广东省东莞市2025-2026学年高三第三次模拟考试化学试卷(含答案解析)
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一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、下列变化中只存在放热过程的是( )
A.氯化钠晶体熔化B.氢氧化钠晶体溶于水
C.液氮的气化D.水蒸气的液化
2、最近“垃圾分类”成为热词,备受关注。下列有关说法错误的是( )
A.垃圾是放错地方的资源,回收可变废为宝
B.废弃金属易发生电化学腐蚀,可掩埋处理
C.废弃荧光灯管含有重金属,属于有害垃圾
D.废弃砖瓦和陶瓷垃圾,属于硅酸盐材质
3、稀土元素铥(Tm)广泛用于高强度发光电源。有关它的说法正确的是( )
A.质子数为 69B.电子数为 100
C.相对原子质量为 169D.质量数为 238
4、下列化学方程式或者离子方程式书写不正确的是( )
A.用氢氧化钠溶液除去镁粉中的杂质铝:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
B.SO2使酸性KMnO4溶液褪色:5SO2+2MnO4﹣+2H2O=2Mn2++5SO42﹣+4H+
C.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:SiO32﹣+2H+=H2SiO3↓
D.Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色:2Na2O2=2Na2O+O2↑
5、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素,其中Z为金属元素,X、W为同一主族元素。X、Z、W形成的最高价氧化物分别为甲、乙、丙,甲是常见温室效应气体。x、y2、z、w分别为X、Y、Z、W的单质,丁是化合物,其转化关系如图所示。下列判断不正确的是
A.反应①②③都属于氧化还原反应B.X、Y、Z、W四种元素中,W的原子半径最大
C.在信息工业中,丙常作光导纤维材料D.一定条件下,x与甲反应生成丁
6、下列物质中,由极性键构成的非极性分子是
A.氯仿B.干冰C.石炭酸D.白磷
7、温度T℃时,在初始体积为1L的两个密闭容器甲(恒容)、乙(恒压)中分别加入0.2mlA和0.1mlB,发生反应2A(g)+B(g) x C(g),实验测得甲、乙容器中A的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.x可能为4
B.M为容器甲
C.容器乙达平衡时B的转化率为25%
D.M的平衡常数大于N
8、下列有关原子结构及元素周期律的叙述不正确的是( )
A.原子半径:,离子半径:r(Na+)r(Z) >r(Y) >r(X)
B.最常见氢化物的稳定性:X>Y
C.Z2Y2中含有共价键且在熔融状态下能导电
D.HWY分子中各原子均达到8电子稳定结构
16、A、B、C、D、E五种短周期主族元素,原子序数依次增大。A元素的一种核素质子数与质量数在数值上相等;B的单质分子中有三对共用电子;C、D同主族,且核电荷数之比为1:2。下列有关说法不正确的是( )
A.C、D、E的简单离子半径:D>E>C
B.A与B、C、D、E四种元素均可形成18电子分子
C.由A、B、C三种元素形成的化合物均能促进水的电离
D.分子D2E2中原子均满足8电子稳定结构,则分子中存在非极性键
二、非选择题(本题包括5小题)
17、普罗帕酮,为广谱高效膜抑制性抗心律失常药。具有膜稳定作用及竞争性β受体阻滞作用。能降低心肌兴奋性,延长动作电位时程及有效不应期,延长传导。化合物I是合成普罗帕酮的前驱体,其合成路线如图:
已知:CH3COCH3+CH3CHOCH3COCH=CHCH3+H2O
回答下列问题:
(1)H的分子式为_____________;化合物E中含有的官能团名称是_________。
(2)G生成H的反应类型是______。
(3)F的结构简式为_____。
(4)B与银氨溶液反应的化学方程式为__________。
(5)芳香族化合物M与E互为同分异构体,M中除苯环外,不含其他环状结构,且1mlM能与2mlNaOH反应,则M的结构共有___种,其中能发生银镜反应且核磁共振氢谱上显示4组峰的M的结构简式为:_______ 。
(6)参照上述合成路线,以2-丙醇和苯甲醛为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线:____。
18、研究发现艾滋病治疗药物利托那韦对新型冠状病毒也有很好的抑制作用,它的合成中间体2-异丙基-4-(甲基氨基甲基)噻唑可按如下路线合成:
回答下列问题:
(1)A的结构简式是__________,C中官能团的名称为 ______________。
(2)①、⑥的反应类型分别是__________、_____。D的化学名称是______。
(3)E极易水解生成两种酸,写出E与NaOH溶液反应的化学方程式:_______。
(4)H的分子式为 __________________。
(5)I是相对分子质量比有机物 D 大 14 的同系物, 写出I 符合下列条件的所有同分异构体的结构简式:_____________。
①能发生银镜反应 ②与NaOH反应生成两种有机物
(6)设计由,和丙烯制备的合成路线______________(无机试剂任选)。
19、向硝酸酸化的2 mL 0.1 ml·L-1 AgNO3溶液(pH=2)中加入过量铁粉,振荡后静置,溶液先呈浅绿色,后逐渐呈棕黄色,试管底部仍存在黑色固体,过程中无气体生成。实验小组同学针对该实验现象进行了如下探究。
Ⅰ.探究Fe2+产生的原因。
(1)提出猜想:Fe2+可能是Fe与________或________反应的产物。(均填化学式)
(2)实验探究:在两支试管中分别加入与上述实验等量的铁粉,再加入不同的液体试剂,5 min后取上层清液,分别加入相同体积和浓度的铁氰化钾溶液。
①2号试管中所用的试剂为_________。
②资料显示:该温度下,0.1 ml·L-1 AgNO3溶液可以将Fe氧化为Fe2+。但1号试管中未观察到蓝色沉淀的原因可能为_______。
③小组同学继续进行实验,证明了由2号试管得出的结论正确。实验如下:取100 mL 0.1 ml·L-1硝酸酸化的AgNO3溶液(pH=2),加入铁粉并搅拌,分别插入pH传感器和NO传感器(传感器可检测离子浓度),得到图甲、图乙,其中pH传感器测得的图示为________(填“图甲”或“图乙”)。
④实验测得2号试管中有NH4+生成,则2号试管中发生反应的离子方程式为__________。
Ⅱ.探究Fe3+产生的原因。
查阅资料可知,反应中溶液逐渐变棕黄色是因为Fe2+被Ag+氧化了。小组同学设计了不同的实验方案对此进行验证。
(3)方案一:取出少量黑色固体,洗涤后,______(填操作和现象),证明黑色固体中有Ag。
(4)方案二:按下图连接装置,一段时间后取出左侧烧杯中的溶液,加入KSCN溶液,溶液变红。该实验现象________(填“能”或“不能”)证明Fe2+可被Ag+氧化,理由为________。
20、工业上用草酸“沉钴”,再过滤草酸钴得到的母液A经分析主要含有下列成分:
为了有效除去母液A中残留的大量草酸,一般用氯气氧化处理草酸,装置如下:
回答下列问题:
(1)母液A中c(CO2)为____ml·L-1。 ,
(2)分液漏斗中装入盐酸,写出制取氯气的离子方程式 ____________。反应后期使用调温电炉加热,当锥形瓶中____(填现象)时停止加热。
(3)三颈烧瓶反应温度为50℃,水浴锅的温度应控制为 ____(填序号)。
A.50℃ B.5l-52℃ C.45 - 55℃ D.60℃
(4)氯气氧化草酸的化学方程式为________ 。
(5)搅拌器能加快草酸的去除速率,若搅拌速率过快则草酸去除率反而降低,主要原因是__________。
(6)若用草酸铵代替草酸“沉钴”,其优点是____ ,其主要缺点为________。
21、NOx是空气的主要污染物之一。回答下列问题:
(1)汽车尾气中的NO来自于反应:N2(g)+ O2(g)2NO(g)。如图表示在不同温度时,一定量NO分解过程中N2的体积分数随时间的变化。则N2(g)+ O2(g)2NO(g)为________(填“吸热”或“放热”)反应。2000℃时,向容积为2L的密闭容器中充入10ml N2和5ml O2,发生上述反应,10min达到平衡,产生2ml NO,则10min内的平均反应速率υ(O2)=____ml·L-1·min-1。
(2)在汽车的排气管上加装催化转化装置可减少NOx的排放。研究表明,NOx的脱除率除与还原剂、催化剂相关外,还取决于催化剂表面氧缺位的密集程度。以+X(A、B均为过渡元素)为催化剂,用H2还原NO的机理如下:
第一阶段:B4+(不稳定)+H2→低价态的金属离子(还原前后催化剂中金属原子的个数不变)
第二阶段:NO(g)+□→NO(a) ΔH1、K1
2NO(a)→2N(a)+O2(g) ΔH2、K2
2N(a)→N2(g)+2□ ΔH3、K3
2NO(a)→N2(g)+2O(a) ΔH4、K4
2O(a)→O2(g)+2□ ΔH5、K5
注:□表示催化剂表面的氧缺位,g表示气态,a表示吸附态
第一阶段用氢气还原B4+得到低价态的金属离子越多,第二阶段反应的速率越快,原因是_____。第二阶段中各反应焓变间的关系:2ΔH1+ΔH2+ΔH3=________;该温度下,NO脱除反应2NO(g) N2(g)+O2(g)的平衡常数K=_______(用K1、K2、K3的表达式表示)。
(3)工业废气中的NO和NO2可用NaOH溶液吸收。向20mL0.1m1·L-1NaOH溶液中通入含NO和NO2的废气,溶液pH随气体体积V的变化如图所示(过程中温度保持不变),B点对应的溶液中c(HNO2)=c(NO2-),则A点对应溶液中c(NO2−)/c(HNO2)=________。
(4)氨催化还原法也可以消除NO,原理如图所示,NO最终转化为H2O和________(填电子式);当消耗1 mlNH3和0.5 mlO2时,理论上可消除____________L(标准状况)NO。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、D
【解析】
电解质的电离、铵盐溶于水、固体融化、液体汽化等均为吸热过程,而浓硫酸、氢氧化钠固体溶于、物质的液化、液体的固化均为放热过程,据此分析。
【详解】
A.氯化钠晶体熔化是吸热的过程,选项A错误;
B.氢氧化钠固体溶于水放热,氢氧化钠在水中电离吸热,选项B错误;
C.液氮的气化是吸热的过程,选项C错误;
D.水蒸气液化,为放热过程,选项D正确。
答案选D。
2、B
【解析】
A. 垃圾是放错地方的资源,回收可变废为宝,说法合理,故A正确;
B. 废弃的金属易发生电化学腐蚀,掩埋处理很容易造成污染,故B错误;
C. 废弃荧光灯管中含有重金属,属于有害垃圾,故C正确;
D. 废弃砖瓦和陶瓷垃圾,属于硅酸盐材质,故D正确;
故选B。
3、A
【解析】
A.稀土元素铥(Tm)的质子数为69,故A正确;
B.稀土元素铥(Tm)质子数为69,质子数和核外电子数相等都是69,故B错误;
C.其质量数为169,质量数指的是质子与中子质量的和,相对原子质量为各核素的平均相对质量,故C错误;
D.稀土元素铥(Tm)的质量数为169,故D错误;
一个元素有多种核素,质量数指的是质子与中子质量的和,而不同核素的质量数不同,即一个元素可以有多个质量数,相对原子质量为各核素的平均相对质量,所以同种元素的相对原子质量只有一个数值,C项是易错点。
4、D
【解析】
A.氢氧化钠溶液与铝反应生成偏铝酸钠和氢气,该反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑,故A正确;
B.SO2溶液使酸性KMnO4溶液褪色,是因发生氧化还原反应,该反应的离子方程式为:5SO2+2MnO4﹣+2H2O═2Mn2++5SO42﹣+4H+,故B正确;
C.向硅酸钠溶液中滴加稀盐酸,生成沉淀的离子反应为SiO32﹣+2H+═H2SiO3↓,故C正确;
D.过氧化钠在空气中与二氧化碳反应生成碳酸钠,由淡黄色变为白色,发生反应:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,故D错误;
故选:D。
离子反应方程式的正误判断:
(1)、是否符合客观事实,D选项,过氧化钠在空气中与二氧化碳反应生成碳酸钠,由淡黄色变为白色;
(2)、拆分是否正确,能够拆分的是强酸、强碱和可溶性盐。
(3)、电荷守恒。
5、B
【解析】
已知甲是常见温室效应气体,X、W为同一主族元素,X、W形成的最高价氧化物分别为甲、丙,则X为C元素、W为Si元素,甲为二氧化碳,丙为二氧化硅,x、w分别为X、W的单质,在高温条件下x碳单质与二氧化硅反应生成w为硅,丁为一氧化碳;y2为氧气,碳与氧气点燃反应生成甲为二氧化碳,则Y为O元素,Z为金属元素,z金属单质能与二氧化碳反应生成碳单质与金属氧化物,则Z为Mg元素,综上所述,X为C元素、Y为O元素、Z为Mg元素、W为Si元素,据此解答。
【详解】
由以上分析可知,X为C元素、Y为O元素、Z为Mg元素、W为Si元素,
A. 反应①二氧化碳与镁反应、②碳与氧气反应、③碳与二氧化硅反应都属于氧化还原反应,A项正确;
B. 同周期元素原子半径从左到右依次减小,同主族元素原子半径从上而下以此增大,故C、O、Mg、Si四种元素中,Mg的原子半径最大,B项错误;
C. 丙为二氧化硅,在信息工业中,二氧化硅常作光导纤维材料,C项正确;
D. 在高温条件下,碳与二氧化碳反应生成一氧化碳,D项正确;
答案选B。
6、B
【解析】
A、氯仿是极性键形成的极性分子,选项A错误;
B、干冰是直线型,分子对称,是极性键形成的非极性分子,选项B正确;
C、石炭酸是非极性键形成的非极性分子,选项C错误;
D、白磷是下正四面体结构,非极键形成的非极性分子,选项D错误;
答案选B。
7、D
【解析】
若该反应为气体物质的量增大的反应,即x>3,随着反应的进行,甲容器中气体的压强增大,平衡过程中反应速率比恒压时大,建立平衡需要的时间较少,对应于图像M,增大压强,平衡逆向移动,A的转化率减小,与图像相符;若该反应为气体物质的量减少的反应,即x<3,随着反应的进行,甲容器中气体的压强减小,平衡过程中反应速率比恒压时小,建立平衡需要的时间较长,对应于图像N,减小压强,平衡逆向移动,A的转化率减小,与图像不符;若该反应x=3,则两容器得到相同的平衡状态,与图像不符,据此分析解答。
【详解】
A.根据上述分析,该反应为气体物质的量增大的反应,因此x可能为4,故A正确;
B.根据上述分析,该反应为气体体积增大的反应,M为容器甲,N为容器乙,故B正确;
C.根据上述分析,N为容器乙,容器乙达平衡时A的转化率为25%,根据方程式2A(g)+B(g) x C(g),加入0.2mlA和0.1mlB时,反应的B为A的物质的量的一半,A和B的转化率相等,也是25%,故C正确;
D.温度不变,平衡常数不变,达到平衡时,M、N对应的温度相同,则平衡常数相等,故D错误;
故选D。
解答本题的关键是判断压强对该反应的影响。本题的难点是排除x<3的情况。
8、B
【解析】
A.同周期自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,因此原子半径r(Na)>r(O),Na+、O2-电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径r(Na+)As,元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强,所以H3PO4的酸性比H3AsO4的酸性强,C正确;
D.Na、Mg、Al位于同一周期,元素的金属性逐渐减弱,则失电子能力和最高价氧化物对应水化物的碱性均依次减弱,D正确;
故合理选项是B。
9、C
【解析】
A.HF分子之间存在氢键,沸点高于HCl,故A错误;
B.同主族金属性增强,形成的碱的碱性增强,锗、锡、铅的+4价氢氧化物的碱性强弱顺序:Ge(OH)4<Sn(OH)4<Pb(OH)4,故B错误;
C.Si处于金属与非金属交界处,表现一定的金属性、非金属性,可用作半导体材料,故C正确;
D.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,故离子半径:S2->Cl->K+>Ca2+,故D错误;
答案选C。
10、A
【解析】
试题分析:A.二氧化硫和水反应生成亚硫酸,亚硫酸酸性大于硅酸,所以二氧化硫和硅酸钠溶液反应生成不溶性硅酸,但亚硫酸不是硫元素的最高价含氧酸,乙醇则该装置不能能证明硫的非金属性比硅强,故A错误;B.橡皮管可使下部的压力转移到上方,从而利用压强平衡的原理使液体顺利流下,故B正确;C.如果装置的气密性良好,甲、乙两侧水面高度不同,否则水面相同,所以能检验装置的气密性,故C正确;D.NO不溶于水,因此在此装置中充满水,从②进气可以收集NO气体,故D正确;故选A。
考点:考查化学实验方案设计,涉及非金属性强弱的判断、气密性检验、气体的收集方法等知识点
11、C
【解析】
在此原电池中铁和铜作两极,铁比铜活泼,所以铁为负极,铜为正极。
【详解】
A、要求两烧杯盛放的溶液中不引入杂质,所以离子交换膜是阴离子交换膜,氯化铜溶液中的氯离子通过离子交换膜进入氯化亚铁溶液中,故A错误;
B、电子沿导线流入铜,在正极,铜离子得电子生成铜,Cu电极的电极反应为Cu2++2e-=Cu,故B错误;
C、铜离子得电子生成铜,氯化铜溶液中的氯离子通过离子交换膜进入氯化亚铁溶液中,所以氯化铜溶液浓度降低,故C正确;
D、铁失电子生成亚铁离子进入氯化亚铁溶液,电极反应为Fe-2e-= Fe2+,故D错误;
故选C。
12、D
【解析】
A. 通过“扫描隧道显微镜”操纵原子“书写”文字,没有新物质生成属于物理变化,故A错误;
B.14C考古断代是元素的放射性衰变,故B错误;
C. 分馏是利用物质沸点不同分离物质的方法,没有新物质生成,属于物理变化,故C错误;
D. 粮食酿酒,生成新物质,属于化学变化,故D正确;
故选:D。
物理变化与化学变化区别,物理变化没有新物质生成,化学变化有新物质生成,据此分析解答。
13、C
【解析】
鉴别物质常利用物质的不同性质、产生不同的现象进行。
【详解】
A. CO2不能使溴水褪色(不反应),而SO2能,主要反应SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,SO2表现还原性而不是漂白性,A项错误;
B. Fe3+和KSCN反应溶液变红,反应为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,不是氧化还原反应,而Fe2+和KSCN不反应,B项错误;
C. 硝酸钾溶液呈中性,不能使酚酞变红,而碳酸钠溶液因水解呈碱性,能使酚酞变红,C项正确;
D. 氯化铵加热时完全分解为气体,固体消失,而食盐加热时无明显变化,D项错误。
本题选C。
14、B
【解析】
A. 酒精的水溶液不导电,属于非电解质,故A错误;
B. 水可以部分电离生成氢离子和氢氧根离子,属于弱电解质,故B正确;
C. 盐酸是混合物,不是电解质也不是非电解质,氯化氢在水溶液中完全电离,属于强电解质,故C错误;
D. 食盐属于盐,在水溶液中完全电离,属于强电解质,故D错误。
故选B。
电解质的前提必须是化合物,化合物中的酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水是电解质。
15、C
【解析】
由三种元素组成的盐通常是含氧酸盐,可确定Y为O元素,由于X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,它们之间可形成组成不同的多种可溶性常见盐,可确定ZXY3是NaNO3,而不是MgCO3;W是Cl元素,排除Si或S元素,结合已有的知识体系可推出这两种盐为:NaNO3、NaClO4,X、Y、Z、W分别是N、O、Na、Cl,据此分析作答。
【详解】
根据上述分析可知,X、Y、Z、W分别是N、O、Na、Cl元素,
A. 电子层数越大,离子半径越大;电子层数相同时,核电荷数越小,离子半径越大,则简单离子半径:r(Cl-) > r(N3-) > r(O2-) >r(Na+),A项错误;
B. 因非金属性:N<O,故最常见氢化物的稳定性:X<Y,B项错误;
C. Z2Y2为过氧化钠,其中含有离子键和共价键,属于离子晶体,在熔融状态下能导电,C项正确;
D. HWY分子为HClO,其中Cl和O原子均达到8电子稳定结构,而H是2电子稳定结构,D项错误;
答案选C。
16、C
【解析】
A、B、C、D、E五种短周期主族元素,原子序数依次增大。A元素的一种核素质子数与质量数在数值上相等,A为氢元素;B的单质分子中有三对共用电子,B为氮元素;C、D同主族,且核电荷数之比为1︰2,C为氧元素,D为硫元素,E为氯元素。
【详解】
A. C、D、E的简单离子,S2-与Cl-电子层结构相同,O2-少一个电子层,离子半径:S2->Cl->O2-,故A正确;
B. A与B、C、D、E四种元素均可形成18电子分子N2H4、 H2O2、H2S 、HCl,故B正确;
C. 由A、B、C三种元素形成的化合HNO3、HNO2抑制水的电离,故C错误;
D. 分子D2Cl2中原子均满足8电子稳定结构,则分子中存在非极性键S-S键,故D正确;故选C。
本题考查元素周期律与元素周期表,解题关键:位置结构性质的相互关系应用,难点B,N2H4、 H2O2两种分子也是18电子。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、C18H18O3 (酚)羟基、羰基 取代反应 CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O 10
【解析】
由A的分子式为C2H6O,且能在Cu作催化剂时被O2氧化,则A的结构简式为CH3CH2OH,B的结构简式为CH3CHO,B被银氨溶液氧化,酸化后得到C为CH3COOH,由题目中已知信息可得,E与生成F为,F与H2发生加成反应生成G,G的结构简式为:,由G与C3H5ClO反应生成H可知,反应产物还有H2O分子,故该反应为取代反应,据此分析。
【详解】
由A的分子式为C2H6O,且能在Cu作催化剂时被O2氧化,则A的结构简式为CH3CH2OH,B的结构简式为CH3CHO,B被银氨溶液氧化,酸化后得到C为CH3COOH,由题目中已知信息可得,E与生成F为,F与H2发生加成反应生成G,G的结构简式为:,由G与C3H5ClO反应生成H可知,反应产物还有H2O分子,故该反应为取代反应;
(1)由流程图中H的结构简式可知,其分子式为:C18H18O3,由E的结构简式可知,E所含有的官能团有:(酚)羟基、羰基;
(2)由分析可知,G生成H的反应类型是取代反应;
(3)由分析可知,F的结构简式为:;
(4)由分析可知,B的结构简式为CH3CHO ,与银氨溶液反应的化学方程式为CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O;
(5)芳香族化合物M与E互为同分异构体,M中除苯环外,不含其他环状结构,且1mlM能与2mlNaOH反应,则M中苯环上的取代基可能是2个酚羟基和1个乙烯基,由苯环上的邻、间、对位结构的不同,一共有6中同分异构体;M还有可能是甲酸苯酚酯,苯环上另有一个甲基的结构,这样的同分异构体有3种;M还有可能是乙酸苯酚酯,有1种同分异构体;所以符合条件的M一共有10种同分异构体;其中能发生银镜反应且核磁共振氢谱上显示4组峰的M的结构简式为;
(6)以2-丙醇和苯甲醛为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线为:。
本题根据流程图中所给A物质的分子式及其反应条件推导出A的结构简式是解题的关键,注意比较G和H的结构简式区别,然后根据有机化学中反应基本类型的特点进行判断。
18、CH2=CH-CH2Cl 羰基、氯原子 加成反应 取代反应 2-甲基丙酸 +2NaOH→+NaCl+H2O C8H14N2S HCOOCH2CH2CH2CH3、HCOOCH2CH(CH3)2、HCOOCH(CH3)CH2CH3、HCOOC(CH3)3
【解析】
根据合成路线中,有机物的结构变化、分子式变化及反应条件分析反应类型及中间产物;根据目标产物及原理的结构特征及合成路线中反应信息分析合成路线;根据结构简式、键线式分析分子式及官能团结构。
【详解】
(1)根据B的结构及A的分子式分析知,A与HOCl发生加成反应得到B,则A的结构简式是CH2=CH-CH2Cl;C中官能团的名称为羰基、氯原子;故答案为:CH2=CH-CH2Cl;羰基、氯原子;
(2)根据上述分析,反应①为加成反应;比较G和H的结构特点分析,G中氯原子被甲胺基取代,则反应⑥为取代反应;D为,根据系统命名法命名为2-甲基丙酸;故答案为:加成反应;取代反应;2-甲基丙酸;
(3)E水解时C-Cl键发生断裂,在碱性条件下水解生成两种盐,化学方程式为:+2NaOH→+NaCl+H2O,故答案为:+2NaOH→+NaCl+H2O;
(4)H的键线式为,则根据C、N、S原子的成键特点分析分子式为C8H14N2S,故答案为:C8H14N2S;
(5)I是相对分子质量比有机物 D 大14 的同系物,则I的结构比D多一个CH2原子团;①能发生银镜反应,则结构中含有醛基;②与NaOH反应生成两种有机物,则该有机物为酯;结合分析知该有机物为甲酸某酯,则I结构简式为:HCOOCH2CH2CH2CH3、HCOOCH2CH(CH3)2、HCOOCH(CH3)CH2CH3、HCOOC(CH3)3,故答案为:HCOOCH2CH2CH2CH3、HCOOCH2CH(CH3)2、HCOOCH(CH3)CH2CH3、HCOOC(CH3)3;
(6)根据合成路线图中反应知,可由与合成得到,由氧化得到,可由丙烯加成得到,合成路线为:,故答案为:。
19、HNO3 AgNO3 NaNO3 该反应速率很小(或该反应的活化能较大) 图乙 4Fe+10H++NO3-=4Fe2++NH4++3H2O 加入足量稀硝酸并加热将固体全部溶解,再向所得溶液中加入稀盐酸,产生白色沉淀(或加入足量稀盐酸,有黑色固体剩余)(答案合理均可) 不能 Fe2+可能被HNO3氧化或被氧气氧化(答案合理均可)
【解析】
Ⅰ.(1)向硝酸酸化的AgNO3溶液(pH=2)中加入过量的铁粉,过量的铁粉可与硝酸反应生成亚铁离子,也可与AgNO3溶液反应生成Fe2+,Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag,因此溶液中的Fe2+可能是Fe与HNO3或AgNO3反应的产物,故答案为:HNO3;AgNO3;
(2)①探究Fe2+的产生原因时,2号试管作为1号试管的对比实验,要排除Ag+的影响,可选用等浓度、等体积且pH相同的不含Ag+的NaNO3溶液进行对比实验,故答案为:NaNO3;
②AgNO3可将Fe氧化为Fe2+,但1号试管中未观察到蓝色沉淀,说明AgNO3溶液和Fe反应的速率较慢,生成的Fe2+浓度较小,故答案为:该反应速率很小(或该反应的活化能较大);
③由2号试管得出的结论正确,说明Fe2+是Fe与HNO3反应的产物,随着反应的进行,HNO3溶液的浓度逐渐减小,溶液的pH逐渐增大,则图乙为pH传感器测得的图示,故答案为:图乙;
④实验测得2号试管中有NH生成,说明Fe与HNO3反应时,Fe将HNO3还原为NH,根据氧化还原反应的原理可写出反应的离子方程式为4Fe+10H++NO3-=4Fe2++NH4++3H2O,故答案为:4Fe+10H++NO3-=4Fe2++NH4++3H2O;
Ⅱ.(3)Ag+氧化Fe2+时发生反应Ag++Fe2+=Ag↓+Fe3+,而黑色固体中一定含有过量的铁,所以可加入足量HCl或H2SO4溶液溶解Fe,若有黑色固体剩余,则证明黑色固体中有Ag;或向黑色固体中加入足量稀硝酸加热溶解后再加入稀盐酸,若产生白色沉淀,则证明黑色固体中有Ag,故答案为:加入足量稀硝酸并加热将固体全部溶解,再向所得溶液中加入稀盐酸,产生白色沉淀(或加入足量稀盐酸,有黑色固体剩余)(答案合理均可)
(4)取左侧烧杯中的溶液,加入KSCN溶液后,溶液变红,只能证明有Fe3+生成,不能证明Fe2+可被Ag+氧化,因为Fe(NO3)2溶液呈酸性,酸性条件下NO可将Fe2+氧化为Fe3+,且Fe(NO3)2溶液直接与空气接触,Fe2+也可被空气中的氧气氧化为Fe3+;故答案为:不能;Fe2+可能被HNO3氧化或被氧气氧化(答案合理均可)。
20、0.02 ClO-+Cl-+2H+=Cl2+H2O 黄绿色气体变成无色 B H2C2O4+Cl2=2CO2+2HCl 搅拌过快,增加了氯气的逸出,从而使草酸去除率降低 残存于母液A中c(CCl2)会更小 母液A处理中消耗更多的氯气
【解析】
利用浓盐酸和Ca(ClO)2反应制备氯气,氯气在氧化草酸,除去母液中的草酸。
【详解】
(1)根据表格中的信息, C2+的质量浓度为 1.18g/L,则1L溶液中的,则;
(2)加入盐酸,与Ca(ClO)2反应生成Cl2,为归中反应,离子方程式为ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O;氯气为黄绿色气体,当反应完全之后,无氯气产生,装置中的气体由黄绿色变成无色,则答案为黄绿色气体变成无色;
(3)由于热传递,只能由温度高的传递到温度低的部分,三颈烧瓶反应温度为50℃,那么水浴锅的温度应该高一点,这样热量才能传递到反应液中,B符合题意;
(4)氯气具有氧化性,草酸具有还原性,能够发生氧化还原反应,草酸被氧化成CO2,化学方程式为H2C2O4+Cl2=2CO2+2HCl;
(5)搅拌过快,Cl2来不及反应,就从母液中逸出,因此草酸去除率反而降低,答案为搅拌过快,增加了氯气的逸出,从而使草酸去除率降低;
(6)草酸铵为强电解质,而草酸是弱电解质,草酸铵溶液中的草酸根浓度更大,能够使C2+沉淀得更加完全;由于母液中有NH4+,在Cl2也会与NH4+反应,因此在处理母液时,需要消耗更多的氯气。答案:残存于母液A中c(CCl2)会更小 母液A处理中消耗更多的氯气。
21、吸热 0.05 还原后催化剂中金属原子的个数不变,价态降低,氧缺位增多,反应速率加快 2ΔH1+ΔH4+ΔH5 K12×K2×K3 103.7 11.2
【解析】
(1)根据图像,T2曲线先到达平衡,反应速率大,温度较高,结合温度对平衡的影响分析判断;根据N2(g)+ O2(g)2NO(g),计算出反应消耗的氧气,再计算10min内的氧气的平均反应速率;
(2)还原后催化剂中金属原子的个数不变,价态降低,氧缺位增多;根据盖斯定律分析解答;
(3)NO和NO2可用NaOH溶液,吸收发生的反应为NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O,根据亚硝酸钠的水解平衡常数Kh=结合温度不变,Kh不变计算;
(4)由图2知,该原理中的中NO最终转化为H2O和氮气;根据氨气失去的电子的物质的量等于NO和氧气得到的电子总物质的量计算。
【详解】
(1)根据图像,T2曲线先到达平衡,反应速率大,温度较高,而温度升高,氮气的体积分数减小,说明升高温度平衡向正反应方向移动,故正反应为吸热反应;根据N2(g)+ O2(g)2NO(g),10min达到平衡,产生2ml NO,则反应的氧气为1ml,10min内的平均反应速率υ(O2)==0.05 ml·L-1·min-1,故答案为吸热;0.05;
(2)还原后催化剂中金属原子的个数不变,价态降低,氧缺位增多,第二阶段反应速率加快;第二阶段:①NO(g)+□→NO(a) ΔH1、K1,②2NO(a)→2N(a)+O2(g) ΔH2、K2,③2N(a)→N2(g)+2□ ΔH3、K3,④2NO(a)→N2(g)+2O(a) ΔH4、K4,⑤2O(a)→O2(g)+2□ ΔH5、K5,根据盖斯定律,将①×2+②+③得到2NO(g)→O2(g)+ N2(g),将①×2+④+⑤得到2NO(g)→N2(g)+ O2(g),即2ΔH1+ΔH2+ΔH3=2ΔH1+ΔH4+ΔH5;因此2NO(g) N2(g)+O2(g)的平衡常数K=K12×K2×K3,故答案为还原后催化剂中金属原子的个数不变,价态降低,氧缺位增多,反应速率加快;2ΔH1+ΔH4+ΔH5;K12×K2×K3;
(3)20mL0.1m1·L-1NaOH溶液中含有氢氧化钠0.002ml,NO和NO2可用NaOH溶液吸收,发生的反应为NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O,亚硝酸钠的水解平衡常数Kh=,B点对应的溶液中c(HNO2)=c(NO2-),Kh= c(OH-)==10-10.7,温度不变,Kh不变,A点Kh=,===103.7,故答案为103.7;
(4)由图2可知反应物为氧气、一氧化氮和氨气最终生成物为氮气和水,所以NO最终转化为N2和H2O,氮气的电子式为;氧气、一氧化氮和氨气反应生成氮气和水,反应中氨气失去的电子的物质的量等于NO和氧气得到的电子总物质的量,1ml NH3转化为N2失去3ml电子,0.5ml O2得到2ml电子,则NO转化为N2得到的电子为1ml,所以NO的物质的量为0.5ml,标准状况下的体积为11.2L,故答案为;11.2。
本题的难点为(3),要注意水解平衡常数、电离平衡常数等是温度的函数,易错点为(2),要注意根据盖斯定律处理方程式时,焓变与平衡常数的处理方式不同。
选项
实验目的
选用试剂或条件
解释
A
鉴别SO2和CO2
溴水
利用SO2的漂白性
B
鉴别Fe3+和Fe2+
KSCN
利用Fe3+的氧化性
C
鉴别硝酸钾和碳酸钠溶液
酚酞
碳酸钠溶液显碱性
D
鉴别食盐和氯化铵
加热
利用熔点不同
液体试剂
加入铁氰化
钾溶液
1号试管
2 mL 0.1 ml·L-1
AgNO3溶液
无蓝色沉淀
2号试管
硝酸酸化的2 mL 0.1 ml·L-1______溶液(pH=2)
蓝色沉淀
H2C2O4
C2+
Cl-
质量浓度
20.0g/L
1.18g/L
2.13g/L
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