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文档简介
博雅闻道2024-2025学年高三下-期中调研化学试题试卷注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4.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(每题只有一个选项符合题意)1、分析化学中,“滴定分数”的定义为:所加滴定剂与被滴定组分的物质的量之比。以0.10mol·L-1的NaOH溶液滴定同浓度某一元酸HA并绘制滴定曲线如图所示。已知lg3=0.5。下列说法中不正确的是()A.该酸碱中和滴定过程应选择酚酞做指示剂B.根据y点坐标可以算得a的数值为3.5C.从x点到z点,溶液中水的电离程度逐渐增大D.x点处的溶液中满足:c(HA)+c(H+)>c(A-)+c(OH-)2、下列说法不正确的是()A.冰醋酸和水银都是纯净物 B.氢原子和重氢原子是两种不同核素C.氯化钠固体和氯化钠溶液都是电解质 D.稀硫酸和氢氧化铜悬浊液都属于分散系3、能正确反映化合物(用M表示)与电解质(用N表示)二者关系的是选项ABCD关系包含关系并列关系交集关系重叠关系A.A B.B C.C D.D4、克伦特罗是一种平喘药,但被违法添加在饲料中,俗称“瘦肉精”,其结构简式如图。下列有关“瘦肉精”的说法正确的是A.它的分子式为C12H17N2Cl2OB.它含有氨基、氯原子、碳碳双键等官能团C.1mol克伦特罗最多能和3molH2发生加成反应D.一定条件下它能发生水解反应、酯化反应、消去反应、氧化反应、加聚反应等5、在(NH4)2Fe(SO4)2溶液中逐滴加入100mL1mol/L的Ba(OH)2溶液,把所得沉淀过滤、洗涤、干燥,得到的固体质量不可能是()A.35.3g B.33.5g C.32.3g D.11.3g6、下列说法正确的是()A.碱金属族元素的密度,沸点,熔点都随着原子序数的增大而增大B.甲烷与氯气在光照条件下,生成物都是油状的液体C.苯乙烯所有的原子有可能在同一个平面D.电解熔融的AlCl3制取金属铝单质7、短周期主族元素W、X、Y、Z、R的原子序数依次增大。其中X、Z位于同一主族:W的气态氢化物常用作制冷剂;Y是同周期主族元素中离子半径最小的;ZXR2能与水剧烈反应,观察到液面上有白雾生成,并有无色刺激性气味的气体逸出,该气体能使品红溶液褪色。下列说法正确的是A.最简单氢化物的稳定性:W>XB.含氧酸的酸性:Z<RC.Y和R形成的化合物是离子化合物D.向ZXR2与水反应后的溶液中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成8、科学家发现对冶金硅进行电解精炼提纯可降低高纯硅制备成本。相关电解槽装置如左下图所示,用Cu—Si合金作硅源,在950℃下利用三层液熔盐进行电解精炼,并利用某CH4燃料电池(如下图所示)作为电源。下列有关说法不正确的是A.电极c与b相连,d与a相连B.左侧电解槽中;Si优先于Cu被氧化C.a极的电极反应为CH4-8e—+4O2—===CO2+2H2OD.相同时间下,通入CH4、O2的体积不同,会影响硅的提纯速率9、烷烃命名中常使用三套数字,甲、乙、丙……,1、2、3……,一、二、三……。其中“一、二、三……”是说明A.碳原子数 B.烷基位置编号 C.氢原子数 D.同种烷基数目10、下列说法不正确的是A.一定条件下,苯能与H2发生加成反应生成环己烷B.利用粮食酿酒经历了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程C.石油裂解得到的汽油可使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色,褪色原理相同D.乙醇能与CuO反应生成乙醛,乙醛又能将新制的Cu(OH)2还原成Cu2O11、天然气是一种重要的化工原料和燃料,常含有少量H2S。一种在酸性介质中进行天然气脱硫的原理示意图如图所示。下列说法正确的是A.脱硫过程中Fe2(SO4)3溶液的pH逐渐减小B.CH4是天然气脱硫过程的催化剂C.脱硫过程需不断补充FeSO4D.整个脱硫过程中参加反应的n(H2S):n(O2)=2:112、根据原子结构或元素周期律的知识,下列说法正确的是()A.35Cl和37Cl中子数不同,所以它们的原子结构示意图、电子式、核外电子排布式、轨道表达式都不相同B.两个不同原子的1s、2s、2p、3s、3p各亚层中电子的能量相同C.短周期主族元素原子最外层电子数一定等于其最高化合价D.CO2通入Na2SiO3溶液中可以得到硅酸13、国际计量大会第26届会议新修订了阿伏加德罗常数(NA=6.02214076×1023mol―1),并将于2019年5月20日正式生效。下列说法中正确的是A.在1mol511B中,含有的中子数为B.将7.1gC12溶于水制成饱和氯水,转移的电子数为0.1NAC.标准状况下,11.2LNO和11.2LO2混合后,气体的分子总数为0.75NAD.某温度下,1LpH=3的醋酸溶液稀释到10L时,溶液中H+的数目大于0.01NA14、下列关于物质或离子检验的叙述正确的是A.在溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,出现白色沉淀,证明原溶液中有SO42-B.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,证明该溶液一定是钠盐溶液C.气体通过无水CuSO4,粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气D.将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,证明原气体是SO215、25℃时,把0.2mol/L的醋酸加水稀释,那么图中的纵坐标y表示的是()A.溶液中OH-的物质的量浓度 B.溶液的导电能力C.溶液中的 D.醋酸的电离程度16、2015年2月,科学家首次观测到化学键的形成。化学键不存在于A.原子与原子之间 B.分子与分子之间C.离子与离子之间 D.离子与电子之间二、非选择题(本题包括5小题)17、在医药工业中,有机物G是一种合成药物的中间体,其合成路线如图所示:已知:R1ONa+R2X→R1OR2+NaX(R1与R2代表苯环或烃基、X代表卤素原子)RCOOH+SOCl2(液体)→RCOCl+HCl↑+SO2↑回答下列问题:(1)A与C在水中溶解度更大的是_________,G中官能团的名称是___________。(2)E→F的有机反应类型是________,F的分子式为______________。(3)由A→B反应的化学方程式为___________________。(4)物质D的结构简式为_________________。(5)B→C反应中加入NaOH的作用是________________。(6)写出一种符合下列条件的G的同分异构体_________________。①与G的苯环数相同;②核磁共振氢谱有5个峰;③能发生银镜反应18、据研究报道,药物瑞德西韦(Remdesivir)对2019年新型冠状病毒(COVID-19)有明显抑制作用。F为药物合成的中间体,其合成路线如下:已知:R-OHR-Cl(1)A中官能团名称是________;C的分子式为_____(2)A到B为硝化反应,则B的结构简式为___,A到B的反应条件是_____。(3)B到C、D到E的反应类型________(填“相同”或“不相同”);E→F的化学方程式为________。(4)H是C的同分异构体,满足下列条件的同分异构体有_____种。①硝基直接连在苯环上②核磁共振氢谱峰面积之比为2:2:2:1③遇FeCl3溶液显紫色(5)参照F的合成路线图,设计由、SOCl2为原料制备的合成路线_______(无机试剂任选)。19、二氧化氯(ClO2)具有强氧化性,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体,其体积分数超过10%时易引起爆炸。某研究小组欲用以下三种方案制备ClO2,回答下列问题:(1)以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2,黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-,写出制备ClO2的离子方程式__。(2)用过氧化氢作还原剂,在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2,并将制得的ClO2用于处理含CN-废水。实验室模拟该过程的实验装置(夹持装置略)如图所示。①装置A的名称是__,装置C的作用是__。②反应容器B应置于30℃左右的水浴中,目的是__。③通入氮气的主要作用有3个,一是可以起到搅拌作用,二是有利于将ClO2排出,三是__。④ClO2处理含CN-废水的离子方程式为__,装置E的作用是__。(3)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2的方法。①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。某次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的__(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。②用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2,工作原理如图所示,写出阳极产生ClO2的电极反应式__。20、亚硝酰硫酸(NOSO4H)纯品为棱形结晶,溶于硫酸,遇水易分解,常用于制染料。SO2和浓硝酸在浓硫酸存在时可制备NOSO4H,反应原理为:SO2+HNO3=SO3+HNO2、SO3+HNO2=NOSO4H。(1)亚硝酰硫酸(NOSO4H)的制备。①仪器I的名称为______________,打开其旋塞后发现液体不下滴,可能的原因是_________________。②按气流从左到右的顺序,上述仪器的连接顺序为__________________(填仪器接口字母,部分仪器可重复使用)。③A中反应的方程式为___________。④B中“冷水”的温度一般控制在20℃,温度不宜过高或过低的原因为________。(2)亚硝酰硫酸(NOSO4H)纯度的测定。称取1.500g产品放入250mL的碘量瓶中,并加入100.00mL浓度为0.1000mol·L-1的KMnO4标准溶液和10mL25%的H2SO4,摇匀;用0.5000mol·L-1的Na2C2O4标准溶液滴定,滴定前读数1.02mL,到达滴定终点时读数为31.02mL。已知:i:□KMnO4+□NOSO4H+□______=□K2SO4+□MnSO4+□HNO3+□H2SO4ii:2KMnO4+5Na2C2O4+8H2SO4=2MnSO4+10CO2↑+8H2O①完成反应i的化学方程式:_____________□KMnO4+□NOSO4H+□______=□K2SO4+□MnSO4+□HNO3+□H2SO4②滴定终点的现象为____________________。③产品的纯度为__________________。21、元素单质及其化合物有广泛用途,请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题:(1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外),以下说法正确的是___。a.原子半径和离子半径均减小b.金属性减弱,非金属性增强c.单质的熔点降低d.氧化物对应的水合物碱性减弱,酸性增强(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为___,氧化性最弱的简单阳离子是___。(3)已知:化合物MgOAl2O3MgCl2AlCl3类型离子化合物离子化合物离子化合物共价化合物熔点/℃28002050714191工业制镁时,电解MgCl2而不电解MgO的原因是___;制铝时,电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是___。(4)晶体硅(熔点1410℃)是良好的半导体材料.由粗硅制纯硅过程如下:Si(粗)SiCl4SiCl4(纯)Si(纯)写出SiCl4的电子式:___;在上述由SiCl4制纯硅的反应中,测得每生成1.12kg纯硅需吸收akJ热量,写出该反应的热化学方程式___。(5)下列气体不能用浓硫酸干燥,可用P2O5干燥的是___。a.NH3b.HIc.SO2d.CO2(6)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1:1.写出该反应的化学方程式:___。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
以0.10mol·L-1的NaOH溶液滴定同浓度某一元酸HA时,a点溶液中只有HA,x点HA与NaA等比混合,y点溶液呈中性,z点为二者恰好完全反应,即z点为滴定终点。【详解】A.由图可知,该酸碱中和滴定的滴定终点为碱性,则应选择酚酞做指示剂,故A正确;B.根据y点坐标可以算得K(HA)=,a点时,溶液中只有HA,c(H+)=c(A-),则有,解得,pH=3.5,故B正确;C.从x点到z点,溶液中的溶质由HA对水的抑制,到NaA对水的促进,水的电离程度逐渐增大,故C正确;D.x点处的溶液中溶质为HA和NaA等比混合,有质子守恒:c(HA)+2c(H+)=c(A-)+2c(OH-),因为c(H+)>c(OH-),则c(HA)+c(H+)<c(A-)+c(OH-),故D错误;综上所述,答案为D。求a点的pH时,可逆向思维思考,若求pH,即要求氢离子的浓度,则须求平衡常数,进而利用y点中性的条件求出平衡常数,返回计算即可求a点的pH了。2、C【解析】
A.冰醋酸是醋酸,是纯净物,化学式为CH3COOH,水银是Hg单质,是纯净物,故A正确;B.氢元素有三种原子,普通氢原子没有中子,后面两种各有一个和两个中子,它们分别称为氕、氘、氚,或者称为氢原子、重氢原子、超重氢原子,所以它们质子数电子数核电荷数都相等,但中子数不等,属不同原子,是不同核素,故B正确;C.氯化钠溶液是混合物,不是电解质,故C错误;D.稀硫酸和氢氧化铜悬浊液都混合物,属于分散系,故D正确;题目要求选错误选项,故选C。3、A【解析】
据电解质的概念分析。【详解】电解质是溶于水或熔化时能导电的化合物。故电解质一定属于化合物,包含在化合物之中。本题选A。4、C【解析】
A、根据克伦特罗结构简式知它的分子式为C12H18N2Cl2O,错误;B、根据克伦特罗结构简式知它含有苯环、氨基、氯原子、羟基等官能团,不含碳碳双键,错误;C、该有机物含有1个苯环,1mol克伦特罗最多能和3molH2发生加成反应,正确;D、该有机物不含碳碳双键,不能发生加聚反应,错误;故答案选C。5、A【解析】
如果(NH4)2Fe(SO4)2的量非常少,生成的沉淀质量接近于0;当加入的Ba(OH)2完全形成沉淀时,发生反应:(NH4)2Fe(SO4)2+Ba(OH)2=BaSO4↓+Fe(OH)2↓+(NH4)2SO4,且生成的Fe(OH)2完全被氧化生成Fe(OH)3时,所得固体质量最大,此时沉淀为Fe(OH)3与BaSO4,故沉淀的质量最大为0.1mol×233g/mol+0.1mol×107g/mol=34g,故沉淀质量因为0g<m(沉淀)≤34g;故选A。6、C【解析】
A.碱金属族元素的密度,沸点,熔点都随着原子序数的增大而增大,但钠和钾反常,故A错误;B.甲烷与氯气在光照条件下,发生取代反应,共有氯化氢、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷五种物质,其中氯化氢、一氯甲烷是气体,不是液体,故B错误;C.苯中所有原子在同一面,乙烯所有的原子在同一面,由苯和乙烯构成的苯乙烯,有可能所有的原子在同一个平面,故C正确;D.AlCl3是共价化合物,电解熔融不能产生铝离子得电子,不能制取金属铝单质,故D错误。答案选C。7、D【解析】
W的气态氢化物常用作制冷剂,确定W为N,W、X、Y、Z、R的原子序数依次增大,Y是同周期主族元素中离子半径最小的,确定Y为Al;ZXR2能与水剧烈反应,观察到液面上有白雾生成,证明有HCl生成,并有无色刺激性气味的气体逸出,该气体能使品红溶液褪色,证明有二氧化硫气体生成,确定ZXR2为SOCl2,因此X为O、Z为S、R为Cl;即:W为N、X为O、Y为Al、Z为S、R为Cl。【详解】A.非金属性越强,气态氢化物越稳定,最简单氢化物的稳定性:W<X,故A错误;B.未说最高价含氧酸,无法比较,故B错误;C.Y和R形成的化合物AlCl3是共价化合物,故C错误;D.SOCl2+H2O=SO2+2HCl,AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3,溶液有白色沉淀生成,故D正确;答案:D把握物质的性质、原子结构来推断元素为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意液氨为常用的制冷剂,SOCl2的推断为解答的难点,题目难度较大。8、A【解析】
甲烷燃料电池中,通入甲烷的a电极为负极,甲烷在负极上失电子发生氧化反应生成二氧化碳,通入氧气的电极b为正极,氧气在正极上得电子发生还原反应生成阳离子,根据电解池中电子的移动方向可知,c为阴极,与a相连,Si4+在阴极上得电子发生还原反应生成Si,d为阳极,与b相连,Si在阳极上失电子发生氧化反应生成Si4+。【详解】A项、甲烷燃料电池中,通入甲烷的a电极为负极,通入氧气的电极b为正极,根据电解池中电子的移动方向可知,c为阴极,与a相连,d为阳极,与b相连,故A错误;B项、由图可知,d为阳极,Si在阳极上失去电子被氧化生成Si4+,而铜没被氧化,说明硅优先于钢被氧化,故B正确;C项、甲烷燃料电池中,通入甲烷的a电极为负极,甲烷在负极上失电子发生氧化反应生成二氧化碳,电极反应式为CH4-8e—+4O2—=CO2+2H2O,故C正确;D项、相同时间下,通入CH4、O2的的体积不同,反应转移电子的物质的量不同,会造成电流强度不同,影响硅的提纯速率,故D正确。故选A。本题考查原电池和电解池原理的应用,注意原电池、电解池反应的原理和电子移动的方向,明确离子放电的先后顺序是解题的关键。9、D【解析】
据烷烃的命名规则,理解所用数字的含义。【详解】烷烃系统命名时,甲、乙、丙……,表示主链碳原子数目。1、2、3……,用于给主链碳原子编号,以确定取代基在主链的位置。一、二、三……,用于表示相同取代基的数目。本题选D。10、C【解析】A.苯虽然并不具有碳碳双键,但在镍作催化剂的条件下也可与H2加成生成环己烷,故A正确;B.淀粉经过水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下转化为乙醇,过程中有新物质生成,属于化学变化,故B正确;C.石油裂解得到的汽油中含有烯烃,可使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色,但褪色原理不同,与溴水是发生加成反应,与酸性高锰酸钾是发生氧化还原反应,故C错误;D.乙醇在加热条件下能与CuO反应生成乙醛,乙醛能将新制的Cu(OH)2还原成Cu2O,反应中都存在元素的化合价的变化,均属于氧化还原反应,故D正确;故选C11、D【解析】
A.在脱硫过程中Fe2(SO4)3与H2S发生反应:Fe2(SO4)3+H2S=2FeSO4+H2SO4+S↓,然后发生反应:4FeSO4+O2+2H2SO4=2Fe2(SO4)3+2H2O,总反应方程式为:2H2S+O2=2S↓+2H2O,可见脱硫过程中由于反应产生水,使Fe2(SO4)3溶液的浓度逐渐降低,因此溶液的pH逐渐增大,A错误;B.CH4在反应过程中没有参加反应,因此不是天然气脱硫过程的催化剂,B错误;C.脱硫过程反应产生中间产物FeSO4,后该物质又反应消耗,FeSO4的物质的量不变,因此不需补充FeSO4,C错误;D.根据选项A分析可知Fe2(SO4)3是反应的催化剂,反应总方程式为2H2S+O2=2S↓+2H2O,故参加反应的n(H2S):n(O2)=2:1,D正确;故合理选项是D。12、D【解析】
A.35Cl和37Cl的核外电子数均为17,它们的原子结构示意图、电子式、核外电子排布式、轨道表达式都相同,A项错误;B.同原子的原子同、原子半径越等不同,两不同原子各亚层中电子的能量不相同,B项错误;C.氧元素、氟元素没有最高正化合价,除氧、氟外,短周期其它主族元素原子最外层电子数等于其最高化合价,C项错误;D.碳酸的酸性比硅酸强,CO2通入Na2SiO3溶液中可以得到硅酸,D项正确;答案选D。13、A【解析】
A、511B中含有中子数是11-5=6,所以1mol511B、将7.1gC12溶于水制成饱和氯水,氯气没有完全与水反应,所以转移的电子数小于0.1NA,故B错误;C、标准状况下,11.2LNO和11.2LO2混合后,由于存在2NO2⇌N2O4,所以气体的分子总数小于0.75NA,故C错误;D、某温度下,1LpH=3的醋酸溶液稀释到10L时,溶液4>pH>3,溶液中H+的数目小于0.01NA,故D错误。14、C【解析】
A.在溶液中加酸化的BaCl2溶液,溶液出现白色沉淀,白色沉淀可能是氯化银或硫酸钡沉淀,不能证明一定含硫酸根离子,故A错误;B.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,说明该溶液中含有钠元素,则该溶液可能是钠盐溶液或氢氧化钠溶液,故B错误;C.气体通过无水硫酸铜,粉末变蓝,则发生反应:CuSO4+5H2O═CuSO4⋅5H2O,可证明原气体中含有水蒸气,故C正确;D.二氧化硫和澄清石灰水中氢氧化钙反应生成亚硫酸钙沉淀,二氧化碳气体通过澄清石灰水溶液生成碳酸钙白色沉淀,反应都会变浑浊,不能检验二氧化碳和二氧化硫,故D错误;答案选C。15、B【解析】
A.加水稀释促进醋酸电离,但酸的电离程度小于溶液体积增大程度,所以溶液中氢离子浓度逐渐减少,OH-的物质的量浓度逐渐增大,故A错误;B.醋酸是弱电解质,加水稀释促进醋酸电离,但酸的电离程度小于溶液体积增大程度,所以溶液中氢离子、醋酸根离子浓度逐渐减少,溶液的导电能力逐渐减小,故B正确;C.因温度不变,则Ka不变,且Ka=c(H+),因
c(H+)浓度减小,则增大,故C错误;D.加水稀释,促进电离,醋酸的电离程度增大,
故D错误;答案选B。16、B【解析】
A.原子与原子之间的强烈的相互作用力为共价键,属于化学键,选项A错误;B.分子之间不存在化学键,存在范德华力或氢键,选项B正确;C.离子与离子之间为离子键,选项C错误;D.离子与电子之间为金属键,选项D错误.答案选B。二、非选择题(本题包括5小题)17、C羰基(或酮基)、醚键取代反应C8H7OCl或C8H7ClO催化剂、促进水解【解析】
与氯气反应生成,在氢氧化钠溶液作用下反应生成,根据信息与CH2I2反应生成,根据信息E和SOCl2反应生成F,与F反应生成G。【详解】⑴A是苯酚在水中溶解度不大,C为盐,在水解溶解度大,因此A与C在水中溶解度更大的是C,根据G的结构得到G中官能团的名称是羰基、醚键;故答案为:C;羰基(或酮基)、醚键。⑵E→F是—OH变为—Cl,Cl取代羟基,因此有机反应类型是取代反应,根据F的结构简式得到F的分子式为C8H7OCl或C8H7ClO;故答案为:取代反应;C8H7OCl或C8H7ClO。⑶由A→B反应是氯原子取代羟基的邻位上的氢,其化学方程式为;故答案为:。⑷根据D和F生成G的反应得到物质D的结构简式为;故答案为:。⑸根据B的结构(),加入NaOH溶液得到C(),反应中加入NaOH的作用是催化剂、促进水解;故答案为:催化剂、促进水解。⑹①与G的苯环数相同;②核磁共振氢谱有5个峰,说明对称性较强;③能发生银镜反应说明有醛基或则甲酸酯,则符合条件的G的同分异构体;故答案为:。18、酚羟基C8H7NO4浓硫酸、浓硝酸、加热相同:++HCl2+H2【解析】
根据流程图,A在浓硫酸、浓硝酸、加热条件下发生取代反应生成B,B的结构简式为,B和发生取代反应生成C(),C和磷酸在加热条件下发生取代生成D,D在SOCl2、催化剂、加热条件下转化为E(),E与A发生被取代转化为F,根据E、F的结构简式可判断,A的结构简式为,据此分析答题。【详解】(1)根据流程图中A的结构简式分析,官能团名称是羟基;根据图示C中的每个节点为碳原子,每个碳原子连接4个共价键,不足键由氢原子补齐,则分子式为C8H7NO4;(2)A到B为硝化反应,根据分析,B的结构简式为,A到B的反应条件是浓硫酸、浓硝酸、加热;(3)根据分析,B和发生取代反应生成C(),C和磷酸在加热条件下发生取代生成D,则B到C、D到E的反应类型相同;E与A发生被取代转化为F,A的结构简式为,化学方程式为:++HCl;(4)C的结构简式为,H是C的同分异构体,①硝基直接连在苯环上,②核磁共振氢谱峰面积之比为2:2:2:1,说明分子结构中含有4中不同环境的氢原子,且氢原子的个数比为2:2:2:1,③遇FeCl3溶液显紫色,说明结构中含有酚羟基,根据不饱和度可知,还存在CH=CH2,满足下列条件的同分异构体结构简式为、,共有有2种;(5)与氢气在催化剂作用下发生加成反应生成,在SOCl2、催化剂、加热条件下转化为,则合成路线为:+H2。19、FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O恒压漏斗安全瓶提高化学反应速率,同时防止过氧化氢受热分解稀释ClO2,防止其爆炸2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-吸收ClO2等气体,防止污染大气BaCl2Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+【解析】
二氧化氯(ClO2)具有强氧化性,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。分别利用无机反应和电解原理制备二氧化氯,三种方法均利用了氧化还原反应。【详解】(1)以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2,黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-,根据氧化还原反应中电子守恒和元素守恒,可以写出制备ClO2的离子方程式为FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O。(2)①装置A的名称为恒压漏洞,装置C为安全瓶,起到防止液体倒吸的作用。②升高温度可以提高化学反应速率,但是原料中含有过氧化氢,过氧化氢在过高的温度下可以发生分解反应,因此反应容器B应置于30℃左右的水浴中。③根据题文可知,ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体,其体积分数超过10%时易引起爆炸,故通入氮气的主要作用有3个,一是可以起到搅拌作用,二是有利于将ClO2排出,三是稀释ClO2,防止其爆炸。④ClO2处理含CN-废水发生氧化还原反应,将CN-转化为无污染的CO2和N2,故离子方程式为2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-;装置E在整套装置之后,起到吸收尾气,防止环境污染的作用。(3)①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质,需要过量的碳酸根离子、氢氧根离子和钡离子,过量的钡离子可以用碳酸根离子除去,因此在加入Na2CO3之前应先加入过量BaCl2。②用石墨做电极,电解池的阳极发生氧化反应,元素化合价升高,因此氯离子在阳极失电子和水反应得到ClO2,电极反应式为Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+。20、分液漏斗分液漏斗上口的瓶塞未打开或漏斗未与大气相通或漏斗下端活塞的凹槽未与瓶颈上的通气孔对齐a→de→cb→de→fNa2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑或Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2↑温度过低,反应速率太慢,温度过高,浓硝酸易分解,SO2逸出2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4滴入最后一滴Na2C2O4标准液后,溶液由紫红色变为无色,且半分钟颜色不恢复84.67%【解析】
(1)①根据图示中装置的形外分析名称;漏斗内的液体与大气相通时液体才能顺利流下;②亚硝酰硫酸(NOSO4H)遇水易分解,装置A制取的SO2中含有水蒸气,必须先干燥在通入B中反应制取亚硝酰硫酸(NOSO4H)时,要防止空气中或其他实验仪器中的水蒸气进入B中,SO2有毒,未反应的剩余SO2不能排放到大气中;据此分析;③硫酸和亚硫酸钠反应生成硫酸钠(或硫酸氢钠)和二氧化硫;④温度影响反应速率,同时浓硝酸不稳定;(2)①根据氧化还原反应,化合价升降(电子得失)守恒及物料守恒分析配平;②在氧化还原滴定操作中,高锰酸钾自身为紫红色,发生氧化还原反应时紫色褪去,自身可做滴定操作的指示剂;③结合反应ii,根据题给数据计算过量的KMnO4的物质的量,在结合反应i计算NOSO4H的物质的量,进而求算产品纯度。【详解】(1)①根据图示中装置A图所示,仪器I为分液漏斗;漏斗内与大气相通时液体才能顺利流下,打开其旋塞后发现液体不下滴,可能的原因是分液漏斗上口的瓶塞未打开或漏斗未与大气相通或漏斗下端活塞的凹槽未与瓶颈上的通气孔对齐;②亚硝酰硫酸(NOSO4H)遇水易分解,装置A制取的SO2中含有水蒸气,必须先干燥在通入B中反应制取亚硝酰硫酸(NOSO4H),同时要防止空气中或其他实验仪器中的水蒸气进入B中,通入SO2时要尽量使SO2充分与反应物混合,提高SO2利用率,SO2有毒,未反应的剩余SO2不能排放到大气中,上述仪器的连接顺序为:a→de→cb→de→f;③硫酸和亚硫酸钠反应生成硫酸钠(或硫酸氢钠)和二氧化硫,反应方程式为:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑或Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2↑;④温度影响反应速率,同时浓硝酸不稳定,温度过低,反应速率太慢,温度过高,浓硝酸易分解,SO2逸出,导致反应产率降低;(2)①反应中锰元素的化合价由+7价降低为+2价,亚硝酰硫酸中氮元素的化合价由+3价升高为+5价,根据氧化还原反应,化合价升降(电子得失)守恒及物料守恒,配平该方程式为:2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4;②在氧化还原滴定操作中,高锰酸钾自身为紫红色,发生氧化还原反应时紫色褪去,自身可做滴定操作的指示剂,用0.5000mol⋅L−1草酸钠标准溶液滴定过量的高锰酸钾溶液,溶液颜色变化是紫红色变为无色且半分钟不变说明反应达到终点;③根据反应ii:2KMnO4+5Na2C2O4+8H2SO4=2MnSO4+10CO2↑+8H2O,过量的KMnO4的物质的量=×0.5000mol⋅L−1×(31.02mL-1.02mL)×10-3/L=0.006mol,则
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