资源描述
2025-2026学年湖南省洞口县化学高三第一学期期末质量检测试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,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、C8H9Cl的含苯环的(不含立体异构)同分异构体有
A.9种 B.12种 C.14种 D.16种
2、某实验小组利用下图装置制取少量氯化铝,已知氯化铝熔沸点都很低(178℃升华),且易水解。下列说法中完全正确的一组是
①氯气中含的水蒸气和氯化氢可通过盛有苛性钠的干燥管除去 ②装置I中充满黄绿色气体后,再加热盛有铝粉的硬质玻璃管 ③装置II是收集装置,用于收集氯化铝④装置III可盛放碱石灰也可盛放无水氯化钙,二者的作用相同 ⑤a处使用较粗的导气管实验时更安全
A.①② B.②③⑤ C.①④ D.③④⑤
3、以下情况都有气体产生,其中不产生红棕色气体的是( )
A.加热浓硝酸 B.光照硝酸银
C.加热硝酸钙 D.加热溴化钾和浓硫酸混合物
4、向含有0.2 mol氢氧化钠和0.1 mol氢氧化钙的溶液中,持续稳定地通入二氧化碳气体,通入气体为6.72 L(标准状况)时,立即停止,则这一过程中,溶液中离子数目与通入二氧化碳气体体积的关系正确的是(不考虑气体的溶解)
A. B. C. D.
5、扑热息痛的结构如图所示,下列关于扑热息痛的描述正确的是
A.分子式为C8H10NO2
B.扑热息痛易溶于水
C.能与Na2CO3溶液反应,但不能与NaHCO3溶液反应
D.属于芳香烃
6、下列化学用语使用正确的是( )
A.HF在水溶液中的电离方程式:HF+H2OF-+H3O+
B.Na2S的电子式:
C.乙烯的结构式:CH2=CH2
D.重氢负离子(H-)的结构示意图:
7、与溴水反应不会产生沉淀的是
A.乙烯 B.AgNO3溶液 C.H2S D.苯酚
8、下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.溴水中存在Br2+H2O⇌HBr+HBrO,当加入硝酸银溶液并静置后,溶液颜色变浅
B.反应CO(g)+NO2(g)⇌CO2(g)+NO(g)+Q,Q>0,平衡后,升高温度体系颜色变深
C.用饱和食盐水除去Cl2中的HCl
D.合成氨反应中,为提高原料的转化率,可采用高温加热的条件
9、下列做法中观察到的现象可以说明钠的密度比水小的是
A.用小刀切开金属钠 B.将钠放在坩埚中加热
C.把钠保存在煤油中 D.将钠放入盛水的烧杯
10、硫酸铜分解产物受温度影响较大,现将硫酸铜在一定温度下分解,得到的气体产物可能含有SO2、SO3、O2,得到的固体产物可能含有CuO、Cu2O。已知Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O,某学习小组对产物进行以下实验,下列有关说法正确的是
A.将气体通过BaCl2溶液产生白色沉淀,说明混合气体中含有SO3
B.将气体通过酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色,说明混合气体中含有SO2与O2
C.固体产物中加稀硝酸溶解,溶液呈蓝色,说明固体产物中含有CuO
D.将气体依次通过饱和Na2SO3溶液、灼热的铜网、酸性高锰酸钾可以将气体依次吸收
11、常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1 HCN溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH的溶液,由水电离的氢氧根离子浓度随加入NaOH体积的变化如图所示,则下列说法正确的是 ( )
A.常温下,0.1 mol·L-1HCN的电离常数 K a数量级为10-8
B.a、c两点溶液均为中性
C.当 V(NaOH)=10mL时:c(Na+)>c(CN-)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)
D.当V(NaOH)=30mL时:2c(OH-)-2c(H+)=c(CN-)+3c(HCN)
12、类比pH的定义,对于稀溶液可以定义pC=-lgC,pKa=-lgKa,常温下,某浓度H2A溶液在不同pH值下,测得pC(H2A)、pC(HA﹣)、pC(A2﹣)变化如图所示,下列说法正确的是
A.随着pH的增大,pC增大的曲线是A2﹣的物质的量浓度的负对数
B.pH=3.50时,c(HA﹣)> c(H2A) > c(A2﹣)
C.b点时c(H2A)·c(A2﹣)/c2(HA﹣)=10﹣4.5
D.pH=3.00~5.30时,c(H2A)+c(HA﹣)+c(A2﹣)先减小后增大
13、关于下列各实验装置的叙述中,错误的是 ()
A.装置可用于分离蔗糖和葡萄糖,且烧杯中的清水应多次更换
B.装置可用于制备少量 Fe(OH)2沉淀,并保持较长时间白色
C.装置可用从a处加水的方法检验的气密性,原理为液差法
D.装置用于研究钢铁的吸氧腐蚀,一段时间后导管末端会进入一段水柱
14、我国科学家开发的一种“磷酸钒锂/石墨离子电池”在4.6V电位区电池总反应为:Li3C6+V2(PO4)36C+Li3V2(PO4)3。下列有关说法正确的是
A.该电池比能量高,用Li3V2(PO4)3做负极材料
B.放电时,外电路中通过0.1 mol电子M极质量减少0.7 g
C.充电时,Li+向N极区迁移
D.充电时,N极反应为V2(PO4)3+3Li++3e-=Li3V2(PO4)3
15、硫元素最常见和最稳定的一种同素异形体是黄色的正交α-型,1912年E.Beckmann由硫在碘中的冰点降低法测得它含有S8分子。1891年,M.R.Engel用浓盐酸和硫代硫酸盐的饱和溶液在0℃下作用首次制得了一种菱形的-硫,后来证明含有S6分子。下列说法正确的是
A.S6和S8分子都是由S原子组成,所以它们是一种物质
B.S6和S8分子分别与铁粉反应,所得产物不同
C.S6和S8分子分别与过量的氧气反应可以得到SO3
D.等质量的S6和S8分子分别与足量的KOH反应,消耗KOH的物质的量相同
16、过渡金属硫化物作为一种新兴的具有电化学性能的电极材料,在不同的领域引起了研究者的兴趣,含有过渡金属离子废液的回收再利用有了广阔的前景,下面为S2−与溶液中金属离子的沉淀溶解平衡关系图,若向含有等浓度Cu2+、Cd2+、Zn2+、Co2+、Fe2+的废液中加入含硫的沉淀剂,则下列说法错误的是
A.由图可知溶液中金属离子沉淀先后顺序为Cu2+、Cd2+、Zn2+、Co2+、Fe2+
B.控制S2−浓度可以实现铜离子与其他金属离子的分离
C.因Na2S、ZnS来源广、价格便宜,故常作为沉铜的沉淀剂
D.向ZnS中加入Cu2+的离子方程式为:S2−+Cu2+CuS↓
二、非选择题(本题包括5小题)
17、一种合成聚碳酸酯塑料(PC塑料)的路线如下:
已知:①酯与含羟基的化合物可发生如下酯交换反应RCOOR'+R"OH RCOO R"+ R'OH
②PC塑料结构简式为:
(1)C中的官能团名称是_________,检验C中所含官能团的必要试剂有_________。
(2)D的系统命名为_________。
(3)反应II的反应类型为_________,反应Ⅲ的原子利用率为_________。
(4)反应IV的化学方程式为_________。
(5)1molPC塑料与足量NaOH溶液反应,最多消耗_________molNaOH。
(6)反应I生成E时会生成副产物F(C9H12O2),其苯环上一氯代物有两种,则F的结构简式为_________;写出满足下列条件的F的同分异构体的结构简式_________(任写一种)
①分子中含有苯环,与NaOH溶液反应时物质的量为1:2
②核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢,且峰面积之比为6:2:2:1:1
18、化合物H是一种高效除草剂,其合成路线流程图如下:
(1)E中含氧官能团名称为________和________。
(2)A→B的反应类型为________。
(3)写出同时满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式:________。
①不能发生水解反应,能与FeCl3溶液发生显色反应:
②分子中有4种不同化学环境的氢。
(4)F的分子式为C15H7ClF3NO4,写出F的结构简式:________。
(5)已知:—NH2与苯环相连时,易被氧化;—COOH与苯环相连时,再引入其他基团主要进入它的间位。请写出以A和D为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。__________
19、硫代硫酸钠(Na2S2O3)具有较强的还原性,还能与中强酸反应,在精细化工领域应用广泛.将SO2通入按一定比例配制成的Na2S和Na2CO3的混合溶液中,可制得Na2S2O3•5H2O(大苏打).
(1)实验室用Na2SO3和硫酸制备SO2,可选用的气体发生装置是_____(选填编号);检查该装置气密性的操作是:关闭止水夹,再_______________。
(2)在Na2S和Na2CO3的混合溶液中不断通入SO2气体的过程中,发现:
①浅黄色沉淀先逐渐增多,反应的化学方程式为________________(生成的盐为正盐);
②浅黄色沉淀保持一段时间不变,有无色无嗅的气体产生,则反应的化学方程式为__________________(生成的盐为正盐);
③浅黄色沉淀逐渐减少(这时有Na2S2O3生成);
④继续通入SO2,浅黄色沉淀又会逐渐增多,反应的化学方程式为_______________(生成的盐为酸式盐)。
(3)制备Na2S2O3时,为了使反应物利用率最大化,Na2S和Na2CO3的物质的量之比应为_________;通过反应顺序,可比较出:温度相同时,同物质的量浓度的Na2S溶液和Na2CO3溶液pH更大的是_________。
(4)硫代硫酸钠的纯度可用滴定法进行测定,原理是:2S2O32﹣+I3﹣=S4O62﹣+3I﹣.
①为保证不变质,配制硫代硫酸钠溶液须用新煮沸并冷却的蒸馏水,其理由是___________。
②取2.500g含杂质的Na2S2O3•5H2O晶体配成50mL溶液,每次取10.00mL用0.0500mol/L KI3溶液滴定(以淀粉为指示剂),实验数据如下(第3次初读数为0.00,终点读数如图e;杂质不参加反应):
编号
1
2
3
消耗KI3溶液的体积/mL
19.98
20.02
到达滴定终点的现象是_______________;Na2S2O3•5H2O(式量248)的质量分数是(保留4位小数)__________。
20、卤素单质在碱性溶液中容易发生歧化反应,歧化的产物依反应温度的不同而不同。
Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O
3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O
下图为制取氯气、氯酸钾、次氯酸钠和检验氯气性质的微型实验装置:
装置中盛装的药品如下:
①多用滴管中装有5 mL浓盐酸;②微型具支试管中装有1.5 g KMnO4;③微型具支试管中装有2~3 mL浓硫酸;④U形反应管中装有30% KOH溶液;⑤U形反应管中装有2 mol·L-1 NaOH溶液;⑥、⑦双U形反应管中分别装有0.1 mol·L-1 KI-淀粉溶液和KBr溶液;⑧尾气出口用浸有0.5 mol·L-1 Na2S2O3溶液的棉花轻轻覆盖住
(1)检查整套装置气密性的方法是________。
(2)为了使装置④⑤中的反应顺利完成,应该控制的反应条件分别为___________。
(3)装置⑥⑦中能够观察到的实验现象分别是_________。
(4)如果把装置⑥⑦中的试剂互换位置,则______(填“能”或“不能”)证明氧化性Cl2>I2,理由是_______。
(5)已知氯酸钾和氯化钾的溶解度曲线如图所示,反应结束后,从装置④所得溶液中提取氯酸钾晶体的实验操作是______________。
(6)尾气处理时Cl2发生反应的离子方程式为_________。
(7)选择微型实验装置的优点有___________(任答两点)。
21、K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,易溶于水,难溶于乙醇,是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。实验室用莫尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]制备K3[Fe(C2O4)3]·3H2O具体流程如图:
回答下列问题:
(1)步骤②滴加过量6%H2O2,生成红褐色胶状沉淀,该反应的化学方程式为___。生成的沉淀不易过滤,过滤前需要的操作是___。
(2)步骤③将Fe(OH)3加入到KHC2O4溶液中,水浴加热,控制pH为3.5-4,若pH偏高应加入适量___(填“H2C2O4”或“K2C2O4”)。
(3)步骤④的操作是___、过滤。得到的晶体依次用少量冰水、95%乙醇洗涤,用95%乙醇洗涤的目的是___。
(4)测定K3[Fe(C2O4)3]·3H2O中铁的含量。
①称量mg样品于锥形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至终点。滴定反应的氧化产物为___。滴定时,盛放高锰酸钾溶液的仪器是___(“酸式”或“碱式”)滴定管。
②向上述溶液中加入过量锌粉至将铁元素全部还原为Fe2+后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液VmL。该样品中铁的质量分数的表达式为___。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、C
【解析】分子式为C8H9Cl中含有苯环、饱和烃基、氯原子;当取代基可以是1个:-CH2CH2Cl;-CHClCH3,有2种同分异构体;取代基可以是2个:-CH2Cl、-CH3;-CH2CH3、-Cl,根据邻、间、对位置异构可知,共有3+3=6种同分异构体;取代基可以是3个:-Cl、-CH3、-CH3;2个甲基处于邻位时,-Cl有2种位置,有2种同分异构体;2个甲基处于间位时,-Cl有3种位置,有3种同分异构体;2个甲基处于对位时,-Cl有1种位置,有1种同分异构体;所以符合条件的同分异构体共有14种;故选C。
点睛:本题主要考查了同分异构体的书写,苯环上的取代基种类和数目决定了同分异构体的种类,注意取代基的分类。分子式为C8H9Cl,不饱和度为4,苯环本身的不饱和度就为4,说明解题时不用考虑不饱和键。
2、B
【解析】
①氯气能够与氢氧化钠反应,故错误;②用图示装置制取少量氯化铝,为防止铝与氧气反应,反应之前需要用氯气排除装置的空气,即装置I中充满黄绿色气体后,再加热盛有A铝粉的硬质玻璃管,故正确;③氯化铝熔沸点都很低(178℃升华),装置II可以用于收集氯化铝,故正确;④装置III中盛放的物质需要能够吸收水蒸气和除去多余的氯气,因此盛放碱石灰可以达到目的,盛放无水氯化钙不能除去多余的氯气,故错误;⑤氯化铝熔沸点都很低,a处使用较粗的导气管,不容易造成堵塞,实验时更安全,故正确;正确的有②③⑤,故选B。
3、C
【解析】
A.硝酸化学性质不稳定,硝酸见光或受热分解,4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑,生成的二氧化氮气体为红棕色,故A正确;
B.硝酸银不稳定,见光易分解生成Ag、NO2和O2,生成的二氧化氮气体为红棕色,故B正确;
C.硝酸钙加热于132℃分解,加热至495~500℃时会分解为氧气和亚硝酸钙,生成的氧气为无色气体,故C错误;
D.浓硫酸和溴化钠混合物受热后2KBr+H2SO4(浓) K2SO4+2HBr↑,浓硫酸具有强氧化性,易与HBr发生氧化还原反应,H2SO4(浓)+2HBrBr2↑+SO2↑+2H2O,生成的溴蒸气为红棕色,故D正确;
答案选C。
掌握常见的红棕色气体是解答本题的关键,常见红棕色气体为NO2和Br2蒸气,可由硝酸或硝酸盐分解或由溴化物氧化生成。
4、C
【解析】
n(CO2)==0.3mol,向含有0.2mol氢氧化钠和0.1mol氢氧化钙的溶液中通入CO2,二氧化碳首先与氢氧化钙反应2OH-+Ca2++CO2= CaCO3↓+H2O,离子浓度迅速降低,氢氧化钙完全反应,消耗0.1mol CO2,然后二氧化碳与氢氧化钠反应2OH-+CO2=CO32-+H2O,消耗0.1mol CO2,离子浓度继续降低,但幅度减小,最后发生CO2+H2O +CO32-=2HCO3-,离子浓度增大,恰好反应时,0.3mol二氧化碳也完全反应,所以图像C符合,故选C。
正确掌握反应的离子方程式的先后顺序是解题的关键。本题的易错点为B,要注意B和C的区别。
5、C
【解析】
A.分子式为C8H9NO2,故A错误;
B.含酚-OH、-CONH-,该有机物不溶于水,故B错误;
C.含酚-OH,能与Na2CO3溶液反应,但不能与NaHCO3溶液反应,故C正确;
D.含O、N等元素,不是芳香烃,故D错误;
故选C。
6、A
【解析】
A. HF是弱酸,部分电离,用可逆号,HF+H2O⇌F-+H3O+可表示HF的电离方程式,故A正确;
B. Na2S是离子化合物,由阴阳离子构成,而不是共价化合物,电子式书写不正确,故B错误;
C. 乙烯的结构简式:CH2=CH2,故C错误;
D. 重氢负离子(H-)的质子数是1,即核电荷数为1,故D错误;
故选:A。
7、A
【解析】
A.乙烯与溴水发生加成反应,溴水褪色,没有沉淀,选项A错误;
B.AgNO3溶液与溴水反应生成溴化银沉淀,选项B正确;
C.H2S与溴水发生氧化还原反应产生S沉淀,选项C正确;
D.苯酚与溴水发生取代反应生成三溴苯酚白色沉淀,选项D正确;
答案选A。
8、D
【解析】
A. 溴水中有下列平衡:Br2+H2O HBr+HBrO,当加入AgNO3(s)后,硝酸银与溴离子反应生成溴化银沉淀,平衡正向移动,溶液颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,故A不选;
B. 反应CO(g)+NO2(g)⇌CO2(g)+NO(g)+Q,Q>0,正反应放热,升高温度,平衡逆向移动,能用勒夏特列原理解释,故C不选;
C. 增大氯离子的浓度,平衡Cl2+H2O=H++Cl-+HClO逆向移动使得氯气难溶于饱和食盐水,能用勒夏特列原理解释,故C不选;
D. 合成氨反应是放热反应,升高温度,反应逆向移动,原料的转化率减小,不能通过升高温度提高原料的转化率,故D选;
正确答案是D。
本题考查平衡移动原理,明确平衡移动原理内涵及适用范围是解本题关键,注意:改变条件时不影响平衡移动的不能用平衡移动原理解释。
9、D
【解析】
A.用小刀切开金属钠,说明钠的质地软,故A错误;
B.将钠放在坩埚中加热能够熔化,说明钠的熔点低,故B错误;
C.把钠保存在煤油中,钠沉在底部,说明钠的密度比煤油大,而煤油的密度比水小,不能说明钠的密度比水小,故C错误;
D.钠与水反应的现象可以说明钠的熔点低、密度比水小,故D正确;
故选D。
本题的易错点为C,钠沉在煤油底部,只能说明钠的密度比煤油大,不能说明钠的密度比水小。
10、B
【解析】
A.二氧化硫和氧气和氯化钡可以反应生成硫酸钡沉淀,所以不能说明混合气体中含有三氧化硫,故错误;
B.二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明混合气体含有二氧化硫,硫酸铜分解生成二氧化硫,硫元素化合价降低,应有元素化合价升高,所以产物肯定有氧气,故正确;
C.固体产物加入稀硝酸,氧化铜或氧化亚铜都可以生成硝酸铜,不能说明固体含有氧化铜,故错误;
D. 将气体通过饱和Na2SO3溶液,能吸收二氧化硫、三氧化硫,故错误。
故选B。
11、D
【解析】
A. 常温下,0.1 mol·L-1HCN溶液中,水电离出的氢离子浓度为10-8.9mol/L,则溶液中的氢离子浓度==10-5.1,则电离常数 Ka==10-9.2,数量级为10-,9,故A错误;
B. a点为HCN和NaCN的混合溶液显中性,c点为NaOH和NaCN的混合溶液呈碱性,故B错误;
C. 当 V(NaOH)=10mL时,为HCN和NaCN的混合溶液且二者物质的量浓度相等,溶液显酸性,c(OH-)<c(H+),故C错误;
D. 当V(NaOH)=30mL时,为NaOH和NaCN的混合溶液呈碱性,钠离子的总物质的量为0.003mol,NaCN中CN-以CN-和HCN两种形式存在,总物质的量为0.002mol,则物料守恒为2c(Na+)=3c(CN-)+3c(HCN),该混合溶液中电荷守恒式为:c(Na+)+ c(H+)= c(CN-)+ c(OH-),则c(Na+)= c(CN-)+ c(OH-)- c(H+),代入物料守恒式,可得:2[c(CN-)+ c(OH-)- c(H+)]=3c(CN-)+3c(HCN),2c(OH-)-2c(H+)=c(CN-)+3c(HCN),故D正确;
答案选D。
12、C
【解析】
H2A存在电离平衡:H2A⇌H++HA-、HA-⇌H++A2-,pH增加促进电离平衡正向移动,所以由图可知:下方曲线是HA-的物质的量浓度的负对数,左侧曲线是H2A的物质的量浓度的负对数,右侧曲线是A2-的物质的量浓度的负对数,由此分析解答。
【详解】
A.由分析可知,随着pH的增大,pC增大的曲线是H2A的物质的量浓度的负对数,故A错误;
B.pH=3.50时,左侧曲线是H2A的物质的量浓度的负对数,右侧曲线是A2-的物质的量浓度的负对数,此时pC(H2A)>pC(A2-)>pC(HA-),即c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),故B错误;
C.b点时,c(H2A)=c(A2-),,交点a处c(HA-)=c(H2A),故Ka1==c(H+)=l×10-0.8,HA-⇌A2-+H+,交点c处c(HA-)=c(A2-),故Ka2= =c(H+)=l×10-5.3,故c(H2A)·c(A2﹣)/c2(HA﹣)=10-0.8/10-5.3=10﹣4.5,故C正确;
D.D.pH=3.00~5.30时,结合物料守恒c(H2A)+c(HA-)+C(A2-)始终不变,故D错误;
故答案为C。
认真分析纵坐标的意义,明确图象曲线变化的意义为解答关键,注意掌握电离平衡及其影响,试题侧重考查学生的分析能力及灵活应用能力。
13、A
【解析】
A. 蔗糖、葡萄糖分子的直径都比较小,可以通过半透膜,因此通过渗析的方法不能分离蔗糖和葡萄糖,A错误;
B. 根据装置图可知:Fe为阳极,失去电子,发生氧化反应,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+;在阴极石墨电极上,溶液中的H+得到电子变为H2逸出,电极反应式为2H++2e-=H2↑,H+放电,破坏了水的电离平衡,使溶液中OH-浓度增大,发生反应:Fe2++OH-=Fe(OH)2↓,由于在溶液表面覆盖保护层苯可以阻止O2在溶液中的溶解,故可以较长时间观察到产生的Fe(OH)2白色沉淀,B正确;
C. 关闭分液漏斗的活塞,由a处加水,若装置不漏气,会长时间观察到U型管左右两侧有高度差,C正确;
D. 若发生吸氧腐蚀,一段时间后,具支试管中空气中的O2会因反应消耗,气体减少,小试管中的水在外界大气压强作用下会进入小试管中,从而在导管末端形成一段水柱,D正确;
故合理选项是A。
14、B
【解析】
原电池的正极上发生得电子的还原反应,在电解池的阳极上发生失电子的氧化反应;锂离子电池的总反应为:Li3C6+V2(PO4)36C+Li3V2(PO4)3,则该电池放电时正极上发生得电子的还原反应,即电极反应式为V2(PO4)3+3Li++3e-=Li3V2(PO4)3,负极为Li3C6材料,电极反应Li3C6-3e-→3Li++6C。
【详解】
A. 该电池比能量高,原电池的正极上发生得电子的还原反应,在电解池的阳极上发生失电子的氧化反应;用Li3V2(PO4)3作正极材料,负极为Li3C6材料,故A错误;
B. 放电时,M极为负极,电极反应Li3C6-3e-→3Li++6C,外电路中通过0.1 mol电子M极质量减少0.1 mol×7g·mol-1=0.7 g,故B正确;
C. 充电时,Li+向阴极迁移,即向M极区迁移,故C错误;
D. 充电时,N极为阳极,发生氧化反应,Li3V2(PO4)3-3e-=V2(PO4)3+3Li+,故D错误;
故选B。
本题考查二次电池,理解原电池和电解池的原理是解题关键,易错点D,充电时外电源的正极与电池的正极相连,阳极发生氧化反应,失去电子。
15、D
【解析】
A选项,S6和S8分子都是由S原子组成,它们是不同的物质,互为同素异形体,故A错误;
B选项,S6和S8是硫元素的不同单质,化学性质相似,因此它们分别与铁粉反应,所得产物相同,故B错误;
C选项,不管氧气过量还是少量,S6和S8分子分别与氧气反应可以得到SO2,故C错误;
D选项,等质量的S6和S8分子,其硫原子的物质的量相同,因此它们分别与足量的KOH反应,消耗KOH的物质的量相同,故D正确。
综上所述,答案为D。
16、D
【解析】
由图可知溶液中金属硫化物沉淀的Ksp大小顺序为CuS<CdS<ZnS<CoS<FeS,溶液中金属离子沉淀先后顺序为:Cu2+、Cd2+、Zn2+、Co2+、Fe2+,选项A正确;CuS的Ksp最小,控制S2−浓度可以使铜离子从溶液中沉淀出来,实现铜离子与其他金属离子的分离,选项B正确;因Na2S、ZnS来源广、价格便宜,可作沉铜的沉淀剂,选项C正确;ZnS不溶于水,向ZnS中加入Cu2+的离子方程式为:ZnS+Cu2+CuS+Zn2+,选项D不正确。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、溴原子 NaOH溶液、稀硝酸、硝酸银溶液 2-丙醇 氧化反应 100% 4n 等
【解析】
B为CH2=CH2,B发生氧化反应Ⅱ生成环氧乙烷,环氧乙烷与二氧化碳发生反应Ⅲ生成,与甲醇反应为信息的反应,反应的化学方程式是,生成HOCH2CH2OH和CH3OCOOCH3;A在一定的条件下与HBr发生加成反应,根据原子守恒知,A为C3H6,结构简式为CH2=CHCH3,C为CH3CHBrCH3,C中NaOH溶液中加热发生水解生成D,D为CH3CHOHCH3,D在铜作催化剂,加热条件下氧化成丙酮,丙酮与发生反应I生成E,E与丙酮发生反应Ⅳ生成PC。
【详解】
(1)C为CH3CHBrCH3,官能团名称是溴原子,C中NaOH溶液中加热发生水解生成D和溴化钠,先加稀硝酸中和氢氧化钠,再加硝酸银溶液,产生白色沉淀,检验C中所含官能团的必要试剂有NaOH溶液、稀硝酸、硝酸银溶液。
(2)为CH3CHOHCH3,D的系统命名为2-丙醇。
(3)B为CH2=CH2,B发生氧化反应Ⅱ生成环氧乙烷,反应II的反应类型为氧化反应,环氧乙烷与二氧化碳发生反应Ⅲ生成,反应Ⅲ的原子利用率为100%。
(4)E与丙酮发生反应Ⅳ生成PC,反应IV的化学方程式为。
(5)酚形成的酯水解时需消耗2molNaOH,PC的一个链节中有2个酚形成的酯基,1molPC塑料与足量NaOH溶液反应,最多消耗4nmolNaOH。
(6)反应I生成E时会生成副产物F(C9H12O2),分子式为C9H12O2且符合属于芳香化合物,其苯环上一氯代物有两种,F的两取代基只能处于对位,则F的结构简式为;
能满足下列条件的F的同分异构体①分子中含有苯环,与NaOH溶液反应时物质的量为1:2,②核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢,且峰面积之比为6:2:2:1:1,符合条件的是二元酚类,符合条件的同分异构体结构简式为:等。
本题考查有机物的合成,把握合成流程中官能团的变化、有机反应、习题中的信息为解答的关键,注意有机物性质的应用,难点(6),注意掌握同分异构体的书写方法。
18、醚键 羧基 取代反应
【解析】
根据流程可知,B被酸性重铬酸钠氧化生成C,结合A的结构简式可知B为,在浓硫酸催化下与浓硝酸发生硝化反应(也属于取代反应)生成和水;与发生反应生成分子式为C15H7ClF3NO4的F,F与发生反应生成,结构两者的结构简式可知F为,据此分析解答。
【详解】
根据流程可知,B被酸性重铬酸钠氧化生成C,结合A的结构简式可知B为,在浓硫酸催化下与浓硝酸发生硝化反应(也属于取代反应)生成和水;与发生反应生成分子式为C15H7ClF3NO4的F,F与发生反应生成,结构两者的结构简式可知F为。
(1)E为,含氧官能团名称为醚键和羧基;
(2)A→B是在浓硫酸催化下与浓硝酸发生硝化反应(也属于取代反应)生成和水;反应类型为取代反应;
(3)D为,满足条件①不能发生水解反应,能与FeCl3溶液发生显色反应,则不含有肽键及酯基,含有酚羟基;②分子中有4种不同化学环境的氢,则高度对称,若苯环上只有两个取代基则应为对位且有一个是酚羟基,则为;若苯环上有多个取代基,则为两个酚羟基且对称、一个醛基和一个氨基,符合条件的有、;
(4)F的结构简式为:;
(5)A()和D()为原料制备,在氯化铁的催化下与氯气发生取代反应生成,氧化得到,与在碳酸钾作用下反应生成,在浓硝酸、双氧水及冰醋酸作用下生成,合成路线流程图如下:。
本题考查有机合成及推断,解题的关键是分析反应类型、推出各有机物及反应原理,本题的难点是结合题中合成路线设计合理的合成方案,注意题中信息的解读。
19、d 打开分液漏斗活塞加水,如水无法滴入说明气密性良好 3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3 SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2 Na2S2O3+SO2+H2O=S↓+2NaHSO3 2:1 前者 防止Na2S2O3被空气中O2氧化 溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪去 99.20%
【解析】
(1)因为Na2SO3易溶于水,a、b、c装置均不能选用,实验室用Na2SO3和硫酸制备SO2,可选用的气体发生装置是d;关闭止水夹,若气密性很好,则分液漏斗中水不能滴入烧瓶中;
(2)①其反应原理为SO2+Na2S+H2O=H2S+Na2SO3,2H2S+SO2=3S↓+2H2O,即:3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3;
②无色无味的气体为CO2气体,其化学方程式为SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2;
③黄色沉淀减少的原理为Na2SO3+S=Na2S2O3;
④根据题意Na2S2O3能与中强酸反应,所以浅黄色沉淀又增多的原理为Na2S2O3+SO2+H2O=S↓+2NaHSO3;
(3)3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3①,SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2②,Na2SO3+S=Na2S2O3③,则①+②+③×3得4SO2+2Na2S+Na2CO3=3Na2S2O3+CO2;所以Na2S和Na2CO3的物质的量之比为2:1。因为SO2先和Na2S反应,所以温度相同时,同物质的量浓度的Na2S溶液和Na2CO3溶液,Na2S溶液的pH更大;
(4)①用新煮沸并冷却的蒸馏水是为了赶出水中的氧气避免硫代硫酸钠被氧化;
②达到滴定终点时颜色突变且30s不变色;先根据滴定消耗的标准液的体积计算出平均体积,再由2S2O32-+I3-=S4O62-+3I-的定量关系计算。
【详解】
(1)因为Na2SO3易溶于水,a、b、c装置均不能选用,实验室用Na2SO3和硫酸制备SO2,可选用的气体发生装置是d;检查该装置气密性的操作是:关闭止水夹,若气密性很好,则分液漏斗中水不能滴入烧瓶中;
(2)①浅黄色沉淀先逐渐增多,其反应原理为SO2+Na2S+H2O=H2S+Na2SO3,2H2S+SO2=3S↓+2H2O,即反应的化学方程式为:3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3;
②浅黄色沉淀保持一段时间不变,有无色无嗅的气体产生,则反应的化学方程式为,无色无味的气体为CO2气体,其化学方程式为SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2;
③浅黄色沉淀逐渐减少,这时有Na2S2O3生成黄色沉淀,减少的原理为:Na2SO3+S=Na2S2O3;
④根据题意Na2S2O3能与中强酸反应,继续通入SO2,浅黄色沉淀又会逐渐增多,所以浅黄色沉淀又增多的原理为:Na2S2O3+SO2+H2O=S↓+2NaHSO3;
(3)3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3①
SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2②
Na2SO3+S=Na2S2O3③
①+②+③×3得4SO2+2Na2S+Na2CO3=3Na2S2O3+CO2;所以Na2S和Na2CO3的物质的量之比为2:1;因为SO2先和Na2S反应,所以温度相同时,同物质的量浓度的Na2S溶液和Na2CO3溶液,Na2S溶液的pH更大;
(4)①为保证不变质,配制硫代硫酸钠溶液须用新煮沸并冷却的蒸馏水,其理由是:防止Na2S2O3被空气中O2氧化;
②达到滴定终点时,当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液,溶液蓝色褪去且半分钟内不再变化,2次消耗的I2溶液的体积平均值为20.00mL,
,解得n=0.002mol,250ml溶液中含有Cr2O72﹣物质的量为0.002mol×=0.01mol;Na2S2O3•5H2O(式量248)的质量分数是=×100%=99.20%。
20、连接好实验装置,由⑧导管向⑦装置中加水,若能形成一段稳定的水柱,则装置的气密性良好(其他合理答案均可) 装置④放入348 K(或75 ℃)热水浴中;装置⑤放入冷水浴中 装置⑥中溶液变蓝;装置⑦中溶液变成橙色 能 Cl2与KBr反应生成Br2,氧化性Cl2>Br2,Cl2与挥发出来的Br2均可与KI反应,氧化性Br2>I2或Cl2>I2,均可证明氧化性Cl2>I2 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤、干燥) S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+ 简化实验装置、节约成本;试剂用量少、能源消耗少;节省空间,缩短实验时间;减少污染等(任答两点)
【解析】
(1)气体经过的装置数目较多,可用液差法检查整套装置的气密性;
(2)该实验的目的是制取氯酸钾和次氯酸钠,由于④U形反应管中装有30%KOH溶液,用于制取氯酸钾,⑤U形反应管中装有2mol·L-1NaOH溶液用于制取次氯酸钠,结合已知离子方程式写出反应条件;
(3)装置⑥中KI溶液与Cl2反应生成I2,使淀粉溶液变蓝,装置⑦中KBr溶液与Cl2反应生成Br2;
(4)如果把装置⑥、⑦中的试剂互换位置,Cl2与KBr反应生成的Br2挥发出来会与KI反应生成I2,据此分析解答;
(5)物质的溶解度随温度的变化较快,常常选择冷却结晶方式析出晶体,物质的溶解度随温度的变化相对平缓,常常选择蒸发溶剂的结晶方式析出晶体;观察溶解度曲线特点,选择结晶方式;
(6)Na2S2O3和Cl2发生氧化还原反应生成Na2SO4和NaCl,结合电子守恒、电荷守恒写出离子方程式;
(7)结合微型实验装置的特点回答其优点,如节约药品,减少环境污染等等。
【详解】
(1)整套装置气密性的检查用液差法,方法是连接好实验装置,由⑧导管向⑦装置中加水,若能形成一段稳定的水柱,则装置的气密性良好。
(2)装置④中盛放30% KOH溶液,装置④中发生的反应为3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O,则装置④用于制备KClO3;装置⑤中盛放2 mol·L-1 NaOH溶液,装置⑤中发生的反应为Cl2+2NaOHNaCl+NaCl
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