广东省佛山市2026年高三第五次模拟考试化学试卷(含答案解析)
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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、常温下,0.2ml/L一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示,下列说法正确的是
A.HA是强酸
B.该混合液pH=7
C.图中x表示HA,Y表示OH-,Z表示H+
D.该混合溶液中:c(A-)+c(Y)=c(Na+)
2、已知过氧化氢在强碱性溶液中主要以HO2-存在。我国研究的Al-H2O2燃料电池可用于深海资源的勘查、军事侦察等国防科技领域,装置示意图如下。下列说法错误的是
A.电池工作时,溶液中OH-通过阴离子交换膜向Al极迁移
B.Ni极的电极反应式是HO2-+2e-+H2O=3OH-
C.电池工作结束后,电解质溶液的pH降低
D.Al电极质量减轻13.5g,电路中通过9.03×1023个电子
3、Z是合成某药物的中间体,其合成原理如下:
下列说法正确的是.
A.用NaHCO3溶液可以鉴别X和ZB.X、Y、Z都能发生取代反应
C.X分子所有碳原子可能共平面D.与X具有相同官能团的同分异构体还有5种
4、设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1 ml甲苯分子最多共平面的原子个数为
B.在标准状况下,4.48L环己烷含氢原子个数为
C.,在稀硫酸中充分水解,所得生成物中键数为
D.和的混合气体中含有的质子数,中子数均为
5、2019年是“国际化学元素周期表年”。1869年门捷列夫把当时已知的元素根据物理、化学性质进行排列,准确预留了甲、乙两种未知元素的位置,并预测了二者的相对原子质量,部分原始记录如下。下列说法不正确的是( )
A.元素乙的原子序数为32
B.原子半径比较:甲>乙>Si
C.元素乙的简单气态氢化物的稳定性强于。
D.推测乙可以用作半导体材料
6、某废水含Na+、K+、Mg2+、Cl-和SO42-等离子。利用微生物电池进行废水脱盐的同时处理含OCN-的酸性废水,装置如图所示。下列说法错误的是
A.好氧微生物电极N为正极
B.膜1、膜2依次为阴离子、阳离子交换膜
C.通过膜1和膜2的阴离子总数一定等于阳离子总数
D.电极M的电极反应式为2OCN-6e+2H2O=2CO2↑+N2↑+4H
7、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.2 mlNO2与水充分反应,转移电子数为NA
B.含0.1mlH3PO4的水溶液中PO43-的数目为0.1NA
C.0.5mlNa2O2中O-的数目为NA
D.标况下,42g丙烯和丁烯混合物含C数目为3NA
8、亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图,有关说法不正确的是( )
A.NaOH的电子式为
B.加入的H2O2起氧化作用
C.ClO2发生器中发生反应的离子方程式为2ClO3﹣+SO2 ═2ClO2+SO42﹣
D.操作②实验方法是重结晶
9、化学与生产、生活及环境密切相关,下列说法不正确的是
A.针对新冠肺炎疫情,可用高锰酸钾溶液、无水酒精、双氧水对场所进行杀菌消毒
B.常用危险化学品标志中的数字主要表示的是危险的类别
C.硅胶常用作食品干燥剂,也可以用作催化剂载体
D.葡萄酒中通常含有微量SO2,既可以杀菌又可以防止营养成分被氧化
10、下列反应的离子方程式正确的是
A.碳酸钠的水解反应CO32-+H2O=HCO3-+OH -
B.碳酸氢钙与过量的NaOH溶液反应Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+2H2O+CO32-
C.苯酚钠溶液与二氧化碳反应C6H5O-+CO2+H2O=C6H5OH+CO32-
D.稀硝酸与过量的铁屑反应3Fe+8H++2NO3-=3Fe3++2NO↑+4H2O
11、炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧,活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示,活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列说法错误的是( )
A.氧分子的活化包括O-O键的断裂与C-O键的生成
B.每活化一个氧分子放出0.29eV的能量
C.水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eV
D.炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂
12、在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y,外电路中电子流向如图所示。关于该装置,下列说法正确的是( )
A.外电路中电流方向为:X→→Y
B.若两电极分别为铁棒和碳棒,则X为碳棒,Y为铁棒
C.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应
D.若两电极都是金属单质,则它们的活动性顺序为X>Y
13、已知:Br+H2 HBr+H,其反应的历程与能量变化如图所示,以下叙述正确的是
A.该反应是放热反应
B.加入催化剂,E1-E2的差值减小
C.H-H的键能大于H-Br的键能
D.因为E1>E2,所以反应物的总能量高于生成物的总能量
14、核黄素又称为维生素B2,可促进发育和细胞再生,有利于增进视力,减轻眼睛疲劳。核黄素分子的结构为:
已知:
有关核黄素的下列说法中,不正确的是:
A.该化合物的分子式为C17H22N4O6
B.酸性条件下加热水解,有CO2生成
C.酸性条件下加热水解,所得溶液加碱后有NH3生成
D.能发生酯化反应
15、 “碳九”是在石油提炼时获得的一系列含碳数量在9左右的烃,沸点处于汽油和柴油之间。“碳九”有两种,分为裂解碳九和重整碳九,前者主要为烷烃.烯烃等链烃,后者主要为丙苯、对甲乙米等芳香烃。下列有关说法错误的是
A.若将“碳九"添加到汽油中,可能会使汽油燃烧不充分而形成积炭
B.用溴水可以区分裂解碳九和重整碳九
C.均三甲苯()的二氯代物有5种
D.异丙苯[]和对甲乙苯()互为同系物
16、M的名称是乙烯雌酚,它是一种激素类药物,结构简式如下。下列叙述不正确的是
A.M的分子式为C18H20O2
B.M可与NaOH溶液或NaHCO3溶液均能反应
C.1 ml M最多能与7 ml H2发生加成反应
D.1 ml M与饱和溴水混合,最多消耗5 ml Br2
17、以下性质的比较中,错误的是
A.酸性:H2CO3>H2SiO3>H3AlO3B.沸点:HCl>HBr >HI
C.热稳定性:HF>HCl>H2SD.碱性:KOH>NaOH>Mg(OH)2
18、下列属于原子晶体的化合物是( )
A.干冰B.晶体硅C.金刚石D.碳化硅
19、常温下用NaOH溶液滴定H2C2O4溶液的过程中,溶液中一lg和一lgc(HC2O42-)[或-lg和-1gc(C2O42-)]的关系如图所示。下列说法正确的是
A.Ka1(H2C2O4)数量级为10-1
B.曲线N表示-lg和-lg c(HC2O4-)的关系
C.向NaHC2O4溶液中加NaOH至c(HC2O4-)和c(C2O42-)相等,此时溶液pH约为5
D.在NaHC2O4溶液中C(Na+)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4)>c(C2O42-)
20、废弃铝制易拉罐应投入的垃圾桶上贴有的垃圾分类标志是()
A.AB.BC.CD.D
21、设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,22.4 L二氯甲烷的共价键数为NA个
B.一定条件下,2 ml SO2和1 ml O2混合在密闭容器中充分反应后容器中的分子数大于2NA
C.含4.8 g碳元素的石墨晶体中的共价键数为1.2NA个
D.2 mL 0.5 ml/L FeCl3溶液滴入沸水中制备Fe(OH)3胶体,所得胶粒数目为0.001NA
22、氯化亚铜(CuCl)是白色粉末,微溶于水,酸性条件下不稳定,易生成金属Cu和Cu2+,广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl2•2H2O制备CuCl,并进行相关探 究。下列说法不正确的是( )
A.途径1中产生的Cl2可以回收循环利用
B.途径2中200℃时反应的化学方程式为:Cu2(OH)2Cl22CuO+2HCl↑
C.X气体是HCl,目的是抑制CuCl2•2H2O加热过程可能的水解
D.CuCl与稀硫酸反应的离子方程式为:2Cu++4H++SO42-═2Cu+SO2↑+2H2O
二、非选择题(共84分)
23、(14分)有机物数量众多,分布极广,与人类关系非常密切。
(1)石油裂解得到某烃A,其球棍模型为,它是重要的化工基本原料。
①A的结构简式为_________,A的名称是____________。
②A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为_______________。
③A→C的反应类型是____,C+D→E的化学方程式为_______,鉴别C和D的方法是_______。
④A的同系物B的相对分子质量比A大14,B的结构有____种。
(2)生苹果肉遇碘酒变蓝,熟苹果汁能与银氨溶液反应,苹果由生到成熟时发生的相关反应方程式为__________。
24、(12分)以下是某药物中间体D的合成过程:
A(C6H6O) B
(1)A的结构简式为_________________,A转化为B的反应类型是____________。
(2)D中含氧官能团的名称是__________。
(3)鉴别B、C 可以用的试剂名称是______________。
(4)D在一定条件下与足量NaOH溶液反应的化学方程式是_________________。
(5)同时符合下到条件的D的所有同分异构体(不考虑立体异构)有________种。
①能与NaHCO3溶液反应产生气体;②苯环上只有2个取代基;③遇氯化铁溶液发生显色反应。其中核磁共振氢谱显示为5组峰,且峰面积比为3∶1∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式是________________________________(写结构简式)。
(6)已知:
+CH≡CH
请设计合成路线以A和C2H2 为原料合成(无机试剂任选):____________。
25、(12分)碳酸亚铁可用于制备补血剂。某研究小组制备了 FeCO3,并对 FeCO3 的性质和应用进行了探究。 已知:①FeCO3 是白色固体,难溶于水②Fe2++6SCN-Fe(SCN)64-(无色)
Ⅰ. FeCO3 的制取(夹持装置略)
实验i:
装置 C 中,向 Na2CO3 溶液(pH=11.9)通入一段时间 CO2 至其 pH 为 7,滴加一定量 FeSO4 溶液,产生白色沉淀,过滤、洗涤、干燥,得到 FeCO3 固体。
(1)试剂 a 是_____。
(2)向 Na2CO3 溶液通入 CO2 的目的是_____。
(3)C 装置中制取 FeCO3 的离子方程式为_____。
(4)有同学认为 C 中出现白色沉淀之后应继续通 CO2,你认为是否合理并说明理由________。
Ⅱ.FeCO3 的性质探究
实验ii
实验iii
(5)对比实验ⅱ和ⅲ,得出的实验结论是_____。
(6)依据实验ⅱ的现象,写出加入 10%H2O2 溶液的离子方程式_____。
Ⅲ.FeCO3 的应用
(7)FeCO3 溶于乳酸[CH3CH(OH)COOH]能制得可溶性乳酸亚铁([CH3CH(OH)COO]2Fe,相对分子质量 为 234)补血剂。为测定补血剂中亚铁含量进而计算乳酸亚铁的质量分数,树德中学化学实验小组准确称 量 1.0g 补血剂,用酸性 KMnO4 溶液滴定该补血剂,消耗 0.1000ml/L 的 KMnO4 溶液 10.00mL,则乳酸亚铁在补血剂中的质量分数为_____,该数值异常的原因是________(不考虑操 作不当以及试剂变质引起的误差)。
26、(10分)乳酸亚铁晶体[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O(M=288)是一种很好的食品铁强化剂,易溶于水,吸收效果比无机铁好,可由乳酸CH3CH(OH)COOH与FeCO3反应制得:
I.制备碳酸亚铁
(1)仪器C的名称是_____。
(2)利用如图所示装置进行实验。首先关闭活塞2,打开活塞1、3,目的是____;关闭活塞1,反应一段时间后,关闭活塞____,打开活塞______,观察到B中溶液进入到C中,C中产生沉淀和气体,写出制备FeCO3的离子方程式____。
(3)装置D的作用是____。
Ⅱ.乳酸亚铁晶体的制备及纯度测定
将制得的FeCO3加入到乳酸溶液中,加入少量铁粉,在75℃下搅拌使之充分反应。然后再加入适量乳酸,从所得溶液中获得乳酸亚铁晶体。
(4)加入少量铁粉的作用是_____。
(5)若用KMnO4滴定法测定样品中Fe2+的量进而计算纯度时,发现结果总是大于100%,其主要原因是_________。
(6)经查阅文献后,改用Ce(SO4)2标准溶液进行滴定。反应中Ce4+离子的还原产物为Ce3+。测定时,先称取5.760g样品,溶解后进行必要处理,用容量瓶配制成250 mL溶液,每次取25.00mL,用0.1000ml·L-1Ce(SO4)2标准溶液滴定至终点,记录数据如下表所示。
则产品中乳酸亚铁晶体的纯度为___%(保留小数点后两位)。
27、(12分)FeC2O4·2H2O是一种淡黄色粉末,加热分解生成FeO、CO、CO2 和H2O。某小组拟探究其分解部分产物并测定其纯度。
回答下列问题:
(1)按气流方向从左至右,装置连接顺序为A、___________C( 填字母,装置可重复使用)。
(2)点燃酒精灯之前,向装置内通入一段时间N2,其目的是__________________。
(3)B中黑色粉末变红色,最后连接的C中产生白色沉淀,表明A中分解产物有_________。
(4)判断A中固体已完全反应的现象是_____________。设计简单实验检验A中残留固体是否含铁粉:________。
(5)根据上述装置设计实验存在的明显缺陷是________________________________。
(6)测定FeC2O4·2H2O样品纯度(FeC2O4·2H2O相对分子质量为M):准确称取w g FeC2O4·2H2O样品溶于稍过量的稀硫酸中并配成250mL溶液,准确量取25.00mL所配制溶液于锥形瓶,用c ml ·L—1标准KMnO4溶液滴定至终点,消耗V mL滴定液。滴定反应为FeC2O4+ KMnO4+ H2SO4→K2SO4+MnSO4 +Fe2(SO4)3+CO2↑+ H2O(未配平)。则该样品纯度为_______% (用代数式表示)。若滴定前仰视读数,滴定终点俯视读数,测得结果_____ (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
28、(14分)铝的利用成为人们研究的热点,是新型电池研发中重要的材料。
(1)通过以下反应制备金属铝。
反应1:Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)===3AlCl(g)+3CO(g);ΔH1=akJ·ml-1
反应2:Al2O3(s)+3C(s)===2Al(l)+3CO(g);ΔH2=bkJ·ml-1
反应3:3AlCl(g)===2Al(l)+AlCl3(g);ΔH3
①反应3的ΔH3=_______kJ·ml-1。
②950℃时,铝土矿与足量的焦炭和Cl2反应可制得AlCl3。该反应的化学方程式是_______。
(2)在高温条件下进行反应:2Al(l)+AlCl3(g)3AlCl(g)。
①向图1所示的等容积A、B密闭容器中加入足量的Al粉,再分别充入1 ml AlCl3(g),在相同的高温下进行反应。图2表示A容器内的AlCl3(g)体积分数随时间的变化图,在图2中画出B容器内AlCl3(g)体积分数随时间的变化曲线。__________
②1100℃时,向2 L密闭容器中通入3 ml AlCl(g),发生反应:3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g)。已知该温度下AlCl(g)的平衡转化率为80%,则该反应的平衡常数K=________。
③加入3mlAlCl(g),在不同压强下发生反应,温度对产率的影响如图3所示。此反应选择温度为900℃的原因是_______________。
(3)用铝制作的快速放电铝离子二次电池的原理如图4所示。
①该电池充电时,阴极的电极反应式为_____。
②AlCl3和NaCl的熔融盐常用于镀铝电解池,电镀时AlCl4-和Al2Cl7-两种离子在电极上相互转化,其他离子不参与电极反应。NaCl的作用是_____。
29、(10分)[化学——选修 5:有机化学基础](15 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 ③1 ml J 可中和 3 ml 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 ) :_____。
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、0.2ml/L一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后,得到的溶液为0.1ml/L的NaA溶液,若HA为强酸,则溶液为中性,且c(A-)=0.1ml/L,与图不符,所以HA为弱酸,A错误;
B、根据A的分析,可知该溶液的pH>7,B错误;
C、A-水解使溶液显碱性,所以溶液中的粒子浓度的大小关系是c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+),所以X是OH-,Y是HA,Z表示H+,C错误;
D、根据元素守恒,有c(A-)+c(HA)=c(Na+),D正确;
答案选D。
2、C
【解析】
A.根电池装置图分析,可知Al较活泼,作负极,而燃料电池中阴离子往负极移动,因而可推知OH-(阴离子)穿过阴离子交换膜,往Al电极移动,A正确;
B.Ni为正极,电子流入的一端,因而电极附近氧化性较强的氧化剂得电子,又已知过氧化氢在强碱性溶液中主要以HO2-存在,可知HO2-得电子变为OH-,故按照缺项配平的原则,Ni极的电极反应式是HO2-+2e-+H2O=3OH-,B正确;
C.根电池装置图分析,可知Al较活泼,Al失电子变为Al3+,Al3+和过量的OH-反应得到AlO2-和水,Al电极反应式为Al-3e-+4OH- = AlO2-+2H2O,Ni极的电极反应式是HO2-+2e-+H2O=3OH-,因而总反应为2Al+3HO2-=2AlO2-+H2O+ OH-,显然电池工作结束后,电解质溶液的pH升高,C错误;
D.A1电极质量减轻13.5g,即Al消耗了0.5ml,Al电极反应式为Al-3e-+4OH- = AlO2-+2H2O,因而转移电子数为0.5×3NA=9.03×1023,D正确。
故答案选C。
书写燃料电池电极反应式的步骤类似于普通原电池,在书写时应注意以下几点:1.电极反应式作为一种特殊的离子反应方程式,也必需遵循原子守恒,得失电子守恒,电荷守恒;2.写电极反应时,一定要注意电解质是什么,其中的离子要和电极反应中出现的离子相对应,在碱性电解质中,电极反应式不能出现氢离子,在酸性电解质溶液中,电极反应式不能出现氢氧根离子;3.正负两极的电极反应式在得失电子守恒的条件下,相叠加后的电池反应必须是燃料燃烧反应和燃料产物与电解质溶液反应的叠加反应式。
3、B
【解析】
A.X和Z分子中都含有羧基,都能与NaHCO3溶液反应生成二氧化碳气体,NaHCO3溶液不能鉴别X和Z,A不正确;
B.X和Y能发生酯化反应,Y和Z的苯环上能发生卤代反应,酯化反应和卤代反应都属于取代反应,B正确;
C.X分子中与Br相连的碳原子上连有三个碳原子,这四个碳原子不可能共平面,C 错误;
D.丁酸有两种结构CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH,烃基上一个氢原子被溴原子取代的产物有5种,除去X本身,与X具有相同官能团的同分异构体还有4种,D错误。
故选B。
4、D
【解析】
A. 苯基中有11个原子共平面,甲基一个C和一个H与苯基共平面,共有13个原子共平面,所以1ml甲苯分子最多共平面的原子个数为,A错误;
B. 标况下,环己烷为非气态,无法计算其物质的量,B错误;
C. ,在稀硫酸中水解为可逆反应,无法完全变为酸和醇,C错误;
D. 和的摩尔质量均为44g/ml,混合气体中含有的质子数,中子数均为,D正确;
故答案选D。
5、C
【解析】
由元素的相对原子质量可知,甲、乙的相对原子质量均比As小,As位于第四周期VA族,则C、Si、乙位于第IVA族,乙为Ge,B、Al、甲位于ⅢA族,甲为Ga,以此来解答。
【详解】
A.乙为Ge,元素乙的原子序数为32,故A正确;
B.电子层越多,原子半径越大,同周期从左向右原子半径减小,则原子半径比较:甲>乙>Si,故B正确;
C.非金属性Ge小于Si,则元素乙的简单气态氢化物的稳定性弱于SiH4,故C错误;
D.乙为Ge,位于金属与非金属的交界处,可用作半导体材料,故D正确。
故选C。
本题考查位置、结构与性质,把握相对原子质量、元素的位置及性质为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意规律性知识的应用。
6、C
【解析】
A.由物质转化知,OCN中C为+4价,N为-3价,在M极上N的化合价升高,说明M极为负极,N极为正极,A项正确;
B.在处理过程中,M极附近电解质溶液正电荷增多,所以阴离子向M极迁移,膜1为阴离子交换膜,N极反应式为O2+4e+2H2O=4OH,N极附近负电荷增多,阳离子向N极迁移,膜2为阳离子交换膜,B项正确;
C.根据电荷守恒知,迁移的阴离子、阳离子所带负电荷总数等于正电荷总数,但是离子所带电荷不相同,故迁移的阴、阳离子总数不一定相等,C项错误;
D.M极发生氧化反应,水参与反应,生成了H,D项正确;
答案选C。
7、D
【解析】
A选项,3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO,3mlNO2与水反应转移2ml电子,因此2 mlNO2与水充分反应,转移电子数为,故A错误;
B选项,H3PO4是弱酸,弱电解质,因此含0.1mlH3PO4的水溶液中PO43-的数目为小于0.1NA,故B错误;
C选项,0.5mlNa2O2中含有过氧根离子,数目为0.5NA,故C错误;
D选项,标况下,丙烯和丁烯混合物通式为CnH2n,42g丙烯和丁烯混合物含C数目,故D正确。
综上所述,答案为D。
过氧化钠中含有钠离子和过氧根离子,离子个数有3个。
8、B
【解析】
ClO2发生器中发生反应生成ClO2和NaHSO4,反应后通入空气,可将ClO2赶入吸收器,加入NaOH、过氧化氢,可生成NaClO2,过氧化氢被氧化生成氧气,经冷却结晶、重结晶、干燥得到NaClO2.3H2O,以此解答该题。
【详解】
A.书写电子式时原子团用中括号括起来,NaOH的电子式,故A正确;
B.在吸收塔中二氧化氯生成亚氯酸钠,氯元素化合价由+4变为+3,化合价降低做氧化剂,有氧化必有还原,H2O2做还原剂起还原作用,故B不正确;
C.ClO2发生器中发生反应的离子方程式为2ClO3﹣+SO2 ═2ClO2+SO42﹣,故C正确;
D.将粗晶体进行精制,可以采用重结晶,故D正确;
故选:B。
9、A
【解析】
A.高锰酸钾溶液和双氧水是利用其强氧化性进行杀菌消毒,酒精能够使蛋白质变质,但不是用无水酒精,而是用75%左右的酒精水溶液消毒,故A错误;
B.危险化学品标志中的数字是对其危险特性的分类:如第1类 爆炸品、第2类 易燃气体、第3类 易燃液体等,故B正确;
C.硅胶具有较强的吸附性,可用于催化剂载体或干燥剂,故C正确;
D.二氧化硫能杀菌还有较强的还原性,故添加在葡萄酒中既能杀菌又能防止葡萄酒被氧化,故D正确;
故选A。
10、B
【解析】
A.碳酸钠溶液中CO32-水解程度很小,存在化学平衡,水解反应CO32-+H2OHCO3-+OH-,A错误;
B.碳酸氢钙与过量的NaOH溶液反应,产生CaCO3沉淀、Na2CO3、H2O,反应的离子方程式为:Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+ 2H2O+CO32-,B正确;
C.苯酚钠溶液与二氧化碳反应,产生苯酚、NaHCO3,反应方程式为C6H5O-+ CO2+H2O=C6H5OH+HCO3-,C错误;
D.稀硝酸与过量的铁屑反应产生Fe2+,3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O,D错误;
故合理选项是B。
11、C
【解析】
A.由图可知,氧分子的活化是O-O键的断裂与C-O键的生成过程,故A正确;
B.由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,因此每活化一个氧分子放出0.29eV的能量,故B正确;
C.由图可知,水可使氧分子活化反应的活化能降低0.18eV,故C错误;
D.活化氧可以快速氧化二氧化硫,而炭黑颗粒可以活化氧分子,因此炭黑颗粒可以看作大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂,故D正确。
故选C。
12、D
【解析】
根据图片知,该装置是原电池,根据电子的流向判断X为负极,Y为正极,电流的流向正好与电子的流向相反;在原电池中,较活泼的金属作负极,不活泼的金属或导电的非金属作正极;负极上发生氧化反应,正极上发生还原反应。
【详解】
A. 根据图片知该装置是原电池,外电路中电子从X电极流向Y电极,电流的流向与此相反,即Y→→X,A项错误;
B. 原电池中较活泼的金属作负极,较不活泼的金属或导电的非金属作正极,若两电极分别为Fe和碳棒,则Y为碳棒,X为Fe,B项错误;
C. X是负极,负极上发生氧化反应;Y是正极,正极上发生还原反应,C项错误;
D. X为负极,Y为正极,若两电极都是金属单质,则它们的活动性顺序为 X>Y,D项正确。
答案选D。
原电池工作原理的口诀可概括为“两极一液一连线,活泼金属最优先,负失氧正得还,离子电极同性恋”,可加深学生对原电池的理解与记忆。电子从负极沿导线流向正极,而不通过溶液,溶液中是阴、阳离子移动导电,俗称“电子不下水,离子不上岸”。
13、C
【解析】
根据反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小来判断反应的热效应。反应的能量变化与反应途径无关,催化剂只改变反应速率,与该反应的能量变化无关。
【详解】
A. 若反应物的总能量>生成物的总能量,则反应为放热反应;若反应物的总能量>生成物的总能量,则反应为吸热反应,此图中生成物总能量高于反应物,故该反应为吸热反应,A错误;
B. E1-E2的差值即为此反应的焓变,催化剂只改变活化能,与焓值无关,B错误;
C. 此反应为吸热反应,故断开H-H键所需要的能量高于生成H-Br键放出的能量,C正确;
D. 因为E1>E2,所以反应物的总能量低于生成物的总能量,此反应吸收热量,D错误,
故合理选项是C。
本题考查吸热反应和放热反应,在化学反应中,由于反应中存在能量的变化,所以反应物的总能量和生成物的总能量不可能相等,根据二者能量差异判断反应的热效应。
14、A
【解析】
A、根据键线式的特点和碳原子的四价理论知该化合物的分子式是C17H20N4O6,故A错误;
B、由结构式可以知该化合物中含有肽键,因此可以发生水解反应,由已知条件可知水解产物有碳酸即水和二氧化碳生成,故B正确;
C、由结构式可以知该化合物中含有肽键,因此可以发生水解反应,由已知条件可知水解产物有氨气生成,故C正确;
D、因为该化合物中含有醇羟基,因此可以发生酯化反应,故D正确;
故选A。
15、D
【解析】
A. 由于碳九中碳原子个数比汽油的多,所以燃烧时更容易燃烧不充分产生单质碳而形成“积碳”,故A正确;
B. 裂解碳九中含有烯烃,能与溴水发生加成反应而使其褪色,故B正确;
C. 均三甲苯的二氯代物中,两个氯原子在同一个碳原子上的有1种:,在不同碳原子上的有4种:、,共有5种,故C正确;
D. 异丙苯与对甲己苯分子式相同,不符合同系物中分子组成相差一个或若干个“CH2"原子团的要求,故D错误;
故答案为D。
有机物二元取代物的种数确定,应采用“定一移二”的方法,即先固定一个取代基的位置,再移动另一个取代基,以确定同分异构体的数目。
16、B
【解析】
A. 由物质的分子结构可知M的分子式为C18H20O2,正确。
B. 该物质的分子中含有酚羟基,所以可与NaOH溶液反应,但是由于酸性较弱,所以不能和NaHCO3溶液反应,错误。
C. 在M的一个分子中含有2个苯环和一个双键,所以1 ml M最多能与7 ml H2发生加成反应,正确。
D.羟基是邻位、对位取代基,由于对位有取代基,因此 1 ml M与饱和溴水混合,苯环消耗4ml的溴单质,一个双键消耗1ml的溴单质,因此最多消耗5 ml Br2,正确。
本题选B。
17、B
【解析】
A.元素的非金属性越强,其对应最高价含氧酸的酸性越强,由于元素的非金属性C>Si>Al,所以酸性:H2CO3>H2SiO3>H3AlO3,A正确;
B.同类型的分子中,相对分子质量越大,沸点越高,沸点为HI>HBr>HCl,B错误;
C.元素的非金属性越强,其对应最简单的氢化物越稳定,由于元素的非金属性F>Cl>S,所以氢化物的热稳定性:HF>HCl>H2S,C正确;
D.元素的金属性越强,其对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强,由于元素的金属性K>Na>Mg,所以碱性:KOH>NaOH>Mg(OH)2,D正确;
故合理选项是B。
18、D
【解析】
相邻原子之间通过强烈的共价键结合而成的空间网状结构的晶体叫做原子晶体,常见的原子晶体是周期系第ⅣA族元素的一些单质和某些化合物,例如金刚石、硅晶体、二氧化硅、SiC等。
【详解】
A.干冰为分子晶体,故A错误;
B.晶体硅是原子晶体,是单质,故B错误;
C.金刚石是原子晶体,是单质,故C错误;
D.碳化硅是原子晶体,是化合物,故D正确;
故答案选D。
19、C
【解析】
H2CO4为弱酸,第一步电离平衡常数>第二步电离平衡常数,即则则,因此曲线M表示和-1gc(HC2O4-)的关系,曲线N表示和-1gc(C2O42-)的关系,选项B错误;
根据上述分析,因为,则,数量级为10-2,选项A错误;
根据A的分析,,向NaHC2O4溶液中加NaOH至c(HC2O4-)和c(C2O42-)相等,,此时溶液pH约为5,选项C正确;
根据A的分析,Ka1(H2C2O4)=10-2,则NaHC2O4的水解平衡常数,说明以电离为主,溶液显酸性,则c(Na+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(H2C2O4),选项D错误;
答案选C。
20、B
【解析】
废弃的铝制易拉罐可以回收利用,属于可回收物品,应投入到可回收垃圾桶内,
A. 图示标志为有害垃圾,故A不选;
B. 图示标志为可回收垃圾,故B选;
C. 图示标志为餐厨垃圾,故C不选;
D. 图示标志为其它垃圾,故D不选;
故选B。
21、B
【解析】
A. 标准状况下,二氯甲烷是油状液体,标准状况下22.4 L二氯甲烷的物质的量不是1 ml,故A错误;
B. SO2和O2生成SO3的反应可逆,2 ml SO2和1 ml O2混合在密闭容器中充分反应后,容器中的分子数大于2NA,故B正确;
C.石墨中每个碳原子参与形成三条共价键,即每个碳原子形成的共价键的个数=3×=1.5,含4.8 g碳元素的石墨晶体中,含有碳原子是0.4 ml,共价键是0.4 ml×1.5=0.6 ml,故C错误;
D. 2 mL 0.5 ml/L FeCl3溶液滴入沸水中制取Fe(OH)3胶体,胶体粒子为氢氧化铁的集合体,所得胶粒数目小于0.001NA,故D错误;
答案选B。
22、D
【解析】
A. 途径1中产生的Cl2能转化为HCl,可以回收循环利用,A正确;
B. 从途径2中可以看出,Cu2(OH)2Cl2→CuO,配平可得反应式Cu2(OH)2Cl22CuO+2HCl↑,B正确;
C. CuCl2•2H2O加热时会挥发出HCl,在HCl气流中加热,可抑制其水解,C正确;
D. 2Cu++4H++SO42-═2Cu+SO2↑+2H2O反应中,只有价态降低元素,没有价态升高元素,D错误。
故选D。
二、非选择题(共84分)
23、CH3CH=CH2 丙烯 CH3CH=CH2+Br2 →CH3CHBrCH2Br 加成反应 CH3CH2CHOH+CH3CH2COOHCH3CH2COOCH2CH2CH3+H2O 将C和D分别滴入NaHCO3溶液中,有气泡产生的是D,无明显现象的是C 3 (C6H10O5)n (淀粉)+ nH2On C6H12O6(葡萄糖)
【解析】
(1)根据球棍模型为,A的结构简式为CH3CH=CH2,A(CH3CH=CH2)与水发生加成反应生成C,C为醇,C被酸性高锰酸钾溶液氧化生成D,D为酸,则C为CH3CH2CH2OH,D为CH3CH2COOH,C和D发生酯化反应生成E,E为CH3CH2COOCH2CH2CH3,加成分析解答;
(2)生苹果肉遇碘酒变蓝,熟苹果汁能与银氨溶液反应,说明生苹果肉中含有淀粉,熟苹果汁中含有葡萄糖,加成分析解答。
【详解】
(1)①根据球棍模型为,A的结构简式为CH3CH=CH2,名称为丙烯,故答案为CH3CH=CH2;丙烯;
②A(CH3CH=CH2)与溴的四氯化碳溶液中的溴发生加成反应,反应的化学方程式为CH3CH=CH2+Br2 →CH3CHBrCH2Br,故答案为CH3CH=CH2+Br2 →CH3CHBrCH2Br;
③根据流程图,A(CH3CH=CH2)与水发生加成反应生成C,C为醇,C被酸性高锰酸钾溶液氧化生成D,D为酸,则C为CH3CH2CH2OH,D为CH3CH2COOH,C和D发生酯化反应生成E,E为CH3CH2COOCH2CH2CH3,因此A→C为加成反应,C+D→E的化学方程式为CH3CH2CH2OH+CH3CH2COOHCH3CH2COOCH2CH2CH3+H2O,醇不能电离出氢离子,酸具有酸性,鉴别C和D,可以将C和D分别滴入NaHCO3溶液中,有气泡产生的是D,无明显现象的是C,故答案为加成反应;CH3CH2CH2OH+CH3CH2COOHCH3CH2COOCH2CH2CH3+H2O;将C和D分别滴入NaHCO3溶液中,有气泡产生的是D,无明显现象的是C;
④A(CH3CH=CH2)的同系物B的相对分子质量比A大14,说明B的分子式为C4H8,B的结构有CH3CH2CH=CH2、CH3CH=CH CH3、(CH3)2C=CH2,共3种,故答案为3;
(2)生苹果肉遇碘酒变蓝,熟苹果汁能与银氨溶液反应,说明生苹果肉中含有淀粉,熟苹果汁中含有葡萄糖,苹果由生到成熟时发生的相关反应方程式为(C6H10O5)n (淀粉)+ nH2On C6H12O6(葡萄糖),故答案为(C6H10O5)n (淀粉)+ nH2On C6H12O6(葡萄糖)。
24、 加成反应 (酚)羟基、酯基 碳酸氢钠 +3NaOH+CH3OH+NaBr+H2O 12
【解析】
本题考查有机物的推断和合成,(1)根据C的结构简式,判断出B生成C反应类型为酯化反应,即B的结构简式为,根据A的分子式,以及B的结构简式,推出A为苯酚,结构简式为,结合A和B的结构简式,A生成B的反应类型为加成反应;(2)根据D的结构简式,含有含氧官能团是酯基和(酚)羟基;(3)B含有羧基,C不含有羧基,且酚羟基电离出H+能力小于碳酸,羧酸的酸性强于碳酸,因此检验两种物质,可以滴加NaHCO3溶液,B溶液中出现气泡,C中不出现气泡;(4)根据氢氧化钠发生反应的是酚羟基、酯基、溴原子,因此发生的反应方程式为+3NaOH+CH3OH+NaBr+H2O;(5)能与NaHCO3溶液产生气体,则结构中含有羧基,遇FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,符合条件的同分异构体为(邻间对三种)、(邻间对三种)、(邻间对三种)、(邻间对三种),共有12种;核磁共振氢谱有5种峰,说明有5种不同的氢原子,即结构简式为;(6)根据信息,生成的反应物应是乙炔和,因此先让A与氢气发生加成反应,然后再被氧化,合成路线为。
点睛:本题的难点是同分异构体的书写,首先根据题中所给信息,判断出含有官能团或结构,如能与NaHCO3溶液反应产生气体,说明含有羧基,能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,苯环上有2种取代基,首先判断出的结构是,然后考虑苯环上两个取代基的位置,即邻间对,然后再考虑溴的位置,以及碳链异构,判断其他,平时注意多练习总结,找规律。
25、饱和NaHCO3溶液 降低溶液中OH-浓度,防止生成Fe(OH)2 2HCO3- + Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O 不合理,CO2会和FeCO3反应生成Fe(HCO3)2(或合理,排出氧气的影响) Fe2+与SCN-的络合(或结合)会促进FeCO3固体的溶解或FeCO3固体在KSCN溶液中的溶解性比KCl溶液中大 6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-或6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3或6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe3+ 117% 乳酸根中的羟基被KMnO4氧化,也消耗了KMnO4
【解析】
I. 装置A中碳酸钙和稀盐酸反应生成的二氧化碳中混有挥发的氯化氢气体,需要利用装置B中盛装的饱和碳酸氢钠溶液除去,装置C中,向碳酸钠溶液(pH=11.9)通入一段时间二氧化碳至其pH为7,滴加一定量硫酸亚铁溶液产生白色沉淀,过滤,洗涤,干燥,得到FeCO3;
II. (5)根据Fe2++6SCN-Fe(SCN)64-分析FeCO3在KCl和KSCN两种不同溶液中的溶解度不同判断;
(6)实验ii中溶液显红色且有红褐色沉淀生成,说明加入10%过氧化氢溶液后有Fe(OH)3和Fe(SCN)3生成;
(7)FeCO3溶于乳酸[CH3CH(OH)COOH]能制得可溶性乳酸亚铁补血剂,根据得失电子守恒和元素守恒建立关系式进行计算;乳酸根中有羟基,也能被高锰酸钾溶液氧化。
【详解】
I. (1)装置A中制取的CO2中混有HCl,欲除去CO2中混有的HCl,B中盛装的试剂a应是饱和NaHCO3溶液,故答案为:饱和NaHCO3溶液;
(2)向Na2CO3溶液中通入CO2的目的是利用CO2和Na2CO3反应生成的NaHCO3,提高溶液中HCO3-的浓度,抑制CO32-的水解,降低溶液中OH-的浓度,防止生成Fe(OH)2,故答案为:降低溶液中OH-浓度,防止生成Fe(OH)2;
(3)装置C中,向Na2CO3溶液(pH=11.9)通入一段时间CO2至其pH为7,此时溶液中溶质主要为NaHCO3,再滴加FeSO4溶液,有FeCO3沉淀生成,发生反应的离子方程式为2HCO3- + Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O,故答案为:2HCO3- + Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O;
(4)FeCO3沉淀能溶解在CO2的水溶液中,生成可溶于水的Fe(HCO3)2,降低产物的量,则当出现白色沉淀之后不应继续通入CO2,或者:出现白色沉淀之后继续通CO2,可防止空气中氧气氧化FeCO3,提高产物的纯度,故答案为:不合理,CO2会和FeCO3反应生成Fe(HCO3)2(或合理,排出氧气的影响);
Ⅱ. (5)通过对比实验ii和iii,可知Fe2+与SCN-的络合生成可溶于水的Fe(SCN)64-,会促进FeCO3固体的溶解,故答案为:Fe2+与SCN-的络合(或结合)会促进FeCO3固体的溶解或FeCO3固体在KSCN溶液中的溶解性比KCl溶液中大;
(6)依据实验ⅱ的现象,可知在含有Fe2+的溶液中滴加10%的过氧化氢溶液后,有Fe(OH)3和Fe(SCN)3生成,发生反应的离子方程式为6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-或6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3或6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe3+;
故答案为:6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-或6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3或6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe3+;
Ⅲ. (7)FeCO3溶于乳酸[CH3CH(OH)COOH]能制得可溶性乳酸亚铁([CH3CH(OH)COO]2Fe补血剂,可得关系式MnO4~5Fe2+~5[CH3CH(OH)COO]2Fe,则乳酸亚铁的物质的量为0.1000ml/L×0.01L×5=0.005ml,则乳酸亚铁的质量分数,由于乳酸根中含有羟基,也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,导致消耗高锰酸钾溶液的量增多,而计算中只按Fe2+被氧化,故计算所得乳酸亚铁的质量偏大,导致产品中乳酸亚铁的质量分数大于100%,故答案为:117%;乳酸根中的羟基被KMnO4氧化,也消耗了KMnO4。
26、三颈烧瓶 制备Fe2+,利用产生的氢气排净装置内的空气,防止Fe2+被氧化 3 2 Fe2++2HCO3=FeCO3↓+CO2↑+H2O 液封,防止空气中的氧气进入到C装置中,将Fe2+氧化 防止FeCO3与乳酸反应产生的Fe2+被氧化 乳酸(根中的羟基)被酸性高锰酸钾溶液氧化 97.50
【解析】
(1)根据化学反应实验原理进行分析判断。(2)根据实验用到的仪器装置进行分析解答相关的问题;(3)根据化学反应方程式找出相关物质的关系式进行计算。
【详解】
(1)由装置图可知仪器C的名称是三颈烧瓶。答案:三颈烧瓶。
(2)为顺利达成实验目的,先要使盐酸与铁粉反应制备FeCl2。先关闭活塞2,打开活塞1、3,待加入足量盐酸后,关闭活塞1,反应一段时间后,利用生成的H2使B装置中的气压增大,将B装置中的FeCl2溶液加入到C装置中,具体操作为:关闭活塞3,打开活塞2。C装置中FeCl2和NH4HCO3发生的反应的离子方程式为Fe2++2HCO3=FeCO3↓+CO2↑+H2O。答案:制备Fe2+;利用产生的氢气排净装置内的空气,防止Fe2+被氧化;2;3;Fe2++2HCO3=FeCO3↓+CO2↑+H2O。
(3)亚铁离子易被氧化,装置D的作用是液封,防止空气中的氧气进入到C装置中,将Fe2+氧化
(4)Fe2+易被氧化为Fe3+,实验目的是制备乳酸亚铁晶体,加入少量铁粉的作用,可以防止FeCO3与乳酸反应产生的Fe2+被氧化。答案:防止FeCO3与乳酸反应产生的Fe2+被氧化。
(5)乳酸根中含有羟基,可能被酸性高锰酸钾溶液氧化,导致消耗的高锰酸钾的量变多,而计算中按Fe2+被氧化,故计算所得的乳酸亚铁的质量偏大,产品中乳酸亚铁的纯度大于100%。答案:乳酸根中的羟基被酸性高锰酸钾溶液氧化。
(6)3组数据,第二组数据与第一、三组相差太大,应舍去,平均每25.00mL消耗Ce(SO4)2的体积为v=mL=19.50mL,有Ce4++ Fe2+=Ce3++ Fe3+,25.00mL溶液中含有的Fe2+的物质的量浓度为c(Fe2+)=(19.500.1)/25.00ml/L=0.078ml/L,则250mL溶液中,原产品中含有n(Fe2+)=0.078ml/L0.25L=0.0195ml,则产品中乳酸亚铁晶体的质量分数为=97.50答案:97.50。
27、C、D(或E)、C、E、B 排尽装置内空气,避免干扰实验 CO 淡黄色粉末全部变成黑色粉末 取残留粉末于试管,滴加稀硫酸,若产生气泡,则含有铁粉;否则,不含铁粉(或用强磁铁吸附黑色粉末,若有粉末被吸起,则黑色粉末含铁粉;否则,不含铁粉) 缺少尾气处理装置 偏低
【解析】
FeC2O4·2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O,若不排尽装置内的空气,FeO、FeC2O4会被氧化。检验CO时,常检验其氧化产物CO2,所以需先除去CO2,并确认CO2已被除尽,再用澄清石灰水检验。CO是一种大气污染物,用它还原CuO,不可能全部转化为CO2,所以在装置的末端,应有尾气处理装置。
【详解】
(1)检验CO时,应按以下步骤进行操作:先检验CO2、除去CO2、检验CO2是否除尽、干燥CO、CO还原CuO、检验CO2,则按气流方向从左至右,装置连接顺序为A、C、D(或E)、C、E、B 、C。答案为:C、D(或E)、C、E、B;
(2)空气中的O2会将CO、FeC2O4氧化,生成CO2,干扰CO氧化产物CO2的检验,所以点燃酒精灯之前,应将装置内的空气排出。由此得出向装置内通入一段时间N2,其目的是排尽装置内空气,避免干扰实验。答案为:排尽装置内空气,避免干扰实验;
(3)CuO由黑色变为红色,最后连接的C中产生白色沉淀,表明A中分解产物有CO。答案为:CO;
(4)A中FeC2O4为淡黄色,完全转化为FeO或Fe后,固体变为黑色,已完全反应的现象是淡黄色粉末全部变成黑色粉末。检验A中残留固体是否含铁粉的方法:取残留粉末于试管,滴加稀硫酸,若产生气泡,则含有铁粉;否则,不含铁粉(或用强磁铁吸附黑色粉末,若有粉末被吸起,则黑色粉末含铁粉;否则,不含铁粉)。答案为:取残留粉末于试管,滴加稀硫酸,若产生气泡,则含有铁粉;否则,不含铁粉(或用强磁铁吸附黑色粉末,若有粉末被吸起,则黑色粉末含铁粉;否则,不含铁粉);
(5)CO还原CuO,反应不可能完全,必然有一部分混在尾气中。根据上述装置设计实验存在的明显缺陷是缺少尾气处理装置。答案为:缺少尾气处理装置;
(6)根据电子守恒,3n(FeC2O4)=5n(KMnO4),n(FeC2O4)=×c ml/L×V ×10-3L×=,则该样品纯度为 ==%
V测=V终-V始,若滴定前仰视读数,则V始偏大,滴定终点俯视读数,则V终偏小,测得结果偏低。答案为:;偏低。
在计算该样品的纯度时,我们依据电子守恒得出的等量关系式为3n(FeC2O4)=5n(KMnO4),
在利用方程式时,可建立如下关系式:5FeC2O4——3KMnO4,两个关系的系数正好相反,若我们没有理顺关系,很容易得出错误的结论。
28、b-a Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO 900℃时,产率已经较高,升高温度产率增幅不大,但能耗升高,经济效益降低 4Al2Cl7-+3e-===Al+7AlCl4- 生成AlCl4-和Al2Cl7-增强导电性
【解析】
(1)①已知反应①:Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g);ΔH1=akJ·ml-1
反应②:Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g);ΔH2=bkJ·ml-1
反应③:3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g);ΔH3
根据盖斯定律,由②-①得反应③3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g) ΔH3=ΔH2-ΔH1= bkJ·ml-1- akJ·ml-1= (b-a) kJ·ml-1;
②950℃时,铝土矿与足量的焦炭和Cl2反应可制得AlCl3,同时高温条件下生成一氧化碳,反应的化学方程式是Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO;
(2)①向图1所示的等容积A、B密闭容器中加入足量的Al粉,再分别充入1 ml AlCl3(g),在相同的高温下进行反应。图2表示A容器内的AlCl3(g)体积分数随时间的变化图,B容器内体积可变,正反应为气体体积增大的反应,随着反应的进行气体总量增大,相对于容器A则容器B压强减小,反应速率减慢且平衡向气体体积增大的正反应方向移动,平衡时AlCl3(g)的体积分数减小,在图2中画出B容器内AlCl3(g)体积分数随时间的变化曲线如下:;
②1100℃时,向2 L密闭容器中通入3 ml AlCl(g),发生反应:3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g)。已知该温度下AlCl(g)的平衡转化率为80%,根据三段式有:
3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g)。
开始时浓度(ml/L)1.5 0
改变的浓度(ml/L)1.2 0.4
平衡时浓度(ml/L)0.3 0.4
则该反应的平衡常数K=;
③加入3mlAlCl(g),在不同压强下发生反应,温度对产率的影响如图3所示。反应选择温度为900℃的原因是900℃时,产率已经较高,升高温度产率增幅不大,但能耗升高,经济效益降低;
(3)①电池充电时,阴极上Al2Cl7-得电子产生铝和AlCl4-,电极反应式为4Al2Cl7-+3e-===Al+7AlCl4-;
②AlCl3和NaCl的熔融盐常用于镀铝电解池,电镀时AlCl4-和Al2Cl7-两种离子在电极上相互转化,NaCl的作用是生成AlCl4-和Al2Cl7-增强导电性,其他离子不参与电极反应。
29、取代反应 18 羰基、醚键 浓硫酸、加热 +HCHO→ +O2+2H2O 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的结构及E的分子式可知,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。
【详解】
(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,每个甲基上最少有2个氢原子不在苯环决定的平面内,所以最多有18个原子共平面。
(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,所以“条件a”为浓硫酸、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+HCHO―→。
(4)反应⑤是羟基的催化氧化,反应的化学方程式为+O2+2H2O。
(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;③1 ml J可中和3 ml 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
(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
A
B
C
D
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