资源描述
吉林省长春市榆树市2025年高三化学第一学期期末调研试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.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、2018年是“2025中国制造”启动年,而化学与生活、人类生产、社会可持续发展密切相关,下列有关化学知识的说法错误的是
A.高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维,光导纤维遇强碱会“断路”
B.我国发射“嫦娥三号”卫星所使用的碳纤维,是一种非金属材料
C.用聚氯乙烯代替木材,生产快餐盒,以减少木材的使用
D.碳纳米管表面积大,可用作新型储氢材料
2、化学与人类社会生产、生活有着密切联系。下列叙述中正确的是
A.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,该过程属于化学变化
B.高温或日常用的消毒剂可使禽流感病毒蛋白质变性
C.苹果放在空气中久置变黄和纸张久置变黄原理相似
D.燃煤中加入CaO主要是为了减少温室气体的排放
3、下列除杂(括号内为少量杂质)操作正确的是
物质(少量杂质)
操作
A.
KNO3固体(NaCl)
加水溶解、蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥
B.
NaCl固体(KNO3)
加水溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C.
FeCl3溶液(NH4Cl)
加热蒸干、灼烧
D.
NH4Cl溶液(FeCl3)
滴加氨水至不再产生沉淀为止,过滤
A.A B.B C.C D.D
4、短周期元素的离子W3+、X+、Y2﹣、Z﹣都具有相同的电子层结构,以下关系正确的是( )
A.单质的熔点:X>W
B.离子的还原性:Y2﹣>Z﹣
C.氢化物的稳定性:H2Y>HZ
D.离子半径:Y2﹣<W3+
5、镁、铝都是较活泼的金属,下列描述中正确的是
A.高温下,镁、铝在空气中都有抗腐蚀性
B.镁、铝都能跟稀盐酸、稀硫酸、强碱反应
C.镁在点燃条件下可以与二氧化碳反应,铝在一定条件下可以与氧化铁发生氧化还原反应
D.铝热剂是镁条、铝粉和氧化铁的混合物
6、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列关于常温下0.1mol/LNa2S2O3溶液与pH=1的H2SO4溶液的说法正确的是
A.1 L pH=1的H2SO4溶液中,含H+的数目为0.2 NA
B.1mol纯H2SO4中离子数目为3 NA
C.含15.8 g Na2S2O3的溶液种阴离子数目大于0.1 NA
D.Na2S2O3与H2SO4溶液混合产生22.4 L气体时转移电子数为2 NA
7、短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W的单质与H2在暗处能化合并发生爆炸,X是同周期中金属性最强的元素,Y原子的最外层电子数等于电子层数,W和Z原子的最外层电子数相同。下列说法错误的是( )
A.单质的沸点:Z>W
B.简单离子半径:X>W
C.元素X与氧可形成既含离子键又含非极性共价键的化合物
D.X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反应
8、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是( )
A.32gCu在足量O2或硫蒸气中完全燃烧失去的电子数均为NA
B.4g甲烷和8g甲醇含有的氢原子数均为NA
C.标准状况下,5.6L乙烷中含有的共价键数目为1.5NA
D.一定条件下,32gSO2与足量O2反应。转移电子数为NA
9、中国科学家用蘸墨汁书写后的纸张作为空气电极,设计并组装了轻型、柔性、能折叠的可充电锂空气电池如下图1所示,电池的工作原理如下图2所示。下列有关说法正确的是
A.放电时,纸张中的纤维素作锂电池的正极
B.闭合开关K给锂电池充电,X为直流电源正极
C.放电时,Li+由正极经过有机电解质溶液移向负极
D.充电时,阳极的电极反应式为Li2O2-2e-=O2 +2Li+
10、下列转化不能通过一步实现的是( )
A.FeFe3O4 B.AlNaAlO2
C.CuCuSO4 D.CuCuS
11、热催化合成氨面临的两难问题是:采用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致NH3产率降低。我国科研人员研制了Ti-H-Fe双温区催化剂(Ti-H区域和Fe区域的温度差可超过100℃)。Ti-H-Fe双温区催化合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是
A.①为N N的断裂过程
B.① ③在高温区发生,②④⑤在低温区发生
C.④为N原子由Fe区域向Ti-H区域的传递过程
D.使用Ti-H-Fe双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应
12、下列解释对应事实的离子方程式正确的是
A.FeSO4溶液中滴加NaOH溶液,静置一段时间后:Fe2++2OH一=Fe(OH)2↓
B.漂白粉溶液加入醋酸:H++ClO-=HC1O
C.AgCl悬浊液滴入Na2S溶液:2Ag++S2-=Ag2S↓
D.K2 CrO4溶液滴入硫酸溶液;2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O
13、某温度下,在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B发生反应:3A(g)+bB(g)cC(g) ∆H=-QkJ·mol-1(Q>0),12s时生成C的物质的量为0.8mol(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是
A.2s时,A的反应速率为0.15mol·L-1·s-1
B.图中交点时A的消耗速率等于A的生成速率
C.化学计量数之比b ∶c = 1∶2
D.12s内反应放出0.2QkJ热量
14、《本草纲目》中的“石碱”条目下写道:“采蒿蓼之属……晒干烧灰,以原水淋汁……久则凝淀如石……浣衣发面,甚获利也。”下列说法中错误的是
A.“石碱”的主要成分易溶于水
B.“石碱”俗称烧碱
C.“石碱”可用作洗涤剂
D.“久则凝淀如石”的操作为结晶
15、设计如下装置探究HCl溶液中阴、阳离子在电场中的相对迁移速率(已知:Cd的金属活动性大于Cu)。恒温下,在垂直的玻璃细管内,先放CdCl2溶液及显色剂,然后小心放入HCl溶液,在aa’处形成清晰的界面。通电后,可观察到清晰界面缓缓向上移动。下列说法不正确的是
A.通电时,H+、Cd2+向Pt电极迁移,Cl-向Cd电极迁移
B.装置中总反应的化学方程式为:Cd + 2HClCdCl2 + H2↑
C.一定时间内,如果通过HCl溶液某一界面的总电量为5.0 C,测得H+所迁移的电量为4.1 C,说明该HCl溶液中H+的迁移速率约是Cl-的4.6倍
D.如果电源正负极反接,则下端产生大量Cl2,使界面不再清晰,实验失败
16、用NaOH溶液吸收烟气中的SO2,将所得的吸收液用三室膜电解技术处理,原理如图所示.下列说法错误的是
A.电极a为电解池阴极
B.阳极上有反应HSO3—-2e—+H2O=SO42—+3H+发生
C.当电路中通过1mol电子的电量时,理论上将产生0.5mol H2
D.处理后可得到较浓的H2SO4和NaHSO3产品
二、非选择题(本题包括5小题)
17、存在于茶叶的有机物A,其分子中所含的苯环上有2个取代基,取代基不含支链,且苯环上的一氯代物只有2种。A遇FeCl3溶液发生显色反应。F分子中除了2个苯环外,还有一个六元环。它们的转化关系如下图:
(1)有机物A中含氧官能团的名称是_____________________;
(2)写出下列反应的化学方程式
A→B:_______________________________________________________;
M→N:_______________________________________________________;
(3)A→C的反应类型为________________,E→F的反应类型为_________________1mol A可以和______________mol Br2 反应;
(4)某营养物质的主要成分(分子式为C16H14O3)是由A和一种芳香醇R发生酯化反应成的,则R的含有苯环的同分异构体有________________种(不包括R);
(5)A→C的过程中还可能有另一种产物C1,请写出C1在NaOH水溶液中反应的化学方程式________________________________________。
18、由芳香烃A制备M(可用作消毒剂、抗氧化剂、医药中间体)的一种合成路线如下:
已知: R1COOR2
请回答:
(1)A的结构简式为_____;D中官能团的名称为 ___ 。
(2)由D生成E的反应类型为 ____;G的分子式为 ___ 。
(3)由E与足量氢氧化钠的乙醇溶液反应的化学方程式为 ____。
(4)M的结构简式为 ____。
(5)芳香化合物H为C的同分异构体,H既能发生银镜反应又能发生水解反应,其核磁共振氢谱有4组吸收峰。写出符合要求的H的一种结构简式 ______。
(6)参照上述合成路线和信息,以苯甲酸乙酯和CH3MgBr为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线_____。
19、锡有SnCl2、SnCl4两种氯化物.SnCl4是无色液体,极易水解,熔点﹣36℃,沸点114℃,金属锡的熔点为231℃.实验室用熔融的金属锡跟干燥的氯气直接作用制取无水SnCl4(此反应过程放出大量的热).实验室制取无水SnCl4的装置如图所示.
完成下列填空:
(1)仪器A的名称__; 仪器B的名称__.
(2)实验室制得的氯气中含HCl和水蒸气,须净化后再通入液态锡中反应,除去HCl的原因可能是__;除去水的原因是__.
(3)当锡熔化后,通入氯气开始反应,即可停止加热,其原因是__.若反应中用去锡粉11.9g,反应后在锥形瓶中收集到23.8g SnCl4,则SnCl4的产率为__.
(4)SnCl4遇水强烈水解的产物之一是白色的固态二氧化锡.若将SnCl4少许暴露于潮湿空气中,预期可看到的现象是__.
(5)已知还原性Sn2+>I﹣,SnCl2也易水解生成难溶的Sn(OH)Cl.如何检验制得的SnCl4样品中是否混有少量的SnCl2?__.
20、草酸合铜(Ⅱ)酸钾[KaCub(C2O4)c·xH2O]是一种重要的化工原料。
(1)二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体可以用CuSO4晶体和K2C2O4溶液反应得到。从硫酸铜溶液中获得硫酸铜晶体的实验步骤为:加入适量乙醇、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。在蒸发浓缩的初始阶段还采用了蒸馏操作,其目的是_____________________。
(2)某同学为测定草酸合铜(Ⅱ)酸钾的组成,进行如下实验:
步骤Ⅰ测定Cu2+:准确称取0.7080 g样品,用20.00 mL NH4Cl−NH3·H2O缓冲溶液溶解,加入指示剂,用0.1000 mol·L−1的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定至终点(离子方程式为Cu2++H2Y2−CuY2−+2H+),消耗EDTA标准溶液20.00 mL;
步骤Ⅱ测定C2O42-:准确称取0.7080 g样品,用6.00 mL浓氨水溶解,加入30.00 mL 4.0 mol·L−1的硫酸,稀释至100 mL,水浴加热至70~80℃,趁热用0.1000 mol·L−1 KMnO4标准液滴定至终点,消耗KMnO4溶液16.00 mL。
①已知酸性条件下MnO4-被还原为Mn2+,步骤Ⅱ发生反应的离子方程式为___________。
②步骤Ⅱ滴定终点的现象是______________________。
③通过计算确定草酸合铜(Ⅱ)酸钾的化学式(写出计算过程)。____________
21、无水AlCl3易升华,可用作有机合成的催化剂等.工业上用铝土矿(Al2O3、Fe2O3)为原料制备无水AlCl3的工艺流程如下:
(1)氧化炉中Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式______.
(2)用Na2SO3溶液可除去冷却器排出的尾气中的Cl2,此反应的离子方程式______.
(3)为了测定制得的无水AlCl3产品(含杂质FeCl3)的纯度,称取16.25g无水AlCl3样品,溶于过量的NaOH溶液中,过滤出沉淀物,再洗涤、灼烧、冷却、称重、得其质量为0.32g。
①写出上述测定过程中涉及的离子方程式:______、__________。
②AlCl3产品的纯度为___________。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、C
【解析】
A.二氧化硅能够与氢氧化钠等强碱反应生成硅酸钠和水,所以高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维,二氧化硅能够被碱腐蚀而造成断路,A正确;
B.碳纤维是碳的一种单质,属于非金属材料,B正确;
C.聚氯乙烯难降解,大量使用能够引起白色污染,且聚氯乙烯塑料有毒不能用于食品包装以及生产快餐盒等,C错误;
D.碳纳米管表面积大,据有较大的吸附能力,所以可以用作新型储氢材料,D正确;
答案选C。
2、B
【解析】
A.提取青蒿素的过程类似于溶解、过滤,属于物理变化,故A错误;
B.高温或日常用的消毒剂可使禽流感病毒蛋白质变性,故B正确;
C.苹果放在空气中久置变黄是因为亚铁离子被氧化,纸张久置变黄是因为纸张中的木质素容易氧化变黄,原理不相似,故C错误;
D.燃煤中加入CaO主要是为了减少二氧化硫气体的排放,故D错误。
故选B。
3、D
【解析】
A. KNO3和NaCl的溶解度受温度的影响不同,硝酸钾溶解度受温度影响较大,而氯化钠受温度影响较小,所以可采取加热水溶解配成饱和溶液、冷却热饱和溶液使KNO3先结晶出来、再过滤,故A错误;
B. KNO3和NaCl的溶解度受温度的影响不同,硝酸钾溶解度受温度影响较大,而氯化钠受温度影响较小,所以可采取加水溶解、蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥,故B错误;
C. 加热促进铁离子水解,生成的HCl易挥发,蒸干不能得到氯化铁,故C错误;
D. 氯化铁与氨水反应生成沉淀,则滴加氨水至不再产生沉淀为止,过滤可除杂,故D正确;
故选:D。
4、B
【解析】
短周期元素形成的离子W3+、X+、Y2-、Z-具有相同电子层结构,核外电子数相等,结合离子电荷可知,Y、Z为非金属,应处于第二周期,Y为O元素,Z为F元素,W、X为金属应处于第三周期,W为Al元素,X为Na元素,结合元素周期律解答。
【详解】
A. 金属晶体,原子半径越小,金属键越强,单质的熔点越高,所以单质的熔点Al > Na ,故A错误;
B. 元素的非金属性越强,离子的还原性越弱,所以离子的还原性O2﹣>F﹣,故B正确;
C. 元素的非金属性越强,氢化物越稳定,所以氢化物的稳定性HF > H2O,故C错误;
D. 核外电子排布相同的离子,原子序数越大,离子半径越小,所以离子半径O2﹣> Al3+,故D错误;
故答案为B。
5、C
【解析】
A、在常温下,镁和铝在空气里都能跟氧气反应,生成一层致密而坚固的氧化物薄膜,这层氧化物薄膜能够阻止金属的继续氧化,所以镁和铝都有抗腐蚀的性能,但是在高温下能剧烈反应,放出大量热,选项A错误;B、镁能跟酸反应不能跟碱反应,选项B错误;C、镁在点燃条件下可以与二氧化碳反应生成氧化镁和碳,铝在一定条件下可以与氧化铁发生氧化还原反应生成铁和氧化铝,选项C正确;D、铝热剂是铝粉和氧化铁的混合物,在铝热剂反应时,为了引燃,在铝热剂上放供氧剂(氯酸钾),中间插一根镁条,是为引燃用的,选项D错误。答案选C。
6、C
【解析】
A. 1 L pH=1的H2SO4溶液中,c(H+)=0.1mol·L-1,含H+的数目为0.1mol·L-1×1 L×NA= 0.1 NA,故A错误;
B. 1mol纯H2SO4中以分子构成,离子数目为0,故B错误;
C. 硫代硫酸钠是强碱弱酸盐,一个S2O32-水解后最多可产生2个OH-,含15.8 g 即0.1molNa2S2O3的溶液种阴离子数目大于0.1 NA,故C正确;
D.22.4 L气体不能确定是不是标准状况,故D错误;
故选C。
7、B
【解析】
短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的单质与H2在暗处能化合并发生爆炸,则W为F元素;X是同周期中金属性最强的元素,X的原子序数大于F,则X位于第三周期,为Na元素;Y原子的最外层电子数等于电子层数,Y的原子序数大于Na,则位于第三周期,最外层含有3个电子,为Al元素;W和Z原子的最外层电子数相同,则Z为Cl元素,据此进行解答。
【详解】
短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的单质与H2在暗处能化合并发生爆炸,则W为F元素;X是同周期中金属性最强的元素,X的原子序数大于F,则X位于第三周期,为Na元素;Y原子的最外层电子数等于电子层数,Y的原子序数大于Na,则位于第三周期,最外层含有3个电子,为Al元素;W和Z原子的最外层电子数相同,则Z为Cl元素;A.Z、W的单质分别为氯气、氟气,二者形成的晶体都是分子晶体,相对分子质量氯气较大,则氯气的沸点较高,即单质的沸点:Z>W,故A正确;B.X为Na、W为F,二者的离子都含有2个电子层,Na的核电荷数较大,则钠离子的离子半径较小,即简单离子半径:X<W,故B错误;C.X为Na,金属钠与O形成的过氧化钠中既含离子键也含非极性共价键,故C正确;D.X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、氢氧化铝、高氯酸,氢氧化铝具有两性,则氢氧化钠、氢氧化铝和高氯酸之间能相互反应,故D正确;故答案为B。
8、B
【解析】A. 32gCu是0.5mol,在足量O2或硫蒸气中完全燃烧分别生成氧化铜和硫化亚铜,失去的电子数分别为NA和0.5NA,A错误;B. 4g甲烷和8g甲醇的物质的量均是0.25mol,含有的氢原子数均为NA,B正确;C. 标准状况下,5.6L乙烷是0.25mol,其中含有的共价键数目为1.75NA,C错误;D. 一定条件下,32gSO2与足量O2反应,转移电子数小于NA,因为是可逆反应,D错误,答案选B。
点睛:在高考中,对物质的量及其相关计算的考查每年必考,以各种形式渗透到各种题型中,与多方面的知识融合在一起进行考查,近年来高考题常以阿伏加德罗常数为载体,考查物质的量,气体摩尔体积、阿伏加德罗定律及其推论、氧化还原反应等,综合运用了物质的状态、摩尔质量、比例关系、微粒数目、反应关系、电子转移等思维方法。其中选项A是易错点,注意铜在氧气和硫的反应中铜的价态不同。
9、D
【解析】
本题主要考查电解原理。可充电锂空气电池放电时,墨汁中的碳作锂电池的正极,活泼的锂是负极,电解质里的阳离子经过有机电解质溶液移向正极;开关K闭合给锂电池充电,电池负极接电源的负极,充电时阳极上发生失电子的氧化反应,据此回答。
【详解】
A、可充电锂空气电池放电时,墨汁中的碳作锂电池的正极,错误;
B、开关K闭合给锂电池充电,电池负极接电源的负极,X为直流电源负极,错误;
C、放电时,Li+由负极经过有机电解质溶液移向正极,错误;
D、充电时阳极上发生失电子的氧化反应:Li2O2−2e−===O2↑+2Li+,故D正确。
10、D
【解析】
A.Fe与氧气反应生成四氧化三铁,可一步实现转化,故A正确;
B.Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,可一步实现转化,故B正确;
C.Cu与浓硫酸加热反应生成硫酸铜,可一步实现转化,故C正确;
D.S具有弱氧化性,与Cu反应生成Cu2S,则Cu与S不能一步转化为CuS,故D错误;
答案选D。
只有强氧化剂(如:氯气)能使变价金属在氧化还原反应中转化为最高价。氧化剂较弱的只能生成低价态的金属离子。
11、C
【解析】
A. 经历①过程之后氮气分子被催化剂吸附,并没有变成氮原子,,①过程中氮氮三键没有断裂,故A错误;
B. ①为催化剂吸附N2的过程,②为形成过渡态的过程,③为N2解离为N的过程,以上都需要在高温时进行;为了增大平衡产率④⑤要在低温区进行,故B错误;
C. 由题中图示可知,过程④完成了Ti-H-Fe-*N到Ti-H-*N-Fe两种过渡态的转化,N原子由Fe区域向Ti-H区域传递,故C正确;
D. 化学反应不会因加入催化剂而改变吸放热情况,故D错误;
故选:C。
12、D
【解析】
A.硫酸亚铁与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为:Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,静置一段时间后,氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁沉淀,故A错误;
B.漂白粉溶液中加入醋酸,醋酸为弱酸,离子方程式为CH3COOH+ClO-═HClO+CH3COO-,故B错误;
C.向AgCl悬浊液中加Na2S溶液,白色沉淀变成黑色,离子方程式:2AgCl+S2-=Ag2S+2Cl-,故C错误;
D.K2Cr2O7溶液中存在Cr2O72-(橙色)+H2O⇌2CrO42-(黄色)+2H+,滴加少量H2SO4,增大了氢离子浓度,平衡逆向移动,颜色加深,2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O,故D正确;
故选D。
13、C
【解析】
某温度下,在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B发生反应:3A(g)+bB(g)cC(g) ∆H=-QkJ·mol-1(Q>0),12s时达到平衡,生成C的物质的量为0.8mol,
A.由图像可知A的浓度变化=0.8mol/L-0.5mol/L=0.3mol/L,反应速率===0.15 mol·L-1·s-1,所求为0~2s的平均速率,不是2s时的速率,故A错误;
B. 图中交点时没有达到平衡状态,A的消耗速率大于A的生成速率,故B错误;
C. 12s时达到平衡状态,B、C转化量之比等于化学计量数之比,所以b ∶c =(0.5mol/L-0.3mol/L )×2L∶0.8mol=1:2,故C正确;
D.由题意可知,3molA与1molB完全反应生成2molC时放出QkJ的热量,12s内,A的物质的量减少(0.8mol/L-0.2mol/L)×2L=1.2mol,则放出的热量为0.4QkJ,故D错误。
答案选C。
14、B
【解析】
A. 由“以原水淋汁”可以看出,“石碱”的主要成分易溶于水,故A正确;
B. “采蒿蓼之属……晒干烧灰”,草木灰的成分是碳酸钾,故B错误;
C.碳酸钾溶液呈碱性,可用作洗涤剂,故C正确;
D. “以原水淋汁……久则凝淀如石”是从碳酸钾溶液中得到碳酸钾晶体,操作为蒸发结晶,故D正确;
选B。
15、D
【解析】
装置中上边的Pt电极与外电源负极相连,作为阴极;下端的Cd电极与外电源的正极相连,作为阳极;题中指出Cd的金属活动性大于Cu,所以阳极发生Cd的氧化反应,阴极则发生H+的还原反应;如果把电源的正负极反接,则Pt电极为阳极,Cl-的在Pt电极处被氧化生成Cl2,Cd电极为阴极发生的是还原反应。
【详解】
A.通电后,Pt为阴极,Cd为阳极,所以H+和Cd2+向Pt电极迁移,Cl-向Cd电极迁移,A项正确;
B.通电后Pt为阴极,Cd为阳极,分别发生发生H+的还原反应和Cd的氧化反应,所以总反应方程式为:,B项正确;
C.由于通过该界面的总电量为5.0C,其中H+迁移的电量为4.1C,所以Cl-迁移的电量为0.9C,所以HCl溶液中H+迁移速率约为Cl-的4.6倍,C项正确;
D.正负极若反接,则上端的Pt电极为阳极,Cl-在Pt电极处发生氧化反应生成Cl2,D项错误;
答案选D。
16、D
【解析】
A.从图中箭标方向“Na+→电极a”,则a为阴极,与题意不符,A错误;
B.电极b为阳极,发生氧化反应,根据图像“HSO3-和SO42-”向b移动,则b电极反应式HSO3-–2e-+H2O=SO42-+3H+,与题意不符,B错误;
C.电极a发生还原反应,a为阴极,故a电极反应式为2H++2e–=H2↑,通过1mol电子时,会有0.5molH2生成,与题意不符,C错误;
D.根据图像可知,b极可得到较浓的硫酸,a极得到亚硫酸钠,符合题意,D正确;
答案为D。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、羟基、羧基 +NaHCO3+CO2+H2O; CH3CH2OHCH2=CH2+H2O 加成反应 酯化(取代)反应 3 4 +3NaOH+NaCl+2H2O。
【解析】
A的分子式为C9H8O3,分子中所含的苯环上有2个取代基,取代基不含支链,且苯环上的一氯代物只有2种,2个取代基处于对位,A遇FeCl3溶液发生显色反应,分子中含有酚羟基-OH,A能与碳酸氢钠反应,分子中含有羧基-COOH,A的不饱和度为=6,故还含有C=C双键,所以A的结构简式为,X在浓硫酸、加热条件下生成A与M,M的分子式为C2H6O,M为乙醇,乙醇发生消去反应生成乙烯,N为乙烯,X为,A与碳酸氢钠反应生成B,为,B与Na反应生成D,D为,A与HCl反应生成C,C的分子式为C9H9ClO3,由A与C的分子式可知,发生加成反应,C再氢氧化钠水溶液中发生水解反应生成E,E在浓硫酸、加热的条件下生成F,F分子中除了2个苯环外,还有一个六元环,应发生酯化反应,故C为,E为,F为,据此解答。
【详解】
(1)由上述分析可知,有机物A为,分子中含有官能团:羟基、碳碳双键、羧基,但含氧官能团有:羟基和羧基,故答案为:羟基、羧基;
(2)A→B的反应方程式为:+NaHCO3→+H2O+CO2↑,M→N是乙醇发生选取反应生成乙烯,反应方程式为: CH3CH2OHCH2=CH2+H2O,故答案为:+NaHCO3→+H2O+CO2↑;CH3CH2OHCH2=CH2+H2O ;
(3)A→C是与HCl发生加成反应生成,E→F是发生酯化反应生成,与溴发生反应时,苯环羟基的邻位可以发生取代反应,C=C双键反应加成反应,故1molA可以和3mol Br2反应,故答案为:加成反应,酯化(取代)反应;3;
(4)某营养物质的主要成分(分子式为C16H14O3)是由A和一种芳香醇R发生酯化反应生成的,故R的分子式为C7H8O,R为苯甲醇,R含有苯环的同分异构体(不包括R),若含有1个支链为苯甲醚,若含有2个支链为-OH、-CH3,羟基与甲基有邻、间、对三种位置关系,故符合条件的同分异构体有4种,故答案为:4;
(5)A→C的过程中还可能有另一种产物C1,则C1为,C1在NaOH水溶液中反应的化学方程式为+3NaOH+NaCl+2H2O,故答案为:+3NaOH
+NaCl+2H2O。
18、 羧基、氯原子 加成反应 C10H16O2 +2NaOH+NaCl+2H2O
【解析】
A的分子式为C7H8,结合B的结构,应是与CO发生加成反应,可知A为.对比B与C的结构,结合反应条件、C的分子式,可知B中醛基氧化为羧基得到C,C与氯气发生苯环上取代反应生成D,D与氢气发生加成反应生成E,E发生取代反应生成F,故C为、D为、E为.F与乙醇发生酯化反应生成G为,G发生信息中反应生成M为。
【详解】
(1)A的结构简式为;D为,其官能团为羧基、氯原子;
(2)根据分析可知D与氢气发生加成反应生成E;G的结构简式为,分子式为C10H16O2;
(3)E为,与足量氢氧化钠的乙醇溶液在加热条件发生氯原子的消去反应,以及羧基与氢氧化钠的中和反应,故反应方程式为:+2NaOH+NaCl+2H2O;
(4)由分析可知M的结构简式为;
(5)C为,其同分异构体H既能发生银镜反应又能发生水解反应说明其含有—CHO结构且含有酯基,核磁共振氢谱有4组吸收峰说明其结构对称,则符合条件的H为:;
(6)加聚反应得到,发生消去反应得到,由信息可知苯甲酸乙酯与①CH3MgBr、②H+/H2O作用得到,合成路线流程图为。
解决本题充分利用物质的结构与反应条件进行分析判断,熟练掌握官能团的性质与转化;注意对信息的理解,明确题目所给反应中是哪个化学键的断裂与形成。
19、蒸馏烧瓶 冷凝管 Sn可能与HCl反应生成SnCl2 防止SnCl4水解 Sn和Cl2 反应放出大量的热 91.2% 空气中有白烟 取样品少许,溶于稀盐酸中,加2滴碘的淀粉溶液,振荡,若紫色褪去,说明SnCl4混有少量的SnCl2,否则SnCl4纯净
【解析】
装置A有支管,因此是蒸馏烧瓶,氯气进入烧瓶与锡反应得到,加热后挥发,进入装置B冷凝管中,注意冷凝水的方向是下进上出,冷却后的变为液体,经牛角管进入锥形瓶E中收集,而F中的烧碱溶液可以吸收过量的氯气,据此来分析作答。
【详解】
(1)装置A是蒸馏烧瓶,装置B是冷凝管;
(2)锡在金属活动顺序表中位于氢之前,因此金属锡会和反应得到无用的,而除去水蒸气是为了防止水解;
(3)此反应过程会放出大量的热,因此此时我们可以停止加热,靠反应放出的热将持续蒸出;根据算出锡的物质的量,代入的摩尔质量算出理论上能得到26.1克,则产率为;
(4)水解产生白色的固态二氧化锡,应该能在空气中看到一些白烟;
(5)根据题目给出的信息,若溶液中存在,则可以将还原为,因此我们取样品少许,溶于稀盐酸中,加2滴碘的淀粉溶液,振荡,若紫色褪去,说明SnCl4混有少量的SnCl2,否则SnCl4纯净。
20、回收乙醇 2+5+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O 当滴入最后一滴KMnO4标准液时,溶液变成浅红色,且半分钟不褪色 由步骤Ⅰ的反应离子方程式:Cu2++H2Y2−CuY2−+2H+,可得关系式:Cu2+~H2Y2−,据题意有:
解得:n(Cu2+)=0.002mol
由步骤Ⅱ的离子反应方程式:2MnO4-+5C2O42-+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O,可得关系式:2MnO4-~5C2O42-,则有:
解得:n(C2O42-)=0.004mol
根据电荷守恒,可知n(K+)=0.004mol
根据质量守恒原理,则n(H2O)=。
故草酸合铜(Ⅱ)酸钾的化学式为:K2Cu(C2O4)2·2H2O。
【解析】
(1)分析题中所给信息,硫酸铜不溶于乙醇,使用乙醇可以降低硫酸铜的溶解度,有利于晶体的析出。加入乙醇后,乙醇易挥发,故可通过蒸馏的方法回收。
(2)根据题中步骤Ⅰ测定Cu2+的原理及消耗的EDTA的量,可计算出0.7080 g样品中Cu2+的量;根据步骤Ⅱ测定C2O42-的过程中,KMnO4和C2O42-在酸性条件下发生氧化还原反应,结合氧化还原反应原理,可计算出0.7080 g样品中C2O42-的量;结合电荷守恒和质量守恒,分别计算出K+和H2O的量。进而可确定草酸合铜(Ⅱ)酸钾的化学式。
【详解】
(1)乙醇易挥发,故可通过蒸馏的方法回收。答案为:回收乙醇;
(2)①根据氧化还原反应原理,可知离子反应方程式为:2MnO4-+5C2O42-+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O;答案为:2MnO4-+5C2O42-+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O;
②KMnO4溶液为紫红色,当加入最后一滴KMnO4标准液时,溶液变成浅红色,且半分钟不褪色,说明达到滴定终点。答案为:当滴入最后一滴KMnO4标准液时,溶液变成浅红色,且半分钟不褪色;
③由步骤Ⅰ的反应离子方程式:Cu2++H2Y2−CuY2−+2H+,可得关系式:Cu2+~H2Y2−,据题意有:
解得:n(Cu2+)=0.002mol
由步骤Ⅱ的离子反应方程式:2MnO4-+5C2O42-+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O,可得关系式:2MnO4-~5C2O42-,则有:
解得:n(C2O42-)=0.004mol
根据电荷守恒,可知n(K+)=0.004mol
根据质量守恒原理,则n(H2O)=。
故草酸合铜(Ⅱ)酸钾的化学式为:K2Cu(C2O4)2·2H2O。
21、Al2O3+3Cl2+3C 2AlCl3+3COSO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓Al3++4OH-=AlO2-+2H2O96%
【解析】
(1)根据工艺流程可知氯化炉的产物,经冷却、升华可制备无水AlCl3,说明氯化炉的产物中含有A1C13,冷凝器尾气含有CO,所以Al2O3、C12和C反应,生成A1C13和CO,反应方程式为Al2O3+3Cl2+3C 2AlCl3+3CO;(2)Cl2有强氧化性,将SO32-氧化为SO42-,自身被还原为Cl-。反应离子方程式为SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+;(3)①除杂过程中铁离子与氢氧根离子结合成氢氧化铁沉淀,铝离子与氢氧根离子结合成偏铝酸根和水,离子方程式为:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O;
②根据铁原子守恒,令含有杂质FeCl3质量为m,则:
Fe2O3~~~~~2FeCl3
160 325
0.32g m
=,解得:m=0.65g,
所以AlCl3产品的纯度为×100%=96%。
点睛:本题考查学生对于工艺流程原理的理解、对操作与实验条件控制的理解等,涉及常用化学用语书写、化学计算、分离提纯等,需要学生具备扎实的基础与综合运用能力。
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