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文档简介
上海市虹口区复兴高级中学2025届高三最后一卷化学试卷考生请注意:1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、对NaOH晶体叙述错误的是A.存在两种化学键 B.含共价键的离子化合物C.存在两种离子 D.含共价键的共价化合物2、可用碱石灰干燥的气体是A.H2S B.Cl2 C.NH3 D.SO23、298
K时,向20
mL0.1
mol/L某酸HA溶液中逐滴加入0.1
mol/L
NaOH溶液,混合溶液的pH变化曲线如图所示。下列说法错误的是A.a点溶液的pH为2.88B.b点溶液中:c(Na+)>c(A-)>c(HA)C.b、c之间一定存在c(Na+)=c(A-)的点D.a、b、c三点中,c点水的电离程度最大4、下列实验设计能够成功的是A.除去粗盐中含有的硫酸钙杂质B.检验亚硫酸钠试样是否变质C.证明酸性条件H2O2的氧化性比I2强D.检验某溶液中是否含有Fe2+5、草酸亚铁(FeC2O4)可作为生产电池正极材料磷酸铁锂的原料,受热容易分解,为探究草酸亚铁的热分解产物,按下面所示装置进行实验。下列说法不正确的是A.实验中观察到装置B、F中石灰水变浑浊,E中固体变为红色,则证明分解产物中有CO2和COB.反应结束后,取A中固体溶于稀硫酸,向其中滴加1~2滴KSCN溶液,溶液无颜色变化,证明分解产物中不含Fe2O3C.装置C的作用是除去混合气中的CO2D.反应结束后,应熄灭A,E处酒精灯后,持续通入N2直至温度恢复至室温6、工业上常用铁碳混合物处理含Cu2+废水获得金属铜。当保持铁屑和活性炭总质量不变时,测得废水中Cu2+浓度在不同铁碳质量比(x)条件下随时间变化的曲线如下图所示。下列推论不合理的是A.活性炭对Cu2+具有一定的吸附作用B.铁屑和活性炭会在溶液中形成微电池,铁为负极C.增大铁碳混合物中铁碳比(x),一定会提高废水中Cu2+的去除速率D.利用铁碳混合物回收含Cu2+废水中铜的反应原理:Fe+Cu2+=Fe2++Cu7、四种短周期元素A、B、C、D在元素周期表中的相对位置如图所示,其中D形成的两种氧化物都是常见的大气污染物。下列有关判断不正确的是A.A的简单氢化物是天然气的主要成分B.元素A、B、C对应的含氧酸的钠盐水溶液不一定显碱性C.单质B既可以与酸反应,又可以与碱反应,所以是两性单质D.最高价氧化物对应的水化物的酸性:D>C8、实现化学能转变为电能的装置是()A.干电池 B.电解水C.太阳能热水器 D.水力发电9、分子式为C4H8Br2的有机物同分异构体(不考虑立体异构)为()A.9 B.10 C.11 D.1210、化合物Y具有抗菌、消炎作用,可由X制得。下列有关化合物X、Y的说法不正确的是()A.1molX最多能与3molNaOH反应B.Y与乙醇发生酯化反应可得到XC.X、Y均能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.室温下X、Y分别与足量Br2加成的产物分子中手性碳原子数目相等11、X、Y、Z是三种原子序数依次递增的前10号元素,X的某种同位素不含中子,Y形成的单质在空气中体积分数最大,三种元素原子的最外层电子数之和为12,其对应的单质及化合物转化关系如图所示。下列说法不正确的是A.原子半径:X<Z<Y,简单气态氢化物稳定性:Y<ZB.A、C均为10电子分子,A的沸点低于C的沸点C.同温同压时,B与D体积比≤1∶1的尾气,可以用NaOH溶液完全处理D.E和F均属于离子化合物,二者组成中阴、阳离子数目之比均为1∶112、下列有关电解质溶液的说法正确的是()A.向0.1mol·L-1CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中减小B.将CH3COONa溶液从20℃升温至30℃,溶液中增大C.向氨水中加入盐酸至中性,溶液中<1D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中不变13、国际能源期刊报道了一种正在开发中的绿色环保“全氢电池”,有望减少废旧电池产生的污染。其工作原理如图所示。下列说法正确的是A.“全氢电池”工作时,将酸碱反应的中和能转化为电能B.吸附层b发生的电极反应:H2–2e+2OH=2H2OC.NaClO4的作用是传导离子和参与电极反应D.“全氢电池”的总反应:2H2+O2=2H2O14、近年来,有科研工作者提出可用如图所示装置进行水产养殖用水的净化处理。该装置工作时,下列说法错误的是A.导线中电子由M电极流向a极B.N极的电极反应式为2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2OC.当电路中通过24mol电子的电量时,理论上有1mol(C6H10O5)n参加反应D.当生成1molN2时,理论上有10molH+通过质子交换膜15、铊(Tl)是某超导材料的组成元素之一,与铝同族,位于周期表第六周期。Tl3+与银在酸性溶液中发生反应:Tl3++2AgTl++2Ag+,下列推断正确的是()A.Tl+的最外层有1个电子 B.Tl能形成+3价和+1价的化合物C.Tl3+氧化性比铝离子弱 D.Tl+的还原性比Ag强16、一种利用电化学变色的装置如图所示,其工作原理为:在外接电源下,通过在膜材料内部Li+定向迁移,实现对器件的光透过率进行多级可逆性调节。已知:WO3和Li4Fe4[Fe(CN)6]3均为无色透明晶体,LiWO3和Fe4[Fe(CN)6]3均为蓝色晶体。下列有关说法错误的是A.当a接外接电源负极时,电致变色层、离子储存层都显蓝色,可减小光的透过率B.当b接外接电源负极时,离子储存层发生的反应为Fe4[Fe(CN)6]3+4Li++4e-=Li4Fe4[Fe(CN)6]3C.切换电源正负极使得蓝色变为无色时,Li+通过离子导体层由离子储存层向电致变色层迁移D.该装置可用于汽车的玻璃变色调光二、非选择题(本题包括5小题)17、以下是有机物H的合成路径。已知:(1)①的反应类型是________。②的反应条件是_____________。(2)试剂a是_________。F的结构简式是_________。(3)反应③的化学方程式_________。与E互为同分异构体,能水解且苯环上只有一种取代基的结构简式是_________。(写出其中一种)(4)A合成E为何选择这条路径来合成,而不是A和HCHO直接合成,理由是_________。(5)根据已有知识,设计由为原料合成的路线_________,无机试剂任选(合成路线常用的表示方法为:XY……目标产物)18、3-对甲苯丙烯酸甲酯(E)是一种用于合成抗血栓药的中间体,其合成路线如图:已知:HCHO+CH3CHOCH2=CHCHO+H2O(1)A的名称是___,遇FeCl3溶液显紫色且苯环上有两个取代基的A的同分异构体有___种。B的结构简式___,D中含氧官能团的名称为___。(2)试剂C可选用下列中的___。a.溴水b.银氨溶液c.酸性KMnO4溶液d.新制Cu(OH)2悬浊液(3)是E的一种同分异构体,该物质与足量NaOH溶液共热的化学方程式为___。(4)E在一定条件下可以生成高聚物F,F的结构简式为___。19、甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]是一种补铁强化剂。实验室利用FeCO3与甘氨酸(NH2CH2COOH)制备甘氨酸亚铁,实验装置如下图所示(夹持和加热仪器已省略)。查阅资料:①甘氨酸易溶于水,微溶于乙醇;甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇。②柠檬酸易溶于水和乙醇,具有较强的还原性和酸性。实验过程:I.装置C中盛有17.4gFeCO3和200mL1.0mol·L-1甘氨酸溶液。实验时,先打开仪器a的活塞,待装置c中空气排净后,加热并不断搅拌;然后向三颈瓶中滴加柠檬酸溶液。Ⅱ.反应结束后过滤,将滤液进行蒸发浓缩;加入无水乙醇,过滤、洗涤并干燥。(1)仪器a的名称是________;与a相比,仪器b的优点是_______________。(2)装置B中盛有的试剂是:____________;装置D的作用是________________。(3)向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液可制得FeCO3,该反应的离子方程式为____________________________。(4)过程I加入柠檬酸促进FeCO3溶解并调节溶液pH,溶液pH与甘氨酸亚铁产率的关系如图所示。①pH过低或过高均导致产率下降,其原因是_____________________;②柠檬酸的作用还有________________________。(5)过程II中加入无水乙醇的目的是_______________________。(6)本实验制得15.3g甘氨酸亚铁,则其产率是_____%。20、某研究小组在实验室以废铜屑(主要成分是Cu、CuO,含有少量的Fe、Fe2O3)为原料制备碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],具体流程如下:已知:Cu2(OH)2CO3为绿色固体,难溶于冷水和乙醇,水温越高越易分解。(1)为加快废铜屑在稀硫酸中的溶解速率,可采取的措施为____(任写一种)。(2)“操作Ⅱ”中铜发生反应的离子方程式为___。(3)“调节pH”操作中加入的试剂为____(填化学式)。(4)洗涤Cu2(OH)2CO3沉淀的操作为____。(5)“操作Ⅲ”中温度选择55~60℃的原因是____;该步骤生成Cu2(OH)2CO3的同时产生CO2,请写出该反应的化学方程式:____。(6)某同学为测定制得的产品中Cu2(OH)2CO3的质量分数,进行了如下操作:称取m1g产品,灼烧至固体质量恒重时,得到黑色固体(假设杂质不参与反应),冷却后,称得该黑色固体质量为m2g,则样品中Cu2(OH)2CO3的纯度为____(用含m1、m2的代数式表示)。21、我国是世界上最早制得和使用铜、锌的国家,铜、锌及其化合物在日生产和生活中有着广泛的应用。回答下列问题:(1)Cu在元素周期表中位于_____(选填“s”“p”“d”或“ds”)区。在高温下CuO能分解生成Cu2O,试从原子结构角度解释其原因______________。(2)Cu2+能与吡咯()的阴离子()形成双吡咯铜。①中C和N原子的杂化均为________,1mol含有_____molσ键。②双吡咯铜Cu()2中含有的化学键有_____(填编号)。A金属键B极性键C非极性键D配位键E氢键③噻吩()的沸点为84℃,吡咯()的沸点在129~131℃之间,吡咯沸点较高,其原因是________。④分子中的大键可用符号表示,其中m代表参与形成的大键原子数,n代表参与形成的大键电子数(如苯分子中的大键可表示为),则中的大键应表示为_______。(3)硼氢化锌[Zn(BH4)2]常用作有机合成中的还原剂,BH4-的VSEPR模型为______,与其互为等电子体的分子和阳离子有______(各写一种)。(4)硒化锌(ZnSe)是一种半导体材料,其晶胞结构如图所示,图中X和Y点所堆积的原子均为______(填元素符号);该晶胞中硒原子所处空隙类型为_____(填“立方体”、“正四面体”或“正八面体”);若该晶胞的参数为apm,NA代表阿伏加德罗常数的数值,则晶胞的密度为_____g•cm-3(用相关字母的代数式表示)。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
根据化学键的类型及其与物质类别间的关系分析。【详解】A.为离子键,OH-内氢、氧原子间为共价键,A项正确;B.NaOH由Na+、OH-构成,是含共价键的离子化合物,B项正确;C.NaOH晶体中,有Na+、OH-两种离子,C项正确;D.NaOH是含共价键的离子化合物,D项错误。本题选D。2、C【解析】
碱石灰具有吸水性,可以用作干燥剂,所干燥的物质不能与干燥剂发生反应,碱石灰不能干燥二氧化硫、氯气、硫化氢等溶于水显酸性的气体,据此即可解答。【详解】碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物,所以碱石灰是碱性物质,不能干燥酸性物质,A.H2S属于酸性气体,能与氢氧化钠和氧化钙反应,所以不能用碱石灰干燥,A项错误;B.Cl2可以和碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,B项错误;C.NH3是碱性气体,不和碱石灰反应,能用碱石灰干燥,C项正确;D.SO2属于酸性气体,能与碱石灰反应,所以不能用碱石灰干燥,D项错误;答案选C。【点睛】常见的干燥剂可分为酸性干燥剂、碱性干燥剂和中性干燥剂,其中酸性干燥剂为浓H2SO4,它具有强烈的吸水性,常用来除去不与H2SO4反应的气体中的水分。例如常作为H2、O2、CO、SO2、N2、HCl、CH4、CO2、Cl2等气体的干燥剂;碱性干燥剂为碱石灰(固体氢氧化钠和碱石灰):不能用以干燥酸性物质,常用来干燥氢气、氧气、氨气和甲烷等气体。3、B【解析】
A.当加入10mL0.1
mol/L
NaOH溶液时,溶液中c(HA)=c(A-),由HA⇌H++A-可知Ka==c(H+)=10-4.76,则0.1mol/L的某酸HA中的c(H+)可用三段式进行计算,设电离的c(HA)为xmol/L:HA的电离平衡常数K===10-4.76,剩余的c(HA)=0.1-x≈0.1mol/L,解得x=10-2.88,所以a点溶液的pH为2.88,A正确;B.b溶液显酸性,c(H+)>(OH-),由电荷守恒可知c(Na+)<c(A-),B错误;C.溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),当溶液pH=7呈中性时c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(A-),所以b、c之间一定存在c(Na+)=c(A-)的点,C正确;D.a、b点中溶液显酸性,HA电离出的H+对水的电离起抑制作用,c点酸碱恰好完全反应生成盐NaA,对水的电离起促进的作用,所以a、b、c三点中,c点水的电离程度最大,D正确;答案选B。【点睛】溶液中一直存在电荷守恒,酸、碱对水的电离起抑制作用,能水解的盐对水的电离起促进作用。4、D【解析】
A选项,除去粗盐中含有的硫酸钙杂质,先加氯化钡,在加碳酸钠,碳酸钠不仅除掉钙离子,还要除掉开始多加的钡离子,故A错误;B选项,检验亚硫酸钠试样是否变质,先加足量盐酸,再加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,则试样已变质,故B错误;C选项,证明酸性条件H2O2的氧化性比I2强,应向碘化钠溶液中加30%过氧化氢和稀盐酸溶液,再加淀粉,变蓝,则氧化性:H2O2>I2,故C错误;D选项,检验某溶液中是否含有Fe2+,先加KSCN溶液,无现象,再加氯水,溶液变红色,溶液中含有亚铁离子,故D正确;综上所述,答案为D。5、B【解析】
A选项,实验中观察到装置B中石灰水变浑浊,说明产生了分解产物中有CO2,E中固体变为红色,F中石灰水变浑浊,则证明分解产物中有CO,故A正确;B选项,因为反应中生成有CO,CO会部分还原氧化铁得到铁,因此反应结束后,取A中固体溶于稀硫酸,向其中滴加1~2滴KSCN溶液,溶液无颜色变化,不能证明分解产物中不含Fe2O3,故B错误;C选项,为了避免CO2影响CO的检验,CO在E中还原氧化铜,生成的气体在F中变浑浊,因此在装置C要除去混合气中的CO2,故C正确;D选项,反应结束后,应熄灭A,E处酒精灯后,持续通入N2直至温度恢复至室温避免生成的铜单质被氧化,故D正确;综上所述,答案为B。【点睛】验证CO的还原性或验证CO时,先将二氧化碳除掉,除掉后利用CO的还原性,得到氧化产物通入澄清石灰水中验证。6、C【解析】
A、由图可知纯的活性炭铜离子的浓度减小;
B、铁与活性炭形成原电池,铁比炭活泼;
C、由图可知纯铁时去除铜离子的速率,没铁碳比为2:1时的速率快;
D、利用铁碳混合物回收含Cu2+废水中铜的反应原理是铁与铜离子发生自发的氧化还原反应。【详解】A项,活性炭具有许多细小微孔,且表面积巨大,具有很强的吸附能力,由图像可知,Cu2+在纯活性炭中浓度减小,表明活性炭对Cu2+具有一定的吸附作用,故不选A项;B项,铁屑和活性炭在溶液中形成微电池,其中铁具有较强的还原性,易失去电子形成Fe2+,发生氧化反应,因此铁作负极,故不选B项;C项,由图像可知,随着铁碳混合物中铁含量的增加至x=2:1,Cu2+的去除速率逐渐增加;但当铁碳混合物变为纯铁屑时,Cu2+的去除速率降低。当铁碳混合物中铁的含量过大时,正极材料比例降低,铁碳在废液中形成的微电池数量减少,Cu2+的去除速率会降低,因此增大铁碳混合物中铁碳比(x),不一定会提高废水中Cu2+的去除速率,故选C项;D项,在铁碳微电池中,碳所在电极发生还原反应,Cu2+得到电子生成铜单质;因此该微电池的总反应方程式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu,故不选D项。综上所述,本题正确答案为C。【点睛】本题对电化学的原理和学生看图识的能力的考查,题目有利于培养学生的良好的科学素养,侧重于考查学生的分析、实验能力的考查,注意把握提给信息以及物质的性质,为解答该题的关键。7、C【解析】
D形成的两种氧化物都是常见的大气污染物,D为S,A为C,B为Al,C为Si。【详解】A.A的简单氢化物是天然气的主要成分为甲烷,故A正确;B.元素草酸氢钠溶液显酸性,故B正确;C.单质B既可以与酸反应,又可以与碱反应,但不能叫两性单质,故C错误;D.最高价氧化物对应的水化物的酸性:H2SO4>H2SiO3,故D正确。综上所述,答案为C。【点睛】同周期,从左到右,最高价氧化物对应的水化物酸性逐渐增强。8、A【解析】
A.干电池属于原电池,原电池向外提供电能时化学能转化为电能,故A正确;B.电解水,电能转变为化学能,故B错误;C.太阳能热水器,是太阳能直接转化为热能,故C错误;D.水力发电时机械能转化为电能,故D错误;故答案为A。【点睛】将化学能转化为电能,应为原电池装置,构成原电池的条件是:①有两个活泼性不同的电极;②将电极插入电解质溶液中;③两电极间构成闭合回路;④能自发的进行氧化还原反应;所以设计原电池必须符合构成原电池的条件,且该反应必须是放热反应;注意把握常见能量的转化形成。9、A【解析】
分子式为C4H8Br2的同分异构体有主链有4个碳原子的:CHBr2CH2CH2CH3;CH2BrCHBrCH2CH3;CH2BrCH2CHBrCH3;CH2BrCH2CH2CH2Br;CH3CHBr2CH2CH3;CH3CHBrCHBrCH3;主链有3个碳原子的:CHBr2CH(CH3)2;CH2BrCBr(CH3)2;CH2BrCHCH3CH2Br;共有9种情况答案选A。10、B【解析】
A.X中能与NaOH反应的官能团是羧基和酯基,1mol羧基能消耗1molNaOH,X中酯基水解成羧基和酚羟基,都能与氢氧化钠发生中和反应,1mol这样的酯基,消耗2molNaOH,即1molX最多能与3molNaOH反应,故A说法正确;B.Y中含有羟基,对比X和Y的结构简式,Y和乙酸发生酯化反应得到X,故B说法错误;C.碳碳双键及连接苯环的碳原子上含有H原子的结构都能与酸性高锰酸钾溶液反应,而使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C说法正确;D.X中只有碳碳双键能和溴发生加成反应,Y中碳碳双键能和溴发生反应,两种有机物与溴反应后,X、Y中手性碳原子都是4个,故D说法正确;答案:B。11、D【解析】
由题意可知X为氢元素,Y为氮元素,Z为氧元素。则转化关系中的X2为H2,Y2为N2,Z2为O2,A为NH3,B为NO,C为H2O,D为NO2,E为HNO3,F为NH4NO3。原子半径:H<O<N,简单气态氢化物稳定性:NH3<H2O,A正确;NH3和H2O均为10电子分子,常温下NH3为气态,H2O为液态,沸点:NH3<H2O,B正确;根据2NO2+2OH−++H2O,NO+NO2+2OH−2+H2O,所以,NO与NO2体积比≤1∶1的尾气,可以用NaOH溶液完全处理,C正确;HNO3属于共价化合物,不含阴、阳离子,NH4NO3属于离子化合物,阴、阳离子数目之比为1∶1,D错误。12、D【解析】
A.向0.1mol·L-1CH3COOH溶液中加入少量水,促进电离,但醋酸根离子浓度减小,电离常数不变,溶液中增大,A错误;B.将CH3COONa溶液从20℃升温至30℃,促进水解,水解常数增大,溶液中减小,B错误;C.向氨水中加入盐酸至中性,根据电荷守恒可知c(NH4+)=c(Cl-),则溶液中,C错误;D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中=Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr),温度不变,溶度积常数不变,则比值不变,D正确;答案选D。13、A【解析】
由电子流向可知,左边吸附层为负极,发生了氧化反应,电极反应是H2-2e-+2OH-═2H2O,右边吸附层为正极,发生了还原反应,电极反应是2e-+2H+═H2,结合原电池中阳离子移向正极,阴离子移向负极解答该题。【详解】A.“全氢电池”工作时,将酸碱反应的化学能(中和能)转化为电能,故A正确;B.右边吸附层为正极,发生了还原反应,电极反应是2e-+2H+═H2,故B错误;C.NaClO4的作用是传导离子,没有参与电极反应,故C错误;D.由电子流向可知,左边吸附层为负极,发生了氧化反应,电极反应是H2-2e-+2OH-═2H2O,右边吸附层为正极,发生了还原反应,电极反应是2e-+2H+═H2,总反应为:H++OH-═H2O,故D错误;正确答案是A。14、C【解析】
A.根据装置图可知M为阳极,N为阴极,因此a为正极,b为负极,导线中电子由M电极流向a极,A正确;B.N为阴极,发生还原反应,电极反应式为:2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O,B正确;C.有机物(C6H10O5)n中C元素化合价平均为0价,反应后变为+4价CO2,1mol该有机物反应,产生6nmolCO2气体,转移24nmol电子,则当电路中通过24mol电子的电量时,理论上有mol(C6H10O5)n参加反应,C错误;D.根据选项B分析可知:每反应产生1molN2,转移10mole-,根据电荷守恒应该有10molH+通过质子交换膜,D正确;故合理选项是C。15、B【解析】
A.铊与铝同族,最外层有3个电子,则Tl+离子的最外层有2个电子,A项错误;B.根据反应Tl3++2Ag═Tl++2Ag+可知,Tl能形成+3价和+1价的化合物,B项正确;C.Tl3++2Ag═Tl++2Ag+,则氧化性Tl3+>Ag+,又知Al+3Ag+═Al3++3Ag,则氧化性Ag+>Al3+,可知Tl3+的氧化性比Al3+强,C项错误;D.还原剂的还原性大于还原产物的还原性来分析,在反应Tl3++2Ag=Tl++2Ag+,还原性Ag>Tl+,D项错误;答案选B。【点睛】氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,掌握氧化还原反应的规律是解题的关键。16、C【解析】
A.当a接外接电源负极时,电致变色层为阴极,发生电极反应WO3+Li++e-===LiWO3,LiWO3为蓝色晶体,b极接正极,离子储存层为阳极,发生电极反应Li4Fe4[Fe(CN)6]3-4e-===Fe4[Fe(CN)6]3+4Li+,Fe4[Fe(CN)6]3为蓝色晶体,蓝色与无色相比,可减小光的透过率,A选项正确;B.当b接外接电源负极时,离子储存层为阴极,发生的电极反应为Fe4[Fe(CN)6]3+4Li++4e-=Li4Fe4[Fe(CN)6]3,B选项正确;C.切换电源正负极使得蓝色变为无色时,即LiWO3变为WO3,Fe4[Fe(CN)6]3变为Li4Fe4[Fe(CN)6]3,电致变色层为阳极,离子储存层为阴极,则Li+通过离子导体层由电致变色层移向离子储存层,C选项错误;D.该装置可实现变色,可用于汽车的玻璃变色调光,D选项正确;答案选C。二、非选择题(本题包括5小题)17、加成浓硫酸、加热CH3COOH防止苯甲醇的羟基被氧化【解析】
苯甲醇和醋酸在浓硫酸催化下发生酯化反应生成B(),B和甲醛反应生成C,C催化氧化生成D,D再和NaOH溶液反应生成E(),根据E的结构简式回推,可知D→E是酯的水解,所以D为,D是C催化氧化生成的,所以C为,则B和甲醛的反应是加成反应。E→F增加了2个碳原子和2个氧原子,根据给出的已知,可推测试剂a为CH3COOH,生成的F为,F生成G(能使溴水褪色),G分子中有碳碳双键,为F发生消去反应生成的,结合H的结构简式可知G为。【详解】(1)①是和甲醛反应生成,反应类型是加成反应;②是的醇羟基发生消去反应生成的反应,所需试剂是浓硫酸,条件是加热;(2)由E生成F根据分子式的变化可以推出a的结构简式是CH3COOH,F的结构简式是;(3)反应③是的分子内酯化,化学方程式为:;E为,与E互为同分异构体,能水解,即需要有酯基,且苯环上只有一种取代基,同分异构体可以为或;(4)苯甲酸的醇羟基容易在反应过程中被氧化,A合成E选择题中路径来合成原因是防止苯甲醇的羟基被氧化;(5)要合成,需要有单体,由可以制得或,再发生消去反应即可得到。故合成路线为:18、对甲基苯甲醛3羧基b、d【解析】
由合成路线可知,甲苯发生取代反应生成A对甲基苯甲醛,再与CH3CHO在碱性条件下反应生成B,B为,①中-CHO被弱氧化剂氧化为-COOH,而C=C不能被氧化,再酸化得到D,D与甲醇发生酯化反应生成E为,然后结合有机物的结构与性质来解答。【详解】(1)由上述分析可知,A为对甲基苯甲醛,遇FeCl3溶液显紫色,则含酚−OH,且苯环上有两个取代基,另一取代基为−CH=CH2,则符合条件的A的同分异构体为(邻、间、对)3种,由上述分析可知,B为;D的结构为,其中含有含氧官能团为:羧基;故答案为:对甲基苯甲醛;3;;羧基;(2)由生成可知,试剂C不能与C=C反应,只氧化−CHO,则C为b或d,故答案为:b、d;(3)中含−COOC−,与足量NaOH溶液共热的化学方程式为:,故答案为:;(4)E中含-C=C-,在一定条件下可以生成高聚物F,发生加聚反应,则F的结构简式为,故答案为:。【点睛】具有多官能团的有机物在实现官能团之间的转化时,需要注意官能团的保护,其常见的措施可将官能团先反应,然后再复原,或在选择反应试剂时控制相关反应。19、分液漏斗平衡压强、便于液体顺利流下饱和NaHCO3溶液检验装置内空气是否排净,防止空气进入装置C中Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2OpH过低,H+与NH2CH2COOH反应生成NH3+CH2COOH;pH过高,Fe2+与OH-反应生成Fe(OH)2沉淀防止Fe2+被氧化降低甘氨酸亚铁的溶解度,使其结晶析出75【解析】
(1)根据仪器的结构确定仪器a的名称;仪器b可平衡液面和容器内的压强;(2)装置B的作用是除去CO2中混有的HCl;澄清石灰水遇CO2气体变浑浊;(3)向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液可制得FeCO3,同时应有CO2气体生成,根据守恒法写出反应的离子方程式;(4)①甘氨酸具有两性,能与H+反应;溶液中的Fe2+易水解生成Fe(OH)2沉淀;②柠檬酸的还原性比Fe2+还原性强,更易被空气中氧气氧化;(5)甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇;(6)17.4gFeCO3的物质的量为=0.15mol,200mL甘氨酸溶液中含甘氨酸的物质的量为0.2L×1.0mol·L-1=0.2mol,理论上生成0.1mol的甘氨酸亚铁,理论上可产生甘氨酸亚铁:204g▪mol-1×0.1mol=20.4g,以此计算产率。【详解】(1)根据仪器的结构可知仪器a的名称分液漏斗;仪器b可平衡液面和容器内的压强,便于液体顺利流下;(2)装置B的作用是除去CO2中混有的HCl,则装置B中盛有的试剂饱和NaHCO3溶液;当装置内空气全部排净后,多余的CO2气体排出遇澄清的石灰水变浑浊,则装置D的作用是检验装置内空气是否排净,防止空气进入装置C中;(3)向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液可制得FeCO3,同时应有CO2气体生成,发生反应的离子方程式为Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;(4)①过程I加入柠檬酸促进FeCO3溶解并调节溶液pH,当pH过低即酸性较强时,甘氨酸会与H+反应生成NH3+CH2COOH;当pH过高即溶液中OH-较大时,Fe2+与OH-反应生成Fe(OH)2沉淀,故pH过低或过高均会导致产率下降;②柠檬酸的还原性比Fe2+还原性强,更易被空气中氧气氧化,则滴加柠檬酸可防止Fe2+被氧化;(5)甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇,则过程II中加入无水乙醇可降低甘氨酸亚铁的溶解度,使其结晶析出;(6)17.4gFeCO3的物质的量为=0.15mol,200mL甘氨酸溶液中甘氨酸的物质的量为0.2L×1.0mol·L-1=0.2mol,理论上生成0.1mol的甘氨酸亚铁,理论上可产生甘氨酸亚铁:204g▪mol-1×0.1mol=20.4g,产率是=75%。20、搅拌(或适当升温等合理答案即可)H2O2+2H++Cu=Cu2++2H2OCuO或Cu(OH)2或Cu(OH)2CO3等合理答案即可加人洗涤剂至浸没沉淀且液面低于滤纸边缘,待液体自然流下后,重复2~3次温度过低,反应速率太慢,温度过高,Cu2(OH)2CO3易分解2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑×100%【解析】
废铜屑(主要成分是Cu、CuO,含有少量的Fe、Fe2O3),加入稀硫酸浸取,CuO、Fe、Fe2O3与稀硫酸反应,形式含有Cu2+、Fe2+、Fe3+的溶液,铜单质不与硫酸反应,再加入双氧水将Fe2+氧化为Fe3+,同时铜单质与双氧水在酸性条件下反应生成铜离子,再调节溶液pH值,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,过滤后得到主要含有硫酸铜的滤液,将溶液温度控制在55~60℃左右,加入碳酸钠,滤液中产生Cu2(OH)2CO3晶体,再经过过滤、冷水洗涤,干燥,最终得到Cu2(OH)2CO3,以此解题。【详解】(1)为加快废铜屑在稀硫酸中的溶解速率,可进行搅拌、加热、增大硫酸浓度等方法;(2)“操作Ⅱ”中,铜单质与双氧水在酸性条件下反应生成铜离子,离子方程式为H2O2+2H++Cu=Cu2++2H2O;(3)“调节pH”操作目的是将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,由于废铜屑使用酸浸溶解,需要加入碱性物质中和多余的酸,在不引入新的杂质的情况
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