2026届安徽省”皖南八校“高三下学期第五次调研考试化学试题含解析
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1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、下列固体混合物与过量的稀H2SO4反应,能产生气泡并有沉淀生成的是
A.NaHCO3和Al(OH)3B.BaCl2和NaClC.MgCO3和K2SO4D.Na2SO3和BaCO3
2、已知2H2(g) +O2(g) → 2H2O(l) + 571.6kJ。下列说法错误的是( )
A.2ml液态水完全分解成氢气与氧气,需吸收571.6kJ热量
B.2ml氢气与1ml氧气的总能量大于2ml液态水的总能量
C.2 g 氢气与16 g氧气完全反应生成18g液态水放出285.8 kJ热量
D.2ml氢气与1ml氧气完全反应生成水蒸汽放出的热量大于571.6kJ
3、A、B、C、X为中学化学常见物质,A、B、C含有相同元素甲,可以发生如下转化(水参与的反应,水未标出)。
下列说法不正确的是
A.若A、B、C的焰色反应呈黄色、水溶液均呈碱性,则X可以是CO2
B.若C为红棕色气体,则A一定为空气中含量最高的气体
C.若B为FeCl3,则X一定是Fe
D.A可以是碳单质,也可以是O2
4、下列说法正确的是
A.乙二醇和丙三醇互为同系物
B.室温下,在水中的溶解度:乙醇>苯酚>乙酸乙酯
C.分子式为C7H8O且属于酚类物质的同分异构体有4种
D.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明甲基使苯环变活泼
5、下列说法正确的是
①氯气的性质活泼,它与氢气混合后立即发生爆炸
②实验室制取氯气时,为了防止环境污染,多余的氯气可以用氢氧化钙溶液吸收
③新制氯水的氧化性强于久置氯水
④检验HCl气体中是否混有Cl2方法是将气体通入硝酸银溶液
⑤除去HCl气体中的Cl2,可将气体通入饱和食盐水中
A.①②③B.③C.②③④D.③⑤
6、下列实验可达到实验目的的是
A.用相互滴加的方法鉴别Ca(OH)2和NaHCO3溶液
B.向CH3CH2Br中滴入AgNO3溶液以检验溴元素
C.用溴的四氯化碳溶液吸收SO2气体
D.与NaOH的醇溶液共热制备CH3-CH=CH2
7、地沟油生产的生物航空燃油在东航成功验证飞行。能区别地沟油(加工过的餐饮废弃油)与矿物油(汽 油、煤油、柴油等)的方法是( )
A.加入水中,浮在水面上的是地沟油
B.加入足量氢氧化钠溶液共热,不分层的是地沟油
C.点燃,能燃烧的是矿物油
D.测定沸点,有固定沸点的是矿物油
8、一定条件下,有机化合物Y可发生重排反应:
(X) (Y) (Z)
下列说法不正确的是
A.X、Y、Z互为同分异构体
B.1ml X最多能与3mlH2发生加成反应
C.1ml Y最多能与2mlNaOH发生反应
D.通过调控温度可以得到不同的目标产物
9、中学常见物质A、B、C、D存在下图转化关系(部分生成物和反应条件略去)。下列物质中符合转化关系的A的个数为ABC,①Cl2 ②S ③Fe ④NH3 ⑤AlCl3 ⑥Na2CO3
A.3B.4C.5D.6
10、下列说法不正确的是
A.常温下,在0.1ml·L-1的HNO3溶液中,由水电离出的c(H+)<
B.浓度为0.1ml·L-1的NaHCO3溶液:c(H2CO3)>c(CO32-)
C.25℃时,AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同
D.冰醋酸中逐滴加水,溶液的导电性、醋酸的电离程度、pH均先增大后减小
11、以石墨负极(C)、LiFePO4正极组成的锂离子电池的工作原理如图所示(实际上正负极材料是紧贴在锂离子导体膜两边的)。充放电时,Li+在正极材料上脱嵌或嵌入,随之在石墨中发生了LixC6生成与解离。下列说法正确的是
A.锂离子导电膜应有保护成品电池安全性的作用
B.该电池工作过程中Fe元素化合价没有发生变化
C.放电时,负极材料上的反应为6C+xLi++ xe- =LixC6
D.放电时,正极材料上的反应为LiFePO4 - xe- = Li1-xFePO4 + xLi+
12、下表是25℃时五种物质的溶度积常数,下列有关说法错误的是
A.根据表中数据可推知,常温下在纯水中的溶解度比的大
B.向溶液中通入可生成CuS沉淀,是因为
C.根据表中数据可推知,向硫酸钡沉淀中加入饱和碳酸钠溶液,不可能有碳酸钡生成
D.常温下,在溶液中比在溶液中的溶解度小
13、分析生产生活中的下列过程,不涉及氧化还原反应的是( )
A.铜制品、铁制品在潮湿的空气中生锈
B.缺铁性贫血服用补铁剂时,需与维生维C同时服用
C.将氯气通入冷的消石灰中制漂白粉
D.从海水中提取氯化镁
14、取三份浓度均为0.1 ml/L,体积均为1 L 的CH3COONa 溶液中分别加入NH4Cl 固体、CH3COONH4固体、HCl 气体后所得溶液pH 变化曲线如图(溶液体积变化忽略不计)下列说法不正确的是
A.曲线 a、b、c 分别代表加入 CH3COONH4、NH4Cl、HCl
B.由图可知 Ka(CH3COOH)=Kb(NH3﹒H2O)=1×10-7
C.A点处 c(CH3COO-)>c(Na+)> c(NH4+)> c(OH-)> c(H+)
D.C点处 c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-)>0.1ml/L
15、下列有关反应的离子方程式书写正确的是( )
A.氧化亚铁溶于稀硝酸:FeO+2H+===Fe2++H2O
B.过量SO2通入澄清石灰水中:SO2+OH-===HSO3-
C.NH4HCO3溶液与足量Ba(OH)2溶液混合:HCO3-+Ba2++OH-===BaCO3↓+H2O
D.NH4Al(SO4)2溶液与足量Ba(OH)2溶液混合:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
16、以有机物A为原料通过一步反应即可制得重要有机化工产品P()。下列说法错误的是
A.A的分子式为C11H14,可发生取代、氧化、加成等反应
B.由A生成P的反应类型为加成聚合反应,反应过程没有小分子生成
C.A的结构简式为,分子中所有碳原子不可能共面
D.1 ml A最多能与4 ml H2发生加成反应
二、非选择题(本题包括5小题)
17、氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如图:
请回答下列问题:
(1)A的化学名称为______;C中官能团的名称是_______。
(2)③的反应试剂和反应条件分别是_______,该反应类型是________。
(3)已知吡啶是一种有机碱,在反应⑤中的作用是________
(4)反应④的化学方程式为__________
(5)G的相对分子质量为__________。
(6)是E在碱性条件下的水解产物,同时符合下列条件的T的同分异构体有___种。其中核磁共振氢谱上有4组峰且峰面积比为1:2:2:2的物质的结构简式为_____。
①直接连在苯环上;②能与新制氢氧化铜悬浊液共热产生红色固体。
(7)参照上述合成路线,以CH3CH2COCl和为原料,经三步合成某化工产品的路线为(其他无机试剂任选)_____。
18、研究发现艾滋病治疗药物利托那韦对新型冠状病毒也有很好的抑制作用,它的合成中间体2-异丙基-4-(甲基氨基甲基)噻唑可按如下路线合成:
回答下列问题:
(1)A的结构简式是__________,C中官能团的名称为 ______________。
(2)①、⑥的反应类型分别是__________、_____。D的化学名称是______。
(3)E极易水解生成两种酸,写出E与NaOH溶液反应的化学方程式:_______。
(4)H的分子式为 __________________。
(5)I是相对分子质量比有机物 D 大 14 的同系物, 写出I 符合下列条件的所有同分异构体的结构简式:_____________。
①能发生银镜反应 ②与NaOH反应生成两种有机物
(6)设计由,和丙烯制备的合成路线______________(无机试剂任选)。
19、绿矾(FeSO4·7H2O)外观为半透明蓝绿色单斜结晶或颗粒,无气味。受热能分解,且在空气中易被氧化。
I.医学上绿矾可用于补血剂甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]颗粒的制备,有关物质性质如下:
(1)向绿矾溶液中,缓慢加入NH4HCO3溶液,边加边搅拌,反应结束后生成沉淀FeCO3。该反应的离子方程式为_______。
(2)制备(NH2CH2COO)2Fe:往FeCO3中加入甘氨酸(NH2CH2COOH)的水溶液,滴入柠檬酸溶液并加热。反应结束后过滤,滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品。
①加入柠檬酸溶液一方面可调节溶液的pH促进FeCO3溶解,另一个作用是__。
②洗涤操作,选用的最佳洗涤试剂是_______(填序号)。
A.热水 B.乙醇 C.柠檬酸
II.绿矾晶体受热分解的反应为2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O,实验室用图I所示装置验证其分解产物。请回答下列问题:
(1)加热前通入氮气的目的是_______。
(2)实验中观察到装置B现象为_______。
(3)C装置和D装置能否调换_______(填“能”或“否”)。
(4)样品完全分解后,残留物全部为红棕色固体,检验装置A中的残留物含有Fe2O3的方法是_______。
(5)该装置有个明显缺陷是_______。
III.测定绿矾样品中铁元素的含量。
称取m g绿矾样品于锥形瓶中溶解后加稀H2SO4酸化,用 c ml·L−1 KMnO4 溶液滴定至终点。耗KMnO4溶液体积如图II所示,(滴定时发生反应的离子方程式为:5Fe2++MnO4−+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O),该晶体中铁元素的质量分数为_______(用含m、c的式子表示)。
20、过氧乙酸(CH3COOOH)是一种高效消毒剂,性质不稳定遇热易分解,可利用高浓度的双氧水和冰醋酸反应制得,某实验小组利用该原理在实验室中合成少量过氧乙酸。装置如图所示。回答下列问题:
已知:①常压下过氧化氢和水的沸点分别是158℃和100℃。
②过氧化氢易分解,温度升高会加速分解。
③双氧水和冰醋酸反应放出大量的热。
(1)双氧水的提浓:蛇形冷凝管连接恒温水槽,维持冷凝管中的水温为60℃,c口接抽气泵,使装置中的压强低于常压,将滴液漏斗中低浓度的双氧水(质量分数为30%)滴入蛇形冷凝管中。
①蛇形冷凝管的进水口为___________。
②向蛇形冷凝管中通入60℃水的主要目的是________。
③高浓度的过氧化氢最终主要收集在______________(填圆底烧瓶A/圆底烧瓶B)。
(2)过氧乙酸的制备:向100mL的三颈烧瓶中加入25mL冰醋酸,滴加提浓的双氧水12mL,之后加入浓硫酸1mL,维持反应温度为40℃,磁力搅拌4h后,室温静置12h。
①向冰醋酸中滴加提浓的双氧水要有冷却措施,其主要原因是__________。
②磁力搅拌4h的目的是____________。
(3)取V1mL制得的过氧乙酸溶液稀释为100mL,取出5.0mL,滴加酸性高锰酸钾溶液至溶液恰好为浅红色(除残留H2O2),然后加入足量的KI溶液和几滴指示剂,最后用0.1000ml/L的Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗标准溶液V2mL(已知:过氧乙酸能将KI氧化为I2;2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)。
①滴定时所选指示剂为_____________,滴定终点时的现象为___________。
②过氧乙酸与碘化钾溶液反应的离子方程式为_________。
③制得过氧乙酸的浓度为________ml/L。
21、H2S是存在于燃气中的一种有害气体,脱除H2S的方法有很多。
(1)国内有学者设计了“Cu2+一沉淀氧化”法脱除H2S。该法包括生成CuS沉淀,氧化CuS(Cu2++CuS+4Cl—=S+2CuCl2—)及空气氧化CuCl2—再生Cu2+。
①反应H2S(aq)+Cu2+(aq)⇌CuS(s)+2H+(aq)的K=__________
②再生Cu2+反应的离子方程式为____________。
(2)采用生物脱硫技术时,H2S与碱反应转化为HS-,在脱氮硫杆菌参与下,HS-被NO3-氧化为SO42—、NO3—被还原为N2。当33.6 m3(标准状况)某燃气(H2S的含量为0.2%)脱硫时,消耗NO3—的物质的量为___ml。
(3)已知下列热化学方程式:
Ⅰ.H2(g)+O2(g)=H2O(l) ∆H1=-285.8kJ∙ml-1
Ⅱ. H2(g)+S(s)=H2S(g) ∆H2=-20.6kJ∙ml-1
Ⅲ.S(s)+O2(g)=SO2(g) ∆H3=-296.8kJ∙ml-1
则以Claus法脱除H2S的反应:2H2S(g)+SO2 (g)=3S(s)+2H2O(1) △H=________kJ/ml。
(4)101 kPa下,H2S分解:2H2S(g) ⇌ 2H2(g)+S2(g)。保持压强不变,反应达到平衡时,气体的体积分数(φ)随温度的变化曲线如图:
①在密闭容器中,关于反应2H2S(g) ⇌ 2H2(g)+S2 (g)的说法正确的是____(填字母)。
A.Kp随温度的升高而增大
B.低压有利于提高HpS的平衡分解率
C.维持温度、气体总压强不变时,向平衡体系中通入氩气,则v(正)苯酚>乙酸乙酯,B正确;
C.分子式为C7H8O且属于酚类物质的同分异构体有邻甲基苯酚、间甲基苯酚和对甲基苯酚共3种,C错误;
D.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色而被氧化为苯甲酸,说明苯环影响了甲基,使甲基变活泼,D错误;
故答案选B。
5、B
【解析】
①氯气和氢气在点燃或光照条件下能产生爆炸,在没有条件下不反应,故错误;
②氢氧化钙的溶解度较小,所以吸收氯气的能力较小,实验室一般用氢氧化钠溶液吸收氯气,故错误;
③次氯酸有强氧化性,新制的氯水中次氯酸的量较多,久置的氯水中,次氯酸分解生成氯化氢和氧气,所以久置的氯水中次氯酸含量较少,强氧化性较低,所以新制氯水的氧化性强于久置氯水的,故正确;
④氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,氯化氢和硝酸银反应生成氯化银沉淀,所以氯气、氯化氢都能和硝酸银溶液反应生成白色沉淀,所以硝酸银溶液不能用于检验HCl气体中是否混有Cl2,故错误;
⑤饱和食盐水中含有氯离子,抑制氯气的溶解,氯化氢极易溶于饱和食盐水,所以可以除去Cl2中的HCl气体,但达不到除去HCl气体中的Cl2的目的,故错误;
6、D
【解析】
A.Ca(OH)2和NaHCO3溶液改变滴定顺序,均生成白色沉淀,则不能利用相互滴加检验,故A错误;
B.CH3CH2Br中不含溴离子,与硝酸银不反应,不能直接检验溴元素,故B错误;
C.溴与二氧化硫发生氧化还原反应,但溴单质和二氧化硫的反应必须在水溶液中进行,则不能用溴的四氯化碳溶液吸收SO2气体,故C错误;
D.卤代烃在NaOH的醇溶液中共热发生消去反应,则 与NaOH的醇溶液共热可制备CH3-CH=CH2,故D正确;
答案选D。
7、B
【解析】
地沟油中含油脂,与碱溶液反应,而矿物油不与碱反应,混合后分层,以此来解答。
【详解】
A. 地沟油、矿物油均不溶于水,且密度均比水小,不能区别,故A错误;
B. 加入足量氢氧化钠溶液共热,不分层的是地沟油,分层的为矿物油,现象不同,能区别,故B正确;
C. 地沟油、矿物油均能燃烧,不能区别,故C错误;
D. 地沟油、矿物油均为混合物,没有固定沸点,不能区别,故D错误;
答案是B。
【点睛】
本题考查有机物的区别,明确地沟油、矿物油的成分及性质是解答本题的关键,题目难度不大。
8、B
【解析】
A.X、Y、Z的分子式相同,但结构不同,互为同分异构体,故A正确;
B.X中苯环和羰基能与氢气发生加成反应,则1 ml X最多能与4 ml H2发生加成反应,故B错误;
C.Y含有酯基,且水解生成酚羟基,则1 ml Y最多能与2 ml NaOH发生反应,故C正确;
D.由转化关系可知,Y在不同温度下,生成不同物质,则通过调控温度可以得到不同的目标产物,故D正确;
故选B。
【点睛】
本题的易错点为C,要注意酯基水解生成的羟基是否为酚羟基。
9、D
【解析】
①A为Cl2,D为Fe,B为氯化铁,C为氯化亚铁,满足转化关系ABC,故①正确;
②A为S,D为氧气,B为二氧化硫,C为三氧化硫,满足转化关系ABC,故②正确;
③A为Fe,D为硝酸,B为硝酸亚铁,C为硝酸铁,满足转化关系ABC,故③正确;
④A为NH3,D为氧气,B为NO,C为二氧化氮,满足转化关系ABC,故④正确;
⑤A为AlCl3溶液,D为NaOH,B为氢氧化铝,C为偏铝酸钠,满足转化关系ABC,故⑤正确;
⑥若A为Na2CO3,D可以为酸,B为碳酸氢盐,C为二氧化碳,满足转化关系ABC,故⑥正确;
根据分析可知,满足转化关系的A有6个。
答案选D。
10、D
【解析】
试题分析:A.硝酸是强酸抑制水的电离,则常温下,在0.1ml·L-1的HNO3溶液中,由水电离出的c(H+)=10—13ml/L<,A正确;B.浓度为0.1ml·L-1的NaHCO3溶液显碱性,碳酸氢根的水解程度大于电离程度,则c(H2CO3)>c(CO32-),B正确;C.溶度积常数只与温度有关系,则25℃时,AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同,C正确;D.稀释促进电离,则冰醋酸中逐滴加水,溶液的导电性先增大后减小,而醋酸的电离程度一直增大,pH先减小后增大,D错误,答案选D。
考点:考查弱电解质的电离、盐类水解及溶度积常数的应用等
11、A
【解析】
根据题意描述,放电时,石墨为负极,充电时,石墨为阴极,石墨转化LixC6,得到电子,石墨电极发生还原反应,与题意吻合,据此分析解答。
【详解】
根据上述分析,总反应为LiFePO4+6C Li1-xFePO4+LixC6。
A. 为了防止正负极直接相互接触,因此用锂离子导电膜隔开,锂离子导体膜起到保护成品电池安全性的作用,故A正确;
B. 根据总反应方程式LiFePO4+6C Li1-xFePO4+LixC6可知,LiFePO4与Li1-xFePO4中铁元素的化合价一定发生变化,否则不能构成原电池反应,故B错误;
C. 放电时,负极发生氧化反应,电极反应式为:LixC6- xe- =6C+xLi+,故C错误;
D. 放电时,Li1-xFePO4在正极上得电子发生还原反应,电极反应为:Li1-xFePO4+xLi++xe-═LiFePO4,故D错误;
答案选A。
【点睛】
本题的难点为电池的正负极的判断,要注意认真审题并大胆猜想。本题的易错点为B,要注意原电池反应一定属于氧化还原反应。
12、C
【解析】
本题考查溶度积常数,意在考查对溶度积的理解和应用。
【详解】
A.CaSO4和CaCO3的组成类似,可由溶度积的大小推知其在纯水中溶解度的大小,溶度积大的溶解度大,故不选A;
B.Qc>Ksp时有沉淀析出,故不选B;
C.虽然Ksp(BaCO3)> Ksp(BaSO4),但两者相差不大,当c(Ba2+)·c(CO32-)>Ksp(BaCO3)
时,硫酸钡可能转化为碳酸钡,故选C;
D.根据同离子效应可知,CaSO4在0.05ml/LCaCl2溶液中比在0.01ml/LNa2SO4溶液中的溶解度小,故不选D;
答案:C
【点睛】
(1)同种类型的难溶物,Ksp越小,溶解能力越小;(2)当Qc>Ksp析出沉淀;当Qc7,则c(OH−)>c(H+),醋酸根离子的水解程度较小,则c(CH3COO−)>c(Na+),铵根离子部分水解,则c(Na+)>c(NH4+),溶液中离子浓度的大小关系为:c(CH3COO-)>c(Na+)> c(NH4+)> c(OH-)> c(H+),故C正确;
D.C点通入0.1mlHCl,与0.1ml醋酸钠反应得到0.1mlCH3COOH与0.1mlNaCl,c(Cl−)=c(Na+)=0.1ml/L,则c(CH3COO−)+c(Cl−)+c(OH−)>0.1ml/L,故D正确;
故选:B。
【点睛】
本题考查图象分析、溶液中离子浓度关系,题目难度中等,明确图象曲线变化的意义为解答关键,转移掌握电荷守恒及盐的水解原理,试题培养了学生的综合应用能力。
15、B
【解析】
A.氧化亚铁溶于稀硝酸,发生氧化还原反应,正确的离子方程式为:3FeO+NO3-+10H+═3Fe3++5H2O+NO↑,故A错误;
B、澄清石灰水中通入过量的二氧化硫生成亚硫酸氢钙,反应为Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O,CaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2,故总的离子方程式为OH-+SO2═HSO3-,故B正确;
C.NH4HCO3溶液与足量Ba(OH)2溶液混合反应生成碳酸钡沉淀和氨水,反应的离子方程式为NH4++HCO3-+Ba2++2OH-═BaCO3↓+H2O+NH3·H2O,故C错误;
D.NH4Al(SO4)2溶液与足量的Ba(OH)2溶液混合,Al3+应转化为AlO2-,NH4+也会与OH-反应,故D错误;
答案选B。
16、C
【解析】
由P的结构简式可知,合成P的反应为加成聚合反应,产物只有高分子化合物P,没有小分子生成,合成P的单体A的结构简式为,则A的分子式为C11H14,由A分子具有碳碳双键、苯环结构,可知A可发生取代、氧化、加成等反应,A、B均正确;将写成,分子中11个碳原子有可能共面,C错误;由A的结构简式可知,1个苯环能与3个H2发生加成,1个双键能与1个H2加成,则1 ml A最多能与4 ml H2发生加成反应,D正确。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、甲苯 氟原子 浓硫酸和浓硝酸、加热 取代反应(或硝化反应) 吸收反应产生的氯化氢,提高反应物转化率 +2Fe+4HCl+2FeCl2+2H2O 276 13
【解析】
A中含有1个苯环,由B的分子式可知A为,则B为,B中的氯原子被氟原子取代生成了C,C的结构简式为,C发生硝化反应生成D,D中硝基被还原成氨基生成E,E与酰氯发生取代反应生成F,F的结构简式为,然后发生硝化反应生成G,结合对应的有机物的结构和性质解答。
【详解】
(1)由以上分析可知A为甲苯,结构简式为,C中官能团的名称为氟原子,故答案为甲苯;氟原子。
(2)③为三氟甲苯的硝化反应,反应条件是在浓硫酸作用下,水浴加热,与浓硝酸发生取代反应,故答案为浓硫酸和浓硝酸、水浴加热;取代反应(或硝化反应)。
(3)反应⑤的方程式为,反应中生成了HCl,加入吡啶这样的有机碱,可以消耗产生的氯化氢,促进平衡右移,提高反应转化率,故答案为消耗反应中生成的氯化氢,促进平衡右移,提高产率。
(4)由题中转化关系可知反应④的化学方程式为:+2Fe+4HCl+2FeCl2+2H2O,故答案为+2Fe+4HCl+2FeCl2+2H2O。
(5)由结构简式可知G的分子式为C11H11O3N2F3,则相对分子质量为276,故答案为276。
(6)T(C7H7NO2)是E在碱性条件下的水解产物,显然有1个羧基,它的同分异构体,要求:①—NH2直接连在苯环上②能与新制氢氧化铜悬浊液共热产生红色固体,说明结构中含有醛基。分析可知,T符合条件的同分异构体分两大类:一类是苯环上有2个取代基:—NH2和HCOO—,在苯环上按邻、间、对排列方式共有3种,另一类是苯环上有3个取代基:—OH、—CHO、—NH2,3个不同的取代基在苯环上的排列方式共有10种结构,所以一共有13种符合条件的同分异构体。其中核磁共振氢谱上有4组峰,且峰面积比为1:2:2:2的物质的结构简式为:,故答案为13;。
(6)由目标产物逆推,需要合成氨基,推知原料要先发生硝化,引入硝基,再还原得到氨基,氨基与酰氯发生取代反应生成目标产物,合成路线为:,故答案为。
【点睛】
有机推断应以特征点为解题突破口,按照已知条件建立的知识结构,结合信息和相关知识进行推理、计算、排除干扰,最后做出正确推断。一般可采用顺推法、逆推法、多法结合推断。
18、CH2=CH-CH2Cl 羰基、氯原子 加成反应 取代反应 2-甲基丙酸 +2NaOH→+NaCl+H2O C8H14N2S HCOOCH2CH2CH2CH3、HCOOCH2CH(CH3)2、HCOOCH(CH3)CH2CH3、HCOOC(CH3)3
【解析】
根据合成路线中,有机物的结构变化、分子式变化及反应条件分析反应类型及中间产物;根据目标产物及原理的结构特征及合成路线中反应信息分析合成路线;根据结构简式、键线式分析分子式及官能团结构。
【详解】
(1)根据B的结构及A的分子式分析知,A与HOCl发生加成反应得到B,则A的结构简式是CH2=CH-CH2Cl;C中官能团的名称为羰基、氯原子;故答案为:CH2=CH-CH2Cl;羰基、氯原子;
(2)根据上述分析,反应①为加成反应;比较G和H的结构特点分析,G中氯原子被甲胺基取代,则反应⑥为取代反应;D为,根据系统命名法命名为2-甲基丙酸;故答案为:加成反应;取代反应;2-甲基丙酸;
(3)E水解时C-Cl键发生断裂,在碱性条件下水解生成两种盐,化学方程式为:+2NaOH→+NaCl+H2O,故答案为:+2NaOH→+NaCl+H2O;
(4)H的键线式为,则根据C、N、S原子的成键特点分析分子式为C8H14N2S,故答案为:C8H14N2S;
(5)I是相对分子质量比有机物 D 大14 的同系物,则I的结构比D多一个CH2原子团;①能发生银镜反应,则结构中含有醛基;②与NaOH反应生成两种有机物,则该有机物为酯;结合分析知该有机物为甲酸某酯,则I结构简式为:HCOOCH2CH2CH2CH3、HCOOCH2CH(CH3)2、HCOOCH(CH3)CH2CH3、HCOOC(CH3)3,故答案为:HCOOCH2CH2CH2CH3、HCOOCH2CH(CH3)2、HCOOCH(CH3)CH2CH3、HCOOC(CH3)3;
(6)根据合成路线图中反应知,可由与合成得到,由氧化得到,可由丙烯加成得到,合成路线为:,故答案为:。
19、Fe2++2HCO3−=FeCO3↓+CO2↑+ H2O 防止二价铁被氧化 B 将装置内空气排尽(或隔绝空气或防止Fe2+被氧化) 白色粉末变蓝 否 取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3 没有尾气处理装置
【解析】
Ⅰ(1)FeCl2溶液中,加入NH4HCO3,可以认为Fe2+结合HCO3-电离出来的CO32-,H+与HCO3-结合生成CO2和水;
(2)柠檬酸除了酸性还有还原性,可以起到防氧化的作用;
(3)产物易溶于水,难溶于乙醇,洗涤时,为了防止溶解损失,应该用乙醇洗涤;
Ⅱ绿矾分解,其产物中有SO2、SO3和水,
用无水硫酸铜验证水,用BaCl2溶液验证SO3,品红溶液验证SO2。
【详解】
Ⅰ(1) FeCl2溶液中,加入NH4HCO3,可以认为Fe2+结合HCO3-电离出来的CO32-,H+与HCO3-结合生成CO2和水,离子方程式为Fe2++2HCO3−=FeCO3↓+CO2↑+ H2O;
(2)根据表中信息,柠檬酸除了酸性还有还原性,可以起到防氧化的作用,因此另一个作用是防止二价铁被氧化;
(3)甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇,为了防止溶解损失,可以用乙醇洗涤,答案选B;
II(1)加热前通氮气,排除装置中的空气,防止样品,加热是被氧化;
(2)产物中有水,无水硫酸铜,遇到水蒸气,变蓝色;
(3)SO3会溶于水,生成H2SO4,如果C、D装置调换位置,SO3会溶于品红溶液,不能进入C中,被检验到;
(4)检验Fe2O3,可以检验Fe3+,用KSCN溶液,方法为取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3;
(5)品红溶液只能用于检验SO2,不能吸收SO2,SO2为有毒气体,需要进行尾气出来,该装置的缺陷是没有气体处理装置;
III根据化学方程式,可知关系式5Fe2+~MnO4−,消耗KMnO4溶液的体积为10.80mL-0.80mL=10.00mL,则n(KMnO4)=10.00mL×10-3×cml·L-1=0.01cml;n(Fe2+)=5n(KMnO4)=0.01cml×5=0.05cml;则铁元素的质量为0.05cml×56g·ml-1=2.8cg,则晶体中铁元素的质量分数为。
20、a 使低浓度双氧水中的水变为水蒸气与过氧化氢分离 圆底烧瓶A 防止过氧化氢和过氧乙酸因温度过高大量分解 使过氧化氢和冰醋酸充分反应 淀粉溶液 滴入最后一滴标准溶液,溶液蓝色刚好褪去,且半分钟不再改变 CH3COOOH+2H++2I-=I2+CH3COOH+H2O
【解析】
①蛇形冷凝管的进水口在下面,出水口在上面;
②向蛇形冷凝管中通入60℃水的主要目的从实验目的来分析,该实验目的是双氧水的提浓;
③高浓度的过氧化氢最终主要收集哪个圆底烧瓶,可从分离出去的水在哪个圆底烧瓶来分析判断;
(2)①向冰醋酸中滴加提浓的双氧水要有冷却措施,从温度对实验的影响分析;
②磁力搅拌4h的目的从搅拌对实验的影响分析;
(3)①滴定时所选指示剂为淀粉,滴定终点时的现象从碘和淀粉混合溶液颜色变化、及滴定终点时颜色变化的要求回答;
②书写过氧乙酸与碘化钾溶液反应的离子方程式,注意产物和介质;
③通过过氧乙酸与碘化钾溶液反应、及滴定反应2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,找出过氧乙酸和硫代硫酸钠的关系式、结合数据计算求得过氧乙酸的浓度;
【详解】
①蛇形冷凝管的进水口在下面,即图中a,出水口在上面;
答案为:a;
②实验目的是双氧水的提浓,需要水分挥发、避免双氧水分解,故向蛇形冷凝管中通入60℃水,主要目的为使低浓度双氧水中的水变为水蒸气与过氧化氢分离;
答案为:使低浓度双氧水中的水变为水蒸气与过氧化氢分离;
③圆底烧瓶B收集的是挥发又冷凝后的水,故高浓度的过氧化氢最终主要收集在圆底烧瓶A;
答案为:圆底烧瓶A ;
(2)①用高浓度的双氧水和冰醋酸反应制过氧乙酸,双氧水和冰醋酸反应放出大量的热,而过氧乙酸性质不稳定遇热易分解,过氧化氢易分解,温度升高会加速分解,故向冰醋酸中滴加提浓的双氧水要有冷却措施,主要防止过氧化氢和过氧乙酸因温度过高大量分解;
答案为:防止过氧化氢和过氧乙酸因温度过高大量分解;
②磁力搅拌能增大反应物的接触面积,便于过氧化氢和冰醋酸充分反应;
答案为:使过氧化氢和冰醋酸充分反应;
(3)①硫代硫酸钠滴定含碘溶液,所选指示剂自然为淀粉,碘的淀粉溶液呈特殊的蓝色,等碘消耗完溶液会褪色,滴定终点时的现象为:滴入最后一滴标准溶液,溶液蓝色刚好褪去,且半分钟不再改变;
答案为:淀粉溶液;滴入最后一滴标准溶液,溶液蓝色刚好褪去,且半分钟不再改变 ;
②过氧乙酸与碘化钾溶液反应的离子反应,碘单质为氧化产物,乙酸为还原产物,故离子方程式为:CH3COOOH+2H++2I-=I2+CH3COOH+H2O;
答案为:CH3COOOH+2H++2I-=I2+CH3COOH+H2O ;
③通过CH3COOOH+2H++2I-=I2+CH3COOH+H2O及滴定反应2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,找出过氧乙酸和硫代硫酸钠的关系式为:,,得x=5.000×V2×10-5ml,则原过氧乙酸的浓度 ;
答案为:。
21、 4CuCl2—+O2+ 4H+= 4Cu2++2 H2O+8Cl- 4.8 -233.6 AB 50% 20.2 kPa 20.2 kPa
【解析】
(1) ①根据平衡常数表达式,反应H2S(aq)+Cu2+(aq)⇌CuS(s)+2H+(aq)的K=;
②空气氧化CuCl2—再生Cu2+;
(2) H2S与碱反应转化为HS-,根据硫原子守恒:H2S~ HS-;在脱氮硫杆菌参与下,HS-被NO3-氧化为SO42—、NO3—被还原为N2,发生的离子反应为5HS-+8NO3-+3H+= 5SO42-+ 4N2+ 4H2O,则可得关系:5H2S~ 5HS-~8NO3-,根据硫化氢的物质的量进行计算;
(3)根据盖斯定律,Ⅰ×2-Ⅱ×2-Ⅲ即可得到目标反应的焓变,即△H=2∆H1-2∆H2-∆H3;
(4)①A.平衡常数只受温度影响,根据图像,随着温度升高,H2S 的体积分数减少,硫和氢气的体积分数增大,反应向正向进行,则Kp随温度的升高而增大;
B. 反应2H2S(g) ⇌ 2H2(g)+S2(g)正反应方向为气体体积增大的方向,根据勒夏特列原理,降低压强平衡向体积增大的方向移动,即平衡向正反应方向移动,H2S的平衡分解率增大,则降低压强低压有利于提高H2S的平衡分解率;
C.维持温度、气体总压强不变时,向平衡体系中通入氩气,相当于增大容器体积,平衡向气体体积增大的方向移动,即向正向移动,则v(正>v(逆);
D.在恒容密闭容器中进行反应,容器体积不变,反应过程中气体总质量不变,气体密度始终保持不变,则密度不再变化不能判断作为判断反应达到平衡状态的依据;
②图中Q点时,硫化氢的体积分数与氢气的体积分数相等,设硫化氢转化率为x,硫化氢初始物质的量为1ml,则利用三段式计算解答。
【详解】
(1) ①根据平衡常数表达式,反应H2S(aq)+Cu2+(aq)⇌CuS(s)+2H+(aq)的K=;
②空气中的氧气可氧化CuCl2—生成Cu2+,则离子反应为:4CuCl2—+O2+ 4H+= 4Cu2++ 2H2O+8Cl-;
(2) 33.6 m3(标准状况)某燃气(H2S的含量为0.2%)中含有硫化氢的物质的量==3ml;H2S与碱反应转化为HS-,根据硫原子守恒:H2S~ HS-;在脱氮硫杆菌参与下,HS-被NO3-氧化为SO42—、NO3—被还原为N2,发生的离子反应为5HS-+8NO3-+3H+= 5SO42-+ 4N2+ 4H2O,则可得关系:5H2S~ 5HS-~8NO3-,则消耗NO3—的物质的量==4.8ml;
(3)根据盖斯定律,Ⅰ×2-Ⅱ×2-Ⅲ即可得到目标反应的焓变,即△H=2∆H1-2∆H2-∆H3=2×(-285.8kJ∙ml-1)-2×(-20.6kJ∙ml-1)-(-296.8kJ∙ml-1)=-233.6kJ∙ml-1,2H2S(g)+SO2 (g)=3S(s)+2H2O(1)△H=-233.6 kJ∙ml-1;
(4)①A.平衡常数只受温度影响,根据图像,随着温度升高,H2S 的体积分数减少,硫化氢气的体积分数增大,反应向正向进行,则Kp随温度的升高而增大,故A正确;
B. 反应2H2S(g)⇌2H2(g)+S2(g)正反应方向为气体体积增大的方向,根据勒夏特列原理,降低压强平衡向体积增大的方向移动,即平衡向正反应方向移动,H2S的平衡分解率增大,则降低压强低压有利于提高H2S的平衡分解率,故B正确;
C.维持温度、气体总压强不变时,向平衡体系中通入氩气,相当于增大容器体积,平衡向气体体积增大的方向移动,即向正向移动,则v(正)>v(逆),故C错误;
D.在恒容密闭容器中进行反应,容器体积不变,反应过程中气体总质量不变,气体密度始终保持不变,则密度不再变化不能判断作为判断反应达到平衡状态的依据,故D错误;
故答案选AB;
②图中Q点时,硫化氢的体积分数与氢气的体积分数相等,设硫化氢转化率为x,硫化氢初始物质的量为1ml,则利用三段式:。
图中Q点时,硫化氢的体积分数与氢气的体积分数相等,则=,则x=,则H2S的平衡转化率为50%;S2(g)的分压为×101 kPa=20.2 kPa,1330℃时,反应2H2S(g)=2H2(g)+S2(g)的Kp===20.2 kPa。
【点睛】
勒夏特列原理的应用时,综合分析外界条件改变对平衡的移动的方向的影响。
化学式
CuS
溶度积
甘氨酸(NH2CH2COOH)
柠檬酸
甘氨酸亚铁
易溶于水,微溶于乙醇,两性化合物
易溶于水和乙醇,有强酸性和还原性
易溶于水,难溶于乙醇
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