内容正文:
高三化学试卷
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是
A. 生铁的硬度大,可以用于制造钢轨、车轮、建材
B. 具有漂白、防腐和抗氧化等作用,可用作食品添加剂
C. 常温下铁制容器遇浓硝酸钝化,可用铁制容器来盛装浓硝酸
D. 硬度很大,可用作砂轮的磨料
2. 配制一定物质的量浓度的溶液操作中一般不需要用到的是
A. B. C. D.
3. 下列方程式与所给事实不相符的是
A 向酸性溶液中滴加溶液,溶液褪色:
B. 向沸水中滴加饱和溶液,胶体:
C. 向银氨溶液中滴加乙醛,水浴加热,析出光亮银镜:
D. 用作潜水艇供氧剂:;
4. 下列变化过程不涉及氧化还原反应的是
A
B
C
D
汽缸中燃料燃烧
人工吹制玻璃器皿
铜石狮表面出现铜绿
酸雨的形成
A A B. B C. C D. D
5. 下列钠及其化合物的性质与用途具有对应关系的是
A. Na有导电性,可用作快中子反应堆的热交换剂
B. Na2O2有强氧化性,可用于漂白
C NaOH显碱性,可用作干燥剂
D. NaHCO3受热易分解,可用于治疗胃酸过多
6. 将分别通入下列四种溶液,根据实验现象所得结论正确的是
选项
溶液
现象
结论
A
溴水
溴水褪色
具有漂白性
B
溶液
出现淡黄色浑浊
具有氧化性。
C
溶液
无明显变化
能溶于水
D
溶液
无明显变化
和溶液不反应
A. A B. B C. C D. D
7. 下列说法不正确的是
A. 原子光谱可用于鉴定氢元素 B. 电解法可用于冶炼铝等活泼金属
C. 分馏法可用于提高石油中乙烯的产量 D. 焰色试验可用于区分NaCl和KCl
8. 下列有关说法正确的是
A. Na2O和Na2O2固体中阳离子和阴离子个数比都是
B. CO2和SiO2的化学键类型和晶体类型相同
C. 和NH3都可以作为配合物的配体
D. Al和N的原子轨道都有3个单电子
9. 下列关于两个反应的△H的判断,正确的是
S(s)+O2(g)=SO2(g) △H1;2S(s)+3O2(g)=2SO3(g) △H2
A. △H1>0,△H2>0 B. 2△H1>△H2
C. △H1<0,△H2>0 D. △H2>△H1
10. 科技是第一生产力,我国科技工作者在诸多领域取得了新突破。下列说法错误的是
A. 我国在能源的开发利用方面走在了世界的前列,太阳能、风能和核能均属于新型能源
B. 最近国产8英寸石墨烯晶圆实现了小批量生产,石墨烯属于新型有机高分子材料
C. 我国研发的GaN功率芯片使手机充电实现了闪充,GaN属于新型无机非金属材料
D. 我国万米“奋斗者”号载人潜水器外壳为钛合金材料,钛合金具有强度高、耐腐蚀等优点
11. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 向溶液中通入气体:
B. 向溶液中滴加过量氨水:
C. 将通入冷的石灰乳中制漂白粉:
D. 向苯酚钠溶液中通入少量:2+CO2+H2O→2+
12. 由H、C、N三种元素组成的一种离子液体,其结构如图所示(已知:大π键可用符号表示,其中n代表参与形成大π键的原子数,m代表参与形成大π键的电子数),下列说法正确的是
A. 电负性:N>H>C B. C、N原子均采取杂化
C. 离子液体中大π键可表示为 D. 离子液体中存在N―H…N氢键
13. 在常温常压下为无色有恶臭的气体,对皮肤、眼睛和呼吸道黏膜等有强烈刺激性,主要用作聚合反应催化剂,在潮湿空气中强烈水解,水解反应历程如图所示,已知:TS代表过渡态,M代表中间产物,下列叙述错误的是
A. 总反应的决速步骤为→产物 B. 选用高效催化剂可降低该反应的焓变
C. 升高温度可以增大的水解程度 D. 水解过程中有极性键的断裂和形成
14. 可降解有机高分子C合成原理如下:
下列说法不正确的是
A. A完全水解只能得到两种氨基酸 B. 单体B结构简式是
C. 有机物C可发生加成反应和水解反应 D. 该反应属于缩聚反应
二、非选择题:本大题共5小题,共58分。
15. 醋酸钠是一种常用的防腐剂和缓冲剂。
(1)配制溶液,需要称量醋酸钠晶体(,)的质量为_______。实验需要的仪器有天平、药匙、玻璃棒、量筒、_______(从下列图中选择,写出名称)。
(2)某小组探究外界因素对水解程度的影响。
甲同学设计实验方案如下(表中溶液浓度均为):
i.实验_______和_______(填序号),探究加水稀释对水解程度的影响;
ii.实验1和3,探究加入对水解程度的影响;
iii.实验1和4,探究温度对水解程度的影响。
序号
温度
1
25℃
40.0
0
0
2
25℃
4.0
0
36.0
3
25℃
20.0
10.0
4
40℃
40.0
0
0
①根据甲同学的实验方案,补充数据:_______。
②实验测得,该结果不足以证明加入促进了的水解。根据_______(填一种微粒的化学式)的浓度增大可以说明加入能促进的水解。
③已知水解为吸热反应,甲同学预测,但实验结果为。实验结果与预测不一致原因是_______。
(3)小组通过测定不同温度下水解常数确定温度对水解程度的影响。
查阅资料:,为溶液起始浓度。
试剂:溶液、盐酸、计。
实验:测定40℃下水解常数,完成下表中序号7的实验。
序号
实验
记录的数据
5
取溶液,用盐酸滴定至终点
消耗盐酸体积为
6
测40℃纯水的
7
_______
在50℃和60℃下重复上述实验。
数据处理:40℃,_______(用含、、的计算式表示)
实验结论:,温度升高,促进水解。
16. 硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵,具体流程如下:
回答下列问题:
(1)步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污,方法是_________________。
(2)步骤②需要加热的目的是_________________,温度保持80~95 ℃,采用的合适加热方式是_________________。铁屑中含有少量硫化物,反应产生的气体需要净化处理,合适的装置为_________________(填标号)。
(3)步骤③中选用足量的H2O2,理由是_________________。分批加入H2O2,同时为了_________________,溶液要保持pH小于0.5。
(4)步骤⑤的具体实验操作有______________,经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。
(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150 ℃时,失掉1.5个结晶水,失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为______________。
17. 某化学小组同学利用溶液制,再用氧化,并检验氧化产物。
(1)仪器b中发生反应的化学方程式为_______。
(2)C和E两个水浴作用不相同,其中E中冰水的作用是_______。
(3)为检验上述实验收集到的产物,该小组同学进行了如下实验并得出相应结论。
实验序号
检验试剂和反应条件
现象
结论
①
酸性溶液
紫红色褪去
产物含有乙醛
②
新制加热
生成砖红色沉淀
产物含有乙醛
③
微红色含酚酞的NaOH溶液
微红色褪去
产物可能含有乙酸
实验①~③中的结论不合理的是_______(填序号),原因是_______。
(4)化合物的分子中采取杂化方式成键的原子数目是_______个。
(5)氮化钛晶体的晶胞结构如图所示,则氮化钛晶体化学式为_______,该晶体结构中与N原子距离最近且相等的N原子有_______个;该晶胞的密度,则晶胞结构中两个氮原子之间的最近距离为_______。(NA为阿伏加德罗常数的数值,,只列计算式)。
18. 有机化合物M是某抗高血压药物的中间体,其合成路线如图:
已知:
i.
ii.
iii.
(1)A→B的反应类型是_______。
(2)C中含有的官能团名称是_______。
(3)J中只含有一种官能团,J的名称是_______。
(4)G与K反应生成M的化学方程式是_______。
(5)C→D转化的路线如图:,X的分子式为C3H6O,核磁共振氢谱只有一组峰,中间产物1和2的结构简式分别为_______、_______。
(6)写出符合下列条件的E的同分异构体的结构简式_______(任意1种即可)。
a.与NaHCO3反应放出CO2
b.硝基与苯环直接相连
c.分子中只有4种不同化学环境的氢原子
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高三化学试卷
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是
A. 生铁的硬度大,可以用于制造钢轨、车轮、建材
B. 具有漂白、防腐和抗氧化等作用,可用作食品添加剂
C 常温下铁制容器遇浓硝酸钝化,可用铁制容器来盛装浓硝酸
D. 硬度很大,可用作砂轮的磨料
【答案】A
【解析】
【详解】A.生铁硬而脆,延展性差,制造钢轨、车轮、建材等金属材料需要有较好的延展性,如钢等,故A错误;
B.SO2具有漂白性和强还原性,具有漂白、防腐和抗氧化等作用,可作为食品添加剂,故B正确;
C.常温下铁制容器遇浓硝酸钝化,在铁的表面生成一层致密的氧化膜,故可用铁制容器来盛装浓硝酸,故C正确;
D.SiC硬度很大属于共价晶体,硬度大,可用作砂轮的磨料,故D正确;
故本题选A。
2. 配制一定物质的量浓度的溶液操作中一般不需要用到的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.是烧瓶,一般用于液体和固体或液体间的反应器,故选A;
B.是量筒,配制一定物质的量浓度的溶液时量取一定体积的液体,故不选B;
C.是容量瓶,配制一定物质的量浓度的溶液时,用于定容,故不选B;
D.是胶头滴管,配制一定物质的量浓度的溶液时,最后用胶头滴管加水定容,故不选D;
选A。
3. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 向酸性溶液中滴加溶液,溶液褪色:
B. 向沸水中滴加饱和溶液,胶体:
C. 向银氨溶液中滴加乙醛,水浴加热,析出光亮银镜:
D. 用作潜水艇供氧剂:;
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A. 酸性溶液与溶液反应生成二氧化碳、Mn2+和水,则离子方程式为:,A正确;
B. 向沸水中滴加饱和溶液得到胶体:则,B不正确;
C.银氨溶液与乙醛经水浴加热,得到乙酸铵、银、氨气和水:,C正确;
D. 能分别与水、二氧化碳反应生成氧气,可作供氧剂:;,D正确;
答案选B。
4. 下列变化过程不涉及氧化还原反应的是
A
B
C
D
汽缸中燃料燃烧
人工吹制玻璃器皿
铜石狮表面出现铜绿
酸雨的形成
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】反应中存在元素的化合价变化为氧化还原反应,若不存在元素的化合价变化,则不属于氧化还原反应,以此来解答。
【详解】A.燃料的燃烧都属于氧化还原反应,故A不选;
B.人工吹制玻璃器皿,不存在元素化合价的变化,不属于氧化还原反应,故B选;
C.铜狮表面出现铜绿,Cu、O元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,故C不选;
D.酸雨在形成过程中,亚硫酸被空气中的氧气氧化,S、O元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,故D不选;
故选B。
5. 下列钠及其化合物的性质与用途具有对应关系的是
A. Na有导电性,可用作快中子反应堆的热交换剂
B. Na2O2有强氧化性,可用于漂白
C. NaOH显碱性,可用作干燥剂
D. NaHCO3受热易分解,可用于治疗胃酸过多
【答案】B
【解析】
【详解】A.因为钠为金属,具有良好的导热性,所以可用作快中子反应堆的热交换剂,选项A错误;
B.Na2O2具有漂白性,是因为其具有强氧化性,选项B正确;
C.NaOH具有吸水性,而作干燥剂,选项C错误;
D.NaHCO3可以与胃酸中的HCl反应,故可用于治疗胃酸过多,选项D错误。
答案选B。
6. 将分别通入下列四种溶液,根据实验现象所得结论正确的是
选项
溶液
现象
结论
A
溴水
溴水褪色
具有漂白性
B
溶液
出现淡黄色浑浊
具有氧化性。
C
溶液
无明显变化
能溶于水
D
溶液
无明显变化
和溶液不反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.溴水中通入SO2,溴水褪色,是因为溴水与二氧化硫发生氧化还原反应而褪色,体现了二氧化硫的还原性,不是漂白性,故A错误;
B.SO2 + 2H2S=2H2O + 3S↓,反应中二氧化硫中S元素化合价由+4价变为0价,所以二氧化硫是氧化剂,体现了氧化性,故B正确;
C.亚硫酸为弱酸,盐酸为强酸,溶液中通入SO2气体,不发生反应,不能看到沉淀现象,而BaSO3这种盐是难溶于水的,故C错误;
D.二氧化硫能够被过氧化氢氧化生成硫酸,但反应过程中没有明显的现象,故D错误;
故选B。
7. 下列说法不正确的是
A. 原子光谱可用于鉴定氢元素 B. 电解法可用于冶炼铝等活泼金属
C. 分馏法可用于提高石油中乙烯的产量 D. 焰色试验可用于区分NaCl和KCl
【答案】C
【解析】
【详解】A.不同原子都有各自的特征谱线,即为原子光谱,不同原子的原子光谱是不相同的,利用光谱仪测定氢气放电管发射的氢的发射光谱可鉴定氢元素,A正确;
B.电解法是强有力的氧化还原手段,可使不易得电子的活泼金属阳离子发生还原反应生成金属单质,冶炼铝等活泼金属常用电解法,B正确;
C.石油中不含乙烯,分馏石油不能得到乙烯。工业上常用裂解石油气反应产生乙烯,以提高乙烯的产量,C错误;
D.钠离子焰色试验呈黄色,钾离子焰色试验呈紫色(透过钴玻璃观察),所以区分NaCl和KCl可用焰色试验,D正确;
故合理选项是C。
8. 下列有关说法正确的是
A. Na2O和Na2O2固体中阳离子和阴离子个数比都是
B. CO2和SiO2的化学键类型和晶体类型相同
C. 和NH3都可以作为配合物的配体
D. Al和N的原子轨道都有3个单电子
【答案】A
【解析】
【详解】A.Na2O是由Na+和O2-构成的,Na2O2是由Na+和构成的,故Na2O和Na2O2固体中阳离子和阴离子个数比都是,A正确;
B.已知CO2中含有共价键,属于分子晶体,而SiO2中含有共价键,属于共价晶体,故化学键类型相同,但晶体类型不相同,B错误;
C.中没有孤电子对,不能作为配合物的配体,C错误;
D.Al是13号元素,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p1,原子轨道中只有1个单电子,而N是7号元素,其核外电子排布式为1s22s22p3,其原子轨道有3个单电子,D错误;
故答案为:A。
9. 下列关于两个反应的△H的判断,正确的是
S(s)+O2(g)=SO2(g) △H1;2S(s)+3O2(g)=2SO3(g) △H2
A. △H1>0,△H2>0 B. 2△H1>△H2
C. △H1<0,△H2>0 D. △H2>△H1
【答案】B
【解析】
【详解】①S(s)+O2(g)=SO2(g) △H1,②2S(s)+3O2(g)=2SO3(g) △H2,③2SO2(g)+ O2(g)=2SO3(g) △H3;由盖斯定理可知,①2+③=②,△H2=△H3+△H12,反应③放热,△H3<0,则2△H1>△H2,故选B。
10. 科技是第一生产力,我国科技工作者在诸多领域取得了新突破。下列说法错误的是
A. 我国在能源的开发利用方面走在了世界的前列,太阳能、风能和核能均属于新型能源
B. 最近国产8英寸石墨烯晶圆实现了小批量生产,石墨烯属于新型有机高分子材料
C. 我国研发的GaN功率芯片使手机充电实现了闪充,GaN属于新型无机非金属材料
D. 我国万米“奋斗者”号载人潜水器外壳为钛合金材料,钛合金具有强度高、耐腐蚀等优点
【答案】B
【解析】
【详解】A.未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或者污染很小,太阳能、风能、核能、氢能等符合未来新能源的特点,A正确;
B.石墨烯是碳元素的一种单质,故其不属于新型有机高分子材料,属于新型无机非金属材料,B错误;
C.GaN是新型无机非金属材料,且具有半导体的性质,可用于制作芯片,C正确;
D.钛合金具有强度高、耐腐蚀等优点,适用于制作载人潜水器外壳,D正确;
故答案为:B。
11. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 向溶液中通入气体:
B. 向溶液中滴加过量氨水:
C. 将通入冷的石灰乳中制漂白粉:
D. 向苯酚钠溶液中通入少量:2+CO2+H2O→2+
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯化铁溶液与硫化氢气体反应生成氯化亚铁、硫沉淀和盐酸,反应离子方程式为,故A正确;
B.氯化铝溶液与过量氨水反应生成氢氧化铝沉淀和氯化铵,反应的离子方程式为,故B错误;
C.氯气与冷石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,反应的离子方程式为,故C错误;
D.苯酚钠溶液与少量二氧化碳反应生成苯酚和碳酸氢钠,反应的离子方程式为+CO2+H2O→+,故D错误;
故选A。
12. 由H、C、N三种元素组成的一种离子液体,其结构如图所示(已知:大π键可用符号表示,其中n代表参与形成大π键的原子数,m代表参与形成大π键的电子数),下列说法正确的是
A. 电负性:N>H>C B. C、N原子均采取杂化
C. 离子液体中大π键可表示为 D. 离子液体中存在N―H…N氢键
【答案】C
【解析】
【详解】A.元素的非金属性越强,电负性越大,三种元素的非金属性强弱顺序为N>C >H,电负性大小顺序为N>C >H,故A错误;
B.由图可知,离子液体中环上的碳原子的杂化方式为sp2杂化,故B错误;
C.由图可知,离子液体中环上的碳原子和氮原子的杂化方式都为sp2杂化,碳原子和氮原子中未参与杂化的p电子形成大π键,故C正确;
D.由图可知,离子液体中不存在N-H键,故不存在N―H…N氢键,故D错误;
故选C。
13. 在常温常压下为无色有恶臭的气体,对皮肤、眼睛和呼吸道黏膜等有强烈刺激性,主要用作聚合反应催化剂,在潮湿空气中强烈水解,水解反应历程如图所示,已知:TS代表过渡态,M代表中间产物,下列叙述错误的是
A. 总反应的决速步骤为→产物 B. 选用高效催化剂可降低该反应的焓变
C. 升高温度可以增大的水解程度 D. 水解过程中有极性键的断裂和形成
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,M1→M2的活化能为1.14eV-0.12eV=1.02eV,M2→产物的活化能为1.41eV-0.35eV=1.06eV,反应的活化能越大,反应速率越慢,总反应的决速步骤为慢反应,所以决速步骤为M2→产物,A正确;
B.高效催化剂能降低反应的活化能,但不能改变反应的焓变,B错误;
C.由图可知,PF5的水解反应是反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,PF5的水解程度增大,C正确;
D.由图可知,PF5水解的方程式为:PF5+H2O2HF+POF3,由反应式可知,水解过程中存极性键的断裂和生成,D正确;
故选B。
14. 可降解有机高分子C合成原理如下:
下列说法不正确的是
A. A完全水解只能得到两种氨基酸 B. 单体B结构简式是
C. 有机物C可发生加成反应和水解反应 D. 该反应属于缩聚反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.A( )中2个肽键,完全水解生成的氨基酸相同,只能得到一种氨基酸,故A错误;
B.根据C的结构可知,A和B发生缩聚反应生成C,则单体B结构简式是,故B正确;
C.有机物C( )中含有肽键可发生水解反应,含有苯环,可发生加成反应,故C正确;
D.A()和B( )生成C( )的反应属于缩聚反应,故D正确;
故选A。
【点睛】本题的易错点为B的结构的判断,要注意A中不含羧基,说明C中端基上的碳氧双键是B提供的。
二、非选择题:本大题共5小题,共58分。
15. 醋酸钠是一种常用的防腐剂和缓冲剂。
(1)配制溶液,需要称量醋酸钠晶体(,)的质量为_______。实验需要的仪器有天平、药匙、玻璃棒、量筒、_______(从下列图中选择,写出名称)。
(2)某小组探究外界因素对水解程度的影响。
甲同学设计实验方案如下(表中溶液浓度均为):
i.实验_______和_______(填序号),探究加水稀释对水解程度的影响;
ii.实验1和3,探究加入对水解程度的影响;
iii.实验1和4,探究温度对水解程度的影响。
序号
温度
1
25℃
40.0
0
0
2
25℃
4.0
0
36.0
3
25℃
20.0
10.0
4
40℃
40.0
0
0
①根据甲同学的实验方案,补充数据:_______。
②实验测得,该结果不足以证明加入促进了的水解。根据_______(填一种微粒的化学式)的浓度增大可以说明加入能促进的水解。
③已知水解为吸热反应,甲同学预测,但实验结果为。实验结果与预测不一致的原因是_______。
(3)小组通过测定不同温度下的水解常数确定温度对水解程度的影响。
查阅资料:,为溶液起始浓度。
试剂:溶液、盐酸、计。
实验:测定40℃下水解常数,完成下表中序号7的实验。
序号
实验
记录的数据
5
取溶液,用盐酸滴定至终点
消耗盐酸体积为
6
测40℃纯水的
7
_______
在50℃和60℃下重复上述实验。
数据处理:40℃,_______(用含、、的计算式表示)
实验结论:,温度升高,促进水解。
【答案】(1) ①. 3.4g ②. 烧杯、胶头滴管、250mL容量瓶
(2) ①. 1 ②. 2 ③. 0 ④. ⑤. 升高温度促进水的电离导致溶液中氢离子浓度增大
(3) ①. 测定40℃醋酸钠溶液的pH
②. 或
【解析】
【分析】配制一定物质的量浓度的溶液,所需的步骤有计算、称量、溶解(冷却)、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签;
滴定实验的步骤是:滴定前的准备:滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录,锥形瓶:注液体→记体积→加指示剂;滴定:眼睛注视锥形瓶溶液颜色变化;终点判断:记录数据;数据处理:通过数据进行计算;
【小问1详解】
配制溶液,需要称量醋酸钠晶体的质量为。实验需要的仪器有天平、药匙、玻璃棒、量筒、烧杯、胶头滴管、250mL容量瓶;
【小问2详解】
探究加水稀释对水解程度的影响,则实验中变量为醋酸钠的浓度,故实验1和2,探究加水稀释对水解程度的影响;
①实验1和3,探究加入对水解程度的影响;不能改变醋酸根的浓度,故0;
②醋酸水解方程式为:,铵根离子水解方程式为:;铵根离子水解会导致溶液中酸性增强,实验测得,该结果不足以证明加入促进了的水解,实验中可以根据的浓度增大可以说明加入能促进的水解;
③已知水解为吸热反应,甲同学预测,但实验结果为。实验结果与预测不一致的原因是水的电离也为吸热过程,升高温度促进水的电离导致溶液中氢离子浓度增大;
【小问3详解】
实验为通过测定不同温度下的水解常数确定温度对水解程度的影响,则实验7需要测定40℃醋酸钠溶液的pH;取溶液,用盐酸滴定至终点,消耗盐酸体积为,和HCl以1:1反应,此时的起始浓度=,40℃纯水的pH=b,则,;实验7所得溶液的pH=c,则,则=或。
16. 硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵,具体流程如下:
回答下列问题:
(1)步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污,方法是_________________。
(2)步骤②需要加热的目的是_________________,温度保持80~95 ℃,采用的合适加热方式是_________________。铁屑中含有少量硫化物,反应产生的气体需要净化处理,合适的装置为_________________(填标号)。
(3)步骤③中选用足量的H2O2,理由是_________________。分批加入H2O2,同时为了_________________,溶液要保持pH小于0.5。
(4)步骤⑤的具体实验操作有______________,经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。
(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150 ℃时,失掉1.5个结晶水,失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为______________。
【答案】 ①. 碱煮水洗 ②. 加快反应 ③. 热水浴 ④. C ⑤. 将Fe2+全部氧化为Fe3+;不引入杂质 ⑥. 防止Fe3+水解 ⑦. 加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤) ⑧. NH4Fe(SO4)2∙12H2O
【解析】
【详解】(1)步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污,油污在碱性条件下容易水解,所以工业上常常用热的碳酸钠溶液清洗,即碱煮水洗;
(2)步骤②需要加热的目的是为了加快反应速率;温度保持80~95 ℃,由于保持温度比较恒定且低于水的沸点,故采用的合适加热方式是水浴加热(热水浴);铁屑中含有少量硫化物,硫化物与硫酸反应生成硫化氢气体,可以用氢氧化钠溶液吸收,为了防止倒吸可以加装倒置的漏斗,故选择C装置;
(3)步骤③中选用足量的H2O2,H2O2可以将Fe2+氧化为Fe3+,且H2O2的还原产物为H2O,不会引入新的杂质,故理由是:将Fe2+全部氧化为Fe3+,不引入新的杂质。因为H2O2本身易分解,所以在加入时需分量加入,同时为了防止Fe3+水解,溶液要保持pH小于0.5;
(4)为了除去可溶性的硫酸铵、铁离子等,需要经过的步骤为:加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤);
(5)设硫酸铁铵的化学式为NH4Fe(SO4)2∙xH2O,其相对分子质量为266+18x,1.5个水分子的相对分子质量为1.5×18=27,则27/(266+18x)=5.6%,解得x=12,则硫酸铁铵的化学式为NH4Fe(SO4)2∙12H2O。
17. 某化学小组同学利用溶液制,再用氧化,并检验氧化产物。
(1)仪器b中发生反应的化学方程式为_______。
(2)C和E两个水浴作用不相同,其中E中冰水的作用是_______。
(3)为检验上述实验收集到的产物,该小组同学进行了如下实验并得出相应结论。
实验序号
检验试剂和反应条件
现象
结论
①
酸性溶液
紫红色褪去
产物含有乙醛
②
新制加热
生成砖红色沉淀
产物含有乙醛
③
微红色含酚酞的NaOH溶液
微红色褪去
产物可能含有乙酸
实验①~③中的结论不合理的是_______(填序号),原因是_______。
(4)化合物的分子中采取杂化方式成键的原子数目是_______个。
(5)氮化钛晶体的晶胞结构如图所示,则氮化钛晶体化学式为_______,该晶体结构中与N原子距离最近且相等的N原子有_______个;该晶胞的密度,则晶胞结构中两个氮原子之间的最近距离为_______。(NA为阿伏加德罗常数的数值,,只列计算式)。
【答案】(1)
(2)使气态乙醛冷凝为液体,便于收集
(3) ①. ① ②. 挥发出来的乙醇也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
(4)5 (5) ①. TiN ②. 12 ③. pm
【解析】
【分析】用双氧水和催化剂制取氧气。制得的氧气经干燥后进入盛有乙醇的圆底烧瓶中,和热的乙醇一起进入硬质玻璃管中,在铜的催化作用下发生乙醇的催化氧化反应生成乙醛。生成的乙醛进入试管中,被冷凝收集。
【小问1详解】
仪器b中乙醇在铜的催化下发生氧化反应生成乙醛,发生反应的化学方程式为;
【小问2详解】
E中盛冷水,作用是使乙醛冷凝为液体,便于收集;
【小问3详解】
乙醇催化氧化生成乙醛。
①乙醇易挥发,乙醛中混有乙醇,因乙醇具有还原性,也能使酸性KMnO4溶液褪色,故不能用酸性KMnO4溶液检验乙醛,结论不合理;
②乙醛中含有醛基,能与新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀,结论合理;
③乙酸能与NaOH溶液发生酸碱中和反应,使含酚酞的NaOH溶液微红色褪去,结论合理;
答案为①;挥发出来的乙醇也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色;
【小问4详解】
根据乙结构简式可知:其中采取sp3杂化方式成键的原子有3个饱和C原子、1个O原子和1个N原子,共5个原子;
【小问5详解】
观察晶胞N位于立方体的顶点和面心位置,N数=8×+6×=4;Ti位于晶胞内,有4个,化学式可写为TiN;以晶胞顶点的N原子研究,距离氮原子最近的氮原子位于晶胞三个面的面心,每一个顶点为8个晶胞所共用,每一个面心上的N原子为两个晶胞所共用,所以晶体结构中与N原子距离最近且相等的N原子数目为:=12;该晶胞中有4个Ti原子和4个氮原子,所以晶胞的质量为g,所以该晶胞的边长为:pm,晶胞结构中两个氮原子之间的最近距离为对角线长度的一半,所以两个氮原子之间的最近距离为:pm。
18. 有机化合物M是某抗高血压药物的中间体,其合成路线如图:
已知:
i.
ii.
iii.
(1)A→B的反应类型是_______。
(2)C中含有的官能团名称是_______。
(3)J中只含有一种官能团,J的名称是_______。
(4)G与K反应生成M的化学方程式是_______。
(5)C→D转化的路线如图:,X的分子式为C3H6O,核磁共振氢谱只有一组峰,中间产物1和2的结构简式分别为_______、_______。
(6)写出符合下列条件的E的同分异构体的结构简式_______(任意1种即可)。
a.与NaHCO3反应放出CO2
b.硝基与苯环直接相连
c.分子中只有4种不同化学环境的氢原子
【答案】 ①. 取代反应 ②. 硝基、酯基 ③. 丁二酸二甲酯 ④. +HOOCCH2CH2COOH +H2O ⑤. ⑥. ⑦. 或
【解析】
【分析】分析题干合成流程图,由A分子式和D的结构简式可推知A为:,根据苯酚邻对位上的H比较活泼,推知B的结构简式为:,结合C的分子式和题干信息i可推知C的结构简式为:,由E的分子式结合D到E的反应条件可推知,E的结构简式为,分析E和F的分子式可知,二者相差2个H和1个O,故推知F的结构简式为:,由G的分子式并结合信息ii可推知G的结构简式为:,由M的结构简式和G的结构简式可推知K的结构简式为:HOOCCH2CH2COOH,再结合J的分子式和J到K的转化条件可知,J的结构简式为:CH3CH2OOCCH2CH2COOH或者CH3OOCCH2CH2COOCH3,据此分子解题。
【详解】(1)由分析可知,A→B即转化为,故该反应的反应类型为取代反应,故答案为:取代反应;
(2)由分析可知,C的结构简式为:,故其中含有的官能团名称是硝基、酯基,故答案为:硝基、酯基;
(3)由分析可知,J的结构简式为:CH3CH2OOCCH2CH2COOH或者CH3OOCCH2CH2COOCH3,故J中只含有一种官能团的结构简式为CH3OOCCH2CH2COOCH3,股J的名称是丁二酸二甲酯,故答案为:丁二酸二甲酯;
(4)由分析可知,G的结构简式为与K的结构简式为HOOCCH2CH2COOH,反应生成M的结构简式为,故该反应的化学方程式是+HOOCCH2CH2COOH+H2O,故答案为:+HOOCCH2CH2COOH+H2O;
(5)由分析可知,C→D转化即转化为的路线如图:,X的分子式为C3H6O,核磁共振氢谱只有一组峰,故X的结构简式为:,结合信息iii可推知中间产物1和2的结构简式分别为、,故答案为: ;;
(6)由合成路线图中可知,E分子式为:C11H13NO4,符合下列条件a.与NaHCO3反应放出CO2说明分子中含有羧基-COOH,b.硝基与苯环直接相连,c.分子中只有4种不同化学环境的氢原子说明分子高度对称,故符合条件的E的同分异构体的结构简式有:或,故答案为:或。
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