资源描述
2025-2026学年天津市静海一中高三化学第一学期期末学业水平测试试题
注意事项
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、中和滴定中用已知浓度的稀盐酸滴定未知浓度的稀氨水,计算式与滴定氢氧化钠溶液类似:c1V1=c2V2,则( )
A.终点溶液偏碱性
B.终点溶液中c(NH4+)=c(Cl-)
C.终点溶液中氨过量
D.合适的指示剂是甲基橙而非酚酞
2、下列关于pH=3的CH3COOH溶液的叙述正确的是( )
A.溶液中H2O电离出的c(OH-)=1.0×10-3mol⋅L—1
B.加入少量CH3COONa固体后,溶液pH升高
C.与等体积0.001mol/L NaOH溶液反应,所得溶液呈中性
D.与pH=3的硫酸溶液浓度相等
3、锡为ⅣA族元素,四碘化锡是常用的有机合成试剂(SnI4,熔点144.5℃,沸点364.5℃,易水解)。实验室以过量锡箔为原料通过反应Sn+2I2SnI4制备SnI4。下列说法错误的是( )
A.加入碎瓷片的目的是防止暴沸
B.SnI4可溶于CCl4中
C.装置Ⅰ中a为冷凝水进水口
D.装置Ⅱ的主要作用是吸收挥发的I2
4、银Ferrozine 法检测甲醛的原理:①在原电池装置中,氧化银将甲醛充分氧化为CO2②Fe3+与①中产生的Ag定量反应生成Fe2+③Fe2+与Ferrozine形成有色物质④测定溶液的吸光度(吸光度与溶液中有色物质的浓度成正比)。下列说法不正确的是( )
A.①中负极反应式:HCHO-4e-+H2O=CO2+4H+
B.①溶液中的H+由Ag2O极板向另一极板迁移
C.测试结果中若吸光度越大,则甲醛浓度越高
D.理论上消耗的甲醛与生成的Fe2+的物质的量之比为1:4
5、常见药物布洛芬 Y,具有镇痛、抗炎作用,可由中间体 X 通过以下方法制得:
下列关于化合物 X、Y 的说法中错误的是
A.X 的化学式为 C13H18O B.1 mol Y 能与 4 mol H2 反应
C.可用 NaHCO3 溶液鉴别两者 D.两者氢原子的种类数相等
6、下列离子方程式的书写及评价,均合理的是
选项
离子方程式
评价
A
用铜电极电解饱和KCl溶液:2H2O+2Cl- H2↑+Cl2↑+2OH-
正确:Cl-的失电子能力比OH-强
B
向CuSO4溶液中通入过量的H2S气体:Cu2++H2S=CuS↓+2H+
错误:H2S的酸性比H2SO4弱
C
Ba(HCO3)2溶液与足量的NaOH溶液反应:Ba2++HCO3- +OH- ═BaCO3↓+H2O
错误:Ba2+与HCO3-系数比应为1:2
D
过量SO2通入到NaClO溶液中:SO2+ClO- +H2O= HClO+HSO3-
正确:H2SO3的酸性比HClO强
A.A B.B C.C D.D
7、标准NaOH溶液滴定盐酸实验中,不必用到的是( )
A.酚酞 B.圆底烧瓶 C.锥形瓶 D.滴定管
8、工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g);ΔH=+QkJ·mol-1(Q>0),某温度、压强下,将一定量反应物通入密闭容器进行以上反应,下列叙述正确的是( )
A.反应过程中,若增大压强能提高SiCl4的转化率
B.若反应开始时SiCl4为1mol,则达平衡时,吸收热量为QkJ
C.反应至4min时,若HCl浓度为0.12mol·L-1,则H2反应速率为0.03mol·L-1·min-1
D.当反应吸收热量为0.025QkJ时,生成的HCl通入100mL1mol·L-1的NaOH溶液恰好反应
9、去除括号内少量杂质,选用的试剂和方法正确的是
A.乙烷(乙烯):通 H2 催化剂加热
B.己烷(己烯):加溴水后振荡分液
C.Fe2O3 (Al2O3):加 NaOH 溶液过滤
D.H2O (Br2):用酒精萃取
10、已知 NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.32gS8与 S6()的混合物中所含共价键数目为NA
B.1L1.1mol• L-1H2C2O4溶液中含 C2O42- 离子数为1.1NA
C.2molNO与 2molO2在密闭容器中充分反应,转移的电子数为 8NA
D.标准状况下 2.4L氯气与甲烷的混合气体,光照时充分反应生成 HCl分子数为NA
11、亚硝酸钠(NaNO2)是一种常用的发色剂和防腐剂,某学习小组利用如图装置(夹持装置略去)制取亚硝酸钠,已知:2NO+Na2O2=2NaNO2,2NO2+Na2O2=2NaNO3;NO能被酸性高锰酸钾氧化为NO3-。下列说法正确的是( )
A.可将B中的药品换为浓硫酸
B.实验开始前通一段时间CO2,可制得比较纯净的NaNO2
C.开始滴加稀硝酸时,A中会有少量红棕色气体
D.装置D中溶液完全褪色后再停止滴加稀硝酸
12、氟离子电池是新型电池中的一匹黑马,其理论比能量高于锂电池。一种氟离子电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.放电时,b是电源的正极
B.放电时,a极的电极反应为:LaSrMnO4F2+2e-=LaSrMnO4+2F-
C.充电时,电极a接外电源的负极
D.可将含F-的有机溶液换成水溶液以增强导电性
13、已知有机化合物。下列说法正确的是
A.b 和 d 互为同系物
B.b、d、p 均可与金属钠反应
C.b、d、p 各自同类别的同分异构体数目中,b 最多
D.b 在一定条件下发生取代反应可以生成 d
14、以下性质的比较中,错误的是
A.酸性:H2CO3>H2SiO3>H3AlO3 B.沸点:HCl>HBr >HI
C.热稳定性:HF>HCl>H2S D.碱性:KOH>NaOH>Mg(OH)2
15、用密度为1.84g•mL-1、质量分数为 98% 的浓硫酸配制 180mL 2mol•L-1稀硫酸。下列各步骤中操作正确的是
A.计算、量取:用 20 mL 量筒量取 19.6 mL 浓硫酸
B.溶解、稀释:将浓硫酸倒入烧杯 ,再加入 80 mL 左右的蒸馏水 ,搅拌
C.转移、洗涤:将溶液转移到容量瓶中,用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒,洗涤液转入容量瓶重复2~3次
D.定容、摇匀:加水至凹液面最低处与刻度线相切,摇匀,最后在容量瓶上贴上标签
16、化学与社会、环境密切相关,下列说法不正确的是
A.植物秸秆可用于制造酒精与沼气等燃料
B.利用CO2合成聚碳酸酯类可降解塑料,实现“碳”循环利用
C.雷雨过后感觉到空气清新是因为空气中产生了少量的二氧化氮
D.小苏打可用于治疗胃酸过多,也可用于发酵粉制作面包
二、非选择题(本题包括5小题)
17、R・L・Claisen双酯缩合反应的机理如下:2RCH2COOC2H5+C2H5OH,利用该反应制备化合物K的一种合成路线如图
试回答下列问题:
(1)A与氢气加成所得芳香烃的名称为______;A→B的反应类型是______;D中含氧官能团的名称是______。
(2)C的结构简式为______;F→G的反应除生成G外,另生成的物质为______。
(3)H→K反应的化学方程式为______。
(4)含有苯环结构的B的同分异构体有______种(B自身除外),其中核磁共振氢谱显示3组峰的结构简式为______(任写一种即可)。
(5)乙酰乙酸乙酯()是一种重要的有机合成原料,写出由乙醇制备乙洗乙酸乙時的合成路线(无机试剂任选):______。
18、药物他莫肯芬(Tamoxifen)的一种合成路线如图所示:
已知:+HBr+RBr
回答下列问题。
(1)A+B→C的反应类型为__;C中官能团有醚键、__(填名称)。
(2)CH3CH2I的名称为__。
(3)反应D→E的化学方程式为__。
(4)Tamoxifen的结构简式为__。
(5)X是C的同分异构体。X在酸性条件下水解,生成2种核磁共振氢谱都显示4组峰的芳香族化合物,其中一种遇FeCl3溶液显紫色。X的结构简式为__、__(写2种)。
(6)设计用和CH3I为原料(无机试剂任选)制备的合成路线:__。
19、二氧化氯(ClO2)具有强氧化性,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体,其体积分数超过10%时易引起爆炸。某研究小组欲用以下三种方案制备ClO2,回答下列问题:
(1)以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2,黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-,写出制备ClO2的离子方程式__。
(2)用过氧化氢作还原剂,在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2,并将制得的ClO2用于处理含CN-废水。实验室模拟该过程的实验装置(夹持装置略)如图所示。
①装置A的名称是__,装置C的作用是__。
②反应容器B应置于30℃左右的水浴中,目的是__。
③通入氮气的主要作用有3个,一是可以起到搅拌作用,二是有利于将ClO2排出,三是__。
④ClO2处理含CN-废水的离子方程式为__,装置E的作用是__。
(3)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2的方法。
①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。某次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的__(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。
②用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2,工作原理如图所示,写出阳极产生ClO2的电极反应式__。
20、辉铜矿与铜蓝矿都是天然含硫铜矿,在地壳中二者常伴生存在。现取一份该伴生矿样品,经检测后确定仅含Cu2S、CuS和惰性杂质。为进一步确定其中Cu2S、CuS的含量,某同学进行了如下实验:
①取2.6g样品,加入200.0mL0.2000mol·L-1酸性KMnO4溶液,加热(硫元素全部转化为SO42-),滤去不溶杂质;
②收集滤液至250mL容量瓶中,定容;
③取25.00mL溶液,用0.1000mol·L-1FeSO4溶液滴定,消耗20.00mL;
④加入适量NH4HF2溶液(掩蔽Fe3+和Mn2+,使其不再参与其他反应),再加入过量KI固体,轻摇使之溶解并发生反应:2Cu2++4I-=2CuI+I2;
⑤加入2滴淀粉溶液,用0.1000mo1·L-1Na2S2O3溶液滴定,消耗30.00mL(已知:2S2O32-+I2=S4O62-+2I-)。
回答下列问题:
(1)写出Cu2S溶于酸性KMnO4溶液的离子方程式:___________;
(2)配制0.1000mol· L-1FeSO4溶液时要用煮沸过的稀硫酸,原因是___________,配制过程中所需玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒、容量瓶外还有___________;
(3)③中取25.00mL待测溶液所用的仪器是___________;
(4)⑤中滴定至终点时的现象为___________;
(5)混合样品中Cu2S和CuS的含量分别为_________%、_________%(结果均保留1位小数)。
21、镁带能在CO2中燃烧,生成氧化镁和单质碳。请完成下列填空:
(1)碳元素形成的单质有金刚石、石墨、足球烯等。金刚石的熔点远高于足球烯的原因是_______。
(2)氧化镁的电子式为_______,CO2的结构式为______。与镁同周期、离子半径最小的元素,其原子最外层的电子排布式为______,其1个原子中能量最高的电子有______个。
(3)一定条件下,在容积恒为2.0L的容器中,Fe和CO2发生如下反应:CO2(g)+Fe(s)FeO(s)+CO(g),若起始时向容器中加入1molCO2,5.0min后,容器内气体的相对平均分子量为32,则n(CO2):n(CO)之比为_______,这段时间内用CO2表示的速率v(CO2)=_______。
(4)下列说法错误的是_______。
a.当混合气体的密度不变时说明反应达到了平衡
b.混合气体的平均相对分子质量不变时说明反应达到了平衡
c.平衡后移除二氧化碳时,正反应速率一直减小直至建立新的平衡
d.平衡后缩小容器的体积,正逆反应速率不变,平衡不移动
(5)保持温度不变的情况下,待反应达到平衡后再充入一定量的二氧化碳,平衡向______移动(选填“正向”、“逆向”、或“不”),二氧化碳的转化率_____(填“增大”,“减小”或“不变”)。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、D
【解析】
用已知浓度的稀盐酸滴定未知浓度的稀氨水,应满足c1V1=c2V2,反应生成氯化铵,结合盐类的水解解答该题。
【详解】
用已知浓度的稀盐酸滴定未知浓度的稀氨水,应满足c1V1=c2V2,反应生成氯化铵,为强酸弱碱盐,水解呈酸性,则c(NH4+)<c(Cl﹣),应用甲基橙为指示剂,D项正确;
答案选D。
酸碱中和滴定指示剂的选择,强酸和强碱互相滴定,可选用酚酞或者甲基橙作指示剂,弱酸与强碱滴定选用酚酞作指示剂,强酸与弱碱滴定选用甲基橙作指示剂,这是学生们的易错点。
2、B
【解析】
A项、pH=3的CH3COOH溶液中c(H+)为1.0×10-3mol•L-1,氢离子抑制了水的电离,醋酸中的氢氧根离子来自水的电离,则溶液中H2O电离出的c(OH-)=1.0×10-10mol•L-1,故A错误;
B项、加入少量CH3COONa固体后,溶液中醋酸根浓度增大,醋酸的电离平衡逆向移动,溶液中氢离子浓度减小,溶液pH升高,故B正确;
C项、醋酸为弱酸,pH=3的醋酸溶液浓度大于0.001mol•L-1,与等体积0.001mol•L-1NaOH溶液反应后醋酸过量,所得溶液呈酸性,故C错误;
D项、pH=3的硫酸溶液中氢离子浓度为c(H+)=1.0×10-3mol•L-1,硫酸的浓度为5×10-4mol•L-1,而醋酸的浓度大于0.001mol•L-1,故D错误;
故选B。
水电离出的氢离子浓度总是等于水电离出是氢氧根离子浓度,酸碱抑制水电离,水解的盐促进水电离。
3、D
【解析】
四碘化锡是常用的有机合成试剂SnI4,熔点144.5℃,沸点364.5℃,易水解,说明SnI4是分子晶体。
【详解】
A选项,在液体加热时溶液暴沸,因此需要加入碎瓷片,碎瓷片的目的是防止暴沸,故A正确,不符合题意;
B选项,根据相似相溶原理,SnI4是非极性分子溶于CCl4非极性分子中,故B正确,不符合题意;
C选项,冷凝水方向是“下进上出”,因此装置Ⅰ中a为冷凝水进水口,故C正确,不符合题意;
D选项,SnI4易水解,装置Ⅱ的主要作用是防止空气中的水蒸气进去到反应装置中,故D错误,符合题意。
综上所述,答案为D。
相似相溶原理,SnI4是非极性分子,CCl4是非极性分子,因此SnI4可溶于CCl4中。
4、B
【解析】
A. ①在原电池装置中,氧化银将甲醛充分氧化为CO2,则负极HCHO失电子变成CO2,其电极反应式为:HCHO-4e-+H2O=CO2+4H+,A项正确;
B. Ag2O极板作正极,原电池中阳离子向正极移动,则①溶液中的H+由负极移向正极, B项错误;
C. 甲醛浓度越大,反应生成的Fe2+的物质的量浓度越大,形成有色配合物的浓度越大,吸光度越大,C项正确;
D. 甲醛充分氧化为CO2,碳元素的化合价从0价升高到+4价,转移电子数为4,Fe3+反应生成Fe2+转移电子数为1,则理论上消耗的甲醛与生成的Fe2+的物质的量之比为1:4,D项正确;
答案选B。
本题的难点是D选项,原电池有关的计算主要抓住转移的电子数相等,根据关系式法作答。
5、B
【解析】
A.X的化学式为C13 H18O,故A正确;
B.布洛芬的官能团为-COOH,不能与H2发生加成反应,1mol Y只能与3mol H2反应,故B错误;
C.X、Y官能团分别为-CHO和-COOH,只有-COOH能与NaHCO3溶液反应生成CO2,故C正确;
D.X、Y中均含有8种氢原子,故D正确;
答案选B。
羧基不能与H2发生加成反应,是易错点。
6、C
【解析】
A项、用铜电极电解饱和KCl溶液时,阳极是铜电极放电,溶液中Cl-不能放电生成氯气,故A错误;
B项、CuSO4溶液能与过量的H2S气体反应能够发生的原因是生成的硫化铜沉淀不能溶于硫酸,与酸性强弱无关,故B错误;
C项、Ba(HCO3)2溶液与足量的NaOH溶液反应,不足量的Ba(HCO3)2溶液完全反应,反应消耗的Ba2+与HCO3-的物质的量比为1:2,故离子方程式书写错误,故C正确;
D项、SO2具有还原性,NaClO具有强氧化性,过量SO2通入到NaClO溶液中发生氧化还原反应,不是复分解反应,与酸性强弱无关,故D错误;
故选C。
7、B
【解析】
标准NaOH溶液滴定盐酸实验中,用酚酞或甲基橙为指示剂,氢氧化钠溶液放在碱式滴定管中,盐酸放在锥形瓶中进行滴定,不用圆底烧瓶,A. C. D正确,故B错误,
故选:B。
8、D
【解析】
A. 该反应是反应前后气体分子数增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,SiCl4的转化率减小,A错误;
B. 该反应是可逆反应,达平衡时,吸收热量小于QkJ,B错误;
C. 速率之比等于反应系数之比,v(H2)=v(HCl)= ,C错误;
D. 由方程式可知,当反应吸收热量为0.025QkJ时,生成的HCl的物质的量为,100mL1mol·L-1的NaOH的物质的量为0.1mol,二者物质的量相等,恰好反应,D正确;
故答案为:D。
9、C
【解析】
A. 乙烷(乙烯):通 H2 催化剂加热,虽然生成乙烷,但氢气量不好控制,有可能引入氢气杂质,应该通入溴水中,故A错误;
B. 己烷(己烯):加溴水,己烯与溴发生加成反应,生成有机物,与己烷互溶,不会分层,故B错误;
C. Fe2O3 (Al2O3):加 NaOH 溶液,氧化铝与氢氧化钠溶液反应,氧化铁与氢氧化钠溶液不反应,过滤可以得到氧化铁,故C正确;
D. H2O (Br2):不能用酒精萃取,因为酒精易溶于水,故D错误;
故选:C。
10、A
【解析】
A.S8与 S6()分子中分别含有8个和6个S-S键,1个S对应1个S-S共价键,由于32 g S8与S6()的混合物中含硫为1mol,则该混合物中含1mol S-S键,A选项正确;
B.因为草酸是弱电解质,部分电离出C2O42-,所以L 1.1 mol·L−1 H2C2O4溶液含C2O42- 离子数小于1.1NA,B选项错误。
C.密闭容器中2 mol NO与2mol O2充分反应,这是一个可逆,转移的电子数小于4NA,由于NO不足,更小于8NA,C选项错误;
D.在标准状况下,2.4 L氯气与甲烷混合气体,光照时充分反应,由于无法知道氯气、甲烷各为多少量,所以生成HCl分子数无法计算,D选项错误;
答案选A。
A选项在判断时明确S8与 S6()分子中分别含有8个和6个S-S键,两者混合后一个S对应1个S-S共价键是解答的关键。
11、C
【解析】
A.装置B中无水CaCl2作干燥剂,干燥NO气体,由于装置为U型管,若换为浓硫酸,气体不能通过,因此不能将B中的药品换为浓硫酸,A错误;
B.实验开始前通一段时间CO2,可排出装置中的空气,避免NO氧化产生NO2气体,不能发生2NO2+Na2O2=2NaNO3,但CO2会发生反应:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,因此也不能制得比较纯净的NaNO2,B错误;
C.开始滴加稀硝酸时,A中Cu与稀硝酸反应产生NO气体,NO与装置中的O2反应产生NO2,因此会有少量红棕色气体,C正确;
D.在装置D中,NO会被酸性KMnO4溶液氧化使溶液褪色,因此当D中溶液紫红色变浅,就证明了NO可以被氧化,此时就可以停止滴加稀硝酸,D错误;
故合理选项是C。
12、B
【解析】
由于Mg是活泼金属,Mg2+氧化性弱,所以该电池工作时Mg失去电子结合F-生成MgF2,即b电极为负极,电极反应式为:Mg+2F--2e-=MgF2,则a为正极,正极反应式为:LaSrMnO4F2+2e-=LaSrMnO4+2F-;充电时,电解池的阳极、阴极与原电池的正、负极对应,电极反应与原电池的电极反应反应物与生成物相反,据此解答。
【详解】
A.由于Mg是活泼金属,Mg2+氧化性弱,所以原电池放电时,Mg失去电子,作负极,即b为负极,a为正极,A错误;
B.放电时,a为正极发生还原反应,电极反应为:LaSrMnO4F2+2e-=LaSrMnO4+2F-,B正确;
C.充电时电解池的阳极、阴极与原电池的正、负极对应,所以a极接外电源的正极,C错误;
D.因为Mg能与水反应,因此不能将有机溶液换成水溶液,D错误;
答案选B。
13、D
【解析】
A选项,b为羧酸,d为酯,因此不是同系物,故A错误;
B选项,d不与金属钠反应,故B错误;
C选项,b同分异构体有1种,d同分异构体有8种,p同分异构体有7种,都不包括本身,故C错误;
D选项,b 在一定条件下和甲醇发生酯化反应生成d,故D正确。
综上所述,答案为D。
羧酸、醇都要和钠反应;羧酸和氢氧化钠反应,醇不与氢氧化钠反应;羧酸和碳酸钠、碳酸氢钠反应,醇不与碳酸钠、碳酸氢钠反应。
14、B
【解析】
A.元素的非金属性越强,其对应最高价含氧酸的酸性越强,由于元素的非金属性C>Si>Al,所以酸性:H2CO3>H2SiO3>H3AlO3,A正确;
B.同类型的分子中,相对分子质量越大,沸点越高,沸点为HI>HBr>HCl,B错误;
C.元素的非金属性越强,其对应最简单的氢化物越稳定,由于元素的非金属性F>Cl>S,所以氢化物的热稳定性:HF>HCl>H2S,C正确;
D.元素的金属性越强,其对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强,由于元素的金属性K>Na>Mg,所以碱性:KOH>NaOH>Mg(OH)2,D正确;
故合理选项是B。
15、C
【解析】
A.用密度为1.84g•mL-1、质量分数为 98% 的浓硫酸配制 180mL 2mol•L-1稀硫酸,由于实验室没有180mL的容量瓶,所以应配制250mL的溶液,VmL×1.84g•mL-1×98%=0.250L× 2mol•L-1×98g·mol-1,V=27.2mL,计算、量取:用 20 mL 量筒量取27.2 mL 浓硫酸,故A错误;
B.稀释浓硫酸时应将浓硫酸缓慢注入水中,并不断搅拌,将水倒入浓硫酸中容易导致液体飞贱,造成实验室安全事故,故B错误;
C.将稀释并冷却后的溶液用玻璃棒引流至容量瓶中,并用蒸馏水洗涤玻璃棒和烧杯,洗涤液也应转入容量瓶,使溶质全部转移至容量瓶,故C正确;
D.容量瓶不可用于贮存溶液,定容、摇匀后,应将溶液倒入试剂瓶,并贴上标签,注明溶液成分及浓度,故D错误;
故选C。
16、C
【解析】
A.植物秸秆的主要成分为纤维素,能水解生成葡萄糖,葡萄糖条能反应生成酒精,可以在一定条件下生成甲烷,故正确;
B.二氧化碳合成聚合物,其聚合物能降解,实现了碳的循环,故正确;
C.雷雨天时空气中的氧气有些变成了臭氧,所以空气感觉清新,故错误;
D. 小苏打能与胃酸反应,用于治疗胃酸过多,碳酸氢钠能受热分解生成二氧化碳,可用于发酵粉制作面包,故正确。
故选C。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、乙苯 加成反应 醛基 C2H5OH +C2H5OH 13 或 C2H5OH
【解析】
对比A、E的结构,结合反应条件、B与C的分子式,与HBr发生加成反应生成B为,B发生水解反应反应生成C为,C发生催化氧化生成D为,D发生氧化反应生成E.E与乙醇发生酯化反应生成F为.F与甲酸乙酯发生取代反应生成G,反应同时生成乙醇。G与氢气发生加成反应生成H,H发生醇的消去反应、酯的水解反应得到K,故H为。
【详解】
(1)与氢气发生加成反应生成的芳香烃为,所得芳香烃的名称为:乙苯;A→B的反应类型是:加成反应;D为,D中含氧官能团的名称是:醛基,故答案为乙苯;加成反应;醛基;
(2)由分析可知,C的结构简式为;F→G的反应除生成G外,另生成的物质为:C2H5OH,故答案为;C2H5OH;
(3)H→K反应的化学方程式为:,故答案为;
(4)B为,B的同分异构体含有苯环,有1个取代基还可以为-CHBrCH3,有2个取代基为-Br、-CH2CH3或-CH2Br、-CH3,均有邻、间、对3种位置结构,有2×3=6种,有3个取代基为-Br、-CH3、-CH3,2个甲基有邻、间、对3种位置,对应的-Br分别有2种、3种、1种位置,有6种,故符合条件的共有1+6+6=13种,其中核磁共振氢谱显示3组峰的结构简式为、,故答案为13;或;
(5)由乙醇制备乙酰乙酸乙酯,乙醇被氧化生成乙酸,乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,乙酸乙酯在碱性条件下发生信息中的转化可得乙酰乙酸乙酯,其合成路线为:,故答案为。
本题考查有机物推断与合成,侧重对有机化学基础知识和逻辑思维能力考查,注意对比物质的结构明确发生的反应,熟练掌握官能团的结构、性质及相互转化是解答关键。
18、取代 羰基 碘乙烷
【解析】
由可知,B为;由+HBr+RBr,可知,R基被H原子取代,所以E为;结合、可知,他莫肯芬(Tamoxifen)为,据此分析回答。
【详解】
(1)A中的Cl原子被取代,C中官能团有醚键和羰基,故答案为:取代;羰基;
(2)CH3CH2I的名称为碘乙烷,故答案为:碘乙烷;
(3)由分析可知D中甲氧基的-CH3被H原子取代,所以D到E的方程式为:,故答案为:;
(4)由分析可知他莫肯芬(Tamoxifen)为,故答案为:;
(5)X在酸性条件下水解,则X必含酯基,生成2种芳香族化合物,则两个苯环在酯基的两侧,其中一种遇FeCl3溶液显紫色,则X必是酚酯,必含,所以X由、、2个只含单键的C组成,还要满足水解后核磁共振氢谱都显示4组峰,符合条件的有5种,分别为:,故答案为:(任写二种);
(6)逆合成分析:可由通过加聚反应生成,可由消去水分子而来,可由加H而来,可由通过发生类似C到D的反应而来,即:,故答案为:。
(6)所给原料和题目所给流程中具有相似官能团羰基,而目标产物碳原子比原料多了一个,所以本题必然发生类似C到D的反应来增长碳链。
19、FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O 恒压漏斗 安全瓶 提高化学反应速率,同时防止过氧化氢受热分解 稀释ClO2,防止其爆炸 2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl- 吸收ClO2等气体,防止污染大气 BaCl2 Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+
【解析】
二氧化氯(ClO2)具有强氧化性,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。分别利用无机反应和电解原理制备二氧化氯,三种方法均利用了氧化还原反应。
【详解】
(1)以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2,黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-,根据氧化还原反应中电子守恒和元素守恒,可以写出制备ClO2的离子方程式为FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O。
(2)①装置A的名称为恒压漏洞,装置C为安全瓶,起到防止液体倒吸的作用。
②升高温度可以提高化学反应速率,但是原料中含有过氧化氢,过氧化氢在过高的温度下可以发生分解反应,因此反应容器B应置于30℃左右的水浴中。
③根据题文可知,ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体,其体积分数超过10%时易引起爆炸,故通入氮气的主要作用有3个,一是可以起到搅拌作用,二是有利于将ClO2排出,三是稀释ClO2,防止其爆炸。
④ClO2处理含CN-废水发生氧化还原反应,将CN-转化为无污染的CO2和N2,故离子方程式为2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-;装置E在整套装置之后,起到吸收尾气,防止环境污染的作用。
(3)①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质,需要过量的碳酸根离子、氢氧根离子和钡离子,过量的钡离子可以用碳酸根离子除去,因此在加入Na2CO3之前应先加入过量BaCl2。
②用石墨做电极,电解池的阳极发生氧化反应,元素化合价升高,因此氯离子在阳极失电子和水反应得到ClO2,电极反应式为Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+。
20、Cu2S+2MnO4-+8H+=2Cu2++SO42-+2Mn2++4H2O 除去水中溶解的氧气,防止Fe2+被氧化 胶头滴管 (酸式)滴定管(或移液管) 溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复原色 61.5 36.9
【解析】
由配制溶液的过程确定所需仪器,据滴定实验原理判断终点现象,运用关系式计算混合物的组成。
【详解】
(1)据题意,样品中的Cu、S元素被酸性KMnO4溶液分别氧化成Cu2+、SO42-,则Cu2S与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式Cu2S+2MnO4-+8H+=2Cu2++SO42-+2Mn2++4H2O。
(2)配制0.1000mol·L-1FeSO4溶液所用稀硫酸要煮沸,目的是除去水中溶解的氧气,防止Fe2+被氧化;配制过程中所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管。
(3)步骤③中取25.00mL待测溶液(有未反应的酸性KMnO4溶液),所用仪器的精度应为0.01mL,故选酸式滴定管或移液管。
(4)步骤⑤用标准Na2S2O3溶液滴定反应生成的I2,使用淀粉作指示剂,终点时溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原色。
(5)设2.6g样品中,Cu2S和CuS的物质的量分别为x、y,
据5Fe2+~MnO4-(5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O),样品反应后
剩余n(MnO4-)=0.1000mol·L-1×20.00×10-3L××=4.000×10-3mol
样品消耗n(MnO4-)=0.2000mo·L-1×200.0×10-3L-4.000×10-3mol=36.00×10-3mol
由Cu2S~2MnO4-和5CuS~8MnO4-(5CuS+8MnO4-+24H+=5Cu2++5SO42-+8Mn2++12H2O),得2x+y=36.00×10-3mol
又据2Cu2+~I2~2S2O32-,得2x+y=0.1000mo1·L-1×30.00×10-3L×=30.00×10-3mol
解方程组得x=y=0.01mol
故w(Cu2S)==61.5%,w(CuS)==36.9%。
混合物的计算常利用方程组解决,多步反应用关系式使计算简化。注意溶液体积的倍数关系,如本题中配制250mL溶液,只取出25.00mL用于测定实验。
21、金刚石为原子晶体而足球烯为分子晶体,金刚石中共价键的键能高于足球烯中的分子间作用力,故金刚石的熔点远高于足球烯 O=C=O 3s23p1 1 1:3 0.075mol/(L·min) c、d 正向 不变
【解析】
(1)金刚石为原子晶体而足球烯为分子晶体,金刚石中共价键的键能高于足球烯中的范德华力;
(2)氧化镁的电子式为;CO2中碳和氧共用四对电子,所以结构式是O=C=O;第三周期元素中,离子电子层数越少,核电荷数越大,其离子半径越小,所以离子半径最小的是Al3+;
(3)CO2(g)+Fe(s) FeO(s)+CO(g)是气体体积不变的反应,5.0min后,容器内气体是总物质的量为1mol的CO和CO2混合气体,设CO的物质的量为xmol,CO2的物质的量为(1-x)mol,相对平均分子量为=32g/mol,以此解答;
(4)根据反应到达平衡的特征回答;
(5)待反应达到平衡后再充入一定量的二氧化碳,平衡向正向移动,但到达新平衡时的效果与原平衡等效,故二氧化碳的转化率不变。
【详解】
(1)金刚石为原子晶体而足球烯为分子晶体,金刚石中共价键的键能高于足球烯中的范德华力,故熔点金刚石大于石墨烯;
(2)氧化镁的电子式为;CO2中碳和氧共用四对电子,所以结构式是O=C=O;第三周期元素中,离子电子层数越少,核电荷数越大,其离子半径越小,所以离子半径最小的是Al3+,Al原子核外最外层电子数是3且位于第三电子层上,所以Al原子价电子排布式为3s23p1;在含多个电子的原子中,能量最高的电子是离原子核最远的电子,Al原子中能量最高的电子有1个;
(3)CO2(g)+Fe(s) FeO(s)+CO(g)是气体体积不变的反应,5.0min后,容器内气体是总物质的量为1mol的CO和CO2混合气体,设CO的物质的量为xmol,CO2的物质的量为(1-x)mol,相对平均分子量为=32g/mol,解得x=0.75,则CO的物质的量为0.75mol,CO2的物质的量为0.25mol,n(CO2):n(CO)之比为1:3;这段时间内用CO2表示的速率v(CO2)= = =0.075mol/(L·min);
(4)a. CO2(g)+Fe(s) FeO(s)+CO(g)是气体体积不变的反应,当混合气体的密度不变时说明,混合气体的质量不变,说明应该达到平衡,正确;
b. CO2(g)+Fe(s) FeO(s)+CO(g)是气体总物质的量不变的反应,混合气体的平均相对分子质量不变时,混合气体的质量不变,说明应该达到平衡,正确;
c. 平衡后移除二氧化碳时,正反应速率先减小后增大,直至建立新的平衡,故错误;
d.平衡后缩小容器的体积,正逆反应速率增大,但平衡不移动,故错误;
错误的是c、d;
(5)待反应达到平衡后再充入一定量的二氧化碳,平衡向正向移动,但到达新平衡时的效果与原平衡等效,故二氧化碳的转化率不变;
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