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文档简介
河南省林州一中分校(林虑中学2024年高三下学期第五次调研考试化学试题考生须知:1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、中国是一个严重缺水的国家,污水治理越来越引起人们重视,可以通过膜电池除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚,其原理如图所示,下列说法不正确的是A.电流方向从A极沿导线经小灯泡流向B极B.B极为电池的阳极,电极反应式为CH3COO——8e−+4H2O═2HCO3—+9H+C.当外电路中有0.2mole−转移时,通过质子交换膜的H+的个数为0.2NAD.A极的电极反应式为+H++2e−═Cl−+2、下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()A.氨水应密闭保存,置低温处B.在FeCl2溶液中加入铁粉防止氧化变质C.生产硝酸中使用过量空气以提高氨的利用率D.实验室用排饱和食盐水法收集氯气3、下列离子方程式书写正确的是()A.向NaHSO4溶液中滴加过量的Ba(OH)2溶液:2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2OB.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:Na2SiO3+2H+=H2SiO3↓+2Na+C.向偏铝酸钠溶液中加入量过量HCl:AlO2-+4H+=Al3++2H2OD.过量的铁与稀硝酸Fe+4H++2NO3-=Fe3++2NO↑+2H2O4、下列有关实验的图示及分析均正确的是选项实验目的实验图示实验分析A催化裂解正戊烷并收集产物正戊烷裂解为分子较小的烷烃和烯烃B酸碱中和滴定摇动锥形瓶,使溶液向一个方向做圆周运动,勿使瓶口接触滴定管,溶液也不得溅出C制取并收集乙炔用饱和食盐水代替纯水,可达到降低反应速率的目的D实验室制硝基苯反应完全后,可用仪器a、b蒸馏得到产品A.A B.B C.C D.D5、邮票是国家邮政发行的一种邮资凭证,被誉为国家名片。新中国化学题材邮票展现了我国化学的发展和成就,是我国化学史不可或缺的重要文献。下列说法错误的是A.邮票中的人物是侯德榜。其研究出了联产纯碱与氯化铵化肥的制碱新工艺,创立了中国人自己的制碱工艺一侯氏制碱法B.邮票中的图是用橡胶生产的机动车轮胎。塑料、橡胶和纤维被称为三大合成材料,它们不断替代金属成为现代社会使用的重要材料C.邮票中的图是显微镜视野下的结晶牛胰岛素。我国首次合成的人工牛胰岛素属于蛋白质D.邮票是纪念众志成城抗击非典的邮票。冠状病毒其外壳为蛋白质,用紫外线、苯酚溶液、高温可以杀死病毒6、常温下,关于等体积、等pH的稀盐酸和稀醋酸溶液,下列说法正确的是A.两溶液中由水电离的:盐酸>醋酸B.两溶液中C.分别与足量的金属锌反应生成氢气的量:盐酸>醋酸D.分别用水稀释相同倍数后溶液的pH:盐酸=醋酸7、化学与日常生活密切相关,下列说法错误的是A.碘酒是指单质碘的乙醇溶液B.84消毒液的有效成分是NaClOC.浓硫酸可刻蚀石英制艺术品D.装饰材料释放的甲醛会造成污染8、同位素示踪法可用于反应机理的研究,下列反应中同位素示踪表示正确的是()A.2KMnO4+5H218O2+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+518O2↑+8H2OB.NH4Cl+2H2O⇌NH3•2H2O+HClC.K37ClO3+6HCl=K37Cl+3Cl2↑+3H2OD.2Na2O2+2H218O=4NaOH+18O29、鉴别二氧化碳和丙烯两种气体,下列方法或所选试剂中不可行的是()A.可燃性实验 B.酸性高锰酸钾C.澄清石灰水 D.品红试液10、要证明某溶液中不含Fe3+而含有Fe2+,以下操作选择及排序正确的是()①加入少量氯水
②加入少量KI溶液
③加入少量KSCN溶液A.③① B.①③ C.②③ D.③②11、常温下,将NaOH溶液滴加到HA溶液中,测得混合溶液的pH与p转化关系如图所示[已知:p=-lg]。下列叙述错误的是()A.m点:c(A-)=c(HA)B.Ka(HA)的数量级为10-6C.水的电离程度:m<rD.r点:c(H+)+c(Na+)=c(A-)+c(OH-)12、如图所示过程除去AlCl3溶液中含有的Mg2+、K+杂质离子并尽可能减小AlCl3的损失。下列说法正确的是A.NaOH溶液可以用Ba(OH)2溶液来代替 B.溶液a中含有Al3+、K+、Cl-、Na+、OH-C.溶液b中只含有NaCl D.向溶液a和沉淀a中滴加盐酸都要过量13、中华民族有着灿烂的文化积淀。下列叙述不正确的是()A.胆水炼铜是中国古代冶金中一项重要发明,发生了分解反应B.古语:“雷雨发庄稼”,是因为发生了自然固氮C.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异D.中国古代利用明矾溶液来清除铜镜表面的铜锈14、用下图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际相符的是选项
①中物质
②中物质
预测②中的现象
A
稀盐酸
碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液
立即产生气泡
B
浓硝酸
用砂纸打磨过的铝条
产生红棕色气体
C
草酸溶液
高锰酸钾酸性溶液
溶液逐渐褪色
D
氯化铝溶液
浓氢氧化钠溶液
产生大量白色沉淀
A.A B.B C.C D.D15、化学与资源利用、环境保护及社会可持续发展密切相关。下列说法错误的是A.煤转化为水煤气加以利用是为了节约燃料成本B.利用太阳能蒸发淡化海水的过程属于物理变化C.在阳光照射下,利用水和二氧化碳合成的甲醇属于可再生燃料D.用二氧化碳合成可降解塑料聚碳酸酯,实现“碳”的循环利用16、下表中对应关系正确的是()ACH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HClCH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl均为取代反应B由油脂得到甘油;由卤代烃制醇均发生了水解反应CCl2+2Br‾→2Cl‾+Br2;Zn+Cu2+→Zn2++Cu均为单质被还原的置换反应D2Na2O2+2H2O→4NaOH+O2↑;2F2+2H2O→4HF+O2均为水作还原剂的氧化还原反应A.A B.B C.C D.D二、非选择题(本题包括5小题)17、H是合成某药物的中间体,其合成路线如F(-Ph代表苯基):(1)已知X是一种环状烃,则其化学名称是___。(2)Z的分子式为___;N中含氧官能团的名称是__。(3)反应①的反应类型是__。(4)写出反应⑥的化学方程式:__。(5)T是R的同分异构体,同时满足下列条件的T的同分异构体有___种(不包括立体异构)。写出核磁共振氢谱有五个峰的同分异构体的结构简式:___。a.与氯化铁溶液发生显色反应b.1molT最多消耗2mol钠c.同一个碳原子上不连接2个官能团(6)参照上述合成路线,结合所学知识,以为原料合成OHCCH2CH2COOH,设计合成路线:___(其他试剂任选)。18、苯丁酸氮芥是一种抗肿瘤药,其合成路线如下。其中试剂①是丁二酸酐(),试剂③是环氧乙烷(),且环氧乙烷在酸或碱中易水解或聚合。回答下列问题:(1)写出反应类型:反应Ⅱ____,反应Ⅴ_____。(2)写出C物质的结构简式___。(3)设计反应Ⅲ的目的是____。(4)D的一种同分异构体G有下列性质,请写出G的结构简式____。①属于芳香族化合物,且苯环上的一氯取代物只有一种②能与盐酸反应成盐,不能与碳酸氢钠溶液反应③能发生水解反应和银镜反应④0.1摩尔G与足量金属钠反应可放出标况下2.24升氢气(5)通过酸碱中和滴定可测出苯丁酸氮芥的纯度,写出苯丁酸氮芥与足量氢氧化钠反应的化学方程式____。(6)1,3-丁二烯与溴发生1,4加成,再水解可得1,4-丁烯二醇,设计一条从1,4-丁烯二醇合成丁二酸的合成路线(所需试剂自选)____19、目前全世界的镍(Ni)消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位。镍常用于各种高光泽装饰漆和塑料生产,也常用作催化剂。碱式碳酸镍的制备:工业用电解镍新液(主要含NiSO4,NiCl2等)制备碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O],制备流程如图:(1)反应器中的一个重要反应为3NiSO4+3Na2CO3+2H2O=NiCO3·2Ni(OH)2+3Na2SO4+2X,X的化学式为__。(2)物料在反应器中反应时需要控制反应温度和pH值。分析如图,反应器中最适合的pH值为__。(3)检验碱式碳酸镍晶体洗涤干净的方法是__。测定碱式碳酸镍晶体的组成:为测定碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O]组成,某小组设计了如图实验方案及装置:资料卡片:碱式碳酸镍晶体受热会完全分解生成NiO、CO2和H2O实验步骤:①检查装置气密性;②准确称量3.77g碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O]放在B装置中,连接仪器;③打开弹簧夹a,鼓入一段时间空气,分别称量装置C、D、E的质量并记录;④__;⑤打开弹簧夹a缓缓鼓入一段时间空气;⑥分别准确称量装置C、D、E的质量并记录;⑦根据数据进行计算(相关数据如下表)装置C/g装置D/g装置E/g加热前250.00190.00190.00加热后251.08190.44190.00实验分析及数据处理:(4)E装置的作用__。(5)补充④的实验操作___。(6)通过计算得到碱式碳酸镍晶体的组成__(填化学式)。镍的制备:(7)写出制备Ni的化学方程式__。20、亚硝酰氯(NOCl,熔点:-64.5℃,沸点:-5.5℃)是一种黄色气体,遇水易反应,生成一种氯化物和两种常见的氮氧化物,其中一种呈红棕色。可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。(1)甲组的同学拟制备原料气NO和Cl2,制备装置如图所示:为制备纯净干燥的气体,下表中缺少的药品是:制备原料装置Ⅰ装置Ⅱ烧瓶中分液漏斗中制备纯净Cl2MnO2①________饱和食盐水制备纯净NOCu稀硝酸②________
(2)乙组同学利用甲组制得的NO和Cl2制备NOCl,装置如图所示:①装置连接顺序为a→__________(按气流自左向右方向,用小写字母表示)。②为了使气体充分反应,从A处进入的气体是____________(填Cl2或NO)。实验中先通入Cl2,待装置Ⅴ中充满黄绿色气体时,再将NO缓缓通入,此操作的目的是___________(回答一条即可)。③装置Ⅴ生成NOCl的化学方程式是_____________。④装置Ⅵ的作用为__________,若无该装置,Ⅷ中NOCl可能发生反应的化学方程式为_______。(3)丁组同学用以下方法测定亚硝酰氯(NOCl)纯度:取Ⅷ中所得液体m克溶于水,配制成250mL溶液,取出25.00mL,以K2CrO4溶液为指示剂,用cmol/LAgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为bmL。亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为_________(用代数式表示即可)。21、碳、氮及其化合物在化工生产和国防工业中具有广泛应用。请回答:(1)利用CO2的弱氧化性,开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺。该工艺可采用铬的氧化物为催化剂,其反应机理如图:①图中催化剂为__________________。②该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭,维持催化剂活性,原因是______________。(2)现向三个体积均为2L的恒容密闭容器I、Ⅱ、Ⅲ中,均分别充入1molCO和2molH2发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1=-90.1kJ/mol。三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变。当反应均进行到5min时H2的体积分数如图所示,其中只有一个容器中的反应已经达到平衡状态。①5min时三个容器中的反应达到化学平衡状态的是容器__________(填序号)。②0-5min内容器I中用CH3OH表示的化学反应速率v(CH3OH)=_________。(保留两位有效数字)。③当三个容器中的反应均达到平衡状态时,平衡常数最小的是容器_________。(填序号)(3)在密闭容器中充入10molCO和8molNO,发生反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=-762kJ·mo-1,如图为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。①由上图判断,温度T1_____T2(填“低于”或“高于”)。②压强为20MPa、温度为T2下,若反应进行到10min达到平衡状态,在该温度下,如图所示A、B、C对应的pA(CO2)、pB(CO2)、pC(CO2)从大到小的顺序为_________。③若在D点对反应容器降温的同时缩小体积至体系压强增大,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的__________点。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、B【解析】
原电池中阳离子移向正极,根据原电池中氢离子的移动方向可知A为正极,正极有氢离子参与反应,电极反应式为+2e-+H+═+Cl-,B为负极,电极反应式为CH3COO--8e-+4H2O
═2HCO3-+9H+,据此分析解答。【详解】A.原电池工作时,电流从正极经导线流向负极,即电流方向从A极沿导线经小灯泡流向B极,故A正确;B.B极为电池的负极,失去电子,发生氧化反应,电极反应式为CH3COO--8e-+4H2O
═2HCO3-+9H+,B极不是阳极,故B错误;C.根据电子守恒可知,当外电路中有0.2mole-转移时,通过质子交换膜的H+的个数为0.2NA,故C正确;D.A为正极,得到电子,发生还原反应,正极有氢离子参与反应,电极反应式为+2e-+H+═+Cl-,故D正确;答案选B。【点睛】根据氢离子的移动方向判断原电池的正负极是解题的关键。本题的易错点为B,要注意原电池的两极称为正负极,电解池的两极称为阴阳极。2、B【解析】
A、NH3+H2ONH3·H2O⊿H<0,升高温度,促进氨水分解,正确;B、Fe2+易被氧化为Fe3+,加入Fe粉,Fe+2Fe3+=3Fe2+,能防止Fe2+氧化变质,B不能用勒沙特列原理解释;C、增大一种反应物浓度,可以提高另一反应物转化率,正确;D、Cl2+H2OH++Cl-+HClO,增大c(Cl-),抑制氯气溶解,D正确。答案选B。3、C【解析】
A.向NaHSO4溶液中滴加过量的Ba(OH)2溶液,发生两个过程,首先发生2NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+Na2SO4+2H2O,生成的Na2SO4再与过量的Ba(OH)2反应Na2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2NaOH,两式合并后离子反应方程式:H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O,故A错误;B.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸,Na2SiO3可溶性盐,要拆开,离子反应方程式:SiO32-+2H+=H2SiO3↓,故B错误;C.偏铝酸根离子只能存在于碱性溶液中,遇酸生成沉淀,过量的酸使沉淀溶解。向偏铝酸钠溶液中加入量过量HCl:AlO2-+4H+=Al3++2H2O,故C正确;D.过量的铁与稀硝酸反应产物应该是Fe2+,3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O,故D错误;答案选C。4、B【解析】
A.正戊烷裂解为分子较小的烷烃和烯烃,常温下均为气体,不能冷凝收集,且催化裂化中使用碎瓷片作催化剂且有聚热功能,若改用没有聚热功能的氧化铝固体,实验效果不理想,故A错误;B.滴定时左手控制活塞,右手摇瓶,使溶液向一个方向做圆周运动,勿使瓶口接触到滴定管,溶液也不得溅出,操作合理,故B正确;C.用饱和食盐水代替纯水能减缓反应速率,从而可以得到较平缓的乙炔气流,但乙炔的摩尔质量与空气的摩尔质量相近,排空气法收集乙炔不纯,利用乙炔难溶于水的性质,应使用排水法收集,故C错误;D.反应完全后,硝基苯与酸分层,应选分液漏斗分离,粗产品再蒸馏得到硝基苯,图中仪器b为圆底烧瓶,蒸馏操作时要用蒸馏烧瓶和直形冷凝管,并使用温度计测蒸汽温度,故D错误;答案选B。5、B【解析】
A.邮票中的人物是侯德榜。1941年,侯德榜改进了索尔维制碱法,研究出了制碱流程与合成氨流程于一体的联产纯碱与氯化铵化肥的制碱新工艺,命名为“侯氏制碱法”,故A正确;B.邮票中的图是用橡胶生产的机动车轮胎。橡胶和纤维都有天然的,三大合成材料是指塑料、合成橡胶和合成纤维,它们不断替代金属成为现代社会使用的重要材料,故B错误;C.邮票中的图是显微镜视野下的结晶牛胰岛素。1965年9月,我国科学家首先在世界上成功地实现了人工合成具有天然生物活力的蛋白质−−结晶牛胰岛素,故C正确;D.邮票是纪念众志成城抗击非典的邮票。冠状病毒其外壳为蛋白质,用紫外线、苯酚溶液、高温都可使蛋白质变性,从而可以杀死病毒,故D正确;答案选B。【点睛】合成材料又称人造材料,是人为地把不同物质经化学方法或聚合作用加工而成的材料,其特质与原料不同,如塑料、合金(部分合金)等。塑料、合成纤维和合成橡胶号称20世纪三大有机合成材料,纤维有天然纤维和人造纤维,橡胶也有天然橡胶和人造橡胶。6、B【解析】
醋酸是弱酸,水溶液中存在电离平衡。重视外因对电离平衡的影响。【详解】A.稀盐酸和稀醋酸溶液中的OH-均来自水的电离,两溶液pH相等,则H+、OH-浓度分别相等,即水电离的:盐酸=醋酸,A项错误;B.两溶液分别满足电荷守恒关系c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)、c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),两溶液的pH相等,c(H+)和c(OH-)的也相等,则c(Cl-)=c(CH3COO-),B项正确;C.稀盐酸和稀醋酸等体积、等pH,则H+等物质的量,与足量的金属锌反应时促进醋酸电离出更多H+,生成更多氢气,故生成氢气量:盐酸<醋酸,C项错误;D.稀释过程中,醋酸电离平衡右移。分别用水稀释相同倍数后,醋酸溶液中H+浓度较大,pH较小,则溶液的pH:盐酸>醋酸,D项错误。本题选B。7、C【解析】
A、碘酒是指单质碘的乙醇溶液,A正确;B、84消毒液的有效成分是NaClO,B正确;C、浓硫酸与二氧化硅不反应,氢氟酸可刻蚀石英制艺术品,C错误;D、装饰材料释放的甲醛会造成污染,D正确;答案选C。8、A【解析】
A.过氧化氢中的O化合价由−1价升高为0价,故18O全部在生成的氧气中,故A正确;B.NH4Cl水解,实际上是水电离出的氢氧根、氢离子分别和NH4+、Cl−结合,生成一水合氨和氯化氢,所以2H应同时存在在一水合氨中和HCl中,故B错误;C.KClO3中氯元素由+5价降低为0价,HCl中氯元素化合价由−1价升高为0价,故37Cl应在氯气中,故C错误;D.过氧化物与水反应实质为:过氧根离子结合水提供的氢离子生成过氧化氢,同时生成氢氧化钠,过氧化氢在碱性条件下不稳定,分解为水和氧气,反应方程式为:2Na2O2+4H218O=4Na18OH+2H2O+O2↑,所以18O出现在氢氧化钠中,不出现在氧气中,故D错误;答案选A。9、D【解析】
A.二氧化碳不可燃,丙烯可燃,现象不同,故A可行;B.二氧化碳与高锰酸钾不反应,丙烯使高锰酸钾溶液褪色,现象不同,故B可行;C.二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,丙烯与澄清石灰水不反应,现象不同,故C可行;D.二氧化碳和丙烯两种气体都不与品红溶液反应,无法区别,故D不可行;故答案为D。10、A【解析】
三价铁离子遇到硫氰根离子显血红色;二价铁离子遇到硫氰根离子不变色,二价铁离子具有还原性,能被氧化为三价铁离子;碘离子和铁离子反应和亚铁离子不反应。【详解】先根据Fe3+的特征反应,加入硫氰酸钾溶液判断溶液不含Fe3+;然后加入氧化剂氯水,如果含有Fe2+,Fe2+被氧化剂氧化成Fe3+溶液变成红色,以此证明Fe2+的存在,加入少量KI溶液和铁离子反应,和亚铁离子不反应,不能证明含亚铁离子,操作选择及排序为③①。答案选A。11、B【解析】
A.由图像可知m点所示溶液中p=-lg=0,=1,则m点c(A-)=c(HA),A正确;B.Ka(HA)只与温度有关,可取m点分析,Ka(HA)=,由于=1,Ka(HA)=c(H+)=10-4.76,B错误;C.由A项知m点c(A-)=c(HA),r点时由横坐标可知,=100,即c(A-)>c(HA),说明r点溶液中A-浓度大于m点,水的电离程度:m<r,C正确;D.r点溶液中电荷守恒关系为:c(H+)+c(Na+)=c(A-)+c(OH-),D正确;故选B。【点睛】水溶液中的图像题,解题关键在于认真读懂图像,横坐标、纵坐标、线的走势、尤其是特殊点的分析,如本题中的m点。12、A【解析】
A选项,NaOH主要作用是将铝离子变为偏铝酸根,因此可以用氢氧化钾、氢氧化钡来代替,故A正确;B选项,溶液a中含有K+、Cl-、Na+、AlO2-、OH-,故B错误;C选项,溶液b中含有氯化钠、氯化钾,故C错误;D选项,向溶液a中滴加盐酸过量会使生成的氢氧化铝沉淀溶解,故D错误;综上所述,答案为A。13、A【解析】胆水炼铜是用铁与硫酸铜溶液发生置换反应,A错误;放电情况下,氮气与氧气反应变为NO,然后被O2氧化为NO2,NO2溶于水变为硝酸随雨水落入地面,相当于给庄稼施肥,这是自然固氮,B正确;侯氏制碱法的工艺过程中是将CO2、NH3通入饱和NaCl溶液中,发生以下反应:NH3+CO2+H2O=NH4HCO3;NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓,主要应用了Na2CO3与NaHCO3的溶解度的差异,C正确;明矾中铝离子水解显酸性,与铜锈中主成分碱式碳酸铜反应,D正确;正确选项A;14、C【解析】
A项、盐酸首先中和氢氧化钠,故A错误;B项、常温下铝在浓硝酸中钝化,得不到气体,故B错误;C项草酸具有还原性,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使其褪色,故C正确;D项、氢氧化钠溶液开始是过量的,因此不可能产生白色沉淀氢氧化铝,故D错误;故选C。15、A【解析】
A.煤转化为水煤气加以利用是为了减少环境污染,A错误;B.利用太阳能蒸发淡化海水得到含盐量较大的淡水,其过程属于物理变化,B正确;C.在阳光照射下,利用水和二氧化碳合成甲醇,甲醇为燃料,可再生,C正确;D.用二氧化碳合成可降解塑料聚碳酸酯,聚碳酸酯再降解回归自然,实现“碳”的循环利用,D正确;答案为A。16、B【解析】
A.CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl为烯烃的加成反应,而CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl为烷烃的取代反应,故A错误;B.油脂为高级脂肪酸甘油酯,水解生成甘油;卤代烃水解产物为醇,则均发生水解反应,故B正确;C.Zn+Cu2+=Zn2++Cu反应中,Zn元素化合价升高,Zn单质被氧化,故C错误;D.2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑中只有过氧化钠中O元素的化合价变化,水既不是氧化剂也不是还原剂;2F2+2H2O→4HF+O2中只有O元素的化合价升高,作还原剂,故D错误;正确答案是B。【点睛】把握反应中结构变化、反应条件及反应中元素的化合价变化为解答的关键,注重高频考点的考查,题目难度不大。二、非选择题(本题包括5小题)17、环戊二烯C7H8O羰基加成反应2+O22+2H2O9【解析】
(1)已知X是一种环状烃,分子式为C5H6推断其结构式和名称;(2)由Z得结构简式可得分子式,由N得结构简式可知含氧官能团为羰基;(3)反应①的反应类型是X与Cl2C=C=O发生的加成反应;(4)反应⑥为M的催化氧化;(5)T中含不饱和度为4与氯化铁溶液发生显色反应则含苯酚结构;1molT最多消耗2mol钠则含有两个羟基;同一个碳原子上不连接2个官能团,以此推断;(6)运用上述流程中的前三步反应原理合成环丁酯,环丁酯水解、酸化得到OHCCH2CH2COOH。【详解】(1)已知X是一种环状烃,分子式为C5H6,则X为环戊二稀,故答案为环戊二烯;(2)Z结构式为,分子式为:C7H8O;由N得结构简式可知含氧官能团为酮键;故答案为:C7H8O;羰基;(3)反应①的反应类型是X与Cl2C=C=O发生的加成反应;故答案为:加成反应;(4)反应⑥为M的催化氧化反应方程式为:2+O22+2H2O,故答案为:2+O22+2H2O;(5)R中不饱和度为4,T中苯环含有4个不饱和度,与氯化铁溶液发生显色反应则含苯酚结构;1molT最多消耗2mol钠则含有两个羟基;同一个碳原子上不连接2个官能团。则有两种情况,苯环中含有3个取代基则含有两个羟基和一个甲基,共有6种同分异构体;苯环中含有2个取代基则一个为羟基一个为-CH2OH,共有三种同分异构体(邻、间、对),则共有9种同分异构体。核磁共振氢谱有五个峰的同分异构体的结构简式为:故答案为:9;;(6)参考上述流程中的有关步骤设计,流程为:,故答案为:。18、还原反应取代反应将羧酸转化成酯,防止环氧乙烷水解或聚合+3NaOH+2NaCl+H2OHOCH2-CH2-CH2-CH2OHHOOC-CH2-CH2-COOH【解析】
(1)对比A、B的结构简式可知,A中羰基转化为亚甲基;对比D与苯丁酸氮芥的结构可知,反应V为取代反应;(2)试剂③是环氧乙烷,对比B、D的结构简式,反应Ⅲ是B与甲醇发生酯化反应;(3)试剂③是环氧乙烷(),环氧乙烷在酸或碱中易水解或聚合,结合B的结构分析解答;(4)①属于芳香族化合物,且苯环上的一氯取代物只有一种,②能与盐酸反应成盐,不能与碳酸氢钠溶液反应,说明含有氨基,不含羧基,③能发生水解反应和银镜反应,说明含有酯基、醛基,④0.1摩尔G与足量金属钠反应可放出标况下2.24升氢气,说明结构中含有2个羟基,加成分析书写G的结构简式;(5)苯丁酸氮芥中的Cl原子、羧基均能与氢氧化钠反应;(6)以1,4-丁烯二醇()合成丁二酸(HOOC-CH2-CH2-COOH),为了防止羟基氧化过程中碳碳双键断裂,需要首先将碳碳双键转化为单键,再氧化,加成分析解答。【详解】(1)对比A、B的结构简式可知,A中转化为氨基,羰基转化为亚甲基,属于还原反应(包括肽键的水解反应);对比D与苯丁酸氮芥的结构可知,反应V为取代反应,而反应VI为酯的水解反应,故答案为:还原反应;取代反应;(2)试剂③是环氧乙烷,对比B、D的结构简式,反应Ⅲ是B与甲醇发生的酯化反应,故C的结构简式为:,故答案为:;(3)试剂③是环氧乙烷(),环氧乙烷在酸或碱中易水解或聚合,根据流程图,设计反应Ⅲ的目的是:将B中的羧酸转化成酯,防止环氧乙烷水解或聚合,故答案为:将羧酸转化成酯,防止环氧乙烷水解或聚合;(4)D()的一种同分异构体G有下列性质:①属于芳香族化合物,且苯环上的一氯取代物只有一种,②能与盐酸反应成盐,不能与碳酸氢钠溶液反应,说明含有氨基,不含羧基,③能发生水解反应和银镜反应,说明含有酯基、醛基,④0.1摩尔G与足量金属钠反应可放出标况下2.24升氢气,说明含有2个羟基,符合条件的结构为等,故答案为:;(5)苯丁酸氮芥中Cl原子、羧基均能够与氢氧化钠反应,与足量的氢氧化钠反应的化学方程式为:+3NaOH+2NaCl+H2O,故答案为:+3NaOH+2NaCl+H2O;(6)以1,4-丁烯二醇()合成丁二酸(HOOC-CH2-CH2-COOH),1,4-丁烯二醇可以首先与氢气加成生成1,4-丁二醇(HOCH2-CH2-CH2-CH2OH),然后将HOCH2-CH2-CH2-CH2OH催化氧化即可,合成路线为HOCH2-CH2-CH2-CH2OHHOOC-CH2-CH2-COOH,故答案为:HOCH2-CH2-CH2-CH2OHHOOC-CH2-CH2-COOH。19、CO28.3取最后一次洗涤液少许,加入HCl酸化的BaCl2溶液,若无沉淀产生,则证明沉淀已经洗涤干净吸收空气中的H2O和CO2关闭弹簧夹a,点燃酒精灯,观察到C中无气泡时,停止加热NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O2[NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O]+3N2H4·H2O=6Ni+3N2↑+2CO2↑+21H2O【解析】
(1)根据元素守恒分析判断;(2)使各种杂质相对最少的pH即为最适合的pH;(3)反应后的滤液中含有硫酸钠,因此检验碱式碳酸镍晶体是否洗涤干净就是检验是否有硫酸根离子残留;(4)根据实验目的和各个装置的作用分析;(5)根据实验目的和前后操作步骤分析;(6)先计算生成水蒸气和CO2的质量,再根据质量守恒确定化学式;(7)氧化还原反应中电子有得,必有失,根据化合价变化确定生成物,进而配平方程式。【详解】(1)反应器中的一个重要反应为3NiSO4+3Na2CO3+2H2O=NiCO3·2Ni(OH)2+3Na2SO4+2X,反应前Ni原子共3个、S原子共3个、O原子共23个、Na原子6个、C原子3个、H原子4个,反应后现有:Ni原子3个、S原子共3个、O原子共19个、Na原子6个、C原子1个、H原子4个,少O原子4个,C原子2个,而这些微粒包含在2个X分子中,所以X的化学式为CO2,故答案为:CO2;(2)物料在反应器中反应时需要控制反应条件,根据图可知,在pH=8.3时,各种杂质相对最少,所以反应器中最适合的pH8.3,故答案为:8.3;(3)反应后的滤液中含有硫酸钠,因此检验碱式碳酸镍晶体是否洗涤干净就是检验是否有硫酸根离子残留,故答案为:取最后一次洗涤液少许,加入HCl酸化的BaCl2溶液,若无沉淀产生,则证明沉淀已经洗涤干净;(4)C装置用来吸收碱式碳酸镍晶体受热分解产生的H2O,D装置用来吸收碱式碳酸镍晶体受热分解产生的CO2,E装置可以防止空气中的H2O和CO2进入D装置中,影响实验数据的测定,故答案为:吸收空气中的H2O和CO2;(5)步骤③反应前左侧通空气是为了排尽装置中原有的CO2和水蒸气,避免装置内的CO2和水蒸气造成数据干扰,排空气后,应该开始进行反应,因此步骤④的操作为关闭弹簧夹a,点燃酒精灯,观察到C中无气泡时,说明固体分解完全,停止加热;步骤⑤再打开弹簧夹a缓缓鼓入一段时间空气,将装置中残留的CO2和水蒸气全部赶入C、D装置,被完全吸收,故答案为:关闭弹簧夹a,点燃酒精灯,观察到C中无气泡时,停止加热;(6)水的质量为251.08g−250g=1.08g,CO2的质量为190.44g−190g=0.44g,由于发生的是分解反应,所以生成的NiO的质量为3.77g−1.08g−0.44g=2.25g,则分解反应中水、二氧化碳和NiO的系数比(也就是分子个数比)为即:,xNiCO3⋅yNi(OH)2⋅zH2O
.
6H2O↑+CO2↑+3NiO,根据元素守恒可得可得x=1,y=2,z=4即xNiCO3⋅yNi(OH)2⋅zH2O中x:y:z的值1:2:4,故答案为:NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O;(7)NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O与N2H4·H2O反应生成Ni,Ni元素得电子,被还原,同时还生成气体X和Y,由第(1)问知X为CO2,氧化还原反应有得电子,必有失电子的物质,由此判断另一种气体为N2,根据得失电子守恒、元素守恒配平制备Ni的化学方程式,故答案为:2[NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O]+3N2H4·H2O=6Ni+3N2↑+2CO2↑+21H2O。20、浓盐酸水e→f(或f→e)→b→c→dCl2排尽装置中的空气,防止NO被装置中的氧气氧化2NO+Cl2=2NOCl防止水蒸气进入装置Ⅷ2NOCl+H2O=2HCl+NO+NO2【解析】
由氯气与一氧化氮在常温常压下合成NOCl:由图装置制备氯气,实验室用浓盐酸与二氧化锰制备,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,故装置Ⅱ用饱和食盐水吸收氯化氢气体,装置Ⅲ用浓硫酸干燥,由图制备NO,用铜和稀硝酸反应制备NO,制得的NO中可能混有NO2,故装置Ⅱ用水净化NO,装置IV用浓硫酸干燥,将氯气和NO干燥后在装置V中发生反应,在冰盐中冷凝收集NOCl,氯气、NO以及NOCl均不能排放到空气中,用氢氧化钠溶液吸收,NOCl遇水易水解,故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个干燥装置,据此进行解答。【详解】(1)实验室用浓盐酸与二氧化锰制备氯气,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,故装置Ⅱ用饱和食盐水吸收氯化氢气体,用铜和稀硝酸反应制备NO,制得的NO中可能混有NO2,NO
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