资源描述
2025年陕西省西安市交大附中化学高二第二学期期末达标测试试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、下列有关实验操作的叙述错误的是
A.过滤操作中,漏斗的尖端应接触烧杯内壁
B.向容量瓶中转移液体时,引流用的玻璃棒可以接触容量瓶内壁
C.配制5%NaCl溶液时,必须用到的玻璃仪器是容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒
D.分液漏斗、容量瓶及滴定管使用前都必须检漏
2、下列物质中,主要成分是蛋白质的是
A.大米 B.羊毛 C.牛油 D.棉花
3、将一定量的镁和铜组成的混合物加入到足量的稀硝酸中,金属完全溶解(假设反应中还原产物只有NO)。向反应后的溶液中加3mol/LNaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g。下列叙述错误的是( )
A.当金属全部溶解时,电子转移的数目为0.3NA
B.参加反应的金属的总质量3.6g<w<9.6g
C.当金属全部溶解时,产生的NO气体的体积在标准状况下为2.24L
D.当生成的沉淀量达到最大时,消耗NaOH溶液的体积为l00mL
4、下列有关化学知识的描述错误的是
A.“水滴石穿,绳锯木断”中不包含化学变化
B.福尔马林、漂白粉、碱石灰均为混合物
C.生石灰能与SO2反应,可用作工业废气的脱硫剂
D.聚丙烯酸钠树脂是一种高吸水性的高分子化合物
5、常温常压下,下列化合物以固态存在的是
A.丙炔 B.甲醛 C.一氯甲烷 D.苯酚
6、利用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O,相对分子质量286)来配制0.1mol/L的碳酸钠溶液980mL,假如其他操作均准确无误,下列情况会引起配制溶液的浓度偏高的是()
A.称取碳酸钠晶体28.6g
B.溶解时进行加热,并将热溶液转移到容量瓶中至刻度线
C.转移时,对用于溶解碳酸钠晶体的烧杯没有进行洗涤
D.定容后,将容量瓶振荡摇匀,静置发现液面低于刻度线,又加入少量水至刻度线
7、下列现象与氢键有关的是:( )
①H2O的熔、沸点比VIA族其他元素氢化物的高
②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶
③冰的密度比液态水的密度小
④尿素的熔、沸点比醋酸的高
⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低
⑥水分子高温下也很稳定
A.①②③④⑤⑥ B.①②③④⑤ C.①②③④ D.①②③
8、能正确表示CH4中碳原子成键方式的电子排布图为
A. B.
C. D.
9、酸碱恰好完全中和时( )
A.酸和碱的物质的量一定相等
B.溶液呈现中性
C.酸和碱的物质的量浓度相等
D.酸能提供的H+与碱所能提供的OH-的物质的量相等
10、难溶于水而且比水轻的含氧有机物是( )
①硝基苯 ②甲苯 ③溴苯 ④植物油 ⑤蚁酸 ⑥乙酸乙酯 ⑦硬脂酸甘油酯
A.①②③ B.④⑥⑦ C.①②④⑤ D.②④⑥⑦
11、下列指定反应的离子方程式正确的是
A.向氨水中通入少量二氧化硫:NH3•H2O+SO2═NH4++HSO3-
B.向氯化铝溶液中加入过量氨水:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
C.电解氯化镁溶液:2Cl-+2H2O 2OH-+Cl2↑+H2↑
D.氢氧化钡溶液中滴入硫酸氢钠溶液至Ba2+恰好完全沉淀:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O
12、将足量的CO2不断通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中,生成沉淀的物质的量与所通入CO2的体积关系如图所示。下列关于整个反应过程中的说法错误的是( )
A.e点溶液中c(HCO3-)>c(K+)
B.bc段反应的离子方程式是AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-
C.d点溶液中c(K+)= c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)
D.Oa段与de段所消耗CO2的体积相同
13、关于晶体的下列说法正确的是 ( )
A.原子晶体中只含有共价键
B.任何晶体中,若含有阳离子就一定有阴离子
C.原子晶体的熔点一定比金属晶体的高
D.离子晶体中含有离子键,不可能含有共价键
14、几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表,相关说法正确的是
元素代号
L
M
X
R
T
原子半径/nm
0.160
0.143
0.102
0.089
0.074
主要化合价
+2
+3
+6、-2
+2
-2
A.离子半径大小:r(M3+) >r(T2-) B.其中R的金属性最强
C.煤和石油中存在X元素 D.L、X形成的简单离子核外电子数相等
15、下列各组物质之间的转化不是全部通过一步反应完成的是( )
A.Na→NaOH→Na2CO3→NaCl B.Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3
C.Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4 D.Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3
16、某有机物结构如图所示,它的结构最多有多少种
A.108种 B.72种 C.56种 D.32种
二、非选择题(本题包括5小题)
17、某天然碱可看作由CO2和NaOH反应后的产物所组成。为了确定其组成,现称取天然碱3.32g,做如下实验:(气体均折算为标准状况下)
(1)B的电子式_______。
(2)天然碱受热分解的反应方程式______。
(3)过量的天然碱溶液滴加少量的Ba(OH)2溶液,请写出离子反应方程式___。
18、Q是合成防晒霜的主要成分,某同学以石油化工的基本产品为主要原料,设计合成Q的流程如下(部分反应条件和试剂未注明):
已知:Ⅰ.钯催化的交叉偶联反应原理(R、R1为烃基或其他基团,X为卤素原子):Pd/CR—X+R1—CH=CH2R1—CH=CH—R+H—X
II.C8H17OH 分子中只有一个支链,且为乙基,其连续氧化的产物能与碳酸氢钠反应生成CO2,其消去产物的分子只有一个碳原子上没有氢原子。
III.F不能与氢氧化钠溶液反应,G的核磁共振氢谱中有 3 个峰且为对位取代物。请回答下列问题:
(1)G的结构简式为__________。
(2)C8H17OH 的名称(用系统命名法命名)为____________。
(3)X是 F的同分异构体,X遇氯化铁溶液发生显色反应且环上的一溴取代物有两种,写出 X 的结构简式:___________。
(4)写出反应⑥的化学方程式:____________。
(5)下列有关 B、C的说法正确的是____________(填序号)。
a.二者都能使溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液褪色
b.二者都能与碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳
c.1molB或C都能最多消耗44.8L(标准状况)氢气
d.二者都能与新制氢氧化铜悬浊液反应
19、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:__________________________。
20、下图是有机化学中的几个重要实验。图一是制取乙酸乙酯,图二是验证醋酸、碳酸、苯酚酸性强弱;图三是实验室制取乙炔并检验其部分性质。请根据要求填空。
(1)图一中A发生的化学方程式为__________, A的导管应与_______相连(填字母)。
(2)图二中的E和F分别盛装的药品应为_____________和______________。
A.石蕊溶液 B.苯酚钠溶液 C.碳酸氢钠溶液 D.碳酸钠溶液
(3)图三中乙装置的作用是_______________,实验过程中发现燃烧非常剧烈,分析其主要原因是_________________。
21、(1)钠米材料二氧化钛(TiO2)具有很高的化学活性,可做性能优良的催化剂。工业上二氧化钛的制备是:
资料卡片
物质
熔点
沸点
SiCl4
-70℃
57.6℃
TiCl4
-25℃
136.5℃
I. 将干燥后的金红石(主要成分TiO2,主要杂质SiO2)与碳粉混合装入氯化炉中,在高温下通入Cl2反应制得混有SiCl4杂质的TiCl4。
II. 将SiCl4分离,得到纯净的TiCl4。
III. 在TiCl4中加水、加热,水解得到沉淀TiO2·xH2O。
IV. TiO2·xH 2O高温分解得到TiO2。
①TiCl4与SiCl4在常温下的状态是________。II中所采取的操作名称是_______。
②III中反应的化学方程式是____________________________________________。
③如IV在实验室完成,应将TiO2·xH2O放在________(填仪器编号)中加热。
(2)根据废水中所含有害物质的不同,工业上有多种废水的处理方法。
①废水I若采用CO2处理,离子方程式是________________。
②废水Ⅱ常用明矾处理。实践中发现废水中的c(HCO)越大,净水效果越好,这是因为______________。
③废水III中的汞元素存在如下转化(在空格上填相应的化学式):Hg2++______=CH3Hg++H+,我国规定,Hg2+的排放标准不能超过0.05 mg/L。若某工厂排放的废水1 L中含Hg2+ 3×10-7mo1,是否达到了排放标准__(填“是”或“否”)。
④废水Ⅳ常用C12氧化CN—成CO2和N2,若参加反应的C12 与CN-的物质的量之比为5︰2,则该反应的离子方程式为__________。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、C
【解析】
A.过滤操作要注意“一贴二低三靠”,漏斗颈下端口要靠在烧杯内壁。故A正确;
B.将溶液转移到容量瓶中时,要用玻璃棒引流,玻璃棒的下端要靠在容量瓶刻度线以下的内壁上。故B正确;
C.配制一定质量分数的溶液,必须用到的玻璃仪器是量筒、烧杯、胶头滴管、玻璃棒。故C错误;
D. 容量瓶、滴定管、分液漏斗使用前都必须检查是否漏水。故D正确;
故答案选:C。
配制一定质量分数的溶液和配置一定浓度的溶液所需仪器不同。
2、B
【解析】
动物的肌肉、皮毛都属于蛋白质。
【详解】
A项、大米的主要成分是淀粉,故A错误;
B项、羊毛的主要成分是蛋白质,故B正确;
C项、牛油的主要成分是油脂,故C错误;
D项、棉花的主要成分是纤维素,故D错误;
故选B。
3、D
【解析】
将一定量的镁和铜组成的混合物加入到稀HNO3中,金属完全溶解(假设反应中还原产物只有NO),发生反应3Mg+8HNO3 (稀)=3Mg(NO3)2+2NO↑+4H2O、3Cu+8HNO3 (稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;向反应后的溶液中加入过量的3mol/LNaOH溶液至沉淀完全,发生反应:Mg(NO3)2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaNO3、Cu(NO3)2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaNO3,沉淀为氢氧化镁和氢氧化铜,生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g,则氢氧化镁和氢氧化铜含有氢氧根的质量为5.1g,氢氧根的物质的量为n=,根据电子转移守恒,则镁和铜的总的物质的量为0.15mol。
A.根据上述分析可知:反应过程中电子转移的物质的量等于氢氧根离子的物质的量,n(e-)=n(OH-)=0.3mol,所以转移的电子数目N=0.3NA,A正确;
B.镁和铜的总的物质的量为0.15mol,若全为Mg,其质量是m=0.15mol×24g/mol=3.6g;若全为金属Cu,其质量为m=0.15mol×64g/mol=9.6g,所以参加反应的金属的总质量(m)为3.6g<m<9.6g,B正确;
C.反应过程中转移电子的物质的量为0.3mol,根据电子转移数目相等,可知反应产生NO的物质的量为n(NO)=,其在标准状况下的体积V=0.1mol×22.4L/mol=2.24L,C正确;
D.若硝酸无剩余,则参加反应氢氧化钠的物质的量等于0.3mol,需要氢氧化钠溶液体积V=;若硝酸有剩余,消耗的氢氧化钠溶液体积大于100mL,D错误;
故合理选项是D。
4、A
【解析】分析:A、有新物质生成的变化属于化学变化,没有新物质生成的属于物理变化.B、混合物是由不同分子构成的物质;
详解:A、绳锯木断,只是物质的形状发生了改变,没有新物质生成,属于物理变化,水滴石穿,是指滴水产生的力在不断的作用在石头上,时间长了和碳酸钙、二氧化碳反应生成溶于水的碳酸氢钙,使石头上出现了小孔,有新物质生成,属于化学变化,故A错误;B、福尔马林是甲醛的水溶液、漂白粉主要成分是次氯酸钙、碱石灰为氧化钙和氢氧化钠混合物,故B正确;C、酸性氧化物能与碱性氧化物反应,所以氧化钙能与二氧化硫反应,可用作工业废气的脱硫剂,故C正确;D、高吸水性树脂属于功能高分子材料,聚丙烯酸钠含亲水基团,相对分子质量在10000以上,属于功能高分子材料,故D正确;故选A。
5、D
【解析】
A. 常温常压下,丙炔为气态,选项A不符合;B. 常温常压下,甲醛为气态,选项B不符合;C. 常温常压下,一氯甲烷为气态,选项C不符合;D. 常温常压下,苯酚为无色或白色晶体,选项D符合。答案选D。
6、B
【解析】
A.在实验室没有980mL容量瓶,要选择1000mL容量瓶,需要溶质的物质的量为n(Na2CO3)=0.1mol/L×1L=0.1mol,根据n(Na2CO3·10H2O)=n(Na2CO3),所以m(Na2CO3·10H2O)= 0.1mol×286g/mol=28.6g,溶液浓度为0.1mol/L,不会产生误差,A不符合题意;
B.溶解时进行加热,并将热溶液转移到容量瓶中至刻度线,由于溶液的体积受热膨胀,遇冷收缩,所以待恢复至室温时,体积不到1L,根据c=,可知V偏小,则c偏高,B符合题意;
C.转移时,对用于溶解碳酸钠晶体的烧杯没有进行洗涤,则溶质的物质的量偏少,根据c=,可知n偏小,则c偏低,C不符合题意;
D.定容后,将容量瓶振荡摇匀,静置,发现液面低于刻度线,是由于部分溶液粘在容量瓶颈部,若又加入少量水至刻度线,则V偏大,根据c=,可知:若V偏大,会导致配制溶液的浓度偏低,D不符合题意;
故合理选项是B。
7、B
【解析】
①ⅥA族元素氢化物的熔点随相对分子质量的增大而升高,但水中含有氢键,所以H2O的熔、沸点比ⅥA族其他元素氢化物的高,故①正确;
②小分子的醇、水分子之间能形成氢键,羧酸、水分子之间能形成氢键,所以小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶,故②正确;
③冰中存在氢键,氢键具有方向性和饱和性,使冰的体积变大,则冰的密度比液态水的密度小,故③正确;
④尿素分子间可以形成多个氢键(2个N原子、1个O原子),醋酸分子间只有1个氢键(只有羟基可以形成氢键),尿素的熔、沸点比醋酸的高,故④正确;
⑤对羟基苯甲酸易形成分子间氢键,而邻羟基苯甲酸容易形成分子内氢键,所以邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低,故⑤正确;
⑥水的稳定性与O-H键的强弱有关,与氢键无关,故⑥错误;
正确的有①②③④⑤,故选B。
8、D
【解析】
分析:根据杂化轨道理论,中碳原子的价层电子对数为,所以碳原子是杂化,据此答题。
详解:A、轨道没有杂化,还是基态原子的排布,A错误;
B、杂化后的轨道能量应当相同,B错误;
C、电子排布时应先排在能量低的轨道里,C错误;
D、中碳原子的价层电子对数为,所以碳原子是杂化,即由一个s轨道和3个p轨道杂化后形成4个能量相同的轨道,根据洪特规则,每个轨道上有一个电子,D正确;
答案选D。
9、D
【解析】
酸碱恰好完全中和,是指酸能提供的氢离子和碱能提供的氢氧根离子的物质的量相等,但酸和碱的物质的量不一定相等,反应后的溶液为盐的溶液,也不一定为中性,所以选D。
10、B
【解析】
根据有机物分子中必须含有氧元素将甲苯、溴苯排除掉;根据密度与水的密度关系:硝基苯、溴苯密度比水大,而苯、植物油、乙醇、乙酸乙酯、乙酸密度都比水小,就可以将硝基苯、溴苯排除掉,最后根据水溶性得出正确结论.甲苯和溴苯不含有氧元素,不符合题意-含氧有机物的要求,排除掉,硝基苯、溴苯密度比水大,不满足比水轻的要求,应该排除掉,剩余的有机物含有:④植物油、⑤蚁酸、⑥乙酸乙酯、⑦硬脂酸甘油酯,由于⑤蚁酸能够溶于水,不符合要求,所以难溶于水而且比水轻的含氧有机物是::④植物油、⑥乙酸乙酯、⑦硬脂酸甘油酯;
答案选B。
11、B
【解析】
A.向氨水中通入少量二氧化硫生成(NH4)2SO3,发生的离子反应为2NH3•H2O+SO2═2NH4++SO32- +H2O,故A错误;
B.向氯化铝溶液中加入过量氨水有白色胶状沉淀生成,发生的离子反应为Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,故B正确;
C.惰性电极电解氯化镁溶液有氢氧化镁沉淀生成,发生的离子反应为2Cl-+2H2O Mg(OH) 2↓+Cl2↑+H2↑,故C错误;
D.氢氧化钡溶液中滴入硫酸氢钠溶液至Ba2+恰好完全沉淀是,发生的离子反应为Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O,故D错误;
故答案为B。
判断离子方程式是否正确主要从以下几点考虑:①拆分是否合理;②是否符合客观事实;③配平是否有误(电荷守恒,原子守恒);④有无注意反应物中量的关系;⑤能否发生氧化还原反应等。
12、B
【解析】
在各个阶段发生的反应是:O~a:Ba(OH)2+CO2=BaCO3↓+H2O;
a~b段:2KOH+CO2=K2CO3+H2O;
b~c:2AlO2-+3H2O+CO2=2Al(OH)3↓+CO32-;
c~d段:K2CO3+H2O+CO2=2KHCO3;
d~e段:BaCO3+H2O+CO2=Ba(HCO3)2,沉淀部分溶解;
据此分析。
【详解】
只要通入CO2,立刻就有沉淀BaCO3产生,首先发生反应Ba(OH)2+CO2=BaCO3↓+H2O,将Ba(OH)2消耗完毕,接下来消耗KOH,发生反应2KOH+CO2=K2CO3+H2O,因而此段沉淀的量保持不变,然后沉淀量增大,发生反应2AlO2-+3H2O+CO2=2Al(OH)3↓+CO32-,沉淀量达最大后,再发生K2CO3+H2O+CO2=2KHCO3,最后发生反应BaCO3+H2O+CO2=Ba(HCO3)2,沉淀部分溶解。
A、根据反应c~d段:K2CO3+H2O+CO2=2KHCO3;d~e段:BaCO3+H2O+CO2=Ba(HCO3)2,故e点溶液中c(HCO3-)>c(K+),选项A正确;
B、b~c段反应的离子方程式是:2AlO2-+3H2O+CO2=2Al(OH)3↓+CO32-,选项B错误;
C、d点为KHCO3溶液,根据物料守恒有c(K+)= c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-),选项C正确;
D、由上述分析可知,Oa发生反应为:Ba(OH)2+CO2=BaCO3↓+H2O,de段发生反应BaCO3+H2O+CO2=Ba(HCO3)2,根据反应可知,消耗CO2的体积相同,选项D正确;
答案选B。
本题考查离子浓度大小关系及溶液中三大守恒的应用,易错点为选项C,应先分析d点为KHCO3溶液,再根据物料守恒进行判断。
13、A
【解析】
A. 在原子晶体中,原子间以共价键相结合,所以原子晶体中只含有共价键,故A正确;
B. 金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的,所以有阳离子不一定有阴离子,故B错误;
C. 不同金属晶体的熔点差别很大,有的熔点很高如钨,所以原子晶体的熔点不一定比金属晶体的高,故C错误;
D. 离子晶体中含有离子键,也可能含有共价键,如氢氧化钠属于离子晶体,既含有离子键又含有共价键,故D错误;
答案选A。
14、C
【解析】
主族元素中,元素最高正化合价与其族序数相等,其最高正价与最低负价的绝对值之和为8,根据元素化合价知,L、M、X、R、T分别位于第IIA族、第IIIA族、第VIA族、第IIA族、第VIA族,同一主族元素,其原子半径随着原子序数增大而增大,同一周期元素,原子半径随着原子序数增大而减小,所以L、M、X、R、T为Mg、Al、S、Be、O元素,
【详解】
A.电子层结构相同的离子,其离子半径随着原子序数增大而减小,所以离子半径r(M3+)<r(T2-),A错误;
B.这几种元素中,金属性最强的元素位于元素周期表左下角,所以为Mg(即L)元素金属性最强,B错误;
C.X是S元素,煤和石油中存在X元素,C正确;
D.L、X分别是Mg、S元素,镁离子核外有10个电子、硫离子核外有18个电子,所以二者形成的简单离子核外电子数不相等,D错误;
答案选C。
明确元素化合价与元素所处主族关系是解答本题的关键,再结合元素周期律分析解答,注意离子半径大小比较方法和主族元素化合价的计算依据。
15、B
【解析】
A.钠和水反应生成氢氧化钠,2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠,2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙进而氯化钠,Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl,能一步实现反应,A不符合题意;
B.铝和氧气反应生成氧化铝,氧化铝不溶于水,不能一步反应生成氢氧化铝,B符合题意;
C.镁和氯气反应生成氯化镁,Mg+Cl2=MgCl2,氯化镁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀,MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl,氢氧化镁沉淀溶解于硫酸生成硫酸镁,Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O,能一步实现反应,C不符合题意;
D.铁和盐酸反应生成氯化亚铁,Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,氯化亚铁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁,FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl,空气中氢氧化亚铁被氧气氧化生成氢氧化铁,4 Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,D不符合题意;
故合理选项是B。
16、B
【解析】
试题分析:戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷,-C5H11是戊烷去掉一个H之后形成的戊基,去掉一个H,正戊烷、异戊烷、新戊烷分别有3、4、1种结构,共8种;-C3H5Br2根据碳链异构和Br位置异构共9种,因此总共8×9=72种,故选B。
【考点定位】考查同分异构体和同分异构现象
【名师点晴】本题解题时需注意同分异构体的类型包括碳链异构、官能团异构、位置异构等;该有机物的同分异构体取决于两个取代基的同分异构,主要考虑碳链异构和位置异构即可,戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷,-C5H11是戊烷去掉一个H之后形成的戊基,去掉一个H,正戊烷、异戊烷、新戊烷分别有3、4、1种结构;-C3H5Br2根据碳链异构和Br位置异构共9种,因此总共8×9=72种。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、 2[NaHCO3·2Na2CO3·2H2O]=5Na2CO3+5H2O+CO2↑
或者2NaHCO3·4Na2CO3·4H2O=5Na2CO3+5H2O+CO2↑
或者2[2Na2CO3·NaHCO·2H2O]=5Na2CO3+5H2O+CO2↑ 2HCO3-+Ba2++2OH-=BaCO3↓+2H2O+CO32-
【解析】
天然碱可看作由CO2和NaOH反应后的产物所组成,2NaOH+CO2(少量)=Na2CO3+H2O,NaOH+CO2(过量)= NaHCO3,当≤1,生成NaHCO3;当1<<2,产物为NaHCO3和Na2CO3的混合物,当2,只生成Na2CO3,天然碱3.32g隔绝空气加热至恒重,产生气体112mL (标准状况),为碳酸氢钠的分解,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,无色液体B为水,白色固体C为碳酸钠,滴加足量的盐酸反应生成气体A为二氧化碳,以此分析解答。
【详解】
(1)天然碱3.32g,隔绝空气加热至恒重产生气体112mL(标准状况),为碳酸氢钠的分解,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ ,所以无色液体B为水,水属于共价化合物,每个氢原子和氧原子共用一个电子对,所以水的电子式为,故答案:;
(2)3.32g样品中,隔绝空气加热至恒重产生气体为CO2,其物质的量= =0.005mol,则分解的碳酸氢钠物质的量n=0.005mol2=0.01mol,生成水的物质的量n=0.005mol,生成Na2CO3的物质的量n=0.005mol,由后续产生气体A为CO2,其物质的量n==0.025mol,碳元素守恒得白色固体C为Na2CO3,其物质的量n=0.025mol,所以原混合物中含有Na2CO3,其物质的量n=0.025mol-0.005mol=0.02mol,根据质量守恒定律:0.02mol 106g/mol+0.01mol84g/mol=2.96g,所以水的质量为3.32g-2.96g=0.36g,所以水的物质的量为:n==0.02mol,则n(Na2CO3):n(NaHCO3):n(H2O)=0.02mol:0.01mol:0.02mol=2:1:2故该天然碱的组成为2Na2CO3·NaHCO3·2H2O,天然碱受热分解的反应方程式为2[NaHCO3·2Na2CO3·2H2O]=5Na2CO3+5H2O+CO2↑;或者2NaHCO3·4Na2CO3·4H2O=5Na2CO3+5H2O+CO2↑;或者2[2Na2CO33·NaHCO·2H2O]=5Na2CO3+5H2O+CO2↑;
(3)过量的天然碱溶液滴加少量的Ba(OH)2溶液,碳酸根离子有剩余,其离子反应方程式为:2HCO3-+Ba2++2OH-=BaCO3↓+2H2O+CO32-,故答案:2HCO3-+Ba2++2OH-=BaCO3↓+2H2O+CO32-。
18、 2乙基1己醇 ad
【解析】
由A、B的分子式及的结构简式C可知,A为CH3CH=CH2,B为CH2=CHCHO,由信息Ⅱ可知,C8H17OH分子中只有一个支链,且为乙基,其连续氧化的产物能与碳酸氢钠反应生成CO2,其消去产物的分子中只有一个碳原子上没有氢原子,则C8H17OH为,与丙烯酸发生酯化反应生成D,由流程图可知,F为等,因F不能与NaOH溶液反应,所以F为苯甲醇或苯甲醚,由F和G的分子式可知,F与溴发生取代反应,又G的核磁共振氢谱中有3组峰,说明G中有3种位置的H原子,所以G为,由信息Ⅰ可知,D与G合成Q;
(1)结合分析写出G的结构简式;
(2)C8H17OH为,与-OH相连的C原子为第1位碳原子编号来命名;
(3)X为酚,甲基与酚-OH处于对位;
(4)由信息Ⅰ,D与G合成Q,并生成HBr;
(5)B为烯醛,C为烯酸,均含C=C键,但羧基中的C=O不能与氢气发生加成反应。
【详解】
由A、B的分子式及的结构简式C可知,A为CH3CH=CH2,B为CH2=CHCHO,由信息Ⅱ可知,C8H17OH分子中只有一个支链,且为乙基,其连续氧化的产物能与碳酸氢钠反应生成CO2,其消去产物的分子中只有一个碳原子上没有氢原子,则C8H17OH为,与丙烯酸发生酯化反应生成D,由流程图可知,F为等,因F不能与NaOH溶液反应,所以F为苯甲醇或苯甲醚,由F和G的分子式可知,F与溴发生取代反应,又G的核磁共振氢谱中有3组峰,说明G中有3种位置的H原子,所以G为,由信息Ⅰ可知,D与G合成Q;
(1)由分析可知G的结构简式为为;
(2)C8H17OH为,与-OH相连的C原子为第1位碳原子编号来命名,其名称为2-乙基-1-己醇;
(3)F为苯甲醚,X遇氯化铁溶液发生显色反应且环上的一溴取代物有两种,X为酚,甲基与酚-OH处于对位,则X为;
(4)由信息Ⅰ,D与G合成Q,并生成HBr,反应⑥的化学方程式为;
(5)B为烯醛,C为烯酸,均含C=C键,但羧基中的C=O不能与氢气发生加成反应;
a.均含C=C键,则二者都能使溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液褪色,故a正确;
b.C中含-COOH,能与碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳,而B不能,故b错误;
c.1mol B最多消耗44.8L(标准状况)氢气,而C消耗22.4L氢气,故c错误;
d.B中含-CHO,C中含-COOH,二者都能与新制氢氧化铜悬浊液反应,故d正确;
故答案为ad。
19、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。
20、CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O B C B 除去乙炔中H2S和PH3等杂质 直接用水与电石反应,导致生成气体的速度很快
【解析】
(1)图一A中乙酸和乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水;为了避免发生倒吸现象,吸收乙酸乙酯的导管不能伸入溶液中;
(2)图二是验证醋酸、碳酸、苯酚酸性强弱,醋酸具有挥发性,应该在E中用碳酸氢钠溶液除去挥发出来的醋酸,通过二氧化碳气体与苯酚溶液的反应证明碳酸的酸性大于苯酚;
(3)制取的乙炔中混有的硫化氢、磷化氢等杂质会对乙炔的检验产生干扰,需要用硫酸铜溶液除去;制取乙炔通常用饱和食盐水和电石反应,若用水与电石直接反应会使产生的乙炔的速率较快。
【详解】
(1)图一中A发生酯化反应,反应的化学方程式为:CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O;吸收乙酸乙酯的导管不能伸入溶液中,否则容易发生倒吸现象,所以A导管应该与B连接;
(2)图二的实验目的是验证醋酸、碳酸、苯酚酸性强弱,通过醋酸与碳酸钠溶液的反应证明醋酸的酸性大于碳酸,通过二氧化碳与苯酚钠的反应证明碳酸的酸性大于苯酚,由于醋酸具有挥发性,D中生成的CO2气体中混有CH3COOH,需要用NaHCO3饱和溶液除去,所以E中试剂是NaHCO3饱和溶液,合理选项是C;F中盛放试剂是苯酚钠溶液,合理选项是B;
(3)电石与水反应生成的乙炔气体中混有H2S和PH3等杂质,H2S和PH3等杂质会影响丙中乙炔性质的检验,需要先用硫酸铜溶液除去;实验室中制取乙炔用饱和食盐水和电石反应,可以减小反应速率,若直接用水与电石反应,会导致反应速率较快。
本题考查了乙酸乙酯的制取、酸性强弱比较、乙炔的制取等知识。注意掌握常见物质的制备原理及装置特点,结合物质的性质及可能混有的杂质,选择适当的顺序,使用一定的试剂除杂、净化,然后进行检验,题目侧重考查学生的分析能力及化学实验能力。
21、液态 蒸馏 TiCl4+(x+2)H2OTiO2·xH2O↓+4HCl b OH-+CO2=HCO3- HCO3-会促进Al3+的水解,生成更多的Al(OH)3,净水效果增强 CH4 否 5Cl2+2CN-+4H2O=10Cl-+2CO2+N2+8H+
【解析】
(1)①根据资料卡片中的TiCl4与SiCl4熔点、沸点判断TiCl4与SiCl4在常温下的状态;分离沸点相差较大的互溶液体常采取蒸馏方法;
②由信息可知TiCl4与水在加热条件下,水解得到沉淀TiO2•xH2O与HCl;
③Ⅳ为高温分解固体物质,通常在坩埚中进行;
(2)①中和法利用二氧化碳和碱反应的性质可除去OH-;
②HCO3-可与Al3+发生互促水解反应;
③由质量守恒可知,应为甲烷与Hg2+的反应;
④根据反应物的物质的量关系结合质量守恒配平。
【详解】
(1)①根据资料卡片中的TiCl4与SiCl4熔点、沸点可知,TiCl4与SiCl4在常温下的状态是液态;分离沸点相差较大的互溶液体常采取蒸馏方法;
②由信息可知TiCl4与水在加热条件下,水解得到沉淀TiO2•xH2O与HCl,反应方程式为:TiCl4+(x+2)H2OTiO2•xH2O↓+4HCl;
③Ⅳ为烧杯与蒸发皿通常进行液态加热,高温分解固体物质常在坩埚中进行,所以b正确;
(2)①pH接近7,用CO2处理,生成HCO3-,则反应的离子方程式为OH-+CO2=HCO3-;
②HCO3-和Al3+发生相互促进的水解,生成CO2和Al(OH)3,从而增强净水效果;
③根据电荷守恒可质量守恒可知,应为Hg2+和CH4的反应,1L水中,n(Hg2+)=3×10-7mol,则m(Hg2+)=3×10-7mol×200.6g/mol=6.02×10-5g=0.06mg>0.05mg,所以没有达到排放标准;
④废水Ⅳ常用C12氧化CN-成CO2和N2,若参加反应的C12与CN-的物质的量之比为5:2,则反应的离子方程式为5Cl2+2CN-+4H2O=10Cl-+2CO2+N2+8H+。
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