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文檔簡介
廣東省廣州市海珠區(qū)2024年高三二診模擬考試化學(xué)試卷考生請(qǐng)注意:1.答題前請(qǐng)將考場、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi),不得在試卷上作任何標(biāo)記。2.第一部分選擇題每小題選出答案后,需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi),第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3.考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后,請(qǐng)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、聯(lián)合國宣布2019年為“國際化學(xué)元素周期表年”?,F(xiàn)有四種不同主族短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次遞增,X與Y形成的化合物是光合作用的原料之一,Z、W處于同周期且族序數(shù)相差6。下列說法正確的是A.元素非金屬性:B.Y和Z形成的化合物中只存在離子鍵C.Z、W的簡單離子半徑:D.只有W元素的單質(zhì)可用于殺菌消毒2、下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象得出的結(jié)論不正確的是選項(xiàng)操作及現(xiàn)象結(jié)論A將乙烯氣體通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色乙烯具有還原性B將少量濃硫酸滴到蔗糖表面,蔗糖變黑,體積膨脹濃硫酸有脫水性和強(qiáng)氧化性C向溶液X中先滴加稀硝酸,再滴加Ba(NO3)2溶液,出現(xiàn)白色沉淀溶液X中可能含有SO32-D向淀粉溶液中加入稀硫酸,水浴加熱,一段時(shí)間后,再加入新制的氫氧化銅懸濁液并加熱,無紅色沉淀淀粉未水解A.A B.B C.C D.D3、W、X、Y、Z均為短周期主族元素,原子序數(shù)依次增大,其原子的最外層電子數(shù)之和為19,W和Y同主族,X原子的電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等,Z元素最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的代數(shù)和為4。下列說法正確的是()A.X和Z形成的化合物是不溶于水的沉淀B.Z的氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性一定大于YC.W的簡單氣態(tài)氫化物沸點(diǎn)比Y的高D.X、Y、Z簡單離子半徑逐漸減小4、自然界中時(shí)刻存在著氮的轉(zhuǎn)化。實(shí)現(xiàn)氮按照一定方向轉(zhuǎn)化一直是科學(xué)領(lǐng)域研究的重要課題,如圖為N2分子在催化劑的作用下發(fā)生的一系列轉(zhuǎn)化示意圖:下列敘述正確的是A.N2NH3,NH3NO均屬于氮的固定B.催化劑a作用下氮原子發(fā)生了氧化反應(yīng)C.催化劑a、b表面均發(fā)生了極性共價(jià)鍵的斷裂D.使用催化劑a、b均可以提高單位時(shí)間內(nèi)生成物的產(chǎn)量5、下列各組離子一定能大量共存的是A.在含有大量Fe3+的溶液中:NH4+、Na+、Cl-、SCN-B.在含有Al3+、Cl-的溶液中:HCO3-、I-、NH4+、Mg2+C.在c(H+)=1×10-13mol/L的溶液中:Na+、S2-、SO32-、NO3-D.在溶質(zhì)為KNO3和NaHSO4的溶液中:Fe2+、Ca2+、Al3+、Cl-6、歷史文物本身蘊(yùn)含著許多化學(xué)知識(shí),下列說法錯(cuò)誤的是()A.戰(zhàn)國曾侯乙編鐘屬于青銅制品,青銅是一種合金B(yǎng).秦朝兵馬俑用陶土燒制而成,屬硅酸鹽產(chǎn)品C.宋王希孟《千里江山圖》所用紙張為宣紙,其主要成分是碳纖維D.對(duì)敦煌莫高窟壁畫顏料分析,其綠色顏料銅綠的主要成分是堿式碳酸銅7、四氫噻吩()是家用天然氣中人工添加的氣味添加劑具有相當(dāng)程度的臭味。下列關(guān)于該化合物的說法正確的是()A.不能在O2中燃燒B.所有原子可能共平面C.與Br2的加成產(chǎn)物只有一種D.生成1molC4H9SH至少需要2molH28、用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是A.NA個(gè)Al(OH)3膠體粒子的質(zhì)量為78gB.常溫常壓下,2.24LH2含氫原子數(shù)小于0.2NAC.136gCaSO4與KHSO4的固體混合物中含有的陰離子的數(shù)目大于NAD.0.1mol?L-1FeCl3溶液中含有的Fe3+數(shù)目一定小于0.1NA9、室溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是A.的溶液:NH4+、Cu2+、NO3-、SO42-B.0.1mol·L?1的氨水:Cu2+、Na+、SO42-、NO3-C.1mol·L?1的NaClO溶液:Fe2+、Al3+、NO3-、I?D.0.1mol·L?1的NaHCO3溶液:K+、Na+、NO3-、OH?10、一定溫度下,硫酸鹽MSO4(M2+代表Ba2+、Sr2+)的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。已知:p(M2+)=-lgc(M2+),p(SO42-)=-lgc(SO42-)。向10mL0.01mol/LNa2SO4溶液中滴入1滴(約0.05mL)0.01mol/LBaCl2溶液岀現(xiàn)白色渾濁,而滴入1滴(約0.05mL)0.01mol/LSrCl2溶液無渾濁出現(xiàn)。下列說法中錯(cuò)誤的是A.該溫度下,溶度積常數(shù)Ksp(BaSO4)<Ksp(SrSO4)B.欲使c點(diǎn)對(duì)應(yīng)BaSO4溶液移向b點(diǎn),可加濃BaCl2溶液C.欲使c點(diǎn)對(duì)應(yīng)SrSO4溶液移向a點(diǎn),可加濃SrCl2溶液D.SrSO4(s)+Ba2+(aq)?BaSO4(s)+Sr2+(aq)的平衡常數(shù)為106.811、下列反應(yīng)的離子方程式正確的是()A.碳酸鈉水解:CO32﹣+2H2O?H2CO3+2OH﹣B.等物質(zhì)的量濃度的Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液等體積混合Ba2++OH﹣+H++SO42﹣═BaSO4↓+H2OC.NaClO溶液中滴入少量FeSO4溶液:2Fe2++ClO﹣+2H+═Cl﹣+Fe3++H2OD.向Na2SiO3溶液中通入過量CO2:SiO32﹣+CO2+H2O═H2SiO3↓+CO32﹣12、下列說法中不正確的是()A.蛋白質(zhì)溶液中加入稀的硫酸銨溶液,會(huì)有固體析出,該固體能重新溶解B.苯與液溴的反應(yīng)和苯酚與濃溴水的反應(yīng)對(duì)比可以說明基團(tuán)之間的影響作用C.丙三醇是無色、黏稠、有甜味的液體,吸濕性強(qiáng),有護(hù)膚作用,可應(yīng)用于配制化妝品D.在濃氨水作用下,甲醛過量時(shí),苯酚與甲醛反應(yīng)可得到體型酚醛樹脂13、X、Y、Z、W為四種短周期主族元素,X與Z同族,Y與Z同周期,W是短周期主族元素中原子半徑最大的,X原子最外層電子數(shù)是核外電子層數(shù)的3倍,Y的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的代數(shù)和為6。下列說法正確的是A.Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是二元強(qiáng)酸B.原子半徑:X<Z<YC.氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:Y<ZD.X與W可形成兩種陰、陽離子的物質(zhì)的量之比均為1:2的離子化合物14、用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說法中不正確的是A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LCl2通入足量NaOH溶液中,完全反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NAB.20gD2O含有的電子數(shù)為10NAC.1L0.1mol?L-1NH4NO3溶液中的氮原子數(shù)為0.2NAD.25℃時(shí),1.0LpH=12的NaClO溶液中由水電離出OH-的數(shù)目為0.01NA15、鎳-鐵堿性電池十分耐用,但其充電過程中正負(fù)極得到的產(chǎn)物對(duì)電解水有很好的催化作用,因此電池過充時(shí)會(huì)產(chǎn)生氫氣和氧氣,限制了其應(yīng)用??茖W(xué)家將電池和電解水結(jié)合在起,制成新型的集成式電池電解器,可將富余的能量轉(zhuǎn)化為氫能儲(chǔ)存。已知鎳鐵堿性電池總反應(yīng)方程式為:Fe+2NiOOH+2H2OFe(OH)2+2Ni(OH)2。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A.電能、氫能屬于二次能源B.該儲(chǔ)能裝置中的交換膜為陰離子交換膜C.該裝置儲(chǔ)氫能發(fā)生的反應(yīng)為:2H2O2H2↑+O2↑D.鎳-鐵堿性電池放電時(shí)正極的反應(yīng)為:Ni(OH)2+OH--e-═NiOOH+H2O16、設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說法正確的是A.22.4L乙烷中所含的極性共價(jià)鍵數(shù)目為7NAB.某溫度下,將1molCl2通入足量水中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NAC.常溫常壓下,3.0g含葡萄糖的冰醋酸中含有的原子總數(shù)為0.4NAD.室溫下,1LpH為13的NaOH溶液和Ba(OH)2混合溶液中含OH-個(gè)數(shù)為0.01NA17、將足量SO2氣體通入下列各組溶液中,所含離子還能大量共存的是()A.Ba2+、Ca2+、Br﹣、Cl﹣ B.CO32﹣、SO32﹣、K+、NH4+C.Na+、NH4+、I﹣、HS﹣ D.Na+、Ca2+、ClO﹣、NO3﹣18、下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能實(shí)現(xiàn)的是①NaAlO2(aq)AlCl3Al②NH3NOHNO3③NaCl(飽和)NaHCO3Na2CO3④FeS2SO3H2SO4A.②③ B.①④ C.②④ D.③④19、三元軸烯(a)、四元軸烯(b)、五元軸烯(c)的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示,下列說法不正確的是A.a(chǎn)、b、c都能發(fā)生加成反應(yīng)B.a(chǎn)與苯互為同分異構(gòu)體C.a(chǎn)、b、c的一氯代物均只有一種D.c分子中的原子不在同一個(gè)平面上20、如圖所示是一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料氧氣為氧化劑,某固體氧化物為電解質(zhì)的新型燃料電池。該固體氧化物電解質(zhì)的工作溫度高達(dá)700—900℃時(shí),O2—可在該固體氧化物電解質(zhì)中自由移動(dòng),反應(yīng)生成物均為無毒無害的物質(zhì)。下列說法正確的是()A.電池內(nèi)的O2—由電極甲移向電極乙B.電池總反應(yīng)為N2H4+2O2=2NO+2H2OC.當(dāng)甲電極上有1molN2H4消耗時(shí),標(biāo)況下乙電極上有22.4LO2參與反應(yīng)D.電池外電路的電子由電極乙移向電極甲21、銫(Cs)在自然界中只有一種穩(wěn)定同位素Cs,核泄漏事故中會(huì)產(chǎn)生人工放射性同位素Cs、Cs。下列有關(guān)說法正確的是A.銫元素的相對(duì)原子質(zhì)量約為133 B.Cs、Cs的性質(zhì)相同C.Cs的電子數(shù)為79 D.Cs、Cs互為同素異形體22、下列實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象結(jié)論A向NaBr溶液中分別滴入少量氯水和苯,振蕩、靜置,溶液上層呈橙紅色Br-的還原性強(qiáng)于Cl-B相同條件下,分別向20mL0.1mol/LKMnO4溶液和20mL0.5mol/LKMnO4溶液中滴加相同濃度和體積的草酸溶液(過量),0.5mol/LKMnO4溶液紫色褪去的時(shí)間更短(生成的Mn2+對(duì)該反應(yīng)無影響)濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響:濃度越大,反應(yīng)速率越快C向淀粉碘化鉀溶液中通入過量氯氣,溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色,后藍(lán)色褪去氯氣具有強(qiáng)氧化性和漂白性D室溫下,用pH試紙測(cè)得0.1mol/LNa2SO3溶液的pH約為10,0.1mol/LNaHSO3溶液的pH約為5HSO3-結(jié)合H+的能力比SO32-的強(qiáng)A.A B.B C.C D.D二、非選擇題(共84分)23、(14分)化合物I是臨床常用的鎮(zhèn)靜、麻醉藥物,其合成路線如下:已知:R'、R〞代表烴基或氫原子+R〞Br+CH3ONa+CH3OH+NaBr回答下列問題:.(1)A的名稱為________,D中官能團(tuán)的名稱為____。(2)試劑a的結(jié)構(gòu)簡式為_______,I的分子式為______。(3)寫出E→F的化學(xué)方程式:_________。反應(yīng)G→H的反應(yīng)類型是_________。(4)滿足下列要求的G的同分異構(gòu)體共有.___種,其中核磁共振氫譜圖中峰面積比為9:2:1的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式為._________。a只有一種官能團(tuán)b能與NaHCO3溶液反應(yīng)放出氣體c結(jié)構(gòu)中有3個(gè)甲基(5)以CH2BrCH2CH2Br、CH3OH、CH3ONa為原料,無機(jī)試劑任選,制備的流程如下,請(qǐng)將有關(guān)內(nèi)容補(bǔ)充完整:____,____,____,____。CH2BrCH2CH2BrHOOCCH2COOHCH3OOCCH2COOCH324、(12分)某藥物G,其合成路線如下:已知:①R-X+②試回答下列問題:(1)寫出A的結(jié)構(gòu)簡式_________。(2)下列說法正確的是__________A.化合物E具有堿性B.化合物B與新制氫氧化銅加熱產(chǎn)生磚紅色沉淀C.化合物F能發(fā)生還原反應(yīng)D.化合物G的分子式為C16H17N5O2Br(3)寫出C+D→E的化學(xué)方程式___________。(4)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)以用4-溴吡啶()和乙二醇()為原料合成化合物D的同系物的合成路線________(用流程圖表示,無機(jī)試劑任選)。(5)寫出化合物A可能的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式__________。須同時(shí)符合:①分子中含有一個(gè)苯環(huán);②1H-NMR圖譜顯示分子中有3種氫原子。25、(12分)高錳酸鉀是常用的消毒劑、除臭劑、水質(zhì)凈化劑以及強(qiáng)氧化劑,下圖是在實(shí)驗(yàn)室中制備KMnO4晶體的流程:回答下列問題:(1)操作②目的是獲得K2MnO4,同時(shí)還產(chǎn)生了KCl和H2O,試寫出該步反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______________。操作①和②均需在坩堝中進(jìn)行,根據(jù)實(shí)驗(yàn)實(shí)際應(yīng)選擇_______________(填序號(hào))。a.瓷坩堝b.氧化鋁坩堝c.鐵坩堝d.石英坩堝(2)操作④是使K2MnO4轉(zhuǎn)化為KMnO4和MnO2,該轉(zhuǎn)化過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______________。若溶液堿性過強(qiáng),則MnO4-又會(huì)轉(zhuǎn)化為MnO42-,該轉(zhuǎn)化過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______________。因此需要通入某種氣體調(diào)pH=10-11,在實(shí)際操作中一般選擇CO2而不是HCl,原因是_______________。(3)操作⑤過濾時(shí),選擇圖2所示裝置而不用圖1所示裝置的原因是_______________。(4)還可采用電解K2MnO4溶液(綠色)的方法制造KMnO4(電解裝置如圖所示),電解過程中右側(cè)石墨電極的電極反應(yīng)式為_______________。溶液逐漸由綠色變?yōu)樽仙?。但若電解時(shí)間過長,溶液顏色又會(huì)轉(zhuǎn)變成綠色,可能的原因是_______________。26、(10分)研究金屬與硝酸的反應(yīng),實(shí)驗(yàn)如下。(1)Ⅰ中的無色氣體是_________。(2)Ⅱ中生成H2的離子方程式是______________。(3)研究Ⅱ中的氧化劑①甲同學(xué)認(rèn)為該濃度的硝酸中H+的氧化性大于,所以沒有發(fā)生反應(yīng)。乙同學(xué)依據(jù)Ⅰ和Ⅱ證明了甲的說法不正確,其實(shí)驗(yàn)證據(jù)是____________。②乙同學(xué)通過分析,推測(cè)出也能被還原,依據(jù)是_____________,進(jìn)而他通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)該溶液中含有,其實(shí)驗(yàn)操作是____________。(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn),金屬與硝酸反應(yīng)時(shí),影響硝酸還原產(chǎn)物不同的因素有__________;試推測(cè)還可能有哪些因素影響_________(列舉1條)。27、(12分)高錳酸鉀是常用的氧化劑。某化學(xué)小組在實(shí)驗(yàn)室以軟錳礦(主要成分是MnO2)為原料制備KMnO4,下圖是實(shí)驗(yàn)室制備高錳酸鉀的操作流程。已知:溫度溶解度/gK2CO3KHCO3KMnO420℃11133.76.38請(qǐng)回答:(1)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為______________________________________,加熱軟錳礦、KClO3和KOH固體,除三腳架、玻璃棒、泥三角和鐵坩堝外,還用到的儀器有___,不采用瓷坩堝而選用鐵坩堝的理由是______________(2)反應(yīng)②中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為___________________;上述流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是__________________________。(3)實(shí)驗(yàn)時(shí),從濾液中得到KMnO4晶體的實(shí)驗(yàn)操作a為___________________,若CO2過量會(huì)生成KHCO3,導(dǎo)致得到的KMnO4產(chǎn)品的純度降低其原因是________。28、(14分)草酸(H2C2O4)是最簡單的有機(jī)二元酸,具有較強(qiáng)的還原性,工業(yè)上主要用于生產(chǎn)藥物以及提煉稀有金屬。工業(yè)上可由以下反應(yīng)制取草酸(兩步反應(yīng)均為液相反應(yīng)):①4CO+4C4H9OH+O22(COOC4H9)2+2H2O②(COOC4H9)2+2H2OH2C2O4+2C4H9OH-Q(Q>0)(1)反應(yīng)①選擇13~15MPa的高壓條件下進(jìn)行,最主要的原因是為了___。若5min內(nèi)水的質(zhì)量增加了7.2g/L,則用水表示的反應(yīng)速率為____。(2)對(duì)于反應(yīng)②,下列能夠說明其已經(jīng)達(dá)到平衡的是____。a.平衡常數(shù)K保持不變b.反應(yīng)液的pH保持不變c.丁醇的濃度保持不變d.反應(yīng)液的總質(zhì)量保持不變下列措施既能加快該反應(yīng)速率,又有利于提高產(chǎn)率的是___。a.合理升高反應(yīng)溫度b.合理增大反應(yīng)壓強(qiáng)c.增大水的用量d.加入稀硫酸作為催化劑(3)將物質(zhì)的量濃度相同的草酸溶液與次氯酸鈉溶液等體積混合,產(chǎn)生大量無色無味的氣體,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式____。(4)已知草酸氫鈉溶液顯酸性,下列措施能使草酸氫鈉溶液中減小的是___。a.通入HCl氣體b.加入草酸晶體c.通入NH3d.加入草酸鉀晶體(5)已知:物質(zhì)的量濃度相同的草酸溶液與亞硫酸鈉溶液等體積混合,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:①H2C2O4+Na2SO3→NaHC2O4+NaHSO3;草酸溶液與過量的亞硫酸鈉溶液混合,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:②H2C2O4+2Na2SO3→Na2C2O4+2NaHSO3;過量的草酸溶液與亞硫酸鈉溶液混合,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:③2H2C2O4+Na2SO3→2NaHC2O4+H2O+SO2↑根據(jù)以上信息判斷草酸的兩級(jí)電離常數(shù)(記為K1、K2)與亞硫酸的兩級(jí)電離常數(shù)(記為K3、K4)由大到小的順序____。29、(10分)(1)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器內(nèi),進(jìn)行反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。得到如下兩組數(shù)據(jù):實(shí)驗(yàn)組溫度/℃起始量/mol平衡量/mol達(dá)到平衡所需要的時(shí)間/minH2OCOH2CO1650241.62.452900120.41.63①實(shí)驗(yàn)1中以v(CO2)表示的反應(yīng)速率為___。②該反應(yīng)的逆反應(yīng)為___(填“吸”或“放”)熱反應(yīng)。(2)在一容積為2L的密閉容器內(nèi)加入2mol的CO和6mol的H2,在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H<0該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示:①由圖可知反應(yīng)在t1、t3、t7時(shí)都達(dá)到平衡,而在t2、t8時(shí)都改變了條件,試從以下措施中選出適宜的改變條件:t2___、t8___。(此處兩空均填下列選項(xiàng)字母序號(hào))a.增加CO的物質(zhì)的量b.加催化劑c.升高溫度d.壓縮容器體積e.將CH3OH氣體液化f.充入氦氣②若t4時(shí)降壓,t5時(shí)達(dá)到平衡,t6時(shí)增大反應(yīng)物的濃度,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出t4~t6時(shí)逆反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系曲線___。(3)已知反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)在100kPa下△H=-113.0kJ/mol,△S=-145.3J·mol-1·K-1。理論上,該反應(yīng)在溫度___(填“高于”或“低于”)___時(shí)均可自發(fā)進(jìn)行。
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】
現(xiàn)有四種不同主族短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次遞增,Z、W處于同周期且族序數(shù)相差6,則Z位于ⅠA族,W位于ⅤⅡA族;X與Y形成的化合物是光合作用的原料之一,該化合物可能為H2O、CO2,若為H2O,H位于ⅠA族,與Z位于同一主族,不滿足條件,所以X、Y形成的化合物為CO2,則X為C、Y為O元素;Z、W的原子序數(shù)大于O元素,則Z、W位于第三周期,Z為Na,W為Cl元素,據(jù)此解答?!驹斀狻扛鶕?jù)分析可知:X為C元素,Y為O元素,Z為Na,W為Cl元素。A.高氯酸的酸性大于碳酸,則非金屬性X<W,故A錯(cuò)誤;B.O、Na形成的化合物有氧化鈉和過氧化鈉,過氧化鈉中既含有離子鍵又含有共價(jià)鍵,故B錯(cuò)誤;C.離子的電子層越多離子半徑越大,則鈉離子的離子半徑小于氯離子,故C正確;D.除了氯氣,臭氧也能夠用于自來水的殺菌消毒,故D錯(cuò)誤。故選C。2、D【解析】
A.乙烯被高錳酸鉀氧化,則溶液褪色,體現(xiàn)乙烯的還原性,故A正確;B.濃硫酸使蔗糖炭化后,C與濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng),則蔗糖變黑,體積膨脹,體現(xiàn)濃硫酸有脫水性和強(qiáng)氧化性,故B正確;C.向溶液X
中先滴加稀硝酸,再滴加Ba(NO3)2溶液,生成的白色沉淀為硫酸鋇,由于稀硝酸能夠氧化亞硫酸根離子,則原溶液中可能含有SO32-,故C正確;D.淀粉水解生成葡萄糖,檢驗(yàn)葡萄糖應(yīng)在堿性條件下,沒有加堿至堿性,再加入新制的氫氧化銅懸濁液并加熱,無紅色沉淀,不能檢驗(yàn),故D錯(cuò)誤;故選D。3、C【解析】
W、X、Y、Z均為短周期主族元素,原子序數(shù)依次增大,其原子的最外層電子數(shù)之和為19,W和Y同主族,則Y、Z位于第三周期,Z元素最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的代數(shù)和為4,則Z位于ⅥA,為S元素;X原子的電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等,X可能為Be或Al元素;設(shè)W、Y的最外層電子數(shù)均為a,則2a+6+2=19,當(dāng)X為Be時(shí),a=5.5(舍棄),所以X為Al,2a+6+3=19,解得:a=5,則W為N,Y為P元素,據(jù)此解答。【詳解】根據(jù)分析可知:W為N,X為Al,Y為P,Z為S元素。A.Al、S形成的硫化鋁溶于水發(fā)生雙水解反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和硫化氫,故A錯(cuò)誤;B.沒有指出元素最高價(jià),故B錯(cuò)誤;C.氨氣分子間存在氫鍵,導(dǎo)致氨氣的沸點(diǎn)較高,故C正確;D.電子層越多離子半徑越大,電子層相同時(shí),核電荷數(shù)越大離子半徑越小,則離子半徑大小為:Y>Z>X,故D錯(cuò)誤;故答案為C。4、D【解析】
A.氮的固定是指氮由游離態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛蠎B(tài),N2NH3為氮的固定,但NH3NO不屬于氮的固定,A錯(cuò)誤;B.催化劑a作用下氮原子發(fā)生了還原反應(yīng),B錯(cuò)誤;C.催化劑a、b表面均發(fā)生了極性共價(jià)鍵的斷裂與形成,C錯(cuò)誤;D.使用催化劑a、b可加快反應(yīng)速率,提高單位時(shí)間內(nèi)生成物的產(chǎn)量,D正確。故選D。5、C【解析】
A、在含有大量Fe3+的溶液中SCN-不能大量共存,A錯(cuò)誤;B、在含有Al3+、Cl-的溶液中鋁離子與HCO3-、水解相互促進(jìn)生成氫氧化鋁和CO2,不能大量共存,B錯(cuò)誤;C、c(H+)=1×10-13mol/L的溶液顯堿性,則Na+、S2-、SO32-、NO3-可以大量共存,C正確;D、在溶質(zhì)為KNO3和NaHSO4的溶液中硫酸氫鈉完全電離出氫離子,在酸性溶液中硝酸根離子與Fe2+發(fā)生氧化還原反應(yīng)不能大量共存,D錯(cuò)誤,答案選C。6、C【解析】
A.戰(zhàn)國?曾侯乙編鐘屬于青銅制品,青銅是銅錫的合金,故A正確;B.陶瓷主要成分為硅酸鹽,秦朝?兵馬俑用陶土燒制而成的陶,屬硅酸鹽產(chǎn)品,故B正確;C.碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料,作畫用的一些宣紙其主要成分是纖維素,屬于多糖,故C錯(cuò)誤;D.銅綠的主要成分為堿式碳酸銅,呈綠色,故D正確;故選C。7、B【解析】
由結(jié)構(gòu)可知,含碳碳雙鍵,且含C、H、S元素,結(jié)合雙鍵為平面結(jié)構(gòu)及烯烴的性質(zhì)來解答。【詳解】A.家用天然氣中可人工添加,能在O2中燃燒,故A錯(cuò)誤;B.含雙鍵為平面結(jié)構(gòu),所有原子可能共平面,故B正確;C.含2個(gè)雙鍵,若1:1加成,可發(fā)生1,2加成或1,4加成,與溴的加成產(chǎn)物有2種,若1:2加成,則兩個(gè)雙鍵都變?yōu)閱捂I,有1種加成產(chǎn)物,所以共有3種加成產(chǎn)物,故C錯(cuò)誤;D.含有2個(gè)雙鍵,消耗2molH2,會(huì)生成1mol,故D錯(cuò)誤;故答案選B?!军c(diǎn)睛】本題把握官能團(tuán)與性質(zhì)、有機(jī)反應(yīng)為解答關(guān)鍵,注意選項(xiàng)D為解答的難點(diǎn)。8、B【解析】
A.一個(gè)氫氧化鋁膠粒是多個(gè)氫氧化鋁的聚集體,故NA個(gè)氫氧化鋁膠粒的質(zhì)量大于78g,故A錯(cuò)誤;B.常溫常壓下,Vm>22.4L/mol,則2.24LLH2物質(zhì)的量小于0.1mol,則含有的H原子數(shù)小于0.2NA,故B正確;C.CaSO4與KHSO4固體摩爾質(zhì)量相同,都是136g/mol,136gCaSO4與KHSO4的固體混合物的物質(zhì)的量為1mol,含有的陰離子的數(shù)目等于NA;C錯(cuò)誤;D.溶液體積不明確,故溶液中的鐵離子的個(gè)數(shù)無法計(jì)算,故D錯(cuò)誤;9、A【解析】
A.的溶液顯酸性,NH4+、Cu2+、NO3-、SO42-離子之間不反應(yīng),與氫離子也不反應(yīng),可大量共存,A項(xiàng)正確;B.氨水顯堿性,與Cu2+之間發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀,在溶液中不能大量共存,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.1mol·L?1的NaClO溶液具有氧化性,能氧化Fe2+和I?,故在該溶液中不能大量共存,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.HCO3-與OH?會(huì)反應(yīng)生成CO32-和H2O而不能大量共存,D項(xiàng)錯(cuò)誤;答案選A。【點(diǎn)睛】(1)判斷離子能否大量共存的原則:在所給條件下,離子之間互不反應(yīng),則離子能夠大量共存,否則,不能大量共存;(2)判斷離子能否大量共存的步驟:先看題給限制條件,包括顏色、酸堿性、氧化(還原)性等,再看離子之間的相互反應(yīng),逐項(xiàng)判斷各組離子之間是否發(fā)生反應(yīng),從而確定離子能否大量共存;(3)注意題目中給的是“一定”“可能”還是“不能”大量共存,具體問題具體分析。10、C【解析】
由題意可知Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·c(SO)<,Ksp(SrSO4)=c(Sr2+)·c(SO)>,可判斷a點(diǎn)所在直線(實(shí)線)表示SrSO4沉淀溶解平衡曲線,b、c點(diǎn)所在直線表示BaSO4沉淀溶解平衡曲線?!驹斀狻緼.利用數(shù)據(jù)可得Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·c(SO)=1.0×10-5×1.0×10-5=1×10-10,Ksp(SrSO4)=c(Sr2+)·c(SO)=1.0×10-1.6×1.0×10-1.6=1×10-10=1×,故A正確;B.欲使c點(diǎn)BaSO4飽和溶液(Ba2+、SO濃度相等)移向b點(diǎn)(飽和溶液),需使c(Ba2+)增大、c(SO)減小,則可加入BaCl2濃溶液,故B正確;C.欲使c點(diǎn)SrSO4溶液(不飽和溶液)移向a點(diǎn)(飽和溶液),需使c(Sr2+)、c(SO)都增大且保持相等,則需加入SrSO4固體,故C錯(cuò)誤;D.SrSO4(s)+Ba2+(aq)BaSO4(s)+Sr2+(aq)的平衡常數(shù)K=,故D正確;答案選C。11、B【解析】
A.碳酸為二元弱酸,二元弱酸根離子分步水解;B.等物質(zhì)的量濃度的Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液等體積混合反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀,氫氧化鈉和水;C.滴入少量FeSO4溶液,完全反應(yīng),生成氫氧化鐵;D.二氧化碳過量,反應(yīng)生成硅酸沉淀和碳酸氫鈉?!驹斀狻緼.碳酸鈉水解,離子方程式:CO32﹣+H2O?HCO3﹣+OH﹣,故A錯(cuò)誤;B.等物質(zhì)的量濃度的Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液等體積混合,離子方程式:Ba2++OH﹣+H++SO42﹣═BaSO4↓+H2O,故B正確;C.向NaClO溶液中滴入少量FeSO4溶液,反應(yīng)的離子方程式為:H2O+2Fe2++ClO﹣+4OH﹣═Cl﹣+2Fe(OH)3↓,故C錯(cuò)誤;D.向Na2SiO3溶液中通入過量CO2,離子方程式:SiO32﹣+2CO2+2H2O═H2SiO3↓+2HCO3﹣,故D錯(cuò)誤;故選:B。12、A【解析】
A.蛋白質(zhì)溶液中加入濃的硫酸銨溶液發(fā)生鹽析,會(huì)有固體析出,故A錯(cuò)誤;B.苯與液溴的反應(yīng)是一溴取代,且需要溴化鐵催化,苯酚與濃溴水的反應(yīng)為三溴取代,對(duì)比可以說明是酚羥基活化了苯環(huán)上的氫,能說明基團(tuán)之間的影響作用,故B正確;C.丙三醇俗稱甘油,是無色、黏稠、有甜味的液體,吸濕性強(qiáng),有護(hù)膚作用,可應(yīng)用于配制化妝品,故C正確;D.苯酚與甲醛能在在濃氨水作用下,甲醛過量時(shí),發(fā)生酚醛縮合反應(yīng),可得到體型酚醛樹脂,故D正確;綜上所述,答案為A。13、D【解析】
X、Y、Z、W為四種短周期主族元素,Y與Z同周期,W是短周期主族元素中原子半徑最大的,則W為Na,X原子最外層電子數(shù)是核外電子層數(shù)的3倍,則X為O,X與Z同族,則Z為S,Y的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的代數(shù)和為6,則Y為Cl。A.Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物HClO4是一元強(qiáng)酸,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.原子半徑:X(O)<Y(Cl)<Z(S),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.非金屬性越強(qiáng),氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng),非金屬性Y(Cl)>Z(S),故氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:HCl>H2S,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.X與W可形成兩種陰、陽離子的物質(zhì)的量之比均為1:2的離子化合物Na2O和Na2O2,選項(xiàng)D正確。答案選D。14、A【解析】
A、Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,1mol氯氣參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移1mol電子,因此標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L氯氣參加此反應(yīng)轉(zhuǎn)移1mol電子,個(gè)數(shù)為NA,選項(xiàng)A不正確;B、20gD2O的物質(zhì)的量為1mol,1mol重水中含有10mol電子,含有的電子數(shù)為10NA,選項(xiàng)B正確;C、溶液中硝酸銨的物質(zhì)的量n=cV=0.1mol/L×1L=0.1mol,而1mol硝酸銨中含2molN原子,故0.1mol硝酸銨中含0.2NA個(gè)氮原子,選項(xiàng)C正確;D、次氯酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽,溶液呈堿性,溶液中的OH-都是由水電離出來,25℃時(shí),pH=12的1.0LNaClO溶液中c(H+)=10-12mol/L,c(OH-)=10-2mol/L,則水電離出的OH-的數(shù)目為0.01NA,選項(xiàng)D正確;答案選A。15、D【解析】
A.電能、氫能都是由其他能源轉(zhuǎn)化得到的能源,為二次能源,故A正確;B.電解時(shí)氫氧根離子通過離子交換膜進(jìn)入陽極,在陽極失電子生成氧氣,則該儲(chǔ)能裝置中的交換膜為陰離子交換膜,故B正確;C.該裝置儲(chǔ)氫時(shí),發(fā)生電解水的反應(yīng),電解水生成氫氣和氧氣,即反應(yīng)為:2H2O2H2↑+O2↑,故C正確;D.正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng),則鎳-鐵堿性電池放電時(shí)正極的反應(yīng)為:Ni(OH)2+OH-+e-═NiOOH+H2O,故D錯(cuò)誤。故選:D。16、C【解析】
A.沒有說明是否為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),所以無法由體積計(jì)算氣體的物質(zhì)的量,即無法確定所含化學(xué)鍵數(shù)目,故A錯(cuò)誤;B.Cl2和水反應(yīng)為可逆反應(yīng),所有轉(zhuǎn)移電子數(shù)小于NA,故B錯(cuò)誤;C.葡萄糖和冰醋酸的最簡式都為CH2O,則3.0g含葡萄糖的冰醋酸中含有的原子總數(shù)為=0.4NA,故C正確;D.pH=13,c(OH-)=,則1L溶液中OH-個(gè)數(shù)為0.1NA,故D錯(cuò)誤;故選C。17、A【解析】
A.不會(huì)影響各離子,因此還能大量共存,A項(xiàng)正確;B.溶于水得到亞硫酸,亞硫酸的酸性強(qiáng)于碳酸,因此和亞硫酸反應(yīng)得到和,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.中的硫元素是-2價(jià)的,具有強(qiáng)還原性,而中的硫是+4價(jià)的,具有一定的氧化性,因此二者要發(fā)生氧化還原反應(yīng)得到單質(zhì)硫,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.具有很強(qiáng)的氧化性,具有一定的還原性,因此二者要發(fā)生氧化還原反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤;答案選A。18、A【解析】
①AlCl3為共價(jià)化合物,其在熔融狀態(tài)下不能導(dǎo)電,應(yīng)電解熔融的氧化鋁制備鋁,①不可實(shí)現(xiàn);②中各步轉(zhuǎn)化為工業(yè)上制硝酸,在給定的條件下均可實(shí)現(xiàn);③該系列轉(zhuǎn)化實(shí)為侯氏制堿法,可實(shí)現(xiàn);④煅燒FeS2只能生成二氧化硫,不可實(shí)現(xiàn)。綜上所述,物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能實(shí)現(xiàn)的是②③,故選A。19、D【解析】
A.a、b、c均含有碳碳雙鍵,因此都能發(fā)生加成反應(yīng),故A正確;B.a和苯的分子式均為C6H6,且結(jié)構(gòu)不同,則a與苯互為同分異構(gòu)體,故B正確;C.a、b、c分子中均只有一種氫原子,則它們的一氯代物均只有一種,故C正確;D.c分子中含有碳碳雙鍵的平面結(jié)構(gòu),根據(jù)乙烯的平面結(jié)構(gòu)分析,c中所有的原子在同一個(gè)平面上,故D錯(cuò)誤;故選D。【點(diǎn)睛】在常見的有機(jī)化合物中,甲烷為正四面體結(jié)構(gòu),乙烯和苯是平面型結(jié)構(gòu),乙炔是直線型結(jié)構(gòu),其它有機(jī)物可在此基礎(chǔ)上進(jìn)行判斷即可。20、C【解析】
該燃料電池中,負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:N2H4+2O2--4e-=N2↑+2H2O,故電極甲作負(fù)極,電極乙作正極,正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:O2+4e-=2O2-,電池總反應(yīng)為:N2H4+O2=N2↑+2H2O,結(jié)合離子的移動(dòng)方向、電子的方向分析解答。【詳解】A.放電時(shí),陰離子向負(fù)極移動(dòng),即O2?由電極乙移向電極甲,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.反應(yīng)生成物均為無毒無害的物質(zhì),負(fù)極上反應(yīng)生成氮?dú)猓瑒t電池總反應(yīng)為N2H4+O2=N2↑+2H2O,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.由電池總反應(yīng)為N2H4+O2=N2↑+2H2O可知,當(dāng)甲電極上有1molN2H4消耗時(shí),乙電極上有1molO2被還原,所以標(biāo)況下乙電極上有22.4LO2參與反應(yīng),C項(xiàng)正確;D.電池外電路的電子從電源的負(fù)極流向正極,即由電極甲移向電極乙,D項(xiàng)錯(cuò)誤;答案選C。21、A【解析】
A.元素的相對(duì)原子質(zhì)量是依照該元素在自然界中的穩(wěn)定同位素的質(zhì)量計(jì)算的,銫(Cs)在自然界中只有一種穩(wěn)定同位素Cs,則銫元素的相對(duì)原子質(zhì)量約為133,A正確;B.Cs、Cs的質(zhì)子數(shù)相同,而中子數(shù)不同,二者互為同位素,同位素的化學(xué)性質(zhì)相同,但物理性質(zhì)有差別,B錯(cuò)誤;C.電子數(shù)等于質(zhì)子數(shù),Cs的質(zhì)子數(shù)為55,則電子數(shù)為55,C錯(cuò)誤;D.Cs、Cs是同種元素的不同原子,互為同位素,不是同素異形體,D錯(cuò)誤;故合理選項(xiàng)是A。22、A【解析】
A.NaBr溶液中滴入氯水,發(fā)生反應(yīng)2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,由此得出還原性Br->Cl-,A正確;B.要通過溶液紫色褪去的時(shí)間長短比較反應(yīng)速率快慢,應(yīng)該讓酸性高錳酸鉀的體積和濃度均相同,改變草酸的濃度,B錯(cuò)誤;C.淀粉碘化鉀溶液中通入過量氯氣,溶液先變藍(lán)后褪色,氯氣只表現(xiàn)氧化性,氯氣沒有漂白性,C錯(cuò)誤;D.0.1mol/LNa2SO3溶液的pH大,堿性強(qiáng),則結(jié)合H+的能力強(qiáng),D錯(cuò)誤;故選A。二、非選擇題(共84分)23、溴乙烷醛基、酯基C11H18N2O3+CH3OH+H2O取代反應(yīng)3HOOCCH(CH3)C(CH3)2COOH、、CH(COOH)2C(CH3)3HOCH2CH2CH2OHCH2BrCH2CH2Br【解析】
根據(jù)合成路線圖及題給反應(yīng)信息知,B(乙酸乙酯)與C發(fā)生取代反應(yīng)生成D,E與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成F,則E為,F(xiàn)與溴乙烷發(fā)生題給反應(yīng)生成G,對(duì)比G和F的結(jié)構(gòu),結(jié)合信息反應(yīng)知試劑a為,結(jié)合H和I的結(jié)構(gòu)變化分析,可知H和NH2CONH2脫去2分子CH3OH形成六元環(huán),據(jù)此分析解答?!驹斀狻浚?)根據(jù)A的結(jié)構(gòu)簡式分析,A為溴乙烷;D為,所含官能團(tuán)有醛基、酯基,故答案為:溴乙烷;醛基、酯基;(2)根據(jù)G和H的結(jié)構(gòu)變化,結(jié)合題給反應(yīng)信息知,試劑a的結(jié)構(gòu)簡式為;根據(jù)I的結(jié)構(gòu)簡式分析其分子式為C11H18N2O3,故答案為:;C11H18N2O3;(3)E與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)得到F,化學(xué)方程式為:+CH3OH+H2O;比較G和H的結(jié)構(gòu)變化,反應(yīng)G→H的反應(yīng)類型是取代反應(yīng),故答案為:+CH3OH+H2O;取代反應(yīng);(4)G為,同分異構(gòu)體中只有一種官能團(tuán),能與NaHCO3溶液反應(yīng)放出氣體,則含有2個(gè)羧基,結(jié)構(gòu)中有3個(gè)甲基的結(jié)構(gòu)有、、CH(COOH)2C(CH3)3共3種,核磁共振氫譜圖中峰面積比為9:2:1,則有3種不同化學(xué)環(huán)境的H,且原子個(gè)數(shù)比為9:2:1,其結(jié)構(gòu)為:、,CH(COOH)2C(CH3)3,故答案為:3;HOOCCH(CH3)C(CH3)2COOH、、CH(COOH)2C(CH3)3;(5)可利用CH2BrCH2CH2Br先水解再氧化得到HOOCCH2COOH,HOOCCH2COOH再與甲醇酯化即可生成CH3OOCCH2COOCH3,最后CH3OOCCH2COOCH3、CH2BrCH2CH2Br、CH3ONa發(fā)生信息中的反應(yīng)成環(huán)得到,CH2BrCH2CH2Br在氫氧化鈉溶液中加熱水解生成HOCH2CH2CH2OH,HOCH2CH2CH2OH被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成HOOCCH2COOH,故答案為:;HOCH2CH2CH2OH;;CH2BrCH2CH2Br。24、A、B、C+→+HBr、、【解析】
A的分子式為C6H6N2Br2,A生成分子式為C7H6N2Br2O的B,再結(jié)合B的結(jié)構(gòu)推測(cè)由A生成B的反應(yīng)即取代反應(yīng),生成了一個(gè)肽鍵,所以A的結(jié)構(gòu)為。B經(jīng)過反應(yīng)后生成分子式為C7H4N2Br2的C,相比于B,C的分子中少了1個(gè)H2O,所以推測(cè)B生成C額外產(chǎn)生了不飽和結(jié)構(gòu)。由C生成E的條件以及E的分子式為C16H20N3O2Br且其中僅含1個(gè)Br推測(cè),C生成E發(fā)生的是已知信息中給出的反應(yīng)①類型的取代反應(yīng);進(jìn)一步由G的結(jié)構(gòu)原子的排列特點(diǎn)可以推測(cè),C的結(jié)構(gòu)為,那么E的結(jié)構(gòu)為。E反應(yīng)生成分子式為C14H16N3OBr的產(chǎn)物F,再結(jié)合反應(yīng)條件分析可知,E生成F的反應(yīng)即已知信息中提供的反應(yīng)②,所以F的結(jié)構(gòu)為?!驹斀狻?1)通過分析可知,A生成B的反應(yīng)即取代反應(yīng),所以A的結(jié)構(gòu)即為;(2)A.通過分析可知,E的結(jié)構(gòu)為,結(jié)構(gòu)中含有咪唑環(huán)以及胺的結(jié)構(gòu),所以會(huì)顯現(xiàn)堿性,A項(xiàng)正確;B.化合物B的結(jié)構(gòu)中含有醛基,所以可以與新制氫氧化銅在加熱條件下產(chǎn)生磚紅色沉淀,B項(xiàng)正確;C.通過分析可知,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)為,可以與氫氣加成生成醇,所以F可以發(fā)生還原反應(yīng),C項(xiàng)正確;D.由化合物G的結(jié)構(gòu)可知其分子式為C16H18N5O2Br,D項(xiàng)錯(cuò)誤;答案選ABC;(3)C與D反應(yīng)生成E的方程式為:++HBr;(4)原料中提供了乙二醇,并且最終合成了,產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)中具有特征明顯的五元環(huán)結(jié)構(gòu),因此考慮通過已知信息中的反應(yīng)②實(shí)現(xiàn)某步轉(zhuǎn)化;所以大致思路是,將4-溴吡啶中的溴原子逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)轸驶倥c乙二醇發(fā)生反應(yīng)②即可,所以具體的合成路線為:;(5)化合物A為,分子中含有4個(gè)不飽和度,1個(gè)苯環(huán)恰好有4個(gè)不飽和度,所以符合條件的A的同分異構(gòu)體除苯環(huán)外其他結(jié)構(gòu)均飽和;除去苯環(huán)外,有機(jī)物中還含有2個(gè)溴原子,以及2個(gè)都只形成單鍵的氮原子;若苯環(huán)上只安排1個(gè)取代基,沒有能夠滿足核磁共振氫譜有3組峰的要求的結(jié)構(gòu);若苯環(huán)上有2個(gè)取代基,只有;若苯環(huán)上有3個(gè)取代基,沒有能夠滿足核磁共振氫譜有3組峰的要求的結(jié)構(gòu);若苯環(huán)上有4個(gè)取代基,則滿足要求的結(jié)構(gòu)有和,至此討論完畢。【點(diǎn)睛】推斷有機(jī)物結(jié)構(gòu)時(shí),除了反應(yīng)條件,物質(zhì)性質(zhì)等信息外,還可以從推斷流程入手,對(duì)比反應(yīng)前后,物質(zhì)結(jié)構(gòu)上的差異推測(cè)反應(yīng)的具體情況。25、KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O↑c(diǎn)3MnO42-+2H2O=2MnO4-+MnO2↓+4OH-4MnO4-+4OH-=4MnO42-+O2↑+2H2OCl-具有還原性,可將K2MnO4和KMnO4還原過濾速度快、效果好MnO42--e-=MnO4-電解較長時(shí)間后,陽極產(chǎn)生的MnO4-在陰極被還原,紫色又轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色。(或陰極上氫離子放電生成氫氣,同時(shí)產(chǎn)生大量的氫氧根離子,溶液堿性增強(qiáng),紫色又轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色【解析】
(1)根據(jù)圖示,操作②中的反應(yīng)物有KClO3、MnO2和KOH加熱時(shí)生成K2MnO4、KCl和H2O,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O↑;操作①和②的反應(yīng)物中均含有堿性物質(zhì),堿能夠與氧化鋁、二氧化硅及硅酸鹽反應(yīng),應(yīng)選擇鐵坩堝,故答案為KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O↑;c;(2)操作④中K2MnO4轉(zhuǎn)化為KMnO4和MnO2,反應(yīng)的離子方程式為:3MnO42-+2H2O=2MnO4-+MnO2↓+4OH-;若溶液堿性過強(qiáng),則MnO4-又會(huì)轉(zhuǎn)化為MnO42-,反應(yīng)的離子方程式為:4MnO4-+4OH-=4MnO42-+O2↑+2H2O;通入CO2調(diào)pH=10-11,不選用HCl,是因?yàn)镃l-具有還原性,可將K2MnO4和KMnO4還原,故答案為3MnO42-+2H2O=2MnO4-+MnO2↓+4OH-;4MnO4-+4OH-=4MnO42-+O2↑+2H2O;Cl-具有還原性,可將K2MnO4和KMnO4還原;(3)圖1為普通過濾裝置,圖2為抽濾裝置,抽濾裝置過濾速度快,過濾效果好,且能夠過濾顆粒很小是固體和糊狀物,故答案為過濾速度快、效果好;(4)電解過程中右側(cè)石墨電極連接電源正極,是陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:MnO42--e-=MnO4-;若電解時(shí)間過長,陽極產(chǎn)生的MnO4-在陰極被還原,紫色又轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色,也可能是陰極上氫離子放電生成氫氣,同時(shí)產(chǎn)生大量的氫氧根離子,溶液堿性增強(qiáng),紫色又轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色,故答案為MnO42--e-=MnO4-;電解較長時(shí)間后,陽極產(chǎn)生的MnO4-在陰極被還原,紫色又轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色。(或陰極上氫離子放電生成氫氣,同時(shí)產(chǎn)生大量的氫氧根離子,溶液堿性增強(qiáng),紫色又轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色)。26、NO或一氧化氮Fe+2H+=Fe2++H2↑硝酸濃度相同,銅的還原性弱于鐵,但Ⅰ中溶液變藍(lán),同時(shí)沒有氫氣放出中氮元素的化合價(jià)為最高價(jià),具有氧化性?、蛑蟹磻?yīng)后的溶液,加入足量NaOH溶液并加熱,產(chǎn)生有刺激性氣味并能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體金屬的種類、硝酸的濃度溫度【解析】
(1)銅與硝酸反應(yīng)生成無色氣體為一氧化氮;(2)Ⅱ中鐵與溶液中的氫離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成H2;(3)①如硝酸根離子沒有發(fā)生反應(yīng),則Ⅰ溶液不會(huì)變藍(lán),溶液變藍(lán)說明銅被氧化;②元素化合價(jià)處于最高價(jià)具有氧化性,銨根離子的檢驗(yàn)可以加強(qiáng)堿并加熱,產(chǎn)生的氣體通過濕潤紅色石蕊試紙;(4)金屬與硝酸反應(yīng)時(shí),影響硝酸還原產(chǎn)物不同的因素金屬的活潑性,硝酸的濃度和溫度【詳解】(1)銅與硝酸反應(yīng)生成無色氣體為一氧化氮,遇空氣變紅棕色二氧化氮;(2)Ⅱ中鐵與溶液中的氫離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成H2,離子反應(yīng)方程式為:Fe+2H+===Fe2++H2↑;(3)①如硝酸根離子沒有發(fā)生反應(yīng),則Ⅰ溶液不會(huì)變藍(lán),溶液變藍(lán)說明銅被氧化,其實(shí)驗(yàn)證據(jù)是硝酸濃度相同,銅的還原性弱于鐵,但Ⅰ中溶液變藍(lán),同時(shí)沒有氫氣放出;②元素化合價(jià)處于最高價(jià)具有氧化性,NO中氮元素的化合價(jià)為最高價(jià),具有氧化性,被還原,銨根離子的檢驗(yàn)可以加強(qiáng)堿并加熱,產(chǎn)生的氣體通過濕潤紅色石蕊試紙,所以具體操作為:取Ⅱ中反應(yīng)后的溶液,加入足量NaOH溶液并加熱,產(chǎn)生有刺激性氣味并能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體;(4)金屬與硝酸反應(yīng)時(shí),影響硝酸還原產(chǎn)物不同的因素有金屬的活潑性,硝酸的濃度和溫度。27、(1)KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O酒精燈、坩堝鉗瓷坩堝中的SiO2會(huì)與KOH發(fā)生反應(yīng)2:1KOH、MnO2蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥KHCO3的溶解度較小,濾液蒸發(fā)濃縮降溫結(jié)晶時(shí)KHCO3會(huì)隨KMnO4一同結(jié)晶析出【解析】
以軟錳礦(主要成分是MnO2)為原料制備KMnO4晶體,軟錳礦固體和KOH固體混合在鐵坩堝中煅燒,得到墨綠色熔塊,為K2MnO4,冷卻后溶于水其水溶液呈深綠色,這是錳酸根在堿溶液中的特征顏色,邊加熱邊通入適量二氧化碳?xì)怏w,調(diào)節(jié)溶液pH趁熱過濾得到MnO2和KMnO4溶液,冷卻結(jié)晶得到KMnO4晶體。⑴加熱條件下,MnO2、KOH和KClO3反應(yīng)生成K2MnO4、KCl、H2O,熔融固體物質(zhì)需要在坩堝內(nèi)加熱,加熱熔融物含有堿性物質(zhì)KOH應(yīng)該用鐵坩堝;瓷坩堝中的二氧化硅和強(qiáng)堿反應(yīng),坩堝被腐蝕;⑵工藝流程可知,CO2使MnO42-發(fā)生歧化反應(yīng),生成MnO4-和MnO2,根據(jù)元素守恒可知,會(huì)生成K2CO3,若通入CO2太多,會(huì)有KHCO3生成,濾液中含有KHCO3、KMnO4;氧化還原反應(yīng)中的氧化劑是元素化合價(jià)降低的物質(zhì),還原劑是元素化合價(jià)升高的物質(zhì),結(jié)合化學(xué)方程式定量關(guān)系和電子守恒計(jì)算;流程中需要加入的物質(zhì)在后面有生成該物質(zhì),該物質(zhì)可以循環(huán)利用;⑶從濾液中得到物質(zhì)的方法是濃縮蒸發(fā),冷卻結(jié)晶,過濾或抽濾得到晶體;工藝流程可知,二氧化碳使MnO42-發(fā)生歧化反應(yīng),生成MnO4-和MnO2,根據(jù)元素守恒可知,會(huì)生成K2CO3,若通入二氧化碳太多,會(huì)有KHCO3生成,濾液中含有KHCO3、高錳酸鉀;【詳解】(1).加熱條件下,MnO2、KOH和KClO3反應(yīng)生成K2MnO4、KCl、H2O,反應(yīng)的化學(xué)方程式為3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O;加熱軟錳礦、KClO3和KOH固體混合物時(shí),由于KOH會(huì)與瓷坩堝中的SiO2發(fā)生反應(yīng):2KOH+SiO2K2SiO3+H2O腐蝕坩堝,而不與Fe發(fā)生反應(yīng),所以要用鐵坩堝;故答案為KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O;酒精燈、坩堝鉗;瓷坩堝中的SiO2會(huì)與KOH發(fā)生反應(yīng);(2).由流程圖可知,二氧化碳使MnO42-發(fā)生歧化反應(yīng),生成MnO4-和MnO2,根據(jù)元素守恒可知,會(huì)生成K2CO3,若通入二氧化碳太多,會(huì)有KHCO3生成,濾液中含有KHCO3、KMnO4,在加熱濃縮時(shí),會(huì)有KHCO3和KMnO4晶體一起析出,實(shí)驗(yàn)中通入適量二氧化碳時(shí)體系中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2↓+2CO32-,2OH-+CO2=CO32-+H2O,其中氧化還原反應(yīng)中氧化劑和還原劑都是KMnO4,所以氧化劑和還原劑的質(zhì)量比即為反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為1:2,調(diào)節(jié)溶液pH過程中,所得氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2:1;從流程圖可以看出,需要加入的物質(zhì)有MnO2、KOH、KClO3、CO2(水可以不考慮),反應(yīng)中又生成KOH、MnO2,故KOH、MnO2是可以循環(huán)利用的物質(zhì),故答案為:2:1;KOH、MnO2;(3).依據(jù)流程中的信息,濾液中含有大量的高錳酸鉀和碳酸鉀,再根據(jù)表中的溶解度數(shù)據(jù)可知,高錳酸鉀在室溫下的溶解度較小,而碳酸鉀的溶解度很大,因此,從濾液中得到KMnO4晶體的實(shí)驗(yàn)操作是濃縮蒸發(fā),冷卻結(jié)晶、過濾或抽濾得到晶體;工藝流程可知,二氧化碳使MnO42-發(fā)生歧化反應(yīng),生成MnO4-和MnO2,根據(jù)元素守恒可知,會(huì)生成K2CO3,若通入二氧化碳太多,會(huì)有KHCO3生成,濾液中含有KHCO3、KMnO4,在加熱濃縮時(shí),會(huì)有KHCO3和KMnO4晶體一起析出,故答案為:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾;KHCO3的溶解度比K2CO3小得多,濾液蒸發(fā)濃縮時(shí)KHCO3會(huì)隨KMnO4一起結(jié)晶析出;【點(diǎn)睛】化學(xué)工藝流程題是高考的熱點(diǎn)內(nèi)容,每年都會(huì)涉及,體現(xiàn)了化學(xué)知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際的緊密聯(lián)系工藝流程題一般由多步連續(xù)的操作組成,每一步操作都有其具體的目標(biāo)、任務(wù);解答時(shí)要看框內(nèi),看框外,里外結(jié)
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