资源描述
湖北省孝感市八校教学联盟2024-2025学年化学高二第二学期期末联考试题
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、在不同温度下按照相同物质的量投料发生反应:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H<0.测得CO的平衡转化率与压强的关系如图所示。有关说法正确的是( )
A.混合气体密度:ρ(x)>ρ(w) B.正反应速率:v正(y)>v正(w)
C.反应温度:T2>T3 D.混合气体的平均摩尔质量:M(y)<M(z)
2、下列实验操作不当的是
A.用稀硫酸和锌粒制取H2时,加几滴CuSO4溶液以加快反应速率
B.用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度,选择酚酞为指示剂
C.用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧,火焰呈黄色,证明其中含有Na+
D.常压蒸馏时,加入液体的体积不超过圆底烧瓶容积的三分之二
3、依据表中所给信息,结合已学知识所作出的判断中,不正确的是( )
序号
氧化剂
还原剂
其他反应物
氧化产物
还原产物
①
Cl2
FeBr2
FeCl3
②
KMnO4
H2O2
H2SO4
O2
MnSO4
③
KMnO4
HCl(浓)
Cl2
MnCl2
A.反应①中的氧化产物不一定只有一种
B.反应③中浓盐酸既表现了还原性,又表现了酸性
C.由反应①③可推知:氧化性:KMnO4>Cl2>Fe3+
D.由反应②③可知:生成相同体积的Cl2和O2,消耗KMnO4的量相同
4、分子式为C4H8Cl2,含二个甲基的不同结构的种数(不考虑立体异构)( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
5、主链上含5个碳原子,有甲基、乙基2个支链的烷烃有
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
6、已知下列元素原子的最外层电子排布式,其中不一定能表示该元素为主族元素的是
A.3s23p3 B.4s2 C.4s24p1 D.3s23p5
7、下列关于氯及其化合物说法正确的是( )
A.氯气溶于水的离子方程式:Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-
B.洁厕灵不能与“84”消毒液混用,原因是两种溶液混合产生的HClO易分解
C.氯气可以使湿润的有色布条褪色,实际起漂白作用的物质是次氯酸,而不是氯气
D.漂白粉在空气中久置变质是因为漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3
8、Mg—AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是
A.负极反应式为Mg-2e-=Mg2+
B.正极反应式为Ag++e-=Ag
C.电池放电时Cl-由正极向负极迁移
D.负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑
9、下列物质:①H3O+ ②[Cu(NH3)4]2+ ③CH3COO- ④NH3 ⑤CH4中存在配位键的是
A.①②B.①③C.④⑤D.②④
10、某课外兴趣小组欲在实验室里制备少量乙酸乙酯,该小组的同学设计了以下四个制取乙酸乙酯的装置,其中正确的是 ( )
A. B.
C. D.
11、利用氯碱工业的产品处理含SC/的烟气的流程如下图所示。下列说法错误的是
A.向NaHSO3溶液中加入少量I2,C(H2SO3)/C(HSO3-)将减小
B.氯碱工业的产品可以用于生产漂白粉
C.回收装置中发生的离子反应为HSO3-+H+=SO2↑+H2O
D.上述流程中可循环利用的物质是NaCl
12、下列反应属于人工固氮的是
A.N2 和 H2 在一定条件下反应生成 NH3
B.雷雨闪电时空气中的 N2 和 O2 化合生成 NO
C.用 NH3 和 CO2 合成尿素
D.用硫酸吸收氨气得到硫酸铵
13、只用水就能鉴别的一组物质是( )
A.苯、乙酸、四氯化碳 B.乙醇、乙醛、乙酸
C.乙醛、乙二醇、硝基苯 D.苯酚、乙醇、甘油
14、己烯雌酚是一种激素类药物,结构如下.下列有关叙述中不正确的是( )
A.它易溶于有机溶剂
B.可与NaOH和NaHCO3发生反应
C.1mol该有机物可以与5molBr2发生反应
D.该有机物分子中,可能有16个碳原子共平面
15、下列有机物命名正确的是( )
A.二溴乙烷
B.3-乙基-1-丁烯
C.2-甲基-2,4-二己烯
D.2-甲基-2-丙醇(CH3)3C-OH
16、下列有关说法正确的是( )
A.丙烯所有原子均在同一平面上
B.利用粮食酿酒经历了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程
C.乙烯和苯加入溴水中,都能观察到褪色现象,原因是都发生了加成反应
D.分子式为C2H6O的同分异构体有3种
二、非选择题(本题包括5小题)
17、某天然有机化合物A仅含C、H、O元素,与A相关的反应框图如下:
(提示:A→P、A→B分别为两个反应,条件均为浓硫酸、加热)
(1)写出下列反应的反应类型:B→D________;D→E第①步反应________。
(2)请分别写出D和E中的不含氧官能团的名称:D:__________ 、E:____________。
(3)写出S、P的结构简式:
S:_________________________________;P:____________________________;
(4)写出在浓H2SO4存在并加热的条件下,F与足量乙醇反应的化学方程式:____________。
(5)写出符合条件的D的同分异构体的结构简式:(①与D具有相同官能团,②核磁共振氢谱中能呈现2种峰;峰面积比为1∶1)______________________________。
18、化合物G可用作香料,一种合成路线如图:
请回答下列问题:
(1)F的化学名称为_____。
(2)⑤的反应类型是_____。
(3)A中含有的官能团的名称为_____。
(4)由D到E的化学方程式为_____。
(5)G的结构简式为_____。
(6)H(C6H10O4)与C互为同系物,H可能的结构共有_____种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱为三组峰,且峰面积比1:2:2的结构简式为_____。
19、某Na2CO3样品中混有一定量的Na2SO4(设均不含结晶水),某实验小组设计如下方案测定样品中Na2CO3的质量分数。
(1)甲同学通过测定二氧化碳的质量来测定碳酸钠的质量分数,实验装置如图:
①主要实验步骤有:a.向装置中通入空气;b.称量干燥管B与装入碱石灰的总质量;c.打开分液漏斗活塞,使稀硫酸与样品充分反应。合理的步骤是_____(可重复)。
②按气体从左向右的流向,干燥管A的作用是____,干燥管C的作用是______。
(2)乙同学利用图ⅰ、ⅱ、ⅲ三个仪器组装一套装置完成Na2CO3质量分数的测定,其中样品已称量完毕,ⅲ中装有CO2难溶于其中的液体。
①ⅱ中盛装的是____(填代号)。
A.浓硫酸 B.饱和NaHCO3溶液 C.10mol·L−1盐酸 D.2mol·L−1硫酸
②用橡胶管连接对应接口的方式是:A接___,B接__,C接___(填各接口的编号)。
③在测量气体体积时,组合仪器与ⅳ装置相比更为准确,主要原因是____。组合仪器相对于ⅳ装置的另一个优点是______。
20、铁与水蒸气反应,通常有以下两种装置,请思考以下问题:
(1)方法一中,装置A的作用________________________。方法二中,装湿棉花的作用_______________________________________。
(2)实验完毕后,取出装置一的少量固体,溶于足量稀盐酸,再滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,试解释原因:__________________________。
21、将一定质量的镁铝合金全部溶解在200mL盐酸中(体积变化不计),取10mL反应后的溶液,用1mol/LNaOH溶液滴定得下图关系。
(1)求Mg、Al的质量各是多少?
(2)求盐酸的物质的量浓度为多少?
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、B
【解析】
A. 由m=ρV结合混合气体的质量、体积可以知道,混合气体的质量不变,若体积不变时,混合气体密度: ρ(x)=ρ(w),故A错误;
B. y、w的温度相同,y点对应压强大,压强越大反应速率越快,则反应速率: v正(y)>v正(w),故B正确;
C. △H<0,根据图像可知,在压强相同时,温度升高,平衡左移,一氧化碳的转化率减小,则反应温度: T2<T3 ,故C错误;
D. D.y、z比较,y点CO转化率大,则平衡时混合气体的总物质的量小,y点对于气体的物质的量小,因为反应后气体的总质量不变,则混合气体的平均摩尔质量: M(y)>M(z),故D错误;
综上所述,本题选B。
2、B
【解析】
A.锌粒与加入的硫酸铜溶液发生置换反应,置换出单质铜,形成锌铜原电池,反应速率加快,选项A正确。
B.用盐酸滴定碳酸氢钠溶液,滴定终点时,碳酸氢钠应该完全反应转化为氯化钠、水和二氧化,此时溶液应该显酸性(二氧化碳在水中形成碳酸),应该选择酸变色的甲基橙为指示剂,选项B错误。
C.用铂丝蘸取盐溶液在火焰上灼烧,进行焰色反应,火焰为黄色,说明该盐溶液中一定有Na+,选项C正确。
D.蒸馏时,为保证加热的过程中液体不会从烧瓶内溢出,一般要求液体的体积不超过烧瓶体积的三分之二,选项D正确。
本题选项B涉及的是滴定过程中指示剂的选择。一般来说,应该尽量选择的变色点与滴定终点相近,高中介绍的指示剂主要是酚酞(变色范围为pH=8~10)和甲基橙(变色范围为pH=3.1~4.4)。本题中因为滴定终点的时候溶液一定为酸性(二氧化碳饱和溶液pH约为5.6),所以应该选择甲基橙为指示剂。对于其他滴定,强酸强碱的滴定,两种指示剂都可以;强酸滴定弱碱,因为滴定终点为强酸弱碱盐,溶液显酸性,所以应该使用甲基橙为指示剂;强碱滴定弱酸,因为滴定终点为强碱弱酸盐,溶液显碱性,所以应该使用酚酞为指示剂。
3、D
【解析】
分析:本题考查的是氧化还原反应,根据元素的化合价的变化分析。
详解:A.氯气和溴化亚铁反应可能生成氯化铁和溴化铁或生成氯化铁和溴,氧化产物可能不是一种,故正确;B.高锰酸钾与盐酸反应生成氯化钾和氯化锰和氯气和水,反应中盐酸表现酸性和还原性,故正确;C. 根据氧化剂的氧化性大于氧化产物分析,由反应①知,氧化性Cl2>Fe3+,由反应③知,氧化性KMnO4>Cl2,所以有KMnO4>Cl2>Fe3+,故正确;D. 生成相同体积的Cl2和O2,因为转移电子数不同,所以消耗高锰酸钾的量也不同,故错误。故选D。
4、C
【解析】
C4H8Cl2可以看成C4H10的二氯取代物,丁烷有正丁烷和异丁烷2种结构,含二个甲基,根据“定一移二”法:(0种)、(2种)、(2种),共有4种同分异构体,答案选C。
5、A
【解析】
主链是5个碳原子,则乙基只能放在中间的碳原子上。因此甲基的位置只有两种情况,即和乙基相邻或相对,答案选A。
6、B
【解析】
A、最外层电子排布式为3s23p3的是P,属于主族元素,故错误;
B、最外层电子排布式为4s2的不一定是主族元素,如Fe、Zn等过渡元素,故正确;
C、最外层电子排布式为4s24p1的是Ga,位于第IIIA族,属于主族元素,故错误;
D、最外层电子排布式为3s23p5的是Cl,属于主族元素,故错误。
故选B。
7、C
【解析】
A. 次氯酸难电离,氯气溶于水的离子方程式为Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,A错误;
B. 洁厕灵不能与“84”消毒液混用,原因是两种溶液混合发生氧化还原反应生成有毒气体氯气,不会产生HClO,B错误;
C. 氯气可以使湿润的有色布条褪色,实际起漂白作用的物质是次氯酸,而不是氯气,C正确;
D. 漂白粉在空气中久置变质是因为漂白粉中的Ca(ClO)2与空气中的CO2反应生成次氯酸和CaCO3,氯化钙与二氧化碳不反应,D错误;
答案选C。
掌握物质的性质、发生的化学反应是解答的关键。选项B是解答的易错点,注意次氯酸钠与盐酸混合时不是发生复分解反应,主要是由于次氯酸钠具有强氧化性,能把氯离子氧化为氯气。
8、B
【解析】
试题分析:A.活泼金属镁作负极,失电子发生氧化反应,反应式为:Mg-2e-=Mg2+,故A正确;B.AgCl是难溶物,其电极反应式为:2AgCl+2e-═2C1-+2Ag,故B错误;C.原电池放电时,阴离子向负极移动,则Cl-在正极产生由正极向负极迁移,故C正确;D.镁是活泼金属与水反应,即Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑,故D正确;故选B。
【考点定位】考查原电池工作原理,
【名师点晴】注意常见物质的性质,如镁的还原性以及银离子的氧化性是解题的关键,Mg-AgCl电池中,活泼金属Mg是还原剂、AgCl是氧化剂,金属Mg作负极,正极反应为:2AgCl+2e-═2C1-+2Ag,负极反应式为:Mg-2e-=Mg2+,据此分析。
9、A
【解析】
在物质或离子中中心原子含有空轨道,和含有孤电子对的原子或离子能形成配位键,①氢离子提供空轨道,氧原子提供孤电子对;②铜离子提供空轨道,氮原子提供孤电子对;③CH3COO-中碳和氧最外层有8个电子达到稳定结构,氢满足2电子稳定结构,无空轨道,无孤电子对;④NH3为共价化合物,氮原子中最外层有8个电子达到稳定结构,分子中存在两个H-N键,氢满足2电子稳定结构,无空轨道;⑤CH4 分子中,碳原子与4个氢原子分别共用一对电子,形成4个C-H键,无空轨道,无孤电子对。
【详解】
①H3O+中O提供孤电子对,H+提供空轨道,二者形成配位键,H3O+含有配位键;②Cu2+有空轨道,NH3中的氮原子上的孤电子对,可以形成配位键,[Cu(NH3)4]2+含有配位键;③CH3COO-中碳和氧最外层有8个电子达到稳定结构,氢满足2电子稳定结构,无空轨道,无孤电子对,电子式为:,不含有配位键;④NH3为共价化合物,氮原子中最外层有8个电子达到稳定结构,分子中存在两个H-N键,氢满足2电子稳定结构,无空轨道;⑤甲烷中碳原子满足8电子稳定结构,氢原子满足2电子稳定结构,电子式为,无空轨道,无孤电子对,CH4不含有配位键;答案选A。
本题考查配位键的判断,明确配位键的形成是解本题关键,题目难度中等.注意配位键形成的条件,一方要提供空轨道,另一方提供孤电子对。
10、A
【解析】
A、制备出的乙酸乙酯中混有乙醇和乙酸,使用碳酸钠溶液可溶解乙醇,反应乙酸,减小乙酸乙酯的溶解度,故A正确;B、导管插入到液面以会引起倒吸,故B错误;C、b试管中使用氢氧化钠溶液会与生成的乙酸乙酯发生反应,故C错误;D、导管插入到液面以会引起倒吸,b试管中使用氢氧化钠溶液会与生成的乙酸乙酯发生反应,故D错误;故选A。
本题重点考查乙酸乙酯的制备实验。要熟知制备反应的原理,反应过程中的注意事项,产物的除杂及收集。实验室中用乙醇、乙酸在浓硫酸、加热的条件下制备乙酸乙酯,反应的化学方程式为CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O ,饱和碳酸钠溶液的作用主要有3个①使混入乙酸乙酯中的乙酸与Na2CO3反应而除去;②使混入的乙醇溶解;③使乙酸乙酯的溶解度减小,减少其损耗及有利于它的分层和提纯。
11、A
【解析】分析:含SO2的烟气,与NaOH反应生成NaHSO3;回收装置中NaHSO3溶液与HCl反应生成NaCl溶液,NaCl溶液又是氯碱工业的原料,氯碱工业产生的氢气和氯气在合成塔中生成HCl与NaHSO3反应,回收SO2
详解:A、NaHSO3 的水解平衡为HSO3-+H2OH2SO3+OH-,平衡常数为Kb=c(H2SO3)·Kw/(c(HSO3-) ·c(H+) ),当加入少量I2时,碘把弱酸(亚硫酸)氧化成强酸(硫酸、氢碘酸),溶液酸性增强,c(H+) 增大,但是温度不变,Kw、Kb不变,则c(H2SO3)/c(HSO3-) 将增大,故A错误;B. 氯碱工业的产品中有氯气,与消石灰反应可以用于生产漂白粉,故B正确;C. 回收装置中HCl与NaHSO3反应,回收SO2,发生的离子反应为HSO3-+H+=SO2↑+H2O,故C正确;D.回收装置中NaHSO3溶液与HCl反应生成NaCl溶液,NaCl溶液又是氯碱工业的原料,故循环利用的物质是NaCl溶液,上述流程中可循环利用的物质是NaCl,故D正确;故选A。
点睛:本题考查二氧化硫尾气处理的方法,涉及酸性氧化物与碱的反应、氧化还原反应及盐类水解等,综合性较强,难点:A,水解平衡常数的应用,要先写出常数的表达式,再分析.
12、A
【解析】
游离态的氮转化为化合态氮的过程是氮的固定,据此解答。
【详解】
A. N2和H2在一定条件下反应生成NH3属于人工固氮,A正确;
B. 雷雨闪电时空气中的N2和O2化合生成NO属于自然固氮,B错误;
C. 用NH3和CO2合成尿素不属于固氮,C错误;
D. 用硫酸吸收氨气得到硫酸铵不属于固氮,D错误;
答案选A。
13、A
【解析】
A、乙酸能溶于水,与水互溶;而苯、四氯化碳难溶于水,但苯的密度比水小,而四氯化碳的密度比水大,故可用水来鉴别这三种物质,A正确;
B、三种物质都溶于水,故不能用水来鉴别这三种物质,B错误;
C、用水仅能鉴别出硝基苯,乙醛和乙二醇能与水互溶,无法用水鉴别出后两种物质,C错误;
D、苯酚在低温条件下水溶性不好,而乙醇和甘油可以与水互溶,故无法用水鉴别出后两种物质,D错误;
故选A。
14、B
【解析】
由结构可以知道,分子中含酚-OH、碳碳双键,具有酚、烯烃的性质,注意苯环、双键为平面结构,以此来解答。
【详解】
A、由相似相溶可以知道,该有机物易溶于有机溶剂,A正确;
B、含酚-OH,具有酸性,可与NaOH和Na2CO3发生反应,但不能与NaHCO3发生反应,B错误;
C、酚-OH的4个邻位与溴发生取代反应,双键与溴发生加成反应,则1mol该有机物可以与5molBr2发生反应,C正确;
D、苯环、双键为平面结构,与平面结构直接相连的C一定共面,则2个苯环上C、双键C、乙基中的C可能共面,则6+6+2+2=16个C共面,D正确;
正确选项B。
15、D
【解析】
A. 没有指出溴的位置,正确命名为1,2-二溴乙烷,A项错误;
B. 烯烃中的取代基主链必须是最长的,不应该出现1-甲基、2-乙基、3-丙基等说法,正确命名为3-甲基-1-戊烯,B项错误;
C. 根据二烯烃的命名原则,命名为2-甲基-2,4-己二烯,C项错误;
D. 该烷烃的主链应该是3个碳原子,羟基和甲基都在2号位上,正确的命名为2-甲基-2-丙醇,D项正确;
答案选D。
有机物系统命名中常见的错误有:①主链选取不当(不包含官能团,不是主链最长、支链最多);②编号错(官能团的位次不是最小,取代基位号之和不是最小);③支链主次不分(不是先简后繁);④“-”、“,”忘记或用错。
16、B
【解析】
A.丙烯中含甲基,甲基为四面体构型;B.淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖发生酒化反应生成乙醇;C.苯与溴水不反应;D.分子式为C8H10的芳香烃,分子中含有1个苯环,为乙苯或二甲苯。
【详解】
A.丙烯中含甲基,甲基为四面体构型,所有原子不可能共面,选项A错误;B.淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖发生酒化反应生成乙醇,均有新物质生成,均为化学变化,选项B正确;C.苯与溴水不反应,而乙烯与溴水发生加成反应,选项C错误;D.分子式为C8H10的芳香烃,分子中含有1个苯环,为乙苯或二甲苯若有1个侧链,若为乙苯,苯环上有3种氢原子,侧链(-CH2-CH3)有2种H,一氯代物有5种;若为二甲苯,有邻、间、对三种,苯环上分别有2、3、1种氢原子,甲基上一种H,一氯代物分别有3、4、2种,不存在一氯代物只有一种,选项D错误;答案选B。
本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握有机物的官能团与性质的关系、有机反应、同分异构体为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项D为解答的难点,题目难度不大。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、加成反应 消去反应 溴原子 碳碳三键
【解析】
由A仅含C、H、O三种元素,S为氯代有机酸,S水解可以得到A,说明S分子中含有C、H、O、Cl四种元素;根据反应条件可知,由S→B发生消去反应,B→F发生与氢气的加成反应,得到饱和羧酸F,而F和NaHCO3反应,得到盐的化学式为:C4H4O4Na2,说明F是二元羧酸,从而说明S分子中含有两个-COOH;S中的Cl原子在碱性条件下被-OH取代,酸化后生成含有-COOH和-OH的有机物A,并且A自身在浓硫酸作用下,可以生成六元环状的酯P,故-OH在β碳原子上,再结合A的相对分子质量分为134,可以推知A为HOOCCHOHCH2COOH,S为,B为HOOCCH=CHCOOH,F为HOOCCH2CH2COOH;B与溴发生加成反应生成D,则D为,D在NaOH醇溶液中发生消去反应生成,结合E的相对分子质量为114,E为HOOCC≡CCOOH,P为六元环酯,结构简式为,结合有机物的结构和官能团的性质分析解答。
【详解】
(1)根据上述分析,B→D为烯烃和溴的加成反应;D→E第①步反应为卤代烃在NaOH醇溶液中发生消去反应,故答案为:加成反应;消去反应;
(2)D为,E为HOOCC≡CCOOH,二者中的不含氧官能团分别为溴原子,碳碳三键,故答案为:溴原子;碳碳三键;
(3)由以上分析可知,S为,P为,故答案为:;;
(4)F为丁二酸(HOOCCH2CH2COOH)在浓硫酸作用下与足量的乙醇反应,生成丁二酸二乙酯,反应的化学方程式为,故答案为:
(5)D为,D的同分异构体中含有相同官能团的有,其中核磁共振氢谱中能呈现2种峰,且峰面积比为1∶1的是,故答案为:。
18、苯甲醇 水解反应(或取代反应) 氯原子和羧基 :+Cl2+HCl 9 HOOCCH2CH2CH2CH2COOH
【解析】
由有机物的转化关系可知,ClCH2COOH与碳酸钠反应生成ClCH2COONa,ClCH2COONa与NaCN反应生成NaOOCCH2CN,NaOOCCH2CN在酸性条件下水解生成HOOCCH2COOH;在光照条件下与氯气发生取代反应生成,则E是;在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成;在浓硫酸作用下,与HOOCCH2COOH发生酯化反应生成,则G为。
【详解】
(1)F的结构简式为,属于芳香醇,名称为苯甲醇,故答案为:苯甲醇;
(2)反应⑤为在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成,故答案为:水解反应(或取代反应);
(3)A的结构简式为ClCH2COOH,官能团为氯原子和羧基,故答案为:氯原子和羧基;
(4)D到E的反应为在光照条件下与氯气发生取代反应生成,反应的化学方程式为+Cl2+HCl,故答案为:+Cl2+HCl;
(5)在浓硫酸作用下,与HOOCCH2COOH发生酯化反应生成,则G的结构简式为;
(6)H(C6H10O4)与C互为同系物,则H为饱和二元羧酸,可以视作两个—COOH取代C4H10分子中的两个氢原子,C4H10分子由两种结构,故二羧基取代物有9种;核磁共振氢谱为三组峰,且峰面积比1:2:2的结构简式为HOOCCH2CH2CH2CH2COOH,故答案为:9;HOOCCH2CH2CH2CH2COOH。
本题考查有机化学基础,解题的关键是要熟悉烃的各种衍生物间的转化关系,不仅要注意物质官能团的衍变,还要注意同时伴随的分子中原子数目的变化,在此基础上判断有机物的反应类型,书写有关化学方程式。
19、abcab除去空气中的二氧化碳防止空气中的水分和二氧化碳被干燥管B吸收DDEFⅳ将滴下酸的体积也计入气体体积,而组合仪器没有液体可以顺利滴下
【解析】
(1)稀硫酸与样品反应产生二氧化碳,然后将产生的二氧化碳通入装置 B 的碱石灰中,称量其质量变化,据此进行计算碳酸钠质量分数,实验过程中要减少误差,需要使生成的二氧化碳全部进入B中,因此要鼓入空气,同时还要防止装置内和外界的水蒸气、二氧化碳进入 B 中,经过A通一段时间空气,除去装置内的 CO2和水蒸气,最后继续通空气使生成的二氧化碳全部进入装置 B中,C防止装置内和外界的水蒸气、二氧化碳进入 B 中;
(2)ⅰ、ⅱ、ⅲ三个仪器的连接方式如下:
ⅱ中盛装的应该是能与碳酸钠反应生成二氧化碳的液体,应从酸中选择,不选C是由于盐酸浓度太大,易挥发;在测量气体体积时,ⅰ、ⅱ、ⅲ组合仪器装置与ⅳ相比更为准确,是由于组合仪器装置的气体发生部分相当于一个恒压装置,液体可以顺利滴下,并且滴下的酸的体积没有计入气体体积,减小了实验误差。
【详解】
(1)①反应前先向装置中通入空气,除去装置中的二氧化碳,此时要测出干燥管B与所盛碱石灰的总质量,然后才能使样品与酸开始反应。充分反应后,再通入空气使反应生成的二氧化碳气体被干燥管B充分吸收,最后称量一下干燥管B的总质量,可求出反应生成的二氧化碳的质量,进一步求出样品中碳酸钠的质量分数。故操作顺序为: abcab。
②按气体从左向右的流向,干燥管A的作用是除去空气中的二氧化碳,干燥管C的作用是防止空气中的水分和二氧化碳被干燥管B吸收。
(2)ⅰ、ⅱ、ⅲ三个仪器的连接方式如下:
①ⅱ中盛装的应该是能与碳酸钠反应生成二氧化碳的液体,应从酸中选择,不选C是由于盐酸浓度太大,易挥发,故选D;
②根据实验原理的分析,用橡胶管连接对应接口的方式是:A接D,B接E,C接F。
③在测量气体体积时,ⅰ、ⅱ、ⅲ组合仪器装置与ⅳ相比更为准确,是由于组合仪器装置的气体发生部分相当于一个恒压装置,液体可以顺利滴下,并且滴下的酸的体积没有计入气体体积,减小了实验误差。
20、提供水蒸气 提供水蒸气 在溶液中Fe3+被未反应的铁粉完全还原为Fe2+
【解析】
根据铁和水蒸气反应原理结合装置图以及相关物质的性质分析解答。
【详解】
(1)由于反应需要的是铁和水蒸气,则方法一中,装置A的作用是提供水蒸气,同样可判断方法二中,装湿棉花的作用也是提供水蒸气。
(2)铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,实验完毕后,取出装置一的少量固体,溶于足量稀盐酸中,由于反应中铁可能是过量的,过量的铁能与铁离子反应生成亚铁离子,所以再滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。
21、1.44g;1.08g;1.4mol/L
【解析】分析:镁铝合金溶解在盐酸中转化为氯化镁、氯化铝,然后加入氢氧化钠溶液,根据图像可知开始阶段没有沉淀产生,说明盐酸过量,沉淀达到最大值后过量的氢氧化钠溶解氢氧化铝,最终的沉淀是氢氧化镁,结合图像分析解答。
详解:(1)由图像可判断10mL溶液中铝离子、镁离子全部沉淀用去氢氧化钠溶液的体积是14mL-2mL=12mL,物质的量是0.012L×1mol/L=0.012mo;而随后氢氧化铝溶解用去了2mL氢氧化钠,物质的量是0.002mol,由Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O可知生成的氢氧化铝是0.002mol,根据铝原子守恒可知原合金中金属铝的物质的量是0.002mol×200mL/10mL=0.04mol,质量是0.04mol×27g/mol=1.08g;根据Al3++3OH-=Al(OH)3↓可知生成0.002mol氢氧化铝消耗氢氧化钠是0.006mol,则沉淀镁离子消耗氢氧化钠是0.012mol-0.006mol=0.006mol,所以根据Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓可知镁离子的物质的量是0.003mol,因此根据镁原子守恒可知原合金中金属镁的物质的量是0.003mol×200mL/10mL=0.06mol,质量是0.06mol×24g/mol=1.44g;
(2)当NaOH滴至14mL时,镁铝全部沉淀,溶液中的溶质全部为NaCl,根据Cl原子守恒,即得n(HCl)=n(NaCl)=n(NaOH)=0.014mol,所以c(HCl)=0.014mol÷0.01L=1.4mol/L。
点睛:本题主要是考查镁铝与酸碱反应的有关图像分析与计算,属于常规考题,本题关键在于理解图像的变化趋势。解此类题目时,要理清楚反应的原理、发生的反应,抓住起点和拐点,注意利用守恒法来计算。
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