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文檔簡介
肥西縣2024年高三第三次模擬考試化學(xué)試卷注意事項(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應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑,如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其它答案標(biāo)號?;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、常溫下,向20mL、濃度均為0.1mol·L-1的氫氧化鈉溶液、氨水中分別滴加0.1mol·L-1鹽酸,溶液導(dǎo)電性如圖所示(已知:溶液導(dǎo)電性與離子濃度相關(guān))。下列說法正確的是A.a(chǎn)點(diǎn)溶液pH=11B.曲線1中c與e之間某點(diǎn)溶液呈中性C.c點(diǎn)溶液中:c(H+)=c(OH-)+c(N3H·H2O)D.在a、b、c、d、e中,水電離程度最大的點(diǎn)是d2、下列有關(guān)化學(xué)用語的表示不正確的是()A.NaH中氫離子的結(jié)構(gòu)示意圖: B.乙酸分子的球棍模型:C.原子核內(nèi)有10個(gè)中子的氧原子:O D.次氯酸的結(jié)構(gòu)式:H-O-Cl3、如圖所示,常溫時(shí)將一滴管液體Y一次性全部擠到充滿O2的錐形瓶內(nèi)(裝置氣密性良好),若錐形瓶內(nèi)氣體的最大物質(zhì)的量是amol,久置后其氣體的物質(zhì)的量是bmol,不存在a>b關(guān)系的是()XYA過量C、Fe碎屑稀HClB過量Na2CO3粉末稀H2SO4C過量Fe、Al碎屑濃H2SO4D過量Cu、CuO粉末濃HNO3A.A B.B C.C D.D4、鈉-CO2電池的工作原理如圖所示,吸收的CO2轉(zhuǎn)化為Na2CO3固體和碳,沉積在多壁碳納米管(MWCNT)電極表面,下列說法不正確的是()A.負(fù)極反應(yīng)式為Na-e-=Na+B.多壁碳納米管(MWCNT)作電池的正極C.可以用乙醇代替四甘醇二甲醚作有機(jī)溶劑D.電池總反應(yīng)式為4Na+3CO2=2Na2CO3+C5、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W是地殼中含量最高的元素,X的原子半徑是所有短周期主族元素中最大的,非金屬元素Y的原子序數(shù)是Z的最外層電子數(shù)的2倍。下列敘述不正確的是A.Y單質(zhì)的熔點(diǎn)高于X單質(zhì) B.W、Z的氫化物沸點(diǎn)W>ZC.X、W、Z能形成具有強(qiáng)還原性的XZW D.X2YW3中含有共價(jià)鍵6、H2S為二元弱酸。20℃時(shí),向0.100mol·L-1的Na2S溶液中緩慢通入HCl氣體(忽略溶液體積的變化及H2S的揮發(fā))。下列指定溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系一定正確的是()A.c(Cl-)=0.100mol·L-1的溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(H2S)-2c(S2-)B.通入HCl氣體之前:c(S2-)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)C.c(HS-)=c(S2-)的堿性溶液中:c(Cl-)+c(HS-)>0.100mol·L-1+c(H2S)D.pH=7的溶液中:c(Cl-)=c(HS-)+2c(H2S)7、下列說法不正確的是A.天然氣、水煤氣、液化石油氣均是生活中常用的燃料,它們的主要成分都是化合物B.“中國天眼”的“眼眶”是鋼鐵結(jié)成的圈梁,屬于金屬材料C.制玻璃和水泥都要用到石灰石原料D.1996年人工合成了第112號元素鎶(Cn),盛放鎶的容器上應(yīng)該貼的標(biāo)簽是8、下列轉(zhuǎn)化不能通過一步實(shí)現(xiàn)的是()A.FeFe3O4B.AlNaAlO2C.CuCuSO4D.CuCuS9、2019年2月27日,科技日報(bào)報(bào)道中科院大連化學(xué)物理研究所創(chuàng)新性地提出鋅碘單液流電池的概念,鋅碘單液流電池中電解液的利用率達(dá)到近100%,進(jìn)而大幅度提高了電池的能量密度,工作原理如圖所示。下列說法正確的是A.該電池放電時(shí)電路中電流方向?yàn)锳→a→b→B→AB.M為陰離子交換膜,N為陽離子交換膜C.如果使用鉛蓄電池進(jìn)行充電,則B電極應(yīng)與鉛蓄電池中的Pb電極相連D.若充電時(shí)C區(qū)增加的離子數(shù)為2NA,則A極增重65g10、下列物質(zhì)不屬于危險(xiǎn)品的是A.硝化甘油 B.苯 C.重晶石 D.硝酸銨11、下列物質(zhì)屬于弱電解質(zhì)的是A.酒精 B.水 C.鹽酸 D.食鹽12、NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是A.含2.8g硅的SiO2晶體中存在的共價(jià)鍵總數(shù)為2NAB.1L0.5mol·L-1的Na3PO4溶液中含有陽離子的總數(shù)為1.5NAC.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.0gD2O中含有的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)均為NAD.室溫時(shí),pH=12的Ba(OH)2溶液中,氫氧根離子數(shù)目為1.0×10—2NA13、高純碳酸錳在電子工業(yè)中有著重要的應(yīng)用,濕法浸出軟錳礦(主要成分為MnO2,含有少量Fe、Al、Mg等雜質(zhì)元素)制備高純碳酸錳的流程如下:其中除雜過程包括:①向浸出液中加入一定量的試劑X,調(diào)節(jié)浸出液的pH為3.5~5.5;②再加入一定量的軟錳礦和雙氧水,過濾;③…下列說法正確的是(已知室溫下:Kap[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Kap[Al(OH)3]=3.0×10-34,Kap[Fe(OH)3]=4.0×10-38。)A.浸出時(shí)加入植物粉的作用是作為還原劑B.除雜過程中調(diào)節(jié)浸出液的pH為3.5~5.5可完全除去Fe、Al、Mg等雜質(zhì)C.試劑X可以是MnO、MnO2、MnCO3等物質(zhì)D.為提高沉淀MnCO3步驟的速率可以持續(xù)升高溫度14、改革開放40周年取得了很多標(biāo)志性成果,下列說法不正確的是A.“中國天眼”的鏡片材料為SiC,屬于新型無機(jī)非金屬材料B.“蛟龍”號潛水器所使用的鈦合金材料具有強(qiáng)度大、密度小、耐腐蝕等特性C.北斗導(dǎo)航專用ASIC硬件結(jié)合國產(chǎn)處理器打造出一顆真正意義的“中國芯”,其主要成分為SiO2D.港珠澳大橋設(shè)計(jì)使用壽命120年,水下鋼柱鑲鋁塊防腐的方法為犧牲陽極保護(hù)法15、X、Y、Z、M、W為五種短周期元素。X、Y、Z是原子序數(shù)依次遞增的同周期元素,且最外層電子數(shù)之和為15,X與Z可形成XZ2分子;Y與M形成的氣態(tài)化合物在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為0.76g/L;W的質(zhì)子數(shù)是X、Y、Z、M四種元素質(zhì)子數(shù)之和的1/2。下列說法正確的是A.原子半徑:W>Z>Y>X>MB.XZ2、X2M2、W2Z2均為直線型的共價(jià)化合物C.由X元素形成的單質(zhì)不一定是原子晶體D.由X、Y、Z、M四種元素形成的化合物一定既有離子鍵,又有共價(jià)鍵16、下列關(guān)于元素周期表和元素周期律的說法正確的是()A.Li、Na、K元素的原子核外電子層數(shù)隨著核電荷數(shù)的增加而減少B.第二周期元素從Li到F,非金屬性逐漸減弱C.因?yàn)镵比Na容易失去電子,所以K比Na的還原性強(qiáng)D.O與S為同主族元素,且O比S的非金屬性弱17、W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素。已知W原子的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍,X元素存在兩種氣態(tài)同素異形體,一種可吸收大氣中的紫外線,Y原子最外層電子數(shù)等于電子層數(shù),Z離子在同周期最簡單陰離子中,半徑最小。下列說法正確的是A.W的氫化物沸點(diǎn)一定低于X的氫化物沸點(diǎn)B.簡單離子半徑:X>Y>ZC.X的一種單質(zhì)和Z的某種化合物都可用于污水的殺菌消毒D.Y、Z形成的離子化合物溶于水,陰、陽離子數(shù)目比為3:118、常溫下,向1L0.1mol/LNH4Cl溶液中,不斷加入固體NaOH后,NH4+與NH3·H2O的變化趨勢如圖所示(不考慮體積變化和氨的揮發(fā),且始終維持常溫),下列說法不正確的是()A.當(dāng)n(NaOH)=0.1mol時(shí),溶液中存在NH3·H2OB.a(chǎn)=0.05C.在M點(diǎn)時(shí),n(OH-)-n(H+)=(a-0.05)molD.當(dāng)n(NaOH)=0.1mol時(shí),c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-)19、一定溫度下,硫酸鹽MSO4(M2+代表Ba2+、Sr2+)的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。已知:p(M2+)=-lgc(M2+),p(SO42-)=-lgc(SO42-)。向10mL0.01mol/LNa2SO4溶液中滴入1滴(約0.05mL)0.01mol/LBaCl2溶液岀現(xiàn)白色渾濁,而滴入1滴(約0.05mL)0.01mol/LSrCl2溶液無渾濁出現(xiàn)。下列說法中錯(cuò)誤的是A.該溫度下,溶度積常數(shù)Ksp(BaSO4)<Ksp(SrSO4)B.欲使c點(diǎn)對應(yīng)BaSO4溶液移向b點(diǎn),可加濃BaCl2溶液C.欲使c點(diǎn)對應(yīng)SrSO4溶液移向a點(diǎn),可加濃SrCl2溶液D.SrSO4(s)+Ba2+(aq)?BaSO4(s)+Sr2+(aq)的平衡常數(shù)為106.820、下列固體混合物與過量的稀H2SO4反應(yīng),能產(chǎn)生氣泡并有沉淀生成的是A.NaHCO3和Al(OH)3 B.BaCl2和NaCl C.MgCO3和K2SO4 D.Na2SO3和BaCO321、常溫下,HCOOH和CH3COOH的電離常數(shù)分別1.80×10?4和1.75×10?5。將pH=3,體積均為V0的兩種酸溶液分別加水稀釋至體積V,pH隨lg的變化如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.溶液中水的電離程度:b點(diǎn)<c點(diǎn)B.相同體積a點(diǎn)的兩溶液分別與NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同C.從c點(diǎn)到d點(diǎn),溶液中不變(HA、A-分別代表相應(yīng)的酸和酸根離子)D.若兩溶液無限稀釋,則它們的c(H+)相等22、能用共價(jià)鍵鍵能大小解釋的性質(zhì)是()A.穩(wěn)定性:HCl>HI B.密度:HI>HClC.沸點(diǎn):HI>HCl D.還原性:HI>HCl二、非選擇題(共84分)23、(14分)某有機(jī)物F()在自身免疫性疾病的治療中有著重要的應(yīng)用,工業(yè)上以乙烯和芳香族化合物B為基本原料制備F的路線圖如下:已知:RCHO+CH3CHORCH=CHCHO(1)乙烯生成A的原子利用率為100%,則X是___________(填化學(xué)式),F(xiàn)中含氧官能團(tuán)的名稱為___________。(2)E→F的反應(yīng)類型為___________,B的結(jié)構(gòu)簡式為___________,若E的名稱為咖啡酸,則F的名稱是___________。(3)寫出D與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________________________________。(4)E的同系物G比E多一個(gè)碳原子,G有多種同分異構(gòu)體,符合下列條件的同分異構(gòu)體有___________種①能發(fā)生水解反應(yīng)、銀鏡反應(yīng)且1mol該物質(zhì)最多可還原出4molAg②遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)③分子中沒有甲基,且苯環(huán)上有2個(gè)取代基(5)以乙烯為基本原料,設(shè)計(jì)合成路線合成2-丁烯酸,寫出合成路線:______________________________(其他試劑任選)。24、(12分)原子序數(shù)依次增大的X、Y、Z、W、M五種短周期主族元素中,X、Y兩元素間能形成原子個(gè)數(shù)比分別為1:1和1:2的固態(tài)化合物A和B,Y是短周期元素中失電子能力最強(qiáng)的元素,W、M的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物化學(xué)式分別為H3WO4、HMO4,Z的單質(zhì)能與鹽酸反應(yīng)。(1)根據(jù)上述條件不能確定的元素是______(填代號),A的電子式為_____,舉例說明Y、Z的金屬性相對強(qiáng)弱:______(寫出一個(gè)即可)。(2)W能形成多種含氧酸及應(yīng)的鹽,其中NaH2WO2能與鹽酸反應(yīng)但不能與NaOH溶液反應(yīng),則下列說法中正確的是___________(填字母)AH3WO2是三元酸BH3WO2是一元弱酸CNaH2WO2是酸式鹽DNaH2WO2不可能被硝酸氧化(3)X、M形成的一種化合物MX2是一種優(yōu)良的水處理劑,某自來水化驗(yàn)室利用下列方法襝測處理后的水中MX2殘留量是否符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)(殘留MX2的濃度不高于0.1mg?L-1),已知不同pH環(huán)境中含M粒子的種類如圖所示:I.向100.00mL水樣中加入足量的KI,充分反應(yīng)后將溶液調(diào)至中性,再加入2滴淀粉溶液。向I中所得溶液中滴加2.0×10-4mol?L-1的溶液至終點(diǎn)時(shí)消耗5.00mL標(biāo)準(zhǔn)溶液(已知2S2O32-+I2=S4O26-+2I-)。①則該水樣中殘留的的濃度為______mg?L-1。②若再向II中所得溶液中加硫酸調(diào)節(jié)水樣pH至1?3,溶液又會(huì)呈藍(lán)色,其原因是____(用離子方程式表示)。25、(12分)向硝酸酸化的2mL0.1mol·L-1AgNO3溶液(pH=2)中加入過量鐵粉,振蕩后靜置,溶液先呈淺綠色,后逐漸呈棕黃色,試管底部仍存在黑色固體,過程中無氣體生成。實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)針對該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行了如下探究。Ⅰ.探究Fe2+產(chǎn)生的原因。(1)提出猜想:Fe2+可能是Fe與________或________反應(yīng)的產(chǎn)物。(均填化學(xué)式)(2)實(shí)驗(yàn)探究:在兩支試管中分別加入與上述實(shí)驗(yàn)等量的鐵粉,再加入不同的液體試劑,5min后取上層清液,分別加入相同體積和濃度的鐵氰化鉀溶液。液體試劑加入鐵氰化鉀溶液1號試管2mL0.1mol·L-1
AgNO3溶液無藍(lán)色沉淀2號試管硝酸酸化的2mL0.1mol·L-1______溶液(pH=2)藍(lán)色沉淀①2號試管中所用的試劑為_________。②資料顯示:該溫度下,0.1mol·L-1AgNO3溶液可以將Fe氧化為Fe2+。但1號試管中未觀察到藍(lán)色沉淀的原因可能為_______。③小組同學(xué)繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證明了由2號試管得出的結(jié)論正確。實(shí)驗(yàn)如下:取100mL0.1mol·L-1硝酸酸化的AgNO3溶液(pH=2),加入鐵粉并攪拌,分別插入pH傳感器和NO傳感器(傳感器可檢測離子濃度),得到圖甲、圖乙,其中pH傳感器測得的圖示為________(填“圖甲”或“圖乙”)。④實(shí)驗(yàn)測得2號試管中有NH4+生成,則2號試管中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________。Ⅱ.探究Fe3+產(chǎn)生的原因。查閱資料可知,反應(yīng)中溶液逐漸變棕黃色是因?yàn)镕e2+被Ag+氧化了。小組同學(xué)設(shè)計(jì)了不同的實(shí)驗(yàn)方案對此進(jìn)行驗(yàn)證。(3)方案一:取出少量黑色固體,洗滌后,______(填操作和現(xiàn)象),證明黑色固體中有Ag。(4)方案二:按下圖連接裝置,一段時(shí)間后取出左側(cè)燒杯中的溶液,加入KSCN溶液,溶液變紅。該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象________(填“能”或“不能”)證明Fe2+可被Ag+氧化,理由為________。26、(10分)某化學(xué)興趣小組對電化學(xué)問題進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。Ⅰ.利用如圖裝置探究金屬的防護(hù)措施,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是鋅電極不斷溶解,鐵電極表面有氣泡產(chǎn)生。(1)寫出負(fù)極的電極反應(yīng)式_______________。(2)某學(xué)生認(rèn)為,鐵電極可能參與反應(yīng),并對產(chǎn)物作出假設(shè):假設(shè)1:鐵參與反應(yīng),被氧化生成Fe2+假設(shè)2:鐵參與反應(yīng),被氧化生成Fe3+假設(shè)3:____________。(3)為了探究假設(shè)1、2,他采取如下操作:①取0.01mol·L-1FeCl3溶液2mL于試管中,加入過量鐵粉;②取操作①試管的上層清液加入2滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成藍(lán)色沉淀;③取少量正極附近溶液加入2滴K3[Fe(CN)6]溶液,未見藍(lán)色沉淀生成;④取少量正極附近溶液加入2滴KSCN溶液,未見溶液變血紅;據(jù)②、③、④現(xiàn)象得出的結(jié)論是______________。(4)該實(shí)驗(yàn)原理可應(yīng)用于防護(hù)鋼鐵腐蝕,請?jiān)倥e一例防護(hù)鋼鐵腐蝕的措施_________________。Ⅱ.利用如圖裝置作電解50mL0.5mol·L-1的CuCl2溶液實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)記錄:A.陽極上有黃綠色氣體產(chǎn)生,該氣體使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰埾茸兯{(lán)后褪色(提示:Cl2氧化性大于IO3-);B.電解一段時(shí)間以后,陰極表面除有銅吸附外,還出現(xiàn)了少量氣泡和淺藍(lán)色固體。(1)分析實(shí)驗(yàn)記錄A中試紙顏色變化,用離子方程式解釋:①________________;②___________。(2)分析實(shí)驗(yàn)記錄B中淺藍(lán)色固體可能是____(寫化學(xué)式),試分析生成該物質(zhì)的原因______。27、(12分)有“退熱冰”之稱的乙酰苯胺具有退熱鎮(zhèn)痛作用,是較早使用的解熱鎮(zhèn)痛藥,純乙酰苯胺是一種白色有光澤片狀結(jié)晶,不僅本身是重要的藥物,而且是磺胺類藥物的原料,可用作止痛劑、退熱劑、防腐劑和染料中間體。實(shí)驗(yàn)室用苯胺與乙酸合成乙酰苯胺的反應(yīng)和實(shí)驗(yàn)裝置如圖(夾持及加熱裝置略):+CH3COOH+H2O注:①苯胺與乙酸的反應(yīng)速率較慢,且反應(yīng)是可逆的。②苯胺易氧化,加入少量鋅粉,防止苯胺在反應(yīng)過程中氧化。③刺形分餾柱的作用相當(dāng)于二次蒸餾,用于沸點(diǎn)差別不太大的混合物的分離??赡苡玫降挠嘘P(guān)性質(zhì)如下:(密度單位為g/cm3)名稱相對分子質(zhì)量性狀密度/g?cm3熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/溶解度g/100g水g/100g乙醇苯胺93.12棕黃色油狀液體1.02-6.3184微溶∞冰醋酸60.052無色透明液體1.0516.6117.9∞∞乙酰苯胺135.16無色片狀晶體1.21155~156280~290溫度高,溶解度大較水中大合成步驟:在50mL圓底燒瓶中加入10mL新蒸餾過的苯胺和15mL冰乙酸(過量)及少許鋅粉(約0.1g)。用刺形分餾柱組裝好分餾裝置,小火加熱10min后再升高加熱溫度,使蒸氣溫度在一定范圍內(nèi)浮動(dòng)1小時(shí)。在攪拌下趁熱快速將反應(yīng)物以細(xì)流倒入100mL冷水中冷卻。待乙酰苯胺晶體完全析出時(shí),用布氏漏斗抽氣過濾,洗滌,以除去殘留酸液,抽干,即得粗乙酰苯胺。分離提純:將粗乙酰苯胺溶于300mL熱水中,加熱至沸騰。放置數(shù)分鐘后,加入約0.5g粉未狀活性炭,用玻璃棒攪拌并煮沸10min,然后進(jìn)行熱過濾,結(jié)晶,抽濾,晾干,稱量并計(jì)算產(chǎn)率。(1)由于冰醋酸具有強(qiáng)烈刺激性,實(shí)驗(yàn)中要在__內(nèi)取用,加入過量冰醋酸的目的是__。(2)反應(yīng)開始時(shí)要小火加熱10min是為了__。(3)實(shí)驗(yàn)中使用刺形分餾柱能較好地提高乙酰苯胺產(chǎn)率,試從化學(xué)平衡的角度分析其原因:__。(4)反應(yīng)中加熱方式可采用__(填“水浴”“油浴”或"直接加熱”),蒸氣溫度的最佳范圍是__(填字母代號)。a.100~105℃b.117.9~184℃c.280~290℃(5)判斷反應(yīng)基本完全的現(xiàn)象是__,洗滌乙酰苯胺粗品最合適的試劑是__(填字母代號)。a.用少量熱水洗b.用少量冷水洗c.先用冷水洗,再用熱水洗d.用酒精洗(6)分離提純乙酰苯胺時(shí),在加入活性炭脫色前需放置數(shù)分鐘,使熱溶液稍冷卻,其目的是__,若加入過多的活性炭,使乙酰苯胺的產(chǎn)率__(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。(7)該實(shí)驗(yàn)最終得到純品7.36g,則乙酰苯胺的產(chǎn)率是__%(結(jié)果保留一位小數(shù))。28、(14分)扁桃酸衍生物是重要的醫(yī)藥中間體,以A和B為原料合成扁桃酸衍生物F路線如圖:(1)A的分子式為C2H2O3,可發(fā)生銀鏡反應(yīng),且具有酸性,A所含官能團(tuán)名稱為:______.(2)E是由2分子C生成的含有3個(gè)六元環(huán)的化合物,寫出E的結(jié)構(gòu)簡式:______(3)D→F的反應(yīng)類型是______,1molF在一定條件下與足量NaOH溶液反應(yīng),最多消耗NaOH的物質(zhì)的量為:______mol.寫出符合下列條件的F的所有同分異構(gòu)體(不考慮立體異構(gòu))的結(jié)構(gòu)簡式:______①屬于一元酸類化合物②苯環(huán)上只有2個(gè)取代基且處于對位,其中一個(gè)是羥基(4)已知:,A有多種合成方法,在方框中寫出由乙酸合成A的路線流程圖(其他原料任選)(合成路線常用的表示方式為:AB…目標(biāo)產(chǎn)物)____________29、(10分)氮化鎵(GaN)是第三代半導(dǎo)體材料,具有熱導(dǎo)率高、化學(xué)穩(wěn)定性好等性質(zhì),在光電領(lǐng)域和高頻微波器件應(yīng)用等方面有廣闊的前景。(1)傳統(tǒng)的氮化鎵制各方法是采用GaC13與NH3在一定條件下反應(yīng)。NH3的電子式為___。(2)Johnson等人首次在1100℃下用液態(tài)鎵與氨氣制得氮化鎵固體,該可逆反應(yīng)每生成1molH2放出10.3kJ熱量。其熱化學(xué)方程式為_________。(3)在恒容密閉容器中,加入一定量的液態(tài)鎵與氨氣發(fā)生上述反應(yīng),測得反應(yīng)平衡體系中NH3的體積分?jǐn)?shù)與壓強(qiáng)(p)、溫度(T)的關(guān)系如圖所示。①下列說法正確的是___(填標(biāo)號)。a.溫度:T1>T2b.當(dāng)百分含量ω(NH3)=ω(H2)時(shí),說明該反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)c.A點(diǎn)的反應(yīng)速率小于C點(diǎn)的反應(yīng)速率d.溫度恒定為T2,達(dá)平衡后再充入氦氣(氦氣不參與反應(yīng)),NH3的轉(zhuǎn)化率不變②既能提高反應(yīng)速率又能使平衡正向移動(dòng)的措施有___(寫出一條即可)。③氣體分壓(p分)=氣體總壓(p總)×體積分?jǐn)?shù),用平衡分壓代替物質(zhì)的量濃度也可以表示平衡常數(shù)(記作Kp)。在T2時(shí),用含p6的計(jì)算式表示C點(diǎn)的______。(4)如圖可表示氮化鎵與銅組裝成的人工光合系統(tǒng)的工作原理。H+向______(填“左”或“右”)池移動(dòng);銅電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為_______。
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、C【解析】
氫氧化鈉為強(qiáng)電解質(zhì),一水合氨為弱電解質(zhì),所以體積、濃度相同的氫氧化鈉溶液的導(dǎo)電性要比一水合氨的導(dǎo)電性要強(qiáng),故曲線2為氫氧化鈉溶液,曲線1氨水?!驹斀狻緼.曲線2為氫氧化鈉溶液,氫氧化鈉是一元強(qiáng)堿,c(OH-)=0.1mol/L,則c(H+)=1×10-13mol/L,所以pH=-lgc(H+)=13,故A錯(cuò)誤;B.在氨水中滴加鹽酸,溶液由堿性變中性,再變成酸性,滴定前氨水呈堿性,而c點(diǎn)對應(yīng)的溶液溶質(zhì)為氯化銨,呈酸性,說明中性點(diǎn)在c點(diǎn)向b點(diǎn)間的某點(diǎn),c點(diǎn)到e點(diǎn)溶液的酸性越來越強(qiáng),故B錯(cuò)誤;C.c點(diǎn)表示溶質(zhì)是氯化銨,溶液中存在質(zhì)子守恒式:c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O),故C正確;D.由圖像知,曲線1導(dǎo)電性較弱,說明曲線1對應(yīng)的溶液為弱電解質(zhì)溶液,即曲線1代表氨水,曲線2代表氫氧化鈉溶液,c點(diǎn)表示氨水與鹽酸恰好完全反應(yīng)生成氯化銨,水解程度最大,故此點(diǎn)對應(yīng)的溶液中水的電離程度最大,故D錯(cuò)誤;故選C。【點(diǎn)睛】正確判斷曲線1、曲線2代表的溶質(zhì)為解答關(guān)鍵,然后根據(jù)橫坐標(biāo)加入HCl的量可以判斷各點(diǎn)相應(yīng)的溶質(zhì)情況,根據(jù)溶質(zhì)分析溶液的酸堿性、水的電離程度。2、B【解析】
A.NaH中氫離子H-,得到1個(gè)電子,因此離子的結(jié)構(gòu)示意圖:,故A正確;B.乙酸分子的比例模型為:,故B錯(cuò)誤;C.原子核內(nèi)有10個(gè)中子,質(zhì)量數(shù)為10+8=18的氧原子:O,故C正確;D.次氯酸中氧共用兩對電子,因此在中間,其結(jié)構(gòu)式:H—O—Cl,故D正確。綜上所述,答案為B?!军c(diǎn)睛】比例模型、球棍模型,結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式、電子式、分子式、最簡式一定要分清。3、C【解析】
A.鐵與稀鹽酸反應(yīng)放出氫氣,久置后其氣體的物質(zhì)的量增大,故不選A;B.Na2CO3粉末與稀H2SO4反應(yīng)放出二氧化碳?xì)怏w,久置后其氣體的物質(zhì)的量增大,故不選B;C.Fe、Al在濃硫酸中鈍化,久置后其氣體的物質(zhì)的量不變,故選CD.Cu與濃硝酸反應(yīng)放出NO2氣體,久置后其氣體的物質(zhì)的量增大,故不選D;答案選C。4、C【解析】
由裝置圖可知,鈉為原電池負(fù)極,失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為:Na-e-=Na+,多壁碳納米管為正極,CO2轉(zhuǎn)化為Na2CO3固體和碳,沉積在多壁碳納米管(MWCNT)電極表面,正極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:4Na++3CO2+4e-═2Na2CO3+C,結(jié)合原電池原理分析解答?!驹斀狻緼.負(fù)極反應(yīng)為鈉失電子發(fā)生的氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為:Na-e-═Na+,故A正確;B.根據(jù)分析可知,多壁碳納米管(MWCNT)做電池的正極,故B正確;C.鈉和乙醇發(fā)生反應(yīng)生成氫氣,不可以用乙醇代替四甘醇二甲醚做有機(jī)溶劑,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)分析,放電時(shí)電池總反應(yīng)即鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和碳,總反應(yīng)是4Na+3CO2=2Na2CO3+C,故D正確;故選C。5、C【解析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W是地殼中含量最高的元素,W是O元素,X的原子半徑是所有短周期主族元素中最大的,X為Na元素,非金屬元素Y的原子序數(shù)是Z的最外層電子數(shù)的2倍,Z的最外層電子數(shù)為7,則Z為Cl元素,Y為Si元素。【詳解】根據(jù)分析可知,W為O,X為Na,Y為Si,Z為Cl元素。A.Na形成晶體為金屬晶體,其熔點(diǎn)較低,而Si形成晶體為原子晶體,具有較高熔點(diǎn),則單質(zhì)熔點(diǎn):Y>X,故A正確;B.水分子間形成氫鍵,沸點(diǎn)較高,W、Z的氫化物沸點(diǎn)W>Z,故B正確;C.X、W、Z能形成具有強(qiáng)氧化性的NaClO,而不是還原性,故C錯(cuò)誤;D.Na2SiO3中含有Si-O共價(jià)鍵,故D正確;故選C。6、D【解析】
A.c(Cl-)=0.100mol·L-1的溶液中的物料守恒c(Cl-)=c(HS-)+c(H2S)+c(S2-)=c(Na+)=0.100mol·L-1,電荷守恒c(Cl-)+c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),則c(OH-)-c(H+)=c(H2S)-c(S2-),故A錯(cuò)誤;B.通入HCl氣體之前,S2-水解導(dǎo)致溶液呈堿性,其水解程度較小,且該離子有兩步水解都生成OH-,所以存在c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+),故B錯(cuò)誤;C.溶液中的電荷守恒為c(Cl-)+c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),物料守恒c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=c(Na+)=0.100mol?L-1,則c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),即c(Cl-)+c(OH-)+c(S2-)=c(H+)+c(HS-)+c(S2-)+2c(H2S),在c(HS-)=c(S2-)堿性溶液中c(OH-)>c(H+),所以c(Cl-)+c(HS-)<c(HS-)+c(S2-)+2c(H2S)=0.100mol?L-1+c(H2S),故C錯(cuò)誤;D.溶液中的電荷守恒為c(Cl-)+c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),溶液的pH=7,則溶液中c(OH-)=c(H+),c(Na+)=c(Cl-)+c(HS-)+2c(S2-),溶液中存在物料守恒c(Na+)=2c(H2S)+2c(S2-)+2c(HS-),所以存在c(Cl-)=c(HS-)+2c(H2S),故D正確;故答案選D。7、A【解析】
A.水煤氣主要成分是CO、H2,是混合物,其中H2是單質(zhì),不是化合物,A錯(cuò)誤;B.“中國天眼”的“眼眶”是鋼鐵結(jié)成的圈梁,鋼鐵屬于金屬材料,B正確;C.制玻璃的原料是石灰石、純堿、石英,制水泥的原料是黏土、石灰石,因此二者都要用到原料石灰石,C正確;D.112號元素鎶屬于放射性元素,因此盛放鎶的容器上應(yīng)該貼有放射性元素的標(biāo)簽是,D正確;故合理選項(xiàng)是A。8、D【解析】
A.Fe單質(zhì)在氧氣中燃燒生產(chǎn)Fe3O4,故A可以一步實(shí)現(xiàn);B.Al和NaOH反應(yīng)生成NaAlO2、H2和H2O,故B可以一步實(shí)現(xiàn);C.Cu和濃硫酸反應(yīng)生成CuSO4,故C可以一步實(shí)現(xiàn);D.S的氧化性較弱,和Cu反應(yīng)生成低價(jià)硫化物Cu2S,故D不能一步實(shí)現(xiàn);故選D。【點(diǎn)睛】熟練掌握物質(zhì)的性質(zhì),是解決此類問題的關(guān)鍵,正確運(yùn)用物質(zhì)分類及反應(yīng)規(guī)律則是解決此類問題的有效方法。9、B【解析】
A.電池放電時(shí),A電極鋅單質(zhì)被氧化成為鋅離子,所以A為負(fù)極,所以電路中電流方向?yàn)锽→b→a→A→B,故A錯(cuò)誤;B.放電時(shí)A去產(chǎn)生Zn2+,為負(fù)極,所以C區(qū)Cl-應(yīng)移向A區(qū),故M為陰離子交換膜,B區(qū)I2轉(zhuǎn)化為I-,為正極,所以C區(qū)K+應(yīng)移向B區(qū),故N為陽離子交換膜,故B正確;C.充電時(shí)B電極應(yīng)與外接電源的正極相連,則B電極應(yīng)于鉛蓄電池中的PbO2電極相連,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.充電時(shí)Cl-從A區(qū)移向C區(qū)、K+從C區(qū)移向B區(qū),所以C區(qū)增加的離子數(shù)為2NA時(shí),電路中有1mol電子通過,A極的電極反應(yīng)為Zn2++2e-==Zn,生成0.5molZn,所以A極增重32.5g,故D錯(cuò)誤;故答案為B。10、C【解析】
A.硝化甘油是易爆品,易發(fā)生爆炸,故A錯(cuò)誤;B.苯是易燃物,故B錯(cuò)誤;C.重晶石性質(zhì)穩(wěn)定,不屬于危險(xiǎn)品,故C正確;D.硝酸銨是易爆品,易發(fā)生爆炸,故D錯(cuò)誤.答案選C。11、B【解析】
A.酒精的水溶液不導(dǎo)電,屬于非電解質(zhì),故A錯(cuò)誤;B.水可以部分電離生成氫離子和氫氧根離子,屬于弱電解質(zhì),故B正確;C.鹽酸是混合物,不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì),氯化氫在水溶液中完全電離,屬于強(qiáng)電解質(zhì),故C錯(cuò)誤;D.食鹽屬于鹽,在水溶液中完全電離,屬于強(qiáng)電解質(zhì),故D錯(cuò)誤。故選B?!军c(diǎn)睛】電解質(zhì)的前提必須是化合物,化合物中的酸、堿、鹽、活潑金屬氧化物、水是電解質(zhì)。12、C【解析】
A.2.8g硅為0.1mol,所對應(yīng)的SiO2為0.1mol,SiO2晶體中每個(gè)硅原子形成4個(gè)硅原子鍵,全部屬于自己,所以0.1molSiO2中含有共價(jià)鍵數(shù)為0.4NA,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.Na3PO4溶液中陽離子還有H+,所以其陽離子總數(shù)大于1.5NA,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.2.0gD2O的物質(zhì)的量為0.1mol,每個(gè)D2O分子中含有10個(gè)質(zhì)子和10個(gè)中子,所以0.1molD2O中含有的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)均為NA,C項(xiàng)正確;D.沒有溶液的體積數(shù)據(jù),無法計(jì)算該溶液中的離子數(shù)目,D項(xiàng)錯(cuò)誤;所以答案選擇C項(xiàng)。13、A【解析】
A、結(jié)合流程分析,需將四價(jià)錳還原為二價(jià),因植物粉為有機(jī)物,具有還原性,選項(xiàng)A正確;B、根據(jù)KSP可知,pH為3.5-5.5不能完全除去鎂離子,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C、二氧化錳不能與酸反應(yīng),無法調(diào)節(jié)pH,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D、碳酸氫銨不穩(wěn)定,受熱易分解,故不能溫度太高,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案選A。14、C【解析】
A.SiC屬于新型無機(jī)非金屬材料,故不選A;B.鈦合金材料具有強(qiáng)度大、密度小、耐腐蝕等特性,故不選B;C.“中國芯”主要成分為半導(dǎo)體材料Si,不是SiO2,故選C;D.因?yàn)殇X比鐵活潑,所以利用原電池原理,鐵做正極被保護(hù),這種方法叫犧牲陽極的陰極保護(hù)法,故不選D;答案:C15、C【解析】
由題意可知,X、Y、Z、M、W這五種短周期元素的排列,不是按原子序數(shù)依次遞增排列的,其中只有X、Y、Z三種元素是原子序數(shù)依次遞增的同周期元素,由X、Y、Z的最外層電子數(shù)之和為15,X與Z可形成XZ2分子,可推出X、Y、Z分別為C、N、O三種元素;再根據(jù)Y與M形成的氣態(tài)化合物在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度,就可計(jì)算出該氣態(tài)化合物的相對分子質(zhì)量為17,從而確定M為H元素,最后根據(jù)W的質(zhì)子數(shù)是X、Y、Z、M四種元素質(zhì)子數(shù)之和的1/2,推出W為Na元素。則A.原子半徑應(yīng)是W>X>Y>Z>M(即Na>C>N>O>H),A錯(cuò)誤。B.CO2、C2H2均為直線型共價(jià)化合物,Na2O2屬于離子化合物,B錯(cuò)誤。C.例如石墨、C60、碳納米管、石墨烯等碳單質(zhì)就不是原子晶體,C正確。D.X、Y、Z、M四種元素可形成化合物CO(NH2)2(尿素)中只有共價(jià)鍵,D錯(cuò)誤。答案選C。16、C【解析】
A.Li、Na、K元素的原子核外電子層數(shù)隨著核電荷數(shù)的增加而增多,故A錯(cuò)誤;B.第二周期元素從Li到F,金屬性逐漸減弱、非金屬性逐漸增強(qiáng),故B錯(cuò)誤;C.金屬越容易失去電子,則金屬性越強(qiáng),K比Na容易失去電子,所以K比Na的還原性強(qiáng),所以C選項(xiàng)是正確的;D.O與S為同主族元素,同主族自上而下元素非金屬性減弱,O比S的非金屬性強(qiáng),故D錯(cuò)誤。答案選C。17、C【解析】
W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素。已知W原子的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍,W應(yīng)為第二周期元素,最外層電子數(shù)為4,可知W為C元素;X元素存在兩種氣態(tài)同素異形體,一種可吸收大氣中的紫外線,則X為O;Y原子最外層電子數(shù)等于電子層數(shù),可知Y為Al;Z離子在同周期最簡單陰離子中半徑最小,具有相同電子排布的離子中原子序數(shù)大的離子半徑小,可知Z為Cl,以此解答該題?!驹斀狻坑缮鲜龇治隹芍琖為C,X為O,Y為Al,Z為Cl,A.水分子間存在氫鍵,沸點(diǎn)較高,故A錯(cuò)誤;B.電子層越多,離子半徑越大,具有相同電子排布的離子中原子序數(shù)大的離子半徑小,則簡單離子半徑:Z>X>Y,故B錯(cuò)誤;C.X的單質(zhì)為臭氧,Z的化合物為NaClO時(shí),都可用于污水的殺菌消毒,故C正確;D.氯化鋁為共價(jià)化合物,故D錯(cuò)誤;故選C。18、B【解析】
A、當(dāng)n(NaOH)=0.1mol,與NH4Cl恰好完全反應(yīng),NaOH+NH4Cl=NaCl+NH3·H2O,溶液中存在NH3·H2O,故A說法正確;B、當(dāng)a=0.05mol時(shí),溶液中的溶質(zhì)為0.05molNH4Cl和0.05molNH3·H2O,而NH4+的水解程度小于NH3·H2O的電離,c(NH4+)≠c(NH3·H2O),與題意不符,故B說法錯(cuò)誤;C、在M點(diǎn)時(shí),n(Na+)=amol,n(Cl-)=0.1mol,n(NH4+)=0.05mol,根據(jù)電荷守恒,n(NH4+)+n(Na+)+n(H+)=n(OH-)+n(Cl-),則n(OH-)-n(H+)=n(NH4+)+n(Na+)-n(Cl-)=0.05+n(Na+)-n(Cl-)=(a-0.05)mol,故C說法正確;D、加入0.1molNaOH后,剛好生成0.1molNaCl和NH3·H2O,則c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-),故D說法正確;答案選B。19、C【解析】
由題意可知Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·c(SO)<,Ksp(SrSO4)=c(Sr2+)·c(SO)>,可判斷a點(diǎn)所在直線(實(shí)線)表示SrSO4沉淀溶解平衡曲線,b、c點(diǎn)所在直線表示BaSO4沉淀溶解平衡曲線?!驹斀狻緼.利用數(shù)據(jù)可得Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·c(SO)=1.0×10-5×1.0×10-5=1×10-10,Ksp(SrSO4)=c(Sr2+)·c(SO)=1.0×10-1.6×1.0×10-1.6=1×10-10=1×,故A正確;B.欲使c點(diǎn)BaSO4飽和溶液(Ba2+、SO濃度相等)移向b點(diǎn)(飽和溶液),需使c(Ba2+)增大、c(SO)減小,則可加入BaCl2濃溶液,故B正確;C.欲使c點(diǎn)SrSO4溶液(不飽和溶液)移向a點(diǎn)(飽和溶液),需使c(Sr2+)、c(SO)都增大且保持相等,則需加入SrSO4固體,故C錯(cuò)誤;D.SrSO4(s)+Ba2+(aq)BaSO4(s)+Sr2+(aq)的平衡常數(shù)K=,故D正確;答案選C。20、D【解析】
A.碳酸氫鈉可以和硫酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w,但是NaHCO3和Al(OH)3和硫酸反應(yīng)都不會(huì)生成沉淀,故A錯(cuò)誤;B.BaCl2和NaCl與硫酸反應(yīng),前者可以產(chǎn)生沉淀,但都不會(huì)生成氣體,故B錯(cuò)誤;C.MgCO3可以和硫酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w,K2SO4與硫酸不發(fā)生反應(yīng),沒有沉淀生成,故C錯(cuò)誤;D.Na2SO3可以和硫酸反應(yīng)生成二氧化硫氣體,BaCO3可以和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和二氧化碳?xì)怏w,既能產(chǎn)生氣泡又有沉淀生成,故D正確;答案選D。21、B【解析】
從圖中可以看出,隨著溶液的不斷稀釋,Ⅰ的pH大于Ⅱ的pH,則表明Ⅰ的n(H+)小于Ⅱ的n(H+),從而表明lg=0時(shí),Ⅰ對應(yīng)的酸電離程度大,Ⅰ為HCOOH,Ⅱ?yàn)镃H3COOH;pH=3時(shí),二者電離產(chǎn)生的c(H+)相等,由于HCOOH的電離常數(shù)大于CH3COOH,所以CH3COOH的起始濃度大?!驹斀狻緼.在c點(diǎn),溶液的pH大,則酸電離出的c(H+)小,對水電離的抑制作用小,所以溶液中水的電離程度:b點(diǎn)<c點(diǎn),A正確;B.相同體積a點(diǎn)的兩溶液,CH3COOH的物質(zhì)的量比HCOOH大,分別與NaOH恰好中和后,消耗的NaOH體積大,所以CH3COOH溶液中n(Na+)大,B錯(cuò)誤;C.對于HCOOH來說,從c點(diǎn)到d點(diǎn),溫度不變,溶液中=Ka(HCOOH)不變,C正確;D.若兩溶液無限稀釋,可看成是純水,所以它們的c(H+)相等,D正確;故選B。22、A【解析】
A.元素非金屬性F>Cl>Br>I,影響其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性的因素是共價(jià)鍵的鍵能,共價(jià)鍵的鍵能越大其氫化物越穩(wěn)定,與共價(jià)鍵的鍵能大小有關(guān),A正確;B.物質(zhì)的密度與化學(xué)鍵無關(guān),與單位體積內(nèi)含有的分子的數(shù)目及分子的質(zhì)量有關(guān),B錯(cuò)誤;C.HI、HCl都是由分子構(gòu)成的物質(zhì),物質(zhì)的分子間作用力越大,物質(zhì)的沸點(diǎn)就越高,可見物質(zhì)的沸點(diǎn)與化學(xué)鍵無關(guān),C錯(cuò)誤;D.元素非金屬性F>Cl>Br>I,元素的非金屬性越強(qiáng),其得電子能力越強(qiáng),故其氣態(tài)氫化合物的還原性就越弱,所以氣態(tài)氫化物還原性由強(qiáng)到弱為HI>HBr>HCl>HF,不能用共價(jià)鍵鍵能大小解釋,D錯(cuò)誤;故合理選項(xiàng)是A。二、非選擇題(共84分)23、O2(酚)羥基、酯基取代反應(yīng)(或酯化反應(yīng))咖啡酸乙酯+5NaOH+2NaCl+3H2O9CH2=CH2CH3CHOCH3CH=CHCHOCH3CH=CHCOOH【解析】
根據(jù)流程圖中有機(jī)物的結(jié)構(gòu)式、分子式及反應(yīng)條件分析各步反應(yīng)的反應(yīng)類型及產(chǎn)物;根據(jù)已知條件分析同分異構(gòu)體的種類;根據(jù)題干信息設(shè)計(jì)有機(jī)物合成路線。由C的結(jié)構(gòu)簡式、反應(yīng)信息知,A、B中均含有醛基,再結(jié)合乙烯與A的轉(zhuǎn)化關(guān)系知,A是乙醛,B是,由C轉(zhuǎn)化為D的反應(yīng)條件知,D為,由E的分子式、F的結(jié)構(gòu)式及反應(yīng)條件知,E為,由E、F之間的關(guān)系知Y是乙醇,由酯的命名方法知F的名稱為咖啡酸乙酯;【詳解】由C的結(jié)構(gòu)簡式、反應(yīng)信息知,A、B中均含有醛基,再結(jié)合乙烯與A的轉(zhuǎn)化關(guān)系知,A是乙醛,B是,由C轉(zhuǎn)化為D的反應(yīng)條件知,D為,由E的分子式、F的結(jié)構(gòu)式及反應(yīng)條件知,E為,由E、F之間的關(guān)系知Y是乙醇,由酯的命名方法知F的名稱為咖啡酸乙酯;(1)乙烯生成乙醛,則X是O2;F中含氧官能團(tuán)的名稱為羥基、酯基;(2)E→F的反應(yīng)類型為酯化反應(yīng)或取代反應(yīng);B的結(jié)構(gòu)簡式為;F的名稱是咖啡酸乙酯;(3)D為,與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:;(4)由②得出分子中含有苯環(huán)且苯環(huán)上含有酚羥基;由①及分子中氧原子數(shù)目知分子中含有一個(gè)-CHO、一個(gè)HCOO-,苯環(huán)上有2個(gè)官能團(tuán)一定有-OH,還含有-CH2CH(CHO)OOCH或-CH(CHO)CH2OOCH或-CH(OOCH)CH2CHO,苯環(huán)上有3種不同的位置關(guān)系,故共有9種同分異構(gòu)體;(5)乙烯先被氧化成乙醛,乙醛再轉(zhuǎn)化為2-丁烯醛,最后氧化為目標(biāo)產(chǎn)物:CH2=CH2CH3CHOCH3CH=CHCHOCH3CH=CHCOOH?!军c(diǎn)睛】本題難點(diǎn)是問題(4),應(yīng)根據(jù)題中信息進(jìn)行分析,遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),說明G中含有苯環(huán)和酚羥基,能發(fā)生水解反應(yīng),說明含有酯基,能發(fā)生銀鏡反應(yīng),說明含有醛基,1mol該物質(zhì)最多還原出4molAg,說明酯基為HCOO-,分子不含有甲基,且苯環(huán)上有2個(gè)取代基,取代基的位置為鄰間對三種,然后根據(jù)官能團(tuán)位置異構(gòu)進(jìn)行分析。24、Z鈉的金屬性比Z的強(qiáng),如鈉能與冷水劇烈反應(yīng)而Z不能(或最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性:Na>Z)B0.675ClO2-+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O【解析】
Y是短周期元素中失電子能力最強(qiáng)的元素,則推出Y為Na元素,又X、Y兩元素間能形成原子個(gè)數(shù)比分別為1:1和1:2的固態(tài)化合物A和B,則推出X為O元素,兩者形成的化合物為B為Na2O、A為Na2O2;Z的單質(zhì)能與鹽酸反應(yīng),則說明Z為活潑金屬,為Mg或Al中的一種;W、M的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物化學(xué)式分別為H3WO4、HMO4,則W和M的最高價(jià)化合價(jià)分別為+5和+7,又X、Y、Z、W、M五種短周期主族元素原子序數(shù)依次增大,則可推出W為P元素,M為Cl元素,據(jù)此分析作答?!驹斀狻扛鶕?jù)上述分析易知:X、Y、Z、W、M分別是O、Na、Mg或Al、P、Cl,則(1)Z可與鹽酸反應(yīng),Z可能是Mg或Al中的一種,不能確定具體是哪一種元素;A為Na2O2,由離子鍵和共價(jià)鍵構(gòu)成,其電子式為:;鈉的金屬性比Z的強(qiáng),如鈉能與冷水劇烈反應(yīng)而Z不能(或最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性:Na>Z),故答案為:Z;;鈉的金屬性比Z的強(qiáng),如鈉能與冷水劇烈反應(yīng)而Z不能(或最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性:Na>Z);(2)NaH2PO2能與鹽酸反應(yīng),說明H3PO2是弱酸,NaH2PO2不能與NaOH反應(yīng),說明NaH2PO2中的H不能被中和,推出NaH2PO2為正鹽,C項(xiàng)錯(cuò)誤;H3PO2分子中只能電離出一個(gè)H+,為一元弱酸,B項(xiàng)正確,A項(xiàng)錯(cuò)誤;NaH2PO2中P的化合價(jià)為+1,具有還原性,可被硝酸氧化,D項(xiàng)錯(cuò)誤;故答案為B;(3)①由圖知,中性條件下ClO2被I-還原為ClO2-,I-被氧化為I2;根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)目相等可知:2ClO2~I2~2Na2S2O3,因此可知,水中殘留的ClO2的濃度為2×10-4mol/L×5×10-3L×67.5g/mol×1000mg/g÷0.1L=0.675mg/L,故答案為:0.675;②由圖知,水樣pH調(diào)至1~3時(shí),ClO2-被還原成Cl-,該操作中I-被ClO2-氧化為I2,故離子方程式為:ClO2-+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O。25、HNO3AgNO3NaNO3該反應(yīng)速率很小(或該反應(yīng)的活化能較大)圖乙4Fe+10H++NO3-=4Fe2++NH4++3H2O加入足量稀硝酸并加熱將固體全部溶解,再向所得溶液中加入稀鹽酸,產(chǎn)生白色沉淀(或加入足量稀鹽酸,有黑色固體剩余)(答案合理均可)不能Fe2+可能被HNO3氧化或被氧氣氧化(答案合理均可)【解析】
Ⅰ.(1)向硝酸酸化的AgNO3溶液(pH=2)中加入過量的鐵粉,過量的鐵粉可與硝酸反應(yīng)生成亞鐵離子,也可與AgNO3溶液反應(yīng)生成Fe2+,F(xiàn)e+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag,因此溶液中的Fe2+可能是Fe與HNO3或AgNO3反應(yīng)的產(chǎn)物,故答案為:HNO3;AgNO3;(2)①探究Fe2+的產(chǎn)生原因時(shí),2號試管作為1號試管的對比實(shí)驗(yàn),要排除Ag+的影響,可選用等濃度、等體積且pH相同的不含Ag+的NaNO3溶液進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn),故答案為:NaNO3;②AgNO3可將Fe氧化為Fe2+,但1號試管中未觀察到藍(lán)色沉淀,說明AgNO3溶液和Fe反應(yīng)的速率較慢,生成的Fe2+濃度較小,故答案為:該反應(yīng)速率很小(或該反應(yīng)的活化能較大);③由2號試管得出的結(jié)論正確,說明Fe2+是Fe與HNO3反應(yīng)的產(chǎn)物,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,HNO3溶液的濃度逐漸減小,溶液的pH逐漸增大,則圖乙為pH傳感器測得的圖示,故答案為:圖乙;④實(shí)驗(yàn)測得2號試管中有NH生成,說明Fe與HNO3反應(yīng)時(shí),F(xiàn)e將HNO3還原為NH,根據(jù)氧化還原反應(yīng)的原理可寫出反應(yīng)的離子方程式為4Fe+10H++NO3-=4Fe2++NH4++3H2O,故答案為:4Fe+10H++NO3-=4Fe2++NH4++3H2O;Ⅱ.(3)Ag+氧化Fe2+時(shí)發(fā)生反應(yīng)Ag++Fe2+=Ag↓+Fe3+,而黑色固體中一定含有過量的鐵,所以可加入足量HCl或H2SO4溶液溶解Fe,若有黑色固體剩余,則證明黑色固體中有Ag;或向黑色固體中加入足量稀硝酸加熱溶解后再加入稀鹽酸,若產(chǎn)生白色沉淀,則證明黑色固體中有Ag,故答案為:加入足量稀硝酸并加熱將固體全部溶解,再向所得溶液中加入稀鹽酸,產(chǎn)生白色沉淀(或加入足量稀鹽酸,有黑色固體剩余)(答案合理均可)(4)取左側(cè)燒杯中的溶液,加入KSCN溶液后,溶液變紅,只能證明有Fe3+生成,不能證明Fe2+可被Ag+氧化,因?yàn)镕e(NO3)2溶液呈酸性,酸性條件下NO可將Fe2+氧化為Fe3+,且Fe(NO3)2溶液直接與空氣接觸,F(xiàn)e2+也可被空氣中的氧氣氧化為Fe3+;故答案為:不能;Fe2+可能被HNO3氧化或被氧氣氧化(答案合理均可)。26、Zn-2e-=Zn2+鐵參與反應(yīng),被氧化生成Fe2+和Fe3+正極附近溶液不含F(xiàn)e2+和Fe3+在鋼鐵表面刷一層油漆(其他合理答案均可)2I-+Cl2=I2+2Cl-5Cl2+I(xiàn)2+6H2O=10Cl-+2IO3—+12H+Cu(OH)2電解較長時(shí)間后,Cu2+濃度下降,H+開始放電,溶液pH增大,Cu2+轉(zhuǎn)化為Cu(OH)2沉淀【解析】
Ⅰ.該裝置能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)而形成原電池,活潑金屬鋅做負(fù)極,失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋅離子,電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+,鐵做正極,溶液中氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣,電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑;Ⅱ.該裝置為電解裝置,電解時(shí),氯離子在陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣,電極反應(yīng)式為2Cl——2e-=Cl2↑,銅離子在陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銅,電極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu?!驹斀狻竣?(1)該裝置能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)而形成原電池,鋅易失電子而作負(fù)極、鐵作正極,負(fù)極上電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+,故答案為:Zn-2e-=Zn2+;(2)由題給假設(shè)可知,假設(shè)三為:鐵參與反應(yīng),鐵被氧化生成Fe2+、Fe3+。故答案為:鐵參與反應(yīng),被氧化生成Fe2+、Fe3+;(3)亞鐵離子和K3[Fe(CN)6]生成藍(lán)色沉淀,鐵離子和硫氰化鉀溶液反應(yīng)生成血紅色溶液,據(jù)②、③、④現(xiàn)象知,正極附近溶液不含F(xiàn)e2+、Fe3+,即鐵不參與反應(yīng),故答案為:正極附近溶液不含F(xiàn)e2+、Fe3+;(4)可以采用物理或化學(xué)方法防止金屬被腐蝕,如:在鋼鐵表面刷一層油漆、鍍銅等,故答案為:在鋼鐵表面刷一層油漆、鍍銅(其他合理答案均可);Ⅱ.(1)由題意可知,氯氣能氧化碘離子生成碘單質(zhì),碘能被氯氣氧化生成碘酸,離子方程式分別為2I-+Cl2=I2+2Cl-、5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+,故答案為:2I-+Cl2=I2+2Cl-、5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+;(2)陰極上電極反應(yīng)式為:Cu2++2e-=Cu,當(dāng)銅離子放電完畢后,氫離子放電,2H++2e-=H2↑,致使該電極附近呈堿性,Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,故答案為:Cu(OH)2;電解較長時(shí)間后,Cu2+濃度下降,H+開始放電,溶液pH增大,Cu2+轉(zhuǎn)化為Cu(OH)2?!军c(diǎn)睛】注意氯氣能氧化碘離子生成碘單質(zhì),碘也能被氯氣氧化生成碘酸是解答的關(guān)鍵,也是易錯(cuò)點(diǎn)。27、通風(fēng)櫥促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行,提高苯胺的轉(zhuǎn)化率讓苯胺與乙酸反應(yīng)成鹽使用刺形分餾柱可以很好地將沸點(diǎn)差別不太大的乙酸和水分開,只將生成的水蒸出,使平衡向生成乙酸苯胺的方向移動(dòng),乙酸又可以回流到燒瓶內(nèi)繼續(xù)反應(yīng),從而提高乙酰苯胺的產(chǎn)率油浴a冷凝管中不再有液滴流下b防止暴沸偏小49.7【解析】
(1)由于冰醋酸具有強(qiáng)烈刺激性,實(shí)驗(yàn)中要防止其擴(kuò)散到室內(nèi)空氣中,過量加入反應(yīng)物(冰醋酸)的目的,應(yīng)從平衡移動(dòng)考慮。(2)反應(yīng)開始時(shí)要小火加熱10min,主要是讓反應(yīng)物充分反應(yīng)。(3)實(shí)驗(yàn)中使用刺形分餾柱,可提高乙酰苯胺產(chǎn)率,則應(yīng)從反應(yīng)物的利用率和平衡移動(dòng)兩個(gè)方面分析原因。(4)反應(yīng)中加熱溫度超過100℃,不能采用水??;蒸發(fā)時(shí),應(yīng)減少反應(yīng)物的揮發(fā)損失。(5)判斷反應(yīng)基本完全,則基本上看不到反應(yīng)物產(chǎn)生的現(xiàn)象;乙酰苯胺易溶于酒精,在熱水中的溶解度也比較大,由此可確定洗滌粗品最合適的試劑。(6)熱溶液中加入冷物體,會(huì)發(fā)生暴沸;活性炭有吸附能力,會(huì)吸附有機(jī)物。(7)計(jì)算乙酰苯胺的產(chǎn)率時(shí),應(yīng)先算出理論產(chǎn)量?!驹斀狻?1)由于冰醋酸具有強(qiáng)烈刺激性,易擴(kuò)散到室內(nèi)空氣中,損害人的呼吸道,所以實(shí)驗(yàn)中要在通風(fēng)櫥內(nèi)取用;苯胺與冰醋酸的反應(yīng)為可逆反應(yīng),加入過量冰醋酸的目的,促進(jìn)平衡正向移動(dòng),提高苯胺的轉(zhuǎn)化率。答案為:通風(fēng)櫥;促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行,提高苯胺的轉(zhuǎn)化率;(2)可逆反應(yīng)進(jìn)行比較緩慢,需要一定的時(shí)間,且乙酸與苯胺反應(yīng)是先生成鹽,后發(fā)生脫水反應(yīng),所以反應(yīng)開始時(shí)小火加熱10min,是為了讓苯胺與乙酸反應(yīng)成鹽。答案為:讓苯胺與乙酸反應(yīng)成鹽;(3)反應(yīng)可逆,且加熱過程中反應(yīng)物會(huì)轉(zhuǎn)化為蒸氣,隨水蒸氣一起蒸出,實(shí)驗(yàn)中使用刺形分餾柱,可將乙酸、苯胺的蒸氣冷凝,讓其重新流回反應(yīng)裝置內(nèi),同時(shí)將產(chǎn)物中的水蒸出,從而提高乙酰苯胺的產(chǎn)率,從化學(xué)平衡的角度分析其原因是:使用刺形分餾柱可以很好地將沸點(diǎn)差別不太大的乙酸和水分開,只將生成的水蒸出,使平衡向生成乙酸苯胺的方向移動(dòng),乙酸又可以回流到燒瓶內(nèi)繼續(xù)反應(yīng),從而提高乙酰苯胺的產(chǎn)率。答案為:使用刺形分餾柱可以很好地將沸點(diǎn)差別不太大的乙酸和水分開,只將生成的水蒸出,使平衡向生成乙酸苯胺的方向移動(dòng),乙酸又可以回流到燒瓶內(nèi)繼續(xù)反應(yīng),從而提高乙酰苯胺的產(chǎn)率;(4)反應(yīng)中需要將生成的水蒸出,促進(jìn)平衡正向移動(dòng),提高產(chǎn)率。水的沸點(diǎn)是100℃,而冰醋酸的沸點(diǎn)為117.9℃,溫度過高會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)物的揮發(fā),溫度過低反應(yīng)速率太慢,且不易除去水,所以加熱溫度應(yīng)介于水與乙酸的沸點(diǎn)之間,不能采用水浴反應(yīng),加熱方式可采用油浴,最佳溫度范圍是a。答案為:油浴;a;(5)不斷分離出生成的水,可以使反應(yīng)正向進(jìn)行,提高乙酰苯胺的產(chǎn)率,反應(yīng)基本完全時(shí),冷凝管中不再有液滴流下;乙酰苯胺易溶于酒精和熱水,所以洗滌粗品最合適的試劑是用少量的冷水洗,以減少溶解損失。答案為:冷凝管中不再有液滴流下;b;(6)分離提純乙酰苯胺時(shí),若趁熱加入活性炭,溶液會(huì)因受熱不均而暴沸,所以在加入活性炭脫色前需放置數(shù)分鐘,使熱溶液稍冷卻,其目的是防止暴沸,若加入過多的活性炭,則會(huì)吸附一部分乙酰苯胺,使乙酰苯胺的產(chǎn)率偏小。答案為:防止暴沸;偏小;(7)苯胺的物質(zhì)的量為=0.11mol,理論上完全反應(yīng)生成乙酰苯胺的質(zhì)量為0.11mol×135.16g/mol=14.8g,該實(shí)驗(yàn)最終得到純品7.36g,則乙酰苯胺的產(chǎn)率是=49.7%。答案為:49.7?!军c(diǎn)睛】乙酸與苯胺反應(yīng)生成乙酰苯胺的反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng),若想提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率或生成物的產(chǎn)率,壓強(qiáng)和催化劑都是我們無須考慮的問題,溫度是我們唯一可以采取的措施。因?yàn)榉磻?yīng)物很容易轉(zhuǎn)化為蒸氣,若不控制溫度,反應(yīng)物蒸
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