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文檔簡介
2024屆湖南岳陽第一中學(xué)高考化學(xué)五模試卷注意事項(xiàng):1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型(B)填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2.作答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑;如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答,答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上;如需改動,先劃掉原來的答案,然后再寫上新答案;不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4.考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后,請將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題(共包括22個小題。每小題均只有一個符合題意的選項(xiàng))1、工業(yè)上用發(fā)煙HClO4把潮濕的CrCl3氧化為棕色的煙[CrO2(ClO4)2]來除去Cr(Ⅲ),HClO4中部分氯元素轉(zhuǎn)化為最低價(jià)態(tài)。下列說法不正確的是()A.HClO4屬于強(qiáng)酸,反應(yīng)還生成了另一種強(qiáng)酸B.該反應(yīng)中,參加反應(yīng)的氧化劑與氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為3∶8C.CrO2(ClO4)2中Cr元素顯+6價(jià)D.該反應(yīng)離子方程式為19ClO4-+8Cr3++8OH-=8CrO2(ClO4)2+3Cl-+4H2O2、短周期主族元素W、X、Y、Z、R的原子序數(shù)依次增大,其中X、Z位于同一主族;W的氣態(tài)氫化物常用作制冷劑;Y是同周期主族元素中離子半徑最小的;ZXR2能與水劇烈反應(yīng),可觀察到液面上有白霧生成,并有無色刺激性氣味的氣體逸出,該氣體可使品紅溶液褪色。下列說法正確的是A.最簡單氫化物的沸點(diǎn):W>XB.含氧酸的酸性:Z<RC.Y和R形成的化合物是離子化合物D.向ZXR2與水反應(yīng)后的溶液中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成3、已知OCN-中每種元素都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),在反應(yīng)OCN-+OH-+Cl2→CO2+N2+Cl-+H2O(未配平)中,如果有6molCl2完全反應(yīng),則被氧化的OCN-的物質(zhì)的量是A.2mol B.3mol C.4mol D.6mol4、下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是()A.飽和Na2CO3溶液與CaSO4固體反應(yīng):CO32?+CaSO4CaCO3+SO42?B.酸化NaIO3和NaI的混合溶液:I?+IO3?+6H+=I2+3H2OC.KClO堿性溶液與Fe(OH)3反應(yīng):3ClO?+2Fe(OH)3=2FeO42?+3Cl?+4H++H2OD.電解飽和食鹽水:2Cl?+2H+Cl2↑+H2↑5、利用微生物燃料電池進(jìn)行廢水處理,實(shí)現(xiàn)碳氮聯(lián)合轉(zhuǎn)化。其工作原理如下圖所示,其中M、N為厭氧微生物電極。下列有關(guān)敘述錯誤的是A.負(fù)極的電極反應(yīng)為CH3COO-—8e-+2H2O==2CO2↑+7H+B.電池工作時(shí),H+由M極移向N極C.相同條件下,M、N兩極生成的CO2和N2的體積之比為3:2D.好氧微生物反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)為NH4++2O2==NO3-+2H++H2O6、配制一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸溶液時(shí),下列操作可使所配制溶液濃度偏高的是()A.用量筒量取濃鹽酸俯視讀數(shù) B.溶解攪拌時(shí)有液體飛濺C.定容時(shí)俯視容量瓶瓶頸刻度線 D.搖勻后見液面下降,再加水至刻度線7、25℃時(shí),向NaHCO3溶液中滴入鹽酸,混合溶液的pH與離子濃度變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述錯誤的是A.25℃時(shí),H2CO3的一級電離Ka1(H2CO3)=1.0×10-6.4B.M點(diǎn)溶液中:c(H+)+c(H2CO3)=c(Cl-)+2c(CO32-)+c(OH-)C.25℃時(shí),HC+H2OH2CO3+OH-的Kh=1.0×10-7.6D.圖中a=2.68、已知常溫下Ka(CH3COOH)>Ka(HClO)、Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)。下列分析不正確的是()A.將10mL0.1mol/LNa2CO3溶液逐滴滴加到10mL0.1mol/L鹽酸中:c(Na+)>c(Cl-)>c(CO32-)>c(HCO3-)B.現(xiàn)有①200mL0.1mol/LNaClO溶液,②100mL0.1mol/LCH3COONa溶液,兩種溶液中的陰離子的物質(zhì)的量濃度之和:②>①C.向0.1mol/LNH4Cl溶液中加入少量NH4Cl固體:比值減小D.將AgBr和AgCl的飽和溶液等體積混合,再加入足量AgNO3濃溶液:產(chǎn)生的AgCl沉淀多于AgBr沉淀9、化學(xué)可以變廢為室,利用電解法處理煙道氣中的NO,將其轉(zhuǎn)化為NH4NO3的原理如下圖所示,下列說法錯誤的是A.該電解池的陽極反反為:NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+B.該電解池的電極材料為多孔石墨,目的是提高NO的利用率和加快反應(yīng)速率C.用NH4NO3的稀溶液代替水可以增強(qiáng)導(dǎo)電能力,有利于電解的順利進(jìn)行D.為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3,需補(bǔ)充物質(zhì)A為HNO310、下列說法不正確的是A.C5H12的三種同分異構(gòu)體沸點(diǎn)不同,因?yàn)槠浞肿娱g作用力大小不同B.NH3和HCl都極易溶于水,均與它們能跟水分子形成氫鍵有關(guān)C.石墨轉(zhuǎn)化為金剛石既有共價(jià)鍵的斷裂和形成,也有分子間作用力的破壞D.NaHSO4晶體溶于水和受熱熔化時(shí)破壞的化學(xué)鍵類型不完全相同11、下列說法正確的是()A.Na2CO3分子中既存在離子鍵,也存在共價(jià)鍵B.硅晶體受熱融化時(shí),除了破壞硅原子間的共價(jià)鍵外,還需破壞分子間作用力C.H2O不易分解是因?yàn)镠2O分子間存在較大的分子間作用力D.液態(tài)AlCl3不能導(dǎo)電,說明AlCl3晶體中不存在離子12、鋅銅原電池裝置如圖所示,其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過。下列有關(guān)敘述不正確的是A.鋅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B.電池工作一段時(shí)間后,甲池的c(SO42-)減小C.電池工作一段時(shí)間后,乙池溶液的總質(zhì)量增加D.陽離子通過交換膜向正極移動,保持溶液中電荷平衡13、化學(xué)與人類的生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。下列說法正確的是()A.含有氟化鈉等氟化物的牙膏有害健康,應(yīng)禁止使用B.油脂屬于高分子化合物,使用一定的油脂能促進(jìn)人體對某些維生素的吸收C.將少量二氧化硫添加于紅酒中可以起到殺菌和抗氧化作用,是法律允許的做法D.廢舊電池應(yīng)集中處理主要是要回收其中的金屬材料14、下列說法不正確的是A.常溫下,0.1mol·L-1CH3COONa溶液的pH=8,則該溶液中c(CH3COOH)=(10-6-10-8)mol·L—1B.對于相同濃度的弱酸HX和HY(前者的Ka較大)溶液,加水稀釋相同倍數(shù)時(shí),HY溶液的pH改變值大于HX溶液的pH改變值C.硫酸鋇固體在水中存在以下平衡BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq),當(dāng)加入飽和碳酸鈉溶液時(shí)可以生成BaCO3沉淀D.常溫下,amol·L-1的CH3COOH溶液與0.01mol·L-1NaOH溶液等體積混合后溶液呈中性,此溫度下醋酸的電離平衡常數(shù)Ka=15、某同學(xué)探究溶液的酸堿性對FeCl3水解平衡的影響,實(shí)驗(yàn)方案如下:配制50mL0.001mol/LFeCl3溶液、50mL對照組溶液x,向兩種溶液中分別滴加1滴1mol/LHCl溶液、1滴1mol/LNaOH溶液,測得溶液pH隨時(shí)間變化的曲線如下圖所示。下列說法不正確的是A.依據(jù)M點(diǎn)對應(yīng)的pH,說明Fe3+發(fā)生了水解反應(yīng)B.對照組溶液x的組成可能是0.003mol/LKClC.依據(jù)曲線c和d說明Fe3+水解平衡發(fā)生了移動D.通過儀器檢測體系渾濁度的變化,可表征水解平衡移動的方向16、下列有關(guān)化學(xué)用語表示不正確的是()A.蔗糖的分子式:C12H22O11 B.HClO的結(jié)構(gòu)式H-Cl-OC.氯化鈉的電子式: D.二硫化碳分子的比例模型:17、下列物質(zhì)中不能通過置換反應(yīng)生成的是()A.F2 B.CO C.C D.Fe3O418、用下列裝置完成相關(guān)實(shí)驗(yàn),合理的是()A.圖①:驗(yàn)證H2CO3的酸性強(qiáng)于H2SiO3B.圖②:收集CO2或NH3C.圖③:分離Na2CO3溶液與CH3COOC2H5D.圖④:分離CH3CH2OH與CH3COOC2H519、下列化學(xué)用語表示正確的是A.CO2的比例模型:B.HClO的結(jié)構(gòu)式:H—Cl—OC.HS-的水解方程式:HS-+H2O?S2-+H3O+D.甲酸乙酯的結(jié)構(gòu)簡式:HCOOC2H520、我國首次月球探測工程第一幅月面圖像發(fā)布。月球的月壤中含有豐富的3He,月海玄武巖中蘊(yùn)藏著豐富的鈦、鐵、鉻、鎳、鈉、鎂、硅、銅等金屬礦產(chǎn)資源和大量的二氧化硅、硫化物等。將為人類社會的可持續(xù)發(fā)展出貢獻(xiàn)。下列敘述錯誤的是()A.二氧化硅的分子由一個硅原子和兩個氧原子構(gòu)成B.不銹鋼是指含鉻、鎳的鐵合金C.3He和4He互為同位素D.月球上的資源應(yīng)該屬于全人類的21、X、Y、Z、W為短周期主族元素,它們的最高正化合價(jià)和原子半徑如下表所示:元素XYZW最高正化合價(jià)+3+1+5+7原子半徑0.0820.1860.1100.099則下列說法錯誤的是A.X的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物具有兩性B.ZW3分子中所有原子最外層均滿足8e-結(jié)構(gòu)C.Y的一種氧化物可用作供氧劑,Z的一種氧化物可用作干燥劑D.簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:W>Z>X22、我國科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種智能雙模式海水電池,滿足水下航行器對高功率和長續(xù)航的需求。負(fù)極為Zn,正極放電原理如圖。下列說法錯誤的是()A.電池以低功率模式工作時(shí),NaFe[Fe(CN)6]作催化劑B.電池以低功率模式工作時(shí),Na+的嵌入與脫嵌同時(shí)進(jìn)行C.電池以高功率模式工作時(shí),正極反應(yīng)式為:NaFe[Fe(CN)6]+e-+Na+=Na2Fe[Fe(CN)6]D.若在無溶解氧的海水中,該電池仍能實(shí)現(xiàn)長續(xù)航的需求二、非選擇題(共84分)23、(14分)有機(jī)物G是一種重要的化工原料,其合成路線如圖:(1)的官能團(tuán)名稱是____。(2)反應(yīng)2為取代反應(yīng),反應(yīng)物(Me)2SO4中的“Me”的名稱是____,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____。(3)反應(yīng)④所需的另一反應(yīng)物名稱是____,該反應(yīng)的條件是____,反應(yīng)類型是_____。(4)滿足下列條件的的同分異構(gòu)體有____種(不考慮立體異構(gòu))。①苯環(huán)上連有兩個取代基②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)③能發(fā)生水解反應(yīng)(5)以為原料,合成____。合成路線圖示例如下:ABC……→H24、(12分)已知,水楊酸酯E為紫外吸收劑,可用于配制防曬霜。E的一種合成路線如下:已知D的相對分子質(zhì)量是130。請回答下列問題:(1)一元醇A中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為21.6%。則A的分子式為___________,結(jié)構(gòu)分析顯示A只有一個甲基,A的名稱為___________________;(2)B能與新制的Cu(OH)2發(fā)生反應(yīng),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:______________________;(3)寫出C結(jié)構(gòu)簡式:_________;若只能一次取樣,請?zhí)岢鰴z驗(yàn)C中2種官能團(tuán)的簡要方案:___________;(4)寫出同時(shí)符合下列條件的水楊酸所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:_____________;(a)分子中有6個碳原子在一條直線上;(b)分子中所含官能團(tuán)包括羧基和羥基(5)第④步的反應(yīng)條件為________;寫出E的結(jié)構(gòu)簡式________________。25、(12分)硫酰氯(SO2Cl2)可用于有機(jī)合成和藥物制造等。實(shí)驗(yàn)室利用SO2和Cl2在活性炭作用下制取SO2Cl2[SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l)ΔH=-97.3kJ/mol],裝置如圖所示(部分裝置省略)。已知SO2Cl2的熔點(diǎn)為-54.1℃,沸點(diǎn)為69.1℃,有強(qiáng)腐蝕性,不宜接觸堿、醇、纖維素等許多無機(jī)物和有機(jī)物,遇水能發(fā)生劇烈反應(yīng)并產(chǎn)生白霧?;卮鹣铝袉栴}:I.SO2Cl2的制備(1)水應(yīng)從___(選填“a”或“b”)口進(jìn)入。(2)制取SO2的最佳組合是___(填標(biāo)號)。①Fe+18.4mol/LH2SO4②Na2SO3+70%H2SO4③Na2SO3+3mo/LHNO3(3)乙裝置中盛放的試劑是___。(4)制備過程中需要將裝置甲置于冰水浴中,原因是___。(5)反應(yīng)結(jié)束后,分離甲中混合物的最佳實(shí)驗(yàn)操作是___。II.測定產(chǎn)品中SO2Cl2的含量,實(shí)驗(yàn)步驟如下:①取1.5g產(chǎn)品加入足量Ba(OH)2溶液,充分振蕩、過濾、洗滌,將所得溶液均放入錐形瓶中;②向錐形瓶中加入硝酸酸化,再加入0.2000mol·L-1的AgNO3溶液l00.00mL;③向其中加入2mL硝基苯,用力搖動,使沉淀表面被有機(jī)物覆蓋;④加入NH4Fe(SO4)2指示劑,用0.1000mol·L-1NH4SCN溶液滴定過量Ag+,終點(diǎn)所用體積為10.00mL。已知:Ksp(AgCl)=3.2×10-10Ksp(AgSCN)=2×10-12(6)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為___。(7)產(chǎn)品中SO2Cl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___%,若步驟③不加入硝基苯則所測SO2Cl2含量將___(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。26、(10分)無水FeCl2易吸濕、易被氧化,常作為超高壓潤滑油的成分。某實(shí)驗(yàn)小組利用無水FeCl3和氯苯(無色液體,沸點(diǎn)132.2℃)制備少量無水FeCl2,并測定無水FeCl2的產(chǎn)率。實(shí)驗(yàn)原理:2FeCl3+C6H5Cl2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑實(shí)驗(yàn)裝置:按如圖所示組裝好的裝置,檢查氣密性后,向三頸燒瓶A中加入16.76g無水FeCl3和22.5g氯苯?;卮鹣铝袉栴}:(1)利用工業(yè)氮?dú)猓ê蠬2O、O2、CO2)制取純凈干燥的氮?dú)狻"僬垙南铝醒b置中選擇必要的裝置,確定其合理的連接順序:a→________→上圖中的j口(按氣流方向,用小寫字母表示)。②實(shí)驗(yàn)完成后通入氮?dú)獾闹饕康氖莀_______。(2)裝置C中的試劑是________(填試劑名稱),其作用是________。(3)啟動攪拌器,在約126℃條件下劇烈攪拌30min,物料變成黑色泥狀。加熱裝置A最好選用__(填字母)。a.酒精燈b.水浴鍋c.電磁爐d.油浴鍋(4)繼續(xù)升溫,在128~139℃條件下加熱2h,混合物顏色逐漸變淺,黏度降低。該步驟中加熱溫度已經(jīng)接近或超過氯苯沸點(diǎn),但氯苯實(shí)際損失量卻非常小,其原因是________。(5)繼續(xù)加熱1h后放置冷卻,在隔絕空氣條件下過濾出固體,用洗滌劑多次洗滌所得固體,置于真空中干燥,得到成品。若D中所得溶液恰好與25mL2.0mol·L-1NaOH溶液完全反應(yīng),則該實(shí)驗(yàn)中FeCl2的產(chǎn)率約為________(保留3位有效數(shù)字)。27、(12分)乳酸亞鐵晶體{CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O}是一種很好的食品鐵強(qiáng)化劑,易溶于水,廣泛應(yīng)用于乳制品、營養(yǎng)液等,吸收效果比無機(jī)鐵好,可由乳酸與FeCO3反應(yīng)制得:2CH3CH(OH)COOH+FeCO3+2H2O→[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O+CO2↑Ⅰ.制備碳酸亞鐵(FeCO3):裝置如圖所示。(1)儀器C的名稱是______。(2)清洗儀器,檢查裝置氣密性,A中加入鹽酸,B中加入鐵粉,C中加入NH4HCO3溶液。為順利達(dá)成實(shí)驗(yàn)?zāi)康模鲜鲅b置中活塞的打開和關(guān)閉順序?yàn)椋宏P(guān)閉活塞_____,打開活塞_____,裝置B中可觀察到的現(xiàn)象是_____,當(dāng)加入足量鹽酸后,關(guān)閉活塞1,反應(yīng)一段時(shí)間后,關(guān)閉活塞_____,打開活塞_____。C中發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為_____。Ⅱ.制備乳酸亞鐵晶體:將制得的FeCO3加入乳酸溶液中,加入少量鐵粉,在75℃下攪拌使之充分反應(yīng)。然后再加入適量乳酸。(3)加入少量鐵粉的作用是_____。從所得溶液中獲得乳酸亞鐵晶體所需的實(shí)驗(yàn)操作是隔絕空氣低溫蒸發(fā),冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。Ⅲ.乳酸亞鐵晶體純度的測量:(4)若用KMnO4滴定法測定樣品中Fe2+的量進(jìn)而計(jì)算純度時(shí),發(fā)現(xiàn)結(jié)果總是大于100%,其原因可能是_____。(5)經(jīng)查閱文獻(xiàn)后,改用Ce(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定進(jìn)行測定。反應(yīng)中Ce4+離子的還原產(chǎn)物為Ce3+。測定時(shí),先稱取5.76g樣品,溶解后進(jìn)行必要處理,用容量瓶配制成250mL溶液,每次取25.00mL,用0.100mol/LCe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),記錄數(shù)據(jù)如表所示。滴定次數(shù)0.100mol/LCe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液/mL滴定前讀數(shù)滴定后讀數(shù)10.1019.6520.1222.3231.0520.70則產(chǎn)品中乳酸亞鐵晶體的純度為______(以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示,保留3位有效數(shù)字)。28、(14分)化學(xué)反應(yīng)條件是研究化學(xué)反應(yīng)的重要方向。(1)化工原料異丁烯(C4H8)可由異丁烷(C4H10)直接催化脫氫制備:C4H10(g)C4H8(g)+H2(g)△H=+139kJ·mol-1一定條件下,以異丁烷為原料生產(chǎn)異丁烯,在202kPa和808kPa下異丁烷平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示。①p1=_______kPa,選擇異丁烯制備的溫度條件是550~600℃的理由是_________________。②若平衡混合氣中異丁烯的體積分?jǐn)?shù)為25%,則異丁烷的平衡轉(zhuǎn)化率為_______%(保留小數(shù)點(diǎn)后1位)。(2)異丁烷催化脫氫制備異丁烯的研究熱點(diǎn)是催化活性組分以及載體的選擇。下表是以V-Fe-K-0為催化活性物質(zhì),反應(yīng)時(shí)間相同時(shí),測得的不同溫度、不同載體條件下的數(shù)據(jù)。溫度/℃570580590600610以r-Al2O3為載體異丁烷轉(zhuǎn)化率/%36.4136.4938.4239.2342.48異丁烯收率/%26.1727.1127.5126.5626.22以TiO2為載體異丁烷轉(zhuǎn)化率/%30.2330.8732.2333.6333.92異丁烯收率/%25.8827.3928.2328.8129.30說明:收率=(生產(chǎn)目標(biāo)產(chǎn)物的原料量/原料的進(jìn)料量)×100%①由上表數(shù)據(jù),可以得到的結(jié)論是____________(填字母序號)。a載體會影響催化劑的活性b載體會影響催化劑的選擇性c載體會影響化學(xué)平衡常數(shù)②分析以γ-Al2O3為載體時(shí)異丁烯收率隨溫度變化的可能原因:__________。(3)工業(yè)上用復(fù)合氧化鈷(組成為Co3O4)、碳酸鋰以Li/Co(原子比)=1混合,在空氣中900℃下加熱5小時(shí)制備鋰離子電池正極材料LiCoO2,寫出制備LiCoO2的化學(xué)方程式__________。廢舊的鋰離子電池需要回收,“放電處理”廢舊的鋰離子電池有利于鋰在正極回收的原因是____________。29、(10分)2019年諾貝爾化學(xué)獎頒給了日本吉野彰等三人,以表彰他們對鋰離子電池研發(fā)的卓越貢獻(xiàn)。(1)工業(yè)中利用鋰輝石(主要成分為LiAlSi2O6,還含有FeO、CaO、MgO等)制備鈷酸鋰(LiCoO2)的流程如圖:回答下列問題:①鋰輝石的主要成分為LiAlSi2O6,其氧化物的形式為___。②為提高“酸化焙燒”效率,常采取的措施是___。③向“浸出液”中加入CaCO3,其目的是除去“酸化焙燒”中過量的硫酸,控制pH使Fe3+、A13+完全沉淀,則pH至少為___。(已知:,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33,完全沉淀后離子濃度低于1×l0-5)mol/L)。④“濾渣2”的主要化學(xué)成分為___。⑤“沉鋰”過程中加入的沉淀劑為飽和的___(化學(xué)式)溶液。(2)利用鋰離子能在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動的特性,開發(fā)出石墨烯電池,電池反應(yīng)式為LiCoO2+C6LixC6+Li1-xCoO2其工作原理如圖2。下列關(guān)于該電池的說法正確的是___(填字母)。A.過程1為放電過程B.該電池若用隔膜可選用質(zhì)子交換膜C.石墨烯電池的優(yōu)點(diǎn)是提高電池的儲鋰容量進(jìn)而提高能量密度D.充電時(shí),LiCoO2極發(fā)生的電極反應(yīng)為LiCoO2-xe-=xLi++Li1-xCoO2E.對廢舊的該電池進(jìn)行“放電處理”讓Li+嵌入石墨烯中而有利于回收(3)LiFePO4也是一種電動汽車電池的電極材料,實(shí)驗(yàn)室先將綠礬溶解在磷酸中,再加入氫氧化鈉和次氯酸鈉溶液反應(yīng)獲得FePO4固體。再將FePO4固體與H2C2O4和LiOH反應(yīng)即可獲得LiFePO4同時(shí)獲得兩種氣體。①寫出FePO4固體與H2C2O4和LiOH反應(yīng)溶液獲得LiFePO4的化學(xué)方程式___。②LiFePO4需要在高溫下成型才能作為電極,高溫成型時(shí)要加入少量活性炭黑,其作用是___。
參考答案一、選擇題(共包括22個小題。每小題均只有一個符合題意的選項(xiàng))1、D【解析】
根據(jù)題意,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:19HClO4+8CrCl3+4H2O=8CrO2(ClO4)2+27HCl,據(jù)此解答。【詳解】A.HClO4屬于強(qiáng)酸,反應(yīng)生成的HCl也是強(qiáng)酸,A項(xiàng)正確;B.該反應(yīng)的氧化劑為HClO4,氧化產(chǎn)物為CrO2(ClO4)2,根據(jù)方程式,當(dāng)有19molHClO4參加反應(yīng)時(shí),其中有3mol作氧化劑,生成的氧化產(chǎn)物[CrO2(ClO4)2]為8mol,因此參加反應(yīng)的氧化劑與氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為3∶8,B項(xiàng)正確;C.CrO2(ClO4)2中O元素顯-2價(jià),ClO4-顯-1價(jià),所以Cr元素顯+6價(jià),C項(xiàng)正確;D.該反應(yīng)在酸性條件下發(fā)生,離子方程式為19ClO4-+8Cr3++4H2O=8CrO2(ClO4)2+8H++3Cl-,D項(xiàng)錯誤;答案選D。2、D【解析】
W的氣態(tài)氫化物常用作制冷劑,W為N元素;X、Z位于同一主族;ZXR2能與水劇烈反應(yīng),可觀察到液面上有白霧生成,并有無色刺激性氣味的氣體逸出,該氣體可使品紅溶液褪色,可推斷該氣體為SO2,則X為O,Z為S,R為Cl;Y是同周期主族元素中離子半徑最小的,Y是Al?!驹斀狻扛鶕?jù)題意,可推斷出W、X、Y、Z、R分別是N、O、Al、S、Cl元素;A.W和X最簡單氫化物的為NH3、H2O,沸點(diǎn)大小為NH3<H2O,所以A項(xiàng)錯誤;B.最高價(jià)含氧酸的酸性:Z<R,B項(xiàng)錯誤;C.Y和R形成的化合物AlCl3是共價(jià)化合物,C項(xiàng)錯誤;D.SOCl2與水反應(yīng),SOCl2+H2O=SO2↑+HCl,向反應(yīng)后溶液中滴加AgNO3溶液有白色沉淀AgCl生成,D項(xiàng)正確。答案選D。3、C【解析】
OCN-中每種元素都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)即可各其中O元素為-2價(jià)、C元素為+4價(jià)、N元素為-3價(jià);其反應(yīng)的離子方程式為:2OCN-+4OH-+3Cl2=2CO2+N2+6Cl-+2H2O;即可得如果有6molCl2完全反應(yīng),則被氧化的OCN-的物質(zhì)的量是4mol,故答案選C。4、A【解析】
A項(xiàng),飽和Na2CO3溶液與CaSO4發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成更難溶于水的CaCO3;B項(xiàng),電荷不守恒,得失電子不守恒;C項(xiàng),在堿性溶液中不可能生成H+;D項(xiàng),電解飽和食鹽水生成NaOH、H2和Cl2。【詳解】A項(xiàng),飽和Na2CO3溶液與CaSO4發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成更難溶于水的CaCO3,反應(yīng)的離子方程式為CO32-+CaSO4CaCO3+SO42-,A項(xiàng)正確;B項(xiàng),電荷不守恒,得失電子不守恒,正確的離子方程式為5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O,B項(xiàng)錯誤;C項(xiàng),在堿性溶液中不可能生成H+,正確的離子方程式為3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=3Cl-+2FeO42-+5H2O,C項(xiàng)錯誤;D項(xiàng),電解飽和食鹽水生成NaOH、H2和Cl2,電解飽和食鹽水的離子方程式為2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-,D項(xiàng)錯誤;答案選A?!军c(diǎn)睛】本題考查離子方程式正誤的判斷。判斷離子方程式是否正確可從以下幾個方面進(jìn)行:①從反應(yīng)原理進(jìn)行判斷,如反應(yīng)是否能發(fā)生、反應(yīng)是否生成所給產(chǎn)物(題中D項(xiàng))等;②從物質(zhì)存在形態(tài)進(jìn)行判斷,如拆分是否正確、是否正確表示了難溶物和氣體等;③從守恒角度進(jìn)行判斷,如原子守恒、電荷守恒、氧化還原反應(yīng)中的電子守恒等(題中B項(xiàng));④從反應(yīng)的條件進(jìn)行判斷(題中C項(xiàng));⑤從反應(yīng)物的組成以及反應(yīng)物之間的配比進(jìn)行判斷。5、C【解析】
圖示分析可知:N極NO3-離子得到電子生成氮?dú)狻l(fā)生還原反應(yīng),則N極正極。M極CH3COO-失電子、發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w,則M極為原電池負(fù)極,NH4+在好氧微生物反應(yīng)器中轉(zhuǎn)化為NO3-,據(jù)此分析解答。【詳解】A.M極為負(fù)極,CH3COO-失電子、發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w,電極反應(yīng)為CH3COO-—8e-+2H2O==2CO2↑+7H+,故A正確;B.原電池工作時(shí),陽離子向正極移動,即H+由M極移向N極,故B正確;C.生成1molCO2轉(zhuǎn)移4mole-,生成1molN2轉(zhuǎn)移10mole-,根據(jù)電子守恒,M、N兩極生成的CO2和N2的物質(zhì)的量之比為10mol:4mol=5:2,相同條件下的體積比為5:2,故C錯誤;D.NH4+在好氧微生物反應(yīng)器中轉(zhuǎn)化為NO3-,則反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)為NH4++2O2==NO3-+2H++H2O,故D正確;故答案為C。6、C【解析】
根據(jù)C=n/V計(jì)算不當(dāng)操作對n或V的影響,如果n偏大或V偏小,則所配制溶液濃度偏高.【詳解】A、用量筒量取濃鹽酸俯視讀數(shù)會導(dǎo)致液體體積偏小,溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏小,所配制溶液濃度偏低,故A不選;
B、溶解攪拌時(shí)有液體飛濺,會導(dǎo)致溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏小,所配制溶液濃度偏低,故B不選;
C、定容時(shí)俯視容量瓶瓶頸刻度線,會導(dǎo)致溶液的體積偏小,所配制溶液濃度偏高,故C選;
D、搖勻后見液面下降,為正常現(xiàn)象,如再加水至刻度線,會導(dǎo)致溶液體積偏大,濃度偏低,故D不選。
故選:C?!军c(diǎn)睛】本題考查配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的誤差分析,題目難度中等,注意根據(jù)C=n/V計(jì)算不當(dāng)操作對n或V的影響.7、B【解析】
A.25℃時(shí),當(dāng)即時(shí),pH=7.4,H2CO3的一級電離Ka1(H2CO3)=1.0×10-6.4,故A正確;B.根據(jù)電荷守恒、物料守恒,M點(diǎn)溶液中:c(H+)+c(H2CO3)=c(Cl-)+c(CO32-)+c(OH-),故B錯誤;C.25℃時(shí),HCO3-+H2OH2CO3+OH-的Kh=1.0×10-7.6,故C正確;D.,圖中M點(diǎn)pH=9,,所以a=2.6,故D正確;選B。8、C【解析】
A.10
mL0.1
mol?L?1Na2CO3溶液逐滴滴加到10
mlL0.1
mol?L?1鹽酸中,開始時(shí)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w,滴加完后鹽酸完全反應(yīng),碳酸鈉過量,所以得到碳酸鈉和氯化鈉的混合物,所以離子濃度大小為:c(Na+)>c(Cl?)>c(CO32?)>c(HCO3?),A正確;B.由于Ka(CH3COOH)>Ka(HClO),ClO-水解程度大于CH3COO-水解程度,兩種溶液中的陰離子的物質(zhì)的量濃度之和:②>①,B正確C.向0.1mol/LNH4Cl溶液中,存在NH4++H2ONH3·H2O+H+,加入少量NH4Cl固體,NH4+,NH4+水解平衡正向移動,c(NH3·H2O)、c(H+),水解常數(shù)不變,即,NH4+水解程度減小,減小,、增大,C錯誤;D.因?yàn)镵sp(AgCl)>Ksp(AgBr),在AgCl和AgBr兩飽和溶液中,前者c(Ag+)大于后者c(Ag+),c(Cl-)>c(Br-),當(dāng)將AgCl、AgBr兩飽和溶液混合時(shí),發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化,生成更多的AgBr沉淀,與此同時(shí),溶液中c(Cl-)比原來AgCl飽和溶液中大,當(dāng)加入足量的濃AgNO3溶液時(shí),AgBr沉淀有所增多,但AgCl沉淀增加更多,D正確;故答案為:C。【點(diǎn)睛】當(dāng)鹽酸逐滴滴加Na2CO3溶液時(shí),開始時(shí)不產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w,隨著鹽酸過量,才產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w,其反應(yīng)方程式為:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl;NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;9、D【解析】
A.根據(jù)裝置圖可知:在陽極NO失去電子,被氧化產(chǎn)生NO3-,該電極反應(yīng)式為:NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+,A正確;B.電解池中電極為多孔石墨,由于電極表面積大,吸附力強(qiáng),因此可吸附更多的NO發(fā)生反應(yīng),因而可提高NO的利用率和加快反應(yīng)速率,B正確;C.NH4NO3的稀溶液中自由移動的離子濃度比水大,因此用NH4NO3稀溶液代替水可以增強(qiáng)導(dǎo)電能力,有利于電解的順利進(jìn)行,C正確;D.在陽極NO被氧化變?yōu)镹O3-,電極反應(yīng)式為NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+;在陰極NO被還原產(chǎn)生NH4+,電極反應(yīng)式為NO+5e-+6H+=NH4++H2O,從兩個電極反應(yīng)式可知,要使電子得失守恒,陽極產(chǎn)生的NO3-的物質(zhì)的量比陰極產(chǎn)生的NH4+的物質(zhì)的量多,總反應(yīng)方程式為8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3,要適當(dāng)補(bǔ)充NH3,D錯誤;故合理選項(xiàng)是D。10、B【解析】
A.C5H12的三種同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)不同,分子間作用力大小不同,因而沸點(diǎn)不同,A正確;B.NH3能和水分子形成氫鍵,HCl不能形成氫鍵,B錯誤;C.石墨為層狀結(jié)構(gòu),層內(nèi)含有共價(jià)鍵,層與層之間是分子間作用力,轉(zhuǎn)化為金剛石既有共價(jià)鍵的斷裂和形成,也有分子間作用力的破壞,C正確;D.NaHSO4晶體溶于水時(shí)電離為Na+、H+、SO42-,破壞離子鍵和共價(jià)鍵,受熱熔化時(shí)電離為Na+、HSO4-,破壞離子鍵,破壞的化學(xué)鍵類型不完全相同,D正確;答案選B。11、D【解析】
A.Na2CO3是離子化合物,沒有分子,A項(xiàng)錯誤;B.硅晶體是原子晶體,不存在分子間作用力,B項(xiàng)錯誤;C.H2O不易分解是因?yàn)樗肿又袣溲蹑I鍵能大,C項(xiàng)錯誤;D.晶體加熱熔化后所得液態(tài)物質(zhì)不能導(dǎo)電,說明在液態(tài)時(shí)不存在自由移動的離子,即原晶體中不存在離子,則液態(tài)AlCl3不能導(dǎo)電,說明AlCl3晶體中不存在離子,D項(xiàng)正確;答案選D。12、B【解析】
在上述原電池中,鋅電極為負(fù)極,鋅原子失去電子被氧化成鋅離子。電子沿著外接導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到銅電極。銅電極為正極,溶液中的銅離子在銅電極上得到電子被還原成銅單質(zhì)。電解質(zhì)溶液中的陽離子向正極移動,而陰離子向負(fù)極移動。【詳解】A.銅電極為正極,鋅電極為負(fù)極,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),A項(xiàng)正確;B.電解質(zhì)溶液中的陽離子向正極移動,而陰離子向負(fù)極移動。但是陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過,SO42-不能通過陽離子交換膜,并且甲池中硫酸根不參加反應(yīng),因此甲池的c(SO42-)不變,B項(xiàng)錯誤;C.鋅原電池,鋅作負(fù)極,銅作正極,銅離子在銅電極上沉淀,鋅離子通過陽離子交換膜進(jìn)入乙池,每沉淀1mol,即64g銅,就補(bǔ)充過來1mol鋅離子,其質(zhì)量為65g,所以工作一段時(shí)間后乙池溶液的質(zhì)量不斷增加,C項(xiàng)正確;D.原電池中,陽離子通過陽離子交換膜向正極移動,使溶液保持電中性,維持電荷平衡,D項(xiàng)正確;答案選B。【點(diǎn)睛】本題主要考察原電池的工作原理,其口訣可概括為“兩極一液一連線,活潑金屬最優(yōu)先,負(fù)失氧正得還,離子電極同性戀”,可加深學(xué)生對原電池的理解與記憶。本題的難點(diǎn)是C選項(xiàng),理解電極中固體的變化情況是解題的關(guān)鍵,解此類題時(shí)同時(shí)要考慮電解質(zhì)溶液的酸堿性,學(xué)生要火眼金睛,識破陷阱,提高做題正答率。13、C【解析】
A、氟元素可以幫助人體形成骨骼和牙齒,缺氟易患齲齒,故A錯誤;B、油脂既能運(yùn)送營養(yǎng)素,也能作為維生素A、D、E、K的溶劑,它們必須溶在油脂里面,才會被消化吸收,但油脂是小分子,不是高分子,故B錯誤;C、將二氧化硫添加于紅酒中,利用了SO2具有殺菌作用和抗氧化特性,故C正確;D、廢舊電池含有汞、鎘等重金屬,用完隨便丟棄容易造成環(huán)境污染,應(yīng)集中回收處理,防止污染土壤與水體,故D錯誤。答案選C。14、B【解析】
A.列出溶液中的電荷守恒式為:,溶液中的物料守恒式為:,兩式聯(lián)立可得:,又因?yàn)槿芤涸诔叵聀H=8,所以有,A項(xiàng)正確;B.由于,HX酸性更強(qiáng),所以HX溶液在稀釋過程中pH變化更明顯,B項(xiàng)錯誤;C.硫酸鋇向碳酸鋇的轉(zhuǎn)化方程式為:,當(dāng)向硫酸鋇中加飽和碳酸鈉溶液時(shí),溶液中的碳酸根濃度很高,可以讓上述轉(zhuǎn)化反應(yīng)正向進(jìn)行,生成BaCO3沉淀,C項(xiàng)正確;D.常溫下,兩種溶液混合后,溶液呈中性,即:=10-7mol/L;列出溶液的電荷守恒式:,所以有:;此外,溶液中還有下列等式成立:,所以;醋酸的電離平衡常數(shù)即為:,D項(xiàng)正確;答案選B。【點(diǎn)睛】處理離子平衡的題目,如果題干中指出溶液呈中性,一方面意味著常溫下的該溶液c(H+)=10-7mol/L,另一方面意味著溶液中,可以通過將這個等量關(guān)系與其他守恒式關(guān)聯(lián)進(jìn)一步得出溶液中其他粒子濃度之間的等量關(guān)系。15、B【解析】
A、FeCl3溶液的pH小于7,溶液顯酸性,原因是氯化鐵是強(qiáng)酸弱堿鹽,F(xiàn)e3+在溶液中發(fā)生了水解,故A正確;B、對照組溶液X加堿后溶液的pH的變化程度比加酸后的pH的變化程度大,而若對照組溶液x的組成是0.003mol/LKCl,則加酸和加堿后溶液的pH的變化應(yīng)呈現(xiàn)軸對稱的關(guān)系,所以該溶液不是0.003mol/LKCl,故B錯誤;C、在FeCl3溶液中加堿、加酸后,溶液的pH的變化均比對照組溶液x的變化小,因?yàn)榧铀峄蚣訅A均引起了Fe3+水解平衡的移動,故溶液的pH的變化比較緩和,故C正確;D、FeCl3溶液水解出氫氧化鐵,故溶液的渾濁程度變大,則水解被促進(jìn),否則被抑制,故D正確;故選B。16、B【解析】
A、蔗糖的分子式:C12H22O11,A正確;B、HClO為共價(jià)化合物,氧原子與氫原子、氯原子分別通過1對共用電子對結(jié)合,結(jié)構(gòu)式為H-O-Cl,B錯誤;C、氯化鈉為離子化合物,電子式:,C正確;D、由圖得出大球?yàn)榱蛟樱虚g小球?yàn)樘荚?,由于硫原子位于第三周期,而碳原子位于第二周期,硫原子半徑大于碳原子半徑,D正確;答案選B。17、A【解析】
A.因氟單質(zhì)的氧化性最強(qiáng),不能利用置換反應(yīng)生成氟單質(zhì),故A選;B.C與二氧化硅在高溫下發(fā)生置換反應(yīng)可以生成硅和CO,故B不選;C.鎂在二氧化碳中燃燒生成氧化鎂和黑色的碳,該反應(yīng)為置換反應(yīng),故C不選;D.Fe與水蒸氣在高溫下發(fā)生置換反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣,可以通過置換反應(yīng)制得,故D不選;故選A?!军c(diǎn)睛】本題的易錯點(diǎn)為D,要注意掌握常見的元素及其化合物的性質(zhì)。18、B【解析】
A、生成的二氧化碳中含有氯化氫,氯化氫也能與硅酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生硅酸沉淀,干擾二氧化碳與硅酸鈉反應(yīng),A錯誤;B.氨氣的密度比空氣密度小,二氧化碳的密度比空氣密度大,則導(dǎo)管長進(jìn)短出收集二氧化碳,短進(jìn)長出收集氨氣,B正確;C.Na2CO3溶液與CH3COOC2H5分層,應(yīng)選分液法分離,C錯誤;D.CH3CH2OH與CH3COOC2H5互溶,不能分液分離,應(yīng)選蒸餾法,D錯誤;答案選B?!军c(diǎn)睛】本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評價(jià),把握物質(zhì)的性質(zhì)、酸性比較、氣體收集、混合物分離、實(shí)驗(yàn)技能為解答本題的關(guān)鍵,側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋⒁庠鼗衔镏R與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合,選項(xiàng)A是解答的易錯點(diǎn),注意濃鹽酸的揮發(fā)性。19、D【解析】
A.碳原子半徑大于氧,故A錯誤;B.氧為中心原子,HClO的結(jié)構(gòu)式:H—O—Cl,故B錯誤;C.HS-的水解方程式:HS-+H2O?H2S+OH-,故C錯誤;D.甲酸乙酯的結(jié)構(gòu)簡式:HCOOC2H5,故D正確;故選D。20、A【解析】
A.二氧化硅晶體屬于原子晶體,由硅原子和氧原子構(gòu)成,但不存在二氧化硅分子,A不正確;B.在鐵中摻入鉻、鎳等金屬,由于改變了金屬晶體的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu),使鐵失電子的能力大大降低,從而使鐵不易生銹,B正確;C.3He和4He的質(zhì)子數(shù)相同,但中子數(shù)不同,且都是原子,所以二者互為同位素,C正確;D.月球是屬于全人類的,所以月球上的資源也應(yīng)該屬于全人類,D正確。故選A。21、A【解析】
根據(jù)X、Y、Z、W為短周期主族元素,聯(lián)系最高正化合價(jià),X可與為B元素或者Al元素,Y為Li元素或Na元素,Z為N元素或P元素,W為Cl元素,又原子半徑:Y>Z>Cl>X,則X為B元素,Y為Na元素,Z為P元素,據(jù)此分析回答問題。【詳解】A.B的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物H2BO3是弱酸,不具有兩性,A選項(xiàng)錯誤;B.PCl3的電子式為,所有原子最外層均滿足8e-結(jié)構(gòu),B選項(xiàng)正確;C.Na的氧化物Na2O2可作供氧劑,P的氧化物P2O5是酸性干燥劑,C選項(xiàng)正確;D.非金屬性越強(qiáng),簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性越強(qiáng),非金屬性Cl>P>B,則熱穩(wěn)定性:HCl>PH3>BH3,D選項(xiàng)正確;答案選A。22、D【解析】
A.根據(jù)圖示可知:電池以低功率模式工作時(shí),負(fù)極是Zn-2e-=Zn2+,正極上是NaFe[Fe(CN)6]獲得電子,然后與吸附在它上面的氧氣即溶液中發(fā)生反應(yīng)為O2+4e-+2H2O=4OH-,從NaFe[Fe(CN)6]上析出,故NaFe[Fe(CN)6]的作用是作催化劑,A正確;B.電池以低功率模式工作時(shí),電子進(jìn)入NaFe[Fe(CN)6]時(shí)Na+的嵌入;當(dāng)形成OH-從NaFe[Fe(CN)6]析出時(shí),Na+從NaFe[Fe(CN)6]脫嵌,因此Na+的嵌入與脫嵌同時(shí)進(jìn)行,B正確;C.根據(jù)電池以高功率模式工作時(shí),正極上NaFe[Fe(CN)6]獲得電子被還原變?yōu)镹a2Fe[Fe(CN)6],所以正極的電極反應(yīng)式為:NaFe[Fe(CN)6]+e-+Na+=Na2Fe[Fe(CN)6],C正確;D.若在無溶解氧的海水中,由于在低功率模式工作時(shí)需要氧氣參與反應(yīng),因此在該電池不能實(shí)現(xiàn)長續(xù)航的需求,D錯誤;故合理選項(xiàng)是D。二、非選擇題(共84分)23、溴原子甲基2(Me)2SO42+H2SO4乙醇濃硫酸,加熱酯化反應(yīng)(取代反應(yīng))6【解析】
反應(yīng)①為取代反應(yīng),碳鏈骨架不變,則中Br原子被-CN取代,生成;反應(yīng)②為取代反應(yīng),碳鏈骨架不變,則中1個-H原子被-CH3取代,生成;反應(yīng)③在氫離子的作用下,生成;反應(yīng)④為酯化反應(yīng),與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng),生成?!驹斀狻?1)的官能團(tuán)為溴原子,故答案為溴原子;(2)反應(yīng)①為取代反應(yīng),碳鏈骨架不變,則-CH2CN中1個-H原子被-CH3取代,則反應(yīng)物Me2SO4中的“Me”表示甲基;2(Me)2SO42+H2SO4,故答案為甲基;2(Me)2SO42+H2SO4;(3)反應(yīng)④為酯化反應(yīng),與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng),生成,酯化反應(yīng)的條件為濃硫酸,加熱,故答案為:乙醇;濃硫酸,加熱;酯化反應(yīng)(取代反應(yīng));(4)滿足①苯環(huán)上連有兩個取代基,②能發(fā)生銀鏡反應(yīng),③能發(fā)生水解反應(yīng),說明有一個必須為甲酸形成的酯基,則兩個取代基可能是-OOCH、-C2H5或-CH2OOCH、-CH3,存在鄰、間、對三種位置異構(gòu),總共有6種,故答案為6;(5)以為原料,根據(jù)題干信息,通過①③,可以合成,用氫氧化鈉取代,可以制備,與在濃硫酸加熱下,發(fā)生酯化反應(yīng),得到。具體合成流線為:?!军c(diǎn)睛】本題考查有機(jī)物的合成,熟悉合成圖中的反應(yīng)條件及物質(zhì)的碳鏈骨架是分析物質(zhì)結(jié)構(gòu)及反應(yīng)類型的關(guān)鍵,會利用逆推法推斷有機(jī)物結(jié)構(gòu),并注意信息的利用。24、C4H10O1﹣丁醇(或正丁醇)用銀氨溶液先檢驗(yàn)醛基,再加稀鹽酸使溶液呈酸性后,加溴水檢驗(yàn)碳碳雙鍵HOCH2C≡C﹣C≡CCH2COOH、、HOCH2CH2C≡C﹣C≡C﹣COOH、濃H2SO4、加熱【解析】
一元醇A中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為21.6%,設(shè)該飽和一元醇的化學(xué)式為CnH2n+2O,氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=21.6%,解得:n=4,且A中只有一個甲基,所以該一元醇是1-丁醇,在銅作催化劑、加熱條件下,A被氧氣氧化生成B,B為丁醛,根據(jù)題干信息,丁醛在氫氧化鈉水溶液發(fā)生反應(yīng)生成C,C的結(jié)構(gòu)簡式為:CH3CH2CH2CH=C(CH2CH3)CHO,C反應(yīng)生成D,D的相對分子質(zhì)量是130,則C和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成D,則D的結(jié)構(gòu)簡式為:CH3CH2CH2CH2CH(CH2OH)CH2CH3,D和鄰羥基苯甲酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成E,E的結(jié)構(gòu)簡式為:?!驹斀狻?1)通過以上分析知,A的分子式為:C4H10O,結(jié)構(gòu)分析顯示A只有一個甲基,A的名稱為1-丁醇;(2)加熱條件下,丁醛和新制氫氧化銅反應(yīng)生成丁酸鈉、氧化亞銅和水,反應(yīng)方程式為:;(3)C的結(jié)構(gòu)簡式為:,C中含有醛基和碳碳雙鍵,都能和溴水反應(yīng),要檢驗(yàn)兩種官能團(tuán),則應(yīng)先用銀氨溶液檢驗(yàn)醛基,然后再用溴水檢驗(yàn)碳碳雙鍵,檢驗(yàn)方法為:用銀氨溶液先檢驗(yàn)醛基,再加稀鹽酸使溶液呈酸性后,加溴水檢驗(yàn)碳碳雙鍵;(4)a.分子中有6個碳原子在一條直線上,則該分子中含有兩個碳碳三鍵;b.分子中含有一個羥基和一個羧基,所以與水楊酸互為同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為:HOCH2C≡C-C≡CCH2COOH、、HOCH2CH2C≡C-C≡C-COOH、;(5)第④步的反應(yīng)是酯化反應(yīng),根據(jù)乙酸乙酯的反應(yīng)條件知,該反應(yīng)條件是濃硫酸作催化劑、加熱,通過以上分析知,E的結(jié)構(gòu)簡式為:。25、b②堿石灰制取硫酰氯的反應(yīng)時(shí)放熱反應(yīng),降低溫度使平衡正向移動,有利于提高SO2Cl2產(chǎn)率蒸餾溶液變?yōu)榧t色,而且半分鐘內(nèi)不褪色85.5%偏小【解析】
(1)用來冷卻的水應(yīng)該從下口入,上口出;(2)制備SO2,鐵與濃硫酸反應(yīng)需要加熱,硝酸能氧化SO2,所以用70%H2SO4+Na2SO3來制備SO2;(3)冷凝管的作用是冷凝回流而反應(yīng)又沒有加熱,故SO2與氯氣間的反應(yīng)為放熱反應(yīng),由于會有一部分Cl2、SO2通過冷凝管逸出,故乙中應(yīng)使用堿性試劑,又因SO2Cl2遇水易水解,故用堿石灰;(4)制取硫酰氯的反應(yīng)時(shí)放熱反應(yīng),降低溫度使平衡正向移動,有利于提高SO2Cl2產(chǎn)率;(5)分離沸點(diǎn)不同的液體可以用蒸餾的方法,所以甲中混合物分離開的實(shí)驗(yàn)操作是蒸餾;(6)用0.1000mol·L-1NH4SCN溶液滴定過量Ag+至終點(diǎn),當(dāng)?shù)味ㄟ_(dá)到終點(diǎn)時(shí)NH4SCN過量,加NH4Fe(SO4)2作指示劑,F(xiàn)e3+與SCN?反應(yīng)溶液會變紅色,半分鐘內(nèi)不褪色,即可確定滴定終點(diǎn);(7)用cmol·L-1NH4SCN溶液滴定過量Ag+至終點(diǎn),記下所用體積V,則過量Ag+的物質(zhì)的量為Vcmol,與Cl?反應(yīng)的Ag+的物質(zhì)的量為0.1000mol/L×0.1L?Vc×10?3mol,則可以求出SO2Cl2的物質(zhì)的量;AgSCN沉淀的溶解度比AgCl小,可加入硝基苯用力搖動,使AgCl沉淀表面被有機(jī)物覆蓋,避免在滴加NH4SCN時(shí),將AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀,若無此操作,NH4SCN與AgCl反應(yīng)生成AgSCN沉淀,則滴定時(shí)消耗的NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏多,即銀離子的物質(zhì)的量偏大,則與氯離子反應(yīng)的銀離子的物質(zhì)的量偏小?!驹斀狻浚?)用來冷卻的水應(yīng)該從下口入,上口出,故水應(yīng)該從b口進(jìn)入;(2)制備SO2,鐵與濃硫酸反應(yīng)需要加熱,硝酸能氧化SO2,所以用②70%H2SO4+Na2SO3來制備SO2,故選②;(3)根據(jù)裝置圖可知,冷凝管的作用是冷凝回流而反應(yīng)又沒有加熱,故SO2與氯氣間的反應(yīng)為放熱反應(yīng),由于會有一部分Cl2、SO2通過冷凝管逸出,故乙中應(yīng)使用堿性試劑,又因SO2Cl2遇水易水解,故用堿石灰,可以吸收氯氣、SO2并防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入冷凝管中,故乙裝置中盛放的試劑是堿石灰;(4)制取硫酰氯的反應(yīng)時(shí)放熱反應(yīng),降低溫度使平衡正向移動,有利于提高SO2Cl2產(chǎn)率;(5)分離沸點(diǎn)不同的液體可以用蒸餾的方法,所以甲中混合物分離開的實(shí)驗(yàn)操作是蒸餾;(6)用0.1000mol·L-1NH4SCN溶液滴定過量Ag+至終點(diǎn),當(dāng)?shù)味ㄟ_(dá)到終點(diǎn)時(shí)NH4SCN過量,加NH4Fe(SO4)2作指示劑,F(xiàn)e3+與SCN?反應(yīng)溶液會變紅色,半分鐘內(nèi)不褪色,即可確定滴定終點(diǎn);故答案為:溶液變?yōu)榧t色,而且半分鐘內(nèi)不褪色;(7)用0.1000mol·L-1NH4SCN溶液滴定過量Ag+至終點(diǎn),記下所用體積10.00mL,則過量Ag+的物質(zhì)的量為Vcmol=0.01×0.1000mol·L-1=1×10-3mol,與Cl?反應(yīng)的Ag+的物質(zhì)的量為0.2000mol/L×0.1L?Vc×10?3mol=1.9×10-2mol,則SO2Cl2的物質(zhì)的量為1.9×10-2mol×0.5=9.5×10-3mol,產(chǎn)品中SO2Cl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=85.5%;已知:Ksp(AgCl)=3.2×10?10,Ksp(AgSCN)=2×10?12,則AgSCN沉淀的溶解度比AgCl小,可加入硝基苯用力搖動,使AgCl沉淀表面被有機(jī)物覆蓋,避免在滴加NH4SCN時(shí),將AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀,若無此操作,NH4SCN與AgCl反應(yīng)生成AgSCN沉淀,則滴定時(shí)消耗的NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏多,即銀離子的物質(zhì)的量偏大,則與氯離子反應(yīng)的銀離子的物質(zhì)的量偏小,所以測得的氯離子的物質(zhì)的量偏??;故答案為:85.5%;偏小。26、fg→de→bc(提示:除水后再除氧氣,防止還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣)將生成的HCl氣體排入裝置D中被水完全吸收無水氯化鈣防止水蒸氣進(jìn)入裝置A中使FeCl2、FeCl3水解d球形冷凝管可使揮發(fā)的氯苯冷凝回流97.0%【解析】
(1)思路:先除CO2→再除H2O(順帶除去吸收二氧化碳帶出來的水蒸氣)→再除O2(除水后再除氧氣,防止還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣);(2)由FeCl2、FeCl3易水解性質(zhì)可解,前后一定要有干燥裝置;(3)油浴鍋的好處是便于控制溫度;(4)有冷凝管可使反應(yīng)物冷凝回流;【詳解】(1)①由分析可知,裝置接口的連接順序?yàn)閒g→de→bc,吸收裝置注意長進(jìn)短出;②實(shí)驗(yàn)完成后繼續(xù)通入氮?dú)獾闹饕康氖牵簩⑸傻腍Cl氣體排入裝置D中被水完全吸收,防止測FeCl2的產(chǎn)率偏小。(2)FeCl2、FeCl3易水解,裝置C中的試劑是干燥劑無水氯化鈣,其作用是防止水蒸氣進(jìn)入裝置A中使FeCl2、FeCl3水解;(3)結(jié)合溫度約126℃,選擇油浴鍋的好處是便于控制溫度,故選d;(4)由裝置圖可知,加熱溫度已經(jīng)接近或超過氯苯沸點(diǎn),但氯苯實(shí)際損失量卻非常小,其原因是球形冷凝管可使揮發(fā)的氯苯冷凝回流;(5)n(HCl)=n(NaOH)=0.025L2.0mol·L-1=0.05mol,n(FeCl2)=n(HCl)=0.05mol=0.1mol,加入16.76g無水FeCl3和22.5g氯苯,物質(zhì)的量分別約為0.103mol和0.2mol,由反應(yīng)方程式可知氯苯過量,則該實(shí)驗(yàn)中FeCl2的產(chǎn)率約為100%97.0%。27、三頸燒瓶21、3鐵粉逐漸溶解,液體中有氣泡冒出、溶液變成淺綠色32Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O防止FeCO3與乳酸反應(yīng)產(chǎn)生的亞鐵離子被氧化乳酸根中羥基被酸性高錳酸鉀溶液氧化98.0%【解析】
亞鐵離子容易被氧氣氧化,制備過程中應(yīng)在無氧環(huán)境中進(jìn)行,F(xiàn)e與鹽酸反應(yīng)制備氯化亞鐵,利用反應(yīng)生成的氫氣排盡裝置中的空氣,故B制備氯化亞鐵,利用生成的氫氣,使B裝置中氣壓增大,將B裝置中的氯化亞鐵溶液壓入C中,C裝置中FeCl2和NH4HCO3發(fā)生反應(yīng):FeCl2+2NH4HCO3=FeCO3↓+2NH4Cl+CO2↑+H2O,據(jù)此解答本題。【詳解】(1)儀器C為三頸燒瓶,故答案為:三頸燒瓶;(2)反應(yīng)前先利用生成的氫氣除去裝置內(nèi)空氣,再利用生成氫氣,使B裝置中氣壓增大,將B裝置中的氯化亞鐵溶液壓入C中,具體操作為:關(guān)閉活塞2,打開活塞3,然后打開活塞1加入足量的鹽酸,然后關(guān)閉活塞1,反應(yīng)一段時(shí)間后,裝置B中可觀察到的現(xiàn)象為:鐵粉逐漸溶解,液體中有氣泡冒出、溶液變成淺綠色;打開活塞2,關(guān)閉活塞3;C裝置中FeCl2和NH4HCO3發(fā)生反應(yīng):FeCl2+2NH4HCO3=FeCO3↓+2NH4Cl+CO2↑+H2O,反應(yīng)的離子方程式為:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O,故答案為:2;1、3;鐵粉逐漸溶解,液體中有氣泡冒出、溶液變成淺綠色;3;2;Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;(3)Fe2+離子易被氧化為Fe3+離子,實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖侵苽淙樗醽嗚F晶體,加入Fe粉,可防止Fe2+離子被氧化,故答案為:防止FeCO3與乳酸反應(yīng)產(chǎn)生的亞鐵離子被氧化;(4)乳酸根中含有羥基,可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化,導(dǎo)致消耗高錳酸鉀的增大,而計(jì)算中按亞鐵離子被氧化,故計(jì)算所得乳酸亞鐵的質(zhì)量偏大,產(chǎn)品中乳酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會大于100%,故答案為:乳酸根中羥基被酸性高錳酸鉀溶液氧化;(5)三次滴定第二次操作消耗標(biāo)準(zhǔn)液數(shù)值明顯偏大,應(yīng)舍去,取第一次和第三次平均值V==19.60mL,由:Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+,可知25mL溶液中n(Fe2+)=n(Ce4+)=0.100mol/L×0.0196L=0.00196mol,故250mL含有n(Fe2+)=0.00196mol×=0.0196mol,故產(chǎn)品中乳酸亞鐵晶體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=98.0%,故答案為:98.0%。28、202該反應(yīng)催化劑活性在550-600℃最大,且在此溫度下轉(zhuǎn)化率巳經(jīng)很高,再升高溫度轉(zhuǎn)化率提高不大,但消耗能量多33.3ab溫度低于590℃,溫度升高,催化劑的活性增強(qiáng),反應(yīng)速率增大,C4H10(g)C4H8(g)+H2(g)正向移動,異丁烯收率增大,溫度高于590℃,催化劑的選擇性降低,異丁烯收率減小4Co3O4+6Li2CO3+O212LiCoO2+6CO2“放電處理”廢舊的鋰離子電池有利于鋰離子向正極遷移而聚集【解析】
(1)①異丁烷制備異丁烯的反應(yīng)是氣體分子數(shù)增多的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡逆向移動,異丁烷平衡轉(zhuǎn)化率減小,所以P1小于P2,即P1=202kPa。一方面,催化劑需要合適的溫度活性才會最好,另一方面,異丁烷制備異丁烯的反應(yīng)是個吸熱反應(yīng),溫度太低,異丁烷的轉(zhuǎn)化率太低,溫度太高,異丁烷的轉(zhuǎn)化率增大程度不大,且會消耗大量的能量。即該反應(yīng)催化劑活性在550-600℃最大,且在此溫度下轉(zhuǎn)化率巳經(jīng)很高,再升高溫度轉(zhuǎn)化率提高不大,但消耗能量多,故答案為:202;該反應(yīng)催化劑活性在550-600
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