内容正文:
2022-2023年高二年级下学期第一次月考化学试题
可能用到的相对原子质量:C:12 H:1 O:16
一、选择题(本题包括10个小题,每小题3分,共30分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学与科学、技术、社会、环境(STSE)密切联系。下列说法错误的是( )
A. 新冠病毒可用75%乙醇、次氯酸钠溶液、过氧乙酸进行消毒,其消毒原理相同
B. 生产N95口罩的主要原料聚丙烯是一种高分子化合物
C. 绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染
D. 聚乙烯是生产食品保鲜膜、塑料水杯等生活用品的主要材料,不能用聚氯乙烯替代
2. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1mol甲醇(CH3OH)中含有C—H键的数目为4NA
B. 1mol苯乙烯()中含有的碳碳双键数为4NA
C. 15g甲基(-CH3)所含有的电子数是10NA
D. 乙烷和丙烯的物质的量共1 mol,完全燃烧生成H2O数目为3NA
3. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 异丁烷的结构式: B. CaO2的电子式:
C. CH3CH2F的比例模型: D. Br的原子结构示意图:
4. 药物瑞德西韦对新型冠状病毒(COVID—19)有明显抑制作用。有机物A是合成瑞德西韦的关键中间体,下列关于A的说法中正确的是
A. A的分子式为C20H26NO6P B. 在一定条件下,A可以发生加成和取代反应
C. A中所有原子可能都在同一平面 D. A最多可以和8molH2加成
5. 进行一氯取代反应后,只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是
A B.
C. D.
6. 已知某种烯烃经臭氧氧化后,在Zn存在下水解,可得到醛和酮。
现有分子式为的某烯烃,它与加成后生成2,3-二甲基戊烷,它经臭氧氧化后,在Zn存在下水解得到乙醛()和一种酮,据此推知该烯烃的结构简式为
A. B.
C. D.
7. 将6.8g的X完全燃烧生成3.6g的H2O和8.96L(标准状况)的CO2。X的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为3:2:2:1。X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其质谱图、核磁共振氢谱与红外光谱如图。关于X的下列叙述正确的是
A. 化合物X的相对分子质量为106
B. X分子中所有的原子在同一个平面上
C. 符合题中X分子结构特征的有机物有3种
D. 化合物X分子中含有官能团的名称为酯基
8. 下列化学反应的产物中,存在同分异构体的有
①CH3CH2CH2Br在碱性溶液中水解 ②甲苯在催化剂作用下与Cl2发生苯环上的取代反应
③2-氯丁烷与NaOH乙醇溶液共热反应 ④在催化剂的存在与氢气完全加成
⑤异戊二烯()与等物质的量的Br2发生加成反应
A. ①②③ B. ①②④ C. ②③④ D. ②③⑤
9. 下列操作可以达到实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
验证乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化
将溴乙烷与饱和氢氧化钾的乙醇溶液共热反应生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液,观察溶液是否褪色
B
验证苯和液溴在FeBr3 的催化下发生取代反应
将 反应产生的混合气体通入AgNO3溶液中,观察是否有淡黄色沉淀生成
C
比较醋酸和苯酚的酸性强弱
将碳酸氢钠溶液分别滴入醋酸和苯酚溶液中,观察否有气体生成
D
检验溴乙烷中的溴元素
取少量溴乙烷,与氢氧化钠溶液共热后加入硝酸银溶液,观察是否出现淡黄色沉淀
A. A B. B C. C D. D
10. H是一种性能优异的高分子材料,其结构简式为,已被广泛用于声、热、光的传感等方面。它是由HC≡CH、(CN)2、CH3COOH三种单体通过适宜的反应形成的。由H的结构式分析合成过程中发生反应的类型有
①加成反应 ②取代反应 ③缩聚反应 ④加聚反应 ⑤酯化反应
A. ①④⑤ B. ①④ C. ①②④ D. ①②③
二、选择题:本题共 4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项或两项是符合题目要求的。若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得4分,但只要选错一个 ,该小题得0分。
11. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向CaCl2溶液通入少量的CO2:
B. 往NH4HCO3溶液中加入少量的溶液:
C. 往溶液中加入过量的溶液:
D. 往仅含有溶质为1molFeI2的溶液中通入
12. 室温下,用0.1 mol · L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL 0.10mol·L-1HR溶液(滴定曲线如图所示),下列说法错误的是(已知:电离度=)
A. x>20
B. 室温下,HR的电离度为1%
C. d点溶液中,部分粒子之间的关系为c(Na+)>c(R—)>c(HR)>c(OH—)>c(H+)
D. a、b、c、d四点溶液中,水的电离度由大到小的顺序为c>b>a>d
13. 无色内酯形式酚酞(简称无色酚酞)是常用的酸碱指示剂。其结构简式如图所示,下列有关该物质的说法正确的是
A. 向酸性废水中滴入几滴无色酚酞,废水呈红色
B. 所含的含氧官能团的名称为羰基、醚键、羟基
C. 该物质与发生加成反应时,最多消耗
D. 向含1mol酚酞的溶液中滴加浓溴水,消耗4molBr2
14. 某化合物(结构如图所示)由X、Y、Z、Q、W五种短周期元素组成,X、Q、Y为同周期且相邻的元素,Y的某种单质可用于饮用水的杀菌消毒。Z与W位于另外两个周期,关于上述五种元素及其化合物的说法正确的是
A. W的单质易溶于XW2
B. X、Q、Y的原子半径依次增大
C Y、Z、Q三种元素能形成离子化合物
D. WY2易溶于水,且与水化合生成一种强酸
三、填空题(共4题,共54分)
15. 现有下列几种有机物:①乙酸、②、③乙二醇、④4-甲基-2戊烯、⑤甲酸甲酯、⑥丙三醇、⑦。回答下列问题:
(1)存在顺反异构的分子是___________(填序号),写出该分子的反式结构的结构简式:___________。
(2)含有相同官能团但既不是同系物也不是同分异构体的是___________(填序号,下同)。
(3)核磁共振氢谱图上峰数目和峰面积之比均相同的是___________,
(4)已知:i.硝基可被Fe、HCl还原为氨基;氨基易被酸性KMnO4溶液氧化;
ii.多官能团有机物命名时,要以最优先官能团为主官能团,其他官能团作为取代基。常见官能团的优先次序为-COOH>-CHO>-OH>-NH2>-NO2。
则⑦的化学名称是___________,由②生成⑦涉及反应的反应类型分别依次为___________、___________。
16. 碳、氮、硫及其化合物对生产、生活有重要的意义。
(1)以与为原料可合成尿素[]。已知:
①
②
③
(1)写出和合成尿素和液态水的热化学方程式___________。
(2)高温下,与足量的碳在密闭容器中实现反应:。向容积为1L的恒容容器中加入和足量的碳,在不同温度下达到平衡时的物质的量浓度随温度的变化如图所示。则该反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应;某温度下若向该平衡体系中再通入,达到新平衡后,体系中的百分含量___________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)与能发生反应: 在固定体积的密闭容器中,使用某种催化剂,改变原料气配比进行多次实验(各次实验的温度可能相同,也可能不同),测定的平衡转化率。部分实验结果如图所示:
①当容器内___________(填标号)不再随时间的变化而改变时,反应达到平衡状态。
A.气体的压强
B.气体的平均摩尔质量
C.气体的密度
D.的体积分数
②如果要将图中C点的平衡状态改变为B点的平衡状态,应采取的措施是___________。
③若A点对应实验中,(g)起始浓度为,经过达到平衡状态,该时段化学反应速率___________。
④图中C、D两点对应的温度分别为℃和℃,通过计算判断___________(填“>”、“=”或“<”)。
17. 硫酸锌是一种重要的工业原料,广泛用于农业、化工、电镀等行业,工业上采用冷热镀管废料锌灰制ZnSO4•7H2O晶体,相应的工艺流程如图所示:
已知:①锌灰的主要成分为ZnO、ZnCl2,还含有SiO2、CuO、PbO和FeO;
②酸浸所使用的酸为稀硫酸;
③CuCl为不溶于水的白色固体。
请回答下列问题:
(1)写出增大锌灰酸浸速率的一种措施___。
(2)“滤渣1”的主要成分是___。
(3)写出沉铜过程中的离子反应方程式___。
(4)从平衡角度解释加入ZnO得到滤渣2的原理___。
(5)检验滤液2中是否含有滤渣2中阳离子的方法是___。
(6)由滤液2得到ZnSO4•7H2O晶体的一系列操作为____。
(7)该工艺废水中含有Zn2+,排放前需处理。向废水中加入CH3COOH和CH3COONa组成的缓冲溶液调节pH,通入H2S发生反应:Zn2++H2SZnS(s)+2H+。处理后的废水中部分微粒浓度为:
微粒
H2S
CH3COOH
CH3COO-
浓度/mol•L-1
0.20
0.10
0.20
则处理后的废水中c(Zn2+)=____。(已知:Ksp(ZnS)=1.0×10-23,Ka1(H2S)=1.0×10-7,Ka2(H2S)=1.0×10-14,Ka(CH3COOH)=2.0×10-5)
18. 席夫碱类化合物G在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。合成G的一种路线如图:
已知以下信息:
①;
② B中6个碳原子共平面,1molB经上述反应可生成2molC;
③ D属于单取代芳烃,其相对分子质量为106;
④核磁共振氢谱显示F苯环上有两种化学环境的氢;
⑤;
⑥硝基可被Fe、HCl还原为氨基;氨基易被酸性KMnO4溶液氧化;
回答下列问题:
(1)由A生成B的化学方程式___________。
(2)由D生成E的化学方程式___________。
(3)G的结构简式___________。
(4)F的同分异构体中含有苯环的还有___________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为4组峰,且面积比为6:2:2:1的是 ___________(写出其中一种的结构简式)。
(5)由苯及化合物C经如下步骤可合成N-异丙基苯胺:
反应条件2所选用的试剂为___________。I的结构简式为___________。
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2022-2023年高二年级下学期第一次月考化学试题
可能用到的相对原子质量:C:12 H:1 O:16
一、选择题(本题包括10个小题,每小题3分,共30分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学与科学、技术、社会、环境(STSE)密切联系。下列说法错误的是( )
A. 新冠病毒可用75%乙醇、次氯酸钠溶液、过氧乙酸进行消毒,其消毒原理相同
B. 生产N95口罩的主要原料聚丙烯是一种高分子化合物
C. 绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染
D. 聚乙烯是生产食品保鲜膜、塑料水杯等生活用品的主要材料,不能用聚氯乙烯替代
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A. 75%的乙醇消毒利用乙醇的分子具有很大的渗透能力,它能穿过细菌表面的膜,打入细菌的内部,使构成细菌生命基础的蛋白质凝固,将细菌杀死,即能使蛋白质变性,而次氯酸钠溶液、过氧乙酸是利用其强氧化性消毒,因此,其消毒原理不同,故A错误;
B.聚丙烯属于有机合成高分子材料,B正确;
C.绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染,C正确;
D.聚氯乙烯在使用过程中会慢慢释放出氯化氢,能够造成食品的污染,不能代替聚乙烯使用,故D正确;
故选A。
2. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1mol甲醇(CH3OH)中含有C—H键的数目为4NA
B. 1mol苯乙烯()中含有的碳碳双键数为4NA
C. 15g甲基(-CH3)所含有的电子数是10NA
D. 乙烷和丙烯的物质的量共1 mol,完全燃烧生成H2O数目为3NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲醇的结构式为,则1mol甲醇中含有C—H键的数目为3NA,故A错误;
B.苯环中不含碳碳双键,则1mol苯乙烯()中含有的碳碳双键数为1NA,故B错误;
C.每个甲基含有9个电子,15g甲基的物质的量为=1mol,共含有的电子数是9NA,故C错误;
D.乙烷分子式为C2H6,丙烯的分子式为C3H6,则1 mol乙烷和丙烯的混合气体完全燃烧生成H2O数目为3NA,故D正确;
故答案为D。
3. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 异丁烷的结构式: B. CaO2的电子式:
C. CH3CH2F的比例模型: D. Br的原子结构示意图:
【答案】D
【解析】
【详解】A.异丁烷的结构式需要把所有的化学键均表示出来,没有画出碳氢键,不是结构式,属于结构简式,A错误;
B.CaO2中含有过氧根,共用一个电子对,所以CaO2的电子式为: ,B错误;
C.F原子半径应小于碳原子,C错误;
D.Br是35号原子,Br的原子结构示意图:,D正确;
答案选D
4. 药物瑞德西韦对新型冠状病毒(COVID—19)有明显抑制作用。有机物A是合成瑞德西韦的关键中间体,下列关于A的说法中正确的是
A. A的分子式为C20H26NO6P B. 在一定条件下,A可以发生加成和取代反应
C. A中所有原子可能都在同一平面 D. A最多可以和8molH2加成
【答案】B
【解析】
【详解】A. 由A的分子结构可知,其分子式为C20H25N2O7P,A说法不正确;
B. A的分子结构中有两个苯环,还有酯基,含有苯环的可以发生加成反应,含有酯基的可以发生水解反应,苯环上也可以发生取代反应,故其在一定条件下可以发生加成反应和取代反应,B说法正确;
C. A中有多个饱和的碳原子,根据甲烷的正四面体结构可知,A分子中所有原子不可能都在同一平面上,C说法不正确;
D. A分子中只有苯环能与氢气发生加成反应,故每摩尔A最多可以和6molH2加成,D说法不正确。
答案为B。
5. 进行一氯取代反应后,只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】进行一氯取代反应后,只能生成三种沸点不同的产物的烷烃,说明分子中含有3类氢原子,据此解答。
【详解】A.中含有2类氢原子,A不符合;
B.中含有4类氢原子,B不符合;
C.中含有3类氢原子,C符合;
D.中含有4类氢原子,D不符合;
答案选C。
6. 已知某种烯烃经臭氧氧化后,在Zn存在下水解,可得到醛和酮。
现有分子式为的某烯烃,它与加成后生成2,3-二甲基戊烷,它经臭氧氧化后,在Zn存在下水解得到乙醛()和一种酮,据此推知该烯烃的结构简式为
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】烯烃与加成后生成2,3-二甲基戊烷,因烯烃与氢气加成不改变碳架结构,说明烯烃本身主链5个碳且有两个相邻的甲基支链,C、D不符合要求。已知知碳碳双键两端的碳含有一个氢原子则被氧化变成醛,不含碳原子将变成酮类物质且该烯烃经臭氧氧化后,在Zn存在下水解得到乙醛()和一种酮,说明烯烃碳碳双键两端的碳一个含有一个氢,一个不含氢,故选A。
7. 将6.8g的X完全燃烧生成3.6g的H2O和8.96L(标准状况)的CO2。X的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为3:2:2:1。X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其质谱图、核磁共振氢谱与红外光谱如图。关于X的下列叙述正确的是
A. 化合物X的相对分子质量为106
B. X分子中所有的原子在同一个平面上
C. 符合题中X分子结构特征的有机物有3种
D. 化合物X分子中含有官能团的名称为酯基
【答案】D
【解析】
【分析】由质谱图数据可知,X的相对分子质量为136,有机物X的物质的量为n(X)==0.05mol,完全燃烧后生成水的物质的量为n(H2O)==0.2mol,氢原子的物质的量为n(H)=0.2mol×2=0.4mol,CO2的物质的量为n(CO2)==0.4mol,碳原子的物质的量为n(C)=0.4mol,则1个有机物A分子中含有8个碳原子、8个氢原子,O原子个数为:=2,所以该有机物的分子式为C8H8O2,不饱和度为=5,X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其核磁共振氢谱有四个吸收峰,说明分子中含有4种H原子,峰面积之比为1:2:2:3,则四种氢原子个数之比=1:2:2:3,结合红外光谱可知,分子中存在酯基等基团,故有机物X的结构简式为,据此分析解答问题。
【详解】A.由上述分析可知,化合物X的相对分子质量为136,故A错误;
B.化合物X的结构简式为 ,分子中甲基上的原子一定不共平面,故B错误;
C.根据上述,化合物X结构简式为 ,苯环是正六边形,因此只有1种结构,故C错误;
D.化合物X的结构简式为 ,含有的官能团为酯基,故D正确;
答案选D。
8. 下列化学反应的产物中,存在同分异构体的有
①CH3CH2CH2Br在碱性溶液中水解 ②甲苯在催化剂作用下与Cl2发生苯环上的取代反应
③2-氯丁烷与NaOH乙醇溶液共热反应 ④在催化剂的存在与氢气完全加成
⑤异戊二烯()与等物质的量的Br2发生加成反应
A. ①②③ B. ①②④ C. ②③④ D. ②③⑤
【答案】D
【解析】
【分析】①卤代烃在碱性条件下发生的是水解反应,其实质是卤素原子被羟基取代;
②甲苯在催化剂作用下与Cl2发生苯环上的取代反应,取代的是苯环上的氢原子;
③2-氯丁烷与NaOH的醇溶液共热,发生消去反应生成1-丁烯和2-丁烯,存在同分异构体;
④苯环和碳碳双键均可以被氢气加成,完全加成即均变为单键.
⑤异戊二烯与等物质的量的Br2发生加成反应有三种可能,含2个双键,可发生1,2加成或1,4加成。
【详解】①CH3CH2CH2Br在碱性溶液中水解得到CH3CH2CH2OH,无同分异构体,故错误;
②甲苯在催化剂作用下与Cl2发生苯环上取代反应,可以取代苯环上的氢原子,苯环上含有三种氢原子,所得产物存在同分异构体,故正确;
③2-氯丁烷与NaOH的醇溶液共热,发生消去反应生成1-丁烯和2-丁烯,存在同分异构体,故正确;
④在催化剂存在下与H2完全加成只能得到乙基环己烷一种产物,无同分异构体,故错误;
⑤异戊二烯与等物质的量的Br2发生加成反应有三种可能,含2个双键,可发生1,2加成或1,4加成,生成BrCH2CBr(CH3)CH=CH2、CH2=C(CH3)CBr-CH2Br或BrCH2C(CH3)=CHCH2Br,存在位置异构,故正确。
故选D。
【点睛】本题考查有机物的结构与性质,解题关键:把握官能团与性质、有机反应、同分异构体,易错点⑤,注意官能团异构及位置异构的判断。
9. 下列操作可以达到实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
验证乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化
将溴乙烷与饱和氢氧化钾的乙醇溶液共热反应生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液,观察溶液是否褪色
B
验证苯和液溴在FeBr3 的催化下发生取代反应
将 反应产生的混合气体通入AgNO3溶液中,观察是否有淡黄色沉淀生成
C
比较醋酸和苯酚的酸性强弱
将碳酸氢钠溶液分别滴入醋酸和苯酚溶液中,观察是否有气体生成
D
检验溴乙烷中的溴元素
取少量溴乙烷,与氢氧化钠溶液共热后加入硝酸银溶液,观察是否出现淡黄色沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙醇易挥发,生成的气体中含有乙醇杂质,乙醇与酸性高锰酸钾反应使溶液褪色,影响了不饱和烃的检验,A错误;
B.挥发出的液溴也可与AgNO3生产淡黄色沉淀,影响了溴化氢的检验,B错误;
C.醋酸的酸性大于碳酸,故将醋酸滴入碳酸氢钠溶液中有二氧化碳气体生成。而苯酚的酸性小于碳酸,故将苯酚滴入碳酸氢钠溶液中无气体生成,C正确;
D.反应后溶液未酸化,剩余的氢氧化钠会与硝酸银反应干扰实验,D错误;
故选C。
10. H是一种性能优异的高分子材料,其结构简式为,已被广泛用于声、热、光的传感等方面。它是由HC≡CH、(CN)2、CH3COOH三种单体通过适宜的反应形成的。由H的结构式分析合成过程中发生反应的类型有
①加成反应 ②取代反应 ③缩聚反应 ④加聚反应 ⑤酯化反应
A. ①④⑤ B. ①④ C. ①②④ D. ①②③
【答案】B
【解析】
【详解】由H的结构简式可判断出它是加聚反应的产物,两种单体分别为NCCH=CHCN和CH2=CHOOCCH3,很显然前者是HC≡CH和(CN)2的加成产物,后者是HC≡CH和CH3COOH的加成产物,注意不是酯化反应,因HC≡CH中不含羟基,答案选B。
【点睛】凡含有不饱和键(双键、叁键、共轭双键)的化合物或环状低分子化合物在催化剂、引发剂或辐射等外加条件作用下,同种单体间相互加成形成新的共价键相连大分子的反应就是加聚反应。缩聚反应是一类有机化学反应,是具有两个或两个以上官能团的单体相互反应生成高分子化合物,同时产生有简单分子(如 H2O、HX、醇等)的化学反应。兼有缩合出低分子和聚合成高分子的双重含义,反应产物称为缩聚物。
二、选择题:本题共 4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项或两项是符合题目要求的。若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得4分,但只要选错一个 ,该小题得0分。
11. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向CaCl2溶液通入少量的CO2:
B. 往NH4HCO3溶液中加入少量的溶液:
C. 往溶液中加入过量的溶液:
D. 往仅含有溶质为1molFeI2的溶液中通入
【答案】D
【解析】
【详解】A.向CaCl2溶液通入少量的CO2,不会有沉淀生成,A错误;
B.往NH4HCO3溶液中加入少量的溶液,Ba2+和OH-按照1:2的比例反应,铵根离子不参与反应,离子方程式为:,B错误;
C.往溶液中加入过量的溶液,Mg2+和按照1:2的比例反应,镁离子生成氢氧化镁:,C错误;
D.往仅含有溶质为1molFeI2的溶液中通入1.5molCl2,碘离子还原性强,完全反应后亚铁离子再反应,2molI-消耗1mol Cl2,0.5molCl2消耗1molFe2+,离子方程式为:,D正确;
故选D。
12. 室温下,用0.1 mol · L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL 0.10mol·L-1HR溶液(滴定曲线如图所示),下列说法错误的是(已知:电离度=)
A. x>20
B. 室温下,HR的电离度为1%
C. d点溶液中,部分粒子之间的关系为c(Na+)>c(R—)>c(HR)>c(OH—)>c(H+)
D. a、b、c、d四点溶液中,水的电离度由大到小的顺序为c>b>a>d
【答案】AC
【解析】
【分析】由图可知,a点0.10mol/LHA溶液pH为3说明HA为一元弱酸,c点溶液pH为7说明反应所得溶液为HA和NaA的混合溶液,HA溶液未完全反应,d点为等浓度的HA和氢氧化钠的混合溶液。
【详解】A.由分析可知,c点溶液pH为7说明反应所得溶液为HA和NaA的混合溶液,则氢氧化钠溶液的体积x小于20mL,故A错误;
B.由分析可知,a点0.10mol/LHA溶液pH为3,则室温下,HR的电离度为×100%=1%,故B正确;
C.由分析可知,d点为等浓度的HA和氢氧化钠的混合溶液,则溶液中氢氧根离子浓度大于HA浓度,故C错误;
D.溶液中酸或碱抑制水的电离,弱酸盐促进水的电离,由图可知,溶液中的抑制水电离的程度由由小到大的顺序为c>b>a>d,则水的电离度由大到小的顺序为c>b>a>d,故D正确;
故选AC。
13. 无色内酯形式酚酞(简称无色酚酞)是常用的酸碱指示剂。其结构简式如图所示,下列有关该物质的说法正确的是
A. 向酸性废水中滴入几滴无色酚酞,废水呈红色
B. 所含的含氧官能团的名称为羰基、醚键、羟基
C. 该物质与发生加成反应时,最多消耗
D. 向含1mol酚酞的溶液中滴加浓溴水,消耗4molBr2
【答案】CD
【解析】
【详解】A.酚酞遇碱变红,酚酞遇酸不变色,A错误;
B.所含的含氧官能团的名称为酚羟基、酯基,B错误;
C.3个苯环与9个H2分子加成,所以1mol该物质与发生加成反应时,最多消耗,C正确;
D.酚羟基的邻对位上的氢与浓溴水发生取代反应,该分子中有4个空位,故1mol酚酞的溶液中滴加浓溴水,消耗4molBr2,D正确;
答案选CD。
14. 某化合物(结构如图所示)由X、Y、Z、Q、W五种短周期元素组成,X、Q、Y为同周期且相邻的元素,Y的某种单质可用于饮用水的杀菌消毒。Z与W位于另外两个周期,关于上述五种元素及其化合物的说法正确的是
A. W的单质易溶于XW2
B. X、Q、Y的原子半径依次增大
C. Y、Z、Q三种元素能形成离子化合物
D. WY2易溶于水,且与水化合生成一种强酸
【答案】AC
【解析】
【分析】Y形成2个共价键且Y的某种单质可用于饮用水的杀菌消毒应该是O3,则Y为O元素,X、Q、Y为同周期且相邻的元素,则X为C、Q为N元素,Z与W位于另外两个周期,Z形成1个共价键而W形成6个共价键,则Z为H元素,W为S元素;
【详解】A.由分析可知,W为S元素,X为C,硫单质易溶于CS2溶剂中,A正确;
B.同周期元素从左到右原子半径减小,则原子半径:X(C)>Q(N)>Y(O),B错误;
C.O、H、N三种元素能形成离子化合物如NH4NO3,C正确;
D.WY2是SO2,易溶于水,与水化合生成H2SO3一种弱酸,D错误;
故选:AC。
三、填空题(共4题,共54分)
15. 现有下列几种有机物:①乙酸、②、③乙二醇、④4-甲基-2戊烯、⑤甲酸甲酯、⑥丙三醇、⑦。回答下列问题:
(1)存在顺反异构的分子是___________(填序号),写出该分子的反式结构的结构简式:___________。
(2)含有相同官能团但既不是同系物也不是同分异构体的是___________(填序号,下同)。
(3)核磁共振氢谱图上峰数目和峰面积之比均相同的是___________,
(4)已知:i.硝基可被Fe、HCl还原为氨基;氨基易被酸性KMnO4溶液氧化;
ii.多官能团有机物命名时,要以最优先的官能团为主官能团,其他官能团作为取代基。常见官能团的优先次序为-COOH>-CHO>-OH>-NH2>-NO2。
则⑦的化学名称是___________,由②生成⑦涉及反应的反应类型分别依次为___________、___________。
【答案】(1) ①. ④ ②.
(2)③⑥ (3)①⑤
(4) ①. 对氨基苯甲酸(4-氨基苯甲酸) ②. 氧化反应 ③. 还原反应
【解析】
【小问1详解】
双键碳原子上连不同原子或原子团时存在顺反异构,存在顺反异构的分子是④,该分子的反式结构的结构简式为;
【小问2详解】
①乙酸中官能团为羧基、②中官能团为硝基、③乙二醇中官能团为羟基、④4-甲基-2戊烯中官能团为碳碳双键、⑤甲酸甲酯中官能团为酯基、⑥丙三醇中官能团为羟基、⑦中官能团为羧基和氨基,③乙二醇中官能团羟基个数为2、⑥丙三醇中官能团羟基个数为3,则含有相同官能团但既不是同系物也不是同分异构体的是③⑥;
【小问3详解】
①乙酸中核磁共振氢谱图上峰数目为2、峰面积之比3:1,②中核磁共振氢谱图上峰数目为3、峰面积之比3:2:2,③乙二醇中核磁共振氢谱图上峰数目为2、峰面积之比和峰面积之比2:1,④4-甲基-2戊烯中核磁共振氢谱图上峰数目为5、峰面积之比和峰面积之比6:1:1:1:3,⑤甲酸甲酯中核磁共振氢谱图上峰数目为2、峰面积之比3:1,⑥丙三醇中核磁共振氢谱图上峰数目为4、峰面积之比2:4:1:1,⑦中核磁共振氢谱图上峰数目为4、峰面积之比2:2:2:1,则核磁共振氢谱图上峰数目和峰面积之比均相同的是①⑤;
【小问4详解】
多官能团有机物命名时,要以最优先的官能团为主官能团,其他官能团作为取代基,常见官能团的优先次序为-COOH>-CHO>-OH>-NH2>-NO2,则⑦的化学名称是对氨基苯甲酸(4-氨基苯甲酸),由②生成⑦涉及反应为先将甲基氧化为羧基、再将硝基还原为氨基,即其中的反应类型分别依次为氧化反应、还原反应。
16. 碳、氮、硫及其化合物对生产、生活有重要的意义。
(1)以与为原料可合成尿素[]。已知:
①
②
③
(1)写出和合成尿素和液态水的热化学方程式___________。
(2)高温下,与足量的碳在密闭容器中实现反应:。向容积为1L的恒容容器中加入和足量的碳,在不同温度下达到平衡时的物质的量浓度随温度的变化如图所示。则该反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应;某温度下若向该平衡体系中再通入,达到新平衡后,体系中的百分含量___________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)与能发生反应: 在固定体积的密闭容器中,使用某种催化剂,改变原料气配比进行多次实验(各次实验的温度可能相同,也可能不同),测定的平衡转化率。部分实验结果如图所示:
①当容器内___________(填标号)不再随时间的变化而改变时,反应达到平衡状态。
A.气体的压强
B.气体的平均摩尔质量
C.气体的密度
D.的体积分数
②如果要将图中C点的平衡状态改变为B点的平衡状态,应采取的措施是___________。
③若A点对应实验中,(g)的起始浓度为,经过达到平衡状态,该时段化学反应速率___________。
④图中C、D两点对应的温度分别为℃和℃,通过计算判断___________(填“>”、“=”或“<”)。
【答案】 ①. ②. 吸热 ③. 变小 ④. D ⑤. 降低温度 ⑥. (或) ⑦. =
【解析】
分析】
【详解】(1)①
②
③
根据盖斯定律①+②-③可得: 。
(2)高温下,与足量的碳在密闭容器中实现反应:。由图可知升温平衡正向移动,此反应为吸热反应,△H>0;某温度下若向该平衡体系中再通入,达到新平衡后,但是容器密闭相当于增大压强,平衡向左移动,体系中的百分含量降低。
(3)①A.反应前后气体物质量不变,气体的压强始终不变,不能说明反应达到平衡状态,故A错误;
B.气体质量不变,气体物质的量不变,气体的平均摩尔质量始终不变,不能说明反应达到平衡状态,故B错误;
C.反应前后气体质量不变气体体积不变,气体的密度始终不变,不能说明反应达到平衡状态,故C错误;
D.NO2的体积分数不变是平衡标志,故D正确;
本题正确答案是:D;
②如果要将图中C点的平衡状态改变为B点的平衡状态,平衡转化率增大,平衡正向进行,正反应为放热反应,降低温度平衡正向进行;
③A点平衡转化率为50%,n(NO2):n(SO2)=0.4,SO2 (g)的起始浓度为c0mol /L,NO2起始浓度c(NO2)=0.4 C0 mol/L,反应的二氧化氮浓度0.4c0mo/ L×50%=0.2c0mol/L该时段化学反应速率v(NO2)= 。
④△H=-41.8kJ/mol,反应放热,n(NO2):n(SO2)=1,SO2 (g)的起始浓度为c0 mol /L,c(NO2)= C0mol/L,C、D两点对应的温度分别为℃和℃,C点转化率50%, ,平衡常数=1,C点转化率40%,n(NO2):n(SO2)=1.5,SO2 (g)的起始浓度为c0 mol /L,c(NO2)= 1.5C0mol/L,,平衡常数=1,=。
17. 硫酸锌是一种重要的工业原料,广泛用于农业、化工、电镀等行业,工业上采用冷热镀管废料锌灰制ZnSO4•7H2O晶体,相应的工艺流程如图所示:
已知:①锌灰的主要成分为ZnO、ZnCl2,还含有SiO2、CuO、PbO和FeO;
②酸浸所使用的酸为稀硫酸;
③CuCl为不溶于水的白色固体。
请回答下列问题:
(1)写出增大锌灰酸浸速率的一种措施___。
(2)“滤渣1”的主要成分是___。
(3)写出沉铜过程中的离子反应方程式___。
(4)从平衡角度解释加入ZnO得到滤渣2的原理___。
(5)检验滤液2中是否含有滤渣2中阳离子的方法是___。
(6)由滤液2得到ZnSO4•7H2O晶体的一系列操作为____。
(7)该工艺废水中含有Zn2+,排放前需处理。向废水中加入CH3COOH和CH3COONa组成的缓冲溶液调节pH,通入H2S发生反应:Zn2++H2SZnS(s)+2H+。处理后的废水中部分微粒浓度为:
微粒
H2S
CH3COOH
CH3COO-
浓度/mol•L-1
0.20
0.10
0.20
则处理后的废水中c(Zn2+)=____。(已知:Ksp(ZnS)=1.0×10-23,Ka1(H2S)=1.0×10-7,Ka2(H2S)=1.0×10-14,Ka(CH3COOH)=2.0×10-5)
【答案】 ①. 搅拌(或加热) ②. PbSO4、SiO2 ③. Zn+2Cu2++2Cl-=2CuCl+Zn2+ ④. ZnO能够与H+反应,促进Fe3+的水解 ⑤. 取少量滤液2于试管中,滴入几滴KSCN溶液,若溶液变红,则有Fe3+,反之则无 ⑥. 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 ⑦. c(Zn2+)=5.0×10-12mol•L-1
【解析】
【分析】由流程可知,加入稀硫酸酸溶,过滤1得到滤渣1为SiO2和PbSO4,滤液中主要是硫酸锌、氯化锌、硫酸铜、硫酸亚铁等,加入Zn沉铜生成CuCl沉淀,再加入40%的过氧化氢溶液氧化亚铁离子生成铁离子,在pH为5.6的条件下过滤得到滤渣2主要是Fe(OH)3,滤液2为ZnSO4溶液,蒸发浓缩、氯气结晶、过滤洗涤、干燥等操作得到硫酸锌晶体,进而获取ZnO,最后电解生成Zn,以此来解答。
【详解】(1)增大锌灰酸浸速率的一种措施搅拌(或加热)。故答案为:搅拌(或加热);
(2)根据化学反应原理可知,锌灰经过酸浸,经过过滤,将以的形式除去,由于不与稀硫酸反应,也被除去,“滤渣1”的主要成分是PbSO4、SiO2。故答案为:PbSO4、SiO2;
(3)沉铜过程中的离子反应方程式Zn+2Cu2++2Cl-=2CuCl+Zn2+。故答案为:Zn+2Cu2++2Cl-=2CuCl+Zn2+;
(4)从平衡角度解释加入ZnO得到滤渣2的原理ZnO能够与H+反应,促进Fe3+的水解。故答案为:ZnO能够与H+反应,促进Fe3+的水解;
(5)检验滤液2中是否含有滤渣2中阳离子的方法是取少量滤液2于试管中,滴入几滴KSCN溶液,若溶液变红,则有Fe3+,反之则无。故答案为:取少量滤液2于试管中,滴入几滴KSCN溶液,若溶液变红,则有Fe3+,反之则无;
(6)由滤液2得到ZnSO4•7H2O晶体的一系列操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;
(7)已知,则mol•L-1,此时溶液;,其中mol•L-1,mol•L-1,则mol•L-1,此时,。故答案为:c(Zn2+)=5.0×10-12mol•L-1。
18. 席夫碱类化合物G在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。合成G的一种路线如图:
已知以下信息:
①;
② B中6个碳原子共平面,1molB经上述反应可生成2molC;
③ D属于单取代芳烃,其相对分子质量为106;
④核磁共振氢谱显示F苯环上有两种化学环境的氢;
⑤;
⑥硝基可被Fe、HCl还原为氨基;氨基易被酸性KMnO4溶液氧化;
回答下列问题:
(1)由A生成B的化学方程式___________。
(2)由D生成E的化学方程式___________。
(3)G的结构简式___________。
(4)F的同分异构体中含有苯环的还有___________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为4组峰,且面积比为6:2:2:1的是 ___________(写出其中一种的结构简式)。
(5)由苯及化合物C经如下步骤可合成N-异丙基苯胺:
反应条件2所选用的试剂为___________。I的结构简式为___________。
【答案】(1) (2)
(3) (4) ①. 19 ②. 或或
(5) ①. 铁粉/稀盐酸(其它合理还原条件也可) ②.
【解析】
【分析】(A)在NaOH、乙醇、加热条件下发生消去反应生成(B),发生信息①反应生成(C);(D)在浓硫酸、浓硝酸、加热条件下发生取代反应生成(E) ,在Fe/稀HCl条件下还原为(F) ;和丙酮反应生成(G) 。
【小问1详解】
B中6个碳原子共平面,1molB经上述反应可生成2molC,B转化为C的原理为,则B结构对称,所以B的结构简式为,(A)在NaOH、乙醇、加热条件下转化为,由反应条件以及A的分子式C6H13Cl可知,6×2+2-13-1=0,即A分子无不饱和键,A的结构简式为,由A生成B的化学方程式为;
【小问2详解】
D属于单取代芳烃,其相对分子质量为106,,,D的分子式可能为C8H10,或,,所以D的分子式为C8H10,核磁共振氢谱显示F苯环上有两种化学环境的氢,由反应条件可知E转化为F为硝基还原为氨基,则E的结构简式为、D的结构简式为,由D生成E的化学方程式为;
【小问3详解】
和发生信息⑤反应生成G,则G的结构简式为;
【小问4详解】
的同分异构体中含有苯环的有①1个侧链、、、、②2个侧链(邻、间、对3种)、(邻、间、对3种)、(邻、间、对3种)、③3个侧链:2个甲基邻位时氨基有2种位置、2个甲基间位时氨基有3种位置、2个甲基对位时氨基有2种位置,共4+3×3+2+3+2=20种,去掉F本身,还有19种;其中核磁共振氢谱为4组峰,且面积比为6:2:2:1的是或或;
【小问5详解】
C为,由N-异丙基苯胺的结构简式和信息⑤可知J为,则I的结构简式为,所以反应由苯经过条件1转化为(H) ,然后在Fe/稀HCl条件下还原为,即反应条件2所选用的试剂为铁粉/稀盐酸(其它合理还原条件也可)。
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