高考化学真题重04--浙江专用
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 F—19 Na—23 Mg—24 Al—27 Si—28 P—31 S—32 Cl—35.5 K—39 Mn—55 Fe—56 Cu—64 Zn—65 Ga—70 Se—79 Br-80 Ag—108 I—127 Cs—133 Ba—137
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.(2022·浙江6月选考)下列消毒剂的有效成分属于盐的是( )
A.高锰酸钾溶液 B.过氧乙酸溶液 C.双氧水 D.医用酒精
2.(2021·浙江6月选考)关于化合物ClONO2的性质,下列推测不合理的是( )
A.具有强氧化性 B.与NaOH溶液反应可生成两种钠盐
C.与盐酸作用能产生氯气 D.水解生成盐酸和硝酸
3.(2023·浙江1月选考)下列化学用语表示正确的是( )
A.中子数为18的氯原子:
B.碳的基态原子轨道表示式:
C.的空间结构:(平面三角形)
D.的形成过程:
4.(2018·浙江4月选考)下下列说法不正确的是( )
A.纯碱可用于去除物品表面的油污 B.二氧化碳可用作镁燃烧的灭火剂
C.植物秸秆可用于制造酒精 D.氢氧化铁胶体可用作净水剂
5.(2023·浙江1月选考)下列关于元素及其化合物的性质说法不正确的是( )
A.和乙醇反应可生成H2 B.工业上煅烧黄铁矿(FeS2)生产SO2
C.工业上用氨的催化氧化制备NO D.常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2
6.(2022·浙江6月选考)关于反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S ↓+SO2↑ +H2O,下列说法正确的是( )
A.H2SO4发生还原反应
B.Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
D.1mol Na2S2O3发生反应,转移4mol电子
7.(2020·浙江7月选考)能正确表示下列反应的离子方程式是( )
A.(NH4)2Fe(SO4)2溶液与少量Ba(OH)2溶液反应:SO42-+ Ba2+-=BaSO4↓
B.电解水溶液:2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+ Cl2↑
C.乙酸乙酯与溶液共热:CH3COOCH2CH3+OH-CH3COO-+CH3CH2OH
D.CuSO4溶液中滴加稀氨水:Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓
8.(2021·浙江1月选考)下列说法不正确的是( )
A.甘氨酸和丙氨酸混合,在一定条件下可生成4种二肽
B.乙酸、苯甲酸、乙二酸(草酸)均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.纤维素与乙酸酐作用生成的醋酸纤维可用于生产电影胶片片基
D.工业上通常用植物油与氢气反应生产人造奶油
9.(2020·浙江7月选考)有关的说法正确的是( )
A.可以与氢气发生加成反应 B.不会使溴水褪色
C.只含二种官能团 D.该物质与足量溶液反应,最多可消耗
10.(2022·浙江6月选考)X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X的核外电子数等于其周期数,YX3分子呈三角锥形,Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和。M与X同主族,Q是同周期中非金属性最强的元素。下列说法正确的是( )
A.X与Z形成的10电子微粒有2种
B.Z与Q形成的一种化合物可用于饮用水的消毒
C.M2Z与MQ的晶体类型不同
D.由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性
11.(2021·浙江1月选考)镍镉电池是二次电池,其工作原理示意图如下(L 为小灯泡,K1、K2为开关,a、b为直流电源的两极)。
下列说法不正确的是( )
A.断开K2、合上K1,镍镉电池能量转化形式:化学能→电能
B.断开K1、合上K2,电极A为阴极,发生还原反应
C.电极B发生氧化反应过程中,溶液中KOH浓度不变
D.镍镉二次电池的总反应式:Cd+ 2NiOOH+2H2OCa(OH)2+2Ni(OH)2
12.(2022 湖北省选择性考试)磷酰三叠氮是一种高能分子,结构简式为O=P(N3)3。下列关于该分子的说法正确的是( )
A.为非极性分子 B.立体构型为正四面体形
C.加热条件下会分解并放出N2 D.分解产物的电子式为
13.(2023·浙江1月选考)甲酸Ka=1.8×10-4是重要的化工原料。工业废水中的甲酸及其盐,通过离子交换树脂(含固体活性成分R3N,R为烷基)因静电作用被吸附回收,其回收率(被吸附在树脂上甲酸根的物质的量分数)与废水初始关系如图(已知甲酸Ka=1.8×10-4),下列说法不正确的是( )
A.活性成分R3N在水中存在平衡:R3N+H2OR3NH++OH-
B.pH=5的废水中c(HCOO-):c(HCOOH)=18
C.废水初始pH<2.4,随pH下降,甲酸的电离被抑制,与R3NH+作用的HCOO-数目减少
D.废水初始pH>5,离子交换树脂活性成分主要以R3NH+形态存在
14.(2022·浙江省1月选考)相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷()的能量变化如图所示:
下列推理不正确的是( )
A.2ΔH1≈ΔH2,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
B.ΔH2<ΔH3,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳定
C.3ΔH1<ΔH4,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D.ΔH3-ΔH1<0,ΔH4-ΔH3>0,说明苯分子具有特殊稳定性
15.(2023·浙江1月选考)碳酸钙是常见难溶物,将过量碳酸钙粉末置于水中达到溶解平衡:CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq)[已知Ksp(CaCO3)=3.4×10-9,Ksp(CaSO4)=4.9×10-5,H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11],下列有关说法正确的是( )
A.上层清液中存在c(Ca2+)=c(CO32-)
B.上层清液中含碳微粒最主要以HCO3-形式存在
C.向体系中通入CO2气体,溶液中c(Ca2+)保持不变
D.通过加Na2SO4溶液可实现CaCO3向CaSO4的有效转化
16.(2021·浙江1月选考)下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
目的 方案设计 现象和结论
A 检验某无色溶液中是否含有NO2- 取少量该溶液于试管中,加稀盐酸酸化,再加入FeCl2溶液 若溶液变黄色且试管上部产生红棕色气体,则该溶液中含有NO2-
B 探究KI与FeCl3反应的限度 取5 mL 0.1 mol·L-1KI溶液于试管中,加入1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,充分反应后滴入5滴15% KSCN溶液 若溶液变血红色,则KI与FeCl3的反应有一定限度
C 判断某卤代烃中的卤素 取2 mL卤代烃样品于试管中,加入5 mL 20% KOH水溶液混合后加热,再滴加AgNO3溶液 若产生的沉淀为白色,则该卤代烃中含有氯元素
D 探究蔗糖在酸性水溶液中的稳定性 取2mL20%的蔗糖溶液于试管中,加入适量稀 H2SO4后水浴加热5 min;再加入适量新制Cu(OH)2悬浊液并加热 若没有生成砖红色沉淀 ,则蔗糖在酸性水溶液中稳定
二、非选择题(本题共5题,共52分)
17.(2022 海南省选择性考试)(10分)以Cu2O、ZnO等半导体材料制作的传感器和芯片具有能耗低、效率高的优势。回答问题:
(1)基态O原子的电子排布式_______,其中未成对电子有_______个。
(2)Cu、Zn等金属具有良好的导电性,从金属键的理论看,原因是_______。
(3)酞菁的铜、锌配合物在光电传感器方面有着重要的应用价值。酞菁分子结构如下图,分子中所有原子共平面,所有N原子的杂化轨道类型相同,均采取_______杂化。邻苯二甲酸酐()和邻苯二甲酰亚胺()都是合成酞菁的原料,后者熔点高于前者,主要原因是_______。
(4)金属Zn能溶于氨水,生成以氨为配体,配位数为4的配离子,Zn与氨水反应的离子方程式为_______。
(5)ZnO晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能,Zn-N键中离子键成分的百分数小于Zn-O键,原因是_______。
(6)下图为某ZnO晶胞示意图,下图是若干晶胞无隙并置而成的底面O原子排列局部平面图。为所取晶胞的下底面,为锐角等于60°的菱形,以此为参考,用给出的字母表示出与所取晶胞相邻的两个晶胞的底面_______、_______。
18.(2022·浙江6月选考)(10分)化合物X由三种元素组成,某实验小组按如下流程进行相关实验:
化合物X在空气中加热到,不发生反应。
请回答:
(1)组成X的三种元素为_______;X的化学式为_______。
(2)溶液C的溶质组成为_______(用化学式表示)。
(3)①写出由X到A的化学方程式_______。
②X难溶于水,但可溶于氨水中,写出该反应的离子方程式_______。
(4)设计实验,检验尾气中相对活泼的2种气体_______。
19.(2023·浙江1月选考)(10分) “碳达峰 碳中和”是我国社会发展重大战略之一,CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一,相关的主要反应有:
I:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) H1= +247 kJ mol-1 ,K1
II:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2= +41 kJ mol-1 , K2
请回答:
(1)有利于提高CO2平衡转化率的条件是___________。
A.低温低压 B.低温高压 C.高温低压 D.高温高压
(2)反应CH4(g)+3CO2(g)4CO(g)+2H2O(g)的 H=_________kJ mol-1,K=_________ (用K1、K2表示)。
(3)恒压、750℃时,CH4和CO2按物质的量之比1:3投料,反应经如下流程(主要产物已标出)可实现CO2高效转化。
①下列说法正确的是__________。
A.Fe3O4可循环利用,CaO不可循环利用
B.过程ii,CaO吸收CO2可促进Fe3O4氧化CO的平衡正移
C.过程ii产生的H2O最终未被CaO吸收,在过程iii被排出
D.相比于反应I,该流程的总反应还原1mol CO2需吸收的能量更多
②过程ii平衡后通入He,测得一段时间内CO物质的量上升,根据过程iii,结合平衡移动原理,解释CO物质的量上升的原因______________________________。
(4)CH4还原能力(R)可衡量CO2转化效率,R= n(CO2)/ n(CH4)(同一时段内CO2与CH4的物质的量变化之比)。
①常压下CH4和CO2按物质的量之比1:3投料,某一时段内CH4和CO2的转化率随温度变化如图1,请在图2中画出400~1000℃之间R的变化趋势,并标明1000℃时间R值。
②催化剂X可提高R值,另一时段内CH4转化率、R值随温度变化如下表:
温度/℃ 480 500 520 550
CH4转化率/% 7.9 11.5 20.2 34.8
R 2.6 2.4 2.1 1.8
下列说法不正确的是___________
A.R值提高是由于催化剂X选择性地提高反应II的速率
B.温度越低,含氢产物中H2O占比越高
C.温度升高,CH4转化率增加,CO2转化率降低,R值减小
D.改变催化剂提高CH4转化率,R值不一定增大
20.(2021·浙江1月选考)(10分)某兴趣小组用铬铁矿[Fe(CrO2)2]制备K2Cr2O7晶体,流程如下:
已知:4Fe (CrO2)2 + 10Na2CO3+7O28Na2CrO4 +4NaFeO2+10CO2
2H++2CrOCr2O+H2O
相关物质的溶解度随温度变化如下图。
请回答:
(1)步骤I,将铬铁矿粉碎有利于加快高温氧化的速率,其理由是______。
(2)下列说法正确的是______。
A.步骤II,低温可提高浸取率
B.步骤II,过滤可除去NaFeO2水解产生的Fe(OH)3
C.步骤III,酸化的目的主要是使Na2CrO4转变为Na2Cr2O7
D.步骤IV,所得滤渣的主要成分是Na2SO4和Na2CO3
(3)步骤V,重结晶前,为了得到杂质较少的K2Cr2O7粗产品,从下列选项中选出合理的操作(操作不能重复使用)并排序:溶解KCl →______→______→______→______→重结晶。
a.50℃蒸发溶剂; b.100℃ 蒸发溶剂;c.抽滤;d.冷却至室温;e.蒸发至溶液出现晶膜,停止加热;f.蒸发至溶液中出现大量晶体,停止加热。
(4)为了测定K2Cr2O7产品的纯度,可采用氧化还原滴定法。
①下列关于滴定分析的操作,不正确的是______。
A.用量筒量取25.00mL待测液转移至锥形瓶
B.滴定时要适当控制滴定速度
C.滴定时应一直观察滴定管中溶液体积的变化
D.读数时应将滴定管从架上取下,捏住管上端无刻度处,使滴定管保持垂直
E.平行滴定时,须重新装液并调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下
②在接近终点时,使用“半滴操作”可提高测量的准确度。其方法是:将旋塞稍稍转动,使半滴溶液悬于管口,用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落,______继续摇动锥形瓶,观察颜色变化。(请在横线上补全操作)
(5)该小组用滴定法准确测得产品中K2Cr2O7的质量分数为98.50%。某同学还用分光光度法测定产品纯度(K2Cr2O7溶液的吸光度与其浓度成正比例),但测得的质量分数明显偏低。分析其原因,发现配制K2Cr2O7待测水溶液时少加了一种试剂。该试剂是______,添加该试剂的理由是______。
21.(2020·浙江7月选考)(12分)某研究小组以邻硝基甲苯为起始原料,按下列路线合成利尿药美托拉宗。
已知:
R-COOH+
请回答:
(1) 下列说法正确的是________。
A.反应Ⅰ的试剂和条件是Cl2和光照 B.化合物C能发生水解反应
C.反应Ⅱ涉及到加成反应、取代反应 D.美托拉宗的分子式是C16H14ClN3O3S
(2) 写出化合物D的结构简式________。
(3) 写出B+E→F的化学方程式________。
(4) 设计以A和乙烯为原料合成C的路线(用流程图表示,无机试剂任选)________。
(5) 写出化合物A同时符合下列条件的同分异构体的结构简式________。
1H NMR谱和IR谱检测表明:①分子中共有4种氢原子,其中苯环上的有2种;②有碳氧双键,无氮氧键和-CHO。
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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高考化学真题重04--浙江专用(解析版)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 F—19 Na—23 Mg—24 Al—27 Si—28 P—31 S—32 Cl—35.5 K—39 Mn—55 Fe—56 Cu—64 Zn—65 Ga—70 Se—79 Br-80 Ag—108 I—127 Cs—133 Ba—137
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.(2022·浙江6月选考)下列消毒剂的有效成分属于盐的是( )
A.高锰酸钾溶液 B.过氧乙酸溶液 C.双氧水 D.医用酒精
【答案】A
【解析】A项,高锰酸钾溶液的有效成分为KMnO4,其在水溶液中电离出K+和MnO4-,故KMnO4属于盐,A符合题意;B项,过氧乙酸溶液的有效成分是CH3COOOH,在水溶液中电离出CH3COOO-和H+,即水溶液中的阳离子全部为H+,故其属于酸,不合题意;C项,双氧水是由H和O组成的化合物,故其属于氧化物,C不合题意;D项,医用酒精的有效成分为CH3CH2OH,其属于有机物,不属于盐,D不合题意;故选A。
2.(2021·浙江6月选考)关于化合物ClONO2的性质,下列推测不合理的是( )
A.具有强氧化性 B.与NaOH溶液反应可生成两种钠盐
C.与盐酸作用能产生氯气 D.水解生成盐酸和硝酸
【答案】D
【解析】A项,ClONO2里面含有正一价的氯元素和正五价的氮元素,具有强氧化性,A正确;B项,ClONO2与NaOH溶液反应可生成次氯酸盐和硝酸盐,B正确;C项,ClONO2与盐酸发生归中反应生成氯气,C正确;D项,ClONO2发生水解反应生成次氯酸和硝酸,D错误;故选D。
3.(2023·浙江1月选考)下列化学用语表示正确的是( )
A.中子数为18的氯原子:
B.碳的基态原子轨道表示式:
C.的空间结构:(平面三角形)
D.的形成过程:
【答案】C
【解析】A项,质量数=质子数+中子数,质量数标注于元素符号左上角,质子数标注于左下角,中子数为18的氯原子的质量数为17+18=35,核素符号为,故A错误;B项,基态碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2,根据洪特规则,2p轨道上的2个电子应该分别在2个轨道上,且自旋方向相同,轨道表示式:,故B错误;C项,BF3的中心原子B原子孤电子对数==0,价层电子对数=3,空间构型为平面三角形,空间结构模型为:,故C正确;D项,HCl是共价化合物,不存在电子得失,其形成过程应为,故D错误;故选C。
4.(2018·浙江4月选考)下下列说法不正确的是( )
A.纯碱可用于去除物品表面的油污 B.二氧化碳可用作镁燃烧的灭火剂
C.植物秸秆可用于制造酒精 D.氢氧化铁胶体可用作净水剂
【答案】B
【解析】A项,纯碱水溶液呈碱性,油脂在碱溶液中水解生成溶于水的物质,可用于去除物品表面的油污,故A项正确;B项,镁可以与二氧化碳发生反应,二氧化碳不能作为镁的灭火剂,故B项错误;C项,纤维素能够水解变成葡萄糖,葡萄糖在某些酶的作用下可以转化为乙醇,故C项正确;D项,氢氧化铁的胶体具有吸附性,能够吸附水中固体杂质颗粒,可以作为净水剂,故D项正确。故选B项。
5.(2023·浙江1月选考)下列关于元素及其化合物的性质说法不正确的是( )
A.和乙醇反应可生成H2 B.工业上煅烧黄铁矿(FeS2)生产SO2
C.工业上用氨的催化氧化制备NO D.常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2
【答案】D
【解析】A项,乙醇分子中含有羟基,可以和钠反应生成氢气,A正确;B项,黄铁矿(FeS2)在空气中煅烧生成二氧化硫和氧化铁,B正确;C项,工业上利用氨与氧气催化氧化生成一氧化氮和副产物水,C正确;D项,常温下铁与浓硝酸会发生钝化,不能制备二氧化氮,D错误;故选D。
6.(2022·浙江6月选考)关于反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S ↓+SO2↑ +H2O,下列说法正确的是( )
A.H2SO4发生还原反应
B.Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
D.1mol Na2S2O3发生反应,转移4mol电子
【答案】B
【解析】Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S ↓+SO2↑ +H2O,该反应的本质是硫代硫酸根离子在酸性条件下发上歧化反应生成硫和二氧化硫,化合价发生变化的只有S元素一种,硫酸的作用是提供酸性环境。A项,H2SO4转化为硫酸钠和水,其中所含元素的化合价均未发生变化,故其没有发生还原反应,A不正确;B项,Na2S2O3中的S的化合价为+2,其发生歧化反应生成S(0价)和SO2(+4价),故其既是氧化剂又是还原剂,B正确;C项,该反应的氧化产物是SO2,还原产物为S,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:1,C不正确;D项,根据其中S元素的化合价变化情况可知,1mol Na2S2O3发生反应,要转移2 mol电子,D不正确。故选B。
7.(2020·浙江7月选考)能正确表示下列反应的离子方程式是( )
A.(NH4)2Fe(SO4)2溶液与少量Ba(OH)2溶液反应:SO42-+ Ba2+-=BaSO4↓
B.电解水溶液:2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+ Cl2↑
C.乙酸乙酯与溶液共热:CH3COOCH2CH3+OH-CH3COO-+CH3CH2OH
D.CuSO4溶液中滴加稀氨水:Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓
【答案】C
【解析】A项,(NH4)2Fe(SO4)2可以写成(NH4)2SO4 FeSO4,(NH4)2Fe(SO4)2溶液与少量Ba(OH)2溶液反应,OH-先与Fe2+反应,再和NH4+反应,由于Ba(OH)2较少,NH4+不会参与反应,离子方程式为:Fe2++SO42-+ Ba2++ 2OH-=Fe(OH)2↓+BaSO4↓,A错误;B项,用惰性材料为电极电解MgCl2溶液,阳极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,阴极反应为:2H2O+2e-+Mg2+=Mg(OH)2↓+H2↑,总反应的离子方程式为:Mg2++2Cl-+2H2O Mg(OH)2↓+H2↑+ Cl2↑,B错误;C项,乙酸乙酯与氢氧化钠溶液共热时发生水解,生成乙酸钠和乙醇,离子方程式为:CH3COOCH2CH3+OH-CH3COO-+CH3CH2OH,C正确;D项,向硫酸铜溶液中滴加氨水,氨水与硫酸铜发生复分解反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸铵,一水合氨为弱电解质,在离子反应中不能拆开,离子方程式为:Cu2++2NH3 H2O=2NH4++Cu(OH)2↓,D错误。故选C。
8.(2021·浙江1月选考)下列说法不正确的是( )
A.甘氨酸和丙氨酸混合,在一定条件下可生成4种二肽
B.乙酸、苯甲酸、乙二酸(草酸)均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.纤维素与乙酸酐作用生成的醋酸纤维可用于生产电影胶片片基
D.工业上通常用植物油与氢气反应生产人造奶油
【答案】B
【解析】A项,甘氨酸和丙氨酸混合在一定条件下形成二肽,甘氨酸与甘氨酸、丙氨酸与丙氨酸脱水可形成2种二肽,甘氨酸的羧基与丙氨酸的氨基、甘氨酸的氨基与丙氨酸的羧基可脱水形成2种二肽,共可生成4种二肽,A正确;B项,乙二酸具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,反应的离子方程式为2 MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,B错误;C项,纤维素的每个葡萄糖单元中含3个醇羟基,纤维素可表示为[C6H7O2(OH)3]n,纤维素能与乙酸酐反应生成醋酸纤维,醋酸纤维不易燃烧,可用于生产电影胶片片基,C正确;D项,植物油中含碳碳双键,植物油一定条件下能与氢气发生加成反应生成脂肪,此过程称油脂的氢化或油脂的硬化,用于生产人造奶油,D正确;故选B。
9.(2020·浙江7月选考)有关的说法正确的是( )
A.可以与氢气发生加成反应 B.不会使溴水褪色
C.只含二种官能团 D.该物质与足量溶液反应,最多可消耗
【答案】A
【解析】A项,分子中含有苯环和碳碳双键,都能与H2发生加成反应, A正确;B项,分子中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应导致溴水褪色, B错误;C项,分子中含有羟基、酯基和碳碳双键三种官能团, C错误;D项,1mol该物质酯基水解后生成的酚羟基和羧基均能和NaOH反应,1mol该物质与足量的NaOH溶液反应时最多可消耗2molNaOH,D错误;故选A。
10.(2022·浙江6月选考)X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X的核外电子数等于其周期数,YX3分子呈三角锥形,Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和。M与X同主族,Q是同周期中非金属性最强的元素。下列说法正确的是( )
A.X与Z形成的10电子微粒有2种
B.Z与Q形成的一种化合物可用于饮用水的消毒
C.M2Z与MQ的晶体类型不同
D.由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性
【答案】B
【解析】X的核外电子数等于其周期数,X为H,YX3分子呈三角锥形,Y为N,Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和,则Z为O,M与X同主族,则M为Na,Q是同周期中非金属性最强的元素,则Q为Cl,综合分析,X为H,Y为N,Z为O,M为Na,Q为Cl。A项,X为H,Z为O,则其形成的10电子微粒有H2O、OH-、H3O+,A错误;B项,Z为O,Q为Cl,可形成ClO2,有氧化性,可用于自来水消毒,B正确;C项,Z为O,M为Na,Q为Cl,则M2Z为Na2O,为离子晶体,MQ为NaCl,为离子晶体,晶体类型相同,C错误;D项,X为H,Y为N,Z为O,这三种元素可以形成NH ·H O,其溶液显碱性,D错误;故选B。
11.(2021·浙江1月选考)镍镉电池是二次电池,其工作原理示意图如下(L 为小灯泡,K1、K2为开关,a、b为直流电源的两极)。
下列说法不正确的是( )
A.断开K2、合上K1,镍镉电池能量转化形式:化学能→电能
B.断开K1、合上K2,电极A为阴极,发生还原反应
C.电极B发生氧化反应过程中,溶液中KOH浓度不变
D.镍镉二次电池的总反应式:Cd+ 2NiOOH+2H2OCa(OH)2+2Ni(OH)2
【答案】C
【解析】根据图示,电极A充电时为阴极,则放电时电极A为负极,负极上Cd失电子发生氧化反应生成Cd(OH)2,负极反应式为Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2,电极B充电时为阳极,则放电时电极B为正极,正极上NiOOH得电子发生还原反应生成Ni(OH)2,正极反应式为2NiOOH+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-,放电时总反应为Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2。A项,断开K2、合上K1,为放电过程,镍镉电池能量转化形式:化学能→电能,A正确;B项,断开K1、合上K2,为充电过程,电极A与直流电源的负极相连,电极A为阴极,发生还原反应,电极反应式为Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-,B正确;C项,电极B发生氧化反应的电极反应式为2Ni(OH)2-2e-+2OH-=2NiOOH+2H2O,则电极A发生还原反应的电极反应式为Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-,此时为充电过程,总反应为Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiOOH+2H2O,溶液中KOH浓度减小,C错误;D项,根据分析,放电时总反应为Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2,则镍镉二次电池总反应式为Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2,D正确;故选C。
12.(2022 湖北省选择性考试)磷酰三叠氮是一种高能分子,结构简式为O=P(N3)3。下列关于该分子的说法正确的是( )
A.为非极性分子 B.立体构型为正四面体形
C.加热条件下会分解并放出N2 D.分解产物的电子式为
【答案】C
【解析】A项,磷酰三叠氮分子不是对称结构,分子中的正负电荷重心是不重合的,是极性分子,A项错误;B项,磷酰三叠氮分子含有三个P-N键及一个P=O双键,则立体构型为四面体构型,B项错误;C项,磷酰三叠氮是一种高能分子,加热条件下会分解并放出N2,C项正确;D项,NPO为共价化合物,则电子式为,D项错误;故选C。
13.(2023·浙江1月选考)甲酸Ka=1.8×10-4是重要的化工原料。工业废水中的甲酸及其盐,通过离子交换树脂(含固体活性成分R3N,R为烷基)因静电作用被吸附回收,其回收率(被吸附在树脂上甲酸根的物质的量分数)与废水初始关系如图(已知甲酸Ka=1.8×10-4),下列说法不正确的是( )
A.活性成分R3N在水中存在平衡:R3N+H2OR3NH++OH-
B.pH=5的废水中c(HCOO-):c(HCOOH)=18
C.废水初始pH<2.4,随pH下降,甲酸的电离被抑制,与R3NH+作用的HCOO-数目减少
D.废水初始pH>5,离子交换树脂活性成分主要以R3NH+形态存在
【答案】D
【解析】A项,由图可知,R3N溶液呈碱性,溶液中存在如下平衡R3N+H2OR3NH++OH-,故A正确;B项,由电离常数公式可知,溶液中=,当溶液pH为5时,溶液中=-18,故B正确;C项,由图可知,溶液pH为2.4时,废水中的甲酸及其盐回收率最高,当溶液中pH小于2.4时,随溶液pH下降,溶液中氢离子浓度增大,甲酸的电离被抑制,溶液中甲酸个离子浓度减小,与R3NH+作用的数目减小,故C正确;D项,由图可知,R3N溶液呈碱性,溶液中存在如下平衡R3N+H2OR3NH++OH-,当废水初始pH大于5时,平衡向左移动,离子交换树脂活性成分主要以R3N形态存在,故D错误;故选D。
14.(2022·浙江省1月选考)相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷()的能量变化如图所示:
下列推理不正确的是( )
A.2ΔH1≈ΔH2,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
B.ΔH2<ΔH3,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳定
C.3ΔH1<ΔH4,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D.ΔH3-ΔH1<0,ΔH4-ΔH3>0,说明苯分子具有特殊稳定性
【答案】A
【解析】A项,2ΔH1≈ΔH2,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比,但是不能是存在相互作用的两个碳碳双键,故A错误;B项,ΔH2<ΔH3,即单双键交替的物质能量低,更稳定,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳定,故B正确;C项,3ΔH1<ΔH4,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键,故C正确;D项,ΔH3-ΔH1<0,ΔH4-ΔH3>0,说明苯分子具有特殊稳定性,故D正确;故选A。
15.(2023·浙江1月选考)碳酸钙是常见难溶物,将过量碳酸钙粉末置于水中达到溶解平衡:CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq)[已知Ksp(CaCO3)=3.4×10-9,Ksp(CaSO4)=4.9×10-5,H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11],下列有关说法正确的是( )
A.上层清液中存在c(Ca2+)=c(CO32-)
B.上层清液中含碳微粒最主要以HCO3-形式存在
C.向体系中通入CO2气体,溶液中c(Ca2+)保持不变
D.通过加Na2SO4溶液可实现CaCO3向CaSO4的有效转化
【答案】B
【解析】A项,上层清液为碳酸钙的饱和溶液,碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子,因此c(Ca2+)>c(CO32-),A错误;B项,根据Ka2=4.7×10-11可得,则碳酸根的水解平衡常数为,说明碳酸根的水解程度较大,则上层清液中含碳微粒主要为碳酸氢根离子,B正确;C项,向体系中通入CO2,碳酸钙与CO2反应生成碳酸氢钙,碳酸氢钙易溶于水,则溶液中钙离子浓度增大,C错误;D项,由题干可知,Ksp(CaCO3)=3.4×10-9,Ksp(CaSO4)=4.9×10-5,碳酸钙比硫酸钙更难溶,加入硫酸钠后碳酸钙不会转化成硫酸钙,D错误;故选B。
16.(2021·浙江1月选考)下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
目的 方案设计 现象和结论
A 检验某无色溶液中是否含有NO2- 取少量该溶液于试管中,加稀盐酸酸化,再加入FeCl2溶液 若溶液变黄色且试管上部产生红棕色气体,则该溶液中含有NO2-
B 探究KI与FeCl3反应的限度 取5 mL 0.1 mol·L-1KI溶液于试管中,加入1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,充分反应后滴入5滴15% KSCN溶液 若溶液变血红色,则KI与FeCl3的反应有一定限度
C 判断某卤代烃中的卤素 取2 mL卤代烃样品于试管中,加入5 mL 20% KOH水溶液混合后加热,再滴加AgNO3溶液 若产生的沉淀为白色,则该卤代烃中含有氯元素
D 探究蔗糖在酸性水溶液中的稳定性 取2mL20%的蔗糖溶液于试管中,加入适量稀 H2SO4后水浴加热5 min;再加入适量新制Cu(OH)2悬浊液并加热 若没有生成砖红色沉淀 ,则蔗糖在酸性水溶液中稳定
【答案】B
【解析】A项,原溶液中存在硝酸根可以和Fe2+反应生成Fe3+,故不能验证原溶液中含有亚硝酸根,A错误;B项,向KI溶液中滴加FeCl3,若FeCl3没有剩余说明反应是完全的,因此向反应后的溶液中加入KSCN溶液,若溶液变红,则说明该反应是有限度的,B正确;C项,溶液中加入KOH后体系中剩余大量的OH-,再加入硝酸银溶液后OH-也可以使Ag+生产白色沉淀,C错误;D项,蔗糖为二糖,在酸性条件下可以水解生产单糖,验证单糖中是否存在拳击,应向水解液中加入NaOH溶液使体系呈碱性,再加入新制Cu(OH)2悬浊液,D错误;故选B。
二、非选择题(本题共5题,共52分)
17.(2022 海南省选择性考试)(10分)以Cu2O、ZnO等半导体材料制作的传感器和芯片具有能耗低、效率高的优势。回答问题:
(1)基态O原子的电子排布式_______,其中未成对电子有_______个。
(2)Cu、Zn等金属具有良好的导电性,从金属键的理论看,原因是_______。
(3)酞菁的铜、锌配合物在光电传感器方面有着重要的应用价值。酞菁分子结构如下图,分子中所有原子共平面,所有N原子的杂化轨道类型相同,均采取_______杂化。邻苯二甲酸酐()和邻苯二甲酰亚胺()都是合成酞菁的原料,后者熔点高于前者,主要原因是_______。
(4)金属Zn能溶于氨水,生成以氨为配体,配位数为4的配离子,Zn与氨水反应的离子方程式为_______。
(5)ZnO晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能,Zn-N键中离子键成分的百分数小于Zn-O键,原因是_______。
(6)下图为某ZnO晶胞示意图,下图是若干晶胞无隙并置而成的底面O原子排列局部平面图。为所取晶胞的下底面,为锐角等于60°的菱形,以此为参考,用给出的字母表示出与所取晶胞相邻的两个晶胞的底面_______、_______。
【答案】(1) 1s22s22p4或[He]2s22p4 (1分) 2(1分)
(2)自由电子在外加电场中作定向移动(1分)
(3) sp2(1分) 两者均为分子晶体,后者能形成分子间氢键,使分子间作用力增大,熔点更高(2分)
(4)Zn+4NH3+2H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+H2↑(1分)
(5)电负性O>N,O对电子的吸引能力更强,Zn和O更易形成离子键(1分)
(6) cdhi (1分) bcek(1分)
【解析】(1)O为8号元素,其基态O原子核外有8个电子,因此基态O原子的电子排布式为1s22s22p4或[He]2s22p4,其2p轨道有2个未成对电子,即O原子有2个未成对电子;(2)由于金属的自由电子可在外加电场中作定向移动,因此Cu、Zn等金属具有良好的导电性;(3)根据结构式可知,N原子均形成双键,故N原子的杂化方式均为sp2,由于邻苯二甲酸酐和邻苯二甲酰亚胺均为分子晶体,而后者能形成分子间氢键,使分子间作用力增大,因此熔点更高;(4)金属Zn与氨水反应可生成[Zn(NH3)4](OH)2和H2,反应的离子方程式为Zn+4NH3+2H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+H2↑;(5)由于电负性O>N,O对电子的吸引能力更强,Zn和O更易形成离子键,因此Zn—N键中离子键成分的百分数小于Zn—O键;(6)根据晶胞示意图,一个晶胞中8个O原子位于晶胞的顶点,1个O原子位于晶胞体内,4个Zn原子位于晶胞的棱上,1个Zn原子位于晶胞体内,棱上的3个Zn原子和体内的Zn原子、O原子形成四面体结构,则于其相邻的晶胞与该晶胞共用bc和cd,则相邻的两个晶胞的底面为 cdhi和 bcek。
18.(2022·浙江6月选考)(10分)化合物X由三种元素组成,某实验小组按如下流程进行相关实验:
化合物X在空气中加热到,不发生反应。
请回答:
(1)组成X的三种元素为_______;X的化学式为_______。
(2)溶液C的溶质组成为_______(用化学式表示)。
(3)①写出由X到A的化学方程式_______。
②X难溶于水,但可溶于氨水中,写出该反应的离子方程式_______。
(4)设计实验,检验尾气中相对活泼的2种气体_______。
【答案】(1) Ba、Cu、O(2分) BaCu3O4(2分)
(2)HCl、H2SO4(2分)
(3) 2NH3+BaCu3O4Ba(OH)2+3Cu+N2+2H2O BaCu3O4+12NH3H2O=3Cu(NH3)42++Ba2++8OH-+8H2O(2分)
(4)将湿润的红色石蕊试纸置尾气出口,若变蓝,说明尾气中有NH3。将尾气通入冷的集气瓶中,若有液珠,说明有H2O(2分)
【解析】化合物X由三种元素组成,在加热条件下和足量氨气反应生成固体混合物A,A和盐酸反应生成0.960g紫红色固体应该是Cu,无色溶液B中加入0.015mol稀硫酸生成白色沉淀1.165g应该是BaSO4,无色溶液C中加入足量BaCl2溶液生成白色沉淀2.330g是BaSO4。(1)根据以上分析可知Cu的物质的量是0.96g÷64g/mol=0.015mol,第一次生成硫酸钡的物质的量是1.165g÷233g/mol=0.005mol,第二次生成硫酸钡的物质的量是2.33g÷233g/mol=0.01mol,因此1.965gX中一定含有0.96gCu,Ba的质量是0.005mol×137g/mol=0.685g,二者质量之和是1.645g<1.965g,相差0.32g,根据原子守恒可知应该是氧元素,物质的量是0.32g÷16g/mol=0.02mol,则Ba、Cu、O三种原子的个数之比是1:3:4,所以组成X的三种元素为Ba、Cu、O,X的化学式为BaCu3O4。(2)根据氯原子原子守恒以及溶液C仍然能与氯化钡反应生成硫酸钡可知溶液C的溶质组成为HCl、H2SO4。(3)①反应中Cu元素化合价降低,得到电子,则氨气中氮元素化合价升高,被氧化生成氮气,根据原子守恒可知由X到A的化学方程式为2NH3+BaCu3O4Ba(OH)2+3Cu+N2+2H2O。②X难溶于水,但可溶于氨水中,说明有Cu(NH3) 42+生成,所以该反应的离子方程式为BaCu3O4+12NH3H2O=3Cu(NH3) 42++Ba2++8OH-+8H2O。(4)反应中氨气可能过量,高温下水是气态,氮气性质稳定,所以需要检验的是氨气和水蒸气,实验方案为:将湿润的红色石蕊试纸置尾气出口,若变蓝,说明尾气中有NH3。将尾气通入冷的集气瓶中,若有液珠,说明有H2O。
19.(2023·浙江1月选考)(10分) “碳达峰 碳中和”是我国社会发展重大战略之一,CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一,相关的主要反应有:
I:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) H1= +247 kJ mol-1 ,K1
II:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2= +41 kJ mol-1 , K2
请回答:
(1)有利于提高CO2平衡转化率的条件是___________。
A.低温低压 B.低温高压 C.高温低压 D.高温高压
(2)反应CH4(g)+3CO2(g)4CO(g)+2H2O(g)的 H=_________kJ mol-1,K=_________ (用K1、K2表示)。
(3)恒压、750℃时,CH4和CO2按物质的量之比1:3投料,反应经如下流程(主要产物已标出)可实现CO2高效转化。
①下列说法正确的是__________。
A.Fe3O4可循环利用,CaO不可循环利用
B.过程ii,CaO吸收CO2可促进Fe3O4氧化CO的平衡正移
C.过程ii产生的H2O最终未被CaO吸收,在过程iii被排出
D.相比于反应I,该流程的总反应还原1mol CO2需吸收的能量更多
②过程ii平衡后通入He,测得一段时间内CO物质的量上升,根据过程iii,结合平衡移动原理,解释CO物质的量上升的原因______________________________。
(4)CH4还原能力(R)可衡量CO2转化效率,R= n(CO2)/ n(CH4)(同一时段内CO2与CH4的物质的量变化之比)。
①常压下CH4和CO2按物质的量之比1:3投料,某一时段内CH4和CO2的转化率随温度变化如图1,请在图2中画出400~1000℃之间R的变化趋势,并标明1000℃时间R值。
②催化剂X可提高R值,另一时段内CH4转化率、R值随温度变化如下表:
温度/℃ 480 500 520 550
CH4转化率/% 7.9 11.5 20.2 34.8
R 2.6 2.4 2.1 1.8
下列说法不正确的是___________
A.R值提高是由于催化剂X选择性地提高反应II的速率
B.温度越低,含氢产物中H2O占比越高
C.温度升高,CH4转化率增加,CO2转化率降低,R值减小
D.改变催化剂提高CH4转化率,R值不一定增大
【答案】(1)C(1分) (2)+329(1分) K1 K22 (1分)
(3)①BC (2分)
②通入He,CaCO3分解平衡正移,导致c(CO2)/c(CO)增大,促进Fe还原CO2平衡正移(2分)
(4) ① (1分) ②C(2分)
【解析】(1)反应Ⅰ为气体体积增大的吸热反应,反应Ⅱ为气体体积不变的吸热反应,△H>0,升高温度,平衡右移,CH4平衡转化率增大;降低压强,平衡右移,CH4平衡转化率增大,故有利于提高CO2平衡转化率的条件是高温低压;故选C;
(2)已知:I:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) H1= +247 kJ mol-1 ,K1
II:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2= +41 kJ mol-1 , K2
根据盖斯定律,由Ⅰ+Ⅱ2得反应H4(g)+3CO2(g)4CO(g)+2H2O(g);故△H=△H1+2△H2=+329 kJ mol-1,K= K1 K22;(3)①A项,根据流程可知,Fe3O4转化为Fe,Fe又转化为Fe3O4,Fe3O4可循环利用;CaCO3受热分解生成CaO和CO2, CaO又与CO2反应生成CaCO3,CaO也可循环利用,A错误;B项,过程ⅱ,CaO吸收CO2使CO2浓度降低,促进Fe3O4氧化CO的平衡正移,B正确;C项,过程ⅱCaO吸收CO2而产生的H2O最终未被CaO吸收,在过程ⅲ被排出,C正确;D项,焓变只与起始物质的量有关,与过程无关,故相比于反应Ⅰ,该流程的总反应还原1 mol CO2需吸收的能量一样多,D错误;故选BC;②通入He,CaCO3分解平衡正移,导致增大,促进Fe还原CO2平衡正移,故过程ⅱ平衡后通入He,测得一段时间内CO物质的量上升;(4)①根据图1可知1000℃时,CH4转化率为100%,即 n(CH4)=1mol, CO2转化率为60%,即 n(CO2) =3mol60%=1.8mol,故R= n(CO2)/ n(CH4)==1.8,故400~1000℃间R的变化趋势如图:;②A项,R值提高是由于催化剂X选择性地提高反应Ⅱ的速率,使单位时间内反应Ⅱ中CO2的转化率增大, n(CO2)增大的倍数比 n(CH4)大,则R提高,A正确;B项,根据表中数据可知,温度越低,CH4转化率越小,而R越大, n(CO2)增大的倍数比 n(CH4)大,含氢产物中H2O占比越高,B正确;C项,温度升高,CH4转化率增加,CO2转化率也增大,且两个反应中的CO2转化率均增大,增大倍数多,故R值增大,C不正确;D项,改变催化剂使反应有选择性按反应Ⅰ而提高CH4转化率,若CO2转化率减小,则R值不一定增大,D正确;故选C。
20.(2021·浙江1月选考)(10分)某兴趣小组用铬铁矿[Fe(CrO2)2]制备K2Cr2O7晶体,流程如下:
已知:4Fe (CrO2)2 + 10Na2CO3+7O28Na2CrO4 +4NaFeO2+10CO2
2H++2CrOCr2O+H2O
相关物质的溶解度随温度变化如下图。
请回答:
(1)步骤I,将铬铁矿粉碎有利于加快高温氧化的速率,其理由是______。
(2)下列说法正确的是______。
A.步骤II,低温可提高浸取率
B.步骤II,过滤可除去NaFeO2水解产生的Fe(OH)3
C.步骤III,酸化的目的主要是使Na2CrO4转变为Na2Cr2O7
D.步骤IV,所得滤渣的主要成分是Na2SO4和Na2CO3
(3)步骤V,重结晶前,为了得到杂质较少的K2Cr2O7粗产品,从下列选项中选出合理的操作(操作不能重复使用)并排序:溶解KCl →______→______→______→______→重结晶。
a.50℃蒸发溶剂; b.100℃ 蒸发溶剂;c.抽滤;d.冷却至室温;e.蒸发至溶液出现晶膜,停止加热;f.蒸发至溶液中出现大量晶体,停止加热。
(4)为了测定K2Cr2O7产品的纯度,可采用氧化还原滴定法。
①下列关于滴定分析的操作,不正确的是______。
A.用量筒量取25.00mL待测液转移至锥形瓶
B.滴定时要适当控制滴定速度
C.滴定时应一直观察滴定管中溶液体积的变化
D.读数时应将滴定管从架上取下,捏住管上端无刻度处,使滴定管保持垂直
E.平行滴定时,须重新装液并调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下
②在接近终点时,使用“半滴操作”可提高测量的准确度。其方法是:将旋塞稍稍转动,使半滴溶液悬于管口,用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落,______继续摇动锥形瓶,观察颜色变化。(请在横线上补全操作)
(5)该小组用滴定法准确测得产品中K2Cr2O7的质量分数为98.50%。某同学还用分光光度法测定产品纯度(K2Cr2O7溶液的吸光度与其浓度成正比例),但测得的质量分数明显偏低。分析其原因,发现配制K2Cr2O7待测水溶液时少加了一种试剂。该试剂是______,添加该试剂的理由是______。
【答案】(1)增大反应物的接触面积(1分) (2)BC (2分)
(3)a e d c(2分)
(4)①AC(2分) ②再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁(1分)
(5)H2SO4(1分) 抑制Cr2O72-转化为CrO42-,且与Cr2O72-不反应(2分)
【解析】根据题给已知,铬铁矿与足量熔融Na2CO3发生高温氧化反应生成Na2CrO4、NaFeO2和CO2,所得固体冷却后用水浸取,其中NaFeO2发生强烈水解:NaFeO2+2H2O=NaOH+Fe(OH)3↓,过滤得到含Na2CrO4、NaOH、Na2CO3的滤液,加入适量硫酸酸化,NaOH、Na2CO3与硫酸反应生成Na2SO4,Na2CrO4转化为Na2Cr2O7(发生的反应为2Na2CrO4+H2SO4 Na2Cr2O7+Na2SO4+H2O),经蒸发结晶、过滤、洗涤得到的滤液中主要含Na2Cr2O7,加入KCl后经多步操作得到K2Cr2O7。(1)步骤I中铬铁矿与足量熔融Na2CO3发生高温氧化反应生成Na2CrO4、NaFeO2和CO2,将铬铁矿粉碎,可增大反应物的接触面积,加快高温氧化的速率;故答案为:增大反应物的接触面积。(2)A项,根据Na2CrO4的溶解度随着温度的升高而增大,步骤II中应用高温提高浸取率,A错误;B项,步骤II中用水浸取时NaFeO2发生强烈水解:NaFeO2+2H2O=NaOH+Fe(OH)3↓,经过滤可除去Fe(OH)3,B正确;C项,步骤III酸化时,平衡2H++2 CrO42- Cr2O72-+H2O正向移动,主要目的使Na2CrO4转化为Na2Cr2O7,C正确;D项,根据分析,步骤IV中过滤所得滤渣主要成分为Na2SO4,D错误;故选BC。(3)Na2Cr2O7中加入KCl发生反应Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7+2NaCl,根据各物质的溶解度随温度的变化曲线可知,K2Cr2O7的溶解度随温度升高明显增大,NaCl溶解度随温度升高变化不明显,50℃时两者溶解度相等,故为了得到杂质较少的K2Cr2O7粗产品,步骤V重结晶前的操作顺序为:溶解KCl→50℃蒸发溶剂→蒸发至溶液出现晶膜,停止加热→冷却至室温→抽滤→重结晶;故答案为aedc。(4)①A项,量筒属于粗量器,不能用量筒量取25.00mL溶液,由于K2Cr2O7具有强氧化性,量取25.00mL待测液应用酸式滴定管,A错误;B项,滴定时要适当控制滴定的速率,确保反应物之间充分反应,同时防止滴加过快使得滴加试剂过量,B正确;C项,滴定时应一直观察锥形瓶中溶液颜色的变化,以便准确判断滴定的终点,C错误;D项,读数时应将滴定管从架上取下,捏住管上端无刻度处,使滴定管保持垂直,平视读取读数,D正确;E项,为了确保每次滴定时滴定管中的溶液充足,平行滴定时,须重新装液并调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下,并记录初始读数,E正确;故选AC。②在接近终点时,使用“半滴操作”的方法是:将旋塞稍稍转动,使半滴溶液悬于管口,用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落,再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁,继续摇动锥形瓶,观察颜色变化;(5)根据题意,K2Cr2O7溶液的吸光度与其浓度成正比例,在K2Cr2O7溶液中存在平衡Cr2O72-+H2O2H++2 CrO42-,即有部分Cr2O72-会转化为CrO42-,从而使测得的质量分数明显偏低,为抑制Cr2O72-转化为CrO42-,可加入与Cr2O72-不反应的酸,如硫酸。
21.(2020·浙江7月选考)(12分)某研究小组以邻硝基甲苯为起始原料,按下列路线合成利尿药美托拉宗。
已知:
R-COOH+
请回答:
(1) 下列说法正确的是________。
A.反应Ⅰ的试剂和条件是Cl2和光照 B.化合物C能发生水解反应
C.反应Ⅱ涉及到加成反应、取代反应 D.美托拉宗的分子式是C16H14ClN3O3S
(2) 写出化合物D的结构简式________。
(3) 写出B+E→F的化学方程式________。
(4) 设计以A和乙烯为原料合成C的路线(用流程图表示,无机试剂任选)________。
(5) 写出化合物A同时符合下列条件的同分异构体的结构简式________。
1H NMR谱和IR谱检测表明:①分子中共有4种氢原子,其中苯环上的有2种;②有碳氧双键,无氮氧键和-CHO。
【答案】(1) BC(2分) (2) (2分)
(3)+H2O (2分)
(4) (3分)
(5) (3分)
【解析】结合邻硝基甲苯、C的结构简式以及B的分子式,可以推测出A的结构简式为、B的结构简式为,被酸性的高锰酸钾溶液氧化为D,D的结构简式为,D分子中含有肽键,一定条件下水解生成E,结合E的分子式可知,E的结构简式为,结合E的结构简式、美托拉宗的结构简式、F的分子式、题给已知可知,F的结构简式为。(1)A项,由→,与甲基对位的苯环上的氢原子被氯原子代替,故反应Ⅰ试剂是液氯、FeCl3,其中FeCl3作催化剂,A错误;B项,化合物C中含有肽键,可以发生水解,B正确;C项,结合F的结构简式和CH3CHO、美托拉宗的结构简式以及已知条件,反应Ⅱ涉及到加成反应、取代反应,C正确;D项,美托拉宗的分子式为C16H16ClN3O3S,D错误;故选BC。(2)由分析知化合物D的结构简式为;(3)由分析可知,B的结构简式为,E的结构简式为,F的结构简式为,B和E发生取代反应生成F,其反应方程式为:+→+H2O;(4)乙烯与水发生加成反应生成乙醇,乙醇被氧化为乙酸,在一定条件下被还原为,乙酸与发生取代反应生成,流程图为;(5)分子中有4种氢原子并且苯环上有2种,分子中含有碳氧双键,不含—CHO和氮氧键,故分子中苯环上含有两个取代基,满足条件的它们分别为、、、
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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