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文档简介
1、2021-2022学年高考化学模拟试卷考生须知:1全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、萝卜硫素(结构如图)是具有抗癌和美容效果的天然产物之一,在一些十字花科植物中含量较丰富。该物质由五种短周期元素构成,其中W、X、Y、Z的原子序数依次增大,Y、Z原子核外最外层电子数相等。下列叙述一定正确的是
2、( )A原子半径的大小顺序为ZWXYBX的简单氢化物与W的氢化物反应生成离子化合物C萝卜硫素中的各元素原子最外层均满足8电子稳定结构DY、Z形成的二元化合物的水化物为强酸2、工业上可用铝热反应冶炼锰、钒等难熔金属,其原因与下列无关的是A铝还原性较强B铝能形成多种合金C铝相对锰、钒较廉价D反应放出大量的热3、下列关于NH4Cl的描述正确的是()A只存在离子键B属于共价化合物C氯离子的结构示意图:D的电子式:4、下列说法中正确的是( )AH2O2属于共价化合物,分子中只含有共价键BNa2O2属于离子化合物,该物质中只含有离子键C分子间作用力CH4ZCX、W、Z能形成具有强还原性的XZWDX2YW3
3、中含有共价键15、下列各组实验中,根据实验现象所得到的结论正确的是( )选项实验操作和实验现象结论A向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入酸化的AgNO3溶液,溶液变红Ag+的氧化性比Fe3+的强B将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色透明生成的1,2二溴乙烷无色,能溶于四氯化碳C向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水至过量,先生成蓝色沉淀,后沉淀溶解,得到蓝色透明溶液Cu(OH)2沉淀溶于氨水生成Cu(OH)42-D用pH试纸测得:CH3COONa溶液的pH约为9,NaNO2溶液的pH约为8HNO2电离出H+的能力比CH3COOH的强AABBCCDD16、下列能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是(
4、)ASO2BNH3CCl2DCO217、常温下,关于等体积、等pH的稀盐酸和稀醋酸溶液,下列说法正确的是A两溶液中由水电离的:盐酸醋酸B两溶液中C分别与足量的金属锌反应生成氢气的量:盐酸醋酸D分别用水稀释相同倍数后溶液的pH:盐酸=醋酸18、下列说法正确的是A紫外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪都可用于有机化合物结构的分析B高聚物()属于可降解材料,工业上是由单体经过缩聚反应合成C通过煤的液化可获得煤焦油、焦炭、粗氨水等物质D石油裂解的目的是为了提高轻质油的质量和产量19、从下列事实所得出的相应结论正确的是实验事实结论A在相同温度下,向1 mL0.2 mol/LNaOH溶液中滴入2滴0.1 mol/
5、LMgCl2溶液,产生白色沉淀后,再滴加2滴0.1 mol/LFeCl3溶液,又生成红褐色沉淀溶解度:Mg(OH)2Fe(OH)3B某气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红该气体水溶液一定显碱性C同温同压下,等体积pH=3的HA和HB两种酸分别于足量的锌反应,排水法收集气体,HA放出的氢气多且反应速率快HB的酸性比HA强DSiO2既能与氢氟酸反应又能与碱反应SiO2是两性氧化物AABBCCDD20、一定条件下,有机化合物Y可发生重排反应:(X) (Y) (Z)下列说法不正确的是AX、Y、Z互为同分异构体B1mol X最多能与3molH2发生加成反应C1mol Y最多能与2molNaOH发生反应D通过调
6、控温度可以得到不同的目标产物21、下列有关共价键的说法正确的是( )A分子晶体中共价键越强,熔沸点越高B只含共价键的物质,一定是共价化合物C两种元素组成的分子中一定只含有极性共价键D分子晶体中,可能不存在共价键,但一定存在分子间作用力22、造纸术是中国古代四大发明之一。古法造纸是将竹子或木材经过蒸解、抄纸、漂白等步骤制得。下列说法正确的是( )A“文房四宝”中的宣纸与丝绸的化学成分相同B“竹穰用石灰化汁涂浆,入木桶下煮”,蒸解过程中使纤维素彻底分解C“抄纸”是把浆料加入竹帘中,形成薄层,水由竹帘流出,其原理与过滤相同D明矾作为造纸填充剂,加入明矾后纸浆的pH变大二、非选择题(共84分)23、(
7、14分)某新型药物H()是一种可用于治疗肿瘤的药物,其合成路线如图所示:已知:(1)E的分子式为C9H8O2,能使溴的四氯化碳溶液褪色(2) (R为烃基)(3)请回答下列问题:(1)A的结构简式为_;D的官能团的名称为_。(2)的反应类型是_;的反应条件是_。(3)写出BC的化学方程式_。(4)写出F+GH的化学方程式_。(5)E有多种同分异构体,同时满足下列条件的E的同分异构体有_种。.能发生银镜反应 .能发生水解反应 .分子中含的环只有苯环(6)参照H的上述合成路线,设计一条由乙醛和NH2CH(CH3)2为起始原料制备医药中间CH3CONHCH(CH3)2的合成路线_。24、(12分)AJ
8、均为有机化合物,它们之间的转化如下图所示:实验表明:D既能发生银镜反应,又能与金属钠反应放出氢气:核磁共振氢谱表明F分子中有三种氢,且其峰面积之比为1:1:1;G能使溴的四氯化碳溶液褪色;1mol J与足量金属钠反应可放出22.4L氢气(标准状况)。请根据以上信息回答下列问题:(1)A的结构简式为_(不考虑立体结构),由A生成B的反应类型是_反应;(2)D的结构简式为_;(3)由E生成F的化学方程式为_,E中官能团有_(填名称),与E具有相同官能团的E的同分异构体还有_(写出结构简式,不考虑立体结构);(4)G的结构简式为_;(5)由I生成J的化学方程式_。25、(12分)为了研究某气体(该气
9、体为纯净物)的性质,做了如下探究实验:取一洁净铜丝,在酒精灯火焰上加热,铜丝表面变成黑色; 趁热将表面变黑色的铜丝放人到盛有这种气体的集气瓶中并密闭集气瓶,可观察到铜丝表面的黑色又变成了亮红色。(1)根据所学的化学知识,可初步推断出这种气体可能是O2、H2、CO、CO2中的_ 。(2)如果要确定这种气体是你所推断的气体,还需要接着再做下一步化学实验,在这步实验中应选用的试剂是_,可观察到的现象是_26、(10分)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
10、11133.76.38请回答:(1) 反应的化学方程式为_,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_。27、(12分)草酸亚铁晶体(FeC2O4-2H2O,M=180g.mol-1)为淡黄色固体,难溶于水,可用作电池正极材料磷酸铁锂的原料。回答下列问题:实验1探究纯草酸亚铁晶体热分解产物(1)气
11、体产物成分的探究,设计如下装置(可重复选用)进行实验:装置B的名称为 _。按照气流从左到右的方向,上述装置的连接顺序为a_ 点燃(填仪器接口的字母编号)。为了排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸,实验前应进行的操作是_。C处固体由黑变红,其后的澄清石灰水变浑浊,则证明气体产物中含有_。(2)固体产物成分的探究,待固体热分解充分后,A处残留黑色固体。黑色固体可能是Fe或FeO,设计实验证明其成分为FeO的操作及现象为_。(3)依据(1)和(2)结论,A处发生反应的化学方程式为_。实验2草酸亚铁晶体样品纯度的测定工业制得的草酸亚铁晶体中常含有FeSO4杂质,测定其纯度的流程如下图:(4)草酸亚铁晶
12、体溶解酸化用KMnO4溶液滴定至终点的离子方程式为_。(5)草酸亚铁晶体样品的纯度为 _(用代数式表示),若配制溶液时Fe2+被氧化,则测定结果将_(填“偏高”“偏低”或“不变”)。28、(14分)有机物1是一种常见的植物两味油,常用脂肪烃A和芳香烃D按如下路线合成:已知:R1CHO+R2CH2CHO通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基。回答下列问题:(1)A的名称是_,H含有的官能团名称是_。(2)的反应条件是_。的反应类型是_。(3)I的结构简式是_。(4)的化学方程式是_。(5)L是I的同分异构体且含有相同官能团,其结构中苯环上只有两个处于对位的取代基,则L共有_种(不
13、考虑立体异构)(6)参照以上合成路线,设计以C为原料制备保水树脂的合成路线(无机试剂任选)_ 。29、(10分)2019年1月3日上午,嫦娥四号探测器翩然落月,首次实现人类飞行器在月球背面的软着陆。所搭载的“玉兔二号”月球车,通过砷化镓(GaAs)太阳能电池提供能量进行工作。回答下列问题:(1)基态As原子的价电子排布图为_,基态Ga原子核外有_个未成对电子。(2)镓失去电子的逐级电离能(单位:kJmol-1)的数值依次为577、1985、2962、6192,由此可推知镓的主要化合价为_和+3,砷的电负性比镓_(填“大”或“小”)。(3)1918年美国人通过反应:HCCH+AsCl3CHCl=
14、CHAsCl2制造出路易斯毒气。在HCCH分子中键与键数目之比为_;AsCl3分子的空间构型为_。(4)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700制得,(CH3)3Ga中碳原子的杂化方式为_(5)GaAs为原子晶体,密度为gcm-3,其晶胞结构如图所示, Ga与As以_键键合。Ga和As的原子半径分别为a pm和b pm,设阿伏伽德罗常数的值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_(列出计算式,可不化简)。参考答案一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、A【解析】通过给出的结构式可知,萝卜硫素含氢元素、碳元素,又该物质由五种短周期元素构成可知W、X、
15、Y、Z中有一种是C,由“萝卜硫素”推知其中含硫元素,结合结构简式中的成键数目知,Z为S,Y为O,W为C,X为N。【详解】A原子半径:SCNO,故A正确;BC的简单氢化物是有机物,不与N的氢化物反应,故B错误;C萝卜硫素中氢元素不满足8电子稳定结构,故C错误;DSO3的水化物是硫酸,强酸;SO2的水化物是亚硫酸,弱酸,故D错误;答案选A。【点睛】Y、Z同族,且形成化合物时,易形成两个化学键,故Y为O,Z为S。2、B【解析】A. 铝热反应常用于焊接铁轨,该反应中Al作还原剂,Al的还原性比锰、钒等金属的强,故A相关;B. 铝能形成多种合金和工业上可用铝热反应冶炼锰、钒等难熔金属无关,和铝本身的性质
16、有关,故B不相关;C. 铝相对锰、钒较廉价,所以用铝来制备锰和钒,故C相关;D. 铝热剂为铝和金属氧化物的混合物,反应在高温条件下发生氧化还原反应置换出金属单质,为放热反应,放出大量热,故D相关;题目要求选择不相干的,故选B。【点睛】本题考查铝热反应及其应用,把握铝热反应的特点及应用为解答的关键,注意反应的原理,实质为金属之间的置换反应,题目难度不大。3、D【解析】A项、氯化铵为离子化合物,既存在离子键又存在共价键,故A错误;B项、氯化铵含有离子键,为离子化合物,故B错误;C项、氯离子核内有17个质子,核外有18个电子,则氯离子结构示意图:,故C错误;D项、NH4+是多原子构成的阳离子,电子式
17、要加中括号和电荷,电子式为,故D正确;故选D。4、A【解析】A. H2O2属于共价化合物,分子中只含有共价键,正确,故A选;B. Na2O2中除了离子键,还含有共价键O-O,故B不选;C. 由于SiH4相对分子质量比CH4的大,所以分子间作用力CH4Z,故B正确;CX、W、Z能形成具有强氧化性的NaClO,而不是还原性,故C错误;DNa2SiO3中含有Si-O共价键,故D正确;故选C。15、B【解析】A向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入酸化的AgNO3溶液,酸性环境下硝酸根会将亚铁离子氧化,而不是银离子,故A错误;B乙烯含有碳碳双键,通入溴的四氯化碳溶液中发生加成反应,生成1,2-二溴乙烷
18、,溶液无色透明,说明产物溶于四氯化碳,故B正确;C溶液显蓝色,说明Cu(OH)2沉淀溶于氨水生成的是Cu(NH3)42+,故C错误;D二者浓度未知,应检测等浓度的CH3COONa溶液和NaNO2溶液的pH,故D错误;故答案为B。16、B【解析】能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明气体溶于水后显碱性,据此解答。【详解】ASO2和水反应生成亚硫酸,溶液显酸性,使石蕊试液显红色,因此不能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,A错误;B氨气溶于水形成氨水,氨水显碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,B正确;C氯气溶于水生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有强氧化性,能使湿润的红色石蕊试纸褪色,C错误;DCO2和水反应生成碳酸
19、,溶液显酸性,使石蕊试液显红色,因此不能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,D错误;答案选B。17、B【解析】醋酸是弱酸,水溶液中存在电离平衡。重视外因对电离平衡的影响。【详解】A. 稀盐酸和稀醋酸溶液中的OH均来自水的电离,两溶液pH相等,则H+、OH-浓度分别相等,即水电离的:盐酸醋酸,A项错误;B. 两溶液分别满足电荷守恒关系c(H+)=c(OH)+c(Cl-)、c(H+)=c(OH)+c(CH3COO-),两溶液的pH相等,c(H+)和 c(OH)的也相等,则c(Cl-)c(CH3COO-),B项正确;C. 稀盐酸和稀醋酸等体积、等pH,则H+等物质的量,与足量的金属锌反应时促进醋酸电离出更多H
20、+,生成更多氢气,故生成氢气量:盐酸醋酸,D项错误。本题选B。18、A【解析】A. 紫外可见分光光度计是定量研究物质组成或结构的现代仪器,核磁共振仪用于测定有机物分子中氢原子的种类和数目,质谱仪可用于有机化合物的相对分子质量,A正确;B. 高聚物()水解产生小分子和H2CO3,所以属于可降解材料,工业上是由单体和H2CO3经过缩聚反应合成,B错误;C. 通过煤的干馏可获得煤焦油、焦炭、粗氨水等物质,C错误;D. 石油裂解的目的是为了获得短链气态不饱和烃,石油裂化的目的是为了提高轻质油的质量和产量,D错误;故合理选项是A。19、C【解析】A. 发生反应MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2N
21、aCl,由于NaOH过量,因此再滴入FeCl3溶液,会发生反应:FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaCl,不能比较Mg(OH)2和Fe(OH)3溶解度大小,A错误;B. 某气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,则该气体为酸性气体,其水溶液显酸性,B错误;C. HA放出的氢气多且反应速率快,HA浓度比HB大,在反应过程中HA溶液中c(H+)比较大,证明HA溶液中存在电离平衡HAH+A-,HA是弱酸,故酸性HBHA,C正确;D. SiO2与氢氟酸反应产生SiF4和H2O,SiF4不是盐,因此SiO2不是两性氧化物,D错误;故合理选项是C。20、B【解析】AX、Y、Z的分子式相同,但结构不同,互
22、为同分异构体,故A正确;BX中苯环和羰基能与氢气发生加成反应,则1molX最多能与4molH2发生加成反应,故B错误;CY含有酯基,且水解生成酚羟基,则1molY最多能与2molNaOH发生反应,故C正确;D由转化关系可知,Y在不同温度下,生成不同物质,则通过调控温度可以得到不同的目标产物,故D正确;故选B。【点睛】本题的易错点为C,要注意酯基水解生成的羟基是否为酚羟基。21、D【解析】A分子晶体熔沸点与分子间作用力有关,有的还与氢键有关,但与化学键无关,A错误;B只含共价键的物质可能是共价单质,如氮气、氢气等,B错误;C两种元素组成的分子中可能含有非极性键,如乙烯、双氧水等,C错误;D稀有气
23、体形成的分子晶体中不存在化学键,只存在分子间作用力,D正确;故选D。22、C【解析】A宣纸主要成分为纤维素,丝绸主要成分为蛋白质,故A错误;B蒸解过程是将纤维素分离出来,而不是使纤维素彻底分解,故B错误;C过滤是利用滤纸把固体不溶物和溶液分离,抄纸过程中竹帘相当于与滤纸,纤维素等不溶于水的物质可留在竹帘上,故C正确;D明矾中铝离子水解会使纸浆显酸性,pH变小,故D错误;故答案为C。二、非选择题(共84分)23、 羟基、羧基 加成反应 浓硫酸、加热 5 【解析】由B的结构简式,结合反应条件,逆推可知A为,B发生水解反应生成C为,结合D的分子式可知C发生氧化反应生成D为,E的分子式为C9H8O2,
24、能使溴的四氯化碳溶液褪色,则D是发生消去反应生成E,故E为,E发生信息(3)中的反应生成F为,结合信息(2)中H的结构简式,可知G为;(6)乙醛发生氧化反应生成乙酸,乙酸与PBr3作用生成,最后与NH2CH(CH3)2作用得到CH3CONHCH(CH3)2。【详解】(1)据上所述可知:A的结构简式为;D为,D官能团的名称为羟基、羧基;(2)A变为B的反应,A是,A与Br2的CCl4溶液发生加成反应,产生B:,所以的反应类型是加成反应;的反应是D变为E,D是,D发生消去反应,产生E:的反应类型是消去反应;(3) B是,B与NaOH的水溶液在加热时发生取代反应,产生C,所以BC的化学方程式为:;(
25、4) F为,G是,二者发生取代反应产生H:及HBr,该反应的化学方程式为:;(5)E()的同分异构体含有苯环,且同时满足下列条件:能发生银镜反应、能发生水解反应,说明含有甲酸形成的酯基,分子中含的环只有苯环,说明苯环侧链含有碳碳双键,只有一个取代基为CH=CHOOCH、有2个取代基为CH=CH2、OOCH,两个取代基在苯环上有邻、间、对3不同的位置,故符合条件的共有5种;(6)乙醛发生氧化反应生成乙酸CH3COOH,乙酸与PBr3作用生成,最后与NH2CH(CH3)2作用得到CH3CONHCH(CH3)2,合成路线流程图为:。【点睛】本题考查有机物的推断与合成的知识,侧重考查分析推断、知识综合
26、运用能力,充分利用反应条件、有机物分子式与结构简式进行分析推断,明确官能团及其性质关系、官能团之间的转化关系是解本题关键,题目难度中等。24、BrCH2CH=CHCH2Br 取代(或水解) HOCH2CH2CH2CHO 羧基、羟基 、 【解析】CH2=CHCH=CH2与Br21:1发生加成反应生成A,A发生水解反应生成B,B属于二元醇,B与H2发生加成反应生成C,C发生氧化反应生成D,D既能发生银镜反应,又能与金属钠反应放出氢气,说明D中既含CHO、又含OH,D发生银镜反应生成E,E中含羧基和羟基,E脱去1分子水生成F,核磁共振氢谱表明F分子中有三种氢,且其峰面积之比为1:1:1,则CH2=C
27、H-CH=CH2与Br2发生的是1,4-加成,A为BrCH2CH=CHCH2Br,依次可得B为HOCH2CH=CHCH2OH,C为HOCH2CH2CH2CH2OH,D为HOCH2CH2CH2CHO,E为HOCH2CH2CH2COOH,F为;B脱去1分子水生成G,G能使溴的四氯化碳溶液褪色,则G为;GH应该是G与HClO发生加成反应,H应该为;HIJ,1mol J与足量金属钠反应可放出22.4L氢气(标准状况)说明J中含2个OH,则HI的化学方程式为2+Ca(OH)22+CaCl2+2H2O,IJ其实就是醚的开环了,反应为,据此分析作答。【详解】CH2=CHCH=CH2与Br21:1发生加成反应
28、生成A,A发生水解反应生成B,B属于二元醇,B与H2发生加成反应生成C,C发生氧化反应生成D,D既能发生银镜反应,又能与金属钠反应放出氢气,说明D中既含CHO、又含OH,D发生银镜反应生成E,E中含羧基和羟基,E脱去1分子水生成F,核磁共振氢谱表明F分子中有三种氢,且其峰面积之比为1:1:1,则CH2=CH-CH=CH2与Br2发生的是1,4-加成,A为BrCH2CH=CHCH2Br,依次可得B为HOCH2CH=CHCH2OH,C为HOCH2CH2CH2CH2OH,D为HOCH2CH2CH2CHO,E为HOCH2CH2CH2COOH,F为;B脱去1分子水生成G,G能使溴的四氯化碳溶液褪色,则G
29、为;GH应该是G与HClO发生加成反应,H应该为;HIJ,1mol J与足量金属钠反应可放出22.4L氢气(标准状况)说明J中含2个OH,则HI的化学方程式为2+Ca(OH)22+CaCl2+2H2O,IJ其实就是醚的开环了,反应为;(1)A的结构简式为BrCH2CH=CHCH2Br;A生成B是溴代烃在强碱水溶液中的水解反应,也是一种取代反应。(2)D的结构简式为HOCH2CH2CH2CHO。(3)E为HOCH2CH2CH2COOH,E发生分子内酯化生成F,反应的方程式为;E中含有官能团的名称为羧基和羟基;与E具有相同官能团的同分异构体有、。(4)G的结构简式为。(5)I生成J的化学方程式为。
30、25、H2或CO 无水CuSO4或澄清的石灰水 无水CuSO4变蓝色或澄清的石灰水变浑浊。 【解析】本题主要考查具有还原性的气体的性质及常见的用作还原剂的气体,同时涉及常见物质的颜色、金属与氧气的反应。【详解】(1)金属与氧气可以发生化合反应生成金属氧化物,铜在加热时与氧气化合生成黑色的氧化铜,黑色的氧化铜又变成光亮的红色,即变成了金属铜,这是氧化铜被气体还原剂夺取氧而变成单质铜的反应,气体在反应中表现出的性质称为还原性,通常用作还原剂的气体有CO和H2;(2)假设推断为氢气(或一氧化碳),而氢气与氧化铜反应生成铜和水,再验证是否有水生成即可,步骤:将气体通过浓硫酸进行干燥,再通过灼热的氧化铜
31、,再通过无水硫酸铜,验证是否有水生成,如果无水硫酸铜变蓝,说明有水生成,说明该气体是氢气;假设推断为一氧化碳,而一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,再验证是否有二氧化碳生成即可,步骤:将气体通过灼热的氧化铜,再通过澄清的石灰水,验证是否有二氧化碳生成,如果澄清的石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成,说明该气体是一氧化碳。26、 (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 2:1 KOH、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KM
32、nO4一同结晶析出 【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。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;工艺流程可知,CO2使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元
33、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;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
34、、KCl、H2O,反应的化学方程式为3MnO2KClO36KOH3K2MnO4KCl3H2O;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
35、,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=2 MnO4-+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)
36、.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
37、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。27、洗气瓶 f g b c hi d eb c 先通入一段时间的氮气
38、 CO 取少量固体溶于硫酸,无气体生成 偏低 【解析】(1)根据图示分析装置B的名称;先用无水硫酸铜检验水,再用澄清石灰水检验二氧化碳,用碱石灰除去二氧化碳并干燥气体,再用热的氧化铜、澄清石灰水检验CO,最后用点燃的方法处理尾气;用氮气排出装置中的空气;CO具有还原性,其氧化产物是二氧化碳;(2)铁与硫酸反应生成氢气,氧化亚铁和硫酸反应不生成氢气;(3)依据(1)和(2),草酸亚铁晶体加热分解为氧化亚铁、CO、CO2、水;(4)草酸亚铁被酸性高锰酸钾溶液氧化为Fe3+、CO2;(5)亚铁离子消耗高锰酸钾溶液V2mL,则草酸根离子消耗高锰酸钾溶液V1mL-V2mL,由于样品含有FeSO4杂质,所
39、以根据草酸根离子的物质的量计算草酸亚铁晶体样品的纯度。【详解】(1)根据图示,装置B的名称是洗气瓶;先用无水硫酸铜检验水,再用澄清石灰水检验二氧化碳,用碱石灰除去二氧化碳并干燥气体,再用热的氧化铜检验CO,再用澄清石灰水检验二氧化碳的生成,最后用点燃的方法处理尾气,仪器的连接顺序是afgbc hidebc;为了排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸,实验前应进行的操作是先通入一段时间的氮气;CO具有还原性,C处固体由黑变红,说明氧化铜被还原为铜,其后的澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成,则证明气体产物中含有CO;(2)铁与硫酸反应生成氢气,氧化亚铁和硫酸反应不生成氢气,取少量固体溶于硫酸,没有
40、气体放出,则证明是FeO;(3)依据(1)和(2),草酸亚铁晶体加热分解为氧化亚铁、CO、CO2、水,反应方程式是 ;(4)草酸亚铁被酸性高锰酸钾溶液氧化为Fe3+、CO2,反应的离子方程式是;(5)25mL样品溶液中亚铁离子消耗高锰酸钾的物质的量是,草酸根离子消耗高锰酸钾的物质的量为,根据方程式,草酸亚铁晶体样品的纯度为 ;若配制溶液时Fe2+被氧化,则V1减小,V2不变,测定结果将偏低。【点睛】本题通过探究草酸亚铁的性质,考查学生实验基本操作和获取信息解决实际问题的能力,明确实验原理与方法是解题的关键,知道草酸、亚铁离子都能被高锰酸钾氧化。28、乙烯 羧基、碳碳双键 铜、氧气、加热 酯化反
41、应 +2NaOH+2NaCl+H2O 10 CH3CHOCH3CH=CHCHOCH3CH=CHCOOH 【解析】由D的分子式,可确定其结构简式为,与Cl2在光照条件下发生取代反应,生成E的结构简式为,在NaOH水溶液中发生水解反应生成F,其结构简式为,;由I的分子式,可确定A分子中含有2个碳原子,由反应的条件,与信息进行比较,可确定C为CH3CHO,则B为CH3CH2OH,A为CH2=CH2。反应生成G的结构简式为,H为,I为。【详解】(1)由以上分析知,A的结构简式为CH2=CH2,名称是乙烯,H为,含有的官能团名称是羧基、碳碳双键。答案为:乙烯;羧基、碳碳双键;(2)反应为CH3CH2OH氧化为CH3CHO,则反应条件是铜、氧气、加热。反应为转化为,反应类型是酯化反应。答案为:铜、氧气、加热;酯化反应;(3)由以上分析知,I的结构简式是。答案为:;(4)反应为生成,化学方程式是+2NaOH+2NaCl+H2O。答案为:+2NaOH+2NaCl+H2O;
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