资源描述
湟中县第一中学2026年高三下4月模拟考试化学试题
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、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最外层电子数为内层电子数的3倍,X在短周期主族元素中金属性最强,W与Y属于同一主族。下列叙述正确的是( )
A.原子半径:r(Z)>r(X)>r(W)
B.W的简单气态氢化物的热稳定性比Y的弱
C.由W与X形成的一种化合物可作供氧剂
D.Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Z的强
2、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,其中W原子的质子数是其M层电子数的三倍,Z与W、X与Y相邻,X与W同主族。下列说法不正确的是( )
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>W>Z
C.最简单气态氢化物的热稳定性:Y>X>W>Z
D.元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等
3、常温下,NC13是一种油状液体,其分子空间构型为三角锥形,下列对NC13的有关叙述错误的是( )
A.NC13中N—C1键键长比CCl4中C—C1键键长短
B.NC13分子中的所有原子均达到8电子稳定结构
C.NCl3分子是极性分子
D.NBr3的沸点比NCl3的沸点低
4、我们熟知的一些化合物的应用错误的是
A.MgO冶炼金属镁 B.NaCl用于制纯碱
C.Cu(OH)2用于检验糖尿病 D.FeCl3用于净水
5、下列化学用语或模型表示正确的是( )
A.H2S的电子式:
B.S2-的结构示意图:
C.CH4分子的球棍模型:
D.质子数为6,中子数为8的核素:
6、下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关的是( )
A.抗氧化剂 B.调味剂
C.着色剂 D.增稠剂
7、已知:C(s)+ H2O(g)== CO(g) + H2(g) △H = a kJ·mol-1
2 C(s)+ O2(g)== 2CO(g) △H = -220 kJ·mol-1
H-H 、O=O和O-H键的键能(kJ·mol-1)分别为436、496和462,则a为( )
A.-332 B.-118 C.+350 D.+130
8、下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向FeBr2溶液中通入适量Cl2,溶液由浅绿色变为黄色
Cl2氧化性强于Br2
B
常温下,等体积pH=3的HA和HB两种酸分别加水稀释,溶液导电能力如图
HA酸性比HB弱
C
向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X,出现白色沉淀
X具有氧化性
D
取久置的Na2O2粉末,向其中滴加过量的盐酸,产生无色气体
气体为氧气
A.A B.B C.C D.D
9、下列实验设计能够成功的是( )
A.检验亚硫酸钠试样是否变质
试样白色沉淀沉淀不溶解→说明试样已变质
B.除去粗盐中含有的硫酸钙杂质
粗盐精盐
C.检验某溶液中是否含有Fe2+
试样溶液颜色无变化溶液变红色→溶液中含有Fe2+
D.证明酸性条件H2O2的氧化性比I2强
NaI溶液溶液变紫色→氧化性:H2O2>I2
10、设为阿伏加德罗常数值。下列说法正确的是( )
A.标准状况下,与足量反应转移的电子数为
B.的原子核内中子数为
C.25℃时,的溶液中含的数目为
D.葡萄糖和蔗糖的混合物中含碳原子的数目为
11、下列有关反应的离子方程式书写正确的是( )
A.氧化亚铁溶于稀硝酸:FeO+2H+===Fe2++H2O
B.过量SO2通入澄清石灰水中:SO2+OH-===HSO3-
C.NH4HCO3溶液与足量Ba(OH)2溶液混合:HCO3-+Ba2++OH-===BaCO3↓+H2O
D.NH4Al(SO4)2溶液与足量Ba(OH)2溶液混合:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
12、下列说法不正确的是( )
A.Na2CO3可用于治疗胃酸过多
B.蓝绿藻在阳光作用下,可使水分解产生氢气
C.CusO4可用于游泳池池水消毒
D.SiO2导光能力强,可用于制造光导纤维
13、欲测定Mg(NO3)2•nH2O中结晶水的含量,下列方案中肯定不可行的是
A.称量样品→加热→用已知质量的无水氯化钙吸收水蒸气并称量
B.称量样品→加热→冷却→称量Mg(NO3)2
C.称量样品→加热→冷却→称量MgO
D.称量样品→加NaOH溶液→过滤→加热→冷却→称量MgO
14、铅蓄电池是历史悠久、用量非常大的蓄电池,其构造图如图所示,放电时有PbSO4生成。
下列说法中错误的是
A.铅蓄电池是二次电池
B.放电时负极电极式:Pb-2e- +SO42-= PbSO4
C.充电时电解质溶液密度增大
D.当电路中转移电子数目为2NA时,溶液中SO42-减少或增加1 mol
15、短周期W、X、Y、Z、Q五种元素的原子序数依次递增,W和Z位于同一主族。已知W的氢化物可与Q单质在光照条件下反应生成多种化合物,且Y、Q形成一种共价化合物,X的最高价氧化物对应的水化物可与Y单质反应产生常见的还原性气体单质E。下列说法正确的是
A.X、Y、Q对应简单离子的半径逐渐减小
B.工业上可用电解X、Q元素组成的化合物的饱和溶液制备Q单质
C.Y、Q形成的化合物是非电解质
D.工业用W与Z的最高价氧化物反应制取Z单质,同时得到W的最高价氧化物
16、学习化学应有辩证的观点和方法.下列说法正确的是( )
A.催化剂不参加化学反应
B.醇和酸反应的产物未必是酯
C.卤代烃的水解产物一定是醇
D.醇脱水的反应都属于消去反应
二、非选择题(本题包括5小题)
17、蜂胶是一种天然抗癌药,主要活性成分为咖啡酸苯乙酯(I)。合成化合物I的路线如下图所示:
已知:①
②RCHO+HOOCCH2COOHRCH=CHCOOH
请回答下列问题
(1)化合物A的名称是_____________;化合物I中官能团的名称是___________。
(2)G→H的反应类型是____________;D的结构简式是___________________。
(3)写出化合物C与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式_______________________。
(4)化合物W与E互为同分异构体,两者所含官能团种类和数目完全相同,且苯环上只有3个取代基,则W可能的结构有__________________(不考虑顺反异构)种,其中核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢,峰面积比为21:2:1:1:1:1,写出符合要求的W的结构简式:________________________________________________________。
(5)参照上述合成路线,设计由CH3CH—CH2和HOOCCH2COOH为原料制备CH2CH2CH= CHCOOH的合成路线(无机试剂及吡啶任选)。_________________________________。
18、叶酸是维生素B族之一,可以由下列甲、乙、丙三种物质合成。
(1)甲中含氧官能团是__________(填名称)。
(2)下列关于乙的说法正确的是________(填序号)。
a.分子中碳原子与氮原子的个数比是7∶5 b.属于芳香族化合物
c.既能与盐酸又能与氢氧化钠溶液反应 d.属于苯酚的同系物
(3)丁是丙的同分异构体,且满足下列两个条件,丁的结构简式为________。
a.含有
b.在稀硫酸中水解有乙酸生成
(4)写出丁在氢氧化钠溶液中水解的化学方程式。________
19、氮化钙(Ca3N2)是一种重要的化学试剂。某化学兴趣小组拟制备氮化钙并测定产品纯度。
已知:①氮化钙极易与水反应;②实验室在加热条件下用饱和NaNO2溶液和饱和(NH4)2SO4溶液混合制备N2;③焦性没食子酸溶液用于吸收少量O2。
I.制备氮化钙。
他们选择下列装置设计实验(装置可重复使用):
(1)实验室将钙保存在________中(填物质名称)。氮化钙中所含化学键类型是_________。
(2)气体从左至右,装置连接顺序为____________________________。(填代号)
(3)写出A中发生反应的化学方程式:______________________________。
(4)用化学方法检验氮化钙(Ca3N2)产品中是否混有Ca,设计实验方案:________。
Ⅱ.测定产品纯度。
利用如图装置测定氮化钙产品纯度(杂质不产生气体,氨气不溶于煤油)。
(5)当产品与蒸馏水完全反应后,冷却至室温、调平液面、读数。调平液面的操作是___________________________________。
(6)取产品质量为w g,开始量气管读数为V1 mL,最终量气管读数为V2 mL(折合成标准状况),则该样品纯度为________________________(用代数式表示)。如果开始仰视刻度线,终点时俯视刻度线,则测得结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
20、过氧化钙是一种白色固体,难溶于水,常用作杀菌剂、防腐剂。
(1)化学实验小组选用如图装置(部分固定装置略)用钙和氧气制备过氧化钙。
① 请选择装置,按气流方向连接顺序为 ___________(填仪器接口的字母编号)
② 实验室用A装置还可以制备 ______________ 等气体(至少两种)
③ 实验开始是先通氧气还是先点燃酒精灯?_________,原因是 ___________
(2)已知化学反应 Ca2+ + H2O2 + 2NH3 + 8H2O=CaO2•8H2O↓+ 2NH4+。在碱性环境中制取 CaO2•8H2O 的装置如图所示:
①写出 A 装置中发生反应的化学方程式:____________。
②为防止双氧水的分解并有利于 _________,装置 B 中应采用 ___________ 条件,装置 X 的作用是 ______________。
③ 反应结束后,经 _________、__________、低温烘干获得CaO2•8H2O。
21、合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要意义
(1)工业合成氨工业常用的催化剂是____________,氨分子的电子式是__________
(2)图是一定的温度和压强下是N2和H2反应生成1molNH3过程中能量变化示意图,请写出工业合成氨的热化学反应方程式_______。(热量Q的数值用含字母a、b的代数式表示)
(3)下列有关该反应的说法正确的是_____(填序号)
A.保持容器的体积不变,当混合气体的密度不变时,说明反应已经达到平衡状态。
B.达到平衡时若升高温度,混合气体中氮元素的质量分数将变大。
C.达到平衡时若减少容器的体积,正反应速率将大于逆反应速率。
D.达到平衡后,N2的转化率和H2的转化率一定相等。
(4)在催化剂存在下,NH3可用来消除NO的污染,生成两种对环境无害的物质。写出反应的化学方程式:_____________________;该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比是___________
(5)把NH3通入盐酸溶液中,所得溶液的pH=7, 此时溶液中离子浓度关系是__________ ; ______
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、C
【解析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最外层电子数为内层电子数的3倍,则W为氧元素,X在短周期主族元素中金属性最强,则X为钠元素,W与Y属于同一主族,则Y为硫元素,Z为短周期元素中原子序数比Y大,则Z为氯元素,据此分析。
【详解】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最外层电子数为内层电子数的3倍,则W为氧元素,X在短周期主族元素中金属性最强,则X为钠元素,W与Y属于同一主族,则Y为硫元素,Z为短周期元素中原子序数比Y大,则Z为氯元素。
A.同主族从上而下原子半径依次增大,同周期从左而右原子半径依次减小,故原子半径:r(X)>r(Z)> r(W),选项A错误;
B. 非金属性越强简单气态氢化物的稳定性越强,则W的简单气态氢化物H2O的热稳定性比Y的简单气态氢化物H2S强,选项B错误;
C. 由W与X形成的一种化合物Na2O2可作供氧剂,选项C正确;
D. 非金属性越强最高价氧化物的水化物的酸性越强,则H2SO4的酸性比HClO4的弱,选项D错误;
答案选C。
2、A
【解析】
W原子的质子数是其M层电子数的3倍,根据核外电子排布规律,得出W为P,X与W同主族,则X为N,Z与W相邻、X与Y相邻,四种原子序数依次增大,得出在元素周期表中相应的位置,即,据此分析;
【详解】
W原子的质子数是其M层电子数的3倍,根据核外电子排布规律,得出W为P,X与W同主族,则X为N,Z与W相邻、X与Y相邻,四种原子序数依次增大,得出在元素周期表中相应的位置,即
A. 同主族从上到下,原子半径依次增大,同周期从左向右原子半径依次减小,因此原子半径大小顺序是r(Si)>r(P)>r(N)>r(O),故A说法错误;
B. 利用非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性强弱顺序是N>O>Si,即最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是HNO3>H3PO4>H2SiO4,故B说法正确;
C. 利用非金属性越强,其氢化物稳定性越强,非金属性强弱顺序是O>N>P>Si,即最简单氢化物的热稳定性强弱顺序是H2O>NH3>PH3>SiH4,故C说法正确;
D. 主族元素的最高化合价等于最外层电子数等于族序数(除O、F外),N、Si、P最外层电子数分别为5、4、5,族序数分别为VA、IVA、VA,故D说法正确;
答案:A。
3、D
【解析】
A. N的半径小于C的半径, NC13中N—C1键键长比CCl4中C—C1键键长短,A正确;
B. 由电子式 可知,B正确;
C. NC13的分子空间构型是三角锥型结构不是正四面体结构,NCl3分子空间构型不对称,所以NCl3分子是极性分子,C正确;
D. 无氢键的分子晶体中物质的熔沸点与相对分子质量有关,相对分子质量越大其熔沸点越高,所以NBr3比NCl3的熔沸点高,D错误;故答案为:D。
4、A
【解析】
A.MgO属高熔点化合物,工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁,故A错误;
B.侯氏制碱法就是向饱和氯化钠溶液中先通氨气再通二氧化碳来制备纯碱,所以NaCl用于制纯碱,故B正确;
C.检验糖尿病是通过检验尿液中葡萄糖的含量即用新制的氢氧化铜与尿液在加热条件下反应看是否有砖红色沉淀产生,故C正确;
D.FeCl3水解生成Fe(OH)3胶体,水解方程式为FeCl3+3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+3HCl,胶体能吸附水中的悬浮物而净水,故D正确;
故选:A。
5、D
【解析】
A. H2S为共价化合物,其电子式应为,A项错误;
B. S原子为16号元素,硫离子的核外电子数为18,则硫离子结构示意图为,B项错误;
C. 为甲烷的比例模型,非球棍模型,C项错误;
D. 质子数为6的原子为C原子,中子数为8,则该C原子的质量数为6+8=14,则该核素为:,D项正确;
答案选D。
6、A
【解析】
A. 抗氧化剂减少食品与氧气的接触,延缓氧化的反应速率,故A正确;
B. 调味剂是为了增加食品的味道,与速率无关,故B错误;
C. 着色剂是为了给食品添加某种颜色,与速率无关,故C错误;
D. 增稠剂是改变物质的浓度,与速率无关,故D错误。
故选:A。
7、D
【解析】
由①C(s)+ H2O(g)== CO(g) + H2(g) △H = a kJ·mol-1
②2 C(s)+ O2(g)== 2CO(g) △H = -220 kJ·mol-1
结合盖斯定律可知,②−①×2得到O2(g)+2H2(g)═2H2O(g), △H=−220kJmol−2akJ/mol=−(220+2a)kJ/mol,焓变等于断键吸收能量减去成键释放的能量,则496+2×431−462×2×2=−(220+2a),解得a=+130,
故选D.
8、B
【解析】
A.溶液由浅绿色变为黄色,可能亚铁离子、溴离子均被氧化,可能只有亚铁离子被氧化,则由现象不能比较Cl2、Br2的氧化性,故A错误;
B.由图可知,稀释时HB的导电能力变化大,则HB的酸性强,即HA酸性比HB弱,故B正确;
C.白色沉淀可能为亚硫酸钡,则X可能为氨气,故C错误;
D.变质的过氧化钠中含有碳酸钠,过氧化钠和碳酸钠均能与盐酸反应生成无色气体,生成的气体可能为二氧化碳,故D错误;
故选B。
9、C
【解析】
A.酸性条件下,硝酸根离子能把亚硫酸盐氧化生成硫酸盐,故A错误;
B.应先加氯化钡,再加碳酸钠,然后过滤,再加盐酸可除去粗盐中含有的硫酸钙杂质,故B错误;
C.亚铁离子遇KSCN溶液不变色,滴加氯水后亚铁离子被氧化生成铁离子,遇KSCN溶液变红色,可证明溶液中含有Fe2+,故C正确;
D.硝酸具有强氧化性,可氧化碘离子,不能说明H2O2的氧化性比I2强,故D错误;
答案选C。
本题考查物质的检验和鉴别实验方案的设计,把握常见离子的检验方法为解答的关键,注意离子检验中排除干扰及试剂的加入顺序。
10、A
【解析】
A.二者的反应方程式为,当有2mol二氧化碳参加反应时,一共转移2mol电子,因此当有二氧化碳参加反应时,转移0.1mol电子,A项正确;
B.碳原子的物质的量是,根据质量数=质子数+中子数算出其1个原子内有8个中子,故一共有中子,B项错误;
C.pH=2的溶液中,根据算出的物质的量为,C项错误;
D.葡萄糖的分子式为,蔗糖的分子式为,二者的最简式不一样,因此无法计算,D项错误;
答案选A。
11、B
【解析】
A.氧化亚铁溶于稀硝酸,发生氧化还原反应,正确的离子方程式为:3FeO+NO3-+10H+═3Fe3++5H2O+NO↑,故A错误;
B、澄清石灰水中通入过量的二氧化硫生成亚硫酸氢钙,反应为Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O,CaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2,故总的离子方程式为OH-+SO2═HSO3-,故B正确;
C.NH4HCO3溶液与足量Ba(OH)2溶液混合反应生成碳酸钡沉淀和氨水,反应的离子方程式为NH4++HCO3-+Ba2++2OH-═BaCO3↓+H2O+NH3·H2O,故C错误;
D.NH4Al(SO4)2溶液与足量的Ba(OH)2溶液混合,Al3+应转化为AlO2-,NH4+也会与OH-反应,故D错误;
答案选B。
12、A
【解析】
A、Na2CO3碱性太强;
B、氢气燃烧放出大量的热量,且燃烧产物是水没有污染,所以氢气是极有前途的新型能源;
C、铜是重金属,能杀菌消毒;
D、SiO2导光能力强,能传递各种信号。
【详解】
A、Na2CO3碱性太强,不可用于治疗胃酸过多,故A错误;
B、氢气燃烧放出大量的热量,且燃烧产物是水没有污染,所以氢气是极有前途的新型能源,科学家可以利用蓝绿藻等低等植物和微生物在阳光作用下使水分解产生氢气从而利用氢能,故B正确;
C、铜是重金属,能杀菌消毒,CuSO4可用于游泳池池水消毒,故C正确;
D、SiO2导光能力强,能传递各种信号,可用于制造光导纤维,故D正确,
故选:A。
13、B
【解析】
受热易分解,其分解反应为:。
【详解】
A.称量样品加热用已知质量的无水氯化钙吸收水蒸气并称量,根据水的质量以及结晶水合物的质量可以求解,A正确;
B.因硝酸镁易分解,称量样品加热无法恰好使结晶水合物恰好分解为硝酸镁,B错误;
C.称量样品加热冷却称量MgO,根据硝酸镁分解的方程式以及氧化镁的质量可测定的结晶水含量,C正确;
D.称量样品加NaOH将硝酸镁转化为氢氧化镁,过滤加热氢氧化镁分解生成氧化镁冷却称量MgO,根据镁原子守恒求解无水硝酸镁的质量,据此求解结晶水含量,D正确。
答案选B。
14、D
【解析】
放电时铅是负极,发生失电子的氧化反应,其电极电极式:Pb-2e- +SO42-= PbSO4;PbO2是正极,发生得电子的还原反应,其电极反应式为:PbO2 + 4H+ + SO42-+2e-= PbSO4+2H2O,电池的总反应可表示为:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,充电过程是放电过程的逆过程,据此分析作答。
【详解】
根据上述分析可知,
A. 铅蓄电池可多次放电、充电,是二次电池,A项正确;
B. 放电时铅是负极,负极电极式:Pb-2e- +SO42-= PbSO4,B项正确;
C. 充电时生成硫酸,硫酸的浓度增大,电解质溶液的密度增大,C项正确;
D. 根据总反应式可知,当电路中转移电子数目为2NA时,溶液中SO42-减少或增加2 mol,D项错误;
答案选D。
15、B
【解析】
短周期W、X、Y、Z、Q五种元素的原子序数依次递增,已知W的氢化物可与Q单质在光照条件下反应生成多种化合物,W的氢化物应该为烃,则W为C元素,Q为Cl元素;W和Z位于同一主族,则Z为Si元素;Y、Q形成一种共价化合物,X的最高价氧化物对应的水化物可与Y单质反应产生常见的还原性气体单质E。则X是Na,Y为Al元素;气体单质E为H2,据此解答。
【详解】
根据上述分析可知:W为C,X是Na,Y是Al,Z是Si,Q是Cl元素。
A. X是Na,Y是Al,二者形成的阳离子核外电子排布是2、8,具有2个电子层;Q是Cl,形成的离子核外电子排布是2、8、8,离子核外电子层数越多,离子半径越大;当离子核外电子层数相同时,离子的核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径大小关系为:Q>X>Y,A错误;
B. Cl2在工业上可用电解饱和NaCl溶液的方法制取,反应方程式为:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH,B正确;
C. Y、Q形成的化合物AlCl3是盐,属于共价化合物,在水溶液中完全电离产生Al3+、Cl-,因此属于电解质,C错误;
D. C与SiO2在高温下发生置换反应产生Si单质,同时得到CO气体,反应方程式为2C+SiO2 Si+2CO↑,CO不是C元素的最高价氧化物,D错误;
故合理选项是B。
本题考查了原子结构与元素周期律的关系,推断元素为解答关键,注意掌握元素周期表结构、元素周期律内容,试题培养了学生的分析能力及逻辑推理能力。
16、B
【解析】
A. 催化剂能明显增大化学反应速率,且在反应前后质量和性质不发生变化,这并不意味着催化剂不参加反应过程,实际催化剂参与了反应过程,改变了反应的路径,从而起到改变反应快慢的作用,故A错误;
B. 醇和酸反应后的产物是不是酯取决于酸是有机酸还是无机酸,如果是醇和有机酸反应,则生成的为酯,如果是醇和无机酸反应,则发生取代反应生成卤代烃,如乙醇和HBr反应则生成溴乙烷,故B正确;
C. 卤代烃水解后的产物除了是醇,还可能是酚,即卤代烃发生水解后生成的是醇还是酚,取决于−X是连在链烃基上还是直接连在苯环上,故C错误;
D. 醇可以分子内脱水,也可以分子间脱水,如果是分子内脱水,则发生的是消去反应,如果是分子间脱水,则发生的是取代反应,故D错误;
答案选B。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、对羟基苯甲醛 (酚)羟基、酯基、碳碳双键 取代反应 11
【解析】
由有机物的转化关系可知,发生信息①反应生成,与(CH3O)SO2发生取代反应生成,与HOOCCH2COOH发生信息②反应生成,则D为;在BBr3的作用下反应生成,则E为;与HBr在过氧化物的作用下发生加成反应生成,则G为;在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成,则H为;与在浓硫酸作用下共热发生酯化反应生成。
【详解】
(1)化合物A的结构简式为,名称为对羟基苯甲醛;化合物I的结构简式为,官能团为酚羟基、碳碳双键和酯基,故答案为对羟基苯甲醛;酚羟基、碳碳双键和酯基;
(2)G→H的反应为在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成;与HOOCCH2COOH发生信息②反应生成,则D为,故答案为取代反应;;
(3)C的结构简式为,能与新制的氢氧化铜悬浊液共热发生氧化反应,反应的化学方程式为,故答案为;
(4)化合物W与E()互为同分异构体,两者所含官能团种类和数目完全相同,且苯环上有3个取代基,三个取代基为-OH、-OH、-CH=CHCOOH,或者为-OH、-OH、-C(COOH)=CH2,2个-OH有邻、间、对3种位置结构,对应的另外取代基分别有2种、3种、1种位置结构(包含E),故W可能的结构有(2+3+1)×2-1=11种,其中核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢,峰面积比为2:2:1:1:1:1,符合要求的W的结构简式为:,故答案为11;;
(5)结合题给合成路线,制备CH3CH2CH= CHCOOH应用逆推法可知,CH3CH=CH2与HBr在过氧化物条件下反应生成CH3CH2CH2Br,然后碱性条件下水解生成CH3CH2CH2OH,再发生氧化反应生成CH3CH2CHO,最后与HOOCCH2COOH在吡啶、加热条件下反应得到CH3CH2CH=CHCOOH,合成路线流程图为:,故答案为。
本题考查有机物推断与合成,充分利用转化中物质的结构简式与分子式进行分析判断,熟练掌握官能团的性质与转化是解答关键。
18、羧基 a、c +2NaOH → HOCH2CH(NH2)COONa+H2O+CH3COONa
【解析】
(1)甲含有氨基和羧基;
(2)a.该分子中C、N原子个数分别是7、5;
b.含有苯环的有机物属于芳香族化合物;
c.氨基能和酸反应、氯原子能和碱溶液反应;
d.该分子中含有N原子;
(3)丙的同分异构体丁中含有、在稀硫酸中水解有乙酸生成,说明丁含有酯基,丁为乙酸某酯,据此判断丁的结构简式;
(4)丁为,含有酯基,可在碱性条件下水解,且羧基于氢氧化钠发生中和反应。
【详解】
(1)甲含有氨基和羧基,含氧官能团为羧基;
(2)a.该分子中C、N原子个数分别是7、5,所以分子中碳原子与氮原子的个数比是7:5,a正确;
b.含有苯环的有机物属于芳香族化合物,该分子中没有苯环,所以不属于芳香族化合物,b错误;
c.氨基能和酸反应、氯原子能和碱溶液反应,所以该物质既能与盐酸又能与氢氧化钠溶液反应,c正确;
d.该分子中含有N原子,不属于苯酚的同系物,d错误;
故合理选项是ac;
(3)丙的同分异构体丁中含有、在稀硫酸中水解有乙酸生成,说明丁含有酯基,丁为乙酸某酯,所以丁的结构简式为;
(4)丁为,含有酯基,可在碱性条件下水解,且羧基于氢氧化钠发生中和反应,方程式为+2NaOH=HOCH2CH(NH2)COONa+H2O+CH3COONa。
本题考查了有机物的结构和性质,涉及有机物合成、反应类型的判断、基本概念等知识点,根据物质反应特点确定反应类型、根据流程图中反应物及反应条件确定生成物,再结合基本概念解答。
19、煤油 离子键 A、D、C、B、C 2NaNO2+(NH4)2SO4Na2SO4+2N2↑+4H2O 取少量产品溶于足量的蒸馏水中,将产生的气体依次通过足量的浓硫酸、赤热的氧化铜粉末,若黑色粉末变成红色,则原产品中含有钙,否则不含钙 上下移动水准瓶 偏低
【解析】
(1).钙的密度比煤油的大,钙是活泼金属能与氧气、水反应;氮化钙是活泼金属与活泼非金属形成的离子化合物;
(2).金属钙与氮气反应生成氮化钙,氮化钙与水能反应,所以装置B前后都应加装干燥剂,钙能与氧气反应,所以需要用焦性没食子酸溶液除掉氮气中的氧气。
(3)装置A中饱和NaNO2溶液和饱和(NH4)2SO4溶液在加热条件下发生归中反应生成氮气;
(4)氮化钙与水反应放出氨气,钙与水反应生成氢气。
(5) 调平液面是将量气管和水准瓶中的液面保持相平。
(6) 氮化钙与水反应的方程式是Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3↑,根据氨气的体积计算样品纯度。如果开始仰视刻度线,终点时俯视刻度线,则测得氨气的体积偏小。
【详解】
(1).钙的密度比煤油的大,钙是活泼金属能与氧气、水反应,所以实验室将钙保存在煤油中;氮化钙是活泼金属与活泼非金属形成的离子化合物,所以氮化钙含有离子键;
(2).金属钙与氮气反应生成氮化钙,氮化钙与水能反应,所以装置B前后都应加装干燥剂,钙能与氧气反应,所以需要用焦性没食子酸溶液除掉氮气中的氧气,装置连接顺序为A→D→C→B→C。
(3)装置A中饱和NaNO2溶液和饱和(NH4)2SO4溶液在加热条件下发生归中反应生成氮气,反应化学方程式是2NaNO2+(NH4)2SO4Na2SO4+2N2↑+4H2O;
(4)氮化钙与水反应放出氨气,钙与水反应生成氢气。检验氮化钙(Ca3N2)产品中是否混有Ca方法是取少量产品溶于足量的蒸馏水中,将产生的气体依次通过足量的浓硫酸、赤热的氧化铜粉末,若黑色粉末变成红色,则原产品中含有钙,否则不含钙。
(5) 调平液面是将量气管和水准瓶中的液面保持相平,操作方法是上下移动水准瓶;
(6)样品与水反应生成氨气的体积是(V2 mL-V1mL),设样品中Ca3N2的质量为xg;
Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3↑
148g 44.8L
xg (V2-V1)×10-3 L
x=
则该样品纯度为;
如果开始仰视刻度线,终点时俯视刻度线,则测得氨气的体积偏小,所以测得结果偏低。
本题考查物质的制备实验,把握实验装置的作用、发生的反应及制备原理为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意物质性质的综合应用。
20、aedbcfg或aedcbfg H2、CO2、H2S、SO2 先通氧气 排尽装置中的空气,防止过氧化钙与水和二氧化碳的反应 2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3↑+CaCl2+2H2O 晶体析出 冰水浴 导气、防止倒吸 过滤 洗涤
【解析】
⑴①由题图知,制备过氧化钙时装置的连接顺序为:制备氧气的装置(A)→气体干燥装置(C)→O2与钙高温下反应的装置(B)→干燥装置(D,防止空气中的H2O ,CO2进入反应装置),故答案为:aedbcfg或aedcbfg。
②装置A是固体加液体不加热的装置,因此该装置还可以制H2、CO2、H2S、SO2,
故答案为H2、CO2、H2S、SO2;
③装入药品后,先打开分液漏斗的旋塞,通一段时间氧气,排出装置中的空气,排尽装置中的空气,防止过氧化钙与水和二氧化碳的反应,再点燃B处酒精灯,
故答案为氧气;排尽装置中的空气,防止过氧化钙与水和二氧化碳的反应;
⑵①在装置A中制备NH3,反应方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3↑+CaCl2+2H2O,
故答案为2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3↑+CaCl2+2H2O;
②H2O2受热容易分解,反应在冰水浴中进行可防止温度过高H2O2分解,同时有利于晶体析出,由于NH3极易溶于水,吸收时要防止倒吸,所以装置B中仪器X的作用是导气并防止倒吸,
故答案为晶体析出;冰水浴;导气、防止倒吸;
③反应结束后,经过滤、洗涤、低温烘干即可得到CaO2·8H2O,
故答案为过滤;洗涤。
21、铁触媒 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+2(b-a)kJ·mol-1 C 4NH3+6NO → 5N2+6H2O 2:3 c(NH4+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-) c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+ c(Cl-)
【解析】
工业合成氨的催化剂是以铁为载体的铁触媒,氨气是共价化合物,氮原子最外层5个电子,其中三个电子和三个氢原子形成三个共价键;由图求出N2和H2反应生成1molNH3的反应热,再根据热化学反应方程式的书写要求解答;合成氨是气体体积减小的放热反应,依据平衡移动原理判断;NH3可用来消除NO的污染,生成2种对环境无害的物质,应生成氮气和水;氨气通入盐酸溶液反应生成氯化铵溶液,溶液中一定存在电荷守恒;若溶液pH=7,则氢氧根离子浓度和氢离子浓度相同,结合电荷守恒得到离子浓度大小。据此分析。
【详解】
(1)工业合成氨的催化剂是以铁为载体的铁触媒,氨气是共价化合物,氮原子最外层5个电子,其中三个电子和三个氢原子形成三个共价键,电子式为:;答案为:铁触媒;; (2)由图可知,N2和H2反应生成 1molNH3放出的热量为(b-a) kJ,该反应的热化学反应方程式为N2 (g) +3H2 (g)2NH3(g) △H=-2 (b-a) kJ·mol-1,故答案为: N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+2(b-a)kJ·mol-1 ;
(3)合成氨是气体体积减小的放热反应,保持容器的体积不变,混合气体质量不变,当混合气体的密度不变时,不能说明反应已经达到平衡状态,A错误;达到平衡时若升高温度,平衡逆向进行,根据反应方程式原子守恒,氮元素质量分数保持不变,B错误;达到平衡时若减少容器的体积,压强增大,平衡正向进行,正反应速率将大于逆反应速率,C正确;转化率和起始量、变化量有关,达到平衡后,N2的转化率和H2的转化率不一定相等,D错误;答案选C;
(4) NH3可用来消除NO的污染,生成2种对环境无害的物质,应生成氮气和水,化学方程式为:4NH3+6NO =5N2+6H2O;该反应中氧化产物与还原产物都是N2,物质的量之比是2:3;
(5)氨气通入盐酸溶液反应生成氯化铵溶液,若溶液pH=7,溶液中溶质为NH4Cl和NH3·H2O,溶液中氢氧根离子浓度和氢离子浓度相同,电荷守恒c(NH4+) +c(H+) =c(OH-)+c(Cl-) ,则c(NH4+) =c(Cl-),得到离子浓度大小为c(NH4+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-);
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