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文檔簡介
2023年江西省贛州市信豐縣信豐中學(xué)化學(xué)高三第一學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)試題注意事項(xiàng):1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2.回答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑,如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?;卮鸱沁x擇題時(shí),將答案寫在答題卡上,寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題(共包括22個(gè)小題。每小題均只有一個(gè)符合題意的選項(xiàng))1、氫能源是最具應(yīng)用前景的能源之一,高純氫的制備是目前的研究熱點(diǎn)??衫锰柲芄夥姵仉娊馑聘呒儼保ぷ魇疽鈭D如圖所示。通過控制開關(guān)連接K1和K2,可交替得到H2和O2,下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A.制H2時(shí),開關(guān)應(yīng)連接K1,產(chǎn)生H2的電極反應(yīng)式是2H2O+2e-=H2↑+2OH-B.當(dāng)開關(guān)連接K2時(shí),電極3的反應(yīng)式為Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2OC.當(dāng)開關(guān)連接K2時(shí),電極2作陽極,得到O2D.電極3的作用是分別作陽極材料和陰極材料,利用NiOOH和Ni(OH)2的相互轉(zhuǎn)化提供電子轉(zhuǎn)移2、2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了三位為鋰離子電池發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)的科學(xué)家。一種鋰離子電池充電時(shí)的陽極反應(yīng)式為:LiFePO4-xe-=xFePO4+(1-x)LiFePO4+xLi+,放電時(shí)的工作原理如圖。下列敘述不正確的是A.該電池工作時(shí)Fe、P元素化合價(jià)均不變B.放電時(shí),電子由銅箔經(jīng)外電路流向鋁箔C.充電時(shí),鋁箔電極應(yīng)該接電源的正極D.充電時(shí),Li+通過隔膜移向銅箔電極方向遷移3、常溫下,相同濃度的兩種一元酸HX、HY分別用同一濃度的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,滴定曲線如圖所示。下列說法正確的是
A.HX、HY起始溶液體積相同B.均可用甲基橙作滴定指示劑C.pH相同的兩種酸溶液中:D.同濃度KX與HX的混合溶液中,粒子濃度間存在關(guān)系式:4、2019年是元素周期表誕生150周年,目前周期表七個(gè)周期均已排滿,其118種元素。短周期元素W、X、Y、Z在周期表中的相對(duì)位置如圖所示,且W元素的簡單氫化物的空間結(jié)構(gòu)是三角錐形,下列說法不正確的是A.紅葡萄酒含有YX2,起殺菌、澄清、抗氧化的作用B.在元素周期表中,117號(hào)元素與Z元素位于同一主族C.簡單離子的半徑大小順序?yàn)椋篨<W<Z<YD.W的氫化物與Z的氫化物反應(yīng),產(chǎn)物為共價(jià)化合物5、阿伏加德羅常數(shù)約為6.02×1023mol-1,下列敘述正確的是A.2.24LCO2中含有的原子數(shù)為0.3×6.02×1023B.0.1L3mol·L-1的NH4NO3溶液中含有的NH4+數(shù)目為0.3×6.02×1023C.5.6g鐵粉與硝酸反應(yīng)失去的電子數(shù)一定為0.3×6.02×1023D.4.5gSiO2晶體中含有的硅氧鍵數(shù)目為0.3×6.02×10236、根據(jù)表中提供的信息判斷下列敘述錯(cuò)誤的是組號(hào)今加反應(yīng)的物質(zhì)生成物①M(fèi)nO4-、Cl-···Cl2、Mn2+···②Cl2(少量)、FeBr2FeCl3、FeBr3③KMnO4、H2O2、H2SO4K2SO4、MnSO4…A.第①組反應(yīng)中生成0.5molCl2,轉(zhuǎn)移1mol電子B.第②組反應(yīng)中參加反應(yīng)的Cl2與FeBr2的物質(zhì)的量之比為l:2C.第③組反應(yīng)的其余產(chǎn)物為O2和H2OD.氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镸nO4->Cl2>Fe3+>Br27、下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)的說法錯(cuò)誤的是A.氮肥均含有NH4+B.雷電作用固氮中氮元素被氧化C.碳、氫、氧三種元素參與了自然界中氮循環(huán)D.合成氨工業(yè)的產(chǎn)品可用于侯氏制堿法制備純堿8、常溫下,分別向NaX溶液和YCl溶液中加入鹽酸和氫氧化鈉溶液,混合溶液的PH與離子濃度變化關(guān)系如圖所示,下列說法不正確的是()A.0.1mol/L的YX溶液中離子濃度關(guān)系為:c(Y+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)B.L1表示-lg與pH的變化關(guān)系C.Kb(YOH)=10-10.5D.a(chǎn)點(diǎn)時(shí)兩溶液中水的電離程度不相同9、已知過氧化氫在強(qiáng)堿性溶液中主要以HO2-存在。我國研究的Al-H2O2燃料電池可用于深海資源的勘查、軍事偵察等國防科技領(lǐng)域,裝置示意圖如下。下列說法錯(cuò)誤的是A.電池工作時(shí),溶液中OH-通過陰離子交換膜向Al極遷移B.Ni極的電極反應(yīng)式是HO2-+2e-+H2O=3OH-C.電池工作結(jié)束后,電解質(zhì)溶液的pH降低D.Al電極質(zhì)量減輕13.5g,電路中通過9.03×1023個(gè)電子10、利用如圖裝置模擬鐵的電化學(xué)保護(hù)。下列說法正確的是A.若X為鋅棒,開關(guān)K置于M處,為外加電流陰極保護(hù)法B.若X為碳棒,開關(guān)K置于N處,為犧牲陽極陰極保護(hù)法C.若X為鋅棒,開關(guān)K置于M處,Zn極發(fā)生:Zn-2e→Zn2+D.若X為碳棒,開關(guān)K置于N處,X極發(fā)生還原反應(yīng)11、《Chem.sci.》報(bào)道麻生明院士團(tuán)隊(duì)合成非天然活性化合物b(結(jié)構(gòu)簡式如下)的新方法。下列說法不正確的是A.b的分子式為C18H17NO2 B.b的一氯代物有9種C.b存在一種順式結(jié)構(gòu)的同分異構(gòu)體 D.b能使酸性高錳酸鉀溶液褪色12、侯氏制堿法中,對(duì)母液中析出NH4Cl無幫助的操作是()A.通入CO2 B.通入NH3 C.冷卻母液 D.加入食鹽13、下圖為某二次電池充電時(shí)的工作原理示意圖,該過程可實(shí)現(xiàn)鹽溶液的淡化。下列說法錯(cuò)誤的是A.充電時(shí),a為電源正極B.充電時(shí),Cl-向Bi電極移動(dòng),Na+向NaTi2(PO4)2電極移動(dòng)C.充電時(shí),新增入電極中的物質(zhì):n(Na+):n(Cl-)=1:3D.放電時(shí),正極的電極反應(yīng)為BiOCl+2H++3e-=Bi+Cl-+H2O14、下列關(guān)于金屬腐蝕和保護(hù)的說法正確的是A.犧牲陽極的陰極保護(hù)法利用電解法原理B.金屬的化學(xué)腐蝕的實(shí)質(zhì)是:M-ne-=Mn+,電子直接轉(zhuǎn)移給還原劑C.外加直流電源的陰極保護(hù)法,在通電時(shí)被保護(hù)的金屬表面腐蝕電流降至零或接近于零。D.銅碳合金鑄成的銅像在酸雨中發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)正極的電極反應(yīng)為:2H++2e-=H2↑15、下列化學(xué)用語正確的是A.CH4分子的球棍模型: B.乙烯的結(jié)構(gòu)簡式:CH2CH2C.1,3-丁二烯的分子式:C4H8 D.聚丙烯的鏈節(jié):16、中國科學(xué)院院士張青蓮教授曾主持測(cè)定了銦(49In)等9種元素相對(duì)原子質(zhì)量的新值,被采用為國際新標(biāo)準(zhǔn)。已知:銦與鋁(13Al)同主族。下列說法錯(cuò)誤的是()A.In
的金屬性大于
AlB.In
最外層有
2
種能量的電子C.In
的中子數(shù)為
66D.In
原子的相對(duì)原子質(zhì)量為
11517、下列古詩文中對(duì)應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)及相關(guān)說法均正確的是A.A B.B C.C D.D18、化學(xué)與生活密切相關(guān)。下列敘述錯(cuò)誤的是A.疫苗因未冷藏儲(chǔ)運(yùn)而失效,與蛋白質(zhì)變性有關(guān)B.天然氣既是高效清潔的化石燃料,又是重要的化工原料C.“中國天眼”的鏡片材料為SiC,屬于新型有機(jī)非金屬材料D.港珠澳大橋水下鋼柱鑲鋁塊防腐的方法為犧牲陽極的陰極保護(hù)法19、鋰空氣充電電池有望成為電動(dòng)汽車的實(shí)用儲(chǔ)能設(shè)備。工作原理示意圖如下,下列敘述正確的是A.該電池工作時(shí)Li+向負(fù)極移動(dòng)B.Li2SO4溶液可作該電池電解質(zhì)溶液C.電池充電時(shí)間越長,電池中Li2O含量越多D.電池工作時(shí),正極可發(fā)生:2Li++O2+2e-=Li2O220、下列說法正確的是()A.淀粉、纖維素、油脂都是高分子化合物B.石油分餾和煤的干餾過程,都屬于物理變化C.甲烷、汽油、柴油、酒精都是碳?xì)浠衔?,都可作燃料D.聚乙烯是無毒高分子材料,可用于制作食品包裝袋21、第26屆國際計(jì)量大會(huì)修訂了阿伏加德羅常數(shù)的定義,并于2019年5月20日正式生效。NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是()A.8.8g乙酸乙酯中所含共用電子對(duì)數(shù)為1.3NAB.常溫常壓下28gFe與足量濃硝酸混合,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1.5NAC.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24LCl2與CH4反應(yīng)完全,形成C一Cl鍵的數(shù)目為0.1NAD.常溫下pH=12的NaOH溶液中,由水電離出的氫離子的數(shù)目為10-12NA22、NA是阿伏加徳羅常數(shù)的值,下列說法正確的是A.12g石墨烯(單層石墨)中含有六元環(huán)的個(gè)數(shù)為2NAB.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LHF中含有的氟原子數(shù)目為NAC.密閉容器中,lmolNH3和lmolHC1反應(yīng)后氣體分子總數(shù)為NAD.在1L0.1mol/L的硫化鈉溶液中,陰離子總數(shù)大于0.1NA二、非選擇題(共84分)23、(14分)鹽酸阿比朵爾,適合治療由A、B型流感病毒引起的上呼吸道感染,2020年入選新冠肺炎試用藥物,其合成路線:回答下列問題:(1)有機(jī)物A中的官能團(tuán)名稱是______________和______________。(2)反應(yīng)③的化學(xué)方程式______________。(3)反應(yīng)④所需的試劑是______________。(4)反應(yīng)⑤和⑥的反應(yīng)類型分別是______________、______________。(5)I是B的同分異構(gòu)體,具有兩性并能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出氣體,寫出具有六元環(huán)結(jié)構(gòu)的有機(jī)物H的結(jié)構(gòu)簡式______________。(不考慮立體異構(gòu),只需寫出3個(gè))(6)已知:兩分子酯在堿的作用下失去一分子醇生成β—羥基酯的反應(yīng)稱為酯縮合反應(yīng),也稱為Claisen(克萊森)縮合反應(yīng),如:,設(shè)計(jì)由乙醇和制備的合成線路______________。(無機(jī)試劑任選)24、(12分)有機(jī)物W在醫(yī)藥和新材料等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。W的一種合成路線如圖:已知部分信息如下:①1molY完全反應(yīng)生成2molZ,且在加熱條件下Z不能和新制氫氧化銅懸濁液反應(yīng)②+R1COOH③RCH2NH2++H2O請(qǐng)回答下列問題:(1)Y的化學(xué)名稱是___;Z中官能團(tuán)的名稱是___;(2)中_____________(填“有”或“無”)手性碳原子;圖示中X轉(zhuǎn)化為Y的反應(yīng)類型是___。(3)生成W的化學(xué)方程式為___。(4)G是對(duì)硝基乙苯的同分異構(gòu)體,G能和碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生氣體且分子中含有—NH2(氨基),G的同分異構(gòu)體有___種(不考慮立體結(jié)構(gòu)),其中在核磁共振氫譜上峰的面積比為1∶2∶2∶2∶2的結(jié)構(gòu)簡式為_________________。(5)設(shè)計(jì)以苯乙烯和丙酮為原料制備藥物中間體的合成路線__________(無機(jī)試劑自選)。25、(12分)次氯酸溶液由于其具有極強(qiáng)的氧化性,可以使病毒的核酸物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng),從而殺滅病毒,是常用的消毒劑和漂白劑。已知:Ⅰ.常溫常壓下,Cl2O為棕黃色氣體,沸點(diǎn)為3.8℃,42℃以上會(huì)分解生成Cl2和O2,Cl2O易溶于水并與水立即反應(yīng)生成HClO。Ⅱ.將氯氣和空氣(不參與反應(yīng))按體積比1∶3混合通入潮濕的碳酸鈉中生成Cl2O氣體,用水吸收Cl2O(不含Cl2)制得次氯酸溶液。某實(shí)驗(yàn)室利用以下裝置制備濃度不小于0.8mol/L的次氯酸溶液。A.B.C.D.E.回答下列問題:(1)裝置D的作用為_______________。(2)配平裝置B中的反應(yīng)___________:Cl2+Na2CO3+H2O=Cl2O+NaCl+NaHCO3。寫出Cl2O的結(jié)構(gòu)式為_____。(3)裝置C中加入的試劑X為CCl4,其作用是__________。(4)各裝置的連接順序?yàn)锳→____________→____________→______________→E。(5)此方法相對(duì)于氯氣直接溶于水制備次氯酸溶液的優(yōu)點(diǎn)是__________。(答出1條即可)(6)若裝置B中生成的Cl2O氣體有20%滯留在E前各裝置中,其余均溶于裝置E的水中,裝置E所得500mL次氯酸溶液濃度為0.8mol/L,則至少需要含水8%的碳酸鈉的質(zhì)量為_____g。26、(10分)甘氨酸亞鐵[(H2NCH2COO)2Fe]是一種新型補(bǔ)鐵劑。某化學(xué)學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置(夾持儀器省略)制備甘氨酸亞鐵。有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)如下表所示:甘氨酸(H2NCH2COOH)易溶于水,微溶于乙醇、冰醋酸,在冰醋酸仲溶解度大于在乙醇中的溶解度。檸檬酸易溶于水和乙醇,酸性較強(qiáng),有強(qiáng)還原性。甘氨酸亞鐵易溶于水,難溶于乙醇、冰醋酸。實(shí)驗(yàn)步驟如下:Ⅰ.打開K1、K3,向c中通入氣體,待確定c中空氣被排盡后,將b中溶液加入到c中。Ⅱ.在50℃恒溫條件下用磁力攪拌器不斷攪拌,然后向c中滴加NaOH溶液,調(diào)溶液pH至5.5左右,使反應(yīng)物充分反應(yīng)。Ⅲ.反應(yīng)完成后,向c中反應(yīng)混合液中加入無水乙醇,生成白色沉淀,將沉淀過濾、洗滌得粗產(chǎn)品,將粗產(chǎn)品純化后得精品?;卮鹣铝袉栴}:(1)儀器b的名稱是__,d的作用是__。(2)步驟Ⅰ中將b中溶液加入到c中的操作是__;步驟Ⅱ中若調(diào)節(jié)溶液pH偏高,則所得粗產(chǎn)品中會(huì)混有雜質(zhì)___(寫化學(xué)式)。(3)c中生成甘氨酸亞鐵的化學(xué)方程式是__。(4)下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法錯(cuò)誤的是__(填寫序號(hào))。a.步驟Ⅰ中可由d中導(dǎo)管冒出氣泡的快慢來判斷裝置中的空氣是否排盡b.反應(yīng)混合液中加入檸檬酸的作用是防止Fe2+被氧化c.步驟Ⅲ中加入無水乙醇的作用是降低甘氨酸亞鐵的溶解度d.步驟Ⅲ中沉淀洗滌時(shí),用蒸餾水作洗滌劑(5)工業(yè)上常用高氯酸在非水體系中滴定甘氨酸的方法測(cè)定產(chǎn)品中的甘氨酸的含量。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),將所得粗產(chǎn)品中的甘氨酸分離出來直接用于滴定:___。27、(12分)亞硝酸鈉(NaNO2)外觀酷似食鹽且有咸味,是一種常用的防腐劑。某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)如圖所示裝置(省略夾持裝置)制備NaNO2并探究其性質(zhì)。已知:①2NO+Na2O2=2NaNO2;②NaNO2易被空氣氧化,NO能被酸性高錳酸鉀溶液氧化為NO3-;③HNO2為弱酸,室溫下存在反應(yīng)3HNO2=HNO3+2NO+H2O。回答下列問題:(1)裝置E中盛放銅片的儀器名稱是_____,檢査裝置E氣密性的方法是_____。(2)上述實(shí)驗(yàn)裝置中,依次連接的合理順序?yàn)閔-_____。(3)裝置D中酸性KMnO4溶液的作用是_____(用離子方程式表示)。(4)反應(yīng)結(jié)束后,取適量產(chǎn)品溶于稀硫酸中,觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_____。(5)測(cè)定深水井中亞硝酸鈉含量:取1000mL水樣于錐形瓶中,立即加入50.00mL0.001mol/L酸性高錳酸鉀溶液,充分反應(yīng)后用0.001mol·L-1草酸鈉溶液滴定剩余的高錳酸鉀,終點(diǎn)時(shí)消耗草酸鈉溶液115.00mL。則水中NaNO2的含量為_____mg·L-1。若所取樣品在空氣中放置時(shí)間過長,則測(cè)定結(jié)果_____(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。有關(guān)反應(yīng)如下:5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O;5C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。28、(14分)碘海醇是一種非離子型X-CT造影劑。下面是以化合物A(分子式為C8H10的苯的同系物)為原料合成碘海醇的合成路線[R為-CH2CH(OH)CH2OH]:(1)寫出A的結(jié)構(gòu)簡式:____________。(2)反應(yīng)①-⑤中,屬于取代反應(yīng)的是____________(填序號(hào)).(3)寫出C中含氧官能團(tuán)的名稱:硝基、____________。(4)寫出同時(shí)滿足下列條件的D的兩種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:____________。Ⅰ.含1個(gè)手性碳原子的α-氨基酸Ⅱ.苯環(huán)上有3個(gè)取代基,分子中有6種不同化學(xué)環(huán)境的氫Ⅲ.能發(fā)生銀鏡反應(yīng),水解產(chǎn)物之一能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)(5)已知:①②呈弱堿性,易被氧化請(qǐng)寫出以和(CH3CO)2O為原料制備染料中間體的合成路線流程圖(無機(jī)試劑任用)____________________。合成路線流程圖示例如下:。29、(10分)過渡元素有特殊性能常用于合金冶煉,p區(qū)元素用于農(nóng)藥醫(yī)藥、顏料和光電池等工業(yè)。(l)量子力學(xué)把電子在原子核外的一種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為一個(gè)原子軌道,電子除空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)外,還有一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)叫作_______(2)基態(tài)亞銅離子中電子占據(jù)的原子軌道數(shù)目為____。(3)Cr3+可以與CN-形成配離子,其中Cr3+以d2sp3方式雜化,雜化軌道全部用來與CN-形成配位鍵,則Cr3+的配位數(shù)為______,1mol該配離子中含有_______molσ鍵。(4)單晶硅可由二氧化硅制得,二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,在二氧化硅晶體中,Si、O原子所連接的最小環(huán)為____元環(huán),則每個(gè)O原子連接________個(gè)最小環(huán)。(5)與砷同周期的p區(qū)元素中第一電離能大于砷的元素有________(填元素符號(hào));請(qǐng)根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識(shí)比較酸性強(qiáng)弱亞砷酸(H3AsO3,三元酸)____HNO3(填>,=,<)。(6)Zn與S形成晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶體密度為pg/cm3,則晶胞中距離最近的Zn、S之間的核間距離是____pm。(NA表示阿伏加德羅常數(shù),用含p、NA等的代數(shù)式表示)
參考答案一、選擇題(共包括22個(gè)小題。每小題均只有一個(gè)符合題意的選項(xiàng))1、B【解析】
A.開關(guān)連接K1,電極1為陰極,水得電子生成氫氣,產(chǎn)生H2的電極反應(yīng)式是2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故A正確;B.當(dāng)開關(guān)連接K2時(shí),電極3為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),反應(yīng)式為NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-,故B錯(cuò)誤;C.當(dāng)開關(guān)連接K2時(shí),電極2連接電源正極,電極2作陽極,發(fā)生氧化反應(yīng)得到O2,故C正確;D.當(dāng)開關(guān)連接K2時(shí),電極3為陰極;開關(guān)應(yīng)連接K1,電極3為陽極;電極3的作用是分別作陽極材料和陰極材料,利用NiOOH和Ni(OH)2的相互轉(zhuǎn)化提供電子轉(zhuǎn)移,故D正確;選B。2、A【解析】
A.該電池在充電時(shí)Fe元素化合價(jià)由反應(yīng)前LiFePO4中的+2價(jià)變?yōu)榉磻?yīng)后中的FePO4中的+3價(jià),可見Fe元素化合價(jià)發(fā)生了變化,A錯(cuò)誤;B.根據(jù)電池充電時(shí)的陽極反應(yīng)式為:LiFePO4-xe-=xFePO4+(1-x)LiFePO4+xLi+,充電時(shí)鋁箔為陽極,則放電時(shí)鋁箔為正極,銅箔為負(fù)極,放電時(shí),電子由銅箔經(jīng)外電路流向鋁箔,B正確;C.根據(jù)題意可知充電時(shí)Al箔為陽極,則充電時(shí),鋁箔電極應(yīng)該接電源的正極,C正確;D.根據(jù)圖示可知:電池放電時(shí)Li+通過隔膜向鋁箔電極方向遷移,充電是放電的逆過程,則Li+要由鋁箔通過隔膜向銅箔電極方向遷移,D正確;故答案選A。3、D【解析】
A.反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)時(shí),HX與HY消耗NaOH溶液的體積分別是30mL和40mL,故起始酸的體積比為3:4,故A錯(cuò)誤;B.NaOH滴定HX達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),溶液pH約為8,而甲基橙的變色范圍是,故不能用甲基橙做指示劑,故B錯(cuò)誤;C.由圖像中兩種酸濃度相同時(shí)的pH可知,HY的酸性強(qiáng)于HX的酸性,pH相同的兩種酸溶液中,,故C錯(cuò)誤;D.同濃度的KX和HX的混合溶液中,存在電荷守恒為,物料守恒為,將物料守恒帶入電荷守恒可得,故D正確;答案選D。【點(diǎn)睛】本題主要考查酸堿滴定圖像分析,為高頻考點(diǎn),難度不大。掌握酸堿滴定圖像分析、溶液中的離子濃度關(guān)系是解答關(guān)鍵。側(cè)重考查學(xué)生的分析圖像和解決化學(xué)問題的能力。4、D【解析】
根據(jù)分析W為N,X為O,Y為S,Z為Cl?!驹斀狻緼選項(xiàng),紅葡萄酒含有二氧化硫,主要作用是殺菌、澄清、抗氧化的作用,故A正確;B選項(xiàng),在元素周期表中,117號(hào)元素是第七周期第VIIA族,與Z元素位于同一主族,故B正確;C選項(xiàng),簡單離子的半徑大小順序?yàn)椋篨<W<Y<Z,故C正確;D選項(xiàng),W的氫化物與Z的氫化物反應(yīng),產(chǎn)物都為共價(jià)化合物,故D錯(cuò)誤;綜上所述,答案為D。5、D【解析】
A.未指明氣體所處的外界條件,不能確定CO2的物質(zhì)的量,因此不能確定其中含有的原子數(shù)目,A錯(cuò)誤;B.硝酸銨是強(qiáng)酸弱堿鹽,在溶液中NH4+發(fā)生水解反應(yīng)而消耗,所以0.1L3mol·L-1的NH4NO3溶液中含有的NH4+數(shù)目小于0.3×6.02×1023,B錯(cuò)誤;C.5.6gFe的物質(zhì)的量是0.1mol,二者發(fā)生反應(yīng),若鐵過量,則反應(yīng)生成Fe2+,5.6gFe失去0.2×6.02×1023個(gè)電子,若硝酸足量,則5.6gFe失去0.3×6.02×1023,因此二者的相對(duì)物質(zhì)的量多少不能確定,不能判斷轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量,C錯(cuò)誤;D.在SiO2晶體中每個(gè)Si原子與相鄰的4個(gè)O原子形成4個(gè)Si-O鍵,4.5g二氧化硅的物質(zhì)的量是0.075mol,則其中含有的Si-O共價(jià)鍵數(shù)目為0.075mol×4×6.02×1023/mol=0.3×6.02×1023,D正確;故合理選項(xiàng)是D。6、D【解析】
A.由信息可知,MnO4-氧化Cl-為Cl2,Cl元素化合價(jià)由-1價(jià)升高為0價(jià),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是氯氣的2倍,生成1mo1C12,轉(zhuǎn)移電子為2mo1,選項(xiàng)A正確;B.由元素化合價(jià)可知,反應(yīng)中只有亞鐵離子被氧化,溴離子末被氧化,根據(jù)電子得失守恒2n(C12)=n(Fe2+),即第②組反應(yīng)中參加反應(yīng)的Cl2與FeBr2的物質(zhì)的量之比為1:2,選項(xiàng)B正確;C.反應(yīng)中KMnO4→MnSO4,Mn元素化合價(jià)由+7價(jià)降低為+2價(jià),根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒,H2O2中氧元素化合價(jià)升高,生成氧氣,根據(jù)H元素守恒可知還生成水,選項(xiàng)C正確;D.氧化劑氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物氧化性,由③可知氧化性MnO4->Cl2,由②可知氧化性Cl2>Fe3+,由②可知Fe3+不能氧化Br-,氧化性Br2>Fe3+,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案選D。7、A【解析】
A項(xiàng),除了含有銨根的銨態(tài)氮肥以外,還有硝態(tài)氮肥(以硝酸根NO3-為主)、銨態(tài)硝態(tài)氮肥(同時(shí)含有硝酸根和銨根)、酰胺態(tài)氮肥(尿素),故A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng),在閃電(高能)作用下,生成氮氧化合物,氮元素化合價(jià)升高,所以雷電作用固氮中氮元素被氧化,故B項(xiàng)正確;C項(xiàng),碳、氫、氧三種元素參加了氮循環(huán),如蛋白質(zhì)的制造需要碳元素,又如氮?dú)庠诜烹姉l件下,與氧氣直接化合生成一氧化氮?dú)怏w,二氧化氮易與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮等,故C項(xiàng)正確;D項(xiàng),侯氏制堿法制備純堿涉及的反應(yīng)為:NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl,碳酸氫鈉加熱分解生成碳酸鈉,該制備中用到了氨氣,所以合成氨工業(yè)的產(chǎn)品可用于侯氏制堿法制備純堿,故D項(xiàng)正確。故選A。8、A【解析】
NaX溶液中加入鹽酸,隨著溶液pH逐漸逐漸增大,X-離子濃度逐漸增大,HX濃度逐漸減小,-lg的值逐漸減小,所以曲線L1表示-lg的與pH的關(guān)系;YCl溶液中加入NaOH溶液,隨著溶液pH逐漸增大,Y+離子逐漸減小,YOH的濃度逐漸增大,則-lg的值逐漸增大,則曲線L2表示-lg與pH的變化關(guān)系。A.曲線L1中,-lg=0時(shí),c(X-)=c(HX),Ka(HX)=c(H+)=1×10-9>1×10-10.5,根據(jù)Kh=可知,電離平衡常數(shù)越大,對(duì)應(yīng)離子的水解程度越小,則水解程度X-<Y+,則MA溶液呈酸性,則c(OH-)<c(H+)、c(Y+)<c(X-),溶液中離子濃度大小為:c(X-)>c(Y+)>c(H+)>c(OH-),故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)分析可知,曲線L1表示-lg的與pH的關(guān)系,故B正確;C.曲線L2表示-lg與pH的變化關(guān)系,-lg=0時(shí),c(Y+)=c(YOH),此時(shí)pH=3.5,c(OH-)=1×10-10.5mol/L,則Kb(YOH)==c(OH-)=1×10-10.5,故C正確;D.a(chǎn)點(diǎn)溶液的pH<7,溶液呈酸性,對(duì)于曲線L1,NaX溶液呈堿性,而a點(diǎn)為酸性,說明加入鹽酸所致,抑制了水的電離;曲線L2中,YCl溶液呈酸性,a點(diǎn)時(shí)呈酸性,Y+離子水解導(dǎo)致溶液呈酸性,促進(jìn)了水的電離,所以水的電離程度:a<b,故D正確;故答案為A。9、C【解析】
A.根電池裝置圖分析,可知Al較活潑,作負(fù)極,而燃料電池中陰離子往負(fù)極移動(dòng),因而可推知OH-(陰離子)穿過陰離子交換膜,往Al電極移動(dòng),A正確;B.Ni為正極,電子流入的一端,因而電極附近氧化性較強(qiáng)的氧化劑得電子,又已知過氧化氫在強(qiáng)堿性溶液中主要以HO2-存在,可知HO2-得電子變?yōu)镺H-,故按照缺項(xiàng)配平的原則,Ni極的電極反應(yīng)式是HO2-+2e-+H2O=3OH-,B正確;C.根電池裝置圖分析,可知Al較活潑,Al失電子變?yōu)锳l3+,Al3+和過量的OH-反應(yīng)得到AlO2-和水,Al電極反應(yīng)式為Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O,Ni極的電極反應(yīng)式是HO2-+2e-+H2O=3OH-,因而總反應(yīng)為2Al+3HO2-=2AlO2-+H2O+OH-,顯然電池工作結(jié)束后,電解質(zhì)溶液的pH升高,C錯(cuò)誤;D.A1電極質(zhì)量減輕13.5g,即Al消耗了0.5mol,Al電極反應(yīng)式為Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O,因而轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.5×3NA=9.03×1023,D正確。故答案選C?!军c(diǎn)睛】書寫燃料電池電極反應(yīng)式的步驟類似于普通原電池,在書寫時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):1.電極反應(yīng)式作為一種特殊的離子反應(yīng)方程式,也必需遵循原子守恒,得失電子守恒,電荷守恒;2.寫電極反應(yīng)時(shí),一定要注意電解質(zhì)是什么,其中的離子要和電極反應(yīng)中出現(xiàn)的離子相對(duì)應(yīng),在堿性電解質(zhì)中,電極反應(yīng)式不能出現(xiàn)氫離子,在酸性電解質(zhì)溶液中,電極反應(yīng)式不能出現(xiàn)氫氧根離子;3.正負(fù)兩極的電極反應(yīng)式在得失電子守恒的條件下,相疊加后的電池反應(yīng)必須是燃料燃燒反應(yīng)和燃料產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的疊加反應(yīng)式。10、C【解析】
A.若X為鋅棒,開關(guān)K置于M處,該裝置是原電池,鋅易失電子作負(fù)極、鐵作正極,作正極的鐵被保護(hù),這種方法稱為犧牲陽極陰極保護(hù)法,故A錯(cuò)誤;B.若X為碳棒,開關(guān)K置于N處,該裝置是電解池,碳作陽極、鐵作陰極,作陰極的鐵被保護(hù),這種方法稱為外加電流陰極保護(hù)法,故B錯(cuò)誤;C.若X為鋅棒,開關(guān)K置于M處時(shí),該裝置是原電池,活潑金屬鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+,故C正確;D.若X為碳棒,開關(guān)K置于N處時(shí),該裝置是電解池,陽極X上是氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng),故D錯(cuò)誤;故答案為C。11、B【解析】
A.由結(jié)構(gòu)簡式()可知,該有機(jī)物分子式為C18H17NO2,故A正確;B.有機(jī)物b中含有10種()不同的H原子,一氯代物有10種,故B錯(cuò)誤;C.C=C兩端碳原子上分別連接有2個(gè)不同的基團(tuán),存在一種順式結(jié)構(gòu)的同分異構(gòu)體,故C正確;D.含有碳碳雙鍵,可發(fā)生氧化反應(yīng),可使酸性高錳酸鉀溶液褪色,故D正確;答案選B。【點(diǎn)睛】本題的易錯(cuò)點(diǎn)為C,要注意有機(jī)物存在順反異構(gòu)的條件和判斷方法。12、A【解析】
母液中析出NH4Cl,則溶液應(yīng)該達(dá)到飽和,飽和NH4Cl溶液中存在溶解平衡:NH4Cl(s)?NH4+(aq)+Cl-(aq),若要析出氯化銨,應(yīng)該使平衡逆向移動(dòng)。【詳解】A.通入二氧化碳后,對(duì)銨根離子和氯離子沒有影響,則對(duì)母液中析出NH4Cl無幫助,故A正確;B.通入氨氣后,溶液中銨根離子濃度增大,平衡逆向移動(dòng),有利于氯化銨的析出,故B錯(cuò)誤;C.冷卻母液,氯化銨的溶解度降低,有利于氯化銨的析出,故C錯(cuò)誤;D.加入食鹽,溶液中氯離子濃度增大,平衡逆向移動(dòng),有利于氯化銨的析出,故D錯(cuò)誤;故選A。13、C【解析】
充電時(shí),Bi電極上,Bi失電子生成BiOCl,反應(yīng)為Bi+Cl-+H2O-3e-=BiOCl+2H+,則Bi為陽極,所以a為電源正極,b為負(fù)極,NaTi2(PO4)2為陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng),反應(yīng)為NaTi2(PO4)2+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3,放電時(shí),Bi為正極,BiOCl得電子發(fā)生還原反應(yīng),NaTi2(PO4)2為負(fù)極,據(jù)此分析解答?!驹斀狻緼.充電時(shí),Bi電極上,Bi失電子生成BiOCl,Bi為陽極,則a為電源正極,A正確;B.充電時(shí),Cl-向陽極Bi電極移動(dòng),Na+向陰極NaTi2(PO4)2電極移動(dòng),B正確;C.充電時(shí),Bi電極上的電極反應(yīng)為Bi+Cl-+H2O-3e-=BiOCl+2H+,NaTi2(PO4)2電極上,反應(yīng)為NaTi2(PO4)2+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3,根據(jù)得失電子守恒,新增入電極中的物質(zhì):n(Na+):n(Cl-)=3:1,C錯(cuò)誤;D.放電時(shí),Bi為正極,正極的電極反應(yīng)為BiOCl+2H++3e-=Bi+Cl-+H2O,D正確;故合理選項(xiàng)是C?!军c(diǎn)睛】本題考查了二次電池在充、放電時(shí)電極反應(yīng)式及離子移動(dòng)方向的判斷的知識(shí)。掌握電化學(xué)裝置的工作原理,注意電極反應(yīng)的書寫是關(guān)鍵,難度中等。14、C【解析】
A.犧牲陽極的陰極保護(hù)法利用原電池原理,用較活潑的金屬作負(fù)極先被氧化,故A錯(cuò)誤;B.金屬的化學(xué)腐蝕的實(shí)質(zhì)是:金屬作還原劑M-ne-=Mn+,電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑,故B錯(cuò)誤;C.外加直流電源的陰極保護(hù)法,在通電時(shí)被保護(hù)的金屬表面腐蝕電流降至零或接近于零,故C正確;D.銅碳合金鑄成的銅像在酸雨中發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí),銅作負(fù)極,碳正極的電極反應(yīng)為:O2+4e-+4H+=2H2O,故D錯(cuò)誤;故選C。15、A【解析】
A正確;B、結(jié)構(gòu)簡式中,只有單鍵可以省略,碳碳雙鍵等不可以省略,乙烯的結(jié)構(gòu)簡式應(yīng)該是CH2=CH2,B錯(cuò)誤;C、C4H8是丁烯的分子式,1,3-丁二烯的分子式為C4H6,C錯(cuò)誤;D、丙烯的分子式為CH2=CH-CH3,聚丙烯的結(jié)構(gòu)簡式為:,其鏈節(jié)應(yīng)該是,D錯(cuò)誤;故選A?!军c(diǎn)睛】①A選項(xiàng)是一個(gè)??嫉某鲱}方式,一定要注意球棍模型和比例模型的說法,也要注意比例模型中原子半徑的比例大小是否符合實(shí)際情況;②簡單分子的分子式的確定可以直接套用通式來確定,考生需要在平時(shí)的學(xué)習(xí)中記憶各類有機(jī)物的通式,以及減氫原子的規(guī)律。16、D【解析】
A、同一主族元素的金屬性隨著原子序數(shù)的增大而增強(qiáng);B、銦與鋁(13Al)同主族,則In的最外層電子數(shù)為3,排布在s、p軌道上;C、中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)-質(zhì)子數(shù),據(jù)此計(jì)算判斷;D、的質(zhì)量數(shù)為115?!驹斀狻緼、銦與鋁(13Al)同主族,并且銦元素的原子序數(shù)較大,同主族從上至下金屬性逐漸增加,所以In的金屬性強(qiáng),故A不符合題意;B、In的最外層電子數(shù)為3,排布在5s、5p軌道上,5s能級(jí)上兩個(gè)電子能量相同,但小于5p能級(jí)上的電子能量,所以In最外層有2
種能量的電子,故B不符合題意;C、的質(zhì)量數(shù)為115、質(zhì)子數(shù)為49,所以中子數(shù)=119-49=66,故C不符合題意;D、的質(zhì)量數(shù)為115,In的相對(duì)原子質(zhì)量為天然存在的核素In的質(zhì)量數(shù)與其豐度的乘積之和,故D符合題意;故選:D。17、B【解析】
A.羽毛的成分是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)中含有C、H、O、N等元素,所以蛋白質(zhì)燃燒時(shí)的產(chǎn)物為除了有CO2和H2O生成,還有其他物質(zhì)生成,故A錯(cuò)誤;B.賣油翁的油指的是植物油,植物油中含有碳碳雙鍵或碳碳三鍵,能使酸性的高錳酸鉀溶液褪色,B正確;C.砂糖的成分是蔗糖,不是淀粉,另外淀粉水解需要在酶或稀硫酸加熱的作用下才能進(jìn)行,C錯(cuò)誤;D.棉花的成分是纖維素,纖維素與淀粉都是混合物,它們之間不互為同分異構(gòu)體,D錯(cuò)誤答案選B。18、C【解析】
A.溫度過高蛋白質(zhì)會(huì)發(fā)生變性,故A正確;B.天然氣燃燒只生成二氧化碳和水,為清潔燃料,利用天然氣可以合成二甲醚等有機(jī)物,是重要的化工原料,故B正確;C.碳化硅是非金屬化合物,且為無機(jī)物,碳化硅是一種新型無機(jī)非金屬材料,故C錯(cuò)誤;D.鋁比銅活潑,形成原電池鋁作負(fù)極被氧化,防腐方法為犧牲陽極的陰極保護(hù)法,故D正確;故答案為C。19、D【解析】
A.原電池中,陽離子應(yīng)該向正極移動(dòng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.單質(zhì)鋰會(huì)與水反應(yīng)生成氫氧化鋰和氫氣,所以電解質(zhì)溶液不能使用任何水溶液,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.電池充電的時(shí)候應(yīng)該將放電的反應(yīng)倒過來,所以將正極反應(yīng)逆向進(jìn)行,正極上的Li應(yīng)該逐漸減少,所以電池充電時(shí)間越長,Li2O含量應(yīng)該越少,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.題目給出正極反應(yīng)為:xLi++O2+xe-=LixO2,所以當(dāng)x=2時(shí)反應(yīng)為:2Li++O2+2e-=Li2O2;所以選項(xiàng)D正確。20、D【解析】
A.油酯中相對(duì)分子質(zhì)量比較大,但不屬于高分子化合物,A錯(cuò)誤;B.煤的干餾是將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使它發(fā)生分解反應(yīng),屬于化學(xué)變化,B錯(cuò)誤;C.酒精分子結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2OH,含有C、H、O三種元素,是烴的衍生物,不是碳?xì)浠衔铮珻錯(cuò)誤;D.聚乙烯是乙烯CH2=CH2發(fā)生加聚反應(yīng)產(chǎn)生的無毒高分子材料,因此可用于制作食品包裝袋,D正確;故合理選項(xiàng)是D。21、C【解析】
A.8.8g乙酸乙酯的物質(zhì)的量是0.1mol,其中所含共用電子對(duì)數(shù)為1.4NA,A錯(cuò)誤;B.常溫常壓下Fe在濃硝酸中鈍化,無法計(jì)算轉(zhuǎn)移電子數(shù),B錯(cuò)誤;C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24LCl2(0.1mol)與CH4反應(yīng)完全,根據(jù)原子守恒可知形成C-Cl鍵的數(shù)目為0.1NA,C正確D.常溫下pH=12的NaOH溶液的體積未知,無法計(jì)算由水電離出的氫離子的數(shù)目,D錯(cuò)誤。答案選C。【點(diǎn)睛】選項(xiàng)B是解答的易錯(cuò)點(diǎn),注意鐵、鋁與硝酸反應(yīng)的原理,常溫下鐵、鋁在濃硝酸中鈍化,與稀硝酸反應(yīng)生成NO,在加熱的條件下與濃硝酸反應(yīng)生成NO2。22、D【解析】
A.12g石墨烯里有1mol碳原子,在石墨中,每個(gè)六元環(huán)里有6個(gè)碳原子,但每個(gè)碳原子被3個(gè)環(huán)所共有,所以每個(gè)環(huán)平均分得2個(gè)碳原子,所以1個(gè)碳原子對(duì)應(yīng)0.5個(gè)環(huán),所以12g石墨烯(單層石墨)中含有六元環(huán)的個(gè)數(shù)為0.5NA,故A不選;B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,HF是液體,故B不選;C.NH3和HC1反應(yīng)生成的NH4Cl不是由分子構(gòu)成的,是離子化合物,故C不選;D.1L0.1mol/L的硫化鈉溶液中,如果硫離子不水解,則硫離子為0.1mol,但硫離子會(huì)發(fā)生水解:S2-+H2OHS-+OH-,所以陰離子數(shù)目增加,最終陰離子總數(shù)大于0.1NA,故D選。故選D。二、非選擇題(共84分)23、羰基酯基+→+HClBr2取代反應(yīng)取代反應(yīng)(任寫3個(gè))CH3CH2OHCH3CHOCH3COOH【解析】
根據(jù)合成路線圖中反應(yīng)物和生成物的結(jié)構(gòu)變化分析反應(yīng)類型;根據(jù)題給信息及路線圖中反應(yīng)類型比較目標(biāo)產(chǎn)物及原料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合成路線圖?!驹斀狻浚?)根據(jù)A的結(jié)構(gòu)簡式分析,A中的官能團(tuán)有羰基和酯基,故答案為:羰基;酯基;(2)根據(jù)比較C和E的結(jié)構(gòu)及反應(yīng)物的結(jié)構(gòu),分析中間產(chǎn)物D的結(jié)構(gòu)簡式為:,則反應(yīng)③的化學(xué)方程式為:+→+HCl;故答案為:+→+HCl;(3)比較D和E的結(jié)構(gòu),反應(yīng)④為取代反應(yīng),所需的試劑是Br2,故答案為:Br2;(4)比較E和F的結(jié)構(gòu)變化及F和G的結(jié)構(gòu)變化,反應(yīng)⑤為取代反應(yīng);反應(yīng)⑥也為取代反應(yīng),故答案為:取代反應(yīng);取代反應(yīng);(5)I是B()的同分異構(gòu)體,具有兩性并能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出氣體,則結(jié)構(gòu)中含有氨基和羧基,其中具有六元環(huán)結(jié)構(gòu)的有機(jī)物H的結(jié)構(gòu)簡式有:;(6)乙醇氧化可以得到乙酸,乙酸與乙醇酯化反應(yīng)反應(yīng)得到乙酸乙酯(),乙酸乙酯發(fā)生酯縮合反應(yīng)生成,與發(fā)生合成路線中反應(yīng)①的反應(yīng)即可得到,故答案為:CH3CH2OHCH3CHOCH3COOH。24、2,3-二甲基-2-丁烯羰基無消去反應(yīng)17、【解析】
由分子式可知,X為飽和一元醇(或醚),X在濃硫酸、加熱條件下轉(zhuǎn)化為Y,Y發(fā)生信息②中氧化反應(yīng)生成Z,故X為飽和一元醇,X發(fā)生消去反應(yīng)生成烯烴Y,1molY完全反應(yīng)生成2molZ,則Y為結(jié)構(gòu)對(duì)稱,且在加熱條件下Z不能和新制氫氧化銅濁液反應(yīng),結(jié)合信息②可知Z為,則Y為、X為,結(jié)合信息③可推知W為。乙苯發(fā)生硝化反應(yīng)生成,然后發(fā)生還原反應(yīng)生成,據(jù)此分析解答。【詳解】(1)由分析可知,Y為,Y的化學(xué)名稱是:2,3-二甲基-2-丁烯;Z為,Z中官能團(tuán)的名稱是:羰基;(2)連接4個(gè)不同原子或原子團(tuán)的碳原子是手性碳原子,故中沒有手性碳原子;圖示中X轉(zhuǎn)化為Y是分子內(nèi)脫去1分子水形成碳碳雙鍵,屬于消去反應(yīng);(3)生成W的化學(xué)方程式為:;(4)G是對(duì)硝基乙苯()的同分異構(gòu)體,G能和碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生氣體且分子中含有-NH2(氨基),G中還含有羧基,苯環(huán)可以含有1個(gè)側(cè)鏈為-CH(NH2)COOH;可以有2個(gè)側(cè)鏈為-CH2NH2、-COOH,或者為-NH2、-CH2COOH,均有鄰、間、對(duì)三者位置結(jié)構(gòu);可以有3個(gè)側(cè)鏈為:-CH3、-NH2、-COOH,氨基與羧基有鄰、間、對(duì)3種位置結(jié)構(gòu),對(duì)應(yīng)的甲基分別有4種、4種、2種位置,故符合條件的同分異構(gòu)體共有1+3×2+4+4+2=17種,其中在核磁共振氫譜上峰的面積比為1:2:2:2:2的結(jié)構(gòu)簡式為:和;(5)由與反應(yīng)生成;苯乙烯與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成乙苯,乙苯發(fā)生硝化反應(yīng)生成,再用酸性高錳酸鉀溶液氧化生成,然后與Fe/HCl反應(yīng)生成,合成路線流程圖為:。25、除去氯氣中的HCl氣體;觀察產(chǎn)生氣泡的速度來調(diào)節(jié)流速和體積比1:32Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3Cl-O-Cl除去Cl2O中的Cl2,提高制得的HClO的純度DBC制備的HClO的濃度大,純度高,不含有Cl-57.6【解析】
該實(shí)驗(yàn)屬于物質(zhì)制備類實(shí)驗(yàn),所需原料為氯氣和空氣,并且要注意體積比1:3這個(gè)要求;因此就出現(xiàn)了這兩個(gè)問題:(1)原料Cl2含有雜質(zhì)需要除雜;(2)如何準(zhǔn)確地控制兩種原料氣體積比;帶著問題分析每個(gè)裝置的作用就不難發(fā)現(xiàn)D裝置就恰好能解決上述兩個(gè)問題。接下來,由于B中的制備反應(yīng)是氣體與固體的反應(yīng),所以產(chǎn)物中肯定含有未反應(yīng)完全的原料氣,所以這里又出現(xiàn)了一個(gè)問題:未反應(yīng)完的原料氣是否會(huì)干擾后續(xù)的制備,如何除去;通過分析不難發(fā)現(xiàn)裝置C恰好可以解決上述問題;最終在裝置E中,成功制備了純度較高的次氯酸溶液。【詳解】(1)裝置D的作用一方面要對(duì)裝置A制備的Cl2進(jìn)行凈化除雜,另一方面也要保證空氣和氯氣的最佳體積比;所以D的作用為:除去氯氣中的HCl雜質(zhì),同時(shí)觀察氣泡的速度來調(diào)節(jié)氯氣和空氣的體積比至1:3;(2)根據(jù)題意,B中發(fā)生的反應(yīng)為2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3,Cl2O中的O為-2價(jià),Cl為+1價(jià),所以該反應(yīng)是氯元素的歧化反應(yīng);根據(jù)Cl2O中氯和氧的價(jià)態(tài)可推測(cè)其結(jié)構(gòu)為Cl-O-Cl;(3)題干中提到,用水吸收Cl2O制得次氯酸溶液,Cl2O中不能含有Cl2,而B處的反應(yīng)是氣體與固體的反應(yīng),必然會(huì)有一部分Cl2無法反應(yīng),因此,需要對(duì)B裝置的出口氣體進(jìn)行除氯氣操作,C中的CCl4由于與Cl2極性相近,可以將Cl2吸收,所以C的作用即:除去中的Cl2,提高次氯酸溶液的純度;(4)結(jié)合以上分析,可知連接順序?yàn)锳→D→B→C→E;(5)氯氣直接溶解在水中會(huì)生成鹽酸雜質(zhì),并且由于Cl2在水中溶解度很小,所以制備的次氯酸的濃度也不高,因此該方法的優(yōu)點(diǎn)為:制備的次氯酸溶液濃度大,純度高;(6)由題可知,E中次氯酸的含量為0.4mol,根據(jù)E中發(fā)生的反應(yīng):,可知E中參與反應(yīng)的n(Cl2O)=0.2mol,所以總共生成的Cl2O的物質(zhì)的量為。根據(jù)Cl2O的制備反應(yīng)方程式可知,所需碳酸鈉的物質(zhì)的量為:,那么至少需要含水量8%的碳酸鈉的質(zhì)量為。【點(diǎn)睛】在考慮制備類實(shí)驗(yàn)的裝置連接順序時(shí),可先找出其中的原料發(fā)生裝置,反應(yīng)制備裝置和尾氣處理裝置,再根據(jù)具體信息考慮這些裝置之間的除雜干燥防倒吸問題,最終設(shè)計(jì)出合理的連接順序。26、蒸餾燒瓶防止空氣進(jìn)c中將甘氨酸亞鐵氧化關(guān)閉K3,打開K2Fe(OH)22H2NCH2COOH+FeSO4+2NaOH=(H2NCH2COO)2Fe+Na2SO4+2H2Oad將粗產(chǎn)品置于一定量的冰醋酸中,攪拌,過濾,洗滌,得甘氨酸的冰醋酸溶液【解析】
先打開K1、K3,鐵屑與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵同時(shí)產(chǎn)生氫氣,將裝置內(nèi)的空氣排盡;之后關(guān)閉K3,打開K2,通過產(chǎn)生的氣體將b中溶液壓入c中;c中盛放甘氨酸和少量檸檬酸,在50℃恒溫條件下用磁力攪拌器不斷攪拌,然后向c中滴加NaOH溶液,調(diào)溶液pH至5.5左右,使反應(yīng)物充分反應(yīng),反應(yīng)完成后加入無水乙醇,降低甘氨酸亞鐵的溶解度,從而使其析出;得到的產(chǎn)品中混有甘氨酸雜質(zhì),可用冰醋酸洗滌?!驹斀狻?1)根據(jù)b的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知其為蒸餾燒瓶;d中導(dǎo)管插入液面以下,可以形成液封,防止空氣進(jìn)入c中將甘氨酸亞鐵氧化;(2)關(guān)閉K3,打開K2,產(chǎn)生的氣體可將b中溶液壓入c中;pH偏高可能生成Fe(OH)2沉淀;(3)反應(yīng)物有甘氨酸、硫酸亞鐵以及NaOH,已知生成物有甘氨酸亞鐵,結(jié)合元素守恒可知方程式應(yīng)為2H2NCH2COOH+FeSO4+2NaOH=(H2NCH2COO)2Fe+Na2SO4+2H2O;(4)a.空氣排盡后也會(huì)有氫氣冒出,氣泡產(chǎn)生的速率與空氣是否排盡無關(guān),故a錯(cuò)誤;b.根據(jù)題目信息可知檸檬酸具有還原性,可以防止亞鐵離子被氧化,故b正確;c.根據(jù)題目信息可知甘氨酸亞鐵易溶于水,難溶于乙醇,所以加入乙醇可以降低其溶解度,使其從溶液中析出,故c正確;d.甘氨酸亞鐵易溶于水,用水洗滌會(huì)造成大量產(chǎn)品損失,故d錯(cuò)誤;綜上所述選ad;(5)甘氨酸和甘氨酸均易溶于水,但甘氨酸亞鐵難溶于冰醋酸,而甘氨酸在冰醋酸中有一定的溶解度,所以可將粗產(chǎn)品置于一定量的冰醋酸中,攪拌,過濾,洗滌,得甘氨酸的冰醋酸溶液?!军c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵是對(duì)題目提供信息的理解,通常情況下洗滌產(chǎn)品所用的洗滌液要盡量少的溶解產(chǎn)品,而盡量多的溶解雜質(zhì)。27、圓底燒瓶先關(guān)閉彈簧夾,從滴液漏斗處倒水,若形成一段穩(wěn)定的水柱,則證明裝置氣密性好e-f-c-d-a-b-g5NO+3MnO4-+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O有氣泡產(chǎn)生,液面上方變紅0.69mg/L偏低【解析】
(1)(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)安全與操作,進(jìn)行分析;(3)根據(jù)信息可知,酸性高錳酸鉀溶液能夠把剩余的氮的氧化物吸收處理;(4)弱酸鹽與強(qiáng)酸反應(yīng),生成弱酸,再根據(jù)HNO2的性質(zhì)作答;(5)NO2-可將MnO4-還原為Mn2+,根據(jù)化合價(jià)變化可得反應(yīng)的關(guān)系式:2MnO4-~5NO2-,多余的高錳酸鉀,可將草酸根氧化,根據(jù)化合價(jià)變化可得反應(yīng)的關(guān)系式:2MnO4-~5C2O42-,據(jù)此計(jì)算?!驹斀狻?1)儀器名稱是圓底燒瓶;檢査裝置E氣密性的方法是先關(guān)閉彈簧夾,從滴液漏斗處倒水,若形成一段穩(wěn)定的水柱,則證明裝置氣密性好,故答案為:圓底燒瓶;先關(guān)閉彈簧夾,從滴液漏斗處倒水,若形成一段穩(wěn)定的水柱,則證明裝置氣密性好;(2)Na2O2會(huì)與水反應(yīng),接A前要干燥,硝酸易揮發(fā),生成的二氧化氮和水反應(yīng)生成一氧化氮,接C,多余的NO對(duì)空氣有害,接尾氣處理,順序?yàn)閔-e-f-c-d-a-b-g,故答案為:e-f-c-d-a-b-g;(3)NO能被酸性高錳酸鉀溶液氧化為NO3-,離子方程式為5NO+3MnO4-+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O,故答案為:5NO+3MnO4-+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O;(4)亞硝酸鈉與硫酸反應(yīng),生成HNO2,HNO2反應(yīng)3HNO2=HNO3+2NO+H2O,NO與空氣反應(yīng),生成二氧化氮,現(xiàn)象為:有氣泡產(chǎn)生,液面上方變紅,故答案為:有氣泡產(chǎn)生,液面上方變紅;(5)NO2-可將MnO4-還原為Mn2+,根據(jù)化合價(jià)變化可得反應(yīng)的關(guān)系式:2MnO4-~5NO2-,多余的高錳酸鉀,可將草酸根氧化,根據(jù)化合價(jià)變化可得反應(yīng)的關(guān)系式:2MnO4-~5C2O42-,消耗0.001mol·L-1草酸鈉115.00mL,消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量為0.001mol·L-1×0.115L×2/5=4.6×10-5mol,則1000mL水樣消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量為0.001mol·L-1×0.05L-4.6×10-5mol=4×10-6mol,則水樣中含有亞硝酸鈉的物質(zhì)的量為4×10-6mol×5/2=10-5mol,質(zhì)量為10-5mol×69g/mol=6.9×10-4g=0.69mg,所以水中NaNO2的含量為0.69mg/1L=0.69mg/L;NaNO2放置空氣中時(shí)間過長被氧化,實(shí)際含量降低,測(cè)定結(jié)果偏低,故答案為:0.69mg/L;偏低。28、②③④羧基、;【解析】
(1)由C與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成D,根據(jù)D的結(jié)構(gòu)簡式,則C為,B發(fā)生消化反應(yīng)生成C,所以B為,A被高錳酸鉀氧化生成B,又化合物A(分子式為C8H10的苯的同系物),所以A的結(jié)構(gòu)簡式為:,故答案為;(2)根據(jù)(1)的分析反應(yīng)①為氧化,②為消化屬于取代,③是酯化屬于取代,④為D中的-OCH3被-NHR取代,⑤與氫氣發(fā)生還原反應(yīng),故答案為②③④;(3)根據(jù)(1)的分析,C為,含氧官能團(tuán)的名稱:硝基、羧基,故答案為羧基;(4)Ⅰ含1個(gè)手性碳原子的α-氨基酸,則含有-CH(NH2)COOH基團(tuán);Ⅱ苯環(huán)上有3個(gè)取代基,分子中有6種不同化學(xué)環(huán)境的氫,說明一般為對(duì)稱結(jié)構(gòu);Ⅲ能發(fā)生銀鏡反應(yīng),水解產(chǎn)物之一能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),說明含有酚酯,則符合條件的D的兩種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為、,故答案為、;(5)由和(CH3CO)2O為原料制備染料中間體,則先要引入對(duì)位硝基,再還原成氨基,但由于呈弱堿性,易被氧化,所以引入間位硝基時(shí)要將氨基保護(hù)起來,等間位硝基引入,在將氨基還原,所以流程為:.故答案為。【點(diǎn)晴】本題為有機(jī)框圖、信息推斷題,解這類題目的關(guān)鍵是看懂信息,明
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