山东省烟台市2025-2026学年高三冲刺模拟化学试卷(含答案解析)
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3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
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、劣质洗发水中含有超标致癌物二噁烷()。关于该化合物的说法正确的是
A.1ml二噁烷完全燃烧消耗5mlO2B.与互为同系物
C.核磁共振氢谱有4组峰D.分子中所有原子均处于同一平面
2、除去燃煤烟气中的有毒气体,一直是重要的科研课题。某科研小组设计如下装置模拟工业脱硫脱氮,探究SO2和NO同时氧化的吸收效果。模拟烟气由N2(90.02 %)、SO2(4.99%)、NO(4.99%)混合而成,各气体的流量分别由流量计控制,调节三路气体相应的流量比例,充分混合后进入A。(已知:FeSO4+NO [Fe( NO)]SO4(棕色),下列说法不正确的是
A.反应开始前应该关闭d,打开e,通入一段时间的N2
B.观察到装置A中有黑色固体生成,则A中反应为2H2O+3SO2+2MnO4—==3SO42—+2MnO2↓+4H+
C.洗气瓶A的出气管口有两个玻璃球泡,目的是为了消除可能存在的未破裂的气泡
D.实验中观察到B中红色褪去,C中变为浅棕色,说明KMnO4不能吸收NO
3、下列有关有机化合物的说法中,正确的是
A.淀粉、蛋白质和油脂都属于有机高分子化合物
B.乙烯、苯和乙醇均能被酸性高锰酸钾溶液氧化
C.绝大多数的酶属于具有高选择催化性能的蛋白质
D.在的催化作用下,苯可与溴水发生取代反应
4、下列实验操作、现象和结论均正确的是
A.AB.BC.CD.D
5、2017年12月,华为宣布: 利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出石墨烯电池,电池反应式为LixC6+Li1-xCO2C6+LiCO2,其工作原理如图所示。下列关于该电池的说法不正确的是
A.该电池若用隔膜可选用质子交换膜
B.石墨烯电池的优点是提高电池的储锂容量进而提高能量密度
C.充电时,LiCO2极 发生的电极反应为: LiCO2-xe-=Li1-xCO2+xLi+
D.废旧的该电池进行“放电处理”让Li+从石墨烯中脱出而有利于回收
6、下列指定反应的化学用语表达正确的是()
A.AB.BC.CD.D
7、25℃时,向·L-1H2X溶液中滴入0.1ml·L-1 NaOH溶液,溶液中由水电离出的c水(OH-)的负对数[-1gc水(OH-)]与所加NaOH溶液体积的关系如图所示。
下列说法中正确的是
A.水的电离程度:M>N=Q>P
B.图中M、P、Q三点对应溶液中相等
C.N点溶液中c(Na+)>c(X2-)>c(HX-)>c(H+)=c(OH-)
D.P点溶液中c(OH-)=c(H+)+c(HX-)+c(H2X)
8、一定量的某磁黄铁矿(主要成分FexS,S为-2价)与100mL盐酸恰好完全反应(矿石中其他成分不与盐酸反应),生成3.2g硫单质、0.4mlFeCl2和一定量H2S气体,且溶液中无Fe3+。则下列说法正确的是( )
A.该盐酸的物质的量浓度为4.0ml·L-1
B.该磁黄铁矿FexS中,Fe2+与Fe3+的物质的量之比为2:1
C.生成的H2S气体在标准状况下的体积为8.96L
D.该磁黄铁矿中FexS的x=0.85
9、工业生产措施中,能同时提高反应速率和产率的是
A.合成氨使用高压B.制硝酸用Pt-Rh合金作催化剂
C.制硫酸时接触室使用较高温度D.侯氏制碱法循环利用母液
10、如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达700—900℃时,O2—可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是( )
A.电池内的O2—由电极甲移向电极乙
B.电池总反应为N2H4+2O2=2NO+2H2O
C.当甲电极上有1mlN2H4消耗时,标况下乙电极上有22.4LO2参与反应
D.电池外电路的电子由电极乙移向电极甲
11、2018年11月4日凌晨,福建泉州泉港区发生“碳九”泄露,对海洋环境造成污染,危害人类健康。“碳九”芳烃主要成分包含(a)、 (b)、(c)等,下列有关三种上述物质说法错误的是
A.a、b、c互为同分异构体B.a、b、c均能与酸性高锰酸钾溶液反应
C.a中所有碳原子处于同一平面D.1mlb最多能与4mlH2发生反应
12、下列有关化学用语或表达正确的是
A.三硝酸纤维素脂
B.硬酯酸钠
C.硝酸苯的结构简式:
D.NaCl晶体模型:
13、下列实验方案中,可以达到实验目的的是( )
A.AB.BC.CD.D
14、A、B、C、D、E、F为原子序数依次递增的六种短周期主族元素,A的单质是最理想的燃料。C原子次外层电子数是最外层的1/3,E与C同主族,下列说法不正确的是
A.元素D与A一定形成共价化合物
B.元素B可能与元素A形成多种共价化合物
C.F最高价氧化物对应水化物定是一种强酸
D.若元素D是非金属元素,则D的单质可能是良好的半导体材料
15、如图是用于制取、收集并吸收多余气体的装置,如表方案正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
16、我国科学家成功地研制出长期依赖进口、价格昂贵的物质O1.下列说法正确的是( )
A.它是O1的同分异构体
B.它是O3的一种同素异形体
C.O1与O1互为同位素
D.1mlO1分子中含有10ml电子
17、稀有气体化合物是指含有稀有气体元素的化合物。其中二氟化氙(XeF2)、三氧化氙(XeO3),氙酸(H2XO4)是“绿色氧化剂”,氙酸是一元强酸。下列说法错误的是( )
A.上述“绿色氧化剂”的优点是产物易分离,不干扰反应
B.三氧化氙可将I-氧化为IO3-
C.氙酸的电离方程式为:H2XeO4═2H++XeO42-
D.XeF2与水反应的化学方程式为:2XeF2+2H2O═2Xe↑+O2↑+4HF↑
18、在海水中提取溴的反应原理是5NaBr+NaBrO+3H2SO4=3Br2 +3Na2SO4+ 3H2O下列反应的原理与上述反应最相似的是( )
A.2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2
B.2FeCl3+H2S=2FeCl2+S+2HCl
C.2H2S+SO2=3S+2H2O
D.AlCl3+3NaAlO3+6H2O=4Al(OH)3+3NaCl
19、工业上电解饱和食盐水制取氯气的化学方程式如下:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑.下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是( )
A.Na+的结构示意图:
B.中子数为18的氯原子:Cl
C.NaOH的电子式:
D.Cl2的结构式:Cl=Cl
20、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
21、下列说法正确的是( )
A.不锈钢的防腐原理与电化学有关
B.高纯硅太阳能电池板可以将光能直接转化为电能
C.二氧化硫有毒,不可以用作食品添加剂
D.纯碱去油污原理是油污溶于纯碱
22、在一定条件下,使H2和O2的混合气体26g充分发生反应,所得产物在适当温度下跟足量的固体Na2O2反应,使固体增重2g。原混合气体中H2和O2的物质的量之比为( )
A.1:10B.9:1C.4:1D.4:3
二、非选择题(共84分)
23、(14分)花椒毒素(Ⅰ)是白芷等中草药的药效成分,也可用多酚A为原料制备,合成路线如下:
回答下列问题:
(1)①的反应类型为_____________________;B分子中最多有_________个原子共平面。
(2)C中含氧官能团的名称为______________________;③的“条件a”为____________________。
(3)④为加成反应,化学方程式为__________________________________。
(4)⑤的化学方程式为__________________________________。
(5)芳香化合物J是D的同分异构体,符合下列条件的J的结构共有_________种,其中核磁共振氢谱为五组峰的J的结构简式为_________________。(只写一种即可)。
①苯环上只有3个取代基;②可与NaHCO3反应放出CO2;③1ml J可中和3ml NaOH。
(6)参照题图信息,写出以为原料制备的合成路线(无机试剂任选) :______________
24、(12分)一种防止血栓形成与发展的药物J的合成路线如图所示(部分反应条件略去):
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称是_________,反应⑤的反应类型是___________。
(2)J的分子式是__________。F的结构简式是_________。
(3)反应③的化学方程式为____________________________________。
(4)已知C有多种同分异构体。写出同时满足下列条件的C的同分异构体的结构简式__________。(只需写出两个)
①苯环上有两个处于对位上的取代基;
②1ml该有机物与足量金属钠反应生成1g氢气。
(5)请参照J的合成方法,完成下列合成路线:___________________
25、(12分)三氯氧磷(POCl3)是一种工业化工原料,可用于制取有机磷农药、长效磺胺药物等,还可用作染料中间体、有机合成的氯化剂和催化剂、阻燃剂等。利用O2和PCl3为原料可制备三氯氧磷,其制备装置如图所示(夹持装置略去):
已知PCl3和三氯氧磷的性质如表:
(1)装置A中的分液漏斗能否用长颈漏斗代替?做出判断并分析原因:_______
(2)装置B的作用是______________(填标号)。
a.气体除杂 b.加注浓硫酸 c.观察气体流出速度 d.调节气压
(3)仪器丙的名称是___________,实验过程中仪器丁的进水口为__________(填“a”或“b”)口。
(4)写出装置C中发生反应的化学方程式_______,该装置中用温度计控制温度为60~65 ℃,原因是________。
(5)称取16.73 g POCl3样品,配制成100 mL溶液;取10.00 mL溶液于锥形瓶中,加入3.2 ml·L-1的AgNO3溶液10.00 mL,并往锥形瓶中滴入5滴Fe2(SO4)3溶液;用0.20 ml·L-1的KSCN溶液滴定,达到滴定终点时消耗KSCN溶液10.00 mL(已知:Ag++SCN-=AgSCN↓)。则加入Fe2(SO4)3溶液的作用是________,样品中POCl3的纯度为_____________。
26、(10分)工业上可用下列仪器组装一套装置来测定黄铁矿(主要成分FeS2)中硫的质量分数(忽略SO2、H2SO3与氧气的反应)。实验的正确操作步骤如下:
A.连接好装置,并检查装置的气密性
B.称取研细的黄铁矿样品
C.将2.0 g样品小心地放入硬质玻璃管中
D.以1 L/min的速率鼓入空气
E.将硬质玻璃管中的黄铁矿样品加热到800℃~850℃
F.用300 mL的饱和碘水吸收SO2,发生的反应是:I2+SO2+2H2O = 2HI+H2SO4
G.吸收液用CCl4萃取、分离
H.取20.00mLG中所得溶液,用0.2000ml·L-1的NaOH标准溶液滴定。试回答:
(1)步骤G中所用主要仪器是______,应取_______ (填“上”或“下”)层溶液进行后续实验。
(2)装置正确的连接顺序是 ④ (填编号)。______
(3)装置⑤中高锰酸钾的作用是__________。持续鼓入空气的作用__________。
(4)步骤H中滴定时应选用_____作指示剂,可以根据________现象来判断滴定已经达到终点。
(5)假定黄铁矿中的硫在操作E中已全部转化为SO2,并且被饱和碘水完全吸收,滴定得到的数据如下表所示:
则黄铁矿样品中硫元素的质量分数为___________。
(6)也有人提出用“沉淀质量法”测定黄铁矿中含硫质量分数,若用这种方法测定,最好是在装置①所得吸收液中加入下列哪种试剂__________ 。
A.硝酸银溶液 B.氯化钡溶液 C.澄清石灰水 D.酸性高锰酸钾溶液
27、(12分)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种可溶于水的白色或淡黄色小晶体,食品级焦亚硫酸钠可作为贮存水果的保鲜剂等。某化学研究兴趣小组欲自制焦亚硫酸钠并探究其部分化学性质等。
(1)制备Na2S2O5,如图(夹持及加热装置略)
可用试剂:饱和Na2SO3溶液、浓NaOH溶液、浓H2SO4、苯、Na2SO3固体(试剂不重复使用)
焦亚硫酸钠的析出原理:NaHSO3(饱和溶液)→Na2S2O5(晶体)+H2O(l)
①F中盛装的试剂是__,作用是__。
②通入N2的作用是__。
③Na2S2O5晶体在__(填“A”或“D”或“F”)中得到,再经离心分离,干燥后可得纯净的样品。
④若撤去E,则可能发生__。
(2)设计实验探究Na2S2O5的性质,完成表中填空:
①__。(提供:pH试纸、蒸馏水及实验必需的玻璃仪器)
②探究二中反应的离子方程式为__(KMnO4→Mn2+)
(3)利用碘量法可测定Na2S2O5样品中+4价硫的含量。
实验方案:将agNa2S2O5样品放入碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中,加入过量c1ml·L-1的碘溶液,再加入适量的冰醋酸和蒸馏水,充分反应一段时间,加入淀粉溶液,__(填实验步骤),当溶液由蓝色恰好变成无色,且半分钟内溶液不恢复原色,则停止滴定操作重复以上步骤两次记录数据。(实验中必须使用的试剂有c2ml·L-1的标准Na2S2O3溶液;已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)
(4)含铬废水中常含有六价铬[Cr(Ⅵ)]利用Na2S2O5和FeSO4·7H2O先后分两个阶段处理含Cr2O72-的废水,先将废水中Cr2O72-全部还原为Cr3+,将Cr3+全部转化为Cr(OH)3而除去,需调节溶液的pH范围为___。
{已知:Ksp[Cr(OH)3]=6.4×10-31,lg2≈0.3,c(Cr3+)N=Q>M,故A错误;
B. H2X的第二步电离常数Ka2=得=,电离常数只与温度有关为定值,在滴定过程中溶液中氢离子浓度一直在减小,因此M、P、Q三点对应溶液中氢离子浓度不等,不相等,故不选B;
C.N点为NaHX与Na2X的混合溶液,由图像可知,M点到P点发生HX-+OH-=H2O+X2-,根据横坐标消耗碱的量可知,在N点生成的X2-大于剩余的HX-,因此混合液n(Na2X)>n(NaHX),因为溶液呈中性,X2-的水解平衡与HX-的电离平衡相互抵消,所以N点溶液中c(Na+)>c(X2-)>c(HX-)>c(H+)=c(OH-),故选C;
D. P点恰好生成Na2X溶液,根据质子守恒c(OH-)=c(H+)+c(HX-)+2c(H2X),故D错误;
答案:C
本题注意把握图象的曲线的变化意义,把握数据的处理,难度较大。
8、C
【解析】
n(S)=3.2g÷32g/ml=0.1ml,根据转移电子守恒得n(Fe3+)==0.2ml,则n(Fe2+)=0.4ml-0.2ml=0.2ml,所以n(Fe2+):n(Fe3+)=0.2ml:0.2ml=1:1,以此解答该题。
【详解】
A.盐酸恰好反应生成FeCl2 的物质的量为0.4ml,根据Cl原子守恒可得c(HCl)==8.0ml/L,A错误;
B.由以上分析可知,该磁黄铁矿FexS中,Fe2+与Fe3+的物质的量之比n(Fe2+):n(Fe3+)=1:1,B错误;
C.根据氢原子、氯原子守恒得n(H2S)=n(HCl)=n(FeCl2)=0.4ml,V(H2S)=0.4ml×22.4L/ml=8.96 L,C正确;
D.FexS中n(S)=0.1ml+0.4ml=0.5ml,n(Fe)=0.4ml,所以n(Fe):n(S)=0.4ml:0.5ml=0.8,所以x=0.8,D错误。
故合理选项是C。
9、A
【解析】
A.增大压强加快反应速率,且合成氨的反应为体积缩小的反应,则加压平衡正向移动,有利于提高产率,选项A正确;
B.催化剂对平衡移动无影响,不影响产率,选项B错误;
C.二氧化硫的催化氧化反应为放热反应,则升高温度平衡逆向移动,产率降低,选项C错误;
D.侯氏制碱法循环利用母液可提高产率,但对反应速率无影响,选项D错误;
答案选A。
10、C
【解析】
该燃料电池中,负极上燃料失电子发生氧化反应,电极反应式为:N2H4+2O2--4e-=N2↑+2H2O,故电极甲作负极,电极乙作正极,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为:O2+4e-=2O2-,电池总反应为:N2H4+O2=N2↑+2H2O,结合离子的移动方向、电子的方向分析解答。
【详解】
A. 放电时,阴离子向负极移动,即O2−由电极乙移向电极甲,A项错误;
B. 反应生成物均为无毒无害的物质,负极上反应生成氮气,则电池总反应为N2H4+O2=N2↑+2H2O,B项错误;
C. 由电池总反应为N2H4+O2=N2↑+2H2O可知,当甲电极上有1mlN2H4消耗时,乙电极上有1mlO2被还原,所以标况下乙电极上有22.4LO2参与反应,C项正确;
D. 电池外电路的电子从电源的负极流向正极,即由电极甲移向电极乙,D项错误;
答案选C。
11、A
【解析】
A.a、c分子式是C9H12,结构不同,是同分异构体;而b分子式是C9H8,b与a、c的分子式不相同,因此不能与a、c称为同分异构体,A错误;
B.a、b、c三种物质中与苯环连接的C原子上都有H原子,且b中含碳碳双键,因此均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,B正确;
C.苯分子是平面分子,a中三个甲基的C原子取代苯分子中H原子的位置与苯环的碳原子相连,所以一定在苯环的平面内,C正确;
D.b分子内含有1个苯环和1个碳碳双键,所以1mlb最多能与4mlH2发生反应,D正确;
故合理选项是A。
12、C
【解析】
A.三硝酸纤维素脂正确书写为:三硝酸纤维素酯,属于酯类物质,故A错误;
B.硬酯酸钠中的“酯”错误,应该为硬脂酸钠,故B错误;
C.硝基苯为苯环上的一个氢原子被硝基取代得到,结构简式:,故C正确;
D.氯化钠的配位数是6,氯化钠的晶体模型为,故D错误;
故答案为:C。
13、D
【解析】
A. 裂化汽油中含有碳碳双键,可以与溴水发生加成反应,不能用裂化汽油萃取溴,故A错误;
B. NaClO具有漂白性,不能用pH试纸测定其水溶液的碱性强弱,故B错误;
C. 硝酸根在酸性条件下可以将Fe2+氧化生成Fe3+,所以样品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液,溶液变红,并不能说明Fe(NO3)2晶体已氧化变质,故C错误;
D.能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气,与NaOH溶液反应并加热生成氨气,则溶液中一定含有NH4+,故D正确。
故选D。
14、A
【解析】
A的单质是最理想的燃料,A是H元素。C原子次外层电子数是最外层的1/3,说明C只能是第二周期的元素即C是O元素;E与C同主族,E是S元素;F是原子序数大于S的主族元素,F是Cl元素;B可能是Li、Be、B、C、N几种元素中的一种,D可能是F、Na、Mg、Al、Si、P中的一种。
【详解】
A. 若元素D是Na,Na与H形成的化合物NaH是离子化合物,故A错误;
B. C、N与H元素都能形成多种共价化合物,如CH4、C2H6,NH3、N2H4等,故B正确;
C. F是Cl元素,最高价氧化物对应水化物是HClO4,HClO4是强酸,故C正确;
D. 若元素D是Si元素,Si单质是良好的半导体材料,故D正确;选A。
15、A
【解析】
A.浓硫酸和食盐制取氯化氢可以用固液混合不加热型装置,HCl密度大于空气且和氧气不反应,所以可以采用向上排空气法收集,HCl能和碱石灰反应,所以可以用碱石灰处理尾气,选项A正确;
B.氨气密度小于空气,应该用向下排空气收集,选项B错误;
C.二氧化氮和碱石灰反应可能有NO产生,NO也能污染空气,选项C错误;
D.乙炔密度小于空气,应该用向下排空气法收集,选项D错误;
答案选A。
16、B
【解析】
A.O1与O1的结构相同,是同种物质,故A错误;
B.O1与O3都是氧元素的单质,互为同素异形体,故B正确;
C.O1与O1都是分子,不是原子,不能称为同位素,故C错误;
D.O原子核外有8个电子,1mlO1分子中含有16ml电子,故D错误;
故选B。
本题的易错点为A,要注意理解同分异构体的概念,互为同分异构体的物质结构须不同。
17、C
【解析】
A.氟化氙(XeF2)、三氧化氙(XeO3),氙酸(H2XO4)作氧化剂都生成对应的单质很稳定,易分离,不干扰反应,所以“绿色氧化剂”的优点是产物易分离,不干扰反应,故A正确;
B.三氧化氙具有氧化性,可将I-氧化为IO3-,故B正确;
C.氙酸是一元强酸,则氙酸的电离方程式为:H2XeO4═H++HXeO4-,故C错误;
D.XeF2与水反应生成Xe、O2和HF,方程式为:2XeF2+2H2O═2Xe↑+O2↑+4HF↑,故D正确。
故选:C。
根据酸分子电离时所能生成的氢离子的个数,可以把酸分为一元酸、二元酸、三元酸等,例如硝酸是一元酸,硫酸是二元酸;不能根据分子中氢原子的个数来判断是几元酸,例如该题中氙酸分子中有两个氢原子,但只能电离出一个氢离子,故为一元酸。
18、C
【解析】
反应5NaBr+NaBrO+3H2SO4=3Br2 +3Na2SO4+ 3H2O为氧化还原反应,只有Br元素发生电子的得与失,反应为归中反应。
A. 2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2中,变价元素为Br和Cl,A不合题意;
B. 2FeCl3+H2S=2FeCl2+S+2HCl中,变价元素为Fe和S,B不合题意;
C. 2H2S+SO2=3S+2H2O中,变价元素只有S,发生归中反应,C符合题意;
D. AlCl3+3NaAlO3+6H2O=4Al(OH)3+3NaCl为非氧化还原反应,D不合题意。
故选C。
19、B
【解析】
A、钠离子的质子数为11,钠离子失去了最外层电子,离子结构示意图为:,故A错误;
B、质量数=质子数+中子数,中子数为18的氯原子的质量数为35,故为Cl,故B正确;
C、氢氧化钠属于离子化合物,氢氧化钠的电子式为:,故C错误;
D、氯气分子中两个氯原子通过共用1对电子达到稳定结构,电子式为:,将共用电子对换成短线即为结构式,氯气结构式为:Cl-Cl,故D错误;
答案选B。
20、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。
21、B
【解析】
A.耐蚀合金的防腐原理是改变物质的内部结构,不锈钢的防腐原理与电化学无关,故A错误;
B.硅为良好的半导体材料,可以制作太阳能电池,利用高纯硅制造的太阳能电池板可将光能直接转化为电能,故B正确;
C.二氧化硫有还原作用,可消耗果蔬组织中的氧,可以抑制氧化酶的活性,从而抑制酶性褐变,有抗氧化作用,所以二氧化硫能作食品防腐剂,但不能超量,故C错误;
D.纯碱的去污原理是纯碱水解显碱性,促进油污水解而除去,故D错误。
故答案为B。
22、D
【解析】
已知:2H2+O2=2H2O,2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑,二者相加可得H2+Na2O2=2NaOH,所得产物在适当温度下跟足量的固体Na2O2反应,使固体增重2g,则增加的质量为H2的质量,据此回答。
【详解】
分两种情况:
⑴ 若O2过量,则m(H2)=2g,m(O2)=26g-2g=24g,n(H2):n(O2)= ;
⑵ 若H2过量,根据化学反应方程式2 H2 + O2 = 2 H2O,参加反应的氢气2g,消耗氧气为16g,所以混合气体中O2的质量是16g,H2的质量是10g,n(H2):n(O2)= ;
故答案为D。
抓住反应实质H2+Na2O2=2NaOH,增重的质量就是氢气的质量,注意有两种情况要进行讨论,另外比值顺序不能弄反,否则会误选A。
二、非选择题(共84分)
23、取代反应 18 羰基、醚键 浓硫酸、加热(或:P2O5) 30
【解析】
根据B的结构简式和生成B的反应条件结合A的化学式可知,A为;根据C和D的化学式间的差别可知,C与氢气在催化剂作用下发生加成反应生成D,D为,结合G的结构可知,D消去结构中的羟基生成碳碳双键得到E,E为;根据G生成H的反应条件可知,H为。
(1)根据A和B的结构可知,反应①发生了羟基上氢原子的取代反应; B()分子中的苯环为平面结构,单键可以旋转,最多有18个原子共平面,故答案为取代反应;18;
(2)C()中含氧官能团有羰基、醚键;反应③为D消去结构中的羟基生成碳碳双键得到E,“条件a”为浓硫酸、加热,故答案为羰基、醚键;浓硫酸、加热;
(3)反应④为加成反应,根据E和G的化学式的区别可知F为甲醛,反应的化学方程式为,故答案为;
(4)反应⑤是羟基的催化氧化,反应的化学方程式为,故答案为;
(5)芳香化合物J是D()的同分异构体,①苯环上只有3个取代基;②可与NaHCO3反应放出CO2,说明结构中含有羧基;③1ml J可中和3ml NaOH,说明结构中含有2个酚羟基和1个羧基;符合条件的J的结构有:苯环上的3个取代基为2个羟基和一个—C3H6COOH,当2个羟基位于邻位时有2种结构;当2个羟基位于间位时有3种结构;当2个羟基位于对位时有1种结构;又因为—C3H6COOH的结构有—CH2CH2CH2COOH、—CH2CH(CH3)COOH、—CH(CH3)CH2COOH、—C(CH3)2COOH、—CH(CH2CH3)COOH,因此共有(2+3+1)×5=30种,其中核磁共振氢谱为五组峰的J的结构简式有,故答案为30;;
(6)以为原料制备。根据流程图C生成的D可知,可以与氢气加成生成,羟基消去后生成,与溴化氢加成后水解即可生成,因此合成路线为,故答案为。
点睛:本题考查了有机合成与推断,根据反应条件和已知物质的结构简式采用正逆推导的方法分析是解题的关键。本题的易错点为B分子中共面的原子数的判断,要注意单键可以旋转;本题的难点是(6)的合成路线的设计,要注意羟基的引入和去除的方法的使用。本题的难度较大。
24、 (酚)羟基 消去反应 C19H16O4 +CO(OC2H5)2+2C2H5OH 、、、(任写两个)
【解析】
对比A、B的结构,可知A与乙酸酐发生取代反应生成B,同时还生成CH3COOH,B、C互为同分异构体,B发生异构生成C,对比C、D的结构可知,C组成多1个、去掉2个H原子生成D,同时还生成C2H5OH,由F的分子式,结合G的结构,可知E为,对比E、F的分子式,可知E与丙酮发生加成反应生成F,F发生消去反应生成G,结合G的结构,可知F为,据此分析解答。
【详解】
对比A、B的结构,可知A与乙酸酐发生取代反应生成B,同时还生成CH3COOH,B、C互为同分异构体,B发生异构生成C,对比C、D的结构可知,C组成多1个、去掉2个H原子生成D,同时还生成C2H5OH,由F的分子式,结合G的结构,可知E为,对比E、F的分子式,可知E与丙酮发生加成反应生成F,F发生消去反应生成G,结合G的结构,可知F为,
(1)A为苯酚,含有的官能团为酚羟基,由以上分析可知,反应⑤为在浓硫酸加热的条件发生消去反应生成G,故答案为:(酚)羟基;消去反应;
(2)由J的结构简式,可知其分子式是C19H16O4,由以上分析知F为,故答案为:C19H16O4;;
(3)对比C、D的结构可知,C组成多1个、去掉2个H原子生成D,同时还生成C2H5OH,故反应③的化学方程式为:+CO(OC2H5)2+2C2H5OH,故答案为:+CO(OC2H5)2+2C2H5OH;
(4)同时满足下列条件的C()的所有同分异构体:①苯环上有两个处于对位上的取代基;②1ml该有机物与足量金属钠反应生成1g氢气,则含有一个羟基或一个羧基,当含有一个羟基时,还应含有一个醛基或者一个羰基,符合条件的同分异构体有: 、、、,故答案为:、、、(任写两个);
(5) 与乙酸酐反应生成,然后与AlCl3/NaCl作用生成,最后与CO(OC2H5)2反应得到,故答案为:。
25、否,长颈漏斗不能调节滴液速度 acd 三颈烧瓶 a 2PCl3+O2=2POCl3 温度过低反应速度过慢;温度过高,PCl3易挥发,利用率低 指示剂 91.8%
【解析】
A装置中用双氧水与二氧化锰反应制备氧气,通过加入双氧水的量,可以控制产生氧气的速率,氧气中含有的水蒸气用浓硫酸除去,装置B中有长颈漏斗,可以平衡装置内外的压强,起到安全瓶的作用,纯净的氧气与三氯化磷在装置C中反应生成POCl3,为了控制反应速率,同时防止三氯化磷挥发,反应的温度控制在60~65℃,所以装置C中用水浴加热,POCl3遇水剧烈水解为含氧酸和氯化氢,为防止空气中水蒸汽进入装置,同时吸收尾气,所以在装置的最后连有碱石灰的干燥管,据此分析解答(1)~(4);
(5)测定POCl3产品含量,用POCl3与水反应生成氯化氢,然后用硝酸银标准溶液沉淀溶液中的氯离子,KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液,根据KSCN的物质的量可计算出溶液中剩余的AgNO3,结合AgNO3的总物质的量得知与氯离子反应的硝酸银,进而计算出溶液中氯离子的物质的量,根据元素守恒可计算出样品中POCl3的质量,进而确定POCl3的质量分数。
【详解】
(1)装置A中的分液漏斗不能用长颈漏斗代替,因为长颈漏斗不能调节滴液速度,故答案为否,长颈漏斗不能调节滴液速度;
(2)装置B中装有浓硫酸,可作干燥剂,另外气体通过液体时可观察到气泡出现,长颈漏斗,可以平衡装置内外的压强,起到安全瓶的作用,则装置B的作用是观察O2的流速、平衡气压、干燥氧气,故答案为acd;
(3)根据装置图,仪器丙为三颈烧瓶,为了提高冷却效果,应该从冷凝管的下口进水,即进水口为a,故答案为三颈烧瓶;a;
(4)氧气氧化PCl3生成POCl3,根据原子守恒,反应的化学方程式2PCl3+O2=2POCl3,根据上面的分析可知,反应温度应控制在60~65℃,原因是温度过低,反应速率小,温度过高,三氯化磷会挥发,利用率低,故答案为2PCl3+O2=2POCl3;温度过低,反应速率小,温度过高,三氯化磷会挥发,利用率低;
(5)Fe3+的溶液中滴加KSCN溶液,溶液显红色,则用 KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液时,可选择硫酸铁溶液为指示剂,达到终点时的现象是溶液会变红色;KSCN的物质的量为0.20ml•L-1×0.010L=0.002ml,根据反应Ag++SCN-=AgSCN↓,可知溶液中剩余的银离子的物质的量为0.002ml,POCl3与水反应生成氯化氢的物质的量为3.2ml•L-1×0.01L-0.002ml=0.03ml,即16.73 g POCl3产品中POCl3的物质的量为×=0.1ml,则所得产品中POCl3的纯度为×100%=91.8%,故答案为指示剂;91.8%。
明确实验原理及实验基本操作方法是解本题关键。本题的易错点为(5),要理清楚测定POCl3的纯度的思路,注意POCl3~3HCl。
26、分液漏斗 上 ⑤③②④① 除去空气中的SO2和其他还原性气体 将黄铁矿充分氧化,且将产生的二氧化硫全部挤入碘水中,被碘水充分吸收 酚酞 滴入最后一滴NaOH溶液后,溶液变为浅红色,并在半分钟内不褪色 24.0% B
【解析】
(1)萃取、分液的主要仪器为分液漏斗,根据滴定生成的酸在水溶液中,所以需要取上层水溶液;
(2)实验的目的是将黄铁矿在空气中完全燃烧生成的SO2被饱和碘水吸收,实验中需要通入干燥空气将装置②中生成的SO2全部赶入装置①中,通入的空气需要利用酸性KMnO4溶液除去还原性的气体杂质,并借助装置碱石灰干燥,由此确定装置的连接顺序;
(3)结合(2)的分析判断装置⑤中高锰酸钾的作用和持续鼓入空气的作用;
(4)根据题意,用氢氧化钠滴定混合强酸溶液,所以常用的指示剂为酚酞,在滴定终点时溶液变为浅红色;
(5)对于多次测量数据一般要求平均值进行数据处理,由于第一次所消耗标准液的体积与后两次相差较大,为减小误差,只求后两次标准液的体积的平均值:20.00ml。根据反应4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4,H++OH-═H2O,得关系式S~SO2~4H+~4OH-,所以样品中硫元素的质量为:ml×32g/ml×=0.48g,据此计算样品中硫元素的质量分数;
(6)装置⑤所得溶液为HI、H2SO4的混合溶液,为测得硫的质量分数,最好选用能与SO42-反应生成不溶于酸性溶液的沉淀。
【详解】
(1)萃取、分液的主要仪器为分液漏斗,因为CCl4密度大于水,所以萃取碘后,有机层在下层,水溶液为上层,则后续滴定生成的酸在水溶液中,所以需要取上层水溶液;
(2)实验的目的是将黄铁矿完全燃烧生成的SO2被饱和碘水吸收,实验中需要通入干燥空气将装置②中生成的SO2全部挤入装置①中,通入的空气需要利用酸性KMnO4溶液除去还原性的气体杂质,并借助装置碱石灰干燥,则装置正确的连接顺序是⑤→③→②→④→①;
(3)实验中需要通入干燥空气将装置②中生成的SO2全部赶入装置①中,通入的空气需要利用酸性KMnO4溶液除去还原性的气体杂质,故装置⑤中高锰酸钾的作用是除去空气中的SO2和其他还原性气体;持续鼓入空气的作用将黄铁矿充分氧化,且将产生的二氧化硫全部挤入碘水中,被碘水充分吸收。
(4)根据题意,用氢氧化钠滴定混合强酸溶液,所以常用的指示剂为酚酞,当滴入最后一滴NaOH溶液后,溶液变为浅红色,并在半分钟内不褪色,说明滴定已经达到终点;
(5)对于多次测量数据一般要求平均值进行数据处理,由于第一次所消耗标准液的体积与后两次相差较大,为减小误差,只求后两次标准液的体积的平均值:20.00ml。根据反应4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4,H++OH-═H2O,得关系式S~SO2~4H+~4OH-,所以样品中硫元素的质量为:ml×32g/ml×=0.48g,所以样品中硫元素的质量分数为×100%=24.0%;
(6)装置⑤所得溶液为HI、H2SO4的混合溶液,为测得硫的质量分数,最好选用能与SO42-反应生成不溶于酸性溶液的沉淀,即氯化钡符合题意,故答案为B。
27、浓NaOH溶液 吸收剩余的SO2 排尽空气,防止Na2S2O5被氧化 D 倒吸 用适量蒸馏水溶解少量Na2S2O5固体于试管中,用玻璃棒醮取少量Na2S2O5溶液点在pH试纸上,试纸变红 5S2O52-+4MnO4-+2H+=10SO42-+4Mn2++H2O 用c2ml·L-1的标准Na2S2O3溶液滴定 pH>5.6
【解析】
从焦亚硫酸钠的析出原理[NaHSO3(饱和溶液)→Na2S2O5(晶体)+H2O(l)]可以看出,要制取Na2S2O5(晶体),需先制得NaHSO3(饱和溶液),所以A装置的作用是用浓硫酸与Na2SO3固体反应制取SO2,将SO2再通入饱和Na2SO3溶液中制得NaHSO3饱和溶液。因为Na2S2O5易被空气中的O2氧化,所以需排尽装置内的空气,这也就是在A装置内通入N2的理由。由于SO2会污染环境,所以F装置应为吸收尾气的装置,为防倒吸,加了装置E。
【详解】
(1)①从以上分析知,F装置应为SO2的尾气处理装置,F中盛装的试剂是浓NaOH溶液,作用是吸收剩余的SO2。答案为:浓NaOH溶液;吸收剩余的SO2;
②为防装置内空气中的氧气将Na2S2O5、NaHSO3、Na2SO3等氧化,需排尽装置内的空气,所以通入N2的作用是排尽空气,防止Na2S2O5被氧化。答案为:排尽空气,防止Na2S2O5被氧化;
③Na2S2O5晶体由NaHSO3饱和溶液转化而得,所以应在D中得到。答案为:D;
④因为E中的双球能容纳较多液体,可有效防止倒吸,所以若撤去E,则可能发生倒吸。答案为:倒吸;
(2)①既然是检测其是否具有酸性,则需用pH试纸检测溶液的pH,若在酸性范围,则表明显酸性。具体操作为:用适量蒸馏水溶解少量Na2S2O5固体于试管中,用玻璃棒醮取少量Na2S2O5溶液点在pH试纸上,试纸变红。答案为:用适量蒸馏水溶解少量Na2S2O5固体于试管中,用玻璃棒醮取少量Na2S2O5溶液点在pH试纸上,试纸变红;
②探究二中,Na2S2O5具有还原性,能将KMnO4还原为Mn2+,自身被氧化成SO42-,同时看到溶液的紫色褪去,反应的离子方程式为5S2O52-+4MnO4-+2H+=10SO42-+4Mn2++H2O。答案为:5S2O52-+4MnO4-+2H+=10SO42-+4Mn2++H2O;
(3)根据信息,滴定过量碘的操作是:用c2ml·L-1的标准Na2S2O3溶液滴定。答案为:用c2ml·L-1的标准Na2S2O3溶液滴定;
(4)c(Cr3+)6.4×10-31,c(OH-)>4.0×10-9ml·L-1,c(H+)5+2lg2=5.6。
答案为:pH>5.6。
Na2S2O5来自于NaHSO3的转化,且二者S的价态相同,所以在研究Na2S2O5的性质时,可把Na2S2O5当成NaHSO3。
28、1-戊烯 9 HBr,适当溶剂 加成反应 、 H2,催化剂、加热
【解析】
A为烃,相对分子质量为70,用商余法:=510,则A的分子式为C5H10。根据各物质的转化关系及分子式可以知道,A为CH3CH2CH2CH=CH2,A与溴化氢发生加成反应生成B为CH3CH2CH2CHBrCH3,B发生信息②中的反应生成C为CH3CH2CH2CH(CH3)MgBr,C反应生成D;E→F为信息③中的反应,根据D的结构可以知道,E为CH3CH2CH2CH(CH3)CHO,则F为,F发生还原反应生成G为,G与发生加成反应生成X,据此答题。
【详解】
(1)根据以上分析,A为CH3CH2CH2CH=CH2,名称为1-戊烯;CH3CH2CH2CH=CH2可看做乙烯中的一个氢原子被正丙基取代,根据乙烯分子6原子共平面,而单键可旋转,烷基四面体中可能有一个原子在这个平面上,所以A分子中最多可以有6+1+2=9个原子共面,
因此,本题正确答案是:1-戊烯;9;
(2) 根据转化关系,第①步反应为由A(CH3CH2CH2CH=CH2)生成B(CH3CH2CH2CHBrCH3),故条件为HBr,适当溶剂;F的结构简式为;第⑤步反应类型为加成反应,
因此,本题正确答案是:HBr,适当溶剂;;加成反应;
(3)第③步反应为醇的催化氧化反应,化学反应方程式为:;
G为,G和发生缩聚反应合成聚酯纤维宇航服的化学反应方程式为:,
因此,本题正确答案是:;;
(4) G为,G经反应可得到,K的同分异构体中含有一个手性碳的结构简式为:、,
因此,本题正确答案是:、;
(5) G为,由合成路线可知,1-戊醇发生催化氧化生成戊醛(CH3CH2CH2CH2CHO),戊醛发生信息中的反应生成,再还原可得G,故合成路线为:,
因此,本题正确答案是:;;H2,催化剂、加热。
29、 加成反应或还原反应 液溴、光照 乙醇、浓硫酸、加热 取样,加入新制氢氧化铜,加热无砖红色沉淀出现,说明E已完全转化为F H既有羟基又有羧基,在浓硫酸作用下发生消去反应,会生成酯类副产物,影响产率
【解析】
根据E知,C7H8为,反应①为取代反应,结合题给信息知,A结构简式为,A发生信息①的反应,则B结构简式为,B发生水解反应生成C,结合C分子式知,C结构简式为,根据D分子式知,C与乙醇发生酯化反应生成D,D结构简式为,D发生取代反应生成E,E发生还原反应生成F,F发生水解反应生成H,F发生消去反应生成G,G发生水解反应生成α﹣苯基丙烯酸,H发生消去反应生成α﹣苯基丙烯酸。
【详解】
(1)D的结构简式为,故答案为:;
(2)④的反应类型是加成反应或还原反应,故答案为:加成反应或还原反应;
(3)反应所需要试剂与条件:反应①为液溴、光照,反应②为乙醇、浓硫酸、加热,
故答案为:液溴、光照;乙醇、浓硫酸、加热;
(4)D的结构简式为,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;
②能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;
③分子中有5种不同化学环境的氢原子,尽可能从对称性结构切入;
则符合条件的D的同分异构体结构简式为,故答案为:;
(5)E中含有醛基、F中不含醛基,可以用新制氢氧化铜悬浊液检验醛基,检验E是否完全转化为F的方法是取样,加入新制氢氧化铜,加热无砖红色沉淀出现,说明E已完全转化为F,故答案为:取样,加入新制氢氧化铜,加热无砖红色沉淀出现,说明E已完全转化为F;
(6)路线二与路线一相比不太理想,理由是H既有羟基又有羧基,在浓硫酸作用下发生消去反应,会生成酯类副产物,影响产率,故答案为:H既有羟基又有羧基,在浓硫酸作用下发生消去反应,会生成酯类副产物,影响产率;
(7) 和NaOH的醇溶液加热发生消去反应生成,苯乙烯和HBr发生加成反应生成1﹣溴乙苯,1﹣溴乙苯发生取代反应,然后水解得到异苯丙酸,从而得出合成路线为:,
故答案为:。
合成有机物时,首先看原料有机物与目标有机物中的碳原子数关系,然后再比较官能团,确定官能团转化所需的反应条件;借助题给流程图信息,题给信息,形成合成流程,再认真分析,从而最终确定合成路线。
选项
操作
现象
结论
A
①将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口
试纸不变色
受热不分解
B
②中振荡后静置
下层液体颜色变浅
溶液可除去溶在溴苯中的
C
③旋开活塞
观察到红色喷泉
极易溶于水,氨水显碱性
D
④闭合开关K,形成原电池
Zn极上有红色固体析出
锌的金属性比铜强
A
质子交换膜氢氧燃料电池的负极反应
B
用铁电极电解饱和食盐水
C
锅炉水垢中的CaSO4用饱和Na2CO3溶液浸泡
D
KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应制取K2FeO4
选项
实验操作与现象
目的或结论
A
向装有溴水的分液漏斗中加入裂化汽油,充分振荡、静置后分层
裂化汽油可萃取溴
B
用pH试纸分别测定相同温度和相同浓度的CH3COONa溶液和NaClO溶液的pH
验证酸性:
CH3COOH>HClO
C
将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液,溶液变红
Fe(NO3)2晶体已氧化变质
D
取少量某无色弱酸性溶液,加入过量NaOH溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
溶液中一定含有NH4+
选项
X
Y
Z
A
食盐、浓硫酸
HCl
碱石灰
B
CaO、浓氨水
NH3
无水CaCl2
C
Cu、浓硝酸
NO2
碱石灰
D
电石、食盐水
C2H2
含溴水的棉花
熔点/℃
沸点/℃
其他物理或化学性质
PCl3
-112.0
76.0
PCl3和POCl3互溶,均为无色液体,遇水均剧烈水解,发生复分解反应生成磷的含氧酸和HCl
POCl3
1.25
106.0
滴定次数
待测液的体积/mL
NaOH标准溶液的体积/mL
滴定前
滴定后
第一次
20.00
0.00
20.48
第二次
20.00
0.22
20.20
第三次
20.00
0.36
20.38
预测Na2S2O5的性质
探究Na2S2O5性质的操作及现象
探究一
Na2S2O5的溶液呈酸性
①
探究二
Na2S2O5晶体具有还原性
取少量Na2S2O5晶体于试管中,滴加1mL2ml·L-1酸性KMnO4溶液,剧烈反应,溶液紫红色很快褪去
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