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文档简介
…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年湘教新版选修化学上册月考试卷614考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五总分得分评卷人得分一、选择题(共9题,共18分)1、下列实验操作不当的是A.用稀硫酸和锌粒制取H2时,加几滴CuSO4溶液以加快反应速率B.用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度,选择酚酞为指示剂C.用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧,火焰呈黄色,证明其中含有Na+D.测定中和热的实验中每次实验需要测定三次温度数据2、某有机物的结构简式如图所示。下列说法错误的是()
A.与互为同分异构体B.可作合成高分子化合物的原料(单体)C.能与NaOH溶液反应D.分子中所有碳原子不可能共面3、下列反应不属于取代反应的是A.CH4+Cl2CH3Cl+HClB.+Br2+HBrC.CH3CH2OH+HBr→CH3CH2Br+H2OD.CH2=CH2+HBr→CH3CH2Br4、下列反应的有机产物,肯定只有一种的是()A.异戊二烯()与等物质的量的Br2发生加成反应B.2-氯丁烷()与NaOH溶液共热发生反应C.甲苯在一定条件下发生硝化生成一硝基甲苯的反应D.等物质的量的甲烷和氯气的混和气体长时间光照后的产物5、属于醇的同分异构体有A.3种B.4种C.5种D.6种6、化学是一门以实验为基础的学科。下列实验现象与氧化还原反应有关的是A.碳酸钠溶液焰色试验火焰呈黄色B.氯化铜浓溶液加水稀释溶液变蓝C.过氧化钠放置于空气中逐渐变白D.鸡蛋清遇饱和硫酸铵溶液析出沉淀7、2021年我国科学家实现了二氧化碳到淀粉的人工合成。有关物质的转化过程示意图如图:
下列说法错误的是A.反应①中涉及的能量变化:电能→化学能B.反应②中CO2→CH3OH碳原子的杂化方式发生了变化C.分析合成淀粉的红外光谱图可获得其官能团信息D.C6→淀粉的过程中只涉及O-H的断裂和形成8、葫芦脲是超分子领域近年来发展迅速的大环主体分子之一;具有疏水的刚性空腔。葫芦[6]脲的结构简式如图所示,对位取代的苯的衍生物恰好可以进入葫芦[6]脲的空腔,下列关于葫芦[6]脲的说法正确的是。
已知:A.属于高分子化合物B.能发生水解反应C.仅由乙二醛和尿素两种物质合成D.邻甲基苯甲酸或间甲基苯甲酸易进入葫芦[6]脲的空腔9、常温下;用0.1mol/LKOH溶液滴定10mL0.1mol/LHA溶液的滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是。
A.a点pH约为3,可以判断HA是弱酸B.b点溶液:c(A-)>c(K+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)C.c点溶液:c(K+)=c(A-)D.水的电离程度:c点>d点评卷人得分二、填空题(共8题,共16分)10、乙烯是一种重要的基础化工原料;在一定条件下可发生下列转化:
请根据题意填空:
(1)CH3COOH的官能团为________(填“羟基”或“羧基”);
(2)既能使溴水褪色,又能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是________(填“A”或“B”);11、碳元素和硅元素是同族元素;它们的性质有相似性和递变性。它们是重要的非金属元素。
(1)以下说法正确的是___________。A.和都是酸性氧化物B.汉白玉属于硅酸盐材料C.和都能与水反应生成对应的酸D.和都能将碳单质还原成CO(2)烷烃中含氢量最高的物质___________;碳原子数目在十个及以内的烷烃中只有一种等效氢的物质有多种,请写出其中两种的结构简式___________,___________
(3)玻璃是一种硅酸盐材料,请写出与碳酸钠高温条件下反应的化学方程式___________。12、维生素C是重要的营养素;其分子结构如图所示。
(1)维生素C的分子式为___________,相对分子质量为___________,含氧的质量分数为___________。
(2)维生素C含有的官能团的名称是___________。
(3)维生素C易溶于水,可能的原因是___________。
(4)维生素C具有较强的还原性,向碘和淀粉的混合液中加入维生素C,可观察到的现象是___________。13、秋葵是一种大众喜爱的食材;含有蛋白质;维生素A、维生素C、纤维素、阿拉伯果糖和丰富的铁、锌、钙等元素。
其中:①属于人体所需微量元素的是_______。
②属于水溶性维生素的是_______;属于糖类的有阿拉伯果糖;_______。
③蛋白质在人体内最终的水解产物是_______。14、(1)已知常压下,乙醇沸点为78.5℃,而与其分子量接近的丙烷的沸点是-42.1℃,两者沸点相差如此之大的主要原因是___________。
(2)AlCl3可作净水剂,其理由是___________(用必要的方程式和相关文字说明)。
(3)丙氨酸的结构简式___________。15、乙烷;乙烯、乙炔它们及其衍生物一氯乙烷、氯乙烯、乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯都有很重要的用途。
(1)乙炔通入溴水的现象________;由乙烷制取一氯乙烷的反应条件_________;由乙烯制取乙醇的反应类型__________。
(2)一氯乙烷分子中的官能团为_________,聚氯乙烯的结构简式为__________。
(3)写出由乙醇生成乙烯的化学反应方程式__________。
(4)写出乙酸的一种同分异构体的结构简式_________,检验该同分异构体是否含有醛基操作__________。
(5)乙二醇(HOCH2CH2OH)也是一种很重要的化工原料,请完成由一氯乙烷合成乙二醇的路线图。(合成路线常用的表示方式为:A目标产物)。___________。16、芳纶可以制成防弹衣;防弹头盔、防弹装甲等;对位芳纶纤维J(聚对苯二甲酰对苯二胺)是重要的国防军工材料。化合物A、乙烯、苯制备J的一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为____________________。
(2)A→B的反应类型是____________________。
(3)实验室由苯制备F所需试剂、条件分别为____________________。
(4)G中官能团的名称是____________________。
(5)E与I反应生成J的化学方程式为____________________。
(6)写出与D互为同分异构体的只含酯基的结构简式(核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为2:2:1:1____________________。
(7)参照上述合成路线,以1,3-戊二烯和丙烯为原料(无机试剂任选),设计制备邻苯二甲酸的合成路线____________________。17、(1)人造象牙的主要成分的结构简式是它是通过加聚反应制得的,则合成人造象牙的主要成分的单体的结构简式___________。
(2)某药物的结构简式为1mol该物质与足量的NaOH溶液反应,消耗NaOH的物质的量为___________。评卷人得分三、判断题(共5题,共10分)18、具有和—OH的双重性质。(_______)A.正确B.错误19、炔烃既易发生加成反应,又易发生取代反应。(___)A.正确B.错误20、根据醇的结构分析,丙三醇和乙二醇均能与水混溶,且丙三醇的沸点应该高于乙二醇的沸点。(____)A.正确B.错误21、羧酸和酯的通式均可以用CnH2nO2表示。(____)A.正确B.错误22、核酸也可能通过人工合成的方法得到。(____)A.正确B.错误评卷人得分四、工业流程题(共4题,共32分)23、LiMn2O4是一种锂离子电池的正极材料。用高锰酸钾废渣(主要成分为MnO2、Fe2O3、Al2O3、SiO2)和硫铁矿(主要成分为FeS2)制备LiMn2O4的工艺流程如图:
已知:①酸浸液主要含有Mn2+、Fe2+、Fe3+、Al3+等金属间离子;
②25℃时,相关物质的Ksp见表。。物质Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2Ksp1×10-16.31×10-38.61×10-32.31×10-12.7(1)醋浸。MnO2与FeS2反应生成Fe3+和SO2-4的离子方程式为______________________。保持温度;浸取时间不变;能提高锰元素浸出率的措施有________________。
(2)除杂。欲使溶液中的Al3+、Fe3+沉淀完全,调节溶液的pH最小值为________________(当溶液中某离子浓度≤1×10-5mol·L-1时;可认为该离子沉淀完全)。
(3)热解。在真空中加热分解MnSO4•H2O,测得固体的质量随温度变化如图1所示。真空热解MnSO4•H2O制备Mn3O4;需控制的温度为____________________。(写出计算推理过程)。
(4)焙烧。生成LiMn2O4的反应中;还原剂是____________________(填化学式)。
(5)一种LiMn2O4晶胞可看成由图2中A、B单元按图3方式构成。图2中“○”表示O2-;则“●”表示的微粒是__________________(填离子符号)。
24、用某硫酸厂产生的烧渣(主要含Fe2O3、FeO,还有一定量的SiO2)制取摩尔盐硫酸亚铁铵[(NH4)xFey(SO4)Z∙nH2O]的操作流程如下:
(1)“酸溶”时,Fe2O3与H2SO4反应的离子方程式为_______,实验室配制250mL1.5mol/LH2SO4溶液,所需玻璃仪器有:量筒、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶和_______(填仪器名称)。
(2)“还原”时,所加试剂是_______(填字母)。
a.Cub.Fec.H2O2
为检验“还原"反应是否完全,可取少量“还原”反应后的溶液,向其中加入_______(填试剂名称)。
(3)为确定摩尔盐硫酸亚铁铵的化学式;进行如下实验:
①称取3.92g新制摩尔盐溶于水配制成100mL溶液;再将该溶液分成两等份。
②向其中一份溶液中加入足量NaOH溶液;并微热,产生224mL氨气(标准状况下)。
③另一份溶液中滴加0.0500mol∙L-1酸性KMnO4溶液,至恰好完全反应,消耗酸性KMnO4溶液的体积为20.00mL。发生反应的离子方程式为5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
请计算该摩尔盐的化学式(写出计算过程)____________。25、钛白粉学名二氧化钛(TiO2)是性能最佳、应用最广、用量最大的白色颜料。钛铁矿(FeTiO3)中往往含有Fe2O3、MgO、CaO、Al2O3、SiO2等杂质。一种硫酸法钛白粉生产工艺如图:
已知:①酸解后,钛主要以TiOSO4形式存在。强电解质TiOSO4在溶液中仅能电离出和一种阳离子。
②H2TiO3不溶于水和稀酸。
(1)滤渣①的主要成分是_______。
(2)酸解过程中,写出FeTiO3发生反应的化学方程式_______。
(3)还原过程中,加入铁粉的目的是还原体系中的Fe3+,为探究最佳反应条件,某实验室做如下尝试。保持其它条件不变的情况下,体系中Fe(III)含量随温度变化如图,55℃后,Fe(III)含量增大的原因是_______。
(4)水解过程是硫酸法制钛白工艺中的重要一步:
①水解过程中得到沉淀③的化学式为_______。
②一定量Fe2+的存在有利于水解工艺的进行,因此在水解之前,先要测定钛液中Fe2+的含量。实验室常用酸性高锰酸钾溶液进行滴定,用离子方程式表示其原理_______。26、磷矿石的主要成分是Ca5F(PO4)3,并含有少量MgO、Fe2O3等杂质。工业上以磷矿石为原料制备H3PO4;一种生产流程如下:
已知:Ca5F(PO4)3+7H3PO4→5Ca(H2PO4)2+HF
38、写出有关操作的名称:Ⅰ___________、Ⅲ_________。工艺流程中设计操作Ⅱ与Ⅲ的目的是__________________________________。
39、若在实验室里采用此种方法溶解磷矿石,请写出必须的实验注意事项,并说明理由:_____________。
40、磷矿石也可直接用硫酸溶解,两种工艺相比,该工艺的优点是____________________。
41、测定产品磷酸的浓度可采用滴定法。准确量取10.00mL磷酸产品(密度为1.526g/cm3)溶于水配成1L溶液;取稀释后的溶液20.00mL,以甲基橙为指示剂,用0.103mol/L标准NaOH溶液滴定;当观察到溶液恰好变色,且在半分钟内不变色,即为滴定终点(生成NaH2PO4);消耗标准溶液20.16mL。
该实验过程中需要的定量仪器有______________________________(写名称)。
42、若理论上滴定应耗用标准溶液20.20mL,则相对误差为______________(按近似计算法则)。该产品中磷酸的质量分数为_____________(保留3位小数)。评卷人得分五、原理综合题(共4题,共36分)27、I.(1)“大象的牙膏”是著名化学实验之一;其实验方法是将浓缩的过氧化氢溶液与肥皂液混合,再滴加少量碘化钾溶液,即可观察到泡沫状物质像喷泉一样喷涌而出。
已知:2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)△H=-196kJ/mol,活化能Ea=76kJ/mol,若用I-催化时活化能Ea’=57kJ/mol。
①在H2O2溶液中加入KI溶液作催化剂,反应过程中先后发生甲、乙两个反应,实现了I-与IO-之间的转化,请依次写出发生反应的离子方程式,反应甲:______________;反应乙:____________。
②反应甲为吸热反应,且甲的反应速率小于乙的反应速率,在下图中画出在H2O2溶液中加入KI后,反应过程的能量变化图_______。
II.(2)Fe2+与Ag+在溶液中可以发生氧化还原反应。室温时,初始浓度为0.1mol/LFe(NO3)2溶液中c(Fe3+)随c(Ag+)的变化如图所示:
①用离子方程式表示Fe(NO3)2溶液中发生的反应___________________________________。
②据A点数据,计算该转化反应的平衡常数为____________________。
③用下图的装置,证明上述反应的可逆性。闭合电键K,立即观察到的明显现象是__________________。石墨为电池的_____极,通过列式计算说明原因_________________。
28、华法林(Warfarin)又名杀鼠灵;想美国食品药品监督管理局批准为心血管疾病的临床药。
物。其合成路线(部分反应条件略去)如下所示:
回答下列问题:
(1)A的名称为_______________________,E中官能团名称为________________________。
(2)B的结构简式为___________________________。
(3)由C生成D的化学方程式为____________________________________________________
(4)⑤的反应类型为____________,⑧的反应类型为_______________。
(5)F的同分异构体中,同时符合下列条件的同分异构体共有__________种。a.能与FeCl3溶液发生显色反应b.能发生银镜反应。
其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为_______________________________________。
(6)参照上述合成路线,设计一条由苯酚()、乙酸酐(CH3CO)2O和苯甲醛()为原料,制备的合成路线(其他无机试剂任选)。________________29、氢能被誉为21世纪的“终极能源”;具有高效;高压、环保、体积小等特点,氢能转化被视为新能源汽车终极解决方案,也是资本与技术趋之若鹜的领域。镧镍合金LaNix是一种良好的储氢材料。工业上可用下列方法治炼镍。
(1)一个电子的运动状态取决于________种因素,基态Ni原子核外电子占据_____个不同原子轨道。
(2)CO分子内σ键和π键个数之比为________;已知Ni(CO)4的结构如图所示,中心原子Ni的杂化类型为_________,Ni原子参与形成了______个配位键,Ni(CO)4属于______晶体,理由是________________________________。
(3)研究发现镧镍合金LaNix属六方晶系,其晶胞如图a中实线或图a´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)。30、有机物F(C11H12O2)属于芳香酯类物质;可由下列路线合成:
请回答下列问题:
(1)A中官能团的名称是__________,上述③④⑤⑥中属于取代反应的是_______________。
(2)C物质的名称是_______,反应③的条件是________________________。
(3)B在一定条件下可以形成高分子化合物,写出此过程的化学方程式:_________________。
(4)反应⑥的化学方程式为___________________________________。
(5)A、B、E三种有机物,可用下列的某一种试剂鉴别,该试剂是_______________________。
a.新制的Cu(OH)2悬浊液b.溴水。
c.酸性KMnO4溶液d.溴的CC14溶液。
(6)G是E的同系物且相对分子质量比E大28。G有多种同分异构体,其中符合下列条件的同分异构体有____种,其中核磁共振氢谱有5组峰,且面积比为6:1:2:2:1的结构简式为_____________________。
①能与Na2CO3溶液反应②分子中含有两个一CH3参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、B【分析】【分析】
本题主要考查实验基本操作。
【详解】
A.Zn能置换出硫酸铜溶液中的Cu;Zn;Cu和稀硫酸构成原电池,加快Zn的腐蚀,从而加快化学反应速率,故A不选;
B.强酸与强碱的滴定可以采用酚酞或甲基橙;弱酸与强碱的滴定用酚酞,因为弱酸与强碱恰好反应时溶液显碱性(生成强碱弱酸盐,水解显碱性);酚酞在碱性范围变色;反之强酸与弱碱的滴定用甲基橙可以减少误差,碳酸氢钠呈弱碱性,所以应该选取甲基橙作指示剂,故B选;
C.钠元素的焰色反应呈黄色;该实验蘸取的溶液为盐溶液,焰色反应呈黄色,说明溶液中含有钠离子,故C不选;
D.测定中和热的实验中每次实验需要测定三次温度数据防止实验的偶然性;故D不选;
答案选B。2、D【分析】【详解】
A.分子式相同而结构不同的有机物互为同分异构体,与分子式都为C7H12O2;互为同分异构体,故A正确;
B.该有机物分子结构中含有碳碳双键;具有烯烃的性质,可发生聚合反应,可作合成高分子化合物的原料(单体),故B正确;
C.该有机物中含有酯基;具有酯类的性质,能与NaOH溶液水解反应,故C正确;
D.该有机物分子结构简式中含有-CH2CH2CH2CH3结构;其中的碳原子连接的键形成四面体结构,单键旋转可以使所有碳原子可能共面,故D错误;
答案选D。
【点睛】
数有机物的分子式时,碳形成四个共价键,除去连接其他原子,剩余原子都连接碳原子。3、D【分析】【详解】
A.CH4+Cl2CH3Cl+HCl是取代反应;A错误;
B.+Br2+HBr是取代反应;B错误;
C.CH3CH2OH+HBr→CH3CH2Br+H2O属于取代反应;C错误;
D.CH2=CH2+HBr→CH3CH2Br属于加成反应;D正确;
答案为D。4、B【分析】A、异戊二烯与等物质的量的溴反应,可以发生1,2-加成、1,4-加成、3,4-加成,存在3中同分异构体,选项A不符合;B、2-氯丁烷(CH3CHClCH2CH3)与氢氧化钠溶液共热发生取代反应生成2-丁醇一种,选项B符合;C、甲苯发生硝化反应,硝基取代苯环甲基邻、对位位置的氢原子,故发生硝化反应生成一硝基甲苯,可以为邻硝基甲苯或对硝基甲苯,存在同分异构体,选项C不符合;D、等物质的量的甲烷和氯气的混和气体长时间光照后的产物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢,选项D不符合;答案选B。5、B【分析】【详解】
分子式为C4H10O的有机物,包括醇和醚两类,醇分子中含有-OH,该有机物为丁醇,丁基-C4H9可能的结构有:-CH2CH2CH2CH3、-CH(CH3)CH2CH3、-CH2CH(CH3)2、-C(CH3)3,丁基异构数目等于丁醇的异构体数目,则丁醇的可能结构有4种,分别为:CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(CH3)OH、(CH3)2CHCH2OH、C(CH3)3OH,所以分子式为C4H10O的属于醇同分异构体共有4种,故答案为B。6、C【分析】【详解】
A.碳酸钠溶液中含有钠元素;其焰色试验火焰呈黄色,颜色反应为物理变化,与氧化还原反应无关,故A不符合题意;
B.氯化铜浓溶液加水稀释溶液变蓝过程中没有元素化合价的变化;与氧化还原反应无关,故B不符合题意;
C.过氧化钠放置于空气中;和空气中水;二氧化碳反应生成氧气,存在元素化合价变化,与氧化还原反应有关,故C符合题意;
D.鸡蛋清遇饱和硫酸铵溶液析出沉淀;是蛋白质的盐析过程,与氧化还原反应无关,故D不符合题意;
故选C。7、D【分析】【详解】
A.反应①为用太阳能电池电解水制氢气和氧气;涉及的能量变化:电能→化学能,故A正确;
B.已知CO2中C原子周围的价层电子对数为2+=2,则C原子为sp杂化,而CH3OH中C原子均以单键与周围的3个H和一个O原子形成4个σ键,则该C原子以sp3杂化,则反应②中CO2→CH3OH;碳原子的杂化方式发生了变化,故B正确;
C.红外光谱可确定合成淀粉的化学键或官能团;故C正确;
D.由题干反应历程图可知,C6→淀粉的过程中涉及O-H键和O-C键的断裂;C-O键的形成,故D错误;
故选:D。8、B【分析】【详解】
A.由结构简式可知;葫芦[6]脲的相对分子质量小于一万,不属于高分子化合物,故A错误;
B.由结构简式可知;葫芦[6]脲分子中含有酰胺基,一定条件下可以发生水解反应,故B正确;
C.由结构简式可知;葫芦[6]脲由乙二醛;尿素和甲醛三种物质合成,故C错误;
D.由题给信息可知;对位取代的苯的衍生物恰好可以进入葫芦[6]脲的空腔,则邻甲基苯甲酸或间甲基苯甲酸不能进入葫芦[6]脲的空腔,故D错误;
故选B。9、D【分析】【详解】
A.a点为0.1mol/LHA溶液;若是强酸,pH=1,但pH约为3,HA是弱酸,A正确;
B.b点溶液中溶质为等物质的量的KA和HA,溶液显酸性,离子浓度关系为:c(A-)>c(K+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-);B正确;
C.c点溶液的pH=7,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒,c(K+)=c(A-);C正确;
D.c点溶液的pH=7,溶质为HA和KA,HA抑制水的电离,d点溶液的溶质为KA,KA促进水的电离,水的电离程度:c点
【点睛】
酸或碱抑制水的电离,强酸弱碱盐或弱酸强碱盐都促进水的电离,强酸强碱盐对水的电离无影响。二、填空题(共8题,共16分)10、略
【分析】【分析】
(1)根据官能团的含义;结合乙酸结构简式判断;
(2)结合化合物A;B结构分析判断。
【详解】
(1)CH3COOH的官能团为—COOH;名称为羧基;
(2)化合物A为乙烯;官能团是碳碳双键,该物质既可以与溴水发生加成反应使溴水褪色,也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液。而化合物B是乙醇,官能团是羟基,只能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使溶液褪色,不能与溴水发生反应。故既能使溴水褪色,又能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质序号是A。
【点睛】
本题考查了物质含有官能团的判断及其性质的分析。掌握各种物质含有的官能团的结构特点及其性质是本题解答的基础。【解析】①.羧基②.A11、略
【分析】【详解】
(1)CO2和SiO2都能和碱反应生成盐和水,所以CO2和SiO2都是酸性氧化物,故A正确;汉白玉的主要成分是碳酸钙,不是硅酸盐材料,故B错误;SiO2不溶于水,不能和水反应,故C错误;CO2和SiO2都能和C反应生成CO;是将碳单质氧化为CO,不是还原,故D错误;故选A。
(2)烷烃的通式是CnH2n+2,随碳原子数的增多,含氢量逐渐降低,所以含氢量最高的是甲烷;甲烷的四个氢是等效氢,乙烷中的六个氢也都等效,新戊烷中四个甲基上的氢都等效,2,2,3,3-四甲基丁烷中的六个甲基上的氢也都等效,它们的结构简式分别为CH4、
(3)SiO2和碳酸钠在高温下反应生成硅酸钠和CO2,反应的化学方程式为:【解析】(1)A
(2)任意填两种。
(3)12、略
【分析】(1)
根据物质结构简式可知:维生素C的分子式为C6H8O6;其相对分子质量为6×12+8×1+6×16=176;其中含氧的质量分数为:
(2)
根据维生素C结构简式;可知其中含有的官能团的名称是羟基;酯基、碳碳双键;
(3)
维生素C易溶于水;是由于其中含有多个羟基,羟基属于亲水基,所以维生素C易溶于水;
(4)
维生素C具有较强的还原性,向碘和淀粉的混合液中加入维生素C,可观察到的现象是:开始溶液是蓝色,后来溶液蓝色逐渐变浅,最后变为无色。【解析】(1)C6H8O617654.5%
(2)羟基;酯基、碳碳双键。
(3)维生素C中含有多个羟基;羟基属于亲水基,所以维生素C易溶于水。
(4)溶液蓝色逐渐变浅,最后变为无色13、略
【分析】【分析】
【详解】
①微量元素是指在人体内含量虽极其微小;但具有强大的生物科学作用,故填铁;锌;
②以上维生素中维生素C属于水溶性维生素;纤维素;阿拉伯果糖属于糖类,故填维生素C、纤维素;
③蛋白质由氨基酸脱水缩合而成,水解后生成氨基酸,故填氨基酸。【解析】铁、锌维生素C纤维素氨基酸14、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)已知常压下;乙醇沸点为78.5℃,而与其分子量接近的丙烷的沸点是-42.1℃,由于乙醇分子间能够形成氢键,而丙烷分子间则不能形成氢键,导致两者沸点相差如此之大,故答案为:乙醇分子间能够形成氢键,而丙烷不能;
(2)AlCl3可作净水剂,是由于Al3+能够发生水解反应生成具有强吸附性的Al(OH)3胶体,故答案为:由于Al3+能够发生水解反应Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,生成具有强吸附性的Al(OH)3胶体;
(3)丙氨酸即α-氨基丙酸,其结构简式为:故答案为:【解析】乙醇分子间能够形成氢键,而丙烷不能由于Al3+能够发生水解反应Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,生成具有强吸附性的Al(OH)3胶体15、略
【分析】【分析】
(1)乙炔含不饱和键;可以与溴水发生加成反应;乙烷发生取代反应生成一氯乙烷,乙烯发生加成反应生成乙醇;
(2)一氯乙烷含有的官能团为氯原子;聚乙烯为乙烯的加聚产物;
(3)乙醇与浓硫酸混合加热170℃;发生消去反应产生乙烯和水;
(4)乙酸与甲酸甲酯为同分异构体;可用新制备的氢氧化铜浊液检验醛基;
(5)由一氯乙烷合成乙二醇;可先发生消去反应,产物再与氯气发生加成反应生成1,2-二氯乙烷,1,2-二氯乙烷在氢氧化钠溶液中水解可生成乙二醇。
【详解】
(1)乙炔分子中含不饱和碳碳三键,可以与溴水发生加成反应而使溴水褪色;乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成一氯乙烷,反应条件为光照;乙烯分子中含不饱和的碳碳双键,可以与H2O发生加成反应生成乙醇;
(2)一氯乙烷化学式是CH3CH2Cl,含有的官能团为氯原子,聚乙烯为乙烯的加聚产物,结构简式为
(3)乙醇与浓硫酸混合加热170℃,发生消去反应产生乙烯和水,生成乙烯的化学反应方程式为:CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O;
(4)同分异构体是分子式相同,结构不同的化合物,乙酸分子式是C2H4O2,乙酸与甲酸甲酯为同分异构体,甲酸甲酯结构简式为HCOOCH3;分子中含有醛基;可用新制备的氢氧化铜浊液检验醛基,方法为:取样,加入新制氢氧化铜悬浊液振荡,加热,若产生(砖)红色沉淀就证明含有醛基,若没有红色沉淀则证明没有醛基;
(5)由一氯乙烷合成乙二醇,一氯乙烷先在NaOH的乙醇溶液中,在加热条件下发生消去反应产生CH2=CH2,CH2=CH2再与氯气发生加成反应生成1,2-二氯乙烷CH2Cl-CH2Cl,然后CH2Cl-CH2Cl在氢氧化钠溶液中在加热条件下发生水解反应可生成乙二醇,制备流程为CH3CH2ClCH2=CH2ClCH2CH2ClHOCH2CH2OH。
【点睛】
本题考查了有机物的结构、性质以及有机物的合成,注意把握有机物的官能团的性质,为解答该题的关键,侧重考查学生的基础知识的掌握和应用能力及分析能力。【解析】溴水褪色光照加成反应氯原子或-ClCH3CH2OHCH2=CH2↑+H2OHCOOCH3取样,加入新制氢氧化铜悬浊液振荡,加热,若产生(砖)红色沉淀就证明含有醛基,若没有红色沉淀则证明没有醛基CH3CH2ClCH2=CH2ClCH2CH2ClHOCH2CH2OH16、略
【分析】【分析】
2,4-己二烯中的共轭双键与CH2=CH2的双键发生加成反应形成六圆环,在“Pd/C,△”条件下脱氢形成苯环,酸性KMnO4溶液氧化苯环侧链2个甲基生成对苯二甲酸,在SOCl2/DMF下生成由硝基苯经Fe/HCl还原反应生成苯胺,由苯胺经2步转化为对苯二胺,由与对苯二胺发生缩聚反应生成聚对苯二甲酰对苯二胺。由此分析解答。
【详解】
(1)A的结构简式为CH3CH=CHCH=CHCH3;其名称为2,4-己二烯。
(2)A分子含有共轭二烯;与乙烯发生1,4-加成反应形成六圆环,所以A→B的反应类型是加成反应。
(3)F为硝基苯,可由苯与浓硝酸在浓硫酸催化下反应生成,+HNO3+H2O,所以实验室由苯制备硝基苯所需要试剂、条件分别为浓硝酸和浓硫酸,加热到50~600C。
(4)G的结构简式为其官能团-NH2的名称为氨基。
(5)由题意知J是聚对苯二甲酰对苯二胺,属于高分化合物,从E和I分子中的官能团看,它们应发生缩聚反应生成-CONH-键和HCl。其化学反应方程式为n+n+(2n-1)HCl。
(6)D的分子式为C8H6O4,不饱和度为6,其同分异构体含2个酯基和一个苯基,4种等效氢原子中氢原子个数比2:2:1:1,可推测含2个甲酸酯基(-OOCH)且处于间位,其同分异构体的结构简式为:
(7)以1,3-戊二烯的共轭双键与丙烯的双键加成形成六圆环,经过“Pd/C,△”条件脱氢异构化形成苯环,最后用酸性KMnO4溶液氧化苯环侧链邻位上的两个甲基,生成邻苯二甲酸。其合成路线如下:【解析】2,4-己二烯加成反应浓硝酸/浓硫酸、加热氨基17、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)人造象牙的结构简式为将两个半键闭合得所以合成人造象牙的单体是甲醛,结构简式为:
(2)该有机物属于高聚物,含有3n个酯基,水解产物中共含有3n个-COOH和n个酚羟基,都能与NaOH发生中和反应,则该物质1mol与足量NaOH溶液反应,消耗的NaOH物质的量为4nmol。【解析】三、判断题(共5题,共10分)18、B【分析】【详解】
为羧基,不能拆成羰基和羟基,不具有和—OH的双重性质,故错误;19、B【分析】【详解】
炔烃含有碳碳三键,容易发生加成反应,但难以发生取代反应。20、A【分析】【详解】
根据醇的结构分析,丙三醇和乙二醇亲水基(羟基)数目较多且烃基不大,均能与水混溶,丙三醇更易形成分子间氢键,则丙三醇的沸点应该高于乙二醇的沸点,故正确。21、B【分析】【详解】
饱和一元羧酸以及饱和一元羧酸与一元醇形成的酯的通式为CnH2nO2,羧酸或酯如含有碳碳双键、苯环等,则通式不是CnH2nO2,故错误。22、A【分析】【详解】
1983年,中国科学家在世界上首次人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸,所以核酸也可能通过人工合成的方法得到;该说法正确。四、工业流程题(共4题,共32分)23、略
【分析】【分析】
高锰酸钾废渣和硫酸铁矿混合酸浸,锰、铁、铝转化为相应的盐溶液,二氧化硅不反应过滤掉,滤液加入过氧化氢将二价铁转化为三价铁,加入氨水调节pH除去铁、铝,滤液结晶得到MnSO4•H2O,MnSO4•H2O热解制备Mn3O4,Mn3O4加入碳酸锂、空气焙烧得到LiMn2O4;
【详解】
(1)MnO2与FeS2在酸性条件发生氧化还原反应生成Fe3+和SO2-4、锰离子,离子方程式为15MnO2+2FeS2+28H+=2Fe3++14H2O+4SO2-4+15Mn2+。保持温度;浸取时间不变;能提高锰元素浸出率的措施有矿渣粉碎增加接触面积、搅拌等;
(2)由表可知,氢氧化铁更难溶,当氢氧化铝完全沉淀时铁离子已经完全沉淀,故欲使溶液中的Al3+、Fe3+沉淀完全,氢氧根离子浓度为=10-9.1;pOH=9.1,pH=4.9,故调节溶液的pH最小值为4.9;
(3)根据质量守恒可知,3MnSO4•H2O~Mn3O4,此时Mn3O4的质量占原固体质量的×100%≈45.17%;失重1-45.17%=54.83%,结合图象可知,需控制温度在1000-1200℃;
(4)热解MnSO4•H2O制备Mn3O4,加入碳酸锂、空气焙烧得到LiMn2O4,反应中锰元素化合价升高反应氧化反应,故还原剂是Mn3O4;
(5)由图可知,一个晶胞中含有AB比例为1:1;A中氧离子位于体内数目为4、●位于体心和顶点数目为1+4×=1.5;B中氧离子位于体内数目为4、●位于顶点数目为4×=0.5、∆为体内数目为4;则一个晶胞内氧离子、●、∆数目比为8:2:4=4:1:2,结合化学式可知,“●”表示的微粒是锂离子Li+。【解析】(1)15MnO2+2FeS2+28H+=2Fe3++14H2O+4SO2-4+15Mn2+(3分)适当增加硫酸浓度;将固体原料粉碎;加快搅拌速率(2分)
(2)4.9(2分)
(3)根据质量守恒可知,3MnSO4•H2O~Mn3O4,此时Mn3O4的质量占原固体质量的×100%≈45.17%;失重1-45.17%=54.83%,结合图象可知,需控制温度在1000-1200℃
(4)Mn3O4
(5)Li+24、略
【分析】烧渣成分为酸溶时不反应,其余反应分别为目的是得到硫酸亚铁铵,故试剂X是为了将还原为同时除去过量的硫酸,所以试剂X为Fe粉,过滤得到的固体为和Fe的混合物,加入是为了得到摩尔盐溶液;经一系列处理得到摩尔盐晶体。
【详解】
(1)酸溶时与硫酸反应的化学方程式为其中氧化物不能拆,改写为离子方程式为实验室配制250mL1.5mol/LH2SO4溶液,除上述玻璃仪器外还需胶头滴管,故填胶头滴管;
(2)还原时,加入试剂不能引进杂质,故Cu不符合,加入双氧水将氧化,与目的相反,故双氧水不符合,所以选择Fe;检验是否还原完全,可检验溶液中是否还存在可加入KSCN溶液进行检验,故填b;硫氰化钾溶液;
(3)由步骤②可知生成标况下的气体为氨气,根据生成氨气的物质的量可计算出铵根的物质的量,n()=n(NH3)==0.01mol;
由步骤③可计算出的物质的量,根据反应
n()=5n()==0.005mol;
根据电荷守恒可得==0.01mol;
由题意,样品总质量为3.92g,n(H2O)===0.03mol;
综上,n()∶n()∶n()∶n(H2O)=0.01∶0.005∶0.01∶0.03=2∶1∶2∶6,故该摩尔盐的化学式为或故填或【解析】①.Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O②.胶头滴管③.b④.硫氰化钾溶液⑤.(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O[或(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]25、略
【分析】【分析】
钛铁矿的主要成分为FeTiO3,同时含有Fe2O3、MgO、CaO、Al2O3、SiO2等杂质,在加热条件下钛铁矿和稀硫酸混合,发生的反应有FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O等,浸取液中含有Fe3+、Mg2+、Ca2+、Al3+,加入铁粉,Fe3+能和Fe反应生成Fe2+,然后过滤,滤渣①的主要成分是二氧化硅,滤液①结晶过滤得到的晶体成分,滤渣②为硫酸亚铁晶体;滤液②中TiOSO4能发生水解反应生成沉淀③H2TiO3和滤液③H2SO4,最后高温煅烧沉淀③得到TiO2。
【详解】
(1)二氧化硅是酸性氧化物;不与酸和水反应,滤渣①的主要成分是二氧化硅;
(2)酸解过程中,FeTiO3发生反应生成FeSO4、TiOSO4、H2O,反应的化学方程式为:FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O
(3)根据图示可知:在55℃后,Fe(III)含量增大的原因是随温度的升高,溶液中Fe2+被氧化生成Fe3+;温度升高,氧化速度加快;
(4)①滤液②中TiOSO4能发生水解反应生成沉淀③H2TiO3和滤液③H2SO4,TiO2+2H2O=2H++H2TiO3↓,故水解过程中得到沉淀③的化学式为H2TiO3;
②一定量Fe2+的存在有利于水解工艺的进行,因此在水解之前,先要测定钛液中Fe2+的含量。实验室常用酸性高锰酸钾溶液进行滴定,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得反应的离子方程式:+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O。【解析】SiO2FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O随温度的升高,溶液中亚铁离子氧化生成铁离子H2TiO3+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O26、略
【分析】【分析】
磷矿石的主要成分是Ca5F(PO4)3,并含有少量MgO、Fe2O3等杂质,磷矿石加入稀磷酸溶解生成磷酸二氢钙和氟化氢,加入硫酸沉淀除除氟,过滤得到彻底石膏,滤液为磷酸粗品,磷酸粗品中含有H+、Ca2+、Mg2+、Fe3+离子,加入萃取剂萃取,分液后再加入水反萃取,用来除去磷酸粗品中的杂质Mg2+、Fe3+等;得到溶液浓缩得到较纯净的磷酸;
(1)操作Ⅰ通过过滤分离出石膏,根据图示,磷酸粗品中含有H+、Ca2+、Mg2+、Fe3+离子,操作Ⅱ、Ⅲ是萃取和反萃取,用来除去磷酸粗品中的杂质Mg2+、Fe3+等;
(2)HF具有腐蚀性;能够腐蚀玻璃,不能使用玻璃仪器溶解磷矿石;
(3)直接用硫酸溶解磷矿石;生成的石膏会沉积在磷矿石表面;
(3)根据萃取操作用到的仪器完成;根据萃取操作中对萃取剂要求分析;
(4)定量仪器是准确量取溶液的滴定管;配制1L溶液的容量瓶;
(5)相对误差=×100%,根据生成产物NaH2PO4和氢氧化钠的关系式及滴定数据;计算出磷酸产品的质量分数。
【详解】
38.操作Ⅰ通过过滤分离出石膏,根据图示,磷酸粗品中含有H+、Ca2+、Mg2+、Fe3+离子,操作Ⅱ、Ⅲ是萃取和反萃取,萃取时,必须满足萃取剂与水互不相溶、萃取的物质在水中的溶解度较小,工艺流程中设计操作Ⅱ与Ⅲ的目的是用来除去磷酸粗品中的杂质Mg2+、Fe3+等;
故答案为:过滤;萃取;除去磷酸粗品中的杂质Mg2+、Fe3+等;
39.若在实验室里采用此种方法溶解磷矿石;由于HF具有腐蚀性,能够腐蚀玻璃,所以不能使用玻璃仪器,或要在密闭系统中进行,因为HF有剧毒;
故答案为:不能使用玻璃器皿;因为HF会腐蚀玻璃或要在密闭系统中进行,因为HF有剧毒;
40.如果直接用硫酸溶解磷矿石;生成的石膏会沉积在磷矿石表面,该工艺避免了生成的石膏沉积在磷矿石表面;
故答案为:避免生成的石膏沉积在磷矿石表面;
41.准确量取10.00mL磷酸产品(密度为1.526g/cm3)溶于水配成1L溶液;取稀释后的溶液20.00mL;以甲基橙为指示剂,用0.103mol/L标准NaOH溶液滴定,该实验过程中需要的定量仪器有准确量取溶液的滴定管,配制溶液所需的1000mL的容量瓶;
故答案为:滴定管;1000mL容量瓶;
42.相对误差=×100%=×100%=-0.2%;磷酸产品的质量是:10.00mL×1.526g/cm3=15.26g,1L磷酸产品配成的溶液消耗0.103mol/L标准NaOH溶液的体积为:20.16mL×=1.008L,磷酸与氢氧化钠反应的关系式为:H3PO4~NaH2PO4~NaOH,n(H3PO4)=n(NaOH)=0.103mol/L×1.008L≈0.1040mol,所以该磷酸产品的质量分数为:×100%≈66.7%;
故答案为:-0.2%;66.7%。【解析】①.过滤②.萃取③.除去磷酸粗品中的杂质Mg2+、Fe3+等④.不能使用玻璃器皿,因为HF会腐蚀玻璃。或要在密闭系统中进行,因为HF有剧毒⑤.避免生成的石膏沉积在磷矿石表面,阻碍反应顺利进行⑥.滴定管1000mL容量瓶⑦.-0.2%⑧.0.667五、原理综合题(共4题,共36分)27、略
【分析】【详解】
I.(1)试题分析:由2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)△H=-196kJ/mol可知,该反应为放热反应活化能Ea=76kJ/mol,若用I-催化时活化能Ea’=57kJ/mol,则I-催化时可加快该加快该反应的速率。
①在H2O2溶液中加入KI溶液作催化剂,反应过程中发生I-与IO-之间的转化,由此可知,IO-是中间产物,即H2O2先把I-氧化为IO-,然后,再H2O2把IO-还原为I-,所以,该反应先后发生甲、乙两个离子反应,反应甲的离子方程式为H2O2+I-=H2O+IO-;反应乙的离子方程式为H2O2+IO-=H2O+O2↑+I-。
②因为总反应是放热反应,而反应甲为吸热反应,则乙为放热反应。又知甲的反应速率小于乙的反应速率,则甲的活化能较高、乙的活化能较低,所以,在H2O2溶液中加入KI后,反应过程的能量变化图如下:
II.(2)Fe2+与Ag+在溶液中可以发生氧化还原反应。室温时,初始浓度为0.1mol/LFe(NO3)2溶液中c(Fe3+)随c(Ag+)的变化如图所示。由图可知,c(Fe3+)随c(Ag+)的增大而增大,说明Ag+可以把Fe2+氧化为Fe3+。
①Fe(NO3)2溶液中发生的反应的离子方程式为Fe2++Ag+Fe3++Ag↓。
②由图中A点数据可知,当c(Ag+)=1.0mol/L时,c(Fe3+)=0.076mol/L,则c(Fe3+)=0.024mol/L,该转化反应的平衡常数为3.17。
③用下图的装置,可以证明上述反应的可逆性。由图可知,c(Ag+)=0.100mol/L、c(Fe3+)=0.100mol/L、c(Fe2+)=0.064mol/L,则浓度商Q==15.625>3.17,则反应Fe2++Ag+Fe3++Ag↓逆向进行,银被氧化、Fe3+被还原;所以银是负极;石墨为电池的正极。故闭合电键K,立即观察到的明显现象是电流计指针发生偏转。
点睛:本题考查了盖斯定律及其应用、过渡态理论、化学反应中的能量变化、化学平衡常数的计算及其应用、原电池原理,难度较大。要求学生能根据题中信息推断催化剂的催化机理,能根据过渡态理论用图像表示出化学反应中的能量变化,熟练掌握化学平衡常数的表达式、并能根据浓度商判断化学反应进行的方向,能根据原电池原理判断原电池中电极的极性等等。【解析】H2O2+I-=H2O+IO-H2O2+IO-=H2O+O2↑+I-Fe2++Ag+Fe3++Ag↓3.17电流计指针发生偏转正Q=>3.17,反应逆向进行,所以石墨电极为正极28、略
【分析】考查有机物的推断和合成,(1)根据A分子式,推出A为甲苯,其结构简式为根据E的结构简式,推出E中含有的官能团是酯基;(2)根据反应①的条件,发生取代反应,氯原子取代甲基上的氢原子,即B的结构简式为(3)反应②发生水解反应,即C的结构简式为根据反应③的条件,发生的是醇的氧化,即反应方程式为(4)对比反应⑤前后的结构简式,反应⑤发生的是取代反应;对比反应⑧的前后有机物的结构简式,推出反应⑧为加成反应;
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