平衡(mol)1-x 2-2x 2x 则×100%=40%,解得:x=0.5,A2的平衡转化率为×100%=50%,故B错误;C. 点Ⅲ与点Ⅱ的温度相同,反应平衡常数相同,根据B的分析,点Ⅱ时容器的体积为0.1L。K==0.2,故C正确;D. 将点Ⅱ所对应的容器冷却到600 K,降低温度,平衡正向移动,AB2的体积分数逐渐增大,不能变成点I,故D错误;故选AC。 第II 卷(非选择题共80分) 三、非选择题(本大题共6小题,共80分) 16. 以软锰矿粉(主要含MnO2,还含有少量的Fe2O3、Al2O3 等杂质)为原料制取高纯MnO2 的流程如下: (1)酸浸时所发生主要反应的离子方程式为_____________。 (2)酸浸时加入一定体积的硫酸,硫酸浓度不能过小或过大。当硫酸浓度偏小时,酸浸时会有红褐色渣出现,原因是_____________。硫酸浓度不能过大的原因是_____________。 (3)过滤II所得滤渣为MnCO3,滤液中溶质的主要成分是_____________。 (4)焙烧MnCO3的装置如下图所示: ①焙烧时所发生反应的化学方程式为______________。 ②焙烧一定时间后需转动石英管,目的是______________。 【答案】 (1). 2Fe+ MnO2+4H=2Fe+ Mn+2H2O (2). 生成的Fe水解得到Fe(OH)3沉淀 (3). 用氨水沉淀杂质金属离子时会消耗过多的氨水,造成原料的浪费 (4). (NH4)2SO4 (5). 2MnCO3+O22MnO2+2CO2 (6). 使得MnCO3能充分反应,提高MnCO3的转化率 2++3+2+3+【解析】软锰矿粉(主要含MnO2,还含有少量的Fe2O3、Al2O3 等杂质)酸浸时,Fe2O3、Al2O3 被硫酸溶解生成硫酸铁和硫酸铝,二氧化锰与硫酸亚铁在硫酸作用下发生氧化还原反应生成硫酸锰和硫酸铁;加入氨水调节pH,使铝离子和亚铁离子沉淀除去,在滤液中加入碳酸氢铵,沉淀锰离子,然后在空气中焙烧碳酸锰得到二氧化锰。 - 9 -
(1)酸浸时所发生主要反应是二氧化锰被硫酸亚铁还原,反应的离子方程式为2Fe+ MnO2+4H=2Fe+ Mn+2H2O,故答案为:2Fe+ MnO2+4H=2Fe+ Mn+2H2O; (2)酸浸时加入一定体积的硫酸,硫酸浓度不能过小或过大。当硫酸浓度偏小时,铁离子水解程度较大,会有红褐色氢氧化铁沉淀出现;硫酸浓度过大,用氨水沉淀杂质金属离子时会消耗过多的氨水,造成原料的浪费,故答案为:生成的Fe3+水解得到Fe(OH)3沉淀;用氨水沉淀杂质金属离子时会消耗过多的氨水,造成原料的浪费; (3)过滤II所得滤渣为MnCO3,滤液中主要含有(NH4)2SO4,故答案为:(NH4)2SO4; (4)①在空气中焙烧碳酸锰生成二氧化锰,反应的化学方程式为2MnCO3+O22MnCO3+O22MnO2+2CO2; 2MnO2+2CO2,故答案为:2+2++3+2+2++3+②焙烧一定时间后需转动石英管,可以使得MnCO3能充分反应,提高MnCO3的转化率,故答案为:使得MnCO3能充分反应,提高MnCO3的转化率。 17. 左啡诺(F)是一种镇痛药,其合成路线如下: (1)E 中的官能团包含酰胺键、______和_____。 (2)D→E的反应类型为_____。 (3)X 的分子式为C3H3NO2,写出X的结构简式: _____。 (4)写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式: _____。 ①含有苯环,苯环上的一溴代物有两种,分子中含有4 种化学环境不同的氢; ②既能发生银镜反应,也能发生水解反应,水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应。 (5)已知:RCH2BrRCH2CN(R代表烃基)。请写出以和CH3COCl为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)____。 - 10 -
【答案】 (1). 碳碳双键 (2). 醚键 (3). 取代 (4). (5). (6). 【解析】(1)E为, 含有的官能团包含酰胺键、碳碳双键、醚键,故答案为:碳碳双键;醚键; (2)根据流程图,D→E是发生了氨基和羧基的成肽反应,属于取代反应,故答案为:取代反应; (3) X 的分子式为C3H3NO2,根据流程图,结合B的结构可知,X的结构简式为,故答案为:; (4)①含有苯环,苯环上的一溴代物有两种,分子中含有4 种化学环境不同的氢;②既能发生银镜反应,也能发生水解反应,水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应,说明属于甲酸酯,满足条件的B的同分异构体可以是,故答案为:; (5)以和CH3COCl为原料制备,根据题干流程图D→E的反应,需要首先合成和CH3COCl,而要合成,根据流程图C→D的反应,又需要合成,根据RCH2BrRCH2CN,需要先合成,因此合成路线为 - 11 -
,故答案为:。 点睛:本题考查了有机合成和推断,熟练掌握官能团的性质和转化是解题的基础。本题的易错点和难点是(5)的合成路线的设计,需要充分利用题干流程图提供的信息进行思考。 18. 某兴趣小组用碱式碳酸铜[CuCO3·Cu(OH)2]制取铜粉并测定铜粉纯度的实验如下: 步骤1:将一定量的碱式碳酸铜置于烧杯中,向烧杯中加入N2H4的水溶液,边搅拌边加热,有大量的气体生成和红色铜析出,将沉淀过滤、低温干燥得红色粉末。 步骤2:称取1.9600 g红色粉末于烧杯中,缓慢加入足量稀硫酸,边加热边通入氧气使粉末完全溶解。冷却,将溶液移入100 mL 容量瓶中,用水稀释至刻度。 书骤3:准确量取20.00mL的溶液,调节溶液呈弱酸性,向其中加入过量的KI.,充分反应后,以淀粉溶液作指示剂,用0.2000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定,滴定终点时共消耗Na2S2O3标准溶液30.00 mL.过程中所发生的反应如下:Cu+I2+-CuI↓+I3(未配平),I3+S2O3=S4O6+I(未配平)。 --2-2--(1)步骤1中所发生反应的化学方程式为_________________。 (2)步骤2 中所发生反应的离子方程式为_________________。 (3)步骤3 中加入过量KI的作用是_________________。 (4)若铜粉中杂质不参与步骤3 的反应,通过计算确定红色粉末中含铜质量分数(写出计算过程)________。 【答案】 (1). CuCO3?Cu(OH)2+N2H4 =2Cu+N2↑+3H2O+ CO2↑ (2). 2Cu+ O2+4H+=2Cu2++ H2O (3). 增大I-的浓度,提高Cu2+的转化率 (4). 97. 96% - 12 -
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