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黑龍江省哈爾濱市呼蘭一中、阿城二中、賓縣三中、尚志五中四校2024年高三第一次模擬考試化學(xué)試卷注意事項(xiàng)1.考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2.試題所有答案必須填涂或書(shū)寫在答題卡上,在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答;第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3.考試結(jié)束后,考生須將試卷和答題卡放在桌面上,待監(jiān)考員收回。一、選擇題(共包括22個(gè)小題。每小題均只有一個(gè)符合題意的選項(xiàng))1、下列濃度關(guān)系正確的是()A.0.1mol/L的NH4HSO4溶液中滴加0.1mol/L的Ba(OH)2溶液至剛好沉淀完全:c(NH4+)>c(OH-)>c(SO42-)>c(H+)B.1L0.1mol/L的KOH溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的CO2氣體3.36L,所得溶液中:c(K+)+c(H+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)C.0.1mol/L的NaOH溶液與0.2mol/L的HCN溶液等體積混合,所得溶液呈堿性:c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)D.同溫下pH相同的NaOH溶液、CH3COONa溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液的濃度:c(NaOH)<c(CH3COONa)<c(NaHCO3)<c(Na2CO3)2、設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是A.1L0.2mol/L亞硫酸鈉溶液中H2SO3、HSO3—、SO32—的總數(shù)為0.2NAB.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,等物質(zhì)的量的C2H4和CH4所含的氫原子數(shù)均為4NAC.向含1molFeI2的溶液中通入等物質(zhì)的量的Cl2,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NAD.100g9.8%的硫酸與磷酸的混合溶液中含氧原子數(shù)為0.4NA3、下列褪色與二氧化硫漂白性有關(guān)的是A.溴水 B.品紅溶液C.酸性高錳酸鉀溶液 D.滴入酚酞的氫氧化鈉溶液4、元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相對(duì)位置如下表所示,其中R單質(zhì)在暗處與H2劇烈化合并發(fā)生爆炸。則下列判斷正確的是()A.非金屬性:Z<T<XB.R與Q的電子數(shù)相差26C.氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性:R<T<QD.最高價(jià)氧化物的水化物的酸性:R>Q5、某學(xué)生設(shè)計(jì)下列裝置,在制取某些物質(zhì)A的同時(shí),還能提供電能,可行性的是()甲乙電解質(zhì)溶液AAH2Cl2稀HClHClBN2H2某可行溶液NH3·H2OCCO2NH3NaCl飽和溶液NaHCO3DPbPbO2H2SO4溶液PbSO4A.A B.B C.C D.D6、《天工開(kāi)物》中對(duì)“海水鹽”有如下描述:“凡煎鹽鍋古謂之牢盆……其下列灶燃薪,多者十二三眼,少者七八眼,共煎此盤……火燃釜底,滾沸延及成鹽?!蔽闹猩婕暗牟僮魇?)A.萃取 B.結(jié)晶C.蒸餾 D.過(guò)濾7、探究氫氧化鋁的兩性,最適宜的試劑是()A.AlCl3、氨水、稀鹽酸 B.Al2C.Al、NaOH溶液、稀鹽酸 D.Al28、已知NA是阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.反應(yīng)中,每生成294gg釋放的中子數(shù)為3NAB.常溫常壓下,22.4L乙烷和丙烯(C3H6)的混合物中氫原子數(shù)目為6NAC.1L0.5mol.L-1'碳酸鈉溶液含有的CO32-數(shù)目小于0.5NAD.0.1molH2O2與MnO2充分作用生成O2,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1NA9、把1.4g鐵粉完全溶解于某濃度的硝酸中,如反應(yīng)只收集到2.3molNO2和2.2molNO,下列說(shuō)法正確的是A.反應(yīng)后生成的鹽只為Fe(NO3)3B.反應(yīng)后生成的鹽只為Fe(NO3)2C.反應(yīng)后生成的鹽為Fe(NO3)3和Fe(NO3)2,其物質(zhì)的量之比為1∶3D.反應(yīng)后生成的鹽為Fe(NO3)3和Fe(NO3)2,其物質(zhì)的量之比為3∶110、下列關(guān)于硫酸銅溶液和氫氧化鐵膠體的說(shuō)法中,正確的是A.前者是混合物,后者是純凈物 B.兩者都具有丁達(dá)爾效應(yīng)C.分散質(zhì)的粒子直徑均在1~100nm之間 D.前者可用于殺菌,后者可用于凈水11、關(guān)于鈉及其化合物的化學(xué)用語(yǔ)正確的是A.鈉原子的結(jié)構(gòu)示意圖:B.過(guò)氧化鈉的電子式:C.碳酸氫鈉的電離方程式:NaHCO3=Na++H++CO32-D.次氯酸鈉水溶液呈堿性的原因:ClO+H2OHClO+OH12、下列離子方程式正確且符合題意的是A.向Ba(NO3)2溶液中通入SO2,產(chǎn)生白色沉淀,發(fā)生的離子反應(yīng)為Ba2++SO2+H2O=BaSO3↓+2HB.向K3[Fe(CN)6]溶液中加入少量鐵粉,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,發(fā)生的離子反應(yīng)為Fe+2[Fe(CN)6]3=Fe2++2[Fe(CN)6]4,3Fe2++2[Fe(CN)6]3=Fe3[Fe(CN)6]2↓C.向酸化的KMnO4溶液中加入少量Na2S,再滴加BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,證明一定發(fā)生離子反應(yīng):8MnO4-+5S2+24H=8Mn2++5SO42+12H2OD.向FeI2溶液中滴加少量氯水,溶液變黃色:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl13、嗎啡是嚴(yán)格查禁的毒品.嗎啡分子含C71.58%,H6.67%,N4.91%,其余為O.已知其相對(duì)分子質(zhì)量不超過(guò)300,則嗎啡的分子式是A.C17H19NO3 B.C17H20N2O C.C18H19NO3 D.C18H20N2O214、25℃時(shí),HCN溶液中CN-和HCN濃度所占分?jǐn)?shù)(α)隨pH變化的關(guān)系如圖所示,下列表述正確的是()A.Ka(HCN)的數(shù)量級(jí)為10-9B.0.1mol/LHCN溶液使甲基橙試液顯紅色C.1L物質(zhì)的量都是0.1mol的HCN和NaCN混合溶液中c(HCN)>c(CN-)D.0.1mol/LNaCN溶液的pH=9.215、在氧氣中灼燒0.44gS和Fe組成的化合物,使其中的S全部轉(zhuǎn)化成H2SO4,這些H2SO4可用20mL0.5mol/L的NaOH溶液完全中和,則原化合物中S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為()A.18% B.46% C.53% D.36%16、工業(yè)上用Na2SO3溶液吸收硫酸工業(yè)尾氣中的SO2,并通過(guò)電解方法實(shí)現(xiàn)吸收液的循環(huán)再生。其中陰、陽(yáng)離子交換膜組合循環(huán)再生機(jī)理如圖所示,下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是A.X應(yīng)為直流電源的正極B.電解過(guò)程中陰極區(qū)pH升高C.圖中的b%<a%D.SO32-在電極上發(fā)生的反應(yīng)為SO32-+2OH--2e-=SO42-+2H2O17、在給定條件下,下列加點(diǎn)的物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中完全消耗的是A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將1g鋁片投入20mL18.4mol/L的硫酸中B.常溫下,向100mL3mol/L的硝酸中加入6.4g銅C.在適當(dāng)溫度和催化劑作用下,用2molSO2和1molO2合成SO3D.將含有少量H2O(g)的H2通入盛有足量Na2O2容器中并不斷用電火花點(diǎn)燃18、下列實(shí)驗(yàn)方案中,可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖沁x項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)方案A除去苯中混有的苯酚加入適量的溴水充分反應(yīng)后過(guò)濾B檢驗(yàn)Fe2+溶液中是否含有Fe3+向待測(cè)液中滴加幾滴鐵氰化鉀溶液C除去粗鹽中含有Mg2+、Ca2+、SO42-的試劑加入順序向該溶液中先加入NaOH溶液、再加BaCl2溶液,最后加碳酸鈉溶液D檢驗(yàn)SO2中是否含有HCl將產(chǎn)生的氣體通入HNO3酸化的AgNO3溶液中A.A B.B C.C D.D19、有機(jī)物環(huán)丙叉環(huán)丙烷的結(jié)構(gòu)為。關(guān)于該有機(jī)物的說(shuō)法正確的是A.所有原子處于同一平面B.二氯代物有3種C.生成1molC6H14至少需要3molH2D.1mol該物質(zhì)完全燃燒時(shí),需消耗8.5molO220、下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是A.NH4HCO3溶液和過(guò)量Ca(OH)2溶液混合:Ca2++NH4++HCO3-+2OH-=CaCO3↓+H2O+NH3?H2OB.NaClO溶液與HI溶液反應(yīng):2ClO-+2H2O+2I-=I2+Cl2↑+4OH-C.磁性氧化鐵溶于足量稀硝酸:Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2OD.明礬溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO42-恰好完全沉淀:2Ba2++3OH-+Al3++2SO42-=2BaSO4↓+Al(OH)3↓21、天然氣因含有少量H2S等氣體開(kāi)采應(yīng)用受限。T.F菌在酸性溶液中可實(shí)現(xiàn)天然氣的催化脫硫,其原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是A.該脫硫過(guò)程需要不斷添加Fe2(SO4)3溶液B.脫硫過(guò)程O2間接氧化H2SC.亞鐵是血紅蛋白重要組成成分,F(xiàn)eSO4可用于治療缺鐵性貧血D.《華陽(yáng)國(guó)志》記載“取井火煮之,一斛水得五斗鹽”,我國(guó)古代已利用天然氣煮鹽22、比較純堿的兩種工業(yè)制法,正確的是選項(xiàng)項(xiàng)目氨堿法聯(lián)合制堿法A.原料食鹽、氨氣、生石灰食鹽、氨氣、二氧化碳B.可能的副產(chǎn)物氯化鈣氯化銨C.循環(huán)物質(zhì)氨氣、二氧化碳氨氣、氯化鈉D.評(píng)價(jià)原料易得、產(chǎn)率高設(shè)備簡(jiǎn)單、能耗低A.A B.B C.C D.D二、非選擇題(共84分)23、(14分)H(3一溴-5-甲氧基苯甲酸甲酯)是重要的有機(jī)物中間體,可以由A(C7H8)通過(guò)下圖路線合成。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)C的化學(xué)名稱為_(kāi)_______,G中所含的官能團(tuán)有醚鍵、_______、__________(填名稱)。(2)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_______,B生成C的反應(yīng)類型為_(kāi)__________。(3)由G生成H的化學(xué)方程式為_(kāi)________。E→F是用“H2/Pd”將硝基轉(zhuǎn)化為氨基,而C→D選用的是(NH4)2S,其可能的原因是________。(4)化合物F的同分異構(gòu)體中能同時(shí)滿足下列條件的共有________種。①氨基和羥基直接連在苯環(huán)上②苯環(huán)上有三個(gè)取代基且能發(fā)生水解反應(yīng)(5)設(shè)計(jì)用對(duì)硝基乙苯為起始原料制備化合物的合成路線(其他試劑任選)。_____24、(12分)聚合物H是一種聚酰胺纖維,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。該聚合物可廣泛用于各種剎車片,其合成路線如下圖所示:已知:①C、D、G均為芳香族化合物,分子中均只含兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。②Diels-Alder反應(yīng):。(1)生成A的反應(yīng)類型是________,D的名稱是________,F(xiàn)中所含官能團(tuán)的名稱是_________。(2)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________;“B→C”的反應(yīng)中,除C外,還生成的一種無(wú)機(jī)產(chǎn)物是______(填化學(xué)式)。(3)D+G→H的化學(xué)方程式是_________。(4)Q是D的同系物,其相對(duì)分子質(zhì)量比D大14,則Q可能的結(jié)構(gòu)有______種。其中,核磁共振氫譜有4組峰,且峰面積比為1∶2∶2∶3的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)______(任寫一種)。(5)已知:乙炔與1,3-丁二烯也能發(fā)生Diels-Alder反應(yīng)。請(qǐng)以1,3-丁二烯和乙炔為原料,選用必要的無(wú)機(jī)試劑合成,寫出合成路線(用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示有機(jī)物,用箭頭表示轉(zhuǎn)化關(guān)系,箭頭上注明試劑和反應(yīng)條件)_______。25、(12分)草酸及其鹽是重要的化工原料,其中最常用的是三草酸合鐵酸鉀和草酸鈷,已知草酸鈷不溶于水,三草酸合鐵酸鉀晶體()易溶于水,難溶于乙醇。這兩種草酸鹽受熱均可發(fā)生分解等反應(yīng),反應(yīng)及氣體產(chǎn)物檢驗(yàn)裝置如圖。(l)草酸鈷晶體()在200℃左右可完全失去結(jié)晶水。用以上裝置在空氣中加熱5.49g草酸鈷晶體()樣品,受熱過(guò)程中不同溫度范圍內(nèi)分別得到一種固體物質(zhì),其質(zhì)量如下表。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到只有B中澄清石灰水明顯變渾濁,E中始終沒(méi)有紅色固體生成。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,290-320℃過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____;設(shè)置D的作用是____。(2)用以上裝置加熱三草酸合鐵酸鉀晶體可發(fā)生分解反應(yīng)。①檢查裝置氣密性后,先通一段時(shí)間的N2,其目的是___;結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí),先熄滅酒精燈再通入N2至常溫。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到B、F中澄清石灰水都變渾濁,E中有紅色固體生成,則分解得到的氣體產(chǎn)物是____。②C的作用是是____。(3)三草酸合鐵酸鉀的一種制備流程如下:回答下列問(wèn)題:①流程“I”硫酸必須過(guò)量的原因是____②流程中“Ⅲ”需控制溶液溫度不高于40℃,理由是____;得到溶液后,加入乙醇,然后進(jìn)行過(guò)濾。加入乙醇的理由是____26、(10分)亞氯酸鈉(NaClO2)是二氧化氯(ClO2)泡騰片的主要成分。實(shí)驗(yàn)室以氯酸鈉(NaClO3)為原料先制得ClO2,再制備NaClO2粗產(chǎn)品,其流程如圖:已知:①ClO2可被NaOH溶液吸收,反應(yīng)為2ClO2+2NaOH=NaClO3+NaClO2+H2O。②無(wú)水NaClO2性質(zhì)穩(wěn)定,有水存在時(shí)受熱易分解。(1)反應(yīng)Ⅰ中若物質(zhì)X為SO2,則該制備ClO2反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__。(2)實(shí)驗(yàn)在如圖-1所示的裝置中進(jìn)行。①若X為硫磺與濃硫酸,也可反應(yīng)生成ClO2。該反應(yīng)較劇烈。若該反應(yīng)在裝置A的三頸燒瓶中進(jìn)行,則三種試劑(a.濃硫酸;b.硫黃;c.NaClO3溶液)添加入三頸燒瓶的順序依次為_(kāi)__(填字母)。②反應(yīng)Ⅱ中雙氧水的作用是___。保持反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)物和溶劑的用量不變,實(shí)驗(yàn)中提高ClO2吸收率的操作有:裝置A中分批加入硫黃、___(寫出一種即可)。(3)將裝置B中溶液蒸發(fā)可析出NaClO2,蒸發(fā)過(guò)程中宜控制的條件為_(kāi)__(填“減壓”、“常壓”或“加壓”)。(4)反應(yīng)Ⅰ所得廢液中主要溶質(zhì)為Na2SO4和NaHSO4,直接排放會(huì)污染環(huán)境且浪費(fèi)資源。為從中獲得芒硝(Na2SO4·10H2O)和石膏(水合硫酸鈣),請(qǐng)補(bǔ)充完整實(shí)驗(yàn)方案:___,將濾液進(jìn)一步處理后排放(實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑和設(shè)備有:CaO固體、酚酞、冰水和冰水浴)。已知:CaSO4不溶于Na2SO4水溶液;Na2SO4的溶解度曲線如圖?2所示。27、(12分)某化學(xué)興趣小組制取氯酸鉀和氯水并進(jìn)行有關(guān)探究實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)一制取氯酸鉀和氯水利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1)制取實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,取出B中試管冷卻結(jié)晶,過(guò)濾,洗滌。該實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程需要的玻璃儀器有______。(2)若對(duì)調(diào)B和C裝置的位置,_____(填“可能”或“不可能”)提高B中氯酸鉀的產(chǎn)率。實(shí)驗(yàn)二氯酸鉀與碘化鉀反應(yīng)的研究(3)在不同條件下KClO3可將KI氧化為I2或KIO3。該小組設(shè)計(jì)了系列實(shí)驗(yàn)研究反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響,其中系列a實(shí)驗(yàn)的記錄表如下(實(shí)驗(yàn)在室溫下進(jìn)行):試管編號(hào)12340.20mol?L-1KI/mL1.01.01.01.0KClO3(s)/g0.100.100.100.106.0mol?L-1H2SO4/mL03.06.09.0蒸餾水/mL9.06.03.00實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①系列a實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖莀_____。②設(shè)計(jì)1號(hào)試管實(shí)驗(yàn)的作用是______。③若2號(hào)試管實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液變?yōu)辄S色,取少量該溶液加入______溶液顯藍(lán)色。實(shí)驗(yàn)三測(cè)定飽和氯水中氯元素的總量(4)根據(jù)下列資料,為該小組設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單可行的實(shí)驗(yàn)方案(不必描述操作過(guò)程的細(xì)節(jié)):_____。資料:①次氯酸會(huì)破壞酸堿指示劑;②次氯酸或氯水可被SO2、H2O2和FeCl2等物質(zhì)還原成Cl-。28、(14分)國(guó)家實(shí)施“青山綠水工程”,大力研究脫硝和脫硫技術(shù)。(1)H2在催化劑作用下可將NO還原為N2。下圖是該反應(yīng)生成1mol水蒸氣的能量變化示意圖。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式___________。(2)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反應(yīng)歷程如下:反應(yīng)I:2NO(g)N2O2(g)(快);H1<0v1正=k1正·c2(NO)、v1逆=k1逆·c(N2O2);反應(yīng)Ⅱ:N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢);△H2<0v2正=k2正·c(N2O2)·c(O2)、v2逆=k2逆·c2(NO2);①一定條件下,反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)達(dá)到平衡狀態(tài),平衡常數(shù)K=___________(用含k1正、k1逆、k2正、k2逆的代數(shù)式表示)。反應(yīng)I的活化能EI___________反應(yīng)Ⅱ的活化能EII(填“>”、“<”、或“=”)。②已知反應(yīng)速率常數(shù)k隨溫度升高而增大,則升高溫度后k2正增大的倍數(shù)___________k2逆增大的倍數(shù)(填“大于”、“小于”、或“等于”)。(3)我國(guó)科學(xué)家在天然氣脫硫研究方面取得了新進(jìn)展,利用如圖裝置可發(fā)生反應(yīng):H2S+O2=H2O2+S↓。①裝置中H+向___________池遷移。②乙池溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:______________________。(4)廢水處理時(shí),通H2S(或加S2-)能使某些金屬離子生成極難溶的硫化物而除去。25°℃,某廢液中c(Mn2+)=0.02mol·L-1,調(diào)節(jié)廢液的pH使Mn2+開(kāi)始沉淀為MnS時(shí),廢液中c(H2S)=0.1mol·L-1,此時(shí)pH約為_(kāi)__________。(已知:Ksp(MnS)=5.0×10-14,H2S的電離常數(shù):K1=1.5×10-7,K2=6.0×10-15,1g6=0.8)29、(10分)(1)氫氣是一種未來(lái)十分理想的能源。鑭鎳合金是一種良好的儲(chǔ)氫材料,在一定條件下通過(guò)如下反應(yīng)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)氫:LaNi3(s)+3H2(g)LaNi3H6(s)?H<0。某實(shí)驗(yàn)室模擬該過(guò)程,向體積一定的密閉容器中充入反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)。H2的平衡轉(zhuǎn)化率與其初始加入量(n)、反應(yīng)溫度(T)的關(guān)系如下左圖所示;一定溫度(T)下,將amol的氫氣充入體積是1L的容器內(nèi),氣體的壓強(qiáng)(P)隨時(shí)間(t)的變化關(guān)系如下右圖所示:①n1、n2、n3的大小關(guān)系是_______。②溫度T1下反應(yīng)的平衡常數(shù)是__________(用含a的代數(shù)式表示)。③保持溫度不變,在t6時(shí)刻將容積壓縮至原容積的一半,容器內(nèi)的壓強(qiáng)_________6kPa(填寫“大于”或“小于”)。(2)貯氫合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4等有機(jī)化工產(chǎn)品的反應(yīng)。溫度為TK時(shí)發(fā)生以下反應(yīng)①②③_______。(3)TK時(shí),向一恒壓密閉容器中充入等物質(zhì)的量的CO(g)和H2O(g)發(fā)生上述反應(yīng)②(已排除其他反應(yīng)干擾),測(cè)得CO(g)物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化如下表所示:若初始投入CO為2mol,恒壓容器容積10L,用H2O(g)表示該反應(yīng)0-5分鐘內(nèi)的速率v[H2O(g)]=______。6分鐘時(shí),僅改變一種條件破壞了平衡,且第9min達(dá)到平衡時(shí),CO的物質(zhì)的量是0.2mol,則改變的外界條件為_(kāi)________。(4)溫度、壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)CO(g)十2H2(g)=CH3OH(g)?H=-90.1kJ·mol-1中CO轉(zhuǎn)化率的影響如圖所示:①溫度在較低范圍內(nèi),對(duì)CO轉(zhuǎn)化率影響的主要因素是____________(填“溫度”或“壓強(qiáng)”)。②由圖像可知,溫度越低,壓強(qiáng)越大,CO轉(zhuǎn)化率越高。但實(shí)際生產(chǎn)往往采用300~400°C和10MPa的條件,其原因是________。
參考答案一、選擇題(共包括22個(gè)小題。每小題均只有一個(gè)符合題意的選項(xiàng))1、C【解析】
A.向0.1mol/L的NH4HSO4溶液中滴加0.1mol/L的Ba(OH)2溶液至沉淀剛好完全時(shí)發(fā)生反應(yīng):NH4HSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+NH3·H2O+H2O。NH3·H2ONH4++OH-H2OH++OH-。c(OH-)>c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)。錯(cuò)誤;B.根據(jù)電荷守恒可得:c(K+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-).錯(cuò)誤;C.0.1mol/L的NaOH溶液與0.2mol/L的HCN溶液等體積混合,則發(fā)生反應(yīng):NaOH+HCN="NaCN+"H2O。反應(yīng)后溶液為NaCN和HCN等物質(zhì)的量的混合溶液。由于所得溶液呈堿性,說(shuō)明NaCN的水解作用大于HCN的電離作用,所以個(gè)微粒的大小關(guān)系為:c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+),正確;D.NaOH溶液電離使溶液顯堿性;CH3COONa溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3水解使溶液顯堿性。由于酸性CH3COOH>H2CO3>HCO3-。酸越強(qiáng),鹽水解的程度就越小。當(dāng)溶液的pH相同時(shí),鹽的濃度就越大。故各物質(zhì)的濃度的關(guān)系是:c(NaOH)<c(Na2CO3)<c(NaHCO3)<c(CH3COONa),錯(cuò)誤;答案選C。2、A【解析】
A.根據(jù)物料守恒,1L0.2mol/L亞硫酸鈉溶液中H2SO3、HSO3—、SO32—的總物質(zhì)的量為1L×0.2mol/L=0.2mol,其含硫微??倲?shù)為0.2NA,故A正確;B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,等物質(zhì)的量的C2H4和CH4所含的氫原子數(shù)相等,因兩者的物質(zhì)的量不一定是1mol,則不一定均為4NA,故B錯(cuò)誤;C.向含1molFeI2的溶液中通入等物質(zhì)的量的Cl2,1molCl2全部被還原為Cl-,則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA,故C錯(cuò)誤;D.100g9.8%的硫酸與磷酸的混合溶液中含有硫酸和磷酸的總質(zhì)量為9.8g,物質(zhì)的量總和為0.1mol,酸中含有氧原子數(shù)為0.4NA,但水中也有氧原子,則總氧原子數(shù)大于0.4NA,故D錯(cuò)誤;故答案為A。3、B【解析】
A.二氧化硫與溴水發(fā)生氧化還原反應(yīng)使其褪色,體現(xiàn)二氧化硫的還原性,故A錯(cuò)誤;B.二氧化硫與品紅化合生成無(wú)色的物質(zhì),體現(xiàn)二氧化硫漂白性,故B正確;C.二氧化硫與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)使其褪色,體現(xiàn)二氧化硫的還原性,故C錯(cuò)誤;D.滴入酚酞的氫氧化鈉溶液顯紅色,二氧化硫?yàn)樗嵝匝趸?,能夠與堿反應(yīng),消耗氫氧根離子,使紅色溶液褪色,故D錯(cuò)誤;故答案為B。【點(diǎn)睛】考查二氧化硫的性質(zhì)。二氧化硫?yàn)樗嵝匝趸铮芘c堿性氧化物、堿發(fā)生反應(yīng);二氧化硫能漂白某些有色物質(zhì),如使品紅溶液褪色(化合生成不穩(wěn)定的化合物加熱后又恢復(fù)為原來(lái)的紅色;二氧化硫中硫?yàn)?4價(jià),屬于中間價(jià)態(tài),有氧化性又有還原性,以還原性為主,如二氧化硫能使氯水、溴水、KMnO4溶液褪色,體現(xiàn)了二氧化硫的強(qiáng)還原性而不是漂白性。4、B【解析】
R單質(zhì)在暗處與H2劇烈化合并發(fā)生爆炸,則R為F元素,由元素在周期表中的位置可知,T為Cl元素,Q為Br元素,X為S元素,Z為Ar元素?!驹斀狻緼.Z為Ar元素,最外層為穩(wěn)定結(jié)構(gòu),金屬性與非金屬性在同周期中最弱,且同周期自左而右非金屬性增強(qiáng),非金屬性Z<X<T,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.R為F元素,Q為Br元素,原子序數(shù)相差26,B項(xiàng)正確;C.同主族自上而下,非金屬性減弱,非金屬性F>Cl>Br,非金屬性越強(qiáng),氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,穩(wěn)定性HF>HCl>HBr,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.R為F,非金屬性很強(qiáng),沒(méi)有最高價(jià)含氧酸,D項(xiàng)錯(cuò)誤;答案選B。5、A【解析】
A.氫氣和氯氣分別作為燃料電池的負(fù)極和正極,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,同時(shí)產(chǎn)生HCl,選項(xiàng)A正確;B.N2、H2放錯(cuò)電極,交換后才能達(dá)到目的,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.這是侯氏制堿法原理,能得到NaHCO3,但不是氧化還原反應(yīng),不能提供電能,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.生成的PbSO4附著在電極上,不能分離,供循環(huán)使用,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案選A。6、B【解析】
“灶燃薪”是加熱,“多者十二三眼,少者七八眼,共煎此盤”是蒸發(fā)結(jié)晶,B正確,故答案為:B。7、D【解析】
既能與酸反應(yīng),又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的氫氧化物屬于兩性氫氧化物,但氫氧化鋁只能溶于堿中的強(qiáng)堿,據(jù)此分析?!驹斀狻緼、由于氫氧化鋁只能溶于堿中的強(qiáng)堿,故探究氫氧化鋁的兩性,不能用氨水,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B、由于氫氧化鋁只能溶于堿中的強(qiáng)堿,故探究氫氧化鋁的兩性,不能用氨水,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C、Al與NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣,偏鋁酸鈉溶液中滴加少量鹽酸產(chǎn)生氫氧化鋁沉淀,氫氧化鋁沉淀會(huì)溶于過(guò)量的鹽酸,操作步驟較多,不是最適宜的試劑,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D、Al2(SO4)3溶液和少量NaOH溶液反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀,繼續(xù)滴加氫氧化鈉溶液沉淀溶解,向氫氧化鋁沉淀加稀鹽酸沉淀也溶解,說(shuō)明氫氧化鋁具有兩性,選項(xiàng)D正確。答案選D。【點(diǎn)睛】本題考查了金屬元素化合物的性質(zhì),注意把握氫氧化鋁的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵,既能與強(qiáng)酸反應(yīng)生成鹽和水,又能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物。8、B【解析】
A.根據(jù)質(zhì)量守恒原理得:x=249+48-294=3,即每生成1mol釋放的中子數(shù)為3mol,即3NA,故A正確;B.常溫常壓下,無(wú)法由體積計(jì)算物質(zhì)的量,也就無(wú)法計(jì)算微粒數(shù)目,故B錯(cuò)誤;C.1L0.5mol.L-1'碳酸鈉溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量為1L×0.5mol.L-1=0.5mol,CO32-部分水解,所以含有的CO32-數(shù)目小于0.5NA,故C正確;D.0.1molH2O2與MnO2充分作用生成0.05molO2,O元素由-1價(jià)升高為0價(jià),失去1個(gè)電子,則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.05mol×2=0.1mol,即0.1NA,故D正確;故選B。9、C【解析】
1.4g鐵粉的物質(zhì)的量為1.4g÷56g/mol=2.4mol;收集到2.3molNO2和2.2molNO過(guò)程中得到電子物質(zhì)的量為:2.3mol×[(+5)-(+4)]+2.2mol×[(+5)-(+2)]=2.9mol;若反應(yīng)生成的鹽只有Fe(NO3)3,F(xiàn)e失去的電子物質(zhì)的量為1.2mol≠2.9mol,若反應(yīng)生成的鹽只有Fe(NO3)2,F(xiàn)e失去的電子物質(zhì)的量為2.8mol≠2.9mol,所以可得1.4g鐵粉反應(yīng)后生成了硝酸鐵和硝酸亞鐵,根據(jù)Fe守恒n[Fe(NO3)3]+n[Fe(NO3)2]=2.4mol,根據(jù)得失電子相等可得3n[Fe(NO3)3]+2n[Fe(NO3)2]=2.9mol,解得n[Fe(NO3)3]=2.1mol,n[Fe(NO3)2]=2.3mol,F(xiàn)e(NO3)3和Fe(NO3)2物質(zhì)的量之比為1∶3,答案選C。10、D【解析】
A、溶液和膠體都是分散系,屬于混合物,故A錯(cuò)誤;B、膠體能發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng),而溶液不能,故B錯(cuò)誤;C、溶液中溶質(zhì)粒子直徑較小于1nm,膠體粒子直徑在l~100nm之間,故C錯(cuò)誤;D、硫酸銅是重金屬鹽,能殺菌消毒,膠體具有較大的表面積,能用來(lái)凈水,故D正確;故選D。11、D【解析】
A.鈉原子原子核外有11個(gè)電子,A錯(cuò)誤;B.過(guò)氧化鈉是離子化合物,B錯(cuò)誤;C.碳酸氫鈉只能完全電離產(chǎn)生鈉離子和碳酸氫根離子,C錯(cuò)誤;D.次氯酸鈉溶液顯堿性是由于次氯酸根的水解造成的,D正確;答案選D。12、B【解析】
A.BaSO3和HNO3不能大量共存,白色沉淀是BaSO4,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.鐵氰化鉀可氧化鐵單質(zhì)生成亞鐵離子,F(xiàn)e2+與K3[Fe(CN)6]溶液反應(yīng)生成具有藍(lán)色特征的鐵氰化亞鐵沉淀,離子方程式正確,B項(xiàng)正確;C.不能排除是用硫酸對(duì)高錳酸鉀溶液進(jìn)行酸化,故酸化的高錳酸鉀溶液中可能含有H2SO4,則不能證明上述離子反應(yīng)一定發(fā)生,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.還原性:I>Fe2+,少量氯水優(yōu)先氧化碘離子,離子方程式應(yīng)為2I+Cl2=I2+2Cl,D項(xiàng)錯(cuò)誤;答案選B。【點(diǎn)睛】離子方程式書(shū)寫正誤判斷方法:(1)一查:檢查離子反應(yīng)方程式是否符合客觀事實(shí);(2)二查:“==”“”“↓”“↑”是否使用恰當(dāng);(3)三查:拆分是否正確。只有易溶于水的強(qiáng)電解質(zhì)能拆寫成離子,其他物質(zhì)均不能拆寫;(4)四查:是否漏寫離子反應(yīng);(5)五查:反應(yīng)物的“量”——過(guò)量、少量、足量等;(6)六查:是否符合三個(gè)守恒:質(zhì)量守恒、電荷守恒以及得失電子守恒。13、A【解析】
可通過(guò)假設(shè)相對(duì)分子質(zhì)量為100,然后得出碳、氫、氮、氧等元素的質(zhì)量,然后求出原子個(gè)數(shù),然后乘以3,得出的數(shù)值即為分子式中原子個(gè)數(shù)的最大值,進(jìn)而求出分子式?!驹斀狻考僭O(shè)嗎啡的相對(duì)分子質(zhì)量為100,則碳元素的質(zhì)量就為71.58,碳的原子個(gè)數(shù)為:=5.965,則相對(duì)分子質(zhì)量如果為300的話,就為5.965×3═17.895;同理,氫的原子個(gè)數(shù)為:×3=20.01,氮的原子個(gè)數(shù)為:×3=1.502,氧的原子個(gè)數(shù)為:×3=3.15,因?yàn)閱岱鹊南鄬?duì)分子質(zhì)量不超過(guò)300,故嗎啡的化學(xué)式中碳的原子個(gè)數(shù)不超過(guò)17.895,氫的原子個(gè)數(shù)不超過(guò)20.01,氮的原子個(gè)數(shù)不超過(guò)1.502;符合要求的為A,答案選A。14、C【解析】
A.電離平衡常數(shù)只受溫度的影響,與濃度無(wú)關(guān),取b點(diǎn),c(HCN)=c(CN-),則有HCN的電離平衡常數(shù)表達(dá)式為Ka==c(H+)=10-9.2,Ka(HCN)的數(shù)量級(jí)約為10-10,故A錯(cuò)誤;B.HCN為弱酸,其電離方程式為HCNH++CN-,弱電解質(zhì)的電離程度微弱,可以認(rèn)為c(H+)=c(CN-),c(HCN)=0.1mol·L-1,根據(jù)電離平衡常數(shù),0.1mol·L-1HCN溶液:=10-10,解得c(H+)=10-5.5,即pH=5.5,甲基橙:當(dāng)pH<3.1時(shí)變紅,因此0.1mol·L-1HCN溶液不能使甲基橙顯紅色,故B錯(cuò)誤;C.CN-水解平衡常數(shù)Kh==10-4>Ka=10-10,即CN-的水解大于HCN的電離,從而推出1L物質(zhì)的量都是0.1mol的HCN和NaCN混合溶液中:c(CN-)<c(HCN),故C正確;D.根據(jù)CN-水解平衡常數(shù),得出:=10-4,c(OH-)=10-2.5,pOH=2.5,則pH=11.5,故D錯(cuò)誤;答案:C。15、D【解析】
n(NaOH)=0.02L×0.50mol/L=0.01mol,由反應(yīng)的關(guān)系式SO2~H2SO4~2NaOH可知,n(SO2)=0.005mol,則硫和鐵組成的化合物中含有0.005molS,m(S)=0.005mol×32g/mol=0.16g,則ω(S)=×100%=36%,答案選D。16、B【解析】
A.因?yàn)殡娊獬刈笫襀+→H2,Pt(I)是陰極,X為直流電源的負(fù)極,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.陰極區(qū)消耗H+生成氫氣,氫離子濃度減小,溶液的pH增大,B項(xiàng)正確;C.電解池右室陽(yáng)極區(qū)的發(fā)生反應(yīng)HSO3--2e-+H2O=SO42-+3H+和SO32--2e-+2H2O=SO42-+4H+,圖中的b%>a%,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.解池右室陽(yáng)極區(qū)的發(fā)生反應(yīng)HSO3--2e-+H2O=SO42-+3H+和SO32--2e-+2H2O=SO42-+4H+,D項(xiàng)錯(cuò)誤;答案選B。17、D【解析】
A、鋁在冷濃硫酸中發(fā)生鈍化現(xiàn)象;B、根據(jù)3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O計(jì)算知稀硝酸有剩余;C、SO2和O2的反應(yīng)為可逆反應(yīng);D、2H2O(g)+2Na2O2=4NaOH+O2,2H2+O2=2H2O,兩式相加,則相當(dāng)于Na2O2+H2=2NaOH,故D項(xiàng)符合要求,正確。18、C【解析】
A.苯酚與溴水生成的三溴苯酚溶于苯,無(wú)法除去雜質(zhì),且引進(jìn)了新的雜質(zhì)溴,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.鐵氰化鉀溶液用于檢驗(yàn)亞鐵離子,無(wú)法檢測(cè)鐵離子,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.NaOH溶液可以除去Mg2+、再加稍過(guò)量的BaCl2溶液可以除去SO42-,最后加碳酸鈉溶液可以除去Ca2+和過(guò)量的Ba2+,到達(dá)除雜目的,C項(xiàng)正確;D.HNO3會(huì)氧化二氧化硫?yàn)榱蛩岣?,硫酸根與銀離子反應(yīng)生成微溶的硫酸銀白色沉淀,與氯化銀無(wú)法區(qū)分,D項(xiàng)錯(cuò)誤;答案選C。19、C【解析】
A.分子中所有碳原子處于同一平面,但氫原子不在此平面內(nèi),錯(cuò)誤;B.二氯代物中,兩個(gè)氯原子連在同一碳原子上的異構(gòu)體有1種,兩個(gè)氯原子連在不同碳原子上的異構(gòu)體有3種,也就是二氯代物共有4種,錯(cuò)誤;C.生成1molC6H14,至少需要3molH2,正確;D.該物質(zhì)的分子式為C6H8,1mol該物質(zhì)完全燃燒時(shí),需消耗8molO2,錯(cuò)誤。答案為C。20、A【解析】
A.反應(yīng)符合事實(shí),遵循離子方程式書(shū)寫的物質(zhì)拆分原則,A正確;B.酸性環(huán)境不能大量存在OH-,不符合反應(yīng)事實(shí),B錯(cuò)誤;C.硝酸具有強(qiáng)氧化性,會(huì)將酸溶解后產(chǎn)生的Fe2+氧化產(chǎn)生Fe3+,不符合反應(yīng)事實(shí),C錯(cuò)誤;D.明礬溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO42-恰好完全沉淀時(shí),Al3+與OH-的物質(zhì)的量的比是1:4,二者反應(yīng)產(chǎn)生AlO2-,反應(yīng)的離子方程式為:2Ba2++4OH-+Al3++2SO42-=2BaSO4↓+AlO2-+2H2O,不符合反應(yīng)事實(shí),D錯(cuò)誤;故合理選項(xiàng)是A。21、A【解析】
A.T.F菌在酸性溶液中可實(shí)現(xiàn)天然氣的催化脫硫,F(xiàn)e2(SO4)3氧化硫化氫,自身被還原成硫酸亞鐵(相應(yīng)反應(yīng)為2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+),硫酸亞鐵被氧氣氧化成硫酸鐵(相應(yīng)反應(yīng)為4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O),根據(jù)反應(yīng)可知,該脫硫過(guò)程不需要不斷添加Fe2(SO4)3溶液,A錯(cuò)誤;B.脫硫過(guò)程:Fe2(SO4)3氧化硫化氫,自身被還原成硫酸亞鐵,硫酸亞鐵被氧氣氧化成硫酸鐵,脫硫過(guò)程O2間接氧化H2S,B正確;C.亞鐵是血紅蛋白的重要組成成分,起著向人體組織傳送O2的作用,若缺鐵就可能出現(xiàn)缺鐵性貧血,F(xiàn)eSO4可用于治療缺鐵性貧血,C正確;D.天然氣主要成分為甲烷,甲烷燃燒放出熱量,《華陽(yáng)國(guó)志》記載“取井火煮之,一斛水得五斗鹽”,我國(guó)古代已利用天然氣煮鹽,D正確;故合理選項(xiàng)是A。22、B【解析】
氨堿法制純堿,以食鹽氯化鈉、石灰石經(jīng)煅燒生成生石灰和二氧化碳、氨氣為原料,先使氨氣通入飽和食鹽水中而成氨鹽水,再通入二氧化碳生成溶解度較小的碳酸氫鈉沉淀和氯化銨溶液.其化學(xué)反應(yīng)原理是:,將經(jīng)過(guò)濾、洗滌得到的微小晶體,再加熱煅燒制得純堿產(chǎn)品,放出的二氧化碳?xì)怏w可回收循環(huán)使用。含有氯化銨的濾液與石灰乳混合加熱,所放出的氨氣可回收循環(huán)使用。,,氯化鈉的利用率低。聯(lián)合制堿法,以氨氣、水、二氧化碳、氯化鈉為原料。氨氣與水和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫銨,這是第一步。第二步是:碳酸氫銨與氯化鈉反應(yīng)生成氯化銨和碳酸氫鈉沉淀,碳酸氫鈉之所以沉淀是因?yàn)樵谠摐囟认滤娜芙舛容^小。最后一步,加熱析出的碳酸氫鈉得到純堿,原理方程式為:,保留了氨堿法的優(yōu)點(diǎn),消除了它的缺點(diǎn),使食鹽的利用率提高;可做氮肥;可與合成氨廠聯(lián)合,使合成氨的原料氣CO轉(zhuǎn)化成,革除了制這一工序?!驹斀狻緼.氨堿法原料有:食鹽氯化鈉、石灰石經(jīng)煅燒生成生石灰和二氧化碳、氨氣,聯(lián)合制堿法原料有:食鹽、氨氣、二氧化碳,A錯(cuò)誤;B.氨堿法可能的副產(chǎn)物為氯化鈣,聯(lián)合制堿法可能的副產(chǎn)物氯化銨,B正確;C.氨堿法循環(huán)物質(zhì):氨氣、二氧化碳,聯(lián)合制堿法循環(huán)物質(zhì):氯化鈉,二氧化碳,C錯(cuò)誤;D.氨堿法原料食鹽和石灰石便宜,產(chǎn)品純堿的純度高,副產(chǎn)品氨和二氧化碳都可以回收循環(huán)使用,制造步驟簡(jiǎn)單,適合于大規(guī)模生產(chǎn),但設(shè)備復(fù)雜;能耗高,氨堿法的最大缺點(diǎn)還在于原料食鹽的利用率只有;聯(lián)合制堿法最大的優(yōu)點(diǎn)是使食鹽的利用率提高到以上,廢棄物少,D錯(cuò)誤。答案選B。二、非選擇題(共84分)23、3,5-二硝基苯甲酸羧基溴原子取代反應(yīng)防止兩個(gè)硝基都轉(zhuǎn)化為氨基30【解析】
由C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和A到B,A到C的反應(yīng)條件逆推可知B為;A為;在以工業(yè)合成3-溴-5-甲氧基苯甲酸甲酯的流程和各部反應(yīng)條件對(duì)物質(zhì)進(jìn)行推斷、命名、官能團(tuán)、反應(yīng)類型判定、反應(yīng)方程式、同分異構(gòu)體的書(shū)寫、有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)?!驹斀狻浚?)由于羧基定位能力比硝基強(qiáng),故C名稱為3,5-二硝基苯甲酸,由結(jié)構(gòu)式可知G中含官能團(tuán)名稱有醚鍵、羧基、溴原子。答案:3,5-二硝基甲酸;羧基;溴原子。(2)根據(jù)框圖C結(jié)構(gòu)逆向推理,B為苯甲酸,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為;A為甲苯,B生成C是在濃硫酸作用下硝酸中硝基取代苯環(huán)上的氫,所以B生成C反應(yīng)類型為硝化反應(yīng),是取代反應(yīng)中一種。答案:;取代反應(yīng)。(3)由G生成H反應(yīng)為G與CH3OH在濃硫酸、加熱的作用下發(fā)生的酯化反應(yīng),化學(xué)方程式為;C→D、E→F都是將硝基還原為氨基,但選用了不同條件,E的結(jié)構(gòu)尚保留一個(gè)硝基,可以推知D的結(jié)構(gòu)中也有一個(gè)硝基,故C→D反應(yīng)中,(NH4)2S只將其中一個(gè)硝基還原,避免用H2/Pd將C中所有的硝基都轉(zhuǎn)化為氨基。答案:;防止兩個(gè)硝基都轉(zhuǎn)化為氨基。(4)化合物F苯環(huán)上有3個(gè)不同取代基,其中有氨基和羥基直接連在苯環(huán)上,先將2個(gè)取代基分別定于鄰、對(duì)、間三種位置,第三個(gè)取代基共有4+4+2=10種連接方式,故有10種同分異構(gòu)體,環(huán)上有3個(gè)不同取代基,其中兩個(gè)取代基是氨基和羥基,另一種取代基有三種情況,-OOCCH3、-CH2OOCH、-COOCH3,化合物F的同分異構(gòu)體中能同時(shí)滿足條件的共有10×3=30種。答案:30。(5)根據(jù)縮聚反應(yīng)規(guī)律,可以推出聚合物單體的結(jié)構(gòu),而由原料合成該單體,需要將苯環(huán)上的乙基氧化為羧基和硝基還原為氨基,由于氨基可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化,故而合成中需要先氧化,再還原,合成路線流程圖示如下,依試題框圖信息,還原硝基的條件也可以選擇(NH4)2S。答案:?!军c(diǎn)睛】本題是有機(jī)物的綜合考查。本題以工業(yè)合成3-溴-5-甲氧基苯甲酸甲酯為載體,考查物質(zhì)推斷、有機(jī)物命名、官能團(tuán)、反應(yīng)類型、反應(yīng)方程式、同分異構(gòu)體的判斷、有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)等。突破口由C逆推B、A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,再根據(jù)各物質(zhì)之間的反應(yīng)條件和官能圖的性質(zhì)進(jìn)行判定。24、消去反應(yīng)對(duì)苯二甲酸(或1,4-苯二甲酸)硝基、氯原子H2O10(任寫一種)【解析】
乙醇發(fā)生消去反應(yīng)生成A為CH2=CH2,C被氧化生成D,D中含有羧基,C、D、G均為芳香族化合物,分子中均只含兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,C發(fā)生氧化反應(yīng)生成D,D中應(yīng)該有兩個(gè)羧基,根據(jù)H結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知,D為、G為;根據(jù)信息②知,生成B的反應(yīng)為加成反應(yīng),B為,B生成C的反應(yīng)中除了生成C外還生成H2O,苯和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成E,E為,發(fā)生取代反應(yīng)生成F,根據(jù)G結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知,發(fā)生對(duì)位取代,則F為,F(xiàn)發(fā)生取代反應(yīng)生成對(duì)硝基苯胺?!驹斀狻竣臗2H5OH與濃H2SO4在170℃下共熱發(fā)生消去反應(yīng)生成的A為H2C=CH2;由H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知D為、G為;D為對(duì)苯二甲酸,苯與Cl2在FeCl3作催化劑的條件下反應(yīng)生成的E(),E發(fā)生硝化反應(yīng)生成的F(),F(xiàn)中所含官能團(tuán)的名稱是硝基和氯原子;故答案為:消去反應(yīng);對(duì)苯二甲酸(或1,4-苯二甲酸);硝基、氯原子。⑵乙烯和發(fā)生Diels-Alder反應(yīng)生成B,故B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是;C為芳香族化合物,分子中只含兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,“B→C”的反應(yīng)中,除C外,還生成的一種無(wú)機(jī)產(chǎn)物是H2O;故答案為:;H2O。⑶D+G→H的化學(xué)方程式是;故答案為:。⑷D為,Q是D的同系物,相對(duì)分子質(zhì)量比D大14,如果取代基為?CH2COOH、?COOH,有3種結(jié)構(gòu);如果取代基為?CH3、兩個(gè)?COOH,有6種結(jié)構(gòu);如果取代基為?CH(COOH)2,有1種,則符合條件的有10種;其中核磁共振氫譜有4組峰,且峰面積比為1:2:2:3的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,故答案為:10;。⑸CH2=CHCH=CH2和HC≡CH發(fā)生加成反應(yīng)生成,和溴發(fā)生加成反應(yīng)生成,發(fā)生水解反應(yīng)生成,其合成路線為,故答案為:。25、3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2吸收水分排除裝置中的空氣,防止干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果CO2、CO除去CO2,防止干擾CO的檢驗(yàn)防止Fe2+的水解防止H2O2分解三草酸合鐵酸鉀在乙醇中溶解度小,有利于三草酸合鐵酸鉀析出【解析】
(l)計(jì)算晶體物質(zhì)的量n==0.03mol,失去結(jié)晶水應(yīng)為0.06mol,固體質(zhì)量變化=0.06mol×18g/mol=1.08g,圖表數(shù)據(jù)可知,150~210固體質(zhì)量變化=5.49g-4.41g=1.08g,說(shuō)明210°C失去結(jié)晶水得到CoC2O4,210~290℃過(guò)程中是CoC2O4發(fā)生的反應(yīng),210~290℃過(guò)程中產(chǎn)生的氣體只有CO2,依據(jù)元素守恒得到生成n(CO2)=0.06mol,m(CO2)=0.06mol×44g/mol=2.64g,氣體質(zhì)量共計(jì)減小=4.41g-2.41g=2g,說(shuō)明不是分解反應(yīng),參加反應(yīng)的還有氧氣,則反應(yīng)的m(O2)=2.64g-2g=0.64g,n(O2)==0.02mol,依據(jù)原子守恒配平書(shū)寫反應(yīng)的化學(xué)方程式;(2)①三草酸合鐵酸鉀晶體在110℃可完全失去結(jié)晶水,繼續(xù)升高溫度可發(fā)生分解反應(yīng),根據(jù)元素守恒推測(cè)得到的產(chǎn)物可能是K2CO3、FeO、Fe、CO2、CO,一氧化碳還原氧化銅,得到的金屬銅可被氧氣氧化,所以實(shí)驗(yàn)開(kāi)始先通一段時(shí)間N2,將裝置中的空氣排凈,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),為防止倒吸,應(yīng)該先熄滅酒精燈再通入N2至常溫,根據(jù)裝置中現(xiàn)象變化判斷產(chǎn)物;②為能準(zhǔn)確判斷三草酸合鐵酸鉀晶體高溫下分解的產(chǎn)物中是否含有一氧化碳,現(xiàn)象為E中固體由黑色變?yōu)榧t色,且F中澄清石灰水變渾濁,為確保實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不被干擾,在C裝置中裝入足量氫氧化鈉,把二氧化碳吸收干凈,避免干擾一氧化碳的檢驗(yàn);(3)①亞鐵離子易水解生成氫氧化亞鐵,酸能抑制其水解;②溫度高時(shí),雙氧水易水解;根據(jù)相似相溶原理分析;【詳解】(l)計(jì)算晶體物質(zhì)的量n()==0.03mol,失去結(jié)晶水應(yīng)為0.06mol,固體質(zhì)量變化=0.06mol×18g/mol=1.08g,圖表數(shù)據(jù)可知,150~210固體質(zhì)量變化=5.49g-4.41g=1.08g,說(shuō)明210°C失去結(jié)晶水得到CoC2O4,210~290℃過(guò)程中是CoC2O4發(fā)生的反應(yīng),產(chǎn)生的氣體只有CO2,依據(jù)元素守恒得到生成n(CO2)=0.06mol,m(CO2)=0.06mol×44g/mol=2.64g,氣體共計(jì)減小質(zhì)量=4.41g-2.41g=2g,說(shuō)明有氣體參加反應(yīng)應(yīng)為氧氣,則反應(yīng)的m(O2)=2.64g-2g=0.64g,n(O2)==0.02mol;n(CoC2O4):n(O2):n(CO2)=0.03:0.02:0.06=3:2:6,依據(jù)原子守恒配平書(shū)寫反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2,裝置D中盛放的為濃硫酸,裝置E的作用是驗(yàn)證草酸鈷晶體受熱分解的產(chǎn)物,防止對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾和實(shí)驗(yàn)安全,則濃硫酸的作用是吸收水分;(2)①三草酸合鐵酸鉀晶體在110℃可完全失去結(jié)晶水,繼續(xù)升高溫度可發(fā)生分解反應(yīng),根據(jù)元素守恒推測(cè)得到的產(chǎn)物可能是K2CO3、FeO、Fe、CO2、CO,一氧化碳還原氧化銅,得到的金屬銅可被氧氣氧化,所以實(shí)驗(yàn)開(kāi)始先通一段時(shí)間N2,將裝置中的空氣排凈,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),為防止倒吸,應(yīng)該先熄滅酒精燈再通入N2至常溫,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到B、F中澄清石灰水都變渾濁,即證明二氧化碳產(chǎn)生,E中有紅色固體生成,證明還原性的氣體CO的產(chǎn)生;②為能準(zhǔn)確判斷三草酸合鐵酸鉀晶體高溫下分解的產(chǎn)物中是否含有一氧化碳,現(xiàn)象為E中固體由黑色變?yōu)榧t色,且F中澄清石灰水變渾濁,為確保實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不被干擾,在C裝置中裝入足量氫氧化鈉,把二氧化碳吸收干凈,避免干擾一氧化碳的檢驗(yàn);(3)①硫酸亞鐵易水解而是其氣壓呈酸性,加熱稀硫酸能抑制亞鐵離子水解;②雙氧水不穩(wěn)定,溫度高時(shí),雙氧水易分解,為防止雙氧水分解,溫度應(yīng)低些,根據(jù)相似相溶原理知,三草酸合鐵酸鉀在乙醇中溶解度小,所以可以用乙醇使三草酸合鐵酸鉀析出。26、2ClO3-+SO2═2ClO2+SO42-cab作還原劑水浴加熱時(shí)控制溫度不能過(guò)高(或加一個(gè)多孔球泡等)減壓向廢液中分批加入適量CaO固體并攪拌,用冰水浴控制反應(yīng)溫度,對(duì)濁液取樣并滴加酚酞,至溶液呈淺紅色時(shí)停止加入CaO。靜置后過(guò)濾,用水洗滌沉淀2-3次得到石膏;濾液蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶至32.4℃以下,接近0℃,過(guò)濾,所得晶體用冰水洗滌2-3次,低溫干燥得到芒硝【解析】
用二氧化硫?qū)aClO3還原制得ClO2,ClO2和NaOH反應(yīng)制得NaClO3和NaClO2,再用過(guò)氧化氫將NaClO3還原成NaClO2制得NaClO2粗品?!驹斀狻浚?)SO2作還原劑,S化合價(jià)升高2,被氧化成SO42-,ClO3-作氧化劑,被還原成ClO2,Cl化合價(jià)降低1,結(jié)合電子得失守恒、電荷守恒、原子守恒可書(shū)寫離子方程式:2ClO3-+SO2═2ClO2+SO42-,故答案為:2ClO3-+SO2═2ClO2+SO42-;(2)①反應(yīng)劇烈,濃硫酸只能在最后添加,結(jié)合流程圖可知先加NaClO3,所以順序?yàn)椋合燃覰aClO3,再加S,最后加濃硫酸,故答案為:cab;②反應(yīng)Ⅱ中NaOH和ClO2反應(yīng)生成NaClO3和NaClO2,過(guò)氧化氫的作用是將NaClO3還原成NaClO2,過(guò)氧化氫會(huì)分解,溫度不宜太高,所以控制A中水浴加熱時(shí)溫度不過(guò)高,或者在B中攪拌、或者加一個(gè)多孔球泡,故答案為:作還原劑;水浴加熱時(shí)控制溫度不能過(guò)高(或加一個(gè)多孔球泡等);(3)無(wú)水NaClO2性質(zhì)穩(wěn)定,有水存在時(shí)受熱易分解,應(yīng)該減壓,讓水分盡快蒸發(fā),故答案為:減壓;(4)加入一定量CaO使NaHSO4反應(yīng)成CaSO4,為了保證NaHSO4反應(yīng)完,所加CaO需稍過(guò)量,CaO過(guò)量溶液就顯堿性了,可以用酚酞作指示劑,當(dāng)溶液變?yōu)闇\紅色時(shí)停止加CaO,CaSO4不溶于Na2SO4水溶液,此時(shí)可用過(guò)濾、洗滌的方法得到石膏,此時(shí)濾液為Na2SO4溶液,還不是芒硝,從圖上看,可將溫度調(diào)整32.4℃以下,形成芒硝,析出芒硝晶體,過(guò)濾、洗滌、干燥就可得芒硝了,為了使芒硝產(chǎn)率較高,可用冰水洗滌,降低因溶解損失的量,故答案為:向廢液中分批加入適量CaO固體并攪拌,用冰水浴控制反應(yīng)溫度,對(duì)濁液取樣并滴加酚酞,至溶液呈淺紅色時(shí)停止加入CaO。靜置后過(guò)濾,用水洗滌沉淀2-3次得到石膏;濾液蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶至32.4℃以下,接近0℃,過(guò)濾,所得晶體用冰水洗滌2-3次,低溫干燥得到芒硝?!军c(diǎn)睛】結(jié)合圖像,溫度低于32.4℃以下,硫酸鈉結(jié)晶得到芒硝,溫度降低,芒硝的溶解度減小,可用冰水洗滌減小損失率。27、燒杯、漏斗、玻璃棒可能研究反應(yīng)體系中硫酸濃度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響硫酸濃度為0的對(duì)照實(shí)驗(yàn)淀粉;量取一定量的試樣,加入足量的H2O2溶液,充分反應(yīng)后,加熱除去過(guò)量的H2O2,冷卻,再加入足量的硝酸銀溶液,過(guò)濾,洗凈烘干后稱量沉淀質(zhì)量,計(jì)算可得【解析】
(1)制取實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,取出B中試管冷卻結(jié)晶,過(guò)濾,洗滌,該實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒,故答案為:燒杯、漏斗、玻璃棒;(2)若對(duì)調(diào)B和C裝置的位置,A中揮發(fā)出來(lái)的氣體有Cl2和HCl,氣體進(jìn)入C裝置,HCl溶于水后,抑制氯氣的溶解,B中氯氣與KOH加熱生成氯酸鉀,則可能提高氯酸鉀的產(chǎn)率,故答案為:可能;(3)①研究反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響,由表格數(shù)據(jù)可知,總體積相同,只有硫酸的濃度不同,則實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑檠芯糠磻?yīng)體系中硫酸濃度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響,故答案為:研究反應(yīng)體系中硫酸濃度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響;②設(shè)計(jì)1號(hào)試管實(shí)驗(yàn)的作用是硫酸濃度為0的對(duì)照實(shí)驗(yàn),故答案為:硫酸濃度為0的對(duì)照實(shí)驗(yàn);③淀粉遇碘單質(zhì)變藍(lán),若2號(hào)試管實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液變?yōu)辄S色,因此取少量該溶液加入淀粉溶液顯藍(lán)色,故答案為:淀粉;(4)由資料可知,次氯酸會(huì)破壞酸堿指示劑,因此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)不能用酸堿指示劑,可以利用氯水的氧化性,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)為量取一定量的試樣,加入足量的H2O2溶液,充分反應(yīng)后,加熱除去過(guò)量的H2O2,冷卻,再加入足量的硝酸銀溶液,過(guò)濾,洗凈烘干后稱量沉淀質(zhì)量,計(jì)算可得,故答案為:量取一定量的試樣,加入足量的H2O2溶液,充分反應(yīng)后,加熱除去過(guò)量的H2O2,冷卻,再加入足量的硝酸銀溶液,過(guò)濾,洗凈烘干后稱量沉淀質(zhì)量,計(jì)算可得?!军c(diǎn)睛】本題的難點(diǎn)是(4),實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y(cè)定飽和氯水中氯元素的總量,氯水中氯元素以Cl-、HClO、Cl2、ClO-形式存在,根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康男枰獙l元素全部轉(zhuǎn)化成Cl-,然后加入AgNO3,測(cè)AgCl沉淀質(zhì)量,因此本實(shí)驗(yàn)不能用SO2和FeCl3,SO2與Cl2、ClO-和HClO反應(yīng),SO2被氧化成SO42-,SO42-與AgNO3也能生成沉淀,干擾Cl-測(cè)定,F(xiàn)eCl3中含有Cl-,干擾Cl-測(cè)定,因此只能用H2O2。28、2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=2(E1-E2)kJ·mol?1或2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-2(E2-E1)kJ·mol?1或H2(g)+NO(g)=1/2N2(g)+H2O(g)ΔH=(E1-E2)kJ·mol?1或H2(g)+NO(g)=1/2N2(g)+H2O(g)ΔH=-(E2-E1)kJ·mol?)kJ·mol?1<小于甲池H2S+I3—=3I-+S↓+2H+5.2【解析】
本題是對(duì)化學(xué)反應(yīng)原理的綜合考察。根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行反應(yīng)熱的計(jì)算,正反應(yīng)活化能與逆反應(yīng)活化能的差值為反應(yīng)熱;利用反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)v正=v逆進(jìn)行反應(yīng)平衡常數(shù)的計(jì)算;根據(jù)圖示可知,氧氣變?yōu)檫^(guò)氧化氫,發(fā)生還原反應(yīng),該極為電解池的陰極,硫化氫變?yōu)閱钨|(zhì)硫,發(fā)生氧化反應(yīng),該極為電解池的陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng),氫離子向陰極移動(dòng),據(jù)此解答此題?!驹斀狻?1)正反應(yīng)活化能為E3-E2,逆反應(yīng)活化能為E3-E1;生成1mol水蒸氣,該反應(yīng)的反應(yīng)熱為ΔH=(E3-E2)-(E3-E1)=(E1-E2)kJ·mol?1,所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:H2(g)+NO(g)=1/2N2(g)+H2O(g)ΔH=(E1-E2)kJ·mol?1或?yàn)?H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=2(E1-E2)kJ·mol?1;(2)①I.2NO(g)?N2O2(g)(快);v1正=k1正.c2(NO);v1逆=k1逆.c(N2O2)△H1<0II.N2O2(g)+O2(g)?2NO2(g)(慢);v
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