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文档简介
2024-2025学年江苏省宿迁市全国新高三开学联考化学试题试卷注意事项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、2019年诺贝尔化学奖授予了锂离子电池开发的三位科学家。一种锂离子电池的反应式为LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2(x<1)。其工作原理如图所示。下列说法不正确的是()A.放电时,Li+由b极向a极迁移B.放电时,若转移0.02mol电子,石墨电极将减重0.14gC.充电时,a极接外电源的正极D.该废旧电池进行“充电处理”有利于锂在LiCoO2极回收2、电化学合成氨法实现了氨的常温常压合成,一种碱性介质下的工作原理示意图如下所示。下列说法错误的是A.b接外加电源的正极B.交换膜为阴离子交换膜C.左池的电极反应式为D.右池中水发生还原反应生成氧气3、某同学通过如下流程制备氧化亚铜:已知:难溶于水和稀硫酸;下列说法错误的是A.步骤②中的可用替换B.在步骤③中为防止被氧化,可用水溶液洗涤C.步骤④发生反应的离子方程式为:D.如果试样中混有和杂质,用足量稀硫酸与试样充分反应,根据反应前、后固体质量可计算试样纯度4、氢元素有三种同位素,各有各的丰度.其中的丰度指的是()A.自然界质量所占氢元素的百分数B.在海水中所占氢元素的百分数C.自然界个数所占氢元素的百分数D.在单质氢中所占氢元素的百分数5、现有部分元素的原子结构特点如表,下列叙述中正确的是A.W原子结构示意图为B.元素X和Y只能形成原子个数比为1∶2的化合物C.元素X比元素Z的非金属性强D.X、Y、Z、W四种元素不能形成离子化合物6、现有稀硫酸和稀硝酸的混合溶液,其中c(SO42-)+c(NO3-)=5mol.L-1。10mL该混酸溶解铜质量最大时。溶液中HNO3、H2SO4的浓度之比为A.1:1 B.1:2 C.3:2 D.2:37、根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是选项实验操作和现象实验结论A向右拉动注射器活塞并在某处,往试管中注水没过导气管后,向左推动活塞至某处,发现导气管液面高于试管液面,且高度一段时间保持不变。装置气密性良好B将氧化铁加入到足量的HI溶液中,充分溶解后,滴加四氯化碳,震荡静置,下层呈紫红色。I2氧化性强与Fe3+C往氢氧化铜沉淀中分别滴加盐酸和氨水,沉淀皆溶解氢氧化铜为两性氢氧化物D将SO2通入Na2CO3溶液中生成的气体,通入澄清石灰水中有浑浊说明酸性:H2SO3﹥H2CO3A.A B.B C.C D.D8、如图所示的方案可以降低铁闸门的腐蚀速率。下列判断正确的是()A.若X为导线,Y可以是锌B.若X为导线,铁闸门上的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+C.若X为直流电源,铁闸门做负极D.若X为直流电源,Y极上发生还原反应9、室温下,有pH均为9,体积均为10mL的NaOH溶液和CH3COONa溶液,下列说法正确的是A.两种溶液中的c(Na+)相等B.两溶液中由水电离出的c(OH-)之比为10-9/10-5C.分别加水稀释到100mL时,两种溶液的pH依然相等D.分别与同浓度的盐酸反应,恰好反应时消耗的盐酸体积相等10、中华传统文化蕴含着很多科学知识。下列说法错误的是A.“司南之档(勺),投之于地,其柢(柄)指南”。司南中“构”所用材质为Fe2O3B.“水声冰下咽,沙路雪中平”未涉及化学变化C.“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味。”文中的“气”是指乙烯D.“含浆似注甘露钵,好与文园止消渴”说明柑橘糖浆有甜味,可以止渴11、全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池,其电池总反应为:V3++VO2++H2OVO2++2H++V2+.下列说法正确的是()A.放电时正极反应为:VO2++2H++e-=VO2++H2OB.放电时每转移2mol电子时,消耗1mol氧化剂C.放电过程中电子由负极经外电路移向正极,再由正极经电解质溶液移向负极D.放电过程中,H+由正极移向负极12、下列图示中的实验操作、仪器、试剂(部分夹持装置已略)均正确的是A.如图为稀释浓硫酸B.如图可用于验证浓硫酸的脱水性和氧化性C.如图可用于分离乙酸与CH2Cl2D.如图可用于测量SO2的体积13、NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.氢气与氯气反应生成标准状况下22.4L氯化氢,断裂化学键总数为NAB.NA个SO3分子所占的体积约为22.4LC.3.4gH2O2含有共用电子对的数目为0.2NAD.1L1mol/L的FeCl3溶液中所含Fe3+数目为NA14、不能通过化合反应生成的物质是()A.HClO B.NO C.SO3 D.FeCl215、对石油和煤的分析错误的是A.都是混合物 B.都含有机物C.石油裂化和煤干馏得到不同的产品 D.石油分馏和煤干馏原理相同16、常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是A.使酚酞变红色的溶液:K+、Fe3+、SO42-、Cl-B.水电离的c(H+)=1×10-13mol/L的溶液中:K+、Na+、AlO2-、CO32-C.与Al反应能放出H2的溶液中:Fe2+、Na+、NO3-、SO42-D.=1×10-13mol/L的溶液中:NH4+、Cu2+、Cl-、NO3-二、非选择题(本题包括5小题)17、药物H(阿戈美拉汀)是一种抗抑郁药,H的一种合成路线如下:已知:;化合物B中含五元环结构,化合物E中含两个六元环状结构。回答下列问题:(1)A的名称为_______(2)H中含氧官能团的名称为_______(3)B的结构简式为_______(4)反应③的化学方程式为_______(5)⑤的反应类型是_______(6)M是C的一种同分异构体,M分子内除苯环外不含其他的环,能发生银镜反应和水解反应,其核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为6:3:2:1。任写出三种满足上述条件的M的结构简式_______(不考虑立体异构)。(7)结合上述合成路线,设计以2—溴环己酮()和氰基乙酸(NCCH2COOH)为原料制备的合成路线_______(无机试剂及有机溶剂任选)18、化合物I是临床常用的镇静、麻醉药物,其合成路线如下:已知:R'、R〞代表烃基或氢原子+R〞Br+CH3ONa+CH3OH+NaBr回答下列问题:.(1)A的名称为________,D中官能团的名称为____。(2)试剂a的结构简式为_______,I的分子式为______。(3)写出E→F的化学方程式:_________。反应G→H的反应类型是_________。(4)满足下列要求的G的同分异构体共有.___种,其中核磁共振氢谱图中峰面积比为9:2:1的有机物的结构简式为._________。a只有一种官能团b能与NaHCO3溶液反应放出气体c结构中有3个甲基(5)以CH2BrCH2CH2Br、CH3OH、CH3ONa为原料,无机试剂任选,制备的流程如下,请将有关内容补充完整:____,____,____,____。CH2BrCH2CH2BrHOOCCH2COOHCH3OOCCH2COOCH319、硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化学中的重要试剂,在不同温度下加热分解产物不同。设计如图实验装置(夹持装置略去),在500℃时隔绝空气加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全。确定分解产物的成分。(1)B装置的作用是__________。(2)实验中,观察到C中无明显现象,D中有白色沉淀生成,可确定产物中定有______气体产生,写出D中发生反应的离子方程式__________。若去掉C,是否能得出同样结论并解释其原因_____________。(3)A中固体完全分解后变为红宗色粉末,某同学设计实验验证固体残留物仅为Fe2O3.而不含FeO。请完成表内容。(试剂,仅然和用品自选)实验步骤预期现象结论取少量A中残留物于试管中,加入适量稀硫酸,充分振荡使其完全溶解:____________________固体残留物仅为Fe2O3(4)E中收集到的气体只有N2,其物质的量为xmol,固体残留物刚体死目物Fe2O3的物质的量为ymol,D中沉淀物质的量为zmol,根据氧化还原反应的基本规律,x、y和z应满足的关系为________。(5)结合上述实验现象和相关数据的分析。写出硫酸亚铁铵在500℃时隔绝空气加热完全分解的化学方程式:_____________。20、实验室制备己二酸的原理为:3+8KMnO4═3KOOC(CH2)4COOK+8MnO2↓+2KOH+5H2O主要实验装置和步骤如下:①在如图装置中加入5mL10%氢氧化钠溶液和50mL水,搅拌使其溶解,然后加入6.3g高锰酸钾,小心预热溶液到40℃。②从恒压漏斗中缓慢滴加1.4mL环己醇,控制滴速,使反应温度维持在45℃左右,反应20min后,再在沸水浴上加热5min促使反应完全并使MnO2沉淀凝聚。③加入适量亚硫酸氢钠固体除去多余高锰酸钾。④通过___操作,得到沉淀和滤液,洗涤沉淀2~3次,将洗涤液合并入滤液。⑤加热浓缩使溶液体积减少至10mL左右,趁热小心加入浓硫酸,使溶液呈强酸性(调节pH=1~2),冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥,得己二酸白色晶体1.5g。已知:己二酸的电离平衡常数:Ka1=3.8×10﹣5,Ka2=3.9×10-6;相对分子质量为146;其在水中溶解度如下表温度(℃)1534507087100己二酸溶解度(g)1.443.088.4634.194.8100(1)步骤②中缓慢滴加环己醇的原因是___。(2)步骤④划线部分操作是___、在第④、⑤布中均要求洗涤沉淀,所用洗涤液依次为___、___。(3)步骤⑤加入浓硫酸调节pH成强酸性的原因是___。(4)己二酸产品的纯度可用酸碱滴定法测定。取样试样ag(准确至0.0001g),置于250mL锥形瓶中,加入50mL除去CO2的热蒸馏水,摇动使试样完全溶解,冷却至室温,滴加3滴酚酞溶液,用0.1000mol•L-1的NaOH标准溶液滴定至微红色即为终点,消耗NaOH标准溶液体积bmL①下列说法正确的是___。A.称取己二酸样品质量时,先将锥形瓶放在电子天平秤盘的中央,显示数字稳定后按“去皮”键(归零键),再缓慢加样品至所需样品的质量时,记录称取样品的质量B.摇瓶时,应微动腕关节,使溶液向一个方向做圆周运动,但是勿使瓶口接触滴定管,溶液也不得溅出C.滴定时左手轻轻挤压玻璃球让液体自行呈线状流下D.滴定结束后稍停1﹣2分钟,等待滴定管内壁挂有的溶液完全流下时再读取刻度数E.记录测定结果时,滴定前仰视刻度线,滴定到达终点时又俯视刻度线,将导致滴定结果偏高②计算己二酸纯度的表达式为___。21、连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是一种漂白剂、脱氧剂和防腐剂。某研究小组对Na2S2O4的性质与制备进行了如下探究。(1)测定0.05mol·L-1Na2S2O4溶液在空气中pH的变化如图所示。①写出0~t1段发生反应的化学方程式:_____。②t2~t3段溶液的pH变小的原因是______。(2)已知:S2O32-+2H+===SO2↑+S↓+H2O。Na2S2O4固体在隔绝空气的条件下加热至75℃以上完全分解得到Na2SO3、Na2S2O3和SO2,检验产物中是否含有Na2SO4,实验方法是__________。(3)由工业废气制备Na2S2O4的实验原理如下:①向装置Ⅱ中加入Ce4+的目的是________。②写出装置Ⅲ中发生反应的离子方程式:________。(4)由锌粉法制备Na2S2O4的实验装置如图所示。主要步骤如下:步骤1:将SO2通入锌粉的水悬浮液中,于35~45℃下反应生成连二亚硫酸锌。步骤2:加入过量烧碱溶液,于28~35℃下反应生成Na2S2O4和氢氧化锌悬浮溶液。由上述实验进一步提纯得到Na2S2O4(s)的实验方案是取一定量的Na2S2O4和氢氧化锌悬浮溶液,______(实验中须使用的试剂有:氯化钠、乙醇;除常规仪器外须使用的仪器有:真空干燥箱)。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
根据锂离子电池的反应式为LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2(x<1)可判断出,放电时Li元素化合价升高,LixC6(可看作单质Li和C)作负极,Co元素化合价降低。【详解】A.放电时是b极为负极,a极为正极,Li+由负极移向正极,即由b极移向a极,A正确;B.放电时石墨电极发生Li-e-=Li+,若转移0.02mol电子,则有0.02molLi参与反应,电极减重为0.02×7=0.14g,B正确;C.充电时,原来的正极作阳极,与外接电源的正极相连,C正确;D.“充电处理”时,Li+在阴极得电子生成Li,石墨为阴极,故该废旧电池进行“充电处理”有利于锂在石墨极回收,D错误;答案选D。充电时为电解装置,电池的正极与外电源的正极相连,作电解池的阳极,发生氧化反应,电池的负极与外电源的负极相连,作电解池的阴极,发生还原反应。判断电极时可以通过判断电池反应中元素化合价的变化来进行。2、D【解析】
A.在电化学合成氨法中,N2发生还原反应,而电解池的阴极发生还原反应,通N2的极为阴极,则a为电源负极,b为电源的正极,故A正确;B.由图示可知,电解池工作时,左侧池中OH-向右池移动,则交换膜为阴离子交换膜,故B正确;C.左池中N2发生还原反应生成NH3,则电极反应式为,故C正确;D.右池中发生氧化反应,电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑,则是4OH-发生还原反应生成氧气,故D错误;故答案为D。3、D【解析】
碱式碳酸铜溶于过量的稀盐酸,得到CuCl2溶液,向此溶液中通入SO2,利用SO2的还原性将Cu2+还原生成CuCl白色沉淀,将过滤后的CuCl与NaOH溶液混合加热得砖红色沉淀Cu2O,据此解答。【详解】A.Na2SO3有还原性,则步骤②还原Cu2+,可用Na2SO3替换SO2,故A正确;B.CuCl易被空气中的氧气氧化,用还原性的SO2的水溶液洗涤,可达防氧化的目的,故B正确;C.CuCl与NaOH溶液混合加热得砖红色沉淀Cu2O,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒可知发生反应的离子方程式为2CuCl+2OH-Cu2O+2Cl-+H2O,故C正确;D.CuCl也不溶于水和稀硫酸,Cu2O溶于稀硫酸生成不溶于的Cu,则过滤后所得滤渣为Cu和CuCl的混合物,无法计算出样品中Cu2O的质量,即无法计算样品纯度,故D错误;故选D。4、C【解析】
同位素在自然界中的丰度,指的是该同位素在这种元素的所有天然同位素中所占的比例,故的丰度指的是自然界原子个数所占氢元素的百分数,故选C。5、C【解析】
X元素原子的L层电子数是K层电子数的3倍,可知L层为6个电子,所以X为氧元素;Y元素原子的核外电子层数等于原子序数,Y只能是H元素;Z元素原子的L层电子数是K层和M层电子数之和,其M层电子数为6,所以Z是S元素;W元素原子共用三对电子形成双原子分子,常温下为气体单质,所以W为N元素。根据上述分析,X为氧元素,Y是H元素,Z是S元素,W为N元素,据此来分析即可。【详解】A.W为N元素,原子核外有2个电子层,最外层电子数为5,原子结构示意图为,故A错误;B.元素X和元素Y可以以原子个数比1∶1形成化合物,为H2O2,故B错误;C.X为O,Z为S,位于同一主族,非金属性O>S,故C正确;D.X、Y、Z、W四种元素可以形成离子化合物(NH4)2SO4或NH4HSO4等,故D错误;答案选C。6、D【解析】稀硝酸和稀硫酸组成的混酸中c(NO3-)+c(SO42-)=5mol·L-1,稀硝酸和Cu反应但稀硫酸和Cu不反应,混酸和Cu反应离子方程式为3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O,要使溶解的Cu最大,则硝酸根离子应该完全反应,根据离子方程式知,c(NO3-):c(H+)=2:8=1:4,设c(NO3-)=xmol·L-1、则c(H+)=4xmol·L-1,根据电荷守恒得c(NO3-)+2c(SO42-)=c(H+),xmol·L-1+2c(SO42-)=4xmol·L-1,c(SO42-)=1.5xmol·L-1,代入已知:c(NO3-)+c(SO42-)=5mol·L-1,x=2,所以c(NO3-)=2mol·L-1、则c(H+)=8mol·L-1,c(SO42-)=5mol·L-1-2mol·L-1=3mol·L-1,根据硝酸根离子守恒、硫酸根离子守恒得c(NO3-)=c(HNO3)=2mol·L-1、c(SO42-)=c(H2SO4)=3mol·L-1,所以混酸中HNO3、H2SO4的物质的量浓度之比2mol·L-1:3mol·L-1=2:3。故选D。7、A【解析】
A选项,通过向右拉动注射器活塞并固定在某处,往试管中注水没过导气管口后,向左推活塞,观察是否有气泡来判断装置气密性,故A正确;B选项,将氧化铁加入到足量的HI溶液中,充分溶解后,滴加四氯化碳,震荡静置,下层呈紫红色,说明氧化铁与碘化氢反应生成了单质碘,Fe3+氧化性强I2,故B错误;C选项,往氢氧化铜沉淀滴加盐酸发生酸碱中和反应,氢氧化铜和氨水反应生成四氨合铜离子而溶解,氢氧化铜不是两性氢氧化物,故C错误;D选项,SO2与CO2都能使澄清石灰水变浑浊,当二氧化硫过量一样是浑浊的,不能说明谁的酸性强弱,故D错误;综上所述,答案为A。8、A【解析】
A.若X为导线,Y可以是锌,形成原电池,铁闸门作正极被保护,能降低铁闸门的腐蚀速率,故A正确;B.若X为导线,铁闸门上的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,则铁闸门作负极被腐蚀,所以不能降低铁闸门的腐蚀速率,故B错误;C.若X为直流电源,铁闸门连接负极,作阴极,能降低铁闸门的腐蚀速率,故C错误;D.若X为直流电源,铁闸门连接负极,作阴极,Y极为阳极,则Y极上发生氧化反应,故D错误;故选:A。9、B【解析】
pH相等的NaOH和CH3COONa溶液,c(NaOH)<c(CH3COONa),相同体积、相同pH的这两种溶液,则n(NaOH)<n(CH3COONa)。【详解】A.pH相等的NaOH和CH3COONa溶液,c(NaOH)<c(CH3COONa),钠离子不水解,所以钠离子浓度NaOH<CH3COONa,故A错误;B.酸或碱抑制水电离,含有弱离子的盐促进水电离,NaOH溶液中c(H+)等于水电离出c(OH-)=10-9mol/L,CH3COONa溶液10-14/10-9=10-5mol/L,两溶液中由水电离出的c(OH-)之比=10-9/10-5,故正确;C.加水稀释促进醋酸钠水解,导致溶液中pH大小为CH3COONa>NaOH,故C错误;D.分别与同浓度的盐酸反应,恰好反应时消耗的盐酸体积与NaOH、CH3COONa的物质的量成正比,n(NaOH)<n(CH3COONa),所以醋酸钠消耗的稀盐酸体积大,故D错误。10、A【解析】
A项、Fe3O4俗称磁性氧化铁,具有磁性,则司南中“杓”所用材质为Fe3O4,故A错误;B项、“水声冰下咽,沙路雪中平”的意思是流水在冰层下发出低咽的声响,原来崎岖不平的沙路铺上厚厚的积雪也显得很平坦,文中所述未涉及化学变化,故B正确;C项、乙烯能作水果的催熟剂,故C正确;D项、“含浆似注甘露钵,好与文因止消渴”说明柑橘糖浆含有葡萄糖,有甜味,可以起到“止消渴”的作用,故D正确。故选A。本题考查的化学与生活,试题以传统文化为载体考查利用所学化学知识解释生产、生活中化学问题能力,掌握常见物质的性质及用途是解答关键。11、A【解析】
根据电池总反应V3++VO2++H2OVO2++2H++V2+和参加物质的化合价的变化可知,放电时,反应中VO2+离子被还原,应在电源的正极反应,V2+离子化合价升高,被氧化,应是电源的负极反应,根据原电池的工作原理分析解答。【详解】A、原电池放电时,VO2+离子中V的化合价降低,被还原,应是电源的正极反应,生成VO2+离子,反应的方程式为VO2++2H++e-=VO2++H2O,故A正确;B、放电时氧化剂为VO2+离子,在正极上被还原后生成VO2+离子,每转移2mol电子时,消耗2mol氧化剂,故B错误;C、内电路由溶液中离子的定向移动形成闭合回路,电子不经过溶液,故C错误;D、放电过程中,电解质溶液中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,故D错误;答案选A。本题的易错点为A,要注意从化合价的变化进行判断反应的类型和电极方程式,同时把握原电池中电子及溶液中离子的定向移动问题。12、B【解析】
A.由于浓硫酸溶于水放出大量的热,所以稀释浓硫酸时,应该将浓硫酸缓缓地沿烧杯内壁注入水中,同时要搅动液体,以使热量及时地扩散,图中操作未沿着烧杯内壁缓慢注入,操作不规范,A项错误;B.浓硫酸可使蔗糖炭化,蔗糖变黑,体现了浓硫酸的脱水性,生成的C单质继续与浓硫酸反应会生成二氧化硫、二氧化碳和水,生成的二氧化硫会使品红溶液褪色,体现了浓硫酸的氧化性,B项正确;C.乙酸与CH2Cl2互溶,沸点不同,可采用蒸馏的方法分离,但冷凝管不能选用球形冷凝管,而应用直形冷凝管,C项错误;D.饱和亚硫酸钠会与二氧化硫反应,不能达到实验目的,集气瓶内应改用饱和亚硫酸氢钠溶液,D项错误;答案选B。C项是易错点,要注意球形冷凝管与直形冷凝管的区别。直形冷凝管一般是用于蒸馏,即在用蒸馏法分离物质时使用,而球形冷凝管一般用于反应装置,即在反应时考虑到反应物的挥发流失而用球形冷凝管冷凝回流,使反应更彻底。13、A【解析】
A.当反应生成2molHCl时,断裂2mol化学键,故当生成标况下22.4LHCl即1molHCl时,断裂1mol化学键即NA个,故A正确;B.标况下三氧化硫不是气体,不能使用气体摩尔体积,故B错误;C.3.4gH2O2物质的量为0.1mol,含有共用电子对的数目为0.3NA,故C错误;D.三价铁离子为弱碱阳离子,在水溶液中会发生部分水解,所以1L1mol/L的FeCl3溶液中所含Fe3+数目小于NA,故D错误;故选:A。当用Vm=22.4L/mol时,一定要在标准状况下为气体。如B选项,标况下三氧化硫不是气体,不能使用气体摩尔体积=22.4/mol。14、A【解析】
化合反应的概念是由两种或两种以上的物质生成一种新物质。A、氯气和水反应生成HCl和HClO,则不能通过化合反应生成,故A选;B、氮气和氧气反应生成NO,则能通过化合反应生成,故B不选;C、二氧化硫和氧气生成三氧化硫,则能通过化合反应生成,故C不选;D、铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,则能通过化合反应生成,故D不选;故选:A。15、D【解析】
A.煤中主要含有碳元素,石油中主要含有碳和氢两种元素,都属于复杂的混合物,故A正确;B.煤中主要含有碳元素,石油中主要含有碳和氢两种元素,都属于复杂的混合物,其中都含有有机物,故B正确;C.石油裂化是将碳原子数多的烷烃断裂成碳原子数少的烃,由于烷烃的断裂,会得到烷烃和烯烃,所以裂化后得到的产物中含有烯烃;煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,获得产品有煤炉气、煤焦油、焦炭;产物不同,故C正确;D.石油裂化是将碳原子数多的烷烃断裂成碳原子数少的烃,煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,原理不同,故D错误;题目要求选择错误的,故选D。石油分馏就是将石油中不同沸点的物质依次分离,出来的叫做馏分,主要是饱和烃。石油裂化就是在一定的条件下,将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程,是不饱和烃。16、D【解析】
A.使酚酞变红色的溶液中存在OH-,K+、Fe3+、SO42-、Cl-四种离子中Fe3+不可共存,A错误;B.水电离的c(H+)=1×10-13mol/L的溶液可能为酸性或碱性溶液,在酸性溶液中K+、Na+、AlO2-、CO32-四种离子中AlO2-、CO32-不可以共存,B错误;C.强酸和强碱溶液都可以和Al反应放出氢气,在酸性溶液中Fe2+和NO3-发生氧化还原反应不共存,在碱性溶液中Fe2+水解不共存,C错误;D.=1×10-13mol/L的溶液中,氢离子的浓度为0.1mol/L,NH4+、Cu2+、Cl-、NO3-可以共存,D正确。答案选D。二、非选择题(本题包括5小题)17、苯甲醚醚键、酰胺键+H2O消去反应【解析】
已知化合物B分子式为C4H4O3,有3个不饱和度,且含有五元环,那么必有一个O原子参与成环;考虑到B与A反应后产物C的结构为,所以推测B的结构即为。C生成D时,反应条件与已知信息中给出的反应条件相同,所以D的结构即为。D经过反应③后,分子式中少了1个H2O,且E中含有两个六元环,所以推测E的结构即为。【详解】(1)由A的结构可知,其名称即为苯甲醚;(2)由H的结构可知,H中含氧官能团的名称为:醚键和酰胺键;(3)B分子式为C4H4O3,有3个不饱和度,且含有五元环,那么必有一个O原子参与成环;考虑到B与A反应后产物C的结构为,所以推测B的结构简式即为;(4)D经过反应③后,分子式中少了1个H2O,且E中含有两个六元环,所以推测E的结构即为,所以反应③的方程式为:+H2O;(5)F经过反应⑤后分子结构中多了一个碳碳双键,所以反应⑤为消去反应;(6)M与C互为同分异构体,所以M的不饱和度也为6,去除苯环,仍有两个不饱和度。结合分子式以及核磁共振氢谱的面积比,可知M中应该存在两类一共3个甲基。考虑到M可水解的性质,分子中一定存在酯基。综合考虑,M的分子中苯环上的取代基个数为2或3时都不能满足要求;如果为4时,满足要求的结构可以有:,,,,,;如果为5时,满足要求的结构可以有:,;(7)氰基乙酸出现在题目中的反应④处,要想发生反应④需要有机物分子中存在羰基,经过反应④后,有机物的结构中会引入的基团,并且形成一个碳碳双键,因此只要得到环己酮经过该反应就能制备出产品。原料相比于环己酮多了一个取代基溴原子,所以综合考虑,先将原料中的羰基脱除,再将溴原子转变为羰基即可,因此合成路线为:在讨论复杂同分异构体的结构时,要结合多方面信息分析;通过分子式能获知有机物不饱和度的信息,通过核磁共振氢谱可获知有机物的对称性以及等效氢原子的信息,通过性质描述可获知有机物中含有的特定基团;分析完有机物的结构特点后,再适当地分类讨论,同分异构体的结构就可以判断出来了。18、溴乙烷醛基、酯基C11H18N2O3+CH3OH+H2O取代反应3HOOCCH(CH3)C(CH3)2COOH、、CH(COOH)2C(CH3)3HOCH2CH2CH2OHCH2BrCH2CH2Br【解析】
根据合成路线图及题给反应信息知,B(乙酸乙酯)与C发生取代反应生成D,E与甲醇发生酯化反应生成F,则E为,F与溴乙烷发生题给反应生成G,对比G和F的结构,结合信息反应知试剂a为,结合H和I的结构变化分析,可知H和NH2CONH2脱去2分子CH3OH形成六元环,据此分析解答。【详解】(1)根据A的结构简式分析,A为溴乙烷;D为,所含官能团有醛基、酯基,故答案为:溴乙烷;醛基、酯基;(2)根据G和H的结构变化,结合题给反应信息知,试剂a的结构简式为;根据I的结构简式分析其分子式为C11H18N2O3,故答案为:;C11H18N2O3;(3)E与甲醇发生酯化反应得到F,化学方程式为:+CH3OH+H2O;比较G和H的结构变化,反应G→H的反应类型是取代反应,故答案为:+CH3OH+H2O;取代反应;(4)G为,同分异构体中只有一种官能团,能与NaHCO3溶液反应放出气体,则含有2个羧基,结构中有3个甲基的结构有、、CH(COOH)2C(CH3)3共3种,核磁共振氢谱图中峰面积比为9:2:1,则有3种不同化学环境的H,且原子个数比为9:2:1,其结构为:、,CH(COOH)2C(CH3)3,故答案为:3;HOOCCH(CH3)C(CH3)2COOH、、CH(COOH)2C(CH3)3;(5)可利用CH2BrCH2CH2Br先水解再氧化得到HOOCCH2COOH,HOOCCH2COOH再与甲醇酯化即可生成CH3OOCCH2COOCH3,最后CH3OOCCH2COOCH3、CH2BrCH2CH2Br、CH3ONa发生信息中的反应成环得到,CH2BrCH2CH2Br在氢氧化钠溶液中加热水解生成HOCH2CH2CH2OH,HOCH2CH2CH2OH被酸性高锰酸钾溶液氧化生成HOOCCH2COOH,故答案为:;HOCH2CH2CH2OH;;CH2BrCH2CH2Br。19、检验产物中是否有水生成SO2SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+否,若有SO3也有白色沉淀生成将溶液分成两份,分别滴加高锰酸钾溶液、KSCN溶液若高锰酸钾溶液不褪色,加入KSCN溶液后变红3x+y=z2(NH4)2Fe(SO4)2Fe2O3+2NH3↑+N2↑+4SO2↑+5H2O【解析】(1)硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]在500℃时隔绝空气加热分解,H、O结合有水生成,故B装置的作用是检验产物中是否有水生成。(2)装置C中BaC12溶液的作用是为了检验分解产物中是否有SO3气体生成,若含有该气体,会生成硫酸钡白色沉淀,观察到的观象为溶液变浑浊,但该装置中没有明显现象,可知产物中无有SO3气体生成;装置D中有白色沉淀,说明产物中有SO2气体生成,通入过氧化氢发生氧化还原反应,生成硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,反应的离子方程式为:SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+,若去掉C,若有SO3也有白色沉淀生成,不能得出说明出有SO2而无SO3的结论。(3)根据Fe2+的还原性,可以用高锰酸钾溶液检验,依据Fe3+与KSCN溶液后变红可检验,方法为:取少量A中残留物与试管中,加入适量稀硫酸,充分振荡使其完全溶解,将溶液分成两份,分别滴加高锰酸钾溶液、KSCN溶液(或:依次滴加K3Fe(CN)6溶液、KSCN溶液或其他合理答案)并振荡,若高锰酸钾溶液不褪色,加入KSCN溶液后变红(或:加入K3Fe(CN)6溶液无现象,加入KSCN溶液后变红,或其他合理答案),则残留物仅为Fe2O3而不含FeO。(4)若产物中有氮气生成,则失去电子的元素是Fe和N,得到电子的元素是S,[(NH4)2Fe(SO4)2]分解,E中生成xmolN2失去电子的物质的量是6xmol,生成ymolFe2O3失去电子的物质的量是2ymol,D中沉淀物质的量为zmol,即生成的二氧化硫的物质的量是zmol,则得电子的物质的量是2zmol,根据得失电子守恒,6x+2y=2z即3x+y=z;(5)结合上述实验现象和相关数据的分析,完成硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]在500℃时隔绝空气加热完全分解的化学方程式:2(NH4)2Fe(SO4)2Fe2O3+2NH3↑+N2↑+4SO2↑+5H2O【点睛】该题为实验探究题,主要考查物质的检验,如H2O,Fe2O3,FeO,SO2等,考查实验设计,氧化还原的计算等知识,理解实验目的和掌握基础知识为关键,难度适中。20、趁热过滤防止反应过于剧烈,引发安全问题趁热过滤热水冷水使己二酸盐转化为己二酸,易析出,浓硫酸不会使浓溶液稀释,可提高己二酸的产率ABD%【解析】
由题意可知,三颈烧瓶中加入5mL10%氢氧化钠溶液和50mL水,搅拌使其溶解,然后加入6.3g高锰酸钾,小心预热溶液到40℃,缓慢滴加1.4mL环己醇,控制滴速,使反应温度维持在45℃左右,反应20min后,再在沸水浴上加热5min促使反应完全并使MnO2沉淀凝聚,加入适量亚硫酸氢钠固体除去多余高锰酸钾,趁热过滤得到MnO2沉淀和含有己二酸钾的滤液,用热水洗涤MnO2沉淀,将洗涤液合并入滤液,热浓缩使滤液体积减少至10mL左右,趁热小心加入浓硫酸,使溶液呈强酸性(调节pH=1~2
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