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2025-2026学年海南省定安县定安中学化学高三第一学期期末学业质量监测模拟试题
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、下列表示不正确的是( )
A.HCl的电子式B.SiO2的结构式O=Si=O
C.S的原子结构示意图 D.乙炔的分子式C2H2
2、甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是:
①CH3OH(g)+H2O(g)→CO2(g)+3H2(g) -49.0kJ
②CH3OH(g)+O2(g)→CO2(g)+2H2(g)+192.9kJ
下列说法正确的是( )
A.1molCH3OH完全燃烧放热192.9kJ
B.反应①中的能量变化如图所示
C.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D.根据②推知反应:CH3OH(l)+ O2(g)→CO2(g)+2H2(g)+Q的Q<192.9kJ
3、在太空中发现迄今已知最大钻石 直径4000公里,重达100亿万亿万亿克拉。下列关于金刚石的叙述说法正确的是:( )
A.含1molC的金刚石中的共价键为4mol
B.金刚石和石墨是同分异构体
C.C(石墨)C(金刚石) △H=+1.9KJ/mol,说明金刚石比石墨稳定
D.石墨转化为金刚石是化学变化
4、下列关于实验室模拟侯德榜制碱法的操作正确的是( )
A.将CO2和NH3的混合气体同时通入饱和食盐水中
B.将析出的NaHCO3固体过滤后灼烧得到纯碱
C.在析出NaHCO3的母液中加入消石灰以循环利用NH3
D.在析出NaHCO3的母液中通入NH3,加入氯化钠粉末,析出Na2CO3固体
5、NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10NA
B.2 L 0.5 mol·L-1亚硫酸溶液中含有的H+离子数为2NA
C.过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA
D.密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA
6、 (原创)根据下列实验事实,不能得到相应结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
常温下分别测等体积、等浓度的醋酸和氨水pH ,发现二者的pH 之和为14
常温下,醋酸和氨水的电离平衡常数相等
B
向均盛有2mL5% H2O2溶液的两支试管中分别滴入0.2mol/LFeCl3,和0.3mol/LCuCl2溶液lmL ,前者生成气泡的速率更快
催化效果:Fe3+>Cu2+
C
向一定浓度的醋酸溶液中加入镁条,产生气泡的率会先加快再减慢
反应刚开始时,醋酸电离平衡正移,c(H+)增大
D
向硼酸(H3BO3 )溶液中滴加少量Na2CO3溶液,观察到明显现象.
H3BO3的酸性强于H2CO3
A.A B.B C.C D.D
7、分子式为C4H8Br2的有机物共有(不考虑立体异构)( )
A.9种 B.10种 C.11种 D.12种
8、下列选项中,利用相关实验器材(规格和数量不限)能够完成相应实验的是
选项
实验器材
相应实验
A
天平(带砝码)、100mL容量瓶、烧杯、胶头滴管
用NaCl固体配制100mL 1.00 mol/LNaCI 溶液
B
烧杯、环形玻璃搅拌棒、碎泡沫塑料、硬纸板
中和反应反应热的测定
C
酸/碱式滴定管、滴定管夹、烧杯、锥形瓶、铁架台
实验测定酸碱滴定曲线
D
三脚架、酒精灯、坩埚、坩埚钳、镊子、泥三角、滤纸、小刀、玻璃片
钠在空气中燃烧
A.A B.B C.C D.D
9、25℃时,1 mol/L醋酸加水稀释至0.01 mol/L,下列说法正确的是
A.溶液中的值增大 B.pH增大2个单位
C.溶液中c(OH-)减小 D.Kw减小
10、油画变黑,可用一定浓度的H2O2溶液擦洗修复,发生的反应为 4H2O2+PbS→PbSO4+4H2O下列说法正确的是
A.H2O 是氧化产物 B.H2O2 中负一价的氧元素被还原
C.PbS 是氧化剂 D.H2O2在该反应中体现还原性
11、实验室分别用以下4个装置完成实验。下列有关装置、试剂和解释都正确的是
A.中碎瓷片为反应的催化剂,酸性KMnO4溶液褪色可证明有乙烯生成
B.所示装置(秒表未画出)可以测量锌与硫酸溶液反应的速率
C.为实验室制备乙酸乙酯的实验,浓硫酸起到催化剂和脱水剂的作用
D.为铜锌原电池装置,盐桥中的阳离子向右池迁移起到形成闭合电路的作用
12、实验小组从富含NaBr的工业废水中提取Br2的过程主要包括:氧化、萃取、分液、蒸馏等步骤。已知:可能用到的数据信息和装置如下。
下列说法错误的是
A.实验时,①的废水中出现红色
B.②的作用是吸收尾气,防止空气污染
C.用③进行萃取时,选择CCl4比乙苯更合理
D.④中温度计水银球低于支管过多,导致Br2的产率低
13、海洋动物海鞘中含有种类丰富、结构新颖的次生代谢产物,是海洋抗肿瘤活性物质的重要来源之一。一种从海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物的流程如下:
下列关于该流程中各步骤的说法中,错误的是( )
选项
步骤
采用装置
主要仪器
A
①
过滤装置
漏斗
B
②
分液装置
分液漏斗
C
③
蒸发装置
坩埚
D
④
蒸馏装置
蒸馏烧瓶
A.A B.B C.C D.D
14、下列说法正确的是
A.煤的干馏和石油的分馏都是化学变化
B.漂白粉、水玻璃和碱石灰都是混合物
C.纯碱、明矾和干冰都是电解质
D.乙酸乙酯中混有乙酸,可加入饱和氢氧化钠溶液,振荡、静置后分液
15、碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]是一种具有发展前景的“绿色”化工产品,电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示(加入两极的物质均是常温常压下的物质)。下列说法不正确的是()
A.石墨2极与直流电源负极相连
B.石墨1极发生的电极反应为2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+
C.H+由石墨1极通过质子交换膜向石墨2极移动
D.电解一段时间后,阴极和阳极消耗的气体的物质的量之比为2:1
16、25℃时,向0.1mol/LCH3COOH溶液中逐渐加入NaOH固体,恢复至原温度后溶液中的关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列有关叙述不正确的是( )
A.CH3COOH的Ka=1.0×10-4.7
B.C点的溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
C.B点的溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH-)
D.A点的溶液中:c(CH3COO-)+c(H+)+c(CH3COOH)-c(OH-)=0.1mol/L
二、非选择题(本题包括5小题)
17、化合物W是一种药物的中间体,一种合成路线如图:
已知:①
②
请回答下列问题:
(1)A的系统命名为___。
(2)反应②的反应类型是__。
(3)反应⑥所需试剂为___。
(4)写出反应③的化学方程式为___。
(5)F中官能团的名称是___。
(6)化合物M是D的同分异构体,则符合下列条件的M共有__种(不含立体异构)。
①1molM与足量的NaHCO3溶液反应,生成二氧化碳气体22.4L(标准状态下);
②0.5molM与足量银氨溶液反应,生成108gAg固体其中核磁共振氢谱为4组峰且峰面积比为6∶2∶1∶1的结构简式为__(写出其中一种)。
(7)参照上述合成路线,以C2H5OH和为起始原料,选用必要的无机试剂合成,写出合成路线__。
18、药物中间体F的一种合成路线如图:
已知:RCOOR′ RCH2OH+R′OH(R为H或烃基,R'为烃基)
回答下列问题;
(1)A中官能团名称是 __________。
(2)反应①的反应类型是 ____。
(3)反应②的化学方程式为 ___________。
(4)反应④所需的试剂和条件是______________。
(5)F的结构简式为____。
(6)芳香化合物W是E的同分异构体,W能水解生成X、Y两种化合物,X、Y的核磁共振氢谱均有3组峰,X的峰面积比为3:2:1,Y的峰面积为1:1:1,写出符合题意的W的结构简式 ___(写一种)。
(7)肉桂酸广泛用于香料工业与医药工业,设计以苯甲酸甲酯和丙二酸为起始原料制备肉桂酸的合成路线:_______________(无机试剂任用)。
19、常温下,三硫代碳酸钠(Na2CS3)是玫瑰红色针状固体,与碳酸钠性质相近。在工农业生产中有广泛的用途。某小组设计实验探究三硫代碳酸钠的性质并测定其溶液的浓度。
实验一:探究Na2CS3的性质
(1)向Na2CS3溶液中滴入酚酞试液,溶液变红色。用离子方程式说明溶液呈碱性的原因_________。
(2)向Na2CS3溶液中滴加酸性KMnO4溶液,紫色褪去。该反应中被氧化的元素是__________。
实验二:测定Na2CS3溶液的浓度
按如图所示连接好装置,取50.0mLNa2CS3溶液置于三颈瓶中,打开分液漏斗的活塞,滴入足量2.0mol/L稀H2SO4,关闭活塞。
已知:Na2CS3 + H2SO4=Na2SO4+ CS2 + H2S↑。CS2和H2S均有毒。CS2不溶于水,沸点46℃,密度1.26g/mL,与CO2某些性质相似,与NaOH作用生成Na2COS2和H2O。
(1)盛放碱石灰的仪器的名称是_______,碱石灰的主要成分是______(填化学式)。
(2)C中发生反应的离子方程式是____________。
(3)反应结束后打开活塞K,再缓慢通入N2一段时间,其目的是_________。
(4)为了计算Na2CS3溶液的浓度,对充分反应后B中混合物进行过滤、洗涤、干燥、称重,得8.4g 固体,则三颈瓶中Na2CS3的物质的量浓度为______。
20、碳酸亚铁可用于制备补血剂。某研究小组制备了 FeCO3,并对 FeCO3 的性质和应用进行了探究。 已知:①FeCO3 是白色固体,难溶于水②Fe2++6SCN-Fe(SCN)64-(无色)
Ⅰ. FeCO3 的制取(夹持装置略)
实验i:
装置 C 中,向 Na2CO3 溶液(pH=11.9)通入一段时间 CO2 至其 pH 为 7,滴加一定量 FeSO4 溶液,产生白色沉淀,过滤、洗涤、干燥,得到 FeCO3 固体。
(1)试剂 a 是_____。
(2)向 Na2CO3 溶液通入 CO2 的目的是_____。
(3)C 装置中制取 FeCO3 的离子方程式为_____。
(4)有同学认为 C 中出现白色沉淀之后应继续通 CO2,你认为是否合理并说明理由________。
Ⅱ.FeCO3 的性质探究
实验ii
实验iii
(5)对比实验ⅱ和ⅲ,得出的实验结论是_____。
(6)依据实验ⅱ的现象,写出加入 10%H2O2 溶液的离子方程式_____。
Ⅲ.FeCO3 的应用
(7)FeCO3 溶于乳酸[CH3CH(OH)COOH]能制得可溶性乳酸亚铁([CH3CH(OH)COO]2Fe,相对分子质量 为 234)补血剂。为测定补血剂中亚铁含量进而计算乳酸亚铁的质量分数,树德中学化学实验小组准确称 量 1.0g 补血剂,用酸性 KMnO4 溶液滴定该补血剂,消耗 0.1000mol/L 的 KMnO4 溶液 10.00mL,则乳酸亚铁在补血剂中的质量分数为_____,该数值异常的原因是________(不考虑操 作不当以及试剂变质引起的误差)。
21、二甲醚(CH3OCH3)是一种清洁能源。工业上,常利用CO2和H2合成二甲醚。有关反应如下(z、y、z均大于0):
①2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) △H1= -xkJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H2= -ykJ·mol-1
③CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H3= -zkJ·mol-1
(1)2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H= ___________kJ·mol-1
(2)下列有关合成二甲醚的说法正确的是 ___(填字母)。
a.增大压强能提高反应速率和CO2的平衡转化率
b.体系中减小,平衡一定向正方向移动
c.容器体积一定,混合气体密度不变时一定达到平衡状态
d.充入适量CO,可能提高CH3OCH3的产率
(3)在一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),速率表达式为v=v正-v逆=k正c(CO)·c(H2O)-k逆c(CO2)·c(H2O)(其中,k正、k逆为正、逆速率常数,与浓度无关)。达到平衡时,升高温度,将_____选填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)在恒容密闭容器中用CO2和H2合成二甲醚时CO2的平衡转化率与温度、投料比的关系如图所示。
①500K时,将9mol H2和3mol CO2充入2L恒容密闭容器中,5min时反应达到平衡状态,则0~5min内的平均反应速率v(H2)=____________ mol∙L-1∙min-l,该温度下,反应的平衡常数K=____(列出计算式即可,无需化简)。
②由图像可以得出的结论是_________(答两条)。
(5)工业上也可用CO和H2合成二甲醚,而且二者还能作燃料电池的燃料。以CO、H2体积比为1:2的混合气体与空气在KOH溶液中构成燃料电池(以石墨为电极),开始时,负极的电极反应式为____。
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. HCl是共价化合物,其电子式为 B. SiO2是原子晶体,是立体网状结构,如,故B错误;C. S的核电荷数为16,其原子结构示意图为 D. 乙炔的分子式为C2H2,故D正确;答案为B。
2、D
【解析】
A.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,即H元素要转化为液态水而不是转化为氢气,故1molCH3OH完全燃烧放出的热量不是192.9kJ,故A错误;
B.因为①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)的Q小于0,该反应是吸热反应,所以反应物的总能量应该小于生成物的总能量,故B错误;
C.②中的热化学方程式表明,CH3OH转变成H2的过程不一定要吸收能量,故C错误;
D.因为CH3OH(l)变成CH3OH(g)需要吸收能量,根据②推知反应:CH3OH(l)+ O2(g)→CO2(g)+2H2(g)+Q的Q<192.9kJ,故D正确;
故选D。
3、D
【解析】
A. 在金刚石中,每个碳原子与周围4个C原子各形成1个共价键,所以平均每个C原子形成2个共价键,含1molC的金刚石中的共价键为2mol,A错误;
B. 金刚石和石墨互为同素异形体,B错误;
C. C(石墨)C(金刚石) △H=+1.9KJ/mol,石墨能量低,说明石墨比金刚石稳定,C错误;
D. 石墨转化为金刚石是同素异形体的转化,属于化学变化,D正确。
故选D。
4、B
【解析】
A. 氨气极易溶于水,二氧化碳在水中的溶解度较小,依据侯德榜制碱的原理:向氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳气体析出碳酸氢钠,加热反应制备,则应该先向饱和食盐水中通入过量的氨气,再通入过量的二氧化碳,故A错误;
B. NaHCO3固体加热会分解成纯碱Na2CO3,故B正确;
C. 侯德榜制碱法中,在析出NaHCO3的母液中加入生石灰(CaO),可以循环利用NH3,故C错误;
D. 析出NaHCO3的母液中主要含NH4Cl,氯化钠粉末溶解度较大,有利于增加Cl-含量;通入氨气,增加NH4+量,有利于NH4Cl析出,故D错误;
正确答案是B。
本题考查了侯德榜制碱的工作原理和流程分析,明确碳酸钠、碳酸氢钠、氨气、二氧化碳的性质,掌握工艺流程和反应原理是解题关键,题目难度中等。
5、C
【解析】
A.18 g D2O和18 g H2O的物质的量不相同,其中含有的质子数不可能相同,A错误;
B.亚硫酸是弱电解质,则2 L 0.5 mol·L-1亚硫酸溶液中含有的H+离子数小于2NA,B错误;
C.过氧化钠与水反应时,氧元素化合价从-1价水的0价,则生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA,C正确;
D.密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应生成2molNO2,但NO2与N2O4存在平衡关系,所以产物的分子数小于2NA,D错误。
答案选C。
阿伏伽德罗常数与微粒数目的关系涉及的知识面广,涉及到核素、弱电解质电离、氧化还原反应、化学平衡、胶体、化学键等知识点。与微粒数的关系需要弄清楚微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数)及离子数、电荷数、化学键之间的关系,计算氧化还原反应中的转移电子数目时一定要抓住氧化剂或还原剂的化合价的改变以及物质的量,还原剂失去的电子数或氧化剂得到的电子数就是反应过程中转移的电子数。
6、C
【解析】
试题分析:A、常温下分别测等体积、等浓度的醋酸和氨水pH ,发现二者的pH 之和为14,说明醋酸溶液中的氢离子浓度等于氨水中的氢氧根离子浓度,表明醋酸和氨水的电离程度相同,电离平衡常数相等,故A正确;B、向均盛有2mL5% H2O2溶液的两支试管中分别滴入0.2mol/LFeCl3,和0.3mol/L CuCl2溶液lmL ,Fe3+的催化效果比Cu2+好,双氧水分解的速率快,生成气泡的速率更快,故B正确;C、金属与酸的反应是放热反应,反应刚开始时,温度逐渐升高,反应速率加快,随着反应的进行,醋酸的浓度减小,反应速率又逐渐减慢,故C错误;D、H3BO3的酸性强于H2CO3,向硼酸(H3BO3)溶液中滴加少量Na2CO3溶液,反应放出二氧化碳,有明显现象,故D正确;故选C。
考点:考查了化学实验方案的设计与评价的相关知识。
7、A
【解析】
先分析碳骨架异构,分别为C−C−C−C与2种情况,然后分别对2种碳骨架采用“定一移一”的方法分析:
① 骨架C−C−C−C上分别添加Br原子的种类有6种,
② 骨架上分别添加Br原子的种类有有3种,
所以满足分子式为C4H8Br2的有机物共有9种,
故选:A。
8、D
【解析】
A、用NaCl固体配制100mL 1.00 mol/LNaCI 溶液,需用玻璃棒引流和搅拌,故不选A;
B、中和反应反应热的测定需用温度计测量反应前后的温度,故不选B;
C、实验测定酸碱滴定曲线,需用有指示剂判断滴定终点,故不选C;
D、用三脚架、酒精灯、坩埚、坩埚钳、镊子、泥三角、滤纸、小刀、玻璃片可以完成钠在空气中燃烧的实验,故选D。
本题涉及基础实验操作仪器的选择,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,把握实验的方法、步骤和使用的仪器,注重课本实验等基础知识的积累。
9、A
【解析】
A.加水稀释,溶液中的c(CH3COO-)减小,但醋酸的Ka=不变,故溶液中的值增大,故A正确;
B.加水稀释,醋酸的电离被促进,电离出的氢离子的物质的量增多,故pH的变化小于2,故B错误;
C.对醋酸加水稀释,溶液中的氢离子浓度减小,而Kw不变,故c(OH-)增大,故C错误;
D.Kw只受温度的影响,温度不变,Kw的值不变,故加水稀释对Kw的值无影响,故D错误;
故答案为A。
10、B
【解析】H2O2 中氧元素化合价降低生成H2O,H2O是还原产物,故A错误;H2O2 中负一价的氧元素化合价降低,发生还原反应,故B正确;PbS中S元素化合价升高,PbS是还原剂,故C错误;H2O2中氧元素化合价降低,H2O2在该反应中是氧化剂体现氧化性,故D错误。
点睛:所含元素化合价升高的反应物是还原剂,所含元素化合价降低的反应物是氧化剂,氧化剂得电子发生还原反应,氧化剂体现氧化性。
11、B
【解析】
A. 酸性KMnO4溶液褪色可证明有烯烃或还原性气体生成,但不一定是有乙烯生成,A错误;
B. 根据秒表可知反应时间,根据注射器中活塞的位置可知反应产生的氢气的体积,故可测量锌与硫酸溶液反应的速率,B正确;
C. 在实验室制备乙酸乙酯的实验中浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂,收集乙酸乙酯应用饱和碳酸钠溶液,不能用NaOH溶液,C错误;
D. 在铜锌原电池装置中,Cu电极要放入CuSO4溶液中,Zn电极放入ZnSO4溶液中,盐桥中的阳离子向负电荷较多的正极Cu电极移动,故应该向右池迁移起到形成闭合电路的作用,D错误;
故答案选B。
12、C
【解析】
A. ①中发生反应:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,反应产生了红棕色的Br2单质,因此实验时,①的废水由无色变为红色,A正确;
B. ②中盛有NaOH溶液,NaOH是碱,可以与Cl2、Br2发生反应,变为可溶性的物质,因此可以防止空气污染,B正确;
C. 根据表格数据可知乙苯的沸点比CCl4的沸点高,与液溴的沸点差别大,所以选择乙苯比CCl4更合理,更有利于后续的蒸馏作用,C错误;
D. 蒸馏时温度计是测量馏分的温度,若温度计水银球低于支管过多,导致蒸馏时支管口温度低于Br2的沸点,使Br2的产率低,D正确;
故合理选项是C。
13、C
【解析】
由流程可知,步骤①是分离固液混合物,其操作为过滤,需要漏斗、烧杯等仪器;步骤②是分离互不相溶的液体混合物,需进行分液,要用到分液漏斗等仪器;步骤③是从溶液中得到固体,操作为蒸发,需要蒸发皿等仪器;步骤④是从有机化合物中,利用沸点不同用蒸馏的方法得到甲苯,需要蒸馏烧瓶等仪器,则错误的为C,故答案选C。
14、B
【解析】
A、石油的分馏是物理变化而煤的干馏是化学变化,选项A错误;
A、漂白粉是由氯化钙和次氯酸钙构成的,是混合物;水玻璃是硅酸钠的水溶液,是混合物;碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物,选项B正确;
C、纯碱是碳酸钠属于盐类,是电解质;明矾是硫酸铝钾属于盐,是电解质;干冰是固态的二氧化碳,属于非电解质,选项C错误;
D、乙酸乙酯中混有乙酸,可加入饱和碳酸钠溶液,振荡、静置后分液,选项D错误。
答案选B。
15、D
【解析】
该装置有外接电源,是电解池,由图可知,氧气在石墨2极被还原为水,则石墨2极为阴极,B为直流电源的负极,阴极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,A为正极,石墨1极为阳极,甲醇和一氧化碳失电子发生氧化反应生成碳酸二甲酯,阳极反应为2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+,据此解答。
【详解】
A. 由以上分析知,石墨2极为阴极,阴极与直流电源的负极相连,则B为直流电源的负极,故A正确;
B. 阳极上是甲醇和一氧化碳反应失电子发生氧化反应,电极反应为2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+,故B正确;
C. 电解池中,阳离子移向阴极,则H+由石墨1极通过质子交换膜向石墨2极移动,故C正确;
D. 常温常压下甲醇是液体,电解池工作时转移电子守恒,根据关系式2CO ~ 4e- ~ O2可知,阴极消耗的O2与阳极消耗的CO物质的量之比为1:2,故D错误;
答案选D。
16、D
【解析】
A、CH3COOH的,取B点状态分析,=1,且c(H+)=1×10-4.7,所以Ka=1×10-4.7,故A不符合题意;
B、C点状态,溶液中含有CH3COONa、NaOH,故c(Na+)>c(CH3COO-),溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),pH=8.85,故此时c(CH3COO-)远大于c(OH-),因此c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),故B不符合题意;
C、根据电荷平衡,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),B点溶液中,c(CH3COO-)= c(CH3COOH),所以c(Na+)+c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH-),故C不符合题意;
D、在溶液中c(CH3COO-)+ c(CH3COOH)=0.1mol/L,A点的溶液中,c(H+)> c(OH-),c(CH3COO-)+c(H+)+c(CH3COOH)-c(OH-)>0.1mol/L,故D符合题意;
故答案为D。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、2,3-二甲基-1,3丁二烯 氧化反应 浓氢溴酸 +CH3CH2OH+H2O 羟基、醛基 12
【解析】
A到B发生信息①的反应,B到C发生信息②反应,且只有一种产物,则B结构对称,根据C的结构简式可知B中有两个碳碳双键上的碳原子连接甲基,则B应为,则A为,C与乙醇发生酯化反应生成D。
【详解】
(1)A为,根据烷烃的系统命名法规则可知其名称应为:2,3-二甲基-1,3丁二烯;
(2)B到C的过程为酸性高锰酸钾氧化碳碳双键的过程,所以为氧化反应;
(3)根据G和H的结构可知该过程中羟基被溴原子取代,所需试剂为浓氢溴酸;
(4)反应③为C与乙醇的酯化反应,方程式为:+CH3CH2OH+H2O;
(5)根据F的结构简式可知其官能团为羟基、醛基;
(6)化合物M是D的同分异构体,且满足:
①1molM与足量的NaHCO3溶液反应,生成二氧化碳气体22.4L(标准状态下),即生成1mol二氧化碳,说明1molM中含有1mol羧基;
②0.5molM与足量银氨溶液反应,生成108g即1molAg固体,说明0.5molM含0.5mol醛基;
除去羧基和醛基还有4个碳原子,有两种排列方式:和,先固定羧基有4种方式,再固定醛基,则有(数字表示醛基的位置):、、、,共有4+4+3+1=12种同分异构体,其中核磁共振氢谱为4组峰且峰面积比为6∶2∶1∶1的结构简式为:;
(7)根据观察可知目标产物的结构与W的结构相似,合成W需要I,合成I需要发生类似D与H的反应,原料即为D,则还需类似G的物质,乙醇可以发生消去反应生成乙烯,乙烯和溴加成可以生成二溴乙烷,其结构与G类似,所以合成路线为:。
推断A和B的结构的关键是理解题目所给信息反应过程中结构的变化,弄清楚B到C的产物只有一种的原因是B结构对称,然后再分析B的结构就比较简单了。
18、醛基、酚羟基 取代反应 +CH3ONa+NaBr CH3CH3OH/浓硫酸、加热 。
【解析】
A与溴单质发生取代反应生成B,根据A的结构简式和B的分子式可得B的结构简式为;B和CH3ONa在DMF的作用下发生取代反应生成C,根据C的分子式可得,C的结构简式为;C与CH2(COOH)2反应生成D,D和CH3CH3OH在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成E,根据已知信息,E和LiBH4反应生成F,根据F的分子式,F的结构简式为,根据以上分析解答。
【详解】
(1)A的结构简式为,其中官能团名称是醛基、酚羟基;
(2)根据分析,反应①为A与溴单质发生取代反应生成B,则反应类型是取代反应;
(3)反应②为B和CH3ONa在DMF的作用下发生取代反应生成C,根据C的分子式可得,C的结构简式为,化学方程式为+CH3ONa+NaBr;
(4)根据分析,反应④为D和CH3CH3OH在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成E,所需的试剂和条件是CH3CH3OH/浓硫酸、加热;
(5)根据分析,F的结构简式为;
(6)E的结构简式为,芳香化合物W是E的同分异构体,W能水解生成X、Y两种化合物,X、Y的核磁共振氢谱均有3组峰,X的峰面积比为3:2:1,即X中有3种不同环境的氢原子,且个数比为3:2:1,Y的峰面积为1:1:1,即Y中有3种不同环境的氢原子,且个数比为1:1:1,符合题意的W的结构简式可以为;
(7)结合已知信息,苯甲酸甲酯()和LiBH4反应生成,与氧气在Cu做催化剂加热条件下反应生成,再与CH2(COOH)2生成目标产物,则以苯甲酸甲酯和丙二酸为起始原料制备肉桂酸的合成路线:。
19、CS32- +H2O⇌HCS3-+OH- S 干燥管 CaO和NaOH CS2 +2OH- =COS22-+H2O 将装置中残留的的H2S、CS2全部排入后续装置中,使其被完全吸收 1.75mol/L
【解析】
实验一:(1)Na2CS3的水溶液中加入酚酞变红色,说明Na2CS3是强碱弱酸盐;
(2)根据Na2CS3中元素化合价是否是该元素的最高价态来进行判断;
实验二:(1)根据仪器的图形判断仪器的名称;碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠;
(2)A中生成的CS2可与NaOH作用生成Na2COS2和H2O;
(3)反应结束后打开活塞k,再缓慢通入热N2一段时间是把生成的硫化氢和二硫化碳全部赶入后面装置完全吸收;
(4)当A中反应完全后,打开K缓慢通入热N2一段时间,然后对B中混合物进行过滤、洗涤、干燥,称重,得8.4g黑色固体,n(CuS)==0.0875mol,根据关系式Na2CS3~H2S~CuS得n(Na2CS3)=n(CuS)=0.0875mol,根据c=计算A中Na2CS3溶液的浓度。
【详解】
实验一:(1)Na2CS3的水溶液中加入酚酞变红色,说明Na2CS3是强碱弱酸盐,则CS32-在水中发生水解,离子方程式为:CS32- +H2O⇌HCS3-+OH-;
(2)Na2CS3中Na为+1价,C为+4价,都是元素的最高价态,不能被氧化,S为-2价,是硫元素的低价态,能够被氧化,所以被氧化的元素是S;
实验二:(1)盛放碱石灰的仪器为干燥管,碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠;
(2)A中生成的CS2可与NaOH作用生成Na2COS2和H2O,相关离子方程式为:CS2 +2OH- =COS22-+H2O;
(3)反应结束后打开活塞k,再缓慢通入热N2一段时间,其目的是:将装置中的H2S全部排入B中被充分吸收;将装置中的CS2全部排入C中被充分吸收;
(4) 当A中反应完全后,打开K缓慢通入热N2一段时间,然后对B中混合物进行过滤、洗涤、干燥,称重,得8.4g黑色固体,n(CuS)==0.0875mol,根据关系式Na2CS3~H2S~CuS得n(Na2CS3)=n(CuS)=0.0875mol,c(Na2CS3)==1.75mol/L。
20、饱和NaHCO3溶液 降低溶液中OH-浓度,防止生成Fe(OH)2 2HCO3- + Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O 不合理,CO2会和FeCO3反应生成Fe(HCO3)2(或合理,排出氧气的影响) Fe2+与SCN-的络合(或结合)会促进FeCO3固体的溶解或FeCO3固体在KSCN溶液中的溶解性比KCl溶液中大 6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-或6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3或6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe3+ 117% 乳酸根中的羟基被KMnO4氧化,也消耗了KMnO4
【解析】
I. 装置A中碳酸钙和稀盐酸反应生成的二氧化碳中混有挥发的氯化氢气体,需要利用装置B中盛装的饱和碳酸氢钠溶液除去,装置C中,向碳酸钠溶液(pH=11.9)通入一段时间二氧化碳至其pH为7,滴加一定量硫酸亚铁溶液产生白色沉淀,过滤,洗涤,干燥,得到FeCO3;
II. (5)根据Fe2++6SCN-Fe(SCN)64-分析FeCO3在KCl和KSCN两种不同溶液中的溶解度不同判断;
(6)实验ii中溶液显红色且有红褐色沉淀生成,说明加入10%过氧化氢溶液后有Fe(OH)3和Fe(SCN)3生成;
(7)FeCO3溶于乳酸[CH3CH(OH)COOH]能制得可溶性乳酸亚铁补血剂,根据得失电子守恒和元素守恒建立关系式进行计算;乳酸根中有羟基,也能被高锰酸钾溶液氧化。
【详解】
I. (1)装置A中制取的CO2中混有HCl,欲除去CO2中混有的HCl,B中盛装的试剂a应是饱和NaHCO3溶液,故答案为:饱和NaHCO3溶液;
(2)向Na2CO3溶液中通入CO2的目的是利用CO2和Na2CO3反应生成的NaHCO3,提高溶液中HCO3-的浓度,抑制CO32-的水解,降低溶液中OH-的浓度,防止生成Fe(OH)2,故答案为:降低溶液中OH-浓度,防止生成Fe(OH)2;
(3)装置C中,向Na2CO3溶液(pH=11.9)通入一段时间CO2至其pH为7,此时溶液中溶质主要为NaHCO3,再滴加FeSO4溶液,有FeCO3沉淀生成,发生反应的离子方程式为2HCO3- + Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O,故答案为:2HCO3- + Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O;
(4)FeCO3沉淀能溶解在CO2的水溶液中,生成可溶于水的Fe(HCO3)2,降低产物的量,则当出现白色沉淀之后不应继续通入CO2,或者:出现白色沉淀之后继续通CO2,可防止空气中氧气氧化FeCO3,提高产物的纯度,故答案为:不合理,CO2会和FeCO3反应生成Fe(HCO3)2(或合理,排出氧气的影响);
Ⅱ. (5)通过对比实验ii和iii,可知Fe2+与SCN-的络合生成可溶于水的Fe(SCN)64-,会促进FeCO3固体的溶解,故答案为:Fe2+与SCN-的络合(或结合)会促进FeCO3固体的溶解或FeCO3固体在KSCN溶液中的溶解性比KCl溶液中大;
(6)依据实验ⅱ的现象,可知在含有Fe2+的溶液中滴加10%的过氧化氢溶液后,有Fe(OH)3和Fe(SCN)3生成,发生反应的离子方程式为6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-或6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3或6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe3+;
故答案为:6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-或6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3或6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe3+;
Ⅲ. (7)FeCO3溶于乳酸[CH3CH(OH)COOH]能制得可溶性乳酸亚铁([CH3CH(OH)COO]2Fe补血剂,可得关系式MnO4~5Fe2+~5[CH3CH(OH)COO]2Fe,则乳酸亚铁的物质的量为0.1000mol/L×0.01L×5=0.005mol,则乳酸亚铁的质量分数,由于乳酸根中含有羟基,也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,导致消耗高锰酸钾溶液的量增多,而计算中只按Fe2+被氧化,故计算所得乳酸亚铁的质量偏大,导致产品中乳酸亚铁的质量分数大于100%,故答案为:117%;乳酸根中的羟基被KMnO4氧化,也消耗了KMnO4。
21、-(x+2z) ad 减小 0.72 投料比不变,升高温度CO2的平衡转化率降低,温度不变,投料比越大,CO2的平衡转化率越大 CO+ 2H2 – 6e- +8OH- = CO32- + 6H2O
【解析】
(1)已知:①2CH3OH(g)⇌CH3
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