内容正文:
化学试卷
本试卷满分:100分,考试用时:78分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Fe 56
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 铁锅炖大鹅是东北的一道特色菜,采用传统铸铁锅烹制,口感纯正、香而不腻、回味无穷。下列说法正确的是
A. 鹅肉富含蛋白质,蛋白质是两性分子
B. 炒菜时,需要加入食用油,油脂属于高分子
C. 铸铁锅为含碳量在2%以上的铁碳合金制成的锅,铸铁属于钢
D. 泡菜中包含大白菜,大白菜富含的纤维素可在人体内水解成葡萄糖
【答案】A
【解析】
【详解】A.蛋白质由氨基酸组成,氨基酸含有氨基和羧基,因此蛋白质是两性分子,故A正确;
B.油脂是甘油与高级脂肪酸形成的酯类,相对分子质量较小,不是高分子,故B错误;
C.铸铁含碳量>2%,钢的含碳量为0.02%-2%,铸铁不属于钢,故C错误;
D.人体缺乏分解纤维素的酶,无法将纤维素水解为葡萄糖,故D错误;
选A。
2. 按系统命名法,有机物的名称为
A. 2,3,5-三甲基-4-乙基庚烷 B. 3,5,6-三甲基-4-乙基庚烷
C. 3-甲基-4-乙基-5-丙基己烷 D. 2-丙基-3-乙基-4-甲基己烷
【答案】A
【解析】
【详解】根据烷烃的系统命名法可知,有机物的名称为2,3,5-三甲基-4-乙基庚烷,故答案为:A。
3. 下列化学用语表示错误的是
A. 2-乙基-1,3-丁二烯分子的键线式:
B. 溴乙烷的空间填充模型:
C. 用双线桥法表示转化为反应的电子转移情况:
D. 中子数为20的氯原子:
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据系统命名法可知,2-乙基-1,3-丁二烯的结构简式为CH2=C(CH2CH3)CH=CH2,键线式为,A正确;
B.溴乙烷的结构简式为CH3CH2Br,在空间填充模型中,Br原子(大球)、C原子(中球)、H原子(小球)的相对大小和连接方式符合其结构,模型正确,B正确;
C.反应中,Fe元素从+2价升至+3价,4个Fe共失4e⁻,O2中O从0价降至-2价,2个O共得4e⁻,选项中双线桥标注“失去4×e⁻”和“得到2×2e⁻”符合电子转移, C正确;
D.中子数为20的氯原子,质子数=17(氯元素原子序数),质量数=17+20=37,原子符号应表示为,D错误;
故选:D。
4. 合成有机高分子材料的单体有多种,其中不包括
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.该单体为(2-甲基丙烯腈),含碳碳双键,加聚后链节形成带CH3和CN取代基的结构单元,但是甲基和-CN在同一个碳上,与高分子中“CH下方连有CH3和CN”的部分不对应,不是单体,A符合题意;
B.该单体为苯乙烯,含碳碳双键,加聚后链节与高分子中“CH2-CH下方连有苯环”的部分对应,是单体;B不符合题意;
C.该单体为苯乙炔,含碳碳三键,加聚时三键打开一个π键形成-CH=CH-结构单元,与高分子中“CH=C”的双键部分对应,是单体;C不符合题意;
D.该单体为CH3−CH=CHCN,含碳碳双键,加聚后链节形成带CH3和CN取代基的结构单元,与高分子中“CH下方连有CH3和CN”的部分对应,是单体;D不符合题意;
故选A。
5. 下列有机反应方程式书写错误的是
A. 甲醛与新制氢氧化铜的反应:
B. 一定条件下,由乳酸[]合成聚乳酸的反应:+nH2O
C. 丁醛与氰化氢的反应:
D. 甘氨酸与盐酸的反应:
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲醛(HCHO)分子中含两个醛基,与新制氢氧化铜在碱性条件下反应时,1mol甲醛可被4mol Cu(OH)2氧化为碳酸根,同时生成2mol Cu2O和6mol H2O,方程式原子守恒、产物正确,A正确;
B.乳酸发生缩聚反应生成聚乳酸时,n个单体分子通过羟基与羧基脱水缩合形成聚合物,脱去的水分子数应为(n-1)而非n,反应的方程式为:,B错误;
C.丁醛的醛基(-CHO)与HCN发生加成反应,C=O双键打开,H加在O上、CN加在羰基碳上,生成α-羟基腈,产物结构正确,C正确;
D.甘氨酸的氨基(-NH2)显碱性,与HCl反应时氨基接受质子生成,为阴离子,产物结构正确,D正确;
故选B。
6. 教材中有以下7个用于提醒注意实验安全的简易图标,下列相关说法错误的是
A. 研究甲烷与氯气的反应,该实验涉及安全提醒标志①②③⑦
B. 分别加热与,比较与的热稳定性,该实验涉及安全提醒标志①②⑤⑥
C. 利用淀粉与碘的反应检验淀粉是否完全水解,该实验涉及安全提醒标志①②⑤⑥
D. 切一块绿豆大的金属钠在空气中加热,该实验涉及安全提醒标志①②④⑤⑥⑦
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲烷与氯气反应需光照,可能用电光源,涉及③、护目镜(①)、洗手(②),但氯气有毒需排风(④),且锐器(⑦)不需要,A错误;
B.加热固体需护目镜(①)、洗手(②)、热烫(⑤)、明火(⑥),B正确;
C.淀粉水解需要加热条件,故有热烫(⑤)和明火(⑥),还需要护目镜(①)、洗手(②),C正确;
D.钠加热需护目镜(①)、洗手(②)、排风(④)、热烫(⑤)、明火(⑥)、锐器(⑦,切割钠用小刀),D正确。
故选A。
7. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 1 mol羟基()所含的电子数与所含的电子数相等
B. 7 g由乙烯和环丙烷组成的混合气体中,含有的原子总数为
C. 标准状况下,22.4 L苯甲酸中含有的杂化的碳原子数为
D. 向溶液中通入适量,当有生成时,转移的电子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.羟基含有9个电子,氢氧根离子含有10个电子,所含电子数不相等,A项错误;
B.乙烯和环丙烷的最简式都是,1个最简式中含有3个原子,7 g由乙烯和环丙烷组成的混合气体中含有最简式的物质的量是0.5 mol,因此含有的原子总数为1.5,B项正确;
C.标准状况下,苯甲酸为固态,无法计算,C项错误;
D.氯气氧化溴离子前需先氧化亚铁离子,的物质的量未知,无法计算,D项错误。
故答案选:B。
8. W为中学常见的金属单质(其合金是目前世界上用量最大、用途最广的合金),其分别与X、Y两种酸的浓溶液反应的关系如图所示(反应条件略),其中、、为氧化物,、为盐。
已知:①D为无色有刺激性气味的气体;的浓溶液露置在空气中质量增加,浓度降低。
②常温下,(红棕色)(无色)。
下列有关说法错误的是
A. 实验室收集到的气体经压缩后,气体颜色变深
B. 食品中添加适量的D可起到漂白、防腐和抗氧化等作用
C. 常温下,可用制成容器来盛装或的浓溶液
D. 氧化物和反应可生成氧化物和,和均为酸性氧化物
【答案】D
【解析】
【分析】常温下,A为红棕色气体,说明A为NO2;Y的浓溶液露置在空气中质量增加、浓度降低,说明Y是浓硫酸,因为其吸水性,可以吸收空气中的水蒸气,从而自身浓度降低但质量增加;W为中学常见的金属单质,其合金是目前世界上用量最大、用途最广的合金,X、Y均为酸的浓溶液,根据W和X反应产生A、B和C,可知W为Fe单质,X为浓硝酸,两者反应产生,因此B为H2O;W和Y反应产生D、B和C’,Fe单质与浓硫酸反应产生,因此D为SO2;综上可知,A、B、C、C’、D分别为NO2、H2O、、、SO2,W为Fe,X为HNO3,Y为H2SO4,据此作答;
【详解】A.A为,存在平衡(红棕色无色)。压缩气体时,体积减小,浓度瞬间增大,颜色变深;虽平衡正向移动生成,但根据勒夏特列原理,平衡移动只能减弱浓度增大,最终NO₂浓度仍比原大,气体颜色变深,A正确;
B.D为,具有漂白性(如漂白食品色素)、还原性(抗氧化)和抑制微生物作用(防腐),食品中适量添加可起到相应作用,B正确;
C.W为Fe,常温下Fe遇浓硝酸(X)、浓硫酸(Y)会发生钝化,表面生成致密氧化膜阻止反应,可用Fe容器盛装二者浓溶液,C正确;
D.A为,D为,二者反应为,产物NO为不成盐氧化物(非酸性氧化物),为酸性氧化物,并非“均为酸性氧化物”,D错误;
故答案选D。
9. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.石油的蒸馏
B.检验1-溴丁烷的消去产物
C.鉴别与溶液
D.用标准高锰酸钾溶液测定盐酸酸化的溶液中的含量
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.石油分馏需温度计测定馏分温度,即温度计水银球要在蒸馏烧瓶支管口处,现该装置中温度计水银球位置在溶液里,故A错误;
B.1-溴丁烷在氢氧化钠的乙醇溶液中发生消去反应得到的产物为1-丁烯,检验时挥发出的乙醇不与溴的CCl4反应,则溴的CCl4溶液褪色可证明消去产物1-丁烯的存在,故B正确;
C.碳酸钠与碳酸氢钠溶液均与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,现象相同无法鉴别,故C错误;
D.酸性高锰酸钾能氧化盐酸提供的Cl-生成Cl2干扰Fe2+测定,故D错误;
故选:B。
10. 二元酸酯和金属钠在乙醚或二甲苯中,在纯氮气流存在下剧烈搅拌和回流,发生反应得到-羟基环酮(c),进一步还原可得到环烃(d)。反应机理如图:
已知:索烃(由两个或多个互锁环状分子构成的机械互锁分子)可表示为。
下列说法正确的是
A. a极易溶于水 B. a、c、d均属于烃类
C. 通过该反应机理,可形成索烃 D. 在作催化剂时,可被氧气氧化为醛
【答案】C
【解析】
【分析】a在Na和二甲苯作用下转化为b,b发生水解反应生成c,c在HCl和Zn-Hg作用下转化为d;
【详解】A.a是二元酸酯,酯类物质通常难溶于水,因其分子极性较弱,不易与水分子形成氢键,A错误;
B.烃是只含C、H的有机物,a含酯基(O元素)、c含羟基和羰基(O元素),均不属于烃类,仅d为环烃,B错误;
C.索烃由两个或多个互锁环状分子构成,该反应机理中二元酸酯可通过分子间成环,形成两个互锁的环状结构,从而得到索烃,C正确;
D.c中羟基所连的碳原子只有一个H,为仲醇,Cu催化下被氧气氧化生成酮而非醛,D错误;
故答案选C。
11. 在给定条件下,下列涉及的物质转化不能实现的是
A. 工业制银镜:
B. 利用铝土矿冶炼铝:铝土矿()
C. 工业合成硝酸:
D. 工业制备高纯硅:石英粗硅高纯硅
【答案】A
【解析】
【详解】A.银镜反应需要还原性糖(如葡萄糖),而蔗糖是非还原性糖,无法还原银氨溶液,A符合题意;
B.铝土矿经碱溶、酸化、灼烧后电解,流程符合工业冶炼铝的方法,每一步物质转化均能实现,B不符合题意;
C.工业合成硝酸通过NH3催化氧化生成NO,NO和氧气反应生成NO2,NO2溶于水生成HNO3,步骤正确,每一步物质转化均能实现,C不符合题意;
D.石英与焦炭高温制得粗硅,粗硅与HCl反应生成SiHCl3,SiHCl3被H2还原为高纯硅,流程正确,每一步物质转化均能实现,D不符合题意;
故答案选A。
12. PHBV是一种可降解的新型高分子材料,可由M和N在一定条件下合成。下列有关说法错误的是
A. M和N互为同系物 B. M和N均能发生消去反应
C. PHBV属于酯类,不存在对映异构体 D. 由M和N生成PHBV的反应为缩聚反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.M和N均为含1个羧基和1个羟基的羟基酸,官能团种类和数目相同,分子组成相差1个CH2,结构相似,互为同系物,A正确;
B.M和N均含羟基,且羟基所连碳原子的邻位碳原子上有氢原子,满足消去反应条件,均能发生消去反应,B正确;
C.PHBV含酯基,属于酯类;其重复单元中含连接四个不同基团的手性碳原子,存在对映异构体,C错误;
D.M和N均含羧基和羟基,通过脱水缩合形成酯键生成高分子PHBV,同时生成小分子水,反应为缩聚反应,D正确;
故选C。
13. 图像分析能力是中学生必备的化学学习能力。下列图像能正确反映对应关系的是
A. 图①:向溶液中滴加稀硫酸至过量,溶液导电性的变化情况
B. 图②:向含、、的混合溶液中滴加NaOH溶液,生成沉淀的质量随加入NaOH溶液的量的变化情况
C. 图③:向溶液中通入,生成沉淀的物质的量随通入的量的变化情况
D. 图④:分别向足量的浓硫酸和稀硫酸中加入等质量的锌粉,生成的量随时间的变化情况
【答案】B
【解析】
【详解】A.向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸,初始时Ba2+与结合生成BaSO4沉淀,OH−与H+结合生成水,溶液中离子浓度减小,导电性减弱;恰好完全反应时,溶液几乎无自由移动离子,导电性接近0;继续滴加过量稀硫酸,H2SO4电离出H+和,离子浓度增大,导电性应回升。若图①中导电性未回升,A错误;
B.向含AlCl3、NH4Cl、FeCl3的混合溶液中滴加NaOH:首先Fe3+、Al3+与OH−反应生成Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀(沉淀质量上升);沉淀完全后,OH−与反应生成NH3·H2O(沉淀质量不变,平台期);反应完后,过量OH−溶解Al(OH)3(沉淀质量下降);最后剩余Fe(OH)3沉淀(质量不变)。图②若符合“上升→平台→下降→平台”的沉淀变化趋势,B正确;
C.CaCl2溶液与SO2不反应,因H2SO3酸性弱于HCl,无法发生“弱酸制强酸”反应,无沉淀生成,C错误;
D.足量浓硫酸与Zn反应生成SO2而非H2,稀硫酸与Zn反应生成H2,故浓硫酸对应的H2量应为0,D错误;
故选B。
14. 镍电池芯废料中主要含有金属镍,还含有少量金属钴、铁、铝。一种由镍电池芯废料制备NiOOH的工艺流程如图。下列说法正确的是
A. 常温“酸浸”时,硫酸浓度越高,反应速率越快
B. 、、均为难溶于水的强碱
C. “氧化2”发生反应的离子方程式为
D. 实际生产中发现的实际用量比理论用量多,可能的原因为生成的能催化的分解
【答案】D
【解析】
【分析】向废料中加入硫酸,将金属元素转化为Ni2+、Co2+、Fe2+、Al3+,向滤液中加入过氧化氢,将Fe2+氧化成Fe3+,加入Ni(OH)2调节pH,使Fe3+、Al3+分别转化为Fe(OH)3、Al(OH)3,向滤液中加入KOH、KClO,使Ni2+转化为NiOOH,其离子反应方程式为2Ni2++4OH-+ClO-=2NiO(OH)↓+Cl-+H2O,据此分析;
【详解】A.常温“酸浸”时,硫酸浓度过高可能导致溶液中c(H+)减小,化学反应速率减缓,故A错误;
B.Al(OH)3是两性氢氧化物,不属于强碱;Fe(OH)3、Ni(OH)2均为弱碱,三者均难溶于水,故B错误;
C.“氧化2”中Ni2+被ClO-氧化为NiOOH(Ni为+3价),1molNi2+失去1mole-,1molClO-中Cl由+1价降为-1价得到2mole⁻,Ni2+、ClO-化学计量数之比为2∶1,正确离子方程式应为2Ni2++4OH-+ClO-=2NiO(OH)↓+Cl-+H2O,故C错误;
D.“氧化1”中H2O2可氧化Fe2+生成Fe3+,而Fe3+能催化H2O2分解(2H2O22H2O+O2↑),导致H2O2额外消耗,实际用量多于理论用量,故D正确;
故选D。
15. 根据实验目的,下列实验操作及现象、结论都正确的是
选项
实验目的
实验操作及现象
结论
A
比较元素的非金属性强弱
向盛有小苏打固体的大试管中加入稀盐酸,有气体生成;将生成的气体通入溶液中溶液变浑浊
非金属性:
B
检验某无色溶液中是否含有
取少量该无色溶液于试管中,加稀硝酸酸化,再加入硝酸钡溶液,有白色沉淀生成
该无色溶液中一定含有
C
验证菠菜中含有铁元素
将新鲜菠菜剪碎、研磨、溶解、过滤,向滤液中加入几滴KSCN溶液,溶液不变红
菠菜中不含铁元素
D
比较碘在浓KI溶液和中的溶解度大小
往碘的溶液中加入等体积浓KI溶液,振荡分层,下层由紫红色变浅至几乎无色,上层呈棕黄色
碘在浓KI溶液中的溶解度大于
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.比较非金属性时需用最高价氧化物对应酸的酸性强弱,而HCl不是Cl的最高价酸,无法证明Cl>C;CO2与Na2SiO3反应生成沉淀只能说明C>Si,故A错误;
B.使用稀硝酸酸化可能将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,正确方法应为盐酸酸化后加氯化钡,故B错误;
C.滤液中加入几滴 KSCN 溶液,溶液不变红只能证明没有Fe3+,不能证明没有铁元素,故C错误;
D.向碘的CCl4溶液中加入等体积浓碘化钾溶液,振荡,静置,溶液分层,下层由紫红色变浅,上层呈棕黄色,说明碘的四氯化碳溶液中的碘与碘化钾溶液中碘离子反应生成使上层溶液呈棕黄色,证明碘在浓碘化钾溶液中的溶解能力大于在CCl4中的溶解能力,故D正确;
答案选D。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 生活中处处都有化学。化学与生产、生活息息相关,请回答下列问题:
(1)以下为中学化学中常见的几种物质:a.溶液;b.;c.铝条;d.氯水;e.液氨;f.;g.熔融的NaCl;h.。
①其中属于电解质的是______(填标号)。
②向b的溶液中滴加过量a后发生反应的离子方程式为______。
(2)氰[]、硫氰[]的化学性质和卤素()很相似,在化学上被称为拟卤素,阴离子的还原性强弱顺序为。
①与NaOH溶液反应的化学方程式为______。
②在NaBr和KSCN的混合溶液中滴加少量,请写出发生反应的离子方程式:______。
(3)某密闭容器中间有两个可自由滑动的隔板(厚度不计),如图所示。一定温度下向甲室中充入由、组成的混合气体,向乙室中充入1.2mol HCl气体,静止时隔板如图(保持温度不变)。实验测得甲室混合气体的质量为10.0g。
①甲室中气体的平均摩尔质量为______。
②甲室中______。
③如果将隔板a去掉,当HCl与完全反应生成(固体,体积忽略不计且不影响隔板移动)并恢复原温度后,隔板b将静止于刻度“______”(填数字)处。
【答案】(1) ①. bgh ②.
(2) ①. ②.
(3) ①. 5 ②. 1:4 ③. 6
【解析】
【小问1详解】
①水溶液中或熔融状态下导电的化合物为电解质,属于电解质的是bgh;
②滴加过量的溶液,以1mol为标准,生成碳酸钙和水,离子方程式为;
【小问2详解】
①(CN)2与NaOH溶液反应生成NaCN、NaOCN和H2O,反应方程式为 ;
②在NaBr和KSCN的混合溶液中滴加少量(CN)2,(CN)2将SCN-氧化为(SCN)2,离子方程式为;
【小问3详解】
①静止时隔板如图(保持温度不变),根据同温同压下体积之比等于物质的量之比,乙室的物质的量为1.2mol,甲室气体的物质的量为2mol,甲室中气体的平均摩尔质量为=5g/mol;
②设甲中氨气的物质的量为xmol、氢气的物质的量为ymol,列出式子:x+y=2,17x+2y=10,解得x=,y=,1:4;
③甲室中氨气物质的量为0.4mol,乙室中有1.2mol HCl气体,氨气和HCl按物质的量为1:1反应,所以二者完全反应生成NH4Cl固体,剩余0.8mol HCl,H2的物质的量为1.6mol,相同条件下,气体的体积之比等于其物质的量之比,所以活塞b将会移至“6”处。
17. 环己酮()是一种重要的化工原料和有机溶剂,实验室以环己醇为原料制备环己酮,制备流程包括氧化、蒸馏和提纯。
实验步骤:
Ⅰ、环己酮的制备
向三颈烧瓶中依次加入冰水、浓硫酸、5.2mL(约0.05mol)环己醇,滴加溶液。维持反应温度为55~65℃。待反应结束后。加入少量,除去过量的。
Ⅱ、环己酮的纯化
①将三颈烧瓶内的反应混合液转移到如图装置(夹持装置略)的仪器B中;再向三颈烧瓶中加入25mL蒸馏水洗涤其内壁,将洗涤液一并转移至仪器B中;用酒精灯加热仪器A,用仪器C收集适量馏分。
②蒸馏完成后,向仪器C的馏分中加入一定量的至反应液呈中性,然后分批加入4.5g ,振荡使之成为饱和溶液,分出有机层。水层用乙醚萃取,合并有机层和萃取液,干燥,蒸去乙醚。
③再次蒸馏,收集150~156℃的馏分,得到4.3mL环己酮产品。
相关数据如下表:
物质
熔点/℃
沸点/℃
密度/()
溶解性
环己醇
23
161.1
0.9624
能溶于水
环己酮
-45
155.6
09478
微溶于水
共沸物
环己醇与水的共沸物沸点为97.8℃(含水80%),环己酮与水的共沸物沸点为95℃(含水61.60%)
回答下列问题:
(1)仪器D的名称为______。仪器D的冷水从b口进入、a口排出,这种冷凝水接入方法比从a口进入、b口排出的冷凝效果好,其原因是______。
(2)步骤Ⅰ加发生反应的离子方程式为______。
(3)通入水蒸气蒸馏的目的为______。
(4)步骤Ⅱ中用25mL蒸馏水洗涤三颈烧瓶的目的是______;用酒精灯加热进行水蒸气蒸馏,馏分收集完成的标志是______(从实验现象角度分析)。
(5)在馏分中加NaCl固体至饱和,静置,分液,加NaCl的目的是______。
(6)设实验中,环己酮的产率约为______%(计算结果精确到小数点后1位)。
【答案】(1) ①. 直形冷凝管(或冷凝管) ②. 冷水能缓慢充满冷凝管,且增大冷水和热蒸气之间的接触面积和增加接触时间,冷却效果更好
(2)
(3)形成共沸物,降低沸点,降低蒸馏所需温度
(4) ①. 减少产品损失,提高产率 ②. 仪器D后的尾接管中无油状液体流出
(5)增大水层的密度,便于分层
(6)83.2
【解析】
【分析】本实验的反应原理为:,对产物环己酮进行分离提纯。
【小问1详解】
实验时冷水从b口进入、a口排出可以使冷水能缓慢充满冷凝管,且增大冷水和热蒸气之间的接触面积和增加接触时间,冷却效果更好,而冷水从a口进入,b口排出,冷水会因重力作用沿着管壁快速流出,达不到冷凝效果,所以下口进、上口出的冷却效果更好;
【小问2详解】
(草酸)具有还原性,(重铬酸根离子)具有强氧化性,在酸性条件下(反应中有参与),被氧化为,被还原为。根据氧化还原反应的得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式,得到;
【小问3详解】
由题目信息可知,通入水蒸气蒸馏时,环己酮与水形成共沸物,共沸物的沸点比环己酮单独的沸点低,这样能在较低温度下将环己酮蒸馏出来,避免环己酮因高温发生过多副反应,同时也节约能源等;
【小问4详解】
用蒸馏水洗涤三颈烧瓶可使附着在内壁上的生成物进入溶液中,减少产品损失,提高产率;用酒精灯加热进行水蒸气蒸馏时,仪器D后的尾接管中无油状液体流出说明馏分收集完成;
【小问5详解】
溶解在水中会增大水层的密度,环己酮的密度比水小,水层密度增大后,环己酮与水层的密度差更明显,更有利于分层,方便后续分离出环己酮有机层
【小问6详解】
由题意可知,5.2mL环己醇完全反应制得4.3mL环己酮。则环己酮的产率为
18. 铁及其化合物在工业上有广泛的用途。回答下列问题:
(1)氯化铁的用途之一是五金蚀刻,蚀刻产品有眼镜架、钟表、电子元件和标牌等。
①实验室鉴别饱和溶液与胶体的方法是_______。
②写出用氯化铁溶液蚀刻不锈钢时发生的主要反应的离子方程式:_______。
③将1 溶液和1 溶液等体积混合(假设混合溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和),再向其中加入足量铁粉,经过足够长的时间后,铁粉有剩余(不考虑溶液体积的变化)。此时溶液中的物质的量浓度是_______。
(2)高铁酸钠()是一种新型绿色净水剂,主要用于饮用水处理。工业上常用硫酸铁与次氯酸钠在碱性条件下反应制备高铁酸钠。
①写出工业制备高铁酸钠时发生反应的离子方程式:_______。每生成1mol ,转移电子的数目是_______。
②高铁酸钠可用作净水剂的原因是_______。
③如果用单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率,那么,、、三种消毒杀菌剂的消毒效率最高的是_______(填化学式)。
(3)草酸亚铁可作为制备电池正极材料磷酸铁锂的原料。称取3.60g ,用热重法对其进行热分解,得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示。
300℃时剩余固体只有一种且是铁的氧化物,则其化学式为_______。
【答案】(1) ①. 丁达尔效应 ②. ③. 1.25
(2) ①. ②. 3(或) ③. 具有强氧化性,能杀菌消毒,的还原产物为,水解产生的胶体具有吸附性,可吸附水中的悬浮杂质 ④.
(3)
【解析】
【小问1详解】
①光束通过胶体时,光线能够发生散射作用而产生丁达尔效应,而通入其它分散系时不能产生丁达尔效应;实验室鉴别饱和溶液与胶体的方法是丁达尔效应。
②氯化铁溶液蚀刻不锈钢时发生的主要反应为铁离子和铁反应生成亚铁离子,离子方程式。
③氯化铁和铁反应生成氯化亚铁、氯化铜和铁生成氯化亚铁和铜,经过足够长的时间后,铁粉有剩余(不考虑溶液体积的变化),结合氯元素守恒和氯化亚铁的化学式FeCl2,此时溶液中的物质的量浓度是;
【小问2详解】
①硫酸铁与次氯酸钠在碱性条件下反应制备高铁酸钠,反应中铁化合价由+3变为+6、氯化合价由+1变为-1,结合电子守恒,反应为,反应中每生成1mol ,转移3mol电子,数目是3(或)。
②具有强氧化性,能杀菌消毒,的还原产物为,水解产生的胶体具有吸附性,可吸附水中的悬浮杂质,故高铁酸钠可用作净水剂;
③消毒杀菌中过程氯化合价由0变为-1、消毒杀菌中过程氯化合价由+4变为-1、消毒杀菌中过程铁化合价由+6变为+3,则1g的氧化剂所得到的电子数分别为、、,则消毒效率最高的是;
【小问3详解】
草酸亚铁晶体中的铁元素质量为,草酸亚铁晶体中的铁元素完全转化到氧化物中,氧化物中氧元素的质量为1.60g-1.12g=0.48g,铁元素和氧元素的质量比为1.12g:0.48g=7:3,设铁的氧化物的化学式为FexOy,则有56x:16y=7:3,x:y=2:3,铁的氧化物的化学式为Fe2O3。
19. 化合物是合成某种药物的重要中间体,其合成路线如下。
已知:
①;
②。
回答下列问题:
(1)D的名称为___________。
(2)A具有酸性,且酸性比乙酸___________(填“强”或“弱”);G中含氧官能团的名称是___________。
(3)过程中有副产物生成,为的同分异构体,则的结构简式为___________。
(4)F有多种同分异构体,符合下列条件的F的同分异构体有___________种。
a.经红外光谱测定分子中含结构
b.不存在对映异构体
(5)一种以乙醛、丙酮、为原料,制备某有机物的合成路线如图所示。
①写出第一步反应的化学方程式:___________。
②N的结构简式为___________,第三步反应的反应类型为___________。
【答案】(1)苯甲醛 (2) ①. 强 ②. 酯基、羟基
(3) (4)5
(5) ①. ②. ③. 氧化反应
【解析】
【分析】BrCH2COOH与乙醇发生酯化反应生成B(BrCH2COOC2H5),B与Mg、乙醚生成C(BrMgCH2COOC2H5),苯甲醛与在碱性条件下、加热反应生成E(),E与氢气在Ni催化下加成生成F(),C与F在酸性条件下反应生成G。
【小问1详解】
根据D的结构简式知,其名称为苯甲醛。
【小问2详解】
溴乙酸分子中的溴原子通过吸电子效应使羧基中羟基的极性更大,更易电离出H+,故溴乙酸酸性比乙酸强;根据G的结构简式知,其含氧官能团的名称为酯基、羟基。
【小问3详解】
D分子的醛基没有α-氢原子,中酮羰基有两种α-氢原子(),反应生成E时,利用的是端碳的α-氢原子,生成E’时利用的是另一个α-氢原子,故E’的结构简式为。
【小问4详解】
F的分子式为C12H16O,不饱和度为5,其同分异构体不存在对映异构体,则分子中无手性碳原子;存在结构,除此环状结构外,另一结构为-OH;羟基的位置可能为中标*的位置,故符合条件的F的同分异构体共有5种。
【小问5详解】
由第三步反应可知,N的结构简式为,结合已知②,可知M的结构为,第一步反应的化学方程式为,第三步反应的反应类型为氧化反应。
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化学试卷
本试卷满分:100分,考试用时:78分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Fe 56
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 铁锅炖大鹅是东北的一道特色菜,采用传统铸铁锅烹制,口感纯正、香而不腻、回味无穷。下列说法正确的是
A. 鹅肉富含蛋白质,蛋白质是两性分子
B. 炒菜时,需要加入食用油,油脂属于高分子
C. 铸铁锅为含碳量在2%以上的铁碳合金制成的锅,铸铁属于钢
D. 泡菜中包含大白菜,大白菜富含的纤维素可在人体内水解成葡萄糖
2. 按系统命名法,有机物的名称为
A. 2,3,5-三甲基-4-乙基庚烷 B. 3,5,6-三甲基-4-乙基庚烷
C. 3-甲基-4-乙基-5-丙基己烷 D. 2-丙基-3-乙基-4-甲基己烷
3. 下列化学用语表示错误的是
A. 2-乙基-1,3-丁二烯分子的键线式:
B. 溴乙烷的空间填充模型:
C. 用双线桥法表示转化为反应的电子转移情况:
D. 中子数为20的氯原子:
4. 合成有机高分子材料的单体有多种,其中不包括
A. B.
C. D.
5. 下列有机反应方程式书写错误的是
A. 甲醛与新制氢氧化铜的反应:
B. 一定条件下,由乳酸[]合成聚乳酸的反应:+nH2O
C. 丁醛与氰化氢的反应:
D. 甘氨酸与盐酸的反应:
6. 教材中有以下7个用于提醒注意实验安全的简易图标,下列相关说法错误的是
A. 研究甲烷与氯气的反应,该实验涉及安全提醒标志①②③⑦
B. 分别加热与,比较与的热稳定性,该实验涉及安全提醒标志①②⑤⑥
C. 利用淀粉与碘的反应检验淀粉是否完全水解,该实验涉及安全提醒标志①②⑤⑥
D. 切一块绿豆大的金属钠在空气中加热,该实验涉及安全提醒标志①②④⑤⑥⑦
7. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 1 mol羟基()所含的电子数与所含的电子数相等
B. 7 g由乙烯和环丙烷组成的混合气体中,含有的原子总数为
C. 标准状况下,22.4 L苯甲酸中含有的杂化的碳原子数为
D. 向溶液中通入适量,当有生成时,转移的电子数为
8. W为中学常见的金属单质(其合金是目前世界上用量最大、用途最广的合金),其分别与X、Y两种酸的浓溶液反应的关系如图所示(反应条件略),其中、、为氧化物,、为盐。
已知:①D为无色有刺激性气味的气体;的浓溶液露置在空气中质量增加,浓度降低。
②常温下,(红棕色)(无色)。
下列有关说法错误的是
A. 实验室收集到的气体经压缩后,气体颜色变深
B. 食品中添加适量的D可起到漂白、防腐和抗氧化等作用
C. 常温下,可用制成容器来盛装或的浓溶液
D. 氧化物和反应可生成氧化物和,和均为酸性氧化物
9. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.石油的蒸馏
B.检验1-溴丁烷的消去产物
C.鉴别与溶液
D.用标准高锰酸钾溶液测定盐酸酸化的溶液中的含量
A. A B. B C. C D. D
10. 二元酸酯和金属钠在乙醚或二甲苯中,在纯氮气流存在下剧烈搅拌和回流,发生反应得到-羟基环酮(c),进一步还原可得到环烃(d)。反应机理如图:
已知:索烃(由两个或多个互锁环状分子构成的机械互锁分子)可表示为。
下列说法正确的是
A. a极易溶于水 B. a、c、d均属于烃类
C. 通过该反应机理,可形成索烃 D. 在作催化剂时,可被氧气氧化为醛
11. 在给定条件下,下列涉及的物质转化不能实现的是
A. 工业制银镜:
B. 利用铝土矿冶炼铝:铝土矿()
C. 工业合成硝酸:
D. 工业制备高纯硅:石英粗硅高纯硅
12. PHBV是一种可降解的新型高分子材料,可由M和N在一定条件下合成。下列有关说法错误的是
A. M和N互为同系物 B. M和N均能发生消去反应
C. PHBV属于酯类,不存在对映异构体 D. 由M和N生成PHBV的反应为缩聚反应
13. 图像分析能力是中学生必备的化学学习能力。下列图像能正确反映对应关系的是
A. 图①:向溶液中滴加稀硫酸至过量,溶液导电性的变化情况
B. 图②:向含、、的混合溶液中滴加NaOH溶液,生成沉淀的质量随加入NaOH溶液的量的变化情况
C. 图③:向溶液中通入,生成沉淀的物质的量随通入的量的变化情况
D. 图④:分别向足量的浓硫酸和稀硫酸中加入等质量的锌粉,生成的量随时间的变化情况
14. 镍电池芯废料中主要含有金属镍,还含有少量金属钴、铁、铝。一种由镍电池芯废料制备NiOOH的工艺流程如图。下列说法正确的是
A. 常温“酸浸”时,硫酸浓度越高,反应速率越快
B. 、、均为难溶于水的强碱
C. “氧化2”发生反应的离子方程式为
D. 实际生产中发现的实际用量比理论用量多,可能的原因为生成的能催化的分解
15. 根据实验目的,下列实验操作及现象、结论都正确的是
选项
实验目的
实验操作及现象
结论
A
比较元素的非金属性强弱
向盛有小苏打固体的大试管中加入稀盐酸,有气体生成;将生成的气体通入溶液中溶液变浑浊
非金属性:
B
检验某无色溶液中是否含有
取少量该无色溶液于试管中,加稀硝酸酸化,再加入硝酸钡溶液,有白色沉淀生成
该无色溶液中一定含有
C
验证菠菜中含有铁元素
将新鲜菠菜剪碎、研磨、溶解、过滤,向滤液中加入几滴KSCN溶液,溶液不变红
菠菜中不含铁元素
D
比较碘在浓KI溶液和中的溶解度大小
往碘的溶液中加入等体积浓KI溶液,振荡分层,下层由紫红色变浅至几乎无色,上层呈棕黄色
碘在浓KI溶液中的溶解度大于
A. A B. B C. C D. D
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 生活中处处都有化学。化学与生产、生活息息相关,请回答下列问题:
(1)以下为中学化学中常见的几种物质:a.溶液;b.;c.铝条;d.氯水;e.液氨;f.;g.熔融的NaCl;h.。
①其中属于电解质的是______(填标号)。
②向b的溶液中滴加过量a后发生反应的离子方程式为______。
(2)氰[]、硫氰[]的化学性质和卤素()很相似,在化学上被称为拟卤素,阴离子的还原性强弱顺序为。
①与NaOH溶液反应的化学方程式为______。
②在NaBr和KSCN的混合溶液中滴加少量,请写出发生反应的离子方程式:______。
(3)某密闭容器中间有两个可自由滑动的隔板(厚度不计),如图所示。一定温度下向甲室中充入由、组成的混合气体,向乙室中充入1.2mol HCl气体,静止时隔板如图(保持温度不变)。实验测得甲室混合气体的质量为10.0g。
①甲室中气体的平均摩尔质量为______。
②甲室中______。
③如果将隔板a去掉,当HCl与完全反应生成(固体,体积忽略不计且不影响隔板移动)并恢复原温度后,隔板b将静止于刻度“______”(填数字)处。
17. 环己酮()是一种重要的化工原料和有机溶剂,实验室以环己醇为原料制备环己酮,制备流程包括氧化、蒸馏和提纯。
实验步骤:
Ⅰ、环己酮的制备
向三颈烧瓶中依次加入冰水、浓硫酸、5.2mL(约0.05mol)环己醇,滴加溶液。维持反应温度为55~65℃。待反应结束后。加入少量,除去过量的。
Ⅱ、环己酮的纯化
①将三颈烧瓶内的反应混合液转移到如图装置(夹持装置略)的仪器B中;再向三颈烧瓶中加入25mL蒸馏水洗涤其内壁,将洗涤液一并转移至仪器B中;用酒精灯加热仪器A,用仪器C收集适量馏分。
②蒸馏完成后,向仪器C的馏分中加入一定量的至反应液呈中性,然后分批加入4.5g ,振荡使之成为饱和溶液,分出有机层。水层用乙醚萃取,合并有机层和萃取液,干燥,蒸去乙醚。
③再次蒸馏,收集150~156℃的馏分,得到4.3mL环己酮产品。
相关数据如下表:
物质
熔点/℃
沸点/℃
密度/()
溶解性
环己醇
23
161.1
0.9624
能溶于水
环己酮
-45
155.6
09478
微溶于水
共沸物
环己醇与水的共沸物沸点为97.8℃(含水80%),环己酮与水的共沸物沸点为95℃(含水61.60%)
回答下列问题:
(1)仪器D的名称为______。仪器D的冷水从b口进入、a口排出,这种冷凝水接入方法比从a口进入、b口排出的冷凝效果好,其原因是______。
(2)步骤Ⅰ加发生反应的离子方程式为______。
(3)通入水蒸气蒸馏的目的为______。
(4)步骤Ⅱ中用25mL蒸馏水洗涤三颈烧瓶的目的是______;用酒精灯加热进行水蒸气蒸馏,馏分收集完成的标志是______(从实验现象角度分析)。
(5)在馏分中加NaCl固体至饱和,静置,分液,加NaCl的目的是______。
(6)设实验中,环己酮的产率约为______%(计算结果精确到小数点后1位)。
18. 铁及其化合物在工业上有广泛的用途。回答下列问题:
(1)氯化铁的用途之一是五金蚀刻,蚀刻产品有眼镜架、钟表、电子元件和标牌等。
①实验室鉴别饱和溶液与胶体的方法是_______。
②写出用氯化铁溶液蚀刻不锈钢时发生的主要反应的离子方程式:_______。
③将1 溶液和1 溶液等体积混合(假设混合溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和),再向其中加入足量铁粉,经过足够长的时间后,铁粉有剩余(不考虑溶液体积的变化)。此时溶液中的物质的量浓度是_______。
(2)高铁酸钠()是一种新型绿色净水剂,主要用于饮用水处理。工业上常用硫酸铁与次氯酸钠在碱性条件下反应制备高铁酸钠。
①写出工业制备高铁酸钠时发生反应的离子方程式:_______。每生成1mol ,转移电子的数目是_______。
②高铁酸钠可用作净水剂的原因是_______。
③如果用单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率,那么,、、三种消毒杀菌剂的消毒效率最高的是_______(填化学式)。
(3)草酸亚铁可作为制备电池正极材料磷酸铁锂的原料。称取3.60g ,用热重法对其进行热分解,得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示。
300℃时剩余固体只有一种且是铁的氧化物,则其化学式为_______。
19. 化合物是合成某种药物的重要中间体,其合成路线如下。
已知:
①;
②。
回答下列问题:
(1)D的名称为___________。
(2)A具有酸性,且酸性比乙酸___________(填“强”或“弱”);G中含氧官能团的名称是___________。
(3)过程中有副产物生成,为的同分异构体,则的结构简式为___________。
(4)F有多种同分异构体,符合下列条件的F的同分异构体有___________种。
a.经红外光谱测定分子中含结构
b.不存在对映异构体
(5)一种以乙醛、丙酮、为原料,制备某有机物的合成路线如图所示。
①写出第一步反应的化学方程式:___________。
②N的结构简式为___________,第三步反应的反应类型为___________。
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