2026年廊坊市高三第二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、人体血液存在H2CO3/HCO3-、HPO42-/H2PO4-等缓冲对。常温下,水溶液中各缓冲对的微粒浓度之比的对数值lg x[x表示c(H2CO3)/c(HCO3-)或c(HPO42-)/c(H2PO4-)]与pH的关系如图所示。已知碳酸pKal=6.4、磷酸pKa2=7.2(pKa= -lgKa)。则下列说法正确的是
A.曲线I表示lg c(HPO42-)/c(H2PO4-)与pH的变化关系
B.a-b的过程中,水的电离程度逐渐减小
C.当c(H2CO3)=c(HCO3-)时,c(HPO42-)=c(H2PO4-)
D.当pH增大时,c(HCO3-)∙c(H2PO4-)/c(HPO42-)逐渐减小
2、常温下,BaCO3的溶度积常数为Ksp,碳酸的电离常数为Ka1、Ka2,关于0.1 ml/L NaHCO3溶液的下列说法错误的是
A.溶液中的c(HCO3-)一定小于0.1 ml/L
B.c(H+)+c(H2CO3)=c(CO32-)+c(OH-)
C.升高温度或加入NaOH固体, 均增大
D.将少量该溶液滴入BaCl2溶液中,反应的平衡常数
3、25℃将浓度均为0.1 ml/L的HA溶液和BOH溶液按体积分别为Va和Vb混合,保持Va+Vb=100 mL,且生成的BA可溶于水。已知Va、Vb与混合液pH关系如图。下列说法错误的是
A.曲线II表示HA溶液体积
B.x点存在c(A-)+c(OH-)=c(B+)+c(H+)
C.电离平衡常数K(HA)>K(BOH)
D.向z点溶液加入NaOH,水的电离程度减小
4、下列化学用语正确的是
A.CCl4分子的比例模型:B.CSO的电子式:
C.对硝基苯酚的结构简式:D.16O的原子结构示意图:
5、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
6、室温时,用0.0200ml/L稀盐酸滴定溶液,溶液中水的电离程度随所加稀盐酸的体积变化如图所示(忽略滴定过程中溶液的体积变化),则下列有关说法正确的是
已知:K(HY)=5.0×10-11
A.可选取酚酞作为滴定指示剂 B.M点溶液的pH>7
C.图中Q点水的电离程度最小,Kw7,溶液显碱性,说明K(HA)7,B正确;C. 由图可知,Q点水的电离程度最小,Kw=10-14 ,C不正确; D. M点,由物料守恒可知,c(Na+)=c(HY)+c(Y-), D不正确。本题选B。
7、B
【解析】
由图可知:c(H2C2O4)=c(C2O42-)时,pH≈2.7,c(HC2O4-)=c(C2O42-)时,pH=4。
【详解】
A.H2C2O4的二级电离方程式为:HC2O4-H++C2O42-,Ka2=, c(HC2O4-)=c(C2O42-)时,Ka2=,即Ka2=10-pH=10-4,A正确;
B.HC2O4-H++ C2O42-,Ka(HC2O4-)=Ka2=10-4,C2O42-+H2OHC2O4-+OH-,Kh(C2O42-)===10-10,Ka(HC2O4-)>Kh(C2O42-),所以等物质的量NaHC2O4和Na2C2O4混合溶于水,c(HC2O4-)﹤c(C2O42-),从图上可知,pH>4,B错误;
C.c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2 O42-)=0.100ml·L-1= c(Na+),所以,c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2 O42-)= c(Na+),该式子为NaHC2O4的物料守恒,即此时为NaHC2O4溶液,NaHC2O4溶液的质子守恒为:c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH-)+c(C2O42-),C正确;
D.用标准的氢氧化钠溶液滴定H2C2O4溶液,终点溶质主要为Na2C2O4,由图可知,此时溶液显碱性,可用酚酞做指示剂,D正确。
答案选B。
越弱越水解用等式表达为Kh×Ka=Kw,常温下,水解常数Kh和电离常数Ka知其中一个可求另外一个。
8、C
【解析】
A.二氧化硫可用于漂白纸浆是因为其具有漂白性,与二氧化硫的水溶液呈酸性无关,选项A错误;
B.硅位于金属和非金属分界线处,可用于制作半导体材料,与硅的熔点高没有关系,选项B错误;
C.胃酸的主要成分是HCl,氢氧化铝具有弱碱性,能中和胃酸,二者有对应关系,选项正确;
D. H2O2具有氧化性,可用于消毒杀菌,选项D错误。
答案选C。
9、B
【解析】
X、Y、Z、W、R、T属于周期表的前20号元素,其中X、Y、Z为金属元素。R最外层电子数是次外层的3倍,则R含有2个电子层,最外层含有6个电子,为O元素;Y、Z、R、T位于同周期,都位于第二周期,T无正价,则T为F元素;Z的最外层电子数与次外层电子数相等,且位于第二周期,则Z为Be元素,X、Z位于同族,则X为Mg或Ca元素;Y为第二周期的金属元素,则Y为Li;X与R(O)原子序数之和是W的2倍,X为Mg时,W的原子序数为(12+8)/2=10,为Ne元素,为稀有气体,不满足条件;X为Ca时,W的原子序数为(20+8)/2=14,则W为Si元素,据此解答。
【详解】
根据分析可知:X为Ca,Y为Li,Z为Be,W为Si,R为O,T为F元素。
A.电子层越多离子半径越大,电子层相同时,核电荷数越大原子半径越小,则简单离子半径:R>T>Y>Z,故A正确;
B.XR2、WR2分别为CaO2、SiO2,CaO2中O元素化合价为-1,SiO2中O元素化合价为-2,两种化合物中O的化合价不相同,故B错误;
C.同一主族从上到下金属性逐渐减弱,则金属性Ca>Be,则最高价氧化物对应的水化物的碱性:X>Z,故C正确;
D.非金属性F>O>Si,则气态氢化物的稳定性:W<R<T,故D正确。
10、A
【解析】
A、氧化铝熔点很高,所以可以做耐火材料,选项A正确;
B、氨气中的氮元素化合价是-3价,具有还原性,做制冷剂,是氨气易液化的原因,选项B错误;
C.二氧化硫可用于漂白纸浆是因为其具有漂白性,与二氧化硫的氧化性无关,选项C错误;
D.在快中子反应堆中,不能使用水来传递堆芯中的热量,因为它会减缓快中子的速度,钠和钾的合金可用于快中子反应堆作热交换剂,选项D错误;
答案选A。
11、C
【解析】
A.结构中每个顶点为碳原子,每个碳原子形成四个共价键,不足键用氢补齐,a、b、c的分子中都含有8个C和8个H,则分子式均为C8H8,故A正确;
B.b中苯环、碳碳双键为平面结构,与苯环或碳碳双键上的碳直接相连的所有原子处于同一平面,单键可以旋转,则所有原子可能处于同一平面,故B正确;
C.c有两种氢原子,c的一氯代物有两种,采用“定一移一”法,先固定一个Cl,第二个Cl的位置如图所示:,移动第一个Cl在①位、第二个Cl在④位,c的二氯代物共有6种,故C错误;
D.a、b、c中均有碳碳双键,具有烯烃的性质,均能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,故D正确;
答案选C。
12、C
【解析】
A. pH=l的溶液中, Fe3+、SCN-反应生成Fe(SCN)3,不能大量共存,故不选A;
B. 能使酚酞变红的溶液:Ca2+、CO32-反应生成碳酸钙沉淀,不能大量共存,故不选B;
C. =10-12的溶液呈酸性,NH4+、Cu2+、NO3-、SO42-不反应,能大量共存,故不选C;
D. 由水电离的c(H+)=10-12ml·L-1的溶液,呈酸性或碱性,若呈碱性, Al3+不能存在,故不选D。
13、C
【解析】
硅为0.1ml,所对应的SiO2为0.1ml,SiO2晶体中每个硅原子形成4个硅原子键,全部属于自己,所以0.1mlSiO2中含有共价键数为0.4NA,A项错误;
B.Na3PO4溶液中阳离子还有H+,所以其阳离子总数大于1.5NA,B项错误;
的物质的量为0.1ml,每个D2O分子中含有10个质子和10个中子,所以0.1mlD2O中含有的质子数和中子数均为NA,C项正确;
D.没有溶液的体积数据,无法计算该溶液中的离子数目,D项错误;
所以答案选择C项。
14、A
【解析】
氯气是黄绿色的、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,熔沸点较低,能溶于水,易溶于有机溶剂,光照下氯气与氢气反应生成氯化氢,故选A。
15、C
【解析】
A.中子数为10的氧原子,其质量数为18,应写成,A项错误;
B.钠原子核电荷数为11,Na+的结构示意图为:,B项错误;
C.二氧化碳中的碳与氧形成四个共用电子对,CO2的结构式为:O=C=O,C项正确;
D.NaClO是离子化合物,电子式为,D项错误。
答案选C。
16、D
【解析】
A.在含等物质的量的AlO2-、OH-、CO32-的溶液中,逐滴加入盐酸,先发生OH-与盐酸的反应,故A错误;
B.含等物质的量的FeBr2、的溶液中,缓慢通入氯气,由还原性I->Fe2+>Br-,则化学反应的先后顺序为I-、Fe2+、Br-,故B错误;
C.在含等物质的量的Ba(OH)2、KOH的溶液中,缓慢通入CO2,则化学反应的先后顺序为Ba(OH)2、KOH、K2CO3、BaCO3,故C错误;
D.在含等物质的量的Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入锌粉,由氧化性Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+,则化学反应的先后顺序为Fe3+、Cu2+、H+、Fe2+,故D正确;
答案选D。
17、B
【解析】
题目已知负极采用固体有机聚合物,左图是电子流向固体有机聚合物,左图是电池充电原理图,右图是原电池工作原理图,放电时,负极的电极反应式为:
正极的电极反应式为:I3-+2e-= 3I-。
【详解】
A.左图是电子流向固体有机聚合物,则左图是电池充电原理图,故A项错误;B.放电时,Li+由负极向正极移动,即Li+从右向左通过聚合物离子交换膜,B正确;C.放电时,正极液态电解质溶液的I3-得电子被还原成I-,使电解质溶液的颜色变浅,故C项错误;D.充电时,阴极发生得电子的还原反应,故阴极的电极反应式为:,故D错误;答案:B。
易错点:原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动;电解池中,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,注意不要记混淆。
18、B
【解析】
A.不管△H0,升高温度,v正和v逆均增大,A选项错误;
B.第二步反应为慢反应,第三步反应为快反应,则第二步反应的活化能大于第三步的活化能,B选项正确;
C.根据有效碰撞理论可知,任何化学反应的发生都需要有效碰撞,但每一次碰撞不一定是有效碰撞,C选项错误;
D.反应的中间产物有N2O2和N2O,D选项错误;
答案选B。
化学反应速率与温度有关,温度升高,活化分子数增多,无论是正反应速率还是逆反应速率都会加快,与平衡移动没有必然联系。
19、C
【解析】
A. 实验室可通过加热酒精和浓硫酸的混合物制乙烯,其副反应常伴有SO2产生,SO2有还原性,也能使溴水,故A错误;
B. 苯的溴代反应需要催化剂,而反应的催化剂是溴化铁,在有水存在时,溴化铁就会电离和水解,改变了溴化铁的结构,失去了催化作用,反应就无法进行,制取溴苯要用苯和溴单质,不能用溴水,故B错误;
C. 铜与稀硝酸制取一氧化氮,一氧化氮难溶于水,可以利用排水法收集,故C正确。
D. 加热氢氧化钙与氯化铵反应制氨气, 氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,必须强调湿润的,干燥的试纸不变色,故D错误;
答案选C。
20、C
【解析】
用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子,步骤是溶解、加入沉淀剂、过滤、蒸发结晶,不需要分液,故选C。
21、C
【解析】
A. 标准状况下,乙酸为液体,无法计算,故A错误;
B. 在NO2气体中部分NO2会自发发生反应2NO2N2O4,所以46gNO2气体中所含有的分子数小于NA,故B错误;
C. 氖气是以单原子的形式存在,因此1ml氖气中的含有1NA的原子,故C正确;
D. 氯化镁溶液中镁离子会水解,因此0.1 L0.1 ml· L-1 MgCl2溶液中的Mg2+数目小于0. 01NA,故D错误;
故选C。
22、C
【解析】
A.浓氨水与碱石灰不加热可以制取氨气,但是氨气的密度比空气小,不能用向上排空气方法收集,A错误;
B.浓硝酸与Cu反应产生NO2气体,NO2密度比空气大,可以用向上排空气方法收集,NO2是大气污染物,但NO2若用水吸收,会发生反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,产生的NO仍然会污染空气,B错误;
C.浓硫酸与Na2SO3发生复分解反应,产生Na2SO4、H2O、SO2,SO2密度比空气大,可以用向上排空气方法收集,SO2是大气污染物,可以用NaOH溶液吸收,发生反应为:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,为防止倒吸,安装了倒扣漏斗,从而达到环境保护的目的,C正确;
D.稀硝酸与Cu反应产生NO气体,NO与空气中的氧气会发生反应,所以不能用排空气方法收集,D错误;
故合理选项是C。
二、非选择题(共84分)
23、O 8 H-O-O-H V型 3 NH4++H2ONH3·H2O+H+ BiCl3+H2OBiOCl↓+2HCl 盐酸能抑制BiCl3的水解 不合理,因为BiOCl中的Cl的化合价为-1
【解析】
W、X、Y、Z均为短周期元素,X、W可形成两种液态化合物甲和乙,其原子个数比分别为1∶1(甲)和2∶1(乙),且分子中电子总数分别为18(甲)和10(乙),则W为O元素,X为H元素,两种化合物甲为H2O2、乙为H2O;X与Z能形成一种极易溶于水的碱性气体丙,则丙为NH3,Z为N元素;H与Y能形成极易溶于水的酸性气体丁,丁分子中的电子数为18,则丁为HCl,Y为Cl元素;H、Cl、N三种元素能组成一种离子化合物,其水溶液呈弱酸性,则此离子化合物为NH4Cl,据此解题。
【详解】
由分析知:W为O元素、X为H元素、Y为Cl元素、Z为N元素、甲为H2O2、乙为H2O、丙为NH3;
(1)由分析知W为氧元素,元素符号为O,其原子核外共有8个电子,则共有8种运动状态不同的电子;
(2)甲H2O2,为极性分子,含有H-O和O-O键,则结构式为H-O-O-H;乙为H2O,O原子的杂化轨道形式为sp3,有两个孤对电子,则空间构型为V型;
(3)Z为N元素,电子排布式为1s22s22p3,同一轨道上的电子能量相等,则核外共有3种能量不同的电子,碱性气体丙为NH3,其电子式为;
(4)H、Cl、N三种元素组成的离子化合物为NH4Cl,在水溶液中NH4+的水解,使溶液呈弱酸性,发生水解反应的离子方程式为NH4++H2ONH3·H2O+H+;
(5)铋元素跟Cl元素能形成化合物为BiCl3,其水解生成难溶于水的BiOCl;
①BiCl3水解生成难溶于水的BiOCl,则另一种产物为HCl,水解反应的化学方程式为BiCl3+H2OBiOCl↓+2HCl;
②BiCl3溶于稀盐酸,盐酸抑制了BiCl3的水解,从而得到澄清溶液;
③BiOCl中Cl元素的化合价为-1价,而次氯酸中Cl元素为+1价,则BiOCl叫做“次某酸铋”的说法不合理。
24、1-丙醇(正丙醇) (酮)羰基、羟基 取代反应 CH3CH2COOH+CH3OHCH3CH2COOCH3+H2O 保护酮羰基 3 或
【解析】
丙烯在双氧水作用下与溴化氢发生加成生成B为1-溴丙烷;根据D与甲醇在浓硫酸催化下发生酯化反应生成E可知,D为丙酸,则C为1-丙醇;根据Claisen酯缩合: ,E发生酯缩合生成F,结合F的分子式可知,F为,根据G与I的结构简式,结合反应流程可推出H为,据此分析。
【详解】
丙烯在双氧水作用下与溴化氢发生加成生成B为1-溴丙烷;根据D与甲醇在浓硫酸催化下发生酯化反应生成E可知,D为丙酸,则C为1-丙醇;根据Claisen酯缩合: ,E发生酯缩合生成F,结合F的分子式可知,F为,根据G与I的结构简式,结合反应流程可推出H为。
(1)C的名称为1-丙醇(正丙醇);Ⅰ为,所含官能团的名称为(酮)羰基、羟基;
(2)B→C是1-溴丙烷在氢氧化钠的水溶液中发生水解反应(或取代反应)生成1-丙醇,反应类型是取代反应;F的结构简式为;
(3)D→E是丙酸与甲醇发生酯化反应生成丙酸甲酯和水,反应的化学方程式为;
(4)由F到H过程中增加一步先生成G再生成H的目的是保护酮羰基;
(5)化合物K与E互为同分异构体,已知1mlK能与2ml金属钠反应则应该含有两个羟基,则K可能的链状稳定结构有、、CH2=CHCH(OH)CH2OH共3种(两个一OH连在同一个碳上不稳定:一OH连在不饱和的双键碳、叁键碳不稳定),其中核磁共振氢谱有三组峰的结构简式为或;
(6)苯乙烯与溴化氢发生加成反应生成,在氢氧化钠溶液中加热生成,氧化得到,与CH3MgBr反应生成,在氯化铵溶液中反应生成,合成路线如下:
。
本题考查有机推断及合成,注意推出有机物的结构简式是解题的关键。本题中应注意(6)中合成路线应参照反应流程中的步骤,结合几个已知反应原理,推出各官能团变化的实质。
25、球形冷凝管 使物质充分混合 + NaClO→+ NaCl+H2O 防止苯甲醛被氧化为苯甲酸,使产品的纯度降低 产品中混有水,纯度降低 ③ 打开分液漏斗颈部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗下面的活塞,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下,当有机层恰好全部放出时,迅速关闭活塞 178.1℃ 67.9%
【解析】
(1)根据图示结合常见的仪器的形状解答;搅拌器可以使物质充分混合,反应更充分;
(2)根据实验目的,苯甲醇与NaClO反应生成苯甲醛;
(3)次氯酸钠具有强氧化性,除了能够氧化苯甲醇,也能将苯甲醛氧化;步骤③中加入无水硫酸镁的目的是除去少量的水;
(4)步骤②中萃取后要进行分液,结合实验的基本操作分析解答;
(5)步骤④是将苯甲醛蒸馏出来;
(6) 首先计算3.0mL苯甲醇的物质的量,再根据反应的方程式计算理论上生成苯甲醛的质量,最后计算苯甲醛的产率。
【详解】
(1)根据图示,仪器b为球形冷凝管,搅拌器可以使物质充分混合,反应更充分,故答案为球形冷凝管;使物质充分混合;
(2)根据题意,苯甲醇与NaClO反应,苯甲醇被氧化生成苯甲醛,次氯酸钠本身被还原为氯化钠,反应的化学方程式为+ NaClO→+ NaCl+H2O,故答案为+ NaClO→+ NaCl+H2O;
(3)次氯酸钠具有强氧化性,除了能够氧化苯甲醇,也能将苯甲醛氧化,因此步骤①中,投料时,次氯酸钠不能过量太多;步骤③中加入无水硫酸镁的目的是除去少量的水,提高产品的纯度,若省略该操作,产品中混有水,纯度降低,故答案为防止苯甲醛被氧化为苯甲酸,使产品的纯度降低;产品中混有水,纯度降低;
(4)步骤②中,充分反应后,用二氯甲烷萃取水相3次,萃取应该选用分液漏斗进行分液,应选用的实验装置是③,分液中分离出有机相的具体操作方法为打开分液漏斗颈部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗下面的活塞,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下,当有机层恰好全部放出时,迅速关闭活塞,故答案为③;打开分液漏斗颈部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗下面的活塞,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下,当有机层恰好全部放出时,迅速关闭活塞;
(5)根据相关有机物的数据可知,步骤④是将苯甲醛蒸馏出来,蒸馏温度应控制在178.1℃左右,故答案为178.1℃;
(6)根据+ NaClO→+ NaCl+H2O可知,1ml苯甲醇理论上生成1ml苯甲醛,则3.0mL苯甲醇的质量为1.04 g/cm3×3.0cm3=3.12g,物质的量为,则理论上生成苯甲醛的质量为×106g/ml=3.06g,苯甲醛的产率=×100%=67.9%,故答案为67.9%。
26、NH3+HCl=NH4Cl 苯胺沸点较高,不易挥发 b C6H5NH3++OH-C6H5NH2+H2O 蒸出物为混合物,无需控制温度 防止B中液体倒吸 60.0% 加入稀盐酸,分液除去硝基苯,再加入氢氧化钠溶液,分液去水层后,加入NaOH固体干燥、过滤
【解析】
制备苯胺:向硝基苯和锡粉混合物中分批加入过量的盐酸,可生成苯胺,分批加入盐酸可以防止反应太剧烈,减少因挥发而造成的损失,且过量的盐酸可以和苯胺反应生成C6H5NH3Cl,之后再加入NaOH与C6H5NH3Cl反应生成苯胺。
【详解】
(1)将分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近,因为两者都有挥发性,在空气中相遇时反应生成NH4Cl白色固体,故产生白烟方程式为NH3+HCl=NH4Cl;依据表中信息,苯胺沸点较高(184℃),不易挥发,因此用苯胺代替浓氨水,观察不到白烟;
(2)图中球形冷凝管的水流方向应为“下进上出”即“b进a出”,才能保证冷凝管内充满冷却水,获得充分冷凝的效果;
(3)过量浓盐酸与苯胺反应生成C6H5NH3Cl,使制取反应正向移动,充分反应后加入NaOH溶液使C6H5NH3Cl生成C6H5NH2,离子反应方程式为C6H5NH3++OH-= C6H5NH2+H2O;
(4)由于蒸出物为水和苯胺的混合物,故无需控制温度;
(5)水蒸气蒸馏装置中,虽然有玻璃管平衡气压,但是在实际操作时,装置内的气压仍然大于外界大气压,这样水蒸气才能进入三颈烧瓶中;所以,水蒸气蒸馏结束后,在取出烧瓶C前,必须先打开止水夹d,再停止加热,防止装置内压强突然减小引起倒吸;
(6)已知硝基苯的用量为5.0mL,密度为1.23g/cm3,则硝基苯的质量为6.15g,则硝基苯的物质的量为,根据反应方程式可知理论生成的苯胺为0.05ml,理论质量为=4.65g,实际质量为2.79g,所以产率为60.0%;
(7)“不加热”即排除了用蒸馏的方法除杂,苯胺能与HCl溶液反应,生成可溶于水的C6H5NH3Cl而硝基苯则不能与HCl溶液反应,且不溶于水。所以可在混合物中先加入足量盐酸,经分液除去硝基苯,再往水溶液中加NaOH溶液析出苯胺,分液后用NaOH固体干燥苯胺中还含有的少量水分,滤去NaOH固体,即可得较纯净的苯胺。
水蒸气蒸馏是在难溶或不溶于水的有机物中通入水蒸气共热,使有机物随水蒸气一起蒸馏出来,是分离和提纯有机化合物的常用方法。
27、 (1) KClO3 + 3MnO2 + 6KOH3K2MnO4 + KCl + 3H2O 酒精灯、坩埚钳 瓷坩埚中的SiO2会与KOH发生反应 2:1 KOH、MnO2 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 KHCO3的溶解度较小,滤液蒸发浓缩降温结晶时KHCO3会随KMnO4一同结晶析出
【解析】
以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备KMnO4晶体,软锰矿固体和KOH固体混合在铁坩埚中煅烧,得到墨绿色熔块,为K2MnO4,冷却后溶于水其水溶液呈深绿色,这是锰酸根在碱溶液中的特征颜色,边加热边通入适量二氧化碳气体,调节溶液pH趁热过滤得到MnO2和KMnO4溶液,冷却结晶得到KMnO4晶体。⑴加热条件下,MnO2、KOH和KClO3反应生成K2MnO4、KCl、H2O,熔融固体物质需要在坩埚内加热,加热熔融物含有碱性物质KOH应该用铁坩埚;瓷坩埚中的二氧化硅和强碱反应,坩埚被腐蚀;⑵工艺流程可知,CO2使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入CO2太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、KMnO4;氧化还原反应中的氧化剂是元素化合价降低的物质,还原剂是元素化合价升高的物质,结合化学方程式定量关系和电子守恒计算;流程中需要加入的物质在后面有生成该物质,该物质可以循环利用;⑶从滤液中得到物质的方法是浓缩蒸发,冷却结晶,过滤或抽滤得到晶体;工艺流程可知,二氧化碳使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入二氧化碳太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、高锰酸钾;
【详解】
(1).加热条件下,MnO2、KOH和KClO3反应生成K2MnO4、KCl、H2O,反应的化学方程式为3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O;加热软锰矿、KClO3和KOH固体混合物时,由于KOH会与瓷坩埚中的SiO2发生反应:2KOH+SiO2K2SiO3+H2O腐蚀坩埚,而不与Fe发生反应,所以要用铁坩埚;
故答案为KClO3 + 3MnO2 + 6KOH3K2MnO4 + KCl + 3H2O;酒精灯、坩埚钳;瓷坩埚中的SiO2会与KOH发生反应;
(2).由流程图可知,二氧化碳使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入二氧化碳太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、KMnO4,在加热浓缩时,会有KHCO3和KMnO4晶体一起析出,实验中通入适量二氧化碳时体系中可能发生反应的离子方程式为:3MnO42-+2CO2=2 MnO4-+MnO2↓+2CO32-,2OH-+ CO2=CO32-+ H2O,其中氧化还原反应中氧化剂和还原剂都是KMnO4,所以氧化剂和还原剂的质量比即为反应的物质的量之比为1:2,调节溶液pH过程中,所得氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1;从流程图可以看出,需要加入的物质有MnO2、KOH、KClO3、CO2(水可以不考虑),反应中又生成KOH、 MnO2,故KOH、 MnO2是可以循环利用的物质,故答案为:2:1;KOH、 MnO2;
(3).依据流程中的信息,滤液中含有大量的高锰酸钾和碳酸钾,再根据表中的溶解度数据可知,高锰酸钾在室温下的溶解度较小,而碳酸钾的溶解度很大,因此,从滤液中得到KMnO4晶体的实验操作是浓缩蒸发,冷却结晶、过滤或抽滤得到晶体;工艺流程可知,二氧化碳使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入二氧化碳太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、KMnO4,在加热浓缩时,会有KHCO3和KMnO4晶体一起析出,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;KHCO3的溶解度比K2CO3小得多,滤液蒸发浓缩时KHCO3会随KMnO4一起结晶析出;
化学工艺流程题是高考的热点内容,每年都会涉及,体现了化学知识与生产实际的紧密联系工艺流程题一般由多步连续的操作组成,每一步操作都有其具体的目标、任务;解答时要看框内,看框外,里外结合;边分析,边思考,易处着手;先局部,后全盘,逐步深入;而且还要看清问题,不能答非所问。要求用理论回答的试题应采用“四段论法”:本题改变了什么条件(或是什么条件)→根据什么理论→所以有什么变化→结论;化学工艺流程一般涉及氧化还原反应方程式的书写、化学反应原理知识的运用、化学计算、实验基本操作等知识,只要理解清楚每步的目的,加上夯实的基础知识,此题能够很好的完成。
28、反-2-戊烯 C8H6O4 羟基、醚键 还原 9
【解析】
(1)根据顺丁烯二酸和反丁烯二烯的命名,可知不同的原子或原子团在C=C键同侧的称为反式结构;
(2)根据C的结构简式判断C物质的分子式。根据D物质的结构简式判断含氧官能团的名称;
(3)有机物分子中去掉氧原子、加入氢原子的反应是还原反应;
(4) 与发生加成反应生成;
(5)H分子式为C8H10O,能与氯化铁溶液发生显色反应,说明H含有酚羟基;
(6) 根据上述路线图,发生消去反应生成环戊烯,环戊烯与溴加成生成,发生消去反应生成,与CH2= CHCOOH发生加成反应可生成。
【详解】
(1)不同的原子或原子团在C=C键同侧的称为反式结构,所以为反式结构,名称是反-2-戊烯;
(2) C的结构简式是,C物质的分子式是C8H6O4。D的结构简式是,含氧官能团有羟基、醚键;
(3),去掉1个氧原子,增加了6个氢原子,属于还原反应;
(4)根据 与发生加成反应生成,与发生加成反应生成,反应方程式是;
(5)H分子式为C8H10O,能与氯化铁溶液发生显色反应,说明H含有酚羟基,H的结构简式有、、、、、、、、,共9种,其中核磁共振氢谱有4组峰的H的结构简式为或;
(6) 根据上述路线图,发生消去反应生成环戊烯,环戊烯与溴加成生成,发生消去反应生成,与CH2= CHCOOH发生加成反应可生成,合成路线为。
29、C8H8O2 羰基、羟基 取代反应(或水解反应) 保护酚羟基 12
【解析】
(1)由A()可知其分子式为:C8H8O2;
(2)B()中含氧官能团为羰基、酚羟基;
(3)对比D与E的结构可知,D中酯基均转化为羟基,说明该反应为取代反应(或水解反应);
(4)对比B与C的结构,联系反应物可知,B与(CH3CO)2O与羟基中H和Cl原子发生取代反应,其断键位置位于(CH3CO)2O中酯基的C-O键,其反应方程式为:;
(5)②将酚羟基反应为其它不易发生氧化反应的原子团,④将原子团生成酚羟基,由此可知,步骤②④的目的是保护酚羟基;
(6)能与FeCl3溶液发生显色反应且能发生银镜反应,说明有机物中含有酚羟基、醛基,B的不饱和度为5,此要求下的结构中苯环与醛基已将不饱和度占用,因此其它原子团均为饱和原子团,该有机物基本框架为,其中R为烷烃基,因此满足要求的结构有:结构有:、、、,另外与酚羟基存在位置异构,一共有4×3=12种结构;核磁共振氢谱为五组峰说明苯环具有对称结构,因此该物质为:;
(7)由题干中⑤⑥反应可知,若要合成,可通过2-溴丁烷进行⑤⑥反应达到目的,因此具体合成路线为:。
选项
a中的液体
b中的物质
c中收集的气体
d中的液体
A
浓氨水
碱石灰
NH3
H2O
B
浓硝酸
Cu
NO2
H2O
C
浓硫酸
Na2SO3
SO2
NaOH溶液
D
稀硝酸
Cu
NO
NaOH溶液
有机物
沸点℃
密度为g/cm3
相对分子质量
溶解性
苯甲醛
178.1
1.04
106
微溶于水,易溶于乙醇、醚和卤代烃
苯甲醇
205.7
1.04
108
微溶于水,易溶于乙醇、醚和卤代烃
二氯甲烷
39.8
1.33
难溶于水,易溶于有机溶剂
温度
溶解度/g
K2CO3
KHCO3
KMnO4
20℃
111
33.7
6.38
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