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湖南省长沙市铁路第一中学2025届高三下第二次段考化学试题注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.答题时请按要求用笔。3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、2019年2月27日,科技日报报道中科院大连化学物理研究所创新性地提出锌碘单液流电池的概念,锌碘单液流电池中电解液的利用率达到近100%,进而大幅度提高了电池的能量密度,工作原理如图所示。下列说法正确的是A.该电池放电时电路中电流方向为A→a→b→B→AB.M为阴离子交换膜,N为阳离子交换膜C.如果使用铅蓄电池进行充电,则B电极应与铅蓄电池中的Pb电极相连D.若充电时C区增加的离子数为2NA,则A极增重65g2、新版人民币的发行,引发了人们对有关人民币中化学知识的关注。下列表述错误的是A.制造人民币所用的棉花、优质针叶木等原料含有C、H、O元素B.用于人民币票面文字等处的油墨中所含有的Fe3O4是一种磁性物质C.防伪荧光油墨由颜料与树脂等制成,其中树脂属于有机高分子材料D.某种验钞笔中含有碘酒溶液,遇假钞呈现蓝色,其中遇碘变蓝的是葡萄糖3、中国是一个严重缺水的国家,污水治理越来越引起人们重视,可以通过膜电池除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚,其原理如图所示,下列说法不正确的是A.电流方向从A极沿导线经小灯泡流向B极B.B极为电池的阳极,电极反应式为CH3COO——8e−+4H2O═2HCO3—+9H+C.当外电路中有0.2mole−转移时,通过质子交换膜的H+的个数为0.2NAD.A极的电极反应式为+H++2e−═Cl−+4、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W原子的最外层电子数为内层电子数的3倍,X在短周期主族元素中金属性最强,Y与W同主族。下列叙述正确的是()A.X2W、X2Y的水溶液都呈碱性B.原子半径:r(Z)>r(Y)>r(X)>r(W)C.简单气态氢化物的热稳定性:W<Z<YD.W与氢元素形成的化合物分子中一定不含非极性共价键5、埋在地下的钢管常用如图所示方法加以保护,使其免受腐蚀,下列说法正确的是()A.金属棒X的材料可能为钠B.金属棒X的材料可能为铜C.钢管附近土壤的pH增大D.这种方法称为外加电流的阴极保护法6、有关下图所示化合物的说法不正确的是A.既可以与Br2的CCl4溶液发生加成反应,又可以在光照下与Br2发生取代反应B.1mol该化合物最多可以与3molNaOH反应C.既可以催化加氢,又可以使酸性KMnO4溶液褪色D.既可以与FeCl3溶液发生显色反应,又可以与NaHCO3溶液反应放出CO2气体7、我国某科研团队设计了一种新型能量存储/转化装置(如下图所示)。闭合K2、断开K1时,制氢并储能;断开K2、闭合K1时,供电。下列说法错误的是A.制氢时,溶液中K+向Pt电极移动B.制氢时,X电极反应式为C.供电时,Zn电极附近溶液的pH降低D.供电时,装置中的总反应为8、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.1L0.1mol·L-1的氨水中含有的NH3分子数为0.1NAB.标准状况下,2.24L的CCl4中含有的C-Cl键数为0.4NAC.14g由乙烯与环丙烧(C3H6)组成的混合气体含有的碳原子数目为NAD.常温常压下,Fe与足量稀盐酸反应生成2.24LH2,转移电子数为0.3NA9、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.含0.2molH2SO4的浓硫酸和足量的铜反应,转移电子数为0.2NAB.25℃时,1LpH=13的Ba(OH)2溶液中由水电离产生的OH-的数目为0.1NAC.15gHCHO中含有1.5NA对共用电子对D.常温常压下,22.4L甲烷气体中含有的氢原子数目小于4NA10、关于一些重要的化学概念,下列叙述正确的是A.根据丁达尔现象可以将分散系分为溶液、胶体和浊液B.CO2、NO2、Mn2O7、P2O5均为酸性氧化物C.漂白粉、水玻璃、铝热剂均为混合物D.熔融状态下,CH3COOH、NaOH、MgCl2均能导电11、将溶液和盐酸等体积混合,在混合溶液中,下列关系式正确的是A.B.C.D.12、某有机化合物的结构简式如图所示,下列说法正确的是()A.不能发生银镜发应B.1mol该物质最多可与2molBr2反应C.1mol该物质最多可与4molNaOH反应D.与NaHCO3、Na2CO3均能发生反应13、ClO2和NaClO2均具有漂白性,工业上用ClO2气体制NaClO2的工艺流程如图所示。下列说法不正确的是A.步骤a的操作包括过滤、洗涤和干燥B.吸收器中生成NaClO2的离子方程式为2ClO2+H2O2=2ClO2-+2H++O2↑C.工业上将ClO2气体制成NaCIO2固体,其主要目的是便于贮存和运输D.通入的空气的目的是驱赶出ClO2,使其被吸收其充分吸收14、短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,R和X组成简单分子的球棍模型如图所示。Y原子核外K、M层上电子数相等,Z原子最外层电子数是电子层数的2倍。下列推断正确的是A.原子半径:Y>Z>R>XB.Y3X2是含两种化学键的离子化合物C.X的氧化物对应的水化物是强酸D.X和Z的气态氢化物能够发生化合反应15、某有机物结构简式如图,下列对该物质的叙述中正确的是A.该有机物能发生取代反应、氧化反应和消去反应B.1mol该有机物最多可与2molNaOH发生反应C.该有机物可以与溴的四氯化碳溶液发生加成反应使之褪色D.该有机物有3个手性碳原子16、下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是选项实验现象结论A.将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后滴加KSCN溶液有气体生成,溶液呈血红色稀硝酸将Fe氧化为Fe3+B.将铜粉加1.0mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中溶液变蓝、有黑色固体出现金属铁比铜活泼C.用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热熔化后的液态铝滴落下来金属铝的熔点较低D.将0.1mol·L-1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1mol·L-1CuSO4溶液先有白色沉淀生成后变为浅蓝色沉淀Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小A.A B.B C.C D.D二、非选择题(本题包括5小题)17、某抗结肠炎药物有效成分的合成路线如图(部分反应略去试剂和条件):已知:a.b.根据以上信息回答下列问题:(1)烃A的结构简式是__________。(2)①的反应条件是__________;②的反应类型是____________。(3)下列对抗结肠炎药物有效成分可能具有的性质推测正确的是__________。A.水溶性比苯酚好,密度比苯酚的大B.能发生消去反应C.能发生聚合反应D.既有酸性又有碱性(4)E与足量NaOH溶液反应的化学方程式是________________________________.(5)符合下列条件的E的同分异构体有________________种,其中核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比3∶1∶1∶1的异构体的结构简式为___________________。a.与E具有相同的官能团b.苯环上的一硝基取代产物有两种(6)已知易被氧化,苯环上连有烷基时再引入一个取代基,常取代在烷基的邻对位,而当苯环上连有羧基时则取代在间位。据此设计以A为原料制备高分子化合物的合成路线______。(无机试剂任选)18、功能高分子是指具有某些特定功能的高分子材料。功能高分子P的合成路线如下:(1)A是甲苯,试剂a是______。反应③的反应类型为______反应。(2)反应②中C的产率往往偏低,其原因可能是______。(3)反应⑥的化学方程式为______。(4)E的分子式是C6H10O2,其结构简式是______。(5)吸水大王聚丙烯酸钠是一种新型功能高分子材料,是“尿不湿”的主要成分。工业上用丙烯(CH2=CH-CH3)为原料来制备聚丙烯酸钠,请把该合成路线补充完整(无机试剂任选)。_________(合成路线常用的表达方式为:AB……目标产物)CH2=CH-CH3CH2=CH-CH2Cl19、硫酸锌可用于制造锌钡白、印染媒染剂等。用锌白矿(主要成分为ZnO,还含有Fe2O3、CuO、SiO2等杂成)制备ZnSO4·7H2O的流程如下。相关金属离了生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算)如下表:金属离子开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe3+1.13.2Fe2+5.88.8Zn2+6.48.0(1)“滤渣1”的主要成分为_________(填化学式)。“酸浸”过程中,提高锌元素浸出率的措施有:适当提高酸的浓度、______________(填一种)。(2)“置换”过程中,加入适量的锌粉,除与溶液中的Fe3+,H+反应外,另一主要反应的化学方程式为__________________________。(3)“氧化”一步中,发生反应的离子方程式为_______________________。溶液pH控制在[3.2,6.4)之间的目的是________________。(4)“母液”中含有的盐类物质有_________(填化学式)。20、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:_____________。21、镍及其化合物是重要的合金材料和催化剂。请回答下列问题:(1)基态镍原子的价电子排布式为_____,排布时能量最高的电子所占能级的原子轨道有____个伸展方向。(2)镍能形成多种配合物如正四面体形的Ni(CO)4和正方形的[Ni(CN)4]2-、正八面体形的[Ni(NH3)6]2+等。下列说法正确的有___A.CO与CN-互为等电子体,其中CO分子内σ键和π键个数之比为1:2-B.NH3的空间构型为平面三角形C.Ni2+在形成配合物时,其配位数只能为4D.Ni(CO)4和[Ni(CN)4]2-中,镍元素均是sp3杂化(3)丁二酮肟常用于检验Ni2+:在稀氨水中,丁二酮肟与Ni2+反应生成鲜红色沉淀,其结构如图所示。该结构中,除共价键外还存在配位键和氢键,请在图中用“→”和“•••”分别表示出配位键和氢键。_____(4)NiO的晶体结构类型与氯化钠的相同,相关离子半径如下表:NiO晶胞中Ni2+的配位数为____,NiO熔点比NaCl高的原因是_____。(5)研究发现镧镍合金LaNix是一种良好的储氢材料。属六方晶系,其晶胞如图a中实线所示,储氢位置有两种,分别是八面体空隙(“”)和四面体空隙(“”),见图b、c,这些就是氢原子存储处,有氢时,设其化学式为LaNixHy。①LaNix合金中x的值为_____;②晶胞中和“”同类的八面体空隙有___个,和“”同类的四面体空隙有___个。③若H进入晶胞后,晶胞的体积不变,H的最大密度是______g/cm-3(保留2位有效数字,NA=6.0×1023,=1.7)
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.电池放电时,A电极锌单质被氧化成为锌离子,所以A为负极,所以电路中电流方向为B→b→a→A→B,故A错误;B.放电时A去产生Zn2+,为负极,所以C区Cl-应移向A区,故M为阴离子交换膜,B区I2转化为I-,为正极,所以C区K+应移向B区,故N为阳离子交换膜,故B正确;C.充电时B电极应与外接电源的正极相连,则B电极应于铅蓄电池中的PbO2电极相连,故C项错误;D.充电时Cl-从A区移向C区、K+从C区移向B区,所以C区增加的离子数为2NA时,电路中有1mol电子通过,A极的电极反应为Zn2++2e-==Zn,生成0.5molZn,所以A极增重32.5g,故D错误;故答案为B。2、D【解析】
A.棉花、木材的成分主要为纤维素,含C、H、O元素,故不选A;B.四氧化三铁为黑色,俗称磁性铁,用于油墨中,故不选B;C.树脂为合成高分子,为有机物加聚或缩聚反应的产物,相对分子质量在10000以上,故不选C;D.淀粉遇碘变蓝,而葡萄糖不能,故选D;答案:D3、B【解析】
原电池中阳离子移向正极,根据原电池中氢离子的移动方向可知A为正极,正极有氢离子参与反应,电极反应式为+2e-+H+═+Cl-,B为负极,电极反应式为CH3COO--8e-+4H2O
═2HCO3-+9H+,据此分析解答。【详解】A.原电池工作时,电流从正极经导线流向负极,即电流方向从A极沿导线经小灯泡流向B极,故A正确;B.B极为电池的负极,失去电子,发生氧化反应,电极反应式为CH3COO--8e-+4H2O
═2HCO3-+9H+,B极不是阳极,故B错误;C.根据电子守恒可知,当外电路中有0.2mole-转移时,通过质子交换膜的H+的个数为0.2NA,故C正确;D.A为正极,得到电子,发生还原反应,正极有氢离子参与反应,电极反应式为+2e-+H+═+Cl-,故D正确;答案选B。根据氢离子的移动方向判断原电池的正负极是解题的关键。本题的易错点为B,要注意原电池的两极称为正负极,电解池的两极称为阴阳极。4、A【解析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最外层电子数为内层电子数的3倍,则W为O元素;X在短周期主族元素中金属性最强,则X为Na元素;W与Y属于同一主族,则Y为S元素;Z的原子序数大于S,则Z为Cl元素,据此解答。【详解】根据上述分析可知:W为O,X为Na,Y为S,Z为Cl元素。A.Na2O是碱性氧化物,与水反应产生NaOH,NaOH是一元强碱,水溶液显碱性;Na2S是强碱弱酸盐,在溶液中S2-发生水解作用,消耗水电离产生的H+,促进了水的电离,最终达到平衡时溶液中c(OH-)>c(H+),溶液显碱性,A正确;B.同一周期从左向右原子半径逐渐减小,同一主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:r(Na)>r(S)>r(Cl)>r(O),B错误;C.元素的非金属性:O>Cl>S,则简单气态氢化物的热稳定性:H2O>HCl>H2S,C错误;C.O、H可形成化合物H2O2,其中含有非极性共价键,D错误;故合理选项是A。本题考查原子结构与元素周期律的关系,根据元素的原子结构及相互关系推断元素为解答关键,注意掌握元素周期律内容及常见元素化合物性质,试题有利于提高学生的分析能力及综合应用能力。5、C【解析】
A.金属钠性质很活泼,极易和空气、水反应,不能作电极材料,故A错误;B.构成的原电池中,金属棒X作原电池负极,所以金属棒X材料的活泼性应该大于铁,不可能是Cu电极,故B错误;C.该装置发生吸氧腐蚀,正极钢管上氧气得电子生成氢氧根离子,导致钢管附近土壤的pH可能会增大,故C正确;D.该装置没有外接电源,不属于外加电流的阴极保护法,而是牺牲阳极的阴极保护法,故D错误;故答案为C。考查金属的腐蚀与防护,明确金属腐蚀与防护的原理、金属发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀的条件即可解答,根据图片知,该金属防护措施采用的是牺牲阳极的阴极保护法,即把金属和钢管、及电解质溶液构成原电池,金属棒X作负极,钢铁作正极,从而钢管得到保护。6、D【解析】
A、根据结构简式可知化合物中含有的官能团有酯基、酚羟基、醚键、碳碳双键。碳碳双键可以和溴加成,甲基上的氢原子可以被取代,A正确。B、2个酯基水解需要2个氢氧化钠,1个酚羟基需要1个氢氧化钠,即1mol该化合物最多可以与3molNaOH反应,B正确。C、含有碳碳双键,既可以催化加氢,又可以使酸性KMnO4溶液褪色,C正确。D、酚羟基不能与NaHCO3溶液反应放出CO2气体,D错误。答案选D。7、D【解析】
闭合K2、断开K1时,该装置为电解池,Pt电极生成氢气,则Pt电极为阴极,X电极为阳极;断开K2、闭合K1时,该装置为原电池,Zn电极生成Zn2+,为负极,X电极为正极。【详解】A.制氢时,Pt电极为阴极,电解池中阳离子流向阴极,故A正确;B.制氢时,X电极为阳极,失电子发生氧化反应,根据根据化合价可知该过程中Ni(OH)2转化为NiOOH,电极方程式为,故B正确;C.供电时,Zn电极为负极,原电池中阴离子流向负极,所以氢氧根流向Zn电极,电极反应为Zn-2e-+4OH-=ZnO22-+2H2O,转移两个电子同时迁移两个OH-,但会消耗4个OH-,说明还消耗了水电离出的氢氧根,所以电极负极pH降低,故C正确;D.供电时,正极为NiOOH被还原,而不是水,故D错误;故答案为D。8、C【解析】
A.氨水中存在电离平衡,因此溶液中实际存在的氨分子一定少于0.1mol,A项错误;B.四氯化碳在标况下不是气体,因此无法按气体摩尔体积计算其分子数,B项错误;C.乙烯和环丙烷的最简式相同,均为,因此14g混合物相当于1mol的,自然含有NA个碳原子,C项正确;D.常温常压下,气体摩尔体积并不是,因此无法根据氢气的体积进行计算,D项错误;答案选C。9、D【解析】
A.铜在一定条件下与浓硫酸反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,与稀硫酸不反应,含0.2molH2SO4的浓硫酸和足量的铜反应,并不能完全反应,所以转移电子数一定小于0.2NA,A项错误;B.25℃时,1LpH=13的Ba(OH)2溶液中由水电离产生的OH-的浓度为10-13mol/L,则1L该溶液中由水电离产生的OH-的数目为1×10-13NA,B项错误;C.一个HCHO分子中含有2个碳氢单键和一个碳氧双键,即4对共用电子对,15gHCHO物质的量为0.5mol,因此15gHCHO含有0.5mol×4=2mol共用电子对,即2NA对共用电子对,C项错误;D.常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,则22.4L甲烷气体的物质的量小于1mol,因此含有的氢原子数目小于4NA,D项正确;答案选D。公式(Vm=22.4L/mol)的使用是学生们的易错点,并且也是高频考点,在使用时一定看清楚两点:①条件是否为标准状况,②在标准状况下,该物质是否为气体。本题D项为常温常压,因此气体摩尔体积大于22.4L/mol,则22.4L甲烷气体的物质的量小于1mol,因此含有的氢原子数目小于4NA。10、C【解析】
A选项,根据分散质粒子直径大小可以将分散系分为溶液、胶体和浊液,故A错误;B选项,NO2不是酸性氧化物,故B错误;C选项,漂白粉是氯化钙和次氯酸钙的混合物,水玻璃是硅酸钠的水溶液,铝热剂是金属铝和金属性比铝弱的金属氧化物的混合物,故C正确;D选项,CH3COOH是共价化合物,熔融状态下不能导电,故D错误;综上所述,答案为C。非金属氧化物不一定是酸性氧化物,酸性氧化物不一定是非金属氧化物,金属氧化物不一定是碱性氧化物,碱性氧化物一定是金属氧化物。11、B【解析】
混合后发生反应:Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3,混合溶液中含三种溶质(Na2CO3、NaCl、NaHCO3)且物质的量浓度相等。【详解】A.电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),故A错误;B.CO32-的水解程度大于HCO3-,且溶液呈碱性,故c(Na+)>c(HCO3-)>c(Cl-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+),故B正确;C.物量守恒式应为c(Na+)=2c(HCO3-)+2c(CO32-)+2c(H2CO3),故C错误;D.根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),物料守恒c(Na+)=2c(HCO3-)+2c(CO32-)+2c(H2CO3),联立可得c(OH-)+c(Cl-)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)+c(H+),故D错误;答案:B电荷守恒、物料守恒、质子守恒是比较离子浓度常用的方法。12、C【解析】
A.含甲酸某酯结构,能发生银镜反应,故A错误;B.酚-OH的邻位、碳碳双键与溴水反应,则1mol该物质最多可与3molBr2反应,故B错误;C.2个酚羟基、-Cl及-COOC-均与NaOH反应,则1mol该物质最多可与4molNaOH反应,故C正确;D.含酚-OH,与Na2CO3发生反应,与碳酸氢钠不反应,故D错误;故选C。13、B【解析】
A.结晶后分离出固体的操作是过滤、洗涤和干燥,故A正确;B.在碱性条件下,产物中不能有酸,生成NaClO2的离子方程式为2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+2H2O+O2↑,故B错误;C.ClO2是气体,气体不便于贮存和运输,制成NaCIO2固体,便于贮存和运输,故C正确;D.通入的空气可以将ClO2驱赶到吸收器中,使其被吸收其充分吸收,故D正确。选B。14、D【解析】
根据R和X组成简单分子的球棍模型,可推出该分子为NH3,由此得出R为H,X为N;由“Y原子核外K、M层上电子数相等”,可推出Y核外电子排布为2、8、2,即为Mg;因为Z的原子序数大于Y,所以Z属于第三周期元素,由“Z原子最外层电子数是电子层数的2倍”,可确定Z的最外层电子数为6,从而推出Z为S。【详解】依据上面推断,R、X、Y、Z分别为H、N、Mg、S。A.原子半径:Mg>S>N>H,A错误;B.Mg3N2是由Mg2+和N3-构成的离子化合物,只含有离子键,B错误;C.N的氧化物对应的水化物可能为HNO3、HNO2,HNO3是强酸,HNO2是弱酸,C错误;D.N和S的气态氢化物分别为NH3和H2S,二者能够发生化合反应,生成NH4HS或(NH4)2S,D正确。故选D。15、D【解析】
A.该有机物中与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子,不能发生消去反应,故A错误;B.该分子含有酯基,1mol该有机物含有1mol酯基,酯基水解后生成羧基和醇羟基,只能和1molNaOH发生反应,故B错误;C.该分子中不含碳碳双键或三键,不能与溴发生加成反应,故C错误;D.连接四个不同原子或原子团的饱和碳原子为手性碳原子,所以与苯环相连的碳原子、六元环上与O相连的碳原子、六元环上连接一个甲基的碳原子均为手性碳原子,故D正确;答案为D。与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子可发生消去反应;与羟基相连的碳原子上有氢原子可发生氧化反应;连接四个不同原子或原子团的饱和碳原子为手性碳原子。16、D【解析】
A、因为加入过量的铁粉,反应生成Fe(NO3)2,加入KSCN溶液,溶液不变红,A错误;B、Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,溶液变蓝,但没有黑色固体出现,B错误;C、铝表面产生氧化铝,因为氧化铝的熔点比铝的高,因此出现熔化而不滴落,C错误;D、MgSO4溶液加入NaOH,生成Mg(OH)2,再加入CuSO4溶液,出现蓝色沉淀,即Mg(OH)2+Cu2+=Cu(OH)2+Mg2+,化学反应向更难溶的方向进行,即Cu(OH)2的溶度积小于Mg(OH)2,D正确;故合理选项为D。二、非选择题(本题包括5小题)17、Fe或FeCl3取代反应或硝化反应ACD4或【解析】
E的结构简式中含有1个-COOH和1个酯基,结合已知a,C到D为C中的酚羟基上的氢,被-OCCH3替代,生成酯,则D到E是为了引入羧基,根据C的分子式,C中含有酚羟基和苯环,结合E的结构简式,则C为,D为。A为烃,与Cl2发生反应生成B,B为氯代烃,B与氢氧化钠发生反应,再酸化,可知B为氯代烃的水解,引入羟基,则A的结构为,B为。E在NaOH溶液中反应酯的水解反应,再酸化得到F,F的结构简式为,根据已知b,则G中含有硝基,F到G是为了引入硝基,则G的结构简式为。【详解】(1)根据分析A的结构简式为;(2)反应①为在苯环上引入一个氯原子,为苯环上的取代反应,反应条件为FeCl3或Fe作催化剂;反应②F到G是为了引入硝基,反应类型为取代反应或硝化反应;(3)抗结肠炎药物有效成分中含有氨基、羧基和酚羟基,具有氨基酸和酚的性质;A.三个官能团都是亲水基,相对分子质量比苯酚大,所以水溶性比苯酚好,密度比苯酚的大,A正确;B.与苯环相连的羟基不能发生消去反应,可以发生氧化反应;该物质含有氨基(或羟基)和羧基,可以发生缩聚反应;该物质含有羧基和羟基酯化反应等,B错误;C.含有氨基和羧基及酚羟基,所以能发生聚合反应,C正确;D.氨基具有碱性、羧基具有酸性,所以既有酸性又有碱性,D正确;答案为:ACD;(4)E中的羧基可以与NaOH反应,酯基也可以与NaOH反应,酯基水解得到的酚羟基也能与NaOH反应,化学方程式为;(5)符合下列条件:a.与E具有相同的官能团,b.苯环上的一硝基取代产物有两种;则苯环上有两个取代基处,且处于对位:如果取代基为-COOH、-OOCCH3,处于对位,有1种;如果取代基为-COOH、-COOCH3,处于对位,有1种;如果取代基为-COOH、-CH2OOCH,处于对位,有1种;如果取代基为HCOO-、-CH2COOH,处于对位,有1种;所以符合条件的有4种;若核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比3:1:1:1的异构体的结构简式为或;(6)目标产物为对氨基苯甲酸,—NH2可由硝基还原得到,-COOH可由-CH3氧化得到。由于-NH2容易被氧化,因此在-NO2还原成氨基前甲基需要先被氧化成-COOH。而两个取代基处于对位,但苯环上连有烷基时再引入一个取代基,常取代在烷基的邻对位,而当苯环上连有羧基时则取代在间位,因此-CH3被氧化成-COOH前,需要先引入-NO2,则合成路线为。18、浓硫酸和浓硝酸取代副产物较多,导致产物较多,目标产物产率较低+nH2OCH3CH=CHCOOCH2CH3【解析】
A为甲苯,其结构简式是,结合P的结构简式,可知A与浓硝酸在浓硫酸、加热条件下发生取代反应生成B为,B与氯气在光照条件下发生取代反应生成C为,C在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成D为,可知G的结构简式为,则F为,E的分子式是C6H10O2,则E为CH3CH=CHCOOCH2CH3,以此解答该题。【详解】(1)反应①是与浓硝酸在浓硫酸、加热条件下发生取代反应生成,试剂a是:浓硫酸和浓硝酸,反应③为氯代烃的取代反应,故答案为:浓硫酸和浓硝酸;取代;(2)光照条件下,氯气可取代甲基的H原子,副产物较多,导致产物较多,目标产物产率较低,故答案为:副产物较多,导致产物较多,目标产物产率较低;(3)反应⑥的化学方程式为,故答案为:;(4)由以上分析可知E为CH3CH=CHCOOCH2CH3,故答案为:CH3CH=CHCOOCH2CH3;(5)丙烯与氯气在加热条件下发生取代反应生成CH2=CHCH2Cl,CH2=CHCH2Cl水解生成CH2=CHCH2OH,再发生催化氧化生成CH2=CHCHO,进一步氧化生成CH2=CHCOOH,最后与氢氧化钠溶液反应得到CH2=CH2COONa,在一定条件下发生加聚反应可生成目标物,合成路线流程图为:,故答案为:。19、SiO2粉碎锌白矿(或充分搅拌浆料、适当加热等)Zn+CuSO4═Cu+ZnSO43Fe2++MnO4-+7ZnO+9H+═3Fe(OH)3+MnO2+7Zn2+使Fe3+沉淀完全,而Zn2+不沉淀MnO4-变为MnO2沉淀,避免引入杂质ZnSO4、K2SO4【解析】锌白矿中加入稀硫酸浸取,ZnO、Fe2O3、CuO分别和稀硫酸反应生成ZnSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4,SiO2和稀硫酸不反应,然后过滤,得到的滤液中含有ZnSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4、H2SO4,向滤液中混入Zn,将Fe3+还原为Fe2+,得到Cu沉淀,然后过滤,得到的滤液中含有ZnSO4、FeSO4,向滤液中加入高锰酸钾,高锰酸钾将Fe2+氧化为Fe3+,向溶液中加入适量氧化锌,溶液pH升高,铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤,得到的滤液中含有ZnSO4,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到ZnSO4•7H2O。(1)根据上述分析,“滤渣1”的主要成分为二氧化硅。浸取过程中,为提高浸出效率可采用的措施有,可将矿石粉碎或提高浸取时的温度,或适当增大酸的浓度等,故答案为SiO2;粉碎锌白矿(或充分搅拌浆料、适当加热等);(2)“置换”过程中,加入适量的锌粉,除与溶液中的Fe3+,H+反应外,另一主要反应为置换铜的反应,反应的化学方程式为Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4,故答案为Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4;(3)根据流程图,“氧化”一步中,Fe2+能被高锰酸钾氧化生成Fe3+,高锰酸钾被还原成二氧化锰,生成是铁离子转化为氢氧化铁沉淀反应的离子方程式为3Fe2++MnO4-+7ZnO+9H+═3Fe(OH)3+MnO2+7Zn2+;溶液PH控制在[3.2,6.4)之间可以使Fe3+沉淀完全,而Zn2+不沉淀MnO4-变为MnO2沉淀,避免引入杂质,故答案为3Fe2++MnO4-+7ZnO+9H+═3Fe(OH)3+MnO2+7Zn2+;使Fe3+沉淀完全,而Zn2+不沉淀MnO4-变为MnO2沉淀,避免引入杂质;(4)根据上述分析,氧化后溶液转化含有的盐类物质有ZnSO4、K2SO4,故答案为ZnSO4、K2SO4。点睛:本题考查物质分离和提纯、实验装置综合等知识点,为高频考点,明确物质的性质及实验步骤是解本题关键,知道流程图中发生的反应及基本操作方法、实验先后顺序等。本题的易错点是(3)中离子方程式的书写和配平。20、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
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