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2024學(xué)年河北省石家莊市五校聯(lián)合體高考化學(xué)二模試卷請(qǐng)考生注意:1.請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上,請(qǐng)用0.5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫(xiě)在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2.答題前,認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》,按規(guī)定答題。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、已知反應(yīng):生成的初始速率與NO、的初始濃度的關(guān)系為,k是為速率常數(shù)。在時(shí)測(cè)得的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示。下列說(shuō)法不正確的是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)初始濃度生成的初始速率mol/(L·s)123A.關(guān)系式中、B.時(shí),k的值為C.若時(shí),初始濃度mol/L,則生成的初始速率為mol/(L·s)D.當(dāng)其他條件不變時(shí),升高溫度,速率常數(shù)是將增大2、下圖是一種微生物燃料電池的工作原理示意圖,工作過(guò)程中必須對(duì)某室進(jìn)行嚴(yán)格密封。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.a(chǎn)極的電極反應(yīng)式為B.若所用離子交換膜為質(zhì)子交換膜,則將由A室移向B室C.根據(jù)圖示,該電池也可以在堿性環(huán)境中工作D.由于A室內(nèi)存在細(xì)菌,所以對(duì)A室必須嚴(yán)格密封,以確保厭氧環(huán)境3、下列說(shuō)法不正確的是()A.冰醋酸和水銀都是純凈物 B.氫原子和重氫原子是兩種不同核素C.氯化鈉固體和氯化鈉溶液都是電解質(zhì) D.稀硫酸和氫氧化銅懸濁液都屬于分散系4、常溫下,用AgNO3溶液分別滴定濃度均為0.01mol/L的KCl、K2C2O4溶液,所得的沉淀溶解平衡圖像如圖所示(不考慮C2O42-的水解)。已知Ksp(AgCl)數(shù)量級(jí)為10-10。下列敘述正確的是A.圖中Y線代表的AgClB.n點(diǎn)表示Ag2C2O4的過(guò)飽和溶液C.向c(Cl-)=c(C2O42-)的混合液中滴入AgNO3溶液時(shí),先生成AgCl沉淀D.Ag2C2O4+2Cl-=2AgCl+C2O42-的平衡常數(shù)為10-0.715、存在AlCl3→Al(OH)3→Al2O3→Al轉(zhuǎn)化,下列說(shuō)法正確的是()A.Al(OH)3
屬于強(qiáng)電解質(zhì)B.Al2O3
屬于離子晶體C.鋁合金比純鋁硬度小、熔點(diǎn)高D.AlCl3
水溶液能導(dǎo)電,所以
AlCl3
屬于離子化合物6、苯甲酸的電離方程式為+H+,其Ka=6.25×10-5,苯甲酸鈉(,縮寫(xiě)為NaA)可用作飲料的防腐劑。研究表明苯甲酸(HA)的抑菌能力顯著高于A-。已知25℃時(shí),H2CO3的Ka1=4.17×l0-7,Ka2=4.90×l0-11。在生產(chǎn)碳酸飲料的過(guò)程中,除了添加NaA外,還需加壓充入CO2氣體。下列說(shuō)法正確的是(溫度為25℃,不考慮飲料中其他成分)()A.H2CO3的電離方程式為H2CO32H++CO32-B.提高CO2充氣壓力,飲料中c(A-)不變C.當(dāng)pH為5.0時(shí),飲料中=0.16D.相比于未充CO2的飲料,碳酸飲料的抑菌能力較低7、下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論相對(duì)應(yīng)且正確的是A.A B.B C.C D.D8、在加熱固體NH4Al(SO4)2?12H2O時(shí),固體質(zhì)量隨溫度的變化曲線如圖所示:已知A點(diǎn)物質(zhì)為NH4Al(SO4)2,B點(diǎn)物質(zhì)為Al2(SO4)3,下列判斷正確的是()A.0℃→t℃的過(guò)程變化是物理變化B.C點(diǎn)物質(zhì)是工業(yè)上冶煉鋁的原料C.A→B反應(yīng)中生成物只有Al2(SO4)3和NH3兩種D.Al2(SO4)3能夠凈水,其原理為:Al3++3OH-Al(OH)39、下列變化中只存在放熱過(guò)程的是()A.氯化鈉晶體熔化 B.氫氧化鈉晶體溶于水C.液氮的氣化 D.水蒸氣的液化10、W、Ⅹ、Y、Z為短周期主族元素,原子序數(shù)依次增大,W、X、Y位于不同周期,Ⅹ的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的3倍,Y與Z的原子序數(shù)之和是X的原子序數(shù)的4倍。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.原子半徑大小順序?yàn)椋篩>Z>X>WB.簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)X高于Y,氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性Z>YC.W、X、Y形成化合物的酸性一定弱于W、X、Z形成的化合物的酸性D.W、Z陰離子的還原性:W>Z11、改革開(kāi)放40周年取得了很多標(biāo)志性成果,下列說(shuō)法不正確的是A.“中國(guó)天眼”的鏡片材料為SiC,屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料B.“蛟龍”號(hào)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(guó)產(chǎn)處理器打造出一顆真正意義的“中國(guó)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(yáng)極保護(hù)法12、下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是A.用過(guò)氧化氫從酸化的海帶灰浸出液中提取碘:2I-+H2O2=I2+2OH-B.過(guò)量的鐵粉溶于稀硝酸:Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2OC.用Na2S2O3溶液吸收水中的Cl2:4Cl2+S2O32-+5H2O=10H++2SO42-+8Cl-D.向NaAlO2溶液中通入過(guò)量CO2:2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-13、298K時(shí),在0.10mol/LH2A溶液中滴入0.10mol/LNaOH溶液,滴定曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.該滴定過(guò)程應(yīng)該選擇石蕊作為指示劑B.X點(diǎn)溶液中:c(H2A)+c(H+)=c(A2-)+2c(OH-)C.Y點(diǎn)溶液中:3c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-)+2c(H2A)D.0.01mol/LNa2A溶液的pH約為10.8514、對(duì)C2H4O2(甲)和C4H8O2(乙)的分析合理的是()A.肯定互為同系物 B.乙能夠發(fā)生水解的同分異構(gòu)體有3種C.甲可能極易溶于水 D.兩種物質(zhì)具有相同的最簡(jiǎn)式15、關(guān)于常溫下pH=2的草酸(H2C2O4)溶液,下列說(shuō)法正確的是A.1L溶液中含H+為0.02molB.c(H+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)C.加水稀釋,草酸的電離度增大,溶液pH減小D.加入等體積pH=2的鹽酸,溶液酸性減小16、一種治療感冒咳嗽的藥物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是。下列關(guān)于該有機(jī)物的說(shuō)法正確的是()A.分子中所有碳原子可在同一平面上B.該有機(jī)物的分子式是C10H16OC.該有機(jī)物能發(fā)生加成和氧化反應(yīng)D.該有機(jī)物與互為同分異構(gòu)體17、下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的選項(xiàng)正確的是()A.分離甲醇與氯化鈉溶液B.加熱NaHCO3固體C.制取并觀察Fe(OH)2的生成D.記錄滴定終點(diǎn)讀數(shù)為12.20mL18、下列說(shuō)法正確的是:A.將銅絲在酒精燈的外焰上加熱變黑后,置于內(nèi)焰中銅絲又恢復(fù)原來(lái)的紅色B.氨氣不但可以用向下排空氣法收集,還可以用排飽和氯化銨溶液的方法收集C.向某溶液中加入稀鹽酸產(chǎn)生無(wú)色氣體,該氣體能使澄清石灰水變渾濁,則原溶液中一定含有CO32-D.為了使過(guò)濾加快,可用玻璃棒在過(guò)濾器中輕輕攪拌,加速液體流動(dòng)19、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(yáng)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(guò)隔膜移向銅箔電極方向遷移20、下列有關(guān)CuSO4溶液的敘述正確的是()A.該溶液中Na+、NH4+、NO3-、Mg2+可以大量共存B.通入CO2氣體產(chǎn)生藍(lán)色沉淀C.與NaHS反應(yīng)的離子方程式:Cu2++S2-═CuS↓D.與過(guò)量濃氨水反應(yīng)的離子方程式:Cu2++2NH3·H2O═Cu(OH)2↓+2NH4+21、測(cè)定稀鹽酸和氫氧化鈉稀溶液中和熱的實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有使用的儀器有:①大、小燒杯;②容量瓶;③量筒;④環(huán)形玻璃攪拌棒;⑤試管;⑥溫度計(jì);⑦蒸發(fā)皿;⑧托盤(pán)天平中的()A.①②⑥⑦ B.②⑤⑦⑧ C.②③⑦⑧ D.③④⑤⑦22、高能LiFePO4電池,多應(yīng)用于公共交通。電池中間是聚合物的隔膜,主要作用是在反應(yīng)過(guò)程中只讓Li+通過(guò)。結(jié)構(gòu)如圖所示:原理如下:(1?x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。下列說(shuō)法不正確的是A.放電時(shí),電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線、用電器、導(dǎo)線到正極B.充電時(shí),Li+向左移動(dòng)C.充電時(shí),陰極電極反應(yīng)式:xLi++xe?+nC=LixCnD.放電時(shí),正極電極反應(yīng)式:xFePO4+xLi++xe?=xLiFePO4二、非選擇題(共84分)23、(14分)某抗結(jié)腸炎藥物有效成分的合成路線如圖(部分反應(yīng)略去試劑和條件):已知:a.b.根據(jù)以上信息回答下列問(wèn)題:(1)烴A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是__________。(2)①的反應(yīng)條件是__________;②的反應(yīng)類型是____________。(3)下列對(duì)抗結(jié)腸炎藥物有效成分可能具有的性質(zhì)推測(cè)正確的是__________。A.水溶性比苯酚好,密度比苯酚的大B.能發(fā)生消去反應(yīng)C.能發(fā)生聚合反應(yīng)D.既有酸性又有堿性(4)E與足量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________.(5)符合下列條件的E的同分異構(gòu)體有________________種,其中核磁共振氫譜有四組峰,峰面積之比3∶1∶1∶1的異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)__________________。a.與E具有相同的官能團(tuán)b.苯環(huán)上的一硝基取代產(chǎn)物有兩種(6)已知易被氧化,苯環(huán)上連有烷基時(shí)再引入一個(gè)取代基,常取代在烷基的鄰對(duì)位,而當(dāng)苯環(huán)上連有羧基時(shí)則取代在間位。據(jù)此設(shè)計(jì)以A為原料制備高分子化合物的合成路線______。(無(wú)機(jī)試劑任選)24、(12分)生產(chǎn)符合人類需要的特定性能的物質(zhì)是化學(xué)服務(wù)于人類的責(zé)任。解熱鎮(zhèn)痛藥水楊酸改進(jìn)為阿司匹林、緩釋阿司匹林、貝諾酯就是最好的實(shí)例。下圖表示這三種藥物的合成:(1)反應(yīng)①的條件是____________;物質(zhì)B含有的官能團(tuán)名稱是________________(2)已知乙酸酐是2分子乙酸脫去1分子水的產(chǎn)物,寫(xiě)出M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式__________(3)反應(yīng)③的類型____________,寫(xiě)出該反應(yīng)④的一種副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式________(4)水楊酸與足量Na2CO3溶液能發(fā)生反應(yīng),寫(xiě)出化學(xué)方程式____________________(5)1mol阿司匹林和1mol緩釋長(zhǎng)效阿司匹林與NaOH溶液充分反應(yīng),最多消耗NaOH的物質(zhì)的量分別是_________、___________。25、(12分)氯化亞銅(CuCl)廣泛應(yīng)用于化工、印染、電鍍等行業(yè),是難溶于水的白色固體,能溶解于硝酸,在潮濕空氣中可被迅速氧化。Ⅰ.實(shí)驗(yàn)室用CuSO4—NaCl混合液與Na2SO3溶液反應(yīng)制取CuCl。相關(guān)裝置及數(shù)據(jù)如圖:圖甲圖乙圖丙回答以下問(wèn)題:(1)甲圖中儀器1的名稱是________;制備過(guò)程中Na2SO3過(guò)量會(huì)發(fā)生副反應(yīng)生成[Cu(SO3)2]3-,為提高產(chǎn)率,儀器2中所加試劑應(yīng)為_(kāi)____________。(2)乙圖是體系pH隨時(shí)間變化關(guān)系圖,寫(xiě)出制備CuCl的離子方程式_____________。丙圖是產(chǎn)率隨pH變化關(guān)系圖,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中往往用Na2SO3—Na2CO3混合溶液代替Na2SO3溶液,其中Na2CO3的作用是_______并維持pH在______左右以保證較高產(chǎn)率。(3)反應(yīng)完成后經(jīng)抽濾、洗滌、干燥獲得產(chǎn)品。洗滌時(shí),用“去氧水”作洗滌劑洗滌產(chǎn)品,作用是________。Ⅱ.工業(yè)上常用CuCl作O2、CO的吸收劑,某同學(xué)利用如圖所示裝置模擬工業(yè)上測(cè)定高爐煤氣中CO、CO2、N2和O2的含量。A.CuCl的鹽酸溶液B.Na2S2O4和KOH的混合溶液C.KOH溶液D.已知:Na2S2O4和KOH的混合溶液可吸收氧氣。(4)裝置A中用鹽酸而不能用硝酸,其原因是__________(用化學(xué)方程式表示)。用D裝置測(cè)N2含量,讀數(shù)時(shí)應(yīng)注意________。整套實(shí)驗(yàn)裝置的連接順序應(yīng)為_(kāi)______________→D。26、(10分)下面是關(guān)于硫化氫的部分文獻(xiàn)資料資料:常溫常壓下,硫化氫(H2S)是一種無(wú)色氣體,具有臭雞蛋氣味,飽和硫化氫溶液的物質(zhì)的量濃度約為0.1mol·L-1。硫化氫劇毒,經(jīng)粘膜吸收后危害中樞神經(jīng)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng),對(duì)心臟等多種器官造成損害。硫化氫的水溶液稱氫硫酸(弱酸),長(zhǎng)期存放會(huì)變渾濁。硫化氫及氫硫酸發(fā)生的反應(yīng)主要有:2H2S+O2=2H2O+2S2H2S+3O2=2H2O+2SO22H2S+SO2=2H2O+3S2H2S+Cl2=2HCl+S↓H2S=H2+SH2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4H2S+2NaOH=Na2S+2H2OH2S+NaOH=NaHS+H2O……某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)資料中“氫硫酸長(zhǎng)期存放會(huì)變渾濁”這一記載十分感興趣,為了探究其原因,他們分別做了如下實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)一:將H2S氣體溶于蒸餾水制成氫硫酸飽和溶液,在空氣中放置1~2天未見(jiàn)渾濁現(xiàn)象。用相同濃度的碘水去滴定氫硫酸溶液測(cè)其濃度。圖一所示為兩只燒杯中氫硫酸濃度隨時(shí)間變化而減小的情況。實(shí)驗(yàn)二:密閉存放的氫硫酸,每天定時(shí)取1mL氫硫酸,用相同濃度的碘水滴定,圖二所示為氫硫酸濃度隨放置天數(shù)變化的情況。實(shí)驗(yàn)三:在飽和氫硫酸溶液中以極慢的速度通入空氣(1~2個(gè)氣泡/min),數(shù)小時(shí)未見(jiàn)變渾濁的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)四:盛滿試劑瓶,密閉存放的飽和氫硫酸溶液隔2~3天觀察,直到略顯渾濁;當(dāng)把滿瓶的氫硫酸倒扣在培養(yǎng)皿中觀察2~3天,在溶液略顯渾濁的同時(shí),瓶底僅聚集有少量的氣泡,隨著時(shí)間的增加,這種氣泡也略有增多(大),渾濁現(xiàn)象更明顯些。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)實(shí)驗(yàn)一(見(jiàn)圖一)中,氫硫酸的濃度隨時(shí)間變化而減小的主要因素是_______________。(2)實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二中,碘水與氫硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確判斷碘水與氫硫酸恰好完全反應(yīng)是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,使實(shí)驗(yàn)者準(zhǔn)確掌握所加碘水恰好與氫硫酸完全反應(yīng)___________________________________________________________________________。(3)“氫硫酸長(zhǎng)期存放會(huì)變渾濁”中,出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象是由于生成了_____________的緣故。(4)該研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)三,說(shuō)明他們認(rèn)為“氫硫酸長(zhǎng)期存放會(huì)變渾濁”的假設(shè)原因之一是(用文字說(shuō)明)__________________________________。此實(shí)驗(yàn)中通入空氣的速度很慢的主要原因是什么?________________________________________________________。(5)實(shí)驗(yàn)四的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明“氫硫酸長(zhǎng)期存放會(huì)變渾濁”的主要原因可能是__________。為進(jìn)一步證實(shí)上述原因的準(zhǔn)確性,你認(rèn)為還應(yīng)做哪些實(shí)驗(yàn)(只需用文字說(shuō)明實(shí)驗(yàn)設(shè)想,不需要回答實(shí)際步驟和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案)?_____________________________________。27、(12分)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中。草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水,而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2O4·2H2O)無(wú)色,熔點(diǎn)為101℃,易溶于水,受熱脫水、升華,170℃以上分解?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是_________________________________,裝置B的主要作用是________。(2)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證草酸的酸性比碳酸強(qiáng)____________________________________。28、(14分)二氯化二硫(S2Cl2)是一種重要的化工原料,常用作橡膠硫化劑,改變生橡膠受熱發(fā)粘、遇冷變硬的性質(zhì)。查閱資料可知S2Cl2具有下列性質(zhì):物理性質(zhì)毒性色態(tài)揮發(fā)性熔點(diǎn)沸點(diǎn)劇毒金黃色液體易揮發(fā)-76℃138℃化學(xué)性質(zhì)①300℃以上完全分解②S2Cl2+Cl22SCl2③遇高熱或與明火接觸,有引起燃燒的危險(xiǎn)④受熱或遇水分解放熱,放出腐蝕性煙氣(1)制取少量S2Cl2實(shí)驗(yàn)室可利用硫與少量氯氣在110~140℃反應(yīng)制得S2Cl2粗品,氯氣過(guò)量則會(huì)生成SCl2。①儀器m的名稱為_(kāi)_________,裝置F中試劑的作用是_________。②裝置連接順序:A______ED。③實(shí)驗(yàn)前打開(kāi)K1,通入一段時(shí)間的氮?dú)馀疟M裝置內(nèi)空氣。實(shí)驗(yàn)結(jié)束停止加熱后,再通入一段時(shí)間的氮?dú)?其目的是_____________。④為了提高S2Cl2的純度,實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是控制好溫度和____________。(2)少量S2Cl2泄漏時(shí)應(yīng)噴水霧減慢其揮發(fā)(或擴(kuò)散),并產(chǎn)生酸性懸濁液,但不要對(duì)泄漏物或泄漏點(diǎn)直接噴水,其原因是______________。(3)S2Cl2遇水會(huì)生成SO2、HCl兩種氣體,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案來(lái)測(cè)定該混合氣體中SO2的體積分?jǐn)?shù)。①W溶液可以是_____(填標(biāo)號(hào))。a.H2O2溶液b.KMnO4溶液(硫酸酸化)c.氯水②該混合氣體中二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)為_(kāi)________(用含V、m的式子表示)。29、(10分)研究CO2與CH4反應(yīng)使之轉(zhuǎn)化為CO和H2,對(duì)減緩燃料危機(jī)和減少溫室效應(yīng)具有重要的意義。工業(yè)上CO2與CH4發(fā)生反應(yīng)I:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H1在反應(yīng)過(guò)程中還發(fā)生反應(yīng)Ⅱ:H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g)
△H2=+41kJ/mol(l)已知部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表所示:化學(xué)鍵C—HH—HC=O鍵能(kJ/mol)4134368031076則△Hl=____kJ/mol,反應(yīng)Ⅰ在一定條件下能夠自發(fā)進(jìn)行的原因是____,該反應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)適宜的溫度和壓強(qiáng)為_(kāi)___(填標(biāo)號(hào))。A.高溫高壓B.高溫低壓C.低溫高壓D.低溫低壓(2)工業(yè)上將CH4與CO2按物質(zhì)的量1:1投料制取CO2和H2時(shí),CH4和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化關(guān)系如圖所示。①923K時(shí)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率大于CH4的原因是________________________②計(jì)算923K時(shí)反應(yīng)II的化學(xué)平衡常數(shù)K=______(計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)。③1200K以上CO2和CH4的平衡轉(zhuǎn)化率趨于相等的原因可能是____。(3)工業(yè)上CH4和CO2反應(yīng)時(shí)通常會(huì)摻入O2發(fā)生反應(yīng)III:CH4+2O2=CO2+2H2O,摻人O2可消除反應(yīng)產(chǎn)生的積碳和減小反應(yīng)器的熱負(fù)荷(單位時(shí)間內(nèi)維持反應(yīng)發(fā)生所需供給的熱量),O2的進(jìn)氣量與反應(yīng)的熱負(fù)荷的關(guān)系如圖所示。①隨著O2進(jìn)入量的增加,熱負(fù)荷下降的原因是____。②摻人O2可使CH4的平衡轉(zhuǎn)化率____(填“增大”、“減小”或“不變”。下同),CO2的平衡轉(zhuǎn)化率________
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、A【解析】
A.將表中的三組數(shù)據(jù)代入公式,得,,,解之得:,,故A錯(cuò)誤;B.時(shí),,k的值為
,故B正確;C.若時(shí),初始濃度
mol/L,則生成的初始速率為
mol/(L·s),故C正確;D.當(dāng)其他條件不變時(shí),升高溫度,反應(yīng)速率增大,所以速率常數(shù)將增大,故D正確。故選A。2、C【解析】
本題考查電化學(xué)原理,意在考查對(duì)電解池原理的理解和運(yùn)用能力?!驹斀狻緼.由圖可知負(fù)極(a極)反應(yīng)式為C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+,正極(b極)反應(yīng)式為O2+4H++4e-=2H2O,故不選A;B.根據(jù)圖示和題中信息,A室產(chǎn)生而B(niǎo)室消耗,氫離子將由負(fù)極移向正極,故不選B;C.在負(fù)極室厭氧環(huán)境下,有機(jī)物在微生物作用下分解并釋放出電子和質(zhì)子,電子依靠合適的電子傳遞介體在生物組分和負(fù)極之間進(jìn)行有效傳遞,并通過(guò)外電路傳遞到正極形成電流,而質(zhì)子通過(guò)質(zhì)子交換膜傳遞到正極,氧化劑(一般為氧氣)在正極得到電子被還原與質(zhì)子結(jié)合成水,所以不可以堿性環(huán)境,故選C;D.由于A室內(nèi)存在細(xì)菌,所以對(duì)A室必須嚴(yán)格密封,以確保厭氧環(huán)境,故不選D;答案:C3、C【解析】
A.冰醋酸是醋酸,是純凈物,化學(xué)式為CH3COOH,水銀是Hg單質(zhì),是純凈物,故A正確;B.氫元素有三種原子,普通氫原子沒(méi)有中子,后面兩種各有一個(gè)和兩個(gè)中子,它們分別稱為氕、氘、氚,或者稱為氫原子、重氫原子、超重氫原子,所以它們質(zhì)子數(shù)電子數(shù)核電荷數(shù)都相等,但中子數(shù)不等,屬不同原子,是不同核素,故B正確;C.氯化鈉溶液是混合物,不是電解質(zhì),故C錯(cuò)誤;D.稀硫酸和氫氧化銅懸濁液都混合物,屬于分散系,故D正確;題目要求選錯(cuò)誤選項(xiàng),故選C。4、C【解析】
若曲線X為AgCl的沉淀溶解平衡曲線,則Ksp(AgCl)=c(Ag+)?c(Cl?)=10?4×10?5.75=10?9.75=100.25×10?10,則數(shù)量級(jí)為10-10,若曲線Y為AgCl的沉淀溶解平衡曲線,則Ksp(AgCl)=c(Ag+)?c(Cl?)=10?4×10?2.46=10?6.46=100.54×10?7,則數(shù)量級(jí)為10-7,又已知Ksp(AgCl)數(shù)量級(jí)為10-10,則曲線X為AgCl的沉淀溶解平衡曲線,則曲線Y為Ag2C2O4的沉淀溶解平衡曲線,Ksp(Ag2C2O4)=c2(Ag+)?c(C2O42-)=(10?4)2×(10?2.46)=10?10.46,據(jù)此分析解答。【詳解】若曲線X為AgCl的沉淀溶解平衡曲線,則Ksp(AgCl)=c(Ag+)?c(Cl?)=10?4×10?5.75=10?9.75=100.25×10?10,則數(shù)量級(jí)為10-10,若曲線Y為AgCl的沉淀溶解平衡曲線,則Ksp(AgCl)=c(Ag+)?c(Cl?)=10?4×10?2.46=10?6.46=100.54×10?7,則數(shù)量級(jí)為10-7,又已知Ksp(AgCl)數(shù)量級(jí)為10-10,則曲線X為AgCl的沉淀溶解平衡曲線,則曲線Y為Ag2C2O4的沉淀溶解平衡曲線,Ksp(Ag2C2O4)=c2(Ag+)?c(C2O42-)=(10?4)2×(10?2.46)=10?10.46,A.由以上分析知,圖中X線代表AgCl,故A錯(cuò)誤;B.曲線Y為Ag2C2O4的沉淀溶解平衡曲線,在n點(diǎn),c(Ag+)小于平衡濃度,故n點(diǎn)的離子Qc(Ag2C2O4)<Ksp(Ag2C2O4),故為Ag2C2O4的不飽和溶液,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)圖象可知,當(dāng)陰離子濃度相同時(shí),生成AgCl沉淀所需的c(Ag+)小于生成Ag2C2O4沉淀所需的c(Ag+),故向c(Cl?)=c(C2O42-)的混合液中滴入AgNO3溶液時(shí),先析出氯化銀沉淀,故C正確;D.Ag2C2O4+2Cl-=2AgCl+C2O42-的平衡常數(shù),此時(shí)溶液中的c(Ag+)相同,故有,故D錯(cuò)誤;故選C。5、B【解析】
A、Al(OH)3
在水溶液中部分電離,屬于弱電解質(zhì),故A錯(cuò)誤;B、Al2O3
由鋁離子和氧離子構(gòu)成的晶體,屬于離子晶體,故B正確;C、鋁合金比純鋁的硬度大,熔點(diǎn)低,故C錯(cuò)誤;D、氯化鋁為共價(jià)化合物,故D錯(cuò)誤;故選:B。6、C【解析】
A.H2CO3是弱酸,分步電離,電離方程式為H2CO3H++HCO3-,故A錯(cuò)誤;B.提高CO2充氣壓力,溶液的酸性增強(qiáng),溶液中c(A-)減小,故B錯(cuò)誤;C.當(dāng)pH為5.0時(shí),飲料中===0.16,故C正確;D.由題中信息可知,苯甲酸(HA)的抑菌能力顯著高于A-,充CO2的飲料中HA的濃度較大,所以相比于未充CO2的飲料,碳酸飲料的抑菌能力較高,故D錯(cuò)誤;故選C。7、C【解析】
A.進(jìn)行焰色反應(yīng),火焰呈黃色,說(shuō)明含有Na+,不能確定是否含有K+,A錯(cuò)誤;B.蔗糖在稀硫酸催化作用下發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生葡萄糖,若要證明水解產(chǎn)生的物質(zhì),首先要加入NaOH中和催化劑硫酸,使溶液顯堿性,然后再用Cu(OH)2進(jìn)行檢驗(yàn),B錯(cuò)誤;C.在AgCl和AgI飽和溶液中加入過(guò)量AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀和黃色沉淀,且白色沉淀的質(zhì)量遠(yuǎn)大于黃色沉淀,說(shuō)明溶液中c(Cl-)較大,c(I-)較小,物質(zhì)的溶解度AgCl>AgI,由于二者的化合物構(gòu)型相同,因此可證明物質(zhì)的溶度積常數(shù)Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),C正確;D.根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,只能證明溶液中含有I2,由于溶液中含有兩種氧化性的物質(zhì)HNO3、Fe3+,二者都可能將I-氧化為I2,因此不能證明氧化性Fe3+>I2,D錯(cuò)誤;故合理選項(xiàng)是C。8、B【解析】
A.因?yàn)閠°C生成A,又知A點(diǎn)物質(zhì)為NH4Al(SO4)2屬于新物質(zhì),0℃→t℃的過(guò)程為NH4Al(SO4)2?12H2O失去結(jié)晶水生成NH4Al(SO4)2,是化學(xué)變化,故A錯(cuò)誤;
B.B點(diǎn)物質(zhì)為Al2(SO4)3升溫再加熱分解,在C點(diǎn)生成氧化鋁,氧化鋁是工業(yè)上冶煉鋁的原料,故B正確;
C.A→B發(fā)生的反應(yīng)為2NH4Al(SO4)2Al2(SO4)3+2NH3↑+H2SO4,所以除了生成Al2(SO4)3和NH3兩種,還有硫酸,故C錯(cuò)誤;D.Al2(SO4)3能夠凈水,其原理為:Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+,生成的氫氧化鋁膠體具有吸附性,可以吸附水中懸浮的雜質(zhì),故D錯(cuò)誤;答案:B。9、D【解析】
電解質(zhì)的電離、銨鹽溶于水、固體融化、液體汽化等均為吸熱過(guò)程,而濃硫酸、氫氧化鈉固體溶于、物質(zhì)的液化、液體的固化均為放熱過(guò)程,據(jù)此分析。【詳解】A.氯化鈉晶體熔化是吸熱的過(guò)程,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.氫氧化鈉固體溶于水放熱,氫氧化鈉在水中電離吸熱,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.液氮的氣化是吸熱的過(guò)程,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.水蒸氣液化,為放熱過(guò)程,選項(xiàng)D正確。答案選D。10、C【解析】
因?yàn)閃、Ⅹ、Y、Z為短周期主族元素,原子序數(shù)依次增大,W、X、Y位于不同周期,所以W位于第一周期、X位于第二周期、Y、Z位于第三周期,故W是H元素;Ⅹ的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的3倍,X是第二周期元素共兩個(gè)電子層,故X最外層有6個(gè)電子,X為O元素;X是O元素,原子序數(shù)是8,Y與Z的原子序數(shù)之和是X的原子序數(shù)的4倍,即是Y與Z的原子序數(shù)之和是32,Y、Z為第三周期主族元素,故Y原子序數(shù)為15,Z的原子序數(shù)為17,Y是P元素,Z是Cl元素。【詳解】A.同一周期,從左到右,主族元素的原子半徑隨著原子序數(shù)的增加而,逐漸減小,則原子半徑P>Cl,因?yàn)镻、Cl比O多一個(gè)電子層,O比H多一個(gè)電子層,故原子半徑大小順序?yàn)椋篜>Cl>O>H,即Y>Z>X>W,A正確;B.H2O分子間可以形成氫鍵,而PH3分子間不能形成氫鍵,故H2O的沸點(diǎn)比PH3的沸點(diǎn)高;同周期主族元素,從左到右隨著原子序數(shù)的增加,原子半徑逐漸減小,元素的非金屬性逐漸增強(qiáng),故氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性HCl>PH3,B正確;C.沒(méi)有強(qiáng)調(diào)P與Cl元素的最高價(jià)含氧酸酸性的比較,而H3PO4的酸性比HClO的酸性強(qiáng),C錯(cuò)誤;D.P3-的還原性比Cl-的還原性強(qiáng),D正確;答案選C。11、C【解析】
A.SiC屬于新型無(wú)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(guó)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(yáng)極的陰極保護(hù)法,故不選D;答案:C12、C【解析】
A.用過(guò)氧化氫從酸化的海帶灰浸出液中提取碘,反應(yīng)的離子方程式為:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.過(guò)量的鐵粉溶于稀硝酸,反應(yīng)的離子方程式為:3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.用Na2S2O3溶液吸收水中的Cl2,反應(yīng)的離子方程式為:4Cl2+S2O32-+5H2O=10H++2SO42-+8Cl-,選項(xiàng)C正確;D.向NaAlO2溶液中通入過(guò)量CO2,反應(yīng)的離子方程式為:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案選C。13、D【解析】
滴定過(guò)程發(fā)生反應(yīng)H2A+NaOH=H2O+NaHA、NaHA+NaOH=H2O+Na2A,第一反應(yīng)終點(diǎn)溶質(zhì)為NaHA,第二反應(yīng)終點(diǎn)溶質(zhì)為Na2A?!驹斀狻緼.石蕊的的變色范圍為5~8,兩個(gè)反應(yīng)終點(diǎn)不在變色范圍內(nèi),所以不能選取石蕊作指示劑,故A錯(cuò)誤;B.X點(diǎn)為第一反應(yīng)終點(diǎn),溶液中的溶質(zhì)為NaHA,溶液中存在質(zhì)子守恒c(OH-)+c(A2-)=c(H+)+c(H2A),故B錯(cuò)誤;C.Y點(diǎn)溶液=1.5,所以溶液中的溶質(zhì)為等物質(zhì)的量的NaHA和Na2A,根據(jù)物料守恒可知2c(Na+)=3c(A2-)+3c(HA-)+3c(H2A),故C錯(cuò)誤;D.Na2A溶液主要存在A2-的水解:A2-+H2O=HA-+OH-;據(jù)圖可知當(dāng)c(A2-)=c(HA-)時(shí)溶液pH=9.7,溶液中c(OH-)=10-4.3mol/L,而Na2A的第一步水解平衡常數(shù)Kh=,當(dāng)c(A2-)=c(HA-)時(shí)Kh=c(OH-)=10-4.3,設(shè)0.01mol/LNa2A溶液中c(A2-)=amol/L,則c(OH-)amol/L,Kh=,解得a=10-3.15mol/L,即c(OH-)=10-3.15mol/L,所以溶液的pH=10.85,故D正確?!军c(diǎn)睛】解決此類題目的關(guān)鍵是弄清楚各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶質(zhì)是什么,再結(jié)合三大守恒去判斷溶液中的離子濃度關(guān)系;D選項(xiàng)為難點(diǎn),學(xué)習(xí)需要對(duì)“c(A2-)=c(HA-)”此類信息敏感一些,通過(guò)滿足該條件的點(diǎn)通??梢郧蟪鲭婋x或水解平衡常數(shù)。14、C【解析】
A項(xiàng)、羧酸類和酯類的通式均為CnH2nO2,故甲和乙均可能為酸或酯,故兩者不一定是同系物,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng)、乙能發(fā)生水解反應(yīng)的同分異構(gòu)體為酯類,可能為CH3CH2COOCH3、CH3COOCH2CH3、HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2,共4種,故B錯(cuò)誤;C項(xiàng)、甲為乙酸或甲酸甲酯,若為甲酸甲酯,難溶于水;若為乙酸,易溶于水,故C正確;D項(xiàng)、最簡(jiǎn)式為各原子的最簡(jiǎn)單的整數(shù)比,C2H4O2(甲)和C4H8O2(乙)的最簡(jiǎn)式分別為CH2O和C2H4O,兩者不同,故D錯(cuò)誤;故選C。【點(diǎn)睛】同系物必須是同類物質(zhì),含有官能團(tuán)的種類及數(shù)目一定是相同的。15、B【解析】
A選項(xiàng),c(H+)=0.01mol/L,1L溶液中含H+為0.01mol,故A錯(cuò)誤;B選項(xiàng),根據(jù)電荷守恒得到c(H+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-),故B正確;C選項(xiàng),加水稀釋,平衡正向移動(dòng),氫離子濃度減小,草酸的電離度增大,溶液pH增大,故C錯(cuò)誤;D選項(xiàng),加入等體積pH=2的鹽酸,溶液酸性不變,故D錯(cuò)誤。綜上所述,答案為B。【點(diǎn)睛】草酸是二元弱酸,但pH=2,氫離子濃度與幾元酸無(wú)關(guān),根據(jù)pH值可得c(H+)=0.01mol/L,很多同學(xué)容易混淆c(二元酸)=0.01mol/L,如果是強(qiáng)酸c(H+)=0.02mol/L,若是弱酸,則c(H+)<0.01mol/L。16、C【解析】
A.飽和碳原子連接的四個(gè)原子構(gòu)成四面體結(jié)構(gòu),最多有三個(gè)原子處于同一平面,中標(biāo)*的碳原子連了三個(gè)碳原子,所以所有碳原子不可能在同一平面,A錯(cuò)誤;B.該有機(jī)物的分子式是C10H14O,B錯(cuò)誤;C.該有機(jī)物含有的碳碳雙鍵、羰基能發(fā)生加成反應(yīng),碳碳雙鍵能被酸性高錳酸鉀氧化,C正確;D.的分子式為C10H12O,二者分子式不相同,不互為同分異構(gòu)體,D錯(cuò)誤。答案選C。17、C【解析】
A.甲醇與水互溶,不分層,則不能用分液的方法分離,故A錯(cuò)誤;B.加熱固體,試管口應(yīng)略朝下傾斜,以避免試管炸裂,故B錯(cuò)誤;C.植物油起到隔絕空氣作用,氫氧化鈉與硫酸亞鐵反應(yīng),可生成氫氧化亞鐵,故C正確;D.滴定管刻度從上到下增大,則記錄滴定終點(diǎn)讀數(shù)為11.80mL,故D錯(cuò)誤。故選:C。【點(diǎn)睛】酸式滴定管或堿式滴定管的0刻度在滴定管的上方,與量筒讀數(shù)不同。18、A【解析】
A.將銅絲在酒精燈的外焰上加熱變黑后,生成氧化銅,置于內(nèi)焰中遇到乙醇,發(fā)生反應(yīng)生成銅,又恢復(fù)原來(lái)的紅色,故A正確;B.氨氣極易溶于水中,不能用排飽和氯化銨溶液的方法收集,故B錯(cuò)誤;C.向某溶液中加入稀鹽酸產(chǎn)生無(wú)色氣體,該氣體能使澄清石灰水變渾濁,原溶液中可能含有CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-等,故C錯(cuò)誤;D.過(guò)濾時(shí)玻璃棒起引流作用,不能攪拌,會(huì)捅破濾紙,故D錯(cuò)誤。故選:A19、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(jiàn)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(yáng)極反應(yīng)式為:LiFePO4-xe-=xFePO4+(1-x)LiFePO4+xLi+,充電時(shí)鋁箔為陽(yáng)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(yáng)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(guò)隔膜向鋁箔電極方向遷移,充電是放電的逆過(guò)程,則Li+要由鋁箔通過(guò)隔膜向銅箔電極方向遷移,D正確;故答案選A。20、A【解析】
A.CuSO4溶液與Na+、NH4+、NO3-、Mg2+不反應(yīng),可以大量共存,故選A;B.CO2不與CuSO4反應(yīng),不能生產(chǎn)沉淀,故不選B;C.CuSO4與NaHS反應(yīng)的離子方程式:Cu2++HS-═CuS↓+H+,故不選C;D.CuSO4與過(guò)量濃氨水反應(yīng)先有藍(lán)色沉淀氫氧化銅生成,后沉淀溶解生成[Cu(NH3)4]2+,故不選D;答案選A。21、B【解析】
在測(cè)定稀鹽酸和氫氧化鈉稀溶液中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)中,需要使用量筒量取溶液體積,小燒杯作為兩溶液的反應(yīng)容器,小燒杯置于大燒杯中,小燒杯與大燒杯之間填充隔熱材料,反應(yīng)過(guò)程中用環(huán)形玻璃攪拌棒不斷攪拌促進(jìn)反應(yīng)均勻、快速進(jìn)行,用溫度計(jì)量取起始溫度和最高溫度,沒(méi)有使用到的是容量瓶、試管、蒸發(fā)皿、托盤(pán)天平,即②⑤⑦⑧,答案選B。22、B【解析】
A.原電池中電子流向是負(fù)極?導(dǎo)線?用電器?導(dǎo)線?正極,則放電時(shí),電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線、用電器、導(dǎo)線到正極,故A正確,但不符合題意;B.充電過(guò)程是電解池,左邊正極作陽(yáng)極,右邊負(fù)極作陰極,又陽(yáng)離子移向陰極,所以Li+向右移動(dòng),故B錯(cuò)誤,符合題意;C.充電時(shí),陰極C變化為L(zhǎng)ixCn,則陰極電極反應(yīng)式:xLi++xe?+nC=LixCn,故C正確,但不符合題意;D.放電正極上FePO4得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成LiFePO4,正極電極反應(yīng)式:xFePO4+xLi++xe?=xLiFePO4,故D正確,但不符合題意;故選:B。二、非選擇題(共84分)23、Fe或FeCl3取代反應(yīng)或硝化反應(yīng)ACD4或【解析】
E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中含有1個(gè)-COOH和1個(gè)酯基,結(jié)合已知a,C到D為C中的酚羥基上的氫,被-OCCH3替代,生成酯,則D到E是為了引入羧基,根據(jù)C的分子式,C中含有酚羥基和苯環(huán),結(jié)合E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,則C為,D為。A為烴,與Cl2發(fā)生反應(yīng)生成B,B為氯代烴,B與氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng),再酸化,可知B為氯代烴的水解,引入羥基,則A的結(jié)構(gòu)為,B為。E在NaOH溶液中反應(yīng)酯的水解反應(yīng),再酸化得到F,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,根據(jù)已知b,則G中含有硝基,F(xiàn)到G是為了引入硝基,則G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為?!驹斀狻?1)根據(jù)分析A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為;(2)反應(yīng)①為在苯環(huán)上引入一個(gè)氯原子,為苯環(huán)上的取代反應(yīng),反應(yīng)條件為FeCl3或Fe作催化劑;反應(yīng)②F到G是為了引入硝基,反應(yīng)類型為取代反應(yīng)或硝化反應(yīng);(3)抗結(jié)腸炎藥物有效成分中含有氨基、羧基和酚羥基,具有氨基酸和酚的性質(zhì);A.三個(gè)官能團(tuán)都是親水基,相對(duì)分子質(zhì)量比苯酚大,所以水溶性比苯酚好,密度比苯酚的大,A正確;B.與苯環(huán)相連的羥基不能發(fā)生消去反應(yīng),可以發(fā)生氧化反應(yīng);該物質(zhì)含有氨基(或羥基)和羧基,可以發(fā)生縮聚反應(yīng);該物質(zhì)含有羧基和羥基酯化反應(yīng)等,B錯(cuò)誤;C.含有氨基和羧基及酚羥基,所以能發(fā)生聚合反應(yīng),C正確;D.氨基具有堿性、羧基具有酸性,所以既有酸性又有堿性,D正確;答案為:ACD;(4)E中的羧基可以與NaOH反應(yīng),酯基也可以與NaOH反應(yīng),酯基水解得到的酚羥基也能與NaOH反應(yīng),化學(xué)方程式為;(5)符合下列條件:a.與E具有相同的官能團(tuán),b.苯環(huán)上的一硝基取代產(chǎn)物有兩種;則苯環(huán)上有兩個(gè)取代基處,且處于對(duì)位:如果取代基為-COOH、-OOCCH3,處于對(duì)位,有1種;如果取代基為-COOH、-COOCH3,處于對(duì)位,有1種;如果取代基為-COOH、-CH2OOCH,處于對(duì)位,有1種;如果取代基為HCOO-、-CH2COOH,處于對(duì)位,有1種;所以符合條件的有4種;若核磁共振氫譜有四組峰,峰面積之比3:1:1:1的異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為或;(6)目標(biāo)產(chǎn)物為對(duì)氨基苯甲酸,—NH2可由硝基還原得到,-COOH可由-CH3氧化得到。由于-NH2容易被氧化,因此在-NO2還原成氨基前甲基需要先被氧化成-COOH。而兩個(gè)取代基處于對(duì)位,但苯環(huán)上連有烷基時(shí)再引入一個(gè)取代基,常取代在烷基的鄰對(duì)位,而當(dāng)苯環(huán)上連有羧基時(shí)則取代在間位,因此-CH3被氧化成-COOH前,需要先引入-NO2,則合成路線為。24、鐵羧基、氯原子(苯基)CH3COOH取代無(wú)Na2CO3+2NaHCO33mol4nmol【解析】
根據(jù)題中各物轉(zhuǎn)化關(guān)系,根據(jù)水楊酸的結(jié)構(gòu)可知,甲苯與氯氣在鐵粉做催化劑的條件下發(fā)生苯環(huán)上的取代,生成A為,A發(fā)生氧化反應(yīng)生成B為,B發(fā)生堿性水解得C為,C酸化得水楊酸,水楊酸與乙酸酐發(fā)生取代反應(yīng)生成阿司匹林和M,則M為CH3COOH,阿司匹林發(fā)生取代反應(yīng)生成貝諾酯,(CH3)2COHCN發(fā)生水解得D為(CH3)2COHCOOH,D在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應(yīng)生成E為CH2=C(CH3)COOH,E發(fā)生加聚反應(yīng)生成F為,F(xiàn)與阿司匹林反應(yīng)生成緩釋阿司匹林為,據(jù)此答題;【詳解】根據(jù)題中各物轉(zhuǎn)化關(guān)系,根據(jù)水楊酸的結(jié)構(gòu)可知,甲苯與氯氣在鐵粉做催化劑的條件下發(fā)生苯環(huán)上的取代,生成A為,A發(fā)生氧化反應(yīng)生成B為,B發(fā)生堿性水解得C為,C酸化得水楊酸,水楊酸與乙酸酐發(fā)生取代反應(yīng)生成阿司匹林和M,則M為CH3COOH,阿司匹林發(fā)生取代反應(yīng)生成貝諾酯,(CH3)2COHCN發(fā)生水解得D為(CH3)2COHCOOH,D在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應(yīng)生成E為CH2=C(CH3)COOH,E發(fā)生加聚反應(yīng)生成F為,F(xiàn)與阿司匹林反應(yīng)生成緩釋阿司匹林為。(1)反應(yīng)①的條件是鐵,B為,物質(zhì)B含有的官能團(tuán)名稱是羧基和氯原子,故答案為:鐵;羧基和氯原子;(2)根據(jù)上面的分析可知,M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3COOH;(3)反應(yīng)③的類型為取代反應(yīng),D在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應(yīng)也可以是羥基和羧基之間發(fā)生取代反應(yīng)生成酯,所以反應(yīng)④的一種副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為;(4)水楊酸與足量Na2CO3溶液能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為;(5)根據(jù)阿司匹林的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,1mol阿司匹林最多消耗NaOH的物質(zhì)的量為3mol,緩釋長(zhǎng)效阿司匹林為,1mol緩釋長(zhǎng)效阿司匹林與NaOH溶液充分反應(yīng),最多消耗NaOH的物質(zhì)的量為4nmol。【點(diǎn)睛】本題考查有機(jī)物的推斷與合成,根據(jù)阿司匹林與長(zhǎng)效緩釋阿司匹林的分子式推斷F的結(jié)構(gòu)是解題的關(guān)鍵,注意對(duì)反應(yīng)信息的利用,酸化時(shí)-CN基團(tuán)轉(zhuǎn)化為-COOH,需要學(xué)生根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系判斷,注重對(duì)學(xué)生的自學(xué)能力、理解能力、分析歸納能力、知識(shí)遷移能力的考查。25、三頸燒瓶Na2SO3溶液2Cu2+++2Cl-+H2O=2CuCl↓+2H++與H+作用,調(diào)整pH3.5洗去晶體表面的雜質(zhì)離子,同時(shí)防止CuCl被氧化6CuCl+8HNO3=3Cu(NO3)2+3CuCl2+2NO↑+4H2O溫度降到常溫,上下調(diào)節(jié)量氣管至左、右液面相平,該數(shù)時(shí)視線與凹液面最低處相切C→B→A【解析】
(1)根據(jù)儀器1的圖示解答;制備過(guò)程中Na2SO3過(guò)量會(huì)發(fā)生副反應(yīng)生成[Cu(SO3)2]3-,需要控制Na2SO3的加入量,據(jù)此分析判斷;(2)根據(jù)題意,在CuSO4液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液生成CuCl(氯化亞銅)沉淀,同時(shí)溶液的酸性增強(qiáng),結(jié)合Na2CO3的性質(zhì)分析解答;(3)根據(jù)“氯化亞銅(CuCl)在潮濕空氣中可被迅速氧化”分析解答;(4)根據(jù)“氯化亞銅(CuCl)能溶解于硝酸”,結(jié)合硝酸的強(qiáng)氧化性書(shū)寫(xiě)反應(yīng)的方程式;根據(jù)正確的讀數(shù)方法解答;用CuCl作O2、CO的吸收劑,測(cè)定高爐煤氣中CO、CO2、N2和O2的含量,可用KOH吸收二氧化碳,然后用B吸收氧氣,再用A吸收CO,最后用排水法測(cè)量氮?dú)獾捏w積,據(jù)此分析解答?!驹斀狻?1)甲圖中儀器1為三頸燒瓶;制備過(guò)程中Na2SO3過(guò)量會(huì)發(fā)生副反應(yīng)生成[Cu(SO3)2]3-,為提高產(chǎn)率,可控制Na2SO3的加入量,則儀器2中所加試劑應(yīng)為Na2SO3溶液,故答案為:三頸燒瓶;Na2SO3溶液;(2)在提純后的CuSO4液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液,加熱,生成CuCl(氯化亞銅)沉淀,同時(shí)溶液的酸性增強(qiáng),生成硫酸,反應(yīng)的離子方程式為:2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O═2CuCl↓+SO42-+2H+,用Na2SO3-Na2CO3混合溶液代替Na2SO3溶液,Na2CO3可與生成的H+反應(yīng),及時(shí)除去系統(tǒng)中反應(yīng)生成的H+,利于反應(yīng)進(jìn)行,由圖象可知,應(yīng)維持pH在3.5左右,故答案為:2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O═2CuCl↓+SO42-+2H+;與H+作用,調(diào)整pH;3.5;(3)用去氧水作洗滌劑洗滌產(chǎn)品,可洗去晶體表面的雜質(zhì)離子,同時(shí)防止CuCl被氧化,故答案為:洗去晶體表面的雜質(zhì)離子,同時(shí)防止CuCl被氧化;(4)根據(jù)題意,氯化亞銅(CuCl)能溶解于硝酸,反應(yīng)的方程式為6CuCl+8HNO3=3Cu(NO3)2+3CuCl2+2NO↑+4H2O;用D裝置測(cè)N2含量,應(yīng)注意溫度在常溫,且左右液面相平,讀數(shù)時(shí)視線與凹液面最低處水平相切,以減小實(shí)驗(yàn)誤差;用CuCl作O2、CO的吸收劑,測(cè)定高爐煤氣中CO、CO2、N2和O2的含量,可用KOH吸收二氧化碳,然后用B吸收氧氣,再用A吸收CO,最后用排水法測(cè)量氮?dú)獾捏w積,則順序?yàn)镃→B→A→D,故答案為:6CuCl+8HNO3=3Cu(NO3)2+3CuCl2+2NO↑+4H2O;降低溫度到常溫,上下調(diào)節(jié)量氣管液面至左右液面相平,讀數(shù)時(shí)視線與凹液面最低處水平相切;C→B→A。26、硫化氫的揮發(fā)H2S+I2=2HI+S↓向氫硫酸中加入淀粉液,滴加碘水到溶液剛好呈藍(lán)色S或硫氫硫酸被空氣中氧氣氧化防止因通入空氣過(guò)快而使硫化氫大量揮發(fā)硫化氫自身分解確證生成的氣體是氫氣【解析】
(1)因?yàn)榱蚧瘹錃怏w溶于水生成氫硫酸,所以氫硫酸具有一定的揮發(fā)性,且能被空氣中的氧氣氧化而生成硫。實(shí)驗(yàn)一(見(jiàn)圖一)中,溶液未見(jiàn)渾濁,說(shuō)明濃度的減小不是由被氧化引起的。(2)實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二中,碘水與氫硫酸發(fā)生置換反應(yīng),生成硫和水。使實(shí)驗(yàn)者準(zhǔn)確掌握所加碘水恰好與氫硫酸完全反應(yīng),應(yīng)使用指示劑。(3)“氫硫酸長(zhǎng)期存放會(huì)變渾濁”中,出現(xiàn)的渾濁只能為硫引起。(4)實(shí)驗(yàn)三中,氫硫酸溶液與空氣接觸,則是硫化氫與空氣中氧氣反應(yīng)所致。此實(shí)驗(yàn)中通入空氣的速度很慢,主要從硫化氫的揮發(fā)性考慮。(5)實(shí)驗(yàn)四為密閉容器,與空氣接觸很少,所以應(yīng)考慮分解。因?yàn)楸谎趸瘯r(shí),生成硫和水;分解時(shí),生成硫和氫氣,所以只需檢驗(yàn)氫氣的存在。【詳解】(1)實(shí)驗(yàn)一(見(jiàn)圖一)中,溶液未見(jiàn)渾濁,說(shuō)明濃度的減小不是由被氧化引起,應(yīng)由硫化氫的揮發(fā)引起。答案為:硫化氫的揮發(fā);(2)實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二中,碘水與氫硫酸發(fā)生置換反應(yīng),方程式為H2S+I2=2HI+S↓。實(shí)驗(yàn)者要想準(zhǔn)確掌握所加碘水恰好與氫硫酸完全反應(yīng),應(yīng)使用淀粉作指示劑,即向氫硫酸中加入淀粉液,滴加碘水到溶液剛好呈藍(lán)色。答案為:H2S+I2=2HI+S↓;向氫硫酸中加入淀粉液,滴加碘水到溶液剛好呈藍(lán)色;(3)“氫硫酸長(zhǎng)期存放會(huì)變渾濁”中,不管是氧化還是分解,出現(xiàn)的渾濁都只能為硫引起。答案為:S或硫;(4)實(shí)驗(yàn)三中,氫硫酸溶液與空氣接觸,則是硫化氫與空氣中氧氣反應(yīng)所致。此實(shí)驗(yàn)中通入空氣的速度很慢,防止因通入空氣過(guò)快而使硫化氫大量揮發(fā)。答案為:氫硫酸被空氣中氧氣氧化;防止因通入空氣過(guò)快而使硫化氫大量揮發(fā);(5)實(shí)驗(yàn)四為密閉容器,與空氣接觸很少,所以應(yīng)考慮硫化氫自身分解。因?yàn)楸谎趸瘯r(shí),生成硫和水;分解時(shí),生成硫和氫氣,所以只需檢驗(yàn)氫氣的存在。答案為:硫化氫自身分解;確證生成的氣體是氫氣?!军c(diǎn)睛】實(shí)驗(yàn)三中,通入空氣的速度很慢,我們?cè)诨卮鹪驎r(shí),可能會(huì)借鑒以往的經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為通入空氣的速度很慢,可以提高空氣的利用率,從而偏離了命題人的意圖。到目前為止,使用空氣不需付費(fèi),顯然不能從空氣的利用率尋找答案,應(yīng)另找原因??諝馔ㄈ牒螅蟛糠謺?huì)逸出,會(huì)引起硫化氫的揮發(fā),從而造成硫化氫濃度的減小。27、有氣泡逸出,澄清石灰水變渾濁冷凝(水蒸氣、草酸等),防止揮發(fā)出來(lái)的草酸進(jìn)入裝置C反應(yīng)生成草酸鈣沉淀,干擾CO2的檢驗(yàn)向碳酸氫鈉溶液中滴加草酸溶液,觀察是否產(chǎn)生氣泡,若有氣泡產(chǎn)生,說(shuō)明草酸酸性強(qiáng)于碳酸【解析】
根據(jù)草酸的性質(zhì)熔點(diǎn)為101℃,易溶于水,受熱脫水、升華,170℃以上分解,草酸受熱生成二氧化碳,二氧化碳使澄清石灰水變渾濁。【詳解】(1)根據(jù)草酸的性質(zhì)熔點(diǎn)為101℃,易溶于水,受熱脫水、升華,170℃以上分解,草酸受熱分解產(chǎn)生CO2可使澄清石灰水變渾濁,冰水的作用是冷卻揮發(fā)出來(lái)的草酸,避免草酸進(jìn)入裝置C反應(yīng)生成草酸鈣沉淀,干擾CO2的檢驗(yàn),故答案為:有氣泡逸出,澄清石灰水變渾濁;冷凝(水蒸氣、草酸等),防止揮發(fā)出來(lái)的草酸進(jìn)入裝置C反應(yīng)生成草酸鈣沉淀,干擾CO2
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