内容正文:
吉林市实验中学高三年级基础测试
化学
一、选择题
1. 科技发展见证国家强大,下列有关说法中正确的是
A. 磁悬浮列车使用双氧铜钡钇作为超导材料,位于元素周期表的s区
B. 长征6号丙运载火箭采用液氧煤油发动机,煤油属于可再生能源
C. 利用合成高级脂肪酸甘油酯,实现无机小分子向有机高分子的转化
D. 麒麟芯片主体材料晶体类型与石墨晶体类型相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.钡(Ba)是第ⅡA族元素,其原子的价电子排布为,根据元素周期表分区规则,价电子最后填入s轨道的元素位于s区,所以Ba位于元素周期表的s区,A选项正确;
B.煤油是石油分馏的产物,石油是古代生物遗体经过漫长地质年代形成的化石燃料,其形成过程极为缓慢,不能在短时间内再生,属于不可再生能源,B选项错误;
C.高级脂肪酸甘油酯是由高级脂肪酸和甘油形成的酯类,其相对分子质量一般在几百左右,不属于高分子化合物,所以该过程不是无机小分子向有机高分子的转化,C选项错误;
D.麒麟芯片主体材料是硅,硅晶体中原子通过共价键结合,形成空间网状结构,属于共价晶体。石墨晶体中,层内碳原子间以共价键结合,层与层之间通过范德华力相互作用,是混合晶体,二者晶体类型不同,D选项错误;
故答案为:A。
2. 下列实验方法选择错误的是
选项
实验目的
方法
A
分离和
选用空腔大小适配的“杯酚”
B
探定青铜器的微观晶体结构
X射线衍射法
C
鉴定元素
原子光谱
D
确定有机物的实验式
质谱法
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.C60和C70的大小不同,可利用空腔大小与其中之一近似的“杯酚”分离两者,故A正确;
B.X射线衍射法可用于研究晶体结构,故B正确;
C.每种元素电子能级不同,具有不同的光谱图,利用原子光谱可以鉴别元素,故C正确;
D.质谱只能测分子量,故D错误;
故答案为D。
3. 关于物质性质及应用,下列说法正确的是
A. 利用浓硫酸的吸水性,可除去HCl中的水蒸气
B. 漂白粉进行漂白时可加入浓盐酸,增强其漂白效果
C. 铁比铜活泼,故电子工业中常用Fe与含Cu2+的溶液反应来蚀刻电路板
D. 工业上常将热空气吹出的溴蒸汽用Na2CO3溶液吸收,利用了Br2的挥发性和强氧化性
【答案】A
【解析】
【详解】A.浓硫酸具有吸水性,且 HCl 与浓硫酸不反应,所以可利用浓硫酸的吸水性除去 HCl 中的水蒸气,A 正确;
B.漂白粉进行漂白时加入浓盐酸,次氯酸钙(Ca(ClO)2)与浓盐酸会发生反应:Ca(ClO)2+ 4HCl(浓) = CaCl2+ 2Cl2↑+ 2H2O,产生有毒的氯气,不仅不能增强漂白效果,还会造成危险,B 错误;
C.电子工业中常用FeCl3溶液与铜反应来蚀刻电路板,反应方程式为2FeCl3+ Cu = 2FeCl2 + CuCl2,而不是用Fe与含Cu2+的溶液反应,因为铁与Cu2+反应会直接将Cu2+置换为铜,不能达到蚀刻电路板的目的,C 错误;
D.工业上常将热空气吹出的溴蒸汽用Na2CO3溶液吸收,发生反应3Br2+ 3Na2CO3 = 5NaBr + NaBrO3+ 3CO2↑,利用了Br2的挥发性,在该反应中Br2既表现氧化性又表现还原性,D 错误;
故答案为:A。
4. 下列图示或化学用语表述错误的是
A. 的系统命名:1-羧基-2-苯乙胺
B. 分子的球棍模型:
C. NaH的电子式:
D. H2Se分子的价层电子对互斥模型:
【答案】A
【解析】
【详解】A.的母体是酸,故名称为2-氨基苯丙酸,故A错误;
B.分子中P原子与4个O形成共价键,球棍模型为,故B正确;
C.NaH是离子化合物,电子式为:,故C正确;
D.H2Se分子的中心原子Se的价层电子对数为2+=4,有2个孤电子对,价层电子对互斥模型为,故D正确;
答案选A。
5. 在溶液中能大量共存的离子组是
A. 酸性高锰酸钾溶液中:
B. 通入大量CO2的溶液中:
C. 含有大量的溶液中:
D. 加入铁粉会放出氢气的溶液中:
【答案】B
【解析】
【详解】A.高锰酸钾能氧化Cl-,两者不可以大量共存,A项不符合题意;
B.CO2不与Ba2+、CH3COO-、Br-反应,B项符合题意;
C.含有大量Fe3+的溶液显酸性, 在酸性条件下具有强氧化性,能氧化Fe2+,与Fe2+不可以大量共存,C项不符合题意;
D. 与H+发生歧化反应,生成SO2和S,因此与H+不可以大量共存,D项不符合题意;
答案选B。
6. 铝土矿除主要成分,还存在多种第三周期元素如Mg、S。下列说法正确的是
A. 半径: B. 热稳定性:
C. 碱性: D. 第一电离能:
【答案】B
【解析】
【详解】A.和具有相同电子层结构,原子序数越大,离子半径越小,则有离子半径:,A错误;
B.元素非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强;O和S为同主族上下相邻的2种元素,非金属性,则简单氢化物的稳定性:,B正确;
C.元素金属性越强,其最高价氧化物对应水化物碱性越强;Mg和Al为同一周期相邻的2种元素,金属性,则最高价碱的碱性:,C错误;
D.同周期元素第一电离能总体趋势:核电荷数越大,第一电离能越大;基态Mg原子价电子排布式为,基态Al原子价电子排布式为,Mg的第一电离能失去的是能量较低的3s能级上的电子,Al的第一电离能失去的是能量较高的3p能级上的电子,则第一电离能:,D错误;
故答案为:B。
7. 胆固醇的结构如下图,下列有关说法错误的是
A. 手性碳原子有8个
B. 同分异构体中不可能有芳香醛
C. 红外光谱中出现了以上的吸收峰
D. 总胆固醇是血脂四项检查指标之一,合理的饮食结构有助于控制胆固醇水平
【答案】B
【解析】
【详解】A.手性碳原子标注为,有8个手性碳原子,故A正确;
B.芳香醛中含苯环和醛基,不饱和度为5,该物质分子式为C27H46O,不饱和度为5,同分异构体可能有芳香醛,故B错误;
C.分子中含有羟基,O-H的红外光谱峰位于3000cm-1以上,故C正确;
D.合理的饮食结构,有助于控制胆固醇水平,利于身体健康,故D正确;
故答案为B。
8. 利用和浓盐酸反应制备,为提纯粗品,设计如图路线。
已知:能与醇形成结晶状化合物。
下列说法正确的是
A. 操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均相同
B. 可用NaOH溶液代替溶液
C. 无水的作用只是干燥除水
D. 可用红外光谱仪区分和
【答案】D
【解析】
【分析】合成反应为,粗品中为、和HCl。操作I加水通过分液方法分离水相(含HCl)和有机相;操作Ⅱ加入碳酸氢钠除去有机相中残留的HCl,然后通过分液去除水相;操作Ⅲ加水进一步除去残留的碳酸氢钠,再分液;操作Ⅳ加无水CaCl2除去有机相中的水以及,然后通过过滤得到有机相;最有通过蒸馏分离和得到纯品。
【详解】A.操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为分液,操作Ⅳ为过滤,故A错误;
B.NaOH可使(CH3)3CCl水解,不能用NaOH溶液代替溶液,故B错误;
C.根据已知信息,无水的作用干燥除水,及除去残留的,故C错误;
D.(CH3)3COH和(CH3)3CCl含有官能团不同,可用红外光谱分辨,故D正确;
故答案为D。
9. 一种电化学处理氨氮污染废水的装置如图所示。已知:Cl•与HO•为自由基,自由基之间结合生成的分子也可将氧化为。下列说法正确的是
A. 电极电势:a电极<b电极
B. 自由基HO·氧化的离子方程式为
C. 相同数目的自由基结合生成的分子不同,标准状况下产生的体积不同
D. 左室溶液pH下降,说明参加反应的数目大于数目
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知a电极上转化为、转化为,均发生失电子的氧化反应,所以a为阳极,b为阴极。电极电势阳极高于阴极,即电极电势:a电极>b电极,A错误;
B.氧化生成,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,离子方程式为,B正确;
C.1个或1个参与反应均转移1个电子,自由基结合生成的分子可以是Cl2、H2O2、HClO,这些分子氧化时仍转化为或H2O,故不影响放电时转移的电子总数,因此相同数目的自由基形成的分子不同,标准状况下产生N2的体积相同, ,C错误;
D.左室中与循环转化,H2O与循环转化,则无论是与还是反应,左室中的总反应方程式均为,则无论参加反应的数目与H2O数目的大小关系如何,电路中每转移6mol电子,左室中会生成8 mol H+,同时有6 mol H+通过质子交换膜进入右室,则左室溶液pH下降,D错误;
故答案选B。
10. 化合物Z是合成药物洛索洛芬钠的中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A. X与足量反应生成的产物中含有3个手性碳原子
B X、Y可用溶液鉴别
C. 25℃,Y在水中的溶解度比Z的大
D. Z在浓硫酸催化下加热可发生消去反应
【答案】C
【解析】
【分析】X被还原得到Y,Y发生取代反应得到Z。
【详解】A.连接4个不同原子或基团的碳原子是手性碳原子,X分子中苯环、酮羰基与氢气发生加成反应,加成产物为,只有与羟基连接的1个碳原子是手性碳原子,故A错误;
B.X含有酮羰基,Y含有醇羟基,二者都不能与氯化铁溶液反应,用FeCl3溶液不能鉴别二者,故B错误;
C.Y分子含有醇羟基,能与水分子之间形成氢键,而Z不能,Y在水中的溶解度比Z的大,故C正确;
D.邻碳有氢的醇在浓硫酸催化下加热可发生消去反应,而邻碳有氢的卤代烃在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应,故D错误;
故答案为:C。
11. 实验室中下列做法正确的是
A. 金属钠燃烧起火,可用小苏打干粉灭火
B. 蒸馏时忘记加沸石,应立即打开瓶塞补加
C. 被水蒸气轻微烫伤,先用冷水处理再涂上烫伤药膏
D. 用稀硫酸洗涤并灼烧铂丝后,再进行焰色试验
【答案】C
【解析】
【详解】A.小苏打为碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解产生水和二氧化碳,金属钠性质活泼,与水或二氧化碳反应剧烈,可能加剧火势或引起爆炸,钠起火应使用干燥沙子灭火,故A错误;
B.沸石用于防止暴沸,若蒸馏中忘记添加,立即打开瓶塞可能因体系过热导致液体突然沸腾、喷溅或烫伤,正确做法是先停止加热,待冷却至室温后再补加沸石,故B错误;
C.轻微烫伤后,立即用流动冷水冲洗或冷敷10-15分钟,可降低皮肤温度、减轻组织损伤,随后涂烫伤药膏,故C正确;
D.焰色试验要求铂丝清洁无残留,稀硫酸洗涤后,灼烧可能残留硫酸盐,干扰焰色,正确方法是用稀盐酸洗涤并灼烧,因盐酸易挥发,不残留杂质,故D错误;
故答案为C。
12. 向体积均为1L的两恒容容器中分别充入和发生反应:,其中一个为绝热过程,另一个为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 为恒容恒温过程 B. 气体的总物质的量:
C. 逆反应速率: D. 点平衡常数:
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应正向气体分子数增多,是吸热反应,绝热过程中体系温度降低,反应正向进行程度小,压强小,恒温过程压强变化符合正常反应进程,压强大,所以为恒容恒温过程,为恒容绝热过程,A正确;
B.a点和c点压强相等,温度(绝热温度降低),根据(V相同),T越大,n越小,所以气体总物质的量,B错误;
C.b点温度高于c点(恒温,绝热降温),温度越高反应速率越快,所以逆反应速率v(b)>v(c) ,C正确;
D.假设是恒温恒容,b点平衡时压强为起始的倍,根据阿伏伽德罗定律,可得平衡时气体总物质的量为,通过三段式计算
,平衡时,解得x = 0.5,平衡常数,c点温度低,反应正向进行程度小,所以平衡常数K < 16 ,D正确;
故答案选B。
13. 25℃时,, 。向溶液中滴加氨水,生成蓝色沉淀,继续滴加氨水至沉淀完全溶解,得到深蓝色溶液。下列说法错误的是
A. 将浓氨水稀释至,不断变小
B. 沉淀完全时,
C.
D. 对于转化为有促进作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.浓氨水中存在平衡:,将浓氨水稀释至,和均减小,由于氨水的浓度降低,对水的电离抑制程度减小,减小的程度小于,不断变小,A正确;
B.沉淀完全时,溶液中=,c(H+)=,,B错误;
C.的平衡常数,的平衡常数,C正确;
D.增大的浓度,平衡逆向移动,溶液中的浓度增大,促进正向移动,对于转化为有促进作用,D正确;
故选B。
14. 替代晶体中部分的位置,但由于二者的离子半径和化合价不同会导致部分脱离形成“氧空位”以保证晶体的电中性。晶胞结构如下图,密度为,为阿伏加德罗常数的值,下列说法中错误的是
A. 晶体中与最近且等距的有6个
B. 晶胞的边长为
C. 若a为晶胞顶点,则c位于棱心
D. 若b处被计替代,则该物质的化学式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由晶胞的结构可知,晶体中与O2-最近且等距的Mg2+位于其上下左右前后,共6个,A正确;
B.设晶胞的边长为apm,根据均摊法,晶胞中含有O2-的数目为8×+6×=4,Mg2+离子的数目为12×+1=4,则晶胞的质量为,晶胞的体积为a3×10-30cm3,则ρ===,a=,B正确;
C.由晶胞的结构可知,若a为晶胞顶点,则c位于棱心,C正确;
D.若b处Mg2+被Li+替代,部分O2-脱离形成“氧空位”,则该物质的化学式为LiMg3O3.5,D错误;
故答案为:D。
15. 常温下,在20 mL 0.1 mol∙L-1 Na2CO3溶液中,加入过量的CaSO4固体,若溶液中pH随时间变化情况如图1所示,含碳微粒δ含量随pH变化情况如图2所示,下列说法不正确的是
已知:Ksp(CaSO4)= 4.9×10-5;Ksp(CaCO3)= 3.4×10-9。
A. CaSO4加入到Na2CO3溶液中,可以得到CaCO3沉淀
B. 当500s时,溶液中c(Ca2+)最小为6.8×10-8
C. 充分反应后上层清液中约为1.4×104
D. 500s~700s内上层清液中存在:c(HCO)+2c(CO)+2c(SO)-2c(Ca2+)> 0.2
【答案】D
【解析】
【详解】A.Ksp(CaSO4)= 4.9×10-5,Ksp(CaCO3)= 3.4×10-9,Ksp(CaSO4)>Ksp(CaCO3),则CaSO4加入到Na2CO3溶液中,难溶的沉淀可以转化为更难溶的沉淀,故可以得到CaCO3沉淀,A正确;
B.当500s时,pH=10.5,此时,没有H2CO3分子,由碳原子守恒得,则溶液中碳酸根浓度最大值为,钙离子浓度最小值为,B正确;
C.充分反应后上层清液为碳酸钙和硫酸钙饱和溶液,故,C正确;
D.根据电荷守恒得: ,500s~700s,上层清液呈碱性,则,,故,D错误;
故选D。
二、非选择题
16. (NH4)2SO4是一种优良的氮肥,适用于一般土壤和作物,能使枝叶生长旺盛,提高果实品质和产量,也能与铝灰(主要成分Al2O3)等作用生产铵明矾晶体NH4Al(SO4)2·12H2O,铵明矾可用作泡沫灭火器的内留剂、石油脱色剂。请回答下列问题:
Ⅰ.科学家研发一种“氨气/石膏联合法”用于吸收工厂中排放的CO2,同时获得产品(NH4)2SO4。
某兴趣小组应用下图装置模拟生产硫酸铵。
(1)生成(NH4)2SO4的化学方程式为 ___________。
(2)在上图实验装置中,先从___________(填“a”或“b”)通入NH3,先通氨气的原因是___________;再通入CO2,当液体由红色变为浅红色时,立即停止通入,CO2不通入过量,原因可能是___________。
(3)为测定某硫酸铵样品(杂质为碳酸铵)纯度。先准确称取5.000g样品溶于水,加入足量的___________,再加入足量BaCl2溶液充分反应后过滤、洗涤沉淀并烘干至恒重,最终所得固体为8.155g。则硫酸铵样品的纯度为___________。[已知BaSO4、(NH4)2SO4摩尔质量分别为 233g/mol和132g/mol]
Ⅱ.该兴趣小组还在实验室模拟硫酸铵及铝灰等为原料制备铵明矾的生产过程。
(4)经过如下步骤:
a.加硫酸溶解铝灰
b.将溶解液转移至蒸发皿
c.配制饱和硫酸铵溶液
d.加入蒸发皿中
e.蒸发至 ___________
f.降温结晶
g.抽滤
h.洗涤、干燥后得到铵明矾
(5)生产过程中常使用过量的工业硫酸铵,一个作用是促使硫酸铝充分转化为铵明矾,提高硫酸铝的利用率,另外的一个重要作用是 ___________ 。
【答案】(1)CaSO4 + 2NH3 + CO2 + H2O = CaCO3↓ +(NH4)2SO4
(2) ①. a ②. 先通入NH3可增大CaSO4悬浊液吸收CO2的量 ③. 防止碳酸钙生成碳酸氢钙,使硫酸铵难以分离
(3) ①. 稀盐酸(稀硝酸) ②. 92.4%
(4)溶液表面出现晶膜 或 溶液中有少量晶体出现
(5)可利用硫酸铵溶液水解显酸性抑制硫酸铝水解
【解析】
【小问1详解】
“氨气/石膏联合法”用于吸收工厂中排放的CO2,同时获得产品(NH4)2SO4。其反应原理为:
【小问2详解】
氨气极易溶于水,为防止溶于水时发生倒吸,通入时的仪器应采用干燥管替代长导管,故选择a通入;先通入的原理类似侯氏制碱法,可增大CaSO4悬浊液吸收CO2的量;碳酸钙和过量二氧化碳反应生成可溶性的碳酸氢钙,不继续通入直至过量的可能原因是防止碳酸钙生成碳酸氢钙,使硫酸铵难以分离;
【小问3详解】
通过测定与反应生成硫酸钡的质量,根据硫酸根守恒反推出的质量进而求出的纯度,但杂质也能与反应生成碳酸钡沉淀,故需要加入足量的稀盐酸或稀硝酸,除去,根据反应原理可知,,故样品的质量分数为。
【小问4详解】
蒸发过程中,应溶液表面出现晶膜 或 溶液中有少量晶体出现停止加热,降温结晶,即可析出铵明矾晶体;
【小问5详解】
中水解使得铵明矾中混有杂质,加入过量的工业硫酸铵,除了促使硫酸铝充分转化为铵明矾,提高硫酸铝的利用率,另外的一个重要作用是水解呈酸性,抑制硫酸铝水解。
17. 化学还原稳定法是当前Cr(Ⅵ水体污染修复领域的主要技术。废水中Cr(Ⅵ主要以和形式存在,化学还原稳定法去除水中Cr(Ⅵ主要包括铬的还原和固定两个过程。常用的化学还原剂包括硫系还原剂和铁系还原剂。
(1)难溶于水的CaS5是常用的硫系还原剂,在处理Cr(Ⅵ时自身转化为单质S。在酸性溶液中,CaS5还原Cr(Ⅵ的离子方程式为 _______。
(2)铁系还原剂FeSO4的还原效率虽不及硫化物,但有利于Cr的固定。 Cr的固定途径有两个:其一是难溶性铬铁共沉淀氢氧化物[CrxFe1-x(OH)3]或Cr(OH)3沉淀的生成;其二是 _______。
(3)试剂联用[n(CaS5):n(FeSO4)=1:2]有望实现高效且稳定的修复效果。
①待各体系充分反应后,静置2h。实验测得分别使用单一试剂和试剂联用时,溶液中总Cr的去除率随溶液初始pH的变化关系如图-1所示。pH>9,随pH增大,试剂联用时溶液中总Cr的去除率上升的原因是 _______。
②在存在下,试剂联用处理溶液中Cr(Ⅵ,待体系充分反应,静置2h。测得浓度对溶液pH以及总Cr去除效果的影响关系如图-2所示。随浓度进一步增加,总Cr的去除率明显上升的原因是 _______。
③研究表明,试剂联用效果优于单一试剂主要是由于反应过程中生成了起催化作用的FeS。FeS的生成过程可用化学方程式表示为_______。
(4)检测酸性废水中含量,取20.00mL废水,加水稀释至100.00mL。量取20.00mL该溶液,加入30.00mL0.0100mol/L FeSO4标准溶液(过量),充分反应后,用0.0010mol/L K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe²+,终点时消耗K2Cr2O7溶液10.00 mL(假设的还原产物全为NO,且NO全部从溶液中逸出)。则废水中含量为_______mol/L。 (写出计算过程)
【答案】(1)3CaS5++14H+= 2Cr3++15S+3Ca2++7H2O
(2)Fe3+水解产生的Fe(OH)3胶体吸附或
(3) ①. pH增大,使用CaS5会抑制Cr(Ⅵ的还原,降低总Cr去除率;但使用FeSO4有利于Cr(Ⅵ的固定,提高总Cr去除率;试剂联用时,FeSO4的用量大于CaS5,增大pH,FeSO4对总Cr去除率的影响程度大于CaS5 ②. 增大浓度,溶液pH减小,试剂联用时低pH值有利于Cr(Ⅵ的去除 ③. CaS5+FeSO4=FeS+4S+CaSO4
(4)0.02
【解析】
小问1详解】
根据题意可知修复时发生反应,;
【小问2详解】
溶液中生成三价铁后,三价铁可以水解生成氢氧化铁胶体,可以吸附含有铬元素的微粒,或;
【小问3详解】
①结合第一问可知,pH增大时会抑制对还原,但是的使用有利于对吸附,试剂联用时是两种作用的相互竞争的一个关系,故pH增大,使用CaS5会抑制Cr(Ⅵ的还原,降低总Cr去除率;但使用FeSO4有利于Cr(Ⅵ的固定,提高总Cr去除率;试剂联用时,FeSO4的用量大于CaS5,增大pH,FeSO4对总Cr去除率的影响程度大于CaS5;
②由图可知,随着碳酸氢根离子的浓度的增大,pH会降低,而pH的降低有利于对的去除,故增大浓度,溶液pH减小,试剂联用时低pH值有利于Cr(Ⅵ的去除;
③根据题意可知和反应生成FeS,结合元素守恒和得失电子守恒可知离子方程式为:;
【小问4详解】
根据反应,,与K2Cr2O7标准溶液反应的亚铁离子物质的量,硝酸根氧化硫酸亚铁的物质的量为,根据反应,,。
18. 氢化铝锂()是有机合成中的重要还原剂。某课题组按如图流程、装置开展了制备实验(夹持、尾气处理装置已省略)。
已知:①、在潮湿的空气中均会发生剧烈水解。
②乙醚微溶于水,沸点34.5℃,易燃;苯的沸点80.1℃。
③相关物质溶解性表如下
乙醚
可溶
可溶
微溶
难溶
苯
易溶
难溶
难溶
难溶
请回答:
(1)图1中仪器a的名称是___________。
(2)写出步骤I中与反应的化学方程式___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A. 步骤I需在无水环境反应
B. 球形干燥管的主要作用是吸收尾气
C. 步骤II的操作为真空条件下过滤
D. 乙醚沸点低,主要原因是难以形成分子间氢键,且分子间范德华力较小
(4)为提高产品的产率,应选择适当过量而不是过量,原因是___________。
(5)步骤III加入苯的作用是___________。
(6)25℃,常压下,测定(不含和)纯度的主要步骤如下(装置如图2所示):
①记录量气管B起始体积读数
②调整量气管中液面高度,读数
③打开旋塞至滴加完所有液体,立即关闭旋塞
④称取产品加入圆底烧瓶A
⑤在分液漏斗中加入过量的四氢呋喃(可减缓与的反应速率)和水的混合液
i.上述操作正确的顺序为:___________。
___________→①→___________→___________→___________
ii.计算的质量分数为___________(用含、的代数式表达,并化简)。
【量气管B由碱式滴定管改装;25℃,常压下气体摩尔体积约为】
【答案】(1)恒压滴液漏斗(或恒压分液漏斗)
(2) (3)ACD
(4)生成的难溶于乙醚,会附着在表面(或“AlCl3,LiAlH4可溶于乙醚,LiH过量便于与产品分离”);在乙醚中溶解度小,过量使用可以提高产率
(5)除去中的,有利于析出
(6) ①. ④→①→⑤→③→② ②.
【解析】
【分析】根据实验流程图,氯化铝乙醚溶液与氢化锂乙醚溶液在26~30℃条件下搅拌反应,生成和不溶于乙醚的氯化锂,过滤得到乙醚和氢化铝锂、氯化锂的乙醚溶液;向滤液中加入苯,析出,据此分析;
【小问1详解】
仪器a的名称是恒压滴液漏斗;
【小问2详解】
步骤I中与生成和氯化锂,反应的化学方程式;
【小问3详解】
A.、遇水均会发生剧烈水解,步骤I需在无水环境反应,A正确;
B.球形干燥管防止空气中水蒸气进入装置,B错误;
C.因、在潮湿的空气中均会发生剧烈水解,步骤II的操作为真空条件下过滤,C正确;
D.乙醚中是醚键,为C-O单键,难以形成分子间氢键,且分子间范德华力较小,故沸点低,D正确;
故选ACD;
【小问4详解】
为提高产品的产率,应选择适当过量而不是过量,原因是生成的难溶于乙醚,会附着在表面(或“AlCl3,LiAlH4可溶于乙醚,LiH过量便于与产品分离”);在乙醚中溶解度小,过量使用可以提高产率;
【小问5详解】
在苯中易溶,在苯中难溶,加入苯作用:除去中的,有利于析出;
【小问6详解】
,常压下,准确称取产品,调整液面相平后记录量气管B起始体积读数,在分液漏斗中准确加入过量的四氢呋喃(可减缓与的反应速率)、水混合液,打开旋塞至滴加完所有液体,立即关闭旋塞,反应结束后调整量气管,使液面相平,记录读数为,操作正确的顺序为④→①→⑤→③→②;LiAlH4与水反应的化学方程式:LiAlH4+4H2O=LiOH+Al(OH)3+4H2↑;根据题意可知,加入10mL液体,10mL液体也需要占据装置空间,因此收集到氢气的体积为(V1-10-V2)mL,根据反应方程式,LiAlH4的物质的量为氢气的,为mol,质量分数为=。
19. 酮肟在酸性催化剂作用下可以重排成酰胺,被称之为Beckmann重排反应。
该反应在工业上的一个重要应用是合成己内酰胺,从而进一步合成尼龙-6(锦纶),其反应过程如下:
(1)有机物的名称___________。
(2)的反应类型为___________。
(3)写出以下反应生成的酰胺类产物的结构简式___________。
(4)尼龙-6结构片段如下图所示,表示链的延伸。下列说法错误的是___________。
A. 氢键对尼龙-6的性能没有影响
B. 如图所示,尼龙-6是线型结构
C. 反应路线中己内酰胺合成尼龙-6的反应类型是缩聚反应
D. 己内酰胺在酸性条件和碱性条件下的水解产物是一样的
(5)有机物C己内酰胺有多种同分异构体,满足以下条件的有机物有___________种(不考虑立体异构)。
①只含有一个环,且为六元环;②有。
(6)写出以6—氨基己酸为原料,在催化剂、加热的反应条件发生缩聚反应制备尼龙-6的化学方程式___________。
【答案】(1)环己醇 (2)氧化反应
(3)或 (4)ACD
(5)20 (6)nNH2(CH2)5COOH+(n-1)H2O
【解析】
【分析】与氢气在催化剂加热下,生成,可知为苯酚;发生催化氧化反应生成A为;与发生反应生成B为;根据题干信息,B发生反应生成C为;经过反应合成尼龙-6(锦纶),据此分析作答。
【小问1详解】
有机物的名称环己醇,故答案为:环己醇。
【小问2详解】
环己烷经过催化氧化生成,则其反应类型为氧化反应,故答案为:氧化反应。
【小问3详解】
经过催化氧化生成;与发生反应生成;发生题干反应,生成酰胺类产物为或,故答案为:或。
【小问4详解】
A.由于氢键的存在,尼龙-6具有较大的吸湿性,制品尺寸稳定性差,所以氢键对尼龙-6的性能有影响,A项错误;
B.如图所示,表示链的延伸,则尼龙-6是线型结构,B项正确;
C.根据反应路线中己内酰胺合成尼龙-6的片段可知,该反应类型是开环聚合,不是缩聚反应,C项错误;
D.己内酰胺在酸性条件和碱性条件下的水解产物分别为盐酸盐和钠盐,产物不一样,D项错误;
故答案为:ACD。
【小问5详解】
C己内酰胺,结构式为,其同分异构体满足以下条件①只含有一个环,且为六元环;②有,可能情况如下:①若六元环为 ,则剩下氨基可放在1、2、3号位,共三种情况;②若六元环为,则剩下甲基可放在1、2、3、4、5号位,共5种情况;③若六元环为 ,则剩下甲基可放在12345号位,共5种情况;④若六元环为,则剩下甲基可放在1、2、3号位,共3种情况;⑤若六元环为 ,则剩下醛基可放在1、2、3、4号位,共4种情况,总计20,故答案为:20。
【小问6详解】
6—氨基己酸为:NH2(CH2)5COOH,反应时发生分子间的缩合反应,生成尼龙-6为和水,化学方程式为:nNH2(CH2)5COOH+(n-1)H2O,故答案为:nNH2(CH2)5COOH+(n-1)H2O。
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吉林市实验中学高三年级基础测试
化学
一、选择题
1. 科技发展见证国家强大,下列有关说法中正确的是
A. 磁悬浮列车使用双氧铜钡钇作为超导材料,位于元素周期表的s区
B. 长征6号丙运载火箭采用液氧煤油发动机,煤油属于可再生能源
C. 利用合成高级脂肪酸甘油酯,实现无机小分子向有机高分子的转化
D. 麒麟芯片主体材料晶体类型与石墨晶体类型相同
2. 下列实验方法选择错误的是
选项
实验目的
方法
A
分离和
选用空腔大小适配的“杯酚”
B
探定青铜器的微观晶体结构
X射线衍射法
C
鉴定元素
原子光谱
D
确定有机物的实验式
质谱法
A. A B. B C. C D. D
3. 关于物质性质及应用,下列说法正确的是
A. 利用浓硫酸的吸水性,可除去HCl中的水蒸气
B. 漂白粉进行漂白时可加入浓盐酸,增强其漂白效果
C. 铁比铜活泼,故电子工业中常用Fe与含Cu2+的溶液反应来蚀刻电路板
D. 工业上常将热空气吹出的溴蒸汽用Na2CO3溶液吸收,利用了Br2的挥发性和强氧化性
4. 下列图示或化学用语表述错误的是
A. 的系统命名:1-羧基-2-苯乙胺
B. 分子的球棍模型:
C. NaH的电子式:
D. H2Se分子的价层电子对互斥模型:
5. 在溶液中能大量共存的离子组是
A. 酸性高锰酸钾溶液中:
B. 通入大量CO2的溶液中:
C. 含有大量的溶液中:
D. 加入铁粉会放出氢气的溶液中:
6. 铝土矿除主要成分,还存在多种第三周期元素如Mg、S。下列说法正确的是
A. 半径: B. 热稳定性:
C. 碱性: D. 第一电离能:
7. 胆固醇的结构如下图,下列有关说法错误的是
A. 手性碳原子有8个
B. 同分异构体中不可能有芳香醛
C. 红外光谱中出现了以上的吸收峰
D. 总胆固醇是血脂四项检查指标之一,合理饮食结构有助于控制胆固醇水平
8. 利用和浓盐酸反应制备,为提纯粗品,设计如图路线。
已知:能与醇形成结晶状化合物。
下列说法正确的是
A. 操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均相同
B. 可用NaOH溶液代替溶液
C. 无水的作用只是干燥除水
D. 可用红外光谱仪区分和
9. 一种电化学处理氨氮污染废水的装置如图所示。已知:Cl•与HO•为自由基,自由基之间结合生成的分子也可将氧化为。下列说法正确的是
A. 电极电势:a电极<b电极
B. 自由基HO·氧化的离子方程式为
C. 相同数目的自由基结合生成的分子不同,标准状况下产生的体积不同
D. 左室溶液pH下降,说明参加反应的数目大于数目
10. 化合物Z是合成药物洛索洛芬钠的中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A. X与足量反应生成的产物中含有3个手性碳原子
B X、Y可用溶液鉴别
C. 25℃,Y在水中的溶解度比Z的大
D. Z在浓硫酸催化下加热可发生消去反应
11. 实验室中下列做法正确的是
A. 金属钠燃烧起火,可用小苏打干粉灭火
B. 蒸馏时忘记加沸石,应立即打开瓶塞补加
C. 被水蒸气轻微烫伤,先用冷水处理再涂上烫伤药膏
D. 用稀硫酸洗涤并灼烧铂丝后,再进行焰色试验
12. 向体积均为1L的两恒容容器中分别充入和发生反应:,其中一个为绝热过程,另一个为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 为恒容恒温过程 B. 气体的总物质的量:
C. 逆反应速率: D. 点平衡常数:
13. 25℃时,, 。向溶液中滴加氨水,生成蓝色沉淀,继续滴加氨水至沉淀完全溶解,得到深蓝色溶液。下列说法错误的是
A. 将浓氨水稀释至,不断变小
B 沉淀完全时,
C.
D. 对于转化为有促进作用
14. 替代晶体中部分的位置,但由于二者的离子半径和化合价不同会导致部分脱离形成“氧空位”以保证晶体的电中性。晶胞结构如下图,密度为,为阿伏加德罗常数的值,下列说法中错误的是
A. 晶体中与最近且等距的有6个
B. 晶胞的边长为
C. 若a为晶胞顶点,则c位于棱心
D. 若b处被计替代,则该物质的化学式为
15. 常温下,在20 mL 0.1 mol∙L-1 Na2CO3溶液中,加入过量的CaSO4固体,若溶液中pH随时间变化情况如图1所示,含碳微粒δ含量随pH变化情况如图2所示,下列说法不正确的是
已知:Ksp(CaSO4)= 4.9×10-5;Ksp(CaCO3)= 3.4×10-9。
A. CaSO4加入到Na2CO3溶液中,可以得到CaCO3沉淀
B. 当500s时,溶液中c(Ca2+)最小为6.8×10-8
C. 充分反应后上层清液中约为1.4×104
D. 500s~700s内上层清液中存在:c(HCO)+2c(CO)+2c(SO)-2c(Ca2+)> 0.2
二、非选择题
16. (NH4)2SO4是一种优良的氮肥,适用于一般土壤和作物,能使枝叶生长旺盛,提高果实品质和产量,也能与铝灰(主要成分Al2O3)等作用生产铵明矾晶体NH4Al(SO4)2·12H2O,铵明矾可用作泡沫灭火器的内留剂、石油脱色剂。请回答下列问题:
Ⅰ.科学家研发一种“氨气/石膏联合法”用于吸收工厂中排放的CO2,同时获得产品(NH4)2SO4。
某兴趣小组应用下图装置模拟生产硫酸铵。
(1)生成(NH4)2SO4的化学方程式为 ___________。
(2)在上图实验装置中,先从___________(填“a”或“b”)通入NH3,先通氨气的原因是___________;再通入CO2,当液体由红色变为浅红色时,立即停止通入,CO2不通入过量,原因可能是___________。
(3)为测定某硫酸铵样品(杂质为碳酸铵)纯度。先准确称取5.000g样品溶于水,加入足量的___________,再加入足量BaCl2溶液充分反应后过滤、洗涤沉淀并烘干至恒重,最终所得固体为8.155g。则硫酸铵样品的纯度为___________。[已知BaSO4、(NH4)2SO4摩尔质量分别为 233g/mol和132g/mol]
Ⅱ.该兴趣小组还在实验室模拟硫酸铵及铝灰等为原料制备铵明矾的生产过程。
(4)经过如下步骤:
a.加硫酸溶解铝灰
b.将溶解液转移至蒸发皿
c.配制饱和硫酸铵溶液
d.加入蒸发皿中
e.蒸发至 ___________
f.降温结晶
g.抽滤
h.洗涤、干燥后得到铵明矾
(5)生产过程中常使用过量工业硫酸铵,一个作用是促使硫酸铝充分转化为铵明矾,提高硫酸铝的利用率,另外的一个重要作用是 ___________ 。
17. 化学还原稳定法是当前Cr(Ⅵ水体污染修复领域的主要技术。废水中Cr(Ⅵ主要以和形式存在,化学还原稳定法去除水中Cr(Ⅵ主要包括铬的还原和固定两个过程。常用的化学还原剂包括硫系还原剂和铁系还原剂。
(1)难溶于水的CaS5是常用的硫系还原剂,在处理Cr(Ⅵ时自身转化为单质S。在酸性溶液中,CaS5还原Cr(Ⅵ的离子方程式为 _______。
(2)铁系还原剂FeSO4的还原效率虽不及硫化物,但有利于Cr的固定。 Cr的固定途径有两个:其一是难溶性铬铁共沉淀氢氧化物[CrxFe1-x(OH)3]或Cr(OH)3沉淀的生成;其二是 _______。
(3)试剂联用[n(CaS5):n(FeSO4)=1:2]有望实现高效且稳定的修复效果。
①待各体系充分反应后,静置2h。实验测得分别使用单一试剂和试剂联用时,溶液中总Cr的去除率随溶液初始pH的变化关系如图-1所示。pH>9,随pH增大,试剂联用时溶液中总Cr的去除率上升的原因是 _______。
②在存在下,试剂联用处理溶液中Cr(Ⅵ,待体系充分反应,静置2h。测得浓度对溶液pH以及总Cr去除效果的影响关系如图-2所示。随浓度进一步增加,总Cr的去除率明显上升的原因是 _______。
③研究表明,试剂联用效果优于单一试剂主要是由于反应过程中生成了起催化作用的FeS。FeS的生成过程可用化学方程式表示为_______。
(4)检测酸性废水中含量,取20.00mL废水,加水稀释至100.00mL。量取20.00mL该溶液,加入30.00mL0.0100mol/L FeSO4标准溶液(过量),充分反应后,用0.0010mol/L K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe²+,终点时消耗K2Cr2O7溶液10.00 mL(假设的还原产物全为NO,且NO全部从溶液中逸出)。则废水中含量为_______mol/L。 (写出计算过程)
18. 氢化铝锂()是有机合成中的重要还原剂。某课题组按如图流程、装置开展了制备实验(夹持、尾气处理装置已省略)。
已知:①、在潮湿的空气中均会发生剧烈水解。
②乙醚微溶于水,沸点34.5℃,易燃;苯的沸点80.1℃。
③相关物质溶解性表如下
乙醚
可溶
可溶
微溶
难溶
苯
易溶
难溶
难溶
难溶
请回答:
(1)图1中仪器a的名称是___________。
(2)写出步骤I中与反应的化学方程式___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A. 步骤I需在无水环境反应
B. 球形干燥管的主要作用是吸收尾气
C. 步骤II的操作为真空条件下过滤
D. 乙醚沸点低,主要原因是难以形成分子间氢键,且分子间范德华力较小
(4)为提高产品的产率,应选择适当过量而不是过量,原因是___________。
(5)步骤III加入苯的作用是___________。
(6)25℃,常压下,测定(不含和)纯度的主要步骤如下(装置如图2所示):
①记录量气管B起始体积读数
②调整量气管中液面高度,读数
③打开旋塞至滴加完所有液体,立即关闭旋塞
④称取产品加入圆底烧瓶A
⑤在分液漏斗中加入过量的四氢呋喃(可减缓与的反应速率)和水的混合液
i.上述操作正确的顺序为:___________。
___________→①→___________→___________→___________
ii.计算的质量分数为___________(用含、的代数式表达,并化简)。
【量气管B由碱式滴定管改装;25℃,常压下气体摩尔体积约为】
19. 酮肟在酸性催化剂作用下可以重排成酰胺,被称之为Beckmann重排反应。
该反应在工业上的一个重要应用是合成己内酰胺,从而进一步合成尼龙-6(锦纶),其反应过程如下:
(1)有机物的名称___________。
(2)的反应类型为___________。
(3)写出以下反应生成的酰胺类产物的结构简式___________。
(4)尼龙-6结构片段如下图所示,表示链的延伸。下列说法错误的是___________。
A. 氢键对尼龙-6的性能没有影响
B. 如图所示,尼龙-6线型结构
C. 反应路线中己内酰胺合成尼龙-6的反应类型是缩聚反应
D. 己内酰胺在酸性条件和碱性条件下的水解产物是一样的
(5)有机物C己内酰胺有多种同分异构体,满足以下条件的有机物有___________种(不考虑立体异构)。
①只含有一个环,且为六元环;②有。
(6)写出以6—氨基己酸为原料,在催化剂、加热的反应条件发生缩聚反应制备尼龙-6的化学方程式___________。
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