广西壮族自治区南宁市2025-2026学年高三3月份模拟考试化学试题(含答案解析)
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这是一份广西壮族自治区南宁市2025-2026学年高三3月份模拟考试化学试题(含答案解析),共5页。试卷主要包含了答题时请按要求用笔等内容,欢迎下载使用。
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一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、用如图所示的实验装置模拟侯氏制碱法的主要反应原理。下列说法正确的是
A.侯氏制碱法中可循环利用的气体为
B.先从a管通入NH3,再从b管通入CO2
C.为吸收剩余的NH3,c中应装入碱石灰
D.反应后冷却,瓶中析出的晶体主要是纯碱
2、大气中CO2含量的增多除了导致地球表面温度升高外,还会影响海洋生态环境。某研究小组在实验室测得不同温度下(T1,T2)海水中CO32-浓度与模拟空气中CO2浓度的关系曲线。已知:海水中存在以下平衡:CO2(aq)+CO32-(aq)+H2O(aq)2HCO3-(aq),下列说法不正确的是
A.T1>T2
B.海水温度一定时,大气中CO2浓度增加,海水中溶解的CO2随之增大,CO32-浓度降低
C.当大气中CO2浓度确定时,海水温度越高,CO32- 浓度越低
D.大气中CO2含量增加时,海水中的珊瑚礁将逐渐溶解
3、下列诗句、谚语或与化学现象有关,说法不正确的是
A.“水乳交融,火上浇油”前者包含物理变化,而后者包含化学变化
B.“落汤螃蟹着红袍”肯定发生了化学变化
C.“滴水石穿、绳锯木断”不包含化学变化
D.“看似风平浪静,实则暗流涌动”形象地描述了溶解平衡的状态
4、碘化砹(AtI)可发生下列反应:①2AtI+2Mg MgI2+MgAt2②AtI+2NH3(I) NH4I+AtNH2.对上述两个反应的有关说法正确的是 ( )
A.两个反应都是氧化还原反应
B.反应①MgAt2既是氧化产物,又是还原产物
C.反应②中AtI既是氧化剂,又是还原剂
D.MgAt2的还原性弱于MgI2的还原性
5、给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是
A.NaCl(aq)NaHCO3(s) Na2CO3(s)
B.CuCl2 Cu(OH)2 Cu
C.Al NaAlO2(aq) NaAlO2(s)
D.MgO(s) Mg(NO3)2(aq) Mg(s)
6、下列说法不正确的是( )
A.冰醋酸和水银都是纯净物B.氢原子和重氢原子是两种不同核素
C.氯化钠固体和氯化钠溶液都是电解质D.稀硫酸和氢氧化铜悬浊液都属于分散系
7、水处理在工业生产和科学实验中意义重大,处理方法很多,其中离子交换法最为简单快捷,如图是净化过程原理。有关说法中正确的是( )
A.经过阳离子交换树脂后,水中阳离子的总数未发生变化
B.通过阳离子交换树脂时,H+则被交换到水中
C.通过净化处理后,水的导电性不变
D.阳离子树脂填充段存在反应H++OH-=H2O
8、某反应过程能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.反应过程a有催化剂参与
B.该反应为吸热反应,热效应等于∆H
C.改变催化剂,可改变该反应的活化能
D.有催化剂的条件下,反应的活化能等于E1+E2
9、仪器名称为“干燥管”的是
A.B.C.D.
10、某浓度稀HNO3与金属M反应时,能得到+2价硝酸盐,反应时M与HNO3的物质的量之比为5 ∶12,则反应时HNO3的还原产物是 ( )
A.NH4NO3B.N2C.N2OD.NO
11、下列有关化学用语表示不正确的是( )
A.蔗糖的分子式: C12H22O11B.HClO的结构式 H-Cl-O
C.氯化钠的电子式: D.二硫化碳分子的比例模型:
12、中国工程院院士李兰娟团队发现,阿比朵尔对2019-nCV具有一定的抑制作用,其结构简式如图所示,下面有关该化合物的说法正确的是
A.室温可溶于水和酒精
B.氢原子种类数为10
C.不能使酸性KMnO4溶液褪色
D.1ml该分子最多与8ml氢气反应
13、有机物 X 的结构简式如图所示,下列有关说法错误的是
A.X 的分子式为 C13H10O5
B.X 分子中有五种官能团
C.X 能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.X 分子中所有碳原子可能共平面
14、某化学兴趣小组对教材中乙醇氧化及产物检验的实验进行了改进和创新,其改进实验装置如图所示,按图组装好仪器,装好试剂。下列有关改进实验的叙述不正确的是
A.点燃酒精灯,轻轻推动注射器活塞即可实现乙醇氧化及部分产物的检验
B.铜粉黑红变化有关反应为:2Cu+O22CuO、C2H5OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O
C.硫酸铜粉末变蓝,说明乙醇氧化反应生成了水
D.在盛有新制氢氧化铜悬浊液的试管中能看到砖红色沉淀
15、NA代表阿伏加德罗常数的值,以下说法正确的是
A.2NA个HCl分子与44.8 L H2和Cl2的混合气体所含的原子数目均为4NA。
B.32gCu将足量浓、稀硝酸分别还原为NO2和NO,浓、稀硝酸得到的电子数均为NA。
C.物质的量浓度均为1ml/L的NaCl和MgCl2混合溶液中,含有Cl―的数目为3NA。
D.1ml D318O+(其中D代表)中含有的中子数为10 NA。
16、下列说法正确的是( )
A.天然油脂中含有高级脂肪酸甘油酯,油脂的皂化过程是发生了加成反应
B.向淀粉溶液中加入硫酸溶液,加热后滴入几滴新制氢氧化铜悬浊液,再加热至沸腾,未出现红色物质,说明淀粉未水解
C.向鸡蛋清的溶液中加入浓的硫酸钠或硫酸铜溶液,蛋白质的性质发生改变并凝聚
D.氨基酸种类较多,分子中均含有﹣COOH和﹣NH2,甘氨酸为最简单的氨基酸
二、非选择题(本题包括5小题)
17、X、Y、Z、W 四种物质有如下相互转化关系(其中 Y、Z 为化合物,未列出反应条件)。
(1)若实验室经常用澄清石灰水来检验 X 的燃烧产物,W 的用途之一是计算机芯片,W 在周期表中的位置为 ___________,Y 的用途有 _________,写出Y与NaOH 溶液反应的离子方程式 _________。
(2)若 X、W 为日常生活中常见的两种金属,且 Y 常用作红色油漆和涂料,则该反应的化学方程式为___________。
(3)若 X 为淡黄色粉末,Y 为生活中常见液体,则:
①X 的电子式为 _______________,该反应的化学方程式为 ____________,生成的化合物中所含化学键类型有 ________________________。
② 若 7.8 克 X 物质完全反应,转移的电子数为 ___________。
18、化合物Ⅰ(戊巴比妥)是临床常用的镇静、麻醉药物,其合成路线如下:
已知:B、C互为同分异构体
R’、R’’、R’’’代表烃基,代表烃基或氢原子。
ii.+R’’OH
iii+R’’Br+CH3ONa+CH3OH+NaBr
iv+R’’’-NH2R’OH
回答下列问题:
(1)的官能团的名称为______,的反应类型是______。
(2)试剂a的结构简式______;的结构简式______。
(3)写出的化学方程式______。
设计实验区分B、D所用的试剂及实验现象为______、______。
(4)写出的化学方程式______。
(5)已知:羟基与碳碳双键直接相连的结构不稳定,同一个碳原子上连接多个羟基的结构不稳定,满足下列要求的D的所有同分异构体共______种。
a.能发生银镜反应 b.能与反应 c.能使Br2的溶液褪色
(6)以、、为原料,无机试剂任选,制备的流程如下,请将有关内容补充完整_______________________________。
CH2BrCH2CH2BrHOOCCH2COOH CH3OOCCH2COOCH3
19、某同学欲用98%的浓H2SO4(ρ=1.84g/cm3)配制成500mL 0.5ml/L的稀H2SO4
(1)填写下列操作步骤:
①所需浓H2SO4的体积为____。
②如果实验室有10mL、20mL、50mL量筒,应选用___mL量筒量取。
③将量取的浓H2SO4沿玻璃棒慢慢注入盛有约100mL水的___里,并不断搅拌,目的是___。
④立即将上述溶液沿玻璃棒注入____中,并用50mL蒸馏水洗涤烧杯2~3次,并将洗涤液注入其中,并不时轻轻振荡。
⑤加水至距刻度___处,改用__加水,使溶液的凹液面正好跟刻度相平。盖上瓶塞,上下颠倒数次,摇匀。
(2)请指出上述操作中一处明显错误:____。
(3)误差分析:(填偏高、偏低、无影响)
①操作②中量取时发现量筒不干净,用水洗净后直接量取,所配溶液浓度将___;
②问题(2)的错误操作将导致所配制溶液的浓度___;
20、依据图1中氮元素及其化合物的转化关系,回答问题:
(1)实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气,该反应的化学方程式为_________。
(2)下列试剂不能用于干燥NH3的是__________。
A.浓硫酸 B.碱石灰 C.NaOH固体
(3)工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸分为三步:
①NH3→NO的化学方程式为______________。
②NO→NO2反应的实验现象是____________。
③NO2+H2O→HNO3中氧化剂与还原剂物质的量之比为______。
(4)图1中,实验室只用一种物质将NO直接转化为硝酸且绿色环保,则该物质的化学式为_____。
(5)若要将NH3→N2,从原理上看,下列试剂可行的是______。
A.O2 B.Na C.NH4Cl D.NO2
21、钛被称为继铁、铝之后的第三金属,请回答下列问题:
(1)金红石(TiO2)是钛的主要矿物之一,基态Ti原子价层电子的排布图为_________,基态O原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 __________形。
(2)以TiO2为原料可制得TiCl4,TiCl4的熔、沸点分别为205K、409K,均高于结构与其相似的CCl4,主要原因是 __________________。
(3)TiCl4可溶于浓盐酸得H2[TiCl6],向溶液中加入NH4Cl浓溶液可析出黄色的(NH4)2[TiCl6]晶体。该晶体中微观粒子之间的作用力有 ________。
A.离子键 B.共价键 C.分子间作用力 D.氢键 E.范德华力
(4)TiCl4可与CH3CH2OH、HCHO、CH3OCH3等有机小分子形成加合物。上述三种小分子中C原子的VSEPR模型不同于其他分子的是 _____,该分子中C的轨道杂化类型为________ 。
(5)TiO2与BaCO3一起熔融可制得钛酸钡。
①BaCO3中阴离子的立体构型为 ________。
②经X射线分析鉴定,钛酸钡的晶胞结构如下图所示(Ti4+、Ba2+均与O2-相接触),则钛酸钡的化学式为 _________。已知晶胞边长为a pm,O2-的半径为b pm,则Ti4+、Ba2+的半径分别为____________pm、___________pm。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、B
【解析】
侯氏制碱法的原理:
①将足量NH3通入饱和食盐水中,再通入CO2,溶液中会生成高浓度的HCO3-,与原有的高浓度Na+结合成溶解度较小的NaHCO3析出:NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4Cl;
②将析出的沉淀加热,制得Na2CO3(纯碱):2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,生成的CO2可用于上一步反应(循环利用);
③副产品NH4Cl可做氮肥。
【详解】
A.侯氏制碱法中可循环利用的气体是CO2,A项错误;
B.先通入NH3,NH3在水中的溶解度极大,为了防止倒吸,应从a管通入,之后再从b管通入CO2,B项正确;
C.碱石灰(主要成分是NaOH和CaO)不能吸收NH3,C项错误;
D.反应后冷却,瓶中析出的晶体主要是NaHCO3,将其加热得到纯碱(Na2CO3),D项错误;
答案选B。
侯氏制碱法中,要先通入足量NH3,再通入CO2,是因为:NH3在水中的溶解度极大,先通入NH3使食盐水显碱性,能够吸收大量CO2气体,产生高浓度的HCO3-,与高浓度的Na+结合,才能析出NaHCO3晶体;如果先通入CO2,由于CO2在水中的溶解度很小,即使之后通入过量的NH3,所生成的HCO3-浓度很小,无法析出NaHCO3晶体。
2、C
【解析】
题中给出的图,涉及模拟空气中CO2浓度以及温度两个变量,类似于恒温线或恒压线的图像,因此,在分析此图时采用“控制变量”的方法进行分析。判断温度的大小关系,一方面将模拟空气中CO2浓度固定在某个值,另一方面也要注意升高温度可以使分解,即让反应逆向移动。
【详解】
A.升高温度可以使分解,反应逆向移动,海水中的浓度增加;当模拟空气中CO2浓度固定时,T1温度下的海水中浓度更高,所以T1温度更高,A项正确;
B.假设海水温度为T1,观察图像可知,随着模拟空气中CO2浓度增加,海水中的浓度下降,这是因为更多的CO2溶解在海水中导致反应正向移动,从而使浓度下降,B项正确;
C.结合A的分析可知,大气中CO2浓度一定时,温度越高,海水中的浓度也越大,C项错误;
D.结合B项分析可知,大气中的CO2含量增加,会导致海水中的浓度下降;珊瑚礁的主要成分是CaCO3,CaCO3的溶解平衡方程式为:,若海水中的浓度下降会导致珊瑚礁中的CaCO3溶解平衡正向移动,珊瑚礁会逐渐溶解,D项正确;
答案选C。
3、C
【解析】
A.水乳交融没有新物质生成,油能燃烧,火上浇油有新物质生成,选项A正确;
B.龙虾和螃蟹被煮熟时,它们壳里面的一种蛋白质-甲壳蛋白会受热扭曲分解,释放出一种类似于胡萝卜素的色素物质,有新物质生成,属于化学变化,选项B正确;
C.石头大多由大理石(即碳酸钙) 其能与水,二氧化碳反应生成Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2是可溶性物质,包含反应CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2CaCO3↓+CO2↑+H2O,属于化学变化,选项C不正确;
D.看似风平浪静,实则暗流涌动说的是表面看没发生变化,实际上在不停的发生溶解平衡,选项D正确。
答案选C。
4、B
【解析】
A.①中Mg、At元素的化合价变化,属于氧化还原反应,而②中没有元素的化合价变化,为非氧化还原反应,故A错误;
B.①中Mg、At元素的化合价变化,MgAt2既是氧化产物,又是还原产物,故B正确;
C.②中没有元素的化合价变化,为非氧化还原反应,故C错误;
D.由还原剂的还原性大约还原产物的还原性可知,Mg的还原性大于MgAt2,不能比较MgAt2、MgI2的还原性,故D错误;
故选B.
5、C
【解析】
A. NaCl溶液中通入二氧化碳不能反应生成碳酸氢钠,但碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,故不正确;
B. CuCl2和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀,氢氧化铜和葡萄糖反应生成氧化亚铜沉淀,不能得到铜,故错误;
C. Al和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,偏铝酸钠溶液加热蒸干得到偏铝酸钠固体,故正确;
D. MgO(s)和硝酸反应生成硝酸镁,硝酸镁溶液电解实际是电解水,不能到金属镁,故错误。
故选C。
6、C
【解析】
A. 冰醋酸是醋酸,是纯净物,化学式为CH3COOH,水银是Hg单质,是纯净物,故A正确;
B. 氢元素有三种原子,普通氢原子没有中子,后面两种各有一个和两个中子,它们分别称为氕、氘、氚,或者称为氢原子、重氢原子、超重氢原子,所以它们质子数电子数核电荷数都相等,但中子数不等,属不同原子,是不同核素,故B正确;
C. 氯化钠溶液是混合物,不是电解质,故C错误;
D. 稀硫酸和氢氧化铜悬浊液都混合物,属于分散系,故D正确;
题目要求选错误选项,故选C。
7、B
【解析】
从图中可以看出,在阳离子交换柱段,自来水中的Ca2+、Na+、Mg2+与阳离子交换树脂中的H+发生交换,Ca2+、Na+、Mg2+进入阳离子交换树脂中,树脂中的H+进入水中;在阴离子交换柱段,NO3-、Cl-、SO42-进入阴离子交换树脂中,树脂中的OH-进入水中,与水中的H+反应生成H2O。
【详解】
A.经过阳离子交换树脂后,依据电荷守恒,水中阳离子的总数增多,A不正确;
B.通过阳离子交换树脂时,水中的Ca2+、Na+、Mg2+与阳离子交换树脂中的H+发生交换,H+则被交换到水中,B正确;
C.通过净化处理后,水的导电性减弱,C不正确;
D.阴离子树脂填充段存在反应H++OH-=H2O,D不正确;
故选B。
8、C
【解析】
A.催化剂能降低反应的活化能,故b中使用了催化剂,故A错误;
B.反应物能量高于生成物,为放热反应,△H=生成物能量-反应物能量,故B错误;
C.不同的催化剂,改变反应的途径,反应的活化能不同,故C正确;
D.催化剂不改变反应的始终态,焓变等于正逆反应的活化能之差,图中不能确定正逆反应的活化能,故D错误;
故选C。
9、B
【解析】
A、此装置为研钵,故A错误;B、此装置为干燥管,故B正确;C、此装置为干燥器,故C错误;D、此装置为分液漏斗,故D错误。
10、B
【解析】
依据题意可列出反应方程式如下:5M+12HNO3=5M(NO3)2+N2↑+6H2O,某稀HNO3与金属M反应时能得到+2价硝酸盐,所以1ml M失去2ml电子,5ml M失去10ml电子;而12ml HNO3中,有10ml硝酸没有参加氧化还原反应,只有2ml硝酸参加氧化还原反应,得到10ml电子,硝酸中氮的化合价为+5价,所以还原产物必须是0价的N2,B项正确;
答案选B。
利用电子转移数守恒是解题的突破口,找到化合价的定量关系,理解氧化还原反应的本质是关键。
11、B
【解析】
A、蔗糖的分子式:C12H22O11,A正确;
B、HClO为共价化合物,氧原子与氢原子、氯原子分别通过1对共用电子对结合,结构式为H-O-Cl,B错误;
C、氯化钠为离子化合物,电子式: ,C正确;
D、由图得出大球为硫原子,中间小球为碳原子,由于硫原子位于第三周期,而碳原子位于第二周期,硫原子半径大于碳原子半径,D正确;
答案选B。
12、B
【解析】
A.该分子中亲水基比重很小,主要为憎水基,不溶于水,故A错误;
B.如图所示有10种氢原子,故B正确;
C.该分子中含有碳碳双键和酚羟基,能被酸性高锰酸钾氧化使其褪色,故C错误;
D.碳碳双键、苯环可以与氢气加成,所以1ml该分子最多与7ml氢气加成,故D错误;
故答案为B。
13、B
【解析】
A. 由结构简式,X的分子式为 C13H10O5,故A正确;
B.X分子中有羧基、羟基、羰基、碳碳双键四种官能团,故B错误;
C.X分子中有碳碳双键,X 能使溴的四氯化碳溶液褪色,故C正确;
D.X分子中有11个碳是sp2杂化,平面三角形结构,与它相连的碳共面,有2个碳是sp3杂化,可以通过旋转后共面,X 分子中所有碳原子可能共平面,故D正确;
故选B。
本题考查有机物的结构与性质,把握官能团与性质、有机反应为解答关键,侧重分析与应用能力的考查,注意结构及对称性判断,难点D,抓住共面的条件,某点上相连的原子形成的周角之和为360°,易错点B,苯环不是官能团。
14、D
【解析】
点燃酒精灯,轻轻推动注射器活塞即可反应,空气带着乙醇蒸气与热的铜粉发生反应,选项A 正确;看到铜粉变黑,发生2Cu+O22CuO,看到铜粉黑变红,发生C2H5OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O,选项B正确;硫酸铜粉末变蓝,是因为生成了五水硫酸铜,说明乙醇氧化有水生成,选项C正确;乙醛与新制的氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀需要加热,选项D不正确。
15、B
【解析】
A.氢气和氯气所处的状态不明确,故其物质的量无法计算,则和HCI的原子数目是否相同无法计算,A错误;
B.32gCu的物质的量0.5ml,失去的电子数均为NA,浓硝酸被还原为二氧化氮,稀硝酸被还原为NO,根据得失电子数守恒,浓、稀硝酸得到的电子数均为NA,B正确;
C.溶液体积不明确,故溶液中含有的氯离子个数无法计算,C错误;
D.D318O+中含13个中子,故1mlD318O+中含13NA个中子,D错误;
答案选B。
16、D
【解析】
A.天然油脂为高级脂肪酸与甘油生成的酯,水解反应属于取代反应的一种;
B.在加入新制氢氧化铜悬浊液之前需要加入NaOH溶液;
C.加入硫酸钠,蛋白质不变性;
D.氨基酸含羧基和氨基官能团。
【详解】
A.油脂得到皂化是在碱性条件下发生的水解反应,水解反应属于取代反应,故A错误;
B.在加入新制氢氧化铜悬浊液之前需要加入NaOH溶液中和未反应的稀硫酸,否则不产生砖红色沉淀,故B错误;
C.加入浓硫酸钠溶液,蛋白质发生盐析,不变性,故C错误;
D.氨基酸结构中都含有﹣COOH 和﹣NH2 两种官能团,甘氨酸为最简单的氨基酸,故D正确;
故选:D。
解题关键:明确官能团及其性质关系,易错点A,注意:水解反应、酯化反应都属于取代反应。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、第三周期 ⅣA族 光导纤维 SiO2+2OH-=SiO32-+H2O 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 离子键、极性键 0.1NA
【解析】
⑴若实验室经常用澄清石灰水来检验 X 的燃烧产物,即X为碳,W 的用途之一是计算机芯片,即为硅,W 在周期表中的位置为第三周期第IVA族,Y为二氧化硅,它的用途有 光导纤维,写出Y与NaOH 溶液反应的离子方程式SiO2+2OH-=SiO32-+H2O,
故答案为第三周期ⅣA族;光导纤维;SiO2+2OH-=SiO32-+H2O;
⑵若X、W为日常生活中常见的两种金属,且Y常用作红色油漆和涂料即为氧化铁,两者发生铝热反应,则该反应的化学方程式为2Al + Fe2O3 2Fe+ Al2O3,
故答案为2Al + Fe2O3 2Fe+ Al2O3;
⑶若X为淡黄色粉末即为过氧化钠,Y 为生活中常见液体即为 ,则:
①X的电子式为,该反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,生成的化合物NaOH所含化学键类型有离子键、极性键,
故答案为;2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;离子键、极性键;
②过氧化钠中一个氧升高一价,一个氧降低一价,若7.8克过氧化钠即0.1 ml完全反应,转移的电子数为0.1NA,
故答案为0.1NA。
18、酯基 取代反应 新制的Cu(OH)2悬浊液 是否有砖红色沉淀生成 3
【解析】
B(乙酸甲酯)与C发生信息iii中取代反应生成D,(3)中B、C互为同分异构体,可推知C为HCOOC2H5,则D为,D氧化生成E为,E与甲醇发生酯化反应生成F.F与A发生信息i中的反应生成G,可推知A为C2H5Br.对比G、H的结合,结合信息i可知试剂a为.结合I分子式及信息ii中取代反应,可知H与NH2CONH2脱去2分子CH3OH形成六元环状,故I为;
(6)以、、为原料,制备,可利用CH2BrCH2CH2Br先水解再氧化得到HOOCCH2COOH,HOOCCH2COOH再与CH3OH酯化即可生成CH3OOCCH2COOCH3,最后CH3OOCCH2COOCH3、CH2BrCH2CH2Br、CH3ONa发生信息iii的反应即得到。
【详解】
(1)F的结构简式为,所含官能团的名称为酯基;G为,则F→G是F的上的H原子被乙基替代生成G,属于取代反应;
(2) 对比G、H的结合,结合信息i可知试剂a为;结合I分子式及信息ii中取代反应,可知H与NH2CONH2脱去2分子CH3OH形成六元环状,故I为;
(3) B、C互为同分异构体,二者发生信息iii中取代反应生成D,可推知C为HCOOC2H5,则D为,B→D的化学方程式:;B和D均含有酯基,但D中还含有醛基,则可利用新制的Cu(OH)2悬浊液来鉴别,用新制的Cu(OH)2悬浊液分别与B或D混合加热,有砖红色沉淀生成的为D,不生成砖红色沉淀生成的为B;
(4) E→F的化学方程式:;
(5)D为,其分子式为C4H6O3,其同分异构体满足a.能发生银镜反应说明有醛基,也可能是甲酸酯;b.能与反应说明分子组成含有羟基或羧基;c.能使Br2的CCl4溶液褪色,再结合在羟基与碳碳双键直接相连的结构不稳定,同一个碳原子上连接多个羟基的结构不稳定,可知分子结构中不可能有碳碳双键,应该包含2个醛基和1个羟基,具体是:OHCCH(OH)CH2CHO、CH2(OH)CH(CHO)2、CH3C(OH)(CHO)2,共3种;
(6) 以、、为原料,制备,可利用CH2BrCH2CH2Br先水解再氧化得到HOOCCH2COOH,HOOCCH2COOH再与CH3OH酯化即可生成CH3OOCCH2COOCH3,最后CH3OOCCH2COOCH3、CH2BrCH2CH2Br、CH3ONa发生信息iii的反应即得到,具体流程图为: 。
本题解题关键是根据反应条件推断反应类型:(1)在NaOH的水溶液中发生水解反应,可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。(2)在NaOH的乙醇溶液中加热,发生卤代烃的消去反应。(3)在浓H2SO4存在的条件下加热,可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。(4)能与溴水或溴的CCl4溶液反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应。(5)能与H2在Ni作用下发生反应,则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。(6)在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下,发生醇的氧化反应。(7)与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应,则该物质发生的是—CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2,则为醇→醛→羧酸的过程)。(8)在稀H2SO4加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。(9)在光照、X2(表示卤素单质)条件下发生烷基上的取代反应;在Fe粉、X2条件下发生苯环上的取代。
19、13.6mL 20 烧杯 使大量的热及时排除,防止液体飞溅 500mL容量瓶 1cm~2cm 胶头滴管 第④步没有将稀释后的浓硫酸冷却到室温 偏低 偏高
【解析】
(1)①根据稀释前后溶质的物质的量不变,据此计算所需浓硫酸的体积;
②根据“大而近”的原则,根据需要量取的浓硫酸的体积来选择合适的量筒;
③稀释浓溶液的容器是烧杯;浓硫酸稀释放热,用玻璃棒搅拌的目的是使混合均匀,使热量迅速扩散;
④移液是将稀释并冷却好的溶液转移到容量瓶中;
⑤根据定容的操作要点来分析;
(2)根据浓硫酸稀释放热来分析;
(3)根据c=,结合溶质的物质的量n和溶液的体积V的变化来进行误差分析。
【详解】
(1)①浓硫酸的物质的量浓度为c= = =18.4ml/L,设需浓H2SO4的体积为Vml,根据稀释前后溶质硫酸的物质的量不变C浓V浓=C稀V稀:18.4ml/L×Vml=500mL×0.5ml/L,解得V=13.6mL;
②需要浓硫酸的体积是13.6ml,根据“大而近”的原则,应选用20ml的量筒;
③稀释浓溶液的容器是烧杯;浓硫酸稀释放热,用玻璃棒搅拌的目的是使混合均匀,使热量迅速扩散,防止液体飞溅;
④移液是将稀释并冷却好的溶液转移到500ml容量瓶中;
⑤定容的操作是开始直接往容量瓶中加水,加水至距刻度 1~2cm处,改用胶头滴管逐滴加水,使溶液的凹液面最低处正好跟刻度线相平;
(2)浓硫酸稀释放热,故应将稀释后的溶液冷却至室温然后再进行移液,错误是第④步溶液未冷却至室温就转移至容量瓶中;
(3)①操作②中量取时发现量筒不干净,用水洗净后直接量取会导致浓硫酸被稀释,所取的硫酸的物质的量偏小,所配溶液浓度将偏低;
②问题(2)的错误是溶液未冷却至室温就转移至容量瓶中,所得溶液的体积偏小,所配溶液浓度将偏高。
20、2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O A 4NH3+5O24NO+6H2O 无色气体变红棕色 1:2 H2O2 AD
【解析】
(1)NH4Cl与Ca(OH)2混合加热反应产生CaCl2、NH3、H2O;
(2)氨气是一种碱性气体,会与酸发生反应;
(3)在工业上氨气被催化氧化产生NO,NO与氧气反应产生NO2,NO2被水吸收得到HNO3。根据电子守恒、一种守恒配平方程式,判断氧化剂、还原剂的物质的量的比,根据物质的颜色判断反应现象;
(4)只用一种物质将NO直接转化为硝酸且绿色环保,还原产物无污染;
(5)若要将NH3→N2,N元素的化合价由-3价变为0价,氨气被氧化,加入的物质应该有强的氧化性。
【详解】
(1)NH4Cl与Ca(OH)2混合加热,发生复分解反应,反应产生CaCl2、NH3、H2O,反应方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)氨气是一种碱性气体,能与酸发生反应,而不能与碱反应,因此不能使用浓硫酸干燥,可以使用碱石灰、NaOH固体干燥,故合理选项是A;
(3)①NH3与O2在催化剂存在条件下加热,发生氧化反应产生NO和水,反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O;
②NO在室温下很容易与O2反应产生NO2,NO是无色气体,NO2是红棕色气体,所以反应的实验现象是看到气体由无色变为红棕色;
③NO2被水吸收得到HNO3,反应方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,在该反应中,NO2既作氧化剂,又作还原剂,氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2。
(4)图中实验室只用一种物质将NO直接转化为硝酸且绿色环保,则该物质的化学式为H2O2;
(5)若要将NH3→N2,由于N元素的化合价由-3价变为0价,氨气被氧化,则加入的物质应该有强的氧化性。
A.O2可以将NH3氧化为N2,A符合题意;
B.金属Na具有强的还原性,不能氧化NH3,B不符合题意;
C.NH4Cl中N元素化合价也是-3价,不能与氨气反应产生氮气,C不符合题意;
D.NO2中N元素化合价也是+4价,能与氨气反应产生氮气,D符合题意;
故合理选项是AD。
本题考查了氮元素的单质及化合物的转化、气体的制取、干燥、氧化还原反应的应用等。掌握N元素的有关物质的性质、反应规律、氧化还原反应中电子得失与元素化合价的升降、反应类型的关系、物质的作用关系等基础知识和基本理论是本题解答的关键。
21、 哑铃型 TiCl4的相对分子质量大于CCl4,分子间作用力更大 AB HCHO sp2 平面三角形 BaTiO3
【解析】
(1)根据元素核外电子排布规律书写电子排布式,根据电子排布式判断最高能级及电子云轮廓;
(2)分子晶体的熔沸点与分子间作用力有关,根据相对分子质量分析判断;
(3)结合晶体转化反应过程,和物质类别判断分析化学键的种类;
(4)根据有机物中碳原子的成键方式,判断空间构型,进而判断碳原子杂化方式;
(5)①应用杂化轨道理论计算中心原子的价电子对数确定杂化方式分析确定立体构型;
②结合晶胞图示计算晶胞中各原子的个数书写其分子式,再结合晶胞微粒的相互位置关系计算微粒的半径。
【详解】
(1) Ti为38号元素,基态钛原子核外电子排布式为:[Ar]3d24s2,则价层电子排布图为;基态O原子核外电子排布式为1s22s22p4,最高能级为p,其电子云轮廓为哑铃型;
(2) TiCl4的熔、沸点分别为205K、409K,与CCl4结构相似,都属于分子晶体,分子晶体的熔沸点与分子间作用力有关,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高,TiCl4的相对分子质量大于CCl4,分子间作用力更大;
(3)根据转化过程TiCl4可溶于浓盐酸得H2[TiCl6],可看做形成一种酸,所有的酸都属于共价化合物,向溶液中加入NH4Cl浓溶液可析出黄色的(NH4)2[TiCl6]晶体,可看做酸跟盐反应生成(NH4)2[TiCl6],产物中含有铵根离子,根据以上分析,(NH4)2[TiCl6]晶体中含有共价键和离子键,故答案选AB;
(4) CH3CH2OH和CH3OCH3中的碳原子都是以单键形式成键,结构与甲烷相似,都是四面体结构,HCHO的碳原子含有碳氧双键,分子中所有在同一平面,为平面三角形,根据构型可知,三个分子中C原子的VSEPR模型不同于其他分子的是HCHO,根据构型可得,该分子中C的轨道杂化类型为sp2杂化;
(5)①BaCO3中阴离子为CO32-,中心原子为碳原子,其价层电子对数=3+=3,碳原子为sp2杂化,该阴离子由4个原子构成,则立体构型为平面三角形;
②根据晶胞图示,Ti位于晶胞的顶点,Ti的数目=8×=1,Ba原子位于晶胞的内部,数目为1,分析计算分子式和粒子半径;O原子位于晶胞的棱上,其数目=12×=3,则则钛酸钡的化学式为BaTiO3;已知晶胞边长为a pm,O2-的半径为bpm,根据图示,晶胞边长= 2r(Ti4+)+2r(O2-)=apm,则r(Ti4+)=pm;晶胞面对角线的长度=2r(O2-)+2r(Ba2+)=a pm,r(Ba2+)=pm。
结合晶胞图示计算晶胞中各原子的个数书写其分子式,再结合晶胞微粒的相互位置关系计算微粒的半径,题中明确指出Ti4+、Ba2+均与O2-相接触,但未指明Ti4+、Ba2+紧密结合,体对角线的长度=2r(Ti4+)+2r(Ba2+)=a是易错点。
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