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  • 2021-07-05 发布

高考化学常见非金属及其化合物测试题+元素化合物综合应用测试题+常见有机物及其应用测试题

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高考化学常见非金属及其化合物测试题 +元素化合物综合应用测试题+常见有机物及其应用测试题 专题 10 常见非金属及其化合物(附参考答案) 一、选择题(每小题 6 分,共 54 分) 1.(2010·全国理综Ⅰ,7)下列叙述正确的是( ) A.Li 在氧气中燃烧主要生成 Li2O2 B.将 SO2 通入 BaCl2 溶液可生成 BaSO3 沉淀 C.将 CO2 通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸 D.将 NH3 通入热的 CuSO4 溶液中能使 Cu2+还原成 Cu 解析:A 错误,因为 Li 在空气中燃烧只能生成 Li2O;B 错误,酸性: HCl>H2SO3,所以通入 SO2 后无 BaSO3 沉淀,因为 BaSO3+2HCl===BaCl2+H2O +SO2↑;C 正确,强酸制弱酸,酸性:H2CO3>HClO,反应为:CO2+H2O+ Ca(ClO)2===CaCO3↓+2HClO;D 错误,溶液中该反应难以发生,先是:2NH3 +2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+(NH4)2SO4,接着 Cu(OH)2 =====△ CuO+H2O,溶 液中 NH3 不能还原 CuO 为 Cu,要还原必须是干燥的固态。 答案:C 2.可以验证硫元素的非金属性比氯元素弱的事实是( ) ①硫和氢气在加热条件下能形成 H2S,H2S 受热 300℃左右分解。氯气和氢 气在点燃或光照下生成氯化氢,氯化氢很难分解 ②向氢硫酸溶液中滴入氯水 有单质硫生成 ③硫、氯气分别与铜和铁反应,产物是 FeS、Cu2S、FeCl3、CuCl2 ④高氯酸(HClO4)的酸性强于硫酸 A.①②③④ B.只有①② C.只有②③④ D.只有③④ 解析:元素非金属性强弱的比较有很多方法。常用的方法有: ①形成气态氢化物难易程度,易形成气态氢化物者,其非金属性强。通常 气态氢化物稳定的非金属性强。 ②相同条件下,最高价氧化物的水化物酸性强的非金属性强。 ③非金属单质甲可以在溶液中置换出非金属单质乙,则甲的非金属性强于 乙。 ④同种变价金属与不同非金属反应时,生成高价金属化合物时,该非金属 性强于生成低价金属化合物对应的非金属,如题中③。综上所述选项 A 符合题 意。 在理论上还有:①易得到电子的非金属单质,其非金属性强。②同周期元 素在右侧(稀有气体除外),同主族元素在上方非金属性强。 答案:A 3.在下列饱和溶液中分别持续通入 CO2,始终不会有沉淀或晶体析出的是 ( ) A.Na2SiO3 B.Ca(OH)2 C.Ca(NO3)2 D.Na2CO3 解析:A 项中发生的离子反应为 CO2+SiO2- 3 +H2O===H2SiO3↓+CO2- 3 ,产 生沉淀;B 项中发生的离子反应为:Ca2++2OH-+CO2=== CaCO3↓+H2O,产 生沉淀;C 项中二氧化碳与 Ca(NO3)2 不反应,没有沉淀或晶体析出;D 项中二 氧化碳与碳酸钠反应生成碳酸氢钠,碳酸钠溶液为饱和溶液,碳酸氢钠的溶解 度小于碳酸钠,所以析出碳酸氢钠晶体。 答案:C 4.(2011·湛江高三模拟)化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列说 法不正确的是( ) A.SiC 的硬度很大,可用作砂纸、砂轮的磨料 B.常温下浓硝酸与铝不反应,可用铝质容器存放浓硝酸 C.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂 D.Na2O2 能与 CO2 反应产生 O2,可用作高空飞行或潜水的供氧剂 解析:在常温下铝在浓硝酸中钝化,钝化是化学反应。 答案:B 5.(2010·全国理综Ⅱ)在相同条件下,下列说法错误的是( ) A.氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度 B.碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度 C.醋酸在醋酸钠溶液中电离的程度大于在纯水中电离的程度 D.工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气可提高 SO2 的利用率 解析:A 项正确;B 项由于 I2 在 KI 溶液中可发生反应 I2+I- I- 3 ,所以 碘在 KI 溶液中的溶解度比在纯水中的溶解度大;C 项 CH3COO - 可抑制 CH3COOH 的电离;D 项正确。 答案:C 6.碘在地壳中主要以 NaIO3 的形式存在,在海水中主要以 I-的形式存在, 几种粒子之间有如下转化关系: 根据上图转化关系推测下列说法中不正确的是( ) A.可用淀粉-KI 试纸和食醋检验加碘盐中是否含有碘 B.在碘水中通入 Cl2,发生反应的化学方程式为 5Cl2+I2+6H2O ===2HIO3 +10HCl C.由图可知氧化性的强弱顺序为:Cl2>I2>IO- 3 D.途径Ⅲ中若消耗 1 mol Cl2,反应中转移的电子数为 2NA 解析:加碘盐中碘指的是 IO- 3 ,根据氧化还原反应中归中原理可知选项 A 正确。由途径Ⅰ和途径Ⅲ可推知碘水也能和 Cl2 反应,选项 B 中化学方程式正确。 由选项 B 可知氧化性的强弱顺序为 Cl2>IO- 3 >I2。途径Ⅲ中 Cl2 的还原产物为 Cl-, 若消耗 1 mol Cl2,可知反应中转移的电子数为 2NA。 答案:C 7.(2011·厦门模拟)如下图所示,在注射器中加入少量 Na2SO3 晶体,并吸 入少量浓硫酸(以不接触纸条为准)。则下列有关说法正确的是( ) A.蓝色石蕊试纸先变红后褪色 B.沾有 KMnO4 溶液的滤纸褪色,证明了 SO2 的漂白性 C.品红试纸褪色,证明了 SO2 的漂白性 D.沾有酚酞和 NaOH 溶液的滤纸褪色,证明了 SO2 的漂白性 解析:Na2SO3 与浓硫酸反应产生 SO2 气体,SO2 溶于水生成 H2SO3,能使 蓝色石蕊试纸变红,但 SO2 不能使指示剂褪色;SO2 能使品红试纸褪色说明 SO2 具有漂白性,而 SO2 具有还原性,能被 KMnO4 氧化;实验中多余的 SO2 可以用 强碱溶液吸收,以防污染环境。 答案:C 8.(2011·山东烟台高三诊断性检测)下列关于 Cl、N、S 等非金属元素单质 及其化合物的说法正确的是( ) A.漂白粉的成分是次氯酸钙 B.实验室可用浓硫酸干燥硫化氢 C.将浓氨水滴到氢氧化钠固体中可以制取氨气 D.单质氯气及单质硫与铁反应生成的产物中,铁的化合价相同 解析:A 错,因为漂白粉主要成分是 Ca(ClO)2 和 CaCl2,而有效成分是 Ca(ClO)2。B 错,因为二者发生反应:H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2↑+2H2O。 C 对,因为它有效地利用了 NaOH 固体的强吸水性、强碱性以及溶解的热效应 使 NH3·H2O 的电离平衡左移。D 错,因为 Fe+S=====△ FeS +2 ,而 2Fe+ 3Cl2=====点燃 2Fe +3 Cl3。 答案:C 9.下列叙述正确的是( ) A.将 CO2 通入 BaCl2 溶液中至饱和,无沉淀生成;再通入 SO2,产生沉淀 B.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,再加入 Cu(NO3)2 固体,铜粉仍不 溶解 C.向 AlCl3 溶液中滴加氨水,产生白色沉淀;再加入过量 NaHSO4 溶液, 沉淀消失 D.纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢;再加入少量 CuSO4 固体,速率 不改变 解析:选项 A,CO2、SO2 均不能与 BaCl2 溶液反应,所以再通入 SO2 时也 无沉淀产生。选项 B,Cu 不能与稀 H2SO4 反应,但加入 Cu(NO3)2 后,溶液中存 在 HNO3,Cu 溶解在 HNO3 中。选项 C,Al3+与 NH3·H2O 反应生成 Al(OH)3 沉 淀,加入过量 NaHSO4 溶液时,NaHSO4 电离出的 H+使 Al(OH)3 溶解。选项 D, 加入 CuSO4 后形成原电池而加快了产生 H2 的速率。 答案:C 二、非选择题(共 46 分) 10.(10 分)(2010·新课标全国理综)某化学兴趣小组为探究 SO2 的性质,按 下图所示装置进行实验。 请回答下列问题: (1)装置 A 中盛放亚硫酸钠的仪器名称是________,其中发生反应的化学方 程式为____________________________________; (2)实验过程中,装置 B、C 中发生的现象分别是__________________、 ____________________,这些现象分别说明 SO2 具有的性质是________和 ________;装置 B 中发生反应的离子方程式为_______________________; (3)装置 D 的目的是探究 SO2 与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象 ___________________________________________; (4)尾气可采用________溶液吸收。 解析:本题结合实验考查验证了 SO2 的还原性、弱氧化性、漂白性、酸性 氧化物通性等基本性质。 (1) 制 备 SO2 的 仪 器 有 蒸 馏 烧 瓶 、 分 液 漏 斗 等 , 反 应 原 理 Na2SO3 + H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O。 (2)SO2 具有还原性,能被 KMnO4 酸性溶液氧化,故 B 中溶液由紫红色变为 无色,离子方程式为:5SO2+2MnO- 4 +2H2O===2Mn2++5SO2- 4 +4H+,SO2 具有 弱的氧化性,与 Na2S 反应生成单质 S,使溶液变浑浊。 (3)SO2 可使品红溶液褪色,但是有不稳定性,加热可恢复原色。 (4)SO2 具有酸性氧化物的通性,尾气吸收可用 NaOH 溶液。 答案:(1)蒸馏烧瓶 Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O (2)溶液由紫红色变为无色 无色溶液中出现黄色浑浊 还原性 氧化性 5SO2+2MnO- 4 +2H2O===2Mn2++5SO2- 4 +4H+ (3)品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的活塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复红 色 (4)NaOH 11.(12 分)(2010·海南高考)A~G 各物质间的关系如下图,其中 B、D 为气 态单质。 A ――→ MnO2 ① B ――→ Fe 点燃 E――→ C F 和 G 的混合溶液 C――→ MnO2 ②△ D――→ Fe,△ G 请回答下列问题: (1)物质 C 和 E 的名称分别为________、________; (2)可选用不同的 A 进行反应①,若能在常温下进行,其化学方程式为 ________;若只能在加热情况下进行,则反应物 A 应为________; (3)反应②的化学方程式为__________________________。 (4)新配制的 F 溶液应加入________以防止其转化为 G。检验 G 溶液中阳离 子的常用试剂是________,实验现象为____________。 答案:(1)浓盐酸 四氧化三铁 (2)2H2O2=====MnO22H2O+O2↑ KClO3 (3)MnO2+4HCl(浓)=====△ MnCl2+Cl2↑+2H2O (4)铁粉 KSCN(或 NH4SCN)溶液 溶液变红 12.(12 分)(2010·北京高考)为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用下 图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。 实验过程: Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞 a,滴加浓盐酸。 Ⅱ.当 B 和 C 中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。 Ⅲ.当 B 中溶液由黄色变为棕色时,关闭活塞 a。 Ⅳ.…… (1)A 中产生黄绿色气体,其电子式是________。 (2) 验 证 氯 气 的 氧 化 性 强 于 碘 的 实 验 现 象 是 _______________________________________________________。 (3)B 中 溶 液 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 是 _______________________________________________________。 (4)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是 __________________________________________________。 (5)过程Ⅲ实验的目的是________________________。 (6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下________, 得电子能力逐渐减弱。 解析:(1)A 中 KMnO4 氧化浓盐酸产生黄绿色气体 Cl2,其电子式为··Cl·· ·· ··Cl·· ·· ··。 (2)圆底烧瓶上部的淀粉 KI 试纸,是为了验证氯气的氧化性强于碘,Cl2+ 2I-===2Cl-+I2,实验现象是:淀粉 KI 试纸变蓝。(3)B 中是 NaBr 溶液,Cl2 氧 化 Br-,离子反应是:Cl2+2Br-===2Cl-+Br2。(4)球形漏斗 C 中是 NaBr 溶液, 被氯气氧化生成单质溴,将其放下和下面的 KI 溶液发生反应,便可验证。即打 开活塞 b,将少量 C 中溶液滴入 D 中,关闭活塞 b,取下 D 振荡。静置后 CCl4 层溶液变为紫红色。(5)过程Ⅲ实验的目的是确认 C 的黄色溶液中无 Cl2,否则 Cl2 也能氧化 KI 溶液,对实验造成干扰。(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱 的原因,从结构上进行分析就是同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,得电 子能力逐渐减弱。 答案:(1)··Cl·· ·· ··Cl·· ·· ·· (2)淀粉 KI 试纸变蓝 (3)Cl2+2Br-===2Cl-+Br2 (4)打开活塞 b,将少量 C 中溶液滴入 D 中,关闭活塞 b,取下 D 振荡。静 置后 CCl4 层溶液变为紫红色 (5)确认 C 的黄色溶液中无 Cl2,排除 Cl2 对溴置换碘实验的干扰 (6)原子半径逐渐增大 13.(12 分)(2011·北京,27)甲、乙两同学为探究 SO2 与可溶性钡的强酸盐能 否反应生成白色 BaSO3 沉淀,用下图所示装置进行实验(夹持装置和 A 中加热装 置已略,气密性已检验)。 实验操作和现象: 操作 现象 关闭弹簧夹,滴加一定量 浓硫酸,加热 A 中有白雾生成,铜片表面产生气泡 B 中有气泡冒出,产生大量白色沉淀 C 中产生白色沉淀,液面上方略显浅棕色 并逐渐消失 打开弹簧夹,通入 N2,停 止加热,一段时间后关闭 从 B、C 中分别取少量白 色沉淀,加稀盐酸 均未发现白色沉淀溶解 (1)A 中反应的化学方程式是_______________________。 (2)C 中白色沉淀是____________,该沉淀的生成表明 SO2 具有________性。 (3)C 中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是____________。 (4)分析 B 中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因,甲认为是空气参与反应,乙 认为是白雾参与反应。 ①为证实各自的观点,在原实验基础上: 甲在原有操作之前增加一步操作,该操作是________; 乙在 A、B 间增加洗气瓶 D,D 中盛放的试剂是________。 ②进行实验,B 中现象: 甲 大量白色沉淀 乙 少量白色沉淀 检验白色沉淀,发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释实验现象异同 的原因:____________________________________。 (5)合并(4)中两同学的方案进行实验。B 中无沉淀生成,而 C 中产生白色沉 淀,由此得出的结论是_______________________。 解析:本题主要考查了 SO2 的制取、性质及 BaSO3、BaSO4 的性质知识等, 同时考查了学生的实验设计、分析、检验、推断等基本技能,充分考查了学生 的思维分析能力等。 由 题 给 实 验 目 的 和 实 验 可 知 , A 中 发 生 的 反 应 方 程 式 为 : Cu + 2H2SO4(浓)=====△ CuSO4+SO2↑+2H2O;A 中白雾可能含有 SO3 或 H2SO4,因 B 中白色沉淀不溶于稀盐酸,说明该白色沉淀为 BaSO4,不是 BaSO3;同理,C 中 的白色沉淀也是 BaSO4,并因此说明 SO2 具有还原性;C 中液面上方生成浅棕色 气体则是硝酸还原生成的 NO 遇 O2 生成了红棕色的 NO2 之故,化学方程式是 2NO+O2===2NO2;甲同学为排除装置内空气对实验结果的影响,在 Cu 与浓硫 酸反应前,可先通一会儿 N2;乙同学为除去白雾或 SO2 中的 SO3,可在 A、B 间增加一个盛放浓硫酸或饱和 NaHSO3 溶液的洗气瓶;在甲、乙两同学的实验中, B 中均出现了不溶于稀盐酸的白色沉淀,说明该白色沉淀都是 BaSO4,由于甲同 学没有排除白雾的干扰,故生成 BaSO4 沉淀的离子方程式为 SO 2- 4 +Ba2 + ===BaSO4↓;乙同学没有排除空气的干扰,故生成 BaSO4 的离子方程式为 2Ba2 ++2SO2+O2+2H2O===2BaSO4↓+4H+;合并甲、乙两同学的方案进行实验时, B 中无沉淀生成,C 中产生白色沉淀,说明 SO2 与可溶性钡的强酸盐不能反应生 成 BaSO3 沉淀。 答案:(1)Cu+2H2SO4(浓)=====△ CuSO4+SO2↑+2H2O (2)BaSO4 还原 (3)2NO+O2===2NO2 (4)①通 N2 一段时间,排除装置中的空气 饱和 NaHSO3 溶液 ②甲:SO2- 4 +Ba2+===BaSO4↓,乙:2Ba2++2SO2+O2+2H2O=== 2BaSO4↓ +4H+ 白雾的量远多于装置中 O2 的量 (5)SO2 与可溶性钡的强酸盐不能反应生成 BaSO3 沉淀 专题 11 元素化合物综合应用(附参考答案) 一、选择题(每小题 5 分,共 50 分) 1.(2011·重庆,7)下列叙述正确的是( ) A.Fe 分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同 B.K、Zn 分别与不足量的稀硫酸反应所得溶液均呈中性 C.Li、Na、K 的原子半径和密度随原子序数的增加而增大 D.C、P、S、Cl 的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强 解析:Fe 与氯气生成 FeCl3,而 Fe 与稀盐酸反应生成 FeCl2,故 A 错;K 与不足量的稀硫酸反应时,能发生 2K+2H2O===2KOH+H2↑,H2SO4 不足, KOH 过量使溶液呈碱性,故 B 错;Na 的密度比 K 大,故 C 错;P、S、Cl 是同 周期元素,非金属性依次增强,故最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强, H2CO3 是弱酸,而 H3PO4 是中强酸,故酸性 H3PO4>H2CO3,则 D 选项正确。 答案:D 2.(2011·海南,9)“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生 的 CO2 分离出来并利用。如可利用 NaOH 溶液来“捕捉”CO2,其基本过程如 下图所示(部分条件及物质未标出)。 下列有关该方法的叙述中正确的是( ) A.能耗大是该方法的一大缺点 B.整个过程中,只有一种物质可以循环利用 C.“反应分离”环节中,分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤 D.该方法可减少碳排放,捕捉到的 CO2 还可用来制备甲醇等产品 解析:这是一道新题型,对题意的理解是解题的关键。用烧碱来吸收二氧 化碳发生在捕捉室,生成碳酸钠,与氧化钙作用发生在分离室,同时又生成烧 碱,碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳发生在高温炉,有两种物质循环: CaO、NaOH 循环,B 项排除。D 项中的 CO2 制甲醇,没有见过,想将+4 价降 低到-2 价也比较困难;C 项应该是先过滤,滤液不需要浓缩结晶,直接循环使 用就可以。 答案:A 3.(2011·江苏扬州一模,3)能实现下列物质间直接转化的元素是( ) 单质――→ +O2 氧化物――→ +H2O 酸或碱 ――---------→ +NaOH 或 HCl 盐 A.硅 B.硫 C.铜 D.铁 解析:S 与 O2 生成 SO2,SO2 再与 H2O 生成 H2SO3,H2SO3 可以与 NaOH 生成 Na2SO3,B 项正确。SiO2、CuO、Fe3O4 均不与 H2O 反应,A、C、D 错误。 答案:B 4.已知 A 是一种单质,在一定条件下可发生如图所示的转化关系,则下列 叙述中正确的是( ) A ――-------→ 强碱溶液 B+H2 ↑ CO2 D(白色固体)――--→ 煅烧 C(白色胶状沉淀) ①A 可能是铝或硅 ②D 一定是一种两性物质 ③D 晶体的熔点很高 A.①② B.①③ C.②③ D.② 解析:可以与强碱溶液反应的单质是铝或硅。 Al――→NaOHNaAlO2+H2 ↑电解 CO2 Al2O3←-------煅烧 Al(OH)3 Si――→NaOHNa2SiO3+H2 高温 C CO2 SiO2←-------煅烧 H2SiO3 由此可知,当 A 为 Si 时,SiO2 不是两性物质;D 不论是 Al2O3 还是 SiO2, 均具有很高的熔点。 答案:B 5.(2011·北京崇文模拟,4)在某无色溶液中缓慢地滴入 NaOH 溶液直至过 量,产生沉淀的质量与加入的 NaOH 溶液体积的关系如图所示,由此确定原溶 液中含有的阳离子是( ) A.Mg+、Al3+、Fe2+ B.H+、Mg2+、Al3+ C.H+、Ba2+、Al3+ D.只有 Mg2+、Al3+ 解析:分析图像可知,开始时加入 NaOH 溶液无沉淀产生,说明溶液中有 大量 H+,随后开始出现沉淀,后随着 NaOH 溶液的加入,沉淀部分溶解至不变, 结合选项知选 B。 答案:B 6.(2011·山东烟台高三一模,10)X、Y、Z、W 是中学化学常见的四种物质, 它们之间具有如图所示转化关系,则下列组合不可能的是( ) X Y Z W A C CO CO2 O2 B Na Na2O Na2O2 O2 C AlCl3 Al(OH)3 NaAlO2 NaOH D Fe FeCl2 FeCl3 Cl2 解析:验证法处理该题。Fe 与 Cl2 不能直接生成 FeCl2,这是由于 Cl2 为强 氧化性物质,直接把 Fe 氧化成+3 价,2Fe+3Cl2=====点燃 2FeCl3。 答案:D 7.(2011·山东泰安模拟,7)今有一混合物溶液,只可能含有以下离子中的 若干种:K+、NH+ 4 、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO2- 3 、SO2- 4 ,现取三份 100 mL 溶液进 行如下实验: (1)第一份加入 AgNO3 溶液有沉淀产生。 (2)第二份加足量 NaOH 溶液加热后,收集到气体 0.04 mol。 (3)第三份加足量 BaCl2 溶液后,得干燥沉淀 6.27 g,经足量盐酸洗涤、干燥 后,沉淀质量为 2.33 g。 根据上述实验以下推测正确的是( ) A.K+一定存在 B.100 mL 溶液中含 0.01 mol CO2- 3 C.Cl-一定存在 D.Ba2+一定不存在,Mg2+可能存在 解析:据(2)知 NH + 4 有 0.04 mol。据(3)知:①BaSO4 有 2.33 g(即 0.01 mol), 即有 0.01 mol SO2- 4 ;②BaCO3 为 3.94 g(即 0.02 mol),即 CO 2- 3 有 0.02 mol;③Ba2 +、Mg2+不会存在,Cl-可能存在。由于 n(NH+ 4 )<2n(CO2- 3 )+2n(SO2- 4 ),由电荷守 恒可知,必有 K+。 答案:A 8.某无色混合气体可能含有 CO2、CO、H2O(g)、H2 中的一种或几种。现 依次进行如下处理(假设每次处理均反应完全):①通过碱石灰时,气体体积变小; ②通过赤热的 CuO 时,固体变为红色;③通过白色的 CuSO4 粉末时,粉末变蓝; ④通入澄清石灰水时,溶液变浑浊。由此可以确定原混合气体中( ) A.一定含有 CO2、H2O,至少含 H2、CO 中的一种 B.一定含有 H2O、CO,至少含 CO2、H2 中的一种 C.一定含有 CO、CO2,至少含 H2O、H2 中的一种 D.一定含有 CO、H2,至少含有 CO2、H2O 中的一种 解析:①通过碱石灰时气体体积变小,说明有能与碱石灰反应或者有能被 碱石灰吸收的气体,因此至少有二氧化碳或者水蒸气中的一种。②通过赤热的 氧化铜时,固体变为红色,说明有还原性气体存在,因此可能含一氧化碳或者 氢气。③通过白色 CuSO4 粉末时,粉末变为蓝色,白色硫酸铜粉末遇水才会变 蓝,说明步骤②中产生水蒸气,而水蒸气是由氧化铜和氢气反应得到的,由此 证明原混合气体中一定含氢气。④通过澄清石灰水时,溶液变得浑浊,说明有 二氧化碳,而通过碱石灰后的气体中不可能有二氧化碳,由此证明二氧化碳是 后面反应产生的,即由②反应产生的,证明原混合气体中一定含一氧化碳。综 上,一定含氢气和一氧化碳,含水和二氧化碳中的一种,所以 D 正确。 答案:D 9.由短周期元素组成的中学常见无机物 A、B、C、D、E、X 存在如图所 示转化关系(部分生成物和反应条件略去)。 下列推断不正确的是( ) AH2O 常温|→B――→X C――→X D →E A.若 X 是 Na2CO3,C 为含极性键的直线形分子,则 A 一定是氯气,且 D 和 E 不反应 B.若 A 是单质,B 和 D 的反应是 OH-+HCO- 3 ===H2O+CO2- 3 ,则 E 一定 能还原 Fe2O3 C.若 D 为 CO,C 能和 E 反应,则 A 一定为 Na2O2 D.若 D 为白色沉淀,与 A 的摩尔质量相等,则 X 一定是铝盐 解析:选项 A,X 是 Na2CO3,C 为 CO2,若 A 为 NO2,B 为 HNO3,D 为 NaHCO3 也符合转化关系。选项 B,根据 B、D 反应的离子方程式,可推测 A 为 活泼金属 Na(或 K 等),B 为 NaOH,E 为 H2,X 为 CO2,C 为 Na2CO3,D 为 NaHCO3,H2 在加热时能还原 Fe2O3。选项 C,A 为 Na2O2,B 为 O2,E 为 NaOH, X 为 C,C 为 CO2,D 为 CO,符合转化关系,正确。选项 D,D 为摩尔质量为 78 g·mol-1 的 Al(OH)3,A 为摩尔质量为 78 g·mol-1 的 Na2O2,X 为铝盐,C 为四 羟基合铝酸盐,铝盐和四羟基合铝酸盐在溶液中发生双水解反应生成 Al(OH)3, 符合转化关系,正确。 答案:A 10.某同学为检验溶液中是否含有常见的四种无机离子,进行的实验如下 图。操作过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的 正确结论是( ) A.原溶液中一定含有 SO2- 4 B.原溶液中一定含有 NH+ 4 C.原溶液中一定含有 Cl- D.原溶液中一定含有 Fe3+ 解析:若原溶液含有 SO2- 3 、Fe2+,加入酸化的 Ba(NO3)2,相当于溶液中含 有 HNO3,可氧化 SO2- 3 、Fe2+,仍会出现图示中的现象,选项 A、D 错误。因实 验的第一步中加入了 Cl-,再加入 AgNO3 溶液,仍会出现白色沉淀,C 错误。 过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明该气体为 NH3,则原溶 液中一定含有 NH+ 4 ,B 正确。 答案:B 二、非选择题(共 50 分) 11.(15 分)(2011·广东佛山一检,30)A、B、C、X 均为中学常见的纯净物, 它们之间有如下转化关系(副产物已略去)。 A ――-----→ +X 一定条件 反应① B―---------―→ +X 一定条件 反应② C 试回答: (1)若 X 是强氧化性单质,则 A 不可能是________。 a.S b.N2 c.Na d.Mg e.Al (2)若 X 是金属单质,向 C 的水溶液中滴加 AgNO3 溶液,产生不溶于稀硝 酸的白色沉淀,则 B 的化学式为________;C 溶液在储存时应加入少量 X,理 由 是 ( 用 必 要 的 文 字 和 离 子 方 程 式 表 示)__________________________________________________。 (3)若 A、B、C 为含金属元素的无机化合物,X 为强电解质溶液,A 溶液与 C 溶液反应生成 B,则 B 的化学式为________,X 的化学式可能为(写出不同类 物质)________或________,反应①的离子方程式为________或________。 解析:此转化关系与我们熟悉的连续氧化非常相似。 (1)当 X 是强氧化性单质(如:O2)时,S、N2、Na 均可被连续氧化,而 Mg、 Al 只能被氧化一次。因此 A 不可能是 Mg、Al。 (2)由于 C 溶液中滴加 AgNO3 溶液生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,所以 C 中含有 Cl-,X 应为变价金属,我们常见的有铁、铜等,经验证,X 为 Fe,A 为 Cl2。 Cl2――→Fe FeCl3――→Fe FeCl2,B 为 FeCl3,C 为 FeCl2,由于 Fe2+易被氧化, 储存 FeCl2 溶液时常加入少量铁粉。 (3)A、B、C 均含同一种金属元素,结合题意可推出,应是含铝化合物与酸 或碱的反应。如: NaAlO2――→HCl Al(OH)3――→HCl AlCl3 或 AlCl3――→NaOHAl(OH)3――→NaOHNaAlO2 答案:(1)de (2)FeCl3 Fe+2Fe3+===3Fe2+,防止 Fe2+被氧化成 Fe3+ (3)Al(OH)3 HCl NaOH AlO- 2 +H++H2O===Al(OH)3↓ Al3++3OH-===Al(OH)3↓ 12.(15 分)(2011·天津,7)图中 X、Y、Z 为单质,其他为化合物,它们之 间存在如下转化关系(部分产物已略去)。其中,A 俗称磁性氧化铁;E 是不溶于 水的酸性氧化物,能与氢氟酸反应。 回答下列问题: (1)组成单质 Y 的元素在周期表中的位置是________;M 中存在的化学键类 型为________;R 的化学式是________。 (2)一定条件下,Z 与 H2 反应生成 ZH4,ZH4 的电子式为________。 (3)已知 A 与 1 mol Al 反应转化为 X 时(所有物质均为固体),放出 a kJ 热量。 写 出 该 反 应 的 热 化 学 方 程 式 : _______________________________________________________。 (4) 写 出 A 和 D 的 稀 溶 液 反 应 生 成 G 的 离 子 方 程 式 : ______________________________________________________。 (5)向含 4mol D 的稀溶液中,逐渐加入 X 粉末至过量。假设生成的气体只 有一种,请在坐标系中画出 n(X2+)随 n(X)变化的示意图,并标出 n(X2+)的最大 值。 解析:磁性氧化铁的化学成分是 Fe3O4,即 A 为 Fe3O4,据此即可依次确定 X 为铁,Y 为 O2,D 为 HNO3;能与氢氟酸反应且不溶于水的酸性氧化物是 SiO2, 即 E 为 SiO2,故 Z 为 Si,M 为 Na2SiO3,R 为 H2SiO3 或 H4SiO4。根据上述推断 即可回答有关题设问题了,具体见答案。 答案:(1)第二周期第Ⅵ A 族 离子键、共价键 H2SiO3(或 H4SiO4) (2) (3)8Al(s)+3Fe3O4(s)===9Fe(s)+4Al2O3(s) ΔH=-8 a kJ/mol (4)3Fe3O4+28H++NO- 3 ===9Fe3++NO↑+14H2O (5) 13.(20 分)某矿样的主要成分为 Al2O3 和 SiO2。现以该矿样为原料制备氧化 铝和高纯硅的流程如下: 请回答下列问题: (1)试剂 a 的最佳选择为________(填代号)。 a.稀盐酸 b.氨水 c.纯碱溶液 d.醋酸 (2)由沉淀Ⅱ获得 Al2O3,用到的实验仪器除了酒精灯、泥三角、玻璃棒和三 脚架外,还需要________、________(填写仪器名称)。该过程中玻璃棒的主要作 用是_______________________________________________________。 (3) 滤 液 A 中 通 入 NH3 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为 _______________________________________________________。 (4)NH4Cl 是一种常用化肥的主要成分。现有一包肥料可能是 NH4Cl 或 (NH4)2SO4 中 的 一 种 , 请 设 计 实 验 进 行 鉴 别 ( 简 述 操 作 过 程)__________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ _________________________________。 (5)如图所示实验装置,在实验室中制取氨气可选用装置________,氨气的 干燥应选用装置________(选填代号)。 (6)假设每一轮次制取过程中硅元素没有损失,反应①中 HCl(g)的利用率为 75%,反应②中 H2 的利用率为 80%,则在下一轮次生产中需要补充通入 H2 和 HCl 的体积之比为________(相同状况下)。 解析:(1)矿样与试剂 a 反应得到铝盐和 SiO2,可知试剂 a 为酸液;再由流 程图中最终得到 NH4Cl 晶体,判断试剂 a 应为稀盐酸。 (2)由 Al(OH)3 焙烧生成 Al2O3,应使用坩埚进行灼烧,夹持坩埚应使用坩埚 钳。在灼烧过程中,应使用玻璃棒不断搅拌使固体受热均匀而防止固体迸溅。 灼烧完毕,可使用玻璃棒将固体进行转移。 (4)检验 NH4Cl 或(NH4)2SO4,实质是通过检验 Cl-或 SO 2- 4 是否存在来实现。 (5)实验室制取 NH3,可通过以下方法:①Ca(OH)2+2NH4Cl=====△ CaCl2+ 2NH3↑+2H2O,可选装置 B 来实现; ②NH3·H2O(浓) =====CaO 或 NaOH 固体NH3↑+H2O,可选装置 A 来实现。可选用碱性 干燥剂(如碱石灰、生石灰)来干燥 NH3。 (6)设第一轮次生成 1 mol Si,则有: Si + 3HCl =====553~573 KSiHCl3 + H2 1 mol 3 mol 1 mol 1 mol SiHCl3+H2 =====1 373 KSi + 3HCl 1 mol 1 mol 1 mol 3 mol 故第一轮次应通入:n(H2)=1 mol 80% =1.25 mol,n(HCl)=3 mol 75% =4 mol;同时 两步反应分别生成 1 mol H2、3 mol HCl。故下一轮次再补充通入 n(H2)=1.25 mol -1 mol=0.25 mol,n(HCl)=4 mol-3 mol=1 mol,其体积比为 V(H2):V(HCl)= 0.25 mol:1 mol=1:4。 答案:(1)a (2)坩埚 坩埚钳 焙烧固体时搅拌使固体均匀受热,防止发生迸溅;转移 固体 (3)Al3++3NH3+3H2O===Al(OH)3↓+3NH+ 4 (4)取适量样品于试管中配成溶液,滴加适量 BaCl2 溶液,再滴加稀硝酸, 若产生白色沉定,则证明是(NH4)2SO4,反之为 NH4Cl (5)AB CE (6)1:4 专题 12 常见有机物及其应用(附参考答案) 一、选择题(每小题 5 分,共 50 分) 1.(2011·福建,8)下列关于有机化合物的认识不正确的是( ) A.油脂在空气中完全燃烧转化为水和二氧化碳 B.蔗糖、麦芽糖的分子式都是 C12H22O11,二者互为同分异构体 C.在水溶液里,乙酸分子中的—CH3 可以电离出 H+ D.在浓硫酸存在下,苯与浓硝酸共热生成硝基苯的反应属于取代反应。 解析:在水溶液里,乙酸分子中的—COOH 可以电离出 H+,—CH3 不能电 离,C 项不正确。 答案:C 2.(2011·新课标,8)分子式为 C5H11Cl 的同分异构体共有(不考虑立体异 构)( ) A.6 种 B.7 种 C.8 种 D.9 种 解析:考查同分异构体的书写,实际考查烃分子中氢原子种类。首先明确 C5H12 的烷烃有三种:正戊烷(共有 3 种氢原子)、异戊烷(共有 4 种氢原子)、新戊 烷(只有一种氢原子),故 C5H12 的烷烃被氯气取代后生成的 C5H11Cl 的同分异构 体共有 8 种,C 正确。 答案:C 3.(2011·新课标,9)下列反应中,属于取代反应的是( ) ①CH3CH===CH2+Br2――→CCl4 CH3CHBrCH2Br ②CH3CH2OH ――→浓 H2SO4△ CH2===CH2+H2O ③CH3COOH+CH3CH2OH ――→浓 H2SO4△ CH3COOCH2CH3+H2O ④C6H6+HNO3 ――→浓 H2SO4△ C6H5NO2+H2O A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 解析:考查有机化学反应类型。反应①属于加成反应;反应②属于消去反 应;反应③为酯化反应,酯化反应属于取代反应;反应④为硝化反应,硝化反 应属于取代反应。 答案:B 4.下列化学方程式书写错误的是( ) A.乙醇催化氧化制取乙醛: 2CH3CH2OH+O2 ――→ 催化剂 △ 2CH3CHO+2H2O B.苯与浓硫酸、浓硝酸的混合液共热制硝基苯: C.乙酸和乙醇发生反应生成乙酸乙酯: CH3CH2OH+CH3COOH 催化剂 △ CH3COOC2H5 D.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色: CH2===CH2+Br2―→CH2Br—CH2Br 解析:C 项中乙酸和乙醇发生反应生成乙酸乙酯和水,漏掉了产物水。 答案:C 5.(2010·上海,12)下列实验操作或实验事故处理正确的是( ) A.实验室制溴苯时,将苯与液溴混合后加到有铁丝的反应容器中 B.实验室制硝基苯时,将硝酸与苯混合后再滴加浓硫酸 C.实验时手指不小心沾上苯酚,立即用 70℃以上的热水清洗 D.实验室制乙酸丁酯时,用水浴加热 解析:制硝基苯时,应先将浓 HNO3 和浓 H2SO4 混合,冷却后再加入苯, 故 B 错;手上沾了苯酚,应用酒精洗,故 C 错;实验室制取酯时,应用酒精灯 加热,故 D 错。 答案:A 6.(2011·四川,12)25℃和 101kPa 时,乙烷、乙炔和丙烯组成的混合烃 32mL 与过量氧气混合并完全燃烧,除去水蒸气,恢复到原来的温度和压强,气体总 体积缩小了 72mL,原混合烃中乙炔的体积分数为( ) A.12.5% B.25% C.50% D.75% 解析:设乙烷、乙炔和丙烯的体积分别为 x、y、z,根据气体总体积列出方 程①x+y+z=32 mL,再根据烃的燃烧方程式以及气体体积减少,列出方程 ②2.5x+1.5y+2.5z=72mL,联立①②解得 y=8mL,故乙炔的体积分数为 25%, B 正确。 答案:B 7.(2011·浙江,11)褪黑素是一种内源性生物钟调节剂,在人体内由食物中 的色氨酸转化得到。 下列说法不正确...的是( ) A.色氨酸分子中存在氨基和羧基,可形成内盐,具有较高的熔点 B.在色氨酸水溶液中,可通过调节溶液的 pH 使其形成晶体析出 C.在一定条件下,色氨酸可发生缩聚反应 D.褪黑素与色氨酸结构相似,也具有两性化合物的特性 解析:本题是一道有机题,考查了氨基酸的性质,特别是等电点的应用, 同时要求能够辨认、区别色氨酸和褪黑素的官能团。氨基酸形成内盐的熔点较 高,A 项正确;氨基酸在等电点时,形成内盐,溶解度最小,易析出晶体,B 项正确;色氨酸分子结构中氨基和羧基,可以发生缩聚反应,C 项正确;褪黑素 的官能团为酰胺键,无羧基,二者结构不相似,D 项错误,选 D。 答案:D 8.有机化合物 A 只由 C、H 两种元素组成且能使溴水褪色,其产量可以用 来衡量一个国家石油化工业的发展水平,A、B、C、D、E 有如图所示的关系, 下列推断不正确的是( ) A.鉴别 A 和甲烷可选择酸性高锰酸钾溶液 B.B、D 均能与金属钠反应 C.物质 C 的结构简式为 CH3CHO D.B+D―→E 的化学方程式为:CH3CH2OH+ CH3COOH 浓硫酸 △ CH3COOC2H5 解析:由题意知 A 为乙烯,则 B 为乙醇,C 为乙醛,D 为乙酸,E 为乙酸 乙酯。显然 A、B、C 正确;D 项中化学方程式漏掉了产物水,故 D 错。 答案:D 9 . 下 面 是 生 产 生 活 中 的 常 见 有 机 物 的 分 子 式 、 结 构 式 、 结 构 简 ⑧硬脂酸甘油酯、⑨蛋白质、⑩聚乙烯。有关说法正确的是( ) A.能跟溴的四氯化碳溶液发生加成反应并使之褪色的有①②④⑩ B.投入钠能产生 H2 的是⑤⑦⑧⑨ C.属于高分子材料的是⑧⑨⑩ D.含碳量最高、有毒、常温下为液体且点燃时有浓烟的是① 解析:能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应的,说明分子中含有 C===C 或 C≡C 等不饱和键;能与 Na 反应生成 H2 的说明分子中含有—OH(或—COOH); 含碳量最高、有毒的常温下为液体、点燃有浓的黑烟的是苯。 答案:D 10.(2011·厦门模拟)下图是一些常见有机物的转化关系,关于反应①~⑦ 的说法不正确的是( ) A.反应①是加成反应 B.只有反应②是加聚反应 C.只有反应⑦是取代反应 D.反应④⑤⑥⑦是取代反应 解析:酯化反应和水解反应均为取代反应。 答案:C 二、非选择题(共 50 分) 11.(12 分)(2010·海南高考,16)有机物 A 可作为植物生长调节剂,为便于 使用,通常将其制成化合物 D( ),D 在弱酸性条件下会缓慢 释放出 A。合成 D 的一种方法及各物质间转化关系如下图所示: 请回答下列问题: (1)A 的名称是________,A 与氯气反应可生成 C,C 的名称是________; (2)经测定 E 中含有氯元素,且 E 可以与乙酸发生酯化反应,则 E 的结构简 式为________,由 A 直接生成 E 的反应类型是________; (3)在弱酸性条件下,D 与水反应生成 A 的化学方程式为 ____________________________________________________; (4)写出 E 的两个同分异构体的结构简式________。 解析:根据 A 的特殊用途可知 A 为乙烯;结合流程图中的转化关系和条件 可知 B 为环氧乙烷( ),又知 E 中有氯元素,且能与乙酸发生酯化反 应,推知 E 的结构简式为 ClCH2—CH2OH;根据 A 与 Cl2 反应生成 C,可知 C 为 1,2-二氯乙烷(ClCH2-CH2Cl)。由 D 的结构简式可推出 D 在酸性条件下水 解生成 A 和其他产物的反应方程式。 答案:(1)乙烯 1,2-二氯乙烷 (2)ClCH2CH2OH 加成反应 12.(12 分)A、B、C、D、E 均为有机化合物,它们之间的关系如图所示(提 示:RCH=CHR′在酸性高锰酸钾溶液中反应生成 RCOOH 和 R′COOH,其中 R 和 R′为烷基)。 回答下列问题: (1)直链化合物 A 的相对分子质量小于 90,A 分子中碳、氢元素的总质量分 数为 0.814,其余为氧元素,则 A 的分子式为________; (2)已知 A 可以与金属钠作用放出氢气,能使溴的四氯化碳溶液褪色,B 与 NaHCO3 溶液完全反应,其物质的量之比为 1:2,则在浓硫酸的催化下,B 与足 量 的 C2H5OH 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 是 _______________________________________________________, 反 应 类 型 为 __________________ , A 的 结 构 简 式 是 _______________________________________________。 (3)D 的同分异构体中,能与 NaHCO3 溶液反应放出 CO2 的有________种, 其相应的结构简式是________。 解析:解答第(1)题应注意根据题给信息:化合物 A 为直链化合物,相对分 子质量小于 90,可设 A 中若含 1 个 O,则其相对分子质量为 16 1-0.814 =86,若 含 2 个 O,则其相对分子质量为 16×2 1-0.814 =172>90,与题意不符,故 A 中只含 1 个 O,相对分子质量为 86,据此可得 A 的分子式为 C5H10O。 解答第(2)题结合题给信息和有机物的衍变关系知 A 能被 KMnO4(H+)氧化且 能使溴的四氯化碳溶液褪色,故 A 分子中含 ;由 C+C2H5OH 浓 H2SO4 △ D(C4H8O2)+H2O 可知该反应为酯化(取代)反应,则 C 为 CH3COOH, 又因为 A 为直链化合物且能与金属钠作用放出氢气,所以 A 的结构简式为 CH3CH===CHCH2CH2OH,B 的结构简式为 。 (3)D 为饱和一元酯,其同分异构体能与 NaHCO3 溶液反应放出 CO2,说明 D 的 同 分 异 构 体 为 羧 酸 , 其 结 构 简 式 为 CH3CH2CH2COOH 、 。 答案:(1)C5H10O (2)HOOCCH2COOH + 2C2H5OH 浓硫酸 △ H5C2OOCCH2COOC2H5 + 2H2O 酯化反应或取代反应 CH3CH===CHCH2CH2OH (3)2 CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH 13.(13 分)(2011·江苏,17)敌草胺是一种除草剂。它的合成路线如下: 回答下列问题: (1)在空气中久置,A 由无色转变为棕色,其原因是_______________。 (2)C 分子中有 2 个含氧官能团,分别为________和________ (填官能团名称)。 (3)写出同时满足下列条件的 C 的一种同分异构体的结构简式:________。 ①能与金属钠反应放出 H2;②是萘( )的衍生物,且取代基都在同一 个苯环上;③可发生水解反应,其中一种水解产物能发生银镜反应,另一种水 解产物分子中有 5 种不同化学环境的氢。 (4)若 C 不经提纯,产物敌草胺中将混有少量副产物 E(分子式为 C23H18O3), E 是一种酯。E 的结构简式为________。 解析:本题是一道基础有机合成题,仅将敌草胺的合成过程列出,着力考 查阅读有机合成方案、利用题设信息、解决实际问题的能力,也考查了学生对 信息接受和处理的敏锐程度、思维的整体性和对有机合成的综合分析能力。本 题涉及到有机物性质、有机官能团、同分异构体推理和书写,合成路线流程图 设计与表达,重点考查学生思维的敏捷性和灵活性,对学生的信息获取和加工 能力提出较高要求。 答案:(1)A 被空气中的 O2 氧化 (2)羟基 醚键 14.(13 分)(创新探究)苯乙酸乙酯是一种常见的合成香料,其合成路线如下: 已知:CH3CHO+H2 ――→ 催化剂 CH3CH2OH。 (1)写出 D 中官能团的结构式:________;化合物Ⅱ中含氧官能团的名称是 ________。 (2)下列说法中正确的是________。 A.反应①与③属于取代反应 B.在一定条件下,化合物Ⅰ不能与液溴反应 C.在一定条件下,化合物Ⅰ可以与 CH3COOH 反应,其反应类型与③相同 D.在一定条件下,化合物Ⅰ能与酸性 KMnO4 溶液反应 (3)反应⑤的化学方程式为________________________ (要求写出反应条 件)。 (4) 写 出 化 合 物 Ⅰ 转 化 为 化 合 物 A 的 化 学 反 应 方 程 式 : _____________________________________(要求写出反应条件)。 解析: 与 H2 发生加成反应得到 (苯甲醇),苯甲 醇在一定条件下能与液溴反应,能与 CH3COOH 发生酯化反应,酯化反应的本 质是取代反应,故(2)的选项 B 错误,选项 C 和 D 正确。 答案:(1)—C≡N 羧基 (2)CD +H2O +2H2O

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