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文档简介
2026届湖南省学海大联考高三下期末质量监测化学试题注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.答题时请按要求用笔。3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、中华民族有着灿烂的文化积淀。下列叙述不正确的是()A.胆水炼铜是中国古代冶金中一项重要发明,发生了分解反应B.古语:“雷雨发庄稼”,是因为发生了自然固氮C.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异D.中国古代利用明矾溶液来清除铜镜表面的铜锈2、1875年科学家布瓦博德朗发现了一种新元素,命名为“镓”,它是门捷列夫预言的元素类铝。Ga(镓)和As(砷)在周期表的位置如图,下列说法不正确的是AlPGaAsA.Ga的原子序数为31B.碱性:Al(OH)3<Ga(OH)3C.简单离子半径r(Ga3+)>r(As3-)>r(P3-)D.GaAs可制作半导体材料,用于电子工业和通讯领域3、已知对二烯苯的结构简式如图所示,下列说法正确的是()A.对二烯苯苯环上的一氯取代物有2种B.对二烯苯与苯乙烯互为同系物C.对二烯苯分子中所有碳原子一定处于同一平面D.1mol对二烯苯最多可与5mol氢气发生加成反应4、C8H9Cl的含苯环的(不含立体异构)同分异构体有A.9种B.12种C.14种D.16种5、工业上可用软锰矿(主要成分是MnO2)和黄铁矿(主要成分是FeS2)为主要原料制备高性能磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工艺流程如下:已知:净化工序的目的是除去溶液中的Ca2+、Cu2+等杂质(CaF2难溶)。下列说法不正确的是A.研磨矿石、适当升高温度均可提高溶浸工序中原料的浸出率B.除铁工序中,在加入石灰调节溶液的pH前,加入适量的软锰矿,发生的反应为MnO2+2Fe2++4H+==2Fe3++Mn2++2H2OC.副产品A的化学式(NH4)2SD.从沉锰工序中得到纯净MnCO3的操作方法是过滤、洗涤、干燥6、某锂离子电池充电时的工作原理如图所示,LiCoO2中的Li+穿过聚内烯微孔薄膜向左迁移并嵌入石墨(C6表示)中。下列说法错误的是()A.充电时,阳极电极反应式为LiCoO2-xe-=xLi++Lil-xCoO2B.放电时,该电池将化学能转化为电能C.放电时,b端为负极,发生氧化反应D.电池总反应为LixC6+Lil-xCoO2C6+LiCoO27、下列排列顺序中,正确的是①热稳定性:H2O>HF>H2S②离子半径:Cl->Na+>Mg2+>Al3+③酸性:H3PO4>H2SO4>HClO4④结合质子(H+)能力:OH—>CH3COO—>Cl—A.①③ B.②④ C.①④ D.②③8、下列说法正确的是()A.甲烷有两种二氯代物B.1molCH2=CH2中含有的共用电子对数为5NAC.等物质的量的甲烷与氯气在光照条件下反应的产物是CH3ClD.邻二甲苯只有一种结构说明苯分子不是由单双键交替组成的环状结构9、下列关于甲烷、乙烯、苯和乙醇的叙述中,正确的是A.都难溶于水 B.都能发生加成反应C.都能发生氧化反应 D.都是化石燃料10、下列关于pH=3的CH3COOH溶液的叙述正确的是()A.溶液中H2O电离出的c(OH-)=1.0×10-3mol⋅L—1B.加入少量CH3COONa固体后,溶液pH升高C.与等体积0.001mol/LNaOH溶液反应,所得溶液呈中性D.与pH=3的硫酸溶液浓度相等11、稠环芳香烃是指两个或两个以上的苯环通过共用环边所构成的多环有机化合物。常见的稠环芳香烃如萘、蒽、菲、芘等,其结构分别为下列说法不正确的是()A.萘与H2完全加成后,产物的分子式为C10H18B.蒽、菲、芘的一氯代物分别有3种、5种、5种C.上述四种物质的分子中,所有碳原子均共平面D.上述四种物质均能发生加成反应、取代反应12、称取两份铝粉,第一份加入足量浓氢氧化钠溶液,第二份加入足量盐酸,如要放出等量的气体,两份铝粉的质量之比为A.1:3 B.3:1 C.1:1 D.4:313、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14、某柔性屏手机的柔性电池以碳纳米管做电极材料,以吸收ZnSO4溶液的有机高聚物做固态电解质,其电池总反应为:MnO2+12Zn+(1+x6)H2O+16ZnSO4⇌充电放电MnOOH+16ZnSO4[Zn(OH)其电池结构如图1所示,图2是有机高聚物的结构片段。下列说法中,不正确的是A.碳纳米管具有导电性,可用作电极材料B.放电时,电池的正极反应为:MnO2+e−+H+==MnOOHC.充电时,Zn2+移向Zn膜D.合成有机高聚物的单体是:15、短周期主族元素W、X、Y、Z、R
原子序数依次增大。考古时利用W
的一种同位素测定一些
文物的年代,X是地壳中含量最多的元素,Y、Z的质子数分别是W、X
的质子数的2倍。下列说法错误的是()A.Y
单质可以与WX2
发生置换反应B.可以用澄清的石灰水鉴别WX2
与ZX2C.原子半径:Y>Z>R;简单离子半径:Z>X>YD.工业上常用电解熔融的Y
与R
形成的化合物的方法制取Y16、实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(夹持和净化装置省略)。仅用以下实验装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是选项a中的液体b中的物质c中收集的气体d中的液体A浓氨水碱石灰NH3H2OB浓硝酸CuNO2H2OC浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液D稀硝酸CuNONaOH溶液A.A B.B C.C D.D二、非选择题(本题包括5小题)17、芳香族化合物A()是重要的有机化工原料。由A制备有机化合物F的合成路线(部分反应条件略去)如图所示:(1)A的分子式是______,B中含有的官能团的名称是_________。(2)D→E的反应类型是_______。(3)已知G能与金属钠反应,则G的结构简式为_________。(4)写出E→F的化学方程式:_________。(5)写出符合下列条件的龙胆酸乙酯()的同分异构体有______种,写出其中一种同分异构体的结构简式:_________________。①能发生银镜反应,与FeCl3溶液不发生显色反应,但水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应;②核磁共振氢谱有四组峰,且峰的面积之比为6:2:1:1。(6)已知:。参照上述合成路线,设计一条以苯酚、乙醇为原料制备龙胆酸乙酯()的合成路线(无机试剂任用):________。18、为分析某盐的成分,做了如下实验:请回答:(1)盐M的化学式是_________;(2)被NaOH吸收的气体的电子式____________;(3)向溶液A中通入H2S气体,有淡黄色沉淀产生,写出反应的离子方程式________(不考虑空气的影响)。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、EDTA(乙二胺四乙酸)是一种能与Ca2+、Mg2+等结合的螯合剂。某高三研究性学习小组在实验室制备EDTA,并用其测定某地下水的硬度。制备EDTA的实验步骤如下:步骤1:称取94.5g(1.0mol)ClCH2COOH于1000mL三颈烧瓶中(如图),慢慢加入50%Na2CO3溶液,至不再产生无色气泡;步骤2:加入15.6g(0.26mol)H2NCH2CH2NH2,摇匀,放置片刻,加入2.0mol/LNaOH溶液90mL,加水至总体积为600mL左右,温度计50℃加热2h;步骤3:冷却后倒入烧杯中,加入活性炭脱色,搅拌、静置、过滤。用盐酸调节滤液至pH=1,有白色沉淀生成,抽滤,干燥,制得EDTA。测地下水硬度:取地下水样品25.00mL进行预处理后,用EDTA进行检测。实验中涉及的反应有M2+(金属离子)+Y4-(EDTA)=MY2-;M2+(金属离子)+EBT(铬黑T,蓝色)==MEBT(酒红色);MEBT+Y4-(EDTA)=MY2-+EBT(铬黑T)。请回答下列问题:(1)步骤1中发生反应的离子方程式为__________。(2)仪器Q的名称是____________,冷却水从接口_______流出(填“x”或“y”)(3)用NaOH固体配制上述NaOH溶液,配制时使用的仪器有天平、烧杯、玻璃棒、______和_______,需要称量NaOH固体的质量为______。(4)测定溶液pH的方法是___________。(5)将处理后的水样转移到锥形瓶中,加入氨水-氯化铵缓冲溶液调节pH为10,滴加几滴铬黑T溶液,用0.0100mol·L-1EDTA标准溶液进行滴定。①确认达到滴定终点的现象是____________。②滴定终点时共消耗EDTA溶液15.0mL,则该地下水的硬度=____________(水硬度的表示方法是将水中的Ca2+和Mg2+都看作Ca2+,并将其折算成CaO的质量,通常把1L水中含有10mgCaO称为1度)③若实验时装有EDTA标准液的滴定管只用蒸馏水洗涤而未用标准液润洗,则测定结果将_____(填“偏大“偏小”或“无影响”)。21、氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。以生物材质(以C计)与水蒸气反应制取H2是一种低耗能,高效率的制H2方法。该方法由气化炉制造H2和燃烧炉再生CaO两步构成。气化炉中涉及的反应有:Ⅰ.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)K1;Ⅱ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K2;Ⅲ.CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s)K3;燃烧炉中涉及的反应为:Ⅳ.C(s)+O2(g)=CO2;Ⅴ.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)。(1)氢能被视为最具发展潜力的绿色能源,该工艺制H2总反应可表示为C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s)+2H2(g),其反应的平衡常数K=____(用K1、K2、K3的代数式表示)。(2)在一容积可变的密闭容器中进行反应Ⅰ,恒温恒压条件下,向其中加入1.0mol炭和1.0mol水蒸气,达到平衡时,容器的体积变为原来的1.25倍,平衡时水蒸气的平衡转化率为_____;向该容器中补充amol炭,水蒸气的转化率将_____(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)对于反应Ⅲ,若平衡时再充入CO2,使其浓度增大到原来的2倍,则平衡_____移动(填“向右”、“向左”或“不”);当重新平衡后,CO2浓度___(填“变大”、“变小”或“不变”)。(4)一种新型锂离子二次电池——磷酸铁锂(LiFePO4)电池。作为正极材料的磷酸铁锂在充、放电时的局部放大示意图如图,写出该电池充电时的阳极电极反应式:______。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、A【解析】胆水炼铜是用铁与硫酸铜溶液发生置换反应,A错误;放电情况下,氮气与氧气反应变为NO,然后被O2氧化为NO2,NO2溶于水变为硝酸随雨水落入地面,相当于给庄稼施肥,这是自然固氮,B正确;侯氏制碱法的工艺过程中是将CO2、NH3通入饱和NaCl溶液中,发生以下反应:NH3+CO2+H2O=NH4HCO3;NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓,主要应用了Na2CO3与NaHCO3的溶解度的差异,C正确;明矾中铝离子水解显酸性,与铜锈中主成分碱式碳酸铜反应,D正确;正确选项A;2、C【解析】
A.Al是13号元素,Ga位于Al下一周期同一主族,由于第四周期包括18种元素,则Ga的原子序数为13+18=31,A正确;B.Al、Ga是同一主族的元素,由于金属性Al<Ga,元素的金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强,所以碱性:Al(OH)3<Ga(OH)3,B正确;C.电子层数相同的元素,核电荷数越大,离子半径越小,电子层数不同的元素,离子核外电子层数越多,离子半径越大,Ga3+、P3-离子核外有3个电子层,As3-离子核外有4个电子层,所以离子半径:r(As3-)>r(P3-)>r(Ga3+),C错误;D.GaAs导电性介于导体和绝缘体之间,可制作半导体材料,因此广泛用于电子工业和通讯领域,D正确;故合理选项是C。3、D【解析】
A.对二烯苯苯环上只有1种等效氢,一氯取代物有1种,故A错误;B.对二烯苯含有2个碳碳双键,苯乙烯含有1个碳碳双键,对二烯苯与苯乙烯不是同系物,故B错误;C.对二烯苯分子中有3个平面,单键可以旋转,所以碳原子可能不在同一平面,故C错误;D.对二烯苯分子中有2个碳碳双键、1个苯环,所以1mol对二烯苯最多可与5mol氢气发生加成反应,故D正确;选D。本题考查有机物的结构和性质,侧重于学生的分析能力的考查,注意把握有机物的组成和结构特点,明确官能团的性质和空间结构是解题关键。4、C【解析】分子式为C8H9Cl中含有苯环、饱和烃基、氯原子;当取代基可以是1个:-CH2CH2Cl;-CHClCH3,有2种同分异构体;取代基可以是2个:-CH2Cl、-CH3;-CH2CH3、-Cl,根据邻、间、对位置异构可知,共有3+3=6种同分异构体;取代基可以是3个:-Cl、-CH3、-CH3;2个甲基处于邻位时,-Cl有2种位置,有2种同分异构体;2个甲基处于间位时,-Cl有3种位置,有3种同分异构体;2个甲基处于对位时,-Cl有1种位置,有1种同分异构体;所以符合条件的同分异构体共有14种;故选C。点睛:本题主要考查了同分异构体的书写,苯环上的取代基种类和数目决定了同分异构体的种类,注意取代基的分类。分子式为C8H9Cl,不饱和度为4,苯环本身的不饱和度就为4,说明解题时不用考虑不饱和键。5、C【解析】
由流程可知软锰矿(主要成分MnO2)和黄铁矿加入硫酸酸浸过滤得到浸出液调节溶液pH,FeS2和稀硫酸反应生成Fe2+,然后过滤得到滤渣是MnO2,向滤液中加入软锰矿发生的离子反应方程式为:2Fe2++15MnO2+28H+=2Fe3++14H2O+15Mn2++4SO42,过滤,滤液中主要含有Cu2+、Ca2+等杂质,加入硫化铵和氟化铵,生成CuS、CaF沉淀除去,在滤液中加入碳酸氢铵和氨水沉锰,生成MnCO3沉淀,过滤得到的滤渣中主要含有MnCO3,通过洗涤、烘干得到MnCO3晶体。【详解】A.提高浸取率的措施可以是搅拌、适当升高温度、研磨矿石、适当增大酸的浓度等,故A正确;B.主要成分是FeS2的黄铁矿在酸浸过程中产生亚铁离子,因此流程第二步除铁环节的铁应该转化铁离子才能更好除去,所以需要加入氧化剂软锰矿使残余的Fe2+转化为Fe3+,离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O,再加入石灰调节pH值使Fe3+完全沉淀,故B正确;C.得到的滤液中还有大量的铵根离子和硫酸根离子没有反应,因此可以制的副产品为:(NH4)2SO4,故C错误;D.从沉锰工序中得到纯净MnCO3,只需将沉淀析出的MnCO3过滤、洗涤、干燥即可,故D正确;故选C。6、C【解析】
充电时相当于电解池,电解池在工作时,阳离子移向阴极,因此石墨极是阴极,含钴的是阳极,据此来分析各选项即可。【详解】A.充电时,阳离子()从阳极脱嵌,穿过薄膜进入阴极,嵌入石墨中,A项正确;B.放电时相当于原电池,原电池是一类将化学能转化为电能的装置,B项正确;C.根据分析,b为电源正极,发生还原反应,C项错误;D.根据分析,整个锂电池相当于在正极和负极之间不断嵌入-脱嵌的过程,D项正确;答案选C。锂电池正极一般选用过渡金属化合物来制作,例如本题中的钴,过渡金属一般具有多种可变的化合价,方便的嵌入和脱嵌(嵌入时,过渡金属化合价降低,脱嵌时,过渡金属化合价升高,因此无论嵌入还是脱嵌,正极材料整体仍然显电中性)。7、B【解析】
①非金属性越强,对应氢化物的稳定性越强;②离子的电子层越多,离子半径越大,电子层相同时,核电荷数越大,离子半径越小;③非金属性越强,最高价氧化物对应水合物的酸性越强;④电离出氢离子能力(酸性)越强,结合质子能力越弱。【详解】①非金属性F>O>S,则气态氢化物的热稳定性:HF>H2O>H2S,故①错误;②Cl-含有三层电子,Na+、Mg2+、Al3+的电子层数都是两层,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径:Cl−>Na+>Mg2+>Al3+,故②正确;③非金属性:P<S<Cl,则最高价含氧酸的酸性:H3PO4<H2SO4<HClO4,故③错误;④电离出氢离子的能力:HCl>CH3COOH>H2O,则结合质子能力:OH−>CH3COO−>Cl−,故④正确;故答案选B。本题明确元素周期律内容为解答关键,注意掌握原子结构与元素周期律的关系。8、D【解析】
A.甲烷为正四面体构型,所以二氯甲烷只有一种结构,故A错误;B.1molCH2=CH2中含有的共用电子对数为6NA,故B错误;C.甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应,多步取代反应同时进行,所以等物质的量的甲烷与氯气在光照条件下反应的产物为多种氯代烃与氯化氢的混合物,故C错误;D.邻二甲苯只有一种结构说明苯分子不是由单双键交替组成的环状结构,故D正确。综上所述,答案为D。9、C【解析】
A.甲烷、乙烯、苯都难溶于水,乙醇与水以任意比例互溶,故A错误;B.甲烷为饱和烃,乙醇为饱和醇,不能发生加成反应,故B错误;C.甲烷、乙烯、苯和乙醇燃烧可生成二氧化碳和水,为氧化反应,故C正确;D.甲烷为天然气的主要成分,是化石燃料,乙烯、苯和乙醇都不是化石燃料。故D错误;故答案选C。10、B【解析】
A项、pH=3的CH3COOH溶液中c(H+)为1.0×10-3mol•L-1,氢离子抑制了水的电离,醋酸中的氢氧根离子来自水的电离,则溶液中H2O电离出的c(OH-)=1.0×10-10mol•L-1,故A错误;B项、加入少量CH3COONa固体后,溶液中醋酸根浓度增大,醋酸的电离平衡逆向移动,溶液中氢离子浓度减小,溶液pH升高,故B正确;C项、醋酸为弱酸,pH=3的醋酸溶液浓度大于0.001mol•L-1,与等体积0.001mol•L-1NaOH溶液反应后醋酸过量,所得溶液呈酸性,故C错误;D项、pH=3的硫酸溶液中氢离子浓度为c(H+)=1.0×10-3mol•L-1,硫酸的浓度为5×10-4mol•L-1,而醋酸的浓度大于0.001mol•L-1,故D错误;故选B。水电离出的氢离子浓度总是等于水电离出是氢氧根离子浓度,酸碱抑制水电离,水解的盐促进水电离。11、B【解析】
A、萘与氢气完全加成后产物是,其分子式为C10H18,正确;B、蒽:,有3种不同的氢原子,一氯代物有3种,菲:,有5种不同的氢原子,一氯代物有5种,芘:,有3种不同的氢原子,一氯代物有3种,错误;C、四种有机物都含有苯环,苯环的空间构型为平面正六边形,因此该四种有机物所有碳原子都共面,正确;D、四种有机物都能发生加成反应和取代反应,正确。答案选B。12、C【解析】
由2Al~6HCl~2NaOH~3H2↑,酸、碱均足量时,Al完全反应,以此分析生成的氢气。【详解】由2Al∼6HCl∼2NaOH∼3H2↑,酸、碱均足量时,Al完全反应,由反应的关系式可知,生成等量的氢气,消耗等量的Al,所以两份铝粉的质量之比为1:1,答案选C。13、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。14、B【解析】
A.该电池以碳纳米管做电极材料,可知碳纳米管具有导电性,故A正确;B.原电池正极发生还原反应,根据放电时的总反应式,放电时MnO2得电子发生还原反应,所以电池的正极反应为:MnO2+e−+H2O==MnOOH+OH-,故B错误;C.充电时该装置为电解池,阳离子移向阴极,充电时Zn膜充当阴极,所以Zn2+移向Zn膜,故C正确;D.根据高聚物的结构单元,该高聚物为加聚产物,合成有机高聚物的单体是:,故D正确;选B。15、B【解析】
考古时利用W的一种同位素测定一些文物的年代,则W为C;X是地壳中含量最多的元素,则X为O;Y、Z的质子数分别是W、X的质子数的2倍,则Y的质子数为6×2=12,Y为Mg,Z的质子数为8×2=16,Z为S,R的原子序数最大,R为Cl,以此来解答。【详解】由上述分析可知,W为C、X为O、Y为Mg、Z为S、R为Cl;A.Mg与CO2点燃下发生置换反应生成MgO、C,故A正确;B.二氧化碳、二氧化硫均使石灰水变浑浊,则澄清的石灰水不能鉴别,故B错误;C.同周期从左向右原子半径减小,则原子半径:Y>Z>R;电子层越多离子半径越大,且具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小,则简单离子半径:Z>X>Y,故C正确;D.Mg为活泼金属,工业上采用电解熔融氯化镁冶炼Mg,故D正确;故答案为B。16、C【解析】
A.浓氨水与碱石灰不加热可以制取氨气,但是氨气的密度比空气小,不能用向上排空气方法收集,A错误;B.浓硝酸与Cu反应产生NO2气体,NO2密度比空气大,可以用向上排空气方法收集,NO2是大气污染物,但NO2若用水吸收,会发生反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,产生的NO仍然会污染空气,B错误;C.浓硫酸与Na2SO3发生复分解反应,产生Na2SO4、H2O、SO2,SO2密度比空气大,可以用向上排空气方法收集,SO2是大气污染物,可以用NaOH溶液吸收,发生反应为:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,为防止倒吸,安装了倒扣漏斗,从而达到环境保护的目的,C正确;D.稀硝酸与Cu反应产生NO气体,NO与空气中的氧气会发生反应,所以不能用排空气方法收集,D错误;故合理选项是C。二、非选择题(本题包括5小题)17、C6H7N羰基、碳碳双键酯化反应(或取代反应)HOCH2COOC2H5+C6H5CH2Br+HBr2或【解析】
本小题考查有机化学基础知识,意在考查学生推断能力。(1)结合芳香族化合物A的结构简式可知其分子式;由有B的结构简式确定其官能团;(2)根据D和E的官能团变化判断反应类型;(3)G能与金属钠反应,则G中含羧基或羟基,对比D和E的结构简式可确定G的结构简式;(4))E→F的反应中,E中的酚羟基的氢原子被苯甲基取代生成F;(5)发生银镜反应,与FeCl3溶液不发生显色反应但水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应,说明该有机物分子中不含有酚羟基,但其水解产物中含有酚羟基,故该有机物为酯类,核磁共振氢谱有四组峰,氢峰的面积之比为6:2:1:1,说明该有机物分子中含有4种等效氢原子,其中6个氢应该为两个甲基上的H,则该有机物具有对称结构;(6)根据信息,以苯酚、乙醇为原料制备龙胆酸乙酯()的合成路线为。【详解】(1)结合芳香族化合物A的结构简式可知其分子式为C6H7N;根据B的结构简式确定其官能团为羰基、碳碳双键。本小题答案为:C6H7N;羰基、碳碳双键。(2)根据D和E的官能团变化分析,D→E发生的是酯化反应(或取代反应)。本小题答案为:酯化反应(或取代反应)。(3)G能与金属钠反应,则G中含羧基或羟基,对比D和E的结构简式可确定G中含羟基,结构简式为HOCH2COOC2H5。本小题答案为:HOCH2COOC2H5。(4)E→F的反应中,E中的酚羟基的氢原子被苯甲基取代生成F,方程式为+C6H5CH2Br+HBr。本小题答案为:+C6H5CH2Br+HBr。(5)发生银镜反应,与FeCl3溶液不发生显色反应但水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应,说明该有机物分子中不含有酚羟基,但其水解产物中含有酚羟基,故该有机物为酯类,核磁共振氢谱有四组峰,氢峰的面积之比为6:2:1:1,说明该有机物分子中含有4种等效氢原子,其中6个氢应该为两个甲基上的H,则该有机物具有对称结构,结合结构简式可知,满足条件的有机物的结构简式为或本小题答案为:、(6)根据信息,以苯酚、乙醇为原料制备龙胆酸乙酯()的合成路线为。本小题答案为:。18、Fe(ClO4)32Fe3++H2S=2Fe2++2H++S↓【解析】
(1)混合单质气体被稀NaOH溶液吸收后得到的无色气体能使带火星木条复燃,证明有氧气生成;能被氢氧化钠吸收的气体单质为Cl2.,说明M中含有O和Cl元素;由“”说明红棕色固体为Fe2O3,说明M中含有Fe元素;n(Fe2O3)=16g÷160g/mol=0.1mol,n(O2)=33.6g÷32g/mol=1.05mol,则m(Cl)=70.9g-33.6g-16g=21.3g,n(Cl)=21.3g÷35.5g/mol=0.6mol,n(Fe):n(Cl):n(O)=0.2mol:0.6mol:(0.3mol+1.05mol×2)=1:3:12,则M的分子式为Fe(ClO4)3。(2)被NaOH吸收的气体为氯气,其电子式为:。(3)A为FeCl3溶液,向溶液A中通入H2S气体,有淡黄色沉淀产生,反应的离子方程式2Fe3++H2S=2Fe2++2H++S↓。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;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、2ClCH2COOH+CO32-=2ClCH2COO-+CO2↑+H2O(球形)冷凝管x胶头滴管100mL容量瓶8.0g取一块pH试纸放到干燥的表面皿上,用干燥的玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸中部,待试纸变色后与标准比色卡比较滴入最后一滴EDTA标准溶液,溶液由酒红色变为蓝色,且半分钟内不恢复原色33.6度偏大【解析】
(1)根据强酸制弱酸的原理书写反应的离子方程式;(2)根据仪器结构判断仪器名称,冷凝管中冷却水应从下口进入,从上口流出;(3)实验中需要2.0mol/LNaOH溶液90mL,但是实验室没有90mL的容量瓶,应用100mL容量瓶,即应配制100mLNaOH溶液,据此计算需要NaOH固体的质量,再根据用NaOH固体配制NaOH溶液的实验步骤判断所需仪器;(4)根据pH试纸的使用方法进行解答;(5)①根据溶液颜色变色判断滴定终点,用EBT(铬黑T,蓝色)作为指示剂,结合已知反应判断滴定终点颜色的变化;②首先明确关系式n(M2+)~n(EDTA)~n(CaO),进而计算1L水样中CaO的质量,再结合该地下水的硬度的表示方法进行计算;③若实验时装有EDTA标准液的滴定管只用蒸馏水洗涤而未用标准液润洗,则使得EDTA标准液的浓度偏小,则滴定等量EDTA消耗EDTA标准液的体积偏大。【详解】(1)已知ClCH2COOH与Na2CO3溶液反应产生无色气泡,可知二者反应生成二氧化碳气体,由强酸制弱酸的原理可知,反应的离子方程式为2ClCH2COOH+CO32-=2ClCH2COO-+CO2↑+H2O,故答案为:2ClCH2COOH+CO32-=2ClCH2COO-+CO2↑+H2O;(2)仪器Q的名称是(球形)冷凝管,冷却水应从下口进入,从上口流出,故答案为:(球形)冷凝管;x;(3)实验中需要2.0mol/LNaOH溶液90mL,但是实验室没有90mL的容量瓶,应用100mL容量瓶,即应配制100mLNaOH溶液,因此n(NaOH)=c(NaOH)V(NaOH)=2.0mol/L×0.1L=0.2mol,m(NaOH)=n(NaOH)M(NaOH)=0.2mol×40g/mol=8
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