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文档简介
吉林省普通高中2024年高考化学四模试卷考生须知: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(每题只有一个选项符合题意)1、以石墨负极(C)、LiFePO4正极组成的锂离子电池的工作原理如图所示(实际上正负极材料是紧贴在锂离子导体膜两边的)。充放电时,Li+在正极材料上脱嵌或嵌入,随之在石墨中发生了LixC6生成与解离。下列说法正确的是A.锂离子导电膜应有保护成品电池安全性的作用B.该电池工作过程中Fe元素化合价没有发生变化C.放电时,负极材料上的反应为6C+xLi++xe-=LixC6D.放电时,正极材料上的反应为LiFePO4-xe-=Li1-xFePO4+xLi+2、短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。其中X与Y可形成一种淡黄色物质P,常温下将0.05molP溶于水,配成1L溶液,pH=13;Z为金属元素,且Z可在W的一种氧化物中燃烧,生成一种白色物质和一种黑色物质。下列说法错误的是A.简单离子半径:X>Y>ZB.气态氢化物的稳定性:W>XC.单质的熔点:Z>YD.元素Z形成的单质被称为“国防金属”3、室温下,向20.00mL0.1000mol·L−1盐酸中滴加0.1000mol·L−1NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图,已知lg3=0.5。下列说法不正确的是A.选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差B.用移液管量取20.00mL0.1000mol·L−1盐酸时,移液管水洗后需用待取液润洗C.NaOH标准溶液浓度的准确性直接影响分析结果的可靠性,因此需用邻苯二甲酸氢钾标定NaOH溶液的浓度,标定时采用甲基橙为指示剂D.V(NaOH)=10.00mL时,pH约为1.54、碘在不同状态下(固态或气态)与氢气反应的热化学方程式如下所示:①H2(g)+I2(?)2HI(g)+1.48kJ②H2(g)+I2(?)2HI(g)-2.48kJ下列判断正确的是A.①中的I2为固态,②中的I2为气态B.②的反应物总能量比①的反应物总能量低C.①的产物比反应②的产物热稳定性更好D.1mol固态碘升华时将吸热17kJ5、将浓度均为0.5mol∙L-1氨水和KOH溶液分别滴入到体积均为20mL且浓度相同的AlCl3溶液中,测得溶液的导电率与加入碱的体积关系如图所示,下列说法中错误的是()A.AlCl3溶液的物质的量浓度为0.2mol∙L-1B.根据图象可以确定导电率与离子种类有关C.cd段发生的反应是Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2OD.e点时溶液中的离子浓度:c(K+)=c(Cl-)+c(AlO2-)6、下列说法不正确的是()A.可用焦炭还原SiO2制备单质SiB.镁单质可与NH4Cl溶液反应生成NH3C.浓硫酸与NaBr固体共热可生成单质Br2D.摩尔盐的组成可表示为NH4Fe(SO4)2•6H2O7、根据下图,有关金属的腐蚀与防护的叙述正确的是A.钢闸门含铁量高,无需外接电源保护B.该装置的原理是“牺牲阳极的阴极保护法”C.将钢闸门与直流电源的负极相连可防止其被腐蚀D.辅助电极最好接锌质材料的电极8、碳酸亚乙酯是一种重要的添加剂,结构如图(),碳酸亚乙酯可由环氧乙烷与二氧化碳反应而得,亦可由碳酸与乙二醇反应获得。下列说法正确的是A.上述两种制备反应类型相同B.碳酸亚乙酯的分子式为C3H6O3C.碳酸亚乙酯中所有原子可能共平面D.碳酸亚乙酯保存时应避免与碱接触9、2019年11月《Science》杂志报道了王浩天教授团队发明的制取H2O2的绿色方法,原理如图所示(已知:H2O2=H++HO2-,Ka=2.4×10-12)。下列说法错误的是()A.X膜为选择性阳离子交换膜B.催化剂可促进反应中电子的转移C.每生成1molH2O2电极上流过4mole-D.b极上的电极反应为O2+H2O+2e-=HO2-+OH-10、一定量的钠和铝的混合物与足量的水充分反应,没有金属剩余,收到2.24L气体,下列说法一定正确的是A.所得气体为氢气B.所得气体的物质的量为0.1molC.上述过程只发生一个化学反应D.所得溶液中只有一种溶质11、NH4NO3溶液受热可发生分解反应:NH4NO3N2↑+HNO3+H2O(未配平)。用NA表示阿伏加德罗数的值,下列说法正确的是()A.分解时每生成2.24L(标准状况)N2,转移电子的数目为0.6NAB.2.8gN2中含有共用电子对的数目为0.3NAC.56gFe与足量热浓硝酸反应生成NO2分子的数目为3NAD.0.1mol·L-1NH4NO3溶液中,NH4+的数目小于0.1NA12、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,A、B、C、D、E为上述四种元素中的一种或几种所组成的物质。已知A分子中含有18个电子,C、D有漂白性。五种物质间的转化关系如图所示。下列说法错误的是A.Y的简单氢化物的沸点比Z的高B.X、Y组成的化合物中可能含有非极性键C.Z的氧化物对应水化物的酸性比W的弱D.W是所在周期中原子半径最小的元素13、将表面已完全钝化的铝条,插入下列溶液中,不会发生反应的是()A.稀硝酸 B.硝酸铜 C.稀盐酸 D.氢氧化钠14、关于下列各实验装置的叙述中,错误的是()A.装置可用于分离蔗糖和葡萄糖,且烧杯中的清水应多次更换B.装置可用于制备少量Fe(OH)2沉淀,并保持较长时间白色C.装置可用从a处加水的方法检验的气密性,原理为液差法D.装置用于研究钢铁的吸氧腐蚀,一段时间后导管末端会进入一段水柱15、下列我国古代技术应用中,其工作原理不涉及化学反应的是()A.黑火药爆炸 B.用铁矿石炼铁 C.湿法炼铜 D.转轮排字16、实验室用Ca与H2反应制取氢化钙(CaH2)。下列实验装置和原理不能达到实验目的的是()A.装置甲制取H2 B.装置乙净化干燥H2C.装置丙制取CaH2 D.装置丁吸收尾气二、非选择题(本题包括5小题)17、有机化合物A~H的转换关系如所示:(1)A是有支链的炔烃,其名称是___。(2)F所属的类别是___。(3)写出G的结构简式:___。18、PBAT(聚已二酸/对苯二甲酸丁二酯)可被微生物几乎完全降解,成为包装、医疗和农用薄膜等领域的新兴材料,它可由聚合物PBA和PBT共聚制得,一种合成路线如下:已知:R-CH3R-CNR-COOHR-CH=CH2R-COOH+CO2回答下列问题:(1)B的官能团名称为_____,D的分子式为_____。(2)①的反应类型为_____;反应②所需的试剂和条件是_____。(3)H的结构简式为_____。(4)⑤的化学方程式为_____。(5)M与G互为同系物,M的相对分子质量比G大14;N是M的同分异构体,写出同时满足以下条件的N的结构简式:______________(写两种,不考虑立体异构)。Ⅰ.既能与FeCl3发生显色反应,又能发水解反应和银镜反应;Ⅱ.与NaOH溶液反应时,1molN能消耗4molNaOH;Ⅲ.核磁共振氢谱有五组峰,峰面积比为1:2:2:2:1。19、实验室从含碘废液(除外,含有、、等)中回收碘,实验过程如下:(1)向含碘废液中加入稍过量的溶液,将废液中的还原为,其离子方程式为__________;该操作将还原为的目的是___________________。(2)操作的名称为__________。(3)氧化时,在三颈瓶中将含的水溶液用盐酸调至约为2,缓慢通入,在40℃左右反应(实验装置如图所示)。实验控制在较低温度下进行的原因是__________________;仪器a、b的名称分别为:a__________、b__________;仪器b中盛放的溶液为__________。(4)已知:;某含碘废水(约为8)中一定存在,可能存在、中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有、的实验方案(实验中可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、溶液、溶液)。①取适量含碘废水用多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在;②__________________;③另从水层中取少量溶液,加入淀粉溶液,加盐酸酸化后,滴加溶液,若溶液变蓝说明废水中含有;否则说明废水中不含有。(5)二氧化氯(,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂和水处理剂。现用氧化酸性含废液回收碘。①完成氧化的离子方程式:ClO2+I-1+__________=+Cl-1+____________________________;②若处理含相同量的废液回收碘,所需的物质的量是的______倍。20、草酸铵[(NH4)2C2O4]为无色柱状晶体,不稳定,受热易分解,可用于测定Ca2+、Mg2+的含量。I.某同学利用如图所示实验装置检验草酸铵的分解产物。(1)实验过程中,观察到浸有酚酞溶液的滤纸变红,装置B中澄清石灰水变浑浊,说明分解产物中含有__________________(填化学式);若观察到__________________,说明分解产物中含有CO。草酸铵分解的化学方程式为______________________。(2)反应开始前,通入氮气的目的是________________________。(3)装置C的作用是_______________________。(4)还有一种分解产物在一定条件下也能还原CuO,该反应的化学方程式为__________。II.该同学利用草酸铵测定血液中钙元素的含量。(5)取20.00mL血液样品,定容至l00mL,分别取三份体积均为25.00mL稀释后的血液样品,加入草酸铵,生成草酸钙沉淀,过滤,将该沉淀溶于过量稀硫酸中,然后用0.0l00mol/LKMnO4溶液进行滴定。滴定至终点时的实验现象为___________。三次滴定实验消耗KMnO4溶液的体积分别为0.43mL,0.41mL,0.52mL,则该血液样品中钙元素的含量为________mmol/L。21、用纳米Fe/Ni复合材料能去除污染水体的NO3−,Ni不参与反应。离子在材料表面的活性位点吸附后发生反应,活性位点被其他附着物占据会导致速率减慢(NH4+无法占据活性位点)。反应过程如图所示:(1)酸性环境中,纳米Fe/Ni去除NO3−分两步,将步骤ii补充完整:ⅰ.NO3−+Fe+2H+=NO2−+Fe2++H2Oⅱ.□+□+□H+=□Fe2++□+□______(2)初始pH=2.0的废液反应15min后,出现大量白色絮状物,过滤后很快变成红褐色,结合化学用语解释整个变化过程的原因_________。(3)水体初始pH会影响反应速率,不同pH的硝酸盐溶液与纳米Fe/Ni反应时,溶液中随时间的变化如图1所示。(注:c0(NO3−)为初始时NO3−的浓度。)①为达到最高去除率,应调水体的初始pH=______。②t<15min,pH=2.0的溶液反应速率最快,t>15min,其反应速率迅速降低,原因分别是_______。(4)总氮量指溶液中自由移动的所有含氮微粒浓度之和,纳米Fe/Ni处理某浓度硝酸盐溶液时,随时间的变化如图2所示。40min时总氮量较初始时下降,可能的原因是_____。(5)利用电解无害化处理水体中的NO3−,最终生成N2逸出。其装置及转化图如图所示:①阴极的电极反应式为___________。②生成N2的离子方程式为_________。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、A【解析】
根据题意描述,放电时,石墨为负极,充电时,石墨为阴极,石墨转化LixC6,得到电子,石墨电极发生还原反应,与题意吻合,据此分析解答。【详解】根据上述分析,总反应为LiFePO4+6CLi1-xFePO4+LixC6。A.为了防止正负极直接相互接触,因此用锂离子导电膜隔开,锂离子导体膜起到保护成品电池安全性的作用,故A正确;B.根据总反应方程式LiFePO4+6CLi1-xFePO4+LixC6可知,LiFePO4与Li1-xFePO4中铁元素的化合价一定发生变化,否则不能构成原电池反应,故B错误;C.放电时,负极发生氧化反应,电极反应式为:LixC6-xe-=6C+xLi+,故C错误;D.放电时,Li1-xFePO4在正极上得电子发生还原反应,电极反应为:Li1-xFePO4+xLi++xe-═LiFePO4,故D错误;答案选A。【点睛】本题的难点为电池的正负极的判断,要注意认真审题并大胆猜想。本题的易错点为B,要注意原电池反应一定属于氧化还原反应。2、B【解析】
X与Y可形成一种淡黄色物质P,则P为Na2O2,结合原子序数可知X为O,Y为Na,金属Z可在W的一种氧化物中燃烧,则Z为Mg,W为C,氧化物为CO2,综上所述,W、X、Y、Z分别为:C、O、Na、Mg,据此解答。【详解】A.O2-、Na+、Mg2+核外电子排布相同,序小半径大,故离子半径:O2->Na+>Mg2+,A正确;B.非金属性:C<O,则气态氢化物的稳定性:CH4<H2O,B错误;C.一般情况下,金属离子半径越小,所带的电荷越多,自由电子越多,金属键就越强,熔点就越高,所以,单质的熔点:Mg>Na,C正确;D.Z为Mg元素,Mg被称为国防金属,D正确。答案选B。3、C【解析】
A.根据突变范围选择合适的指示剂,要求指示剂的指示范围与突变范围有重叠,所以选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差,A正确;B.移液管水洗后需用待取液润洗,这样不改变盐酸的浓度,可减小实验误差,B正确;C.甲基橙的指示范围是3.1~4.4,甲基红的指示范围是4.4~6.2,二者差不多,而甲基红的指示范围与突变范围重叠更大,更能降低误差,因此应该使用甲基红,C错误;D.V(NaOH)=10.00mL时,HCl过量,反应后相当于余下10mL的HCl,溶液为酸性,溶液中c(H+)==mol/L,所以溶液pH=-lgc(H+)=-lg1+lg30=1.5,D正确;故合理选项是C。4、B【解析】
A、反应①放热,②吸热源于碘单质的状态不同,固态变为气态需要吸收能量,故①中的I2为气态,②中的I2为固态,错误;B、生成物的能量相等,①放热,故②的反应物总能量比①的反应物总能量低,正确;C、产物的稳定性形同,错误;D、1mol固态碘升华时将吸热为2.48+1.48=3.16kJ,错误。答案选B。5、D【解析】
根据图象得出I为氨水滴加到氯化铝溶液中的图象,II为KOH滴加到氯化铝溶液中的图象,c点为恰好反应生成氢氧化铝沉淀的点。【详解】A选项,根据分析得到c点恰好反应完生成氢氧化铝沉淀,氢氧化钾的物质的量是氯化铝物质的量的3倍,因此AlCl3溶液的物质的量浓度为,故A正确;B选项,根据图象可以确定导电率与离子种类、离子浓度有关,故B正确;C选项,c点是氢氧化铝沉淀,再加入KOH,则沉淀开始溶解,其cd段发生的反应是Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,故C正确;D选项,e点是KOH、KAlO2、KCl,溶液中的离子浓度:c(K+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(AlO2-),故D错误。综上所述,答案为D。6、D【解析】
A.高温条件下,可用碳还原SiO2制备单质Si,故A正确;B.镁单质可与NH4Cl溶液反应生成NH3和氢气、氯化镁,故B正确;C.浓硫酸具有强氧化性与NaBr固体共热可生成单质Br2,故C正确;D.摩尔盐的组成可用(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O表示,故D错误;故选D。7、C【解析】
A.钢闸门含铁量高,会发生电化学腐蚀,需外接电源进行保护,故A错误;B.该装置的原理是通过外加直流电源以及辅助阳极,迫使电子流向被保护金属,使被保护金属结构电位高于周围环境来进行保护,并未“牺牲阳极”,故B错误;C.将钢闸门与直流电源的负极相连,可以使被保护金属结构电位高于周围环境,可防止其被腐蚀,故C正确;D.辅助电极有很多,可以用能导电的耐腐蚀材料,锌质材料容易腐蚀,故D错误;故选C。【点睛】电化学保护又分阴极保护法和阳极保护法,其中阴极保护法又分为牺牲阳极保护法和外加电流保护法。这种方法通过外加直流电源以及辅助阳极,迫使电子从海水流向被保护金属,使被保护金属结构电位高于周围环境来进行保护。8、D【解析】
由题意可知:环氧乙烷与二氧化碳反应制备碳酸亚乙酯的方程式为:+O=C=O→,碳酸与乙二醇反应制备碳酸亚乙酯的方程式为:H2CO3+HO-CH2-CH2-OH→+2H2O。【详解】A.由分析可知,环氧乙烷与二氧化碳反应制备碳酸亚乙酯为加成反应,碳酸与乙二醇反应制备碳酸亚乙酯为取代反应,A错误;B.碳酸亚乙酯的分子式为C3H4O3,B错误;C.碳酸亚乙酯有两个C原子分别以单键和4个原子相连形成四面体构型,故碳酸亚乙酯中所有原子不可能共平面,C错误;D.碳酸亚乙酯含酯基,碱性条件下易水解,故碳酸亚乙酯保存时应避免与碱接触,D正确。答案选D。9、C【解析】
A.a极发生H2-2e-=2H+,X膜为选择性阳离子交换膜,让H+进入中间,故A正确;B.催化剂可促进反应中电子的转移,加快反应速率,故B正确;C.氧元素由0价变成-1价,每生成1molH2O2电极上流过2mole-,故C错误;D.b为正极,氧气得电子,b极上的电极反应为O2+H2O+2e-=HO2-+OH-,故D正确;故选C。10、A【解析】钠与水反应生成氢气,铝与氢氧化钠溶液反应生成氢气,所以所得气体为氢气,故A正确;非标准状况下,2.24L气体的物质的量不一定是0.1mol,故B错误;上述过程,发生钠与水反应生、铝与氢氧化钠溶液反应,共发生两个化学反应,故C错误;所得溶液中的溶质可能有偏铝酸钠和氢氧化钠两种溶质,故D错误。点睛:铝能与酸反应放出氢气,铝也能与强碱溶液反应放出氢气,如。11、B【解析】
NH4NO3溶液受热可发生分解反应:5NH4NO34N2↑+2HNO3+9H2O。【详解】A.该反应属于归中反应,NH4+中-3价的氮元素升高为0价,被氧化,NO3-中+5价的氮元素降低为0价,被还原,被氧化的氮原子与被还原的氮原子的物质的量之比为5∶3,每生成4molN2,转移15mol电子,所以,当生成0.1molN2时,转移电子的物质的量为×0.1mol=0.375mol,转移的电子数为0.375NA,A错误;B.N2的结构式为N≡N,1个N2分子含有3对共用电子,2.8gN2的物质的量为0.1mol,含有的共用电子对数为0.3NA,B正确;C.浓硝酸具有强氧化性,可将铁氧化为+3价,本身被还原为NO2,56gFe的物质的量为1mol,可失去3mol电子,所以,反应生成3molNO2,但有一部分NO2转化为N2O4,最终生成的NO2分子数少于3NA,C错误;D.已知硝酸铵溶液的物质的量浓度,但未告知溶液的体积,不能确定含有硝酸铵的物质的量,无法计算含有NH4+的数目,D错误;故答案为:B。12、C【解析】
A分子中含有18个电子,含有18个电子的分子有:Ar、F2、HCl、H2S、PH3、SiH4、H2O2、N2H4、C2H6、CH3OH等,C、D有漂白性,具有漂白性的物质有Na2O2、O3、H2O2、NaClO、Ca(ClO)2、SO2、活性炭,根据五种物质间的转化关系,A为H2S,B为S,C为SO2,D为H2O2,E为O2,X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,则X为H元素,Y为O元素,Z为S元素,W为Cl元素,据此分析解答。【详解】A.Y为O元素,Z为S元素,简单气态氢化物分别为H2O、H2S,由于H2O分子间形成氢键,则Y的简单氢化物的沸点比Z的高,故A正确;B.X为H元素,Y为O元素,X、Y组成的化合物为H2O和H2O2,H2O中只含有极性共价键,H2O2中既含有极性共价键又含有非极性共价键,故B正确;C.Z为S元素,W为Cl元素,非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,Z的氧化物对应水化物可形成硫酸,W可形成次氯酸,硫酸的酸性强于次氯酸,故C错误;D.W为Cl元素,同周期元素从左至右,随核电荷数增大原子半径减小,则W是所在周期中原子半径最小的元素,故D正确;答案选C。13、B【解析】
表面已完全钝化的铝条表面的物质是氧化铝,氧化铝属于两性氧化物,能溶于强酸、强碱溶液,稀硝酸和稀盐酸是强酸,NaOH是强碱,所以能溶于稀硝酸、稀盐酸、NaOH溶液中,但不能和硝酸铜反应,故选B。14、A【解析】
A.蔗糖、葡萄糖分子的直径都比较小,可以通过半透膜,因此通过渗析的方法不能分离蔗糖和葡萄糖,A错误;B.根据装置图可知:Fe为阳极,失去电子,发生氧化反应,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+;在阴极石墨电极上,溶液中的H+得到电子变为H2逸出,电极反应式为2H++2e-=H2↑,H+放电,破坏了水的电离平衡,使溶液中OH-浓度增大,发生反应:Fe2++OH-=Fe(OH)2↓,由于在溶液表面覆盖保护层苯可以阻止O2在溶液中的溶解,故可以较长时间观察到产生的Fe(OH)2白色沉淀,B正确;C.关闭分液漏斗的活塞,由a处加水,若装置不漏气,会长时间观察到U型管左右两侧有高度差,C正确;D.若发生吸氧腐蚀,一段时间后,具支试管中空气中的O2会因反应消耗,气体减少,小试管中的水在外界大气压强作用下会进入小试管中,从而在导管末端形成一段水柱,D正确;故合理选项是A。15、D【解析】
A.火药使用涉及反应为2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑,发生化学反应,A错误;B.铁的冶炼涉及3CO+Fe2O32Fe+3CO2,发生化学反应,B错误;C.湿法炼铜利用的是铁与硫酸铜发生置换反应生成硫酸亚铁和铜,属于化学反应,C错误;D.转轮排字为印刷操作,没有涉及化学反应,D正确。答案选D。16、D【解析】
A.装置甲利用稀盐酸与锌在简易装置中制取H2,实验装置和原理能达到实验目,选项A不选;B.装置乙利用氢氧化钠溶液吸收氢气中的氯化氢气体、利用浓硫酸干燥氢气,起到净化干燥H2的作用,实验装置和原理能达到实验目,选项B不选;C.装置丙利用纯净的氢气在高温条件下与钙反应制取CaH2,实验装置和原理能达到实验目,选项C不选;D.装置丁是用于防止空气中的水蒸气及氧气进入与钙或CaH2反应,实验原理与吸收尾气不符合,过量氢气应收集或点燃,选项D选。答案选D。二、非选择题(本题包括5小题)17、3-甲基-1-丁炔(或异戊炔)卤代烃CH3CH(CH3)CHOHCH2OH【解析】
A是有支链的炔烃,由分子式可知为CH3CH(CH3)C≡CH,与氢气发生加成反应生成的E可进一步与溴反应,则E应为烯烃,结构简式为CH3CH(CH3)CH=CH2,F为CH3CH(CH3)CHBrCH2Br,G为CH3CH(CH3)CHOHCH2OH,一定条件下与乙二酸发生酯化反应生成H,由H的分子式可知H为缩聚反应的产物,据此解答该题。【详解】(1)A是有支链的炔烃,为CH3CH(CH3)C≡CH,名称为3-甲基-1-丁炔(或异戊炔);故答案为:3-甲基-1-丁炔(或异戊炔);(2)F为CH3CH(CH3)CHBrCH2Br,属于卤代烃;故答案为:卤代烃;(3)由以上分析可知G为CH3CH(CH3)CHOHCH2OH;故答案为:CH3CH(CH3)CHOHCH2OH。18、氯原子C6H10O4取代反应NaOH、C2H5OH(或乙醇),加热HOCH2CH2CH2CH2OH+2NH3+3O2→+6H2O【解析】
从A到C由环烷烃变成了环烯烃,并且A生成B是光照下与Cl2的取代,所以从B到C即为卤代烃的消去,结合题干提示的反应,环己烯经过高锰酸钾处理后就可以得到己二酸,H就是1,4-丁二醇,所以PBA就是聚己二酸丁二酯。从E生成F,再由F生成对苯二甲酸,条件恰好与题干提示的反应相同,所以推测E为对二甲苯,F即为对苯二腈。【详解】(1)B为卤代烃,官能团的名称为氯原子;D为己二酸,所以分子式为C6H10O4;(2)反应①即为烃变成卤代烃的反应,反应类型即为取代反应;反应②为卤代烃的消去反应,所加试剂即NaOH,乙醇,并且需要加热;(3)H通过推断即为1,4-丁二醇,所以结构简式为HOCH2CH2CH2CH2OH;(4)反应⑤即由对二甲苯生成对苯二腈的反应,所以方程式为:+2NH3+3O2→+6H2O;(5)由题可知M的分子式为C9H8O4,扣除苯环还有2个不饱和度;满足要求的N的结构中一定有羟基,此外也要具有醛基和酯基的结构;考虑到1molN能消耗4mol的NaOH,所以只能是2个羟基,1个甲酸酯基,由于还需要有一个不饱和度,所以还含有一个乙烯基;再考虑到核磁共振氢谱的信息,最终满足要求的有机物的结构为如下两种:;【点睛】书写满足特定要求的物质的同分异构体的结构时,从不饱和度入手,结合有关信息确定有机物中一定含有的结构;此外,也要注意特定结构的基团,例如甲酸酯基等;确定有机物所含的基团后,再结合核磁共振氢谱的信息考虑物质的对称性,最终将物质的结构书写出来。19、SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-使CCl4中的碘进入水层分液使氯气在溶液中有较大的溶解度球形冷凝管锥形瓶NaOH溶液从水层中取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加入盐酸酸化,滴加氯化铁溶液,若溶液变蓝色(发生的反应为2I-+2Fe3+=2Fe2++I2)说明废水中含I-,否则不含I-2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O2.5【解析】
含碘废液含有CCl4、I2、I-等,加入亚硫酸钠溶液还原碘单质为碘离子,分液得到溶液中通入氯气氧化碘离子为碘单质,富集碘元素,加入四氯化碳萃取分液后,蒸馏法得到碘单质。结合氧化还原反应的规律和物质的性质分析解答。【详解】(1)碘具有氧化性,能氧化亚硫酸钠生成硫酸钠,自身被还原生成碘离子,离子反应方程式为SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-;碘微溶于水,而碘离子易溶于水,为了使更多的I元素进入水溶液应将碘还原为碘离子,故答案为SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-;使CCl4中的碘进入水层;(2)四氯化碳是难溶于水、密度比水大的液体,两者不互溶,分离互不相溶的液体采用分液的方法分离,所以操作X为分液,故答案为分液;(3)碘易升华,且氯气的溶解度随着温度的升高而减小,温度越高,氯气的溶解度越小,反应越不充分,所以应该在较低温度下进行反应;根据图示,仪器a、b分别为球形冷凝管、锥形瓶;氯气、碘蒸气都有毒,不能直接排空,二者都能和氢氧化钠溶液反应生成无毒物质,所以用NaOH溶液吸收氯气和碘蒸气,故答案为使氯气在溶液中有较大的溶解度;球形冷凝管、锥形瓶;NaOH溶液;(4)根据实验方案可知,①是排除水层中的碘单质,③是检验是否存在碘酸根离子,因此②是检验是否存在碘离子。碘离子具有还原性,能被氧化剂氧化生成碘单质,碘酸根离子具有氧化性,能被还原剂还原为碘,碘遇淀粉变蓝色,检验I-的方法为:从水层中取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加入盐酸酸化,滴加氯化铁溶液,若溶液变蓝色(发生反应为:2I-+2Fe3+=2Fe2++I2)说明废水中含I-,否则不含I-,故答案为从水层中取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加入盐酸酸化,滴加氯化铁溶液,若溶液变蓝色(发生反应为:2I-+2Fe3+=2Fe2++I2)说明废水中含I-,否则不含I-;(5)①用ClO2氧化酸性含I-废液回收碘,是二氧化氯在酸溶液中氧化碘离子生成碘单质,二氧化氯被还原为氯离子,ClO2~Cl-~5e-,2I-~I2~2e-,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,反应的离子方程式为2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O,故答案为2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O;②由氧化还原反应的电子守恒,每摩尔Cl2得到2mol电子,而每摩尔ClO2得到5mol电子,根据电子守恒,则处理含I-相同量的废液回收碘,所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍,故答案为2.5。【点睛】明确物质的性质是解答本题的关键。本题的易错点和难点为(4),要注意实验目的和实验方案设计的意图。20、、装置E中氧化铜由黑色变为红色,装置F中澄清石灰水变浑浊排尽装置内的空气,避免CO与空气混合加热发生爆炸,并防止空气中的干扰实验吸收,避免对CO的检验产生干扰当滴入最后一滴溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色2.10【解析】
I.草酸铵在A中受热分解,若产物中有氨气,氨气与水反应生成氨水,氨水显碱性,则浸有酚酞溶液的滤纸变红,通入澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,则产物有二氧化碳,用NaOH溶液除去二氧化碳,用浓硫酸除去水蒸气,接下来若玻璃管内变红,且F中澄清石灰水变浑浊则证明产物中有CO;II.钙离子和草酸根离子生成草酸钙沉淀,草酸钙和硫酸反应生成硫酸钙和草酸,用高锰酸钾滴定草酸从而间接滴定钙离子。【详解】Ⅰ.(1)实验过程中,观察到浸有酚酞溶液的滤纸变为红色说明分解产物中含有氨气,装置B中澄清石灰水变浑浊,说明分解产物中含有二氧化碳气体,若观察到装置E中氧化铜由黑色变为红色,装置F中澄清石灰水变浑浊,说明分解产物中含有CO,所以草酸铵分解产生了、、CO和,反应的化学方程式为;(2)反应开始前,通入氮气的目的是排尽装置内的空气,避免CO与空气混合加热发生爆炸,并防止空气中的干扰实验,故答案为:排尽装置内的空气,避免CO与空气混合加热发生爆炸,并防止空气中的干扰实验;(3)装置E和F是验证草酸铵分解产物中含有CO,所以要把分解产生的除去,因此装置C的作用是:吸收,避免对CO的检验产生干扰,故答案为:吸收,避免对CO的检验产生干扰;(4)草酸铵分解产生的有还原性,一定条件下也会与CuO反应,该反应的化学方程式为;Ⅱ用酸性高锰酸钾溶液滴定草酸根离子,发生的是氧化还原反应,红色的高锰
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