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文档简介
2024-2025学年湖北省宜昌第二中学高三化学试题下学期第四次月考试题注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、设NA为阿伏伽德罗常数,下列说法正确的是()A.6.2g白磷分子(P4)中含P-P键数为0.05NAB.1molCH3+含电子数为8NAC.标准状况下,22.4LSO3中含原子数为4NAD.常温常压下,11.2LCO2气体通过足量Na2O2充分反应,转移电子数为2NA2、下列能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是()A.SO2 B.NH3 C.Cl2 D.CO23、图表示反应M(g)+N(g)2R(g)过程中能量变化,下列有关叙述正确的是A.由图可知,2molR的能量高于1molM和1molN的能量和B.曲线B代表使用了催化剂,反应速率加快,M的转化率:曲线B>曲线AC.1molM和1molN的总键能高于2molR的总键能D.对反应2R(g)M(g)+N(g)使用催化剂没有意义4、X、Y、Z、W是四种原子序数依次增大的短周期元素,Z、W可以形成两种重要化合物ZW2、Z2W2,X、Y的原子半径依次减小,X、Y、Z组成的一种化合物(ZXY)2:的结构式为Y≡X-Z-Z-X≡Y。下列说法正确的是()A.化合物Z2W2中含有离子键B.简单离子半径大小顺序:ry>rw>rzC.元素W的氧化物对应水化物的酸性比Y的强D.X和Z组成的化合物中可能所有原子都达到8电子稳定结构5、β-紫罗兰酮是存在于玫瑰花、番茄等中的一种天然香料,它经多步反应可合成维生素A1。下列说法正确的是A.β-紫罗兰酮可使酸性KMnO4溶液褪色B.1mol中间体X最多能与2molH2发生加成反应C.维生素A1易溶于NaOH溶液D.β-紫罗兰酮与中间体X互为同分异构体6、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7、下列实验操作能达到实验目的的是A.用装置甲验证NH3极易溶于水B.用50mL量筒量取10mol·L-1硫酸2mL,加水稀释至20mL,配制1mol·L-1稀硫酸C.用pH试纸测量氯水的pHD.用装置乙制取无水FeCl38、下列有关氮元素及其化合物的表示正确的是()A.质子数为7、中子数为8的氮原子:NB.溴化铵的电子式:C.氮原子的结构示意图:D.间硝基甲苯的结构简式:9、国内某科技研究小组首次提出一种新型的Li+电池体系,该体系正极采用含有I-、Li+的水溶液,负极采用固体有机聚合物,电解质溶液为LiNO3溶液,聚合物离子交换膜作为隔膜将液态正极和固态负极分隔开(原理示意图如图)。已知:I-+I2=I3-,则下列有关判断正确的是A.图甲是原电池工作原理图,图乙是电池充电原理图B.放电时,正极液态电解质溶液的颜色变浅C.充电时,Li+从右向左通过聚合物离子交换膜D.放电时,负极的电极反应式为:+2ne-=+2nLi+10、下列离子方程式不正确的是()A.氯气和水反应:Cl2+H2OH++Cl-+HClOB.铁与稀盐酸反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑C.碳酸氢铵溶液与足量澄清石灰水反应:HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2OD.少量二氧化硫气体通入FeCl3溶液中:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++4H++SO42-11、某可充电钠离子电池放电时工作原理如图所示,下列说法错误的是A.放电时电势较低的电极反应式为:Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e-=Na2Fe[(CN)6]B.外电路中通过0.2mol电子的电量时,负极质量变化为2.4gC.充电时,Mo箔接电源的正极D.放电时,Na+从右室移向左室12、X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。Y原子在短周期主族元素中原子半径最大。X和Y能组成两种阴阳离子个数之比相同的离子化合物。常温下,0.1mol·L-1W的氢化物水溶液的pH为1。向ZW3的水溶液中逐滴加入Y的最高价氧化物对应的水化物,先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解。下列推断正确的是A.简单离子半径:W>Y>Z>XB.Y、Z分别与W形成的化合物均为离子化合物C.元素的最高正化合价:W>X>Z>YD.Y、W的简单离子都不会影响水的电离平衡13、互为同系物的物质不具有A.相同的相对分子质量 B.相同的通式C.相似的化学性质 D.相似的结构14、如图为对10mL一定物质的量浓度的盐酸X用一定物质的量浓度的NaOH溶液Y滴定的图像,依据图像推出X和Y的物质的量浓度是下表内各组中的()ABCDX/(mol/L)0.120.040.030.09Y/(mol/L)0.040.120.090.03A.A B.B C.C D.D15、等质量的铁屑和锌粒与足量的同浓度的稀硫酸反应,下列图象可能正确的是()A. B. C. D.16、下列有关化学用语使用正确的是A.T原子可以表示为 B.氧氯酸的结构式是:H-N≡CC.氧离子的结构示意图: D.比例模型可以表示CO2或SiO2二、非选择题(本题包括5小题)17、某研究小组按下列路线合成甜味剂阿斯巴甜:已知:①芳香化合物A能发生银镜反应,核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢原子;②③RCN→H④回答下列问题:(1)F的结构简式是_________________________________________。(2)下列说法正确的是________。A.化合物A的官能团是羟基B.化合物B可发生消去反应C.化合物C能发生加成反应D.化合物D可发生加聚反应(3)写出阿斯巴甜与足量NaOH水溶液充分反应的化学方程式:_________。(4)写出同时符合下列条件的D的同分异构体的结构简式:_________。①有三种化学环境不同的氢原子;②含苯环的中性物质。(5)参照上述合成路线,设计一条由甲醛为起始原料制备氨基乙酸的合成路线________。18、煤的综合利用有如下转化关系。CO和H2按不同比例可分别合成A和B,已知烃A对氢气的相对密度是14,B能发生银镜反应,C为常见的酸味剂。请回答:(1)有机物D中含有的官能团的名称为______________。(2)反应⑥的类型是______________。(3)反应④的方程式是_______________________________________。(4)下列说法正确的是________。A.有机物A能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色B.有机物B和D能用新制碱性氢氧化铜悬浊液鉴别C.有机物C、D在浓H2SO4作用下制取CH3COOCH2CH3,该反应中浓H2SO4是催化剂和氧化剂D.有机物C没有同分异构体19、二氧化氯(ClO2)是一种高效消毒剂,易溶于水,沸点为11.0℃,极易爆炸。在干燥空气稀释条件下,用干燥的氯气与固体亚氯酸钠制备二氧化氯,装置如图:(1)仪器a的名称为_____________,装置A中反应的离子方程式为_______________。(2)试剂X是_______________________。(3)装置D中冰水的主要作用是___________。装置D内发生反应的化学方程式为_______________。(4)装置E中主要反应的离子方程式为:____________________________。(5)已知NaClO2饱和溶液在不同温度时析出的晶体情况如下表。温度<38℃38℃~60℃>60℃析出晶体NaClO2·3H2ONaClO2分解成NaClO3和NaCl利用NaClO2溶液制得NaClO2晶体的操作步骤:55℃蒸发结晶、_________、38~60℃的温水洗涤、低于60℃干燥。(6)工业上也常用以下方法制备ClO2。①酸性条件下双氧水与NaClO3反应,则反应的离子方程式为_______________________。②如图所示为直接电解氯酸钠、自动催化循环制备高纯ClO2的实验。则阴极电极反应式为____________。20、某实验小组探究SO2与Cu(OH)2悬浊液的反应。(1)实验一:用如图装置(夹持装置已略,气密性已检验)制备SO2,将SO2通入Cu(OH)2悬浊液的反应中。B中出现少量红色沉淀;稍后,B中所得溶液呈绿色,与CuSO4溶液、CuCl2溶液的颜色有明显不同。①排除装置中的空气,避免空气对反应干扰的操作是_____,关闭弹簧夹。②打开分液漏斗旋塞,A中发生反应的方程式是_____。(2)实验二:为确定红色固体成分,进行以下实验:①在氧气流中煅烧红色固体的目的是_____。②根据上述实验可得结论:该红色固体为_____。(3)实验三:为探究B中溶液呈绿色而不是蓝色的原因,实验如下:i.向4mL1mol/L的CuSO4溶液中通入过量SO2,未见溶液颜色发生变化。ii.取少量B中滤液,加入少量稀盐酸,产生无色刺激性气味的气体,得到澄清的蓝色溶液。再加入BaCl2溶液,出现白色沉淀。查阅资料:SO2在酸性条件下还原性较差。①实验i的目的_____。②根据上述实验可得结论:溶液显绿色的原因是溶液中含有较多Cu(HSO3)2。小组同学通过进一步实验确认了这种可能性,在少量1mol/L的CuSO4溶液中加入_____溶液,得到绿色溶液。(4)综上实验可以得出:出现红色沉淀的原因是:_____;(用离子方程式表示)溶液呈现绿色的原因是:_____。(用化学方程式表示)21、GaN是制造5G芯片的材料,氮化镓和氮化铝LED可发出紫外光。回答下列问题:(1)基态Ga原子的核外电子排布式为[Ar]____。(2)根据元素周期律,元素的电负性Ga____(填“大于”或“小于”,下同)As。(3)科学家合成了一种阳离子为“N5n+”,其结构是对称的,5个N排成“V”形,每个N原子都达到8电子稳定结构,且含有2个氮氮三键;此后又合成了一种含有“N5n+”化学式为“N8”的离子晶体,其电子式为____,其中的阴离子的空间构型为____。(4)组成相似的CaF3和GaCl3晶体,前者属于离子晶体,后者属于分子晶体。从F-和Cl-结构的不同分析其原因是________。(5)原子晶体GaAs的晶胞参数a=xpm,它的晶胞结构如下图所示。该晶胞内部存在的共价键数为___;紧邻的As原子之间的距离为b,紧邻的As、Ca原子之间的距离为d,则b:d=____,该晶胞的密度为__g▪cm-3。(阿伏加德罗常数用NA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】
A.1mol白磷分子(P4)中含P-P键数为6mol,则6.2g白磷分子(P4)中含P-P键数为=0.3NA,A项错误;B.1个CH3+中含8个电子,所以1molCH3+中含电子数为8NA,B项正确;
C.标准状况下,SO3不是气体,不能使用气体摩尔体积22.4L/mol计算SO3中含原子数,C项错误;
D.常温常压不是标准状况,不能使用气体摩尔体积22.4L/mol,无法计算转移的电子数,D项错误;
答案选B。2、B【解析】
能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明气体溶于水后显碱性,据此解答。【详解】A.SO2和水反应生成亚硫酸,溶液显酸性,使石蕊试液显红色,因此不能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,A错误;B.氨气溶于水形成氨水,氨水显碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,B正确;C.氯气溶于水生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有强氧化性,能使湿润的红色石蕊试纸褪色,C错误;D.CO2和水反应生成碳酸,溶液显酸性,使石蕊试液显红色,因此不能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,D错误;答案选B。3、C【解析】
A.图象中反应物能量低于生成物能量,故反应是吸热反应,生成物的总能量高于反应物的总能量,即2molR(g)的能量高于1molM(g)和1molN(g)的能量和,但A选项中未注明物质的聚集状态,无法比较,选项A错误;B.催化剂改变化学反应速率是降低了反应的活化能,改变反应的路径,曲线B代表使用了催化剂,反应速率加快,但M的转化率:曲线B=曲线A,选项B错误;C.图象中反应物能量低于生成物能量,故反应是吸热反应,键能是指断开键所需的能量,1molM和1molN的总键能高于2molR的总键能,选项C正确;D.图象分析使用催化剂能加快化学反应速率,选项D错误;答案选C。4、D【解析】
X、Y、Z、W是四种原子序数依次增大的短周期元素,X、Y的原子半径依次减小,说明二者位于同一周期;X、Y、Z组成的一种化合物(ZXY)2的结构式为Y≡X-Z-Z-X≡Y,X形成4个共价键,位于ⅣA族,Y形成3个共价键,位于ⅤA族,Z形成2个共价键,位于ⅥA族,则X为C元素,Y为N,Z为S元素。Z、W可以形成两种重要化合物ZW2、Z2W2,则W为Cl元素,形成的物质分别为SCl2和S2Cl2。A.化合物Z2WZ为S2Cl2,S最外层6个电子,达到稳定结构需要共用2个电子,Cl最外层7个电子,达到稳定结构需要共用1个电子,则S2Cl2中只含有共价键,结构是为Cl-S-S-Cl,A错误;B.Y、Z、W形成的简单离子分别为N3-、S2-、Cl-,N3-核外只有2个电子层,半径最小;而S2-和Cl-的核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径越小,则S2-的半径大于Cl-的半径,因此排序为S2->Cl->N3-,即rz>rw>ry,B错误;C.W为S元素,Y为N元素,W的含氧酸有H2SO3,为弱酸,其酸性比Y的含氧酸HNO3弱,C错误;D.X为C元素,Z为S元素,C原子要达到稳定结构需要共用4个电子,S要达到稳定结构需要共用2个电子,则1个C原子和2个S原子均可达到稳定结构,分子式为CS2,结构是为S=C=S,D正确。答案选D。5、A【解析】
A.β紫罗兰酮含有碳碳双键,可使酸性KMnO4溶液褪色,故A正确;B.1mol中间体X含有2mol碳碳双键、1mol醛基,所以最多能与3molH2发生加成反应,故B错误;C.维生素A1含有醇羟基,所以不易溶于NaOH溶液,故C错误;D.β紫罗兰酮与中间体X所含C原子数不同,不是同分异构体,故D错误。故选A。6、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。7、A【解析】
A.将胶头滴管中的水挤入烧瓶,若氨气极易溶于则烧瓶内压强降低,气球会鼓起来,可以达到实验目的,故A正确;B.稀释浓硫酸时要把浓硫酸加入水中,且不能在量筒中进行,故B错误;C.氯水中有次氯酸具有漂白性,不能用pH试纸测其pH值,故C错误;D.氯化铁易水解生成氢氧化铁和HCl,加热促进水解,而且盐酸易挥发,所以蒸干最终得到氢氧化铁而不是氯化铁,故D错误;故答案为A。制备无水氯化铁需要在HCl气流中加热蒸发氯化铁溶液,抑制氯化铁水解。8、D【解析】
A.质子数为7、中子数为8的氮原子:,故A错误;B.溴化铵的电子式:,故B错误;C.氮原子的结构示意图:,故C错误;D.间硝基甲苯的结构简式:,故D正确;答案选D。9、B【解析】
题目已知负极采用固体有机聚合物,甲图是电子传向固体有机聚合物,图甲是电池充电原理图,则图乙是原电池工作原理图,放电时,负极的电极反应式为:正极的电极反应式为:I3-+2e-=3I-。【详解】A.甲图是电子传向固体有机聚合物,电子传向负极材料,则图甲是电池充电原理图,图乙是原电池工作原理图,A项错误;B.放电时,正极液态电解质溶液的I2也会的得电子生成I-,故电解质溶液的颜色变浅,B项正确;C.充电时,Li+向阴极移动,Li+从左向右通过聚合物离子交换膜,C项错误;D.放电时,负极是失电子的,故负极的电极反应式为:易错点:原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动;电解池中,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,注意不要记混淆。10、C【解析】A.氯气和水反应的离子方程式为Cl2+H2OH++Cl-+HClO,故A正确;B.铁与稀盐酸反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑,故B正确;C.碳酸氢铵溶液与足量澄清石灰水反应的离子方程式为NH4++HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O+NH3·H2O,故C错误;D.少量二氧化硫气体通入FeCl3溶液中发生反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++4H++SO42-,故D正确;答案为C。点睛:注意离子方程式正误判断常用方法:检查反应能否发生,检查反应物、生成物是否正确,检查各物质拆分是否正确,如难溶物、弱电解质等需要保留化学式,检查是否符合守恒关系(如:质量守恒和电荷守恒等)、检查是否符合原化学方程式等;本题难点为选项C,不能忽视NH4+与OH-的反应,离子反应是完整反应,不能只写局部。11、A【解析】
由原电池示意图可知,正极上发生还原反应,电解方程式为Fe[Fe(CN)6]+2Na+-2e-=Na2Fe[Fe(CN)6],负极发生氧化反应,电解方程式为2Mg+2Cl--4e-=[Mg2Cl2]2+,充电时,原电池的负极连接电源的负极,电极反应和放电时的相反,以此解答该题。【详解】A.放电时,电势较低的电极为负极,负极失去电子,发生氧化反应,电极反应式为2Mg+2Cl--4e-=[Mg2Cl2]2+,A错误;B.负极上Mg失电子发生氧化反应:2Mg+2Cl--4e-=[Mg2Cl2]2+,外电路中通过0.2mol电子的电量时,负极质量变化为减少的金属镁0.1mol,即质量变化2.4g,B正确;C.充电时,原电池的正极连接电源的正极,发生氧化反应,Mo箔接电源的正极,C正确;D.放电时,阳离子Na+向负电荷较多的正极移动,所以放电时,Na+从右室移向左室,D正确;故合理选项是A。本题考查原电池与电解池的知识,原电池的负极、电解池的阳极发生氧化反应;原电池的正极和电解池的阴极上发生还原反应,注意把握原电池、电解池的工作原理,根据电池总反应书写电极反应式,侧重考查学生的分析能力。12、D【解析】
Y原子在短周期主族元素中原子半径最大,故Y为Na元素,其最高价氧化物对应的水化物为NaOH,逐滴加入氢氧化钠溶液先产生沉淀,后沉淀溶解,说明ZW3为铝盐,即Z为Al元素;X和Y能组成两种阴阳离子个数之比相同的离子化合物,则X为O元素;常温下,0.1mol·L-1W的氢化物水溶液的pH为1,说明HW为一元强酸,W的原子序数大于Z,所以W为Cl元素;综上所述:X为O,Y为Na,Z为Al,W为Cl。【详解】A.核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小;氯离子电子层为3层,其他离子均为2层,所以简单离子半径:Cl⁻>O2⁻>Na+>Al3+,即W>X>Y>Z,故A错误;B.Al与Cl形成的化合物AlCl3为共价化合物,故B错误;C.O元素没有最高正化合价,故C错误;D.NaOH为强碱,HCl为强酸,所以钠离子和氯离子都不会影响水的电离平衡,故D正确;故答案为D。13、A【解析】
结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物互为同系物.A、由于同系物在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团,故相对分子质量不同,选项A选;B、由于同系物的结构相似,即属于同一类物质,故通式相同,选项B不选;C、由于同系物的结构相似,即属于同一类物质,故化学性质相似,选项C不选;D、互为同系物的物质的结构必须相似,选项D不选。答案选A。14、D【解析】
依图知,NaOH滴至30mL时恰好完全中和,由c1V1=c2V2,V1∶V2=10mL∶30mL=1∶3得c1∶c2=3∶1,故B、C两项被排除。又由于滴加NaOH到20mL时,混合溶液pH=2,设c(NaOH)=c、c(HCl)=3c,则c(H+)=(3c10mL-c20mL)÷(10mL+20mL)=0.01mol·L-1,解得c=0.03mol·L-1,3c=0.09mol·L-1。选项D正确。答案选D。15、B【解析】
因锌较活泼,则与稀硫酸反应时,反应速率较大;又M(Fe)>M(Zn),则等质量时,Fe生产氢气较多,综上分析符合题意的为B图所示,答案选B。16、A【解析】
A.T原子为氢元素的同位素,质子数为1,中子数为2,可以表示为,故A正确;B.氧氯酸是共价化合物,但所给结构式中没有氯元素,故B错误;C.氧原子的质子数为8,氧离子的结构示意图为,故C错误;D.CO2为分子晶体,碳原子的相对体积较大,应该用表示,而SiO2为原子晶体,不存在SiO2分子,故D错误;答案选A。二、非选择题(本题包括5小题)17、BC、【解析】
化合物A为芳香族化合物,即A中含有苯环,根据A的分子式,以及A能发生银镜反应,A中含有醛基,核磁共振氢谱有5种不同化学环境的氢原子,根据苯丙氨酸甲酯,A的结构简式为,根据信息②,推出B的结构简式为,根据信息③,推出C的结构简式为,根据信息④,-NH2取代羟基的位置,即D的结构简式为,根据反应⑥产物,推出F的结构简式为,据此分析。【详解】(1)根据上述分析,F的结构简式为;(2)A、根据A的结构简式,A中含有官能团是醛基,故A错误;B、根据B的结构简式,羟基所连碳原子的相邻的位置上有H,即能发生消去反应,故B正确;C、C中含有苯环,能发生加成反应,故C说法正确;D、化合物D中不含碳碳双键或叁键,不能发生加聚反应,故D错误;答案选BC;(3)根据阿斯巴甜的结构简式,1mol阿斯巴甜中含有1mol羧基、1mol酯基、1mol肽键,因此1mol阿斯巴甜最多消耗3molNaOH,其化学方程式为+3NaOH+CH3OH+H2O;(4)有三种不同化学环境的氢原子,说明是对称结构,该有机物显中性,该有机物中不含羧基、-NH2、酚羟基,根据D的结构简式,该同分异构体中含有-NO2,符合要求同分异构体是、;(5)氨基乙酸的结构简式为H2NCH2COOH,原料为甲醛,目标产物是氨基乙酸,增加了一个碳原子,甲醛先与HCN发生加成反应,生成HOCH2CN,在酸溶液生成HOCH2COOH,然后在一定条件下,与NH3发生H2NCH2COOH,即合成路线为。本题的难点是同分异构体的书写,应从符合的条件入手,判断出含有官能团或结构,如本题,要求有机物为中性,有机物中不含羧基、-NH2、酚羟基,即N和O组合成-NO2,该有机物有三种不同化学环境的氢原子,说明是对称结构,即苯环应有三个甲基,从而判断出结构简式。18、羟基取代反应/酯化反应CH2=CH2+O2→CH3COOHAB【解析】
根据题干信息可知,A为CH2=CH2,B为乙醛;根据A、B的结构结合最终产物CH3COOCH2CH3逆推可知,C为CH3COOH,D为CH3CH2OH。【详解】(1)根据以上分析,D中官能团为羟基,故答案为:羟基。(2)乙酸和乙醇生成乙酸乙酯的反应类型为酯化反应即取代反应,故答案为:酯化反应或取代反应。(3)反应④为乙烯氧化为乙酸,化学方程式为:CH2=CH2+O2→CH3COOH,故答案为:CH2=CH2+O2→CH3COOH。(4)A.乙烯和溴水中的溴单质加成,可被酸性高锰酸钾溶液氧化,故A正确;B.乙醛和新制氢氧化铜在加热条件下生成砖红色沉淀,乙醇与Cu(OH)2悬浊液不反应,可以鉴别,故B正确;C.酯化反应中,浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂,故C错误;D.CH3COOH的同分异构体有HCOOCH3,故D错误。综上所述,答案为AB。19、分液漏斗MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O饱和食盐水冷凝二氧化氯Cl2+2NaClO2=2ClO2+NaCl2OH-+Cl2=ClO-+Cl-+H2O趁热过滤H2O2+2H++2ClO3-=2ClO2+2H2O+O2↑ClO2+e-=ClO2-【解析】
(1)看图得出仪器a的名称,装置A是二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气、氯化锰和水。(2)试剂X是除掉HCl气体。(3)二氧化氯(ClO2)沸点为11.0℃,因此得装置D中冰水的主要作用,装置D内发生反应是氯气与固体亚氯酸钠生成二氧化氯。(4)装置E中主要是氯气的尾气处理。(5)由于<38℃是以NaClO2·3H2O晶体,操作要注意不能低于38℃。(6)①H2O2、H+与ClO3-反应得到ClO2。②左边为ClO2反应生成ClO2-,得到电子,发生还原反应。【详解】(1)仪器a的名称为分液漏斗,装置A是二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气、氯化锰和水,其反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;故答案为:分液漏斗;MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。(2)试剂X是除掉HCl气体,因此用饱和食盐水;故答案为:饱和食盐水。(3)二氧化氯(ClO2)沸点为11.0℃,因此装置D中冰水的主要作用是冷凝二氧化氯。装置D内发生反应是氯气与固体亚氯酸钠生成二氧化氯,其化学方程式为Cl2+2NaClO2=2ClO2+NaCl;故答案为:冷凝二氧化氯;Cl2+2NaClO2=2ClO2+NaCl。(4)装置E中主要是氯气的尾气处理,其反应的离子方程式为:2OH-+Cl2=ClO-+Cl-+H2O;故答案为:2OH-+Cl2=ClO-+Cl-+H2O。(5)利用NaClO2溶液制得NaClO2晶体的操作步骤:由于<38℃是以NaClO2·3H2O晶体,因此55℃蒸发结晶、趁热过滤、38~60℃的温水洗涤、低于60℃干燥;故答案为:趁热过滤。(6)①酸性条件下双氧水与NaClO3反应,则反应的离子方程式为H2O2+2H++2ClO3-=2ClO2+2H2O+O2↑。②如图所示为直接电解氯酸钠、自动催化循环制备高纯ClO2的实验。左边为ClO2反应生成ClO2-,得到电子,发生还原反应,其为阴极,其电极反应式为ClO2+e-=ClO2-;故答案为:ClO2+e-=ClO2-。20、打开弹簧夹,通入N2一段时间H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O将红色物质转化为氧化铜Cu排除溶解的SO2、H2SO3导致溶液显绿色的可能性NaHSO3或KHSO3SO2+Cu(OH)2+2OH-=Cu+SO42-+2H2O2SO2+Cu(OH)2=Cu(HSO3)2【解析】
(1)①为排出空气对实验的干扰,滴加浓硫酸之前应先通入氮气,将空气排出;②装置A中的反应是制备SO2的反应;(2)将SO2通入Cu(OH)2悬浊液的反应中,B中出现少量红色沉淀,有可能是Cu、Cu2O或二者的混合物;①在氧气流中煅烧红色固体的目的是将红色物质转化为氧化铜,有利于后续定量判断;②由实验中物质的质量计算红色固体的平均摩尔质量,进而分析固体成分;(3)①根据B中所得溶液中可能的成分等,实验i可以排除部分成分显绿色的可能性;②确认Cu(HSO3)2使溶液呈绿色,需要在溶液中加入含有HSO3-离子的物质;(4)出现红色沉淀的原因是生成了Cu;溶液呈现绿色的原因生成了含HSO3-离子的物质。【详解】(1)①为排出空气对实验的干扰,滴加浓硫酸之前应先通入氮气,将空气排出,操作为:打开弹簧夹,通入N2一段时间,关闭弹簧夹;②装置A中的反应是制备SO2的反应,化学方程式为H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O;(2)将SO2通入Cu(OH)2悬浊液的反应中,B中出现少量红色沉淀,有可能是Cu、Cu2O或二者的混合物;①在氧气流中煅烧红色固体的目的是将红色物质转化为氧化铜,有利于后续定量判断;②由实验可知n(CuO)==0.02
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