精品解析:天津第四十七中学2026-2027学年高三上学期第一次阶段检测 化学试卷
2026-10-13
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内容正文:
天津市第四十七中学2026—2027第一学期高三年级
第一次阶段性检测化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Cl-35.5 Na-23 Al-27 Cu-64 Zn-65
第Ⅰ卷(满分36分)
一、选择题(共12题,每题3分,共36分,每题只有一个选项最符合题意)
1. 化学与生活、科学、社会联系相当紧密。下列叙述错误的是
A. 丹霞地貌的岩层因含而呈红色
B. 面点师制作糕点时添加小苏打作膨松剂
C. 明矾具有净水作用是由于明矾溶于水形成氢氧化铝胶体
D. 人体易吸收,补铁时应适当补充维生素,利用了维生素的还原性
2. 下列关于物质的类别或性质表达中正确的是
电解质
非电解质
能导电
能发生丁达尔效应
碱
A.
浓盐酸
早晨森林里的空气
纯碱
B.
干冰
氨水
淀粉溶液
熟石灰
C.
稀硫酸
蔗糖
酒精
蛋白质溶液
氢氧化镁
D.
石墨
葡萄糖
石灰水
烟水晶
烧碱
A. A B. B C. C D. D
3. 是我们生活中必不可少的物质,将溶于水配成溶液,溶解过程如图所示。下列说法正确的是
A. 图示中显示在中不存在离子
B. 溶液中存在
C. 若水合离子表示正确,则离子为
D. 利用降温结晶的方法可从溶液中获得固体
4. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 中含有个阳离子
B. 与足量的反应,失去电子数为
C. 和的混合物中含,则混合物中质子数为
D. 反应消耗时,产生的分子数为
5. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 酸性溶液中:、、、
B. 溶液:、、、
C. 加入能放出的溶液中:、、F-、
D. 由水电离出来的的溶液中:K+、、Br-、
6. 下列反应的离子方程式书写错误的是
A. 用溶液吸收少量:
B. 向溶液中滴加少量溶液:
C. 将通入含的溶液中:
D. 向二元弱酸亚磷酸()溶液中滴加足量溶液:
7. 如图所示转化关系中,F是一种红褐色沉淀。下列叙述错误的是
A. 向G溶液中加入A或Cu都能生成B溶液
B. A和水蒸气反应生成的产物俗称铁红,可用作红色颜料
C. 沉淀E不稳定,在空气中发生化合反应迅速转化为沉淀F
D. 若溶液I的焰色试验呈黄色,则C溶液中溶质的化学式为NaOH
8. 依据下列事实进行的推测正确的是
事实
推测
A
溶液遇KSCN溶液变红
溶液遇KSCN溶液也变红
B
NaCl固体与浓硫酸反应可制备HCl气体
NaI固体与浓硫酸反应可制备HI气体
C
向NaClO溶液中通入提高其漂白性
向NaClO溶液中通入也可提高其漂白性
D
与反应生成乙酸
与可反应生成乙酸
A. A B. B C. C D. D
9. 下列实验操作合理的是
A.收集
B.除去中混有的少量
C.制取胶体
D.观察沉淀鉴别和
A. A B. B C. C D. D
10. 实验室需要使用溶液(配制过程如图所示)。下列说法正确的是
A. 容量瓶的“0刻度”在最上面
B. 按图⑥操作会使所配溶液浓度偏大
C. 配制操作的正确顺序为①④⑥③②⑤
D. 若用固体配制,则需要称量固体
11. 废弃CPU中含有大量贵金属(主要是、),可利用如下流程回收CPU中的、。
已知:HAuCl4=H++AuCl。下列说法错误的是
A. 操作1需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
B. 能结合,有碱性,且能形成水合物
C. 发生的反应为
D. 每制得 需要
12. BrF3溶于水可发生反应:3BrF3 + 5H2O = HBrO3 + Br2 + 9HF + O2 ↑。下列说法正确的是
A. 该反应属于氧化还原反应,HF为还原产物
B. 被氧化的BrF3和被还原的BrF3的物质的量之比为2:1
C. 当反应转移3mol电子时,理论上生成0.5molBr2
D. 每生成1molO2,被水还原的BrF3的物质的量为2mol
第Ⅱ卷(满分64分)
二、非选择题(共4题,共64分)
13. 锌及锌的化合物应用广泛。例如,测定铜合金中的铅、锌时要利用锌配离子的下列反应:,回答下列问题:
(1)基态的简化电子排布式为___________,中碳原子的杂化方式为___________。
(2)C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为__________________________,分子中含有的σ键与π键数目之比为______________________________。
(3)福尔马林是的水溶液,极易与水互溶的主要原因是_________________________。
(4)中与以配位键结合,提供孤电子对的成键原子是___________(填元素符号),中含有___________键。
(5)Cu与Cl形成的某晶体的晶胞为金刚石型,如图所示。该晶体微溶于水,其熔融物导电性很差。该晶体中与每个氯原子周围距离相等且最近的铜原子数目是______________________。已知该晶体密度为,则该晶胞的边长_____________________。(用含d的式子表达,为阿伏加德罗常数)。
14. 有机物G可用作光电材料,其一种合成路线如图:
已知:①(R,表示氢或烃基)
②
回答下列问题:
(1)A是一种烃,化学名称为____________________,反应①的反应类型是____________________。
(2)反应②的化学方程式为________________________________________________,C中官能团的名称是__________________________________。
(3)D的结构简式是______________________。反应③和⑤的目的是______________________。
(4)E有多种同分异构体,请写出所有能同时满足以下条件的芳香化合物的结构简式_______________________。
①能与反应产生;
②能发生银镜反应;
③能与发生显色反应;
④核磁共振氢谱有4组峰。
(5)设计以1,2—二溴乙烷和甲醛为起始原料制备 的合成路线:_____________________(无机试剂任选)。
15. 四氢铝钠()是一种有机合成常用的还原剂,也是供氢剂,受热易分解。某实验小组设计实验制备四氢铝钠。
步骤1:制备。装置如图1所示。已知:粗锌(含少量等杂质)与稀硫酸反应制备粗氢(含、、),装置中盛有溶液,装置中盛有碱性焦性没食子酸溶液(可吸收氧气)。遇水蒸气剧烈反应产生氢气。
(1)装置B中发生反应的离子方程式为__________________________________________________。
(2)装置D中盛放的试剂是___________(填名称);装置F的作用是_________________________。
步骤2:制备。在保护下,以THF(四氢呋喃)作溶剂,和反应制备,装置如图2所示。反应完成后,经过滤、减压蒸馏得到产品。
已知:溶于,不溶于。
(3)仪器的名称是_______________,减压蒸馏的目的除了分离THF外还能__________________。
(4)写出三颈烧瓶中发生反应的化学方程式:_______________________________________________。
步骤3:测定产品的纯度,装置如图3所示。
(5)启动图3装置中的反应,实验结束后测得收集到的气体体积为(已折合成标准状况)。部分实验步骤如下:①上下移动,调节和液面相平;②冷却至室温;③视线与量气管凹液面最低处相平时读数。正确实验步骤的先后顺序是__________________________(填编号)。
(6)已知与水反应生成和。该样品的纯度为___________%(用含m、V的代数式表示)。
16. 氧化还原反应在生活、生产与科学实验中有重要作用。回答以下问题。
Ⅰ.亚硝酸钠()是一种用途广泛的工业盐,也可作为食品防腐剂,但由于亚硝酸钠具有一定的毒性,因此食品中用量和残留量均有严格规定。
(1)可用酸性溶液测定样品纯度,反应原理如下,请完成该离子方程式并配平______________________________。
______________________=____________________
(2)已知亚硝酸钠可以与氯化铵反应生成氮气和氯化钠,写出该反应的化学反应方程式,并用单线桥表示其电子转移的方向和数目:_________________________________________。
(3)某同学写出以下三个化学方程式(未配平):
①
②
③
其中你认为一定不可能实现的是___________(填序号)。
Ⅱ.、、是常用的氧化剂。
(4)已知:a.
b.
c.
若某溶液中有、、共存,要将氧化除去而不氧化和,则可应用上述反应中的___________作氧化剂。
(5)在反应中,若反应生成了分子,则转移的电子个数为___________,氧化产物与还原产物的质量比为___________。
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天津市第四十七中学2026—2027第一学期高三年级
第一次阶段性检测化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Cl-35.5 Na-23 Al-27 Cu-64 Zn-65
第Ⅰ卷(满分36分)
一、选择题(共12题,每题3分,共36分,每题只有一个选项最符合题意)
1. 化学与生活、科学、社会联系相当紧密。下列叙述错误的是
A. 丹霞地貌的岩层因含而呈红色
B. 面点师制作糕点时添加小苏打作膨松剂
C. 明矾具有净水作用是由于明矾溶于水形成氢氧化铝胶体
D. 人体易吸收,补铁时应适当补充维生素,利用了维生素的还原性
【答案】A
【解析】
【详解】A.丹霞地貌岩层的红色来源于红棕色的,为黑色固体,A错误;
B.小苏打为,受热或与面点发酵产生的酸生成气体,可使糕点疏松多孔,可作膨松剂,B正确;
C.明矾溶于水后,水解生成胶体,胶体具有吸附性,可吸附水中悬浮杂质实现净水,C正确;
D.人体易吸收,维生素C具有还原性,可防止被氧化为不易吸收的,因此补铁时补充维生素C可促进吸收,D正确;
故选A。
2. 下列关于物质的类别或性质表达中正确的是
电解质
非电解质
能导电
能发生丁达尔效应
碱
A.
浓盐酸
早晨森林里的空气
纯碱
B.
干冰
氨水
淀粉溶液
熟石灰
C.
稀硫酸
蔗糖
酒精
蛋白质溶液
氢氧化镁
D.
石墨
葡萄糖
石灰水
烟水晶
烧碱
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.属于离子化合物,熔融状态下可电离出自由离子,属于电解质,不属于非电解质;纯碱为,属于盐类,不属于碱,A错误;
B.为结晶水合物,属于纯净的化合物,水溶液中可电离导电,属于电解质;干冰为固态,自身不能电离,属于非电解质;氨水为氨气的水溶液,含有自由移动的、,可导电;淀粉溶液中分散质粒子直径在胶体范围内,属于胶体,可发生丁达尔效应;熟石灰为,电离出的阴离子全部为,属于碱,B正确;
C.稀硫酸为混合物,既不属于电解质也不属于非电解质;酒精为乙醇,属于非电解质,不存在自由移动的带电粒子,不能导电,C错误;
D.石墨为碳单质,既不属于电解质也不属于非电解质,D错误;
故选B。
3. 是我们生活中必不可少的物质,将溶于水配成溶液,溶解过程如图所示。下列说法正确的是
A. 图示中显示在中不存在离子
B. 溶液中存在
C. 若水合离子表示正确,则离子为
D. 利用降温结晶的方法可从溶液中获得固体
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaCl由和构成,固体状态下也存在离子,仅无法自由移动,A错误;
B.NaCl在水分子的作用下就可以自发解离为和,不需要通电条件,电离方程式为:,B错误;
C.水分子中氧端带部分负电、氢端带部分正电,水合a离子中,带正电的氢端朝向中心离子,说明中心离子是阴离子,因此a离子为,C正确;
D.NaCl的溶解度随温度变化很小,降温结晶几乎无法析出大量NaCl固体,工业和实验室中通常采用蒸发结晶的方法从NaCl溶液中获得NaCl固体,D错误;
故选C。
4. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 中含有个阳离子
B. 与足量的反应,失去电子数为
C. 和的混合物中含,则混合物中质子数为
D. 反应消耗时,产生的分子数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.的物质的量为,1个电离出2个(阳离子),故阳离子总数为,A错误;
B.S的氧化性较弱,与Cu反应生成低价态的,Cu元素由0价升高为+1价,1mol Cu反应时仅失去1mol电子,转移电子数为,B错误;
C. 1mol 含有的质子数为,1mol 含有的质子数为,即每含1mol 的对应固体组分都含28 mol质子,因此混合物含1mol 时总质子数为,C正确;
D 题中未说明“标准状况”,无法用气体摩尔体积计算的物质的量,因此无法推导生成的分子数,D错误;
故选C。
5. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 酸性溶液中:、、、
B. 溶液:、、、
C. 加入能放出的溶液中:、、F-、
D. 由水电离出来的的溶液中:K+、、Br-、
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸性条件下,具有强氧化性,会和具有还原性的、发生氧化还原反应,无法大量共存,A错误;
B.在溶液中,、、、之间不发生任何反应,也都不与、反应,可以大量共存,B正确;
C.加入Al能放出的溶液,既可能是酸性溶液也可能是强碱性溶液:酸性环境下会与结合生成弱电解质HF;强碱性环境下会与结合生成弱电解质,因此该组离子一定不能大量共存,C错误;
D.由水电离出的的溶液,水的电离被抑制,既可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液:酸性环境下会与反应生成甚至,因此该组离子不一定能大量共存,D错误;
故选B。
6. 下列反应的离子方程式书写错误的是
A. 用溶液吸收少量:
B. 向溶液中滴加少量溶液:
C. 将通入含的溶液中:
D. 向二元弱酸亚磷酸()溶液中滴加足量溶液:
【答案】C
【解析】
【详解】A.用 Na2SO3 溶液吸收少量 Cl2,Na2SO3 过量,氯气把 +4 价硫氧化为 +6 价,反应生成的强酸又被过量的 Na2SO3 转化为 NaHSO3,产物、元素与电荷均守恒,方程式书写正确,A正确;
B.向 Ca(OH)2 溶液中滴加少量 NaHCO3,NaHCO3 不足,反应只生成 CaCO3 沉淀、NaOH 和水,产物、元素与电荷均守恒,方程式书写正确,B正确;
C.n(Cl2)∶n(FeBr2)=2∶1,大于把 1 mol FeBr2 完全氧化所需的 3∶2,氯气过量,Fe2+ 与 Br− 均被完全氧化,正确的离子方程式应为 ,C错误;
D.亚磷酸是二元弱酸,足量 NaOH 与其完全中和生成正盐 Na2HPO3 和水,产物、元素与电荷均守恒,方程式书写正确,D正确;
故答案为C。
7. 如图所示转化关系中,F是一种红褐色沉淀。下列叙述错误的是
A. 向G溶液中加入A或Cu都能生成B溶液
B. A和水蒸气反应生成的产物俗称铁红,可用作红色颜料
C. 沉淀E不稳定,在空气中发生化合反应迅速转化为沉淀F
D. 若溶液I的焰色试验呈黄色,则C溶液中溶质的化学式为NaOH
【答案】B
【解析】
【分析】转化关系图中A为Fe,B为,C为含的溶液,沉淀E为,E被空气氧化生成F,F为,F被盐酸溶解生成G,G为,FeCl3被Fe还原生成FeCl2;D为氯盐,与硝酸银反应生成的白色沉淀H为AgCl,溶液I为硝酸盐溶液,且C、D、I的阳离子相同,据此解答。
【详解】A.向溶液中加入Fe和Cu均能得到,A正确;
B.Fe和水蒸气反应的产物为,而非,B错误;
C.易在空气中被氧化为,C正确;
D.溶液I的焰色试验呈黄色,说明溶液I中含有,则C为NaOH溶液,D正确;
故选B。
8. 依据下列事实进行的推测正确的是
事实
推测
A
溶液遇KSCN溶液变红
溶液遇KSCN溶液也变红
B
NaCl固体与浓硫酸反应可制备HCl气体
NaI固体与浓硫酸反应可制备HI气体
C
向NaClO溶液中通入提高其漂白性
向NaClO溶液中通入也可提高其漂白性
D
与反应生成乙酸
与可反应生成乙酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.中的与形成稳定配位离子,溶液中无游离,遇溶液不变红,A错误;
B.还原性强,浓硫酸具有强氧化性,可将氧化为,无法制备气体,B错误;
C.具有还原性,具有氧化性,二者发生氧化还原反应生成和,消耗,无法提高漂白性,C错误;
D.酸性强于乙酸,可发生强酸制弱酸反应生成乙酸;电负性大于,吸电子诱导效应更强,酸性比更强,故也可与反应生成乙酸,D正确;
故选D。
9. 下列实验操作合理的是
A.收集
B.除去中混有的少量
C.制取胶体
D.观察沉淀鉴别和
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.的摩尔质量为,大于空气的平均摩尔质量,密度大于空气,采用向上排空气法收集时,气体从长导管通入、空气从短导管排出,操作合理,A正确;
B.可与饱和溶液发生反应,会消耗待提纯的,应选用饱和溶液除去,B错误;
C.将饱和溶液滴入溶液中,会发生复分解反应生成沉淀,无法得到胶体,正确操作是将饱和溶液逐滴滴入沸水中,继续煮沸至溶液呈红褐色后停止加热,C错误;
D.受热分解生成,但与溶液不反应,不会产生沉淀,受热不分解,二者加热后产生的气体通入溶液均无明显现象,无法鉴别,D错误;
故选A。
10. 实验室需要使用溶液(配制过程如图所示)。下列说法正确的是
A. 容量瓶的“0刻度”在最上面
B. 按图⑥操作会使所配溶液浓度偏大
C. 配制操作的正确顺序为①④⑥③②⑤
D. 若用固体配制,则需要称量固体
【答案】D
【解析】
【详解】A.容量瓶无0刻度,仅颈部有一条用于定容的刻度线,A错误;
B.图⑥为玻璃棒引流加蒸馏水的操作,玻璃棒在刻度线上方,刻度线上方残留的蒸馏水会使溶液体积偏大,所配溶液浓度偏小,B错误;
C.配制操作的正确顺序为①称量、④溶解、③转移、⑥加蒸馏水、②定容、⑤摇匀,即①④③⑥②⑤,C错误;
D.的摩尔质量为,所需固体质量为,D正确;
故选D。
11. 废弃CPU中含有大量贵金属(主要是、),可利用如下流程回收CPU中的、。
已知:HAuCl4=H++AuCl。下列说法错误的是
A. 操作1需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
B. 能结合,有碱性,且能形成水合物
C. 发生的反应为
D. 每制得 需要
【答案】D
【解析】
【分析】废弃CPU加入硝酸后,Ag可与硝酸反应生成可溶性进入溶液,Au不与硝酸反应以固体形式存在,通过操作1(过滤)实现固液分离,得到含Au固体和含溶液;向含溶液中加入肼,将还原为Ag单质,同时生成;向含Au固体中加入王水(),Au转化为,最终加入Zn将还原得到Au单质。
【详解】A.操作1是分离含Au固体和含溶液,属于过滤操作,过滤用到的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒,A正确;
B.的结构与氨类似,氮原子存在孤电子对,可以结合,具有碱性,也可与水形成氢键得到水合物,B正确;
C.还原时,Ag元素由中的+1价降低到Ag中的0价,N元素由中的-2价升高到中的0价,1个得1个电子,1个失去个电子,根据电子得失守恒,系数为4,系数为1,再根据电荷守恒、原子守恒配平可得离子方程式为:,C正确;
D.会电离出,Zn还原时,除了中+3价的Au得电子被还原为Au,Zn还会和溶液中的反应生成。生成0.1 mol Au时,Au元素从+3价降为0价,得到0.3 mol电子,此时需要消耗,质量为,但由于Zn还会和体系中的反应,实际消耗Zn的质量大于9.75g,D错误;
故选D。
12. BrF3溶于水可发生反应:3BrF3 + 5H2O = HBrO3 + Br2 + 9HF + O2 ↑。下列说法正确的是
A. 该反应属于氧化还原反应,HF为还原产物
B. 被氧化的BrF3和被还原的BrF3的物质的量之比为2:1
C. 当反应转移3mol电子时,理论上生成0.5molBr2
D. 每生成1molO2,被水还原的BrF3的物质的量为2mol
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应中溴、氧元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,氢、氟元素化合价反应前后不变,既不是氧化产物也不是还原产物,A错误;
B.参与反应时,中溴元素化合价升高被氧化生成,中溴元素化合价降低被还原生成,故被氧化与被还原的的物质的量之比为,B错误;
C.反应中每生成共转移电子,因此转移电子时,理论上生成的物质的量为,C正确;
D.每生成,共失去电子,被还原时得到电子,故被水还原的的物质的量为,D错误;
故选C。
第Ⅱ卷(满分64分)
二、非选择题(共4题,共64分)
13. 锌及锌的化合物应用广泛。例如,测定铜合金中的铅、锌时要利用锌配离子的下列反应:,回答下列问题:
(1)基态的简化电子排布式为___________,中碳原子的杂化方式为___________。
(2)C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为__________________________,分子中含有的σ键与π键数目之比为______________________________。
(3)福尔马林是的水溶液,极易与水互溶的主要原因是_________________________。
(4)中与以配位键结合,提供孤电子对的成键原子是___________(填元素符号),中含有___________键。
(5)Cu与Cl形成的某晶体的晶胞为金刚石型,如图所示。该晶体微溶于水,其熔融物导电性很差。该晶体中与每个氯原子周围距离相等且最近的铜原子数目是______________________。已知该晶体密度为,则该晶胞的边长_____________________。(用含d的式子表达,为阿伏加德罗常数)。
【答案】(1) ①. ②. sp2
(2) ①. ②. 3:1
(3)HCHO与水分子间存在氢键
(4) ①. C ②. 8
(5) ①. 4 ②.
【解析】
【小问1详解】
Zn是30号元素,基态原子简化电子排布式为,失去2个电子形成后,价层电子变为全满的,因此简化排布式为。
HCHO(甲醛)的中心C原子形成1个碳氧双键、2个C-H单键,价层电子对数为3,无孤电子对,杂化方式为。
【小问2详解】
同周期主族元素第一电离能随原子序数增大呈上升趋势,但N原子的2p轨道为半充满的稳定结构,第一电离能大于相邻的O,因此顺序为。
分析的结构:单键全为σ键,氰基含1个σ键和2个π键,总计σ键共6个、π键共2个,数目比为3:1。
【小问3详解】
甲醛的羰基氧电负性大,可以和水分子的氢形成分子间氢键,大幅提升其在水中的溶解性,因此HCHO极易与水互溶。
【小问4详解】
CN−中C的电负性小于N,对孤电子对的束缚更弱,更容易给出孤电子对形成配位键,因此提供孤电子对的是C。
1个中,4个配位键均为σ键,每个内部含1个σ键,总计σ键数为,因此1mol配离子含8mol σ键。
【小问5详解】
该晶胞结构类似金刚石,每个Cl原子周围最近且等距的Cu原子数目为4。
首先均摊法计算每个晶胞的原子数,Cl原子位于顶点和面心,每个晶胞包含个,Cu原子位于晶胞内部,每个晶胞包含4个,则晶胞质量,由密度公式,得晶胞边长。
14. 有机物G可用作光电材料,其一种合成路线如图:
已知:①(R,表示氢或烃基)
②
回答下列问题:
(1)A是一种烃,化学名称为____________________,反应①的反应类型是____________________。
(2)反应②的化学方程式为________________________________________________,C中官能团的名称是__________________________________。
(3)D的结构简式是______________________。反应③和⑤的目的是______________________。
(4)E有多种同分异构体,请写出所有能同时满足以下条件的芳香化合物的结构简式_______________________。
①能与反应产生;
②能发生银镜反应;
③能与发生显色反应;
④核磁共振氢谱有4组峰。
(5)设计以1,2—二溴乙烷和甲醛为起始原料制备 的合成路线:_____________________(无机试剂任选)。
【答案】(1) ①. 乙炔 ②. 加成反应
(2) ①. ②. 碳碳三键、碳溴键(溴原子)
(3) ①. ②. 保护苯环上的(酚)羟基不被氧化
(4)、 (5)
【解析】
【分析】A是一种烃,分子式为C2H2,则A为;A与HCHO发生类似信息①的反应生成B,则B为;B与HBr发生取代反应,B中羟基被Br原子取代生成C,则C为;F发生加聚反应生成G,根据G的结构简式可知F的结构简式应为;D发生信息②的反应生成E,E中应含有羟基,再结合C的简式可知E为,所以反应④为中的甲基被酸性高锰酸钾氧化的反应,则D的结构简式为。
【小问1详解】
A为,其化学名称为乙炔;反应①是A与HCHO发生类似信息①的反应生成,属于加成反应。
【小问2详解】
反应②为B中羟基被Br原子取代的反应,化学方程式为;C为,其官能团为碳碳三键、碳溴键(溴原子)。
【小问3详解】
根据分析可知D为;若没有反应③,酸性高锰酸钾氧化甲基时,也会氧化酚羟基,反应③和⑤的目的是:保护酚羟基,防止被氧化。
【小问4详解】
E的同分异构体为芳香化合物,即含有苯环;能与反应产生说明含有羧基;能发生银镜反应,说明含有;能与发生显色反应,说明含有酚羟基;核磁共振氢谱有4组峰,即含有4种环境的氢原子,说明结构对称,满足的条件的有:、。
【小问5详解】
1,2—二溴乙烷为,甲醛为HCHO,目标产物为,可以由和HCOOH发生酯化反应生成,HCHO可以被催化氧化生成HCOOH;根据题目流程可知HCHO可以和HC≡CH发生加成反应生成,而可以发生消去反应生成HC≡CH,所以合成路线为。
15. 四氢铝钠()是一种有机合成常用的还原剂,也是供氢剂,受热易分解。某实验小组设计实验制备四氢铝钠。
步骤1:制备。装置如图1所示。已知:粗锌(含少量等杂质)与稀硫酸反应制备粗氢(含、、),装置中盛有溶液,装置中盛有碱性焦性没食子酸溶液(可吸收氧气)。遇水蒸气剧烈反应产生氢气。
(1)装置B中发生反应的离子方程式为__________________________________________________。
(2)装置D中盛放的试剂是___________(填名称);装置F的作用是_________________________。
步骤2:制备。在保护下,以THF(四氢呋喃)作溶剂,和反应制备,装置如图2所示。反应完成后,经过滤、减压蒸馏得到产品。
已知:溶于,不溶于。
(3)仪器的名称是_______________,减压蒸馏的目的除了分离THF外还能__________________。
(4)写出三颈烧瓶中发生反应的化学方程式:_______________________________________________。
步骤3:测定产品的纯度,装置如图3所示。
(5)启动图3装置中的反应,实验结束后测得收集到的气体体积为(已折合成标准状况)。部分实验步骤如下:①上下移动,调节和液面相平;②冷却至室温;③视线与量气管凹液面最低处相平时读数。正确实验步骤的先后顺序是__________________________(填编号)。
(6)已知与水反应生成和。该样品的纯度为___________%(用含m、V的代数式表示)。
【答案】(1)
(2) ①. 浓硫酸 ②. 吸收空气中的水蒸气、二氧化碳等,防止其进入装置E中
(3) ①. 恒压滴液漏斗或恒压分液漏斗 ②. 防止受热分解
(4) (5)②①③
(6)
【解析】
【小问1详解】
硫酸铜溶液的作用是除去硫化氢,硫化氢在写离子方程式时不能拆,故该反应的离子方程式为;
【小问2详解】
钠、氢化钠均能与水反应,钠能与氧气反应,故装置C的作用是除去氧气,装置D的作用是干燥氢气,其中可以盛放浓硫酸;装置F的作用是吸收空气中的水蒸气、二氧化碳等,防止其进入装置E中干扰反应;
【小问3详解】
该仪器的名称是恒压滴液漏斗或恒压分液漏斗;题干明确说明受热易分解,减压蒸馏可以降低溶剂THF的沸点,使蒸馏操作在更低温度下完成,避免高温造成目标产物分解,提升产率。
【小问4详解】
氯化铝与氢化钠反应生成四氢铝钠和氯化钠,氯化钠难溶于,反应的化学方程式为;
【小问5详解】
使用量气法测量反应生成气体体积时,首先需要将体系冷却至室温,避免气体受热膨胀导致体积测量偏大;之后上下移动Y管,调节X、Y液面相平,保证X管内气体压强等于外界大气压,消除压强差带来的体积误差;最后读数时视线与量气管凹液面最低处相平,避免视差造成读数误差,因此顺序为②①③。
【小问6详解】
该反应的化学方程式为:,可知和氢气的化学计量数之比为1:4,,则该样品的纯度;
16. 氧化还原反应在生活、生产与科学实验中有重要作用。回答以下问题。
Ⅰ.亚硝酸钠()是一种用途广泛的工业盐,也可作为食品防腐剂,但由于亚硝酸钠具有一定的毒性,因此食品中用量和残留量均有严格规定。
(1)可用酸性溶液测定样品纯度,反应原理如下,请完成该离子方程式并配平______________________________。
______________________=____________________
(2)已知亚硝酸钠可以与氯化铵反应生成氮气和氯化钠,写出该反应的化学反应方程式,并用单线桥表示其电子转移的方向和数目:_________________________________________。
(3)某同学写出以下三个化学方程式(未配平):
①
②
③
其中你认为一定不可能实现的是___________(填序号)。
Ⅱ.、、是常用的氧化剂。
(4)已知:a.
b.
c.
若某溶液中有、、共存,要将氧化除去而不氧化和,则可应用上述反应中的___________作氧化剂。
(5)在反应中,若反应生成了分子,则转移的电子个数为___________,氧化产物与还原产物的质量比为___________。
【答案】(1)
(2) (3)②
(4)
(5) ①. 或 ②.
【解析】
【小问1详解】
反应中中N元素化合价从+3升高到中的+5,每个N失去2个电子;中Mn元素化合价从+7降低到中的+2,每个Mn得到5个电子。根据电子守恒,与的系数比为5:2,系数为5,系数为2。根据电荷、原子守恒,配平的离子方程式为。
【小问2详解】
与反应生成、和,中N元素化合价从+3降低到0,每个N得到3个电子;中N元素化合价从-3升高到0,每个N失去3个电子。根据电子守恒,与系数均为1,系数为1,系数为1,再根据H、O原子守恒,系数为2,配平的化学方程式为。单线桥表示。
【小问3详解】
氧化还原反应中化合价有升必有降,不存在只有化合价升高或只有降低的反应。①中中N为+2价,中N为+5价,生成物中N为+3价,属于归中反应,化合价有升有降,可实现;②中中N为-3价,中N为+2价,生成物中N为+3价,两种反应物中N的化合价均升高,无化合价降低的元素,不符合氧化还原反应规律,不可能实现;③中中N为+4价,生成物中N为+5价、中N为+3价,属于歧化反应,化合价有升有降,可实现,故选②。
【小问4详解】
根据氧化还原反应规律,氧化性:氧化剂>氧化产物。由反应a可知氧化性,由反应b可知氧化性,由反应c可知氧化性,氧化性顺序为。要氧化而不氧化和,需选择氧化性强于、弱于和的氧化剂,选用。
【小问5详解】
反应为归中反应,中Cl元素化合价从+5降低到0,得到5个电子,为氧化剂;6 mol 中有5 mol Cl元素化合价从-1升高到0,失去5个电子,为还原剂,剩余1 mol 中Cl化合价不变,生成。生成3 mol 时,转移电子的物质的量为5 mol,电子个数为或。氧化产物为还原剂被氧化生成的,对应5 mol Cl原子,即2.5 mol ;还原产物为氧化剂被还原生成的,对应1 mol Cl原子,即0.5 mol ,二者均为,质量比等于物质的量之比,为。
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