反应过程中消耗的总物质的量为,则的选择性。
18.(1)乙炔
(2) NaOH水溶液、加热 消去反应
(3)
(4)、
(5)
反应①、反应②的原子利用率均为100%,属于加成反应,结合反应②的产物,可知烃A为乙炔,B为苯乙烯,反应③为卤代烃在氢氧化钠水溶液加热条件下发生的水解反应,则C为,C可以发生催化氧化生成D,D发生已知中的反应生成E,E与C2H5OH发生酯化反应生成F,则D为,E为 ,F为 ,F分子中含有羟基,在浓硫酸加热条件下发生消去反应得到X。
(1)根据以上分析可知A是乙炔。
(2)反应③是卤代烃的水解反应,其条件是NaOH水溶液、加热;反应⑤的反应类型是消去反应。
(3)根据以上分析可知反应④的化学方程式为

(4)
E为 ,E的同分异构体①属于酚类化合物,且是苯的对位二元取代物;②能发生银镜反应和水解反应,含有甲酸形成的酯基,符合条件的同分异构体有、。
(5)
Y的单体为CH2=CHCOOH,对比CH3CHO与CH2=CHCOOH的结构,可由乙醛和HCN发生加成反应,酸性条件下水解得到,在浓硫酸加热条件下发生消去反应生成CH2=CHCOOH,最后发生加聚反应得到,合成路线流程图为:。

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