1 . 随着大气中浓度增大带来了一系列环境问题,“负碳”技术开始备受各国关注,所谓“负碳”技术就是将转化成甲醇、甲酸等可利用的资源的一系列技术。回答下列问题:
I.催化加氢制甲醇
以、为原料合成涉及的反应如下:
反应i: ;
反应ii: ;
反应iii: 。
(1)反应i的___________ 。
(2)一定温度和催化剂条件下,0.73mol、0.24mol和0.03mol(已知不参与反应)在密闭容器中进行上述反应,平衡时的转化率、和CO的选择性随温度的变化曲线如图。①图中曲线b表示物质___________ (填“”“”或“CO”)的变化。
②上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法错误的有___________ (填字母)。
A.降低温度,反应i~iii的正、逆反应速率都减小
B.恒压条件下,向容器中再通入少量,的平衡转化率下降
C.移去部分,反应iii平衡不移动
D.选择合适的催化剂能减小反应iii的焓变
③某温度下(大于180℃),min反应到达平衡,测得容器中的体积分数为12.5%,容器内气体总压强为8.0MPa.此时用的分压表示时间内的反应速率___________ ,此时,不发生反应iii,计算该温度下反应ii的压强平衡常数___________ (用含有n的代数式表示,分压=总压×该组分物质的量分数)。
(3)科学家发现了一类金属卤化物钙钛矿材料有着出众的光电性质,有望在“负碳”技术上大放异彩,如图是晶胞结构,晶胞参数为:apm,与之间最短距离为___________ pm,若卤素X中与的比例为,晶体密度为___________ (为阿伏加德罗常数的值)。
I.催化加氢制甲醇
以、为原料合成涉及的反应如下:
反应i: ;
反应ii: ;
反应iii: 。
(1)反应i的
(2)一定温度和催化剂条件下,0.73mol、0.24mol和0.03mol(已知不参与反应)在密闭容器中进行上述反应,平衡时的转化率、和CO的选择性随温度的变化曲线如图。①图中曲线b表示物质
②上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法错误的有
A.降低温度,反应i~iii的正、逆反应速率都减小
B.恒压条件下,向容器中再通入少量,的平衡转化率下降
C.移去部分,反应iii平衡不移动
D.选择合适的催化剂能减小反应iii的焓变
③某温度下(大于180℃),min反应到达平衡,测得容器中的体积分数为12.5%,容器内气体总压强为8.0MPa.此时用的分压表示时间内的反应速率
(3)科学家发现了一类金属卤化物钙钛矿材料有着出众的光电性质,有望在“负碳”技术上大放异彩,如图是晶胞结构,晶胞参数为:apm,与之间最短距离为
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解题方法
2 . 肉桂酸广泛应用于香精香料、食品添加剂、医药工业、美容和有机合成等方面。其合成原理及实验室制备方法如下:
i.在50mL仪器a中加入5mL苯甲醛、14mL乙酸酐和12g无水碳酸钾粉末(过量),加热回流45min。
ii.向反应混合物中加入40mL蒸馏水浸泡几分钟,进行水蒸气蒸馏。
iii.将烧瓶冷却后,加入10g碳酸钠,再加入70mL水,加热煮沸,趁热过滤。
iV.待滤液冷却至室温后,在搅拌下小心加入40mL盐酸,使溶液呈酸性。
V.冷却结晶,抽滤,用少量试剂b洗涤,80℃烘干,得粗产品4.5g。相关物质物理性质如表所示:
回答下列问题:
(1)仪器使用前必须干燥,原因是___________ 。
(2)加热回流装置中仪器a的名称是___________ ,不使用水冷冷凝管而用空气冷凝管是为了___________ 。
(3)整个实验过程中温度不宜超过180℃,原因是___________ 。
(4)水蒸气蒸馏装置中止水夹的主要作用是___________ 。
(5)步骤V中试剂b是___________ 。
(6)本实验肉桂酸的产率最接近___________ (填标号)。若产物不纯,则提纯产物的方法为___________ 。
A.50% B.60% C.70% D.80%
主反应:
温度较高时发生副反应:
实验步骤:i.在50mL仪器a中加入5mL苯甲醛、14mL乙酸酐和12g无水碳酸钾粉末(过量),加热回流45min。
ii.向反应混合物中加入40mL蒸馏水浸泡几分钟,进行水蒸气蒸馏。
iii.将烧瓶冷却后,加入10g碳酸钠,再加入70mL水,加热煮沸,趁热过滤。
iV.待滤液冷却至室温后,在搅拌下小心加入40mL盐酸,使溶液呈酸性。
V.冷却结晶,抽滤,用少量试剂b洗涤,80℃烘干,得粗产品4.5g。相关物质物理性质如表所示:
名称 | 相对分子质量 | 密度/ | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解度:g/100mL | ||
水 | 醇 | 醚 | |||||
苯甲醛 | 106 | 1.04 | -26 | 178~179 | 0.3 | 互溶 | 互溶 |
乙酸酐 | 102 | 1.08 | -79 | 138~140 | 遇水生成乙酸 | 溶 | 不溶 |
肉桂 | 148 | 1.24 | 133~134 | 300 | 0.04 | 24 | 溶 |
(1)仪器使用前必须干燥,原因是
(2)加热回流装置中仪器a的名称是
(3)整个实验过程中温度不宜超过180℃,原因是
(4)水蒸气蒸馏装置中止水夹的主要作用是
(5)步骤V中试剂b是
(6)本实验肉桂酸的产率最接近
A.50% B.60% C.70% D.80%
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3 . 抗炎药物双氯芬酸的分子结构如图所示,下列说法正确的是
A.该分子的分子式为 |
B.该分子与足量氢气加成后有五个手性碳原子 |
C.该分子可发生取代、加成、消去反应 |
D.1mol该分子可以与5molNaOH在一定条件下发生反应 |
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4 . 有机物G的结构简式为,G是合成药物奥美拉挫的重要中间体,实验室可以通过如下合成路线合成G。
回答下列问题:(1)苯转化为A的反应条件与试剂是
(2)写出B所含有的官能团名称
(3)C→D的反应类型分别是
(4)X的结构简式为:
(5)试写出D转化E的化学方程式:
(6)D的同分异构体中,能够与FeCl3发生显色反应的有
(7)以甲苯为有机原料(无机试剂任选)合成,设计其合成路线
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5 . 环戊二烯(C5H6)是一种重要的有机合成原料,常用于有机合成及树脂交联等。
Ⅰ.用其制备环戊烯:
方法一:___________ kJ·mol-1。
①平衡时HI的体积分数为___________ %。
②用平衡分压代替平衡浓度计算压强平衡常数KP=___________ (KPa)-1(要求用最简整数比,含P0的代数式表示)。
③保持温度和体积不变,向平衡体系中再充入等物质的量的环戊二烯和环戊烯,平衡___________ 移动(填“正向”“逆向”或“不”)。___________ T2(填“>"“<”或“=”)。
(4)一定量的环戊二烯气体在恒温恒压的密闭容器中发生上述反应,可说明一定达化学平衡状态的是___________ 。
a.容器内混合气体的密度不再变化
b.容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化
c.
d.容器内气体压强不再变化
(5)用环戊二烯制备的二茂铁易升华且可溶于有机溶剂中,其晶体类型为___________ 。二茂铁的晶胞结构如图所示(未画出微粒),密度为ρg/cm-3,设阿伏加德罗常数的值为NA,则一个晶胞中含的数目为___________ 。
Ⅰ.用其制备环戊烯:
方法一:
反应①:(g)+H2(g)(g) ΔH1=-100.3 kJ·mol-1
反应②:(g)+H2(g)(g) ΔH2=-109.4 kJ·mol-1
反应③:(g)+(g)2(g) ΔH3
(1)ΔH3=方法二:(g)+2HI(g)+I2(g) ΔH4=-89.3 kJ·mol-1
(2)某温度时,在恒容密闭容器中充入各1mol的碘化氢和环戊二烯发生反应,起始总压为P0KPa,平衡时总压为0.8P0KPa。①平衡时HI的体积分数为
②用平衡分压代替平衡浓度计算压强平衡常数KP=
③保持温度和体积不变,向平衡体系中再充入等物质的量的环戊二烯和环戊烯,平衡
Ⅱ.环戊二烯(C5H6)容易二聚生成双环戊二烯(C10H12):2(g)(g)。不同温度下,溶液中环戊二烯的浓度(初始浓度为1.5mol·L-1)与反应时间的关系如图所示。
(3)T1(4)一定量的环戊二烯气体在恒温恒压的密闭容器中发生上述反应,可说明一定达化学平衡状态的是
a.容器内混合气体的密度不再变化
b.容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化
c.
d.容器内气体压强不再变化
(5)用环戊二烯制备的二茂铁易升华且可溶于有机溶剂中,其晶体类型为
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解题方法
6 . 化合物Y是合成丹参醇的中间体,其合成路线如下,下列说法正确的是
A.Y与Br2以物质的量1:1发生加成反应时可得2种产物 |
B.1)中与CH3MgBr反应生成 |
C.一定条件下,X与足量H2加成后的产物分子中含2个手性碳原子 |
D.X、Y可用酸性KMnO4溶液进行鉴别 |
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7 . 根据实验操作、现象,所得结论错误的是
选项 | 操作 | 现象 | 结论 |
A | 将SO2分别通入品红的乙醇溶液和品红的水溶液 | 品红的乙醇溶液不褪色,品红的水溶液慢慢褪色 | 使品红褪色的不是SO2,而是SO2与水反应后的产物 |
B | 将CO通过装有Fe2O3的硬质玻璃管,并对玻璃管加热 | 将所得产物溶于稀盐酸,再滴加KSCN溶液,溶液不变色 | Fe2O3完全被CO还原 |
C | 以K2CrO4为指示剂,用AgNO3标准溶液滴定溶液中的Br- | 先出现浅黄色沉淀,后出现砖红色沉淀 | 无法确定Ksp(AgBr)和Ksp(Ag2CrO4)的大小 |
D | 向淀粉溶液中加入适量稀硫酸,水浴加热。冷却至室温后加入NaOH溶液调至碱性,再加入新制氢氧化铜悬浊液,加热 | 试管中出现砖红色沉淀 | 淀粉发生了水解 |
A.A | B.B | C.C | D.D |
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8 . 某晶体由镁、铝、氧三种元素组成,若将其晶胞按图1方式切成8个体积相同的小立方体,Mg2+、Al3+和O2-在小立方体中的分布如图2、图3所示。已知Mg2+之间的最小间距为apm。下列说法错误的是
A.晶胞的体积为 |
B.晶体中Mg2+的配位数为4 |
C.第一电离能:Al<Mg |
D.晶胞中镁、铝离子个数比为1:2 |
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9 . 铁及其化合物在生活、生产中有重要应用。回答下列问题:
(1)乳酸亚铁是一种常用的补铁剂。
①的价层电子排布式是___________ 。
②乳酸分子中的杂化方式为___________ ;该分子中有多种键,其中极性最强的是___________ 。
A.C-C键 B.键 C.键 D.键
(2)某含的结晶水合物的结构片段如图所示(球与球之间的短线代表单键或双键)。该结晶水合物的化学式为___________ ,其中和之间的作用力类型为___________ 。
(3)南开大学某课题组成功合成无机二茂铁的配离子,其中环状配体(4个原子共平面)以电子参与配位,结构如图。配体形成的大键可表示为___________ ,原子的价层孤电子对占据___________ (填标号)。A.杂化轨道 B.杂化轨道 C.3p轨道 D.轨道
(4)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标。由铁、钾、硒形成的一种超导材料的晶胞结构如下图所示,晶胞棱边夹角均为,晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。
距离最近的的数目为___________ ,该晶胞在平面投影为___________ (填标号)。
(1)乳酸亚铁是一种常用的补铁剂。
①的价层电子排布式是
②乳酸分子中的杂化方式为
A.C-C键 B.键 C.键 D.键
(2)某含的结晶水合物的结构片段如图所示(球与球之间的短线代表单键或双键)。该结晶水合物的化学式为
(3)南开大学某课题组成功合成无机二茂铁的配离子,其中环状配体(4个原子共平面)以电子参与配位,结构如图。配体形成的大键可表示为
(4)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标。由铁、钾、硒形成的一种超导材料的晶胞结构如下图所示,晶胞棱边夹角均为,晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。
原子坐标 | x | y | z | |
K | 0.5 | 0.5 | 0.5 | |
Fe | 0 | 0.5 | m | |
Se | 0 | 0 | n | |
注:m、n均≠0 |
A. B. C. D.
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10 . 实验室由安息香制备二苯乙二酮的反应式如下:相关信息列表如下:
装置示意图如下图所示,实验步骤为:①在圆底烧瓶中加入冰乙酸、水及,边搅拌边加热,至固体全部溶解。
②停止加热,待沸腾平息后加入安息香,加热回流45-60min。
③加入水,煮沸后冷却,有黄色固体析出。
④过滤,并用冷水洗涤固体3次,得到粗品。
⑤粗品用的乙醇重结晶,干燥后得淡黄色晶体。
回答下列问题:
(1)下列关于安息香分子说法正确的是___________。
(2)仪器A中应加入___________ (填“水”或“油”)作为热传导介质。
(3)仪器的名称是___________ ;冷却水应从___________ (填“a”或“b”)口通入。
(4)获得粗品中若含有未被氧化的安息香,可用少量___________ 洗涤除去。
(5)粗品重结晶操作为:加热溶解活性炭脱色___________ ___________ 过滤洗涤干燥。
(6)本实验的产率最接近于___________ (填标号)。
a. b. c. d.
物质 | 性状 | 熔点 | 沸点 | 溶解性 |
安息香 | 白色固体 | 133 | 344 | 难溶于冷水,溶于热水、乙醇、乙酸 |
二苯乙二酮 | 淡黄色固体 | 95 | 347 | 不溶于水,溶于乙醇、苯、乙酸 |
冰乙酸 | 无色液体 | 17 | 118 | 与水、乙醇互溶 |
②停止加热,待沸腾平息后加入安息香,加热回流45-60min。
③加入水,煮沸后冷却,有黄色固体析出。
④过滤,并用冷水洗涤固体3次,得到粗品。
⑤粗品用的乙醇重结晶,干燥后得淡黄色晶体。
回答下列问题:
(1)下列关于安息香分子说法正确的是___________。
A.分子所含官能团名称为羧基 | B.一氯代物有6种 |
C.分子式为 | D.分子中所有碳原子可能共平面 |
(2)仪器A中应加入
(3)仪器的名称是
(4)获得粗品中若含有未被氧化的安息香,可用少量
(5)粗品重结晶操作为:加热溶解活性炭脱色
(6)本实验的产率最接近于
a. b. c. d.
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