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文档简介
2024年广东省清远市高三第二次调研化学试卷考生请注意: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、某有机物的结构简式如图所示。下列关于该有机物的说法正确的是()A.该有机物能发生酯化、加成、氧化、水解等反应B.该有机物中所有碳原子不可能处于同一平面上C.与该有机物具有相同官能团的同分异构体有3种D.1mol该有机物最多与4molH2反应2、化学与人类生活密切相关。下列说法正确的是A.矿物油和植物油都可以通过石油分馏来获取B.硫酸亚铁可作补血剂组成成分C.蛋白质的水解产物都是α-氨基酸D.造成PM2.5的直接原因是土壤沙漠化3、从海带中提取碘元素的步骤中,选用的实验仪器不能都用到的是A.海带灼烧灰化,选用①②⑧ B.加水浸泡加热,选用②④⑦C.过滤得到滤液,选用④⑤⑦ D.萃取和分液,选用③④⑥4、用化学用语表示NH3+HClNH4Cl中的相关微粒,其中正确的是()A.中子数为8的氮原子: B.HCl的电子式:C.NH3的结构式: D.Cl−的结构示意图:5、螺环化合物可用于制造生物检测机器人,下列有关该化合物的说法错误的是A.分子式为C5H8OB.是环氧乙烷的同系物C.一氯代物有2种(不考虑空间异构)D.所有碳原子不处于同一平面6、用酸性KMnO4溶液不能达到预期目的的是A.区别苯和甲苯B.检验硫酸铁溶液中是否有硫酸亚铁C.检验CH2=CHCHO中含碳碳双键D.区别SO2和CO27、利用如图的实验装置和方法进行实验,能达到目的的是()A.甲装置可将FeC12溶液蒸干获得FeC12晶体B.乙装置可证明浓硫酸具有脱水性和氧化性C.丙装置可除去CO2中的SO2D.丁装置可将NH4Cl固体中的I2分离8、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16g9、天然海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-、CO32-、HCO3-等离子。火力发电时燃煤排放的含SO2的烟气可利用海水脱硫,其工艺流程如图所示:下列说法错误的是()A.天然海水pH≈8的原因是由于海水中的CO32-、HCO3-水解B.“氧化”是利用氧气将H2SO3、HSO3-、SO32-等氧化生成SO42-C.“反应、稀释”时加天然海水的目的是中和、稀释经氧化后海水中生成的酸D.“排放”出来的海水中SO42-的物质的量浓度与进入吸收塔的天然海水相同10、洛匹那韦是一种HIV-1和HIV-2的蛋白酶的抑制剂,下图是洛匹那韦的结构简式,下列有关洛匹那韦说法错误的是A.在一定条件下能发生水解反应 B.分子中有四种含氧官能团C.分子式是C37H48N4O4 D.分子间可形成氢键11、下列叙述正确的是()A.电镀时,通常把待镀的金属制品作阳极B.氯碱工业上电解的是熔融的NaClC.氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极,电极反应为O2+4H++4e-=2H2OD.上图中电子由Zn极移向Cu极,盐桥中的Cl-移向CuSO4溶液12、常温下,下列各组离子能在指定环境中大量共存的是()A.c(Al3+)=0.1mol•L-1的溶液中:H+、NH4+、F-、SO42-B.水电离出的c(H+)=10-4mol•L-1的溶液中:Na+、K+、SO42-、CO32-C.与Al反应能放出H2的溶液中:Na+、K+、HSO3-、Cl-D.使甲基橙变红色的溶液中:Na+、K+、NO2-、Br-13、甲烷燃烧时的能量变化如图,有关描述错误的是()A.反应①和反应②均为放热反应B.等物质的量时,CO2具有的能量比CO低C.由图可以推得:2CO(g)+O2(g)→2CO2(g)+283kJD.反应②的热化学方程式:CH4(g)+O2(g)→CO(g)+2H2O(l)+607.3kJ14、ClO2和NaClO2均具有漂白性,工业上用ClO2气体制NaClO2的工艺流程如图所示。下列说法不正确的是A.步骤a的操作包括过滤、洗涤和干燥B.吸收器中生成NaClO2的离子方程式为2ClO2+H2O2=2ClO2-+2H++O2↑C.工业上将ClO2气体制成NaCIO2固体,其主要目的是便于贮存和运输D.通入的空气的目的是驱赶出ClO2,使其被吸收其充分吸收15、《环境科学》曾刊发我国科研部门采用零价铁活化过硫酸钠(Na2S2O7其中S为+6价)去除废水中的正五价砷的研究成果,其反应机理模型如图,(NA为阿伏加德罗常数的值)下列说法正确的是A.1molSO4-·(自由基)中含50NA个电子B.pH越大,越不利于去除废水中的正五价砷C.1mol过硫酸钠中含NA个过氧键D.转化过程中,若共有1molS2O82-被还原,则参加反应的Fe为56g16、a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层电子数相同,c所在周期数与族序数相同;d与a同族,下列叙述正确的是()A.四种元素中b的金属性最强B.原子半径:dC.d的单质氧化性比a的单质氧化性强D.c的最高价氧化物对应水化物是一种强碱二、非选择题(本题包括5小题)17、某合金X由常见的两种元素组成。为探究该合金X的元素组成和性质,设计并进行如下实验:根据上述信息,回答下列问题:(1)合金X的化学式为________。(2)用离子方程式解释溶液中滴加H2O2后呈红色的原因:_______(3)写出336mL(标准状况)气体B通入100mL0.2mol/L的NaOH溶液中的化学反应方程式:_______18、某研究小组拟合成医药中间体X和Y。已知:①;②;③请回答:(1)下列说法正确的是___。A.化合物A不能使酸性KMnO4溶液褪色B.化合物C能发生加成、取代、消去反应C.化合物D能与稀盐酸发生反应D.X的分子式是C15H18N2O5(2)化合物B的结构简式是___。(3)写出D+F→G的化学方程式___。(4)写出化合物A(C8H7NO4)同时符合下列条件的同分异构体的结构简式___。①分子是苯的二取代物,1H﹣NHR谱表明分子中有4种化学环境不同的氢原子②分子中存在硝基和结构(5)设计E→Y()的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)___。19、高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型,高效、多功能绿色水处理剂,可通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备。已知:①KClO在较高温度下发生歧化反应生成KClO3②K2FeO4具有下列性质:可溶于水、微溶于浓KOH溶液;在强碱性溶液中比较稳定;在Fe3+催化作用下发生分解,在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2,如图所示是实验室模拟工业制备KClO溶液装置。(1)B装置的作用为______________________;(2)反应时需将C装置置于冷水浴中,其原因为__________________;(3)制备K2FeO4时,不能将碱性的KClO溶液滴加到Fe(NO3)3饱和溶液中,其原因是________,制备K2FeO4的离子方程式_________________;(4)工业上常用废铁屑为原料制备Fe(NO3)3溶液,溶液中可能含有Fe2+,检验Fe2+所需试剂名称________,其反应原理为______________________(用离子方程式表示);(5)向反应后的三颈瓶中加入饱和KOH溶液,析出K2FeO4固体,过滤、洗涤、干燥。洗涤操作所用最佳试剂为______________________;A.水B.无水乙醇C.稀KOH溶液(6)工业上用“间接碘量法”测定高铁酸钾的纯度:用碱性KI溶液溶解1.00gK2FeO4样品,调节pH使高铁酸根全部被还原成亚铁离子,再调节pH为3~4,用1.0mol/L的Na2S2O3标准溶液作为滴定剂进行滴定(2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),淀粉作指示剂,装有Na2S2O3标准溶液的滴定管起始和终点读数如如图所示:①消耗Na2S2O3标准溶液的体积为____________mL。②原样品中高铁酸钾的质量分数为_________________。[M(K2FeO4)=198g/mol]③若在配制Na2S2O3标准溶液的过程中定容时俯视刻度线,则导致所测高铁酸钾的质量分数____________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。20、二氧化氯(ClO2)具有强氧化性,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体,其体积分数超过10%时易引起爆炸。某研究小组欲用以下三种方案制备ClO2,回答下列问题:(1)以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2,黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-,写出制备ClO2的离子方程式__。(2)用过氧化氢作还原剂,在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2,并将制得的ClO2用于处理含CN-废水。实验室模拟该过程的实验装置(夹持装置略)如图所示。①装置A的名称是__,装置C的作用是__。②反应容器B应置于30℃左右的水浴中,目的是__。③通入氮气的主要作用有3个,一是可以起到搅拌作用,二是有利于将ClO2排出,三是__。④ClO2处理含CN-废水的离子方程式为__,装置E的作用是__。(3)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2的方法。①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。某次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的__(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。②用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2,工作原理如图所示,写出阳极产生ClO2的电极反应式__。21、H2S在金属离子的鉴定分析、煤化工等领域都有重要应用。请回答:Ⅰ.工业上一种制备H2S的方法是在催化剂、高温条件下,用天然气与SO2反应,同时生成两种能参与大气循环的氧化物。(1)该反应的化学方程式为_____________。Ⅱ.H2S可用于检测和沉淀金属阳离子。(2)H2S的第一步电离方程式为________。(3)已知:25℃时,Ksp(SnS)=1.0×10-25,Ksp(CdS)=8.0×10-27。该温度下,向浓度均为0.1mol·L-1的CdCl2和SnCl2的混合溶液中通入H2S,当Sn2+开始沉淀时,溶液中c(Cd2+)=________(溶液体积变化忽略不计)。Ⅲ.H2S是煤化工原料气脱硫过程的重要中间体。反应原理为ⅰ.COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g)ΔH=+7kJ·mol-1;ⅱ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=-42kJ·mol-1。(4)已知:断裂1mol分子中的化学键所需吸收的能量如表所示。分子COS(g)H2(g)CO(g)H2S(g)H2O(g)CO2(g)能量/(kJ·mol-1)1319442x6789301606表中x=________。(5)向10L容积不变的密闭容器中充入1molCOS(g)、1molH2(g)和1molH2O(g),进行上述两个反应。其他条件不变时,体系内CO的平衡体积分数与温度(T)的关系如图所示。①随着温度升高,CO的平衡体积分数_____(填“增大”或“减小”)。原因为_______②T1℃时,测得平衡时体系中COS的物质的量为0.80mol。则该温度下,COS的平衡转化率为_____;反应ⅰ的平衡常数为_____(保留两位有效数字)。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
有机物分子中含有苯环、碳碳双键和羧基,结合苯、烯烃和羧酸的性质分析解答。【详解】A.该有机物含有羧基能发生酯化反应,含有碳碳双键,能发生加成、氧化反应;但不能发生水解反应,A错误;B.由于苯环和碳碳双键均是平面形结构,且单键可以旋转,所以该有机物中所有碳原子可能处于同一平面上,B错误;C.与该有机物具有相同官能团的同分异构体如果含有1个取代基,可以是-CH=CHCOOH或-C(COOH)=CH2,有2种,如果含有2个取代基,还可以是间位和对位,则共有4种,C错误;D.苯环和碳碳双键均能与氢气发生加成反应,所以1mol该有机物最多与4molH2反应,D正确;答案选D。2、B【解析】
A.矿物油可以通过石油分馏来获取,植物油是油脂,不能通过石油分馏来获取,选项A错误;B.硫酸亚铁可作补血剂组成成分,选项B正确;C.天然蛋白质的水解产物都是α-氨基酸,选项C错误;D.造成PM2.5的直接原因是大气污染物的大量排放,选项D错误;答案选B。3、D【解析】
先将海带在坩埚中灼烧灰化,然后在烧杯中加水浸泡加热促进物质的溶解,在漏斗中过滤,最后用分液漏斗分液,以此解答该题。【详解】A.将海带灼烧灰化,应在坩埚中加热,用到的仪器有①、②和⑧,必要时还可用到三脚架或铁架台带铁圈,A正确;B.加水浸泡加热,应在烧杯中进行,加热用酒精灯,用玻璃棒搅拌,B正确;C.过滤时用到④、⑤和⑦,C正确;D.萃取和分液用到④⑥,不用试管,D错误;故合理选项是D。【点睛】本题考查物质的检验和鉴别的实验设计的分析能力和实验能力,注意把握实验的原理、步骤和实验仪器的使用,着重考查学生对基础知识的掌握和应用。4、C【解析】
A、中子数为8的氮原子的质量数为15;B、HCl中只含共价键;C、NH3中含个N-H键;D、Cl-最外层有8个电子。【详解】A、中子数为8的氮原子的质量数为15,可表示为,选项A错误;B、HCl中只含共价键,其电子式为,选项B错误;C、NH3中含个N-H键,NH3的结构式为:,选项C正确;D、Cl-最外层有8个电子,Cl−的结构示意图为,选项D错误。答案选C。【点睛】本题考查化学用语,侧重考查原子结构、离子结构示意图、电子式和结构式,注意它们之间的区别是解题的关键,如原子结构示意图与离子结构示意图的区别、共价化合物和离子化合物的区别、电子式与结构式的区别等。5、B【解析】
A.根据的结构式,可知分子式为C5H8O,故A正确;B.同系物是结构相似、分子组成相差若干CH2原子团的化合物,和环氧乙烷的结构不同,不是同系物,故B错误;C.的一氯代物有、,共2种,故B正确;D.画红圈的碳原子通过4个单键与碳原子连接,不可能所有碳原子处于同一平面,故D正确;选B。6、C【解析】
A.甲苯可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,可鉴别,故A不选;B.硫酸亚铁具有还原性,可与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,可鉴别,故B不选;C.CH2=C(CH3)CHO中碳碳双键和醛基都可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,不能检验是否含有碳碳双键,故C选;D.SO2具有还原性,可与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,可鉴别,故D不选;故选C。7、B【解析】
A.加热会强烈水解,并且暴露在空气中会导致被氧气氧化为,最终无法得到,A项错误;B.浓硫酸可以脱去蔗糖中的水,即“黑面包实验”,同时硫酸被还原得到,使溴水褪色,因此体现了浓硫酸的脱水性和氧化性,B项正确;C.碳酸钠溶液会吸收变成碳酸氢钠,因此不能用来除杂,C项错误;D.氯化铵固体受热易分解,碘受热易升华,二者遇冷后都重新附着于圆底烧瓶底部无法分离,D项错误;答案选B。【点睛】除杂的第一要义是不能和原物质反应,其次是不能引入新的杂质,最后还要从可行性、操作的简便程度来选择最优的除杂方法。8、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。9、D【解析】
火力发电时燃煤排放的含SO2的烟气通入吸收塔和天然海水,得到溶液通入氧气氧化亚硫酸生成硫酸,加入天然海水中和、稀释经氧化后海水中生成的酸。【详解】A.海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-、CO32-、HCO-3等离子,在这些离子中能发生水解的是CO32-、HCO-3离子,CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-,HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-它们水解呈碱性,所以天然海水的pH≈8,呈弱碱性,故A正确;B.天然海水吸收了含硫烟气后,要用O2进行氧化处理,因为氧气具有氧化性,被氧化的硫元素的化合价为+4价,具有还原性,所以氧气将H2SO3、HSO3-、SO32-等氧化为硫酸,如亚硫酸被氧化的反应为2H2SO3+O2=2H2SO4,故B正确;C.氧化后的“海水”需要用大量的天然海水与之混合后才能排放,是因中和稀释经氧气氧化后海水中生成的酸(H+),故C正确;D.从框图可知:排放”出来的海水,是经过加天然海水中和、稀释经氧化后海水中生成的酸后排放的,溶液的体积显然比进入吸收塔的天然海水大,所以SO42-的物质的量浓度排放出来的海水中浓度小,故D错误;故答案为D。10、C【解析】
A.根据图示结构简式知,结构中含有肽键(),在一定条件下能发生水解反应,故A正确;B.根据图示结构简式知,分子中有肽键、羰基、羟基、醚键四种含氧官能团,故B正确;C.根据图示结构简式知,分子中含有5个O原子,故C错误;D.结构中含有羟基,则分子间可形成氢键,故D正确;故选C。【点睛】高中阶段主要官能团:碳碳双键、碳碳叁键、卤原子、羟基、醛基、羰基、羧基、酯基、硝基、氨基(主要前8个)等,本题主要题干要求是含氧官能团。11、C【解析】
A.电镀时,通常把待镀的金属制品作阴极,A错误;B.氯碱工业上电解的是饱和食盐水,B错误;C.氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极,电极反应为:O2+4H++4e-=2H2O,C正确;D.由于金属活动性Zn>Cu,所以Zn为负极,电子由Zn极移向Cu极,盐桥中的Cl-移向正电荷较多的ZnSO4溶液,D错误;答案选C。12、B【解析】
A.铝离子与氟离子能够形成配合物,且氢氟酸是弱电解质,H+、F-也不能大量共存,故A错误;B.常温下,水电离出的c(H+)=10-4mol•L-1,水的电离程度增大,则溶液中存在可水解的离子,碳酸根为弱酸根,能发生水解反应,促进水的电离,故B正确;C.与Al反应能放出H2的溶液可能为酸性溶液,也可能为碱性溶液,HSO3-在酸性、碱性溶液中都不能大量存在,故C错误;D.使甲基橙变红色的溶液为酸性溶液,酸性条件下,NO2-有强氧化性能与Br-发生氧化还原反应,故D错误;综上所述,答案为B。【点睛】NO2-在中性、碱性条件下,无强氧化性,在酸性条件下,具有强氧化性。13、C【解析】
A.从图像可以看出,甲烷燃烧后释放能量,故都是放热反应,反应①和反应②均为放热反应,故A正确;B.从图像可以看出CO2具有的能量比CO低,故B正确;C.CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)+607.3kJ②,CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)+890.3kJ①,①-②得到CO(g)+O2(g)=CO2(g)+283kJ,故C错误;D.根据图示,反应②的热化学方程式:CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)+607.3kJ,故D正确;答案选C。14、B【解析】
A.结晶后分离出固体的操作是过滤、洗涤和干燥,故A正确;B.在碱性条件下,产物中不能有酸,生成NaClO2的离子方程式为2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+2H2O+O2↑,故B错误;C.ClO2是气体,气体不便于贮存和运输,制成NaCIO2固体,便于贮存和运输,故C正确;D.通入的空气可以将ClO2驱赶到吸收器中,使其被吸收其充分吸收,故D正确。选B。15、C【解析】
A.1molSO4−∙(自由基)中含1mol×(16+4×8+1)NAmol−1=49NA个电子,故A错误;B.室温下,pH越大,亚铁离子和铁离子变为氢氧化亚铁和氢氧化铁,越有利于去除废水中的+5价砷,故B错误;C.过硫酸钠(Na2S2O8)中S为+6价,Na为+1价,假设含有x个O2−,含有y个O22−,则x+2y=8,(+1)×2+(+6)×2+(−2)×x+(−2)×y=0,则x=6,y=1,因此1mol过硫酸钠(Na2S2O8)含NA个过氧键,故C正确;D.根据图示可知,1molFe和1molS2O82−反应生成2molSO42−和1molFe2+,该过程转移2mol电子,但是1molFe2+还要与0.5molS2O82−反应变成Fe3+,因此1mol铁参加反应要消耗1.5molS2O82−,所以共有1molS2O82−被还原时,参加反应的Fe,故D错误。综上所述,答案为C。16、A【解析】
a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同,则a的核外电子总数应为8,为O元素;则b、c、d为第三周期元素,c所在周期数与族数相同,应为Al元素,d与a同族,应为S元素,b可能为Na或Mg,结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律解答该题。【详解】由以上分析可知:a为O元素、b可能为Na或Mg、c为Al、d为S元素。A.同周期元素从左到右元素的金属性逐渐降低,则金属性b>c,a、d为非金属,金属性较弱,则4种元素中b的金属性最强,选项A正确;B.同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,应为b>c>d,a为O,原子半径最小,选项B错误;C.一般来说,元素的非金属性越强,对应的单质的氧化性越强,应为a的单质的氧化性强,选项C错误;D.c为Al,对应的最高价氧化物的水化物为氢氧化铝,为弱碱,选项D错误;故选:A。二、非选择题(本题包括5小题)17、Fe5CH2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)34NaOH+3CO2=Na2CO3+2NaHCO3+H2O【解析】
由血红色可以推出X含有铁元素,由无色无味的气体使澄清石灰水变浑浊推出X中另一种元素为碳。铁碳合金和足量的稀硫酸反应生成FeSO4和H2(A气体),剩余黑色固体碳在足量的氧气中灼烧,生成无色无味气体B(CO2),CO2通入足量澄清石灰水中得到白色沉淀CaCO3。【详解】(1)生成的CaCO3为5.0g即0.05mol,碳元素的质量为0.05mol×12g/mol=0.6g,则X中铁的含量为14.6g-0.6g=14.0g,即含铁14.0g÷56g/mol=0.25mol,所以X为Fe5C。(2)合金中的Fe与H2SO4反应生成的是FeSO4,加氧化剂H2O2后被氧化成Fe3+再与SCN-生成Fe(SCN)3。故离子方程式为:H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;(3)CO2的物质的量为0.336L÷22.4L/mol=0.015mol,NaOH的物质的量为0.02mol。0.015molCO2与0.02molNaOH反应生成Na2CO3amol与NaHCO3bmol,根据Na和C守恒列2个二元一次方程分别为2a+b=0.02,a+b=0.015解得a=0.005,b=0.01,根据四种物质的最简比写出方程式:4NaOH+3CO2=Na2CO3+2NaHCO3+H2O。18、CD+CH3OOCCHBrCH2CH2COOCH3→+HBr、、、CH3OOCCH2CH2CH2COOCH3HOOCCH2CH2CH2COOHClOCCH2CH2CH2COCl【解析】
由、A的分子式,纵观整个过程,结合X的结构,可知发生甲基邻位硝化反应生成A为,对比各物质的分子,结合反应条件与给予的反应信息,可知A中羧基上羟基被氯原子取代生成B,B中甲基上H原子被溴原子取代生成C,C中氯原子、溴原子被﹣NH﹣取代生成D,故B为、C为、D为;由X的结构,逆推可知G为,结合F、E的分子式,可推知F为CH3OOCCHBrCH2CH2COOCH3、E为CH3OOCCH2CH2CH2COOCH3,据此分析解答。【详解】(1)A.化合物A为,苯环连接甲基,能使酸性KMnO4溶液褪色,故A正确;B.化合物C为,苯环能与氢气发生加成反应,卤素原子能发生取代反应,不能发生消去反应,故B错误;C.化合物D,含有酰胺键,能与稀盐酸发生反应,故C正确;D.由结构可知,X的分子式是C15H18N2O5,故D正确,故答案为:CD;(2)由分析可知,化合物B的结构简式是:,故答案为:;(3)D+F→G的化学方程式:+CH3OOCCHBrCH2CH2COOCH3→+HBr,故答案为:+CH3OOCCHBrCH2CH2COOCH3→+HBr;(4)化合物A(C8H7NO4)的同分异构体同时符合下列条件:①分子是苯的二取代物,1H﹣NHR谱表明分子中有4种化学环境不同的氢原子,存在对称结构;②分子中存在硝基和结构,2个取代基可能结构为:﹣NO2与﹣CH2OOCH、﹣NO2与﹣CH2COOH、﹣COOH与﹣CH2NO2、﹣OOCH与﹣CH2NO2,同分异构体可能结构简式为:、、、,故答案为:、、、;(5)由信息①可知,由ClOCCH2CH2CH2COCl与氨气反应生成,由A→B的转化,由HOOCCH2CH2CH2COOH与SOCl2反应得到ClOCCH2CH2CH2COCl,CH3OOCCH2CH2CH2COOCH3碱性条件下水解、酸化得到HOOCCH2CH2CH2COOH,合成路线流程图为:CH3OOCCH2CH2CH2COOCH3HOOCCH2CH2CH2COOHClOCCH2CH2CH2COCl,故答案为:CH3OOCCH2CH2CH2COOCH3HOOCCH2CH2CH2COOHClOCCH2CH2CH2COCl。【点睛】能准确根据反应条件推断反应原理是解题关键,常见反应条件与发生的反应原理类型:①在NaOH的水溶液中发生水解反应,可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应;②在NaOH的乙醇溶液中加热,发生卤代烃的消去反应;③在浓H2SO4存在的条件下加热,可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等;④能与溴水或溴的CCl4溶液反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应;⑤能与H2在Ni作用下发生反应,则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应;⑥在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下,发生醇的氧化反应;⑦与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应,则该物质发生的是—CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2,则为醇→醛→羧酸的过程)。19、吸收HClKClO在较高温度下发生歧化反应生成KClO3将KClO浓溶液滴加到Fe(NO3)3饱和溶液中,Fe3+过量,K2FeO4在Fe3+催化作用下发生分解。或答:将KClO浓溶液滴加到Fe(NO3)3饱和溶液中,溶液呈酸性,在酸性条件下,K2FeO4能与水反应生成Fe(OH)3和O2。2Fe3++3ClO-+10OH-==2FeO42-+3Cl-+5H2O铁氰化钾3Fe3++2Fe(CN)63-==Fe3[Fe(CN)6]2↓B18.0089.1%偏低【解析】
高锰酸钾与浓盐酸在A装置中反应生成氯气,由于浓盐酸易挥发,生成的氯气中一定会混有氯化氢,因此通过装置B除去氯化氢,在装置C中氯气与氢氧化钾反应生成KClO,装置D吸收尾气中的氯气,防止污染。结合题示信息分析解答。(6)用碱性的碘化钾溶液溶解高铁酸钾样品,调节pH,高铁酸根与碘离子发生氧化还原反应,高铁酸根离子全部被还原成亚铁离子,碘离子被氧化成碘,根据电子得失守恒有关系FeO42-~2I2,再根据反应2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI,利用硫代硫酸钠的物质的量可计算得高铁酸钾的质量,进而确定质量分数。【详解】(1)根据上述分析,B装置是用来除去氯气中的氯化氢的,故答案为吸收HCl;(2)根据题干信息知,KClO在较高温度下发生歧化反应生成KClO3,因此反应时需将C装置置于冷水浴中,故答案为KClO在较高温度下发生歧化反应生成KClO3;(3)根据题干信息知,K2FeO4可溶于水、微溶于浓KOH溶液;在强碱性溶液中比较稳定;在Fe3+催化作用下发生分解,在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2,因此制备K2FeO4时,不能将碱性的KClO溶液滴加到Fe(NO3)3饱和溶液中,防止Fe3+过量,K2FeO4在Fe3+催化作用下发生分解;KClO浓溶液与Fe(NO3)3饱和溶液反应制备K2FeO4的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-==2FeO42-+3Cl-+5H2O,故答案为将KClO浓溶液滴加到Fe(NO3)3饱和溶液中,Fe3+过量,K2FeO4在Fe3+催化作用下发生分解(或将KClO浓溶液滴加到Fe(NO3)3饱和溶液中,溶液成酸性,在酸性条件下,K2FeO4能与水反应生成Fe(OH)3和O2);2Fe3++3ClO-+10OH-==2FeO42-+3Cl-+5H2O;(4)工业上常用废铁屑为原料制备Fe(NO3)3溶液,溶液中可能含有Fe2+,检验Fe2+可以使用铁氰化钾,如果含有亚铁离子,会产生蓝色沉淀,其反应原理为3Fe3++2Fe(CN)63-==Fe3[Fe(CN)6]2↓,故答案为铁氰化钾;3Fe3++2Fe(CN)63-==Fe3[Fe(CN)6]2↓;(5)根据上述分析,反应后的三颈瓶中生成了KClO,加入饱和KOH溶液,析出K2FeO4固体,过滤、洗涤、干燥,由于K2FeO4可溶于水、微溶于浓KOH溶液,为了减少K2FeO4的损失,洗涤K2FeO4时不能选用水或稀KOH溶液,应该选用无水乙醇,故答案为B;(6)①根据装有Na2S2O3标准溶液的滴定管起始和终点读数,消耗Na2S2O3标准溶液的体积为19.40-1.40=18.00mL,故答案为18.00;②用碱性的碘化钾溶液溶解高铁酸钾样品,调节pH,高铁酸根与碘离子发生氧化还原反应,高铁酸根离子全部被还原成亚铁离子,碘离子被氧化成碘,根据电子得失守恒有关系FeO42-~2I2,再根据反应2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI,得关系式FeO42-~2I2~4Na2S2O3,所以高铁酸钾的质量为×1.0mol/L×0.018L×198g/mol=0.891g,则原高铁酸钾样品中高铁酸钾的质量分数为×100%=89.1%,故答案为89.1%③若在配制Na2S2O3标准溶液的过程中定容时俯视刻度线,导致配制的Na2S2O3标准溶液的浓度偏大,滴定过程中消耗的Na2S2O3标准溶液的体积偏小,则测得的高铁酸钾的质量分数偏低,故答案为偏低。20、FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O恒压漏斗安全瓶提高化学反应速率,同时防止过氧化氢受热分解稀释ClO2,防止其爆炸2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-吸收ClO2等气体,防止污染大气BaCl2Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+【解析】
二氧化氯(ClO2)具有强氧化性,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。分别利用无机反应和电解原理制备二氧化氯,三种方法均利用了氧化还原反应。【详解】(1)以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2,黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-,根据氧化还原反应中电子守恒和元素守恒,可以写出制备ClO2的离子方程式为FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O。(2)①装置A的名称为恒压漏洞,装置C为安全瓶,起到防止液体倒吸的作用。②升高温度可以提高化学反应速率,但是原料中含有过氧化氢,过氧化氢在过高的温度下可以发生分解反应,因此反应容器B应置于30℃左右的水浴中。③根据题文可知,ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体,其体积分数超过10%时易引起爆炸,故通入氮气的主要作用有3个,一是可以起到搅拌作用,二是有利于将ClO2排出,三是稀释ClO2,防止其爆炸。④ClO2处理含CN-废水发生氧化还原反应,将CN-转化为无污染的CO2和N2,故离子方程式为2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-;装置E在整套装置之后,起到吸收尾气,防止环境污染的作用。(3)①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质,需要过量的碳酸根离子、氢氧根离子和钡离子,过量的钡离子可以用碳酸根离子除去,因此在加入Na2CO3之前应先加入过量BaCl2。②用石墨做电极,电解池的阳极发生氧化反应,元素化合价升高,因此氯离子在阳极失电子和水反应得到ClO2,电极反应式为Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+。21、4SO2+3CH44H2S+3CO2+2H2OH2SH++HS-8.0×10-3mol·L-11076增大反应ⅰ为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,CO的平衡体积分数增大;反应ⅱ为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CO的平衡体积分数也增大20%0.044【解析】
I.(1)工业上一种制备H2S的方法是在
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