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文档简介
甘肃天水一中2024年高三3月份第一次模拟考试化学试卷考生请注意:1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请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、如图是工业利用菱镁矿(主要含MgCO3,还含有Al2O3、FeCO3杂质)制取氯化镁的工艺流程。下列说法不正确的是()A.酸浸池中加入的X酸是硝酸B.氧化池中通入氯气的目的是将Fe2+氧化为Fe3+C.沉淀混合物为Fe(OH)3和Al(OH)3D.在工业上常利用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁2、下列说法正确的是A.612B.在光照下与氯气反应,生成的一氯代物有3种C.CH3COOCH2CH3和CH3COOCH3互为同系物D.某有机物的名称为3-乙基丁烷3、向1.00L浓度均为0.0100mol/L的Na2SO3、NaOH混合溶液中通入HCl气体调节溶液pH(忽略溶液体积变化)。其中比H2SO3、HSO3-、SO32-平衡时的分布系数(各含硫物种的浓度与含硫物种总浓度的比)随HCl气体体积(标况下)的变化关系如图所示(忽略SO2气体的逸出);已知Ka1代表H2SO3在该实验条件下的一级电离常数。下列说法正确的是A.Z点处的pH=-lgKa1(H2SO3)B.从X点到Y点发生的主要反应为SO32-+H2O⇌HSO3-+OH-C.当V(HCl)≥672mL时,c(HSO3-)=c(SO32-)=0mol/LD.若将HCl改为NO2,Y点对应位置不变4、下列根据实验操作和实验现象所得出的结论,正确的是选项实验操作实验现象结论A向亚硫酸钠试样中滴入盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀试样已经氧化变质B乙醇和浓硫酸混合加热至170℃,将产生气体通入酸性KMnO4溶液紫红色褪去使溶液褪色的是乙烯C在酒精灯上加热铝箔铝箔熔化但不滴落熔点:氧化铝>铝D将炽热的木炭与浓硝酸混合所得气体通入澄清石灰水中澄清石灰水不变浑浊验证碳的氧化产物为COA.A B.B C.C D.D5、一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO:MgSO4(s)+CO(g)MgO(s)+CO2(g)+SO2(g)△H>0,该反应在某密闭容器中达到平衡。下列分析正确的是A.恒温恒容时,充入CO气体,达到新平衡时增大B.容积不变时,升高温度,混合气体的平均相对分子质量减小C.恒温恒容时,分离出部分SO2气体可提高MgSO4的转化率D.恒温时,增大压强平衡逆向移动,平衡常数减小6、下列有关叙述正确的是()A.足量的Mg与0.1molCO2
充分反应,转移的电子数目为0.4NAB.1.6gO2和O3的混合物含有的分子数目为0.1NAC.25℃时,pH=2的H2SO3溶液中含有的H+数目为0.02NAD.标准状况下,1.12L三氯甲烷(CHCl3)含有的化学键数目为0.2NA7、下列说法中,正确的是A.78gNa2O2固体含有离子的数目为4NAB.由水电离出的c(H+)=10−12mol·L−1溶液中Na+、NH4+、SO42−、NO3−一定能大量共存C.硫酸酸化的KI淀粉溶液久置后变蓝的反应为:4I−+O2+4H+=2I2+2H2OD.将充有NO2的玻璃球浸到热水中气体颜色加深说明2NO2(g)N2O4(g)△H>08、X、Y、Z、W为四种短周期主族元素,其中X、Z同族,Y、Z同周期,W是短周期主族元素中原子半径最大的,X原子最外层电子数是其电子层数的3倍,Y的最高正价与最低负价代数和为6。下列说法正确的是A.Y元素的最高价氧化物的水化物化学式为H2YO4B.它们形成的简单离子半径:X>WC.X、Z两种元素的气态氢化物稳定性:Z>XD.X与W形成的化合物中阴、阳离子个数比为1:1或1:29、在海水中提取溴的反应原理是5NaBr+NaBrO+3H2SO4=3Br2+3Na2SO4+3H2O下列反应的原理与上述反应最相似的是()A.2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2B.2FeCl3+H2S=2FeCl2+S+2HClC.2H2S+SO2=3S+2H2OD.AlCl3+3NaAlO3+6H2O=4Al(OH)3+3NaCl10、氟离子电池是一种前景广阔的新型电池,其能量密度是目前锂电池的十倍以上且不会因为过热而造成安全风险。如图是氟离子电池工作示意图,其中充电时F-从乙电极流向甲电极,下列关于该电池的说法正确的是()A.放电时,甲电极的电极反应式为Bi-3e-+3F-=BiF3B.放电时,乙电极电势比甲电极高C.充电时,导线上每通过1mole-,甲电极质量增加19gD.充电时,外加电源的正极与乙电极相连11、短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,它们的原子最外层电子数为互不相等的奇数。X与Y位于不同周期,X与W的最高化合价之和为8,元素Z的单质是目前使用量最大的主族金属元素单质。下列说法中正确的是A.化合物YX4W溶于水后,得到的溶液呈碱性B.化合物YW3为共价化合物,电子式为C.Y、Z形成的一种化合物强度高,热膨胀系数小,是良好的耐热冲击材料D.原子半径大小:W>Z>Y>X12、常温下,向20mL0.1mol·L-1氨水中滴加一定浓度的稀盐酸,溶液中由水电离的氢离子浓度随加入盐酸体积的变化如图所示。则下列说法不正确的是()A.常温下,0.1mol·L-1氨水中的电离常数约为B.a、b之间的点一定满足:c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)C.c点溶液中c(NH4+)<c(Cl-)D.b点代表溶液呈中性13、新版人民币的发行,引发了人们对有关人民币中化学知识的关注。下列表述错误的是A.制造人民币所用的棉花、优质针叶木等原料含有C、H、O元素B.用于人民币票面文字等处的油墨中所含有的Fe3O4是一种磁性物质C.防伪荧光油墨由颜料与树脂等制成,其中树脂属于有机高分子材料D.某种验钞笔中含有碘酒溶液,遇假钞呈现蓝色,其中遇碘变蓝的是葡萄糖14、用某种仪器量取液体体积时,平视时读数为nmL,仰视时读数为xmL,俯视时读数为ymL,若X>n>y,则所用的仪器可能为A.滴定管 B.量筒 C.容量瓶 D.以上均不对15、化石燃料开采、加工过程中会产生剧毒气体硫化氢(H2S),可通过间接电化学法除去,其原理如图所示。下列说法错误的是A.反应池中处理硫化氢的反应是H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+B.电极a为阳极,电极b为阴极C.若交换膜为质子(H+)交换膜,则NaOH溶液的浓度逐渐变大D.若交换膜为阳离子交换膜,b电极区会产生红褐色沉淀16、加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用如图所示装置探究废旧塑料的再利用。下列叙述不正确的是A.装置乙试管中收集到的液体在催化剂存在下可以与Br2发生取代反应B.装置丙中的试剂吸收反应产生的气体后得到的产物的密度均比水大C.最后收集的气体可以作为清洁燃料使用D.甲烷的二氯代物有2种二、非选择题(本题包括5小题)17、1,3—环己二酮()常用作医药中间体,用于有机合成。下列是一种合成1,3—环己二酮的路线。回答下列问题:(1)甲的分子式为__________。(2)丙中含有官能团的名称是__________。(3)反应①的反应类型是________;反应②的反应类型是_______。(4)反应④的化学方程式_______。(5)符合下列条件的乙的同分异构体共有______种。①能发生银镜反应②能与NaHCO3溶液反应,且1mol乙与足量NaHCO3溶液反应时产生气体22.4L(标准状况)。写出其中在核磁共振氢谱中峰面积之比为1∶6∶2∶1的一种同分异构体的结构简式:________。(任意一种)(6)设计以(丙酮)、乙醇、乙酸为原料制备(2,4—戊二醇)的合成路线(无机试剂任选)_______。18、中药葛根是常用祛风解表药物,其有效成分为葛根大豆苷元,用于治疗高血压引起的头疼、头晕、突发性耳聋等症。其合成线路如下:请回答下列问题:(1)F中含氧官能团的名称为____________________。(2)A→B的反应类型为_________________。(3)物质E的结构简式为________________。(4)写出同时符合下列条件的物质E的同分异构体的结构简式___________(写一种)。①不能与Fe3+发生显色反应②可以发生银镜反应③苯环上有两种不同化学环境的氢原子(5)已知:写出以和CH3CH2OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。_________________19、某同学欲用98%的浓H2SO4(ρ=1.84g/cm3)配制成500mL0.5mol/L的稀H2SO4(1)填写下列操作步骤:①所需浓H2SO4的体积为____。②如果实验室有10mL、20mL、50mL量筒,应选用___mL量筒量取。③将量取的浓H2SO4沿玻璃棒慢慢注入盛有约100mL水的___里,并不断搅拌,目的是___。④立即将上述溶液沿玻璃棒注入____中,并用50mL蒸馏水洗涤烧杯2~3次,并将洗涤液注入其中,并不时轻轻振荡。⑤加水至距刻度___处,改用__加水,使溶液的凹液面正好跟刻度相平。盖上瓶塞,上下颠倒数次,摇匀。(2)请指出上述操作中一处明显错误:____。(3)误差分析:(填偏高、偏低、无影响)①操作②中量取时发现量筒不干净,用水洗净后直接量取,所配溶液浓度将___;②问题(2)的错误操作将导致所配制溶液的浓度___;20、无水四氯化锡(SnCl4)常用作有机合成的氯化催化剂。实验室可用熔融的锡与Cl2反应制备SnCl4。拟利用图中的仪器,设计组装一套实验装置制备SnCl4(每个装置最多使用一次)。已知:①有关物理性质如下表物质颜色、状态熔点/℃沸点/℃Sn银白色固体231.92260SnCl2易水解,SnCl4易水解生成固态二氧化锡,锡与Cl2反应过程放出大量的热SnCl4无色液体-33114SnCl2无色晶体246652②Fe3++Sn2+—Fe2++Sn4+Fe2++Cr2O72-+H+—Fe3++Cr3++H2O(未配平)回答下列问题:(1)“冷凝管”的名称是________,装置Ⅱ中发生反应的离子方程式为________。(2)用玻管(未画出)连接上述装置,正确的顺序是(填各接口的代码字母)_____。(3)如何检验装置的气密性______,实验开始时的操作为_______。(4)如果将制取的四氯化锡少许暴露于空气中,预期可看到的现象是出现白色烟雾,化学方程式为_______。(5)可用重铬酸钾滴定法测定产品中的SnCl2的含量,准确称取该样品mg放于烧杯中,用少量浓盐酸溶解,加入过量的氯化铁溶液,再加水稀释,配制成250mL溶液,取25.00mL于锥形瓶中,用0.1000mol·L-1重铬酸钾标准溶液滴定至终点,消耗标准液15.00mL,则产品中SnCl2的含量为____%(用含m的代数式表示),在测定过程中,测定结果随时间延长逐渐变小的原因是____(用离子方程式表示)。21、CO2是地球上取之不尽用之不竭的碳源,将CO2应用于生产中实现其综合利用是目前的研究热点。(1)由CO2转化为羧酸是CO2资源化利用的重要方法。I.在催化作用下由CO2和CH4转化为CH3COOH的反应历程示意图如图。①在合成CH3COOH的反应历程中,下列有关说法正确的是_____。(填字母)a.该催化剂使反应的平衡常数增大b.CH4→CH3COOH过程中,有C—H键发生断裂c.由X→Y过程中放出能量并形成了C—C键②该条件下由CO2和CH4合成CH3COOH的化学方程式为_____。II.电解法转化CO2制HCOOH的原理如图。①写出阴极CO2还原为HCOO-的电极反应式:_____。②电解一段时间后,阳极区的KHCO3溶液浓度降低,其原因是_____。(2)由CO2合成甲醇是CO2资源化利用的重要方法。研究表明在催化剂作用下CO2和H2可发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH①有利于提高合成CH3OH反应中CO2的平衡转化率的措施有_____。(填字母)a.使用催化剂b.加压c.增大初始投料比②研究温度对于甲醇产率的影响。在210℃~290℃保持原料气中CO2和H2的投料比不变,得到甲醇的实际产率、平衡产率与温度的关系如图所示。ΔH____0(填“>”或“<”),其依据是____。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、A【解析】
菱镁矿的主要成分是MgCO3,并含少量的Al2O3、FeCO3等,加入过量X酸溶解,根据实验目的,X酸是盐酸;通入氯气将二价铁氧化为三价铁,再加MgO调节pH得到氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,过滤分离后,得到氯化镁溶液,将溶液在HCl气流中加热蒸干得到无水氯化镁,据此分析解答。【详解】A、工业利用菱镁矿(主要含MgCO3,还含有Al2O3、FeCO3杂质)制取氯化镁,所以酸浸池中加入的X酸是盐酸,故A错误;B、加入氯气将二价铁氧化为三价铁,以便于调pH除铁元素,故B正确;C、根据以上分析可知,加MgO调节pH得到氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,所以沉淀混合物为Fe(OH)3和Al(OH)3,故C正确;D、镁是活泼金属,所以在工业上常利用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁,故D正确;故选A。2、C【解析】A、612C表示质量数为12、质子数为6的一种核素,故A错误;B、分子结构中有两种氢原子,所以其一氯代物有2种,即B错误;C、同系物是结构相似,分子组成上相差若干个CH2点睛:同系物概念中的结构相似,是指结构特征或碳原子的成键特征相似,若有官能团时,不仅要求官能团相同,官能团的数目也要相同;有机物的命名要遵循最长碳链为主链,支链的位置最小或位置和最小,要正确表达取代基的位置、数目、名称以及与主链的关系等。3、A【解析】
A.在Z点c(H2SO3)=c(HSO3-),由,则有,则pH=-lgc(H+)=-lgKa1,A正确;B.根据图示,从X点到Y点,SO32-的浓度减少,而HSO3-的浓度在增加,则加入盐酸发生的主要反应为SO3-+H+=HSO3,B错误;C.当V(HCl)=672mL时,n(HCl)=0.672L÷22.4L·mol-1=0.03mol。溶液中的NaOH和Na2SO3的物质的量均为1L×0.01mol·L-1=0.01mol,通入0.03molHCl,NaOH完全反应,Na2SO3转化为H2SO3。H2SO3为弱酸,可经第一二步电离产生HSO3-和SO32-,其关系是c(HSO3-)>c(SO32-)>0,C错误;D.若将HCl换为NO2,NO2会与水反应,3NO2+H2O=2HNO3+NO,生成的HNO3有强氧化性,可以氧化Na2SO3,溶液中将没有SO32-、HSO3-、H2SO3等粒子,Y点位置会消失,D错误。答案选A。4、C【解析】
向亚硫酸钠试样中滴入盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液,酸性条件下具有氧化性,能够将亚硫酸钠氧化为硫酸钠,生成硫酸钡沉淀,不能证明试样已氧化变质,选项A错误;乙醇易挥发,且乙烯、乙醇均能被高锰酸钾氧化,使溶液褪色的不一定是乙烯,选项B错误;铝箔加热熔化但不滴落,是因为氧化铝的熔点高于铝,C正确;4HNO3(浓)+C4NO2↑+CO2↑+2H2O,浓硝酸易挥发,且NO2溶解于水生成硝酸,致使澄清石灰水与二氧化碳接触无现象,选项D错误。5、C【解析】A、通入CO,虽然平衡向正反应方向进行,但c(CO)增大,且比c(CO2)大,因此此比值减小,故错误;B、正反应方向是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向进行,CO2和SO2的相对分子质量比CO大,因此混合气体的平均摩尔质量增大,故错误;C、分离出SO2,减少生成物的浓度,平衡向正反应方向进行,MgSO4消耗量增大,即转化率增大,故正确;D、化学平衡常数只受温度的影响,温度不变,化学平衡常数不变,故错误。6、A【解析】
A.足量的Mg与0.1molCO2充分反应生成氧化镁和碳,碳元素化合价从+4价降低到0价,因此转移的电子数目为0.4NA,A正确;B.O2和O3的相对分子质量不同,因此无法计算1.6gO2和O3的混合物含有的分子数目,B错误;C.溶液体积未知,因此无法计算25℃时,pH=2的H2SO3溶液中含有的H+数目,C错误;D.标准状况下三氯甲烷是液体,1.12L三氯甲烷(CHCl3)含有的化学键数目不是0.2NA,D错误;答案选A。7、C【解析】
A、Na2O2的电子式为,可知,molNa2O2中有2molNa+和1molO22-,共3mol离子,离子数目为3NA,A错误;B、由水电离出的c(H+)=10−12mol·L−1溶液可能是酸性,也可能是碱性,NH4+在碱性环境下不能大量共存,B错误;C、I-在空气中容易被O2氧化,在酸性条件下,发生反应4I−+O2+4H+=2I2+2H2O,C正确;D、NO2玻璃球加热颜色加深,说明NO2的浓度增大,平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,△H<0,D错误;答案选C。8、B【解析】
X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍,由于最外层电子数不能超过8个,所以X是O,则Z是S。Y的最高正价与最低负价的代数和为6,说明Y属于第ⅦA,Y、Z同周期,则Y是Cl。W是短周期主族元素中原子半径最大的,所以W是Na。A.Y为氯元素,其最高价氧化物的水化物化学式为HClO4,选项A错误;B、X与W形成的简单离子具有相同电子层结构,核电荷数越大半径越小,则简单离子半径:X>W,选项B正确;C、X(Cl)的非金属性强于Z(S)的,所以HCl的稳定性强于H2S的,选项C错误;D、X与W形成的化合物Na2O、Na2O2中阴、阳离子个数比均为1:2,选项D错误。答案选B。9、C【解析】
反应5NaBr+NaBrO+3H2SO4=3Br2+3Na2SO4+3H2O为氧化还原反应,只有Br元素发生电子的得与失,反应为归中反应。A.2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2中,变价元素为Br和Cl,A不合题意;B.2FeCl3+H2S=2FeCl2+S+2HCl中,变价元素为Fe和S,B不合题意;C.2H2S+SO2=3S+2H2O中,变价元素只有S,发生归中反应,C符合题意;D.AlCl3+3NaAlO3+6H2O=4Al(OH)3+3NaCl为非氧化还原反应,D不合题意。故选C。10、C【解析】
充电时F-从乙电极流向甲电极,说明乙为阴极,甲为阳极。【详解】A.放电时,甲电极的电极反应式为BiF3+3e-=Bi+3F-,故A错误;B.放电时,乙电极电势比甲电极低,故B错误;C.充电时,甲电极发生Bi-3e-+3F-=BiF3,导线上每通过1mole-,则有1molF-变为BiF3,其质量增加19g,故C正确;D.充电时,外加电源的负极与乙电极相连,故D错误。综上所述,答案为C。【点睛】阳极失去电子,化合价升高,阴离子移向阳极,充电时,电源正极连接阳极。11、C【解析】
短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,它们的原子最外层电子数为互不相等的奇数,说明最外层电子数依次为1、3、5、7,元素Z的单质是目前使用量最大的主族金属元素单质,则Z为Al元素、Y为N元素、W为Cl元素;。X与Y位于不同周期,则X为H元素。【详解】A项、X为H、Y为N元素、W为Cl元素,元素化合物YX4W为NH4Cl,NH4Cl溶液中NH4+水解使溶液呈酸性,故A错误;B项、Y为N元素、W为Cl元素,化合物NCl3为共价化合物,电子式为,故B错误;C项、Y为N元素、Z为Al元素,AlN为原子晶体,原子晶体具有强度高、热膨胀系数小、耐热冲击的特征,故C正确;D项、在周期表中,同一周期从左到右,原子半径逐渐减小,同一主族的元素的原子半径从上到下依次增大,H原子半径最小,故原子半径从大到小的顺序为Al>Cl>H,D错误。故选C。【点睛】本题考查元素周期律的应用,元素的推断为解答本题的关键,注意最外层电子数为1、3、5、7来推断元素为解答的难点。12、B【解析】
A.常温下,0.1mol/L的氨水溶液中c(H+)=10-11mol/L,则c(OH-)=10−14/10−11mol/L=0.001mol/L,结合Kb=c(NH4+)∙c(OH−)/c(NH3∙H2O)计算;B.a、b之间的任意一点,溶液都呈碱性,结合电荷守恒判断离子浓度大小;C.根据图知,c点水电离出的氢离子浓度最大,恰好反应生成氯化铵;D.b点溶液中c点水电离出的c(H+)=10-7mol/L,常温下c(H+)·c(OH-)=Kw=10-14,据此判断。【详解】A.常温下,0.1mol/L的氨水溶液中c(H+)=10-11mol/L,则c(OH-)=10−14/10−11mol/L=0.001mol/L,Kb=c(NH4+)∙c(OH−)/c(NH3∙H2O)=10−3×10−3/0.1mol/L=1×10-5mol/L,故A正确;B.a、b之间的任意一点,溶液都呈碱性,则c(H+)<c(OH-),结合电荷守恒得c(Cl-)<c(NH4+),而c(Cl-)和c(OH-)的相对大小与所加盐酸的量有关,故B错误;C.根据图知,c点水电离出的氢离子浓度最大,恰好反应生成氯化铵,铵根水解溶液呈酸性,结合电荷守恒得:c(NH4+)<c(Cl-),故C正确;D.b点溶液中c(H+)=10-7mol/L,常温下c(H+)·c(OH-)=Kw=10-14,所以c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,故D正确。故选B。13、D【解析】
A.棉花、木材的成分主要为纤维素,含C、H、O元素,故不选A;B.四氧化三铁为黑色,俗称磁性铁,用于油墨中,故不选B;C.树脂为合成高分子,为有机物加聚或缩聚反应的产物,相对分子质量在10000以上,故不选C;D.淀粉遇碘变蓝,而葡萄糖不能,故选D;答案:D14、A【解析】
平视时读数为nmL,仰视时读数为xmL,所读数据偏下,俯视时读数为ymL所读数据偏上,若x>n>y,说明该仪器的刻度自上而下逐渐增大,所以该仪器为滴定管,答案选A。15、C【解析】
A.由图示知反应池中,Fe3+与硫化氢发生氧化还原反应,反应的离子方程式为:H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+,故A正确;B.a极产生Fe3+,发生氧化反应,所以为阳极,b为阴极,故B正确;C.若交换膜为质子交换膜,则H+进入b极,则NaOH溶液的浓度逐渐变小,故C错误D.若交换膜为阳离子交换膜,Fe3+会向阴极移动,与氢氧根离子生成红褐色Fe(OH)沉淀3,故D正确;故选C。16、D【解析】
A.装置乙试管中收集到的液体物质是苯和甲苯,两种物质的分子中都含有苯环,在催化剂存在下可以与Br2发生取代反应,A正确;B.加热聚丙烯废塑料得到的不饱和烃乙烯、丙烯可以与Br2发生加成反应,产生1,2-二溴乙烷和1,2-二溴丙烷,它们都是液体物质,难溶于水,密度比水大,B正确;C.加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯,气体物质有氢气、甲烷、乙烯、丙烯,液体物质有苯和甲苯,其中苯和甲苯经冷水降温恢复至常温下的液态留在小试管中;气体中乙烯、丙烯与溴的四氯化碳溶液反应变为液体,剩余气体为氢气、甲烷,燃烧产生H2O、CO2,无污染,因此可作为清洁燃料使用,C正确;D.甲烷是正四面体结构,分子中只有一种H原子,其二氯代物只有1种,D错误;故合理选项是D。二、非选择题(本题包括5小题)17、C6H11Br醛基、羰基(酮基)消去反应氧化反应+CH3CH2OH+H2O12或CH3CH2OHCH3COOHCH3COOCH2CH3【解析】
甲的分子式为C6H11Br,经过过程①,变为C6H10,失去1个HBr,C6H10经过一定条件转化为乙,乙在CH3SCH3的作用下,生成丙,丙经过②过程,在CrO3的作用下,醛基变为羧基,发生氧化反应,丙经过③过程,发生酯化反应,生成丁为,丁经过④,在一定条件下,生成。【详解】(1)甲的分子式为C6H11Br,故答案为:C6H11Br;(2)丙的结构式为含有官能团为醛基、羰基(酮基),故答案为:醛基、羰基(酮基);(3)C6H11Br,失去1个HBr,变为C6H10,为消去反应;丙经过②过程,在CrO3的作用下,醛基变为羧基,发生氧化反应,故答案为:消去反应;氧化反应;(4)该反应的化学方程式为,,故答案为:;(5)乙的分子式为C6H10O3。①能发生银镜反应,②能与NaHCO3溶液反应,且1mol乙与足量NaHCO3溶液反应时产生气体22.4L(标准状况)。说明含有1个醛基和1个羧基,满足条件的有:当剩余4个碳为没有支链,羧基在第一个碳原子上,醛基有4种位置,羧基在第二个碳原子上,醛基有4种位置;当剩余4个碳为有支链,羧基在第一个碳原子上,醛基有3种位置,羧基在第二个碳原子上,醛基有1种位置,共12种,其中核磁共振氢谱中峰面积之比为1∶6∶2∶1的一种同分异构体的结构简式或,故答案为:12;或;(6)根据过程②,可将CH3CH2OH中的羟基氧化为醛基,再将醛基氧化为羧基,羧基与醇反生酯化反应生成酯,酯在一定条件下生成,再反应可得,合成路线为CH3CH2OHCH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH3,故答案为:CH3CH2OHCH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH3。【点睛】本题考查有机物的推断,利用已知信息及有机物的结构、官能团的变化、碳原子数目的变化推断各物质是解答本题的关键。本题的易错点和难点是(5)中同分异构体数目的判断,要巧妙运用定一推一的思维。18、羟基、羰基取代反应、、【解析】
分析题中合成路线,可知,A→B为A在浓硫酸、浓硝酸作用下发生硝化反应,B中-C≡N与NaOH水溶液反应,产物酸化后为C。C中-NO2经Fe和HCl的作用被还原成-NH2,生成D。根据F和E的分子式以及F与间二苯酚()的结构简式,通过逆推方法,可推断出E的结构简式。据此分析。【详解】(1)根据F分子结构,可看出分子中含有酚羟基和羰基;答案为:羟基、羰基;(2)分析A、B分子结构及反应条件,可知A→B为硝化反应,属于取代反应;答案为:取代反应;(3)根据题给信息,D为对氨基苯乙酸,分析反应E→F可知,其产物为物质E与间苯二酚发生取代反应所得,结合E分子式为C8H8O3,可知E为对羟基苯乙酸;答案为:;(4)不能与Fe3+发生显色反应,说明不含酚羟基,可以发生银镜反应,说明有醛基或甲酸酯基,苯环上有两种不同化学环境的氢原子,结合C物质的结构可推知苯环上有两个处于对位的不同基团,可能的结构有、、。答案为:、、;(5)根据信息,甲苯先发生硝化反应生成硝基甲苯,将硝基甲苯上的甲基氧化,再酯化,最后将硝基还原反应。答案为:。19、13.6mL20烧杯使大量的热及时排除,防止液体飞溅500mL容量瓶1cm~2cm胶头滴管第④步没有将稀释后的浓硫酸冷却到室温偏低偏高【解析】
(1)①根据稀释前后溶质的物质的量不变,据此计算所需浓硫酸的体积;②根据“大而近”的原则,根据需要量取的浓硫酸的体积来选择合适的量筒;③稀释浓溶液的容器是烧杯;浓硫酸稀释放热,用玻璃棒搅拌的目的是使混合均匀,使热量迅速扩散;
④移液是将稀释并冷却好的溶液转移到容量瓶中;
⑤根据定容的操作要点来分析;(2)根据浓硫酸稀释放热来分析;(3)根据c=,结合溶质的物质的量n和溶液的体积V的变化来进行误差分析。【详解】(1)①浓硫酸的物质的量浓度为c===18.4mol/L,设需浓H2SO4的体积为Vml,根据稀释前后溶质硫酸的物质的量不变C浓V浓=C稀V稀:18.4mol/L×Vml=500mL×0.5mol/L,解得V=13.6mL;
②需要浓硫酸的体积是13.6ml,根据“大而近”的原则,应选用20ml的量筒;
③稀释浓溶液的容器是烧杯;浓硫酸稀释放热,用玻璃棒搅拌的目的是使混合均匀,使热量迅速扩散,防止液体飞溅;
④移液是将稀释并冷却好的溶液转移到500ml容量瓶中;
⑤定容的操作是开始直接往容量瓶中加水,加水至距刻度1~2cm处,改用胶头滴管逐滴加水,使溶液的凹液面最低处正好跟刻度线相平;(2)浓硫酸稀释放热,故应将稀释后的溶液冷却至室温然后再进行移液,错误是第④步溶液未冷却至室温就转移至容量瓶中;
(3)①操作②中量取时发现量筒不干净,用水洗净后直接量取会导致浓硫酸被稀释,所取的硫酸的物质的量偏小,所配溶液浓度将偏低;
②问题(2)的错误是溶液未冷却至室温就转移至容量瓶中,所得溶液的体积偏小,所配溶液浓度将偏高。20、直形冷凝管2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2OBIHEFNACDJK或BIHEFNACDKJ关闭滴液漏斗活塞,将装置最后端的导气管插入水中,微热烧瓶,在导管末端有气泡产生,冷却烧瓶,在导管内形成一段高于液面的水柱,一段时间不发生变化,说明气密性良好先打开Ⅱ中的活塞,待Ⅰ中烧瓶充满黄绿色气体后,点燃Ⅰ中的酒精灯SnCl4+2H2O=SnO2+4HCl855/m2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O【解析】
装置Ⅱ为制备氯气的装置,产生的氯气中会混有HCl和水蒸气等杂质气体,将气体通过V装置,V装置中的饱和食盐水可除去HCl,再将气体通过Ⅳ装置,Ⅳ装置中的浓硫酸可除去水蒸气,可得到干燥、纯净的氯气。将氯气通入Ⅰ装置,氯气与Sn反应可制得SnCl4蒸气,将SnCl4蒸气经装置Ⅲ冷却,可得到SnCl4液体。由于SnCl4易水解,为防止空气中的水蒸气进入装置Ⅲ以及吸收多余的Cl2,可在装置Ⅲ后连接Ⅵ装置。(1)根据仪器特点解答仪器名称,装置II中KMnO4与HCl反应制Cl2;(2)依据上述分析进行仪器连接;需注意制备的氯气应先除杂后干燥,干燥、纯净的氯气再和Sn反应,因为SnCl4易水解,应在收集SnCl4的装置后边连接干燥装置,防止空气中的水蒸气进入,同时要吸收尾气Cl2;(3)气密性的检验可采用加热法,升高发生装置体系内气体的温度,可以增大压强,使体系内空气外逸,当温度恢复初始温度时,体系内压强减小,导致浸没在水中的导气管内倒吸一段水柱;防止Sn与O2反应以及防止生成的SnCl4水解,实验开始应先通Cl2排尽装置中空气;(4)根据信息书写方程式;(5)用重铬酸钾滴定法测定SnCl2时,发生的反应为2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+、6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,可得关系式3Sn2+~Cr2O72-,由消耗的K2Cr2O7计算SnCl2,进一步计算SnCl2的含量;Sn2+具有强还原性,易被O2氧化。【详解】(1)“冷凝管”的名称是直形冷凝管;装置Ⅱ中是KMnO4和HC1制备氯气的反应,高锰酸钾中的锰元素由+7价降低到+2价生成Mn2+,HCl中的氯元素由-1价升高到0价生成氯气,离子反应方程式为2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。本小题答案为:直形冷凝管;2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。(2)装置Ⅱ为制备氯气的装置,产生的氯气中会混有HCl和水蒸气等杂质气体,将气体通过V装置,V装置中的饱和食盐水可除去HCl,再将气体通过Ⅳ装置,Ⅳ装置中的浓硫酸可除去水蒸气,可得到干燥、纯净的氯气。将氯气通入Ⅰ装置,氯气与Sn反应可制得SnCl4蒸气,将SnCl4蒸气经装置Ⅲ冷却,可得到SnCl4液体。由于SnCl4易水解,为防止外界空气中的水蒸气进入装置Ⅲ以及吸收多余Cl2防污染大气,可在装置Ⅲ后连接Ⅵ装置。根据上述分析该装置的连接顺序是BIHEFNACDJK或BIHEFNACDKJ。本小题答案为:BIHEFNACDJK或BIHEFNACDKJ。(3)检查装置的气密性用加热法,操作为:关闭滴液漏斗活塞,将装置最后端的导气管插入水中,微热烧瓶,在导管末端有气泡产生,冷却烧瓶,在导管内形成一段高于液面的水柱,一段时间不发生变化,说明气密性良好;防止Sn与O2反应以及防止生成的SnCl4水解,实验开始应先通Cl2排尽装置中空气,故实验开始时的操作为:先打开Ⅱ中的活塞,待Ⅰ中烧瓶充满黄绿色气体后,点燃Ⅰ中的酒精灯。本小题答案为:关闭滴液漏斗活塞,将装置最后端的导气
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