2025-2026学年河南省商丘市高考冲刺化学模拟试题(含答案解析)
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一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、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
2、石墨烯是只由一层碳原子所构成的平面薄膜,其结构模型见如图。有关说法错误的是( )
A.晶体中碳原子键全部是碳碳单键
B.石墨烯与金刚石都是碳的同素异形体
C.石墨烯中所有碳原子可以处于同一个平面
D.从石墨中剥离得到石墨烯需克服分子间作用力
3、《本草纲目》记载:“凡使白矾石,以瓷瓶盛。于火中,令内外通赤,用钳揭起盖,旋安石峰巢人內烧之。每十两用巢六两,烧尽为度。取出放冷,研粉”。在实验室完成该操作,没有用到的仪器是
A.蒸发皿B.坩埚C.坩埚钳D.研钵
4、化学是现代生产、生活与科技的中心学科之一,下列与化学有关的说法,正确的是
A.2022年冬奥会聚氨酯速滑服,是新型无机非金属材料
B.石墨烯是由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料,属于烯烃
C.顾名思义,苏打水就是苏打的水溶液,也叫弱碱性水,是带有弱碱性的饮料
D.人们洗发时使用的护发素,其主要功能是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度
5、下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
6、下列物质中含有非极性键的共价化合物是
A.CCl4B.Na2O2C.C2H4D.CS2
7、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
8、根据原子结构及元素周期律的知识,下列叙述正确的是( )
A.由于相对分子质量:HCl>HF,故沸点:HCl>HF
B.锗、锡、铅的+4价氢氧化物的碱性强弱顺序:Ge(OH)4>Sn(OH)4>Pb(OH)4
C.硅在周期表中处于金属与非金属的交界处,硅可用作半导体材料
D.Cl-、S2-、K+、Ca2+半径逐渐减小
9、常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.使pH试纸显蓝色的溶液中:Na+、Mg2+、ClO-、HSO3-
B.c(Fe3+)=0.1 ml·L-1的溶液中:K+、NH4+、SO42-、SCN-
C.=0.1 ml·L-1的溶液中:Na+、HCO3-、K+、NO3-
D.0.1 ml·L-1的NaHCO3溶液中:NH4+、NO3-、Na+、SO42-
10、某兴趣小组查阅资料得知:碘化钠是白色晶体无嗅,味咸而微苦,在空气和水溶液中逐渐析出碘而变黄或棕色。工业上用NaOH溶液、水合肼制取碘化钠固体,其制备流程图如下,有关说法不正确的是( )
已知:N2H4·H2O在100℃以上分解。
A.已知在合成过程的反应产物中含有NaIO3,若合成过程中消耗了3ml I2,最多能生成NaIO3的物质的量为1 ml
B.上述还原过程中主要的离子方程式为2IO3-+3N2H4·H2O=2I-+3N2+9H2O
C.为了加快反应速率,上述还原反应最好在高温条件下进行
D.工业上也可以用硫化钠或铁屑还原碘酸钠制备碘化钠,但水合肼还原法制得的产品纯度更高,因产物是N2和H2O,没有其他副产物,不会引入杂质
11、分类是化学学习和研究的常用手段,下列分类依据和结论都正确的是
A.冰醋酸、纯碱、铜绿、生石灰分别属于酸、碱、盐、氧化物
B.HClO、H2SO4(浓) 、HNO3均具有强氧化性,都是氧化性酸
C.Al、Al2O3、Al(OH)3均既能与盐酸反应又能与氢氧化钠反应,都属于两性化合物
D.H2SO4、NaOH、AlCl3均为强电解质,都属于离子化合物
12、氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30%以上,工作原理如图所示,其中各电极未标出。下列有关说法错误的是( )
A.A池中右边加入NaOH溶液的目的是增大溶液的导电性
B.两池工作时收集到标准状况下气体X为2.24L,则理论上此时充入标准状况下的空气(不考虑去除CO2的体积变化)的体积约为5.6L
C.A为阳离子交换膜、B为阴离子交换膜
D.氢氧化钠的质量分数从大到小的顺序为b%>a%>c%
13、在给定条件下,下列加点的物质在化学反应中完全消耗的是
A.标准状况下,将1g铝片投入20mL 18.4ml/L的硫酸中
B.常温下,向100mL 3ml/L的硝酸中加入6.4g铜
C.在适当温度和催化剂作用下,用2mlSO2和1mlO2合成SO3
D.将含有少量H2O(g)的H2通入盛有足量Na2O2容器中并不断用电火花点燃
14、下列有水参加的反应中,属于氧化还原反应,但水既不是氧化剂也不是还原剂的是 ( )
A.CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑
B.2F2+2H2O=4HF+O2↑
C.Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑
D.SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4
15、NA代表阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.0.1ml 熔融的 NaHSO4 中含有的离子总数为 0.3 NA
B.标准状况下,2.24L HF和NH3分子所含电子数目均为NA
C.常温时,56gAl与足量浓硝酸反应,转移的电子数目为3NA
D.向含有 1ml FeI2 溶质的溶液中通入适量的氯气,当有 1mlFe2+被氧化时,该反应转移电子的数目为 3NA
16、化学与生活密切相关。下列错误的是
A.用四氯乙烯干洗剂除去衣服上油污,发生的是物理变化
B.“碳九”(石油炼制中获取的九个碳原子的芳烃)均属于苯的同系物
C.蛟龙号潜水器用到钛合金,22号钛元素属于过渡元素
D.波尔多液(硫酸铜、石灰和水配成)用作农药,利用使病毒蛋白变性
二、非选择题(本题包括5小题)
17、工业上以苯、乙烯和乙炔为原料合成化工原料G的流程如下:
(1)A的名称__,条件X为__;
(2)D→E的化学方程式为__,E→F的反应类型为__。
(3)实验室制备乙炔时,用饱和食盐水代替水的目的是__,以乙烯为原料原子利率为100%的合成的化学方程式为__。
(4)F的结构简式为___。
(5)写出符合下列条件的G的同分异构体的结构简式__。
①与G具有相同官能团的芳香族类化合物;②有两个通过C-C相连的六元环;
③核磁共振氢谱有8种吸收峰;
(6)参照上述合成路线,设计一条以1,2二氯丙烷和二碘甲烷及必要试剂合成甲基环丙烷的路线:__。
18、四川北川盛产蔷薇科植物。蔷薇科植物中含有一种芳香醛(用E表示),在染料工业和食品工业上有着广泛的用途,下面是它的一种合成路线。
其中0 . l ml有机物A的质量是 12g ,在足量的氧气中充分燃烧后生成0.8ml CO2和 7.2gH2O; D 能使溴的四氯化碳溶液褪色, D 分子与 C 分子具有相同的碳原子数;F继续被氧化生成G,G 的相对分子质量为 90 。
已知:①CH3-CHO
②
回答下列问题:
(1)A 的结构简式为__________________。
(2)A~G中能发生酯化反应的有机物有:_________(填字母序号)。
(3)C在浓硫酸加热的条件下时,分子内脱水除生成D外还可以生成另一种有机物,写出该反应的方程式:___________________;该反应类型_________。
(4)C 的同分异构体有多种,其中符合下列要求的有机物有多种。
①能与3 ml NaOH溶液反应;
②苯环上的一卤代物只有一种。
写出所有满足条件有机物的结构简式______________________________。
(5)C与4-甲基-2,3-戊二醇两分子之间1:1发生取代反应,生成的有机物有_____种。
19、甘氨酸亚铁[(H2NCH2COO)2Fe]是一种新型补铁剂。某化学学习小组用如图所示装置(夹持仪器省略)制备甘氨酸亚铁。
有关物质性质如下表所示:
实验步骤如下:
Ⅰ.打开K1、K3,向c中通入气体,待确定c中空气被排尽后,将b中溶液加入到c中。
Ⅱ.在50℃恒温条件下用磁力搅拌器不断搅拌,然后向c中滴加NaOH溶液,调溶液pH至5.5左右,使反应物充分反应。
Ⅲ.反应完成后,向c中反应混合液中加入无水乙醇,生成白色沉淀,将沉淀过滤、洗涤得粗产品,将粗产品纯化后得精品。
回答下列问题:
(1)仪器b的名称是__,d的作用是__。
(2)步骤Ⅰ中将b中溶液加入到c中的操作是__;步骤Ⅱ中若调节溶液pH偏高,则所得粗产品中会混有杂质___(写化学式)。
(3)c中生成甘氨酸亚铁的化学方程式是__。
(4)下列关于该实验的说法错误的是__(填写序号)。
a.步骤Ⅰ中可由d中导管冒出气泡的快慢来判断装置中的空气是否排尽
b.反应混合液中加入柠檬酸的作用是防止Fe2+被氧化
c.步骤Ⅲ中加入无水乙醇的作用是降低甘氨酸亚铁的溶解度
d.步骤Ⅲ中沉淀洗涤时,用蒸馏水作洗涤剂
(5)工业上常用高氯酸在非水体系中滴定甘氨酸的方法测定产品中的甘氨酸的含量。请设计实验,将所得粗产品中的甘氨酸分离出来直接用于滴定:___。
20、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)。
21、CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。CO2 可以被NaOH溶液捕获,其基本过程如下图所示(部分条件及物质未标出)。
(1)下列有关该方法的叙述中正确的是______。
a.能耗大是该方法的一大缺点
b.整个过程中,只有一种物质可以循环利用
c.“反应分离”环节中,分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤
d.该方法可减少碳排放,捕捉到的 CO2还可用来制备各种化工产品
(2)若所得溶液 pH=13,CO2 主要转化为______(写离子符号)。已知 CS2与 CO2分子结构相似, CS2的电子式是______,CS2熔点高于 CO2,其原因是______。
(3)CO2 与 CH4 经催化重整,制得合成气:CH4(g)+CO2(g)→2CO(g)+2H2(g)-120kJ,补全下图中 CO2 与 CH4 催化重整反应的能量变化示意图(即,注明生成物能量的大致位置及反应热效应数值)_______________
(4)常温下,在 2L 密闭容器中,下列能说明该反应达到平衡状态的是______。
a.每消耗 16gCH4 的同时生成 4gH2
b.容器中气体的压强不再改变
c.混和气体的平均相对分子质量不发生改变
d.容器中气体的密度不再改变
反应进行到 10 min 时,CO2 的质量减少了 8.8 g,则 0~10 min 内一氧化碳的反应速率是______。
(5)按一定体积比加入 CH4 和 CO2,在恒压下发生反应,温度对 CO 和 H2 产率的影响如图所示。此反应优选温度为 900℃的原因是______。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、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。
2、A
【解析】
A. 石墨烯内部碳原子的排列方式与石墨单原子层一样,以sp2杂化轨道成键,每个碳原子中的三个电子与周围的三个碳原子形成三个σ键以外,余下的一个电子与其它原子的电子之间形成离域大π键,故A错误;
B. 石墨烯和金刚石都是碳元素的不同单质,属于同素异形体,故B正确;
C. 石墨烯中的碳原子采取sp2杂化,形成了平面六元并环结构,所有碳原子处于同一个平面,故C正确;
D. 石墨结构中,石墨层与层之间存在分子间作用力,所以从石墨中剥离得到石墨烯需克服石墨层与层之间的分子间作用力,故D正确;
答案选A。
3、A
【解析】
这是固体的加热、灼烧、冷却和研磨的过程,固体加热用坩埚B,要用坩埚钳C取放,研磨在研钵D中进行,所以蒸发皿是没有用到的仪器。答案为A。
4、D
【解析】
A.聚氨酯全名为聚氨基甲酸酯,属于高分子有机化合物,是有机合成材料,故A错误;
B.烯烃中含有C、H元素,而石墨烯是由单层碳原子构成的单质,没有H原子,不属于烯烃,故B错误;
C.苏打水为碳酸氢钠的水溶液,也叫弱碱性水,是带有弱碱性的饮料,故C错误;
D.洗发水的pH大于7、护发素的pH小于7,人们洗发时使用护发素,可调节头发的pH达到适宜的酸碱度,使头发在弱酸的环境中健康成长,故D正确;
故选D。
5、D
【解析】
A.等体积pH=3的HA和HB两种酸分别与足量的锌反应,相同时间内,HA收集到氢气多,一定能说明HA是弱酸,故A错误;
B.NO2和Br2蒸气均能氧化KI生成碘单质,湿润的淀粉KI试纸均变蓝,现象相同,不能判断两者的氧化性强弱,故B错误;
C.氯化铵溶液水解显酸性,Mg与氢离子反应,且放热导致一水合氨分解,则有大量气泡产生,可知反应中生成H2和NH3,故C错误;
D.偏铝酸根离子促进碳酸氢根离子的电离,生成氢氧化铝沉淀,则AlO2-结合H+的能力比CO32-强,故D正确;
故答案为D。
考查强弱电解质判断,为高频考点,注意不能根据电解质溶液导电性强弱、电解质溶解性强弱等方法判断,为易错题。强弱电解质的根本区别是电离程度,部分电离的电解质是弱电解质,如要证明醋酸是弱电解质,只要证明醋酸部分电离即可,可以根据醋酸钠溶液酸碱性、一定浓度的醋酸pH等方法判断。
6、C
【解析】
A.CCl4中只含C-Cl极性共价键,故A不选;
B.Na2O2既含有非极性共价键,又含有离子键,为离子化合物,故B不选;
C.C2H4中含C-H极性共价键和C=C非极性共价键,只含共价键,由C、H元素组成,为共价化合物,故C选;
D.CS2中只含C=S极性共价键,故D不选;
故选:C。
7、A
【解析】
A、由电池反应,则需要锂离子由负极移向正极,所以该电池不可选用质子交换膜,选项A不正确;B、石墨烯超强电池,该材料具有极佳的电化学储能特性,从而提高能量密度,选项B正确;C、充电时,LiCO2极是阳极,发生的电极反应为: LiCO2-xe-=Li1-xCO2+xLi+,选项C正确;D、根据电池反应式知,充电时锂离子加入石墨中,选项D正确。答案选A。
点睛:本题考查原电池和电解池的原理,根据电池反应式知,负极反应式为LixC6-xe-=C6+xLi+、正极反应式为Li1-xCO2+xLi++xe-=LiCO2,充电时,阴极、阳极反应式与负极、正极反应式正好相反,根据二次电池的工作原理结合原电池和电解池的工作原理来解答。
8、C
【解析】
A.HF分子之间存在氢键,沸点高于HCl,故A错误;
B.同主族金属性增强,形成的碱的碱性增强,锗、锡、铅的+4价氢氧化物的碱性强弱顺序:Ge(OH)4<Sn(OH)4<Pb(OH)4,故B错误;
C.Si处于金属与非金属交界处,表现一定的金属性、非金属性,可用作半导体材料,故C正确;
D.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,故离子半径:S2->Cl->K+>Ca2+,故D错误;
答案选C。
9、D
【解析】
A. 使pH试纸显蓝色的溶液呈碱性,HSO3-、Mg2+不能大量存在 ,且ClO-与HSO3-因发生氧化还原反应而不能大量共存,选项A错误;
B. c(Fe3+)=0.1 ml·L-1的溶液中:Fe3+与SCN-发生络合反应而不能大量共存,选项B错误;
C. =0.1 ml·L-1的溶液中c(H+)=10-1ml/L,为强酸性溶液,HCO3-不能大量存在,选项C错误;
D. 0.1 ml·L-1的NaHCO3溶液中:NH4+、NO3-、Na+、SO42-、HCO3-相互之间不反应,能大量共存,选项D正确。
答案选D。
10、C
【解析】
A. 合成过程的反应产物中含有NaIO3,根据氧化还原反应得失电子守恒规律可知,若合成过程中消耗了3 ml I2,最多能生成 NaIO3 1 ml ,即失去5 ml电子,同时得到5 ml NaI,A项正确;
B. 根据氧化还原及流程图可知上述还原过程中主要的离子方程式为2IO3-+3N2H4·H2O=2I-+3N2+9H2O 或2IO3-+3N2H4=2I-+3N2+6H2O,B项正确;
C. 温度高反应速率快,但水合肼高温易分解,反应温度控制在60~70 ℃比较合适,C项错误;
D. 工业上也可以用硫化钠或铁屑还原碘酸钠制备碘化钠,但水合肼还原法制得的产品纯度更高,因产物是N2和H2O,没有其他副产物,不会引入杂质,D项正确;
答案选C。
11、B
【解析】
A. 纯碱属于盐,不属于碱,故A错误;B. HClO、H2SO4(浓) 、HNO3均具有强氧化性,都是氧化性酸,故B正确;C. Al属于单质,不属于化合物,故C错误;D. H2SO4、AlCl3属于共价化合物,不属于离子化合物,故D错误。故选B。
12、C
【解析】
A.氢氧化钠是强电解质,A池中右边加入NaOH溶液的目的是增大溶液的导电性,A正确;
B.电解池中,阳极反应:2Cl--2e-=Cl2↑,X是氯气,阴极氢离子放电2H++2e-=H2↑,Y是氢气,2.24氯气是0.1mlCl2,转移电子是0.2ml,燃料电池中,正极发生得电子的还原反应:O2+2H2O+4e-=4OH-,当转移0.2ml电子,理论上燃料电池中消耗O2的物质的量为0.05ml,标况下体积是0.05ml×22.4L/ml=1.12L,因此此时充入标准状况下的空气(不考虑去除CO2的体积变化)的体积约为1.12L×5=5.6L,B正确;
C.电解池中阳离子向阴极移动,原电池中阳离子向正极移动,则A、B均为阳离子交换膜,C错误;
D.燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过,而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-,所以反应后氢氧化钠的浓度升高,即b%大于a%,负极氢气失电子生成氢离子消耗氢氧根离子,所以a%>c%,得到b%>a%>c%,D正确。
答案选C。
明确电极的判断及发生的电极反应为解答的关键,注意利用电子守恒进行计算。
13、D
【解析】
A、铝在冷浓硫酸中发生钝化现象;
B、根据3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O计算知稀硝酸有剩余;
C、SO2和O2的反应为可逆反应;
D、2H2O(g)+2Na2O2=4NaOH+O2,2H2+O2=2H2O,两式相加,则相当于Na2O2+H2=2NaOH,故D项符合要求,正确。
14、D
【解析】
A.H2O中H元素的化合价降低,则属于氧化还原反应,水作氧化剂,故A不选;
B.反应中水中O元素的化合价升高,则属于氧化还原反应,水作还原剂,故B不选;
C.反应没有元素的化合价变化,不属于氧化还原反应,故C不选;
D.SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4反应中,S、Cl元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,H2O中没有元素的化合价变化,水既不是氧化剂也不是还原剂,故D选;
故选D。
15、D
【解析】
A. NaHSO4在熔融状态电离产生Na+、HSO4-,1个NaHSO4电离产生2个离子,所以0.1ml NaHSO4在熔融状态中含有的离子总数为 0.2NA,选项A错误;
B. 标准状况下HF呈液态,不能使用气体摩尔体积,选项B错误;
C. 常温时Al遇浓硝酸会发生钝化现象,不能进一步反应,选项C错误;
D.微粒的还原性I->Fe2+,向含有1ml FeI2溶质的溶液中通入适量的氯气,当有 1mlFe2+被氧化时,I-已经反应完全,则1ml FeI2反应转移3ml电子,则转移电子数目是3NA,选项D正确;
故合理选项是D。
16、B
【解析】
A. 用四氯乙烯干洗剂除去衣服上油污,是利用有机溶剂的溶解性,没有新物质生成,属于物理变化,故A正确;
B. “碳九”主要包括苯的同系物和茚等,其中茚的结构为,不属于苯的同系物,故B错误;
C. 22号钛元素位于第四周期第IVB族,属于过渡元素,故C正确;
D. CuSO4属于重金属盐,病毒中的蛋白质在重金属盐或碱性条件下可以发生变性,故D正确;
答案选B。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、氯甲苯 Na和NH3(液) 加成反应 减缓电石与水的反应速率
【解析】
⑴A的名称氯甲苯,条件X为Na和NH3(液);
⑵根据图中信息可得到D→E的化学方程式为,E→F增加了两个氢原子,即反应类型为加成反应。
⑶实验室制备乙炔时,用饱和食盐水代替水,浓度减小,减缓电石与水的反应速率,以乙烯为原料原子利率为100%的合成的化学方程式为。
⑷D只加了一个氢气变为F,F与CH2I2反应得到G,从结构上得出F的结构简式为。
⑸①与G具有相同官能团的芳香族类化合物,说明有苯环;②有两个通过C—C相连的六元环,说明除了苯环外还有一个六元环,共12个碳原子;③核磁共振氢谱有8种吸收峰;。
⑹1,2二氯丙烷先在氢氧化钠醇加热条件下发生消去反应生成丙炔,丙炔在林氏催化剂条件下与氢气发生加成反应生成丙烯,丙烯和CH2I2在催化剂作用下反应生成甲基环丙烷,其合成路线。
【详解】
⑴A的名称氯甲苯,条件X为Na和NH3(液);
⑵根据图中信息可得到D→E的化学方程式为,E→F增加了两个氢原子,即反应类型为加成反应,故答案为:;加成反应。
⑶实验室制备乙炔时,用饱和食盐水代替水,浓度减小,减缓电石与水的反应速率,以乙烯为原料原子利率为100%的合成的化学方程式为,故答案为:减缓电石与水的反应速率;。
⑷D只加了一个氢气变为F,F与CH2I2反应得到G,从结构上得出F的结构简式为,故答案为:。
⑸①与G具有相同官能团的芳香族类化合物,说明有苯环;②有两个通过C—C相连的六元环,说明除了苯环外还有一个六元环,共12个碳原子;③核磁共振氢谱有8种吸收峰;,故答案为:。
⑹1,2二氯丙烷先在氢氧化钠醇加热条件下发生消去反应生成丙炔,丙炔在林氏催化剂条件下与氢气发生加成反应生成丙烯,丙烯和CH2I2在催化剂作用下反应生成甲基环丙烷,其合成路线,故答案为:。
18、 B、C、D、F、G 酯化 6
【解析】
有机物A有C、H、O三种元素组成,Mr(A)=12/0.1=120, 0.1mlA在足量的氧气中充分燃烧后生成0.8mlCO2和7.2g H2O,水的物质的量=7.2/18=0.4ml,根据原子守恒可知,该有机物中N(C)=0.8/0.1=8,N(H)= 0.4×2÷0.1=8,有机物中N(O)= (120-12×8-1×8)÷16=1,有机物A的分子式为C8H8O,A经过一系列反应得到芳香醛E,结合信息中醛与HCN的加成反应,可知A含有C=O双键,A与HCN发生加成反应生成B,B发生水解反应生成C,C在浓硫酸、加热条件下生成D,D能使溴的四氯化碳溶液褪色,应为发生消去反应,D被臭氧氧化生成E与F,F继续被氧化生成G,G的相对分子质量为90,则G为HOOC-COOH,F为OHC-COOH,E为苯甲醛,D为苯丙烯酸,C为2-羟基-3-苯基丙酸,B为,A的结构简式为。
【详解】
(1)由上述分析可知,A为;
(2)只要含有羧基或羟基的都能发生酯化反应,在A~G中能发生酯化反应的有机物有B、C、D、F、G;
(3)由于C中含有羧基、羟基,另外还可以发生酯化反应生成另一种有机物,该反应的方程式为
,反应类型为酯化反应。
(4)C的同分异构体有多种,其中符合下列要求的有机物有多种,①能与3ml NaOH溶液反应,说明含有酚羟基、羧酸与酚形成的酯基;②苯环上的一卤代物只有一种,说明苯环上含有1种氢原子;③能发生银镜反应,说明含有醛基,再结合①可知,酯基为甲酸与酚形成的酯基,满足条件的有机物的结构简式为:和。
(5)C中羧基和4-甲基-2,3-戊二醇中的两个羟基发生酯化反应生成两种酯,C中的羟基和4-甲基-2,3-戊二醇中的两个羟基脱水生成两种醚,C中的羧基和羟基与4-甲基-2,3-戊二醇中的两个羟基同时脱水可生成两种产物,一共可生成6种产物。
19、蒸馏烧瓶 防止空气进c中将甘氨酸亚铁氧化 关闭K3,打开K2 Fe(OH)2 2H2NCH2COOH+FeSO4+2NaOH=(H2NCH2COO)2Fe+Na2SO4+2H2O ad 将粗产品置于一定量的冰醋酸中,搅拌,过滤,洗涤,得甘氨酸的冰醋酸溶液
【解析】
先打开K1、K3,铁屑与稀硫酸反应生成硫酸亚铁同时产生氢气,将装置内的空气排尽;之后关闭K3,打开K2,通过产生的气体将b中溶液压入c中;c中盛放甘氨酸和少量柠檬酸,在50℃恒温条件下用磁力搅拌器不断搅拌,然后向c中滴加NaOH溶液,调溶液pH至5.5左右,使反应物充分反应,反应完成后加入无水乙醇,降低甘氨酸亚铁的溶解度,从而使其析出;得到的产品中混有甘氨酸杂质,可用冰醋酸洗涤。
【详解】
(1)根据b的结构特点可知其为蒸馏烧瓶;d中导管插入液面以下,可以形成液封,防止空气进入c中将甘氨酸亚铁氧化;
(2)关闭K3,打开K2,产生的气体可将b中溶液压入c中;pH偏高可能生成Fe(OH)2沉淀;
(3)反应物有甘氨酸、硫酸亚铁以及NaOH,已知生成物有甘氨酸亚铁,结合元素守恒可知方程式应为2H2NCH2COOH+FeSO4+2NaOH=(H2NCH2COO)2Fe+Na2SO4+2H2O;
(4)a.空气排尽后也会有氢气冒出,气泡产生的速率与空气是否排尽无关,故a错误;
b.根据题目信息可知柠檬酸具有还原性,可以防止亚铁离子被氧化,故b正确;
c.根据题目信息可知甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇,所以加入乙醇可以降低其溶解度,使其从溶液中析出,故c正确;
d.甘氨酸亚铁易溶于水,用水洗涤会造成大量产品损失,故d错误;
综上所述选ad;
(5)甘氨酸和甘氨酸均易溶于水,但甘氨酸亚铁难溶于冰醋酸,而甘氨酸在冰醋酸中有一定的溶解度,所以可将粗产品置于一定量的冰醋酸中,搅拌,过滤,洗涤,得甘氨酸的冰醋酸溶液。
解决本题的关键是对题目提供信息的理解,通常情况下洗涤产品所用的洗涤液要尽量少的溶解产品,而尽量多的溶解杂质。
20、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。
21、ad CS2与CO2都为分子晶体,CS2的相对分子质量大,CS2分子间作用力较大,所以CS2熔点高于CO2 bc 0.02ml/(L•min) 900℃时合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,且升高温度耗能较大,经济效益降低,温度低时合成气产率降低且反应速率降低
【解析】
(1)流程为:用烧碱来吸二氧化碳发生在捕捉室,生成碳酸钠与氧化钙作用发生在分离室,同时又生成烧碱,碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳发生在高温炉,有两种物质CaO、NaOH循环,“反应分离”环节中,应该是先过滤,据此分析解答;
(2)强碱溶液中CO2转化为Na2CO3;CO2是直线型分子,含有两个C=O双键,CS2与CO2分子结构相似,所以CS2也是直线型分子,含有两个C=S双键,据此写出电子式;CS2与CO2分子结构相似,都是分子晶体,结合分子间作用力分析CS2 熔点高于 CO2;
(3)CO2 与 CH4 经催化重整反应为CH4(g)+CO2(g)2CO (g)+2H2(g)-120kJ,即1mlCH4(g)+1mlCO2(g)总能量比2mlCO (g)+2mlH2(g)总能量小120kJ,或2mlCO (g)+2mlH2(g)总能量比1mlCH4(g)+1mlCO2(g)总能量高120kJ,据此作图;
(4)反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态,据此分析判断;
根据v=计算v(CO2),再根据CH4(g)+CO2(g)2CO (g)+2H2(g)中CO、CO2的计量关系计算v(CO);
(5)结合图象中温度对CO和H2产率的影响及CO和H2产率相对较高时的反应条件分析解答。
【详解】
(1)a、由于高温反应炉中高温分解碳酸钙,需要的耗能高,此为该工艺流程的一大缺点,故a正确;
b、由流程可知,“反应分离”的氢氧化钠用于“捕捉室”反应,“高温反应炉”生成的CaO用于“反应分离”中生成碳酸钙和氢氧化钠,所以有CaO与NaOH循环使用,故b错误;
c、“反应分离”环节中,分离的物质为碳酸钙沉淀和氢氧化钠溶液,可用过滤法分离,故c错误;
d、该分离过程涉及分离、提纯并利用CO2,可以减少碳的排放,捕捉到的 CO2 还可用来制备其他化工产品,故d正确;
故答案为:ad;
(2)pH=13的强碱溶液中CO2转化为Na2CO3,阴离子为;CO2是直线型分子,含有两个C=O双键,CS2与CO2分子结构相似,所以CS2也是直线型分子,含有两个C=S双键,写出的电子式为;CS2与CO2分子结构相似,都是分子晶体,结合分子间作用力分析CS2 熔点高于 CO2;CS2与CO2都为分子晶体,由于CS2的相对分子质量大,CS2分子间作用力较大,所以CS2熔点高于CO2,
故答案为:;;CS2与CO2都为分子晶体,CS2的相对分子质量大,CS2分子间作用力较大,所以CS2熔点高于CO2;
(3)由CH4(g)+CO2(g)2CO (g)+2H2(g)-120kJ可知,即1mlCH4(g)+1mlCO2(g)总能量比2mlCO (g)+2mlH2(g)总能量小120kJ,或2mlCO (g)+2mlH2(g)总能量比1mlCH4(g)+1mlCO2(g)总能量高120kJ,能量变化如图,
故答案为:;
(4)a、每消耗16g即1mlCH4 的同时生成4g即2mlH2,由于反应方向均为正向,所以不能据此判断反应达到平衡状态,故a不符合题意;
b、该反应是气体体积变化的反应,反应发生变化时气体总物质的量相应变化,容器中气体的压强随之而变,所以容器中气体的压强不再改变的状态是平衡状态,故b符合题意;
c、恒容体系中各物质均为气体,气体的总质量不变,但该反应是气体总物质的量变化的反应,由可知,混和气体的平均相对分子质量不变,即混合气体总物质的量不变,反应达到平衡状态,故c符合题意;
d、恒容体系中各物质均为气体,即气体的总质量不变,所以容器中气体的密度始终不变,故容器中气体的密度不再改变的状态不一定是平衡状态,故d不符合题意;
0~10min内(CO2)==0.2ml,所以v(CO2)===0.01ml/(L•min),根据CH4(g)+CO2(g)2CO (g)+2H2(g)可知v(CO)=2v(CO2)=0.02ml/(L•min),
故答案为:bc;0.02ml/(L•min);
(5)根据图象可知,900℃时合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,且升高温度耗能较大,经济效益降低,温度低时合成气产率降低且反应速率降低,
故答案为:900℃时合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,且升高温度耗能较大,经济效益降低,温度低时合成气产率降低且反应速率降低。
选项
实验操作
实验现象
结论
A
等体积的和两种酸分别与足量的锌反应
相同时间内与反应生成的氢气更多
是强酸
B
将湿润的淀粉-试纸分别放入和蒸气中
试纸只在蒸气中变蓝色
氧化性:
C
将光亮的镁条放入盛有溶液的试管中
有大量气泡产生
生成的气体是
D
向 NaHCO3溶液中加入NaAlO2溶液
有白色沉淀生成
结合的能力比强
甘氨酸(H2NCH2COOH)
易溶于水,微溶于乙醇、冰醋酸,在冰醋酸仲溶解度大于在乙醇中的溶解度。
柠檬酸
易溶于水和乙醇,酸性较强,有强还原性。
甘氨酸亚铁
易溶于水,难溶于乙醇、冰醋酸。
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