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文档简介
福建省泉州市南安国光中学2023-2024学年高考冲刺模拟化学试题注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.答题时请按要求用笔。3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、同温同压下,热化学方程式中反应热数值最大的是A.2W(l)+Y(l)→2Z(g)+Q1 B.2W(g)+Y(g)→2Z(l)+Q2C.2W(g)+Y(g)→2Z(g)+Q3 D.2W(l)+Y(l)→2Z(l)+Q42、下列物质的转化在给定条件下能实现的是()A.NH3NO2HNO3 B.AlNaAlO2(aq)NaAlO2(s)C.FeFe2O3Fe D.AgNO3(aq)[Ag(NH3)2OH(aq)]Ag3、下列物质分类正确的是A.SO2、SiO2、CO均为酸性氧化物 B.多肽、油脂、淀粉均为酯类C.烧碱、冰醋酸、四氯化碳均为电解质 D.福尔马林、漂粉精、氨水均为混合物4、苯甲酸钠(,缩写为NaA)可用作饮料的防腐剂。研究表明苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A–。已知25℃时,HA的Ka=6.25×10–5,H2CO3的Ka1=4.17×10–7,Ka2=4.90×10–11。在生产碳酸饮料的过程中,除了添加NaA外,还需加压充入CO2气体。下列说法正确的是(温度为25℃,不考虑饮料中其他成分)A.相比于未充CO2的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较低B.提高CO2充气压力,饮料中c(A–)不变C.当pH为5.0时,饮料中=0.16D.碳酸饮料中各种粒子的浓度关系为:c(H+)=c()+c()+c(OH–)–c(HA)5、下图甲是一种在微生物作用下将废水中的尿素CO(NH2)2转化为环境友好物质,实现化学能转化为电能的装置,并利用甲、乙两装置实现在铁上镀铜。下列说法中不正确的是A.乙装置中溶液颜色不变B.铜电极应与Y相连接C.M电极反应式:CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2↑+N2↑+6H+D.当N电极消耗0.25mol气体时,铜电极质量减少16g6、中国第二化工设计院提出,用间接电化学法对大气污染物NO进行无害化处理,其原理示意如图(质子膜允许H+和H2O通过),下列相关判断正确的是A.电极Ⅰ为阴极,电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑B.电解池中质子从电极Ⅰ向电极Ⅱ作定向移动C.吸收塔中的反应为2NO+2S2O42-+H2O=N2+4HSO3-D.每处理1molNO电解池质量减少16g7、已知一组有机物的分子式通式,按某种规律排列成下表项序1234567……通式C2H4C2H4OC2H4O2C3H6C3H6OC3H6O2C4H8……各项物质均存在数量不等的同分异构体。其中第12项的异构体中,属于酯类的有(不考虑立体异构)A.8种 B.9种 C.多于9种 D.7种8、世界第一条大面积碲化镉薄膜“发电玻璃”生产线最近在成都投产,该材料是在玻璃表面镀一层碲化镉薄膜,光电转化率高。下列说法错误的是A.普通玻璃含有二氧化硅 B.该发电玻璃能将光能不完全转化为电能C.碲化镉是一种有机化合物 D.应用该光电转化技术可减少温室气体排放9、一种三电极电解水制氢的装置如图,三电极为催化电极a、催化电极b和Ni(OH)2电极。通过控制开关连接K1或K2,可交替得到H2和O2。下列说法错误的是()A.制O2时,电子由Ni(OH)2电极通过外电路流向催化电极bB.制H2时,阳极的电极反应式为Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2OC.催化电极b上,OH-发生氧化反应生成O2D.该装置可在无隔膜的条件下制备高纯氢气10、下列实验Ⅰ~Ⅳ中,正确的是()A.实验Ⅰ:配制一定物质的量浓度的溶液B.实验Ⅱ:除去Cl2中的HClC.实验Ⅲ:用水吸收NH3D.实验Ⅳ:制备乙酸乙酯11、天然气因含有少量H2S等气体开采应用受限。T.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫,其原理如图所示。下列说法不正确的是A.该脱硫过程需要不断添加Fe2(SO4)3溶液B.脱硫过程O2间接氧化H2SC.亚铁是血红蛋白重要组成成分,FeSO4可用于治疗缺铁性贫血D.《华阳国志》记载“取井火煮之,一斛水得五斗盐”,我国古代已利用天然气煮盐12、下列有关化学用语和概念的表达理解正确的是()A.立体烷和苯乙烯互为同分异构体B.1,3-丁二烯的键线式可表示为C.二氟化氧分子电子式为D.H216O、D216O、H218O、D218O互为同素异形体13、2019年11月《Science》杂志报道了王浩天教授团队发明的制取H2O2的绿色方法,原理如图所示(已知:H2O2=H++HO2-,Ka=2.4×10-12)。下列说法错误的是()A.X膜为选择性阳离子交换膜B.催化剂可促进反应中电子的转移C.每生成1molH2O2电极上流过4mole-D.b极上的电极反应为O2+H2O+2e-=HO2-+OH-14、同温同压同体积的H2和COA.密度不同 B.质量相同 C.分子大小相同 D.分子间距不同15、我国科学家以MoS2为催化剂,在不同电解质溶液中实现常温电催化合成氨,其反应历程与相对能量模拟计算结果如图。下列说法错误的是()A.Li2SO4溶液利于MoS2对N2的活化B.两种电解质溶液环境下从N2→NH3的焓变不同C.MoS2(Li2SO4溶液)将反应决速步(*N2→*N2H)的能量降低D.N2的活化是N≡N键的断裂与N—H键形成的过程16、常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.pH=1的溶液中:Fe2+、NO3-、SO42-、Na+B.水电离出的c(H+)=10-12mol/L的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、HCO3-C.=1012的水溶液中:NH4+、Al3+、NO3-、Cl-D.c(Fe3+)=0.1mol/L的溶液中:K+、ClO-、SO42-、SCN-二、非选择题(本题包括5小题)17、H(3一溴-5-甲氧基苯甲酸甲酯)是重要的有机物中间体,可以由A(C7H8)通过下图路线合成。请回答下列问题:(1)C的化学名称为________,G中所含的官能团有醚键、_______、__________(填名称)。(2)B的结构简式为________,B生成C的反应类型为___________。(3)由G生成H的化学方程式为_________。E→F是用“H2/Pd”将硝基转化为氨基,而C→D选用的是(NH4)2S,其可能的原因是________。(4)化合物F的同分异构体中能同时满足下列条件的共有________种。①氨基和羟基直接连在苯环上②苯环上有三个取代基且能发生水解反应(5)设计用对硝基乙苯为起始原料制备化合物的合成路线(其他试剂任选)。_____18、Ⅰ.元素单质及其化合物有广泛用途,请根据周期表中第三周期元素知识回答问题:(1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外),以下说法正确的是_________。a.原子半径和离子半径均减小b.金属性减弱,非金属性增强c.氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强d.单质的熔点降低(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素为__________(填名称);氧化性最弱的简单阳离子是________________(填离子符号)。(3)P2O5是非氧化性干燥剂,下列气体不能用浓硫酸干燥,可用P2O5干燥的是_________(填字母)。a.NH3b.HIc.SO2d.CO2(4)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1。写出该反应的化学方程式:__________。Ⅱ.氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生H2的化合物甲和乙,甲和乙是二元化合物。将6.00g甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和6.72LH2(已折算成标准状况)。甲与水反应也能产生H2,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于NaOH溶液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,丙在标准状态下的密度为1.25g/L。请回答下列问题:(5)甲的化学式是___________________;乙的电子式是___________。(6)甲与水反应的化学方程式是______________________。(7)判断:甲与乙之间____________(填“可能”或“不可能”)发生反应产生H2。19、硫酸锌可用于制造锌钡白、印染媒染剂等。用锌白矿(主要成分为ZnO,还含有Fe2O3、CuO、SiO2等杂成)制备ZnSO4·7H2O的流程如下。相关金属离了生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算)如下表:金属离子开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe3+1.13.2Fe2+5.88.8Zn2+6.48.0(1)“滤渣1”的主要成分为_________(填化学式)。“酸浸”过程中,提高锌元素浸出率的措施有:适当提高酸的浓度、______________(填一种)。(2)“置换”过程中,加入适量的锌粉,除与溶液中的Fe3+,H+反应外,另一主要反应的化学方程式为__________________________。(3)“氧化”一步中,发生反应的离子方程式为_______________________。溶液pH控制在[3.2,6.4)之间的目的是________________。(4)“母液”中含有的盐类物质有_________(填化学式)。20、(14分)硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)是铜盐中重要的无机化工原料,广泛应用于农业、电镀、饲料添加剂、催化剂、石油、选矿、油漆等行业。Ⅰ.采用孔雀石[主要成分CuCO3·Cu(OH)2]、硫酸(70%)、氨水为原料制取硫酸铜晶体。其工艺流程如下:(1)预处理时要用破碎机将孔雀石破碎成粒子直径<1mm,破碎的目的是____________________。(2)已知氨浸时发生的反应为CuCO3·Cu(OH)2+8NH3·H2O[Cu(NH3)4]2(OH)2CO3+8H2O,蒸氨时得到的固体呈黑色,请写出蒸氨时的反应方程式:______________________。(3)蒸氨出来的气体有污染,需要净化处理,下图装置中合适的为___________(填标号);经吸收净化所得的溶液用途是_______________(任写一条)。(4)操作2为一系列的操作,通过加热浓缩、冷却结晶、___________、洗涤、___________等操作得到硫酸铜晶体。Ⅱ.采用金属铜单质制备硫酸铜晶体(5)教材中用金属铜单质与浓硫酸反应制备硫酸铜,虽然生产工艺简洁,但在实际生产过程中不采用,其原因是______________________(任写两条)。(6)某兴趣小组查阅资料得知:Cu+CuCl22CuCl,4CuCl+O2+2H2O2[Cu(OH)2·CuCl2],[Cu(OH)2·CuCl2]+H2SO4CuSO4+CuCl2+2H2O。现设计如下实验来制备硫酸铜晶体,装置如图:向铜和稀硫酸的混合物中加入氯化铜溶液,利用二连球鼓入空气,将铜溶解,当三颈烧瓶中呈乳状浑浊液时,滴加浓硫酸。①盛装浓硫酸的仪器名称为___________。②装置中加入CuCl2的作用是______________;最后可以利用重结晶的方法纯化硫酸铜晶体的原因为______________________。③若开始时加入ag铜粉,含bg氯化铜溶质的氯化铜溶液,最后制得cgCuSO4·5H2O,假设整个过程中杂质不参与反应且不结晶,每步反应都进行得比较完全,则原铜粉的纯度为________。21、亚氯酸钠(NaClO2)是重要漂白剂。探究小组开展如下实验,回答下列问题:实验Ⅰ:制取NaClO2晶体按右图装置进行制取。ABCDE已知:NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2•3H2O,38-60℃时析出NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。(1)用50%双氧水配制30%的H2O2溶液,需要的玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管、烧杯外,还需要_____(填仪器名称);装置C的作用是_____________________。(2)B中产生ClO2的化学方程式______________________________________。(3)装置D中反应生成NaClO2的化学方程式为____________________________。反应后的溶液中阴离子除了ClO2-、ClO3-、Cl-、ClO-、OH—外还可能含有的一种阴离子是_________,检验该离子的方法是___________________________。(4)请补充从装置D反应后的溶液中获得NaClO2晶体的操作步骤。①减压,55℃蒸发结晶;②______________;③______________;④______________;得到成品。(5)如果撤去D中的冷水浴,可能导致产品中混有的杂质是______________;实验Ⅱ:样品杂质分析与纯度测定(6)测定样品中NaClO2的纯度。测定时进行如下实验:准确称一定质量的样品,加入适量蒸馏水和过量的KI晶体,在酸性条件下发生如下反应:ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-,将所得混合液稀释成100mL待测溶液。取25.00mL待测溶液,加入淀粉溶液做指示剂,用cmol·L-1Na2S2O3标准液滴定至终点,测得消耗标准溶液体积的平均值为VmL(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。①确认滴定终点的现象是__________________________________________________。②所称取的样品中NaClO2的物质的量为______________mol(用含c、V的代数式表示)。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、B【解析】
试题分析:各反应中对应物质的物质的量相同,同一物质的能量g>l>s,所以反应物的总能量为:W(g)>W(l),Y(g)>Y(l),生成物的能量为:Z(g)>Z(l),同温同压下,各反应为放热反应,反应物的总能量越高,生成物的总能量越低,则反应放出的热量越多,故B放出的热量最多,即Q2最大,故选B。【点睛】本题主要考查物质能量、物质状态与反应热的关系,难度不大,根据能量变化图来解答非常简单,注意反应热比较时数值与符号均进行比较。2、B【解析】
A.NH3与氧气反应生成的是NO,无法直接得到NO2,故A错误;B.铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,偏铝酸钠溶液为强碱弱酸盐溶液,水解产物不挥发,蒸发会得到溶质偏铝酸钠,所以Al
NaAlO2(aq)
NaAlO2(s),能够在给定条件下实现,故B正确;C.铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,不是生成氧化铁,故C错误;D.硝酸银溶液和一水合氨反应生成氢氧化银沉淀,继续加入氨水沉淀溶解生成银氨溶液,蔗糖为非还原性的糖,不能和银氨溶液反应,物质间转化不能实现,故D错误;答案选B。3、D【解析】
A.SO2、SiO2均能和碱反应生成盐和水,为酸性氧化物,CO不与酸或水反应,属于不成盐氧化物,故A错误;B.油脂是由高级脂肪酸和甘油形成的酯,多肽是由氨基酸形成的,淀粉属于多糖,故B错误;C.四氯化碳在水溶液中和熔融状态下都不能导电,属于非电解质,故C错误;D.福尔马林是甲醛水溶液,属于混合物;漂粉精主要成分是次氯酸钙,属于混合物;氨水是氨气溶于水形成的溶液,属于混合物;故D正确;答案选D。4、C【解析】
A.由题中信息可知,苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A-,充CO2的饮料中c(HA)增大,所以相比于未充CO2的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较高,故A错误;B.提高CO2充气压力,溶液的酸性增强,抑制HA电离,所以溶液中c(A-)减小,故B错误;C.当pH为5.0时,饮料中===0.16,C项正确;D.根据电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)+c(A-),根据物料守恒得c(Na+)=c(A-)+c(HA),两式联立,消去c(Na+)得c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)-c(HA),故D项错误;答案选C。【点睛】弱电解质的电离平衡和盐类水解平衡都受外加物质的影响,水解显碱性的盐溶液中加入酸,促进水解,加入碱抑制水解。在溶液中加入苯甲酸钠,苯甲酸钠存在水解平衡,溶液显碱性,通入二氧化碳,促进水解,水解生成更多的苯甲酸,抑菌能量增强。提高二氧化碳的充气压力,使水解程度增大,c(A–)减小。5、D【解析】
甲装置中N极上O2得到电子被还原成H2O,N为正极,M为负极;A.乙装置中Cu2+在Fe电极上获得电子变为Cu单质,阳极Cu失去电子变为Cu2+进入溶液,所以乙装置中溶液的颜色不变,A正确;B.乙装置中铁上镀铜,则铁为阴极应与负极X相连,铜为阳极应与正极Y相连,B正确;C.CO(NH2)2在负极M上失电子发生氧化反应,电极反应式为CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2↑+N2↑+6H+,C正确;D.N极电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,当N电极消耗0.25mol氧气时,则转移n(e-)=0.25mol×4=1mol电子,Cu电极上的电极反应为Cu-2e-=Cu2+,所以Cu电极减少的质量为m(Cu)=mol×64g/mol=32g,D错误;故答案是D。6、C【解析】
在电极Ⅰ,HSO3-转化为S2O42-,S元素化合价由+4价降低为+3价发生还原反应,则该电极作电解池的阴极,电极Ⅱ为电解池的阳极,在电极Ⅱ上H2O失电子发生氧化反应生成O2和H+。【详解】A.电极Ⅰ为电解池的阴极,电极反应式为2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O,A不正确;B.由于阴极需消耗H+,而阳极生成H+,电解池中质子从电极Ⅱ向电极Ⅰ作定向移动,B不正确;C.从箭头的指向,可确定吸收塔中S2O42-与NO反应,生成HSO3-和N2,发生反应为2NO+2S2O32-+H2O=N2+4HSO3-,C正确;D.每处理1molNO,阴极2HSO3-→S2O42-,质量增加34g,阳极H2O→O2,质量减轻16g,电解池质量增加34g-16g=18g,D不正确;故选C。7、B【解析】
由表中规律可知,3、6、9、12项符合CnH2nO2,由C原子数的变化可知,第12项为C5H10O2,属于酯类物质一定含-COOC-。【详解】①为甲酸丁酯时,丁基有4种,符合条件的酯有4种;②为乙酸丙酯时,丙基有2种,符合条件的酯有2种;③为丙酸乙酯只有1种;④为丁酸甲酯时,丁酸中-COOH连接丙基,丙基有2种,符合条件的酯有2种,属于酯类的有4+2+1+2=9种,故选:B。8、C【解析】
A.玻璃成分为硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅,故A正确,但不符合题意;B.该发电玻璃能将光能转化为电能,但是不能完全转化,存在能量损耗,故B正确,但不符合题意;C.碲化镉不含碳元素,是一种无机化合物,不是有机化合物,故C错误,但符合题意;D.应用该光电转化技术可减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放,故D正确,但不符合题意;故选:C。9、A【解析】
A.催化电极b中,水失电子生成O2,作阳极,电子由催化电极b通过外电路流向Ni(OH)2电极,A错误;B.制H2时,催化电极a为阴极,阳极Ni(OH)2在碱性溶液中失电子生成NiOOH,电极反应式为Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O,B正确;C.催化电极b上,水电离产生的OH-失电子,发生氧化反应生成O2,C正确;D.该装置中,电解质只有水,所以可在无隔膜的条件下制备高纯氢气,D正确;故选A。10、B【解析】
A.配制一定物质的量浓度的溶液,把溶液或蒸馏水加入容量瓶中需要用玻璃棒引流,故A错误;B.HCl极易溶于水,Cl2在饱和食盐水中溶解度很小,可用饱和食盐水除去Cl2中的HCl杂质,故B正确;C.NH3极易溶于水,把导管直接插入水中,会发生倒吸,故C错误;D.制备乙酸乙酯时缺少浓硫酸,乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中会发生水解,并且导管直接插入液面以下,会发生倒吸,故D错误;故答案为B。11、A【解析】
A.T.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫,Fe2(SO4)3氧化硫化氢,自身被还原成硫酸亚铁(相应反应为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+),硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁(相应反应为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O),根据反应可知,该脱硫过程不需要不断添加Fe2(SO4)3溶液,A错误;B.脱硫过程:Fe2(SO4)3氧化硫化氢,自身被还原成硫酸亚铁,硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁,脱硫过程O2间接氧化H2S,B正确;C.亚铁是血红蛋白的重要组成成分,起着向人体组织传送O2的作用,若缺铁就可能出现缺铁性贫血,FeSO4可用于治疗缺铁性贫血,C正确;D.天然气主要成分为甲烷,甲烷燃烧放出热量,《华阳国志》记载“取井火煮之,一斛水得五斗盐”,我国古代已利用天然气煮盐,D正确;故合理选项是A。12、A【解析】
A.立体烷和苯乙烯的分子式相同,但结构不同,互为同分异构体,A项正确;B.1,3-丁二烯中含有2个C=C键,其键线式为:,B项错误;C.二氟化氧分子中F原子最外层达到8电子稳定结构,其正确的电子式为:,C项错误;D.H216O、D216O、H218O、D218O是化合物,不是同素异形体,D项错误;答案选A。13、C【解析】
A.a极发生H2-2e-=2H+,X膜为选择性阳离子交换膜,让H+进入中间,故A正确;B.催化剂可促进反应中电子的转移,加快反应速率,故B正确;C.氧元素由0价变成-1价,每生成1molH2O2电极上流过2mole-,故C错误;D.b为正极,氧气得电子,b极上的电极反应为O2+H2O+2e-=HO2-+OH-,故D正确;故选C。14、A【解析】
A.根据阿伏伽德罗定律,在同温同压下相同体积的气体相对分子质量越大,密度越大,氢气的密度小于一氧化碳的密度,故A正确;B.根据阿伏伽德罗定律,在同温同压下相同体积的气体具有相同的物质的量,相同物质的量的氢气和一氧化碳质量不相同,故B错误;C.H2和CO的分子大小不同,故C错误;D.根据阿伏伽德罗定律,同温同压下气体分子间的间距相同,故D错误;正确答案是A。15、B【解析】
A.从图中可知在Li2SO4溶液中N2的相对能量较低,因此Li2SO4溶液利于MoS2对N2的活化,A正确;B.反应物、生成物的能量不变,因此反应的焓变不变,与反应途径无关,B错误;C.根据图示可知MoS2在Li2SO4溶液中的能量比Na2SO4溶液中的将反应决速步(*N2→*N2H)的能量大大降低,C正确;D.根据图示可知N2的活化是N≡N键的断裂形成N2H的过程,即是N≡N键的断裂与N—H键形成的过程,D正确;故合理选项是B。16、C【解析】
A.pH=1的溶液,显酸性,Fe2+、NO3-、H+发生氧化还原反应,不能大量共存,故A错误;B.水电离出的c(H+)=10-12
mol/L的溶液呈酸性或碱性,HCO3-和氢离子或氢氧根离子都能反应,都不能大量共存,故B错误;C.=1012的水溶液呈酸性,这几种离子之间不反应且和氢离子也不反应,能大量共存,故C正确;D.Fe3+和SCN-发生络合反应,不能大量共存,故D错误;故选C。二、非选择题(本题包括5小题)17、3,5-二硝基苯甲酸羧基溴原子取代反应防止两个硝基都转化为氨基30【解析】
由C的结构简式和A到B,A到C的反应条件逆推可知B为;A为;在以工业合成3-溴-5-甲氧基苯甲酸甲酯的流程和各部反应条件对物质进行推断、命名、官能团、反应类型判定、反应方程式、同分异构体的书写、有机合成路线的设计。【详解】(1)由于羧基定位能力比硝基强,故C名称为3,5-二硝基苯甲酸,由结构式可知G中含官能团名称有醚键、羧基、溴原子。答案:3,5-二硝基甲酸;羧基;溴原子。(2)根据框图C结构逆向推理,B为苯甲酸,结构简式为;A为甲苯,B生成C是在浓硫酸作用下硝酸中硝基取代苯环上的氢,所以B生成C反应类型为硝化反应,是取代反应中一种。答案:;取代反应。(3)由G生成H反应为G与CH3OH在浓硫酸、加热的作用下发生的酯化反应,化学方程式为;C→D、E→F都是将硝基还原为氨基,但选用了不同条件,E的结构尚保留一个硝基,可以推知D的结构中也有一个硝基,故C→D反应中,(NH4)2S只将其中一个硝基还原,避免用H2/Pd将C中所有的硝基都转化为氨基。答案:;防止两个硝基都转化为氨基。(4)化合物F苯环上有3个不同取代基,其中有氨基和羟基直接连在苯环上,先将2个取代基分别定于邻、对、间三种位置,第三个取代基共有4+4+2=10种连接方式,故有10种同分异构体,环上有3个不同取代基,其中两个取代基是氨基和羟基,另一种取代基有三种情况,-OOCCH3、-CH2OOCH、-COOCH3,化合物F的同分异构体中能同时满足条件的共有10×3=30种。答案:30。(5)根据缩聚反应规律,可以推出聚合物单体的结构,而由原料合成该单体,需要将苯环上的乙基氧化为羧基和硝基还原为氨基,由于氨基可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,故而合成中需要先氧化,再还原,合成路线流程图示如下,依试题框图信息,还原硝基的条件也可以选择(NH4)2S。答案:。【点睛】本题是有机物的综合考查。本题以工业合成3-溴-5-甲氧基苯甲酸甲酯为载体,考查物质推断、有机物命名、官能团、反应类型、反应方程式、同分异构体的判断、有机合成路线的设计等。突破口由C逆推B、A的结构简式,再根据各物质之间的反应条件和官能图的性质进行判定。18、b氩Na+b4KClO3KCl+3KClO4AlH32AlH3+6H2O═2Al(OH)3+6H2↑可能【解析】
Ⅰ.(1)根据同周期元素性质递变规律回答;(2)第三周期的元素,次外层电子数是8;(3)浓硫酸是酸性干燥剂,具有强氧化性,不能干燥碱性气体、还原性气体;P2O5是酸性氧化物,是非氧化性干燥剂,不能干燥碱性气体;(4)根据题干信息可知该无氧酸盐为氯化钾,再根据化合价变化判断另一种无氧酸盐,最后根据化合价升降相等配平即可;Ⅱ.甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和H2,说明甲是金属氢化物,甲与水反应也能产生H2,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于NaOH溶液,说明含有铝元素;化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,则乙是非金属气态氢化物,丙在标准状态下的密度1.25g/L,则单质丙的摩尔质量M=1.25g/L×22.4L/mol=28g/mol,丙为氮气,乙为氨气。【详解】(1)a.同周期的元素从左到右,原子半径依次减小,金属元素形成的阳离子半径比非金属元素形成阴离子半径小,如r(Na+)<r(Cl-),故a错误;b.同周期的元素从左到右,金属性减弱,非金属性增强,故b正确;c.同周期的元素从左到右,最高价氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强,故c错误;d.单质的熔点可能升高,如钠的熔点比镁的熔点低,故d错误。选b。(2)第三周期的元素,次外层电子数是8,最外层电子数与次外层电子数相同的元素为氩;元素金属性越强,简单阳离子的氧化性越弱,所以第三周期元素氧化性最弱的简单阳离子是Na+;(3)浓硫酸是酸性干燥剂,具有强氧化性,不能用浓硫酸干燥NH3、HI;P2O5是酸性氧化物,是非氧化性干燥剂,不能干燥NH3;所以不能用浓硫酸干燥,可用P2O5干燥的是HI,选b;(4)若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1:1,则该无氧酸为KCl,KCl中氯元素化合价为-1,说明氯酸钾中氯元素化合价降低,则另一种含氧酸盐中氯元素化合价会升高,由于氯酸钾中氯元素化合价为+5,则氯元素化合价升高只能被氧化成高氯酸钾,根据氧化还原反应中化合价升降相等配平该反应为:4KClO3KCl+3KClO4。(5)根据以上分析,甲是铝的氢化物,Al为+3价、H为-1价,化学式是AlH3;乙为氨气,氨气的电子式是。(6)AlH3与水反应生成氢氧化铝和氢气,反应的化学方程式是2AlH3+6H2O═2Al(OH)3+6H2↑。(7)AlH3中含-1价H,NH3中含+1价H,可发生氧化还原反应产生H2。19、SiO2粉碎锌白矿(或充分搅拌浆料、适当加热等)Zn+CuSO4═Cu+ZnSO43Fe2++MnO4-+7ZnO+9H+═3Fe(OH)3+MnO2+7Zn2+使Fe3+沉淀完全,而Zn2+不沉淀MnO4-变为MnO2沉淀,避免引入杂质ZnSO4、K2SO4【解析】锌白矿中加入稀硫酸浸取,ZnO、Fe2O3、CuO分别和稀硫酸反应生成ZnSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4,SiO2和稀硫酸不反应,然后过滤,得到的滤液中含有ZnSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4、H2SO4,向滤液中混入Zn,将Fe3+还原为Fe2+,得到Cu沉淀,然后过滤,得到的滤液中含有ZnSO4、FeSO4,向滤液中加入高锰酸钾,高锰酸钾将Fe2+氧化为Fe3+,向溶液中加入适量氧化锌,溶液pH升高,铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤,得到的滤液中含有ZnSO4,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到ZnSO4•7H2O。(1)根据上述分析,“滤渣1”的主要成分为二氧化硅。浸取过程中,为提高浸出效率可采用的措施有,可将矿石粉碎或提高浸取时的温度,或适当增大酸的浓度等,故答案为SiO2;粉碎锌白矿(或充分搅拌浆料、适当加热等);(2)“置换”过程中,加入适量的锌粉,除与溶液中的Fe3+,H+反应外,另一主要反应为置换铜的反应,反应的化学方程式为Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4,故答案为Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4;(3)根据流程图,“氧化”一步中,Fe2+能被高锰酸钾氧化生成Fe3+,高锰酸钾被还原成二氧化锰,生成是铁离子转化为氢氧化铁沉淀反应的离子方程式为3Fe2++MnO4-+7ZnO+9H+═3Fe(OH)3+MnO2+7Zn2+;溶液PH控制在[3.2,6.4)之间可以使Fe3+沉淀完全,而Zn2+不沉淀MnO4-变为MnO2沉淀,避免引入杂质,故答案为3Fe2++MnO4-+7ZnO+9H+═3Fe(OH)3+MnO2+7Zn2+;使Fe3+沉淀完全,而Zn2+不沉淀MnO4-变为MnO2沉淀,避免引入杂质;(4)根据上述分析,氧化后溶液转化含有的盐类物质有ZnSO4、K2SO4,故答案为ZnSO4、K2SO4。点睛:本题考查物质分离和提纯、实验装置综合等知识点,为高频考点,明确物质的性质及实验步骤是解本题关键,知道流程图中发生的反应及基本操作方法、实验先后顺序等。本题的易错点是(3)中离子方程式的书写和配平。20、增大反应物接触面积,提高氨浸的效率[Cu(NH3)4]2(OH)2CO32CuO+CO2↑+8NH3↑+H2OA制化学肥料等过滤干燥产生有毒的气体,污染环境;原材料利用率低;浓硫酸有强腐蚀性分液漏斗做催化剂氯化铜的溶解度在常温下比硫酸铜晶体大得多,且氯化铜的溶解度随温度的变化程度不大(合理即可)×100%(或%)【解析】
(1)破碎机把孔雀石破碎成细小颗粒,增大了与氨水接触面积,使铜与氨充分络合,提高氨浸的效率及浸取率。(2)由题意可知,氨浸时生成[Cu(NH3)4]2(OH)2CO3,加热蒸氨的意思为加热时[Cu(NH3)4]2(OH)2CO3分解生成氨气,由[Cu(NH3)4]2(OH)2CO3的组成可知还会生成CO2、氧化铜和水,其反应方程式为[Cu(NH3)4]2(OH)2CO32CuO+CO2↑+8NH3↑+H2O。(3)蒸氨出来的气体有氨气和二氧化碳,氨气有污染,需要通入硫酸净化处理生成硫酸铵,为了防止倒吸,合适的装置为A;净化后生成硫酸铵溶液,其用途是可以制备化学肥料等。(4)由题意可知,操作2为硫酸铜溶液变成硫酸铜晶体,操作为加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(5)课本中直接利用铜与浓硫酸反应会产生有毒的气体二氧化硫;这样既污染环境又使原材料利用率低;而且浓硫酸有强腐蚀性,直接使用危险性较大。(6)①盛装浓硫酸的仪器为分液漏斗。②由题意可知,氯化铜虽然参与反应,但最后又生成了等量的氯化铜,根据催化剂的定义可知氯化铜在此反应过程中做催化剂。因为氯化铜的溶解度在常温下比硫酸铜晶体大得多,在重结晶纯化硫酸铜晶体时可以使二者分离,同时氯化铜的溶解度随温度的变化程度不大,可使氯化铜保持在母液中,在下一次制备硫酸铜晶体时继续做催化剂使用。③由题意可知铜粉全部生成硫酸铜晶体(因氯化铜为催化剂,氯化铜中的铜最终不会生成硫酸铜晶体),硫酸铜晶体中的铜元素质量为g,则铜粉的纯度为×100%或化简为%。21、量筒防止D瓶溶液倒
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