2026届广西壮族自治区北海市高三最后一模化学试题(含答案解析)
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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、下列对化学用语的理解正确的是( )
A.乙烯的结构简式:CH2CH2
B.电子式可以表示氢氧根离子,也可以表示羟基
C.比例模型可以表示甲烷分子,也可以表示四氯化碳分子
D.结构示意图可以表示35Cl-,也可以表示37Cl-
2、下列实验操作、现象和所得出结论正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
3、下列有关海水综合利用的说法正确的是
A.海水提溴过程中,提取溴单质只能用有机物萃取的方法
B.电解饱和食盐水可制得金属钠
C.海水晒盐过程中主要涉及物理变化
D.海带提碘中,氧化过程可通入过量的氯气
4、下列行为不符合安全要求的是( )
A.实验室废液需经处理后才能排入下水道
B.点燃易燃气体前,必须检验气体的纯度
C.配制稀硫酸时将水倒入浓硫酸中并不断搅拌
D.大量氯气泄漏时,迅速离开现场并尽量往高处去
5、新冠疫情暴发,消毒剂成为紧俏商品,下列常用的消毒剂中,消毒原理与氧化还原无关的是( )
A.AB.BC.CD.D
6、常温下,向饱和氯水中逐滴滴入0.1ml·L-1的氢氧化钠溶液,pH变化如右图所示,下列有关叙述正确的是( )
A.①点所示溶液中只存在HClO的电离平衡
B.①到②水的电离程度逐渐减小
C.I-能在②点所示溶液中存在
D.②点所示溶液中:c(Na+)=c(Cl-) + c(ClO-)
7、下列有关生活中常见物质的说法正确的是
A.涤纶衬衣、橄榄油、牛皮鞋均是由有机高分子化合物构成的
B.豆浆煮沸后,蛋白质变成了氨基酸
C.高锰酸钾溶液、酒精、双氧水能杀菌消毒,都利用了其强氧化性
D.蔗糖、淀粉、油脂均能水解产生非电解质
8、已知甲、乙、丙三种物质均含有同种元素X,其转化关系如下:
下列说法错误的是
A.若A为NaOH溶液,乙为白色沉淀,则X可能为短周期金属元素
B.若A为硝酸,X为金属元素,则甲与乙反应可生成丙
C.若A为氧气,丙在通常状况下为红棕色气体,则甲可能为非金属单质
D.若乙为NaHCO3,则甲或丙可能是CO2
9、已知有机物C2H4O、C3H6O2和C4H8组成的混合物中,碳元素的质量分数为a%,则氧元素的质量分数为
A.(100—)%B.%C.%D.无法计算
10、NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.向1L0.5ml/L盐酸溶液中通入NH3至中性(忽略溶液体积变化),此时NH4+个数为0.5NA
B.向含有FeI2的溶液中通入适量氯气,当有1 ml Fe2+被氧化时,该反应中转移电子数目为3NA
C.标准状况下,22.4L二氯甲烷中含有4NA极性共价键
D.用惰性电极电解CuSO4溶液,标况下,当阴极生成22.4L气体时,转移的电子数为2NA
11、X、Y、Z、W四种短周期主族元素的原子序数依次增大。X和Z同主族,Y和W同主族;原子半径X小于Y;X、Y、Z、W原子最外层电子数之和为14。下列叙述正确的是
A.气态氢化物的热稳定性:W>Y
B.Y和Z可形成含有共价键的离子化合物
C.W的最高价氧化物对应水化物的酸性同周期元素中最强
D.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)
12、反应2NO2(g)N2O4(g) + 57 kJ,若保持气体总质量不变。在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.a、c两点气体的颜色:a浅,c深
B.a、c两点气体的平均相对分子质量:a>c
C.b、c两点的平衡常数:Kb=Kc
D.状态a通过升高温度可变成状态b
13、下列实验方案中,不能测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数的是
A.取a克混合物充分加热至质量不再变化,减重b克
B.取a克混合物加足量的盐酸,产生的气体通过碱石灰,称量碱石灰增重的质量为b克
C.取a克混合物与足量澄清石灰水反应,过滤、洗涤、干燥后称量沉淀质量为b克
D.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧得b克固体
14、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
15、用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是
A.1 ml甲基(-CH3)所含的电子数为10NA
B.常温常压下,1 ml分子式为C2H6O的有机物中,含有C-O键的数目为NA
C.14g由乙烯和环丙烷()组成的混合气体中,含有的原子总数为3NA
D.标准状况下,22.4L四氯化碳中含有共用电子对的数目为4NA
16、设阿伏加德罗常数的数值为NA,下列说法正确的是
A.1L 1 ml·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
二、非选择题(本题包括5小题)
17、已知化合物X由4种元素组成,某学习小组进行了如下实验:
已知:步骤②中消耗KI0.15ml
请回答:
(1)X的化学式是___,黄色溶液乙与SO2反应的离子方程式是___。
(2)X中一种元素对应的单质,与足量的K2CO3溶液反应得到的产物中含溶液甲中溶质,写出该反应的化学方程式:___。
18、有机物G是一种医药中间体。其合成路线如下:
(1)B中含氧官能团名称为________和________。
(2)B→C反应类型为________。
(3)D的分子式为C10H11OCl,写出D的结构简式:________。
(4)写出满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式:________。
①分子中含有1个苯环,能发生银镜反应;
②分子中有4种不同化学环境的氢。
(5)请以、和为原料制备,写出相应的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)________。
19、亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,在水中溶解度较大,遇酸放出ClO2,是一种高效的氧化剂和优质漂白剂,可用于各种纤维和某些食品的漂白。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图所示:
已知:
①ClO2的熔点为-59℃、沸点为11℃,极易溶于水,遇热水、见光易分解;气体浓度较大时易发生分解,若用空气、CO2、氮气等气体稀释时,爆炸性则降低。
②2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O
请回答:
(1)按上图组装好仪器后,首先应该进行的操作是____;装置B的作用是___;冰水浴冷却的主要目的不包括_(填字母)。
a.减少H2O2的分解 b.降低ClO2的溶解度 c.减少ClO2的分解
(2)ClO2是合成NaClO2的重要原料,写出三颈烧瓶中生成ClO2的化学方程式: ____。
(3)装置C中加入NaOH溶液的目的除了作反应物外,还因为_____。空气的流速过慢或过快都会影响NaClO2的产率,试分析原因:________。
(4)该套装置存在的明显缺陷是_________。
(5)为防止生成的NaClO2固体被继续还原为NaCl,所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外,还可以选择的还原剂是_(填字母)
A.过氧化钠 B.硫化钠 C.氯化亚铁 D.高锰酸钾
(6)若mg NaClO3(s)最终制得纯净的n g NaClO2(s),则NaClO2的产率是_×100%。
20、硫酰氯(SO2Cl2)是一种重要的化工试剂,氯化法是合成硫酰氯(SO2Cl2)的常用方法。实验室合成硫酰氯的实验装置如下图所示(部分夹持装置未画出):
已知:① SO2(g) + Cl2(g)=SO2Cl2(l) ΔH=-97.3 kJ/ml。
② 硫酰氯常温下为无色液体,熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,在潮湿空气中“发烟”。
③ 100℃以上或长时间存放硫酰氯都易分解,生成二氧化硫和氯气。
回答下列问题:
(1) 装置A中发生反应的离子方程式为___________。
(2) 装置B的作用为_______________________________,若缺少装置C,装置D中SO2与Cl2还可能发生反应的化学方程式为________________________。
(3) 仪器F的名称为_________________,E中冷凝水的入口是___________(填“a”或“b”),F的作用为_______________________________________________。
(4) 当装置A中排出氯气1.12 L(已折算成标准状况)时,最终得到5.4 g纯净的硫酰氯,则硫酰氯的产率为____________。为提高本实验中硫酰氯的产率,在实验操作中需要注意的事项有________(填序号)。
① 先通冷凝水,再通气② 控制气流速率,宜慢不宜快
③ 若三颈烧瓶发烫,可适当降温④ 加热三颈烧瓶
(5) 氯磺酸(ClSO3H)加热分解,也能制得硫酰氯2ClSO3H=SO2Cl2 + H2SO4,分离产物的方法是_____
A.重结晶B.过滤 C.蒸馏D.萃取
(6) 长期存放的硫酰氯会发黄,其原因可能为_______________________。
21、研究CO2的综合利用对促进“低碳经济”的发展有重要意义。
(1)工业上以CO2、NH3为原料生产尿素[CO(NH2)2],反应实际为两步进行:
I:2NH3(g)+CO2(g)H2NCOONH4(s) △H1=-272kJ·ml-1
II:H2NCOONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H2=+138kJ·ml-1
已知:H2O(l)==H2O(g) △H3=+44kJ·ml-1
①请写出以NH3、CO2为原料,合成尿素和液态水的热化学方程式______________。
②T1℃时,在1L的密闭容器中充入CO2和NH3模拟工业生产,n(NH3)/n(CO2)=x,如图是CO2平衡转化率()与x的关系。求图中A点NH3的平衡转化率=________%。
③当x=1.0时,若起始的压强为p0kPa,水为液态,平衡时压强变为起始的1/2。则该反应的平衡常数Kp=_______(kPa)-3(KP为以分压表示的平衡常数)。
(2)用CO2和H2合成甲醇:3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ·ml-1。在T℃时,甲、乙、丙三个2L的恒容密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得平衡时有关数据如下:
①甲容器10s达到平衡时测得x=39.2,则甲中CO2的平均反应速率____________。
②下列说法正确的是________(填字母编号)。
A.2c11
(3)用NaOH溶液做碳捕捉剂可获得化工产品Na2CO3。常温下若某次捕捉后得到pH=10的溶液,则溶液中c(CO32-):c(HCO3-)=_____[K1(H2CO3)=4.4×10-7、K2(H2CO3)=5×10-11],溶液中c(Na+)_____c(HCO3-)+2c(CO32-)(填“>”“=”或“<”)。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、D
【解析】
A、乙烯分子中含有官能团碳碳双键,结构简式为CH2=CH2,故A错误;
B、羟基是中性原子团,电子式为,氢氧根离子带有一个单位负电荷,电子式为,所以电子式只能表示羟基,不能表示氢氧根离子,故B错误;
C、甲烷和四氯化碳分子均为正四面体结构,但Cl原子半径大于C,所以可以表示甲烷分子,但不可以表示四氯化碳分子,故C错误;
D、35Cl-和37Cl−的中子数不同,但核电荷数和核外电子数相同,均为Cl−,核电荷数为17,核外电子数为18,结构示意图为,故D正确;
故选:D。
有机化合物用比例式表示其结构时,需注意原子之间的半径相对大小以及空间结构;多原子组成的离子的电子式书写需注意使用“[]”将离子团括起来,并注意电荷书写位置。
2、C
【解析】
A.应加入碱溶液将水解后的淀粉溶液调节成碱性,才可以产生红色沉淀,选项A错误;
B、CH3COONH4溶液呈中性,取少量Mg(OH)2悬浊液,向其中滴加适量浓CH3COONH4溶液是由于铵根离子消耗氢氧根离子,使氢氧化镁的溶解平衡正向移动,Mg(OH)2溶解,选项B错误;
C、将浸透石蜡油的石棉放置在硬质试管底部,加入少量碎瓷片并加强热,将生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液,高锰酸钾溶液褪色,说明石蜡油分解生成不饱和烃,选项C正确;
D、灼烧成灰,加蒸馏水浸泡后必须加氧化剂氧化,否则不产生碘单质,加淀粉后溶液不变蓝,选项D错误。
答案选C。
3、C
【解析】
A.溴元素在海水中以化合态存在,将Br元素由化合态转化为游离态时发生电子转移,所以一定发生氧化还原反应,生成溴单质后用有机物进行萃取,故A错误;
B.钠易与水反应,电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氯气和氢气,所以应用电解熔融的氯化钠的方法冶炼钠,故B错误;
C. 海水晒盐利用蒸发原理,蒸发是根据物质的沸点不同进行分离的操作,为物理变化,故C正确;
D.加入过量的氯气能将I2氧化成更高价的化合物,减少碘的产率,故D错误;
答案选C。
4、C
【解析】
A.实验室废液中常含有大量有毒有害物质或者重金属离子,直接排放会对地下水造成污染,所以需经处理后才能排入下水道,故A正确;
B.点燃可燃性气体前需要检查纯度,避免因纯度不足导致气体爆炸发生危险,故B正确;
C.由于浓硫酸密度大于水,且稀释过程中放出大量热,稀释时应该将浓硫酸缓缓倒入水中并不断搅拌,故C错误;
D.氯气密度大于空气,低处的空气中氯气含量较大,所以大量氯气泄漏时,迅速离开现场并尽量逆风、往高处逃离,故D正确;
故选C。
5、C
【解析】
双氧水、臭氧、84消毒液均具有强氧化性,氧化病毒和细菌,达到消毒杀菌的目的;酒精消毒的原理是使蛋白质变性,故答案为C。
6、D
【解析】
A.①点时没有加入氢氧化钠,溶液中存在HClO和水的电离平衡,A错误;
B.①到②溶液c(H+)之间减小,酸对水的电离的抑制程度减小,则水的电离程度逐渐增大,B错误;
C.②点时溶液存在ClO-,具有强氧化性,可氧化I-,I-不能大量存在,C错误;
D.②点时溶液pH=7,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-),所以c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-),D正确;
答案选D。
向饱和氯水中逐滴滴入0.1ml•L-1的氢氧化钠溶液,发生的反应为Cl2+H2O⇌HCl+HClO、HCl+NaOH═NaCl+H2O、HClO+NaOH═NaClO+H2O,注意理解溶液中的溶质及其性质是解本题关键,根据物料守恒得c(Cl-)=c(ClO-)+c(HClO),为易错点。
7、D
【解析】
A. 涤纶衬衣(聚酯纤维)、牛皮鞋(主要成分是蛋白质)均是由有机高分子化合物构成的,但橄榄油是高级脂肪酸甘油酯,相对分子质量达不到10000,不是高分子化合物,A项错误;
B. 豆浆煮沸后,蛋白质发生变性,B项错误;
C. 高锰酸钾溶液、双氧水能杀菌消毒,都利用了其强氧化性;但酒精杀菌消毒是酒精进入细菌体内,使细菌体内的蛋白质变性从而杀菌,C项错误;
D. 蔗糖水解生成葡萄糖和果糖、淀粉水解的最终产物是葡萄糖、油脂在酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油,葡萄糖、果糖、甘油都是非电解质,D项正确;
答案选D。
高分子化合物的相对分子质量要达到10000以上,淀粉、纤维素、蛋白质、核酸为高分子化合物,而油脂不属于高分子化合物,这是学生们的易错点,学生们总是误认为油脂也是高分子化合物。
8、B
【解析】
A、若A为NaOH溶液,甲是AlCl3,乙是Al(OH)3白色沉淀,丙是NaAlO2,X为短周期金属元素铝,符合题意,A正确;
B、若A为硝酸,X为金属元素,X应是变价金属,则甲是Fe,乙是Fe(NO3)2,丙是Fe(NO3)3,甲与乙不反应,B错误;
C、若A为氧气,丙在通常状况下为红棕色气体即NO2,则甲是N2,乙是NO,C正确;
D、若乙为NaHCO3,甲是CO2,A是NaOH,丙是Na2CO3,或者甲是Na2CO3,乙是NaHCO3,A是HCl,丙是CO2,D正确。
答案选B。
9、A
【解析】
根据三种有机物中碳、氢的质量比相等,可根据碳元素的质量分数求出氧元素的质量分数,进而求出氧元素的质量分数。
【详解】
在三种化合物中碳、氢元素的原子个数比都为1:2,故碳元素和氢元素的质量比都为:12:1×2=6:1,故氢元素的质量分数为%,而三种有机物是由碳、氢、氧三种元素组成的,故氧元素的质量分数为:100%−a%−%=(100−)%;
故答案选A。
10、A
【解析】
A. 向1L0.5ml/L盐酸溶液中通入NH3至中性(忽略溶液体积变化),n(NH4+)= n(Cl-),所以NH4+个数为0.5NA,故A正确;
B. 向含有FeI2的溶液中通入适量氯气,氯气先氧化碘离子,没有FeI2的物质的量,不能计算当有1 ml Fe2+被氧化时转移电子的物质的量,故B错误;
C. 标准状况下,二氯甲烷是液体,22.4L二氯甲烷的物质的量不是1ml,故C错误;
D. 用惰性电极电解CuSO4溶液,阴极先生成铜单质再生成氢气,标况下,当阴极生成22.4L氢气时,转移的电子数大于2NA,故D错误。
答案选A。
11、B
【解析】
由题意可以推断出元素X、Y、Z、W分别为H、O、Na、S。
A.元素的非金属性越强,其对应氢化物越稳定,非金属性W(S)<Y(O),气态氢化物的热稳定性:H2S<H2O,选项A错误;
B. Y和Z可形成含有共价键的离子化合物Na2O2,选项B正确;
C.元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物酸性越强,Cl非金属性强于S,所以HClO4是该周期中最强的酸,选项C错误;
D.原子半径的大小顺序:r(Z)>r(W)>r(Y),选项D错误。
答案选B。
12、A
【解析】
A.c点压强高于a点,c点NO2浓度大,则a、c两点气体的颜色:a浅,c深,A正确;
B. c点压强高于a点,增大压强平衡向正反应方向进行,气体质量不变,物质的量减小,则a、c两点气体的平均相对分子质量:a<c,B错误;
C.正方应是放热反应,在压强相等的条件下升高温度平衡向逆反应方向进行,NO2的含量增大,所以温度是T1>T2,则b、c两点的平衡常数:Kb>Kc,C错误;
D.状态a如果通过升高温度,则平衡向逆反应方向进行,NO2的含量升高,所以不可能变成状态b,D错误;
答案选A。
13、B
【解析】
A、在Na2CO3和NaHCO3中,加热能分解的只有NaHCO3,选项A正确;
B、碱石灰可以同时吸收CO2和水蒸气,则无法计算,选项B错误;
C、Na2CO3和NaHCO3转化为BaCO3时的固体质量变化不同,利用质量关系来计算,选项C正确;
D、反应后加热、蒸干、灼烧得到的固体产物是NaCl,Na2CO3和NaHCO3转化为NaCl时的固体质量变化不同,由钠元素守恒和质量关系,可列方程组计算,选项D正确;
答案选B。
本题看似是实验设计,实际上是从定性和定量两个角度考察碳酸钠和碳酸氢钠性质的不同,实验方案是否可行,关键看根据测量数据能否计算出结果。易错点为选项A、此方案利用碳酸氢钠的不稳定性,利用差量法即可计算质量分数。
14、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。
15、C
【解析】
A.1个甲基中含有9个电子,则1 ml甲基(-CH3)所含的电子数为9NA,A错误;
B.分子式为C2H6O的有机物可能是乙醇CH3CH2OH(1个乙醇分子中含1个C—O键),也可能是二甲醚CH3-O-CH3(1个二甲醚分子中含2个C—O键),故不能确定其中含有的C-O键的数目,B错误;
C.乙烯和环丙烷()的最简式都是CH2,1个最简式中含有3个原子,14g由乙烯和环丙烷()组成的混合气体中含有最简式的物质的量是1ml,因此含有的原子总数为3NA,C正确;
D.在标准状况下四氯化碳呈液态,不能用气体摩尔体积计算四氯化碳物质的量,D错误;
故答案是C。
16、D
【解析】
A.HCO3-不能完全电离,部分发生水解,因此1L、1 ml·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/ml,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:=0.5ml,含有1ml原子,含有的原子数目为NA,故D正确;
故答案为D。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、KIO3•2HIO3 I2+2H2O+SO2=2I-+SO42﹣+4H+ 3I2+2K2CO3+3H2O=5KI+KIO3+6KHCO3
【解析】
由反应②可知生成黄色溶液,则应生成碘,与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸,方程式为I2+2H2O+SO2=2I﹣+SO42﹣+4H+,加入足量氯化钡生成硫酸钡沉淀质量为20.97g,可知n(BaSO4)=,则n(I2)=n(SO2)=0.09ml,n(I)=0.18ml,步骤②中消耗KI0.15ml,化合物X由4种元素组成,加入KOH为单一成分溶液,则应与KOH发生中和反应,含有K、H、I、O等元素,则5.66gX应含有n(I)=0.03ml,应发生IO3﹣+5I﹣+6H+=3I2+3H2O,消耗KI0.15ml,可知n(IO3﹣)=0.03ml,如化合物为0.01ml,则相对分子质量为 ,应为KIO3•2HIO3,以此解答该题。
【详解】
(1)由以上分析可知X为KIO3•2HIO3,黄色溶液乙含有碘,与SO2反应的离子方程式是I2+2H2O+SO2=2I﹣+SO42﹣+4H+,故答案为:KIO3•2HIO3;I2+2H2O+SO2=2I﹣+SO42﹣+4H+;
(2)X中一种元素对应的单质,与足量的K2CO3溶液反应得到的产物中含溶液甲中溶质,应为碘与碳酸钾的反应,化学方程式为3I2+2K2CO3+3H2O=5KI+KIO3+6KHCO3,故答案为:3I2+2K2CO3+3H2O=5KI+KIO3+6KHCO3。
18、羰基 羧基 还原反应
【解析】
A与在AlCl3作用下发生取代反应生成,与HCl在催化剂作用下发生加氢还原反应生成,与SOCl2发生取代反应生成D,D在AlCl3作用下发生取代反应生成根据逆分析法可知,D为,据此分析作答。
【详解】
(1)B为,其中含氧官能团名称为羰基和羧基;
(2)B→C的过程中,羰基转化为亚甲基,属于还原反应;
(3)与SOCl2发生取代反应生成D,D的分子式为C10H11OCl,可知D为:;
(4)F的分子式为C16H16O,其不饱和度==9,①分子中含有1个苯环,能发生银镜反应,则说明分子内含醛基;②分子中有4种不同化学环境的氢,则分子为对称结构,满足上述条件的同分异构体为:;
(5)根据上述合成路线,若以请以可以先将苯在AlCl3作用下与CH3COCl进行反应,再利用生成的与以及水进行反应制备,采用逆合成分析法结合目标产物,只要将酸性条件下加热可生成,最后与氢气加成即可得到,具体合成路线为:。
19、检查装置的气密性 防止倒吸 b 2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O NaClO2遇酸放出ClO2 空气流速过慢时,ClO2不能及时被移走,浓度过高导致分解爆炸;空气流速过快时,ClO2不能被充分吸收,NaClO2的产率下降 没有处理尾气 A 或或(或其他合理答案)
【解析】
在装置内,NaClO3与H2SO4的混合液中滴加H2O2,发生反应2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O,生成的ClO2与O2的混合气随空气排出进入B装置;B装置的进、出气导管都很短,表明此装置为防倒吸装置,混合气进入C中,发生反应2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O,ClO2的熔点低,遇热水、见光易分解,所以应使用冰水浴,以降低气体的温度;气体浓度较大时易发生分解,若用空气、CO2、氮气等气体稀释时,爆炸性则降低,则需控制气体的流速不能过慢,但过快又会导致反应不充分,吸收效率低。ClO2气体会污染大气,应进行尾气处理。
【详解】
(1)制取气体前,为防漏气,应在组装好仪器后,进行的操作是检查装置的气密性;由以上分析知,装置B的作用是防止倒吸;冰水浴冷却气体,可减少H2O2的分解、减少ClO2的分解,ClO2为气体,降温有利于气体的溶解,不可能降低ClO2的溶解度,所以主要目的不包括b。答案为:检查装置的气密性;防止倒吸;b;
(2)ClO2是合成NaClO2的重要原料,三颈烧瓶中NaClO3与H2SO4的混合液中滴加H2O2,发生反应生成ClO2的化学方程式为2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O。答案:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O;
(3)因为NaClO2遇酸会放出ClO2,所以装置C中加入NaOH溶液的目的除了作反应物外,还因为NaClO2遇酸放出ClO2,加碱可改变环境,使NaClO2稳定存在。空气的流速过慢或过快都会影响NaClO2的产率,原因是:空气流速过慢时,ClO2不能及时被移走,浓度过高导致分解爆炸;空气流速过快时,ClO2不能被充分吸收,NaClO2的产率下降。答案为:NaClO2遇酸放出ClO2;空气流速过慢时,ClO2不能及时被移走,浓度过高导致分解爆炸;空气流速过快时,ClO2不能被充分吸收,NaClO2的产率下降;
(4) ClO2气体会污染大气,应进行尾气处理,所以该套装置存在的明显缺陷是没有处理尾气。答案为:没有处理尾气;
(5)A.过氧化钠与水反应,可生成H2O2和NaOH,其还原能力与H2O2相似,A符合题意;
B.硫化钠具有强还原性,能将NaClO2固体还原为NaCl,B不合题意;
C.氯化亚铁具有较强还原性,能将NaClO2固体还原为NaCl,C不合题意;
D.高锰酸钾具有强氧化性,不能将NaClO2固体还原,D不合题意;
故选A。答案为:A;
(6)可建立如下关系式:NaClO3(s)—ClO2—NaClO2(s),从而得出NaClO2(s)的理论产量为:=g,NaClO2的产率是=×100%。答案为:或或(或其他合理答案)。
书写三颈烧瓶中NaClO3与H2SO4的混合液中滴加H2O2的方程式时,我们可先确定主反应物(NaClO3、H2O2)和主产物(ClO2、O2),然后配平,即得2NaClO3+H2O2——2ClO2↑+O2↑;再利用质量守恒确定其它反应物(H2SO4)和产物(Na2SO4、H2O),最后配平,即得2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O。
20、2MnO4— + 10Cl— + 16H+=2Mn2+ + 5Cl2↑+ 8H2O 除去HCl SO2 + Cl2 + 2H2O=2HCl + H2SO4 球形干燥管 a 防止空气中的水蒸汽进入;吸收尾气,防治污染空气 80% ①②③ C 硫酰氯分解产生氯气溶解在硫酰氯中导致其发黄
【解析】
由合成硫酰氯的实验装置可知,A中发生2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O,因浓盐酸易挥发,B中饱和食盐水可除去氯气中的HCl气体杂质,C中浓硫酸可干燥氯气,D为三颈烧瓶,D中发生SO2(g)+Cl2(g)═SO2Cl2(l),E中冷却水下进上出效果好,结合信息②可知,F中碱石灰吸收尾气、且防止水蒸气进入D中,据此解答(1)~(3);
(4) ,由SO2(g)+Cl2(g)═SO2Cl2(l)可知,理论上生成SO2Cl2为;为提高本实验中硫酰氯的产率,应在低温度下,且利于原料充分反应;(5)生成物均为液体,但沸点不同;(6)由信息③可知,硫酰氯易分解。
【详解】
(1)装置A中发生反应的离子方程式为2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O,故答案为:2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;
(2)装置B的作用为除去HCl,若缺少装置C,装置D中SO2与Cl2还可能发生反应的化学方程式为SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4,
故答案为:除去HCl;SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4;
(3)仪器F的名称为三颈烧瓶,为保证良好的冷凝效率,E中冷凝水的入口是a。硫酰氯在潮湿空气中“发烟”说明其与水蒸汽可以发生反应;实验中涉及两种有毒的反应物气体,它们有可能过量,产物也易挥发,因此,F的作用为吸收尾气,防止污染空气,防止水蒸气进入。
故答案为:球形干燥管;a;吸收尾气,防止污染空气,防止水蒸气进入;
(4) ,由SO2(g)+Cl2(g)═SO2Cl2(l)可知,理论上生成SO2Cl2为,最终得到5.4g纯净的硫酰氯,则硫酰氯的产率为,为提高本实验中硫酰氯的产率,在实验操作中需要注意的事项有:①先通冷凝水,再通气,以保证冷凝效率;②控制气流速率,宜慢不宜快,这样可以提高原料气的利用率;③若三颈烧瓶发烫,可适当降温,这样可以减少产品的挥发和分解。结合信息可知不能加热。
故答案为:80%;①②③;
(5)生成物均为液体,但沸点不同,可选择蒸馏法分离,故答案为:C;
(6)由信息③可知,硫酰氯易分解,则长期存放的硫酰氯会发黄,其原因可能为硫酰氯分解产生氯气,故答案为: 硫酰氯分解产生氯气溶解在硫酰氯中导致其发黄。
本题考查物质的制备实验,为高频考点,把握实验装置的作用、制备原理、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意习题中的信息及应用。
21、2NH3(g)+CO2(g)⇌H2O(l)+CO(NH2)2(s) ΔH=-178 kJ•ml-1 33.3 Kp=108/p03 0.04 ml•L-1•s-1 AB 1︰2或0.5 >
【解析】
本题研究CO2的综合利用对促进“低碳经济”的发展有重要意义,实际以CO2的性质为载体考查了化学反应原理的综合知识,难度适中。
【详解】
(1) ①NH3、CO2为原料,合成尿素和液态水的热化学方程式为2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(l) △H,根据盖斯定律可知△H=△H1+△H2-△H3=-178 kJ•ml-1,因而有2NH3(g)+CO2(g)⇌H2O(l)+CO(NH2)2(s) ΔH=-178 kJ•ml-1;
②A点时,n(NH3)/n(CO2)=3.0,设n(CO2)=1ml,n(NH3)=3ml,CO2平衡转化率为0.50,则转化的CO2的量为1ml×0.50=0.5ml,那么根据2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(l)可知转化的NH3为0.5ml×2=1ml,NH3的平衡转化率=1ml/3ml×100%=33.3%;
③当x=1.0时,设n(NH3)=n(CO2)=1ml,根据三段式可知:
2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(l)
起 1 1
转 2x x
平 1-2x 1-x
又若起始的压强为p0kPa,水为液态,平衡时压强变为起始的1/2,可知=,解得x=ml,则n平(NH3)=ml,n平(CO2)=ml,那么p平(NH3)=×= kPa,p平(CO2)= ×=kPa,因而Kp==(kPa)-3;
(2)①根据3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ·ml-1,可知消耗的CO2的量为1ml×=0.8ml,v(CO2)==0.04ml·L-1·s-1;
②A.已知甲和乙为全等等效平衡,平衡时c1=c2,乙和丙的投料比相等,若处于恒压时,c2=c3*,c3*为恒压时丙中甲醇浓度,此时,丙是乙体积的两倍,但题目要求恒容,因而可将丙压缩一半体积,瞬间浓度为2c3*,由于压缩体积相当于加压,根据气体计量数可知,平衡向右移动,则甲醇浓度变大,因而c3>2c3*,综合上述分析可知c3>2c1,A正确;
B.乙和丙的投料比相等,假设在恒压时,c2=c3*,c3*为恒压时丙中甲醇浓度,由于丙是乙体积的两倍,丙中甲醇的消耗量是乙的两倍,可推出吸收的热量关系为z*=2y(注意乙和丙为逆反应,为吸热反应),z*为恒压时丙中热量变化,但题目要求恒容,因而可将丙压缩一半体积,由于压缩体积相当于加压,根据气体计量数可知,平衡向右移动,则甲醇的量变多,即吸收的热量减少,即z< z*,故z
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