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- 2021-07-08 发布
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河北省武邑中学2020届高三12月月考
第I卷(选择题)
相对原子质量:H~1 C~12 N~14 O~16 S~32 Fe~56 Cu~64
一、选择题
1.下列物质与类类别不对应的是 ( )
A
B
C
D
小苏打
食用油
淀粉
84消毒液
盐
高分子化合物
糖类
混合物
【答案】B
【详解】A.小苏打是NaHCO3的俗称,属于盐,A项正确;
B.食用油是高级脂肪酸甘油酯,是小分子化合物B项错误;
C.淀粉是多糖中的一种,属于糖类,C项正确;
D.由氯气和NaOH溶液反应来制备84消毒液,其主要成分是NaCl和NaClO,属于混合物,D项正确;
答案选B。
【点睛】本题考查物质的分类,要加强记忆混合物、纯净物、单质、化合物、氧化物、高分子化合物、糖类等基本概念,并能够区分应用。在解答物质分类题目时,一定要注意分类并没有唯一性,它会根据分类标准的不同而不同。关键是正确理解分类标准和找出分类标准。在高考命题时常将混合物与纯净物的分类、氧化物的分类、离子化合物与共价化合物的分类、电解质、非电解质、强弱电解质的分类作为热点考查。学生在复习时以这些作为重点。
2.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是( )
A. NaHCO3受热易分解,可用于制胃酸中和剂
B. 铁比铜金属性强,FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板
C. SiO2熔点高硬度大,可用于制光导纤维
D. 铝热反应能放出大量的热,常用作焊接钢轨
【答案】D
【详解】A. NaHCO3能与盐酸反应,所以可用于制胃酸中和剂,故不选A;
B. Fe3+具有强氧化性,所以FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板,故不选B;
C. SiO2能传导光信号,可用于制光导纤维,故不选C;
D. 铝热反应能放出大量的热,使铁熔化,常用作焊接钢轨,故选D;
故答案选D。
3.下列有关化学用语使用不正确的是( )
A. NH4Br的电子式: B. S2-的结构示意图:
C. 乙酸的分子式:C2H4O2 D. 原子核内有l8个中子的氯原子:3517Cl
【答案】A
【详解】A. 溴离子最外层有8个电子,NH4Br为离子化合物,其电子式:,故A错误;
B. S最外层6个电子,得2个电子形成硫离子,S2-的结构示意图:,故B正确;
C. 乙酸的分子式:C2H4O2,故C正确;
D. 氯元素是17号,原子核内有l8个中子的氯原子,质量数为18+17=35:3517Cl,故D正确;
故选A。
4.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )
A. 11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA
B. 1molNaHSO4晶体中阳离子和阴离子的总数为3NA
C. 7.8gNa2O2与过量CO2反应时,转移的电子数为0.4NA
D. 2gH218O与D216O的混合物中所含的中子数和电子数均为NA
【答案】D
【详解】A. 非标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合气体的物质的量不一定是0.5mol,故A错误;
B. NaHSO4晶体中含Na+和HSO4-离子, 1molNaHSO4晶体中阳离子和阴离子的总数为2NA,故B错误;
C. Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气,7.8gNa2O2的物质的量是0.1mol,与过量CO2反应时,转移的电子数为0.1NA,故C错误;
D. 1个H218O含有10个中子、10个电子,2gH218O所含的中子数为和电子数均为,1个D216O含有10个中子、10个电子,2gD216O所含的中子数为和电子数均为,2gH218O与D216O的混合物中所含的中子数和电子数均为NA,故D正确;
故答案选D。
5.下列说法不正确的是( )
A. 冰醋酸和水银都是纯净物 B. 氢原子和重氢原子是两种不同核素
C. 氯化钠固体和氯化钠溶液都是电解质 D. 稀硫酸和氢氧化铜悬浊液都属于分散系
【答案】C
【详解】A. 冰醋酸是醋酸,是纯净物,化学式为CH3COOH,水银是Hg单质,是纯净物,故A正确;
B. 氢元素有三种原子,普通氢原子没有中子,后面两种各有一个和两个中子,它们分别称为氕、氘、氚,或者称为氢原子、重氢原子、超重氢原子,所以它们质子数电子数核电荷数都相等,但中子数不等,属不同原子,是不同核素,故B正确;
C. 氯化钠溶液是混合物,不是电解质,故C错误;
D. 稀硫酸和氢氧化铜悬浊液都混合物,属于分散系,故D正确;
题目要求选错误选项,故选C。
6.下列有关物质的用途,说法不正确的是( )
A. 水玻璃是建筑行业常用的一种黏合剂
B. 碳酸钠是烘制糕点所用发酵剂的主要成分之一
C. 硫酸钡医学上用作检查肠胃的内服剂,俗称“钡餐”
D. 金属钠可以与钛、锆、铌、钽等氯化物反应置换出对应金属
【答案】B
【详解】A. 水玻璃是硅酸钠的水溶液,可用于生产黏合剂和防火剂,故A正确;
B. 碳酸氢钠是烘制糕点所用发酵剂的主要成分之一,故B错误;
C. 硫酸钡医学上用作检查肠胃的内服剂,俗称“钡餐”,故C正确;
D. 金属钠的还原性比钛、锆、铌、钽的还原性强,可以与其氯化物反应置换出对应金属,故D正确;
题目要求选择错误选项,故选B。
【点睛】本题考查了物质的用途,明确物质的性质是解本题关键,性质决定用途,用途体现性质,平时注意掌握常见元素化合物的性质,注意基础知识的积累和运用。
7.下列离子方程式正确的是( )
A. 碳酸钙溶于醋酸:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
B. 向Ba(NO3)2溶液中通入SO2气体,出现白色沉淀:Ba2++SO2+H2O=BaSO3↓+2H+
C. 将Ca(HCO3)2溶液与少量Ca(OH)2溶液混合:OH−+Ca2++HCO=CaCO3↓+H2O
D. 往苯酚钠溶液中通入少量CO2:2+CO2+H2O2+CO
【答案】C
【详解】A. 醋酸是弱酸,离子方程式中不能拆,故A错误;
B. SO2通入Ba(NO3)2溶液中,二者发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀,正确的离子方程式为:3SO2+2NO3-+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓+2NO↑+4H+,故B错误;
C. 将少量Ca(OH)2溶液滴入Ca(HCO3)2溶液中,Ca(OH)2 和Ca(HCO3)21:1反应,和离子方程式为:OH−+Ca2++HCO=CaCO3↓+H2O,故C正确;
D. 苯酚的酸性小于碳酸,所以往苯酚钠溶液中通入二氧化碳,可以得到碳酸氢钠和苯酚,故D错误;
正确答案是C项。
【点睛】离子方程式过量不足的问题出现时,一定要注意以下几点:看原则:看是否符合客观事实、看是否符合质量守恒、看是否符合电荷守恒、看是否符合得失电子相等。可溶的易电离的物质拆成离子。注意过量、少量、适量等。
8.能表示H2(g)+ I2(g)2HI(g)已经达到平衡状态的标志是( )
①c(H2)=c(I2)=c(HI)时
②c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2时
③c(H2)、c(I2)、c(HI)不再随时间而改变
④单位时间内生成nmolH2同时生成2nmolHI
⑤单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolI2
⑥反应速v(H2)=v(I2)=1/2v(HI)
⑦一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂
⑧温度和体积一定时,容器内压强不再变化
⑨温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化
⑩温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化
⑪条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化
A. ③④⑦⑨⑩ B. ③④⑦⑨
C. ②③④⑦⑨ D. ②③④⑥⑦⑨
【答案】B
【分析】根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态.
【详解】①平衡时c(H2)、c(I2)、c(HI)三者可能相等,也可能不等,与各物质的初始浓度及转化率有关,故错误;
②平衡时浓度c(H2):c(I2):c(HI)可能为1:1:2,也可能不等,与各物质的初始浓度及转化率有关,故错误;
③c(H2)、c(I2)、c(HI)不再随时间而改变,说明正逆反应相等,故正确;
④单位时间内生成nmolH2,等效于消耗2nmolHI,同时生成2nmolHI,故正确;
⑤单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol I2,都体现逆反应方向,故错误;
⑥只要反应发生,就符合反应速率v(H2)=v(I2)=1/2v(HI),故错误;
⑦一个H-H键断裂等效于两个H-I键形成同时有两个H-I键断裂,正逆反应速率相等,故正确;
⑧温度和体积一定时,容器内压强一直不再变化,故错误;
⑨温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化,说明碘蒸气的浓度不变,反应达平衡状态,故正确;
⑩温度和压强一定时,混合气体的密度一直不再变化,故错误;
⑪条件一定,混合气体的平均相对分子质量一直不再变化,故错误;
故选B.
9.下列有关如图所示的说法正确的是 ( )
A. 图甲中开关置于N处时铜锌合金腐蚀的速率增大
B. 图乙中接通开关时,锌腐蚀的速率增大,锌上放出气体的速率增大
C. 图丙中接通K2时铁棒不被腐蚀,属于牺牲阳极保护法
D. 图丙中接通K1时,石墨棒周围溶液的pH增大
【答案】D
【解析】A.开关由M改置于N时,Zn为负极,合金为正极,则Cu-Zn合金的腐蚀速率减小,故A错误;B.接通开关时,如Zn连接电源负极,则不易腐蚀,故B错误;C.K2闭合,Fe与负极相连为阴极,铁棒不会被腐蚀,属于外接电源阴极保护法,故C错误;D.若闭合K1,该装置没有外接电源,所以构成了原电池;不活泼的石墨棒作正极,正极上氧气得电子生成氢氧根离子发生还原反应,电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-,所以石墨棒周围溶液pH逐渐升高;故D正确;答案为D。
点睛:明确装置图的原理是解题关键,如图丙,若闭合K1,该装置没有外接电源,所以构成了原电池;组成原电池时,较活泼的金属铁作负极,负极上铁失电子发生氧化反应;石墨棒作正极,正极上氧气得电子生成氢氧根离子发生还原反应;
若闭合K2,该装置有外接电源,所以构成了电解池,Fe与负极相连为阴极,碳棒与正极相连为阳极,据此判断。
10.2018年10月15日,中国用“长征三号乙”运载火箭成功以“一箭双星”方式发射北斗三号全球组网卫星系统第15、16号卫星,其火箭推进剂为高氯酸铵(NH4ClO4)等。制备NH4ClO4的工艺流程如下:
饱和食盐水NaClO3NaClO4NaClO4NH4ClO4,下列说法错误的是( )
A. NH4ClO4属于离子化合物
B. 溶解度:NaClO4>NH4ClO4
C. 该流程中可循环利用的物质是NH4Cl
D. 高氯酸铵中氯元素的化合价为+7价
【答案】C
【详解】A. NH4ClO4由NaClO3和NH4Cl发生复分解反应生成, NH4ClO4由NH4+、ClO4-构成,所以属于离子化合物,故A正确;
B. NaClO3和NH4Cl发生复分解反应,结晶生成NH4ClO4,所以 溶解度:NaClO4>NH4ClO4,故B正确;
C. NaClO3和NH4Cl发生复分解反应生成NH4ClO4、NaCl,该流程中可循环利用的物质是NaCl,故C错误;
D. 根据化合价代数和等于,高氯酸铵中氯元素的化合价为+7价,故D正确。
选C。
11.中学实验中,通常利用如图所示的装置进行喷泉实验,来验证气体的“溶解性”,下列有关说法不正确的是( )
A. 用滴管加入液体后,由于气体的“溶解”,使瓶内压强减小,导致瓶内压强小于外界压强,从而形成喷泉
B. 选用合适的溶液,CO2也能用于做喷泉实验
C. HCl、NH3和SO2均能用该装置做喷泉实验
D. 用NO2和N2O4的混合气体做喷泉实验,烧瓶中将充满稀硝酸
【答案】D
【分析】如能形成喷泉,应使烧瓶内气体压强减小,则烧杯内气体应溶解在烧杯中溶液或发生反应,题中NO2和水反应生成NO和HNO3,以此解答该题。
【详解】A.用滴管加入液体后,由于气体的“溶解”,导致瓶内压强小于外界压强,外界压强可将烧杯内的液体压入烧瓶,形成喷泉,A正确;
B.如为CO2等气体,烧杯内为NaOH等强碱浓溶液,二者发生反应,使烧瓶内气体压强减小,也可形成喷泉,B正确;
C.HCl、NH3和SO2均易溶于水,可形成喷泉,C正确;
D. NO2和N2O4之间存在可逆反应,NO2和水反应生成HNO3和NO,有气体存在,所以烧瓶不能充满稀HNO3,D错误;
故合理选项是D。
【点睛】本题考查喷泉实验原理,把握物质的性质、发生的反应及喷泉原理为解答的关键,注意元素化合物知识与实验相结合的应用。
12.现有16.8g由Fe、Fe2O3、Al、Al2O3组成的混合物,将它完全溶解在600mL2mol/L的硫酸溶液中,收集到标准状况下的气体8.96L。已知混合物中Fe、Fe2O3、Al、Al2O3的质量分数分别为16.7%、16.1%、38.1%、29.1%,欲使溶液中的金属离子完全沉淀,至少应加入3mol/LNaOH溶液的体积是 ( )
A. 800mL B. 300mL C. 600mL D. 900mL
【答案】A
【解析】Fe、Fe2O3、Al、Al2O3组成混合物,完全溶解在H2SO4溶液中生成硫酸盐,硫酸可能有剩余,再向反应后的溶液中加入NaOH溶液,使溶液中的金属阳离子完全转化为氢氧化物沉淀,此时溶液中溶质为Na2SO4,根据硫酸根守恒可得:n(Na2SO4)= n(H2SO4) = 0.6 L ×2 mol/L = 1.2 mol,根据钠离子守恒可得:n(NaOH)= 2n(Na2SO4)= 2 × 1.2 mol = 2.4 mol,所以加入3mol/L的NaOH溶液的体积为2.4 mol ÷ 3 mol/L = 0.8L =800 mL,故A项正确。综上所述,符合题意的选项为A。
点睛:本题考查有关混合物的计算,是一道较难的题目,侧重对学生思维能力的考查。用常规方法无法计算,解题关键是理解反应过程,根据离子守恒计算。
第II卷(非选择题)
二、填空题
13.以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金属硫酸盐)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下:
(1)粉碎高硫铝土矿石的目的是______________________________。
(2)第一次焙烧时发生氧化还原反应:_________________________________。
(3)碱浸时发生反应的化学方程式为_________________________________。
(4)过滤后向滤液中通入过量的CO2气体,反应的离子方程式为______________________;_________________________________。
(5)“过滤”得到滤渣中含有大量的Fe2O3。Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,理论上完全反应消耗的n(FeS2):n(Fe2O3)=____________。
【答案】 (1). 增大接触面积,加快反应速率 (2). 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 (3). Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O (4). OH-+CO2=HCO3- (5). AlO2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓ (6). 1:16
分析】高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金属硫酸盐)粉碎后通入空气、加入氧化钙焙烧,其中氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙,和二氧化硅反应生成硅酸钙,得到产物加入氢氧化钠溶液碱浸其中氧化铝溶解生成偏铝酸钠溶液,经操作Ⅰ得到的固体中含大量的Fe2O3.Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2
【详解】(1)矿石粉碎可以增大固体和气体接触面积,加快反应速率。
(2)焙烧时发生氧化还原反应,第一次焙烧时发生氧化还原反应:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。
(3)过滤前使用NaOH溶液进行碱浸,Al2O3转化为NaAlO2,反应的化学方程式为:Al2O3+2NaOH=NaAlO2+H2O。
(4)向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2,可以将AlO2-转化为Al(OH)3,反应的离子方程式为:AlO2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓,OH-+CO2=HCO3-。
(5)过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3,Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,设有xmolFe3O4和ymolFeS2完全参加反应,根据电子得失守恒:2x×(3-8/3)=2y×5+y×(8/3-2),解得x/y=16,所以理论上完全反应消耗的n(FeS2):n(Fe2O3)=1:16。
【点睛】难点是(5)的最后一问,可以利用氧化反应知识,结合电子守恒解答。
14.如图中每一个方格表示有关的一种反应物或生成物,其中A、C为无色气体。
(1)写出有关物质的化学式X:____________;F___________。
(2)写出A→D的化学方程式____________________________________。
(3)写出实验室制备C的化学方程式____________________________________。
(4)分别取两份50mLNaOH溶液,各向其中通入一定量的气体A,随后各取溶液10mL分别将其稀释到相同体积,得到溶液甲和乙,分别向甲和乙中逐滴加入0.1mol/L的HCl溶液,产生的A气体体积(标准状况下)与所加入的HCl的体积之间的关系如图所示,试分析:
①NaOH在吸收A气体后,乙图所示溶液中存在的溶质是:__________________,其物质的量之比是:______________。
②原NaOH溶液的物质的量浓度是______mol/L。
【答案】 (1). NH4HCO3或(NH4)2CO3 (2). NO2 (3). 2CO2+2Na2O2 =2Na2CO3+O2 (4). 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O (5). NaHCO3和Na2CO3 (6). 1:1 (7). 0.75
【分析】根据框图,X既能与盐酸反应,又能与NaOH反应,分别生成气体A和C,则X应为弱酸的铵盐,气体A能与过氧化钠反应,故A为CO2,则D为碳酸钠或氧气;C能够发生催化剂作用下能够与D反应,则C为NH3,D为O2,则X应为NH4HCO3 或 (NH4)2CO3,B为H2O,结合转化关系可知,E为NO,F为NO2,G为HNO3,据此分析解答。
【详解】(1)由以上分析可知X为NH4HCO3或 (NH4)2CO3,F为NO2,故答案为NH4HCO3 或 (NH4)2CO3;NO2;
(2)Na2O2和CO2的反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为2CO2+2Na2O2 =2Na2CO3+O2,故答案为2CO2+2Na2O2 =2Na2CO3+O2;
(3)实验室用氯化铵和氢氧化钙在加热条件下制备氨气,反应的方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O,故答案为2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(4)①(乙)中从开始生成CO2气体至二氧化碳体积最大,消耗HCl50mL,发生的反应为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;若二氧化碳与NaOH反应后溶液中不含NaHCO3,由Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl可知,将CO32-转化为HCO3-应消耗HCl为50mL,而图象中开始生成CO2气体之前消耗HCl体积为25mL,说明该阶段只发生Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,且二氧化碳与NaOH反应后溶液中含NaHCO3、Na2CO3;Na2CO3转化为NaHCO3消耗盐酸体积为25mL,则原溶液中NaHCO3消耗盐酸体积50mL-25mL=25mL,故NaHCO3、Na2CO3的物质的量之比=25mL∶25mL=1∶1,故答案为NaHCO3和Na2CO3;1∶1;
②加入75mL盐酸时,溶液中溶质都恰好完全反应,此时溶液中只含有溶质NaCl,根据元素守恒可知,10mL溶液中n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.075L×0.1mol/L=0.0075mol,故原氢氧化钠溶液的浓度==0.75mol/L,故答案为0.75。
15.薄荷油中含有少量的α−非兰烃和β−非兰烃,两者互为同分异构体,其相对分子质量为136。根据如下转化,回答相关问题:
已知:
+RCHO
+CO2
2CH3COOH
(1) 写出α−非兰烃中官能团名称________,β−非兰烃的结构简式________。
(2) 下列有关说法正确的是________。
A.α−非兰烃与等物质的量的Br2进行加成反应,产物共有3种
B.C→D和E→F反应类型相同
C.聚合物H易溶于水
D.C→M反应过程中有高分子聚合物等副产物产生
(3) 写出F→G的化学方程式______________________________________。
(4) 写出符合下列条件的A的同分异构体______________。
①含有4个-CH3;②1 mol此同分异构体碱性条件下水解需2 mol NaOH。
(5) 以甲苯和丙烯为基本原料合成(用流程图表示,其他无机试剂任选)____________________________________________。
【答案】(1). 碳碳双键 (2). (3). AD (4). CH2=CHCOOH+CH3OHCH2=CHCOOCH3+H2O (5). (6).
【分析】α−非兰烃发生信息中氧化反应得到A与B,与氢气发生加成反应得到,A加热脱水生成,则A为,结合A和的结构,可推知α−非兰烃为、B为
,B与氢气发生加成反应生成C为,C与HBr发生取代反应生成D为CH3CHBrCOOH,D在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应、中和反应得到E为CH2=CHCOONa.E酸化得到F为CH2=CHCOOH,F与甲醇发生酯化反应得到G为CH2=CHCOOCH3,G发生加聚反应得到H为.由M的分子式,可知2分子C发生酯化反应形成环酯M,M的结构简式为。据此分析解答。
【详解】(1)α−非兰烃发生信息中氧化反应得到A与B,与氢气发生加成反应得到,结合A、的结构,可推知α−非兰烃为,官能团为:碳碳双键;+CO2,结合此类反应可知β−非兰烃的结构简式为;
(2)A. 该有机物中两个碳碳双键处于间位,它与等物质的量的Br2进行加成反应,有3种加成方式,所以其加成产物有3种,故A正确;
B. C→D是取代反应,E→F是水解反应,故B错误;
C. 聚合物H中没有羟基或者羧基,不易溶于水,故C错误;
D. 由M的分子式,可知2分子C发生酯化反应形成环酯M,M的结构简式为, 中有一个羧基一个羟基,可以发生聚合反应,故D正确;故选AD。
(3)F与甲醇发生酯化反应得到G为CH2=CHCOOCH3,方程式为CH2=CHCOOH+CH3OHCH2=CHCOOCH3+H2O。
(4)1 mol此同分异构体在碱性条件下水解需2 mol NaOH,说明有机物中需要有两个碳氧双键,同分异构体为 ;
(5)以甲苯和丙烯为基本原料合成,对照甲苯和产物的结构,结合甲苯的性质,设计流程图为:。
【点睛】有机推断题相关技巧:
1. 当反应条件为NaOH的醇溶液并加热时,通常为卤代烃的消去反应。
2. 当反应条件为NaOH的水溶液并加热时,通常为卤代烃或酯的水解反应。
3. 当反应条件为浓并加热时,通常为醇脱水生成醚和不饱和烃的反应或醇与酸的酯化反应。
4. 当反应条件为稀酸并加热时,通常为酯或淀粉的水解反应。
5. 当反应条件为催化剂并有氧气时,通常是醇氧化生成醛(酮)或醛氧化生成酸的反应。
6. 当反应条件为催化剂存在下的加氢反应时,通常为碳碳双键、碳碳三键、苯环或醛基的加成反应。
7. 当反应条件为光照且与(卤素单质)反应时,通常是与烷烃或苯环侧链烃基上的H原子发生取代反应,而当反应条件为有催化剂存在且与反应时,通常为苯环上的H原子直接被取代。
16.实验室模拟“侯氏制碱法”原理,以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3,进而生产出纯碱。有关反应的化学方程式为NH3+CO2+H2O=NH4HCO3;NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
(1)利用上述反应原理,设计如图所示装置,制取碳酸氢钠晶体,C烧杯中盛有冰水,D中装有蘸稀硫酸的脱脂棉,图中夹持装置已略去。
①E中制备气体时,所需药品是______(填字母)。
a.石灰石 b.生石灰 c.稀盐酸 d.浓氨水
②B中应盛有_________溶液。在实验过程中,应向C中先通入足量的______________。
③E装置向C中通气的导管不能插入液面下的原因是_______________________________。
(2)该小组同学为了测定C中所得碳酸氢钠晶体的纯度(假设晶体中不含碳酸盐杂质),将晶体充分干燥后,称量质量为4g。再将晶体加热到质量不再变化时,称量所得粉末质量为mg。然后进行如图所示实验:
①在操作Ⅱ中,为了判断加入氯化钙溶液是否过量,正确的实验操作是:在加入氯化钙溶液后,___________________________________________________。
②操作Ⅲ涉及的步骤名称为_________、_________、干燥。
③所得晶体中碳酸氢钠的纯度为_______%。
【答案】(1). bd (2). 饱和碳酸氢钠 (3). 氨气(或NH3) (4). NH3极易溶于水 (5). 振荡、静置,向溶液中继续加入少量氯化钙溶液 (6). 过滤 (7). 洗涤 (8). 96.6
【分析】(1)E中气体通入C中时,导管口没有深入液体中,A中生成的气体通入C中时,导管口深入液体中,说明A中制取的是二氧化碳、E中制取的是氨气;B装置的作用是除去二氧化碳中的氯化氢;
(2)碳酸氢钠加热分解为碳酸钠,碳酸钠能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀,根据碳酸钙沉淀的质量可计算碳酸氢钠的质量。
【详解】(1)根据以上分析,①E中制备氨气,装置没有加热,浓氨水和生石灰混合能放出氨气,所以需要药品是生石灰、浓氨水,选bd。
②B装置的作用是除去二氧化碳中的氯化氢,B中应盛有饱和碳酸氢钠溶液。氨气在水中的溶解度大于二氧化碳,所以在实验过程中,应向C中先通入足量的氨气。
③氨气极易溶于水,易引起倒吸,E装置向C中通气的导管不能插入液面下的原因是氨气极易溶于水,防倒吸。
(2)①若氯化钙不过量,则溶液中含有碳酸根离子,再加入氯化钙溶液会继续生成碳酸钙沉淀,为了判断加入氯化钙溶液是否过量,正确的实验操作是:在加入氯化钙溶液后,振荡、静置,向溶液中继续加入少量氯化钙溶液,若没有沉淀生成,则氯化钙过量。
②操作Ⅲ为从固液混合物中分离出固体,步骤名称依次为过滤、洗涤、干燥。
③碳酸氢钠加热分解为碳酸钠,反应方程式是2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O,碳酸钠能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀,反应方程式是Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl,反应总关系式是2NaHCO3——CaCO3,
设碳酸氢钠的质量为xg
2NaHCO3——CaCO3
168 100
x 2.3
x=3.864g
晶体中碳酸氢钠的纯度为 ×100%=96.6%。
【点睛】本题意在考查学生物质制备实验装置的设计创新能力、仪器的使用、安全原则等问题,理解实验装置的设计意图是解答本题的关键;思维障碍主要是对制备方案设计的实验装置使用目的理解不透。