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2026届广东省珠海市第三中学化学高三上期末考试模拟试题
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、某化妆品的组分Z具有美白功效,原来从杨树中提取,现可用如下反应制备。下列有关叙述错误的是
A.X、Y和Z分子中所有原子都可能处于同一平面
B.X、Y和Z均能使酸性高锰酸钾溶液退色
C.Y的苯环上二氯代物共有6种
D.Y作为单体可发生加聚反应,Z能与Na2CO3溶液反应
2、W、X、Y、Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大。W最外层电子数是次外层电子数的3倍,W与Y同主族,X在短周期中原子半径最大。下列说法正确的是
A.常温常压下Y的单质为气态 B.X的氧化物是离子化合物
C.X与Z形成的化合物的水溶液呈碱性 D.W与Y具有相同的最高化合价
3、科学家利用CH4燃料电池(如图)作为电源,用Cu-Si合金作硅源电解制硅可以降低制硅成本,高温利用三层液熔盐进行电解精炼,下列说法不正确的是( )
A.电极d与b相连,c与a相连
B.电解槽中,Si优先于Cu被氧化
C.a极的电极反应为CH4-8e-+8OH-=CO2+6H2O
D.相同时间下,通入CH4、O2的体积不同,会影响硅的提纯速率
4、如图所示,将铁钉放入纯水中,一段时间后,铁钉表面有铁锈生成,下列说法正确的是
A.铁钉与水面交接处最易腐蚀
B.铁钉发生吸氧腐蚀,铁做阴极
C.铁发生的反应是:Fe-3e→Fe3+
D.水上和水下部分的铁钉不发生电化腐蚀
5、工业上电解饱和食盐水制取氯气的化学方程式如下:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑.下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是( )
A.Na+的结构示意图:
B.中子数为18的氯原子:Cl
C.NaOH的电子式:
D.Cl2的结构式:Cl=Cl
6、常温下,某实验小组探究碳酸氢铵溶液中各微粒物质的量浓度随溶液pH的变化如图所示(忽略溶液体积变化),则下列说法错误的是( )
A.由图可知碳酸的Ka1数量级约为10-7
B.向NH4HCO3溶液中加入过量的NaOH溶液,主要与HCO3-反应
C.常温下将NH4HCO3固体溶于水,溶液显碱性
D.NH4HCO3作肥料时不能与草木灰混用
7、研究表明,雾霾中的无机颗粒主要是硫酸铵和硝酸铵,大气中的氨是雾霾的促进剂。减少氨排放的下列解决方案不可行的是( )
A.改变自然界氮循环途径,使其不产生氨 B.加强对含氨废水的处理,降低氨气排放
C.采用氨法对烟气脱硝时,设置除氨设备 D.增加使用生物有机肥料,减少使用化肥
8、分别含有下列各物质的废弃试剂,倒在同一废液缸中不会引起实验室污染或危险的一组是( )
A.氨水和NaOH B.硫酸铵和氯化钡
C.硝酸亚铁和盐酸 D.电石和盐酸
9、设 NA 表示阿伏加德罗常数的数值,下列叙述正确的是
A.将 1 mol NH4NO3 溶于适量稀氨水中,所得溶液呈中性,则溶液中 NH4 +的数目为 NA
B.1.7 g H2O2 中含有的电子数为 0.7NA
C.标准状况下,2.24 L 戊烷所含分子数为 0.1NA
D.1 mol Na 与足量 O2 反应,生成 Na2O 和 Na2O2 的混合物,钠失去 2NA 个电子
10、下列实验中,依托图示实验装置不能实现的是( )
A.用CCl4萃取碘水中的碘
B.用NaOH溶液除去溴苯中的溴
C.用饱和食盐水分离硬脂酸钠与甘油
D.用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的乙酸
11、下列实验操作正确的是( )
A.用装置甲收集SO2
B.用装置乙制备AlCl3晶体
C.中和滴定时,锥形瓶用待装液润洗
D.使用分液漏斗和容量瓶时,先要检查是否漏液
12、下列有关物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.FeCl3易发生水解,可用于蚀刻铜制的印制线路板
B.漂白粉具有氧化性,可用于脱除烟气中SO2和NO
C.CaCO3高温下能分解,可用于修复被酸雨侵蚀的土壤
D.活性炭具有还原性,可用于除去水体中Pb2+等重金属
13、甲烷燃烧时的能量变化如图,有关描述错误的是( )
A.反应①和反应②均为放热反应
B.等物质的量时,CO2具有的能量比CO低
C.由图可以推得:2CO(g)+O2(g)→2CO2(g)+283 kJ
D.反应②的热化学方程式:CH4(g)+O2(g)→CO(g)+2H2O(l)+607.3 kJ
14、在给定条件下,能顺利实现下列所示物质间直接转化的是
A.AlNaAlO2(aq)
B.FeFe2O3Fe2(SO4)3
C.NH3NOHNO3
D.SiO2H2SiO3Na2SiO3(aq)
15、能用共价键键能大小解释的性质是( )
A.稳定性:HCl>HI B.密度:HI>HCl
C.沸点:HI>HCl D.还原性:HI>HCl
16、下列固体混合物与过量的稀H2SO4反应,能产生气泡并有沉淀生成的是
A.NaHCO3和Al(OH)3 B.BaCl2和NaCl C.MgCO3和K2SO4 D.Na2SO3和BaCO3
二、非选择题(本题包括5小题)
17、药物Z可用于治疗哮喘、系统性红斑狼疮等,可由X(1,4-环己二酮单乙二醇缩酮)和Y(咖啡酸)为原料合成,如下图:
(1)化合物X的有____种化学环境不同的氢原子。
(2)下列说法正确的是_____。
A.X是芳香化合物
B.Ni催化下Y能与5molH2加成
C.Z能发生加成、取代及消去反应
D.1mol Z最多可与5mol NaOH反应
(3)Y与过量的溴水反应的化学方程式为_________________________________。
(4)X可以由____(写名称)和M()分子间脱水而得;一定条件下,M发生1个—OH的消去反应得到稳定化合物N(分子式为C6H8O2),则N的结构简式为____(已知烯醇式不稳定,会发生分子重排,例如:)。
(5)Y也可以与环氧丙烷()发生类似反应①的反应,其生成物的结构简式为
____________(写一种);Y的同分异构体很多种,其中有苯环、苯环上有三个取代基(且酚羟基的位置和数目都不变)、属于酯的同分异构体有_____种。
18、G是一种神经保护剂的中间体,某种合成路线如下:
根据上述转化关系,回答下列问题:
(1)芳香族化合物A的名称是___。
(2)D中所含官能团的名称是____。
(3)B—C的反应方程式为____。
(4)F—G的反应类型___。
(5)G的同分异构体能同时满足下列条件的共有____种(不含立体异构);
①芳香族化合物②能发生银镜反应,且只有一种官能团,其中,核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为1:2:2:3的是__(写出一种结构简式)。
(6)参照上述合成路线,写出以和BrCH2COOC2H5为原料(无机试剂任选),制备的合成路线____________。
19、亚硝酰氯(NOCl,熔点:-64.5 ℃,沸点:-5.5 ℃)是一种黄色气体,遇水易反应,生成一种氯化物和两种氧化物。可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。
(1)甲组的同学拟制备原料气NO和Cl2,制备装置如下图所示:
为制备纯净干燥的气体,下表中缺少的药品是:
装置Ⅰ
装置Ⅱ
烧瓶中
分液漏斗中
制备纯净Cl2
MnO2
①
②
制备纯净NO
Cu
③
④
②___________,③___________。
(2)乙组同学利用甲组制得的NO和Cl2制备NOCl,装置如图所示:
①装置连接顺序为a→___________________(按气流自左向右方向,用小写字母表示)。
②装置Ⅶ的作用为________________,若无该装置,Ⅸ中NOCl可能发生反应的化学方程式为_______________________________。
③乙组同学认为氢氧化钠溶液只能吸收氯气和NOCl,不能吸收NO,所以装置Ⅷ不能有效除去有毒气体。为解决这一问题,可将尾气与某种气体同时通入氢氧化钠溶液中,这种气体的化学式是__________。
(3)丙组同学查阅资料,查得王水是浓硝酸与浓盐酸的混酸,一定条件下混酸可生成亚硝酰氯和氯气,该反应的化学方程式为___________________。
(4)丁组同学用以下方法测定亚硝酰氯(NOCl)纯度
取Ⅸ中所得液体mg溶于水,配制成250mL溶液;取出25.00mL,以K2CrO4溶液为指示剂,用c mol/LAgNO3 标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为b mL。(已知:Ag2CrO4为砖红色固体)
①亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为_________(用代数式表示即可)。
②若滴定前,滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失,则所测亚硝酰氯的纯度_________(偏高、偏低、无影响)
20、某小组同学探究物质的溶解度大小与沉淀转化方向之间的关系。已知:
(1)探究BaCO3和BaSO4之间的转化,实验操作:
试剂A
试剂B
试剂C
加入盐酸后的现象
实验Ⅰ
BaCl2
Na2CO3
Na2SO4
……
实验Ⅱ
Na2SO4
Na2CO3
有少量气泡产生,沉淀部分溶解
①实验Ⅰ说明BaCO3全部转化为BaSO4,依据的现象是加入盐酸后,__________
②实验Ⅱ中加入稀盐酸后发生反应的离子方程式是_______。
③实验Ⅱ说明沉淀发生了部分转化,结合BaSO4的沉淀溶解平衡解释原因:______
(2)探究AgCl和AgI之间的转化,实验Ⅲ:
实验Ⅳ:在试管中进行溶液间反应时,同学们无法观察到AgI转化为AgCl,于是又设计了如下实验(电压表读数:a>c>b>0)。
注:其他条件不变时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,原电池的电压越大;离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关。
① 实验Ⅲ证明了AgCl转化为AgI,甲溶液可以是______(填序号)。
a. AgNO3溶液 b. NaCl溶液 c. KI溶液
② 实验Ⅳ的步骤ⅰ中,B中石墨上的电极反应式是 _______________
③ 结合信息,解释实验Ⅳ中b<a的原因:______。
④ 实验Ⅳ的现象能说明AgI转化为AgCl,理由是_______
21、甲醛(HCHO)俗称蚁醛,在化工、医药、农药等方面有广泛的应用。
I·甲醛的制备
工业上利用甲醇脱氢法制备甲醛,己知:CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g) △H
(1)该反应的能量变化如图甲所示,△H=___kJ•mol-1。
(2)为提高CH3OH转化率,采取的措施有___、___;在温恒容条件下,该反应达到平衡状态的标志有___(填标号)。
a.混合气体的密度保持不变
b.混合气体的总压强保持不变
c.v(CH3OH)消耗=v(H2)生成
d.甲醛的浓度保持不变
(3)选用Ag/SiO2—ZnO作催化剂,在400~750℃区间进行活性评价,图乙给出了甲醇转化率与甲醛选择性(选择性越大,表示生成该物质越多)随反应温度的变化曲线。制备甲醛的最佳反应温度为___(填标号),理由是___。
a.400℃ b.650℃ c.700℃ d.750℃
(4)T℃时,在2L恒容密闭容器中充入1mo1甲醇,发生反应:
①CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)
②CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)
平衡时甲醇为0.2mol,甲醛为0.7mo1。则反应i的平衡常数K=___。
II.甲醛的用途
(5)将甲醛水溶液与硫酸镍(NiSO4)溶液混合,可用于化学镀镍。反应过程中有CO2产生,则该反应的离子方程式为___:若收集到112mLCO2(标准状况),理论上转移电子___ mo1。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、A
【解析】
A.X为间苯二酚,为平面型结构;Y为苯和乙烯的符合结构,也是平面结构;Z中存在烷烃基团的结构,因此Z的所有原子不可能处在同一个平面内,A错误;
B.X和Z含有酚羟基,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,Y含有双键也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;
C.根据Y结构的对称性,苯环上氯原子的位置分别有2,3;2,4;2,5;2,6;3,4;3,5共有6种,C正确;
D.Y种含有双键,可以作为单体发生加聚反应,Z中含有酚羟基,有弱酸性可以和Na2CO3溶液发生反应,D正确;
故选A。
2、B
【解析】
W、X、Y、Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大。W最外层电子数是次外层电子数的3倍,最外层电子数只能为6,次外层电子数为2,W为O元素;W与Y同主族,则Y为S元素;X在短周期中原子半径最大,X为Na元素;短周期中比S原子序数大的主族元素只有Cl,因此Z为Cl元素,据此分析解答。
【详解】
根据上述分析,W为O元素,X为Na元素,Y为S元素,Z为Cl元素。
A.常温常压下,S为固体,故A错误;
B.X的氧化物为氧化钠或过氧化钠,均是离子化合物,故B正确;
C.X与Z形成的化合物为NaCl,NaCl为强酸强碱盐,不水解,水溶液呈中性,故C错误;
D.一般情况下,O元素不存在正价,S的最高价为+6价,故D错误;
故选B。
3、C
【解析】
A.图2是甲烷燃料电池,通入甲烷的电极为负极,通入氧气的电极为正极,图1中d电极为阳极,与电源正极b相连,c电极为阴极,与电源负极a相连,故A正确;
B.d电极为阳极硅失电子被氧化,而铜没有,所以Si优先于Cu被氧化,故B正确;
C.通入甲烷的a电极为负极发生氧化反应,电极反应为CH4-8e-+4O2-═CO2+2H2O,故C错误;
D.相同时间下,通入CH4、O2的体积不同,电流强度不同,会导致转移电子的量不同,会影响硅提纯速率,故D正确;
故选C。
4、A
【解析】
A.在铁钉和水面的交界处,有电解质溶液,氧气的浓度最高,故发生吸氧腐蚀的速率最大,则最易被腐蚀,故A正确;
B.由于水为中性,故钢铁发生吸氧腐蚀,其中铁做负极,故B错误;
C.铁做负极,电极反应为:Fe-2e=Fe2+,故C错误;
D. 因为水的蒸发,故在铁钉的水面以上的部分上仍然有水膜,仍然能发生吸氧腐蚀;因为氧气能溶解在水中,故铁钉水面一下的部分也能发生吸氧腐蚀,但均没有铁钉和水的交接处的腐蚀速率大,故D错误;
答案:A
将铁钉放入纯水中,由于铁钉为铁的合金,含有碳单质,故在纯水做电解质溶液的环境下,铁做负极,碳做正极,中性的水做电解质溶液,发生钢铁的吸氧腐蚀,据此分析。
5、B
【解析】
A、钠离子的质子数为11,钠离子失去了最外层电子,离子结构示意图为:,故A错误;
B、质量数=质子数+中子数,中子数为18的氯原子的质量数为35,故为Cl,故B正确;
C、氢氧化钠属于离子化合物,氢氧化钠的电子式为:,故C错误;
D、氯气分子中两个氯原子通过共用1对电子达到稳定结构,电子式为:,将共用电子对换成短线即为结构式,氯气结构式为:Cl-Cl,故D错误;
答案选B。
6、B
【解析】
A.由图可知,pH=6.37时c(H2CO3)=c(HCO3-)、c(H+)=10-6.37mol/L,碳酸的一级电离常数Ka1==10-6.37,则碳酸的Ka1数量级约为10-7,故A正确;
B.向稀NH4HCO3溶液中加入过量NaOH溶液,发生的离子反应为HCO3-+NH4++2OH-═NH3•H2O+CO32-+H2O,说明NaOH与NH4+、HCO3-均反应,故B错误;
C.由图可知,pH=9.25时c(NH3•H2O)=c(NH4+)、c(OH-)=109.25-14mol/L=10-4.75mol/L,NH3•H2O的离常数Ka1==10-4.75,而碳酸的Ka1=10-6.37,则NH3•H2O的电离能力比H2CO3强,HCO3-的水解程度比NH4+强,即NH4HCO3的水溶液显碱性,故C正确;
D.草本灰的水溶液显碱性,与NH4HCO3混用会生成NH3,降低肥效,则NH4HCO3作肥料时不能与草木灰混用,故D正确;
故答案为B。
7、A
【解析】
A.人类无法改变自然界氮循环途径,使其不产生氨,所以此方法不可行,A错误;
B.加强对含氨废水的处理,可以减少氨气的排放,方法可行,B正确;
C.采用氨法对烟气脱硝时,设置除氨设备,方法可行,C正确;
D.增加使用生物有机肥料,减少铵态氮肥的使用,能够减少氨气的排放,方法可行,D正确;
故合理选项是A。
8、B
【解析】
A.氨水和NaOH混合会释放出氨气,有刺激性气味,会引起污染,A不符合题意;
B.硫酸铵和氯化钡,生成BaSO4沉淀,但是不会产生污染,B符合题意;
C.硝酸亚铁和盐酸会发生:,有有毒气体NO生成,会污染空气,C不符合题意;
D.电石和盐酸混合,电石会和盐酸生成乙炔(C2H2)气体,具有可燃性气体,遇明火会发生爆炸,D不符合题意;
答案选B。
9、A
【解析】
A. 根据溶液的电中性原理,n(H+)+n(NH4+)=n(OH-)+n(NO3-),溶液呈中性,即n(H+)=n(OH-),即有n(NH4+)=n(NO3-)=1mol,即铵根离子为NA个,故A正确;
B. 1.7g双氧水的物质的量为0.05mol,而双氧水分子中含18个电子,故0.05mol双氧水中含有的电子为0.9NA个,故B错误;
C. 标况下戊烷为液体,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,故C错误;
D. 由于钠反应后变为+1价,故1mol钠反应后转移电子为NA个,与产物无关,故D错误。
故选:A。
10、C
【解析】
A.碘不易溶于水,易溶于四氯化碳,则利用图中装置萃取、分液可分离,故A正确;
B.溴与氢氧化钠反应后,与溴苯分层,然后利用图中装置分液可分离,故B正确;
C.分离硬脂酸钠与甘油时,加入热的饱和食盐水,发生盐析,使硬脂酸钠变为沉淀,再用滤纸过滤即可分离,故C错误;
D.乙酸与碳酸钠溶液反应后,与酯分层,然后利用图中装置分液可分离,故D正确;
综上所述,答案为C。
11、D
【解析】
A、二氧化硫密度比空气大,收集时需长进短出,故A错误;
B、氯化铝水解生成的氯化氢易挥发,通过加热氯化铝溶液制备AlCl3晶体,需在氯化氢氛围下蒸发,故B错误;
C、中和滴定时,锥形瓶不能用待装液润洗,否则会使滴定结果产生较大误差,故C错误;
D、分液漏斗和容量瓶上均有塞子,使用分液漏斗和容量瓶时,先要检查是否漏液,防止实验过程中漏液,故D正确。
答案选D。
12、B
【解析】
A.FeCl3具有强氧化性,能与Cu等金属反应,可用于蚀刻铜制的印制线路板,与FeCl3易发生水解无关,A错误;
B.漂白粉的主要成分是次氯酸钙,次氯酸钙具有强氧化性,能氧化SO2和NO生成硫酸盐和硝酸盐,所以漂白粉可用于脱除烟气中SO2和NO有害气体,B正确;
C.CaCO3能与酸反应,能改良、修复被酸雨浸蚀的土壤,与CaCO3高温下能分解无关,C错误;
D.活性炭与Pb2+等金属离子不反应,不能用于除去水体中Pb2+等重金属离子,D错误;
故合理选项是B。
13、C
【解析】
A.从图像可以看出,甲烷燃烧后释放能量,故都是放热反应,反应①和反应②均为放热反应,故A正确;
B.从图像可以看出CO2具有的能量比CO低,故B正确;
C.CH4(g)+ O2(g)=CO(g)+2H2O(l) +607.3 kJ②,CH4(g)+ 2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) +890.3 kJ①,①-②得到CO(g)+O2(g)=CO2(g)+283 kJ,故C错误;
D.根据图示,反应②的热化学方程式:CH4(g)+ O2(g)=CO(g)+2H2O(l)+607.3 kJ,故D正确;
答案选C。
14、A
【解析】
A.铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠溶液,能一步实现,故A正确;
B.铁与水蒸气反应生成四氧化三铁,不能一步转化为氧化铁,故B错误;
C.一氧化氮与水不反应,不能一步转化为硝酸,故C错误;
D.二氧化硅不溶于水,也不与水反应,二氧化硅不能一步转化为硅酸,故D错误;
故选A。
15、A
【解析】
A.元素非金属性F>Cl>Br>I,影响其气态氢化物的稳定性的因素是共价键的键能,共价键的键能越大其氢化物越稳定,与共价键的键能大小有关,A正确;
B.物质的密度与化学键无关,与单位体积内含有的分子的数目及分子的质量有关,B错误;
C. HI、HCl都是由分子构成的物质,物质的分子间作用力越大,物质的沸点就越高,可见物质的沸点与化学键无关,C错误;
D.元素非金属性F>Cl>Br>I,元素的非金属性越强,其得电子能力越强,故其气态氢化合物的还原性就越弱,所以气态氢化物还原性由强到弱为HI>HBr>HCl>HF,不能用共价键键能大小解释,D错误;
故合理选项是A。
16、D
【解析】
A.碳酸氢钠可以和硫酸反应生成二氧化碳气体,但是NaHCO3和Al(OH)3和硫酸反应都不会生成沉淀,故A错误;
B.BaCl2和NaCl与硫酸反应,前者可以产生沉淀,但都不会生成气体,故B错误;
C.MgCO3可以和硫酸反应生成二氧化碳气体,K2SO4与硫酸不发生反应,没有沉淀生成,故C错误;
D.Na2SO3可以和硫酸反应生成二氧化硫气体,BaCO3可以和硫酸反应生成硫酸钡沉淀和二氧化碳气体,既能产生气泡又有沉淀生成,故D正确;
答案选D。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、3 C 乙二醇 或 8
【解析】
(1)同一个碳原子上的氢原子是相同的,其次同一个碳原子所连接的所有甲基上的氢原子是相同的,再就是具有对称性结构的(类似于平面镜成像中物体和像的关系),所以根据化合物X的结构简式可知,分子中含有3种化学环境不同的氢原子。
(2)A、X分子中不存在苯环,不是芳香化合物,A不正确;
B、Y分子中含有1个苯环和1个碳碳双键,在Ni催化下Y能与4molH2加成,B不正确;
C、Z分子中含有碳碳双键、酚羟基、醇羟基、酯基,因此能发生加成、取代及消去反应,C正确;
D、Z分子中含有2和酚羟基和1个酯基,则1mol Z最多可与3mol NaOH反应,答案选C。
(3)Y分子中酚羟基的邻位与对位的氢原子与溴水发生取代反应,碳碳双键与溴水发生加成反应,则Y与过量的溴水反应的化学方程式为。
(4)X分子中含有2个醚键,则X可以由乙二醇和M通过分子间脱水而得;一定条件下,M发生1个—OH的消去反应生成碳碳双键,由于羟基与碳碳双键直接相连不稳定,容易转化为碳氧双键,所以得到稳定化合物N的结构简式为。
(5)根据已知信息可知反应①是醚键断键,其中一个氧原子结合氢原子变为羟基,而属于其它部分相连,由于环氧乙烷分子不对称,因此生成物可能的结构简式为或;苯环对称结构,在苯环上取代有2种可能;属于酯的取代基有4种:、、(或),所以共2×4=8种同分异构体。
18、间苯二酚或1,3-苯二酚 羰基、醚键、碳碳双键 取代反应 16种
【解析】
由C的结构简式和逆推知B为,A为。再结合其他各物质的结构简式和反应条件进行推断。
【详解】
(1)根据上述分析可知芳香族化合物A的名称是间苯二酚或1,3-苯二酚。答案:间苯二酚或1,3-苯二酚。
(2)由D的结构简式可知所含官能团的名称是羰基、醚键、碳碳双键。答案:羰基、醚键、碳碳双键。
(3)B的结构简式为,C的结构简式为,反应条件BC,其方程式为。答案:。
(4)由F—G的结构简式和条件可知该反应类型为酯基的水解反应,也可称为取代反应。答案:取代反应。
(5)G的结构简式为,同时满足①芳香族化合物说明含有苯环;②能发生银镜反应,且只有一种官能团,说明含有醛基;符合条件G的同分异构体有(移动-CH3有2种),(定-CH3移-CHO有4种),(3种),(6种),,共有16种;其中,核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为1:2:2:3的是。答案:16;。
综合考查有机物的相关知识。突破口C的结构简式,各步反应条件逆推B、A的结构,根据结构决定性质和各步反应条件,推断反应类型,书写反应方程式。
19、饱和食盐水 稀硝酸 e→f(或f→e)→c→b→d 防止水蒸气进入装置Ⅸ 2NOCl+H2O=2HCl+NO+NO2 O2(或NO2) HNO3(浓)+3HCl(浓)=NOCl↑+Cl2↑+2H2O ×100% 偏高
【解析】
氯气与一氧化氮在常温常压下合成NOCl。根据实验室用浓盐酸与二氧化锰制备氯气,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气;用铜和稀硝酸反应制备NO,制得的NO中可能混有其他氮氧化合物,结合NOCl的性质,制得气体中的杂质需要除去,尾气中氯气、NO以及NOCl均不能排放到空气中,需要用氢氧化钠溶液吸收,据此分析解答。
【详解】
(1)实验室制备氯气,一般用浓盐酸与二氧化锰加热制备,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,故装置Ⅱ用饱和食盐水吸收氯化氢气体;
实验室制备NO,一般用铜和稀硝酸反应制备,制得的NO中可能混有其他氮氧化合物,NO不溶于水,故装置Ⅱ用水净化NO;故答案为饱和食盐水;稀硝酸;
(2)①将氯气和NO干燥后在装置Ⅵ中发生反应,由于亚硝酰氯(NOCl,熔点:-64.5 ℃,沸点:-5.5 ℃)是一种黄色气体,遇水易反应,需要在冰盐中冷凝收集NOCl,氯气、NO以及NOCl均不能排放到空气中,需要用氢氧化钠溶液吸收,NOCl遇水易水解,故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个干燥装置,因此装置连接顺序为a→e→f(或f→e)→c→b→d,故答案为e→f(或f→e)→c→b→d;
②NOCl遇水易水解,故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个装置 VII干燥装置防止水蒸气进入装置Ⅸ;若无该装置,Ⅸ中NOCl水解生成氯化氢、NO和NO2,反应的化学方程式为2NOCl+H2O=2HCl+NO+NO2,故答案为防止水蒸气进入装置Ⅸ;2NOCl+H2O=2HCl+NO+NO2;
③乙组同学认为氢氧化钠溶液只能吸收氯气和NOCl,不能吸收NO,所以装置Ⅷ不能有效除去有毒气体。NO能够与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮能够被氢氧化钠溶液吸收,一氧化氮和二氧化氮的混合气体也能够被氢氧化钠溶液吸收,因此解决这一问题,可将尾气与氧气(或二氧化氮)同时通入氢氧化钠溶液中,故答案为O2(或NO2);
(3)王水是浓硝酸与浓盐酸的混酸,一定条件下混酸可生成亚硝酰氯和氯气,反应的化学方程式为:HNO3(浓)+3HCl(浓)=NOCl↑+Cl2↑+2H2O,故答案为HNO3(浓)+3HCl(浓)=NOCl↑+Cl2↑+2H2O;
(4)①亚硝酰氯(NOCl)遇水反应得到HCl,用AgNO3标准溶液滴定,生成白色沉淀,以K2CrO4溶液为指示剂,出现砖红色沉淀达到滴定终点,根据氯元素守恒: NOCl~HCl~AgNO3,则样品中n(NOCl)=cmol/L×b×10-3L×= 10bc×10-3mol,亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为×100%=×100%,故答案为×100%;
②若滴定前,滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失,导致消耗的标准溶液的体积偏大,则所测亚硝酰氯的纯度偏高,故答案为偏高。
20、沉淀不溶解或无明显现象 BaCO3 + 2H+ === Ba2+ + CO2↑+ H2O BaSO4在溶液中存在BaSO4(s) Ba2+(aq) +SO42- (aq),当加入浓度较高的Na2CO3溶液,CO32-与Ba2+结合生成BaCO3沉淀,使上述平衡向右移动 b 2I- - 2e- === I2 由于生成AgI沉淀使B的溶液中c(I-)减小,I-还原性减弱 实验ⅳ表明Cl-本身对该原电池电压无影响,则c>b说明加入Cl-使c(I-)增大,证明发生了AgI + Cl- AgCl + I-
【解析】
(1) ①BaCO3与盐酸反应放出二氧化碳气体, BaSO4不溶于盐酸;
②实验Ⅱ中加入稀盐酸后有少量气泡产生,是BaCO3与盐酸反应放出二氧化碳;
③实验Ⅱ 中加入试剂Na2CO3后,发生反应是BaSO4+ CO32-= BaSO4+ SO42-,根据离子浓度对平衡的影响分析作答;
(2) ①要证明AgCl转化为AgI, AgNO3与NaCl溶液反应时,必须是NaCl过量;
②I―具有还原性、Ag+具有氧化性,B中石墨是原电池负极;
③B 中滴入AgNO3(aq)生成AgI沉淀;
④AgI转化为AgCl,则c(I-)增大,还原性增强,电压增大。
【详解】
①因为BaCO3能溶于盐酸,放出CO2气体,BaSO4不溶于盐酸,所以实验Ⅰ说明全部转化为BaSO4,依据的现象是加入盐酸后,沉淀不溶解或无明显现象;
② 实验Ⅱ是BaCl2中加入Na2SO4和Na2CO3产生BaSO4和BaCO3,再加入稀盐酸有少量气泡产生,沉淀部分溶解,是BaCO3和盐酸发生反应产生此现象,所以反应的离子方程式为:BaCO3 + 2H+ = Ba2+ + CO2↑+ H2O;
③ 由实验Ⅱ知A溶液为3滴0.1mol/LBaCl2,B为2mL0.1mol/L的Na2SO4溶液,根据Ba2++ SO42-= BaSO4,所以溶液中存在着BaSO4 (s) Ba2+(aq)+ SO42-(aq),当加入浓度较高的Na2CO3溶液,CO32-与Ba2+结合生成BaCO3沉淀,使上述平衡向右移动。所以BaSO4沉淀也可以转化为BaCO3沉淀。答案:BaSO4在溶液中存在BaSO4(s) Ba2+(aq)+ SO42-(aq),当加入浓度较高的Na2CO3溶液,CO32-与Ba2+结合生成BaCO3沉淀,使上述平衡向右移动。
(2)①甲溶液可以是NaCl溶液,滴入少量的AgNO3溶液后产生白色沉淀,再滴入KI溶液有黄色沉淀产生。说明有AgCl转化为AgI,故答案为b;
② 实验Ⅳ的步骤ⅰ中,B中为0.01mol/L的KI溶液,A中为0.1mol/L的AgNO3溶液,Ag+具有氧化性,作原电池的正极,I-具有还原性,作原电池的负极,所以B中石墨上的电极反应式是2I- - 2e- = I2;
③ 由于AgI的溶解度小于AgCl,B中加入AgNO3溶液后,产生了AgI沉淀,使B的溶液中c(I-)减小,I-还原性减弱,根据已知其他条件不变时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,原电池的电压越大,而离子的浓度越大,离子的氧化性(或还原性)强。 所以实验Ⅳ中b<a。答案:由于生成AgI沉淀使B的溶液中c(I-)减小,I-还原性减弱 。
④虽然AgI的溶解度小于AgCl,但实验Ⅳ中加入了NaCl(s),原电池的电压c>b,说明c(Cl-)的浓度增大,说明发生了AgI + Cl- AgCl + I-反应,平衡向右移动,c(I-)增大,故答案为实验ⅳ表明Cl-本身对该原电池电压无影响,则c>b说明加入Cl-使c(I-)增大,证明发生了AgI + Cl- AgCl + I-。
21、+84 升高温度 降低压强 bd c 此温度下甲醛的选择性和甲醇的转化率均较高 1.575 HCHO+2Ni2++H2O=2Ni+CO2↑+4H+ 0.02
【解析】
(1)生成物和反应物之间的能量差为;
(2)该反应是气体分子数增加的、吸热的可逆反应,因此根据勒夏特列原理,我们可以采用升高温度、降低压强的方法来促进平衡正向移动,提高转化率;再来看平衡的标志:
a.反应物和生成物都是气体,因此气体的密度是恒定不变的,a项错误;
b.该反应前后气体分子数不等,因此当压强保持不变时,说明反应已达到平衡状态,b项正确;
c.甲醇和氢气的化学计量数相同,因此无论何时都有v(CH3OH)消耗=v(H2)生成,c项错误;
d.当甲醛的浓度保持不变,说明其消耗速率和生成速率相同,即此时达到了平衡状态,d项正确;
答案选bd;
(3)在700℃时,甲醛选择性和甲醇转化率均较高,因此700℃是最合适的温度,答案选c;
(4)平衡时甲醇为0.2mol,因此有0.8mol甲醇被消耗,其中甲醛有0.7mol,说明有0.7mol甲醇发生了反应①,有0.1mol甲醇发生了反应②,因此氢气一共有,代入平衡常数的表达式有;
(5既然是镀镍,则镍被还原为单质,而甲醛被氧化为二氧化碳,因此反应的离子方程式为;甲醛中的碳可以按0价处理,二氧化碳中的碳为+4价,因此每生成1个二氧化碳分子需要转移4个电子,而112mL二氧化碳的物质的量为,因此一共要转移0.02mol电子。
对于任意一个氧化还原反应,总有氧化剂得电子数=还原剂失电子数=转移的总电子数,因此只需求出最好求的那一项,另外两项就迎刃而解了。
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