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1 . 化合物是一种重要中间体,其合成路线如下:(1)F→G的反应类型为_______ 。
(2)的分子式为C11H14O2,则的结构简式:_______ 。
(3)1mol中sp3杂化的原子数目为_______ 。
(4)B的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式_______ 。
①能发生银镜反应;
②能与FeCl3溶液发生显色反应;
③分子中只有4种不同化学环境的氢。
(5)已知:
(2)的分子式为C11H14O2,则的结构简式:
(3)1mol中sp3杂化的原子数目为
(4)B的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式
①能发生银镜反应;
②能与FeCl3溶液发生显色反应;
③分子中只有4种不同化学环境的氢。
(5)已知:
设计以为原料制备的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)。
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2 . CO2的捕获是实现资源利用的重要途径。
(1)烟气中CO2捕集可通过如下所示的物质转化实现。 “脱碳”的化学反应方程式为_______ 。
(2)CO2和H2催化合成CH4。
主要发生反应为,一定温度和压强下,将一定比例CO2和H2分别通过装有两种不同催化剂的反应器,反应相同时间,测得CO2转化率随温度变化情况如图1所示。①高于320℃后,用Ni作催化剂,CO2转化率明显上升,其原因是_______ 。
②高于320℃后,用Ni-CeO2作催化剂,CO2转化率略有下降,可能原因是_______ 。
(3)一种有机多孔电极材料(铜粉沉积在一种有机物的骨架上)电催化还原CO2的装置示意图如图2所示。控制其他条件相同,将一定量的CO2通入该电催化装置中,阴极所得产物及其物质的量与电压的关系如图3所示。①写出Cu原子的核外电子排布式:_______ 。
②b电极生成HCOOH的电极反应式为_______ 。
③科研小组利用13CO2代替原有的CO2进行研究,其目的是_______ 。
④控制电压为0.8V,电解时转移电子的物质的量为_______ mol。
(1)烟气中CO2捕集可通过如下所示的物质转化实现。 “脱碳”的化学反应方程式为
(2)CO2和H2催化合成CH4。
主要发生反应为,一定温度和压强下,将一定比例CO2和H2分别通过装有两种不同催化剂的反应器,反应相同时间,测得CO2转化率随温度变化情况如图1所示。①高于320℃后,用Ni作催化剂,CO2转化率明显上升,其原因是
②高于320℃后,用Ni-CeO2作催化剂,CO2转化率略有下降,可能原因是
(3)一种有机多孔电极材料(铜粉沉积在一种有机物的骨架上)电催化还原CO2的装置示意图如图2所示。控制其他条件相同,将一定量的CO2通入该电催化装置中,阴极所得产物及其物质的量与电压的关系如图3所示。①写出Cu原子的核外电子排布式:
②b电极生成HCOOH的电极反应式为
③科研小组利用13CO2代替原有的CO2进行研究,其目的是
④控制电压为0.8V,电解时转移电子的物质的量为
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3 . 利用含锌废料(主要成分是氧化锌,含有少量铁、铝、铜、锰等金属氧化物或盐)制备氯化锌的一种工艺流程如下:(1)为了提高盐酸浸取效率,可采取的措施有_______ 。(写出任意两点)
(2)为优化工艺流程,盐酸浸取后直接进行高锰酸钾氧化除杂。结合下列图表选择浸取工艺最佳pH范围为_______ ,理由是_______ 。
A.1.5~2.0 B.2.0~3.0 C.3.0~4.0 D.4.5~5.0
(3)滤渣的主要成分有Fe(OH)3、_______ 和MnO2,该工艺中去除锰的离子方程式为_______ 。
(4)最适宜使用的还原剂是_______ 。
(5)氯化锌溶液在蒸发浓缩过程中如操作不当将有碱式盐Zn(OH)Cl生成,该反应方程式为_______ 。
(2)为优化工艺流程,盐酸浸取后直接进行高锰酸钾氧化除杂。结合下列图表选择浸取工艺最佳pH范围为
A.1.5~2.0 B.2.0~3.0 C.3.0~4.0 D.4.5~5.0
金属离子 | Fe2+ | Al3+ | Fe3+ | Cu2+ | Mn2+ | Zn2+ |
开始沉淀的pH c=0.01mol·L-1 | 6.8 | 3.7 | 1.8 | 5.2 | 8.6 | 6.7 |
沉淀完全的pH c=1.0×10-5mol·L-1 | 8.3 | 4.7 | 2.8 | 6.7 | 10.1 | 8.2 |
(4)最适宜使用的还原剂是
(5)氯化锌溶液在蒸发浓缩过程中如操作不当将有碱式盐Zn(OH)Cl生成,该反应方程式为
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4 . 有机物A()具有兰花香味,可用作香皂、洗发香波的芳香赋予剂。部分相关物质的转化如下图:已知:①B分子中没有支链。
②D能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳。
③D、E互为具有相同官能团的同分异构体。E分子烃基上的氢若被氯取代,其一氯代物只有一种。
④F可以使溴的四氯化碳溶液褪色。
回答下列问题:
(1)A的结构简式为_______________ ,B可以发生的反应有__________ (填序号)。
①取代反应 ②消去反应 ③加聚反应 ④氧化反应
(2)D、F分子所含的官能团的名称分别是_______________ 、_______________ 。
(3)写出与D、E具有相同官能团的同分异构体的可能结构简式:_______________ 、_______________ 。
(4)E可用于生产氨苄青霉素等。已知E的制备方法不同于其常见的同系物,据报道,可由2-甲基-1-丙醇和甲酸在一定条件下制取E。该反应的化学方程式是________________ 。
②D能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳。
③D、E互为具有相同官能团的同分异构体。E分子烃基上的氢若被氯取代,其一氯代物只有一种。
④F可以使溴的四氯化碳溶液褪色。
回答下列问题:
(1)A的结构简式为
①取代反应 ②消去反应 ③加聚反应 ④氧化反应
(2)D、F分子所含的官能团的名称分别是
(3)写出与D、E具有相同官能团的同分异构体的可能结构简式:
(4)E可用于生产氨苄青霉素等。已知E的制备方法不同于其常见的同系物,据报道,可由2-甲基-1-丙醇和甲酸在一定条件下制取E。该反应的化学方程式是
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5 . 某研究小组用工业钛白副产品为原料制备纳米级电池材料,按如下流程开展实验。已知:①钛白副产品主要成分为,含少量的、、等杂质。
②已知和的氧化性随酸性的增强而增强。
请回答:
(1)常温下步骤Ⅰ所得料液其pH___________ 7(填“>”、“<”)。
(2)下列说法不正确 的是___________。
(3)步骤Ⅴ中Mn元素的去除率及滤液中Mn元素含量随着溶液pH值的关系如图1所示,实验时选择pH为1.2,可能原因为___________ 。
(4)步骤Ⅵ操作之一采用如图2所示装置进行(忽略夹持装置),仪器A的名称是___________ ;该操作不宜用酒精灯直接加热的原因是___________ 。(5)铁磷比是衡量磷酸铁品质最关键的指标。
Fe元素的定量测定:①配制一系列pH=3~5,浓度由低到高的与邻菲罗啉的橙红色络合物的标准液。②称取一定量产品,用适量盐酸溶解,再加入足量的盐酸羟胺()溶液,调pH=3~5,加入邻菲罗啉。③进行比色
①通过比色能获得Fe元素浓度的原理是___________ 。
②测得产品中铁磷比,可能原因是___________ 。
②已知和的氧化性随酸性的增强而增强。
请回答:
(1)常温下步骤Ⅰ所得料液其pH
(2)下列说法
A.步骤Ⅱ,加入Fe粉的目的是调节溶液pH值,以便Ti元素水解沉淀 |
B.步骤Ⅲ,加入的目的是除去Mg元素 |
C.为了提高实验效率,可以将Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ的过滤操作合并 |
D.步骤Ⅳ中过量的可在步骤Ⅴ中被氧化去除 |
(3)步骤Ⅴ中Mn元素的去除率及滤液中Mn元素含量随着溶液pH值的关系如图1所示,实验时选择pH为1.2,可能原因为
(4)步骤Ⅵ操作之一采用如图2所示装置进行(忽略夹持装置),仪器A的名称是
Fe元素的定量测定:①配制一系列pH=3~5,浓度由低到高的与邻菲罗啉的橙红色络合物的标准液。②称取一定量产品,用适量盐酸溶解,再加入足量的盐酸羟胺()溶液,调pH=3~5,加入邻菲罗啉。③进行比色
①通过比色能获得Fe元素浓度的原理是
②测得产品中铁磷比,可能原因是
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6 . 纳米铁在废水处理、材料研发等领域有重要应用。以某钛白粉厂副产品(主要含,还含有、、等杂质)为原料制备纳米铁的流程如下:已知:,,,。当溶液中离子浓度小于时,可认为该离子沉淀完全。
(1)结合离子方程式解释“除钛”时加入铁粉的作用:________________ 。
(2)“除钴镍”完全后,溶液中的最大值为___________ mol/L。
(3)用纳米铁去除废水中的。常温下,选择初始浓度为的废水,控制纳米铁的用量相同,测得去除率随初始pH的变化如图-1所示。初始时去除率明显大于时的原因是________________ 。(4)利用该纳米铁制成的改性是一种优良的磁性材料,该晶胞的的结构如图-2所示,研究发现结构中的只可能出现在图中某一“▲”所示位置上,所在晶胞的位置在_________ 处(填a或b或c)
(1)结合离子方程式解释“除钛”时加入铁粉的作用:
(2)“除钴镍”完全后,溶液中的最大值为
(3)用纳米铁去除废水中的。常温下,选择初始浓度为的废水,控制纳米铁的用量相同,测得去除率随初始pH的变化如图-1所示。初始时去除率明显大于时的原因是
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7 . 含有吡喃萘醌骨架的化合物常具有抗菌、抗病毒等生物活性,一种合成该类化合物的路线如下(部分反应条件已简化):
(1)写出物质A所含官能团的名称___________ ;
(2)B的结构简式为___________ ;
(3)B和E反应生成F反应类型是___________ ;
(4)依据上述流程提供的信息,下列反应产物J的结构简式为___________ ;(5)(呋喃)是一种重要的化工原料,写出与呋喃互为同分异构体的有机物的键线式(能够发生银镜反应,除外,任写一种)___________ 。
(6)甲苯与溴在催化下发生反应,会同时生成对溴甲苯和邻溴甲苯,依据由C到D的反应信息,设计以甲苯为原料选择性合成的路线___________ (无机试剂任选)。
已知:①
②
③
回答下列问题:(1)写出物质A所含官能团的名称
(2)B的结构简式为
(3)B和E反应生成F反应类型是
(4)依据上述流程提供的信息,下列反应产物J的结构简式为
(6)甲苯与溴在催化下发生反应,会同时生成对溴甲苯和邻溴甲苯,依据由C到D的反应信息,设计以甲苯为原料选择性合成的路线
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8 . 绿水青山就是金山银山。我们要加快形成绿色发展方式,构建经济与环境协同共进的地球家园。运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染具有重要意义。回答下列问题:
(1)利用高效催化剂处理汽车尾气中的NO和CO,发生反应
已知:部分化学键的键能数据如表(CO以键构成)。
①NO中化学键的键能为___________ kJ/mol(用含a、b、c、d的代数式表示)。
②写出既可以加快化学反应速率又有利于提高NO平衡转化率的措施___________ (一条即可)。
(2)工业上可将和混合转化,发生反应 在容积固定的绝热密闭容器中,能判断该反应已达到化学平衡状态的是___________(填字母)。
(3)还原是实现“双碳”经济的有效途径之一,相关反应有:
反应I:
反应II:
反应III:
则反应的___________ 。
(4)利用电解法在碱性或酸性条件下将还原为和的原理如下图所示:已知:选择性(S)和法拉第效率(FE)的定义(X代表或)如下:
①写出碱性条件下生成的电极反应式:___________ 。
②实验测得,碱性条件生成、总的选择性小于酸性条件,原因是___________ 。
③实验测得,酸性条件生成、总的法拉第效率小于碱性条件,原因是___________ 。
④碱性条件下反应一段时间,实验测得、的选择性及的法拉第效率如表所示。则的法拉第效率为___________ 。
(1)利用高效催化剂处理汽车尾气中的NO和CO,发生反应
已知:部分化学键的键能数据如表(CO以键构成)。
化学键 | |||
E/(kJ/mol) | a | b | c |
②写出既可以加快化学反应速率又有利于提高NO平衡转化率的措施
(2)工业上可将和混合转化,发生反应 在容积固定的绝热密闭容器中,能判断该反应已达到化学平衡状态的是___________(填字母)。
A.和的浓度之比保持不变 | B.混合气体的颜色保持不变 |
C.容器中压强不再变化 | D.混合气体的密度保持不变 |
反应I:
反应II:
反应III:
则反应的
(4)利用电解法在碱性或酸性条件下将还原为和的原理如下图所示:已知:选择性(S)和法拉第效率(FE)的定义(X代表或)如下:
①写出碱性条件下生成的电极反应式:
②实验测得,碱性条件生成、总的选择性小于酸性条件,原因是
③实验测得,酸性条件生成、总的法拉第效率小于碱性条件,原因是
④碱性条件下反应一段时间,实验测得、的选择性及的法拉第效率如表所示。则的法拉第效率为
2% | 8% | |
12.5% |
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解题方法
9 . 呋喃甲酸()是一种重要的有机合成中间体。实验室用呋喃甲醛()制备呋喃甲酸,并获得副产品呋喃甲醇。
I.反应原理:II.实验装置:III.相关信息:物质 | 相对分子质量 | 状态 | 熔点 | 沸点 | 溶解性 |
呋喃甲醛 | 96 | 油状液体 | 161.7 | 微溶于冷水,溶于热水、乙醇、乙醚 | |
呋喃甲酸 | 112 | 白色晶体 | 130 | 易升华 | 难溶于冷水,易溶于乙醇、乙醚 |
呋喃甲醇 | 98 | 液体 | 171 | 溶于水,乙醇、乙醚 |
①三颈烧瓶中加入呋喃甲醛,滴加的溶液,充分搅拌,保持反应温度在,持续回流。
②冷却后,向三颈烧瓶中加入适量水使其完全溶解。
③溶液转入分液漏斗中,少量多次加入乙醚萃取,合并乙醚萃取液,得到有机相(乙醚萃取液)和水相。
④有机相中加入无水硫酸镁固体,再进一步分离乙醚和呋喃甲醇。
⑤向水相中滴加浓盐酸,冷却,结晶,抽滤,洗涤得到粗品。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为
A. B. C. D.
(2)步骤①中反应温度保持在,温度不宜过低的原因是
(3)步骤③中少量多次加入乙醚的目的是
(4)步骤④中加入硫酸镁固体的作用是
(5)纯度测定:称取粗产品,配成溶液。量取溶液,用的标准溶液滴定,三次滴定平均消耗的标准溶液。该产品中呋喃甲酸的纯度为
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解题方法
10 . 化合物Ⅰ具有良好的降血压、减肥以及治疗心脏疾病等功效,其合成路线如下(部分反应条件省略)
(1)化合物A的非全碳 官能团名称是___________ 。
(2)下列说法不正确 的是___________。
(3)化合物E的结构简式是___________ 。
(4)写出G→H的化学方程式___________ 。
(5)写出同时符合下列条件的化合物C的一种同分异构体的结构简式___________ 。
①分子中含有苯环且与溶液发生显色反应
②核磁共振氢谱和红外光谱检测表明:分子中共有4种不同化学环境的氢原子,不含键
(6)写出以、以及乙醇为原料制备化合物A的合成路线图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。___________
已知:①
②
③
请回答:(1)化合物A的
(2)下列说法
A.A→B的转变只是官能团种类和数量的变化 |
B.在B→C的反应中,作催化剂 |
C.化合物G的分子式为 |
D.化合物I可在酸性或碱性条件下发生水解反应 |
(3)化合物E的结构简式是
(4)写出G→H的化学方程式
(5)写出同时符合下列条件的化合物C的一种同分异构体的结构简式
①分子中含有苯环且与溶液发生显色反应
②核磁共振氢谱和红外光谱检测表明:分子中共有4种不同化学环境的氢原子,不含键
(6)写出以、以及乙醇为原料制备化合物A的合成路线图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
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