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文檔簡介
北京市陳經(jīng)綸學(xué)校2025年高三壓軸卷化學(xué)試卷注意事項:1.答題前,考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚,將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂;非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫,字體工整、筆跡清楚。3.請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無效;在草稿紙、試題卷上答題無效。4.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題(共包括22個小題。每小題均只有一個符合題意的選項)1、下列有關(guān)實驗?zāi)苓_到相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖牵ǎ〢.實驗室制備氯氣 B.制備干燥的氨氣C.石油分餾制備汽油 D.制備乙酸乙酯2、下列反應(yīng)中,相關(guān)示意圖像錯誤的是:A.將二氧化硫通入到一定量氯水中B.將氨水滴入到一定量氯化鋁溶液中C.將銅粉加入到一定量濃硝酸中D.將鐵粉加入到一定量氯化鐵溶液中3、短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,Y與W同族,W的核電荷數(shù)是Y的兩倍,四種元素組成的一種化合物如圖所示。下列說法一定正確的是()A.簡單離子半徑:Z>W(wǎng)>Y>XB.最簡單氫化物的穩(wěn)定性:W>YC.X與Z可形成離子化合物ZXD.W的氧化物對應(yīng)的水化物為強酸4、利用小粒徑零價鐵(ZVI)的電化學(xué)腐蝕處理三氯乙烯,進行水體修復(fù)的過程如圖所示。H+,O2,NO3-等共存物的存在會影響水體修復(fù)效果,定義單位時間內(nèi)ZVI釋放電子的物質(zhì)的量為nt,其中用于有效腐蝕的電子的物質(zhì)的量為ne。下列說法錯誤的是()A.反應(yīng)①②③④均在正極發(fā)生B.單位時間內(nèi),三氯乙烯脫去amolCl時ne=amolC.④的電極反應(yīng)式為NO3-+10H++8e-=NH4++3H2OD.增大單位體積水體中小粒徑ZVI的投入量,可使nt增大5、茶葉中鐵元素的檢驗可經(jīng)過以下四個步驟完成,各步驟中選用的實驗用品不能都用到的是A.將茶葉灼燒灰化,選用①、②和⑨B.用濃硝酸溶解茶葉并加蒸餾水稀釋,選用④、⑥和⑦C.過濾得到濾液,選用④、⑤和⑦D.檢驗中濾液中的Fe3+,選用③、⑧和⑩6、用如圖電解裝置將霧霾中的SO2、NO轉(zhuǎn)化為(NH4)2SO4,用其作為一種優(yōu)良的氮肥。下列有關(guān)說法正確的是A.a(chǎn)與電源負極相連,發(fā)生還原反應(yīng)B.每處理lmolNO可以生成2molAC.通電后陽極附近溶液的pH增大D.理論上將SO2與NO以體積比2:5通入裝置可徹底轉(zhuǎn)化7、下列各組離子能在指定溶液中,大量共存的是()①無色溶液中:K+,Cu2+,Na+,MnO4-,SO42-②使pH=11的溶液中:CO32-,Na+,AlO2-,NO3-③加入Al能放出H2的溶液中:Cl-,HCO3-,NO3-,NH4+④加入Mg能放出H2的溶液中:NH4+,Cl-,K+,SO42-⑤使石蕊變紅的溶液中:Fe3+,MnO4-,NO3-,Na+,SO42-⑥酸性溶液中:Fe2+,Al3+,NO3-,I-,Cl-A.①②⑤ B.①③⑥ C.②④⑤ D.①②④8、下列除雜方案錯誤的是選項被提純的物質(zhì)雜質(zhì)除雜試劑除雜方法ACO2(g)SO2(g)飽和NaHCO3溶液、濃H2SO4洗氣BNH4Cl(aq)FeCl3(aq)NaOH溶液過濾CCH4(g)CO2(g)NaOH溶液、濃H2SO4洗氣DFeCl2(aq)CuCl2(aq)鐵粉過濾A.A B.B C.C D.D9、根據(jù)下列實驗操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論正確的是選項實驗操作和現(xiàn)象結(jié)論A向苯酚濁液中滴加Na2CO3溶液,濁液變清苯酚的酸性強于H2CO3的酸性B向碘水中加入等體積CCl4,振蕩后靜置,上層接近無色,下層顯紫紅色I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度C向CuSO4溶液中加入鐵粉,有紅色固體析出Fe2+的氧化性強于Cu2+的氧化性D向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液,有黃色沉淀生成Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)A.A B.B C.C D.D10、厭氧氨化法(Anammox)是一種新型的氨氮去除技術(shù),下列說法中正確的是A.1molNH4+所含的質(zhì)子總數(shù)為10NAB.聯(lián)氨(N2H4)中含有離子鍵和非極性鍵C.過程II屬于氧化反應(yīng),過程IV屬于還原反應(yīng)D.過程I中,參與反應(yīng)的NH4+與NH2OH的物質(zhì)的量之比為1∶211、下列說法正確的是()A.如圖有機物核磁共振氫譜中出現(xiàn)8組峰B.如圖有機物分子式為C10H12O3C.分子式為C9H12的芳香烴共有9種D.藍烷的一氯取代物共有6種(不考慮立體異構(gòu))12、下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是()A.飽和Na2CO3溶液與CaSO4固體反應(yīng):CO32?+CaSO4CaCO3+SO42?B.酸化NaIO3和NaI的混合溶液:I?+IO3?+6H+=I2+3H2OC.KClO堿性溶液與Fe(OH)3反應(yīng):3ClO?+2Fe(OH)3=2FeO42?+3Cl?+4H++H2OD.電解飽和食鹽水:2Cl?+2H+Cl2↑+H2↑13、W、X、Y、Z、R是原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素,其中W、R同主族;X是形成化合物種類最多的元素;常溫下,W與Z能形成兩種常見的液態(tài)化合物。下列說法正確的是A.X、Y的簡單氫化物的沸點:X>YB.Z、R的簡單離子的半徑大小:Z<RC.Y與W形成的最簡單化合物可用作制冷劑D.1molR2Z2與足量W2Z反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA14、下列說法不正確的是A.C5H12的三種同分異構(gòu)體沸點不同,因為其分子間作用力大小不同B.NH3和HCl都極易溶于水,均與它們能跟水分子形成氫鍵有關(guān)C.石墨轉(zhuǎn)化為金剛石既有共價鍵的斷裂和形成,也有分子間作用力的破壞D.NaHSO4晶體溶于水和受熱熔化時破壞的化學(xué)鍵類型不完全相同15、下列說法中正確的是()A.加熱濃硫酸和乙醇混合液,產(chǎn)生的氣體能使溴水褪色,證明該氣體是乙烯B.用苯與溴水制取溴苯,溴苯的密度比水的大C.銅與稀硝酸制取一氧化氮,可以利用排水法收集D.加熱氫氧化鈣與氯化銨反應(yīng)制氨氣,氨氣能使紅色石蕊試紙變藍16、下列屬于電解質(zhì)的是()A.酒精 B.食鹽水C.氯化鉀 D.銅絲17、《環(huán)境科學(xué)》刊發(fā)了我國科研部門采用零價鐵活化過硫酸鈉(Na2S2O8,其中S為+6價)去除廢水中的正五價砷[As(V)]的研究成果,其反應(yīng)機制模型如圖所示。Ksp[Fe(OH)3]=2.7×10-39,下列敘述錯誤的是A.pH越小,越有利于去除廢水中的正五價砷B.1mol過硫酸鈉(Na2S2O8)含NA個過氧鍵C.堿性條件下,硫酸根自由基發(fā)生反應(yīng)的方程式為:SO4-?+OH-=SO42-+?OHD.室溫下,中間產(chǎn)物Fe(OH)3溶于水所得飽和溶液中c(Fe3+)約為2.7×10-18mol·L-118、下列圖示中的實驗操作、儀器、試劑(部分夾持裝置已略)均正確的是A.如圖為稀釋濃硫酸B.如圖可用于驗證濃硫酸的脫水性和氧化性C.如圖可用于分離乙酸與CH2Cl2D.如圖可用于測量SO2的體積19、儀器名稱為“干燥管”的是A. B. C. D.20、下列有關(guān)裝置對應(yīng)實驗的說法正確的是()A.①可用于制取H2,且活塞a處于打開狀態(tài)B.②可用于收集NH3C.③可用于固體NH4Cl和I2的分離D.④可用于分離I2的CCl4溶液,導(dǎo)管b的作用是滴加液體21、一種三電極電解水制氫的裝置如圖,三電極為催化電極a、催化電極b和Ni(OH)2電極。通過控制開關(guān)連接K1或K2,可交替得到H2和O2。下列說法錯誤的是()A.制O2時,電子由Ni(OH)2電極通過外電路流向催化電極bB.制H2時,陽極的電極反應(yīng)式為Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2OC.催化電極b上,OH-發(fā)生氧化反應(yīng)生成O2D.該裝置可在無隔膜的條件下制備高純氫氣22、設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù),下列說法正確的是()A.6.2g白磷分子(P4)中含P-P鍵數(shù)為0.05NAB.1molCH3+含電子數(shù)為8NAC.標準狀況下,22.4LSO3中含原子數(shù)為4NAD.常溫常壓下,11.2LCO2氣體通過足量Na2O2充分反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA二、非選擇題(共84分)23、(14分)化合物G是制備治療高血壓藥物納多洛爾的中間體,實驗室由A制備G的一種路線如下:已知:
(1)A的化學(xué)式是________(2)H中所含官能團的名稱是_______;由G生成H的反應(yīng)類型是_______。(3)C的結(jié)構(gòu)簡式為______,G的結(jié)構(gòu)簡式為_________。(4)由D生成E的化學(xué)方程式為___________。(5)芳香族化合物X是F的同分異構(gòu)體,1molX最多可與4molNaOH反應(yīng),其核磁共振氫譜顯示分子中有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫,且峰面積比為3:3:1,寫出兩種符合要求的X的結(jié)構(gòu)簡式:___________________。(6)請將以甲苯和(CH3CO)2O為原料(其他無機試劑任選),制備化合物的合成路線補充完整。______________________________________24、(12分)苯二氮卓類藥物氟馬西尼(F)的合成路線如下圖所示。請回答下列問題:(1)A中官能團有氟原子、_____和________。(均填名稱)(2)C3H5O2Cl的結(jié)構(gòu)式為________。(3)反應(yīng)①和②的反應(yīng)類型相同,其反應(yīng)類型是___________。(4)化合物D的分子式為___________。(5)反應(yīng)⑤生成“物質(zhì)F”和HCl,則E→F的化學(xué)反應(yīng)方程式為________。(6)是F的同分異構(gòu)體,其中X部分含—COOH且沒有支鏈,滿足該條件的同分異構(gòu)體有______種(不考慮立體異構(gòu))。(7)已知氨基酸之間脫水能夠形成含肽鍵的化合物,請設(shè)計由甘氨酸(HOOCCH2NH2)和CNCH2COOC2H5制備的合成路線________(無機試劑任選)。25、(12分)亞硝酸鈉(NaNO2)外觀酷似食鹽且有咸味,是一種常用的發(fā)色劑和防腐劑,但使用過量會使人中毒.某學(xué)習(xí)小組針對亞硝酸鈉設(shè)計了如下實驗:(實驗一)制取NaNO2該小組先查閱資料知:①2NO+Na2O2→2NaNO2;2NO2+Na2O2→2NaNO3;②NO能被酸性高錳酸鉀氧化為NO3-,然后設(shè)計制取裝置如圖(夾持裝置略去):(1)裝置D的作用是_______________;如果沒有B裝置,C中發(fā)生的副反應(yīng)有_______________。(2)就算在裝置氣密性良好的情況下進行實驗,該小組發(fā)現(xiàn)制得的NaNO2的純度也不高,可能的原因是由_____________;設(shè)計一種提高NaNO2純度的改進措施_________。(實驗二)測定NaNO2樣品(含NaNO3雜質(zhì))的純度先查閱資料知:①5NO2-+2MnO4-+6H+→5NO3-+3Mn2++3H2O;②MnO4-+5Fe2++8H+→Mn2++5Fe3++4H2O然后,設(shè)計如下方案測定樣品的純度:樣品→溶液A溶液B數(shù)據(jù)處理(3)取樣品2.3g經(jīng)溶解后得到溶液A100mL,準確量取10.00mLA與24.00mL0.0500mol/L的酸性高錳酸鉀溶液在錐形瓶中充分反應(yīng).反應(yīng)后的溶液用0.1000mol/L(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液滴定至紫色剛好褪去;重復(fù)上述實驗3次,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液10.00mL,則樣品中NaNO2的純度為_________.(4)通過上述實驗測得樣品中NaNO2的純度偏高,該小組討論的原因錯誤的是_________。(填字母編號)a.滴定至溶液紫色剛好褪去,立即停止滴定b.加入A與KMnO4溶液前的錐形瓶未經(jīng)干燥c.實驗中使用的(NH4)2Fe(SO4)2溶液暴露在空氣中的時間過長26、(10分)有“退熱冰”之稱的乙酰苯胺具有退熱鎮(zhèn)痛作用,是較早使用的解熱鎮(zhèn)痛藥,純乙酰苯胺是一種白色有光澤片狀結(jié)晶,不僅本身是重要的藥物,而且是磺胺類藥物的原料,可用作止痛劑、退熱劑、防腐劑和染料中間體。實驗室用苯胺與乙酸合成乙酰苯胺的反應(yīng)和實驗裝置如圖(夾持及加熱裝置略):+CH3COOH+H2O注:①苯胺與乙酸的反應(yīng)速率較慢,且反應(yīng)是可逆的。②苯胺易氧化,加入少量鋅粉,防止苯胺在反應(yīng)過程中氧化。③刺形分餾柱的作用相當于二次蒸餾,用于沸點差別不太大的混合物的分離。可能用到的有關(guān)性質(zhì)如下:(密度單位為g/cm3)名稱相對分子質(zhì)量性狀密度/g?cm3熔點/℃沸點/溶解度g/100g水g/100g乙醇苯胺93.12棕黃色油狀液體1.02-6.3184微溶∞冰醋酸60.052無色透明液體1.0516.6117.9∞∞乙酰苯胺135.16無色片狀晶體1.21155~156280~290溫度高,溶解度大較水中大合成步驟:在50mL圓底燒瓶中加入10mL新蒸餾過的苯胺和15mL冰乙酸(過量)及少許鋅粉(約0.1g)。用刺形分餾柱組裝好分餾裝置,小火加熱10min后再升高加熱溫度,使蒸氣溫度在一定范圍內(nèi)浮動1小時。在攪拌下趁熱快速將反應(yīng)物以細流倒入100mL冷水中冷卻。待乙酰苯胺晶體完全析出時,用布氏漏斗抽氣過濾,洗滌,以除去殘留酸液,抽干,即得粗乙酰苯胺。分離提純:將粗乙酰苯胺溶于300mL熱水中,加熱至沸騰。放置數(shù)分鐘后,加入約0.5g粉未狀活性炭,用玻璃棒攪拌并煮沸10min,然后進行熱過濾,結(jié)晶,抽濾,晾干,稱量并計算產(chǎn)率。(1)由于冰醋酸具有強烈刺激性,實驗中要在__內(nèi)取用,加入過量冰醋酸的目的是__。(2)反應(yīng)開始時要小火加熱10min是為了__。(3)實驗中使用刺形分餾柱能較好地提高乙酰苯胺產(chǎn)率,試從化學(xué)平衡的角度分析其原因:__。(4)反應(yīng)中加熱方式可采用__(填“水浴”“油浴”或"直接加熱”),蒸氣溫度的最佳范圍是__(填字母代號)。a.100~105℃b.117.9~184℃c.280~290℃(5)判斷反應(yīng)基本完全的現(xiàn)象是__,洗滌乙酰苯胺粗品最合適的試劑是__(填字母代號)。a.用少量熱水洗b.用少量冷水洗c.先用冷水洗,再用熱水洗d.用酒精洗(6)分離提純乙酰苯胺時,在加入活性炭脫色前需放置數(shù)分鐘,使熱溶液稍冷卻,其目的是__,若加入過多的活性炭,使乙酰苯胺的產(chǎn)率__(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。(7)該實驗最終得到純品7.36g,則乙酰苯胺的產(chǎn)率是__%(結(jié)果保留一位小數(shù))。27、(12分)S2Cl2是有機化工中的氯化劑和中間體,為淺黃色液體。可由適量氯氣通入熔融的硫磺而得。Cl2能將S2Cl2氧化為SCl2,SCl2遇水發(fā)生歧化反應(yīng),并且硫元素脫離水溶液。已知:回答下列問題。(1)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式①制取氯氣:________________。②SCl2與水反應(yīng):___________。(2)為獲得平穩(wěn)的氯氣氣流,應(yīng)_____。(3)C裝置中進氣導(dǎo)管應(yīng)置于熔融硫上方且靠近液面,還是伸入熔融硫的下方?請判斷并予以解釋___。(4)D裝置中熱水浴(60℃)的作用是________。(5)指出裝置D可能存在的缺點_________。28、(14分)有原子序數(shù)依次增大的A、B、C、D、E五種前四周期元素,B元素原子有三個能級,且每個能級上的電子數(shù)相等;C原子的p軌道處于半充滿狀態(tài),D的單質(zhì)是空氣的主要成分之一,其質(zhì)子數(shù)為A與C之和;E在周期表中位于ds區(qū),且與D可形成化學(xué)式為E2D或ED的二元化合物。請回答下列問題:(1)E元素基態(tài)原子的M能層中具有_____個能級,該元素的常見化合價有多種,其中E+的簡化電子排布式為__________。A.[Ar]3d104s1B.[Ar]3d10C.[Ar]3d94s1D.[Ar]3d84s2(2)元素C和D的原子的第一電離能較大的為__________(填元素符號),其原因是____________________;C與A可形成一種常見的氣態(tài)化合物,該化合物的空間構(gòu)型為____________________,其中C原子的雜化軌道類型為____________________。(3)C2在日常生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域用途非常廣泛,其分子結(jié)構(gòu)中σ鍵和π鍵數(shù)目之比是_______;C2D與BD2互為__________(填“等電子體”或“非等電子體”),其理由是____________________。(4)在E催化下,分子式為BA4D的化合物可被氧化為分子式為BA2D的化合物,則BA2D分子中鍵角約為__________;BA4D和BA2D兩化合物均易溶于水,是由于與水分子間形成了__________鍵的緣故。(5)元素E的單質(zhì)晶體在不同溫度下可有兩種堆積方式,晶胞分別如圖a和b所示,則其面心立方堆積的晶胞與體心立方堆積的晶胞中實際含有的E原子的個數(shù)之比為__________;元素B的單質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)有多種,其中一種硬度很大,結(jié)構(gòu)如下圖,則該單質(zhì)晶體的熔點_______E單質(zhì)晶體的熔點(填“高于”或“低于”);若B單質(zhì)的原子(如圖中A、B兩原子)在體對角線上外切,晶胞參數(shù)為a,則該晶體的空間利用率約為__________。(百分數(shù)表示,取兩位有效數(shù)字)(已知=1.732)29、(10分)國家航天局計劃2020年實施火星探測任務(wù)。據(jù)了解火星上存在大量的含氮化合物科學(xué)家推測火星生命可能主要以氮、碳、硅、銅為基體構(gòu)成。(1)鄰氨基吡啶()的銅配合物在有機不對稱合成中起催化誘導(dǎo)效應(yīng)。①鄰氨基吡啶中所有元素的電負性由小到大的順序為__(填元素符號)。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,1mol中含有σ鍵的數(shù)目為__。②一定條件下-NH2可以被氧化成-NO2,-NH2中N原子的雜化方式為__雜化。(2)第四周期的某主族元素,其第一至第五電離能數(shù)據(jù)如圖1所示,則該元素的基態(tài)原子電子排布式為___。①嘌呤中軌道之間的夾角∠1比∠2大,原因是___。②分子中的大π鍵可以用符號表示,其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù),n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)。則該吡啶中的大π鍵可表示為__。(3)火星巖石中存在大量的氮化鎵,氮化鎵為六方晶胞,結(jié)構(gòu)如圖3所示。若該晶體密度為dg·cm-3,晶胞參數(shù)a=b≠c(單位:nm),a、b夾角為120o,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則晶胞參數(shù)c=__(寫出代數(shù)式)nm。
參考答案一、選擇題(共包括22個小題。每小題均只有一個符合題意的選項)1、C【解析】
A.濃鹽酸與MnO2的反應(yīng)需要加熱,故A錯誤;B.氨氣的密度比空氣的密度小,應(yīng)選用向下排空氣法收集,故B錯誤;C.蒸餾時溫度計測定餾分的溫度,冷卻水下進上出,圖中操作合理,故C正確;D.乙酸乙酯能與NaOH溶液反應(yīng),小試管中應(yīng)為飽和Na2CO3溶液,故D錯誤;故選C。2、B【解析】
A.當向氯水中通入二氧化硫時,氯水中的氯氣具有強氧化性,在水溶液中能把二氧化硫氧化成硫酸,氯氣和二氧化硫、水的反應(yīng)方程式為Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl,所以溶液的酸性增強,pH值減小,最后達定值,故A正確;B.氯化鋁和氨水反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀,氫氧化鋁不和弱堿反應(yīng),所以將氨水滴入到一定量氯化鋁溶液中沉淀先逐漸增大最后達到最大值,沉淀不溶解,故B錯誤;C.銅先和濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮氣體,隨著反應(yīng)的進行,濃硝酸變成稀硝酸,銅和稀硝酸反應(yīng)生成一氧化氮,當硝酸完全反應(yīng)時,生成的氣體為定值,故C正確;D.鐵和氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵,溶液中離子數(shù)目增多,氯離子的量不變,所以氯離子的百分含量減少,到三價鐵離子反應(yīng)完全后,氯離子的百分含量不再變化,故D正確;故答案為B。3、C【解析】
首先發(fā)現(xiàn)Y形成了雙鍵,因此推測Y是氧或者硫,考慮到四種元素的原子序數(shù)依次增大,Y與W同族,W的核電荷數(shù)是Y的兩倍,因此Y只能是氧,W是硫,X為氫,Z則只能是鈉,故該物質(zhì)為亞硫酸氫鈉,據(jù)此來分析本題即可。【詳解】根據(jù)以上分析可知X、Y、Z、W分別是H、O、Na、S。A.根據(jù)分析,四種簡單離子半徑的大小為,A項錯誤;B.元素的非金屬性越強,其簡單氫化物的熱穩(wěn)定性越強,氧的非金屬性強于硫,最簡單氫化物的穩(wěn)定性:W<Y,B項錯誤;C.氫和Na可以形成氫化鈉,這是一種金屬氫化物,C項正確;D.硫只有最高價氧化物對應(yīng)的水化物(硫酸)才是強酸,二氧化硫?qū)?yīng)的水化物(亞硫酸)是一種弱酸,D項錯誤;答案選C。4、B【解析】
A選項,由修復(fù)過程示意圖中反應(yīng)前后元素化合價變化可知,反應(yīng)①②③④均為得電子的反應(yīng),所以應(yīng)在正極發(fā)生,故A正確;B選項,三氯乙烯C2HCl3中C原子化合價為+1價,乙烯中C原子化合價為-2價,1molC2HCl3轉(zhuǎn)化為1molC2H4時,得到6mol電子,脫去3mol氯原子,所以脫去amolCl時ne=2amol,故B錯誤;C選項,由示意圖及N元素的化合價變化可寫出如下轉(zhuǎn)化NO3_+8e_—NH4+,由于生成物中有NH4+所以只能用H+和H2O來配平該反應(yīng),而不能用H2O和OH_來配平,所以④的電極反應(yīng)式為NO3_+10H++8e_=NH4++3H2O,故C正確;D選項,增大單位體積水體中小微粒ZVI的投入量,可以增大小微粒ZVI和正極的接觸面積,加快ZVI釋放電子的速率,可使nt增大,故D正確;綜上所述,答案為B。5、B【解析】
A、茶葉灼燒需要酒精燈、坩堝、三腳架和泥三角等,A正確;B、容量瓶是用來配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的,不能用來稀釋溶液或溶解固體,B不正確;C、過濾需要燒杯、漏斗和玻璃棒,C正確;D、檢驗鐵離子一般用KSCN溶液,因此需要試管、膠頭滴管和KSCN溶液,D正確;答案選B。【點睛】本題從茶葉中鐵元素的檢驗入手,考查物質(zhì)的檢驗方法、實驗基本操作,儀器裝置等。解題過程中首先確定實驗原理,然后選擇藥品和儀器,再設(shè)計實驗步驟。6、B【解析】
SO2、NO轉(zhuǎn)化為(NH4)2SO4,二氧化硫中S的化合價由+4到+6價,化合價升高,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),則a為陽極;NO的化合價降低,得到電子,發(fā)生還原反應(yīng),則b為陰極;結(jié)合電子守恒和元素守恒可知該電解過程的總反應(yīng)為5SO2+2NO+8H2O(NH4)2SO4+4H2SO4。【詳解】A.電極a為陽極,與電源正極相連,發(fā)生氧化反應(yīng),故A錯誤;B.電解池的總反應(yīng)為5SO2+2NO+8H2O(NH4)2SO4+4H2SO4,產(chǎn)物中除有(NH4)2SO4外還有H2SO4,即A為硫酸,根據(jù)方程式,消耗1mol的NO生成2mol的硫酸,故B正確;C.陽極的電極反應(yīng)為2H2O+SO2-2e-=SO42-+4H+,溶液的pH應(yīng)降低,故C錯誤;D.根據(jù)電池總反應(yīng)電解池的總反應(yīng)為5SO2+2NO+8H2O(NH4)2SO4+4H2SO4,理論上將SO2與NO以體積比5:2通入裝置可徹底轉(zhuǎn)化,故D錯誤;故答案為B。7、C【解析】
①無色溶液中,不含有呈紫色的MnO4-,①不合題意;②CO32-,AlO2-都能發(fā)生水解反應(yīng),使溶液呈堿性,②符合題意;③加入Al能放出H2的溶液,可能呈酸性,也可能呈堿性,但HCO3-都不能大量存在,③不合題意;④加入Mg能放出H2的溶液呈酸性,NH4+、Cl-、K+、SO42-都能大量存在,④符合題意;⑤使石蕊變紅的溶液呈酸性,F(xiàn)e3+、MnO4-、NO3-、Na+、SO42-都能大量存在,⑤符合題意;⑥酸性溶液中,F(xiàn)e2+、NO3-、I-會發(fā)生氧化還原反應(yīng),不能大量存在,⑥不合題意。綜合以上分析,只有②④⑤符合題意。故選C。8、B【解析】
A.二氧化硫與碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳,濃硫酸干燥二氧化碳,則洗氣可除雜,故A正確;B.NH4Cl和FeCl3均與NaOH反應(yīng),應(yīng)選氨水、過濾,故B錯誤;C.NaOH溶液能吸收CO2,濃硫酸干燥甲烷,則洗氣可除去CH4中混有的CO2,故C正確;D.CuCl2溶液和過量Fe粉作用生成FeCl2溶液和Cu,過濾可除去Cu和過量Fe粉,故D正確;故答案為B。【點睛】在解答物質(zhì)分離提純試題時,選擇試劑和實驗操作方法應(yīng)遵循三個原則:1.不能引入新的雜質(zhì)(水除外),即分離提純后的物質(zhì)應(yīng)是純凈物(或純凈的溶液),不能有其他物質(zhì)混入其中;2.分離提純后的物質(zhì)狀態(tài)不變;3.實驗過程和操作方法簡單易行,即選擇分離提純方法應(yīng)遵循先物理后化學(xué),先簡單后復(fù)雜的原則。9、B【解析】
A項,苯酚的酸性弱于碳酸;B項,CCl4將I2從碘水中萃取出來,I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度;C項,F(xiàn)e從CuSO4溶液中置換出Cu,Cu2+的氧化性強于Fe2+;D項,向NaCl、NaI的混合液中加入AgNO3溶液產(chǎn)生黃色沉淀,NaCl、NaI的濃度未知,不能說明AgCl、AgI溶度積的大小。【詳解】A項,向苯酚濁液中加入Na2CO3溶液,濁液變清,發(fā)生反應(yīng)+Na2CO3→+NaHCO3,酸性:H2CO3HCO3-,A項錯誤;B項,向碘水中加入等體積CCl4,振蕩后靜置,上層接近無色,下層顯紫紅色,說明CCl4將I2從碘水中萃取出來,I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,B項正確;C項,向CuSO4溶液中加入鐵粉,有紅色固體析出,發(fā)生的反應(yīng)為Fe+Cu2+=Fe2++Cu,根據(jù)同一反應(yīng)中氧化性:氧化劑氧化產(chǎn)物,氧化性Cu2+Fe2+,C項錯誤;D項,向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液,有黃色沉淀生成,說明先達到AgI的溶度積,但由于NaCl、NaI的濃度未知,不能說明AgCl、AgI溶度積的大小,D項錯誤;答案選B。【點睛】本題考查苯酚與碳酸酸性強弱的探究、萃取的原理、氧化性強弱的判斷、沉淀的生成。易錯選D項,產(chǎn)生錯誤的原因是:忽視NaCl、NaI的濃度未知,思維不嚴謹。10、C【解析】
A選項,1molNH4+所含的質(zhì)子總數(shù)為11NA,故A錯誤;B選項,聯(lián)氨()中含有極性鍵和非極性鍵,故B錯誤;C選項,過程II中N元素化合價升高,發(fā)生氧化反應(yīng),過程IV中N化合價降低,發(fā)生還原反應(yīng),故C正確;D選項,過程I中,參與反應(yīng)的NH4+到N2H4化合價升高1個,NH2OH到N2H4化合價降低1個,它們物質(zhì)的量之比為1∶1,故D錯誤;綜上所述,答案為C。【點睛】利用化合價升降進行配平來分析氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比。11、A【解析】
A.根據(jù)該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式可知該分子中有8種環(huán)境的氫原子,所以核磁共振氫譜中出現(xiàn)8組峰,故A正確;B.根據(jù)該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式可知分子式為C10H14O3,故B錯誤;C.分子式為C9H12的屬于芳香烴,是苯的同系物,除了1個苯環(huán),可以有一個側(cè)鏈為:正丙基或異丙基,可以有2個側(cè)鏈為:乙基、甲基,有鄰、間、對3種,可以有3個甲基,有連、偏、均3種,共有8種,故C錯誤;D.藍烷分子結(jié)構(gòu)對稱,有4種環(huán)境的氫原子,一氯代物有4種,故D錯誤;故答案為A。12、A【解析】
A項,飽和Na2CO3溶液與CaSO4發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成更難溶于水的CaCO3;B項,電荷不守恒,得失電子不守恒;C項,在堿性溶液中不可能生成H+;D項,電解飽和食鹽水生成NaOH、H2和Cl2。【詳解】A項,飽和Na2CO3溶液與CaSO4發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成更難溶于水的CaCO3,反應(yīng)的離子方程式為CO32-+CaSO4CaCO3+SO42-,A項正確;B項,電荷不守恒,得失電子不守恒,正確的離子方程式為5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O,B項錯誤;C項,在堿性溶液中不可能生成H+,正確的離子方程式為3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=3Cl-+2FeO42-+5H2O,C項錯誤;D項,電解飽和食鹽水生成NaOH、H2和Cl2,電解飽和食鹽水的離子方程式為2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-,D項錯誤;答案選A。【點睛】本題考查離子方程式正誤的判斷。判斷離子方程式是否正確可從以下幾個方面進行:①從反應(yīng)原理進行判斷,如反應(yīng)是否能發(fā)生、反應(yīng)是否生成所給產(chǎn)物(題中D項)等;②從物質(zhì)存在形態(tài)進行判斷,如拆分是否正確、是否正確表示了難溶物和氣體等;③從守恒角度進行判斷,如原子守恒、電荷守恒、氧化還原反應(yīng)中的電子守恒等(題中B項);④從反應(yīng)的條件進行判斷(題中C項);⑤從反應(yīng)物的組成以及反應(yīng)物之間的配比進行判斷。13、C【解析】
W、X、Y、Z、R是原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素,X是形成化合物種類最多的元素,推出X為C,常溫下,W與Z能形成兩種常見的液態(tài)化合物,可知是H2O、H2O2,推出W為H,Z為O,W、R同主族,因此推出R為Na,X為C,Z為O,可知Y為N。A.X、Y的簡單氫化物分別為CH4、H2O,水分子之間存在氫鍵,沸點:CH4<H2O,A項錯誤;B.Z、R對應(yīng)的離子為:O2-、Na+,電子層相同,原子序數(shù)小的,離子半徑大,離子的半徑大小:O2->Na+,B項錯誤;C.Y與W形成的最簡單化合物NH3,可用作制冷劑,C項正確;D.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,2mol過氧化鈉轉(zhuǎn)移電子2mol,1molNa2O2反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA,D項錯誤;答案選C。14、B【解析】
A.C5H12的三種同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)不同,分子間作用力大小不同,因而沸點不同,A正確;B.NH3能和水分子形成氫鍵,HCl不能形成氫鍵,B錯誤;C.石墨為層狀結(jié)構(gòu),層內(nèi)含有共價鍵,層與層之間是分子間作用力,轉(zhuǎn)化為金剛石既有共價鍵的斷裂和形成,也有分子間作用力的破壞,C正確;D.NaHSO4晶體溶于水時電離為Na+、H+、SO42-,破壞離子鍵和共價鍵,受熱熔化時電離為Na+、HSO4-,破壞離子鍵,破壞的化學(xué)鍵類型不完全相同,D正確;答案選B。15、C【解析】
A.實驗室可通過加熱酒精和濃硫酸的混合物制乙烯,其副反應(yīng)常伴有SO2產(chǎn)生,SO2有還原性,也能使溴水,故A錯誤;B.苯的溴代反應(yīng)需要催化劑,而反應(yīng)的催化劑是溴化鐵,在有水存在時,溴化鐵就會電離和水解,改變了溴化鐵的結(jié)構(gòu),失去了催化作用,反應(yīng)就無法進行,制取溴苯要用苯和溴單質(zhì),不能用溴水,故B錯誤;C.銅與稀硝酸制取一氧化氮,一氧化氮難溶于水,可以利用排水法收集,故C正確。D.加熱氫氧化鈣與氯化銨反應(yīng)制氨氣,氨氣能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍,必須強調(diào)濕潤的,干燥的試紙不變色,故D錯誤;答案選C。16、C【解析】
電解質(zhì)包括酸、堿、多數(shù)的鹽、多數(shù)金屬氧化物、水等物質(zhì),據(jù)此分析。【詳解】A、酒精結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2OH,屬于非電解質(zhì),故A不符合題意;B、食鹽水為混合物,既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì),故B不符合題意;C、氯化鉀屬于鹽,屬于電解質(zhì),故C符合題意;D、銅絲屬于單質(zhì),既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì),故D不符合題意;答案選C。17、A【解析】
A.pH越小,酸性越強,會使Fe(OH)3(s)?Fe3+(aq)+3OH-(aq)和Fe(OH)2(s)?Fe2+(aq)+2OH-(aq)平衡右移,無法生成沉淀,不利于除去廢水中的正五價砷,故A錯誤;B.設(shè)1mol過硫酸鈉(Na2S2O8)中過氧鍵物質(zhì)的量為amol,鈉為+1價,硫為+6價,過氧鍵中的氧為-1價,非過氧鍵中的氧為-2價,則(+1)×2+(+6)×2+(-2)×a+(-2)×(8-2a)=0,解得a=1,所以1mol過硫酸鈉(Na2S2O8)中過氧鍵的數(shù)量為NA,故B正確;C.由圖示可得,堿性條件下,硫酸根自由基發(fā)生反應(yīng)的方程式為:SO42-?+OH-=SO42-+?OH,故C正確;D.Fe(OH)3溶于水存在沉淀溶解平衡:Fe(OH)3(s)?Fe3+(aq)+3OH-(aq),此溶液堿性極弱,pH接近7,即c(OH-)=1×10-7mol/L,因為Ksp(Fe(OH)3)=c(Fe3+)×c3(OH-)=2.7×10-39,則c(Fe3+)==2.7×10-18mol·L-1,故D正確;答案選A。18、B【解析】
A.由于濃硫酸溶于水放出大量的熱,所以稀釋濃硫酸時,應(yīng)該將濃硫酸緩緩地沿燒杯內(nèi)壁注入水中,同時要攪動液體,以使熱量及時地擴散,圖中操作未沿著燒杯內(nèi)壁緩慢注入,操作不規(guī)范,A項錯誤;B.濃硫酸可使蔗糖炭化,蔗糖變黑,體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性,生成的C單質(zhì)繼續(xù)與濃硫酸反應(yīng)會生成二氧化硫、二氧化碳和水,生成的二氧化硫會使品紅溶液褪色,體現(xiàn)了濃硫酸的氧化性,B項正確;C.乙酸與CH2Cl2互溶,沸點不同,可采用蒸餾的方法分離,但冷凝管不能選用球形冷凝管,而應(yīng)用直形冷凝管,C項錯誤;D.飽和亞硫酸鈉會與二氧化硫反應(yīng),不能達到實驗?zāi)康模瘹馄績?nèi)應(yīng)改用飽和亞硫酸氫鈉溶液,D項錯誤;答案選B。【點睛】C項是易錯點,要注意球形冷凝管與直形冷凝管的區(qū)別。直形冷凝管一般是用于蒸餾,即在用蒸餾法分離物質(zhì)時使用,而球形冷凝管一般用于反應(yīng)裝置,即在反應(yīng)時考慮到反應(yīng)物的揮發(fā)流失而用球形冷凝管冷凝回流,使反應(yīng)更徹底。19、B【解析】A、此裝置為研缽,故A錯誤;B、此裝置為干燥管,故B正確;C、此裝置為干燥器,故C錯誤;D、此裝置為分液漏斗,故D錯誤。20、A【解析】
A.①可用于制取H2,且活塞a處于打開狀態(tài)時,稀硫酸和鋅粒發(fā)生反應(yīng),生成氫氣,故A正確;B.NH3密度比空氣小,所以不能用向上排空氣法收集,故B錯誤;C.加熱氯化銨分解,碘升華,則NH4Cl和I2的固體混合物不能用加熱的方法分離,故C錯誤;D.導(dǎo)管b的作用是回收冷凝的CCl4,故D錯誤;正確答案是A。21、A【解析】
A.催化電極b中,水失電子生成O2,作陽極,電子由催化電極b通過外電路流向Ni(OH)2電極,A錯誤;B.制H2時,催化電極a為陰極,陽極Ni(OH)2在堿性溶液中失電子生成NiOOH,電極反應(yīng)式為Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O,B正確;C.催化電極b上,水電離產(chǎn)生的OH-失電子,發(fā)生氧化反應(yīng)生成O2,C正確;D.該裝置中,電解質(zhì)只有水,所以可在無隔膜的條件下制備高純氫氣,D正確;故選A。22、B【解析】
A.1mol白磷分子(P4)中含P-P鍵數(shù)為6mol,則6.2g白磷分子(P4)中含P-P鍵數(shù)為=0.3NA,A項錯誤;B.1個CH3+中含8個電子,所以1molCH3+中含電子數(shù)為8NA,B項正確;
C.標準狀況下,SO3不是氣體,不能使用氣體摩爾體積22.4L/mol計算SO3中含原子數(shù),C項錯誤;
D.常溫常壓不是標準狀況,不能使用氣體摩爾體積22.4L/mol,無法計算轉(zhuǎn)移的電子數(shù),D項錯誤;
答案選B。二、非選擇題(共84分)23、C10H8羥基,醚鍵取代反應(yīng)【解析】
根據(jù)合成路線中有機物的結(jié)構(gòu)變化及分子式結(jié)合反應(yīng)條件分析合成過程中的中間產(chǎn)物及反應(yīng)類型;根據(jù)提示信息及原料、目標產(chǎn)物,采用逆合成分析法設(shè)計合成路線。【詳解】根據(jù)已知條件及D的結(jié)構(gòu)式分析得A與濃硫酸發(fā)生取代反應(yīng),則B的結(jié)構(gòu)簡式為;根據(jù)B和D的結(jié)構(gòu)及反應(yīng)條件可以分析得中間產(chǎn)物C的結(jié)構(gòu)簡式為:;根據(jù)E的分子式結(jié)合D的結(jié)構(gòu)分析知E的結(jié)構(gòu)簡式為:;根據(jù)F的結(jié)構(gòu)及反應(yīng)條件分析G的結(jié)構(gòu)簡式為:;(1)根據(jù)A的結(jié)構(gòu)簡式分析得A的化學(xué)式是C10H8;(2)根據(jù)H的結(jié)構(gòu)簡式分析,H中所含官能團的名稱是羥基,醚鍵;比較G和H的結(jié)構(gòu)變化可以看出H中酚羥基上的氫原子被取代,所以該反應(yīng)為取代反應(yīng);(3)根據(jù)上述分析C的結(jié)構(gòu)簡式為;G的結(jié)構(gòu)簡式為;(4)由D生成E屬于取代反應(yīng),化學(xué)方程式為:+(CH3CO)2O→+CH3COOH;(5)X屬于芳香族化合物,則X中含有苯環(huán),1molX最多可與4molNaOH反應(yīng),結(jié)構(gòu)中可能含有2個酯基,結(jié)構(gòu)中有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫,且峰面積比為3:3:1,說明結(jié)構(gòu)中對稱性較強,結(jié)構(gòu)中應(yīng)該含有多個甲基,則符合要求的X的結(jié)構(gòu)簡式有為:、、、;(6)根據(jù)目標產(chǎn)物逆分析知由發(fā)生取代反應(yīng)生成,而根據(jù)提示信息可以由在一定條件下制取,結(jié)合有機物中官能團的性質(zhì)及題干信息,可以由氧化制取,則合成路線為:。24、氨基羧基ClCOOC2H5取代反應(yīng)C10H9N2O2F+CNCH2COOC2H5+HCl3【解析】
根據(jù)合成路線可知,A與C3H5O2Cl發(fā)生取代反應(yīng)生成B,B與C2H5OH發(fā)生酯化反應(yīng)并成環(huán)得到C,C與CH3NHCH2COOH反應(yīng)生成D,D經(jīng)過反應(yīng)④得到E,E與CNCH2COOC2H5反應(yīng)得到F和HCl,據(jù)此分析解答問題。【詳解】(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為,分子中含有的官能團有氟原子、氨基和羧基,故答案為:氨基;羧基;(2)根據(jù)上述分析可知,A與C3H5O2Cl發(fā)生取代反應(yīng)生成B,B的結(jié)構(gòu)簡式為,逆推可得C3H5O2Cl的結(jié)構(gòu)簡式為ClCOOC2H5,故答案為:ClCOOC2H5;(3)反應(yīng)①為A與C3H5O2Cl發(fā)生取代反應(yīng)生成B,反應(yīng)②為B與C2H5OH發(fā)生酯化反應(yīng)并成環(huán)得到C,兩者都是取代反應(yīng),故答案為:取代反應(yīng);(4)化合物D的結(jié)構(gòu)式為,根據(jù)各原子的成鍵原理,可知其分子式為C10H9N2O2F,故答案為:C10H9N2O2F;(5)E與CNCH2COOC2H5反應(yīng)得到F和HCl,反應(yīng)方程式為:+CNCH2COOC2H5+HCl,故答案為:+CNCH2COOC2H5+HCl;(6)是F的同分異構(gòu)體,則X為—C4H7O2,又X部分含—COOH且沒有支鏈,則X有—CH2CH2CH2COOH、—CH2CH(COOH)CH3、—CH(COOH)CH2CH33種結(jié)構(gòu),即滿足條件的同分異構(gòu)體有3種,故答案為:3;(7)結(jié)合題干信息,制備時,可先將甘氨酸(HOOCCH2NH2)脫水縮合得到,在與POCl3反應(yīng)得到,與CNCH2COOC2H5反應(yīng)制得,合成路線為,故答案為:。25、吸收多余的NO2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2NO+O2=NO2由于獲得NO的過程中會產(chǎn)生其他氮氧化物在A、B之間增加裝有水的洗氣瓶75%bc【解析】
在裝置A中稀硝酸與Cu反應(yīng)產(chǎn)生Cu(NO3)2、NO和H2O,反應(yīng)產(chǎn)生的NO氣體經(jīng)B裝置的無水CaCl2干燥后進入裝置C中,發(fā)生反應(yīng):2NO+Na2O2=2NaNO2,未反應(yīng)的NO在裝置D中被酸性KMnO4氧化除去。再用酸性KMnO4溶液測定NaNO2純度中,可根據(jù)反應(yīng)過程中的電子得失數(shù)目相等計算,利用反應(yīng)過程中操作使KMnO4溶液消耗體積大小上分析實驗誤差。【詳解】(1)酸性KMnO4溶液具有氧化性,能將NO氧化為NO3-,所以裝置D的作用是吸收多余的NO;若沒有裝置B中無水CaCl2的干燥作用,其中的H2O就會與Na2O2發(fā)生反應(yīng):2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,反應(yīng)產(chǎn)生O2再與NO反應(yīng):2NO+O2=NO2,氣體變?yōu)镹O2;(2)由于反應(yīng)開始時硝酸濃度較大時,可能有NO2產(chǎn)生,獲得NO的過程中可能會產(chǎn)生其他氮氧化物,這樣會干擾實驗結(jié)果,提高NaNO2純度可以在A、B之間增加裝有水的洗氣瓶,減小實驗誤差;(3)根據(jù)電子守恒可得關(guān)系式:5(NH4)2Fe(SO4)2~MnO4-,消耗n(KMnO4)=0.1mol/L×0.01L=0.001mol,根據(jù)2MnO4-~5NO2-可知NO2-反應(yīng)消耗KMnO4溶液的物質(zhì)的量n(KMnO4)=0.05mol/L×0.024L-0.001mol=2.0×10-4mol,則NaNO2的物質(zhì)的量n(NaNO2)=5.0×10-4mol,則100mL溶液中含NaNO2的物質(zhì)的量為n(NaNO2)總=5.0×10-4mol×=5.0×10-3mol,所以樣品中NaNO2的純度為×100%=75%;(4)a.滴定至溶液紫色剛剛好褪去,消耗(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液體積偏小,n[(NH4)2Fe(SO4)2]偏小,導(dǎo)致NaNO2的量測定結(jié)果偏高,a正確;b.加入A與KMnO4溶液前錐形瓶未經(jīng)干燥,對測量結(jié)果無影響,b錯誤;c.實驗中使用的(NH4)2Fe(SO4)2溶液暴露在空氣中時間過長,部分(NH4)2Fe(SO4)2被氧化,消耗的(NH4)2Fe(SO4)2偏大,導(dǎo)致的測量結(jié)果偏低,c錯誤;故合理選項是bc。【點睛】本題考查了裝置的連接、試劑的作用、實驗方案的設(shè)計與評價及滴定方法在物質(zhì)含量測定的應(yīng)用。掌握反應(yīng)原理、各個裝置中試劑的作用是解題關(guān)鍵,在物質(zhì)含量測定中要結(jié)合反應(yīng)過程中電子守恒分析。題目考查學(xué)生分析和解決問題的能力,主要是物質(zhì)性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)定量關(guān)系的計算分析。26、通風(fēng)櫥促進反應(yīng)正向進行,提高苯胺的轉(zhuǎn)化率讓苯胺與乙酸反應(yīng)成鹽使用刺形分餾柱可以很好地將沸點差別不太大的乙酸和水分開,只將生成的水蒸出,使平衡向生成乙酸苯胺的方向移動,乙酸又可以回流到燒瓶內(nèi)繼續(xù)反應(yīng),從而提高乙酰苯胺的產(chǎn)率油浴a冷凝管中不再有液滴流下b防止暴沸偏小49.7【解析】
(1)由于冰醋酸具有強烈刺激性,實驗中要防止其擴散到室內(nèi)空氣中,過量加入反應(yīng)物(冰醋酸)的目的,應(yīng)從平衡移動考慮。(2)反應(yīng)開始時要小火加熱10min,主要是讓反應(yīng)物充分反應(yīng)。(3)實驗中使用刺形分餾柱,可提高乙酰苯胺產(chǎn)率,則應(yīng)從反應(yīng)物的利用率和平衡移動兩個方面分析原因。(4)反應(yīng)中加熱溫度超過100℃,不能采用水浴;蒸發(fā)時,應(yīng)減少反應(yīng)物的揮發(fā)損失。(5)判斷反應(yīng)基本完全,則基本上看不到反應(yīng)物產(chǎn)生的現(xiàn)象;乙酰苯胺易溶于酒精,在熱水中的溶解度也比較大,由此可確定洗滌粗品最合適的試劑。(6)熱溶液中加入冷物體,會發(fā)生暴沸;活性炭有吸附能力,會吸附有機物。(7)計算乙酰苯胺的產(chǎn)率時,應(yīng)先算出理論產(chǎn)量。【詳解】(1)由于冰醋酸具有強烈刺激性,易擴散到室內(nèi)空氣中,損害人的呼吸道,所以實驗中要在通風(fēng)櫥內(nèi)取用;苯胺與冰醋酸的反應(yīng)為可逆反應(yīng),加入過量冰醋酸的目的,促進平衡正向移動,提高苯胺的轉(zhuǎn)化率。答案為:通風(fēng)櫥;促進反應(yīng)正向進行,提高苯胺的轉(zhuǎn)化率;(2)可逆反應(yīng)進行比較緩慢,需要一定的時間,且乙酸與苯胺反應(yīng)是先生成鹽,后發(fā)生脫水反應(yīng),所以反應(yīng)開始時小火加熱10min,是為了讓苯胺與乙酸反應(yīng)成鹽。答案為:讓苯胺與乙酸反應(yīng)成鹽;(3)反應(yīng)可逆,且加熱過程中反應(yīng)物會轉(zhuǎn)化為蒸氣,隨水蒸氣一起蒸出,實驗中使用刺形分餾柱,可將乙酸、苯胺的蒸氣冷凝,讓其重新流回反應(yīng)裝置內(nèi),同時將產(chǎn)物中的水蒸出,從而提高乙酰苯胺的產(chǎn)率,從化學(xué)平衡的角度分析其原因是:使用刺形分餾柱可以很好地將沸點差別不太大的乙酸和水分開,只將生成的水蒸出,使平衡向生成乙酸苯胺的方向移動,乙酸又可以回流到燒瓶內(nèi)繼續(xù)反應(yīng),從而提高乙酰苯胺的產(chǎn)率。答案為:使用刺形分餾柱可以很好地將沸點差別不太大的乙酸和水分開,只將生成的水蒸出,使平衡向生成乙酸苯胺的方向移動,乙酸又可以回流到燒瓶內(nèi)繼續(xù)反應(yīng),從而提高乙酰苯胺的產(chǎn)率;(4)反應(yīng)中需要將生成的水蒸出,促進平衡正向移動,提高產(chǎn)率。水的沸點是100℃,而冰醋酸的沸點為117.9℃,溫度過高會導(dǎo)致反應(yīng)物的揮發(fā),溫度過低反應(yīng)速率太慢,且不易除去水,所以加熱溫度應(yīng)介于水與乙酸的沸點之間,不能采用水浴反應(yīng),加熱方式可采用油浴,最佳溫度范圍是a。答案為:油浴;a;(5)不斷分離出生成的水,可以使反應(yīng)正向進行,提高乙酰苯胺的產(chǎn)率,反應(yīng)基本完全時,冷凝管中不再有液滴流下;乙酰苯胺易溶于酒精和熱水,所以洗滌粗品最合適的試劑是用少量的冷水洗,以減少溶解損失。答案為:冷凝管中不再有液滴流下;b;(6)分離提純乙酰苯胺時,若趁熱加入活性炭,溶液會因受熱不均而暴沸,所以在加入活性炭脫色前需放置數(shù)分鐘,使熱溶液稍冷卻,其目的是防止暴沸,若加入過多的活性炭,則會吸附一部分乙酰苯胺,使乙酰苯胺的產(chǎn)率偏小。答案為:防止暴沸;偏小;(7)苯胺的物質(zhì)的量為=0.11mol,理論上完全反應(yīng)生成乙酰苯胺的質(zhì)量為0.11mol×135.16g/mol=14.8g,該實驗最終得到純品7.36g,則乙酰苯胺的產(chǎn)率是=49.7%。答案為:49.7。【點睛】乙酸與苯胺反應(yīng)生成乙酰苯胺的反應(yīng)是一個可逆反應(yīng),若想提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率或生成物的產(chǎn)率,壓強和催化劑都是我們無須考慮的問題,溫度是我們唯一可以采取的措施。因為反應(yīng)物很容易轉(zhuǎn)化為蒸氣,若不控制溫度,反應(yīng)物蒸出,轉(zhuǎn)化率則會降低,所以溫度盡可能升高,但同時要保證其蒸氣不隨水蒸氣一起蒸出,這樣就需要我們使用刺形分餾柱,并嚴格控制溫度范圍。27、2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O或KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O2SCl2+2H2O==S↓+SO2↑+4HCl控制分液漏斗的活塞,使?jié)恹}酸勻速滴下深入熔融硫的下方,使氯氣與硫充分接觸、反應(yīng),減少因氯氣過量而生成SCl2除去SCl2沒有吸收Cl2、SCl2等尾氣的裝置【解析】
(1)①不加熱條件下可用KMnO4或KClO3與濃HCl作用制氯氣;②SCl2與水發(fā)生水解反應(yīng);(2)為獲得平穩(wěn)的氯氣氣流,應(yīng)控制分液漏斗的活塞,使?jié)恹}酸勻速滴下。(3)可通過控制分液漏斗的活塞,來調(diào)節(jié)反應(yīng)的快慢;(4)SCl2的沸點是59℃,60℃時氣化而除去;(5)Cl2、SCl2等尾氣有毒,污染環(huán)境。【詳解】(1)①不加熱條件下可用KMnO4或KClO3與濃HCl作用制氯氣,化學(xué)方程式為2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O或KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O;②SCl2與水發(fā)生水解反應(yīng):2SCl2+2H2O==S↓+SO2↑+4HCl;(2)為獲得平穩(wěn)的氯氣氣流,應(yīng)控制分液漏斗的活塞,使?jié)恹}酸勻速滴下。(3)C裝置中進氣導(dǎo)管應(yīng)置于熔融硫上方且靠近液面,深入熔融硫的下方,使氯氣與硫充分接觸、反應(yīng),減少因氯氣過量而生成SCl2。(4)SCl2的沸點是59℃,60℃時氣化而除去。D裝置中熱水浴(60℃)的作用是除去SCl2。(5)Cl2、SCl2等尾氣有毒,污染環(huán)境。裝置D可能存在的缺點:沒有吸收Cl2、SCl2等尾氣的裝置28、3BNN原
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