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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年沪科版选修化学下册阶段测试试卷680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9题,共18分)1、下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是()A.钢铁在弱碱性条件下发生电化学腐蚀的正极反应是:O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣B.当镀锡铁制品的镀层破损时,镀层仍能对铁制品起保护作用C.在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D.可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连以保护它不受腐蚀2、下列离子方程式,书写正确的是A.盐酸与石灰石反应CO32-+H+=CO2↑+H2OB.硫酸镁溶液中滴加氢氧化钡溶液Ba2++SO42-=BaSO4↓C.氢氧化铁和盐酸反应:H++OH-=H2OD.氯化铁溶液和铜反应:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+3、下列指定反应的方程式正确的是A.用石墨电极电解MgCl2溶液:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑B.向AlCl3溶液中加入过量氨水:Al3++4NH3·H2O=4NH+AlO+2H2OC.乙烯与溴水反应:CH2=CH2+Br2→CH3CHBr2D.向Ba(OH)2溶液中加入过量NH4HSO4溶液:Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O4、中国唐代《千金方》中记载了含有维生素A()的物质可用于治疗夜盲症,下列关于该化合物叙述正确的是A.分子式为B.可发生氧化反应、水解反应和加成反应C.分子中至少有12个原子共面D.催化氧化后可以发生银镜反应5、下列说法不正确的是A.正己烷和2,2-二甲基丙烷互为同系物B.18O2和16O2互为同位素C.N2和N4互为同素异形体D.H2NCOOCH3和CH3CH2NO2互为同分异构体6、下列对有机化合物的说法正确的是A.互为同系物B.苯()、环戊烷()、环己烷()同属于芳香烃C.乙烯(CH2=CH2)、乙炔(CH≡CH)同属于烯烃D.互为同分异构体7、已烯雌酚结构如图所示;下列关于该有机物的说法不正确的是。
A.苯环上的一氯代物有二种B.能与NaOH反应C.与Br2只发生加成反应D.与H2只发生加成反应8、下列物质在一定条件下能与乙烷发生化学反应的是()A.溴水B.氧气C.石灰水D.酸性高锰酸钾溶液9、文房四宝即笔、墨、纸、砚,其中以湖笔、徽墨、宣纸和端砚最为称著。下列说法正确的是A.徽墨中墨的主要成分是黑色的油脂B.湖笔中笔头的羊毫的主要成分是蛋白质C.宣纸的主要成分是无机碳和少量的纤维素D.含较多氧化铁的端砚呈黑色评卷人得分二、填空题(共9题,共18分)10、运用化学反应原理知识研究SO2与O2的反应对工业生产硫酸有重要意义。
(1)向体积均为2L的恒容密闭容器中,分别加入2molSO2与1molO2,反应相同时间,不同温度下各容器中SO2、O2、SO3的物质的量如图甲所示。
①反应一定条件下能自发进行的原因是___________。
②图中a、b、c三点中处于平衡状态的是___________点。
③T1温度时反应的平衡常数为___________。
(2)若在两个体积相等的容器内起始分别加入2molSO2和1molO2、1molSO2和0.5molO2,SO2的平衡转化率随温度的变化如图乙所示。
①M、Q两点容器内压强p(M)___________2p(Q)
②M、N两点的平衡常数K(M)___________K(N)
③M、N、Q三点的正反应速率v(M)正、v(N)正、v(Q)正由大到小的顺序是___________。11、在微生物作用的条件下,NH4+经过两步反应被氧化成NO3-。两步反应的能量变化示意图如下:
(1)第一步反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的热化学方程式是____________________________。12、根据要求回答下列问题:
(1)生活中明矾常作净水剂,其净水的原理是___(用离子方程式表示)。
(2)在25℃时,pH等于9和pH等于11的两种氢氧化钠溶液等体积混合后(忽略溶液体积的变化),溶液中的氢离子浓度为___。
(3)现将0.2mol·L-1的NH3·H2O溶液与0.1mol·L-1的HCl溶液等体积混合,写出该混合溶液质子守恒式:___。
(4)FeCl2溶液蒸干并灼烧得到的物质是___(填化学式)。
(5)浓度均为0.1mol•L﹣1的①H2S、②NaHS、③Na2S、④H2S和NaHS混合液,溶液pH从大到小的顺序是___。(用序号表示)
(6)在常温下,现有下列四种溶液:①0.1mol·L-1CH3COONH4溶液,②0.1mol·L-1NH4HSO4溶液,③0.1mol·L-1NH3·H2O和0.1mol·L-1NH4Cl混合溶液,④0.1mol·L-1NH3·H2O溶液。比较①、②、③、④溶液中c(NH4+)由小到大的顺序为___(用序号表示)13、醇和酚在人类生产和生活中扮演着重要的角色;根据醇和酚的概念和性质回答下列问题。
(1)下列物质属于醇类的是____。
①CH2==CH-CH2OH②CH2OH-CH2OH
(2)300多年前,著名化学家波义耳发现了铁盐与没食子酸的显色反应,并由此发明了蓝黑墨水。没食子酸的结构简式为:用没食子酸具备了_____类化合物的性质(填代号)。A.醇B.酚C.油脂D.羧酸14、写出下列化合物的名称或结构简式:
(1)结构简式为的烃可命名为:________________________________。
(2)结构简式为此烃名称为____________________________。
(3)2,5-二甲基-2,4-己二烯的结构简式:__________________________。
(4)有机物的系统名称为________________
(5)结构简式的烃可命名为___________________。15、现有下列5种有机物:
①CH2=CH2②CH3C≡CH③CH3CH2CH2OH④CH3OCH2CH3⑤
请回答:
(1)属于烃类的是______________(填序号,下同),与①互为同系物的是___________,与③互为同分异构体的是_________。
(2)用系统命名法给⑤命名,其名称为_______________________________________________.16、结合已学知识;并根据下列一组物质的特点回答相关问题。
(1)邻二甲苯的结构简式为____(填编号;从A~E中选择)。
(2)A、B、C之间的关系为____(填序号)。
a.同位素b.同系物c.同分异构体d.同素异形体。
(3)请设计一个简单实验来检验A与D,简述实验操作过程:_____________。
(4)有机物同分异构体的熔沸点高低规律是“结构越对称,熔沸点越低”,根据这条规律,判断C、D、E的熔沸点由高到低的顺序:______(填编号)。17、某有机物A的结构简式为:
(1)A的分子式是____________________所含官能团名称______________________。
(2)A在NaOH水溶液中加热反应得到B和C;C是芳香化合物,C的结构简式是________。该反应属于________反应。
(3)某同学对A可能具有的化学性质进行了如下预测;其中错误的是________(单选)。
A可以使酸性高锰酸钾溶液褪色。
B在一定条件下可以与浓硝酸反应。
C在一定条件下可以与乙酸反应。
D遇FeCl3溶液可以发生显色反应。
(4)该有机物A的同分异构体很多,其中有一类可以用通式表示(其中X、Y均不为氢),试写出符合上述通式、含有羟基、且能发生银镜反应的任意两种物质的结构简式:________,________。18、(1)抗结肠炎药物有效成分的结构简式为它的同分异构体中,符合下列条件的有________种。
①遇FeCl3溶液能发生显色反应②分子中甲基与苯环直接相连③苯环上共有三个取代基。
(2)写出符合下列条件的的同分异构体的结构简式:___________。
①苯环上只有两个取代基②能使溴的CCl4溶液褪色;且在酸性条件下能发生水解③核磁共振氢谱显示吸收峰面积之比为1∶1∶2∶2∶2
(3)D是化合物B(CH2=CHCH2Br)的一种同分异构体,其核磁共振氢谱显示有两种不同化学环境的氢原子,且峰面积之比为4∶1,则D的结构简式为________________________。评卷人得分三、判断题(共9题,共18分)19、C2H6O和C3H8O符合饱和一元醇的通式,两种物质一定属于同系物。(____)A.正确B.错误20、乙烷、丙烷没有同分异构体,乙基、丙基也只有一种。(__)A.正确B.错误21、溴水、酸性高锰酸钾溶液既能鉴别甲烷和乙烯,又能除去甲烷中的乙烯。(___)A.正确B.错误22、天然气、汽油、煤油、石蜡中的主要成分为烷烃。(_____)A.正确B.错误23、菲的结构简式为它与硝酸反应可生成5种一硝基取代物。(____)A.正确B.错误24、乙醛加氢后得到乙醇的反应是加成反应。(_______)A.正确B.错误25、所有的糖都有甜味,在分子组成上均满足Cm(H2O)n。(____)A.正确B.错误26、检验醛基用的银氨溶液和氢氧化铜悬浊液都可长时间储存。(____)A.正确B.错误27、蔗糖溶液中滴加几滴稀硫酸,水浴加热几分钟后,加入到银氨溶液中,水浴加热,没有银镜产生,证明蔗糖还未发生水解。(________)A.正确B.错误评卷人得分四、有机推断题(共2题,共14分)28、某抗结肠炎药物有效成分的合成路线如下(部分反应略去试剂和条件):
已知:(a)
(b)(苯胺易被氧化)
请回答下列问题:
(1)抗结肠炎药物有效成分的分子式是___________;烃A的名称为___________;反应②的反应类型是___________。
(2)①下列对该抗结肠炎药物有效成分可能具有的性质推测正确的是___________(填字母)。
A.水溶性比苯酚好B.能发生消去反应也能发生聚合反应。
C.1mol该物质最多可与发生反应D.既有酸性又有碱性。
②E与足量NaOH溶液反应的化学方程式为___________。
(3)符合下列条件的抗结肠炎药物有效成分的同分异构体有___________种。
A.遇溶液发生显色反应。
B.分子中甲基与苯环直接相连。
C.苯环上共有三个取代基。
请写出硝基和酚羟基处于间位的其中一种同分异构体的结构简式:___________。
(4)已知: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,据此按先后顺序写出以A为原料合成邻氨基苯甲酸()的合成路线(部分反应条件已略去)。___________29、从石斛兰中分离出的一种天然化合物可由F合成;F的合成路线如下:
(1)C中的含氧官能团名称为__________________。
(2)A→B的反应类型为____________。
(3)从整个合成流程看,B→C的目的是______________________。
(4)写出F满足下列条件的所有同分异构体_______________________。
①能发生银镜反应,水解后的溶液能使FeCl3溶液显紫色;
②苯环上只有3个取代基;其中2个取代基相同且该取代基上只有1种氢;
③分子中只有4种不同化学环境的氢;
(5)利用流程中C→D信息,写出以和为原料,制备的合成路线流程图__________。(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。评卷人得分五、原理综合题(共2题,共16分)30、工业上有关氨气;铵盐的反应对国民经济和社会发展具有重要的意义。请回答:
Ⅰ.
(1)合成氨工业采取的下列措施中,不能用勒沙特列原理解释的是_______(填序号)。
①选择在20Mpa~50Mpa合成②温度选择500℃
③铁触媒作催化剂④将氨液化并及时从体系中分离出。
(2)相同温度下,有恒容密闭容器A、恒压密闭容器B,两容器中均充入1mol和3mol此时两容器的体积相等。在一定条件下反应达到平衡状态,A中放出热量B中放出热量则:
①完成下列比较:(选填<、>、=)______________92.4。
②平衡时,下列数据中,容器B中的数值大于容器A的是_______(填序号)。
a.的体积分数b.
c.d.
(3)铵盐中含氮量的测定:精确称取wg样品,加适量水溶解,注入如图所示的仪器A中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,用mL、的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶,加入几滴酚酞,再用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,达到终点时消耗mLNaOH溶液。
①下列说法正确的是_______(填标号)。
A.实验前应该对装置进行气密性检验;若气密性不好测定结果将偏低。
B.滴定终点时滴定管尖嘴口有气泡;测定结果将偏低。
C.若玻璃管液面迅速上升;应立即撤去酒精灯。
D.滴定时;若溶液颜色由无色变为浅红色,应立即停止滴定并读数。
②样品中氮的质量分数表达式为_______。
Ⅱ.将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:。温度(℃)15.020.025.030.035.0平衡总压强(kPa)5.78.312.017.124.0平衡气体总浓度()2.43.44.86.89.4(4)可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是_______(填序号)。A.B.气体总压强不变C.密闭容器中混合气体的密度不变D.混合气体的平均摩尔质量不变(5)氨基甲酸铵分解反应的焓变_______0,熵变_______0(选填<、>;=)。
(6)反应至达到平衡后,增大压强至时重新达到平衡,请在下图中画出从至的变化曲线。
31、镍钴锰酸锂电池是一种高功率动力电池。下列流程采用废旧锂离子电池正极材料(正极一般以铝箔作为基底,两侧均匀涂覆正极材料,正极材料包括一定配比的正极活性物质,如钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂和三元材料等)制备镍钴锰酸锂三元正极材料())
回答下列问题:
(1)写出正极碱浸过程中的离子方程式:________________;能够提高碱浸效率的方法有____________(至少写两种)。
(2)废旧锂离子电池拆解前进行“放电处理”有利于锂在正极的回收,其原因是_________________。
(3)中元素化合价为_______________,其参与“还原”反应的离子方程式为___________。
(4)溶液温度和浸渍时间对钴的浸出率影响如图所示:
则浸出过程的最佳条件是___________________。
(5)已知溶液中的浓度为缓慢通入氨气,使其产生沉淀,列式计算沉淀完全时溶液的______________________(已知离子沉淀完全时溶液体积变化忽略不计)
(6)写出“高温烧结固相合成”过程的化学方程式:____________________。评卷人得分六、元素或物质推断题(共3题,共30分)32、某溶液中可能含有的离子如下表所示:。可能大量含有的阳离子H+、Mg2+、Al3+、NH4+、Fe3+可能大量含有的阴离子Cl-、NO3-、SO42-、CO32-、AlO2-
为探究其成分;进行了探究实验。取一定量的溶液,向其中逐滴加入氢氧化钠溶液,产生沉淀的物质的量(n)与加入氢氧化钠溶液的体积(V)的关系如图所示:
(1)该溶液中一定不存在的阳离子是_____________
(2)该溶液中一定不存在的阴离子是_____________
(3)该溶液中含有的阳离子其对应的物质的量浓度之比为____________________________
(4)写出沉淀减少过程中发生反应的离子方程式____________________________33、有一未知的无色溶液,可能含有以下离子中的若干种(忽略由水电离产生的H+、OH-):H+、NH4+、K+、Mg2+、Fe3+、Al3+、现取两份100mL溶液进行如下实验:
①第一份加入足量的BaCl2溶液后;有白色沉淀产生,经洗涤;干燥后,称量沉淀质量为6.99g;
②第二份逐滴滴加NaOH溶液;测得沉淀的物质的量与NaOH溶液的体积关系如右图所示。根据上述实验事实,回答以下问题:
(1)该溶液中一定不存在的阳离子有__________________;
(2)在实验②中,NaOH溶液滴至b~c段过程中发生的离子反应方程式为__________________;NaOH溶液的浓度为____________(用字母c;d表示);
(3)原溶液确定含有Mg2+、Al3+、H+,其物质的量之比n(Mg2+):n(Al3+):n(H+)为_________;
(4)原溶液中NO3-的浓度为c(),则c()的取值范围为_________________。34、是一种医药中间体;常用来制备抗凝血药,可通过下列路线合成。
(1)已知A能与银氨溶液反应,写出A与银氨溶液反应的化学方程式____________________
(2)B→C的反应类型是_________________反应。
(3)E的结构简式是______________________________
(4)写出F和过量NOH溶液共热时反应的化学方程式:_________________________________
(5)下列关于G的说法正确的是____________________
A.能与溴单质反应B.能与金属钠反应。
C.1molG最多能和3mol氢气反应D.分子式是C9H7O3
E.一定条件下最多能和2molNaOH溶液反应。
(6)D的同分异构体中,满足加入FeCl3溶液显紫色且属于酯类的有______种。参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、B【分析】【分析】
【详解】
A.弱碱性条件下,钢铁发生吸氧腐蚀,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为O2+2H2O+4e-═4OH-;故A正确;
B.锡;铁和电解质溶液可形成原电池;铁作负极,锡做正极,加快了铁的腐蚀,对铁制品不能起到保护作用,故B错误;
C.铁;锌、海水形成原电池;锌失去电子作负极,铁作正极被保护,该方法是采用了牺牲阳极的阴极保护法,故C正确;
D.采用外加电流的阴极保护法时;被保护金属与直流电源的负极相连,故D正确;
故答案为B。2、D【分析】【详解】
A.石灰石为固体,不溶于水,不能拆成离子形式,正确的离子方程式为CaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ca2+;A错误;
B.硫酸镁溶液中滴加氢氧化钡反应生成硫酸钡和氢氧化镁沉淀,正确的离子方程式为Mg2++2OH-+Ba2++SO42-=BaSO4↓+Mg(OH)2↓,B错误;
C.氢氧化铁属于弱碱,不能拆成离子形式,正确的离子方程式为Fe(OH)3+3H+=3H2O+Fe3+,C错误;
D.氯化铁溶液和铜反应生成亚铁离子和铜离子,离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;书写正确,D正确;
综上所述,本题选D。3、D【分析】【详解】
A.用石墨电极电解MgCl2溶液时阴极生成的OH-将与Mg2+结合成Mg(OH)2沉淀,则该反应的离子方程式为:Mg2++2Cl-+2H2OMg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑;A错误;
B.由于氨水是弱碱,不能与Al(OH)3沉淀反应,则向AlCl3溶液中加入过量氨水的离子方程式为:Al3++3NH3·H2O=3NH+Al(OH)3↓;B错误;
C.乙烯与溴水反应发生加成反应时Br原子与双键所在的两个碳原子分别相连,则反应方程式为:CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br;C错误;
D.由于H+与OH‑结合的能力大于与OH-结合的能力,则向Ba(OH)2溶液中加入过量NH4HSO4溶液反应的离子方程式为:Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O;D正确;
故答案为:D。4、D【分析】【分析】
【详解】
A.维生素A()分子式为故A错误;
B.中含有碳碳双键;可发生氧化反应;加成反应,含有羟基,可以发生取代反应,不能发生水解反应,故B错误;
C.碳碳双键为平面结构,单键可以旋转,三点确定一个平面,分子中至少有3个原子共面;故C错误;
D.催化氧化后的产物中含有醛基;可以发生银镜反应,故D正确;
故选D。5、B【分析】【分析】
【详解】
A.正己烷与2,2-二甲基丙烷均是烷烃,二者相差1个—CH2;属于同系物,故A正确;
B.18O2和16O2是由氧元素组成的单质;二者不互为同位素,B错误;
C.N2和N4是由氮元素组成的不同单质;互为同素异形体,C正确;
D.H2NCOOCH3和CH3CH2NO2分子式均为C2H5O2N;二者结构不同,互为同分异构体,D正确;
答案为B。6、D【分析】【分析】
【详解】
A.不含酚羟基,含酚羟基;二者不互为同系物,A错误;
B.环戊烷()、环己烷()均不含苯环;不属于芳香烃,B错误;
C.乙炔(CH≡CH)含碳碳三键;属于炔烃,C错误;
D.的分子式均为C10H15NO;结构不同,互为同分异构体,D正确;
答案选D。7、C【分析】【分析】
【详解】
A.已烯雌酚分子高度对称;苯环上只有两种不同化学环境的氢原子,则苯环上的一氯代物有二种,选项A正确;
B.已烯雌酚分子中存在酚羟基;能与NaOH反应,选项B正确;
C.已烯雌酚分子中含有碳碳双键,能与Br2发生加成反应,酚羟基的邻位上有氢,能与Br2发生取代反应;选项C不正确;
D.已烯雌酚分子中含有苯环及碳碳双键,能与H2发生加成反应;选项D正确;
答案选C。8、B【分析】【详解】
烷烃属于饱和烃,性质稳定,最简单的烷烃为甲烷,乙烷的化学性质与甲烷类似,常温下与溴水、石灰水、酸性高锰酸钾溶液等都不反应;点燃时,乙烷能燃烧,能与氧气反应;故选B。9、B【分析】【分析】
【详解】
A.徽墨中墨的主要成分是碳;故A错误;
B.羊毛的主要成分是蛋白质;故B正确;
C.宣纸的主要成分是纤维素;故C错误;
D.砚石中含有较多的氧化铁时;端砚应呈红色,故D错误;
故答案为B。二、填空题(共9题,共18分)10、略
【分析】【详解】
(1)①反应是熵减反应由吉布斯自由能可知:反应可自发进行,故一定条件下能自发进行的原因是该反应是放热反应,即ΔH<0;
②根据图示可知:a、b点均未到达最值;c点在最值后,则c点处于平衡状态;
③根据图示可知,T1温度时,氧气与三氧化硫的物质的量相等,向体积均为2L的恒容密闭容器中,分别加入2molSO2与1molO2,可列三段式:则有解得则平衡时三种物质的浓度分别为:则反应的平衡常数
(2)根据SO2的平衡转化率随温度的变化图可知,在两个体积相等的容器内,上面曲线表示起始加入2molSO2和1molO2,下面曲线表示起始加入1molSO2和0.5molO2;
①体积不变,M点所在曲线压强更大,平衡正向移动,故容器内压强p(M)<2p(Q);
②M点的温度高于N点的温度,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,故K(M)<K(N);
③温度越高,反应速率越大;压强越大,反应速率越大;故M、N、Q三点的正反应速率v(M)正、v(N)正、v(Q)正由大到小的顺序是v(M)正>v(Q)正>v(N)正。【解析】ΔH<0c0.75<<v(M)正>v(Q)正>v(N)正11、略
【分析】【分析】
(1)反应物总能量高于生成物总能量;为放热反应;
(2)结合图象根据盖斯定律来计算反应的焓变。
【详解】
(1)由图象可知,反应物总能量高于生成物总能量,ΔH=−273kJ•mol-1<0;焓变小于0,则反应为放热反应,故答案为:放热;
(2)第一步的热化学方程式为NH4+(aq)+O2(g)=NO2−(aq)+2H+(aq)+H2O(l)ΔH=−273kJ•mol-1,第二步的热化学方程式为:NO2−(aq)+O2(g)=NO3−(aq)ΔH=−73kJ•mol-1,根据盖斯定律则NH4+(aq)+2O2(g)=NO3−(aq)+2H+(aq)+H2O(l)ΔH=−346kJ•mol-1,故答案为:NH4+(aq)+2O2(g)=NO3−(aq)+2H+(aq)+H2O(l)ΔH=−346kJ•mol-1。【解析】放热NH4+(aq)+2O2(g)=NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l)ΔH=-346kJ·mol-112、略
【分析】【分析】
(1)明矾中含有铝离子;易水解生成氢氧化铝胶体,胶体吸附水中的悬浮物而净水;
(2)先计算混合溶液中c(OH-),再根据Kw=c(OH-)·c(H+)计算c(H+);
(3)0.2mol/LNH3·H2O与0.1mol/L的HCI溶液等体积混合,NH3·H2O过量;生成的氯化铵和剩余一水合氨的物质的量相等,根据混合溶液中电荷守恒和物料守恒式关系可得到质子守恒式,据此分析。
(4)FeCl2为强酸弱碱盐;在溶液中亚铁离子水解生成氢氧化亚铁,加入过程中与空气中的氧气反应转化为氢氧化铁,蒸干后在进行灼烧,氢氧化铁受热分解生成三氧化二铁;
(5)①H2S,硫化氢在溶液中部分电离出氢离子,溶液显示酸性;②NaHS溶液中,硫氢根离子的电离程度需要水解程度,溶液显示碱性;③Na2S溶液中硫离子水解,溶液显示碱性,且硫离子水解程度大于硫氢根离子,溶液的pH大于②;④H2S和NaHS混合液;硫化氢的电离程度大于硫氢根离子的水解,溶液显示酸性,由于硫氢根离子抑制了硫化氢的电离,则溶液酸性小于①,据此判断溶液的pH;
(6)①0.1mol·L-1CH3COONH4溶液中NH4+水解,且CH3COO-促进NH4+水解;②0.1mol·L-1NH4HSO4溶液可电离出NH4+、H+、SO42-,其中NH4+水解,H+抑制NH4+水解;④0.1mol·L-1NH3·H2O溶液中,可微弱的电离出铵根离子,因此c(NH4+):②>①>④;③0.1mol·L-1NH3·H2O和0.1mol·L-1NH4Cl混合溶液中铵根离子浓度最大。
【详解】
(1)明矾溶于水电离出铝离子,铝离子易水解生成氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性,能吸附水中的悬浮物而净水,所以明矾能净水,离子方程式为Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+;
故答案为Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+;
(2)pH=9的溶液中c(OH−)=mol/L=10−3mol/L,pH=11的溶液中c(OH−)=mol/L=10−5mol/L,则等体积混合溶液中c(OH−)=mol/L,混合溶液中c(H+)=mol/L≈2×10−11mol/L;
答案为:2×10−11mol/L;
(3)将0.2mol·L-1的NH3·H2O溶液与0.1mol·L-1的HCl溶液等体积混合,NH3·H2O过量,生成的氯化铵和剩余一水合氨的物质的量相等,在混合溶液中,电荷守恒:c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(Cl-);物料守恒:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(Cl-);则质子守恒式=物料守恒式-电荷守恒式,则该混合溶液质子守恒式:c(NH3·H2O)+c(OH-)=c(H+)+c(Cl-);
答案为:c(NH3·H2O)+c(OH-)=c(H+)+c(Cl-);
(4)FeCl2为强酸弱碱盐,在溶液中亚铁离子水解生成氢氧化亚铁,加入过程中与空气中的氧气反应转化为氢氧化铁,蒸干后在进行灼烧,氢氧化铁受热分解生成三氧化二铁,化学式为:Fe2O3;
答案为:Fe2O3;
(5)①H2S、④H2S和NaHS的溶液显示酸性,溶液中pH<7,由于④中硫氢根离子抑制了硫化氢的电离,则④中氢离子浓度小于①,则溶液的pH:①<④,②NaHS和NaHS、③Na2S的溶液显示碱性,由于酸性硫化氢大于硫氢根离子,则③的水解程度大于②,所以溶液的pH:③>②,故四种溶液的pH从大到小的顺序为:③>②>④>①;
故答案为③>②>④>①;
(6)①0.1mol·L-1CH3COONH4溶液中NH4+水解,且CH3COO-促进NH4+水解;②0.1mol·L-1NH4HSO4溶液可电离出NH4+、H+、SO42-,其中NH4+水解,H+抑制NH4+水解;④0.1mol·L-1NH3·H2O溶液中,可微弱的电离出铵根离子,因此c(NH4+):②>①>④;③0.1mol·L-1NH3·H2O和0.1mol·L-1NH4Cl混合溶液中铵根离子浓度最大,则以上溶液中c(NH4+)由小到大的顺序为④<①<②<③;
答案为:④<①<②<③。【解析】①.Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+②.2×10-11mol·L-1③.c(NH3·H2O)+c(OH-)=c(H+)+c(Cl-)④.Fe2O3⑤.③>②>④>①⑥.④<①<②<③13、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物为醇,羟基直接连在苯环上为酚,注意苯环和环己烷的区别。(2)根据没食子酸得结构简式中含有羧基和酚羟基,所以没食子酸应具备酚和羧酸的性质。【解析】①②③④BD14、略
【分析】【分析】
根据烷烃;烯烃、炔烃及芳香烃的命名原则逐一命名。
【详解】
(1)的最长碳链含有5个碳原子;为戊烷,在2;4号碳原子上各有一个甲基,在3号碳原子上有一个乙基,命名为:2,4-二甲基-3-乙基戊烷;
(2)的最长碳链含有5个碳原子;为戊烯,在3号碳原子上有一个甲基,在2号碳原子上有一个丙基,命名为:3-甲基-2-丙基-1-戊烯;
(3)对于结构中含2,5-二甲基-2,4-己二烯,主链为2,4-己二烯,在2号C、5号C上都含有一个甲基,编号从距离碳碳双键最近的一端开始,该有机物结构简式为:C(CH3)2=CHCH=C(CH3)2;
(4)包含碳碳叁键的主链是5个碳原子,其中3,4上有甲基,则的系统名称为3;4,4-三甲基-1-戊炔;
(5)含有苯环的烃,命名时可以依次编号命名,命名为:1-甲基-3-乙基苯。
【点睛】
考查烷烃、烯烃、炔烃及芳香烃的系统命名的方法应用,注意命名原则是解题关键;烷烃命名时,应从离支链近的一端开始编号,当两端离支链一样近时,应从支链多的一端开始编号;含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,并表示出官能团的位置,官能团的位次最小。【解析】①.2,4-二甲基-3-乙基戊烷②.3-甲基-2-丙基-1-戊烯③.C(CH3)2=CHCH=C(CH3)2④.3,4,4-三甲基-1-戊炔⑤.1-甲基-3-乙基苯15、略
【分析】【分析】
(1)只含C、H元素的有机化合物的烃;结构相似、在分子组成上相差一个或n个-CH2原子团的有机物互称同系物;分子式相同;结构不同的有机物互称同分异构体;据此分析判断;
(2)选取含有碳碳双键的最长碳链为主链;从距离碳碳双键最近的一段编号,据此分析解答。
【详解】
(1)只含C、H元素的有机化合物称为烃,属于烃的是①②⑤;结构相似、在分子组成上相差一个或n个-CH2原子团的有机物互称同系物;所以与①互为同系物的是⑤;分子式相同;结构不同的有机物互称同分异构体,与③互为同分异构体的是④,故答案为:①②⑤;⑤;④;
(2)⑤中含有碳碳双键的最长碳链中有4个C原子,为丁烯,2号碳原子上含有一个甲基且含有碳碳双键,则该物质名称为2-甲基-2-丁烯,故答案为:2-甲基-2-丁烯。【解析】①.①②⑤②.⑤③.④④.2﹣甲基﹣2﹣丁烯16、略
【分析】【分析】
(1)邻二甲苯表示苯环相邻位置各有1个甲基;
(2)结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物;
(3)苯不能被酸性KMnO4溶液氧化,间二甲苯能被酸性KMnO4溶液氧化;
(4)根据结构越对称;熔沸点越低解题。
【详解】
(1)C为对二甲苯;D为间二甲苯,E为邻二甲苯,故答案为:E;
(2)A、B、C的结构简式中都含有苯环,分子式依次相差1个“CH2”,符合通式CnH2n-6(n≥6),所以它们互为同系物,故答案为:b;
(3)苯不能被酸性KMnO4溶液氧化,间二甲苯能被酸性KMnO4溶液氧化,则检验苯与间二甲苯的操作为取少量A、D分别装入两支试管中,向两支试管中滴入少量酸性KMnO4溶液;振荡,若溶液褪色,则为间二甲苯;若溶液不褪色,则为苯;
(4)对二甲苯的对称性最好,邻二甲苯的对称性最差,故熔沸点由高到低:E>D>C。【解析】①.E②.b③.取少量A、D分别装入两支试管中,向两支试管中滴入少量酸性KMnO4溶液,振荡,若溶液褪色,则为间二甲苯;若溶液不褪色,则为苯;④.E>D>C17、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)由结构简式知,A的分子式是C9H10O3;含有的官能团名称为:羟基;酯基;
(2)中酯基为酚酯基,水解时产生的酚羟基能和氢氧化钠发生反应,故在NaOH水溶液中加热反应得到和HCOONa,C是芳香化合物,C的结构简式是该反应属于水解(取代)反应;
(3)A.所含醇羟基可以使酸性高锰酸钾溶液褪色;A正确;
B.所含醇羟基在一定条件下可以与浓硝酸发生酯化反应;B正确;
C.所含醇羟基在一定条件下可以与乙酸发生酯化反应;C正确;
D.所含醇羟基不与FeCl3溶液发生显色反应;D错误;故答案为D;
(4)含有羟基、且能发生银镜反应即酯基的结构有3种:和中,选2种即可。【解析】C9H10O3羟基、酯基水解(取代)D(3种选2种即可)。18、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)的同分异构体中满足:遇FeCl3溶液能发生显色反应;说明含有酚羟基;分子中甲基与苯环直接相连,苯环上共有三个取代基,则三个取代基分别是硝基;甲基和酚羟基。如果硝基和甲基处于邻位,酚羟基有4种结构;如果硝基和甲基处于间位,酚羟基有4种结构;如果硝基和甲基处于对位,酚羟基有2种结构,所以符合条件的同分异构体有10种。
(2)的同分异构体中满足:苯环上只有两个取代基,能使溴的CCl4溶液褪色,说明含有碳碳双键,在酸性条件下能发生水解,说明含有酯基,则两个取代基为—CH=CH2和核磁共振氢谱显示吸收峰面积之比为1∶1∶2∶2∶2,符合上述条件的有机物的结构简式为
(3)CH2=CHCH2Br的同分异构体中满足:核磁共振氢谱显示有两种不同化学环境的氢原子,且峰面积之比为4∶1,说明其结构高度对称,则D的结构简式为【解析】10三、判断题(共9题,共18分)19、B【分析】【详解】
C2H6O和C3H8O符合饱和一元醇的通式,可能为醇也可能为醚,因此这两种物质不一定属于同系物,该说法错误。20、B【分析】略21、B【分析】【详解】
甲烷不可与溴水、酸性高锰酸钾溶液反应,而乙烯可与溴水、酸性高锰酸钾溶液反应而使它们褪色,所以溴水、酸性高锰酸钾溶液可用于鉴别甲烷和乙烯;但是酸性高锰酸钾溶液与乙烯反应,会把乙烯氧化为二氧化碳气体,引入了新杂质,所以不能用于除去甲烷中的乙烯,而乙烯与溴水发生加成反应生成的是液态的1,2-二溴乙烷,不会引入新杂质,可用于除去甲烷中的乙烯;故答案为错误。22、B【分析】【详解】
天然气、汽油、石蜡主要成分为烷烃,煤油主要成分为芳烃,故该说法错误。23、A【分析】【详解】
菲的结构简式为它关于虚线对称有5种不同化学环境的氢原子,与硝酸反应可生成5种一硝基取代物,正确。24、A【分析】【详解】
乙醛与氢气能够发生加成反应生成乙醇,正确,故答案为:正确。25、B【分析】【详解】
淀粉和纤维素属于糖类,没有甜味,故错误。26、B【分析】【详解】
检验醛基用的银氨溶液和氢氧化铜悬浊液都要现用现配,故本题判断为错误。27、B【分析】【详解】
硫酸会消耗银氨溶液,故水浴加热后,应先加入氢氧化钠溶液中和,再加入银氨溶液进行水浴加热,观察有没有银镜产生,故错误。四、有机推断题(共2题,共14分)28、略
【分析】【分析】
C生成D,D发生氧化反应生成E,结合E的结构简式可知C的结构简式为则D为D用酸性高锰酸钾溶液氧化得到E;烃A与氯气在催化剂条件下反应得到B,B发生水解反应、酸化得到C,则A为B为E与氢氧化钠反应、酸化得到F为由信息并结合抗结肠炎药物有效成分的结构可知,F在浓硫酸、浓硝酸加热条件下发生反应生成G为G发生还原反应得到抗结肠炎药物有效成分。
(1)
根据结构简式可知结肠炎药物有效成分的分子式是A是甲苯;反应②为取代反应;
(2)
①A.该物质中含有亲水基酚羟基;羧基和氨基;所以水溶性比苯酚好,选项A正确;
B.含有氨基和羧基;所以能发生聚合反应,不能发生消去反应,选项B错误;
C.只有苯环能与发生加成反应,该物质最多可与发生反应;选项C错误;
D.酚羟基和羧基具有酸性;氨基具有碱性;所以该物质既有酸性又有碱性,选项D正确。
答案选AD;
②E为与足量NaOH溶液反应的化学方程式为
(3)
其同分异构体符合下列条件:a.遇溶液有显色反应,说明含有酚羟基;b.分子中甲基与苯环直接相连;c.苯环上共有三个取代基;三个取代基分别是硝基;甲基和酚羟基,如果硝基和甲基处于邻位,有4种结构;如果硝基和甲基处于间位,有4种结构;如果硝基和甲基处于对位,有2种结构,所以符合条件的有10种同分异构体;
硝基和酚羟基处于间位的其中一种同分异构体的结构简式:
(4)
甲苯和浓硝酸发生取代反应生成邻甲基硝基苯,邻甲基硝基苯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成邻硝基苯甲酸,邻硝基苯甲酸和盐酸反应生成邻氨基苯甲酸,其合成路线为【解析】(1)甲苯取代反应。
(2)AD
(3)10
(4)29、略
【分析】【分析】
化合物A与乙醇发生酯化反应产生B,B与脱去1分子水,得到C,C发生还原反应产生D;D发生氧化反应,醇羟基被氧化为醛基产生E,E与HCl及H2O作用产生F。
【详解】
(1)由C的结构简式可知C分子中的含氧官能团为醚键和酯基;
(2)A分子中含有羧基;可以与乙醇在浓硫酸催化下加热发生酯化反应,产生B,所以A→B的反应类型为酯化反应,酯化反应也叫取代反应;
(3)由流程可知B→F为酯基的还原反应,则从整个合成流程看,B→C的目的是保护羰基,防止其被LiAlH4还原;
(4)化合物F是其同分异构体满足条件:①能发生银镜反应,说明物质分子中应含有醛基,且水解后的溶液能使FeCl3溶液显紫色,该物质可为甲酸酯类,水解后的溶液能使FeCl3溶液显紫色;说明生成酚羟基;
②苯环上只有3个取代基;其中2个取代基相同且该取代基上只有1种氢;
③分子中只有4种不同化学环境的氢,则结构对称,可为
(5)以和为原料,制备首先是被催化氧化为与反应产生该物质与LiAlH4反应产生该物质与HCl、H2O反应产生故合成路线流程图以和为原料,制备,氧化生成羰基,与发生反应,还原、水解可生成目标物,反应的流程为:【解析】①.醚键、酯基②.取代反应(或酯化反应)③.保护羰基,防止其被LiAlH4还原(写出保护羰基即可得分)④.⑤.五、原理综合题(共2题,共16分)30、略
【分析】【详解】
(1)①该反应为气体体积减小的反应;增大压强平衡正向移动,选择在20Mpa~50Mpa高压下合成,有利于氨气的生成,能够用勒夏特列原理解释,故①不符合题意;
②该正反应方向为放热反应;升高温度平衡逆向移动,不利于氨气的生成,不能够用勒夏特列原理解释,故②符合题意;
③铁触媒作催化剂;可以加快反应速率,但平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,故③符合题意;
④将生成的氨液化并及时从体系中分离出来;减少生成物的浓度,平衡正向移动,有利于氨气的生成,能够用勒夏特列原理解释,故④不符合题意;
故选②③。
(2)①合成氨反应为气体体积减小的反应,容器B中气体达平衡,等效于在容器A中气体达平衡的基础上,缩小体积加压得到,加压平衡正向移动,生成更多的氨气,放出更多的热量,因此Q12;由于该反应为可逆反应,反应进行不彻底,即1mol不能完全反应,则<92.4;
②a.由①分析知,容器B相当于在容器A的基础上,缩小体积加压,平衡正向移动,的体积分数增大;a符合题意;
b.K只与温度有关,温度不变K不变,b不符合题意;
c.由a分析知,B相对于A平衡正向移动,减小,但体积缩小的影响大于平衡移动使减小的影响,因而增大;c符合题意;
d.和的起始量和消耗量均按照化学计量数之比进行,则平衡时不变;d不符合题意;
故选ac。
(3)①A.若气密性不好;生成的氨气有损失,测定结果将偏低,A正确;
B.滴定终点时滴定管尖嘴口有气泡;消耗的NaOH标准溶液偏少,测定结果将偏高,B错误;
C.长玻璃管的作用是平衡气压;若玻璃管液面迅速上升,说明体系压强过大,应立即撤去酒精灯,C正确;
D.达到滴定终点时;溶液颜色由无色变为浅红色,且半分钟不恢复原色,立即停止滴定并读数,D错误;
故选AC。
②HCl先后发生两个化学反应:NH3+HCl=NH4Cl,HCl+NaOH=NaCl+H2O。与氨气反应的n(HCl)=-=根据氨气和HCl的关系式知,n(N)=n(NH3)=n(HCl)=则样品中氨的质量分数为
(4)A.当时;正;逆反应速率相等,反应达平衡状态,故A不符合题意;
B.该反应是气体体积增大的反应;气体总压强不断增大,当其不变时,反应达平衡状态,故B符合题意;
C.容器体积不变;混合气体质量逐渐增大,当混合气体的密度不变时,反应达平衡状态,故C符合题意;
D.体系中只有CO2和NH3为气体;且二者始终按1:2生成,则混合气体的平均摩尔质量始终不变,不能作为反应达平衡的标志,故D不符合题意;
故选BC。
(5)由表格数据可知,升高温度,平衡总压强增大,说明平衡正向移动,正反应为吸热反应,该反应为熵增反应,
(6)时缩小体积增大压强,瞬间增大,该反应为气体体积增大的反应,加压平衡逆向移动,逐渐减小,由于温度不变,不变,当时重新达到平衡,与时相等,至反应处于平衡状态,不变,由此可画出曲线图为【解析】(1)②③
(2)<<ac
(3)AC
(4)BC
(5)>>
(6)31、略
【分析】【分析】
根据流程先后;分析各步处理的作用或可能的化学反应,理解图中一些字词的含义。在此基础上,结合小题中的条件逐一解答相关问题。
【详解】
(1)正极材料中的铝在碱浸时反应的离子方程式为提高浸出率的方法有减小原料粒径(或粉碎);适当增加溶液浓度、适当升高温度、搅拌、多次浸取等方法。
(2)废旧锂离子电池拆解前进行“放电处理”,从负极中脱出;经由电解质向正极移动并进入正极材料中,有利于提高锂元素的回收率。
(3)中元素为+1价,元素为-2价,故元素化合价为+3价,为难溶物,为强电解质,还原中+3价元素,反应的离子方程式为
(4)由图可知,在条件下钴的浸出率最高。
(5)沉淀完全时
mol/L;
(6)与反应分别生成与高温烧结固相合成根据原子守恒可得到化学方程式为【解析】减小原料粒径(或粉碎)、适当增加溶液浓度、适当升高温度、搅拌、多次浸取等从负极中脱出,经由电解质向正极移动并进入正极材料中+3价9.15六、元素或物质推断题(共3题,共30分)32、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)由图像知,开始加入2V0NaOH不产生沉淀,溶液中一定含有H+,此时发生的反应为H++OH-=H2O;接着加入2V0~5V0NaOH产生沉淀且沉淀量达最大,但消耗8V0~9V0NaOH时沉淀完全溶解,溶液中一定含有Al3+,一定不含Mg2+和Fe3+;加入5V0~8V0NaOH时沉淀不发生变化,发生的反应为NH4++OH-=NH3·H2O,溶液中一定含有NH4+。综上分析,溶液中一定存在的阳离子为H+、Al3+、NH4+,一定不存在的阳离子是Mg2+、Fe3+。
(2)由于CO32-与H+、Al3+不能大量共存,AlO2-与H+、Al3+、NH4+不能大量共存,溶液中一定不存在的阴离子为CO32-、AlO2-。
(3)根据上述分析,随着NaOH溶液的加入,图像中依次发生的反应为:H++OH-=H2O、Al3++3OH-=Al(OH)3↓、NH4++OH-=NH3·H2O、Al(
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