资源描述
浙江省杭州七县区2024-2025学年化学高二下期末监测模拟试题
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、已知苯乙烯的结构为,有关该物质的下列说法正确的是( )
A.与液溴混合后加入铁粉可发生取代反应
B.该物质能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,褪色原理完全相同
C.苯乙烯分子的所有原子不可能在同一平面上
D.除去乙苯中混有的苯乙烯可以通入等量氢气反应
2、下列说法正确的是
①具有规则几何外形的固体一定是晶体
②NaCl晶体中与每个Na+距离相等且最近的Na+共有12个
③非极性分子中一定含有非极性键
④晶格能由大到小: NaF> NaCl> NaBr>NaI
⑤含有共价键的晶体一定具有高的熔、沸点及硬度
⑥s-s σ键与s-p σ键的电子云形状相同
⑦含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同
⑧中心原子采取sp3杂化的分子,其立体构形不一定是正四面体
A.①②⑤⑥ B.③④⑥⑦ C.②④⑦⑧ D.③④⑤⑧
3、如图是Mn和Bi形成的某种晶体的晶胞结构示意图,则该晶体的化学式可表示为( )
A.Mn4Bi3
B.Mn2Bi
C.MnBi
D.MnBi3
4、下列性质体现了金属通性的是( )
A.银不易生锈 B.铁常温下不溶于浓硝酸
C.钠与水剧烈反应放出氢气 D.金属具有良好的延展性
5、下列液体混合物可以用分液的方法分离的是( )
A.苯和溴苯 B.汽油和辛烷
C.己烷和水 D.戊烷和庚烷
6、下列各组物质相互混合反应后,最终有白色沉淀生成的是( )
①向AgNO3溶液中加入过量氨水 ②过量NaOH溶液和明矾溶液混合
③少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中 ④向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2
A.①②③④ B.①④ C.③④ D.②③
7、某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(标准状况下的累计值):
时间/min
1
2
3
4
5
氢气体积/mL
50
120
232
290
310
下列分析合理的是
A.3~4 min时间段反应速率最快
B.影响该反应的化学反应速率的决定性因素是盐酸浓度
C.2~3 min时间段内用盐酸表示的反应速率为0.1 mol/(L·min)
D.加入蒸馏水或Na2CO3溶液能降低反应速率且最终生成H2的总量不变
8、水溶液X中只可能溶有K+、Mg2+、Al3+、AlO2-、SiO32-、SO32-、CO32-、SO42-中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验。则下列判断正确的是
A.气体甲一定是纯净物
B.沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物
C.K+、AlO2-和SiO32-一定存在于溶液X中
D.CO32-和SO42-一定不存在于溶液X中
9、下列有关化学用语表示正确的是
A.HCO3-水解:HCO3-+H+H2CO3
B.钢铁吸氧腐蚀的负极反应式:Fe-3e-= Fe3+
C.向氯化银悬浊液中滴入KI溶液:Ag++I-= AgI↓
D.铅蓄电池充电时阴极反应式:PbSO4+2e- ==Pb+SO42-
10、符合下列条件分子式为C9H6O2 所有的同分异构体的数目为
a.分子中含有 -COO- 基团
b.分子中除一个苯环外,无其他环状结构
c.苯环上的氢原子被氯原子取代,得到两种一氯代物
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
11、完成下列实验,所选装置正确的是( )
A
B
C
D
实验
目的
实验室
制备乙烯
分离苯和溴苯的混合物(沸点:苯为80.1℃,溴苯为156.2℃)
分离KCl和NH4Cl固体混合物
实验室用纯碱和稀硫酸制备二氧化碳
实验
装置
A.A B.B C.C D.D
12、某烃的结构简式如图所示,若分子中共线碳原子数为a,可能共面的碳原子最多为b,含四面体结构碳原子数为c,则a、b、c分别是( )
A.3,4,5 B.3、14,4 C.3,l0,4 D.4,l0,4
13、下列说法中,不正确的是( )
A.明矾净水过程中利用了胶体的吸附作用
B.不法分子制作假鸡蛋用的海藻酸钠、氯化钙以及碳酸钙都属于盐
C.碳纤维、黏胶纤维、醋酸纤维都属于有机高分子材料
D.广州亚运会火炬“潮流”采用丙烷(C3H6)作燃料,充分燃烧后只生成CO2和H2O
14、下列各组物质相互混合反应后,最终有白色沉淀生成的是( )
①金属钠投入到FeCl1溶液中
②过量NaOH溶液和明矾溶液混合
③少量Ca(OH)1投入过量NaHCO3溶液中
④向饱和Na1CO3溶液中通入过量CO1.
A.①②③④ B.①④ C.③④ D.②③
15、某小组比较Cl-、Br-、I- 的还原性,实验如下:
实验1
实验2
实验3
装置
现象
溶液颜色无明显变化;把蘸浓氨水的玻璃棒靠近试管口,产生白烟
溶液变黄;把湿KI淀粉试纸靠近试管口,变蓝
溶液变深紫色;经检验溶液含单质碘
下列对实验的分析不合理的是
A.实验1中,白烟是NH4Cl B.根据实验1和实验2判断还原性:Br->Cl-
C.根据实验3判断还原性:I->Br- D.上述实验利用了浓H2SO4的强氧化性、难挥发性等性质
16、化学与科学、技术、社会和环境密切相关。下列有关说法中不正确的是
A.对废旧电池进行回收处理,主要是为了环境保护和变废为宝
B.用电解水的方法制取大量,可以缓解能源不足的问题
C.大力开发和应用太阳能有利于实现“低碳经济”
D.工业上,不能采用电解溶液的方法制取金属镁
二、非选择题(本题包括5小题)
17、卤代烃在碱性醇溶液中能发生消去反应。例如,
该反应式也可表示为
下面是几种有机化合物的转化关系:
(1)根据系统命名法,化合物A的名称是_____________。
(2)上述框图中,①_________是反应,③___________是反应。
(3)化合物E是重要的工业原料,写出由D生成E的化学方程式:_________。
(4)C2的结构简式是,F1的结构简式是______________,F1与F2互为__________。
18、近来有报道,碘代化合物E与化合物H在Cr-Ni催化下可以发生偶联反应,合成一种多官能团的化合物Y,其合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是________________。
(2)B为单氯代烃,由B生成C的化学方程式为________________。
(3)由A生成B、G生成H的反应类型分别是________________、________________。
(4)D的结构简式为________________。
(5)Y中含氧官能团的名称为________________。
(6)E与F在Cr-Ni催化下也可以发生偶联反应,产物的结构简式为________________。
(7)X与D互为同分异构体,且具有完全相同官能团。X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢,其峰面积之比为3∶3∶2。写出3种符合上述条件的X的结构简式________________。
19、实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。
资料:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。
(1)制备K2FeO4(夹持装置略)
①A为氯气发生装置。A中反应方程式是________________(锰被还原为Mn2+)。
②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。_______
③C中得到紫色固体和溶液。C中Cl2发生的反应有
3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有________________。
(2)探究K2FeO4的性质
①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl-而产生Cl2,设计以下方案:
方案Ⅰ
取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色。
方案Ⅱ
用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生。
Ⅰ.由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有______离子,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl-氧化,还可能由________________产生(用方程式表示)。
Ⅱ.方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl-。用KOH溶液洗涤的目的是________________。
②根据K2FeO4的制备实验得出:氧化性Cl2________(填“>”或“<”),而方案Ⅱ实验表明,Cl2和的氧化性强弱关系相反,原因是________________。
③资料表明,酸性溶液中的氧化性>,验证实验如下:将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色,该现象能否证明氧化性>。若能,请说明理由;若不能,进一步设计实验方案。理由或方案:________________。
20、铝氢化钠()是有机合成的重要还原剂,其合成线路如下图所示。
(1)无水(升华)遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可用下列装置制备。
①中发生反应的化学方程式为__________________。
②实验时应先点燃______(填“”或“”)处酒精灯,当观察到____________时,再点燃另一处酒精灯。
③装置中盛放饱和NaCl溶液,该装置的主要作用是__________________,请结合方程式进行解释__________________。
④中试剂的作用是__________________。用一件仪器装填适当试剂后也可起到和的作用,所装填的试剂为__________________。
(2)制取铝氢化钠的化学方程式是__________________。
(3)改变和中的试剂就可以用该装置制取NaH,NaH中氢元素化合价为______,若装置中残留有氧气,制得的NaH中可能含有的杂质为______。
(4)铝氢化钠遇水发生剧烈反应,其反应的化学方程式为____________。欲测定铝氢化钠粗产品(只含有NaH杂质)的纯度。称取样品与水完全反应后,测得气体在标准状况下的体积为,样品中铝氢化钠的质量分数为______。(结果保留两位有效数字)
21、(1)人们认为苯是一种不饱和烃,但是苯不能使溴水褪色,性质类似烷烃,写出苯与液溴发生取代反应的化学方程式__________________________________
(2)某烷烃碳架结构如图所示:,此烷烃的一溴代物有_________种;若此烷烃为单烯烃加氢制得,则此烯烃的结构有__________种。
(3)某有机物由C、H、O三种元素组成,球棍模型如图所示:。写出此有机物与金属钠反应的化学方程式_________________________________
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、A
【解析】分析:结构中含有苯环和碳碳双键,结合苯和乙烯的结构和性质分析判断。
详解:A.结构中含有苯环和碳碳双键,苯环上的氢原子在催化剂作用下能够被溴原子取代,故A正确;B.含碳碳双键,与溴水发生加成反应,与高锰酸钾发生氧化反应,反应类型不同,故B错误;C.苯环、双键均为平面结构,则苯乙烯分子的所有原子可能在同一平面上,故C错误;D.应选蒸馏法除去乙苯中混有的苯乙烯,除去乙苯中混有的苯乙烯可以通入等量氢气反应,会引入新杂质,故D错误;故选A。
2、C
【解析】
试题分析:①晶体具有以下特点:有规则的几何外形;有固定的熔点;有各向异性的特点,只有同时具备这三个条件的才是晶体,错误;②采用沿X、Y、Z三轴切割的方法知,氯化钠的晶胞中每个Na+距离相等且最近的Na+个数是12,正确;③结构对称、正负电荷中心重合的分子为非极性分子,非极性分子中不一定含有非极性键,如O=C=O中不含非极性键,错误;④晶格能与离子半径成反比,与电荷呈正比,从氟到碘离子,其离子半径逐渐增大,所以晶格能由大到小:NaF>NaCl>NaBr>NaI,正确;⑤含有共价键的晶体不一定具有高的熔、沸点及硬度,如分子晶体的熔、沸点及硬度较低,错误;⑥s能级电子云是球形,P能级电子云是哑铃型,所以s-s σ键与s-p σ键的电子云形状不同,错误;⑦π键和σ键的活泼性不同导致物质的化学性质不同,含有π键的物质性质较活泼,正确;⑧中心原子采取sp3杂化的分子,VSEPR模型是正四面体,但其立体构形不一定是正四面体,如:水和氨气分子中中心原子采取sp3杂化,但H2O是V型,NH3是三角锥型,正确;答案选C。
考点:考查晶体的特征,晶胞,化学键的类型,晶格能,电子云,杂化类型等知识。
3、C
【解析】
根据均摊法计算,由晶胞的结构图可知,锰原子分布在正六棱柱的顶点、上下底面的面心上、棱边的中点上和体心上,铋原子位于体内,根据晶胞中原子的计算方法计算解答。
【详解】
由晶胞的结构图可知,锰原子分布在正六棱柱的顶点、上下底面的面心上、棱边的中点上和体心上,所以锰原子的个数为:12×+2×+6×+1=6,铋原子分布在六棱柱的体内,数目为6,所以锰原子和铋原子的个数比为6:6=1:1,所以化学式为MnBi,故选C。
本题主要考查均摊法计算晶胞中各种原子的个数,解题时要注意观察晶胞中各种原子的分布。本题的易错点为顶点的原子是,不是;棱边上的原子是,不是,主要是该晶胞不是立方体,而是六棱柱。
4、D
【解析】
金属通性指的是金属的某些共有的物理性质,如“不透明、有金属光泽、有延展性、导热性、导电性”等:
A、该说法是对不活泼金属性质的描述,不是金属的通性,A错误;
B、该说法是对铁某些特殊性质的描述,不是金属的通性,B错误;
C、该说法是对活泼金属性质的描述,不是金属的通性,C错误;
D、金属的是金属通性的体现,D正确;
故选D。
5、C
【解析】
分液分离的为两种互不相溶的液体。
【详解】
A. 苯和溴苯相互溶解,无分层,不能用分液分离,A错误;
B. 汽油和辛烷相互溶解,无分层,不能用分液分离,B错误;
C. 己烷和水,不相溶,有分层,可以用分液分离,C正确;
D. 戊烷和庚烷相互溶解,无分层,不能用分液分离,D错误;
答案为C。
6、C
【解析】
①向AgNO3溶液中 加入过量氨水,最终生成银氨络离子,即最终无白色沉淀生成,故①错误;
②明矾溶液中加入过量氢氧化钠溶液得不到白色沉淀,因氢氧化铝具有两性,能溶于氢氧化钠溶液,故②错误;
③少量氢氧化钙投入碳酸氢钠溶液生成白色沉淀,反应方程式为Ca(OH)2+2NaHCO3=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,最终有白色沉淀生成,故③正确;
④饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体将析出碳酸氢钠晶体,反应方程式为Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,水参加了反应,溶剂质量减少,且相同条件下碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠,有白色碳酸氢钠晶体析出,故④正确;
答案选C。
本题考查物质之间的化学反应,熟悉复分解反应发生的条件及常见物质的溶解性是解答本题的关键,注意④中虽然方程式中没有沉淀生成,但根据物质的溶解度能判断产生沉淀,该题为易错选项。
7、C
【解析】
A、相同时间段内,生成H2的体积越大,反应速率越大,2~3 min内生成H2体积为112 mL,其余时间段内H2体积均小于112 mL,故2~3 min时间段反应速率最快,故A错误;
B、影响化学反应速率决定性因素是物质本身的性质,盐酸浓度是外部条件,故B错误;
C、2~3 min时间段内,生成0.005 mol H2,则消耗0.01 mol HCl,Δc(HCl)=0.01 mol/0.1 L=0.1 mol·L−1,Δt=1 min,v(HCl)=0.1 mol·L−1/1 min= 0.1 mol/(L·min),故C正确;
D、Na2CO3消耗H+,导致生成H2速率降低,且产生H2的量减小,故D错误。
综上所述,本题选C。
8、C
【解析】
加HCl有气体说明有CO32-或SO32-,或两者都有,生成的气体是二氧化碳或二氧化硫,或两者都有,一定不存在和碳酸根或亚硫酸根离子不共存的离子,所以不存在Mg2+、Al3+离子,加盐酸有沉淀,说明一定有SiO32-离子,硅酸是沉淀,加入过量氨水(提供OH-)有沉淀生成,只能是氢氧化铝沉淀,说明此时溶液中存在铝离子,但是原来溶液中的铝离子一定不能存在,所以该铝离子是偏铝酸根离子和盐酸反应生成的,所以,一定存在AlO2-离子,要保证溶液电中性,只有K+这一种阳离子,所以一定存在K+离子,
A.加HCl有气体说明有CO32-或SO32-,生成的气体是二氧化碳或二氧化硫或两者的混合气体,则气体甲不一定是纯净物,故A错误;
B.由于加入的盐酸过量,生成的沉淀甲为硅酸,不会含有硅酸镁,故B错误;
C.溶液中一定含有K+、AlO2-和SiO32-,故C正确;
D.硫酸根离子是否存在不能确定,CO32-可能存在,故D错误;
故选:C。
9、D
【解析】
A. HCO3-水解:HCO3-+H2OH2CO3+OH-,故A错误;
B. 钢铁吸氧腐蚀的负极反应式:Fe-2e-= Fe2+,故B错误;
C. 氯化银悬浊液,离子方程式应该写化学式,即AgCl+I-=AgI↓+Cl- 故C错误;
D. 铅蓄电池充电时阴极发生还原反应,即PbSO4+2e-= Pb+SO42-,故D正确。
注意区分水解方程式和电离方程式,铁参与的电极反应一般失去电子为Fe2+。
10、B
【解析】
由分子式C9H6O2计算可知该有机物不饱和度为7,由条件a、b可知该有机物中含有苯环和-COO-,因此还剩下2个碳为未知结构。又由于2个碳需存在两个不饱和度,因此为碳碳叁键。从苯环上的氢原子被氯原子取代后得到两种一氯代物,可知碳碳叁键与-COO-处于对位关系。由此解题。
【详解】
由分子式C9H6O2计算可知该有机物不饱和度n==7。由条件a、b可知该有机物中含有苯环和-COO-,因此还剩下2个碳为未知结构。又由于2个碳需存在两个不饱和度,因此为。从苯环上的氢原子被氯原子取代后得到两种一氯代物,可知与-COO-处于对位关系。因此,符合条件的同分异构体为、,共2种。
答案应选B。
本题考查有机物同分异构体的判断。在解题时需注意对已知分子式应先判断其不饱和度,确定类别异构,再结合所含的未知结构的碳原子确定碳链异构,最后再找寻官能团的位置异构,同时应注意含有碳碳双键有机物的顺反异构问题。
11、B
【解析】
分析:A.缺少温度计;B.冷凝水下进上出;C.加热固体用坩埚;D.纯碱为粉末固体。
详解:A.制取乙烯,应加热到170℃,缺少温度计,故A错误;
B.为充分冷凝,应从下端进水,上端出水,所以B选项是正确的;
C.加热固体用坩埚,蒸发皿常用来蒸发液体,故C错误;
D.纯碱为粉末固体,则多孔隔板不能使反应随时停止,故D错误。
所以B选项是正确的。
12、B
【解析】
已知乙炔为直线形结构,则与C≡C键相连的C原子可能共线,则共有3个;
分子中与苯环以及C=C直接相连的原子共平面,则可能共面的碳原子最多为14,即所有的碳原子可能共平面;含四面体结构碳原子为饱和碳原子,共4个,故答案选B。
13、C
【解析】
A、明矾净水是利用铝离子水解生成的氢氧化铝胶体的吸附作用而除去水中的一些悬浮物,A正确;
B、海藻酸钠、氯化钙以及碳酸钙是由金属离子和酸根离子构成的化合物,都属于盐,B正确;
C、碳纤维是无机材料,不属于有机高分子材料,C错误;
D、丙烷(C3H6)只含有碳氢元素,燃烧后只生成CO2和H2O,D正确;
正确选项C。
14、C
【解析】①金属钠投入到FeCl1溶液中,Na首先与水反应:1Na+1H1O=1NaOH+H1↑,NaOH再与FeCl1反应生成白色的Fe(OH)1 沉淀,Fe(OH)1易被氧化,沉淀最终变为是红褐色,故①错误;②过量NaOH溶液和明矾溶液混合,发生的反应是:4OH- +Al3+= AlO1- +1H1O,所以最终没有沉淀生成,故②错误;③少量Ca(OH)1投入过量NaHCO3溶液中发生的反应为: OH-+HCO3- =CO3 1-+H1O,CO3 1-与Ca 1+不能大量共存,生成白色的碳酸钙沉淀,故③正确;④向饱和Na1CO3溶液中通入足量CO1发生反应:Na1CO3+H1O+CO1=1NaHCO3↓,此为化合反应,且碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠的溶解度,所以向饱和Na1CO3溶液中通入足量CO1会析出碳酸氢钠晶体,所以产生白色沉淀,故④正确;故选C。
15、C
【解析】
实验1,浓硫酸与氯化钠固体反应生成氯化氢气体;实验2,溶液变黄,说明有溴单质生成;②中溶液含有浓硫酸和溴单质,加入碘化钠生成碘单质,可能是浓硫酸把碘离子氧化为碘单质;实验1体现浓硫酸的难挥发性、实验2体现浓硫酸的氧化性;
【详解】
实验1,试管口挥发出的氯化氢气体与浓氨水挥发出的氨气反应生成白烟氯化铵,故A合理;实验1溶液颜色无明显变化说明浓硫酸不能氧化氯离子,实验2溶液变黄说明浓硫酸能氧化溴离子,所以判断还原性:Br->Cl-,故B合理;②中溶液含有浓硫酸和溴单质,加入碘化钠生成碘单质,可能是浓硫酸把碘离子氧化为碘单质,不能得出还原性I->Br-的结论,故C不合理;实验1体现浓硫酸的难挥发性、实验2体现浓硫酸的氧化性,故D合理;选C。
16、B
【解析】
试题分析:A、废旧电池中含有重金属,因此对废旧电池进行回收处理,主要是为了环境保护和变废为宝,A正确;B、电解水需要消耗大量的电能,不利于节能,B不正确;C、氢能是新能源,因此大力开发和应用氢能源有利于实现“低碳经济”,C正确;D、镁是活泼的金属,工业上,不能采用电解MgCl2溶液的方法制取金属镁,而是电解熔融的氯化镁,D正确,答案选B。
考点:考查化学与生活、能源以及环境保护等
二、非选择题(本题包括5小题)
17、2,3二甲基丁烷 取代 加成 同分异构体
【解析】
烷烃A与氯气发生取代反应生成卤代烃B,B发生消去反应生成C1、C2,C2与溴发生加成反应生成二溴代物D,D再发生消去反应生成E,E与溴可以发生1,2-加成或1,4-加成,故C2为,C1为,则D为,E为,F1为,F2为;
【详解】
(1)根据系统命名法,化合物A的名称是:2,3-二甲基丁烷;
(2)上述反应中,反应(1)中A中H原子被Cl原子确定生成B,属于取代反应,反应(3)是碳碳双键与溴发生加成反应;
(3)由D生成E是卤代烃发生消去反应,该反应的化学方程式为:; (4)由上述分析可以知道, C2的结构简式是,F1的结构简式是,F1和F2分子式相同,碳碳双键物质不同,属于同分异构体。
18、丙炔取代反应加成反应羟基、酯基、、、、、、
【解析】
A到B的反应是在光照下的取代,Cl应该取代饱和碳上的H,所以B为;B与NaCN反应,根据C的分子式确定B到C是将Cl取代为CN,所以C为;C酸性水解应该得到,与乙醇酯化得到D,所以D为,D与HI加成得到E。根据题目的已知反应,要求F中一定要有醛基,在根据H的结构得到F中有苯环,所以F一定为;F与CH3CHO发生题目已知反应,得到G,G为;G与氢气加成得到H;H与E发生偶联反应得到Y。
【详解】
(1)A的名称为丙炔。
(2)B为,C为,所以方程式为:。
(3)有上述分析A生成B的反应是取代反应,G生成H的反应是加成反应。
(4)D为。
(5)Y中含氧官能团为羟基和酯基。
(6)E和H发生偶联反应可以得到Y,将H换为F就是将苯直接与醛基相连,所以将Y中的苯环直接与羟基相连的碳连接即可,所以产物为。
(7)D为,所以要求该同分异构体也有碳碳三键和酯基,同时根据峰面积比为3:3:2,得到分子一定有两个甲基,另外一个是CH2,所以三键一定在中间,也不会有甲酸酯的可能,所以分子有6种:
本题的最后一问如何书写同分异构,应该熟练掌握分子中不同氢数的影响,一般来说,3个或3的倍数的氢原子很有可能是甲基。2个或2的倍数可以假设是不是几个CH2的结构,这样可以加快构造有机物的速度。
19、2KMnO4+16HCl2MnCl2+2KCl +5Cl2↑+8H2OCl2+2OH−Cl−+ClO−+H2OFe3+4FeO42−+20H+4Fe3++3O2↑+10H2O排除ClO−的干扰>溶液的酸碱性不同若能,理由:FeO42−在过量酸的作用下完全转化为Fe3+和O2,溶液浅紫色一定是MnO4−的颜色(若不能,方案:向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色)
【解析】
分析:(1)KMnO4与浓盐酸反应制Cl2;由于盐酸具有挥发性,所得Cl2中混有HCl和H2O(g),HCl会消耗Fe(OH)3、KOH,用饱和食盐水除去HCl;Cl2与Fe(OH)3、KOH反应制备K2FeO4;最后用NaOH溶液吸收多余Cl2,防止污染大气。
(2)①根据制备反应,C的紫色溶液中含有K2FeO4、KCl,Cl2还会与KOH反应生成KCl、KClO和H2O。
I.加入KSCN溶液,溶液变红说明a中含Fe3+。根据题意K2FeO4在酸性或中性溶液中快速产生O2,自身被还原成Fe3+。
II.产生Cl2还可能是ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O,即KClO的存在干扰判断;K2FeO4微溶于KOH溶液,用KOH洗涤除去KClO、排除ClO-的干扰,同时保持K2FeO4稳定存在。
②根据同一反应中,氧化性:氧化剂氧化产物。对比两个反应的异同,制备反应在碱性条件下,方案II在酸性条件下,说明酸碱性的不同影响氧化性的强弱。
③判断的依据是否排除FeO42-的颜色对实验结论的干扰。
详解:(1)①A为氯气发生装置,KMnO4与浓盐酸反应时,锰被还原为Mn2+,浓盐酸被氧化成Cl2,KMnO4与浓盐酸反应生成KCl、MnCl2、Cl2和H2O,根据得失电子守恒和原子守恒,反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,离子方程式为2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。
②由于盐酸具有挥发性,所得Cl2中混有HCl和H2O(g),HCl会消耗Fe(OH)3、KOH,用饱和食盐水除去HCl,除杂装置B为。
③ C中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O,还有Cl2与KOH的反应,Cl2与KOH反应的化学方程式为Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
(2)①根据上述制备反应,C的紫色溶液中含有K2FeO4、KCl,还可能含有KClO等。
i.方案I加入KSCN溶液,溶液变红说明a中含Fe3+。但Fe3+的产生不能判断K2FeO4与Cl-发生了反应,根据题意K2FeO4在酸性或中性溶液中快速产生O2,自身被还原成Fe3+,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,可能的反应为4FeO42-+20H+=3O2↑+4Fe3++10H2O。
ii.产生Cl2还可能是ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O,即KClO的存在干扰判断;K2FeO4微溶于KOH溶液,用KOH溶液洗涤的目的是除去KClO、排除ClO-的干扰,同时保持K2FeO4稳定存在。
②制备K2FeO4的原理为3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O,在该反应中Cl元素的化合价由0价降至-1价,Cl2是氧化剂,Fe元素的化合价由+3价升至+6价,Fe(OH)3是还原剂,K2FeO4为氧化产物,根据同一反应中,氧化性:氧化剂氧化产物,得出氧化性Cl2FeO42-;方案II的反应为2FeO42-+6Cl-+16H+=2Fe3++3Cl2↑+8H2O,实验表明,Cl2和FeO42-氧化性强弱关系相反;对比两个反应的条件,制备K2FeO4在碱性条件下,方案II在酸性条件下;说明溶液的酸碱性的不同影响物质氧化性的强弱。
③该小题为开放性试题。若能,根据题意K2FeO4在足量H2SO4溶液中会转化为Fe3+和O2,最后溶液中不存在FeO42-,溶液振荡后呈浅紫色一定是MnO4-的颜色,说明FeO42-将Mn2+氧化成MnO4-,所以该实验方案能证明氧化性FeO42-MnO4-。(或不能,因为溶液b呈紫色,溶液b滴入MnSO4和H2SO4的混合溶液中,c(FeO42-)变小,溶液的紫色也会变浅;则设计一个空白对比的实验方案,方案为:向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色)。
点睛:本题考查K2FeO4的制备和K2FeO4的性质探究。与气体有关的制备实验装置的连接顺序一般为:气体发生装置→除杂净化装置→制备实验装置→尾气吸收。进行物质性质实验探究是要排除其他物质的干扰。尤其注意最后一空为开放性答案,要注重多角度思考。
20、MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O A 待D中充满黄绿色气体时 除Cl2中混有的HCl Cl2+H2OH++Cl-+HClO饱和氯化钠溶液中氯离子浓度较大,使平衡不容易正移,氯气几乎不溶解,但氯化氢可以溶解,所以可以除杂 防止G中水蒸气进入E使氯化铝水解 碱石灰 AlCl3+4NaH=NaAlH4+3NaCl -1 NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑ 0.69
【解析】
由实验装置图可知,装置A中二氧化锰和浓盐酸共热制得氯气,用装置B中饱和食盐水除去氯气中混有的氯化氢气体,用装置C中浓硫酸干燥氯气,装置D为氯化铝的制备装置,装置E用于收集氯化铝,用装置F中浓硫酸吸收水蒸气,防止水蒸气进入装置E中,导致氯化铝水解,用装置G中氢氧化钠溶液吸收过量的氯气,防止污染环境。由流程可知,实验制备得到的氯化铝在特定条件下与氢化钠反应制得铝氢化钠。
【详解】
(1)①装置A中二氧化锰和浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
②实验时应先点燃A处酒精灯制备氯气,利用反应生成的氯气排尽装置中的空气,防止空气中氧气干扰实验,待D中充满黄绿色气体时,再点燃D处酒精灯制备氯化铝,故答案为:D中充满黄绿色气体时;
③因浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢,装置B中饱和食盐水的作用是除去氯气中混有的氯化氢气体;选用饱和食盐水的原因是,氯气与水反应为可逆反应,存在如下平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO,饱和氯化钠溶液中氯离子浓度较大,使平衡逆向移动,降低氯气溶解度,使氯气几乎不溶解,但氯化氢极易溶于水,所以可以除杂,故答案为:除中混有的HCl;Cl2+H2OH++Cl-+HClO饱和氯化钠溶液中氯离子浓度较大,使平衡不容易正移,氯气几乎不溶解,但氯化氢可以溶解,所以可以除杂;
④F中浓硫酸吸收水蒸气,防止水蒸气进入装置E中,导致氯化铝水解,装置G中氢氧化钠溶液吸收过量的氯气,防止污染环境,若用盛有碱石灰的干燥管代替F和G,可以达到相同的目的,故答案为:防止G中水蒸气进入E使氯化铝水解;碱石灰;
(2)氯化铝在特定条件下与氢化钠反应生成铝氢化钠和氯化钠,反应的化学方程式为AlCl3+4NaH=NaAlH4+3NaCl,故答案为:AlCl3+4NaH=NaAlH4+3NaCl;
(3)若装置A改为氢气的制备装置,D中的钠与氢气共热可以制得氢化钠,由化合价代数和为零可知氢化钠中氢元素为—1价;若装置中残留有氧气,氧气与钠共热会反应生成过氧化钠,故答案为:-1;Na2O2;
(4)铝氢化钠遇水发生剧烈反应生成氢氧化钠和氢气,反应的化学方程式为NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑;氢化钠与水反应的化学方程式为NaH+H2O=NaOH+H2↑,标准状况下22.4L氢气的物质的量为1mol,设铝氢化钠为xmol,氢化钠为ymol,由化学方程式可得联立方程式54x+24y=15.6①4x+y=1②,解得x=y=0.2,,则样品中铝氢化钠的质量分数为≈0.69,故答案为:NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑;0.69。
制备氯化铝和氢化钠时,注意注意排尽装置中空气,防止氧气干扰实验是解答关键;前干燥、后防水,防止氯化铝水解是易错点。
21、 6 5 2CH2=CHCOOH+2Na → 2CH2=CHCOONa+H2↑
【解析】分析:(1)苯与液溴在溴化铁的催化下发生取代反应生成溴苯和溴化氢;(2)根据中等效氢原子数目判断其一溴代物种类;在该碳架上添加碳碳双键,根据不同的添加方式可以得出相应烯烃的数目;根据有机物的球棍模型可知该有机物为CH2=CHCOOH。
详解:(1)苯与液溴在溴化铁的催化下发生取代反应生成溴苯和溴化氢,反应的化学方程式为;(2)碳架为的烷烃中含有6种等效氢原子,所以该烷烃含有6种一溴代物;在碳架中添加碳碳双键,总共存在5种不同的添加方式,所以该烯烃存在5种同分异构体;(3)根据有机物的球棍模型可知该有机物为CH2=CHCOOH,与金属钠反应生成CH2=CHCOONa和氢气,反应的化学方程式为2CH2=CHCOOH+2Na → 2CH2=CHCOONa+H2↑。
点睛:本题考查了有机反应、同分异构体的书写、常见有机物结构与性质,题目难度中等,注意掌握同分异构体的概念及书写方法,试题培养了学生灵活应用所学知识的能力
展开阅读全文