精品解析:吉林省白城市第一中学2025-2026学年高三上学期10月期中考试 化学试题
2025-11-10
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 吉林省 |
| 地区(市) | 白城市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.87 MB |
| 发布时间 | 2025-11-10 |
| 更新时间 | 2025-11-10 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54810065.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
高三化学
一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 向分别盛有100mL水、100mL0.1mol·L-1盐酸、100mL0.01mol·L-1NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.05molNa。下列有关说法正确的是
A. 三个烧杯中均先发生的离子反应为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
B. 三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应,且X烧杯中的反应最剧烈
C. 三个烧杯反应后,溶质的物质的量浓度相同
D. 三个烧杯反应后,生成的气体的质量一定相同
2. 为阿伏加德罗常数的值。关于实验室制乙炔反应,下列说法不正确的是
A. 与所含电子数均为
B. 乙炔分子中含有的键数目为
C. 和中含有的阴离子数目相同
D. 常温下,的中含有的阴离子数目为
3. 某同学通过如下流程制备氧化亚铜,已知CuCl难溶于水和稀硫酸;Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O,下列说法不正确的是
A. 步骤②中的SO2可用Na2SO3替换
B. 步骤③中为防止CuCl被氧化,可用SO2水溶液洗涤
C. 步骤④发生反应的离子方程式为
D. 如果Cu2O试样中混有CuCl和CuO杂质,用足量稀硫酸与Cu2O试样充分反应,根据反应前、后固体质量可计算试样纯度
4. 我国科学家合成了一种具有巨磁电阻效应的特殊导电性物质,其立方晶胞结构如图所示。已知晶胞参数为anm,表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 基态Cr的价层电子排布式为
B. 该晶体密度为
C. 晶体中Ca原子周围等距离且最近的O原子数为8
D. 若用放射性的O替换图中的O,对其化学性质影响较大
5. 文物保护讲究“修旧如旧”。古代青铜器铜锈成分非常复杂,主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀生成Cu2(OH)3Cl的原理示意图如图所示。已知CuCl是白色不溶于水的固体,下列说法正确的是
A. 疏松的Cu2(OH)3Cl属于无害锈
B. 过程I中负极的电极反应式为Cu-e- =Cu+
C. 若生成2.145gCu2(OH)3Cl理论上消耗标准状况下氧气的体积为0.224L
D. 用HNO3溶液除青铜器上的铜锈,可实现“修旧如旧”,保护文物的艺术价值
6. 氧化铈(CeO2)常用作玻璃工业添加剂,在其立方晶胞中掺杂Y2O3,Y3+占据原来Ce4+的位置,可以得到更稳定的结构,这种稳定的结构使得氧化铈具有许多独特的性质和应用。下列说法不正确的是
A. 已知基态Ce原子的价电子排布式为4f15d16s2,则Ce位于周期表f区
B. CeO2立方晶胞中铈离子的配位数为4
C. CeO2晶胞中氧离子填充在铈离子构成的四面体空隙中
D. 若掺杂Y2O3后得到n(CeO2):n(Y2O3)=0.8:0.1的晶体,则此晶体中O2-的空缺率为5%
7. 常温下,向0.1mol·L1H3PO4溶液中加入NaOH的过程中各微粒的物质的量分数(δ),随pH的变化关系如图所示(H3PO4的三级电离常数依次为Ka1、Ka2、Ka3)。下列叙述错误的是
A. Ka2=10-7.2,HPO的水解平衡常数为10-6.8
B. 为获得尽可能纯的NaH2PO4,pH应控制在4~5
C. 反应H2PO+H2OH3PO4+OH- 的K=10-11.9
D. Na2HPO4溶液中存c(OH-)+c(PO)=c(H+)+c(H2PO)+c(H3PO4)
8. 2个未成对电子,M、X处于Y的下一个周期,M原子最外层有1个电子,X原子具有半充满结构。下列说法错误的是
A. 电负性:Y > X > M
B. Y的单质均为非极性分子
C. X简单氢化物的空间结构为三角锥形
D. X的最高价含氧酸分子间存在氢键
9. 微生物电化学产甲烷法是将电化学法和生物还原法有机结合,装置如图所示(左侧CH3COO-转化为CO2和H+,右侧CO2和H+转化为CH4)。有关说法正确的是
A. 电源a为负极
B. 该技术能助力“碳中和”(二氧化碳“零排放”)的战略愿景
C. 外电路中每通过lmol e-与a相连的电极将产生2.8L CO2
D. b电极的反应为:CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O
10. 利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO3)2,其部分工艺流程如图:
下列说法不正确的是
A. 上述工艺中吸收过程:尾气从吸收塔底部进入,石灰乳从吸收塔顶部喷淋,其目的是使尾气中NO、NO2提高吸收效率
B. 滤渣的主要成分为Ca (NO2)2
C. 为提高Ca(NO2)2的产率及纯度,则n(NO):n(NO2)应控制为 1:1
D. 生产中溶液需保持弱碱性
11. 下列离子方程式的书写正确的是
A. 食醋除去瓶胆内水垢:+2H+=CO2↑+H2O
B. 漂白粉溶液中通入过量SO2:2ClO-+2SO2+2H2O=2+2HClO
C. Al溶于NaOH溶液:2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑
D. 用惰性电极电解硫酸铜溶液:2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+
(2024届广东省肇庆市高中毕业班第一次教学质量检测)
12. 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,四种元素组成的一种食品添加剂结构如图所示。Z的原子半径在短周期中最大,W基态原子的s能级电子总数是p能级电子总数的。下列说法不正确的是
A. 第一电离能:
B. 简单离子半径:
C. 简单氢化物沸点:
D. 中W、Y两种原子的杂化轨道类型不同
13 甲醇重整制氢涉及三个反应:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
反应Ⅰ和反应Ⅱ不同温度下的平衡常数如下表:
反应
Ⅰ
0.5535
185.8
9939.5
Ⅱ
872.7
下列说法正确的是
A. 相同温度下,
B. 反应Ⅰ、Ⅱ在低温下可自发进行
C. 恒容恒温体系中,反应达平衡后充入稀有气体,体系压强增大,反应Ⅱ平衡逆移
D. 时,向起始容积相同的恒压和恒容两个容器中,均充入与,恒压条件下的平衡产率更高
14. 25℃时,改变0.1mol·L-1弱酸RCOOH溶液的pH,溶液中RCOOH分子的物质的量分数δ(RCOOH)随之改变[已知δ(RCOOH)=],甲酸(HCOOH)与丙酸(CH3CH2COOH)溶液中δ(RCOOH)与pH的关系如图。下列说法正确的是
A. pH=4的丙酸和甲酸溶液稀释100倍后对应溶液中的c(H+):甲酸>丙酸
B. 25℃时,等浓度甲酸与丙酸混合后,丙酸的电离平衡常数K>10-4.88
C. 浓度均为0.1mol·L-1的HCOONa和CH3CH2COONa的混合溶液中:c(H+)+c(CH3CH2COOH)+c(HCOOH)=c(OH-)+c(HCOO-)+c(CH3CH2COO-)
D. 将0.1mol·L-1的HCOOH溶液与0.1mol·L-1的HCOONa溶液等体积混合,所得溶液中:c(HCOO-)>c(Na+)>c(HCOOH)>c(H+)>c(OH-)
15. 为一种三元弱酸。常温下,向溶液中滴加溶液,混合溶液中[表示、或]随溶液的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线c代表与溶液的关系
B. 常温下,的的数量级为
C. 时,溶液中存在:
D. 常温下,能促进水的电离
二、非选择题(本大题共4小题,共55分)
16. 三氯化铬在工业上广泛用作媒染剂、催化剂、电镀用铬试剂。某小组在实验室模拟工业制备并测定纯度。已知:
①三氯化铬能升华,能水解,高温下可被氧气氧化;
②气体有毒,遇水易发生水解反应。
回答下列问题:
I.制备
以和(沸点)为原料,在高温下制备无水,同时生成气体。选用如下装置(加热及夹持装置略):
(1)装置E的仪器名称为___________。
(2)实验装置合理的接口连接顺序为a→___________。
(3)装置BC中粗导管的作用是___________。
(4)为了形成稳定的气流,对装置F采取的最佳措施是___________。
Ⅱ.样品中三氯化铬质量分数的测定
称取产品配成溶液,取样品溶液于锥形瓶中,加热至沸腾后加入稍过量并酸化,将氧化为,再次煮沸,冷却后再加入稍过量KI固体充分摇匀,使铬元素完全以形式存在。加入适量的指示剂,用的标准溶液滴定至终点,平行测定三次,平均消耗标准溶液。已知:。
(5)“再次煮沸”的目的是___________。
(6)写出实验中与反应的离子方程式:___________。
(7)样品中无水三氯化铬的质量分数为___________(保留4位有效数字)。
(8)下列操作将导致产品中质量分数测定值偏低的是___________。(填标号)。
a.样品溶液定容、摇匀后,发现液面低于刻度线,立即补加水
b.装标准液的滴定管装液前未润洗
c.读数时,滴定前俯视、滴定后平视
17. 乳酸亚铁晶体{[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O,相对分子质量为288}易溶于水,是一种很好的补铁剂,某实验小组设计了以乳酸[CH3CH(OH)COOH]和FeCO3为原料制备乳酸亚铁晶体的实验。
Ⅰ.FeCO3的制备(装置如图所示)
(1)仪器A名称是___。
(2)制备FeCO3的实验操作为___。
(3)写出生成FeCO3的离子方程式:___。
(4)装置C中混合物经过滤、洗涤得到FeCO3沉淀,检验其是否洗净的方法:___。
Ⅱ.乳酸亚铁晶体的制备及含量的测定
(5)向纯净FeCO3固体中加入足量乳酸溶液,在75℃下搅拌使之充分反应后,经过滤,在隔绝空气的条件下,低温蒸发,其中隔绝空气的目的是___。
(6)铁元素含量测定:称取3.000g样品,灼烧至完全灰化,加入过量稀硫酸溶解,加入足量Na2S还原,加酸酸化后,过滤,取滤液加水配成100mL溶液。移取25.00mL该溶液于锥形瓶中,用0.0200mol·L-1KMnO4溶液滴定。
①滴定实验是否需要指示剂并解释其原因:___。
②平行滴定3次,KMnO4溶液的平均用量为25.00mL,则样品纯度为____%。
18. 氧化石墨烯/四氧化三铁()在吸附材料、磁性材料、电池材料等方面具有广泛的应用前景。某实验小组按如下流程制备,并研究其对模拟废水中的吸附去除性能。
Ⅰ:制备
已知:①反应I部分机理:浓硫酸是强质子酸,嵌入石墨层间破坏范德华力,有助于石墨烯层被剥离开。
②氧化石墨烯是一种单层二维材料,结构中有羧基、羟基和环氧基。
请回答:
(1)实验室研磨用的仪器是_____。
A. B. C. D.
(2)下列有关说法不正确的是_____。
A. 采用磁力搅拌可减少沉淀Ⅱ中的团聚现象
B. 取沉淀Ⅱ的上清液,滴入酸性溶液,褪色说明沉淀II反应未完全
C. 制备GO过程中,和作氧化剂
D. 反应Ⅰ中,宜将石墨研成细粉,主要目的是增大石墨粒子表面积,提高氧化程度
(3)沉淀Ⅱ中的离子方程式_____。
(4)反应Ⅰ采用冰水浴,控温的理由是_____。
Ⅱ:研究对模拟废水中的吸附去除性能。
步骤一:
①配制不同浓度的标准液;
②测定吸光度。分别取0.50mL不同浓度标准液加入一定量酸酸化、摇匀,再加入一定量显色剂,摇匀,用紫外分光光度计在540nm处测量其吸光度;
③根据测定的吸光度值和标准液浓度,绘制吸光度(A)与浓度(c)的标准曲线(如图所示)。
步骤二:
①取10.00mL模拟废水稀释至250mL,用步骤一中②的方法,测得吸光度值为0.6;
②取50.00mL模拟废水,加入进行吸附性能测试,用磁铁分离,用步骤一中②的方法,测得吸光度值为0.6;
(5)步骤一中,酸化后,的主要存在的离子形式是_____,加入后的去除率为_____。
19. 亚硫酰氯(俗称氯化亚砜,SOCl2)是一种液态化合物,沸点77℃,在农药、制药行业、有机合成等领域用途广泛。实验室合成原理:SO2+Cl2+SCl2=2SOCl2,部分装置如图所示:
请回答下列问题:
(1)仪器c的名称是_______________;
(2)实验室用二氧化锰与浓盐酸共热反应的离子方程式为________________________________;
(3)装置e中产生的Cl2经过装置d(含两个洗气瓶)后进入三颈烧瓶,按Cl2的流向,第一个洗气瓶应放入的试剂是_______________________;
(4)若反应中消耗Cl2的体积为896 mL(已转化为标准状况,SO2足量),最后得到纯净的SOCl2 4.76 g,则SOCl2的产率为__________(保留三位有效数字)。
(5)分离产物后,向获得的SOCl2中加入足量NaOH溶液,振荡、静置得到无色溶液W,检验溶液W中存在Cl-的方法是_______________________________________________________________。
20. 某课题组研制了一种具有较高玻璃化转变温度的聚合物P,合成路线如下:
已知:
请回答:
(1)化合物A的结构简式是_______;化合物E的结构简式是_______。
(2)下列说法不正确的是_______。
A.化合物B分子中所有的碳原子共平面
B.化合物D的分子式为
C.化合物D和F发生缩聚反应生成P
D.聚合物P属于聚酯类物质
(3)化合物C与过量溶液反应的化学方程式是_______。
(4)在制备聚合物P的过程中还生成了一种分子式为的环状化合物。用键线式表示其结构_______。
(5)写出3种同时满足下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式(不考虑立体异构体):_______。
①谱显示只有2种不同化学环境的氢原子
②只含有六元环
③含有结构片段,不含键
(6)以乙烯和丙炔酸为原料,设计如下化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选)_______。
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高三化学
一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 向分别盛有100mL水、100mL0.1mol·L-1盐酸、100mL0.01mol·L-1NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.05molNa。下列有关说法正确的是
A. 三个烧杯中均先发生的离子反应为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
B. 三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应,且X烧杯中的反应最剧烈
C. 三个烧杯反应后,溶质的物质的量浓度相同
D. 三个烧杯反应后,生成的气体的质量一定相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.钠与盐酸反应时钠先与H+反应,离子方程式表示为2Na+2H+=2Na++H2↑,故A错误;
B.三个烧杯中,钠均在液面上剧烈反应,Y烧杯中的氢离子浓度最大,反应最剧烈,B错误;
C.X烧杯中生成的溶质为NaOH,Y烧杯中生成的溶质为NaCl、NaOH,Z烧杯中生成NaOH,且Z烧杯中原溶质为NaOH,三个烧杯中溶质的物质的量浓度不同,故C错误;
D.因向三个烧杯中加入钠的物质的量相同且钠全部反应完,生成H2的量相同,故D正确;
答案为D。
2. 为阿伏加德罗常数的值。关于实验室制乙炔反应,下列说法不正确的是
A. 与所含电子数均为
B. 乙炔分子中含有的键数目为
C. 和中含有的阴离子数目相同
D. 常温下,的中含有的阴离子数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.和都含有10个电子,则与所含电子数均为,故A正确;
B.乙炔的物质的量为=1mol,HCCH中含有3个键,则乙炔分子中含有的键数目为,故B正确;
C.1mol CaC2含有1mol钙离子,1molC,中含有1molCa2+、2molOH-,阴离子数目不相同,故C错误;
D.pH=12的氢氧化钙溶液中,氢氧根的浓度为,故1L溶液中含阴离子数目为0.01NA,故D正确;
故选C。
3. 某同学通过如下流程制备氧化亚铜,已知CuCl难溶于水和稀硫酸;Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O,下列说法不正确的是
A. 步骤②中的SO2可用Na2SO3替换
B. 步骤③中为防止CuCl被氧化,可用SO2水溶液洗涤
C. 步骤④发生反应的离子方程式为
D. 如果Cu2O试样中混有CuCl和CuO杂质,用足量稀硫酸与Cu2O试样充分反应,根据反应前、后固体质量可计算试样纯度
【答案】D
【解析】
【分析】该流程中,第一步将碱式碳酸铜溶解于过量盐酸得氯化铜溶液,第二步用二氧化硫将氯化铜还原为氯化亚铜,第三步过滤洗涤分离出氯化亚铜,第四步加氢氧化钠溶液转化为氢氧化亚铜并受热分解为氧化亚铜,第五步过滤洗涤分离出氧化亚铜产品。
【详解】A.步骤②中的SO2和Na2SO3都作还原剂,发生的反应分别为和,A正确;
B.步骤③中为防止CuCl被氧化,可用还原性的SO2水溶液洗涤,B正确;
C.步骤④发生反应的离子方程式可理解为CuCl+OH-=Cu(OH)+Cl-,,总反应为,C正确;
D.反应Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O的固体质量差为CuO,和CuO杂质无法区别开,根据反应前、后固体质量不能计算试样中Cu2O的纯度,D错误;
答案选D。
4. 我国科学家合成了一种具有巨磁电阻效应的特殊导电性物质,其立方晶胞结构如图所示。已知晶胞参数为anm,表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 基态Cr的价层电子排布式为
B. 该晶体密度为
C. 晶体中Ca原子周围等距离且最近的O原子数为8
D. 若用放射性的O替换图中的O,对其化学性质影响较大
【答案】B
【解析】
【详解】A.基态Cr的价层电子排布式为3d54s1,A错误;
B.从晶胞图中可看到Ca在晶胞的顶点,数目为,Cr在体心,数目是1个,O原子在晶胞的面心,数目为,故密度为,B正确;
C.与Ca配位的O位于晶胞面对角线的中点,距离Ca相等的共有12个,C错误;
D.18O和16O互为同位素,形成的化合物在化学性质上无差异,D错误;
故选B
5. 文物保护讲究“修旧如旧”。古代青铜器铜锈成分非常复杂,主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀生成Cu2(OH)3Cl的原理示意图如图所示。已知CuCl是白色不溶于水的固体,下列说法正确的是
A. 疏松的Cu2(OH)3Cl属于无害锈
B. 过程I中负极的电极反应式为Cu-e- =Cu+
C. 若生成2.145gCu2(OH)3Cl理论上消耗标准状况下氧气的体积为0.224L
D. 用HNO3溶液除青铜器上的铜锈,可实现“修旧如旧”,保护文物的艺术价值
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题干信息可知,Cu2(OH)3Cl疏松、易吸收水,会使器物损坏程度逐步加剧,并不断扩散,所以属于有害锈,A错误;
B.由题干信息可知,负极的电极反应式为Cu-e-+C1-=CuCl,B错误;
C.根据电子守恒可知,若生成2.145gCu2(OH)3Cl理论上消耗标准状况下氧气的物质的量为:=0.01mol,故在标准状况下的体积为0.01mol×22.4L·mol-1=0.224L,C正确;
D.HNO3溶液会与Cu反应,破坏了文物,D错误;
故答案为:C。
6. 氧化铈(CeO2)常用作玻璃工业添加剂,在其立方晶胞中掺杂Y2O3,Y3+占据原来Ce4+的位置,可以得到更稳定的结构,这种稳定的结构使得氧化铈具有许多独特的性质和应用。下列说法不正确的是
A. 已知基态Ce原子的价电子排布式为4f15d16s2,则Ce位于周期表f区
B. CeO2立方晶胞中铈离子的配位数为4
C. CeO2晶胞中氧离子填充在铈离子构成的四面体空隙中
D. 若掺杂Y2O3后得到n(CeO2):n(Y2O3)=0.8:0.1的晶体,则此晶体中O2-的空缺率为5%
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据基态Ce原子的价电子排布式为4f15d16s2可知Ce位于周期表f区,A正确;
B.由图知,CeO2立方晶胞中Ce位于顶点和面向,O位于8个小立方体的体心,则铈离于的配位数为8,B不正确;
C.结合选项B可知,CeO2晶胞中氧离子填充在铈离子构成的四面体空隙中,C正确;
D.氧化铈(CeO2)立方晶胞中摻杂Y2O3,Y3+占据原来Ce4+的位置,则未掺杂前每个晶胞中含4个Ce8个O、若掺杂Y2O3后得到n(CeO2):n(Y2O3)=0.8:0.1的晶体,每个晶胞中Ce与Y共4个时含4×(0.8×2+0.1×3)=7.6个O,则此晶体中O2-的空缺率=5%,D正确;
选B。
7. 常温下,向0.1mol·L1H3PO4溶液中加入NaOH的过程中各微粒的物质的量分数(δ),随pH的变化关系如图所示(H3PO4的三级电离常数依次为Ka1、Ka2、Ka3)。下列叙述错误的是
A. Ka2=10-7.2,HPO的水解平衡常数为10-6.8
B. 为获得尽可能纯的NaH2PO4,pH应控制在4~5
C. 反应H2PO+H2OH3PO4+OH- 的K=10-11.9
D. Na2HPO4溶液中存在c(OH-)+c(PO)=c(H+)+c(H2PO)+c(H3PO4)
【答案】D
【解析】
【分析】曲线1代表H3PO4的物质的量分数随pH的变化关系,曲线2代表H2PO的物质的量分数随pH的变化关系,曲线3代表HPO的物质的量分数随pH的变化关系,曲线4代表PO的物质的量分数随pH的变化关系。
【详解】A. pH=7.2时c(H2PO)=c(HPO),Ka2== c(H+)=10-7.2,HPO的水解平衡常数为Kh(HPO)=10-6.8,故A正确;
B. 结合图示可知,pH在4~5范围内H2PO的物质的量分数最大,所以为获得尽可能纯的NaH2PO4,pH应控制在4~5,故B正确;
C. pH=2.1时c(H2PO)=c(H3PO4),H2PO+H2O⇌H3PO4+OH-的K==10-11.9,故C正确;
D. Na2HPO4溶液中存在质子守恒:c(OH-)+c(PO)=c(H+)+c(H2PO)+2c(H3PO4),故D错误;
故选D。
8. 2个未成对电子,M、X处于Y的下一个周期,M原子最外层有1个电子,X原子具有半充满结构。下列说法错误的是
A. 电负性:Y > X > M
B. Y的单质均为非极性分子
C. X的简单氢化物的空间结构为三角锥形
D. X的最高价含氧酸分子间存在氢键
【答案】B
【解析】
【详解】Y价电子有2个未成对电子,结构中形成两个化学键,则Y为O(氧),根据“M、X处于Y的下一个周期”,Y为第二周期元素,M、X为第三周期元素。 M最外层1个电子(第三周期IA族),则M为Na(钠); X原子具有半充满结构(第三周期p轨道半充满:3s23p3),则X为P(磷)。
A.Y(O)电负性(3.44)> X(P,2.19)> M(Na,0.93),同周期从左到右电负性增大,同主族从上到下减小,A正确。
B.Y(O)的单质有O2(非极性分子)和O3(极性分子,V形结构不对称),“均为非极性分子”错误,B错误。
C.X(P)的简单氢化物为PH3,P有3个成键电子对和1个孤电子对,价层电子对=4(sp3杂化),空间结构为三角锥形,C正确。
D.X(P)的最高价含氧酸为H3PO4,分子中含O-H键,羟基氢可与另一分子的O形成氢键,D正确。
故选B。
9. 微生物电化学产甲烷法是将电化学法和生物还原法有机结合,装置如图所示(左侧CH3COO-转化为CO2和H+,右侧CO2和H+转化为CH4)。有关说法正确的是
A. 电源a为负极
B. 该技术能助力“碳中和”(二氧化碳“零排放”)的战略愿景
C. 外电路中每通过lmol e-与a相连的电极将产生2.8L CO2
D. b电极的反应为:CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O
【答案】D
【解析】
【分析】电解池中,与电源正极相连的电极是阳极,阳极上失去电子发生氧化反应,左侧电极上CH3COO-转化为CO2和H+,发生氧化反应,左侧为阳极,与电源负极相连的电极是阴极,阴极上氧化剂得到电子发生还原反应,右侧CO2和H+转化为CH4;为还原反应,右侧为阴极;
【详解】A. 据分析,左侧电极为阳极,则电源a为正极,A错误;
B.电化学反应时,电极上电子数守恒,则有左侧 ,右侧有,二氧化碳不能零排放,B错误;
C. 不知道气体是否处于标准状况,则难以计算与a相连的电极将产生的CO2的体积,C错误;
D. 右侧阴极区,b电极上发生还原反应,结合图示信息可知,电极反应为:CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O,D正确;
答案选D。
10. 利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO3)2,其部分工艺流程如图:
下列说法不正确的是
A. 上述工艺中吸收过程:尾气从吸收塔底部进入,石灰乳从吸收塔顶部喷淋,其目的是使尾气中NO、NO2提高吸收效率
B. 滤渣的主要成分为Ca (NO2)2
C. 为提高Ca(NO2)2的产率及纯度,则n(NO):n(NO2)应控制为 1:1
D. 生产中溶液需保持弱碱性
【答案】B
【解析】
【分析】由流程可知,石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,生成Ca(NO2)2,过量的石灰乳以滤渣存在,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到无水Ca(NO2)2。
【详解】A.在上述工艺的吸收过程中,尾气从吸收塔底部进入,石灰乳从吸收塔顶部喷淋,其目的是使尾气中NO、NO2与石灰乳充分接触,NO、NO2就可以被充分吸收,A正确;
B.石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,生成Ca(NO2)2,Ca(NO2)2易溶于水,Ca(OH)2微溶于水,因此滤渣主要成分是Ca(OH)2,B错误;
C.NO、NO2在溶液中与Ca(OH)2发生反应:NO+NO2+Ca(OH)2=Ca(NO2)2+H2O,n(NO):n(NO2)=1:1,恰好反应产生Ca(NO2)2;若NO2过量,会发生反应:4NO2+2Ca(OH)2=Ca(NO2)2+Ca(NO3)2+2H2O,反应产物中含有杂质Ca(NO3)2,若n(NO):n(NO2)>1:1,NO不能完全被吸收,故为提高Ca(NO2)2的产率及纯度,则n(NO):n(NO2)应控制为 1:1,C正确;
D.生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解产生NO, 不利用硝酸工业的尾气的吸收,D正确;
故合理选项是B。
11. 下列离子方程式的书写正确的是
A. 食醋除去瓶胆内的水垢:+2H+=CO2↑+H2O
B. 漂白粉溶液中通入过量SO2:2ClO-+2SO2+2H2O=2+2HClO
C. Al溶于NaOH溶液:2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑
D. 用惰性电极电解硫酸铜溶液:2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+
【答案】CD
【解析】
【详解】A.瓶胆内的水垢的成分为CaCO3,CaCO3为难溶电解质,醋酸为弱电解质,二者不能拆分,应写化学式,A错误;
B.ClO-具有氧化性,SO2具有还原性,SO2与Ca(ClO)2溶液发生氧化还原反应,B错误;
C.Al溶于NaOH溶液生成偏铝酸钠和氢气,故离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑,C正确;
D.惰性电极电解硫酸铜溶液生成Cu、O2和硫酸,故离子方程式为:2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+,D正确;
故选CD。
(2024届广东省肇庆市高中毕业班第一次教学质量检测)
12. 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,四种元素组成的一种食品添加剂结构如图所示。Z的原子半径在短周期中最大,W基态原子的s能级电子总数是p能级电子总数的。下列说法不正确的是
A. 第一电离能:
B. 简单离子半径:
C. 简单氢化物沸点:
D. 中W、Y两种原子的杂化轨道类型不同
【答案】D
【解析】
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,四种元素组成的一种食品添加剂结构如图所示,Z的原子半径在短周期中最大,则Z为Na,W基态原子的s能级电子总数是p能级电子总数的2/3,则W为P,在结构式图中,一个Y形成两个键,则Y为O,一个X形成一个键,且X原子序数最小,X为H。
【详解】A.第一电离能:O>P>Na,A正确;
B.简单离子半径:P3->O2->Na+,B正确;
C.简单氢化物沸点:H2O分子间有氢键大于PH3,C正确;
D.WX3即PH3中,P原子价层电子对数为4对(成键电子对为3对,孤电子对=对),杂化类型为sp3杂化,X3Y+是H3O+离子,O原子价层电子对数为4对(成键电子对为3对,孤电子对=对),杂化类型为sp3杂化,杂化轨道类型相同,故D不正确;
答案选D。
13. 甲醇重整制氢涉及三个反应:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
反应Ⅰ和反应Ⅱ不同温度下的平衡常数如下表:
反应
Ⅰ
0.5535
185.8
9939.5
Ⅱ
872.7
下列说法正确的是
A. 相同温度下,
B. 反应Ⅰ、Ⅱ在低温下可自发进行
C. 恒容恒温体系中,反应达平衡后充入稀有气体,体系压强增大,反应Ⅱ平衡逆移
D. 时,向起始容积相同的恒压和恒容两个容器中,均充入与,恒压条件下的平衡产率更高
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据盖斯定律,,所以,,A错误;
B.反应Ⅰ温度升高,K增大,,,高温下能自发,反应Ⅱ温度升高,K增大,,,在高温下可自发进行,B错误;
C.恒容恒温体系中,反应达平衡后充入稀有气体,体系压强增大,个组分浓度不变,反应Ⅱ平衡不移动,C错误;
D.综合以上反应,恒压条件下,随着反应进行,气体分子数增多,容器的体积增大,相当于减小压强,有利于气体分子数增多的反应,所以恒压条件下的平衡产率更高,D正确;
故选D。
14. 25℃时,改变0.1mol·L-1弱酸RCOOH溶液的pH,溶液中RCOOH分子的物质的量分数δ(RCOOH)随之改变[已知δ(RCOOH)=],甲酸(HCOOH)与丙酸(CH3CH2COOH)溶液中δ(RCOOH)与pH的关系如图。下列说法正确的是
A. pH=4的丙酸和甲酸溶液稀释100倍后对应溶液中的c(H+):甲酸>丙酸
B. 25℃时,等浓度甲酸与丙酸混合后,丙酸的电离平衡常数K>10-4.88
C. 浓度均为0.1mol·L-1的HCOONa和CH3CH2COONa的混合溶液中:c(H+)+c(CH3CH2COOH)+c(HCOOH)=c(OH-)+c(HCOO-)+c(CH3CH2COO-)
D. 将0.1mol·L-1的HCOOH溶液与0.1mol·L-1的HCOONa溶液等体积混合,所得溶液中:c(HCOO-)>c(Na+)>c(HCOOH)>c(H+)>c(OH-)
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.根据酸溶液中分子的物质的量分数可知,pH=4的丙酸和甲酸溶液中酸分子的物质的量分数前者大,则丙酸浓度大于甲酸,稀释100倍后丙酸电离出的H+更多,故c(H+):丙酸>甲酸,选项A错误;
B.弱酸的电离平衡常数只与温度有关,与浓度无关,根据N点可知,丙酸的分子的物质的量分数为50%,则可得K=c(H+)=10-4.88,选项B错误;
C.浓度均为0.1mol·L-1的HCOONa和CH3CH2COONa的混合溶液中存在电荷守恒有c(H+)+c(Na+) =c(OH-)+c(HCOO-)+c(CH3CH2COO-),但c(Na+)c(CH3CH2COOH)+c(HCOOH),故c(H+)+c(CH3CH2COOH)+c(HCOOH)c(OH-)+c(HCOO-)+c(CH3CH2COO-),选项C错误;
D.将0.1mol·L-1的HCOOH溶液与0.1mol·L-1的HCOONa溶液等体积混合,所得溶液呈酸性,HCOOH电离大于HCOONa水解,故存在:c(HCOO-)>c(Na+)>c(HCOOH)>c(H+)>c(OH-),选项D正确;
答案选D。
15. 为一种三元弱酸。常温下,向溶液中滴加溶液,混合溶液中[表示、或]随溶液的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线c代表与溶液的关系
B. 常温下,的的数量级为
C. 时,溶液中存在:
D. 常温下,能促进水的电离
【答案】C
【解析】
【详解】A.为一种三元弱酸,分别发生三步电离,=,=,=,第一步电离大于第二步电离,第二步电离大于第三步电离,故pH越小,越大,故曲线a代表与溶液的关系,曲线b代表与溶液的关系,曲线c代表与溶液的关系,A项错误;
B.=,当c(RO)=c(HRO),即=0,=c(H+)=10-11.40,则常温下,的的数量级为,B项错误;
C.时,c(RO)=c(HRO),溶液中溶质中存在电荷守恒,得到,联立上述两个等式,得到,C项正确;
D.由图可知,溶液呈酸性,H2RO电离程度大于本身水解程度,能抑制水的电离,D项错误。
故答案选C。
二、非选择题(本大题共4小题,共55分)
16. 三氯化铬工业上广泛用作媒染剂、催化剂、电镀用铬试剂。某小组在实验室模拟工业制备并测定纯度。已知:
①三氯化铬能升华,能水解,高温下可被氧气氧化;
②气体有毒,遇水易发生水解反应。
回答下列问题:
I.制备
以和(沸点)为原料,在高温下制备无水,同时生成气体。选用如下装置(加热及夹持装置略):
(1)装置E的仪器名称为___________。
(2)实验装置合理的接口连接顺序为a→___________。
(3)装置BC中粗导管的作用是___________。
(4)为了形成稳定的气流,对装置F采取的最佳措施是___________。
Ⅱ.样品中三氯化铬质量分数的测定
称取产品配成溶液,取样品溶液于锥形瓶中,加热至沸腾后加入稍过量并酸化,将氧化为,再次煮沸,冷却后再加入稍过量KI固体充分摇匀,使铬元素完全以形式存在。加入适量的指示剂,用的标准溶液滴定至终点,平行测定三次,平均消耗标准溶液。已知:。
(5)“再次煮沸”的目的是___________。
(6)写出实验中与反应的离子方程式:___________。
(7)样品中无水三氯化铬的质量分数为___________(保留4位有效数字)。
(8)下列操作将导致产品中质量分数测定值偏低的是___________。(填标号)。
a.样品溶液定容、摇匀后,发现液面低于刻度线,立即补加水
b.装标准液的滴定管装液前未润洗
c.读数时,滴定前俯视、滴定后平视
【答案】(1)球形干燥管
(2)gh→bc→ef→d
(3)防止三氯化铬凝华后堵塞导管
(4)水浴加热 (5)除去过量的H2O2,防止过量的H2O2将KI氧化为I2
(6)
(7)81.01% (8)a
【解析】
【分析】以和(沸点)为原料,在高温下制备无水,同时生成气体,能升华,能水解,高温下可被氧气氧化,所以过程中要确保装置内不存在氧气和水蒸气,A装置的作用是干燥氮气,用氮气将F装置的CCl4导入装置B参与反应,C装置为收集装置,E装置的作用是防止水蒸气进入装置B,D装置的作用是处理尾气,B装置为发生装置。整个反应的流程,先用干燥的氮气排净整个装置的空气,然后继续充入氮气将四氯化碳导入装置与B中反应生成CrCl3和,有毒,用装置D的氢氧化钠溶液处理尾气,为防止D装置的水蒸气进入反应装置,在C、D之间加上装置E。
【小问1详解】
据装置E的构造可知,其名称为球形干燥管;
【小问2详解】
据以上分析可知,实验装置合理的接口连接顺序为a→gh→bc→ef→d;
【小问3详解】
能升华,装置BC中粗导管的作用是防止三氯化铬凝华后堵塞导管;
【小问4详解】
为了形成稳定的气流,可使受热均匀,即对装置F采取的最佳措施是水浴加热;
【小问5详解】
由于之前加入稍过量,所以“再次煮沸”的目的是除去过量的H2O2,防止过量的H2O2将KI氧化为I2;
【小问6详解】
具有强氧化性,能氧化,反应的离子方程式为;
【小问7详解】
由电子得失守恒和元素质量守恒,可得如下关系式:2CrCl3--6KI-3I2-6Na2S2O3,所以产品中CrCl3的物质的量为,则样品中无水三氯化铬的质量分数为;
【小问8详解】
a.样品溶液定容、摇匀后,发现液面低于刻度线,立即补加水,则CrCl3的物质的量浓度偏小,产品中CrCl3质量分数测定值偏低,故a符合题意;
b.装标准液的滴定管装液前未润洗,则标准液的浓度偏低,消耗的标准液的体积偏大,产品中CrCl3质量分数测定值偏高,故b不符合题意;
c.读数时,滴定前俯视、滴定后平视,会使标准液体积偏大,产品中CrCl3质量分数测定值偏高,故c不符合题意;
故答案为:a。
17. 乳酸亚铁晶体{[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O,相对分子质量为288}易溶于水,是一种很好的补铁剂,某实验小组设计了以乳酸[CH3CH(OH)COOH]和FeCO3为原料制备乳酸亚铁晶体的实验。
Ⅰ.FeCO3的制备(装置如图所示)
(1)仪器A的名称是___。
(2)制备FeCO3的实验操作为___。
(3)写出生成FeCO3的离子方程式:___。
(4)装置C中混合物经过滤、洗涤得到FeCO3沉淀,检验其是否洗净的方法:___。
Ⅱ.乳酸亚铁晶体的制备及含量的测定
(5)向纯净FeCO3固体中加入足量乳酸溶液,在75℃下搅拌使之充分反应后,经过滤,在隔绝空气的条件下,低温蒸发,其中隔绝空气的目的是___。
(6)铁元素含量测定:称取3.000g样品,灼烧至完全灰化,加入过量稀硫酸溶解,加入足量Na2S还原,加酸酸化后,过滤,取滤液加水配成100mL溶液。移取25.00mL该溶液于锥形瓶中,用0.0200mol·L-1KMnO4溶液滴定。
①滴定实验是否需要指示剂并解释其原因:___。
②平行滴定3次,KMnO4溶液的平均用量为25.00mL,则样品纯度为____%。
【答案】(1)分液漏斗
(2)先打开K1、K2,反应一段时间后,关闭K2
(3)Fe2++2HCO=FeCO3↓+CO2↑+H2O
(4)取最后一次洗涤液于试管中,加入过量稀盐酸酸化,滴加一定量的BaCl2溶液,若无白色浑浊出现,则洗涤干净
(5)防止FeCO3被氧化
(6) ①. 不需要,KMnO4溶液的颜色变化可作为判断滴定终点的依据 ②.
【解析】
【分析】亚铁离子容易被氧气氧化,制备过程中应在无氧环境中进行,Fe与稀硫酸反应制备硫酸亚铁,利用Fe与稀硫酸反应生成的氢气排尽装置中的空气;关闭K2,B中生成氢气使B装置中气压增大,将B装置中硫酸亚铁溶液压入C中,C装置中硫酸亚铁和NH4 HCO3发生反应产生FeCO3沉淀。
【小问1详解】
由图可知仪器A的名称是分液漏斗;
【小问2详解】
实验开始时打开、,加入适量稀硫酸,和稀硫酸反应生成氢气,可将装置中的空气排出;待装置内空气排出后,再关闭,装置中压强增大,可将生成的硫酸亚铁溶液排到装置中,发生反应生成碳酸亚铁,同时生成二氧化碳和水;
【小问3详解】
二价铁和碳酸氢根离子反应生成碳酸亚铁,其离子方程式为:Fe2++2HCO=FeCO3↓+CO2↑+H2O;
【小问4详解】
检验沉淀是否洗涤干净,就是检验洗涤沉淀的最后一次洗涤液中是否存在,故检验方法为:取最后一次洗涤液于试管中,加入过量稀盐酸酸化,滴加一定量的BaCl2溶液,若无白色浑浊出现,则洗涤干净;
【小问5详解】
有较强还原性,易被空气中的氧气氧化,故隔绝空气的目的是:防止FeCO3被氧化;
【小问6详解】
KMnO4溶液是有颜色的,故不需要再加别的指示剂了,原因是:KMnO4溶液的颜色变化可作为判断滴定终点的依据;根据高锰酸钾和二价铁之间的对应关系可知, ~5Fe2+,则,,则样品纯度。
18. 氧化石墨烯/四氧化三铁()在吸附材料、磁性材料、电池材料等方面具有广泛的应用前景。某实验小组按如下流程制备,并研究其对模拟废水中的吸附去除性能。
Ⅰ:制备
已知:①反应I部分机理:浓硫酸是强质子酸,嵌入石墨层间破坏范德华力,有助于石墨烯层被剥离开。
②氧化石墨烯是一种单层二维材料,结构中有羧基、羟基和环氧基。
请回答:
(1)实验室研磨用的仪器是_____。
A. B. C. D.
(2)下列有关说法不正确的是_____。
A. 采用磁力搅拌可减少沉淀Ⅱ中的团聚现象
B. 取沉淀Ⅱ的上清液,滴入酸性溶液,褪色说明沉淀II反应未完全
C. 制备GO过程中,和作氧化剂
D. 反应Ⅰ中,宜将石墨研成细粉,主要目的是增大石墨粒子表面积,提高氧化程度
(3)沉淀Ⅱ中的离子方程式_____。
(4)反应Ⅰ采用冰水浴,控温的理由是_____。
Ⅱ:研究对模拟废水中的吸附去除性能。
步骤一:
①配制不同浓度的标准液;
②测定吸光度。分别取0.50mL不同浓度标准液加入一定量酸酸化、摇匀,再加入一定量显色剂,摇匀,用紫外分光光度计在540nm处测量其吸光度;
③根据测定的吸光度值和标准液浓度,绘制吸光度(A)与浓度(c)的标准曲线(如图所示)。
步骤二:
①取10.00mL模拟废水稀释至250mL,用步骤一中②的方法,测得吸光度值为0.6;
②取50.00mL模拟废水,加入进行吸附性能测试,用磁铁分离,用步骤一中②的方法,测得吸光度值为0.6;
(5)步骤一中,酸化后,的主要存在的离子形式是_____,加入后的去除率为_____。
【答案】(1)C (2)AB
(3)
(4)防止温度过高发生石墨与浓硫酸之间的副反应;防止浓硫酸与硝酸钠反应产生的硝酸挥发或分解
(5) ①. ②. 96.0%
【解析】
【分析】加水溶解氯化铁及氯化亚铁形成溶液,加入NaOH调节pH,生成Fe(OH)2、Fe(OH)3沉淀,烘干后生成Fe3O4,据此解答;
【小问1详解】
实验室的研磨仪器为研钵;
故答案为:C;
【小问2详解】
A.具有磁性,用磁力搅拌会加重团聚现象,A错误;
B.干扰酸性检验,B错误;
C.氧化石墨烯结构中有羧基、羟基和环氧基可知,和的作用是氧化单层石墨烯,C正确;
D.将石墨研成细粉,可增大石墨粒子表面积,提高后续反应程度,D正确;
故答案为:AB;
【小问3详解】
根据分析,形成的氯化铁及氯化亚铁溶液,加入NaOH调节pH,生成Fe(OH)2、Fe(OH)3沉淀;;
故答案为:;
【小问4详解】
温度过高发生石墨与浓硫酸之间的副反应且浓硫酸与硝酸钠反应产生的硝酸挥发或分解,故需要在冰水浴中进行;
故答案为:防止温度过高发生石墨与浓硫酸之间的副反应;防止浓硫酸与硝酸钠反应产生的硝酸挥发或分解;
【小问5详解】
,题中为酸性条件,存在形式为;A=0.6带入得,;
故答案为:;96.0%。
19. 亚硫酰氯(俗称氯化亚砜,SOCl2)是一种液态化合物,沸点77℃,在农药、制药行业、有机合成等领域用途广泛。实验室合成原理:SO2+Cl2+SCl2=2SOCl2,部分装置如图所示:
请回答下列问题:
(1)仪器c的名称是_______________;
(2)实验室用二氧化锰与浓盐酸共热反应的离子方程式为________________________________;
(3)装置e中产生的Cl2经过装置d(含两个洗气瓶)后进入三颈烧瓶,按Cl2的流向,第一个洗气瓶应放入的试剂是_______________________;
(4)若反应中消耗Cl2的体积为896 mL(已转化为标准状况,SO2足量),最后得到纯净的SOCl2 4.76 g,则SOCl2的产率为__________(保留三位有效数字)。
(5)分离产物后,向获得的SOCl2中加入足量NaOH溶液,振荡、静置得到无色溶液W,检验溶液W中存在Cl-的方法是_______________________________________________________________。
【答案】 ①. 球形冷凝管 ②. 4H++2Cl-+MnO2Mn2++Cl2↑+2H2O ③. 饱和食盐水 ④. 0.500或50.0% ⑤. 取少量W溶液于试管中,加入过量硝酸钡溶液,静置,取上层清液,滴加硝酸酸化的硝酸银,产生白色沉淀,则说明存在Cl-
【解析】
【分析】(1)根据仪器的构造求解;
(2)实验室用二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水;
(3)装置e中产生的Cl2经过d后进入三颈烧瓶,d干燥氯气,且除去HCl;
(4)根据反应SO2+Cl2+SCl2═2SOCl2计算;
(5)SOCl2中加入足量NaOH溶液后溶液中含有亚硫酸根离子,为排除亚硫酸根离子对氯离子干扰,应先加入硝酸钡将亚硫酸根离子转化为亚硫酸钡而除去。
【详解】(1)根据仪器的构造可知,仪器c是球形冷凝管;
(2)实验室用二氧化锰与浓盐酸共热反应的离子方程式为4H++2Cl-+MnO2Mn2++Cl2↑+2H2O;
(3)装置e中产生的Cl2经过d后进入三颈烧瓶,d干燥氯气,且除去HCl,按氯气的流向,应先经过饱和的食盐水除去其中的HCl,然后经过浓硫酸洗气除去水蒸气,故答案为:饱和食盐水;
(4)消耗氯气为=0.04mol,由SO2+Cl2+SCl2═2SOCl2,生成0.08molSOCl2,则SOCl2的产率为×100%=50%;
(5)SOCl2中加入足量NaOH溶液后溶液中含有亚硫酸根离子,为排除亚硫酸根离子对氯离子的干扰,应先加入硝酸钡将亚硫酸根离子转化为亚硫酸钡而除去,故答案为:取少量W溶液于试管中,加入过量硝酸钡溶液,静置,取上层清液,滴加硝酸酸化的硝酸银,产生白色沉淀,则说明有Cl-。
【点睛】本题考查氯气的制备及性质实验。在检验氯离子时,当有亚硫酸根离子的干扰时,需要将亚硫酸根离子除去,以排除干扰,一般选择加入稍过量的硝酸钡溶液来除去。
20. 某课题组研制了一种具有较高玻璃化转变温度的聚合物P,合成路线如下:
已知:
请回答:
(1)化合物A的结构简式是_______;化合物E的结构简式是_______。
(2)下列说法不正确的是_______。
A.化合物B分子中所有的碳原子共平面
B.化合物D的分子式为
C.化合物D和F发生缩聚反应生成P
D.聚合物P属于聚酯类物质
(3)化合物C与过量溶液反应的化学方程式是_______。
(4)在制备聚合物P的过程中还生成了一种分子式为的环状化合物。用键线式表示其结构_______。
(5)写出3种同时满足下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式(不考虑立体异构体):_______。
①谱显示只有2种不同化学环境的氢原子
②只含有六元环
③含有结构片段,不含键
(6)以乙烯和丙炔酸为原料,设计如下化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选)_______。
【答案】 ①. ②. HOCH2CH2Br ③. C ④. +4NaOH+2+2NaBr ⑤. ⑥. 、、、(任写3种) ⑦.
【解析】
【分析】A的分子式为C8H10,其不饱和度为4,结合D的结构简式可知A中存在苯环,因此A中取代基不存在不饱和键,D中苯环上取代基位于对位,因此A的结构简式为,被酸性高锰酸钾氧化为,D中含有酯基,结合已知信息反应可知C的结构简式为,B与E在酸性条件下反应生成,该反应为酯化反应,因此E的结构简式为HOCH2CH2Br,D和F发生已知反应得到化合物P中的五元环,则化合物F中应含有碳碳三键,而化合物P是聚合结构,其中的基本单元来自化合物D和化合物F,所以化合物F应为。
【详解】(1)由上述分析可知,A的结构简式为;化合物E的结构简式为HOCH2CH2Br,故答案为:;HOCH2CH2Br。
(2)A.化合物B的结构简式为,化合物B中苯环的6个碳原子共平面,而苯环只含有两个对位上的羧基,两个羧基的碳原子直接与苯环相连,所以这2个碳原子也应与苯环共平面,化合物B分子中所有碳原子共平面,故A正确;
B.D的结构简式为,由此可知化合物D的分子式为,故B正确;
C.缩聚反应除形成缩聚物外,还有水、醇、氨或氯化氢等低分子副产物产生,化合物D和化合物F的聚合反应不涉及低分子副产物的产生,不属于缩聚反应,故C错误;
D.聚合物P中含有4n个酯基官能团,所以聚合物P属于聚酯类物质,故D正确;
综上所述,说法不正确的是C项,故答案为C。
(3)中酯基能与NaOH溶液发生水解反应、溴原子能与NaOH溶液在加热条件下能发生取代反应,因此反应方程式为+4NaOH+2+2NaBr。
(4)化合物D和化合物F之间发生反应,可以是n个D分子和n个F分子之间聚合形成化合物P,同时也可能发生1个D分子和1个F分子之间的加成反应,对于后者情况,化合物D中的2个-N3官能团与化合物F中的2个碳碳三建分别反应,可以形成环状结构,用键线式表示为,该环状化合物的化学式为,符合题意,故答案为:。
(5)化合物F的分子式为C8H6O4,不饱和度为6,其同分异构体中含有结构片段,不含键,且只有2种不同化学环境的氢原子,说明结构高度对称,推测其含有2个相同结构片段,不饱和度为4,余2个不饱和度,推测含有两个六元环,由此得出符合题意的同分异构体如下:、、、。
(6)由逆向合成法可知,丙炔酸应与通过酯化反应得到目标化合物,而中的羟基又能通过 +水解得到,乙烯与Br2加成可得,故目标化合物的合成路线为。
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