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文檔簡介
2024-2025學(xué)年湖北省武漢部分學(xué)校高三級第三次統(tǒng)測化學(xué)試題試卷考生請注意:1.答題前請將考場、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi),不得在試卷上作任何標(biāo)記。2.第一部分選擇題每小題選出答案后,需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi),第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3.考生必須保證答題卡的整潔??荚嚱Y(jié)束后,請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、用飽和硫酸亞鐵、濃硫酸和硝酸鉀反應(yīng)可以制得純度為98%的NO,其反應(yīng)為FeSO4+KNO3+H2SO4(濃)Fe2(SO4)3+NO↑+K2SO4+H2O(未配平)。下列有關(guān)說法不正確的是A.該反應(yīng)的氧化劑是KNO3B.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶3C.Fe2(SO4)3、K2SO4、H2O均為電解質(zhì)D.該反應(yīng)中生成144gH2O,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為12mol2、常溫下,向盛50mL0.100mol·L-1鹽酸的兩個(gè)燒杯中各自勻速滴加50mL的蒸餾水、0.100mol·L-1醋酸銨溶液,測得溶液pH隨時(shí)間變化如圖所示。已知Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。下列說法正確的是()A.曲線X是鹽酸滴加蒸餾水的pH變化圖,滴加過程中溶液各種離子濃度逐漸減小B.曲線Y上的任意一點(diǎn)溶液中均存在c(CH3COO-)<c(NH4+)C.a(chǎn)點(diǎn)溶液中n(Cl-)+n(CH3COO-)+n(OH)-n(NH4+)=0.01molD.b點(diǎn)溶液中水電離的c(H+)是c點(diǎn)的102.37倍3、化學(xué)與生活、生產(chǎn)密切相關(guān),下列說法正確的是A.用聚氯乙烯代替木材生產(chǎn)快餐盒,以減少木材的使用B.中國天眼FAST中用到的碳化硅是一種新型的有機(jī)高分子材料C.港珠澳大橋中用到的低合金鋼,具有強(qiáng)度大、密度小、耐腐蝕等性能D.“司南之杓(注:勺),投之于地,其柢(注:柄)指南?!彼灸现小拌肌彼玫牟馁|(zhì)為FeO4、繼電器在控制電路中應(yīng)用非常廣泛,有一種新型繼電器是以對電池的循環(huán)充放電實(shí)現(xiàn)自動(dòng)離合(如圖所示)。以下關(guān)于該繼電器的說法中錯(cuò)誤的是已知電極材料為納米Fe2O3,另一極為金屬鋰和石墨的復(fù)合材料。A.充電完成時(shí),電池能被磁鐵吸引B.該電池電解液一般由高純度的有機(jī)溶劑、鋰鹽等原料組成C.充電時(shí),該電池正極的電極反應(yīng)式為3Li2O+2Fe-6e-═Fe2O3+6Li+D.放電時(shí),Li作電池的負(fù)極,F(xiàn)e2O3作電池的正極5、下列事實(shí)能用元素周期律解釋的是A.沸點(diǎn):H2O>H2Se>H2S B.酸性:H2SO4>H2CO3>HClOC.硬度:I2>Br2>Cl2 D.堿性:KOH>NaOH>Al(OH)36、普通電解精煉銅的方法所制備的銅中仍含雜質(zhì),利用如圖中的雙膜(陰離子交換膜和過濾膜)電解裝置可制備高純度的Cu。下列有關(guān)敘述正確的是()A.電極a為粗銅B.甲膜為過濾膜,可阻止陽極泥及漂浮物雜質(zhì)進(jìn)入陰極區(qū)C.乙膜為陰離子交換膜,可阻止雜質(zhì)陽離子進(jìn)入陰極區(qū)D.當(dāng)電路中通過1mol電子時(shí),可生成32g精銅7、下列說法正確的是A.34Se、35Br位于同一周期,還原性Se2?>Br?>Cl?B.與互為同系物,都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色C.硫酸銨和醋酸鉛都是鹽類,都能使蛋白質(zhì)變性D.Al2O3和Ag2O都是金屬氧化物,常用直接加熱分解法制備金屬單質(zhì)8、下列說法錯(cuò)誤的是A.取用固體時(shí)動(dòng)作一定要輕B.蒸餾提純乙醇的實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)將溫度計(jì)水銀球置于被加熱的酒精中C.容量瓶、滴定管、分液漏斗等儀器在使用之前都必須檢漏D.量取5.2mL硫酸銅溶液用到的儀器有10mL量筒、膠頭滴管9、科學(xué)工作者研發(fā)了一種SUNCAT的系統(tǒng),借助鋰循環(huán)可持續(xù)合成氨,其原理如下圖所示。下列說法不正確的是A.過程I得到的Li3N中N元素為—3價(jià)B.過程Ⅱ生成W的反應(yīng)為Li3N+3H2O===3LiOH+NH3↑C.過程Ⅲ中能量的轉(zhuǎn)化形式為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D.過程Ⅲ涉及的反應(yīng)為4OH--4e-=O2↑+2H2O10、某種化合物(如圖)由W、X、Y、Z四種短周期元素組成,其中W、Y、Z分別位于三個(gè)不同周期,Y核外最外層電子數(shù)是W核外最外層電子數(shù)的二倍;W、X、Y三種簡單離子的核外電子排布相同。下列說法不正確的是:A.原子半徑:W<X<Y<ZB.簡單離子的氧化性:W>XC.X與Y、Y與Z均可形成具有漂白性的化合物D.W與X的最高價(jià)氧化物的水化物可相互反應(yīng)11、下列說法不正確的是()A.可用焦炭還原SiO2制備單質(zhì)SiB.鎂單質(zhì)可與NH4Cl溶液反應(yīng)生成NH3C.濃硫酸與NaBr固體共熱可生成單質(zhì)Br2D.摩爾鹽的組成可表示為NH4Fe(SO4)2?6H2O12、乙苯與氫氣加成,其產(chǎn)物的一氯代物的同分異構(gòu)體數(shù)目有(不考慮立體異構(gòu))()A.4種 B.5種 C.6種 D.7種13、下列表示氮原子結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語規(guī)范,且能據(jù)此確定電子能量的()A. B.C.1s22s22p3 D.14、剛結(jié)束的兩會(huì)《政府工作報(bào)告》首次寫入“推動(dòng)充電、加氫等設(shè)施的建設(shè)”。如圖是一種正負(fù)電極反應(yīng)均涉及氫氣的新型“全氫電池”,能量效率可達(dá)80%。下列說法中錯(cuò)誤的是A.該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能B.離子交換膜允許H+和OH-通過C.負(fù)極為A,其電極反應(yīng)式是H2-2e-+2OH-=2H2OD.電池的總反應(yīng)為H++OH-H2O15、將Cl2通入100mLNaOH溶液中充分反應(yīng),生成0.1mol的NaCl,下列說法正確的是()A.反應(yīng)后溶液中ClO﹣的個(gè)數(shù)為0.1NAB.原NaOH濃度為1mol/LC.參加反應(yīng)的氯氣分子為0.1NAD.轉(zhuǎn)移電子為0.2NA16、下列離子或分子組中能大量共存,且滿足相應(yīng)要求的是選項(xiàng)離子或分子要求ANa+、HCO3—、Mg2+、SO42—滴加氨水立即有沉淀產(chǎn)生BFe3+、NO3—、SO32—、Cl—滴加鹽酸立即有氣體產(chǎn)生CNH4+、Al3+、SO42—、CH3COOH滴加NaOH溶液立即有氣體產(chǎn)生DK+、NO3—、Cl—、l—c(K+)<c(Cl—)A.A B.B C.C D.D17、有一瓶無色、有特殊氣味的液體,是甲醇(CH3OH)或乙醇(C2H5OH)。通過測定該液體充分燃燒后生成的二氧化碳和水的質(zhì)量,再根據(jù)二氧化碳和水的質(zhì)量可確定是那種物質(zhì),對原理解釋錯(cuò)誤的是A.求出碳、氫元素的質(zhì)量比,與甲醇和乙醇中碳?xì)滟|(zhì)量比對照,即可確定B.求出碳、氫原子的個(gè)數(shù)比,與甲醇和乙醇中碳?xì)鋫€(gè)數(shù)比對照,即可確定C.求出碳、氫原子的物質(zhì)的量比,與甲醇和乙醇中的碳?xì)湮镔|(zhì)的量比對照,即可確定D.求出碳、氫、氧原子的個(gè)數(shù)比,與甲醇和乙醇中的碳、氫、氧個(gè)數(shù)比對照,即可確定18、與氨堿法相比較,聯(lián)合制堿法最突出的優(yōu)點(diǎn)是A.NaCl利用率高 B.設(shè)備少C.循環(huán)利用的物質(zhì)多 D.原料易得19、化學(xué)與人類生活、生產(chǎn)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān),下列說法不正確的是()A.為方便運(yùn)輸可用鋼瓶儲(chǔ)存液氯和濃硫酸B.食鹽可作調(diào)味劑,也可用作食品防腐劑C.用淀粉溶液可以直接檢驗(yàn)海水中是否含有碘元素D.化石燃料的脫硫脫氮、SO2的回收利用和NOX的催化轉(zhuǎn)化都是減少酸雨產(chǎn)生的措施20、某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示,它在一定條件下可能發(fā)生的反應(yīng)有:①加成、②水解、③酯化、④氧化、⑤中和、⑥消去,其中可能的是()A.②③④ B.①③⑤⑥ C.①③④⑤ D.②③④⑤⑥21、在給定條件下,下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是()A.B.C.D.22、下列實(shí)驗(yàn)不能不能用如圖所示裝置實(shí)現(xiàn)的是A.用CCl4提取碘水中的碘B.用NaOH溶液除去溴苯中的溴C.用酒精除去苯酚中的甘油D.用飽和Na2CO3溶液除去乙酸丁酯中的乙酸二、非選擇題(共84分)23、(14分)普羅帕酮,為廣譜高效膜抑制性抗心律失常藥。具有膜穩(wěn)定作用及競爭性β受體阻滯作用。能降低心肌興奮性,延長動(dòng)作電位時(shí)程及有效不應(yīng)期,延長傳導(dǎo)?;衔颕是合成普羅帕酮的前驅(qū)體,其合成路線如圖:已知:CH3COCH3+CH3CHOCH3COCH=CHCH3+H2O回答下列問題:(1)H的分子式為_____________;化合物E中含有的官能團(tuán)名稱是_________。(2)G生成H的反應(yīng)類型是______。(3)F的結(jié)構(gòu)簡式為_____。(4)B與銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。(5)芳香族化合物M與E互為同分異構(gòu)體,M中除苯環(huán)外,不含其他環(huán)狀結(jié)構(gòu),且1molM能與2molNaOH反應(yīng),則M的結(jié)構(gòu)共有___種,其中能發(fā)生銀鏡反應(yīng)且核磁共振氫譜上顯示4組峰的M的結(jié)構(gòu)簡式為:_______。(6)參照上述合成路線,以2-丙醇和苯甲醛為原料(無機(jī)試劑任選),設(shè)計(jì)制備的合成路線:____。24、(12分)酯類化合物與格氏試劑(RMgX,X=Cl、Br、I)的反應(yīng)是合成叔醇類化合物的重要方法,可用于制備含氧多官能團(tuán)化合物?;衔颋的合成路線如下,回答下列問題:已知信息如下:①RCH=CH2RCH2CH2OH;②;③RCOOCH3.(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為____,B→C的反應(yīng)類型為___,C中官能團(tuán)的名稱為____,C→D的反應(yīng)方程式為_____。(2)寫出符合下列條件的D的同分異構(gòu)體_____(填結(jié)構(gòu)簡式,不考慮立體異構(gòu))。①含有五元環(huán)碳環(huán)結(jié)構(gòu);②能與NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2氣體;③能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。(3)判斷化合物F中有無手性碳原子___,若有用“*”標(biāo)出。(4)已知羥基能與格氏試劑發(fā)生反應(yīng)。寫出以、CH3OH和格氏試劑為原料制備的合成路線(其他試劑任選)___。25、(12分)(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O(M=392g/mol)又稱摩爾鹽,簡稱FAS,它是淺藍(lán)色綠色晶體,可溶于水,難溶于水乙醇。某小組利用工業(yè)廢鐵屑進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)。請按要求回答下列問題:Ⅰ.FAS的制取。流程如下:(1)步驟①加熱的目的是_________________________。(2)步驟②必須在剩余少量鐵屑時(shí)進(jìn)行過濾,其原因是(用離子方程式表示):______________。Ⅱ.NH4+含量的測定。裝置如圖所示:實(shí)驗(yàn)步驟:①稱取FAS樣品ag,加水溶解后,將溶液注入Y中②量取bmLc1mol/LH2SO4溶液于Z中③向Y加入足量NaOH濃溶液,充分反應(yīng)后通入氣體N2,加熱(假設(shè)氨完全蒸出),蒸氨結(jié)束后取下Z。④用c2mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Z中過量的硫酸,滴定終點(diǎn)時(shí)消耗dmLNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液。(3)儀器X的名稱______________;N2的電子式為______________。(4)步驟③蒸氨結(jié)束后,為了減少實(shí)驗(yàn)誤差,還需要對直形冷凝管進(jìn)行處理的操作是__________________;NH4+質(zhì)量百分含量為(用代數(shù)式表示)__________________。Ⅲ.FAS純度的測定。稱取FASmg樣品配制成500mL待測溶液。分別取20.00mL待測溶液,進(jìn)行如下方案實(shí)驗(yàn):(5)方案一:用0.01000mol/L的酸性KMnO4溶液進(jìn)行滴定。滴定過程中需用到的儀器中(填圖中序號(hào))_________。滴定中反應(yīng)的離子方程式為____________________。①②③④⑤⑥⑦⑧(6)方案二:待測液→足量BaCl2溶液→過濾→洗滌(7)方案一、二實(shí)驗(yàn)操作均正確,卻發(fā)現(xiàn)方案一測定結(jié)果總是小于方案二的,其可能的原因是_______________;為驗(yàn)證該猜測正確,設(shè)計(jì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)操作為_________________,現(xiàn)象為______________。26、(10分)亞硝酰氯(ClNO)是有機(jī)物合成中的重要試劑,其沸點(diǎn)為-5.5℃,易水解。已知:AgNO2微溶于水,能溶于硝酸,AgNO2+HNO3=AgNO3+HNO2,某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室用Cl2和NO制備ClNO并測定其純度,相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。(1)制備Cl2的發(fā)生裝置可以選用_________(填字母代號(hào))裝置,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________________。(2)欲收集一瓶干燥的氯氣,選擇合適的裝置,其連接順序?yàn)閍→_______→______→_____→________→_______→______→______→______。(按氣流方向,用小寫字母表示,根據(jù)需要填,可以不填滿,也可補(bǔ)充)。(3)實(shí)驗(yàn)室可用下圖示裝置制備亞硝酰氯。其反應(yīng)原理為:Cl2+2NO=2ClNO①實(shí)驗(yàn)室也可用B裝置制備NO,X裝置的優(yōu)點(diǎn)為___________________。②檢驗(yàn)裝置氣密性并裝入藥品,打開K2,然后再打開K3,通入一段時(shí)間氣體,其目的是___________________,然后進(jìn)行其他操作,當(dāng)Z中有一定量液體生成時(shí),停止實(shí)驗(yàn)。(4)已知:ClNO與H2O反應(yīng)生成HNO2和HCl。①設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明HNO2是弱酸:_________________________________________。(僅提供的試劑:1mol?L-1鹽酸、1mol?L-1HNO2溶液、NaNO2溶液、紅色石蕊試紙、藍(lán)色石蕊試紙)。②通過以下實(shí)驗(yàn)測定ClNO樣品的純度。取Z中所得液體mg溶于水,配制成250mL溶液;取出25.00mL樣品溶于錐形瓶中,以K2CrO4溶液為指示劑,用cmol?L-1AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為20.00mL。滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_____亞硝酰氯(ClNO)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________。(已知:Ag2CrO4為磚紅色固體;Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1×10-12)27、(12分)FeSO4溶液放置在空氣中容易變質(zhì),因此為了方便使用Fe2+,實(shí)驗(yàn)室中常保存硫酸亞鐵銨晶體[俗稱“摩爾鹽”,化學(xué)式為(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O],它比綠礬或綠礬溶液更穩(wěn)定。(穩(wěn)定是指物質(zhì)放置在空氣中不易發(fā)生各種化學(xué)反應(yīng)而變質(zhì))I.硫酸亞鐵銨晶體的制備與檢驗(yàn)(1)某興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制備硫酸亞鐵銨晶體。本實(shí)驗(yàn)中,配制溶液以及后續(xù)使用到的蒸餾水都必須煮沸、冷卻后再使用,這樣處理蒸餾水的目的是_______。向FeSO4溶液中加入飽和(NH4)2SO4溶液,經(jīng)過操作_______、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌和干燥后得到一種淺藍(lán)綠色的晶體。(2)該小組同學(xué)繼續(xù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明所制得晶體的成分。①如圖所示實(shí)驗(yàn)的目的是_______,C裝置的作用是_______。取少量晶體溶于水,得淡綠色待測液。②取少量待測液,_______(填操作與現(xiàn)象),證明所制得的晶體中有Fe2+。③取少量待測液,經(jīng)其它實(shí)驗(yàn)證明晶體中有NH4+和SO42-II.實(shí)驗(yàn)探究影響溶液中Fe2+穩(wěn)定性的因素(3)配制0.8mol/L的FeSO4溶液(pH=4.5)和0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液(pH=4.0),各取2ml上述溶液于兩支試管中,剛開始兩種溶液都是淺綠色,分別同時(shí)滴加2滴0.01mol/L的KSCN溶液,15分鐘后觀察可見:(NH4)2Fe(SO4)2溶液仍然為淺綠色透明澄清溶液;FeSO4溶液則出現(xiàn)淡黃色渾濁。(資料1)沉淀Fe(OH)2Fe(OH)3開始沉淀pH7.62.7完全沉淀pH9.63.7①請用離子方程式解釋FeSO4溶液產(chǎn)生淡黃色渾濁的原因_______。②討論影響Fe2+穩(wěn)定性的因素,小組同學(xué)提出以下3種假設(shè):假設(shè)1:其它條件相同時(shí),NH4+的存在使(NH4)2Fe(SO4)2溶液中Fe2+穩(wěn)定性較好。假設(shè)2:其它條件相同時(shí),在一定pH范圍內(nèi),溶液pH越小Fe2+穩(wěn)定性越好。假設(shè)3:_______。(4)小組同學(xué)用如圖裝置(G為靈敏電流計(jì)),滴入適量的硫酸溶液分別控制溶液A(0.2mol/LNaCl)和溶液B(0.1mol/LFeSO4)為不同的pH,觀察記錄電流計(jì)讀數(shù),對假設(shè)2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。序號(hào)A:0.2mol·L-1NaClB:0.1mol·L-1FeSO4電流計(jì)讀數(shù)實(shí)驗(yàn)1pH=1pH=58.4實(shí)驗(yàn)2pH=1pH=16.5實(shí)驗(yàn)3pH=6pH=57.8實(shí)驗(yàn)4pH=6pH=15.5(資料2)原電池裝置中,其它條件相同時(shí),負(fù)極反應(yīng)物的還原性越強(qiáng)或正極反應(yīng)物的氧化性越強(qiáng),該原電池的電流越大。(資料3)常溫下,0.1mol/LpH=1的FeSO4溶液比pH=5的FeSO4溶液穩(wěn)定性更好。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果和資料信息,經(jīng)小組討論可以得出以下結(jié)論:①U型管中左池的電極反應(yīng)式____________。②對比實(shí)驗(yàn)1和2(或3和4),在一定pH范圍內(nèi),可得出的結(jié)論為____________。③對比實(shí)驗(yàn)____________和____________,還可得出在一定pH范圍內(nèi)溶液酸堿性變化對O2氧化性強(qiáng)弱的影響因素。④對(資料3)實(shí)驗(yàn)事實(shí)的解釋為____________。28、(14分)H2是一種重要的清潔能源。(1)已知:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-49.0kJ/mol,CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH3=-41.1kJ/mol,H2還原CO反應(yīng)合成甲醇的熱化學(xué)方程式為:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1,則ΔH1=___kJ/mol,該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件為_____。A.高溫B.低溫C.任何溫度條件下(2)恒溫恒壓下,在容積可變的密閉容器中加入1molCO和2.2molH2,發(fā)生反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),實(shí)驗(yàn)測得平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)的變化如圖所示。①壓強(qiáng):p1____p2。(填“>”<”或“=”)②M點(diǎn)時(shí),H2的轉(zhuǎn)化率為_____(計(jì)算結(jié)果精確到0.1%),該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=____(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。③下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡標(biāo)志的是______(填字母);A.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變B.2v正(H2)=v逆(CH3OH)C.混合氣體的相對分子質(zhì)量保持不變D.混合氣體的密度保持不變(3)H2還原NO的反應(yīng)為2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(1),實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)速率的表達(dá)式為v=kcm(NO)·cn(H2)(k是速率常數(shù),只與溫度有關(guān))①某溫度下,反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的變化關(guān)系如下表所示。編號(hào)c(NO)/(mol/L)c(H2)/(mol/L)v/(mol·L-1·min-1)10.100.100.41420.100.201.65630.500.102.070由表中數(shù)據(jù)可知,m=_____,n=_____。②上述反應(yīng)分兩步進(jìn)行:i.2NO(g)+H2(g)=N2(g)+H2O2(1)(慢反應(yīng));ii.H2O2(1)+H2(g)=2H2O(1)(快反應(yīng))。下列敘述正確的是_______(填字母)A.H2O2是該反應(yīng)的催化劑B.反應(yīng)i的活化能較高C.總反應(yīng)速率由反應(yīng)ii的速率決定D.反應(yīng)i中NO和H2的碰撞僅部分有效(4)2018年我國某科研團(tuán)隊(duì)利用透氧膜,一步即獲得合成氨原料和合成液態(tài)燃料的原料。其工作原理如圖所示(空氣中N2與O2的物質(zhì)的量之比按4:1計(jì))。工作過程中,膜I側(cè)所得=3,則膜I側(cè)的電極方程式為________。29、(10分)CO2的回收與利用是科學(xué)家研究的熱點(diǎn)課題,可利用CH4與CO2制備“合成氣”(CO、H2),還可制備甲醇、二甲醚、低碳烯烴等燃料產(chǎn)品。I.制合成氣科學(xué)家提出制備“合成氣”反應(yīng)歷程分兩步:反應(yīng)①:CH4(g)C(ads)+2H2(g)(慢反應(yīng))反應(yīng)②:C(ads)+CO2(g)2CO(g)(快反應(yīng))上述反應(yīng)中C(ads)為吸附性活性炭,反應(yīng)歷程的能量變化如圖:(1)CH4與CO2制備“合成氣”的熱化學(xué)方程式為_________。能量變化圖中:E5+E1_________E4+E2(填“>”、“<”或“=”)。II.脫水制醚利用“合成氣”合成甲醇后,甲醇脫水制得二甲醚的反應(yīng)為:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH,其速率方程式為:v正=k正·c2(CH3OH),v逆=k逆·c(CH3OCH3)·c(H2O),k正、k逆為速率常數(shù)且只與溫度有關(guān)。經(jīng)查閱資料,上述反應(yīng)平衡狀態(tài)下存在計(jì)算式:lnKc=?2.205+(Kc為化學(xué)平衡常數(shù);T為熱力學(xué)溫度,單位為K)。(2)反應(yīng)達(dá)到平衡后,僅升高溫度,k正增大的倍數(shù)_________k逆增大的倍數(shù)(填“>”、“<”或“=”)。(3)某溫度下(該反應(yīng)平衡常數(shù)Kc為200),在密閉容器中加入一定量CH3OH,反應(yīng)到某時(shí)刻測得各組分的物質(zhì)的量如下:物質(zhì)CH3OHCH3OCH3H2O物質(zhì)的量/mol0.40.40.4此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大小:v正____v逆(填“>”、“<”或“=”)。(4)500K下,在密閉容器中加入一定量甲醇CH3OH,反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)時(shí),體系中CH3OCH3(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_________(填標(biāo)號(hào))。A<BC>D無法確定
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.在反應(yīng)FeSO4+KNO3+H2SO4(濃)Fe2(SO4)3+NO↑+K2SO4+H2O中,N元素的化合價(jià)由反應(yīng)前KNO3中的+5價(jià)變?yōu)榉磻?yīng)后NO中的+2價(jià),化合價(jià)降低,獲得電子,所以該反應(yīng)的氧化劑是KNO3,A正確;B.配平的化學(xué)方程式為6FeSO4+2KNO3+4H2SO4(濃)3Fe2(SO4)3+2NO↑+K2SO4+4H2O,在該反應(yīng)中KNO3作氧化劑,還原產(chǎn)物是NO,F(xiàn)eSO4作還原劑,F(xiàn)e2(SO4)3是氧化產(chǎn)物,根據(jù)反應(yīng)過程中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等,所以n(KNO3):n(FeSO4)=1:3=2:6,則氧化產(chǎn)物Fe2(SO4)3與還原產(chǎn)物NO的物質(zhì)的量之比為3∶2,B錯(cuò)誤;C.Fe2(SO4)3、K2SO4都是鹽,屬于強(qiáng)電解質(zhì),H2O能部分電離產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子,是弱電解質(zhì),因此這幾種物質(zhì)均為電解質(zhì),C正確;D.根據(jù)方程式可知:每反應(yīng)產(chǎn)生72gH2O,轉(zhuǎn)移6mol電子,則生成144gH2O,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為12mol,D正確;故合理選項(xiàng)是B。2、B【解析】
HCl中加水配成500mL,即增大到101倍,此時(shí)PH=1+1=2,現(xiàn)在加50ml水,溶液體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于500mL,所以加50mL水的溶液PH比2小,故X代表加50mL水的,Y代表加了醋酸銨的,據(jù)此回答?!驹斀狻緼.由分析可知曲線X是鹽酸中滴加水的pH變化圖,HCl被稀釋,H+和Cl-濃度減小,但有Kw=[H+]·[OH-]可知,[OH-]在增大,A錯(cuò)誤;B.當(dāng)加入50mL醋酸按時(shí),醋酸銨和HCl恰好完全反應(yīng),溶質(zhì)為等物質(zhì)的量、濃度均為0.05mol·L-1的CH3COOH和NH4Cl,CH3COO-濃度最大,因?yàn)镵a(CH3COOH)=1.8×10-5,所以C(CH3COO-)=,而C(NH4+)≈0.05mol/L,所以Y上任意一點(diǎn)C(NH4+)>C(CH3COO-),B正確;C.a點(diǎn)溶液中電荷守恒為:n(Cl-)+n(CH3COO-)+n(OH)=n(NH4+)+n(H+),所以n(Cl-)+n(CH3COO-)+n(OH)-n(NH4+)=n(H+),a點(diǎn)pH=2,C(H+)=0.01mol·L-1,溶液總體積約為100ml,n(H+)=0.01mol·L-1×0.1L=0.001mol,所以n(Cl-)+n(CH3COO-)+n(OH)-n(NH4+)=0.001mol,C錯(cuò)誤;D.b點(diǎn)位HCl溶液,水的電離受到HCl電離的H+抑制,c點(diǎn):一方面CH3COOH為弱酸,另一方面,NH4+水解促進(jìn)水的電離,綜合來看b點(diǎn)水的電離受抑制程度大于c點(diǎn),D錯(cuò)誤。答案選B。A.一定溫度下,電解質(zhì)溶液中,不可能所有離子同時(shí)增大或者減?。籅.對于一元弱酸HX,C(H+)=C(X-)。3、C【解析】
A.聚氯乙烯有毒,不能用作食品包裝,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.碳化硅是無機(jī)物,不是有機(jī)高分子材料,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.考慮到港珠澳大橋所處位置等,所以使用的低合金鋼,必須要有強(qiáng)度大,密度小以及耐腐蝕的性能,C項(xiàng)正確;D.司南材質(zhì)即磁性氧化鐵,成分為Fe3O4而非FeO,D項(xiàng)錯(cuò)誤;答案選C。4、A【解析】
由圖可知該電池放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)式為Li-e-═xLi+,正極反應(yīng)式為Fe2O3+6Li++6e-═3Li2O+2Fe,充電時(shí),陽極、陰極電極反應(yīng)式與正極、負(fù)極電極反應(yīng)式正好相反,以此解答該題。【詳解】A.充電時(shí),F(xiàn)e作為陽極生成Fe2O3,充電完成時(shí),鐵完全轉(zhuǎn)化為Fe2O3,磁鐵不可吸引Fe2O3,故A錯(cuò)誤;B.鋰屬于活潑金屬,會(huì)和水發(fā)生反應(yīng),所以不可以用電解質(zhì)溶液作為電解液,一般由高純度的有機(jī)溶劑、鋰鹽等原料組成,故B正確;C.充電時(shí),陽極、陰極電極反應(yīng)式與正極、負(fù)極電極反應(yīng)式正好相反,則充電時(shí),該電池正極的電極反應(yīng)式為3Li2O+2Fe-6e-═Fe2O3+6Li+,故C正確;D.根據(jù)分析,放電時(shí),Li作電池的負(fù)極,F(xiàn)e2O3作電池的正極,故D正確;答案選A。根據(jù)題意要判斷出正負(fù)極,寫出電極反應(yīng),原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),而電解池中,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),陰極發(fā)生還原反應(yīng)。5、D【解析】
A.水分子間存在氫鍵,沸點(diǎn)高于同主族元素氫化物的沸點(diǎn),與元素周期律沒有關(guān)系,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.含氧酸中非羥基氧原子個(gè)數(shù)越多酸性越強(qiáng),與元素周期律沒有關(guān)系,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;鹵素單質(zhì)形成的晶體類型是分子晶體,硬度與分子間作用力有關(guān)系,與元素周期律沒有關(guān)系,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.金屬性越強(qiáng),最高價(jià)氧化物水化物的堿性越強(qiáng),同周期自左向右金屬性逐漸減弱,則堿性:KOH>NaOH>Al(OH)3,與元素周期律有關(guān)系,選項(xiàng)D正確。答案選D。6、D【解析】
A.電解精煉銅中,粗銅作陽極,接電源正極,因此電極a為精銅,電極b為粗銅,故A錯(cuò)誤;B.甲膜為陰離子交換膜,防止陽極溶解的雜質(zhì)陽離子進(jìn)入陰極區(qū),同時(shí)NO3-可穿過該膜,平衡陽極區(qū)電荷,故B錯(cuò)誤;C.乙膜為過濾膜,先對陽極區(qū)的陽極泥及漂浮物過濾,故C錯(cuò)誤;D.陰極只有Cu2+放電,轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí),生成0.5molCu,因此質(zhì)量=0.5mol×64g/mol=32g,故D正確;故答案選D。本題關(guān)鍵是通過裝置原理圖判斷該電解池的陰陽極,通過陰陽極的反應(yīng)原理,判斷甲膜和乙膜的種類和作用。7、A【解析】
A、同周期元素從左到右非金屬性增強(qiáng),同主族元素從上到下非金屬性減弱,單質(zhì)氧化性Se<Br2<Cl2,所以陰離子還原性Se2?>Br?>Cl?,故A正確;B、屬于酚類、屬于醇類,不屬于同系物,故B錯(cuò)誤;C、硫酸銨能使蛋白質(zhì)溶液發(fā)生鹽析,不能使蛋白質(zhì)變性,故C錯(cuò)誤;D、Al是活潑金屬,Al2O3不能直接加熱分解制備金屬鋁,故D錯(cuò)誤。8、B【解析】
本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn),意在考查對實(shí)驗(yàn)基本操作的理解?!驹斀狻緼.NH4NO3固體受熱或撞擊易爆炸,因此取用固體NH4NO3時(shí)動(dòng)作一定要輕,故不選A;B.蒸餾提純乙醇的實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)將溫度計(jì)水銀球置于蒸餾燒瓶支管口處,故選B;C.容量瓶、滴定管,分液漏斗等帶活塞的儀器在使用之前都必須檢漏,故不選C;D.要量取5.2mL硫酸銅溶液,應(yīng)選擇10mL規(guī)格的量筒,向量筒內(nèi)加液時(shí),先用傾倒法加液到接近刻度線,再改用膠頭滴管加液到刻度線,故用到的儀器是10mL量筒和膠頭滴管,故不選D;答案:B9、C【解析】
A.Li3N中鋰元素的化合價(jià)為+1價(jià),根據(jù)化合物中各元素的代數(shù)和為0可知,N元素的化合價(jià)為-3價(jià),A項(xiàng)正確;B.由原理圖可知,Li3N與水反應(yīng)生成氨氣和W,元素的化合價(jià)都無變化,W為LiOH,反應(yīng)方程式:Li2N+3H2O=3LiOH+NH3↑,B項(xiàng)正確;C.由原理圖可知,過程Ⅲ為電解氫氧化鋰生成鋰單質(zhì)、氧氣和水,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.過程Ⅲ電解LiOH產(chǎn)生O2,陽極反應(yīng)為4OH--4e-=O2↑+2H2O,D項(xiàng)正確。故答案選C。10、A【解析】
首先發(fā)現(xiàn)X是+1價(jià)的,則X為氫、鋰或鈉,但是W、X、Y三種簡單離子的核外電子排布要相同,則X只能是鈉,才能滿足題意;W、Y、Z三者分別位于三個(gè)不同的周期,則必有一種為氫,根據(jù)題目給出的結(jié)構(gòu)式,氫只能形成1個(gè)鍵,則Z是氫;結(jié)合Y的最外層電子數(shù)是W的最外層電子數(shù)的二倍,且二者簡單離子的核外電子排布相同,則只能是氧和鋁,根據(jù)結(jié)構(gòu)不難發(fā)現(xiàn)W是鋁,Y是氧,據(jù)此來解題即可?!驹斀狻緼.根據(jù)分析,四種元素的半徑大小為氫<氧<鋁<鈉,即Z<Y<W<X,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.鈉單質(zhì)的還原性強(qiáng)于鋁,而的氧化性弱于,B項(xiàng)正確;C.過氧化鈉和過氧化氫均具有漂白性,C項(xiàng)正確;D.W與X的最高價(jià)氧化物的水化物分別為和,二者可以相互反應(yīng),D項(xiàng)正確;答案選A。11、D【解析】
A.高溫條件下,可用碳還原SiO2制備單質(zhì)Si,故A正確;B.鎂單質(zhì)可與NH4Cl溶液反應(yīng)生成NH3和氫氣、氯化鎂,故B正確;C.濃硫酸具有強(qiáng)氧化性與NaBr固體共熱可生成單質(zhì)Br2,故C正確;D.摩爾鹽的組成可用(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O表示,故D錯(cuò)誤;故選D。12、C【解析】
完全氫化后的產(chǎn)物,即為乙基環(huán)己烷,六元環(huán)含有4種H,乙基含有2種H,故產(chǎn)物的一氯代物有6種同分異構(gòu)體;答案選C。容易出錯(cuò)。乙基環(huán)己烷的六元環(huán)含有4種H,同學(xué)會(huì)錯(cuò)當(dāng)成乙苯的苯環(huán)那樣有3種H。13、C【解析】
A.表示N原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖,只能看出在原子核外各個(gè)電子層上含有的電子數(shù)的多少,不能描述核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故A錯(cuò)誤;B.表示N原子的電子式,可以知道原子的最外電子層上有5個(gè)電子,不能描述核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故B錯(cuò)誤;C.表示N原子的核外電子排布式,不僅知道原子核外有幾個(gè)電子層,還知道各個(gè)電子層上有幾個(gè)電子軌道及核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài),能據(jù)此確定電子能量,故C正確;D.表示N原子的軌道表示式,原子核外的電子總是盡可能的成單排列,即在2p的三個(gè)軌道上各有一個(gè)電子存在,這樣的排布使原子的能量最低,故D錯(cuò)誤;故答案為:C。14、B【解析】
由工作原理圖可知,左邊吸附層A上氫氣失電子與氫氧根結(jié)合生成水,發(fā)生了氧化反應(yīng)為負(fù)極,電極反應(yīng)是H2-2e-+2OH-═2H2O,右邊吸附層B為正極,發(fā)生了還原反應(yīng),電極反應(yīng)是2H++2e-═H2↑,結(jié)合原電池原理分析解答?!驹斀狻緼.“全氫電池”工作時(shí)是原電池反應(yīng),能量變化是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故A正確;B.由工作原理圖可知,左邊溶液為堿性,右邊溶液為酸性,所以離子交換膜可阻止左邊的堿性溶液和右邊的酸性溶液發(fā)生中和,因此該離子交換膜不能允許H+和OH-通過,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)氫氣的進(jìn)出方向可知,氫氣在吸附層A上發(fā)生氧化反應(yīng),化合價(jià)由0價(jià)變成+1價(jià),吸附層A為負(fù)極,電極反應(yīng)為:H2-2e-+2OH-═2H2O,故C正確;D.根據(jù)C的分析可知,右邊吸附層B為正極,發(fā)生了還原反應(yīng),正極電極反應(yīng)是2H++2e-═H2↑,左邊吸附層A為負(fù)極,發(fā)生了氧化反應(yīng),電極反應(yīng)是H2-2e-+2OH-═2H2O,因此總反應(yīng)為:H++OH-H2O,故D正確;答案選B。15、C【解析】
發(fā)生Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O,生成0.1molNaCl的同時(shí),生成0.1molNaClO,消耗2molNaOH;A.生成0.1molNaClO,陰離子水解,則反應(yīng)后溶液中ClO﹣的個(gè)數(shù)小于0.1NA,故A錯(cuò)誤;B.若恰好完全反應(yīng),則原NaOH濃度為=2mol/L,故B錯(cuò)誤;C.由反應(yīng)可知,參加反應(yīng)的氯氣為0.1mol,則參加反應(yīng)的氯氣分子為0.1NA,故C正確;D.Cl元素的化合價(jià)既升高又降低,轉(zhuǎn)移0.1mol電子,則轉(zhuǎn)移電子為0.1NA,故D錯(cuò)誤;故答案為C。考查氯氣的性質(zhì)及化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算,把握發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)及物質(zhì)的量為中心的計(jì)算為解答的關(guān)鍵,將Cl2通入100mLNaOH溶液中充分反應(yīng),生成0.1mol的NaCl,發(fā)生Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O,側(cè)重分析能力、計(jì)算能力的考查。16、A【解析】
A、離子之間不反應(yīng),滴加氨水與Mg2+結(jié)合生成沉淀,立即生成沉淀,故A符合題意;B、Fe3+具有氧化性,可以氧化SO32—為SO42—,因此不能共存,故B不符合題意;C、滴加NaOH溶液先與醋酸反應(yīng),不能立即生成氣體,故C不符合題意;
D、離子之間不反應(yīng),可大量共存,但c(K+)<c(Cl—),不能遵循電荷守恒,故D不符合題意;
綜上所述,本題應(yīng)選A。17、D【解析】
反應(yīng)后生成了二氧化碳和水,則根據(jù)質(zhì)量守恒定律,化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類質(zhì)量不變,則反應(yīng)物中一定含有C、H元素;已知生成的二氧化碳和水的質(zhì)量,則根據(jù)二氧化碳和水的質(zhì)量,利用某元素的質(zhì)量=化合物的質(zhì)量×該元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可求出碳元素和氫元素的質(zhì)量比;再根據(jù)碳元素和氫元素的質(zhì)量比即可求得碳元素與氫元素的原子個(gè)數(shù)比;最后與反應(yīng)前甲醇和乙醇中的碳?xì)鋫€(gè)數(shù)比對照,即可知道是哪種物質(zhì)。碳、氫原子的物質(zhì)的量比,與其原子個(gè)數(shù)比類似;只有D答案是錯(cuò)誤的,因?yàn)樯晌锒趸己退械难踔挥幸徊糠謥碜杂诩状己鸵掖迹徊糠謥碜杂谘鯕?,不能根?jù)求出碳、氫、氧原子的個(gè)數(shù)比,與甲醇和乙醇中的碳、氫、氧原子的個(gè)數(shù)比對照,答案選D。18、A【解析】
氨堿法對濾液的處理是加熟石灰使氨氣循環(huán),產(chǎn)生的CaCl2用途不大,而侯氏制堿法是對濾液通入二氧化碳、氨氣,結(jié)晶出的NH4Cl,其母液可以作為制堿原料。【詳解】氨堿法缺點(diǎn):大量CaCl2用途不大,NaCl利用率只有70%,約有30%的NaCl留在母液中,侯氏制堿法的優(yōu)點(diǎn):把合成氨和純堿兩種產(chǎn)品聯(lián)合生產(chǎn),提高了食鹽利用率,縮短了生產(chǎn)流程,減少了對環(huán)境的污染,降低了純堿的成本。保留了氨堿法的優(yōu)點(diǎn),消除了它的缺點(diǎn),使食鹽的利用率提高到96%,故選A。19、C【解析】
A.常溫下Fe與液氯不反應(yīng),F(xiàn)e與濃硫酸發(fā)生鈍化,則用鋼瓶儲(chǔ)存液氯或濃硫酸,選項(xiàng)A正確;B.食鹽腌制食品,食鹽進(jìn)入食品內(nèi)液產(chǎn)生濃度差,形成細(xì)菌不易生長的環(huán)境,可作防腐劑,食鹽具有咸味,所以食鹽可作調(diào)味劑,也可作食品防腐劑,選項(xiàng)B正確;C、海水中的碘元素是碘的化合物,不能直接用淀粉溶液檢驗(yàn)是否含有碘元素,選項(xiàng)C不正確;D.SO2和NOX的排放可導(dǎo)致酸雨發(fā)生,則燃料的脫硫脫氮、SO2的回收利用和NOX的催化轉(zhuǎn)化都是減少酸雨產(chǎn)生的措施,選項(xiàng)D正確;答案選C。20、C【解析】
含有苯環(huán)、醛基,可以與氫氣發(fā)生加成反應(yīng);不含酯基或鹵素原子,不能發(fā)生水解反應(yīng);含有羧基、羥基,能發(fā)生酯化反應(yīng);含有醛基、羥基,能發(fā)生氧化反應(yīng);含有羧基,能發(fā)生中和反應(yīng);中連有羥基碳原子的鄰位碳原子沒有H,不能發(fā)生消去反應(yīng),故選C。該題的關(guān)鍵是準(zhǔn)確判斷出分子中含有的官能團(tuán),然后結(jié)合具體官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)靈活運(yùn)用,有利于培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力和邏輯推理能力。21、C【解析】
A、二氧化硅與鹽酸不反應(yīng),Si與氯氣加熱反應(yīng)生成SiCl4,SiCl4與氫氣反應(yīng)生成Si,故A錯(cuò)誤;B、FeS2煅燒生成二氧化硫,二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸,不能生成硫酸,亞硫酸與氧氣反應(yīng)生成硫酸,故B錯(cuò)誤;C、飽和NaCl溶液中通入氨氣和二氧化碳生成碳酸氫鈉,碳酸氫鈉不穩(wěn)定,受熱分解生成碳酸鈉,所以在給定條件下,物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn),故C正確;D、MgCO3與鹽酸反應(yīng)生成MgCl2溶液,電解氯化鎂溶液得到氯氣、氫氣和氫氧化鎂沉淀,得不到Mg,故D錯(cuò)誤。答案選C??疾槌R娫丶捌浠衔镄再|(zhì),明確常見元素及其化合物性質(zhì)為解答關(guān)鍵,注意反應(yīng)中反應(yīng)條件的應(yīng)用。22、C【解析】
A.碘不易溶于水,易溶于四氯化碳,則利用圖中萃取、分液可分離,故A正確;B.溴與NaOH反應(yīng)后,與溴苯分層,然后利用圖中分液裝置分離,故B正確;C.酒精、甘油、苯酚互溶,不能萃取、分液分離,故C錯(cuò)誤;D.乙酸與碳酸鈉溶液反應(yīng)后,與酯分層,然后利用圖中分液裝置分離,故D正確;故選:C。萃取劑與原溶劑不能互溶,不能反應(yīng),并且溶質(zhì)在兩種萃取劑中溶解度差別比較大,酒精易溶于水,不能當(dāng)作萃取劑。二、非選擇題(共84分)23、C18H18O3(酚)羥基、羰基取代反應(yīng)CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O10【解析】
由A的分子式為C2H6O,且能在Cu作催化劑時(shí)被O2氧化,則A的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2OH,B的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CHO,B被銀氨溶液氧化,酸化后得到C為CH3COOH,由題目中已知信息可得,E與生成F為,F(xiàn)與H2發(fā)生加成反應(yīng)生成G,G的結(jié)構(gòu)簡式為:,由G與C3H5ClO反應(yīng)生成H可知,反應(yīng)產(chǎn)物還有H2O分子,故該反應(yīng)為取代反應(yīng),據(jù)此分析?!驹斀狻坑葾的分子式為C2H6O,且能在Cu作催化劑時(shí)被O2氧化,則A的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2OH,B的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CHO,B被銀氨溶液氧化,酸化后得到C為CH3COOH,由題目中已知信息可得,E與生成F為,F(xiàn)與H2發(fā)生加成反應(yīng)生成G,G的結(jié)構(gòu)簡式為:,由G與C3H5ClO反應(yīng)生成H可知,反應(yīng)產(chǎn)物還有H2O分子,故該反應(yīng)為取代反應(yīng);(1)由流程圖中H的結(jié)構(gòu)簡式可知,其分子式為:C18H18O3,由E的結(jié)構(gòu)簡式可知,E所含有的官能團(tuán)有:(酚)羥基、羰基;(2)由分析可知,G生成H的反應(yīng)類型是取代反應(yīng);(3)由分析可知,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為:;(4)由分析可知,B的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CHO,與銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O;(5)芳香族化合物M與E互為同分異構(gòu)體,M中除苯環(huán)外,不含其他環(huán)狀結(jié)構(gòu),且1molM能與2molNaOH反應(yīng),則M中苯環(huán)上的取代基可能是2個(gè)酚羥基和1個(gè)乙烯基,由苯環(huán)上的鄰、間、對位結(jié)構(gòu)的不同,一共有6中同分異構(gòu)體;M還有可能是甲酸苯酚酯,苯環(huán)上另有一個(gè)甲基的結(jié)構(gòu),這樣的同分異構(gòu)體有3種;M還有可能是乙酸苯酚酯,有1種同分異構(gòu)體;所以符合條件的M一共有10種同分異構(gòu)體;其中能發(fā)生銀鏡反應(yīng)且核磁共振氫譜上顯示4組峰的M的結(jié)構(gòu)簡式為;(6)以2-丙醇和苯甲醛為原料(無機(jī)試劑任選),設(shè)計(jì)制備的合成路線為:。本題根據(jù)流程圖中所給A物質(zhì)的分子式及其反應(yīng)條件推導(dǎo)出A的結(jié)構(gòu)簡式是解題的關(guān)鍵,注意比較G和H的結(jié)構(gòu)簡式區(qū)別,然后根據(jù)有機(jī)化學(xué)中反應(yīng)基本類型的特點(diǎn)進(jìn)行判斷。24、氧化反應(yīng)羧基、羥基、和【解析】
根據(jù)F的結(jié)構(gòu)不難得知A含1個(gè)五元環(huán),根據(jù)題目給的信息可知A中必定含有雙鍵,結(jié)合分子的不飽和度可知再無不飽和鍵,因此A的結(jié)構(gòu)簡式為,根據(jù)信息不難得出B的結(jié)構(gòu)簡式為,酸性高錳酸鉀有氧化性,可將醇羥基氧化為羧基,因此C的結(jié)構(gòu)簡式為,C到D的反應(yīng)條件很明顯是酯化反應(yīng),因此D的結(jié)構(gòu)簡式為,再根據(jù)題目信息不難推出E的結(jié)構(gòu)簡式為,據(jù)此再分析題目即可?!驹斀狻浚?)根據(jù)分析,A的結(jié)構(gòu)簡式為;B→C的過程是氧化反應(yīng),C中含有的官能團(tuán)為羰基和羧基,C→D的反應(yīng)方程式為;(2)根據(jù)題目中的要求,D的同分異構(gòu)體需含有五元環(huán)、羧基和羥基,因此符合要求的同分異構(gòu)體有三種,分別為、和;(3)化合物F中含有手性碳原子,標(biāo)出即可;(4)根據(jù)所給信息,采用逆推法,可得出目標(biāo)產(chǎn)物的合成路線為:。25、加快并促進(jìn)Na2CO3水解,有利于除去油污Fe+2Fe3+=3Fe2+分液漏斗用少量蒸餾水沖洗冷凝管內(nèi)通道2~3次,將洗滌液注入到錐形瓶Z中(2bc1-dc2)×10-3×18a×100%①④⑤⑥MnO4-+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O392n×252×233m×100%部分Fe2+被氧氣氧化取少量待測溶液于試管中,加入少量KSCN【解析】
廢鐵屑用熱的Na2CO3溶液除去表面的油污后,加稀硫酸溶解,F(xiàn)e與H2SO4反應(yīng)產(chǎn)生硫酸亞鐵溶液,加硫酸銨晶體共同溶解,經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻晶體、過濾、洗滌、干燥得到莫爾鹽FAS,以此分析解答。【詳解】Ⅰ.(1)步驟①是用碳酸鈉溶液除去廢鐵屑表面的油污,該鹽是強(qiáng)堿弱酸鹽,水解使溶液顯堿性,由于鹽的水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),加熱,可促進(jìn)鹽的水解,使溶液堿性增強(qiáng),因而可加快油污的除去速率;(2)亞鐵離子易被氧化,少量鐵還原氧化生成的Fe3+,反應(yīng)的離子方程式為Fe+2Fe3+=3Fe2+;(3)根據(jù)圖示可知:儀器X的名稱為分液漏斗;N原子最外層有5個(gè)電子,兩個(gè)N原子之間共用3對電子形成N2,使每個(gè)N原子都達(dá)到最外層8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故N2的電子式為;(4)蒸出的氨氣中含有水蒸氣,使少量的氨水殘留在冷凝管中,為減小實(shí)驗(yàn)誤差,用少量蒸餾水沖洗冷凝管內(nèi)通道2~3次,將洗滌液注入到錐形瓶Z中;根據(jù)反應(yīng)方程式2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4,2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O,可得物質(zhì)之間的物質(zhì)的量關(guān)系為:n(NH3)+n(NaOH)=2n(H2SO4),n(H2SO4)=b×10-3L×c1mol/L=bc1×10-3mol,n(NaOH)=c2mol/L×d×10-3L=c2d×10-3mol,所以n(NH3)=2n(H2SO4)-n(NaOH)=2bc1×10-3mol-c2d×10-3mol=(2bc1-dc2)×10-3mol;根據(jù)N元素守恒可知該摩爾鹽中含有的NH4+的物質(zhì)的量為n(NH4+)=(2bc1-dc2)×10-3mol,故NH4+質(zhì)量百分含量為φ=m((5)用0.01000mol/L的酸性KMnO4溶液滴定溶液中的Fe2+離子,酸性KMnO4溶液盛裝在酸式滴定管中,盛裝待測液需要使用④錐形瓶,滴定管需要固定,用到⑤鐵架臺(tái)及⑥鐵夾。故滴定過程中需用到的儀器是①④⑤⑥;KMnO4將Fe2+氧化為Fe3+,KMnO4被還原為Mn2+,同時(shí)產(chǎn)生了水,根據(jù)電子守恒、電荷守恒及原子守恒,可得滴定中反應(yīng)的離子方程式為MnO4-+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2+(6)根據(jù)元素守恒可得:(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O~2SO42-~2BaSO4,n(BaSO4)=ng233g/mol=n233mol,則n[(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O]=12n(BaSO4)=12×n233mol=n2×233mol,則500mL溶液中含有的(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O的物質(zhì)的量為n2×233mol×500(7)已知實(shí)驗(yàn)操作都正確,卻發(fā)現(xiàn)甲方案的測定結(jié)果總是小于乙方案,其可能的原因是Fe2+被空氣中的氧氣部分氧化,設(shè)計(jì)簡單的化學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述推測的實(shí)驗(yàn)過程為:取少量FAS溶液,加入少量KSCN溶液,若溶液變?yōu)榧t色,說明Fe2+已被空氣部分氧化。本題考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)的知識(shí),涉及物質(zhì)的凈化除雜、物質(zhì)電子式的書寫、滴定實(shí)驗(yàn)過程中儀器的使用、分析應(yīng)用、氧化還原反應(yīng)方程式的書寫與計(jì)算、物質(zhì)含量的測定與計(jì)算等,該題綜合性較強(qiáng),要注意結(jié)合題給信息和裝置特點(diǎn)及物質(zhì)的性質(zhì)分析,題目難度中等。26、A(或B)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O(或2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O)fgcbdejh排除裝置內(nèi)空氣的干擾,可以隨開隨用,隨關(guān)隨停排干凈三頸瓶中的空氣用玻璃棒蘸取NaNO2溶液,點(diǎn)在紅色石蕊試紙上,試紙變藍(lán),說明HNO2是弱酸滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)溶液,溶液中生成磚紅色沉淀且半分鐘內(nèi)無變化,說明反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)【解析】
⑴制取氯氣可以用二氧化錳與濃鹽酸加熱制得,也可以用高錳酸鉀和濃鹽酸;⑵制得的氯氣混有HCl和水蒸氣,依次用飽和食鹽水、濃硫酸除去,為保證除雜徹底,導(dǎo)氣管均長進(jìn)短出,氯氣密度比空氣大,選擇導(dǎo)氣管長進(jìn)短出的收集方法,最后用堿石灰吸收多余的氯氣,防止污染空氣;⑶①X裝置可以排除裝置內(nèi)空氣的干擾,可以隨開隨用,隨關(guān)隨停;②通入一段時(shí)間氣體,其目的是排空氣;⑷①用鹽溶液顯堿性來驗(yàn)證HNO2是弱酸;②以K2CrO4溶液為指示劑,根據(jù)溶度積得出AgNO3先與氯離子生成氯化銀白色沉淀,過量硝酸銀和K2CrO4反應(yīng)生成磚紅色,再根據(jù)ClNO—HCl—AgNO3關(guān)系式得到計(jì)算ClNO物質(zhì)的量和亞硝酰氯(ClNO)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?!驹斀狻竣胖迫÷葰饪梢杂枚趸i與濃鹽酸加熱制得,選擇A,也可以用高錳酸鉀和濃鹽酸,選擇B,發(fā)生的離子反應(yīng)為:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O或2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O,故答案為:A(或B);MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O(或2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O);⑵制得的氯氣混有HCl和水蒸氣,依次用飽和食鹽水、濃硫酸除去,為保證除雜徹底,導(dǎo)氣管均長進(jìn)短出,氯氣密度比空氣大,選擇導(dǎo)氣管長進(jìn)短出的收集方法,最后用堿石灰吸收多余的氯氣,防止污染空氣,故導(dǎo)氣管連接順序?yàn)閍→f→g→c→b→d→e→j→h,故答案為:f;g;c;b;d;e;j;h;⑶①用B裝置制備NO,與之相比X裝置可以排除裝置內(nèi)空氣的干擾,可以隨開隨用,隨關(guān)隨停,故答案為:排除裝置內(nèi)空氣的干擾,可以隨開隨用,隨關(guān)隨停;②檢驗(yàn)裝置氣密性并裝入藥品,打開K2,然后再打開K3,通入一段時(shí)間氣體,其目的是排干凈三頸瓶中的空氣,故答案為:排干凈三頸瓶中的空氣;⑷①若亞硝酸為弱酸,則亞硝酸鹽水解呈若堿性,即使用玻璃棒蘸取NaNO2溶液涂抹于紅色的石蕊試紙上,若試紙變藍(lán),則說明亞硝酸為弱酸,故答案為:用玻璃棒蘸取NaNO2溶液,點(diǎn)在紅色石蕊試紙上,試紙變藍(lán),說明HNO2是弱酸;②以K2CrO4溶液為指示劑,根據(jù)溶度積得出AgNO3先與氯離子生成氯化銀白色沉淀,過量硝酸銀和K2CrO4反應(yīng)生成磚紅色,因此滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是:滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)溶液,溶液中生成磚紅色沉淀且半分鐘內(nèi)無變化,說明反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn);根據(jù)ClNO—HCl—AgNO3關(guān)系式得到25.00mL樣品溶液中ClNO物質(zhì)的量為n(ClNO)=n(AgNO3)=cmol?L?1×0.02L=0.02cmol,亞硝酰氯(ClNO)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,故答案為:滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)溶液,溶液中生成磚紅色沉淀且半分鐘內(nèi)無變化,說明反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn);。27、除去水中溶解的氧氣,防止氧化Fe2+蒸發(fā)濃縮檢驗(yàn)晶體中是否含有結(jié)晶水防止空氣中水蒸氣逆向進(jìn)入裝有無水CuSO4的試管,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液,出現(xiàn)藍(lán)色沉淀(或先滴入2滴KSCN溶液,無明顯變化,再加入幾滴新制氯水,溶液變成紅色)4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+當(dāng)其它條件相同時(shí),硫酸根離子濃度大小影響Fe2+的穩(wěn)定性。(或當(dāng)其它條件相同時(shí),硫酸根離子濃度越大,F(xiàn)e2+的穩(wěn)定性較好。)O2+4e-+4H+=2H2O溶液酸性越強(qiáng),Fe2+的還原性越弱13(或2和4)其它條件相同時(shí),溶液酸性增強(qiáng)對Fe2+的還原性減弱的影響,超過了對O2的氧化性增強(qiáng)的影響。故pH=1的FeSO4溶液更穩(wěn)定?!窘馕觥?/p>
I.(1)亞鐵離子具有還原性,在空氣中容易被氧化;向FeSO4溶液中加入飽和(NH4)2SO4溶液,需要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌和干燥后得到一種淺藍(lán)綠色的晶體;(2)①無水硫酸銅遇水變藍(lán)色;空氣中也有水蒸氣,容易對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾;②檢驗(yàn)Fe2+,可以向樣品中滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液,出現(xiàn)藍(lán)色沉淀,說明存在Fe2+;或先滴入2滴KSCN溶液,無明顯變化,再加入幾滴新制氯水,溶液變成紅色,說明存在Fe2+;II.(3)①由表可知,pH=4.5的0.8mol/L的FeSO4溶液中,會(huì)產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀,說明二價(jià)鐵被氧化成了三價(jià)鐵,同時(shí)和水反應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀;②0.8mol/L的FeSO4溶液(pH=4.5)和0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中硫酸根的濃度也不同,可以以此提出假設(shè);(4)①FeSO4中的鐵的化合價(jià)為+2價(jià),具有還原性,在原電池中做負(fù)極,則左池的碳電極做正極,NaCl中溶解的氧氣得電子生成,在酸性環(huán)境中生成水;②實(shí)驗(yàn)1和2(或3和4)中NaCl溶液的pH相同,F(xiàn)eSO4溶液的pH不同,且FeSO4溶液的pH越小,電流越小,結(jié)合原電池裝置中,其它條件相同時(shí),負(fù)極反應(yīng)物的還原性越強(qiáng)或正極反應(yīng)物的氧化性越強(qiáng),該原電池的電流越大,可以得出結(jié)論;③對比實(shí)驗(yàn)1和3(或2和4)發(fā)現(xiàn),F(xiàn)eSO4溶液的pH相同時(shí),NaCl溶液的pH越大,電流越小,結(jié)合原電池裝置中,其它條件相同時(shí),負(fù)極反應(yīng)物的還原性越強(qiáng)或正極反應(yīng)物的氧化性越強(qiáng),該原電池的電流越大,可以得出結(jié)論;④對比實(shí)驗(yàn)1和4,NaCl溶液的pH增大酸性減弱,F(xiàn)eSO4溶液的pH減小酸性增強(qiáng),但是電流卻減小,結(jié)合②③的結(jié)論分析?!驹斀狻縄.(1)亞鐵離子具有還原性,在空氣中容易被氧化,在配制溶液時(shí)使用到的蒸餾水都必須煮沸、冷卻后再使用,目的是:除去水中溶解的氧氣,防止氧化Fe2+;向FeSO4溶液中加入飽和(NH4)2SO4溶液,需要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌和干燥后得到一種淺藍(lán)綠色的晶體;(2)①無水硫酸銅遇水變藍(lán)色,該裝置的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵簷z驗(yàn)晶體中是否含有結(jié)晶水;空氣中也有水蒸氣,容易對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾,需要使用濃硫酸防止空氣中水蒸氣逆向進(jìn)入裝有無水CuSO4的試管,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果;②檢驗(yàn)Fe2+,可以向樣品中滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液,出現(xiàn)藍(lán)色沉淀,說明存在Fe2+;或先滴入2滴KSCN溶液,無明顯變化,再加入幾滴新制氯水,溶液變成紅色,說明存在Fe2+;II.(3)①由表可知,pH=4.5的0.8mol/L的FeSO4溶液中,會(huì)產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀,說明二價(jià)鐵被氧化成了三價(jià)鐵,同時(shí)和水反應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀,離子方程式為:4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+;②0.8mol/L的FeSO4溶液(pH=4.5)和0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中硫酸根的濃度也不同,0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中硫酸根濃度更大,故可以假設(shè):當(dāng)其它條件相同時(shí),硫酸根離子濃度大小影響Fe2+的穩(wěn)定性;或者當(dāng)其它條件相同時(shí),硫酸根離子濃度越大,F(xiàn)e2+的穩(wěn)定性較好;(4)①FeSO4中的鐵的化合價(jià)為+2價(jià),具有還原性,在原電池中做負(fù)極,則左池的碳電極做正極,NaCl中溶解的氧氣得電子生成,在酸性環(huán)境中生成水,故電極方程式為:O2+4e-+4H+=2H2O;②實(shí)驗(yàn)1和2(或3和4)中NaCl溶液的pH相同,F(xiàn)eSO4溶液的pH不同,且FeSO4溶液的pH越小,電流越小,結(jié)合原電池裝置中,其它條件相同時(shí),負(fù)極反應(yīng)物的還原性越強(qiáng)或正極反應(yīng)物的氧化性越強(qiáng),該原電池的電流越大,可以得出的結(jié)論是:溶液酸性越強(qiáng),F(xiàn)e2+的還原性越弱;③對比實(shí)驗(yàn)1和3(或2和4)發(fā)現(xiàn),F(xiàn)eSO4溶液的pH相同時(shí),NaCl溶液的pH越大,電流越小,結(jié)合原電池裝置中,其它條件相同時(shí),負(fù)極反應(yīng)物的還原性越強(qiáng)或正極反應(yīng)物的氧化性越強(qiáng),該原電池的電流越大,可以得出在一定pH范圍內(nèi)溶液的堿性越強(qiáng),O2氧化性越強(qiáng);④對比實(shí)驗(yàn)1和4,NaCl溶液的p
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