内容正文:
化学10月小练习
时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 K 39 Ca 40 Ti 48 Ni 59
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生活、生产及科技密切相关。下列有关说法错误的是
A. 研发新型催化剂将转化为乙醇有利于碳中和目标的实现
B. 泡沫灭火器灭火利用了碳酸钠和硫酸铝的水解
C. 氧化铁可用于外墙涂料
D. 苯酚有一定毒性,可用作消毒剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.将二氧化碳转化为乙醇可实现二氧化碳的资源化利用,有利于碳中和目标的实现,A正确;
B.泡沫灭火器利用碳酸氢钠与硫酸铝的相互促进水解,反应为,产生的二氧化碳用于灭火,所用试剂是碳酸氢钠,B错误;
C.氧化铁呈红棕色,可用作红色颜料,因而可用于外墙涂料,C正确;
D.苯酚有一定毒性,能使蛋白质变性,具有杀菌作用,可用作消毒剂,D正确;
故选B。
2. 我国科学家研制的“纳米分子药物运输车”的结构如图所示,有机物的外壳多为糖类物质,下列说法正确的是
A. 该运输车的有机物外壳中含有C、H、O元素
B. Fe3O4溶于盐酸生成可溶性盐和水,属于碱性氧化物
C. 二氧化硅与焦炭高温下反应可制得高纯硅
D. 该物质分散到水中得到的分散系,具有丁达尔效应
【答案】A
【解析】
【详解】A.该有机物外壳属于多糖类物质,糖类的通式是,其含有C、H、O元素,A正确;
B.碱性氧化物的定义是与酸反应只生成一种盐和水的氧化物,与盐酸反应生成和两种盐,不属于碱性氧化物,B错误;
C.二氧化硅与焦炭高温反应只能得到粗硅,需要经过后续提纯才能得到高纯硅,C错误;
D.胶体具有丁达尔效应,胶体中分散质粒子直径在之间,而题目中直径为,分散到水中无法得到胶体,D错误;
答案选A。
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 mol NO与充分反应,得到的分子数为
B. 在0.1 mol/L的溶液中,所含阴离子数目大于
C. 标准状况下,22.4 L HF含有的电子数目为
D. 与的混合物中,含有的离子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.NO与发生反应,生成的还存在平衡,部分转化为,所以1 mol NO与充分反应后,得到的的分子数小于,A错误;
B.题中只给出了溶液的物质的量浓度,未给出溶液体积。根据,其中为溶质的物质的量,为溶质的物质的量浓度,为溶液体积,无法确定溶质的物质的量,也就不能确定溶液中的阴离子数目是否大于,B错误;
C.标准状况下HF为液体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量。虽然每个HF分子含有10个电子,但22.4 L HF的物质的量不能按1 mol计算,所含电子数目不能按计算,C错误;
D.由和构成,由和构成,每1 mol这两种盐均含有2 mol离子。两种盐的摩尔质量均为,因此100 g混合物中两种盐的物质的量之和为,所含离子的物质的量为,离子数为,D正确;
故选D。
4. 布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用,但口服该药对胃、肠道有刺激性,可以对其进行分子修饰(如图所示),降低副作用。下列说法错误的是
A. 甲乙分子中均存在对映异构现象
B. 甲的分子式为
C. 乙最多能消耗
D. 甲能被酸性高锰酸钾溶液氧化
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲乙分子中均存在手性碳原子,分别如图“*”号位置:、,则甲乙分子中均存在对映异构现象,A正确;
B.由甲的结构简式可知,甲分子中含有13个C原子、18个H原子和2个O原子,则其分子式为,B正确;
C.乙分子中的酯基可在溶液中水解,乙的水解产物的羧基消耗,水解产物的羟基不消耗,则乙最多能消耗,C错误;
D.甲分子中与苯环直接相连的碳原子上有氢原子,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,D正确;
故选C。
5. 下列实验的相应操作中错误的是
A.加入碘水和四氯化碳,然后使分液漏斗的上口向下倾斜,振荡
B.验证非金属性:
C.除去中的
D.观察钠在空气中的燃烧应佩戴护目镜
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.萃取振荡分液漏斗时,将分液漏斗上口向下倾斜、右手顶住瓶塞左手握住活塞部分振荡,同时适时放气,该操作符合萃取的规范要求,A正确;
B.验证元素非金属性强弱,需要比较元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱。该装置中使用的浓盐酸中的Cl为-1价,并非Cl元素的最高价含氧酸,且浓盐酸具有强挥发性,挥发出的HCl气体会直接进入硅酸钠溶液中与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,无法证明碳酸的酸性强于硅酸,B错误;
C.SO2可以和饱和NaHCO3溶液反应生成CO2,且CO2在饱和NaHCO3溶液中溶解度极低,同时装置采用洗气“长进短出”的规范连接,可除去CO2中的SO2,C正确;
D.钠在空气中燃烧时火焰明亮、生成的过氧化钠颗粒易飞溅,佩戴护目镜可以保护眼睛,符合实验安全要求,D正确。
6. 下列过程对应的离子方程式正确的是
A. 用溶液除去乙炔中的:
B. 向溶液中加入过量氨水:
C. 向溶液中通入少量的:
D. 用溶液吸收少量的:
【答案】A
【解析】
【详解】A.硫酸铜溶液中的与反应生成难溶的,从而除去乙炔中的。是弱酸,书写离子方程式时保留化学式,反应为,A正确;
B.氢氧化银不稳定,易转化为氧化银;加入过量氨水时,沉淀溶解,最终生成可溶性的银氨配离子。因此,向硝酸银溶液中加入过量氨水的离子方程式应为,B错误;
C.溶液中同时存在和,的还原性强于。通入少量氯气时,氯气优先氧化,生成,离子方程式应为,C错误;
D.具有强氧化性,能将中的硫元素由+4价氧化为+6价,自身的氯元素由+1价降至−1价,发生反应。由于少量,生成的还会与过量的反应:。合并可得正确的离子方程式为,原方程式忽略了氧化还原反应,D错误;
故选A。
7. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,其中是短周期中原子半径最大的元素,且与同主族。由X、Y、Z组成的化合物与W、X、Y、Z组成的化合物相互作用能生成浅黄色沉淀;同时生成一种有刺激性气味且有漂白性的气体。下列叙述正确的是
A. 离子半径:
B. X与Y能形成含有非极性共价键的离子化合物
C. 简单氢化物的稳定性:Z>X
D. 由W,Y组成化合物为共价化合物
【答案】B
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,是短周期中原子半径最大的元素,则是Na;由X、Y、Z组成的化合物与W、X、Y、Z组成的化合物相互作用能生成浅黄色沉淀;同时生成一种有刺激性气味且有漂白性的气体:浅黄色沉淀为S,刺激性气味且有漂白性的气体为;与同主族,所以X为O,Z为S,上述反应为,因此W为H,据此分析:
【详解】A.离子半径规律为电子层数越多半径越大;电子层结构相同,核电荷数越大半径越小。Y、X、Z、W的离子为,因此离子半径为,则,A错误;
B.X为O,是Na,可以形成,其中中是离子键,内非极性共价键,是离子化合物,B正确;
C.X的氢化物;Z氢化物是,非金属性,非金属性越强,氢化物越稳定,稳定性>,则X>Z,C错误;
D.是Na,W为H,化合物NaH,由构成,属于离子化合物,D错误;
故答案为B。
8. 二氟化氧(OF2)是一种剧毒气体,具有极强的氧化性。已知:①F2+NaOH→OF2+NaF+H2O(NaOH溶液的浓度为2%),②OF2+S→SO2+SF4(①②方程式均未配平)。下列说法正确的是
A. OF2分子的电子式为
B. 反应①中,每生成1 mol OF2,转移电子2 mol
C. 反应②中,SO2和SF4既是氧化产物又是还原产物
D. F2、OF2、SO2氧化性依次减弱
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子中原子均满足8电子结构,电子式:,A错误;
B.反应①中,,每生成1 mol ,转移电子4 mol,B错误;
C.反应②中,根据反应中化合价变化可知,S元素的化合价从0价升高到+4价,S被氧化,因此含有S元素的和均为氧化产物。O元素的化合价从+2价降低到-2价,O被还原,因此含有O元素的是还原产物。仅为氧化产物,不是还原产物,C错误;
D.根据氧化剂的氧化性大于氧化产物,反应①是氧化剂,是氧化产物,氧化性:>;反应②中,是氧化剂,是氧化产物,氧化性:>,D正确;
故选D。
9. 能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
单质氧化物氧化物酸(或碱)盐
A. 若为铁,通常用溶液检验的存在
B. 若为氮,上述转化中有2个反应属于氧化还原反应
C. 若为硫,则与过量氧气充分反应可直接生成氧化物2
D. 若为碳,所得盐可能为或,两种盐溶液中存在的微粒种类完全相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.若X为铁,铁的氧化物和水不反应,不满足题干转化关系,A不符合题意;
B.若X为氮,转化中N2→NO、NO→NO2、NO2→HNO3共3个反应属于氧化还原反应,B不符合题意;
C.若X为S,S与过量氧气反应也只能直接生成SO2(氧化物1),SO2需要在催化剂、加热条件下才能与O2反应生成SO3(氧化物2),无法通过S和过量氧气的直接反应得到氧化物2,C不符合题意;
D.若X为碳,转化为C→CO→CO2→H2CO3,H2CO3与少量NaOH反应生成NaHCO3,与过量NaOH反应生成Na2CO3,两种盐溶液中均存在Na+、H+、OH-、、、H2CO3、H2O,微粒种类完全相同,D符合题意。
故选D。
10. 以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线如图,则下列说法正确的是
A. A的结构简式是
B. ①②的反应类型分别是取代、消去
C. 反应②③的条件分别是浓硫酸加热、光照
D. 加入酸性KMnO4溶液,若溶液褪色则可证明 已完全转化为
【答案】B
【解析】
【分析】由环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线,根据逆向思维的方法推导,C为 ,B为 ,A为 ,据此分析解答。
【详解】A.由上述分析可知,A为 ,故A错误;
B.根据合成路线 ,反应①为光照条件下的取代反应,反应②为在氢氧化钠醇溶液中加热发生消去反应,反应③为加成反应,反应④为在氢氧化钠醇溶液中加热发生消去反应,故B正确;
C.反应②为卤代烃的消去反应,需要的反应试剂和反应条件为氢氧化钠醇溶液、加热,反应③为烯烃的加成反应,条件为常温,故C错误;
D.B为环戊烯,含碳碳双键,环戊二烯含碳碳双键,均能使高锰酸钾褪色,则酸性KMnO4溶液褪色不能证明环戊烷已完全转化成环戊二烯,故D错误;
答案选B。
【点睛】把握官能团与性质的关系为解答的关键。本题的易错点为A,要注意根据目标产物的结构和官能团的性质分析推导,环烷烃可以与卤素发生取代反应,要制得 ,可以再通过 水解得到。
11. 下列实验操作、实验现象及结论都正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
用NaOH标准液分别滴定等体积、等pH的一元酸HA和HB,HB消耗的NaOH标准液体积多
酸性:
B
把充满塞有橡胶塞的试管倒立在水中,在水面下打开橡胶塞,观察试管内液面的上升
验证与水反应
C
向麦芽糖溶液中加入少量稀硫酸,加热,滴加NaOH溶液调节至碱性,再加入银氨溶液,水浴加热,产生银镜
麦芽糖水解产物具有还原性
D
锌与稀硫酸反应时,加入硫酸铜固体至过量,生成氢气的速率持续加快
锌置换出铜后,锌、铜和稀硫酸形成了原电池
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.等pH的一元酸HA和HB分别和NaOH反应,HB消耗的NaOH标准液体积多,即,说明HB的浓度大于HA,故酸性:,A正确;
B.观察试管内液面的上升不能证明与水发生反应,若需证明需检测水溶液的pH,B错误;
C.麦芽糖属于还原糖,无论是否水解均可产生银镜,C错误;
D.实验现象错误,因所加硫酸铜固体过量,锌置换出铜,随着锌被完全反应,不能观察到生成氢气的速率持续加快,D错误;
故选A。
12. 铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐[]中提取铍的路径为:
已知:。
下列说法错误的是
A. 得到单质的反应:
B. “萃取分液”的目的是分离和
C. 反萃取生成的化学方程式为:
D. “滤液2”可以进入“反萃取”步骤再利用
【答案】A
【解析】
【分析】铝硅酸盐先加热熔融,然后快速冷却到其玻璃态,再加入稀硫酸酸浸过滤,滤渣的成分为H2SiO3,“滤液1”中有Be2+和Al3+,加入含HA的煤油将Be2+萃取到有机相中,水相1中含有Al3+,有机相为BeA2(HA)2,加入过量氢氧化钠反萃取Be2+使其转化为Na2[Be(OH)4]进入水相2中,分离出含NaA的煤油,最后对水相2加热过滤,分离出Be(OH)2,通过系列操作得到金属铍,据此作答。
【详解】A.铍和铝性质相似,熔融为共价化合物,几乎不导电,无法通过电解熔融氯化铍得到Be单质,A错误;
B.酸浸后滤液1中含有、等金属阳离子,结合已知的萃取平衡,含HA的煤油可选择性络合萃取进入有机相,从而实现和的分离,B正确;
C.反应物和6 mol 反应时,2 mol A、2 mol HA共可消耗4 mol 生成4 mol ,1 mol 和剩余2 mol 反应生成,C正确;
D.滤液2是加热过滤分离出后的溶液,其中含有未完全沉淀的铍元素以及过量的NaOH,返回反萃取步骤可以提高铍的回收率,实现物料循环再利用,D正确;
故选A。
13. 将工业副产物转化为,可以实现氯资源的再利用,如图所示为该转化的一种催化机理。
下列说法错误的是
A. X、Y、Z、W中有2种单质
B. 可能在反应中作催化剂
C. 步骤②的反应方程式为:
D. 整个转化体系中化合价没有发生变化的元素有两种
【答案】D
【解析】
【分析】步骤①中,与Y反应生成,结合题干中转化的目的及原子守恒,可确定Y为,反应为。步骤②中,转化为并生成W,根据氢、氧原子守恒可确定W为,反应为。步骤③中,与Z反应生成,铜、氯原子的个数比不变,增加的氧来自Z,因此Z为,反应为。步骤④中,转化为并生成X,结合氯原子守恒及题干中的目标产物,可确定X为,反应为。步骤⑤中,分解生成和,反应为,生成的含铜物质继续参与循环。
【详解】A.根据各步反应中的原子守恒,X、Y、Z、W依次为、、、,其中和均只由一种元素组成,属于单质,共有2种单质,A正确;
B.在题示催化循环中,在步骤①中参与反应,又在步骤⑤中再生,符合催化剂参与反应而在反应前后质量和化学性质不变的特点,因此可能作催化剂,B正确;
C.步骤②的反应物为,生成物为和。按铜、氯原子守恒,与的化学计量数之比为,再根据氢、氧原子守恒配平,反应方程式为,C正确;
D.整个转化体系中,Cu元素在中为+1价,在、、和中为+2价;Cl元素在中为0价,在含氯化合物中为−1价;O元素在中为0价,在含氧化合物中为−2价。因此Cu、Cl、O元素的化合价均发生变化,只有H元素始终为+1价,化合价没有发生变化的元素只有一种,D错误;
故选D。
14. 的氧化可在卟啉铁配合物[](用表示)催化下进行,其中的一步反应为。为研究不同因素对该反应的影响,进行4组实验:Ⅰ~Ⅲ组仅初始不同;Ⅳ与Ⅱ组仅温度不同。时间内的实验数据如图。下列说法正确的是
A. 0~t内反应速率:Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ
B. 的平衡转化率:Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ
C. 若Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的数据点分布在一条直线上,且,则
D. 平衡时的浓度:Ⅱ和Ⅳ相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.题图1的纵坐标是Z的反应速率,从实验Ⅰ到Ⅲ,随着的增大,Z的反应速率逐渐增大,即I<II<III,A错误;
B.从实验Ⅰ到Ⅲ,随着的增大,Z平衡转化率逐渐增大,即I<II<III,B错误;
C.若Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的数据点分布在一条直线上,故,且,则y=3.2,C正确;
D.Ⅱ和Ⅳ温度不同,该分步反应平衡常数不同,平衡时Z的浓度不相等,D错误;
故选C。
15. 将26.3g样品在900℃下煅烧,样品受热过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。已知:L→N时失掉全部的结晶水。下列说法错误的是
A.
B. 固体M的化学式为
C. 生成固体P时,样品的失重率约为71.5%
D. 固体Q的化学式为NiO
【答案】D
【解析】
【详解】A.L→N时失掉全部的结晶水,则分解反应为=+,根据图像可知,L→N剩余固体质量是15.5,失去结晶水的质量是26.3-15.5=10.8,则根据~建立等式,,解得n=6,A项正确;
B.L→M时失掉结晶水的质量是3.6g,则失去2个结晶水,则固体M的化学式为,B项正确;
C.失重率等于固体失去的质量与原固体质量的比值,则生成固体P时,样品的失重率=×100%≈71.5%,C项正确;
D.根据Ni元素原子守恒可知,Q中m(Ni)=0.1mol×59g/mol=5.9g,则Q中m(O)=8.3g-5.9g=2.4g,n(O)==0.15mol,则Q的化学式为Ni2O3,D项错误;
故答案选D。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. Grignard试剂(RMgX)是有机合成的重要中间体,是一类非常活泼的烃基卤化物,通常随制随用,无水环境是制备成功的关键。现利用正溴丁烷()制备Grignard试剂正丁基溴化镁(),装置如图。制备反应式为:。部分物质性质如下:
物质
分子量
沸点/℃
密度/g·cm-3
性质
137
101.6
1.276
易溶于乙醚
乙醚
34.6
0.714
易溶于乙醚
116
实验步骤如下:
①在水浴上安装好如图装置;
②在三颈烧瓶内装入(0.071 mol)镁屑、无水乙醚及一小粒碘片的预置液。仪器3中加入(0.065 mol)正溴丁烷与无水乙醚的混合物。
③先向三颈烧瓶放入约混合液,再微热搅拌数分钟即开始反应,溶液微沸且碘色迅速褪去。
④逐滴缓慢滴入余下混合液。滴加完毕后在空气浴上持续回流20 min,使镁屑几乎反应完后停止。
(1)仪器3的名称是_________。
(2)仪器2的作用是_________。
(3)仪器1装入的试剂可以是_________(任写一种)。
(4)本实验中使用的镁屑通常使用前要将表面做处理,其目的是除去_________(填化学式)。
(5)步骤④需要逐滴缓慢滴入余下混合液的原因是_________。
(6)常作为制备的引发剂,其原因是_________。
(7)利用制得的与(0.068 mol)丙酮()以物质的量之比1∶1发生反应继续制备2-甲基-2-己醇[],此反应的产率是75.0%,得到产品质量为,则的产率为_________%(保留1位小数)。
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2)冷凝回流乙醚,减少乙醚的挥发
(3)无水氯化钙、碱石灰等
(4)MgO (5)反应放热,逐滴加入可控制反应速率,防止反应过于剧烈
(6)能与金属镁反应,生成易溶于醚类溶剂的碘化镁(MgI2),从而破坏金属镁表层的原始钝化层,增加正溴丁烷与新鲜金属镁表面的接触几率,提高反应速率
(7)79.6
【解析】
【分析】在三颈烧瓶内装入镁屑、无水乙醚及一小粒碘片;无水乙醚作溶剂,作为制备正丁基溴化镁()的引发剂,破坏镁表面的氧化膜;打开仪器3,加入正溴丁烷与无水乙醚的混合物,使反应充分进行;正丁基溴化镁()非常活泼,需在无水环境下制备,仪器1中装入干燥剂隔绝空气中的水蒸气,乙醚的沸点低,易挥发,球形冷凝管冷凝回流乙醚;
【小问1详解】
仪器3带有支管,可在体系密封的情况下顺利滴加液体,是恒压滴液漏斗;
【小问2详解】
仪器2是球形冷凝管,表格中显示乙醚的沸点为34.6℃,反应放热易使乙醚汽化,因此球形冷凝管的主要作用是冷凝回流乙醚,减少乙醚的挥发,提高原料利用率;
【小问3详解】
题中明确指出无水环境是制备成功的关键,因此仪器1是连接在装置末端的干燥管,需要装入干燥剂隔绝空气中的水蒸气,可以选用的干燥剂为无水氯化钙或碱石灰等;
【小问4详解】
镁是活泼金属,在空气中表面容易被氧化生成一层致密的薄膜,薄膜会阻碍镁与正溴丁烷之间的反应,因此使用之前需要除去表面的;
【小问5详解】
该制备反应放热,大量放热容易导致乙醚快速汽化,不仅造成反应物从体系中冲出,还可能引发安全事故,因此为避免反应过于剧烈,要逐滴缓慢滴入余下混合液;
【小问6详解】
碘单质的作用是破坏镁表面的氧化膜,同时引发镁和卤代烷的反应,因此用碘作引发剂的原因是能与金属镁反应,生成易溶于醚类溶剂的碘化镁(MgI2),从而破坏金属镁表层的原始钝化层,增加正溴丁烷与新鲜金属镁表面的接触几率,提高反应速率;
【小问7详解】
首先计算产品2-甲基-2-己醇[]的物质的量:;已知该反应的产率为75.0%,因此参与反应的理论的物质的量为;
实验中投入的正溴丁烷物质的量为,与丙酮()以物质的量之比1∶1反应,理论上最多生成,因此其产率为;
17. 一种利用钛铁矿(主要成分)制备电极材料钛酸锂()和磷酸铁锂()的工艺流程如图。
(1)Fe元素在周期表中的位置是_________,中Ti元素的化合价是_________。
(2)“溶浸”步骤中首先以和形式存在,则反应的化学方程式是_________。后续水解生成沉淀,写出一种有利于该转化的操作_________。
(3)制取钛白()过程中,需要测定溶液中四价Ti[以表示]的含量。测定原理是:,。现取a mL待测液加入足量铝处理后,加入少量硫氰酸钾(KSCN)溶液作指示剂,再利用浓度为c mol/L的标准溶液滴定至终点,共消耗b mL,滴定终点的现象是_________,的含量(以计)是_________。
(4)“沉铁”步骤加入的试剂X最佳的是_________(填序号)
a. b. c. d.
(5)“煅烧”步骤反应的化学方程式是_________。
(6)某电动汽车电池电压等效于250节标称电压为3.2 V的磷酸铁锂电池串联,该电池包的系统能量密度为,则电池容量为125 Ah的该电池包质量约为_________kg(取整数)。()
【答案】(1) ①. 第4周期第Ⅷ族 ②. +4
(2) ①. ②. 加热、稀释、加碱中和(任写一种即可)
(3) ①. 当滴入最后半滴三价铁标准溶液时,溶液出现红色,且30秒内不褪色。 ②.
(4)b (5)
(6)667
【解析】
【分析】钛铁矿用80%硫酸在343~353 K下溶浸,钛、铁先分别以和的形式进入溶液。随后水解生成沉淀,使钛与铁分离;富钛渣经后续处理得到,再用于制备。富铁液中的需先被氧化为,再与加入的磷酸作用生成沉淀。“煅烧”时,提供锂元素,作还原剂,使铁元素由+3价降至+2价,最终得到。
【小问1详解】
Fe的原子序数为26,基态Fe原子有4个电子层,价电子排布为,因此Fe位于第4周期第Ⅷ族。中Li为+1价、O为−2价,设Ti的化合价为x,根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为0,有,解得,所以Ti元素的化合价为+4;
【小问2详解】
“溶浸”使用硫酸,且题目明确钛、铁首先以和形式存在,因此生成物为、和水。根据原子守恒配平,并标出流程给出的温度,化学方程式为。后续水解过程可表示为。水解吸热,加热有利于水解;加水稀释可促进水解;加入适量碱中和生成的,也能使水解平衡向右移动。因此可采用加热、稀释或加碱中和中的任一种操作;
【小问3详解】
滴定过程中发生,在未消耗完时,加入的被还原为;当消耗完后,继续滴入的与指示剂中的反应,使溶液显红色。因此,滴定终点的现象为:当滴入最后半滴三价铁标准溶液时,溶液出现红色,且30秒内不褪色。
题给还原反应为,故待测液中的物质的量等于还原后生成的的物质的量;再由滴定反应可知,该物质的量也等于滴定消耗的的物质的量。因此,。以计时,其摩尔质量为,待测液体积为,所以质量浓度为,答题空中填;
【小问4详解】
富铁液含,而中铁为+3价,因此试剂X应能将氧化为,同时应尽量避免引入杂质和造成污染。
a.能将氧化为,但会引入,且氯气有毒,不是最佳选择,a错误;
b.能将氧化为,反应为,其还原产物为水,不引入新的杂质离子,是最佳选择,b正确;
c.能在酸性条件下氧化,但会引入和等杂质离子,不是最佳选择,c错误;
d.能氧化,但反应会产生氮氧化物,造成污染,不是最佳选择,d错误;
故选b;
【小问5详解】
“煅烧”的反应物为、和,主要产物为。铁元素由中的+3价降至中的+2价;草酸中的碳元素由+3价升至中的+4价,因此1 mol草酸失去2 mol电子,可使2 mol中的铁被还原。按锂元素守恒,生成2 mol需1 mol;再根据碳、氢、氧原子守恒,确定其余产物为3 mol和1 mol。化学方程式为;
【小问6详解】
串联电池的总电压等于各节电池电压之和,所以电池包的总电压为。电池包的电池容量为,故储存的电能为。根据题给能量密度的定义,电池包质量为,取整数后约为667 kg。
18. 某集成清洁工艺流程中发生“释氯(HCl)反应”,可能发生的化学反应有:
a.
b.
c.
(1)Mg(OH)Cl属于_________(选填“酸”“碱”“盐”“均不是”)。
(2)_________,反应在_________(填“高温”“低温”或“任意温度”)自发进行。
(3)不同温度下,维持容器内压强为发生“释氯反应”,各物质的平衡组成如图:
①原料气体中通常通入一定量的水蒸气,结合平衡移动原理解释可能的原因是_________。
②计算500℃时反应的_________[列出计算式即可,已知反应的,物质的物质的量分数]。
③500℃时,其他条件不变仅将压强变为,则反应的_________(填“增大”“减小”或“不变”)。
④维持与350℃以下的投料相同,定义X原子的利用率,则据图求得点对应的产物中的_________(用%表示,保留1位小数)。
(4)已知一定温度范围内满足关系:(与均为常数),则温度从增加到,“释氯反应”三个反应的平衡常数的变化程度由大到小顺序为_________(填反应序号)。
【答案】(1)盐 (2) ①. ②. 高温
(3) ①. 通入一定量水蒸气,水蒸气浓度增大使反应b左移,反应c右移,均有利于HCl的释放 ②. (或其他合理化简均可) ③. 增大 ④. 11.4%
(4)
【解析】
【小问1详解】
是由金属阳离子和酸根离子、部分构成的碱式盐,符合盐的物质分类定义;
【小问2详解】
根据盖斯定律,反应c=反应a-反应b,因此,反应c的,反应后气体分子数增多、,根据自发反应判据,只有高温下才能满足,反应自发进行;
【小问3详解】
①反应b的生成物包含,增大水蒸气浓度,反应b平衡左移,减少的消耗,同时推动反应c正向进行,更利于释氯得到;
②反应c的固体物质不写入平衡常数表达式,根据定义,;500℃时,气相中物质的量为,物质的量为,代入;
③恒温条件下保持不变的是相应的热力学平衡常数,不宜不加区分地套到,按照分压定义,反应c的,同温时固定,故,压强由降为时,变为原来的两倍,故答案为增大;
④投料中为,每摩尔含,水蒸气为,每摩尔含,故初始原子总量为,A点产物所含原子为,所以;
【小问4详解】
根据,的绝对值越大,温度变化时的变化幅度越大,平衡常数的变化程度越大。三个反应均为吸热反应,,因此的变化程度为。
19. 杜冷丁(H)是一种人工合成的阿片类镇痛药,主要用于缓解各种剧痛,如创伤、手术后疼痛,也可用于分娩镇痛或麻醉辅助。某合成路线如下:
已知:Ph—代表苯基,Et—代表乙基。
(1)C中含氧官能团的电子式是_________,A的名称是_________。
(2)B也可在银作催化剂下由乙烯一步合成,反应方程式是_________。
(3)D到E的反应方程式是_________。
(4)①关于F的说法正确的有_________。
a.属于芳香族化合物
b.1 mol F最多与4 mol 发生加成
c.与溴水能发生取代反应
d.一定条件下既能与酸也能与碱反应
②F到G的反应方程式是_________。
(5)E的同分异构体中符合下列要求的有_________种(不考虑立体异构)。
①含两个六元碳环,其中一个是苯环;
②与E具有相同官能团;
③每个环均有且只有两个氢原子被其他基团取代。
【答案】(1) ①. ②. 2-氯乙醇
(2) (3)或、
(4) ①. ad ②.
(5)24
【解析】
【分析】2-氯乙醇在氢氧化钠的作用下生成环氧乙烷,在H2NCH3作用下,生成,与SOCl2发生取代反应生成,与PhCH2CN、NaNH2作用生成,在酸性条件下水解为,与乙醇发生酯化反应生成化合物G为,最后与盐酸反应生成目标化合物。
【小问1详解】
C中含氧官能团为羟基,其电子式是,A的名称是2-氯乙醇;
【小问2详解】
B可在银作催化剂下由乙烯一步合成,反应方程式是;
【小问3详解】
D到E发生取代反应,反应方程式是或、;
【小问4详解】
①化合物F为,Ph—代表苯基;
a.含有苯环,属于芳香族化合物,a正确;
b.化合物F 中含有1个苯环,能与氢气发生加成反应1 mol F最多与3 mol 发生加成反应,b错误;
c.苯环不能与溴水发生取代反应,c错误;
d.叔胺N(碱性,能和酸成盐),羧基(酸性,可以和碱反应),因此一定条件下既能与酸也能与碱反应,d正确;
故答案选ad。
②F到G的反应方程式是;
【小问5详解】
①含两个六元碳环,其中一个是苯环;②与E具有相同官能团,含有-CN;③每个环均有且只有两个氢原子被其他基团取代。同分异构体中有苯环、六元碳环、-CN、-NH2,两个六元环的位置为,取代基的位置有,取代基的分配方式有两种,苯环上为-CN或-NH2,E的同分异构有种。
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化学10月小练习
时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 K 39 Ca 40 Ti 48 Ni 59
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生活、生产及科技密切相关。下列有关说法错误的是
A. 研发新型催化剂将转化为乙醇有利于碳中和目标的实现
B. 泡沫灭火器灭火利用了碳酸钠和硫酸铝的水解
C. 氧化铁可用于外墙涂料
D. 苯酚有一定毒性,可用作消毒剂
2. 我国科学家研制的“纳米分子药物运输车”的结构如图所示,有机物的外壳多为糖类物质,下列说法正确的是
A. 该运输车的有机物外壳中含有C、H、O元素
B. Fe3O4溶于盐酸生成可溶性盐和水,属于碱性氧化物
C. 二氧化硅与焦炭高温下反应可制得高纯硅
D. 该物质分散到水中得到的分散系,具有丁达尔效应
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 mol NO与充分反应,得到的分子数为
B. 在0.1 mol/L的溶液中,所含阴离子数目大于
C. 标准状况下,22.4 L HF含有的电子数目为
D. 与的混合物中,含有的离子数为
4. 布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用,但口服该药对胃、肠道有刺激性,可以对其进行分子修饰(如图所示),降低副作用。下列说法错误的是
A. 甲乙分子中均存在对映异构现象
B. 甲的分子式为
C. 乙最多能消耗
D. 甲能被酸性高锰酸钾溶液氧化
5. 下列实验的相应操作中错误的是
A.加入碘水和四氯化碳,然后使分液漏斗的上口向下倾斜,振荡
B.验证非金属性:
C.除去中的
D.观察钠在空气中的燃烧应佩戴护目镜
A. A B. B C. C D. D
6. 下列过程对应的离子方程式正确的是
A. 用溶液除去乙炔中的:
B. 向溶液中加入过量氨水:
C. 向溶液中通入少量的:
D. 用溶液吸收少量的:
7. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,其中是短周期中原子半径最大的元素,且与同主族。由X、Y、Z组成的化合物与W、X、Y、Z组成的化合物相互作用能生成浅黄色沉淀;同时生成一种有刺激性气味且有漂白性的气体。下列叙述正确的是
A. 离子半径:
B. X与Y能形成含有非极性共价键的离子化合物
C. 简单氢化物的稳定性:Z>X
D. 由W,Y组成化合物为共价化合物
8. 二氟化氧(OF2)是一种剧毒气体,具有极强的氧化性。已知:①F2+NaOH→OF2+NaF+H2O(NaOH溶液的浓度为2%),②OF2+S→SO2+SF4(①②方程式均未配平)。下列说法正确的是
A. OF2分子的电子式为
B. 反应①中,每生成1 mol OF2,转移电子2 mol
C. 反应②中,SO2和SF4既是氧化产物又是还原产物
D. F2、OF2、SO2氧化性依次减弱
9. 能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
单质氧化物氧化物酸(或碱)盐
A. 若为铁,通常用溶液检验的存在
B. 若为氮,上述转化中有2个反应属于氧化还原反应
C. 若为硫,则与过量氧气充分反应可直接生成氧化物2
D. 若为碳,所得盐可能为或,两种盐溶液中存在的微粒种类完全相同
10. 以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线如图,则下列说法正确的是
A. A的结构简式是
B. ①②的反应类型分别是取代、消去
C. 反应②③的条件分别是浓硫酸加热、光照
D. 加入酸性KMnO4溶液,若溶液褪色则可证明 已完全转化为
11. 下列实验操作、实验现象及结论都正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
用NaOH标准液分别滴定等体积、等pH的一元酸HA和HB,HB消耗的NaOH标准液体积多
酸性:
B
把充满塞有橡胶塞的试管倒立在水中,在水面下打开橡胶塞,观察试管内液面的上升
验证与水反应
C
向麦芽糖溶液中加入少量稀硫酸,加热,滴加NaOH溶液调节至碱性,再加入银氨溶液,水浴加热,产生银镜
麦芽糖水解产物具有还原性
D
锌与稀硫酸反应时,加入硫酸铜固体至过量,生成氢气的速率持续加快
锌置换出铜后,锌、铜和稀硫酸形成了原电池
A. A B. B C. C D. D
12. 铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐[]中提取铍的路径为:
已知:。
下列说法错误的是
A. 得到单质的反应:
B. “萃取分液”的目的是分离和
C. 反萃取生成的化学方程式为:
D. “滤液2”可以进入“反萃取”步骤再利用
13. 将工业副产物转化为,可以实现氯资源的再利用,如图所示为该转化的一种催化机理。
下列说法错误的是
A. X、Y、Z、W中有2种单质
B. 可能在反应中作催化剂
C. 步骤②的反应方程式为:
D. 整个转化体系中化合价没有发生变化的元素有两种
14. 的氧化可在卟啉铁配合物[](用表示)催化下进行,其中的一步反应为。为研究不同因素对该反应的影响,进行4组实验:Ⅰ~Ⅲ组仅初始不同;Ⅳ与Ⅱ组仅温度不同。时间内的实验数据如图。下列说法正确的是
A. 0~t内反应速率:Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ
B. 的平衡转化率:Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ
C. 若Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的数据点分布在一条直线上,且,则
D. 平衡时的浓度:Ⅱ和Ⅳ相等
15. 将26.3g样品在900℃下煅烧,样品受热过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。已知:L→N时失掉全部的结晶水。下列说法错误的是
A.
B. 固体M的化学式为
C. 生成固体P时,样品的失重率约为71.5%
D. 固体Q的化学式为NiO
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. Grignard试剂(RMgX)是有机合成的重要中间体,是一类非常活泼的烃基卤化物,通常随制随用,无水环境是制备成功的关键。现利用正溴丁烷()制备Grignard试剂正丁基溴化镁(),装置如图。制备反应式为:。部分物质性质如下:
物质
分子量
沸点/℃
密度/g·cm-3
性质
137
101.6
1.276
易溶于乙醚
乙醚
34.6
0.714
易溶于乙醚
116
实验步骤如下:
①在水浴上安装好如图装置;
②在三颈烧瓶内装入(0.071 mol)镁屑、无水乙醚及一小粒碘片的预置液。仪器3中加入(0.065 mol)正溴丁烷与无水乙醚的混合物。
③先向三颈烧瓶放入约混合液,再微热搅拌数分钟即开始反应,溶液微沸且碘色迅速褪去。
④逐滴缓慢滴入余下混合液。滴加完毕后在空气浴上持续回流20 min,使镁屑几乎反应完后停止。
(1)仪器3的名称是_________。
(2)仪器2的作用是_________。
(3)仪器1装入的试剂可以是_________(任写一种)。
(4)本实验中使用的镁屑通常使用前要将表面做处理,其目的是除去_________(填化学式)。
(5)步骤④需要逐滴缓慢滴入余下混合液的原因是_________。
(6)常作为制备的引发剂,其原因是_________。
(7)利用制得的与(0.068 mol)丙酮()以物质的量之比1∶1发生反应继续制备2-甲基-2-己醇[],此反应的产率是75.0%,得到产品质量为,则的产率为_________%(保留1位小数)。
17. 一种利用钛铁矿(主要成分)制备电极材料钛酸锂()和磷酸铁锂()的工艺流程如图。
(1)Fe元素在周期表中的位置是_________,中Ti元素的化合价是_________。
(2)“溶浸”步骤中首先以和形式存在,则反应的化学方程式是_________。后续水解生成沉淀,写出一种有利于该转化的操作_________。
(3)制取钛白()过程中,需要测定溶液中四价Ti[以表示]的含量。测定原理是:,。现取a mL待测液加入足量铝处理后,加入少量硫氰酸钾(KSCN)溶液作指示剂,再利用浓度为c mol/L的标准溶液滴定至终点,共消耗b mL,滴定终点的现象是_________,的含量(以计)是_________。
(4)“沉铁”步骤加入的试剂X最佳的是_________(填序号)
a. b. c. d.
(5)“煅烧”步骤反应的化学方程式是_________。
(6)某电动汽车电池电压等效于250节标称电压为3.2 V的磷酸铁锂电池串联,该电池包的系统能量密度为,则电池容量为125 Ah的该电池包质量约为_________kg(取整数)。()
18. 某集成清洁工艺流程中发生“释氯(HCl)反应”,可能发生的化学反应有:
a.
b.
c.
(1)Mg(OH)Cl属于_________(选填“酸”“碱”“盐”“均不是”)。
(2)_________,反应在_________(填“高温”“低温”或“任意温度”)自发进行。
(3)不同温度下,维持容器内压强为发生“释氯反应”,各物质的平衡组成如图:
①原料气体中通常通入一定量的水蒸气,结合平衡移动原理解释可能的原因是_________。
②计算500℃时反应的_________[列出计算式即可,已知反应的,物质的物质的量分数]。
③500℃时,其他条件不变仅将压强变为,则反应的_________(填“增大”“减小”或“不变”)。
④维持与350℃以下的投料相同,定义X原子的利用率,则据图求得点对应的产物中的_________(用%表示,保留1位小数)。
(4)已知一定温度范围内满足关系:(与均为常数),则温度从增加到,“释氯反应”三个反应的平衡常数的变化程度由大到小顺序为_________(填反应序号)。
19. 杜冷丁(H)是一种人工合成的阿片类镇痛药,主要用于缓解各种剧痛,如创伤、手术后疼痛,也可用于分娩镇痛或麻醉辅助。某合成路线如下:
已知:Ph—代表苯基,Et—代表乙基。
(1)C中含氧官能团的电子式是_________,A的名称是_________。
(2)B也可在银作催化剂下由乙烯一步合成,反应方程式是_________。
(3)D到E的反应方程式是_________。
(4)①关于F的说法正确的有_________。
a.属于芳香族化合物
b.1 mol F最多与4 mol 发生加成
c.与溴水能发生取代反应
d.一定条件下既能与酸也能与碱反应
②F到G的反应方程式是_________。
(5)E的同分异构体中符合下列要求的有_________种(不考虑立体异构)。
①含两个六元碳环,其中一个是苯环;
②与E具有相同官能团;
③每个环均有且只有两个氢原子被其他基团取代。
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