资源描述
河北省张家口市宣化第一中学2025-2026学年高三下学期一调化学试题
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、化学与生产、生活、科技等息息相关。下列说法不正确的是
A.《物理小识》中“有硇水者,剪银块投之,则旋而为水”,其中“硇水”是指盐酸
B.《天工开物》中“世间丝、麻、裘、褐皆具素质”,其中“丝”主要成分是蛋白质
C.“玉兔二号”月球车首次实现月球背面着陆,其帆板太阳能电池的主要材料是硅
D.港珠澳大桥采用的超高分子聚乙烯纤维吊绳,属于有机高分子材料
2、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
3、最近科学家发现都由磷原子构成的黑磷(黑磷的磷原子二维结构如图)是比石墨烯更好的新型二维半导体材料.下列说法正确的是
A.石墨烯属于烯烃 B.石墨烯中碳原子采用sp3杂化
C.黑磷与白磷互为同素异形体 D.黑磷高温下在空气中可以稳定存在
4、以石墨为电极分别电解水和饱和食盐水,关于两个电解池反应的说法正确的是( )
A.阳极反应式相同
B.电解结束后所得液体的pH相同
C.阴极反应式相同
D.通过相同电量时生成的气体总体积相等(同温同压)
5、NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.含1mol/LC1-的NH4Cl与氨水的中性混合溶液中,NH4+数为NA
B.60gSiO2和28gSi中各含有4NA个Si-O键和4NA个Si-Si键
C.标准状况下,浓盐酸分别与MnO2、KClO3反应制备22.4LCl2,转移的电子数均为2NA
D.10g46%甲酸(HCOOH)水溶液所含的氧原子数为0.5NA
6、室温下用下列装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A.验证浓硫酸具有强氧化性 B.制取干燥的NH3
C.干燥、收集并吸收多余的SO2 D.验证乙炔的还原性
7、下列由实验现象得出的结论正确的是
操作及现象
结论
A
向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀。
Ksp(AgCl)< Ksp(AgI)
B
向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液,溶液呈红色。
溶液中一定含有Fe2+
C
向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯,振荡、静置,溶液上层呈橙红色。
Br—还原性强于Cl—
D
加热盛有NH4Cl固体的试管,试管底部固体消失,试管口有晶体凝结。
NH4Cl固体可以升华
A.A B.B C.C D.D
8、下列选项中,微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.0.1 mol/L K2CO3溶液:c(OH-)=c(HCO3-)+c(H+)+c(H2CO3)
B.0.1 mol/L NaHCO3溶液中离子浓度关系:c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
C.等物质的量的一元弱酸HX与其钾盐KX的混合溶液中:2c(K+)= c(HX)+c(X-)
D.浓度均为0.1 mol/L的NaHCO3溶液和NaOH溶液等体积混合:c(Na+)+ c(H+)=c(CO32-)+c(OH-)+c(HCO3-)
9、下列叙述正确的是
A.Li在氧气中燃烧主要生成
B.将SO2通入溶液可生成沉淀
C.将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸
D.将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2+还原成Cu
10、2018年我国首次合成了在有机化工领域具有重要价值的化合物M(结构简式如图所示)。下列关于M的说法错误的是
A.分子式为C10H11NO5
B.能发生取代反应和加成反应
C.所有碳原子可以处在同一平面内
D.苯环上的氢原子被两个氯原子取代的结构有4种(不考虑立体结构)
11、下列模型表示的烃或烃的含氧衍生物中,可以发生酯化反应的是( )
A. B. C. D.
12、草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是一种淡黄色粉末,某课外小组利用下列装置检验草酸亚铁晶体受热分解的部分产物。
下列说法正确的是
A.若③和⑤中分别盛放足量NaOH溶液和CuO,可检验生成的CO
B.实验时只需要在装置①中反应结束后再通入N2
C.若将④中的无水CaCl2换成无水硫酸铜可检验分解生成的水蒸气
D.实验结束后,①中淡黄色粉末完全变成黑色,则产物一定为铁
13、一种新型漂白剂结构如图所示,其中W.Y.Z为不同周期不同主族的短周期元素,W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,W、X对应的简单离子核外电子排布相同。下列说法正确的是
A.非金属性:X>W>Y
B.Y的最高价氧化为对应的水化物为三元酸
C.可利用W与X、Y形成的化合物热还原制备单质Y
D.该漂白剂中仅有X均满足8电子稳定结构
14、正确使用化学用语是学好化学的基础,下列化学用语正确的是
A. 的名称:1,4-二甲苯 B.丙烷的分子式:CH3CH2CH3
C.聚丙烯的链节:—CH2-CH2-CH2— D.H2S的电子式:
15、个人卫生及防护与化学知识密切相关。下列说法中正确的是( )
A.气溶胶是飞沫混合在空气中形成的胶体,飞沫是分散剂,空气是分散质
B.饮用水的净化常用到明矾,明矾中无重金属元素,长期使用对身体无害
C.家庭生活中可以用84消毒液进行消毒,84消毒液与洁厕灵可以混合使用,效果更好
D.制造口罩的核心材料熔喷布的主要成分是聚丙烯,聚丙烯是有机高分子化合物,属于混合物
16、向某二价金属M的M(OH)2的溶液中加入过量的NaHCO3溶液,生成了MCO3沉淀,过滤,洗涤、干燥后将沉淀置于足量的稀盐酸中,充分反应后,在标准状况下收集到V L气体。如要计算金属M的相对原子质量,你认为还必需提供下列哪项数据是
A.M(OH)2溶液的物质的量浓度 B.与MCO3反应的盐酸的物质的量浓度
C.MCO3的质量 D.题给条件充足,不需要再补充数据
二、非选择题(本题包括5小题)
17、已知:(Ⅰ)当苯环上已经有了一个取代基时,新引进的取代基因受原取代基的影响而取代其邻、对位或间位的氢原子。使新取代基进入它的邻、对位的取代基有—CH3、—NH2等;使新取代基进入它的间位的取代基有—COOH、—NO2等;
(Ⅱ)R—CH=CH—R′R—CHO+R′—CHO
(Ⅲ)氨基(—NH2)易被氧化;硝基(—NO2)可被Fe和盐酸还原成氨基(—NH2)
下图是以C7H8为原料合成某聚酰胺类物质(C7H5NO)n的流程图。
回答下列问题:
(1)写出反应类型。反应①________,反应④________。
(2)X、Y是下列试剂中的一种,其中X是____,Y是_____。(填序号)
a.Fe和盐酸 b.酸性KMnO4溶液 c.NaOH溶液
(3)已知B和F互为同分异构体,写出F的结构简式_____。A~E中互为同分异构体的还有____和____。(填结构简式)
(4)反应①在温度较高时,还可能发生的化学方程式________。
(5)写出C与盐酸反应的化学方程式________。
18、化合物H是合成治疗心血管疾病药物的中间体,可通过以下途径合成:
已知:①(苯胺易被氧化)
②甲苯发生一硝基取代反应与A类似。
回答下列问题:
(1)写出化合物H的分子式__________,C中含氧官能团的名称___________。
(2)写出有关反应类型:BC ___________;FG___________。
(3)写出AB的反应方程式:___________________________ 。
(4)写出同时满足下列条件D的所有同分异构体的结构简式:____________
①能发生银镜反应
②能发生水解反应,水解产物之一与FeCl3溶液反应显紫色
③核磁共振氢谱(1显示分子中有4种不同化学环境的氢
(5)合成途径中,C转化为D的目的是_____________________。
(6)参照上述合成路线,以甲苯和(CH3CO)2O为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线:_________________________
19、为证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中作为氧气的来源,某化学兴趣小组选择适当的化学试剂和实验用品,用如图所示的装置(C中盛放的是过氧化钠)进行实验。回答下列问题:
(1)a的名称______。
(2)A是实验室中制取CO2的装置。写出A中发生反应的离子方程式:______。
(3)填写如表中的空白。
装置序号
加入的试剂
加入该试剂的目的
B
饱和NaHCO3溶液
____
D
____
____
(4)写出C中发生反应的化学方程式:______。
(5)F中得到气体的检验方法______。
(6)为了测定某碳酸钠样品的纯度,完成如下实验:在电子天平上准确称取三份灼烧至恒重的无水Na2CO3样品(杂质不与盐酸反应)0.4000g于250mL锥形瓶中,用50mL水溶解后,加2~3滴______作指示剂,然后用0.2000mol•L-1HCl标准液滴定,滴定终点的实验现象为______。已知:Na2CO3与HCl的滴定反应为Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑,滴定时实验数据列表如表:
实验次数编号
0.2000mol•L-1HCl溶液的体积(mL)
滴定前刻度
滴定后刻度
1
1.00
31.50
2
5.00
34.50
3
7.00
42.50
选取上述合理数据,计算出碳酸钠样品的纯度为______。
20、信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:
请回答下列问题:
(1)第①步Cu与酸反应的离子方程式为__________;得到滤渣1的主要成分为__________。
(2)第②步中加H2O2的作用是__________,使用H2O2的优点是__________;调溶液pH的目的是使__________生成沉淀。
(3)第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是__________。
(4)由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O,探究小组设计了三种方案:
甲:滤渣2酸浸液 Al2(SO4)3·18H2O
乙:滤渣2酸浸液滤液Al2(SO4)3·18H2O
丙:滤渣2滤液溶液Al2(SO4)3·18H2O
上述三种方案中,__________方案不可行,原因是__________;
从原子利用率角度考虑,__________方案更合理。
(5)探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O(Mr=250)含量。取ag试样配成100mL溶液,每次取20.00mL,消除干扰离子后,用cmol·L-1EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液bmL。滴定反应为:Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+
①写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω=__________;
②下列操作会导致含量的测定结果偏高的是______。
a 未干燥锥形瓶
b 滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡
c 未除净可与EDTA反应的干扰离子
21、钙钛矿(主要成分是CaTiO3)太阳能薄膜电池制备工艺简单、成本低、效率高,引起了科研工作者的广泛关注,科学家认为钙钛矿太阳能电池将取代硅基太阳能电池的统治地位。
(1)基态Ti原子的价电子排布式为__,能量最高的能级有__个空轨道;Si、P、S第一电离能由小到大顺序是__。
(2)碳和硅的有关化学键键能如表所示:
化学键
C−C
C−H
C−O
Si−Si
Si−H
Si−O
键能/kJ▪mol-1
356
413
336
226
318
452
硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是___。
(3)一种新型熔融盐燃料电池以Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,则CO32-的空间构型为___。
(4)Cu2+能与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)形成配离子如图:
该配离子中含有的化学键类型有__(填字母)。
a.配位键 b.极性键 c.离子键 d.非极性键
一个乙二胺分子中共有__个σ键,C原子的杂化方式为__。
(5)CaTiO3的晶胞为立方晶胞,结构如图所示(图中Ca2+、O2-、Ti4+分别位于立方体的体心、面心和顶角)Ca2+的配位数为__,与Ti4+距离最近且相等的O2-有__个;晶体的密度为ρg/cm3,最近的Ti4+和O2-之间的距离为__nm(填计算式)。(CaTiO3的摩尔质量为136g/mol,NA为阿伏加德罗常数)。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、A
【解析】
A.硇水可以溶解银块,所以硇水是硝酸,故A符合题意;
B.丝是由蚕丝织成,蚕丝的主要成分是蛋白质,故B不符合题意;
C.硅为良好的半导体材料,能制造太阳能电池板,所以“玉兔号”月球车上的太阳能电池的材料是硅,故C不符合题意;
D.聚乙烯纤维属于合成高分子材料,属于有机高分子化合物,故D不符合题意;
故答案为:A。
自然界存在的天然纤维主要有:棉花,麻类,蚕丝和动物毛,其中棉花和麻类的分子成份主要是天然纤维素,而蚕丝和毛类的分子成份主要是蛋白质(呈聚酰胺高分子形式存在);自然界除棉花、麻类外,树木、草类也大量生长着纤维素高分子,然而树木、草类生长的纤维素,不是呈长纤维状态存在,不能直接当作纤维来应用,将这些天然纤维素高分子经过化学处理,不改变它的化学结构,仅仅改变天然纤维素的物理结构,从而制造出来可以作为纤维应用的而且性能更好的纤维素纤维。
2、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。
3、C
【解析】
A.石墨烯是碳元素的单质,不是碳氢化合物,不是烯烃,A错误;
B.石墨烯中每个碳原子形成3σ键,杂化方式为sp2杂化,B错误;
C.黑磷与白磷是磷元素的不同单质,互为同素异形体,C正确;
D.黑磷是磷单质,高温下能与O2反应,在空气中不能稳定存在,D错误;
答案选C。
4、C
【解析】
A.以石墨为电极电解水,阳极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑,以石墨为电极电解饱和食盐水,阳极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,阳极的电极反应式不同,故A错误;
B.电解水时其pH在理论上是不变的,但若加入少量硫酸则变小,若加入少量氢氧钠则变大,若加入硫酸钠则不变;电解饱和氯化钠溶液生成氢氧化钠和氯气和氢气,pH变大,所以电解结束后所得液体的pH不相同,故B错误;
C.以石墨为电极电解水和饱和食盐水的阴极反应式为:2H++2e-=H2↑,所以电极反应式相同,故C正确;
D.若转移电子数为4mol,则依据电解方程式2H2O2H2↑+O2↑~4e-,电解水生成3mol气体;依据电解方程式2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑~2e-,电解食盐水生成4mol气体,在同温同压下气体的总体积不相等,故D错误;
故选C。
明确电解池工作原理、准确判断电极及发生反应是解题关键。本题的易错点为D,要注意氧化还原反应方程式中根据转移电子的相关计算。
5、D
【解析】
A.没有提供溶液的体积,无法计算混合溶液中NH4+的数目,A不正确;
B.60gSiO2和28gSi都为1mol,分别含有4NA个Si-O键和2NA个Si-Si键,B不正确;
C.标准状况下22.4LCl2为1mol,若由浓盐酸分别与MnO2、KClO3反应制得,则转移的电子数分别为2NA、NA,C不正确;
D.10g46%甲酸(HCOOH)水溶液所含的氧原子数为 =0.5NA,D正确;
故选D。
6、B
【解析】
A.铜与浓硫酸反应需要加热,故A错误;
B.浓氨水滴入生石灰中,氧化钙与水反应放出大量的热,增大溶液中氢氧根浓度,使氨水的电离向左移动,放出的热量有利于放出氨气,氨气可以用碱石灰干燥,故B正确;
C.收集不到干燥的二氧化硫气体,因为二氧化硫是酸性氧化物,不能用碱石灰干燥,故C错误;
D.电石中混有硫化物,与水反应生成的乙炔气体中混有硫化氢气体,硫化氢也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,干扰乙炔的还原性验证,故D错误;
故选B。
7、C
【解析】
A、Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),A错误;
B、滴加氯水后再加入KSCN溶液,溶液呈红色,说明该溶液可能含有Fe2+或Fe3+,B错误;
C、上层呈橙红色,说明Cl2与NaBr反应生成了Br2和NaCl,则Br‾的还原性强于Cl‾,C正确;
D、不是升华,试管底部NH4Cl分解生成NH3和HCl,试管口NH3与HCl反应生成了NH4Cl,发生了化学反应,D错误;
答案选C。
把元素化合物的知识、化学原理和实验操作及实验结论的分析进行了结合,考查了考生运用所学知识分析实验现象,得出正确结论的能力,审题时应全面细致,如滴加氯水后再加入KSCN溶液,溶液可能含有Fe2+或Fe3+,体现了化学实验方案设计的严谨性,加热盛有NH4Cl固体的试管,体现了由现象看本质的科学态度。
8、C
【解析】
A、正确关系为c(OH-)=c(HCO3-)+c(H+)+2c(H2CO3),因为由一个CO32-水解生成H2CO3,同时会产生2个OH-,故A错误;
B、NaHCO3溶液中,根据物料守恒可得:c(Na+)=c(CO32﹣)+c(HCO3﹣)+c(H2CO3),故B错误;
C、等物质的量的一元弱酸HX与其钾盐KX的混合溶液中,根据物料守恒,2 c(K+)= c(HX)+c(X-),故C正确;
D、浓度均为0.1 mol/L的NaHCO3溶液和NaOH溶液等体积混合,根据电荷守恒:c(Na+)+ c(H+)=2c(CO32-)+c(OH-)+c(HCO3-),故D错误;
综上所述,本题正确答案为C。
本题考查了溶液中离子浓度等量关系,注意掌握电荷守恒、物料守恒、盐的水解原理在判断溶液中离子浓度大小中的应用方法。
9、C
【解析】
A、Li在氧气中燃烧生成Li2O,得不到Li2O2,A错误;
B、SO2和BaCl2不反应,不能生成沉淀,B错误;
C、由于次氯酸的酸性比碳酸弱,因此将CO2通入次氯酸钙溶液中可生成次氯酸,C正确;
D、将NH3通入热的CuSO4溶液中生成氢氧化铜沉淀。氨气具有还原性,在加热条件下,氨气可和氧化铜反应生成铜、氮气和水,D错误。
答案选C。
10、C
【解析】
A. 分子式为C10H11NO5,故A正确;
B. 含有苯环,能发生取代反应和加成反应,故B正确;
C. 分子中画红圈的碳原子通过3个单键与另外3个碳原子相连,所以不可能所有碳原子处在同一平面内,故C错误;
D. 苯环上的氢原子被两个氯原子取代的结构有、、、,共4种,故D正确;
选C。
11、D
【解析】
醇和羧酸发生酯化反应生成酯和水, 表示甲烷,表示苯,表示乙醛, 表示乙醇,乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,能发生酯化反应的是乙醇;
答案选D。
12、A
【解析】
A、利用②、③除去CO2,④中的无水氯化钙将气体干燥后,如果⑤中CuO固体转变成红色,则反应一定生成CO,A正确;
B、实验开始后,装置中的空气对分解及检验都有干扰,所以必须先通入N2除去装置中的空气,B错误;
C、由于从②、③溶液中导出的气体会带出水蒸气,因此④中放置无水硫酸铜无法检验分解生成的水蒸气,C错误;
D、草酸亚铁晶体分解剩余的固体为FeO,如果没有完全变为黑色,也有可能是由于晶体没有完全分解,D错误;
答案选A。
固体分解得到的水一定要在通过溶液之前检验。
13、C
【解析】
由W2+可知,W最外层有2个电子;Z形成1个键,Z是第ⅠA或ⅦA族元素;W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,X形成2个键,X是ⅥA族元素;Z与X形成共价键,Z是H元素,X是O元素;Y是B元素;W、X对应的简单离子核外电子排布相同,W是Mg元素。
【详解】
A. W是镁,为金属元素,非金属性:O>B>Mg,故A错误;
B. Y是B元素,B的最高价氧化为对应的水化物为H3BO3,H3BO3中的质子无法直接电离出,H3BO3结合水中的OH-,电离出H+,H3BO3是一元弱酸,故B错误;
C. 镁和B2O3加热生成B和氧化镁,故C正确;
D. 该漂白剂中Mg2+、B、O均满足8电子稳定结构,故D错误。
本题需要通过微观的原子结构、化学键结合题目信息推断元素,关键是联系宏观物质的性质、灵活运用结构决定性质的规律,本题的突破口是该漂白剂的结构示意图。
14、A
【解析】
A.,为对二甲苯,系统命名法命名为:1,二甲苯,A正确;
B.分子式是表示物质的元素构成的式子,故丙烷的分子式为,B错误;
C.聚丙烯的链节:,C错误;
D.H2S为共价化合物,硫原子中最外层有8个电子达到稳定结构,分子中存在两个键,电子式为:,D错误。
答案选A。
15、D
【解析】
A.飞沫在空气中形成气溶胶,飞沫是分散质,空气是分散剂,A不正确;
B.明矾中的Al3+对人体有害,不能长期使用,B不正确;
C.84消毒液(有效成分为NaClO)与洁厕灵(主要成分为HCl)混合,会反应生成Cl2,污染环境,C不正确;
D.聚丙烯是由链节相同但聚合度不同的分子形成的混合物,D正确;
故选D。
16、C
【解析】
生成的气体是CO2,所以要计算M的相对原子质量,还需要知道MCO3的质量,选项C正确,答案选C。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、取代反应 缩聚(聚合)反应 b a +HCl→
【解析】
根据反应④,C发生缩聚反应得到高分子化合物,则C的结构简式为;C7H8满足CnH2n-6,C7H8发生硝化反应生成A,结合A→B→C,则C7H8为,A的结构简式为,根据已知(III),为了防止—NH2被氧化,则A→B→C应先发生氧化反应、后发生还原反应,则B的结构简式为;根据已知(II),反应⑥生成的D的结构简式为,D与Cu(OH)2反应生成的E的结构简式为,E发生硝化反应生成F,B和F互为同分异构体,结合已知(I),F的结构简式为;
(1)反应①为甲苯与浓硝酸发生的取代反应;反应④为C发生缩聚反应生成。
(2)A的结构简式为,B的结构简式为,A→B使用的试剂X为酸性KMnO4溶液,将甲基氧化成羧基,选b;C的结构简式为,B→C将—NO2还原为—NH2,根据已知(III),Y为Fe和盐酸,选a。
(3)根据上述推断,F的结构简式为;A~E中互为同分异构体的还有A和C,即和。
(4)甲苯与浓硝酸、浓硫酸的混合酸在温度较高时反应硝化反应生成2,4,6—三硝基甲苯,反应的化学方程式为。
(5)C的结构简式为,C中的—NH2能与HCl反应,反应的化学方程式为+HCl→。
18、C12H15NO 醚键 还原反应 消去反应 +HNO3(浓) +H2O 、、 保护氨基,防止合成过程中被氧化
【解析】
A是,A与浓HNO3、浓H2SO4加热发生取代反应产生B:,B与Fe、HCl发生还原反应产生C:,C与(CH3CO)2O发生取代反应产生D:,E为,E与NaBH4发生反应产生F为。
【详解】
(1)根据H的结构简式可知其分子式是C12H15NO;C结构简式是,其中含氧官能团的名称为醚键;
(2) B为,C为,B与Fe、HCl反应产生C,该反应类型为还原反应;
F为,G为,根据二者结构的不同可知:FG的类型是消去反应;
(3)A是,A与浓HNO3、浓H2SO4加热发生取代反应产生B:,所以AB的反应方程式为:+HNO3(浓) +H2O;
(4)D结构简式为:,D的同分异构体符合下列条件:①能发生银镜反应,说明含有醛基-CHO;
②能发生水解反应,水解产物之一与FeCl3溶液反应显紫色,说明含有酯基,水解产物含有酚羟基,即该物质含酚羟基形成的酯基;
③核磁共振氢谱(1显示分子中有4种不同化学环境的氢,则符合题意的同分异构体结构简式为:、、;
(5)合成途径中,C转化为D时—NH2发生反应产生-NHCOCH3,后来转化为氨基,目的是保护氨基,防止其在合成过程被氧化;
(6)参照上述合成路线,以甲苯和(CH3CO)2O为原料,设计制备的合成路线。甲苯首先被酸性KMnO4溶液氧化为苯甲酸,苯甲酸与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生取代反应产生间硝基甲苯,在Fe、HCl作用下反应产生,与(CH3CO)2在加热条件下发生取代反应产生,所以甲苯转化为的合成路线为:
本题考查有机物的合成与推断的知识,涉及有机反应类型、官能团结构与性质、限制条件同分异构体书写,在进行物质推断的过程中,要充分利用题干信息,结合已有的知识分析、判断,要注意氨基容易被氧化,为防止其在转化过程中氧化,先使其反应得到保护,在其他基团形成后再将其还原回来。
19、分液漏斗CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑除去CO2气体中混入的HClNaOH溶液吸收未反应的CO2气体2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑将带火星的木条伸入瓶中,若木条复燃证明O2甲基橙溶液由黄色变为橙色,且半分钟之内无变化79.5%
【解析】
A中CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,制备CO2,B中装有饱和NaHCO3溶液除去CO2中少量HCl,C中盛放的是过氧化钠,发生反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,D中放NaOH溶液,吸收未反应的CO2气体,E收集生成的O2。
【详解】
(1)a的名称分液漏斗,故答案为:分液漏斗;
(2)A是实验室中制取CO2,化学反应方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,离子反应方程式为:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑,故答案为:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑;
(3)
装置序号
加入的试剂
加入该试剂的目的
B
饱和NaHCO3溶液
除去CO2气体中混入的HCl
D
NaOH溶液
吸收未反应的CO2气体
故答案为:除去CO2气体中混入的HCl;NaOH溶液;吸收未反应的CO2气体;
(4)C中盛放的是过氧化钠,发生反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,故答案为:Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
(5)F中得到气体为氧气,其检验方法:将带火星的木条伸入瓶中,若木条复燃证明O2,
故答案为:将带火星的木条伸入瓶中,若木条复燃证明O2;
(6)盐酸滴定碳酸钠,碳酸钠显碱性,可用甲基橙作指示剂,已知:Na2CO3与HCl的滴定反应为Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑,滴定终点的实验现象溶液由黄色变为橙色,且半分钟之内无变化,由实验数据分析可知,实验次数编号为3的实验误差大,不可用,由1、2平均可得,消耗的盐酸体积为30.0mL,由反应方程式可知,Na2CO3∽2HCl,碳酸钠的物质的量为:n(Na2CO3)=1/2n(HCl)=1/2×0.2000mol•L×0.03L=0.003mol,m(Na2CO3)= 0.003mol×106g·mol-1=0.318g,碳酸钠样品的纯度为×100%=79.5%,故答案为:甲基橙;溶液由黄色变为橙色,且半分钟之内无变化;79.5%;
20、Cu+4H++2NO3-Cu2++2NO2↑+2H2O 或3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2OPt、Au将Fe2+氧化为Fe3+不引入杂质,对环境无污染Al3+、Fe3+加热脱水甲所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质乙×100%c
【解析】
稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热,Cu、Al、Fe发生反应生成Cu2+、Al3+、Fe2+,滤渣1 的成分是Pt和Au,滤液1中的离子是Cu2+、Al3+、Fe2+,滤液1中加入过氧化氢,将Fe2+氧化为Fe3+,再加入氢氧化钠并调节溶液pH使Al3+、Fe3+生成沉淀,滤液2中主要含有Cu2+,然后将硫酸铜溶液蒸发、冷却结晶、过滤得到硫酸铜晶体;将滤渣2(主要含有氢氧化铁和氢氧化铝)经过一系列步骤制取Al2(SO4)3·18H2O。结合物质的性质分析解答。
【详解】
(1)稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热,Cu、Al、Fe发生反应生成Cu2+、Al3+、Fe2+;所以滤渣1的成分是Pt和Au,滤液1中的离子是Cu2+、Al3+、Fe2+;第①步Cu与酸反应的离子方程式为:Cu+4H++2NO3-Cu2++2NO2↑+2H2O 或3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为Cu+4H++2NO3-Cu2++2NO2↑+2H2O 或3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O;Pt、Au,
(2)第②步加H2O2的作用是把Fe2+氧化为Fe3+,过氧化氢做氧化剂不引入杂质,对环境无污染,根据流程图,调溶液pH的目的是使Al3+、Fe3+生成沉淀,故答案为将Fe2+氧化为Fe3+;不引入杂质,对环境无污染;Al3+、Fe3+;
(3)第③步由CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是在坩埚中加热脱水,故答案为在坩埚中加热脱水;
(4)制备硫酸铝晶体的甲、乙、丙三种方法中,甲方案在滤渣中只加硫酸会生成硫酸铁和硫酸铝,冷却、结晶、过滤得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质,方法不可行;乙和丙方法均可行;乙方案先在滤渣中加H2SO4,生成Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3,再加Al粉和Fe2(SO4)3生成Al2(SO4)3,过滤除去生成的铁和过量的铝粉,将滤液蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体;丙方案先在滤渣中加NaOH和Al(OH)3反应生成NaAlO2,再在滤液中加H2SO4生成Al2(SO4)3,蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体;但从原子利用角度考虑方案乙更合理,因为丙加的NaOH和制备的Al2(SO4)3的原子组成没有关系,造成药品浪费,故答案为甲;所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质;乙;
(5)①取a g试样配成100mL溶液,每次取20.00mL,消除干扰离子后,用c mol•L-1 EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液6mL,滴定反应如下:Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+,铜离子物质的量和标准液物质的量相同=cmol/L×b×10-3L=bc×10-3mol;依据元素守恒得到:则20mL溶液中含有的CuSO4•5H2O物质的量为bc×10-3mol;100mL溶液中含bc×10-3mol×5=5bc×10-3mol,所以CuSO4•5H2O质量分数的表达式=×100%,故答案为×100%;
②a.未干燥锥形瓶对实验结果无影响,故错误;b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡,导致消耗标准液读数偏小,结果偏低,故错误;c.未除净可与EDTA反应的干扰离子,导致消耗标准液多,结果偏高,故正确;导致含量的测定结果偏高的是c,故答案为c。
掌握中和滴定的简单计算和误差的分析,离子性质等是解答本题的关键。本题的易错点为(4),要注意从原子利用的角度分析解答。
21、3d24s2 3 Si、S、P C—C键和C—H键较强,所形成的烷烃稳定;而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低,易断裂,导致长链硅烷难以生成 平面正三角形 abd 11 sp3 6 12 ××107
【解析】
(1)基态Ti原子核外有22个电子,其价电子排布式为3d24s2,基态Ti原子能量最高的能级为3d轨道,还有3个空轨道,由于原子半径:Si>P>O,又P的3p轨道为3p3半充满状态,故第一电离能:Si<S<P,故答案为:3d24s2;3;Si、S、P;
(2)根据表格数据分析可知,C—C键和C—H键较强,所形成的烷烃稳定;而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低,易断裂,导致长链硅烷难以生成,从而导致硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,故答案为:C—C键和C—H键较强,所形成的烷烃稳定;而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低,易断裂,导致长链硅烷难以生成;
(3)CO32-的成键电子对数,不含有孤对电子,则CO32-的空间构型为平面三角形,故答案为:平面三角形;
(4)由该配离子结构图分析可知,该配离子中N原子和Cu2+形成配位键,C原子和N、H原子形成极性键,C原子和C原子形成非极性键,则选abd,一个乙二胺分子中共有11个σ键,C原子形成的都是单键,则其杂化方式为sp3,故答案为:abd;11;sp3;
(5)根据晶胞结构结构图可知,Ca2+位于晶胞体心,O2-位于晶胞各个面的面心,Ti4+位于晶胞的8个顶点上,所以Ca2+的配位数为6,与Ti4+距离最近且相等的O2-有2个,在一个晶胞中,含有Ti4+的个数,Ca2+个数为1,O2-的个数为,即一共晶胞中含有1个CaTiO3,其质量为:,所以晶胞的体积,则晶胞的边长,最近的Ti4+和O2-之间的距离,故答案为:6;12;。
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