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文档简介
2024年甘肃省兰州市七里河区兰州五十五中高考化学二模试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.答题时请按要求用笔。3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、线型PAA()具有高吸水性,网状PAA在抗压性、吸水性等方面优于线型PAA。网状PAA的制备方法是:将丙烯酸用NaOH中和,加入少量交联剂a,再引发聚合。其部分结构片段如图所示,列说法错误的是A.线型PAA的单体不存在顺反异构现象B.形成网状结构的过程发生了加聚反应C.交联剂a的结构简式是D.PAA的高吸水性与—COONa有关2、有机物X、Y的转化如下:下列说法不正确的是A.X能加聚反应B.Y分子苯环上的二氯代物有5种C.与Y互为同分异构体D.X、Y分子的所有原子可能共平面3、香豆素-3-羧酸是日用化学工业中重要香料之一,它可以通过水杨醛经多步反应合成:下列说法正确的是()A.水杨醛苯环上的一元取代物有4种B.可用酸性高锰酸钾溶液检验中间体A中是否混有水杨醛C.中间体A与香豆素-3-羧酸互为同系物D.1mol香豆素-3-羧酸最多能与1molH2发生加成反应4、全钒液流储能电池是一种新型的绿色环保储能系统(工作原理如图,电解液含硫酸)。该电池负载工作时,左罐颜色由黄色变为蓝色。4下列说法错误的是A.该电池工作原理为VO2++VO2++2H+VO2++V3++H2OB.a和b接用电器时,左罐电动势小于右罐,电解液中的H+通过离子交换膜向左罐移动C.电池储能时,电池负极溶液颜色变为紫色D.电池无论是负载还是储能,每转移1mol电子,均消耗1mol氧化剂5、使用石油热裂解的副产物中的甲烷来制取氢气,需要分两步进行,其反应过程中的能量变化如图所示:则甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为()A.CH4(g)+H2O(g)=3H2(g)+CO(g)ΔH=-103.3kJ/molB.CH4(g)+2H2O(g)=4H2(g)+CO2(g)ΔH=-70.1kJ/molC.CH4(g)+2H2O(g)=4H2(g)+CO2(g)ΔH=70.1kJ/molD.CH4(g)+2H2O(g)=4H2(g)+CO2(g)ΔH=-136.5kJ/mol6、CuSO4溶液中加入过量KI溶液,产生白色CuI沉淀,溶液变棕色。向反应后溶液中通入过量SO2,溶液变成无色。下列说法不正确的是()A.滴加KI溶液时,KI被氧化,CuI是还原产物B.通入SO2后,溶液变无色,体现SO2的还原性C.整个过程发生了复分解反应和氧化还原反应D.上述实验条件下,物质的氧化性:Cu2+>I2>SO27、某稀硫酸和稀硝酸混合溶液100mL,逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉加入量的变化如图所示。下列说法错误的是()A.H2SO4浓度为4mol/LB.溶液中最终溶质为FeSO4C.原混合酸中NO3-浓度为0.2mol/LD.AB段反应为:Fe+2Fe3+=3Fe2+8、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(不考虑立体异构)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5molO29、短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W的单质与H2在暗处能化合并发生爆炸,X是同周期中金属性最强的元素,Y原子的最外层电子数等于电子层数,W和Z原子的最外层电子数相同。下列说法错误的是()A.单质的沸点:Z>WB.简单离子半径:X>WC.元素X与氧可形成既含离子键又含非极性共价键的化合物D.X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反应10、关于物质检验的下列叙述中正确的是A.将酸性高锰酸钾溶液滴入裂化汽油中,若紫红色褪去,证明其中含甲苯B.让溴乙烷与NaOH醇溶液共热后产生的气体通入溴水,溴水褪色,说明有乙烯生成C.向某卤代烃水解后的试管中加入AgNO3溶液,有淡黄色沉淀,证明它是溴代烃D.往制备乙酸乙酯反应后的混合液中加入Na2CO3溶液,产生气泡,说明乙酸有剩余11、通过资源化利用的方式将CO2转化为具有工业应用价值的产品(如图所示),是一种较为理想的减排方式,下列说法中正确的是()A.CO2经催化分解为C、CO、O2的反应为放热反应B.除去Na2CO3固体中少量NaHCO3可用热分解的方法C.过氧化尿素和SO2都能使品红溶液褪色,其原理相同D.由CO2和H2合成甲醇,原子利用率达100%12、下列有关化学实验说法正确的是()A.受强酸或强碱腐蚀致伤时,应先用大量水冲洗,再用2%醋酸溶液或饱和硼酸溶液洗,最后用水冲洗,并视情况作进一步处理B.移液管吸取溶液后,应将其垂直放入稍倾斜的容器中,并使管尖与容器内壁接触,松开食指使溶液全部流出,数秒后,取出移液管C.向某溶液中加入茚三酮试剂,加热煮沸后溶液若出现蓝色,则可判断该溶液含有蛋白质D.检验氯乙烷中的氯元素时,可先将氯乙烷用硝酸进行酸化,再加硝酸银溶液来检验,通过观察是否有白色沉淀来判断是否存在氯元素13、t℃时,向20.00mL0.1mol/L二元弱酸H2X溶液中滴入0.1mol/LNaOH溶液,溶液中由水电离出的c水(OH-)的负对数[-lgc水(OH-)]与所加NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法中不正确的是A.M点溶液中:c(Na+)>c(HX-)>c(H2X)B.P点溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(HX-)+2c(H2X)C.溶液中D.水的电离程度:P>N=Q>M,且a=714、化学与生活密切相关。下列有关玻璃的叙述正确的是()A.含溴化银的变色玻璃,变色原因与太阳光的强度和生成银的多少有关B.玻璃化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点C.钢化玻璃、石英玻璃及有机玻璃都属于无机非金属材料D.普通玻璃的主要成分可表示为Na2O·CaO·6SiO2,说明玻璃为纯净物15、下列有关化学反应的叙述正确的是()A.铁在热的浓硝酸中钝化 B.CO2与Na2O2反应可产生O2C.室温下浓硫酸可将石墨氧化为CO2 D.SO2与过量漂白粉浊液反应生成CaSO316、氢氧燃料电池是一种常见化学电源,其原理反应:2H2+O2=2H2O,其工作示意图如图。下列说法不正确的是()A.a极是负极,发生反应为H2-2e-=2H+B.b电极上发生还原反应,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2OC.电解质溶液中H+向正极移动D.放电前后电解质溶液的pH不会发生改变17、海水淡化是解决沿海城市饮用水问题的关键技术。下图是电渗析法淡化海水装置的工作原理示意图(电解槽内部的“┆”和“│”表示不同类型的离子交换膜)。工作过程中b电极上持续产生Cl2。下列关于该装置的说法错误的是A.工作过程中b极电势高于a极B.“┆”表示阴离子交换膜,“│”表示阳离子交换膜C.海水预处理主要是除去Ca2+、Mg2+等D.A口流出的是“浓水”,B口流出的是淡水18、将V1mL1.0mol·L-1盐酸溶液和V2mL未知浓度的氢氧化钠溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50mL)。下列叙述正确的是()A.做该实验时环境温度为20℃B.该实验表明化学能可能转化为热能C.氢氧化钠溶液的浓度约为1.0mol·L-1D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应19、常温下,下列各组物质中,Y既能与X反应又能与Z反应的()XYZ①FeCl3溶液Cu浓硫酸②KOH溶液SiO2浓盐酸③SO2Ca(OH)2NaHCO3④NaOH溶液Al(OH)3稀硫酸A.①③ B.①② C.②③ D.③④20、CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰胺的反应:NH3+CO2→+H2O,下列有关三聚氰胺的说法正确的是A.分子式为C3H6N3O3B.属于共价化合物C.分子中既含极性键,又含非极性键D.生成该物质的上述反应为中和反应21、我国科学家设计了一种智能双模式海水电池,满足水下航行器对高功率和长续航的需求。负极为Zn,正极放电原理如图。下列说法错误的是()A.电池以低功率模式工作时,NaFe[Fe(CN)6]作催化剂B.电池以低功率模式工作时,Na+的嵌入与脱嵌同时进行C.电池以高功率模式工作时,正极反应式为:NaFe[Fe(CN)6]+e-+Na+=Na2Fe[Fe(CN)6]D.若在无溶解氧的海水中,该电池仍能实现长续航的需求22、互为同系物的物质不具有A.相同的相对分子质量 B.相同的通式C.相似的化学性质 D.相似的结构二、非选择题(共84分)23、(14分)已知:D为烃,E分子中碳元素与氢元素的质量之比6∶1,相对分子质量为44,其燃烧产物只有CO2和H2O。A的最简式与F相同,且能发生银镜反应,可由淀粉水解得到。(1)A的结构简式为__________________。(2)写出D→E的化学方程式_______________________。(3)下列说法正确的是____。A.有机物F能使石蕊溶液变红B.用新制的氢氧化铜无法区分有机物C、E、F的水溶液C.等物质的量的C和D分别完全燃烧消耗氧气的量相等D.可用饱和碳酸钠溶液除去有机物B中混有的少量C、FE.B的同分异构体中能发生银镜反应的酯类共有2种24、(12分)化合物M是制备一种抗菌药的中间体,实验室以芳香化合物A为原料制备M的一种合成路线如下:已知:R1CH2BrR1CH=CHR2回答下列问题:(1)A的结构简式为_______;B中官能团的名称为_______;C的化学名称为_________。(2)由C生成D所需的试剂和条件为_______,该反应类型为____________.(3)由F生成M的化学方程式为__________________________________。(4)Q为M的同分异构体,满足下列条件的Q的结构有________种(不含立体异构),任写出其中一.种核磁共振氢谱中有4组吸收峰的结构简式_________________。①除苯环外无其他环状结构②能发生水解反应和银镜反应(5)参照上述合成路线和信息,以乙烯和乙醛为原料(无机试剂任选),设计制备聚2-丁烯的合成路线_____________。25、(12分)FeSO4溶液放置在空气中容易变质,因此为了方便使用Fe2+,实验室中常保存硫酸亚铁铵晶体[俗称“摩尔盐”,化学式为(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O],它比绿矾或绿矾溶液更稳定。(稳定是指物质放置在空气中不易发生各种化学反应而变质)I.硫酸亚铁铵晶体的制备与检验(1)某兴趣小组设计实验制备硫酸亚铁铵晶体。本实验中,配制溶液以及后续使用到的蒸馏水都必须煮沸、冷却后再使用,这样处理蒸馏水的目的是_______。向FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,经过操作_______、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体。(2)该小组同学继续设计实验证明所制得晶体的成分。①如图所示实验的目的是_______,C装置的作用是_______。取少量晶体溶于水,得淡绿色待测液。②取少量待测液,_______(填操作与现象),证明所制得的晶体中有Fe2+。③取少量待测液,经其它实验证明晶体中有NH4+和SO42-II.实验探究影响溶液中Fe2+稳定性的因素(3)配制0.8mol/L的FeSO4溶液(pH=4.5)和0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液(pH=4.0),各取2ml上述溶液于两支试管中,刚开始两种溶液都是浅绿色,分别同时滴加2滴0.01mol/L的KSCN溶液,15分钟后观察可见:(NH4)2Fe(SO4)2溶液仍然为浅绿色透明澄清溶液;FeSO4溶液则出现淡黄色浑浊。(资料1)沉淀Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀pH7.62.7完全沉淀pH9.63.7①请用离子方程式解释FeSO4溶液产生淡黄色浑浊的原因_______。②讨论影响Fe2+稳定性的因素,小组同学提出以下3种假设:假设1:其它条件相同时,NH4+的存在使(NH4)2Fe(SO4)2溶液中Fe2+稳定性较好。假设2:其它条件相同时,在一定pH范围内,溶液pH越小Fe2+稳定性越好。假设3:_______。(4)小组同学用如图装置(G为灵敏电流计),滴入适量的硫酸溶液分别控制溶液A(0.2mol/LNaCl)和溶液B(0.1mol/LFeSO4)为不同的pH,观察记录电流计读数,对假设2进行实验研究,实验结果如表所示。序号A:0.2mol·L-1NaClB:0.1mol·L-1FeSO4电流计读数实验1pH=1pH=58.4实验2pH=1pH=16.5实验3pH=6pH=57.8实验4pH=6pH=15.5(资料2)原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大。(资料3)常温下,0.1mol/LpH=1的FeSO4溶液比pH=5的FeSO4溶液稳定性更好。根据以上实验结果和资料信息,经小组讨论可以得出以下结论:①U型管中左池的电极反应式____________。②对比实验1和2(或3和4),在一定pH范围内,可得出的结论为____________。③对比实验____________和____________,还可得出在一定pH范围内溶液酸碱性变化对O2氧化性强弱的影响因素。④对(资料3)实验事实的解释为____________。26、(10分)有“退热冰”之称的乙酰苯胺具有退热镇痛作用,是较早使用的解热镇痛药,纯乙酰苯胺是一种白色有光泽片状结晶,不仅本身是重要的药物,而且是磺胺类药物的原料,可用作止痛剂、退热剂、防腐剂和染料中间体。实验室用苯胺与乙酸合成乙酰苯胺的反应和实验装置如图(夹持及加热装置略):+CH3COOH+H2O注:①苯胺与乙酸的反应速率较慢,且反应是可逆的。②苯胺易氧化,加入少量锌粉,防止苯胺在反应过程中氧化。③刺形分馏柱的作用相当于二次蒸馏,用于沸点差别不太大的混合物的分离。可能用到的有关性质如下:(密度单位为g/cm3)名称相对分子质量性状密度/g∙cm3熔点/℃沸点/溶解度g/100g水g/100g乙醇苯胺93.12棕黄色油状液体1.02-6.3184微溶∞冰醋酸60.052无色透明液体1.0516.6117.9∞∞乙酰苯胺135.16无色片状晶体1.21155~156280~290温度高,溶解度大较水中大合成步骤:在50mL圆底烧瓶中加入10mL新蒸馏过的苯胺和15mL冰乙酸(过量)及少许锌粉(约0.1g)。用刺形分馏柱组装好分馏装置,小火加热10min后再升高加热温度,使蒸气温度在一定范围内浮动1小时。在搅拌下趁热快速将反应物以细流倒入100mL冷水中冷却。待乙酰苯胺晶体完全析出时,用布氏漏斗抽气过滤,洗涤,以除去残留酸液,抽干,即得粗乙酰苯胺。分离提纯:将粗乙酰苯胺溶于300mL热水中,加热至沸腾。放置数分钟后,加入约0.5g粉未状活性炭,用玻璃棒搅拌并煮沸10min,然后进行热过滤,结晶,抽滤,晾干,称量并计算产率。(1)由于冰醋酸具有强烈刺激性,实验中要在__内取用,加入过量冰醋酸的目的是__。(2)反应开始时要小火加热10min是为了__。(3)实验中使用刺形分馏柱能较好地提高乙酰苯胺产率,试从化学平衡的角度分析其原因:__。(4)反应中加热方式可采用__(填“水浴”“油浴”或"直接加热”),蒸气温度的最佳范围是__(填字母代号)。a.100~105℃b.117.9~184℃c.280~290℃(5)判断反应基本完全的现象是__,洗涤乙酰苯胺粗品最合适的试剂是__(填字母代号)。a.用少量热水洗b.用少量冷水洗c.先用冷水洗,再用热水洗d.用酒精洗(6)分离提纯乙酰苯胺时,在加入活性炭脱色前需放置数分钟,使热溶液稍冷却,其目的是__,若加入过多的活性炭,使乙酰苯胺的产率__(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(7)该实验最终得到纯品7.36g,则乙酰苯胺的产率是__%(结果保留一位小数)。27、(12分)过氧化钙是一种白色固体,微溶于冷水,不溶于乙醇,化学性质与过氧化钠类似。某学习小组设计在碱性环境中利用CaCl2与H2O2反应制取CaO2·8H2O,装置如图所示:回答下列问题:(1)小组同学查阅文献得知:该实验用质量分数为20%的H2O2溶液最为适宜。市售H2O2溶液的质量分数为30%。该小组同学用市售H2O2溶液配制约20%的H2O2溶液的过程中,使用的玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管外,还有___。(2)仪器X的主要作用除导气外,还具有的作用是___。(3)在冰水浴中进行的原因是___。(4)实验时,在三颈烧瓶中析出CaO2·8H2O晶体,总反应的离子方程式为___。(5)反应结束后,经过滤、洗涤、低温烘干获得CaO2·8H2O。下列试剂中,洗涤CaO2·8H2O的最佳选择是____。A.无水乙醇B.浓盐酸C.Na2SO3溶液D.CaCl2溶液(6)若CaCl2原料中含有Fe3+杂质,Fe3+催化分解H2O2,会使H2O2的利用率明显降低。反应的机理为:①Fe3++H2O2=Fe2++H++HOO·②H2O2+X=Y+Z+W(已配平)③Fe2++·OH=Fe3++OH-④H++OH-=H2O根据上述机理推导步骤②中的化学方程式为___。(7)过氧化钙可用于长途运输鱼苗,这体现了过氧化钙具有____的性质。A.与水缓慢反应供氧B.能吸收鱼苗呼出的CO2气体C.能是水体酸性增强D.具有强氧化性,可杀菌灭藻(8)将所得CaO2·8H2O晶体加热到150~160℃,完全脱水后得到过氧化钙样品。该小组测定过氧化钙样品中CaO2的纯度的方法是:准确称取0.4000g过氧化钙样品,400℃以上加热至完全分解成CaO和O2(设杂质不产生气体),得到33.60mL(已换算为标准状况)气体。则:所得过氧化钙样品中CaO2的纯度为_____。28、(14分)“清肺排毒汤”对新冠肺炎病毒感染具有良好的效果,其中一味中药黄芩的一种活性中间体的结构为:,现在可人工合成,路线如图所示:(1)A生成B的反应条件是___,B生成C的反应条件为___。(2)合成过程中,属于取代反应的是___。(3)F的结构简式为___。(4)D在一定条件下能生成高分子化合物,请写出该反应的化学方程式___。同时符合下列三个条件的D的同分异构体共有___种。a.能发生银镜反应;b.苯环上有3个取代基;c.与FeCl3溶液发生显色反应。(5)依据以上合成信息,以乙烯和氯苯为原料合成路线,无机试剂自选___。29、(10分)H2S是存在于燃气中的一种有害气体,脱除H2S的方法有很多。(1)国内有学者设计了“Cu2+一沉淀氧化”法脱除H2S。该法包括生成CuS沉淀,氧化CuS(Cu2++CuS+4Cl—=S+2CuCl2—)及空气氧化CuCl2—再生Cu2+。①反应H2S(aq)+Cu2+(aq)⇌CuS(s)+2H+(aq)的K=__________②再生Cu2+反应的离子方程式为____________。(2)采用生物脱硫技术时,H2S与碱反应转化为HS-,在脱氮硫杆菌参与下,HS-被NO3-氧化为SO42—、NO3—被还原为N2。当33.6m3(标准状况)某燃气(H2S的含量为0.2%)脱硫时,消耗NO3—的物质的量为___mol。(3)已知下列热化学方程式:Ⅰ.H2(g)+O2(g)=H2O(l)∆H1=-285.8kJ∙mol-1Ⅱ.H2(g)+S(s)=H2S(g)∆H2=-20.6kJ∙mol-1Ⅲ.S(s)+O2(g)=SO2(g)∆H3=-296.8kJ∙mol-1则以Claus法脱除H2S的反应:2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(1)△H=________kJ/mol。(4)101kPa下,H2S分解:2H2S(g)⇌2H2(g)+S2(g)。保持压强不变,反应达到平衡时,气体的体积分数(φ)随温度的变化曲线如图:①在密闭容器中,关于反应2H2S(g)⇌2H2(g)+S2(g)的说法正确的是____(填字母)。A.Kp随温度的升高而增大B.低压有利于提高HpS的平衡分解率C.维持温度、气体总压强不变时,向平衡体系中通入氩气,则v(正)<v(逆)D.在恒容密闭容器中进行反应,当气体密度不再变化时,反应达到平衡状态②图中Q点:H2S的平衡转化率为____;S2(g)的分压为____kPa;1330℃时,反应2H2S(g)⇌2H2(g)+S2(g)的Kp=_____(Kp为以分压表示的平衡常数)。
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、C【解析】
A.线型PAA的单体为CH2=CHCOONa,单体不存在顺反异构现象,故A正确;B.
CH2=CHCOONa中的碳碳双键发生的加成聚合反应,形成网状结构,过程发生了加聚反应,故B正确;C.分析结构可知交联剂a的结构简式是,故C错误;D.线型PAA()具有高吸水性,和−COONa易溶于水有关,故D正确;故选:C。2、B【解析】
A.X分子中含有碳碳双键,则能发生加聚反应,故A正确;B.Y分子()苯环上的二氯代物有6种,分别在苯环的2、3位取代,2、4位取代,2、5位取代,2、6位取代,3、4位取代和3、5位取代,故B错误;C.与Y分子式相同,但结构不同,两者互为同分异构体,故C正确;D.苯环有12原子共面,-COOH和HCOO-中4原子可能共面,故X、Y分子的所有原子可能共平面,故D正确;故答案为B。3、A【解析】
A.水杨醛苯环上的四个氢原子的环境不同,即苯环上有4种等效氢,苯环上的一元取代物有4种,故A正确;B.水杨醛中含有醛基和酚羟基,具有醛和酚的性质;中间体中含有酯基、碳碳双键,具有酯和烯烃性质,二者都能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,现象相同,不能用酸性高锰酸钾溶液鉴别,故B错误;C.结构相似,在分子组成上相差一个或n个-CH2原子团的有机物互称同系物,中间体中含有酯基、香豆酸-3-羧酸中含有酯基和羧基,二者结构不相似,所以不是同系物,故C错误;D.香豆酸-3-羧酸中苯环和碳碳双键能和氢气发生加成反应,则1mol各物质最多能和4mol氢气发生加成反应,故D错误;故答案为A。4、B【解析】
电池负载工作时,左罐顔色由黄色变为蓝色,说明ⅤO2+变为ⅤO2+,V化合价降低,则左罐所连电极a为正极;右罐发生V2+变为V3+,化合价升高的反应,所以右罐所连电极b为负极,因此电池反应为VO2++V2++2H+=VO2++V3++H2O,所以,该储能电池工作原理为VO2++VO2++2H+VO2++V3++H2O,故A正确;B、a和b接用电器时,该装置为原电池,左罐所连电极为正极,所以电动势大于右罐,电解液中的H+通过离子交换膜向正极移动,即向左罐方向移动,故B错误;C、电池储能时为电解池,故电池a极接电源正极,电池b极接电源负极,电池负极所处溶液即右罐V3+变为V2+,因此溶液颜色由绿色变为紫色,故C正确;D、负载时为原电池,储能时为电解池,根据反应式VO2++VO2++2H+VO2++V3++H2O可知,原电池时氧化剂为VO2+,电解池时氧化剂为V3+,它们与电子转移比例为n(VO2+):n(V3+):n(e-)=1:1:1,故D正确。答案选B。5、D【解析】
本题考查化学反应与能量变化,意在考查考生的图象分析能力与推理能力。【详解】左图对应的热化学方程式为A.CH4(g)+H2O(g)=3H2(g)+CO(g)ΔH=-103.3kJ/mol,右图对应的热化学方程式为CO
(g)
+
H2O(g)=H2
(g)
+
CO2
(9)
△H=-33.
2kJ/mol;两式相加即可得相应的热化学方程式D.CH4(g)+2H2O(g)=4H2(g)+CO2(g)ΔH=-136.5kJ/mol,故D符合题意;答案:D。【点睛】根据两图都为放热反应,完成热化学反应方程式,再根据盖斯定律进行分析即可。6、C【解析】
CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液化学方程式为2CuSO4+4KI═2K2SO4+2CuI↓+I2,反应中Cu元素的化合价降低,I元素的化合价升高;向反应后的混合物中不断通入SO2气体,反应方程式为SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI,该反应中S元素的化合价升高,I元素的化合价降低。【详解】A、滴加KI溶液时,I元素的化合价升高,KI被氧化,Cu元素的化合价降低,则CuI是还原产物,故A正确;B、通入SO2后溶液逐渐变成无色,发生了氧化还原反应,S元素的化合价升高,体现其还原性,故B正确;C、发生2CuSO4+4KI═2K2SO4+2CuI↓+I2、SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI均为氧化还原反应,没有复分解反应,故C错误;D、2CuSO4+4KI═2K2SO4+2CuI↓+I2反应中Cu元素的化合价降低是氧化剂,I2是氧化产物,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,所以物质的氧化性:Cu2+>I2,SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI中碘元素化合价由0价降低为-1价,I2是氧化剂,SO2被氧化,所以物质氧化性I2>SO2,所以氧化性Cu2+>I2>SO2,故D正确。答案选C。【点睛】本题考查氧化还原反应,根据题目信息推断实验中发生的反应,素材陌生,难度较大,考查学生对氧化还原反应的利用,把握反应中元素的化合价变化为解答的关键,选项B为易错点。7、C【解析】
由图象可知,由于铁过量,OA段发生反应为:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应为:Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段发生反应为Fe+2H+=Fe2++H2↑.最终消耗Fe为22.4g,此时溶液中溶质为FeSO4,则n(FeSO4)=n(Fe),由硫酸根守恒n(H2SO4)=n(FeSO4),根据OA段离子方程式计算原混合酸中NO3-物质的量,再根据c=计算c(H2SO4)、c(NO3-)。【详解】A、反应消耗22.4g铁,也就是22.4g÷56g/mol=0.4mol,所有的铁都在硫酸亚铁中,根据硫酸根守恒,所以每份含硫酸0.4mol,所以硫酸的浓度是4mol/L,A正确;B、硝酸全部被还原,没有显酸性的硝酸,因为溶液中有硫酸根,并且铁单质全部转化为亚铁离子,所以溶液中最终溶质为FeSO4,B正确;C、OA段发生反应为:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,硝酸全部起氧化剂作用,所以n(NO3-)=n(Fe)=0.2mol,NO3-浓度为2mol/L,C错误;D、由图象可知,由于铁过量,OA段发生反应为:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应为:Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段发生反应为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,D正确。答案选C。【点晴】该题难度较大,解答的关键是根据图象分析各段发生的反应,注意与铁的反应中硝酸全部起氧化剂作用。在做此类题目时,应当先分析反应的过程,即先发生的是哪一步反应,后发生的是哪一步。计算离子时注意用离子方程式计算。还需要用到一些解题技巧来简化计算过程,比如合理使用守恒原理等。8、C【解析】
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,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,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,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+1-0.5)=4.5mol,D错误;故答案为:C。【点睛】有机物燃烧:CxHy+(x+)O2→xCO2+H2O;CxHyOz+(x+-)O2→xCO2+H2O。9、B【解析】
短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的单质与H2在暗处能化合并发生爆炸,则W为F元素;X是同周期中金属性最强的元素,X的原子序数大于F,则X位于第三周期,为Na元素;Y原子的最外层电子数等于电子层数,Y的原子序数大于Na,则位于第三周期,最外层含有3个电子,为Al元素;W和Z原子的最外层电子数相同,则Z为Cl元素,据此进行解答。【详解】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的单质与H2在暗处能化合并发生爆炸,则W为F元素;X是同周期中金属性最强的元素,X的原子序数大于F,则X位于第三周期,为Na元素;Y原子的最外层电子数等于电子层数,Y的原子序数大于Na,则位于第三周期,最外层含有3个电子,为Al元素;W和Z原子的最外层电子数相同,则Z为Cl元素;A.Z、W的单质分别为氯气、氟气,二者形成的晶体都是分子晶体,相对分子质量氯气较大,则氯气的沸点较高,即单质的沸点:Z>W,故A正确;B.X为Na、W为F,二者的离子都含有2个电子层,Na的核电荷数较大,则钠离子的离子半径较小,即简单离子半径:X<W,故B错误;C.X为Na,金属钠与O形成的过氧化钠中既含离子键也含非极性共价键,故C正确;D.X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、氢氧化铝、高氯酸,氢氧化铝具有两性,则氢氧化钠、氢氧化铝和高氯酸之间能相互反应,故D正确;故答案为B。10、B【解析】
A.裂化汽油中含烯烃,则加高锰酸钾褪色不能说明含有甲苯,A错误;
B.溴乙烷与NaOH醇溶液共热后,发生消去反应生成乙烯,则气体通入溴水,溴水褪色,说明有乙烯生成,B正确;
C.卤代烃水解后,检验卤素离子,应在酸性溶液中,不能直接加硝酸银检验,C错误;
D.制备乙酸乙酯反应为可逆反应,不需要利用与碳酸钠反应生成气体说明乙酸剩余,D错误。
答案选B。11、B【解析】
A、该反应应为吸热反应,A错误;B、碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,因此除去Na2CO3固体中少量NaHCO3可用热分解的方法,B正确;C、过氧化尿素使品红溶液褪色是利用它的强氧化性,而二氧化硫使品红溶液褪色是利用它与品红试剂化合生成不稳定的无色物质,原理不相同,C错误;D、由图示可知,二氧化碳与氢气合成甲醇的原子利用率不是100%,D错误;答案选B。12、B【解析】
A.受强酸腐蚀致伤时,应先用大量水冲洗,再用2%NaHCO3溶液洗,A错误;B.吸取溶液后的移液管,需将液体放入稍倾斜的容器中,并保持管壁的垂直,并将管尖与容器内壁接触后,才能松开食指让溶液流出,B正确;C.茚三酮试剂与蛋白质作用,应生成蓝紫色物质,C错误;D.检验氯乙烷中的氯元素时,应先将氯乙烷用热的强碱水溶液或强碱的乙醇溶液处理,让其发生水解,D错误。故选B。13、D【解析】
二元弱酸H2X溶液中滴NaOH溶液,先发生H2X+OH-=H2O+HX-,然后发生HX-+OH-=H2O+X2-;【详解】A.M点加入20.0mLNaOH溶液,溶液中的溶质为NaHX,溶液中存在HX-的电离和水解,所以此时c(Na+)>c(HX-),水解是微弱的所以c(HX-)>c(H2X),故A正确;B.P点加入40.0mLNaOH溶液,所以溶质为Na2X,溶液中存在质子守恒,c(OH-)=c(H+)+c(HX-)+2c(H2X),即c(OH-)-c(H+)=c(HX-)+2c(H2X),故B正确;C.,据图可知随着氢氧化钠加入,M、N、P、Q的碱性增强,则c(H+)减小,所以溶液中,故C正确;D.水电离出的OH-浓度越大水的电离程度越大,即图中纵坐标越小水的电离程度越大,所以水的电离程度:P>N=Q>M;温度未知,无法确定水的电离平衡常数,所以无法确定a的值,故D错误;故答案为D。【点睛】电解质溶液中微粒浓度大小比较要抓住两个平衡:电离平衡和盐类的水解平衡,抓两个微弱:弱电解质的电离和盐类的水解是微弱的,正确判断溶液的酸碱性进行比较。涉及等式关系要注意电荷守恒式、物料守恒式和质子守恒式的灵活运用。14、A【解析】
A.在光照条件下,AgBr发生分解生成Ag和Br2,光的强度越大,分解的程度越大,生成Ag越多,玻璃的颜色越暗,当太阳光弱时,在CuO的催化作用下,Ag和Br2发生反应生成AgBr,玻璃颜色变亮,A正确;B.玻璃虽然化学性质稳定,但可被氢氟酸、NaOH侵蚀,B错误;C.有机玻璃属于有机高分子材料,C错误;D.Na2O·CaO·6SiO2只是普通玻璃的一种表示形式,它仍是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2的混合物,D错误;故选A。15、B【解析】
A.铁在冷的浓硝酸中钝化,故A错误;B.CO2与Na2O2反应可产生O2和Na2CO3,故B正确;C.在加热条件下浓硫酸可将石墨氧化为CO2,故C错误;D.漂白粉具有强氧化性,SO2与过量漂白粉浊液反应生成CaSO4,故D错误;故选B。16、D【解析】
氢氧燃料电池的原理反应:2H2+O2=2H2O,通氢气一极是负极,发生氧化反应,通氧气一极是正极,发生还原反应,即a是负极,b是正极,电解质溶液为酸性环境,据此分析。【详解】A.由以上分析知,a极是负极,发生反应为H2-2e-=2H+,故A正确;B.由以上分析知,b是正极,发生还原反应,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,故B正确;C.原电池中阳离子移动向正极,则电解质溶液中H+向正极移动,故C正确;D.氢氧燃料酸性电池,在反应中不断产生水,溶液的pH值增大,故D项错误;答案选D。【点睛】氢氧燃料电池的工作原理是2H2+O2=2H2O,负极通入氢气,氢气失电子被氧化,正极通入氧气,氧气得电子被还原,根据电解质溶液的酸碱性确定电极反应式,①若选用KOH溶液作电解质溶液,正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,负极的电极反应式为:2H2-4e-+4OH-=4H2O;②若选用硫酸作电解质溶液,正极的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,负极的电极反应式为:2H2-4e-=4H+;这是燃料电池的常考点,也是学生们的易混点,根据电解质溶液的酸碱性写电极反应式是关键。17、D【解析】
电解过程中b电极上持续产生Cl2,则电极b为电解池阳极,氯离子放电生成氯气,电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,电极a为电解池的阴极,溶液中氢离子得到电子生成氢气,电极反应为2H++2e-=H2↑,工作过程中,氯离子向b移动,因此虚线为阴离子交换膜,钠离子向a移动,实线为阳离子交换膜,据此分析解答。【详解】A.电极b为电解池阳极,电极a为电解池的阴极,b极电势高于a极,故A正确;B.根据分析,“┆”表示阴离子交换膜,“│”表示阳离子交换膜,故B正确;C.为了防止海水中的Ca2+、Mg2+、SO42-等堵塞离子交换膜,影响电解,电解前,海水需要预处理,除去其中的Ca2+、Mg2+等,故C正确;D.根据分析,实线为阳离子交换膜,虚线为阴离子交换膜,钠离子向a移动,氯离子向b移动,各间隔室的排出液中,A口流出的是淡水,B口流出的是“浓水”,故D错误;答案选D。18、B【解析】
A、由图,将图中左侧的直线延长,可知该实验开始温度是21℃,A错误;B、盐酸与氢氧化钠溶液的中和反应是放热反应,化学能转化为热能;B正确;C、恰好反应时参加反应的盐酸溶液的体积是30mL,由V1+V2=50mL可知,消耗的氢氧化钠溶液的质量为20mL,氢氧化钠溶液的物质的量浓度=0.03L×1.0mol·L-1÷0.02L=1.5mol·L-1,C错误;D、有水生成的反应不一定是放热反应,如氢氧化钡晶体与氯化铵反应有水生成,该反应是吸热反应,D错误;答案选B。【点睛】根据图像,温度最高点为恰好完全反应的点,此时酸和碱反应放出的热量最多,理解此点,是C的解题关键。19、D【解析】
①Cu与FeCl3溶液发生氧化还原反应,常温下不与浓硫酸发生反应;②SiO2属于酸性氧化物,能与强碱反应,但不与浓盐酸反应;③Ca(OH)2是强碱与SO2反应,与NaHCO3也反应;④Al(OH)3属于两性氢氧化物,与强酸强碱溶液都反应;【详解】①Cu与FeCl3溶液发生氧化还原反应:Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2,常温下不和浓硫酸反应,故①错误;②SiO2属于酸性氧化物,能与强碱发生反应,所以与氢氧化钾发生反应SiO2+2KOH=K2SiO3+H2O,但不能和盐酸反应;③Ca(OH)2是强碱与SO2酸性氧化物发生反应Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O,与NaHCO3也发生反应;④Al(OH)3属于两性氢氧化物,能和强酸强碱溶液都反应,和强碱NaOH反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O、和硫酸反应3H2SO4+2Al(OH)3==Al2(SO4)3+6H2O;故③④正确,故答案为D。【点睛】本题考查物质的相关性质,熟记相关物质的反应及反应条件很重要。20、B【解析】
A、根据结构简式可知分子式为C3H3N3O3,A错误;B、由不同种元素组成,分子中的化学键全部是共价键,属于共价化合物,B正确;C、同种元素原子形成的共价键是非极性键,不同种元素原子形成的共价键是极性键,则分子中只含极性键,C错误;D、酸碱反应生成盐和水的反应是中和反应,生成该物质的上述反应不是中和反应,D错误;答案选B。21、D【解析】
A.根据图示可知:电池以低功率模式工作时,负极是Zn-2e-=Zn2+,正极上是NaFe[Fe(CN)6]获得电子,然后与吸附在它上面的氧气即溶液中发生反应为O2+4e-+2H2O=4OH-,从NaFe[Fe(CN)6]上析出,故NaFe[Fe(CN)6]的作用是作催化剂,A正确;B.电池以低功率模式工作时,电子进入NaFe[Fe(CN)6]时Na+的嵌入;当形成OH-从NaFe[Fe(CN)6]析出时,Na+从NaFe[Fe(CN)6]脱嵌,因此Na+的嵌入与脱嵌同时进行,B正确;C.根据电池以高功率模式工作时,正极上NaFe[Fe(CN)6]获得电子被还原变为Na2Fe[Fe(CN)6],所以正极的电极反应式为:NaFe[Fe(CN)6]+e-+Na+=Na2Fe[Fe(CN)6],C正确;D.若在无溶解氧的海水中,由于在低功率模式工作时需要氧气参与反应,因此在该电池不能实现长续航的需求,D错误;故合理选项是D。22、A【解析】
结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物互为同系物.A、由于同系物在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团,故相对分子质量不同,选项A选;B、由于同系物的结构相似,即属于同一类物质,故通式相同,选项B不选;C、由于同系物的结构相似,即属于同一类物质,故化学性质相似,选项C不选;D、互为同系物的物质的结构必须相似,选项D不选。答案选A。二、非选择题(共84分)23、CH2OH(CHOH)4CHO2CH2CH2+O22CH3CHOACDE【解析】
A能发生银镜反应,可由淀粉水解得到,说明A为葡萄糖,葡萄糖在催化剂作用下生成C为乙醇,E分子中碳元素与氢元素的质量之比6∶1,说明E分子中C与H原子个数比为1:2,相对分子质量为44,其燃烧产物只有CO2和H2O,则E为CH3CHO,D为烃,根据C和E可知,D为乙烯,F的最简式和葡萄糖相同,且由乙醛催化氧化得到,说明F为乙酸,B在酸性条件下生成乙酸和乙醇,则B为乙酸乙酯。据此判断。【详解】(1)A为葡萄糖,其结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO,故答案为CH2OH(CHOH)4CHO;(2)乙烯催化氧化生成乙醛的化学方程式为:2CH2=CH2+O22CH3CHO,故答案为2CH2=CH2+O22CH3CHO;(3)A.有机物F为乙酸,具有酸性,可使石蕊溶液变红,故A正确;B.C为乙醇、E为乙醛、F为乙酸乙酯,乙醇易溶于水,不分层,乙醛与新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀,乙酸乙酯不溶于水,产生分层,上层为油状液体,现象各不相同,所以可用新制的氢氧化铜区分,故B错误;C.1mol乙醇完全燃烧消耗3mol氧气,1mol乙烯完全燃烧消耗3mol氧气,则等物质的量的乙醇和乙烯分别完全燃烧消耗氧气的量相等,故C正确;D.饱和碳酸钠溶液可以溶解乙醇、消耗乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度,所以可用饱和碳酸钠溶液除去乙酸乙酯中混有的少量乙醇和乙酸,故D正确;E.乙酸乙酯的同分异构体中能发生银镜反应的酯类物质有:HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2,共2种,故E正确;答案选:ACDE。24、醛基邻甲基苯甲酸(或2-甲基苯甲酸)Br2、光照取代反应+NaOH+NaI+H2O4或【解析】
A分子式是C7H8,结合物质反应转化产生的C的结构可知A是,A与CO在AlCl3及HCl存在条件下发生反应产生B是,B催化氧化产生C为,C与Br2在光照条件下发生取代反应产生,D与HCHO发生反应产生E:,E与I2在一定条件下发生信息中反应产生F:,F与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应产生M:。【详解】由信息推知:A为,B为,E为,F为。
(1)A的结构简式为;中官能团的
名称为醛基;的化学名称为邻甲基苯甲酸(或2-甲基苯甲酸);
(2)在
光照条件下与Br2发生取代反应生成;(3)发生消去反应生成的化学方程式为:+NaOH+NaI+H2O。(4)M为,由信息,其同分异构体Q中含有HCOO-、-C≡C-,满足条件的结构有、(邻、间、对位3种)共4种,再根据核磁共振氢谱有4组吸收峰,可推知Q的结构简式为、。(5)聚2-丁烯的单体为CH3CH=CHCH3,该单体可用CH3CH2Br与CH3CHO利用信息的原理制备,CH3CH2Br可用CH2=CH2与HBr加成得到。故合成路线为CH2=CH2CH3CH2BrCH3CH=CHCH3。【点睛】本题考查有机物推断和合成,根据某些结构简式、分子式、反应条件采用正、逆结合的方法进行推断,要结合已经学过的知识和题干信息分析推断,侧重考查学生分析判断及知识综合运用能力、发散思维能力。25、除去水中溶解的氧气,防止氧化Fe2+蒸发浓缩检验晶体中是否含有结晶水防止空气中水蒸气逆向进入装有无水CuSO4的试管,影响实验结果滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液,出现蓝色沉淀(或先滴入2滴KSCN溶液,无明显变化,再加入几滴新制氯水,溶液变成红色)4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+当其它条件相同时,硫酸根离子浓度大小影响Fe2+的稳定性。(或当其它条件相同时,硫酸根离子浓度越大,Fe2+的稳定性较好。)O2+4e-+4H+=2H2O溶液酸性越强,Fe2+的还原性越弱13(或2和4)其它条件相同时,溶液酸性增强对Fe2+的还原性减弱的影响,超过了对O2的氧化性增强的影响。故pH=1的FeSO4溶液更稳定。【解析】
I.(1)亚铁离子具有还原性,在空气中容易被氧化;向FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,需要经过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体;(2)①无水硫酸铜遇水变蓝色;空气中也有水蒸气,容易对实验产生干扰;②检验Fe2+,可以向样品中滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液,出现蓝色沉淀,说明存在Fe2+;或先滴入2滴KSCN溶液,无明显变化,再加入几滴新制氯水,溶液变成红色,说明存在Fe2+;II.(3)①由表可知,pH=4.5的0.8mol/L的FeSO4溶液中,会产生Fe(OH)3沉淀,说明二价铁被氧化成了三价铁,同时和水反应生成Fe(OH)3沉淀;②0.8mol/L的FeSO4溶液(pH=4.5)和0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中硫酸根的浓度也不同,可以以此提出假设;(4)①FeSO4中的铁的化合价为+2价,具有还原性,在原电池中做负极,则左池的碳电极做正极,NaCl中溶解的氧气得电子生成,在酸性环境中生成水;②实验1和2(或3和4)中NaCl溶液的pH相同,FeSO4溶液的pH不同,且FeSO4溶液的pH越小,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出结论;③对比实验1和3(或2和4)发现,FeSO4溶液的pH相同时,NaCl溶液的pH越大,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出结论;④对比实验1和4,NaCl溶液的pH增大酸性减弱,FeSO4溶液的pH减小酸性增强,但是电流却减小,结合②③的结论分析。【详解】I.(1)亚铁离子具有还原性,在空气中容易被氧化,在配制溶液时使用到的蒸馏水都必须煮沸、冷却后再使用,目的是:除去水中溶解的氧气,防止氧化Fe2+;向FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,需要经过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体;(2)①无水硫酸铜遇水变蓝色,该装置的实验目的是:检验晶体中是否含有结晶水;空气中也有水蒸气,容易对实验产生干扰,需要使用浓硫酸防止空气中水蒸气逆向进入装有无水CuSO4的试管,影响实验结果;②检验Fe2+,可以向样品中滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液,出现蓝色沉淀,说明存在Fe2+;或先滴入2滴KSCN溶液,无明显变化,再加入几滴新制氯水,溶液变成红色,说明存在Fe2+;II.(3)①由表可知,pH=4.5的0.8mol/L的FeSO4溶液中,会产生Fe(OH)3沉淀,说明二价铁被氧化成了三价铁,同时和水反应生成Fe(OH)3沉淀,离子方程式为:4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+;②0.8mol/L的FeSO4溶液(pH=4.5)和0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中硫酸根的浓度也不同,0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中硫酸根浓度更大,故可以假设:当其它条件相同时,硫酸根离子浓度大小影响Fe2+的稳定性;或者当其它条件相同时,硫酸根离子浓度越大,Fe2+的稳定性较好;(4)①FeSO4中的铁的化合价为+2价,具有还原性,在原电池中做负极,则左池的碳电极做正极,NaCl中溶解的氧气得电子生成,在酸性环境中生成水,故电极方程式为:O2+4e-+4H+=2H2O;②实验1和2(或3和4)中NaCl溶液的pH相同,FeSO4溶液的pH不同,且FeSO4溶液的pH越小,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出的结论是:溶液酸性越强,Fe2+的还原性越弱;③对比实验1和3(或2和4)发现,FeSO4溶液的pH相同时,NaCl溶液的pH越大,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出在一定pH范围内溶液的碱性越强,O2氧化性越强;④对比实验1和4,NaCl溶液的pH增大酸性减弱,FeSO4溶液的pH减小酸性增强,但是电流却减小,结合②③的结论,和其它条件相同时,溶液酸性增强对Fe2+的还原性减弱的影响,超过了对O2的氧化性增强的影响。故pH=1的FeSO4溶液更稳定。26、通风橱促进反应正向进行,提高苯胺的转化率让苯胺与乙酸反应成盐使用刺形分馏柱可以很好地将沸点差别不太大的乙酸和水分开,只将生成的水蒸出,使平衡向生成乙酸苯胺的方向移动,乙酸又可以回流到烧瓶内继续反应,从而提高乙酰苯胺的产率油浴a冷凝管中不再有液滴流下b防止暴沸偏小49.7【解析】
(1)由于冰醋酸具有强烈刺激性,实验中要防止其扩散到室内空气中,过量加入反应物(冰醋酸)的目的,应从平衡移动考虑。(2)反应开始时要小火加热10min,主要是让反应物充分反应。(3)实验中使用刺形分馏柱,可提高乙酰苯胺产率,则应从反应物的利用率和平衡移动两个方面分析原因。(4)反应中加热温度超过100℃,不能采用水浴;蒸发时,应减少反应物的挥发损失。(5)判断反应基本完全,则基本上看不到反应物产生的现象;乙酰苯胺易溶于酒精,在热水中的溶解度也比较大,由此可确定洗涤粗品最合适的试剂。(6)热溶液中加入冷物体,会发生暴沸;活性炭有吸附能力,会吸附有机物。(7)计算乙酰苯胺的产率时,应先算出理论产量。【详解】(1)由于冰醋酸具有强烈刺激性,易扩散到室内空气中,损害人的呼吸道,所以实验中要在通风橱内取用;苯胺与冰醋酸的反应为可逆反应,加入过量冰醋酸的目的,促进平衡正向移动,提高苯胺的转化率。答案为:通风橱;促进反应正向进行,提高苯胺的转化率;(2)可逆反应进行比较缓慢,需要一定的时间,且乙酸与苯胺反应是先生成盐,后发生脱水反应,所以反应开始时小火加热10min,是为了让苯胺与乙酸反应成盐。答案为:让苯胺与乙酸反应成盐;(3)反应可逆,且加热过程中反应物会转化为蒸气,随水蒸气一起蒸出,实验中使用刺形分馏柱,可将乙酸、苯胺的蒸气冷凝,让其重新流回反应装置内,同时将产物中的水蒸出,从而提高乙酰苯胺的产率,从化学平衡的角度分析其原因是:使用刺形分馏柱可以很好地将沸点差别不太大的乙酸和水分开,只将生成的水蒸出,使平衡向生成乙酸苯胺的方向移动,乙酸又可以回流到烧瓶内继续反应,从而提高乙酰苯胺的产率。答案为:使用刺形分馏柱可以很好地将沸点差别不太大的乙酸和水分开,只将生成的水蒸出,使平衡向生成乙酸苯胺的方向移动,乙酸又可以回流到烧瓶内继续反应,从而提高乙酰苯胺的产率;(4)反应中需要将生成的水蒸出,促进平衡正向移动,提高产率。水的沸点是100℃,而冰醋酸的沸点为117.9℃,温度过高会导致反应物的挥发,温度过低反应速率太慢,且不易除去水,所以加热温度应介于水与乙酸的沸点之间,不能采用水浴反应,加热方式可采用油浴,最佳温度范围是a。答案为:油浴;a;(5)不断分离出生成的水,可以使反应正向进行,提高乙酰苯胺的产率,反应基本完全时,冷凝管中不再有液滴流下;乙酰苯胺易溶于酒精和热水,所以洗涤粗品最合适的试剂是用少量的冷水洗,以减少溶解损失。答案为:冷凝管中不再有液滴流下;b;(6)分离提纯乙酰苯胺时,若趁热加入活性炭,溶液会因受热不均而暴沸,所以在加入活性炭脱色前需放置数分钟,使热溶液稍冷却,其目的是防止暴沸,若加入过多的活性炭,则会吸附一部分乙酰苯胺,使乙酰苯胺的产率偏小。答案为:防止暴沸;偏小;(7)苯胺的物质的量为=0.11mol,理论上完全反应生成乙酰苯胺的质量为0.11mol×135.16g/mol=14.8g,该实验最终得到纯品7.36g,则乙酰苯胺的产率是=49.7%。答案为:49.7。【点睛】乙酸与苯胺反应生成乙酰苯胺的反应是一个可逆反应,若想提高反应物的转化率或生成物的产率,压强和催化剂都是我们无须考虑的问题,温度是我们唯一可以采取的措施。因为反应物很容易转化为蒸气,若不控制温度,反应物蒸出,转化率则会降低,所以温度尽可能升高,但同时要保证其蒸气不随水蒸气一起蒸出,这样就需要我们使用刺形分馏柱,并严格控制温度范围。27、烧杯、量筒防止三颈烧瓶中溶液发生倒吸防止温度过高H2O2分解、有利于晶体析出Ca2++H2O2+2NH3+8H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4+AHOO·+H2O2=H2O+O2+·OHABD54.00%【解析】
配制一定质量分数的溶液需要的仪器,只需要从初中知识解答,通入氨气后,从氨气的溶解性思考,双氧水在冰水浴中,从双氧水的不稳定来理解,根据原料和产物书写生成八水过氧化钙的离子方程式,过氧化钙晶体的物理性质得出洗涤八水过氧化钙的试剂,充分利用前后关系和双氧水分解生成水和氧气的知识得出中间产物即反应方程式,利用关系式计算纯度。【详解】⑴配制约20%的H2O2溶液的过程中,使用的玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管、烧杯、量筒,故答案为:烧杯、量筒;⑵仪器X的主要作用除导气外,因为氨气极易溶于水,因此还具有防倒吸作用,故答案为:防止三颈烧瓶中溶液发生倒吸;⑶双氧水受热分解,因此在冰水浴中进行的原因是防止温度过高H2O2分解、有利于晶体析出,故答案为:防止温度过高H2O2分解、有利于晶体析出,;⑷实验时,在三颈烧瓶中析出CaO2·8H2O晶体,总反应的离子方程式为Ca2++H2O2+2NH3+8H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4+,故答案为:Ca2++H2O2+2NH3+8H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4+;⑸过氧化钙是一种白色固体,微溶于冷水,不溶于乙醇,因此洗涤CaO2·8H2O的最佳实际为无水乙醇,故答案为:A;⑹若CaCl2原料中含有Fe3+杂质,Fe3+催化分解H2O2变为氧气和水,根据前后联系,说明②中产物有氧气、水、和·OH,其化学方程式为:HOO·+H2O2=H2O+O2+·OH,故答案为:HOO·+H2O2=H2O+O2+·OH;⑺过氧化钙可用于长途运输鱼苗,鱼苗需要氧气,说明过氧化钙具有与水缓慢反应供氧,能吸收鱼苗呼出的二氧化碳气体和杀菌作用,故答案为:ABD;⑻将所得CaO2·8H2O晶体加热到150~160℃,完全脱水后得到过氧化钙样品。该小组测定过氧化钙样品中CaO2的纯度的方法是:准确称取0.4000g过氧化钙样品,400℃以上加热至完全分解成CaO和O2(设杂质不产生气体),得到33.60mL即物质的量为1.5×10-3mol,。2CaO2=2CaO+O2根据关系得出n(CaO2)=3×10-3mol,,故答案为54.00%。28、氢氧化钠水
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