四川省绵阳市2020-2021学年高二下学期期末考试化学试题
一、单选题
1.生活离不开油盐酱醋,有关其中“油”的说法不正确的是( )
A.属于酯类物质 B.可催化加氢转化为脂肪
C.可发生皂化反应 D.属于高分子化合物
【答案】D
【解析】【解答】A.油属于酯类物质,A项不符合题意;
B.液态植物油可通过催化加氢转变为固态的脂肪,B项不符合题意;
C.油在碱性条件下可发生皂化反应,C项不符合题意;
D.油的分子量较小,不属于高分子化合物,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】
2.(2021高二下·绵阳期末)为保护地下钢管不受腐蚀,可采取的措施有( )
A.与石墨棒相连 B.与铜板相连
C.埋在潮湿、疏松的土壤中 D.与锌板相连
【答案】D
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【解答】A. 由于石墨性质稳定且导电,显然此时钢管会与石墨形成原电池的两极,钢管作负极而加快腐蚀,故A项不符合题意;
B. 钢管与铜板相连,遇到合适电解质溶液构成了原电池,且铁的活泼性大于铜,故钢管作负极,此时会加快钢管被腐蚀,故B项不符合题意;
C. 钢管在潮湿、疏松的土壤中,易于形成原电池,且铁作为活泼金属充当负极,发生腐蚀,故C项不符合题意;
D. 因锌的金属活动性大于铁,则钢管与锌板相连,遇到合适的电解质溶液构成原电池且作正极,从而保护钢管不受腐蚀,故D项符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、钢管中有铁,铁为负极容易被氧化;
B、铜比铁不活泼,铁为负极易被氧化;
C、潮湿疏松的土壤,含有水和空气,可以形成原电池;
D、锌比铁活泼,为牺牲阳极的阴极保护法。
3.(2017高二上·黄陵期末)下列糖中,既能发生银镜反应,又能发生水解反应的是( )
A.葡萄糖 B.果糖 C.麦芽糖 D.淀粉
【答案】C
【知识点】二糖的性质和用途
【解析】【解答】解:A.葡萄糖为单糖,不能水解,故A错误;
B.果糖为单糖,不能水解,故B错误;
C.麦芽糖为二糖,可发生水解生成葡萄糖,且含﹣CHO,可发生银镜反应,故C正确;
D.淀粉为多糖,可发生水解反应,不能发生银镜反应,故D错误.
故选C.
【分析】能发生水解反应,含卤素原子或﹣COOC﹣、﹣CONH﹣等,发生银镜反应,则含﹣CHO,以此来解答.
4.(2021高二下·绵阳期末)下列关于有机化合物的说法正确的是( )
A.有机物的分子量可用质谱法精确测得
B.2-丙醇可被KMnO4氧化为丙酸
C.甲苯、乙苯、苯乙烯均是苯的同系物
D.乙醇和乙醚互为同分异构体
【答案】A
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;同分异构现象和同分异构体;同系物
【解析】【解答】A.利用质谱法可以精确的测定有机化合物的相对分子质量,A符合题意;
B.2-丙醇中羟基直接相连碳原子上有一个氢原子,所以可被KMnO4氧化为丙酮,B不符合题意;
C.苯分子中的氢原子被烷基取代后得到的一系列化合物为苯的同系物,苯乙烯不是苯的同系物,C不符合题意;
D.乙醇和甲醚互为同分异构体,乙醚分子中含有四个碳原子,和乙醇不互为同分异构体,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、质谱法可以测定有机物的相对分子质量;
B、羟基所连碳原子含有2个氢原子才可以被氧化为羧基;
C、苯的同系物指的是苯环上连接烷基的芳香烃;
D、乙醚和乙醇的分子式不同。
5.25 ℃时,在含有PbI2晶体的饱和溶液中存在平衡:PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI固体时,下列说法不正确的是( )
A.溶液中PbI2(s)质量增大 B.PbI2的溶度积常数不变
C.溶液中Pb2+的浓度不变 D.沉淀溶解平衡向左移动
【答案】C
【解析】【解答】A.加入少量 KI 固体, I 浓度增大,平衡逆向移动,溶液中 PbI2质量增大,A不符合题意;
B.溶度积常数只与温度有关系,温度不变,溶度积常数 Ksp 不变,B不符合题意;
C.加入少量 KI 固体, I 浓度增大,平衡逆向移动,Pb2+的浓度减小,C符合题意;
D.加入少量 KI 固体, I 浓度增大,沉淀溶解平衡向左移动,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】
6.(2021高二下·绵阳期末)下列各反应的离子方程式书写正确的是( )
A.用铜作电极电解AgNO3溶液:4Ag++2H2O 4Ag+O2↑+4H+
B.向苯酚溶液中滴加Na2CO3溶液:C6H5OH+CO →C6H5O-+HCO
C.向AgCl悬浊液中通入H2S气体:2AgCl(s)+S2-(aq) Ag2S(s)+2Cl-(aq)
D.碱性锌锰电池放电时正极的电极反应:MnO2+e-+H+=MnO(OH)
【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.铜电极为活性电极,若用惰性电极电解AgNO3溶液发生如下反应:4Ag++2H2O 4Ag+O2↑+4H+,A不符合题意;
B.酸性:碳酸>苯酚>碳酸氢根,向苯酚溶液中滴加Na2CO3溶液反应为:C6H5OH+CO →C6H5O-+HCO ,B符合题意;
C.氢硫酸为二元弱酸,书写离子方程式时不能拆成离子形式,C不符合题意;
D.碱性锌锰电池放电时正极的电极反应: ,D不符合题意;
答案为:B。
【分析】A、铜为电极时,铜在阳极优先反应形成铜离子;
B、苯酚酸性大于碳酸氢根酸性,可以和碳酸钠反应生成苯酚钠和碳酸氢钠;
C、硫化氢为弱酸,不可拆;
D、碱性电池的条件下,二氧化锰无法和氢离子反应。
7.氯碱工业用离子交换膜法电解饱和食盐水,装置示意图如图。下列说法不正确的是( )
A.a为阳极,发生氧化反应生成氯气
B.b极的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C.电解时,Na+穿过离子交换膜进入阴极室
D.饱和食盐水从c处进入,淡盐水从e处流出
【答案】D
【解析】【解答】A.a和电源的正极相连,为阳极,溶液中的Cl-在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气,故A不符合题意;
B.b为阴极,溶液中水电离出来的H+得到电子生成氢气,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故B不符合题意;
C.离子交换膜为阳离子交换膜,电解时,阳离子移向阴极,所以Na+穿过离子交换膜进入阴极室,故C不符合题意;
D.由于溶液中的Cl-在阳极放电,所以饱和食盐水从c处进入阳极室,Cl-放电生成氯气逸出,Na+穿过离子交换膜进入阴极室,所以淡盐水从d处流出,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】
8.阿伏加德罗常数的值为NA,有关化工原料苯乙炔() 的下列叙述正确的是( )
A.102 g该物质中含有碳碳单键的数目为4NA
B.1 mol苯乙炔分子中共线的原子数最多为6NA
C.标准状况下的11.2 L苯乙炔所含氢原子数为3NA
D.1 mol苯乙炔最多可与2NA个H2发生加成反应
【答案】B
【解析】【解答】A.苯乙炔() 的摩尔质量为:102g/mol,102 g苯乙炔为1mol,一个苯乙炔里含有一个碳碳单键,苯环中的碳碳键是介于单键和双键之间独特的键,A不符合题意;
B.苯乙炔分子中共线的原子为: ,4个碳原子和2个氢原子一定共线,所以1 mol苯乙炔分子中共线的原子数最多为6NA,B符合题意;
C.标准状况下的苯乙炔为液态,不能用气体摩尔体积计算物质的量,C不符合题意;
D.苯环也可以和氢气发生加成反应,1 mol苯乙炔最多可与5NA个H2发生加成反应,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】
9.(2021高二下·绵阳期末)下列实验操作能达成相应实验目的的是( )
实验目的 实验操作
A 检验溴乙烷消去产物中的乙烯 将产物通入盛有溴水的试管中,观察溴水颜色变化
B 除去苯中的少量苯酚 加入适量饱和溴水,静置,过滤
C 实验室制备乙烯 在烧瓶中加入乙醇和浓硫酸的混合液,加入几片碎瓷片,水浴加热,并将产物通入NaOH溶液中除杂
D 检验铁、铜、硫酸构成的原电池中产生的是Fe2+,而无Fe3+ 取少量放电后的溶液于试管中,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,观察是否产生蓝色沉淀
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.乙烯和溴发生加成反应,使溴水褪色,故A项能达成相应实验目的,A项符合题意;
B.苯酚和溴水反应生成三溴苯酚,三溴苯酚溶于苯中,引入新杂质,不能得到纯净的苯,B项不符合题意;
C.实验室制备乙烯,加热混合液,需使液体温度迅速升到170℃,故不能用水浴加热,C项不符合题意;
D.Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应产生蓝色沉淀,可以检验铁、铜、硫酸构成的原电池中产生了Fe2+,但不能证明无Fe3+生成,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、乙烯可以使溴水褪色;
B、苯酚和苯、三溴苯酚都可以溶于溴水;
C、水浴加热的温度较低,无法升高到170℃;
D、铁氰酸钾只能证明亚铁离子的存在。
10.如图所示,铁片、铜片和CuSO4溶液可以构成原电池或电解池。下列说法不正确的是( )
A.构成原电池时,Cu的电极反应式为Cu2++2e-=Cu
B.构成电解池时,Fe电极的质量可能会减少
C.构成电解池时,若Cu极质量减少则为电镀池
D.构成原电池和电解池所发生的总反应不可能相同
【答案】D
【解析】【解答】A.构成原电池时,铜极一定为正极,正极上铜离子得电子发生还原反应,电极反应式为Cu2++2e-=Cu,A项不符合题意;
B.构成电解池时,连接电源正极的电极为阳极,阳极上金属电极失电子发生氧化反应,连接电源负极的电极为阴极,阴极上铜离子得电子发生还原反应,如果Fe为阳极,电解池工作时,Fe失电子生成亚铁离子进入溶液导致电极质量减少,如果Fe为阴极,溶液中铜离子得电子生成铜单质而析出附在Fe电极上,导致电极质量增加,B项不符合题意;
C.构成电解池时,若Cu极质量减少,则Cu为阳极,发生氧化反应,Cu-2e-=Cu2+,Fe为阴极,发生还原反应,Cu2++2e-=Cu,析出的铜电镀在Fe上,C项不符合题意;
D.构成电解池时,当铁为阳极、铜为阴极时,其反应原理和铁铜原电池的反应原理相同,都是Fe+Cu2+=Fe2++Cu,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】
11.(2021高二下·绵阳期末)已知 , , 。某溶液中含有 、 和 ,浓度均为0.010 ,向该溶液中逐滴加入0.010 的 溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )
A. 、 、 B. 、 、
C. 、 、 D. 、 、
【答案】C
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】根据AgCl、AgBr、Ag2CrO4的Ksp,当Cl 开始沉淀时,c(Ag+)= mol·L 1=1.56×10 8 mol·L 1;当Br 开始沉淀时,c(Ag+)= mol·L 1=7.7×10 11 mol·L 1;当 开始沉淀时,c(Ag+)= mol·L 1 =3×10 5 mol·L 1。沉淀三种阴离子时,所需c(Ag+)越小,产生沉淀越早,由计算结果可得出三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br 、Cl 、 ;
故答案为:C。
【分析】同一类型的难溶电解质,溶度积越小越容易产生沉淀,不同类型的难溶电解质,要结算其相应的离子浓度进行比较,如 和 ,为同类型,此时溴化银更难溶, 和 为不同类型,要计算其银离子的浓度进行比较。
12.吡啶()是结构类似苯的芳香化合物,2-乙烯基吡啶(VPy)是合成治疗矽肺病药物的原料可由如图路线合成。下列叙述不正确的是( )
A.Mpy中所有碳原子共面 B.EPy能发生氧化反应
C.VPy可以使溴水褪色 D.Mpy有两种芳香同分异构体
【答案】D
【解析】【解答】A.Mpy结构中碳碳双键交替存在,仅有一个甲基且与双键上的碳原子相连,故Mpy中所有碳原子共面,A项不符合题意;
B.EPy的结构简式中含有碳碳双键和羟基,故能发生氧化反应,B项不符合题意;
C.VPy的结构简式中含有碳碳双键,能和溴发生加成反应使溴水褪色,C项不符合题意;
D.Mpy的分子式为C6H7N,同分异构体中含有苯环,则取代基只能是氨基,只有一种同分异构体,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】
13.某模拟“人工树叶”的电化学实验装置如图所示,该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料异丙醇(CH3)2CHOH。下列说法正确的是( )
A.该装置将光能转化为电能
B.阴极反应为3CO2+18H++18e-= (CH3)2CHOH+5H2O
C.该装置工作时,H+穿过质子交换膜由a极区移向b极区
D.异丙醇在一定条件下可发生氧化反应、消去反应、聚合反应
【答案】B
【解析】【解答】A.该装置为电解池,将H2O和CO2转化为O2和燃料异丙醇(CH3)2CHOH,所以该装置将电能转化为化学能,A不符合题意;
B.阴极发生还原反应,二氧化碳生成异丙醇,电极反应式为:3CO2+18H++18e-= (CH3)2CHOH+5H2O,B符合题意;
C.该装置工作时,H+由阳极移向阴极,所以氢离子穿过质子交换膜由b极区移向a极区,C不符合题意;
D.异丙醇在一定条件下可发生氧化反应、消去反应,但是不能发生聚合反应,D不符合题意;
答案为:B。
【分析】
14.常温下,金属离子(Mn+)浓度的负对数pM [ pM=-lgc(Mn+) ] 随溶液pH变化关系如图所示。当c(Mn+)≤10-6 mol/L时认为该金属离子已沉淀完全,下列叙述正确的是( )
A.常温下,Mg(OH)2的溶解度比Cu(OH)2的溶解度小
B.可以通过调节溶液pH的方法分步沉淀Mg2+和Fe2+
C.除去含Cu2+溶液中的少量Fe2+,可加入适量H2O2后控制溶液3≤pH<4
D.pM与Ksp之间的关系式为pM=lgKsp+n(14-pH)
【答案】C
【解析】【解答】A.由图可知Mg(OH)2和Cu(OH)2完全沉淀时, Mg(OH)2所需pH值更大,推知Mg(OH)2溶度积常数大于Cu(OH)2,二者为相同类型的沉淀,溶度积常数越大,溶解度越大,所以Mg(OH)2的溶解度比Cu(OH)2的溶解度大,A不符合题意;
B.由图可知当亚铁离子完全沉淀时,镁离子也已经开始沉淀,无法通过调节溶液pH的方法分步沉淀Mg2+和Fe2+,B不符合题意;
C.由图可知,当三价铁离子完全沉淀时,铜离子未开始沉淀,所以除去含Cu2+溶液中的少量Fe2+,可加入适量H2O2将亚铁离子氧化为三价铁离子,之后控制溶液3≤pH<4,使二者分离,C符合题意;
D.因为,推知,所以,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】
二、填空题
15.有机化学学习应重视有机物结构分析和官能团的转化,回答下列问题:
(1)某有机化合物A对氢气的相对密度为29,5.8 g A完全燃烧,生成标准状况下的CO2气体6.72 L,则A的分子式为 。若A能发生银镜反应,则A与银氨溶液反应的化学方程式为 。
(2)研究官能团的引入有重要意义,引入羟基的四种方法是:烯烃与水加成、卤代烃水解、 、 。
(3)不饱和聚酯是生产复合材料“玻璃钢”的基体树脂材料,其单体包括对苯二甲酸和 、 (写结构简式)。
(4)硅橡胶可制成人造心脏和人造血管,是由二甲基二氯硅烷(CH3)2SiCl2水解得到二甲基硅二醇,经脱水缩聚成的聚硅氧烷再经交联制成的。二甲基硅二醇脱水线型缩聚的化学方程式为 。
【答案】(1)C3H6O;CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OH→CH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
(2)醛加氢还原;酯水解
(3)HOCH2CH2OH;HOOCCH=CHCOOH
(4)(n-1)H2O+
【解析】【解答】(1)有机化合物A对氢气的相对密度29,相同条件下密度之比等于摩尔质量之比,所以A的摩尔质量为58g/mol,5.8 g A为0.1mol,完全燃烧,生成标准状况下的CO2气体6.72 L,二氧化碳的物质的量为:0.3mol,则A中含有3个碳原子,结合A的摩尔质量58g/mol,可知含有6个氢原子和1个氧原子,推知A的分子式为C3H6O;若A能发生银镜反应,则A含有醛基,为丙醛,则A与银氨溶液反应的化学方程式为:CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OH→CH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O,答案为:C3H6O;CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OH→CH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O;
(2)烯烃水化法可以得到羟基;卤代烃在氢氧化钠水溶液条件下可以水解可以得到羟基;酯类物质水解生成酸和醇,可以得到羟基;醛基中的碳氧双键和氢气加成可以得到羟基,答案为:醛加氢还原;酯的水解;
(3)根据不饱和聚酯的结构简式:可推知其单体包括对苯二甲酸和乙二醇、丁烯二酸,答案为:HOCH2CH2OH;HOOCCH=CHCOOH;
(4) 二甲基二氯硅烷(CH3)2SiCl2中的氯原子发生水解得到二甲基硅二醇,二甲基硅二醇为:,羟基发生分子间脱水缩合得到线型缩聚产物的化学方程式为:(n-1)H2O+,答案为:(n-1)H2O+。
【分析】
16.电池的种类繁多,应用广泛。根据电化学原理回答下列问题。
(1)Mg AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池总反应为2AgCl+Mg =Mg2++2Ag+2Cl-,则负极材料为 ,正极反应式为 。
(2)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示,该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。X极生成0.1 mol H2时, mol Li+移向 (填“X”或“Y”)极。
(3)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用如图装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。隔膜1为 (填“阴”或“阳”)离子交换膜,负极的电极反应式为 ,当电路中转移0.2 mol电子时,模拟海水理论上除盐 g。
【答案】(1)Mg;AgCl+e-=Ag+Cl-
(2)0.2;X
(3)阴;CH3COO--8e-+2H2O=CO2↑+7H+;11.7
【解析】【解答】(1)Mg AgCl电池总反应为2AgCl+Mg =Mg2++2Ag+2Cl-,镁为还原剂,则负极材料为Mg,氧化剂为氯化银,参与正极电极反应,则正极反应式为:AgCl+e-=Ag+Cl-,答案为:Mg;AgCl+e-=Ag+Cl-;
(2)氢气与转移电子和离子的关系为: ,X电极生成了氯化锂溶液,所以当X极生成0.1 mol H2时,会有2 mol Li+ 移向X极,答案为:0.2;X;
(3)a极为原电池的负极,醋酸跟变为二氧化碳和氢离子,电极反应式为:CH3COO--8e-+2H2O=CO2↑+7H+,同时可实现海水淡化,所以隔膜一为阴离子交换膜,海水中氯离子透过离子交换膜,实现海水淡化;转移电子和离子的关系为:,当电路中转移0.2 mol电子时,理论上除盐0.2mol,为11.7g,答案为:阴;CH3COO--8e-+2H2O=CO2↑+7H+,11.7。
【分析】
17.环己烯可用作催化剂溶剂和石油萃取剂。其实验室制备流程如图:
表中是环己醇、环己烯与水形成的共沸物的组成及沸点
物质 沸点/℃ 共沸物的组成/%
沸点 共沸物沸点
环己醇 161.5 97.8 20
水 100.0 80
环己烯 83.0 70.8 90
水 100.0 10
回答下列问题:
(1)环己醇制备环己烯的化学方程式为 。该反应可能生成的副产物为(写结构简式) 。
(2)操作1的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。
①仪器B的作用为 。
②操作1蒸馏时主要以二元共沸物(组成如表所示)形式蒸出,装置中温度计的温度应控制在 。
(3)操作2用到的玻璃仪器有 。进行操作2前加入饱和氯化钠的作用是 。
(4)采用边反应边蒸馏收集产物的方式进行本实验,其优点是 。
【答案】(1);
(2)冷凝回流环己醇;70.8℃
(3)分液漏斗、烧杯;降低环己烯在水中的溶解度,有利于液体分层
(4)减小生成物浓度,促进平衡正向移动,提高环己醇转化率
【解析】【解答】(1)由分析可知,在对甲苯磺酸加热条件下,环己醇发生消去反应生成环己烯,则环己醇制备环己烯的化学方程式为,该反应环己醇分子间可能发生取代反应生成副产物(),故答案为:、。
(2)①仪器B的作用是冷凝回流环己醇,提高原料的利用率,故答案为:冷凝回流环己醇。
②由表中环己醇、环己烯与水形成的共沸物的组成及沸点可知,装置中温度计的温度应控制在70.8℃,故答案为:70.8℃。
(3)操作2是分离有机相和水相,故用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯,进行操作2前加入饱和氯化钠的作用是降低环己烯在水中的溶解度,有利于液体分层,故答案为:分液漏斗、烧杯、降低环己烯在水中的溶解度,有利于液体分层。
(4)采用边反应边蒸馏收集产物的方式进行本实验,其优点是减小生成物浓度,促进平衡正向移动,提高环己醇转化率,故答案为:减小生成物浓度,促进平衡正向移动,提高环己醇转化率。
【分析】
18.对甲氧基肉桂酸异辛酯是目前最常用的防晒剂之一,广泛应用于日用化工领域。其合成路线如图:
回答下列问题:
(1)A→B的化学方程式是 。
(2)C的化学名称是 ,C→D的反应类型为 。
(3)E中官能团的名称为 。G的分子式是 。
(4)X与E互为同分异构体,满足下列条件的X的同分异构体有 种。
①苯环上有两个取代基;②核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1:2:2:3。其中能与NaHCO3溶液反应的X的结构简式为 。
【答案】(1)+Br2HBr+
(2)对甲基苯酚或对甲苯酚;取代反应
(3)醛基、醚键(或甲氧基);C8H18O
(4)4;
【解析】【解答】(1)由分析可知A→B是甲苯和溴发生取代反应生成B,则化学方程式是+Br2HBr+,故答案为:+Br2HBr+。
(2)由C的结构简式可知,C的化学名称是对甲基苯酚或对甲苯酚,由分析可知,C→D的反应类型为取代反应,故答案为:对甲基苯酚或对甲苯酚、取代反应。
(3)由E的结构简式可知,E中官能团的名称为醛基、醚键(或甲氧基),由分析可知,G为CH3CH2CH2CH2CH(CH2CH3)CH2OH,则G的分子式是C8H18O,故答案为:醛基、醚键(或甲氧基)、C8H18O。
(4)X与E互为同分异构体,满足下列条件①苯环上有两个取代基;②核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1:2:2:3,说明有苯环且有四种不同化学环境的氢原子,则满足条件的X的同分异构体有、、、,共4种、其中能与NaHCO3溶液反应的X的结构简式为,故答案为:4、。
【分析】
19.软锰矿是锰矿石的主要存在形式之一,其主要成分为MnO2,含有SiO2、Fe2O3、MgCO3、CaCO3等杂质,可用于制取在电池领域、涂料工业和农业上均有重要用途的MnSO4.某制备MnSO4的工艺流程如图:
已知:①Fe(OH)3、Mn(OH)2的Ksp分别为1×10-39、4×10-14 ②MnSO4的溶解度随温度变化的曲线如图所示
回答下列问题:
(1)“酸浸还原”发生的主要反应的化学方程式为 。
(2)“酸浸还原”后铁元素的存在形式为 ,滤渣1的主要成分是 。
(3)根据绿色化学原则,“氧化”中可替代MnO2的物质是 。若“氧化”后溶液中Mn2+浓度为1 mol/L,则“调pH”时为了确保Fe3+被沉淀完全(离子浓度不超过10-6 mol/L)应控制的pH范围为 (已知lg2=0.3)。
(4)“滤渣2”的主要成分是 。
(5)“沉锰”时加入的试剂为氨水-NH4HCO3混合溶液,写出“沉锰”的离子方程式: 。
(6)采用“趁热过滤”操作的目的是 。将分离出硫酸锰晶体后的母液收集起来循环使用,其意义是 。
【答案】(1)MnO2+SO2=MnSO4
(2)Fe2+;SiO2、CaSO4
(3)O2或空气;3≤pH<7.3
(4)MgF2、CaF2
(5)Mn2++HCO+NH3·H2O=MnCO3↓+NH+H2O
(6)防止温度降低时MnSO4溶解进入溶液;提高MnSO4的产率
【解析】【解答】(1)“酸浸还原”过程中二氧化硫将二氧化锰还原,同时将三价铁离子还原为亚铁离子,发生的主要反应的化学方程式为:MnO2+SO2=MnSO4,答案为:MnO2+SO2=MnSO4;
(2)“酸浸还原”后三价铁被二氧化硫还原为二价铁离子,所以铁元素的存在形式为Fe2+;软锰矿主要成分为MnO2,含有SiO2、Fe2O3、MgCO3、CaCO3等杂质,酸浸过程中二氧化硅不溶,硫酸钙微溶,所以滤渣1的主要成分是SiO2、CaSO4,答案为:Fe2+;SiO2、CaSO4;
(3)根据绿色化学原则,要求产物无污染,原子利用率高,“氧化”中可用O2或空气替代MnO2;若“氧化”后溶液中Mn2+浓度为1 mol/L,“调pH”时为了确保Fe3+被沉淀完全(离子浓度不超过10-6 mol/L)时,溶液中,pH=3,Mn2+浓度为1 mol/L,其开始沉淀时,pH=7.3,应控制的pH范围为3≤pH<7.3,答案为:O2或空气;3≤pH<7.3;
(4) 根据Fe(OH)3、Mn(OH)2的Ksp分别为1×10-39、4×10-14+,可知氢氧化铁先于氢氧化锰沉淀,可以通过调节溶液pH时三价铁离子沉淀,加入氟化锰用于除去钙镁离子,所以“滤渣2”的主要成分是MgF2、CaF2,答案为:MgF2、CaF2;
(5)“沉锰”时加入的试剂为氨水-NH4HCO3混合溶液,与锰离子反应生成碳酸锰沉淀,“沉锰”的离子方程式:Mn2++HCO+NH3·H2O=MnCO3↓+NH+H2O,答案为:Mn2++HCO+NH3·H2O=MnCO3↓+NH+H2O;
(6)根据MnSO4的溶解度随温度变化的曲线可知,随着温度的升高,硫酸锰的溶解度降低,采用“趁热过滤”操作可以防止温度降低时MnSO4溶解进入溶液;分离出硫酸锰晶体后的母液中含有少量硫酸锰为结晶析出,收集起来循环使用,可以达到提高MnSO4的产率的目的,答案为:防止温度降低时MnSO4溶解进入溶液;提高MnSO4的产率。
【分析】
四川省绵阳市2020-2021学年高二下学期期末考试化学试题
一、单选题
1.生活离不开油盐酱醋,有关其中“油”的说法不正确的是( )
A.属于酯类物质 B.可催化加氢转化为脂肪
C.可发生皂化反应 D.属于高分子化合物
2.(2021高二下·绵阳期末)为保护地下钢管不受腐蚀,可采取的措施有( )
A.与石墨棒相连 B.与铜板相连
C.埋在潮湿、疏松的土壤中 D.与锌板相连
3.(2017高二上·黄陵期末)下列糖中,既能发生银镜反应,又能发生水解反应的是( )
A.葡萄糖 B.果糖 C.麦芽糖 D.淀粉
4.(2021高二下·绵阳期末)下列关于有机化合物的说法正确的是( )
A.有机物的分子量可用质谱法精确测得
B.2-丙醇可被KMnO4氧化为丙酸
C.甲苯、乙苯、苯乙烯均是苯的同系物
D.乙醇和乙醚互为同分异构体
5.25 ℃时,在含有PbI2晶体的饱和溶液中存在平衡:PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI固体时,下列说法不正确的是( )
A.溶液中PbI2(s)质量增大 B.PbI2的溶度积常数不变
C.溶液中Pb2+的浓度不变 D.沉淀溶解平衡向左移动
6.(2021高二下·绵阳期末)下列各反应的离子方程式书写正确的是( )
A.用铜作电极电解AgNO3溶液:4Ag++2H2O 4Ag+O2↑+4H+
B.向苯酚溶液中滴加Na2CO3溶液:C6H5OH+CO →C6H5O-+HCO
C.向AgCl悬浊液中通入H2S气体:2AgCl(s)+S2-(aq) Ag2S(s)+2Cl-(aq)
D.碱性锌锰电池放电时正极的电极反应:MnO2+e-+H+=MnO(OH)
7.氯碱工业用离子交换膜法电解饱和食盐水,装置示意图如图。下列说法不正确的是( )
A.a为阳极,发生氧化反应生成氯气
B.b极的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C.电解时,Na+穿过离子交换膜进入阴极室
D.饱和食盐水从c处进入,淡盐水从e处流出
8.阿伏加德罗常数的值为NA,有关化工原料苯乙炔() 的下列叙述正确的是( )
A.102 g该物质中含有碳碳单键的数目为4NA
B.1 mol苯乙炔分子中共线的原子数最多为6NA
C.标准状况下的11.2 L苯乙炔所含氢原子数为3NA
D.1 mol苯乙炔最多可与2NA个H2发生加成反应
9.(2021高二下·绵阳期末)下列实验操作能达成相应实验目的的是( )
实验目的 实验操作
A 检验溴乙烷消去产物中的乙烯 将产物通入盛有溴水的试管中,观察溴水颜色变化
B 除去苯中的少量苯酚 加入适量饱和溴水,静置,过滤
C 实验室制备乙烯 在烧瓶中加入乙醇和浓硫酸的混合液,加入几片碎瓷片,水浴加热,并将产物通入NaOH溶液中除杂
D 检验铁、铜、硫酸构成的原电池中产生的是Fe2+,而无Fe3+ 取少量放电后的溶液于试管中,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,观察是否产生蓝色沉淀
A.A B.B C.C D.D
10.如图所示,铁片、铜片和CuSO4溶液可以构成原电池或电解池。下列说法不正确的是( )
A.构成原电池时,Cu的电极反应式为Cu2++2e-=Cu
B.构成电解池时,Fe电极的质量可能会减少
C.构成电解池时,若Cu极质量减少则为电镀池
D.构成原电池和电解池所发生的总反应不可能相同
11.(2021高二下·绵阳期末)已知 , , 。某溶液中含有 、 和 ,浓度均为0.010 ,向该溶液中逐滴加入0.010 的 溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )
A. 、 、 B. 、 、
C. 、 、 D. 、 、
12.吡啶()是结构类似苯的芳香化合物,2-乙烯基吡啶(VPy)是合成治疗矽肺病药物的原料可由如图路线合成。下列叙述不正确的是( )
A.Mpy中所有碳原子共面 B.EPy能发生氧化反应
C.VPy可以使溴水褪色 D.Mpy有两种芳香同分异构体
13.某模拟“人工树叶”的电化学实验装置如图所示,该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料异丙醇(CH3)2CHOH。下列说法正确的是( )
A.该装置将光能转化为电能
B.阴极反应为3CO2+18H++18e-= (CH3)2CHOH+5H2O
C.该装置工作时,H+穿过质子交换膜由a极区移向b极区
D.异丙醇在一定条件下可发生氧化反应、消去反应、聚合反应
14.常温下,金属离子(Mn+)浓度的负对数pM [ pM=-lgc(Mn+) ] 随溶液pH变化关系如图所示。当c(Mn+)≤10-6 mol/L时认为该金属离子已沉淀完全,下列叙述正确的是( )
A.常温下,Mg(OH)2的溶解度比Cu(OH)2的溶解度小
B.可以通过调节溶液pH的方法分步沉淀Mg2+和Fe2+
C.除去含Cu2+溶液中的少量Fe2+,可加入适量H2O2后控制溶液3≤pH<4
D.pM与Ksp之间的关系式为pM=lgKsp+n(14-pH)
二、填空题
15.有机化学学习应重视有机物结构分析和官能团的转化,回答下列问题:
(1)某有机化合物A对氢气的相对密度为29,5.8 g A完全燃烧,生成标准状况下的CO2气体6.72 L,则A的分子式为 。若A能发生银镜反应,则A与银氨溶液反应的化学方程式为 。
(2)研究官能团的引入有重要意义,引入羟基的四种方法是:烯烃与水加成、卤代烃水解、 、 。
(3)不饱和聚酯是生产复合材料“玻璃钢”的基体树脂材料,其单体包括对苯二甲酸和 、 (写结构简式)。
(4)硅橡胶可制成人造心脏和人造血管,是由二甲基二氯硅烷(CH3)2SiCl2水解得到二甲基硅二醇,经脱水缩聚成的聚硅氧烷再经交联制成的。二甲基硅二醇脱水线型缩聚的化学方程式为 。
16.电池的种类繁多,应用广泛。根据电化学原理回答下列问题。
(1)Mg AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池总反应为2AgCl+Mg =Mg2++2Ag+2Cl-,则负极材料为 ,正极反应式为 。
(2)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示,该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。X极生成0.1 mol H2时, mol Li+移向 (填“X”或“Y”)极。
(3)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用如图装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。隔膜1为 (填“阴”或“阳”)离子交换膜,负极的电极反应式为 ,当电路中转移0.2 mol电子时,模拟海水理论上除盐 g。
17.环己烯可用作催化剂溶剂和石油萃取剂。其实验室制备流程如图:
表中是环己醇、环己烯与水形成的共沸物的组成及沸点
物质 沸点/℃ 共沸物的组成/%
沸点 共沸物沸点
环己醇 161.5 97.8 20
水 100.0 80
环己烯 83.0 70.8 90
水 100.0 10
回答下列问题:
(1)环己醇制备环己烯的化学方程式为 。该反应可能生成的副产物为(写结构简式) 。
(2)操作1的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。
①仪器B的作用为 。
②操作1蒸馏时主要以二元共沸物(组成如表所示)形式蒸出,装置中温度计的温度应控制在 。
(3)操作2用到的玻璃仪器有 。进行操作2前加入饱和氯化钠的作用是 。
(4)采用边反应边蒸馏收集产物的方式进行本实验,其优点是 。
18.对甲氧基肉桂酸异辛酯是目前最常用的防晒剂之一,广泛应用于日用化工领域。其合成路线如图:
回答下列问题:
(1)A→B的化学方程式是 。
(2)C的化学名称是 ,C→D的反应类型为 。
(3)E中官能团的名称为 。G的分子式是 。
(4)X与E互为同分异构体,满足下列条件的X的同分异构体有 种。
①苯环上有两个取代基;②核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1:2:2:3。其中能与NaHCO3溶液反应的X的结构简式为 。
19.软锰矿是锰矿石的主要存在形式之一,其主要成分为MnO2,含有SiO2、Fe2O3、MgCO3、CaCO3等杂质,可用于制取在电池领域、涂料工业和农业上均有重要用途的MnSO4.某制备MnSO4的工艺流程如图:
已知:①Fe(OH)3、Mn(OH)2的Ksp分别为1×10-39、4×10-14 ②MnSO4的溶解度随温度变化的曲线如图所示
回答下列问题:
(1)“酸浸还原”发生的主要反应的化学方程式为 。
(2)“酸浸还原”后铁元素的存在形式为 ,滤渣1的主要成分是 。
(3)根据绿色化学原则,“氧化”中可替代MnO2的物质是 。若“氧化”后溶液中Mn2+浓度为1 mol/L,则“调pH”时为了确保Fe3+被沉淀完全(离子浓度不超过10-6 mol/L)应控制的pH范围为 (已知lg2=0.3)。
(4)“滤渣2”的主要成分是 。
(5)“沉锰”时加入的试剂为氨水-NH4HCO3混合溶液,写出“沉锰”的离子方程式: 。
(6)采用“趁热过滤”操作的目的是 。将分离出硫酸锰晶体后的母液收集起来循环使用,其意义是 。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.油属于酯类物质,A项不符合题意;
B.液态植物油可通过催化加氢转变为固态的脂肪,B项不符合题意;
C.油在碱性条件下可发生皂化反应,C项不符合题意;
D.油的分子量较小,不属于高分子化合物,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】
2.【答案】D
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【解答】A. 由于石墨性质稳定且导电,显然此时钢管会与石墨形成原电池的两极,钢管作负极而加快腐蚀,故A项不符合题意;
B. 钢管与铜板相连,遇到合适电解质溶液构成了原电池,且铁的活泼性大于铜,故钢管作负极,此时会加快钢管被腐蚀,故B项不符合题意;
C. 钢管在潮湿、疏松的土壤中,易于形成原电池,且铁作为活泼金属充当负极,发生腐蚀,故C项不符合题意;
D. 因锌的金属活动性大于铁,则钢管与锌板相连,遇到合适的电解质溶液构成原电池且作正极,从而保护钢管不受腐蚀,故D项符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、钢管中有铁,铁为负极容易被氧化;
B、铜比铁不活泼,铁为负极易被氧化;
C、潮湿疏松的土壤,含有水和空气,可以形成原电池;
D、锌比铁活泼,为牺牲阳极的阴极保护法。
3.【答案】C
【知识点】二糖的性质和用途
【解析】【解答】解:A.葡萄糖为单糖,不能水解,故A错误;
B.果糖为单糖,不能水解,故B错误;
C.麦芽糖为二糖,可发生水解生成葡萄糖,且含﹣CHO,可发生银镜反应,故C正确;
D.淀粉为多糖,可发生水解反应,不能发生银镜反应,故D错误.
故选C.
【分析】能发生水解反应,含卤素原子或﹣COOC﹣、﹣CONH﹣等,发生银镜反应,则含﹣CHO,以此来解答.
4.【答案】A
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;同分异构现象和同分异构体;同系物
【解析】【解答】A.利用质谱法可以精确的测定有机化合物的相对分子质量,A符合题意;
B.2-丙醇中羟基直接相连碳原子上有一个氢原子,所以可被KMnO4氧化为丙酮,B不符合题意;
C.苯分子中的氢原子被烷基取代后得到的一系列化合物为苯的同系物,苯乙烯不是苯的同系物,C不符合题意;
D.乙醇和甲醚互为同分异构体,乙醚分子中含有四个碳原子,和乙醇不互为同分异构体,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、质谱法可以测定有机物的相对分子质量;
B、羟基所连碳原子含有2个氢原子才可以被氧化为羧基;
C、苯的同系物指的是苯环上连接烷基的芳香烃;
D、乙醚和乙醇的分子式不同。
5.【答案】C
【解析】【解答】A.加入少量 KI 固体, I 浓度增大,平衡逆向移动,溶液中 PbI2质量增大,A不符合题意;
B.溶度积常数只与温度有关系,温度不变,溶度积常数 Ksp 不变,B不符合题意;
C.加入少量 KI 固体, I 浓度增大,平衡逆向移动,Pb2+的浓度减小,C符合题意;
D.加入少量 KI 固体, I 浓度增大,沉淀溶解平衡向左移动,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】
6.【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.铜电极为活性电极,若用惰性电极电解AgNO3溶液发生如下反应:4Ag++2H2O 4Ag+O2↑+4H+,A不符合题意;
B.酸性:碳酸>苯酚>碳酸氢根,向苯酚溶液中滴加Na2CO3溶液反应为:C6H5OH+CO →C6H5O-+HCO ,B符合题意;
C.氢硫酸为二元弱酸,书写离子方程式时不能拆成离子形式,C不符合题意;
D.碱性锌锰电池放电时正极的电极反应: ,D不符合题意;
答案为:B。
【分析】A、铜为电极时,铜在阳极优先反应形成铜离子;
B、苯酚酸性大于碳酸氢根酸性,可以和碳酸钠反应生成苯酚钠和碳酸氢钠;
C、硫化氢为弱酸,不可拆;
D、碱性电池的条件下,二氧化锰无法和氢离子反应。
7.【答案】D
【解析】【解答】A.a和电源的正极相连,为阳极,溶液中的Cl-在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气,故A不符合题意;
B.b为阴极,溶液中水电离出来的H+得到电子生成氢气,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故B不符合题意;
C.离子交换膜为阳离子交换膜,电解时,阳离子移向阴极,所以Na+穿过离子交换膜进入阴极室,故C不符合题意;
D.由于溶液中的Cl-在阳极放电,所以饱和食盐水从c处进入阳极室,Cl-放电生成氯气逸出,Na+穿过离子交换膜进入阴极室,所以淡盐水从d处流出,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】
8.【答案】B
【解析】【解答】A.苯乙炔() 的摩尔质量为:102g/mol,102 g苯乙炔为1mol,一个苯乙炔里含有一个碳碳单键,苯环中的碳碳键是介于单键和双键之间独特的键,A不符合题意;
B.苯乙炔分子中共线的原子为: ,4个碳原子和2个氢原子一定共线,所以1 mol苯乙炔分子中共线的原子数最多为6NA,B符合题意;
C.标准状况下的苯乙炔为液态,不能用气体摩尔体积计算物质的量,C不符合题意;
D.苯环也可以和氢气发生加成反应,1 mol苯乙炔最多可与5NA个H2发生加成反应,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】
9.【答案】A
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.乙烯和溴发生加成反应,使溴水褪色,故A项能达成相应实验目的,A项符合题意;
B.苯酚和溴水反应生成三溴苯酚,三溴苯酚溶于苯中,引入新杂质,不能得到纯净的苯,B项不符合题意;
C.实验室制备乙烯,加热混合液,需使液体温度迅速升到170℃,故不能用水浴加热,C项不符合题意;
D.Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应产生蓝色沉淀,可以检验铁、铜、硫酸构成的原电池中产生了Fe2+,但不能证明无Fe3+生成,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、乙烯可以使溴水褪色;
B、苯酚和苯、三溴苯酚都可以溶于溴水;
C、水浴加热的温度较低,无法升高到170℃;
D、铁氰酸钾只能证明亚铁离子的存在。
10.【答案】D
【解析】【解答】A.构成原电池时,铜极一定为正极,正极上铜离子得电子发生还原反应,电极反应式为Cu2++2e-=Cu,A项不符合题意;
B.构成电解池时,连接电源正极的电极为阳极,阳极上金属电极失电子发生氧化反应,连接电源负极的电极为阴极,阴极上铜离子得电子发生还原反应,如果Fe为阳极,电解池工作时,Fe失电子生成亚铁离子进入溶液导致电极质量减少,如果Fe为阴极,溶液中铜离子得电子生成铜单质而析出附在Fe电极上,导致电极质量增加,B项不符合题意;
C.构成电解池时,若Cu极质量减少,则Cu为阳极,发生氧化反应,Cu-2e-=Cu2+,Fe为阴极,发生还原反应,Cu2++2e-=Cu,析出的铜电镀在Fe上,C项不符合题意;
D.构成电解池时,当铁为阳极、铜为阴极时,其反应原理和铁铜原电池的反应原理相同,都是Fe+Cu2+=Fe2++Cu,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】
11.【答案】C
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】根据AgCl、AgBr、Ag2CrO4的Ksp,当Cl 开始沉淀时,c(Ag+)= mol·L 1=1.56×10 8 mol·L 1;当Br 开始沉淀时,c(Ag+)= mol·L 1=7.7×10 11 mol·L 1;当 开始沉淀时,c(Ag+)= mol·L 1 =3×10 5 mol·L 1。沉淀三种阴离子时,所需c(Ag+)越小,产生沉淀越早,由计算结果可得出三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br 、Cl 、 ;
故答案为:C。
【分析】同一类型的难溶电解质,溶度积越小越容易产生沉淀,不同类型的难溶电解质,要结算其相应的离子浓度进行比较,如 和 ,为同类型,此时溴化银更难溶, 和 为不同类型,要计算其银离子的浓度进行比较。
12.【答案】D
【解析】【解答】A.Mpy结构中碳碳双键交替存在,仅有一个甲基且与双键上的碳原子相连,故Mpy中所有碳原子共面,A项不符合题意;
B.EPy的结构简式中含有碳碳双键和羟基,故能发生氧化反应,B项不符合题意;
C.VPy的结构简式中含有碳碳双键,能和溴发生加成反应使溴水褪色,C项不符合题意;
D.Mpy的分子式为C6H7N,同分异构体中含有苯环,则取代基只能是氨基,只有一种同分异构体,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】
13.【答案】B
【解析】【解答】A.该装置为电解池,将H2O和CO2转化为O2和燃料异丙醇(CH3)2CHOH,所以该装置将电能转化为化学能,A不符合题意;
B.阴极发生还原反应,二氧化碳生成异丙醇,电极反应式为:3CO2+18H++18e-= (CH3)2CHOH+5H2O,B符合题意;
C.该装置工作时,H+由阳极移向阴极,所以氢离子穿过质子交换膜由b极区移向a极区,C不符合题意;
D.异丙醇在一定条件下可发生氧化反应、消去反应,但是不能发生聚合反应,D不符合题意;
答案为:B。
【分析】
14.【答案】C
【解析】【解答】A.由图可知Mg(OH)2和Cu(OH)2完全沉淀时, Mg(OH)2所需pH值更大,推知Mg(OH)2溶度积常数大于Cu(OH)2,二者为相同类型的沉淀,溶度积常数越大,溶解度越大,所以Mg(OH)2的溶解度比Cu(OH)2的溶解度大,A不符合题意;
B.由图可知当亚铁离子完全沉淀时,镁离子也已经开始沉淀,无法通过调节溶液pH的方法分步沉淀Mg2+和Fe2+,B不符合题意;
C.由图可知,当三价铁离子完全沉淀时,铜离子未开始沉淀,所以除去含Cu2+溶液中的少量Fe2+,可加入适量H2O2将亚铁离子氧化为三价铁离子,之后控制溶液3≤pH<4,使二者分离,C符合题意;
D.因为,推知,所以,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】
15.【答案】(1)C3H6O;CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OH→CH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
(2)醛加氢还原;酯水解
(3)HOCH2CH2OH;HOOCCH=CHCOOH
(4)(n-1)H2O+
【解析】【解答】(1)有机化合物A对氢气的相对密度29,相同条件下密度之比等于摩尔质量之比,所以A的摩尔质量为58g/mol,5.8 g A为0.1mol,完全燃烧,生成标准状况下的CO2气体6.72 L,二氧化碳的物质的量为:0.3mol,则A中含有3个碳原子,结合A的摩尔质量58g/mol,可知含有6个氢原子和1个氧原子,推知A的分子式为C3H6O;若A能发生银镜反应,则A含有醛基,为丙醛,则A与银氨溶液反应的化学方程式为:CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OH→CH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O,答案为:C3H6O;CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OH→CH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O;
(2)烯烃水化法可以得到羟基;卤代烃在氢氧化钠水溶液条件下可以水解可以得到羟基;酯类物质水解生成酸和醇,可以得到羟基;醛基中的碳氧双键和氢气加成可以得到羟基,答案为:醛加氢还原;酯的水解;
(3)根据不饱和聚酯的结构简式:可推知其单体包括对苯二甲酸和乙二醇、丁烯二酸,答案为:HOCH2CH2OH;HOOCCH=CHCOOH;
(4) 二甲基二氯硅烷(CH3)2SiCl2中的氯原子发生水解得到二甲基硅二醇,二甲基硅二醇为:,羟基发生分子间脱水缩合得到线型缩聚产物的化学方程式为:(n-1)H2O+,答案为:(n-1)H2O+。
【分析】
16.【答案】(1)Mg;AgCl+e-=Ag+Cl-
(2)0.2;X
(3)阴;CH3COO--8e-+2H2O=CO2↑+7H+;11.7
【解析】【解答】(1)Mg AgCl电池总反应为2AgCl+Mg =Mg2++2Ag+2Cl-,镁为还原剂,则负极材料为Mg,氧化剂为氯化银,参与正极电极反应,则正极反应式为:AgCl+e-=Ag+Cl-,答案为:Mg;AgCl+e-=Ag+Cl-;
(2)氢气与转移电子和离子的关系为: ,X电极生成了氯化锂溶液,所以当X极生成0.1 mol H2时,会有2 mol Li+ 移向X极,答案为:0.2;X;
(3)a极为原电池的负极,醋酸跟变为二氧化碳和氢离子,电极反应式为:CH3COO--8e-+2H2O=CO2↑+7H+,同时可实现海水淡化,所以隔膜一为阴离子交换膜,海水中氯离子透过离子交换膜,实现海水淡化;转移电子和离子的关系为:,当电路中转移0.2 mol电子时,理论上除盐0.2mol,为11.7g,答案为:阴;CH3COO--8e-+2H2O=CO2↑+7H+,11.7。
【分析】
17.【答案】(1);
(2)冷凝回流环己醇;70.8℃
(3)分液漏斗、烧杯;降低环己烯在水中的溶解度,有利于液体分层
(4)减小生成物浓度,促进平衡正向移动,提高环己醇转化率
【解析】【解答】(1)由分析可知,在对甲苯磺酸加热条件下,环己醇发生消去反应生成环己烯,则环己醇制备环己烯的化学方程式为,该反应环己醇分子间可能发生取代反应生成副产物(),故答案为:、。
(2)①仪器B的作用是冷凝回流环己醇,提高原料的利用率,故答案为:冷凝回流环己醇。
②由表中环己醇、环己烯与水形成的共沸物的组成及沸点可知,装置中温度计的温度应控制在70.8℃,故答案为:70.8℃。
(3)操作2是分离有机相和水相,故用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯,进行操作2前加入饱和氯化钠的作用是降低环己烯在水中的溶解度,有利于液体分层,故答案为:分液漏斗、烧杯、降低环己烯在水中的溶解度,有利于液体分层。
(4)采用边反应边蒸馏收集产物的方式进行本实验,其优点是减小生成物浓度,促进平衡正向移动,提高环己醇转化率,故答案为:减小生成物浓度,促进平衡正向移动,提高环己醇转化率。
【分析】
18.【答案】(1)+Br2HBr+
(2)对甲基苯酚或对甲苯酚;取代反应
(3)醛基、醚键(或甲氧基);C8H18O
(4)4;
【解析】【解答】(1)由分析可知A→B是甲苯和溴发生取代反应生成B,则化学方程式是+Br2HBr+,故答案为:+Br2HBr+。
(2)由C的结构简式可知,C的化学名称是对甲基苯酚或对甲苯酚,由分析可知,C→D的反应类型为取代反应,故答案为:对甲基苯酚或对甲苯酚、取代反应。
(3)由E的结构简式可知,E中官能团的名称为醛基、醚键(或甲氧基),由分析可知,G为CH3CH2CH2CH2CH(CH2CH3)CH2OH,则G的分子式是C8H18O,故答案为:醛基、醚键(或甲氧基)、C8H18O。
(4)X与E互为同分异构体,满足下列条件①苯环上有两个取代基;②核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1:2:2:3,说明有苯环且有四种不同化学环境的氢原子,则满足条件的X的同分异构体有、、、,共4种、其中能与NaHCO3溶液反应的X的结构简式为,故答案为:4、。
【分析】
19.【答案】(1)MnO2+SO2=MnSO4
(2)Fe2+;SiO2、CaSO4
(3)O2或空气;3≤pH<7.3
(4)MgF2、CaF2
(5)Mn2++HCO+NH3·H2O=MnCO3↓+NH+H2O
(6)防止温度降低时MnSO4溶解进入溶液;提高MnSO4的产率
【解析】【解答】(1)“酸浸还原”过程中二氧化硫将二氧化锰还原,同时将三价铁离子还原为亚铁离子,发生的主要反应的化学方程式为:MnO2+SO2=MnSO4,答案为:MnO2+SO2=MnSO4;
(2)“酸浸还原”后三价铁被二氧化硫还原为二价铁离子,所以铁元素的存在形式为Fe2+;软锰矿主要成分为MnO2,含有SiO2、Fe2O3、MgCO3、CaCO3等杂质,酸浸过程中二氧化硅不溶,硫酸钙微溶,所以滤渣1的主要成分是SiO2、CaSO4,答案为:Fe2+;SiO2、CaSO4;
(3)根据绿色化学原则,要求产物无污染,原子利用率高,“氧化”中可用O2或空气替代MnO2;若“氧化”后溶液中Mn2+浓度为1 mol/L,“调pH”时为了确保Fe3+被沉淀完全(离子浓度不超过10-6 mol/L)时,溶液中,pH=3,Mn2+浓度为1 mol/L,其开始沉淀时,pH=7.3,应控制的pH范围为3≤pH<7.3,答案为:O2或空气;3≤pH<7.3;
(4) 根据Fe(OH)3、Mn(OH)2的Ksp分别为1×10-39、4×10-14+,可知氢氧化铁先于氢氧化锰沉淀,可以通过调节溶液pH时三价铁离子沉淀,加入氟化锰用于除去钙镁离子,所以“滤渣2”的主要成分是MgF2、CaF2,答案为:MgF2、CaF2;
(5)“沉锰”时加入的试剂为氨水-NH4HCO3混合溶液,与锰离子反应生成碳酸锰沉淀,“沉锰”的离子方程式:Mn2++HCO+NH3·H2O=MnCO3↓+NH+H2O,答案为:Mn2++HCO+NH3·H2O=MnCO3↓+NH+H2O;
(6)根据MnSO4的溶解度随温度变化的曲线可知,随着温度的升高,硫酸锰的溶解度降低,采用“趁热过滤”操作可以防止温度降低时MnSO4溶解进入溶液;分离出硫酸锰晶体后的母液中含有少量硫酸锰为结晶析出,收集起来循环使用,可以达到提高MnSO4的产率的目的,答案为:防止温度降低时MnSO4溶解进入溶液;提高MnSO4的产率。
【分析】