上海市奉贤区2021届-2023届高考化学三年模拟(一模)按题型分类汇编-02非选择题(含解析 )

上海市奉贤区2021届-2023届高考化学三年模拟(一模)按题型分类汇编-02非选择题
一、结构与性质
1.(2021·上海奉贤·统考一模)已知砷(As)是第四周期ⅤA族元素,请回答下列问题:
(1)砷原子核外未成对电子数为___________。黄砷(As4)与白磷(P4)的结构类似,以下叙述正确的是___________(选填编号)。
A.分子中共价键键角均为10928’ B.黄砷中共价键键能大于白磷
C.黄砷分子极性大于白磷 D.黄砷的熔点高于白磷
(2)砷化氢的结构与氨气类似,写出砷化氢的电子式___________,其分子的空间构型为___________型,是___________分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)As元素的非金属性比N元素弱,从原子结构的角度说明理由。___________。
(4)298 K时,将20 mL 3x mol·L-1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L-1 I2和20 mL NaOH溶液混合,发生反应:AsO(aq) + I2(aq) + 2OH-(aq) AsO(aq) + 2I-(aq) + H2O(l)。溶液中c(AsO)与反应时间(t)的关系如图所示。
①写出该反应的平衡常数表达式K=___________ ,平衡时,c(AsO)=___________ mol·L-1(用含有x、y的代数式表示,溶液混合体积变化忽略不计)。
②tm时v逆 ___________tn 时v逆 (填 “>”、“<” 或 “=” ),理由是___________。当反应达到平衡后,下列选项正确的是___________(选填编号)。
A.2v(I-) = v(AsO) B.溶液的pH不再变化 C.c(I-)= y mol·L-1 D.c(AsO)/c(AsO)不再变化
二、原理综合题
2.(2021·上海奉贤·统考一模)常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的5种溶液pH如表:
溶质 Na2CO3 NaHCO3 Na2SO3 NaHSO3 NaClO
pH 11.6 9.7 10.0 4.0 10.3
请由表中数据回答:
(1)NaClO溶液显碱性的原因是___________ (用离子方程式表示)。
(2)侯氏制碱中,使NH4Cl从母液中析出的措施不包括___________(选填编号)。
A.冷却 B.加入食盐细颗粒 C.通入CO2 D.通入NH3
(3)0.1 mol·L-1的 NaHSO3溶液中离子浓度:c(SO)___________c(HSO)(填 “>”、“<”或“=”);
要使其中的c(SO)减小,下列方法不可行的是___________(选填编号)。
A.加入过量CaO(s) B.加入少量NaOH(s) C.通入过量HCl(g) D.加入少量的H2O2(aq)
(4)5种溶液中,水的电离程度最小的是(填化学式)___________;向氯水中加入NaHCO3可增强其漂白性,用化学平衡移动原理解释原因:___________。
(5)NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3酸性溶液氧化,当NaHSO3完全消耗时有I2析出,写出该反应的离子方程式并用单线桥法标出电子转移的方向和数目:___________;若有25.4g I2生成,则转移电子数是___________个。
3.(2022·上海·统考一模)在密闭容器中充入一定量H2S,发生反应2H2S(g) 2H2(g)+S2(g)-Q(Q>0),如图为H2S气体的平衡转化率与温度、压强的关系。请完成下列填空:
(1)在一定条件下,往2L密闭容器中充入4molH2S进行反应,2min时达到平衡状态,此时H2S剩余2mol,计算0~2min内S2的平均反应速率v(S2)_______ mol·L-1·min-1。图中压强p1,p2、p3从大到小顺序为_______,原因是_______。
(2)又已知H2S可转化成羰基硫(COS):CO(g)+H2S(g) COS(g)+H2(g)+Q(Q>0)
①上述反应的平衡常数表达式K=_______。
②在一恒容、绝热(与外界无热交换)的密闭容器中,充入H2S(g)与CO(g)进行上述反应。下列事实能说明反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.消耗H2的速率与生成COS速率之比为1:1
B.生成amolCOS,同时形成amolH-S键
C.的值不再改变
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变
(3)若将标准状况下224mL的H2S气体通入200mL的CuSO4溶液中正好完全反应,现象是_______,写出反应的离子方程式_______,若溶液体积没有发生改变,此时溶液的pH值是_______。
4.(2022·上海奉贤·一模)氢燃料电池有良好的应用前景。工业上常用下列方法制取氢气。
Ⅰ.甲烷与水蒸气催化重整制取氢气,主要反应为:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。
(1)上述反应体系中属于非极性分子的化合物是_____。
(2)一定条件下,向体积为2L的密闭容器中充入1molCH4和1molH2O(g)发生上述反应,10min时反应达到平衡状态,此时CH4的浓度为0.4 mol L 1,则0~10min内H2的平均反应速率为_____mol L 1 min 1。
Ⅱ.甲烷与硫化氢催化重整制取氢气,主要反应为:CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g)。
(3)恒温恒容时,该反应一定处于平衡状态的标志是_____。
a.υ正(H2S)=2υ逆(H2) b.CH4的体积分数不再变化
c.不再变化 d.混合气体的密度不再改变
(4)该反应平衡常数表达式K=_____,若改变某一条件使平衡向正反应方向移动,则K值_____。
a.一定改变 b.可能增大 c.可能减小 d.可能不变
III.将原料气按n(CH4):n(H2S)=1:2充入反应容器中,保持体系压强为0.1MPa,研究不同温度对该反应体系的影响。平衡体系中各组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示:
(5)图中表示H2物质的量分数变化的曲线是_____(选填字母),该反应的正反应为______反应(选填“放热”或“吸热”)。保持其他条件不变,升高温度测得CH4的平衡转化率先增大后下降,其原因可能是_____。
三、有机推断题
5.(2021·上海奉贤·统考一模)高分子树脂M具有较好的吸水性,其合成线路如图:
已知:Ⅰ.RCHO+CH3CHORCH=CHCHO + H2O
Ⅱ.CH=CH-COOH
回答下列问题:
(1)写出A的结构简式___________ 。
(2)写出B到C的化学方程式___________ ,该反应的反应类型是___________ 。
(3)写出满足下列条件的G的同分异构体的结构简式__________。
①与G具有相同官能团;②苯环上仅有两种不同化学环境的H原子
(4)上述合成路线中,D→E的转化在合成M中的作用为___________;检验D中含有碳碳双键的试剂为___________。
(5)根据上述合成路线和信息,设计一条以苯乙醛为有机原料(其他无机试剂任选)合成的合成路线__________(合成路线常用的表示方式为:AB……目标产物)
6.(2022·上海·统考一模)化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香族化合物A制备H的一种合成路线如下,请完成下列填空:
已知:
①RCHO+CH3CHORCH=CHCHO+H2O

(1)A的结构简式是_______,D中的含氧官能团名称是_______。
(2)由E生成F的反应类型是_______,写出E发生聚合反应的化学方程式_______。
(3)G为甲苯的同分异构体,由F生成H的化学方程式为_______。
(4)芳香族化合物X是C的同分异构体,与C具有相同的官能团,且苯环上只有两种不同化学环境的H原子,写出符合要求的X的结构简式_______。
(5)写出用环戊烷和2–丁炔为原料制备化合物的合成路线_______(其他试剂任选)。
7.(2022·上海奉贤·一模)科学研究发现含有黄酮类化合物的中药制剂可能对新型冠状肺炎有一定的治疗作用。某黄酮类化合物F的一种合成路线如图,(D、E、F分子中Ar表示某特定基团)。
已知:RCOCH3+R′COClRCOCH2COR′+HCl
(1)对苯二酚的分子式为_____,该分子中含有_____种化学环境的氢原子。
(2)A→B的反应类型是_____,B中含氧官能团的名称为羰基和_____。
(3)对苯二酚转化为A的目的是_____。
(4)某芳香族化合物K与C互为同分异构体,写出一种符合下列条件的K的结构简式为____。
①苯环上有2个取代基
②可发生水解反应和银镜反应
③可与金属钠Na反应生成H2,且苯环上的一氯代物只有2种
(5)写出G的结构简式为_____。
(6)结合相关信息,以丙酮(CH3COCH3)和为原料,参照题中所给信息(其它试剂任选)设计合成的路线(不超过三步,无机试剂任选)_____。
(合成路线可表示为:AB……目标产物)
四、工业流程题
8.(2021·上海奉贤·统考一模)碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如图:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表:
沉淀物 Fe(OH)2 Al(OH)3
开始沉淀 7.5 3.4
完全沉淀 9.7 4.4
回答下列问题:
(1)加入少量NaHCO3调节pH在4.4~7.5内,得到的滤渣成分为___________,写出滤渣中电解质的电离方程式___________;实验室进行过滤操作时需用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和 ___________ 。
(2)反应Ⅱ中加入NaNO2的目的是氧化亚铁离子,写出亚铁离子是否完全被氧化的检验方法___________,在实际生产中,反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量,若参与反应的O2有11.2L(标准状况),则相当于节约NaNO2的物质的量为___________ mol。
(3)碱式硫酸铁溶于水后生成的Fe(OH)2+可部分水解生成Fe2(OH)聚合离子,该水解反应的离子方程式为___________。
为测定含Fe2+和Fe3+溶液中铁元素的总含量,实验操作如下:
准确量取20.00 mL溶液于带塞锥形瓶中,加入足量H2O2,调节pH<2,加热除去过量H2O2;加入过量KI充分反应后,再用 0.1000 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00 mL。
已知:2Fe3++2I- → 2Fe2++I2 2S2O+I2 → 2I-+S4O
(4)则溶液中铁元素的总含量为___________g·L-1.若滴定前溶液中H2O2没有除尽,所测定的铁元素的含量将会___________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
9.(2022·上海·统考一模)侯氏制碱法为我国纯碱工业做出了重要贡献。
Ⅰ.某化学兴趣小组模拟侯氏制碱法制备NaHCO3,进一步处理得到Na2CO3和NH4Cl,实验流程如图:
回答下列问题:
(1)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为_______。
(2)向母液中加入NaCl粉末,存在NaCl(s)+NH4Cl(aq)→NaCl(aq)+NH4Cl(s)过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离,根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线,需采用的操作为_______、_______、_______、洗涤、干燥。
II.实验中制得的纯碱中含有少量NaCl,该小组设计如图所示装置,测定实验得到的纯碱中Na2CO3的含量。
(3)装置A中的试剂为_______,装置C中的试剂为_______。
(4)实验结束后通入空气的目的:_______。
(5)实验前称取26.50g样品,实验后测得D装置增重8.80g,则样品中Na2CO3的质量分数为_______(保留2位小数)。按照以上装置及操作,有同学提出测定结果可能会偏大,他的理由是_______。
五、填空题
10.(2022·上海·统考一模)三氟化氮(NF3)是一种无色、无味的气体,它是微电子工业的关键原料之一,可由氨气和氟气反应得到:_______NH3+_______F2→_______NF3+_______NH4F。完成下列填空:
(1)配平上述反应方程式_______。
(2)F原子的结构示意图是_______,其能量最高的电子所占据的电子亚层符号为_______。从原子结构角度比较F和N元素的非金属性强弱_______。
(3)写出NH4F的电子式_______,溶液中NH的检验方法是_______。
(4)与NH具有相同质子数和电子数的单核微粒,其单质在空气中长期露置后的最终产物是_______,该产物的水溶液呈_______性,用适当的化学用语解释该溶液酸碱性的原因:_______。其稀溶液中存在关系式:c(OH-)-c(H+) =c(HCO) + _______
11.(2022·上海奉贤·一模)氮、氧、氯及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
(1)氧原子核外共有_____种能量不同的电子,氯原子核外未成对电子所占据的轨道符号是_____,NH3分子的空间构型为_____。
(2)请比较氮、氧元素的非金属性:氮_____氧(选填“>”或“<”),用一个化学事实进行说明_____。
已知:①NaNO2具有毒性和强氧化性;②酸性强弱:H2SO3>HNO2>CH3COOH。
(3)含NaNO2的废水直接排放会引起严重的水体污染,工业上常用还原剂将其转化为无污染的气体,用NH4Cl还原NaNO2的离子方程式为_____,若生成1mol氧化产物,则反应中转移的电子数目是_____。
(4)向冷NaNO2溶液中加入下列某种物质可得HNO2溶液,该物质可以为_____。
a.二氧化碳 b.二氧化硫 c.醋酸 d.稀硫酸
(5)常温下将0.02mol·L-1的NaNO2溶液和0.01mol·L-1的盐酸等体积混合,溶液呈酸性,则c(NO)+c(HNO2)_____0.01mol·L-1,c(NO)+c(Cl-)_____0.01mol·L-1(选填“>”、“<”或“=”)。
六、实验题
12.(2022·上海奉贤·一模)五水合硫代硫酸钠(Na2S2O3﹒5H2O,式量为248)俗称海波、大苏打,可用于纺织、造纸等领域。某学习小组制备Na2S2O3﹒5H2O,并测定产品纯度,实验方案如下。
I.制备Na2S2O3﹒5H2O
已知:S+Na2SO3Na2S2O3
按如图所示装置(加热及夹持装置省略)进行实验,再经多步操作制得Na2S2O3﹒5H2O的粗产品
(1)仪器F的名称为_____,装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的试剂最好选用_____。
a.蒸馏水 b.饱和Na2SO3溶液 c.饱和NaHSO3溶液 d.饱和NaHCO3溶液
(2)用离子方程式表示Na2CO3溶液的作用:_____。
(3)C中溶液经过滤、_____、_____、过滤洗涤、干燥可制得粗产品。
Ⅱ.测定产品纯度
称取粗产品12.400g配制成100mL溶液,取25.00mL该溶液于锥形瓶中,用0.2500mol·L-1的I2标准液滴定,反应原理为:I2+2S2O→2I-+S4O,实验数据如表:
编号 初读数(mL) 末读数(mL)
① 0.00 19.99
② 1.00 21.01
③ 1.00 23.00
(4)用_____作为指示剂,滴定至终点时溶液的颜色由_____色变为_____色,且30s内溶液颜色不变。粗产品中Na2S2O3﹒5H2O的质量分数为_____。下列情况可能导致测量结果偏低的操作是_____ 。
a.粗产品中Na2S2O3﹒5H2O失去部分结晶水
b.滴定前装I2标准液的滴定管未用标准液润洗
c.锥形瓶用蒸馏水洗净后未用待测液润洗
d.滴定时锥形瓶中有少量液滴溅出
参考答案:
1. 3 D 三角锥 极性 两者具有相同的最外层电子数,因为As原子的电子层数大于N,其原子半径大于N,故As原子的得电子能力小于N,As元素的非金属性弱于N x-y 小于 由图可知,从tm到tn,生成物浓度不断升高,逆反应速率也不断增大 BD
【分析】按核外电子排布规律、原子结构、元素的位置和元素性质的相互关系回答;对反应AsO(aq) + I2(aq) + 2OH-(aq) AsO(aq) + 2I-(aq) + H2O(l),按平衡常数的定义、结合数据计算平衡浓度、由化学平衡的特征判断说法的正误;
【详解】(1)砷原子核外最外层电子排布式为4s24p3,按洪特规则,3个p电子分别占据3个p轨道,故未成对电子数为3。黄砷(As4)与白磷(P4)的结构类似,则A.分子中共价键键角均为60,A错误; B.砷原子半径大于磷,黄砷中共价键不如白磷牢固,即键能小于白磷,B错误; C.黄砷分子是同种元素组成的非金属单质,分子内只有非极性键,属于非极性分子,C错误;D.结构相似,黄砷相对分子质量比白磷大、分子间作用力比白磷大,熔点高于白磷,故叙述正确的是D。
(2)砷化氢的结构与氨气类似,则砷化氢的电子式为,其分子的空间构型为三角锥型,分子内正电荷重心和负电荷重心不重叠,是极性分子。
(3) N 和As元素均位于ⅤA族,具有相同的最外层电子数,因为As原子的电子层数大于N,其原子半径大于N,故As原子的得电子能力小于N,As元素的非金属性弱于N。
(4)①按定义,反应AsO(aq) + I2(aq) + 2OH-(aq) AsO(aq) + 2I-(aq) + H2O(l)的平衡常数表达式,由表知,平衡时,c(AsO)= y mol·L-1,则反应过程中消耗n(AsO)= 0.06L×y mol。则平衡时
②由图可知,tm时,c(AsO)< y mol·L-1,则反应从正方向建立平衡,从tm到tn,生成物浓度不断升高,逆反应速率也不断增大v逆 A. v(I-) = 2v(AsO) ,未表示出是否为正逆反应速率,A错误;
B.平衡时各成分的浓度不再变化,则溶液的pH不再变化,B正确;
C.平衡时各成分的浓度不再变化,c(I-)= 2c(AsO)= 2y mol·L-1,C错误;
D.平衡时各成分的浓度不再变化,c(AsO)/c(AsO)不再变化,D正确;
选项正确的是BD。
2. ClO- + H2O HClO + OH- C < B NaHSO3 氯水中存在以下平衡:Cl2 + H2O HClO + HCl,当加入NaHCO3后,NaHCO3能与盐酸反应,因为氯水中的氢离子浓度减小,所以平衡正向移动,但NaHCO3不能与次氯酸反应,故使溶液中次氯酸的浓度增大。 NA个
【分析】应用勒夏特列原理、判断条件改变时化学平衡的移动方向回答;应用表中数据判断钠盐的酸碱性、NaHSO3溶液呈酸性,可判断水解程度小于电离程度,在此基础上回答,NaHSO3溶液是中强酸的钠盐,能与酸发生复分解反应、具有还原性能发生氧化还原反应,据此回答;
【详解】(1)NaClO是强碱弱酸盐,溶液因次氯酸根离子水解显碱性,离子方程式为ClO- + H2O HClO + OH-。
(2) 侯氏制碱中: A.冷却,可降低氯化铵的溶解度,能冷却结晶,A正确; B.加入食盐细颗粒 ,增大氯离子浓度,能促使氯化铵结晶,B正确; C.通入CO2 ,与水反应生成碳酸,溶液酸性增强,不与母液中其它成分反应,对氯化铵的析出无明显作用,D.通入NH3后生成一水合氨,与碳酸氢根反应产生铵根离子,增大铵根离子的浓度有利于氯化铵的析出来,D正确;故使NH4Cl从母液中析出的措施不包括C。
(3)由表知,0.1 mol·L-1的 NaHSO3溶液呈酸性,亚硫酸氢根离子电离程度大于水解程度,故离子浓度:c(SO)(4)由表知,5种钠盐溶液中,只有0.1 mol·L-1的 NaHSO3溶液呈酸性,因为亚硫酸氢根离子电离程度大于水解程度,故其中水的电离被抑制,其余四种钠盐溶液中,水的电离均被促进,故水的电离程度最小的是NaHSO3;氯水具有漂白性的原因是含由次氯酸,次氯酸浓度越大漂白性越强,向氯水中加入NaHCO3可增强其漂白性,用化学平衡移动原理解释原因为:氯水中存在以下平衡:Cl2 + H2O HClO + HCl,当加入NaHCO3后,NaHCO3能与盐酸反应,因为氯水中的氢离子浓度减小,所以平衡正向移动,但NaHCO3不能与次氯酸反应,故使溶液中次氯酸的浓度增大。
(5)NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3酸性溶液氧化,当NaHSO3完全消耗时有I2析出,则先发生,后发生 ,合并为 ,则用单线桥法标出电子转移的方向和数目:;若有25.4g I2生成,碘的物质的量为0.1mol,则转移电子的物质的量为1mol,数目是NA个。
3.(1) 0.25 p3>p2>p1 由化学方程式可知,其它条件不变时,压强越大,平衡转化率越低,故p1(2) K= AC
(3) 产生黑色沉淀 H2S + Cu2+→CuS↓+ 2H+ pH=1
【解析】(1)
根据题意,0~2min内 n(H2S)=4mol-2mol=2mol,根据方程式可知相同时间内 n(S2)=1mol,容器体积为2L,所以v(S2)== 0.25mol·L-1·min-1;由化学方程式可知,该反应为气体增大的反应,其它条件不变时,压强越大,平衡逆向移动,H2S的平衡转化率越低,故p3>p2>p1;
(2)
①根据平衡常数的定义可知该反应的K=;
②A.消耗H2为逆反应,生成COS为正反应,消耗H2的速率与生成COS速率之比为1:1,即正反应速率等于逆反应速率,可以说明反应达到平衡,A符合题意;
B.生成amolCOS,同时形成amolH-S键,即生成0.5molH2S,正逆反应速率不相等,反应为平衡,B不符合题意;
C.当等于平衡常数,且保持不变时,说明反应达到平衡,C符合题意;
D.反应前后气体系数之和相等,即气体总物质的量不变,根据质量守恒定律可知气体总质量也不变,所以无论是否平衡,混合气体的平均相对分子质量都不变,D不符合题意;
综上所述答案为AC;
(3)
H2S气体通入CuSO4溶液中发生反应:H2S + Cu2+→CuS↓+ 2H+,CuS为黑色沉淀,所以现象为产生黑色沉淀;标况下224mL的H2S气体的物质的量为=0.01mol,根据离子方程式可知产生0.02mol氢离子,溶液体积为200mL,所以c(H+)==0.1mol/L,pH=-lg c(H+)=1。
4.(1)CH4
(2)0.03
(3)b
(4) bd
(5) a 吸热 随着温度升高,硫化氢会发生分解,导致硫化氢浓度减小,甲烷的平衡转化率下降
【详解】(1)CH4是含共价键的非极性分子,H2O、CO是含共价键的极性分子,H2含共价键的非极性分子,氢气是单质,因此上述反应体系中属于非极性分子的化合物是CH4;故答案为:CH4。
(2)根据题意,10min时反应达到平衡状态,此时CH4的浓度为0.4 mol L 1,则甲烷浓度改变量为0.1 mol L 1,氢气浓度改变量为0.3 mol L 1,则0~10min内H2的平均反应速率为;故答案为:0.03。
(3)a.υ正(H2S)=2υ逆(H2),一个正反应速率,一个逆反应速率,两个不同方向,两者速率之比不等于计量系数之比,不能作为判断平衡标志,故a不符合题意;
b.CH4的体积分数不再变化,则能作为判断平衡标志,故b符合题意;
c.开始加入的甲烷和硫化氢按照计量之比加入,则始终不改变,当不再变化,不能作为判断平衡标志,故c不符合题意;
d.密度等于气体质量除以容器体积,气体质量不变,容器体积不变,密度始终不再改变,当混合气体的密度不再改变,不能作为判断平衡标志,故d不符合题意;
综上所述,答案为:b。
(4)该反应平衡常数表达式,若改变某一条件使平衡向正反应方向移动,若是增大反应物浓度或减小压强,平衡常数不变,若是改变温度,平衡向正反应方向移动,则平衡常数变大,因此bd符合题意;综上所述,答案为:;bd。
(5)根据题意减少的为甲烷和硫化氢,增加的为CS2、H2,再根据计量系数得到氢气增加的幅度大,因此图中表示H2物质的量分数变化的曲线是a;根据图中信息,升高温度,甲烷、硫化氢的量减少,说明平衡正向移动,正反应为吸热反应。保持其他条件不变,由于温度升高,硫化氢会发生分解,导致硫化氢的浓度减小,因此甲烷的转化率降低;故答案为:a;吸热;随着温度升高,硫化氢会发生分解,导致硫化氢浓度减小,甲烷的平衡转化率下降。
5. 2+O22 +2H2O 氧化反应 保护碳碳双键,防止被氧化 Br2/CCl4
【分析】根据反应I的对应C到D的反应,可知C的官能团为醛基,则反应取代的为甲基上的H,ABC为典型的卤代烃→醇→醛,C到D为已知I类的反应,产生双键,反应④对双键进行加成,E到F为醛到酸的氧化,F到G根据II的反应为还原双键的反应。
【详解】(1)根据反应I的对应C到D的反应,可知C的官能团为醛基,则反应取代的为甲基上的H,故答案为: ;
(2)B到C为醇到醛的氧化,故答案为:2+O22 +2H2O;
(3)根据II可推出G为,与G官能团相同,且苯环上只有两种环境的H原子,则为,故答案为:;
(4)D→E加成碳碳双键,F→G又还原碳碳双键,中间醛氧化为酸,这步的作用是保护碳碳双键,防止被氧化,检验碳碳双键可使用Br2/CCl4,故答案为:保护碳碳双键,防止被氧化;Br2/CCl4;
(5)由苯乙醛合成,根据产物中含有两个苯环,则必须通过I反应将两个苯环连接,此时官能团为醛基,需要氧化为羧基,为了防止碳碳双键被氧化,先用Br2/CCl4加成,最后利用II反应还原,故答案为: 。
6.(1) 羧基
(2) 酯化反应(取代反应)
(3)
(4)
(5)
【分析】芳香族化合物A与乙醛发生信息①中的反应生成B,A含有醛基,反应中脱去1分子水,由原子守恒可知A的分子式C7H6O,故A为,则B为;C比B多一个O原子,则B发生氧化反应、酸化得到C为;C与溴发生加成反应得到D为;D发生消去反应、酸化得到E为;E与乙醇发生酯化反应生成F为;G为甲苯的同分异构体,结合信息②中的加成反应、H的结构简式,可推知G为;
(1)
A的结构简式是;D为,其中的含氧官能团名称是羧基
(2)
E与乙醇发生酯化反应生成F为,反应类型是酯化反应(取代反应);E中碳碳三键发生聚合反应的化学方程式;
(3)
G为,F为,二者发生加成反应生成H,反应的方程式为,
(4)
C为,X与C具有相同的官能团,苯环上只有两种不同化学环境的H原子,说明对位取代,则X的结构简式为;
(5)
环戊烷和2-丁炔为原料制备化合物,环戊烷应先生成环戊烯,然后与2-丁炔发生加成反应生成,最后与溴发生加成可生成,在反应的流程为。
7.(1) C6H6O2 2
(2) 取代反应 酯基
(3)保护对苯二酚的羟基不被CH3COCl反应
(4)或
(5)ArCOCl
(6)
【分析】对苯二酚和CH3COOOCCH3反应生成A,A和CH3COCl发生取代反应生成B,B先在碱性条件下发生水解再酸化得到C,C和ArCOCl在碳酸钾作用下反应生成D,D在醋酸和醋酸钠作用下反应生成E,E发生加成反应生成F。
【详解】(1)根据对苯二酚的结构简式得到对苯二酚的分子式为C6H6O2,该分子有两条对称轴,因此该分子中含有2种化学环境的氢原子;故答案为:C6H6O2;2。
(2)根据A、B的结构分析A→B的反应类型是取代反应,根据B的结构简式得到B中含氧官能团的名称为羰基和酯基;故答案为:取代反应;酯基。
(3)根据对苯二酚转化为A和B转化为C分析得到对苯二酚转化为A的目的是保护对苯二酚的羟基不被CH3COCl反应;故答案为:保护对苯二酚的羟基不被CH3COCl反应。
(4)某芳香族化合物K与C互为同分异构体,苯环上有2个取代基;可发生水解反应和银镜反应,说明含有酯基和醛基;③可与金属钠Na反应生成H2,除了酯基外还有一个羟基,酯基为甲酸某酯,且苯环上的一氯代物只有2种,说明两个取代基在对位,则符合条件的K的结构简式为或;故答案为:或。
(5)根据RCOCH3+R′COClRCOCH2COR′+HCl 以及C、D的结构简式分析得到G的结构简式为ArCOCl;故答案为:ArCOCl。
(6)根据C→D→E→F分析,则和CH3COCH3在碳酸钾作用下反应生成,在醋酸和醋酸钠作用下反应生成,和溴水发生加成反应生成,其合成路线为: ;故答案为: 。
8. Al(OH)3,Fe H++AlO+H2OAl(OH)3 Al3++3OH- 玻璃棒 取样,滴入酸性KMnO4溶液,若酸性KMnO4溶液褪色说明Fe2+未被完全氧化,若酸性KMnO4溶液不褪色说明Fe2+完全被氧化 2 2Fe(OH)2++2H2OFe2(OH)+2H+ 5.6 偏高
【详解】(1)制备硫酸亚铁,应与硫酸铝分离,应调节溶液pH生成Al(OH)3,要避免生成应Fe(OH)2沉淀,控制pH在4.4~7.5之间可以让Al3+完全沉淀而Fe2+不沉淀,废铁屑过量,反应后有铁单质剩余。Al(OH)3可以酸式电离也可以碱式电离,故电离方程式为:H++AlO+H2OAl(OH)3Al3++3OH-。实验室进行过滤操作时需用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒,故答案为:Al(OH)3,Fe;H++AlO+H2OAl(OH)3Al3++3OH-玻璃棒;
(2) NaNO2可氧化亚铁离子为铁离子,本身变为NO,故反应方程式为2H+ + Fe2++ NO2- = Fe3+ + NO↑ + H2O,检验亚铁离子可以用高锰酸钾,也可以用铁氰化钾检验,取样,滴入酸性KMnO4溶液,若酸性KMnO4溶液褪色说明Fe2+未被完全氧化,若酸性KMnO4溶液不褪色说明Fe2+完全被氧化。11.2L(标准状况) O2为0.5mol, ,,可知0.5mol O2得电子数为:,相当于节约NaNO2的物质的量为2mol,故答案为:取样,滴入酸性KMnO4溶液,若酸性KMnO4溶液褪色说明Fe2+未被完全氧化,若酸性KMnO4溶液不褪色说明Fe2+完全被氧化;2。
(3)碱式硫酸铁溶于水后生成的Fe(OH)2+可部分水解生成Fe2(OH)聚合离子,该水解反应的离子方程式为:2Fe(OH)2++2H2OFe2(OH)+2H+,故答案为:2Fe(OH)2++2H2OFe2(OH)+2H+。
(4)根据反应方程式可以得出关系式为:,,铁元素的总含量为:,若滴定前溶液中H2O2没有除尽,则H2O2也可氧化I-得到I2,消耗的Na2S2O3将偏多,导致所测定的铁元素的含量偏高,故答案为:5.6;偏高。
9.(1)NH3·H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓
(2) 蒸发浓缩 冷却结晶 过滤
(3) 氢氧化钠溶液 浓硫酸
(4)把生成的二氧化碳气体全部排入装置D中吸收
(5) 0.80 反应前没有将装置中的空气(二氧化碳)除去
【分析】制备Na2CO3工艺流程为:氨盐水中加入NaCl粉末得到饱和氨盐水,通入CO2气体,发生反应的方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl,过滤得到NaHCO3固体和母液,NaHCO3受热分解得到纯碱Na2CO3,反应的方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑,CO2气体可循环使用,母液中加入NaCl粉末,发生反应NaCl(s)+NH4Cl(aq)→NaCl(aq)+NH4Cl(s),可采用冷却、过滤、洗涤、干燥得到NH4Cl固体和食盐水,食盐水可循环使用;
【详解】(1)氨盐水中加入NaCl粉末得到饱和氨盐水,通入CO2气体,发生反应的方程式为NH3·H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓;
(2)根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线可知,从NaCl和NH4Cl混合溶液中分离NH4Cl固体可用冷却结晶方法,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NH4Cl固体;
(3)装置A是为了吸收空气中二氧化碳,避免影响碳酸钠含量的测定,可以用氢氧化钠溶液(或其他强碱的溶液);装置C是浓硫酸干燥生成的二氧化碳气体,在D装置中吸收后称量至恒重,故答案为:氢氧化钠溶液;浓硫酸;
(4)实验结束后通入空气把生成的二氧化碳气体全部排入装置D中吸收,减小误差,故答案为:把生成的二氧化碳气体全部排入装置D中吸收;
(5)实验前称取26.50g样品,实验后测得D装置增重8.80g,为二氧化碳质量,物质的量,结合碳元素守恒计算,样品中Na2CO3的物质的量等于二氧化碳物质的量,Na2CO3质量为m=nM=0.2mol×106g/mol= 21.2g,则碳酸钠质量分数=;测定结果可能会偏大,理由是反应前没有将装置中的空气(二氧化碳)除去D装置增重多,会使测定结果偏高。
10.(1)4NH3+3F2→NF3+3NH4F
(2) 2p F原子和N原子电子层数相同,核电荷数F>N,原子半径FN,非金属性F>N
(3) 取适量溶液于试管中,滴加氢氧化钠溶液并加热。将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,若试纸变蓝,则样品中有铵根离子
(4) Na2CO3 碱性 碳酸钠溶液水解,使溶液中c(OH-)大于c(H+),所以溶液呈碱性 2c(H2CO3)
【解析】(1)
该反应中部分NH3被氧化,所以可以找氧化剂和氧化产物之间的数量关系,根据电子守恒可知该反应中NF3和F2的系数比为1:3,再结合元素守恒可得化学方程式为4NH3+3F2→NF3+3NH4F;
(2)
F原子核内有9个质子,核外有9个电子,原子结构示意图为;其能量最高的电子为2p能级的电子,即占据的电子亚层符号为2p;F原子和N原子电子层数相同,核电荷数F>N,原子半径FN,所以非金属性F>N;
(3)
NH4F由NH和F-构成,为离子化合物,电子式为;检验铵根时一般将其转化为氨气进行检验,具体操作为:取适量溶液于试管中,滴加氢氧化钠溶液并加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,若试纸变蓝,则样品中有铵根离子;
(4)
NH含有11个质子、10个电子,与其具有相同质子数和电子数的单核微粒为Na+,Na单质在空气中长期露置后的最终产物为Na2CO3;碳酸钠水溶液中因存在碳酸根的水解,使溶液中c(OH-)大于c(H+),所以溶液呈碱性;其稀溶液中存在质子守恒:c(OH-)-c(H+)=c(HCO)+2c(H2CO3)。
11.(1) 3 3p 三角锥形
(2) <
(3) 3.612×1024
(4)d
(5) = >
【详解】(1)氧原子电子排布式为1s22s22p4,核外有3种能量不同的电子,氯原子的电子排布式为1s22s22p63s22p5,核外未成对电子所占据的轨道符号是3p,NH3分子的空间构型为三角锥形。
(2)氮、氧元素位于元素周期表中第二周期,从左到右非金属性增强,非金属性:氮<氧,用非金属性强的可知置换出非金属性弱的化学事实:。
(3)用NH4Cl还原NaNO2转化为无污染的气体氮气,根据氧化还原反应的规律,离子方程式为,1molN2既是氧化物又是还原产物,转移3mol电子,若生成1mol氧化产物,为2molN2,则反应中转移的电子数目是6NA,3.612×1024。
(4)由NaNO2溶液制得HNO2,应用强酸制弱酸,根据酸性强弱:H2SO3>HNO2>CH3COOH,可知加入二氧化硫和稀硫酸可以实现,但是二氧化硫具有还原性,NaNO2具强氧化性,所以只能加入稀硫酸,d正确;
故选d。
(5)将0.02mol·L-1的NaNO2溶液和0.01mol·L-1的盐酸等体积混合,由可知溶液中,根据物料守恒可得c(NO)+c(HNO2)=0.01mol·L-1。溶液中存在电荷守恒,溶液呈酸性,,溶液中,由此可得c(NO)+c(Cl-)>0.01mol·L-1。
12.(1) 长颈漏斗 c
(2)
(3) 蒸发浓缩 冷却结晶
(4) 淀粉溶液 无 蓝 d
【详解】(1)由图可知,仪器F的名称为长颈漏斗。
装置B的作用是通过气泡的溢出多少观察SO2的生成速率,所以二氧化硫不能溶于所盛溶液或与所盛溶液反应。
a.二氧化硫能溶于蒸馏水,a错误;
b.Na2SO3溶液会吸收二氧化硫,b错误;
c.饱和NaHSO3溶液不能与二氧化硫反应,c正确;
d.二氧化硫能与饱和NaHCO3溶液反应,d正确;
故选c。
(2)在装置C中SO2和可以反应生成,而后再和单质S反应。SO2和反应离子方程式为:。
(3)C中溶液经过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥可制得粗产品。
(4)滴定实验用碘作标准液,所以选用淀粉溶液作为指示剂,滴定至终点时溶液的颜色由无色变为蓝色,且30s内溶液颜色不变。根据反应原理为:I2+2S2O→2I-+S4O,可知,3组实验数据舍去③号数据,求平均值求得碘标准溶液消耗体积为20.00mL,粗产品中Na2S2O3﹒5H2O的质量分数为。a.产品中硫代硫酸钠晶体失去部分结晶水,固体质量偏高,测量结果偏高,a错误;
b.滴定前装I2标准液的滴定管未用标准液润洗,标准液消耗偏多,测量结果偏高,b错误;
c.锥形瓶不需要用待测液润洗,实验结果正确,c错误;
d.滴定过程中,锥形瓶振荡太剧烈,有少量液滴溅出,待测液减少,标准液消耗偏少,测量结果偏低,d正确;
故选d。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页

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