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文档简介
2021-2022高考化学模拟试卷请考生注意:1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、25°C时,向10mL0.10mol·L-1的一元弱酸HA(Ka=1.0×10-3)中逐滴加入0.10mol·L-1NaOH溶液,溶液pH随加入NaOH溶液体积的变化关系如图所示。下列说法正确的是()A.a点时,c(HA)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)B.溶液在a点和b点时水的电离程度相同C.b点时,c(Na+)=c(HA)+c(A-)+c(OH-)D.V=10mL时,c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA)2、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.1L0.1mol·L-1的氨水中含有的NH3分子数为0.1NAB.标准状况下,2.24L的CCl4中含有的C-Cl键数为0.4NAC.14g由乙烯与环丙烧(C3H6)组成的混合气体含有的碳原子数目为NAD.常温常压下,Fe与足量稀盐酸反应生成2.24LH2,转移电子数为0.3NA3、下列对化学用语的理解中正确的是()A.原子结构示意图:可以表示35Cl,也可以表示37ClB.电子式:可以表示羟基,也可以表示氢氧根离子C.比例模型:可以表示甲烷分子,也可以表示四氯化碳分子D.结构简式(CH3)2CHOH:可以表示1-丙醇,也可以表示2-丙醇4、下列有关说法正确的是()A.糖类、蛋白质、油脂都属于天然高分子化合物B.石油经过蒸馏、裂化过程可以得到生产无纺布的原材料丙烯等C.根据组成,核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),它们都是蛋白质D.医药中常用酒精来消毒,是因为酒精能够使细菌蛋白质发生变性5、改革开放40周年以来,化学科学技术的发展大大提高了我国人民的生活质量。下列过程没有涉及化学变化的是A.太阳能分解水制取氢气B.开采可燃冰获取燃料C.新能源汽车燃料电池供电D.运载“嫦娥四号”的火箭发射A.A B.B C.C D.D6、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素,W、X是空气中含量最高的两种元素,Y的合金是当今世界使用量最大的合金,Z的单质常温下为液态。下列说法不正确的是A.单质Z保存时需要加水形成液封B.Y的金属性弱于第三周期的所有金属元素C.W与X能形成二元化合物并非全部是酸性氧化物D.向YZ2溶液中通人少量氯气会发生置换反应7、一定温度下,硫酸盐MSO4(M2+代表Ba2+、Sr2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:p(M2+)=-lgc(M2+),p(SO42-)=-lgc(SO42-)。向10mL0.01mol/LNa2SO4溶液中滴入1滴(约0.05mL)0.01mol/LBaCl2溶液岀现白色浑浊,而滴入1滴(约0.05mL)0.01mol/LSrCl2溶液无浑浊出现。下列说法中错误的是A.该温度下,溶度积常数Ksp(BaSO4)<Ksp(SrSO4)B.欲使c点对应BaSO4溶液移向b点,可加浓BaCl2溶液C.欲使c点对应SrSO4溶液移向a点,可加浓SrCl2溶液D.SrSO4(s)+Ba2+(aq)⇌BaSO4(s)+Sr2+(aq)的平衡常数为106.88、一定条件下,在水溶液中1mol的能量(kJ)相对大小如下图所示。下列有关说法错误的是A.上述离子中结合能力最强的是EB.上述离子中最稳定的是AC.上述离子与结合有漂白性的是BD.反应物的键能之和小于生成物的键能之和9、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10、科学工作者研发了一种SUNCAT的系统,借助锂循环可持续,合成其原理如图所示。下列说法不正确的是A.过程I得到的Li3N的电子式为B.过程Ⅱ生成W的反应为Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑C.过程Ⅲ涉及的阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2OD.过程I、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应11、中国传统诗词中蕴含着许多化学知识,下列分析不正确的是()。A.“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川”,“紫烟”指“香炉”中碘升华的现象B.“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”,金性质稳定,可通过物理方法得到C.“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”,爆竹的燃放涉及氧化还原反应D.“榆荚只能随柳絮,等闲缭乱走空园”,“柳絮”的主要成分为纤维素12、下列说法正确的是()A.强电解质一定易溶于水,弱电解质可能难溶于水B.燃烧一定有发光发热现象产生,但有发光发热现象的变化一定是化学变化C.制备Fe(OH)3胶体的方法是将饱和FeCl3溶液滴加到沸水中煮沸至溶液呈红褐色D.电解熔融态的Al2O3、12C转化为14C都属于化学变化13、化合物Z是合成平喘药沙丁胺醇的中间体,可通过下列路线制得:下列说法正确的是A.X的分子式为C7H6O2 B.Y分子中的所有原子可能共平面C.Z的一氯取代物有6种 D.Z能与稀硫酸发生水解反应14、AlCl3常作净水剂。某小组选择如下装置制备氯化铝,已知氯化铝易升华,遇水易水解。下列说法错误的是A.按气流方向从左至右,装置连接顺序为a→c→b→dB.先启动a中反应,当硬质试管内充满黄绿色时点燃酒精灯C.试剂R为P2O5或CaCl2吸收空气中的水蒸气D.为了中止反应,停止通入Cl2的操作是关闭分液漏斗的活塞15、春季复工、复学后,公用餐具消毒是防控新型冠状病毒传播的有效措施之一。下列可直接用作公用餐具消毒剂的是A.95%的乙醇溶液 B.40%的甲醛溶液C.次氯酸钠稀溶液 D.生理盐水16、硫酸铜分解产物受温度影响较大,现将硫酸铜在一定温度下分解,得到的气体产物可能含有SO2、SO3、O2,得到的固体产物可能含有CuO、Cu2O。已知Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O,某学习小组对产物进行以下实验,下列有关说法正确的是A.将气体通过BaCl2溶液产生白色沉淀,说明混合气体中含有SO3B.将气体通过酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色,说明混合气体中含有SO2与O2C.固体产物中加稀硝酸溶解,溶液呈蓝色,说明固体产物中含有CuOD.将气体依次通过饱和Na2SO3溶液、灼热的铜网、酸性高锰酸钾可以将气体依次吸收二、非选择题(本题包括5小题)17、有机化合物F是一种重要的有机合成中间体,其合成路线如下图所示:已知:①A的核磁共振氢谱图中显示两组峰②F的结构简式为:③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。④R-CH=CH2R-CH2CH2OH请回答下列问题:(1)A的名称为______________(系统命名法);Z中所含官能团的名称是___________。(2)反应Ⅰ的反应条件是__________。(3)E的结构简式为_______________________。(4)写出反应Ⅴ的化学方程式____________________________________________。(5)写出反应IV中的化学方程式____________________________________________。(6)W是Z的同系物,相对分子质量比Z大14,则W的同分异构体中满足下列条件:①能发生银镜反应,②苯环上有两个取代基,③不能水解,遇FeCl3溶液不显色的结构共有_________种(不包括立体异构),核磁共振氢谱有四组峰的结构为____________。18、为探究某固体化合物X(仅含四种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验。请回答:(1)蓝色溶液中的金属阳离子是________。(2)黑色化合物→砖红色化合物的化学方程式是________________________。(3)X的化学式是________。19、叠氮化钠(NaN3)固体易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚,是汽车安全气囊中的主要成分,能在发生碰撞的瞬间分解产生大量气体使气囊鼓起。已知:。实验室利用如图装置模拟工业级NaN3制备。实验Ⅰ:制备NaN3(1)装置C中盛放的药品为____________,装置B的主要作用是__________________。(2)为了使a容器均匀受热,装置D中进行油浴而不用水浴的主要原因是______________。(3)氨气与熔化的钠反应生成NaNH2的化学方程式____________________________________。(4)N2O可由NH4NO3(熔点169.6℃)在240℃分解制得,应选择的气体发生装置是________。实验Ⅱ:分离提纯分离提纯反应完全结束后,取出装置D中的混合物进行以下操作,得到NaN3固体。(5)已知:NaNH2能与水反应生成NaOH和氨气,操作Ⅳ采用__________洗涤,其原因是_____________。实验Ⅲ:定量测定实验室用滴定法测定叠氮化钠样品中NaN3的质量分数:①将2.500g试样配成500.00mL溶液。②取50.00mL溶液于锥形瓶中,加入50.00mL0.1010(NH4)2Ce(NO3)6溶液。③充分反应后,将溶液稍稀释,向溶液中加入8mL浓硫酸,滴入3滴邻菲啰啉指示液,0.0500(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定过量的Ce4+,消耗标准溶液的体积为29.00mL。测定过程中涉及的反应方程式如下:2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3=4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑,Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+(6)配制叠氮化钠溶液时,除烧杯、玻璃棒、量筒外,还需要用到的玻璃仪器有___________。若其它读数正确,滴定到终点后读取滴定管中(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液体积时俯视,将导致所测定样品中叠氮化钠质量分数__________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。(7)试样中NaN3的质量分数为___________。(保留四位有效数字)20、氨气和氯气是重要的工业原料,某兴趣小组设计了相关实验探究它们的某些性质。实验一:认识喷泉实验的原理,并测定电离平衡常数K(NH3·H2O)。(1)使图中装置Ⅱ产生喷泉的实验操作是_____________________________________。(2)喷泉实验结束后,发现三颈烧瓶中未充满水(假如装置的气密性良好),原因是______。用___________(填仪器名称)量取25.00mL喷泉实验后的氨水至锥形瓶中,用0.0500mol·L-1的盐酸测定氨水的浓度,滴定曲线如图所示。下列关于该滴定实验的说法中正确的是__________(填字母)。A.应选择甲基橙作为指示剂B.当pH=7.0时,氨水与盐酸恰好中和C.酸式滴定管未用盐酸润洗会导致测定结果偏低D.当pH=11.0时,K(NH3·H2O)约为2.2×10-5实验二:拟用如下装置设计实验来探究纯净、干燥的氯气与氨气的反应。(3)A中所发生反应的化学方程式为__________________________________。(4)上图中的装置连接顺序为①_________②_________③_________(用大写字母表示)。若按照正确顺序连接实验装置后,则整套实验装置存在的主要缺点是________。(5)写出F装置中的反应的一种工业用途:___________________________________。(6)反应完成后,F装置中底部有固体物质生成。请利用该固体物质设计一个实验方案证明NH3·H2O为弱碱(其余实验用品自选):___________________________________。21、根据物质结构相关知识,回答下列问题:(1)在第三周期的元素中,第一电离能介于Mg与Cl之间的有__________种。(2)碳元素与氮元素形成的某种晶体的晶胞如图所示,其中8个C原子位于立方体的顶点,4个C原子位于立方体的面心,4个N原子在立方体内。①已知该晶体硬度超过金刚石,其原因是_________________。②晶胞中C原子的杂化方式为___________。③知该晶胞参数为anm,阿伏加德罗常数用NA表示,则该晶体的密度为________g·cm-3(3)大π键可表示为,其中m代表参与形成的大π键原子数,n表示大π键的电子数,如的大π键可表示为,则CO32-中的大π键可表示为_________________。(4)金属铬是一种极硬、耐腐蚀的银白色金属,其化合物种类繁多,如:Cr2(SO4)3、K2Cr2O7以及配离子[Cr(H2O)3(NH3)3]3+等。①基态铬原子的价电子排布式为________________。②配离子[Cr(H2O)3(NH3)3]3+的结构可能有_________种。(5)AlP因杀虫效率高、廉价易得而被广泛应用。已知AIP的熔点为2000℃,其晶胞结构如下图所示。①C点的原子坐标为_______________。②AlP的晶胞中,Al原子位于P原子形成的正四面体空隙中,此空隙的填充率为_____。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、A【解析】
A.a点时,pH=3,c(H+)=10-3mol·L-1,因为Ka=1.0×10-3,所以c(HA)=c(A—),根据电荷守恒c(A—)+c(OH—)=c(Na+)+c(H+)和c(HA)=c(A—)即得c(HA)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),故A正确;B.a点溶质为HA和NaA,pH=3,水电离出的c(OH—)=10—11;b点溶质为NaOH和NaA,pH=11,c(OH—)=10-3,OH—是由NaOH电离和水电离出两部分之和组成的,推断出由水电离处的c(OH—)<10-3,那么水电离的c(H+)>10—11,故B错误;C.根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(A—)+c(OH—)可得c(Na+)=c(A—)+c(OH—)-c(H+),假设C选项成立,则c(A—)+c(OH—)-c(H+)=c(HA)+c(A—)+c(OH—),推出c(HA)+c(H+)=0,故假设不成立,故C错误;D.V=10mL时,HA与NaOH恰好完全反应生成NaA,A—+H2O⇌HA+OH—,水解后溶液显碱性,c(OH—)>c(H+),即c(HA)>c(H+),故D错误;故答案选A。【点睛】判断酸碱中和滴定不同阶段水的电离程度时,要首先判断这一阶段溶液中的溶质是什么,如果含有酸或碱,则会抑制水的电离;如果是含有弱酸阴离子或弱碱阳离子的溶液,则会促进水的电离;水的电离程度与溶液pH无关。2、C【解析】
A.氨水中存在电离平衡,因此溶液中实际存在的氨分子一定少于0.1mol,A项错误;B.四氯化碳在标况下不是气体,因此无法按气体摩尔体积计算其分子数,B项错误;C.乙烯和环丙烷的最简式相同,均为,因此14g混合物相当于1mol的,自然含有NA个碳原子,C项正确;D.常温常压下,气体摩尔体积并不是,因此无法根据氢气的体积进行计算,D项错误;答案选C。3、A【解析】
A.35Cl和37Cl是同种元素,质子数相同,电子数也相同,所以原子结构示意图也相同,故A正确;B.羟基的电子式为,氢氧根离子的电子式为,故B错误;C.比例模型中应符合原子的大小,氯原子半径大于碳原子半径,所以不能用同一个比例模型表示甲烷和四氯化碳,故C错误;D.(CH3)2CHOH中主碳链有3个碳,羟基在二号碳上,仅可以表示2-丙醇,故D错误;综上所述,答案为A。4、D【解析】
A.糖类中的单糖、油脂的相对分子质量较小,不属于高分子化合物,A错误;B.石油经过分馏、裂化和裂解过程可以得到丙烯等,B错误;C.蛋白质是由氨基酸构成的,核酸不属于蛋白质,C错误;D.酒精能使蛋白质变性,用来杀属菌消毒,D正确;答案选D。【点睛】油脂均不属于高分子化合物,此为易错点。5、B【解析】
A.水分解产生氢气和氧气,有新的物质产生,发生的是化学变化,A不符合题意;B.从海底开采可燃冰获取燃料,没有新物质产生,发生的是物理变化,B符合题意;C.新能源汽车燃料电池供电,是化学能转化为电能,有新物质产生,发生的是化学变化,C不符合题意;D.运载“嫦娥四号”的火箭发射,化学能转化为热能、机械能,发生化学反应,有新的物质产生,D不符合题意;故合理选项是B。6、D【解析】
由题可知,W、X是空气中含量最高的两种元素,则W、X分别是N、O,Y的合金是当今世界使用量最大的合金,所以Y为Fe,Z的单质常温下为液态,常温下为液态的单质有溴和汞,由题中条件可知Z为Br,由此解答。【详解】A.单质溴易挥发且有毒,保存在棕色瓶里,添加少量水作为液封,A正确;B.第三周期的金属元素有Na、Mg、Al,由金属活动顺序可知,Fe的金属性比这三种金属都要弱,B正确;C.N和O两种元素形成的二元化合物中,NO、NO2都不是酸性氧化物,C正确;D.YZ2就是FeBr2,通入少量Cl2,由于Fe2+还原性比Br-强,只能发生反应:6FeBr2+3Cl2=2FeCl3+4FeBr3,不属于置换反应,D错误;答案选D。7、C【解析】
由题意可知Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·c(SO)<,Ksp(SrSO4)=c(Sr2+)·c(SO)>,可判断a点所在直线(实线)表示SrSO4沉淀溶解平衡曲线,b、c点所在直线表示BaSO4沉淀溶解平衡曲线。【详解】A.利用数据可得Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·c(SO)=1.0×10-5×1.0×10-5=1×10-10,Ksp(SrSO4)=c(Sr2+)·c(SO)=1.0×10-1.6×1.0×10-1.6=1×10-10=1×,故A正确;B.欲使c点BaSO4饱和溶液(Ba2+、SO浓度相等)移向b点(饱和溶液),需使c(Ba2+)增大、c(SO)减小,则可加入BaCl2浓溶液,故B正确;C.欲使c点SrSO4溶液(不饱和溶液)移向a点(饱和溶液),需使c(Sr2+)、c(SO)都增大且保持相等,则需加入SrSO4固体,故C错误;D.SrSO4(s)+Ba2+(aq)BaSO4(s)+Sr2+(aq)的平衡常数K=,故D正确;答案选C。8、A【解析】
A.酸性越弱的酸,其结合氢离子能力越强,次氯酸是最弱的酸,所以ClO-结合氢离子能力最强,应为B,A错误;B.物质含有的能量越低,物质的稳定性就越强,根据图示可知:A、B、C、D、E中A能量最低,所以A物质最稳定,B正确;C.ClO-与H+结合形成HClO,具有强氧化性、漂白性,C正确;D.B→A+D,由电子守恒得该反应方程式为3ClO-=ClO3-+2Cl-,△H=(64kJ/mol+2×0kJ/mol)-3×60kJ/mol=-116kJ/mol,为放热反应,所以反应物的键能之和小于生成物的键能之和,D正确;故合理选项是A。9、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。10、D【解析】
A.Li3N是离子化合物,Li+与N3-之间通过离子键结合,电子式为,A正确;B.Li3N与水发生反应产生LiOH、NH3,反应方程式为:Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑,B正确;C.在过程Ⅲ中OH-在阳极失去电子,发生氧化反应,阳极的电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O,C正确;D.过程Ⅱ的反应为盐的水解反应,没有元素化合价的变化,不属于氧化还原反应,D错误;故合理选项是D。11、A【解析】
A.“紫烟”是水产生的雾气,它是水蒸发产生的水蒸气遇冷液化而形成的小液滴,是一种液化现象,不是碘升华,故A错误;B.自然界中金单质的密度比较大,且化学性质稳定,可通过物理方法得到,故B正确;C.“爆竹”中含黑火药,燃放过程中有新物质二氧化碳、二氧化硫等生成,属于化学变化,故C正确;D.“柳絮”的主要成分和棉花的相同,都是纤维素,故D正确。答案选A。.【点睛】本题体现了化学与生产、生活的密切关系,难度不大,注意知识的迁移应用、化学基础知识的积累是解题的关键。12、C【解析】
A.强电解质不一定易溶于水,如AgCl,弱电解质不一定难溶于水,如醋酸,故A错误;B.燃烧是可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应,燃烧一定有发光、发热的现象产生,但发光、发热的变化不一定是化学变化,例如灯泡发光放热,故B错误;C.加热条件下三氯化铁水解生成氢氧化铁胶体,则制备Fe(OH)胶体的方法是将饱和FeCl3溶液滴加到沸水中煮沸至溶液呈红褐色,故C正确;D.12C转化为14C是核反应,原子本身不变,没有生成新物质,不是化学变化,故D错误;故选C。13、D【解析】
A.X()的分子式为C8H8O2,故A错误;B.Y()分子中含有甲基(-CH3),甲基为四面体结构,所有原子不可能共平面,故B错误;C.Z()分子中有7种环境的氢原子,一氯取代物有7种,故C错误;D.Z()中含有酯基,能与稀硫酸发生水解反应,故D正确;故选D。14、C【解析】
A.制得氯气后,应先除HCl后干燥,A正确;B.通入氯气,排尽装置内的空气,防止氧气与铝反应,当硬质试管内充满黄绿色气体时,表明空气已排尽,此时点燃酒精灯,加热铝粉,B正确;C.试剂R的作用是吸收未反应的Cl2,同时防止空气中的水蒸气进入,而P2O5或CaCl2只能吸收水蒸气,不能吸收Cl2,C错误;D.关闭分液漏斗的活塞,停止加入浓盐酸,a中反应会停止,D正确。故选C。15、C【解析】
A.95%乙醇使菌体表面蛋白迅速变性凝固,妨碍乙醇再渗入,不能起到消毒的效果,故A错误;B.甲醛有毒,故B错误;C.次氯酸钠稀溶液具有强氧化性,能够杀菌消毒,且产物无毒,故C正确;D.生理盐水不能消毒杀菌,故D错误;故答案为C。【点睛】日常用75%的乙醇溶液进行消毒杀菌;生理盐水就是0.9%的氯化钠水溶液,没有消毒杀菌的功效。16、B【解析】
A.二氧化硫和氧气和氯化钡可以反应生成硫酸钡沉淀,所以不能说明混合气体中含有三氧化硫,故错误;B.二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明混合气体含有二氧化硫,硫酸铜分解生成二氧化硫,硫元素化合价降低,应有元素化合价升高,所以产物肯定有氧气,故正确;C.固体产物加入稀硝酸,氧化铜或氧化亚铜都可以生成硝酸铜,不能说明固体含有氧化铜,故错误;D.将气体通过饱和Na2SO3溶液,能吸收二氧化硫、三氧化硫,故错误。故选B。二、非选择题(本题包括5小题)17、2-甲基-2-丙醇酚羟基、醛基浓硫酸,加热(CH3)2CHCOOH+2Cl2+2HCl(CH3)2CHCHO+2Cu(OH)2(CH3)2CHCOOH+Cu2O+2H2O6【解析】
A的分子式为C4H10O,A→B是消去反应,所以B是.B→C组成上相当于与水发生加成反应,根据提供的反应信息,C是2-甲基-1-丙醇.C→D是氧化反应,D是2-甲基-1-丙醛,D→E是氧化反应,所以E是2-甲基-1-丙酸.X的分子式为C7H8O,且结合E和F的结构简式可知,X的结构简式为;在光照条件下与氯气按物质的量之比1:2反应,是甲基中的2个H被Cl取代,因此Y的结构简式为,Y→Z是水解反应,根据信息③,应该是-CHCl2变成-CHO,则Z的结构简式为,Z→F是酯化反应。【详解】(1)结合以上分析可知,A的结构简式为:,名称为2−甲基−2−丙醇;Z的结构简式为:,所含官能团为酚羟基、醛基;(2)A为,B为,A→B是消去反应,反应Ⅰ的反应条件是浓硫酸、加热;C是,D是,所以C→D是在铜作催化剂条件下发生的氧化反应;(3)结合以上分析可知,E的结构简式为;(4)在光照条件下与氯气按物质的量之比1:2反应,是甲基中的2个H被Cl取代生成,反应Ⅴ的化学方程式:;(5)D是(CH3)2CHCHO,在氢氧化铜悬浊液中加热发生氧化反应,反应IV中的化学方程式:+2Cu(OH)2+Cu2O+2H2O;(6)Z的结构简式为,W是Z的同系物,相对分子质量比Z大14,W分子式为C8H8O2,W的同分异构体中满足下列条件:①能发生银镜反应,说明含有醛基;②苯环上有两个取代基,可以3种位置;③不能水解,遇FeCl3溶液不显色,没有酯基、酚羟基。满足条件的结构有:苯环上分别连有−CHO和−CH2OH,结构有3种。苯环上分别连有−CHO和−OCH3,结构有3种,共计有6种,其中核磁共振氢谱有四组峰的结构为:。18、Cu2+4CuO2Cu2O+O2↑Cu3(OH)2(CO3)2或Cu(OH)2·2CuCO3【解析】
根据流程中信息可知黑色化合物为CuO,砖红色化合物为Cu2O,红色金属单质为Cu,蓝色溶液为CuSO4溶液;n(H2O)==0.01mol,黑色化合物n(CuO)==0.03mol,无色无味气体n(CO2)=n(CaCO3)==0.02mol,故可根据各元素推知分子式Cu3C2H2O8,则推断出X为Cu3(OH)2(CO3)2或Cu(OH)2·2CuCO3,据此分析。【详解】根据流程中信息可知黑色化合物为CuO,砖红色化合物为Cu2O,红色金属单质为Cu,蓝色溶液为CuSO4溶液;n(H2O)==0.01mol,n(H)=0.02mol,黑色化合物n(CuO)==0.03mol,无色无味气体n(CO2)=n(CaCO3)==0.02mol,故n(O)=0.04+0.03+0.01=0.08mol,可根据各元素推知分子式Cu3C2H2O8,则推断出X为Cu3(OH)2(CO3)2或Cu(OH)2·2CuCO3。(1)蓝色溶液为CuSO4溶液,含有的金属阳离子是Cu2+;(2)黑色化合物→砖红色化合物,只能是CuO→Cu2O,反应的化学方程式是4CuO2Cu2O+O2↑;(3)X的化学式是Cu(OH)2·2CuCO3或Cu3(OH)2(CO3)2。19、碱石灰冷凝分离出氨气中的水反应需要在210℃~220℃下进行,水浴不能达到这样的高温2Na+2NH32NaNH2+H2↑Ⅳ乙醚NaN3固体不溶于乙醚,能减少其损失,可洗去表面的乙醇杂质,且乙醚易挥发,有利于产品快速干燥500mL容量瓶、胶头滴管偏大93.60%【解析】
实验I:A装置为制取氨气的装置,B装置用于冷凝分离出氨气中的水,C装置为干燥氨气,因为叠氮化钠(NaN3)固体易溶于水,所以必须保证干燥环境;D装置为制取叠氮化钠(NaN3)的装置。反应之前需要排出装置内的空气,防止Na与空气中的氧气发生反应而影响产率,同时应该有尾气处理装置,据此分析解答(1)~(4);实验II:根据(NaN3)固体易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚,分析解答(5);实验Ⅲ:根据配制溶液的步骤和使用的仪器结合滴定操作的误差分析的方法解答(6);(7)结合滴定过程,叠氮化钠和六硝酸铈铵反应,用0.0500mol•L-1(NH4)2Fe(SO4)2(硫酸亚铁铵)标准溶液滴定过量的Ce4+,结合化学方程式定量关系计算。【详解】(1)根据上述分析,浓氨水分解产生的氨气中含有较多的水蒸气,经B装置分离出大部分水后,氨气中仍有少量的水蒸气,故装置C为干燥氨气的装置,其中的干燥剂可以选用碱石灰;B装置用于冷凝分离出氨气中的水,故答案为碱石灰;冷凝分离出氨气中的水;(2)装置D中的反应需要在210℃~220℃下进行,水浴不能达到这样的高温,因此需要油浴,故答案为反应需要在210℃~220℃下进行,水浴不能达到这样的高温;(3)氨气与熔化的钠反应生成NaNH2的化学方程式为2Na+2NH32NaNH2+H2↑,故答案为2Na+2NH32NaNH2+H2↑;(4)N2O可由NH4NO3(熔点169.6℃)在240℃分解制得,NH4NO3分解时已经融化,同时分解过程中会生成水,为了防止水倒流到试管底部,使试管炸裂,试管口需要略向下倾斜,且需要防止NH4NO3流下,只有装置Ⅳ满足要求,故答案为Ⅳ;(5)NaN3固体不溶于乙醚,操作Ⅳ可以采用乙醚洗涤,能减少NaN3损失,同时洗去表面的乙醇杂质,且乙醚易挥发,有利于产品快速干燥,故答案为乙醚;NaN3固体不溶于乙醚,能减少其损失,可洗去表面的乙醇杂质,且乙醚易挥发,有利于产品快速干燥;(6)配制叠氮化钠溶液时,除需用到烧杯、玻璃棒、量筒外,还需要用到的玻璃仪器有500mL容量瓶、胶头滴管;若其它读数正确,滴定到终点后,读取滴定管中(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液体积时俯视,导致消耗标准液的体积偏小,则(NH4)2Ce(NO3)6的物质的量偏大,将导致所测定样品中叠氮化钠质量分数偏大,故答案为500mL容量瓶、胶头滴管;偏大;(7)50.00mL0.1010mol•L-1(NH4)2Ce(NO3)6溶液中:n[(NH4)2Ce(NO3)6]=0.1010mol•L-1×50.00×10-3L=5.05×10-3mol,29.00mL0.0500mol•L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液中,n[(NH4)2Fe(SO4)2]=0.0500mol•L-1×29.00×10-3L=1.45×10-3mol,根据Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+可知,(NH4)2Fe(SO4)2消耗(NH4)2Ce(NO3)6的物质的量为1.45×10-3mol,则与NaN3反应的n[(NH4)2Ce(NO3)6]=5.05×10-3mol-1.45×10-3mol=3.6×10-3mol,根据2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3=4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑可知,n(NaN3)=n[(NH4)2Ce(NO3)6]=3.6×10-3mol,故500.00mL溶液中(2.500g试样中)n(NaN3)=3.6×10-3mol×=0.036mol,试样中NaN3的质量分数ω=×100%=93.60%,故答案为93.60%。【点睛】本题的易错点为(7)中试样中NaN3的质量分数的计算,要注意加入的(NH4)2Ce(NO3)6涉及的反应和目的,理清楚滴定的原理。20、在三颈烧瓶中收集满氨气,关闭止水夹a,打开止水夹b,用热毛巾敷在三颈烧瓶底部氨气中混有空气(或其他合理答案)碱式滴定管AD2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+H2ODEC无尾气处理装置用氨气检验氯气管道是否漏气取F装置中的固体物质溶于水配成溶液,测定溶液的pH,若pH<7,可证明NH3·H2O为弱碱(或其他合理答案)【解析】
(1)使装置I中产生的氨气溶于水,三颈烧瓶内形成气压差;(2)集气时有空气混入,空气中氧气、氮气不溶于水,则三颈烧瓶未充满水;氨水溶液呈碱性;依据酸碱中和滴定原理及弱电解质电离平衡常数K(NH3⋅H2O)=;(3)可用氯化氨与熟石灰制取氨气;(4)装置A制取氨气,可用氯化氨与熟石灰,D装置中盛放的碱石灰,用来干燥氨气;E装置中盛放的饱和食盐水,用来除去氯气中混有的氯化氢气体;根据气体的制备、除杂、混合反应及尾气吸收的顺序安装反应装置;(5)根据氯气与氨气反应生成氯化铵和氮气的现象可知F装置中的反应的一种工业用途;(6)根据氯化铵溶液呈酸性可证明NH3•H2O为弱碱。【详解】(1)在三颈烧瓶中收集满氨气,关闭止水夹a,打开止水夹b,用热毛巾敷在三颈烧瓶底部,进而使装置II中三颈烧瓶内形成喷泉;(2)氨气极易溶于水,全为氨气可充满烧瓶,若混有空气,则水不能充满;用碱式滴定管量取氨水至锥形瓶中;A.酸滴定碱,生成氯化铵溶液显酸性,则可用甲基橙做指示剂,A项正确;B.NH3•H2O为弱碱,若氨水与盐酸恰好中和,则溶液生成的氯化铵盐溶液显酸性,pH<7,则当pH=7.0时,氨水过量,B项错误;C.酸式滴定管未用盐酸润洗,由c(NH3•H2O)=分析可知,V(HCl)大,则测定结果偏高,C项错误;
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