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文档简介
2026届汉中市重点中学化学高三上期末复习检测试题注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。3.考试结束后,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、高铁酸钾(K2FeO4)是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂,制备流程如图所示:下列叙述错误的是A.用K2FeO4作水处理剂时,既能杀菌消毒又能净化水B.反应I中尾气可用FeCl2溶液吸收再利用C.反应II中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2D.该条件下,物质的溶解性:Na2FeO4<K2FeO42、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X的最外层电子数之和与Z的最外层电子数相等,Y在周期表中族序数与周期数相等,ZW2是一种新型的自来水消毒剂。下列说法错误的是A.W2的沸点比Z2的沸点低B.XYW2的水溶液呈碱性C.W、X形成的化合物一定只含离子键D.X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间均能发生反应3、化学与生活密切相关,下列有关说法错误的是A.Cu2+为重金属离子,故CuSO4不能用于生活用水消毒B.卤水煮豆腐是Mg2+、Ca2+等使蛋白质胶体发生凝聚过程C.纯碱溶液可以洗涤餐具上的油渍D.油漆刷在钢铁护栏表层用来防止金属锈蚀4、下列说法正确的是A.氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能B.反应4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)常温下可自发进行,该反应为吸热反应C.3molH2与1molN2混合反应生成NH3,转移电子的数目小于6×6.02×1023D.在酶催化淀粉水解反应中,温度越高淀粉水解速率越快5、室温下,取一定量冰醋酸,进行如下实验:①将冰醋酸配制成0.1mol·L-1醋酸溶液;②取20mL①所配溶液,加入amL0.1mol·L-1NaOH溶液,充分反应后,测得溶液pH=7;③向②所得溶液中继续滴加稀盐酸,直至溶液中n(Na+)=n(Cl-)。下列说法正确的是A.①中:所得溶液的pH=1B.②中:a=20C.③中:所得溶液中c(CH3COO-)<c(H+),且pH<7D.①与③所得溶液相比,等体积时所含CH3COOH分子数目相等6、某烃的含氧衍生物的球棍模型如图所示下列关于该有机物的说法正确的是()A.名称为乙酸乙酯B.显酸性的链状同分异构体有3种C.能发生取代、加成和消除反应D.能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色,且原理相同7、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是A.含1molH2SO4的浓硫酸和足量的锌完全反应,转移的电子数为2NAB.常温下1L0.1mol·L-1NH4NO3溶液中的氮原子数为0.2NAC.标准状况下2.24L己烷分子中含有1.9NA对共用电子D.以Mg、Al为电极,NaOH溶液为电解质溶液的原电池中,导线上经过NA个电子,则正极放出H2的体积为11.2L8、下列表示不正确的是()A.CO2的电子式 B.Cl2的结构式Cl—ClC.CH4的球棍模型 D.Cl-的结构示意图9、阿伏加德罗常数为NA。关于l00mLlmol/L的Fe2(SO4)3溶液,下列说法正确是A.加NaOH可制得Fe(OH)3胶粒0.2NAB.溶液中阳离子数目为0.2NAC.加Na2CO3溶液发生的反应为3CO32-+2Fe3+=Fe2(CO3)3↓D.Fe2(SO4)3溶液可用于净化水10、下列有关实验的描述正确的是:A.要量取15.80mL溴水,须使用棕色的碱式滴定管B.用pH试纸检测气体的酸碱性时,需要预先润湿C.溴苯中混有溴,加入KI溶液,振荡,用汽油萃取出碘D.中和热测定时环形玻璃搅拌棒要不断顺时针搅拌,主要目的是为了充分反应11、下列物质的转化在给定条件下能实现的是()A.SiO2H2SiO3Na2SiO3B.饱和食盐水NaHCO3(s)Na2CO3(s)C.海水Mg(OH)2(s)MgCl2(aq)Mg(s)D.NH3N2HNO312、工业上合成乙苯的反应如下。下列说法正确的是A.该合成反应属于取代反应 B.乙苯分子内的所有C、H原子可能共平面C.乙苯的一溴代物有5种 D.苯、乙烯和乙苯均可使酸性高猛酸钾溶液褪色13、下列指定反应的离子方程式正确的是()A.向苯酚钠溶液中通入少量CO2:2C6H5O-+CO2+H2O→2C6H5OH+CO32-B.向NaNO2溶液中滴加酸性KMnO4溶液:5NO2-+2MnO4-+3H2O=5NO3-+2Mn2++6OH-C.向AlCl3溶液中滴加过量氨水:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+D.NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应至中性:H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O14、萜类化合物广泛存在于动植物体内,某萜类化合物如下图所示,下列说法正确的是A.此萜类化合物的化学式为C10H14OB.该有机物属于芳香烃C.分子中所有碳原子均处于同一平面上D.在浓硫酸、加热条件下,可生成两种芳香烯烃15、中华传统文化蕴含着很多科学知识。下列说法错误的是A.“司南之档(勺),投之于地,其柢(柄)指南”。司南中“构”所用材质为Fe2O3B.“水声冰下咽,沙路雪中平”未涉及化学变化C.“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味。”文中的“气”是指乙烯D.“含浆似注甘露钵,好与文园止消渴”说明柑橘糖浆有甜味,可以止渴16、我国某科研团队设计了一种新型能量存储/转化装置(如图所示),闭合K2、断开K1时,制氢并储能。下列说法正确的是A.制氢时,X电极附近pH增大B.断开K2、闭合K1时,装置中总反应为Zn+2NiOOH+2H2O=Zn(OH)2+2Ni(OH)2C.断开K2、闭合K1时,K+向Zn电极移动D.制氢时,每转移0.1NA电子,溶液质量减轻0.1g二、非选择题(本题包括5小题)17、某抗结肠炎药物有效成分的合成路线如图(部分反应略去试剂和条件):已知:a.b.根据以上信息回答下列问题:(1)烃A的结构简式是__________。(2)①的反应条件是__________;②的反应类型是____________。(3)下列对抗结肠炎药物有效成分可能具有的性质推测正确的是__________。A.水溶性比苯酚好,密度比苯酚的大B.能发生消去反应C.能发生聚合反应D.既有酸性又有碱性(4)E与足量NaOH溶液反应的化学方程式是________________________________.(5)符合下列条件的E的同分异构体有________________种,其中核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比3∶1∶1∶1的异构体的结构简式为___________________。a.与E具有相同的官能团b.苯环上的一硝基取代产物有两种(6)已知易被氧化,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。据此设计以A为原料制备高分子化合物的合成路线______。(无机试剂任选)18、药物瑞德西韦(Remdesivir))对2019年新型冠状病毒(2019-nCoV)有明显抑制作用;K为药物合成的中间体,其合成路线如图:已知:①R—OHR—Cl②回答下列问题:(1)A的化学名称为___。由A→C的流程中,加入CH3COCl的目的是___。(2)由G→H的化学反应方程式为___,反应类型为___。(3)J中含氧官能团的名称为___。碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳原子称为手性碳原子,则瑞德西韦中含有___个手性碳原子。(4)X是C的同分异构体,写出一种满足下列条件的X的结构简式___。①苯环上含有硝基且苯环上只有一种氢原子;②遇FeCl3溶液发生显色反应;③1mol的X与足量金属Na反应可生成2gH2。(5)设计以苯甲醇为原料制备化合物的合成路线(无机试剂任选)___。19、高锰酸钾是常用的氧化剂。某化学小组在实验室以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备KMnO4,下图是实验室制备高锰酸钾的操作流程。已知:温度溶解度/gK2CO3KHCO3KMnO420℃11133.76.38请回答:(1)反应①的化学方程式为______________________________________,加热软锰矿、KClO3和KOH固体,除三脚架、玻璃棒、泥三角和铁坩埚外,还用到的仪器有___,不采用瓷坩埚而选用铁坩埚的理由是______________(2)反应②中氧化产物与还原产物的物质的量之比为___________________;上述流程中可以循环利用的物质是__________________________。(3)实验时,从滤液中得到KMnO4晶体的实验操作a为___________________,若CO2过量会生成KHCO3,导致得到的KMnO4产品的纯度降低其原因是________。20、废旧电池中的Zn、Mn元素的回收,对环境保护有重要的意义。锌锰干电池的负极是作为电池壳体的金属锌,正极是被二氧化锰和碳粉包围的石墨电极,电解质是氯化锌和氯化铵的糊状物,该电池放电过程中产生MnOOH。I.回收锌元素,制备ZnCl2步骤一:向除去壳体及石墨电极的黑色糊状物中加水,搅拌,充分溶解,经过滤分离得固体和滤液;步骤二:处理滤液,得到ZnCl2·xH2O晶体;步骤三:将SOCl2与ZnCl2·xH2O晶体混合制取无水ZnCl2。制取无水ZnCl2,回收剩余的SOCl2并验证生成物中含有SO2(夹持及加热装置略)的装置如下:已知:SOCl2是一种常用的脱水剂,熔点-105℃,沸点79℃,140℃以上时易分解,与水剧烈水解生成两种气体。(1)接口的连接顺序为a→___→____→h→i→___→___→___→e。(2)三颈烧瓶中反应的化学方程式:____。(3)步骤二中得到ZnCl2·xH2O晶体的操作方法:___。(4)验证生成物中含有SO2的现象为:___。II.回收锰元素,制备MnO2(5)步骤一得到的固体经洗涤,初步蒸干后进行灼烧,灼烧的目的____。III.二氧化锰纯度的测定称取1.0g灼烧后的产品,加入1.34g草酸钠(Na2C2O4)固体,再加入足量的稀硫酸并加热(杂质不参与反应),充分反应后冷却,将所得溶液转移到100mL容量瓶中用蒸馏水稀释至刻度线,从中取出10.00mL,用0.0200mol/L高锰酸钾溶液进行滴定,滴定三次,消耗高锰酸钾溶液体积的平均值为10.00mL。(6)写出MnO2溶解反应的离子方程式___。(7)产品的纯度为____。21、甲烷是天然气的主要成分,是一种重要的清洁能源和化工原料。(1)用煤制天然气时会发生多个反应,通过多种途径生成CH4。已知:C(s)十2H2(g)CH4(g)△H=-73kJ/mol2CO(g)C(s)+CO2(g)△H=-171kJ/molCO(g)十3H2(g)CH4(g)+H2O(g)△H=-203kJ/mol。写出CO(g)与H2O(g)反应生成H2(g)和CO2(g)的热化学方程式____________。(2)天然气中含有H2S杂质,某科研小组用氨水吸收得到NH4HS溶液,已知T℃k(NH3·H2O)=1.74×10-5;k1(H2S)=1.07×10-7,k2(H2S)=1.74×10-13,NH4HS溶液中所含粒子浓度大小关系正确的是____________。Ac(NH4+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)Bc(HS-)>c(NH4+)>(S2-)>c(H+)Cc(NH4+)>c(HS-)>c(H2S)>c(H+)Dc(HS-)>c(S2-)>c(H+)>c(OH-)(3)工业上常用CH4与水蒸气在一定条件下来制取H2,其原理为:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)①一定温度时,在一个体积为2L的恒容密闭容器中,加入1molCH4和1.4mol水蒸气发生上述反应,5min后达平衡,生成0.2molCO,用H2表示该反应的速率为____________。此反应的平衡常数为____________(结果保留到小数点后三位)。②下列说法中能说明此反应达到平衡状态的是____________。A体系的压强不再发生变化B生成1molCH4的同时消耗3molH2C各组分的物质的量浓度不再改变D体系的密度不再发生变化E反应速率V(CH4):V(H2O):u(CO):u(H2)=1:1:1:3(4)甲醇水蒸气重整制氢反应:CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH=+49kJ/mol。某温度下,将[n(H2O):n(CH3OH)]=1:1的原料气充入恒容密闭容器中,初始压强为p1,反应达到平衡时总压强为p2,则平衡时甲醇的转化率为____________。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
A.K2FeO4具有强氧化性,可用于杀菌消毒,还原产物为Fe3+,Fe3+水解生成具有吸附性的氢氧化铁胶体,可达到净水的目的,A叙述正确,但是不符合题意;B.反应I中尾气Cl2为,可与FeCl2继续反应生成FeCl3,B叙述正确,但是不符合题意;C.反应II中的反应方程式为3NaClO+10NaOH+2FeCl3=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O,氧化剂是NaClO,还原剂是2FeCl3,所以反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2,C叙述正确,但是不符合题意;D.向饱和的KOH溶液中加入Na2FeO4,K2FeO4晶体析出,说明该条件下,物质的溶解性:Na2FeO4>K2FeO4,D叙述错误,但是符合题意;答案选D。2、C【解析】
Y在周期表中族序数与周期数相等,Y是Al元素;ZW2是一种新型的自来水消毒剂,ZW2是ClO2,即Z是Cl元素、W是O元素;W、X的最外层电子数之和与Z的最外层电子数相等,则X的最外层电子数是1,W、X、Y、Z的原子序数依次增大,所以X是Na元素。【详解】A.O2、Cl2的结构相似,Cl2的相对分子质量大,所以Cl2沸点比O2的沸点高,故A正确;B.NaAlO2是强碱弱酸盐,水溶液呈碱性,故B正确;C.Na、O形成的化合物Na2O2中含离子键和非极性共价键,故C错误;D.Al(OH)3是两性氢氧化物、NaOH是强碱、HClO4是强酸,所以NaOH、Al(OH)3、HClO4两两之间均能发生反应,故D正确;选C。【点睛】本题考查结构、性质、位置关系应用,根据元素的性质以及元素的位置推断元素为解答本题的关键,注意对元素周期律的理解,较好的考查学生分析推理能力。3、A【解析】A.Cu2+为重金属离子,能使蛋白质变性,故CuSO4能用于生活用水消毒,A错误;B.卤水煮豆腐是Mg2+、Ca2+等使蛋白质胶体发生凝聚过程,B正确;C.纯碱溶液显碱性,可以洗涤餐具上的油渍,C正确;D.油漆刷在钢铁护栏表层隔绝空气,用来防止金属锈蚀,D正确,答案选A。4、C【解析】
A项,氢氧燃料电池放电时化学能不能全部转化为电能,理论上能量转化率高达85%~90%,A项错误;B项,反应4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)的ΔS0,该反应常温下可自发进行,该反应为放热反应,B项错误;C项,N2与H2的反应为可逆反应,3molH2与1molN2混合反应生成NH3,转移电子数小于6mol,转移电子数小于66.021023,C项正确;D项,酶是一类具有催化作用的蛋白质,酶的催化作用具有的特点是:条件温和、不需加热,具有高度的专一性、高效催化作用,温度越高酶会发生变性,催化活性降低,淀粉水解速率减慢,D项错误;答案选C。【点睛】本题考查燃料电池中能量的转化、化学反应自发性的判断、可逆的氧化还原反应中转移电子数的计算、蛋白质的变性和酶的催化特点。弄清化学反应中能量的转化、化学反应自发性的判据、可逆反应的特点、蛋白质的性质和酶催化的特点是解题的关键。5、C【解析】
A.因为醋酸是弱酸,故①中0.1mol/L的醋酸pH>1,A错误;B.若②中a=20,则醋酸和氢氧化钠恰好反应生成醋酸钠,醋酸钠水解显碱性,B错误;C.③中溶液的电荷守恒为:,结合,故,所以,,pH<7,C正确;D.①与③所得溶液相比,③相当于向①中加入了氯化钠溶液,越稀越电离,故等体积时③中醋酸分子数少,D错误;答案选C。6、B【解析】
由结构模型可知有机物为CH3COOCH=CH2,含有酯基,可发生取代反应,含有碳碳双键,可发生加成、加聚和氧化反应,以此解答该题。【详解】A.有机物为CH3COOCH=CH2,不是乙酸乙酯,故A错误;B.该化合物的链状同分异构体中,显酸性的同分异构体有CH2=CHCH2COOH、CH3CH=CHCOOH、CH2=CH(CH3)COOH,共3种,故B正确;C.含有酯基,可发生水解反应,含有碳碳双键,可发生加成反应,不能发生消去反应,故C错误;D.含有碳碳双键,能使溴水褪色是发生了加成反应,与酸性高锰酸钾反应是发生了氧化还原反应,故原理不同,故D错误;答案选B。7、B【解析】
A.含1molH2SO4的浓硫酸和足量的锌先发生反应:2H2SO4(浓)+Zn=ZnSO4+SO2↑+2H2O,该反应中消耗1molH2SO4,转移的电子数为NA,硫酸浓度下降后,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,该反应中消耗1molH2SO4,转移的电子数为2NA,则含1molH2SO4的浓硫酸和足量的锌完全反应,转移的电子数介于NA和2NA之间,A错误;B.常温下1L0.1mol·L-1NH4NO3溶液中含有铵离子、一水合氨分子以及硝酸根离子,因为N元素守恒,所以氮原子总数为0.2NA,B正确;C.1摩尔己烷分子含19NA对共用电子,然而标准状况下己烷呈液态,2.24L己烷分子物质的量并不是1mol,故C错误;D.该原电池中,导线上经过NA个电子时,则正极放出H2的物质的量为0.5mol,但是不知道温度和压强条件,故体积不一定为11.2L,D错误;答案选B。【点睛】C、D容易错,往往误以为1mol物质的体积就是22.4L,换算时,一定要明确物质是不是气体,求气体体积时一定要注意气体所处的状态。8、C【解析】
A.CO2分子中存在两个双键,其电子式为,A正确;B.Cl2分子中只有单键,故其结构式为Cl—Cl,B正确;C.CH4的空间构型为正四面体,其比例模型为,C不正确;D.Cl-的结构示意图为,D正确。故选C。9、D【解析】
A.Fe2(SO4)3加NaOH反应生成Fe(OH)3沉淀,而不是胶粒,故A错误;B.l00mLlmol/L的Fe2(SO4)3溶液中n[Fe2(SO4)3]=1mol∙L−1×0.1L=0.1mol,n(Fe3+)=0.2mol,铁离子水解Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,根据水解方程式得到溶液中阳离子数目大于0.2NA,故B错误;C.加Na2CO3溶液发生双水解生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体,其反应为3CO32−+2Fe3++3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑,故C错误;D.Fe2(SO4)3溶液水解生成胶体,胶体具有吸附杂质功能,起净水功能,因此可用于净化水,故D正确。综上所述,答案为D。【点睛】铁离子与碳酸根、碳酸氢根、偏铝酸根、硅酸根等离子要发生双水解反应。10、B【解析】
A.溴水可氧化橡胶,应选酸式滴定管,故A错误;B.气体溶于水后才能显示一定的酸碱性,因此,用pH试纸检测气体的酸碱性时,需要预先润湿,故B正确;C.溴与KI反应生成的碘易溶于溴苯,汽油与溴苯互溶,无法萃取,应选NaOH溶液充分洗涤、分液,故C错误;D.环形玻璃搅拌棒应该上下移动,进行搅拌,温度计插在玻璃环中间,无法旋转搅拌棒,故D错误;答案选B。11、B【解析】
A.SiO2和水不反应,不能实现SiO2H2SiO3的转化,故不选A;B.饱和食盐水通入氨气、二氧化碳生成NaHCO3沉淀,过滤后,碳酸氢钠加热分解为碳酸钠、二氧化碳和水,故选B;C.电解氯化镁溶液生成氢气、氯气、氢氧化镁,不能实现MgCl2(aq)Mg(s),故不选C;D.NH3催化氧化生成NO,NO和氧气反应生成NO2,NO2与水反应生成硝酸,不能实现NH3N2,故不选D。12、C【解析】
A.乙烯分子中碳碳双键变为碳碳单键,一个碳原子链接苯环,一个碳原子链接H原子,属于加成反应,故A错误;B.根据甲烷的空间结构分析,乙基中的碳原子和氢原子不可能共面,所以乙苯分子内的所有C、H原子不可能共平面,故B错误;C.苯环有3种H,乙基有2种H,则乙苯的一溴代物有共有5种,故C正确;D.乙烯和乙苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,苯不可以,故D错误;故选C。【点睛】记住常见微粒的空间结构,如甲烷:正四面体,乙烯和苯:平面结构,乙炔:直线结构,运用类比迁移的方法分析原子共面问题,注意题干中“一定”,“可能”的区别。13、C【解析】
A.因为酸性强弱关系为H2CO3>C6H5OH>HCO3-,所以即使通入过量的CO2也不会有CO32-生成:C6H5O-+CO2+H2O―→C6H5OH+HCO3-。A项错误;B.因为是酸性溶液,所以产物中不会有OH-生成,正确的反应方程式为5NO2-+2MnO4-+6H+===5NO3-+2Mn2++3H2O。B项错误;C.Al(OH)3不能与氨水反应,所以该离子方程式是正确的,C项正确;D.离子方程式不符合物质[Ba(OH)2]的组成,正确的离子方程式为2H++SO42-+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O。D项错误;答案选C。【点睛】离子方程式正误判断题中常见错误:(1)不能正确使用分子式与离子符号;(2)反应前后电荷不守恒;(3)得失电子不守恒;(4)反应原理不正确;(5)缺少必要的反应条件;(6)不符合物质的组成;(7)忽略反应物用量的影响等。14、A【解析】
A.由萜类化合物的结构简式可知分子式为C10H14O,故A正确;B.萜类化合物中含有氧元素,属于芳香化合物,不属于芳香烃,故B错误;C.萜类化合物中含有4个饱和碳原子,所有碳原子不可能处于同一平面上,故C错误;D.萜类化合物含有羟基,与羟基相连的碳原子上含有的两个甲基是等效的,在浓硫酸、加热条件下,只能生成一种芳香烯烃,故D错误;故选A。【点睛】判断分子中共线、共面原子数的技巧1.任何两个直接相连的原子在同一直线上。2.任何满足炔烃结构的分子,其所有4个原子在同一直线上。3.苯环对位上的2个碳原子及与之相连的2个氢原子共4个原子一定在一条直线上。4.典型所有的原子一定共平面的有:CH2=CH2、CHCH、苯;可能共平面的有:CH2=CH—CH=CH2、。5.只要出现CH4、—CH3或—CX3等,即只要出现饱和碳原子,所有原子肯定不能都在同一平面上。15、A【解析】
A项、Fe3O4俗称磁性氧化铁,具有磁性,则司南中“杓”所用材质为Fe3O4,故A错误;B项、“水声冰下咽,沙路雪中平”的意思是流水在冰层下发出低咽的声响,原来崎岖不平的沙路铺上厚厚的积雪也显得很平坦,文中所述未涉及化学变化,故B正确;C项、乙烯能作水果的催熟剂,故C正确;D项、“含浆似注甘露钵,好与文因止消渴”说明柑橘糖浆含有葡萄糖,有甜味,可以起到“止消渴”的作用,故D正确。故选A。【点睛】本题考查的化学与生活,试题以传统文化为载体考查利用所学化学知识解释生产、生活中化学问题能力,掌握常见物质的性质及用途是解答关键。16、B【解析】
A.X电极为电解池阳极时,Ni元素失电子、化合价升高,故X电极反应式为Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O,X电极附近pH减小,故A错误;B.断开K2、闭合K1时,构成原电池,供电时,X电极作正极,发生还原反应,氧化剂为NiOOH,Zn作负极,发生氧化反应,装置中总反应为Zn+2NiOOH+2H2O=Zn(OH)2+2Ni(OH)2,故B正确;C.断开K2、闭合K1时,构成原电池,X电极作正极,Zn作负极,阳离子向正极移动,则K+向X电极移动,故C错误;D.制氢时,为电解池,Pt电极上产生氢气,Pt电极反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,X电极反应式为:Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O,根据电极反应,每转移0.1NA电子,溶液质量基本不变,故D错误;答案选B。二、非选择题(本题包括5小题)17、Fe或FeCl3取代反应或硝化反应ACD4或【解析】
E的结构简式中含有1个-COOH和1个酯基,结合已知a,C到D为C中的酚羟基上的氢,被-OCCH3替代,生成酯,则D到E是为了引入羧基,根据C的分子式,C中含有酚羟基和苯环,结合E的结构简式,则C为,D为。A为烃,与Cl2发生反应生成B,B为氯代烃,B与氢氧化钠发生反应,再酸化,可知B为氯代烃的水解,引入羟基,则A的结构为,B为。E在NaOH溶液中反应酯的水解反应,再酸化得到F,F的结构简式为,根据已知b,则G中含有硝基,F到G是为了引入硝基,则G的结构简式为。【详解】(1)根据分析A的结构简式为;(2)反应①为在苯环上引入一个氯原子,为苯环上的取代反应,反应条件为FeCl3或Fe作催化剂;反应②F到G是为了引入硝基,反应类型为取代反应或硝化反应;(3)抗结肠炎药物有效成分中含有氨基、羧基和酚羟基,具有氨基酸和酚的性质;A.三个官能团都是亲水基,相对分子质量比苯酚大,所以水溶性比苯酚好,密度比苯酚的大,A正确;B.与苯环相连的羟基不能发生消去反应,可以发生氧化反应;该物质含有氨基(或羟基)和羧基,可以发生缩聚反应;该物质含有羧基和羟基酯化反应等,B错误;C.含有氨基和羧基及酚羟基,所以能发生聚合反应,C正确;D.氨基具有碱性、羧基具有酸性,所以既有酸性又有碱性,D正确;答案为:ACD;(4)E中的羧基可以与NaOH反应,酯基也可以与NaOH反应,酯基水解得到的酚羟基也能与NaOH反应,化学方程式为;(5)符合下列条件:a.与E具有相同的官能团,b.苯环上的一硝基取代产物有两种;则苯环上有两个取代基处,且处于对位:如果取代基为-COOH、-OOCCH3,处于对位,有1种;如果取代基为-COOH、-COOCH3,处于对位,有1种;如果取代基为-COOH、-CH2OOCH,处于对位,有1种;如果取代基为HCOO-、-CH2COOH,处于对位,有1种;所以符合条件的有4种;若核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比3:1:1:1的异构体的结构简式为或;(6)目标产物为对氨基苯甲酸,—NH2可由硝基还原得到,-COOH可由-CH3氧化得到。由于-NH2容易被氧化,因此在-NO2还原成氨基前甲基需要先被氧化成-COOH。而两个取代基处于对位,但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,因此-CH3被氧化成-COOH前,需要先引入-NO2,则合成路线为。18、苯酚保护羟基,防止被氧化HCHO+HCN加成反应酯基5或【解析】
A发生信息1的反应生成B,B发生硝化取代反应生成C,根据C的结构简式可知,B为,A为;D发生信息1的反应生成E,E中含两个Cl原子,则E为,E和A发生取代反应生成F,G发生信息2的反应生成H,H发生取代反应,水解反应得到I,根据I结构简式可知H为HOCH2CN,G为HCHO,I发生酯化反应生成J,F与J发生取代反应生成K,J为,结合题目分析解答;(7)的水解程度为:,结构中的-COOH可由-CN酸性条件下水解得到,而与HCN发生加成反应可生成,再结合苯甲醇催化氧化即可生成苯甲醛,据此分析确定合成路线。【详解】(1)由上述分析可知,A为,其化学名称为:苯酚;酚羟基具有弱还原性,能够被浓硫酸氧化,因此加入CH3COCl的目的是保护羟基,防止被氧化;(2)H为HOCH2CN,G为HCHO,由G生成H的化学反应方程式为:HCHO+HCN;反应中醛基中不饱和键生成饱和化学键,属于加成反应;(3)J为,其含氧官能团为酯基;瑞德西韦中碳原子位置为:,一共有5个手性碳原子;(4)C是对硝基乙酸苯酯,X是C的同分异构体,X的结构简式满足下列条件:①苯环上含有硝基且苯环上只有一种氢原子;②遇FeCl3溶液发生显色反应;③1mol的X与足量金属Na反应可生成2gH2(即1mol),则含有两个羟基,根据不饱和度知还存在-CH=CH2,该分子结构对称,符合条件的结构简式为:或;(5)根据上述分析可知,该合成路线可为:。19、(1)KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O酒精灯、坩埚钳瓷坩埚中的SiO2会与KOH发生反应2:1KOH、MnO2蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥KHCO3的溶解度较小,滤液蒸发浓缩降温结晶时KHCO3会随KMnO4一同结晶析出【解析】
以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备KMnO4晶体,软锰矿固体和KOH固体混合在铁坩埚中煅烧,得到墨绿色熔块,为K2MnO4,冷却后溶于水其水溶液呈深绿色,这是锰酸根在碱溶液中的特征颜色,边加热边通入适量二氧化碳气体,调节溶液pH趁热过滤得到MnO2和KMnO4溶液,冷却结晶得到KMnO4晶体。⑴加热条件下,MnO2、KOH和KClO3反应生成K2MnO4、KCl、H2O,熔融固体物质需要在坩埚内加热,加热熔融物含有碱性物质KOH应该用铁坩埚;瓷坩埚中的二氧化硅和强碱反应,坩埚被腐蚀;⑵工艺流程可知,CO2使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入CO2太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、KMnO4;氧化还原反应中的氧化剂是元素化合价降低的物质,还原剂是元素化合价升高的物质,结合化学方程式定量关系和电子守恒计算;流程中需要加入的物质在后面有生成该物质,该物质可以循环利用;⑶从滤液中得到物质的方法是浓缩蒸发,冷却结晶,过滤或抽滤得到晶体;工艺流程可知,二氧化碳使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入二氧化碳太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、高锰酸钾;【详解】(1).加热条件下,MnO2、KOH和KClO3反应生成K2MnO4、KCl、H2O,反应的化学方程式为3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O;加热软锰矿、KClO3和KOH固体混合物时,由于KOH会与瓷坩埚中的SiO2发生反应:2KOH+SiO2K2SiO3+H2O腐蚀坩埚,而不与Fe发生反应,所以要用铁坩埚;故答案为KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O;酒精灯、坩埚钳;瓷坩埚中的SiO2会与KOH发生反应;(2).由流程图可知,二氧化碳使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入二氧化碳太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、KMnO4,在加热浓缩时,会有KHCO3和KMnO4晶体一起析出,实验中通入适量二氧化碳时体系中可能发生反应的离子方程式为:3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2↓+2CO32-,2OH-+CO2=CO32-+H2O,其中氧化还原反应中氧化剂和还原剂都是KMnO4,所以氧化剂和还原剂的质量比即为反应的物质的量之比为1:2,调节溶液pH过程中,所得氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1;从流程图可以看出,需要加入的物质有MnO2、KOH、KClO3、CO2(水可以不考虑),反应中又生成KOH、MnO2,故KOH、MnO2是可以循环利用的物质,故答案为:2:1;KOH、MnO2;(3).依据流程中的信息,滤液中含有大量的高锰酸钾和碳酸钾,再根据表中的溶解度数据可知,高锰酸钾在室温下的溶解度较小,而碳酸钾的溶解度很大,因此,从滤液中得到KMnO4晶体的实验操作是浓缩蒸发,冷却结晶、过滤或抽滤得到晶体;工艺流程可知,二氧化碳使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入二氧化碳太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、KMnO4,在加热浓缩时,会有KHCO3和KMnO4晶体一起析出,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;KHCO3的溶解度比K2CO3小得多,滤液蒸发浓缩时KHCO3会随KMnO4一起结晶析出;【点睛】化学工艺流程题是高考的热点内容,每年都会涉及,体现了化学知识与生产实际的紧密联系工艺流程题一般由多步连续的操作组成,每一步操作都有其具体的目标、任务;解答时要看框内,看框外,里外结合;边分析,边思考,易处着手;先局部,后全盘,逐步深入;而且还要看清问题,不能答非所问。要求用理论回答的试题应采用“四段论法”:本题改变了什么条件(或是什么条件)→根据什么理论→所以有什么变化→结论;化学工艺流程一般涉及氧化还原反应方程式的书写、化学反应原理知识的运用、化学计算、实验基本操作等知识,只要理解清楚每步的目的,加上夯实的基础知识,此题能够很好的完成。20、fgbcdxSOCl2+ZnCl2·xH2O=xSO2↑+2xHCl↑+ZnCl2蒸发浓缩、冷却结晶、过滤品红溶液褪色除去碳粉,并将MnOOH氧化为MnO2MnO2+C2O42-+4H+Mn2++2CO2↑+2H2O43.5%【解析】
Ⅰ.SOCl2吸收结晶水得到SO2与HCl,用冰水冷却收集SOCl2,浓硫酸吸收水蒸气,防止溶液中水蒸气进入,用品红溶液检验二氧化硫,用氢氧化钠溶液吸收尾气种二氧化硫与HCl,防止污染环境,注意防止倒吸。III.该滴定实验的原理为利用高猛酸钾标准液来测定未反应的草酸根的量,从而确定与草酸根反应的二氧化锰的量。【详解】Ⅰ.(1)根据分析可知装置的连接顺序为f→g→h→i→b→c→d→e,(2)三颈烧瓶中为SOCl2与ZnCl2·xH2O中的结晶水的反应,SOCl2遇水剧烈反应生成SO2与HCl,所以反应方程式为:xSOCl2+ZnCl2·xH2O=xSO2↑+2xHCl↑+ZnCl2;(3)由溶液得到晶体,可进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;(4)二氧化硫可使品红溶液褪色,所以当生成物中有二氧化硫时会观察到品红溶液褪色;II.(5)固体含有碳和MnOOH,灼烧可生成二氧化碳,以除去碳,且将MnOOH氧化为MnO2,故答案为:除去碳粉,并将MnOOH氧化为MnO2;III.(6)MnO2溶解在草酸钠中,二氧化锰会将草酸根氧化得到锰离子和二氧化碳,结合电荷守恒和质量守恒书写可得离子方程式为:MnO2+C2O42-+4H+=Mn2++2CO2↑+2H2O;(7)高猛酸钾在酸性环境下也可以将草酸根氧化,反应方程式为2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,根据方程式可知存在数量关系:2MnO4-~5C2O42-,则10.00mL待测液中剩余的n(C2O42-)=0.0200mol/L×0.01L×=0.0005mol,则总剩余的n(C2O42-)=0.0005mol×=0.005mol,总的草酸根的物质的量为=0.01mol,则与二氧化锰反应的n(C2O42-)=0.01mol-0.005mol=0.005mol,根据反应方程式MnO2+C2O42-+4H+=Mn2++2CO2↑+2H2O可知n(MnO2)=0.005mol
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