武强中学2022-2023学年高二下学期期末考试
化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 B-11 C-12 O-16 Na-23 P-31 S-32 C1-35.5 K-39 Pb-207
一、单项选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 2022北京冬奥会上各种新科技材料的使用是一大亮点,如含有石墨烯的智能服饰、芳纶战衣、火炬、“冰墩墩”制作材料和光导纤维等等。下列叙述错误的是
A. 火炬外壳的主要成分是碳纤维,碳纤维是有机高分子材料
B. 中国健儿将身披通过三维扫描技术定制的芳纶战衣出征:芳纶为有机高分子材料
C. “同心”奖牌挂带采用桑蚕丝织造工艺,蚕丝属于天然纤维
D. “冰墩墩”总体的制作成分之一为PC聚碳酸酯,属于有机高分子材料
2. 下列关于糖类、油脂、蛋白质的说法正确的是
A. 糖类、油脂和蛋白质均是天然有机高分子化合物
B. 油脂在酸性条件下水解的反应可用来生产肥皂
C. 粮食酿酒经历了淀粉→葡萄糖→乙醇化学变化过程
D. 将Na2SO4、CuSO4的浓溶液分别加入蛋白质溶液,都出现沉淀,表明二者均可使蛋白质变性
3. 水与下列物质反应时,水表现出氧化性的是
A. Na B. Cl2 C. NO2 D. Na2O
4. 下列反应中,属于加成反应的是
A. CH4+Cl2CH3Cl+HCl
B. 2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑
C. CH2=CH2+Br2BrCH2CH2Br
D. C2H5OH+3O22CO2+3H2O
5. 用NA代表阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 1mol HC≡CH分子中所含σ键数为5NA
B. 1mol碘蒸气和1mol氢气在密闭容器中充分反应,生成的碘化氢分子数等于2 NA
C. 100g质量分数为46%的乙醇(C2H6O)水溶液含氧原于数目为NA
D 1L1mol L-1溴化铵水溶液中NH与H+离子数之和大于NA
6. 在强酸性溶液中能大量共存的无色透明离子组是
A. K+、Na+、NO、MnO
B. Mg2+、Na+、Cl﹣、SO
C. K+、Na+、Cl﹣、Cu2+
D. Na+、Ba2+、OH﹣、SO
7. 山东师大在合成布洛芬药物方面取得了进展。合成布洛芬的方法如图所示(其他物质省略)。下列说法错误的是
A. X分子中所有原子可能共平面
B. Y的分子式为C13H16O2
C. X、Y都能发生加成反应
D. 布洛芬能与碳酸钠溶液反应
8. 用下列实验装置不能达到相关实验目的的是
A B C D
实验装置
实验目的 探究CH4与Cl2的反应 检验甲烷中的乙烯 收集NO气体 将乙醇氧化乙醛
A. A B. B C. C D. D
9. 设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 31g P4(分子结构:)中的共价键数目为1.5 NA
B. 23g C2H5OH中sp3杂化的原子数为NA
C. 标准状况下,22.4 L SO3中含有SO3的分子数为NA
D. 1 mol OH-与1 mol -OH所含电子数均为10 NA
10. 能正确表示下列反应的离子方程式为
A. 硫化钠溶液和硝酸混合:S2-+2H+=H2S↑
B. 明矾溶液与过量氨水混合:Al3++4NH3+2H2O=AlO+4NH
C. 硅酸钠溶液中通入二氧化碳:SiO+CO2+H2O=HSiO+HCO
D. 将等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以体积比1∶2混合:Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O
11. 苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体,结构简式如图。关于该化合物,下列说法正确的是
A. 是苯的同系物
B. 分子中最多8个碳原子共平面
C. 一氯代物有6种(不考虑立体异构)
D. 分子中含有4个碳碳双键
12. 光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。
下列说法错误的是
A. 该高分子材料可降解 B. 异山梨醇分子中有3个手性碳
C. 反应式中化合物X为甲醇 D. 该聚合反应为缩聚反应
13. 科学家发现某些生物酶体系可以促进和的转移(如a、b和c),能将海洋中的转化为进入大气层,反应过程如图所示。
下列说法正确的是
A. 过程Ⅰ中发生氧化反应
B. a和b中转移的数目相等
C. 过程Ⅱ中参与反应的
D. 过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为
14. 通过下列实验可从I2,的CCl4溶液中回收I2。
下列说法正确的是
A. NaOH溶液与I2反应的离子方程式:I2+2OH-=I-+IO+H2O
B. 通过过滤可将水溶液与CCl4分离
C. 向加酸后的上层清液中滴加AgNO3溶液生成AgI沉淀,1个AgI晶胞(如图)中含14个I-
D. 回收的粗碘可通过升华进行纯化
二、非选择题(共4个大题,共58分)
15. 某小组探究卤素参与的氧化还原反应,从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气。氯气不再逸出时,固液混合物A中仍存在盐酸和MnO2。
(1)反应的离子方程式是___________。
(2)电极反应式:
i.还原反应:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
ii.氧化反应:___________。
(3)根据电极反应式,分析A中仍存在盐酸和MnO2的原因。
i.随c(H+)降低或c(Mn2+)浓度升高,MnO2氧化性减弱。
ii.随c(Cl-)降低,___________。
(4)补充实验证实了(3)中的分析。
实验操作 试剂 产物
Ⅰ 较浓H2SO4 有氯气
Ⅱ a 有氯气
Ⅲ a+b 无氯气
a是___________,b是___________。
16. 醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验装置如下:
+H2O
可能用到的有关数据如下:
相对分子质量 密度/(g·cm-3) 沸点/℃ 溶解性
环己醇 100 0.9618 161 微溶于水
环己烯 82 0.8102 83 难溶于水
合成反应:
在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1mL浓硫酸。b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃。
分离提纯:
反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g,。
回答下列问题:
(1)环己烯的分子式为_______,装置b的名称是_______。
(2)环己烯中官能团的名称是_______;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是_______(填正确答案标号)。
a.立即补加 b.冷却后补加 c.不需补加 d.重新配料
(3)环己烯和氢气发生加成反应的化学方程式为_______(有机物用键线式表示)。
(4)在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的_______(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是_______。
(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中,不可能用到的仪器有_______(填正确答案标号)。
a.圆底烧瓶 b.温度计 c.接收器 d.球形冷凝管
(7)本实验所得到的环己烯产率是_______(填正确答案标号)。
a.41% b.50% c.61% d.70%
17. 溴及其化合物在工农业生产中用途广泛,从海水中提取溴的具体流程如下:
回答下列问题:
(1)“浓缩”的目的是_______(任答1条即可)。
(2)流程中可用热空气吹出溴原因为_______(填选项字母)。
a.溴的氧化性较强b.溴的熔点较低
c.溴的沸点较低d.溴在水中的溶解度较低
(3)“吸收塔”中发生反应的离子方程式为_______。
(4)实验室常用下图装置制备并收集SO2气体(夹持和加热装置略)。
①装置A中盛放浓硫酸的仪器的名称为_______,该浓的浓度比装置B中浓浓度低,原因为_______。
②将装置D置于C处收集,其中a口接_______(填“c”或“d”,下同),b口接_______。
③装置E中倒置漏斗的作用为_______。
④下列溶液中在通入后,最终能褪为无色的是_______(填选项序号),其中有一种与流程“吸收塔”中起到的作用相同,该反应的离子方程式为_______。
a.品红b.滴有酚酞溶液
c.酸性溶液d.紫色石蕊溶液
18. A是相对分子质量为28的烃,它的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平。现以A为主要原料合成乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3),合成路线如图所示。
回答下列问题:
(1)写出A的结构式___________。
(2)写出B→C转化的化学方程式:___________。
(3)实验室用如图所示的装置制取乙酸乙酯
①在试管a中按顺序加入碎瓷片、___________和乙酸,然后加热。
②试管b中观察到的现象是___________。 试管a中生成乙酸乙酯的化学方程式为_________。b使用饱和Na2CO3溶液的作用是除去乙酸、吸收乙醇、__________。
(4)工业上用A和CH3COOH在一定条件 下直接反应制得乙酸乙酯。
①反应类型是___________反应 (填“加成或取代”)。
②与实验室制法相比,工业制法的优点是___________。
武强中学2022-2023学年高二下学期期末考试
化学试题 答案解析
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 B-11 C-12 O-16 Na-23 P-31 S-32 C1-35.5 K-39 Pb-207
一、单项选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 2022北京冬奥会上各种新科技材料的使用是一大亮点,如含有石墨烯的智能服饰、芳纶战衣、火炬、“冰墩墩”制作材料和光导纤维等等。下列叙述错误的是
A. 火炬外壳的主要成分是碳纤维,碳纤维是有机高分子材料
B. 中国健儿将身披通过三维扫描技术定制的芳纶战衣出征:芳纶为有机高分子材料
C. “同心”奖牌挂带采用桑蚕丝织造工艺,蚕丝属于天然纤维
D. “冰墩墩”总体的制作成分之一为PC聚碳酸酯,属于有机高分子材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.碳纤维是无机材料,不是有机高分子材料,A错误;
B.芳纶是芳香族聚酰胺纤维,属于有机高分子材料,B正确;
C.蚕丝是天然蛋白质纤维,属动物纤维,属于天然纤维,C正确;
D.“冰墩墩”的外套材料PC聚碳酸酯(聚合物)是高分子化合物,属于有机高分子材料,D正确;
故选:A。
2. 下列关于糖类、油脂、蛋白质的说法正确的是
A. 糖类、油脂和蛋白质均是天然有机高分子化合物
B. 油脂在酸性条件下水解的反应可用来生产肥皂
C. 粮食酿酒经历了淀粉→葡萄糖→乙醇化学变化过程
D. 将Na2SO4、CuSO4的浓溶液分别加入蛋白质溶液,都出现沉淀,表明二者均可使蛋白质变性
【答案】C
【解析】
【详解】A.油脂属于酯类,不是高分子化合物,有些蛋白质可以人工合成,不一定是天然的,糖类中的单糖和二糖等不是高分子化合物,A错误;
B.油脂应该在碱性条件下水解的反应用来生产肥皂,B错误;
C.粮食酿酒经历了淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下分解生成乙醇的化学变化过程,C正确;
D.将Na2SO4、CuSO4的浓溶液分别加入蛋白质溶液,都出现沉淀,前者是盐析,后者是变性,D错误;
答案选C。
3. 水与下列物质反应时,水表现出氧化性的是
A. Na B. Cl2 C. NO2 D. Na2O
【答案】A
【解析】
【详解】A.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,H2O中H元素化合价由+1降为0价,得电子被还原,做氧化剂,在反应中表现出氧化性,故A符合题意;
B.Cl2+H2OHCl+HClO,H2O中的元素没有发生化合价的变化,水在反应中既不是氧化剂也不是还原剂,既不表现氧化性也不表现还原性,故B不符合题意;
C.3NO2+H2O=2HNO3+NO,H2O中的元素没有发生化合价的变化,水在反应中既不是氧化剂也不是还原剂,既不表现氧化性也不表现还原性,故C不符合题意;
D.Na2O + H2O = 2NaOH,该反应没有元素化合价变化,不是氧化还原反应,水在反应中既不表现氧化性也不表现还原性,故D不符合题意;
答案选A。
4. 下列反应中,属于加成反应的是
A. CH4+Cl2CH3Cl+HCl
B. 2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑
C. CH2=CH2+Br2BrCH2CH2Br
D. C2H5OH+3O22CO2+3H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A.CH4+Cl2CH3Cl+HCl属于取代反应而不是加成反应,A不合题意;
B.2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑属于置换反应而不是加成反应,B不合题意;
C.CH2=CH2+Br2BrCH2CH2Br属于加成反应,C符合题意;
D.C2H5OH+3O22CO2+3H2O属于氧化反应而不是加成反应,D不合题意;
故答案为:C。
5. 用NA代表阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 1mol HC≡CH分子中所含σ键数为5NA
B. 1mol碘蒸气和1mol氢气在密闭容器中充分反应,生成碘化氢分子数等于2 NA
C. 100g质量分数为46%的乙醇(C2H6O)水溶液含氧原于数目为NA
D. 1L1mol L-1溴化铵水溶液中NH与H+离子数之和大于NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.1mol HC≡CH分子中所含σ键数为3NA,故A错误;
B.碘蒸气和氢气的反应为可逆反应,反应物不能完全反应,因此1mol碘蒸气和1mol氢气在密闭容器中充分反应,生成的碘化氢分子数小于2NA,故B错误;
C.C2H6O的物质的量为,所含氧原子数为NA,考虑到水也含氧原子,则该乙醇水溶液所含氧原于数目大于NA,故C错误;
D.根据电荷守恒得:n(NH)+n(H+)=n(Br-)+ n(OH-),n(Br-)=1L×1mol L-1=1mol,则n(Br-)+ n(OH-)>1mol,NH与H+离子数之和大于NA,故D正确;
故选D。
6. 在强酸性溶液中能大量共存的无色透明离子组是
A. K+、Na+、NO、MnO
B. Mg2+、Na+、Cl﹣、SO
C. K+、Na+、Cl﹣、Cu2+
D. Na+、Ba2+、OH﹣、SO
【答案】B
【解析】
【详解】A.含有高锰酸根的溶液显紫红色,不会无色,故A不符合题意;
B.四种离子相互之间不反应,均可以在酸性溶液中大量存在,且无色,故B符合题意;
C.含有铜离子的溶液显蓝色,不会无色,故C不符合题意;
D.OH﹣不能在酸性溶液中大量存在,且SO和Ba2+不能大量共存,故D不符合题意;
故为:B。
7. 山东师大在合成布洛芬药物方面取得了进展。合成布洛芬的方法如图所示(其他物质省略)。下列说法错误的是
A. X分子中所有原子可能共平面
B. Y的分子式为C13H16O2
C. X、Y都能发生加成反应
D. 布洛芬能与碳酸钠溶液反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.X分子中存在单键碳原子,单键碳原子与其所连4个原子之间为四面体结构,所有原子不可能都共面,A错误;
B.Y分子中含有13个C,16个H,2个O,故分子式为:C13H16O2,B正确;
C.X、Y中苯环能与氢气发生加成反应,X中碳碳三键、Y中碳碳双键均能发生加成反应,C正确;
D.布洛芬中含有羧基,能与碳酸钠反应,D正确;
故答案选A。
8. 用下列实验装置不能达到相关实验目的的是
A B C D
实验装置
实验目的 探究CH4与Cl2反应 检验甲烷中的乙烯 收集NO气体 将乙醇氧化为乙醛
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲烷和Cl2光照条件下发生取代反应,生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和HCl,为防止氯气溶于水,采用饱和食盐水溶液,HCl溶于饱和食盐水可观察到试管内液面上升,二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳为油状液体,因此可观察到试管壁上有油状液滴,A正确;
B.甲烷中的乙烯能与酸性高锰酸钾反应从而使酸性高锰酸钾褪色,生成的二氧化碳用NaOH吸收,甲烷不与酸性高锰酸钾反应,可用图示装置检验甲烷中的乙烯,B正确;
C.NO容易被氧气氧化生成NO2,不能用排空气法收集,C错误;
D.铜高温下被氧气氧化生成黑色的CuO,灼热的CuO与乙醇反应生成乙醛和Cu,可观察到黑色的铜丝浸入乙醇后恢复红色,拔出乙醇后又变黑色,D正确;
故答案选C。
9. 设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 31g P4(分子结构:)中的共价键数目为1.5 NA
B. 23g C2H5OH中sp3杂化的原子数为NA
C. 标准状况下,22.4 L SO3中含有SO3的分子数为NA
D. 1 mol OH-与1 mol -OH所含电子数均为10 NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.由分子结构可知1分子P4中含6个共价键,则31g P4(即0.25mol)中的共价键数目为1.5 NA,故A正确;
B.C2H5OH中C、O原子均采用sp3杂化,则23g C2H5OH(0.5mol)中sp3杂化的原子数为1.5NA,故B错误;
C.标准状况下,SO3不是气体,不能根据体积确定其物质的量,故C错误;
D.1 mol –OH含9 NA电子,故D错误;
故选:A。
10. 能正确表示下列反应的离子方程式为
A. 硫化钠溶液和硝酸混合:S2-+2H+=H2S↑
B. 明矾溶液与过量氨水混合:Al3++4NH3+2H2O=AlO+4NH
C. 硅酸钠溶液中通入二氧化碳:SiO+CO2+H2O=HSiO+HCO
D. 将等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以体积比1∶2混合:Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A.硝酸具有强氧化性,可以将S2-氧化为S单质,自身根据其浓度大小还原为NO或NO2,反应的离子方程式为4H++2NO+S2-=S↓+2NO2↑+2H2O(浓)或8H++2NO+3S2-=3S↓+2NO↑+4H2O(稀),A错误;
B.明矾在水中可以电离出Al3+,可以与氨水电离出的OH-发生反应生成Al(OH)3,但由于氨水的碱性较弱,生成的Al(OH)3不能继续与弱碱发生反应,故反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH,B错误;
C.硅酸的酸性小于碳酸,向硅酸钠溶液中通入二氧化碳时,生成硅酸沉淀,二氧化碳则根据其通入的量的多少反应为碳酸根或碳酸氢根,反应的离子方程式为SiO+H2O+CO2=H2SiO3↓+CO(CO2少量)或SiO+2H2O+2CO2=H2SiO3↓+2HCO(CO2过量),C错误;
D.将等物质的量浓度的Ba(OH)2与NH4HSO4溶液以体积比1:2混合,Ba(OH)2电离出的OH-与NH4HSO4电离出的H+反应生成水,Ba(OH)2电离出的Ba2+与NH4HSO4电离出的SO反应生成BaSO4沉淀,反应的离子方程为为Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O,D正确;
故答案选D。
11. 苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体,结构简式如图。关于该化合物,下列说法正确的是
A. 是苯的同系物
B. 分子中最多8个碳原子共平面
C. 一氯代物有6种(不考虑立体异构)
D. 分子中含有4个碳碳双键
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.苯的同系物必须是只含有1个苯环,侧链为烷烃基的同类芳香烃,由结构简式可知,苯并降冰片烯的侧链不是烷烃基,不属于苯的同系物,故A错误;
B.由结构简式可知,苯并降冰片烯分子中苯环上的6个碳原子和连在苯环上的2个碳原子共平面,共有8个碳原子,故B正确;
C.由结构简式可知,苯并降冰片烯分子的结构上下对称,分子中含有5类氢原子,则一氯代物有5种,故C错误;
D.苯环不是单双键交替的结构,由结构简式可知,苯并降冰片烯分子中只含有1个碳碳双键,故D错误;
故选B。
12. 光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。
下列说法错误的是
A. 该高分子材料可降解 B. 异山梨醇分子中有3个手性碳
C. 反应式中化合物X为甲醇 D. 该聚合反应为缩聚反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.该高分子材料中含有酯基,可以降解,A正确;
B.异山梨醇中四处的碳原子为手性碳原子,故异山梨醇分子中有4个手性碳,B错误;
C.反应式中异山梨醇释放出一个羟基与碳酸二甲酯释放出的甲基结合生成甲醇,故反应式中X为甲醇,C正确;
D.该反应在生产高聚物的同时还有小分子的物质生成,属于缩聚反应,D正确;
故答案选B。
13. 科学家发现某些生物酶体系可以促进和的转移(如a、b和c),能将海洋中的转化为进入大气层,反应过程如图所示。
下列说法正确的是
A 过程Ⅰ中发生氧化反应
B. a和b中转移的数目相等
C. 过程Ⅱ中参与反应的
D. 过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图示可知,过程I中NO转化为NO,氮元素化合价由+3价降低到+2价,NO作氧化剂,被还原,发生还原反应,A错误;
B.由图示可知,过程I为NO在酶1的作用下转化为NO和H2O,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知,反应的离子方程式为:NO+2H++e-NO+H2O,生成1molNO,a过程转移1mole-,过程II为NO和NH在酶2的作用下发生氧化还原反应生成H2O和N2H4,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知,反应的离子方程式为:NO+NH+3e-+2H+H2O+N2H4,消耗1molNO,b过程转移3mol e-,转移电子数目不相等,B错误;
C.由图示可知,过程II发生反应的参与反应的离子方程式为:NO+NH+3e-+2H+H2O+N2H4,n(NO):n(NH)=1:1,C错误;
D.由图示可知,过程I的离子方程式为NO+2H++e-NO+H2O,过程II的离子方程式为NO+NH+3e-+2H+H2O+N2H4,过程III的离子方程式为N2H4N2↑+4H++4e-,则过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO+ NH= N2↑+2H2O,D正确;
答案选D。
14. 通过下列实验可从I2,的CCl4溶液中回收I2。
下列说法正确的是
A. NaOH溶液与I2反应的离子方程式:I2+2OH-=I-+IO+H2O
B. 通过过滤可将水溶液与CCl4分离
C. 向加酸后的上层清液中滴加AgNO3溶液生成AgI沉淀,1个AgI晶胞(如图)中含14个I-
D. 回收的粗碘可通过升华进行纯化
【答案】D
【解析】
【详解】A.选项所给离子方程式元素不守恒,正确离子方程式为:3I2+6OH-=5I-+IO+3H2O,A错误;
B.水溶液与CCl4不互溶,二者应分液分离,B错误;
C.根据均摊法,该晶胞中所含I-的个数为=4,C错误;
D.碘易升华,回收的粗碘可通过升华进行纯化,D正确;
综上所述答案为D。
二、非选择题(共4个大题,共58分)
15. 某小组探究卤素参与的氧化还原反应,从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气。氯气不再逸出时,固液混合物A中仍存在盐酸和MnO2。
(1)反应的离子方程式是___________。
(2)电极反应式:
i.还原反应:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
ii.氧化反应:___________。
(3)根据电极反应式,分析A中仍存在盐酸和MnO2的原因。
i.随c(H+)降低或c(Mn2+)浓度升高,MnO2氧化性减弱。
ii.随c(Cl-)降低,___________。
(4)补充实验证实了(3)中的分析。
实验操作 试剂 产物
Ⅰ 较浓H2SO4 有氯气
Ⅱ a 有氯气
Ⅲ a+b 无氯气
a是___________,b是___________。
【答案】(1)MnO2+4H+ +2Cl- Mn2++Cl2↑ + 2H2O
(2)2Cl--2e- =Cl2↑
(3)Cl-还原性减弱
(4) ①. KCl固体(或浓/饱和溶液) ②. MnSO4固体(或浓/饱和溶液)
【解析】
【小问1详解】
①二氧化锰和浓盐酸共热制备氯气的离子方程式为:MnO2+4H+ +2Cl- Mn2++Cl2↑ + 2H2O。
【小问2详解】
氯元素化合价升高,失电子发生氧化反应,故氧化反应为:2Cl--2e- =Cl2↑。
【小问3详解】
反应不能发生也可能是还原剂还原性减弱,故答案为:Cl-还原性减弱。
【小问4详解】
可以从增大氯离子浓度的角度再结合实验Ⅱ的现象分析,试剂a可以是KCl固体(或浓/饱和溶液);结合实验Ⅲ的现象是没有氯气,且实验Ⅲ也加入了试剂a,那一定是试剂b影响了实验Ⅲ的现象,再结合原因i可知试剂b是MnSO4固体(或浓/饱和溶液)。
16. 醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验装置如下:
+H2O
可能用到的有关数据如下:
相对分子质量 密度/(g·cm-3) 沸点/℃ 溶解性
环己醇 100 0.9618 161 微溶于水
环己烯 82 0.8102 83 难溶于水
合成反应:
在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1mL浓硫酸。b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃。
分离提纯:
反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g,。
回答下列问题:
(1)环己烯的分子式为_______,装置b的名称是_______。
(2)环己烯中官能团的名称是_______;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是_______(填正确答案标号)。
a.立即补加 b.冷却后补加 c.不需补加 d.重新配料
(3)环己烯和氢气发生加成反应的化学方程式为_______(有机物用键线式表示)。
(4)在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的_______(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是_______。
(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中,不可能用到的仪器有_______(填正确答案标号)。
a.圆底烧瓶 b.温度计 c.接收器 d.球形冷凝管
(7)本实验所得到的环己烯产率是_______(填正确答案标号)。
a.41% b.50% c.61% d.70%
【答案】(1) ①. C6H10 ②. 冷凝管或直形冷凝管
(2) ①. 碳碳双键 ②. b
(3) +H2
(4)上口倒出 (5)干燥(或除水、除醇)
(6)d (7)c
【解析】
【分析】在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1mL浓硫酸,b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃,得到粗产品,将粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。
【小问1详解】
环己烷化学式为C6H12,则环己烯的化学式为C6H10,根据图中信息得到装置b的名称是冷凝管或直形冷凝管;故答案为:C6H10;冷凝管或直形冷凝管。
【小问2详解】
环己烯中官能团的名称是碳碳双键;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是冷却后再补加,再加热即b选项;故答案为:碳碳双键;b。
【小问3详解】
环己烯和氢气发生加成反应生成环己烷,其反应化学方程式为+H2;故答案为:+H2。
【小问4详解】
在本实验分离过程中,得到的产物环己烷密度比水小,溶液分层后在上层,分液时遵循“下下上上”原则,因此应该从分液漏斗的上口倒出;故答案为:上口倒出。
【小问5详解】
反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,得到的产品中有水等,因此分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是干燥(或除水、除醇);故答案为:干燥(或除水、除醇)。
【小问6详解】
在环己烯粗产物蒸馏过程中,使用到的仪器分别为酒精灯、铁架台、蒸馏烧瓶、温度计、直形冷凝管、牛角管、接收器,因此不可能用到的仪器有d;故答案为:d。
【小问7详解】
根据环己醇~环己烯关系式,20g环己醇得到环己烯质量为,实际得到环己烯质量为10g,则本实验所得到的环己烯产率是;故答案为:C。
17. 溴及其化合物在工农业生产中用途广泛,从海水中提取溴的具体流程如下:
回答下列问题:
(1)“浓缩”的目的是_______(任答1条即可)。
(2)流程中可用热空气吹出溴的原因为_______(填选项字母)。
a.溴的氧化性较强b.溴的熔点较低
c.溴的沸点较低d.溴在水中的溶解度较低
(3)“吸收塔”中发生反应的离子方程式为_______。
(4)实验室常用下图装置制备并收集SO2气体(夹持和加热装置略)。
①装置A中盛放浓硫酸的仪器的名称为_______,该浓的浓度比装置B中浓浓度低,原因为_______。
②将装置D置于C处收集,其中a口接_______(填“c”或“d”,下同),b口接_______。
③装置E中倒置漏斗的作用为_______。
④下列溶液中在通入后,最终能褪为无色的是_______(填选项序号),其中有一种与流程“吸收塔”中起到的作用相同,该反应的离子方程式为_______。
a.品红b.滴有酚酞的溶液
c.酸性溶液d.紫色石蕊溶液
【答案】 ①. 增大溴离子浓度或富集溴离子 ②. c ③. ④. 分液漏斗 ⑤. 分液漏斗中浓硫酸浓度太大会导致溶液中氢离子浓度太低,产生速度太慢;装置中浓硫酸浓度如果不高,吸收水蒸气的能力就较差 ⑥. c ⑦. d ⑧. 防倒吸 ⑨. abc ⑩.
【解析】
【分析】
【详解】(1)海水中虽然含有溴离子,但浓度低,如果直接蒸馏,处理量大,生产成本高,故填:增大溴离子浓度或富集溴离子;
(2)由于溴的沸点较低易挥发,所以可以用热空气吹出溴保证溴保持气态;
(3)发生了氧化还原反应:;
(4)①装置A中盛放浓硫酸的仪器的名称为分液漏斗或滴液漏斗;分液漏斗中浓的浓度比装置B中浓浓度低是因为分液漏斗中浓硫酸主要用的是浓硫酸的酸性,浓度太大会导致溶液中电离的氢离子浓度太低,产生速度太慢,装置B中浓硫酸主要体现的性质为吸水性,浓度越大吸水性就越强;
②二氧化硫的收集装置,由于的密度比空气大,向上收集时要长进短出,进去后沉到底部,慢慢把空气从上面短管排出去;
③倒置漏斗的作用:增大导入气体与吸收液的接触面积,当易溶性气体被吸收液吸收时,导管内压强减少,液体上升到漏斗中,由于漏斗容积较大,导致烧杯中液面下降,使漏斗口脱离液面,漏斗中的吸收液受自身重力的作用又流回烧杯内,从而防止吸收液的倒吸;
④a中二氧化硫遇到有机色素品红结合成了不稳定的无色物质,a正确;
b中使碱性酚酞溶液(红色)褪色的原因是:,中和碱性溶液使溶液不呈碱性,b正确;
c中高锰酸钾溶液褪色的原因是强氧化剂高锰酸钾把二氧化硫氧化为硫酸,本身被还原为无色的锰离子;c正确;
d中,呈酸性能使的紫色石蕊溶液变红色,d错误;
故选abc。
吸收塔中发生的是氧化还原反应,作还原剂,离子方程式,也做还原剂。
18. A是相对分子质量为28的烃,它的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平。现以A为主要原料合成乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3),合成路线如图所示。
回答下列问题:
(1)写出A的结构式___________。
(2)写出B→C转化的化学方程式:___________。
(3)实验室用如图所示的装置制取乙酸乙酯
①在试管a中按顺序加入碎瓷片、___________和乙酸,然后加热。
②试管b中观察到的现象是___________。 试管a中生成乙酸乙酯的化学方程式为_________。b使用饱和Na2CO3溶液的作用是除去乙酸、吸收乙醇、__________。
(4)工业上用A和CH3COOH在一定条件 下直接反应制得乙酸乙酯。
①反应类型是___________反应 (填“加成或取代”)。
②与实验室制法相比,工业制法的优点是___________。
【答案】(1) (2)2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O
(3) ①. 乙醇、浓硫酸 ②. 液体分为两层,上层为透明油状液体,有香味 ③. ④. 冷凝酯蒸气,减小酯在水中的溶解度,利于分层
(4) ①. 加成反应 ②. 原子利用率高
【解析】
【分析】由题目流程图知,A为乙烯,乙烯发生水化得到B,B为乙醇,乙醇发生催化氧化得到C,C为乙醛,乙醛再发生催化氧化得到D,D为乙酸,乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯。
【小问1详解】
A为乙烯,结构式:;
【小问2详解】
B→C是乙醇发生催化氧化转化为乙醛的过程,方程式为:2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O ;
【小问3详解】
制取乙酸乙酯时,试管a中应依次加入碎瓷片、乙醇和浓硫酸,待冷却后再加入乙酸,防止挥发,随后试管a中发生酯化反应:,生成的酯蒸气、挥发出来的部分乙醇和乙酸经长直导管冷凝后进入试管b中,乙醇被饱和碳酸钠溶液吸收,乙酸和饱和碳酸钠溶液反应生成乙酸钠而被除去,乙酸乙酯由于密度小于水且不溶于饱和碳酸钠溶液而分层析出,上层为透明油状液体,且伴有香味;
【小问4详解】
乙烯和乙酸直接反应制得乙酸乙酯的过程中,反应物有两种而生成物只有一种,属于加成反应,与酯化反应相比(生成酯的同时还生成了水),原子利用率更高。