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文档简介
2025年河源市重点中学高三下学期二模(4月)化学试题注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。3.考试结束后,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、200℃时,11.6gCO2和水蒸气的混合气体与过量的Na2O2充分反应后,固体质量增加了3.6g,再将反应后剩余固体冷却后加入含有Na+、HCO3-、SO32-、CO32-等离子的水溶液中,若溶液体积保持不变,则下列说法中正确的是A.原混合气体的平均摩尔质量为23.2g/molB.混合气体与Na2O2反应过程中电子转移的物质的量为0.25molC.溶液中SO32-的物质的量浓度基本保持不变D.溶液中HCO3-的物质的量浓度减小,CO32-的物质的量浓度增大,但是HCO3-和CO32-的物质的量浓度之和基本保持不变2、81号元素所在周期和族是()A.第六周期ⅣA族 B.第六周期ⅢB族 C.第七周期0族 D.第六周期ⅢA族3、下列自然、生活中的事例不属于氧化还原反应的是A.空气被二氧化硫污染后形成酸雨 B.植物进行光合作用C.用漂粉精杀菌 D.明矾净水4、设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.标准状况下,22.4L的H2和22.4L的F2气混合后,气体分子数为2NAB.常温下pH=12的NaOH溶液中,水电离出的氢离子数为10−12NAC.30g乙酸和葡萄糖混合物中的氢原子数为2NAD.标准状况下,2.24LC2H6含有的共价键数为0.6NA5、催化加氢可生成3-甲基戊烷的是A.B.C.D.6、利用微生物燃料电池进行废水处理,实现碳氮联合转化。其工作原理如下图所示,其中M、N为厌氧微生物电极。下列有关叙述错误的是A.负极的电极反应为CH3COO-—8e-+2H2O==2CO2↑+7H+B.电池工作时,H+由M极移向N极C.相同条件下,M、N两极生成的CO2和N2的体积之比为3:2D.好氧微生物反应器中发生的反应为NH4++2O2==NO3-+2H++H2O7、雌黄(As2S3)在我国古代常用作书写涂改修正胶。浓硝酸氧化雌黄可制得硫黄,并生成砷酸和一种红棕色气体,利用此反应原理设计为某原电池。下列有关叙述正确的是A.砷酸的分子式为H2AsO4B.红棕色气体在该原电池的负极区生成并逸出C.该反应的氧化剂和还原剂物质的量之比为12:1D.该反应中每析出4.8g硫黄,则转移0.5mol电子8、某电池以K2FeO4和Zn为电极材料,KOH溶液为电解质溶液。下列说法不正确的是A.Zn为电池的负极,发生氧化反应B.电池工作时OH-向负极迁移C.该电池放电过程中电解质溶液浓度增大D.正极反应式为:2FeO42-+10H++6e-=Fe2O3+5H2O9、下列化学用语正确的是()A.2﹣氨基丁酸的结构简式:B.四氯化碳的比例模型:C.氯化铵的电子式为:D.次氯酸的结构式为:H﹣Cl﹣O10、2010年,中国首次应用六炔基苯在铜片表面合成了石墨炔薄膜(其合成示意图如右图所示),其特殊的电子结构将有望广泛应用于电子材料领域。下列说法不正确的是()A.六炔基苯的化学式为C18H6B.六炔基苯和石墨炔都具有平面型结构C.六炔基苯和石墨炔都可发生加成反应D.六炔基苯合成石墨炔属于加聚反应11、现有短周期主族元素R、X、Y、Z。若它们的最外层电子数用n表示,则有:n(X)+n(Y)=n(Z),n(X)+n(Z)=n(R)。这四种元素组成一种化合物Q,Q具有下列性质:下列说法错误的是A.原子半径:Y>Z>X B.最高价氧化物对应水化物酸性:Y<ZC.X和Y组成的化合物在常温下都呈气态 D.Y3Z4是共价化合物12、下列化学用语正确的是()A.聚丙烯的结构简式:CH2—CH2—CH2B.丙烷分子的比例模型:C.甲醛分子的电子式:D.2-乙基-1,3-丁二烯分子的键线式:13、用电解法可提纯含有某些含氧酸根杂质的粗KOH溶液,其工作原理如图所示。下列有关说法错误的是A.通电后阴极区附近溶液pH会增大B.阳极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑C.纯净的KOH溶液从b出口导出D.K+通过交换膜从阴极区移向阳极区14、我国科研人员研究了在Cu-ZnO-ZrO2催化剂上CO2加氢制甲醇过程中水的作用机理;其主反应历程如图所示(H2→H+H)。下列说法错误的是()A.二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率达100%B.带标记的物质是该反应历程中的中间产物C.向该反应体系中加入少量的水能增加甲醇的收率D.第③步的反应式为H3CO+H2O→CH3OH+HO15、我国太阳能开发利用位于世界前列。下列采用“光——热——电”能量转换形式的是A.光致(互变异构)储能B.生产甲醇燃料C.太阳能熔盐发电D.太阳能空间发电16、下列各组物质发生反应,生成产物有硫的是()A.Na2S2O3
溶液和
HCl
溶液 B.H2S
气体在足量的
O2
中燃烧C.碳和浓硫酸反应 D.铜和浓硫酸反应二、非选择题(本题包括5小题)17、前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A元素原子的核外电子只有一种运动状态;基态B原子s能级的电子总数比p能级的多1;基态C原子和基态E原子中成对电子数均是未成对电子数的3倍;D形成简单离子的半径在同周期元素形成的简单离子中最小。回答下列问题:(1)元素A、B、C中,电负性最大的是____(填元素符号,下同),元素B、C、D第一电离能由大到小的顺序为________。(2)与同族其它元素X形成的XA3相比,BA3易液化的原因是________;BA3分子中键角________109°28′(填“>”“<”或“=”),原因是________。(3)BC3-离子中B原子轨道的杂化类型为____________,BC3-离子的立体构型为________________。(4)基态E原子的电子排布式为________;C、E形成的化合物EC5(其中E的化合价为+6)中σ键与π键数目之比为________;(5)化合物DB是人工合成的半导体材料,它的晶胞结构与金刚石(晶胞结构如图所示)相似。若DB的晶胞参数为apm,则晶体的密度为_____g·cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数)。18、(化学——选修5:有机化学基础)高血脂是一种常见的心血管疾病,治疗高血脂的新药I的合成路线如下:回答下列问题:(1)反应①所需试剂、条件分别是____________;F的化学名称为____________。(2)②的反应类型是______________;A→B的化学方程式为_____________________。(3)G的结构简式为______________;H中所含官能团的名称是____________。(4)化合物W的相对分子质量比化合物C大14,且满足下列条件,W的可能结构有___种。①遇FeCl3溶液显紫色②属于芳香族化合物③能发生银镜反应其中核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢,峰面积比为2:2:2:1:1,写出符合要求的W的结构简式____________。(5)设计用甲苯和乙醛为原料制备的合成路线,其他无机试剂任选(合成路线常用的表示方式为:)____________。19、ClO2是一种优良的消毒剂,熔点为-59.5℃,沸点为11.0℃,浓度过高时易发生分解引起爆炸,实验室在50℃时制备ClO2。实验Ⅰ:制取并收集ClO2,装置如图所示:(1)写出用上述装置制取ClO2的化学反应方程式_____________。(2)装置A中持续通入N2的目的是___________。装置B应添加__________(填“冰水浴”、“沸水浴”或“50℃的热水浴”)装置。实验Ⅱ:测定装置A中ClO2的质量,设计装置如图:过程如下:①在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用100mL水溶解后,再加3mL硫酸溶液;②按照右图组装好仪器;在玻璃液封管中加入①中溶液,浸没导管口;③将生成的ClO2由导管通入锥形瓶的溶液中,充分吸收后,把玻璃液封管中的水封溶液倒入锥形瓶中,洗涤玻璃液封管2—3次,都倒入锥形瓶,再向锥形瓶中加入几滴淀粉溶液;④用cmol·L−1Na2S2O3标准液滴定锥形瓶中的液体,共用去VmLNa2S2O3溶液(已知:I2+2S2O32-=2I−+S4O62-)。(3)装置中玻璃液封管的作用是_____________。(4)滴定终点的现象是___________________。(5)测得通入ClO2的质量m(ClO2)=_______g(用整理过的含c、V的代数式表示)。20、苯甲醛是一种重要的化工原料,某小组同学利用如图所示实验装置(夹持装置已略去)制备苯甲醛。已知有机物的相关数据如下表所示:有机物沸点℃密度为g/cm3相对分子质量溶解性苯甲醛178.11.04106微溶于水,易溶于乙醇、醚和卤代烃苯甲醇205.71.04108微溶于水,易溶于乙醇、醚和卤代烃二氯甲烷39.81.33难溶于水,易溶于有机溶剂实验步骤:①向容积为500mL的三颈烧瓶加入90.0mL质量分数为5%的次氯酸钠溶液(稍过量),调节溶液的pH为9-10后,加入3.0mL苯甲醇、75.0mL二氯甲烷,不断搅拌。②充分反应后,用二氯甲烷萃取水相3次,并将有机相合并。③向所得有机相中加入无水硫酸镁,过滤,得到有机混合物。④蒸馏有机混合物,得到2.08g苯甲醛产品。请回答下列问题:(1)仪器b的名称为______,搅拌器的作用是______。(2)苯甲醇与NaClO反应的化学方程式为_______。(3)步骤①中,投料时,次氯酸钠不能过量太多,原因是____;步骤③中加入无水硫酸镁,若省略该操作,可能造成的后果是______。(4)步骤②中,应选用的实验装置是___(填序号),该操作中分离出有机相的具体操作方法是___。(5)步骤④中,蒸馏温度应控制在_______左右。(6)本实验中,苯甲醛的产率为________(保留到小数点后一位)。21、甲烷催化裂解、氧气部分氧化和水煤气重整是目前制氢的常用方法。回答下列问题:(1)甲烷隔绝空气分解,部分反应如下:Ⅰ.CH4(g)=C(s)+2H2(g)∆H1=+74.9kJ/molⅡ.6CH4(g)=C6H6(g)+9H2(g)∆H2=+531kJ/molⅢ.2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g)∆H3=+202kJ/mol①反应I的△S___(填“>”或“<”)0。②的△H=______kJ/mol。(2)CH4用水蒸气重整制氢包含的反应为:Ⅰ.水蒸气重整:Ⅱ.水煤气变换:平衡时各物质的物质的量分数如图所示:①为提高CH4的平衡转化率,除压强、温度外,还可采取的措施是___________(写一条)。②温度高于T1℃时,CO2的物质的量分数开始减小,其原因是___________。③T2℃时,容器中______________。(3)甲烷部分氧化反应为。已知甲烷部分氧化、甲烷水蒸气重整、水煤气变换反应的平衡常数的自然对数lnKp与温度的关系如图所示:①图中Q点时,反应的InKp=________。②在某恒压密闭容器中充入lmolCH4和1molH2O(g)在某温度下发生水蒸气重整反应达到平衡时,CH4的转化率为50%,容器总压强为1atm。H2的平衡分压p(H2)=____atm;此温度下反应的lnKp=___(已知;ln3≈l.1,ln4≈l.4)。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、A【解析】
向足量的固体Na2O2中通入11.6gCO2和H2O,固体质量增加3.6g,是因为生成O2,根据质量守恒定律可知m(O2)=11.6g-3.6g=8.0g,所以n(O2)==0.25mol,设混合物中CO2和水蒸气的物质的量分别为xmol,ymol,则:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,xmol0.5xmol2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ymol0.5ymol所以0.5x+0.5y=0.25,44x+18y=11.6,解得:x=0.1,y=0.4。A.原混合气体的平均摩尔质量==23.2g/mol,故A正确;B.反应中生成氧气为0.25mol,故转移电子为0.25mol×2=0.5mol,故B错误;C.过氧化钠有剩余,可以氧化SO32-,溶液中SO32-的物质的量浓度减小,故C错误;D.由于反应后固体中含有碳酸钠,溶液HCO3-和CO32-的物质的量浓度之和增大,故D错误;答案选A。2、D【解析】
第六周期0族元素为86号元素,因此86−81=5,18−5=13,在13纵列,即第ⅢA族,因此81号元素在第六周期ⅢA族,故D符合题意。综上所述,答案为D。3、D【解析】
A.二氧化硫溶于与水生成亚硫酸,亚硫酸容易被空气中的氧气氧化生成硫酸,是氧化还原反应,故A不选;B.植物光合作用利用光能将二氧化碳和水合成有机物,并产生氧气,O元素的化合价变化,为氧化还原反应,故B不选;C.用漂粉精杀菌利用了次氯酸根的强氧化性,发生了氧化还原反应,故C不选;D.明矾中的铝离子水解生成氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮杂质,具有净水作用,没有发生氧化还原反应,故D选;故答案选D。4、C【解析】
A.标准状况下,HF是液态,22.4L的H2和22.4L的F2混合后,气体分子数不是2NA,故A错误;B.常温下pH=12的NaOH溶液,由于缺少溶液的体积,水电离出的氢离子没法计算,故B错误;C.乙酸和葡萄糖的实验式均为CH2O,式量为30,30g乙酸和葡萄糖混合物中的氢原子数为2NA,故C正确;D.1molC2H6含有7mol共价键数,标准状况下,2.24LC2H6含有的共价键数为0.7NA,故D错误;故答案为C。顺利解答该类题目的关键是:一方面要仔细审题,注意关键字词,熟悉常见的“陷阱”;另一方面是要把各种量转化为物质的量,以此为中心进行计算。特别要注意气体摩尔体积、阿伏加德罗定律的适用范围和使用条件。关于气体摩尔体积的使用注意:①气体的摩尔体积适用的对象为气体,而标况下水、CCl4、HF等为液体,SO3为固体;②必须明确温度和压强是0℃,101kPa,只指明体积无法求算物质的量;③22.4L/mol是标准状态下或一定温度、一定压强下的气体摩尔体积。5、C【解析】
含碳碳双键的有机物与氢气发生加成反应,且加成后碳链骨架不变,生成3-甲基戊烷,以此来解答。【详解】A.与氢气发生加成反应生成2−甲基丁烷,故A错误;B.与氢气发生加成反应生成2−甲基丁烷,故B错误;C.含2个碳碳双键,均与氢气发生加成反应,生成3−甲基戊烷,故C正确;D.与氢气发生加成反应生成2−甲基丁烷,故D错误;答案选C6、C【解析】
图示分析可知:N极NO3-离子得到电子生成氮气、发生还原反应,则N极正极。M极CH3COO-失电子、发生氧化反应生成二氧化碳气体,则M极为原电池负极,NH4+在好氧微生物反应器中转化为NO3-,据此分析解答。【详解】A.M极为负极,CH3COO-失电子、发生氧化反应生成二氧化碳气体,电极反应为CH3COO-—8e-+2H2O==2CO2↑+7H+,故A正确;B.原电池工作时,阳离子向正极移动,即H+由M极移向N极,故B正确;C.生成1molCO2转移4mole-,生成1molN2转移10mole-,根据电子守恒,M、N两极生成的CO2和N2的物质的量之比为10mol:4mol=5:2,相同条件下的体积比为5:2,故C错误;D.NH4+在好氧微生物反应器中转化为NO3-,则反应器中发生的反应为NH4++2O2==NO3-+2H++H2O,故D正确;故答案为C。7、D【解析】
A、砷最高价为+5,砷酸的分子式为H3AsO4,故A错误;B、红棕色气体是硝酸发生还原反应生成的NO2,原电池正极发生还原反应,所以NO2在正极生成并逸出,故B错误;C、As2S3被氧化为砷酸和硫单质,As2S3化合价共升高10,硝酸被还原为NO2,氮元素化合价降低1,氧化剂和还原剂物质的量之比为10:1,故C错误;D、As2S3被氧化为砷酸和硫单质,1molAs2S3失10mol电子,生成2mol砷酸和3mol硫单质,所以生成0.15mol硫黄,转移0.5mol电子,故D正确。8、D【解析】
A.电池工作时,Zn失电子是电池的负极、发生氧化反应,A项正确;B.负极Zn失电子带正电,吸引溶液中阴离子,故向负极迁移,B项正确;C.该电池放电过程中,负极Zn→Zn(OH)2,正极K2FeO4→KOH+Fe2O3,总反应为3Zn+2K2FeO4+5H2O=3Zn(OH)2+4KOH+Fe2O3,KOH溶液浓度增大,C项正确。D.碱性溶液中,电极反应式不应出现H+,D项错误。本题选D。9、A【解析】
A.2﹣氨基丁酸,氨基在羧基邻位碳上,其结构简式为:,故A正确;B.四氯化碳分子中,氯原子的原子半径大于碳原子,四氯化碳的正确的比例模型为:,故B错误;C.氯化铵为离子化合物,氯离子中的最外层电子应该标出,正确的电子式为:,故C错误;D.次氯酸的电子式为:,所以次氯酸的结构式为:H﹣O﹣Cl,故D错误;故答案为A。考查电子式、结构简式、结构式、比例模型的判断,题目难度中等,注意掌握常见化学用语的概念及表示方法,明确离子化合物与共价化合物的电子式区别,离子化合物中存在阴阳离子,而共价化合物中不存在离子微粒。10、D【解析】
A、根据六炔基苯的结构确定六炔基苯的化学式为C18H6,A正确;B、根据苯的平面结构和乙炔的直线型结构判断六炔基苯和石墨炔都具有平面型结构,B正确;C、六炔基苯和石墨炔中含有苯环和碳碳三键,都可发生加成反应,C正确;D、由结构可知,六炔基苯合成石墨炔有氢气生成,不属于加聚反应,根据六炔基苯和石墨炔的结构判断六炔基苯合成石墨炔属于取代反应,D错误;故答案选D。11、C【解析】
根据题给信息,Q溶液与FeCl3溶液反应生成血红色物质,可知Q溶液中含有SCN-;Q溶液与NaOH溶液共热会生成一种使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,可知该气体为NH3,则Q溶液中含有NH4+。由此可推断出Q为NH4SCN。根据最外层电子数关系可知X为氢元素,Y为碳元素,Z为氮元素,R为硫元素。【详解】A.同一周期从左至右,原子半径逐渐减小,故原子半径:C>N,H原子只有一个电子层,原子半径最小,故三者原子半径大小关系为:C>N>H,A项正确;B.同一周期从左向右,最高价氧化物对应水化物的酸碱性规律为:碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强。故HNO3的酸性比H2CO3强,B项正确;C.C、H组成的烃类化合物中,常温下苯等烃类呈液态,C项错误;D.C3N4类似于Si3N4,同属于原子晶体,是共价化合物,D项正确;答案选C。12、D【解析】
A.聚丙烯为高分子化合物,其正确的结构简式为:,故A错误;B.
为丙烷的球棍模型,故B错误;C.甲醛为共价化合物,分子中存在2个碳氢共用电子对,碳原子和氧原子形成2对共用电子对,故C错误;D.
2-乙基-1,3-丁二烯分子中含有2个碳碳双键,它的键线式为:,故D正确;答案选D。本题考察化学用语的表达,电子式,键线式,结构式,球棍模型,比例模型等。球棍模型要体现原子之间的成键方式,比例模型要体现出原子的体积大小。13、D【解析】
A、阴极的反应是2H++2e-=H2↑,氢离子来自于水电离,所以剩余了水电离的氢氧根离子,溶液的pH升高,A正确;B、阳极是溶液的氢氧根离子失电子,反应为:4OH--4e-=2H2O+O2↑,B正确;C、左侧溶液中氢氧根离子转化为氧气,多余的钾离子透过阳离子交换膜进入右侧;右侧水电离的氢离子转化为氢气,剩余大量水电离的氢氧根离子,加上透过交换膜过来的钾离子,使右侧溶液中氢氧化钾的浓度增大,所以纯净的KOH溶液从b出口导出,C正确;D、阳离子应该向阴极移动,所以K+通过交换膜从阳极区移向阴极区移动,D错误;故选D。14、A【解析】
A.从反应②、③、④看,生成2molH2O,只消耗1molH2O,所以二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率不是100%,A错误;B.从整个历程看,带标记的物质都是在中间过程中出现,所以带标记的物质是该反应历程中的中间产物,B正确;C.从反应③看,向该反应体系中加入少量的水,有利于平衡的正向移动,所以能增加甲醇的收率,C正确;D.从历程看,第③步的反应物为H3CO、H2O,生成物为CH3OH、HO,所以反应式为H3CO+H2O→CH3OH+HO,D正确;故选A。15、C【解析】
A、光能转变成热能,直接利用,故A不符;B、光能转变成化学能,故B不符;C、采用“光——热——电”能量转换形式,故C符合;D、光能转换为电能,故D不符;故选C。16、A【解析】
A、Na2S2O3溶液和HCl溶液反应,发生氧化还原反应生成二氧化硫、硫单质和氯化钠,生成产物有硫,故A符合题意;B、H2S气体在足量的O2中燃烧生成二氧化硫和水,生成产物中无硫单质生成,故B不符合题意;C、碳和浓硫酸加热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,生成产物中无硫单质生成,故C不符合题意;D、铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,生成产物中无硫单质生成,故D不符合题意;故选:A。二、非选择题(本题包括5小题)17、ON>O>AlNH3分子间易形成氢键<孤电子对对成键电子对的排斥作用强于成键电子对之间的排斥作用sp2三角形1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)7:1×1030【解析】
前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A元素原子的核外电子只有一种运动状态,A为H元素;基态B原子s能级的电子总数比p能级的多1,核外电子排布为1s22s22p3,为N元素;基态C原子和基态E原子中成对电子数均是未成对电子数的3倍,核外电子排布为1s22s22p4、1s22s22p63s23p63d54s1,则C为O元素,E为Cr元素;D形成简单离子的半径在同周期元素形成的简单离子中最小,则D为该周期中原子序数最大的金属元素,因此D为Al元素。据此分析解答。【详解】根据上述分析,A为H元素,B为N元素,C为O元素,D为Al元素,E为Cr元素。(1)元素的非金属性越强,电负性越大,元素H、N、O中,电负性最大的是O元素;同一周期,从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素,同一主族,从上到下,第一电离能逐渐减小,元素N、O、Al的第一电离能由大到小的顺序为N>O>Al,故答案为O;N>O>Al;(2)NH3分子间易形成氢键,导致氨气易液化;NH3中中心原子N的价层电子对数为4,孤电子对数为1,其VSEPR模型为四面体构型,NH3分子中N原子采用sp3杂化,为三角锥结构,孤电子对对成键电子对的排斥作用强于成键电子对之间的排斥作用,使得氨气分子中键角小于109°28′,故答案为NH3分子间易形成氢键;<;孤电子对对成键电子对的排斥作用强于成键电子对之间的排斥作用;(3)NO3-离子中N原子的价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数=3+=3,采用sp2杂化,立体构型为三角形,故答案为sp2;三角形;(4)E为Cr元素,基态E原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1);C、E形成的化合物CrO5(其中E的化合价为+6),结构为,其中σ键与π键数目之比为7:1,故答案为1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1);7:1;(5)AlN晶胞中含有N或Al原子数为4,8×+6×=4,晶胞质量为g,因此晶胞的密度==×1030g·cm-3,故答案为×1030。正确推导元素是解答本题的关键。本题的难点为C、E的推导,易错点为(4),要能够根据题意确定CrO5的结构。18、Cl2、光照辛醛取代反应羟基13【解析】
甲苯发生取代反应生成,在氢氧化钠水溶液加热条件下发生取代反应生成,则A为,该分子继续氧化为B,可推知B为,C为;D经过先水解后消去反应可得到HCHO,所以E为HCHO,根据给定的已知信息及逆合成分析法可知,G为,据此分析作答。【详解】甲苯→,发生的是取代反应,所需试剂、条件分别是Cl2、光照;F为,根据系统命名法可知其名称为辛醛,故答案为Cl2、光照;辛醛;(2)反应②是C和H发生的酸和醇的酯化反应(取代反应),A→B的化学方程式为,故答案为取代反应;;(3)结合给定的已知信息推出G的结构简式为;G→H,是-CHO和H2的加成反应,所以H中所含官能团的名称是羟基,故答案为;羟基。(4)C为,化合物W的相对分子质量比化合物C大14,W比C多一个CH2,遇FeCl3溶液显紫色含有酚羟基,属于芳香族化合物含有苯环,能发生银镜反应含有醛基,①苯环上有三个取代基,分别为醛基、羟基和甲基,先固定醛基和羟基的位置,邻间对,最后移动甲基,可得到10种不同结构;②苯环上有两个取代基,分别为-OH和-CH2CHO,邻间对位共3种,所以W的可能结构有10+3=13种;符合①遇FeCl3溶液显紫色、②属于芳香族化合物、③能发生银镜反应其中核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢、峰面积比为2:2:2:1:1要求的W的结构简式:,故答案为13;;(5)根据题目已知信息和有关有机物的性质,用甲苯和乙醛为原料制备的合成路线具体如下:,故答案为。19、降低ClO2的浓度,防止ClO2的浓度过高而发生分解,引起爆炸冰水浴防止ClO2逸出,使ClO2全部反应,准确测定ClO2的质量溶液由蓝色变为无色,并且在30s内颜色不发生变化1.35×10-2cV【解析】
Ⅰ.(1)根据题给信息可知:NaClO3与亚硫酸钠在酸性条件下反应生成ClO2和硫酸钠等物质;(2)二氧化氯(ClO2)沸点为11℃,NaClO3与亚硫酸钠在酸性条件下生成二氧化氯等物质,ClO2浓度过高时易发生分解引起爆炸,ClO2的沸点低,用冰水可以使ClO2冷凝为液体;Ⅱ.(3)用水再次吸收残余的二氧化氯气体,并使锥形瓶内外压强相等,准确测量;(4)溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不褪色,说明滴定至终点;(5)根据氧化还原反应分析,有关系式2ClO2~5I2~10Na2S2O3计算n(ClO2),再根据m=nM计算m(ClO2)。【详解】Ⅰ.(1)根据题给信息可知:NaClO3与亚硫酸钠在酸性条件下反应生成ClO2和硫酸钠等物质,则化学反应方程式为:,故答案为:;(2)二氧化氯(ClO2)沸点为11℃,NaClO3与亚硫酸钠在酸性条件下生成二氧化氯等物质,ClO2浓度过高时易发生分解引起爆炸,通入氮气,及时排出;ClO2的沸点低,用冰水可以使ClO2冷凝为液体,故答案为:降低ClO2的浓度,防止ClO2的浓度过高而发生分解,引起爆炸;冰水浴;Ⅱ.(3)装置中玻璃液封管的作用是,防止ClO2逸出,使ClO2全部反应,准确测定ClO2的质量,故答案为:防止ClO2逸出,使ClO2全部反应,准确测定ClO2的质量;(4)当滴入(最后)一滴标准液时,溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不褪色,说明滴定至终点,故答案为:溶液由蓝色变为无色,并且在30s内颜色不发生变化;(5)VmLNa2S2O3溶液含有Na2S2O3物质的量n(Na2S2O3)=V•10-3L×cmol/L=c•V•10-3mol.则:根据关系式:,所以n(ClO2)=n(Na2S2O3)=×c•V•10-3mol,所以m(ClO2)=n(ClO2)•M=×c•V•10-3mol×67.5g/mol=1.35cV×10-2g,故答案为:1.35cV×10-2。本题以氯及其化合物的性质为线索,考查了物质含量的探究性实验,涉及化学实验基本操作、滴定终点的判断方法、氧化还原反应在滴定中的应用,把握习题中的信息及知识迁移应用为解答的关键。20、球形冷凝管使物质充分混合+NaClO→+NaCl+H2O防止苯甲醛被氧化为苯甲酸,使产品的纯度降低产品中混有水,纯度降低③打开分液漏斗颈部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗下面的活塞,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下,当有机层恰好全部放出时,迅速关闭活塞178.1℃67.9%【解析】
(1)根据图示结合常见的仪器的形状解答;搅拌器可以使物质充分混合,反应更充分;(2)根据实验目的,苯甲醇与NaClO反应生成苯甲醛;(3)次氯酸钠具有强氧化性,除了能够氧化苯甲醇,也能将苯甲醛氧化;步骤③中加入无水硫酸镁的目的是除去少量的水;(4)步骤②中萃取后要进行分液,结合实验的基本操作分析解答;(5)步骤④是将苯甲醛蒸馏出来;(6)首先计算3.0mL苯甲醇的物质的量,再根据反应的方程式计算理论上生成苯甲醛的质量,最后计算苯甲醛的产率。【详解】(1)根据图示,仪器b为球形冷凝管,搅拌器可以使物质充分混合,反应更充分,故答案为球形冷凝管;使物质充分混合;(2)根据题意,苯甲醇与NaClO反应,苯甲醇被氧化生成苯甲醛,次氯酸钠本身被还原为氯化钠,反应的化学方程式为+NaClO→+NaCl+H2O,故答案为+NaClO→+NaCl+H2O;(3)次氯酸钠具有强氧化性,除了能够氧化苯甲醇,也能将苯甲醛氧化,因此步骤①中,投料时,次氯酸钠不能过量太多;步骤③中加入无水硫酸镁的目的是除去少量的水,提高产品的纯度,若省略该操作,产品中混有水,纯度降低,故答案为防止苯甲醛被氧化为苯甲酸,使产品的纯度降低;产品中混有水,纯度降低;(4)步骤②中,充分反应后,用二氯甲烷萃取水相3次,萃取应该选用分液漏斗进行分液,应选用的实验装置是③,分液中分离出有机相的具体操作方法为打开分液漏斗颈
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