内容正文:
湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年
高二下学期5月月考化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1N-14O-16Na-23V-51Fe-56Cu-64
一、单选题(每题3分,共42分)
1. 丙烷和甲醇均为燃料。下列叙述正确的是
A. 丙烷和甲醇都可来自石油的干馏 B. 丙烷甲醇燃烧时化学能只转化为光能
C. 丙烷燃烧的热效应就是其燃烧热 D. 甲醇完全燃烧产物对环境无污染
2. 下列物质在水中的电离方程式书写正确的是
A. KOHK++OH- B. Al(OH)3=Al3++3OH-
C. MgCl2=Mg2++Cl2- D. NaHSO4=Na++H++
3. 下列实验能达到实验目的的是
A. 图①操作可除去溴水中的溴单质
B. 图②操作用于分离饱和碳酸钠溶液和乙酸乙酯,将分层的液体依次从下口放出
C. 图③装置进行铁与水蒸气的反应,点燃肥皂泡检验氢气
D. 图④装置用于蒸馏、收集低沸点成分,冷凝水应该从 a口进b口出
4. 下列涉及有机物的性质的说法错误的是
A. 乙烯和聚氯乙烯都能发生加成反应
B. 乙醇在红热铜丝作用下被氧化成乙醛
C. 黄酒中某些微生物使乙醇氧化成乙酸
D. 能与苯、纤维素等发生反应,常用浓硫酸作催化剂
5. 、、、均为短周期主族元素,在元素周期表中的相对位置如图所示,基态原子的价层电子排布式为。下列说法错误的是
A. 简单离子半径:
B. 基态原子的价层电子排布图:
C. 四种元素的常见单质晶体类型共有3种
D. 、的最高价氧化物对应的水化物间能发生反应
6. 下列变化中,由加成反应引起的是
A. 乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中,高锰酸钾溶液褪色
B. 苯在一定温度、压强和催化剂的作用下和氢气反应,生成环己烷
C. 一定条件下,苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中,有油状物生成
D. 由电石制乙炔
7. T℃时,向2.0L恒容密闭容器中充入0.10mol COCl2,发生反应COCl2(g)Cl2(g)+CO(g),经过一段时间后反应达到平衡。反应过程中测得的部分数据见下表,下列说法正确的是
t/s
0
2
4
6
8
n(Cl2)/mol
0
0.030
0.039
0.040
0.040
A. T℃时,该反应的平衡常数约为1.33×10−2
B. 反应在前2s的平均速率υ(CO)=0.015 mol·L−1·s−1
C. 保持其他条件不变,升高温度,若新平衡时c(Cl2)=0.038 mol·L−1,则反应的∆H<0
D. 其他条件不变,选用高效催化剂,COCl2的平衡转化率将增大
8. 科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是
A. WZ的水溶液呈碱性
B. 元素非金属性的顺序为X>Y>Z
C. Y的最高价氧化物的水化物是中强酸
D. 该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
9. 如图,b为标准氢电极,可发生还原反应()或氧化反应(),a、c分别为AgCl/Ag、AgI/Ag电极。实验发现:1与2相连a电极质量减小,2与3相连c电极质量增大。下列说法错误的是
A. 图中1与2相连,盐桥1中阴离子向b电极移动
B. 图中2与3相连,b极电极反应式为
C. 图中1与3相连,电池反应为
D. 图中1与2、2与3相连,两个原电池装置中,电势较低的一极均为b电极
10. 下列说法正确的是
A. 已知反应CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(1) 其△S>0
B. 对有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率增大
C. 在滴有酚酞的Na2CO3溶液中,逐滴加入BaCl2溶液,溶液褪色
D. 在高温条件下,C能置换出SiO2中的Si,说明C的氧化性强于Si
11. 芹菜素(结构如图)可以抑制致癌物质的致癌活性。下列关于芹菜素叙述正确的是
A. 分子中含有5种不同的官能团
B. 1mol该物质充分燃烧消耗15molO2
C. 滴入酸性高锰酸钾溶液,紫色褪去,即证明其结构中一定存在碳碳双键
D. 该物质与足量H2、溴水反应,消耗两者的物质的量之比为5∶8
12. 利用N2→NH3→NO→NO2→HNO3这一过程制备HNO3,有关上述各物质的叙述中不正确的是( )
A. 上述转化过程中某些气体会发生颜色变化
B. 可利用Cu与硝酸的反应,将N元素转化为NO或NO2
C. 为使上述各步骤依次发生,必须向每个步骤中提供氧化剂
D. 实验室中可以利用Ca(OH)2固体与NH4Cl固体混合加热制备NH3
13. 如图是立方烷的球棍模型,下列有关说法不正确的是
A. 其一氯代物只有一种 B. 其二氯代物有三种
C. 它与互为同系物 D. 它与苯乙烯()互为同分异构体
14. 常温时,下列叙述正确的是
A. 某醋酸溶液的pH=a,将此溶液稀释1倍后,溶液的pH=b,则a>b
B. 在滴有酚酞溶液的氨水中,加入NH4Cl至溶液恰好无色,则此时溶液的pH<7
C. 将pH=5的盐酸加水稀释1000倍,稀释后盐酸的pH=8.0
D. 若1 mL pH=1的盐酸与100 mL NaOH溶液混合后,溶液的pH=7,则NaOH溶液的pH=11
二、非选择题(共4个大题,除标注外每空2分,共58分)
15. 聚乙二醇()电解质散剂,常用于肠镜检查前的肠道清洁准备。下图是以具有芳香气味的有机物A为原料制取聚乙二醇的过程(部分产物已略去)。烃C中碳与氢元素的质量比为6:1,是同系物中最简单的物质;E不能发生银镜反应。
已知:
请回答:
(1)B中的官能团名称是________。
(2)D的结构简式是________。
(3)反应③的化学方程式是________。
(4)下列说法正确的是________。
A. A在酸性或碱性条件下都可以反应得到B,反应②中的Br2可以是溴水或溴的四氯化碳溶液
B. 工业上获得C的主要方法是催化裂化
C. 可以用饱和碳酸钠溶液除去B中混有的少量A
D. 反应④的反应类型为加聚反应
16. 化合物(H)主要用于治疗炎症反应及自身免疫性疾病的小分子药物,其合成路线如下图所示:
已知:CH3CH2COOHCH3CH3。
回答下列问题:
(1)物质A的化学名称为___________(用系统命名法),物质D中含有的官能团的名称为___________。
(2)物质E的结构简式为___________,G→H的反应类型为___________,区分物质G和H所用的试剂是___________。
(3)物质F还可以与苯乙酸反应合成物质I(),Ⅰ进一步反应生成物质G,则物质F合成物质Ⅰ的方程式为___________。
(4)M的分子式比物质C少一个CH2,则满足下列条件的M的同分异构体有___________种。
①能发生银镜反应,但不能发生水解反应
②1mol同分异构体最多能与3molNaOH反应
(5)参照上述信息,写出以对苯二甲醇和对苯二乙酸为原料制备的合成路线(其他试剂任选)___________。
17. 钼酸锂的外观为白色结晶粉末,易溶于水,难溶于有机溶剂,用于电极材料、金属陶瓷的制作。工业上以某精选钼矿(主要含,还含有少量)为原料制备,其工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)“酸浸、氧化”过程中,要将钼矿粉碎过筛,其目的是_______。
(2)“滤液1”含有的离子主要有、、、,“酸浸、氧化”过程中,与溶液反应的离子方程式为_______。
(3)“洗涤、干燥”步骤中要判断洗涤是否完成,可通过检测洗出液中是否存在来判断,检测的方法是_______。
(4)“氧化、灼烧”过程的化学方程式为_______。
(5)“酸化沉钼”时,溶液pH和反应时间对钼酸的析出有很大影响,根据图中数据判断最佳的“酸化沉钼”条件:pH为_______、反应时间为_______min。
(6)已知LiOH为一元强碱,则“碱溶”过程中发生反应的离子方程式为_______。
(7)钼酸铅难溶于水,其,常用作钼的质量检定。在溶液中,加入溶液,使恰好沉淀完全,即,则_______(忽略混合时溶液体积的变化)。
18. 2020年世界环境日的宣传主题为“关爱自然,刻不容缓”。防治大气污染、水体污染等是世界各国保护环境的最重要课题。
(1)将、催化重整为可用的化学品,对改善环境意义重大。
①某科研团队利用三元催化剂在850℃下“超干重整”和。
已知:反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
则反应Ⅲ.___________。
②在体积为1L的刚性容器中进行“合成气催化重整”,反应的化学方程式为。当投料比时,的平衡转化率()与温度(T),初始压强(p)的关系如图所示。
压强p1___________(填“>”“<”或“=”,下同)2MPa;当温度为T3、压强为p1时,a点时的υ(逆)___________ υ(正);起始时向容器中加入1mol和1mol,在温度为、初始压强为2MPa时反应,该反应的K=___________。
(2)氮的氧化物是造成大气污染的主要物质,研究氮氧化物的反应机理更有助于消除大气污染。
①NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,研究发现在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应过程如下图。写出脱硝过程的总反应的化学方程式:___________。
②催化氧化法去除NO是在一定条件下,用NH3消除NO污染,其反应原理为。不同温度条件下,为2:1时,得到NO脱除率曲线如下图所示。脱除NO的最佳温度是___________。在温度超过1000℃时NO脱除率骤然下降的原因可能是___________。
③NO氧化反应:分两步进行,反应Ⅰ.,反应Ⅱ.,其反应过程能量变化示意图如下图。其中决定NO氧化反应速率的步骤是反应___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
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湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年
高二下学期5月月考化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1N-14O-16Na-23V-51Fe-56Cu-64
一、单选题(每题3分,共42分)
1. 丙烷和甲醇均为燃料。下列叙述正确的是
A. 丙烷和甲醇都可来自石油的干馏 B. 丙烷甲醇燃烧时化学能只转化为光能
C. 丙烷燃烧的热效应就是其燃烧热 D. 甲醇完全燃烧产物对环境无污染
【答案】D
【解析】
【详解】A.石油中没有醇类,对石油的加工处理也没有干馏的方式,A错误;
B.丙烷甲醇燃烧时化学能转化热能、光能等,B错误;
C.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量,丙烷的热效应与燃烧热不同,C错误;
D.甲醇完全燃烧生成二氧化碳和水,产物对环境无污染,D正确;
故选D。
2. 下列物质在水中的电离方程式书写正确的是
A. KOHK++OH- B. Al(OH)3=Al3++3OH-
C. MgCl2=Mg2++Cl2- D. NaHSO4=Na++H++
【答案】D
【解析】
【详解】A.KOH是强碱,应完全电离,用“=”而非可逆符号,A错误;
B.Al(OH)3是弱碱,部分电离,应用“⇌”而非“=”,B错误;
C.MgCl2电离应生成Mg2+和2Cl-,Cl2-的写法错误,C错误;
D.NaHSO4是强电解质,在水中完全电离为Na+、H+和,D正确;
故选D。
3. 下列实验能达到实验目的的是
A. 图①操作可除去溴水中的溴单质
B. 图②操作用于分离饱和碳酸钠溶液和乙酸乙酯,将分层的液体依次从下口放出
C. 图③装置进行铁与水蒸气的反应,点燃肥皂泡检验氢气
D. 图④装置用于蒸馏、收集低沸点成分,冷凝水应该从 a口进b口出
【答案】C
【解析】
【详解】A.图①中为过滤,应该用有机溶剂萃取溴水中的溴,A错误;
B.在使用分液漏斗时,下层液体先从下层放出,上层液体再从上层倒出,B错误;
C.铁和水蒸气在高温时发生反应生成四氧化三铁和氢气,氢气被肥皂泡收集,可以用点燃肥皂泡的方法检验氢气,C正确;
D.蒸馏时,冷凝水应该下口进,上口出,即应该从 b口进a口出,D错误;
故选C。
4. 下列涉及有机物的性质的说法错误的是
A. 乙烯和聚氯乙烯都能发生加成反应
B. 乙醇在红热铜丝作用下被氧化成乙醛
C. 黄酒中某些微生物使乙醇氧化成乙酸
D. 能与苯、纤维素等发生反应,常用浓硫酸作催化剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯乙烯发生加聚反应生成聚氯乙烯,聚氯乙烯分子结构中不含碳碳双键,不能发生加成反应,A错误;
B.加热条件下,铜和氧气反应生成氧化铜,氧化铜能将乙醇氧化乙醛,B正确;
C.黄酒中的乙醇能在某些微生物作用下被氧化生成乙酸,C正确;
D.在浓H2SO4的催化作用下,HNO3能与苯、纤维素等有机物发生取代反应,D正确;
故选A。
5. 、、、均为短周期主族元素,在元素周期表中的相对位置如图所示,基态原子的价层电子排布式为。下列说法错误的是
A. 简单离子半径:
B. 基态原子的价层电子排布图:
C. 四种元素的常见单质晶体类型共有3种
D. 、的最高价氧化物对应的水化物间能发生反应
【答案】C
【解析】
【分析】由元素在周期表中的位置可知W、X位于第2周期,Y、Z位于第3周期,基态原子的价层电子排布式为,即为,是氮元素,则是氧元素、是铝元素、是磷元素。
【详解】A.、、的电子层结构相同,核电荷数越大,半径越小,项正确;
B.是第三周期第族元素,价层电子排布式为,价层电子排布图:,B项正确;
C.铝属于金属晶体,另外三种元素的单质均为分子晶体,C项错误;
D.与能发生反应,D项正确;
故选:C。
6. 下列变化中,由加成反应引起的是
A. 乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中,高锰酸钾溶液褪色
B. 苯在一定温度、压强和催化剂的作用下和氢气反应,生成环己烷
C. 一定条件下,苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中,有油状物生成
D. 由电石制乙炔
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.乙烯使高锰酸钾溶液褪色发生的氧化反应,不合题意;
B.苯和氢气反应生成环己烷,发生的是加成反应,符合题意;
C.苯与浓硝酸和浓硫酸的混合液发生的是硝化反应,不合题意;
D.电石和水发生水解反应生成乙炔,不是加成反应,不合题意;
答案选B。
【点睛】有机物中能发生加成反应的官能团一般是碳碳双键、碳碳三键、醛基和羰基,另外还有苯环,据此可以进行有关的判断和应用。
7. T℃时,向2.0L恒容密闭容器中充入0.10mol COCl2,发生反应COCl2(g)Cl2(g)+CO(g),经过一段时间后反应达到平衡。反应过程中测得的部分数据见下表,下列说法正确的是
t/s
0
2
4
6
8
n(Cl2)/mol
0
0.030
0.039
0.040
0.040
A. T℃时,该反应的平衡常数约为1.33×10−2
B. 反应在前2s的平均速率υ(CO)=0.015 mol·L−1·s−1
C. 保持其他条件不变,升高温度,若新平衡时c(Cl2)=0.038 mol·L−1,则反应的∆H<0
D. 其他条件不变,选用高效催化剂,COCl2的平衡转化率将增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.T℃时,平衡时n(Cl2)=0.040mol,n(CO)=0.040mol,Δn(COCl2)=0.040mol,n(COCl2)=0.060mol,则该反应的平衡常数,则A正确;
B.反应在前2s的平均速率υ(CO)=υ(Cl2)= ,故B错误;
C.保持其他条件不变,升高温度,若新平衡时c(Cl2)=0.038 mol·L−1即n(Cl2)=0.076mol,说明平衡正向移动,正向为吸热反应,故C错误;
D.其他条件不变,选用高效催化剂,平衡不移动,因此COCl2的平衡转化率不变,故D错误。
综上所述,答案为A。
8. 科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是
A. WZ的水溶液呈碱性
B. 元素非金属性的顺序为X>Y>Z
C. Y的最高价氧化物的水化物是中强酸
D. 该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
【答案】C
【解析】
【分析】由W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z的核外最外层电子数是X核外电子数的一半可知,Z为Cl、X为Si,由化合价代数和为0可知,Y元素化合价为—3价,则Y为P元素;由W的电荷数可知,W为Na元素。
【详解】A项、氯化钠为强酸强碱盐,水溶液呈中性,故A错误;
B项、同周期元素从左到右,非金属性依次增强,则非金属性的强弱顺序为Cl>S>P,故B错误;
C项、P元素的最高价氧化物对应水化物为磷酸,磷酸是三元中强酸,故C正确;
D项、新化合物中P元素化合价为—3价,满足8电子稳定结构,故D错误。
故选C。
【点睛】本题考查元素周期律的应用,注意分析题给化合物的结构示意图,利用化合价代数和为零和题给信息推断元素为解答关键。
9. 如图,b为标准氢电极,可发生还原反应()或氧化反应(),a、c分别为AgCl/Ag、AgI/Ag电极。实验发现:1与2相连a电极质量减小,2与3相连c电极质量增大。下列说法错误的是
A. 图中1与2相连,盐桥1中阴离子向b电极移动
B. 图中2与3相连,b极电极反应式为
C. 图中1与3相连,电池反应为
D. 图中1与2、2与3相连,两个原电池装置中,电势较低的一极均为b电极
【答案】D
【解析】
【分析】1与2相连a电极质量减小,则图中1与2相连,左侧两池构成原电池,a电极质量减小,AgCl转化为Ag,说明a为正极,b为负极;2与3相连c电极质量增大,说明右侧两池构成原电池,c电极质量增大,Ag转化为AgI,说明c为负极,b为正极;
【详解】A.1与2相连a电极质量减小,则图中1与2相连,左侧两池构成原电池,a电极质量减小,AgCl转化为Ag,说明a为正极,b为负极,盐桥1中阴离子向b电极移动,A项正确;
B.图中2与3相连,右侧两池构成原电池,c电极质量增大,Ag转化为AgI,说明c为负极,b为正极,b极电极反应式为,B项正确;
C.图中1与3相连时,a为正极,c为负极,电极反应式分别为a极:,c极:,电池反应为,C项正确;
D.图中1与2相连,b为负极,b电极电势较低,2与3相连,c为负极,c电极电势较低,D项错误;
选D。
10. 下列说法正确的是
A. 已知反应CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(1) 其△S>0
B. 对有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率增大
C. 在滴有酚酞的Na2CO3溶液中,逐滴加入BaCl2溶液,溶液褪色
D. 在高温条件下,C能置换出SiO2中的Si,说明C的氧化性强于Si
【答案】C
【解析】
【详解】A.CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(1)反应前后气体的物质的量减小,则△S<0,A错误;
B.对有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),增加活化分子的浓度,活化分子的百分数不变,B错误;
C.在滴有酚酞的Na2CO3溶液中,由于碳酸根离子的水解使溶液呈碱性而显红色,逐滴加入BaCl2溶液,碳酸根离子与钡离子反应生成沉淀,溶液褪色,C正确;
D.在高温条件下,C能置换出SiO2中的Si,C表现出金属性,不能用该反应比较非金属性强弱,D错误;
答案为C
11. 芹菜素(结构如图)可以抑制致癌物质的致癌活性。下列关于芹菜素叙述正确的是
A. 分子中含有5种不同的官能团
B. 1mol该物质充分燃烧消耗15molO2
C. 滴入酸性高锰酸钾溶液,紫色褪去,即证明其结构中一定存在碳碳双键
D. 该物质与足量H2、溴水反应,消耗两者的物质的量之比为5∶8
【答案】B
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,芹菜素分子中含有的官能团为羟基、醚键、碳碳双键、羰基,共有4种,故A错误;
B.由结构简式可知,芹菜素的分子式为C15H10O5,则1mol芹菜素充分燃烧消耗15mol氧气,故B正确;
C.由结构简式可知,芹菜素分子中含有的碳碳双键、酚羟基能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,使溶液紫色褪去,则溶液紫色褪去不能证明芹菜素分子结构中一定存在碳碳双键,故C错误;
D.由结构简式可知,芹菜素分子中含有的苯环、碳碳双键、羰基一定条件下能与氢气发生加成反应,1mol芹菜素消耗8mol氢气,分子中含有的碳碳双键能与溴水发生加成反应,溴水能与酚发生取代反应取代酚羟基邻、对位的氢原子,1mol芹菜素消耗5mol溴,则消耗氢气和溴水的物质的量之比为8∶5,故D错误;
故选B。
12. 利用N2→NH3→NO→NO2→HNO3这一过程制备HNO3,有关上述各物质的叙述中不正确的是( )
A. 上述转化过程中某些气体会发生颜色变化
B. 可利用Cu与硝酸的反应,将N元素转化为NO或NO2
C. 为使上述各步骤依次发生,必须向每个步骤中提供氧化剂
D. 实验室中可以利用Ca(OH)2固体与NH4Cl固体混合加热制备NH3
【答案】C
【解析】
【详解】A.NO→NO2的转化会出现气体由无色到红棕色的颜色变化,故A正确;
B.Cu与稀HNO3反应生成NO,与浓HNO3反应生成NO2,故B正确;
C.N2转化为NH3时,需要加入H2做还原剂,不需要加入氧化剂,NO2与H2O反应生成HNO3时,NO2既是氧化剂又是还原剂,也不需要再加入氧化剂,故C错误;
D.Ca(OH)2与NH4Cl混合加热可制备NH3,故D正确;
故答案为C。
13. 如图是立方烷的球棍模型,下列有关说法不正确的是
A. 其一氯代物只有一种 B. 其二氯代物有三种
C. 它与互为同系物 D. 它与苯乙烯()互为同分异构体
【答案】C
【解析】
【详解】A.立方烷分子为中心对称结构,分子只有一种等效氢,故其一氯代物只有一种,A项正确;
B.立方烷的二氯代物有三种,分别为取代碳立方体的对角线上的两个碳的氢原子、取代碳立方体棱上两个碳的氢原子和取代碳立方体面对角线上两个碳的氢原子,B项正确;
C.同系物是指结构相似,在组成上相差一个或若干个原子团的有机物,二者不互为同系物,C项错误;
D.由立方烷的球棍模型可知,其分子式为,它与苯乙烯互为同分异构体,D项正确;
故选C。
14. 常温时,下列叙述正确的是
A. 某醋酸溶液的pH=a,将此溶液稀释1倍后,溶液的pH=b,则a>b
B. 在滴有酚酞溶液的氨水中,加入NH4Cl至溶液恰好无色,则此时溶液的pH<7
C. 将pH=5的盐酸加水稀释1000倍,稀释后盐酸的pH=8.0
D. 若1 mL pH=1的盐酸与100 mL NaOH溶液混合后,溶液的pH=7,则NaOH溶液的pH=11
【答案】D
【解析】
【详解】A.醋酸溶液虽然稀释中电离平衡正向移动,但是体积增加,c(H+)减小,所以b>a,A错误;
B.酚酞的变色范围是8.2~10,所以溶液呈无色,溶液的pH<8.2,B错误;
C.pH=5的盐酸加水稀释1000倍,溶液的pH接近于7,酸稀释的过程中,常温时pH不可能超过7,C错误;
D.若1mL pH=1的盐酸与100mLNaOH溶液混合后,溶液的pH=7,说明酸碱恰好完全反应,10-1mol/L×1mL=c×100mL,则NaOH溶液的浓度是0.001mol/L,则NaOH的pH=11,D正确;
答案选D。
二、非选择题(共4个大题,除标注外每空2分,共58分)
15. 聚乙二醇()电解质散剂,常用于肠镜检查前的肠道清洁准备。下图是以具有芳香气味的有机物A为原料制取聚乙二醇的过程(部分产物已略去)。烃C中碳与氢元素的质量比为6:1,是同系物中最简单的物质;E不能发生银镜反应。
已知:
请回答:
(1)B中的官能团名称是________。
(2)D的结构简式是________。
(3)反应③的化学方程式是________。
(4)下列说法正确的是________。
A. A在酸性或碱性条件下都可以反应得到B,反应②中的Br2可以是溴水或溴的四氯化碳溶液
B. 工业上获得C的主要方法是催化裂化
C. 可以用饱和碳酸钠溶液除去B中混有的少量A
D. 反应④的反应类型为加聚反应
【答案】 ①. 羟基 ②. CH2BrCH2Br ③. +H2OHOCH2CH2OH ④. A
【解析】
【分析】利用逆推法,根据乙二醇是由D在氢氧化钠的水溶液中加热水解而得,而D由C与溴反应而得,且烃C中碳与氢元素的质量比为6:1,原子个数比为1:2,是同系物中最简单的物质,则C为乙烯、D为1,2-二溴乙烷,B在浓硫酸的催化下发生消去反应生成乙烯,则B为乙醇,A是具有芳香气味的有机物且分子式为C4H8O2,水解生成乙醇,则A为乙酸乙酯,乙烯与氧气在银催化下反应生成分子式为C2H4O的E,E不能发生银镜反应,与水反应生成乙二醇,故可推出E为环氧乙烷。
【详解】(1)B为乙醇,官能团名称是羟基;
(2)D为1,2-二溴乙烷,结构简式是CH2BrCH2Br;
(3)反应③是环氧乙烷与水在催化剂作用下反应生成HOCH2CH2OH,反应的化学方程式是+H2OHOCH2CH2OH;
(4)A. A为乙酸乙酯,在酸性或碱性条件下都可以反应得到乙醇,反应②中的Br2可以是溴水或溴的四氯化碳溶液,为乙烯与溴发生的加成反应,选项A正确 ;
B. 工业上获得C,即乙烯主要方法是石油的裂解,选项B错误;
C.饱和碳酸钠溶液中能溶解乙醇而不容易再分离出乙醇,选项C错误;
D. 反应④为乙二醇制聚乙二醇,反应类型为缩聚反应,选项D错误。
答案选A。
16. 化合物(H)主要用于治疗炎症反应及自身免疫性疾病的小分子药物,其合成路线如下图所示:
已知:CH3CH2COOHCH3CH3。
回答下列问题:
(1)物质A的化学名称为___________(用系统命名法),物质D中含有的官能团的名称为___________。
(2)物质E的结构简式为___________,G→H的反应类型为___________,区分物质G和H所用的试剂是___________。
(3)物质F还可以与苯乙酸反应合成物质I(),Ⅰ进一步反应生成物质G,则物质F合成物质Ⅰ的方程式为___________。
(4)M的分子式比物质C少一个CH2,则满足下列条件的M的同分异构体有___________种。
①能发生银镜反应,但不能发生水解反应
②1mol同分异构体最多能与3molNaOH反应
(5)参照上述信息,写出以对苯二甲醇和对苯二乙酸为原料制备的合成路线(其他试剂任选)___________。
【答案】(1) ①. 5-甲基-1,3-苯二酚 ②. 醚键、羧基
(2) ①. ②. 取代反应 ③. 溶液
(3) (4)16
(5)
【解析】
【分析】观察F结构简式,可以得出A中含有苯环,结合A分子式,可得A为,结合B分子式,以及F结构简式,可得B为,B发生氧化反应生成C:,根据分子式,可得D为,D到E发生还原反应,E为,根据第3小问信息,结合G分子式,G为,G→H发生取代反应。
【小问1详解】
物质A的化学名称为5-甲基-1,3-苯二酚;物质D中含有的官能团的名称为醚键、羧基;
【小问2详解】
根据分析知,物质E的结构简式为,G→H的反应类型为取代反应,物质G含有酚羟基遇溶液显紫色,H没有酚羟基,所以区分物质G和H所用的试剂是溶液;
【小问3详解】
根据物质F还可以与苯乙酸反应合成物质I(),则物质F合成物质Ⅰ的方程式为:;
【小问4详解】
M的分子式比物质C少一个CH2,则分子式为C8H8O4,①能发生银镜反应,但不能发生水解反应,说明有醛基,没有酯基;②1mol同分异构体最多能与3molNaOH反应,说明有三个酚羟基;如果有三个酚羟基和一个,共有六种结构,如果有三个酚羟基和一个、一个甲基,共有十种结构,因此共有16种同分异构体;
【小问5详解】
根据已知:CH3CH2COOHCH3CH3,以及第3小问信息,可得:。
17. 钼酸锂的外观为白色结晶粉末,易溶于水,难溶于有机溶剂,用于电极材料、金属陶瓷的制作。工业上以某精选钼矿(主要含,还含有少量)为原料制备,其工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)“酸浸、氧化”过程中,要将钼矿粉碎过筛,其目的是_______。
(2)“滤液1”含有的离子主要有、、、,“酸浸、氧化”过程中,与溶液反应的离子方程式为_______。
(3)“洗涤、干燥”步骤中要判断洗涤是否完成,可通过检测洗出液中是否存在来判断,检测的方法是_______。
(4)“氧化、灼烧”过程的化学方程式为_______。
(5)“酸化沉钼”时,溶液pH和反应时间对钼酸的析出有很大影响,根据图中数据判断最佳的“酸化沉钼”条件:pH为_______、反应时间为_______min。
(6)已知LiOH为一元强碱,则“碱溶”过程中发生反应的离子方程式为_______。
(7)钼酸铅难溶于水,其,常用作钼的质量检定。在溶液中,加入溶液,使恰好沉淀完全,即,则_______(忽略混合时溶液体积的变化)。
【答案】(1)选取粒径小的矿石,增大接触面积,加快反应速率,使反应充分
(2)
(3)取少量最后一次洗出液,滴加硝酸酸化的溶液,没有白色沉淀生成说明洗涤干净
(4)
(5) ①. 40 ②. 1.5
(6)
(7)
【解析】
【分析】钼矿通过盐酸和氯化铁溶液酸浸、氧化后“滤液1”含有的离子主要有、、、, “氧化、灼烧”时与氧气生成二氧化硫和,为酸性氧化物,加入氨水进行氨浸生成,滤液2中含有的主要溶质为硝酸铵,再加入氢氧化锂溶液溶解最终得到钼酸锂,据此分析解题。
【小问1详解】
“酸浸、氧化”过程中,要将钼矿粉碎过筛,其目的是选取粒径小的矿石,增大接触面积,加快反应速率,使反应充分。
【小问2详解】
“酸浸、氧化”过程中,与溶液反应的离子方程式为:。
【小问3详解】
“洗涤、干燥"步骤中要判断洗涤是否完成,可通过检测洗出液中是否存在来判断, 和反应可生成AgCl白色沉淀,若未生成则洗涤干净,故检测的方法是:取少量最后一次洗出液,滴加硝酸酸化的溶液,没有白色沉淀生成说明洗涤干净。
【小问4详解】
“氧化、灼烧”时与氧气生成和,。
【小问5详解】
溶液pH和反应时间对钼酸的析出有很大影响,由图可知,pH=1.5时,母液中钼含量最低(实线表示),当时间为40min时,母液中钼含量最低(虚线表示),“酸化沉钼”更佳,故根据图中数据判断最佳的“酸化沉钼”条件:反应时间为40min,pH为1.5。
【小问6详解】
“酸化沉钼”过程中发生反应是钼酸铵与硝酸反应生成硝酸铵与钼酸,且根据“沉钼”知钼酸为沉淀,故钼酸与强碱氢氧化锂溶液反应的离子方程式为:。
【小问7详解】
加入作用有两点,一是与结合生成沉淀,二是保持一定的浓度,使。与结合生成沉淀所消耗的的物质的量为。根据,当,,混合后溶液总体积为0.2L,故溶液中的的物质的量为。则总加入的的物质的量为,由于其体积为100mL,故其浓度为。
18. 2020年世界环境日的宣传主题为“关爱自然,刻不容缓”。防治大气污染、水体污染等是世界各国保护环境的最重要课题。
(1)将、催化重整为可用的化学品,对改善环境意义重大。
①某科研团队利用三元催化剂在850℃下“超干重整”和。
已知:反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
则反应Ⅲ.___________。
②在体积为1L的刚性容器中进行“合成气催化重整”,反应的化学方程式为。当投料比时,的平衡转化率()与温度(T),初始压强(p)的关系如图所示。
压强p1___________(填“>”“<”或“=”,下同)2MPa;当温度为T3、压强为p1时,a点时的υ(逆)___________ υ(正);起始时向容器中加入1mol和1mol,在温度为、初始压强为2MPa时反应,该反应的K=___________。
(2)氮的氧化物是造成大气污染的主要物质,研究氮氧化物的反应机理更有助于消除大气污染。
①NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,研究发现在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应过程如下图。写出脱硝过程的总反应的化学方程式:___________。
②催化氧化法去除NO是在一定条件下,用NH3消除NO污染,其反应原理为。不同温度条件下,为2:1时,得到NO脱除率曲线如下图所示。脱除NO的最佳温度是___________。在温度超过1000℃时NO脱除率骤然下降的原因可能是___________。
③NO氧化反应:分两步进行,反应Ⅰ.,反应Ⅱ.,其反应过程能量变化示意图如下图。其中决定NO氧化反应速率的步骤是反应___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
【答案】 ①. ②. < ③. < ④. 4 ⑤. ⑥. 900℃ ⑦. 催化剂失去活性 ⑧. Ⅱ
【解析】
【详解】(1)①将第Ⅱ个方程式减去第Ⅰ个方程式4倍,得到反应Ⅲ.;故答案为:。
②该反应是体积增大的反应,T3时,从下到上,二氧化碳转化率升高,平衡正向移动,即减小压强向体积增大方向移动,因此压强p1<2MPa;当温度为T3、压强为p1时,从a点到平衡点,二氧化碳转化率要增大,说明平衡要正向移动,因此υ(逆)<υ(正);起始时向容器中加入1mol和1mol,在温度为、初始压强为2MPa时反应,二氧化碳转化率为50%,,该反应的;故答案为:<;<;4。
(2)①根据题意,NH3、NO和O2在催化剂作用下反应生成N2和H2O,其脱硝过程的总反应的化学方程式:;故答案为:。
②根据图中曲线,900℃时NO的脱除率最高,因此脱除NO的最佳温度是900℃。由于催化剂在一定温度具有强的催化活性,当温度较高时会失去翠花活动,因此在温度超过1000℃时NO脱除率骤然下降的原因可能是催化剂失去活性;故答案为:900℃;催化剂失去活性。
③根据题意,决定NO氧化反应速率主要取决于活化能大的反应,反应Ⅰ活化能小于反应Ⅱ的活化能,因此决定NO氧化反应速率的步骤是反应Ⅱ;故答案为:Ⅱ。
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