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文档简介
2025届河北省邯郸市第二中学化学高一下期末统考模拟试题考生请注意: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(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、下列试剂在空气中久置后,容易出现浑浊现象的是()A.稀H2SO4 B.稀硝酸 C.H2S溶液 D.氨水2、下列各组中的性质比较,不正确的是()A.稳定性:NH3<PH3<SiH4 B.酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4C.碱性:KOH>NaOH>Mg(OH)2 D.还原性:F-<Cl-<Br-3、干冰气化时,下列所述内容发生变化的是()A.分子内共价键 B.分子间作用力 C.分子的性质 D.分子间的氢键4、下列化学用语对事实的表述不正确的是()A.氢氧化钠溶液与二氧化硅反应:SiO2+2OH-=SiO32-+H2OB.常温时,0.1mol·L-1氨水的pH=11.1:NH3·H2ONH4++OH-C.由Na和Cl形成离子键的过程:D.大理石与醋酸反应CO32-+2CH3COOH=2CH3COO-+H2O+CO2↑5、下列反应属于取代反应的是A.苯燃烧生成CO2和H20 B.乙烯使Br2的CCl4溶液褪色C.苯与液溴的反应 D.乙醇使酸性KMn04溶液褪色6、已知二氧化碳和氢气在一定条件下可以合成甲醇,其制备反应为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。下列说法正确的是:A.调控反应条件不能改变反应限度B.化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率C.当CO2的消耗速率等于其生成速率时,该反应已停止D.投入3molH2能得到1mol的CH3OH7、下列气体可用排水收集法来收集()A.NH3 B.H2 C.SO3 D.NO28、下列不属于人类基本营养物质的是A.纤维素 B.糖类 C.油脂 D.蛋白质9、锂海水电池的反应原理为:2Li+2H2O=2LiOH+H2↑,其示意图如图所示。有关该电池工作时说法错误的是A.金属锂作正极B.镍电极上发生还原反应C.海水作为电解质溶液D.可将化学能转化为电能10、用如图装置制取表中的四种干燥、纯净的气体(图中铁架台、铁夹、加热及气体收集装置均已略去;必要时可以加热;a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)其中正确的是选项气体abcdACO2盐酸CaCO3饱和Na2CO3溶液浓硫酸BCl2浓盐酸MnO2NaOH溶液浓硫酸CNH3饱和NH4Cl溶液消石灰H2O固体NaOHDNO稀硝酸铜屑H2O浓硫酸A.A B.B C.C D.D11、含有极性键的共价化合物是()A.Na2O2 B.NaOH C.H2 D.HCl12、将N2、H2的混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器后,测得化学反应速率分别为甲:v(H2)=3mol/(L·min);乙:v(N2)=2mol/(L·min);丙:v(NH3)=1mol/(L·min)。则三个容器中合成氨的反应速率()A.v(甲)>v(乙)>v(丙)B.v(乙)>v(丙)>v(甲)C.v(丙)>v(甲)>v(乙)D.v(乙)>v(甲)>v(丙)13、在一定温度和压强下,把装有NO和NO2的混合气体的试管倒立于水中,充分反应后,试管内气体的体积缩小为原气体体积的3/5,则原混合气体中NO和NO2的体积比为()A.2:3 B.3:2 C.5:3 D.3:514、下列有关苯、乙酸、乙醇说法正确的是A.都易溶于水B.苯易与液溴发生加成反应C.乙酸溶液显酸性D.乙醇不能与金属钠反应15、工业上可以利用氪的一种同位素进行测井探矿、无损探伤、检查管道泄漏等。这里的85是指A.质子数 B.电子数 C.中子数 D.质量数16、仔细分析下列表格中烃的排列规律,判断排列在第17位烃的分子式是()123456789……C2H2C2H4C2H6C3H4C3H6C3H8C4H6C4H8C4H10……A.C6H12 B.C6H14 C.C7H12 D.C7H1417、最近我国科学家研制出强度是钢60倍的碳纳米管(如下图所示)新材料。有关该材料的说法正确的是A.属于金属材料 B.与C互为同位素C.与金刚石互为同素异形体 D.是一种新型高分子化合物18、某温度下,化学反应A=B+C中反应物A的浓度在5s内从2.0mol•L—1减少到1.0mol•L—1。在这段时间内,用A的浓度变化表示的平均反应速率为A.0.4mol•L—1B.0.2mol•L—1C.0.4mol•L—1•s—1D.0.2mol•L—1•s—119、物质(t-BuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应:(t-BuNO)22(t-BuNO)ΔH=+50.5kJ·mol-1,Ea=90.4kJ·mol-1。下列图象合理的是()A. B. C. D.20、将2.4gNaOH和2.269混合并配成溶液,向溶液中滴加2.2mol·稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成的物质的量的关系的是A. B.C. D.21、下列说法错误的是(
)A.石油和天然气的主要成分都是碳氢化合物B.苯、溴苯和乙醇可以用水鉴别C.在酸性条件下,CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3CO18OH和C2H5OHD.甘氨酸(NH2-CH2-COOH)既能与NaOH反应,又能与盐酸反应22、下列关于有机物的叙述不正确的是()A.油脂、淀粉、蔗糖和蛋白质在一定条件下都能发生水解反应B.淀粉水解的最终产物是葡萄糖C.糖类物质都能发生水解反应D.苯、乙醇、乙酸和油脂都能发生取代反应二、非选择题(共84分)23、(14分)工业上可用黄铜矿(CuFeS2)冶炼铜,同时还可得到多种物质。工业冶炼铜的化学方程式是:8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2(1)CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是氧元素和____________。(2)用少量黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(主要含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)模拟制铁红(Fe2O3),进行如下实验。①滤液中的阳离子有Fe3+、Fe2+、H+、_____________。②为确认滤液中含Fe2+,下列实验方案和预期现象正确的是____(填序号)。实验方案预期现象a加NaOH溶液产生白色沉淀,变灰绿再变红褐b先加KSCN溶液,再加氯水先无明显现象,后变红c加酸性KMnO4溶液紫色褪去d先加氯水,再加KSCN溶液溶液先变黄,再变红③滤液在酸性条件下,与H2O2反应的离子方程式是_________________________。(3)m克铝热剂(氧化铁与铝)恰好完全反应,则该反应中氧化产物与还原产物的质量比是________________________。24、(12分)化合物G是一种香料,存在于金橘中,以烷烃A为原料合成G的路线如下:已知:CH3CH=CH2CH3CH2CH2OH(1)反应②的反应类型是___。(2)已知B是A的一氯代物,且B分子中只有1种不同化学环境的氢原子,则B的结构简式为___。(3)C的一种同分异构体具有顺反异构现象,则其结构简式为___。(4)写出同时满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式:___。①能发生水解反应,水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应;②苯环上的一氯代物有3种。(5)根据已有知识并结合相关信息,写出为原料合成成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。______________25、(12分)某科学小组制备硝基苯的实验装置如下,有关数据列如下表。已知存在的主要副反应有:在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。实验步骤如下:取100mL烧杯,用20mL浓硫酸与足量浓硝酸配制混和酸,将混合酸小心加入B中。把18mL(1.84g)苯加入A中。向室温下的苯中逐滴加入混酸,边滴边搅拌,混和均匀。在50~60℃下发生反应,直至反应结束。将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,依次用少量水、5%NaOH溶液和水洗涤。分出的产物加入无水CaCl2颗粒,静置片刻,弃去CaCl2,进行蒸馏纯化,收集205~210℃馏分,得到纯硝基苯18g。回答下列问题:(1)图中装置C的作用是____________________。(2)制备硝基苯的化学方程式_____________________。(3)配制混合酸时,能否将浓硝酸加入到浓硫酸中_________(“是”或“否”),说明理由:____________________。(4)为了使反应在50℃~60℃下进行,常用的方法是______________。反应结束并冷却至室温后A中液体就是粗硝基苯,粗硝基苯呈黄色的原因是_____________________。(5)在洗涤操作中,第二次水洗的作用是_____________________。(6)在蒸馏纯化过程中,因硝基苯的沸点高于140℃,应选用空气冷凝管,不选用水直形冷凝管的原因是_______________________。(7)本实验所得到的硝基苯产率是_____________________。26、(10分)某课外小组设计的实验室制取并提纯乙酸乙酯的方案如下所示已知:①氯化钙可与乙醇形成CaCl2・6C2H5OH;②有关有机物的沸点如下表所示③2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2OI.制备过程:装置如图所示,A中盛有浓硫酸,B中盛有9.5mL无水乙醇和6mL冰醋酸,D中盛有饱和碳酸钠溶液。(1)实验过程中滴加大约3mL浓硫酸,B的容积最合适的是_____(填字母代号)A.25mLB50mLC.250mLD.500mL(2)球形干燥管的主要作用是_______________。(3)饱和碳酸钠溶液的作用是______(填字母代号)。A.消耗乙酸并溶解乙醇B.碳酸钠溶液呈碱性,有利于乙酸乙酯的水解C.加速乙酸乙酯的生成,提高其产率D.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中的更小,有利于分层析出II.提纯方法:①将D中混合液进行分离。②有机层用5mL饱和食盐水洗涤,再用5mL饱和氯化钙溶液洗涤,最后用水洗涤。有机层倒入一干燥的烧瓶中,选用合适的干燥剂干燥,得到粗产品。③将粗产品蒸馏,收集77.1℃时的馏分,得到纯净、干燥的乙酸乙酯。(4)第①步分离混合液时,选用的主要玻璃仪器的名称是_____________。(5)第②步中用饱和食盐水洗去碳酸钠后,再用饱和氯化钙溶液洗涤,主要洗去粗产品中的______(填物质名称)。再加入_______(此空从下列选项中选择,四种物质均有吸水性)干燥A.浓硫酸B.碱石灰C.无水硫酸钠D.生石灰(6)加热有利于提高乙酸乙酯的产率,但实验发现温度过高乙酸乙酯的产率反而降低,一个可能的原因是_____________________________________________。(7)若实验所用乙酸的质量为2.4g,乙醇的质量为2.1g,得到纯净的产品的质量为2.64g,则乙酸乙酯的产率是___________________。27、(12分)某实验小组通过铁与盐酸反应的实验,研究影响反应速率的因素(铁的质量相等,铁块的形状一样,盐酸均过量),设计实验如下表:实验编号盐酸浓度/(mol/L)铁的形态温度/K14.00块状29324.00粉末29332.00块状29342.00粉末313(1)若四组实验均反应进行1分钟(铁有剩余),则以上实验需要测出的数据是______。(2)实验___和_____(填实验编号)是研究盐酸的浓度对该反应速率的影响;实验1和2是研究_______对该反应速率的影响。(3)测定在不同时间产生氢气体积V的数据,绘制出图甲,则曲线c、d分别对应的实验组别可能是______、______。(4)分析其中一组实验,发现产生氢气的速率随时间变化情况如图乙所示。①其中t1~t2速率变化的主要原因是______。②t2~t3速率变化的主要原因是___________。(5)实验1产生氢气的体积如丙中的曲线a,添加某试剂能使曲线a变为曲线b的是______。A.CuO粉末B.NaNO3固体C.NaCl溶液D.浓H2SO428、(14分)某无色济液中,只可能含有以下离子中的若干种:
NH4+、K+、Mg2+、Cu2+、Al3+、NO3-、CO32-、SO42-,,现取三份100mL溶液进行如下实验:①第一份加足量AgNO3溶液后,有白色沉淀产生。②第二份加足量BaCl2溶液后,有白色沉淀产生,经洗涤、干燥后,沉淀质量为6.99g③第三份逐滴滴加
NaOH溶液,测得沉淀与NaOH溶液的体积关系如图。根据上述实验,试回答下列问题:(1)该溶液中一定不存在的阴离子有_______。(2)实验③中NaOH溶液滴至35mL后发生的离子方程式为_______________________________。(3)原得液确定含Mg2+、Al3+、NH4+,且n(Mg2+)∶n(Al3+)∶n(NH4+)=___________。(4)实验所加的NaOH溶液的浓度为________。(5)溶液中存在一种不能确定的阳离子,
请设计实验方案加以检验_________________________。(6)原溶液中NO3-的浓度为c(NO3-)则c(NO3-)的最小浓度为_________。29、(10分)探究物质的结构有助于对物质的性质进行研究。(1)①下列物质中含有羧基的是____(填字母)。a.b.c.②下列物质分子中所有原子处于同一平面的是____(填字母)。a.苯b.丙烯c.甲醇③欲区分乙醛和乙酸,应选用____(填字母)。a.NaOH溶液b.HCl溶液c.NaHCO3溶液(2)书写方程式并写出反应①和②的反应类型:①甲烷与氯气在光照条件下的反应(写第一步)__________________,属于________反应②乙烯使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色__________________,属于________反应③乙醇与金属钠的反应________________,属于________反应④灼热的铜丝多次反复地插入乙醇中:___________________,属于_______反应;
参考答案一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、C【解析】
试剂在空气中久置后容易出现浑浊现象,说明该物质能被空气中的气体发生反应生成沉淀。【详解】A.稀H2SO4与空气中气体不反应,无浑浊现象出现,故A错误;B.稀硝酸具有挥发性,与空气中气体不反应,无浑浊现象出现,故B错误;C.H2S溶液具有还原性,易被氧气氧化生成硫单质,所以容易出现浑浊现象,故C正确;D.氨水易挥发,无浑浊现象出现,故D错误。答案选C。2、A【解析】
A.同周期,由左到右,原子的得电子能力逐渐增强,则气态氢化物的稳定性增强,故CH4<NH3;同主族,由上到下,得电子能力逐渐减弱,则氢化物的稳定性依次减弱,故SiH4<CH4,故A错误;B.同周期,由左到右,原子的得电子能力逐渐增强,则最高价氧化物对应的水化物的酸性增强,HClO4>H2SO4>H3PO4,故B正确;C.同主族,由上到下,失电子能力逐渐增强,则最高价氧化物对应的水化物的碱性增强;同周期,由左到右,原子的失电子能力逐渐减弱,则最高价氧化物对应的水化物的碱性减弱,KOH>NaOH>Mg(OH)2,故C正确;D.同主族,由上到下,得电子能力逐渐减弱,则单质的氧化性减弱,而阴离子的还原性增强,F-<Cl-<Br-,故D正确。故选A3、B【解析】
干冰是二氧化碳的分子晶体,分子间存在分子间作用力,不存在氢键,分子气化时破坏分子间作用力,分子内原子间共价键没有被破坏,所以分子的性质不发生改变;答案选B。4、D【解析】分析:A.二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水;B.一水合氨是弱电解质;C.氯化钠是离子化合物,含有离子键;D.碳酸钙难溶于水。详解:A.氢氧化钠溶液与二氧化硅反应生成硅酸钠和水:SiO2+2OH-=SiO32-+H2O,A正确;B.常温时,0.1mol·L-1氨水的pH=11.1,这说明一水合氨是弱电解质,电离方程式为NH3·H2ONH4++OH-,B正确;C.氯化钠中含有离子键,由Na和Cl形成离子键的过程:,C正确;D.碳酸钙难溶于水,大理石与醋酸反应:CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑,D错误。答案选D。5、C【解析】
A.苯燃烧生成CO2和H20属于氧化反应,选项A错误;B.乙烯使Br2的CCl4溶液褪色属于加成反应,选项B错误;C.苯与液溴的反应,生成溴苯和溴化氢,属于取代反应,选项C正确;D.乙醇使酸性KMn04溶液褪色,发生氧化反应,选项D错误。答案选C。6、B【解析】A、调控反应条件能改变反应限度,如加压,平衡正向移动,故A错误;B、化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率,即达到平衡状态,故B正确;C、当CO2的消耗速率等于其生成速率时,该反应仍在进行,只是正速率与逆速率相等,故C错误;D、投入3molH2得不到1mol的CH3OH,反应是可逆反应,转化率达不到100%,故D错误;故选B。7、B【解析】
能用排水法收集说明该气体难溶于水,和水也不反应。【详解】A.氨气极易溶于水,不能用排水法收集,故不选A;
B.氢气不溶于水,可以用排水取气法收集,故选B;C.三氧化硫易溶于水和水反应生成硫酸,不能用排水法收集,故不选C;
D.二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,不能用排水法收集,故不选D。【点睛】本题考查气体的收集方法选择,注意实验室收集气体的方法,依据气体本身的密度、溶解性等物理性质,能用排水法收集的气体应为难溶于水且不与水反应的气体。8、A【解析】
糖类、油脂和蛋白质是人类基本营养物质,人体中没有水解纤维素的酶,纤维素在人体中主要是加强胃肠的蠕动,有通便功能,不是人类基本营养物质,A项正确;答案选A。9、A【解析】
锂海水电池的电池反应为2Li+2H2O═2LiOH+H2↑,金属锂做原电池负极失电子发生氧化反应,电极反应:Li-e-=Li+,金属镍做原电池正极,海水中水得到电子发生还原反应生成氢气,电极反应:2H2O+2e-=2OH-+H2↑,电子从负极沿导线流向正极。【详解】A.锂海水电池的电池反应为2Li+2H2O═2LiOH+H2↑,金属锂做原电池负极失电子发生氧化反应,电极反应:Li−e−=Li+,故A错误;B.金属镍做原电池正极,海水中水得到电子发生还原反应生成氢气,电极反应:2H2O+2e-=2OH-+H2↑,故B正确;C.原电池中利用海水做电解质溶液,形成闭合回路,故C正确;D.装置为原电池反应,化学能转化为电能,故D正确;答案选A。10、D【解析】
A、二氧化碳气体中混有的杂质是氯化氢气体除去氯化氢气体用饱和碳酸氢钠溶液,不能用碳酸钠溶液,因为碳酸钠溶液会吸收二氧化碳,A错误;B、制取的氯气中常含有氯化氢气体但是不能用氢氧化钠溶液除杂因为氯气会与氢氧化钠反应,B错误;C、除去氨气中的杂质气体不能用水因为氨气极易溶于水,C错误;D、一氧化氮难溶于水,可以用水除去其中的二氧化氮或硝酸,再用浓硫酸干燥即可得到纯净的一氧化氮气体,正确。答案选D。11、D【解析】试题分析:A、过氧化钠是离子化合物,错误;B、氢氧化钠是强碱,属于离子化合物,错误;C、氢气是单质,不是化合物,错误;D、HCl分子中,H与Cl原子形成1对共用电子对,形成极性键,所以是含有极性键的共价化合物,正确,答案选D。考点:考查化合物类型、化学键类型的判断12、D【解析】试题分析:v(H2)3=v(N考点:本题考查化学反应速率。13、A【解析】
设原气体体积为5,则,所以NO与NO2体积比为2:3,A项正确,答案选A。14、C【解析】A、苯不溶于水,乙醇、乙酸任意比例与水互溶,故A错误;B、苯易取代,难加成,苯与液溴不易发生加成反应,故B错误;C、乙酸的官能团是羧基,能电离出H+,乙酸溶液显酸性,故C正确;D、乙醇官能团是羟基,与金属钠发生2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑,故D错误。点睛:本题的难点是苯的化学性质,苯易取代,难加成,能氧化。15、D【解析】
的质量数为85,质子数为36,故选D。16、B【解析】
由表中分子式可知,每3个一组,每组内碳原子数目相同,由前到后的顺序按炔烃、烯烃、烷烃循环,相邻组的碳原子数目相差1,故第15位烃应处于第五组最后一个,碳原子数目为2+4=6,为烷烃,故分子式为C6H14。答案选B。17、C【解析】分析:同位素是质子数相同,而中子数不同的原子;同素异形体是指由同种元素组成的不同单质。详解:A.碳纳米管属于非金属材料,选项A错误;B.碳纳米管为单质不是元素,不能说与互为同位素,选项B错误;C.碳纳米管与金刚石是碳元素形成的不同单质,互为同素异形体,选项C正确;D.碳纳米管是一种单质,不是新型高分子化合物,选项D错误。答案选C。18、D【解析】试题分析:化学反应速率的单位时间内的浓度改变值。V(A)=Δc/Δt=1mol/L÷5s=0.2mol/(L∙s),故选项是D。考点:考查化学反应速率的计算的知识。19、D【解析】由反应的ΔH=50.5kJ•mol-1,则该反应为吸热反应,则反应物的总能量应小于生成物的总能量,所以B、C错误;由ΔH=50.5kJ•mol-1,Ea=90.4kJ•mol-1,则反应热的数值大于活化能的数值的一半,所以A错误、D正确。点睛:本题考查反应热、焓变和活化能等知识,注重对学生基础知识和技能的考查,并训练学生分析图象的能力,明确活化能是反应物分子变为活化分子所需要的能量,再结合图象来分析是解题关键。20、C【解析】
n(NaOH)==2.22mol、n(Na2CO3)==2.22mol,盐酸滴入后,由于氢氧化钠的碱性较强,盐酸和氢氧化钠反应2.4g氢氧化钠消耗2.22L盐酸,不产生气体;当氢氧化钠消耗完之后,盐酸和碳酸钠反应,由于氢离子浓度较小,,生成碳酸氢钠,还是没有气体产生,相关反应如下:CO32-+H+(少量)=HCO3-,此时再消耗2.22L盐酸,不产生气体;当碳酸根消耗完后,2.22mol碳酸氢跟和氢离子反应,产生2.22mol二氧化碳气体,C选项符合题意,故答案为C。21、C【解析】
A.石油的主要成分为烃类物质,而天然气的主要成分为甲烷;
B.苯和溴苯密度不同,且都不溶于水,乙醇与水任意比互溶;
C.在酸性条件下,CH3CO18OC2H5水解时,18O位于乙醇中;
D.甘氨酸(NH2-CH2-COOH)含有氨基和羧基,具有两性;【详解】A.石油的主要成分为烃类物质,而天然气的主要成分为甲烷,主要成分都是碳氢化合物,A项正确;B.苯的密度比水小,溴苯的密度比水大,且都不溶于水,乙醇与水任意比互溶,所以可以鉴别,B项正确;C.在酸性条件下,CH3CO18OC2H5水解时,18O位于乙醇中,CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3COOH和C2H518OH,C项错误;D.甘氨酸(NH2−CH2−COOH)含有氨基和羧基,具有两性,氨基能和HCl反应、羧基能和NaOH反应,D项正确;答案选C。【点睛】要注意烃类物质密度都小于水。22、C【解析】
A.淀粉、油脂、蛋白质、蔗糖都能水解,淀粉水解最终产物是葡萄糖,油脂水解的最终产物是高级脂肪酸和丙三醇,蛋白质水解生成氨基酸,蔗糖水解的最终产物是葡萄糖和果糖,故A正确;B.淀粉是多糖,水解的最终产物是葡萄糖,故B正确;C.糖类物质中单糖不能发生水解反应,故C错误;D.苯与液溴生成溴苯的反应为取代反应、乙酸和乙醇生成乙酸乙酯的反应为取代反应、油脂水解成高级脂肪酸和丙三醇为取代反应,故D正确;答案选C。二、非选择题(共84分)23、铜元素Al3+cH2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O51︰56(102︰112)【解析】
由化学工艺流程可知,向冶炼铜产生的炉渣中加入稀硫酸,炉渣中Fe2O3、FeO和Al2O3与稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和硫酸铝,酸性氧化物SiO2不溶解;过滤,向滤液中加入足量双氧水,酸性条件下双氧水能氧化亚铁离子生成铁离子,再加入过量的氢氧化钠溶液,硫酸铁和硫酸铝与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀和偏铝酸钠溶液,过滤,加热固体,氢氧化铁受热分解生成氧化铁。【详解】(1)若CuFeS2中的Fe元素的化合价为+2价,则铜的元素化合价为+2价,硫元素的化合价为-1价,氧气中氧元素的化合价为0价,由方程式可知,产物中铜元素的化合价为0价,氧化亚铁中铁的化合价为+2价,氧元素为-2价,三氧化二铁中铁的元素化合价为+3价,氧元素为-2价,二氧化硫中硫元素的化合价为+4价,氧元素为-2价,根据氧化还原反应规律,化合价降低的发生还原反应,反应中被还原的元素是Cu元素和O元素,故答案为:铜元素;(2)①炉渣中含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3和稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和硫酸铝,所以滤液中含有的阳离子有:Fe3+、Fe2+、H+、Al3+,故答案为:Al3+;②a、由于溶液中含有Fe3+、Fe2+、H+、Al3+,所以a中加入氢氧化钠溶液后生成氢氧化铁红褐色沉淀会掩盖氢氧化亚铁沉淀,故错误;b、溶液中含有铁离子,因此加KSCN溶液显红色,无法据此检验铁离子,故错误;c、亚铁离子具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故正确;d、溶液中含有铁离子,原溶液显黄色,无法据此检验亚铁离子,故错误;正确的为c,故答案为:c;③双氧水具有氧化性,亚铁离子具有还原性,酸性条件下双氧水能氧化亚铁离子生成铁离子,反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;(3)氧化铁与铝高温发生铝热反应的化学方程式为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,由化学方程式可知反应完全生成的氧化铝和铁的物质的量比为1:2,则氧化产物与还原产物的质量之比为:102:2×56=51︰56,故答案为:51︰56(102︰112)。【点睛】本题考查化学工艺流程,注意理解工艺流程的原理以及物质的转化关系,明确发生的化学反应,掌握离子的检验方法是解题的关键。24、消去反应CH3CH=CHCH3或【解析】
通过G分析可知,D、F在浓硫酸作用下发生酯化反应,F为D为(CH3)2CHCH2OH,根据F推出E为,根据D为(CH3)2CHCH2OH何已知信息,可推出C为(CH3)2C=CH2,B到C发生消去反应的条件【详解】⑴根据反应条件可知,是氯代烃在氢氧化钠醇加热条件下发生消去反应,因此反应②的反应类型是消去反应,故答案为消去反应;⑵C为(CH3)2C=CH2,B是A的一氯代物,且B分子中只有1种不同化学环境的氢原子,则B的结构简式为,故答案为;⑶该物质(CH3)2C=CH2没有顺反异构,C的一种同分异构体具有顺反异构现象,即碳碳双键两边的碳原子不能连接相同的原子或原子团,所以其结构简式为CH3CH=CHCH3,故答案为CH3CH=CHCH3;⑷①能发生水解反应,说明含有酯基,水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应,说明水解后含有苯酚,进一步说明是酚酸酯,②苯环上的一氯代物有3种,说明苯环上有三种不同环境的氢原子,因此写出结构简式为,故答案为;⑸根据已有知识并结合相关信息,写出为原料合成成路线流程图该题主要用逆向思维来分析,要生成,只能通过HOOCCH2OCH2CH2OH发生酯化反应得到,而HOOCCH2OCH2CH2OH是通过HOOCCH2OCH=CH2来得到,再结合水解生成的分析,得到HOOCCH2OCH=CH2是通过消去反应得到,因此整个流程或,故答案为或。25、冷凝回流否液体容易迸溅水浴加热溶有浓硝酸分解产生的NO2洗去残留的NaOH及生成的钠盐防止直形冷凝管通水冷却导致玻璃温差大而炸裂72%【解析】分析:根据题意浓硫酸、浓硝酸和苯在加热时反应生成硝基苯,反应后,将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,依次用少量水、5%NaOH溶液和水洗涤,先用水洗除去浓硫酸、硝酸,再用氢氧化钠除去溶解的少量酸,最后水洗除去未反应的NaOH及生成的盐;分出的产物加入无水CaCl2颗粒,吸收其中少量的水,静置片刻,弃去CaCl2,进行蒸馏纯化,收集205~210℃馏分,得到纯硝基苯;计算产率时,根据苯的质量计算硝基苯的理论产量,产率=实际产量理论产量详解:(1)装置C为冷凝管,作用是导气、冷凝回流,可以冷凝回流挥发的浓硝酸以及苯使之充分反应,减少反应物的损失,提高转化率,故答案为:冷凝回流;(2)根据题意,浓硫酸、浓硝酸和苯在加热时反应生成硝基苯,制备硝基苯的化学方程式为,故答案为:;(3)浓硫酸密度大于浓硝酸,应将浓硝酸倒入烧杯中,浓硫酸沿着烧杯内壁缓缓注入,并不断搅拌,如果将浓硝酸加到浓硫酸中可能发生液体飞溅,故答案为:否;液体容易迸溅浓硝酸;(4)为了使反应在50℃~60℃下进行,可以用水浴加热的方法控制温度。反应结束并冷却至室温后A中液体就是粗硝基苯,由于粗硝基苯中溶有浓硝酸分解产生的NO2,使得粗硝基苯呈黄色,故答案为:水浴加热;溶有浓硝酸分解产生的NO2;(5)先用水洗除去浓硫酸、硝酸,再用氢氧化钠除去溶解的少量酸,最后水洗除去未反应的NaOH及生成的盐,故答案为:洗去残留的NaOH及生成的钠盐;(6)在蒸馏纯化过程中,因硝基苯的沸点高于140℃,应选用空气冷凝管,不选用水直形冷凝管是为了防止直形冷凝管通水冷却导致玻璃温差大而炸裂,故答案为:防止直形冷凝管通水冷却导致玻璃温差大而炸裂;(7)苯完全反应生成硝基苯的理论产量为1.84g×12378,故硝基苯的产率为[18g÷(1.84g×12378)]×100%=72%26、B防止液体倒吸AD分液漏斗乙醇C温度过高,乙醇发生分子间脱水生成乙醚75%【解析】
实验室利用乙醇和乙酸在浓硫酸作催化剂并加热的条件下,制取乙酸乙酯,然后分离提纯,得到纯净的乙酸乙酯。【详解】⑴烧瓶内的液体体积约为3ml+9.5ml+6ml=18.5mol,烧瓶中液体的体积不超过烧瓶容积的2/3且不少于1/3,因此50ml符合。⑵乙酸乙酯中混有乙醇和乙酸,二者易溶于水而产生倒吸,加热不充分也能产生倒吸,用球形干燥管,除了起冷凝作用外,球形干燥管球形部分由于容积较大,也能起到防止倒吸的作用。故答案为防倒吸;⑶饱和碳酸钠溶液能够溶解乙醇、中和乙酸、降低酯的溶解度,便于酯的分层和闻到酯的香味。故选AD;⑷第①步分离混合液时进行的操作是分液,故仪器名称为:分液漏斗;⑸氯化钙可与乙醇形成CaCl2・6C2H5OH,故加入饱和氯化钙溶液洗涤,主要洗去粗产品中的乙醇;由于酯在酸性条件和碱性条件下都能发生水解,故选用无水硫酸钠进行干燥;⑹根据题给信息,在140℃时会发生副反应生成乙醚,故温度过高乙酸乙酯的产率会降低的可能原因是发生了副反应:2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O。⑺乙醇和乙酸反应的质量比为:46:60,若实验所用乙醇质量为2.1g,乙酸质量为2.4g,乙醇过量,依据乙酸计算生成的乙酸乙酯,理论上计算得到乙酸乙酯的质量,CH3COOH~CH3COOC2H5,计算得到乙酸乙酯质量3.52g,得到纯净的产品质量为2.64g,则乙酸乙酯的产率=2.64g÷3.52g×100%=75%。【点睛】本题乙酸乙酯的制备实验,为高频考点,此题难点在于需要结合题目所给三点信息解答题目,学生应灵活运用;还要把握制备乙酸乙酯的原理、混合物的分离提纯等实验技能,增强分析与实验能力,注意有机物的性质。27、反应进行1分钟收集到氢气的体积13固体表面积的大小(或者铁的形态)13铁与盐酸反应是放热反应,温度升高,化学反应速率加快随着反应的不断进行,盐酸的浓度逐渐降低,化学反应速率减慢D【解析】分析:(1)比较反应速率需要测定相同时间内产生氢气的体积;(2)研究盐酸的浓度对该反应速率的影响需要保持其他条件不变;实验1和2中铁的形状不同;(3)根据外界条件对反应速率的影响分析判断;(4)根据外界条件对反应速率的影响分析判断;(5)曲线a变为曲线b反应速率加快,产生的氢气不变,据此解答。详解:(1)铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,若四组实验均反应进行1分钟(铁有剩余),则以上实验需要测出的数据是反应进行1分钟收集到氢气的体积。(2)要研究盐酸的浓度对该反应速率的影响需要保持其他条件不变,则根据表中数据可知实验1和3是研究盐酸的浓度对该反应速率的影响;实验1和2中的变量是铁的形状,所以是研究固体表面积的大小(或者铁的形态)对该反应速率的影响。(3)曲线c、d相比产生的氢气一样多,但d所需要的时间最多,说明反应速率最慢。由于升高温度、增大氢离子浓度均可以加快反应速率,因此根据表中数据可知曲线c、d分别对应的实验组别可能是1和3;(4)①由于铁与盐酸反应是放热反应,温度升高,化学反应速率加快,所以t1~t2速率逐渐增大。②又因为随着反应的不断进行,盐酸的浓度逐渐降低,化学反应速率减慢,所以t2~t3速率逐渐减小。(5)根据图像可知曲线a变为曲线b反应速率加快,产生的氢气不变,则A.加入CuO粉末与盐酸反应生成氯化铜,铁置换出铜构成原电池,反应速率加快,但由于消耗了铁,因此生成的氢气体积减少,A错误;B.加入NaNO3固体,酸性溶液中相当于是硝酸,硝酸是氧化性酸与金属反应得不到氢气,B错误;C.加入NaCl溶液相当于稀释,反应速率减小,C错误;D.加入适量浓H2SO4氢离子浓度增大,反应速率加快,D正确。答案选D。28、CO32-Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O1∶1∶22mol/L用洁净的铂丝蘸取少量无色溶液,置于火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃,若观察到紫色火焰,则证明存在K+,反之则无0.1mol/L【解析】分析:溶液为无色,则溶液中不含Cu2+,由③中沉淀量先增大后减小且不为0可得溶液中含Al3+、Mg2+,所以溶液中不含有CO32-,而加入NaOH就有沉淀生成,所以溶液中不含H+,沉淀量在中间段不变,说明溶液中含有NH4+,且n(Mg(OH)2)=0.01mol,而发生反应的计量数的关系:Mg2+--2NaOH、Al3+--3NaOH、NH4+--NaOH、Al(OH)3-NaOH,溶解Al(OH)3消耗NaOH的体积为5mL,所以Al3+转化为Al(OH)3消耗NaOH的体积为15mL,所以产生沉淀阶段与Mg2+反应生成Mg(OH)2消耗NaOH的体积为25-15=10mL,所以c(NaOH)=2×0.01/(10×10-3)=2mol/L,根据消耗NaOH的量可得n(Mg2+):n(Al3+):n(NH4+)=1:1:2;由②得产生的白色沉淀为BaSO4,物质的量为6.99/233=0.03mol,即n(SO42-)=0.03mol;溶液中2n(Mg2+)+3n(Al3+)+n(NH4+)>2n(SO42-),所以溶液中还一定存在NO3-,不一定存在K+;据以上分析解答。详解:溶液为无色,则溶液中不含Cu2+,由③中沉淀量先增大后减小且不为0可得溶液中含Al3+、Mg2+,所以溶液中不含有CO32-,而加入NaOH就有沉淀生成,所以溶液中不含H+,沉淀量在中间段不变,说明溶液中含有NH4+,且n(Mg(OH)2)=0.01mol,而发生反应的计量数的关系:Mg2+--2NaOH、Al3+--3NaOH、NH4+--NaOH、Al(OH)3-NaOH,溶解Al(OH)3消耗NaOH的体积为5mL,所以Al3+转化为Al(OH)3消耗NaOH的体积为15mL,所以产生沉淀阶段与Mg2+反应生成Mg(OH)2消耗NaOH的体积为25-15=10mL,所以c(NaOH)=2×0.01/(10×10-3)=2mol/L,根据消耗NaOH的量可得n(Mg2+):n(Al3+):n(NH4+)=1:1:2;由②得产生的白色沉淀为BaSO4,物质的量为6.99/233=0.03mol,即n(SO42-)=0.03mol;溶液中
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