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…………○…………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年教科新版选修化学上册月考试卷含答案考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共5题,共10分)1、我国自主研发的对二甲苯绿色合成项目取得新进展;其合成过程如图所示。
下列说法不正确的是A.异戊二烯所有碳原子可能共平面B.可用溴水鉴别M和对二甲苯C.对二甲苯的一氯代物有2种D.M的某种同分异构体含有苯环且能与钠反应放出氢气2、下列化学用语或图示表达正确的是A.Mg2+的结构示意图:B.BF3的VSEPR模型:C.NaOH的电子式:D.反式聚异戊二烯的结构简式:3、下列说法正确的是A.CH4与C4H10互为同系物B.14C与14N互为同位素C.金刚石和石墨互为同分异构体D.1H2O与2H2O互为同素异形体4、下列说法不正确的是A.苯酚与溴水的反应可以对溶液中的苯酚进行定性和定量的测定B.可以用金属钠和乙醇、苯酚水溶液反应,鉴别两种溶液C.银氨溶液可以用来鉴别葡萄糖和蔗糖D.元素分析仪可以用于确定有机化合物的组成5、我国科学家进行了如图所示的碳循环研究。下列说法正确的是。
A.淀粉是多糖,在一定条件下能水解成葡萄糖B.葡萄糖与果糖互为同分异构体,都属于烃类C.中含有个电子D.被还原生成评卷人得分二、填空题(共5题,共10分)6、现有以下物质:①NaOH溶液;②液氨;③BaCO3固体;④熔融KHSO4;⑤Fe(OH)3胶体;⑥铜;⑦CO2;⑧CH3COOH;⑨蔗糖;⑩冰水混合物。
(1)以上物质中属于混合物的是________(填序号),以上物质中属于电解质的是_______(填序号);以上纯净物中能导电的是_______(填序号)。
(2)写出制备物质⑤的化学方程式________,在小烧杯中加入20mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,即制得Fe(OH)3胶体。鉴别胶体成功制备最简单的方法是_________。
(3)在含40g溶质的①溶液中缓缓通入标准状况下66gCO2,则反应后溶液的溶质有______(填化学式),该过程的离子反应方程式为___________。7、水溶液中的离子平衡是中学学习的一个重要内容。
(1)下列溶液①0.1mol/L盐酸②0.1mol/LH2SO4溶液③0.1mol/LCH3COONa溶液④0.1mol/LNH4Cl溶液⑤0.1mol/L氨水,按pH由小到大顺序为_________________(填序号)
(2)等浓度的盐酸、氨水中,由水电离出的H+浓度c(H+)盐酸_________c(H+)氨水(填“大于”“小于”或“等于”)。在25℃下,将amol·L-1的氨水与0.01mol·L-1的盐酸等体积混合充分反应后溶液呈中性。则反应后溶液存在的离子浓度由大到小顺序为_________,氨水的浓度a_______0.01mol·L-1(填“>”、“<”或“=”)
(3)某同学查阅资料发现,人体血液里存在重要的酸碱平衡:CO2+H2O⇌H2CO3HCO3﹣;使人体血液pH保持在7.35~7.45,否则就会发生酸中毒或碱中毒。
①人体血液酸中毒时,可注射_____(填选项)缓解;
A.NaOH溶液B.NaHCO3溶液C.NaCl溶液D.Na2SO4溶液。
②已知25℃时,水解反应的一级平衡常数当溶液中时,溶液的pH=_________________。
(4)25℃时,AgCl的Ksp=1.8×10﹣10,该温度下向1L0.03mol/L的AgNO3溶液中加入1L0.01mol/L的NaCl溶液之后,溶液中c(Cl﹣)=_____mol/L(忽略混合前后溶液体积的变化)。平衡后,若向该体系中加入少量AgCl固体,则c(Cl﹣)_____(填“增大”或“减小”或“不变”)。8、金属铜不溶于稀硫酸;但可溶于铁盐溶液。现将一定量的铜片加入到100mL稀硫酸和硫酸铁的混合溶液中,铜片完全溶解(不考虑盐的水解及溶液体积的变化)。
(1)写出铜溶解于上述混合溶液的离子方程式__________________。
(2)若铜完全溶解时,溶液中的Fe3+、Cu2+、H+三种离子的物质的量浓度相等,且测得溶液的pH=1,则溶解铜的质量是_________g,溶液中的c(SO42-)=__________mol/L。
(3)若欲在如图所示的装置中发生(1)中的反应,则:X极是____________(正、负极),电极反应式______________。Y极的材料是_____________,电极反应式____________。
9、下列各组物质:①O2和O3;②12C和13C;③正丁烷与异丁烷;④乙烷(CH3CH3)和戊烷(CH3CH2CH2CH2CH3);⑤三氯甲烷和氯仿。其中互为同位素的是______;互为同分异构体的是______;互为同系物的是______;互为同素异形体的是______10、化学上常用燃烧法确定有机物的组成。若准确称取0.44g某有机物样品;经充分燃烧后,依次通入浓硫酸和碱石灰,分别增重0.36g;0.88g.
(1)求该有机物的实验式为___________
(2)已知其蒸气密度为同条件下H2的22倍,该有机物的分子式为___________
(3)该有机物的核磁共振氢谱中有2个峰,峰面积之比为1:3,其结构简式为___________评卷人得分三、判断题(共6题,共12分)11、用碱式滴定管准确量取20.00mL的NaOH溶液。(______________)A.正确B.错误12、利用溴水可除去苯中的苯酚。(_______)A.正确B.错误13、甲醛和乙醛在通常状况下都是液体,而且都易溶于水。(_______)A.正确B.错误14、用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维。(____)A.正确B.错误15、DNA、RNA均为双螺旋结构。(____)A.正确B.错误16、为防止污染,可以将塑料购物袋直接烧掉。(___)A.正确B.错误评卷人得分四、工业流程题(共3题,共21分)17、2019年诺贝尔化学奖授予在开发锂离子电池方面做出卓越贡献的三位化学家。锂被誉为“高能金属”,是锂电池的电极材料,工业上用β-锂辉矿(主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2以及少量钙、镁杂质)和氟磷灰石(Ca5P3FO12)联合制取锂离子电池正极材料(LiFePO4);其工业生产流程如图:
已知:①Ksp[Al(OH)3]=2.7×10-34;
②LiFePO4难溶于水。
回答下列问题:
(1)氟磷灰石(Ca5P3FO12)中磷元素的化合价为___,沉淀X的主要成分是___(写化学式)。
(2)操作3的名称是___,操作1所需的玻璃仪器名称为___。
(3)蒸发浓缩Li2SO4溶液的目的是___。
(4)写出合成反应的离子方程式___。
(5)科学家设计一种锂电池的反应原理为LiFePO4Li+FePO4,放电时正极反应式为___。
(6)工业上取300吨含氧化锂5%的β-锂辉矿石,经上述变化得到纯净的LiFePO4共110.6吨,则元素锂的利用率为___。18、硫酸亚铁常用作还原剂;也可用于制铁盐,氧化铁颜料;媒染剂、净水剂、防腐剂、聚合催化剂等,用途非常广泛。
(1)26Fe在周期表中位于第______周期第______族。
(2)硫酸酸化的FeSO4溶液可用于制备Fe2(SO4)3溶液,加入的氧化剂常用H2O2而不用硝酸的理由是______,写出硫酸酸化的FeSO4溶液与H2O2反应的化学方程式:______。
(3)某钛铁矿的主要成分为FeTiO3,还含有Fe2O3和其他不溶于酸的物质,某实验小组以钛铁矿为原料设计了如图所示流程制取TiO2和硫酸亚铁晶体。
①粉碎钛铁矿的目的是_______。
②由滤液2经操作A可得FeSO4•7H2O晶体,则操作A为______;过滤、洗涤、干燥。
③称取4.000g硫酸亚铁晶体(FeSO4•7H2O)样品溶于蒸馏水,定容至250mL。取25.00mL试液,用0.0200mol•L-1的酸性高锰酸钾标准溶液滴定至终点,重复实验3次,平均消耗酸性高锰酸钾标准液为10.00mL。反应为5Fe2++MnO+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,滴定终点的现象为______,计算样品纯度为______(保留三位有效数字)。19、亚铁氰化钾晶体的化学式为Kx[Fe(CN)y]·nH2O;俗称黄血盐,常用作食品抗结剂。一种制取黄血盐的工艺流程如下:
(1)转化罐内反应能够发生的原因是___________。
(2)黄血盐Kx[Fe(CN)y]·nH2O的化学式可通过下列实验测定:
步骤1:准确称取8.440g黄血盐样品加入水中充分溶解;将所得溶液转移至容量瓶并配制成100.00mL溶液A。
步骤2:量取25.00mL溶液A,用2.000mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定,达到滴定终点时,共消耗KMnO4溶液30.50mL。该实验中所发生的反应如下(未配平):Kx[Fe(CN)y]+KMnO4+H2SO4→KHSO4+Fe2(SO4)3+MnSO4+HNO3+CO2↑+H2O
步骤3:向“步骤2”所得溶液中加入锰离子交换树脂,将Mn2+完全吸附后再滴加足量NaOH溶液;过滤;洗涤、灼烧,最终得红色固体0.4g。
①步骤2中酸性KMnO4溶液应装在如图所示仪器___________(填“a”或“b”)中。
②步骤2中滴定终点时的实验现象是___________。
③下列操作会使测定结果中x值偏小的是___________(填字母)。
A.步骤1过程中黄血盐所含亚铁在空气中部分氧化。
B.滴定前仰视滴定管读数;滴定后读数正确。
C.滴定过程中用少量蒸馏水冲洗锥形瓶的内壁。
D.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡;滴定后尖嘴部分无气泡。
④通过计算确定Kx[Fe(CN)y]·nH2O化学式中x∶y的比值___________(写出计算过程)。
(3)已知反应:
3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀)
4Fe3++3[Fe(CN)6]4-=Fe4[Fe(CN)6]3↓(蓝色沉淀)
现有Fe2+被氧化后的溶液,仅供选择的试剂:铁粉、铁氰化钾溶液、亚铁氰化钾溶液、KSCN溶液,请设计检验Fe2+是否氧化完全的实验方案___________。评卷人得分五、原理综合题(共3题,共15分)20、铜是人类知道最早的金属之一;也是广泛使用的第一种金属。回答下列问题:
(1)镍白铜(铜镍合金)可用于制作仿银饰品。第二电离能I2(Cu)______________Ⅰ2(Ni)(填“>"或“<”);其原因为______________。
(2)向[Cu(NH3)2]Cl溶液中通入乙炔(C2H2)气体,可生成红棕色沉淀Cu2C2。
①C2H2分子中键与键的数目之比为______________;碳原子的杂化方式为______________。
②写出与Cu2C2中阴离子C22-互为等电子体的一种分子和一种离子______________。
(3)乙二胺(H2N-CH2CH2-NH2)易与Cu2+形成络合物用于Cu2+的定量测定。
①形成的络合物中提供孤对电子的原子为______________(填元素符号)。
②乙二胺中所含元素的电负性由大到小的顺序为______________;乙二胺在水中溶解度较大的原因为______________。
(4)铜与氧构成的某种化合物的立方晶胞如图a所示,图b是沿晶胞对角面取得的截图,晶胞中所有原子均在对角面上。氧原子的配位数为______________,若Cu原子之间最短距离为dpm,阿伏加德罗常数的值为NA,该晶体的密度为______________g·cm-3(列出计算式即可)。21、物质G的合成路线如图:
回答下列问题:
(1)物质B中官能团的名称为__________________.
(2)写出①反应类型:__________________.
(3)写出步骤③的反应方程式_____________________________________.
(4)如果没有步骤③,D和F能反应吗?______.
(5)下列说法正确的是___________.
A.A是芳香族化合物。
B.D可以发生酯化反应。
C.F中所有原子共平面。
D.G可以与发生加成反应。
(6)同时满足下列条件的F的同分异构体有______种(不含立体结构).
①含有C=C键。
②含有苯环且其只有两个取代基。
③含有─NH2
写出其中核磁共振显示有5种氢原子的所有物质的结构简式:_____________________________.22、【化学―选修5:有机化学基础】
聚碳酸酯(PC)是一种强韧的热塑性树脂;广泛用于玻璃装配业;汽车工业、电子和电器工业。PC的一种合成路径如下:
回答下列问题:
(1)烃A的质谱图如下,则A的分子式为__________。
(2)D的名称为_________,D→E的反应类型为_______。
(3)双酚的结构简式为_______。
(4)B和E可以形成一种酯类物质F,写出B+E→F反应的化学方程式:_______。
(5)F的同分异构体中,能同时满足如下条件的共有______种(不考虑立体异构)。
①分子中有两个甲基;
②能发生银镜反应;
③在酸性溶液中的水解产物遇FeC13溶液显紫色。
写出其中核磁共振氢谱显示5组峰,且峰面积比为62:2:11的种分子的结构简式:_______。
(6)写出由D分子合成甘油(丙三醇)的合成路线图_______。(已知:)评卷人得分六、元素或物质推断题(共4题,共24分)23、下图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物B在常温常压下为气体;B和C的相对分子质量之比为4∶5,化合物D是重要的工业原料。
(1)写出B与足量硝酸钡溶液反应的离子方程式:___________。
(2)写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式:________。
(3)将5mL0.10mol·L-1的E溶液与10mL0.10mol·L-1的NaOH溶液混合。反应后溶液的pH______7(填“大于”、“小于”或“等于”),理由用离子方程式表示_______________;24、下面的框图中涉及A~L十几种物质。其中H是一种无色无味的单质气体;D在较高温度下是气体,但常温时为无色液体,E为含钠的化合物。
根据上述信息回答下列问题:
(1)写出L的化学式:____________。
(2)写出C与E反应的化学方程式:_____________________________。
(3)由溶液A制备固体A的实验操作方法是:____________________________;
(4)举例说明大气中生成气体J的方法:___________________________________。
(5)写出A溶液与过量F溶液在加热条件下反应的离子方程式:________________。25、A和B均为钠盐;A呈中性,B是一种常见的含氯消毒剂,具有强氧化性,E中含有某+5价元素的含氧酸根离子。如图所示为相关实验步骤和实验现象。
请回答下列问题:
(1)写出A、B和C的化学式:A___,B___,C___。
(2)依次写出A→D和D→E的离子万程式:___、___。
(3)将SO2气体通入D的溶液中,D的溶液变为无色,生成两种酸。写出发生反应的离子方程式:___。
(4)写出F→H的化学方程式:___。26、X、Y、Z均为非金属元素(X的原子序数小于Y的原子序数),三者形成多种化合物。其中分子式为XYZ6的化合物被认为是潜在的储氢材料;氢的质量分数达19.6%。
(1)通过计算说明X、Y、Z各是什么元素___________、___________、___________。
(2)下图示出XYZ6及相关化合物的生成与转化的流程图:
其中,实线箭头表示在一定条件的转化过程,虚线仅表示分子式的关联关系:由A和B制备XYZ6的过程中给出了所有的反应物和产物,而其他过程仅给出所有反应物及其参与反应的计量系数的比例(例如,A→C,箭头上的1/2B表示“2A+B”反应,产物为C或者C和其他可能的物质,计量系数未给出);B和D的结构中均含有正四面体构型的负离子基团,E、F和G均为六元环结构。根据图中的关系与所述条件,写出化合物A、B.C、D、E、F、G、H和I的化学式:___________、画出D和G的结构简式___________;写出D与A产生C的反应方程式___________。参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、D【分析】【详解】
A.异戊二烯中2个碳碳双键所确定的平面重合时;所有碳原子共平面,A正确;
B.M中含有碳碳双键可使溴水褪色;对二甲苯与溴水可发生萃取,使溶液分层,有机层显橙红色,可用溴水鉴别,B正确;
C.对二甲苯的一氯代物有氯原子在苯环上1种;在甲基上1种,合计2种,C正确;
D.M的分子式为C8H12O,某种同分异构体含有苯环,则剩余基团为C2H7-;无此基团,D错误;
答案为D
【点睛】
碳碳双键与溴水中的溴发生加成反应使溴水褪色;对二甲苯与溴水萃取使溴水褪色,但有机层显橙红色。2、B【分析】【详解】
A.Mg是12号元素,故Mg2+的结构示意图:A错误;
B.BF3中心原子B周围的价成电子对数为:3+=3,则其VSEPR模型为平面三角形即B正确;
C.NaOH是离子化合物,故NaOH的电子式:C错误;
D.反式聚异戊二烯的结构简式为:D错误;
故答案为:B。3、A【分析】【详解】
A.CH4、C4H10都属于链状烷烃,两者结构相似、分子组成上相差3个“CH2”原子团;两者互为同系物,A项正确;
B.14C与14N的质子数不同;两者不互为同位素,B项错误;
C.金刚石和石墨是碳元素形成的不同单质;两者互为同素异形体,C项错误;
D.同素异形体是同种元素形成的不同单质之间的互称,1H2O与2H2O是两种不同的水分子;两者不互为同素异形体,D项错误;
答案选A。4、B【分析】【详解】
A.苯酚与溴水反应只生成2;4,6-三溴苯酚沉淀,可定性检验苯酚,也可定量测定,故A正确;
B.乙醇和苯酚都可以与钠反应放出氢气;不能鉴别,故B错误;
C.葡萄糖中含有醛基可以与银氨溶液发生银镜反应;而蔗糖不能,可以鉴别二者,故C正确;
D.元素分析仪可同时对有机物中碳;氢、氧、硫等多种元素进行分析;故D正确;
故答案为B。5、A【分析】【详解】
A.淀粉是由葡萄糖分子聚合而成的多糖;在一定条件下水解可得到葡萄糖,故A正确;
B.葡萄糖与果糖的分子式均为C6H12O6;结构不同,二者互为同分异构体,但含有O元素,不是烃类,属于烃的衍生物,故B错误;
C.一个CO分子含有14个电子,则1molCO中含有14×6.02×1023=8.428×1024个电子;故C错误;
D.未指明气体处于标况下;不能用标况下的气体摩尔体积计算其物质的量,故D错误;
答案选A。二、填空题(共5题,共10分)6、略
【分析】【分析】
①NaOH溶液是混合物;②液氨是氨气的液体状态,是纯净物;③BaCO3固体属于盐,熔融状态下导电;④熔融KHSO4属于盐,能导电;⑤Fe(OH)3胶体是混合物;⑥铜是金属单质,能导电;⑦CO2属于非金属氧化物;⑧CH3COOH是酸;水溶液中能导电;⑨蔗糖在水溶液和熔融状态下都不能导电;⑩冰水混合物是纯净物。
【详解】
(1)①NaOH溶液、⑤Fe(OH)3胶体是分散系,是混合物;③BaCO3固体属于盐,熔融状态下导电,属于电解质;④熔融KHSO4属于盐,能导电,属于电解质;⑧CH3COOH是酸;水溶液中能导电,属于电解质;⑩冰水混合物是水,属于电解质;纯净物中能导电的是④⑥⑩;故答案为:①⑤;③④⑤⑩;④⑥⑩;
(2)向沸水中滴入几滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至溶液变成红褐色,即可制得氢氧化铁胶体,反应为Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+3H+;用激光笔照射烧杯中的液体,从入射光的垂直方向可以观察到液体中出现的一条光亮的“通路”,这就是丁达尔效应,氢氧化铁胶体具有丁达尔效应,溶液没有丁达尔效应,可以用丁达尔效应来区分胶体和溶液,故答案为:Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+3H+;用激光笔照射烧杯中的液体;从入射光的垂直方向可以观察到液体中出现的一条光亮的“通路”;
(3)溶液中n(NaOH)==1mol,66gCO2的物质的量为=1.5mol,则n(NaOH):n(CO2)=1mol:1.5mol=2:3=1:1.5,小于1:1,故发生反应:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3,且NaOH和CO2都没有剩余,溶液中溶质为NaHCO3;离子方程式OH-+CO2=故答案为:NaHCO3;OH-+CO2=【解析】①⑤③④⑤⑩④⑥⑩Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+3H+用激光笔照射烧杯中的液体,从入射光的垂直方向可以观察到液体中出现的一条光亮的“通路”NaHCO3OH-+CO2=7、略
【分析】【分析】
⑴分开显酸性和显碱性的物质;再分析显酸性的物质中的氢离子浓度,再分析显碱性的物质中的氢氧根浓度,最后得出结论。
⑵盐酸电离出的氢离子浓度大于氨水电离出的氢氧根浓度,则盐酸抑制水电离程度大,在25℃下,将amol·L-1的氨水与0.01mol·L-1的盐酸等体积混合充分反应后溶液呈中性;根据电荷守恒和呈中性得出离子浓度由大到小顺序,分析反应后溶液中溶质,说明氨水未反应完,得出氨水的浓度大小关系。
⑶①A.NaOH溶液是强碱且具有强烈的腐蚀性;B.NaHCO3溶液水解显碱性,可以和酸反应起到缓解人体血液酸中毒;C.NaCl溶液,D.Na2SO4溶液都呈中性,不能缓解人体血液酸中毒;②已知25℃时,根据水解平衡常数和溶液中时;计算氢氧根浓度,再计算氢离子浓度,再算pH。
⑷25℃时,该温度下向1L0.03mol/L的AgNO3溶液中加入1L0.01mol/L的NaCl溶液之后;氯离子沉淀,硝酸银过量,根据溶度积常数和银离子浓度计算氯离子浓度。
【详解】
⑴显酸性的有①0.1mol/L盐酸,②0.1mol/LH2SO4溶液,④0.1mol/LNH4Cl溶液,显碱性的有③0.1mol/LCH3COONa溶液,⑤0.1mol/L氨水。①0.1mol/L盐酸,②0.1mol/LH2SO4溶液都是电离显酸性,且硫酸为二元酸,电离出的氢离子浓度是盐酸电离出的氢离子浓度二倍,酸性强,pH小,④0.1mol/LNH4Cl溶液是水解显酸性,电离出的氢离子浓度比盐酸中电离出的氢离子小,pH大,因此这三者pH顺序为②<①<④,③0.1mol/LCH3COONa溶液是水解显碱性,⑤0.1mol/L氨水是电离显碱性,电离出的氢氧根浓度大于③中氢氧根浓度,碱性强,pH大,因此这两者的pH顺序为③<⑤,因此pH由小到大顺序为②<①<④<③<⑤;故答案为:②①④③⑤。
⑵等浓度的盐酸、氨水中,盐酸电离出的氢离子浓度大于氨水电离出的氢氧根浓度,则盐酸抑制水电离程度大,因此由水电离出的c(H+)是盐酸小于氨水。在25℃下,将amol·L-1的氨水与0.01mol·L-1的盐酸等体积混合充分反应后溶液呈中性,则铵根和氯离子浓度相等,氢离子和氢氧根离子浓度相等,氯离子浓度大于氢离子浓度,因此反应后溶液存在的离子浓度由大到小顺序为溶液溶质应该是氯化铵和一水合氨的混合物,氨水未反应完,因此氨水的浓度a>0.01mol·L-1,故答案为:小于;>。
⑶①A.NaOH溶液是强碱且具有强烈的腐蚀性,故A不符合题意;B.NaHCO3溶液水解显碱性,可以和酸反应起到缓解人体血液酸中毒,故B符合题意;C.NaCl溶液,D.Na2SO4溶液都呈中性;不能缓解人体血液酸中毒,故CD不符合题意;综上所述,答案为B。
②当溶液中时,因此溶液的pH=10;故答案为:10。
⑷25℃时,该温度下向1L0.03mol/L的AgNO3溶液中加入1L0.01mol/L的NaCl溶液之后,氯离子沉淀,硝酸银过量,因此溶液中平衡后,AgCl形成沉淀溶解平衡体系,加入氯化银固体不影响平衡,因此c(Cl-)不变;故答案为:不变。【解析】②①④③⑤小于>B101.8×10﹣8不变8、略
【分析】【分析】
(1)铜和铁离子反应生成亚铁离子和铜离子;
(2)根据原子守恒计算铜的质量;根据电荷守恒计算硫酸根离子浓度;
(3)若在如图所示的装置中发生(1)中的反应;则铜电极是负极,活动性比铜弱的金属或能够导电的非金属作正极,负极失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应。
【详解】
(1)铜和铁离子反应生成亚铁离子和铜离子,离子反应方程式为:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+;
(2)若铜完全溶解时,得到的溶液中的Fe3+、Cu2+、H+三种离子的物质的量浓度相等,且测得溶液的pH=1,则c(H+)=c(Cu2+)=0.1mol/L,根据原子守恒得m(Cu)=c·M·V=0.1mol/L×0.1L×64g/mol=0.64g。反应后溶液中阳离子有Fe2+、Fe3+、Cu2+、H+四种离子,根据Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+可知Fe2+的物质的量的浓度是Cu2+的2倍,则c(Fe2+)=0.2mol/L,根据电荷守恒得2c(SO42-)=c(H+)+2c(Fe2+)+2c(Cu2+)+3c(Fe3+)=6c(H+),所以2c(SO42-)=0.1mol/L×1+0.2mol/L×2+0.1mol/L×2+0.1mol/L×3,解得c(SO42-)=0.5mol/L;
(3)若在如图所示的装置中发生(1)中的反应,在(1)中Cu失去电子,被氧化,在原电池反应中X电极失去电子,作负极,所以X电极材料为Cu,铜电极是负极,电极反应式为:Cu-2e-=Cu2+,活动性比铜弱的金属Ag、Pt、Au或能够导电的非金属如石墨等作正极,在正极上溶液中的Fe3+得到电子变为Fe2+,发生还原反应,电极反应式为:2Fe3++2e-=2Fe2+;故X电极是负极,负极的电极反应式为:Cu-2e-=Cu2+;Y极材料名称为碳(石墨或金、铂、银)作正极,正极上的电极反应式为:2Fe3++2e-=2Fe2+。
【点睛】
本题考查了氧化还原反应、电荷守恒在离子浓度计算的应用及原电池原理。掌握氧化还原反应过量及原电池反应原理和电荷守恒即可分析解答。准确判断溶液中含有的各种离子是计算离子浓度的关键。【解析】Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+0.640.5负极Cu-2e-=Cu2+碳(石墨或金、银、铂等)Fe3++e-=Fe2+(或写为2Fe3++2e-=2Fe2+)9、略
【分析】【分析】
具有相同质子数,不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素;具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体;同系物指结构相似,分子组成上相差1个或者若干个CH2原子团的化合物;同素异形体是同种元素形成的不同单质;根据以上概念分析判断。
【详解】
①O2和O3是同种元素形成的不同单质,互为同素异形体;②12C和13C是碳元素的不同原子,互为同位素;③正丁烷与异丁烷的分子式相同而结构不同,互为同分异构体;④乙烷(CH3CH3)和戊烷(CH3CH2CH2CH2CH3)的通式相同,结构相似,相差3个CH2原子团,互为同系物;⑤氯仿和三氯甲烷的分子式均为CHCl3;它们是同种物质,故答案为:②;③;④;①。
【点睛】
明确四同的概念是解题的关键,本题的易错点为⑤,要注意常见有机物的俗名与物质组成的认识和记忆。【解析】①.②②.③③.④④.①10、略
【分析】【分析】
(1)浓硫酸增重0.36g为水的质量;碱石灰增重0.88g为二氧化碳的质量,通过计算判断出该有机物中是否含有O元素,再计算出原子的物质的量之比确定实验式;
(2)该有机物蒸气密度为同条件下H2的22倍;故该有机物相对分子质量为22×2=44,结合实验式判断该有机物的分子式;
(3)根据该有机物的核磁共振氢谱中有2个峰;峰面积之比为1:3,判断有机物的结构简式。
【详解】
(1)浓硫酸增重0.36g为水的质量,n(H2O)==0.02mol,故n(H)=0.02mol×2=0.04mol,m(H)=0.04mol×1g/mol=0.04g,碱石灰增重0.88g为二氧化碳的质量,nCO2)==0.02mol,故n(C)=0.02mol,m(C)=0.02mol×12g/mol=0.24g,故m(C)+m(H)=0.24g+0.04g=0.28g,故该有机物还含氧元素,m(O)=0.44g-0.28g=0.16g,n(O)==0.01mol,n(C):n(H):n(O)=0.02mol:0.04mol:0.01mol=2:4:1,故该有机物的实验式为C2H4O,故答案为C2H4O;
(2)该有机物蒸气密度为同条件下H2的22倍,故该有机物相对分子质量为22×2=44,令该有机物的组成为(C2H4O)n,则44n=44,解得n=1,故该有机物的分子式为C2H4O,故答案为C2H4O;
(3)该有机物的核磁共振氢谱中有2个峰,峰面积之比为1:3,因此有机物的结构简式为CH3CHO,故答案为CH3CHO。
【点睛】
考查有机物分子式和结构的确定,判断该有机物是否含有氧元素是关键。本题的易错点为结构简式的确定,可以根据核磁共振氢谱中有2个峰,峰面积之比为1:3,说明4个H原子分为2组,再结合碳原子判断。【解析】C2H4OC2H4OCH3CHO三、判断题(共6题,共12分)11、A【分析】【分析】
【详解】
滴定管是准确量取一定体积液体的仪器,其精确度是0.01mL。由于NaOH是碱溶液,因此可以使用碱式滴定管准确量取20.00mL的NaOH溶液,这种说法的正确的。12、B【分析】【详解】
苯中混有苯酚用稀NaOH洗涤再分液除去,不能用溴水,因生成的三溴苯酚及多余的溴会溶解在苯中,故错误。13、B【分析】【详解】
甲醛通常状况下为气体,甲醛和乙醛的官能团均为-CHO,而醛基为亲水基,故两者均溶于水,错误,故答案为:错误;14、A【分析】【详解】
蚕丝是蛋白质,在灼烧时有烧焦羽毛的气味,人造纤维在灼烧时有特殊的气味,两种气味不同,可以用灼烧的方法区分蚕丝和人造丝,故正确。15、B【分析】【详解】
DNA为双螺旋结构,RNA是单链线形结构,故答案为:错误。16、B【分析】【分析】
【详解】
将塑料购物袋直接烧掉会造成空气污染,题中说法错误。四、工业流程题(共3题,共21分)17、略
【分析】【分析】
β-锂辉矿焙烧后,溶于硫酸生成硫酸锂、硫酸铝、硫酸钙、硫酸镁和二氧化硅沉淀,调节pH为6,铝离子沉淀,滤液的硫酸镁能与氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀,氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,得到滤液硫酸锂蒸发浓缩后与磷酸二氢铵、硫酸亚铁反应生成难溶的LiFePO4。
【详解】
⑴氟磷灰石(Ca5P3FO12)中Ca为+2价,O为-2价,F为-1价,根据化合物价态代数和为0得到磷元素的化合价为+5,β-锂辉矿焙烧后,溶于硫酸生成硫酸锂、硫酸铝、硫酸钙、硫酸镁和二氧化硅沉淀,调节pH为6,铝离子沉淀,滤液的硫酸镁能与氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀,氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,因此沉淀X的主要成份的化学式是CaCO3和Mg(OH)2;故答案为:+5;CaCO3、Mg(OH)2。
⑵观察流程可知;操作1得到硫酸钙,因此操作1为过滤,所需的玻璃仪器有烧杯;漏斗、玻璃棒,操作3得到有机相,因此操作3为分液;故答案为:分液;烧杯、漏斗、玻璃棒。
⑶蒸发浓缩Li2SO4溶液;可使溶液中锂离子浓度增大,便于生成磷酸亚铁锂沉淀;故答案为:增大溶液中锂离子浓度,便于生成磷酸亚铁锂沉淀。
⑷合成反应是磷酸二氢铵、磷酸亚铁和硫酸锂,产物为难溶的LiFePO4,其离子方程式H2PO4-+Li++Fe2+=LiFePO4↓+2H+;故答案为:H2PO4-+Li++Fe2+=LiFePO4↓+2H+。
⑸科学家设计一种锂电池的反应原理为LiFePO4Li+FePO4,则Li为负极,FePO4为正极,放电时正极反应式为FePO4+Li++e-=LiFePO4;故答案为:FePO4+Li++e-=LiFePO4。
⑹300吨含氧化锂5%的β-锂辉矿中Li2O的质量为300吨×5%=15吨,根据关系式Li2O—2LiFePO4,理论上可生成磷酸亚铁锂为则元素锂的利用率为故答案为70%。【解析】+5CaCO3、Mg(OH)2分液烧杯、漏斗、玻璃棒增大溶液中锂离子浓度,便于生成磷酸亚铁锂沉淀H2PO4-+Li++Fe2+=LiFePO4↓+2H+FePO4+Li++e-=LiFePO470%18、略
【分析】【分析】
(3)某钛铁矿的主要成分为FeTiO3,还含有Fe2O3和其他不溶于酸的物质,钛铁矿粉碎、与浓硫酸共热反应,过滤得滤液1,滤液经加热后加入铁粉,得到TiO2+、少量Fe3+、Fe2+和硫酸根离子,趁热过滤,滤液2经操作A即冷却结晶、过滤、洗涤并干燥得到FeSO4•7H2O,过滤后,滤液3中含有TiO2+、等离子,水浸得到H2TiO3,煅烧可生成TiO2。
【详解】
(1)26Fe的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2,价电子排布式为3d64s2;则在周期表中位于第四周期第VIII族。
(2)通常硝酸的还原产物是氮的氧化物,双氧水是绿色氧化剂、还原产物是水,则用H2O2而不用硝酸氧化硫酸酸化的FeSO4溶液以制备Fe2(SO4)3溶液,理由是:不引入新的杂质,不产生污染环境的气体,硫酸酸化的FeSO4溶液与H2O2反应的化学方程式:2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O。
(3)①粉碎钛铁矿的目的是:增加钛铁矿与浓硫酸之间的接触面积;提高反应速率,提高钛铁矿的利用率。
②从溶液中提取结晶水合物需要用冷却结晶法,则由滤液2经操作A可得FeSO4•7H2O晶体;则操作A为冷却结晶;过滤、洗涤、干燥。
③称取4.000g硫酸亚铁晶体(FeSO4•7H2O)样品溶于蒸馏水,定容至250mL。取25.00mL试液,用0.0200mol•L-1的酸性高锰酸钾标准溶液滴定至终点,从反应为5Fe2++MnO+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O可知,滴定过程中滴入的酸性高锰酸钾溶液被还原出现褪色现象,滴定终点时过量的半滴高锰酸钾溶液显浅红色,故滴定终点的现象为溶液变为浅红色、30s内不褪色;重复实验3次,平均消耗酸性高锰酸钾标准液为10.00mL。计算样品纯度为(保留三位有效数字)。【解析】(1)四VIII
(2)不引入新的杂质,不产生污染环境的气体2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O
(3)增加钛铁矿与浓硫酸之间的接触面积,提高反应速率,提高钛铁矿的利用率冷却结晶溶液变为浅红色69.5%19、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)转化罐中能够发生反应,是因为Nax[Fe(CN)y]溶液和KCl固体可以发生反应;转化为溶解度较低的黄血盐,故答案为:有黄血盐沉淀生成;
(2)①因酸性高锰酸钾有氧化性,不能用碱式滴定管盛装,需利用酸式滴定管盛装,故选择b,故答案为:b;
②滴定终点时;黄血盐完全反应,此时,再加入一滴高锰酸钾溶液,溶液由无色变为浅红色,故答案为:溶液恰好变为浅红色;
③A.步骤Ⅰ中Fe2+部分氧化;滴定时用到的高锰酸钾的量偏小,导致计算后y的值偏小,x的值也会偏小,A符合题意;
B.滴定前仰视读数;导致滴定前读数的体积偏小,滴定后正常读数,最终导致读出的体积偏小,导致计算后y的值偏小,x的值也会偏小,B符合题意;
C.滴定过程中用少量蒸馏水冲洗锥形瓶的内壁;虽然锥形瓶中体积变大,但消耗的高锰酸钾的量不变,不影响x的大小,C不合题意;
D.滴定前尖嘴处有部分气泡;滴定后尖嘴无气泡,导致滴定时体积偏大,导致计算后y的值偏大,x的值也会偏大,D不合题意;
故答案为:AB;
④m(Fe2O3)=0.4g,在25.00mL溶液A中:n(Fe2+)=×2=5.00×10−3mol
n()=2.000mol·L-1×30.50×10−3L=6.10×10−2mol,根据电子得失守恒可得n(Fe2+)+10n(CN-)=5n(),n(CN-)=3.00×10−2mol,根据电荷守恒:n(K+)=2.00×10−2mol
故x∶y=n(K+)∶n(CN-)=2∶3;故答案为:2:3;
(3)设计检验Fe2+是否氧化完全的在于检测此时溶液中是否有Fe2+,Fe3+无需检验,则根据已知信息3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀),实验方案是:取少量氧化后的溶液放于试管中,滴加几滴铁氰化钾溶液,若无蓝色沉淀生成,证明Fe2+完全被氧化,若出现蓝色沉淀,证明还有Fe2+未完全被氧化,故答案为:取少量氧化后的溶液放于试管中,滴加几滴铁氰化钾溶液,若无蓝色沉淀生成,证明Fe2+完全被氧化,若出现蓝色沉淀,证明还有Fe2+未完全被氧化。【解析】①.有黄血盐沉淀生成②.b③.溶液恰好变为浅红色④.AB⑤.2∶3⑥.取氧化后的溶液少许于试管中,滴加几滴铁氰化钾溶液,若无蓝色沉淀生成,证明Fe2+完全被氧化,否则未完全氧化五、原理综合题(共3题,共15分)20、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)因为失去的第二个电子的是全充满的电子,而镍失去的第二个电子是电子,后者失去较前者容易,故I2(Cu)>I2(Ni)。
(2)①键为键,键中一根为键,剩余两根为键,所以中键与键的数目之比为3:2;乙炔的空间构型是直线型,所以碳原子的杂化方式为
②离子中含有个原子、10个价电子,用“替代法”,与互为等电子体的分子为(或),离子为:
(3)①配体为(乙二胺),乙二胺中的原子含有孤对电子,为络合物中的提供孤对电子。
②乙二胺分子中含有三种元素,根据电负性在周期表中的变化规律,的电负性由大到小的顺序为:乙二胺中含N—H键;乙二胺分子与水分子间形成氢键,所以乙二胺在水中溶解度较大。
(4)由题知,晶胞中所有原子均在对角面上,即图b所示,则8个O原子在晶胞的顶点、1个O原子在晶胞的体心,4个原子在晶胞内,则晶胞中含有的原子的个数为:晶胞中含有的原子的个数为4,该晶体的化学式为Cu2O,由图b可知原子的配位数为
每个晶胞的质量为:由题知原子之间最短距离为所以对角线为又因为晶胞是立方晶体,所以晶胞的体积为所以晶体的密度【解析】>失去的是全充满的电子,失去的是电子3:2(或);乙二胺分子与水分子间形成氢键421、略
【分析】试题分析:(1)根据B的结构简式分析含有的官能团;(2)是中氮原子上的氢原子被代替;(3)反应③是与生成和H2SO3;(4)羧基与氨基可以形成肽键;(5)根据A;D、F、G的结构简式分析;(6)根据条件书写同分异构体。
解析:(1)B的结构简式是含有的官能团是溴原子、羧基;(2)是中氮原子上的氢原子被代替,所以反应①属于取代反应;(3)反应③是与生成和H2SO3,反应方程式是(4)羧基与氨基可以形成肽键,所以与脱水生成如果没有步骤③,D和F也能反应;(5)不含苯环,不属于芳香族化合物,故A错误;含有羧基,所以可以发生酯化反应,故B正确;中含有单键碳,不可能所有原子共平面,故C错误;含有苯环,可以与氢气发生加成反应,故D正确,选BD。(6)①含有C=C键;②含有苯环且其只有两个取代基;③含有─NH2,同时满足条件的的同分异构体,两个取代基可能是─NH2和─CH2CH=CH2、─NH2和─CH=CHCH3、─NH2和─C(CH3)=CH2、─CH2NH2和─CH=CH2、─CH3和─CH=CHNH2、─CH3和─C(NH2)=CH2、每种组合都有邻间对3种结构,所以共18种。其中核磁共振显示有5种氢原子的所有物质的结构简式是:或【解析】羧基、溴原子取代反应能BD18种或22、略
【分析】【详解】
(1)92÷12=78,所以A的分子式为C7H8,根据产物PC的结构可知A的结构简式为名称为甲苯。
(2)C3H7Cl为卤代烃,在NaOH的水溶液中发生水解生成相应的醇,醇在CuO氧化下生成(CH3)2C=O,由此可知氯原子连接在中间碳上,所以D的结构简式为(CH3)2CHCl;名称为2—氯丙烷,D到E的反应类型是取代反应或水解反应。
(3)A是甲苯,在KMnO4的氧化下生成B,B为苯甲酸,苯甲酸在一定条件下还原为C,根据C的分子式可知C为苯酚,两分子苯酚与丙酮发生反应生成双酚,丙酮中碳氧双键断开,苯酚中酚羟基对位的氢原子断裂,形成H2O,因此双酚的结构简式为:
(4)B为苯甲酸,D的结构简式为(CH3)2CHCl,E的结构简式为(CH3)2CHOH,B与E发生酯化反应,化学方程式为:
(5)F的分子式为C10H12O2,不饱和度为5,在酸性溶液中的水解产物遇FeC13溶液显紫色;
可知含有一个苯环(不饱和度为4)和一个酯基(不饱和度为1),且羟基氧连在苯环上。能发生银镜反应,含有一个醛基,根据不饱和度可知该物质只能是甲酸某酯,除去苯环和甲酸某酯上的7个碳外,还余3个碳,含有两个甲基,则有两种情况:(1)一个甲基和一个乙基分别连在苯环上,此时F结构中苯环上连着3个不同的取代基,共有10种结构;(2)苯环上连着一个异丙基-CH(CH3)2,此时F结构中苯环上连着2个取代基,共有3种结构,故符合条件的同分异构体总共有13种;根据峰峰面积比为6:2:2:1:1可知F结构中含有异丙基结构,故符合条件的同分异构体的结构为
(6)比较原料2-氯丙烷和目标产物丙三醇的结构可知,官能团的种类、数目发生变化,要得到丙三醇必须先制取三氯丙烷,要使一氯丙烷转化为三氯丙烷,必须通过加成反应增加氯原子,所以先使2–氯丙烷在NaOH的醇作用发生消去反应得到丙烯,然后在加热下取代-CH3上的一个H原子,然后再与Cl2发生加成反应,即可引入3个氯原子的卤代烃,最后水解即可,故其合成路线为:【解析】C7H82-氯丙烷取代反应13六、元素或物质推断题(共4题,共24分)23、略
【分析】【分析】
固态单质A能与空气中的氧气反应生成气体物质B,则A可能为C或S等,假定为S,则B为SO2,C为SO3,它们的相对分子质量为64:80=4:5,恰好与题意相符(同时也证明A不是C),则D为H2SO4,它是一种重要的工业原料,与题意也相符,进一步证明A为S,E为H2SO3;结合物质的性质以及题目要求可解答该题。
【详解】
(1)B为SO2;与足量硝酸钡反应会被氧化成硫酸根,继而生成硫酸钡沉淀;
故答案为:3SO2+2H2O+3Ba2++2NO3-=2NO↑+3BaSO4↓+4H+;
(2)H2SO3与H2S反应生成S,反应的方程式为H2SO3+2H2S═3S↓+3H2O,故答案为:H2SO3+2H2S═3S↓+3H2O;
(3
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