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文档简介
山西省长治市潞州区第二中学校2025-2026学年化学高三上期末统考试题请考生注意:1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、化学与日常生活密切相关,下列说法错误的是A.碘酒是指单质碘的乙醇溶液B.84消毒液的有效成分是NaClOC.浓硫酸可刻蚀石英制艺术品D.装饰材料释放的甲醛会造成污染2、下列属于氧化还原反应,且氧化剂和还原剂为同一种物质的是A.MgO+2HCl=MgCl2+H2O B.C+H2O(g)CO+H2C.8NH3+6NO27N2+12H2O D.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑3、下列实验操作不是从实验安全角度考虑的是A.稀释硫酸时将浓硫酸缓慢注入蒸馏水中,并不断搅拌B.做有毒气体的实验时,对尾气进行适当处理C.加热烧瓶里液体时,在烧瓶底部放几片碎瓷片D.向试管里滴加液体时,滴管不能伸入试管内4、人体吸入CO后在肺中发生反应CO+HbO2O2+HbCO导致人体缺氧。向某血样中通入CO与O2的混合气[c(CO)=1.0×10-4mol/L,c(O2)=9.9×10-4mol/L],氧合血红蛋白HbO2浓度随时间变化曲线如图所示。下列说法正确的是()A.反应开始至4s内用HbO2表示的平均反应速率为2×l0-4mol/(L·s)B.反应达平衡之前,O2与HbCO的反应速率逐渐减小C.将CO中毒病人放入高压氧舱治疗是利用了化学平衡移动原理D.该温度下反应CO+HbO2O2+HbCO的平衡常数为1075、工业上用酸性KMnO4溶液与乙苯()反应生产苯甲酸(),下列有关说法正确的是A.乙苯是苯的同系物 B.乙苯的所有原子均共平面C.生产苯甲酸时发生的是取代反应 D.乙苯不能与H2发生反应6、下列化学用语表达正确的是()A.还原性:HF>HCl>HBr>HIB.丙烷分子的比例模型:C.同一周期元素的原子,半径越小越容易失去电子D.Na2O2中既含离子键又含共价键7、某化学学习小组利用如图装置来制备无水AlCl3(已知:无水AlCl3遇水能迅速发生反应)。下列说法正确的是A.装置①中的试剂可能是二氧化锰B.装置②、③中的试剂分别为浓硫酸、饱和食盐水C.点燃④处酒精灯之前需排尽装置中的空气D.球形干燥管中碱石灰的作用只有处理尾气8、查阅资料可知,苯可被臭氧氧化,发生化学反应为:。则邻甲基乙苯通过上述反应得到的有机产物最多有A.5种 B.4种 C.3种 D.2种9、下列说法中正确的是()A.生物炼铜指的是在某些具有特殊本领的细菌的体内,铜矿石中的杂质元素可以被转化为铜元素,从而可以提高铜矿石冶炼的产率B.铁在NaOH和NaNO2混合溶液中发蓝、发黑,使铁表面生成一层致密的氧化膜,可防止钢铁腐蚀C.已知锶(Sr)为第五周期IIA族元素,则工业上常通过电解熔融SrCl2制锶单质,以SrCl2•6H2O制取无水SrCl2一定要在无水氯化氢气流中加热至SrCl2•6H2O失水恒重D.硫比较活泼,自然界中不能以游离态存在10、在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是A.NaHCO3(s)Na2CO3(s)NaOH(aq)B.Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)C.AgNO3(aq)[Ag(NH3)2]+(aq)Ag(s)D.Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)11、设阿伏加德罗常数值用NA表示,下列说法正确的是()A.常温下1LpH=3的亚硫酸溶液中,含H+数目为0.3NAB.A1与NaOH溶液反应产生11.2L气体,转移的电子数为0.5NAC.NO2与N2O4混合气体的质量共ag,其中含质子数为0.5aNAD.1mo1KHCO3晶体中,阴阳离子数之和为3NA12、常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是A.Ka2(H2X)的数量级为10–6B.曲线N表示pH与的变化关系C.NaHX溶液中c(H+)>c(OH-)D.当混合溶液呈中性时,c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(OH-)=c(H+)13、只涉及到物理变化的是()A.石油裂化 B.煤的干馏 C.海水晒盐 D.高炉炼铁14、向Ca(HCO3)2饱和溶液中加入一定量的Na2O2(设溶液体积不变),推断正确的是A.产生CO2气体 B.产生白色沉淀C.所得溶液的碱性一定减弱 D.所得溶液中一定不含HCO3-15、用NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列判断正确的是()A.1molCl2参加反应转移电子数一定为2NAB.一定条件下,足量铜与200g98%的浓硫酸充分反应,转移电子数为2NAC.0.01molMg在空气中完全燃烧生成MgO和Mg3N2,转移的电子数目为0.02NAD.标准状况下,22.4L氦气与22.4L氟气所含原子数均为2NA16、固体粉末X中可能含有Fe、FeO、CuO、MnO2、KCl和K2CO3中的若干种。为确定该固体粉末的成分,某同学依次进行了以下实验:①将X加入足量水中,得到不溶物Y和溶液Z②取少量Y加入足量浓盐酸,加热,产生黄绿色气体,并有少量红色不溶物③向Z溶液中滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀④用玻璃棒蘸取溶液Z于广范pH试纸上,试纸呈蓝色分析以上实验现象,下列结论正确的是A.X中一定不存在FeO B.不溶物Y中一定含有Fe和CuOC.Z溶液中一定含有KCl、K2CO3 D.Y中不一定存在MnO2二、非选择题(本题包括5小题)17、某药物合成中间体F制备路线如下:已知:RCHO+R’CH2NO2+H2O(1)有机物A结构中含氧官能团的名称是__________________.(2)反应②中除B外,还需要的反应物和反应条件是___________________(3)有机物D的结构简式为_____________________,反应③中1摩尔D需要___摩尔H2才能转化为E(4)反应④的反应物很多种同分异构体,请写出符合下列条件的一种同分异构体的结构简式_____________。a.结构中含4种化学环境不同的氢原子b.能发生银镜反应c.能和氢氧化钠溶液反应(5)已知:苯环上的羧基为间位定位基,如。写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任选)_____________。18、氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如图:请回答下列问题:(1)A的化学名称为______;C中官能团的名称是_______。(2)③的反应试剂和反应条件分别是_______,该反应类型是________。(3)已知吡啶是一种有机碱,在反应⑤中的作用是________(4)反应④的化学方程式为__________(5)G的相对分子质量为__________。(6)是E在碱性条件下的水解产物,同时符合下列条件的T的同分异构体有___种。其中核磁共振氢谱上有4组峰且峰面积比为1:2:2:2的物质的结构简式为_____。①直接连在苯环上;②能与新制氢氧化铜悬浊液共热产生红色固体。(7)参照上述合成路线,以CH3CH2COCl和为原料,经三步合成某化工产品的路线为(其他无机试剂任选)_____。19、三氯氧磷(POCl3)是重要的基础化工原料,广泛用于制药、染化、塑胶助剂等行业。某兴趣小组模拟PCl3直接氧化法制备POCl3,实验装置设计如下:有关物质的部分性质如下表:回答下列问题:(1)仪器a的名称是_____________。装置A中发生反应的化学方程式为_______。(2)装置C中制备POCl3的化学方程式为________________________________。(3)C装置控制反应在60~65℃进行,其主要目的是_______________________。(4)通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷产品中Cl元素含量,实验步骤如下:I.取xg产品于锥形瓶中,加入足量NaOH溶液,待完全反应后加稀硝酸至溶液显酸性;II.向锥形瓶中加入0.1000mol·L-1的AgNO3溶液40.00mL,使Cl-完全沉淀;III.向其中加入2mL硝基苯,用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖;IV.加入指示剂,用cmol·L-1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点,记下所用体积为VmL。已知:Ksp(AgCl)=3.2×10-10,Ksp(AgSCN)=2×10-12①滴定选用的指示剂是(填序号)________,滴定终点的现象为_____________。a.酚酞b.NH4Fe(SO4)2c.淀粉d.甲基橙②Cl元素的质量分数为(列出算式)________________。③若取消步骤III,会使步骤IV中增加一个化学反应,该反应的离子方程式为________;该反应使测定结果________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。20、氨气和氯气是重要的工业原料,某兴趣小组设计了相关实验探究它们的某些性质。实验一:认识喷泉实验的原理,并测定电离平衡常数K(NH3·H2O)。(1)使图中装置Ⅱ产生喷泉的实验操作是_____________________________________。(2)喷泉实验结束后,发现三颈烧瓶中未充满水(假如装置的气密性良好),原因是______。用___________(填仪器名称)量取25.00mL喷泉实验后的氨水至锥形瓶中,用0.0500mol·L-1的盐酸测定氨水的浓度,滴定曲线如图所示。下列关于该滴定实验的说法中正确的是__________(填字母)。A.应选择甲基橙作为指示剂B.当pH=7.0时,氨水与盐酸恰好中和C.酸式滴定管未用盐酸润洗会导致测定结果偏低D.当pH=11.0时,K(NH3·H2O)约为2.2×10-5实验二:拟用如下装置设计实验来探究纯净、干燥的氯气与氨气的反应。(3)A中所发生反应的化学方程式为__________________________________。(4)上图中的装置连接顺序为①_________②_________③_________(用大写字母表示)。若按照正确顺序连接实验装置后,则整套实验装置存在的主要缺点是________。(5)写出F装置中的反应的一种工业用途:___________________________________。(6)反应完成后,F装置中底部有固体物质生成。请利用该固体物质设计一个实验方案证明NH3·H2O为弱碱(其余实验用品自选):___________________________________。21、用惰性电极电解,阳离子交换膜法电解饱和食盐水具有综合能耗低、环境污染小等优点。生产流程如下图所示:(1)电解饱和食盐水的化学方程式为______;(2)电解结束后,能够脱去阳极液中游离氯的试剂或方法是_________(填字母序号)。a.Na2SO4
b.Na2SO3c.热空气吹出
d.降低阳极区液面上方的气压(3)食盐水中的I-若进入电解槽,可被电解产生的Cl2氧化为ICl,并进一步转化为IO3-,IO3-可继续被氧化为高碘酸根(IO4-),与Na+结合生成溶解度较小的NaIO4沉积于阳离子交换膜上,影响膜的寿命。①从原子结构的角度判断ICl中碘元素的化合价应为________。②NaIO3被氧化为NaIO4的离子方程式为_________;(4)在酸性条件下加入NaClO溶液,可将食盐水中的I-转化为I2,再进一步除去。通过测定体系的吸光度,可以检测不同pH下I2的生成量随时间的变化,如图所示。已知:吸光度越高表明该体系中c(I2)越大。用离子方程式解释10min时不同pH体系吸光度不同的原因:______;②pH=4.0时,体系的吸光度很快达到最大值,之后快速下降。吸光度快速下降的可能原因:______;③研究表明食盐水中I-含量≤0.2
mg•L-1时对离子交换膜影响可忽略。现将1m3含I-浓度为1.47
mg•L-1
的食盐水进行处理,为达到使用标准,理论上至少需要0.05mol•L-1
NaClO溶液___L。(已知NaClO的反应产物为NaCl,溶液体积变化忽略不计)
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、C【解析】
A、碘酒是指单质碘的乙醇溶液,A正确;B、84消毒液的有效成分是NaClO,B正确;C、浓硫酸与二氧化硅不反应,氢氟酸可刻蚀石英制艺术品,C错误;D、装饰材料释放的甲醛会造成污染,D正确;答案选C。2、D【解析】
A.MgO+2HCl=MgCl2+H2O中元素化合价没有发生变化,反应不是氧化还原反应,A不符合题意;B.C+H2O(g)CO+H2中C、H两种元素的化合价都发生了变化,反应属于氧化还原反应,其中C是还原剂,H2O是氧化剂,氧化剂和还原剂不是同一种物质,B不符合题意;C.8NH3+6NO27N2+12H2O中只有N元素的化合价发生了变化,反应属于氧化还原反应,其中NH3是还原剂,NO2是氧化剂,氧化剂和还原剂不是同一种物质,C不符合题意;D.反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑中有O元素化合价的变化,反应属于氧化还原反应,其中Na2O2既是还原剂也是氧化剂,氧化剂和还原剂是同一种物质,D符合题意;故合理选项是D。3、D【解析】
A.稀释硫酸时将浓硫酸缓慢注入蒸馏水中,并不断搅拌,是为了防止浓硫酸溶于水放出的大量的热使液体沸腾飞溅出来,是出于安全考虑,A不符合题意;B.做有毒气体的实验时,进行尾气处理,是出于安全考虑,B不符合题意;C.加热烧瓶里液体时,在烧瓶底部放几片碎瓷片,是为了防止暴沸,是出于安全考虑,C不符合题意;D.向试管里滴加液体时,滴管不能伸入试管内,是为了防止污染试剂,不是出于安全考虑,D符合题意;故答案选D。4、C【解析】
A、v=△c/△t=(1.0−0.2)×10−4mol/L÷4s=2×10-5mol/(L•s),A错误;B、HbO2转化为O2,所以反应物的浓度减少,生成物浓度增加,则正反应速率减少,逆反应速率增加,B错误;C、CO中毒的病人放入高压氧仓中,氧气的浓度增大,平衡向左移动,C正确;D、根据平衡常数K=c(O2)•c(HbCO)/c(CO)•c(HbO2)=10.7×10−4×0.8×10−4/0.2×10−4×0.2×10−4=214,D错误;答案选C。5、A【解析】
A.苯和乙苯,都只含有一个苯环,结构相似,且分子相差2个CH2,是同系物,A正确;B.乙苯中的-CH2CH3上有2个饱和的C原子,饱和碳原子与其周围的原子位置关系类似于CH4,不能所有原子共面,B错误;C.乙苯在高锰酸钾的作用下转化为苯甲酸,是氧化反应,C错误;D.乙苯中的苯环能够与H2反生加成反应,D错误。答案选A。6、D【解析】
A.卤化氢的还原性随着卤素的原子序数的增大而增强,即还原性:HF<HCl<HBr<HI,故A错误;B.为丙烷的球棍模型,丙烷的比例模型为,故B错误;C.同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,金属性逐渐减弱,失电子能力逐渐减弱,故C错误;D.过氧化钠的电子式为,过氧化钠中既含钠离子与过氧根离子形成的离子键,又含O-O共价键,故D正确;答案选D。本题的易错点为A,要注意元素的非金属性越强,对应氢化物的还原性越弱。7、C【解析】
结合题干信息,由图可知,①装置为氯气的制备装置,装置②的目的是除去氯气中的氯化氢,装置③的目的是干燥氯气,装置④为制备无水AlCl3的装置,装置⑤用来收集生成的氯化铝,碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气进入装置⑤中,并吸收过量的氯气防止污染环境,据此分析解答问题。【详解】A.①装置为氯气的制备装置,浓盐酸与MnO2需要在加热的条件下才能反应生成Cl2,缺少加热仪器,A选项错误;B.装置②的目的是除去氯气中的氯化氢,用饱和食盐水,装置③的目的是干燥氯气,用浓硫酸,B选项错误;C.因为Al能与空气中的氧气在加热的条件下发生反应,故点燃④处酒精灯之前需排尽装置中的空气,C选项正确;D.球形干燥管中的碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气进入装置⑤中,并吸收过量的氯气防止污染环境,D选项错误;答案选C。本题考查化学实验方案的评价,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价分析,把握实验原理,明确装置的作用关系为解答题目的关键。8、B【解析】
依据题意,,将苯环理解为凯库勒式(认为单双键交替出现),断开相邻的碳碳双键,即,断开处的碳原子和氧原子形成双键,生成三分子的乙二醛。邻甲基乙苯用凯库勒表示,有两种结构,如图、。断开相连的碳碳双键的方式有不同的反应,如图,;前者氧化得到、,后者得到(重复)、、,有一种重复,则得到的物质共有4这种,B符合题意;答案选B。9、B【解析】
A.生物炼铜利用某些具有特殊本领的细菌能用空气中的氧气氧化硫化铜矿石,把不溶性的硫化铜转化为可溶性的铜盐,使铜的冶炼变得非常简单,而不是将铜矿石中的杂质元素转化为铜元素,故A错误;B.为了防止铁生锈,可对铁制品表面进行“发蓝”处理,即把铁制品浸入热的NaNO2、NaNO3、NaOH混合溶液中,使它的表面氧化生成一层致密的氧化膜(Fe3O4),故B正确;C.锶是活泼金属元素,SrCl2是强酸强碱盐,加热时不发生水解,则以SrCl2•6H2O制取无水SrCl2不必在氯化氢气流中加热,故C错误;D.自然界中含硫矿物分布非常广泛,种类也很多,以单质硫(即游离态)和化合态硫两种形式出现,故D错误;综上所述,答案为B。根据元素周期律,第IIA族元素从上到下,金属性逐渐增强,所以金属性:Ba>Sr>Ca>Mg>Be,则可知SrCl2是强酸强碱盐。10、A【解析】
A.NaHCO3受热分解成Na2CO3、CO2和H2O,Na2CO3与饱和石灰水反应生成CaCO3和NaOH,两步反应均能实现,故A正确;B.NaAlO2与过量盐酸反应生成NaCl、AlCl3和H2O,第二步反应不能实现,故B错误;C.蔗糖中不含醛基,蔗糖不能发生银镜反应,第二步反应不能实现,故C错误;D.Fe与HCl反应生成FeCl2和H2,第二步反应不能实现,故D错误;答案选A。11、C【解析】
A.1LpH=3的亚硫酸溶液中,H+的浓度为10-3mol/L,1L溶液中H+数目为0.001NA,故A错误;B.A1与NaOH溶液反应生成氢气,因未说明气体所处的状态,所以无法计算反应中转移的电子数目,故B错误;C.NO2和N2O4,最简比相同,只计算ag
NO2中质子数即可,一个N含质子数为7,一个氧质子数为8,所以一个NO2分子含质子数为7+2×8=23,agNO2中质子数为NAmol-1=0.5aNA,故C正确;D.1mo1KHCO3晶体中只有钾离子和碳酸氢根离子,阴阳离子数之和为2NA,故D错误;答案是C。12、D【解析】A、己二酸是二元弱酸,第二步电离小于第一步,即Ka1=>Ka2=,所以当pH相等即氢离子浓度相等时>,因此曲线N表示pH与的变化关系,则曲线M是己二酸的第二步电离,根据图像取-0.6和4.8点,=10-0.6mol·L-1,c(H+)=10-4.8mol·L-1,代入Ka2得到Ka2=10-5.4,因此Ka2(H2X)的数量级为10-6,A正确;B.根据以上分析可知曲线N表示pH与的关系,B正确;C.曲线N是己二酸的第一步电离,根据图像取0.6和5.0点,=100.6mol·L-1,c(H+)=10-5.0mol·L-1,代入Ka1得到Ka2=10-4.4,因此HX-的水解常数是10-14/10-4.4<Ka2,所以NaHX溶液显酸性,即c(H+)>c(OH-),C正确;D.根据图像可知当=0时溶液显酸性,因此当混合溶液呈中性时,>0,即c(X2-)>c(HX-),D错误;答案选D。13、C【解析】
化学变化是指有新物质生成的变化,物理变化是指无新物质生成的变化,化学变化和物理变化的本质区别是有无新物质生成。【详解】A、石油裂化的目的是将长链的烷烃裂解后得到短链的轻质液体燃料,是化学变化,故A错误;B、煤干馏是隔绝空气加强热,使之发生复杂的化学变化,得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气等,故B错误;C、海水晒盐是水分的蒸发,没有新物质生成,故C正确;D、高炉炼铁,有新物质铁生成是化学变化,故D错误。故选:C。本题难度不大,根据变化中是有无新物质生成:无新物质生成的变化是物理变化,有新物质生成的变化是化学变化。14、B【解析】
A.过氧化钠溶于水生成氢氧化钠,NaOH和Ca(HCO3)2反应生成CaCO3和H2O,不会产生CO2气体,故A错误;B.过氧化钠固体与溶液中的水反应,生成的NaOH会与Ca(HCO3)2反应,生成碳酸钙白色沉淀,故B正确;C.当Na2O2量较多时,生成的NaOH和Ca(HCO3)2反应后有剩余,会使溶液碱性增强,故C错误;D.当Na2O2量较小时,生成的NaOH较少,没有把Ca(HCO3)2反应完,所得溶液中可能含有HCO3-,故D错误;正确答案是B。本题考查过氧化钠与水的反应及复分解反应,明确物质之间的化学反应及反应中的现象是解答本题的关键,注意饱和溶液中溶剂和溶质的关系来解答。15、C【解析】
A.1molCl2参加反应,可以是自身氧化还原反应,也可以是氯气做氧化剂,转移电子数不一定为2NA,故A错误;B.足量铜与200g98%的浓硫酸充分反应,浓硫酸浓度变稀后不能与铜反应,转移电子数目小于2NA,故B错误;C.1mol镁从游离态变成化合态转移电子数目为2NA,0.01molMg在空气中完全燃烧生成MgO和Mg3N2,转移电子数目为0.02NA,故C正确;D.氦气为单原子分子,氟气为双原子分子,故标况下22.4L氦气和氟气即1mol氦气和氟气所含的原子个数不同,故D错误。答案选C。本题考查阿伏伽德罗常数的分析应用,主要是微粒数的计算,氧化还原反应的电子转移。16、B【解析】
①将X加入足量水中,得到不溶物Y和溶液Z,Y可能为Fe、FeO、CuO、MnO2中的物质,Z可能为KCl和K2CO3中的物质;②取少量Y加入足量浓盐酸,加热,产生黄绿色气体,并有少量红色不溶物,黄绿色气体为氯气,说明Y中含有MnO2,红色不溶物为铜,说明反应后有Cu生成,说明Y中含有的CuO与酸反应生成的CuCl2被置换出来了,可说明Y中还含有Fe,所以Y中含有Fe、CuO、MnO2;③向Z溶液中滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀,可能为氯化银或碳酸银沉淀;④用玻璃棒蘸取溶液Z于广范pH试纸上,试纸呈蓝色,说明溶液呈碱性,一定含有K2CO3,可能含有KCl,由以上分析可知X中一定含有Fe、CuO、MnO2、K2CO3,但不能确定是否含有FeO、KCl。答案选B。二、非选择题(本题包括5小题)17、酚羟基、醛基、醚键CH3OH、浓硫酸、加热4【解析】
(1)根据A的结构简式可知A中所含有的含氧官能团;(2)比较B和C的结构可知,反应②为B与甲醇生成醚的反应,应该在浓硫酸加热的条件下进行;(3)比较C和E的结构可知,D的结构简式为,在D中碳碳双键可与氢气加成,硝基能被氢气还原成氨基,据此答题;(4)根据条件①结构中含4种化学环境不同的氢原子,即有4种位置的氢原子,②能发生银镜反应,说明有醛基,③能和氢氧化钠溶液反应,说明有羧基或酯基或酚羟基,结合
可写出同分异构体的结构;(5)被氧化可生成,与硝酸发生取代反应生成,被还原生成,进而发生缩聚反应可生成。【详解】(1)根据A的结构简式可知A中所含有的含氧官能团为酚羟基、醛基、醚键,故答案为:酚羟基、醛基、醚键;(2)比较B和C的结构可知,反应②为B与甲醇生成醚的反应,应该在浓硫酸加热的条件下进行,故答案为:CH3OH、浓硫酸、加热;(3)比较C和E的结构可知,D的结构简式为,在1molD中碳碳双键可与1mol氢气加成,硝基能被氢气还原成氨基,可消耗3mol氢气,所以共消耗4mol氢气,故答案为:;4;(4)根据条件①结构中含4种化学环境不同的氢原子,即有4种位置的氢原子,②能发生银镜反应,说明有醛基,③能和氢氧化钠溶液反应,说明有羧基或酯基或酚羟基,结合
可知,符合条件的同分异构体的结构为,故答案为:;(5)被氧化可生成,与硝酸发生取代反应生成,被还原生成,进而发生缩聚反应可生成,可设计合成路线流程图为,故答案为:。本题考查有机物的合成,题目难度中等,解答本题的关键是能把握题给信息,根据有机物的官能团判断有机物可能具有的性质。18、甲苯氟原子浓硫酸和浓硝酸、加热取代反应(或硝化反应)吸收反应产生的氯化氢,提高反应物转化率+2Fe+4HCl+2FeCl2+2H2O27613【解析】
A中含有1个苯环,由B的分子式可知A为,则B为,B中的氯原子被氟原子取代生成了C,C的结构简式为,C发生硝化反应生成D,D中硝基被还原成氨基生成E,E与酰氯发生取代反应生成F,F的结构简式为,然后发生硝化反应生成G,结合对应的有机物的结构和性质解答。【详解】(1)由以上分析可知A为甲苯,结构简式为,C中官能团的名称为氟原子,故答案为甲苯;氟原子。(2)③为三氟甲苯的硝化反应,反应条件是在浓硫酸作用下,水浴加热,与浓硝酸发生取代反应,故答案为浓硫酸和浓硝酸、水浴加热;取代反应(或硝化反应)。(3)反应⑤的方程式为,反应中生成了HCl,加入吡啶这样的有机碱,可以消耗产生的氯化氢,促进平衡右移,提高反应转化率,故答案为消耗反应中生成的氯化氢,促进平衡右移,提高产率。(4)由题中转化关系可知反应④的化学方程式为:+2Fe+4HCl+2FeCl2+2H2O,故答案为+2Fe+4HCl+2FeCl2+2H2O。(5)由结构简式可知G的分子式为C11H11O3N2F3,则相对分子质量为276,故答案为276。(6)T(C7H7NO2)是E在碱性条件下的水解产物,显然有1个羧基,它的同分异构体,要求:①—NH2直接连在苯环上②能与新制氢氧化铜悬浊液共热产生红色固体,说明结构中含有醛基。分析可知,T符合条件的同分异构体分两大类:一类是苯环上有2个取代基:—NH2和HCOO—,在苯环上按邻、间、对排列方式共有3种,另一类是苯环上有3个取代基:—OH、—CHO、—NH2,3个不同的取代基在苯环上的排列方式共有10种结构,所以一共有13种符合条件的同分异构体。其中核磁共振氢谱上有4组峰,且峰面积比为1:2:2:2的物质的结构简式为:,故答案为13;。(6)由目标产物逆推,需要合成氨基,推知原料要先发生硝化,引入硝基,再还原得到氨基,氨基与酰氯发生取代反应生成目标产物,合成路线为:,故答案为。有机推断应以特征点为解题突破口,按照已知条件建立的知识结构,结合信息和相关知识进行推理、计算、排除干扰,最后做出正确推断。一般可采用顺推法、逆推法、多法结合推断。19、冷凝管2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑或2H2O=2H2O+O2↑2PCl3+O2=2POCl3加快反应速率,同时防止PCl3气化,逸出损失b当加入最后一滴NH4SCN溶液,溶液刚好变为红色,且红色半分钟内不褪色AgCl(s)+SCN-(aq)AgSCN(s)+Cl-(aq)偏小【解析】
根据实验目的及装置图中反应物的状态,分析装置的名称及装置中的相关反应;根据滴定实验原理及相关数据计算样品中元素的含量,并进行误差分析。【详解】(1)根据装置图知,仪器a的名称是冷凝管;根据实验原理及装置中反应物状态分析知,装置A为用固体和液体制备氧气的装置,可以是过氧化钠与水反应,也可能是双氧水在二氧化锰催化下分解,化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑或2H2O=2H2O+O2↑,故答案为:冷凝管;2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑或2H2O=2H2O+O2↑;(2)装置C中为PCl3与氧气反应生成POCl3的反应,化学方程式为2PCl3+O2=2POCl3,故答案为:2PCl3+O2=2POCl3;(3)通过加热可以加快反应速率,但温度不易太高,防止PCl3气化,影响产量,则C装置易控制反应在60℃∼65℃进行,故答案为:加快反应速率,同时防止PCl3气化,逸出损失;(4)①用cmol⋅L−1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点,当滴定达到终点时NH4SCN过量,加NH4Fe(SO4)2作指示剂,Fe3+与SCN−反应溶液会变红色,半分钟内不褪色,即可确定滴定终点;故答案为:b;当加入最后一滴NH4SCN溶液,溶液刚好变为红色,且红色半分钟内不褪色;②用cmol/LNH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点,记下所用体积VmL,则过量Ag+的物质的量为V∙c×10−3mol,与Cl−反应的Ag+的物质的量为0.1000mol/L×0.04L−Vc×10−3mol=(4−Vc)×10−3mol,则Cl元素的质量百分含量为,故答案为:;③已知:Ksp(AgCl)=3.2×10−10,Ksp(AgSCN)=2×10−12,则AgSCN沉淀的溶解度比AgCl小,可加入硝基苯用力摇动,使AgCl沉淀表面被有机物覆盖,避免在滴加NH4SCN时,将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀;若无此操作,NH4SCN与AgCl反应生成AgSCN沉淀,反应为:AgCl(s)+SCN-(aq)AgSCN(s)+Cl-(aq);则滴定时消耗的NH4SCN标准液的体积偏多,即银离子的物质的量偏大,则与氯离子反应的银离子的物质的量偏小,所以测得的氯离子的物质的量偏小;故答案为:AgCl(s)+SCN-(aq)AgSCN(s)+Cl-(aq);偏小。20、在三颈烧瓶中收集满氨气,关闭止水夹a,打开止水夹b,用热毛巾敷在三颈烧瓶底部氨气中混有空气(或其他合理答案)碱式滴定管AD2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+H2ODEC无尾气处理装置用氨气检验氯气管道是否漏气取F装置中的固体物质溶于水配成溶液,测定溶液的pH,若pH<7,可证明NH3·H2O为弱碱(或其他合理答案)【解析】
(1)使装置I中产生的氨气溶于水,三颈烧瓶内形成气压差;(2)集气时有空气混入,空气中氧气、氮气不溶于水,则三颈烧瓶未充满水;氨水溶液呈碱性;依据酸碱中和滴定原理及弱电解质电离平衡常数K(NH3⋅H2O)=;(3)可用氯化氨与熟石灰制取氨气;(4)装置A制取氨气,可用氯化氨与熟石灰,D装置中盛放的碱石灰,用来干燥氨气;E装置中盛放的饱和食盐水,用来除去氯气中混有的氯化氢气体;根据气体的制备、除杂、混合反应及尾气吸收的顺序安装反应装置;(5)根据氯气与氨气反应生成氯化铵和氮气的现象可知F装置中的反应的一种工业用途;(6)根据氯化铵溶液呈酸性可证明NH3•H2O为弱碱。【详解】(1)在三颈烧瓶中收集满氨气,关闭止水夹a,打开止水夹b,用热毛巾敷在三颈烧瓶底部,进而使装置II中三颈烧瓶内形成喷泉;(2)氨气极易溶于水,全为氨气可充满烧瓶,若混有空气,则水不能充满;用碱式滴定管量取氨水至锥形瓶中;A.酸滴定碱,生成氯化铵溶液显酸性,则可用甲基橙做指示剂,A项正确;B.NH3•H2O为弱碱,若氨水与盐酸恰好中和,则溶液生成的氯化铵盐溶液显酸性,pH<7,则当pH=7.0时,氨水过量,B项错误;C.酸式滴定管未用盐酸润洗,由c(NH3•H2O)=分析可知,V(HCl)大,则测定结果偏高,C项错误;D.设氨水的物质的量浓度为c,则:c×20mL=0.05000mol/L×22.40mL,解得c(NH3⋅H2O)=0.045mol/L,弱电解质电离平衡常数K(NH3⋅H2O)=,pH=11的氨水中c(OH−)=0.001mol/L,c(OH−)≈c(NH4+)=0.001mol/L,则:K(NH3⋅H2O)===2.2×10−5,D项正确;故答案为氨气中混有空气(或其他合理答案);碱式滴定管;AD;(3)可用装置A制取氨气,发生反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+H2O;(4)装置A制取氨气,可用氯化氨与熟石灰,D装置中盛放的碱石灰,用来干燥氨气;E装置中盛放的饱和食盐水,用来除去氯气中混有的氯化氢气体;C装置用来干燥氯气,然后在F中混合反应,则连接顺序为A→D→F、C←E←B,整套
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