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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年北师大版必修2化学下册阶段测试试卷527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8题,共16分)1、N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0反应达到平衡状态后,改变某一条件,下列图像与条件变化一致的是。A.升高温度B.增大N2浓度C.改变压强D.加入催化剂
A.AB.BC.CD.D2、下列实验操作简便、科学、易成功且现象正确的是A.将乙酸和乙醇的混合液注入浓硫酸中制备乙酸乙酯B.将铜丝在酒精灯外焰上加热变黑后再移至内焰,铜丝恢复原来的红色C.在试管中注入2mL苯酚溶液,再滴入几滴FeCl3溶液后,溶液即有紫色沉淀生成D.向苯酚溶液中滴加几滴稀溴水出现白色沉淀3、已知H—Cl键的键能为431kJ•mol-1,H—H键的键能是436kJ•mol-1下列叙述正确的是A.每生成1molH—Cl键放出431kJ能量B.每生成1molH—Cl键吸收431kJ能量C.每拆开1molH—Cl键放出431kJ能量D.每拆开1molH—H键放出436kJ能量4、下列变化中,前者是物理变化,后者是化学变化,且都有明显颜色变化的是A.打开盛装NO的集气瓶;冷却NO2气体B.加热氯化铵晶体;用冰水冷却SO3气体C.木炭吸附NO2气体;将氯气通入品红溶液中D.向品红溶液中加入Na2O2;向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液5、氮是生命活动不可缺少的重要元素。下列叙述错误的是A.氮气既可作氧化剂又可作还原剂B.氮气和氧气在放电条件下直接生成C.氮气是工业合成氨的原料之一D.氮的固定是将大气中的氮气转化成氮的化合物6、下列关于下图所示装置的叙述;错误的是。
A.Cu是负极,其质量逐渐减小B.H+向铁电极移动C.Fe电极上发生还原反应D.Cu片上有红棕色气体产生7、在一定温度下、容积不变的密闭容器中,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(s)达到平衡的标志的是()
①C的生成速率与C的消耗速率相等②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB③A、B、C的浓度不再改变④混合气体的密度不再改变⑤混合气体的总压强不再改变⑥混合气体的总物质的量不再改变⑦A、B、C、D浓度之比为1:3:2:2A.③④⑤⑥⑦B.①③④⑤⑥C.①②④⑦D.③④⑤⑥8、等质量的两份锌粉a和b,分别加入过量的稀硫酸中,并向a中加入少量铜粉,下图表示产生H2的体积(V)与时间(t)的关系正确的是A.B.C.D.评卷人得分二、填空题(共5题,共10分)9、(1)下列试剂可用于鉴别乙烷和乙烯的是___________(填字母)。
a.水b.四氯化碳c.酸性KMnO4溶液。
(2)从下列六种有机物中选择合适的物质;将其标号填在横线上。
A.CH2=CH2B.C.CH3CH2OHD.CH3COOCH2CH3E.CH3COOHF.葡萄糖。
①能通过加成反应使溴水褪色的是___________。
②能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀的是___________。
③能与Na2CO3溶液反应有气体生成的是___________。
(3)用反应Fe+2Fe3+=3Fe2+设计原电池,正极电极反应为___________。
(4)乙烯是石油化工的重要基础原料,一定条件下,乙烯可通过加聚反应获得高分子材料聚乙烯,其化学方程式为___________。10、氢氧燃料电池。电解质H2SO4溶液KOH溶液总反应2H2+O2=2H2O负极反应式________正极反应式________11、将影响反应速率条件的编号填在空格处。实例影响条件1.食物放在冰箱里能延长保质期________2.实验室将块状药品研细,再进行反应________3.用H2O2分解制O2时,加入MnO2________4.实验室制取H2时,用较浓的硫酸与Zn粒反应________
A.温度B.催化剂C.固体的表面积D.溶液的浓度12、按要求填空。
(1)甲烷在氧气中充分燃烧的化学方程式_________
(2)甲烷的电子式_______
(3)正丁烷的分子式______
(4)用电子式表示NaCl的形成过程___________
(5)画出钠原子结构示意图_______13、在压强为0.1MPa条件下,容积为VL的密闭容器中amolCO与2amolH2在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);CO的平衡转化率与温度;压强的关系如下图所示,则:
(1)①p1________p2(填“>”;“<”或“=”)。
②在其他条件不变的情况下,向容器中再增加amolCO与2amolH2,达到新平衡时,CO的平衡转化率________(填“增大”;“减小”或“不变”)。
③在p1下,100℃时,CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反应的平衡常数为______(用含a、V的代数式表示)。
(2)上图表示CO2与H2反应生成CH3OH和H2O的过程中能量(单位为kJ•mol﹣1)的变化,该反应的△H_________0,△S_______0。
(3)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化的曲线如图所示:
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=_________________________。
②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是________(填编号)。
A.升高温度。
B.将CH3OH(g)及时液化移出。
C.选择高效催化剂。
D.再充入1molCH3OH(g)和1molH2O(g)评卷人得分三、判断题(共5题,共10分)14、1molCH4与1molCl2在光照条件下反应,生成1molCH3Cl气体。(____)A.正确B.错误15、重金属盐能使蛋白质变性,所以误食重金属盐会中毒。(_______)A.正确B.错误16、天然橡胶聚异戊二烯()为纯净物。(___)A.正确B.错误17、甲烷与Cl2和乙烯与Br2的反应属于同一反应类型。(______)A.正确B.错误18、吸热反应中,反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放出的总能量。_____A.正确B.错误评卷人得分四、工业流程题(共3题,共6分)19、磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。一种回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片(主要成分LiFePO4;炭黑和铝箔)中金属的流程如下:
(1)步骤①中“碱溶”反应的化学方程式为_____。
(2)步骤②中反应的离子方程式为_____。若用H2O2代替HNO3,其优点是_____。
(3)步骤③沉淀的主要成分是_____。
(4)步骤④中生成含Li沉淀_____(填“能”或“不能”)用硫酸钠代替碳酸钠,原因是_____。20、某工厂以硝酸为原料生产亚硝酸钠的工艺流程如图,等物质的量的和恰好能被溶液在吸收塔中完全吸收生成
(1)吸收塔中发生反应的化学方程式是_______。
(2)分解塔中需要严格控制硝酸的浓度,目的是_______。
(3)向母液中加入硝酸,发生反应经结晶可制得副产品对该过程中产生的的处理方法是_______。
(4)可用碱液吸收氮氧化物(),其化学方程式为根据上述原理,下列气体通入过量溶液后一定有剩余的是_______。
A.和B.和
C.和D.和21、高纯二氧化硅可用来制造光纤。某蛇纹石的成分见下表:
通过下图流程可由蛇纹石制备较纯净的二氧化硅。
(1)蛇纹石中涉及的可溶性金属氧化物有___________________(写化学式)。
(2)步骤①中涉及SiO2反应的离子方程式为_________________________。
(3)滤渣A的成分有__________________(填化学式)。
(4)步骤②中洗涤沉淀的方法是_____________________________________________。
(5)步骤③反应的化学方程式为_______________________________________;实验室进行步骤③需要用到的仪器有坩埚、泥三角、酒精灯、玻璃棒、________和____________。评卷人得分五、有机推断题(共4题,共40分)22、某研究小组从甲苯出发;按下列路线合成治疗急慢性支气管炎药物盐酸溴己新。
请回答:
(1)下列说法不正确的是________________。
A.反应①~⑤均为取代反应。
B.化合物A与NaOH醇溶液共热能发生消去反应。
C.化合物E具有弱碱性。
D.盐酸溴己新的分子式为C14H21ClBr2N2
(2)化合物B的结构简式是______________________。
(3)反应⑤的化学方程式是_______________________。
(4)写出同时符合下列条件的C的所有同分异构体的结构简式_______________。
①红外光谱检测表明分子中含有六元环;
②1H-NMR显示分子中有五种不同环境的氢原子。
(5)设计以苯、一溴甲烷为原料合成化合物C的流程图(无机试剂任选)________。23、石油是一种重要的化工原料。A~G是中学化学中常见有机物;它们之间的转化关系如下图所示(部分产物和反应条件已略去),其中A为气态烃,标准状况下密度为1.25g/L,F为最简单的芳香烃。
请回答下列问题:
(1)A的名称为____________,D的官能团名称为____________。
(2)反应①所用试剂X的电子式为________,反应类型为____________。
(3)写出能与NaHCO3反应产生CO2的E的同分异构体的结构简式______________。
(4)已知:绿色化学的核心内容之一是“原子经济性”,即原子的理论利用率为100%。则反应②~④符合绿色化学要求的是____________(填字母标号)。
a.全部b.反应②和反应③
c.反应③和反应④d.只有反应③
(5)写出反应④和⑤的化学方程式:
④_________________________;
⑤_________________________。24、已知溴乙烷在溶液中加热可以生成乙醇,其反应方程式为以乙烯为原料合成化合物C的流程如下所示:
(1)写出A的结构简式__________;
(2)反应①④的反应类型分别为_______、_________;
(3)写出反应①和④的化学方程式:
①__________;
②_________。25、聚酰亚胺是重要的特种工程材料;已广泛应用在航空;航天、纳米、液晶、激光等领域。某聚酰亚胺的合成路线如下(部分反应条件略去)。
已知:
i、
ii、
iii、CH3COOH+CH3COOH(R代表烃基)
(1)A所含官能团的名称是________。
(2)①反应的化学方程式是________。
(3)②反应的反应类型是________。
(4)I的分子式为C9H12O2N2,I的结构简式是________。
(5)K是D的同系物,核磁共振氢谱显示其有4组峰,③的化学方程式是________。
(6)1molM与足量的NaHCO3溶液反应生成4molCO2,M的结构简式是________。
(7)P的结构简式是________。评卷人得分六、计算题(共3题,共30分)26、T°C时,将6molA(g)和2molB(g)充入2L的恒容密闭容器中发生反应:3A(g)+B(g)⇌mC(g)+2D(s)。测得2s内C(g)的平均反应速率为0.3mol·L-1·s-1;且2s末D(g)的物质的量为1.2mol。
请回答下列问题:
(1)m=_____
(2)2s内用物质A表示的平均反应速率为______。
(3)2s末时物质B的转化率为_____
(4)从2s末开始到C的浓度变为1.2mol·L-1时所用的时间____2s(填"大于”“小于”或”等于”)27、(1)已知完全分解吸收热量,1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收的能量,则分子中化学键断裂时需吸收的能量为______
(2)用生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A可实现氯元素的循环使用。
反应A:
已知:i.反应A中被氧化,放出的热量。
ii.
断开键与断开键所需能量相差为______kJ。28、(1)在某一容积为2L的密闭容器中;某一反应中A;B、C、D四种气体的物质的量n(mol)随时间t(min)的变化曲线如图所示:
回答下列问题:
①该反应的化学方程式为___。
②前2min用A的浓度变化表示的化学反应速率为__。在2min时;图像发生改变的原因可能是__(填字母)。
a.增大压强b.降低温度c.加入催化剂d.增加A的物质的量。
(2)在100℃时,将0.01mol的N2O4气体充入0.1L的密闭容器中发生反应;隔一定时间对该容器内的物质进行分析,得到如下表格:
。时间/s
浓度/mol·L-1
0
20
40
60
80
100
c(N2O4)/mol·L-1
0.100
0.070
0.050
a
b
c
c(NO2)/mol·L-1
0.000
0.060
d
0.120
0.120
0.120
试填空:
①该反应的化学方程式__,达到平衡时N2O4的转化率为__。
②在0~20s内,四氧化二氮的平均反应速率为__。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、B【分析】【详解】
A.焓变为负;升高温度平衡逆向移动,则氮气的转化率减小,与图不一致,故A错误;
B.增大N2浓度;正反应速率瞬间增大,逆反应速率逐渐增大,与图一致,故B正确;
C.正反应为气体体积减小的反应;增大压强平衡正向移动,则压强大的对应氨气的物质的量分数大,与图不一致,故C错误;
D.催化剂不影响平衡移动;则气体的总压强不变,与图不一致,故D错误;
故选B。2、B【分析】【详解】
A;制取乙酸乙酯时;应该将浓硫酸注入乙醇中,边滴边搅拌,冷却后再加入乙酸,故A错误;
B;将铜丝在酒精灯外焰上加热变为黑色氧化铜;再移至内焰,氧化铜与乙醇蒸气发生反应生成乙醛、水和铜,所以恢复原来的红色,故B正确;
C、在试管中注入2mL苯酚溶液,再滴入几滴FeCl3溶液后;溶液变为紫色,没有沉淀生成,故C错误;
D、向苯酚溶液中滴加浓溴水产生2,4,6-三溴苯酚白色沉淀,故D错误。3、A【分析】【分析】
【详解】
A.成键释放能量,H—Cl键的键能为431kJ•mol-1;即每生成1molH—Cl键放出431kJ能量,A正确;
B.成键释放能量;每生成1molH—Cl键放出431kJ能量,B错误;
C.断键吸收能量;每拆开1molH—Cl键吸收431kJ能量,C错误;
D.断键吸收能量;每拆开1molH—H键吸收436kJ能量,D错误;
综上所述答案为A。4、C【分析】【详解】
A.打开盛装NO的集气瓶,NO被氧化为NO2;发生的是化学反应,不是物理变化,故A错误;
B.加热氯化铵晶体,为化学变化,没有颜色变化;用冰水混合物冷却SO3气体;是物理变化,没有颜色变化,故B错误;
C.木炭吸附NO2气体;颜色变浅,属于物理变化;将氯气通入品红溶液中,次氯酸具有漂白性,发生氧化还原反应,使品红褪色,属于化学变化,故C正确;
D.向品红溶液中加入Na2O2和向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液均为化学反应;故D错误;
故选C。5、B【分析】【分析】
【详解】
A.氮气中氮元素的化合价既可升高也可降低;所以既可作氧化剂也可作还原剂,A正确;
B.氮气和氧气在放电条件下反应只能生成NO,不能生成NO2,因为在此条件下NO2完全分解;B错误;
C.工业合成氨时;以氮气;氢气为原料,提供高温、高压、催化剂等条件,所以氮气是工业合成氨的原料之一,C正确;
D.氮的固定是将大气中游离态的氮(即氮气)在适当的条件下转化为氮的化合物(如NH3;NO等);D正确;
故选B。6、D【分析】【分析】
铁和浓硝酸常温下钝化,故原电池发生的氧化还原方程式为铜作负极,铁作正极,据此解题。
【详解】
A.根据总反应铜的化合价升高,失电子,做负极,铜单质变离子,质量减小,故A正确;
B.原电池中;阳离子移向正极,故B正确;
C.铁作正极;发生还原反应,故C正确;
D.硝酸根在正极铁上得到电子生成红棕色的二氧化氮气体;故D错误;
故选D。7、B【分析】【详解】
①C的生成速率与C的分解速率相等,即v正=v逆;能说明该反应达到平衡状态,故选;
②无论该反应是否达到平衡状态;单位时间内amolA生成,同时生成3amolB,不能作为达到平衡的标准,故不选;
③反应达到平衡状态时;各物质的含量保持不变,浓度也不变,所以A;B、C的浓度不再变化,说明该反应达到平衡状态,故选;
④该反应前后气体的总质量发生改变;当容器体积一定时,混合气体的密度不再发生改变,说明该反应达到平衡状态,故选;
⑤该反应是一个反应前后气体体积改变的反应;当体积不变时,密闭容器中混合气体的总压强不再变化,说明混合气体的物质的量不变,所以能说明反应达到平衡状态,故选;
⑥该反应是一个反应前后气体的物质的量改变的化学反应;当混合气体的物质的量不再变化时,能说明该反应达到平衡状态,故选;
⑦达平衡时;A;B、C三种物质的分子数之比可能是1:3:2,也可能不是1:3:2,要根据反应开始时加入的A、B、C三种物质是否按1:3:2比例而定,所以不能说明该反应达到平衡状态,故不选;
综上;①③④⑤⑥满足题意,答案选B。
【点睛】
本题考查了化学平衡状态的判断,化学平衡状态的本质是正逆反应速率相等,此点是高考的热点,也是学习的难点。注意反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,必须是同一物质的正逆反应速率相等;反应达到平衡状态时,平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化,此类试题中容易发生错误的情况往往有:平衡时浓度不变,不是表示浓度之间有特定的大小关系;正逆反应速率相等,不表示是数值大小相等;对于密度、相对分子质量等是否不变,要具体情况具体分析等。8、A【分析】【分析】
【详解】
锌和硫酸反应,加入铜,形成锌、铜、稀硫酸原电池,加速金属锌和硫酸反应的速率,所以反应速率是:a>b,速率越大,锌完全反应时所用的时间越短,所以a所用的时间小于b的时间;产生氢气的量取决于金属锌的质量;参加反应的锌的质量相同,所以生成氢气的体积是相同。
故选A。二、填空题(共5题,共10分)9、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)乙烯含有碳碳双键;可发生加成;氧化反应,可用高锰酸钾溶液鉴别,故答案为:c;
(2)①CH2=CH2中含有碳碳双键;能通过加成反应使溴水褪色,故答案为:A;
②葡萄糖中含有醛基,能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀;故答案为:F;
③CH3COOH酸性强于碳酸,能与Na2CO3溶液反应生成二氧化碳气体;故答案为:E;
(3)用反应Fe+2Fe3+=3Fe2+设计原电池,正极得电子,发生还原反应,电极反应为:Fe3++e-=Fe2+,故答案为:Fe3++e-=Fe2+;
(4)乙烯是石油化工的重要基础原料,一定条件下,乙烯可通过加聚反应获得高分子材料聚乙烯,其化学方程式为nCH2=CH2故答案为:nCH2=CH2【解析】cAFEFe3++e-=Fe2+nCH2=CH210、略
【分析】【详解】
氢氧燃料电池中,氢气作负极,氧气作正极,当H2SO4溶液作电解质时,负极氢气失电子生成氢离子,负极反应式为:2H2-4e-=4H+,正极氧气得电子生成氧离子,氧离子在水溶液中不能稳定存在,结合氢离子生成水,正极反应式为:O2+4H++4e-=2H2O;当KOH溶液作电解质时,负极氢气失电子生成氢离子,氢离子结合氢氧根离子生成水,负极反应式为:2H2+4OH--4e-=4H2O,正极氧气得电子生成氧离子,氧离子在水溶液中不能稳定存在,结合水分子生成氢氧根离子,正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-。【解析】2H2-4e-=4H+2H2+4OH--4e-=4H2OO2+4H++4e-=2H2OO2+2H2O+4e-=4OH-11、略
【分析】【详解】
1.冰箱内温度较低;降低温度,反应速率减小,可延长保质期,故答案为A;
2.固体表面积的大小影响化学反应速率;表面积越大,反应速率越快,实验室将块状药品研细,可加快反应速率,故答案为C;
3.催化剂能加快反应速率,用H2O2分解制O2时,加入MnO2;起到催化剂的作用,能较快生成气体,故答案为B;
4.对于溶液中的化学反应,增大反应物浓度能加快反应速率,用较浓的硫酸与Zn粒反应,增大生成氢气的速率,但浓度不能过大,如是浓硫酸则不能生成氢气,故答案为D。【解析】①.A②.C③.B④.D12、略
【分析】【详解】
(1)甲烷在氧气中充分燃烧的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O;
(2)甲烷分子中碳原子与每个氢原子共用一对电子,电子式为
(3)烷烃的分子通式为CnH2n+2,正丁烷应有4个碳原子,分子式为C4H10;
(4)氯化钠是由钠离子和氯离子构成的离子化合物,其形成过程可以表示为:
(5)Na元素为11号元素,核电荷数为11,所以钠原子的结构示意图为【解析】CH4+2O2CO2+2H2OC4H1013、略
【分析】【分析】
(1)①采用“定一议二”法;固定同一温度,探究压强对CO转化率的影响即可分析得到结果;②温度容积不变,同等比例的增大反应物,相当于加压;据此作答;③用字母表示出物质的量浓度,代入平衡常数表达式即可计算出结果;
(2)生成物的总能量小于反应物的总能量则∆H<0;气体的物质的量减小的反应则熵变∆S<0,据此分析;
(3)①据图得到浓度变化量代入速率公式即可;
②根据勒夏特列原理;平衡总是向着减弱这种改变的方向移动,据此分析;
【详解】
(1)①相同温度下,同一容器中,增大压强,平衡向正反应方向移动,则CO的转化率增大,根据图像可知,P1<P2;故答案为:<;
②温度容积不变,向该容器内再增加amolCO与2amolH2,等效为开始加入2amolCO与4amolH2;同等比例的增大反应物,相当于加压,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即向正反应方向移动,则CO的转化率增大;
故答案为:增大;
③该温度下,平衡时n(CO)=amol×(1-0.5)=0.5amol,n(CH3OH)=n(CO)(参加反应)=amol×0.5=0.5amol,n(H2)=2amol-2×amol×0.5=amol,化学平衡常数
故答案为:
(2)由图可知;生成物的总能量小于反应物的总能量,因此,该反应的∆H<0;该反应为气体的物质的量减小的反应,因此其熵变∆S<0;
故答案为:<;<;
(3)①
故答案为:
②A.反应是放热反应;升温平衡逆向进行;故A错误;
B.将CH3OH(g)及时液化抽出;减少生成物的量,平衡正向进行,故B正确;
C.选择高效催化剂只能改变化学反应速率;不改变化学平衡,故C错误;
D.再充入1molCH3OH(g)和1molH2O(g);增大了生成物浓度,平衡逆向移动;
故答案为:B;
【点睛】
本题综合考查了化学平衡图像、平衡移动、平衡常数的计算、反应速率的计算等问题。其中(1)中的第③小问,难度较大,主要是含字母的计算学生比较惧怕,应对策略为用字母表示出物质的浓度,代入表达式即可。【解析】<增大<<B三、判断题(共5题,共10分)14、B【分析】【分析】
【详解】
甲烷和氯气反应,除了生成一氯甲烷,还生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳,故1mol甲烷和1mol氯气反应生成的一氯甲烷分子小于1mol,故错误。15、A【分析】【分析】
【详解】
重金属盐能使蛋白质变性凝结,所以误食重金属盐会中毒,故正确。16、B【分析】【分析】
【详解】
天然橡胶分子所包含的链节数不同,即n值不同,所以天然橡胶聚异戊二烯为混合物,该说法错误。17、B【分析】【分析】
【详解】
甲烷与Cl2反应属于取代反应,乙烯与Br2的反应属于加成反应,反应类型不同,故错误。18、A【分析】【分析】
【详解】
反应过程吸收能量的反应是吸热反应。反应物中的化学键断裂时吸收能量,生成物中化学键形成时放出能量。则吸热反应中,反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放出的总能量。故答案为:对。四、工业流程题(共3题,共6分)19、略
【分析】【分析】
步骤①中“碱溶”反应的化学方程式为2Al+2NaOH+6H2O=3H2↑+2Na[Al(OH)4],过滤分离出铝元素,步骤②滤渣中加入氧化性酸硝酸,将亚铁离子氧化为铁离子,强酸制弱酸有磷酸生成,产物为Li+、Fe3+、H3PO4、NO,加入碱液,铁离子生成Fe(OH)3沉淀;过滤分离出铁元素,滤液中加入碳酸钠,生成碳酸锂沉淀。
【详解】
(1)步骤①中“碱溶”反应的化学方程式为2Al+2NaOH+6H2O=3H2↑+2Na[Al(OH)4];
答案:2Al+2NaOH+6H2O=3H2↑+2Na[Al(OH)4]。
(2)步骤②中反应的离子方程式为3LiFePO4+NO3﹣+13H+=3Li++3Fe3++3H3PO4+NO↑+2H2O,若用H2O2代替HNO3;由于双氧水的还原产物是水,因此其优点是不产生氮氧化物大气污染物;
答案:3LiFePO4+NO3﹣+13H+=3Li++3Fe3++3H3PO4+NO↑+2H2O;不产生氮氧化物大气污染物。
(3)由以上分析可知步骤③沉淀的主要成分是Fe(OH)3;
答案:Fe(OH)3。
(4)硫酸锂易溶于水;不能用硫酸钠代替碳酸钠;
答案:不能;硫酸锂易溶于水,不能形成含锂沉淀。【解析】①.2Al+2NaOH+6H2O=3H2↑+2Na[Al(OH)4]②.3LiFePO4+NO3﹣+13H+=3Li++3Fe3++3H3PO4+NO↑+2H2O③.不产生氮氧化物大气污染物④.Fe(OH)3⑤.不能⑥.硫酸锂易溶于水,不能形成含锂沉淀。20、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)由等物质的量的一氧化氮和二氧化氮恰好能被碳酸钠溶液完全吸收,可知该反应的化学方程式为
(2)分解塔中需要严格控制硝酸的浓度,使二氧化硫与硝酸反应产生一氧化氮和二氧化氮的物质的量之比为便于在吸收塔中恰好转化为亚硝酸盐,所以目的是控制产物中和的比例。
(3)回收,补充适量将反应产生的一氧化氮部分氧化为二氧化氮,然后将混合气体通入吸收塔中循环利用。
(4)A项,发生反应再与反应,气体无剩余,A项错误;B项,发生反应气体无剩余,B项错误;C项,发生反应剩余气体为C项正确;D项,发生反应气体无剩余,D项错误。故选C。【解析】控制产物中和的比例回收,补充适量后,通入吸收塔中循环利用C21、略
【分析】【分析】
用足量的氢氧化钠浸泡,二氧化硅可以和氢氧化钠反应生成硅酸钠,过滤得滤液A为硅酸钠溶液,MgO和Fe2O3不能与氢氧化钠反应,滤渣A为MgO和Fe2O3;氧化钠;氧化钾与水反应生成氢氧化钠和氢氧化钾;硅酸钠溶液中加入盐酸生成硅酸沉淀,过滤、洗涤得滤渣B为硅酸,煅烧硅酸可得二氧化硅;
(1)氧化钠;氧化钾、氧化铁、氧化镁、二氧化硅中;氧化钠、氧化钾为可溶性金属氧化物;
(2)二氧化硅为酸性氧化物;与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水;
(3)与氢氧化钠溶液不反应的氧化物为滤渣;
(4)加入盐酸后的沉淀为硅酸;选择洗涤过滤后的硅酸的方法;
(5)硅酸不稳定受热易分解生成二氧化硅和水;依据灼烧固体操作选择合适的仪器。
【详解】
(1)蛇纹石中含有的可溶性金属氧化物有Na2O、K2O;它们能与水反应生成氢氧化钠和氢氧化钾;
(2)二氧化硅属于酸性氧化物,可与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,反应的离子方程式为:SiO2+2OH-=SiO32-+H2O;
(3)氧化钠与氧化钾属于可溶性氧化物,氧化铝属于两性氧化物,二氧化硅属于酸性氧化物,上述四种物质都能溶解在氢氧化钠溶液中,氧化镁和氧化铁属于碱性氧化物且难溶于水,因此,滤渣A的成分有MgO和Fe2O3;
(4)步骤②生成沉淀的成分是硅酸;洗涤过滤出的沉淀的方法是:向过滤器中注入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流出后,重复上述操作两到三次;
(5)步骤③用灼烧的方法使硅酸分解生成二氧化硅,化学方程式为:H2SiO3SiO2+H2O,实验室灼烧固体时需要用到的仪器有坩埚、泥三角、酒精灯、玻璃棒、坩埚钳和三脚架。【解析】Na2O、K2OSiO2+2OH-=SiO32-+H2OMgO和Fe2O3向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀,让水自然流下,重复操作2~3次H2SiO3SiO2+H2O坩埚钳三脚架五、有机推断题(共4题,共40分)22、略
【分析】【分析】
由流程图中各物质的结构简式和分子式可推知,甲苯与溴单质发生取代反应生成A,则A的结构简式为A在一定条件下与与硝酸发生取代反应生成B,B的结构简式为与C发生取代反应生成D,根据D的结构简式可得,C的结构简式为F和HCl反应生成盐酸溴己新,根据盐酸溴己新和F的分子式可推出F的结构简式为根据E和F的分子式变化,可知E与Br2单质在FeCl3做催化剂作用下发生取代反应生成F,则E的结构简式为由D和E的结构简式变化可知,D在Ni作催化剂作用下与H2发生还原反应生成E;据此分析解答。
【详解】
(1)A.根据分析反应④为加成反应;其他均为取代反应,故A错误;
B.A的结构简式为A中与Br原子相连碳原子的相邻碳原子上没有氢原子;且该碳原子在苯环上,与NaOH醇溶液不能发生消去反应,故B错误;
C.E的结构简式为E中含有氨基,具有碱性,故C正确;
D.根据盐酸溴己新的结构简式,每个未标注原子的节点为碳原子,每个碳原子形成4条共价键,不足键由氢原子补齐,则分子式为C14H21ClBr2N2;故D正确;
答案选AB;
(2)根据分析,化合物B的结构简式是
(3)根据分析,反应⑤为E与Br2单质在FeCl3作催化剂作用下发生取代反应生成F,化学方程式是+2Br2+2HBr;
(4)C的结构简式为其同分异构体中红外光谱检测表明分子中含有六元环;1H-NMR显示分子中有五种不同环境的氢原子,则C的所有同分异构体的结构简式共5种;
(5)以苯、一溴甲烷为原料合成化合物C,C的结构简式为首先在浓硫酸作催化剂与浓硝酸发生取代反应生成在Ni作催化剂作用下与H2发生还原反应生成在Ni作催化剂作用下与H2发生加成反应生成(或在Ni作催化剂作用下与足量的H2发生还原反应和加成反应直接生成),与一溴甲烷发生取代反应生成则合成路线为(或)。
【点睛】
本题的难度不大,解题关键在于根据流程中各物质的分子式和结构简式,利用逆合成法分析推断物质间结构变化和分子式的变化,据此判断反应类型和书写结构简式。【解析】AB+2Br2+2HBr(或)23、略
【分析】【分析】
A为气态烃,标准状况下密度为1.25g/L,则A的摩尔质量为22.4L/mol×1.25g/L=28g/mol,则A为乙烯,F为最简单的芳香烃,则F为苯,苯在FeBr3作作催化剂的条件下与溴单质发生取代反应生成溴苯,G为溴苯,乙烯与H2O在一定条件下发生加成反应生成乙醇,则X为H2O,B为乙醇(CH3CH2OH),乙醇在Cu作催化剂与氧气发生催化氧化反应生成乙醛,则C为乙醛(CH3CHO),乙醛继续被氧气氧化生成乙酸,D为乙酸(CH3COOH),乙酸与乙醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯,E为乙酸乙酯(CH3COOC2H5);据此分析解答。
【详解】
(1)根据分析;A的名称为乙烯,D为乙酸,含有的官能团名称为羧基;
(2)根据分析,反应①乙烯与H2O在一定条件下发生加成反应生成乙醇,则X为H2O,电子式为反应类型为加成反应;
(3)E为乙酸乙酯(CH3COOC2H5),其同分异构体能与NaHCO3反应产生CO2,说明结构中含有羧基,则符合要求的E的同分异构体的结构简式CH3CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)COOH;
(4)反应②为乙醇在Cu作催化剂与氧气发生催化氧化反应生成乙醛和水;原子的理论利用率不为100%;反应③为乙醛被氧气氧化只生成乙酸,原子的理论利用率为100%;反应④为乙酸与乙醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,原子的理论利用率不为100%;则反应②~④符合绿色化学要求的是反应③,答案选d;
(5)反应④为乙酸与乙醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,化学方程式:CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O;
反应⑤为苯在FeBr3作催化剂的条件下与溴单质发生取代反应生成溴苯,化学方程式:+Br2+HBr。【解析】乙烯羧基加成反应CH3CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)COOHdCH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O+Br2+HBr24、略
【分析】【分析】
乙烯和溴发生加成反应生成则A为结合已知条件可知,和NaOH水溶液可生乙烯和水发生加成反应生成乙醇,乙醇催化氧化生成乙醛,则B为CH3CHO,CH3CHO和氧气反应生成乙酸,乙酸和(HOCH2CH2OH)发生酯化反应生成C,则C为CH3COOCH2CH2OOCCH3;据此解答。
【详解】
(1)由分析可知,A为故答案为:
(2)乙烯和水发生加成反应生成乙醇,乙酸和发生酯化反应生成C;故答案为:加成反应;取代(酯化)反应;
(3)结合(2)可知,反应①化学方程式为:反应④的化学方程式为:故答案为:【解析】加成反应取代(酯化)反应25、略
【分析】【分析】
根据合成路线可知,A为乙烯,与水加成生成乙醇,B为乙醇;D为甲苯,氧化后生成苯甲酸,E为苯甲酸;乙醇与苯甲酸反应生成苯甲酸乙酯和水,F为苯甲酸乙酯;根据聚酰亚胺的结构简式可知,N原子在苯环的间位,则F与硝酸反应,生成再与Fe/Cl2反应生成则I为K是D的同系物,核磁共振氢谱显示其有4组峰,则2个甲基在间位,K为M分子中含有10个C原子,聚酰亚胺的结构简式中苯环上碳原子的位置,则L为被氧化生成M,M为
【详解】
(1)分析可知;A为乙烯,含有的官能团为碳碳双键;
(2)反应①为乙醇与苯甲酸在浓硫酸的作用下发生酯化反应,方程式为+C2H5OH+H2O;
(3)反应②中,F与硝酸反应,生成反应类型为取代反应;
(4)I的分子式为C9H12O2N2,根据已知ii,可确定I的分子式为C9H16N2,氨基的位置在-COOC2H5的间位,结构简式为
(5)K是D的同系物,D为甲苯,则K中含有1个苯环,核磁共振氢谱显示其有4组峰,则其为对称结构,若为乙基苯,有5组峰值;若2甲基在对位,有2组峰值;间位有4组;邻位有3组,则为间二甲苯,聚酰亚胺中苯环上碳原子的位置,则L为反应的方程式为+2CH3Cl+2HCl;
(6)1molM可与4molNaHCO3反应生成4molCO2,则M中含有4mol羧基,则M的结构简式为
(7)I为N为氨基与羧基发生缩聚
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