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文档简介
北京西城14中2024年高考仿真模拟化学试卷注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。3.考试结束后,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、设NA为阿伏加德罗常数的值。(离子可以看作是带电的原子)下列叙述正确的是()A.标准状况下,22.4LSO3中所含的分子数为NAB.0.1mol•L-1的Na2CO3溶液中,CO32-的数目小于0.1NAC.8.0g由Cu2S和CuO组成的混合物中,所含铜原子的数目为0.1NAD.标准状况下,将2.24LCl2通入水中,转移电子的数目为0.1NA2、根据下列实验现象,所得结论正确的是实验实验现象结论A左烧杯中铁表面有气泡,右边烧杯中铜表面有气泡活动性:Al>Fe>CuB左边棉花变为橙色,右边棉花变为蓝色氧化性:Cl2>Br2>I2C白色固体先变为淡黄色,后变为黑色溶解性Ag2S>AgBr>AgClD锥形瓶中有气体产生,烧杯中液体变浑浊非金属性:Cl>C>SiA.A B.B C.C D.D3、下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置,以下说法正确的是A.A中固体也可改用MnO2B.B中需盛装饱和氯化钠溶液C.氯气通入D中可以得到NaClO,该物质水溶液比HClO稳定D.上图装置也可作为制取适量NO的简易装置4、为测定镁铝合金(不含其它元素)中镁的质量分数。某同学设计了如下实验:称量ag镁铝合金粉末,放在如图所示装置的惰性电热板上,通电使其充分灼烧。下列说法错误的是A.实验结束后应再次称量剩余固体的质量B.氧气要保证充足C.可以用空气代替氧气进行实验D.实验结束后固体质量大于ag5、下列离子方程式错误的是A.向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaS04↓+2H2OB.酸性介质中KMnO4氧化H2O2:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2OC.等物质的量的MgCl2、Ba(OH)2和HC1溶液混合:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓D.铅酸蓄电池充电时的正极反应:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-6、NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(
)A.标准状况下,0.1molCl2溶于水,转移的电子数目为0.1NAB.标准状况下,22.4L氖气含有的电子数为10NAC.常温下,的醋酸溶液中含有的数为D.120gNaHSO4分子中阳离子和阴离子的总数为3NA7、微生物电解池(MEC)是一项潜在的有吸引力的绿色电解池,其制取氢气的原理如图所示:下列说法正确的是()A.MEC可在高温下工作B.电解池工作时,化学能转变为电能C.活性微生物抑制反应中电子的转移D.阳极的电极反应式为CH3COO-+4H2O-8e-=2HCO3-+9H+8、不能用勒夏特列原理解释的是()A.草木灰(含K2CO3)不宜与氨态氮肥混合使用B.将FeCl3固体溶解在稀盐酸中配制FeCl3溶液C.人体血液pH值稳定在7.4±0.05D.工业制硫酸锻烧铁矿时将矿石粉碎9、a、b、c、d四种短周期元素在周期表中的位置如图所示,a和b分别位于周期表的第2列和第13列,下列叙述正确的A.离子半径b>dB.b可以和强碱溶液发生反应C.c的氢化物空间结构为三角锥形D.a的最高价氧化物对应水化物是强碱10、纳米级TiO2具有独特的光催化性与紫外线屏蔽等功能、具有广阔的工业应用前景。实验室用钛铁精矿(FeTiO3)提炼TiO2的流程如下。下列说法错误的是()A.酸浸的化学方程式是:FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2OB.X稀释所得分散系含纳米级H2TiO3,可用于观察丁达尔效应C.②用水蒸气是为了促进水解,所得稀硫酸可循环使用D.①③反应中至少有一个是氧化还原反应11、磺酰氯(SO2Cl2)在医药、染料行业有重要用途,其熔点为-54.1C,沸点为69.2°C,易水解。某学习小组在实验室用SO2和Cl2在活性炭作用下制备SO2Cl2(SO2+Cl2SO2Cl2),设计如图实验(夹持装置略去)。下列说法不正确的是A.c中的NaOH溶液可换成NaCl溶液,效果相同B.e中的冷却水应从下口入上口出C.d的作用是防止水蒸气进人a中使SO2Cl2水解D.a中冰盐水有助于SO2Cl2液化,提高SO2和Cl2的转化率.12、下列说法正确的是A.可用金属钠除去乙醇溶液中的水B.萃取碘水中的碘单质,可用乙醇做萃取剂C.我国西周时发明的“酒曲”酿酒工艺,是利用了催化剂使平衡正向移动的原理D.汽油中加入适量乙醇作汽车燃料,可节省石油资源,减少汽车尾气对空气的污染13、下列实验装置正确的是()A.用图1所示装置收集SO2气体B.用图2所示装置检验溴乙烷与NaOH醇溶液共热产生的C2H4C.用图3所示装置从食盐水中提取NaClD.用图4所示装置制取并收集O214、工业上可在高纯度氨气下,通过球磨氢化锂的方式合成高纯度的储氢材料氨基锂,该过程中发生反应:LiH(s)+NH3(g)=LiNH2(s)+H2(g)。如图表示在0.3MPa下,不同球磨时间的目标产物LiNH2的相对纯度变化曲线。下列说法正确的是()A.工业生产中,在0.3MPa下合成LiNH2的最佳球磨时间是2.0hB.投入定量的反应物,平衡时混合气体的平均摩尔质量越大,LiNH2的相对纯度越高C.在0.3MPa下,若平衡时H2的物质的量分数为60%,则该反应的平衡常数K=1.5D.LiH和LiNH2都能在水溶液中稳定存在15、下列关于有机物1-氧杂-2,4-环戊二烯()的说法正确的是A.与互为同系物 B.二氯代物有3种C.所有原子都处于同一平面内 D.1mol该有机物完全燃烧消耗5molO216、下列关于物质的性质与用途的说法不正确的是A.次氯酸能使染料等有机色素褪色,有漂白性,还能杀死水中的细菌,起消毒作用B.14C的放射性可用于考古断代C.纯碱是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一D.铝制品不宜用于盛放酸、碱溶液,不宜长时间盛放咸菜等腌制品二、非选择题(本题包括5小题)17、2010年美、日三位科学家因钯(Pd)催化的交叉偶联反应获诺贝尔化学奖。一种钯催化的交叉偶联反应如下:(R、R’为烃基或其他基团),应用上述反应原理合成防晒霜主要成分K的路线如下图所示(部分反应试剂和条件未注明):已知:①B能发生银镜反应,1molB最多与2molH2反应。②C8H17OH分子中只有一个支链,且为乙基,其连续氧化的产物能与NaHCO3反应生成CO2,其消去产物的分子中只有一个碳原子上没有氢。③G不能与NaOH溶液反应。④核磁共振图谱显示J分子有3种不同的氢原子。请回答:(1)B中含有的官能团的名称是______________________________(2)B→D的反应类型是___________(3)D→E的化学方程式是_________________________________________(4)有机物的结构简式:G_______________________;K__________________________(5)符合下列条件的X的同分异构体有(包括顺反异构)_____种,其中一种的结构简式是__________。a.相对分子质量是86b.与D互为同系物(6)分离提纯中间产物E的操作:先用碱除去D和H2SO4,再用水洗涤,弃去水层,最终通过________操作除去C8H17OH,精制得E。18、用煤化工产品合成高分子材料I的路线如下:已知:(1)B、C、D都能发生银镜反应,G的结构简式为(2)根据题意完成下列填空:(1)A的结构简式为__________________。(2)实验空由A制得B可以经过三步反应,第一步的反应试剂及条件为/光照,第二步是水解反应,则第三步的化学反应方程式为____________________。(3)①的反应类型为_______________反应。(4)③的试剂与条件为__________________________。(5)I的结构简式为___________;请写出一个符合下列条件的G的同分异构体的结构简式____________。①能发生银镜反应②能发生水解反应③苯环上一氯取代物只有一种④羟基不与苯环直接相连(6)由乙醇为原料可以合成有机化工原料1-丁醇(),写出其合成路线________________。(合成路线需用的表示方式为:)19、纳米TiO2是一种重要的光催化剂。以钛酸酯Ti(OR)4为原料制备纳米TiO2的步骤如下:①组装装置如下图所示,保持温度约为65℃,先将30mL钛酸四丁酯[Ti(OC4H9)4]加入盛有无水乙醇的三颈烧瓶,再加入3mL乙酰丙酮,充分搅拌;②将含水20%的乙醇溶液缓慢滴入三颈烧瓶中,得到二氧化钛溶胶;③将二氧化钛溶胶干燥得到二氧化钛凝胶,灼烧凝胶得到纳米TiO2。已知,钛酸四丁酯能溶于除酮类物质以外的大部分有机溶剂,遇水剧烈水解;Ti(OH)4不稳定,易脱水生成TiO2,回答下列问题:(1)仪器a的名称是_______,冷凝管的作用是________。(2)加入的乙酰丙酮可以减慢水解反应的速率,其原理可能是________(填标号)。a.增加反应的焓变b.增大反应的活化能c.减小反应的焓变d.降低反应的活化能制备过程中,减慢水解反应速率的措施还有________。(3)步骤②中制备二氧化钛溶胶的化学方程式为________。下图所示实验装置中,可用于灼烧二氧化钛凝胶的是________(填标号)。(4)测定样品中TiO2纯度的方法是:精确称取0.2000g样品放入锥形瓶中,加入硫酸和硫酸铵的混合溶液,加强热使其溶解。冷却后,加入一定量稀盐酸得到含TiO2+的溶液。加入金属铝,将TiO2+全部转化为Ti3+。待过量的金属铝完全溶解并冷却后,加入指示剂,用0.1000mol·L-lNH4Fe(SO4)2溶液滴定至终点。重复操作2次,消耗0.1000mol·L-1NH4Fe(SO4)2溶液的平均值为20.00mL(已知:Ti3++Fe3++H2O=TiO2++Fe2++2H+)。①加入金属铝的作用除了还原TiO2+外,另一个作用是________________。②滴定时所用的指示剂为____________(填标号)a.酚酞溶液b.KSCN溶液c.KMnO4溶液d.淀粉溶液③样品中TiO2的质量分数为________%。20、某小组同学设计如下实验,研究亚铁盐与H2O2溶液的反应。实验Ⅰ:试剂:酸化的0.5mol·L-1FeSO4溶液(pH=0.2),5%H2O2溶液(pH=5)操作现象取2mL上述FeSO4溶液于试管中,加入5滴5%H2O2溶液溶液立即变为棕黄色,稍后,产生气泡。测得反应后溶液pH=0.9向反应后的溶液中加入KSCN溶液溶液变红(1)上述实验中H2O2溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式是__。(2)产生气泡的原因是__。(3)某同学认为,根据“溶液变红”不能说明FeSO4与H2O2发生了反应,又补充了实验II证实了该反应发生。实验II的方案和现象是__。实验III:试剂:未酸化的0.5mol·L-1FeSO4溶液(pH=3),5%H2O2溶液(pH=5)操作现象取2mL5%H2O2溶液于试管中,加入5滴上述FeSO4溶液溶液立即变为棕黄色,产生大量气泡,并放热,反应混合物颜色加深且有浑浊。测得反应后溶液pH=1.4(4)将上述混合物分离,得到棕黄色沉淀和红褐色胶体。取部分棕黄色沉淀洗净,加4mol·L-1盐酸,沉淀溶解得到黄色溶液。初步判断该沉淀中含有Fe2O3,经检验还含有SO42-。①检验棕黄色沉淀中SO42-的方法是______。②结合方程式解释实验III中溶液pH降低的原因______。实验IV:用FeCl2溶液替代FeSO4溶液,其余操作与实验III相同,除了产生与III相同的现象外,还生成刺激性气味气体,该气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红但不褪色。(5)将反应得到的混合物过滤,得到黄色沉淀。将黄色沉淀洗净,加稀盐酸,沉淀不溶解。经检验沉淀中n(Fe):n(Cl)=1:1,写出生成黄色沉淀的化学方程式___。(6)由以上实验可知,亚铁盐与H2O2反应的现象与______(至少写两点)有关。21、硝酸是一种重要的化工原料,工业上采用氨催化氧化法制备,生产过程中发生的反应有:NH3(g)+O2(g)NO(g)+H2O(l)△H1=-292.3kJ/molNO(g)+O2(g)=NO2(g)△H2=-57.1kJ/mol3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)△H3=-71.7kJ/mol回答以下问题:(1)NH3(g)+2O2(g)=HNO3(aq)+H2O(l)的△H=___________kJ/mol。原料气体(NH3、O2)在进入反应装置之前,必须进行脱硫处理。其原因是____。(2)研究表明2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步:(a)2NO(g)N2O2(g)(快)(b)N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)①该反应的速率由b步决定,说明b步反应的活化能比a步的___(填“大”或“小”)。②在恒容条件下,NO和O2的起始浓度之比为2:1,反应经历相同时间,测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图,则150℃时,v正___v逆(填“>”或“<”)。若起始c(O2)=5.0×10-4mol/L,则380℃下反应达平衡时c(O2)=____mol/L。(3)T1温度时,在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应2NO+O22NO2,实验测得:v正=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k正c2(NO)·c(O2),v逆=v(NO2)消耗=k逆c2(NO2),k正、k逆为速率常数,受温度影响。容器中各反应物和生成物的物质的量随时间变化如下图所示:①下列说法能表明该反应已经达到平衡状态的是____填序号)A.混合气体的密度不变B.混合气体的颜色不变C.k正、k逆不变D.2v正(O2)=v逆(NO2)②化学平衡常数K与速率常数k正、k逆的数学关系式K=____。③温度为T1时的化学平衡常数K=_____。若将容器的温度变为T2时,k正=k逆,则T2___T1(填“>”“<”或“=”)。
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.标准状况下,SO3为固体,不能利用22.4L/mol计算所含的分子数,A不正确;B.没有提供0.1mol•L-1的Na2CO3溶液的体积,无法计算CO32-的数目,B不正确;C.8.0gCu2S和8.0gCuO所含铜原子都为0.1mol,则8.0g混合物所含铜原子的数目为0.1NA,C正确;D.2.24LCl2通入水中,与水反应的Cl2的物质的量小于0.1mol,转移电子的数目小于0.1NA,D不正确。故选C。2、A【解析】
A.左烧杯中是Al-Fe/H2SO4构成的原电池,Al做负极,Fe做正极,所以铁表面有气泡;右边烧杯中Fe-Cu/H2SO4构成的原电池,Fe做负极,Cu做正极,铜表面有气泡,所以活动性:Al>Fe>Cu,故A正确;B.左边先发生Cl2+2NaBr=Br2+2HCl,使棉花变为橙色,后右边发生Cl2+2KI=I2+2HCl,棉花变为蓝色,说明氧化性:Cl2>Br2、Cl2>I2,不能证明Br2>I2,故B错误;C.前者白色固体先变为淡黄色是因为向氯化银固体中加入溴化钠溶液生成了溴化银沉淀,后变为黑色是因为向溶液中又加入了硫化钠,生成了硫化银的沉淀,并不能证明溶解性Ag2S>AgBr>AgCl,故C错误;D.向锥形瓶中加入稀盐酸会发生反应,生成CO2气体,证明盐酸的酸性比碳酸的强,烧杯中液体变浑浊可能是稀盐酸和硅酸钠溶液反应生成H2SiO3的结果,也可能是生成的CO2和硅酸钠溶液反应生成H2SiO3的结果,只能证明酸性强弱,不能证明非金属性强弱,故D错误;答案:A。【点睛】根据反应装置图,B选项中氯气由左通入,依次经过溴化钠和碘化钾,两种情况下棉花的颜色都发生变化,只能说明氯气的氧化性比溴和碘的强,该实验无法判断溴的氧化性强于碘,此选项为学生易错点。3、C【解析】
A.MnO2与浓盐酸制取氯气需要加热,根据装置A图示,不能改用MnO2,故A错误;B.根据装置图示,B为氯气收集装置,C为防倒吸装置,D为尾气处理装置,故B错误;C.氯气通入氢氧化钠溶液中可以得到NaClO,HClO见光易分解,NaClO光照不分解,则该物质水溶液比HClO稳定,故C正确;D.铜和稀硝酸反应可制取NO,装置A可用,装置B、C中有空气,NO易被空气的氧气氧化,导致收集的气体不纯,应用排水法收集,NO有毒,属于大气污染物,NO不与氢氧化钠反应,无法处理尾气,上图装置不能作为制取适量NO的简易装置,故D错误;答案选C。4、C【解析】
A.实验结束后一定要再次称量剩余固体质量,再通过其它操作可以计算镁铝合金中镁的质量分数,故A正确;B.为了使其充分灼烧,氧气要保证充足,故B正确;C.用空气代替氧气对实验有影响,这是因为高温条件下,镁还能够和氮气、二氧化碳等反应,故C错误;D.灼烧后的固体为氧化镁和氧化铝的混合物,质量大于ag,这是因为氧气参加了反应,故D正确;故答案选C。5、C【解析】
A.向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸生成硫酸钡和水,离子方程式为:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaS04↓+2H2O,书写正确,故A不符合题意;B.酸性介质中KMnO4氧化H2O2,H2O2做还原剂,产生氧气,离子方程式为:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O,书写正确,故B不符合题意;C.等物质的量的Ba(OH)2和HC1溶液混合,溶液显碱性,氢氧根离子有剩余;剩余的氢氧根离子与MgCl2等物质的量反应,离子方程式为:2H++Mg2++4OH-=Mg(OH)2↓+2H2O,原离子方程式书写错误,故C符合题意;D.铅酸蓄电池充电时的正极为二氧化铅得电子发生还原反应,离子方程式为:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-,故D不符合题意;故答案选C。6、B【解析】
A.氯气溶于水,只有部分氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,所以无法计算转移的电子数,故A错误;B.标准状况下,22.4L氖气为1mol,一个Ne原子含有10个电子,即1mol氖气含有10NA个电子,故B正确;C.醋酸溶液的体积未知,则无法计算H+数目,故C错误;D.120gNaHSO4为1mol,1molNaHSO4分子中含有1molNa+和1molHSO4-,则120gNaHSO4分子中阳离子和阴离子的总数为2NA,故D错误;故选B。7、D【解析】A、由于微生物的蛋白质在高温下变性失去活性,选项A错误;B、该装置是在外接电源供电下进行的,故电能转变为化学能,选项B错误;C、微生物作催化剂促进反应中电子的转移,选项C错误;D、阳极上醋酸根离子被告氧化为碳酸氢根离子,选项D正确。答案选D。8、D【解析】
A.因为草木灰中碳酸根水解显碱性,氨态氮肥中铵根离子水解显酸性,二者混合使用会发生双水解反应生成NH3,使N元素流失,降低肥效,能用勒夏特列原理解释,故A不选;B.加入盐酸后溶液中H+增多,可以抑制FeCl3的水解,能用勒夏特列原理解释,故B不选;C.人体血液中含有缓冲物质,如:H2CO3/NaHCO3,人们食用了酸性食品或碱性食品后,通过平衡移动使血液pH值稳定在7.4±0.05,能用勒夏特列原理解释,故C不选;D.工业制硫酸锻烧铁矿时将矿石粉碎,是增大矿石与空气接触面积,与勒夏特列原理无关,故D选;故答案为D。9、B【解析】
a和b分别位于周期表的第2列和第13列,所以a是Be或Mg,b是Al,c是C,d是N。【详解】A.铝和氮原子形成的离子电子层结构相同,原子序数越小半径越大,故b<d,故A错误;B.b是铝,可以与强碱反应生成偏铝酸盐和氢气,故B正确;C.碳的氢化物有多种,如果形成甲烷,是正四面体结构,故C错误;D.无论是铍还是镁,最高价氧化物的水化物都不是强碱,故D错误;故选:B。10、D【解析】
A.FeTiO3中Fe、Ti分别显+2、+4价,溶于硫酸得到对应的硫酸盐,因此方程式为FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O,故A正确;B.纳米级是指粒子直径在几纳米到几十纳米的材料,则分散到液体分散剂中,分散质的直径在1nm~100nm之间,则该混合物属于胶体,可用于观察丁达尔效应。故B正确;C.用水蒸气过滤,相当于加热,可促进盐的水解,溶解钛铁精矿需要加入稀硫酸,TiO2+水解时生成H2TiO3和稀硫酸,则稀硫酸可以循环使用,符合绿色化学理念,故C正确;D.①反应时稀硫酸溶解FeTiO3,③反应是煅烧H2TiO3得到TiO2产品,都不是氧化还原反应,故D错误;故选D。11、A【解析】
Ac中的NaOH溶液的作用是吸收未反应的Cl2,不能用NaCl溶液,故A错误;B.e是冷凝作用,应该下口进上口出,故B正确;C
SO2Cl2遇水易水解,所以d防止水蒸气进入,故C正确;D冰盐水有降温作用,根据题给信息知SO2Cl2易液化,能提高SO2和Cl2的转化率,故D正确;故选A。12、D【解析】
A.钠与乙醇、水都能发生反应,不能用金属钠除去乙醇溶液中的水,A错误;B.乙醇与水互溶,不能用作萃取剂,B错误;C.“酒曲”为反应的催化剂,可加快反应速率,与平衡移动无关,C错误;D.汽油中加入适量乙醇作汽车燃料,即可满足人类能源的需要,同时减少了石油的使用,因此可节省石油资源,乙醇中含O,提高了汽油中O含量,使汽油燃烧更充分,减少了碳氢化合物、CO、CO2等的排放,减少了汽车尾气对空气的污染,D正确;故合理选项是D。13、D【解析】
A、SO2密度比空气大,应用向上排空法收集,故A错误;B、乙醇易挥发,可与高锰酸钾发生氧化还原反应,不能排除乙醇的干扰,故B错误;C、蒸发应用蒸发皿,不能用坩埚,故C错误;D、过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气,氧气密度比空气大,可用向上排空法收集,故D正确。答案选D。14、C【解析】
A、2.0hLiNH2的相对纯度与1.5h差不多,耗时长但相对纯度提高不大,故A错误;B、平衡时混合气体的平均摩尔质量越大,说明氨气的含量越多,正向反应程度越小,LiNH2的相对纯度越低,故B错误;C、K===1.5,故C正确;D、LiH和LiNH2均极易与水反应:LiH+H2O=LiOH+H2↑和LiNH2+H2O=LiOH+NH3↑,都不能在水溶液中稳定存在,故D错误。答案选C。15、C【解析】
的分子式为C4H4O,共有2种等效氢,再结合碳碳双键的平面结构特征和烃的燃烧规律分析即可。【详解】A.属于酚,而不含有苯环和酚羟基,具有二烯烃的性质,两者不可能是同系物,故A错误;B.共有2种等效氢,一氯代物是二种,二氯代物是4种,故B错误;C.中含有两个碳碳双键,碳碳双键最多可提供6个原子共平面,则中所有原子都处于同一平面内,故C正确;D.的分子式为C4H4O,1mol该有机物完全燃烧消耗的氧气的物质的量为1mol×(4+)=4.5mol,故D错误;故答案为C。16、C【解析】
A.次氯酸具有强氧化性,能使染料等有机色素褪色,有漂白性,还能杀死水中的细菌,起消毒作用,故A正确;B.14C的放射性可用于考古断代,利用其半衰期可计算时间,故B正确;C.小苏打是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一,故C错误;D.铝具有两性,能与酸反应又能与碱反应,铝制品不宜用于盛放酸、碱溶液,不宜长时间盛放咸菜等腌制品,故D正确;故选C。二、非选择题(本题包括5小题)17、碳碳双键、醛基氧化反应CH2=CHCOOH++H2O4CH2=CH-CH2-COOH(或CH2=C(CH3)-COOH、、)蒸馏【解析】
B的分子式为C3H4O,B能发生银镜反应,B中含—CHO,1molB最多与2molH2反应,B的结构简式为CH2=CHCHO;B发生氧化反应生成D,D能与C8H17OH发生酯化反应,则D的结构简式为CH2=CHCOOH;C8H17OH分子中只有一个支链,且为乙基,其连续氧化的产物能与NaHCO3反应生成CO2,其消去产物的分子中只有一个碳原子上没有氢,C8H17OH的结构简式为,E的结构简式为;F的分子式为C6H6O,F为,F与(CH3)2SO4、NaOH/H2O反应生成G,G的分子式为C7H8O,G不能与NaOH溶液反应,G的结构简式为,G与Br2、CH3COOH反应生成J,J的分子式为C7H7OBr,核磁共振图谱显示J分子有3种不同的氢原子,J的结构简式为;根据题给反应,E与J反应生成的K的结构简式为;据此分析作答。【详解】B的分子式为C3H4O,B能发生银镜反应,B中含—CHO,1molB最多与2molH2反应,B的结构简式为CH2=CHCHO;B发生氧化反应生成D,D能与C8H17OH发生酯化反应,则D的结构简式为CH2=CHCOOH;C8H17OH分子中只有一个支链,且为乙基,其连续氧化的产物能与NaHCO3反应生成CO2,其消去产物的分子中只有一个碳原子上没有氢,C8H17OH的结构简式为,E的结构简式为;F的分子式为C6H6O,F为,F与(CH3)2SO4、NaOH/H2O反应生成G,G的分子式为C7H8O,G不能与NaOH溶液反应,G的结构简式为,G与Br2、CH3COOH反应生成J,J的分子式为C7H7OBr,核磁共振图谱显示J分子有3种不同的氢原子,J的结构简式为;根据题给反应,E与J反应生成的K的结构简式为;(1)B的结构简式为CH2=CHCHO,所以B中含有的官能团的名称是碳碳双键、醛基。(2)B的结构简式为CH2=CHCHO,D的结构简式为CH2=CHCOOH,所以B→D的反应类型是氧化反应。(3)D与C8H17OH反应生成E的化学方程式为CH2=CHCOOH++H2O。(4)根据上述分析,G的结构简式为,K的结构简式为。(5)D的结构简式为CH2=CHCOOH,D的相对分子质量为72,X比D的相对分子质量多14,X与D互为同系物,所以X比D多1个“CH2”,符合题意的X的同分异构体有:CH2=CH-CH2-COOH、CH2=C(CH3)-COOH、、,共4种。(6)C8H17OH和E是互溶的液体混合物,所以用蒸馏法将C8H17OH除去,精制得E。18、加成反应氢氧化钠水溶液加热【解析】
B、C、D都能发生银镜反应,则结构中都含有醛基,G的结构简式为,E碱性条件下水解、酸化得到G,则F为,E为,比较D和E的分子式知,D中-CHO被氧化为-COOH生成E,则D为,根据D中取代基的位置结合A的分子式可推测出A为,A经过系列转化生成B为,B发生信息反应生成C为,与HBr发生加成反应生成D,由G的结构及反应条件和H的分子式可得:H为,由I的组成可知,G通过缩聚反应生成高聚物I,故I为,据此解答。【详解】(1)根据上述分析,A的结构简式为;(2)根据上述分析第三步反应为催化氧化反应,方程式为2+O22+2H2O;(3)根据上述分析,①的反应类型为加成反应;(4)E碱性条件下水解得到F,则③的试剂与条件为氢氧化钠水溶液加热;(5)根据上述分析,I的结构简式为;①能发生银镜反应,说明结构中含有醛基;②能发生水解反应,说明结构中含有含有酯基;③苯环上一氯取代物只有一种,说明苯环上有4个取代基,且具有一定对称性;④羟基不与苯环直接相连,则结构中没有酚羟基,结合上述分析,G的同分异构体结构简式为;(6)以乙醇为原料合成有机化工原料1-丁醇,碳链的增长根据题干信息可以用醛与醛脱水反应实现,产物中的双键和醛基可以通过与氢气反应转化为碳碳单键和羟基,乙醇催化氧化可以得到乙醛,综上分析其合成路则该合成路线为:。【点睛】逆合成法的运用往往是解决有机合成题的主要方法,此题从G的结构分析,通过分子式的比较及反应条件等信息分析有机物间的转化关系;此类题还需注意题干中给出的信息,如醛和醛的脱水反应,这往往是解题的关键信息。19、温度计冷凝回流b用含水20%的乙醇溶液代替水、缓慢滴液Ti(OC4H9)4+2H2O=TiO2+4C4H9OHa与酸反应生成氢气,形成氢气氛围,防止Ti3+在空气中被氧化b80【解析】
(1)根据水、无水乙醇和乙酰丙酮容易挥发分析解答;(2)反应的焓变只与初始状态和终了状态有关;增大反应的活化能,反应速率减慢;降低反应的活化能,反应速率加快,据此分析判断;根据实验步骤②的提示分析判断;(3)Ti(OH)4不稳定,易脱水生成TiO2,钛酸四丁酯[Ti(OC4H9)4]水解生成二氧化钛溶胶,据此书写反应的化学方程式;灼烧固体需要在坩埚中进行;(4)根据Ti3++Fe3++H2O=TiO2++Fe2++2H+,说明Ti3+容易被氧化;并据此分析判断可以选用的指示剂,结合消耗的NH4Fe(SO4)2的物质的量计算样品中TiO2的质量分数。【详解】(1)根据装置图,仪器a为温度计,实验过程中为了防止水、无水乙醇和乙酰丙酮挥发,可以使用冷凝管冷凝回流,提高原料的利用率,故答案为温度计;冷凝回流;(2)a.反应的焓变只与初始状态和终了状态有关,加入的乙酰丙酮,改变是反应的条件,不能改变反应的焓变,故a错误;b.增大反应的活化能,活化分子数减少,反应速率减慢,故b正确;c.反应的焓变只与初始状态和终了状态有关,加入的乙酰丙酮,改变是反应的条件,不能改变反应的焓变,故c错误;d.降低反应的活化能,活化分子数增多,反应速率加快,故d错误;故选b;根据实验步骤②的提示,制备过程中,用含水20%的乙醇溶液代替水、缓慢滴液,减慢钛酸四丁酯[Ti(OC4H9)4]水解的反应速率,故答案为b;用含水20%的乙醇溶液代替水、缓慢滴液;(3)Ti(OH)4不稳定,易脱水生成TiO2,步骤②中钛酸四丁酯[Ti(OC4H9)4]水解生成二氧化钛溶胶,反应的化学方程式为Ti(OC4H9)4+2H2O=TiO2+4C4H9OH;灼烧二氧化钛凝胶需要在坩埚中进行,故选择的装置为a,故答案为Ti(OC4H9)4+2H2O=TiO2+4C4H9OH;a;(4)①根据Ti3++Fe3++H2O=TiO2++Fe2++2H+,说明Ti3+容易被氧化,铝与酸反应生成氢气,在液面上方形成氢气氛围,防止Ti3+在空气中被氧化,故答案为与酸反应生成氢气,形成氢气氛围,防止Ti3+在空气中被氧化;②酚酞溶液、淀粉溶液与NH4Fe(SO4)2溶液,现象不明显;KMnO4溶液也能氧化Ti3+,影响滴定结果,KMnO4不与Fe3+反应;根据滴定反应Ti3++Fe3++H2O=TiO2++Fe2++2H+可知,可以选用KSCN溶液作指示剂,当滴入最后一滴NH4Fe(SO4)2溶液,容易变成血红色,且半分钟不褪色,说明到达了滴定终点,故答案为b;③消耗的NH4Fe(SO4)2的物质的量=0.02L×0.1000mol·L-1=0.002mol,则根据钛原子守恒,n(TiO2)=n(Ti3+)=n(Fe3+)=0.002mol,样品中TiO2的质量分数=×100%=80%,故答案为80。20、2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O反应生成的Fe3+催化下H2O2分解生成O2取2mL上述FeSO4溶液于试管中,加入5滴pH=5的H2SO4溶液,然后向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红取加入盐酸后的黄色溶液少许于试管中,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明棕黄色沉淀中含有SO42-2Fe2++4H2O+H2O2=2Fe(OH)3(胶体)+4H+,Fe2+氧化的产物Fe3+发生了水解生成H+使pH下降6nFeCl2+3nH2O2=2(Fe2O3∙FeCl3)n+6nHCl↑pH、阴离子种类、温度、反应物用量【解析】
(1)H2O2溶液与FeSO4溶液反应,从“溶液立即变为棕黄色”、“反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液变红”、“稍后,产生气泡”,可推出反应生成Fe3+;从“反应后溶液pH=0.9”,可推出反应消耗H+,由此可写出离子方程式。(2)反应生成的Fe3+,对H2O2的分解有催化作用,由此可解释产生气泡的原因。(3)某同学认为,根据“溶液变红”不能说明FeSO4与H2O2发生了反应,那么他的意思是空气中的溶解氧也能将Fe2+氧化,所以我们需要做一个不加H2O2的实验,由此设计实验方案。(4)①棕黄色沉淀为Fe2O3,对SO42-的检验不产生干扰,所以检验SO42-的方法与常规方法相同。②如果仅是H2O2氧化Fe2+,需消耗H+,现在pH减小,说明生成了H+,此H+应来自Fe3+的水解,由此可结合方程式解释实验III中溶液pH降低的原因。(5)由实验IV可知,除得到黄色沉淀外,还有HCl生成。经检验沉淀中n(Fe):n(Cl)=1:1,则沉淀应为(Fe2O3∙FeCl3)n,由此可写出生成黄色沉淀的化学方程式。(6)以上实验,分别探究了pH、阴离子种类、温度、反应物用量等对Fe2+与H2O2反应现象的影响,由此可得出与亚铁盐与H2O2反应的现象有关的因素。【详解】(1)在酸性条件下,H2O2溶液与FeSO4溶液反应,生成Fe3+和H2O,反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。答案为:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;(2)反应生成的Fe3+,对H2O2的分解有催化作用,由此可解释产生气泡的原因是在反应生成的Fe3+催化下H2O2分解生成O2。答案为:在反应生成的Fe3+催化下H2O2分解生成O2;(3)既然某同学怀疑空气中的溶解氧也可能将Fe2+氧化,只需做一个不加H2O2的实验,由此设计实验方案为取2mL上述FeSO4溶液于试管中,加入5滴pH=5的H2SO4溶液,然后向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红。答案为:取2mL上述FeSO4溶液于试管中,加入5滴pH=5的H2SO4溶液,然后向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红;(4)①Fe2O3的存在,对SO42-的检验不产生干扰,所以检验SO42-的方法为取加入盐酸后的黄色溶液少许于试管中,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明棕黄色沉淀中含有SO42-。答案为:取加入盐酸后的黄色溶液少许于试管中,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明棕黄色沉淀中含有SO42-;②如果仅是H2O2氧化Fe2+,需消耗H+,现pH减小,说明生成了H+,此H+应来自Fe3+的水解,由此得出实验III中溶液pH降低的原因是2Fe2++4H2O+H2O2=2Fe(OH)3(胶体)+4H+,Fe2+氧化的产物Fe3+发生了水解生成H+使pH下降。答案为:2Fe2++4H2O+H2O2=2Fe(OH)3(胶体)+4H+,Fe2+氧化的产物Fe3+发生了水解生成H+使pH下降;(5)由实验IV可知,除得到黄色沉淀外,还有HCl生成。经检验沉淀中n(Fe):n(Cl)=1:1,则沉淀应为(Fe2O3∙FeCl3)n,由此
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