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文档简介
2026届湖南省衡阳市衡阳县五中高三下学期尖子生专题训练(三)化学试题试卷考生请注意:1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请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、能证明与过量NaOH醇溶液共热时发生了消去反应的是()A.混合体系Br2的颜色褪去B.混合体系淡黄色沉淀C.混合体系有机物紫色褪去D.混合体系有机物Br2的颜色褪去2、有关化工生产的叙述正确的是A.联碱法对母液的处理方法是向母液中通入二氧化碳,冰冻和加食盐B.列管式热交换器的使用实现了原料的充分利用C.焙烧辰砂制取汞的反应原理为:D.氯碱工业、铝的冶炼、牺牲阳极的阴极保护法都是应用了电解池的原理3、已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,Y、W为同一周期元素且W原子的最外层电子数等于Y原子的核外电子总数,其形成的一种化合物结构如图所示,下列叙述正确的是A.原子半径:W>Z>Y>XB.该化合物中各元素的原子最外层均满足8电子结构C.X与Y形成的二元化合物常温下一定为气态D.X、Y、Z、W可形成原子个数比8:1:2:3的化合物4、在100kPa时,1molC(石墨,s)转化为1molC(金刚石,s),要吸收l.895kJ的热能。下列说法正确的是A.金刚石和石墨是碳元素的两种同分异构体B.金刚石比石墨稳定C.1molC(石墨,s)比1molC(金刚石,s)的总能量低D.石墨转化为金刚石是物理变化5、“太阳水”电池装置如图所示,该电池由三个电极组成,其中a为TiO2电极,b为Pt电极,c为WO3电极,电解质溶液为pH=3的Li2SO4-H2SO4溶液。锂离子交换膜将电池分为A、B两个区,A区与大气相通,B区为封闭体系并有N2保护。下列关于该电池的说法错误的是A.若用导线连接a、c,则a为负极,该电极附近pH减小B.若用导线连接a、c,则c电极的电极反应式为HxWO3-xe-=WO3+xH+C.若用导线连接b、c,b电极的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2OD.利用该装置,可实现太阳能向电能转化6、能正确表示下列反应离子方程式的是A.用惰性电极电解熔融氯化钠:2Cl-+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-B.硫酸溶液中加入足量氢氧化钡溶液:Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2OC.Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液:2Fe3++2I-=2Fe2++I2D.NaNO2溶液中加入酸性KMnO4溶液:2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++5NO3-+3H2O7、双酚A是重要的有机化工原料,其结构如图所示。下列关于双酚A的说法正确的是()A.双酚A的分子式为C15H14O2B.一定条件下能发生取代和水解反应C.最多有13个碳原子在同一平面D.苯环上的二氯代物有4种8、我国在物质制备领域成绩斐然,下列物质属于有机物的是()A.双氢青蒿素B.全氮阴离子盐C.聚合氮D.砷化铌纳米带A.A B.B C.C D.D9、如图所示,在一个密闭的玻璃管两端各放一团棉花,再用注射器同时在两端注入适量的浓氨水和浓盐酸,下列说法不正确的是A.玻璃管中发生的反应可表示为:NH3+HCl=NH4ClB.实验时会在玻璃管的A处附近看到白雾C.用手触摸玻璃管外壁,会感觉到有热量放出D.将浓盐酸换成浓硝酸也会有相似现象10、下列有关说法不正确的是()A.天然油脂都是混合物,没有恒定的熔点和沸点B.用饱和Na2CO3溶液可以除去乙酸乙酯中的乙酸C.的名称为2-乙基丙烷D.有机物分子中所有碳原子不可能在同一个平面上11、关于“硫酸铜晶体结晶水含量测定”的实验,下列操作正确的是()A.在烧杯中称量 B.在研钵中研磨C.在蒸发皿中加热 D.在石棉网上冷却12、根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是选项实验操作和现象实验结论A向一定浓度CuSO4溶液中通入H2S气体,出现黑色沉淀H2S酸性比H2SO4强B将木炭和浓硫酸共热生成的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊该气体一定是CO2C向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成该溶液中一定含有SO42-D向1mL浓度均为0.1mol·L−1的MgSO4和CuSO4混合溶液中,滴入少量0.1mol·L−1NaOH溶液,先产生蓝色沉淀Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]A.A B.B C.C D.D13、短周期主族元素a、b、c、d的原子序数依次增大。这四种元素形成的单质依次为m、n、p、q,x、y、z是这些元素组成的二元化合物,其中z为形成酸雨的主要物质之一;25℃时,0.01mol/Lw溶液pH=12。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是()A.原子半径的大小:a<b<c<dB.氢化物的稳定性:b<dC.y中阴阳离子个数比为1:2D.等物质的量y、w溶于等体积的水得到物质的量浓度相同的溶液14、只存在分子间作用力的物质是A.NaCl B.He C.金刚石 D.HCl15、下列标有横线的物质在给定的条件下不能完全反应的是①1molZn与含1molH2SO4的稀硫酸溶液反应②1molCu与含2molH2SO4的浓硫酸溶液共热③1molCu与含4molHNO3的浓硝酸溶液反应④1molMnO2与含4molHCl的浓盐酸溶液共热A.①③ B.①② C.②④ D.③④16、H2SO3水溶液中存在电离平衡H2SO3H++HSO3-和HSO3-H++SO32-,若对H2SO3溶液进行如下操作,则结论正确的是:()A.通入氯气,溶液中氢离子浓度增大B.通入过量H2S,反应后溶液pH减小C.加入氢氧化钠溶液,平衡向右移动,pH变小D.加入氯化钡溶液,平衡向右移动,会产生亚硫酸钡沉淀二、非选择题(本题包括5小题)17、某药物G,其合成路线如下:已知:①R-X+②试回答下列问题:(1)写出A的结构简式_________。(2)下列说法正确的是__________A.化合物E具有碱性B.化合物B与新制氢氧化铜加热产生砖红色沉淀C.化合物F能发生还原反应D.化合物G的分子式为C16H17N5O2Br(3)写出C+D→E的化学方程式___________。(4)请设计以用4-溴吡啶()和乙二醇()为原料合成化合物D的同系物的合成路线________(用流程图表示,无机试剂任选)。(5)写出化合物A可能的同分异构体的结构简式__________。须同时符合:①分子中含有一个苯环;②1H-NMR图谱显示分子中有3种氢原子。18、最早的麻醉药是从南美洲生长的古柯植物提取的可卡因,目前人们已实验并合成了数百种局部麻醉剂,多为羧酸酯类。F是一种局部麻醉剂,其合成路线:回答下列问题:(1)已知A的核磁共振氢谱只有一个吸收峰,写出A的结构简式____。(2)B的化学名称为________。(3)D中的官能团名称为____,④和⑤的反应类型分别为________、____。(4)写出⑥的化学方程式____。(5)C的同分异构体有多种,其中-NO2直接连在苯环上且能发生银镜反应的有_____种,写出其中苯环上一氯代物有两种的同分异构体的结构简式____________。(6)参照上述流程,设计以对硝基苯酚钠、乙醇和乙酰氯(CH3COCl)为原料合成解热镇痛药非那西丁()的合成路线(无机试剂任选)。已知:__________19、硫代硫酸钠(Na2S2O3)具有较强的还原性,还能与中强酸反应,在精细化工领域应用广泛.将SO2通入按一定比例配制成的Na2S和Na2CO3的混合溶液中,可制得Na2S2O3•5H2O(大苏打).(1)实验室用Na2SO3和硫酸制备SO2,可选用的气体发生装置是_____(选填编号);检查该装置气密性的操作是:关闭止水夹,再_______________。(2)在Na2S和Na2CO3的混合溶液中不断通入SO2气体的过程中,发现:①浅黄色沉淀先逐渐增多,反应的化学方程式为________________(生成的盐为正盐);②浅黄色沉淀保持一段时间不变,有无色无嗅的气体产生,则反应的化学方程式为__________________(生成的盐为正盐);③浅黄色沉淀逐渐减少(这时有Na2S2O3生成);④继续通入SO2,浅黄色沉淀又会逐渐增多,反应的化学方程式为_______________(生成的盐为酸式盐)。(3)制备Na2S2O3时,为了使反应物利用率最大化,Na2S和Na2CO3的物质的量之比应为_________;通过反应顺序,可比较出:温度相同时,同物质的量浓度的Na2S溶液和Na2CO3溶液pH更大的是_________。(4)硫代硫酸钠的纯度可用滴定法进行测定,原理是:2S2O32﹣+I3﹣=S4O62﹣+3I﹣.①为保证不变质,配制硫代硫酸钠溶液须用新煮沸并冷却的蒸馏水,其理由是___________。②取2.500g含杂质的Na2S2O3•5H2O晶体配成50mL溶液,每次取10.00mL用0.0500mol/LKI3溶液滴定(以淀粉为指示剂),实验数据如下(第3次初读数为0.00,终点读数如图e;杂质不参加反应):编号123消耗KI3溶液的体积/mL19.9820.02到达滴定终点的现象是_______________;Na2S2O3•5H2O(式量248)的质量分数是(保留4位小数)__________。20、绿矾(FeSO4·7H2O)外观为半透明蓝绿色单斜结晶或颗粒,无气味。受热能分解,且在空气中易被氧化。I.医学上绿矾可用于补血剂甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]颗粒的制备,有关物质性质如下:甘氨酸(NH2CH2COOH)柠檬酸甘氨酸亚铁易溶于水,微溶于乙醇,两性化合物易溶于水和乙醇,有强酸性和还原性易溶于水,难溶于乙醇(1)向绿矾溶液中,缓慢加入NH4HCO3溶液,边加边搅拌,反应结束后生成沉淀FeCO3。该反应的离子方程式为_______。(2)制备(NH2CH2COO)2Fe:往FeCO3中加入甘氨酸(NH2CH2COOH)的水溶液,滴入柠檬酸溶液并加热。反应结束后过滤,滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品。①加入柠檬酸溶液一方面可调节溶液的pH促进FeCO3溶解,另一个作用是__。②洗涤操作,选用的最佳洗涤试剂是_______(填序号)。A.热水B.乙醇C.柠檬酸II.绿矾晶体受热分解的反应为2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O,实验室用图I所示装置验证其分解产物。请回答下列问题:(1)加热前通入氮气的目的是_______。(2)实验中观察到装置B现象为_______。(3)C装置和D装置能否调换_______(填“能”或“否”)。(4)样品完全分解后,残留物全部为红棕色固体,检验装置A中的残留物含有Fe2O3的方法是_______。(5)该装置有个明显缺陷是_______。III.测定绿矾样品中铁元素的含量。称取mg绿矾样品于锥形瓶中溶解后加稀H2SO4酸化,用cmol·L−1KMnO4溶液滴定至终点。耗KMnO4溶液体积如图II所示,(滴定时发生反应的离子方程式为:5Fe2++MnO4−+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O),该晶体中铁元素的质量分数为_______(用含m、c的式子表示)。21、氮及其化合物对环境具有显著影响。(1)已知汽车气缸中氮及其化合物发生如下反应:△H=+180kJ·mol−1△H=+68kJ·mol−1则△H=__________kJ·mol−1(2)对于反应的反应历程如下:第一步:第二步:其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡,第一步反应中:υ正=k1正·c2(NO),υ逆=k1逆·c(N2O2),k1正、k1逆为速率常数,仅受温度影响。下列叙述正确的是______(填标号)。A.整个反应的速率由第一步反应速率决定B.同一温度下,平衡时第一步反应的k1正/k1逆越大,反应正向程度越大C.第二步反应速率低,因而转化率也低D.第二步反应的活化能比第一步反应的活化能高(3)科学家研究出了一种高效催化剂,可以将CO和NO2两者转化为无污染气体,反应方程式为:△H<0。某温度下,向10L密闭容器中分别充入0.1molNO2和0.2molCO,发生上述反应,随着反应的进行,容器内的压强变化如下表所示:时间/min024681012压强/kPa7573.471.9570.769.768.7568.75在此温度下,反应的平衡常数Kp=___________kPa−1(Kp为以分压表示的平衡常数);若降低温度,再次平衡后,与原平衡相比体系压强(P总)减小的原因是____________________。(4)汽车排气管装有的三元催化装置,可以消除CO、NO等的污染,反应机理如下I:NO+Pt(s)=NO(*)[Pt(s)表示催化剂,NO(*)表示吸附态NO,下同]Ⅱ:CO+Pt(s)=CO(*)III:NO(*)=N(*)+O(*)IV:CO(*)+O(*)=CO2+2Pt(s)V:N(*)+N(*)=N2+2Pt(s)VI:NO(*)+N(*)=N2O+2Pt(s)尾气中反应物及生成物浓度随温度的变化关系如图。①330℃以下的低温区发生的主要反应的化学方程式是__________________________。②反应V的活化能_____反应VI的活化能(填“<”、“>”或“=”),理由是_________________。
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.混合体系Br2的颜色褪去,可能是单质溴与碱反应,也可能单质溴与烯烃发生加成反应,无法证明发生消去反应,故A错误;B.混合体系淡黄色沉淀,说明生成了溴离子,而发生水解反应和消去反应都能生成溴离子,无法证明发生消去反应,故B正确;C.混合体系有机物紫色褪去,乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,无法证明发生消去反应,故C错误;D.混合体系有机物Br2的颜色褪去,说明有苯乙烯生成,能证明发生消去反应,故D正确;故选D。2、C【解析】
A.联碱法对母液处理方法:向母液中通入氨气,冰冻和加食盐,故A错误;B.列管式热交换器的使用能使能量在流程中得到充分利用,降低了能耗,故B错误;C.硫化汞与氧气反应生成二氧化硫和汞,可以用焙烧辰砂制取汞,故C正确;D.牺牲阳极的阴极保护法应用的是原电池工作原理,故D错误;故选:C。3、D【解析】
X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,Y、W为同一周期元素且W原子的最外层电子数等于Y原子的核外电子总数,根据形成的一种化合物结构结合各元素形成时的价键可推知X为H、Y为C、Z为N、W为O。A.同周期元素从左到右原子半径依次减小,故原子半径:Y>Z>W>X,选项A错误;B.该化合物中各元素的原子除氢原子最外层为2电子结构,其它均满足8电子结构,选项B错误;C.X与Y形成的二元化合物有多种烃,常温下不一定为气态,如苯C6H6,选项C错误;D.X、Y、Z、W可形成原子个数比8:1:2:3的化合物(NH4)2CO3,选项D正确。答案选D。本题考查元素周期表元素周期律的知识,推出各元素是解题的关键。根据形成的一种化合物结构结合各元素形成时的价键可推知X为H、Y为C、Z为N、W为O。4、C【解析】
A、金刚石和石墨是碳元素形成的两种不同单质,互为同素异形体,选项A错误;B、1mol石墨转化为金刚石,要吸收1.895kJ的能量说明石墨的能量低于金刚石的能量,石墨更稳定,选项B错误;C、1molC(石墨,s)转化为1molC(金刚石,s),要吸收l.895kJ的热能说明1molC(石墨,s)比1molC(金刚石,s)的总能量低,选项C正确;D、石墨转化为金刚石是化学变化,选项D错误。答案选C。本题主要考查物质具有的能量越低越稳定,在100kPa时,1mol石墨转化为金刚石,要吸收1.895kJ的能量说明石墨的能量低于金刚石的能量,石墨更稳定.金刚石的能量高,1mol石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量金刚石比石墨多。5、B【解析】
A.根据示意图可知,a与c相连后,a电极发生失电子的氧化反应所以作负极,考虑到电解质溶液为pH=3的Li2SO4-H2SO4溶液,所以a极的电极反应式为:;由于生成H+,所以a极附近的pH下降;A项正确;B.根据示意图可知,a与c相连后,c为正极,发生得电子的还原反应,电极反应式应写作:;B项错误;C.根据示意图,b与c若相连,b极为正极发生氧气的还原反应,考虑到电解质溶液为pH=3的Li2SO4-H2SO4溶液,所以电极反应式为:;C项正确;D.连接a与c后,将太阳能转变成B中的化学能,再连接b,c后,就可将化学能再转变成电能,最终实现了太阳能向电能的转化,D项正确;答案选B。6、D【解析】
A.用惰性电极电解熔融氯化钠而不是电解食盐水,A错误;B.硫酸溶液中加入足量氢氧化钡溶液,沉淀完全的同时恰好中和,正确的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O,B错误;C.Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液,大量氢离子的环境中,硝酸根的氧化性更强,碘离子优先和硝酸根、氢离子反应,多余的碘离子才接着和铁离子发生2Fe3++2I-=2Fe2++I2反应,C错误;D.NaNO2溶液中加入酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应:2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++5NO3-+3H2O,D正确;答案选D。C项为易错点,注意硝酸根离子与氢离子大量共存时有强氧化性。7、C【解析】
A.双酚A的分子式为C15H16O2,A错误;B.酚羟基有邻位H,可以和浓溴水发生取代反应,但是没有能水解的官能团,B错误;C.两个苯环及连接苯环的C可能处于同一平面,C正确;D.二个氯在同一个苯环上的结构有5种,二个氯分别在两个苯环上的二氯代物有3中,所以该结构中苯环上的二氯代物有8种,D错误。答案选C。8、A【解析】
A.双氢青蒿素,由C、H、O三种元素组成,结构复杂,属于有机物,A符合题意;B.全氮阴离子盐,由N、H、O、Cl四种元素组成,不含碳元素,不属于有机物,B不合题意;C.聚合氮,仅含氮一种元素,不含碳元素,不属于有机物,C不合题意;D.砷化铌纳米带,由砷和铌两种元素组成,不含碳元素,不属于有机物,D不合题意。故选A。9、B【解析】
A、玻璃管中浓氨水分解产生的氨气与浓盐酸挥发的氯化氢气体反应生成氯化铵,发生的反应可表示为:NH3+HCl=NH4Cl,选项A正确;B、分子运动速率和分子的相对分子质量成反应比,故应在C附近看到白烟,选项B不正确;C、氨气与氯化氢反应为放热反应,用手触摸玻璃管外壁,会感觉到有热量放出,选项C正确;D、浓硝酸也易挥发,与氨气反应生成白烟硝酸铵,故将浓盐酸换成浓硝酸也会有相似现象,选项D正确。答案选B。本题考查分子的定义与分子的特性、根据化学反应方程式的计算。了解分子的特点,掌握化学反应原理,易错点为选项B:分子运动速率和分子的相对分子质量成反应比。10、C【解析】
A.油脂属于高级脂肪酸甘油酯,分子中碳原子数不相同,所以天然油脂都是混合物,没有恒定的熔点和沸点,故A正确;B.乙酸具有酸的通性,可以与碳酸钠反应,所以可用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的乙酸,故B正确;C.选定碳原子数最多的碳链为主链,所以2号位不能存在乙基,的名称为2-甲基丁烷,故C错误;D.该有机物中存在手性碳原子,该碳原子为sp3杂化,与与之相连的碳原子不可能在同一个平面上,所以该分子中所有碳原子不可能在同一个平面上,故D正确。故选C。有机物中共面问题参考模型:①甲烷型:四面体结构,凡是C原子与其它4个原子形成共价键时,空间结构为四面体型。小结1:结构中每出现一个饱和碳原子,则整个分子不再共面。②乙烯型:平面结构,当乙烯分子中某个氢原子被其它原子或原子团取代时,则代替该氢原子的原子一定在乙烯的的平面内。小结2:结构中每出现一个碳碳双键,至少有6个原子共面。③乙炔型:直线结构,当乙炔分子中某个氢原子被其它原子或原子团取代时,则代替该氢原子的原子一定和乙炔分子中的其它原子共线。小结3:结构中每出现一个碳碳三键,至少有4个原子共线。④苯型:平面结构,当苯分子中某个氢原子被其它原子或原子团取代时,则代替该氢原子的原子一定在苯分子所在的平面内。小结4:结构中每出现一个苯环,至少有12个原子共面。11、B【解析】
A.实验是在瓷坩埚中称量,故A错误;B.实验是在研钵中研磨,故B正确;C.蒸发除去的是溶液中的溶剂,蒸发皿中加热的是液体,硫酸铜晶体是固体,不能用蒸发皿,故C错误;D.瓷坩埚是放在干燥器里干燥的,故D错误;答案选B。12、D【解析】
A.由于CuS不溶于硫酸,则向一定浓度的CuSO4溶液中通入适量H2S气体会生成CuS黑色沉淀,不能根据该反应判断H2S、H2SO4的酸性强弱,故A错误;B.木炭和浓硫酸共热生成的气体为二氧化碳、二氧化硫,二者都可是澄清石灰水变浑浊,应先除去二氧化硫再检验二氧化碳,故B错误;C.白色沉淀可能为AgCl或硫酸钡,不能说明该溶液中一定含有SO42-,故C错误;D.向1mL浓度均为0.1mol/L的MgSO4和CuSO4混合溶液中,滴入少量0.1mol/LNaOH溶液,先产生蓝色沉淀,说明氢氧化铜的溶度积较小,易生成沉淀,故D正确;答案选D。13、C【解析】
短周期主族元素,a、b、c、d的原子序数依次增大。四种元素形成的单质依次为m、n、p、q时;x、y、z是这些元素组成的二元化合物,其中z为形成酸雨的主要物质之一,z为SO2,q为S,d为S元素;25℃0.01mol/Lw溶液pH=12,w为强碱溶液,则w为NaOH,结合原子序数及图中转化可知,a为H,b为O,c为Na,x为H2O,y为Na2O2,以此来解答。【详解】根据上述分析可知:a为H,b为O,c为Na,d为S元素,x为H2O,y为Na2O2,z为SO2。A.原子核外电子层越多,原子半径越大,同一周期元素从左向右原子半径减小,则原子半径的大小:a<b<d<c,A错误;B.元素的非金属性:O>S,元素的非金属性越强,其相应的氢化物稳定性就越强,故氢化物的稳定性:H2O>H2S,即b>d,B错误;C.y为Na2O2,其中含有离子键和非极性共价键,电离产生2个Na+和O22-,所以y中阴、阳离子个数比为1:2,C正确;D.y是Na2O2,Na2O2溶于水反应产生NaOH和O2,w为NaOH,1molNa2O2反应消耗1molH2O产生2molNaOH,所以等物质的量y、w溶于等体积的水得到的溶液的物质的量浓度不同,D错误;故合理选项是C。本题考查无机物的推断,把握元素化合物知识、物质的转化推断物质及元素为解答的关键,注意酸雨的成分是SO2、w为NaOH为推断的突破口,试题侧重考查学生的分析与推断能力。14、B【解析】
A.NaCl是离子化合物,阴阳离子间以离子键结合,故A不选;B.He由分子构成,分子间只存在分子间作用力,故B选;C.金刚石是原子晶体,原子间以共价键相结合,故C不选;D.HCl由分子构成,分子间存在分子间作用力,但分子内氢和氯以共价键相结合,故D不选;故选B。15、C【解析】
①1mol锌与含1molH2SO4的稀硫酸溶液恰好完全反应,故不选;②随反应的进行浓硫酸变在稀硫酸,稀硫酸与铜不反应,故选;③1mol铜转移2mol的电子,生成2mol的铜离子与2mol硝酸结合成硫酸盐,而2molHNO3的硝酸作氧化剂,得电子的量为2mol~6mol,所以铜不足,故不选;④随着反应的进行,盐酸浓度逐渐降低,稀盐酸与二氧化锰不反应,故选;故选C16、A【解析】
A、氯气和亚硫酸会发生氧化还原反应Cl2+H2SO3+H2O=4H++SO42-+2Cl-,溶液中氢离子浓度增大,A正确;B、亚硫酸和硫化氢发生氧化还原反应H2SO3+2H2S=3S↓+3H2O,通入硫化氢后抑制亚硫酸电离,导致氢离子浓度减小,溶液的pH增大,B错误;C、加入氢氧化钠溶液,发生反应OH-+H+=H2O,平衡向正向移动,但氢离子浓度减小,溶液的pH增大,C错误;D、氯化钡和亚硫酸不反应,不影响亚硫酸的电离,不会产生亚硫酸钡沉淀,D错误。答案选A。二、非选择题(本题包括5小题)17、A、B、C+→+HBr、、【解析】
A的分子式为C6H6N2Br2,A生成分子式为C7H6N2Br2O的B,再结合B的结构推测由A生成B的反应即取代反应,生成了一个肽键,所以A的结构为。B经过反应后生成分子式为C7H4N2Br2的C,相比于B,C的分子中少了1个H2O,所以推测B生成C额外产生了不饱和结构。由C生成E的条件以及E的分子式为C16H20N3O2Br且其中仅含1个Br推测,C生成E发生的是已知信息中给出的反应①类型的取代反应;进一步由G的结构原子的排列特点可以推测,C的结构为,那么E的结构为。E反应生成分子式为C14H16N3OBr的产物F,再结合反应条件分析可知,E生成F的反应即已知信息中提供的反应②,所以F的结构为。【详解】(1)通过分析可知,A生成B的反应即取代反应,所以A的结构即为;(2)A.通过分析可知,E的结构为,结构中含有咪唑环以及胺的结构,所以会显现碱性,A项正确;B.化合物B的结构中含有醛基,所以可以与新制氢氧化铜在加热条件下产生砖红色沉淀,B项正确;C.通过分析可知,F的结构为,可以与氢气加成生成醇,所以F可以发生还原反应,C项正确;D.由化合物G的结构可知其分子式为C16H18N5O2Br,D项错误;答案选ABC;(3)C与D反应生成E的方程式为:++HBr;(4)原料中提供了乙二醇,并且最终合成了,产物的结构中具有特征明显的五元环结构,因此考虑通过已知信息中的反应②实现某步转化;所以大致思路是,将4-溴吡啶中的溴原子逐渐转变为羰基,再与乙二醇发生反应②即可,所以具体的合成路线为:;(5)化合物A为,分子中含有4个不饱和度,1个苯环恰好有4个不饱和度,所以符合条件的A的同分异构体除苯环外其他结构均饱和;除去苯环外,有机物中还含有2个溴原子,以及2个都只形成单键的氮原子;若苯环上只安排1个取代基,没有能够满足核磁共振氢谱有3组峰的要求的结构;若苯环上有2个取代基,只有;若苯环上有3个取代基,没有能够满足核磁共振氢谱有3组峰的要求的结构;若苯环上有4个取代基,则满足要求的结构有和,至此讨论完毕。推断有机物结构时,除了反应条件,物质性质等信息外,还可以从推断流程入手,对比反应前后,物质结构上的差异推测反应的具体情况。18、4-硝基甲苯(或对硝基甲苯)羧基、氨基还原反应取代反应13【解析】
根据合成路线可知,在浓硝酸、浓硫酸、加热的条件下发生取代反应得到B(),B再由酸性高锰酸钾氧化得到C(),C被Fe还原为D(),D与CH3COCl发生取代反应得到E(),E与(CH3CH2)NCH2CH2OH在一定条件下反应生成F(),据此分析解答问题。【详解】(1)已知A的核磁共振氢谱只有一个吸收峰,根据反应①可推得A的结构简式可以是,故答案为:;(2)根据上述分析可知,B的结构简式为,化学名称是4-硝基甲苯(或对硝基甲苯),故答案为:4-硝基甲苯(或对硝基甲苯);(3)根据上述分析,D的结构简式为,含有的官能团有羧基和氨基,C被Fe还原为D(),D与CH3COCl发生取代反应得到E(),故答案为:羧基、氨基;还原反应;取代反应;(4)反应⑥为E与(CH3CH2)NCH2CH2OH在一定条件下反应生成F(),反应方程式,故答案为:;(5)C的同分异构体中-NO2直接连在苯环上且能发生银镜反应的结构可以是苯环上连接—NO2、—OOCH两个基团和—NO2、—CHO、—OH三个基团两种组合,共有13种,其中苯环上一氯代物有两种的同分异构体的结构简式为,故答案为:13;;(6)结合题干信息,已知:,则以对硝基苯酚钠()、乙醇和乙酰氯(CH3COCl)为原料合成解热镇痛药非那西丁()的合成路线可以为:,故答案为:。19、d打开分液漏斗活塞加水,如水无法滴入说明气密性良好3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2Na2S2O3+SO2+H2O=S↓+2NaHSO32:1前者防止Na2S2O3被空气中O2氧化溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪去99.20%【解析】
(1)因为Na2SO3易溶于水,a、b、c装置均不能选用,实验室用Na2SO3和硫酸制备SO2,可选用的气体发生装置是d;关闭止水夹,若气密性很好,则分液漏斗中水不能滴入烧瓶中;(2)①其反应原理为SO2+Na2S+H2O=H2S+Na2SO3,2H2S+SO2=3S↓+2H2O,即:3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3;②无色无味的气体为CO2气体,其化学方程式为SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2;③黄色沉淀减少的原理为Na2SO3+S=Na2S2O3;④根据题意Na2S2O3能与中强酸反应,所以浅黄色沉淀又增多的原理为Na2S2O3+SO2+H2O=S↓+2NaHSO3;(3)3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3①,SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2②,Na2SO3+S=Na2S2O3③,则①+②+③×3得4SO2+2Na2S+Na2CO3=3Na2S2O3+CO2;所以Na2S和Na2CO3的物质的量之比为2:1。因为SO2先和Na2S反应,所以温度相同时,同物质的量浓度的Na2S溶液和Na2CO3溶液,Na2S溶液的pH更大;(4)①用新煮沸并冷却的蒸馏水是为了赶出水中的氧气避免硫代硫酸钠被氧化;②达到滴定终点时颜色突变且30s不变色;先根据滴定消耗的标准液的体积计算出平均体积,再由2S2O32-+I3-=S4O62-+3I-的定量关系计算。【详解】(1)因为Na2SO3易溶于水,a、b、c装置均不能选用,实验室用Na2SO3和硫酸制备SO2,可选用的气体发生装置是d;检查该装置气密性的操作是:关闭止水夹,若气密性很好,则分液漏斗中水不能滴入烧瓶中;(2)①浅黄色沉淀先逐渐增多,其反应原理为SO2+Na2S+H2O=H2S+Na2SO3,2H2S+SO2=3S↓+2H2O,即反应的化学方程式为:3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3;②浅黄色沉淀保持一段时间不变,有无色无嗅的气体产生,则反应的化学方程式为,无色无味的气体为CO2气体,其化学方程式为SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2;③浅黄色沉淀逐渐减少,这时有Na2S2O3生成黄色沉淀,减少的原理为:Na2SO3+S=Na2S2O3;④根据题意Na2S2O3能与中强酸反应,继续通入SO2,浅黄色沉淀又会逐渐增多,所以浅黄色沉淀又增多的原理为:Na2S2O3+SO2+H2O=S↓+2NaHSO3;(3)3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3①SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2②Na2SO3+S=Na2S2O3③①+②+③×3得4SO2+2Na2S+Na2CO3=3Na2S2O3+CO2;所以Na2S和Na2CO3的物质的量之比为2:1;因为SO2先和Na2S反应,所以温度相同时,同物质的量浓度的Na2S溶液和Na2CO3溶液,Na2S溶液的pH更大;(4)①为保证不变质,配制硫代硫酸钠溶液须用新煮沸并冷却的蒸馏水,其理由是:防止Na2S2O3被空气中O2氧化;②达到滴定终点时,当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液,溶液蓝色褪去且半分钟内不再变化,2次消耗的I2溶液的体积平均值为20.00mL,,解得n=0.002mol,250ml溶液中含有Cr2O72﹣物质的量为0.002mol×=0.01mol;Na2S2O3•5H2O(式量248)的质量分数是=×100%=99.20%。20、Fe2++2HCO3−=FeCO3↓+CO2↑+H2O防止二价铁被氧化B将装置内空气排尽(或隔绝空气或防止Fe2+被氧化)白色粉末变蓝否取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3没有尾气处理装置【解析】
Ⅰ(1)FeCl2溶液中,加入NH4HCO3,可以认为Fe2+结合HCO3-电离出来的CO32-,H+与HCO3-结合生成CO2和水;(2)柠檬酸除了酸性还有还原性,可以起到防氧化的作用;(3)产物易溶于水,难溶于乙醇,洗涤时,为了防止溶解损失,应该用乙醇洗涤;Ⅱ绿矾分解,其产物中有SO2、SO3和水,用无水硫酸铜验证水,用BaCl2溶液验证SO3,品红溶液验证SO2。【详解】Ⅰ(1)FeCl2溶液中,加入NH4HCO3,可以认为Fe2+结合HCO3-电离出来的CO32-,H+与HCO3-结合生成CO2和水,离子方程式为Fe2++2HCO3−=FeCO3↓+CO2↑+H2O;(2)根据表中信息,柠檬酸除了酸性还有还原性,可以起到防氧化的作用,因此另一个作用是防止二价铁被氧化;(3)甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇,为了防止溶解损失,可以用乙醇洗涤,答案选B;II(1)加热前通氮气,排除装置中的空气,防止样品,加热是被氧化;(2)产物中有水,无水硫酸铜,遇到水蒸气,变蓝色;(3)SO3会溶于水,生成H2SO4,如果C、D装置调换位置,SO3会溶于品红溶液,不能进入C中,被检验到;(4)检验Fe2O3,可以检验Fe3+,用KSCN溶液,方法为取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3;(5)品红溶液只能用于检验SO2,不能吸收SO2,SO2为有毒气体,需要进行尾气出来,该装置的缺陷是没有气体处理装置;III根据化学方程式,可知关系式5Fe2+~MnO4−,消耗KMnO4溶液的体积为10.80mL-0.80mL=10.00mL,则n(KMnO4)=10.00mL×10-3×cmol·L-1=0.01cmol;n(Fe2+)=5n(KMnO4)=0.01cmol×5=0.05cmol;则铁元素的质量为0.05cmol×56g·mol-1=2.8cg,则晶体中铁元
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