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文檔簡介
2024年浙江省溫州市十五校聯(lián)合體高三第一次模擬考試化學(xué)試卷考生請注意:1.答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、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、常溫下,向20mL0.1mol.L-1HN3(疊氮酸)溶液中滴加pH=13的NaOH溶液,溶液中水電離的c(H+)與NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示(電離度等于已電離的電解質(zhì)濃度與電解質(zhì)總濃度之比)。下列說法錯(cuò)誤的是A.HN3是一元弱酸B.c點(diǎn)溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HN3)C.常溫下,b、d點(diǎn)溶液都顯中性D.常溫下,0.1mol.L-1HN3溶液中HN3的電離度為10a-11%2、已知:AlO+HCO+H2O=Al(OH)3↓+CO,向含0.01molNaAlO2和0.02molNaOH的稀溶液中緩慢通入二氧化碳,隨n(CO2)增大,先后發(fā)生三個(gè)不同的反應(yīng),下列對應(yīng)關(guān)系正確的是()選項(xiàng)n(CO2)/mol溶液中離子的物質(zhì)的量濃度A0c(Na+)>c(AlO2—)>c(OH?)B0.01c(CO32—)+c(HCO3—)+c(H2CO3)=c(AlO2—)C0.015c(Na+)>c(CO32—)>c(OH?)>c(HCO3—)D0.03c(Na+)+c(H+)=c(CO32—)+c(HCO3—)+c(OH?)A.A B.B C.C D.D3、[安徽省合肥市2019年高三第三次教學(xué)質(zhì)量檢測]化工生產(chǎn)與人類進(jìn)步緊密相聯(lián)。下列有關(guān)說法不正確的是A.空氣吹出法提取海水中溴通常使用SO2作還原劑B.侯氏制堿法工藝流程中利用了物質(zhì)溶解度的差異C.合成氨采用高溫、高壓和催化劑主要是提高氫氣平衡轉(zhuǎn)化率D.工業(yè)用乙烯直接氧化法制環(huán)氧乙烷體現(xiàn)綠色化學(xué)和原子經(jīng)濟(jì)4、分子式為C5H10O2并能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)放出氣體的有機(jī)物有()A.3種 B.4種 C.5種 D.6種5、短周期元素A、B、C、D原子序數(shù)依次增大。已知元素A元素原子最外層電子數(shù)是次外層的2倍;B、C的最外層電子數(shù)之比為5:2,D的氧化物是常用的耐火材料;下列敘述正確的是()A.元素A的氫化物都是氣體B.簡單離子半徑:C>D>B元素C.B、C形成的化合物與水反應(yīng)可以生成一種刺激性氣味的氣體D.元素B的氣態(tài)氫化物的水溶液能溶解單質(zhì)D6、用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定未知濃度氫氧化鈉溶液,描述正確的是A.用石蕊作指示劑B.錐形瓶要用待測液潤洗C.如圖滴定管讀數(shù)為25.65mLD.滴定時(shí)眼睛注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化7、對于可逆反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-akJ·mol-1。下列說法正確的是()A.在接觸法制取硫酸工藝中,該反應(yīng)在沸騰爐內(nèi)發(fā)生B.如果用18O2代替O2發(fā)生上述反應(yīng),則經(jīng)過一段時(shí)間可測得容器中存在S18O2、S18O3C.2molSO2與2molO2充分反應(yīng)后放出akJ的熱量D.該反應(yīng)達(dá)到平衡后,c(SO2)∶c(O2)∶c(SO3)=2∶1∶28、下列解釋事實(shí)的離子方程式正確的是()A.用稀硫酸除去硫酸鈉溶液中少量的硫代硫酸鈉:Na2S2O3+2H+=SO2↑+S↓+2Na++H2OB.硝酸鐵溶液中加入少量碘化氫:2Fe3++2I-=2Fe2++I2C.向NaClO溶液中通入少量CO2制取次氯酸:ClO-+H2O+CO2=HClO+HCO3-D.硫酸鋁銨與氫氧化鋇以1:2混合形成的溶液:Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=BaSO4↓+AlO2-+2H2O9、12C與13C互為()A.同系物 B.同位素 C.同素異形體 D.同分異構(gòu)體10、近年來,金屬—空氣電池的研究和應(yīng)用取得很大進(jìn)步,這種新型燃料電池具有比能量高、污染小、應(yīng)用場合多等多方面優(yōu)點(diǎn)。鋁—空氣電池工作原理如圖所示。關(guān)于金屬—空氣電池的說法不正確的是()A.鋁—空氣電池(如上圖)中,鋁作負(fù)極,電子通過外電路到正極B.為幫助電子與空氣中的氧氣反應(yīng),可使用活性炭作正極材料C.堿性溶液中,負(fù)極反應(yīng)為Al(s)+3OH-(aq)=Al(OH)3(s)+3e-,每消耗2.7gAl(s),需耗氧6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)D.金屬—空氣電池的可持續(xù)應(yīng)用要求是一方面在工作狀態(tài)下要有足夠的氧氣供應(yīng),另一方面在非工作狀態(tài)下能夠密封防止金屬自腐蝕11、在一個(gè)2L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)—Q(Q>0),其中SO3的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示,下列判斷錯(cuò)誤的是A.0~8min內(nèi)v(SO3)=0.025mol/(L·min)B.8min時(shí),v逆(SO2)=2v正(O2)C.8min時(shí),容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變D.若8min時(shí)將容器壓縮為1L,n(SO3)的變化如圖中a12、利用CH4燃料電池電解制備Ca(H2PO4)2并得到副產(chǎn)物NaOH、H2、Cl2,裝置如圖所示。下列說法正確的是A.a(chǎn)極反應(yīng):CH4+8e-+4O2-=CO2+2H2OB.A膜和C膜均為陰離子交換膜C.可用鐵電極替換陰極的石墨電極D.a(chǎn)極上通入2.24L甲烷,陽極室Ca2+減少0.4mol13、根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論正確的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象結(jié)論A將含有SO2的廢氣通入BaCl2溶液中,生成白色沉淀SO2與BaCl2溶液反應(yīng)生成BaSO3沉淀B常溫下,分別測定同濃度Na2CO3溶液與CH3COONa溶液的pH,Na2CO3溶液的pH大于CH3COONa溶液HCO3-電離出H+能力比CH3COOH的弱C向Fe(NO3)3溶液中加入鐵粉,充分振蕩,滴加少量鹽酸酸化后再滴入KSCN溶液,溶液變紅Fe(NO3)3溶液中Fe3+部分被Fe還原D苯和液溴在FeBr3的催化下發(fā)生反應(yīng),將得到的氣體直接通入AgNO3溶液中,產(chǎn)生淡黃色沉淀苯和液溴發(fā)生取代反應(yīng)A.A B.B C.C D.D14、氮化鋁(AlN)熔融時(shí)不導(dǎo)電、難溶于水,常用作砂輪及耐高溫材料,由此推知,它應(yīng)該屬于()A.離子晶體 B.原子晶體 C.分子晶體 D.金屬晶體15、諾氟沙星別名氟哌酸,是治療腸炎痢疾的常用藥。其結(jié)構(gòu)簡式如右圖,下列說法正確的是A.該化合物屬于苯的同系物B.分子式為Cl6H16FN3O3C.1mol該化合物中含有6NA個(gè)雙鍵D.該化合物能與酸性高錳酸鉀、溴水、碳酸氫鈉溶液反應(yīng)16、設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是()A.20gD2O和18gH2O中含有的質(zhì)子數(shù)均為10NAB.2L0.5mol·L-1亞硫酸溶液中含有的H+數(shù)為2NAC.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L水中含有的共價(jià)鍵數(shù)為2NAD.50mL12mol·L-1的濃鹽酸與足量MnO2共熱,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.3NA17、如圖所示,甲池的總反應(yīng)式為:N2H4+O2═N2+2H2O下列關(guān)于該電池工作時(shí)說法正確的是()A.甲池中負(fù)極反應(yīng)為:N2H4﹣4e﹣═N2+4H+B.甲池溶液pH不變,乙池溶液pH減小C.反應(yīng)一段時(shí)間后,向乙池中加一定量CuO固體,能使CuSO4溶液恢復(fù)到原濃度D.甲池中消耗2.24LO2,此時(shí)乙池中理論上最多產(chǎn)生12.8g固體18、25℃時(shí),改變某醋酸溶液的pH,溶液中c(CH3COO-)與c(CH3COOH)之和始終為0.1mol·L-1,溶液中H+、OH-、CH3COO-及CH3COOH濃度的常用對數(shù)值(lgc)與pH的關(guān)系如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A.圖中③表示lgc(H+)與pH的關(guān)系曲線B.0.1mol·L-1CH3COOH溶液的pH約為2.88C.lgK(CH3COOH)=4.74D.向0.10mol·L-1醋酸鈉溶液中加入0.1mol醋酸鈉固體,水的電離程度變大19、下列設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖沁x項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)方案A探究化學(xué)反應(yīng)的
限度取5mL0.1mol/LKI溶液,滴加0.1mol/LFeCl3溶液5~6滴,充分反應(yīng),可根據(jù)溶液中既含I2又含I-的實(shí)驗(yàn)事實(shí)判斷該反應(yīng)是可逆反應(yīng)B探究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響用兩支試管各取5mL0.1mol/L的KMnO4溶液,分別加入2mL0.1mol/L和0.2mol/L的草酸溶液,記錄溶液褪色所需的時(shí)間C證明溴乙烷的消去反應(yīng)有乙烯生成將NaOH的乙醇溶液加入溴乙烷中加熱,將產(chǎn)生的氣體直接通入酸性KMnO4溶液中D驗(yàn)證醋酸鈉溶液中存在水解平衡取CH3COONa溶液于試管中并加入幾滴酚酞試劑,再加入醋酸銨固體其水溶液呈中性,觀察溶液顏色變化A.A B.B C.C D.D20、不需要通過氧化還原反應(yīng)就能從海水中獲得的物質(zhì)是A.液溴 B.精鹽 C.鈉 D.燒堿21、如圖是H3AsO4水溶液中含砷的各物種分布分?jǐn)?shù)(平衡時(shí)某物種的濃度占各物種濃度之和的分?jǐn)?shù))與pH的關(guān)系。下列說法錯(cuò)誤的是A.NaH2AsO4溶液呈酸性B.向NaH2AsO4溶液滴加NaOH溶液過程中,先增加后減少C.H3AsO4和HAsO42-在溶液中不能大量共存D.Ka3(H3AsO4)的數(shù)量級為10-1222、現(xiàn)有稀硫酸和稀硝酸的混合溶液,其中c(SO42-)+c(NO3-)=5mol.L-1。10mL該混酸溶解銅質(zhì)量最大時(shí)。溶液中HNO3、H2SO4的濃度之比為A.1:1 B.1:2 C.3:2 D.2:3二、非選擇題(共84分)23、(14分)吡貝地爾()是多巴胺能激動劑,合成路線如下:已知:①②D的結(jié)構(gòu)簡式為(1)A的名稱是__________。(2)E→F的反應(yīng)類型是__________。(3)G的結(jié)構(gòu)簡式為________;1molB最多消耗NaOH與Na的物質(zhì)的量之比為_______。(4)D+H→吡貝地爾的反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。(5)D的同分異構(gòu)體中滿足下列條件的有______種(碳碳雙鍵上的碳原子不能連羥基),其中核磁共振氫譜有5種峰且峰面積之比為2:2:1:1:1的結(jié)構(gòu)簡式為_______(寫出一種即可)。①與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)②苯環(huán)上有3個(gè)取代基③1mol該同分異構(gòu)體最多消耗3molNaOH。(6)已知:;參照上述合成路線,以苯和硝基苯為原料(無機(jī)試劑任選)合成,設(shè)計(jì)制備的合成路線:_______。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)通過下圖路線合成。請回答下列問題:(1)C的化學(xué)名稱為________,G中所含的官能團(tuán)有醚鍵、_______、__________(填名稱)。(2)B的結(jié)構(gòu)簡式為________,B生成C的反應(yīng)類型為___________。(3)由G生成H的化學(xué)方程式為_________。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)工業(yè)上可用下列儀器組裝一套裝置來測定黃鐵礦(主要成分FeS2)中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(忽略SO2、H2SO3與氧氣的反應(yīng))。實(shí)驗(yàn)的正確操作步驟如下:A.連接好裝置,并檢查裝置的氣密性B.稱取研細(xì)的黃鐵礦樣品C.將2.0g樣品小心地放入硬質(zhì)玻璃管中D.以1L/min的速率鼓入空氣E.將硬質(zhì)玻璃管中的黃鐵礦樣品加熱到800℃~850℃F.用300mL的飽和碘水吸收SO2,發(fā)生的反應(yīng)是:I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4G.吸收液用CCl4萃取、分離H.取20.00mLG中所得溶液,用0.2000mol·L-1的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。試回答:(1)步驟G中所用主要儀器是______,應(yīng)取_______(填“上”或“下”)層溶液進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。(2)裝置正確的連接順序是④(填編號)。______(3)裝置⑤中高錳酸鉀的作用是__________。持續(xù)鼓入空氣的作用__________。(4)步驟H中滴定時(shí)應(yīng)選用_____作指示劑,可以根據(jù)________現(xiàn)象來判斷滴定已經(jīng)達(dá)到終點(diǎn)。(5)假定黃鐵礦中的硫在操作E中已全部轉(zhuǎn)化為SO2,并且被飽和碘水完全吸收,滴定得到的數(shù)據(jù)如下表所示:滴定次數(shù)待測液的體積/mLNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積/mL滴定前滴定后第一次20.000.0020.48第二次20.000.2220.20第三次20.000.3620.38則黃鐵礦樣品中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。(6)也有人提出用“沉淀質(zhì)量法”測定黃鐵礦中含硫質(zhì)量分?jǐn)?shù),若用這種方法測定,最好是在裝置①所得吸收液中加入下列哪種試劑__________。A.硝酸銀溶液B.氯化鋇溶液C.澄清石灰水D.酸性高錳酸鉀溶液26、(10分)草酸銨[(NH4)2C2O4]為無色柱狀晶體,不穩(wěn)定,受熱易分解,可用于測定Ca2+、Mg2+的含量。I.某同學(xué)利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置檢驗(yàn)草酸銨的分解產(chǎn)物。(l)實(shí)驗(yàn)過程中,觀察到浸有酚酞溶液的濾紙變紅,裝置B中澄清石灰水變渾濁,說明分解產(chǎn)物中含有____(填化學(xué)式);若觀察到____,說明分解產(chǎn)物中含有CO2草酸銨分解的化學(xué)方程式為____。(2)反應(yīng)開始前,通人氮?dú)獾哪康氖莀___。(3)裝置C的作用是____。(4)還有一種分解產(chǎn)物在一定條件下也能還原CuO,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。Ⅱ.該同學(xué)利用草酸銨測定血液中鈣元素的含量。(5)取20.00mL血液樣品,定容至l00mL,分別取三份體積均為25.00mL稀釋后的血液樣品,加入草酸銨,生成草酸鈣沉淀,過濾,將該沉淀溶于過量稀硫酸中,然后用0.0l00mol/LKMnO4溶液進(jìn)行滴定。滴定至終點(diǎn)時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為____。三次滴定實(shí)驗(yàn)消耗KMnO4溶液的體積分別為0.43mL,0.4lmL,0.52mL,則該血液樣品中鈣元素的含量為__________mmol/L。27、(12分)扁桃酸是唯一具有脂溶性的果酸,實(shí)驗(yàn)室用如下原理制備:合成扁桃酸的實(shí)驗(yàn)步驟、裝置示意圖及相關(guān)數(shù)據(jù)如下:物質(zhì)狀態(tài)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃溶解性扁桃酸無色透明晶體119300易溶于熱水、乙醚和異丙醇乙醚無色透明液體-116.334.6溶于低碳醇、苯、氯仿,微溶于水苯甲醛無色液體-26179微溶于水,能與乙醇、乙醚、苯、氯仿等混溶氯仿無色液體-63.561.3易溶于醇、醚、苯、不溶于水實(shí)驗(yàn)步驟:步驟一:向如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中加入0.1mol(約l0.1mL)苯甲醛、0.2mol(約16mL)氯仿,慢慢滴入含19g氫氧化鈉的溶液,維持溫度在55~60℃,攪拌并繼續(xù)反應(yīng)1h,當(dāng)反應(yīng)液的pH接近中性時(shí)可停止反應(yīng)。步驟二:將反應(yīng)液用200mL水稀釋,每次用20mL。乙醚萃取兩次,合并醚層,待回收。步驟三:水相用50%的硫酸酸化至pH為2~3后,再每次用40mL乙醚分兩次萃取,合并萃取液并加入適量無水硫酸鈉,蒸出乙醚,得粗產(chǎn)品約11.5g。請回答下列問題:(1)圖中儀器C的名稱是___。(2)裝置B的作用是___。(3)步驟一中合適的加熱方式是___。(4)步驟二中用乙醚的目的是___。(5)步驟三中用乙醚的目的是___;加入適量無水硫酸鈉的目的是___。(6)該實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為___(保留三位有效數(shù)字)。28、(14分)天然氣水蒸汽重整法是工業(yè)上生產(chǎn)氫氣的重要方法,反應(yīng)在400℃以上進(jìn)行。l00kPa時(shí),在反應(yīng)容器中通入甲烷與為水蒸汽體積比為1:5的混合氣體,發(fā)生下表反應(yīng)。反應(yīng)方程式焓變△H(kJ/mol)600℃時(shí)的平衡常數(shù)①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)a0.6②CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)+165.0b③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)-41.22.2請回答下列下列問題:(1)上表中數(shù)據(jù)a=__________;b=___________。(2)對于反應(yīng)②,既能加快反應(yīng)又能提高CH4轉(zhuǎn)化率的措施是_____________。A.升溫B.加催化劑C.加壓D.吸收CO2(3)下列情況能說明容器中各反應(yīng)均達(dá)到平衡的是___________。A.體系中H2O與CH4物質(zhì)的量之比不再變化B.體系中H2的體積分?jǐn)?shù)保持不變C.生成n個(gè)CO2的同時(shí)消耗2n個(gè)H2OD.v正(CO)=v逆(H2)(4)工業(yè)重整制氫中,因副反應(yīng)產(chǎn)生碳會影響催化效率,需要避免溫度過高以減少積碳。該體系中產(chǎn)生碳的反應(yīng)方程式為_______________。(5)平衡時(shí)升溫,CO含量將_________(選填“增大”或“減小”)。(6)一定溫度下,平衡時(shí)測得體系中CO2和H2的物質(zhì)的量濃度分別是0.75mol/L、4.80mol/L,則此時(shí)體系中CO物質(zhì)的量濃度是_______mol/L。(7)改變上述平衡體系的溫度,平衡時(shí)H2O與CH4物質(zhì)的量之比[]值也會隨著改變,在圖中畫出其變化趨勢。________________29、(10分)“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”和“低碳經(jīng)濟(jì)”是目前備受關(guān)注的課題,因而對碳和硫的化合物的綜合利用成為研究的熱點(diǎn)。請回答下列問題:(1)下列事實(shí)中,不能用來比較碳元素和硫元素非金屬性強(qiáng)弱的是______(填選項(xiàng)字母)。A.有漂白性而沒有B.少量能與反應(yīng)生成C.能使酸性溶液褪色而不能D.溶液顯堿性而溶液顯中性(2)下圖是通過熱循環(huán)進(jìn)行能源的綜合利用和污染治理的反應(yīng)系統(tǒng)原理。系統(tǒng)(Ⅱ)制氫氣的熱化學(xué)方程式為_________;兩個(gè)系統(tǒng)制得等量的H2所需能量較少的是________。(3)向10L恒容密閉容器中充入2molCO和1mol,發(fā)生反應(yīng)2CO(g)+SO2(g)S(g)+2CO2(g)。CO和CO2的平衡體積分?jǐn)?shù)(φ)與溫度(T)的關(guān)系如圖所示。①圖中能表示CO的平衡體積分?jǐn)?shù)與溫度關(guān)系的曲線為______(填“L1”或“L2”)。②T1℃時(shí),的平衡轉(zhuǎn)化率α1=_______,反應(yīng)的平衡常數(shù)_________。③只改變下列條件,既能加快該反應(yīng)速率,又能增大CO的平衡轉(zhuǎn)化率的是_____(填選項(xiàng)字母)。A.增大壓強(qiáng)B.充入一定量C.充入一定量D.加入適當(dāng)催化劑④向起始溫度為℃的10L絕熱容器中充入2molCO和1mol,重復(fù)實(shí)驗(yàn),該反應(yīng)的平衡常數(shù)_____(填“>”“<”或“=”),理由為_____。
參考答案一、選擇題(共包括22個(gè)小題。每小題均只有一個(gè)符合題意的選項(xiàng))1、C【解析】
A.pH=13,c(NaOH)=0.1mol/L,c點(diǎn)時(shí),20mL0.1mol.L-1HN3溶液與20mLpH=13的NaOH溶液剛好完全反應(yīng),此時(shí)溶液呈堿性,說明NaN3發(fā)生水解,HN3是一元弱酸,A正確;B.c點(diǎn)溶液為NaN3溶液,依據(jù)質(zhì)子守恒,c(OH-)=c(H+)+c(HN3),B正確;C.常溫下,c點(diǎn)溶液呈堿性,繼續(xù)加入NaOH溶液,d點(diǎn)溶液一定呈堿性,C錯(cuò)誤;D.常溫下,0.1mol.L-1HN3溶液中,c(OH-)=10-amol/L,則HN3電離出的c(H+)==10-14+amol/L,HN3的電離度為=10a-11%,D正確。故選C。2、C【解析】
向含0.01molNaAlO2和0.02molNaOH的溶液中緩慢通入二氧化碳,首先進(jìn)行的反應(yīng)為氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水,0.02mol氫氧化鈉消耗0.01mol二氧化碳,生成0.01mol碳酸鈉;然后偏鋁酸鈉和二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁和碳酸鈉,0.01mol偏鋁酸鈉消耗0.005mol二氧化碳,生成0.005mol碳酸鈉;再通入二氧化碳,二氧化碳和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉,消耗0.015mol二氧化碳,生成0.03mol碳酸氫鈉?!驹斀狻緼.不通入CO2,0.01molNaAlO2和0.02molNaOH的稀溶液中,c(Na+)>c(OH?)>c(AlO2—),故A錯(cuò)誤;B.當(dāng)通入的二氧化碳為0.01mol時(shí),則溶液為含有0.01mol碳酸鈉和0.01mol偏鋁酸鈉的混合液,沒有HCO3—,故B錯(cuò)誤;C.當(dāng)通入的二氧化碳為0.015mol時(shí)溶液中含有0.015mol碳酸鈉,離子濃度的關(guān)系為c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-),故C正確;D.當(dāng)通入二氧化碳的量為0.03mol時(shí),溶液為碳酸氫鈉溶液,溶液顯堿性,電荷守恒關(guān)系為:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32—)+c(HCO3—)+c(OH?),故D錯(cuò)誤;正確答案是C?!军c(diǎn)睛】本題將元素化合物知識與電解質(zhì)溶液中離子濃度大小比較綜合在一起考查,熟練掌握相關(guān)元素化合物知識,理清反應(yīng)過程,結(jié)合相關(guān)物質(zhì)的用量正確判斷相關(guān)選項(xiàng)中溶液的成分是解題的關(guān)鍵。電解質(zhì)溶液中微粒濃度大小比較要抓住兩個(gè)平衡:電離平衡和鹽類的水解平衡,抓兩個(gè)微弱:弱電解質(zhì)的電離和鹽類的水解是微弱的,正確判斷溶液的酸堿性,進(jìn)行比較。涉及等式關(guān)系要注意電荷守恒式、物料守恒式和質(zhì)子守恒式的靈活運(yùn)用。3、C【解析】
A.空氣吹出法中氯氣置換出來的溴,Br2被水蒸氣吹出與SO2反應(yīng),SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,S的化合價(jià)從+4升高到+6,作還原劑,A項(xiàng)正確;B.在侯氏制堿法中,NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,利用的就是NaHCO3的溶解度比NaCl等物質(zhì)的溶解度小,使之析出,B項(xiàng)正確;C.合成氨的反應(yīng)為N2+3H22NH3,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),采用高溫并不利于反應(yīng)正向移動,不能提高氫氣平衡轉(zhuǎn)化率,采用高溫是為了提高化學(xué)反應(yīng)速率,使用催化劑只能加快反應(yīng)速率,不能提高氫氣平衡轉(zhuǎn)化率,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.乙烯與氧氣反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷,2CH2=CH2+O22,原子利用率100%,符合綠色化學(xué)和原子經(jīng)濟(jì)性,D項(xiàng)正確;本題答案選C。4、B【解析】
分子式為C5H10O2的有機(jī)物可能是羧酸或酯,能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)放出氣體,說明該有機(jī)物含有-COOH,為飽和一元羧酸,烷基為-C4H9,丁基異構(gòu)數(shù)等于該有機(jī)物的異構(gòu)體數(shù)?!驹斀狻糠肿邮綖镃5H10O2的有機(jī)物能與NaHCO3能產(chǎn)生氣體,說明該有機(jī)物中含有-COOH,為飽和一元羧酸,則烷基為-C4H9,-C4H9異構(gòu)體有:-CH2CH2CH2CH3,-CH(CH3)CH2CH3,-CH2CH(CH3)CH3,-C(CH3)3,故符合條件的有機(jī)物的異構(gòu)體數(shù)目為4,故選B?!军c(diǎn)睛】本題考查特定結(jié)構(gòu)的同分異構(gòu)體書寫,側(cè)重于分析能力的考查,注意官能團(tuán)的性質(zhì)與確定,熟練掌握碳原子數(shù)小于5的烴基的個(gè)數(shù)是解決本題的關(guān)鍵。5、C【解析】
短周期元素A、B、C、D原子序數(shù)依次增大。已知元素A元素原子最外層電子數(shù)是次外層的2倍,A為第二周期元素,故A為碳;D的氧化物是常用的耐火材料,故D為鋁;B、C的最外層電子數(shù)之比為5:2,最外層電子數(shù)不得超過8,原子序數(shù)要比碳大比鋁小,故B為氮、C為鎂?!驹斀狻緼.元素碳的氫化物都是有機(jī)物的烴類,當(dāng)碳原子數(shù)小于5時(shí),為氣態(tài),大于5時(shí)為液態(tài)或固態(tài),故A錯(cuò)誤;B.B、C、D簡單離子均為兩個(gè)電子層,電子層數(shù)相同時(shí),核電荷數(shù)越大,半徑越小,簡單離子半徑:B>C>D,故B錯(cuò)誤;C.B、C形成的化合物為二氮化三鎂,與水反應(yīng)可以生成有刺激性氣味的氨氣,故C正確;D.元素B的氣態(tài)氫化物的水溶液為氨水,氨水是弱堿不能與鋁反應(yīng),故D錯(cuò)誤;答案選C。6、D【解析】
A.滴定終點(diǎn)時(shí)石蕊變色不明顯,通常不用石蕊作指示劑,故A錯(cuò)誤;B.錐形瓶如果用待測液潤洗,會使結(jié)果偏高,故B錯(cuò)誤;C.如圖滴定管讀數(shù)為24.40mL,故C錯(cuò)誤;D.滴定時(shí)眼睛不需要注視滴定管中液面,應(yīng)該注視錐形瓶中溶液顏色變化,以便及時(shí)判斷滴定終點(diǎn),故D正確;故選:D。。7、B【解析】
A.在接觸法制取硫酸工藝中,該反應(yīng)在接觸室內(nèi)發(fā)生,故A不選;B.此反應(yīng)是歸中反應(yīng),O2中參加反應(yīng)的氧原子會全部進(jìn)入SO3,故如果用18O2代替O2發(fā)生上述反應(yīng),則經(jīng)過一段時(shí)間可測得容器中存在S18O2、S18O3,故B選;C.2molSO2與2molO2充分反應(yīng),雖然O2是過量的,但由于反應(yīng)是可逆反應(yīng),不能進(jìn)行到底,所以放出的熱量小于akJ,故C不選;D.該反應(yīng)達(dá)到平衡后物質(zhì)的濃度比與化學(xué)計(jì)量數(shù)之比無關(guān),故D不選。故選B。8、C【解析】
A、Na2S2O3為可溶性鹽類,其與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為:,故A錯(cuò)誤;B、硝酸鐵水解會生成硝酸,其氧化性大于鐵離子,因此向硝酸鐵中加入少量碘化氫時(shí),其反應(yīng)的離子方程式為:,故B錯(cuò)誤;C、因酸性:碳酸>次氯酸>碳酸氫根,因此向NaClO溶液中通入少量CO2制取次氯酸的離子反應(yīng)方程式為:,故C正確;D、硫酸鋁銨與氫氧化鋇以1:2混合形成的溶液中反應(yīng)的離子方程式為:,故D錯(cuò)誤;故答案為:C。【點(diǎn)睛】對于先后型非氧化還原反應(yīng)的分析判斷,可采用“假設(shè)法”進(jìn)行分析,其分析步驟為:先假定溶液中某離子與所加物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng),然后判斷其生成物與溶液中相關(guān)微粒是否發(fā)生反應(yīng),即是否能夠共存,若能共存,則假設(shè)成立,若不能共存,則假設(shè)不能成立。9、B【解析】
同種元素的不同種原子間互為同位素,據(jù)此分析。【詳解】12C與13C是碳元素的兩種不同的碳原子,故互為同位素。答案選:B?!军c(diǎn)睛】本題考查了“四同”概念的辨別,應(yīng)注意的概念要點(diǎn)的把握。結(jié)構(gòu)相似,組成上相差1個(gè)或者若干個(gè)某種原子團(tuán)的化合物互稱為同系物;具有相同質(zhì)子數(shù),不同中子數(shù)的同一元素的不同核素互為同位素;同素異形體,是指由同樣的單一化學(xué)元素組成,因排列方式不同,而具有不同性質(zhì)的單質(zhì);化學(xué)上,同分異構(gòu)體是一種有相同分子式而有不同的原子排列的化合物。10、C【解析】
A、鋁-空氣電池(如圖)中,鋁作負(fù)極,電子是從負(fù)極通過外電路到正極,選項(xiàng)A正確;B、鋁-空氣電池中活性炭作正極材料,可以幫助電子與空氣中的氧氣反應(yīng),選項(xiàng)B正確;C、堿性溶液中,負(fù)極反應(yīng)為4Al(s)-12e-+16OH-(aq)=4AlO2-(aq)+8H2O;正極反應(yīng)式為:3O2+12e-+6H2O=12OH-(aq),所以每消耗2.7gAl,需耗氧(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的體積為××3×22.4L=1.68L,選項(xiàng)C不正確;D、金屬-空氣電池的正極上是氧氣得電子的還原反應(yīng),電池在工作狀態(tài)下要有足夠的氧氣,電池在非工作狀態(tài)下,能夠密封防止金屬自腐蝕,選項(xiàng)D正確;答案選C?!军c(diǎn)睛】本題考查新型燃料電池的原理,易錯(cuò)點(diǎn)為選項(xiàng)C,注意在堿性溶液中Al發(fā)生氧化反應(yīng)生成AlO2-,根據(jù)電極反應(yīng)中得失電子守恒進(jìn)行求算。11、D【解析】
A、0~8min內(nèi)v(SO3)==0.025mol/(L?min),選項(xiàng)A正確;B、8min時(shí),n(SO3)不再變化,說明反應(yīng)已達(dá)平衡,v逆(SO2)=v正(SO2)=2v正(O2),選項(xiàng)B正確;C、8min時(shí),n(SO3)不再變化,說明各組分濃度不再變化,容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變,選項(xiàng)C正確;D、若8min時(shí)壓縮容器體積時(shí),平衡向氣體體積減小的逆向移動,但縱坐標(biāo)是指物質(zhì)的量,不是濃度,SO3的變化曲線應(yīng)為逐變不可突變,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;答案選D。【點(diǎn)睛】本題考查了化學(xué)反應(yīng)速率的求算、平衡常數(shù)、平衡狀態(tài)的判斷、平衡移動的圖象分析,明確概念是解題的關(guān)鍵。12、C【解析】
A.a極為負(fù)極,負(fù)極上甲烷發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O,A錯(cuò)誤;B.根據(jù)題干信息:利用CH4燃料電池電解制備Ca(H2PO4)2并得到副產(chǎn)物NaOH、H2、Cl2,,可知陽極室的電極反應(yīng)式為:,則陽極室內(nèi)鈣離子向產(chǎn)品室移動,A膜為陽離子交換膜,陰極室的電極反應(yīng)式為:,則原料室內(nèi)鈉離子向陰極室移動,C膜為陽離子交換膜,B錯(cuò)誤;C.陰極電極不參與反應(yīng),可用鐵替換陰極的石墨電極,C正確;D.a極上通入2.24L甲烷,沒有注明在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,無法計(jì)算鈣離子減少的物質(zhì)的量,D錯(cuò)誤;答案選C?!军c(diǎn)睛】D容易錯(cuò),同學(xué)往往誤以為1mol氣體的體積就是22.4L,求氣體體積時(shí)一定要注意氣體所處的狀態(tài)。13、B【解析】
A.將含有SO2的廢氣通入BaCl2溶液中,不能生成白色沉淀,弱酸不能制取強(qiáng)酸,故A錯(cuò)誤;B.常溫下,分別測定同濃度Na2CO3溶液與CH3COONa溶液的pH,Na2CO3溶液的pH大于CH3COONa溶液,說明Na2CO3的水解程度大于CH3COONa溶液,水解程度越大,相應(yīng)的酸電離程度越弱,則HCO3-電離出H+能力比CH3COOH的弱,故B正確;C.Fe與Fe(NO3)3反應(yīng)生成Fe(NO3)2,再加鹽酸,酸性條件下亞鐵離子、硝酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng),滴入KSCN溶液,溶液變紅,不能說明是否部分被還原,也可能全部被還原,故C錯(cuò)誤;D.溴單質(zhì)具有揮發(fā)性,生成的HBr及揮發(fā)的溴均與硝酸銀反應(yīng),觀察是否有淡黃色沉淀生成不能證明發(fā)生取代反應(yīng),故D錯(cuò)誤;答案選B。14、B【解析】
由信息可知,氮化鋁常用作砂輪及耐高溫的材料,熔融時(shí)不導(dǎo)電,為共價(jià)化合物,熔點(diǎn)高、硬度大,為原子晶體的性質(zhì),所以氮化鋁屬于原子晶體,B項(xiàng)正確;答案選B。15、D【解析】A、苯的同系物僅含有碳?xì)鋬煞N元素,故錯(cuò)誤;B、根據(jù)有機(jī)物成鍵特點(diǎn),此有機(jī)物分子式為C16H18FN3O3,故錯(cuò)誤;C、苯環(huán)中不含有碳碳雙鍵,因此1mol此有機(jī)物中含有3mol雙鍵,故錯(cuò)誤;D、此有機(jī)物中含有碳碳雙鍵,能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,能和溴水發(fā)生加成反應(yīng),含有羧基,能與碳酸氫鈉反應(yīng),故正確。16、A【解析】
A.20gD2O物質(zhì)的量,含有的質(zhì)子數(shù)均為10NA,18gH2O物質(zhì)的量,含有的質(zhì)子數(shù)均為10NA,故A正確;B.亞硫酸是弱電解質(zhì),不能完全電離,溶液中含有的H+數(shù)小于2NA,故B錯(cuò)誤;C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,水為液體,故C錯(cuò)誤;D.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,濃鹽酸逐漸變?yōu)橄←}酸,MnO2與稀鹽酸不反應(yīng),反應(yīng)停止,且鹽酸易揮發(fā)則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)小于0.3NA,故D錯(cuò)誤。綜上所述,答案為A?!军c(diǎn)睛】用22.4L?mol?1時(shí)一定要注意兩個(gè)前提條件,一、是否為氣體,二、是否為標(biāo)準(zhǔn)狀況下。17、C【解析】試題分析:甲池是原電池,N2H4發(fā)生氧化反應(yīng),N2H4是負(fù)極,在堿性電解質(zhì)中的方程式為N2H4﹣4e﹣+4OH-═N2+4H2O,故A錯(cuò)誤;甲池的總反應(yīng)式為:N2H4+O2═N2+2H2O,有水生成溶液濃度減小,PH減??;乙池是電解池,乙池總反應(yīng):2CuSO4+2H2O=2Cu+O2+2H2SO4,乙池溶液pH減小,故B錯(cuò)誤;乙池析出銅和氧氣,所以反應(yīng)一段時(shí)間后,向乙池中加一定量CuO固體,能使CuSO4溶液恢復(fù)到原濃度,故C正確;2.24LO2在非標(biāo)準(zhǔn)狀況下的物質(zhì)的量不一定是0.1mol,故D錯(cuò)誤??键c(diǎn):本題考查原電池、電解池。18、C【解析】
當(dāng)pH=0時(shí),c(H+)=1mol/L,lgc(H+)=0,所以③表示lgc(H+)與pH的關(guān)系曲線。隨著溶液pH的增大,c(CH3COOH)降低,所以①表示lgc(CH3COOH)與pH的關(guān)系曲線。當(dāng)c(H+)=c(OH-)時(shí),溶液呈中性,在常溫下pH=7,所以④表示lgc(OH-)與pH的關(guān)系曲線。則②表示lgc(CH3COO-)與pH的關(guān)系曲線?!驹斀狻緼.由以上分析可知,圖中③表示lgc(H+)與pH的關(guān)系曲線,故A正確;B.醋酸是弱酸,電離產(chǎn)生的H+和CH3COO-濃度可認(rèn)為近似相等,從圖像可以看出,當(dāng)c(CH3COO-)=c(H+)時(shí),溶液的pH約為2.88,所以0.1mol·L-1CH3COOH溶液的pH約為2.88,故B正確;C.當(dāng)c(CH3COO-)=c(CH3COOH)時(shí),K=c(H+)。從圖像可以看出,當(dāng)溶液的pH=4.74時(shí),c(CH3COO-)=c(CH3COOH),所以lgK(CH3COOH)=-4.74,故C錯(cuò)誤;D.向0.10mol·L-1醋酸鈉溶液中加入0.1mol醋酸鈉固體,c(CH3COO-)增大,溶液中的c(OH-)變大,溶液中的OH-全部來自水的電離,所以水的電離程度變大,故D正確;故選C。19、D【解析】
A.KI與FeCl3發(fā)生氧化還原反應(yīng),其離子反應(yīng)式為2I-+2Fe3+=2Fe2++I2,由于KI過量,因此溶液中存在I2和I-,故不可根據(jù)溶液中既含I2又含I-的實(shí)驗(yàn)事實(shí)判斷該反應(yīng)是可逆反應(yīng),A錯(cuò)誤;B.高錳酸鉀與草酸溶液反應(yīng)的離子式為
2MnO4-+5H2C2O4+6H+=8H2O+10CO2↑+2Mn2+,可知溶液中高錳酸鉀溶液過量,難以觀察到褪色現(xiàn)象,B錯(cuò)誤;C.由于溶液中揮發(fā)的乙醇也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,所以不能使用酸性高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)乙烯,C錯(cuò)誤;D.CH3COONa在水溶液呈堿性是存在陰離子的水解:CH3COO-
+H2O?CH3COOH+OH-,加入酚酞溶液后變紅,再加入醋酸銨固體,醋酸銨溶液呈中性,此時(shí)溶液中CH3COO-濃度增大,反應(yīng)正向移動,溶液顏色加深,D正確;答案選D?!军c(diǎn)睛】此題易錯(cuò)點(diǎn)是B選項(xiàng),通過觀察高錳酸鉀褪色快慢來探究反應(yīng)速率大小,若高錳酸鉀過量則不會觀察到褪色,延伸考點(diǎn)還會出現(xiàn)高錳酸鉀濃度不同來探究,要注意濃度不同時(shí)本身顏色深淺就不同,所以難以通過觀察先褪色說明速率快;一般是高錳酸鉀濃度相同且量少時(shí),慢慢滴加不同濃度的草酸溶液,以此探究濃度對速率的影響。20、B【解析】
海水中溶有氯化鈉、溴化鈉等多種無機(jī)鹽,從其利用過程發(fā)生的反應(yīng)判斷是否氧化還原反應(yīng)?!驹斀狻緼.從溴化鈉(NaBr)制液溴(Br2)必有氧化還原反應(yīng),A項(xiàng)不符;B.海水經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶得粗鹽,再提純得精鹽,無氧化還原反應(yīng),B項(xiàng)符合;C.從海水中的鈉離子(Na+)制得鈉單質(zhì),必有氧化還原反應(yīng),C項(xiàng)不符;D.海水制得氯化鈉后,電解飽和食鹽水得燒堿,發(fā)生氧化還原反應(yīng),D項(xiàng)不符。本題選B。21、B【解析】
A.由圖像知,H2AsO4-溶液pH小于7,則NaH2AsO4溶液呈酸性,故A正確;B.,向NaH2AsO4溶液滴加NaOH溶液,c(H+)逐漸減小,則過程中,逐漸減少,故B錯(cuò)誤;C.由圖示知,酸性條件下H3AsO4可以大量存在,在堿性條件下HAsO42-能大量存在,則它們在溶液中不能大量共存,故C正確;D.由圖知,pH=11.5時(shí),c(HAsO42-)=c(AsO43-),Ka3(H3AsO4)=,故D正確;故選B。22、D【解析】稀硝酸和稀硫酸組成的混酸中c(NO3-)+c(SO42-)=5mol·L-1,稀硝酸和Cu反應(yīng)但稀硫酸和Cu不反應(yīng),混酸和Cu反應(yīng)離子方程式為3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O,要使溶解的Cu最大,則硝酸根離子應(yīng)該完全反應(yīng),根據(jù)離子方程式知,c(NO3-):c(H+)=2:8=1:4,設(shè)c(NO3-)=xmol·L-1、則c(H+)=4xmol·L-1,根據(jù)電荷守恒得c(NO3-)+2c(SO42-)=c(H+),xmol·L-1+2c(SO42-)=4xmol·L-1,c(SO42-)=1.5xmol·L-1,代入已知:c(NO3-)+c(SO42-)=5mol·L-1,x=2,所以c(NO3-)=2mol·L-1、則c(H+)=8mol·L-1,c(SO42-)=5mol·L-1-2mol·L-1=3mol·L-1,根據(jù)硝酸根離子守恒、硫酸根離子守恒得c(NO3-)=c(HNO3)=2mol·L-1、c(SO42-)=c(H2SO4)=3mol·L-1,所以混酸中HNO3、H2SO4的物質(zhì)的量濃度之比2mol·L-1:3mol·L-1=2:3。故選D。二、非選擇題(共84分)23、苯取代反應(yīng)1:1或12【解析】
由已知信息可知A為苯,再和CH2Cl2發(fā)生取代反應(yīng)生成,再和HCHO在濃鹽酸的作用下生成的D為;和Cl2在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成的F為,F(xiàn)再和G發(fā)生取代反應(yīng)生成,結(jié)合G的分子式可知G的結(jié)構(gòu)簡式為;再和在乙醇和濃氨水的作用下生成吡貝地爾(),據(jù)此分析解題;(6)以苯和硝基苯為原料合成,則需要將苯依次酚羥基、鹵素原子得到,將硝基苯先還原生成苯胺,苯胺再和在PdBr4的催化作用下即可得到目標(biāo)產(chǎn)物?!驹斀狻?1)A的結(jié)構(gòu)簡式為,其名稱是苯;(2)和Cl2在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成的F為,則E→F的反應(yīng)類型是取代反應(yīng);(3)由分析知G的結(jié)構(gòu)簡式為;B為,酚羥基均能和Na、NaOH反應(yīng),則1molB最多消耗NaOH與Na的物質(zhì)的量之比為1:1;(4)和在乙醇和濃氨水的作用下生成吡貝地爾的化學(xué)方程式為;(5)D為,其分子式為C8H7O2Cl,其同分異構(gòu)體中:①與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),說明含有酚羥基;②苯環(huán)上有3個(gè)取代基,這三個(gè)取代基有連、間、偏三種連接方式;③1mol該同分異構(gòu)體最多消耗3molNaOH,則分子結(jié)構(gòu)中含有2個(gè)酚羥基,另外存在鹵素原子水解,則另一個(gè)取代基為-CH=CHCl或-CCl=CH2,苯環(huán)上先定位取代基為-CH=CHCl或-CCl=CH2,再增加二個(gè)酚羥基,則各有6種結(jié)構(gòu),即滿足條件的同分異構(gòu)體共有12種,其中核磁共振氫譜有5種峰且峰面積之比為2:2:1:1:1的結(jié)構(gòu)簡式為;(6)以苯和硝基苯為原料合成,則需要將苯依次酚羥基、鹵素原子得到,將硝基苯先還原生成苯胺,苯胺再和在PdBr4的催化作用下即可得到目標(biāo)產(chǎn)物,具體合成路線為?!军c(diǎn)睛】解有機(jī)推斷與合成題,學(xué)生需要將題目給信息與已有知識進(jìn)行重組并綜合運(yùn)用是解答本題的關(guān)鍵,需要學(xué)生具備準(zhǔn)確、快速獲取新信息的能力和接受、吸收、整合化學(xué)信息的能力,采用正推和逆推相結(jié)合的方法,逐步分析有機(jī)合成路線,可推出各有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式,然后分析官能團(tuán)推斷各步反應(yīng)及反應(yīng)類型。本題根據(jù)吡貝地爾的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析合成的原料,再結(jié)合正推與逆推相結(jié)合進(jìn)行推斷,充分利用反應(yīng)過程C原子數(shù)目,對學(xué)生的邏輯推理有較高的要求。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)體的書寫、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、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:。【點(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、分液漏斗上⑤③②④①除去空氣中的SO2和其他還原性氣體將黃鐵礦充分氧化,且將產(chǎn)生的二氧化硫全部擠入碘水中,被碘水充分吸收酚酞滴入最后一滴NaOH溶液后,溶液變?yōu)闇\紅色,并在半分鐘內(nèi)不褪色24.0%B【解析】
(1)萃取、分液的主要儀器為分液漏斗,根據(jù)滴定生成的酸在水溶液中,所以需要取上層水溶液;(2)實(shí)驗(yàn)的目的是將黃鐵礦在空氣中完全燃燒生成的SO2被飽和碘水吸收,實(shí)驗(yàn)中需要通入干燥空氣將裝置②中生成的SO2全部趕入裝置①中,通入的空氣需要利用酸性KMnO4溶液除去還原性的氣體雜質(zhì),并借助裝置堿石灰干燥,由此確定裝置的連接順序;(3)結(jié)合(2)的分析判斷裝置⑤中高錳酸鉀的作用和持續(xù)鼓入空氣的作用;(4)根據(jù)題意,用氫氧化鈉滴定混合強(qiáng)酸溶液,所以常用的指示劑為酚酞,在滴定終點(diǎn)時(shí)溶液變?yōu)闇\紅色;(5)對于多次測量數(shù)據(jù)一般要求平均值進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,由于第一次所消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積與后兩次相差較大,為減小誤差,只求后兩次標(biāo)準(zhǔn)液的體積的平均值:20.00ml。根據(jù)反應(yīng)4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4,H++OH-═H2O,得關(guān)系式S~SO2~4H+~4OH-,所以樣品中硫元素的質(zhì)量為:mol×32g/mol×=0.48g,據(jù)此計(jì)算樣品中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù);(6)裝置⑤所得溶液為HI、H2SO4的混合溶液,為測得硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù),最好選用能與SO42-反應(yīng)生成不溶于酸性溶液的沉淀?!驹斀狻?1)萃取、分液的主要儀器為分液漏斗,因?yàn)镃Cl4密度大于水,所以萃取碘后,有機(jī)層在下層,水溶液為上層,則后續(xù)滴定生成的酸在水溶液中,所以需要取上層水溶液;(2)實(shí)驗(yàn)的目的是將黃鐵礦完全燃燒生成的SO2被飽和碘水吸收,實(shí)驗(yàn)中需要通入干燥空氣將裝置②中生成的SO2全部擠入裝置①中,通入的空氣需要利用酸性KMnO4溶液除去還原性的氣體雜質(zhì),并借助裝置堿石灰干燥,則裝置正確的連接順序是⑤→③→②→④→①;(3)實(shí)驗(yàn)中需要通入干燥空氣將裝置②中生成的SO2全部趕入裝置①中,通入的空氣需要利用酸性KMnO4溶液除去還原性的氣體雜質(zhì),故裝置⑤中高錳酸鉀的作用是除去空氣中的SO2和其他還原性氣體;持續(xù)鼓入空氣的作用將黃鐵礦充分氧化,且將產(chǎn)生的二氧化硫全部擠入碘水中,被碘水充分吸收。(4)根據(jù)題意,用氫氧化鈉滴定混合強(qiáng)酸溶液,所以常用的指示劑為酚酞,當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰aOH溶液后,溶液變?yōu)闇\紅色,并在半分鐘內(nèi)不褪色,說明滴定已經(jīng)達(dá)到終點(diǎn);(5)對于多次測量數(shù)據(jù)一般要求平均值進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,由于第一次所消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積與后兩次相差較大,為減小誤差,只求后兩次標(biāo)準(zhǔn)液的體積的平均值:20.00ml。根據(jù)反應(yīng)4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4,H++OH-═H2O,得關(guān)系式S~SO2~4H+~4OH-,所以樣品中硫元素的質(zhì)量為:mol×32g/mol×=0.48g,所以樣品中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=24.0%;(6)裝置⑤所得溶液為HI、H2SO4的混合溶液,為測得硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù),最好選用能與SO42-反應(yīng)生成不溶于酸性溶液的沉淀,即氯化鋇符合題意,故答案為B。26、NH3、CO2E中黑色固體變紅,F(xiàn)中澄清石灰水變渾濁(NH4)2C2O42NH3↑+CO2↑+CO↑+H2O排盡裝置中的空氣充分吸收CO2,防止干擾CO的檢驗(yàn)2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O因最后一滴KMnO4溶液的滴入,溶液變?yōu)榉奂t色,且半分鐘內(nèi)不褪去2.1【解析】
(l)按實(shí)驗(yàn)過程中觀察到現(xiàn)象,推測分解產(chǎn)物并書寫草酸銨分解的化學(xué)方程式;(2)氮?dú)怛?qū)趕裝置內(nèi)原有氣體,從空氣對實(shí)驗(yàn)不利因素來分析;(3)由所盛裝的物質(zhì)性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐茰y裝置C的作用;(4)從分解產(chǎn)物中找到另一個(gè)有還原性的物質(zhì),結(jié)合氧化還原反應(yīng)原理寫該反應(yīng)的化學(xué)方程式;Ⅱ.(5)三次平行實(shí)驗(yàn),計(jì)算時(shí)要數(shù)據(jù)處理,結(jié)合關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算;【詳解】(l)實(shí)驗(yàn)過程中,觀察到浸有酚酞溶液的濾紙變?yōu)榧t色說明分解產(chǎn)物中含有氨氣,裝置B中澄清石灰水變渾濁,說明分解產(chǎn)物中含有二氧化碳?xì)怏w;若觀察到裝置E中氧化銅由黑色變?yōu)榧t色,裝置F中澄清石灰水變渾濁,說明分解產(chǎn)物中含有CO;答案為:NH3;CO2;E中黑色固體變紅,F(xiàn)中澄清石灰水變渾濁;草酸銨分解產(chǎn)生了CO2、NH3、CO,結(jié)合質(zhì)量守恒定律知,另有產(chǎn)物H2O,則草酸銨分解的化學(xué)方程式為(NH4)2C2O42NH3↑+CO2↑+CO↑+H2O;答案為:(NH4)2C2O42NH3↑+CO2↑+CO↑+H2O;(2)反應(yīng)開始前,通人氮?dú)獾哪康氖桥疟M裝置中的空氣,避免CO與空氣混合加熱發(fā)生爆炸,并防止空氣中的CO2干擾實(shí)驗(yàn);答案為:排盡裝置中的空氣;(3)裝置E和F是驗(yàn)證草酸銨分解產(chǎn)物中含有CO,所以要依次把分解產(chǎn)生的CO2、氣體中的水蒸氣除去,所以裝置C的作用是:吸收CO2,避免對CO的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾;答案為:充分吸收CO2,防止干擾CO的檢驗(yàn);(4)還有一種分解產(chǎn)物在一定條件下也能還原CuO,那就是氨氣,NH3也會與CuO反應(yīng),其產(chǎn)物是N2和水,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O;答案為:2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O;(5)草酸鈣沉淀溶于過量稀硫酸中得到草酸,用0.0l00mol/LKMnO4溶液進(jìn)行滴定,反應(yīng)為,滴定至終點(diǎn)時(shí),因最后一滴KMnO4溶液的滴入,溶液變?yōu)榉奂t色,且半分鐘內(nèi)不褪去;答案為:因最后一滴KMnO4溶液的滴入,溶液變?yōu)榉奂t色,且半分鐘內(nèi)不褪去;三次滴定實(shí)驗(yàn)消耗KMnO4溶液的體積分別為0.43mL,0.4lmL,0.52mL,應(yīng)舍棄0.52mL,誤差較大,則平均體積為0.42mL,滴定反應(yīng)為,;=1.05×10?5mol,所以20mL血液樣品中含有的鈣元素的物質(zhì)的量為,即4.2×10?2mmol,則該血液中鈣元素的含量為;答案為:2.1。27、(球形)冷凝管吸收逸出的有機(jī)物(乙醚),并防止倒吸水浴加熱除去反應(yīng)液中未反應(yīng)完的反應(yīng)物萃取扁桃酸作干燥劑75.7%【解析】
苯甲醛與氯仿在氫氧化鈉溶液中發(fā)生反應(yīng),生成扁桃酸等,需要加熱且維持溫度在55~60℃。由于有機(jī)反應(yīng)物易揮發(fā),所以需冷凝回流,并將產(chǎn)生的氣體用乙醇吸收。反應(yīng)后所得的混合物中,既有反應(yīng)生成的扁桃酸,又有剩余的反應(yīng)物。先用乙醚萃取剩余的有機(jī)反應(yīng)物,然后分液;在分液后所得的水溶液中加硫酸,將扁桃酸鈉轉(zhuǎn)化為扁桃酸,再用乙醚萃取出來,蒸餾進(jìn)行分離提純。【詳解】(1)圖中儀器C的名稱是(球形)冷凝管。答案為:(球形)冷凝管;(2)裝置B中有倒置的漏斗,且蒸餾出的有機(jī)物易溶于乙醇,所以其作用是吸收逸出的有機(jī)物(乙醚),并防止倒吸。答案為:吸收逸出的有機(jī)物(乙醚),并防止倒吸;(3)步驟一中,溫度需控制在55~60℃之間,則合適的加熱方式是水浴加熱。答案為:水浴加熱;(4)步驟二中,“將反應(yīng)液用200mL水稀釋”,則加入乙醚,是為了萃取未反應(yīng)的有機(jī)反應(yīng)物,所以用乙醚的目的是除去反應(yīng)液中未反應(yīng)完的反應(yīng)物。答案為:除去反應(yīng)液中未反應(yīng)完的反應(yīng)物;(5)步驟三中,“水相用50%的硫酸酸化至pH為2~3后,再每次用40mL乙醚分兩次萃取”,因?yàn)榧铀岷蟊馓宜徕c轉(zhuǎn)化為扁桃酸,所以用乙醚的目的是萃取扁桃酸;為了去除扁桃酸中溶有的少量水,加入適量無水硫酸鈉,其目的是作干燥劑。答案為:萃取扁桃酸;作干燥劑;(6)該實(shí)驗(yàn)中,0.1mol(約l0.1mL)苯甲醛理論上可生成0.1mol扁桃酸,則其產(chǎn)率為=75.7%。答案為:75.7%。【點(diǎn)睛】當(dāng)反應(yīng)混合物需要加熱,且加熱溫度不超過100℃時(shí),可使用水浴加熱。水浴加熱的特點(diǎn):便于控制溫度,且可使反應(yīng)物均勻受熱。28、+206.21.32AABCH4C+2H2增大0.6【解析】
⑴第②個(gè)方程式減去第③個(gè)方程式,方程式相減,平衡常數(shù)相除。⑵根據(jù)影響反應(yīng)速率和平衡移動的規(guī)律進(jìn)行分析,但是要同時(shí)滿足:既能加快反應(yīng)又能提高CH4轉(zhuǎn)化率;⑶根據(jù)正逆反應(yīng)速率相等,各組分的濃度保持不變及由此衍生的其他物理量進(jìn)行分析;⑷甲烷分解生成碳和氫氣;⑸平衡時(shí)升溫,對反應(yīng)①是平衡向吸熱反應(yīng)即正向移動,對反應(yīng)③是平衡向吸熱反應(yīng)即逆向移動。⑹根據(jù)得失電子守恒計(jì)算c(CO)平衡時(shí)濃度。⑺反應(yīng)容器中通入甲烷與為水蒸汽體積比為1:5的混合氣體,當(dāng)反應(yīng)發(fā)生時(shí)H2O與CH4物質(zhì)的量之比,開始改變上述平衡體系的溫度,對①和②平衡向吸熱反應(yīng)移動即正向移動,對③平衡逆向移動,因此增大?!驹斀狻竣诺冖趥€(gè)方程式減去第③個(gè)方程式得到a=+165.0?(?41.2)=+206.2,方程式相減,平衡常數(shù)相除,因此,解得b=1.32;故答案為:+206.2;1.32。⑵對于反應(yīng)②,A.反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升溫,速率加快,平衡正向移動,CH4轉(zhuǎn)化率增大,故A符合題意;B.加催化劑,加快反應(yīng)速率,但平衡不移動,故B不符合題意;C.加壓,加快反應(yīng)速率,但平衡向體積減小方向即逆向移動,CH4轉(zhuǎn)化率減小,故C不符合題意;D.吸收CO2,生成物濃度減小,反應(yīng)速率減慢,故D不符合題意;綜上所述,答案為A。⑶A.體系中H2O與CH4物質(zhì)的量之比不再變化,則達(dá)到平衡,故
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