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高中期末考试/复习精品试卷PAGEPAGE1四川省绵阳市2020-2022三年高二化学下学期期末试题汇编3-非选择题(2020春·四川绵阳·高二统考期末)运用盐类水解知识回答下列问题:(1)FeCl3溶液可用作净水剂,原理为(用必要的化学用语和相关文字说明)______。(2)由FeCl3·6H2O晶体得到纯的无水FeCl3的合理方法是______。实验室配制0.01mol·L-1FeCl3溶液时,为了抑制FeCl3水解使溶液中不产生沉淀,可加入少量盐酸至溶液pH不大于______。〖Fe(OH)3的〗(3)泡沫灭火器灭火时发生反应的离子方程式是______。(4)25℃时,pH=11的KOH溶液和pH=11的K2CO3溶液中,由水电离出的c(OH−)的比值为______。(2020春·四川绵阳·高二统考期末)根据水溶液中的离子平衡回答下列问题。(1)已知:a.常温下,醋酸和NH3·H2O的电离常数相同。b.则CH3COONH4溶液呈______性(填“酸”“碱”或“中”),NH4HCO3溶液中物质的量浓度最大的离子是______(填化学式)。(2)25℃时,浓度均为0.10mo/L的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液pH=4.76。①CH3COONa水解的离子方程式是___________。②该混合溶液中所有离子浓度由大到小的顺序为___________。(2020春·四川绵阳·高二统考期末)如图表示几种难溶氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L-1)。回答下列问题:(1)向浓度均为0.1mol/L的Cu2+,Ni2+混合溶液中加入烧碱,优先生成的沉淀是________(填化学式)。无法通过调节溶液pH的方法除去Ni(NO3)2溶液中含有的少量Co2+杂质,原因是_________。(2)向Cu(OH)2悬浊液中滴加饱和FeCl3溶液,反应的离子方程式为______,已知,,该反应的平衡常数K=______。(2020春·四川绵阳·高二统考期末)我国科研工作者近期提出肉桂硫胺I()可能对2019-nCoV有疗效,有人设计肉桂硫胺的一种合成路线如图:已知:回答下列问题:(1)芳香烃A的名称为______,B→C的反应条件是______。(2)C→D的化学方程式是________。(3)E中所含官能团的名称为______,F和H合成肉桂硫胺的反应类型是______。(4)J为E的同分异构体,写出符合下列条件的J的结构简式:______。①J是二取代的芳香族化合物②J可水解,水解产物遇FeCl3溶液显紫色③核磁共振氢谱显示J的苯环上有两种化学环境的氢(5)G→H的化学方程式是______。(2021春·四川绵阳·高二统考期末)有机化学学习应重视有机物结构分析和官能团的转化,回答下列问题:(1)某有机化合物A对氢气的相对密度为29,5.8gA完全燃烧,生成标准状况下的CO2气体6.72L,则A的分子式为_______。若A能发生银镜反应,则A与银氨溶液反应的化学方程式为_______。(2)研究官能团的引入有重要意义,引入羟基的四种方法是:烯烃与水加成、卤代烃水解、_______、_______。(3)不饱和聚酯是生产复合材料“玻璃钢”的基体树脂材料,其单体包括对苯二甲酸和_______、_______(写结构简式)。(4)硅橡胶可制成人造心脏和人造血管,是由二甲基二氯硅烷(CH3)2SiCl2水解得到二甲基硅二醇,经脱水缩聚成的聚硅氧烷再经交联制成的。二甲基硅二醇脱水线型缩聚的化学方程式为_______。(2022春·四川绵阳·高二统考期末)神舟十四号载人宇宙飞船胜利升空,并完成与天和核心舱的对接,中国空间站即将建成。合成材料在宇宙飞船和宇航服等方面得到广泛应用,回答下列问题:(1)合成材料品种很多,其中被称为“三大合成材料”的是_______、_______和合成橡胶。(2)飞船上的柔性材料常用聚氯乙烯塑料。聚氯乙烯可利用乙烯和氯气作原料制备,其流程是乙烯→_______→乙炔→_______→聚氯乙烯。(填有机物名称)(3)制作宇航服的材料聚酯纤维(聚对苯二甲酸乙二酯纤维)商品名叫涤纶,其单体的结构简式分别为_______和_______。(4)酚醛树脂可做宇宙飞船外壳的烧蚀材料,其原料是苯酚和甲醛。写出下列反应的化学方程式:①苯酚稀溶液中逐滴加入饱和溴水产生白色沉淀_______;②甲醛与苯酚在催化剂作用下制备酚醛树脂_______。(2020春·四川绵阳·高二统考期末)茴香油是一种淡黄色液体,其主要成分是茴香脑(熔点22~23℃,沸点233~235℃,不溶于水,易溶于乙醚),茴香油在水蒸气作用下易挥发,实验室提取茴香油的流程如图所示。水蒸气蒸馏装置如图所示。实验时,向a处烧瓶中加入约占体积2/3的蒸馏水,加入1~2粒沸石。向c处烧瓶中加入茴香籽和热水,安装装置。打开T形管b处的螺旋夹,加热a处烧瓶,当有水蒸气从T形管口冲出时,接通d处冷凝水并关闭b处的螺旋夹,水蒸气进入c处烧瓶中开始蒸馏并收集馏分。回答下列问题:(1)d处仪器名称是______。蒸馏过程中装置中发生堵塞的现象是______。(2)当观察到______时停止蒸馏。水蒸气蒸馏结束时,应先______,再停止加热。(3)操作A需使用下列玻璃仪器中的______(填标号)。(4)操作A之前需加入NaCl使馏出液饱和,目的是_______,将粗品进行蒸馏是为了除去______。(2021春·四川绵阳·高二统考期末)环己烯可用作催化剂溶剂和石油萃取剂。其实验室制备流程如图:表中是环己醇、环己烯与水形成的共沸物的组成及沸点物质沸点/℃共沸物的组成/%沸点共沸物沸点环己醇161.597.820水100.080环己烯83.070.890水100.010回答下列问题:(1)环己醇制备环己烯的化学方程式为_______。该反应可能生成的副产物为(写结构简式)_______。(2)操作1的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。①仪器B的作用为_______。②操作1蒸馏时主要以二元共沸物(组成如表所示)形式蒸出,装置中温度计的温度应控制在_______。(3)操作2用到的玻璃仪器有_______。进行操作2前加入饱和氯化钠的作用是_______。(4)采用边反应边蒸馏收集产物的方式进行本实验,其优点是_______。(2020春·四川绵阳·高二统考期末)电池在生产和生活中应用极其广泛,根据电化学原理回答下列问题。(1)微型纽扣电池总反应为,电解质溶液为KOH溶液,则负极材料为______,正极的电极反应式为______。(2)甲醇(CH3OH)燃料电池为绿色化学电源,以NaOH溶液为电解质溶液时,负极的电极反应式为______,该电池工作时,外电路每流过1×103mole-,消耗标准状况下的O2______m3。(3)ClO2是高效无毒的灭菌剂,目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺,简易装置如图所示:若用上述甲醇燃料电池进行电解,则甲醇燃料电池的负极应连接该装置的______电极(填字母),阳极产生ClO2的电极反应式为______。(2021春·四川绵阳·高二统考期末)电池的种类繁多,应用广泛。根据电化学原理回答下列问题。(1)MgAgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池总反应为2AgCl+Mg=Mg2++2Ag+2Cl-,则负极材料为_______,正极反应式为_______。(2)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示,该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。X极生成0.1molH2时,_______molLi+移向_______(填“X”或“Y”)极。(3)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用如图装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。隔膜1为_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜,负极的电极反应式为_______,当电路中转移0.2mol电子时,模拟海水理论上除盐_______
g。(2022春·四川绵阳·高二统考期末)电化学知识给人类的生活和工业生产带来极大的方便。回答下列问题:(1)新型Na-CO2电池工作原理为:4Na+3CO22Na2CO3+C,原电池以熔融的Na2CO3为电解质,正极的电极反应式为_______。(2)一种检测空气中甲醛含量的电化学传感器的工作原理如图所示,工作电极的电极反应式为_______,工作时对电极附近电解质溶液的pH_______(填“增大”“减小”或“不变”),当进入传感器反应的甲醛为9g时,有_______molH+移向_______(填“工作电极”或“对电极”)。(3)用如图装置电解硫酸钾溶液,可获得H2、O2、硫酸和氢氧化钾溶液。X电极与电源的_______极相连,H2从_______口导出(填“B”或“C”),M、N交换膜中属于阳离子交换膜的是_______。(2020春·四川绵阳·高二统考期末)磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。废旧磷酸亚铁锂电池的正极片除含LiFePO4外,还含有Al箔、少量不溶于酸碱的导电剂,采用湿法治金工艺回收其中的资源,部分流程如图所示:020406080100LiOH12.712.813.013.815.317.5Li2CO31.541.331.171.010.850.75(1)LiFePO4中P的化合价为______。碱溶时Al箔溶解的离子方程式是__________。(2)为提高酸浸的浸出率,除粉碎、搅拌外,还可采用的方法是______(填1种即可)。实验测得滤液2中,加入等体积的Na2CO3溶液后,Li+的沉降率达到99%,若,则滤液3中______mol·L-1。(3)流程中用“热水洗涤”的原因是__________。(4)磷酸亚铁锂电池总反应为:,电池中的固体电解质可传导Li+,充电时,Li+移向______(填“阳极”或“阴极”),放电时正极反应式为______。(2021春·四川绵阳·高二统考期末)软锰矿是锰矿石的主要存在形式之一,其主要成分为MnO2,含有SiO2、Fe2O3、MgCO3、CaCO3等杂质,可用于制取在电池领域、涂料工业和农业上均有重要用途的MnSO4.某制备MnSO4的工艺流程如图:已知:①Fe(OH)3、Mn(OH)2的Ksp分别为1×10-39、4×10-14②MnSO4的溶解度随温度变化的曲线如图所示回答下列问题:(1)“酸浸还原”发生的主要反应的化学方程式为_______。(2)“酸浸还原”后铁元素的存在形式为_______,滤渣1的主要成分是_______。(3)根据绿色化学原则,“氧化”中可替代MnO2的物质是_______。若“氧化”后溶液中Mn2+浓度为1mol/L,则“调pH”时为了确保Fe3+被沉淀完全(离子浓度不超过10-6mol/L)应控制的pH范围为_______(已知lg2=0.3)。(4)“滤渣2”的主要成分是_______。(5)“沉锰”时加入的试剂为氨水-NH4HCO3混合溶液,写出“沉锰”的离子方程式:_______。(6)采用“趁热过滤”操作的目的是_______。将分离出硫酸锰晶体后的母液收集起来循环使用,其意义是_______。(2022春·四川绵阳·高二统考期末)二苯甲烷()有定香能力,可作香叶油的代用品,用于配制香水。在一定温度下,二苯甲烷可通过苯和氯化苄()在AlCl3催化下合成。已知:名称相对分子质量密度(g/cm3)溶解性沸点/℃苯780.87不溶于水,易溶于有机溶剂80.1氯化苄126.51.10不溶于水,可溶于苯179二苯甲烷1681.34不溶于水,可溶于苯265按以下步骤制备二苯甲烷,回答相关问题:(1)如图所示,向三颈烧瓶中加入50mL苯、40mL氯化苄和适量AlCl3,开启搅拌器,控制温度为80℃左右,反应4小时。①仪器X的名称为_______,所起的主要作用是_______,其进水口是_______(填“m”或“n”)。②该合成反应的化学方程式为_______。③反应时所用苯过量的目的是_______。(2)反应结束后,停止加热,冷却三颈烧瓶至室温,依次用水、稀碱液、水对粗产品进行洗涤、分液,再进行干燥,最后采用操作a分离出二苯甲烷。①第一次水洗的目的是_______,操作a的名称是_______。②若分离所得的二苯甲烷为50.4g,则其产率为_______。(2022春·四川绵阳·高二统考期末)氯化镍是一种重要的化工原料,常用于镀镍、制隐显墨水等。下面是以废弃催化剂(含Ni2+、Cu2+、Fe3+、Ca2+、Mg2+等)为原料,制备无水氯化镍的工艺流程。已知:Ksp〖Fe(OH)3〗=6.4×10-38,Ksp〖Ni(OH)2〗=2×10-15,Ksp(CaF2)=4×10-11,Ksp(MgF2)=9×10-9回答下列问题:(1)溶解之前通常将废弃催化剂粉碎,其目的是_______。(2)滤渣1的主要成分是_______。用离子方程式解释加入H2O2的目的_______,若lg2=0.3,滤液2中c(Ni2+)为0.2mol·L-1,为确保滤液2中c(Fe3+)≤1×10-6mol·L-1,则加入试剂X需调节pH的范围是_______。(3)为保证氟化除杂步骤完全除去Ca2+和Mg2+(浓度小于1×10-5mol·L-1),应该使滤液3中c(F-)≥_______mol·L-1。(4)生产中涉及多次过滤,通常将滤渣的洗涤液与滤液合并使用,这样操作的目的是_______,操作A为_______、冷却结晶、过滤洗涤。(5)已知:SOCl2是一种无色液态化合物,遇水剧烈反应,液面上有白雾形成,并产生刺激性气味的气体,该气体能使品红溶液褪色。操作B是将NiCl2·6H2O与SOCl2混合加热得到无水NiCl2,写出操作B反应的化学方程式:_______。(2021春·四川绵阳·高二统考期末)对甲氧基肉桂酸异辛酯是目前最常用的防晒剂之一,广泛应用于日用化工领域。其合成路线如图:回答下列问题:(1)A→B的化学方程式是_______。(2)C的化学名称是_______,C→D的反应类型为_______。(3)E中官能团的名称为_______。G的分子式是_______。(4)X与E互为同分异构体,满足下列条件的X的同分异构体有_______种。①苯环上有两个取代基;②核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1:2:2:3。其中能与NaHCO3溶液反应的X的结构简式为_______。(2022春·四川绵阳·高二统考期末)甲苯是重要的化工原料,以下是利用甲苯合成两种药物中间体X和Y的路线:回答下列问题:(1)B的名称是_______,A→C反应的条件是_______,X的官能团的名称是_______。(2)B→X的反应类型为_______,Y物质的分子式是_______。(3)G→H反应的化学方程式为_______。(4)E物质的同分异构体中,能够同时满足下列条件的有_______种:①能发生银镜反应;②能使FeCl3溶液显紫色。其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为1︰2︰2︰2︰1的结构简式为_______。
▁▃▅▇█参*考*答*案█▇▅▃▁:
Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+3H+,Fe(OH)3胶体可以吸附水中悬浮物
在干燥的HCl气流中加热脱水
2
Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑
10-8〖详析〗(1)FeCl3溶液中Fe3+能发生水解反应:Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+3H+,Fe(OH)3胶体可以吸附水中悬浮物,因此FeCl3溶液可用作净水剂;(2)由FeCl3·6H2O晶体在蒸干除水过程中Fe3+能发生水解反应:Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,水解反应为吸热反应,加热促进Fe3+的水解,导致无法得到纯净的无水FeCl3,要得到得到纯的无水FeCl3需要在蒸发过程中抑制Fe3+的水解,合理方法是在干燥的HCl气流中加热脱水;0.01mol·L-1FeCl3溶液中,c(Fe3+)=0.01mol·L-1;Fe(OH)3的=c(Fe3+)∙c3(OH−),则溶液中的c(OH−)==1.0×10-12mol·L-1,则c(H+)==10-2mol·L-1,则pH=2,即实验室配制0.01mol·L-1FeCl3溶液时,为了抑制FeCl3水解使溶液中不产生沉淀,可加入少量盐酸至溶液pH不大于2;(3)硫酸铝和碳酸氢钠能发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,离子方程式为Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑;(4)碱能抑制水的电离,而在碱溶液中,氢氧根几乎全部来自于碱的电离,而氢离子来自于水的电离,故在pH=11的KOH溶液中,c(H+)=10−11mol/L,全部来自于水,而由水电离出的氢离子和水电离出的氢氧根的浓度相同,故此溶液中水电离出的氢氧根的浓度c(OH−)=c(H+)=10−11mol/L;在能水解的正盐溶液中,盐类的水解对水的电离有促进作用,且氢离子和氢氧根全部来自于水的电离,在pH=11的K2CO3溶液中,c(H+)=10−11mol/L,是CO结合后剩余的,而c(OH−)=10−3mol/L是水电离出的全部,故由水电离出来c(OH−)是10−3mol/L,则25℃时,pH=11的KOH溶液和pH=11的K2CO3溶液中,由水电离出的c(OH−)的比值为=10-8。
中
CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)〖详析〗(1)根据醋酸和一水合氨的电离平衡常数相同,则醋酸根离子和铵根离子水解程度相同,溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度相同,所以醋酸铵溶液呈中性,根据反应方程式知醋酸的酸性大于碳酸,醋酸铵呈中性,则碳酸氢铵呈碱性;碳酸氢铵溶液呈碱性,则氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,碳酸氢根离子水解程度大于铵根离子,所以铵根离子浓度最大;(2)①CH3COONa是强碱弱酸盐,溶液中醋酸根离子水解,水解的离子方程式是CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-;②浓度均为0.10mo/L的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,则c(CH3COO-)>c(Na+);溶液的pH=4.76,则溶液显酸性,则c(H+)>c(OH-),因此该混合溶液中所有离子浓度由大到小的顺序为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
Cu(OH)2
Ni2+和Co2+完全沉淀时pH相差不大
2Fe3+(aq)+3Cu(OH)2(s)2Fe(OH)3(s)+3Cu2+(aq)
5.0×1015〖祥解〗根据题中图示信息可判断生成Cu(OH)2沉淀需要pH值小先沉淀,由题中图示信息可判断Ni(NO3)2溶液中含有的少量Co2+杂质,不能用调pH的办法除去;根据沉淀的转化,向生成更难溶的沉淀方向转化,可写出离子方程式,由平衡常数的表达式和Ksp的值计算;据此解答。〖详析〗(1)根据图示可知在含有相同物质的量浓度的Cu2+和Ni2+的溶液中加入烧碱,Cu(OH)2沉淀所需的pH较小,故其优先沉淀,从图示关系可看出,Co2+和Ni2+完全沉淀的pH范围相差太小,无法控制溶液的pH,故不宜采用调节溶液pH的方法来除去;〖答案〗为Cu(OH)2,Ni2+和Co2+完全沉淀时pH相差不大。(2)Cu(OH)2悬浊液中滴加饱和FeCl3溶液,会发生反应生成更难溶的Fe(OH)3沉淀,离子方程式为2Fe3+(aq)+3Cu(OH)2(s)2Fe(OH)3(s)+3Cu2+(aq),则平衡常数的表达式为K=,Cu(OH)2(s)Cu2++2OH-,Ksp〖Cu(OH)2〗=c(Cu2+)×c2(OH-),c(Cu2+)=,Fe(OH)3(s)Fe3++3OH-,Ksp〖Fe(OH)3〗=c(Fe3+)×c3(OH-),c(Fe3+)=,所以K======5×1015;〖答案〗为2Fe3+(aq)+3Cu(OH)2(s)2Fe(OH)3(s)+3Cu2+(aq),5×1015。
甲苯
NaOH溶液、加热
2+O22+2H2O
碳碳双键、羧基
取代反应
+→+HBr〖祥解〗A发生取代反应生成B,根据B分子式知,A的结构简式为,B的结构简式为,B发生水解反应生成C,C的结构简式为,C发生催化氧化生成D,D的结构简式为,D和乙酸酐发生取代反应然后酸性条件下消去反应生成E,E的结构简式为,E发生信息i的反应生成F,F的结构简式为,G发生取代反应生成H,H和F发生取代反应生成肉桂硫胺,则H的结构简式为,G的结构简式为;据此解答。〖详析〗(1)由上述分析,A的结构简式为,名称为甲苯,B的结构简式为,C的结构简式为,B→C是卤素原子被羟基取代,条件是NaOH溶液、加热;〖答案〗为甲苯,NaOH溶液、加热。(2)C的结构简式为,D的结构简式为,C→D的化学方程式是2+O22+2H2O;〖答案〗为2+O22+2H2O。(3)E的结构简式为,该结构中含碳碳双键、羧基二种官能团,F的结构简式为,H的结构简式为,F与H合成肉桂硫胺,即,分析判断可知F中Cl原子被H中氨基去氢后余下部分代替,发生了取代反应生成的;〖答案〗为碳碳双键、羧基,取代反应。(4)E的结构简式为,分子式为C9H8O2,J和E属于同分异构体,满足①J是二取代的芳香族化合物,苯环上有二个取代基,②J可水解,水解产物遇FeCl3溶液显紫色,属于酯,且水解产物有酚羟基,③核磁共振氢谱显示J的苯环上有两种化学环境的氢,说明二个取代基位于对位,符合条件的结构简式为;〖答案〗为。(5)G的结构简式为,H的结构简式为,则G→H的化学方程式是++HBr;〖答案〗为++HBr。
C3H6O
CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OH→CH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
醛加氢还原
酯水解
HOCH2CH2OH
HOOCCH=CHCOOH
(n-1)H2O+〖详析〗(1)有机化合物A对氢气的相对密度29,相同条件下密度之比等于摩尔质量之比,所以A的摩尔质量为58g/mol,5.8gA为0.1mol,完全燃烧,生成标准状况下的CO2气体6.72L,二氧化碳的物质的量为:0.3mol,则A中含有3个碳原子,结合A的摩尔质量58g/mol,可知含有6个氢原子和1个氧原子,推知A的分子式为C3H6O;若A能发生银镜反应,则A含有醛基,为丙醛,则A与银氨溶液反应的化学方程式为:CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OH→CH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O,〖答案〗为:C3H6O;CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OH→CH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O;(2)烯烃水化法可以得到羟基;卤代烃在氢氧化钠水溶液条件下可以水解可以得到羟基;酯类物质水解生成酸和醇,可以得到羟基;醛基中的碳氧双键和氢气加成可以得到羟基,〖答案〗为:醛加氢还原;酯的水解;(3)根据不饱和聚酯的结构简式:可推知其单体包括对苯二甲酸和乙二醇、丁烯二酸,〖答案〗为:HOCH2CH2OH;HOOCCH=CHCOOH;(4)二甲基二氯硅烷(CH3)2SiCl2中的氯原子发生水解得到二甲基硅二醇,二甲基硅二醇为:,羟基发生分子间脱水缩合得到线型缩聚产物的化学方程式为:(n-1)H2O+,〖答案〗为:(n-1)H2O+。(1)
塑料
合成纤维(2)
1,2-二氯乙烷
氯乙烯(3)
(4)
〖解析〗(1)被称为“三大合成材料”的是塑料、合成纤维和合成橡胶。〖答案〗为:塑料;合成纤维;(2)由乙烯制聚氯乙烯时,应先制得氯乙烯,若试图用乙烯与氯气发生取代反应制氯乙烯,则很难实现,所以应使用乙炔与氯化氢加成制氯乙烯,乙烯与氯气加成后再消去便可制得乙炔。从而得出流程是乙烯→1,2-二氯乙烷→乙炔→氯乙烯→聚氯乙烯。〖答案〗为:1,2-二氯乙烷;氯乙烯;(3)先确定聚对苯二甲酸乙二酯()的链节(),连写二段(),然后让酯基水解,就可确定其单体的结构简式分别为和。〖答案〗为:;;(4)①苯酚稀溶液中逐滴加入饱和溴水,发生取代反应,生成2,4,6-三溴苯酚白色沉淀和溴化氢,化学方程式为:;②甲醛与苯酚在催化剂作用下发生缩聚反应,生成酚醛树脂和水,化学方程式为:。〖答案〗为:;。〖『点石成金』〗若苯酚分子中位于羟基邻、对位上的氢原子被其它原子或原子团取代,则不能再被溴原子取代。
直形冷凝管
安全管内水位上升
接液管内无油状液体流出
打开b处螺旋夹
AD
降低产品溶解度,有利于液体分层
乙醚〖祥解〗根据题中图示信息可知,a是产生水蒸气装置,c是产生茴香油蒸气装置,d是冷凝装置,e是产品收集装置,结合题中给出的相关信息解答。〖详析〗(1)由题中图示信息可知,该装置为蒸馏装置,由仪器的图形和作用判断,d仪器名称为直形冷凝管,蒸馏过程中装置中发生堵塞,会使装置内压强增大,使a处的水压向安全管,会发现安全管内水位上升;〖答案〗为直形冷凝管,安全管内水位上升。(2)茴香油是一种淡黄色液体,且茴香油不溶于水,当观察到接液管处馏出液无油状液体,说明茴香油蒸馏完全,可以停止蒸馏;水蒸气蒸馏结束时,为了防止倒吸,应先打开b处螺旋夹,再停止加热;〖答案〗为接液管处馏出液无油状液体,打开b处螺旋夹。(3)由茴香油的主要成分是茴香脑,不溶于水,易溶于乙醚,所以加入乙醚,发生了萃取,为了把有机层和水层分离,操作A是分液操作,需要分液漏斗,烧杯,选AD;〖答案〗为AD。(4)向馏出液中加入精盐至饱和,可以降低产品溶解度,增加水层的密度,有利于液体分层,粗产品中混有乙醚,蒸馏是为了除去乙醚;〖答案〗为降低产品溶解度,有利于液体分层,乙醚。
冷凝回流环己醇
70.8℃
分液漏斗、烧杯
降低环己烯在水中的溶解度,有利于液体分层
减小生成物浓度,促进平衡正向移动,提高环己醇转化率〖祥解〗实验目的:环己烯的制取与提纯。实验原理:操作1获得环己烯的粗产品,在对甲苯磺酸加热条件下,环己醇发生消去反应生成环己烯,化学方程式为:。操作2分离有机相和水相:向环己烯粗产品中加入饱和食盐水,除去产品中混有的环己醇等杂质,同时降低环己烯的溶解度,分液后有机相中含大量环己烯。干燥、过滤、蒸馏,获得环己烯纯产品:干燥有机相,过滤除杂后,由题给表格信息可知,环己烯的沸点为83℃,则蒸馏收集83℃的馏分得到环己烯。〖详析〗(1)由分析可知,在对甲苯磺酸加热条件下,环己醇发生消去反应生成环己烯,则环己醇制备环己烯的化学方程式为,该反应环己醇分子间可能发生取代反应生成副产物(),故〖答案〗为:、。(2)①仪器B的作用是冷凝回流环己醇,提高原料的利用率,故〖答案〗为:冷凝回流环己醇。②由表中环己醇、环己烯与水形成的共沸物的组成及沸点可知,装置中温度计的温度应控制在70.8℃,故〖答案〗为:70.8℃。(3)操作2是分离有机相和水相,故用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯,进行操作2前加入饱和氯化钠的作用是降低环己烯在水中的溶解度,有利于液体分层,故〖答案〗为:分液漏斗、烧杯、降低环己烯在水中的溶解度,有利于液体分层。(4)采用边反应边蒸馏收集产物的方式进行本实验,其优点是减小生成物浓度,促进平衡正向移动,提高环己醇转化率,故〖答案〗为:减小生成物浓度,促进平衡正向移动,提高环己醇转化率。
Zn
Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-
CH3OH+8OH--6e-=+6H2O
5.6
b
Cl--5e-+2H2O=ClO2+4H+〖祥解〗(1)根据微型纽扣电池总反应中元素化合价的变化分析;(2)燃料电池中,通入燃料的一极为负极,通入氧气的一极为正极,根据电极反应计算;(3)电解池中阳离子向阴极移动,根据图示中钠离子的移动方向判断电解池阴阳极,电解池的阴极与电源负极相连,电解池的阳极与电源的正极相连;结合图示,书写电极反应。〖详析〗(1)根据微型纽扣电池总反应,锌失去电子,发生氧化反应,则锌为负极,氧化银为正极,电解质溶液为KOH溶液,正极得到电子发生还原反应,电极反应式为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-;(2)甲醇燃料电池,通入甲醇的一极为负极,通入氧气的一极为正极,电解质溶液呈碱性,负极上甲醇失电子生成碳酸根,则负极的电极方程式为CH3OH+8OH--6e-=+6H2O;该电池中正极上是氧气发生得电子的还原反应,其电极反应为:O2+2H2O+4e−=4OH−,则外电路每流过1×103mole-,消耗氧气为2.5×102mol,所以氧气的体积为2.5×102mol×22.4L/mol=5600L=5.6m3;(3)电解池中阳离子向阴极移动,由装置图中钠离子移动方向可知,电解池的a电极为阳极、b电极为阴极,阴极与外加电源的负极相接,即甲烷燃料电池的负极应该接该装置的b电极,氯离子在阳极放电生成ClO2,根据电子守恒和电荷守恒写出阳极的电极反应式为Cl--5e-+2H2O=ClO2+4H+。
Mg
AgCl+e-=Ag+Cl-
0.2
X
阴
CH3COO--8e-+2H2O=CO2↑+7H+
11.7〖详析〗(1)MgAgCl电池总反应为2AgCl+Mg=Mg2++2Ag+2Cl-,镁为还原剂,则负极材料为Mg,氧化剂为氯化银,参与正极电极反应,则正极反应式为:AgCl+e-=Ag+Cl-,〖答案〗为:Mg;AgCl+e-=Ag+Cl-;(2)氢气与转移电子和离子的关系为:,X电极生成了氯化锂溶液,所以当X极生成0.1molH2时,会有2molLi+移向X极,〖答案〗为:0.2;X;(3)a极为原电池的负极,醋酸跟变为二氧化碳和氢离子,电极反应式为:CH3COO--8e-+2H2O=CO2↑+7H+,同时可实现海水淡化,所以隔膜一为阴离子交换膜,海水中氯离子透过离子交换膜,实现海水淡化;转移电子和离子的关系为:,当电路中转移0.2mol电子时,理论上除盐0.2mol,为11.7g,〖答案〗为:阴;CH3COO--8e-+2H2O=CO2↑+7H+,11.7。(1)3CO2+4e-=2+C(2)
HCHO-4e-+H2O=CO2+4H+
增大
1.2
对电极(3)
正
C
N〖解析〗(1)由电池反应4Na+3CO22Na2CO3+C可知,原电池正极CO2得电子生成Na2CO3和C,电极反应式为3CO2+4e-=2+C。〖答案〗为:3CO2+4e-=2+C;(2)在工作电极,HCHO转化为CO2,C元素由0价升高到+4价,则工作电极为负极,对电极为正极。在工作电极,HCHO失电子产物与电解质反应,生成CO2等,电极反应式为HCHO-4e-+H2O=CO2+4H+,H+透过质子交换膜移向对电极,工作时对电极反应为O2+4H++4e-=2H2O,使对电极附近溶液中c(H+)减小,电解质溶液的pH增大,当进入传感器反应的甲醛为9g(物质的量为=0.3mol)时,有0.3mol×4=1.2molH+移向对电极。〖答案〗为:HCHO-4e-+H2O=CO2+4H+;增大;1.2;对电极;(3)X电极与电源的正极相连,则X电极为阳极,2H2O-4e-=O2↑+4H+,透过M交换膜进入X极区(M为阴离子交换摸);Y电极为阴极,2H2O+2e-=2OH-+H2↑,则H2从C口导出,K+透过N交换膜进入Y极区(N为阳离子交换摸),从而得出M、N交换膜中属于阳离子交换膜的是N。〖答案〗为:正;C;N。〖『点石成金』〗阳离子交换膜只允许阳离子和水分子透过,阴离子交换膜只允许阴离子和水分子透过。
+5
2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑
升温、适当增大酸的浓度、延长浸出时间等
4
Li2CO3的溶解度随温度升高而减小,热水洗涤可减少Li2CO3的溶解
阴极
Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4〖祥解〗废旧电池正极片(磷酸亚铁锂、炭黑和铝箔等)放电拆解后加入氢氧化钠溶液碱浸,过滤得到滤液中偏铝酸钠溶液,滤渣酸浸过滤得到炭黑和硫酸锂、硫酸亚铁的溶液,加入硫酸、硝酸氧化亚铁滤渣生成铁离子,调节溶液pH生成磷酸铁沉淀,过滤后的滤液中加入碳酸钠沉淀锂离子生成碳酸锂,经过滤、洗涤、干燥等操作得到碳酸锂,据此分析解答。〖详析〗(1)根据化合价之和为0可得,LiFePO4中P的化合价为+5;碱溶时,Al与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应离子方程式是2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑;(2)为提高酸浸的浸出率,除粉碎、搅拌外,还可采用的方法是升温、适当增大酸的浓度、延长浸出时间等;滤液2中,加入等体积的Na2CO3溶液后,Li+的沉降率达到99%,混合后溶液中含有的c(Li+)=4mol/L×(1−99%)×0.5=0.02mol/L,已知:Ksp(Li2CO3)=c2(Li+)∙c(CO)=1.6×10−3,则滤液3中c(CO)==4mol/L;(3)根据题中表格数据可知,Li2CO3的溶解度随温度升高而减小,热水洗涤可减少Li2CO3的溶解;(4)磷酸亚铁锂电池总反应为,电池中的固体电解质可传导Li+,充电时为电解池,电解池中阳离子向阴极移动,Li+移向阴极;放电时,正极发生还原反应,正极反应式为:Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4。〖『点石成金』〗电解池中,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,电极反应书写时,根据元素化合价的变化判断电极反应。
MnO2+SO2=MnSO4
Fe2+
SiO2、CaSO4
O2或空气
3≤pH<7.3
MgF2、CaF2
Mn2++HCO+NH3·H2O=MnCO3↓+NH+H2O
防止温度降低时MnSO4溶解进入溶液
提高MnSO4的产率〖祥解〗软锰矿主要成分为MnO2,含有SiO2、Fe2O3、MgCO3、CaCO3等杂质,酸浸过程中除去二氧化硅和部分硫酸钙,利用二氧化硫将二氧化锰和Fe3+还原,再将Fe2+氧化,调节pH将铁元素除去,利用氟化锰将钙镁离子除去,氨水-NH4HCO3混合溶液沉锰得到碳酸锰,稀硫酸将其溶解,最后蒸发浓缩、趁热过滤,得到硫酸锰晶体,据此分析答题。〖详析〗(1)“酸浸还原”过程中二氧化硫将二氧化锰还原,同时将三价铁离子还原为亚铁离子,发生的主要反应的化学方程式为:MnO2+SO2=MnSO4,〖答案〗为:MnO2+SO2=MnSO4;(2)“酸浸还原”后三价铁被二氧化硫还原为二价铁离子,所以铁元素的存在形式为Fe2+;软锰矿主要成分为MnO2,含有SiO2、Fe2O3、MgCO3、CaCO3等杂质,酸浸过程中二氧化硅不溶,硫酸钙微溶,所以滤渣1的主要成分是SiO2、CaSO4,〖答案〗为:Fe2+;SiO2、CaSO4;(3)根据绿色化学原则,要求产物无污染,原子利用率高,“氧化”中可用O2或空气替代MnO2;若“氧化”后溶液中Mn2+浓度为1mol/L,“调pH”时为了确保Fe3+被沉淀完全(离子浓度不超过10-6mol/L)时,溶液中,pH=3,Mn2+浓度为1mol/L,其开始沉淀时,pH=7.3,应控制的pH范围为3≤pH<7.3,〖答案〗为:O2或空气;3≤pH<7.3;(4)根据Fe(OH)3、Mn(OH)2的Ksp分别为1×10-39、4×10-14+,可知氢氧化铁先于氢氧化锰沉淀,可以通过调节溶液pH时三价铁离子沉淀,加入氟化锰用于除去钙镁离子,所以“滤渣2”的主要成分是MgF2、CaF2,〖答案〗为:MgF2、CaF2;(5)“沉锰”时加入的试剂为氨水-NH4HCO3混合溶液,与锰离子反应生成碳酸锰沉淀,“沉锰”的离子方程式:Mn2++HCO+NH3·H2O=MnCO3↓+NH+H2O,〖答案〗为:Mn2++HCO+NH3·H2O=MnCO3↓+NH+H2O;(6)根据MnSO4的溶解度随温度变化的曲线可知,随着温度的升高,硫酸锰的溶解度降低,采用“趁热过滤”操作可以防止温度降低时MnSO4溶解进入溶液;分离出硫酸锰晶体后的母液中含有少量硫酸锰为结晶析出,收集起来循环使用,可以达到提高MnSO4的产率的目的,〖答案〗为:防止温度降低时MnSO4溶解进入溶液;提高MnSO4的产率。(1)
冷凝管(或球形冷凝管)
冷凝回流
m
提高氯化苄的转化率(2)
除去AlCl3和HCl
蒸馏(或分馏)
86.25%(或86%、86.3%)〖解析〗(1)①根据图示可知,仪器X的名称为冷凝管(或球形冷凝管)。冷凝管的主要作用为冷凝回流。其进水口为m,这样能确保冷却水能充满冷凝管,达到较好的冷凝效果。②根据题干可知,二苯甲烷可通过苯和氯化苄在AlCl3催化下合成,其化学方程式为。③反应时所用苯过量,可以使氯化苄充分反应,提高氯化苄的转化率。(2)苯和氯化苄在AlCl3的催化作用下生成二苯甲烷和HCl,第一次水洗的目的是除去AlCl3和HCl。生成的二苯甲烷溶解在苯中,且两者的沸点差别较大,因此可用蒸馏的方式进行分离,操作a为蒸馏。②加入的苯为50mL,其质量为43.5g,加入氯化苄为40mL,其质量为44g,苯过量,根据化学方程式理论上可生成二苯甲烷58.43g,实际得到二苯甲烷为50.4g,则其产率为50.4÷58.43=86.25%。(1)增大固体表面积,加快溶解速率(2)
CuS、S
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
3.6≤pH<7(或3.6~7)(3)3×10-2(4)
洗出沉淀表面的镍离子,提高镍的转化率
蒸发浓缩(5)6SOCl2+NiCl2·6H2ONiCl2+6SO2↑+12HCl↑〖祥解〗废弃催化剂(含Ni2+、Cu2+、Fe3+、Ca2+、Mg2+等)加入盐酸溶解,除去有机物杂质,通入H2S生成CuS沉淀除去Cu2+,同时Fe3+被还原为Fe2+;滤液1中加入H2O2把Fe2+氧化为Fe3+,加入试剂X调节pH生成Fe(OH)3沉淀除去Fe3+;向滤液2中加入NH4F生成CaF2沉淀、MgF2沉淀除去Ca2+和Mg2+;向滤液3中加入Na2CO3溶液生成NiCO3沉淀,NiCO3沉淀中加盐酸溶解,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得NiCl2•6H2O晶体,是将NiCl2·6H2O与SOCl2混合加热得到无水NiCl2。(1)将固体粉碎可以增大固体接触面积,加快溶解速率;(2)根据分析,向含Ni2+、Cu2+、Fe3+、Ca2+、Mg2+离子的溶液中通入H2S,Fe3+被还原为Fe2+,H2S被氧化为S单质,即2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+,Cu2+和H2S反应生成CuS沉淀,即Cu2++H2S=CuS↓+2H+,所以滤渣1的成分主要是CuS、S;加H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;Ksp〖Ni(OH)2〗=c(Ni2+)c2(OH-)=2×10-15,c(OH-)===10-7mol/L,pH=-lgc(H+)=-lg=7,Ksp〖Fe(OH)3〗=c(Fe3+)c3(OH-)=6.4×10-38,c(OH-)===4×10-11mol/L,pH=-lgc(H+)=-lg=3.6,为了使Fe3+完全沉淀而Ni2+不沉淀,pH的范围是3.6≤pH<7;(3)Ksp(CaF2)=4×10-11,Ksp(MgF2)=9×10-9,CaF2比MgF2更难溶,氟化除杂时要保证完全除去Ca2+和Mg2+(离子浓度≤10-5mol/L),滤液3中c(F-)不小于mol/L=3×10-2mol/L=0.03mol/L;(4)实际生产中,产生的滤渣均需进行洗涤,并将洗涤液与滤液合并,此操作的目的是洗出沉淀表面的镍离子,减少镍离子损失,提高镍元素利用率;NiCO3沉淀中加盐酸溶解得NiCl2溶液,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得NiCl2•6H2O晶体;(5)将所得NiCl2·6H2O与SOCl2混合加热可制备无水NiCl2并得到两种酸性气体,反应的化学方程式为6SOCl2+NiCl2·6H2ONiCl2+6SO2↑+12HCl↑。
+Br2HBr+
对甲基苯酚或对甲苯酚
取代反应
醛基、醚键(或甲氧基)
C8H18O
4
〖祥解〗甲苯和溴发生取代反应生成B,B水解生成C,根据C的结构简式可知,B为,C发生取代反应生成D,D发生氧化反应生成E,E发生取代反应生成F,根据F、对甲氧基肉桂酸异辛酯的结构简式可知,该反应为酯化反应,则G的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH(CH2CH3)CH2OH。〖详析〗(1)由分析可知A→B是甲苯和溴发生取代反应生成B,则化学方程式是+Br2HBr+,故〖答案〗为:+Br2HBr+。(2)由C的结构简式可知,C的化学名称是对甲基苯酚或对甲苯酚,由分析可知,C→D的反应类型为取代反应,故〖答案〗为:对甲基苯酚或对甲苯酚、取代反应。(3)由E的结构简式可知,E中官能团的名称为醛基、醚键(或甲氧基),由分析可知,G为CH3CH2CH2CH2CH(CH2CH3)CH2OH,则G的分子式是C8H18O,故〖答案〗为:醛基、醚键(或甲氧基)、C8H18O。(4)X与E互为同分异构体,满足下列条件①苯环上有两个取代基;②核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1:2:2:3,说明有苯环且有四种不同化学环境的氢原子,则满足条件的X的同分异构体有、、、,共4种、其中能与NaHCO3溶液反应的X的结构简式为,故〖答案〗为:4、。(1)
对甲基苯酚(或4-甲基苯酚)
光照
羟基、羰基(酮基)(2)
取代
C15H20O4(3)+2C2H5OH+2H2O(4)
13
〖祥解〗C为,由流程中的反应物及条件分析,D为,E为,F为,G为,H为。(1)B的结构简式为,则名称是:对甲基苯酚(或4-甲基苯酚),A()→C(),发生的是侧链上的取代反应,则反应的条件是光照,X为,官能团的名称是羟基、羰基(酮基)。〖答案〗为:对甲基苯酚(或4-甲基苯酚);光照;羟基、羰基(酮基);(2)B()+CH3COCl→X()+HCl,反应类型为取代,Y物质为,分子式是C15H20O4。〖答案〗为:取代;C15H20O4;(3)G()与乙醇发生酯化反应,生成H()和水,反应的化学方程式为+2C2H5OH+2H2O。〖答案〗为:+2C2H5OH+2H2O;(4)E为,能够同时满足下列条件:“①能发生银镜反应;②能使FeCl3溶液显紫色”的同分异构体中,含有酚-OH、-CH2CHO(在邻、间、对位置,共3种异构体),或酚-OH、-CHO、-CH3(有10种异构体,它们是、、、、、、、、、),共有13种异构体,其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为1︰2︰2︰2︰1的结构简式为。〖答案〗为:13;。〖『点石成金』〗书写同分异构体时,先依据限制条件,确定可能含有的原子团,再确定原子团的相对位置。高中期末考试/复习精品试卷PAGEPAGE1四川省绵阳市2020-2022三年高二化学下学期期末试题汇编3-非选择题(2020春·四川绵阳·高二统考期末)运用盐类水解知识回答下列问题:(1)FeCl3溶液可用作净水剂,原理为(用必要的化学用语和相关文字说明)______。(2)由FeCl3·6H2O晶体得到纯的无水FeCl3的合理方法是______。实验室配制0.01mol·L-1FeCl3溶液时,为了抑制FeCl3水解使溶液中不产生沉淀,可加入少量盐酸至溶液pH不大于______。〖Fe(OH)3的〗(3)泡沫灭火器灭火时发生反应的离子方程式是______。(4)25℃时,pH=11的KOH溶液和pH=11的K2CO3溶液中,由水电离出的c(OH−)的比值为______。(2020春·四川绵阳·高二统考期末)根据水溶液中的离子平衡回答下列问题。(1)已知:a.常温下,醋酸和NH3·H2O的电离常数相同。b.则CH3COONH4溶液呈______性(填“酸”“碱”或“中”),NH4HCO3溶液中物质的量浓度最大的离子是______(填化学式)。(2)25℃时,浓度均为0.10mo/L的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液pH=4.76。①CH3COONa水解的离子方程式是___________。②该混合溶液中所有离子浓度由大到小的顺序为___________。(2020春·四川绵阳·高二统考期末)如图表示几种难溶氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L-1)。回答下列问题:(1)向浓度均为0.1mol/L的Cu2+,Ni2+混合溶液中加入烧碱,优先生成的沉淀是________(填化学式)。无法通过调节溶液pH的方法除去Ni(NO3)2溶液中含有的少量Co2+杂质,原因是_________。(2)向Cu(OH)2悬浊液中滴加饱和FeCl3溶液,反应的离子方程式为______,已知,,该反应的平衡常数K=______。(2020春·四川绵阳·高二统考期末)我国科研工作者近期提出肉桂硫胺I()可能对2019-nCoV有疗效,有人设计肉桂硫胺的一种合成路线如图:已知:回答下列问题:(1)芳香烃A的名称为______,B→C的反应条件是______。(2)C→D的化学方程式是________。(3)E中所含官能团的名称为______,F和H合成肉桂硫胺的反应类型是______。(4)J为E的同分异构体,写出符合下列条件的J的结构简式:______。①J是二取代的芳香族化合物②J可水解,水解产物遇FeCl3溶液显紫色③核磁共振氢谱显示J的苯环上有两种化学环境的氢(5)G→H的化学方程式是______。(2021春·四川绵阳·高二统考期末)有机化学学习应重视有机物结构分析和官能团的转化,回答下列问题:(1)某有机化合物A对氢气的相对密度为29,5.8gA完全燃烧,生成标准状况下的CO2气体6.72L,则A的分子式为_______。若A能发生银镜反应,则A与银氨溶液反应的化学方程式为_______。(2)研究官能团的引入有重要意义,引入羟基的四种方法是:烯烃与水加成、卤代烃水解、_______、_______。(3)不饱和聚酯是生产复合材料“玻璃钢”的基体树脂材料,其单体包括对苯二甲酸和_______、_______(写结构简式)。(4)硅橡胶可制成人造心脏和人造血管,是由二甲基二氯硅烷(CH3)2SiCl2水解得到二甲基硅二醇,经脱水缩聚成的聚硅氧烷再经交联制成的。二甲基硅二醇脱水线型缩聚的化学方程式为_______。(2022春·四川绵阳·高二统考期末)神舟十四号载人宇宙飞船胜利升空,并完成与天和核心舱的对接,中国空间站即将建成。合成材料在宇宙飞船和宇航服等方面得到广泛应用,回答下列问题:(1)合成材料品种很多,其中被称为“三大合成材料”的是_______、_______和合成橡胶。(2)飞船上的柔性材料常用聚氯乙烯塑料。聚氯乙烯可利用乙烯和氯气作原料制备,其流程是乙烯→_______→乙炔→_______→聚氯乙烯。(填有机物名称)(3)制作宇航服的材料聚酯纤维(聚对苯二甲酸乙二酯纤维)商品名叫涤纶,其单体的结构简式分别为_______和_______。(4)酚醛树脂可做宇宙飞船外壳的烧蚀材料,其原料是苯酚和甲醛。写出下列反应的化学方程式:①苯酚稀溶液中逐滴加入饱和溴水产生白色沉淀_______;②甲醛与苯酚在催化剂作用下制备酚醛树脂_______。(2020春·四川绵阳·高二统考期末)茴香油是一种淡黄色液体,其主要成分是茴香脑(熔点22~23℃,沸点233~235℃,不溶于水,易溶于乙醚),茴香油在水蒸气作用下易挥发,实验室提取茴香油的流程如图所示。水蒸气蒸馏装置如图所示。实验时,向a处烧瓶中加入约占体积2/3的蒸馏水,加入1~2粒沸石。向c处烧瓶中加入茴香籽和热水,安装装置。打开T形管b处的螺旋夹,加热a处烧瓶,当有水蒸气从T形管口冲出时,接通d处冷凝水并关闭b处的螺旋夹,水蒸气进入c处烧瓶中开始蒸馏并收集馏分。回答下列问题:(1)d处仪器名称是______。蒸馏过程中装置中发生堵塞的现象是______。(2)当观察到______时停止蒸馏。水蒸气蒸馏结束时,应先______,再停止加热。(3)操作A需使用下列玻璃仪器中的______(填标号)。(4)操作A之前需加入NaCl使馏出液饱和,目的是_______,将粗品进行蒸馏是为了除去______。(2021春·四川绵阳·高二统考期末)环己烯可用作催化剂溶剂和石油萃取剂。其实验室制备流程如图:表中是环己醇、环己烯与水形成的共沸物的组成及沸点物质沸点/℃共沸物的组成/%沸点共沸物沸点环己醇161.597.820水100.080环己烯83.070.890水100.010回答下列问题:(1)环己醇制备环己烯的化学方程式为_______。该反应可能生成的副产物为(写结构简式)_______。(2)操作1的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。①仪器B的作用为_______。②操作1蒸馏时主要以二元共沸物(组成如表所示)形式蒸出,装置中温度计的温度应控制在_______。(3)操作2用到的玻璃仪器有_______。进行操作2前加入饱和氯化钠的作用是_______。(4)采用边反应边蒸馏收集产物的方式进行本实验,其优点是_______。(2020春·四川绵阳·高二统考期末)电池在生产和生活中应用极其广泛,根据电化学原理回答下列问题。(1)微型纽扣电池总反应为,电解质溶液为KOH溶液,则负极材料为______,正极的电极反应式为______。(2)甲醇(CH3OH)燃料电池为绿色化学电源,以NaOH溶液为电解质溶液时,负极的电极反应式为______,该电池工作时,外电路每流过1×103mole-,消耗标准状况下的O2______m3。(3)ClO2是高效无毒的灭菌剂,目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺,简易装置如图所示:若用上述甲醇燃料电池进行电解,则甲醇燃料电池的负极应连接该装置的______电极(填字母),阳极产生ClO2的电极反应式为______。(2021春·四川绵阳·高二统考期末)电池的种类繁多,应用广泛。根据电化学原理回答下列问题。(1)MgAgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池总反应为2AgCl+Mg=Mg2++2Ag+2Cl-,则负极材料为_______,正极反应式为_______。(2)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示,该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。X极生成0.1molH2时,_______molLi+移向_______(填“X”或“Y”)极。(3)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用如图装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。隔膜1为_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜,负极的电极反应式为_______,当电路中转移0.2mol电子时,模拟海水理论上除盐_______
g。(2022春·四川绵阳·高二统考期末)电化学知识给人类的生活和工业生产带来极大的方便。回答下列问题:(1)新型Na-CO2电池工作原理为:4Na+3CO22Na2CO3+C,原电池以熔融的Na2CO3为电解质,正极的电极反应式为_______。(2)一种检测空气中甲醛含量的电化学传感器的工作原理如图所示,工作电极的电极反应式为_______,工作时对电极附近电解质溶液的pH_______(填“增大”“减小”或“不变”),当进入传感器反应的甲醛为9g时,有_______molH+移向_______(填“工作电极”或“对电极”)。(3)用如图装置电解硫酸钾溶液,可获得H2、O2、硫酸和氢氧化钾溶液。X电极与电源的_______极相连,H2从_______口导出(填“B”或“C”),M、N交换膜中属于阳离子交换膜的是_______。(2020春·四川绵阳·高二统考期末)磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。废旧磷酸亚铁锂电池的正极片除含LiFePO4外,还含有Al箔、少量不溶于酸碱的导电剂,采用湿法治金工艺回收其中的资源,部分流程如图所示:020406080100LiOH12.712.813.013.815.317.5Li2CO31.541.331.171.010.850.75(1)LiFePO4中P的化合价为______。碱溶时Al箔溶解的离子方程式是__________。(2)为提高酸浸的浸出率,除粉碎、搅拌外,还可采用的方法是______(填1种即可)。实验测得滤液2中,加入等体积的Na2CO3溶液后,Li+的沉降率达到99%,若,则滤液3中______mol·L-1。(3)流程中用“热水洗涤”的原因是__________。(4)磷酸亚铁锂电池总反应为:,电池中的固体电解质可传导Li+,充电时,Li+移向______(填“阳极”或“阴极”),放电时正极反应式为______。(2021春·四川绵阳·高二统考期末)软锰矿是锰矿石的主要存在形式之一,其主要成分为MnO2,含有SiO2、Fe2O3、MgCO3、CaCO3等杂质,可用于制取在电池领域、涂料工业和农业上均有重要用途的MnSO4.某制备MnSO4的工艺流程如图:已知:①Fe(OH)3、Mn(OH)2的Ksp分别为1×10-39、4×10-14②MnSO4的溶解度随温度变化的曲线如图所示回答下列问题:(1)“酸浸还原”发生的主要反应的化学方程式为_______。(2)“酸浸还原”后铁元素的存在形式为_______,滤渣1的主要成分是_______。(3)根据绿色化学原则,“氧化”中可替代MnO2的物质是_______。若“氧化”后溶液中Mn2+浓度为1mol/L,则“调pH”时为了确保Fe3+被沉淀完全(离子浓度不超过10-6mol/L)应控制的pH范围为_______(已知lg2=0.3)。(4)“滤渣2”的主要成分是_______。(5)“沉锰”时加入的试剂为氨水-NH4HCO3混合溶液,写出“沉锰”的离子方程式:_______。(6)采用“趁热过滤”操作的目的是_______。将分离出硫酸锰晶体后的母液收集起来循环使用,其意义是_______。(2022春·四川绵阳·高二统考期末)二苯甲烷()有定香能力,可作香叶油的代用品,用于配制香水。在一定温度下,二苯甲烷可通过苯和氯化苄()在AlCl3催化下合成。已知:名称相对分子质量密度(g/cm3)溶解性沸点/℃苯780.87不溶于水,易溶于有机溶剂80.1氯化苄126.51.10不溶于水,可溶于苯179二苯甲烷1681.34不溶于水,可溶于苯265按以下步骤制备二苯甲烷,回答相关问题:(1)如图所示,向三颈烧瓶中加入50mL苯、40mL氯化苄和适量AlCl3,开启搅拌器,控制温度为80℃左右,反应4小时。①仪器X的名称为_______,所起的主要作用是_______,其进水口是_______(填“m”或“n”)。②该合成反应的化学方程式为_______。③反应时所用苯过量的目的是_______。(2)反应结束后,停止加热,冷却三颈烧瓶至室温,依次用水、稀碱液、水对粗产品进行洗涤、分液,再进行干燥,最后采用操作a分离出二苯甲烷。①第一次水洗的目的是_______,操作a的名称是_______。②若分离所得的二苯甲烷为50.4g,则其产率为_______。(2022春·四川绵阳·高二统考期末)氯化镍是一种重要的化工原料,常用于镀镍、制隐显墨水等。下面是以废弃催化剂(含Ni2+、Cu2+、Fe3+、Ca2+、Mg2+等)为原料,制备无水氯化镍的工艺流程。已知:Ksp〖Fe(OH)3〗=6.4×10-38,Ksp〖Ni(OH)2〗=2×10-15,Ksp(CaF2)=4×10-11,Ksp(MgF2)=9×10-9回答下列问题:(1)溶解之前通常将废弃催化剂粉碎,其目的是_______。(2)滤渣1的主要成分是_______。用离子方程式解释加入H2O2的目的_______,若lg2=0.3,滤液2中c(Ni2+)为0.2mol·L-1,为确保滤液2中c(Fe3+)≤1×10-6mol·L-1,则加入试剂X需调节pH的范围是_______。(3)为保证氟化除杂步骤完全除去Ca2+和Mg2+(浓度小于1×10-5mol·L-1),应该使滤液3中c(F-)≥_______mol·L-1。(4)生产中涉及多次过滤,通常将滤渣的洗涤液与滤液合并使用,这样操作的目的是_______,操作A为_______、冷却结晶、过滤洗涤。(5)已知:SOCl2是一种无色液态化合物,遇水剧烈反应,液面上有白雾形成,并产生刺激性气味的气体,该气体能使品红溶液褪色。操作B是将NiCl2·6H2O与SOCl2混合加热得到无水NiCl2,写出操作B反应的化学方程式:_______。(2021春·四川绵阳·高二统考期末)对甲氧基肉桂酸异辛酯是目前最常用的防晒剂之一,广泛应用于日用化工领域。其合成路线如图:回答下列问题:(1)A→B的化学方程式是_______。(2)C的化学名称是_______,C→D的反应类型为_______。(3)E中官能团的名称为_______。G的分子式是_______。(4)X与E互为同分异构体,满足下列条件的X的同分异构体有_______种。①苯环上有两个取代基;②核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1:2:2:3。其中能与NaHCO3溶液反应的X的结构简式为_______。(2022春·四川绵阳·高二统考期末)甲苯是重要的化工原料,以下是利用甲苯合成两种药物中间体X和Y的路线:回答下列问题:(1)B的名称是_______,A→C反应的条件是_______,X的官能团的名称是_______。(2)B→X的反应类型为_______,Y物质的分子式是_______。(3)G→H反应的化学方程式为_______。(4)E物质的同分异构体中,能够同时满足下列条件的有_______种:①能发生银镜反应;②能使FeCl3溶液显紫色。其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为1︰2︰2︰2︰1的结构简式为_______。
▁▃▅▇█参*考*答*案█▇▅▃▁:
Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+3H+,Fe(OH)3胶体可以吸附水中悬浮物
在干燥的HCl气流中加热脱水
2
Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑
10-8〖详析〗(1)FeCl3溶液中Fe3+能发生水解反应:Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+3H+,Fe(OH)3胶体可以吸附水中悬浮物,因此FeCl3溶液可用作净水剂;(2)由FeCl3·6H2O晶体在蒸干除水过程中Fe3+能发生水解反应:Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,水解反应为吸热反应,加热促进Fe3+的水解,导致无法得到纯净的无水FeCl3,要得到得到纯的无水FeCl3需要在蒸发过程中抑制Fe3+的水解,合理方法是在干燥的HCl气流中加热脱水;0.01mol·L-1FeCl3溶液中,c(Fe3+)=0.01mol·L-1;Fe(OH)3的=c(Fe3+)∙c3(OH−),则溶液中的c(OH−)==1.0×10-12mol·L-1,则c(H+)==10-2mol·L-1,则pH=2,即实验室配制0.01mol·L-1FeCl3溶液时,为了抑制FeCl3水解使溶液中不产生沉淀,可加入少量盐酸至溶液pH不大于2;(3)硫酸铝和碳酸氢钠能发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,离子方程式为Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑;(4)碱能抑制水的电离,而在碱溶液中,氢氧根几乎全部来自于碱的电离,而氢离子来自于水的电离,故在pH=11的KOH溶液中,c(H+)=10−11mol/L,全部来自于水,而由水电离出的氢离子和水电离出的氢氧根的浓度相同,故此溶液中水电离出的氢氧根的浓度c(OH−)=c(H+)=10−11mol/L;在能水解的正盐溶液中,盐类的水解对水的电离有促进作用,且氢离子和氢氧根全部来自于水的电离,在pH=11的K2CO3溶液中,c(H+)=10−11mol/L,是CO结合后剩余的,而c(OH−)=10−3mol/L是水电离出的全部,故由水电离出来c(OH−)是10−3mol/L,则25℃时,pH=11的KOH溶液和pH=11的K2CO3溶液中,由水电离出的c(OH−)的比值为=10-8。
中
CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)〖详析〗(1)根据醋酸和一水合氨的电离平衡常数相同,则醋酸根离子和铵根离子水解程度相同,溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度相同,所以醋酸铵溶液呈中性,根据反应方程式知醋酸的酸性大于碳酸,醋酸铵呈中性,则碳酸氢铵呈碱性;碳酸氢铵溶液呈碱性,则氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,碳酸氢根离子水解程度大于铵根离子,所以铵根离子浓度最大;(2)①CH3COONa是强碱弱酸盐,溶液中醋酸根离子水解,水解的离子方程式是CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-;②浓度均为0.10mo/L的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,则c(CH3COO-)>c(Na+);溶液的pH=4.76,则溶液显酸性,则c(H+)>c(OH-),因此该混合溶液中所有离子浓度由大到小的顺序为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
Cu(OH)2
Ni2+和Co2+完全沉淀时pH相差不大
2Fe3+(aq)+3Cu(OH)2(s)2Fe(OH)3(s)+3Cu2+(aq)
5.0×1015〖祥解〗根据题中图示信息可判断生成Cu(OH)2沉淀需要pH值小先沉淀,由题中图示信息可判断Ni(NO3)2溶液中含有的少量Co2+杂质,不能用调pH的办法除去;根据沉淀的转化,向生成更难溶的沉淀方向转化,可写出离子方程式,由平衡常数的表达式和Ksp的值计算;据此解答。〖详析〗(1)根据图示可知在含有相同物质的量浓度的Cu2+和Ni2+的溶液中加入烧碱,Cu(OH)2沉淀所需的pH较小,故其优先沉淀,从图示关系可看出,Co2+和Ni2+完全沉淀的pH范围相差太小,无法控制溶液的pH,故不宜采用调节溶液pH的方法来除去;〖答案〗为Cu(OH)2,Ni2+和Co2+完全沉淀时pH相差不大。(2)Cu(OH)2悬浊液中滴加饱和FeCl3溶液,会发生反应生成更难溶的Fe(OH)3沉淀,离子方程式为2Fe3+(aq)+3Cu(OH)2(s)2Fe(OH)3(s)+3Cu2+(aq),则平衡常数的表达式为K=,Cu(OH)2(s)Cu2++2OH-,Ksp〖Cu(OH)2〗=c(Cu2+)×c2(OH-),c(Cu2+)=,Fe(OH)3(s)Fe3++3OH-,Ksp〖Fe(OH)3〗=c(Fe3+)×c3(OH-),c(Fe3+)=,所以K======5×1015;〖答案〗为2Fe3+(aq)+3Cu(OH)2(s)2Fe(OH)3(s)+3Cu2+(aq),5×1015。
甲苯
NaOH溶液、加热
2+O22+2H2O
碳碳双键、羧基
取代反应
+→+HBr〖祥解〗A发生取代反应生成B,根据B分子式知,A的结构简式为,B的结构简式为,B发生水解反应生成C,C的结构简式为,C发生催化氧化生成D,D的结构简式为,D和乙酸酐发
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