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- 2021-07-06 发布
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曲阳一中2019—2020学年第一学期高三年级考试试题化学
试题总分:100分 考试时间:90分钟
可能用到元素的原子量:H 1 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Cl 35.5 Al27 K 39 S32 Mn 55 Fe 56 Cu 64 Si 28 Ca 40 I 127
一 选择题(每题只有一个正确选项,每题2分,共50分)
1.下列示意图与化学用语表述内容不相符的是(水合离子用相应离子符号表示)
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A. NaCl为强电解质,NaCl溶于水,NaCl在水分子作用下,自发解离为Na+和Cl-,故电离方程式为NaCl=Na++Cl-,示意图与化学用语表述内容相符;
B. 电解氯化铜溶液,铜离子向阴极移动,得电子,发生电极反应为:Cu2++2e-=Cu,氯离子向阳极移动,失电子,发生电极反应为:2Cl-+2e-=Cl2,所以电解总反应为:Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑,示意图与化学用语表述内容不相符;
C. CH3COOH为弱电解质,溶于水部分电离,因此电离方程式为CH3COOH CH3COO-+H+,示意图与化学用语表述内容相符;
D. 由图可知,反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热等于断裂反应物分子中的化学键吸收的总能量(436kJ/mol+243kJ/mol=679kJ/mol),与形成生成物分子中化学键放出的总能量(431kJ/mol×2=862kJ/mol)之差,即放热183kJ/mol,放热∆H为负值,所以
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ∆H=-183kJ/mol,示意图与化学用语表述内容相符;
综上所述,B项符合题意,
答案选B。
【点睛】B项是易错点,要注意电解不等于电离,电解过程是阴阳离子放电的过程,会发生氧化还原反应。
2.世界第一条大面积碲化镉薄膜“发电玻璃”生产线最近在成都投产,该材料是在玻璃表面镀一层碲化镉薄膜,光电转化率高。下列说法错误的是
A. 普通玻璃含有二氧化硅 B. 该发电玻璃能将光能完全转化为电能
C. 碲化镉是一种无机化合物 D. 应用该光电转化技术可减少温室气体排放
【答案】B
【解析】
【详解】A. 普通玻璃的主要成分是二氧化硅,故A正确;
B. 该发电玻璃光电转化率高,但不能将光能完全转化为电能,故B错误;
C. 碲化镉属于无机化合物,故C正确;
D. 应用该光电转化技术,提高了光电转化率,能够减少温室气体排放,故D正确。
故选B。
3.[河北省衡水中学2019届高三下学期一调]下列化学用语正确的是
A. 氯化钠的分子式:NaCl
B. NH4Br的电子式:
C. 比例模型可以表示二氧化硫分子,也可以表示二氧化碳分子
D. Mg5(Si4O10)2(OH)2·4H2O的氧化物形式:5MgO·8SiO2·5H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯化钠是离子化合物,化学式NaCl,没有分子式,A项错误;
B.NH4Br的电子式:,B项错误;
C.比例模型可以表示二氧化硫分子,并不能表示二氧化碳分子,二氧化碳分子是直线型,C项错误;
D.Mg5(Si4O10)2(OH)2·4H2O的氧化物形式:5MgO·8SiO2·5H2O,D项正确。
故答案选D。
【点睛】比例模型不仅表示分子组成和内部成键情况,即结构式的特点,还涵盖了空间构型的特点。
4.[安徽省合肥市2019年高三第三次教学质量检测]化工生产与人类进步紧密相联。下列有关说法不正确的是
A. 空气吹出法提取海水中溴通常使用SO2作还原剂
B. 侯氏制碱法工艺流程中利用了物质溶解度的差异
C. 合成氨采用高温、高压和催化剂主要提高氢气平衡转化率
D. 工业用乙烯直接氧化法制环氧乙烷体现绿色化学和原子经济
【答案】C
【解析】
【详解】A.空气吹出法中氯气置换出来的溴,Br2被水蒸气吹出与SO2反应,SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,S的化合价从+4升高到+6,作还原剂,A项正确;
B.在侯氏制碱法中,NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,利用的就是NaHCO3的溶解度比NaCl等物质的溶解度小,使之析出,B项正确;
C.合成氨的反应为N2+3H22NH3,该反应是放热反应,采用高温并不利于反应正向移动,不能提高氢气平衡转化率,采用高温是为了提高化学反应速率,使用催化剂只能加快反应速率,不能提高氢气平衡转化率,C项错误;
D.乙烯与氧气反应生成环氧乙烷,2CH2=CH2+O22,原子利用率100% ,符合绿色化学和原子经济性,D项正确;
本题答案选C。
5.[湖北省黄冈中学2019届高三5月第二次模拟考试]《厉害了,我的国》展示了中国五年来探索太空,开发深海,建设世界第一流的高铁、桥梁、码头,5G技术联通世界等取得的举世瞩目的成就。它们与化学有着密切联系。下列说法正确的是
A. 大飞机C919采用大量先进复合材料、铝锂合金等,铝锂合金属于金属材料
B. 为打造生态文明建设,我国近年来大力发展核电、光电、风电、水电,电能属于一次能源
C. 我国提出网络强国战略,光缆线路总长超过三千万公里,光缆的主要成分是晶体硅
D. “神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐
【答案】A
【解析】
【详解】A. 合金属于金属材料,A项正确;
B. 核电、光电、风电、水电等这些电能均是经过转化的能源属于二次能源,B项错误;
C. 光缆的主要成分是二氧化硅,不是晶体硅,C项错误;
D. “神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是新型无机非金属材料,不是传统的硅酸盐材料,D项错误;
答案选A。
【点睛】本题B选项是易错点,一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源。包括:原煤、原油、天然气、核能、太阳能、水力、风力、波浪能、潮汐能、地热、生物质能和海洋温差能等;
二次能源则指由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品,主要包括:电力、蒸汽、煤气、汽油、柴油、重油、 液化石油气、酒精、沼气、氢气和焦炭等。
6.下列有关文献的理解错误的是( )
A. “所在山洋,冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎炼而成”过程包括了溶解、蒸发、结晶等操作。
B. 《物理小识》记载“青矾(绿矾)厂气熏人,衣服当之易烂,栽木不没,”“气”凝即得“矾油”。青矾厂气是NO和NO2。
C. 《开宝本草》中记载了中药材铁华粉的制作方法:“取钢煅作时如笏或团,平面磨错令光净,以盐水洒之,于醋瓮中阴处埋之一百日,铁上衣生,铁华成矣。”中药材铁华粉是醋酸亚铁。
D. 唐代《真元妙道要略》中有云“以硫磺、雄黄合销石并蜜烧之,焰起烧手、面及屋舍者”,描述了黑火药制作过程。
【答案】B
【解析】
【详解】A
项,文中描述了提纯固体的方法:将固体溶解,通过煎炼蒸发水分,进一步析出晶体,涉及溶解、蒸发、结晶等操作,故A正确;
B项,青矾为硫酸亚铁晶体(FeSO4•7H2O),“厂气熏人”中的“气”应为硫的氧化物,气凝即得“矾油”中的“矾油”应为硫酸,故B错误;
C项,醋的主要成分是醋酸,与铁反应生成醋酸亚铁和氢气,因此铁华粉是醋酸亚铁,故C正确;
D项,黑火药是由木炭粉(C)、硫磺(S)和硝石(KNO3)按一定比例配制而成的,文中描述的应为制备黑火药的过程,故D正确。
综上所述,符合题意的选项为B。
【点睛】本题考查古代文献中的化学知识,此类题目是近几年高考的热点,解题时应抓住化学知识的核心,从物质制备、性质等角度理解文中所述内容,例如:题中A项涉及物质的分离提纯方法;B项涉及硫及其化合物的性质;C项涉及铁和醋酸的反应;D项涉及黑火药的制备等。
7.为实现随处可上网,中国发射了“中星16号”卫星。NH4ClO4是火箭的固体燃料,发生反应为2NH4ClO4 N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O,NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. 1 mol NH4ClO4溶于水含NH4+和ClO4-离子数均为NA
B. 反应中还原产物分子数与氧化产物分子总数之比为1:3
C. 产生6.4g O2反应转移的电子总数为0.8NA
D. 0.5mol NH4ClO4分解产生的气体体积为44.8L
【答案】B
【解析】
【详解】A. NH4+为弱碱的阳离子,在水溶液中要水解,因此1mol NH4ClO4溶于水含NH4+离子数少于NA,故A错误;
B. 2NH4ClO4 N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O反应中还原产物为氯气,氧化产物为氮气和氧气,还原产物分子数与氧化产物分子总数之比为1∶3,故B正确;
C. 6.4g O2的物质的量==0.2mol,根据2NH4ClO4 N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O,产生6.4g O2反应转移的电子总数为1.4NA,故C错误;
D.未告知是否为标准状况,无法计算 0.5mol NH4ClO4分解产生的气体的体积,故D错误;
答案选B。
【点睛】本题的易错点为D
,使用气体摩尔体积需要注意:①对象是否为气体;②温度和压强是否为标准状况。
8.NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. Cu与浓硝酸反应生成4.6gNO2和N2O4混合气体时,转移电子数为0.1NA
B. 标准状況下,2.24L己烷中共价键的数目为1.9NA
C. 在0.1mol/L的Na2CO3溶液中,阴离子总数一定大于0.1NA
D. 34gH2O2中含有的阴离子数为NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.4.6gNO2的物质的量是0.1mol,若反应完全产生4.6gNO2,转移电子0.1NA;若完全转化为N2O4,4.6g N2O4的物质的量是0.05mol,转移电子数为2×0.05×NA=0.1NA,故Cu与浓硝酸反应生成4.6gNO2和N2O4混合气体时,转移电子数一定为0.1NA,A正确;
B.标准状況下,已烷不是气体,因此不能使用气体摩尔体积计算其物质的量及化学键的数目,B错误;
C.缺体积,无法计算溶液中微粒的数目,C错误;
D.34gH2O2的物质的量为1mol,由于H2O2是共价化合物,在水中部分电离,存在电离平衡,因此含有的阴离子数小于NA,D错误;
故合理选项是A。
9.下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 用过氧化氢从酸化的海带灰浸出液中提取碘:2I-+H2O2=I2+2OH-
B. 过量的铁粉溶于稀硝酸:Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O
C. 用Na2S2O3溶液吸收水中的Cl2:4Cl2+S2O32-+5H2O=10H++2SO42-+8Cl-
D. 向NaAlO2溶液中通入过量CO2:2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
【答案】C
【解析】
【详解】A. 用过氧化氢从酸化的海带灰浸出液中提取碘,反应的离子方程式为:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O,选项A错误;
B. 过量的铁粉溶于稀硝酸,反应的离子方程式为:3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O,选项B错误;
C. 用Na2S2O3溶液吸收水中的Cl2,反应的离子方程式为:4Cl2+S2O32-+5H2O=10H++2SO42-+8Cl-,选项C正确;
D. 向NaAlO2溶液中通入过量CO2,反应的离子方程式为:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,选项D错误。
答案选C。
10.下列解释工业生产或应用的化学用语中,不正确的是
A. FeCl3溶液刻蚀铜电路板:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
B. Na2O2用作供氧剂:Na2O2+H2O=2NaOH +O2↑
C. 氯气制漂白液:Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO +H2O
D. Na2CO3溶液处理水垢:CaSO4(s)+CO32−CaCO3(s)+SO42−
【答案】B
【解析】
详解】A. FeCl3溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜:2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+,故A正确;
B. Na2O2用作供氧剂与水反应生成氢氧化钠和氧气:2Na2O2+2H2O==4NaOH +O2↑,故B错误;
C. 氯气与氢氧化钠溶液反应制漂白液:Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO +H2O,故C正确;
D. Na2CO3与硫酸钙发生沉淀转化:CaSO4(s)+CO32−CaCO3(s)+SO42−,故D正确;选B。
11.下列离子方程式书写正确的是
A. 少量CO2通入苯酚钠溶液中:2C6H5O-+CO2+H2O=2C6H5OH+CO32-
B 少量CO2通入CaCl2溶液中:Ca2++CO2+H2O=CaCO3↓+2H+
C. 过量H2S气体通入CuSO4溶液中:H2S+Cu2+=CuS↓+2H+
D. 向Fe(NO3)3溶液中加入HI溶液:2Fe3++2I-=2Fe2++I2
【答案】C
【解析】
【分析】
A、无论少量还是足量的CO2通入苯酚钠溶液中,反应只能生成苯酚和碳酸氢钠;
B、碳酸的酸性弱于盐酸,少量CO2通入CaCl2溶液中不反应;
C、CuS沉淀不溶于水,不能与稀硫酸反应;
D、酸性条件下,NO3—和Fe3+均能与I-发生氧化还原反应。
【详解】A项、无论少量还是足量的CO2通入苯酚钠溶液中,反应只能生成苯酚和碳酸氢钠,反应的离子方程式为CO2+C6H5O-+H2O→C6H5OH+HCO3-,故A错误;
B项、碳酸的酸性弱于盐酸,少量CO2通入CaCl2溶液中不反应,故B错误;
C项、CuS沉淀不溶于水,不能与稀硫酸反应,过量H2S气体通入CuSO4
溶液中反应生成硫化铜沉淀和稀硫酸,反应的离子方程式为H2S+Cu2+=CuS↓+2H+,故C正确;
D项、酸性条件下,NO3—和Fe3+均能与I-发生氧化还原反应,故D错误。
故选C。
【点睛】本题考查离子反应方程式的正误判断,注意反应实质的判断,把握发生的反应及离子反应的书写方法为解答的关键。
12.下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是
A
B
C
D
实验
新制氯水滴入Na2S 溶液中
乙醇滴入K2Cr2O7酸性溶液中
饱和FeCl3溶液滴入沸水中
草酸滴入KMnO4 酸性溶液中
现象
产生黄色浑浊
溶液由橙色变为绿色
液体变为红褐色且澄清透明
产生无色气体,溶液紫红色褪去
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.新制氯水滴入Na2S 溶液中,反应方程式为Cl2+Na2S=2NaCl+S↓,有元素化合价升降,属于氧化还原反应,故A不符合题意;
B. 乙醇滴入K2Cr2O7酸性溶液中,2K2Cr2O7+3C2H5OH+8H2SO4=2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+11H2O,CrO72-转化为Cr3+,Cr元素化合价由+6价变为+3价,有化合价变化,所以属于氧化还原反应,故B不符合题意;
C.饱和FeCl3溶液滴入沸水中,此过程为制备氢氧化铁胶体的过程,离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+,过程中无化合价变化,不属于氧化还原反应,故C符合题意;
D.草酸滴入KMnO4 酸性溶液中,反应方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O,高锰酸钾转化为硫酸锰,锰元素化合价由+7价变为+2价,有化合价变化,属于氧化还原反应,故D不符合题意。答案选
C。
【点睛】本题解题关键是理解氧化还原反应的特征和实质。有元素化合价升降的反应为氧化还原反应,氧化还原反应的实质是有电子得失。据此判断反应是否与氧化还原反应相关。
13.K2FeO4 是优良的水处理剂,一种制备方法是将 Fe2O3、KNO3、KOH 混合共熔,反应为 Fe2O3 + 3KNO3+ 4KOH =2K2FeO4 + 3KNO2 + 2H2O。下列关于该反应的说法不正确的是
A. 铁元素被氧化,氮元素被还原 B. 每生成 1 mol K2FeO4,转移 6 mol e−
C. K2FeO4具有氧化杀菌作用 D. 该实验条件下的氧化性:KNO3>K2FeO4
【答案】B
【解析】
【详解】A. 氮元素化合价降低,被还原,铁元素化合价升高被氧化,故A正确;
B. 反应Fe2O3+3KNO3+4KOH=2K2FeO4+3KNO2+2H2O中铁元素由+3价变为+6价,故1molFe2O3转移6mol电子,生成2molK2FeO4,故当生成1molK2FeO4时转移3mol电子,故B错误;
C. K2FeO4中铁元素为+6价,有强氧化性,能杀菌消毒,故C正确;
D. 反应中KNO3为氧化剂,而K2FeO4为氧化产物,氧化性:氧化剂>氧化产物,则氧化性:KNO3>K2FeO4,故D正确;
答案选B。
14.雌黄(As2S3)在我国古代常用作书写涂改修正胶。浓硝酸氧化雌黄可制得硫黄,并生成砷酸和一种红棕色气体,利用此反应原理设计为某原电池。下列有关叙述正确的是
A. 砷酸的分子式为H2AsO4
B. 红棕色气体在该原电池的负极区生成并逸出
C. 该反应的氧化剂和还原剂物质的量之比为12:1
D. 该反应中每析出4.8g硫黄,则转移0.5mol电子
【答案】D
【解析】
【详解】A、砷最高价为+5,砷酸的分子式为H3AsO4,故A错误;
B、红棕色气体是硝酸发生还原反应生成的NO2,原电池正极发生还原反应,所以NO2在正极生成并逸出,故B错误;
C、As2S3被氧化为砷酸和硫单质,As2S3化合价共升高10,硝酸被还原为NO2
,氮元素化合价降低1,氧化剂和还原剂物质的量之比为10:1,故C错误;
D、As2S3被氧化为砷酸和硫单质,1mol As2S3失10mol电子,生成2mol砷酸和3mol硫单质,所以生成0.15mol硫黄,转移0.5mol电子,故D正确。
15.下列有关化学反应的叙述正确的是
A. Fe在稀硝酸中发生钝化 B. MnO2和稀盐酸反应制取Cl2
C. SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3 D. 室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2
【答案】C
【解析】
【分析】
相同的反应物,条件不同(如温度、浓度、过量与少量),反应有可能也不同;
A.钝化反应应注意必须注明常温下,浓硝酸与Fe发生钝化;
B.实验室制备氯气的反应中应注意盐酸的浓度和反应温度;
C.过量与少量问题应以少量物质为基准书写产物;
D.钠的还原性强,其与氧气反应,温度不同,产物也不同;
【详解】A.常温下,Fe在与浓硝酸发生钝化反应,故A错误;
B.二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气,故B错误;
C.二氧化硫与过量氨水反应生成亚硫酸铵,故C正确;
D.常温下,Na与空气中的氧气反应生成Na2O;加热条件下,钠与氧气反应生成Na2O2,故D错误;
综上所述,本题应选C。
【点睛】本题考查常见物质的化学反应,相同的反应物,条件不同(如温度、浓度、过量与少量),反应有可能也不同,所以在描述化学反应时应注意反应的条件。
16.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A. NaCl(aq)Cl2(g)FeCl2(s)
B. MgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgO (s)
C. S(s)SO3(g)H2SO4(aq)
D. N2(g)NH3(g)Na2CO3(s)
【答案】B
【解析】
【分析】
A.电解条件时应看清是电解水溶液还是电解熔融态物质,Cl2具有强氧化性;
B.根据“强碱制弱碱”原理制备氢氧化镁;
C.注意生成二氧化硫与三氧化硫的条件;
D.氨气、二氧化碳和氯化钠反应制备碳酸氢钠是利用碳酸氢钠的溶解度低;
【详解】A.氯气的氧化性强,与铁单质反应直接生成氯化铁,故A错误;
B.氯化镁与石灰乳发生复分解反应生成氢氧化镁,氢氧化镁高温煅烧生成氧化镁和水,故B正确;
C.硫单质在空气中燃烧只能生成SO2,SO2在与氧气在催化剂条件下生成SO3,故C错误;
D.氨气与二氧化碳和氯化钠溶液反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解可生成碳酸钠,故D错误;
综上所述,本题应选B。
【点睛】本题考查元素及其化合物之间的相互转化和反应条件,解题的关键是熟悉常见物质的化学性质和转化条件。
17.下列说法不正确的是( )
A. 油脂有油和脂肪之分,但都属于酯
B. 糖类、油脂、蛋白质都是高分子化合物,都能发生水解反应
C. 葡萄糖既可以与银氨溶液反应,又可以与新制氢氧化铜悬浊液反应
D. 天然油脂是混合物,没有固定的熔点和沸点
【答案】B
【解析】
【详解】A.油脂有油和脂肪之分,它们的官能团都是酯基,属于酯,故A正确;
B.糖类中的单糖、二糖和油脂相对分子质量较小,不属于高分子化合物,且单糖不水解,故B错误;
C.葡萄糖分子结构中含有醛基,则既可以与银氨溶液反应,又可以与新制氢氧化铜悬浊液反应,故C正确;
D.天然油脂无论是植物油还是动物脂肪,均是混合物,没有固定的熔沸点,故D正确;
故答案为B。
18.为了提纯下表所列物质(括号内为杂质),有关除杂试剂和分离方法的选择均可行的是( )
编号
被提纯的物质
除杂试剂
分离方法
A
己烷(己烯)
溴水
分液
B
淀粉溶液(NaCl)
水
过滤
C
甲苯(乙酸)
NaOH溶液
分液
D
甲烷(乙烯)
KMnO4酸性溶液
洗气
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.加成产物及过量的溴均易溶于己烷,引入新杂质,应蒸馏分离,故A错误;
B.溶液中的分子或离子微粒及胶体中的胶粒均可透过滤纸,不能过滤分离,应渗析法分离,故B错误;
C.乙酸与NaOH反应后生成可溶于水的醋酸钠,与甲苯分层,然后分液可分离,故C正确;
D.乙烯被高锰酸钾氧化生成二氧化碳,引入新杂质,可选溴水、洗气,故D错误;
故答案为C。
【点睛】在解答物质分离提纯试题时,选择试剂和实验操作方法应遵循三个原则:①不能引入新的杂质(水除外),即分离提纯后的物质应是纯净物(或纯净的溶液),不能有其他物质混入其中;②分离提纯后的物质状态不变;③实验过程和操作方法简单易行,即选择分离提纯方法应遵循先物理后化学,先简单后复杂的原则。
19.下列实验装置图正确的是( )
A. 实验室制备及收集乙烯
B. 石油分馏
C. 实验室制硝基苯
D. 实验室制乙炔
【答案】C
【解析】
A.常温下,虽然乙烯和空气不反应,但乙烯的相对分子质量接近于空气,所以不能用排空气法收集,乙烯难溶于水,需用排水法收集, 选项A错误;B.蒸馏时,温度计应位于蒸馏烧瓶支管口附近测蒸气的温度,为充分冷凝,应从下端进水,上端出水,选项B错误;C.苯和硝酸沸点较低,易挥发,用长玻璃导管冷凝,制硝基苯的温度是50-60℃,水浴加热可以使反应物受热均匀,并且温度容易控制,图示装置正确,选项C正确;D.电石成分为碳化钙,实验室利用碳化钙与水反应制取乙炔,此反应大量放热,会损坏启普发生器,生成的氢氧化钙是糊状物,会堵塞反应容器,故不可利用启普发生器制取,选项D错误。答案选C。
点睛:本题考查实验室制备物质的装置图分析判断、原理应用,掌握基础和注意问题是关键,注意A接近于空气相对分子质量的气体,即使和空气不反应,也不能用排空气集气法收集,易错点为选项C:实验室用浓硝酸和苯在浓硫酸作用下制备硝基苯,,制取硝基苯的温度是50-60℃,据此分析解答。
20.以下关于化学实验中“先与后”的说法中正确的是( )
①蒸馏时,先点燃酒精灯,再通冷凝水
②加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制备氧气,用排水法收集气体后,先移出导管后撤酒精灯
③实验室制取某气体时,先检查装置气密性后装药品
④分液时,先打开分液漏斗上口的塞子,后打开分液漏斗的旋塞
⑤H2还原CuO实验时,先检验气体纯度后点燃酒精灯
⑥使用托盘天平称盘物体质量时,先放质量较小的砝码,后放质量较大的砝码
⑦蒸馏时加热一段时间,发现忘记加沸石,应迅速补加沸石后继续加热
A. ②③④⑤⑦ B. ①②③④⑦ C. ②③④⑤ D. 全部
【答案】C
【解析】
①蒸馏时,应先通冷凝水,再点燃酒精灯加热,故①错误;②加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制备氧气,用排水法收集气体后,为防止液体倒吸炸裂试管,应该先移出导管后撤酒精灯,故②正确;③制取气体时,一定要先检查装置气密性后装药品,故③正确;④分液操作时,先打开分液漏斗上口的塞子,使内外压强想通,再打开分液漏斗的旋塞,故④正确;⑤做H2还原CuO实验开始时要排除空气,先通入氢气,结束时要防止金属铜被氧气氧化,先撒酒精灯待试管冷却后停止通H2,故⑤正确;⑥托盘天平的砝码在加取时,先放质量较大的砝码,后放质量较小的砝码,故⑥错误;⑦蒸馏时加热一段时间,发现忘记加沸石,应冷却后再补加沸石,再继续加热,故⑦错误;答案为C。
21.下列说法正确的是
A. 与含有相同的官能团,互为同系物
B. 属于醛类,官能团为-CHO
C. 的名称为:2-乙基-1-丁烯
D. 的名称为:2-甲基-1,3-二丁烯
【答案】C
【解析】
【详解】A. 前者—OH与苯环的侧链相连,属于醇类,后者—OH直接与苯环相连,属于酚类,尽管分子构成相差了1个CH2,但是二者不是同一类物质,所以它们不互为同系物,A错误;
B. 该物质属于酯类(甲酸酯,含有醛基),官能团为酯基, B错误;
C. 该物质的官能团为碳碳双键,含有官能团的最长的碳链有4个C,因此主链含有4个C
,为丁烯;编号时官能团的编号要小,因此碳碳双键的编号为1,乙基的编号为2,命名为2-乙基-1-丁烯,C正确;
D. 该物质中含有2个碳碳双键,且含有碳碳双键最长的碳链有4个碳原子,因此该物质为丁二烯。编号时,不管是从左端还是右端,碳碳双键的编号均为1、3,因此编号的选择,让甲基的编号的编号小,甲基的编号为2,则该物质的名称应为:2-甲基-1,3-丁二烯,故D错误。
22. 亚硫酸盐是一种常见的食品添加剂,用如下图实验可检验某食品中亚硫酸盐含量(所加试剂均足量)。下列说法不正确的是
A. 亚硫酸盐作为食品添加剂,作用是防腐保鲜
B. 反应①过程中通入N2的作用是将装置中空气和生成的气体全部赶出
C. 测定样品质量及③中耗碱量,可测定样品中亚硫酸盐含量
D. 若仅将②中氧化剂“H2O2溶液”替换为碘水,对测定结果无影响
【答案】D
【解析】
试题分析:亚硫酸盐可以防腐保鲜,A正确。温度越高,气体在水中的溶解度越小,通入N2和煮沸可以将产生的气体从溶液中全部赶出,B正确。测定③中耗碱量,可以求出硫酸的物质的量,进而利用硫元素守恒,求出样品中含SO2的质量,再除以样品质量就可得到样品中亚硫酸盐含量,C正确。若仅将②中的氧化剂“H2O2溶液”替换为碘水,则过量的碘水也会消耗氢氧化钠,对测定结果有影响,D错误。
考点:化学实验的知识
23. 卤代烃的取代反应,实质是带负电荷的原子团取代了卤代烃中的卤原子,例如:
CH3Br+OH-(或NaOH)→CH3OH+Br-(或NaBr)。下列反应的化学方程式中,不正确的是
A. CH3CH2Br+NaHS→CH3CH2HS+NaBr
B. CH3I+CH3ONa→CH3O CH3+NaI
C. CH3CH2Cl+CH3ONa→CH3Cl+CH3CH2ONa
D. CH3CH2Cl+CH3CH2ONa→(CH3CH2)2O+NaCl
【答案】C
【解析】
试题分析:A、NaHS中HS-显负价,取代溴原子的位置,A正确;B、CH3ONa中CH3O-显负价,取代碘原子的位置,故B选项正确;C、同B选项分析,故C错误;D、CH3CH2ONa中CH3CH2O-显负价,取代氯原子的位置,故D正确。
考点:考查有机物信息的运用。
24. 下列有关实验的叙述正确的是
A. 过滤时,可用玻璃棒搅拌漏斗中的液体以加快过滤速率
B. 用湿润的pH试纸测溶液的pH,因溶液被稀释而使测量值变大
C. 酸碱滴定管、容量瓶、分液漏斗使用前必须检查是否漏水
D. 酸碱滴定实验中,需用待滴定溶液润洗锥形瓶以减小实验误差
【答案】C
【解析】
试题分析:A、过滤时用玻璃棒引流,不能用玻璃棒 ,A项错误;B、若为碱溶液,被稀释后PH值会变小,B项错误;C、酸碱滴定管、容量瓶、分液漏斗使用前必须检查是否漏水,C项错误;D、酸碱滴定实验中,锥形瓶不能润洗,D项错误;答案选C。
考点:考查化学实验的注意事项
25.下列各组物质中,不论两种物质以何种比例混合,只要总质量一定,经完全燃烧后,产生的CO2质量不变的是( )
A. 乙烯和苯 B. 乙醇和乙酸 C. 甲醛(HCHO)和葡萄糖 D. 丙烯和丙烷
【答案】C
【解析】
A.乙烯和苯的最简式不相同,分子中的含碳量不等,不符合题意,故A错误;B.乙醇和乙酸的最简式不相同,分子中的含碳量不等,不符合题意,,故B错误;C.甲醛(HCHO)与葡萄糖(C6H12O6)的最简式相同,分子中的含碳量相等,符合题意,故C正确; D.丙烷和丙烯的最简式不相同,分子中的含碳量不相等,不符合题意,故D错误;故选C。
点睛:本题考查有机物燃烧的有关计算。解答此类试题的关键是理解题意。本题中只要总质量一定,完全燃烧时生成CO2的质量也一定,则说明混合物各组分分子中含碳量相等。
二(非选择题,共50分)
26.高分子化合物M的合成路线如下:
已知:
(1)A中含氧官能团的名称是______。
(2)H是A的同分异构体,能与FeCl3显示特殊的紫色,核磁共振氢谱显示H有5组峰,则其结构简式为____________________。
(3) B的结构简式为______,G的结构简式为__________________。
(4) 已知D为乙酸乙酯,2 D → E + C2H5OH,F中含有醇羟基,⑤的反应类型为_____。
(5) 写出④的反应方程式___________________________________________。
(6) 以乙醛为原料,写出合成D的流程图______。(其他无机试剂任选)。
【答案】 (1). 羰基 (2). (3). (4). (5). 消去反应 (6). + (7).
【解析】
【分析】
根据信息,反应②发生还原反应,-NO2→-NH2,即B的结构简式为
,反应①发生硝化反应,即A的结构简式为,根据M的结构简式,推出反应⑥类型为加聚反应,即G的结构简式为,根据问题(4),推出E的分子式为C6H10O3,按照G的结构简式,推出E的结构简式为,F中含有醇羟基,则反应④为加成反应,推出F的结构简式为,反应⑤则发生消去反应;
【详解】根据信息,反应②发生还原反应,-NO2→-NH2,即B的结构简式为,反应①发生硝化反应,即A的结构简式为,根据M的结构简式,推出反应⑥类型为加聚反应,即G的结构简式为,根据问题(4),推出E的分子式为C6H10O3,按照G的结构简式,推出E的结构简式为,F中含有醇羟基,则反应④为加成反应,推出F的结构简式为,反应⑤则发生消去反应;
(1)根据上述分析,A中含氧官能团是羰基;
(2)能与FeCl3发生显色反应,说明酚羟基,H中应含有碳碳双键,核磁共振氢谱有5组峰,说明有5种不同环境的氢,应是对称结构,即结构简式为;
(3)根据上述分析,B的结构简式为,G的结构简式为;
(4)F→G消除-OH,引入碳碳双键,即反应⑤的类型为消去反应;
(5)反应④为加成反应,其反应方程式为+ ;
(6)D为乙酸乙酯,结构简式为CH3COOCH2CH3,将乙醛氧化成乙酸,将乙醛与H2发生加成反应生成乙醇,然后乙酸和乙醇发生酯化反应,得到乙酸乙酯,流程图为。
【点睛】本题考查有机合成与推断,涉及对有机物结构简式的推断、官能团的转化、反应类型及同分异构体的书写等,解题时注意已知信息和官能团的性质。第(2)小题同分异构体种数的判断是本题难点,①能与FeCl3发生显色反应,说明含有酚羟基;②H是A的同分异构体,A中含有羰基,因此H中应含有碳碳双键。
27.氯磺酸是无色液体,密度1.79g·cm-3,沸点约152℃。氯磺酸有强腐蚀性,遇湿空气产生强烈的白雾,故属于危险品。制取氯磺酸的典型反应是在常温下进行的,反应为 HCl(g)+SO3 = HSO3Cl。实验室里制取氯磺酸可用下列仪器装置(图中夹持、固定仪器等已略去),实验所用的试剂、药品有:①密度1.19g·cm-3浓盐酸 ②密度1.84g·cm-3、质量分数为98.3%的浓硫酸 ③发烟硫酸(H2SO4··SO3) ④无水氯化钙 ⑤水。制备时要在常温下使干燥的氯化氢气体和三氧化硫反应,至不再吸收HCl时表示氯磺酸已大量制得,再在干燥HCl气氛中分离出氯磺酸。
(1)仪器中应盛入的试剂与药品(填数字序号):A中的a____ B____ C_____ F_____ 。
(2)A的分液漏斗下边接有的毛细管是重要部件,在发生气体前要把它灌满a中液体,在发生气体时要不断地均匀放出液体。这是因为______________________________________。
(3)实验过程中需要加热的装置是___________________ (填装置字母)。
(4)若不加F装置,可能发生的现象是________________________________________, 有关反应的化学方程式______________________________________________________。
(5)在F之后还应加的装置是_______________________________________________。
【答案】 (1). ① (2). ② (3). ③ (4). ④ (5). 使密度较浓硫酸小的浓盐酸顺利流到底部,能顺利产生HCl气体 (6). C (7). 产生大量白雾 (8). HSO3Cl+H2O= H2SO4+HCl↑ (9). 加一倒扣漏斗于烧杯水面上的吸收装置
【解析】
分析】
题中已经告知氯磺酸的一些性质及制备信息。要结合这些信息分析各装置的作用。制备氯磺酸需要HCl气体,则A为HCl气体的发生装置,浓硫酸吸水放热,可以加强浓盐酸的挥发性。B为浓硫酸,用来干燥HCl气体,因为氯磺酸对潮湿空气敏感。C为氯磺酸的制备装置,因为C有温度计,并连有冷凝装置,反应结束后可以直接进行蒸馏,所以C中装的物质是发烟硫酸。E用来接收氯磺酸。由于氯磺酸对潮湿空气敏感,F中要装无水氯化钙,以防止空气中的水蒸气进入装置中。
【详解】(1)A为HCl的发生装置,则a装①浓盐酸;B要干燥HCl气体,则B要装②浓硫酸;C为氯磺酸的发生装置,则C要装③发烟硫酸;F要装④无水氯化钙,以防止空气中的水蒸气进如装置;
(2)由题知,浓盐酸的密度比浓硫酸小,如果直接滴加,两种液体不能充分混合,这样得到的HCl气流不平稳。故题中的操作的目的是使密度较浓硫酸小的浓盐酸顺利流到底部,充分混合两种液体,能顺利产生HCl气体;
(3)C装置既是氯磺酸的发生装置,也是氯磺酸的蒸馏装置,所以C需要加热;
(4)若无F装置,则空气中的水蒸气会进入装置中,氯磺酸对水汽极为敏感,则可以看到产生大量白雾,方程式为HSO3Cl+H2O= H2SO4+HCl↑;
(5)实验中,不能保证HCl气体完全参加反应,肯定会有多于的HCl气体溢出,则需要尾气处理装置,由于HCl极易溶于水,最好加一倒扣漏斗于烧杯水面上的吸收装置。
【点睛】要结合题中给出的信息,去判断各装置的作用,从而推断出各装置中的药品。
28.CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下:
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:(金属离子浓度为:0.01mol/L)
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Co(OH)2
Al(OH)3
Mn(OH)2
开始沉淀
2.7
7.6
7.6
4.0
7.7
完全沉淀
3.7
9.6
9.2
5.2
9.8
③CoCl2·6H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶水生成无水氯化钴。
(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式 。
(2)写出NaClO3发生反应的主要离子方程式 ;若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时,可能会生成有毒气体,写出生成该有毒气体的离子方程式 。
(3)“加Na2CO3调pH至a”,过滤所得到的沉淀成分为 。
(4)“操作1”中包含3个基本实验操作,它们依次是 、 和过滤。制得的CoCl2·6H2O在烘干时需减压烘干的原因是 。
(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是
;其使用的最佳pH范围是 。
A.2.0~2.5 B.3.0~3.5
C.4.0~4.5 D.5.0~5.5
(6)为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是 。(答一条即可)
【答案】(1)Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O
(2)ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O;ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O
(3)Fe(OH)3 Al(OH)3
(4)蒸发(浓缩) 、冷却(结晶);降低烘干温度,防止产品分解
(5)除去溶液中的Mn2+ ;B;
(6)粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水
【解析】
试题分析:(1)向水钴矿[主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等],加入盐酸和亚硫酸钠,浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等,所以Co2O3和亚硫酸钠在酸性条件下发生氧化还原,根据电荷守恒和得失电子守恒,反应的离子方程式为:Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O,故答案为:Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O;
(2)NaClO3的作用是将Fe2+氧化成Fe3+,其反应的离子方程式为:ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O;在酸性条件下,NaClO3与氯离子发生氧化还原反应生成氯气,其反应的离子方程式为:ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O;故答案为:ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O;ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O;
(3)NaClO3的作用是将Fe2+氧化成Fe3+,加Na2CO3调pH至a,铝离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳,水解的离子方程式为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;铁离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铁和二氧化碳,水解的离子方程式为:2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2
↑,所以沉淀成分为:Fe(OH)3、Al(OH)3,故答案为:Fe(OH)3、Al(OH)3;
(4)利用从溶液中制取固体的方法制取氯化钴固体,其操作步骤为:蒸发浓缩、冷却结晶和过滤,故答案为:蒸发浓缩;冷却结晶;
(5)根据流程图可知,此时溶液中存在Mn2+、Co2+金属离子;由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可知,调节溶液PH在3.0~3.5之间,可使Mn2+完全沉淀,并防止Co2+转化为Co(OH)2沉淀,故答案为:除去溶液中的Mn2+;B
(6)根据CoCl2•6H2O的组成分析,造成产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%的原因可能是:含有杂质,导致氯离子含量大或结晶水化物失去部分水,导致相同质量的固体中氯离子含量变大,故答案为:粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水。
【考点定位】考查制备实验方案的设计
【名师点晴】本题通过制取CoCl2•6H2O的工艺流程,含钴废料中加入盐酸,加入盐酸和亚硫酸钠,可得CoCl2、AlCl3、FeCl2,加入NaClO3,可得到FeCl3,然后加入Na2CO3调pH至5.2,可得到Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,过滤后所得滤液主要含有CoCl2,为得到CoCl2•6H2O晶体,应控制温度在86℃以下,加热时要防止温度过高而失去结晶水,可减压烘干。考查了物质制备方案的设计,题目难度中等,理解工艺流程图、明确实验操作与设计及相关物质的性质是解答本题的关键,试题充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力。
29.三氯氧磷(POCl3)是一种工业化工原料,可用于制取有机磷农药、长效磺胺药物等,还可用作染料中间体、有机合成的氯化剂和催化剂、阻燃剂等。利用O2和PCl3为原料可制备三氯氧磷,其制备装置如图所示(夹持装置略去):
已知PCl3和三氯氧磷的性质如表:
熔点/℃
沸点/℃
其他物理或化学性质
PCl3
-112.0
76.0
PCl3和POCl3互溶,均为无色液体,遇水均剧烈水解,发生复分解反应生成磷的含氧酸和HCl
POCl3
1.25
106.0
(1)装置A中的分液漏斗能否用长颈漏斗代替?做出判断并分析原因:_______
(2)装置B的作用是______________(填标号)。
a.气体除杂 b.加注浓硫酸 c.观察气体流出速度 d.调节气压
(3)仪器丙的名称是___________,实验过程中仪器丁的进水口为__________(填“a”或“b”)口。
(4)写出装置C中发生反应的化学方程式_______,该装置中用温度计控制温度为60~65 ℃,原因是________。
(5)称取16.73 g POCl3样品,配制成100 mL溶液;取10.00 mL溶液于锥形瓶中,加入3.2 mol·L-1的AgNO3溶液10.00 mL,并往锥形瓶中滴入5滴Fe2(SO4)3溶液;用0.20 mol·L-1的KSCN溶液滴定,达到滴定终点时消耗KSCN溶液10.00 mL(已知:Ag++SCN-=AgSCN↓)。则加入Fe2(SO4)3溶液的作用是________,样品中POCl3的纯度为_____________。
【答案】 (1). 否,长颈漏斗不能调节滴液速度 (2). acd (3). 三颈烧瓶 (4). a (5). 2PCl3+O2=2POCl3 (6). 温度过低反应速度过慢;温度过高,PCl3易挥发,利用率低 (7). 指示剂 (8). 91.8%
【解析】
【分析】
A装置中用双氧水与二氧化锰反应制备氧气,通过加入双氧水的量,可以控制产生氧气的速率,氧气中含有的水蒸气用浓硫酸除去,装置B中有长颈漏斗,可以平衡装置内外的压强,起到安全瓶的作用,纯净的氧气与三氯化磷在装置C中反应生成POCl3,为了控制反应速率,同时防止三氯化磷挥发,反应的温度控制在60~65℃,所以装置C中用水浴加热,POCl3遇水剧烈水解为含氧酸和氯化氢,为防止空气中水蒸汽进入装置,同时吸收尾气,所以在装置的最后连有碱石灰的干燥管,据此分析解答(1)~(4);
(5)测定POCl3产品含量,用POCl3与水反应生成氯化氢,然后用硝酸银标准溶液沉淀溶液中的氯离子,KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液,根据KSCN的物质的量可计算出溶液中剩余的AgNO3,结合AgNO3的总物质的量得知与氯离子反应的硝酸银,进而计算出溶液中氯离子的物质的量,根据元素守恒可计算出样品中POCl3的质量,进而确定POCl3的质量分数。
【详解】(1)装置A中的分液漏斗不能用长颈漏斗代替,因为长颈漏斗不能调节滴液速度,故答案为:否,长颈漏斗不能调节滴液速度;
(2)装置B
中装有浓硫酸,可作干燥剂,另外气体通过液体时可观察到气泡出现,长颈漏斗,可以平衡装置内外的压强,起到安全瓶的作用,则装置B的作用是观察O2的流速、平衡气压、干燥氧气,故答案为:acd;
(3)根据装置图,仪器丙为三颈烧瓶,为了提高冷却效果,应该从冷凝管的下口进水,即进水口为a,故答案为:三颈烧瓶;a;
(4)氧气氧化PCl3生成POCl3,根据原子守恒,反应的化学方程式2PCl3+O2=2POCl3,根据上面的分析可知,反应温度应控制在60~65℃,原因是温度过低,反应速率小,温度过高,三氯化磷会挥发,利用率低,故答案为:2PCl3+O2=2POCl3;温度过低,反应速率小,温度过高,三氯化磷会挥发,利用率低;
(5)Fe3+的溶液中滴加KSCN溶液,溶液显红色,则用 KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液时,可选择硫酸铁溶液为指示剂,达到终点时的现象是溶液会变红色;KSCN的物质的量为0.20mol•L-1×0.010L=0.002mol,根据反应Ag++SCN-=AgSCN↓,可知溶液中剩余的银离子的物质的量为0.002mol,POCl3与水反应生成氯化氢的物质的量为3.2mol•L-1×0.01L-0.002mol=0.03mol,即16.73 g POCl3产品中POCl3的物质的量为×=0.1mol,则所得产品中POCl3的纯度为×100%=91.8%,故答案为:指示剂;91.8%。
【点睛】明确实验原理及实验基本操作方法是解本题关键。本题的易错点为(5),要理清楚测定POCl3的纯度的思路,注意POCl3~3HCl。