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…………○…………內…………○…………裝…………○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2024年滬科新版選修化學上冊階段測試試卷455考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、用AG表示溶液酸度:AG=lg常溫下,用0.1mol·L-1的NaOH溶液滴定25mL0.1mol·L-1的CH3COOH。滴定結果可表示如圖;下列分析正確的是。
A.常溫下CH3COOH的Ka數量級為10-6B.m點加入NaOH的體積為25mLC.n點:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)D.在滴加NaOH溶液的過程中,溶液中m點水的電離程度最大2、下列離子方程式書寫正確的是A.氯化鐵溶液中通入硫化氫氣體2Fe3++S2-=2Fe2++S↓B.碳酸鋇中加入稀硫酸BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2OC.偏鋁酸鈉溶液中加入碳酸氫鈉溶液H2O++=Al(OH)3↓+D.碳酸氫銨溶液中加入過量氫氧化鈉溶液+OH-=+H2O3、下列各組混合氣體中,比乙烯含碳量高的是()A.甲烷和丙烯B.乙烷和丁烯C.環丙烷與丙烯D.丙烯與丙炔4、萘()的四氯代物有_______________種。A.18B.20C.22D.245、以下四種有機物:其中既能發生消去反應又能發生催化氧化生成醛的是A.①和②B.只有②C.②和③D.③和④6、根據檸檬醛的結構簡式(),判斷下列各有關說法中,不正確的是()A.它可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色B.它可以使溴水褪色C.它與銀氨溶液發生反應生成銀鏡D.它催化加氫反應的產物的分子式為C10H20O7、有機物A的分子式為C6H12O3,一定條件下,A與碳酸氫鈉、鈉均能產生氣體,且生成的氣體體積比(同溫同壓)為1:1,則A的結構最多有A.33種B.31種C.28種D.19種8、下列關于冬奧會和嫦娥五號所用的材料說法錯誤的是A.碳纖維是具有耐高溫,耐腐蝕的混合物B.五星紅旗用的芳綸纖維是高強度、重量輕的有機高分子C.超臨界二氧化碳制冷技術利用二氧化碳的化學性質實現碳達峰和碳中和D.冬奧會服裝的黑科技石墨烯和足球烯互為同素異形體9、25℃時,向500mL0.2mol/LNaOH溶液中通入SO2氣體(忽略反應過程中溶液的體積變化),設反應過程中=x,已知H2SO3的電離平衡常數:Ka1=1.2×10-2,Ka2=5.6×10-8。下列說法正確的是A.x=1時,c(SO32-)+c(HSO3-)=0.2mol/LB.x<1時,溶液可能為酸性C.x=時,c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)D.x<時,隨通入SO2量增大,逐漸減小評卷人得分二、填空題(共8題,共16分)10、是一種重要的工業原料。
(1)取少量粉末(紅棕色),加入適量鹽酸,發生反應的離子方程式為__________________。
用上述溶液進行以下實驗:
(2)取少量溶液置于試管中,滴入NaOH溶液,反應的化學方程式為__________________。
(3)在小燒杯中加入蒸餾水,加熱至沸騰后,向沸水中滴入幾滴飽和FeCl3溶液,繼續煮沸直至液體呈______色,即可制得Fe(OH)3膠體。
(4)已知強酸氫碘酸(HI)具有較強的還原性。取上述燒杯中少量Fe(OH)3膠體置于試管中,向試管中滴加一定量的HI稀溶液,邊滴邊振蕩,會出現一系列變化。先出現紅褐色沉淀,原因是__________________。隨后沉淀溶解,溶液呈黃色,最后溶液顏色加深。若此時向該溶液中加淀粉溶液,溶液變藍,請寫出Fe(OH)3與反應的離子方程式:__________________。
(5)已知氧化性:則向FeBr2溶液中通入等物質的量的Cl2發生反應的總離子方程式為__________________,向FeI2溶液中通入等物質的量的Cl2發生反應的總離子方程式為__________________。11、I.室溫下,分別在2mL,0.1mol/LHCl與0.1mol/LCH3COOH溶液中投入足量鎂條。
(1)反應前兩溶液的pH:pH(鹽酸)_______pH(醋酸)(選填“>”、“<”或“=”;以下2空相同)。
(2)開始時與鎂條反應的速率:v(鹽酸)________v(醋酸)。
(3)最終生成氫氣的物質的量:鹽酸________醋酸。
(4)反應前鹽酸中c(OH-)=_________mol/L。
II.分別在2mL氫離子濃度均為0.1mol/L的鹽酸與醋酸溶液中投入足量的鎂條。
(5)開始時與鎂條反應的速率:v(鹽酸)_____v(醋酸)(選填““>”、“<”或“=”;以下2空相同)。
(6)兩種酸起始的物質的量濃度:c(鹽酸)______c(醋酸)。
(7)最終生成氫氣的的物質的量:鹽酸______醋酸。
III.已知次磷酸H3PO2是一元弱酸,20℃時的電離常數K≈0.1。
(8)寫出它的電離方程式______________________________。
(9)寫出K的表達式:K=________,0℃時,0.2mol/LH3PO2溶液的pH=_____(平衡時c(H3PO2)不做近似處理)。12、(1)配平下列離子方程式:
___+___H2C2O4+___H+=___Mn2++___+___H2O
(2)3.4gOH-含有的電子數目是___________。
(3)2CuH+2HCl=Cu+CuCl2+2H2↑,反應產生4.48LH2(標準狀況)時,轉移的電子數為___________。
(4)物質的量濃度相同的三種鹽NaX、NaY和NaZ的溶液中,其pH分別為8、9、10,則HX、HY、HZ的酸性由強到弱的順序是___________。
(5)用原子符號表示中子數為11的Na原子___________。
(6)30gHCHO和CH3COOH含有的共價鍵數目為___________。
(7)C4H8ClBr有___________種同分異構體。13、我們通常遇到的糖類有___________、___________、___________、___________。葡萄糖是一種最基本的糖類,它的分子式是___________。葡萄糖在人體組織里發生___________反應,放出能量,為生命活動提供能量,寫出該反應的化學方程式___________。14、(1)烷烴分子可看成由—CH3、—CH2—、和等結合而成的。試寫出同時滿足下列條件的烷烴的結構簡式:___________,此烷烴可由烯烴加成得到,則該烯烴可能有___________種。
①分子中同時存在上述4種基團;②分子中所含碳原子數最少;
③該烷烴的一氯代物同分異構體的數目最少。
(2)碳原子數為8的單烯烴中,與HBr加成產物只有一種結構,符合條件的單烯烴有_______種。
(3)已知烯烴通過臭氧氧化并經鋅和水處理得到醛或酮。例如:
CH3CH2CHO+
上述反應可用來推斷烴分子中碳碳雙鍵的位置。
某烴A的分子式為C6H10,經過上述轉化生成則烴A的結構可表示為_______________。
(4)請寫出物質與足量的金屬鈉發生反應的化學方程式_________。15、香豆素—3—羧酸丹皮酚酯具有多種生物活性,結構簡式為用M表示,合成路線如圖:
已知:丹皮酚的結構簡式為
已知:++R2OH。
請根據已學知識,寫出以CH3OH和為原料(其它試劑任選)合成的路線_______。16、有A;B兩種有機物;按要求回答下列問題:
(1)取有機物A3.0g,測得完全燃燒后生成3.6gH2O和3.36LCO2(標準狀況),已知相同條件下,該有機物的蒸氣密度是氫氣的30倍,則該有機物的分子式為___。
(2)有機物B的分子式為C4H8O2;其紅外光譜圖如圖:
又測得其核磁共振氫譜圖中有3組峰,且峰面積比為6:1:1,試推測該有機物的結構:___。
(3)主鏈含6個碳原子,有甲基、乙基2個支鏈的烷烴有__(不考慮立體異構)(填序號)。
A.2種B.3種C.4種D.5種。
(4)維生素C的結構簡式為丁香油酚的結構簡式為
下列關于二者所含官能團的說法正確的是___(填序號)。
A.均含酯基B.均含羥基C.均含碳碳雙鍵17、按要求回答下列問題:
(1)分子式為C2H6O的有機物,有兩種同分異構體,乙醇(CH3CH2OH)、甲醚(CH3OCH3),則通過下列方法,不可能將二者區別開來的是_______。
A.紅外光譜B.核磁共振氫譜C.元素分析儀D.與鈉反應。
(2)下列實驗事實不能用基團間相互作用來解釋的是_______。
A.與Na反應時;乙醇的反應速率比水慢。
B.乙醇能使重鉻酸鉀溶液變色而乙酸不能。
C.苯酚能與NaOH溶液反應而乙醇不能。
D.甲苯能使KMnO4酸性溶液褪色而乙烷不能。
(3)丁腈橡膠的結構簡式為:合成該橡膠的單體的結構簡式為_______、_______。
(4)以下幾種有機物是重要的化工原料。
①B、C中均存在碳碳雙鍵,其中存在順反異構的是_______(填選項字母,下同),B、C、D中能夠發生消去反應的是_______;
②B中最多有_______個碳原子共面;
③A在足量溶液中反應的化學方程式為_______。評卷人得分三、判斷題(共8題,共16分)18、用堿式滴定管準確量取20.00mL的NaOH溶液。(______________)A.正確B.錯誤19、屬于脂環烴衍生物。(____)A.正確B.錯誤20、聚丙烯可發生加成反應。(____)A.正確B.錯誤21、烷烴同分異構體之間,支鏈越多,沸點越高。(____)A.正確B.錯誤22、丙醛和丙酮是不同類的同分異構體,二者的化學性質相似。(________)A.正確B.錯誤23、向20%蔗糖溶液中加入少量稀H2SO4,加熱;再加入銀氨溶液,未出現銀鏡,則蔗糖未水解。(____)A.正確B.錯誤24、油脂在酸性或堿性條件下,均可發生水解反應,且產物相同。(_______)A.正確B.錯誤25、加熱試管時先均勻加熱,后局部加熱。(_____)A.正確B.錯誤評卷人得分四、有機推斷題(共3題,共18分)26、有機物A只含有C、H、O三種元素,常用作有機合成的中間體。16.8g該有機物經燃燒生成44.0gCO2和14.4gH2O;質譜圖表明其相對分子質量為84;紅外光譜分析表明A分子中含有O-H鍵和-C≡C-H鍵,磁共振氫譜上有三個峰,峰面積之比為6:1:1。
(1)A的分子式是______________。
(2)A的結構簡式是___________________。
(3)A在一定條件下,能發生的反應類型為____________________。
a.加成反應b.氧化反應c.聚合反應d.取代反應。
(4)有機物B是A的同分異構體,1molB可與1molBr2完全加成。已知:B結構中含有醛基且B中所有碳原子一定處于同一個平面,請寫出所有符合條件的B的結構簡式(不考慮立體異構)_________________________________________。27、有機物Ⅰ(英文名為Esmolol)是治療快速室上性心律失常;急性心肌缺血、術后高血壓等的理想藥物;Esmolol的合成路線如圖:
已知:
回答下列問題:
(1)C中官能團的名稱有____。
(2)碳原子上連有4個不同的原子或基團時,該碳稱為手性碳。則有機物Ⅰ中的手性碳數目有____個。
(3)G→H的反應類型為____;B→C反應需要的試劑和條件為____。
(4)C→D中步驟①反應的化學方程式為_____。
(5)E的結構簡式為____。
(6)X是F的同分異構體,則滿足下列條件的X的結構有___種。
①能發生水解反應和銀鏡反應;
②能與FeCl3溶液發生顯色反應;且苯環上有三個取代基。
(7)參照上述合成路線,設計以CH3OH和為主要原料制備的合成路線。______28、有機物F()是一種重要的醫藥合成中間體;以化合物A為原料合成F的路線如下:
已知:R-ClRCH(COOC2H5)2RCH2COOH
(1)B的結構簡式為_____________。
(2)C中官能團的名稱為_____________。
(3)B→C的反應類型為_____________。
(4)已知D與SOCl2反應除生成E外還有兩種易溶于水的氣體生成,寫出兩種氣體的化學式:____。
(5)寫出E→F的化學方程式:__________________________________________。
(6)試寫出以為原料合成的路線流程圖(無機試劑任選)。______評卷人得分五、工業流程題(共3題,共21分)29、NaN3是一種易溶于水()的白色固體,可用于有機合成和汽車安全氣囊的產氣藥等,鈉法(液氨法)制備NaN3的工藝流程如圖:
(1)鈉元素位于周期表第______周期第______族。
(2)NH3的電子式為______。
(3)反應NH4NO3N2O↑+2H2O↑中,每生成1molN2O轉移電子的物質的量為______mol。
(4)銷毀NaN3可用NaClO溶液,該銷毀反應的離子方程式為______(被氧化為N2)。30、磷酸二氫鉀(KH2PO4)是一種高效復合肥。工業上以磷精礦[主要成分是Ca3(PO4)2,還含有少量Fe2O3、CaF2等雜質]為原料;生產磷酸二氫鉀的流程如圖:
已知:①TBP;D2EHPA、TOA都是難溶于水的液態有機物;對萃取特定物質有較強的選擇性,常用作萃取劑。
②萃取劑TBP對H3PO4和Fe3+有較強的萃取作用,但對Ca2+有一定的萃取作用。
③萃取劑D2EHPA僅對Fe3+有較強的萃取作用。
回答下列問題:
(1)“制酸”過程中生成磷酸的化學方程式為______。
(2)“除氟”時發生反應的化學方程式為______。
(3)“目的1”是______。
(4)“目的2”分離出的有機層中除H3PO4外,還有少量某金屬陽離子。去除有機層中該陽離子的方法是用含H2SO4的磷酸洗滌,反應的離子方程式為______。
(5)“反應”時先在磷酸中加入KCl,再加入TOA,TOA的作用是______。
(6)“反應”中,TOA的用量會影響溶液的pH。水溶液中H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-的分布分數δ(含磷元素微粒占全部含磷粒子的物質的量分數)隨pH的變化如圖所示。
“反應”中,當pH=______(填選“2.2”、“4.5”、“9.5”或“12.4”)時,停止加入TOA。31、工業上用含三價釩(V2O3)為主的某石煤為原料(含有Al2O3、CaO等雜質),鈣化法焙燒制備V2O5;其流程如下:
資料:+5價釩在溶液中的主要存在形式與溶液pH的關系:。pH4~66~88~1010~12主要離子VO2+VO3—V2O74—VO43—
(1)焙燒:向石煤中加生石灰焙燒,將V2O3轉化為Ca(VO3)2的化學方程式是_________。
(2)酸浸:①Ca(VO3)2難溶于水,可溶于鹽酸。若焙砂酸浸時溶液的pH=4,Ca(VO3)2溶于鹽酸的離子方程式是________。
②酸度對釩和鋁的溶解量的影響如圖所示:酸浸時溶液的酸度控制在大約3.2%,根據下圖推測,酸浸時不選擇更高酸度的原因是________。
(3)轉沉:將浸出液中的釩轉化為NH4VO3固體;其流程如下:
①浸出液中加入石灰乳的作用是_____________。
②已知常溫下CaCO3的溶度積常數為Ksp1,Ca3(VO4)2溶度積常數為Ksp2。過濾后的(NH4)3VO4溶液中VO43—的濃度為cmol/L,該溶液中CO32—的濃度為_______mol/L
③向(NH4)3VO4溶液中加入NH4Cl溶液,控制溶液的pH=7.5。當pH>8時,NH4VO3的產量明顯降低,原因是_______________。
(4)測定產品中V2O5的純度:稱取ag產品,先用硫酸溶解,得到(VO2)2SO4溶液。再加入b1mLc1mol/L(NH4)2Fe(SO4)2溶液(VO2++2H++Fe2+=VO2++Fe3++H2O)最后用c2mol/LKMnO4溶液滴定過量的(NH4)2Fe(SO4)2至終點,消耗KMnO4溶液的體積為b2mL。
已知MnO4-被還原為Mn2+,假設雜質不參與反應。則產品中V2O5的質量分數是_____。(V2O5的摩爾質量:182g/mol)評卷人得分六、元素或物質推斷題(共4題,共28分)32、(1)固體正鹽A,可以發生如右圖所示反應;其中E;I為中學常見的兩強酸,則:
①A為_____________;
②FG的化學方程式為______________________;
③Fe與少量I的稀溶液反應的離子方程式______________________________________。
④若CO2氣體中混有少量C,欲除去C時,最好選用_______試劑;
(2)鉛及其化合物可用于蓄電池;耐酸設備及X射線防護材料等。回答下列問題:
①鉛是碳的同族元素,比碳多4個電子層。鉛在元素周期表的位置為第_____周期,第____族;
②PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體,反應的化學方程式為________________;
③PbO2可由PbO與次氯酸鈉溶液反應制得,反應的離子方程式為______________;
④PbO2在加熱過程發生分解的失重曲線如圖所示,已知失重曲線上的a點為樣品失重4.0%(即)的殘留固體。若a點固體組成表示為PbOx或mPbO2·nPbO,計算x的值和m:n的值x=_______;m:n=________。
33、已知X為Fe2O3和CuO的混合物且氧化性強弱順序:Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+。X樣品可發生如圖所示的轉化關系:
(1)寫出步驟③可能發生反應的離子方程式:________________________(共有3個;任寫一個即可)。
(2)若溶液E中只有一種金屬離子,則一定是__________;若溶液E中含有兩種金屬離子,則一定是________。
(3)若D固體是純凈物,該固體是________(填化學式)。
(4)印刷電路板是由高分子材料和銅箔復合而成的,可用FeCl3溶液作“腐蝕劑”刻制印刷電路板,該過程發生反應的離子方程式為____________________________________________________________。34、A、B、C、D四種可溶性物質,它們的陽離子可能分別是Ba2+、Ag+、Na+、Cu2+中的某一種,陰離子可能分別是中的某一種。
①若把4種物質分別溶解于盛有蒸餾水的4支試管中;均得澄清溶液,只有C溶液呈藍色。
②若向①的4支試管中分別加鹽酸;B溶液中有沉淀產生,D溶液中有無色無味氣體逸出。
(1)根據①②的事實推斷B的化學式為_______;
(2)C溶液中陰離子的檢驗方法:__________;
(3)將A溶液與D溶液混合使之恰好完全反應,將反應后混合物中兩種物質分離的方法是___,在所得溶液中加入鋁片,發生的離子反應方程式為:____________;有一塊鋁鐵合金,將其溶于足量的鹽酸中,再用過量的NaOH溶液處理,將產生的沉淀過濾、洗滌、干燥、灼燒,完全變成紅色粉末后,經稱量,紅色粉末的質量恰好與合金的質量相等,則合金中鋁的質量分數為__;
(4)D與稀硫酸反應生成的氣體x用排空氣法收集,測得體積為8.96L(標準狀況下),質量為15.2g,該混合氣體平均摩爾質量為_____,混合氣體中x氣體的體積分數為____。35、短周期元素A﹣F的原子序數依次增大;部分元素的信息如下:
。元素編號。
信息。
B
與元素A;D共同組成的化合物的種類最多。
D
最外層電子數是次外層電子數的三倍。
E
同周期元素中形成的簡單離子半徑最小。
F
最高價氧化物對應的水化物的酸性最強。
根據以上信息;回答下列問題(用元素符號書寫):
(1)某容器中發生一個化學反應,反應過程中存在A2D、FD﹣、BC﹣,ABD3﹣、C2、F﹣等六種粒子,測得FD﹣和C2的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示.請寫出該反應的離子方程式____
2)W與D是相鄰的同主族元素.在下表中列出H2WO3的不同化學性質;舉例并寫出相應的化學方程式。
。編號。
性質。
化學方程式。
示例。
氧化性。
H2WO3+3H3PO3=3H3PO4+H2W↑
①
____
____
____
____
②
____
____
____
____
(3)由A?F中的某些元素組成的常見物質甲;乙、丙、丁、戊可發生以下反應:
①寫出甲的溶液與乙的溶液反應的離子方程式____;
②鑒定丁中陽離子的操作是____;
③如果丁中含有元素F,丁的溶液中離子濃度由大到小的排列順序是____.參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、C【分析】0.1mol·L-1的CH3COOH的溶液酸度AG=lg=8,又故酸堿均會抑制水的電離,鹽能促進水的電離。
【詳解】
A.數量級為10-5;故A錯誤;
B.m點AG=lg=0,故醋酸與氫氧化鈉恰好中和顯堿性,不符合故B錯誤;
C.n點溶液中存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),又在n點AG=lg=-9,故溶液顯堿性c(H+)<c(OH-),c(Na+)>c(CH3COO-),故c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+);C正確;
D.在滴加NaOH溶液的過程中;酸堿恰好反應完全時,溶質只有可水解的鹽,水的電離程度最大,m點未達到中和點,故D錯誤;
答案選C。
【點睛】
根據初始酸度計算離子濃度并進行相關計算;在單電荷四離子(單四體系)體系中,判斷離子濃度可以采用首末同項進行相關分析,如選項C。2、C【分析】【詳解】
A.硫化氫為弱酸,不能寫成離子,正確離子方程式為2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+;故A錯誤;
B.硫酸鋇為沉淀,正確離子方程式為BaCO3+2H++SO=BaSO4↓+CO2↑+H2O;故B錯誤;
C.偏鋁酸的酸性弱于碳酸氫根,所以偏鋁酸鈉溶液中加入碳酸氫鈉生成氫氧化鋁沉淀和碳酸鈉,離子方程式為H2O++=Al(OH)3↓+故C正確;
D.碳酸氫銨溶液中加入過量氫氧化鈉溶液,銨根也會和氫氧根反應,正確離子方程式為++2OH-=+H2O+NH3·H2O;故D錯誤;
綜上所述答案為C。3、D【分析】【分析】
甲烷、乙烷、環丙烷、丙烯、丁烯、丙炔的分子式處理成CH4、CH3、CH2、CH2、CH2、則含碳量比乙烯高的有:丙炔;含碳量比乙烯相等的有:環丙烷;丙烯、丁烯,含碳量比乙烯低的有:甲烷、乙烷。
【詳解】
A;甲烷的含碳量比乙烯低;丙烯含碳量比乙烯相等,所以甲烷和丙烯混合氣體中含碳量比乙烯低,故A錯誤;
B;乙烷的含碳量比乙烯低;丁烯含碳量比乙烯相等,所以乙烷和丁烯混合氣體中含碳量比乙烯低,故B錯誤;
C;環丙烷與丙烯含碳量比乙烯相等;丙烯含碳量比乙烯相等,所以環丙烷與丙烯混合氣體中含碳量與乙烯相等,故C錯誤;
D;丙烯含碳量比乙烯相等;丙炔含碳量比乙烯高,所以丙烯與丙炔混合氣體中含碳量與乙烯高,故D正確;
故選D。
【點睛】
本題主要考查了判斷含碳量的高低以及極限法的使用,先把各物質的分子式處理成碳原子數為1的式子,然后據此判斷含碳量的高低,最后利用極限法來分析。4、C【分析】【分析】
【詳解】
因為萘是軸對稱結構,上下、左右分別對稱,雖然萘一共有8個H,但是根據等效氫理論,1、4、5、8這四種氫原子是等效氫,2、3、6、7這四種氫原子也是等效氫,故當三個氯原子取代在1、2、3號碳原子上,另一個氯原子取代在4、5、6、7、8號碳的位置上,共有5種情況;當三個氯原子取代在1、2、4號碳原子上,另一個氯原子取代在5、6、7、8號碳的位置上,共有4種情況;兩個氯原子取代在左邊苯環上的氫原子,另兩個氯原子取代右側苯環上的氫原子,若四個氯原子兩兩處于相鄰位置,取代在1、2、7、8,1、2、5、6,1、2、6、7,2、3、6、7號碳的位置上,共4種情況;若兩個氯原子處于相鄰位置,另兩個氯原子處于相間的位置,取代在1、3、5、7,1、3、6、8,2、4、6、8號碳的位置上,共3種情況;若兩個氯原子處于相鄰位置,另兩個氯原子處于相對的位置,取代在1、2、5、8,2、3、5、8號碳的位置上,有2種情況;若兩個氯原子處于相間位置,另兩個氯原子處于相對的位置,取代在1、3、5、8號碳的位置上,有1種情況;四個氯原子都處于相間的位置上,取代在1、3、6、8,1、3、5、7號碳的位置上,有2種情況,四個氯原子都處于相對的位置上,取代在1、4、5、8號碳原子上,有1種情況,共5+4+4+3+2+1+2+1=22種情況,答案選C。5、C【分析】【分析】
能發生消去反應生成烯烴;則與-OH相連的C的鄰位C上必須有H;能發生氧化反應生成醛,則-OH在端C原子上,即為伯醇,以此來解答。
【詳解】
①能發生消去反應烯烴;能發生催化氧化反應,但不能生成醛,而是生成酮;
②可以發生消去反應生成1-丁烯;發生氧化反應生成丁醛,正確;
③能發生消去反應生成烯烴;能發生催化氧化反應生成醛,正確;
④能發生消去反應烯烴;不能發生催化氧化。
答案選C。6、D【分析】【詳解】
A.中含碳碳雙鍵;-CHO;均可使酸性高錳酸鉀溶液褪色,故A正確;
B.分子中含有碳碳雙鍵;可與溴水發生加成反應,含有醛基,可與溴發生氧化還原反應,能夠使溴水褪色,故B正確;
C.含有醛基;可與銀氨溶液發生反應生成銀鏡,故C正確;
D.與氫氣加成后得到飽和一元醇,則被催化加氫的最后產物是C10H22O;故D錯誤;
故選D。7、B【分析】【分析】
【詳解】
有機物A的分子式為C6H12O3,等量的有機物與足量的NaHCO3溶液、Na反應時產生的氣體在相同條件下的體積比為1:1,說明有機物分子中含有1個-COOH、1個-OH,該有機物可以看作,C5H12中2個H原子,分別被-COOH、-OH代替,若C5H12為正戊烷:CH3CH2CH2CH2CH3,2個H原子分別被-COOH、-OH代替,羧基在1號碳上,此時剩余等效H為5種;羧基連在2號碳上,剩余等效為5種;羧基連在3號碳上,剩余等效H有3種;若C5H12為異戊烷,羧基位于1號碳上,剩余等效H有5種;羧基連在2號碳上,剩余等效H有3種;羧基連在3號碳上,剩余等效H有4種;羧基連在4號碳上,剩余等效H有4種;若C5H12為新戊烷,羧基連在1號碳上,剩余等效H有2種,總共有31種,答案選B。8、C【分析】【詳解】
A.碳纖維指的是含碳量在90%以上的高強度高模量纖維;碳纖維是具有耐高溫,耐腐蝕的混合物,A項正確;
B.五星紅旗用的芳綸纖維是高強度;重量輕、塑性強的有機高分子材料;B項正確;
C.超臨界二氧化碳制冷技術利用二氧化碳的固液臨界態;當汽化時吸收環境的熱量導致溫度降低,實現碳達峰和碳中和,C項錯誤;
D.冬奧會服裝的黑科技石墨烯和足球烯均是碳元素形成的單質;二者互為同素異形體,D項正確。
答案選C。9、B【分析】【分析】
【詳解】
A.x=1時,溶液中溶質NaHSO3,溶液中存在物料守恒得到,c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)=0.2mol/L;A錯誤;
B.由電離平衡常數Ka計算可知:當溶液中溶質為NaHSO3,Kh===8.3×10-13<Ka2=5.6×10-8,所以溶液顯酸性,當x<1時;溶液可能為酸性,B正確;
C.x=時,溶液為Na2SO3溶液,溶液中存在電荷守恒:2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+);C錯誤;
D.x<時,隨通入SO2量增大,溫度不變,平衡常數不變,故的比值不變;D錯誤;
故合理選項是B。二、填空題(共8題,共16分)10、略
【分析】【詳解】
(1)是堿性氧化物,可以與鹽酸反應生成氯化鐵和水,反應的離子方程式為故答案為:
(2)向FeCl3溶液中滴入NaOH溶液發生復分解反應生成氫氧化鐵沉淀和氯化鈉,反應方程式為:故答案為:
(3)Fe(OH)3膠體的制法:向沸水中滴加飽和的氯化鐵溶液;繼續煮沸至液體呈紅褐色,停止加熱;故答案為:紅褐。
(4)將Fe(OH)3膠體置于試管中,向試管中滴加一定量的稀HI溶液,HI是電解質,會使得膠體聚沉,先出現紅褐色沉淀。隨后沉淀溶解,溶液呈黃色,最后溶液顏色加深,是因為Fe(OH)3與強酸HI發生氧化還原反應,反應的離子方程式為故答案為:HI是電解質,使膠體聚沉;
(5)由氧化性:可知還原性:則Cl2與FeBr2溶液反應時,優先氧化過量的Cl2再氧化Br-,則向FeBr2溶液中通入等物質的量的Cl2發生反應的總離子方程式為Cl2與FeI2溶液反應時,優先氧化I-,則向FeI2溶液中通入等物質的量的Cl2發生反應的總離子方程式為【解析】紅褐HI是電解質,使膠體聚沉11、略
【分析】【詳解】
I、(1).室溫下,0.1mol/LHCl與0.1mol/LCH3COOH溶液,因HCl是強酸,在溶液中完全電離,CH3COOH是弱酸,在溶液中不能完全電離,故在濃度相同的情況下,HCl溶液中的c(H+)大,PH值小,CH3COOH溶液中的c(H+)小;PH值大,故答案是:<。
(2).根據上述分析可知,HCl溶液中的c(H+)大,故開始時與鎂條反應的速率大,CH3COOH溶液中的c(H+)小;則開始時與鎂條反應的速率小,故答案是:>。
(3).因HCl與CH3COOH溶液的體積相同;濃度相等;故二者與鎂條反應時最終電離出的氫離子物質的量也相等,所以與鎂條反應最終生成的氫氣也相等;故答案是:=。
(4).室溫下,水的離子積常數KW=1.0×10-14,HCl是強酸,在溶液中完全電離:HCl=H++OH-,故0.1mol/LHCl溶液中的H+濃度是10-1mol/L,則c(OH-)===10-13mol/L,故答案為c(OH-)=10-13mol/L。
II、(5).因鹽酸與醋酸溶液中c(H+)均為0.1mol/L;所以開始時與鎂條反應的速率相等,故答案是:=。
(6).因鹽酸是強酸,在溶液中完全電離,CH3COOH是弱酸,在溶液中不能完全電離,故c(H+)相等時,CH3COOH溶液的濃度更大;故答案是:<。
(7).根據上述分析可知,在體積相同、c(H+)相等時,HCl溶液的濃度較小,HCl最終能夠電離出的H+也少,與鎂條反應時產生的氫氣也更少,CH3COOH溶液的濃度更大,CH3COOH最終能夠電離出的H+更多;與鎂條反應時產生的氫氣也更多,故答案是:<。
III.、(8).因次磷酸H3PO2是一元弱酸,故在溶液中只能發生一步電離,電離方程式是:H3PO2H2PO2-+H+,故答案是:H3PO2H2PO2-+H+。
(9).電離平衡常數等于電離出的離子平衡濃度的冪之積除以弱電解質平衡濃度的冪之積,故K=c(H2PO2)·c(H+)/·c(H3PO2);
設溶液中電離出的c(H+)是xmol/L,H3PO2H2PO2-+H+
起始量(mol/L):0.200
轉化量(mol/L):xxx
平衡量(mol/L):0.2-xxx
則根據電離平衡常數的表達式,K==0.1,解得x=0.1mol/L,則PH=-lgc(H+)=1。
所以答案為:K=c(H2PO2)·c(H+)/·c(H3PO2);1。【解析】<>=c(OH-)=10-13mol/L=<<H3PO2H2PO2-+H+c(H2PO2)·c(H+)/·c(H3PO2)112、略
【分析】【詳解】
(1)化合價錳元素從+7降到+2,碳元素從+3升到+4,根據化合價升降相等,所以在前配2,H2C2O4前配5,根據碳和錳原子守恒,分別在二氧化碳和錳離子前配10和2,根據電荷守恒,在氫離子前配6,最后根據氫原子個數守恒,在水的前面配8,所以得到的離子方程式為2+5H2C2O4+8H+=2Mn2++10CO2+8H2O,故答案為:2;5;6;2;10CO2;8;
(2)3.4gOH-的物質的量為0.2mol,1個氫氧很含10個電子,則0.2mol氫氧根含有的電子數目是2NA,故答案為:2NA;
(3)2CuH+2HCl=Cu+CuCl2+2H2↑中轉移了3mol電子,反應產生4.48LH2(標準狀況)時,即產生0.2mol氫氣,轉移的電子數為0.3NA,故答案為:0.3NA;
(4)酸的酸性越強;其酸根離子的水解程度越小,則相同濃度鈉鹽溶液的pH越小,則相同條件下的鈉鹽溶液溶液的pH越大的其相應酸的酸性越小,根據題意知這三種酸的酸性大小順序是HX;HY、HZ,則這三種酸的酸性由強到弱的順序是HX>HY>HZ,故答案為:HX>HY>HZ;
(5)中子數為11的Na原子質子數為11,質量數為22,表示的符號為:故答案為:
(6)HCHO和CH3COOH的最簡式為CH2O,30gCH2O的物質的量為1mol,含有的共價鍵數目為4NA,故答案為:4NA;
(7)先分析碳骨架異構,分別為C-C-C-C與2種情況;然后分別對2種碳骨架采用“定一移一"的方法分析;
①骨架C-C-C-C上分別添加Cl、Br原子的種類有:共8種;
②2骨架上分別添加Cl、Br原子的種類有有:共4種;
所以滿足分子式為C4H8ClBr的有機物共有12種;故答案為:12。
【點睛】
同分異構體的書寫要根據碳鏈異構,官能團異構,官能團位置異構等來分析,對于有2個取代基的,要考慮兩個取代基掛同一個碳原子核掛在不同的碳原子上,此為易錯點。【解析】256210CO282NA0.3NAHX>HY>HZ4NA1213、略
【分析】【詳解】
我們通常遇到的糖類有葡萄糖、麥芽糖、蔗糖、果糖。葡萄糖是一種最基本的糖類,它的分子式是C6H12O6。葡萄糖在人體組織里發生氧化反應,放出能量,為生命活動提供能量,反應為C6H12O6+6O2═6CO2+6H2O。【解析】葡萄糖麥芽糖蔗糖果糖C6H12O6氧化C6H12O6+6O2═6CO2+6H2O14、略
【分析】【分析】
(1)如果某烷烴分子中同時存在這4種基團,最少-CH2-、和各含有一個;剩下的為甲基,根據烷烴通式確定碳原子個數并確定結構簡式,然后根據一氯代物同分異構體的數目最少分析解答;
(2)碳原子數為8的單烯烴中,與HBr加成產物只有一種結構;說明該物質具有對稱結構,據此分析判斷可能的結構;
(3)某烴A的分子式為C6H10,A中不飽和度==2,則A含有兩個碳碳雙鍵或一個碳碳三鍵或存在環狀結構且含有一個碳碳雙鍵,根據A通過臭氧氧化并經鋅和水處理得到結合信息分析書寫A的結構簡式;
(4)羥基;羧基可與鈉反應生成氫氣;據此書寫反應的方程式。
【詳解】
(1)如果某烷烴分子中同時存在這4種基團,最少-CH2-、和各含有一個,剩下的為甲基,設甲基的個數是x,由烷烴的通式知2(x+3)+2=2+1+3x,x=5,所以最少應含有的碳原子數是8,該烷烴的結構簡式有3種,分別為:其一氯代物的種類分別為:5種、5種、4種,一氯代物同分異構體的數目最少的為可由烯烴加成得到,碳碳雙鍵可以有2種位置(),即該烯烴可能有2種,故答案為2;
(2)碳原子數為8的單烯烴中,與HBr加成產物只有一種結構,說明該物質具有對稱結構,可能的碳架結構有共3種;故答案為3;
(3)某烴A的分子式為C6H10,A的不飽和度==2,則A含有兩個碳碳雙鍵或一個碳碳三鍵或存在環狀結構且含有一個碳碳雙鍵,A通過臭氧氧化并經鋅和水處理得到說明A中含有一個環且含有一個碳碳雙鍵,將兩個醛基轉化為碳碳雙鍵即是A結構簡式,則A為故答案為
(4)中含有羥基、羧基和碳碳雙鍵,其中羥基和羧基可與鈉反應生成氫氣,反應的方程式為+4Na→+2H2↑,故答案為+4Na→+2H2↑。【解析】23+4Na→+2H2↑15、略
【分析】【分析】
【詳解】
被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成和甲醇發生酯化反應生成和反應生成合成路線為:【解析】16、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)相同條件下,該有機物的蒸氣密度是氫氣的30倍,則該有機物的相對分子質量為30×2=60,該有機物的物質的量為完全燃燒后生成3.6g水和(標準狀況),則該有機物分子中含C原子數為含H原子數為含O原子數為該有機物的分子式為
(2)由紅外光譜可知有機物B中含有C=O、C-O-C結構,結合有機物B的分子式及B的核磁共振氫譜圖可知其有6個氫原子處于相同化學環境,即分子中含有2個相同的甲基,則該有機物的結構為
(3)主鏈含6個碳原子,對主鏈碳原子進行編號:有甲基;乙基2個支鏈,則乙基只能連在3號碳原子上,3號碳原子上連有乙基后,分子結構不對稱,甲基可以連在2、3、4、5號碳原子上,則共有4種結構,答案選C;
(4)由二者的結構簡式可知,維生素C分子中含有碳碳雙鍵、羥基、酯基;丁香油酚分子中含有羥基和碳碳雙鍵,答案選B、C。【解析】C3H8OCB、C17、略
【分析】【詳解】
(1)A.乙醇的結構簡式為CH3CH2OH,甲醚的結構簡式為CH3OCH3,乙醇、甲醚官能團不同,可以用紅外光譜鑒別,故A不符合題意;
B.乙醇的結構簡式為CH3CH2OH,甲醚的結構簡式為CH3OCH3,乙醇由三種等效氫,乙醚有1種等效氫,可以用核磁共振氫譜鑒別,故B不符合題意;
C.乙醇的結構簡式為CH3CH2OH,甲醚的結構簡式為CH3OCH3,二者分子式均為即乙醇與甲醚相對分子質量相同,不能用質譜法鑒別,故C符合題意;
D.乙醇的結構簡式為CH3CH2OH,甲醚的結構簡式為CH3OCH3;乙醇含有羥基,能夠與鈉反應產生氫氣,甲醚不含羥基,不能與鈉反應,可以用鈉鑒別二者,故D不符合題意;
答案為C。
(2)A.乙醇中羥基不如水中羥基活潑,說明烴基對羥基產生影響,故A不符合題意;
B.乙醇具有還原性,乙酸不具有還原性,這是官能團的性質,與所連基團無關,故B符合題意;
C.苯酚可以看作是苯基和羥基連接,乙醇可以可作是乙基和羥基連接,苯酚能跟NaOH溶液反應而乙醇不能,則說明苯基對羥基有影響,故C不符合題意;
D.甲苯中甲基與苯環相連;能使高錳酸鉀溶液褪色,說明苯環使甲基變得活潑易被氧化,故D不符合題意;
答案為B。
(3)由高聚物可知,“無雙鍵,兩碳一切;有雙鍵,四碳一切”的切割法規律,即由鏈節中虛線處切割成-CH2-CH=CH-CH2-和兩部分,在-CH2-CH=CH-CH2-中,雙鍵應是二烯烴加聚時生成的,所以復原時應斷裂成單鍵,然后將四個半鍵閉合,即將單雙鍵互換得到CH2=CH-CH=CH2,把的兩個半鍵閉合得到CH2=CH-CN;答案為CH2=CH-CH=CH2;CH2=CH-CN。
(4)①雙鍵碳上連接不同原子或基團時存在順反異構,B、C中均存在碳碳雙鍵,其中C中雙鍵碳上連接不同原子或基團,即存在順反異構的是C;與-OH相連的C的鄰位C上有H可發生消去反應,由結構可知;只有D的結構滿足此條件,D結構符合;答案為C;D。
②苯環和碳碳雙鍵均為平面結構,由B的結構簡式可知,B中最多有10個碳原子共面,即答案為10。
③A的結構簡式為A在足量溶液中發生水解反應的化學方程式為+2NaOH+H2O。【解析】CBCH2=CHCH=CH2CH2=CHCNCD10+2NaOH+H2O三、判斷題(共8題,共16分)18、A【分析】【分析】
【詳解】
滴定管是準確量取一定體積液體的儀器,其精確度是0.01mL。由于NaOH是堿溶液,因此可以使用堿式滴定管準確量取20.00mL的NaOH溶液,這種說法的正確的。19、A【分析】【詳解】
由結構簡式可知,有機物分子中含有六元環,屬于脂環烴衍生物,故正確。20、B【分析】【分析】
【詳解】
聚丙烯是丙烯加聚反應的產物,分子中不含碳碳雙鍵,不能發生加聚反應,錯誤。21、B【分析】【詳解】
碳原子數越多,烷烴的熔沸點越高,碳原子數相同,即烷烴的同分異構體之間,支鏈越多,沸點越低,錯誤。22、B【分析】【詳解】
丙醛分子結構中含有醛基,能被銀氨溶液、新制的Cu(OH)2等弱氧化劑氧化,丙酮分子結構中含酮羰基,不含醛基,不能被銀氨溶液、新制的Cu(OH)2等弱氧化劑氧化,二者的化學性質不相似。說法錯誤。23、B【分析】【分析】
【詳解】
葡萄糖在堿性條件下才能與銀氨溶液發生銀鏡反應,所以檢驗蔗糖水解程度時,應向20%蔗糖溶液中加入少量稀硫酸,加熱后,加入過量的氫氧化鈉溶液中和稀硫酸,再加入銀氨溶液,水浴加熱才能觀察到是否有銀鏡生成,故錯誤。24、B【分析】【詳解】
油脂在酸性或堿性條件下,均可發生水解反應,且產物不相同,酸性為高級脂肪酸,堿性為高級脂肪酸鹽,錯誤。25、A【分析】【詳解】
加熱試管時先均勻加熱,后局部加熱,否則試管會受熱不均而炸裂。四、有機推斷題(共3題,共18分)26、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)有機物A只含有C、H、O三種元素,質譜圖表明其相對分子質量為84,16.8g有機物A的物質的量為0.2mol,經燃燒生成44.0gCO2,物質的量為1mol,生成14.4gH2O,物質的量為14.4g÷18g/mol=0.8mol,故有機物A中C原子數目為1mol÷0.2mol=5,H原子數目為0.8mol×2/0.2mol=8,故氧原子數目為(84?12×5?8)/16=1,故A的分子式為C5H8O;
(2)A物質的不飽和度為(2×5+2?8)/2=2,紅外光譜分析表明A分子中含有O-H鍵和-C≡C-H鍵,核磁共振氫譜有三個峰,峰面積為6:1:1,故分子中含有2個CH3、1個-OH連接在同一C原子上,因此A的結構簡式為
(3)a.含有碳碳三鍵,能發生加成反應,a正確;b.含有碳碳三鍵,能發生氧化反應,b正確;c.含有碳碳三鍵,能發生聚合反應,c正確;d.含有羥基,能發生取代反應,d正確。答案選abcd;
(4)有機物B是A的同分異構體,1molB可與1molBr2完全加成,含有1個碳碳雙鍵。已知B結構中含有醛基且B中所有碳原子一定處于同一個平面,則符合條件的B的結構簡式(不考慮立體異構)為(CH3)2C=CHCHO、CH3CH=C(CH3)CHO。
點睛:本題考查有機物的推斷、有機反應類型、官能團的性質以及同分異構體的判斷等,難度中等,推斷有機物A的結構簡式是解題的關鍵,注意已有知識的遷移靈活應用。【解析】①.C5H8O②.③.abcd④.(CH3)2C=CHCHO、CH3CH=C(CH3)CHO27、略
【分析】【分析】
根據流程圖可知C7H8O為對甲基苯酚(),與乙酸(CH3COOH)反應生成B,B為根據C的結構可知,B在光照條件下與氯氣發生取代反應生成C(),結合反應條件,C在氫氧化鈉水溶液中反應后酸化得到D(C7H6O2),則D為結合信息可知,反應生成E,E為E在催化劑作用下與氫氣加成生成F,F為F在濃硫酸存在時與甲醇發生酯化反應生成G,G為根據H的結構可知,G與發生取代反應生成H;加成分析解答。
【詳解】
(1)C()中官能團有酯基;氯原子;故答案為酯基、氯原子;
(2)碳原子上連有4個不同的原子或基團時,該碳稱為手性碳。有機物Ⅰ()中的手性碳有1個(標記“●”的為手性碳);故答案為1;
(3)根據流程圖;結合G和H的結構可知,G→H發生取代反應;B→C反應需要的試劑和條件為氯氣,光照,故答案為取代反應;氯氣,光照;
(4)C→D中步驟①為氯原子和酯基的水解反應,反應的化學方程式為+4NaOH+2NaCl+CH3COONa+2H2O,故答案為+4NaOH+2NaCl+CH3COONa+2H2O;
(5)根據上述分析,E為故答案為
(6)X是F()的同分異構體,①能發生水解反應和銀鏡反應,說明結構中存在醛基和酯基;②能與FeCl3溶液發生顯色反應,說明含有酚羥基,且苯環上有三個取代基。滿足條件的X有:①苯環上含有羥基、甲基和HCOOCH2-;有10種結構;②苯環上含有羥基;乙基和HCOO-,有10種結構;共20種,故答案為20;
(7)將分解為和再結合原料即可設計合成路線:故答案為【解析】①.酯基、氯原子②.1③.取代反應④.氯氣,光照⑤.+4NaOH+2NaCl+CH3COONa+2H2O⑥.⑦.20⑧.28、略
【分析】【分析】
由有機物的轉化關系可知,在光照條件下與氯氣發生取代反應生成則B為與CH2(COOC2H5)2發生題給信息反應生成發生題給信息反應生成則D為與SOCl2反應生成二氧化硫和氯化氫,在氯化鋁作用下發生取代反應生成
【詳解】
(1)由分析可知,B的結構簡式為故答案為:
(2)C的結構簡式為官能團為酯基;氯原子,故答案為:酯基、氯原子;
(3)B→C的反應為與CH2(COOC2H5)2發生取代反應生成故答案為:取代反應;
(4)D與SOCl2的反應為與SOCl2反應生成二氧化硫和氯化氫,故答案為:SO2;HCl;
(5)E→F的反應為在氯化鋁作用下發生取代反應生成和氯化氫,反應的化學方程式為故答案為:
(6)由題給轉化流程可知,以為原料合成的步驟為在加熱條件下發生銀鏡反應后,酸化得到與SOCl2反應生成在氯化鋁作用下發生取代反應生成合成路線如下:故答案為:【解析】酯基、氯原子取代反應SO2、HCl五、工業流程題(共3題,共21分)29、略
【分析】【分析】
金屬Na與液氨反應生成NaNH2和氫氣,加熱硝酸銨發生反應NH4NO3N2O↑+2H2O↑獲得N2O,NaNH2和N2O加熱到210~220℃發生反應2NaNH2+N2ONaN3+NH3+NaOH生成NaN3,分離出NaOH得到NaN3;據此解答。
【詳解】
(1)Na的原子序數為11;位于周期表中第三周期ⅠA族;
(2)NH3分子中氮原子最外層有5個電子,分別與三個氫原子形成三對共用電子對,剩余一對孤對電子,電子式為
(3)NH4NO3中銨根離子中N化合價為-3價,硝酸根中N化合價為+5價,N2O中N化合價為+1,則根據氧化還原反應原理得,1mol-3價N失去4mol電子,電子轉移給+5價N,最后都形成+1價N,即轉移4mol電子時,生成1molN2O;
(4)銷毀NaN3可用NaClO溶液,NaN3中?3價N被氧化成0價的氮氣,次氯酸根離子中+1價Cl被還原為氯離子,結合電子守恒配平該反應的離子方程式為:ClO-+2N3-+H2O=Cl-+2OH-+3N2↑。
【點睛】
反應NH4NO3N2O↑+2H2O↑中一氧化二氮既是氧化產物又是還原產物,銨根離子中N化合價為-3價,硝酸根中N化合價為+5價,N2O中N化合價為+1價,都是易錯點。【解析】3ⅠA430、略
【分析】【分析】
以磷精礦[主要成分是Ca3(PO4)2,還含有少量Fe2O3、CaF2等雜質]為原料,生產磷酸二氫鉀,由流程可知,加鹽酸發生Ca3(PO4)2+6HCl=3CaCl2+2H3PO4、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、CaF2+2HCl=CaCl2+2HF,加入活性二氧化硅發生SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O,D2EHPA僅對Fe3+有較強的萃取作用可除去磷酸中含有的Fe3+,分液取水層加TBP萃取H3PO4,分液取有機層蒸餾分離出磷酸,加入KCl與稀磷酸生成KH2PO4,再加入有機堿-三辛胺(TOA)分離,對水層結晶可得KH2PO4產品;以此來解答。
【詳解】
(1)“制酸”過程中生成磷酸的化學方程式為Ca3(PO4)2+6HCl=3CaCl2+2H3PO4;
(2)HF能與二氧化硅反應,則“除氟”時發生反應的化學方程式為SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O;
(3)由于萃取劑D2EHPA僅對Fe3+有較強的萃取作用,因此“目的1”是除去磷酸中含有的Fe3+;
(4)“目的2”分離出的有機層中除H3PO4外,還有少量某金屬陽離子鈣離子。去除有機層中該陽離子的方法是用含H2SO4的磷酸洗滌,反應的離子方程式為
(5)“反應”時先在磷酸中加入KCl,再加入TOA,由于水相中存在KCl+H3PO4HCl+KH2PO4,加入TOA將HCl轉移到有機層,平衡向正反應方向移動,有利于KH2PO4生成;
(6)由圖可知,B為產物的量,隨著pH的增大,的量增大,當pH=4.5時,最多,pH再生高,不利于的生成,故pH=4.5,停止加入TOA。【解析】Ca3(PO4)2+6HCl=3CaCl2+2H3PO4SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O除去磷酸中含有的Fe3+水相中存在KCl+H3PO4HCl+KH2PO4,加入TOA將HCl轉移到有機層,平衡向正反應方向移動,有利于KH2PO4生成4.531、略
【分析】【分析】
焙燒過程將V2O3轉化為Ca(VO3)2,用鹽酸酸浸,浸出液中含有VO2+、Al3+、Ca2+、Cl-、H+,加入石灰乳調節pH得到Ca3(VO4)2沉淀,由表中數據,可知應控制pH范圍為10~12,由Ca(VO3)2Ca3(VO4)2,可知氫氧化鈣還提供Ca2+。過濾分離,Ca3(VO4)2與碳酸銨反應轉化為更難溶的CaCO3沉淀,c(Ca2+)降低,使釩從沉淀中轉移到溶液中形成(NH4)3VO4溶液,溶液中加入NH4Cl,調節溶液pH,同時溶液中NH4+增大,有利于析出(NH4)3VO3;據此分析解答。
【詳解】
(1)焙燒過程將V2O3轉化為Ca(VO3)2,CaO參與反應,V元素化合價升高,需要氧氣參加反應,反應方程式為:CaO+O2+V2O3Ca(VO3)2,故答案為:CaO+O2+V2O3Ca(VO3)2;
(2)①Ca(VO3)2難溶于水,可溶于鹽酸,若焙砂酸浸時溶液的pH=4,由表中數據可知,Ca(VO3)2溶于鹽酸轉化為VO2+,反應離子方程式為:Ca(VO3)2+4H+═2VO2++Ca2++2H2O,故答案為:Ca(VO3)2+4H+=2+Ca2++2H2O;
②根據如圖推測;酸浸時不選擇更高酸度的原因是:酸度大于3.2%時,釩的溶解量增大不明顯,而鋁的溶解量增大程度更大;故答案為:酸度大于3.2%時,釩的溶解量增大不明顯,而鋁的溶解量增大程度更大;
(3)焙燒過程將V2O3轉化為Ca(VO3)2,用鹽酸酸浸,浸出液中含有VO2+、Al3+、Ca2+、Cl-、H+,加入石灰乳調節pH得到Ca3(VO4)2沉淀,由表中數據,可知應控制pH范圍為10~12,由Ca(VO3)2Ca3(VO4)2,可知氫氧化鈣還提供Ca2+。過濾分離,Ca3(VO4)2與碳酸銨反應轉化為更難溶的CaCO3沉淀,c(Ca2+)降低,使釩從沉淀中轉移到溶液中形成(NH4)3VO4溶液,溶液中加入NH4Cl,調節溶液pH,同時溶液中NH4+增大,有利于析出(NH4)3VO3;
①浸出液中加入石灰乳的作用是:調節溶液的pH,并提供Ca2+,形成Ca3(VO4)2沉淀;故答案為:調節溶液的pH,并提供Ca2+,形成Ca3(VO4)2沉淀;
②根據Ksp的表達式計算得:故答案為:
③當pH>8時,釩的主要存在形式不是VO3-,NH4VO3的產量明顯降低,故答案為:當pH>8時,釩的主要存在形式不是
(4)加入高錳酸鉀發生反應:5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,反應消耗KMnO4為:b2×10-3L×c2mol?L-1=b2c2×10-3mol,剩余的Fe2+物質的量為:5b2c2×10-3mol,與VO2+反應Fe2+物質的量為:b1×10-3L×c1mol?L-1-5b2c2×10-3mol=(b1c1-5b2c2)×10-3mol,由關系式:V2O5~2NH4VO3~2VO2+~2Fe2+,可知n(V2O5)=(b1c1-5b2c2)×10-3mol,故產品中V2O5的質量分數為:=故答案為:【解析】CaO+O2+V2O3Ca(VO3)2Ca(VO3)2+4H+=2+Ca2++2H2O酸度大于3.2%時,釩的溶解量增大不明顯,而鋁的溶解量增大程度更大調節溶液的pH,并提供Ca2+,形成Ca3(VO4)2沉淀當pH>8時,釩的主要存在形式不是六、元素或物質推斷題(共4題,共28分)32、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)①常見的氧化物與水反應生成的強酸為硫酸和硝酸,則A分別于酸和堿反應生成S2-和NH3,A為(NH4)2S;②FG為氨氣被氧化生成NO和水,方程式為③稀硝酸具有強氧化性,鐵和稀硝酸反應生成+3價鐵離子,離子方程式為:Fe+4H++NO3—=Fe3++NO↑+2H2O;④二氧化碳不溶于飽和碳酸氫鈉,SO2可與之反應;所以試劑應為飽和碳酸氫鈉;
(2)①鉛與碳同主族,位于第六周期,ⅣA主族;②黃綠色氣體為Cl2,Cl-被氧化,Pb顯+4價被還原,方程式為:PbO2+4HCl(濃)PbCl2+Cl2↑+2H2O;③PbO與次氯酸鈉溶液反應,Pb顯+2價被氧化,Cl元素被還原,生成PbO2及Cl-,離子方程式為:PbO+ClO—=PbO2+Cl—;④PbO2在加熱過程發生反應的化學方程式為PbO2PbOx+(2-x)O2↑,假設反應的PbO2為1mol,質量為239g,則(2-x)×32=239×4.0%,x=1.4,即每1molPbOx中含1.4mol氧原子,根據混合物組成為mPbO2?nPbO;則(2m+n)=1.4,(m+n)=1,解得m=0.4,n=0.6,則m:n=2/3。
【點睛】
能同時與酸和堿反應的正鹽要考慮氨鹽;二氧化碳不溶于飽和碳酸氫鈉是關于平衡移動的問題,碳酸氫根發生水解HCO3-+H2O?H2CO3+OH-,碳酸氫根濃度大則抑制平衡向左移,使CO2無法溶解。【解析】①.(NH4)2S②.③.Fe+4H++NO3—=Fe3++NO↑+2H2O④.飽和NaHCO3⑤.六⑥.ⅣA⑦.PbO2+4HCl(濃)PbCl2+Cl2↑+2H2O⑧.PbO+ClO—=PbO2+Cl—⑨.1.4⑩.2:333、略
【分析】【分析】
X為Fe2O3和CuO的混合物,與鹽酸反應生成的A中含有氯化鐵和氯化銅、鹽酸,被一氧化碳還原后生成的B中含有銅和鐵的單質;鐵能夠與氯化鐵和氯化銅、鹽酸反應;銅能夠與氯化鐵反應,根據氧化性強弱順序:Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+;進行分析解答。
【詳解】
(1)X為Fe2O
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