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文档简介
山东省德州市中学2025年高考化学五模试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、下列说法正确的是A.乙烯生成乙醇属于消去反应B.乙烷室温能与浓盐酸发生取代反应C.乙酸与甲酸甲酯互为同分异构体D.乙酸与溴乙烷均可发生加成反应2、常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()A.Na2S溶液中:SO42-、K+、Cl-、Cu2+B.的溶液:K+、AlO2-、CO32-、Na+C.饱和氯水中:Cl-、NO3-、Na+、SO32-D.碳酸氢钠溶液:K+、SO42-、Cl-、H+3、工业上氟气可作为火箭燃料中的氧化剂,氟单质的制备通常采用电解法。已知:KF+HF===KHF2,电解熔融的氟氢化钾(KHF2)和无水氟化氢的混合物制备F2的装置如图所示。下列说法错误的是A.钢电极与电源的负极相连B.电解过程中需不断补充的X是KFC.阴极室与阳极室必须隔开D.氟氢化钾在氟化氢中可以电离4、把铝粉和某铁的氧化物(xFeO•yFe2O3)粉末配成铝热剂,分成两等份.一份在高温下恰好完全反应后,再与足量盐酸反应;另一份直接放入足量的烧碱溶液中充分反应.前后两种情况下生成的气体质量比是5:7,则x:y为()A.1:1 B.1:2 C.5:7 D.7:55、烷烃命名中常使用三套数字,甲、乙、丙……,1、2、3……,一、二、三……。其中“一、二、三……”是说明A.碳原子数 B.烷基位置编号 C.氢原子数 D.同种烷基数目6、吗替麦考酚酯主要用于预防同种异体的器官排斥反应,其结构简式如下图所示。下列说法正确的是A.吗替麦考酚酯的分子式为C23H30O7NB.吗替麦考酚酯可发生加成、取代、消去反应C.吗替麦考酚酯分子中所有碳原子一定处于同一平面D.1mol吗替麦考酚酯与NaOH溶液充分反应最多消耗3molNaOH反应7、已知:25℃时,Ksp[Ni(OH)2]=2.0×10-15,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。将含Fe2O3、Ag、Ni的某型废催化剂溶于盐酸,过滤,滤渣为Ag,所得溶液中c(Ni2+)=c(Fe3+)=0.4mol/L。向该溶液中滴加一定浓度的NaOH溶液(假设溶液体积不变)。下列说法中正确的是A.金属活动性:Ag>NiB.加入NaOH溶液时,先产生Ni(OH)2沉淀C.当滴定到溶液pH=5时,溶液中lg约为10D.当滴定到溶液呈中性时,Ni2+已沉淀完全8、下列说法中,正确的是()A.一定条件下,将2gH2与足量的N2混合,充分反应后转移的电子数为2NAB.1mol与足量水反应,最终水溶液中18O数为2NA(忽略气体的溶解)C.常温下,46gNO2和N2O4组成的混合气体中所含有的分子数为NAD.100mL12mol·L-1的浓HNO3与过量Cu反应,转移的电子数大于0.6NA9、CH2=CH-CH=CH2通过一步反应不能得到的物质是A. B.C. D.CO210、分析如图装置,下列说法错误的是()A.虚线框中接直流电源,铁可能会被腐蚀B.虚线框中接灵敏电流计或接直流电源,锌都是负极C.虚线框中接灵敏电流计,该装置可将化学能转化为电能D.若将电解液改成硫酸锌溶液并接上直流电源,该装置可用于铁皮上镀锌11、某有机物的结构简式如图所示。下列关于该有机物的说法正确的是()A.该有机物能发生酯化、加成、氧化、水解等反应B.该有机物中所有碳原子不可能处于同一平面上C.与该有机物具有相同官能团的同分异构体有3种D.1mol该有机物最多与4molH2反应12、三种有机物之间的转化关系如下,下列说法错误的是A.X中所有碳原子处于同一平面B.Y的分子式为C.由Y生成Z的反应类型为加成反应D.Z的一氯代物有9种(不含立体异构)13、世界第一条大面积碲化镉薄膜“发电玻璃”生产线最近在成都投产,该材料是在玻璃表面镀一层碲化镉薄膜,光电转化率高。下列说法错误的是A.普通玻璃含有二氧化硅 B.该发电玻璃能将光能不完全转化为电能C.碲化镉是一种有机化合物 D.应用该光电转化技术可减少温室气体排放14、以下说法正确的是A.CH3CH2C(CH3)3的系统命名是:2,2―甲基丁烷B.H2、D2、T2互称为同位素C.乙酸、硬脂酸、软脂酸、油酸均属于同系物D.硝基乙烷(CH3CH2NO2)与甘氨酸(H2NCH2COOH)互称为同分异构体15、化学与生产生活密切相关,下列说法不正确的是()A.水华、赤潮等水体污染与大量排放硫、氮氧化物有关B.干千年,湿万年,不干不湿就半年——青铜器、铁器的保存C.国产大飞机C919使用的碳纤维是一种新型的无机非金属材料D.乙烯加聚后得到超高分子量的产物可用于防弹衣材料16、地球表面是易被氧化的环境,用括号内的试剂检验对应的久置的下列物质是否被氧化。正确的是()A.KI(AgNO3
溶液) B.FeCl2(KSCN
溶液)C.HCHO(银氨溶液) D.Na2SO3(BaCl2
溶液)二、非选择题(本题包括5小题)17、有机物A具有乙醛和乙酸中官能团的性质,不饱和烃B的摩尔质量为40g·mol-1,C中只有一个甲基,能发生银镜反应,有关物质的转化关系如图:已知:①同一个碳原子上连接2个碳碳双键的结构不稳定②RCH=CHOH→RCH2CHO请回答:(1)D的名称是________。(2)A~E中都含有的元素的原子结构示意图是________。(3)A+D→E的化学方程式______________________。(4)下列说法正确的是________。A.B能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色B.C与A在一定条件下都能发生银镜反应C.转化流程中浓H2SO4的作用相同D.可以用饱和Na2CO3溶液鉴别A、C、E三种无色物质18、在医药工业中,有机物G是一种合成药物的中间体,其合成路线如图所示:已知:R1ONa+R2X→R1OR2+NaX(R1与R2代表苯环或烃基、X代表卤素原子)RCOOH+SOCl2(液体)→RCOCl+HCl↑+SO2↑回答下列问题:(1)A与C在水中溶解度更大的是_________,G中官能团的名称是___________。(2)E→F的有机反应类型是________,F的分子式为______________。(3)由A→B反应的化学方程式为___________________。(4)物质D的结构简式为_________________。(5)B→C反应中加入NaOH的作用是________________。(6)写出一种符合下列条件的G的同分异构体_________________。①与G的苯环数相同;②核磁共振氢谱有5个峰;③能发生银镜反应19、高锰酸钾是常用的氧化剂。某化学小组在实验室以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备KMnO4,下图是实验室制备高锰酸钾的操作流程。已知:温度溶解度/gK2CO3KHCO3KMnO420℃11133.76.38请回答:(1)反应①的化学方程式为______________________________________,加热软锰矿、KClO3和KOH固体,除三脚架、玻璃棒、泥三角和铁坩埚外,还用到的仪器有___,不采用瓷坩埚而选用铁坩埚的理由是______________(2)反应②中氧化产物与还原产物的物质的量之比为___________________;上述流程中可以循环利用的物质是__________________________。(3)实验时,从滤液中得到KMnO4晶体的实验操作a为___________________,若CO2过量会生成KHCO3,导致得到的KMnO4产品的纯度降低其原因是________。20、1-溴丙烷是一种重要的有机合成中间体,实验室制备少量1-溴丙烷的实验装置如下:有关数据见下表:步骤1:在仪器A中加入搅拌磁子、12g正丙醇及20mL水,冰水冷却下缓慢加入25mL18.4mol·L-1的浓H2SO4;冷却至室温,搅拌下加入24gNaBr。步骤2:按如图所示搭建实验装置,缓慢加热,直到无油状物蒸馏出为止。回答下列问题:(1)使用油浴加热的优点主要有_____________.(2)仪器A的容积最好选用__________.(填字母)。A50mLB100mLC250mL.D500mL.(3)步骤1中如果不加入20mL水或者加入的水过少,烧瓶中会有大量红棕色蒸气产生,写出该反应的化学方程式:_____。(4)提纯产品的流程如下:①加入碳酸钠溶液的目的之一是通过反应除去产品中的Br2,已知反应中还原产物与氧化产物的物质的量之比为5:1,写出反应的离子方程式:________。②操作I得到的有机层中可能含有水、丁醇等杂质,检验水的试剂可选用______(填字母,下同)。a金属钠b胆矾c无水硫酸铜d碱石灰,③操作II选择的装置为______________。(5)本实验制得的纯产品为14.8g,则产率为_______(保留小数点后一位)。21、某学习小组按如下实验流程探究海带中碘含量的测定和碘的制取.实验一:碘含量的测定取0.0100mol/L的AgNO3标准溶液滴定100.00mL海带浸取原液,用电势滴定法测定碘的含量.测得的电动势(E)反映溶液中c(I﹣)变化,用数字传感器绘制出滴定过程中曲线变化如图所示:实验二:碘的制取另取海带浸取原液,甲、乙两种实验方案如图所示:已知:3I2+6NaOH→5NaI+NaIO3+3H2O请回答:(1)实验一中的仪器名称:仪器A______,仪器B______;实验二中操作Z的名称______.(2)根据表中曲线可知:此次滴定终点时用去AgNO3溶液的体积为______ml,计算该海带中碘的百分含量为______.(3)步骤X中,萃取后分液漏斗内观察到的现象是______.(4)下列有关步骤Y的说法,正确的是______A.应控制NaOH溶液的浓度和体积B.将碘转化成离子进入水层C.主要是除去海带浸取原液中的有机杂质D.NaOH溶液可以由乙醇代替方案乙中,上层液体加硫酸发生反应的离子方程式是______.(5)方案甲中采用蒸馏不合理,理由是______.
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、C【解析】
A.乙烯和水加成生成乙醇,是加成反应,故A不选;B.乙烷不能和浓盐酸发生取代反应,烷烃能和卤素单质在光照下发生取代反应,故B不选;C.乙酸和甲酸甲酯的分子式均为C2H4O2,两者结构不同,故互为同分异构体,故C选;D.乙酸中的羧基不能发生加成反应,溴乙烷没有不饱和键,也不能发生加成反应,故D不选。故选C。2、B【解析】A、Cu2+与S2-生成难溶物是CuS,不能大量共存,故错误;B、此溶液显碱性,这些离子大量共存,故正确;C、氯水中Cl2和HClO,具有强氧化性,能把SO32-氧化成SO42-,不能大量共存,故错误;D、HCO3-与H+反应生成CO2,不能大量共存,故错误。3、B【解析】
根据装置图,钢电极上产生H2,碳电极上产生F2,然后根据电解原理进行分析和判断;【详解】A、根据装置图,KHF2中H元素显+1价,钢电极上析出H2,表明钢电极上发生得电子的还原反应,即钢电极是电解池的阴极,钢电极与电源的负极相连,故A说法正确;B、根据装置图,逸出的气体为H2和F2,说明电解质无水溶液中减少的是氢和氟元素,因此电解过程需要不断补充的X是HF,故B说法错误;C、阳极室生成氟气,阴极室产生H2,二者接触发生剧烈反应甚至爆炸,因此必须隔开防止氟气与氢气接触,故C说法正确;D、由氟氢化钾的氟化氢无水溶液可以导电,可推知氟氢化钾在氟化氢中发生电离,故D说法正确。4、B【解析】
把铝粉和某铁氧化物xFeO•yFe2O3粉末配成铝热剂,分成两等份,一份在高温下恰好完全反应生成铁与氧化铝,Fe与盐酸反应生成FeCl2与H2,令一份直接加入足量的NaOH溶液分反应生成偏铝酸钠与氢气,前后两种情况下生成的气体质量比是5:7,设氢气物质的量分别为5mol、7mol,根据电子转移守恒,n(Fe)=n(H2)=5mol,n(Al)=7mol×=mol,假设xmolFeO、ymolFe2O3,由Fe元素守恒可知:x+2y=5,由电子转移守恒,可得:2x+2y×3=×3解得x=1,y=2,故x:y=1:2,故选:B。5、D【解析】
据烷烃的命名规则,理解所用数字的含义。【详解】烷烃系统命名时,甲、乙、丙……,表示主链碳原子数目。1、2、3……,用于给主链碳原子编号,以确定取代基在主链的位置。一、二、三……,用于表示相同取代基的数目。本题选D。6、D【解析】A.吗替麦考酚酯的分子中含有1个N原子,H原子是个数应该为奇数,故A错误;B.吗替麦考酚酯中含有碳碳双键,能够发生加成反应、含有酯基能够发生取代反应、但不能发生消去反应,故B错误;C.吗替麦考酚酯分子中含有亚甲基几个,所有碳原子可能处于同一平面,不是一定处于同一平面,故C错误;D.1mol吗替麦考酚酯含有2mol酯基和1mol酚羟基与NaOH溶液充分反应最多消耗3molNaOH,故D正确;故选D。7、C【解析】
A.Ag不能与盐酸反应,而Ni能与盐酸反应,因此金属活动性:Ni>Ag,故A错误;B.c(Ni2+)=0.4mol/L时,Ni2+刚好开始沉淀时溶液中,c(Fe3+)=0.4mol/L时,Fe3+刚好开始沉淀时溶液中,故先产生Fe(OH)3沉淀,故B错误;C.溶液pH=5时c(H+)=10-5mol/L,溶液中,,,则Ni2+未沉淀,c(Ni2+)=0.4mol/L,则,故C正确;D.当溶液呈中性时,c(OH-)=1×10-7mol/L,此时溶液中,故Ni2+未沉淀完全,故D错误;故答案为:C。8、D【解析】
A.一定条件下,将2gH2与足量的N2混合,发生反应N2+3H22NH3,该反应为可逆反应,不能进行彻底,充分反应后转移的电子数小于2NA,故A错误;B.1molNa218O2与足量水发生反应2Na218O2+2H2O===2Na18OH+2NaOH+18O2↑,最终水溶液中18O数为NA,故B错误;C.NO2、N2O4的摩尔质量不同,无法准确计算混合气体的组成,故C错误;D.浓HNO3与铜反应生成NO2,稀HNO3与铜反应生成NO,即Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,100mL12mol·L-1的浓HNO3中含有的n(HNO3)=0.1L×12mol·L-1=1.2mol,1.2molHNO3参与反应,若其还原产物只有NO2,则反应转移0.6mol电子,还原产物只有NO则反应转移0.9mol电子,100mL12mol·L-1的浓HNO3与过量Cu反应的还原产物为NO和NO2,因此转移的电子数大于0.6NA,故D正确。综上所述,答案为D。【点睛】浓硝酸与铜反应,稀硝酸也与铜反应,计算电子时用极限思维。9、A【解析】
A.CH2=CH-CH=CH2发生1,4加成生成,所以不能得到该物质,A符合题意;B.CH2=CH-CH=CH2与HCl发生1,4加成生成,B不符合题意;C.CH2=CH-CH=CH2发生加聚反应生成,C不符合题意;D.CH2=CH-CH=CH2燃烧生成CO2,D不符合题意;故合理选项是A。10、B【解析】
A.虚线框中接直流电源,铁作阳极时,铁会失电子被腐蚀,A正确;B.虚线框中接直流电源构成电解池,电解池中没有正、负极,B错误;C.虚线框中接灵敏电流计,构成原电池,把化学能转化为电能,C正确;D.若将电解液改成硫酸锌溶液并接上直流电源,Zn作阳极,Fe作阴极,可在铁皮上镀锌,D正确;故选B。11、D【解析】
有机物分子中含有苯环、碳碳双键和羧基,结合苯、烯烃和羧酸的性质分析解答。【详解】A.该有机物含有羧基能发生酯化反应,含有碳碳双键,能发生加成、氧化反应;但不能发生水解反应,A错误;B.由于苯环和碳碳双键均是平面形结构,且单键可以旋转,所以该有机物中所有碳原子可能处于同一平面上,B错误;C.与该有机物具有相同官能团的同分异构体如果含有1个取代基,可以是-CH=CHCOOH或-C(COOH)=CH2,有2种,如果含有2个取代基,还可以是间位和对位,则共有4种,C错误;D.苯环和碳碳双键均能与氢气发生加成反应,所以1mol该有机物最多与4molH2反应,D正确;答案选D。12、B【解析】
A.X的结构简式为,分子结构中含有两个碳碳双键,均为平面结构,结构中的非双键碳原子相当于乙烯基中的氢原子,则所有碳原子处于同一平面,故A正确;B.Y的结构简式为,其分子式为C10H14O2,故B错误;C.由Y生成Z的反应为碳碳双键与氢气的加成,则反应类型为加成反应,故C正确;D.Z的等效氢原子有9种,则一氯代物有9种(不含立体异构),故D正确;故答案为B。13、C【解析】
A.玻璃成分为硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅,故A正确,但不符合题意;B.该发电玻璃能将光能转化为电能,但是不能完全转化,存在能量损耗,故B正确,但不符合题意;C.碲化镉不含碳元素,是一种无机化合物,不是有机化合物,故C错误,但符合题意;D.应用该光电转化技术可减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放,故D正确,但不符合题意;故选:C。14、D【解析】
A.CH3CH2C(CH3)3的系统命名为2,2―二甲基丁烷,A项错误;B.同位素是质子数相同、中子数不同的原子。H2、D2、T2为单质分子,B项错误;C.同系物的结构相似,分子组成相差若干“CH2”。乙酸(CH3COOH)、硬脂酸(C17H35COOH)、软脂酸(C15H31COOH)属于同系物,它们与油酸(C17H33COOH)不是同系物,C项错误;D.同分异构体的分子式相同、结构不同。硝基乙烷(CH3CH2NO2)与甘氨酸(H2NCH2COOH)为同分异构体,D项正确。本题选D。15、A【解析】
A.含N、P的大量污水任意排向湖泊和近海,会造成水体的富营养化,引起水华、赤潮等水体污染,与硫的排放无关,故A错误;B.青铜器、铁器在潮湿的环境中容易发生电化学腐蚀,在干燥的环境中,青铜器、铁器只能发生缓慢的化学腐蚀,在地下,将青铜器、铁器完全浸入水中,能够隔绝氧气,阻止化学腐蚀和电化学腐蚀的发生,因此考古学上认为“干千年,湿万年,不干不湿就半年”,故B正确;C.碳纤维是碳单质,属于新型的无机非金属材料,故C正确;D.乙烯加聚后得到超高分子量的产物聚乙烯纤维材料具有优良的力学性能、耐磨性能、耐化学腐蚀性能等,可用于防弹衣材料,故D正确;答案选A。16、B【解析】
A.KI是否变质均能与硝酸银溶液反应生成碘化银沉淀,可以用淀粉溶液检验是否变质,故A不选;B.FeCl2溶液变质混有FeCl3,则加KSCN可检验铁离子,能检验是否变质,故B选;C.HCHO变质生成HCOOH,银氨溶液与甲醛、甲酸均能反应,所以不能检验,故C不选;D.Na2SO3溶液变质生成Na2SO4,Na2SO3、Na2SO4均能与氯化钡生成白色沉淀,所以加氯化钡不能检验变质,故D不选;故选:B。二、非选择题(本题包括5小题)17、正丙醇HCOOH+CH3CH2CH2OHH2O+HCOOCH2CH2CH3ABD【解析】
不饱和烃B的摩尔质量为40g·mol-1可知B的分子式为C3H4,不饱和度为2,同一个碳原子上不能连两个碳碳双键,可推测B为丙炔:CH3C≡CH,B物质与H2O反应类型为加成反应,由已知信息②RCH=CHOH→RCH2CHO可知C为丙醛CH3CH2CHO,丙醛与H2发生加成反应生成正丙醇CH3CH2CH2OH。根据E的分子式可推知A为甲酸,其分子中既含有羧基又含有醛基,则有机物A具有乙醛和乙酸中官能团的性质,A~E中都含有碳元素,原子结构示意图是,据此分析解答。【详解】不饱和烃B的摩尔质量为40g·mol-1可知B的分子式为C3H4,不饱和度为2,同一个碳原子上不能连两个碳碳双键,可推测B为丙炔:CH3C≡CH,B物质与H2O反应类型为加成反应,由已知信息②RCH=CHOH→RCH2CHO可知C为丙醛CH3CH2CHO,丙醛与H2发生加成反应生成正丙醇CH3CH2CH2OH。根据E的分子式可推知A为甲酸,其分子中既含有羧基又含有醛基,则有机物A具有乙醛和乙酸中官能团的性质,A~E中都含有碳元素,原子结构示意图是,(1)由以上分析知,D为CH3CH2CH2OH,名称是正丙醇;故答案为:正丙醇;(2)A~E中都含有碳元素,原子结构示意图是;故答案为:;(3)A为甲酸,D为CH3CH2CH2OH,A+D→E的化学方程式为HCOOH+CH3CH2CH2OHH2O+HCOOCH2CH2CH3;故答案为:HCOOH+CH3CH2CH2OHH2O+HCOOCH2CH2CH3;(4)A.B为丙炔:CH3C≡CH,含有碳碳三键,能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,故正确;B.C为CH3CH2CHO,A为HCOOH,均含有醛基,则C与A在一定条件下都能发生银镜反应,故正确;C.A为甲酸,在浓硫酸加热的条件下生成CO,浓硫酸作脱水剂;A和D在浓硫酸加热的条件下发生酯化反应,浓硫酸作催化剂、吸水剂,因此转化流程中浓H2SO4的作用不相同,故错误;D.A为甲酸,C为CH3CH2CHO,E为甲酸丙酯,甲酸与Na2CO3溶液反应生成二氧化碳气体;CH3CH2CHO与Na2CO3溶液互溶,无明显的现象;甲酸丙酯的密度比水小,不溶于饱和Na2CO3溶液中,会分层;现象不同,所以可以用饱和Na2CO3溶液鉴别A、C、E三种无色物质,故正确;故答案为:ABD。【点睛】甲酸与Na2CO3溶液反应生成二氧化碳气体;CH3CH2CHO与Na2CO3溶液互溶,无明显的现象;甲酸丙酯在饱和Na2CO3溶液中会分层;现象不同,可以用饱和Na2CO3溶液鉴别该三种无色物质,这是学生们的易错点。18、C羰基(或酮基)、醚键取代反应C8H7OCl或C8H7ClO催化剂、促进水解【解析】
与氯气反应生成,在氢氧化钠溶液作用下反应生成,根据信息与CH2I2反应生成,根据信息E和SOCl2反应生成F,与F反应生成G。【详解】⑴A是苯酚在水中溶解度不大,C为盐,在水解溶解度大,因此A与C在水中溶解度更大的是C,根据G的结构得到G中官能团的名称是羰基、醚键;故答案为:C;羰基(或酮基)、醚键。⑵E→F是—OH变为—Cl,Cl取代羟基,因此有机反应类型是取代反应,根据F的结构简式得到F的分子式为C8H7OCl或C8H7ClO;故答案为:取代反应;C8H7OCl或C8H7ClO。⑶由A→B反应是氯原子取代羟基的邻位上的氢,其化学方程式为;故答案为:。⑷根据D和F生成G的反应得到物质D的结构简式为;故答案为:。⑸根据B的结构(),加入NaOH溶液得到C(),反应中加入NaOH的作用是催化剂、促进水解;故答案为:催化剂、促进水解。⑹①与G的苯环数相同;②核磁共振氢谱有5个峰,说明对称性较强;③能发生银镜反应说明有醛基或则甲酸酯,则符合条件的G的同分异构体;故答案为:。19、(1)KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O酒精灯、坩埚钳瓷坩埚中的SiO2会与KOH发生反应2:1KOH、MnO2蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥KHCO3的溶解度较小,滤液蒸发浓缩降温结晶时KHCO3会随KMnO4一同结晶析出【解析】
以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备KMnO4晶体,软锰矿固体和KOH固体混合在铁坩埚中煅烧,得到墨绿色熔块,为K2MnO4,冷却后溶于水其水溶液呈深绿色,这是锰酸根在碱溶液中的特征颜色,边加热边通入适量二氧化碳气体,调节溶液pH趁热过滤得到MnO2和KMnO4溶液,冷却结晶得到KMnO4晶体。⑴加热条件下,MnO2、KOH和KClO3反应生成K2MnO4、KCl、H2O,熔融固体物质需要在坩埚内加热,加热熔融物含有碱性物质KOH应该用铁坩埚;瓷坩埚中的二氧化硅和强碱反应,坩埚被腐蚀;⑵工艺流程可知,CO2使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入CO2太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、KMnO4;氧化还原反应中的氧化剂是元素化合价降低的物质,还原剂是元素化合价升高的物质,结合化学方程式定量关系和电子守恒计算;流程中需要加入的物质在后面有生成该物质,该物质可以循环利用;⑶从滤液中得到物质的方法是浓缩蒸发,冷却结晶,过滤或抽滤得到晶体;工艺流程可知,二氧化碳使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入二氧化碳太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、高锰酸钾;【详解】(1).加热条件下,MnO2、KOH和KClO3反应生成K2MnO4、KCl、H2O,反应的化学方程式为3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O;加热软锰矿、KClO3和KOH固体混合物时,由于KOH会与瓷坩埚中的SiO2发生反应:2KOH+SiO2K2SiO3+H2O腐蚀坩埚,而不与Fe发生反应,所以要用铁坩埚;故答案为KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O;酒精灯、坩埚钳;瓷坩埚中的SiO2会与KOH发生反应;(2).由流程图可知,二氧化碳使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入二氧化碳太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、KMnO4,在加热浓缩时,会有KHCO3和KMnO4晶体一起析出,实验中通入适量二氧化碳时体系中可能发生反应的离子方程式为:3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2↓+2CO32-,2OH-+CO2=CO32-+H2O,其中氧化还原反应中氧化剂和还原剂都是KMnO4,所以氧化剂和还原剂的质量比即为反应的物质的量之比为1:2,调节溶液pH过程中,所得氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1;从流程图可以看出,需要加入的物质有MnO2、KOH、KClO3、CO2(水可以不考虑),反应中又生成KOH、MnO2,故KOH、MnO2是可以循环利用的物质,故答案为:2:1;KOH、MnO2;(3).依据流程中的信息,滤液中含有大量的高锰酸钾和碳酸钾,再根据表中的溶解度数据可知,高锰酸钾在室温下的溶解度较小,而碳酸钾的溶解度很大,因此,从滤液中得到KMnO4晶体的实验操作是浓缩蒸发,冷却结晶、过滤或抽滤得到晶体;工艺流程可知,二氧化碳使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入二氧化碳太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、KMnO4,在加热浓缩时,会有KHCO3和KMnO4晶体一起析出,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;KHCO3的溶解度比K2CO3小得多,滤液蒸发浓缩时KHCO3会随KMnO4一起结晶析出;【点睛】化学工艺流程题是高考的热点内容,每年都会涉及,体现了化学知识与生产实际的紧密联系工艺流程题一般由多步连续的操作组成,每一步操作都有其具体的目标、任务;解答时要看框内,看框外,里外结合;边分析,边思考,易处着手;先局部,后全盘,逐步深入;而且还要看清问题,不能答非所问。要求用理论回答的试题应采用“四段论法”:本题改变了什么条件(或是什么条件)→根据什么理论→所以有什么变化→结论;化学工艺流程一般涉及氧化还原反应方程式的书写、化学反应原理知识的运用、化学计算、实验基本操作等知识,只要理解清楚每步的目的,加上夯实的基础知识,此题能够很好的完成。20、受热均匀、便于控制温度B2NaBr+2H2SO4(浓)==Na2SO4+Br2+2H2O+SO23Br2+3CO32-==5Br-+3CO2+BrO3-cb60.2%【解析】
(1)油浴加热可以更好的控制温度;(2)加热时烧杯中所盛液体体积为烧杯容积的一半为最佳;(3)根据有红棕色蒸气Br2产生,可知浓硫酸与NaBr发生了氧化还原反应,据此可以写出反应的化学方程式。(4)①Br2与碳酸钠溶液反应时,Br2发生了自身氧化还原反应,据此写出反应的离子方程式。②钠与丁醇反应,碱石灰吸水无明显现象,胆矾无法吸水;③操作II为蒸馏;(5)根据进行计算。【详解】(1)使用油浴加热的优点为受热均匀、容易控制温度,故答案为:受热均匀、便于控制温度;(2)12g正丙醇的体积为,共加入液体15mL+20mL+25mL=60mL,所以选用100mL烧瓶较合适,故答案为:B;(3)根据有红棕色蒸气Br2产生,可知反应过程中浓硫酸将溴离子氧化成溴单质,浓硫酸被还原成二氧化硫,根据电子守恒和元素守恒可写出方程式,故答案为:2NaBr+2H2SO4(浓)==Na2SO4+Br2+2H2O+SO2;(4)①Br2与碳酸钠溶液反应时,Br2发生了自身氧化还原反应,根据反应中还原产物与氧化产物的物质的量之比为5:1可知产物为Br-和BrO3-,故答案为:3Br2+3CO32-==5Br-+3CO2+BrO3-;②钠与丁醇反应,碱石灰吸水无明显现象,胆矾无法吸水,无水硫酸铜遇水变蓝,故答案为:c;③蒸馏时温度计水银球应该在支管口处,而且冷凝管应该选择直形冷凝管,故答案为:b;(5)该制备过程的反应方程式为:H2SO4(浓)+NaBrNaHSO4+HBr↑;CH3CH2CH2OH+HBr
CH3CH2CH2Br+H2O,12g正丙醇的物质的量为,则完全反应正丙醇所需n(NaBr)=0.2mol
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