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甘肅省武威市第一中學(xué)2024年高三第三次模擬考試化學(xué)試卷考生須知:1.全卷分選擇題和非選擇題兩部分,全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂;非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2.請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。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、某黃色溶液中可能含有Na+、NH4+、Fe2+、Fe3+、Cl﹣、SO42﹣、CO32﹣等離子(不考慮水的電離和離子的水解)。某同學(xué)為了確定其組分,設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)驗(yàn):下列說(shuō)法正確的是()A.c(Fe3+)一定為0.2mol?L﹣1B.c(Cl﹣)至少為0.2mol?L﹣1C.Na+'、SO42﹣一定存在,NH4+一定不存在D.Na+、Fe2+可能存在,CO32﹣一定不存在2、下列說(shuō)法或表示方法中正確的是A.等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,后者放出的熱量多B.由C(金剛石)═C(石墨)△H=﹣1.9kJ?mol﹣1可知,金剛石比石墨穩(wěn)定C.在101kPa時(shí),2gH2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8kJ熱量,氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為:2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=﹣285.8kJ?mol﹣1D.在稀溶液中:H+(aq)+OH﹣(aq)═H2O(l)△H=﹣57.3kJ?mol﹣1,若將含0.5molH2SO4的濃溶液與含1molNaOH的溶液混合,放出的熱量大于57.3kJ3、如圖是某條件時(shí)N2與H2反應(yīng)過(guò)程中能量變化的曲線圖,下列敘述正確的是()A.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:N2+3H2?2NH3+92kJB.生成1molNH3,反應(yīng)放熱92kJC.b曲線代表使用了催化劑,其H2的轉(zhuǎn)化率高于a曲線D.加入催化劑增大反應(yīng)速率,化學(xué)平衡常數(shù)不變4、我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)的二氧化碳的熔鹽捕獲及電化學(xué)轉(zhuǎn)化裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.a(chǎn)極是電化學(xué)裝置的陰極B.d極的電極反應(yīng)式為CO32--4e-=C+3O2-C.①中,捕獲CO2時(shí)碳元素的化合價(jià)發(fā)生了變化D.上述裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2C+O2↑5、下列常見(jiàn)的金屬中,常用電解法冶煉的是A.Fe B.Cu C.Mg D.Pt6、短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,R和X組成簡(jiǎn)單分子的球棍模型如圖所示。Y原子核外K、M層上電子數(shù)相等,Z原子最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍。下列推斷正確的是A.原子半徑:Y>Z>R>XB.Y3X2是含兩種化學(xué)鍵的離子化合物C.X的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是強(qiáng)酸D.X和Z的氣態(tài)氫化物能夠發(fā)生化合反應(yīng)7、某溫度下,將Cl2通入KOH溶液中,反應(yīng)后得到KCl、KClO、KClO3的混合液,經(jīng)測(cè)定ClO-和ClO3-個(gè)數(shù)比為1:2,則Cl2與KOH溶液反應(yīng)時(shí),被還原的氯與被氧化的氯的物質(zhì)的量之比為()A.21:5 B.4:1 C.3:l D.11:38、用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列判斷正確的是()A.1molCl2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)一定為2NAB.一定條件下,足量銅與200g98%的濃硫酸充分反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NAC.0.01molMg在空氣中完全燃燒生成MgO和Mg3N2,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.02NAD.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L氦氣與22.4L氟氣所含原子數(shù)均為2NA9、厭氧氨化法(Anammox)是一種新型的氨氮去除技術(shù),下列說(shuō)法中正確的是A.1molNH4+所含的質(zhì)子總數(shù)為10NAB.聯(lián)氨(N2H4)中含有離子鍵和非極性鍵C.過(guò)程II屬于氧化反應(yīng),過(guò)程IV屬于還原反應(yīng)D.過(guò)程I中,參與反應(yīng)的NH4+與NH2OH的物質(zhì)的量之比為1∶210、在《科學(xué)》(Science)中的一篇論文中,圣安德魯斯的化學(xué)家描繪出了一種使用DMSO(二甲亞砜)作為電解液,并用多孔的黃金作為電極的鋰—空氣電池的實(shí)驗(yàn)?zāi)P?,這種實(shí)驗(yàn)電池在充放電100次以后,其電池容量仍能保持最初的95%。該電池放電時(shí)在多孔的黃金上氧分子與鋰離子反應(yīng),形成過(guò)氧化鋰,其裝置圖如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是A.多孔的黃金作為正極,負(fù)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i-e-=Li+B.DMSO電解液能傳遞Li+和電子,但不能換成水溶液C.該電池放電時(shí)每消耗2mol空氣,轉(zhuǎn)移4mol電子D.給該鋰—空氣電池充電時(shí),金屬鋰接直流電源正極11、氨硼烷(NH3·BH3)電池可在常溫下工作,裝置如圖所示。未加入氨硼烷之前,兩極室質(zhì)量相等,電池反應(yīng)為NH3·BH3+3H2O2=NH4BO2+4H2O。已知兩極室中電解質(zhì)足量,下列說(shuō)法正確的是()A.正極的電極反應(yīng)式為2H++2e-═H2↑B.電池工作時(shí),H+通過(guò)質(zhì)子交換膜向負(fù)極移動(dòng)C.電池工作時(shí),正、負(fù)極分別放出H2和NH3D.工作一段時(shí)間后,若左右兩極室質(zhì)量差為1.9g,則電路中轉(zhuǎn)移0.6mol電子12、已知對(duì)二烯苯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示,下列說(shuō)法正確的是()A.對(duì)二烯苯苯環(huán)上的一氯取代物有2種B.對(duì)二烯苯與苯乙烯互為同系物C.對(duì)二烯苯分子中所有碳原子一定處于同一平面D.1mol對(duì)二烯苯最多可與5mol氫氣發(fā)生加成反應(yīng)13、用如圖電解裝置將霧霾中的SO2、NO轉(zhuǎn)化為(NH4)2SO4,用其作為一種優(yōu)良的氮肥。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A.a(chǎn)與電源負(fù)極相連,發(fā)生還原反應(yīng)B.每處理lmolNO可以生成2molAC.通電后陽(yáng)極附近溶液的pH增大D.理論上將SO2與NO以體積比2:5通入裝置可徹底轉(zhuǎn)化14、科學(xué)家最近采用碳基電極材料設(shè)計(jì)了一種新的工藝方案消除甲醇對(duì)水質(zhì)造成的污染,主要包括電化學(xué)過(guò)程和化學(xué)過(guò)程,原理如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.M為電源的正極,N為電源負(fù)極B.電解過(guò)程中,需要不斷的向溶液中補(bǔ)充Co2+C.CH3OH在溶液中發(fā)生6Co3++CH3OH+H2O===6Co2++CO2↑+6H+D.若外電路中轉(zhuǎn)移1mol電子,則產(chǎn)生的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L15、用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究,其中裝置不合理的是()A.鑒別純堿與小蘇打 B.證明Na2O2與水反應(yīng)放熱C.證明Cl2能與燒堿溶液反應(yīng) D.探究鈉與Cl2反應(yīng)16、下列制取Cl2、探究其漂白性、收集并進(jìn)行尾氣處理的原理和裝置合理的是()A.制取氯氣 B.探究漂白性C.收集氯氣 D.尾氣吸收17、下列離子方程式正確的是()A.高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣:MnO4-+8H++4Cl-=Mn2++2Cl2↑+4H2OB.飽和碳酸鈉溶液中通入過(guò)量二氧化碳:CO32-+H2O+CO2=2HCO3-C.銅片與濃硫酸共熱:Cu+4H++SO42-Cu2++SO2↑+2H2OD.硫酸銅溶液中加入過(guò)量氨水:Cu2++4NH3?H2O=Cu(NH3)42++4H2O18、下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下不能實(shí)現(xiàn)的是()A.NH3NOHNO3B.濃鹽酸Cl2漂白粉C.Al2O3AlCl3(aq)無(wú)水AlCl3D.葡萄糖C2H5OHCH3CHO19、設(shè)表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法正確的是A.常溫常壓下,9.5g羥基()含有的中子數(shù)為B.中含有的鍵數(shù)量為C.與足量濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為D.溶液中含有的陰離子總數(shù)大于20、Na、Al、Fe都是重要的金屬元素。下列說(shuō)法正確的是A.三者的氧化物都是堿性氧化物B.三者的氫氧化物都是白色固體C.三者的氯化物都可用化合反應(yīng)制得D.三者的單質(zhì)在空氣中最終都生成氧化物21、25℃時(shí),在20mL0.1mol·L-1一元弱酸HA溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液,溶液中1g[c(A-)/c(HA)]與pH關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A.A點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中:c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)B.25℃時(shí),HA酸的電離常數(shù)為1.0×10-5.3C.B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的NaOH溶液體積為10mLD.對(duì)C點(diǎn)溶液加熱(不考慮揮發(fā)),則c(A-)/[c(HA)c(OH-)]一定增大22、下列依據(jù)實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象得出的結(jié)論正確的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象結(jié)論A將待測(cè)液中,依次滴加氯水和KSCN溶液溶液變?yōu)榧t色待測(cè)溶液中含有Fe2+B向等體積等濃度的鹽酸中分別加入ZnS和CuSZnS溶解而CuS不溶解Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)C向有少量銅粉的Cu(NO3)2溶液中滴入稀硫酸銅粉逐漸溶解稀硫酸能與銅單質(zhì)反應(yīng)D常溫下,用pH計(jì)分別測(cè)0.1mol/LNaA溶液、0.1mol/LNa2CO3溶液的pHNaA溶液的pH小于Na2CO3溶液的pH酸性:HA>H2CO3A.A B.B C.C D.D二、非選擇題(共84分)23、(14分)為了尋找高效低毒的抗腫瘤藥物,化學(xué)家們合成了一系列新型的1,3-二取代酞嗪酮類衍生物。(1)化合物B中的含氧官能團(tuán)為_(kāi)_________和__________(填官能團(tuán)名稱)。(2)反應(yīng)i-iv中屬于取代反應(yīng)的是___________。(3)ii的反應(yīng)方程式為_(kāi)__________。(4)同時(shí)滿足下列條件的的同分異構(gòu)體共有_____種,寫出其中一種的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:_______I.分子中含苯環(huán);II.可發(fā)生銀鏡反應(yīng);III.核磁共振氫譜峰面積比為1∶2∶2∶2∶1(5)是一種高效低毒的抗腫瘤藥物,請(qǐng)寫出以和和為原料制備該化合物的合成路線流程圖(無(wú)機(jī)試劑任用):______________。24、(12分)某研究小組按下列路線合成藥物諾氟沙星:已知:試劑EMME為C2H5OCH=C(COOC2H5)2,在適當(dāng)條件下,可由C生成D。②③請(qǐng)回答:(1)根據(jù)以上信息可知諾氟沙星的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_____。(2)下列說(shuō)法不正確的是_____。A.B到C的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)B.EMME可發(fā)生的反應(yīng)有加成,氧化,取代,加聚C.化合物E不具有堿性,但能在氫氧化鈉溶液中發(fā)生水解D.D中兩個(gè)環(huán)上的9個(gè)C原子可能均在同一平面上(3)已知:RCH2COOH,設(shè)計(jì)以化合物HC(OC2H5)3、C2H5OH合成EMME的合成路線(用流程圖表示,無(wú)機(jī)試劑任選)_____。(4)寫出C→D的化學(xué)方程式______。(5)寫出化合物G的同系物M(C6H14N2)同時(shí)符合下列條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:____①1H-NMR譜表明分子中有4種氫原子,IR譜顯示含有N-H鍵,不含N-N鍵;②分子中含有六元環(huán)狀結(jié)構(gòu),且成環(huán)原子中至少含有一個(gè)N原子。25、(12分)碳酸鎂晶體是一種新型吸波隱形材料中的增強(qiáng)劑。實(shí)驗(yàn)一:合成碳酸鎂晶體的步驟:①配制一定濃度的MgSO4溶液和NH4HCO3溶液;②量取一定量的NH4HCO3溶液于容器中,攪拌并逐滴加入MgSO4溶液,控制溫度50℃,反應(yīng)一段時(shí)間;③用氨水調(diào)節(jié)溶液pH至9.5,放置一段時(shí)間后,過(guò)濾、洗滌、干燥得碳酸鎂晶體產(chǎn)品。稱取3.000gMgSO4樣品配制250mL溶液流程如圖所示:回答下列問(wèn)題:(1)寫出實(shí)驗(yàn)儀器名稱:A_____;B_____。配制溶液過(guò)程中定容后的“搖勻”的實(shí)驗(yàn)操作為_(kāi)_____。(2)檢驗(yàn)碳酸鎂晶體是否洗干凈的方法是_________。實(shí)驗(yàn)二:測(cè)定產(chǎn)品MgCO3·nH2O中的n值(儀器和藥品如圖所示):(3)實(shí)驗(yàn)二裝置的連接順序?yàn)開(kāi)____(按氣流方向,用接口字母abcde表示),其中Ⅱ裝置的作用是_____。(4)加熱前先通入N2排盡裝置Ⅰ中的空氣,然后稱取裝置Ⅱ、Ⅲ的初始質(zhì)量。進(jìn)行加熱時(shí)還需通入N2的作用是______。(5)若要準(zhǔn)確測(cè)定n值,至少需要下列所給數(shù)據(jù)中的_____(填選項(xiàng)字母),寫出相應(yīng)1種組合情景下,求算n值的數(shù)學(xué)表達(dá)式:n=______。a.裝置Ⅰ反應(yīng)前后質(zhì)量差m1b.裝置Ⅱ反應(yīng)前后質(zhì)量差m2c.裝置Ⅲ反應(yīng)前后質(zhì)量差m326、(10分)亞硝酰氯(NOCl,熔點(diǎn):-64.5℃,沸點(diǎn):-5.5℃)是一種黃色氣體,遇水易反應(yīng),生成一種氯化物和兩種常見(jiàn)的氮氧化物,其中一種呈紅棕色。可用于合成清潔劑、觸媒劑及中間體等。實(shí)驗(yàn)室可由氯氣與一氧化氮在常溫常壓下合成。(1)甲組的同學(xué)擬制備原料氣NO和Cl2,制備裝置如圖所示:為制備純凈干燥的氣體,下表中缺少的藥品是:制備原料裝置Ⅰ裝置Ⅱ燒瓶中分液漏斗中制備純凈Cl2MnO2①________飽和食鹽水制備純凈NOCu稀硝酸②________
(2)乙組同學(xué)利用甲組制得的NO和Cl2制備NOCl,裝置如圖所示:①裝置連接順序?yàn)閍→__________(按氣流自左向右方向,用小寫字母表示)。②為了使氣體充分反應(yīng),從A處進(jìn)入的氣體是____________(填Cl2或NO)。實(shí)驗(yàn)中先通入Cl2,待裝置Ⅴ中充滿黃綠色氣體時(shí),再將NO緩緩?fù)ㄈ?,此操作的目的是___________(回答一條即可)。③裝置Ⅴ生成NOCl的化學(xué)方程式是_____________。④裝置Ⅵ的作用為_(kāi)_________,若無(wú)該裝置,Ⅷ中NOCl可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______。(3)丁組同學(xué)用以下方法測(cè)定亞硝酰氯(NOCl)純度:取Ⅷ中所得液體m克溶于水,配制成250mL溶液,取出25.00mL,以K2CrO4溶液為指示劑,用cmol/LAgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為bmL。亞硝酰氯(NOCl)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)________(用代數(shù)式表示即可)。27、(12分)實(shí)驗(yàn)室以海綿銅(主要成分為Cu和CuO)為原料制取CuCl的主要流程如圖所示。已知:①CuCl微溶于水,不溶于乙醇,可溶于氯離子濃度較大的溶液中。②CuCl露置于潮濕的空氣中易被氧化?;卮鹣铝袉?wèn)題。(1)“氧化”時(shí)溫度應(yīng)控制在60~70℃,原因是____________________。(2)寫出“轉(zhuǎn)化”過(guò)程中的離子方程式____________________。(3)“過(guò)濾Ⅱ”所得濾液經(jīng)__________、__________、過(guò)濾等操作獲得(NH4)2SO4晶體,可用作化學(xué)肥料。“過(guò)濾Ⅱ”所得濾渣主要成分為CuCl,用乙醇洗滌的優(yōu)點(diǎn)是________________。(4)氯化銨用量[]與Cu2+沉淀率的關(guān)系如圖所示。隨著氯化銨用量的增多Cu2+沉淀率增加,但當(dāng)氯化銨用量增加到一定程度后Cu2+的沉淀率減小,其原因是__________。(5)若CuCl產(chǎn)品中混有少量CaSO4,設(shè)計(jì)提純CuCl的實(shí)驗(yàn)方案:__________。(實(shí)驗(yàn)中可選試劑:0.1mol·L?1鹽酸、10mol·L?1鹽酸、蒸餾水、無(wú)水乙醇)28、(14分)[2017新課標(biāo)Ⅰ]凱氏定氮法是測(cè)定蛋白質(zhì)中氮含量的經(jīng)典方法,其原理是用濃硫酸在催化劑存在下將樣品中有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成銨鹽,利用如圖所示裝置處理銨鹽,然后通過(guò)滴定測(cè)量。已知:NH3+H3BO3=NH3·H3BO3;NH3·H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3。
回答下列問(wèn)題:(1)a的作用是_______________。(2)b中放入少量碎瓷片的目的是____________。f的名稱是__________________。(3)清洗儀器:g中加蒸餾水;打開(kāi)k1,關(guān)閉k2、k3,加熱b,蒸氣充滿管路;停止加熱,關(guān)閉k1,g中蒸餾水倒吸進(jìn)入c,原因是____________;打開(kāi)k2放掉水,重復(fù)操作2~3次。(4)儀器清洗后,g中加入硼酸(H3BO3)和指示劑。銨鹽試樣由d注入e,隨后注入氫氧化鈉溶液,用蒸餾水沖洗d,關(guān)閉k3,d中保留少量水。打開(kāi)k1,加熱b,使水蒸氣進(jìn)入e。①d中保留少量水的目的是___________________。②e中主要反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________,e采用中空雙層玻璃瓶的作用是________。(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)樣品m克進(jìn)行測(cè)定,滴定g中吸收液時(shí)消耗濃度為cmol·L–1的鹽酸VmL,則樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)________%,樣品的純度≤_______%。29、(10分)在氣體分析中,常用CuCl的鹽酸溶液吸收并定量測(cè)定CO的含量,其化學(xué)反應(yīng)如下:2CuCl+2CO+2H2O=Cu2Cl2?2CO?2H2O?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)Cu在元素周期表中屬于______(選填“s”、“p”、“d”或“ds”)區(qū)元素。研究人員發(fā)現(xiàn)在高溫超導(dǎo)材料鑭鋇銅氧化物中含有Cu3+,基態(tài)Cu3+的電子排布式為_(kāi)_____。(2)C、N、O三種原子中的第一電離能最大的是______。NO3-離子的空間構(gòu)型是______。(3)CO與N2互稱等電子體。①它們的分子中都存在三個(gè)共價(jià)鍵,其中包含______個(gè)σ鍵,______個(gè)π鍵。②下表為CO和N2的有關(guān)信息。鍵的類型A-B(單鍵)A=B(雙鍵)A≡B(叁鍵)鍵能(kJ/mol)CO3518031071N2159418946根據(jù)表中數(shù)據(jù),說(shuō)明CO比N2活潑的原因是______。(4)Cu2Cl2?2CO?2H2O是一種配合物,其結(jié)構(gòu)如圖所示:①該配合物中氯原子的雜化方式為_(kāi)_____。②該配合物中,CO作配體時(shí)配位原子是C而不是O的原因是______。(5)阿伏加德羅常數(shù)的測(cè)定有多種方法,X射線衍射法就是其中的一種。通過(guò)對(duì)CuCl晶體的X射線衍射圖象分析,可以得出CuCl的晶胞如圖所示,則距離每個(gè)Cu+最近的Cl-的個(gè)數(shù)為_(kāi)_____。若晶體中Cl-呈立方面心最密堆積方式排列,Cl-的半徑為apm,晶體的密度為ρg/cm3,阿伏加德羅常數(shù)NA=______(列計(jì)算式表達(dá))。
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、D【解析】
某黃色溶液中可能含有Na+、NH4+、Fe2+、Fe3+、Cl-、SO42-、CO32-等離子,初步判斷含F(xiàn)e3+,加入過(guò)量NaOH溶液,加熱,產(chǎn)生的紅褐色沉淀為氫氧化鐵,灼燒得到1.6g固體為三氧化二鐵,氧化鐵的物質(zhì)的量=1.6g/160g·mol-1=0.01mol,則原溶液中含有0.02mol鐵元素為Fe3+,原溶液中一定沒(méi)有CO32-,4.66g不溶于鹽酸的固體為硫酸鋇,硫酸鋇的物質(zhì)的量=4.66g/233g·mol-1=0.02mol,原溶液中含有0.02mol硫酸根離子,由于加入了氫氧化鈉溶液,無(wú)法判斷原溶液中是否含有鈉離子,由溶液為電中性可判斷是否存在氯離子?!驹斀狻考尤脒^(guò)量NaOH溶液,加熱產(chǎn)生的紅褐色沉淀為氫氧化鐵,1.6g固體為三氧化二鐵,氧化鐵的物質(zhì)的量為0.01mol,則原溶液中含有0.02mol鐵元素為Fe3+,原溶液中一定沒(méi)有CO32﹣,由于加入了NaOH,無(wú)法判斷原溶液中是否含有Na+,4.66g不溶于鹽酸的固體為硫酸鋇,硫酸鋇的物質(zhì)的量為0.02mol,則原溶液中含有0.02mol硫酸根離子,由電荷守恒,正電荷=3n(Fe3+)=0.06,負(fù)電荷=2n(SO42﹣)=0.04,原溶液中一定有Cl﹣,物質(zhì)的量應(yīng)為0.02mol×3﹣0.02mol×2=0.02mol,若含有亞鐵離子時(shí),c(Cl﹣)可能小于0.2mol/L,溶液中Fe2+加熱被氧化也可以生成鐵離子,則原溶液中c(Fe3+)=≤0.2mol/L,溶液中Na+、NH4+、Fe2+離子可能存在,故選:D。2、D【解析】
A.等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體相比較,硫蒸氣具有的能量多,因此完全燃燒硫蒸氣放出的熱量多,故A錯(cuò)誤;B.從熱化學(xué)方程式看,石墨能量低,物質(zhì)所含能量越低越穩(wěn)定,故B錯(cuò)誤;C.2g氫氣是1mol,熱化學(xué)方程式應(yīng)為:2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=﹣571.6kJ?mol﹣1,故C錯(cuò)誤;D.濃硫酸溶解放熱,所以將含0.5molH2SO4的濃溶液與含1molNaOH的溶液混合,放出的熱量大于57.3kJ,故D正確;答案選D。3、D【解析】
A.未標(biāo)出物質(zhì)的狀態(tài),該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:N2
(g)+3H2(g)2NH3
(g)△H=-92kJ/mol,故A錯(cuò)誤;B.從圖中得出生成2molNH3時(shí),反應(yīng)放熱92kJ,故B錯(cuò)誤;C.催化劑可以同等的加快正逆反應(yīng)速率,平衡不會(huì)改變,轉(zhuǎn)化率也不變,故C錯(cuò)誤;D.加入催化劑增大反應(yīng)速率,化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響,所以加催化劑不會(huì)改變平衡常數(shù),故D正確;故答案為D?!军c(diǎn)睛】易誤選C,注意催化劑只能改變速率,而且是同等程度的改變,但是不能改變反應(yīng)的限度,轉(zhuǎn)化率不變。4、D【解析】
由電解裝置示意圖可知,a極生成O2,O的化合價(jià)升高,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),則a為陽(yáng)極,連接電源正極(b極),電極反應(yīng)式為:2C2O52--4e-===4CO2+O2,d極生成C,C的化合價(jià)降低,得到電子,發(fā)生還原反應(yīng),則d為陰極,連接電源負(fù)極(c極),電極反應(yīng)式為:CO32-+4e-===3O2-+C,電池總反應(yīng)為CO2C+O2↑,據(jù)此解答問(wèn)題?!驹斀狻緼.根據(jù)上述分析,a極是電化學(xué)裝置的陽(yáng)極,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;B.d為陰極,電極反應(yīng)式為:CO32-+4e-===3O2-+C,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;C.①中,捕獲CO2時(shí),CO2變成C2O52-和CO32-,碳元素的化合價(jià)始終為+4價(jià),沒(méi)有發(fā)生改變,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;D.電池總反應(yīng)為CO2C+O2↑,D選項(xiàng)正確;答案選D。5、C【解析】
電解法:冶煉活潑金屬K、Ca、Na、Mg、Al,一般用電解熔融的氯化物(Al是電解熔融的Al2O3)制得;熱還原法:冶煉較不活潑的金屬Zn、Fe、Sn、Pb、Cu,常用還原劑有(C、CO、H2等);熱分解法:冶煉不活潑的金屬Hg、Ag用加熱分解氧化物的方法制得?!驹斀狻緼.Fe用熱還原法冶煉,故A不選;B.Cu用熱還原法冶煉,故B不選;C.Mg的性質(zhì)很活潑,用電解其氯化物的方法冶煉,故C選;D.Pt用熱分解法冶煉,故D不選;故答案選C。6、D【解析】
根據(jù)R和X組成簡(jiǎn)單分子的球棍模型,可推出該分子為NH3,由此得出R為H,X為N;由“Y原子核外K、M層上電子數(shù)相等”,可推出Y核外電子排布為2、8、2,即為Mg;因?yàn)閆的原子序數(shù)大于Y,所以Z屬于第三周期元素,由“Z原子最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍”,可確定Z的最外層電子數(shù)為6,從而推出Z為S?!驹斀狻恳罁?jù)上面推斷,R、X、Y、Z分別為H、N、Mg、S。A.原子半徑:Mg>S>N>H,A錯(cuò)誤;B.Mg3N2是由Mg2+和N3-構(gòu)成的離子化合物,只含有離子鍵,B錯(cuò)誤;C.N的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物可能為HNO3、HNO2,HNO3是強(qiáng)酸,HNO2是弱酸,C錯(cuò)誤;D.N和S的氣態(tài)氫化物分別為NH3和H2S,二者能夠發(fā)生化合反應(yīng),生成NH4HS或(NH4)2S,D正確。故選D。7、D【解析】
ClO-和ClO3-個(gè)數(shù)比為1:2,則按電子守恒,它們與Cl-的個(gè)數(shù)比為1:2:11,從而得出被還原的氯(生成Cl-)與被氧化的氯(生成ClO-和ClO3-)的物質(zhì)的量之比為11:3。故選D。8、C【解析】
A.1molCl2參加反應(yīng),可以是自身氧化還原反應(yīng),也可以是氯氣做氧化劑,轉(zhuǎn)移電子數(shù)不一定為2NA,故A錯(cuò)誤;B.足量銅與200g98%的濃硫酸充分反應(yīng),濃硫酸濃度變稀后不能與銅反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)目小于2NA,故B錯(cuò)誤;C.1mol鎂從游離態(tài)變成化合態(tài)轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為2NA,0.01molMg在空氣中完全燃燒生成MgO和Mg3N2,轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為0.02NA,故C正確;D.氦氣為單原子分子,氟氣為雙原子分子,故標(biāo)況下22.4L氦氣和氟氣即1mol氦氣和氟氣所含的原子個(gè)數(shù)不同,故D錯(cuò)誤。答案選C?!军c(diǎn)睛】本題考查阿伏伽德羅常數(shù)的分析應(yīng)用,主要是微粒數(shù)的計(jì)算,氧化還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移。9、C【解析】
A選項(xiàng),1molNH4+所含的質(zhì)子總數(shù)為11NA,故A錯(cuò)誤;B選項(xiàng),聯(lián)氨()中含有極性鍵和非極性鍵,故B錯(cuò)誤;C選項(xiàng),過(guò)程II中N元素化合價(jià)升高,發(fā)生氧化反應(yīng),過(guò)程IV中N化合價(jià)降低,發(fā)生還原反應(yīng),故C正確;D選項(xiàng),過(guò)程I中,參與反應(yīng)的NH4+到N2H4化合價(jià)升高1個(gè),NH2OH到N2H4化合價(jià)降低1個(gè),它們物質(zhì)的量之比為1∶1,故D錯(cuò)誤;綜上所述,答案為C?!军c(diǎn)睛】利用化合價(jià)升降進(jìn)行配平來(lái)分析氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比。10、A【解析】
該裝置為原電池,鋰電極作負(fù)極,負(fù)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i-e-=Li+,且已知該電池放電時(shí)在多孔的黃金上氧分子與鋰離子反應(yīng),形成過(guò)氧化鋰,因此多孔的黃金作為正極,正極的電極反應(yīng)式為2Li++O2+2e-=Li2O2,在原電池中,電子經(jīng)導(dǎo)線從負(fù)極移動(dòng)向正極,溶液中離子移動(dòng)導(dǎo)電?!驹斀狻緼.鋰電極作負(fù)極,負(fù)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i-e-=Li+,多孔的黃金作為正極,A項(xiàng)正確;B.電子經(jīng)導(dǎo)線從負(fù)極移動(dòng)向正極,電子不在溶液中移動(dòng),溶液中是離子移動(dòng)導(dǎo)電,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.該電池放電時(shí),氧氣的化合價(jià)由0價(jià)轉(zhuǎn)化為-1價(jià),消耗1mol氧氣,轉(zhuǎn)移2mol電子,但是2mol空氣中氧氣的物質(zhì)的量小于2mol,則轉(zhuǎn)移電子數(shù)小于4mol,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.放電時(shí),金屬鋰為負(fù)極,充電時(shí)該電極相當(dāng)于電解池的陰極,因此給該鋰—空氣電池充電時(shí),金屬鋰接直流電源的負(fù)極,D項(xiàng)錯(cuò)誤;答案選A。11、D【解析】
由氨硼烷(NH3·BH3)電池工作時(shí)的總反應(yīng)為NH3·BH3+3H2O2═NH4BO2+4H2O可知,左側(cè)NH3·BH3為負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為NH3·BH3+2H2O-6e-=NH4BO2+6H+,右側(cè)H2O2為正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為3H2O2+6H++6e-═6H2O,據(jù)此分析?!驹斀狻緼.右側(cè)H2O2為正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為H2O2+2H++2e-=2H2O,故A錯(cuò)誤;B.放電時(shí),陽(yáng)離子向正極移動(dòng),所以H+通過(guò)質(zhì)子交換膜向正極移動(dòng),故B錯(cuò)誤;C.NH3·BH3為負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),則負(fù)極電極反應(yīng)式為NH3·BH3+2H2O-6e-=NH4BO2+6H+,右側(cè)H2O2為正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為3H2O2+6H++6e-═6H2O,電池工作時(shí),兩電極均不會(huì)產(chǎn)生氣體,故C錯(cuò)誤;D.未加入氨硼烷之前,兩極室質(zhì)量相等,通入后,負(fù)極電極反應(yīng)式為NH3·BH3+2H2O-6e-=NH4BO2+6H+,正極反應(yīng)式為3H2O2+6H++6e-═6H2O,假定6mol電子轉(zhuǎn)移,則左室質(zhì)量增加=31g-6g=25g,右室質(zhì)量增加6g,兩極室質(zhì)量相差19g。工作一段時(shí)間后,若左右兩極室質(zhì)量差為1.9
g,則電路中轉(zhuǎn)移0.6
mol電子,故D正確;答案選D?!军c(diǎn)睛】本題考查原電池原理,注意電極反應(yīng)式的書(shū)寫方法,正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng),負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),書(shū)寫時(shí)要結(jié)合電解質(zhì)溶液,考慮環(huán)境的影響。12、D【解析】
A.對(duì)二烯苯苯環(huán)上只有1種等效氫,一氯取代物有1種,故A錯(cuò)誤;B.對(duì)二烯苯含有2個(gè)碳碳雙鍵,苯乙烯含有1個(gè)碳碳雙鍵,對(duì)二烯苯與苯乙烯不是同系物,故B錯(cuò)誤;C.對(duì)二烯苯分子中有3個(gè)平面,單鍵可以旋轉(zhuǎn),所以碳原子可能不在同一平面,故C錯(cuò)誤;D.對(duì)二烯苯分子中有2個(gè)碳碳雙鍵、1個(gè)苯環(huán),所以1mol對(duì)二烯苯最多可與5mol氫氣發(fā)生加成反應(yīng),故D正確;選D?!军c(diǎn)睛】本題考查有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查,注意把握有機(jī)物的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),明確官能團(tuán)的性質(zhì)和空間結(jié)構(gòu)是解題關(guān)鍵。13、B【解析】
SO2、NO轉(zhuǎn)化為(NH4)2SO4,二氧化硫中S的化合價(jià)由+4到+6價(jià),化合價(jià)升高,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),則a為陽(yáng)極;NO的化合價(jià)降低,得到電子,發(fā)生還原反應(yīng),則b為陰極;結(jié)合電子守恒和元素守恒可知該電解過(guò)程的總反應(yīng)為5SO2+2NO+8H2O(NH4)2SO4+4H2SO4?!驹斀狻緼.電極a為陽(yáng)極,與電源正極相連,發(fā)生氧化反應(yīng),故A錯(cuò)誤;B.電解池的總反應(yīng)為5SO2+2NO+8H2O(NH4)2SO4+4H2SO4,產(chǎn)物中除有(NH4)2SO4外還有H2SO4,即A為硫酸,根據(jù)方程式,消耗1mol的NO生成2mol的硫酸,故B正確;C.陽(yáng)極的電極反應(yīng)為2H2O+SO2-2e-=SO42-+4H+,溶液的pH應(yīng)降低,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)電池總反應(yīng)電解池的總反應(yīng)為5SO2+2NO+8H2O(NH4)2SO4+4H2SO4,理論上將SO2與NO以體積比5:2通入裝置可徹底轉(zhuǎn)化,故D錯(cuò)誤;故答案為B。14、B【解析】
連接N的電極上H+得電子產(chǎn)生H2,則為陰極,N為電源的負(fù)極,M為電源的正極。A.M為電源的正極,N為電源負(fù)極,選項(xiàng)A正確;B.電解過(guò)程中,陽(yáng)極上Co2+失電子產(chǎn)生Co3+,Co3+與乙醇反應(yīng)產(chǎn)生Co2+,Co2+可循環(huán)使用,不需要向溶液中補(bǔ)充Co2+,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.CH3OH在溶液中被Co3+氧化生成CO2,發(fā)生反應(yīng)6Co3++CH3OH+H2O===6Co2++CO2↑+6H+,選項(xiàng)C正確;D.若外電路中轉(zhuǎn)移1mol電子,根據(jù)電極反應(yīng)2H++2e-=H2↑,則產(chǎn)生的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L,選項(xiàng)D正確。答案選B。15、A【解析】
A.鑒別純堿與小蘇打,試管口略向下傾斜,且鐵架臺(tái)的鐵夾要夾在離試管口的三分之一處故此實(shí)驗(yàn)裝置錯(cuò)誤,故A符合題意;B.過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)放出大量熱,能能脫脂棉燃燒,此實(shí)驗(yàn)裝置正確,故B不符合題意;C.氯氣與燒堿溶液反應(yīng)時(shí),錐形瓶中氯氣被消耗,壓強(qiáng)減小,氣球會(huì)變大,此實(shí)驗(yàn)裝置正確,故C不符合題意;D.氯氣與鈉反應(yīng)時(shí),尾氣端一定要加上蘸有堿液的棉花除去尾氣中殘留的氯氣,避免氯氣污染環(huán)境,此實(shí)驗(yàn)裝置正確,故D不符合題意。故答案是A。16、B【解析】A.該反應(yīng)制取氯氣需要加熱,故A不合理;B.濃硫酸干燥氯氣,通過(guò)該裝置說(shuō)明干燥的氯氣沒(méi)有漂白性,故B合理;C.氯氣密度大于空氣,要用向上排空氣法收集氯氣,故C不合理;D.氯氣在飽和食鹽水中難以溶解,故D不合理。故選B。17、D【解析】
A.高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣:2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O,故A錯(cuò)誤;B.飽和碳酸鈉溶液中通入過(guò)量二氧化碳:2Na++CO32-+H2O+CO2=2NaHCO3↓,故B錯(cuò)誤;C.銅片與濃硫酸共熱不能寫離子方程式,故C錯(cuò)誤;D.硫酸銅溶液中加入過(guò)量氨水生成四氨合銅(Ⅱ):Cu2++4NH3?H2O=Cu(NH3)42++4H2O,故D正確;故選D。18、C【解析】
氨氣的催化氧化會(huì)生成一氧化氮,一氧化氮和氧氣與水反應(yīng)得到硝酸;濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)生成氯氣、氯氣與石灰乳反應(yīng)生成次氯酸鈣和氯化鈣;氯化鋁溶液受熱水解生成氫氧化鋁;葡萄糖在酒化酶的作用下生成乙醇、乙醇催化氧化生成乙醛。【詳解】A、氨氣在催化劑加熱條件下與氧氣反應(yīng)生成NO,NO和氧氣與水反應(yīng)得到硝酸,物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能實(shí)現(xiàn),故A正確;B、濃鹽酸與二氧化錳在加熱條件下反應(yīng)生成氯化錳、水和氯氣,氯氣與石灰乳反應(yīng)生成次氯酸鈣和氯化鈣,即生成漂白粉,物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能實(shí)現(xiàn),故B正確;C、Al2O3與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和水,氯化鋁溶液受熱水解生成氫氧化鋁,得不到無(wú)水氯化鋁,故C錯(cuò)誤;D、葡萄糖在酒化酶的作用下生成乙醇、乙醇與氧氣在催化劑加熱條件想反應(yīng)生成乙醛,物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能實(shí)現(xiàn),故D正確。答案選C。【點(diǎn)睛】考查常見(jiàn)元素及其化合物的性質(zhì),明確常見(jiàn)元素及其化合物性質(zhì)為解答關(guān)鍵,試題側(cè)重于考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用能力。19、A【解析】
A.一個(gè)中含有10中子,常溫常壓下,9.5g羥基()的物質(zhì)的量為0.5mol,含有的中子數(shù)為,故A正確;B.在SiO2晶體中,,每個(gè)Si原子形成4個(gè)Si-O鍵,的物質(zhì)的量為1mol,則含有的鍵數(shù)量為4NA,故B錯(cuò)誤;C.未指明Cl2的狀態(tài),不知Vm的值,則無(wú)法計(jì)算22.4LCl2的物質(zhì)的量,也無(wú)法確定反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù),故C錯(cuò)誤;D.沒(méi)有指明溶液的體積,根據(jù)n=cV,則無(wú)法計(jì)算溶液中含有的陰離子的物質(zhì)的量,故D錯(cuò)誤;故答案為A。【點(diǎn)睛】順利解答該類題目的關(guān)鍵是:一方面要仔細(xì)審題,注意關(guān)鍵字詞,熟悉常見(jiàn)的“陷阱”;另一方面是要把各種量轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量,以此為中心進(jìn)行計(jì)算。特別要注意氣體摩爾體積、阿伏加德羅定律的適用范圍和使用條件。關(guān)于氣體摩爾體積的使用注意:①氣體的摩爾體積適用的對(duì)象為氣體,而標(biāo)況下水、CCl4、HF等為液體,SO3為固體;②必須明確溫度和壓強(qiáng)是0℃,101kPa,只指明體積無(wú)法求算物質(zhì)的量;③22.4L/mol是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下或一定溫度、一定壓強(qiáng)下的氣體摩爾體積。20、C【解析】
A.Na、Al、Fe的氧化物中,過(guò)氧化鈉、四氧化三鐵不是堿性氧化物,氧化鋁為兩性氧化物,故A錯(cuò)誤;B.氫氧化鈉、氫氧化鋁、氫氧化亞鐵為白色固體,而氫氧化鐵為紅褐色固體,故B錯(cuò)誤;C.氯化鈉、氯化鋁、氯化鐵都可以由三種的單質(zhì)與氯氣反應(yīng)得到,故C正確;D.鈉在空氣中最終得到的是碳酸鈉,Al的表面生成一層致密的氧化物保護(hù)膜,阻止了Al與氧氣繼續(xù)反應(yīng),鐵在空氣中會(huì)生銹,得到氧化鐵,故D錯(cuò)誤;答案:C21、B【解析】
A.A點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液顯酸性,即c(H+)>c(OH-),結(jié)合電荷關(guān)系判斷;
B.pH=5.3時(shí),=0,即c(A-)=c(HA),結(jié)合HA酸的電離常數(shù)Ka的表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算;
C.在20mLHA溶液中加入10mLNaOH溶液,得到等濃度的HA和NaA混合溶液,根據(jù)題意判斷出電離程度與水解程度的大小關(guān)系,再分析作答;D.===,Kh為A-的水解常數(shù),據(jù)此分析判斷?!驹斀狻緼.A點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液顯酸性,即c(H+)>c(OH-),溶液中電荷守恒關(guān)系為c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),所以離子濃度關(guān)系為c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.pH=5.3時(shí),=0,即c(A-)=c(HA),HA酸的電離常數(shù)Ka==c(H+)=10-pH=10-5.3,B項(xiàng)正確;
C.由于Ka=10-5.3>==Kh,所以20mLHA溶液中加入10mLNaOH溶液,得到等濃度的HA和NaA混合溶液,混合溶液以電離為主,使c(A-)>c(HA),即>0,故B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的NaOH溶液的體積小于10mL,C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.A-的水解常數(shù)Kh隨溫度升高而增大,所以===,隨溫度升高而減小,D項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選B。22、B【解析】
A.若原溶液中有Fe3+,加入氯水,再加入KSCN溶液,也會(huì)變紅,不能確定溶液中是否含有Fe2+,結(jié)論錯(cuò)誤;應(yīng)該先加入KSCN溶液不變紅,說(shuō)明沒(méi)有Fe3+,再加入氯水,溶液變紅,說(shuō)明氯氣將Fe2+氧化成Fe3+,A錯(cuò)誤;B.ZnS溶解而CuS不溶解,可知CuS更難溶;這兩種物質(zhì)的類型相同,可通過(guò)溶解度大小直接比較Ksp大小,則Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),B正確;C.Cu(NO3)2溶液中有NO3-,加入稀硫酸酸化,則混合溶液中的Cu、H+、NO3-發(fā)生氧化還原反應(yīng),而不是Cu與稀硫酸反應(yīng),結(jié)論錯(cuò)誤,C錯(cuò)誤;D.CO32-HCO3-電離得到CO32-。相同條件下,NaA溶液的pH小于Na2CO3溶液的pH,說(shuō)明CO32-水解能力強(qiáng),則酸性HA>HCO3-,而不是強(qiáng)于H2CO3,結(jié)論錯(cuò)誤,D錯(cuò)誤。答案選B?!军c(diǎn)睛】容易誤選D項(xiàng),需要注意,CO32-是由HCO3-電離得到的,因此通過(guò)比較NaA溶液和Na2CO3溶液的pH比較酸的強(qiáng)弱,其實(shí)比較的是HA和HCO3-的強(qiáng)弱。若需要比較HA和H2CO3的酸性強(qiáng)弱,則應(yīng)該同濃度NaA和NaHCO3溶液的pH大小。二、非選擇題(共84分)23、羧基羰基ⅱ,ⅲ,ⅳ+N2H4+2H2O6、、、、、【解析】
(1)根據(jù)B結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式確定其含有的官能團(tuán);(2)根據(jù)i-iv中反應(yīng)的特點(diǎn)分析判斷i-iv中的取代反應(yīng);(3)與N2H4發(fā)生取代反應(yīng)產(chǎn)生和H2O,據(jù)此書(shū)寫反應(yīng)方程式;(4)的同分異構(gòu)體滿足條件:I.分子中含苯環(huán);II.可發(fā)生銀鏡反應(yīng),說(shuō)明分子中含有醛基,也可能含有甲酸形成的酯基;III.核磁共振氫譜峰面積比為1∶2∶2∶2∶1,據(jù)此書(shū)寫可能的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,判斷其種類數(shù)目;(5)仿照題中的合成的流程,對(duì)比要合成的和的不同,可以看出只要仿照的合成路線,結(jié)合給出的原料,即可設(shè)計(jì)出合成路線?!驹斀狻?1)B結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,可知化合物B中含有的官能團(tuán)為羧基、羰基;(2)取代反應(yīng)是有機(jī)物分子中的某些原子或原子團(tuán)被其它原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng),根據(jù)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式及變化,可知反應(yīng)ii是中C=O原子中O原子被N2H4分子中N原子代替,-OH被NH原子代替,得到及H2O,該反應(yīng)為取代反應(yīng);反應(yīng)iii中中-NH2上的H原子被代替得到和HCl,該反應(yīng)為取代反應(yīng);反應(yīng)iv中上斷裂N-H鍵,H原子被取代得到,同時(shí)產(chǎn)生HCl,該反應(yīng)為取代反應(yīng);故反應(yīng)在i-iv中屬于取代反應(yīng)的是ⅱ、ⅲ、ⅳ;(3)反應(yīng)ii是與N2H4在一定條件下反應(yīng)產(chǎn)生和H2O,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為+N2H4+2H2O;(4)的同分異構(gòu)體滿足條件:I.分子中含苯環(huán);II.可發(fā)生銀鏡反應(yīng),說(shuō)明分子中含有醛基;III.核磁共振氫譜峰面積比為1∶2∶2∶2∶1,說(shuō)明分子中含有5種不同的H原子,個(gè)數(shù)比為1∶2∶2∶2∶1,則可能的結(jié)構(gòu)為、、、、、,共6種;(5)由以上分析可知,首先苯與Br2在Fe催化下發(fā)生取代反應(yīng)產(chǎn)生溴苯,與在溴對(duì)位上發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生,與N2H4發(fā)生取代反應(yīng)產(chǎn)生,和發(fā)生取代反應(yīng)產(chǎn)生和HCl。故以和和為原料制備該化合物的合成路線流程圖為:。24、ACC2H5OHCH3COOHClCH2COOHNCCH2COOHCH2(COOH)2CH2(COOC2H5)2C2H5OCH=C(COOC2H5)2+C2H5OCH=C(COOC2H5)2+2C2H5OH、、、【解析】
根據(jù)流程圖分析,A為,B為,C為,E為,F(xiàn)為,H為。(1)根據(jù)以上信息,可知諾氟沙星的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。(2)A.B到C的反應(yīng)類型為還原反應(yīng);B.EMME為C2H5OCH=C(COOC2H5)2,碳碳雙鍵可發(fā)生加成、氧化,加聚反應(yīng),酯基可發(fā)生取代反應(yīng);C.化合物E含有堿基,具有堿性;D.D中左邊苯環(huán)與右邊環(huán)中一個(gè)乙烯的結(jié)構(gòu)片斷、右環(huán)上兩個(gè)乙烯的結(jié)構(gòu)片斷都共用兩個(gè)碳原子,兩個(gè)環(huán)上的9個(gè)C原子可能共平面;(3)將C2H5OH氧化為CH3COOH,利用信息RCH2COOH,制得ClCH2COOH,再與NaCN反應(yīng),生成NCCH2COOH,酸化后再酯化得CH2(COOC2H5)2,再與HC(OC2H5)3反應(yīng),便可得到C2H5OCH=C(COOC2H5)2。(4)與C2H5OCH=C(COOC2H5)2反應(yīng),生成和C2H5OH。(5)G的同系物M(C6H14N2)同時(shí)符合下列條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:若六元環(huán)上只有一個(gè)N原子,則分子中不存在4種氫原子的異構(gòu)體,所以兩個(gè)N原子必須都在環(huán)上,且分子呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)。依照試題信息,兩個(gè)N原子不能位于六元環(huán)的鄰位,N原子上不能連接C原子,若兩個(gè)C原子構(gòu)成乙基,也不能滿足“分子中有4種氫原子”的題給條件。因此,兩個(gè)N原子只能位于六元環(huán)的間位或?qū)ξ?,兩個(gè)甲基可連在同一個(gè)碳原子上、不同的碳原子上,但都必須呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)?!驹斀狻浚?)通過(guò)對(duì)流程圖的分析,可得出諾氟沙星的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。答案為:;(2)A.B到C的反應(yīng)類型為還原反應(yīng),A錯(cuò)誤;B.EMME為C2H5OCH=C(COOC2H5)2,碳碳雙鍵可發(fā)生加成、氧化,加聚反應(yīng),酯基可發(fā)生取代反應(yīng),B正確;C.化合物E含有堿基,具有堿性,C錯(cuò)誤;D.D中左邊苯環(huán)與右邊環(huán)中一個(gè)乙烯的結(jié)構(gòu)片斷、右環(huán)上兩個(gè)乙烯的結(jié)構(gòu)片斷都共用兩個(gè)碳原子,兩個(gè)環(huán)上的9個(gè)C原子可能共平面,D正確。答案為:AC;(3)將C2H5OH氧化為CH3COOH,利用信息RCH2COOH,制得ClCH2COOH,再與NaCN反應(yīng),生成NCCH2COOH,酸化后再酯化得CH2(COOC2H5)2,再與HC(OC2H5)3反應(yīng),便可得到C2H5OCH=C(COOC2H5)2。答案為:C2H5OHCH3COOHClCH2COOHNCCH2COOHCH2(COOH)2CH2(COOC2H5)2C2H5OCH=C(COOC2H5)2;(4)與C2H5OCH=C(COOC2H5)2反應(yīng),生成和C2H5OH。答案為:+C2H5OCH=C(COOC2H5)2+2C2H5OH;(5)若六元環(huán)上只有一個(gè)N原子,則分子中不存在4種氫原子的異構(gòu)體,所以兩個(gè)N原子必須都在環(huán)上,且分子呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)。依照試題信息,兩個(gè)N原子不能位于六元環(huán)的鄰位,N原子上不能連接C原子,若兩個(gè)C原子構(gòu)成乙基,也不能滿足“分子中有4種氫原子”的題給條件。因此,兩個(gè)N原子只能位于六元環(huán)的間位或?qū)ξ?,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能為、;兩個(gè)甲基可連在同一個(gè)碳原子上、不同的碳原子上,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能為、。答案為:、、、。25、電子天平250mL容量瓶把容量瓶瓶塞塞緊,用食指頂住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶上下顛倒搖動(dòng)多次,使溶液混合均勻取最后一次洗滌液少許于試管,加入稀鹽酸酸化,再加入幾滴氯化鋇溶液,若不再產(chǎn)生白色沉淀,則說(shuō)明沉淀已洗干凈a→e、d→b吸收CO2以便測(cè)定樣品中碳元素的含量將分解生成的氣體全部帶入裝置B或C中,使其完全吸收,并防止倒吸a、b(或a、c或b、c)n=22(m1—m2)/9m2[或n=22m3/9(m1—m3)或n=22m3/9m2]【解析】
(1)實(shí)驗(yàn)儀器A為稱量MgSO4的儀器,所以名稱為電子天平;儀器B是配置250mL溶液的儀器,所以B為250moL容量瓶。配制溶液過(guò)程中定容后的“搖勻”的實(shí)驗(yàn)操作為把容量瓶瓶塞塞緊,用食指頂住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶上下顛倒搖動(dòng)多次,使溶液混合均勻。答案:電子天平;250mL容量瓶;把容量瓶瓶塞塞緊,用食指頂住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶上下顛倒搖動(dòng)多次,使溶液混合均勻。(2)檢驗(yàn)碳酸鎂晶須是否洗干凈的方法是檢驗(yàn)反應(yīng)物的硫酸根是否存在,如果不存在硫酸根,說(shuō)明沉淀洗滌干凈,具體的方法是:取最后一次洗滌液少許于試管,加入稀鹽酸酸化,再加入幾滴氯化鋇溶液,若不產(chǎn)生白色沉淀,則說(shuō)明沉淀已洗干凈。(3)高溫加熱MgCO3·nH2O,產(chǎn)生CO2和H2O;反應(yīng)方程式為:MgCO3·nH2OCO2和H2O,通過(guò)測(cè)定CO2和H2O的質(zhì)量,就可以測(cè)出MgCO3·nH2O結(jié)晶水的含量,裝置D用于吸收測(cè)量H2O,裝置C用于吸收測(cè)量CO2。所以正確的連接順序?yàn)閍→e、d→b。使MgCO3·nH2O完全分解需要高溫,所以裝置B的作用為冷卻分解產(chǎn)生的高溫氣體。裝置C用于吸收測(cè)量CO2。答案:a→e、d→b;吸收CO2以便測(cè)定樣品中碳元素的含量。(4)通入N2,一方面為了將分解生成的氣體全部帶入裝置C或D中,使其完全吸收;另一方面,在反應(yīng)結(jié)束后,高溫氣體冷卻,體積收縮,裝置C和D的液體可能會(huì)發(fā)生倒吸,反應(yīng)結(jié)束后繼續(xù)通入N2可以防止倒吸。將分解生成的氣體全部帶入裝置B或C中,使其完全吸收,并防止倒吸(5)B裝置中無(wú)殘留物表明氣體全部進(jìn)入裝置C和D,如想準(zhǔn)確測(cè)定值,則需要知道三個(gè)質(zhì)量差中的兩個(gè)。所以要知道a、b(或a、c或b、c)。計(jì)算過(guò)程如下:MgCO3·nH2OCO2+nH2O+MgO固體質(zhì)量減輕100+18n4418n44+18nm2m3m1由此44/18n=m2/m3,解得n=22m3/9m2,又有m1=m2+m3,通過(guò)轉(zhuǎn)換,可以得到n=22(m1—m2)/9m2[或n=22m3/9(m1—m3)或n=22m3/9m2]。答案:a、b(或a、c或b、c);n=22(m1—m2)/9m2[或n=22m3/9(m1—m3)或n=22m3/9m2]。26、濃鹽酸水e→f(或f→e)→b→c→dCl2排盡裝置中的空氣,防止NO被裝置中的氧氣氧化2NO+Cl2=2NOCl防止水蒸氣進(jìn)入裝置Ⅷ2NOCl+H2O=2HCl+NO+NO2【解析】
由氯氣與一氧化氮在常溫常壓下合成NOCl:由圖裝置制備氯氣,實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸與二氧化錳制備,制得的氯氣中混有氯化氫和水蒸氣,故裝置Ⅱ用飽和食鹽水吸收氯化氫氣體,裝置Ⅲ用濃硫酸干燥,由圖制備NO,用銅和稀硝酸反應(yīng)制備NO,制得的NO中可能混有NO2,故裝置Ⅱ用水凈化NO,裝置IV用濃硫酸干燥,將氯氣和NO干燥后在裝置V中發(fā)生反應(yīng),在冰鹽中冷凝收集NOCl,氯氣、NO以及NOCl均不能排放到空氣中,用氫氧化鈉溶液吸收,NOCl遇水易水解,故在收集裝置和尾氣處理裝置之間需加一個(gè)干燥裝置,據(jù)此進(jìn)行解答?!驹斀狻?1)實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸與二氧化錳制備氯氣,制得的氯氣中混有氯化氫和水蒸氣,故裝置Ⅱ用飽和食鹽水吸收氯化氫氣體,用銅和稀硝酸反應(yīng)制備NO,制得的NO中可能混有NO2,NO不溶于水,故裝置Ⅱ用水凈化NO,故答案為:濃鹽酸;水;
(2)①將氯氣和NO干燥后在裝置V中發(fā)生反應(yīng),在冰鹽中冷凝收集NOCl,氯氣、NO以及NOCl均不能排放到空氣中,用氫氧化鈉溶液吸收,NOCl遇水易水解,故在收集裝置和尾氣處理裝置之間需加一個(gè)干燥裝置,故答案為:e→f(或f→e)→b→c→d;②A處進(jìn)入的氣體進(jìn)入裝置Ⅴ上方,為了使反應(yīng)充分應(yīng)從A口通入密度大的氣體,即氯氣;先通氯氣可排盡裝置中的空氣,防止NO被裝置中的氧氣氧化;③根據(jù)電子守恒和元素守恒可得反應(yīng)方程式為:2NO+Cl2=2NOCl;④NOCl遇水易反應(yīng)生成一種氯化物和兩種常見(jiàn)的氮氧化物,其中一種呈紅棕色,反應(yīng)方程式為:2NOCl+H2O=2HCl+NO+NO2,故在收集裝置和尾氣處理裝置之間需加一個(gè)干燥裝置,所以裝置Ⅵ的作用是防止水蒸氣進(jìn)入裝置Ⅷ;(3)滴定過(guò)程中存在數(shù)量關(guān)系n(NOCl)=n(AgNO3),所以取出25.00mL溶液中n(NOCl)=bc×10-3mol,則NOCl總的物質(zhì)的量為10bc×10-3mol,所以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:。27、溫度低溶解速度慢、溫度過(guò)高銨鹽分解2Cu2++SO32-+2Cl?+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+蒸發(fā)濃縮降溫結(jié)晶CuCl在乙醇中溶解度小且乙醇揮發(fā)快,避免CuCl被空氣中O2氧化生成的氯化亞銅又溶解于氯化銨溶液中向產(chǎn)品中加入10mol·L?1鹽酸,不斷攪拌,至固體不再溶解,過(guò)濾,向?yàn)V液中加蒸餾水至大量固體析出,過(guò)濾,再用無(wú)水乙醇洗滌2~3次,干燥【解析】
實(shí)驗(yàn)流程中,海綿銅(主要成分為Cu和CuO)中加入硝酸銨和硫酸,酸性條件下硝酸根離子具有氧化性,可氧化海綿銅生成Cu2+,濾液中含有Cu2+、NH4
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