资源描述
2025年广东省汕头市贵屿中学化学高三第一学期期末调研试题
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、用NA表示阿伏加德罗常数值,下列叙述中正确的
A.0.4 mol NH3与0.6 mol O2在催化剂的作用下充分反应,得到NO的分子数为0.4NA
B.C60和石墨的混合物共1.8 g,含碳原子数目为0.15NA
C.1 L 0.1 mol/LNH4Al(SO4)2溶液中阳离子总数小于0.2NA
D.5.6 g铁在足量的O2中燃烧,转移的电子数为0.3NA
2、常温下,向20.00mL0.1mol·L-1氨水中滴入0.1mol·L-1 盐酸,溶液中由水电离出的c(H+)的负对数[-1gc水(H+)]与所加盐酸体积的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.常温下,Kb(NH3·H2O)约为1×10-3
B.b=20.00
C.R、Q两点对应溶液均呈中性
D.R到N、N到Q所加盐酸体积相等
3、不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.草木灰(含K2CO3)不宜与氨态氮肥混合使用
B.将FeCl3固体溶解在稀盐酸中配制FeCl3溶液
C.人体血液pH值稳定在7.4±0.05
D.工业制硫酸锻烧铁矿时将矿石粉碎
4、有a、b、c、d四种原子序数依次增大,且均不大于20的主族元素,a、c同主族,a的最外层电子数是内层电子数的3倍,b为金属元素,a、c、d的最外层电子数之和为19。下列叙述正确的是
A.a、b可能形成含有共价键的离子化合物
B.简单离子半径大小:d>c>a>b
C.含氧酸的酸性强弱:d>c
D.b、c的简单离子在水溶液中一定能大量共存
5、上海世博园地区的一座大型钢铁厂搬迁后,附近居民将不再受到该厂产生的红棕色烟雾的困扰。你估计这一空气污染物可能含有
A.FeO粉尘 B.Fe2O3粉尘 C.Fe粉尘 D.碳粉
6、恒容条件下,发生如下反应:.
已知:,
,
、分别为正、逆向反应速率常数(仅与温度有关),x为物质的量分数。如图是不同温度下随时间的变化。下列说法正确的是
A.该反应为放热反应,
B.化学平衡状态时,
C.当反应进行到a处时,
D.时平衡体系中再充入,平衡正向移动,增大
7、下列物质的制备中,不符合工业生产实际的是
A.NH3NONO2HNO3
B.浓缩海水 Br2 HBr Br2
C.饱和食盐水 Cl2漂白粉
D.H2和Cl2混合气体 HCl气体盐酸
8、下列化学用语表达正确的是()
A.还原性:HF>HCl>HBr>HI
B.丙烷分子的比例模型:
C.同一周期元素的原子,半径越小越容易失去电子
D.Na2O2中既含离子键又含共价键
9、根据表中提供的信息判断下列叙述错误的是
组号
今加反应的物质
生成物
①
MnO4-、Cl-···
Cl2、Mn2+···
②
Cl2(少量)、FeBr2
FeCl3、FeBr3
③
KMnO4、H2O2、H2SO4
K2SO4、MnSO4…
A.第①组反应中生成0.5mol Cl2,转移1mol电子
B.第②组反应中参加反应的Cl2与FeBr2的物质的量之比为l:2
C.第③组反应的其余产物为O2和H2O
D.氧化性由强到弱的顺序为MnO4-> Cl2>Fe3+>Br2
10、我国学者研究出一种用于催化 DMO 和氢气反应获得 EG 的纳米反应器,下图是反应的微观过程示意图。下列说法中正确的是
A.Cu 纳米颗粒是一种胶体
B.DMO 的名称是二乙酸甲酯
C.该催化反应的有机产物只有 EG
D.催化过程中断裂的化学健有 H-H、C-O、C=O
11、某稀硫酸和稀硝酸混合溶液100 mL,逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉加入量的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.H2SO4浓度为4 mol/L
B.溶液中最终溶质为FeSO4
C.原混合酸中NO3-浓度为0.2 mol/L
D.AB段反应为:Fe+2Fe3+=3Fe2+
12、向含有5×10﹣3mol HIO3与少量淀粉的溶液中通入H2S,溶液变蓝且有S析出,继续通入H2S,溶液的蓝色褪去,则在整个过程中( )
A.共得到0.96g硫 B.通入H2S的体积为336mL
C.硫元素先被还原后被氧化 D.转移电子总数为3.0×10﹣2NA
13、短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。p、q、r是由这些元素组成的二元化合物,常温常压下,p为无色无味气体,q为液态,r为淡黄色固体,s是气体单质。上述物质的转化关系如下图所示。下列说法错误的是
A.原子半径:Z>Y>X
B.m、n、r都含有离子键和共价键
C.m、n、t 都能破坏水的电离平衡
D.最简单气态氢化物的稳定性:Y>X
14、磷酸(H3PO4)是一种中强酸,常温下,H3PO4水溶液中含磷微粒的分布分数(平衡时某微粒的浓度占各含磷微粒总浓度的分数)与pH的关系如图,下列说法正确的是( )
A.H3PO4的电离方程式为:H3PO43H++PO43-
B.pH=2时,溶液中大量存在的微粒有:H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-
C.滴加NaOH溶液至pH=7,溶液中c(Na+)=c(H2PO4-)+2c(HPO42-)+3c(PO43-)
D.滴加少量Na2CO3溶液,3Na2CO3+2H3PO4=2Na3PO4+3H2O+3CO2↑
15、某二元弱碱B(OH)2(K1=5.9×10-2、K2=6.4×10-5)。向10mL稀B(OH)2溶液中滴加等浓度盐酸,B(OH)2、B(OH)+、B2+的浓度分数随溶液pOH[pOH=-lgc(OH-)]变化的关系如图,以下说法正确的是
A.交点a处对应加入的盐酸溶液的体积为5mL
B.当加入的盐酸溶液的体积为10mL时存在c(Cl-)>c(B(OH)+)>c(H+)>c(OH-)>c(B2+)
C.交点b处c(OH-)=6.4×l0-5
D.当加入的盐酸溶液的体积为15mL时存在:c(Cl-)+c(OH-)>c(H+)>c(OH-)>c(B2+)+ c(B(OH)+)+c(H+)
16、β-紫罗兰酮是存在于玫瑰花、番茄等中的一种天然香料,它经多步反应可合成维生素A1。
下列说法正确的是
A.β-紫罗兰酮可使酸性KMnO4溶液褪色
B.1mol中间体X最多能与2mol H2发生加成反应
C.维生素A1易溶于NaOH溶液
D.β-紫罗兰酮与中间体X互为同分异构体
二、非选择题(本题包括5小题)
17、酯类化合物与格氏试剂(RMgX,X=Cl、Br、I)的反应是合成叔醇类化合物的重要方法,可用于制备含氧多官能团化合物。化合物F的合成路线如下,回答下列问题:
已知信息如下:①RCH=CH2RCH2CH2OH;
②;
③RCOOCH3 .
(1)A的结构简式为____,B →C的反应类型为___,C中官能团的名称为____,C→D的反应方程式为_____。
(2)写出符合下列条件的D的同分异构体_____(填结构简式,不考虑立体异构)。①含有五元环碳环结构;②能与NaHCO3溶液反应放出CO2气体;③能发生银镜反应。
(3)判断化合物F中有无手性碳原子___,若有用“*”标出。
(4)已知羟基能与格氏试剂发生反应。写出以、CH3OH和格氏试剂为原料制备的合成路线(其他试剂任选) ___。
18、医药合成中可用下列流程合成一种治疗心脏病的特效药物(G)。
已知:①RCH=CH2RCH2CH2CHO;
②
(1)B的核磁共振氢谱图中有________组吸收峰,C的名称为________。
(2)E中含氧官能团的名称为________,写出D→E的化学方程式________。
(3)E-F的反应类型为________。
(4)E的同分异构体中,结构中有醚键且苯环上只有一个取代基结构有________种,写出其中甲基数目最多的同分异构体的结构简式________________________。
(5)下列有关产物G的说法正确的是________
A.G的分子式为C15H28O2 B.1molG 水解能消耗2mol NaoH
C.G中至少有8个C原子共平面 D.合成路线中生成G的反应为取代反应
(6)写出以1-丁醇为原料制备C的同分异构体正戊酸(CH3CH2CH2CH2COOH)的合成路线流程图。示例如下:H2C=CH2 CH3CH2BrCH3CH2OH,无机试剂任选______________________。
19、FeCl2是一种常用的还原剂、媒染剂。某化学实验小组在实验室里用如下两种方法来制备无水FeCl2。有关物质的性质如下:
C6H5Cl(氯苯)
C6H4Cl2(二氯苯)
FeCl3
FeCl2
溶解性
不溶于水,易溶于苯、乙醇
不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、苯,
易溶于乙醇,易吸水
熔点/℃
-45
53
易升华
沸点/℃
132
173
(1)用H2还原无水FeCl3制取FeCl2。有关装置如下:
①H2还原无水FeCl3制取FeCl2的化学方程式为_____________。
②按气流由左到右的方向,上述仪器的连接顺序为_________(填字母,装置可多次使用);C中盛放的试剂是_____________。
③该制备装置的缺点为________________。
(2)利用反应2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑,制取无水FeCl2并测定FeCl3的转化率。按下图装置,在三颈烧瓶中放入32.5g无水氯化铁和过量的氯苯,控制反应温度在一定范围加热3h,冷却、分离提纯得到粗产品。
①仪器a的名称是__________。
②反应结束后,冷却实验装置A,将三颈烧瓶内物质倒出,经过滤、洗涤、干燥后,得到粗产品。洗涤所用的试剂可以是____,回收滤液中C6H5C1的操作方法是______。
③反应后将锥形瓶中溶液配成250mL,量取25.00mL所配溶液,用0.40mol/LNaOH溶液滴定,终点时消耗NaOH溶液为19.60 mL,则氯化铁的转化率为__________。
④为了减少实验误差,在制取无水FeCl2过程中应采取的措施有:________(写出一点即可)。
20、某学生设计下列实验(图中用于加热的仪器没有画出)制取Mg3N2,观察到装置A的黑色的固体变成红色,装置D的镁条变成白色,回答下列问题:
(1)装置A中生成的物质是纯净物,则可能是_________,证明的方法是_____________。
(2)设计C装置的作用是________________,缺陷是___________________。
21、甲醛(HCHO)在化工、医药、农药等方面有广泛的应用。
(1)甲醇脱氢法可制备甲醛(反应体系中各物质均为气态),结合下图回答问题。
①此反应的热化学方程式是______
②反应活化能:过程I___过程II(填“>”“=”或“<”)
③过程II温度—转化率图如下,下列说法合理的是_____
a.甲醇脱氢法制备甲醛过程无副反应发生
b.温度高于 650℃催化剂烧结,活性减弱
c.及时分离产品有利于提高甲醇生成甲醛的转化率
(2)甲醛超标会危害人体健康,需对甲醛进行含量检测及污染处理。
①某甲醛气体传感器的工作原理如图所示,b极的电极反应式为____,当电路中转移4×10-4 mol电子时,传感器内参加反应的甲醛(HCHO)为_____mg。
②氧化剂可处理甲醛污染,结合以下图像分析春季(水温约15℃)应急处理甲醛污染的水源应选择的试剂为______
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.依据4NH3+5O2=4NO+6H2O,0.4molNH3与0.6molO2在催化剂的作用下加热充分反应,氧气剩余,则生成的一氧化氮部分与氧气反应生成二氧化氮,所以最终生成一氧化氮分子数小于0.4NA,故A错误;
B.C60和石墨是碳元素的同素异形体,混合物的构成微粒中都只含有C原子,1.8 g C的物质的量为=0.15 mol,所以其中含有的碳原子数目为0.15NA,B正确;
C.1 L 0.1 mol/LNH4Al(SO4)2溶液中含有溶质的物质的量n[NH4Al(SO4)2]=0.1 mol/L×1 L=0.1 mol,该盐是强酸弱碱盐,阳离子部分发生水解作用,离子方程式为:NH4++H2ONH3·H2O+H+;Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,可见NH4+水解消耗数与水解产生的H+数目相等,而Al3+一个水解会产生3个H+,因此溶液中阳离子总数大于0.2NA,C错误;
D.Fe在氧气中燃烧产生Fe3O4,3 mol Fe完全反应转移8 mol电子,5.6 gFe的物质的量是0.1 mol,则其反应转移的电子数目为×0.1 mol= mol,故转移的电子数目小于0.3NA,D错误;
故合理选项是B。
2、B
【解析】
A.常温下,未加盐酸的氨水的-lgc水(H+)=11,则该溶液中水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-11mol/L,溶液中c(OH-)=mol/L=10-3mol/L,c(NH3•H2O)≈0.1mol/L,Kb(NH3•H2O)==1×10-5,A错误;
B.当-lgc水(H+)最小时,HCl与氨水恰好完全反应,所以b点NaOH溶液体积为20.00mL,B正确;
C. N点水电离出的H+浓度最大,溶液呈中性,R点碱过量,溶液呈碱性。Q点溶质为HCl和NH4Cl,溶液呈酸性,C错误;
D.R点氨水略过量,R→N加HCl消耗一水合氨,促进水的电离;N→Q加HCl,酸过量,抑制水的的电离,所以R到N、N到Q所加盐酸体积不相等,D错误;
故合理选项是B。
3、D
【解析】
A. 因为草木灰中碳酸根水解显碱性,氨态氮肥中铵根离子水解显酸性,二者混合使用会发生双水解反应生成NH3,使N元素流失,降低肥效,能用勒夏特列原理解释,故A不选;
B. 加入盐酸后溶液中H+增多,可以抑制FeCl3的水解,能用勒夏特列原理解释,故B不选;
C. 人体血液中含有缓冲物质,如:H2CO3/NaHCO3,人们食用了酸性食品或碱性食品后,通过平衡移动使血液pH值稳定在7.4 ± 0.05,能用勒夏特列原理解释,故C不选;
D. 工业制硫酸锻烧铁矿时将矿石粉碎,是增大矿石与空气接触面积,与勒夏特列原理无关,故D选;
故答案为D。
4、A
【解析】
a的最外层电子数是内层电子数的3倍,a是O元素;a、c同主族,c是S元素;a、c、d的最外层电子数之和为19,d是Cl元素;b为金属元素,b是Na、Mg、Al中的一种。
【详解】
A、O和Na可以形成Na2O2,是含有共价键的离子化合物,故A正确;
B、电子层数相同,质子数越多半径越小,离子半径S2->Cl-,故B错误;
C、最高价含氧酸的酸性d>c,这里没有说是最高价,故C错误;
D、若b为Al元素,则Al3+和S2-在水溶液中不能大量共存,故D错误。
本题以元素推断为载体,考查原子结构与位置关系、核外电子排布规律、半径比较、化学键、元素化合物性质等,清楚核外电子排布规律是解题的关键。
5、B
【解析】
A.FeO是黑色固体,所以能形成黑色的烟,故A错误;
B.Fe2O3是棕红色固体,俗称铁红,所以能形成棕红色的烟,故B正确;
C.Fe粉是黑色的固体,所以能形成黑色的烟,故C错误;
D.煤炭粉尘的颜色是黑色,所以能形成黑色的烟,故D错误。
答案选B。
6、D
【解析】
A.根据“先拐先平数值大”原则,由图可知T2>T1,且对应x(SiHCl3)小,可知升高温度平衡正向移动,则正反应为吸热反应,且v正a>v逆b,故A错误;
B.v消耗(SiHCl3)=2v消耗(SiCl4),反应达到平衡状态,故B错误;
C.反应进行到a处时,x(SiHCl3)=0.8,此时v正=k正x2(SiHCl3)=(0.8)2k正,由反应可知转化的SiHCl3为0.2mol,生成SiH2Cl2、SiCl4均为0.1mol,v逆=2v消耗(SiH2Cl2)=k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4)=0.01k逆,则=,平衡时k正x2(SiHCl3)=k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4),x(SiHCl3)=0.75,结合反应中转化关系可知==,则==,故C错误;
D.T2K时平衡体系中再充入1molSiHCl3,体积不变时压强增大,但是反应物的浓度增大,平衡正向移动,增大,故D正确;
答案选D。
7、D
【解析】
A.工业上制备硝酸是通过氨的催化氧化生成NO后,生成的NO与O2反应生成NO2,NO2溶于水生成HNO3,A项不符合题意,不选;
B.通过海水提取溴,是用Cl2氧化经H2SO4酸化的浓缩海水,将其中的Br-氧化为Br2,通过热空气和水蒸气吹入吸收塔,用SO2将Br2转化为HBr,再向吸收塔内通入Cl2氧化为Br2,经CCl4萃取吸收塔中的Br2得到,B项不符合题意,不选;
C.工业生产中用直流电电解饱和食盐水法制取氯气,通过氯气和石灰乳(即Ca(OH)2)制得漂白粉,C项不符合题意,不选;
D.H2和Cl2混合气体在光照条件下会剧烈反应,发生爆炸,不适合工业生产,D项符合题意;
答案选D。
8、D
【解析】
A.卤化氢的还原性随着卤素的原子序数的增大而增强,即还原性:HF<HCl<HBr<HI,故A错误;
B.为丙烷的球棍模型,丙烷的比例模型为,故B错误;
C.同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,金属性逐渐减弱,失电子能力逐渐减弱,故C错误;
D.过氧化钠的电子式为,过氧化钠中既含钠离子与过氧根离子形成的离子键,又含O-O共价键,故D正确;
答案选D。
本题的易错点为A,要注意元素的非金属性越强,对应氢化物的还原性越弱。
9、D
【解析】
A.由信息可知,MnO4-氧化Cl-为Cl2,Cl元素化合价由-1价升高为0价,转移电子的物质的量是氯气的2倍,生成1mo1C12,转移电子为2mo1,选项A正确;
B.由元素化合价可知,反应中只有亚铁离子被氧化,溴离子末被氧化,根据电子得失守恒2n(C12)=n(Fe2+),即第②组反应中参加反应的Cl2与FeBr2的物质的量之比为1:2,选项B正确;
C.反应中KMnO4→MnSO4,Mn元素化合价由+7价降低为+2价,根据电子转移守恒,H2O2中氧元素化合价升高,生成氧气,根据H元素守恒可知还生成水,选项C正确;
D.氧化剂氧化性强于氧化产物氧化性,由③可知氧化性MnO4->Cl2,由②可知氧化性Cl2>Fe3+,由②可知Fe3+不能氧化Br-,氧化性Br2>Fe3+,选项D错误。
答案选D。
10、D
【解析】
A选项,Cu纳米颗粒是单质,而胶体是混合物,故A错误;
B选项,DMO的名称是乙二酸二甲酯,故B错误;
C选项,该催化反应的有机产物只有EG还有甲醇,故C错误;
D选项,CH3COO—COOCH3+4H2→CH3OH+HOCH2CH2OH,由图及反应可知催化过秳中断裂的化学健有H—H、C—O、C=O,故D正确。
综上所述,答案为D。
11、C
【解析】
由图象可知,由于铁过量,OA段发生反应为:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应为:Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段发生反应为Fe+2H+=Fe2++H2↑.最终消耗Fe为22.4g,此时溶液中溶质为 FeSO4,则n( FeSO4)=n(Fe),由硫酸根守恒n(H2SO4)=n( FeSO4),根据OA段离子方程式计算原混合酸中NO3-物质的量,再根据c=计算c(H2SO4)、c(NO3-)。
【详解】
A、反应消耗22.4g铁,也就是22.4g÷56g/mol=0.4mol,所有的铁都在硫酸亚铁中,根据硫酸根守恒,所以每份含硫酸0.4mol,所以硫酸的浓度是4mol/L,A正确;
B、硝酸全部被还原,没有显酸性的硝酸,因为溶液中有硫酸根,并且铁单质全部转化为亚铁离子,所以溶液中最终溶质为FeSO4,B正确;
C、OA段发生反应为:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,硝酸全部起氧化剂作用,所以n(NO3-)=n(Fe)=0.2mol,NO3-浓度为2mol/L,C错误;
D、由图象可知,由于铁过量,OA段发生反应为:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应为:Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段发生反应为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,D正确。
答案选C。
【点晴】
该题难度较大,解答的关键是根据图象分析各段发生的反应,注意与铁的反应中硝酸全部起氧化剂作用。在做此类题目时,应当先分析反应的过程,即先发生的是哪一步反应,后发生的是哪一步。计算离子时注意用离子方程式计算。还需要用到一些解题技巧来简化计算过程,比如合理使用守恒原理等。
12、D
【解析】
A.HIO3与少量淀粉的溶液中通入H2S,HIO3具有氧化性,能将硫化氢氧化最终生成硫单质和HI,根据电子守恒、原子守恒,得到HIO3~3H2S~3S,所以5×10﹣3molHIO3被消耗,就会得到硫单质是0.48g,故A错误;
B.没有指明标准状况,无法计算所需H2S的体积,故B错误;
C.不管是HIO3与H2S反应,还是碘单质与H2S反应,H2S都被氧化,故C错误;
D.整个过程中,根据电子守恒、原子守恒,得到HIO3~3H2S~3S~I﹣~6e﹣,消耗5×10﹣3molHIO3伴随0.03mol电子转移,转移电子总数为3.0×10﹣2NA,故D正确;
故选D。
13、A
【解析】
p、q、r是由这些元素组成的二元化合物,常温常压下,p为无色无味气体,q为液态,r为淡黄色固体,s是气体单质,可知r为Na2O2,q为H2O,且r与p、q均生成s,s为O2,p为CO2,n为Na2CO3,m为NaHCO3,t为NaOH,结合原子序数可知,W为H,X为C,Y为O,Z为Na。
【详解】
由上述分析可知,W为H,X为C,Y为O,Z为Na,
A.电子层越多,原子半径越大,同周期从左向右原子半径减小,原子半径C>O,则原子半径:Z>X>Y,故A错误;
B.m为NaHCO3,n为Na2CO3,r为Na2O2,均含离子键、共价键,故B 正确;
C.m为NaHCO3,n为Na2CO3,t为NaOH,n、m促进水的电离,t抑制水的电离,则m、n、t都能破坏水的电离平衡,故C正确;
D.非金属性Y>X,则最简单气态氢化物的稳定性:Y>X,故D正确;
故选A。
本题考查无机物的推断,把握淡黄色固体及q为水是解题关键,侧重分析与推断能力的考查,注意元素化合物知识的应用。
14、C
【解析】
从图中可以看出,随着pH的不断增大,溶质由H3PO4逐渐转化为H2PO4-、HPO42-、PO43-,但不管pH的大小如何,溶液中同时存在H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-。
【详解】
A.H3PO4为多元弱酸,电离应分步进行,电离方程式为:H3PO4H++H2PO4-,A错误;
B.pH=2时,溶液中大量存在的微粒有:H3PO4、H2PO4-,B错误;
C.滴加NaOH溶液至pH=7,依据电荷守恒,溶液中c(Na+)=c(H2PO4-)+2c(HPO42-)+3c(PO43-),C正确;
D.滴加少量Na2CO3溶液,发生反应为Na2CO3+2H3PO4=2NaH2PO4+H2O+CO2↑,D错误;
故选C。
15、C
【解析】
A.如果加入盐酸的体积为5mL,由B(OH)2+HCl=B(OH)Cl+H2O可知此时溶液含等量的B(OH)2、B(OH)+,由于水解和电离能力不同,所以溶液中不可能含等量的B(OH)2、B(OH)+,A错误;
B.当加入的盐酸溶液的体积为10mL时,反应生成B(OH)Cl,溶液显碱性,则c(OH-)>c(H+),B错误;
C.交点b处B(OH)+、B2+的分布分数相等,二者平衡浓度相等,由K2==6.4×10-5,可知b处c(OH-)=6.4×10-5,C正确;
D.当加入的盐酸溶液的体积为15mL时,生成等物质的量的B(OH)Cl和BCl2的混合溶液,溶液遵循电荷守恒,则存在c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+2c(B2+)+ c[B(OH)+)],D错误;
故合理选项是C。
16、A
【解析】
A.β紫罗兰酮含有碳碳双键,可使酸性KMnO4溶液褪色,故A正确;
B.1mol中间体X含有2mol碳碳双键、1mol醛基,所以最多能与3 mol H2发生加成反应,故B错误;
C.维生素A1含有醇羟基,所以不易溶于NaOH溶液,故C错误;
D.β紫罗兰酮与中间体X所含C原子数不同,不是同分异构体,故D错误。
故选A。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、 氧化反应 羧基、羟基 、和
【解析】
根据F的结构不难得知A含1个五元环,根据题目给的信息可知A中必定含有双键, 结合分子的不饱和度可知再无不饱和键,因此A的结构简式为,根据信息不难得出B的结构简式为,酸性高锰酸钾有氧化性,可将醇羟基氧化为羧基,因此C的结构简式为,C到D的反应条件很明显是酯化反应,因此D的结构简式为,再根据题目信息不难推出E的结构简式为,据此再分析题目即可。
【详解】
(1)根据分析,A的结构简式为;B→C的过程是氧化反应,C中含有的官能团为羰基和羧基,C→D的反应方程式为;
(2)根据题目中的要求,D的同分异构体需含有五元环、羧基和羟基,因此符合要求的同分异构体有三种,分别为、和;
(3)化合物F中含有手性碳原子,标出即可;
(4)根据所给信息,采用逆推法,可得出目标产物的合成路线为:。
18、4 3-甲基丁酸 羟基 加成反应或还原反应 13 、 AD
【解析】
分析:在合成路线中,C+F→G为酯化反应,由F和G的结构可推知C为:,结合已知①,可推知B为:,由F的结构和E→F的转化条件,可推知E的结构简式为:,再结合已知②,可推知D为:。
详解:(1)分子中有4种等效氢,故其核磁共振氢谱图中有4组吸收峰,的名称为3-甲基丁酸,因此,本题正确答案为:. 4 ;3-甲基丁酸;
(2)中含氧官能团的名称为羟基,根据已知②可写出D→E的化学方程式为。
(3)E-F为苯环加氢的反应,其反应类型为加成反应或还原反应。故答案为加成反应或还原反应;
(4)的同分异构体中,结构中有醚键且苯环上只有一个取代基结构:分两步分析,首先从分子组成中去掉-O-,剩下苯环上只有一个取代基结构为:,由于丁基有4种,所以也有4种,、、、,第二步,将-O-插入C-C之间形成醚分别有4种、4种、3种和2种,共有13种,其中甲基数目最多的同分异构体的结构简式为、。
所以,本题答案为:13 ;、;
(5)A.由结构简式知G的分子式为C15H28O2,故A正确; B.1molG水解能消耗1mol NaOH,故B错误;C.G中六元碳环上的C原子为饱和碳原子,不在同一平面上,故至少有8个C原子共平面是错误的;D.合成路线中生成G的反应为酯化反应,也属于取代反应,故D正确;所以,本题答案为: AD
(6)以1-丁醇为原料制备正戊酸( CH3CH2CH2CH2COOH),属于增长碳链的合成,结合题干中A→B→C的转化过程可知,1-丁醇先消去生成1-丁烯,再和CO/H2反应生成戊醛,最后氧化生成正戊酸,合成路线为:
19、H2+2FeCl32FeCl2+2HCl BACDCE(或BCDCE) 碱石灰 氯化铁易升华导致导管易堵塞 球形冷凝管 苯 蒸馏滤液,并收集沸点132℃的馏分 78.4% 反应开始前先通N2一段时间,反应完成后继续通N2一段时间;在装置A和B之间连接一个装有无水氯化钙(或P2O5或硅胶)的球形干燥管
【解析】
(1)①②用H2还原无水FeCl3制取无水FeCl2,B装置用锌和稀盐酸制备H2,A装置用来除去氢气中的氯化氢,C装置用来干燥氢气,可以盛放碱石灰,D装置H2还原FeCl3,再用C装置吸收反应产生的HCl,最后用E点燃处理未反应的氢气;
③该制备装置的缺点为FeCl3固体易升华,蒸气遇冷发生凝华分析;
(2)①根据仪器结构判断其名称;
②三颈瓶内物质为氯化亚铁、C6H5Cl、C6H4Cl2等,冷却实验装置A,将三颈烧瓶内物质倒出,经过滤、洗涤、干燥后得到粗产品,根据物质的熔沸点和溶解性可知,可以用苯洗涤;根据滤液中各种物质沸点的不同对滤液进行蒸馏可回收C6H5Cl,据此答题;
③根据消耗的NaOH计算反应生成的HCl,结合方程式2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑计算转化的FeCl3,最终计算FeCl3的转化率;
④FeCl3、FeCl2易吸水,反应产生的HCl会在容器内滞留。
【详解】
(1)①H2具有还原性,可以还原无水FeCl3制取FeCl2,同时产生HCl,反应的化学方程式为H2+2FeCl32FeCl2+2HCl;
②用H2还原无水FeCl3制取无水FeCl2,装置连接顺序:首先是使用B装置,用锌和稀盐酸制备H2,所制H2中混有HCl和H2O(g),再用A装置用来除去氢气中的氯化氢,然后用C装置干燥氢气,C装置中盛放碱石灰,再使用D装置使H2还原FeCl3,反应产生的HCl气体用C装置的碱石灰来吸收,未反应的H2通过装置E点燃处理,故按照气流从左到右的顺序为BACDCE;也可以先使用B装置制取H2,然后通过C的碱石灰除去氢气中的杂质HCl、水蒸气,然后通过D发生化学反应制取FeCl2,再用碱石灰吸收反应产生的HCl,最后通过点燃处理未反应的H2,故按照装置使用的先后顺序也可以是BCDCE;
C中盛放的试剂是碱石灰,是碱性干燥剂,可以吸收HCl或水蒸气;
③该制备装置的缺点为FeCl3固体易升华,蒸气遇冷发生凝华,导致导气管发生堵塞;
(2)①根据图示装置中仪器a的结构可知该仪器名称为球形冷凝管;
②三颈瓶内物质为氯化亚铁、C6H5Cl、C6H4Cl2等,冷却实验装置A,将三颈烧瓶内物质倒出,经过滤、洗涤、干燥后得到粗产品,根据物质的熔沸点和溶解性可知,C6H5Cl、C6H4Cl2容易溶解在苯、乙醇中,不溶于水,而FeCl3、FeCl2易溶于水、乙醇,难溶于苯,所以洗涤时洗涤剂用苯;根据滤液中C6H5Cl、C6H4Cl2这两种物质沸点的不同,对滤液进行蒸馏,并收集沸点132℃的馏分,可回收C6H5Cl;
③n(HCl)=n(NaOH)=0.40mol/L×0.0196L×=0.0784mol,根据反应2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑,反应的FeCl3的物质的量为n(FeCl3)反应=2n(HCl)= 0.0784mol×2=0.1568mol,n(FeCl3)总=32.5g÷162.5g/mol=0.2mol,所以氯化铁转化率为×100%=78.4%;
④FeCl3、FeCl2易吸水,为防止B装置中的水蒸气进入A装置,导致FeCl2等吸水而变质,可以在装置A和B之间连接一个装有无水氯化钙(或P2O5或硅胶)的球形干燥管;同时为防止FeCl3、FeCl2与装置内空气中的水蒸气、O2等反应,同时避免反应产生的HCl气体会在容器内滞留,可以反应开始前先通N2一段时间排尽装置中空气,反应完成后继续通N2一段时间将反应生成的HCl全部排入锥形瓶中。
本题考查实验室制备氯化亚铁的知识,注意把握实验操作基本原理,把握题给信息,掌握实验操作方法,学习中注意积累,为了减小误差制取无水FeCl2,要排除装置中空气引起的误差或HCl气体在容器内滞留引起的误差。
20、Cu或Cu2O 向得到的红色物质中直接加入稀硫酸,若溶液变蓝色,说明含有Cu2O,否则没有 除去NH3 防止金属镁与NH3反应生成副产物 C中稀硫酸中的水分进入D中,Mg、Mg3N2遇水发生反应
【解析】
(1)A装置通过反应3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2来制备N2,NH3作还原剂,CuO被还原,生成Cu,但也可能生成Cu2O,二者均为红色,题目中生成了纯净物,所以是Cu或Cu2O;Cu不与稀硫酸反应,Cu2O能与稀硫酸反应Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O,使溶液呈蓝色,所以可用稀硫酸检验,但不能用硝酸,硝酸与Cu也能反应生成蓝色溶液;
(2)N2中可能含有未反应的NH3,NH3与金属镁发生反应生成杂质Mg(NH2)2,所以C中的稀硫酸是为了吸收NH3,B装置为安全瓶,防止C中液体倒吸入A中,D装置是Mg3N2的制备装置,由于Mg性质比较活泼,很容易与水、氧气、CO2反应,所以该装置存在明显缺陷。
【详解】
(1)A装置通过反应3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2来制备N2,NH3作还原剂,CuO被还原,生成Cu,但也可能生成Cu2O,题目中生成了纯净物,所以是Cu或Cu2O,检验的方法是向得到的红色物质中直接加入稀硫酸,若溶液变蓝色,说明含有Cu2O,否则没有,不能加硝酸,硝酸与Cu也能反应生成蓝色溶液;
故答案为:Cu或Cu2O;向得到的红色物质中直接加入稀硫酸,若溶液变蓝色,说明含有Cu2O,否则没有;
(2)N2中可能含有未反应的NH3,NH3与金属镁发生反应生成杂质Mg(NH2)2,所以C中的稀硫酸是为了吸收NH3,B装置为安全瓶,防止C中液体倒吸入A中,D装置是Mg3N2的制备装置,由于Mg性质比较活泼,很容易与水、氧气、CO2反应,所以该装置存在明显缺陷;
故答案为:除去NH3,防止金属镁与NH3反应生成副产物;C中稀硫酸中的水分进入D中,Mg、Mg3N2遇水发生反应。
Cu不与稀硫酸反应,Cu2O能与稀硫酸反应Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O,使溶液呈蓝色;与硝酸反应,二者现象相同,溶液均呈蓝色。
21、CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g)⊿H=+84kJ/mol > b、c HCHO-4e-+ H2O= CO2+ 4H+ 3 Ca(ClO)2
【解析】
(1)①由图可知1molCH3OH脱氢生成1molHCHO和1molH2要吸收能量463kJ/mol-379kJ/mol=84kJ/mol,据此写出热化学方程式;
②由图可知反应活化能:过程I>过程II;
③a.由图可知,甲醇转化率大于甲醇生成甲醛的转化率,说明有其它副反应发生;
b.由图可知,温度高于 650℃甲醇生成甲醛的转化率降低,说明催化剂烧结,活性减弱;
c.减小生成物浓度平衡向正反应方向移动,所以及时分离产品有利于提高甲醇生成甲醛的转化率;
(2)①由图可知,甲醛气体传感器为原电池原理,b极为负极,甲醛发生氧化反应生成CO2,以此书写电极反应式;根据电极反应式计算反应的甲醛的量。
②分析图像可知,水温约15℃时选择Ca(ClO)2处理甲醛污染的水源,甲醛去除率较高。
【详解】
(1)①由图可知1molCH3OH脱氢生
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