福建省政和一中、周宁一中2025年高三下学期期末质量监控化学试题含解析_第1页
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福建省政和一中、周宁一中2025年高三下学期期末质量监控化学试题注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、氨硼烷(NH3·BH3)电池可在常温下工作,装置如图所示。未加入氨硼烷之前,两极室质量相等,电池反应为NH3·BH3+3H2O2=NH4BO2+4H2O。已知两极室中电解质足量,下列说法正确的是()A.正极的电极反应式为2H++2e-═H2↑B.电池工作时,H+通过质子交换膜向负极移动C.电池工作时,正、负极分别放出H2和NH3D.工作一段时间后,若左右两极室质量差为1.9g,则电路中转移0.6mol电子2、金属(M)-空气电池具有原料易得,能量密度高等优点,有望成为新能源汽车和移动设备的电源,该类电池放电的总反应方程式为:2M+O2+2H2O=2M(OH)2。(已知:电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能)下列说法正确的是A.电解质中的阴离子向多孔电极移动B.比较Mg、Al、Zn三种金属-空气电池,Mg-空气电池的理论比能量最高C.空气电池放电过程的负极反应式2M-4e-+4OH-=2M(OH)2D.当外电路中转移4mol电子时,多孔电极需要通入空气22.4L(标准状况)3、我国改革开放以来取得了很多世界瞩目的科技成果。下列有关说法正确的是()选项ABCD科技成果蛟龙号潜水器探取到的多金属结核样品中的主要成分有锰、铜等港珠澳大桥斜拉桥锚具材料采用的低合金钢国产大飞机C919用到的氮化硅陶瓷中国天眼传输信息用的光纤材料相关说法这些金属元素均属于主族元素具有强度大、密度小、耐腐蚀性高等性能属于新型有机材料主要成分是单晶硅A.A B.B C.C D.D4、《新修草本》有关“青矾”的描述为:“本来绿色,新出窟未见风者,正如琉璃……烧之赤色……”据此推测“青矾”的主要成分为()A.B.C.D.5、下列物质属于弱电解质的是A.酒精 B.水 C.盐酸 D.食盐6、碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂,其结构如下图。下列有关该物质的说法正确的是A.分子式为C3H2O3B.分子中含6个σ键C.分子中只有极性键D.8.6g该物质完全燃烧得到6.72LCO27、下列离子方程式书写错误的是A.铝粉投入到NaOH溶液中:2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑B.Al(OH)3溶于NaOH溶液中:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2OC.碳酸氢钠水解:HCO3-+H2OOH-+CO2↑+H2OD.FeCl2溶液中通入Cl2:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-8、用除去表面氧化膜的细铝条紧紧缠绕在温度计上(如图),将少许硝酸汞溶液滴到铝条表面,置于空气中,很快铝条表面产生“白毛”,且温度明显上升。下列分析错误的是A.Al和O2化合放出热量 B.硝酸汞是催化剂C.涉及了:2Al+3Hg2+→2Al3++3Hg D.“白毛”是氧化铝9、2018年我国首次合成了在有机化工领域具有重要价值的化合物M(结构简式如图所示)。下列关于M的说法错误的是A.分子式为C10H11NO5B.能发生取代反应和加成反应C.所有碳原子可以处在同一平面内D.苯环上的氢原子被两个氯原子取代的结构有4种(不考虑立体结构)10、A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期主族元素,分布在三个不同周期。X、Y、Z、W为这些元素形成的化合物,X为二元化合物且为强电解质,W的水溶液呈碱性,物质的转化关系如图所示。下列说法中正确的是A.对应的简单离子半径:C>D>BB.D、E形成的化合物为含有极性共价键的共价化合物C.电解C、E形成的化合物水溶液,可生成C、E对应的单质D.由A、B、E形成的化合物都含有共价键,溶液都呈强酸性11、常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()A.1.0mol·L-1的KNO3溶液中:H+、Fe2+、Cl-、B.使紫色石蕊溶液变红的溶液中:、Ba2+、、Cl-C.pH=12的溶液中:K+、Na+、CH3COO-、Br-D.滴加几滴KSCN溶液显血红色的溶液中:、Mg2+、I-、Cl-12、分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有()A.3种 B.4种 C.5种 D.6种13、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是A.1L0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中含有的阳离子数目小于0.2NAB.0.24gMg在O2和CO2的混合气体中完全燃烧,转移电子数为0.02NAC.3g由CO2和SO2组成的混合气体中含有的质子数为1.5NAD.1molNa2O2与SO2完全反应,转移电子数为2NA14、异戊烷的A.沸点比正己烷高 B.密度比水大C.同分异构体比C5H10多 D.碳碳键键长比苯的碳碳键长15、下列实验用酸性KMnO4溶液不能达到预期目的的是A.鉴别SO2和CO2 B.检验CH2=C(CH3)CHO中含碳碳双键C.鉴别苯和甲苯 D.检验硫酸铝溶液中是否有硫酸亚铁16、用“四室电渗析法”制备H3PO2的工作原理如图所示(已知:H3PO2是一种具有强还原性的一元弱酸;阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过),则下列说法不正确的是()A.阳极电极反应式为:2H2O-4e-===O2↑+4H+B.工作过程中H+由阳极室向产品室移动C.撤去阳极室与产品室之间的阳膜a,导致H3PO2的产率下降D.通电一段时间后,阴极室中NaOH溶液的浓度一定不变二、非选择题(本题包括5小题)17、有机化合物H的结构简式为,其合成路线如下(部分反应略去试剂和条件):已知:①②(苯胺易被氧化)请回答下列问题:(1)烃A的名称为_______,B中官能团为_______,H的分子式为_______,反应②的反应类型是_______。(2)上述流程中设计C→D的目的是_______。(3)写出D与足量NaOH溶液反应的化学方程式为_______。(4)符合下列条件的D的同分异构体共有_______种。A.属于芳香族化合物B.既能发生银镜反应又能发生水解反应写出其中核磁共振氢谱图中峰面积之比为6∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式:______。(任写一种)(5)已知:苯环上连有烷基时再引入一个取代基,常取代在烷基的邻对位,而当苯环上连有羧基时则取代在间位,据此按先后顺序写出以烃A为原料合成邻氨基苯甲酸()合成路线(无机试剂任选)。_______18、阿司匹林是一种解毒镇痛药。烃A是一种有机化工原料,下图是以它为初始原料设计合成阿司匹林关系图:已知:(苯胺,苯胺易被氧化)回答下列问题:(1)C的结构简式为___________。(2)反应⑤的反应类型___________,在③之前设计②这一步的目的是___________。(3)F中含氧官能团的名称________。(4)G(阿司匹林)与足量NaOH溶液反应的化学方程式为______________。(5)符合下列条件的E的同分异构体有________种。写出核磁共振氢谱中有五组峰,峰面积之比为1:2:2:2:1的结构简式:_______(只写一种)。a.含—OHb.能发生水解反应c.能发生银镜反应(6)利用甲苯为原料,结合以上合成路线和下面所给信息合成下图所示的功能高分子材料(无机试剂任选)。________19、单晶硅是信息产业中重要的基础材料。工业上可用焦炭与石英砂(SiO2)的混合物在高温下与氯气反应生成SiCl4和CO,SiCl4经提纯后用氢气还原得高纯硅。以下是实验室制备SiCl4的装置示意图:实验过程中,石英砂中的铁、铝等杂质也能转化为相应氯化物,SiCl4、AlCl3、FeCl3遇水均易水解,有关物质的物理常数见下表:物质SiCl4AlCl3FeCl3沸点/℃57.7—315熔点/℃-70.0——升华温度/℃—180300(1)装置B中的试剂是_______,装置D中制备SiCl4的化学方程式是______。(2)D、E间导管短且粗的作用是______。(3)G中吸收尾气一段时间后,吸收液中肯定存在OH-、Cl-和SO42-,请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他酸根离子(忽略空气中CO2的影响)。(提出假设)假设1:只有SO32-;假设2:既无SO32-也无ClO-;假设3:______。(设计方案进行实验)可供选择的实验试剂有:3mol/LH2SO4、1mol/LNaOH、0.01mol/LKMnO4、溴水、淀粉-KI、品红等溶液。取少量吸收液于试管中,滴加3mol/LH2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于a、b、c三支试管中,分别进行下列实验。请完成下表:序号操作可能出现的现象结论①向a试管中滴加几滴_____溶液若溶液褪色则假设1成立若溶液不褪色则假设2或3成立②向b试管中滴加几滴_____溶液若溶液褪色则假设1或3成立若溶液不褪色假设2成立③向c试管中滴加几滴_____溶液_____假设3成立20、草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是一种黄色难溶于水的固体,受热易分解,是生产电池、涂料以及感光材料的原材料。为探究纯净草酸亚铁晶体热分解的产物,设计装置图如下:(1)仪器a的名称是______。(2)从绿色化学考虑,该套装置存在的明显缺陷是_________。(3)实验前先通入一段时间N2,其目的为__________。(4)实验证明了气体产物中含有CO,依据的实验现象为_______。(5)草酸亚铁晶体在空气易被氧化,检验草酸亚铁晶体是否氧化变质的实验操作是____。(6)称取5.40g草酸亚铁晶体用热重法对其进行热分解,得到剩余固体质量随温度变化的曲线如下图所示:①上图中M点对应物质的化学式为_________。②已知400℃时,剩余固体是铁的一种氧化物,试通过计算写出M→N发生反应的化学方程式:_______。21、[2017新课标Ⅰ]凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法,其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐,利用如图所示装置处理铵盐,然后通过滴定测量。已知:NH3+H3BO3=NH3·H3BO3;NH3·H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3。

回答下列问题:(1)a的作用是_______________。(2)b中放入少量碎瓷片的目的是____________。f的名称是__________________。(3)清洗仪器:g中加蒸馏水;打开k1,关闭k2、k3,加热b,蒸气充满管路;停止加热,关闭k1,g中蒸馏水倒吸进入c,原因是____________;打开k2放掉水,重复操作2~3次。(4)仪器清洗后,g中加入硼酸(H3BO3)和指示剂。铵盐试样由d注入e,随后注入氢氧化钠溶液,用蒸馏水冲洗d,关闭k3,d中保留少量水。打开k1,加热b,使水蒸气进入e。①d中保留少量水的目的是___________________。②e中主要反应的离子方程式为________________,e采用中空双层玻璃瓶的作用是________。(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m克进行测定,滴定g中吸收液时消耗浓度为cmol·L–1的盐酸VmL,则样品中氮的质量分数为_________%,样品的纯度≤_______%。

参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】

由氨硼烷(NH3·BH3)电池工作时的总反应为NH3·BH3+3H2O2═NH4BO2+4H2O可知,左侧NH3·BH3为负极失电子发生氧化反应,电极反应式为NH3·BH3+2H2O-6e-=NH4BO2+6H+,右侧H2O2为正极得到电子发生还原反应,电极反应式为3H2O2+6H++6e-═6H2O,据此分析。【详解】A.右侧H2O2为正极得到电子发生还原反应,电极反应式为H2O2+2H++2e-=2H2O,故A错误;B.放电时,阳离子向正极移动,所以H+通过质子交换膜向正极移动,故B错误;C.NH3·BH3为负极失电子发生氧化反应,则负极电极反应式为NH3·BH3+2H2O-6e-=NH4BO2+6H+,右侧H2O2为正极得到电子发生还原反应,电极反应式为3H2O2+6H++6e-═6H2O,电池工作时,两电极均不会产生气体,故C错误;D.未加入氨硼烷之前,两极室质量相等,通入后,负极电极反应式为NH3·BH3+2H2O-6e-=NH4BO2+6H+,正极反应式为3H2O2+6H++6e-═6H2O,假定6mol电子转移,则左室质量增加=31g-6g=25g,右室质量增加6g,两极室质量相差19g。工作一段时间后,若左右两极室质量差为1.9

g,则电路中转移0.6

mol电子,故D正确;答案选D。本题考查原电池原理,注意电极反应式的书写方法,正极得到电子发生还原反应,负极失电子发生氧化反应,书写时要结合电解质溶液,考虑环境的影响。2、C【解析】

A.原电池中阴离子应该向负极移动;B.电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能,即单位质量的电极材料失去电子的物质的量越多,则得到的电能越多;C.负极M失电子和OH−反应生成M(OH)2;D.由正极电极反应式O2+2H2O+4e−=4OH−有O2~4OH−~4e−,当外电路中转移4mol电子时,消耗氧气1mol,但空气中氧气只占体积分数21%,据此计算判断。【详解】A.原电池中阴离子应该向负极移动,金属M为负极,所以电解质中的阴离子向金属M方向移动,故A错误;B.电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能,则单位质量的电极材料失去电子的物质的量越多则得到的电能越多,假设质量都是1g时,这三种金属转移电子物质的量分别为×2mol=mol、×3mol=mol、×2mol=mol,所以Al−空气电池的理论比能量最高,故B错误;C.负极M失电子和OH−反应生成M(OH)2,则正极反应式为2M-4e-+4OH-=2M(OH)2,故C正确;D.由正极电极反应式O2+2H2O+4e−=4OH−有O2~4OH−~4e−,当外电路中转移4mol电子时,消耗氧气1mol,即22.4L(标准状况下),但空气中氧气只占体积分数21%,所以空气不止22.4L,故D错误;故答案选C。明确电极上发生的反应、离子交换膜作用、反应速率影响因素、守恒法计算是解本题关键,注意强化电极反应式书写训练。3、B【解析】

A.Cu、Mn是副族元素,A错误;B.低合金钢属于合金,用于港珠澳大桥斜拉桥锚,说明它具有具有强度大、密度小、耐腐蚀性高等性能,B正确;C.氮化硅陶瓷是新型无极非金属材料,C错误;D.光纤材料主要成分是二氧化硅,D错误;故合理选项是B。4、B【解析】

“青矾”的描述为:“本来绿色,新出窟未见风者,正如琉璃……烧之赤色……”,青矾是绿色,经煅烧后,分解成粒子非常细而活性又很强的Fe2O3,超细粉末为红色。A.CuSO4•5H2O为蓝色晶体,A错误;B.FeSO4•7H2O是绿色晶体,B正确;C.KAl(SO4)2•12H2O是无色晶体,C错误;D.Fe2(SO4)3•7H2O为黄色晶体,D错误。所以判断“青矾”的主要成分为FeSO4•7H2O。故合理选项是B。5、B【解析】

A.酒精的水溶液不导电,属于非电解质,故A错误;B.水可以部分电离生成氢离子和氢氧根离子,属于弱电解质,故B正确;C.盐酸是混合物,不是电解质也不是非电解质,氯化氢在水溶液中完全电离,属于强电解质,故C错误;D.食盐属于盐,在水溶液中完全电离,属于强电解质,故D错误。故选B。电解质的前提必须是化合物,化合物中的酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水是电解质。6、A【解析】

A、双键两端的碳原子上各有一个氢原子,所以分子式为C3H2O3,故A正确;B、分子中的单键为σ键,一共有8个,故B错误;C、该分子中碳碳双键属于非极性键,故C正确;D、此选项没有说明温度和压强,所以所得二氧化碳的体积是不确定的,故D错误。此题选C。7、C【解析】

A.铝粉投入到NaOH溶液中,反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式为:2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑,A正确;B.Al(OH)3溶于NaOH溶液中,反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式为:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,B正确;C.碳酸氢钠水解生成碳酸和氢氧根离子,溶液显示碱性,盐水解程度是微弱的,存在水解平衡,正确的水解方程式为:HCO3-+H2OOH-+H2CO3,C错误;D.FeCl2溶液中通入Cl2,离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl,D正确;故合理选项是C。8、B【解析】

铝与硝酸汞溶液发生置换反应生成汞,形成铝汞合金(铝汞齐)。合金中的铝失去氧化膜的保护,不断被氧化成氧化铝(白毛)。【详解】A.实验中,温度计示数上升,说明Al和O2化合放出热量,A项正确;B.硝酸汞与铝反应生成汞,进而形成铝汞齐,B项错误;C.硝酸汞与铝反应的离子方程式为2Al+3Hg2+→2Al3++3Hg,C项正确;D.铝汞齐中的铝失去氧化膜保护,与氧气反应生成氧化铝(白毛),D项正确。本题选B。9、C【解析】

A.分子式为C10H11NO5,故A正确;B.含有苯环,能发生取代反应和加成反应,故B正确;C.分子中画红圈的碳原子通过3个单键与另外3个碳原子相连,所以不可能所有碳原子处在同一平面内,故C错误;D.苯环上的氢原子被两个氯原子取代的结构有、、、,共4种,故D正确;选C。10、B【解析】

根据A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期主族元素,分布在三个不同周期。X、Y、Z、W为这些元素形成的化合物,X为二元化合物且为强电解质,W的水溶液呈碱性结合图表可知:D为Al,X溶液为HCl,Y溶液为NaOH溶液,Z溶液为AlCl3,W溶液为NaAlO2。所以元素A、B、C、D、E分别为:H、O、Na、Al、Cl,结合元素的相关性质进行判断。【详解】A.B、C、D对应的元素为O、Na、Al,其简单离子半径:O2->Na+>Al3+,故A错误;B.D、E分别为Al、Cl,D、E形成的化合物为AlCl3,为含有极性共价键的共价化合物,故B正确;C.C为Na,E为Cl,C、E形成的化合为NaCl,电解物其水溶液,可生成H2,Cl2故C错误;D.A、B、E分别为H、O、Cl,由A、B、E形成的化合物有多种,都含有共价键,如:HClO为弱酸,所以D错误;所以本题答案:B。本题突破口是框图及X为二元化合物且为强电解质,W的水溶液呈碱性,最后得到两性化合物,且他们都是由短周期元素组成的物质,推出D为铝,X溶液为盐酸,Y溶液为氢氧化钠溶液,Z溶液为AlCl3,W溶液为NaAlO2,两性化合物为氢氧化铝。11、C【解析】

A.H+、Fe2+、NO3—之间能够发生氧化还原反应,不能大量共存,故A错误;B.使紫色石蕊溶液变红的溶液为酸性溶液,溶液中存在大量H+,H+与AlO2—在溶液中能够反应,且NH4+与AlO2—会发生双水解,不能大量共存,故B错误;C.pH=12的溶液显碱性,OH-与K+、Na+、CH3COO-、Br-不反应,且K+、Na+、CH3COO-、Br-之间也不反应,可大量共存,故C正确;D.滴加几滴KSCN溶液显血红色的溶液中含有Fe3+,Fe3+、I-能够发生氧化还原反应,不能大量共存,故D错误;故选C。12、B【解析】

分子式为C5H10O2的有机物可能是羧酸或酯,能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体,说明该有机物含有-COOH,为饱和一元羧酸,烷基为-C4H9,丁基异构数等于该有机物的异构体数。【详解】分子式为C5H10O2的有机物能与NaHCO3能产生气体,说明该有机物中含有-COOH,为饱和一元羧酸,则烷基为-C4H9,-C4H9异构体有:-CH2CH2CH2CH3,-CH(CH3)CH2CH3,-CH2CH(CH3)CH3,-C(CH3)3,故符合条件的有机物的异构体数目为4,故选B。本题考查特定结构的同分异构体书写,侧重于分析能力的考查,注意官能团的性质与确定,熟练掌握碳原子数小于5的烃基的个数是解决本题的关键。13、A【解析】

A.铁离子在溶液中水解导致阳离子个数增多,故溶液中阳离子个数多于0.2NA个,故A错误;B.0.24gMg为0.01mol,Mg在O2和CO2的混合气体中完全燃烧生成MgO,失去0.02mol电子,则转移电子数为0.02NA,故B正确;C.CO2的摩尔质量为44g/mol,含22个质子;SO2的摩尔质量为64g/mol,含32个质子,即两者均是2g中含1mol质子,故3g混合物中含1.5mol质子即1.5NA个质子,故C正确;D.过氧化钠与二氧化硫反应生成硫酸钠,1mol过氧化钠中的−1价的氧原子变为−2价,故1mol过氧化钠转移2mol电子即2NA个,故D正确;答案选A。14、D【解析】

A.烷烃的沸点随碳原子数的增多而升高,异戊烷有5个碳原子,正己烷有6个碳原子,异戊烷的沸点比正己烷低,故A错误;B.常温下异戊烷是液态,液态烷烃的密度比水小,故B错误;C.五个碳的烷烃只有3种同分异构体,它们分別是正戊烷(5个碳都在主链上),异戊烷(4个碳在主链上,有一个甲基在支链),新戊烷(4个甲基连在同一个碳上);C5H10有9种同分异构体,直链状的有2种:C=C-C-C-C,C-C=C-C-C。支链是甲基的有3种:C=C-C-C(第5个碳在第2,3位),C-C=C-C(第5个碳在第2位)。环状的有4种:五元环,四元环外有一个甲基,三元环外有2个甲基或一个乙基,故C错误;D.分子中两个成键原子的核间平均距离叫做键长,键长越短,表示原子结合得越牢,化学键越强,苯的碳碳键强度介于双键和三键直接,故长度大于碳碳三键小于碳碳双键,异戊烷中的碳碳键是碳碳单键,则异戊烷的碳碳键键长比苯的碳碳键长,故D正确;正确答案是D。15、B【解析】

A.二氧化硫能被酸性高锰酸钾溶液氧化,高锰酸钾溶液会褪色,而二氧化碳不与酸性高锰酸钾溶液反应,所以反应现象不同,能达到实验目的,故不选A;B.碳碳双键和醛基都能被高锰酸钾氧化,不能用酸性高锰酸钾鉴别,故选B;C.甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化,而苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以反应现象不同,能达到实验目的,故不选C;D.硫酸亚铁可以与酸性高锰酸钾溶液反应,使其褪色,而硫酸铝不能,故不选D;答案:B能使酸性高锰酸钾反应褪色的是:亚铁离子、H2S、SO2、FeSO4、KI、HCl、醛基、酚羟基、碳碳双键、碳碳三键、和苯环相连的碳上有氢原子、和羟基相连的碳上有氢原子的醇。16、D【解析】

阴极室中阳离子为钠离子和水电离出的氢离子,阴极上氢离子得电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+OH—,溶液中氢氧根浓度增大,原料室中钠离子通过阳膜向阴极室移动;H2PO2—离子通过阴膜向产品室移动;阳极室中阴离子为硫酸根离子和水电离出的氢氧根离子,阳极上氢氧根离子失电子发生氧化反应生成氧气,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,溶液中氢离子浓度增大,H+通过阳膜向产品室移动,产品室中H2PO2-与H+反应生成弱酸H3PO2。【详解】A项、阳极中阴离子为硫酸根离子和水电离出的氢氧根离子,阳极上氢氧根离子失电子发生氧化反应生成氧气,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,故A正确;B项、阳极上水电离出的氢氧根离子失电子发生氧化反应生成氧气,溶液中氢离子浓度增大,H+通过阳膜向产品室移动,故B正确;C项、撤去阳极室与产品室之间的阳膜,阳极生成的氧气会把H3PO2氧化成H3PO4,导致H3PO2的产率下降,故C正确;D项、阴极上水电离出的氢离子得电子发生还原反应生成氢气,溶液中氢氧根浓度增大,原料室中钠离子通过阳膜向阴极室移动,通电一段时间后,阴极室中NaOH溶液的浓度增大,故D错误。故选D。本题考查电解池原理的应用,注意电解池反应的原理和离子流动的方向,明确离子交换膜的作用是解题的关键。二、非选择题(本题包括5小题)17、甲苯氯原子或-ClC7H7O3N取代反应或硝化反应保护(酚)羟基不被氧化+2NaOH+CH3COONa+H2O14或【解析】

H的结构简式为,逆推可知G为。纵观整个过程,可知烃A为芳香烃,结合C的分子式C7H8O,可知A为,A与Cl2发生苯环上氯代反应生成B,B中氯原子发生水解反应、酸化引入-OH生成C,C中酚羟基发生信息①中取代反应生成D,D与酸性KMnO4溶液反应,D中-CH3被氧化成-COOH生成E,E→F转化中在苯环上引入硝基-NO2,F→G的转化重新引入酚羟基,可知C→D的转化目的防止酚羟基被氧化,结合H的结构简式,可推知B为、C为、D为、E为、F为。(5)甲基氧化引入羧基,硝基还原引入氨基,由于氨基易被氧化,应先把甲基氧化为羧基后再将硝基还原为氨基,结合苯环引入基团的定位规律,甲苯先和浓硝酸发生取代反应生成邻硝基甲苯,然后邻硝基甲苯再被酸性高锰酸钾溶液氧化生成邻硝基苯甲酸,最后邻硝基苯甲酸和Fe、HCl反应生成邻氨基苯甲酸。【详解】根据上述分析可知:A为,B为、C为、D为、E为、F为,G为,H为。(1)烃A为,A的名称为甲苯。B为,B中官能团为氯原子。H的结构简式为,H的分子式为C7H7O3N。反应②是苯环上引入硝基,反应类型是:取代反应;(2)C→D中消除酚羟基,F→G中又重新引入酚羟基,而酚羟基容易被氧化,所以流程中设计C→D的目的是:保护(酚)羟基不被氧化;(3)D是,D与足量NaOH溶液发生酯的水解反应,化学方程式为:+2NaOH+CH3COONa+H2O,(4)D为,其符合下列条件的同分异构体:A.属于芳香族化合物,说明含有苯环;B.既能发生银镜反应又能发生水解反应,说明含有-OOCH基团。只有1个取代基为-CH2CH2OOCH和-CH(CH3)OOCH两种不同结构;有2个取代基为-CH3、-CH2COOH,或者-CH2CH3、-OOCH,这两种情况均有邻、间、对3种位置结构,种类数为2×3=6种;有3个取代基为-CH3、-CH3、-OOCH,2个甲基有邻、间、对3种位置结构,对应的-OOCH分别有2种、3种、1种位置,故符合条件的共有2+3×2+2+3+1=14种。其中核磁共振氢谱图中峰面积之比为6:2:1:1的同分异构体的结构简式:或。(5)以甲苯为原料合成的方法是:先使甲苯发生取代反应产生邻硝基甲苯,用酸性KMnO4氧化甲基为—COOH,得到邻硝基甲苯,用Fe在HCl存在条件下发生还原反应,—NO2被还原得到—NH2,就生成邻氨基苯甲酸。故合成路线流程图为:。本题考查有机物推断与合成,涉及物质的命名、反应类型的判断、操作目的、同分异构体种类的判断及符合要求的同分异构体结构简式的书写等。要采用正推、逆推相结合的方法分析判断。需要熟练掌握官能团性质与转化,并对给予的信息进行利用,结合转化关系中有机物H的结构和反应条件进行推断。18、取代反应保护酚羟基,防止酚羟基被氧化羧基和酚羟基17种或【解析】

根据流程图,烃A与氯气发生取代反应生成卤代烃B,B在氢氧化钠溶液条件下水解后酸化生成C,根据C的化学式可知,A为甲苯(),根据E的结构,结合信息②可知,D为,则C为,因此B为苯环上的氢原子被取代的产物,反应条件为铁作催化剂,B为,据此分析。【详解】根据流程图,烃A与氯气发生取代反应生成卤代烃B,B在氢氧化钠溶液条件下水解后酸化生成C,根据C的化学式可知,A为甲苯(),根据E的结构,结合信息②可知,D为,则C为,因此B为苯环上的氢原子被取代的产物,反应条件为铁作催化剂,B为。(1)根据上述分析,C为;(2)反应⑤是与乙酸酐发生取代反应生成和乙酸,反应类型为取代反应;在③之前设计②可以保护酚羟基,防止酚羟基被氧化,故答案为取代反应;保护酚羟基,防止酚羟基被氧化;(3)F为,含氧官能团的名称为羧基和酚羟基;(4)G(阿司匹林)中的酯基水解生成的羟基为酚羟基,也能与氢氧化钠反应,因此与足量NaOH溶液反应的化学方程式为;(4)E为,a.含—OH,可为酚羟基、醇羟基或羧基中的—OH;b.能发生水解反应说明含有酯基;c.能发生银镜反应说明含有醛基;满足条件的结构是:若苯环上只有一个取代基则为HCOOCH(OH)-,只有一种;若苯环上有两个取代基,可为HCOOCH2-和-OH,苯环上的位置可为邻、间、对位,故有3种;若苯环上有两个取代基还可以为HCOO-和-CH2OH,苯环上的位置可为邻、间、对位,故有3种;若苯环上有三个取代基,为HCOO-、-CH3和-OH,根据定二议三,两个取代基在苯环上有邻、间、对位,再取代第三个取代基在苯环上时分别有4、4、2种共10种;综上符合条件的同分异构体共有17种;其中核磁共振氢谱中有五组峰,峰面积之比为1:2:2:2:1的结构简式为或;(5)用甲苯为原料合成功能高分子材料()。需要合成,根据题干信息③,可以由合成;羧基可以由甲基氧化得到,因此合成路线为。19、饱和食盐水SiO2+2C+2Cl2SiCl4+2CO防止生成物中的AlCl3,FeCl3等杂质凝结成固体堵塞导管只有ClO-0.01mol/LKMnO4溶液(或溴水)品红淀粉-KI若溶液变为蓝色【解析】

制备四氯化硅的实验流程:A中发生二氧化锰与浓盐酸的反应生成氯气,B中饱和食盐水除去Cl2中杂质HCl,C装置中浓硫酸干燥氯气,D中发生Si与氯气的反应生成四氯化硅,由信息可知,四氯化硅的沸点低,则E装置冷却可收集四氯化硅,F可防止F右端的水蒸气进入装置E中与四氯化硅反应,造成产物不纯,最后G处理含氯气的尾气。据此解答。【详解】(1)装置A是氯气发生装置,A中二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,其离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑;浓盐酸具有挥发性,所以制取得到的Cl2中含有杂质HCl及水蒸气,装置B的作用是除去杂质HCl,结合Cl2与水的反应是可逆反应的特点,装置B使用的试剂是饱和食盐水,用以除去杂质HCl;在D装置中二氧化硅、碳和氯气反应生成四氯化硅和一氧化碳,反应为:SiO2+2C+2Cl2SiCl4+2CO;(2)石英砂中的杂质Fe、Al会与Cl2反应产生FeCl3、AlCl3,这两种物质的熔沸点比较高,在室温下成固态,D、E间导管短且粗就可防止生成物中的AlCl3,FeCl3等杂质凝结成固体堵塞导管;(3)由假设1和假设2可知,要检测的为SO32-和ClO-,故假设3为只有ClO-,又因为SO32-具有还原性,会使KMnO4溶液(或溴水)褪色,而ClO-不会,所以可以用0.01mol/LKMnO4溶液(或溴水)来检测,证明假设1成立;SO32-与硫酸反应产生H2SO3,H2SO3分解产生的SO2和ClO-具有漂白性,会使品红溶液褪色,所以可以用品红溶液来检测假设2是否成立;ClO-具有氧化性,可以氧化KI反应生成碘单质,碘单质遇到淀粉边蓝色,若溶液变为蓝色,证明含有ClO-,否则不含有ClO-,因此可以使用淀粉-KI溶液用来检测假设3是否成立。本题考查制备实验方案的设计,综合了氯气的制法、硅的提纯等实验知识,注意把握制备原理及实验流程中的反应、物质的性

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