资源描述
广西桂林全州县石塘中学2025年化学高三上期末学业质量监测试题
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、下列说法正确的是
A.铅蓄电池充电时,阳极质量增大
B.0.1mol ·L-lCH3COONa溶液加热后,溶液的pH减小
C.标准状况下,11.2L苯中含有的碳原子数为3×6.02×1023
D.室温下,稀释0.1mol·L-1氨水,c(H+)·c(NH3·H2O)的值减小
2、短周期主族元素M、X、Y、Z的原子序数依次增大,湿润的红色石蕊试纸遇M的气态氢化物变蓝色。含X、Y和Z三种元素的化合物R有如下转化关系(已知酸性强弱:HClO3>HNO3)。下列说法正确的是
A.简单离子半径:Y>Z>M>X
B.简单气态氢化物的热稳定性:M>X
C.加热单质甲与品红溶液反应所得的“无色溶液”,可变成红色溶液
D.常温下,向蒸馏水中加入少量R,水的电离程度可能增大
3、常温下,pH=3的HA溶液V1mL与pH=11的KOH溶液V2mL混合,则下列说法正确的是
A.若V1=V2,则反应后溶液的pH一定等于7
B.若反应后溶液呈酸性,则V1一定小于V2
C.若反应后溶液呈酸性,则V1一定大于V2
D.若反应后溶液呈中性,则混合液中一定存在c(H+)+c(OH-)=2×10-7mol·L-1
4、下列关于有机化合物的叙述中正确的是
A.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果释放的乙烯,可达到水果保鲜的目的
B.汽油、柴油、花生油都是多种碳氢化合物的混合物
C.有机物 1mol最多可与3 mol H2发生加成反应
D.分子式为C15H16O2的同分异构体中不可能含有两个苯环结构
5、下列关于各装置与其对应的实验目的或得到的实验结论的说法中正确的是( )
选项
A
B
C
D
实验装置
探究温度对平衡2NO2N2O4的影响
目的或结论
探究温度对平衡2NO2N2O4的影响
试管中收集到无色气体,说明铜与浓硝酸的反应产物是NO
海带提碘时,用上述装置灼烧海带
除去HCl气体中混有的少量Cl2
A.A B.B C.C D.D
6、W、X、Y、Z四种短周期元素,它们在周期表中的位置如图所示。下列推断正确的是( )
A.原子半径:Z>Y>X
B.元素非金属性:Z>Y>X
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y>W
D.WH4与Z元素的单质在光照时发生置换反应
7、下列说法正确的是( )
A.电解精炼铜时,阳极泥中含有Zn、Fe、Ag、Au等金属
B.恒温时,向水中加入少量固体硫酸氢钠,水的电离程度增大
C.2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)在298K时能自发进行,则它的ΔH<0
D.在硫酸钡悬浊液中加入足量饱和Na2CO3溶液,振荡、过滤、洗涤,沉淀中加入盐 酸有气体产生,说明Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
8、下列有关实验能达到相应实验目的的是( )
A.实验室制备氯气 B.制备干燥的氨气
C.石油分馏制备汽油 D.制备乙酸乙酯
9、世界第一条大面积碲化镉薄膜“发电玻璃”生产线最近在成都投产,该材料是在玻璃表面镀一层碲化镉薄膜,光电转化率高。下列说法错误的是
A.普通玻璃含有二氧化硅 B.该发电玻璃能将光能不完全转化为电能
C.碲化镉是一种有机化合物 D.应用该光电转化技术可减少温室气体排放
10、25℃时,关于某酸(用H2A表示)下列说法中,不正确的是( )
A.pH=a的Na2A溶液中,由水电离产生的c(OH-)=10a-14
B.将pH=a的H2A稀释为pH=a+l的过程中,c(H2A)/c(H+)减小,则H2A为弱酸
C.测NaHA溶液的pH,若pH>7,则H2A是弱酸;若pH<7,则H2A是强酸
D.0.2 mol·L-1 H2A 溶液中的 c(H+)=a,0.1 mol·L-1H2A溶液中的 c(H+)=b,若a<2 b,则H2A为弱酸
11、下列有关化学用语表示正确的是
A.甲酸乙酯的结构简式:CH3OOCCH3 B.Al3+的结构示意图:
C.次氯酸钠的电子式: D.中子数比质子数多1的磷原子:
12、下列离子方程式正确的是
A.向氯化铝溶液中滴加氨水:Al3++3OH-=Al(OH)3↓
B.将Fe2O3溶解与足量HI溶液:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
C.铜溶于浓硝酸:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
D.向石灰石中滴加稀硝酸:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
13、下列关于Fe3+、Fe2+性质实验的说法错误的是( )
A.用如图装置可以制备沉淀Fe(OH)2
B.配制FeCl3溶液时,先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓度
C.向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化
D.FeCl3溶液中滴加KSCN溶液会生成红色沉淀
14、化学与生活密切相关。下列说法错误的是
A.泡沫灭火器可用于一般的灭火,也适用于电器灭火
B.疫苗一般应冷藏存放,以避免蛋白质变性
C.家庭装修时用水性漆替代传统的油性漆,有利于健康及环境
D.电热水器用镁棒防止内胆腐蚀,原理是牺牲阳极的阴极保护法
15、 “碳九”是在石油提炼时获得的一系列含碳数量在9左右的烃,沸点处于汽油和柴油之间。“碳九”有两种,分为裂解碳九和重整碳九,前者主要为烷烃.烯烃等链烃,后者主要为丙苯、对甲乙米等芳香烃。下列有关说法错误的是
A.若将“碳九"添加到汽油中,可能会使汽油燃烧不充分而形成积炭
B.用溴水可以区分裂解碳九和重整碳九
C.均三甲苯()的二氯代物有5种
D.异丙苯[]和对甲乙苯()互为同系物
16、研究反应物的化学计量数与产物之间的关系时,使用类似数轴的方法可以收到的直观形象的效果。下列表达不正确的是( )
A.密闭容器中CuO和C高温反应的气体产物:
B.Fe在Cl2中的燃烧产物:
C.AlCl3溶液中滴加NaOH后铝的存在形式:
D.氨水与SO2反应后溶液中的铵盐:
二、非选择题(本题包括5小题)
17、某研究小组以环氧乙烷和布洛芬为主要原料,按下列路线合成药物布洛芬酰甘氨酸钠。
己知:(1)RCOOH RCOC1 RCOORˊ
(2)R-Cl- R-NH2 R-NH2HC1 RCONHR
请回答:
(1)写出化合物的结构简式:B_________ ; D_________ 。
(2)下列说法不正确的是_________。
A.转化为A为氧化反应
B. RCOOH与SOCl2反应的产物有SO2和HC1
C.化合物B能发生缩聚反应
D.布洛芬酰甘氨酸钠的分子式为C15H19NO3Na
(3)写出同时符合下列条件的布洛芬的所有同分异构体_________。
①红外光谱表明分子中含有酯基,实验发现能与NaOH溶液1∶2反应,也能发生银镜反应;
②H—NMR谱显示分子中有三个相同甲基,且苯环上只有一种化学环境的氢原子。
(4)写出F→布洛芬酰甘氨酸钠的化学方程式_________。
(5)利用题给信息,设计以为原料制备()的合成路线(用流程图表示:无机试剂任选)_____________________。
18、一种合成聚碳酸酯塑料(PC塑料)的路线如下:
已知:①酯与含羟基的化合物可发生如下酯交换反应RCOOR'+R"OH RCOO R"+ R'OH
②PC塑料结构简式为:
(1)C中的官能团名称是_________,检验C中所含官能团的必要试剂有_________。
(2)D的系统命名为_________。
(3)反应II的反应类型为_________,反应Ⅲ的原子利用率为_________。
(4)反应IV的化学方程式为_________。
(5)1molPC塑料与足量NaOH溶液反应,最多消耗_________molNaOH。
(6)反应I生成E时会生成副产物F(C9H12O2),其苯环上一氯代物有两种,则F的结构简式为_________;写出满足下列条件的F的同分异构体的结构简式_________(任写一种)
①分子中含有苯环,与NaOH溶液反应时物质的量为1:2
②核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢,且峰面积之比为6:2:2:1:1
19、硫代硫较钠 (Na2S2O3)在生产生活中具有广泛应用。硫化碱法是工业上制取硫代硫酸钠的方法之一。实验室模拟工业生产装置如图所示:
(1)利用如图装置进行实验,为保证硫酸顺利滴下的操作是_______。
(2)装置B中生成的Na2S2O3同时还生成CO2,反应的离子方程式为_______;在该装置中使用多孔球泡的目的是_____。
(3)装置C的作用是检验装置B中SO2的吸收效果,C中可选择的试剂是__(填字母)。
a.H2O2溶液 b.溴水 c.KMnO4溶液 d.BaCl2溶液
(4)Na2S2O3溶液常用于测定废水中Ba2+浓度。
①取废水20.00mL,控制适当的酸度,加入足盐K2Cr2O7溶液,得到 BaCrO4 沉淀,过滤洗涤后用适量稀酸溶解,此时 CrO42-全部转化为Cr2O72-;再加过量 KI溶液,将Cr2O72- 充分反应;然后加入淀粉溶液作指示剂,用0.100 mol/L的Na2S2O3 溶液进行滴定:(I2 +2 S2O32-= S4O62-+ 2I-),滴定终点的现象为__________。平行滴定3次,消耗Na2S2O3 溶液的平均用量为18.00mL。则该废水中Ba2+ 的物质的量浓度为____mol/L,
②在滴定过程中,下列实验操作会造成实验结果偏高的是______(填字母)。
a.滴定管未用Na2S2O3溶液润洗
b.滴定终点时俯视读数
c.锥形瓶用蒸馏水洗涤后未进行干燥处理
d.滴定管尖嘴处滴定前无气泡,滴定终点发现有气泡
20、某化学兴趣小组在习题解析中看到:“SO2通入Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,是因为在酸性环境中,NO3-将SO32-氧化成SO42-而产生沉淀”。有同学对这个解析提出了质疑,“因没有隔绝空气,也许只是氧化了SO32-,与NO3-无关”。于是做了“SO2通入Ba(NO3)2溶液”的探究实验,用pH传感器检测反应的进行,实验装置如图。回答下列问题:
(1)仪器a的名称为__。
(2)实验小组发现装置C存在不足,不足之处是__。
(3)用0.1mol/LBaCl2溶液、0.1mol/LBa(NO3)2溶液、食用油,配制4种溶液(见下表)分别在装置C中进行探究实验。
编号
①
②
③
④
试剂
煮沸过的BaCl2溶液25mL,再加入食用油25mL
未煮沸过的BaCl2溶液25mL
煮沸过的Ba(NO3)2溶液25mL,再加入食用油25mL
未煮沸过的Ba(NO3)2溶液25mL
对比①、②号试剂,探究的目的是___。
(4)进行①号、③号实验前通氮气的目的是__。
(5)实验现象:①号依然澄清,②、③、④号均出现浑浊。第②号实验时C中反应的离子方程式为__。
(6)图1-4分别为①,②,③,④号实验所测pH随时间的变化曲线。
根据以上数据,可得到的结论是__。
21、铂、钴、镍及其化合物在工业和医药等领域有重要应用。回答下列问题:
(1)筑波材料科学国家实验室科研小组发现了在5K下呈现超导性的晶体CoO2,该晶体具有层状结构。
①晶体中原子Co与O的配位数之比为_________。
②基态钴原子的价电子排布图为_______。
(2)配合物Ni(CO)4常温下为液态,易溶于CCl4、苯等有机溶剂。固态Ni(CO)4属于_____晶体;写出两种与CO具有相同空间构型和键合形式的分子或离子:_______。
(3)某镍配合物结构如图所示:
①分子内含有的化学键有___________(填序号).
A 氢键 B 离子键 C 共价键 D 金属键 E 配位键
②配合物中C、N、O三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序是N> O>C,试从原子结构解释为什么同周期元素原子的第一电离能N>O_________。
(4)某研究小组将平面型的铂配合物分子进行层状堆砌,使每个分子中的铂原子在某一方向上排列成行,构成能导电的“分子金属" ,其结构如图所示。
①"分子金属"可以导电,是因为______能沿着其中的金属原子链流动。
②"分子金属"中,铂原子是否以sp3的方式杂化?_________(填“是"或“否"),其理由是__________。
(5)金属铂晶体中,铂原子的配位数为12,其立方晶胞沿x、y或z轴的投影图如图所示,若金属铂的密度为d g·cm-3,则晶胞参数a=_______nm(列计算式)。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、D
【解析】A. 铅蓄电池充电时,阳极反应为PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+SO42-+4H+,阳极质量减小,故A错误;B. 0.1mol ·L-lCH3COONa溶液加热后,水解程度增大,溶液的碱性增强,pH增大,故B错误;C. 标准状况下,苯不是气体,无法计算11.2L苯中含有的碳原子数,故C错误;D. 室温下,稀释0.1mol·L-1氨水,氨水的电离程度增大,但电离平衡常数不变,K= =,则 c(H+)·c(NH3·H2O)=,随着稀释,铵根离子浓度减小,因此c(H+)·c(NH3·H2O)的值减小,故D正确;故选D。
2、D
【解析】
在短周期主族元素中,可以形成强碱的是Na元素,所以强碱戊为NaOH。能使品红溶液褪色的气体可能是SO2、Cl2,单质只有Cl2。 电解氯化钠水溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气,故R可能是NaClO。M的气态氢化物使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,说明M为氮元素。综上所述,M为氮元素,X为氧元素,Y为钠元素,Z为氯元素。
【详解】
A.X为氧元素,Y为钠元素,Z为氯元素,M为氮元素,Cl-、N3-、O2-、Na+的半径依次减小,故A错误;
B.X为氧元素,M为氮元素,非金属性越强,简单气态氢化物的稳定性越强,非金属性:O>N,H2O的热稳定性比NH3强,故B错误;
C.若气体甲为氯气,则加热“无色溶液”,由于次氯酸漂白后较稳定,溶液不变色,故C错误;
D.NaClO属于强碱弱酸盐,能够发生水解,可促进水的电离,故D正确;
答案选D。
3、D
【解析】
A.若V1=V2,如果酸是强酸,二者混合溶液呈中性,pH=7,如果酸是弱酸,酸浓度大于碱,混合溶液呈酸性,pH<7,故A错误;
B.如果反应后溶液呈酸性,如果酸是强酸,则V1一定大于V2,如果酸是弱酸,V1可能大于V2,可能等于V2,故B错误;
C.如果反应后溶液呈酸性,如果酸是强酸,则V1一定大于V2,如果酸是弱酸,V1可能大于V2,可能等于V2,故C错误;
D.若混合溶液呈中性,则溶液中c(H+)=c(OH-)=10-7mol•L-1,所以c(H+)+c(OH-)=2×10-7mol•L-1,故D正确;
故选D。
4、A
【解析】
A.乙烯具有较强的还原性,能与强氧化剂高锰酸钾反应,故可用高锰酸钾除掉乙烯,为了延长水果的保鲜期将水果放入有浸泡过高锰酸钾溶液的硅土的密封容器中,故A正确;
B.汽油、柴油都是含多种烃类的混合物,只含有碳、氢两种元素,花生油是油脂,含有碳、氢、氧三种元素,故B错误;
C.有机物 中只有碳碳双键可与氢气加成,则1mol该有机物最多可与2mol H2发生加成反应,故C错误;
D.分子式为C15H16O2的有机物不饱和度为8,一个苯分子的不饱和度为4,则其同分异构体中可能含有两个苯环结构,故D错误;
有机物不饱和度=(注:如果有机物有氧和硫,氧和硫不影响不饱和度,不必代入上公式)。
5、A
【解析】
A.对于可逆反应2NO2N2O4,升高温度,气体的颜色变深,则平衡逆向移动;降低温度,气体颜色变浅,则平衡正向移动,A正确;
B.铜与浓硝酸反应,不管生成的气体是NO还是NO2,用排水法收集后,都收集到无色的气体,所以不能肯定生成的气体的成分,B错误;
C.灼烧海带时,应放在坩埚内,否则会损坏烧杯,C错误;
D.饱和食盐水,用于除去Cl2中混有的HCl气体,D错误;
故选A。
6、C
【解析】
根据四种短周期元素在周期表的位置,推出W为C,X为O,Y为S,Z为Cl;
【详解】
根据四种短周期元素在周期表的位置,推出W为C,X为O,Y为S,Z为Cl;
A、Y、Z、X的原子半径依次减小,即Y>Z>X,故A错误;
B、非金属性X>Y、Z>Y,且O原子半径小,则非金属性X、Z、Y依次降低,即X>Z>Y,故B错误;
C、非金属性Z>Y>W,则Z、Y、W的最高价氧化物对应水化物的酸性依次降低,故C正确;
D、CH4与Z元素的单质氯气,在光照下可发生取代反应,生成卤代烃和HCl,不属于置换反应,故D错误。
易错点是选项D,学生会把甲烷和氯气发生的取代反应,与置换反应混淆,可以从置换反应的定义入手,置换反应是单质+化合物→单质+化合物,CH4与Cl2反应生成卤代烃和HCl,没有单质的生成,从而推出CH4和Cl2发生取代反应,而不是置换反应。
7、C
【解析】
A.电解精炼铜时,在阳极上活动性比Cu强的金属,如Zn、Fe会被氧化变为Zn2+、Fe2+进入溶液,活动性比Cu弱的金属Ag、Au等则沉积在阳极底部形成阳极泥,A错误;
B.恒温时,向水中加入少量固体NaHSO4,NaHSO4是可溶性强电解质,电离产生Na+、H+、SO42-,产生的H+使溶液中c(H+)增大,导致水的电离程度减小,B错误;
C.反应2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)是气体体积减小的反应,△S<0,在298K时反应能自发进行,说明△G=△H-T△S<0,则该反应的ΔH<0,C正确;
D.在BaSO4悬浊液中加入足量饱和Na2CO3溶液,振荡、过滤、洗涤,沉淀中加入盐酸有气体产生,说明沉淀中含有BaCO3,这是由于溶液中c(Ba2+)·c(CO32-)>Ksp(BaCO3),与Ksp(BaSO4)、Ksp(BaCO3)的大小无关,D错误;
故合理选项是C。
8、C
【解析】
A. 浓盐酸与MnO2的反应需要加热,故A错误;
B. 氨气的密度比空气的密度小,应选用向下排空气法收集,故B错误;
C. 蒸馏时温度计测定馏分的温度,冷却水下进上出,图中操作合理,故C正确;
D. 乙酸乙酯能与NaOH溶液反应,小试管中应为饱和Na2CO3溶液,故D错误;
故选C。
9、C
【解析】
A. 玻璃成分为硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅,故A正确,但不符合题意;
B. 该发电玻璃能将光能转化为电能,但是不能完全转化,存在能量损耗,故B正确,但不符合题意;
C. 碲化镉不含碳元素,是一种无机化合物,不是有机化合物,故C错误,但符合题意;
D. 应用该光电转化技术可减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放,故D正确,但不符合题意;
故选:C。
10、C
【解析】A.若H2A为强酸,则Na2A为中性,pH=7,水电离产生的c(OH-)=10-7,若H2A为弱酸,则Na2A为碱性,pH=a的Na2A溶液中因A2-的水解促进水的电离,溶液中的OH-来源于水的电离,则由水电离产生的c(OH-)=10a-14,故A正确;B.若H2A为强酸,c(H2A)/c(H+)=0,若H2A为弱酸将pH=a的H2A稀释为pH=a+l的过程中,c(H2A)/c(H+)减小,故B正确;C.测NaHA溶液的pH,若pH>7,说明HA-在溶液中水解,则H2A是弱酸;若pH<7,H2A不一定是强酸,可能是HA-的电离大于HA-的水解,故C错误;D.若H2A为强酸,0.2 mol·L-1 H2A 溶液中的 c(H+)=a=0.4mol·L-1,0.1 mol·L-1 H2A溶液中的 c(H+)=b=0.2 mol·L-1 ,此时a=2 b,现a<2 b,则H2A为弱酸,故D正确;答案为C。
11、D
【解析】
A. 甲酸乙酯的结构简式:HCOOCH2CH3,故错误;
B. Al3+的结构示意图: ,故错误;
C. 次氯酸钠的电子式:,故错误;
D. 中子数比质子数多1的磷原子含有16个中子,质量数为31,符号为:,故正确。
故选D。
掌握电子式的书写方法,离子化合物的电子式中含有电荷和括号,每个原子符号周围一般满足8电子结构。分清原子之间的共用电子对的数值和写法。
12、D
【解析】
A. 氨水是弱碱,向氯化铝溶液中滴加氨水:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,故A错误;
B. 将Fe2O3溶解与足量HI溶液发生氧化还原反应生成碘化亚铁和碘单质:Fe2O3+6H++2I-=2Fe2++I2+3H2O,故B错误;
C. 铜溶于浓硝酸生成硝酸铜、二氧化氮、水, Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O,故C错误;
D. 向石灰石中滴加稀硝酸,生成硝酸钙、二氧化碳和水,CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,故D正确。
13、D
【解析】
A. 反应开始时生成的氢气进入B中,可排出氧气,防止生成的氢氧化亚铁被氧化,一段时间后关闭止水夹C,A中硫酸亚铁进入B中可生成Fe(OH)2,故A正确;
B. FeCl3易水解,配制溶液时应防止溶液因水解而生成氢氧化铁沉淀,可先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓度,故B正确;
C. Fe3+与铁反应可生成Fe2+,则向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化,故C正确;
D. FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红色,无沉淀,故D错误;
故选:D。
14、A
【解析】
A.泡沫灭火器中加入的主要是碳酸氢钠和硫酸铝溶液,两者混合时发生盐的双水解反应,生成大量的二氧化碳气体泡沫,该泡沫喷出CO2进行灭火。但是,喷出的二氧化碳气体泡沫中一定含水,形成电解质溶液,具有一定的导电能力,会导致触电或电器短路,因此泡沫灭火器不适用于电器灭火,A错误;
B.疫苗是指用各类病原微生物制作的用于预防接种的生物制品。由于疫苗对温度比较敏感,温度较高时,会因为蛋白质变性,而失去活性,所以疫苗一般应该冷藏保存,B正确;
C.油性漆是指用有机物作为溶剂或分散剂的油漆;水性漆是指用水作为溶剂或分散剂的油漆,使用水性漆可以减少有机物的挥发对人体健康和室内环境造成的影响,C正确;
D.电热水器内胆连接一个镁棒,就形成了原电池,因为镁棒比较活泼,Mg棒作原电池的负极,从而对正极的热水器内胆(多为不锈钢或铜制)起到了保护作用,这种保护方法为:牺牲阳极的阴极保护法,D正确;
故合理选项是A。
15、D
【解析】
A. 由于碳九中碳原子个数比汽油的多,所以燃烧时更容易燃烧不充分产生单质碳而形成“积碳”,故A正确;
B. 裂解碳九中含有烯烃,能与溴水发生加成反应而使其褪色,故B正确;
C. 均三甲苯的二氯代物中,两个氯原子在同一个碳原子上的有1种:,在不同碳原子上的有4种:、,共有5种,故C正确;
D. 异丙苯与对甲己苯分子式相同,不符合同系物中分子组成相差一个或若干个“CH2"原子团的要求,故D错误;
故答案为D。
有机物二元取代物的种数确定,应采用“定一移二”的方法,即先固定一个取代基的位置,再移动另一个取代基,以确定同分异构体的数目。
16、B
【解析】
A. 该过程涉及的化学方程式有:,,A错正确;
B. Fe在Cl2中燃烧,只会生成FeCl3,B错误;
C. 该过程涉及的化学方程式有:Al3++3OH-=Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,C正确;
D. 该过程涉及的化学方程式有:2NH3·H2O+SO2 =(NH4)2SO3+H2O,NH3·H2O+SO2 =NH4HSO3,D正确;
故合理选项为B。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、D
【解析】氧化得到的A为ClCH2COOH,ClCH2COOH与NH3作用得到的B为H2NCH2COOH,H2NCH2COOH再与SOCl2作用生成的C为,再与CH3OH作用得到的D为;与SOCl2作用生成的E为,E与D作用生成的F为,F再在NaOH溶液中水解可得布洛芬酰甘氨酸钠;
(1)写出化合物的结构简式:B为H2NCH2COOH; D为;
(2)A.催化氧化为转化为ClCH2COOH,反应类型为氧化反应,故A正确;B. RCOOH与SOCl2发生取代反应,所得产物为RCOOCl、SO2和HC1,故B正确;C.化合物B为氨基酸,一定条件下能发生缩聚反应,故B正确;D.布洛芬酰甘氨酸钠的分子式为C15H20NO3Na,故D错误;答案为D。
(3)①红外光谱表明分子中含有酣基,实验发现能与NaOH溶液1∶2反应,也能发生银镜反应,说明苯环上直接连接HCOO—;②H—NMR谱显示分子中有三个相同甲基,说明同一碳原子上连接三个甲基;苯环上只有一种化学环境的氢原子,因苯环上不可能只有对位有两个不同的取代基,可以保证对称位置上的氢原子环境相同,满足条件的同分异构体有;
(4)F→布洛芬酰甘氨酸钠的化学方程式为;
(5)以为原料制备的合成路线为。
点睛:本题题干给出了较多的信息,学生需要将题目给信息与已有知识进行重组并综合运用是解答本题的关键,需要学生具备准确、快速获取新信息的能力和接受、吸收、整合化学信息的能力,采用正推和逆推相结合的方法,逐步分析有机合成路线,可推出各有机物的结构简式,然后分析官能团推断各步反应及反应类型;难点是有机物D的结构确定,可先根据F的碱性水解,结合产物确定出F,再利用D和E生成F,可借助碳架结构、反应原理及原子守恒分析推测D的结构。
18、溴原子 NaOH溶液、稀硝酸、硝酸银溶液 2-丙醇 氧化反应 100% 4n 等
【解析】
B为CH2=CH2,B发生氧化反应Ⅱ生成环氧乙烷,环氧乙烷与二氧化碳发生反应Ⅲ生成,与甲醇反应为信息的反应,反应的化学方程式是,生成HOCH2CH2OH和CH3OCOOCH3;A在一定的条件下与HBr发生加成反应,根据原子守恒知,A为C3H6,结构简式为CH2=CHCH3,C为CH3CHBrCH3,C中NaOH溶液中加热发生水解生成D,D为CH3CHOHCH3,D在铜作催化剂,加热条件下氧化成丙酮,丙酮与发生反应I生成E,E与丙酮发生反应Ⅳ生成PC。
【详解】
(1)C为CH3CHBrCH3,官能团名称是溴原子,C中NaOH溶液中加热发生水解生成D和溴化钠,先加稀硝酸中和氢氧化钠,再加硝酸银溶液,产生白色沉淀,检验C中所含官能团的必要试剂有NaOH溶液、稀硝酸、硝酸银溶液。
(2)为CH3CHOHCH3,D的系统命名为2-丙醇。
(3)B为CH2=CH2,B发生氧化反应Ⅱ生成环氧乙烷,反应II的反应类型为氧化反应,环氧乙烷与二氧化碳发生反应Ⅲ生成,反应Ⅲ的原子利用率为100%。
(4)E与丙酮发生反应Ⅳ生成PC,反应IV的化学方程式为。
(5)酚形成的酯水解时需消耗2molNaOH,PC的一个链节中有2个酚形成的酯基,1molPC塑料与足量NaOH溶液反应,最多消耗4nmolNaOH。
(6)反应I生成E时会生成副产物F(C9H12O2),分子式为C9H12O2且符合属于芳香化合物,其苯环上一氯代物有两种,F的两取代基只能处于对位,则F的结构简式为;
能满足下列条件的F的同分异构体①分子中含有苯环,与NaOH溶液反应时物质的量为1:2,②核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢,且峰面积之比为6:2:2:1:1,符合条件的是二元酚类,符合条件的同分异构体结构简式为:等。
本题考查有机物的合成,把握合成流程中官能团的变化、有机反应、习题中的信息为解答的关键,注意有机物性质的应用,难点(6),注意掌握同分异构体的书写方法。
19、打开分液漏斗上口的玻璃塞或者将活塞上凹槽对准漏斗颈上的小孔 4SO2+2S2-+CO32-=3S2O32-+CO2 增大SO2与溶液的接触面积,使反应充分 bc 滴入最后一滴Na2S2O3 溶液蓝色褪去且在半分钟内不恢复 0.03mol/L a
【解析】
装置A中利用浓硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫,进入B装置,多孔球泡可以增大气体与液体的接触面积,装置B中利用二氧化硫、硫化钠和碳酸钠反应制取硫代硫酸钠;装置C检验二氧化硫的吸收效果,需要有明显的实验现象;装置D进行尾气吸收。
(4)滴定过程中,Cr2O72-将碘离子氧化成碘单质,然后滴入Na2S2O3标准液滴定生成的碘单质的量,从而确定Cr2O72-的量,进而确定钡离子的量。
【详解】
(1)若没有打开分液漏斗上口的玻璃塞,或没有将活塞上凹槽对准漏斗颈上的小孔,分液漏斗内的液体将不能顺利滴下,为保证硫酸顺利滴下需打开分液漏斗上口的玻璃塞或者将活塞上凹槽对准漏斗颈上的小孔;
(2)根据已知信息SO2、Na2S、Na2CO3反应生成Na2S2O3和CO2,该过程中二氧化硫中硫元素化合价降低,做氧化剂,硫化钠中硫元素化合价升高做还原剂,结合电子守恒和元素守恒可得离子方程式为:4SO2+2S2-+CO32-=3S2O32-+CO2;在该装置中使用多孔球泡可以增大接触面积,使反应充分;
(3)a.二氧化硫可以被双氧水氧化,但没有明显现象,故a不选;
b.溴水可以氧化二氧化硫,且溶液颜色会发生变化,故b选;
c.高锰酸钾可以氧化二氧化硫,且溶液颜色会发生变化,故c选;
d.二氧化硫与氯化钡溶液不反应,故d不选;
综上所述选bc;
(4)①滴定终点碘单质被完全反应,溶液蓝色褪去,所以滴定终点的现象为:滴入最后一滴Na2S2O3 溶液蓝色褪去且在半分钟内不恢复;
Cr2O72-将碘离子氧化成碘单质,自身被还原成Cr3+,所以有转化关系Cr2O72-~3I2,滴定过程中发生反应I2 +2S2O32-= S4O62-+ 2I-,所以I2~2S2O32-,钡离子与Cr2O72-存在转化关系2Ba2+~2BaCrO4~Cr2O72-,所以Ba2+和S2O32-存在数量关系2Ba2+~6S2O32-,所以废液中Ba2+的浓度为;
②a.滴定管未用标准液润洗,会稀释标准液,导致消耗标准液的体积偏大,测定结果偏高;
b.滴定终点时俯视读数导致读数偏小,读取的标准液体积偏小,测定结果偏低;
c.锥形瓶用蒸馏水洗涤后未进行干燥处理,对待测液的溶质的物质的量没有影响,故对实验结果不影响;
d.滴定管尖嘴处滴定前无气泡,滴定终点发现有气泡将使读取的标准液体积偏小,测定结果偏低;
综上所述选a。
20、锥形瓶 装置C中的溶液与空气接触 探究氧气能否氧化SO32- 排除装置内的空气,防止氧气干扰 2SO2+O2+2H2O=4H++2SO42- 、 NO3-都能氧化氧化SO32-,氧气的氧化效果比NO3-更好,在氧气、NO3-共存条件下,氧化速率更快。
【解析】
(1)根据装置图判断仪器a的名称;
(2)要验证“只是氧化了SO32-,与NO3-无关”,需在无氧条件下把SO2通入Ba(NO3)2溶液。
(3)①、②号试剂的区别是①号溶液中无氧气、②号试剂中溶有氧气。
(4)进行①号、③号试剂的共同点是无氧环境,区别是①号溶液中无硝酸根离子、③号试剂中有硝酸根离子;
(5)实验现象:①号依然澄清,②号出现浑浊,说明把SO32-氧化为SO42-;
(6)根据pH减小的速度、pH达到的最小值分析。
【详解】
(1)根据装置图,仪器a的名称是锥形瓶;
(2)要验证“只是氧化了SO32-,与NO3-无关”,需在无氧条件下把SO2通入Ba(NO3)2溶液,不足之处是装置C中的溶液与空气接触。
(3)①、②号试剂的区别是①号溶液中无氧气、②号试剂中溶有氧气,对比①、②号试剂,探究的目的是氧气能否氧化SO32-。
(4)进行①号、③号试剂的共同点是无氧环境,区别是①号溶液中无硝酸根离子、③号试剂中有硝酸根离子;进行①号、③号实验的目的是探究在酸性环境中,NO3-能否将SO32-氧化成SO42-,进行①号、③号实验前通氮气可以排除装置内的空气,防止氧气干扰;
(5)实验现象:①号依然澄清,②号出现浑浊,说明把SO32-氧化为SO42-,第②号实验时C中反应的离子方程式为2SO2+O2+2H2O=4H++ 2SO42-;
(6)根据图象可知,、NO3-都能氧化氧化SO32-,氧气的氧化效果比NO3-更好,在氧气、NO3-共存条件下,氧化速率更快。
21、2:1 分子 N2、CN- CE N原子2p3能级电子为半满状态,较稳定,不易失去电子,而O原子2p4,失去2p能级上一个电子可以达到稳定的半满状态 电子 否 若铂原子轨道为sp3的方式杂化,则分子应该为四面体形,而非平面型
【解析】
(1)①根据晶体中原子配位数之比等于电荷数之比;②钴原子为27号元素,其价电子3d74s2。
(2)配合物Ni(CO)4常温下为液态,熔沸点低,根据等电子理论C- = N =O+,因此可得与CO具有相同空间构型和键合形式的分子或离子。
(3)①A. 氢键不是化学键;B. 该配合物中没有阴阳离子,因此无离子键;C. 该配合物中含有C—C、C—H、C=N等共价键;D. 该配合物不是金属晶体,不含有金属键;E. 该配合物含有N→Ni配位键;②第一电离能N>O是因为N原子2p3能级电子为半满状态,O原子2p4,失去2p能级上一个电子可以达到稳定的半满状态。
(4)①根据题意每个分子中的铂原子在某一方向上排列成行,构成能导电的“分子金属”,则铂金属的价电子可在金属铂间传递而导电;②根据信息,平面型的铂配合物分子进行层状堆砌,如果是sp3的方式杂化,则就应该为四面体形。
(5)金属铂晶体中,铂原子的配位数为12,为最密堆积,其立方晶胞沿x、y或z轴的投影图如图所示,则晶体为面心立方最密堆积,先求一个晶胞中含有的铂原子个数再根据密度计算晶胞参数。
【详解】
(1)①根据晶体中原子配位数之比等于电荷数之比,因此Co与O的配位数之比为2:1;故答案为:2:1。
②钴原子为27号元素,其价电子3d74s2,因此基态钴原子的价电子排布图为;故答案为:。
(2)配合物Ni(CO)4常温下为液态,熔沸点低,易溶于CCl4、苯等有机溶剂,因此固态Ni(CO)4属于分子晶体,根据等电子理论C- = N =O+,因此与CO具有相同空间构型和键合形式的分子或离子N2、CN-;故答案为:分子;N2、CN-。
(3)①A. 氢键不是化学键,故A不符合题意;B. 该配合物中没有阴阳离子,因此无离子键,故B不符合题意;C. 该配合物中含有C—C、C—H、C=N等共价键,故C符合题意;D. 该配合物不是金属晶体,不含有金属键,故D不符合题意;E. 该配合物含有N→Ni配位键,故E符合题意;综上所述,答案为CE。
②配合物中C、N、O三种元素原子的第一电离能N>O,因为N原子2p3能级电子为半满状态,较稳定,不易失去电子,而O原子2p4,失去2p能级上一个
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