内容正文:
命题探究新动向 新题预测得高分
2026高考化学命题动向探究13 全新题型-半开放性设问题
一.高考命题动向探究
近年来,随着新高考的改革,高考命题不断创新,其中半开放性设问成为高考化学命题的新趋势。高考常在实验题、有机合成题中设置半开放性设问。此类试题主要考查考生提取、利用已知信息解决具体问题的能力。
二.新题预测押题练
1.(2026·四川宜宾·二模)黄酮类化合物是药用植物中的主要活性成分之一,具有广泛的药理作用。一种合成黄酮类化合物(G)的路线如图(部分试剂和反应条件略去)。
回答下列问题:
(1)A的化学名称是___________。
(2)画出B形成分子内氢键后的结构简式:___________。
(3)C→D的化学方程式是___________。
(4)D→G的过程中,I2的作用是作___________(填“催化剂”“氧化剂”或“还原剂”)。
(5)E→F过程中,有碳原子杂化方式发生改变,F的结构简式是___________。
(6)B的同分异构体中,同时满足下列条件的共有___________种,其中核磁共振氢谱只有4组峰的结构是___________。
a.含有结构 b.可与FeCl3发生显色反应
(7)B与苯甲醛反应转化为C、D的过程中,发生如下副反应(部分试剂和反应条件略去):
已知I与D所含官能团种类相同。实际反应时,副产物H和I较少,可能的原因是___________。
2.(2026·安徽安庆·二模)碘化亚铜(CuI)是一种白色固体,不溶于水和乙醇,可溶于氰化钾、碘化钾溶液,潮湿环境中易被氧化,见光易分解,常用作有机反应催化剂。
I.甲化学小组以废铜(主要含铜、少量铁和油脂)为原料制备硫酸铜溶液,与碘化钾溶液反应制备无水碘化亚铜,操作步骤如下:
①由废铜经一系列过程制得硫酸铜溶液;
②将仪器中的溶液逐滴加入到仪器中,充分反应,体系呈棕褐色浑浊(装置如图);
③将溶液快速加入上述混合液中,剧烈搅拌得白色固体;
④减压过滤、水洗、醇洗、真空干燥得产品CuI.
回答下列问题:
(1)仪器X的名称___________,仪器Y中盛放的试剂为___________溶液。
(2)步骤①中一系列的过程操作顺序为:__________。
剪碎废铜→___________→___________→洗涤→向滤渣中加适量的稀硫酸→___________→___________→过滤→___________→硫酸铜溶液(填字母)。
a.加过氧化氢溶液并充分搅拌 b.加入热的碳酸钠溶液
c.过滤 d.调节溶液的pH e.加热、蒸发浓缩
(3)乙化学小组提出在步骤③中的硫代硫酸钠可用二氧化硫代替,因为___________(用离子方程式表示),从实验安全角度考虑,___________(填“甲”或者“乙”)方案更好,理由是___________。
II.产品纯度的测定
称取克样品于碘量瓶中,加入适量的溶液,振荡使样品完全分解,溶液呈深棕色,加入适量的蒸馏水稀释,加的标准溶液滴定至溶液呈淡黄色,加指示剂,继续滴定至终点,消耗。(、)
(4)样品中CuI的纯度为___________%。
(5)下列说法正确的是___________(填字母)。
a.II中加水稀释是为了准确判断滴定终点
b.可用酸性高锰酸钾溶液代替硫代硫酸钠溶液
c.滴定前滴定管尖嘴无气泡,滴定后有气泡导致产品纯度偏高
d.、溶于碘化钾溶液均以碘离子为配体形成了可溶的络离子
3.(2026·湖北孝感·二模)氯化铁常用于污水处理、印染、电子等领域。实验小组制备FeCl3并对其进行探究。
Ⅰ.无水氯化铁的制备:
(1)A装置发生的化学反应方程式为___________。
(2)FeCl3固体100℃时开始升华,D处硬质玻璃管右端没有加橡胶塞且用广口瓶收集氯化铁的原因是___________。
(3)反应一段时间后测得F溶液中离子浓度满足:c(Cl-)>c(ClO-)+c(HClO)可能的原因是___________。
Ⅱ.实验探究i:
已知:①Fe3+在溶液中以络离子的形式存在,如[Fe(H2O)6]3+(浅紫色)(答题可简写为“Fe3+”)、[Fe(OH)]2+(黄色)、[FeCl4]-(亮黄色)等;
②H2O、与Fe3+的络合能力较弱。
(4)已知:0.05 mol/L Fe2(SO4)3溶液为浅黄色,请用离子方程式加以解释:___________。
0.1 mol/L FeCl3溶液显黄色。某同学猜测0.1 mol/L FeCl3溶液显黄色的原因之一是生成[FeCl4]-,请设计实验加以证明:___________。
Ⅲ.实验探究ii:
(5)已知:①电极电势(φ/V)是衡量微粒进行氧化还原反应能力的重要参数。电极:氧化态+ne-=还原态,φ/V越大,氧化态的氧化性越强;φ/V越小,还原态的还原性越强。电极电势通常会受温度和二者浓度的影响。
②25℃时,当各离子浓度均为1 mol/L时,Fe3++e-=Fe2+ φ/V1=0.77V Ag++e-=Ag φ/V2=0.80V。
③氧化还原反应的平衡常数与标准电动势()有关,,z表示氧化还原反应转移的电子数,为氧化型电极电势(氧化剂和它的还原形式在1 mol·L-1,浓度下表现出的电动势),为还原型电极电势。
则可以从以下两个角度推测Fe3++Ag⇌Fe2++Ag+进行的方向及程度大小。
a:通过计算,该正反应的K=___________。
b:设计如图实验装置:
烧杯A中的电解质溶液是___________。(不考虑Cl-与Fe3+络合)
实验现象:电流表指针向右偏转(电流表指针偏向电流流入的一边)
实验结论:该反应较难正向进行。
4.(2026·湖北随州·二模)某实验小组探究银镜实验及实验后溶解Ag的实验方案。
ⅰ.银镜的生成
在洁净的试管中加入溶液,然后边振荡试管边逐滴滴加2%氨水,使最初产生的沉淀溶解,制得银氨溶液。再滴入3滴乙醛,振荡后将试管放在热水浴中温热。观察实验现象。
(1)为了使实验环境更友好,银镜反应中的乙醛可用下列某些物质替代,这些物质可以是___________。(填字母)
a.麦芽糖 b.蔗糖 c.葡萄糖 d.甲醛
(2)写出乙醛发生银镜反应的离子方程式___________。
(3)某组同学认为的氧化性强于,他们直接向溶液中滴加3滴乙醛,水浴加热,最终未观察到银镜。查阅资料,醛基发生银镜反应可能的机理如下图:
溶液与乙醛直接反应不能制得银镜可能的原因是___________(写出一条即可)。
ⅱ.探究银镜的消除。
向含有银镜的试管中加入5 mL试剂a,实验现象见下表:
实验序号
试剂a
实验现象
1
溶液
___________
2
溶液
银镜失去光泽,产生大量气泡,溶液变浑浊,试管内壁附有一层灰黑色物质
3
溶液
银镜未失去光泽
4
溶液
银镜失去光泽,试管内壁附有褐色物质
查阅资料:粉末和Ag粉末均为黑色固体。能溶于氨水,Ag不能溶于氨水。
(4)实验1中的现象是___________。
(5)经检测,实验2中灰黑色物质有,根据实验2中的现象将下列反应过程补充完整(写化学方程式):___________,。
(6)清洗试管4,褐色沉淀未溶解,推测实验4中的褐色物质可能是单质Ag粉、或者被染色的AgCl。向清洗后内壁仍附有褐色物质的试管4中加入试剂b,褐色物质不溶解,洗净后,再加入试剂c,褐色物质完全溶解,证明褐色物质是被染色的AgCl。试剂b是___________,试剂c是___________。
(7)对比实验3和实验4,解释溶液能够溶解单质银的原因:___________。
5.(2026·浙江·二模)纳米硫化锌是一种具有优异光学特性的半导体材料,某实验小组开展了该材料的制备实验,步骤如下所示。
步骤I:将一定量ZnSO4·7H2O溶于水,配成0.1 mol/L溶液;
步骤Ⅱ:向ZnSO4溶液中滴加氨水,至产生的沉淀恰好完全溶解;
步骤Ⅲ:向步骤II所得溶液中加入一定量的硫化乙酰胺(CH3CSNH2,简称TAA),在80℃水浴中加热搅拌至反应完成;
步骤IV:离心分离,得到纳米ZnS,用蒸馏水和无水乙醇交替洗涤2次,在60℃条件下真空干燥。
请回答:
(1)以ZnSO4溶液和TAA在碱性条件下(有利于TAA水解)制备ZnS的离子方程式为:___________。
___Zn2++___CH3CSNH2+____OH-_____
(2)步骤Ⅱ中氨水的作用是:①提供碱性环境;②___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A.步骤I需要的仪器有:天平、烧杯、玻璃棒、量筒
B.步骤Ⅱ中沉淀溶解说明Zn(OH)2是两性氢氧化物
C.步骤Ⅲ中通过观测沉淀不再增加,可判断反应完成
D.步骤IV中“离心分离”不能换成过滤
(4)“离心分离”后的粗产品经高温煅烧也能除去产品中的杂质,理由是___________。
(5)某实验小组通过两种不同的实验方案测定样品中ZnS的含量,实验方案及测定结果如下。
ZnS含量
方案1
方案2
步骤IV所得样品
99.82%
99.52%
高温煅烧所得样品
101.3%
91.89%
涉及的部分反应有:
方案1 (表示EDTA)
方案2
①方案1中需要调节pH为5.0-5.5,原因是___________。
②由表可知,两种方案测定高温煅烧所得样品中ZnS含量相差较大,可能的原因是___________。
6.(2026·湖北襄阳·一模)某化学小组探究银镜反应后去除试管内壁附着银的方案。实验过程中,观察到的实验现象与理论预测有差异。
已知:I.该实验条件下,空气的影响忽略不计;
II.相关物质的溶解度为为0.796g。
回答下列问题:
(1)用一定浓度的去除银镜,此法的缺点是___________。
(2)小组同学认为铁盐也有较强的氧化性,探究能否用铁盐去除银镜,查阅资料发现:
①电极电势是衡量微粒氧化性的重要参数。如对于电极:氧化态还原态,越大,氧化态的氧化性越强;越小,还原态的还原性越强。已知,,理论上___________氧化(填“能”或者“不能”)。
②能斯特方程可计算不同状态下的电极电势:,其中标准电极电势表示时,当各离子浓度均为时的电极电势(固体浓度视为1);z表示该电极反应转移的电子数。小组同学提出可以改变的浓度,比如向其中加入,使变成沉淀,将的浓度降到,的电极电势从减小到___________V,可___________单质Ag的还原性(填“增强”或者“减弱”)。
(3)实验验证:分别向两支具有相同厚度银镜的试管中加入不同试剂,现象如表所示:
试管编号
加入试剂
实验现象
甲
5mL0.5mol/LFeCl3溶液(过量,pH)
光亮的银镜消失,试管壁出现褐色沉淀
乙
的溶液(过量,)
银镜少部分溶解
①选用,溶液的浓度为,目的是保证___________相等。
②甲乙两支试管中现象不同的原因为___________。
(4)关于试管甲中褐色沉淀,分析结果表明,其中不含。关于沉淀的组成提出了三种可能性:
a.(浸泡在黄色的溶液中呈褐色);
b.AgCl和Ag;
c.Ag。
开展了下面2个探究实验:
由实验结果可知,X的组成是___________(填标号)。
7.(25-26高三下·河南郑州·开学考试)某同学利用重铬酸铵加热分解产物与镁反应制备氮化镁(),装置如图所示。
已知:Ⅰ.几种含铬元素的物质颜色如表所示。
含铬物质
颜色
橙红色
深绿色
亮绿色
墨绿色或暗绿色
Ⅱ.实验中观察到如下现象:A中橙红色固体变为深绿色粉末,B中白色粉末变蓝色,C、D中无颜色变化,但有气泡逸出。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是______。
(2)装置B的作用是____________;装置G的作用是____________。
(3)实验中,先点燃______(填“装置A”或“装置F”)处酒精灯,后点燃另一处酒精灯。
(4)实验完毕后,取出装置F中残留固体于试管中,滴加足量蒸馏水,用镊子夹一块湿润的红色石蕊试纸接近试管口,试纸变蓝色,试管底部产生白色沉淀。写出装置F中固体与水反应的化学方程式:____________。
(5)综合上述信息可推知,装置A中产物为______(填化学式)和。
(6)实验完毕后,探究装置A中残留固体的性质,取适量深绿色粉末分成甲、乙、丙三份,实验记录如下:
序号
操作及现象
ⅰ
向甲中加入足量盐酸,溶液变为亮绿色
ⅱ
向乙中加入足量NaOH溶液,溶液变为墨绿色(或暗绿色)
ⅲ
在坩埚中将丙和适量铝粉混合均匀,表面铺一层,在其中央插入一根除去氧化膜的镁条,点燃镁条,剧烈反应并放出强光
①根据上述实验______(填序号)可知,是两性氧化物。
②实验ⅲ中的作用是______,该反应原理可用于______。
8.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)乳液聚合是聚合物生产中的主要方法之一。苯乙烯乳液聚合实验的相关信息如下:
Ⅰ.实验所需药品及其性质
名称
试剂
性质
单体
苯乙烯
无色液体,熔点:,沸点:146℃,密度:,难溶于水
引发剂
过硫酸钾
白色晶体,可溶于水、不溶于乙醇,高温时极不稳定
乳化剂
十二烷基磺酸钠
白色或淡黄色粉末,熔点:206℃,易溶于水
破乳剂
氯化钠
白色晶体,易溶于水
分散介质
蒸馏水
Ⅱ.实验装置示意图(加热及夹持装置略)
Ⅲ.实验过程:
①称取于烧杯中,加入10 mL蒸馏水配成溶液。
②向仪器A中加入50 mL蒸馏水、0.3 g十二烷基磺酸钠,开动搅拌,并升温加热。当乳化剂溶解后,瓶内温度达80℃左右时,加入溶液和10 mL苯乙烯。
③迅速升温至88—90℃,并维持此温度1.5 h,停止反应。
④将上述实验得到的乳液倒入烧杯中,加入5 g NaCl,迅速搅拌使乳液凝聚。进行减压过滤,并用适量热水洗涤,放于50—60℃烘箱中干燥,称重,得到12 g固体。
回答下列问题:
(1)中过氧键的数目为_______,硫原子的杂化方式为_______。
(2)实验中采用的加热方式为_______。仪器B的名称为_______,仪器A的合适规格为_______(填标号),A中生成聚苯乙烯,其链节为_______。
A.100 mL B.150 mL C.250 mL
(3)乳化剂是乳液聚合中的主要组分,当乳化剂水溶液超过临界胶束浓度时,开始形成胶束(如图2所示)。乳化剂在水中形成胶束体现超分子的_______特征,检验乳化剂已经形成胶束的方法为_______。
(4)与普通过滤相比,减压过滤的优点为_______、_______。检验产品洗涤干净的方法是_______。
(5)实验中干燥产物的质量大于理论产量的可能原因是_______(写出一条即可)。
9.(25-26高三上·广东·期末)配离子在中学化学实验中应用广泛。
I.银镜反应
(1)利用的溶液配制银氨溶液,进一步与葡萄糖溶液混合水浴加热,可得到光亮均匀的银镜。(1)配制2%的AgNO溶液用到的仪器有______(填字母)。
(2)在洁净的试管中加入的溶液,然后一边振荡试管,一边逐滴加入的氨水,直到______为止(填实验现象),即可得到银氨溶液。
(3)查阅资料发现析出光亮均匀银镜的其中一个原因是:溶液中存在解离平衡 ,随着参与银镜反应,解离平衡正向移动,保证______基本不变且较小,实现析出银镜的速率恒定且缓慢,使得银镜光亮均匀。
II.铁钉镀铜
借鉴(3)的思路,甲同学设计一个铁钉镀铜的电化学装置,实现铁钉上析出光亮均匀的铜。
(4)先对铁钉进行预处理:利用______(填试剂,下同)除去铁钉表面的油污,利用______除去铁锈。
(5)画出该电化学装置示意图并做相应标注______。
III.离子检验
(6)用溶液验证牺牲阳极法。
①初步实验 如图连接装置,往电极区滴入2滴溶液,溶液无明显变化。但30分钟后出现蓝色沉淀,以下对产生蓝色沉淀的原因进行探究。
②提出猜想 猜想:金属未能起到保护的作用;
猜想b:解离平衡发生移动并进一步反应。
③分析讨论 结合金属活动性顺序,乙同学认为猜想a不合理;查阅资料,获悉猜想b合理,基于猜想分析产生蓝色沉淀的原因:______。(用文字和离子方程式解释)
④教师指导 配离子参加反应时可能存在解离平衡移动的过程,需要具体问题具体分析。
⑤实验小结 猜想不成立,猜想成立。
⑥优化实验 基于以上分析讨论,乙同学在不改变上图装置的基础上重新设计实验,成功验证了牺牲阳极法能够保护铁。请写出优化的实验方案:______。
10.(2025·广东惠州·二模)化学学习小组对苯酚()的性质进行探究。
I.探究苯酚的酸性
(1)往苯酚钠溶液中通入,溶液变浑浊,用化学方程式解释其原因___________,该反应可以证明苯酚的酸性___________碳酸(填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)测定苯酚的电离常数。实验如下:往锥形瓶中加入苯酚溶液,加入适当过量NaOH溶液,用盐酸标准溶液滴定。
①下列关于滴定实验的操作,正确的是___________(填字母)。
A.排气
B.控速
C.滴定
D.读数
②滴定曲线如下图,A、D分别为两个滴定终点。一定条件下,溶液中时,的值等于苯酚的。
结合图像分析,苯酚的___________。
Ⅱ.探究苯酚与发生显色反应的影响因素
(3)学习小组A查阅资料:苯酚与可发生反应:
在一定范围内,反应生成的紫色配合物对特定波长光的吸收程度(用吸光度A表示)与其浓度成正比。
提出假设:pH对显色反应有一定影响。
实验探究:取苯酚溶液于三支洁净的比色管中,加入相应试剂,测定溶液的吸光度A,结果如下表所示:
序号
pH
现象
吸光度A
Ⅰ
34.5
0.5
2.0
溶液呈深紫色
Ⅱ
31.0
a
1.4
溶液呈浅紫色
Ⅲ
b
7.0
1.2
无色
0
①___________。
②___________(填“>”“<”或“=”),从平衡移动角度解释实验Ⅲ的吸光度A的原因___________。
实验结论:相同条件下,pH越大,苯酚与的显色反应更明显。
(4)学习小组B查阅资料:与在溶液中能发生络合反应:。
提出假设:对显色反应有一定影响。
验证假设:小组讨论后,选用溶液与实验I进行对比实验,证明对苯酚与的显色反应存在明显的影响。简述该实验方案:___________。
(5)写出苯酚在生产生活中的一种用途:___________。
11.(2026·广东深圳·一模)化合物E是一种广泛应用于光固化产品的光引发剂,可采用化合物A为原料,按如图路线合成:
回答下列问题:
(1)化合物B的分子式为______,化合物D的一种官能团名称为______。
(2)化合物A的名称为______;X为______(填化学式)。
(3)芳香族化合物F是C的同分异构体,能发生加聚反应,滴入溶液呈紫色,其核磁共振氢谱显示有五种不同化学环境的氢,且峰面积之比为,请写出一种符合条件的结构简式______。
(4)根据化合物E的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、反应条件
形成的新结构
反应类型
a
,催化剂
________
b
________
________
消去反应
12.(2026·广东·一模)烯丙醇()是重要的有机合成中间体,通过不对称氧化反应可合成化合物G(一种-肾上腺素受体阻滞剂)。化合物G的一种合成路线如下:
(1)化合物A的分子式为___________,化合物D中含氧官能团的名称为___________。
(2)溴代烃B的结构简式为___________,B→C的反应类型为___________。
(3)下列说法正确的有___________(填序号)。
A.C→D的过程中有键的断裂和形成
B.E分子中所有碳原子可以在同一平面上
C.化合物F存在分子间氢键,且能与水互溶
D.D、E、F和G分子中均含有手性碳原子
(4)烯丙醇的同分异构体中,核磁共振氢谱图中只有一组信号峰的化合物的结构简式为___________。
(5)若一定条件下,烯丙醇先与反应生成M,再经过不对称氧化反应可直接得到F,写出M的结构简式:___________。
(6)以丙烯酸、乙烯和为有机原料,根据上述信息,分三步合成化合物。
①第一步:在催化剂的作用下,乙烯与发生反应生成环状化合物Q,其反应的化学方程式为___________。
②第二步:与Q反应形成链状化合物。
③第三步:进行___________(填反应类型),其反应的化学方程式为___________(注明反应条件)。
参考答案与解析
1.(1)苯酚
(2)
(3)+H2O
(4)氧化剂
(5)
(6) 15
(7)和苯甲醛相比,B分子羰基碳所连甲基产生的空间位阻更大;且甲基为推电子基团,羰基碳正电性更弱,反应更困难
【分析】
B与苯甲醛发生加成反应生成,所以C的结构简式为,根据F的分子式和G的结构简式,可推知F的结构简式为。
【详解】(1)
根据B的结构简式,可知A为,化学名称是苯酚;
(2)
B分子中羟基上的氢原子与羰基上的氧原子之间可形成分子内氢键,结构为;
(3)
B与苯甲醛发生加成反应生成,故C→D的化学方程式为+H2O;
(4)参与反应的I2转化为HI,价态降低,为氧化剂;
(5)
根据F的分子式和G的结构简式,可推知F的结构简式为;
(6)
条件要求必须有酚羟基:酚羟基和乙酰基形成AB二取代有3种结构;酚羟基和—CH2CHO形成AB二取代有3种结构;酚羟基、醛基和甲基形成ABC三取代有10种结构。总共16种,除去B的结构后有15种。其中核磁共振氢谱只有4组峰的是 ;
(7)和苯甲醛相比,B分子羰基碳所连甲基产生的空间位阻更大;且甲基为推电子基团,羰基碳正电性更弱,反应更困难。
2.(1) 三颈烧瓶(或三口烧瓶) 碘化钾或KI
(2)剪碎废铜→b→c→洗涤→向滤渣中加适量的稀硫酸→a→d→过滤→e→硫酸铜溶液
(3) 甲 更安全,无需有毒气体(合理答案即可)
(4)
(5)ad
【分析】本题围绕碘化亚铜的制备及纯度测定展开,以废铜(主要含铜、少量铁和油脂)为原料制备硫酸铜溶液,与碘化钾溶液反应制备无水碘化亚铜,所以X中盛放的是由废铜处理得到硫酸铜溶液,将装在恒压滴液漏斗Y中的碘化钾溶液逐滴加入到三颈烧瓶中,充分反应,体系呈棕褐色浑浊,再将溶液快速加入上述混合液中,剧烈搅拌得白色固体,减压过滤、水洗、醇洗、真空干燥得产品CuI,据此回答问题。
【详解】(1)图中仪器X的名称为三颈烧瓶(或三口烧瓶),题干可得实验是用硫酸铜和碘化钾反应制备CuI,且Y是逐滴加液的仪器,所以Y中盛放的是碘化钾溶液。
(2)因为废铜含油脂,所以剪碎废铜后先加入热的碳酸钠溶液除油脂,然后过滤;因为要除去铁杂质,所以向滤渣中加稀硫酸后加过氧化氢氧化亚铁离子,再调节pH除铁离子,过滤后加热蒸发浓缩得到硫酸铜溶液,按此逻辑确定操作顺序为剪碎废铜→b→c→洗涤→向滤渣中加适量的稀硫酸→a→d→过滤→e→硫酸铜溶液。
(3)因为SO2具有还原性,能将反应中生成的I2转化为CuI,所以对应的离子方程式为;因为SO2有毒,易造成污染,所以,从实验安全角度考虑甲方案更好,更安全,无需使用有毒气体。
(4)根据反应、,可得关系式,,则,,样品中的纯度为。
(5)a. Ⅱ中加水稀释,溶液颜色变浅,便于准确判断滴定终点,a正确;
b.酸性高锰酸钾溶液能氧化、等,不能替代硫代硫酸钠溶液,b错误;
c.滴定前滴定管尖嘴无气泡,滴定后有气泡,导致读取的标准液体积偏小,产品纯度偏低,c错误;
d.、溶于碘化钾溶液均以碘离子为配体形成了可溶的络离子,d正确。
故选ad。
3.(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)FeCl3固体易升华,遇冷后凝华为固体堵塞装置;
(3)氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水反应放热,温度升高可能发生副反应:3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O
(4) Fe3++H2O [Fe(OH)]2++H+ 取少量0.1 mol/L FeCl3溶液于洁净的试管中,滴加少量饱和NaCl溶液(或者加一定量NaCl固体),观察到溶液黄色变深
(5) 10-0.507(答10-0.51也可) 1 mol/L FeCl3和1 mol/L FeCl2(0.5 mol/L Fe2(SO4)3和1 mol/L FeSO4)
【详解】(1)实验室制氯气的方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)FeCl3固体易升华,遇冷后凝华为固体堵塞装置,故D处硬质玻璃管右端没有加橡胶塞且用广口瓶收集氯化铁;
(3)氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水反应放热,温度升高可能发生副反应:3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O,考虑ClO-水解并结合两个反应可知c(Cl-)>c(ClO-)+c(HClO);
(4)由溶液显浅黄色可知三价铁离子水解生成了[Fe(OH)]2+,故方程式为Fe3++H2O⇌[Fe(OH)]2++H+,若0.1 mol/L FeCl3溶液显黄色的原因之一是生成[FeCl4]-,则其方程式为Fe3++4Cl-⇌[FeCl4]-,由平衡移动的理论可设计方案如下:取少量0.1 mol/L FeCl3溶液于洁净的试管中,滴加少量饱和NaCl溶液(或者加一定量NaCl固体),若观察到溶液黄色变深,说明0.1 mol/L FeCl3溶液显黄色的原因之一是生成[FeCl4]-;
(5)①由信息①②③可知该正反应的,所以K=10-0.507;
②由题干信息,当各离子浓度均为1 mol/L时,研究反应进行情况,则烧杯A中的电解质溶液是1 mol/L FeCl3和1 mol/L FeCl2,或者0.5 mol/L Fe2(SO4)3和1 mol/L FeSO4。
4.(1)a、c
(2)
(3)太小,反应①②不能发生或太小,乙醛的还原性弱
(4)银镜溶解,产生无色气体,遇空气后变为红棕色
(5)
(6) 稀 氨水
(7)对于反应,实验3和实验4中浓度相同,实验4中的与形成沉淀,促使反应正向进行或与形成,增强了的还原性
【分析】具有氧化性,醛基具有还原性,碱性条件下氧化醛基生成羧酸盐,被还原成Ag形成银镜;第ⅱ题是根据实验现象探究不同试剂消除银镜的原理,据此分析。
【详解】(1)乙醛有刺激性气味,对环境有污染,对实验者有伤害,所以可以用还原性糖麦芽糖、葡萄糖代替,蔗糖没有还原性不能发生银镜反应,甲醛也有刺激性气味,对环境有污染,对实验者也有伤害,故答案选a、c;
(2)乙醛发生银镜反应的离子方程式为:;
(3)根据题目中的反应机理,该小组实验不成功可能的原因是太小,反应①②不能发生;
(4)实验1中Ag和稀溶液反应生成、和,遇空气被氧化为,则实验现象为:银镜溶解,产生无色气体,遇空气后变为红棕色;
(5)由题意,下一步反应的中有,来自氧化Ag,完整的方程式为:;
(6)结合题目给的资料信息,先加稀,如果是Ag粉、,则会溶解,而是不会溶解于稀,再加氨水,会溶解在氨水中,所以试剂b是稀,试剂c是氨水;
(7)对于反应,实验3和实验4中浓度相同,实验4中的与形成沉淀,促使反应正向进行(或与形成,增强了的还原性)。
5.(1)Zn2++CH3CSNH2+3OH-ZnS↓+CH3COO-+NH3+H2O
(2)与Zn2+形成配离子,控制Zn2+释放速率,有利于生成细小、均匀的纳米ZnS
(3)D
(4)杂质CH3COONH4、(NH4)2SO4在高温煅烧时可完全转化为气体
(5) pH过低则H+会与EDTA结合,阻碍Zn2+与其结合;pH过高则可能生成Zn(OH)2沉淀 高温煅烧所得样品中混有ZnO杂质,导致样品中Zn含量升高、S含量降低
【详解】(1)碱性条件下,硫化乙酰胺水解生成和,转化为与生成,配平后的离子方程式为;
(2)能与形成,控制溶液中游离浓度,使缓慢生成,若溶液中浓度过高,加入后会快速生成大颗粒的沉淀物,无法得到纳米,形成配离子可以缓慢释放,便于得到纳米颗粒;
(3)A.配制准确浓度的溶液,需要容量瓶、胶头滴管,所给仪器不全,A错误;
B.两性氢氧化物能与强酸、强碱反应生成盐和水,溶于氨水的原理是生成配合物,B错误;
C.纳米颗粒极小,易形成胶体悬浮液,无法通过肉眼观察沉淀是否不再增加,不能判断反应完成,C错误;
D.纳米颗粒直径很小,普通过滤时易透过滤纸,难以分离,因此离心分离不能换成过滤,D正确;
故选D。
(4)粗产品中的杂质主要是铵盐,铵盐在高温下分解转化为气体逸出,因此也能得到高纯度;
(5)①若 过小,会与EDTA解离出的配位离子结合,降低浓度,导致EDTA与配位不完全;若过大,会水解生成沉淀,两种情况都会影响滴定结果,因此需要控制在5.0-5.5;
② 高温煅烧时,部分被空气中氧化生成和;方案1以元素为基准测定,会将所有都折算为,摩尔质量小于,等质量样品中含量更高,因此测定结果偏高;方案2以元素为基准测定,氧化后以形式逸出,样品中含量降低,因此测定结果偏低,二者相差较大。
6.(1)产生氮氧化物污染环境
(2) 不能 0.505 增强
(3) c(Fe3+)或者铁离子浓度 AgCl比Ag2SO4溶解度更小,Cl-比更有利于降低Ag+浓度,所以实验甲比实验乙正向进行的程度更大
(4)a
【详解】(1)硝酸和银反应会生成氮氧化物,这类气体有毒,会污染环境;
(2)①已知,,氧化还原反应中,只有氧化剂的电极电势大于还原剂的电极电势,反应才能自发进行,因为0.77 V<0.80 V,所以不能氧化Ag;②根据能斯特方程:,已知c(Ag+)=10-5 mol/L,代入得:=0.8+0.059lg(10-5)=0.8+0.059(-5)=0.505 V;③电极电势越小,还原态Ag的还原性越强,所以单质Ag的还原性增强;
(3)①选用,溶液的浓度为,目的是保证铁离子浓度相等(控制变量,排除铁离子浓度对实验的影响);②甲乙两支试管中现象不同的原因为AgCl比Ag2SO4溶解度更小,Cl-比更有利于降低Ag+浓度,所以实验甲比实验乙正向进行的程度更大;
(4)实验1:加入足量氨水,沉淀溶解,AgCl能与氨水反应生成可溶性的[Ag(NH3)2]+,而Ag2O、Ag与氨水不发生这个反应,所以沉淀中一定含有AgCl;实验2:加入足量稀HNO3,沉淀不溶解,Ag与稀HNO3反应,而AgCl在稀HNO3中不溶解,因此沉淀的组成是AgCl,对应选项a。
7.(1)(球形)干燥管
(2) 检验是否有水生成 防止空气中的水蒸气和进入装置F中(或吸收空气中的水蒸气和二氧化碳)
(3)装置A
(4)
(5)、
(6) ⅰ、ⅱ 助燃剂 冶炼铬
【分析】重铬酸铵在装置A中受热分解,利用无水硫酸铜遇水变蓝检验分解产物是否有水蒸气,利用装置E除去水蒸气,装置G防止空气中水蒸气进入装置F,利用装置F中的镁粉可与氮气反应生成黄绿色的氮化镁,或验证反应后产生了氮化镁来说明分解产物含有N2,据此解答。
【详解】(1)仪器a的名称是(球形)干燥管。
(2)装置B的作用是检验是否有水生成。装置G的作用是防止空气中的水蒸气和进入装置F中(或吸收空气中的水蒸气和二氧化碳)
(3)实验开始前应先点燃装置A,利用生成的氮气赶走装置中的空气,防止装置中的空气和镁粉反应而干扰实验。
(4)装置F产生氮化镁,与水反应产生的气体使试纸变蓝色,则说明产生氨气,试管底部产生白色沉淀推测为氢氧化镁,相应的化学方程式为。
(5)装置A中产物为、。
(6)①实验ⅰ说明Cr2O3与酸能反应,实验ⅱ说明Cr2O3与碱能够反应,所以Cr2O3为两性氧化物,故答案为ⅰ、ⅱ。
②实验ⅲ发生铝热反应,实验ⅲ中的作用是助燃剂。该反应原理可用于冶炼铬。
8.(1)
(2) 水浴加热 球形冷凝管 B
(3) 自组装 丁达尔效应
(4) 过滤速度快 固体比较干燥 取最后一次洗涤液于试管中,先加稀硝酸再加溶液,没有沉淀产生,说明洗涤干净
(5)干燥产物中包含乳化剂、引发剂等
【分析】本实验为苯乙烯乳液聚合制备聚苯乙烯:以为引发剂、十二烷基磺酸钠为乳化剂,在88~90℃水浴加热条件下,苯乙烯在水相乳液中发生聚合反应;反应后加入NaCl使乳液凝聚,经减压过滤、热水洗涤、50~60℃干燥,得到聚苯乙烯固体。
【详解】(1)可知 的结构为,每个含1个过氧键,因此1mol 中过氧键数目为;S原子价层电子对数为4,无孤电子对,杂化方式为。
(2)
反应温度在88-90℃,低于水的沸点,且需要控制温度,因此采用水浴加热; 仪器B是用于冷凝回流的球形冷凝管;三颈烧瓶A中总共加入约液体,加热时液体体积不超过烧瓶容积的,因此选150mL规格,故选B;苯乙烯加聚得到聚苯乙烯,故链节为。
(3)乳化剂分子自发聚集形成有序结构的胶束,体现超分子的自组装特征;胶束直径为3~5nm,乳化剂形成的胶束属于胶体分散系,因此用丁达尔效应检验。
(4)减压过滤(抽滤)利用压强差加快过滤速率,同时能让固体更干燥;产品表面吸附杂质,可通过检验最后洗涤液中的判断是否洗净,故检验产品洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液于试管中,先加稀硝酸再加溶液,没有沉淀产生,说明洗涤干净。
(5)理论上10mL苯乙烯得到聚苯乙烯质量约为9.1g,测得12g质量偏大,因为干燥产物中包含乳化剂、引发剂等使测得质量偏大。
9.(1)ADE
(2)沉淀恰好溶解
(3)浓度
(4) 热的碳酸钠溶液(或氢氧化钠溶液) 稀盐酸(或稀硫酸)
(5)
(6) 因为存在电离平衡:,锌比铁还原性强,发生反应:,由于消耗了,导致电离平衡正向移动,逐步增大,随后发生反应,所以一段时间以后,产生蓝色沉淀 连接装置反应一段时间后,取Fe电极附近的溶液,滴加溶液,若无蓝色沉淀生成,证明牺牲阳极法可以保护铁
【分析】.猜想a(Zn未起到保护Fe的作用)不合理:根据金属活动性顺序,Zn会先于Fe失去电子,优先被腐蚀,能起到牺牲阳极保护Fe的作用,并且锌会还原,导致溶液产生亚铁离子,逐步产生蓝色沉淀。
【详解】(1)配制一定质量分数的溶液,步骤为计算、称量、量取、溶解。在溶解过程中,需要在烧杯(A)中进行,用滴定管(E)量取一定体积的水,用玻璃棒搅拌加速溶解,不需要容量瓶(B用于配制一定物质的量浓度溶液)、分液漏斗(C用于分液操作),故选择ADE。
(2)在洁净的试管中加入的溶液,然后一边振荡试管,一边逐滴加入2%的氨水,先生成AgOH白色沉淀,继续滴加氨水,AgOH与氨水反应生成,沉淀恰好溶解,此时即可得到银氨溶液。
(3)随着参与银镜反应,解离平衡正向移动,保证浓度基本不变且较小,这样能实现析出银镜的速率恒定且缓慢,从而使得银镜光亮均匀。
(4)铁钉表面的油污主要是油脂,油脂在碱性条件下可发生水解反应,热的纯碱溶液(或NaOH溶液)呈碱性,能使油脂水解从而除去油污;铁锈的主要成分为能与酸发生复分解反应而溶解,所以可以用稀盐酸(或稀硫酸)除去铁锈。
(5)铁钉镀铜属于电镀,电镀时镀件(铁钉)作阴极,连接电源负极;镀层金属(铜)作阳极,连接电源正极;电解质溶液为含镀层金属阳离子()的溶液,如或硫酸四氨合铜溶液,装置如图:。
(6)因为存在电离平衡:,锌比铁还原性强,发生反应:,由于消耗了,导致电离平衡正向移动,逐步增大,随后发生反应,所以一段时间以后,产生蓝色沉淀。
原实验一开始就加入,长时间放置后,Zn还原配离子电离出的会生成,干扰Fe是否被腐蚀的检验,因此先反应一段时间后再取溶液检验,即可排除干扰,验证牺牲阳极法的保护作用。实验方案为:连接装置反应一段时间后,取Fe电极附近的溶液,滴加溶液,若无蓝色沉淀生成,证明牺牲阳极法可以保护铁。
10.(1) 小于
(2) D 或
(3) 4.0 > 苯酚与的显色反应是可逆反应,随着pH降低,增大,显色反应平衡逆向移动,紫色配合物的浓度降低至几乎为0,因此吸光度
(4)取苯酚溶液于比色管中,加入的溶液,再加入蒸馏水和盐酸,配成与实验I体积一致的的溶液,观察溶液颜色并测定吸光度
(5)用于制造酚醛树脂(或作消毒剂等)
【分析】本实验采用控制变量法:探究pH影响时,保持Fe3+和苯酚浓度不变,调节pH,发现pH越低,配合物浓度越低、吸光度越小;探究影响时,用Fe2(SO4)3与实验I对比,控制其他条件相同,若吸光度差异明显,则证明对显色反应有影响;据此作答。
【详解】(1)往苯酚钠溶液中通入CO2,溶液变浑浊,是因为生成了溶解度较小的苯酚,化学方程式为:;该反应遵循“强酸制弱酸”,说明苯酚的酸性小于碳酸;
(2)①A.盐酸为标准液,应使用酸式滴定管,A错误;
B.左手控制活塞:拇指在前,食指和中指在后,轻轻向内扣住活塞,控制滴定速度,B错误;
C.滴定时左手控塞,右手摇瓶,眼睛注视锥形瓶内颜色变化,C错误;
D.读数视线应与凹液面最低处相平,D正确;
答案选D;
②往锥形瓶中加入20.00 mL 0.1 mol・L-1苯酚溶液,加入过量NaOH溶液,苯酚完全转化为苯酚钠,溶液呈碱性;用盐酸标准溶液滴定时,先中和过量的NaOH,对应曲线A点(加入盐酸5 mL);再中和苯酚钠,生成苯酚和NaCl,对应滴定终点D点(加入盐酸20 mL);当滴定至B点(加入盐酸12.5 mL)时,恰好有一半的苯酚钠转化为苯酚,此时溶液中,电离常数,由图可知B点pH=10,则;
(3)①为保持加入试剂的总体积均为40.0 mL,则a=40.0-5.0-31.0=4.0;
②实验Ⅰ反应后溶液呈深紫色,实验Ⅱ反应后溶液呈浅紫色,因为反应生成的紫色配合物对特定波长光的吸收程度与其浓度成正比,则A1>A2;
实验Ⅲ中pH=1.2,c(H+)增大;苯酚与Fe3+的显色反应是可逆反应,随着pH降低,c(H+)增大,显色反应平衡逆向移动,紫色配合物的浓度降低至几乎为0,因此吸光度A=0;
(4)为保证硫酸根为唯一变量,则设计实验方案为:取苯酚溶液于比色管中,加入的溶液,再加入蒸馏水和盐酸,配成与实验Ⅰ体积一致的pH=2.0的溶液,观察溶液颜色并测定吸光度A3;
(5)苯酚在生产生活中的用途:用于制造酚醛树脂(或作消毒剂等)。
11.(1) C4H7OCl 羰基
(2) 2-甲基丙酸 Br2
(3)
(4)a.加成反应;b.浓硫酸,加热;
【分析】
AB:与SOCl2发生取代反应生成;
BC:与发生取代反应生成和HCl;
C+XD:与Br2发生取代反应生成和HBr;
DE:发生水解反应(取代反应)生成。
【详解】(1)
的分子式为C4H7OCl;中含有羰基和溴原子,共两种官能团;
(2)
的名称是2-甲基丙酸(或异丁酸);
(3)
中含有10个碳原子、12个氢原子、1个氧原子、5个不饱和度;F能发生加聚反应说明其含有碳碳双键或碳碳三键,滴入溶液呈紫色说明含有酚羟基,则含有1个碳碳双键,再由五种不同化学环境的氢原子个数比为6:2:2:1:1可知F含有2个位于对称位置的-CH3,则符合条件的有和;
(4)
a. 中的苯环和羰基与H2发生加成反应生成;
b.由于E中与羟基相连的碳原子的邻位碳原子含有氢原子,所以E能在浓硫酸、加热的条件下发生消去反应生成。
12.(1) 醚键、(醇)羟基
(2) 取代反应(或水解反应)
(3)BD
(4)
(5)
(6) 酯化反应(或取代反应)
【分析】
正丙醇在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成A(丙烯),丙烯在光照条件下与Br2发生取代反应生成卤代烃B,B在NaOH水溶液中加热水解生成C,根据C中羟基的位置可知B的结构简式为;C经过不对称氧化生成D,D与发生开环反应生成E,E脱水成环后再与异丙胺发生开环反应得到G;
【详解】(1)化合物A为丙烯,分子式为;化合物D中的含氧官能团名称是醚键、(醇)羟基;
(2)由分析可知,B的结构简式为;B→C发生的反应为卤代烃在碱性条件下的水解,反应类型为取代反应(或水解反应);
(3)A.C→D的过程中,碳碳双键中的键断裂,但没有形成新的键,A错误;
B.E分子中,萘环()所有碳原子共面,与萘环上O原子相连的3个链状碳原子可通过特定的角度与萘环共面,故所有碳原子可以在同一平面上,B正确;
C.化合物F的官能团只有醚键,不能形成分子间氢键,且没有亲水基团,不能与水互溶,C错误;
D.连有4种不同原子团的碳原子即为手性碳原子,D、E、F和G分子中均含有手性碳原子,用*分别表示为、、、,D正确;
故选BD;
(4)
烯丙醇的分子式为,其同分异构体的核磁共振氢谱只有1种氢,即分子内含有对称的2个甲基(-CH3),故该同分异构体的结构简式为;
(5)
一定条件下,烯丙醇先与反应生成M,再经过不对称氧化反应可直接得到F,则M中含有碳碳双键,根据F的结构可逆推出M的结构简式为;
(6)
①第一步:类似于烯丙醇的不对称氧化反应,乙烯在催化剂作用下能和反应生成环状化合物Q(),反应的化学方程式为;
②第二步:与Q()反应形成链状化合物;
③第三步:丙烯酸()与进行酯化反应(或取代反应)得到最终的目标产物,其反应的化学方程式为。
先人一步 成就梦想
学科网(北京)股份有限公司
$