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柳州市柳江中学2024年高三六校第一次联考化学试卷注意事项1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知:Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g)ΔH=+64.39kJ/mol2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)ΔH=-196.46kJ/molH2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.84kJ/mol在H2SO4溶液中,Cu与H2O2反应生成Cu2+(aq)和H2O(l)的反应热ΔH等于A.-319.68kJ/mol B.-417.91kJ/molC.-448.46kJ/mol D.+546.69kJ/mol2、氮气与氢气在催化剂表面发生合成氨反应的微粒变化历程如图所示。下列关于反应历程的先后顺序排列正确的是()A.④③①② B.③④①② C.③④②① D.④③②①3、利用如图所示装置,以NH3作氢源,可实现电化学氢化反应。下列说法错误的是A.a为阴极B.b电极反应为:2NH3-6e-=N2+6H+C.电解一段时间后,装置内H+数目增多D.理论上每消耗1molNH3,可生成1.5mol4、下列说法正确的是()A.碳素钢在海水中发生的腐蚀主要是析氢腐蚀B.反应Si(s)+2Cl2(g)===SiCl4(l)在室温下能自发进行,则该反应的ΔH>0,△S>0C.室温时,CaCO3在0.1mol·L-1的NH4Cl溶液中的溶解度比在纯水中的大D.2molSO2和1molO2在密闭容器中混合充分反应,转移电子的数目为4×6.02×10235、化学与生活、科技及环境密切相关。下列说法正确的是()A.为了防止感染“新冠病毒”,坚持每天使用无水酒精杀菌消毒B.高铁“复兴号”车厢连接关键部位所使用的增强聚四氟乙烯板属于无机高分子材料C.2020年3月9日,发射了北斗系统第五十四颗导航卫星,其计算机的芯片材料是高纯度二氧化硅D.蜡蛾幼虫会啃食聚乙烯塑料袋,并且能将其转化为乙二醇,这项研究有助于减少白色污染6、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.14.0gFe发生吸氧腐蚀生成Fe2O3·xH2O,电极反应转移的电子数为0.5NAB.标准状况下,11.2LSO2溶于水,溶液中含硫粒子的数目大于0.5NAC.常温下,0.5LpH=14的Ba(OH)2溶液中Ba2+的数目为0.5NAD.分子式为C2H6O的某种有机物4.6g,含有C-H键的数目一定为0.5NA7、下列分子中,所有碳原子总是处于同一平面的是A. B. C. D.8、去除括号内少量杂质,选用的试剂和方法正确的是A.乙烷(乙烯):通H2催化剂加热B.己烷(己烯):加溴水后振荡分液C.Fe2O3(Al2O3):加NaOH溶液过滤D.H2O(Br2):用酒精萃取9、已知:SO32—+I2+H2O===SO42—+2H++2I-,某溶液中可能含有I-、NH4+、Cu2+、SO32—,向该无色溶液中加入少量溴水,溶液仍呈无色,下列判断正确的是()A.肯定不含I-B.肯定不含NH4+C.可能含有SO32—D.可能含有I-10、铅蓄电池的工作原理为:Pb+PbO2+2H2SO=2PbSO4+2H2O研读右图,下列判断不正确的是A.K闭合时,d电极反应式:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-B.当电路中转移0.2mol电子时,Ⅰ中消耗的为0.2molC.K闭合时,Ⅱ中向c电极迁移D.K闭合一段时间后,Ⅱ可单独作为原电池,d电极为正极11、下列过程中,共价键被破坏的是()A.碘升华 B.蔗糖溶于水 C.氯化氢溶于水 D.氢氧化钠熔化12、以下实验原理或操作中正确的是A.焰色反应实验中,铂丝在蘸取待测溶液前,应先用稀H2SO4洗净并灼烧B.制备氢氧化铜悬浊液时,向10%NaOH溶液中滴入少量2%CuSO4溶液C.配制浓H2SO4、浓HNO3混合酸时,首先向试管里放入一定量浓H2SO4D.上升纸层析实验中,将试液点滴浸没在展开剂里,静置观察13、2019年6月6日,工信部正式向四大运营商颁发了5G商用牌照,揭示了我国5G元年的起点。通信用磷酸铁锂电池具有体积小、重量轻、高温性能突出、可高倍率充放电、绿色环保等众多优点。磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池,电池总反应为M1-xFexPO4+LiC6LiM1-xFexPO4+6C,其原理如图所示,下列说法正确的是()A.充电时,正极质量增加B.放电时,电流由石墨电极流向磷酸铁锂电极C.充电时,阴极反应式为Li++6C+e-═LiC6D.放电时,Li+移向石墨电极14、有下列两种转化途径,某些反应条件和产物已省略。下列有关说法不正确的是途径①SH2SO4途径②SSO2SO3H2SO4A.途径①反应中体现了浓硝酸的强氧化性和酸性B.途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2浓度来降低成本C.由途径①和②分别制取1molH2SO4,理论上各消耗1molS,各转移6mole-D.途径②与途径①相比更能体现“绿色化学”的理念是因为途径②比途径①污染相对小且原子利用率高15、不能用勒夏特列原理解释的是()A.草木灰(含K2CO3)不宜与氨态氮肥混合使用B.将FeCl3固体溶解在稀盐酸中配制FeCl3溶液C.人体血液pH值稳定在7.4±0.05D.工业制硫酸锻烧铁矿时将矿石粉碎16、前四周期元素X、Y、Z、W、T的原子序数依次增大,Y、Z、W位于同一周期,X的最简单氢化物分子的空间结构为正四面体,Y在同周期中电负性最小,二元化合物E中元素Y和W的质量比为23:16;同周期元素简单离子中,元素Z形成的离子半径最小;T元素的价电子排布式为3d104s1。下列说法正确的是()A.简单离子的半径Y>Z>WB.最高价氧化物对应水化物的酸性W>Z>XC.W和T的单质混合加热可得化合物T2WD.W的单质在足量的氧气中燃烧,所得产物溶于水可得强酸二、非选择题(本题包括5小题)17、A~J均为有机化合物,它们之间的转化如下图所示:实验表明:①D既能发生银镜反应,又能与金属钠反应放出氢气:②核磁共振氢谱表明F分子中有三种氢,且其峰面积之比为1:1:1;③G能使溴的四氯化碳溶液褪色;④1molJ与足量金属钠反应可放出22.4L氢气(标准状况)。请根据以上信息回答下列问题:(1)A的结构简式为____________(不考虑立体结构),由A生成B的反应类型是____________反应;(2)D的结构简式为_____________;(3)由E生成F的化学方程式为_______________,E中官能团有_________(填名称),与E具有相同官能团的E的同分异构体还有________________(写出结构简式,不考虑立体结构);(4)G的结构简式为_____________________;(5)由I生成J的化学方程式______________。18、生产符合人类需要的特定性能的物质是化学服务于人类的责任。解热镇痛药水杨酸改进为阿司匹林、缓释阿司匹林、贝诺酯就是最好的实例。下图表示这三种药物的合成:(1)反应①的条件是____________;物质B含有的官能团名称是________________(2)已知乙酸酐是2分子乙酸脱去1分子水的产物,写出M的结构简式__________(3)反应③的类型____________,写出该反应④的一种副产物的结构简式________(4)水杨酸与足量Na2CO3溶液能发生反应,写出化学方程式____________________(5)1mol阿司匹林和1mol缓释长效阿司匹林与NaOH溶液充分反应,最多消耗NaOH的物质的量分别是_________、___________。19、亚氯酸钠(NaClO2)是二氧化氯(ClO2)泡腾片的主要成分。实验室以氯酸钠(NaClO3)为原料先制得ClO2,再制备NaClO2粗产品,其流程如图:已知:①ClO2可被NaOH溶液吸收,反应为2ClO2+2NaOH=NaClO3+NaClO2+H2O。②无水NaClO2性质稳定,有水存在时受热易分解。(1)反应Ⅰ中若物质X为SO2,则该制备ClO2反应的离子方程式为___。(2)实验在如图-1所示的装置中进行。①若X为硫磺与浓硫酸,也可反应生成ClO2。该反应较剧烈。若该反应在装置A的三颈烧瓶中进行,则三种试剂(a.浓硫酸;b.硫黄;c.NaClO3溶液)添加入三颈烧瓶的顺序依次为___(填字母)。②反应Ⅱ中双氧水的作用是___。保持反应时间、反应物和溶剂的用量不变,实验中提高ClO2吸收率的操作有:装置A中分批加入硫黄、___(写出一种即可)。(3)将装置B中溶液蒸发可析出NaClO2,蒸发过程中宜控制的条件为___(填“减压”、“常压”或“加压”)。(4)反应Ⅰ所得废液中主要溶质为Na2SO4和NaHSO4,直接排放会污染环境且浪费资源。为从中获得芒硝(Na2SO4·10H2O)和石膏(水合硫酸钙),请补充完整实验方案:___,将滤液进一步处理后排放(实验中须使用的试剂和设备有:CaO固体、酚酞、冰水和冰水浴)。已知:CaSO4不溶于Na2SO4水溶液;Na2SO4的溶解度曲线如图−2所示。20、亚氯酸钠常用作漂白剂。某化学小组设计实验制备亚氯酸钠,并进行杂质分析。实验I按图装置制备NaC1O2晶体已知:①C1O2为黄绿色气体,极易与水反应。②NaC1O2饱和溶液在低于38℃时析出NaC1O2·3H2O晶体,高于38℃时析出NaC1O2晶体,温度高于60℃时NaC1O2分解生成NaC1O3和NaCl。(1)装置A中b仪器的名称是____;a中能否用稀硫酸代替浓硫酸____(填“能”或“不能”),原因是____。(2)A中生成C1O2的化学反应方程式为____。(3)C中生成NaC1O2时H2O2的作用是____;为获得更多的NaC1O2,需在C处添加装置进行改进,措施为____。(4)反应后,经下列步骤可从C装置的溶液中获得NaC1O2晶体,请补充完善。i.55℃时蒸发结晶ii.__________ii.用40℃热水洗涤iv.低于60℃干燥,得到成品实验Ⅱ样品杂质分析(5)上述实验中制得的NaC1O2晶体中还可能含有少量中学常见的含硫钠盐,其化学式为____,实验中可减少该杂质产生的操作(或方法)是____(写一条)。21、工业生产中产生的SO2、NO直接排放将对大气造成严重污染。利用电化学原理吸收SO2和NO,同时获得Na2S2O4和NH4NO3产品的工艺流程图如下(Ce为铈元素)。请回答下列问题:(1)装置I中生成HSO3-的离子方程式为_______。(2)含硫各微粒(H2SO3、HSO3-和SO32-)存在于SO2与NaOH溶液反应后的溶液中,它们的物质的量分数ω与溶液pH的关系如图所示:①下列说法正确的是_______(填标号)。A.pH=7时,溶液中c(Na+)<c(HSO3-)+c(SO32-)B.由图中数据,可以估算出H2SO3的第二级电离平衡常数K2≈10-7C.为获得尽可能纯的NaHSO3,应将溶液的pH控制在4~5为宜D.pH=9时溶液中c(OH-)=c(H+)+c(HSO3-)+2c(H2SO3)②向pH=5的NaHSO3溶液中滴加一定浓度的CaCl2溶液,溶液中出现浑浊,其pH降为2,用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因_______。(3)装置Ⅱ中的反应在酸性条件下进行,写出NO被氧化为NO2-离子方程式_______。(4)装置Ⅲ的作用之一是再生Ce4+,其原理如图所示。图中A为电源的_______(填“正”或“负”)极。右侧反应室中发生的主要电极反应为_______。(5)已知进入装置Ⅳ的溶液中NO2-的浓度为0.75mol/L,要使1m3该溶液中的NO2-完全转化为NH4NO3,需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的O2的体积为_______L
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、A【解析】
①Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g)ΔH=+64.39kJ/mol②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)ΔH=-196.46kJ/mol③H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.84kJ/mol根据盖斯定律,将①+×②+③,整理可得:Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)ΔH=-319.68kJ/mol,故合理选项是A。2、A【解析】
物质发生化学反应就是构成物质的微粒重新组合的过程,分子分解成原子,原子再重新组合成新的分子,新的分子构成新的物质.氢分子和氮分子都是由两个原子构成,它们在固体催化剂的表面会分解成单个的原子,原子再组合成新的氨分子,据此解答。【详解】催化剂在起作用时需要一定的温度,开始时催化剂还没起作用,氮分子和氢分子在无规则运动,物质要在催化剂表面反应,所以催化剂在起作用时,氢分子和氮分子有序的排列在催化剂表面,反应过程中的最小微粒是原子,所以分子先断键形成原子,然后氢原子和氮原子结合成氨分子附着在催化剂表面,反应结束后脱离催化剂表面形成自由移动的氨气分子,从而完成反应,在有催化剂参加的反应中,反应物先由无序排列到有序排列再到无序排列,分子先分成原子,原子再结合成新的分子,A项正确;答案选A。3、C【解析】
根据图像可知,b极氨气中的N原子化合价由-3变为0价,得电子为电解池的阳极,则b极为阴极,化合价降低得电子;电解质溶液中的氢离子向阴极移动;【详解】A.分析可知,a为阴极得电子,A正确;B.b电极氨气中的N原子化合价由-3变为0价,生成氮气和氢离子,其电极反应为:2NH3-6e-=N2+6H+,B正确;C.电解一段时间后,b电极消耗溶液中的氢离子,装置内H+数目不变,C错误;D.理论上每消耗1molNH3,消耗溶液中3mol氢离子,发生加成反应,可生成1.5mol,D正确;答案为C4、C【解析】
A.海水接近中性,碳素钢在海水中发生的腐蚀主要是吸氧腐蚀,故A错误;B.反应前后气体体积减少,△S<0,反应Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)在室温下能自发进行,则该反应的ΔH>0,故B错误;C.室温时,铵根离子水解呈酸性,促进CaCO3的溶解,CaCO3在0.1mol·L-1的NH4Cl溶液中的溶解度比在纯水中的大,故C正确;D.SO2和O2的反应是可逆反应,2molSO2和1molO2在密闭容器中混合充分反应,转移电子的数目小于4×6.02×1023,故D错误;故选C。5、D【解析】
A.为了防止感染“新冠病毒”,坚持每天使用75%酒精杀菌消毒,故A错误;B.高铁“复兴号”车厢连接关键部位所使用的增强聚四氟乙烯板,聚四氟乙烯属于有机高分子材料,故B错误;C.2020年3月9日,发射了北斗系统第五十四颗导航卫星,其计算机的芯片材料是高纯度单质硅,故C错误;D.蜡蛾幼虫会啃食聚乙烯塑料袋,并且能将其转化为乙二醇,将高分子化合物降解为小分子,这项研究有助于减少白色污染,故D正确;选D。6、A【解析】
A.铁发生吸氧腐蚀,铁为负极,电极反应为:Fe-2e-=Fe2+,正极反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-,Fe2+与OH-反应生成的氢氧化亚铁又被氧气氧化为氢氧化铁,最后变成Fe2O3·xH2O,14.0gFe的物质的量为,电极反应转移的电子数为0.252NA=0.5NA,A正确;B.标况下,11.2LSO2的物质的量为0.5mol,溶于水生成H2SO3,H2SO3发生两级电离:H2SO3⇌HSO3-+H+、HSO3-⇌SO32-+H+,根据质量守恒定律,溶液中含硫粒子的数目等于0.5NA,B错误;C.常温下,0.5LpH=14的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=1mol•L-1,OH-数目为0.5L1mol•L-1=0.5NA,由Ba(OH)2的化学式可知Ba2+的数目为0.25NA,C错误;D.化学式为C2H6O的有机物可能为乙醇(C2H5OH)或甲醚(CH3OCH3),乙醇(C2H5OH)分子中有5个C-H键,甲醚(CH3OCH3)分子中有6个C-H键,C2H6O的某种有机物4.6g的物质的量为0.1mol,含C-H键数目不一定为0.5NA,D错误。答案选A。7、D【解析】
A.乙烯为平面结构,和双键相连的碳原子是烷烃结构的碳原子,所有碳原子不一定总是处于一个平面,故A错误;B.与苯环相连的碳原子是烷烃结构的碳原子,所有碳原子不一定总是处于一个平面,故B错误;C.与双键相连的碳原子是烷烃结构的碳原子,所有碳原子不一定处于一个平面,故C错误;D.苯为平面结构,苯甲醇中甲基碳原子处于苯中H原子位置,所有碳原子都处在同一平面上,故D正确;故答案为:D。8、C【解析】
A.乙烷(乙烯):通H2催化剂加热,虽然生成乙烷,但氢气量不好控制,有可能引入氢气杂质,应该通入溴水中,故A错误;B.己烷(己烯):加溴水,己烯与溴发生加成反应,生成有机物,与己烷互溶,不会分层,故B错误;C.Fe2O3(Al2O3):加NaOH溶液,氧化铝与氢氧化钠溶液反应,氧化铁与氢氧化钠溶液不反应,过滤可以得到氧化铁,故C正确;D.H2O(Br2):不能用酒精萃取,因为酒精易溶于水,故D错误;故选:C。9、D【解析】据题给方程式确定还原性:SO32->I-。其溶液呈无色,则Cu2+一定不存在,由于SO32-还原性强,首先被Br2氧化成SO,若Br2过量会继续氧化I-生成I2,致使溶液呈黄色,则根据溶液颜色未变,确定SO32-一定存在,I-可能存在,根据电荷守恒,溶液中的阳离子只能为NH,则NH一定存在。故D正确。10、C【解析】
根据铅蓄电池的工作原理,可知左边是原电池,右边是电解池。【详解】A.d连的是原电池的正极,所以为电解池的阳极,电极反应式:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-,正确;B.根据Pb+PbO2+2H2SO=2PbSO4+2H2O,转移2mol电子,则消耗2mol硫酸,所以当电路中转移0.2mol电子时,Ⅰ中消耗的为0.2mol,正确;C.K闭合时,Ⅱ是电解池,阴离子移向阳极,d是阳极,所以向d电极迁移,错误;D.K闭合一段时间后,Ⅱ中发生了充电反应:2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO,c、d电极上的PbSO4分别转化为Pb和PbO2,所以可单独作为原电池,d电极上附着PbO2,放电时得到电子,为正极,正确;故选C。11、C【解析】
A.碘升华克服的是分子间作用力,共价键没有破坏,故A错误;B.蔗糖溶于水后,蔗糖在水中以分子形式存在,所以没有化学键的破坏,故B错误;C.氯化氢气体溶于水,氯化氢在水分子的作用下发生电离生成氯离子和氢离子,所以有化学键的破坏,故C正确;D.氢氧化钠熔化时电离出OH-和Na+,只破坏离子键,故D错误;故答案为C。12、B【解析】
A.稀H2SO4不挥发,干扰实验,应选稀盐酸洗净并灼烧,故A错误;B.向10%NaOH溶液中滴入少量2%CuSO4溶液,NaOH过量,则可制备氢氧化铜悬浊液时,故B正确;C.配制浓H2SO4、浓HNO3混合酸时,类似浓硫酸的稀释,先加硝酸,然后向试管里放入一定量浓H2SO4,故C错误;D.纸层析实验中,滤纸上的试样点是不可以浸入展开剂中的,否则试样会溶解在展开剂中,故D错误;故选:B。13、C【解析】
A.充电时,正极发生的反应为LiM1-xFexPO4-e-=M1-xFexPO4+Li+,则正极的质量减小,故A错误;B.放电时,石墨电极为负极,电流由磷酸铁锂电极流向石墨电极,故B错误;C.充电时,阴极上锂离子得电子,则阴极反应式为Li++6C+e-═LiC6,故C正确;D.放电时,阳离子向正极移动,石墨电极为负极,则Li+移向磷酸铁锂电极,故D错误;故选:C。14、A【解析】
A.途径①反应中只体现了浓硝酸的强氧化性,A错误;B.途径②的第二步反应是可逆反应,在实际生产中可以通过增大廉价易得的O2浓度使化学平衡正向移动,来降低成本,B正确;C.根据电子转移数目相等,可知由途径①和②分别制取1molH2SO4,理论上各消耗1molS,各转移6mole-,C正确;D.途径②与途径①相比不产生大气污染物质,因此更能体现“绿色化学”的理念,是因为途径②比途径①污染相对小且原子利用率高,D正确。答案选A。15、D【解析】
A.因为草木灰中碳酸根水解显碱性,氨态氮肥中铵根离子水解显酸性,二者混合使用会发生双水解反应生成NH3,使N元素流失,降低肥效,能用勒夏特列原理解释,故A不选;B.加入盐酸后溶液中H+增多,可以抑制FeCl3的水解,能用勒夏特列原理解释,故B不选;C.人体血液中含有缓冲物质,如:H2CO3/NaHCO3,人们食用了酸性食品或碱性食品后,通过平衡移动使血液pH值稳定在7.4±0.05,能用勒夏特列原理解释,故C不选;D.工业制硫酸锻烧铁矿时将矿石粉碎,是增大矿石与空气接触面积,与勒夏特列原理无关,故D选;故答案为D。16、C【解析】
X的最简单氢化物分子的空间构型为正四面体,该氢化物为甲烷,即X为C,Y、Z、W位于同一周期,原子序数依次增大,即Y、Z、W位于第三周期,Y的电负性最小,推出Y为Na,二元化合物E中元素Y和W的质量比为23:16,推出该二元化合物为Na2S,即W为S,同周期元素简单离子中,元素Z形成的离子半径最小,即Z为Al,T元素的价电子3d104s1,推出T元素为Cu,据此分析;【详解】X的最简单氢化物分子的空间构型为正四面体,该氢化物为甲烷,即X为C,Y、Z、W位于同一周期,原子序数依次增大,即Y、Z、W位于第三周期,Y的电负性最小,推出Y为Na,二元化合物E中元素Y和W的质量比为23:16,推出该二元化合物为Na2S,即W为S,同周期元素简单离子中,元素Z形成的离子半径最小,即Z为Al,T元素的价电子3d104s1,推出T元素为Cu,A.Y、Z、W简单离子分别是Na+、Al3+、S2-,因此简单离子半径大小顺序是r(S2-)>r(Na+)>r(Al3+),故A错误;B.三种元素最高价氧化物对应水化物分别是H2CO3、Al(OH)3、H2SO4,硫酸酸性最强,氢氧化铝为两性,因此酸性强弱顺序是H2SO4>H2CO3>Al(OH)3,故B错误;C.Cu与S在加热条件下发生反应,因为S的氧化性较弱,因此将Cu氧化成较高价态,得到产物是Cu2S,反应:2Cu+SCu2S,故C正确;D.S在足量的氧气中燃烧生成SO2,SO2溶于水后生成H2SO3,亚硫酸为中强酸,故D错误;答案:C。【点睛】易错点是选项D,学生认为S与足量的O2反应生成SO3,SO3溶于水后生成H2SO4,学生:C与O2反应,如果氧气不足,则生成CO,氧气过量,则生成CO2,S和C不太一样,S与氧气反应,无论氧气过量与否,生成的都是SO2,SO2转化成SO3,需要催化剂、高温条件。二、非选择题(本题包括5小题)17、BrCH2CH=CHCH2Br取代(或水解)HOCH2CH2CH2CHO羧基、羟基、、、【解析】
CH2=CH—CH=CH2与Br21:1发生加成反应生成A,A发生水解反应生成B,B属于二元醇,B与H2发生加成反应生成C,C发生氧化反应生成D,D既能发生银镜反应,又能与金属钠反应放出氢气,说明D中既含—CHO、又含—OH,D发生银镜反应生成E,E中含羧基和羟基,E脱去1分子水生成F,核磁共振氢谱表明F分子中有三种氢,且其峰面积之比为1:1:1,则CH2=CH-CH=CH2与Br2发生的是1,4-加成,A为BrCH2CH=CHCH2Br,依次可得B为HOCH2CH=CHCH2OH,C为HOCH2CH2CH2CH2OH,D为HOCH2CH2CH2CHO,E为HOCH2CH2CH2COOH,F为;B脱去1分子水生成G,G能使溴的四氯化碳溶液褪色,则G为;G→H应该是G与HClO发生加成反应,H应该为;H→I→J,1molJ与足量金属钠反应可放出22.4L氢气(标准状况)说明J中含2个—OH,则H→I的化学方程式为2+Ca(OH)2→2+CaCl2+2H2O,I→J其实就是醚的开环了,反应为,据此分析作答。【详解】CH2=CH—CH=CH2与Br21:1发生加成反应生成A,A发生水解反应生成B,B属于二元醇,B与H2发生加成反应生成C,C发生氧化反应生成D,D既能发生银镜反应,又能与金属钠反应放出氢气,说明D中既含—CHO、又含—OH,D发生银镜反应生成E,E中含羧基和羟基,E脱去1分子水生成F,核磁共振氢谱表明F分子中有三种氢,且其峰面积之比为1:1:1,则CH2=CH-CH=CH2与Br2发生的是1,4-加成,A为BrCH2CH=CHCH2Br,依次可得B为HOCH2CH=CHCH2OH,C为HOCH2CH2CH2CH2OH,D为HOCH2CH2CH2CHO,E为HOCH2CH2CH2COOH,F为;B脱去1分子水生成G,G能使溴的四氯化碳溶液褪色,则G为;G→H应该是G与HClO发生加成反应,H应该为;H→I→J,1molJ与足量金属钠反应可放出22.4L氢气(标准状况)说明J中含2个—OH,则H→I的化学方程式为2+Ca(OH)2→2+CaCl2+2H2O,I→J其实就是醚的开环了,反应为;(1)A的结构简式为BrCH2CH=CHCH2Br;A生成B是溴代烃在强碱水溶液中的水解反应,也是一种取代反应。(2)D的结构简式为HOCH2CH2CH2CHO。(3)E为HOCH2CH2CH2COOH,E发生分子内酯化生成F,反应的方程式为;E中含有官能团的名称为羧基和羟基;与E具有相同官能团的同分异构体有、、、。(4)G的结构简式为。(5)I生成J的化学方程式为。18、铁羧基、氯原子(苯基)CH3COOH取代无Na2CO3+2NaHCO33mol4nmol【解析】
根据题中各物转化关系,根据水杨酸的结构可知,甲苯与氯气在铁粉做催化剂的条件下发生苯环上的取代,生成A为,A发生氧化反应生成B为,B发生碱性水解得C为,C酸化得水杨酸,水杨酸与乙酸酐发生取代反应生成阿司匹林和M,则M为CH3COOH,阿司匹林发生取代反应生成贝诺酯,(CH3)2COHCN发生水解得D为(CH3)2COHCOOH,D在浓硫酸作用下发生消去反应生成E为CH2=C(CH3)COOH,E发生加聚反应生成F为,F与阿司匹林反应生成缓释阿司匹林为,据此答题;【详解】根据题中各物转化关系,根据水杨酸的结构可知,甲苯与氯气在铁粉做催化剂的条件下发生苯环上的取代,生成A为,A发生氧化反应生成B为,B发生碱性水解得C为,C酸化得水杨酸,水杨酸与乙酸酐发生取代反应生成阿司匹林和M,则M为CH3COOH,阿司匹林发生取代反应生成贝诺酯,(CH3)2COHCN发生水解得D为(CH3)2COHCOOH,D在浓硫酸作用下发生消去反应生成E为CH2=C(CH3)COOH,E发生加聚反应生成F为,F与阿司匹林反应生成缓释阿司匹林为。(1)反应①的条件是铁,B为,物质B含有的官能团名称是羧基和氯原子,故答案为:铁;羧基和氯原子;(2)根据上面的分析可知,M的结构简式为CH3COOH;(3)反应③的类型为取代反应,D在浓硫酸作用下发生消去反应也可以是羟基和羧基之间发生取代反应生成酯,所以反应④的一种副产物的结构简式为;(4)水杨酸与足量Na2CO3溶液能发生反应的化学方程式为;(5)根据阿司匹林的结构简式可知,1mol阿司匹林最多消耗NaOH的物质的量为3mol,缓释长效阿司匹林为,1mol缓释长效阿司匹林与NaOH溶液充分反应,最多消耗NaOH的物质的量为4nmol。【点睛】本题考查有机物的推断与合成,根据阿司匹林与长效缓释阿司匹林的分子式推断F的结构是解题的关键,注意对反应信息的利用,酸化时-CN基团转化为-COOH,需要学生根据转化关系判断,注重对学生的自学能力、理解能力、分析归纳能力、知识迁移能力的考查。19、2ClO3-+SO2═2ClO2+SO42-cab作还原剂水浴加热时控制温度不能过高(或加一个多孔球泡等)减压向废液中分批加入适量CaO固体并搅拌,用冰水浴控制反应温度,对浊液取样并滴加酚酞,至溶液呈浅红色时停止加入CaO。静置后过滤,用水洗涤沉淀2-3次得到石膏;滤液蒸发浓缩,冷却结晶至32.4℃以下,接近0℃,过滤,所得晶体用冰水洗涤2-3次,低温干燥得到芒硝【解析】
用二氧化硫将NaClO3还原制得ClO2,ClO2和NaOH反应制得NaClO3和NaClO2,再用过氧化氢将NaClO3还原成NaClO2制得NaClO2粗品。【详解】(1)SO2作还原剂,S化合价升高2,被氧化成SO42-,ClO3-作氧化剂,被还原成ClO2,Cl化合价降低1,结合电子得失守恒、电荷守恒、原子守恒可书写离子方程式:2ClO3-+SO2═2ClO2+SO42-,故答案为:2ClO3-+SO2═2ClO2+SO42-;(2)①反应剧烈,浓硫酸只能在最后添加,结合流程图可知先加NaClO3,所以顺序为:先加NaClO3,再加S,最后加浓硫酸,故答案为:cab;②反应Ⅱ中NaOH和ClO2反应生成NaClO3和NaClO2,过氧化氢的作用是将NaClO3还原成NaClO2,过氧化氢会分解,温度不宜太高,所以控制A中水浴加热时温度不过高,或者在B中搅拌、或者加一个多孔球泡,故答案为:作还原剂;水浴加热时控制温度不能过高(或加一个多孔球泡等);(3)无水NaClO2性质稳定,有水存在时受热易分解,应该减压,让水分尽快蒸发,故答案为:减压;(4)加入一定量CaO使NaHSO4反应成CaSO4,为了保证NaHSO4反应完,所加CaO需稍过量,CaO过量溶液就显碱性了,可以用酚酞作指示剂,当溶液变为浅红色时停止加CaO,CaSO4不溶于Na2SO4水溶液,此时可用过滤、洗涤的方法得到石膏,此时滤液为Na2SO4溶液,还不是芒硝,从图上看,可将温度调整32.4℃以下,形成芒硝,析出芒硝晶体,过滤、洗涤、干燥就可得芒硝了,为了使芒硝产率较高,可用冰水洗涤,降低因溶解损失的量,故答案为:向废液中分批加入适量CaO固体并搅拌,用冰水浴控制反应温度,对浊液取样并滴加酚酞,至溶液呈浅红色时停止加入CaO。静置后过滤,用水洗涤沉淀2-3次得到石膏;滤液蒸发浓缩,冷却结晶至32.4℃以下,接近0℃,过滤,所得晶体用冰水洗涤2-3次,低温干燥得到芒硝。【点睛】结合图像,温度低于32.4℃以下,硫酸钠结晶得到芒硝,温度降低,芒硝的溶解度减小,可用冰水洗涤减小损失率。20、蒸馏烧瓶不能ClO2极易与稀硫酸中的水反应,影响NaC1O2产率2NaC1O3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O作还原剂将C装置放置于水浴中进行反应,控制温度在38℃~60℃趁热过滤(或38℃以上过滤)Na2SO4控制浓硫酸滴速(或缓慢滴加浓硫酸或混合固体混合物时加入过量的NaC1O3等)【解析】
装置A中制备得到ClO2,所以A中反应为NaClO3和Na2SO3在浓H2SO4的作用生成ClO2和Na2SO4,二氧化氯和氢氧化钠反应生成NaClO2,A中可能发生Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O,产生的SO2
被带入C中与NaOH反应生成Na2SO3,Na2SO3与H2O2
反应生成Na2SO4,由题目信息可知,应控制温度38℃~60℃,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl;装置B的作用是安全瓶,有防倒吸作用,从装置C的溶液获得NaClO2晶体,需要蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥,装置D是吸收多余气体防止污染。据此解答。【详解】(1)根据仪器构造,装置A中b仪器的名称是蒸馏烧瓶;A中反应为氯酸钠在酸性溶液中氧化亚硫酸钠为硫酸钠,本身被还原为二氧化氯。由信息可知,C1O2极易与水反应,所以a中不能用稀硫酸代替浓硫酸,防止ClO2与稀硫酸中的水反应,影响NaC1O2产率。故答案为蒸馏烧瓶;不能;ClO2极易与稀硫酸中的水反应,影响NaC1O2产率;(2)A中氯酸钠在酸性溶液中氧化亚硫酸钠为硫酸钠,本身被还原为二氧化氯,反应的化学方程式应为2NaC1O3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O,
故答案为2NaC1O3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O;(3)C中二氧化氯和氢氧化钠反应生成NaClO2,氯元素化合价从+4价降到+3价,二氧化氯被还原,所以C中生成NaC1O2时H2O2的作用是作还原剂;由题目信息可知,应控制温度38℃~60℃,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl,所以为获得更多的NaC1O2,将C装置放置于水浴中进行反应,控制温度在38℃~60℃。故答案为作还原剂;将C装置放置于水浴中进行反应,控制温度在38℃~60℃;(4)从溶液中制取晶体,一般采用蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥的方法,为防止析出晶体NaClO2•3H2O,应趁热过滤,由题目信息可知,应控制温度38℃~60℃进行洗涤,低于60℃干燥,所缺步骤为趁热过滤(或38℃以上过滤)。故答案为趁热过滤(或38℃以上过滤);(5)A中可能发生Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O,产生的SO2
被带入C中与NaOH反应生成Na2SO3,Na2SO3与H2O2
反应生成Na2SO4,所以制得的NaC1O2晶体中混有Na2SO4;为减少Na2SO4产生,应尽量减少生成SO2,采取的操作可以是控制浓硫酸滴速(或缓慢滴加浓硫酸或混合固体混合物时加入过量的NaC1O3等)。故答案为Na2SO4;控制浓硫酸滴速(或缓慢滴加浓硫酸或混合固体混合物时加入过量的NaC1O3等)。21、SO2+OH-=HSO3-BCDHSO3-在溶液中存在电离
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