资源描述
2026届西藏林芝二中化学高三第一学期期末达标检测试题
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、下列实验操作正确的是
A.稀释浓硫酸 B.添加酒精
C.检验CO2是否收集满 D.过滤
2、短周期主族元素W、X、Y、Z、R 原子序数依次增大。考古时利用W 的一种同位素测定一些 文物的年代,X是地壳中含量最多的元素,Y、Z的质子数分别是W、X 的质子数的2倍。下列说法错误的是( )
A.Y 单质可以与WX2 发生置换反应
B.可以用澄清的石灰水鉴别WX2 与ZX2
C.原子半径:Y>Z>R;简单离子半径:Z>X>Y
D.工业上常用电解熔融的Y 与R 形成的化合物的方法制取Y
3、下列离子方程式正确的是( )
A.硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应+Ba2+=BaSO4↓
B.碳酸氢钠溶液与稀硝酸反应: CO32-+2H+=CO2↑+H2O
C.氯化亚铁溶液与新制氯水反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
D.氯化镁溶液与氨水反应:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
4、教材中证明海带中存在碘元素的实验过程中,下列有关装置或操作错误的是
A.过滤
B.灼烧
C.溶解
D.检验
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、已知:①K2CO3+CO2+H2O→2KHCO3;CaCO3+CO2+H2O→Ca(HCO3)2 ②KHCO3、Ca(HCO3)2都易溶于水 ③通入悬浊液中的气体,与溶液反应后才与沉淀反应,将足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中,则生成沉淀的质量和通入的CO2质量的关系中,正确的是
A. B. C. D.
7、海水综合利用要符合可持续发展的原则,其联合工业体系(部分)如图所示,下列说法错误的是
A.①中可采用蒸馏法 B.②中可通过电解法制金属镁
C.③中提溴涉及到复分解反应 D.④的产品可生产盐酸、漂白液等
8、下列属于原子晶体的化合物是( )
A.干冰 B.晶体硅 C.金刚石 D.碳化硅
9、下列物质属于碱的是
A.CH3OH B.Cu2(OH)2CO3 C.NH3·H2O D.Na2CO3
10、在使用下列各实验装置时,不合理的是
A.装置①用于分离CCl4和H2O的混合物
B.装置②用于收集H2、CO2、Cl2等气体
C.装置③用于吸收NH3或HCl,并防止倒吸
D.装置④用于收集NH3,并吸收多余的NH3
11、苯甲酸在水中的溶解度为:0.18g(4℃)、0.34g(25℃)、6.8g(95℃)。某苯甲酸晶体 中含少量可溶性杂质X和难溶性杂质Y。现拟用下列装置和操作进行提纯:装置:
操作:①常温过滤②趁热过滤③加热溶解④结晶⑤洗涤、干燥下列有关说法正确的是_________
A.用甲装置溶解样品,X 在第①步被分离
B.用乙装置趁热过滤,Y 在第②步被分离
C.用丙装置所示的方法结晶
D.正确的操作顺序为:③→④→②→①→⑤
12、下列“实验现象”和“结论”都正确且有因果关系的是
选项
操作
实验现象
结论
A
用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热
融化后的液态铝滴落下来
金属铝的熔点低
B
用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应
火焰呈黄色
该溶液中含有钠盐
C
向盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中通入足量的乙烯后静置
溶液的紫色逐渐褪去,静置后溶液分层
乙烯发生氧化反应
D
将20℃ 0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液加热到60℃,用pH传感器测定pH
溶液的pH逐渐减小
Kw改变与水解平衡移动共同作用的结果
A.A B.B C.C D.D
13、短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。它们分别位于不同的主族,X的最高正价与最低负价代数和为0,Y为金属元素,Y与Z最外层电子数之和与W的最外层电子数相等,X与W所在族序数之和等于10。下列说法正确的是( )
A.原子半径大小顺序:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X) B.沸点:XW2>Y2W
C.最高价氧化物对应的水化物的酸性:X<Z D.简单氢化物的热稳定性:Z>W
14、某晶体熔化时化学键没有被破坏的属于
A.原子晶体 B.离子晶体 C.分子晶体 D.金属晶体
15、已知有机物C2H4O、C3H6O2和C4H8组成的混合物中,碳元素的质量分数为a%,则氧元素的质量分数为
A.(100—)% B.% C.% D.无法计算
16、能正确表示下列反应离子方程式的是
A.用惰性电极电解熔融氯化钠:2Cl-+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-
B.硫酸溶液中加入足量氢氧化钡溶液:Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O
C.Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液:2Fe3++2I-=2Fe2++I2
D.NaNO2溶液中加入酸性KMnO4溶液:2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++5NO3-+3H2O
二、非选择题(本题包括5小题)
17、重要的化学品M和N的合成路线如图所示:
已知:i.
ii.
iiiN的结构简式是:
请回答下列问题:
(1)A中含氧官能团名称是______,C 与E生成M的反应类型是______.
(2)写出下列物质的结构简式:X:______ Z:______ E:______
(3)C和甲醇反应的产物可以发生聚合反应.该聚合反应的产物是:______.
(4)1mol G一定条件下,最多能与______mol H2发生反应
(5)写出一种符合下列要求G的同分异构体______
①有碳碳叄键 ②能发生银镜反应 ③一氯取代物只有2种
(6)1,3﹣丙二醇是重要的化工物质,请设计由乙醇合成它的流程图______,合成路线流程图示例如下:CH2=CH2CH3CH2BrCH3CH2OH.
18、下图是一种天然药物桥环分子合成的部分路线图(反应条件已经略去):
已知:①LiBH4可将醛、酮、酯类还原成醇,但不能还原羧酸、羧酸盐、碳碳双键;LiBH4遇酸易分解。
②RCH2COOR' RCH(CH3)COOR',RCOR' RCH(OH)R',RCOOR' RCH2OH+R'OH。
(1)反应A→B中需要加入试剂X,其分子式为C4H8O2,X的结构简式为_____。
(2)C用LiBH4还原得到D,C→D不直接用镍作催化剂H2还原的原因是______。
(3)写出一种满足下列条件的A的同分异构体的结构简式为_____________。①属于芳香族化合物;②能使FeCl3溶液显色;③分子中有4种不同化学环境的氢。
(4)写出E和银氨溶液反应的化学方程式_________。
(5)根据已有知识并结合相关信息,设计B→C的合成路线图(CH3I和无机试剂任选),合成路线常用的表示方式为:。____________
19、CuCl晶体呈白色,熔点为430℃,沸点为1490℃,见光分解,露置于潮湿空气中易被氧化,难溶于水、稀盐酸、乙醇,易溶于浓盐酸生成H3CuCl4,反应的化学方程式为CuCl(s)+3HCl(aq)⇌H3CuCl4(aq).
(1)实验室用如图1所示装置制取CuCl,反应原理为:
2Cu2++SO2+8Cl﹣+2H2O═2CuCl43﹣+SO42-+4H+
CuCl43﹣(aq)⇌CuCl(s)+3Cl﹣(aq)
①装置C的作用是_____.
②装置B中反应结束后,取出混合物进行如图所示操作,得到CuCl晶体.
混合物CuCl晶体
操作ⅱ的主要目的是_____
操作ⅳ中最好选用的试剂是_____.
③实验室保存新制CuCl晶体的方法是_____.
④欲提纯某混有铜粉的CuCl晶体,请简述实验方案:_____.
(2)某同学利用如图2所示装置,测定高炉煤气中CO、CO2、N2和O2的百分组成.
已知:
i.CuCl的盐酸溶液能吸收CO形成Cu(CO)Cl•H2O.
ii.保险粉(Na2S2O4)和KOH的混合溶液能吸收氧气.
①D、F洗气瓶中宜盛放的试剂分别是_____、_____.
②写出保险粉和KOH的混合溶液吸收O2的离子方程式:_____.
20、水中的溶解氧(DO)的多少是衡量水体水质的重要指标。某化学小组测定某河流中氧的含量,经查阅有关资料了解到溶解氧测定可用“碘量法”,
Ⅰ.用已准确称量的硫代硫酸钠(Na2S2O3)固体配制一定体积的cmol/L标准溶液;
Ⅱ.用水样瓶取河流中水样v1mL并立即依次序注入1.0mLMnCl2溶液和1.0mL碱性KI溶液,塞紧瓶塞(瓶内不准有气泡),反复震荡后静置约1小时;
Ⅲ.向水样瓶中加入1.0mL硫酸溶液,塞紧瓶塞,振荡水样瓶至沉淀全部溶解,此时溶液变为黄色; Ⅳ.将水样瓶内溶液全量倒入锥形瓶中,用硫代硫酸钠标准溶液滴定;
V.待试液呈淡黄色后,加1mL淀粉溶液,继续滴定到终点并记录消耗的硫代硫酸钠溶液体积为v2。
已知:I2 +2Na2S2O3 =2NaI+Na2S4O6
(1)在滴定环节中使用的仪器有滴定管夹、铁架台、烧杯、锥形瓶和________________________。
(2)在步骤Ⅱ中,水样中出现了MnMnO3沉淀,离子方程式为4Mn2++O2+8OH-2MnMnO3↓+4H2O。
(3)步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式为 _______________________________________________________________。
(4)滴定时,溶液由__________色到______________色,且半分钟内颜色不再变化即达到滴定终点。
(5)河水中的溶解氧为_____________________________mg/L。
(6)当河水中含有较多NO3-时,测定结果会比实际值________(填偏高、偏低或不变)
21、H2S是存在于燃气中的一种有害气体,脱除H2S的方法有很多。
(1)国内有学者设计了“Cu2+一沉淀氧化”法脱除H2S。该法包括生成CuS沉淀,氧化CuS(Cu2++CuS+4Cl—=S+2CuCl2—)及空气氧化CuCl2—再生Cu2+。
①反应H2S(aq)+Cu2+(aq)⇌CuS(s)+2H+(aq)的K=__________
②再生Cu2+反应的离子方程式为____________。
(2)采用生物脱硫技术时,H2S与碱反应转化为HS-,在脱氮硫杆菌参与下,HS-被NO3-氧化为SO42—、NO3—被还原为N2。当33.6 m3(标准状况)某燃气(H2S的含量为0.2%)脱硫时,消耗NO3—的物质的量为___mol。
(3)已知下列热化学方程式:
Ⅰ.H2(g)+O2(g)=H2O(l) ∆H1=-285.8kJ∙mol-1
Ⅱ. H2(g)+S(s)=H2S(g) ∆H2=-20.6kJ∙mol-1
Ⅲ.S(s)+O2(g)=SO2(g) ∆H3=-296.8kJ∙mol-1
则以Claus法脱除H2S的反应:2H2S(g)+SO2 (g)=3S(s)+2H2O(1) △H=________kJ/mol。
(4)101 kPa下,H2S分解:2H2S(g) ⇌ 2H2(g)+S2(g)。保持压强不变,反应达到平衡时,气体的体积分数(φ)随温度的变化曲线如图:
①在密闭容器中,关于反应2H2S(g) ⇌ 2H2(g)+S2 (g)的说法正确的是____(填字母)。
A.Kp随温度的升高而增大
B.低压有利于提高HpS的平衡分解率
C.维持温度、气体总压强不变时,向平衡体系中通入氩气,则v(正)<v(逆)
D.在恒容密闭容器中进行反应,当气体密度不再变化时,反应达到平衡状态
②图中Q点:H2S的平衡转化率为____;S2(g)的分压为____kPa;1330℃时,反应2H2S(g) ⇌ 2H2(g)+S2(g)的Kp=_____(Kp为以分压表示的平衡常数)。
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.稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时地扩散;一定不能把水注入浓硫酸中,故A正确;
B.使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”,不能向燃着的酒精灯内添加酒精,故B错误;
C.检验CO2是否收集满,应将燃着的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,故C错误;
D.过滤液体时,要注意“一贴、二低、三靠”的原则,玻璃棒紧靠三层滤纸处,故D错误;
故答案选A。
2、B
【解析】
考古时利用W 的一种同位素测定一些文物的年代,则W为C;X是地壳中含量最多的元素,则X为O;Y、Z的质子数分别是W、X 的质子数的2倍,则Y的质子数为6×2=12,Y为Mg,Z的质子数为8×2=16,Z为S,R的原子序数最大,R为Cl,以此来解答。
【详解】
由上述分析可知,W为C、X为O、Y为Mg、Z为S、R为Cl;
A.Mg与CO2点燃下发生置换反应生成MgO、C,故A正确;
B.二氧化碳、二氧化硫均使石灰水变浑浊,则澄清的石灰水不能鉴别,故B错误;
C.同周期从左向右原子半径减小,则原子半径:Y>Z>R;电子层越多离子半径越大,且具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小,则简单离子半径:Z>X>Y,故C正确;
D.Mg为活泼金属,工业上采用电解熔融氯化镁冶炼Mg,故D正确;
故答案为B。
3、C
【解析】
A.Cu2+与OH-也会发生反应生成沉淀,故A不选;
B.碳酸氢根离子不能拆开写,要写成HCO3-的形式,故B不选;
C. 氯化亚铁溶液与新制氯水反应是Fe2+被Cl2氧化,发生氧化还原反应,故C选;
D.氨水是弱电解质,不能拆开写,不能写成OH-的形式,故D不选。
故选C。
4、B
【解析】
A.过滤时使用漏斗和烧杯,溶液沿玻璃棒引流,装置正确,故A不选;
B.灼烧海带应该在坩埚中进行,装置中使用仪器不正确,故B选;
C.溶解时用玻璃棒搅拌,并且适当加热,可以加速溶解,装置正确,故C不选;
D.可以向溶液中滴加淀粉溶液检验是否存在碘单质,装置图正确,故D不选;
故选B。
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、B
【解析】
根据二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙,所以沉淀质量增加,二氧化碳过量后沉淀又被溶解,即减少,同时考虑的题给的信息“③通入悬浊液中的气体,与溶液反应后才与沉淀反应”即可完成该题的解答。
【详解】
一开始二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙,此时沉淀质量增加,当二氧化碳和氢氧化钙反应完毕后,根据题中信息可以知道,此时溶液处出于悬浊液状态,所以此时发生的是二氧化碳和碳酸钾溶液或是没有反应完全的氢氧化钾的反应,不管怎么样都不会再有沉淀产生,但是同时沉淀的质量也不会减少,当把碳酸钾及氢氧化钾完全反应后,二氧化碳与碳酸钙反应生成了能够溶于水的碳酸氢钙,此时沉淀逐渐减少最后为零,则选项B符合题意,故答案选B。
7、C
【解析】
A.利用蒸馏原理可从海水中提取淡水,故不选A;
B.从海水中得到氯化镁后,镁为活泼金属,则可以电解熔融状态的氯化镁生成氯气和金属镁,故不选B;
C.将苦卤浓缩通入过量氯气进行氧化,静置溴沉在底部,继而通入空气和水蒸气,将溴吹入吸收塔,使溴蒸汽和吸收剂二氧化硫发生作用转化成氢溴酸以达到富集溴,然后再用氯气将其氧化得到溴,反应过程中不涉及复分解反应,故选C;
D.从海水中得到氯化钠后,电解氯化钠溶液,得氢氧化钠和氢气和氯气,利用制得的氯气可以生产盐酸和漂白液,故不选D;
答案:C
8、D
【解析】
相邻原子之间通过强烈的共价键结合而成的空间网状结构的晶体叫做原子晶体,常见的原子晶体是周期系第ⅣA族元素的一些单质和某些化合物,例如金刚石、硅晶体、二氧化硅、SiC等。
【详解】
A.干冰为分子晶体,故A错误;
B.晶体硅是原子晶体,是单质,故B错误;
C.金刚石是原子晶体,是单质,故C错误;
D.碳化硅是原子晶体,是化合物,故D正确;
故答案选D。
9、C
【解析】
A. CH3OH为非电解质,溶于水时不能电离出OH-,A项错误;
B. Cu2(OH)2CO3难溶于水,且电离出的阴离子不全是OH-,属于碱式盐,B项错误;
C. NH3·H2O在水溶液中电离方程式为NH4++OH-,阴离子全是OH-,C项正确;
D. Na2CO3电离只生成Na+、CO32-,属于盐,D项错误。
本题选C。
10、D
【解析】
A.CCl4和H2O的混合物分层,则图中分液装置可分离,选项A正确;
B.短导管进入可收集密度比空气小的气体,长导管进入可收集密度比空气大的气体,则图中装置可收集H2、CO2、Cl2等气体,选项B正确;
C.四氯化碳的密度比水大,在下层,可使气体与水不能直接接触,则装置用于吸收NH3或HCl,并防止倒吸,选项C正确;
D.不能利用无水氯化钙干燥氨气,应选碱石灰干燥,选项D错误;
答案选D。
本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,涉及混合物分离提纯、气体的收集、防止倒吸等,把握图中装置的作用及实验基本技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查。
11、A
【解析】
A. 苯甲酸在水中的溶解度为0.18g(4℃),、0.34g(25℃)、6.8g(95℃)用甲装置溶解样品,Y末溶,X溶解形成不饱和溶液,苯甲酸形成热饱和溶液,X在第①步被分离到溶液中,故A正确;
B. 乙是普通漏斗,不能用乙装置趁热过滤,且过滤装置错误,故B错误;
C. 根据苯甲酸的溶解度受温度影响,应用冷却热饱和溶液的方法结晶,故C错误;
D. 正确的操作顺序为:③加热溶解:X和苯甲酸溶解②趁热过滤:分离出难溶物质Y④结晶:苯甲酸析出 ①常温过滤:得到苯甲酸,X留在母液中⑤洗涤、干燥,得较纯的苯甲酸,正确的顺序为③→②→④→①→⑤,故D错误;
故选A。
12、D
【解析】
A.氧化铝的熔点高,包裹在Al的外面,则熔化后的液态铝不会滴落下来,则实验结论错,故A错误;
B.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,说明溶液中含有Na+,不一定含钠盐,也可以是NaOH,实验结论错,故B错误;
C.乙烯被高锰酸钾氧化,溶液褪色,但不分层,实验现象错,故C错误;
D.升高温度促进水解,碳酸钠溶液的碱性增强,溶液的pH增大,水的电离平衡、水解平衡均正向移动,现象和结论均正确,故D正确;
故答案为D。
13、C
【解析】
短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,它们分别位于不同的主族,X的最高正价与最低负价代数和为0,X与W所在族序数之和等于10,则X处于ⅣA主族,W处于ⅥA族,结合原子序数可知,X为C元素、W为S元素;Y与Z最外层电子数之和与W的相等,即二者最外层电子数之和为6,又由于分别位于不同的主族,只能为IA、ⅤA族元素,结合原子序数,则Y为Na、Z为P元素,据此进行解答。
【详解】
短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,它们分别位于不同的主族,X的最高正价与最低负价代数和为0,X与W所在族序数之和等于10,则X处于ⅣA主族,W处于ⅥA族,结合原子序数可知,X为C元素、W为S元素,Y与Z最外层电子数之和与W的相等,即二者最外层电子数之和为6,又由于分别位于不同的主族,只能为IA、ⅤA族元素,结合原子序数,则Y为Na、Z为P元素,
A.同周期自左而右原子半径减小、电子层越多原子半径越大,则原子半径大小为:Y(Na)>Z(P)>W(S)>X(C),故A错误;
B.W分别与X、Y形成的化合物为CS2、Na2S,CS2为共价化合物,Na2S为离子化合物,则沸点:Na2S>CS2,故B错误;
C.X、Z的最高价氧化物的水化物分别为碳酸、磷酸,碳酸酸性比磷酸弱,故C正确;
D.非金属性Z(P)<W(S),非金属性越强,对应氢化物的稳定性越强,则氢化物稳定性PH3<H2S,故D错误。
答案选C。
本题考查了原子结构与元素周期律的应用,推断元素为解答关键,注意熟练掌握原子结构与元素周期律、元素周期表的关系,试题培养了学生的分析、理解能力及逻辑推理能力。
14、C
【解析】
A.原子晶体熔化,需破坏共价键,故A错误;
B.离子晶体熔化,需破坏离子键,故B错误;
C.分子晶体熔化,需破坏分子间作用力,分子间作用力不属于化学键,故C正确;
D.金属晶体熔化,需破坏金属键,故D错误;
答案:C
15、A
【解析】
根据三种有机物中碳、氢的质量比相等,可根据碳元素的质量分数求出氧元素的质量分数,进而求出氧元素的质量分数。
【详解】
在三种化合物中碳、氢元素的原子个数比都为1:2,故碳元素和氢元素的质量比都为:12:1×2=6:1,故氢元素的质量分数为%,而三种有机物是由碳、氢、氧三种元素组成的,故氧元素的质量分数为:100%−a%−%=(100−)%;
故答案选A。
16、D
【解析】
A. 用惰性电极电解熔融氯化钠而不是电解食盐水,A错误;
B. 硫酸溶液中加入足量氢氧化钡溶液,沉淀完全的同时恰好中和,正确的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O,B错误;
C. Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液,大量氢离子的环境中,硝酸根的氧化性更强,碘离子优先和硝酸根、氢离子反应,多余的碘离子才接着和铁离子发生2Fe3++2I-=2Fe2++I2反应,C错误;
D. NaNO2溶液中加入酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应:2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++5NO3-+3H2O,D正确;
答案选D。
C项为易错点,注意硝酸根离子与氢离子大量共存时有强氧化性。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、羟基、醛基 酯化反应 CH2=CHCHO 3 CH3C≡CCH2CHO或CH3CH2C≡CCHO等
【解析】
有机物X与HCHO发生信息i的反应,结合A的分子式为C9H10O2可知,X为,A为,A发生消去反应脱去1分子H2O生成B,故B为,B氧化生成C为;由信息iii中N的结构,结合信息ii中反应以及M的分子式C41H36O8可知,形成M的物质为、,所以E为,C与E通过酯化反应生成M;由Y到E的转化,结合E的结构可知,Y不含苯环,再结合G的结构可知,化合物Z中含有苯环,结合反应信息i可知,Y为CH3CHO,由N的结构,结合信息ii中反应可知,E、G分别为CH2=CHCH=CHCHO、中的一种,由E的结构可知G为CH2=CHCH=CHCHO,比较G与Y的结构可知,Z为CH2=CHCHO,Y和Z发生加成反应得F为CH2=CHCH(OH)CH2CHO,F发生消去反应得G,Y与甲醛发生加成反应得D为(HOCH2)3CCHO,D与氢气发生加成反应得E,乙醇合成1,3﹣丙二醇,可以将乙醇氧化成乙醛,用乙醛再与甲醛发生加成后再还原即可得到1,3﹣丙二醇,据此答题。
【详解】
(1)由上述分析可知,A为,含有羟基、醛基,C与E通过酯化反应生成M;
(2)由上述分析可知,X的结构简式是,Z为 CH2=CHCHO,E为;
(3)C为;和甲醇发生酯化反应得到的产物再发生加聚反应生成高聚物为;
(4)G为CH2=CHCH=CHCHO,1mol G一定条件下,最多能与3mol H2发生反应;
(5)G为CH2=CHCH=CHCHO,根据条件①有碳碳叄键,②能发生银镜反应,说明有醛基,③一氯取代物只有2种,则符合要求的G的一种同分异构体为CH3C≡CCH2CHO或CH3CH2C≡CCHO等;
(6)乙醇合成1,3﹣丙二醇,可以将乙醇氧化成乙醛,用乙醛再与甲醛发生加成后再还原即可得到1,3﹣丙二醇,合成路线为。
18、CH3COOC2H5 避免碳碳双键被氢气加成(还原),酯很难和氢气加成(还原) 或
【解析】
(1)反应A→B中需要加入试剂X,其分子式为C4H8O2,属于加成反应,则X为CH3COOC2H5;
(2)避免碳碳双键被H2加成或还原,酯很难和H2发生还原反应;
(3)①属于芳香族化合物,说明含有苯环;②能使FeCl3溶液显色,说明含有酚羟基;③核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,结构应对称;
(4)E中醛基与银氨溶液发生氧化反应;
(5)比较B与C的结构简式可知,B先在氢氧化钠的水溶液中发生水解反应,生成羧酸钠,然后将羰基用LiBH4还原为醇,然后酸化,将羧酸钠变为羧基,羧基与羟基在浓硫酸、加热条件下发生取代反应,生成酯基,最后再与CH3I发生增加C原子的反应得到C。
【详解】
(1)根据A与B的结构简式的异同,结合X的分子式可知,A转化为B属于加成反应,则X是CH3COOC2H5;
(2)C→D不直接用H2(镍作催化剂)还原的原因是:因为C中含有碳碳双键,碳碳双键也能与氢气发生加成反应,酯很难和H2发生还原反应,
故答案为避免碳碳双键被氢气加成(还原),酯很难和氢气加成(还原);
(3)A的同分异构体满足:①属于芳香族化合物,说明含有苯环;②能使FeCl3溶液显色,说明含有酚羟基;③核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,A的分子式是C10H14O,则分子中存在对称结构,所以符合题意的A的同分异构体的结构简式是或 ;
(4)E分子中的醛基可与银氨溶液反应,醛基被氧化为羧基,同时生成氨气、银单质、水,化学方程式是;
(5)比较B与C的结构简式可知,B先在氢氧化钠的水溶液中发生水解反应,生成羧酸钠,然后将羰基用LiBH4还原为醇,然后酸化,将羧酸钠变为羧基,羧基与羟基在浓硫酸、加热条件下发生取代反应,生成酯基,最后再与CH3I发生增加C原子的反应得到C,合成流程图是:。
19、吸收SO2尾气,防止污染空气促进CuCl析出、防止CuCl被氧化水、稀盐酸或乙醇避光、密封保存将固体溶于浓盐酸后过滤,取滤液加入大量水,过滤、洗涤、干燥氢氧化钡溶液CuCl的盐酸溶液2S2O42﹣+3O2+4OH﹣=4SO42﹣+2H2O
【解析】
用二氧化硫和氯化铜溶液制取CuCl,其中二氧化硫需要用亚硫酸钠固体和硫酸制备,制取的二氧化硫进入装置B中,和B中的氯化铜溶液在一定温度下反应,生成CuCl沉淀,过量的二氧化硫用氢氧化钠吸收。从混合物中提取CuCl晶体,需要先把B中的混合物冷却,为了防止低价的铜被氧化,把混合物倒入溶有二氧化硫的水中,然后过滤、洗涤、干燥得到CuCl晶体。
【详解】
(1)①A装置制备二氧化硫,B中盛放氯化铜溶液,与二氧化硫反应得到CuCl,C装置盛放氢氧化钠溶液,吸收未反应的二氧化硫尾气,防止污染空气。
②操作ⅱ倒入溶有二氧化硫的溶液,有利于CuCl析出,二氧化硫具有还原性,可以防止CuCl被氧化;CuCl难溶于水、稀盐酸和乙醇,可以用水、稀盐酸或乙醇洗涤,减小因溶解导致的损失。
③由于CuCl见光分解、露置于潮湿空气中易被氧化,应避光、密封保存。
④提纯某混有铜粉的CuCl晶体实验方案是将固体溶于浓盐酸后过滤,取滤液加入大量的水稀释,过滤、洗涤、干燥得到CuCl。
(2)①氢氧化钾会吸收二氧化碳,盐酸挥发出的HCl会影响氧气的吸收、二氧化碳的吸收,所以D中盛放氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,E中盛放保险粉(Na2S2O4)和KOH的混合溶液吸收氧气,F中盛放CuCl的盐酸溶液吸收CO,G测定氮气的体积。
②Na2S2O4在碱性条件下吸收氧气,发生氧化还原反应生成硫酸钠与水,反应离子方程式为:2S2O42-+3O2 +4OH-=4SO42-+2H2O。
20、碱式滴定管 MnMnO3+2I-+6H+I2+2Mn2++3H2O 蓝 无 偏高
【解析】
(1)滴定环节中使用的仪器有滴定管夹、铁架台、烧杯、锥形瓶和滴定管,滴定管装Na2S2O3溶液,Na2S2O3显碱性;
(3)Ⅱ中有MnMnO3沉淀生成同时有碘离子剩余,加入1.0mL硫酸溶液,塞紧瓶塞,振荡水样瓶,沉淀全部溶解,此时溶液变为黄色,说明产生I2,根据氧化还原反应方程式分析;
(4)待测液中有I2,用淀粉溶液做指示剂,溶液为蓝色,终点时为无色;
(5)根据关系式,进行定量分析;
(6)含有较多NO3-时,在酸性条件下,形成硝酸,具有强氧化性,会氧化Na2S2O3。
【详解】
(1)滴定环节中使用的仪器有滴定管夹、铁架台、烧杯、锥形瓶和滴定管,滴定管装Na2S2O3溶液,Na2S2O3显碱性,用碱式滴定管,故答案为:碱式滴定管;
(3)Ⅱ中有MnMnO3沉淀生成同时有碘离子剩余,加入1.0mL硫酸溶液,塞紧瓶塞,振荡水样瓶,沉淀全部溶解,此时溶液变为黄色,说明产生I2,即碘化合价升高,Mn的化合价会降低,离子方程式为MnMnO3+2I-+6H+I2+2Mn2++3H2O,故答案为:MnMnO3+2I-+6H+I2+2Mn2++3H2O;
(4)待测液中有I2,用淀粉溶液做指示剂,溶液为蓝色,终点时为无色,故答案为:蓝;无;
(5)由4Mn2++O2+8OH-2MnMnO3↓+4H2O,MnMnO3+2I-+6H+I2+2Mn2++3H2O,I2 +2Na2S2O3 =2NaI+Na2S4O6,可知关系式,即,则氧气的物质的量x=,v1mL水样中溶解氧=,故答案为:;
(6)含有较多NO3-时,在酸性条件下,形成硝酸,具有强氧化性,会氧化Na2S2O3,即Na2S2O3用量增加,结果偏高,故答案为:偏高。
本题难点(3),信息型氧化还原反应方程式的书写,要注意对反应物和生成物进行分析,在根据得失电子守恒配平;易错点(5),硝酸根存在时,要注意与氢离子在一起会有强氧化性。
21、 4CuCl2—+O2+ 4H+= 4Cu2++2 H2O+8Cl- 4.8 -233.6 AB 50% 20.2 kPa 20.2 kPa
【解析】
(1) ①根据平衡常数表达式,反应H2S(aq)+Cu2+(aq)⇌CuS(s)+2H+(aq)的K=;
②空气氧化CuCl2—再生Cu2+;
(2) H2S与碱反应转化为HS-,根据硫原子守恒:H2S~ HS-;在脱氮硫杆菌参与下,HS-被NO3-氧化为SO42—、NO3—被还原为N2,发生的离子反应为5HS-+8NO3-+3H+= 5SO42-+ 4N2+ 4H2O,则可得关系:5H2S~ 5HS-~8NO3-,根据硫化氢的物质的量进行计算;
(3)根据盖斯定律,Ⅰ×2-Ⅱ×2-Ⅲ即可得到目标反应的焓变,即△H=2∆H1-2∆H2-∆H3;
(4)①A.平衡常数只受温度影响,根据图像,随着温度升高,H2S 的体积分数减少,硫和氢气的体积分数增大,反应向正向进行,则Kp随温度的升高而增大;
B. 反应2H2S(g) ⇌ 2H2(g)+S2(g)正反应方向为气体体积增大的方向,根据勒夏特列原理,降低压强平衡向体积增大的方向移动,即平衡向正反应方向移动,H2S的平衡分解率增大,则降低压强低压有利于提高H2S的平衡分解率;
C.维持温度、气体总压强不变时,向平衡体系中通入氩气,相当于增大容器体积,平衡向气体体积增大的方向移动,即向正向移动,则v(正>v(逆);
D.在恒容密闭容器中进行反应,容器体积不变,反应过程中气体总质量不变,气体密度始终保持不变,则密度不再变化不能判断作为判断反应达到平衡状态的依据;
②图中Q点时,硫化氢的体积分数与氢气的体积分数相等,设硫化氢转化率为x,硫化氢初始物质的量为1mol,则利用三段式计算解答。
【详解】
(1) ①根据平衡常数表达式,反应H2S(aq)+Cu2+(aq)⇌CuS(s)+2H+(aq)的K=;
②空气中的氧气可氧化CuCl2—生成Cu2+,则离子反应为:4CuCl2—+O2+ 4H+= 4Cu2++ 2H2O+8Cl-;
(2) 33.6 m3(标准状况)某燃气(H2S的含量为0.2%)中含有硫化氢的物质的量==3mol;H2S与碱反应转化为HS-,根据硫原子守恒:H2S~ HS-;在脱氮硫杆菌参与下,HS-被NO3-氧化为SO42—、NO3—被还原为N2,发生的离子反应为5HS-+8NO3-+3H+= 5SO42-+ 4N2+ 4H2O,则可得关系:5H2S~ 5HS-~8NO3-,则消耗NO3—的物质的量==4.8mol;
(3)根据盖斯定律,Ⅰ×2-Ⅱ×2-Ⅲ即可得到目标反应的焓变,即△H=2∆H1-2∆H2-∆H3=2×(-285.8kJ∙mol-1)-2×(-20.6kJ∙mol-1)-(-296.8kJ∙mol-1)=-233.6kJ∙mol-1,2H2S(g)+SO2 (g)=3S(s)+2H2O(1)△H=-233.6 kJ∙mol-1;
(4)①A.平衡常数只受温度影响,根据图像,随着温度升高,H2S 的体积分数减少,硫化氢气的体积分数增大,反应向正向进行,则Kp随温度的升高而增大,故A正确;
B. 反应2H2S(g)⇌2H2(g)+S2(g)正反应方向为气体体积增大的方向,根据勒夏特列原理,降低压强平衡向体积增大的方向移动,即平衡向正反应方向移动,H2S的平衡分解率增大,则降低压强低压有利于提高H2S的平衡分解率,故B正确;
C.维持温度、气体总压强不变时,向平衡体系中通入氩气,相当于增大容器体积,平衡向气体体积增大的方向移动,即向正向移动,则v(正)>v(逆),故C错误;
D.在恒容密闭容器中进行反应,容器体积不变,反应过程中气体总质量不变,气体密度始终保持不变,则密度不再变化不能判断作为判断反应达到平衡状态的依据,故D错误;
故答案选AB;
②图中Q点时,硫化氢的体积分数与氢气的体积分数相等,设硫化氢转化率为x,硫化氢初始物质的量为1mol,则利用三段式:。
图中Q点时,硫化氢的体积分数与氢气的体积分数相等,则=,则x=,则H2S的平衡转化率为50%;S2(g)的分压为×101 kPa=20.2 kPa,1330℃时,反应2H2S(g)=2H2(g)+S2(g)的Kp===20.2 kPa。
勒
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