资源描述
广东省广州市华南师大附中2025-2026学年化学高三第一学期期末考试试题
注意事项
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、用惰性电极电解饱和食盐水(含少量Ca2+、Mg2+)并进行相关实验(装置如图),电解一段时间后,各部分装置及对应的现象为:(1)中黑色固体变红;(2)电极a附近溶液出现浑浊;(3)中溶液出现浑浊;(4)中溶液红色褪去。下列对实验现象解释不正确的是
A.(1)中:CuO+H2Cu+H2O
B.(2)中a电极:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
C.(3)中:Cl2+S2-=S↓+2Cl-
D.(4)中:Cl2具有强氧化性
2、NA是阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是 ( )
A.16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1 NA
B.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18 NA
C.1.0 L1.0 mol/L的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2 NA
D.密闭容器中,2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数为2 NA
3、下列关于有机化合物的说法正确的是
A.除去乙醇中的少量水,方法是加入新制生石灰,经过滤后即得乙醇
B.HOCH2CH(CH3)2与(CH3)3COH属于碳链异构
C.除去乙酸乙酯中的乙酸和乙醇杂质,可加入足量烧碱溶液,通过分液即得乙酸乙酯
D.一个苯环上已经连有-CH3、-CH2CH3、-OH三种基团,如果在苯环上再连接一个-CH3,其同分异构体有16种
4、如图,甲烷与氯气在光照条件下反应,不涉及的实验现象是( )
A.气体的黄绿色变浅至消失 B.试管内壁上有油珠附着
C.试管内水面上升 D.试管内有白烟生成
5、下列实验现象及所得结论均正确的是( )
实验
实验现象
结论
A.
左侧试管比右侧试管中产生气泡的速率快
Fe3+对H2O2分解的催化效果更好
B.
左侧棉花变为橙色,右侧棉花变为蓝色
氧化性:Cl2>Br2> I2
C.
U形管左端液面下降,右端液面上升
NH4NO3溶解吸热
D.
烧杯中产生白色沉淀
甲烷与氯气光照条件下发生取代反应
A.A B.B C.C D.D
6、利用如图装置可以进行实验并能达到实验目的的是
选项
实验目的
X中试剂
Y中试剂
A
用MnO2和浓盐酸制取并收集纯净干燥的Cl2
饱和食盐水
浓硫酸
B
用Cu与稀硝酸制取并收集纯净干燥的NO
水
浓硫酸
C
CaCO3和稀盐酸制取并收集纯净干燥的CO2
饱和NaHCO3溶液
浓硫酸
D
用CaO与浓氨水制取并收集纯净干燥的NH3
NaOH溶液
碱石灰
A.A B.B C.C D.D
7、利用下列实验装置能达到实验目的的是
A.分离CH3COOH和CH3COOC2H5混合液
B.验证NH4NO3晶体溶于水的热效应
C.蒸发FeCl3溶液得到FeCl3固体
D.验证C、Cl、Si的非金属性强弱
8、下列实验对应的现象以及结论均正确的是
选项
实验
现象
结论
A
向装有溴水的分液漏斗中加入裂化汽油,充分振荡,静置
上层为橙色
裂化汽油可萃取溴
B
分别向相同浓度的ZnSO4溶液和CuSO4溶液中通入H2S
前者无现象,后者有黑色沉淀生成
Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)
C
向Ba(ClO)2溶液中通入SO2
有白色沉淀生成
酸性:H2SO3>HClO
D
向鸡蛋清溶液中滴加饱和Na2SO4溶液
有白色不溶物析出
Na2SO4能使蛋白质变性
A.A B.B C.C D.D
9、已知H2S与CO2在高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g)=COS(g)+H2O(g)。在610 K时,将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中,经过4 min达到平衡,平衡时水的物质的量分数为2%,则下列说法不正确的是( )
A.CO2的平衡转化率α=2.5%
B.用H2S表示该反应的速率为0.001 mol·L-1·min-1
C.在620 K重复试验,平衡后水的物质的量分数为3%,说明该平衡正向移动了
D.反应过程中混合气体平均摩尔质量始终不变
10、设阿伏加德罗常数的数值为NA,下列说法正确的是
A.1L 1 mol·L-1 的NaHCO3溶液中含有的离子数为3NA
B.22.4 L的CO2与过量Na2O2充分反应转移的电子数为NA
C.常温下,2.7 g铝片投入足量的浓硫酸中,铝失去的电子数为0.3NA
D.常温常压下,14g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA
11、工业合成氨的反应是在高温、高压和有催化剂存在的条件下,用氢气和氮气直接化合制取:3H2+N22NH3,这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行,下述有关说法中错误的是
A.为了提高H2的转化率。应适当提高N2的浓度
B.达到平衡时,c(NH3)一定是c(H2)的三分之二
C.使用催化剂是为了加快反应速率,提高生产效率
D.达到平衡时,氨气分解速率是氮气消耗速率的两倍
12、下列试剂不会因为空气中的二氧化碳和水蒸气而变质的是( )
A.Na2CO3 B.Na2O2 C.CaO D.Ca(ClO)2
13、设NA为阿伏伽德罗常数,下列说法正确的是( )
A.6.2g白磷分子(P4)中含P-P键数为0.05NA
B.1mol CH3+含电子数为8NA
C.标准状况下,22.4LSO3中含原子数为4NA
D.常温常压下,11.2LCO2气体通过足量Na2O2充分反应,转移电子数为2NA
14、运用化学知识对下列说法进行分析,不合理的是
A.从健康的角度考虑臭氧比氯气更适合作自来水的消毒剂
B.在“新冠肺炎战疫”发挥了重要作用的熔喷布口罩,其主要生产原料聚丙烯是混合物
C.“一带一路”是现代丝调之路。丝绸的主要成分是蛋白质,属于天然高分子化合物
D.水墨山水画不易褪色的原因是墨汁中的炭黑具有吸附性
15、下列关于氯气性质的描述错误的是( )
A.无色气体 B.能溶于水 C.有刺激性气味 D.光照下与氢气反应
16、联合制碱法中的副产品有着多种用途,下列不属于其用途的是
A.做电解液 B.制焊药 C.合成橡胶 D.做化肥
二、非选择题(本题包括5小题)
17、乙炔为原料在不同条件下可以合成多种有机物.
已知:①CH2=CH‑OH(不稳定) CH3CHO
②一定条件下,醇与酯会发生交换反应:RCOOR’+R”OH RCOOR”+R’OH
完成下列填空:
(1)写反应类型:③__反应;④__反应.反应⑤的反应条件__.
(2)写出反应方程式.B生成C__;反应②__.
(3)R是M的同系物,其化学式为,则R有__种.
(4)写出含碳碳双键、能发生银镜反应且属于酯的D的同分异构体的结构简式__.
18、A~J均为有机化合物,它们之间的转化如下图所示:
实验表明:①D既能发生银镜反应,又能与金属钠反应放出氢气:
②核磁共振氢谱表明F分子中有三种氢,且其峰面积之比为1:1:1;
③G能使溴的四氯化碳溶液褪色;
④1mol J与足量金属钠反应可放出22.4L氢气(标准状况)。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)A的结构简式为____________(不考虑立体结构),由A生成B的反应类型是____________反应;
(2)D的结构简式为_____________;
(3)由E生成F的化学方程式为_______________,E中官能团有_________(填名称),与E具有相同官能团的E的同分异构体还有________________(写出结构简式,不考虑立体结构);
(4)G的结构简式为_____________________;
(5)由I生成J的化学方程式______________。
19、ClO2是一种优良的消毒剂,其溶解度约是Cl2的5倍,但温度过高浓度过大时均易发生分解,因此常将其制成KClO2固体,以便运输和贮存。制备KClO2固体的实验装置如图所示,其中A装置制备ClO2,B装置制备KClO2。请回答下列问题:
(1)A中制备ClO2的化学方程式为__。
(2)与分液漏斗相比,本实验使用滴液漏斗,其优点是__。加入H2SO4需用冰盐水冷却,是为了防止液体飞溅和__。
(3)实验过程中通入空气的目的是__,空气流速过快,会降低KClO2产率,试解释其原因__。
(4)ClO2通入KOH溶液生成KClO2的同时还有可能生成的物质__。
a.KCl b.KClO c.KClO3 d.KClO4
(5)KClO2变质分解为KClO3和KCl,取等质量的变质前后的KClO2试样配成溶液,分别与足量的FeSO4溶液反应消耗Fe2+的物质的量__(填“相同”、“不相同”“无法确定”)。
20、氯化亚铜(CuCl)晶体呈白色,见光分解,露置于潮湿空气中易被氧化。某研究小组设计如下两种方案在实验室制备氯化亚铜。
方案一:铜粉还原CuSO4溶液
已知:CuCl难溶于水和乙醇,在水溶液中存在平衡:CuCl(白色)+2Cl-[CuCl3] 2-(无色溶液)。
(1)步骤①中发生反应的离子方程式为________________。
(2)步骤②中,加入大量水的作用是_____________ 。
(3)如图流程中用95%乙醇洗涤和真空干燥是为了防止________________ 。
方案二:在氯化氢气流中加热CuCl2•2H2O晶体制备,其流程和实验装置(夹持仪器略)如下:
请回答下列问题:
(4)实验操作的先后顺序是 a→_____→______→_______→e (填操作的编号)
a.检査装置的气密性后加入药品 b.点燃酒精灯,加热
c.在“气体入口”处通入干燥HCl d.熄灭酒精灯,冷却
e.停止通入HCl,然后通入N2
(5)在实验过程中,观察到B中物质由白色变为蓝色,C中试纸的颜色变化是______。
(6)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2杂质,请分析产生CuCl2杂质的原因 ________________________。
(7)准确称取0. 2500 g氯化亚铜样品置于一定量的0.5 mol/L FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加水20 mL,用0. 1000 mol/L的Ce(SO4)2溶液滴定到终点,消耗24. 60 mLCe(SO4)2溶液。有关化学反应为Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-、Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+,计算上述样品中CuCl的质量分数是_____________ %(答案保留4位有效数字)。
21、2020年2月15日,由国家科研攻关组的主要成员单位的专家组共同研判磷酸氯喹在细胞水平上能
有效抑制新型冠状病毒(2019-nCoV)的感染。
(1)已知磷酸氯喹的结构如图所示,则所含C、N、O三种元素第一电离能由大到小的顺序为_______________。P原子核外价层电子排布式为________,其核外电子有____个空间运动状态。
(2)磷酸氯喹中N原子的杂化方式为_________,NH3是一种极易溶于水的气体,其沸点比AsH3的沸点高,其原因是_______________________。
(3)H3PO4中PO43- 的空间构型为________________。
(4)磷化镓是一种由ⅢA族元素镓(Ga)与VA族元素磷(P)人工合成的Ⅲ—V族化合物半导体材料。晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被P原子代替,顶点和面心的碳原子被Ga原子代替。
①磷化镓晶体中含有的化学键类型为__________(填选项字母)
A.离子键 B.配位键 C.σ键 D.π键 E.极性键 F.非极性键
②以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。若沿y轴投影的晶胞中所有原子的分布图如图,则原子2的分数坐标为______________。
③若磷化镓的晶体密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞中Ga和P原子的最近距离为___________pm。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、D
【解析】
用惰性电极电解饱和食盐水(含少量Ca2+、Mg2+)产生的气体为氢气和氯气,氯气具有强氧化性,而氢气在加热条件下具有较强还原性,根据(1)中黑色固体变红,(2)电极a附近溶液出现浑浊可知,a电极为阴极,放出氢气,生成氢氧根与镁离子结合成白色沉淀,b电极为阳极,产生的氯气可氧化硫化钠生成硫沉淀出现浑浊,过量的氯气通入含酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色的原因可能为H+中和了OH-,也可能是氯气与水反应生成的次氯酸的强氧化性所致,据此分析解答。
【详解】
A.(1)中黑色固体变红,是氢气还原氧化铜,反应的化学方程式为:CuO+H2 Cu+H2O,故A正确;
B.(2)电极a附近溶液出现浑浊,则a电极放出氢气生成氢氧根,与镁离子结合成白色沉淀,相关反应为:2H2O+2e-═H2↑+2OH-,Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓,故B正确;
C.(3)中溶液出现浑浊,是产生的氯气氧化硫化钠生成硫沉淀,离子方程式为:Cl2+S2-═S↓+2Cl-,故C正确;
D.(4)中过量的氯气通入含酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色的原因可能为H+中和了OH-,也可能是氯气与水反应生成的次氯酸的强氧化性所致,故D错误;
故选D。
2、B
【解析】
A.16.25g FeCl3的物质的量是0.1mol,Fe(OH)3胶体粒子是若干个Fe(OH)3分子的集合体,故A错误;
B.氩的质子数为18,氩气是单原子分子,标准状况下,22.4L氩气的物质的量为1mol,含有的质子数为18 NA,故B正确;
C.NaAlO2水溶液中不仅有NaAlO2,还有H2O,1.0L1.0mo1·L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数大于2NA,故C错误;
D.二氧化硫是和氧气的反应是可逆反应,反应物有剩余,没有完全转化成2molSO3,因此分子总数不是2NA,故D错误;
故答案为B。
本题D是易错点,主要是不清楚甲烷发生取代反应时属于自由基取代反应,每个氢原子都有可能被取代,其产物比较复杂,这与乙烯与氢气的加成反应完全不同。
3、D
【解析】
分析:A.CaO与水反应后生成氢氧化钙,氢氧化钙是离子化合物,增大了沸点差异;B.碳链异构是碳链的连接方式不同,-OH的位置不同是位置异构;C.乙酸乙酯能够在NaOH溶液中水解; D.可看成二甲苯(、、)苯环上的H原子被-CH2CH3、-OH取代。
详解:A.CaO与水反应后,增大沸点差异,应选蒸馏法分离,故A错误; B. -OH的位置不同,属于位置异构,故B错误;
C.乙酸乙酯与NaOH反应,不能除杂,应选饱和碳酸钠溶液、分液,故C错误;D.一个苯环上已经连有-CH3、-CH2CH3、-OH三种基团,如果在苯环上再连接一个-CH3,看成二甲苯(、、)苯环上连有-CH2CH3、-OH,中-OH在甲基的中间时乙基有2种位置,-OH在甲基的邻位时乙基有3种位置,-OH在两个甲基的间位时乙基有2种位置,共7种;中先固定-OH,乙基有3种位置,有3种同分异构体;先固体-OH在邻位时乙基有3种位置,固定-OH在间位时乙基有3种位置,有6种;则同分异构体有7+3+6=16种,故D正确;故选D。
4、D
【解析】
A. 甲烷与氯气在光照下发生取代反应,甲烷分子中的氢原子被氯气分子中的氯原子取代,随反应进行,氯气的浓度减小,试管中气体的黄绿色变浅至消失,A正确;
B. 光照条件下,氯气和甲烷发生取代反应生成氯代烃,液态氯代烃是油状液滴,B正确;
C. 甲烷与氯气在光照下发生取代反应,产物为氯化氢和一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳,二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳都是液体,一氯甲烷、氯化氢为气态,氯化氢极易溶于水,试管内液面上升,C正确;
D. 反应有氯化氢生成,氯化氢极易溶于水,试管内有白雾,无白烟出现,D错误。
5、A
【解析】
A.等量同浓度的双氧水中分别滴入相同体积含相同浓度的Fe3+和Cu2+的溶液,滴入Fe3+的试管中产生气泡的速率快,说明Fe3+对H2O2的分解的催化效果更好,故A正确;
B.氯气从左侧通入,先接触到吸有NaBr溶液的棉花,棉花变橙色,说明Cl2和NaBr发生了置换反应:Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl,说明氧化性:Cl2>Br2。右侧的棉花吸有淀粉碘化钾溶液,右侧棉花变蓝,说明有I2生成。I2的生成可能是左侧棉花上产生的Br2挥发到右侧棉花上置换出了I2,也可能是通入的Cl2和KI反应置换出了I2,所以无法说明Br2和I2的氧化性相对强弱,故B错误;
C.NH4NO3溶解吸热,使试管内空气遇冷体积减小,试管内压强降低,U形管左端液面上升,右端液面下降,故C错误;
D.甲烷和氯气发生取代反应生成HCl,可以和AgNO3溶液生成AgCl白色沉淀,但未被消耗的氯气也会进入AgNO3溶液中,和AgNO3反应生成白色沉淀,故根据烧杯中产生白色沉淀不能证明甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应,故D错误;
故选A。
本题B选项中硬质玻璃管中右侧棉花变蓝,不一定是挥发的Br2和KI反应,从左端通入的氯气可能没有完全被NaBr溶液消耗,也可能氯气已经完全把NaBr氧化,这样氯气就会氧化KI,所以本实验只能证明氧化性::Cl2>Br2,不能确定Br2和I2的氧化性相对强弱。
6、C
【解析】
A.MnO2和浓盐酸制取氯气,需要加热,A不符合题意;
B.NO不能选排空气法收集,B不符合题意;
C.CaCO3和稀盐酸反应生成二氧化碳,碳酸氢钠溶液可除去HCl,浓硫酸干燥后,选向上排空气法收集二氧化碳,C符合题意;
C.用CaO与浓氨水制取氨气,进入X中时氨气会溶解,而且氨气密度比空气小,应该用向下排空气方法收集,不能用向上排空气的方法收集,D不符合题意;
故合理选项是C。
7、B
【解析】
A. CH3COOH和CH3COOC2H5互溶,不能用分液的方法分离,故A错误;
B. 硝酸铵晶体溶于水吸热,所以U型管中的液体向左侧移动,故该实验能验证NH4NO3晶体溶于水的热效应,故B正确;
C. 蒸发FeCl3溶液时促进铁离子水解,最后得到氢氧化铁,灼烧又得到氧化铁固体,故C错误;
D. 根据元素非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强分析,要验证C、Cl、Si的非金属性强弱应用实验证明高氯酸、碳酸和硅酸的酸性强弱,但实验中使用的是盐酸,故D错误。
故选B。
掌握非金属性强弱与最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱的对应关系,不能用盐酸的酸性强弱进行比较。
8、B
【解析】
A. 裂化汽油中含有不饱和碳碳键,易与溴水发生加成反应,不能作萃取剂,故A说法错误;
B. Ksp小的先生成沉淀,前者无现象,后者有黑色沉淀生成,说明硫化锌的溶度积大于硫化铜,故B正确;
C. ClO-具有氧化性,能将SO2氧化为硫酸根离子,白色沉淀为硫酸钡,不能说明亚硫酸的酸性强于次氯酸,故C错误;
D. 向鸡蛋清溶液中滴加饱和Na2SO4溶液会有白色沉淀,原理为蛋白质的盐析,故D错误;
答案:B。
9、A
【解析】
根据题意列出三段式,如下:
根据平衡时水的物质的量分数为2%,则,故x=0.004mol/L,
A、CO2的平衡转化率α==10%,选项A不正确;
B、用H2S表示该反应的速率为0.001 mol·L-1·min-1,选项B正确;
C、当温度升高到620K时,平衡后水的物质的量分数为3%,可知温度升高平衡向正反应方向移动了,选项C正确;
D、由于反应前后都为气体,且为气体体积不变的反应,反应过程中混合气体平均摩尔质量始终不变,选项D正确。
答案选A。
10、D
【解析】
A.HCO3-不能完全电离,部分发生水解,因此1L、1 mol·L-1的NaHCO3溶液中含有的离子数小于3NA,故A错误;
B.未注明气体的状况,无法确定气体的物质的量,故B错误;
C.铝片遇到冷的浓硫酸会钝化,铝失去的电子数小于0.3NA,故C错误;
D.氮气和一氧化碳的摩尔质量都是28g/mol,都是双原子分子,14g由N2与CO组成的混合气体的物质的量为:=0.5mol,含有1mol原子,含有的原子数目为NA,故D正确;
故答案为D。
11、B
【解析】
A、增大N2的浓度,平衡向正反应移动,H2的转化率增大,选项A正确;
B、反应达到平衡时,c(NH3)不一定是c(H2)的三分之二,这与该反应的初始物质的量及转化率有关,选项B错误;
C、使用催化剂增大反应速率,不影响化学平衡移动,能提高生产效率,选项C正确;
D、氨气分解速率是氮气消耗速率的两倍时,说明正逆反应速率相等,则反应达平衡状态,选项D正确。
答案选B。
12、A
【解析】
A.碳酸钠固体在空气中与二氧化碳、水蒸气都不发生反应,故A符合题意;
B.过氧化钠和空气中的二氧化碳、水蒸气都发生反应,故B不合题意;
C.氧化钙能与空气中的水反应生成氢氧化钙,故C不合题意;
D.次氯酸钙会吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,生成次氯酸和碳酸钙,故D不合题意;
故选A。
13、B
【解析】
A. 1mol白磷分子(P4)中含P-P键数为6mol,则6.2g白磷分子(P4)中含P-P键数为=0.3NA,A项错误;
B. 1个CH3+中含8个电子,所以1molCH3+中含电子数为8NA,B项正确;
C. 标准状况下,SO3不是气体,不能使用气体摩尔体积22.4L/mol计算SO3中含原子数,C项错误;
D. 常温常压不是标准状况,不能使用气体摩尔体积22.4L/mol,无法计算转移的电子数,D项错误;
答案选B。
14、D
【解析】
A. 氯气对自来水进行消毒会产生氯残留,因此从健康的角度考虑臭氧比氯气更适合作自来水的消毒剂,故A正确;
B. 在“新冠肺炎战疫”发挥了重要作用的熔喷布口罩,其主要生产原料聚丙烯,高聚物都为混合物,故B正确;
C. 丝绸的主要成分是蛋白质,属于天然高分子化合物,故C正确
D. 水墨山水画不易褪色的原因是墨汁中的炭黑很稳定,故D错误。
综上所述,答案为D。
15、A
【解析】
氯气是黄绿色的、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,熔沸点较低,能溶于水,易溶于有机溶剂,光照下氯气与氢气反应生成氯化氢,故选A。
16、C
【解析】
联合制碱法是以食盐、氨和二氧化碳为原料来制取纯碱。包括两个过程:第一个过程是将氨通入饱和食盐水而成氨盐水,再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀,经过滤、洗涤得NaHCO3微小晶体;第二个过程是从含有氯化铵和氯化钠的滤液中结晶沉淀出氯化铵晶体,得到的氯化钠溶液,可回收循环使用。据此分析解答。
【详解】
A.联合制碱法第一个过程滤液是含有氯化铵和氯化钠的溶液,可作电解液,第二个过程滤出氯化铵沉淀后所得的滤液为氯化钠溶液,也可做电解液,故A正确;
B.联合制碱法第二个过程滤出的氯化铵沉淀,焊接钢铁时常用的焊药为氯化铵,其作用是消除焊接处的铁锈,发生反应6NH4Cl+4Fe2O3═6Fe+2FeCl3+3N2↑+12H2O,故B正确;
C.合成橡胶是一种人工合成材料,属于有机物,联合制碱法中的副产品都为无机物,不能用于制合成橡胶,故C错误;
D.联合制碱法第二个过程滤出氯化铵可做化肥,故D正确;
故选C。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、取代反应 加成反应 铁粉作催化剂 2CH3CHO+O22CH3COOH nCH3COOCH=CH2 4 HCOOCH2CH=CH2、HCOOCH=CHCH3、HCOOC(CH3)C=CH2
【解析】
与乙烯水化法得到乙醇类似,乙炔与水反应得到乙烯醇,乙烯醇不稳定会自动变成乙醛,因此B为乙醛,C为乙醛催化氧化后得到的乙酸,乙酸和乙炔在一定条件下加成,得到,即物质D,而D在催化剂的作用下可以发生加聚反应得到E,E与甲醇发生酯交换反应,这个反应在题干信息中已经给出。再来看下面,为苯,苯和丙烯发生反应得到异丙苯,即物质F,异丙苯和发生取代得到M,注意反应⑤取代的是苯环上的氢,因此要在铁粉的催化下而不是光照下。
【详解】
(1)反应③是酯交换反应,实际上符合取代反应的特征,反应④是一个加成反应,这也可以从反应物和生成物的分子式来看出,而反应⑤是在铁粉的催化下进行的;
(2)B生成C即乙醛的催化氧化,方程式为2CH3CHO+O22CH3COOH,而反应②为加聚反应,方程式为nCH3COOCH=CH2;
(3)说白了就是在问我们丁基有几种,丁基一共有4种,因此R也有4种;
(4)能发生银镜反应说明有醛基,但是中只有2个氧原子,除酯基外不可能再有额外的醛基,因此只能是甲酸酯,符合条件的结构有HCOOCH2CH=CH2、HCOOCH=CHCH3、HCOOC(CH3)C=CH2。
一般来说,光照条件下发生的是自由基反应,会取代苯环侧链上的氢、烷基上的氢,例如乙烯和氯气若在光照下不会发生加成,而会发生取代,同学们之后看到光照这个条件一定要注意。
18、BrCH2CH=CHCH2Br 取代(或水解) HOCH2CH2CH2CHO 羧基、羟基 、、、
【解析】
CH2=CH—CH=CH2与Br21:1发生加成反应生成A,A发生水解反应生成B,B属于二元醇,B与H2发生加成反应生成C,C发生氧化反应生成D,D既能发生银镜反应,又能与金属钠反应放出氢气,说明D中既含—CHO、又含—OH,D发生银镜反应生成E,E中含羧基和羟基,E脱去1分子水生成F,核磁共振氢谱表明F分子中有三种氢,且其峰面积之比为1:1:1,则CH2=CH-CH=CH2与Br2发生的是1,4-加成,A为BrCH2CH=CHCH2Br,依次可得B为HOCH2CH=CHCH2OH,C为HOCH2CH2CH2CH2OH,D为HOCH2CH2CH2CHO,E为HOCH2CH2CH2COOH,F为;B脱去1分子水生成G,G能使溴的四氯化碳溶液褪色,则G为;G→H应该是G与HClO发生加成反应,H应该为;H→I→J,1mol J与足量金属钠反应可放出22.4L氢气(标准状况)说明J中含2个—OH,则H→I的化学方程式为2+Ca(OH)2→2+CaCl2+2H2O,I→J其实就是醚的开环了,反应为,据此分析作答。
【详解】
CH2=CH—CH=CH2与Br21:1发生加成反应生成A,A发生水解反应生成B,B属于二元醇,B与H2发生加成反应生成C,C发生氧化反应生成D,D既能发生银镜反应,又能与金属钠反应放出氢气,说明D中既含—CHO、又含—OH,D发生银镜反应生成E,E中含羧基和羟基,E脱去1分子水生成F,核磁共振氢谱表明F分子中有三种氢,且其峰面积之比为1:1:1,则CH2=CH-CH=CH2与Br2发生的是1,4-加成,A为BrCH2CH=CHCH2Br,依次可得B为HOCH2CH=CHCH2OH,C为HOCH2CH2CH2CH2OH,D为HOCH2CH2CH2CHO,E为HOCH2CH2CH2COOH,F为;B脱去1分子水生成G,G能使溴的四氯化碳溶液褪色,则G为;G→H应该是G与HClO发生加成反应,H应该为;H→I→J,1mol J与足量金属钠反应可放出22.4L氢气(标准状况)说明J中含2个—OH,则H→I的化学方程式为2+Ca(OH)2→2+CaCl2+2H2O,I→J其实就是醚的开环了,反应为;
(1)A的结构简式为BrCH2CH=CHCH2Br;A生成B是溴代烃在强碱水溶液中的水解反应,也是一种取代反应。
(2)D的结构简式为HOCH2CH2CH2CHO。
(3)E为HOCH2CH2CH2COOH,E发生分子内酯化生成F,反应的方程式为;E中含有官能团的名称为羧基和羟基;与E具有相同官能团的同分异构体有、、、。
(4)G的结构简式为。
(5)I生成J的化学方程式为。
19、2KClO3+K2SO3+H2SO4=2K2SO4+2ClO2↑+H2O滴液漏斗使漏斗和三颈烧瓶中的压强相同,使液体顺利滴下降低反应体系的温度,防止温度高ClO2分解将ClO2全部赶出以被KOH溶液吸收,同时可稀释ClO2,防止浓度过大发生分解空气流速过快,ClO2不能被充分吸收cd相同
【解析】
(1)A中KClO3、K2SO3、H2SO4反应制备ClO2,KClO3得电子,被还原,则K2SO3被氧化,生成K2SO4,根据得失电子守恒、元素守恒配平化学方程式;
(2)根据仪器的结构分析滴液漏斗的优势;根据已知信息:ClO2温度过高时易发生分解解答;
(3)空气可将ClO2全部赶出以被KOH溶液吸收,同时根据ClO2浓度过大时易发生分解,分析其作用;
(4)氧化还原反应中,化合价有降低,必定有升高;
(5)KClO2变质分解为KClO3和KCl,变质发生的反应为:3KClO2=2KClO3+KCl,且KClO2、KClO3均被Fe2+还原为Cl-,根据电子转移守恒分析判断。
【详解】
(1)A中KClO3、K2SO3、H2SO4反应制备ClO2,KClO3得电子,被还原,则K2SO3被氧化,生成K2SO4,根据得失电子守恒、元素守恒配平化学方程式为2KClO3+K2SO3+H2SO4=2K2SO4+2ClO2↑+H2O,故答案为:2KClO3+K2SO3+H2SO4=2K2SO4+2ClO2↑+H2O;
(2)滴液漏斗与普通分液漏斗相比,其优点是滴液漏斗液面上方和三颈烧瓶液面上方压强相等,使液体能顺利滴下;加入H2SO4需用冰盐水冷却,是为了防止浓硫酸遇水放出大量的热,从而使液体飞溅,并防止生成的ClO2分解,故答案为:滴液漏斗使漏斗和三颈烧瓶中的压强相同,使液体顺利滴下;降低反应体系的温度,防止温度高ClO2分解;
(3)实验过程中通入空气的目的是将ClO2全部赶出以被KOH溶液吸收,同时可稀释ClO2,防止浓度过大发生分解;空气流速过快吋,ClO2不能被充分吸收,导致其产率降低,故答案为:将ClO2全部赶出以被KOH溶液吸收,同时可稀释ClO2,防止浓度过大发生分解;空气流速过快,ClO2不能被充分吸收;
(4)ClO2中Cl的化合价为+4价,KClO2中Cl的化合价为+3价,由此可知该反应为氧化还原反应,则化合价有降低,必定有升高,则同时还有可能生成的物质为KClO3、.KClO4,故答案为:cd;
(5)KClO2变质分解为KClO3和KCl,变质发生的反应为:3KClO2=2KClO3+KCl,3molKClO2变质得到2mol KClO3,与足量FeSO4溶液反应时,KClO2、KClO3均被Fe2+还原为Cl-,3molKClO2反应获得电子为3mol×4=12mol,2mol KClO3反应获得电子为2mol×6=12mol,故消耗Fe2+物质的量相同,故答案为:相同。
第(5)问关键是明确变质发生的反应为:3KClO2=2KClO3+KCl,KClO2、KClO3均被Fe2+还原为Cl-,3molKClO2与2mol KClO3得电子数相等,故消耗Fe2+物质的量相同。
20、Cu+Cu2++6Cl-=2[CuCl3]2- 稀释促进平衡CuCl(白色)+2Cl-[CuCl3]2-(无色溶液)逆向移动,生成CuCl CuCl在潮湿空气中被氧化 c b d 先变红后褪色 加热时间不足或温度偏低 97.92
【解析】
方案一:CuSO4、Cu在NaCl、浓盐酸存在条件下加热,发生反应:Cu+Cu2++6Cl-=2[CuCl3]2-,过滤除去过量的铜粉,然后加水稀释滤液,化学平衡CuCl(白色)+2Cl-[CuCl3]2-(无色溶液)逆向移动,得到CuCl沉淀,用95%的乙醇洗涤后,为防止潮湿空气中CuCl被氧化,在真空环境中干燥得到纯净CuCl;
方案二:CuCl2是挥发性强酸生成的弱碱盐,用CuCl2·2H2O晶体在HCl气流中加热脱水得到无水CuCl2,然后在高于300℃的温度下加热,发生分解反应产生CuCl和Cl2。
【详解】
(1)步骤①中CuSO4、Cu发生氧化还原反应,产生的Cu+与溶液中Cl-结合形成[CuCl3]2-,发生反应的离子方程式为:Cu+Cu2++6Cl-=2[CuCl3]2-;
(2)根据已知条件:CuCl难溶于水和乙醇,在水溶液中存在平衡:CuCl(白色)+2Cl-[CuCl3] 2-(无色溶液),在步骤②中向反应后的滤液中加入大量的水,溶液中Cl-、[CuCl3] 2-浓度都减小,正反应速率减小的倍数大于逆反应速率减小的倍数,所以化学平衡逆向移动,从而产生CuCl沉淀;
(3)乙醇易挥发,用95%乙醇洗涤可以去除CuCl上的水分,真空干燥也可以避免CuCl在潮湿空气中被氧化;
(4)CuCl2•2H2O晶体要在HCl气体中加热,所以实验前要先检查装置的气密性,再在“气体入口”处通入干燥HCl,然后点燃酒精灯,加热,待晶体完全分解后的操作是熄灭酒精灯,冷却,为了将装置中残留的HCl排出,防止污染环境,要停止通入HCl,然后通入N2,故实验操作编号的先后顺序是 a→c→b→d→e;
(5)无水硫酸铜是白色固体,当其遇到水时形成CuSO4·5H2O,固体变为蓝色,HCl气体遇水变为盐酸,溶液显酸性,使湿润的蓝色石蕊试纸变为红色,当CuCl2再进一步加热分解时产生了Cl2,Cl2与H2O反应产生HCl和HClO,HC使湿润的蓝色石蕊试纸变为红色,HClO具有强氧化性,又使变为红色的石蕊试纸褪色变为无色;
(6)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2杂质,产生CuCl2杂质的原因可能是加热时间不足或加热温度偏低,使CuCl2未完全分解;
(7)根据反应方程式Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-、Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+可得关系式:CuCl~Ce4+,24. 60 mL 0. 1000 mol/L的Ce(SO4)2溶液中含有溶质Ce(SO4)2的物质的量n[Ce(SO4)2]=0. 1000 mol/L×0.02460 L=2.46×10-3 mol,则根据关系式可知n(CuCl)=n(Ce4+)=2.46×10-3 mol,m(CuCl)=2.46×10-3 mol×99.5 g/mol=0.24478 g,所以该样品中CuCl的质量分数是×100%=97.92%。
本题考查了物质制备方案的设计,明确实验目的、实验原理为解答关键,注意掌握常见化学实验基本操作方法及元素化合物性质,充分利用题干信息分析解答,当反应中涉及多个反应时,可利用方程式得到已知物质与待求物质之间的关系式,然后分析、解答
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