2026届吉林省长春市高考仿真卷化学试卷(含答案解析)
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这是一份2026届吉林省长春市高考仿真卷化学试卷(含答案解析),共13页。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)
1、下列装置或操作能达到相应实验目的的是
A.配制一定浓度的 NaCl 溶液B.除去 SO2 中的 HCl
C.实验室制取氨气D.观察 Fe(OH)2 的生成
2、分别进行下表所示实验,实验现象和结论均正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
3、将二氧化硫气体通入KIO3淀粉溶液,溶液先变蓝后褪色。此过程中二氧化硫表现出
A.酸性B.漂白性C.氧化性D.还原性
4、下列有关有机物的说法不正确的是( )
A.用于纺织的棉花和蚕丝的主要成分是纤维素
B.氯乙烯、溴苯分子中的所有原子都处于同一平面上
C.甲醛、乙炔、丙烯、裂化汽油都能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色
D.75%的乙醇溶液可用于医疗消毒,福尔马林可用于浸制生物标本,二者所含原理一样
5、下列变化不涉及氧化还原反应的是
A.明矾净水B.钢铁生锈C.海水提溴D.工业固氮
6、若用AG表示溶液的酸度,其表达式为:AG=lg[]。室温下,实验室里用0.10ml/L的盐酸溶液滴定10 mL0.10ml/LMOH溶液,滴定曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.MOH电离方程式是MOH=M++OH-
B.C 点加入盐酸的体积为10mL
C.若B点加入的盐酸溶液体积为5 mL,所得溶液中:c(M+)+2c(H+)=c(MOH) + 2c(OH-)
D.滴定过程中从A点到D点溶液中水的电离程度逐渐增大
7、实验室用纯净N2和H2合成NH3(N2+3H22NH3)时,是先将分别制得的含水蒸气的N2和H2通过如图所示的装置。下面是对该装置作用的几种叙述①干燥气体②混合气体③观察气体的流速。正确的是
A.只有①B.只有①和②C.只有①和③D.①②③
8、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W的原子核外只有6个电子,X+和Y3+的电子层结构相同,Z-的电子数比Y3+多8个,下列叙述正确的是
A.W在自然界只有一种核素B.半径大小:X+>Y3+>Z-
C.Y与Z形成的化合物的水溶液呈弱酸性D.X的最高价氧化物对应的水化物为弱碱
9、用NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是
A.1ml H2O2完全分解产生O2时,转移的电子数为2 NA
B.0. lml 环氧乙烷( ) 中含有的共价键数为0. 3 NA
C.常温下,1L pH= l 的草酸 ( H2C2O4 ) 溶液中H+ 的数目为0. 1NA
D.1ml淀粉水解后产生的葡萄糖分子数目为NA
10、香豆素-3-羧酸是日用化学工业中重要香料之一,它可以通过水杨醛经多步反应合成:
下列说法正确的是( )
A.水杨醛苯环上的一元取代物有4种
B.可用酸性高锰酸钾溶液检验中间体A中是否混有水杨醛
C.中间体A与香豆素-3- 羧酸互为同系物
D.1 ml香豆素-3-羧酸最多能与1 ml H2发生加成反应
11、废水中过量的氨氮(NH3和NH4+)会导致水体富营养化。为研究不同pH下用NaClO氧化废水中的氨氮(用硝酸铵模拟),使其转化为无污染的气体,试剂用量如下表。已知:HClO的氧化性比ClO—的氧化性更强。下列说法错误的是
A.V1=2.00
B.pH=1时发生反应:3ClO—+2NH4+=3Cl—+N2↑+3H2O+2H+
C.pH从1升高到2,氨氮去除率降低的原因是更多的HClO转化为ClO—
D.pH控制在6时再进行处理更容易达到排放标准
12、用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.0.1mlCH4和0.1mlCl2充分反应,生成的C-Cl键和H-Cl键的数目均为0.2NA
B.7.8gNa2S和Na2O2的混合物中所含阴离子的数目等于0.2NA
C.18g固态水(冰)中含有的氢键的数目为2NA
D.25℃时,Ksp(AgI)=1.0×10-16,则AgI饱和溶液中Ag+数目为1.0×10-8NA
13、现有以下物质:①NaCl溶液 ②CH3COOH ③NH3 ④BaSO4 ⑤蔗糖 ⑥H2O,其中属于电解质的是( )
A.②③④B.②④⑥C.③④⑤D.①②④
14、氯仿(CHCl3)是一种有机合成原料,在光照下遇空气逐渐被氧化生成剧毒的光气(COCl2):2CHCl3+O2→2HCl+2COCl2。下列说法不正确的是
A.CHCl3分子和COCl2分子中,中心C原子均采用sp3杂化
B.CHCl3属于极性分子
C.上述反应涉及的元素中,元素原子未成对电子最多的可形成直线形分子
D.可用硝酸银溶液检验氯仿是否变质
15、下列操作能达到实验目的的是
A.AB.BC.CD.D
16、水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.图中五点Kw间的关系:B>C>A=D=E
B.若从A点到D点,可采用在水中加入少量NaOH的方法
C.若从A点到C点,可采用温度不变时在水中加入适量H2SO4的方法
D.100℃时,将pH=2的硫酸溶液与pH=12的KOH溶液等体积混合后,溶液显中性
17、药物吗替麦考酚酯有强大的抑制淋巴细胞增殖的作用,可通过如下反应制得:
+HCl
下列叙述正确的是
A.化合物X与溴水反应的产物中含有2个手性碳原子
B.化合物Y的分子式为C6H12NO2
C.1ml化合物Z最多可以与2mlNaOH反应
D.化合物Z能与甲醛发生聚合反应
18、有关化学键和晶体的叙述中正确的是( )
A.分子晶体中,分子间作用力越大分子越稳定
B.分子晶体都是由共价分子构成的
C.离子晶体中可能含有共价键
D.原子晶体中只存在非极性键
19、室温下,用滴定管量取一定体积的浓氯水置于锥形瓶中,用NaOH溶液以恒定速度来滴定该浓氯水,根据测定结果绘制出ClO-、ClO3-等离子的物质的量浓度c与时间t的关系曲线如下。下列说法正确的是
A.NaOH溶液和浓氯水可以使用同种滴定管盛装
B.点溶液中存在如下关系:c(Na+)+ c(H+)=c(ClO-) +c(ClO3-) +c(OH-)
C.点溶液中各离子浓度:c(Na+)> c(Cl-) >c(ClO3-) =c(ClO-)> c(OH-) >c(H+)
D.t2~t4,ClO-的物质的量下降的原因可能是ClO-自身歧化:2 ClO-=Cl-+ClO3-
20、在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.Ca(ClO)2(aq)HClO(aq)O2(g)
B.H2SO4(稀)SO2(g)BaSO3(s)
C.Fe2O3(s)FeCl3(aq)Fe (s)
D.SiO2(s)H2SiO3(胶体)Na2SiO3(aq)
21、NA代表阿伏加德罗常数的值。4g α粒子(4He2+)含
A.2NA个α粒子B.2NA个质子C.NA个中子D.NA个电子
22、下图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。已知:2KMnO4+16HCl=2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O
对实验现象的“解释或结论”正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
二、非选择题(共84分)
23、(14分)利用丙炔和苯甲醛研究碘代化合物与苯甲醛在 Cr-Ni 催化下可以发生偶联反应和合成 重要的高分子化合物Y的路线如下:
已知:①R1CHO+R2CH2CHO+H2
②
回答下列问题:
(1)A的化学名称为____。
(2)B中含氧官能团的名称是______。
(3)X的分子式为_______。
(4)反应①的反应类型是________。
(5)反应②的化学方程式是_______。
(6)L是D的同分异构体,属于芳香族化合物,与D具有相同官能团,其核磁共振氢谱为5组峰,峰面积比为3:2:2:2:1,则L的结构简式可能为_____。
(7)多环化合物是有机研究的重要方向,请设计由、CH3CHO、合成多环化合物的路线(无机试剂任选)______。
24、(12分)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:_________________________
25、(12分)亚硝酸钠(NaNO2)外观酷似食盐且有咸味,是一种常用的发色剂和防腐剂,但使用过量会使人中毒.某学习小组针对亚硝酸钠设计了如下实验:
(实验一)制取NaNO2
该小组先查阅资料知:①2NO+Na2O2→2NaNO2;2NO2+Na2O2→2NaNO3;②NO能被酸性高锰酸钾氧化为NO3-,然后设计制取装置如图(夹持装置略去):
(1)装置D的作用是_______________;如果没有B装置,C中发生的副反应有_______________。
(2)就算在装置气密性良好的情况下进行实验,该小组发现制得的NaNO2的纯度也不高,可能的原因是由_____________;设计一种提高NaNO2纯度的改进措施_________。
(实验二)测定NaNO2样品(含NaNO3杂质)的纯度
先查阅资料知:①5NO2-+2MnO4-+6H+→5NO3-+3Mn2++3H2O;
②MnO4-+5Fe2++8H+→Mn2++5Fe3++4H2O
然后,设计如下方案测定样品的纯度:
样品→溶液A 溶液B 数据处理
(3)取样品2.3 g经溶解后得到溶液A 100 mL,准确量取10.00 mL A与24.00 mL 0.0500 ml/L的酸性高锰酸钾溶液在锥形瓶中充分反应.反应后的溶液用0.1000 ml/L (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至紫色刚好褪去;重复上述实验3次,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液10.00 mL,则样品中NaNO2的纯度为_________.
(4)通过上述实验测得样品中NaNO2的纯度偏高,该小组讨论的原因错误的是_________。(填字母编号)
a.滴定至溶液紫色刚好褪去,立即停止滴定
b.加入A与KMnO4溶液前的锥形瓶未经干燥
c.实验中使用的(NH4)2Fe(SO4)2溶液暴露在空气中的时间过长
26、(10分)硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种解毒药,用于氟化物、砷、汞、铅、锡、碘等中毒,临床常用于治疗荨麻疹,皮肤瘙痒等病症.硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定,在酸性溶液中分解产生S和SO2
实验I:Na2S2O3的制备。工业上可用反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得,实验室模拟该工业过程的装置如图所示:
(1)仪器a的名称是_______,仪器b的名称是_______。b中利用质量分数为70%〜80%的H2SO4溶液与Na2SO3固体反应制备SO2反应的化学方程式为_______。c中试剂为_______
(2)实验中要控制SO2的生成速率,可以采取的措施有_______ (写出一条)
(3)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2不能过量,原因是_______
实验Ⅱ:探究Na2S2O3与金属阳离子的氧化还原反应。
资料:Fe3++3S2O32-⇌Fe(S2O3)33-(紫黑色)
(4)根据上述实验现象,初步判断最终Fe3+被S2O32-还原为Fe2+,通过_______(填操作、试剂和现象),进一步证实生成了Fe2+。从化学反应速率和平衡的角度解释实验Ⅱ的现象:_______
实验Ⅲ:标定Na2S2O3溶液的浓度
(5)称取一定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量为294g∙ml-1)0.5880g。平均分成3份,分别放入3个锥形瓶中,加水配成溶液,并加入过量的KI并酸化,发生下列反应:6I-+Cr2O72-+14H+ = 3I2+2Cr3++7H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应I2+2S2O32- = 2I- + S4O62-,三次消耗 Na2S2O3溶液的平均体积为25.00 mL,则所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为_______ml∙L-1
27、(12分)实验室以海绵铜(主要成分为Cu和CuO)为原料制取CuCl的主要流程如图所示。
已知:①CuCl微溶于水,不溶于乙醇,可溶于氯离子浓度较大的溶液中。
②CuCl露置于潮湿的空气中易被氧化。
回答下列问题。
(1)“氧化”时温度应控制在60~70℃,原因是____________________。
(2)写出“转化”过程中的离子方程式____________________。
(3)“过滤Ⅱ”所得滤液经__________、__________、过滤等操作获得(NH4)2SO4晶体,可用作化学肥料。“过滤Ⅱ”所得滤渣主要成分为CuCl,用乙醇洗涤的优点是________________。
(4)氯化铵用量[]与Cu2+沉淀率的关系如图所示。随着氯化铵用量的增多Cu2+沉淀率增加,但当氯化铵用量增加到一定程度后Cu2+的沉淀率减小,其原因是__________。
(5)若CuCl产品中混有少量CaSO4,设计提纯CuCl的实验方案:__________。(实验中可选试剂:0.1 ml·L−1盐酸、10 ml·L−1盐酸、蒸馏水、无水乙醇)
28、(14分)大型客机燃油用四乙基铅[Pb(CH2CH3)4])做抗震添加剂,但皮肤长期接触四乙基铅对身体健康有害,可用硫基乙胺(HSCH2CH2NH2)和KMnO4清除四乙基铅。
(1)碳原子核外电子的空间运动状态有______种,基态锰原子的外围电子排布式为___,该原子能量最高的电子的电子云轮廓图形状为________。
(2)N、C和Mn电负性由大到小的顺序为____________。
(3)HSCH2CH2NH2中C的杂化方式为_____,其中NH2-空间构型为____;N和P的价电子相同,但磷酸的组成为H3PO4,而硝酸的组成不是H3NO4,其原因是_______。
(4)Pb(CH2CH3)4是一种难电离且易溶于有机溶剂的配合物,其晶体类型属于_____晶体。已知Pb(CH2CH3)4晶体的堆积方式如下。
Pb(CH2CH3)4]在xy平面上的二维堆积中的配位数是___,A分子的坐标参数为_____;设阿伏加德罗常数为NA/ml,Pb(CH2CH3)4]的摩尔质量为Mg/ml,则Pb(CH2CH3)4]晶体的密度是_____g/cm3 (列出计算式即可)。
29、(10分)研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
(1)利用CO2和CH4重整可制合成气(主要成分为CO、H2),已知重整过程中部分反应的热化学方程式为:
Ⅰ.CH4(g)C(s)+2H2(g) ΔH=+75.0 kJ·ml−1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.0 kJ·ml−1
Ⅲ.CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g) ΔH=−131.0 kJ·ml−1
①反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)的ΔH=_________kJ·ml−1。
②固定n(CO2)=n(CH4),改变反应温度,CO2和CH4的平衡转化率如图所示。同温度下CO2的平衡转化率大于CH4的平衡转化率,其原因是_______________。
(2)研究发现,化石燃料在O2和CO2的混合气体中燃烧与在空气中燃烧相比,烟气中NOx的排放量明显降低,其主要原因是_________________________。
(3)为研究“CO还原SO2”的新技术,在反应器中加入0.10 ml SO2,改变加入CO的物质的量,反应后体系中产物物质的量随CO物质的量的变化如图所示。反应的化学方程式为__________。
(4)碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]毒性小,是一种绿色化工产品,用CO合成(CH3O)2CO,其电化学合成原理为4CH3OH+2CO+O22(CH3O)2CO+2H2O,装置如图所示,直流电源的负极为________(填“a”或“b”);阳极的电极反应式为_____________。
(5)用PdCl2溶液可以检验空气中少量的CO。当空气中含CO时,溶液中会产生黑色的Pd沉淀。若反应中有0.02 ml电子转移,则生成Pd沉淀的质量为_______________。
参考答案
一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)
1、D
【解析】
A.图中为俯视,正确操作眼睛应与刻度线、凹液面的最低处相平,故A错误;
B.HCl与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳,引入新杂质,且二氧化硫也可以与碳酸氢钠溶液反应,故B错误;
C.氨气极易溶于水,不能排水法收集,故C错误;
D.植物油可隔绝空气,可防止生成的氢氧化亚铁被氧化,可观察Fe(OH)2的生成,故D正确;
故选:D。
除去SO2中混有的HCl可以用亚硫酸氢钠溶液,同理除去二氧化碳中HCl可用碳酸氢钠溶液。
2、C
【解析】
A. NaHSO4是离子化合物,熔融状态下NaHSO4电离产生Na+、HSO4-,含有自由移动的离子,因此在熔融状态下具有导电性,A错误;
B.向某溶液中先加入氯水,再滴加KSCN溶液,溶液变红色,说明滴加氯水后的溶液中含有Fe3+,不能证明溶液中Fe3+是原来就含有还是Fe2+反应产生的,B错误;
C.Mg(OH)2、Cu(OH)2的构型相同,向浓度均为0.1ml/L的MgSO4、CuSO4的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,首先看到产生蓝色沉淀,说明Ksp[Cu(OH)2]C>A=D=E,故A正确;
B. 若从A点到D点,由于温度不变,溶液中c(H+)增大,c(OH-)减小,则可采用在水中加入少量酸的方法,故B错误;
C. A点到C点,温度升高,Kw增大,且A点和C点c(H+)=c(OH-),所以可采用升高温度的方法,温度不变时在水中加入适量H2SO4,温度不变则Kw不变,c(H+)增大则c(OH-)减小,A点沿曲线向D点方向移动,故C错误;
D. 100℃时,Kw=10-12,pH=2的硫酸溶液中c(H+)=10-2ml/L,pH=12的KOH溶液中c(OH-)=1ml/L,若二者等体积混合,由于n(OH-)>n(H+),所以溶液显碱性,故D错误。
综上所述,答案为A。
计算pH时一定要注意前提条件温度,温度变化,离子积常数随之发生改变,则pH值也会发生改变。
17、A
【解析】
A.连接四个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,化合物X与溴水反应的产物中含有2个手性碳原子(为连接溴原子的碳原子),选项A正确;
B.根据结构简式确定分子式为C6H13NO2,选项B错误;
C.Z中酚羟基、酯基水解生成的羧基都能和NaOH反应,则1ml化合物Z最多可以与3mlNaOH反应,选项C错误;
D. 化合物Z中酚羟基的邻、对位上均没有氢原子,不能与甲醛发生聚合反应,选项D错误。
答案选A。
本题考查有机物结构和性质,明确官能团及其性质关系是解本题关键,侧重考查学生分析判断能力,侧重考查烯烃、酯和酚的性质,注意Z中水解生成的酚羟基能与NaOH反应,为易错点。
18、C
【解析】
A.分子的稳定性与化学键有关,共价键越强,分子越稳定性,而分子间作用力只影响物质的熔沸点等物理性质,故A错误;
B.单原子分子中没有化学键,如稀有气体为单原子分子,分子中没有共价键,故B错误;
C.离子晶体中一定存在离子键,可能存在共价键,如氢氧化钠、过氧化钠中存在离子键和共价键,故C正确;
D.原子晶体中可能存在极性键,也可能存在非极性键,如二氧化硅中存在极性共价键,金刚石中存在非极性键,故D错误;
故选C。
本题的易错点为B,要注意稀有气体是单原子分子,固态时形成分子晶体。
19、C
【解析】
A. NaOH溶液属于强碱溶液,浓氯水显酸性且具有强氧化性,所以NaOH溶液不能用酸式滴定管,浓氯水不能用碱式滴定管,两者不能使用同种滴定管盛装,故A错误;
B.a点溶液中含有NaClO3、NaClO和NaCl,根据电荷守恒,有:(Na+)+c(H+)=c(ClO3-)+c(ClO-)+c(Cl-)+c(OH-),故B错误;
C.由图象可知,b点溶液中c(ClO3-)=c(ClO-),根据氧化还原反应得失电子守恒,写出发生反应的化学方程式为:8NaOH+4Cl2=6NaCl+NaClO3+NaClO+4H2O,由此可知,溶液中n(NaCl):n(NaClO3):n(NaClO)=6:1:1,溶液中各离子浓度:(Na+)> c(Cl-)> c(ClO3-)=c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),故C正确;
D. ClO-发生歧化反应,离子方程式为:3ClO-=2Cl-+ ClO3-,故D错误。
故选C。
20、A
【解析】
A. Ca(ClO)2与二氧化碳和水反应生成次氯酸,次氯酸再受热分解会产生氧气,A项正确;
B. 根据金属活动性顺序已知,铜与稀硫酸不反应,B项错误;
C. 铜与氯化铁反应时生成氯化亚铁与氯化铜,不能得到铁单质,C项错误;
D. 二氧化硅不与水反应,D项错误;
答案选A。
21、B
【解析】
A. 4g α粒子(4He2+)的物质的量为=1ml,共有NA个α粒子,故A错误;
B. 1个4He2+含有2个质子,4g α粒子(4He2+)的物质的量为=1ml,共有2NA个质子,故B正确;
C. 1个4He2+含有2个中子,g α粒子(4He2+)的物质的量为=1ml,共有2NA个中子,故C错误;
D. 4He2+中没有电子,故D错误;
正确答案是B。
本题考查阿伏加德罗常数的综合应用,注意掌握分子、原子、原子核内质子中子及核外电子的构成关系。
22、D
【解析】
A、a处变蓝,b处变红棕色,说明Cl2分别与KI、NaBr作用生成I2、Br2,可证明氧化性:Cl2>I2,Cl2>Br2,无法证明I2与Br2之间氧化性的强弱,A项错误;
B、c处先变红,说明氯气与水生成酸性物质,后褪色,则证明氯气与水生成具有漂白性物质,B项错误;
C、d处立即褪色,也可能是氯气与水生成酸性物质中和了NaOH,C项错误;
D、e处变红说明Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,证明还原性:Fe2+>Cl-,D项正确;
答案选D。
二、非选择题(共84分)
23、3-氯丙炔 酯基 C13H16O2 取代反应
【解析】
与氯气在紫外线光照条件下发生取代反应生成A(),物质A与NaCN在加热条件下继续发生取代反应生成,在酸性条件下生成再与乙醇发生酯化反应生成B(),B与HI发生加成反应生成,继续与苯甲醛反应生成X();另一合成路线中采用逆合成分析法可知,E为聚合物Y的单体,其结构简式为:,根据已知信息②逆推法可以得出D为,C是由与水发生加成反应所得,C与苯甲醛在碱性条件下发生反应②,结合已知信息①可推出C为丙醛,其结构简式为CH3CH2CHO,据此分析作答。
【详解】
(1)A为,其名称为3-氯丙炔;
(2)B为,其中含氧官能团的名称是酯基;
(3)从结构简式可以看出X的分子式为:C13H16O2;
(4)反应①中-Cl转化为-CN,属于取代反应,故答案为取代反应;
(5)根据已知的给定信息,反应②的化学方程式为:;
(6)L是D的同分异构体,则分子式为C10H10O,不饱和度==6,属于芳香族化合物,说明分子结构中含苯环;与D具有相同官能团,则含醛基与碳碳双键;又核磁共振氢谱为5组峰,峰面积比为3:2:2:2:1,则有5种氢原子,其个数比为3:2:2:2:1,符合上述条件的L的结构简式有:;
(7)根据上述合成路线及给定的已知信息可将原料CH3CHO、在碱性条件下反应生成后再继续与依据已知信息②得到,最后与溴加成制备得到目标产物,具体合成路线如下:。
24、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。
25、吸收多余的NO 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2NO+O2=NO2 由于获得NO的过程中会产生其他氮氧化物 在A、B之间增加装有水的洗气瓶 75% bc
【解析】
在装置A中稀硝酸与Cu反应产生Cu(NO3)2、NO和H2O,反应产生的NO气体经B装置的无水CaCl2干燥后进入装置C中,发生反应:2NO+Na2O2=2NaNO2,未反应的NO在装置D中被酸性KMnO4氧化除去。再用酸性KMnO4溶液测定NaNO2纯度中,可根据反应过程中的电子得失数目相等计算,利用反应过程中操作使KMnO4溶液消耗体积大小上分析实验误差。
【详解】
(1)酸性KMnO4溶液具有氧化性,能将NO氧化为NO3-,所以装置D的作用是吸收多余的NO;若没有装置B中无水CaCl2的干燥作用,其中的H2O就会与Na2O2发生反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,反应产生O2再与NO反应:2NO+O2=NO2,气体变为NO2;
(2)由于反应开始时硝酸浓度较大时,可能有NO2产生,获得NO的过程中可能会产生其他氮氧化物,这样会干扰实验结果,提高NaNO2纯度可以在A、B之间增加装有水的洗气瓶,减小实验误差;
(3)根据电子守恒可得关系式:5(NH4)2Fe(SO4)2~MnO4-,消耗n(KMnO4)=0.1 ml/L×0.01 L=0.001 ml,根据2MnO4-~5NO2-可知NO2-反应消耗KMnO4溶液的物质的量n(KMnO4)=0.05 ml/L×0.024 L-0.001ml=2.0×10-4 ml,则NaNO2的物质的量n(NaNO2)= 5.0×10-4 ml,则100 mL溶液中含NaNO2的物质的量为n(NaNO2)总=5.0×10-4 ml×=5.0×10-3 ml,所以样品中NaNO2的纯度为×100%=75%;
(4)a.滴定至溶液紫色刚刚好褪去,消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液体积偏小,n[(NH4)2Fe(SO4)2]偏小,导致NaNO2的量测定结果偏高,a正确;
b.加入A与KMnO4溶液前锥形瓶未经干燥,对测量结果无影响,b错误;
c.实验中使用的(NH4)2Fe(SO4)2溶液暴露在空气中时间过长,部分(NH4)2Fe(SO4)2被氧化,消耗的(NH4)2Fe(SO4)2偏大,导致的测量结果偏低,c错误;
故合理选项是bc。
本题考查了装置的连接、试剂的作用、实验方案的设计与评价及滴定方法在物质含量测定的应用。掌握反应原理、各个装置中试剂的作用是解题关键,在物质含量测定中要结合反应过程中电子守恒分析。题目考查学生分析和解决问题的能力,主要是物质性质和化学反应定量关系的计算分析。
26、分液漏斗 蒸馏烧瓶 硫化钠和碳酸钠的混合液 调节酸的滴加速度 若 SO2过量,溶液显酸性.产物会发生分解 加入铁氰化钾溶液.产生蓝色沉淀 开始生成 Fe(S2O3)33-的反应速率快,氧化还原反应速率慢,但Fe3+与S2O32- 氧化还原反应的程度大,导致Fe3++3S2O32-⇌Fe(S2O3)33-(紫黑色)平衡向逆反应方向移动,最终溶液几乎变为无色 0.1600
【解析】
(1)a的名称即为分液漏斗,b的名称即为蒸馏烧瓶;b中是通过浓硫酸和Na2SO3反应生成SO2,所以方程式为:;c中是制备硫代硫酸钠的反应,SO2由装置b提供,所以c中试剂为硫化钠和碳酸钠的混合溶液;
(2)从反应速率影响因素分析,控制SO2生成速率可以调节酸的滴加速度或者调节酸的浓度,或者改变反应温度;
(3)题干中指出,硫代硫酸钠在酸性溶液中会分解,如果通过量的SO2,会使溶液酸性增强,对制备产物不利,所以原因是:SO2过量,溶液显酸性,产物会发生分解;
(4)检验Fe2+常用试剂是铁氰化钾,所以加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀即证明有Fe2+生成;解释原因时一定要注意题干要求,体现出反应速率和平衡两个角度,所以解释为:开始阶段,生成的反应速率快,氧化还原反应速率慢,所以有紫黑色出现,随着Fe3+的量逐渐增加,氧化还原反应的程度变大,导致平衡逆向移动,紫黑色逐渐消失,最终溶液几乎变为无色;
(5)间接碘量法滴定过程中涉及两个反应:①;②;反应①I-被氧化成I2,反应②中第一步所得的I2又被还原成I-,所以①与②电子转移数相同,那么滴定过程中消耗的得电子总数就与消耗的失电子总数相同 ;在做计算时,不要忽略取的基准物质重铬酸钾分成了三份进行的滴定。所以假设c(Na2S2O3)=a ml/L,列电子得失守恒式:,解得a=0.1600ml/L。
27、温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解 2Cu2++ SO32-+2Cl−+H2O2CuCl↓+ SO42-+2H+ 蒸发浓缩 降温结晶 CuCl在乙醇中溶解度小且乙醇挥发快,避免CuCl被空气中O2氧化 生成的氯化亚铜又溶解于氯化铵溶液中 向产品中加入10 ml·L−1盐酸,不断搅拌,至固体不再溶解,过滤,向滤液中加蒸馏水至大量固体析出,过滤,再用无水乙醇洗涤2~3次,干燥
【解析】
实验流程中,海绵铜(主要成分为Cu和CuO)中加入硝酸铵和硫酸,酸性条件下硝酸根离子具有氧化性,可氧化海绵铜生成Cu2+,滤液中含有Cu2+、NH4+、H+、SO42-、NO3-,过滤后在滤液中加入亚硫酸铵,发生氧化还原反应生成CuCl,发生反应:2Cu2++SO32-+2Cl−+H2O2CuCl↓+ SO42-+2H+,得到产品CuCl,据此分析。
【详解】
(1)物质“溶解氧化”时,既要考虑反应速率,还要考虑是否有副反应发生,温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解。答案为:温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解;
(2)“转化”中氧化产物为硫酸铵,滤液主要是硫酸铵。可知亚硫酸铵被溶液中的CuSO4氧化成硫酸铵,Cu2+被还原生成CuCl。答案为:2Cu2++SO32-+2Cl−+H2O2CuCl↓+ SO42-+2H+;
(3)“过滤Ⅱ”所得滤液为硫酸铵溶液,获取晶体需通过蒸发浓缩、降温结晶、过滤等操作。CuCl在乙醇中溶解度小且乙醇沸点低,易挥发,避免因水洗干燥时间长而导致CuCl被氧气氧化。答案为:蒸发浓缩、降温结晶;CuCl在乙醇中溶解度小且乙醇挥发快,避免CuCl被空气中O2氧化;
(4)根据题中已知条件,CuCl可溶于氯离子浓度较大的溶液中。当氯化铵用量增加到一定程度后,氯化亚铜的沉淀率减小,原因是生成的氯化亚铜又溶解于氯化铵溶液中。答案为:生成的氯化亚铜又溶解于氯化铵溶液中;
(5)由题目已知资料可知,CuCl难溶于水和乙醇,可溶于氯离子浓度较大的溶液中。若CuCl产品中混有少量CaSO4,向产品中加入10 ml·L−1盐酸,不断搅拌,至固体不再溶解,过滤,向滤液中加蒸馏水至大量固体析出,过滤,再用无水乙醇洗涤2~3次,干燥即可得到纯净氯化亚铜。答案为:向产品中加入10 ml·L−1盐酸,不断搅拌,至固体不再溶解,过滤,向滤液中加蒸馏水至大量固体析出,过滤,再用无水乙醇洗涤2~3次,干燥。
解题思路:
解题时首先要明确原料和产品(包括副产品),即箭头进出方向,其次依据流程图分析反应原理,紧扣信息,搞清流程中每一步发生了什么反应,弄清有关反应原理,明确目的(如沉淀反应、除杂、分离),最后联系储存的知识,有效地进行信息的利用,准确表述。
28、63d54s2球形N>C>Mnsp3V型N原子半径较小,不能容纳较多的原子轨道,故不能形成H3NO4分子6
【解析】
(1)原子核外电子运动状态和该原子的核外电子数相等,原子序数为27的锰元素基态原子的外围电子排布式为3d54s2,据此可以得出锰元素在周期表中的位置是第四周期第ⅤⅡB族,能量最高的电子是4s2电子,4s电子的电子云轮廓图为球形;
(2)电负性是金属性与非金属性定量描述的一个物理量,元素的非金属性越强,往往其电负性越大,根据元素周期表中元素非金属性(或电负性)的递变规律,同周期从左到右元素电负性增大;
(3)HSCH2CH2NH2分子中,C形成4个共价键,它们价层电子对数为4对,其杂化方式为sp3,在-NH2中N有两个单键,一对孤对电子和一个单电子,因为单电子也需要占用一个轨道,所以N的价层电子对数依然可以视为4对,其杂化方式也为sp3,考虑配位原子只有两个H,所以其空间构型为平面三角形,N和P为同族元素,其价层电子数相同,通常情况下其成键方式相同,但是由于N原子半径小于P,N原子周围空间无法容纳4个氧原子成键;
(4)题目信息,Pb(CH2CH3)4是一种难电离且易溶于有机溶剂的配合物,可知其晶体类型为分子晶体,这一点也可以从Pb(CH2CH3)4晶体的堆积方式得到结论,Pb(CH2CH3)4晶体堆积方式为六方密堆积,所以在xy平面上的二维堆积中也采取二维最密堆积即配位数为6,由堆积图可知每个晶胞中包含2个Pb(CH2CH3)4分子,所以每一个晶胞的质量为g,再结合晶胞参数,长方体的棱边长度,计算得到晶胞的体积为cm3,则Pb(CH2CH3)4晶体的密度=。
【详解】
(1)碳原子核外电子排布为1s22s22p2,核外电子的空间运动状态有6种,原子序数为27的锰元素基态原子的外围电子排布式为3d54s2,据此可以得出锰元素在周期表中的位置是第四周期第ⅤⅡB族,能量最高的电子是4s2电子,值得注意的是,教材上提供的构造原理是原子填充顺序规则,并不代表电子的能量高低,在金属元素的原子中,最易失去的电子才是该原子能量最高的电子,4s电子的电子云轮廓图为球形,故答案为:6;3d54s2;球形;
(2)电负性是金属性与非金属性定量描述的一个物理量,元素的非金属性越强,往往其电负性越大,根据元素周期表中元素非金属性(或电负性)的递变规律,同周期从左到右元素电负性增大,可以得到电负性大小为N大于C,而Mn为金属元素,其电负性小于非金属性,N、C和Mn三种元素的电负性由大到小的顺序为:N、C、Mn,故答案为:N、C、Mn;
(3)HSCH2CH2NH2分子中,C形成4个共价键,它们价层电子对数为4对,其杂化方式为sp3,在-NH2中N有两个单键,一对孤对电子和一个单电子,因为单电子也需要占用一个轨道,所以N的价层电子对数依然可以视为4对,其杂化方式也为sp3,考虑配位原子只有两个H,所以其空间构型为平面三角形,N和P为同族元素,其价层电子数相同,通常情况下其成键方式相同,但是由于N原子半径小于P,N原子周围空间无法容纳4个氧原子成键,所以在其最高价含氧酸中,前者为一元酸后者为三元酸,或说H3NO4分子会因为N原子半径小,无法容纳4个氧原子成键,要脱去一个水分子,以HNO3形式存在,故答案为:sp3;平面三角形;N和P为同族元素,其价层电子数相同,通常情况下其成键方式相同,但是由于N原子半径小于P,N原子周围空间无法容纳4个氧原子成键,所以在其最高价含氧酸中,前者为一元酸后者为三元酸,或说H3NO4分子会因为N原子半径小,无法容纳4个氧原子成键,要脱去一个水分子,以HNO3形式存在;
(4)题目信息,Pb(CH2CH3)4是一种难电离且易溶于有机溶剂的配合物,可知其晶体类型为分子晶体,这一点也可以从Pb(CH2CH3)4晶体的堆积方式得到结论,Pb(CH2CH3)4晶体堆积方式为六方密堆积,所以在xy平面上的二维堆积中也采取二维最密堆积即配位数为6,A分子的坐标参数为()由堆积图可知每个晶胞中包含2个Pb(CH2CH3)4分子,所以每一个晶胞的质量为 g,再结合晶胞参数,可以得到晶胞的体积为cm3,则Pb(CH2CH3)4晶体的密度是g·cm-3,故答案为:分子;6;。
Pb(CH2CH3)4是一种难电离且易溶于有机溶剂的配合物,可知其晶体类型为分子晶体是解答关键。
29、+247 CO2发生了其他副反应 CO2代替了N2,减少了N2与O2反应 4CO+2SO24CO2+S2 b 2CH3OH+CO−2e−(CH3O)2CO+2H+ 1.06 g
【解析】
(1)分析题中重整过程中部分反应的热化学方程式,可根据盖斯定律计算目标反应的焓变值。分析图中转化率曲线,当n(CO2)=n(CH4),CO2的转化率大于CH4,分析重整过程中部分反应的热化学方程式Ⅱ,可知CO2会和H2发生副反应。
(2)相比空气,O2和CO2的混合气体中没有N2,CO2代替了N2,减少了N2与O2反应;
(3)分析题给信息,随着CO的物质的量的增大,生成物X、Y的生成量逐渐增大,但产物X的生成量大于产物Y的生成量。在CO的物质的量为0.20ml时,产物X的生成量保持不变,产物Y的生成量变小。在CO的物质的量为0.20ml时,生成产物X、Y的物质的量分别为0.20ml和0.05ml,根据质量守恒,推断X、Y的成分,进而得出反应方程式。
(4)由图可知,该装置为电解池,根据电解池原理,与电源负极相连的为阴极,发生还原反应,与电源正极相连的为阳极,发生氧化反应,根据电解池中阳离子向阴极移动,可判断出电解池的阴极。根据题给的总反应方程式,写出电极反应方程式。
(5)依据生成Pd质量,结合PdCl2~Pd~2e-,计算分析。
【详解】
(1)根据盖斯定律,由①+②−③得到反应CO2(g)+CH4(g)2CO( g)+2H2(g) ΔH=+247 kJ/ml;根据图示可知,CO2发生了其他副反应,同温度下CO2的平衡转化率大于CH4的平衡转化率;答案为:①+247;②CO2发生了其他副反应;
(2)CO2代替了N2,减少了N2与O2反应;答案为:CO2代替了N2,减少了N2与O2反应;
(3)根据图中信息,若以CO投入量为0.2 ml,则为0.10 ml SO2与0.20 ml CO反应生成0.05 ml Y和0.2 ml X,且“CO还原SO2”,则X与Y中有一种是CO2,根据质量守恒可知X为CO2,则Y只含有硫元素,应该为S2;故反应的化学方程式为:4CO+2SO24CO2+S2;答案为:4CO+2SO24CO2+S2;
(4)在电解池中,阳离子向阴极移动,可以得出b为直流电源的负极;阳极氧化失电子,电极反应式为2CH3OH+CO−2e−==(CH3O)2CO+2H+;答案为:b;2CH3OH+CO−2e−(CH3O)2CO+2H+;
(5)若空气中含CO,溶液中会产生黑色的Pd沉淀。依据PdCl2~Pd~2e−,每转移2 ml电子,生成106 g Pd沉淀,共0.02 ml电子转移,则生成沉淀的质量==1.06 g。答案为:1.06 g。
选项
实验操作
现象
结论
A
测量熔融状态下NaHSO4的导电性
能导电
熔融状态下NaHSO4能电离出Na+、H+、SO42-
B
向某溶液中先加入氯水,再滴加KSCN溶液
溶液变红色
溶液中含有Fe2+
C
向浓度均为0.1ml/L的MgSO4、CuSO4的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液
先看到蓝色沉淀生成
Ksp[Cu(OH)2]Br2>I2
B
c处先变红,后褪色
氯气与水生成了酸性物质
C
d处立即褪色
氯气与水生成了漂白性物质
D
e处变红色
还原性:Fe2+>Cl-
装置
试剂X
实验现象
Fe2(SO4)3溶液
混合后溶液先变成紫黑色,30s后几乎变为无色
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