精品解析:江苏省南通中学2025-2026学年高二下学期6月份阶段考试 化学试卷
2026-09-03
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内容正文:
江苏省南通中学2025—2026学年第二学期6月阶段考试
高二化学
一、单选题(共13题,每题3分,共39分)
1. 中国古代书籍文字中,诸多记载都能感受到化学学科的久远与魅力。下列有关说法正确的是
A. 硝石“强烧之,紫青烟起”,说明可分解
B. “丹砂烧之成水银”,发生了置换反应
C. “慈石,色轻紫,可吸连针铁”,慈石的主要成分为
D. “自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上”,“法”是指蒸馏
2. 下列说法正确的是
A. 热稳定性: B. 离子半径:
C. 电负性:Si>H D. 酸性:
3. 以废铁屑(主要成分为Fe,含少量Fe2O3、FeS等)为原料制备FeSO4·7H2O。下列相关原理、装置及操作错误的是
A. 用装置甲去除废铁屑表面的油污 B. 用装置乙将废铁屑转化为FeSO4
C. 用装置丙吸收H2S气体 D. 用装置丁获取FeSO4·7H2O固体
4. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的同一短周期元素,其中X、Y、Z相邻,W原子的核外电子数与X的价层电子数相等,X原子的简单气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,是氧化性最强的单质,4种元素可形成离子化合物。下列说法错误的是
A. 键能: B. 电负性:
C. 最高价含氧酸的酸性: D. 分子极性:
阅读下列材料,完成下面小题:
氢键对物质的性质有重要影响,如生物体内的遗传物质通过碱基之间形成氢键配对;许多金属原子或离子能通过配位键与配体形成配合物:如溶液中存在平衡,可溶于浓盐酸形成(一元强酸),转化为更容易被氧化成。
5. 下列说法正确的是
A. 胸腺嘧啶(T)和尿嘧啶(U)中的碳原子杂化方式相同
B. 胸腺嘧啶(T)和尿嘧啶(U)互为同系物
C. 中含有离子键和共价键
D. 键角:
6. 下列化学反应表示不正确的是
A. 向和的混合溶液中加溶液制备:
B. 溶液中加入足量氨水:
C. 可溶于浓盐酸:
D. 加水稀释溶液:
7. 对于下列过程中发生的化学反应,相应方程式正确的是
A. 尿素与甲醛制备脲醛树脂:
B. 向苯酚钠溶液中通入少量:
C. 向固体中加入足量氢碘酸溶液:
D. 硫化钠溶液在空气中氧化变质:
8. 在给定条件下,下列制备原理正确,过程涉及的物质转化均可实现的是
A. 工业制备硝酸:
B. 制镁工业:海水
C. HCl制备:NaCl溶液和
D. 工业制银镜:
9. 化合物Z是合成受体拮抗剂的重要中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A. 1molX最多能和4mol发生加成反应
B. Y与足量加成后的分子中含有2个手性碳原子
C. 1molZ中含有键
D. X、Y、Z分子中所有碳原子都不可能共平面
10. 某种聚酯的透光性好,用于制造车、船的挡风玻璃,以及镜片、光盘等,其结构如下,该聚合物由X()和Y()聚合而成,下列说法正确的是
A. X中至少有5个碳原子共直线
B. 生成该聚合物的反应属于加聚反应
C. 该聚合物完全水解得到X和Y两种产物
D. 1 mol Y最多可消耗2 mol NaOH
11. 探究与溶液反应的实验如下:
步骤Ⅰ:向的的溶液中加入过量的粉,缓慢产生气泡,产生大量红褐色沉淀,至无气泡时溶液为,取出少量固体未检测到单质。
步骤Ⅱ:向上述所得固-液混合物中持续加入盐酸,搅拌反应一段时间后,停止加入盐酸,待为时,取出少量固体检测到单质。
下列说法正确的是
A. 步骤Ⅰ中存在反应
B. 步骤Ⅰ中无Fe单质产生说明还原性
C. 步骤Ⅱ所得上层溶液中滴加KSCN溶液后呈血红色
D. 步骤Ⅱ中盐酸的作用是将溶解并抑制水解
12. 实验室利用苯甲醛制备苯甲醇和苯甲酸的流程如下。已知:①苯甲醛在强碱性环境下可生成苯甲醇和苯甲酸盐;②苯甲酸易溶于热水、难溶于冷水。下列说法正确的是
A. 可选用带磨口玻璃塞的锥形瓶作苯甲醛的反应容器
B. “操作Ⅰ”和“操作Ⅱ”相同
C. “操作Ⅲ”需使用温度计、酒精灯、球形冷凝管
D. 提纯粗苯甲酸的具体操作:加热溶解、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
13. 某实验组向使用后的印刷电路板腐蚀液中加入溶液,发现有白色沉淀生成,为探究其反应机理,进行了三组实验见下表(试剂浓度均为)。查阅资料:为白色粉末、难溶于水;呈黄色;黄色与蓝色混合可呈现黄绿色。下列说法错误的是
实验操作
实验现象
实验1
向溶液中加入溶液
蓝色溶液变成黄绿色,试管内壁附着一薄层白色沉淀,呈半透明状
实验2
向溶液中加入溶液
无明显现象,数小时后溶液变为淡红色
实验3
向溶液中先加入溶液,然后滴加溶液
蓝色溶液先变成黄绿色,滴入溶液立即变红,试管底部迅速聚集大量白色沉淀
A. 实验1说明:溶液与溶液混合能生成,但程度很小
B. 实验2中的淡红色物质可能是
C. 实验3中加入溶液后可能发生反应:
D. 上述实验证明是与反应生成的催化剂
二、解答题(共4题,共61分)
14. 磁性纳米材料在磁分离、污水降解等领域应用广泛。实验室采用共沉淀法制备纳米材料,并对其应用进行探究,回答下列问题:
I.制备纳米,实验装置如图-1所示。
实验步骤如下:
a.一定条件下,先将和配制成澄清混合溶液,置于三颈烧瓶A中,加入少量表面活性剂(能吸附在纳米粒子表面)并向装置中通入;
b.打开电磁搅拌水浴加热器,向混合溶液中滴加一定浓度的氨水,溶液中逐渐出现黑色物质;
c.充分反应后,从混合体系中分离出纳米粒子,并反复洗涤,干燥后得到磁性纳米粒子。
(1)生成纳米粒子的离子方程式为___________。
(2)补充配制约50 mL澄清混合溶液的过程:将称量好的氯化亚铁和氯化铁晶体共同置于烧杯中,___________。(须选择的试剂:无氧蒸馏水、浓盐酸)
(3)制备纳米常加入表面活性剂的原因主要是___________。
(4)分离出纳米粒子不能采用过滤,理由是___________;分离出纳米粒子的简单方法是___________。
II.纳米的应用。纳米Fe和均可用于除去酸性废水中,纳米Fe除Cr(VI)的反应过程如图-2所示。
(5)纳米能除去的原因是___________。
(6)纳米Fe和协同除Cr(VI)部分原理如图-3所示,实验表明,协同除Cr(VI)效果显著优于的原因可能是___________。
15. 锶(Sr)位于元素周期表第五周期ⅡA族。一种利用含锶废渣(主要含有、、、等)制备和的流程如下。
已知:;;
(1)写出基态钴(Co)原子的价电子排布式__________。
(2)“浸出渣”中主要含有__________(填化学式)。
(3)①由溶液制备的离子方程式为__________。
②制备时,测得相同时间内的利用率随其质量分数的变化关系如图所示。高于20%时,利用率随质量分数变化的原因是__________。
(4)测定纯度。将除去的溶液加热蒸发,冷却结晶,可得晶体。称量1.500 g该晶体加水溶解(溶液中除外,无其它离子与反应),配成100 mL溶液。取25.00 mL溶液于锥形瓶中,滴入几滴溶液,用标准溶液滴定,重复实验三次,平均消耗溶液。[已知:为砖红色沉淀,]
①滴定到达终点的标志为__________。
②产品中的质量分数为__________。
(5)由制备无水的最优方法是__________(填字母)。
a.常温加压 b.加热脱水 c.在HCl气流中加热
(6)晶胞如图所示,每个周围紧邻且等距离的个数为__________。
16. 有机物F是一种合成吲哚类激素的中间体,合成路线如下:
(1)下列关于物质A的说法正确的是__________。
A. 名称为丙二酸二乙酯 B. 在水中的溶解度小于丙二酸
C. 含有酮羰基、醚键两种官能团 D. 与乙二酸互为同系物
(2)A→B转化过程中还生成一种B的同分异构体M,M的结构简式为__________。
(3)B→C的反应类型为__________。
(4)F的一种同分异构体同时满足下列条件,写出一种该同分异构体的结构简式:__________。
①分子中含有苯环 ②能发生银镜反应 ③核磁共振氢谱中有3个吸收峰
(5)写出邻羟基苯甲酸与碳酸氢钠反应的离子方程式:____________________。
(6)请写出以和为原料制备的合成路线流程图__________。(无机试剂、题干中的有机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题)
17. G是合成氟唑菌酰胺的中间体,其合成路线如下:
(1)B分子中官能团名称__________。
(2)C分子的结构简式__________。
(3)C→D的反应类型__________。
(4)D与水在铑催化作用下生成X(),写出同时满足下列条件的X的一种同分异构体的结构简式:__________。
①能发生银镜反应的芳香族化合物;②分子中碳原子杂化轨道类型有3种;③分子中含有3种不同化学环境的氢原子。
(5)写出以为原料制备的合成路线流程图__________(无机试剂、题干中的有机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题)
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江苏省南通中学2025—2026学年第二学期6月阶段考试
高二化学
一、单选题(共13题,每题3分,共39分)
1. 中国古代书籍文字中,诸多记载都能感受到化学学科的久远与魅力。下列有关说法正确的是
A. 硝石“强烧之,紫青烟起”,说明可分解
B. “丹砂烧之成水银”,发生了置换反应
C. “慈石,色轻紫,可吸连针铁”,慈石的主要成分为
D. “自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上”,“法”是指蒸馏
【答案】D
【解析】
【详解】A.硝石()灼烧时产生的“紫青烟”是钾元素的焰色反应,属于物理现象,并非分解导致,A错误;
B.丹砂(HgS)受热分解生成水银(Hg)和硫(S),反应类型为分解反应,而非置换反应,B错误;
C.具有磁性,慈石(磁石)的主要成分是,而不是,无磁性,C错误;
D.用浓酒和糟入甑,蒸令气上描述的是通过加热使酒精汽化再冷凝收集的蒸馏法,符合蒸馏原理,则“法”是指蒸馏,D正确;
故选D。
2. 下列说法正确的是
A. 热稳定性: B. 离子半径:
C. 电负性:Si>H D. 酸性:
【答案】A
【解析】
【详解】A.热稳定性比较:是离子化合物,是配合物,配合物中的配位键较弱,受热易分解,因此热稳定性,A正确;
B.离子半径比较:和均具有Ne型电子层结构(10电子),核电荷数(Z=11)>(Z=9),核电荷数越大离子半径越小,故离子半径,B错误;
C.电负性比较:电负性表示原子吸引电子的能力,Si的电负性约1.8,H的电负性约2.1,且中H显负电性、Si显正电性,故电负性Si<H,C错误;
D.酸性比较:P和Cl同属第三周期,非金属性Cl>P(同周期从左到右增强),最高价含氧酸酸性(高氯酸为最强无机酸之一),D错误;
故答案选A。
3. 以废铁屑(主要成分为Fe,含少量Fe2O3、FeS等)为原料制备FeSO4·7H2O。下列相关原理、装置及操作错误的是
A. 用装置甲去除废铁屑表面的油污 B. 用装置乙将废铁屑转化为FeSO4
C. 用装置丙吸收H2S气体 D. 用装置丁获取FeSO4·7H2O固体
【答案】B
【解析】
【详解】A.废铁屑表面的油污在热的溶液中,因发生水解或乳化而被除去,故装置甲可以去除废铁屑表面的油污,A正确;
B.可以与反应生成、,与反应生成、,与反应生成,与反应生成、,故可以用稀硫酸将废铁屑转化为,但生成的气体可以从该装置中的长颈漏斗逸出,故应将长颈漏斗下端导管口插入液面以下或改用分液漏斗,B错误;
C.废铁屑中的与反应生成、,有毒,应除去,该气体可以与酸性高锰酸钾溶液反应被吸收,且符合“长进短出”,C正确;
D.废铁屑与稀反应后的溶液含有,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶可析出晶体,再用装置丁过滤可以得到固体,D正确;
故选B。
4. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的同一短周期元素,其中X、Y、Z相邻,W原子的核外电子数与X的价层电子数相等,X原子的简单气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,是氧化性最强的单质,4种元素可形成离子化合物。下列说法错误的是
A. 键能: B. 电负性:
C. 最高价含氧酸的酸性: D. 分子极性:
【答案】A
【解析】
【分析】X的简单气态氢化物使红色石蕊试纸变蓝,说明X是N;Z2是氧化性最强的单质(F2),故Z为F;Y位于N和F之间,Y为O;W原子的核外电子数与X(N)的价层电子数相等,故W为B。综上所述:W为B、X是N、Y为O、Z为F,据此解答。
【详解】A.形成的是三键、形成的是双键、形成的是单键,故键能:键能:,A错误;
B.同周期从左到右电负性递增,电负性:,B正确;
C.非金属性:,则最高价含氧酸的酸性:,C正确;
D.中心原子B的价层电子对数是,无孤对电子,为非极性分子,中心原子N的价层电子对数是,有1对孤对电子,是极性分子,故分子极性:,D正确;
故选A。
阅读下列材料,完成下面小题:
氢键对物质的性质有重要影响,如生物体内的遗传物质通过碱基之间形成氢键配对;许多金属原子或离子能通过配位键与配体形成配合物:如溶液中存在平衡,可溶于浓盐酸形成(一元强酸),转化为更容易被氧化成。
5. 下列说法正确的是
A. 胸腺嘧啶(T)和尿嘧啶(U)中的碳原子杂化方式相同
B. 胸腺嘧啶(T)和尿嘧啶(U)互为同系物
C. 中含有离子键和共价键
D. 键角:
6. 下列化学反应表示不正确的是
A. 向和的混合溶液中加溶液制备:
B. 溶液中加入足量氨水:
C. 可溶于浓盐酸:
D. 加水稀释溶液:
【答案】5. B 6. A
【解析】
【5题详解】
A.由图可知,T中环上的碳均为不饱和碳,其不饱和度均为1,则杂化方式均为sp2,但是其支链上有1个甲基,为饱和碳,其杂化方式为sp3;U中的碳均为不饱和碳,其不饱和度均为1,则杂化方式均为sp2,A错误;
B.T的分子式为C5H6N2O2,U的分子式为C4H4N2O2,则它们的分子式只相差1个CH2单位,且结构相似,为同系物,B正确;
C.H[AgCl2]为一元强酸,属于分子化合物,[AgCl2]-中Ag元素与Cl元素通过配位键结合(共价键),H+与[AgCl2]-之间也为共价键,C错误;
D.NH3中N原子有1对孤电子对,孤电子对与成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,导致键角减小;[Co(NH3)6]2+中NH3的N原子孤电子对与Co2+形成配位键,无孤电子对,排斥力减小,键角增大。因此键角:[Co(NH3)6]2+>NH3,D错误;
故答案选B。
【6题详解】
通过电荷守恒、原子守恒、反应原理判断其离子反应方程式正误。
A.H2O2作为氧化剂将[Co(NH3)6]2+氧化为[Co(NH3)6]3+,自身被还原为H2O,故其离子反应方程式为:2[Co(NH3)6]2++H2O2+2=2[Co(NH3)6]3++2NH3·H2O,A错误;
B.AgNO3与足量氨水反应生成可溶性配合物[Ag(NH3)2]NO3,B正确;
C.AgCl在浓盐酸中因形成配合物H[AgCl2]而溶解,C正确;
D.CuCl2溶液中存在平衡[CuCl4]2−+4H2O⇌[Cu(H2O)4]2++4Cl−(浓溶液中以[CuCl4]2-为主,溶液呈绿色;稀溶液中[Cu(H2O)4]2+为主,溶液呈蓝色)。加水稀释时,平衡应正向移动,即[CuCl4]2-转化为[Cu(H2O)4]2+,D正确;
故答案选A。
7. 对于下列过程中发生的化学反应,相应方程式正确的是
A. 尿素与甲醛制备脲醛树脂:
B. 向苯酚钠溶液中通入少量:
C. 向固体中加入足量氢碘酸溶液:
D. 硫化钠溶液在空气中氧化变质:
【答案】A
【解析】
【详解】A. 尿素和甲醛首先发生加成反应生成羟甲基脲,然后羟甲基脲之间可发生缩合反应,脱去水分子,形成高分子聚合物,化学方程式为:,A正确;
B.酸性强弱顺序为:苯酚 。根据“强酸制弱酸”的原理,二氧化碳通入苯酚钠溶液中会生成苯酚和碳酸氢钠,离子方程式为:,B错误;
C. 中含有+2价和+3价的铁,氢碘酸是强酸,同时也是强还原剂,溶液中的具有氧化性,会与还原性的发生氧化还原反应,生成和 ,正确的离子方程式为:,C错误;
D.硫化钠溶液中的硫离子()具有强还原性,容易被空气中的氧气氧化成单质硫(S),导致溶液变浑浊,硫化钠溶液是强碱弱酸盐,水解显碱性,溶液中不存在大量的,正确的离子方程式为:,D错误;
故选A。
8. 在给定条件下,下列制备原理正确,过程涉及的物质转化均可实现的是
A. 工业制备硝酸:
B. 制镁工业:海水
C. HCl制备:NaCl溶液和
D. 工业制银镜:
【答案】C
【解析】
【详解】A.工业制备硝酸第一步应该用氮气生成氨气,正确的物质转化为,不符合题意,A错误;
B.制镁工业中,Mg单质的制备需要电解熔融,正确的物质转化为海水,不符合题意,B错误;
C.电解NaCl溶液生成和,点燃二者可化合生成HCl,各步骤转化均能实现,符合题意,C正确;
D.银镜反应需还原性糖(如葡萄糖),而蔗糖是非还原性糖,无法直接还原银氨溶液生成Ag,正确的物质转化为,不符合题意,D错误;
故答案选C。
9. 化合物Z是合成受体拮抗剂的重要中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A. 1molX最多能和4mol发生加成反应
B. Y与足量加成后的分子中含有2个手性碳原子
C. 1molZ中含有键
D. X、Y、Z分子中所有碳原子都不可能共平面
【答案】A
【解析】
【详解】A.X中可与加成的结构为:苯环(1mol苯环消耗)、酮羰基(1mol酮羰基消耗),羧基中的羰基不能与加成,因此最多消耗,A正确;
B.Y与足量加成后,苯环还原为对甲氧基环己基,两个取代基(甲氧基、烷基侧链)处于对位,环己烷环上,连甲氧基的碳和连侧链的碳,各自连接的两个环上侧链结构完全对称(基团相同),不满足“连四个不同基团”的要求,因此没有2个手性碳原子,B错误;
C.对Z结构计数键:Z分子式为,含个键、个键、个键,总键为,远大于23mol,C错误;
D.X中虽然存在杂化的亚甲基碳,但碳碳单键可以旋转,所有碳原子可以通过旋转转到同一平面,因此不是所有分子的所有碳原子都不可能共平面,Y分子也同理,D错误;
故选A。
10. 某种聚酯的透光性好,用于制造车、船的挡风玻璃,以及镜片、光盘等,其结构如下,该聚合物由X()和Y()聚合而成,下列说法正确的是
A. X中至少有5个碳原子共直线
B. 生成该聚合物的反应属于加聚反应
C. 该聚合物完全水解得到X和Y两种产物
D. 1 mol Y最多可消耗2 mol NaOH
【答案】D
【解析】
【详解】A. 在该有机物结构中,存在sp3杂化的碳原子,一条直线上最多有4个原子,A错误;
B.根据原料及产物可知生成该聚合物的反应应属于缩聚反应,B错误;
C.该聚合物完全水解后得到X和碳酸,C错误;
D.1mol Y与2mol NaOH反应后生成1mol碳酸钠和2mol甲醇,无法继续与NaOH反应,D正确;
故答案为D。
11. 探究与溶液反应的实验如下:
步骤Ⅰ:向的的溶液中加入过量的粉,缓慢产生气泡,产生大量红褐色沉淀,至无气泡时溶液为,取出少量固体未检测到单质。
步骤Ⅱ:向上述所得固-液混合物中持续加入盐酸,搅拌反应一段时间后,停止加入盐酸,待为时,取出少量固体检测到单质。
下列说法正确的是
A. 步骤Ⅰ中存在反应
B. 步骤Ⅰ中无Fe单质产生说明还原性
C. 步骤Ⅱ所得上层溶液中滴加KSCN溶液后呈血红色
D. 步骤Ⅱ中盐酸的作用是将溶解并抑制水解
【答案】D
【解析】
【详解】A.步骤Ⅰ中检测到固体不含Fe单质,不存在Fe与的反应,A错误;
B.金属活动性顺序中Zn排在Fe之前,还原性Zn>Fe;步骤I初始酸性条件下,锌优先还原为,随着酸的消耗,溶液升高,转化为沉淀,沉淀覆盖在表面,阻止进一步反应,未被还原为铁单质,B错误;
C.步骤Ⅱ中有过量Zn和生成的Fe单质,会被完全还原为,滴加KSCN溶液不会呈血红色,C错误;
D.步骤Ⅰ中红褐色沉淀为,加入盐酸可将其溶解得到,且酸性条件可抑制水解,使得与Zn反应生成Fe单质,D正确;
故答案选D。
12. 实验室利用苯甲醛制备苯甲醇和苯甲酸的流程如下。已知:①苯甲醛在强碱性环境下可生成苯甲醇和苯甲酸盐;②苯甲酸易溶于热水、难溶于冷水。下列说法正确的是
A. 可选用带磨口玻璃塞的锥形瓶作苯甲醛的反应容器
B. “操作Ⅰ”和“操作Ⅱ”相同
C. “操作Ⅲ”需使用温度计、酒精灯、球形冷凝管
D. 提纯粗苯甲酸的具体操作:加热溶解、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
【答案】D
【解析】
【分析】根据流程:苯甲醛与NaOH、H2O发生反应:2C6H5CHO+NaOHC6H5CH2OH+C6H5COONa,白色糊状物为苯甲醇和苯甲酸钠,加入水和乙醚,苯甲醇易溶于乙醚,而苯甲酸钠为可溶性盐,易溶于水,可用分液的方法将两种溶液分离,水溶液中为苯甲酸钠,乙醚溶液中为苯甲醇,然后根据苯甲醇和乙醚沸点的差异采用蒸馏的方法将二者分离。产品甲为苯甲醇,向苯甲酸钠溶液中加入盐酸反应制得苯甲酸:C6H5COONa+HCl→C6H5COOH↓+NaCl,根据题中给出的物理性质可知其为微溶于水的固体,应采用过滤的方法将其分离出来,产品乙为苯甲酸,据此分析作答。
【详解】A.苯甲醛反应时使用NaOH溶液,玻璃中的SiO2能与NaOH反应,故不能选用带磨口玻璃塞的锥形瓶作苯甲醛的反应容器,A错误;
B.由分析可知,“操作Ⅰ”为分液,“操作Ⅱ”为过滤洗涤,二者不相同,B错误;
C.由分析可知,“操作Ⅲ”为蒸馏,需使用温度计、酒精灯、直形冷凝管而不能用球形冷凝管,C错误;
D.苯甲酸在水中溶解度较小,且随温度升高而增大,故提纯粗苯甲酸采用重结晶法,其具体操作:加热溶解、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,D正确;
故答案为:D。
13. 某实验组向使用后的印刷电路板腐蚀液中加入溶液,发现有白色沉淀生成,为探究其反应机理,进行了三组实验见下表(试剂浓度均为)。查阅资料:为白色粉末、难溶于水;呈黄色;黄色与蓝色混合可呈现黄绿色。下列说法错误的是
实验操作
实验现象
实验1
向溶液中加入溶液
蓝色溶液变成黄绿色,试管内壁附着一薄层白色沉淀,呈半透明状
实验2
向溶液中加入溶液
无明显现象,数小时后溶液变为淡红色
实验3
向溶液中先加入溶液,然后滴加溶液
蓝色溶液先变成黄绿色,滴入溶液立即变红,试管底部迅速聚集大量白色沉淀
A. 实验1说明:溶液与溶液混合能生成,但程度很小
B. 实验2中的淡红色物质可能是
C. 实验3中加入溶液后可能发生反应:
D. 上述实验证明是与反应生成的催化剂
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验1中,溶液与溶液混合后,蓝色溶液变为黄绿色,说明可能生成黄色的,并产生少量白色沉淀(),说明反应能生成但程度较小,A项正确;
B.实验2中,溶液与混合后无明显现象,数小时后变淡红色,可能是被空气中氧气氧化为,进而与形成红色的,B项正确;
C.实验3中,先加入后溶液呈黄绿色(生成),滴加后立即变红(生成)并产生大量沉淀,符合反应,C项正确;
D.实验3中作为反应物转化为,不是催化剂,D项错误;
答案选D。
二、解答题(共4题,共61分)
14. 磁性纳米材料在磁分离、污水降解等领域应用广泛。实验室采用共沉淀法制备纳米材料,并对其应用进行探究,回答下列问题:
I.制备纳米,实验装置如图-1所示。
实验步骤如下:
a.一定条件下,先将和配制成澄清混合溶液,置于三颈烧瓶A中,加入少量表面活性剂(能吸附在纳米粒子表面)并向装置中通入;
b.打开电磁搅拌水浴加热器,向混合溶液中滴加一定浓度的氨水,溶液中逐渐出现黑色物质;
c.充分反应后,从混合体系中分离出纳米粒子,并反复洗涤,干燥后得到磁性纳米粒子。
(1)生成纳米粒子的离子方程式为___________。
(2)补充配制约50 mL澄清混合溶液的过程:将称量好的氯化亚铁和氯化铁晶体共同置于烧杯中,___________。(须选择的试剂:无氧蒸馏水、浓盐酸)
(3)制备纳米常加入表面活性剂的原因主要是___________。
(4)分离出纳米粒子不能采用过滤,理由是___________;分离出纳米粒子的简单方法是___________。
II.纳米的应用。纳米Fe和均可用于除去酸性废水中,纳米Fe除Cr(VI)的反应过程如图-2所示。
(5)纳米能除去的原因是___________。
(6)纳米Fe和协同除Cr(VI)部分原理如图-3所示,实验表明,协同除Cr(VI)效果显著优于的原因可能是___________。
【答案】(1)
(2)加入量取V mL的浓盐酸,搅拌至完全溶解,再加入量取(50-V)mL的无氧蒸馏水,搅拌至混合均匀
(3)防止纳米粒子团聚而发生沉淀
(4) ①. 纳米粒子能透过滤纸 ②. 磁吸法
(5)溶于酸生成和,与反应生成和,与水解生成共沉淀;纳米形成胶体吸附发生聚沉
(6)纳米铁还原性更强还原速率更快;纳米铁被吸引,分散附着在表面,增大表面积;纳米铁能将还原为,浓度增大,还原速率加快
【解析】
【分析】将和配制成澄清溶液,得到含Fe2+、Fe3+的溶液体系,通入氮气,使溶液处于无氧环境,防止Fe2+被氧化,由于配制FeCl2和FeCl3的混合溶液时,为防止Fe2+、Fe3+水解,常加入盐酸;在不断搅拌下加入氨水,生成纳米Fe3O4,最后分离得到的Fe3O4颗粒,洗涤、干燥,得到磁性Fe3O4纳米粒子。
【小问1详解】
和的物质的量分别为0.01mol、0.02mol,FeCl2、FeCl3与氨水反应生成纳米粒子和氯化铵、水,反应的离子方程式为;
【小问2详解】
配制约50 mL澄清混合溶液,为防止FeCl3、FeCl2水解,先用浓盐酸溶解,再加水稀释,为防止氯化亚铁被氧化,用无氧蒸馏水稀释,具体操作为:将称量好的氯化亚铁和氯化铁晶体共同置于烧杯中,加入量取V mL的浓盐酸,搅拌至完全溶解,再加入量取(50-V)mL的无氧蒸馏水,搅拌至混合均匀。
【小问3详解】
为防止纳米粒子团聚而发生沉淀,所以制备纳米常加入表面活性剂;
【小问4详解】
纳米粒子能透过滤纸,所以分离出纳米粒子不能采用过滤;具有磁性,分离出纳米粒子的简单方法是磁吸法;
【小问5详解】
溶于酸生成和,与反应生成和,与水解生成共沉淀,所以纳米能除去;
【小问6详解】
纳米铁还原性更强还原速率更快;Fe3O4具有磁性,纳米铁被吸引,分散附着在表面,增大表面积;纳米铁能将还原为,浓度增大,还原速率加快,所以纳米Fe和协同除Cr(VI)效果显著优于。
15. 锶(Sr)位于元素周期表第五周期ⅡA族。一种利用含锶废渣(主要含有、、、等)制备和的流程如下。
已知:;;
(1)写出基态钴(Co)原子的价电子排布式__________。
(2)“浸出渣”中主要含有__________(填化学式)。
(3)①由溶液制备的离子方程式为__________。
②制备时,测得相同时间内的利用率随其质量分数的变化关系如图所示。高于20%时,利用率随质量分数变化的原因是__________。
(4)测定纯度。将除去的溶液加热蒸发,冷却结晶,可得晶体。称量1.500 g该晶体加水溶解(溶液中除外,无其它离子与反应),配成100 mL溶液。取25.00 mL溶液于锥形瓶中,滴入几滴溶液,用标准溶液滴定,重复实验三次,平均消耗溶液。[已知:为砖红色沉淀,]
①滴定到达终点的标志为__________。
②产品中的质量分数为__________。
(5)由制备无水的最优方法是__________(填字母)。
a.常温加压 b.加热脱水 c.在HCl气流中加热
(6)晶胞如图所示,每个周围紧邻且等距离的个数为__________。
【答案】(1)
(2)、
(3) ①. 或 ②. 高于20%时,随质量分数增大(或反应放热或的催化作用),双氧水分解速率加快
(4) ①. 当滴入最后半滴标准溶液,产生砖红色沉淀,且30 s内不消失 ②. 71.2%
(5)b (6)4
【解析】
【分析】该工业流程以含锶废渣为原料,通过酸浸除杂,再通过盐浸步骤加入BaCl2溶液,利用BaSO4的溶度积远小于SrSO4溶度积,实现BaSO4的沉淀分离,溶液保留SrCl2,为后续制备提供原料;后续加入氨水、H2O2,制备。
【小问1详解】
Co是27号元素,位于第四周期Ⅷ族,核外电子排布为,过渡元素的价电子包含最外层s轨道和次外层d轨道电子,因此价电子排布式为;
【小问2详解】
含锶废渣主要含有SrSO4、SrCO3、SiO2、MgCO3等,酸浸时加入稀盐酸:(SrCO3溶解);(MgCO3溶解);SiO2不与稀盐酸反应,进入浸出渣;,SrSO4的溶解度很小,也不溶于稀盐酸,进入浸出渣;
【小问3详解】
①Sr2+与H2O2、氨水反应生成沉淀和,根据原子守恒、电荷守恒配平:若氨水以形式参与反应,则方程为:或;
②结合图1,H2O2利用率先增后减,当H2O2质量分数低于20%时,H2O2随着质量分数增大,反应物浓度升高,反应速率加快,H2O2利用率提高;当H2O2质量分数高于20%时,随质量分数增大(或反应放热或的催化作用),双氧水分解速率加快,利用率下降;
【小问4详解】
①该滴定为莫尔法,利用先和生成白色沉淀,完全沉淀后,过量的与生成砖红色沉淀指示终点,故滴定到达终点的标志为滴入最后半滴标准溶液,产生砖红色沉淀,且30 s内不消失;
②根据滴定关系,25mL溶液中对应,100mL溶液中晶体总物质的量为,晶体总质量,因此质量分数为;
【小问5详解】
Sr是活泼碱土金属,氢氧化锶是强碱,SrCl2是强酸强碱盐性质稳定,不易水解,排除c选项;压力增加不利于水分子变成气体跑掉,无法脱水,排除a选项,因此答案选b;
【小问6详解】
该晶胞为萤石型(型)结构,对应中,白球个数为,对应、黑球个数为8,对应,每个周围紧邻且等距的构成正四面体结构,的配位数为4。
16. 有机物F是一种合成吲哚类激素的中间体,合成路线如下:
(1)下列关于物质A的说法正确的是__________。
A. 名称为丙二酸二乙酯 B. 在水中的溶解度小于丙二酸
C. 含有酮羰基、醚键两种官能团 D. 与乙二酸互为同系物
(2)A→B转化过程中还生成一种B的同分异构体M,M的结构简式为__________。
(3)B→C的反应类型为__________。
(4)F的一种同分异构体同时满足下列条件,写出一种该同分异构体的结构简式:__________。
①分子中含有苯环 ②能发生银镜反应 ③核磁共振氢谱中有3个吸收峰
(5)写出邻羟基苯甲酸与碳酸氢钠反应的离子方程式:____________________。
(6)请写出以和为原料制备的合成路线流程图__________。(无机试剂、题干中的有机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题)
【答案】(1)AB (2)
(3)加成(或还原)反应
(4)和 (5)
(6)
【解析】
【分析】A与CH2=CH-CN发生加成反应生成B,B中碳氮三键与氢气在镍作催化剂下生成C,C脱去1分子乙醇成环形成酰胺基,D中的酯基在碱性条件下发生水解反应再酸化形成羧基,E与发生反应生成目标产物。
【小问1详解】
A.每个物质A分子中含2个酯基,根据酯的命名原则可知,物质A为丙二酸二乙酯,A正确;
B.酯基难溶于水,丙二酸中含羧基,为亲水基,所以物质A在水中的溶解度小于丙二酸的溶解度,B正确;
C.物质A分子中只含酯基,C错误;
D.物质A属于酯类,乙二酸属于羧酸类,两者不互为同系物,D错误;
故选AB;
【小问2详解】
丙烯腈中碳碳双键两端都可以加成形成新的化学键,所以加成过程中还可能生成;
【小问3详解】
B→C是在Ni作催化剂作用下发生加氢转化为-CH2NH2,其反应类型为加成(或还原)反应;
【小问4详解】
F的分子式为:C12H15N3O4,不饱和度=7,其同分异构体分子中含有苯环,则还剩下3个不饱和度,能发生银镜反应,说明含有-CHO,核磁共振氢谱中有3个吸收峰,说明分子高度对称,含有3种等效氢,1个硝基含1个不饱和度,则推知该同分异构体的结构简式为:和;
【小问5详解】
邻羟基苯甲酸的结构简式为,酚羟基的酸性比碳酸弱,故只有羧基可以和反应,离子方程式:;
【小问6详解】
结合B到D的合成思路,先将催化加氢生成,再将氧化为乙酸,后形成乙酸乙酯,最后将制备得到的 与乙酸乙酯进行酰胺化形成,具体合成路线为:。
17. G是合成氟唑菌酰胺的中间体,其合成路线如下:
(1)B分子中官能团名称__________。
(2)C分子的结构简式__________。
(3)C→D的反应类型__________。
(4)D与水在铑催化作用下生成X(),写出同时满足下列条件的X的一种同分异构体的结构简式:__________。
①能发生银镜反应的芳香族化合物;②分子中碳原子杂化轨道类型有3种;③分子中含有3种不同化学环境的氢原子。
(5)写出以为原料制备的合成路线流程图__________(无机试剂、题干中的有机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题)
【答案】(1)醛基、碳氟键
(2) (3)加成反应
(4) (5)
【解析】
【分析】A中溴原子转化为B中的醛基,B中醛基和在作用下先发生醛基的加成反应得到羟基,再发生羟基的消去反应得到碳碳双键,生成C为,C和1,3-丁二烯发生加成反应形成六元环得到化合物D,D发生取代反应生成E,E转化为F,F发生还原反应转化为G,据此解答。
【小问1详解】
根据B分子的结构简式,官能团名称是醛基、碳氟键;
【小问2详解】
由分析可知,C分子的结构简式为;
【小问3详解】
的反应是二烯烃的加成反应,成环的反应原理由类推,故反应类型是加成反应;
【小问4详解】
①能发生银镜反应的芳香族化合物,说明同时含有苯环和醛基,分子中碳原子杂化轨道类型有3种,苯环是杂化,说明还存在碳碳三键或碳氮三键以及饱和碳原子,③分子中含有3种不同化学环境的氢原子说明其结构高度对称,满足条件的结构简式为;
【小问5详解】
中无苯环,说明其必须发生类似E→F的反应,得到苯环后,将两侧的乙基用酸性高锰酸钾氧化为羧基,再将硝基还原为氨基即可得到目标产物,模仿D→E→F→G的反应,先发生消去反应生成,再发生D→E的反应引入溴原子生成,再发生E→F的反应生成苯环,产物为,再将乙基用酸性高锰酸钾氧化为羧基得到,再发生F→G的反应得到目标产物,合成路线:。
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