【文档说明】江西省抚州市临川第一中学2019-2020学年高二下学期第一次月考化学试题【精准解析】.doc,共(21)页,1.363 MB,由小赞的店铺上传
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临川一中高二下学期五月份月考化学试题可能用到的相对原子量:H:1C:12O:16S:32Zn:65一、选择题(每小题3分,共48分)1.化学与人类生活、社会可持续发展密切相关,下列说法错误的是()A.新型冠状病毒主要由C、H、O、N、S等元素组
成,常用质量分数为75%的医用酒精杀灭新型冠状病毒B.葡萄中含有的花青素在碱性环境下显蓝色,可用苏打粉检验假葡萄酒C.植物油长期露置在空气中会因发生氧化反应而变质D.防疫时期很多家庭都备有水银温度计,若不慎打破,应立即用硫磺粉末覆盖【答案】A【解析
】【详解】A.新型冠状病毒主要由C、H、O、N、P等元素组成,常用体积分数为75%的医用酒精杀灭新型冠状病毒,故A错误;B.葡萄中含有的花青素在碱性环境下显蓝色,苏打粉是碳酸钠,溶液呈碱性,可用苏打粉检验假葡萄酒,故B正确;C.植物油含有碳碳双键,长期
露置在空气中会因发生氧化反应而变质,故C正确;D.Hg和S常温下反应生成HgS,水银温度计不慎打破,应立即用硫磺粉末覆盖,故D正确;故选A。2.下列物质能发生消去反应,但不能发生催化氧化的是()A.B.(CH3)2
CHOHC.CH3CH2C(CH3)2CH2OHD.CH3CH2C(CH3)2OH【答案】D【解析】【详解】本题考查的是有关醇的消去反应和催化氧化反应的结构条件。醇的消去反应的机理为β−H消去,即与官能团羟基相连的碳原子(α碳)的邻位碳原子(β碳)上如果有氢原子,则该醇可以在
一定的条件下发生消去反应;A、C两项中无β−H,所以不能发生消去反应,B、D有β−H,所以可以发生消去反应。醇的催化氧化反应的机理为脱αH−发生氧化,即与官能团羟基相连的碳原子(α碳)上如果有一个以上氢原子,则该醇可以在一定的条件下发生催化氧化反应,A、B、C都有αH−
,所以都能发生催化氧化反应,D没有αH−,所以D不能发生催化氧化反应;故选D。【点睛】醇的消去反应的机理为β−H消去,即与官能团羟基相连的碳原子(α碳)的邻位碳原子(β碳)上如果有氢原子,则该醇可以在一定的条件下(催化剂、
加热,催化剂可以是浓硫酸或氧化铝或五氧化二磷)发生消去反应。醇的催化氧化反应的机理为αH−脱氧化,即与官能团羟基相连的碳原子(α碳)上如果有一个以上氢原子,则该醇可以在一定的条件下(氧气、催化剂、加热,催化剂可以是铜或银)发生催化氧化反应,若仅有一个αH−,则该醇被氧化为酮;若
有两个或两个以上αH−,则该醇被氧化为醛。3.用丙醛(CH3-CH2-CHO)制取聚丙烯的过程中发生的反应类型为()①取代②消去③加聚④缩聚⑤氧化⑥还原A.①④⑥B.⑤②③C.⑥②③D.②④⑤【答案】C【解析】【详解】的单体为CH2=CHCH3,对比CH
3CH2CHO与CH2=CHCH3的结构,结合有机物之间的转化,合成路线为CH3CH2CHO2H⎯⎯⎯⎯→催化剂/CH3CH2CH2OH⎯⎯⎯→浓硫酸CH3CH=CH2⎯⎯⎯⎯→一定条件,反应的类型依次为加成(或还原)反应、消去反应、加聚反应,即⑥②③,故答案选C。4.迷
迭香酸有很强的抗氧化性,对癌症和动脉硬化的预防起到一定作用,其结构如右图所示。下列叙述正确的是A.迷迭香酸的分子式为C18H15O8B.迷迭香酸可以发生加成、取代、消去、显色反应C.1mol迷迭香酸跟H2反应,最多消耗8molH2D.1mol迷迭香酸与足量NaO
H溶液反应,最多消耗6molNaOH【答案】D【解析】【分析】A.由结构简式可确定分子式;B.含酚-OH、-COOH、-COO-、C=C,以此分析性质;C.苯环、C=C均能与氢气发生加成反应;D.酚-OH、-COOH、-COO-均能与NaOH溶液反应。【详解】A
.由结构简式可以知道分子式为C18H16O8,故A错误;B.含酚-OH、-COOH、-COO-、C=C,可以发生加成、取代、显色反应,但不能发生消去反应,故B错误;C.苯环、C=C均能与氢气发生加成反应,则1mol
迷迭香酸跟H2反应,最多消耗7molH2,故C错误;D.酚-OH、-COOH、-COO-均能与NaOH溶液反应,则1mol迷迭香酸与足量NaOH溶液反应,最多消耗6molNaOH,故D正确;综上所述,本题正确选项D。5.某有机物分子的结构简式如
图所示,下列相关叙述正确的是()A.该有机化合物含有3种官能团B.该有机物分子中最多有12个碳原子在同一平面内C.该有机物分子中最多有6个碳原子共线D.该有机物分子中最多有14个碳原子在同一平面内【答案】D【解析】【详解】A.该有机物分子中含有碳碳三键、碳碳双键2种官能团,A错误
;B.与苯环、碳碳双键直接相连的原子为平面形结构,且三键具有乙炔的直线形结构特点,饱和碳原子为四面体结构,与该碳原子在同一平面上的原子最多有2个顶点,根据三点确定一个平面的原子,该有机物分子中最多有14个碳原子在同一平面内,B错误;C.连接碳碳三键的
碳原子的苯环对角线的碳原子可共直线,共4个,C错误;D.由选项B分析可知,该有机物分子中最多有14个碳原子在同一平面内,D正确;故合理选项是D。6.下列化学方程式或离子方程式正确的是()A.用醋酸去除水垢:CaCO3+2H
+=Ca2++H2O+CO2↑B.甲醛与足量新制Cu(OH)2浊液反应:HCHO+2Cu(OH)2HCOOH+Cu2O↓+2H2OC.实验室用液溴和苯在催化剂作用下制溴苯:+Br23FeBr⎯⎯⎯→+HBrD.将CO2通入苯酚钠溶液:2+CO2+H2O→2+Na2CO3【答案】C【
解析】【详解】A.醋酸是弱酸,主要以分子存在,不能写成离子形式,A错误;B.甲醛与足量新制Cu(OH)2浊液反应,HCHO被氧化产生H2CO3,H2CO3不稳定分解产生CO2和H2O,反应的离子反应为HCHO+4Cu(OH)2CO2↑+2Cu2O↓+5H2O,
B错误;C.实验室用液溴和苯在催化剂作用下制溴苯,反应方程式为:+Br23FeBr⎯⎯⎯→+HBr,C正确;D.碳酸的酸性比苯酚的酸性强,所以苯酚钠通入二氧化碳生成苯酚和碳酸氢钠,反应的化学方程式为C6H5ONa+CO2+H2O→C6H5OH+N
aHCO3,D错误;故合理选项是C。7.化合物M()、N()、P()都是重要的有机物。下列有关M、N、P的说法正确的是()A.M与HBr发生加成反应的产物只有一种B.P中所有碳原子一定共平面C.M、N、P互为同分异构体D.M能使酸性高锰酸钾溶液褪色【答案】D【解析
】【分析】M具有碳碳双键和羟基,能发生加成、消去、氧化、取代反应,N具有羟基,P具有2个碳碳双键和1个羟基。【详解】A.M与HBr发生加成反应的产物有2种,碳碳双键两侧的氢环境不相同,A错误;B.P中含有两个碳碳双键,所有碳原子可能共平面,B错误;C.M、N的分子式分别为C5H8O和C5
H10O,分子式不相等,不是同分异构体,C错误;D.M含有碳碳双键和羟基,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确;答案为D。【点睛】判断有机物的空间结构是否共面,最基础的三个结构就是甲烷,乙烯和苯,以这三个结构为基础进行判断。由甲烷的结构可知,当一个碳原子有四个单键的时候,与其相连的四个原子构
成四面体结构;由乙烯的结构可知,当分子中存在碳碳双键时,至少有6个原子共平面;由乙炔的结构可知,当分子中存在碳碳三键时,至少有4个原子在同一直线上。8.下列实验操作正确的是A.制乙酸乙酯时,将乙醇注入浓
硫酸中,冷却后加入乙酸B.向溴乙烷中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,以检验其中的溴元素C.用氢氧化钠溶液清洗盛过苯酚的试管D.在试管中加入2mL2%的CuSO4溶液,然后加入4至6滴10%的NaOH溶液振荡、再加入几滴乙醛溶液加热煮沸,可以检验乙醛分子中的醛基【答案】C【解
析】【详解】A.因为浓硫酸溶解时放出大量的热,所以应先加乙醇后边摇试管边慢慢加入浓硫酸,防止液体飞溅,冰醋酸溶解后受热易挥发,故待溶液冷却后,再加冰醋酸,故A错误;B.溴乙烷中不含有自由移动的溴离子,和
硝酸酸化的硝酸银不反应,应该向溴乙烷中加入氢氧化钠溶液,将溴原子转化为溴离子,再加入硝酸酸化的溶液,如果出现淡黄色沉淀,证明含有溴元素,故B错误;C.苯酚具有酸性,能和NaOH发生中和反应,生成溶于水的苯酚钠,从而除去苯酚,故C正确;D.银镜反应应在碱性条件下进
行,应加过量的氢氧化钠,故D错误;本题答案为C。9.欲从苯酚的乙醇溶液中分离苯酚和乙醇,有下列操作:①蒸馏;②过滤;③静置分液;④加入足量的金属钠;⑤通入过量的二氧化碳;⑥加入足量的NaOH溶液;⑦加入足量的FeCl3溶液;⑧加入乙酸和浓硫酸的混合液加热。合理的实验操作步骤及顺序是()A.④⑤③B
.⑥①⑤③C.⑧①⑦③D.⑤②⑥③【答案】B【解析】【详解】分离苯酚和乙醇,要经过如下几个步骤:第一步:加入足量的NaOH溶液,将苯酚转化成不易挥发的苯酚钠;第二步:蒸馏,将混合溶液进行蒸馏操作得到乙醇;第三步:通入过量的二氧化碳,二氧化碳和苯酚钠溶液反应生
成苯酚和碳酸氢钠溶液;第四步:静置分液,反应完全后,用有机溶剂萃取出混合液中的苯酚,然后分液即可完成苯酚和乙醇的分离。综上所述,B选项符合题意,ACD不符合题意。答案为B。10.某小分子抗癌药物的分子结构如图所示,
下列说法正确的是()A.1mol该有机物最多可以和5molNaOH反应B.该有机物容易发生加成、取代、中和、消去等反应C.该有机物遇FeCl3溶液不显色,但可使酸性KMnO4溶液褪色D.1mol该有机物与浓溴水反应,
最多消耗3molBr2【答案】D【解析】【分析】由结构简式可知,分子中含碳碳双键、-COOH、酚-OH、-COOC-,结合羧酸、酚、酯的性质来解答。【详解】A、-COOH、酚-OH、-COOC-均与NaOH反应,则1mol该有机物最多可以和4molNaO
H反应,故A错误;B、碳碳双键可发生加成反应、含-OH、-COOH可发生取代、中和反应,不能发生消去反应,故B错误;C、酚-OH遇FeCl3溶液变色,故C错误;D、酚-OH的邻对位与溴水发生取代,碳碳双键
与溴水发生加成反应,则1mol该有机物与浓溴水反应,最多消耗3molBr2,故D正确;故选D。11.己烷雌酚的一种合成路线如下:下列叙述不正确的是A.在NaOH水溶液中加热,化合物X可发生消去反应B.在一定条件下,1mol化合物Y可消耗4molBr2C.用Fe
Cl3溶液可鉴别化合物X和YD.化合物X与Y中手性碳原子数目比为1:2【答案】A【解析】【分析】【详解】A.X中含有溴原子且连接溴原子的碳原子相邻碳原子上含有氢原子,所以能发生消去反应,但卤代烃必须在碱的醇溶液中发生消去反应,在碱的水溶液中发生取代反应,故A叙述错误,符合题意;B.Y含
有酚羟基,邻位氢原子可被取代,1mol化合物Y可消耗4mol溴水发生取代反应,故B叙述正确,不符合题意;C.X中不含酚羟基、Y含有酚羟基,所以可以用氯化铁溶液鉴别X和Y,故C叙述正确,不符合题意;D.X中的手性碳原子数为1,Y中手性碳原子数目为2,故D叙述
正确,不符合题意;答案选A。12.分子式为C10H14的有机物,苯环上只有两个取代基的同分异构体有多少种(不考虑立体异构)A.3种B.6种C.9种D.12种【答案】C【解析】【详解】组成为C10H14的芳香烃,其苯环上有两个取代基时分为两大类:第一类两
个取代基,一个为甲基,另一个为-CH2CH2CH3或-CH(CH3)2,它们连接在苯环上又有邻、间、对三种情况,共有6种;第二类两个取代基均为乙基,它们连接在苯环上又有邻、间、对三种情况,共有9种,C符合题意。答案选C。13.一有机物A可发生如下变化,已知C为羧酸,而C、E都不
能发生银镜反应,则A可能的结构有()A.2种B.3种C.4种D.5种【答案】A【解析】【详解】A的分子式为C6H12O2,A能在碱性条件下反应生成B和D,B与酸反应,应为盐,D能在Cu催化作用下发生氧化,应为醇,则A应为酯,C和E都不能发生银镜反应,说明C、E不含醛基,则C不
可能为甲酸,如C为乙酸,则D为CH3CH(OH)CH2CH3,如C为丙酸,则D为CH3CH(OH)CH3,如C为丁酸,则D为乙醇、E为乙醛,不可能,所以A只能为CH3COOCH(CH3)CH2CH3或CH3CH2COOCH(CH3)22种,故答案选A。14.设NA为阿
伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.1mol白磷(P4)和1mol甲烷中所含的共价键数均为4NAB.标准状况下,22.4LCl2通入足量的NaOH溶液中,转移的电子数为NAC.常温下,1L0.1mol·L-1NH4NO3溶液中所含的氢原子数为4NAD.25
℃时,0.5mol·L-1Na2S溶液中含有的阴离子数大于0.5NA【答案】B【解析】【详解】A.1mol白磷(P4)中所含的共价键数为6NA和1mol甲烷中所含的共价键数为4NA,故A错误;B.标准状况下,22.4LCl2通入足量的NaOH溶液中,生成1molNaCl和
NaClO,转移的电子数为NA,故B正确;C.常温下,1L0.1mol·L-1NH4NO3溶液中还有水,所含的氢原子数大于4NA,故C错误;D.25℃时,0.5mol·L-1Na2S溶液中含有的阴离子数因缺少体积
,故D错误;故选B。15.据报道,最近有科学家设计了一种在常压下运行的集成BaZrO3基质子陶瓷膜反应器(PCMR),将PCMR与质子陶瓷燃料电池相结合进行电化学法合成氨的原理如图所示,下列说法正确的是A.阳极的电极反应式为CH4+2H2O+8e-=CO
2+8H+B.阴极可能发生副反应2H++2e-=H2↑C.质子(H+)通过交换膜由阴极区向阳极区移动D.理论上电路中通过3mol电子时阴极最多产生22.4LNH3【答案】B【解析】【详解】A.根据图中信息分析,CH4化合价升高变为CO2,因此左边为阳极,阳极的电极反应式为CH4+2H2
O−8e-=CO2+8H+,故A错误;B.根据A选项分析,左边为阳极,右边为阴极,阴极主要是氮气得到电子变为氨气,可能发生副反应2H++2e-=H2↑,故B正确;C.根据电解池“异性相吸”原理,质子(H+)通过交换膜由阳
极区向阴极区移动,故C错误;D.缺少标准状况,无法计算气体体积,故D错误。综上所述,答案为B。【点睛】根据电解池“异性相吸”原理,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。16.25℃时,向500mL0.2mol/LNaOH溶液中通入SO2气体(忽略反应过程中溶液的体积变化),设
反应过程中()()2nSOnNaOH=x,已知H2SO3的电离平衡常数:Ka1=1.2×10-2,Ka2=5.6×10-8。下列说法正确的是()A.x=1时,c(SO32-)+c(HSO3-)=0.2mol/LB.x<1时,溶液可能为酸性C.x=12时,c(SO32-)+c(HSO3-)+c
(OH-)=c(Na+)+c(H+)D.x<12时,随通入SO2量增大,()()()323cHSOcOHcSO−−−逐渐减小【答案】B【解析】【分析】【详解】A.x=1时,溶液中溶质NaHSO3,溶液中存在物料守恒得到,c(SO32-)+c(HSO
3-)+c(H2SO3)=0.2mol/L,A错误;B.由电离平衡常数Ka计算可知:当溶液中溶质为NaHSO3,Kh=()()()()()()()()232333cHSOcOHcHSOcOHcHcHSOcHSOcH−−+−−+==14w2a1K10K1.210−−==8.3×1
0-13<Ka2=5.6×10-8,所以溶液显酸性,当x<1时,溶液可能为酸性,B正确;C.x=12时,溶液为Na2SO3溶液,溶液中存在电荷守恒:2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)=c
(Na+)+c(H+),C错误;D.x<12时,随通入SO2量增大,()()()()()()()()33w22a233cHSOcOHcHSOcOHcHKKcSOcSOcH−−−−+−−+==,温度不变,平衡常数不变,故()()(
)323cHSOcOHcSO−−−的比值不变,D错误;故合理选项是B。二、非选择题(共52分)17.草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色,熔点为101℃,
易溶于水,受热易脱水、升华,175℃时分解。Ⅰ.用硝酸氧化法制备草酸晶体并测定其纯度,制备装置如图所示(加热、固定等装置略去)。实验步骤如下①糖化:先将淀粉水解为葡萄糖;②氧化:在淀粉水解液中加入混酸(质量之比为3:2
的65%HNO3与98%H2SO4的混合物),在55~60℃下水浴加热发生反应;③结晶、蒸发、干燥:反应后溶液经冷却、减压过滤,即得草酸晶体粗产品。(1)装混酸的仪器名称为__________;步骤②中,水浴加
热的优点为___________。(2)“②氧化”时发生的主要反应如下,完成下列化学方程式:_____C6H12O6+______HNO3浓硫酸水浴50∼60℃⎯⎯⎯⎯⎯⎯→______H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+__
_______(3)称取mg草酸晶体粗产品,配成100mL溶液。取20.00mL于锥形瓶中,用amol/LKMnO4标准液滴定,只发生5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O反应,消耗KMnO4标准液体积为VmL,则所得草酸晶体(H2C2O4
·2H2O)的纯度为_________。Ⅱ.证明草酸晶体分解得到的产物(4)甲同学选择右侧装置验证产物CO2,装置B的主要作用是_______________。(5)乙同学认为草酸晶体分解的产物中除了C
O2、H2O应该还有CO,为验证是否有CO,选用甲同学实验中的装置A、B和如图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。①乙同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A、B、_________。其中装置H反应管中盛有的物质是_____________。(写化学式)②能证明草酸晶体分解产物中有CO的
现象是______________。【答案】(1).分液漏斗(2).受热均匀,便于控制温度(3).1(4).12(5).3(6).9H2O(7).12.6aV8m×100%(8).使升华的草酸冷凝,避免对CO2检验的干扰(9).F、D、G、H、D、I(
10).CuO(11).H在黑色固体变红色,第一个D装置无现象,第二个D装置出现白色浑浊,即可证明气体中含有CO。【解析】【分析】Ⅰ.(1)装置中装混酸的为分液漏斗,水浴加热是反应温度低于100℃的条件,加热
均匀,便于控制;(2)“②氧化”时发生的主要反应,结合电子守恒和原子守恒配平化学方程式;(3)①要检验生成CO,在甲组实验后,用浓氢氧化钠除去二氧化碳,用澄清石灰水检验CO2,用碱石灰干燥CO,利用CO的还原性将CO氧化
,再利用澄清石灰水检验生成的CO2,用排水法收集CO;H装置中盛放的物质应该具有氧化性,且和CO反应有明显现象发生;②CO具有还原性,其氧化产物是二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;Ⅱ.(4)B装置温度较低,有冷
凝作用,防止干扰实验;(5)①要检验生成CO,在甲组实验后,用浓氢氧化钠除去CO2,用澄清石灰水检验CO2,用碱石灰干燥CO,利用CO的还原性将CO氧化,再利用澄清石灰水检验生成的CO2,用排水法收集C
O;H装置中盛放的物质应该具有氧化性,且和CO反应有明显现象发生;②CO具有还原性,其氧化产物是CO2,CO2能使澄清石灰水变浑浊。【详解】Ⅰ.(1)根据图示可知装混酸的仪器名称为分液漏斗,水浴加热的优点为:使受热均匀,便于控制温度;(2)反
应中碳元素化合价由反应前C6H12O6中的0价升高为H2C2O4中的+3价,电子转移3×6=18,氮元素化合价有反应前HNO3中的+5价降低到NO2中的+4价,电子转移1个,降低到NO中的+2价电子转移3个,结合化学方程
式中NO2系数是9,NO系数是3,可知得到电子总数为:1×9+3×3=18个,故根据N原子守恒可知HNO3系数是12,葡萄糖系数是1,H2C2O4系数是3,然后根据H原子守恒,可知缺项物质是H2O,系数是9,故配平的化学方程式:C
6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O;(3)称取mg草酸晶体粗产品,配成100mL溶液,取20.00mL于锥形瓶中,用amoL/LKMnO4标准液标定,只发生5H2C
2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O反应,消耗KMnO4标准液体积为VmL,反应消耗KMnO4的物质的量是n(KMnO4)=amoL/×V×10-3L=aV×10-3mol,根据方程式可知物质反应时,n(H2C2O4):n(KMnO4)=5:2,则20.00mL溶液
中含有草酸的物质的量为n(H2C2O4)=52n(H2C2O4)=52×aV×10-3mol,则100mL溶液中含草酸物质的量n(H2C2O4)总=52×aV×10-3mol×100mL20mL=1.25aV×10-2mo
l,故所得草酸晶体(H2C2O4•2H2O)的纯度=21.25aV10?mol126?g/molmg−×100%=12.6aV8m×100%;Ⅱ.(4)草酸易挥发,导致生成的气体中含有草酸,草酸和氢氧化钙反应生成难溶性的草酸钙而干扰CO2的检验,B装置
温度较低,使升华的草酸冷凝,防止干扰CO2的检验;(5)①要检验生成CO,在甲组实验后,用浓NaOH溶液除去CO2,用澄清石灰水检验CO2,用碱石灰干燥CO,利用CO和CuO发生还原反应生成CO2,再利用澄清石灰水检验生
成的CO2,用排水法收集CO避免环境污染,I中集气瓶收集到的气体主要是CO,所以其连接顺序是F、D、G、H、D、I;H装置中盛放的物质应该具有氧化性,且和CO反应有明显现象发生,CuO能被CO还原且反应过程中黑色固体变为红色,现象明显,所以H中盛放的物质是CuO;②CO具有还原性,其氧化
产物是CO2,CO2能使澄清石灰水变浑浊,且CO将黑色的CuO还原为红色的Cu,只要H中黑色固体转化为红色且第一个D装置无现象,第二个D装置出现白色浑浊就说明含有CO。【点睛】本题考查性质实验方案设计,掌握实验原理,明确各个装置的作用是解题关键,难点是排列实验先后顺序,根据实验目
的及物质的性质进行排列顺序,注意要排除其它因素干扰,侧重考查学生知识综合应用、实验基本操作能力及实验方案设计能力。18.硫酸锌是制造锌钡白和锌盐的主要原料,也可用于湿法电解制锌,如图为由锌灰制ZnSO4·7H2O晶体的工艺流程:已知:①锌灰的主要成分为ZnO,还含有CuO
、PbO、MnO和FeO;②“滤渣2”的主要成分为Fe(OH)3和MnO(OH)2。请回答下列问题:(1)MnO(OH)2中Mn元素的化合价为_____________。(2)“滤渣1”的主要成分为_____________。(3)“氧化”时,需控制溶液
的pH=5.1,Fe2+被氧化的离子方程式为_____________。(4)操作a为_________、过滤、洗涤、干燥。(5)ZnSO4·7H2O产品的纯度可用配位滴定法测定。准确称取一定量的ZnSO4·7H2O晶体加
入250mL的锥形瓶中,加水约20mL,再加入2~3滴5%的二甲酚橙作指示剂、约5mL六亚甲基四胺缓冲溶液,摇匀。用已标定的0.0160mol/LEDTA溶液滴定,滴定至溶液由红紫色变成亮黄色,即为终点(ZnSO4·7H2O与EDTA按物质的量
之比1:1反应)。实验数据如下表:m(ZnSO4·7H2O)/g起始滴定管读数/mL终点滴定管读数/mL0.16920.2026.50ZnSO4·7H2O产品的纯度为_____________(保留2位有效数字)
。(6)工业上采用惰性电极作阳极电解ZnSO4溶液可实现湿法炼锌,电解过程中的离子方程式为___________。【答案】(1).+4(2).PbSO4(3).3Fe2++MnO4-+8H2O=3Fe(OH)3↓+MnO(OH)2↓+5H+(4).蒸发浓缩、冷却结晶(
5).71%(6).2Zn2++2H2O2Zn+4H+【解析】【分析】钡白矿(锌灰的主要成分是ZnO,还含有CuO、PbO、MnO和FeO),加稀硫酸溶解,得到金属硫酸盐,PbSO4不溶,其余硫酸盐以溶于水,过滤,滤渣1为PbSO4,滤液中含有硫酸锌、CuSO4、FeSO4、MnSO
4,加入锌粉发生置换反应:Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4,滤渣为铜与过量的锌粉,滤液中再加高锰酸钾溶液,Fe2+与MnO4-反应生成Fe(OH)3、MnO(OH)2沉淀,滤渣2的主要成分为成Fe(OH)3、MnO(OH)2,过滤,
滤液为硫酸锌,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到ZnSO4·7H2O晶体。【详解】(1)MnO(OH)2中Mn元素的化台价为+4价;(2)根据上述分析可知“滤渣1”的主要成分为PbSO4;(3)KMnO4具有强的氧化性,Fe2+具有还原性,在
pH=5.1时,Fe2+被氧化产生Fe3+与溶液中OH-结合形成Fe(OH)3沉淀,MnO4-被还原产生MnO(OH)2,故根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得Fe2+被氧化的离子方程式为:3Fe2++MnO4-+8H2O=3Fe(OH)3↓+
MnO(OH)2↓+5H+;(4)滤液2主要成分是ZnSO4,由于ZnSO4的溶解度受温度的影响变化较大,所以从该溶液中得到硫酸锌晶体的操作a为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;(5)ZnSO4·7H2O与EDTA按物质的量之比1:1反
应,根据表中数据,ZnSO4·7H2O产品的纯度为:()30.0160?mol/L26.500.2010L287g/mol0.1692g−−×100%=71%;(6)在工业上采用惰性电极作阳极电解ZnSO4溶液可实现湿法炼锌,阴极上Zn2+得到电子发生还原反应变为Zn单质,电极反应
式为:Zn2++2e-=Zn,阳极上水电离产生的OH-失去电子发生氧化反应产生O2,电极反应式为:2H2O=O2↑+4H+,故电解过程中的离子方程式:2Zn2++2H2O2Zn+4H+。【点睛】本题以物质的制备为线索,考查了化学实验基本操作、氧化还原反应、离子方程式的书写等知识,理解工艺流程原
理是解题的关键,需要学生具备扎实的基础与灵活运用能力。是对学生综合能力的考查。19.甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便,是一种重要的化工原料,有着重要的用途和应用前景,可以用多种方法合成。Ⅰ.用CO2生产甲醇(1)已知:H2的燃
烧热为-285.8kJ/mol,CH3OH(l)的燃烧热为-725.8kJ/mol,CH3OH(g)=CH3OH(l)△H=-37.3kJ/mol,则CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(l)△H=_______kJ/mol。(2)将CO2和H2按物质的
量之比1:3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应,如图两条曲线分别表示压强为0.1MPa和5.0MPa下CO2转化率随温度的变化关系。①其中a点的平衡常数表达式为:_________________。②a,b两点化学反应速率分别用va、vb表示,则va________vb
(填“大于”、“小于”或“等于”)。(3)在1.0L恒容密闭容器中投入1molCO2和2.75molH2发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),实验测得不同温度及压强下,平衡时甲醇的物质的量变化如图所示,下列说法正确的是___________。A.该反应的正反应为放热
反应B.压强大小关系为p1<p2<p3C.M点对应的平衡常数K的值约为1.04×10-2D.在p2及512K时,图中N点v(正)<v(逆)Ⅱ.用CO生产甲醇(4)已知:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),如图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。①该
反应的焓变△H______0(填“>”、“<”或“=”)。②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1_________K2(填“>”“<”或“=”)。Ⅲ.甲醇的应用(5)以甲醇为主要原料,电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示。阳极的电极反应式为___________。【
答案】(1).-94.3(2).()()()()32322cCHOHcHOcCOcH(3).大于(4).AC(5).<(6).>(7).2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+【解析】【分析】I.(1)将已知的热化学方程式叠加,可得待求反
应的热化学方程式,据此求算△H;(2)①平衡常数K=平衡时生成物浓度幂之积平衡时反应物浓度幂之积书写;②温度相同时,依据压强与二氧化碳的转化率关系判断A、B所在曲线的压强高低,结合温度对速率的影响判断v
a与vb;(3)A.根据图象,随着温度升高,平衡时甲醇的物质的量在减小,所以升温平衡向逆反应方向移动;B.根据图象,作一条等温线,根据该反应为气体体积减小的反应,压强越大,平衡时甲醇的物质的量也越大判断;C.由图可知,M点对应的甲醇产量为0.25m
ol,根据物质反应转化关系,计算各种物质的平衡物质的量及浓度,然后结合平衡常数K含义计算;D.由图可知,在p2及512K时,N点甲醇的物质的量还小于平衡时的量,所以应该正向移动;(4)①由图象可知升高温度CO的转化率降低,说明升高温度,化学平衡逆向移动
;②根据平衡常数的含义及温度对平衡移动的影响分析比较K的关系;(5)阳极上甲醇失电子和CO反应生成碳酸二甲酯。【详解】I.(1)由CO、H2、CH3OH(g)的燃烧热可得热化学方程式:①H2(g)+12O2(g)=H2O(l)△H1=-2
85.8kJ/mol;②CH3OH(g)+32O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H2=-725.8kJ/mol;③CH3OH(g)=CH3OH(l)△H3=-37.3kJ/mol,根据盖斯定律可知,3×①-②-③,整理可得CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2
O(l)△H=-94.3kJ/mol;(2)①对于反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),根据平衡常数含义可知a点时反应平衡常数表达式为:K=()()()()32322cCHOHcHOcCOcH;②该反应的正反应是气体体积减小的反应,在温度相同时,增
大压强,平衡向正反应方向移动,则CO2的转化率增大,由图可知a点CO2的转化率比b点大,增大压强,反应速率加快,所以反应速率:va>vb;(3)A.由图可知,随着温度升高,平衡时甲醇的物质的量在减小,说明升温平衡向逆反应方向移动,
逆反应为吸热反应,故该反应的正反应为放热反应,A正确;B.由图可知,作一条等温线,由于该反应的正反应是气体体积减小的反应,压强越大,平衡时甲醇的物质的量也越大,所以p1>p2>p3,B错误;C.由图可知,M点对应的甲醇
产量为0.25mol,则根据反应方程式CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)中物质反应关系可知:反应产生甲醇0.25mol,则会同时产生0.25molH2O,会同时消耗0.25molCO2,消耗3×0.25mol=0.75molH2,所以平衡时各种气体的物质的量分
别为n(CO2)=0.75mol,n(H2)=2mol,n(CH3OH)=n(H2O)=0.25mol,由于容器的体积为1.0L,所以K=30.250.250.752=1.04×10-2,C正确;D.由图可知
,在p2及512K时,N点甲醇的物质的量还小于平衡时的量,说明反应应该正向移动,则v(正)>v(逆),D错误;故合理选项是AC;(4)①由图象可知:升高温度CO的转化率降低,说明升高温度,化学平衡逆向移动,逆反应是吸热反应,则该反应的正反应是放热反应,所以△H<0;②温度升
高,反应速率加快,达到平衡所需要的时间缩短,所以根据图象可知在温度为T2时先达到平衡,所以温度T2>T1,由图象可知:升高温度CO的转化率降低,说明升高温度化学平衡向逆反应方向移动,则K减小,因此即K1>K2;(5)阳极上甲醇失电子和CO反应生成碳酸二甲酯,电极反应式为:
2CH3OH+CO-2e-═(CH3O)2CO+2H+。【点睛】本题考查了反应热的计算与判断、化学平衡的影响因素,平衡常数表达式的书写及比较、电解池的工作原理、电极方程式的书写,掌握有关概念及化学反应原理是本题解答关键,题目侧重学
生综合能力的培养。20.H是合成有机光电材料的原料。H的一种合成路线如图:已知:R属于芳香族化合物,与新制Cu(OH)2悬浊液共热产生红色固体。请回答下列问题:(1)R的化学名称是___________;X中官能团的名称是___
________。(2)F→H的反应类型是___________。(3)E→F的化学方程式为______________。(4)检验Z中溴元素的试剂有NaOH溶液、AgNO3溶液和___________。(5)在Y的同分异构体中,同时具备下列条
件的同分异构体有________种(不包含立体异构)。①能发生银镜反应;②遇氯化铁溶液发生显色反应;③能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应。其中核磁共振氢谱有6组峰且峰面积比为1:1:1:1:2:2的结构简
式为_________。(6)参照上述流程,请设计以一溴环已烷和2-丁炔为起始原料制备的合成路线:__________(无机试剂任选)。【答案】(1).苯甲醛(2).碳碳双键、醛基(3).加成反应(4).+CH3CH2OH浓硫酸+
H2O(5).稀硝酸(6).16(7).(8).【解析】【分析】R属于芳香族化合物,与新制Cu(OH)2悬浊液共热产生红色固体,说明R结构含有苯环和醛基,R的相对分子质量为106,故其结构简式为;根据反应条件推知,Y与Br2发生加成反应生成Z,故Y的结构简式为,再逆推可
知X的结构简式为。【详解】(1)综上分析,R的结构简式为,其名称为苯甲醛;X的结构简式为,所含的官能团为碳碳双键、醛基。(2)根据流程图可知,F→H的反应类型是加成反应。(3)E与乙醇发生酯化反应生成F,E→F的化学方程式为+CH3CH2OH浓硫酸+H2O。(4)检验
Z中溴元素需先使Z发生溴原子的取代反应,所需试剂为NaOH溶液,再检验生成的HBr,检验HBr需要在加入AgNO3溶液前加入稀硝酸酸化。(5)Y的结构简式为,其同分异构体能发生银镜反应、遇氯化铁溶液发生显色反应、能与溴的四氯化碳溶
液发生加成反应,说明同分异构体含有碳碳双键、醛基、酚羟基,若苯环含2个取代基—OH和—CH=CHCHO,有3种结构;若苯环含2个取代基—OH和,有3种结构;若苯环有三个取代基—OH、—CHO和—CH=CH2,有10种结构;故满足条件的同分异构体共16种,其中满足核磁共振氢谱有6组
峰且峰面积比为1:1:1:1:2:2,结构对称,其结构简式为。(6)可利用F转化为H的原理成环,一溴环已烷发生消去生成环己烯,和2-丁炔加成形成环,再与溴加成,最后水解生成目标产物,合成路线为。