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文档简介
2026届北京市师大附中高三化学第一学期期末质量跟踪监视模拟试题考生须知: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、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0.1NA2、某元素基态原子4s轨道上有1个电子,则该基态原子价电子排布不可能是()A.3p64s1 B.4s1 C.3d54s1 D.3d104s13、下列化学用语对事实的表述正确的是()A.碳酸比苯酚酸性强:2C6H5ONa+CO2+H2O=2C6H5OH+Na2CO3B.实验室用氯化铝溶液和氨水制备氢氧化铝:Al3++3OH-=Al(OH)3↓C.工业上用电解法制镁:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑D.向NaOH溶液中通入过量的二氧化硫:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O4、右下表为元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W为短周期元素,W元素的核电荷数为X元素的2倍。下列说法正确的是()A.X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增B.Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在,它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增C.YX2晶体熔化、液态WX3气化均需克服分子间作用力D.根据元素周期律,可以推测T元素的单质具有半导体特性,T2X3具有氧化性和还原性5、一定量的H2在Cl2中燃烧后,所得混合气体用100mL3.00mol∕L的NaOH溶液恰好完全吸收,测得溶液中含0.05molNaClO(不考虑水解)。氢气和氯气物质的量之比是A.2:3 B.3:1 C.1:1 D.3:26、SO2催化氧化过程中,不符合工业生产实际的是A.采用热交换器循环利用能量 B.压强控制为20~50MPaC.反应温度控制在450℃左右 D.使用V2O5作催化剂7、分别在三个容积均为2.0L的恒容密闭容器中发生反应:A(g)+B(g)⇌D(g)。其中容器甲中反应进行至5min时达到平衡状态,相关实验数据如表所示:容器温度/℃起始物质的量/mol平衡物质的量/mol化学平衡常数n(A)n(B)n(D)n(D)甲5004.04.003.2K1乙5004.0a02.0K2丙6002.02.02.02.8K3下列说法不正确的是A.0~5min内,甲容器中A的平均反应速率v(A)=0.64mol·L-1·min-1B.a=2.2C.若容器甲中起始投料为2.0molA、2.0molB,反应达到平衡时,A的转化率小于80%D.K1=K2>K38、尿素燃料电池既能去除城市废水中的尿素,又能发电。尿素燃料电池结构如下图所示,甲电极上发生如下反应:CO(NH2)2+H2O-6e-→CO2+N2+6H+,则A.甲电极是阴极B.电解质溶液可以是KOH溶液C.H+从甲电极附近向乙电极附近迁移D.每2molO2理论上可净化1molCO(NH2)29、将Cl2通入100mLNaOH溶液中充分反应,生成0.1mol的NaCl,下列说法正确的是()A.反应后溶液中ClO﹣的个数为0.1NAB.原NaOH浓度为1mol/LC.参加反应的氯气分子为0.1NAD.转移电子为0.2NA10、将等量的固体Mg(OH)2,置于等体积的下列液体中,最终固体剩余最少的是()A.在纯水中 B.在0.1mol/L的MgCl2溶液中C.在0.1mol/L的NH3·H2O中 D.在0.1mol/L的CH3COOH溶液中11、国庆期间对大量盆栽鲜花施用了S-诱抗素制剂以保证鲜花盛开,S-诱抗素的分子结构如图。下列关于该物质的说法正确的是A.该有机物的分子式为C15H21O4B.该有机物能发生取代、加成和水解反应C.1mol该有机物与足量溴反应最多消耗4molBr2D.1mol该有机物与足量Na反应生成生成1molH212、“84消毒液”的主要成分是NaClO。下列说法错误的是()A.长期与空气接触会失效B.不能与“洁厕剂”(通常含盐酸)同时使用C.1L0.2mol/LNaClO溶液含有0.2molClO-D.0.1molNaClO起消毒作用时转移0.2mole-13、化学与社会、生活密切相关。下列说法错误的是()A.蚕丝属于天然高分子材料B.雾霾纪录片《穹顶之下》,提醒人们必须十分重视环境问题,提倡资源的“3R”利用,即:减少资源消耗(Reduce)、增加资源的重复使用(Reuse)、提高资源的循环利用(Recycle)C.化石燃料完全燃烧不会造成大气污染D.中国古代用明矾溶液清洗铜镜表面的铜锈14、四种短周期元素X、Y、Z和W在周期表中的位置如图所示,原子序数之和为48,下列说法不正确的是XYZWA.原子半径(r)大小比较:B.X和Y可形成共价化合物XY、等化合物C.Y的非金属性比Z的强,所以Y的最高价氧化物的水化物酸性大于ZD.Z的最低价单核阴离子的失电子能力比W的强15、下列关于自然界中氮循环示意图(如图)的说法错误的是()A.氮元素只被氧化B.豆科植物根瘤菌固氮属于自然固氮C.其它元素也参与了氮循环D.含氮无机物和含氮有机物可相互转化16、在一定条件下发生下列反应,其中反应后固体质量增重的是A.H2还原三氧化钨(W03) B.铝与氧化铁发生铝热反应C.锌粒投入硫酸铜溶液中 D.过氧化钠吸收二氧化碳二、非选择题(本题包括5小题)17、慢心律是一种治疗心律失常的药物。它的合成路线如图所示。(1)C中的含氧官能团名称为_____和_____;(2)由B→C的反应类型是_____。(3)由A制备B的过程中有少量副产物E,它与B互为同分异构体。写出E的结构简式:_____。(4)写出同时满足下列条件的化合物D的一种同分异构体的结构简式:_____。①属于a﹣氨基酸;②是苯的衍生物,且苯环上的一氯代物只有两种;③分子中有2个手性碳原子(5)已知乙烯在催化剂作用下与氧气反应可以生成环氧乙烷()。写出以邻甲基苯酚()和乙醇为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例见本题题干_____。18、聚酰亚胺是重要的特种工程材料,广泛应用在航空、纳米、激光等领域。某聚酰亚胺的合成路线如下(部分反应条件略去):已知:①有机物A的质谱与核磁共振氢谱图如下:②③回答下列问题:(1)A的名称是__________________;C中含氧官能团的名称是________________。(2)反应②的反应类型是____________________。(3)反应①的化学方程式是__________________________。(4)F的结构筒式是_____________________。(5)同时满足下列条件的G的同分异构体共有___________种(不含立体结构);写出其中一种的结构简式:________________。①能发生银镜反应②能发生水解反应,其水解产物之一能与FeC13溶液发生显色反应③1mol该物质最多能与8molNaOH反应(6)参照上述合成路线,以间二甲苯和甲醇为原料(无机试剂任选)设计制备的合成路线:_______________________。19、某研究学习小组要制备一种在水中溶解度很小的黄色化合物[Fex(C2O4)y·zH2O],并用滴定法测定其组成。已知H2C2O4在温度高于90℃时易发生分解。实验操作如下:步骤一:将图甲分液漏斗中的草酸溶液滴入锥形瓶内,可生成黄色沉淀;步嶸二:称取黄色产物0.841g于锥形瓶中,加入足量的硫酸并水浴加热至70~85℃。待固体全部溶解后,用胶头滴管吸岀一滴溶液点在点滴板上,用铁氰化钾溶液检验,无蓝色沉淀产生;步骤三:用0.080mol/LKMnO4标准液滴定步骤二所得的溶液;步骤四:向步骤三滴定后的溶液中加足量的Zn粉和硫酸溶液,几分钟后用胶头滴管吸岀一滴点在点滴板上,用KSCN溶浟检验,若不显红色,过滤除去Zn粉,并用稀硫酸洗涤Zn粉,将洗涤液与滤液合并,用0.0800mol/LKMnO4标准液滴定,用去髙锰酸钾标准液10.00mL。(1)步骤一中将沉淀从反应混合物中分离出来的操作名称是__________________。(2)步骤二中水浴加热并控制温度70~85℃的理由是__________________,加铁氰化钾溶液无蓝色沉淀产生,此操作的目的是__________________。(3)步骤三盛装KMnO4标准液的滴定管在滴定前后的液如图乙所示,则消耗KMnO4标准液的体积为__________________,该滴定管为_________滴定管(填“酸式”或“碱式”)(4)步骤四中滴定时发生反应的离子方程式为___________________________。若不合并洗涤液,则消耗KMnO4标准液的体积将_________(填“增大”“减小”或“不变”)。由以上数据计算黄色化合物的化学式为__________________。20、Fe(OH)3广泛应用于医药制剂、颜料制造等领域,其制备步骤及装置如下:在三颈烧瓶中加入16.7gFeSO4·7H2O和40.0ml蒸馏水。边搅拌边缓慢加入3.0mL浓H2SO4,再加入2.0gNaClO3固体。水浴加热至80℃,搅拌一段时间后,加入NaOH溶液,充分反应。经过滤、洗涤、干燥得产品。(1)NaClO3氧化FeSO4·7H2O的离子方程式为_____________。(2)加入浓硫酸的作用为_________(填标号)。a.提供酸性环境,增强NaClO3氧化性b.脱去FeSO4·7H2O的结晶水c.抑制Fe3+水解d.作为氧化剂(3)检验Fe2+已经完全被氧化需使用的试剂是_________。(4)研究相同时间内温度与NaClO3用量对Fe2+氧化效果的影响,设计对比实验如下表编号T/℃FeSO4·7H2O/gNaClO3/g氧化效果/%i70251.6aii7025mbiii80n2.0civ80251.687.8①m=______;n=______。②若c>87.8>a,则a、b、c的大小关系为___________。(5)加入NaOH溶液制备Fe(OH)3的过程中,若降低水浴温度,Fe(OH)3的产率下降,其原因是___(6)判断Fe(OH)3沉淀洗涤干净的实验操作为_________________;(7)设计实验证明制得的产品含FeOOH(假设不含其他杂质)。___________。21、超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,其反应为:2NO+2CO2CO2+N2(降温后该反应的平衡常数变大)为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:时间(s)012345c(NO)(mol/L)1.00×10﹣34.50×10﹣42.50×10﹣41.50×10﹣41.00×10﹣41.00×10﹣4c(CO)(mol/L)3.60×10﹣33.05×10﹣32.85×10﹣32.75×10﹣32.70×10﹣32.70×10﹣3请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):(1)反应的Q___0(填写“>”、“<”、“=”)。(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=___。(3)计算在该温度下,反应的平衡常数K=___。(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是___。A.选用更有效的催化剂B.升高反应体系的温度C.降低反应体系的温度D.缩小容器的体积(5)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。实验编号T(℃)NO初始浓度(mol/L)CO初始浓度(mol/L)催化剂的比表面积(m2/g)Ⅰ2801.20×10-35.80×10-382Ⅱ_________124Ⅲ350______124①请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。②请在给出的坐标图中,画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明各条曲线的实验编号___。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、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。2、A【解析】
基态原子4s轨道上有1个电子,在s区域价电子排布式为4s1,在d区域价电子排布式为3d54s1,在ds区域价电子排布式为3d104s1,在p区域不存在4s轨道上有1个电子,故A符合题意。综上所述,答案为A。3、C【解析】
A.酸性:碳酸>苯酚>HCO3-,所以C6H5O-+CO2+H2O→C6H5OH+HCO3-,A错误;B.氨水中的一水合氨为弱碱,不能改写成OH-,B错误;C.工业上电解熔融的MgCl2制金属镁,C正确;D.向NaOH溶液中通入过量的二氧化硫,应生成NaHSO3,D错误;故选C。4、D【解析】
从表中位置关系可看出,X为第2周期元素,Y为第3周期元素,又因为X、W同主族且W元素的核电荷数为X的2倍,所以X为氧元素、W为硫酸元素;再根据元素在周期表中的位置关系可推知:Y为硅元素、Z为磷元素、T为砷元素。【详解】A、O、S、P的原子半径大小关系为:P>S>O,三种元素的气态氢化物的热稳定性为:H2O>H2S>PH3,A不正确;B、在火山口附近或地壳的岩层里,常常存在游离态的硫,B不正确;C、SiO2晶体为原子晶体,熔化时需克服的微粒间的作用力为共价键,C不正确;D、砷在元素周期表中位于金属元素与非金属的交界线附近,具有半导体的特性,As2O3中砷为+3价,处于中间价态,所以具有氧化性和还原性,D正确。答案选D。5、A【解析】
H2在Cl2中燃烧的产物能被碱液完全吸收,则H2完全燃烧。吸收液中有NaClO,则燃烧时剩余Cl2,从而根据化学方程式进行计算。【详解】题中发生的反应有:①H2+Cl2=2HCl;②HCl+NaOH=NaCl+H2O;③Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。据③,生成0.05molNaClO,消耗0.05molCl2、0.10molNaOH。则②中消耗0.20molNaOH和0.20molHCl。故①中消耗H2、Cl2各0.10mol。氢气和氯气物质的量之比0.10mol:(0.10mol+0.05mol)=2:3。本题选A。【点睛】吸收液中有NaClO,则燃烧时剩余Cl2。氢气和氯气物质的量之比必小于1:1,只有A项合理。6、B【解析】A.二氧化硫与氧气转化成三氧化硫,这个过程放热,在接触室安装热交换器目的是将放出的热量用来预热没反应的二氧化硫与氧气的混合气体,循环利用能量,A正确;B.,SO2的催化氧化不采用高压,是因为压强对SO2转化率无影响,B错误;C.在400-500℃下,正方向进行的程度比较大,而且催化剂的活性比较高,C正确;D.催化剂钒触媒(V2O5)能加快二氧化硫氧化速率,D正确。故选择B。7、A【解析】
A.容器甲中前5min的平均反应速率v(D)===0.32mol•L-1•min-1,则v(A)=v(D)=0.32mol•L-1•min-1,故A错误;B.甲和乙的温度相同,平衡常数相等,甲中A(g)+B(g)⇌D(g)开始(mol/L)2.02.00反应(mol/L)1.61.61.6平衡(mol/L)0.40.41.6化学平衡常数K==10,乙中A(g)+B(g)⇌D(g)开始(mol/L)2.00反应(mol/L)1.01.01.0平衡(mol/L)1.0-1.01.0化学平衡常数K==10,解得:a=2.2,故B正确;C.甲中CO转化率=×100%=80%,若容器甲中起始投料2.0molA、2.0molB,相当于减小压强,平衡逆向移动,导致A转化率减小,则A转化率小于80%,故C正确;D.甲和乙的温度相同,平衡常数相等,容器丙起始投料2.0molA、2.0molB、2.0molD,若温度不变等效于甲容器,但由于丙容器比甲容器温度高,平衡时D的浓度减小,即升温平衡逆向移动,则平衡常数减小,因此K1=K2>K3,故D正确;故选A。8、C【解析】
A.由题甲电极上发生如下反应:CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2+N2+6H+,甲电极是燃料电池的负极,A错误;B.甲电极上发生如下反应:CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2+N2+6H+,该原电池是酸性电解质,电解质溶液不可以是KOH溶液,B错误;C.原电池中阳离子向正极移动,则电池工作时从甲电极负极附近向乙电极正极附近迁移,C正确;D.电池的总反应式为:,每理论上可净化,理论上可净化,D错误。答案选C。9、C【解析】
发生Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O,生成0.1molNaCl的同时,生成0.1molNaClO,消耗2molNaOH;A.生成0.1molNaClO,阴离子水解,则反应后溶液中ClO﹣的个数小于0.1NA,故A错误;B.若恰好完全反应,则原NaOH浓度为=2mol/L,故B错误;C.由反应可知,参加反应的氯气为0.1mol,则参加反应的氯气分子为0.1NA,故C正确;D.Cl元素的化合价既升高又降低,转移0.1mol电子,则转移电子为0.1NA,故D错误;故答案为C。【点睛】考查氯气的性质及化学反应方程式的计算,把握发生的化学反应及物质的量为中心的计算为解答的关键,将Cl2通入100mLNaOH溶液中充分反应,生成0.1mol的NaCl,发生Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O,侧重分析能力、计算能力的考查。10、D【解析】
Mg(OH)2在溶液中存在溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(ag),平衡右移,溶解度增大,反之减小,据此解答即可。【详解】Mg(OH)2在溶液中存在溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(ag);A.在纯水中,Mg(OH)2正常溶解并达到饱和状态,故A错误;B.在0.1mol/L的MgCl2溶液中,c(Mg2+)增大,抑制Mg(OH)2的溶解,故B错误;C.在0.1mol/L的NH3·H2O中,c(OH-)增大,抑制Mg(OH)2的溶解,故C错误;D.在0.1mol/L的CH3COOH溶液中,c(H+)增大,促进平衡正向移动,最终固体Mg(OH)2可能完全溶解,故D正确;故答案为D。11、D【解析】
由题给结构简式可知,S-诱抗素的分子式为C15H20O4,官能团为羰基、碳碳双键、醇羟基和羧基,具有酮、烯烃、醇和羧酸性质,能发生加成反应、氧化反应、酯化反应、取代反应、加聚反应等。【详解】A项、由结构简式可知S-诱抗素的分子式为为C15H20O4,故A错误;B项、S-诱抗素不含有酯基和卤素原子,不能发生水解反应,故B错误;C项、S-诱抗素含有3个碳碳三键,则1mol该有机物与足量溴反应最多消耗3molBr2,故C错误;D项、S-诱抗素含有1个羟基和1个羧基,则1mol该有机物与足量Na反应生成1molH2,故D正确。故选D。【点睛】本题考查有机物结构和性质,侧重考查醇、烯烃、羧酸性质,把握官能团及其性质关系是解本题关键。12、C【解析】
A.空气中含有二氧化碳和水蒸气,长期与空气接触发生反应生成次氯酸,次氯酸不稳定分解,导致消毒液失效,故A正确;B.“84消毒液”的主要成分是NaClO,“洁厕剂”通常含盐酸,二者同时使用发生氧化还原反应生成氯气而失效,不能同时使用,故B正确;C.1L0.2mol/LNaClO溶液中溶质的物质的量为0.2mol,NaClO属于强碱弱酸盐,ClO-水解生成HClO,导致溶液中ClO-的物质的量小于0.2mol,故C错误;D.NaClO具有氧化性,起消毒作用时Cl元素化合价降低,由+1价变为-1价,则0.1molNaClO转移0.2mole-,故D正确;答案选C。【点睛】次氯酸是一种比碳酸还弱的弱酸,它不稳定见光易分解,具有漂白性,强氧化性等性质,在使用时经常制成含氯的化合物如次氯酸钠,次氯酸钙等,易于保存和运输,在次氯酸钠杀菌消毒时氯的化合价降低为-1价。13、C【解析】
A.蚕丝主要成分是蛋白质,属于天然高分子材料,A正确;B.资源的“3R”利用,即:减少资源消耗(Reduce)、增加资源的重复使用(Reuse)、提高资源的循环利用(Recycle)符合绿色化学理念,B正确;C.化石燃料完全燃烧会生成CO2,可以形成温室效应,会造成大气污染,C错误;D.明矾是KAl(SO4)2·12H2O,Al3+在溶液中发生水解反应Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,明矾溶液呈酸性,可清洗铜镜表面的铜锈,D正确。故选D。14、C【解析】
据周期表中同周期、同主族元素原子序数的变化规律,利用已知条件计算、推断元素,进而回答问题。【详解】表中四种短周期元素的位置关系说明,X、Y在第二周期,Z、W在第三周期。设X原子序数为a,则Y、Z、W原子序数为a+1、a+9、a+10。因四种元素原子序数之和为48,得a=7,故X、Y、Z、W分别为氮(N)、氧(O)、硫(S)、氯(Cl)。A.同周期主族元素从左到右,原子半径依次减小,故,A项正确;B.X和Y可形成共价化合物XY(NO)、(NO2)等化合物,B项正确;C.同主族由上而下,非金属性减弱,故Y的非金属性比Z的强,但Y元素没有含氧酸,C项错误;D.S2-、Cl-电子层结构相同,前者核电荷数较小,离子半径较大,其还原性较强,D项正确。本题选C。15、A【解析】
A.人工固氮中氮气转化为氨气,是N2转化为NH3的过程,N化合价由0→-3价,化合价降低,被还原,A错误;B.豆科植物根瘤菌固氮属于自然固氮,B正确;C.生物体合成蛋白质的过程也有碳、氢、氧元素的参与,C正确;D.根据自然界中氮循环图知,通过生物体可以将铵盐和蛋白质相互转化,实现了含氮的无机物和有机物的转化,D正确;答案选A。【点晴】自然界中氮的存在形态多种多样,除N2、NH3、NOx、铵盐、硝酸盐等无机物外,还可以蛋白质等有机物形态存在,氮的循环中氮元素可被氧化也可能发生还原反应,判断的依据主要是看变化过程中氮元素的化合价的变化情况,要明确化合价升高被氧化,化合价降低被还原。16、D【解析】A、H2还原三氧化钨(W03),固体由WO3变成W,质量减少,故A错误;B、铝与氧化铁发生铝热反应生成氧化铝和铁,固体质量不变,故B错误;C、锌粒投入硫酸铜溶液中生成铜和硫酸锌,相对原子质量锌为65,铜为64,由锌变成铜质量减小,故C错误;D、过氧化钠吸收二氧化碳生成碳酸钠和氧气,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,1molNa2O2变成1molNa2CO3质量增大,故D正确;故选D。二、非选择题(本题包括5小题)17、醚键羰基氧化反应【解析】
根据C的结构简式判断其含有的官能团;对比B、C结构可知,B中﹣醇羟基转化羰基;中含有2个C﹣O键,与A发生反应时可有两种不同的断裂方式;D的同分异构体同时满足如下条件:①属于α﹣氨基酸,氨基、羧基连接同一碳原子上,②是苯的衍生物,且苯环上的一氯代物只有两种,可以是2个不同的取代基处于对位位置,③分子中含有2个手性碳原子,说明C原子上连接4个不同的原子或原子团;制备,应先制备,乙醇消去可生成乙烯,乙烯氧化可生成,与反应生成,进而氧化可生成,再与乙醇发生酯化反应得到目标物。【详解】(1)根据C的结构简式可知,C中含氧官能团为醚键和羰基,故答案为:醚键、羰基;(2)对比B、C结构可知,B中﹣CH(OH)﹣转化为C=O,属于氧化反应,故答案为:氧化反应;(3)中含有2个C﹣O键,与A发生反应时可有两种不同的断裂方式,副产物E,它与B互为同分异构体,E的结构简式为,故答案为:;(4)D的一种同分异构体同时满足如下条件:①属于α﹣氨基酸,氨基、羧基连接同一碳原子上,②是苯的衍生物,且苯环上的一氯代物只有两种,可以是2个不同的取代基处于对位位置,③分子中含有两个手性碳原子,说明C原子上连接4个不同的原子或原子团,符合条件的结构简式为:,故答案为:;(5)制备,应先制备,乙醇消去可生成乙烯,乙烯氧化可生成,与反应生成,进而氧化可生成,再与乙醇发生酯化反应得到目标物,合成路线流程图:,故答案为:。18、乙醇羧基取代反应3【解析】根据已知:①有机物A的质谱与核磁共振氢谱图可知,A的相对分子质量为46,核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为1:2:3,则A为乙醇;根据流程可知,E在铁和氯化氢作用下发生还原反应生成,则E为;E是D发生硝化反应而得,则D为;D是由A与C在浓硫酸作用下发生酯化反应而得,则C为;C是由分子式为C7H8的烃B氧化而得,则B为甲苯;结合已知③以及G的分子式,可知对二甲苯与二分子一氯甲烷反应生成F,F为;根据已知②可知,F氧化生成G为;G脱水生成H,H为。(1)A的名称是乙醇;C为,含氧官能团的名称是羧基;(2)反应②是D在浓硫酸和浓硝酸作用下发生硝化反应(或取代反应)生成E;(3)反应①是A与C在浓硫酸作用下发生酯化反应生成D,其化学方程式是;(4)F的结构筒式是;(5)的同分异构体满足条件:①能发生银镜反应,说明含有醛基;②能发生水解反应,其水解产物之一能与FeC13溶液发生显色反应,说明含有甲酸酯的结构,且水解后生成物中有酚羟基结构;③1mol该物质最多能与8molNaOH反应,则符合条件的同分异构体可以是:、、共3种;(6)间二甲苯氧化生成间苯二甲酸,间苯二甲酸与甲醇发生酯化反应生成间苯二甲酸二甲酯,间苯二甲酸甲酯发生硝化反应生成,还原得到,其合成路线为:。19、过滤加快固体溶解,同时防止草酸分解铁氰化钾检验Fe2+的存在,防止Fe2+干扰草酸的测定25.00mL酸式MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O减小Fe4(C2O4)5·10H2O【解析】
步骤一草酸和(NH4)2Fe(SO4)2反应生成黄色固体[Fex(C2O4)y·zH2O],步骤二加硫酸溶解后,检验无二价铁离子,则说明含有Fe3+,步骤三用高锰酸钾滴定草酸根离子,步骤四将Fe3+还原成Fe2+,再用高锰酸钾滴定,确定铁离子的含量,进而进一步分析计算。【详解】(1)分离固体和液体的操作是过滤;故答案为:过滤;(2)由于H2C2O4在温度高于90℃时易发生分解,所以需要水浴加热并控制温度70~85℃,同时加快固体溶解。铁氰化钾检验Fe2+的存在,防止Fe2+干扰草酸的测定;故答案为加快固体溶解,同时防止草酸分解;氰化钾检验Fe2+的存在,防止Fe2+干扰草酸的测定;(3)从图片中读出,消耗高锰酸钾的体积为:25.80mL-0.80mL=25.00mL;滴定液是高锰酸钾标准溶液,该溶液有强氧化性,只能选用酸式滴定管;故答案为25.00mL,酸式;(4)步骤四是高锰酸钾滴定Fe2+,离子方程式为:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;洗涤液中残留少许Fe2+,若不合并洗涤液,则消耗KMnO4标准液的体积将减少;根据离子方程式:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,可知关系MnO4-——5Fe2+,其中n(MnO4-)=0.0800mol/L×0.01L=0.0008mol,即n(Fe2+)=0.0008mol×5=0.0040mol,则样品中n(Fe)=0.0040mol。步骤三中,根据方程式:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O可得到转化关系:2KMnO4——5H2C2O4,即n(H2C2O4)=n(KMnO4)=0.0800mol/L×0.025L×5/2=0.005mol,则样品中含草酸根的物质的量为0.005mol。根据质量守恒定律可知,0.841g样品中结晶水的物质的量为(0.841g-0.0040×56g-0.005×88g)/18g/mol=0.01mol,则n(Fe):n(C2O42-):n(H2O)=4:5:10,故黄色物质化学式为Fe4(C2O4)5·10H2O。故答案为MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,减小,Fe4(C2O4)5·10H2O。20、ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2Oa、cK3[Fe(CN)6]溶液2.025c>b>a若温度过低,Fe(OH)3胶体未充分聚沉收集,导致产率下降取最后一次洗涤液于两只试管中,分别滴加HCl酸化的BaCl2溶液和HNO3酸化的AgNO3溶液,若都无白色沉淀,则说明Fe(OH)3沉淀洗涤干净称取mg样品,加热至恒重后称重,剩余固体质量大于【解析】
(1)NaClO3具有氧化性,在酸性条件下将FeSO4·7H2O氧化为硫酸铁,据此书写;(2)NaClO3具有氧化性,在酸性条件下氧化性增强;同时反应产生的Fe3+会发生水解反应,根据盐的水解规律分析分析;(3)检验Fe2+已经完全被氧化,就要证明溶液在无Fe2+;(4)实验是研究相同时间内温度与NaClO3用量对Fe2+氧化效果的影响,根据表格数据可知i、ii是研究NaClO3用量的影响;ii、iii或i、iv是研究温度的影响;据此分析解答;(5)温度低,盐水解程度小,不能充分聚沉;(6)Fe(OH)3沉淀是从含有NaCl、H2SO4的溶液在析出的,只要检验无Cl-或SO42-就可证明洗涤干净;(7)根据Fe元素守恒,若含有FeOOH,最后得到的固体质量比Fe(OH)3多。【详解】(1)NaClO3具有氧化性,在酸性条件下将FeSO4·7H2O氧化为硫酸铁,NaClO3被还原为NaCl,同时产生水,反应的离子方程式为:ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O;(2)NaClO3氧化FeSO4·7H2O时,为了增强其氧化性,要加入酸,因此提供酸性环境,增强NaClO3氧化性,选项a合理;同时FeSO4·7H2O被氧化为Fe2(SO4)3,该盐是强酸弱碱盐,在溶液中Fe3+发生水解反应使溶液显酸性,为抑制Fe3+的水解,同时又不引入杂质离子,因此要向溶液中加入硫酸,选项c合理,故答案为ac;(3)检验Fe2+已经完全被氧化,只要证明溶液中无Fe2+即可,检验方法是取反应后的溶液少许,向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,若溶液无蓝色沉淀产生,就证明Fe2+已经完全被氧化为Fe3+;(4)①根据实验目的,i、ii是在相同温度下,研究NaClO3用量的影响,ii、iii或i、iv是研究温度的影响;因此m=2,n=25;②在其它条件不变时,增大反应物的浓度,化学反应速率加快,实验b>a;ii、iii的反应物浓度相同时,升高温度,化学反应速率大大加快,实验c>b,因此三者关系为c>b>a;(5)加入NaOH溶液制备Fe(OH)3的过程中,若降低水浴温度,Fe(OH)3的产率下降,原因是温度过低,Fe(OH)3胶体未充分聚沉收集,导致产率下降;(6)Fe(OH)3沉淀是从含有NaCl、H2SO4的溶液在析出的,若最后的洗涤液中无Cl-或SO42-就可证明洗涤干净。方法是取最后一次洗涤液于两只试管中,分别滴加HCl酸化的BaCl2溶液和HNO3酸化的AgNO3溶液,若都无白色沉淀,则说明Fe(OH)3沉淀洗涤干净;(7)在最后得到的沉淀Fe(OH)3中若含有FeOOH,由于Fe(OH)3中比FeOOH中Fe元素的含量多。由于1molFe(OH)3质量是107g,完全灼烧后产生0.5molFe2O3,质量是80g,若称取mgFe(OH)3,完全灼烧后固体质量是,若样品中含有FeOOH
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