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重慶南開(kāi)中學(xué)2023-2024學(xué)年高三第一次調(diào)研測(cè)試化學(xué)試卷注意事項(xiàng):1.答題前,考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)清楚,將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂;非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書(shū)寫(xiě),字體工整、筆跡清楚。3.請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效;在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。4.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、稀溶液一般具有依數(shù)性,即在一定溫度下,相同體積的溶液中溶質(zhì)粒子數(shù)目越多,蒸氣壓下降數(shù)值越大。濃度均為0.1mol?L-1的下列稀溶液中,其蒸氣壓最小的是()A.H2SO3溶液 B.NaCl溶液 C.C6H12O6溶液 D.NH3?H2O溶液2、下列屬于不可再生能源的是()A.氫氣B.石油C.沼氣D.酒精3、《學(xué)習(xí)強(qiáng)國(guó)》學(xué)習(xí)平臺(tái)說(shuō)“最基本的生命分子中都有碳原子”。常用于測(cè)定文物的年代,作為示蹤原子對(duì)研究有機(jī)化學(xué)反應(yīng)和生物化學(xué)反應(yīng)更為方便。被用來(lái)作為阿伏伽德羅常數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)于、、說(shuō)法正確的是()A.質(zhì)子數(shù)與質(zhì)量數(shù)相同 B.化學(xué)性質(zhì)相似C.互為同素異形體 D.質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相等4、X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素。X分別與Y、Z、W結(jié)合形成質(zhì)子數(shù)相同的甲、乙、丙三種分子。丁為無(wú)色氣體,遇空氣變紅棕色;丙的水溶液可刻蝕玻璃。上述物質(zhì)有如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系:下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.四種元素形成的單質(zhì)中W的氧化性最強(qiáng)B.甲、乙、丙中沸點(diǎn)最高的是丙C.甲常用作致冷劑D.甲、乙分子均只含極性共價(jià)鍵5、NA是阿伏加徳羅常數(shù)的值,下列說(shuō)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0.1NA6、設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。關(guān)于常溫下pH=10的Na2CO3~NaHCO3緩沖溶液,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.每升溶液中的OH﹣數(shù)目為0.0001NAB.c(H+)+c(Na+)=c(OH﹣)+c(HCO3﹣)+2c(CO32﹣)C.當(dāng)溶液中Na+數(shù)目為0.3NA時(shí),n(H2CO3)+n(HCO3﹣)+n(CO32﹣)=0.3molD.若溶液中混入少量堿,溶液中變小,可保持溶液的pH值相對(duì)穩(wěn)定7、下表數(shù)據(jù)是在某高溫下,金屬鎂和鎳分別在氧氣中進(jìn)行氧化反應(yīng)時(shí),在金屬表面生成氧化薄膜的實(shí)驗(yàn)記錄如下(a和b均為與溫度有關(guān)的常數(shù)):
反應(yīng)時(shí)間t/h1491625MgO層厚Y/nm0.05a0.20a0.45a0.80a1.25aNiO層厚Y/nmb2b3b4b5b下列說(shuō)法不正確的是A.金屬表面生成的氧化薄膜可以對(duì)金屬起到保護(hù)作用B.金屬高溫氧化腐蝕速率可以用金屬氧化膜的生長(zhǎng)速率來(lái)表示C.金屬氧化膜的膜厚Y跟時(shí)間t所呈現(xiàn)的關(guān)系是:MgO氧化膜厚Y屬直線型,NiO氧化膜厚Y′屬拋物線型D.Mg與Ni比較,金屬鎂具有更良好的耐氧化腐蝕性8、化學(xué)已滲透到人類生活的各個(gè)方面,下列說(shuō)法正確的是()A.石油、煤、天然氣、可燃冰、植物油都屬于化石燃料B.綠色食品是生產(chǎn)時(shí)不使用化肥、農(nóng)藥、不含任何化學(xué)物質(zhì)的食品C.推廣使用潔凈煤技術(shù),可減少二氧化硫等有害氣體的排放D.地溝油的主要成分是高級(jí)脂肪酸甘油酯,可用于制肥皂和加工食用油9、高純碳酸錳在電子工業(yè)中有重要的應(yīng)用,濕法浸出軟錳礦(主要成分為,含少量等雜質(zhì)元素)制備高純碳酸錳的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:其中除雜過(guò)程包括:①向浸出液中加入一定量的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(guò)濾;③…下列說(shuō)法正確的是()已知室溫下:,,。)A.試劑X可以是等物質(zhì)B.除雜過(guò)程中調(diào)節(jié)浸出液的pH為3.5~5.5可完全除去等雜質(zhì)C.浸出時(shí)加入植物粉的作用是作為還原劑D.為提高沉淀步驟的速率可以持續(xù)升高溫度10、下列說(shuō)法正確的是A.硬脂酸甘油酯在酸性條件下的水解反應(yīng)反應(yīng)叫皂化反應(yīng)B.向淀粉溶液中加入硫酸溶液,加熱后滴入幾滴新制氫氧化銅懸濁液,再加熱至沸騰,未出現(xiàn)紅色物質(zhì),說(shuō)明淀粉未水解C.將無(wú)機(jī)鹽硫酸銅溶液加入到蛋白質(zhì)溶液中會(huì)出現(xiàn)沉淀,這種現(xiàn)象叫做鹽析D.油脂、蛋白質(zhì)均可以水解,水解產(chǎn)物含有電解質(zhì)11、主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增加,且均不大于20。W、X、Y、Z的族序數(shù)之和為12;X與Y的電子層數(shù)相同;向過(guò)量的ZWY溶液中滴入少量硫酸銅溶液,觀察到既有黑色沉淀生成又有臭雞蛋氣味的氣體放出。下列說(shuō)法正確的是A.原子半徑由大到小的順序?yàn)椋簉(Z)>r(Y)>r(X)>r(W)B.氧化物的水化物的酸性:H2XO3<H2YO3C.ZWY是離子化合物,其水溶液中只存在電離平衡D.單質(zhì)熔點(diǎn):X<Y12、下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.水合銅離子的模型如圖,該微粒中存在極性共價(jià)鍵、配位鍵、離子鍵B.CaF2晶體的晶胞如圖,距離F-最近的Ca2+組成正四面體C.氫原子的電子云圖如圖,氫原子核外大多數(shù)電子在原子核附近運(yùn)動(dòng)D.金屬Cu中Cu原子堆積模型如圖,為面心立方最密堆積,Cu原子的配位數(shù)均為12,晶胞空間利用率68%13、下列反應(yīng)的離子方程式正確的是A.銅跟稀HNO3反應(yīng):3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2OB.向硫酸鋁溶液中加入過(guò)量氨水:Al3++3OH-=AlO2-+2H2OC.向Ag(NH3)2NO3溶液中加入鹽酸:Ag(NH3)2++2H+=Ag++2NH4+D.NaHSO4溶液和Ba(OH)2溶液混合后溶液呈中性:Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O14、2015年7月31日,中國(guó)獲得2022年冬奧會(huì)主辦權(quán),這將促進(jìn)中國(guó)冰雪運(yùn)動(dòng)的發(fā)展。以下關(guān)于冰的說(shuō)法正確的是()A.等質(zhì)量的0℃冰與0℃的水內(nèi)能相同 B.冰和可燃冰都是結(jié)晶水合物C.冰和干冰、水晶的空間結(jié)構(gòu)相似 D.氫鍵影響冰晶體的體積大小15、如圖所示,將鐵釘放入純水中,一段時(shí)間后,鐵釘表面有鐵銹生成,下列說(shuō)法正確的是A.鐵釘與水面交接處最易腐蝕B.鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕,鐵做陰極C.鐵發(fā)生的反應(yīng)是:Fe-3e→Fe3+D.水上和水下部分的鐵釘不發(fā)生電化腐蝕16、已知A、B、C、D、E為常見(jiàn)的有機(jī)化合物,它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。其中A只由碳、氫兩種元素組成,其產(chǎn)量可用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家石油化工的發(fā)展水平。下列推斷正確的是()A.甲烷中混有少量A,可用酸性高錳酸鉀溶液除去B.物質(zhì)C可以和NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2C.物質(zhì)E的酯類同分異構(gòu)體還有3種D.B+D→E的化學(xué)方程式為:CH3COOH+C2H5OH+CH3COOC2H517、X、Y、Z三種元素的常見(jiàn)單質(zhì)在適當(dāng)條件下可發(fā)生如下圖所示的變化,其中a為雙原子分子,b和c均為10電子分子,b在常溫下為液體。下列說(shuō)法不正確的是A.單質(zhì)Y為N2B.a(chǎn)不能溶于b中C.a(chǎn)和c不可能反應(yīng)D.b比c穩(wěn)定18、某學(xué)習(xí)小組在容積固定為2L的密閉容器內(nèi)充入1molN2和3molH2合成NH3。恒溫下開(kāi)始反應(yīng),并用壓力傳感器測(cè)定壓強(qiáng)如下表所示:反應(yīng)時(shí)間/min051015202530壓強(qiáng)/MPa16.8014.7813.8613.2712.8512.6012.60下列說(shuō)法不正確的是A.不斷地將NH3液化并移走,有利于反應(yīng)正向進(jìn)行B.其它條件不變,在30min時(shí),若壓縮容器的體積,N2的平衡轉(zhuǎn)化率增大C.從反應(yīng)開(kāi)始到10min時(shí),v(NH3)=0.035mol·L?1·min?1D.在30min時(shí),再加入0.5molN2、1.5molH2和2molNH3,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)19、下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是A.NaHCO3受熱易分解,可用于制胃酸中和劑B.SiO2熔點(diǎn)高硬度大,可用于制光導(dǎo)纖維C.Al2O3是兩性氧化物,可用作耐高溫材料D.CaO能與水反應(yīng),可用作食品干燥劑20、泛酸又稱為維生素B5,在人體內(nèi)參與糖、油脂、蛋白質(zhì)的代謝過(guò)程,具有抗脂質(zhì)過(guò)氧化作用,其結(jié)構(gòu)為,下列有關(guān)該化合物的說(shuō)法不正確的是A.該物質(zhì)可發(fā)生水解反應(yīng),水解產(chǎn)物均能發(fā)生縮聚反應(yīng)B.1mol該物質(zhì)與足量NaOH溶液反應(yīng),最多可消耗2molNaOHC.該物質(zhì)在銅、銀等催化劑存在下可以被氧氣氧化生成醛基和酮羰基D.該物質(zhì)在濃硫酸、Al2O3或P2O5等催化劑作用下可發(fā)生脫水反應(yīng),生成碳碳雙鍵21、下列我國(guó)科技創(chuàng)新的產(chǎn)品設(shè)備在工作時(shí),由化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的是()A.A B.B C.C D.D22、2019年《化學(xué)教育》期刊封面刊載如圖所示的有機(jī)物M(只含C、H、O)的球棍模型圖。不同大小、顏色的小球代表不同的原子,小球之間的“棍”表示共價(jià)鍵,既可以表示三鍵,也可以表示雙鍵,還可以表示單鍵。下列有關(guān)M的推斷正確的是A.M的分子式為C12H12O2B.M與足量氫氣在一定條件下反應(yīng)的產(chǎn)物的環(huán)上一氯代物有7種C.M能發(fā)生中和反應(yīng)、取代反應(yīng)、加成反應(yīng)D.一個(gè)M分子最多有11個(gè)原子共面二、非選擇題(共84分)23、(14分)某研究小組以甲苯為原料,設(shè)計(jì)以下路徑合成藥物中間體M和R?;卮鹣铝袉?wèn)題:已知:①②③(1)C中的官能團(tuán)的名稱為_(kāi)_____,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_____,A→B的反應(yīng)類型為_(kāi)______。(2)D→E的反應(yīng)方程式為_(kāi)_____________________________________。(3)M物質(zhì)中核磁共振氫譜中有________組吸收峰。(4)至少寫(xiě)出2個(gè)同時(shí)符合下列條件試劑X的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_________________①只有一個(gè)苯環(huán)且苯環(huán)上的一氯取代物只有2種②遇FeCl3溶液顯紫色③分子中含(5)設(shè)計(jì)由甲苯制備R()的合成路線(其它試劑任選)。______________________________24、(12分)H(3一溴-5-甲氧基苯甲酸甲酯)是重要的有機(jī)物中間體,可以由A(C7H8)通過(guò)下圖路線合成。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)C的化學(xué)名稱為_(kāi)_______,G中所含的官能團(tuán)有醚鍵、_______、__________(填名稱)。(2)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_______,B生成C的反應(yīng)類型為_(kāi)__________。(3)由G生成H的化學(xué)方程式為_(kāi)________。E→F是用“H2/Pd”將硝基轉(zhuǎn)化為氨基,而C→D選用的是(NH4)2S,其可能的原因是________。(4)化合物F的同分異構(gòu)體中能同時(shí)滿足下列條件的共有________種。①氨基和羥基直接連在苯環(huán)上②苯環(huán)上有三個(gè)取代基且能發(fā)生水解反應(yīng)(5)設(shè)計(jì)用對(duì)硝基乙苯為起始原料制備化合物的合成路線(其他試劑任選)。_____25、(12分)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體,可用于曬制藍(lán)圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)曬制藍(lán)圖時(shí),用)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光劑,以K3[Fe(CN)6]溶液為顯色劑。其光解反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑:顯色反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)式為_(kāi)__FeC2O4+___K3[Fe(CN)6]一___Fe3[Fe(CN)6]2+_______,配平并完成該顯色反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)某小組為探究三草酸合鐵酸鉀的熱分解產(chǎn)物,按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。①通入氮?dú)獾哪康氖莀________________。②實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置B、F中澄清石灰水均變渾濁,裝置E中固體變?yōu)榧t色,由此判斷熱分解產(chǎn)物中一定含有______________,_____________。③為防止倒吸,停止實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)進(jìn)行的操作是______________。④樣品完全分解后,裝置A中的殘留物含有FeO和Fe2O3,檢驗(yàn)Fe2O3存在的方法是:______________。(3)測(cè)定三草酸合鐵酸鉀中鐵的含量。①稱量mg樣品于錐形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4,溶液滴定至終點(diǎn)。在滴定管中裝入KMnO4溶液的前一步,應(yīng)進(jìn)行的操作為_(kāi)___。滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是__________________。②向上述溶液中加入過(guò)量鋅粉至反應(yīng)完全后,過(guò)濾、洗滌,將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液VmL。該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為_(kāi)____________________。若在滴定終點(diǎn)讀取滴定管刻度時(shí),俯視KMnO4溶液液面,則測(cè)定結(jié)果_____________________。③過(guò)濾、洗滌實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程需要的玻璃儀器有__________________________________________。26、(10分)二氧化氯(ClO2)具有強(qiáng)氧化性,在工業(yè)上常用作水處理劑、漂白劑。ClO2是一種易溶于水的黃綠色氣體,其體積分?jǐn)?shù)超過(guò)10%時(shí)易引起爆炸。某研究小組欲用以下三種方案制備ClO2,回答下列問(wèn)題:(1)以黃鐵礦(FeS2)、氯酸鈉和硫酸溶液混合反應(yīng)制備ClO2,黃鐵礦中的硫元素在酸性條件下被ClO3-氧化成SO42-,寫(xiě)出制備ClO2的離子方程式__。(2)用過(guò)氧化氫作還原劑,在硫酸介質(zhì)中還原NaClO3制備ClO2,并將制得的ClO2用于處理含CN-廢水。實(shí)驗(yàn)室模擬該過(guò)程的實(shí)驗(yàn)裝置(夾持裝置略)如圖所示。①裝置A的名稱是__,裝置C的作用是__。②反應(yīng)容器B應(yīng)置于30℃左右的水浴中,目的是__。③通入氮?dú)獾闹饕饔糜?個(gè),一是可以起到攪拌作用,二是有利于將ClO2排出,三是__。④ClO2處理含CN-廢水的離子方程式為_(kāi)_,裝置E的作用是__。(3)氯化鈉電解法是一種可靠的工業(yè)生產(chǎn)ClO2的方法。①用于電解的食鹽水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質(zhì)。某次除雜操作時(shí),往粗鹽水中先加入過(guò)量的__(填化學(xué)式),至沉淀不再產(chǎn)生后,再加入過(guò)量的Na2CO3和NaOH,充分反應(yīng)后將沉淀一并濾去。②用石墨做電極,在一定條件下電解飽和食鹽水制取ClO2,工作原理如圖所示,寫(xiě)出陽(yáng)極產(chǎn)生ClO2的電極反應(yīng)式__。27、(12分)苯甲醛是一種重要的化工原料,某小組同學(xué)利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置(夾持裝置已略去)制備苯甲醛。已知有機(jī)物的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:有機(jī)物沸點(diǎn)℃密度為g/cm3相對(duì)分子質(zhì)量溶解性苯甲醛178.11.04106微溶于水,易溶于乙醇、醚和鹵代烴苯甲醇205.71.04108微溶于水,易溶于乙醇、醚和鹵代烴二氯甲烷39.81.33難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑實(shí)驗(yàn)步驟:①向容積為500mL的三頸燒瓶加入90.0mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的次氯酸鈉溶液(稍過(guò)量),調(diào)節(jié)溶液的pH為9-10后,加入3.0mL苯甲醇、75.0mL二氯甲烷,不斷攪拌。②充分反應(yīng)后,用二氯甲烷萃取水相3次,并將有機(jī)相合并。③向所得有機(jī)相中加入無(wú)水硫酸鎂,過(guò)濾,得到有機(jī)混合物。④蒸餾有機(jī)混合物,得到2.08g苯甲醛產(chǎn)品。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)儀器b的名稱為_(kāi)_____,攪拌器的作用是______。(2)苯甲醇與NaClO反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______。(3)步驟①中,投料時(shí),次氯酸鈉不能過(guò)量太多,原因是____;步驟③中加入無(wú)水硫酸鎂,若省略該操作,可能造成的后果是______。(4)步驟②中,應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)裝置是___(填序號(hào)),該操作中分離出有機(jī)相的具體操作方法是___。(5)步驟④中,蒸餾溫度應(yīng)控制在_______左右。(6)本實(shí)驗(yàn)中,苯甲醛的產(chǎn)率為_(kāi)_______(保留到小數(shù)點(diǎn)后一位)。28、(14分)H2O2的制取及其在污水處理方面的應(yīng)用是當(dāng)前科學(xué)研究的熱點(diǎn)。回答下列問(wèn)題:(1)陰陽(yáng)極同步產(chǎn)生過(guò)氧化氫和過(guò)硫酸銨
[(NH4)2S2O8]的原理如圖所示。陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)的離子是_______,陰極的電極反應(yīng)式為_(kāi)________。(2)100
℃時(shí),在不同金屬離子存在下,純過(guò)氧化氫24
h的分解率見(jiàn)下表:離子加入量/(mg·L-1)分解率/%離子加入量/(mg·L-1)分解率/%無(wú)—2Fe3+1.015Al3+102Cu2+0.186Zn2+1010Cr3+0.196由上表數(shù)據(jù)可知,能使過(guò)氧化氫分解反應(yīng)活化能降低最多的離子是_______。貯運(yùn)過(guò)氧化氫時(shí),可選用的容器材質(zhì)為_(kāi)_______(填標(biāo)號(hào))。A純鋁B黃銅C鑄鐵D不銹鋼(3)在弱堿性條件下,H2O2的一種催化分解機(jī)理如下:H2O2(aq)+Mn2+(aq)=OH(aq)+Mn3+(aq)+OH-(aq)
ΔH=akJ/molH2O2(aq)+Mn3+(aq)+2OH-(aq)=Mn2+(aq)+·O2-(aq)+2H2O(l)ΔH=bkJ/molOH(aq)+·O2-(aq)=O2(g)+OH-(aq)
ΔH=ckJ/mol則2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)的ΔH=_________,該反應(yīng)的催化劑為_(kāi)_______。(4)298K時(shí),將10mLamol·L?1NaH2PO2、10mL2amol·L?1H2O2溶液和10mLNaOH溶液混合,發(fā)生反應(yīng):H2PO2-(aq)+2H2O2(aq)+2OH?(aq)PO43-(aq)+4H2O(l)。溶液中c(PO43-)
與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。①下列可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是_______(填標(biāo)號(hào))。ac(H2PO2-)=y(tǒng)mol·L?1b溶液的pH不再變化cv(H2O2)=2v(H2PO2-)dc(PO43-)/c(H2PO2-)不再變化②
tm時(shí)v逆_____tn時(shí)v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。③若平衡時(shí)溶液的pH=12,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為_(kāi)__________。29、(10分)硫酸在生活和生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。Ⅰ某工廠以黃鐵礦(主要成分為FeS2)為原料,采用“接觸法”制備硫酸。已知298K和101kPa條件下:2FeS2(s)=2FeS(s)+S(s)ΔH1S(s)+2O2(g)=2SO2(g)ΔH24FeS(s)+7O2(g)=2Fe2O3(s)+4SO2(g)ΔH3則在該條件下FeS2與O2生成Fe2O3和SO2的總熱化學(xué)方程式是________。Ⅱ催化氧化反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0(1)在體積可變的密閉容器,維持壓強(qiáng)為1×105Pa和初始n(SO2)=2mol,充入一定量的O2,SO2平衡轉(zhuǎn)化率α(SO2)隨O2物質(zhì)的量n(O2)的變化關(guān)系如圖所示:①在1000℃時(shí),SO2平衡轉(zhuǎn)化率隨著O2物質(zhì)的量的增大緩慢升高,解釋其原因________。②a點(diǎn)時(shí)SO3的平衡分壓p(SO3)=________Pa(保留2位有效數(shù)字,某組分的平衡分壓=總壓×某組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。(2)保持溫度不變,向固定體積的密閉容器中充入一定量的SO2、O2。請(qǐng)畫(huà)出平衡體系中SO3的體積分?jǐn)?shù)φ(SO3)隨初始SO2、O2的物質(zhì)的量之比[n(SO2)/n(O2)]的變化趨勢(shì)圖。(3)已知活化氧可以把SO2快速氧化為SO3。根據(jù)計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果,在炭黑表面上O2轉(zhuǎn)化為活化氧的反應(yīng)歷程與能量變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是________。AO2轉(zhuǎn)化為活化氧是氧氧鍵的斷裂與碳氧鍵的生成過(guò)程B該過(guò)程中最大能壘(活化能)E正=0.73eVC每活化一個(gè)O2吸收0.29eV的能量D炭黑可作為SO2轉(zhuǎn)化為SO3的催化劑E其它條件相同時(shí),炭黑顆粒越小,反應(yīng)速率越快Ⅲ硫酸工廠尾氣中的SO2可被NaOH溶液吸收,用惰性電極將所得的Na2SO3溶液進(jìn)行電解,可循環(huán)再生NaOH的同時(shí)得到H2SO4,寫(xiě)出陽(yáng)極的電極方程式________。
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】
在一定溫度下,相同體積的溶液中溶質(zhì)粒子數(shù)目越多,蒸氣壓下降數(shù)值越大,亞硫酸和一水合氨都是弱電解質(zhì),電離程度很小,0.1mol?L-1的溶液中,其陰離子和陽(yáng)離子的濃度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于0.1mol?L-1;葡萄糖是非電解質(zhì),不電離;氯化鈉是強(qiáng)電解質(zhì),完全電離,0.1mol?L-1氯化鈉溶液中,陰離子和陽(yáng)離子濃度均為0.1mol?L-1,所以上述稀溶液中,氯化鈉溶液中溶質(zhì)粒子數(shù)目最多,其蒸氣壓最小,綜上所述,答案為B。2、B【解析】煤、石油及天然氣是化石能源,屬不可能再生的能源,而氫氣、沼氣、酒精及太陽(yáng)能、風(fēng)能等為再生能源,故答案為B。點(diǎn)睛:明確能源的來(lái)源是解題關(guān)鍵,能夠源源不斷的從自然界得到補(bǔ)充的能源叫可再生能源,如太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等;短期內(nèi)不能從自然界得到補(bǔ)充的能源叫不可再生能源,如煤、石油等。3、B【解析】
根據(jù)原子符號(hào)的表示含義,、、三種原子的質(zhì)子數(shù)都是6個(gè),中子數(shù)分別是8、7、6,它們屬于同位素,由于原子核外都有6個(gè)電子,核外電子排布相同,因此三種同位素原子的化學(xué)性質(zhì)相同,故合理選項(xiàng)是B。4、B【解析】
丁為無(wú)色氣體,遇空氣變紅棕色,則丁為NO,單質(zhì)Z與化合物甲反應(yīng)生成NO,則單質(zhì)Z為O2,化合物甲為NH3,乙為H2O,能與H2O反應(yīng)生成氧氣的單質(zhì)為F2,丙為HF,故元素X、Y、Z、W分別為H、N、O、F。據(jù)此解答?!驹斀狻緼.根據(jù)以上分析,H、N、O、F四種元素形成的單質(zhì)中F2的氧化性最強(qiáng),故A正確;B.常溫下NH3和HF為氣態(tài),H2O在常溫下為液態(tài),所以沸點(diǎn)最高的是H2O,故B錯(cuò)誤;C.化合物甲為NH3,氨氣易液化,液氨氣化時(shí)吸收大量的熱,故常用作致冷劑,故C正確;D.化合物甲為NH3,乙為H2O,NH3和H2O分子均只含極性共價(jià)鍵,故D正確。故選B?!军c(diǎn)睛】本題考查了結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用,推斷元素是解題關(guān)鍵,注意丁為無(wú)色氣體,遇空氣變紅棕色是解題的突破口,熟記常見(jiàn)的10電子微粒。5、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。6、C【解析】
A、pH=10的溶液中,氫氧根濃度為10-4mol/L;B、根據(jù)溶液的電荷守恒來(lái)分析;C、在Na2CO3中,鈉離子和碳原子的個(gè)數(shù)之比為2:1,而在NaHCO3中,鈉離子和碳原子的個(gè)數(shù)之比為1:1;D、根據(jù)的水解平衡常數(shù)來(lái)分析。【詳解】A、常溫下,pH=10的溶液中,氫氧根濃度為10-4mol/L,故1L溶液中氫氧根的個(gè)數(shù)為0.0001NA,故A不符合題意;B、溶液顯電中性,根據(jù)溶液的電荷守恒可知c(H+)+c(Na+)=c(OH﹣)+c()+2c(),故B不符合題意;C、在Na2CO3中,鈉離子和碳原子的個(gè)數(shù)之比為2:1,而在NaHCO3中,鈉離子和碳原子的個(gè)數(shù)之比為1:1,故此溶液中的當(dāng)溶液中Na+數(shù)目為0.3NA時(shí),n(H2CO3)+n()+n()<0.3mol,故C符合題意;D、的水解平衡常數(shù),故當(dāng)加入少量的堿后,溶液中的c(OH-)變大,而Kh不變,故溶液中變小,c(OH-)將會(huì)適當(dāng)減小,溶液的pH基本保持不變,故D不符合題意;故選:C。7、D【解析】
A.有些金屬表面被氧化時(shí),會(huì)生成致密的氧化物薄膜,可以起到保護(hù)金屬的作用,例如鋁等,A項(xiàng)正確;B.金屬腐蝕即金屬失去電子被氧化的過(guò)程,因此可以用氧化膜的生長(zhǎng)速率表示金屬在高溫下被氧化腐蝕的速率,B項(xiàng)正確;C.表格中列舉的數(shù)據(jù),時(shí)間間隔分別是1h,3h,5h,7h,9h;對(duì)于MgO,結(jié)合MgO厚度的數(shù)據(jù)分析可知,MgO氧化膜每小時(shí)增加的厚度是定值即0.05a,因此其隨時(shí)間變化呈現(xiàn)線性關(guān)系;結(jié)合NiO厚度的數(shù)據(jù)分析,NiO氧化膜厚度隨時(shí)間推移,增長(zhǎng)的越來(lái)越緩慢,所以NiO氧化膜與時(shí)間呈現(xiàn)拋物線形的關(guān)系,C項(xiàng)正確;D.根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析可知,MgO氧化膜隨時(shí)間推移,厚度呈現(xiàn)線性遞增的趨勢(shì),而NiO氧化膜隨時(shí)間推移,厚度增加越來(lái)越緩慢,說(shuō)明NiO氧化膜的生成能夠逐漸減緩Ni單質(zhì)被氧化的速率,所以Ni的耐氧化腐蝕性能更好,D項(xiàng)錯(cuò)誤;答案選D。8、C【解析】
A.石油、煤、天然氣、可燃冰都屬于化石燃料,植物油屬于油脂不是化石燃料,故A錯(cuò)誤;B.綠色食品是指在無(wú)污染的條件下種植、養(yǎng)殖、施有機(jī)肥料、不用高毒性、高殘留農(nóng)藥、在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境的食品,生產(chǎn)時(shí)可以使用有機(jī)化肥和低毒的農(nóng)藥,故B錯(cuò)誤;C.推廣使用潔凈煤技術(shù),可減少二氧化硫等有害氣體的排放,故C正確;D.“地溝油”是用飯店的泔水及垃圾豬肉等加工而成的“食用油”,對(duì)人體健康有害不能食用,故D錯(cuò)誤;故答案為C。9、C【解析】
濕法浸出軟錳礦(主要成分為MnO2,含少量Fe、Al、Mg等雜質(zhì)元素)制備高純碳酸錳,加入濃硫酸和植物粉浸出過(guò)濾得到濾液除去雜質(zhì),加入碳酸氫銨形成沉淀通過(guò)一系列操作得到高純碳酸錳?!驹斀狻緼.試劑X可以是MnO、MnCO3等物質(zhì),目的是調(diào)節(jié)溶液pH,利于生成氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀,且不引入新雜質(zhì),但不用二氧化錳,避免引入雜質(zhì),故A錯(cuò)誤;B.Mg(OH)2完全沉淀時(shí),,則,則pH為3.5~5.5時(shí)不能除去Mg雜質(zhì),故B錯(cuò)誤;C.加入植物粉是一種還原劑,使Mn元素化合價(jià)由+4價(jià)降低為+2價(jià),故C正確;D.持續(xù)升高溫度,可使碳酸錳分解,故D錯(cuò)誤。綜上所述,答案為C。10、D【解析】
據(jù)淀粉、油脂、蛋白質(zhì)的性質(zhì)分析判斷?!驹斀狻緼.油脂在堿性條件下的水解反應(yīng)用于工業(yè)制肥皂,稱為皂化反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.淀粉溶液與硫酸溶液共熱發(fā)生水解反應(yīng),用新制氫氧化銅懸濁液、加熱檢驗(yàn)水解產(chǎn)物前應(yīng)加堿中和催化劑硫酸,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.硫酸銅是重金屬鹽,加入到蛋白質(zhì)溶液中出現(xiàn)沉淀,是蛋白質(zhì)的變性,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.油脂水解生成的高級(jí)脂肪酸、蛋白質(zhì)水解生成的氨基酸,都是電解質(zhì),D項(xiàng)正確。本題選D。11、B【解析】
向過(guò)量的ZWY溶液中滴入少量硫酸銅溶液,觀察到既有黑色沉淀生成又有臭雞蛋氣味的氣體放出,臭雞蛋氣味的氣體為硫化氫,說(shuō)明為硫氫化鉀溶液,則W、Y、Z分別為氫、硫、鉀。W、X、Y、Z的族序數(shù)之和為12,X與Y的電子層數(shù)相同,X為硅元素。A.原子半徑由大到小的順序?yàn)椋簉(Z)>r(X)>r(Y)>r(W),故錯(cuò)誤;B.硅酸為弱酸,亞硫酸為弱酸,但亞硫酸的酸性比碳酸強(qiáng),碳酸比硅酸強(qiáng),故酸性順序H2SiO3<H2SO3,故正確;C.硫氫化鉀是離子化合物,其完全電離,但其電離出的硫氫根離子既能電離、也能水解,存在電離平衡和水解平衡,故錯(cuò)誤;D.硅形成原子晶體,硫形成分子晶體,所以硅的熔點(diǎn)高于硫,故錯(cuò)誤。故選B。12、B【解析】
A.水合銅離子中水中的氧原子提供孤對(duì)電子與銅離子形成配位鍵,水中的H原子和O原子形成極性共價(jià)鍵,但不存在這離子鍵,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;B.CaF2晶體的晶胞中,F(xiàn)-位于體心,而Ca2+位于頂點(diǎn)和面心,距離F-最近的Ca2+組成正四面體,B選項(xiàng)正確;C.電子云密度表示電子在某一區(qū)域出現(xiàn)的機(jī)會(huì)的多少,H原子最外層只有一個(gè)電子,所以不存在大多數(shù)電子一說(shuō),只能說(shuō)H原子的一個(gè)電子在原子核附近出現(xiàn)的機(jī)會(huì)多,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;D.金屬Cu中Cu原子堆積模型為面心立方最密堆積,配位數(shù)為12,但空間利用率為74%,D選項(xiàng)錯(cuò)誤;答案選B?!军c(diǎn)睛】本題考查了配合物、離子晶體、電子云、最密堆積等知識(shí),解題關(guān)鍵是對(duì)所給圖要仔細(xì)觀察,并正確理解掌握基本概念。13、A【解析】A.銅跟稀HNO3反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水,離子方程式為:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,故A正確;B.過(guò)量氨水不能溶解生成的氫氧化鋁沉淀,故B錯(cuò)誤;C.向Ag(NH3)2NO3溶液中加入鹽酸反應(yīng)生成氯化銀沉淀,故C錯(cuò)誤;D.NaHSO4溶液和Ba(OH)2溶液混合后溶液呈中性的離子方程式為Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O,故D錯(cuò)誤;故選A。點(diǎn)晴:離子方程式正誤判斷是高考高頻知識(shí)點(diǎn),解這類題主要是從以下幾個(gè)方面考慮:①反應(yīng)原理是否正確;②電解質(zhì)的拆分是否正確;③是否滿足電子守恒、電荷守恒及原子守恒。本題的易錯(cuò)點(diǎn)是D,要注意從化學(xué)方程式進(jìn)行判斷。14、D【解析】
A.0℃的冰熔化成0℃水,要吸收熱量,內(nèi)能增加,則0℃的冰的內(nèi)能比等質(zhì)量的0℃的水的內(nèi)能小,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.“可燃冰”是由一種結(jié)晶水合物,冰是水的固態(tài)形式,不是含有結(jié)晶水的物質(zhì),不屬于水合物,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.冰為V型,干冰為直線型、水晶為原子晶體,空間結(jié)構(gòu)為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),它們的空間構(gòu)型不相似,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.冰中的氫鍵比液態(tài)水中的強(qiáng),使得水分子排列得很規(guī)則,造成體積膨脹,所以氫鍵影響冰晶體的體積大小,D項(xiàng)正確;答案選D。15、A【解析】
A.在鐵釘和水面的交界處,有電解質(zhì)溶液,氧氣的濃度最高,故發(fā)生吸氧腐蝕的速率最大,則最易被腐蝕,故A正確;B.由于水為中性,故鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕,其中鐵做負(fù)極,故B錯(cuò)誤;C.鐵做負(fù)極,電極反應(yīng)為:Fe-2e=Fe2+,故C錯(cuò)誤;D.因?yàn)樗恼舭l(fā),故在鐵釘?shù)乃嬉陨系牟糠稚先匀挥兴?,仍然能發(fā)生吸氧腐蝕;因?yàn)檠鯕饽苋芙庠谒?,故鐵釘水面一下的部分也能發(fā)生吸氧腐蝕,但均沒(méi)有鐵釘和水的交接處的腐蝕速率大,故D錯(cuò)誤;答案:A【點(diǎn)睛】將鐵釘放入純水中,由于鐵釘為鐵的合金,含有碳單質(zhì),故在純水做電解質(zhì)溶液的環(huán)境下,鐵做負(fù)極,碳做正極,中性的水做電解質(zhì)溶液,發(fā)生鋼鐵的吸氧腐蝕,據(jù)此分析。16、C【解析】
其中A只由碳、氫兩種元素組成,其產(chǎn)量可用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家石油化工的發(fā)展水平,A為乙烯,B為乙醇,C為乙醛,D為乙酸,E為乙酸乙酯?!驹斀狻緼.甲烷中混有少量A,不能用酸性高錳酸鉀溶液除去,乙烯與酸性高錳酸鉀發(fā)生生成二氧化碳,引入新的雜質(zhì),故A錯(cuò)誤;B.乙醛和NaHCO3溶液不反應(yīng),故B錯(cuò)誤;C.物質(zhì)E的酯類同分異構(gòu)體有甲酸正丙酯,甲酸異丙酯,丙酸甲酯3種,故C正確;D.B+D→E的化學(xué)方程式為:CH3COOH+C2H5OH+CH3COOC2H5+H2O,故D錯(cuò)誤。綜上所述,答案為C。17、C【解析】
b和c均為10電子分子,b在常溫下為液體,則b可能為H2O,c可能為HF、NH3,根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系推測(cè)X為氧氣,Z為氫氣,則Y可能為氟氣或氮?dú)猓謅為雙原子分子,則a為NO,則Y為氮?dú)?。A.根據(jù)上述分析,單質(zhì)Y為N2,故A正確;B.NO不能溶于H2O中,故B正確;C.NO和NH3在一定條件下可以反應(yīng),故C錯(cuò)誤;D.H2O比NH3穩(wěn)定,故D正確。故選C。18、D【解析】
A.不斷將氨氣液化分離,生成物的濃度減小,平衡正向移動(dòng),故正確;B.壓縮體積,平衡正向移動(dòng),氮?dú)廪D(zhuǎn)化率增大,故正確;C.前10分鐘,N2+3H22NH3起始0.51.50改變x3x2x10min時(shí)0.5-x1.5-3x2x有,解x=0.175mol/L,用氨氣表示反應(yīng)速率為=0.035mol·L?1·min?1,故正確;D.N2+3H22NH3起始0.51.50改變x3x2x平衡0.5-x1.5-3x2x,有,解x=0.25mol/L,則平衡常數(shù)表示為,在30min時(shí),再加入0.5molN2、1.5molH2和2molNH3,則有Qc=<K,平衡正向移動(dòng),故錯(cuò)誤。故選D。19、D【解析】
A項(xiàng),NaHCO3能與HCl反應(yīng),NaHCO3用于制胃酸中和劑,NaHCO3用于制胃酸中和劑與NaHCO3受熱易分解沒(méi)有對(duì)應(yīng)關(guān)系;B項(xiàng),SiO2傳導(dǎo)光的能力非常強(qiáng),用于制光導(dǎo)纖維,SiO2用于制光導(dǎo)纖維與SiO2熔點(diǎn)高硬度大沒(méi)有對(duì)應(yīng)關(guān)系;C項(xiàng),Al2O3的熔點(diǎn)很高,用作耐高溫材料,Al2O3用作耐高溫材料與Al2O3是兩性氧化物沒(méi)有對(duì)應(yīng)關(guān)系;D項(xiàng),CaO能與水反應(yīng),用于食品干燥劑,CaO用于食品干燥劑與CaO與水反應(yīng)有對(duì)應(yīng)關(guān)系;答案選D。20、D【解析】
A.該物質(zhì)可發(fā)生水解反應(yīng),水解產(chǎn)物均含有羧基和羥基或氨基,均能發(fā)生縮聚反應(yīng),故A正解;B.1mol該物質(zhì)與足量NaOH溶液反應(yīng),-COOH消耗1molNaOH,酰胺基消耗1molNaOH,最多可消耗2molNaOH,故B正確;C.中有伯醇和仲醇,在銅、銀等催化劑存在下可以被氧氣氧化生成醛基和酮羰基,故C正確;D.中有兩處-OH的鄰碳上沒(méi)有氫,不可以發(fā)生消去反應(yīng),在濃硫酸、Al2O3或P2O5等催化劑作用下不可發(fā)生脫水反應(yīng),生成碳碳雙鍵,故D錯(cuò)誤;故選D。21、D【解析】
A.火箭升空時(shí),將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能,故A錯(cuò)誤;B.太陽(yáng)能電池板,將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,故B錯(cuò)誤;C.動(dòng)車在行駛時(shí)主要的能量轉(zhuǎn)化是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故C錯(cuò)誤;D.手機(jī)電池放電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故D正確;答案選D。22、C【解析】
根據(jù)球棍模型,推出該有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,據(jù)此分析;【詳解】A.根據(jù)球棍模型推出M的化學(xué)式為C12H10O2,故A錯(cuò)誤;B.M與足量氫氣在一定條件下發(fā)生加成反應(yīng),得到,環(huán)上有10種不同的氫,因此環(huán)上一氯代物有10種,故B錯(cuò)誤;C.M中有羧基和苯環(huán),能發(fā)生中和反應(yīng)、取代反應(yīng)、加成反應(yīng),故C正確;D.苯的空間構(gòu)型是平面正六邊形,M分子中含有2個(gè)苯環(huán),因此一個(gè)M分子最多有22個(gè)原子共面,故D錯(cuò)誤;答案:C。二、非選擇題(共84分)23、羥基和羧基取代反應(yīng)8、(其他答案只要正確也可)【解析】
根據(jù)A到B,B到C反應(yīng),推出溴原子取代苯環(huán)上的氫,取代的是甲基的鄰位,D到E發(fā)生的是信息①類似的反應(yīng),引入碳碳雙鍵,即E為,E到F發(fā)生的是信息③類似的反應(yīng),得到碳氧雙鍵,即F為,F(xiàn)到M發(fā)生的信息②類似的反應(yīng),即得到M?!驹斀狻?1)C中的官能團(tuán)的名稱為羥基和羧基,根據(jù)信息①和③得到F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,根據(jù)A→B和B→C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式得到A→B的反應(yīng)類型為取代反應(yīng);故答案為:羥基和羧基;;取代反應(yīng)。(2)根據(jù)信息①得出D→E的反應(yīng)方程式為;故答案為:。(3)M物質(zhì)中核磁共振氫譜中有8組吸收峰,如圖。(4)①只有一個(gè)苯環(huán)且苯環(huán)上的一氯取代物只有2種,容易想到有兩個(gè)支鏈且在對(duì)位,②遇FeCl3溶液顯紫色,含有酚羥基③分子中含,至少寫(xiě)出2個(gè)同時(shí)符合下列條件試劑X的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、;故答案為:、(其他答案只要正確也可)。(5)甲苯先與Cl2光照發(fā)生側(cè)鏈取代,后與氫氣發(fā)生加成反應(yīng),然后發(fā)生氯代烴的消去反應(yīng)引入碳碳雙鍵,然后與溴加成,再水解,因此由甲苯制備R()的合成路線;故答案為:。24、3,5-二硝基苯甲酸羧基溴原子取代反應(yīng)防止兩個(gè)硝基都轉(zhuǎn)化為氨基30【解析】
由C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和A到B,A到C的反應(yīng)條件逆推可知B為;A為;在以工業(yè)合成3-溴-5-甲氧基苯甲酸甲酯的流程和各部反應(yīng)條件對(duì)物質(zhì)進(jìn)行推斷、命名、官能團(tuán)、反應(yīng)類型判定、反應(yīng)方程式、同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)、有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)?!驹斀狻浚?)由于羧基定位能力比硝基強(qiáng),故C名稱為3,5-二硝基苯甲酸,由結(jié)構(gòu)式可知G中含官能團(tuán)名稱有醚鍵、羧基、溴原子。答案:3,5-二硝基甲酸;羧基;溴原子。(2)根據(jù)框圖C結(jié)構(gòu)逆向推理,B為苯甲酸,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為;A為甲苯,B生成C是在濃硫酸作用下硝酸中硝基取代苯環(huán)上的氫,所以B生成C反應(yīng)類型為硝化反應(yīng),是取代反應(yīng)中一種。答案:;取代反應(yīng)。(3)由G生成H反應(yīng)為G與CH3OH在濃硫酸、加熱的作用下發(fā)生的酯化反應(yīng),化學(xué)方程式為;C→D、E→F都是將硝基還原為氨基,但選用了不同條件,E的結(jié)構(gòu)尚保留一個(gè)硝基,可以推知D的結(jié)構(gòu)中也有一個(gè)硝基,故C→D反應(yīng)中,(NH4)2S只將其中一個(gè)硝基還原,避免用H2/Pd將C中所有的硝基都轉(zhuǎn)化為氨基。答案:;防止兩個(gè)硝基都轉(zhuǎn)化為氨基。(4)化合物F苯環(huán)上有3個(gè)不同取代基,其中有氨基和羥基直接連在苯環(huán)上,先將2個(gè)取代基分別定于鄰、對(duì)、間三種位置,第三個(gè)取代基共有4+4+2=10種連接方式,故有10種同分異構(gòu)體,環(huán)上有3個(gè)不同取代基,其中兩個(gè)取代基是氨基和羥基,另一種取代基有三種情況,-OOCCH3、-CH2OOCH、-COOCH3,化合物F的同分異構(gòu)體中能同時(shí)滿足條件的共有10×3=30種。答案:30。(5)根據(jù)縮聚反應(yīng)規(guī)律,可以推出聚合物單體的結(jié)構(gòu),而由原料合成該單體,需要將苯環(huán)上的乙基氧化為羧基和硝基還原為氨基,由于氨基可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化,故而合成中需要先氧化,再還原,合成路線流程圖示如下,依試題框圖信息,還原硝基的條件也可以選擇(NH4)2S。答案:?!军c(diǎn)睛】本題是有機(jī)物的綜合考查。本題以工業(yè)合成3-溴-5-甲氧基苯甲酸甲酯為載體,考查物質(zhì)推斷、有機(jī)物命名、官能團(tuán)、反應(yīng)類型、反應(yīng)方程式、同分異構(gòu)體的判斷、有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)等。突破口由C逆推B、A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,再根據(jù)各物質(zhì)之間的反應(yīng)條件和官能圖的性質(zhì)進(jìn)行判定。25、3213K2C2O4隔絕空氣,使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入后續(xù)裝置CO2CO先熄滅裝置A、E的酒精燈,冷卻后停止通入氮?dú)馊∩僭S固體粉末于試管中,加稀硫酸溶解,滴入1-2滴KSCN溶液,溶液變紅色,證明含有Fe2O3用KMnO4溶液進(jìn)行潤(rùn)洗粉紅色出現(xiàn)偏低燒杯、漏斗、玻璃棒、膠頭滴管(可不填“膠頭滴管”)【解析】
(1)根據(jù)元素守恒規(guī)律配平亞鐵離子能與K3[Fe(CN)6]發(fā)生的顯色反應(yīng);(2)①根據(jù)氮?dú)饽芨艚^空氣和排盡氣體分析;②根據(jù)CO2、CO的性質(zhì)分析;③要防止倒吸可以根據(jù)外界條件對(duì)壓強(qiáng)的影響分析;③根據(jù)鐵離子的檢驗(yàn)方法解答;(3)①標(biāo)準(zhǔn)滴定管需用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗,再根據(jù)酸性高錳酸鉀溶液顯紅色回答;②根據(jù)電子得失守恒計(jì)算;結(jié)合操作不當(dāng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)液濃度的測(cè)定結(jié)果的影響進(jìn)行回答;③根據(jù)操作的基本步驟及操作的規(guī)范性作答?!驹斀狻浚?)光解反應(yīng)的化學(xué)方程式為2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑,反應(yīng)后有草酸亞鐵產(chǎn)生,根據(jù)元素守恒規(guī)律可知,所以顯色反應(yīng)的化學(xué)方程式為3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4,因此已知方程式中所缺物質(zhì)化學(xué)式為K2C2O4,故答案為3;2;1;3K2C2O4。(2)①裝置中的空氣在高溫下能氧化金屬銅,能影響E中的反應(yīng),所以反應(yīng)前通入氮?dú)獾哪康氖歉艚^空氣排盡裝置中的空氣;反應(yīng)中有氣體生成,不會(huì)全部進(jìn)入后續(xù)裝置,故答案為隔絕空氣,使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入后續(xù)裝置。②實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置B、F中澄清石灰水均變渾濁,說(shuō)明反應(yīng)中一定產(chǎn)生二氧化碳。裝置E中固體變?yōu)榧t色,說(shuō)明氧化銅被還原為銅,即有還原性氣體CO生成,由此判斷熱分解產(chǎn)物中一定含有CO2、CO,故答案為CO2;CO;③為防止倒吸,必須保證裝置中保持一定的壓力,所以停止實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)進(jìn)行的操作是先熄滅裝置A、E的酒精燈,冷卻后停止通入氮?dú)饧纯?,故答案為先熄滅裝置A、E的酒精燈,冷卻后停止通入氮?dú)猓虎芤獧z驗(yàn)Fe2O3存在首先要轉(zhuǎn)化為可溶性鐵鹽,因此方法是取少許固體粉末于試管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液變紅色,證明含有Fe2O3,故答案為取少許固體粉末于試管中,加稀硫酸溶解,滴入1-2滴KSCN溶液;溶液變紅色,證明含有Fe2O3;(3)①滴定管需用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗后才能進(jìn)行滴定操作;高錳酸鉀氧化草酸根離子,其溶液顯紅色,所以滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是粉紅色出現(xiàn),故答案為用KMnO4溶液進(jìn)行潤(rùn)洗;粉紅色出現(xiàn)。②鋅把Fe3+還原為亞鐵離子,酸性高錳酸鉀溶液又把亞鐵離子氧化為鐵離子。反應(yīng)中消耗高錳酸鉀是0.001cVmol,Mn元素化合價(jià)從+7價(jià)降低到+2價(jià),所以根據(jù)電子得失守恒可知鐵離子的物質(zhì)的量是0.005cVmol,則該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為;滴定終點(diǎn)讀取滴定管刻度時(shí),俯視KMnO4溶液液面,則消耗的標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏小,導(dǎo)致最終結(jié)果偏低,故答案為;偏低;③過(guò)濾和洗滌需要的玻璃儀器為燒杯、漏斗、玻璃棒、膠頭滴管(可不填“膠頭滴管”),故答案為燒杯、漏斗、玻璃棒、膠頭滴管(可不填“膠頭滴管”)。【點(diǎn)睛】本題主要是考查物質(zhì)分解產(chǎn)物檢驗(yàn)、元素含量測(cè)定等實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià),題目難度中等,明確實(shí)驗(yàn)原理和相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)是解答的關(guān)鍵。關(guān)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)從安全角度常考慮的主要因素如下:凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時(shí)要防止液體倒吸;進(jìn)行某些易燃易爆實(shí)驗(yàn)時(shí)要防爆炸(如H2還原CuO應(yīng)先通H2,氣體點(diǎn)燃前先驗(yàn)純等);防氧化(如H2還原CuO后要“先滅燈再停氫”,白磷切割宜在水中進(jìn)行等);污染性的氣體要進(jìn)行尾氣處理;有粉末狀物質(zhì)參加的反應(yīng),要注意防止導(dǎo)氣管堵塞;防吸水(如實(shí)驗(yàn)取用、制取易吸水、潮解、水解的物質(zhì)時(shí)宜采取必要措施,以保證達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。26、FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O恒壓漏斗安全瓶提高化學(xué)反應(yīng)速率,同時(shí)防止過(guò)氧化氫受熱分解稀釋ClO2,防止其爆炸2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-吸收ClO2等氣體,防止污染大氣BaCl2Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+【解析】
二氧化氯(ClO2)具有強(qiáng)氧化性,在工業(yè)上常用作水處理劑、漂白劑。分別利用無(wú)機(jī)反應(yīng)和電解原理制備二氧化氯,三種方法均利用了氧化還原反應(yīng)?!驹斀狻浚?)以黃鐵礦(FeS2)、氯酸鈉和硫酸溶液混合反應(yīng)制備ClO2,黃鐵礦中的硫元素在酸性條件下被ClO3-氧化成SO42-,根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子守恒和元素守恒,可以寫(xiě)出制備ClO2的離子方程式為FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O。(2)①裝置A的名稱為恒壓漏洞,裝置C為安全瓶,起到防止液體倒吸的作用。②升高溫度可以提高化學(xué)反應(yīng)速率,但是原料中含有過(guò)氧化氫,過(guò)氧化氫在過(guò)高的溫度下可以發(fā)生分解反應(yīng),因此反應(yīng)容器B應(yīng)置于30℃左右的水浴中。③根據(jù)題文可知,ClO2是一種易溶于水的黃綠色氣體,其體積分?jǐn)?shù)超過(guò)10%時(shí)易引起爆炸,故通入氮?dú)獾闹饕饔糜?個(gè),一是可以起到攪拌作用,二是有利于將ClO2排出,三是稀釋ClO2,防止其爆炸。④ClO2處理含CN-廢水發(fā)生氧化還原反應(yīng),將CN-轉(zhuǎn)化為無(wú)污染的CO2和N2,故離子方程式為2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-;裝置E在整套裝置之后,起到吸收尾氣,防止環(huán)境污染的作用。(3)①用于電解的食鹽水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質(zhì),需要過(guò)量的碳酸根離子、氫氧根離子和鋇離子,過(guò)量的鋇離子可以用碳酸根離子除去,因此在加入Na2CO3之前應(yīng)先加入過(guò)量BaCl2。②用石墨做電極,電解池的陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),元素化合價(jià)升高,因此氯離子在陽(yáng)極失電子和水反應(yīng)得到ClO2,電極反應(yīng)式為Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+。27、球形冷凝管使物質(zhì)充分混合+NaClO→+NaCl+H2O防止苯甲醛被氧化為苯甲酸,使產(chǎn)品的純度降低產(chǎn)品中混有水,純度降低③打開(kāi)分液漏斗頸部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽對(duì)準(zhǔn)分液漏斗上的小孔),再打開(kāi)分液漏斗下面的活塞,使下層液體慢慢沿?zé)诹飨拢?dāng)有機(jī)層恰好全部放出時(shí),迅速關(guān)閉活塞178.1℃67.9%【解析】
(1)根據(jù)圖示結(jié)合常見(jiàn)的儀器的形狀解答;攪拌器可以使物質(zhì)充分混合,反應(yīng)更充分;(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,苯甲醇與NaClO反應(yīng)生成苯甲醛;(3)次氯酸鈉具有強(qiáng)氧化性,除了能夠氧化苯甲醇,也能將苯甲醛氧化;步驟③中加入無(wú)水硫酸鎂的目的是除去少量的水;(4)步驟②中萃取后要進(jìn)行分液,結(jié)合實(shí)驗(yàn)的基本操作分析解答;(5)步驟④是將苯甲醛蒸餾出來(lái);(6)首先計(jì)算3.0mL苯甲醇的物質(zhì)的量,再根據(jù)反應(yīng)的方程式計(jì)算理論上生成苯甲醛的質(zhì)量,最后計(jì)算苯甲醛的產(chǎn)率?!驹斀狻?1)根據(jù)圖示,儀器b為球形冷凝管,攪拌器可以使物質(zhì)充分混合,反應(yīng)更充分,故答案為球形冷凝管;使物質(zhì)充分混合;(2)根據(jù)題意,苯甲醇與NaClO反應(yīng),苯甲醇被氧化生成苯甲醛,次氯酸鈉本身被還原為氯化鈉,反應(yīng)的化學(xué)方程式為+NaClO→+NaCl+H2O,故答案為+NaClO→+NaCl+H2O;(3)次氯酸鈉具有強(qiáng)氧化性,除了能夠氧化苯甲醇,也能將苯甲醛氧化,因此步驟①中,投料時(shí),次氯酸鈉不能過(guò)量太多;步驟③中加入無(wú)水硫酸鎂的目的是除去少量的水,提高產(chǎn)品的純度,若省略該操作,產(chǎn)品中混有水,純度降低,故答案為防止苯甲醛被氧化為苯甲酸,使產(chǎn)品的純度降低;產(chǎn)品中混有水,純度降低;(4)步驟②中,充分反應(yīng)后,用二氯甲烷萃取水相3次,萃取應(yīng)該選用分液漏斗進(jìn)行分液,應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)裝置是③,分液中分離出有機(jī)相的具體操作方法為打開(kāi)分液漏斗頸部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽對(duì)準(zhǔn)分液漏斗上的小孔),再打開(kāi)分液漏斗下面的活塞,使下層液體慢慢沿?zé)诹飨拢?dāng)有機(jī)層恰好全部放出時(shí),迅速關(guān)閉活塞,故答案為③;打開(kāi)分液漏斗頸部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽對(duì)準(zhǔn)分液漏斗上的小孔),再打開(kāi)分液漏斗下面的活塞,使下層液體慢慢沿?zé)诹飨?,?dāng)有機(jī)層恰好全部放出時(shí),迅速關(guān)閉活塞;(5)根據(jù)相關(guān)有機(jī)物的數(shù)據(jù)可知,步驟④是將苯甲醛蒸餾出來(lái),蒸餾溫度應(yīng)控制在178.1℃左右,故答案為178.1℃;(6)根據(jù)+NaClO→+NaCl+H2O可知,1mol苯甲醇理論上生成1mol苯甲醛,則3.0mL苯甲醇的質(zhì)量為1.04g/cm3×3.0cm3=3.12g,物質(zhì)的量為,則理論上生成苯甲醛的質(zhì)量為×106g/mol=3.06g,苯甲醛的產(chǎn)率=×100%=67.9%,故答案為67.9%。28、SO42-O2+2H++2e-=H2O2Cr3+A(a+b+c)kJ·mol-1Mn2+bd小于(L/mol)4【解析】
(1)電解池陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)的是溶液里的陰離子,陰極發(fā)生還原反應(yīng);(2)由表中數(shù)據(jù)分析,加入量少且使雙氧水分解率大的離子就是能使過(guò)氧化氫分解反應(yīng)活化能降低最多的離子,貯運(yùn)過(guò)氧化氫時(shí),可選用的容器材質(zhì)不能促進(jìn)雙氧水分解;(3)根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行分析解答;(4)①可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的判斷就是變化的量不變了,②根據(jù)反應(yīng)處于平衡的哪一
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