内容正文:
绝密★启用前
黑龙江省哈尔滨市第三中学2023-2024学年高三下学期期中化学试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
题号
一
二
总分
得分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
1. 银Ferrozine法检测甲醛(HCHO)的原理为①在原电池装置中,氧化银能将甲醛充分氧化为CO2;②Fe3+与产生的Ag定量反应生成Fe2+;③Fe2+与Ferrozine形成有色配合物;④测定溶液的吸光度(吸光度与溶液中有色物质的浓度成正比)。下列说法正确的是( )
A. ①中,负极上消耗1 mol甲醛时转移2 mol电子
B. ①溶液中的H+由正极移向负极
C. 理论上消耗的甲醛与生成的Fe2+的物质的量之比为1∶4
D. ④中,甲醛浓度越大,吸光度越小
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲醛分子中碳元素的化合价为0价,1 mol甲醛被氧化时转移4 mol电子,故A错误;B.原电池中阳离子向正极移动,故B错误;C.每生成1molFe2+转移1mol电子,1 mol甲醛被氧化时转移4 mol电子,根据电子转移的数目相等,可知消耗的甲醛与生成的Fe2+的物质的量之比为1:4,故C正确;D.④中,甲醛浓度越大,反应生成的Fe2+的浓度越大,吸光度越大,故D错误;答案为C。
2. 已知:MnO2+2NaBr+2H2SO4MnSO4+Na2SO4+Br2↑+2H2O,实验室利用如下图所示的装置制备溴苯。下列说法正确的是
A. 装置接口按气流方向连接顺序为:d→b→a→e→f→c
B. 装置甲中进行水浴加热的目的是防止溴蒸气冷凝
C. 装置乙中有淡黄色沉淀产生,可证明苯与溴发生了取代反应
D. 可用乙醇作洗涤剂除去溴苯中溶解的少量Br2
【答案】B
【解析】
【分析】装置甲的浓硫酸用来吸收溴中的水,水浴加热为防止溴蒸气冷凝,装置乙用来吸收制取溴苯后挥发出来的溴化氢。装置丙则为题设条件的发生装置,装置丁为支取溴苯的发生装置
【详解】A.溴的摩尔质量大于空气,应长进短出,顺序为dabefc,A项不符合题意;
B.溴蒸气容易液化,所以需要通过水浴加热来防止冷凝,B项符合题意;
C.此处的淡黄色沉淀比一定为溴苯,有可能使HBr与硝酸银反应的产物溴化银,C项不符合题意;
D.除去溴苯中的溴应用氢氧化钠溶液,D项不符合题意;
故正确选项为B
3. 有机化合物a()、b()、c()、d()的分子式均为C5H8,下列说法正确的是
A. a的同分异构体只有b、c、d三种
B. a、b的一氯代物都只有一种
C. c、d都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. c分子中所有原子可能在一个平面上
【答案】C
【解析】
【详解】A.a的同分异构体还可能有CH2=CH—CH2—CH=CH2等,A项错误;
B.a分子中只有一种类型的氢原子,其一氯代物只有一种,b分子中有两种类型的氢原子,其一氯代物有两种,B项错误;
C.c、d分子中均含有碳碳双键,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C项正确;
D.c分子中含有多个饱和碳原子,结合甲烷的结构特点,可知所有原子不可能在同一个平面上,D项错误;
故选C。
4. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X与Y形成的某一化合物易生成二聚体,且X、Y两基态原子的核外电子的空间运动状态相同,Z的基态原子的最高能级的电子数是Y的基态原子的最低能级电子数的一半,W的周期数与族序数相等。下列说法正确的是
A. X、Y、Z、W四种元素中,X的非金属性最强
B. 简单离子的半径:
C. 电负性大小:
D. 第一电离能:
【答案】B
【解析】
【分析】由“X与Y形成的某一化合物易生成二聚体”知该化合物为NO2,X为N元素,Y为O元素,“W的周期数与族序数相等”且W为短周期元素,则W为第三周期ⅢA族,是Al元素,Y的核外电子排布为1s22s22p4,最低能级电子数为2,则Z的最高高能级电子数为1,且Z的原子序数比Y大,所以Z有三个电子层,Z为Na元素
【详解】A.N、O、Na、Al四种元素中,O元素非金属性最强,为Y,A项不符合题意;
B.简单离子分别为N3-、O2-、Na+、Al3+,四种离子的核外电子排布相同,根据“序小径大”的规则,知四种离子的半径依次减小,B项符合题意;
C.电负性相当于得电子能力,O元素电负性最强,即Y最大,C项不符合题意;
D.第一电离能相当于失电子能力,总体来说金属元素的第一电离能偏小,且同周期从左到右依次增大,ⅡA、ⅤA比相邻主族元素大,所以有N>O>Al>Na,即X>Y>W>Z,D项不符合题意;
故正确选项为B
5. X、Y、Z、W是中学化学中常见的四种物质,下表各组物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化关系的是
选项
X
Y
Z
W
A.
FeCl3
FeCl2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
B.
Na
Na2O
NaOH
NaCl
C.
C
CO
CO2
Na2CO3
D.
Al2O3
Al
Al(OH)3
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.FeCl3与Fe反应生成FeCl2,FeCl2与氢氧化钠反应生成Fe(OH)2,Fe(OH)2与氧气、水化合生成Fe(OH)3,Fe(OH)3与盐酸反应生成FeCl3,各物质之间通过一步反应可以实现,故不选A;
B.Na在常温下与氧气反应生成Na2O,Na2O与水反应生成NaOH,NaOH与盐酸反应生成NaCl,电解熔融NaCl生成Na,各物质之间通过一步反应可以实现,故不选B;
C.Na2CO3不能够通过一步反应得到C,故选C;
D.电解熔融氧化铝生成Al,Al与氢氧化钠溶液反应生成,溶液与CO2反应生成氢氧化铝,氢氧化铝受热分解生成氧化铝,各物质之间通过一步反应可以实现,故不选D;
选C。
6. 25 ℃时,下列各溶液中有关微粒的物质的量浓度关系正确的是
A. 在0.1 mol·L-1 Na2S溶液中:2c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)
B. 1 L pH=2的醋酸溶液加水稀释100倍,稀释前后溶液中c(H+)之比为100∶1
C. 0.1 mol·L-1的CH3COOK溶液升温前后,c(OH-)不变
D. 将0.1 mol·L-1盐酸与0.1 mol·L-1 K2CO3溶液等体积混合:c(K+)>c(Cl-)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据物料守恒知,溶液中:,A错误;
B.加水稀释,醋酸的电离程度增大,因此1 L pH=2的醋酸溶液加水稀释100倍后,溶液中c(H+)大于原来的,故稀释前后溶液中c(H+)之比小于100∶1,B错误;
C.水解吸热,升高温度,的水解程度增大,正向移动,故增大,C错误;
D.将盐酸与溶液等体积混合后,反应得到等物质的量的和的混合溶液,由于的水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,故,D正确;
故答案为:D。
7. 聚乙烯具有广泛用途,可由乙烯为基本原料制备。科学家构想用太阳能电池作电源电解CH4和CO2制得乙烯,原理如图。下列说法错误的是
A. 该装置实现了光能→电能→化学能的转化
B. 电极A的反应为:2CH4-4e- +2O2-=C2H4+2H2O
C. 催化活性电极B可防止产生炭堵塞电极
D. 固体电解质将A极产生的O2-传导到B极
【答案】D
【解析】
【详解】A.太阳能电池将光能转化为电能,电解池又将电能转化为化学能,故A正确;
B.图中电子由右侧流出,左侧流入,则左侧为电源的负极,右侧为电源的正极,电极A为阳极,CH4失去电子变成C2H4,其电极反应式为,故B正确;
C.电极B上CO2得到电子,发生,还有副反应:,而催化活性电极B可有选择的生成CO,防止产生炭堵塞电极,故C正确;
D.O2-属于阴离子,向阳极移动,即B极产生的O2-传导到A极,故D错误;
故选D。
8. 迷迭香酸有很强的抗氧化性,对癌症和动脉硬化的预防起到一定作用,其结构如图所示。下列叙述正确的是
A. 迷迭香酸的分子式为C18H15O8
B. 迷迭香酸可以发生加成、取代、消去、显色反应
C. 1mol迷迭香酸跟H2反应,最多消耗8mol H2
D. 1mol迷迭香酸与足量NaOH溶液反应,最多消耗6mol NaOH
【答案】D
【解析】
【分析】A.由结构简式可确定分子式;
B.含酚-OH、-COOH、-COO-、C=C,以此分析性质;
C.苯环、C=C均能与氢气发生加成反应;
D.酚-OH、-COOH、-COO-均能与NaOH溶液反应。
【详解】A.由结构简式可以知道分子式为C18H16O8,故A错误;
B.含酚-OH、-COOH、-COO-、C=C,可以发生加成、取代、显色反应,但不能发生消去反应,故B错误;
C.苯环、C=C均能与氢气发生加成反应,则1mol迷迭香酸跟H2反应,最多消耗7molH2,故C错误;
D.酚-OH、-COOH、-COO-均能与NaOH溶液反应,则1mol迷迭香酸与足量NaOH溶液反应,最多消耗6molNaOH,故D正确;
综上所述,本题正确选项D。
9. 利用、与合成的反应历程如图所示,下列说法不正确的是
A. 合成过程涉及C-C键和C-OH键的形成
B. CO是合成的中间体
C. 第3步的反应方程式为:
D. 若用替代,则可生成
【答案】D
【解析】
【分析】根据图示中各步中的反应物和生成物的区别判断化学键的断裂和形成,利用元素原子跟踪法判断元素反应的去向;
【详解】A.根据图示中第3步判断,合成过程中涉及C-C键和C-OH键的形成,故A正确;
B.根据图示中,CO在2步过程的生成物里,在第3步中的反应物中,故B正确;
C.根据图中表示:,故C正确;
D.若用替代生成的水分子是HDO,故D不正确;
故选答案D;
【点睛】此题考查反应历程中的变化,注意图象中的催化剂和中间产物的判断。
10. 化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关,下列说法不正确的是
A. “光刻技术”成像过程中发生的光敏树脂分子间聚合是化学变化
B. “铜奔马”是出土于甘肃的汉代青铜器,青铜是铜、锡、铅等的合金
C. “自古书契多编以竹简,其用缣帛者(丝织品)谓之为纸”,文中的纸主要成分是纤维素
D. “绿水青山就是金山银山”,矿物燃料经过脱硫脱硝处理可有效减少酸雨的形成
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子间聚合,形成高分子,聚合反应属于化学变化,故A正确;
B.青铜是铜、锡、铅等的合金,故B正确;
C.缣帛是丝织品,主要成分是蛋白质,故C错误;
D.矿物燃料中含有S、N等元素,燃烧时会产生SO2、NO2等气体,排放到空气中会形成酸雨,所以矿物燃料经过脱硫、脱硝处理可减少酸雨的形成,故D正确;
选C。
11. 向0.1mol · L-1 AgNO3溶液中滴入稀氨水,发生反应Ag++2NH3[Ag(NH3)2]+,平衡常数。溶液中pNH3与 的关系如下图,其中pNH3=-lg[c(NH3)]、=n(X)/[n(Ag+)+n([Ag(NH3)2]+)](X代表Ag+或[Ag(NH3)2]+)。下面说法错误的是
A. K越大,[Ag(NH3)2]+越稳定
B. 图中代表的是
C. 该溶液中存在:c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)
D. 在此条件下该反应平衡常数K的数量级为107
【答案】B
【解析】
【分析】pNH3值越大,则c(NH3)越小,平衡逆向移动,导致溶液中银离子浓度增大,则图象中1代表银离子浓度,代表的[Ag(NH3)2]+ 浓度;
【详解】A. ,K越大,[Ag(NH3)2]+浓度越大,[Ag(NH3)2]+越稳定,A正确;
B. 根据分析可知,图中1代表的是,B错误;
C. 根据溶液呈电中性,c(Ag+)+ [Ag(NH3)2]++c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(NO3-),而c(Ag+)+ [Ag(NH3)2]+=c(NO3-),该溶液中存在:+c(NH4+)+c(H+)=c(OH-),C正确;
D. K只与温度有关,则在a点时,c(Ag+)= [Ag(NH3)2]+,K=1/ c2(NH3)=107.3,在此条件下该反应平衡常数K的数量级为107,D正确;
答案为B
12. 下列图示与对应的叙述不相符的是
A. 图表示KNO3的溶解度曲线,图中a点所示的溶液是80℃时KNO3的不饱和溶液
B. 图表示某放热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
C. 图表示0.1000mol•L—1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol•L—1醋酸溶液的滴定曲线
D. 图表示向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴滴入Ba(OH)2溶液,随着Ba(OH)2溶液体积V的变化,沉淀总物质的量n的变化
【答案】C
【解析】
【详解】A. 由图1可知,曲线上的点均为饱和溶液对应的点,则a点所示的溶液是80℃时KNO3的不饱和溶液,故A正确;
B. 使用催化剂可降低反应的活化能,故B正确;
C.若NaOH消耗20 mL,则二者刚好反应溶液显碱性,但据图可知溶液显中性,故C错误;
D. 随着Ba(OH)2溶液的加入,依次发生下列反应:2NH4Al(SO4)2+3Ba(OH)2=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓+ (NH4)2SO4、(NH4)2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2NH3↑+2H2O、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,即a、b点为BaSO4和Al(OH)3的混合物,但b点的BaSO4多些,c点为BaSO4,故D正确;
答案选C。
13. 能证明Fe(NO3)3中铁元素具有氧化性的实验事实是
A. 向酸性的Fe(NO3)3溶液中通入H2S,有黄色沉淀生成
B. 向酸性的Fe(NO3)3溶液中加入铜粉,溶液变蓝色
C. 向酸性的Fe(NO3)3溶液中加入锌粉,溶液黄色逐渐消失
D. 向Fe(NO3)3溶液中滴加NaHCO3溶液,有气体和红褐色沉淀生成
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查基础实验和元素化合物知识,意在考查考生对基础实验的记忆和理解能力,以及实验探究的能力。
【详解】A.因为用的酸性的溶液,酸性环境下也具有氧化性,能够将氧化为单质S产生黄色沉淀,所以无法证明是将氧化的,A错误;
B.因为用的酸性的溶液,酸性环境下也具有氧化性,能够将氧化为使溶液呈蓝色,所以无法证明是将氧化的,B错误;
C.向酸性的溶液中加入锌粉,溶液黄色逐渐消失,虽然酸性环境下能够将氧化,但无色,所以黄色消失是因为被还原为造成的,说明具有氧化性,C正确;
D.向溶液中滴加溶液,有气体和红褐色沉淀生成的原因是与发生相互促进的双水解反应产生的,水解反应为非氧化还原反应,不符合题目要求,D错误;
故答案为:C。
14. 下列实验装置和操作正确的是
A
B
C
D
实验室制取乙酸乙酯
准确量取15.20mL酸性KMnO4标准溶液
除去CO中的CO2
实验室制取并收集NH3
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.制备乙酸乙酯实验中应该将生成的乙酸乙酯通入到饱和碳酸钠溶液中,以中和乙酸、溶解乙醇和减小乙酸乙酯的溶解度,便于分层分离,A不合题意;
B.滴定管的“0”刻度线在上端,故图示读数应该是14.80mL,B不合题意;
C.除去CO中的CO2杂质不能用饱和碳酸氢钠溶液,可以用NaOH溶液或者饱和碳酸钠溶液,C不合题意;
D.实验室用加热Ca(OH)2和NH4Cl的方法来制备NH3,NH3的密度小于空气的,采用向下排空气法收集NH3,D符合题意;
故答案为:D。
15. 纳米级Cu2O因具有优良催化性能而备受关注。某小组拟用电解法(光伏电池为电源)制备纳米级Cu2O,其装置如图所示。下列说法正确的是
A. a极为阴极,发生还原反应
B. 铜极的电极反应式为2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O
C. 电子由a极经离子交换膜流向b极
D. 每转移1 mol电子,左室溶液质量减少40 g
【答案】B
【解析】
【分析】电解法制备纳米级Cu2O,铜极发生氧化反应,铜是阳极,与阳极相连的电源电极是光伏电池的正极,即b为电源正极,则a为电源负极,Ni为电解池阴极。
【详解】A.根据分析可知,铜极发生氧化反应,铜是阳极,b为电源正极,a为电源负极,A错误;
B.离子交换膜为阴离子交换膜,OH-由离子交换膜左侧向右侧迁移,铜极的电极反应式:,B正确;
C.电子不可能在电解质溶液中传递,电子的流向为a极→镍极,铜极→b极,C错误;
D.镍极的电极反应式:,转移1 mol电子,左室溶液质量减少18 g,D错误;
答案选B。
第II卷(非选择题)
二、综合题(共4题,共55分)
[化学——选修5:有机化学基础]
16. 聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)是一种性能优异的新型聚酯纤维材料和热塑性聚酯材料,是当前国际上最新开发的热门高分子新材料。PTT的一种合成路线如图所示。
已知:
试回答下列问题:
(1)已知A→B是加成反应,A的分子式为________,C中含有的官能团是_________(填名称)。
(2)有机物D的名称为_______________________。(用系统命名法命名)
(3)芳香烃E的一氯代物只有2种,则E的结构简式______________。
(4)由D与I合成PTT的化学方程式为______________,该反应的反应类型为____________。
(5)有机物G的同分异构体有很多种,同时符合下列条件的同分异构体有________种。
①能与FeCl3溶液发生显色反应 ②苯环上只有三个取代基 ③分子中含有两个—OH。
其中核磁共振氢谱显示有5组峰,且峰面积之比为3∶2∶ 2∶ 2∶ 1的是__________(填结构简式)。
【答案】 ①. C2H2 ②. 羟基、醛基 ③. 1,3-丙二醇 ④. ⑤. ⑥. 缩聚反应 ⑦. 16 ⑧.
【解析】
【分析】A→B(乙醛)是加成反应,则A的分子式为C2H2 ,结构简式为HC≡CH,乙醛与甲醛发生加成反应生成C,C的结构简式为:HOCH2CH2CHO,C与氢气发生加成反应生成D为HOCH2CH2CH2OH。由E的一氯代物只有2种可知,E为,与氯气发生取代反应生成F为,G为,F氧化生成,H与HOCH2CH2CH2OH发生缩聚反应得到PTT为。
【详解】A→B(乙醛)是加成反应,则A的分子式为C2H2,结构简式为HC≡CH,乙醛与甲醛发生加成反应生成C,C的结构简式为:HOCH2CH2CHO,C与氢气发生加成反应生成D为HOCH2CH2CH2OH.由可知,E为,与氯气发生取代反应生成F为,G为,F氧化生成,H与HOCH2CH2CH2OH发生缩聚反应得到PTT为。
(1)A与水发生加成反应生成B(乙醛),则A的分子式为C2H2,C(HOCH2CH2CHO)中含有的官能团是羟基、醛基,
故答案为C2H2;羟基、醛基;
(2)D为HOCH2CH2CH2OH,系统命名法命名为:1,3-丙二醇,
故答案为1,3-丙二醇;
(3)根据G的结构简式,结合转化关系E→F→G,可推知芳香烃E的分子式为C8H10,符合一氯代物只有2种是对二甲苯,结构简式为,
故答案为;
(4)由D与H合成PTT的化学方程式为:n+n HO CH2CH2CH2OH+(2n-1)H2O,属于缩聚反应,
故答案为n+n HO CH2CH2CH2OH+(2n-1)H2O;缩聚反应;
(5)有机物G()的同分异构体同时符合下列条件:①能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,②苯环上只有三个取代基,③分子中含有两个-OH,
取代基可以是2个-OH与-CH2CH3,2个-OH处于邻位,-CH2CH3有2种位置,2个-OH处于间位,-CH2CH3有3种位置,2个-OH处于对位,-CH2CH3有1种位置;
取代基可以是-CH2OH、-OH、-CH3,而-CH2OH、-OH有邻、间、对,对应的-CH3分别有4、4、2种位置,符合条件的同分异构体共有16种,其中核磁共振氢谱显示有5组峰,且峰面积之比为3:2:2:2:1的是 或,
故答案为16;(或)。
【点睛】本题考查有机物的推断与合成,充分利用有机物的结构简式及反应条件进行分析,熟练掌握官能团的性质与转化,是对有机化学基础的综合考查,较好的考查学生分析推理能力。
17. 某学习小组根据SO2的性质进行如下相关实验研究。
【制备SO2】按照如图装置制备SO2。
(1)A试管中可观察到的现象是____________;SO2具有漂白性,试再举出两种漂白原理互不相同的物质_____________。
(2)若A试管中只加浓硫酸,加热过程中,导管b出口处的气体遇见潮湿的空气会有少量“酸雾”产生。推测b处出现酸雾的主要化学反应方程式为_____________。
(3)SO2尾气可以用浓氨水吸收。实验室制备NH3的化学方程式为__________;下列装置中宜用于NH3制备浓氨水的是_____________(填序号)。
【SO2浓度检测】
(4)学生用ME3 - SO2型电化学传感器测量试管B中SO2气体浓度,工作原理如图。电极Ⅱ的反应式为_____________;当通入VmL气体时,测得SO2浓度为amol/L。此时电解液中生成的n(H+)为__________;电化学传感器灵敏度受温度影响。若高于工作温度时,测得SO2,浓度可能偏低,其原因可能是__________。
【答案】(1) ①. 铜片逐渐溶解,有无色气体逸出,试管底部出现灰白色固体 ②. 活性炭、HClO(H2O2、Na2O2等)
(2)SO2+H2O=H2SO3
(3) ①. 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑ ②. ac
(4) ①. O2+2H2O+4e-=4OH- ②. 2Va×10-3mol ③. 温度升高,吸附在电极上的SO2减少,导致测得结果偏低(其它合理也可)
【解析】
【小问1详解】
铜和浓硫酸反应的实验现象是铜片逐渐溶解,有无色气体逸出,试管底部出现灰白色固体;还具有漂白原理的物质有活性炭、HClO(H2O2、Na2O2等)。
【小问2详解】
SO2和水反应生成亚硫酸,因此会有酸雾产生,反应的化学方程式为SO2+H2O=H2SO3;
【小问3详解】
实验室制备NH3的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑;氨气极易溶于水,吸收氨气时需要防止倒吸,因此宜用于NH3制备浓氨水的是ac。
【小问4详解】
学生用ME3 - SO2型电化学传感器测量试管B中SO2气体浓度,工作原理如右图。电极Ⅱ通入空气,是正极,氧气得到电子,反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-;当通入VmL气体时,测得SO2浓度为amol/L,SO2的物质的量是Va×10-3mol,生成硫酸是Va×10-3mol,因此电解液中生成的n(H+)为2Va×10-3mol;由于温度升高,吸附在电极上的SO2减少,导致测得结果偏低。
18. 2,4−二氯苯乙酸是生产新型杀虫、杀螨剂螺螨酯的关键中间体,其结构简式如图所示。下列有关说法错误的是
A. 该有机物能发生加成反应、取代反应
B. 该有机物的分子式为C8H6Cl2O2
C. 改变氯原子在苯环上的位置,还可得到8种结构
D. 该有机物分子中所有的碳原子可能同时处于同一平面
【答案】C
【解析】
【分析】A. 苯环能与氢气发生加成反应,羧基能与醇发生酯化反应;B.根据结构简式可判断该物质分子式;C. 改变氯原子在苯环上的位置(邻、间、对),还可得到5种结构;D. 根据苯环的平面结构和碳碳单键能绕轴旋转的特性可知可能共平面的碳原子数。
【详解】苯环能与氢气发生加成反应,羧基能与醇发生酯化反应(取代反应),A正确;根据结构简式可判断出其分子式为C8H6Cl2O2,B正确;两个氯原子在对位,含-CH2COOH结构有1种,两个氯原子在间位,含-CH2COOH结构有3种,两个氯原子在邻位,含-CH2COOH结构有2种,共有6种,除去本身一种,还有5种,C错误;根据苯环的平面结构和碳碳单键能绕轴旋转的特性可知,该有机物分子中所有的碳原子可能同时处于同一平面,D正确;正确选项C。
【点睛】对于芳香族化合物,如果只含有一个苯环,环上有3个取代基(取代基无同分异构结构),这样的有机物同分异构体的种类判断规律:如果3个取代基相同,有机物有3种同分异构体;如果2个取代基相同,有机物有6种同分异构体;如果3个取代基不相同,有机物有10种同分异构体;记住这样的规律,寻找同分异构体的效率会大增。
19. Na2SO3是一种白色粉末,工业上可用作还原剂、防腐剂等。某化学小组探究不同pH的Na2SO3溶液与同浓度AgNO3溶液反应的产物,进行如下实验。
I.(1)配制500mL一定浓度的Na2SO3溶液
①溶解:准确称取一定质量的Na2SO3晶体,用煮沸的蒸馏水溶解。蒸馏水需煮沸的原因是___。
②移液:将上述溶解后的Na2SO3溶液在烧杯中冷却后转入仪器A中,则仪器A为_,同时洗涤___(填仪器名称)2~3次,将洗涤液一并转入仪器A中;
③定容:加水至刻度线1~2cm处,改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切,盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
Ⅱ.探究不同pH的Na2SO3溶液与pH=4的AgNO3溶液反应的产物
查阅资料:i.Ag2SO3为白色固体,不溶于水,溶于过量Na2SO3溶液
ii.Ag2O,棕黑色固体,不溶于水,可与浓氨水反应
(2)将pH=8的Na2SO3溶液滴入pH=4的AgNO3溶液中,至产生白色沉淀。
假设一:该白色沉淀为Ag2SO3
假设二:该白色沉淀为Ag2SO4
假设三:该白色沉淀为Ag2SO3和Ag2SO4的混合物
①写出假设一的离子方程式__;
②提出假设二的可能依据是___;
③验证假设三是否成立的实验操作是__。
(3)将pH=4的AgNO3溶液逐滴滴入足量的pH=11的Na2SO3溶液中,开始产生白色沉淀A,然后变成棕黑色物质。为了研究白色固体A的成分,取棕黑色固体进行如下实验:
①已知反应(b)的化学方程式为Ag(NH3)2OH+3HCl=AgCl↓+2NH4Cl+H2O,则反应(a)的化学方程式为___;
②生成白色沉淀A的反应为非氧化还原反应,则A的主要成分是__(写化学式)。
(4)由上述实验可知,盐溶液间的反应存在多样性。经验证,(2)中实验假设一成立,则(3)中实验的产物不同于(2)实验的条件是__。
【答案】 ①. 去除蒸馏水中的氧气,防止亚硫酸钠被氧化 ②. 500mL容量瓶 ③. 烧杯、玻璃棒 ④. SO32-+2Ag+=Ag2SO3↓ ⑤. Na2SO3被酸化的NO3-氧化成Na2SO4,Na2SO4与AgNO3溶液反应生成Ag2SO4沉淀 ⑥. 取固体少许加入足量Na2SO3溶液(或向试管中继续滴加Na2SO3溶液) ⑦. Ag2O+4NH3·H2O=2Ag(NH3)2OH+3H2O或Ag2O+4NH3+H2O=2Ag(NH3)2OH ⑧. AgOH ⑨. Na2SO3溶液滴加顺序不同(或用量不同),溶液酸碱性不同(或浓度不同)
【解析】
【分析】配制一定物质的量浓度的溶液时,①溶解时:Na2SO3晶体易被溶液中溶解的氧气氧化,故需煮沸;②移液时:配制一定物质的量浓度的溶液时需要使用容量瓶,移液时需要洗涤烧杯和玻璃棒;
实验Ⅱ探究不同pH的Na2SO3溶液与pH=4的AgNO3溶液反应的产物
①假设一是银离子与亚硫酸根离子反应生成亚硫酸银;
②考虑加入的酸性的硝酸银溶液具有氧化性,将亚硫酸银氧化成硫酸银;
③由于Ag2SO3溶于过量Na2SO3溶液,可以加入Na2SO3溶液验证溶液中是否有Ag2SO3;
【详解】Ⅰ.(1)配制500mL一定浓度的Na2SO3溶液
①溶解时:Na2SO3晶体易被溶液中溶解的氧气氧化,故需煮沸,防止亚硫酸钠被氧化;
②移液时:配制一定物质的量浓度的溶液时需要使用500ml的容量瓶,移液时需要洗涤烧杯和玻璃棒2~3次;
③定容:加水至刻度线1~2cm处,改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切,盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
(2)将pH=8的Na2SO3溶液滴入pH=4的AgNO3溶液中,至产生白色沉淀。
①假设一是银离子与亚硫酸根离子反应生成亚硫酸银SO32-+2Ag+= Ag2SO3↓;
②将pH=8的Na2SO3溶液滴入pH=4的AgNO3溶液中,酸性溶液中存在氢离子,氢离子和硝酸根相当于硝酸,具有氧化性,可能会将亚硫酸根离子氧化成硫酸根;
③.Ag2SO3为白色固体,不溶于水,溶于过量Na2SO3溶液,故可以取固体少许加入足量Na2SO3溶液(或向试管中继续滴加Na2SO3溶液),看是否继续溶解,若继续溶解一部分,说明假设三成立;
(3)①Ag2O,棕黑色固体,不溶于水,可与浓氨水反应,反应a为Ag2O + 4NH3·H2O =2Ag(NH3)2OH + 3H2O;
②将pH=4的AgNO3溶液逐滴滴入足量的pH=11的Na2SO3溶液中,由于亚硫酸银易溶于亚硫酸钠,故生成的白色沉淀不是亚硫酸银,溶液呈碱性,也不是硫酸银,银离子在碱性条件下,例如银离子和氨水反应可以生成氢氧化银,是白色沉淀,A为AgOH;
(4)实验(2)将pH=8的Na2SO3溶液滴入pH=4的AgNO3溶液中,实验(3)将pH=4的AgNO3溶液逐滴滴入足量的pH=11的Na2SO3溶液中,对比两次实验可以看出,滴加顺序不同(或用量不同),所给盐溶液酸碱性不同(或浓度不同)。
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绝密★启用前
黑龙江省哈尔滨市第三中学2023-2024学年高三下学期期中化学试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
题号
一
二
总分
得分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
1. 银Ferrozine法检测甲醛(HCHO)的原理为①在原电池装置中,氧化银能将甲醛充分氧化为CO2;②Fe3+与产生的Ag定量反应生成Fe2+;③Fe2+与Ferrozine形成有色配合物;④测定溶液的吸光度(吸光度与溶液中有色物质的浓度成正比)。下列说法正确的是( )
A. ①中,负极上消耗1 mol甲醛时转移2 mol电子
B. ①溶液中的H+由正极移向负极
C. 理论上消耗的甲醛与生成的Fe2+的物质的量之比为1∶4
D. ④中,甲醛浓度越大,吸光度越小
2. 已知:MnO2+2NaBr+2H2SO4MnSO4+Na2SO4+Br2↑+2H2O,实验室利用如下图所示的装置制备溴苯。下列说法正确的是
A. 装置接口按气流方向连接顺序为:d→b→a→e→f→c
B. 装置甲中进行水浴加热的目的是防止溴蒸气冷凝
C. 装置乙中有淡黄色沉淀产生,可证明苯与溴发生了取代反应
D. 可用乙醇作洗涤剂除去溴苯中溶解的少量Br2
3. 有机化合物a()、b()、c()、d()的分子式均为C5H8,下列说法正确的是
A. a的同分异构体只有b、c、d三种
B. a、b的一氯代物都只有一种
C. c、d都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. c分子中所有原子可能在一个平面上
4. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X与Y形成的某一化合物易生成二聚体,且X、Y两基态原子的核外电子的空间运动状态相同,Z的基态原子的最高能级的电子数是Y的基态原子的最低能级电子数的一半,W的周期数与族序数相等。下列说法正确的是
A. X、Y、Z、W四种元素中,X的非金属性最强
B. 简单离子的半径:
C. 电负性大小:
D. 第一电离能:
5. X、Y、Z、W是中学化学中常见的四种物质,下表各组物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化关系的是
选项
X
Y
Z
W
A.
FeCl3
FeCl2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
B.
Na
Na2O
NaOH
NaCl
C.
C
CO
CO2
Na2CO3
D.
Al2O3
Al
Al(OH)3
A. A B. B C. C D. D
6. 25 ℃时,下列各溶液中有关微粒的物质的量浓度关系正确的是
A. 在0.1 mol·L-1 Na2S溶液中:2c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)
B. 1 L pH=2的醋酸溶液加水稀释100倍,稀释前后溶液中c(H+)之比为100∶1
C. 0.1 mol·L-1的CH3COOK溶液升温前后,c(OH-)不变
D. 将0.1 mol·L-1盐酸与0.1 mol·L-1 K2CO3溶液等体积混合:c(K+)>c(Cl-)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)
7. 聚乙烯具有广泛用途,可由乙烯为基本原料制备。科学家构想用太阳能电池作电源电解CH4和CO2制得乙烯,原理如图。下列说法错误的是
A. 该装置实现了光能→电能→化学能的转化
B. 电极A的反应为:2CH4-4e- +2O2-=C2H4+2H2O
C. 催化活性电极B可防止产生炭堵塞电极
D. 固体电解质将A极产生的O2-传导到B极
8. 迷迭香酸有很强的抗氧化性,对癌症和动脉硬化的预防起到一定作用,其结构如图所示。下列叙述正确的是
A. 迷迭香酸的分子式为C18H15O8
B. 迷迭香酸可以发生加成、取代、消去、显色反应
C. 1mol迷迭香酸跟H2反应,最多消耗8mol H2
D. 1mol迷迭香酸与足量NaOH溶液反应,最多消耗6mol NaOH
9. 利用、与合成的反应历程如图所示,下列说法不正确的是
A. 合成过程涉及C-C键和C-OH键的形成
B. CO是合成的中间体
C. 第3步的反应方程式为:
D. 若用替代,则可生成
10. 化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关,下列说法不正确的是
A. “光刻技术”成像过程中发生的光敏树脂分子间聚合是化学变化
B. “铜奔马”是出土于甘肃的汉代青铜器,青铜是铜、锡、铅等的合金
C. “自古书契多编以竹简,其用缣帛者(丝织品)谓之为纸”,文中的纸主要成分是纤维素
D. “绿水青山就是金山银山”,矿物燃料经过脱硫脱硝处理可有效减少酸雨的形成
11. 向0.1mol · L-1 AgNO3溶液中滴入稀氨水,发生反应Ag++2NH3[Ag(NH3)2]+,平衡常数。溶液中pNH3与 的关系如下图,其中pNH3=-lg[c(NH3)]、=n(X)/[n(Ag+)+n([Ag(NH3)2]+)](X代表Ag+或[Ag(NH3)2]+)。下面说法错误的是
A. K越大,[Ag(NH3)2]+越稳定
B. 图中代表的是
C. 该溶液中存在:c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)
D. 在此条件下该反应平衡常数K的数量级为107
12. 下列图示与对应的叙述不相符的是
A. 图表示KNO3的溶解度曲线,图中a点所示的溶液是80℃时KNO3的不饱和溶液
B. 图表示某放热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
C. 图表示0.1000mol•L—1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol•L—1醋酸溶液的滴定曲线
D. 图表示向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴滴入Ba(OH)2溶液,随着Ba(OH)2溶液体积V的变化,沉淀总物质的量n的变化
13. 能证明Fe(NO3)3中铁元素具有氧化性的实验事实是
A. 向酸性的Fe(NO3)3溶液中通入H2S,有黄色沉淀生成
B. 向酸性的Fe(NO3)3溶液中加入铜粉,溶液变蓝色
C. 向酸性的Fe(NO3)3溶液中加入锌粉,溶液黄色逐渐消失
D. 向Fe(NO3)3溶液中滴加NaHCO3溶液,有气体和红褐色沉淀生成
14. 下列实验装置和操作正确的是
A
B
C
D
实验室制取乙酸乙酯
准确量取15.20mL酸性KMnO4标准溶液
除去CO中的CO2
实验室制取并收集NH3
A. A B. B C. C D. D
15. 纳米级Cu2O因具有优良催化性能而备受关注。某小组拟用电解法(光伏电池为电源)制备纳米级Cu2O,其装置如图所示。下列说法正确的是
A. a极为阴极,发生还原反应
B. 铜极的电极反应式为2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O
C. 电子由a极经离子交换膜流向b极
D. 每转移1 mol电子,左室溶液质量减少40 g
第II卷(非选择题)
二、综合题(共4题,共55分)
[化学——选修5:有机化学基础]
16. 聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)是一种性能优异的新型聚酯纤维材料和热塑性聚酯材料,是当前国际上最新开发的热门高分子新材料。PTT的一种合成路线如图所示。
已知:
试回答下列问题:
(1)已知A→B是加成反应,A的分子式为________,C中含有的官能团是_________(填名称)。
(2)有机物D的名称为_______________________。(用系统命名法命名)
(3)芳香烃E的一氯代物只有2种,则E的结构简式______________。
(4)由D与I合成PTT的化学方程式为______________,该反应的反应类型为____________。
(5)有机物G的同分异构体有很多种,同时符合下列条件的同分异构体有________种。
①能与FeCl3溶液发生显色反应 ②苯环上只有三个取代基 ③分子中含有两个—OH。
其中核磁共振氢谱显示有5组峰,且峰面积之比为3∶2∶ 2∶ 2∶ 1的是__________(填结构简式)。
17. 某学习小组根据SO2的性质进行如下相关实验研究。
【制备SO2】按照如图装置制备SO2。
(1)A试管中可观察到的现象是____________;SO2具有漂白性,试再举出两种漂白原理互不相同的物质_____________。
(2)若A试管中只加浓硫酸,加热过程中,导管b出口处的气体遇见潮湿的空气会有少量“酸雾”产生。推测b处出现酸雾的主要化学反应方程式为_____________。
(3)SO2尾气可以用浓氨水吸收。实验室制备NH3的化学方程式为__________;下列装置中宜用于NH3制备浓氨水的是_____________(填序号)。
【SO2浓度检测】
(4)学生用ME3 - SO2型电化学传感器测量试管B中SO2气体浓度,工作原理如图。电极Ⅱ的反应式为_____________;当通入VmL气体时,测得SO2浓度为amol/L。此时电解液中生成的n(H+)为__________;电化学传感器灵敏度受温度影响。若高于工作温度时,测得SO2,浓度可能偏低,其原因可能是__________。
18. 2,4−二氯苯乙酸是生产新型杀虫、杀螨剂螺螨酯的关键中间体,其结构简式如图所示。下列有关说法错误的是
A. 该有机物能发生加成反应、取代反应
B. 该有机物的分子式为C8H6Cl2O2
C. 改变氯原子在苯环上的位置,还可得到8种结构
D. 该有机物分子中所有的碳原子可能同时处于同一平面
19. Na2SO3是一种白色粉末,工业上可用作还原剂、防腐剂等。某化学小组探究不同pH的Na2SO3溶液与同浓度AgNO3溶液反应的产物,进行如下实验。
I.(1)配制500mL一定浓度的Na2SO3溶液
①溶解:准确称取一定质量的Na2SO3晶体,用煮沸的蒸馏水溶解。蒸馏水需煮沸的原因是___。
②移液:将上述溶解后的Na2SO3溶液在烧杯中冷却后转入仪器A中,则仪器A为_,同时洗涤___(填仪器名称)2~3次,将洗涤液一并转入仪器A中;
③定容:加水至刻度线1~2cm处,改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切,盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
Ⅱ.探究不同pH的Na2SO3溶液与pH=4的AgNO3溶液反应的产物
查阅资料:i.Ag2SO3为白色固体,不溶于水,溶于过量Na2SO3溶液
ii.Ag2O,棕黑色固体,不溶于水,可与浓氨水反应
(2)将pH=8的Na2SO3溶液滴入pH=4的AgNO3溶液中,至产生白色沉淀。
假设一:该白色沉淀为Ag2SO3
假设二:该白色沉淀为Ag2SO4
假设三:该白色沉淀为Ag2SO3和Ag2SO4的混合物
①写出假设一的离子方程式__;
②提出假设二的可能依据是___;
③验证假设三是否成立的实验操作是__。
(3)将pH=4的AgNO3溶液逐滴滴入足量的pH=11的Na2SO3溶液中,开始产生白色沉淀A,然后变成棕黑色物质。为了研究白色固体A的成分,取棕黑色固体进行如下实验:
①已知反应(b)的化学方程式为Ag(NH3)2OH+3HCl=AgCl↓+2NH4Cl+H2O,则反应(a)的化学方程式为___;
②生成白色沉淀A的反应为非氧化还原反应,则A的主要成分是__(写化学式)。
(4)由上述实验可知,盐溶液间的反应存在多样性。经验证,(2)中实验假设一成立,则(3)中实验的产物不同于(2)实验的条件是__。
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