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陇南市重点中学2025-2026学年高三化学第一学期期末监测试题
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、NA代表阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.0.1mol 熔融的 NaHSO4 中含有的离子总数为 0.3 NA
B.标准状况下,2.24L HF和NH3分子所含电子数目均为NA
C.常温时,56gAl与足量浓硝酸反应,转移的电子数目为3NA
D.向含有 1mol FeI2 溶质的溶液中通入适量的氯气,当有 1molFe2+被氧化时,该反应转移电子的数目为 3NA
2、下列有关物质用途的说法,错误的是( )
A.二氧化硫常用于漂白纸浆 B.漂粉精可用于游泳池水消毒
C.晶体硅常用于制作光导纤维 D.氧化铁常用于红色油漆和涂料
3、硼氢化钠(NaBH4)可用作还原剂和塑料发泡剂。它在催化剂作用下与水反应获取氢气的微观过程如图所示。下列说法不正确的是
A.NaBH4中氢元素的化合价为+1价
B.若用D2O代替H2O,反应后生成的气体中含有H2、HD和D2
C.通过控制催化剂的用量和表面积,可以控制氢气的产生速率
D.NaBH4与水反应的离子方程式为:BH4-+4H2O=B(OH)4-+4H2
4、下列化学用语使用正确的是( )
A.HF在水溶液中的电离方程式:HF+H2OF-+H3O+
B.Na2S的电子式:
C.乙烯的结构式:CH2=CH2
D.重氢负离子(H-)的结构示意图:
5、25℃时,部分含铁元素的微粒在溶液中的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.pH=4时,溶液中存在下列关系c(HFeO4-)>c(H2FeO4)>c(FeO42-)
B.H2FeO4的第一步电离平衡常数Ka1=4.15×10-4
C.B点溶液加NaOH溶液到pH为4的过程中,减小
D.B、C两点对应溶液中水的电离程度:B<C
6、某兴趣小组设计了如下实验测定海带中碘元素的含量,依次经过以下四个步骤,下列图示装置和原理能达到实验目的的是( )
A.灼烧海带:
B.将海带灰溶解后分离出不溶性杂质:
C.制备Cl2,并将I-氧化为I2:
D.以淀粉为指示剂,用Na2S2O3标准溶液滴定:
7、NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.常温常压下,124 g P4中所含P—P键数目为4NA
B.标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA
C.1 mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA
D.0.1mol H2 和0.1mol I2于密闭容器中充分反应后,其分子总数小于0.2NA
8、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
9、下列陈述I、II正确并且有因果关系的是( )
选项
陈述I
陈述II
A
油脂和汽油都是油
一定条件下都能发生皂化反应
B
CuSO4可以用作游泳池消毒剂
铜盐能使蛋白质变性
C
蔗糖、淀粉、纤维素是还原性糖
它们一定条件下都能发生银镜反应
D
蛋白质结构中存在肽键
蛋白质能表现出两性
A.A B.B C.C D.D
10、用所给试剂与图示装置能够制取相应气体的是(夹持仪器略)
A
B
C
D
X中试剂
浓盐酸
双氧水
浓硫酸
浓氨水
Y中试剂
KMnO4
MnO2
Cu
NaOH
气体
Cl2
O2
SO2
NH3
A.A B.B C.C D.D
11、某有机物的结构简式为有关该化合物的叙述不正确的是( )
A.所有碳原子可能共平面
B.可以发生水解、加成和酯化反应
C.1mol该物质最多消耗2molNaOH
D.苯环上的二溴代物同分异构体数目为4种
12、X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Y两种元素可形成数目庞大的化合物“家族”,Z、W可形成常见的离子化合物Z2W。下列有关说法正确的是
A.Y元素至少能形成三种单质
B.简单离子半径:
C.元素的非金属性:
D.化合物ZX中,阴、阳离子的电子层结构相同
13、用普通圆底烧瓶将某卤化钠和浓硫酸加热至500℃制备纯净HX气体,则该卤化钠是
A.NaF B.NaCl C.NaBr D.NaI
14、一定条件下,有机化合物Y可发生重排反应:
(X) (Y) (Z)
下列说法不正确的是
A.X、Y、Z互为同分异构体
B.1mol X最多能与3molH2发生加成反应
C.1mol Y最多能与2molNaOH发生反应
D.通过调控温度可以得到不同的目标产物
15、一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的原理及部分反应如图所示,下列说法错误的是
A.该电池将太阳能转变为电能
B.电池工作时,X极电势低于Y极电势
C.在电解质溶液中RuⅡ再生的反应为:2RuⅢ+3I-=2RuⅡ+I3-
D.电路中每通过2mol电子生成3molI-,使溶液中I-浓度不断增加
16、298 K时,向20 mL 0.1 mol/L某酸HA溶液中逐滴加入0.1 mol/L NaOH溶液,混合溶液的pH变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.a点溶液的pH为2.88
B.b点溶液中:c(Na+)>c(A-)>c(HA)
C.b、c之间一定存在c(Na+)=c(A-)的点
D.a、b、c三点中,c点水的电离程度最大
二、非选择题(本题包括5小题)
17、具有抗菌作用的白头翁素衍生物I的合成路线如图所示:
已知:
ⅰ.R-HC=CH-R’+R”COOH
ⅱ.R-HC=CH-R”(以上R、R’、R”代表氢、烷基或芳基等)。
回答下列问题:
(1)反应①的反应类型是___。
(2)写出反应②的化学方程式是___。
(3)合成过程中设计步骤①和④的目的是___。
(4)试剂a是___。
(5)下列说法正确的是___(选填字母序号)。
a.物质A极易溶于水 b.③反应后的试管可以用硝酸洗涤
c.F生成G的反应类型是取代反应 d.物质D既能与盐酸反应又能与氢氧化钠钠溶液反应
(6)由F与I2在一定条件下反应生成G的化学方程式是___;此反应同时生成另外一个有机副产物且与G互为同分异构体,此有机副产物的结构简式是___。
(7)已知:RCH2BrR-CH=CH-R1
以乙烯起始原料,结合已知信息选用必要的无机试剂合成,写出合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)___。
18、某杀菌药物M的合成路线如下图所示。
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称是_______________。B→C的反应类型是__________________。
(2)B的分子式为________________________。
(3)C→D的化学方程式为__________________________。
(4)F的结构简式为___________________________。
(5)符合下列条件的C的同分异构体共有____________种(不考虑立体异构);
①能发生水解反应;②能与FeCl3溶液发生显色反应。
其中核磁共振氢谱为4组峰的结构简式为_______________(任写一种)。
(6)请以和CH3CH2OH为原料,设计制备有机化合物的合成路线(无机试剂任选)_______________。
19、NO2是大气污染物之一,实验室拟用NO2与Cl2混合用NaOH溶液吸收的方法消除其污染。回答下列问题:
(1)氯气的制备
①仪器M、N的名称依次是_______________。
②欲用MnO2和浓盐酸制备并收集一瓶纯净干燥的氯气,选呢上图中的装置,其连接顺序为____(按气流方向,用小写字母表示)。
③D在制备装置中的作用是___________;用离子方程式表示装置F的作用是_________________。
(2)用如图所示装置探究Cl2和NO2在NaOH溶液中的反应。查阅有关资料可知:HNO2是一种弱酸,且不稳定,易分解生成NO和NO2。
①装置中X和Z的作用是______________
②实验时观察到X试剂瓶中有黄绿色气体,Z试剂瓶中有红棕色气体,若通入适当比例的Cl2和NO2,Y中观察不到气体颜色,反应结束后加入稀硫酸无现象,则Y中发生反应的化学方程式是________。
③反应结束后,取Y中溶液少许于试管中,加入稀硫酸,若有红棕色气体产生,解释产生该现象的原因:_______________
20、氨气和氯气是重要的工业原料,某兴趣小组设计了相关实验探究它们的某些性质。
实验一:认识喷泉实验的原理,并测定电离平衡常数K(NH3·H2O)。
(1)使图中装置Ⅱ产生喷泉的实验操作是_____________________________________。
(2)喷泉实验结束后,发现三颈烧瓶中未充满水(假如装置的气密性良好),原因是______。用___________(填仪器名称)量取25.00 mL喷泉实验后的氨水至锥形瓶中,用0.0500 mol·L-1的盐酸测定氨水的浓度,滴定曲线如图所示。下列关于该滴定实验的说法中正确的是__________(填字母)。
A.应选择甲基橙作为指示剂
B.当pH=7.0时,氨水与盐酸恰好中和
C.酸式滴定管未用盐酸润洗会导致测定结果偏低
D.当pH=11.0时,K(NH3·H2O)约为2.2×10-5
实验二:拟用如下装置设计实验来探究纯净、干燥的氯气与氨气的反应。
(3)A中所发生反应的化学方程式为__________________________________。
(4)上图中的装置连接顺序为①_________②_________③_________(用大写字母表示)。若按照正确顺序连接实验装置后,则整套实验装置存在的主要缺点是________。
(5)写出F装置中的反应的一种工业用途:___________________________________。
(6)反应完成后,F装置中底部有固体物质生成。请利用该固体物质设计一个实验方案证明NH3·H2O为弱碱(其余实验用品自选):___________________________________。
21、NaNO2是一种白色易溶于水的固体,溶液呈碱性,其外观与氯化钠相似,有咸味,俗称工业盐;是一 种重要的化学试剂、漂白剂和食品添加剂。已知亚硝酸盐能被溴水氧化,在酸性条件下能氧化亚铁离子; 亚硝酸银是可溶于稀硝酸的白色沉淀。
请完成以下填空:
(1)N原子最外层电子的轨道排布式为_______;用一个事实说明氮和氧非金属强弱_______。
(2)酸性条件下,NaNO2溶液只能将I-氧化为I2,同时生成NO。写出此反应①的离子方程式并标出电子转移的方向和数目______。
(3)氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂,工业上氧化卤水中的I-提取单质I2选择了价格并不便宜的亚硝酸钠,可能的原因是_______。
(4)在盐酸溶液中加入亚硝酸钠溶液至中性,则c(Cl-)_____c(HNO2)(填“<”、“>”或“=”)。
(5)设计一种鉴别亚硝酸钠和氯化钠的实验方案。_______
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. NaHSO4在熔融状态电离产生Na+、HSO4-,1个NaHSO4电离产生2个离子,所以0.1mol NaHSO4在熔融状态中含有的离子总数为 0.2NA,选项A错误;
B. 标准状况下HF呈液态,不能使用气体摩尔体积,选项B错误;
C. 常温时Al遇浓硝酸会发生钝化现象,不能进一步反应,选项C错误;
D.微粒的还原性I->Fe2+,向含有1mol FeI2溶质的溶液中通入适量的氯气,当有 1molFe2+被氧化时,I-已经反应完全,则1mol FeI2反应转移3mol电子,则转移电子数目是3NA,选项D正确;
故合理选项是D。
2、C
【解析】
制作光导纤维的材料是SiO2而不是Si,C项错误。
3、A
【解析】
A. B为ⅢA元素,其化合价为+3价,NaBH4中氢元素的化合价为-1价,故A说法错误;
B. 由图示可知BH4-中的H原子与H2O中H结合为H2,当若用D2O代替H2O,形成的氢气有三种,即D2、HD和H2,故B说法正确;
C. 反应物在催化剂表面反应,催化剂对反应物吸附,生成产物后会解吸,通过控制催化剂的用量和表面积,可以控制氢气的产生速率,故C说法正确;
D. NaBH4与水反应为氢元素的归中反应,反应方程式为BH4-+4H2O=B(OH)4-+4H2↑,故D说法正确;
答案:A。
4、A
【解析】
A. HF是弱酸,部分电离,用可逆号,HF+H2O⇌F-+H3O+可表示HF的电离方程式,故A正确;
B. Na2S是离子化合物,由阴阳离子构成,而不是共价化合物,电子式书写不正确,故B错误;
C. 乙烯的结构简式:CH2=CH2,故C错误;
D. 重氢负离子(H-)的质子数是1,即核电荷数为1,故D错误;
故选:A。
5、C
【解析】
A、由图中离子在溶液中的物质的量分数可知,pH=4时,溶液中存在下列关系c(HFeO4-)>c(H2FeO4)>c(FeO42-),故A正确;
B、由A点数据可知,A点对应的溶液中pH=4,HFeO4-的物质的量分数为80.6%,则H2FeO4的物质的量分数为19.4%,所以两者的物质的量之比为=4.15,c(H+)=10-4mol/L,H2FeO4的第一步电离平衡常数Ka1==4.15×l0-4,故B正确;
C、B点溶液加NaOH溶液到pH为4的过程中,溶液的酸性减弱,c(HFeO4-)增大,即c(H+)减小,所以增大,故C错误;
D、B点pH约为3,溶液显酸性,溶液的酸性是由高铁酸和高铁酸氢根的电离决定的,而C点的pH约为7,是由高铁酸氢根的电离和高铁酸根的水解共同决定的,酸的电离对水的电离有抑制作用,酸性越强,抑制作用越大,而酸根水解会促进水的电离,溶液的pH越大,则对水的电离的促进作用就越大,所以B、C两点对应溶液中水的电离程度:B<C,故B正确;
故选:C。
6、B
【解析】
A. 灼烧需在坩埚中进行,不能选烧杯,A项错误;
B. 将海带灰溶解后分离出不溶性杂质采用过滤操作,过滤需要玻璃棒引流,图中操作科学规范,B项正确;
C. 制备Cl2,并将I-氧化为I2,除去氯气中的氯化氢应该用饱和食盐水,尾气需用氢氧化钠吸收,C项错误;
D. Na2S2O3为强碱弱酸盐,因S2O32-的水解使溶液呈现碱性,所以滴定时Na2S2O3应该放在碱式滴定管中,而不是酸式滴定管,D项错误;
答案选B。
本题的易错点是D项,选择酸碱滴定管一方面要考虑实际的反应所需的环境,另一方面要考虑标准溶液的酸碱性。如高锰酸钾溶液在酸性条件下具有强氧化性,需选择酸式滴定管;而本题的硫酸硫酸钠还原碘单质时,考虑到标准溶液的水解来选择碱式滴定管。此外,学生要牢记仪器的构造,会区分酸式滴定管与碱式滴定管。
7、B
【解析】
A.P4中所含P—P键数目为6,则124 g P4即1molP4中所含P—P键数目为6NA,故A错误;
B.标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物的物质的量为0.5mol,甲烷和乙烯分子中氢原子数目均为4,则0.5mol甲烷和乙烯混合气体中含氢原子数目为2NA,故B正确;
C.1 mol FeI2与足量氯气反应生成I2和FeCl3,共转移电子数为3NA,故C错误;
D.H2+I22HI这是一个反应前后分子总数不变的可逆反应,则反应后分子总数仍为0.2NA,故D错误;
故答案为B。
阿伏伽德罗常数的常见问题和注意事项:①物质的状态是否为气体;②对于气体注意条件是否为标况;③注意溶液的体积和浓度是否已知;④注意同位素原子的差异;⑤注意可逆反应或易水解盐中离子数目的判断;⑥注意物质的结构:如Na2O2是由Na+和O22-构成,而不是由Na+和O2-构成;SiO2、SiC都是原子晶体,其结构中只有原子没有分子,SiO2是正四面体结构,1molSiO2中含有的共价键为4NA,1molP4含有的共价键为6NA等。
8、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。
9、B
【解析】
A. 汽油的成分为烃类物质,不能发生皂化反应,而油脂一定条件下能发生皂化反应,A项错误;
B. 硫酸铜可使蛋白质发生变性,则CuSO4可以用作游泳池消毒剂,B项正确;
C. 蔗糖、淀粉、纤维素均不含−CHO,不具有还原性,不能发生银镜反应,C项错误;
D. 蛋白质含−COOH和氨基具有两性,与在肽键无关,D项错误;
答案选B。
10、B
【解析】
A.浓盐酸和KMnO4固体混合有氯气生成,但氯气易溶于水,且与水发生反应,则不能用排水法收集,故A错误;
B.双氧水在MnO2的催化作用下生成氧气,氧气可用排水法收集,故B正确;
C.Cu与浓硫酸反应需要加热,图中缺少酒精灯,且二氧化硫不能选排水法收集,故C错误;
D.氨气极易溶于水,不能排水法收集,故D错误;
故答案为B。
11、C
【解析】
A.含有酯基、羧基、苯环和碳碳双键,都为平面形结构,则所有碳原子可能共平面,故A正确;
B.含有酯基,可发生水解反应,含有碳碳双键,可发生加成反应,含有羧基,可发生酯化反应,故B正确;
C.能与氢氧化钠反应的为酯基和羧基,且酯基可水解生成甲酸和酚羟基,则1mol该物质最多消耗3 mol NaOH,故C错误;
D.苯环有2种H,4个H原子,两个Br可位于相邻(1种)、相间(2种)、相对(1种)位置,共4种,故D正确。
故答案为C。
以有机物的结构为载体,考查官能团的性质。熟悉常见官能团的性质,进行知识迁移运用,根据有机物结构特点,有碳碳双键决定具有烯的性质,有羧基决定具有羧酸的性质,有醇羟基决定具有醇的性质,有苯环还具有苯的性质。
12、A
【解析】
本题考查物质结构和元素周期律,意在考查接受,吸收,整合化学信息的能力。
根据X、Y两种元素可形成数目庞大的化合物“家族”,可以确定X为H、Y为C;根据X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,Z、W可形成常见的离子化合物Z2W,可以确定Z为Na、W为S;据此分析。
【详解】
A.碳元素能形成金刚石、石墨、C60等多种单质,故A正确;
B. ①微粒半径电子层数越多,半径越大;②当电子层数相同时,核电荷数越大,吸电子能力越强,半径越小,故离子半径:S2->Na+>H+,故B错误;
C.元素的非金属性:S>C>H,故C错误;
D.NaH中,Na+核外有10个电子与H-核外有2个电子,电子层结构显然不同,故D错误;
答案:A
13、B
【解析】
A.玻璃中含有二氧化硅,氢氟酸和二氧化硅反应生成四氟化硅,所以不能用普通圆底烧瓶制取氟化氢,选项A错误;
B.利用高沸点的酸制取挥发性酸原理,盐酸是挥发性酸,浓硫酸是高沸点酸,且氯化氢和玻璃不反应,所以可以用浓硫酸和氯化钠制取氯化氢,选项B正确;
C.溴化氢能被浓硫酸氧化而得不到溴化氢,选项C错误;
D.碘化氢易被浓硫酸氧化生成碘单质而得不到碘化氢,选项D错误;
答案选B。
14、B
【解析】
A.X、Y、Z的分子式相同,但结构不同,互为同分异构体,故A正确;
B.X中苯环和羰基能与氢气发生加成反应,则1 mol X最多能与4 mol H2发生加成反应,故B错误;
C.Y含有酯基,且水解生成酚羟基,则1 mol Y最多能与2 mol NaOH发生反应,故C正确;
D.由转化关系可知,Y在不同温度下,生成不同物质,则通过调控温度可以得到不同的目标产物,故D正确;
故选B。
本题的易错点为C,要注意酯基水解生成的羟基是否为酚羟基。
15、D
【解析】
由图中电子的移动方向可知,电极X为原电池的负极,发生氧化反应,电极反应为:2RuⅡ-2e-=2 RuⅢ,Y电极为原电池的正极,电解质为I3-和I-的混合物,I3-在正极上得电子被还原,正极反应为I3-+2e-=3I-,据此分析解答。
【详解】
A. 由图中信息可知,该电池将太阳能转变为电能,选项A正确;
B. 由图中电子的移动方向可知,电极X为原电池的负极,电池工作时,X极电势低于Y极电势,选项B正确;
C. 电池工作时,在电解质溶液中RuⅡ再生的反应为:2RuⅢ+3I-=2RuⅡ+I3-,选项C正确;
D. Y电极为原电池的正极,电解质为I3-和I-的混合物,I3-在正极上得电子被还原,正极反应为I3-+2e-=3I-,电路中每通过2mol电子生成3molI-,但电解质中又发生反应2RuⅢ+3I-=2RuⅡ+I3-,使溶液中I-浓度基本保持不变,选项D错误。
答案选D。
16、B
【解析】
A.当加入10mL0.1 mol/L NaOH溶液时,溶液中c(HA)=c(A-) ,由HA⇌H++A-可知Ka==c(H+)=10-4.76,则0.1mol/L的某酸HA中的c(H+)可用三段式进行计算,设电离的c(HA)为xmol/L:
HA的电离平衡常数K===10-4.76,剩余的c(HA)=0.1-x≈0.1mol/L,解得x=10-2.88,所以a点溶液的pH为2.88,A正确;
B.b溶液显酸性,c(H+)>(OH-),由电荷守恒可知c(Na+)<c(A-),B错误;
C.溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),当溶液pH=7呈中性时c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(A-),所以b、c之间一定存在c(Na+)=c(A-)的点,C正确;
D.a、b点中溶液显酸性, HA电离出的H+对水的电离起抑制作用,c点酸碱恰好完全反应生成盐NaA,对水的电离起促进的作用,所以a、b、c三点中,c点水的电离程度最大,D正确;
答案选B。
溶液中一直存在电荷守恒,酸、碱对水的电离起抑制作用,能水解的盐对水的电离起促进作用。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、加成反应 2+O22+2H2O 保护碳碳双键,防止催化氧化时被破坏 氢氧化钠的醇溶液或氢氧化钠的乙醇溶液 bd +I2+HI
【解析】
与HBr发生加成反应生成(B),(B)催化氧化生成(C),(C)发生银镜反应生成(D),(D)与氢氧化钠的醇溶液反应生成(E),(E)酸化后生成(F),(F)与I2反应生成(G),一定条件下可反应生成(H),最终反应生成(I),据此作答。
【详解】
(1)反应①为与HBr发生加成反应生成,因此反应类型为加成反应;
(2)反应②为催化氧化生成,反应方程式为:2+O22+2H2O;
(3)步骤①将碳碳双键改变,步骤④将碳碳双键还原,两个步骤保护了碳碳双键,防止催化氧化时碳碳双键被破坏;
(4)反应④是发生消去反应反应生成的过程,小区反映的条件是氢氧化钠的醇溶液;
(5)a. 有机物A中存在羟基,属于亲水基,因此A可溶于水,但不是及易溶于水,a项错误;
b. 反应③为银镜反应,银镜反应后的试管可用硝酸洗涤,b项正确;
c. 与I2反应生成发生了加成反应和消去反应,不是取代反应,c项错误;
d. 物质D为,既可与氢氧化钠水溶液发生取代反应,也可与盐酸发生取代反应,d项正确;
答案选bd;
(6)F为,与I2在在一定条件下反应生成G的化学方程式为:+I2+HI;另一有机物与G互为同分异构体,根据结构特点可知该物质的结构简式为:;
(7)根据已知条件可知乙烯与水加成生成乙醇,乙醇催化氧化后得到乙醛;乙烯与HBr发生加成反应生成溴乙烷,溴乙烷与乙醛反应生成2-丙烯,2-丙烯在一定条件下可生成,因此合成路线可表示为:。
对于有机合成和推断题的解法,可概括为“前推后,后推前,两边推中间,关键看条件、信息、官能团”,解题的关键是快速提取有效信息,具体过程为:
18、羟基 取代反应 C7H6O3 +HNO3+H2O 19 或 CH3CH2OHCH2=CH2
【解析】
本题主要采用逆推法,通过分析C的结构可知B()与CH3I发生取代反应生成C;分析B()的结构可知A()与CH2Cl2发生取代反应生成B;C()在浓硫酸、浓硝酸条件下发生硝化反应生成D,D在Fe+HCl条件下,-NO2还原为-NH2,根据M中肽键的存在,可知E与F发生分子间脱水生成M;分析M的结构,可知E为,F为;根据E()可知D为。
【详解】
(1)根据上面分析可知A()中官能团的名称是羟基。B→C的反应类型是取代反应;答案:羟基 取代反应
(2)B()的分子式为C7H6O3;答案:C7H6O3。
(3)C()在浓硫酸、浓硝酸条件下发生硝化反应生成D,化学方程式为+HNO3+H2O;
答案:+HNO3+H2O
(4)根据上面分析可知F的结构简式为;答案:
(5)符合下列条件的C()的同分异构体:①能发生水解反应,说明必有酯基;②能与FeCl3溶液发生显色反应,说明必有酚羟基;符合条件的有苯环外面三个官能团:HCOO-、-CH3、-OH,符合条件的共有10种;苯环外面两个官能团:-OH、-COOCH3,符合条件的共有3种;苯环外面两个官能团:-OH、-OOCCH3,符合条件的共有3种;-CH2OOCH、-OH,符合条件的共有3种;因此同分异构体共19种,其中核磁共振氢谱只有4组峰的结构肯定对称,符合条件的结构简式为或;
答案:19 或
(6)逆推法:根据题干A生成B的信息可知:的生成应该是与一定条件下发生取代反应生成;可以利用乙烯与溴水加成反应生成,乙烯可由乙醇消去反应生成,据此设计合成路线为;答案:。
19、长颈漏斗分液漏斗 befghdci 吸收Cl2中的HCl(抑制Cl2的溶解) Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O 观察气泡流速便于控制Cl2和NO2的进入量的比例 Cl2+2NO2+4NaOH=2NaNO3+2NaCl+2H2O NO2的量过多,NO2与NaOH溶液反应生成了NaNO2和NaNO3,加入硫酸后NO2-发生歧化反应生成NO和NO2,故在试管中出现红棕色气体(答案合理即可)
【解析】
试题分析:(1)①根据仪器构造判断;
②生成的氯气中含有水蒸气和氯化氢,据此分析;
③根据氯气中含有的杂质以及氯气是大气污染物分析;
(2)①反应过程中需要控制气体的用量,据此解答;
②根据实验现象结合物质的性质分析;
③红棕色气体是NO2,说明有亚硝酸钠生成,据此解答。
解析:(1)①根据仪器构造可知M是长颈漏斗,N是分液漏斗;
②由于浓盐酸易挥发,生成的氯气中含有水蒸气和氯化氢,氯气的密度大于空气,需要向上排空气法,且还需要尾气处理,因此要制备并收集一瓶纯净干燥的氯气,其装置连接顺序是befghdci;
③根据以上分析可知D在制备装置中的作用是吸收Cl2中的HCl(抑制Cl2的溶解);装置F的作用是吸收氯气防止污染大气,方程式为Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O;
(2)①由于在反应过程中需要控制气体的用量,所以装置中X和Z的作用是观察气泡流速便于控制Cl2和NO2的进入量的比例;
②实验时观察到X试剂瓶中有黄绿色气体,Z试剂瓶中有红棕色气体,若通入适当比例的Cl2和NO2,Y中观察不到气体颜色,说明二者均反应掉。反应结束后加入稀硫酸无现象,说明没有亚硝酸生成,这说明NO2被氯气氧化为硝酸钠,则Y中发生反应的化学方程式是Cl2+2NO2+4NaOH=2NaNO3+2NaCl+2H2O。
③由于NO2的量过多,NO2与NaOH溶液反应生成了NaNO2和NaNO3,加入硫酸后NO2-发生歧化反应生成NO和NO2,故在试管中出现红棕色气体反应结束后。
点睛:掌握相关物质的性质和实验原理是解答的关键,注意题干信息的灵活应用。另外需要明确:实验操作顺序:装置选择与连接→气密性检查→加固体药品→加液体药品→开始实验(按程序)→拆卸仪器→其他处理等;加热操作先后顺序的选择:若气体制备实验需加热,应先加热气体发生装置,产生气体排出装置中的空气后,再给实验中需要加热的物质加热。目的是:①防止爆炸(如氢气还原氧化铜);②保证产品纯度,阻止反应物或生成物与空气中的物质反应。熄灭酒精灯的顺序则相反。
20、在三颈烧瓶中收集满氨气,关闭止水夹a,打开止水夹b,用热毛巾敷在三颈烧瓶底部 氨气中混有空气(或其他合理答案) 碱式滴定管 AD 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+H2O D E C 无尾气处理装置 用氨气检验氯气管道是否漏气 取F装置中的固体物质溶于水配成溶液,测定溶液的pH,若pH<7,可证明NH3·H2O为弱碱(或其他合理答案)
【解析】
(1)使装置I中产生的氨气溶于水,三颈烧瓶内形成气压差;
(2)集气时有空气混入,空气中氧气、氮气不溶于水,则三颈烧瓶未充满水;氨水溶液呈碱性;依据酸碱中和滴定原理及弱电解质电离平衡常数K(NH3⋅H2O)=;
(3)可用氯化氨与熟石灰制取氨气;
(4)装置A制取氨气,可用氯化氨与熟石灰,D装置中盛放的碱石灰,用来干燥氨气;E装置中盛放的饱和食盐水,用来除去氯气中混有的氯化氢气体;根据气体的制备、除杂、混合反应及尾气吸收的顺序安装反应装置;
(5)根据氯气与氨气反应生成氯化铵和氮气的现象可知F装置中的反应的一种工业用途;
(6)根据氯化铵溶液呈酸性可证明NH3•H2O为弱碱。
【详解】
(1)在三颈烧瓶中收集满氨气,关闭止水夹a,打开止水夹b,用热毛巾敷在三颈烧瓶底部,进而使装置II中三颈烧瓶内形成喷泉;
(2)氨气极易溶于水,全为氨气可充满烧瓶,若混有空气,则水不能充满;用碱式滴定管量取氨水至锥形瓶中;
A. 酸滴定碱,生成氯化铵溶液显酸性,则可用甲基橙做指示剂,A项正确;
B. NH3•H2O为弱碱,若氨水与盐酸恰好中和,则溶液生成的氯化铵盐溶液显酸性,pH<7,则当pH=7.0时,氨水过量,B项错误;
C. 酸式滴定管未用盐酸润洗,由c(NH3•H2O)=分析可知,V(HCl)大,则测定结果偏高,C项错误;
D.设氨水的物质的量浓度为c,则:c×20 mL=0.05000 mol/L×22.40 mL,解得c(NH3⋅H2O)=0.045 mol/L,弱电解质电离平衡常数K(NH3⋅H2O)= ,pH=11的氨水中c(OH−)=0.001mol/L,c(OH−)≈c(NH4+)=0.001 mol/L,则:K(NH3⋅H2O)= ==2.2×10−5,D项正确;
故答案为氨气中混有空气(或其他合理答案);碱式滴定管;AD;
(3)可用装置A制取氨气,发生反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+H2O;
(4)装置A制取氨气,可用氯化氨与熟石灰,D装置中盛放的碱石灰,用来干燥氨气;E装置中盛放的饱和食盐水,用来除去氯气中混有的氯化氢气体;C装置用来干燥氯气,然后在F中混合反应,则连接顺序为A→D→F、C←E←B,整套实验装置存在的主要缺点是无尾气处理装置;
(5)根据氯气与氨气反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2的现象可知F装置中的反应的一种工业用途是用氨气检验氯气管道是否漏气;
(6)根据氯化铵溶液呈酸性,设计证明NH3⋅H2O为弱碱实验方案为:取F装置中的固体物质溶于水配成溶液,测定溶液的pH,若pH<7,可证明NH3·H2O为弱碱(或其他合理答案)。
21、 氢化物稳定性:H2O>NH3,氧强于氮 氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾氧化性太强,还能继续氧化I2 = 取样溶于水,分别测定它们的pH值, 一种pH值大于7,一种pH值等于7, pH值大于7的为亚硝酸钠,pH值等于7的为氯化钠
【解析】
(1)氮原子最外层有5个电子,先排2s轨道,另外3个排在3个2p轨道里;元素的非金属性越强,形成的气态氢化物就越稳定;
(2)亚硝酸钠具有氧化性,碘离子具有还原性,酸性条件下,二者发生氧化还原反应生成一氧化氮、碘和水;
(3)氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾等氧化性太强,还能继续氧化碘单质;
(4)根据亚硝酸钠溶液中水解平衡和酸碱中和解答;
(5)根据亚硝酸钠和氯化钠的不同性质来进行区分。
【详解】
(1)氮原子最外层有5个电子,先排2s轨道,另外3个排在3个2p轨道里,氮原子最外层电子排布轨道表示式为:;元素的非金属性越强,形成的气态氢化物就越稳定,氢化物稳定性:H2O>NH3,非金属性氧强于氮;
(2)亚硝酸钠具有氧化性,碘离子具有还原性,酸性条件下,二者发生氧化还原反应生成一氧化氮、碘和水,离子反应方程式为:2I-+2NO2-+4H+=I2+2NO+2H2O,电子转移的方向和数目为:;
(3)氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾等氧化性太强,还能继续氧化碘单质,故工业上氧化卤水中I-选择了价格并不便宜的亚硝酸钠;故答案为:氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾等氧化性太强,还能继续氧化碘单质;
(4)亚硝酸钠溶液中发生水解反应NO2-+H2OHNO2+OH-而呈碱性,在盐酸溶液中加入亚硝酸钠溶液至中性说明亚硝酸钠水解产生的氢氧根等于盐酸溶液中的氢离子,即c(OH-)= c(H+),又因为c (OH-)= c(HNO2),盐酸溶液中c (H+)= c(Cl-),所以c(Cl-)=c(HNO2);
(5)根据亚硝酸钠和氯化钠的不同性质来进行区分,根据所给的信息及我们所学的氯化钠的性质可以知道:亚硝酸钠是强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,而氯化钠溶液时中性,所以可以取样溶于水,分别测定它们的pH值, 一种pH值大于7,一种pH值等于7, pH值大于7的为亚硝酸钠,pH值等于7的为氯化钠。
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