- 2020年全國碩士研究生招生考試農學門類聯考化學題庫【歷年真題+章節題庫+模擬試題】
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- 9185字
- 2021-02-26 17:50:47
2010年全國碩士研究生入學統一考試農學門類聯考化學真題及詳解
一、單項選擇題:1~30小題,每小題2分,共60分。下列每題給出的四個選項中,只有一個選項是符合題目要求的。
1.溫度相同時,物質的量濃度相同的下列物質的水溶液,其滲透壓按從大到小的順序排列正確的是( ?。?/p>
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】一定溫度下,非電解質溶液的物質的量濃度越大,滲透壓越高。故溶液的滲透壓與
溶液的滲透壓相等。
、
是強電解質,離子總濃度分別約為尿素、蔗糖濃度的3倍、2倍。
2.反應的
,下列條件均能使平衡向右移動的是( )。
A.升溫,增壓
B.降溫,增壓
C.升溫,減壓
D.降溫,減壓
【答案】B
【解析】根據化學平衡移動原理,增大壓力,平衡向氣體物質的量減小方向移動,即向右移動;又,反應為放熱反應,故降低溫度,平衡向右移動。
3.由反應組成原電池。將
濃度減小到原來濃度的
,則電池電動勢的變化是( )。
A.增加0.0592V
B.減少0.0592V
C.增加0.118V
D.減少0.118V
【答案】B
【解析】正極發生電極反應為,其能斯特方程為
當銀離子濃度降為原濃度的l/10時,銀電極的電極電勢降低0.0592V。因其為正極,原電池電動勢等于正極電極電勢減去負極電極電勢,則電池電動勢減少0.0592V。
4.用直接電勢法測定離子濃度,工作曲線的縱坐標、橫坐標分別為( ?。?/p>
A.工作電池電動勢、離子濃度
B.指示電極的電極電勢、離子濃度
C.工作電池電動勢、離子相對濃度的負對數
D.膜電勢、離子相對濃度的負對數
【答案】C
【解析】直接電勢法的理論基礎是工作電池電動勢與離子活度(相對濃度)的關系符合能斯特方程。故電勢法中,直接測量的量是工作電池的電動勢,而不是指示電極的電極電勢或膜電勢。
5.中的C原子、NH3中的N原子采取的雜化軌道類型分別是( )。
A.sp2、sp2
B.sp、不等性sp3
C.sp3、sp3
D.sp2、不等性sp3
【答案】D
【解析】中,碳原子以2條單鍵分別與2個氧原子結合,與另1個氧原子以雙鍵結合,故碳原子共以3條σ鍵與氧原子結合,其上無孤對電子,σ鍵數+孤電子對數=3。故碳原子采用sp2雜化。氨分子中,氮原子采用不等性sp3雜化。
6.各組分濃度均為0.1mol·L-1的下列溶液中,pH最小的是( ?。?。
A.HAc-HCl混合溶液
B.HAc-NaAc混合溶液
C.NH4Cl溶液
D.HCl溶液
【答案】A
【解析】BC兩項,HAc-NaAc混合溶液為堿性緩沖溶液,NH4Cl溶液為中性緩沖溶液;AD兩項,0.1mol·L-1的HAc-HCl混合溶液和HCl溶液均呈酸性;A項,HAc-HCl混合溶液為緩沖溶液,pH最小。
7.丙烷的燃燒反應為,已知132g
(g)完全燃燒時放出6600kJ熱量,則該反應的反應熱是( )。
A.-1100kJ·mol-1
B.-2200kJ·mol-l
C.3300kJ·mol-1
D.6600kJ·mol-l
【答案】B
【解析】假設題中的反應在等溫、定壓且不做非體積功條件下進行,即反應熱為定壓熱。因放熱,反應熱取負值。
8.反應,在400K時
;在300K時
。該反應的
和
分別近似為( )。
【答案】C
【解析】近似認為和
的大小不受溫度影響。根據吉布斯方程,可近似得一聯立方程組,即
解得:。
9.下列各組鹵化物中,其離子鍵成分按從大到小的順序排列正確的是( )。
A.CsF>RbCl>KBr>NaI
B.CsF>RbBr>KCl>NaI
C.RbBr>CsI>NaF>KCl
D.KCl>NaF>CsI>RbBr
【答案】A
【解析】第一主族元素原子電負性應依Na、K、Rb、Cs順序減?。坏谄咧髯逶卦与娯撔砸繧、Br、Cl、F順序增大。故這4種化合物中,陰離子電負性與陽離子電負性之差依CsF、RbCl、KBr、NaI順序減小,離子鍵成分減小。
10.已知H2CO3的,則0.1mol·L-1NaHCO3溶液的pH為( ?。?。
A.8.3
B.9.3
C.10.1
D.12.3
【答案】A
【解析】HCO3-為兩性物質,其水溶液的pH可近似計算為:。
11.在吸光光度法中,吸光度可表示為( ?。?/p>
A.lg(It/Io)
B.lgT
C.-lgT
D.Io/I
【答案】C
【解析】吸光度為入射光強度與透射光強度比值的對數,即即
=-lgT。
12.欲使M2+與濃度為0.001mol·L-1的N2+分離,將M2+定性沉淀完全生成MS,而
N2+不生成沉淀NS。則沉淀NS與MS溶度積的比值至少應大于( )。
A.106
B.102
C.10-2
D.10-6
【答案】B
【解析】M2+剛好被沉淀完全,而N2+未被沉淀,即沉淀后溶液中游離M2+濃度c(M2+)=10-5mol·L-1時,濃度c(N2+)=0.001mol·L-1的N2+剛好未被沉淀。根據溶度積原理,有以下方程同時成立:
根據多重平衡原理,兩式中c(S2-)相等,又
得:,即
。
13.在配位滴定中,以EDTA為滴定劑時,下列敘述錯誤的是( )。
A.在酸性較大的溶液中,可形成MHY配合物
B.在堿性較大的溶液中,可形成MOHY配合物
C.不論形成MHY或MOHY,均有利于滴定反應
D.不論溶液pH的大小,只形成MY一種配合物
【答案】D
【解析】AB兩項,配合物MY在強酸性、強堿性介質中可能形成MHY、MOHY;C項,MY是主反應的產物,若發生了上述副反應,則主反應平衡正向移動,提高了反應完成程度,有利于滴定反應。
14.已知,
,則在標準狀態下,下列敘述正確的是( )。
A.全部鹵族元素均能被Fe3+氧化
B.在鹵族元素中,除F-外,均能被Fe3+氧化
C.在鹵族元素中,只有Br-和I-能被Fe3+氧化
D.在鹵族元素中,只有I-能被Fe3+氧化
【答案】D
【解析】若,則水溶液中,標準狀態下,反應A+B¢=A¢+B可能正向自發進行。因此,通過計算可知,在鹵族元素中,只有I-能被Fe3+氧化。
15.在1mol·L-1H2SO4溶液中,。以
滴定
時,最適宜的指示劑為( ?。?。
A.二苯胺磺酸鈉()
B.亞甲基藍()
C.鄰二氮菲-亞鐵()
D.硝基鄰二氮菲-亞鐵()
【答案】C
【解析】對稱、可逆電對間發生的氧化還原反應,化學計量點電極電勢可依式計算,算得:φ=1.06V。所用氧化還原指示劑的條件電極電勢應等于或接近計量點電極電勢。
16.化合物在酸催化下,脫水形成的最穩定的碳正離子是( ?。?。
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】A項,是目標化合物脫水后首先形成的碳正離子,為仲碳正離子。由于其鄰位存在叔碳原子,因此仲碳正離子可進一步形成更穩定的叔碳正離子;BD兩項,分別是AC兩項的碳正離子進一步通過鄰位氫負離子的遷移而形成的,由于所形成的正離子較其相應的母離子級別低、穩定性差,因此這種反應一般難以發生。
17.下列化合物中,發生親電取代反應的活性由大到小的順序是( )。
A.①>②>③>④
B.④>③>②>①
C.②>①>③>④
D.②>①>④>③
【答案】C
【解析】氨基和甲基屬于供電基團和致活基團,鹵素和硝基是吸電基團和致鈍基團。氨基比甲基致活性強,硝基比鹵素致鈍性強。
18.下列化合物在水溶液中,堿性最弱的是( ?。?。
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】胺類化合物在水中的堿性強弱主要與N原子結合質子的能力有關。脂肪胺結合質子的能力主要與N原子提供孤電子對的能力和N原子周圍的空間位阻有關。
若N原子上連接的基團較少且基團較?。ㄈ缂谆⒁一龋?,可忽略其空間位阻的影響。由于烷基是供電基團,故烷基能增強N原子提供孤電子對的能力,即提高N原子的堿性。
當N上連有三個乙基時,其空間位阻效應不可忽略,會在一定程度上降低堿性,故脂肪胺在水中的堿性強弱次序為:l°胺>2。胺>3。胺。
與脂肪胺不同,季銨堿是離子化合物,其堿性強弱與其電離出氫氧根的多少有關。由于氫氧化四乙基銨在水中能全部電離,其屬于強堿。
19.下列可以與α-氨基酸發生顯色反應的試劑是( ?。?/p>
A.硝酸銀溶液
B.水合茚三酮
C.銀氨溶液
D.Lucas試劑
【答案】B
【解析】特有反應是指所用試劑一般只與特定的目標化合物反應,而不與其他化合物反應的反應,可用于化學定性分析。A項,硝酸銀用于鑒別鹵代烴;B項,水合茚三酮溶液用于鑒別α-氨基酸;C項,銀氨溶液用于鑒別末端炔烴或醛類;D項,Lucas試劑用于鑒別伯仲叔醇。
20.不同雜化類型碳原子電負性由強到弱的順序是( )。
A.sp3>sp2>sp
B.sp2>sp>sp3
C.sp2>sp3>sp
D.sp>sp2>sp3
【答案】D
【解析】軌道電負性的大小與軌道的半徑大小有關,軌道半徑越小,其電負性越強。對于雜化軌道來說,半徑小的軌道占的成分越大,其雜化軌道的半徑越小,雜化軌道的電負性也就越強。
21.根據次序規則,下列基團先后次序正確的是( ?。?。
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】含有重鍵的基團的處理:先將重鍵基團拆分成等價于重鍵基團的單鍵結構,拆分后的重鍵碳原子變成了sp3雜化;然后,按照一般的方法判斷該基團的優先次序。對醛基來說,選擇碳原子所連接的原子序數最大的原子即氧原子,與炔碳原子上所連接的最大原子序數的原子即碳原子進行比較,前者優于后者,故醛基優于1-丙炔基。同樣的方法可知,1-氯丙基優于醛基。
22.下列化合物中,酸性最強的是( ?。?。
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】酸性的強弱與O—H鍵的極性有關,極性越強,越容易電離出質子,酸性也就越強。硝基和鹵素為吸電子基團,能夠通過吸電子誘導效應和吸電子共軛效應增強O—H鍵的極性,吸電子基越多和吸電子基越強,羥基的酸性越強。甲基屬于供電子基團,其作用與吸電子基團剛好相反。
23.在光照下與Cl2反應,一取代產物共有( )。
A.2種
B.3種
C.4種
D.5種
【答案】B
【解析】有機分子中任何碳原子上的氫都可以發生游離基取代反應,但不同級別的氫在一對一的情況下,反應速率不同。由于目標分子中存在三種類型的氫,故取代的產物也就只有三種。
24.(2R,3S)-酒石酸的Fisher投影式是( )。
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】酒石酸是俗名,其系統命名法的名稱為:2,3-二羥基丁二酸;
C項,可以根據Fisher投影過程中的規則,分別將其分子中的每個手性中心看成立體結構,然后再根據R/S的命名規則,判斷出每個手性碳的構型并在結構式中標出。
25.下列化合物中,同種分子間能形成氫鍵的是( ?。?。
A.2-己醇
B.己醛
C.2-己酮
D.正丙醚
【答案】A
【解析】氫鍵的形成同時需要氫供體和氫受體,前者一般是極性H—X鍵上的氫,X通常為O、N、鹵素、S等電負性較大的雜原子,后者是含有孤電子對的雜原子。若同種分子間要形成氫鍵,則該分子必須同時含有氫供體和氫受體。
26.薄荷醇的旋光異構體個數是( ?。?。
A.2個
B.4個
C.6個
D.8個
【答案】D
【解析】旋光化合物的旋光異構體的數目是由分子中手性原子的數目決定的,若有n個手性原子,則有2n個旋光異構體。
27.化合物的優勢構象式是( )。
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】優勢構象是指能量最低、最穩定的構象。一般而言,不是直接鍵合的原子或基團之間為了爭奪自由空間是相互排斥的,分子在最穩定狀態時這些原子或基團之間尤其是較大基團之間保持最遠的距離。對于1,2-二取代乙烷來說,兩個取代基在紐曼投影式中互處于對位交叉時,其能量最低,為優勢構象。
28.下列化合物中,沸點由高到低的順序是( ?。?。
①苯甲醇;②苯甲酸;③甲苯;④苯甲醚
A.①>②>③>④
B.②>①>④>③
C.③>①>②>④
D.②>③>①>④
【答案】B
【解析】沸點的高低取決于分子間的作用力大小,作用力越大,沸點越高。
對非離子化合物來說,分子間作用力有氫鍵和范德華力兩種,而對于小分子來說,氫鍵的作用力大于范德華力。范德華力的大小與分子量大小和分子極性呈正相關。
29.反應應選擇的還原劑是( )。
A.H2/Ni
B.LiAlH4
C.NaBH4
D.Zn-Hg/HC1
【答案】D
【解析】ABC三項,都是將酮還原成醇常用的還原劑,一般不能將酮羰基還原羥基;D項,是克萊門森法還原酮羰基為亞甲基常用的方法,適用于對酸穩定的酮的還原。與克萊門森法互補的另一個方法是黃鳴龍還原法,所用還原劑是肼/KOH,適用于對堿穩定的酮類化合物的還原,也是將酮羰基還原成亞甲基。
30.下列化合物中,不能與FeCl3溶液顯色的是( )。
A.丙二酸二乙酰
B.2,4-己二酮
C.乙酰乙酸異丙酯
D.1,3-環己二酮
【答案】A
【解析】含有烯醇結構(C=C-OH)的化合物能與FeCl3溶液形成絡合物,顯紫色。
酚類可看作特殊的烯醇化合物,故酚類亦可以與FeCl3溶液顯紫色。1,3-二酮、β-羰基醛、β-羰基酯在溶液中存在酮式和烯醇式互變異構,故三者都可與FeCl3溶液顯紫色。
但丙二酸二酯類由于酯基的吸電性較酮羰基小,在酮式和烯醇式平衡體系中,烯醇式結構含量很少,與FeCl3溶液不能產生明顯的紫色。
二、填空題:31~55小題,共35空。每空1分,共35分。
31.將10.0mL0.10mol·L-1KBr溶液與8.0mL0.050mol·L-1AgNO3溶液混合,制備AgBr溶膠。該溶膠的膠團結構式為(1),穩定劑是(2)。
【答案】;KBr
【解析】反應后,KBr過量,因此,膠核AgBr將選擇性地吸附Br-,Br-作為電位離子,使膠核帶負電。K+為反離子。所得膠團結構式為
穩定劑為KBr。
32.若滴定管的讀數誤差不超過±0.1%,則取用的滴定劑的體積至少應為(3)mL。
【答案】20
【解析】50mL滴定管的最小分度為0.1mL,故讀數誤差為±0.01mL。量液時需讀數2次,所以量液誤差為±0.02mL。為保證量液誤差不大于±0.1%,即:≥
得:V≥20mL。
33.用EDTA標準溶液測定水的硬度時,應加入(4)對水中含有少量的Fe3+和Al3+進行掩蔽。
【答案】三乙醇胺
【解析】用EDTA標準溶液測定水的硬度時,若存在、
干擾,則加入三乙醇胺干擾離子形成穩定配合物,消除干擾,這種方法稱為配位掩蔽法。
34.尼古?。–10H14N2)是二元弱堿。0.050mol·L-1尼古丁水溶液的pH=(5) ,其中c(C10H14N2H22+)=(6)mol·L-1。
已知:。
【答案】10.27;
【解析】計算弱多元酸堿水溶液酸度,一般可只考慮第一步離解,按弱一元酸堿處理。因,可按最簡式
計算,得:pH=10.27;與弱二元酸水溶液中酸根離子的相對濃度約等于
相同的道理,得:
。
35.某原子軌道的n=4、l=3,寫出m的所有取值(7)。
【答案】0、±l、±2、±3
【解析】根據m的取值規則:0、±1、±2、…、±l,可知答案為:0、±1、±2、±3。
36.配合物[CoCl(SCN)(en)2]NO2的名稱為(8)。
【答案】亞硝酸一氯·一硫氰酸根·二(乙二胺)合鈷(Ⅲ)
【解析】配合物內界中,配體命名先后順序與書寫時的順序相同。
37.(NH4)2HPO4水溶液的質子條件式為(9)。
【答案】
【解析】選為零水準物質。零水準物質參與的質子轉移反應為
得PCE:
。
38.在定量分析中,增加平行實驗次數的主要目的是(10)。
【答案】減小隨機誤差
【解析】平行試驗是指將試驗在完全一致的條件下進行多次,檢驗其結果的一致性,可以減免偶然誤差的產生。
39.以Na2CO3為基準物質標定HCl溶液,當基準物質中含有少量的K2CO3時,標定結果將(11)。(填“偏低”、“偏高”或“不變”)
【答案】偏高
【解析】標定結果應按式計算,可設想所用基準物全部為K2CO3。由于其摩爾質量大于碳酸鈉,但計算時依然使用碳酸鈉的摩爾質量,結果必偏高。
40.在0.10mol·L-1NH3·H2O溶液中,濃度最大的組分是(12),濃度最小的組分是(13)。加入少量NH4Cl(s)后,NH3·H2O的解離度將(14),溶液的pH將(15)。(14、15兩空填“增大”、“不變”或“減小”)
【答案】NH3;H+;減??;減小
41.Fehling試劑I的組成名稱為(16),Fehling試劑II的組成名稱為(17)和(18)。
【答案】硫酸銅溶液;酒石酸鉀鈉;氫氧化鈉
42.完成反應式(只寫主產物):
【答案】
【解析】題中兩個反應物都含有兩類官能團,且反應條件是干HCl,HCl可催化醛/酮與醇的加成反應,即縮醛/酮反應。對于一元醇,根據醇的用量多少,可形成非環狀的半縮醛/酮或縮醛/酮;對于l,2-二醇或1,3-二醇,一般分別形成五元環或六元環的縮醛/酮。
43.蠟徹底水解后,生成的物質是(20)和(21)。
【答案】高級脂肪酸;高級脂肪醇
44.醇發生脫水反應生成烯烴時,消除取向遵循(22)規則。
【答案】查依采夫(Saytzeff)
45.在親電取代反應中,苯環上的乙酰基是(23)定位基,甲氧基是(24)定位基。
【答案】間位;鄰、對位
【解析】所有以羰基碳形成的取代基都是吸電子基,能夠通過吸電子誘導效應和吸電子共軛效應降低苯環上的電子密度,從而降低芳環的親電取代反應活性,屬于致鈍基。
甲氧基的p-π共軛效應大于吸電子誘導效應,總體上引起芳環上電子密度增加,提高了芳環的親電取代反應活性,屬于致活基。除了鹵素原子外,所有致鈍基都是間位定位基,所有的致活基都是鄰對位定位基。
46.β-D-吡喃葡萄糖的優勢構象式是(25)。
【答案】或
【解析】首先根據“吡喃”和“優勢構象”,按規定(環上氧原子位于右上角)畫出其六元環的椅式構象,然后根據“β”的定義在1位即最右端碳原子上畫出位于平伏鍵的β-OH,最后再根據“D”和葡萄糖的直鏈結構,畫出其他碳上的羥基。
47.完成反應式(只寫主產物):
【答案】高分子的酸酐
【解析】二元酸根據兩個羧基所處的相對位置不同,受熱可發生分子內的消除,消除的產物可以是水、二氧化碳或碳酸。丁二酸到庚二酸一般形成五元環或六元環的酸酐或環酮。形成環酮時常需要氫氧化鋇作催化劑。庚二酸以上的二元酸在高溫時發生分子間的脫水反應,生成高分子的酸酐。
48.六氫吡啶的結構簡式是(27)。
【答案】
【解析】吡啶中含有三個雙鍵,可與3分子H2,即6個氫原子發生氫化加成,其產物即為六氫吡啶。
49.化合物的系統命名是(28)。
【答案】1-乙基-2-(1-甲基乙基)環己烷或l-乙基-2-異丙基環己烷
【解析】多取代環烷烴的命名是以環為母體,環的編號從在次序規則中排在最后的基團所連的碳原子開始,然后按照最低系列規則對其他環碳原子編號。
50.測定某旋光性物質的比旋光度時,測量管長度為l00mm,樣品濃度為45mg·mL-1,旋光度為+4.5°,其比旋光度為(29)。
【答案】+100°
【解析】比旋光度的公式是[α]=α/lc,l代表光程即樣品管的長度,單位是dm,不是mm,c代表樣品濃度,單位是g·mL-1,不是mg·mL-1。
51.完成反應式(只寫主產物):
【答案】
【解析】SN2反應導致構型的翻轉,即瓦爾登轉化。與SN2反應不同,SN1反應導致連接鹵素的手性碳形成等量的兩種構型(R和S)產物。如果分子中只有一個連接鹵素的手性碳,則形成外消旋體。若分子中除了連接鹵素的手性碳外,還含有其他的手性碳,則形成差向異構體。
52.N-甲基氨基甲酸異丙酯的結構式是(31)。
【答案】
【解析】氨基甲酸酯是一個羰基同時形成了酯基和酰胺基,習慣上一般把酯作為類名,氨基或N-取代氨基作為取代基對待。
53.溴乙烷和金屬鎂在無水乙醚中應生成(32),該產物和丙酮作用后水解得到(33)。(兩空均寫結構式)
【答案】CH3CH2MgBr;
54.完成反應式(只寫主產物):
【答案】
【解析】親電取代反應,五元芳雜環如吡咯、呋喃、噻吩較苯更容易發生,六元芳雜環如吡啶較苯更難以發生親電取代反應。五元芳雜環的親電取代反應主要發生于2位,六元芳雜環則主要發生于3位,這是由芳雜環碳原子上的π電子密度大小不同決定的。
55.完成反應式(只寫主產物):
【答案】
【解析】環丙烷和環丁烷屬于張力環,容易與鹵素或鹵化氫發生開環加成反應。當取代環丙烷或環丁烷與不對稱親電試劑(如鹵化氫)發生加成開環反應時,涉及反應的選擇性問題。環主要是從含氫最多的碳和含氫最少的碳之間發生斷裂,鹵素原子加成到含氫較少的碳原子上,氫加到含氫較多的碳原子上。
三、計算、分析與合成題:56~63題,共55分。
56.(5分)氯和氮的電負性都等于3.0,液態NH3分子之間存在較強的氫鍵,而液態HCl分子之間形成氫鍵的傾向很小。請解釋上述現象。
答:化合物中,當氫原子與電負性大、半徑小的原子X直接結合時,其可與其他分子或同分子中另一電負性大、半徑小的原子Y之間形成氫鍵。
由于N原子電負性大、半徑較小,而Cl原子半徑較大,故氨分子間可形成較強氫鍵,而氯化氫分子間形成氫鍵傾向較小。
57.(5分)用甲醛法測定氨的含量時,稱取0.500g銨鹽試樣,用0.2800mol·L-1的NaOH溶液滴定至終點,消耗18.30mLNaOH溶液。在ω(NH3)=17%、ω(NH3)=17.4%、ω(NH3)=17.44%和ω(NH3)=17.442%四個分析報告中,哪一個合理?為什么?
答:甲醛法測定銨鹽,結果計算式為
進行有效數字乘除法計算時,結果保留的有效數字位數由原數據中相對誤差最大,即有效數字位數最少的數據決定。式中,ms有效數字位數最少,只有3位,故17.4%合理。
58.(6分)計算Mg(OH)2在0.010mol·L-1MgCl2溶液中的溶解度和溶液的pH。已知Mg(OH)2的。
答:忽略水的離解,則溶解度s=0.5c(OH-1);由于同離子效應,Mg(OH)2溶解度降低,可近似認為c(Mg2+)=0.010mol·L-1。
59.(8分)蔗糖在人體的新陳代謝過程中發生下列反應:
(1)根據表中熱力學數據,計算蔗糖在體溫37℃進行新陳代謝時的。
(2)若有30%的自由能可被利用有用功,則食用l00g蔗糖可作多少有用功?
已知:M(C12H22011)=342g·mol-1
答:(1)題中給出的應為298.15K時的熱力學數據,而不是310K。
(2)100g蔗糖氧化,
根據得
又故:
。
60.(6分)瓷水槽里沉積的紅棕色Fe(OH)3常用H2C2O4溶液洗滌除去。計算下列溶解反應的平衡常數。
答:總反應的標準平衡常數等于各分反應標準平衡常數的乘積。
有關分反應如下:
(1)式+3×(2)式+(3)式+3×(4)式=總反應式
即
61.(6分)用簡便并能產生明顯現象的化學方法,分別鑒別下列兩組化合物(用流程圖表示鑒別過程):
(1)草酸、乳酸、水楊酸;
(2)苯胺、N-甲基苯胺、N,N-二甲基苯胺。
答:(1)三個化合物均為羧酸,但只有水楊酸含酚羥基,可與FeCl3顯色。乳酸為α-羥基酸,草酸為二元酸,前者可被Tollen試劑氧化成α-羰基酸,并生成銀鏡,后者不能。據此可設計出鑒別流程圖如下:
(2)三個化合物均為芳香胺,鑒別伯仲叔胺的反應有亞硝酸法、興斯堡法。
①亞硝酸法:伯胺、仲胺、叔胺都可與亞硝酸反應,但反應產物不同。
脂肪族伯胺反應生成氮氣,芳香族伯胺在加熱條件下放出氮氣;仲胺生成黃色油狀物或黃色固體(N-亞硝基化合物);脂肪族叔胺生成銨鹽,溶于反應液;芳香叔胺生成綠色固體。
②興斯堡法:伯胺和仲胺與Hinsberg試劑在氫氧化鈉溶液反應均生成相應的磺酰胺且以白色固體析出,伯胺的產物能進一步溶于氫氧化鈉溶液,而仲胺的產物不能溶解。叔胺與Hinsberg試劑發生,無沉淀生成。
62.(6分)某五元環狀化合物A(C6H10)與溴反應生成B。B與氫氧化鈉的乙醇溶液共熱生成C(C6H8)。C與酸性高錳酸鉀溶液反應(反應l)生成D(C4H6O3)和草酸(草酸進一步被氧化生成二氧化碳和水)。D加熱易脫羧放出二氧化碳。D可與2,4-二硝基苯肼反應生成黃色沉淀反應2。D與碳酸鈉溶液反應放出二氧化碳。寫出A、B、C、D的結構式,并寫出反應1和反應2的反應方程式。
答:根據題中提到的草酸和二氧化碳以及已知化合物的結構和相應的反應可依次倒推出反應物的結構?!癉與碳酸鈉溶液反應放出二氧化碳”→D含羧基;“D可與2,4-二硝基苯肼反應生成黃色沉淀”→D含醛或酮羰基。根據“D加熱易脫羧放出二氧化碳”并結合上面兩條推斷結論→D為β-羰基酸,故只能是β-羰丁酸。
根據“C與酸性高錳酸鉀溶液反應(反應l)生成D(C4H6O3)和草酸”并結合D的具體結構→C為。
“A(C6H8。)與溴反應生成B”→A不飽和度為2,根據C中含一個環狀結構,故B為二溴代物,A為環烯烴。“B與氫氧化鈉的乙醇溶液共熱生成C(C6H8)”→B為鹵代烴的消除反應,根據C的結構和鹵代烴消除反應的規律,可推斷出B的結構為。根據B的結構和A到B的反應可推斷A的結構為
(反應式略)。
63.(13分)按照要求制備下列物質(寫出每一步的反應方程式和主要反應條件,無機試劑任選):
(1)由硝基苯制備l,3-二氯苯;
(2)由乙醇制備正丁醇。
答:(1)由硝基苯制備l,3-二氯苯的路線如下:
(2)由乙醇制備正丁醇的路線如下: