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文档简介
2026届河南省周口市高三3月质量检测试题化学试题试卷注意事项1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、已知NH4CuSO3与足量的10mol/L硫酸混合微热,产生下列现象:①有红色金属生成②产生刺激性气味的气体③溶液呈现蓝色据此判断下列说法正确的是()A.反应中硫酸作氧化剂B.NH4CuSO3中硫元素被氧化C.刺激性气味的气体是氨气D.1molNH4CuSO3完全反应转移0.5mol电子2、一定条件下,CH4与H2Og发生反应:CH4g+H2A.该反应的ΔH>0B.图中Z的大小关系:aC.图中X点对应的平衡混合物中nHD.温度不变时,图中X点对应的平衡在加压后ψ(CH4)增大3、离子化合物O2[PtF6]的阴离子为[PtF6]-,可以通过反应O2+PtF6→O2[PtF6]得到。则A.O2[PtF6]中只含离子键 B.O2[PtF6]中氧元素化合价为+1C.反应中O2是氧化剂,PtF6是还原剂 D.每生成1molO2PtF6转移1mol电子4、能用离子方程式CO32﹣+2H+=H2O+CO2↑表示的反应是()A.碳酸钠与足量稀硝酸的反应 B.碳酸氢钠与足量盐酸的反应C.碳酸钡与少量稀盐酸的反应 D.碳酸钠与足量稀醋酸的反应5、用滴有酚酞和氯化钠溶液湿润的滤纸分别做甲、乙两个实验,下列判断错误的是()A.b极附近有气泡冒出 B.d极附近出现红色C.a、c极上都发生氧化反应 D.甲中铁棒比乙中铁棒更易腐蚀6、近年来,我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象,在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀。下列说法正确的是A.阴极的电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O B.阳极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+C.通电时,该装置为牺牲阳极的阴极保护法 D.断电时,锌环失去保护作用7、NA代表阿伏加德罗常数,下列有关叙述正确的是A.0.1mol的白磷(P4)或甲烷中所含的共价键数均为0.4NAB.足量的Fe粉与1molCl2充分反应转移的电子数为2NAC.1.2gNaHSO4晶体中含有离子总数为0.03NAD.25℃时,pH=13的1.0LBa(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.2NA8、室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是A.新制氯水中:NH4+、Na+、SO42-、SO32-B.0.1mol·L-1CaCl2溶液:Na+、K+、AlO2-、SiO32-C.浓氨水中:Al3+、Ca2+、Cl−、I-D.0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液:H+、Mg2+、NO3-、Br-9、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10、用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用如下反应,可实现氯的循环利用:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-115.6kJ·mol-1下列说法正确的是A.升高温度能提高HCl的转化率B.加入催化剂,能使该反运的焓变减小C.1molCl2转化为2molCl2原子放出243kJ热量D.断裂H2O(g)中1molH-O键比断裂HCl(g)中1molH-Cl键所需能量高11、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是A.112gMgS与NaHS混合晶体中含有阳离子的数目为2NAB.25℃时,1L0.1mol·L-1的Na3PO4溶液中Na+的数目为0.3NAC.常温下,64gCu与足量的浓硫酸混合,转移的电子数目为2NAD.88g乙酸乙酯中含有的非极性共价键的数目为2NA12、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.MgCO3→HCl(aq)MgClB.NaCl(aq)→CO2NaHCO3(s)→ΔNa2C.SiO2→C(高温)D.AgNO3→NH3⋅H2O[Ag(NH3)213、“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示,电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是()A.电池反应中有NaCl生成B.电池的总反应是金属钠还原三价铝离子C.正极反应为:NiCl2+2e-=Ni+2Cl-D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动14、下列说法中不正确的是()①医用双氧水是利用了过氧化氢的还原性来杀菌消毒的②汽车尾气中含有能污染空气的氮的氧化物,原因是汽油燃烧不充分③用热的烧碱溶液除去瓷器表面污垢④某雨水样品采集后放置一段时间,pH由4.68变为4.28,是因为水中溶解了较多的CO2⑤明矾可以用于净水,主要是由于铝离子可以水解得到氢氧化铝胶体⑥“水滴石穿”主要是溶解了CO2的雨水与CaCO3长期作用生成了可溶性的Ca(HCO3)2的缘故A.①②③⑤ B.①②③④ C.②③④⑥ D.①③④⑤15、某甲酸溶液中含有甲醛,用下列方法可以证明的是A.加入足量的新制氢氧化铜并加热煮沸,有砖红色的沉淀B.加入过量的氢氧化钠充分反应后的溶液能发生银镜反应C.将试液进行酯化反应后的混合液能发生银镜反应D.加入足量氢氧化钠后,蒸馏出的气体通入新制的氢氧化铜悬浊液加热有砖红色沉淀16、下列方案设计能达到实验目的的是ABCD检验淀粉是否水解由褪色快慢研究反应物浓度对反应速率的影响证明发生了取代反应验证Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]A.A B.B C.C D.D二、非选择题(本题包括5小题)17、福莫特罗是一种治疗哮喘病的药物,它的关键中间体(G)的合成路线如下:回答下列问题:(1)F的分子式为_____________,反应①的反应类型为_________。(2)反应④的化学方程式为___________________________。(3)C能与FeC13溶液发生显色反应,C的结构简式为________________,D中的含氧官能团为_________________。(4)B的同分异构体(不含立体异构)中能同时满足下列条件的共有_____种。a.能发生银镜反应b.能与NaOH溶液发生反应c.含有苯环结构其中核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为3:2:2:1的是________________(填结构简式)。(5)参照G的合成路线,设计一种以为起始原料(无机试剂任选)制备的合成路线________。18、贝诺酯临床主要用于治疗类风湿性关节炎、感冒发烧等。合成路线如下:(1)贝诺酯的分子式______。(2)A→B的反应类型是______;G+H→I的反应类型是______。(3)写出化合物C、G的结构简式:C______,G______。(4)写出满足下列条件的F同分异构体的结构简式(任写3种)______。a.不能与FeCl3溶液发生显色反应;b.能发生银镜反应和水解反应;c.能与金属钠反应放出H2;d.苯环上的一氯取代产物只有两种结构(5)根据题给信息,设计从A和乙酸出发合成的合理线路(其他试剂任选,用流程图表示:写出反应物、产物及主要反应条件)_______________19、FeCl2是一种常用的还原剂、媒染剂。某化学实验小组在实验室里用如下两种方法来制备无水FeCl2。有关物质的性质如下:C6H5Cl(氯苯)C6H4Cl2(二氯苯)FeCl3FeCl2溶解性不溶于水,易溶于苯、乙醇不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、苯,易溶于乙醇,易吸水熔点/℃-4553易升华沸点/℃132173(1)用H2还原无水FeCl3制取FeCl2。有关装置如下:①H2还原无水FeCl3制取FeCl2的化学方程式为_____________。②按气流由左到右的方向,上述仪器的连接顺序为_________(填字母,装置可多次使用);C中盛放的试剂是_____________。③该制备装置的缺点为________________。(2)利用反应2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑,制取无水FeCl2并测定FeCl3的转化率。按下图装置,在三颈烧瓶中放入32.5g无水氯化铁和过量的氯苯,控制反应温度在一定范围加热3h,冷却、分离提纯得到粗产品。①仪器a的名称是__________。②反应结束后,冷却实验装置A,将三颈烧瓶内物质倒出,经过滤、洗涤、干燥后,得到粗产品。洗涤所用的试剂可以是____,回收滤液中C6H5C1的操作方法是______。③反应后将锥形瓶中溶液配成250mL,量取25.00mL所配溶液,用0.40mol/LNaOH溶液滴定,终点时消耗NaOH溶液为19.60mL,则氯化铁的转化率为__________。④为了减少实验误差,在制取无水FeCl2过程中应采取的措施有:________(写出一点即可)。20、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__________________。21、钛被称为继铁、铝之后的第三金属,请回答下列问题:(1)金红石(TiO2)是钛的主要矿物之一,基态Ti原子价层电子的排布图为_________,基态O原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为__________形。(2)以TiO2为原料可制得TiCl4,TiCl4的熔、沸点分别为205K、409K,均高于结构与其相似的CCl4,主要原因是__________________。(3)TiCl4可溶于浓盐酸得H2[TiCl6],向溶液中加入NH4Cl浓溶液可析出黄色的(NH4)2[TiCl6]晶体。该晶体中微观粒子之间的作用力有________。A.离子键B.共价键C.分子间作用力D.氢键E.范德华力(4)TiCl4可与CH3CH2OH、HCHO、CH3OCH3等有机小分子形成加合物。上述三种小分子中C原子的VSEPR模型不同于其他分子的是_____,该分子中C的轨道杂化类型为________。(5)TiO2与BaCO3一起熔融可制得钛酸钡。①BaCO3中阴离子的立体构型为________。②经X射线分析鉴定,钛酸钡的晶胞结构如下图所示(Ti4+、Ba2+均与O2-相接触),则钛酸钡的化学式为_________。已知晶胞边长为apm,O2-的半径为bpm,则Ti4+、Ba2+的半径分别为____________pm、___________pm。
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项,反应只有Cu元素的化合价发生变化,硫酸根中硫元素在反应前后化合价未变,反应中硫酸体现酸性,不做氧化剂,故A项错误;B项,反应前后S元素的化合价没有发生变化,故B项错误;C项,因反应是在酸性条件下进行,不可能生成氨气,故C项错误;D项,NH4CuSO3与硫酸混合微热,生成红色固体为Cu、在酸性条件下,SO32-+2H+=SO2↑+H2O,反应产生有刺激性气味气体是SO2,溶液变蓝说明有Cu2+生成,则NH4CuSO3中Cu的化合价为+1价,反应的离子方程式为:2NH4CuSO3+4H+=Cu+Cu2++2SO2↑+2H2O+2NH4+,故1molNH4CuSO3完全反应转移的电子为0.5mol,故D项正确。综上所述,本题正确答案为D。2、B【解析】
A.升高温度,甲烷的体积分数减小,说明升高温度平衡正向移动,则该反应的焓变△H>0,A正确;B.起始n(H2O)n(CH4)=Z,Z越小,说明甲烷相对越多,达到平衡时甲烷的含量越多,则Z的大小为bC.起始n(H2O)n(CH4)=3,水和甲烷按1D.增大压强,平衡逆向移动,所以平衡在加压后ψ(CH4)增大,D正确;故合理选项是B。3、D【解析】
A.化合物中的阴离子和阳离子是原子团,其中都存在共价键,A错误;
B.中氧元素的化合价是价,B错误;
C.根据化合价的升降可知,是还原剂,是氧化剂,C错误;
D.,PtF6,所以氧化还原反应中转移电子总数为,D正确。
答案选D。4、A【解析】
A.碳酸钠与足量稀硝酸的反应,碳酸钠为可溶性的盐,硝酸为强酸,二者反应生成可溶性的硝酸钠,其离子方程式可以用CO32﹣+2H+═H2O+CO2↑表示,A项正确;B.碳酸氢根为弱酸的酸式盐,应写成HCO3﹣离子形式,该反应的离子方程式为HCO3﹣+H+═H2O+CO2↑,B项错误;C.碳酸钡为难溶物,离子方程式中需要保留化学式,该反应的离子方程式为:BaCO3+2H+═Ba2++H2O+CO2↑,C项错误;D.CH3COOH为弱酸,在离子方程式中应写成化学式,其反应的离子方程式为:CO32﹣+2CH3COOH═CO2↑+H2O+2CH3COO﹣,D项错误;答案选A。在书写离子方程式时,可以拆的物质:强酸、强碱、可溶性盐;不可以拆的物质:弱酸、弱碱、沉淀、单质、氧化物等。熟练掌握哪些物质该拆,哪些物质不该拆,是同学们写好离子方程式的关键。5、A【解析】
甲构成原电池,乙为电解池,甲中铁发生吸氧腐蚀,正极上电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-,乙中阴极上电极反应式为:2H++2e-=H2↑,水电离出的氢离子放电,导致阴极附近有大量OH-,溶液呈碱性,无色酚酞试液遇碱变红色,以此解答该题。【详解】A、b极附是正极,发生电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-,所以无气泡冒出,故A错误;B、乙中阴极上电极反应式为:2H++2e-=H2↑,水电离出的氢离子放电,导致阴极附近有大量OH-,溶液呈碱性,无色酚酞试液遇碱变红色,故B正确;C、a是原电池的负极发生氧化反应、c极是电解池的阳极发生氧化反应,所以a、c极上都发生氧化反应,故C正确;
D、甲中铁是原电池的负极被腐蚀,而乙中是电解池的阴极被保护,所以甲中铁棒比乙中铁棒更易腐蚀,故D正确;故答案选A。作为电解池,如果金属铁连在电源的正极上做电解池的阳极,铁更易失电子变为亚铁离子,腐蚀速率加快;如果金属铁连在电源的负极上做电解池的阴极,金属铁就不能失电子,只做导体的作用,金属铁就被保护,不发生腐蚀。6、B【解析】
A.通电时,阴极发生还原反应,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,A项错误;B.通电时,锌作阳极,则阳极反应式为Zn-2e-=Zn2+,B项正确;C.通电时,该装置是电解池,为外接电流的阴极保护法,C项错误;D.断电时,构成原电池装置,铁为正极,锌为负极,仍能防止铁帽被腐蚀,锌环仍然具有保护作用,D项错误;答案选B。7、B【解析】A.白磷为正四面体结构,1个白磷分子中含有6个共价键,则0.1mol白磷含有的共价键数目为0.6NA,1个甲烷分子中含有4个共价键,所以0.1mol甲烷含有的共价键数目为0.4NA,故A错误;B.1molCl2与足量Fe粉反应生成FeCl3,转移电子的物质的量为2mol,数目为2NA,故B正确;C.NaHSO4晶体中含有Na+和HSO4-,1.2gNaHSO4的物质的量为1.2g÷120g/mol=0.01mol,则含有离子的物质的量为0.02mol,总数为0.02NA,故C错误;D.25℃时,pH=13的1.0LBa(OH)2溶液中OH-的物质的量浓度为0.1mol/L,则n(OH-)=1.0L×0.1mol/L=0.1mol,OH-的数目为0.1NA,故D错误;答案选B。点睛:本题主要考查阿伏加德罗常数的计算和判断,熟练掌握物质的量和阿伏加德罗常数、物质的量浓度等物理量之间的关系是解题的关键,试题难度中等。本题的易错点是A项,解题时要注意白磷(P4)分子中含有6个P-P共价键。8、D【解析】
A.饱和氯水中含有氯气和HClO,具有强氧化性,还原性离子不能存在,SO32-和氯气、HClO发生氧化还原反应而不能大量存在,选项A错误;B.0.1mol·L-1CaCl2溶液中Ca2+与SiO32-反应产生沉淀而不能大量共存,选项B错误;C.浓氨水中Al3+与氨水反应生成氢氧化铝而不能大量存在,选项C错误;D.0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液呈酸性,H+、Mg2+、NO3-、Br-相互不反应,能大量共存,选项D正确;答案选D。9、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。10、D【解析】
A、该反应正反应为放热反应,升温平衡逆向移动,HCl的转化率降低,A错误;B、催化剂只能改变反应的历程而不能改变反应的焓变,焓变只与反应物和生成物的能量差有关,B错误;C、断裂化学键需要吸收能量,1molCl2转化为2molCl原子应该吸收243kJ热量,C错误;D、设H-Cl键能为a,H-O键能为b,△H=反应物的总键能-生成物的总键能,所以有-115.6=4a+498-(243×2+4b),解的4(a-b)=-127.6,即b>a,所以H-O键的键能大于H-Cl键能,D正确;正确答案为D。11、C【解析】
A.因为MgS与NaHS的摩尔质量都是56g.mol-1,所以112gMgS与NaHS混合物的物质的量为2mol,而MgS与NaHS混合晶体中含有阳离子分别为Mg2+、Na+,故112gMgS与NaHS混合晶体中含有阳离子的数目为2NA,A正确;B.Na3PO4是强电解质,在溶液中的电离方程式为:Na3PO4=3Na++PO43-,则1L0.1mol·L-1的Na3PO4溶液中Na+的物质的量为0.3mol,故1L0.1mol·L-1的Na3PO4溶液中Na+的数目为0.3NA,B正确;C.常温下,Cu与浓硫酸不反应,C错误;D.乙酸乙酯的结构式为,88g乙酸乙酯的物质的量是1mol,一个乙酸乙酯分子中含有两个非极性共价键,故88g乙酸乙酯中含有的非极性共价键的数目为2NA,D正确;答案选C。12、D【解析】
A项、电解氯化镁溶液得到氢氧化镁,电解熔融的氯化镁才能得到单质镁,故A错误;B项、氯化钠溶液与二氧化碳不能反应,应先向氯化钠溶液通入氨气,再通入二氧化碳才能制得碳酸氢钠,不能一步实现反应,故B错误;C项、硅与盐酸不能反应,硅与氯气在高温条件下发生反应生成四氯化硅,故C错误;D项、硝酸银与氨水反应制得银氨溶液,麦芽糖中含有醛基,在共热条件下与银氨溶液发生银镜反应制得银,故D正确。故选D。本题综合考查元素化合物知识,侧重于分析能力的考查,注意把握物质的性质以及转化的特点、反应条件是解答关键。13、B【解析】
A.在反应中,Na失去电子变为Na+,与电解质中的Cl-结合形成NaCl,所以电池反应中有NaCl生成,正确;B.在电池正极是NiCl2+2e-=Ni+2Cl-,所以其总反应是金属钠还原Ni2+变为Ni,错误;C.根据电池结构及工作原理可知:正极反应为:NiCl2+2e-=Ni+2Cl-,正确;D.根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则,钠离子通过钠离子导体从负极移向正极,正确;答案选B。14、B【解析】
①医用双氧水是利用了过氧化氢的氧化性来杀菌消毒的,故①错误;②汽车尾气中含有能污染空气的氮的氧化物,是氮气和氧气反应生成的,汽油不含氮元素,②错误;③氢氧化钠具有强腐蚀性,一般用热的纯碱溶液除去瓷器表面污垢,③错误;④某雨水样品采集后放置一段时间,pH由4.68变为4.28,是因为水中的亚硫酸被氧化为硫酸,④错误;⑤明矾可以用于净水,主要是由于铝离子可以水解得到氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性,⑤正确;⑥“水滴石穿”主要是溶解了CO2的雨水与CaCO3长期作用生成了可溶性的Ca(HCO3)2的缘故,⑥正确;故选B。15、D【解析】
A.甲酸分子中也含有醛基,所以无论是否含有甲醛,都会有该现象,A错误。B.甲酸与加入过量的氢氧化钠充分反应后的得到的甲酸钠中仍然含有醛基,所以溶液一样可以能发生银镜反应,不能证明是否含有甲醛,B错误。C.酸与醇发生酯化发生的实质是酸脱羟基醇脱氢。所以将甲酸溶液进行酯化反应后的混合液含有甲酸及甲酸酯中都含有醛基,可以发生银镜反应。因此不能证明含有甲醛,C错误。D.向甲酸溶液中加入足量氢氧化钠,发生酸碱中和反应得到甲酸钠。甲酸钠是盐,沸点高。若其中含有甲醛,则由于甲醛是分子晶体,沸点较低。加热蒸馏出的气体通入新制的氢氧化铜悬浊液加热煮沸,若有砖红色沉淀,则证明蒸馏出的气体中含有甲醛,D正确。答案选D。16、A【解析】
A、淀粉水解时要用硫酸作催化剂,要先用NaOH将混合液中和至弱碱性或中性,再用新制氢氧化铜悬浊液检验,故A正确;B、实验的原理方程式为:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,题中高锰酸钾过量,应设计成:高锰酸钾的物质的量相同,浓度不同的草酸溶液,且草酸要过量,探究反应物浓度对该反应速率的影响,故B错误;C、要证明甲烷与氯气发生了取代反应,因有氯化氢生成,不能通过体积变化就断定发生取代反应,故C错误;D、验证Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2],要先制得Mg(OH)2,再加入少量Cu2+,沉淀转化为Cu(OH)2,沉淀由白色转化成蓝色,故D错误;故选A。二、非选择题(本题包括5小题)17、C15H12NO4Br取代反应++HCl羟基、羰基和硝基17【解析】
由D的分子式与E的结构可知,D与发生取代反应生成E,则D为,C能与FeCl3溶液发生显色反应,含有酚羟基,结合C的分子式逆推可知C为,A的分子式为C6H6O,A与乙酸酐反应得到酯B,B在氯化铝作用下得到C,则A为,B为.E与溴发生取代反应生成F。据此分析解答。【详解】(1)F()的分子式为:C15H12NO4Br,反应①是与(CH3CO)2O反应生成与CH3COOH,属于取代反应,故答案为C15H12NO4Br;取代反应;(2)反应④的化学方程式为:++HCl,故答案为++HCl;(3)根据上述分析,C的结构简式为,D的结构简式为,其中的含氧官能团有:羰基、羟基、硝基,故答案为;羰基、羟基、硝基;(4)B()的同分异构体(不含立体异构)能同时满足下列条件:a.能发生银镜反应,说明含有醛基,b.能与NaOH溶液发生反应,说明含有酯基或酚羟基,c.含有苯环结构,若为甲酸形成的酯基,含有1个取代基,可以为甲酸苯甲酯,含有2个取代基为-CH3、-OOCH,有邻、间、对3种,若含有醛基、酚羟基,含有2个取代基,其中一个为-OH,另外的取代基为-CH2CHO,有邻、间、对3种,含有3个取代基,为-OH、-CH3、-CHO,当-OH、-CH3处于邻位时,-CHO有4种位置,当-OH、-CH3处于间位时,-CHO有4种位置,当-OH、-CH3处于对位时,-CHO有2种位置,符合条件的同分异构体共有17种,其中核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶1的是,故答案为17;;(5)模仿E→F→G的转化,发生硝化反应生成,然后与溴发生取代反应生成,最后在NaBH4条件下反应生成,合成路线流程图为:,故答案为。根据物质的分子式及E的结构进行推断是解答本题的关键。本题的难点为(5),要注意根据题干流程图转化中隐含的信息进行合成路线设计。18、C17H15NO5还原反应取代反应CH3COOCOCH3、、、、(任写三种)【解析】
根据贝诺酯的结构简式和G、H的分子式可知,G为,H为,再根据题各步转化的条件及有关物质的分子式可推知,E为,B为,C为CH3COOCOCH3,A为,F为,D为,A发生还原反应得B,B与C发生取代反应生成E,E与氢氧化钠反应生成G,C与D发生取代反应生成F,F发生取代反应生成H,G和H发生取代反应生成I,据此分析解答。【详解】(1)根据结构简式知,贝诺酯的分子式C17H15NO5,故答案为:C17H15NO5;(2)A→B的反应类型是还原反应,G+H→Ⅰ的反应类型是取代反应,故答案为:还原反应;取代反应;(3)根据上面的分析可知,C为CH3COOCOCH3,G为,故答案为:CH3COOCOCH3;;(4)a.不能与FeC13溶液发生显色反应,说明没有酚羟基,b.能发生银镜反应和水解反应,说明有甲酸某酯的结构或酯基和醛基同时存在,c.能与金属钠反应放出H2,说明有羟基或羧基,d.苯环上的一氯取代产物只有两种结构,一般为两个取代基处于对位,则满足条件的F的同分异构体的结构简式为、、、、,故答案为:、、、、(其中的三种);(5)A为,从A和乙酸出发合成,可以先将对硝基苯酚还原成对氨基苯酚,在碱性条件下变成对氨基苯酚钠,将醋酸与SOCl2反应生成CH3COCl,CH3COCl与对氨基苯酚钠发生反应即可得产品,合成线路为,故答案为:。19、H2+2FeCl32FeCl2+2HClBACDCE(或BCDCE)碱石灰氯化铁易升华导致导管易堵塞球形冷凝管苯蒸馏滤液,并收集沸点132℃的馏分78.4%反应开始前先通N2一段时间,反应完成后继续通N2一段时间;在装置A和B之间连接一个装有无水氯化钙(或P2O5或硅胶)的球形干燥管【解析】
(1)①②用H2还原无水FeCl3制取无水FeCl2,B装置用锌和稀盐酸制备H2,A装置用来除去氢气中的氯化氢,C装置用来干燥氢气,可以盛放碱石灰,D装置H2还原FeCl3,再用C装置吸收反应产生的HCl,最后用E点燃处理未反应的氢气;③该制备装置的缺点为FeCl3固体易升华,蒸气遇冷发生凝华分析;(2)①根据仪器结构判断其名称;②三颈瓶内物质为氯化亚铁、C6H5Cl、C6H4Cl2等,冷却实验装置A,将三颈烧瓶内物质倒出,经过滤、洗涤、干燥后得到粗产品,根据物质的熔沸点和溶解性可知,可以用苯洗涤;根据滤液中各种物质沸点的不同对滤液进行蒸馏可回收C6H5Cl,据此答题;③根据消耗的NaOH计算反应生成的HCl,结合方程式2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑计算转化的FeCl3,最终计算FeCl3的转化率;④FeCl3、FeCl2易吸水,反应产生的HCl会在容器内滞留。【详解】(1)①H2具有还原性,可以还原无水FeCl3制取FeCl2,同时产生HCl,反应的化学方程式为H2+2FeCl32FeCl2+2HCl;②用H2还原无水FeCl3制取无水FeCl2,装置连接顺序:首先是使用B装置,用锌和稀盐酸制备H2,所制H2中混有HCl和H2O(g),再用A装置用来除去氢气中的氯化氢,然后用C装置干燥氢气,C装置中盛放碱石灰,再使用D装置使H2还原FeCl3,反应产生的HCl气体用C装置的碱石灰来吸收,未反应的H2通过装置E点燃处理,故按照气流从左到右的顺序为BACDCE;也可以先使用B装置制取H2,然后通过C的碱石灰除去氢气中的杂质HCl、水蒸气,然后通过D发生化学反应制取FeCl2,再用碱石灰吸收反应产生的HCl,最后通过点燃处理未反应的H2,故按照装置使用的先后顺序也可以是BCDCE;C中盛放的试剂是碱石灰,是碱性干燥剂,可以吸收HCl或水蒸气;③该制备装置的缺点为FeCl3固体易升华,蒸气遇冷发生凝华,导致导气管发生堵塞;(2)①根据图示装置中仪器a的结构可知该仪器名称为球形冷凝管;②三颈瓶内物质为氯化亚铁、C6H5Cl、C6H4Cl2等,冷却实验装置A,将三颈烧瓶内物质倒出,经过滤、洗涤、干燥后得到粗产品,根据物质的熔沸点和溶解性可知,C6H5Cl、C6H4Cl2容易溶解在苯、乙醇中,不溶于水,而FeCl3、FeCl2易溶于水、乙醇,难溶于苯,所以洗涤时洗涤剂用苯;根据滤液中C6H5Cl、C6H4Cl2这两种物质沸点的不同,对滤液进行蒸馏,并收集沸点132℃的馏分,可回收C6H5Cl;③n(HCl)=n(NaOH)=0.40mol/L×0.0196L×=0.0784mol,根据反应2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑,反应的FeCl3的物质的量为n(FeCl3)反应=2n(HCl)=0.0784mol×2=0.1568mol,n(FeCl3)总=32.5g÷162.5g/mol=0.2mol,所以氯化铁转化率为×100%=78.4%;④FeCl3、FeCl2易吸水,为防止B装置中的水蒸气进入A装置,导致FeCl2等吸水而变质,可以在装置A和B之间连接一个装有无水氯化钙(或P2O5或硅胶)的球形干燥管;同时为防止FeCl3、FeCl2与装置内空气中的水蒸气、O2等反应,同时避免反应产生的HCl气体会在容器内滞留,可以反应开始前先通N2一段时间排尽装置中空气,反应完成后继续通N2一段时间将反应生成的HCl全部排入锥形瓶中。本题考查实验室制备氯化亚铁的知识,注意把握实验操作基本原理,把握题给信息,掌握实验操作方法,学习中注意积累,为了减小误差制取无水FeCl2,要排除装置中空气引起的误差或HCl气体在容器内滞留引起的误差。20、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+3H2
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