青海省海东市2019-2020学年高二下学期期末考试联考化学试卷 Word版含解析 24页

- 1 - 青海省海东市 2019-2020 学年高二下学期期末联考 化学试题 考生注意： 1．本试卷分第 I 卷（选择题）和第 I 卷（非选择题）两部分,共 100 分。考试时间 90 分钟。 2．请将各题答案填写在答题卡上。 3．本试卷主要考试内容：人教版选修 4、选修 5。 4．可能用到的相对原子质量：H 1 C1 2 O 16 第 I 卷 （选择题共 48 分） 一、选择题（本题包括 16 小题，每小题 3 分，共 48 分。每小题只有一个选项符 合题意） 1.“有机”一词译自“Organic”，词源解释为：“属于、关于或者源自生物的”。下列关于有机化学 的说法，错误的是（ ） A. 3D 打印技术用于有机合成可以促进工艺的精准化和简易化 B. 德青花瓷所用青料“苏麻离青”属低锰高铁类钴料，是纯天然有机材料 C. 1828 年维勒由氰酸铵合成尿素，实现了实验室无机物到有机物的转化 D. 我国非遗中的扎染工艺，以板蓝根、蓝靛等做染料是经验性利用有机化合物的典范 【答案】B 【解析】 【详解】A．3D 打印作为一种“自下而上”的材料累加制造方法，操作简单、制造成本更低， 用于有机合成，可实现复杂结构的精确定制，A 正确； B．“苏麻离青”属低锰高铁类钴料，是天然无机材料，B 错误； C．氰酸铵属于无机物，尿素属于有机物，这是实验室第一次实现无机物到有机物的转化，C 正确； D．以板蓝根、蓝靛等做染料的扎染工艺，经验性利用有机化合物，大大提高染料的上染率和 色牢度，同时具有良好的手感，D 正确； 故选 B。 2.下列有机物的分类不正确的是 - 2 - 选项 物质 类别 A CH2=CH2 烯烃 B CH3OH 醇 C CH3COCH3 醛 D CH3COOH 羧酸 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A.CH2=CH2 的名称为乙烯，属于烯烃，故 A 正确； B.CH3OH 的名称为甲醇，属于醇，故 B 正确； C.CH3COCH3 的名称为丙酮，属于酮，不属于醛，故 C 错误； D.CH3COOH 名称为乙酸，属于羧酸，故 D 正确； 故选 C。 3.某有机物能发生水解反应，其结构简式为 CH3—CO—R，则—R 可能是 A. —OH B. 一 CH3 C. —H D. —O—CH3 【答案】D 【解析】 【详解】A.当—R 为—OH，有机物为乙酸，不能发生水解，故 A 错误； B. 当—R 为一 CH3，有机物为丙酮，不能发生水解，故 B 错误； C. 当—R 为—H，有机物为乙醛，不能发生水解，故 C 错误； D. 当—R 为—O—CH3，有机物为乙酸甲酯，可以发生水解，故 D 正确； 故答案选：D。 4.下列说法不正确的是 A. 乙醇、乙二醇、丙三醇均能与水互溶，可推知所有的醇都能与水互溶 B. 溴乙烷中混有溴单质，可通过加入过量饱和亚硫酸氢钠溶液，充分振荡后分液来分离 - 3 - C. 一定条件下，油脂、纤维素和蛋白质均能发生水解 D. 淀粉和硫酸混合加热一段时间,冷却后再加入少量碘水，溶液不变蓝，说明淀粉已完全水解 【答案】A 【解析】 【详解】A．醇分子中羟基能与水分子间形成氢键，所以羟基亲水，而烃基憎水。醇分子中羟 基所占比例越大，溶解性越强，烃基所占比例越大，憎水越大，在水中溶解度越小，所以并 不是所有醇都能与水互溶，故 A 错误，符合题意； B．过量饱和亚硫酸氢钠溶液具有还原性，能与溴反应生成硫酸根离子和溴离子，溴乙烷难溶 于水，可用分液法分离，故 B 正确，不选； C．油脂能水解，纤维素水解最终生成葡萄，蛋白质水解最终得到氨基酸，故 C 正确，不选； D．碘单质遇淀粉溶液变蓝色，淀粉和硫酸混合加热一段时间，冷却后再加入少量碘水，溶液 不变蓝，说明淀粉已完全水解，故 D 正确，不选； 答案选 A。 5.下列对应现象的描述正确的是 A. 铁片上有大量气泡 B. 两电极都有气体产生 C. 只有 C 棒上有气体产生 D. 灯泡会发亮 【答案】B 【解析】 【详解】A. 铁可以盐酸反应，铁表面有气泡产生，同时碳、铁构成原电池，铁做负极，碳做 正极，碳棒表面也有气泡产生，故 A 错误； B. 硫酸可与锌反应，锌表面有气泡产生，同时铜、锌构成原电池，锌做负极，铜做正极，铜 表面也有气泡产生，故 B 正确； - 4 - C. 该装置为电解池，根据图示，碳棒做阴极，溶液中的氢离子得电子生成氢气，铁为阳极， 铁失去电子变为亚铁离子，并在铁电极附近生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐 色，则现象描述不全，故 C 错误； D. 乙醇为非电解质，不能导电，灯泡不亮，故 D 错误； 答案选 B。 6.在 400 °C 和 480 °C 下 KClO3 热分解会发生不同的变化，1 mol KClO3（s）在 400 °C 和 480 °C 下热分解的能量变化如图所示。下列说法不正确的是 A. 480 °C 时 KClO3 热分解的产物是 KCl 和 O2 B. 曲线 I 的活化能大于曲线 II ，所以 KClO3 比 KClO4 更稳定 C. 若用 MnO2 作催化剂，KCIO3 的热分解温度会低于 480 °C D. 2KClO3（s）=2KCl（s）+3O2（g） △ H=-78 kJ/mol 【答案】B 【解析】 【详解】A. 温度高时，提供的能量多，则过程Ⅰ是 480℃时 KClO3 受热分解，产物是 KCl 和 O2， 故 A 正确； B. 据图知：氯酸钾的能量高于高氯酸钾的能量，物质能量越低越稳定，与活化能大小无关， 故 B 错误； C. 催化剂降低反应的活化能，若用 MnO2 作催化剂，KClO3 热分解温度低于 480℃，故 C 正确； D. 根据图示，1molKClO3(s)生成 1molKCl(s)和 1.5molO2(g)放热(36+3)kJ=39kJ，所以 2KClO3(s)═2KCl(s)+3O2(g)△H=−78 kJ⋅ mol−1，故 D 正确； 答案选 B。 7.下列关于化合物姜黄素的说法错误的是 - 5 - A. 能发生水解反应 B. 能使溴水褪色 C. 分子式为 C21 H20O6 D. 分子中所有碳原子可能共平面 【答案】A 【解析】 【详解】A. 分子内含醚键、酚羟基、羰基、碳碳双键，醇羟基，没有一个官能团能发生水解 反应，A 错误； B. 碳碳双键能与溴水加成、能使溴水褪色，B 正确； C. 有结构简式知，分子式为 C21H20O6，C 正确； D. 苯分子是平面结构、和苯环直接相连的原子在同一个平面，碳碳双键、羰基是平面结构、 和双键碳原子直接相连的原子在同一个平面、碳碳单键是四面体结构，单键碳及其相连的原 子最多三个共面，故分子中所有碳原子可能共平面，D 正确； 答案选 A。 8.已知某有机物 A 的分子式为 C4H8O3，又知 A 既可以与 NaHCO3 溶液反应，也可与钠反应， 且等量的 A 与足量的 NaHCO3、Na 充分反应时生成气体的物质的量相等，则 A 的结构最多有 A. 4 种 B. 5 种 C. 6 种 D. 7 种 【答案】B 【解析】 【详解】有机物分子式为 C4H8O3，不饱和度为 1，可以与 NaHCO3 溶液反应，说明有机物分子 中含有 1 个-COOH，等量的有机物与足量的 NaHCO3 溶液、Na 反应时产生的气体在相同条件下 的体积比为 1:1，则分子内含 1 个-OH，从结构上看，该有机物可以看作 C3H7-COOH 中丙基中 1 个氢原子被一个羟基替代所得，丙基有 2 种，正丙基中有 3 种 H 原子，故对应有 3 种同分异 构体，异丙基中有 2 种 H 原子，故对应有 2 种同分异构体，故该有机物的可能的结构有 2+3=5 种； - 6 - 答案选 B。 9.180℃时，将 0.5 mol H2和 1 mol CO2 通入 1L 的恒容密闭容器中，反应生成甲醇蒸气( 3CH OH ) 和某无机副产物，测得各物质的物质的量随时间的部分变化如图所示。下列说法中不正确的 是( ) A. 该反应的化学方程式： 2 2 3 2CO 3H CH OH H O ˆˆ†‡ˆˆ B. 在 0~3 min 内， 3CH OH 的平均反应速率为 1 11 mol L min30    C. 在 3~10 min 内，反应仍未达到平衡状态 D. 10 min 时，再通入 0.5 mol H2 和 1 mol CO2，可提高 H2 和 CO2 的转化率 【答案】C 【解析】 【详解】A.由图可知，氢气和二氧化碳的物质的量的变化量为（0.5-0.2）mol=0.3mol 和（1.0-0.9） mol=0.1mol ， 由 质 量 守 恒 定 律 可 知 氢 气 和 二 氧 化 碳 反 应 生 成 甲 醇 和 水 的 反 应 为 2 2 3 2CO 3H CH OH H O ˆˆ†‡ˆˆ ，故 A 正确； B.由图可知，二氧化碳的物质的量的变化量为（1.0-0.9）mol=0.1mol，由反应方程式可知， 甲醇的物质的量的变化量为 0.1mol，则甲醇的平均反应速率为 0.1mol 1L 3min = 1 11 mol L min30    ， 故 B 正确； C.由图可知，0~3 min 时二氧化碳的物质的量的变化量为（1.0-0.9）mol=0.1mol，10 min 时甲 醇的物质的量为 0.1mol，由反应方程式可知，甲醇的物质的量的变化量为 0.1mol 可知，3 min 时反应达到平衡，则在 3~10 min 内，反应达到平衡状态，故 C 错误； D.由反应方程式可知，该反应是一个气体体积减小的反应，若 10 min 时，再通入 0.5 mol H2 和 1 mol CO2 相当于增大压强，增大压强，平衡向正反应方向移动，氢气和二氧化碳的转化率 - 7 - 增大，故 D 正确； 故选 C。 10.一种用于驱动检验管道焊缝设备爬行器的甲醇一燃料电池的工作原理如图所示，下列有关 该电池的说法正确的是 A. 该电池工作时，每消耗 22.4LCH3OH 转移 6mol 电子 B. 电子由电极 A 经负载流向电极 B，再经过 NaOH 溶液返回电极 A，形成闭合回路 C. 电极 B 上发生的电极反应为 4OH--4e-=O2↑+2H2O D. 电池工作时，OH-向电极 A 移动，溶液的 pH 减小 【答案】D 【解析】 【分析】 燃料电池中，通入燃料的一极为负极，电极 A 为负极，还原剂失去电子发生氧化反应，电子 沿着导线流向正极，通入助燃物的一极为正极，电极 B 为正极，正极上发生还原反应，溶液 中离子会定向移动，碱性条件下，正极电极反应式为： - - 2 2O +2H O+4e =4OH ，据此回答。 【详解】A．甲醇是液体，22.4LCH3OH 的物质的量并不是 1mol，故转移的电子的物质的量不 是 6mol，A 错误； B．电子由电极 A 经负载流向电极 B，但电子不会进入 NaOH 溶液，B 错误； C．电极 B 上氧气发生还原反应，电极反应为 - - 2 2O +2H O+4e =4OH ，C 错误； D．电池工作时，OH-向电极 A 即负极移动，由于氢氧根离子消耗故溶液的 pH 减小，D 正确； 答案选 D。 11.下列装置或操作能达到实验目的的是（ ） - 8 - A. 装置甲可用于实验室制备乙烯 B. 操作乙可用于检验 2 5C H Br 与 NaOH 的乙醇溶液反应生成的气体中含有乙烯 C. 操作丙可用于比较乙醇中羟基的氢原子和水分子中氢原子的活泼性 D. 操作丁可用于配制银氨溶液 【答案】C 【解析】 【详解】A．装置甲用于实验室制备乙烯时，缺少加热装置，无法完成，故 A 不选； B．操作乙用于检验 2 5C H Br 与 NaOH 的乙醇溶液反应生成的气体中含有乙烯，没有除去挥 发的乙醇，乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故 B 不选； C．控制水的体积和钠块大小相同，操作丙可用于比较乙醇中羟基的氢原子和水分子中氢原子 的活泼性，故 C 选； D．配制银氨溶液应将稀氨水滴入硝酸银溶液中，直到开始产生的沉淀刚好消失为止，故 D 不 选； 故选 C。 12.已知： ，如果通过一步反应合成 ，所用的原料可以是 ①1，3-丁二烯和 2 一丁炔；②1，3- 戍烯和 2 一丁炔；③2，3-二甲基-1，3-丁二烯和乙炔④2， 4 一 己二烯和乙炔 A. ①③ B. ②③ C. ②④ D. ①④ - 9 - 【答案】A 【解析】 【 详 解 】 如 果 通 过 一 步 反 应 合 成 ， 用 逆 合 成 分 析 法 可 推 测 出 反 应 物 ： 即 ③2 ， 3- 二 甲 基 -1 ， 3- 丁 二 烯 和 乙 炔 正 确 、 或 ，即 ①1，3-丁二烯和 2 一丁炔正确；则 A 正确； 答案选 A。 13.下列含溴化合物中的溴原子在适当条件下都能被羟基（一 OH）取代（均可称为水解反应）， 所得产物中能跟 NaHCO3 溶液反应生成 CO2 的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A． 水解生成 ，为酚类物质，不能与碳酸氢钠反应，故 A 错误； B． 水解生成 ，酚羟基比碳酸弱，不能与碳酸氢钠反应， 故 B 错误； - 10 - C． 水解生成 ，为醇类物质，不具有酸性，不能与碳酸 氢钠反应，故 C 错误； D. 水解生成 ，酸性比碳酸强，可与碳酸氢钠反应，故 D 正 确； 答案选 D。 14.由甲醛、乙烯和丙烯组成的混合气体中，已知氧元素的质量分数为 9%，则混合物中碳元素 的质量分数是（ ） A. 91% B. 85.6% C. 78% D. 68% 【答案】C 【解析】 【详解】甲醛分子式为 CH2O，乙烯分子式为 C2H4、丙烯分子式为 C3H6，三种分子中碳、氢 原子的个数比均为 1:2，所以混合中碳、氢原子的个数比也为 1:2，质量比为 12:2=6:1，氧元素 质量分数为 9%，则混合物中 C、H 元素总质量分数为 1-9%=91%，故混合物中碳元素质量分 数为 91%× 6 7 =78%，故答案为 C。 15.M、N、P 为三种不同的有机物，下列叙述正确的是 A. 若 M 与 N 互为同系物，P 与 N 互为同系物，则 M 与 P 也互为同系物 B. 若 M、N、P 互为同系物，它们分子中碳的质量分数一定相同 C. 若 M、N、P 互为同分异构体，它们的化学性质一定相似 D. 若 M 与 N 互为同分异构体，P 与 N 互为同分异构体，则 M 与 P 也互为同分异构体 【答案】D 【解析】 【详解】A. 若 M 与 N 互为同系物，P 与 N 互为同系物，则 M 与 P 有可能互为同系物，也可 能互为同分异构体，A 错误； B. 若 M、N、P 互为同系物，且当它们的最简式相同时，它们分子中碳的质量分数一定相同， 若它们的最简式不同，它们分子中碳的质量分数则不相同，B 错误； - 11 - C. 若 M、N、P 互为同分异构体，若它们是官能团异构，则它们的化学性质不同，C 错误； D. 若 M 与 N 互为同分异构体，P 与 N 互为同分异构体，则 M、N、P 为三种分子式相同而结 构不同的有机物，则 M 与 P 也互为同分异构体，D 正确； 答案选 D 16.已知：   2 2 3 2 33AlO HCO H O Al OH CO      。向含 0.01 mol 2NaAlO 和 0.02 mol NaOH 的稀溶液中缓慢通入 CO2，溶液中，  2 3COc  随通入的  2COn 的变化如图，下列对 应关系正确的是( ) A. A 点：        2 3 3 2 3 2CO HCO H CO AlOc c c c     B. B 点：        2 3 3Na CO OH HCOc c c c      C. C 点：          2 3 3Na H CO HCO OHc c c c c        D. O 点：      2Na AlO OHc c c  ＞ ＞ 【答案】B 【解析】 【分析】 向 含 0.01mol NaAlO2 和 0.02mol NaOH 的 稀溶 液中 缓慢 通 入 CO2 ， 首先 进行 的反 应 为 2 2 3 22NaOH+CO Na CO +H= O ，0.02mol NaOH 消耗 0.01mol CO2，生成 0.01mol Na2CO3，故 A 点 溶 液 的 的 溶 质 为 0.01mol Na2CO3 和 0.01mol NaAlO2 ； 然 后 发 生 反 应:  22 2 2 33+3H O2NaAlO +CO 2Al O= H +Na CO ，0.01mol NaAlO2 消耗 0.005molCO2，生 成 0.005molNa2CO3 ， 故 B 点 溶 液 的 溶 质 为 Na2CO3 ； 继 续 通 入 CO2 ， 发 生 反 应: 2 2 3 2 3 CO +Na CO +H O=2NaHCO ，前两个阶段共生成 0.015mol Na2CO3，则该反应会消耗 - 12 - 0.015molCO2，生成 0.03mol NaHCO3，故 C 点溶液的溶质为 NaHCO3，据此分析解答。 【详解】A. 由以上分析知，A 点溶液的的溶质为 0.01mol Na2CO3 和 0.01mol NaAlO2，CO32- 和 AlO2-均发生水解，由物料守恒可知，A 点：        2 3 3 2 3 2CO HCO H CO AlOc c c c    ＞ ， 故 A 错误； B. 由以上分析知，B 点溶液的溶质为 Na2CO3，Na2CO3 溶液中存在 CO32-的水解平衡，CO32- + H2O⇌HCO3- + OH-、HCO3- +H2O⇌H2CO3 + OH-，同时存在水的电离，又水解是微弱的，故 B 点：        2 3 3Na CO OH HCOc c c c      ，故 B 正确； C. 由以上分析知，C 点溶液的溶质为 NaHCO3，由电荷守恒知，C 点：          2 3 3Na H 2 CO HCO OHc c c c c        ，故 C 错误； D. O 点未通入 CO2，溶液的溶质为 0.01 mol 2NaAlO 和 0.02 mol NaOH，故 O 点：      2Na OH AlOc c c  ＞ ＞ ，故 D 错误； 故选 B。 第 II 卷 （非选择题共 52 分） 二、非选择题（本题包括 5 小题，共 52 分） 17.2020 年东京奥运会火炬传递的火炬样式将采用樱花形状。奥运会火炬常用的燃料为丙烷、 丁烷等。已知:丙烷的燃烧热 △ H1= - 2220 kJ/mol，正丁烷的燃烧热 △ H2= -2878 kJ/ mol；异丁烷 的燃烧热 △ H3= -2869.6 kJ/mol。 （1）写出丙烷燃烧的热化学方程式：____________。 （2）下列有关说法不正确的是_______________ （填标号）。 A 奥运火炬燃烧时的能量转化形式主要是由化学能转化为热能、光能 B 异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多 C 正丁烷比异丁烷稳定 （3）已知 1 mol H2 燃烧生成液态水放出的热量是 285. 8 kJ，现有 6 mol 由氢气和丙烷组成的 混合气体，完全燃烧时放出的热量是 3649 kJ，则该混合气体中氢气和丙烷的体积比为____。 【答案】 (1). C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l） △H=-2220 kJ/ mol (2). BC (3). 5：1 【解析】 【分析】 - 13 - (1)按燃烧热的定义、丙烷的燃烧热 △ H1= - 2220 kJ/mol，写丙烷的燃烧的热化学方程式； (2)按燃烧现象、燃烧热的定义以及物质稳定性与能量的关系等知识判断正误； (3)按已知条件列式计算该混合气体中氢气和丙烷的体积比； 【详解】(1)燃烧热是 101kP 时，1mol 可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热，常见元素的 稳定产物：C→CO2(g)、H→H2O(l)，已知:丙烷的燃烧热 △ H1= - 2220 kJ/mol，据此得丙烷的燃 烧的热化学方程式为： 3 8 2 2 2C H (g) 5O (g) 3CO (g) 4H O(l)   ΔH=−2220 kJ/mol； (2)A. 奥运火炬燃烧时伴随着发光发热的现象，能量转化形式主要是由化学能转化为热能、光 能，故 A 正确； B. 异丁烷和正丁烷互为同分异构体，所含化学键种类和数目相同，故 B 错误； C. 正丁烷的燃烧热 △ H2= -2878 kJ/ mol；异丁烷的燃烧热 △ H3= -2869.6 kJ/mol，由此可知，正 丁烷的能量高于异丁烷，而物质的能量越低越稳定，故异丁烷更稳定，故 C 错误； 故答案为 BC； (3)设氢气的物质的量为 x，丙烷的物质的量为 y，由题意得： 6mol 285.8kJ/mol 2220kJ/mol 3649kJ x y x y        ；解得：x=5mol，y=1mol，相同条件下，气 体的体积之比等于物质的量之比，则该混合气体中氢气和丙烷的体积比为：5:1。 18.己二酸在化工生产中有重要作用。某兴趣小组用 50%的硝酸作氧化剂，钒酸铵作催化剂， 氧化环己醇制备己二酸，其反应原理为  3 2 248HNO 3HOOC CH COOH 8NO 7H O    ，实验装置如图所示。 实验步骤：在装有回流冷凝管、温度计的 50mL 三颈烧瓶中，加入 50% 3HNO 溶液（含 0.12mol 3HNO ）及少量钒酸铵（ 0.01g ），缓慢滴加 5~6 滴环己醇，有红棕色气体二氧化氮 产生，将剩余的环己醇滴加完毕，总量为 2mL（约 0.02mol ）。在温度为 80~90℃时，反应至 - 14 - 无红棕色气体逸出。将反应液倒入 50mL 的烧杯中，冷却后，析出己二酸。减压过滤，用15mL 冷水洗涤，干燥后得到粗产品 gm 。 回答以下问题： （1）仪器 A 的名称为________，仪器 B 中所盛装的试剂为________。 （2）实验过程中，最适宜的加热方法为________；该加热方法的优点是________。 （3）本实验中称量钒酸铵的仪器应选用________（填“托盘天平”或“电子天平”）。 （4）减压过滤后的晶体用冷水洗涤，简述洗涤的操作过程：________。 （5）为测定粗产品中己二酸的含量，将得到的粗产品配成溶液，并用 10.100mol L 的 NaOH 标准溶液进行滴定，下列操作可能使实际消耗 NaOH 标准溶液的体积偏大的是________（填 标号）。 A.使用甲基橙作指示剂 B.滴定前俯视读数，滴定后仰视读数 C.实验用的碱式滴定管、锥形瓶水洗后均未润洗 （6）若纯化后称重得到1.90g 精制己二酸，则己二酸的产率为________（保留三位有效数字）。 【答案】 (1). 恒压分液漏斗或滴液漏斗 (2). NaOH 溶液 (3). 水浴加热 (4). 受 热均匀，便于控制 (5). 电子天平 (6). 向过滤器中加入蒸馏水浸没晶体，让水自然流下， 重复操作 2～3 次 (7). BC (8). 65.1% 【解析】 【分析】 由图可知，三颈烧瓶中发生的反应为在钒酸铵做催化剂作用下，50%硝酸与环己醇在水浴加热 的条件下发生氧化还原反应生成己二酸、一氧化氮和水，一氧化氮与装置中空气中的氧气反 应生成二氧化氮，反应生成的一氧化氮和二氧化氮气体通入广口瓶中被水吸收，通过导气管 通入空气，使一氧化氮转化为二氧化氮，反应后的气体通入烧杯中被氢氧化钠溶液完全吸收， 防止污染环境，其中倒置的干燥管和漏斗起防止倒吸的作用。 【详解】（1）由图可知，仪器 A 的名称为恒压分液漏斗或滴液漏斗；仪器 B 中所盛装的试剂 为氢氧化钠溶液，目的是吸收一氧化氮和二氧化氮，故答案为：恒压分液漏斗或滴液漏斗； NaOH 溶液； （2）由题给反应条件为温度为 80~90℃，反应温度低于水的沸点，应选择水浴加热，水浴加 热的优点是受热均匀，便于控制，故答案为：水浴加热；受热均匀，便于控制； - 15 - （3）托盘天平无法称量 0.01g 钒酸铵，则本实验中称量钒酸铵的仪器应选用电子天平，故答 案为：电子天平； （4）减压过滤后的晶体用冷水洗涤的操作过程为向过滤器中加入蒸馏水浸没晶体，让水自然 流下，重复操作 2～3 次，故答案为：向过滤器中加入蒸馏水浸没晶体，让水自然流下，重复 操作 2～3 次； （5）A.己二酸为二元弱酸，与氢氧化钠溶液完全反应生成的己二酸钠溶液呈碱性，应选用酚 酞作指示剂，若使用甲基橙作指示剂，会使实际消耗氢氧化钠标准溶液的体积偏小，故错误； B.若滴定前俯视读数，滴定后仰视读数，会使实际消耗氢氧化钠标准溶液的体积偏大，故正确； C.实验用的碱式滴定水洗后均未润洗，会使氢氧化钠溶液的浓度减小，导致实际消耗氢氧化钠 标准溶液的体积偏大，故正确； BC 正确，故答案为：BC； （6）由题意可知，硝酸的物质的量为 0.12mol，环己醇的物质的量为 0.02mol，由方程式 3 —8HNO3 可得，反应中硝酸过量，环己醇完全反应，0.02mol 环己醇完全反应生成 0.02mol 己二酸，则己二酸的产率为 1.90g 0.02mol 146g/ mol ×100%≈65.1%，故答案为：65.1%。 【点睛】己二酸为二元弱酸，与氢氧化钠溶液完全反应生成的己二酸钠溶液呈碱性，应选用 酚酞作指示剂，若使用甲基橙作指示剂，会使实际消耗氢氧化钠标准溶液的体积偏小是分析 关键和易错点。 19.合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破，研究表明液氨是一种良好的储氢物质。 （1）研究表明金属催化剂可加速氨气的分解。某温度下，用等质量的不同金属分别催化等浓 度的氨气，测得氨气分解生成氢气的初始速率（单位： mmol/min） 与催化剂的对应关系如 表所示。 催化剂 Ru Rh Ni Pt Pd Fe 初始速率 7. 9 4.0 3.0 2.2 1.8 0.5 ①在不同催化剂的催化作用下，氨气分解反应的活化能最大的是______（填写催化剂的化学 式）。 - 16 - ②温度为 T 时，在恒容的密闭容器中加入 2 mol NH3，此时压强为 p0，用 Ru 催化氨气分解， 若平衡时氨气的转化率为 50%，则该温度下反应 2NH3(g)  N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数 Kp=_____。 （用平衡分压代替平衡浓度计算，气体分压 p 分=气体总压 p 总×体积分数） （2）关于合成氨工艺的理解，下列说法不正确的是______（填标号）。 A 合成氨工业常采用的反应温度为 500 °C 左右，主要是为了节约能源 B 使用初始反应速率更快的催化剂 Ru，不能提高平衡时 NH3 的产率 C 合成氨工业采用的压强为 10 MPa~30 MPa，是因为常压下 N2 和 H2 的转化率不高 （3）在 1 L1 mol/L 盐酸中缓缓通入 2 mol 氨气，请在图 1 中画出溶液中水电离出的 OH-浓度 随通入氨气的物质的量变化的趋势图_______。 （4）电化学法合成氨:图 2 是用低温固体质子导体作电解质， 用 Pt- CN，作阴极，催化电解 H2(g)和 N2(g)合成 NH3 的原理示意图。 ①Pt—C3N4 电极上产生 NH3 的电极反应式为_______。 ②实验研究表明，当外加电压超过一定 值后，发现阴极产物中氨气的体积分数随着电压的增 大而减小，分析其可能原因：_______。 【答案】 (1). Fe (2). 2 027p 64 (3). A (4). - 17 - (5). N2+6e- +6H+=2NH3 (6). 超过一定电圧以后，H+得电子変成 H2 【解析】 【分析】 (1)①活化能大者初始反应速率慢，据此回答； ②用三段式计算平衡时气体总压强、各成分的平衡分压，按 Kp 的定义计算即可； (2) 按影响速率、平衡的因素判断说法是否正确； (3)溶液中水电离出的 OH−浓度等于溶液中水电离出的氢离子浓度，都代表了水的电离程度， 酸、碱溶液中水的电离被抑制，氯化铵溶液中因水解促进了水的电离，据此画图； (4) ①按氮元素化合价的变化，判断反应类型、和电极类型，并书写电极方程式为； ②外加电压超过一定值以后，发现阴极产物中氨气的体积分数随着电压的增大而减小，则一 定是发生了副反应，找出合理的副反应即可。 【详解】(1)①氨气分解反应活化能最大的是初始反应速率最慢的，由表中数据知，则为 Fe； ②温度为 T 时，在恒容的密闭容器中加入 2 mol NH3，此时压强为 p0，用 Ru 催化氨气分解， 若平衡时氨气的转化率为 50%， 3 2 22NH (g) N (g)+3H (g) 2 0 0 1 0.5 1.5 1 0.5 1.5  起始(mol) 转化(mol) 平衡(mol) ， 则该温度 下, 2 2 1 0.5 1.5 3 np p n     始0 平 平 ，则 03p 2p 平 ，化学平衡常数 30 0 23 02 2 2 203 3p 3p1.5mol 0.5mol( ) 27p(H ) (N ) 3mol 2 3mol 2p 3p1mol(NH ) 64( )3mol 2 p pK p       ； (2) A. 合成氨工业常采用的反应温度为 500 °C 左右，主要是该温度下催化剂活性最大，反应 速率快，故 A 说法错误； B. 使用初始反应速率更快的催化剂 Ru，不改变平衡，不能提高平衡时 NH3 的产率，故 B 说 法正确； C. 常压下 N2 和 H2 的转化率不高，该反应是气体分子数减小的反应，合成氨工业采用的压强 为 10 MPa~30 MPa，比常压更有利于提高氮气和氢气的转化率，故 C 说法正确； 因此说法错误的是 A； (3)在 1 L1 mol/L 盐酸中缓缓通入 2 mol 氨气，通入氨气不足 1mol 时，盐酸过量，水的电离被 抑制，通入氨气为 1mol 时，刚好反应生成氯化铵，是强酸弱碱盐溶液，水的电离程度最大， - 18 - 通入氨气大于 1mol 时，氨水过量，水的电离被抑制，水的电离程度又减小，故溶液中水电离 出的 OH−浓度随氨气通入变化的趋势图为 ； (4) ①产生 NH3 的电极为阴极，氮气得到电子，与氢离子生成氨气，则电极方程式为： N2+6e-+6H+=2NH3； ②外加电压超过一定值以后，发现阴极产物中氨气的体积分数随着电压的增大而减小，其可 能原因为外加电压超过一定值后，氢离子也易得到电子生成氢气，而且速率比氮气快。 【点睛】本题综合考查化学平衡三段式、Kp 的计算、化学平衡的影响因素、水的电离等，熟 练应用勒夏特列原理等知识、正确提取题目中信息等是解题关键。 20.芳香烃 A 的苯环上有两个取代基且处于对位，当 1 mol A 充分燃烧后可以得到 9 mol CO2 和 5 mol H2O。在不同条件下，A 能发生图中所示的一 系列变化： 已知：E 的结构中含有两个甲基。 请回答下列问题： （1）A 的结构简式为__________________，其苯环上的一氯代物有_____________种。 （2）B 中官能团的名称为____________，B→C 的反应类型为____________。 （3）一定条件下，A→D 反应的化学方程式为___________。 （4）F→H 反应的化学方程式为___________。 【答案】 (1). (2). 2 (3). 溴原子 (4). 消去反 应 (5). (6). - 19 - +CH3COOH  浓硫酸 加热 +H2O 【解析】 【分析】 当 1 mol A 充分燃烧后可以得到 9 mol CO2 和 5 mol H2O，则芳香烃 A 的分子式为 C9H10，其不 饱和度为 5，已知苯环上有两个取代基且处于对位，则 A 为 ， 由流程图知：B 为 ，C 为卤代烃发生消去反应的 产物， A 含碳碳双键，发生加聚反应得到 ，E 为 A 与 HBr 发生加成反应生成， 据已知：E 的结构中含有两个甲基，则 E 为 ，E 发生的反应 5 是卤 代烃的水解反应，故 F 为 ，F 中羟基与乙酸发生酯化反应即得到 H， 据此回答； 【详解】(1)据分析， A 的结构简式为 ，由于 2 个不同的基 团处于对位，故其苯环上有 2 种氢原子，则其一氯代物有 2 种； (2) B 为 ，则其官能团的名称为溴原子，B→C 的 反应条件是氢氧化钠醇溶液并加热，则为卤代烃的消去反应； (3)一定条件下，A→D 是加聚反应，则反应的化学方程式为 ； - 20 - (4) F 为 ，F 中羟基与乙酸发生酯化反应即得到 H， F→H 反应的化 学方程式为： +CH3COOH  浓硫酸 加热 +H2O。 【点睛】本题考查有机物推断，能充分利用 A 的分子式、流程中的特征反应条件等，是解题 的关键。 21.一种重要的降血糖药物 M（ ）的合成路线如下（略去部分反应条件）： 已知： 5PCl  回答下列问题： （1）B的名称为________，F 的结构简式为________。 （2）反应②的反应类型为________。 （3）下列关于上述涉及的有机物的说法正确的是________（填标号）。 a 化合物 E 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 b.化合物 F 既能与盐酸反应，又能与 NaOH 溶液反应 c.M 中含氧官能团的名称为酯基、酮基 （4）写出 F H M  的化学方程式：________。 （5）由 G 可制得物质 I（ ），写出满足下列条件的 I 的同分异构体的结构简式： ________。 ①能与 3FeCl 溶液发生显色反应 - 21 - ②除苯环外不含其他环 ③ 1H NMR 谱中峰面积之比为 6:2:1:1:1 （6）请设计以 G 为原料合成 H 的合理路线流程图（无机试剂任选）。_______________ 【答案】 (1). 苯甲醛 (2). (3). 消去反应 (4). ab (5). + 吡啶  +HCl (6). 和 (7). NaOH溶液，Δ 2O /Cu,Δ 2O /催化剂,Δ 2H /催化剂 5PCl 【解析】 【分析】 由有机物的转化关系可知， 与 发生加成反应生成 ，则 B 为 ；在浓硫酸作用下， 共热发生消去反应生成 ，则 D 为 ；在催化剂作用下， 与氢气发生加成反应生成 ，在 催化剂作用下， 在酸性条件下转化为 ，则 F 为 ； - 22 - 在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成 ，在铜做催化剂作 用下， 与氧气发生催化氧化反应生成 ，在催化剂作用下， 与 氧 气 发 生 催 化 氧 化 反 应 生 成 ， 在 催 化 剂 作 用 下 ， 与氢气发生加成反应生成 ， 与五氯化磷发生 取代反应生成 ；在吡啶条件下， 与 发生取代反应生成 。 【详解】（1）B 的结构简式为 ，名称为苯甲醛；由分析可知 F 的结构简式为 ， 故答案为：苯甲醛； ； （2）反应②为在浓硫酸作用下， 共热发生消去反应生成 ，故 答案为：消去反应； （3）a.化合物 E 的结构简式为 ， E 分子中与苯环直接相连的碳原子上含有氢原 子，能表现苯的同系物的性质，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故正确； b.化合物 F 的结构简式为 ，F 分子含有的官能团为氨基和羧基，能表现氨基酸的 性质，既能与盐酸反应，又能与 NaOH 溶液反应，故正确； c.M 的结构简式为 ，M 分子中含有氧官能团为羧基和肽键，故错误； ab 正确，故答案为：ab； （4）F+H→M 的反应为在吡啶作用下， 与 发生取代反应生成 - 23 - 和氯化氢，反应的化学方程式为 + 吡啶  +HCl，故答案为： + 吡啶  +HCl； （5）I 的结构简式为 ，其同分异构体能与 3FeCl 溶液发生显色反应，说明含 有酚羟基，除苯环外不含其他环说明含有碳碳双键，由 1H NMR 谱中峰面积之比为 6:2:1:1:1 可知同分异构体的结构简式为 和 ，故答案为： 和 ； （6）由 G 和 H 的结构简式和题给信息可知，以 G 为原料合成 H 的步骤为 在 氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成 ，在铜做催化剂作用下， 与氧气发生催化氧化反应生成 ，在催化剂作用下， 与氧气发生催化氧化反应生成 ，在催化剂作用下， 与氢气发生加成反应生成 ， 与五氯化磷发生 取代反应生成 ，合成路线如下： NaOH溶液，Δ 2O /Cu,Δ 2O /催化剂,Δ 2H /催化剂 5PCl - 24 - ，故答案为： NaOH溶液，Δ 2O /Cu,Δ 2O /催化剂,Δ 2H /催化剂 5PCl 。 【点睛】同分异构体能与 3FeCl 溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，除苯环外不含其他环说 明含有碳碳双键，由 1H NMR 谱中峰面积之比为 6:2:1:1:1 可知分子结构中含有 2 个甲基， 结构对称是确定同分异构体结构简式的关键。