江西省丰城市第九中学2022届高三上学期9月月考化学试题 含答案
展开化 学
相对原子质量:N:14 Na:23
一、选择题(每题3分,共48分)
1.120 mL含有0.20 mol碳酸钠的溶液和200 mL盐酸,不管将前者滴加入后者,还是将后者滴加入前者,都有气体产生,但最终生成的气体体积不同,则盐酸的浓度合理的是( )
A.2.5mol/L B.1.5 mol/L C.0.18 mol/L D.0.24mol/L
2.向某NaOH溶液中通入CO2气体后得溶液M,因CO2通入量的不同,溶液M的组成也不同。若向M中逐滴加入盐酸,产生的气体体积V(CO2)与加入盐酸的体积V(HCl)的关系有下列图示四种情况,且(2)、(3)、(4)图中分别有OA<AB,OA=AB,OA>AB,则下列分析与判断一定正确的是(不计CO2的溶解)( )
A.(1)图显示M中只有一种溶质且为Na2CO3
B.(3)图显示M中有两种溶质且为Na2CO3、NaOH
C.(2)图显示M中有两种溶质且为Na2CO3、NaHCO3
D.(4)图显示M中c(NaHCO3)=c(Na2CO3)
3.某无色溶液,由Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、AlO2−、MnO4−、CO32−、SO42−中的若干种组成,取该溶液进行如下实验:
①取适量试液,加入过量盐酸,有气体生成,并得到澄清溶液;
②在①所得溶液中再加入过量碳酸氢铵溶液,有气体生成;同时析出白色沉淀甲;
③在②所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液,也有气体生成,并有白色沉淀乙析出。
根据对上述实验的分析判断,最后得出的结论合理的是( )
A.不能判断溶液中是否存在SO42− B.溶液中一定不存在的离子是CO32−
C.不能判断溶液中是否存在Ag+ D.不能判断是否含有 AlO2− 离子
4.向HCl、AlCl3混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,生成沉淀的量随NaOH溶液加入量的变化关系如图所示,则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是( )
A.M点对应的溶液中:K+、Fe2+、SO、NO B.N点对应的溶液中:K+、NH、Cl−、CO
C.S点对应的溶液中:Na+、SO、HCO、NOD.R点对应的溶液中:Na+、SO、Cl−、NO
5.从矿物学资料查得,一定条件下自然界存在如下反应:14CuSO4+5FeS2+12H2O=7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4。下列说法正确的是( )
A.Cu2S既是氧化产物又是还原产物 B.5molFeS2发生反应,有10mol电子转移
C.产物中的SO42-离子有一部分是氧化产物 D.FeS2只作还原剂
6.某浓度稀HNO3与金属M反应时,能得到+2价硝酸盐,反应时M与HNO3的物质的量之比为5 ∶12,则反应时HNO3的还原产物是( )
A.NH4NO3 B.N2 C.N2O D.NO
7.制备Fe3O4纳米颗粒的离子方程式为:3Fe2++2S2O32-+O2+4OH-=Fe3O4+S4O62-+2H2O。下列说法正确的是( )
A.O2和S2O32-是氧化剂,Fe2+是还原剂 B.参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:5
C.每生成1mol S4O62-转移4mol电子 D.制备的Fe3O4纳米颗粒能发生丁达尔现象
8.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.饱和Na2CO3溶液与CaSO4固体反应:CO32−+CaSO4CaCO3+SO42−
B.酸化NaIO3和NaI的混合溶液:I− +IO3−+6H+=I2+3H2O
C.KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应:3ClO−+2Fe(OH)3=2FeO42−+3Cl−+4H++H2O
D.电解饱和食盐水:2Cl−+2H+Cl2↑+ H2↑
9.酸性溶液中离子还原性强弱为:SO2>I->Fe2+>H2O2>Cl-,则下列反应不可能发生的是( )
A.2Fe3++2H2O+SO2=2Fe2++SO42-+4H+ B.2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
C.I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI D.H2O2+H2SO4=SO2↑+O2↑+2H2O
10.将a mol铁粉加入到含b mol硝酸溶液中,充分反应后铁粉完全溶解,共收集到c L(标况)的NO、NO2混合气体。下列有关说法不正确的是( )
A.若反应后产物中只有Fe2+生成,则<a<
B.若反应后产物中只有Fe3+生成,则b=3a+
C.若反应后产物中有Fe2+、Fe3+生成,则<b<6a
D.若反应后溶液中有d mol H+,则b=3a+d+
11.已知氧化性Br2>Fe3+。向含溶质a mol的FeBr2溶液中通入bmol Cl2,充分反应。下列说法不正确的是( )
A.离子的还原性强弱:Fe2+>Br->Cl-
B.当a≥2b时,发生的离子反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
C.当3a≤2b时,发生的离子反应:2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-
D.当a=b时,反应后的离子浓度之比:c(Fe3+)∶c(Br-)∶c(Cl-)=1∶2∶2
12.下列反应的离子方程式正确的是( )
A.NaHS溶液中滴加少量的硫酸铜溶液:2HS-+Cu2+=CuS↓+H2S↑
B.将NO2气体通入H2O中:3NO2+H2O=2H++NO3-+O2↑
C.ICl和Cl2的化学性质相似,将ICl通入KOH溶液中:ICl+2OH-=I-+ClO-+H2O
D.1.5 mol·L-1 100 mL的FeBr2溶液中通入3.36 L(标准状况)Cl2:2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
13.用1L1mol·L-1NaOH溶液吸收0.8molCO2,所得溶液中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比约为( )
A.1︰2 B.1︰3 C.2︰3 D.3︰2
14.将32gCu完全溶于适量浓硝酸中,收集到氮的氧化物(含NO、N2O4、NO2)的混合物,这些气体恰好能被700 mL 1mol/L NaOH溶液完全吸收,生成含NaNO3和NaNO2的盐溶液,其中NaNO3的物质的量为( )
A.0.1 mol B.0.2 mol C.0.3 mol D.0.4 mol
15.现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐(钠、镁、钙、铁)的复合制剂,某同学为了确认其成分,取部分制剂作为试液,设计并完成了如下实验:
已知:控制溶液pH=4时,Fe(OH)3沉淀完全,Ca2+、Mg2+不沉淀。
该同学得出的结论正确的是( )。
A.根据现象1可推出该试液中含有Na+
B.根据现象2可推出该试液中并不含有葡萄糖酸根
C.根据现象3和4可推出该试液中含有Ca2+,但没有Mg2+
D.根据现象5可推出该试液中一定含有Fe2+
16.Ba(OH)2和混合溶液的 ,取该溶液100mL,持续通入,沉淀的物质的量与通入体积(标准状况下测定)的关系如图所示(忽略溶液体积的改变).下列说法正确的是( )
A.Ba(OH)2的物质的量浓度为
B.ab段发生反应的化学方程式为:
C.当通入 的体积为2.24L时,溶液中(不考虑水解)
D.当通入的体积为1.232L时,溶液中离子方程式为:二、填空题(每空2分,后两空3分,共52分)
17.叠氮化钠(NaN3)是易溶于水的白色晶体,微溶于乙醇,不溶于乙醚,常用作汽车安全气囊中的药剂。实验室制取叠氮化钠的原理、实验装置及实验步骤如下:
①关闭止水夹K2,打开止水夹K1,开始制取氨气。
②加热装置A中的金属钠,使其熔化并充分反应后,停止通入氨气并关闭止水夹K1。
③向装置A中的b容器内充入加热介质,并加热到210~220℃,然后打开止水夹K2,制取并通入N2O。
请回答下列问题:
(1)制取氨气可选择的装置是__(填序号,下同),N2O可由NH4NO3在240~245℃分解制得(硝酸铵的熔点为169.6℃),则可选择的气体发生装置是__。
(2)步骤①中先通氨气的目的是__,步骤②氨气与熔化的钠反应生成NaNH2的化学方程式为__,步骤③中最适宜的加热方式为___。
(3)生成NaN3的化学方程式为___。
(4)反应完全结束后,进行以下操作,得到NaN3固体:
a中混合物NaN3固体
已知NaNH2能与水反应生成NaOH和氨气。操作Ⅱ的目的是___,操作Ⅳ最好选用的试剂是___。
(5)实验室用滴定法测定叠氮化钠样品中NaN3的质量分数:①将2.500g试样配成500.00mL溶液。②取50.00mL溶液置于锥形瓶中,加入50.00mL0.1010mol·L-1(NH4)2Ce(NO3)6溶液。③充分反应后,将溶液稍稀释,向溶液中加入8mL浓硫酸,滴入3滴邻菲啰啉指示剂,用0.0500mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定过量的Ce4+,消耗溶液体积为29.00mL。测定过程的反应方程式为:2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3=4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑、Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+,试样中NaN3的质量分数为___。
18.锌浮渣主要含Zn、ZnO、SiO2、Fe2+、Cd2+、Mn2+,工业上可通过控制条件逐一除去杂质以制备超细活性氧化锌,其工艺流程如下:
(1)滤渣1的成分为___________。
(2)在S2O82-的结构式中只含有一根“O一O”非极性键,则S的化合价为___________;工业上常用惰性电极电解(NH4)2SO4生产(NH4)2S2O8(过二硫酸铵),阳极电极反应式为__________________。净化1是为了将Mn2+转化为MnO2而除去,写出该反应的离子方程式:______________________。
(3)净化3的目的_________________________________。
(4)碳化回收溶液的主要成分为___________,该物质循环使用的目的___________________。
(5)碳化在50℃进行,“前驱体”的化学式为ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O,写出碳化过程生成“前驱体”的化学方程式:__________________________________________________。
19.布洛芬具有降温和抑制肺部炎症的双重作用。一种制备布洛芬的合成路线如图:
已知:①CH3CH2ClCH3CH2MgCl
②+HCl
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___,G→H的反应类型为___,H中官能团的名称为__。
(2)分子中所有碳原子可能在同一个平面上的E的结构简式为__。
(3)I→K的化学方程式为___。
(4)写出符合下列条件的D的同分异构体的结构简式__(不考虑立体异构)。
①能与FeCl3溶液发生显色反应;②分子中有一个手性碳原子;③核磁共振氢谱有七组峰。
(5)写出以间二甲苯、CH3COCl和(CH3)2CHMgCl为原料制备的合成路线:__(无机试剂任选)。
化 学
一、选择题(16×3 = 48分,每题只有1个正确答案)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
B
C
A
D
C
B
C
A
D
B
D
A
B
B
C
C
二、非选择题 (每空2分,最后两空3分,共52分)
17.BCD A 排尽装置中的空气 2Na+2NH32NaNH2+H2 油浴加热 NaNH2+N2ONaN3+H2O 降低NaN3的溶解度 乙醚 93.60%
18.二氧化硅(或SiO2) +6 2SO42- -2e-=S2O82- Mn2++S2O82-+2H2O=MnO2↓+2SO42- +4H+ 除去溶液中的Cd2+ (NH4)2SO4 可用于制备(NH4)2S2O8(过二硫酸铵) 3ZnSO4+6NH4HCO3=ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O↓+3(NH4)2SO4+5CO2↑
19.甲苯 消去反应 碳碳双键、酯基 +H2O+CH3OH
1.B
当碳酸钠滴入盐酸中,先反应生成二氧化碳,后无气体,碳酸钠完全反应,需要盐酸的浓度为=2mol/L。当盐酸加入碳酸钠中先反应生成碳酸氢钠,无气体放出,需要盐酸的浓度==1mol/L,后再加入盐酸,才有气体放出,所以要满足滴加方式不同,产生的气体体积不同,则盐酸的浓度应该在1mol/L~2L/mol之间,答案选B。
2.C
A.(1)图像一开始就产生CO2气体,直到反应结束(拐点表明反应结束),NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,溶质只能是一种,应该是NaHCO3,所以(1)图显示M中只有NaHCO3,A项错误;
B.(3)图中OA=AB,滴加盐酸开始时没有气体,这段时间消耗的盐酸体积等于产生气体时消耗盐酸的体积,分析反应Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,可知只能是Na2CO3,所以(3)图显示M中溶质是Na2CO3,B项错误;
C.(2)图中OA
溶液无色,说明溶液中不存在(紫色);
①取适量溶液,加入过量盐酸,有气体生成,并得到澄清溶液,说明溶液中存在,不存在Ag+、Ba2+、Al3+,因为它们都会和反应;依据溶液中的电荷守恒知,一定存在阳离子Na+;
②因加入过量盐酸,如果溶液中存在,则转变成Al3+;向①所得溶液中再加入过量碳酸氢铵溶液,有气体生成,同时析出白色沉淀甲,①中过量盐酸与过量碳酸氢铵反应生成CO2;白色沉淀只能是Al3+和碳酸氢铵中的发生相互促进的水解反应生成Al(OH)3和CO2,所以原溶液中一定存在;
③向②所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液,也有气体生成,并有白色沉淀乙析出,说明②中过量的碳酸氢铵与OH−反应生成氨气;但白色沉淀不一定是BaSO4,因为碳酸氢铵遇碱可生成,从而得到BaCO3白色沉淀;
综上所述此溶液中一定不存在Ag+、Ba2+、Al3+、,一定存在Na+、、,不能确定是否存在,综上所述,选项A正确。
4.D
A、M点时酸未反应完,故溶液显酸性,Fe2+、NO在酸性发生氧化还原反应,A错误;
B、N点时酸与氢氧化钠恰好完全反应,溶液含有大量Al3+,会与CO发生双水解,B错误;
C、S点Al3+与OH-未完全反应,与HCO发生双水解,C错误;
D、R点时氢氧化铝与OH-未完全反应,与Na+、SO、Cl−、NO均不反应,D正确;
5.C
A.Cu2S只是还原产物,故A错误;
B.5 mol FeS2发生反应,由S元素的化合价升高可知,有3mol×[6-(-1)]=21mol 电子转移,故B错误;
C.S元素的化合价既升高又降低,由硫酸根离子守恒可知,17个硫酸根离子中有3个SO42-是氧化产物,故C正确;
D.CuSO4是氧化剂,FeS2既是还原剂又是还原剂,故D错误;
6.B
依据题意可列出反应方程式如下:5M+12HNO3=5M(NO3)2+N2↑+6H2O,某稀HNO3与金属M反应时能得到+2价硝酸盐,所以1mol M失去2mol电子,5mol M失去10mol电子;而12mol HNO3中,有10mol硝酸没有参加氧化还原反应,只有2mol硝酸参加氧化还原反应,得到10mol电子,硝酸中氮的化合价为+5价,所以还原产物必须是0价的N2,B项正确;
7.C
A、在3Fe2++2S2O32-+O2+4OH-=Fe3O4+S4O62-+2H2O中,化合物中铁元素、硫元素用平均化合价,铁元素的化合价变化:+2→+8/3,硫元素的化合价变化为:+2→+5/2,氧元素的化合价变化:0→-2,所以氧化剂是O2,还原剂是Fe2+、S2O32-,由上述分析可知,还原剂是Fe2+、S2O32-,氧化剂是O2,A错误;
B、由上述分析可知,氧化剂是O2,还原剂是Fe2+、S2O32-,3molFe2+参加反应时只有2mol被氧化,参加反应的氧化剂与还原剂的物质的最之比为1:(2+2)=1:4,B错误;
C、由方程式可知,每生成1molS4O62-,参加反应的氧气为1mol,转移电子为1mol×4=4mol,C正确;
D、制备的Fe3O4纳米颗粒,溶于水形成胶体,才能够发生丁达尔现象,Fe3O4纳米颗粒是纯净物,不能发生丁达尔效应,D错误;
8.A
A项,饱和Na2CO3溶液与CaSO4发生复分解反应生成更难溶于水的CaCO3,反应的离子方程式为CO32-+CaSO4CaCO3+SO42-,A项正确;
B项,电荷不守恒,得失电子不守恒,正确的离子方程式为5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O,B项错误;
C项,在碱性溶液中不可能生成H+,正确的离子方程式为3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=3Cl-+2FeO42-+5H2O,C项错误;
D项,电解饱和食盐水生成NaOH、H2和Cl2,电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-,D项错误;答案选A。
9.D
A.该反应中还原剂为二氧化硫,还原产物为亚铁离子,还原性顺序:二氧化硫>亚铁离子,与题意相符,正确,不选A;
B.该反应中还原性:亚铁离子>氯离子,正确,不选B;
C.该反应中还原性顺序为:二氧化硫>碘离子,正确,不选C;
D.该反应中过氧化氢>二氧化硫,与题意不符,错误,选D;
10.B
A、当反应后产物中只有Fe2+生成,且产生的气体只有NO时,根据电子守恒规律:2a=3c/22.4,得 a=3c/44.8,当反应后产物中只有Fe2+生成,且产生的气体只有NO2时,根据电子守恒规律:2a=c/22.4,得a= c/44.8,所以,在收集c L(标况)的NO、NO2混合气体时,则< a<,A正确;
B、若反应后产物中只有Fe3+生成,硝酸恰好完全反应,根据氮原子守恒:3 a+ c/22.4=b,若硝酸过量,b >3 a+ c/22.4,B错误;
C、如果反应为3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,根据3Fe~8HNO3关系,可知b=8a/3,当反应只发生:Fe+6HNO3=Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O,根据Fe+6HNO3关系可知:b=6a ,所以,当反应后产物中有Fe2+、Fe3+生成,则 D、反应后溶液中有dmol H+,说明硝酸过量,一定生成硝酸铁,根据氮原子守恒规律:b=3a+d+,D正确;
11.D
还原性Fe2+>Br-,首先发生反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,Fe2+反应完毕,再发生反应:2Br-+Cl2=2Cl-+Br2,amol的FeBr2溶液中含有amolFe2+、2amolBr-。
A.物质的氧化性越强,其相应离子的还原性越弱,故离子的还原性强弱:Fe2+>Br->Cl-,A正确;
B.amolFe2+消耗0.5amolCl2,当a≥2b时,只有Fe2+被氯气氧化,反应离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,B正确;
C.amolFe2+消耗0.5amolCl2,2amolBr-消耗amolCl2,当3a≤2b时,Fe2+、Br-完全被氧化,发生的离子反应:2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-,C正确;
D.当a=b时,由2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-可知,amolFe2+消耗0.5amolCl2,生成amolFe3+、amolCl-,由2Br-+Cl2=2Cl-+Br2可知,0.5amolCl2,消耗amolBr-,又生成amolCl-,溶液中剩余Br-为amol,反应后的离子浓度:c(Fe3+)∶c(Br-)∶c(Cl-)=a:a:2a=1:1:2,D错误;
故合理选项是D。
12.A
A项,CuS不溶于盐酸或硫酸,为沉淀,HS-属于弱酸根离子,离子方程式中不可拆分,因此离子反应方程式为2HS-+Cu2+=CuS↓+H2S↑,故A正确;
B项,将NO2气体通入H2O中,发生3NO2+H2O=2HNO3+NO,离子反应方程式为:3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO↑,故B错误;
C. ClO-具有氧化性,会把I-氧化成I2,二者不可共存,因此反应为:ICl+2OH-=IO-+Cl-+H2O,故C错误;
D项,Fe2+的还原性强于Br-,所以氯气先与Fe2+反应,根据得失电子数目守恒,有n(Fe2+)+ n(Br-)=n(Cl2)×2,其中,n(Fe2+)=0.15mol,n(Cl2)=0.15mol,解得n(Br-)=0.15mol,Fe2+与Br-参与反应的物质的量相同,因此离子反应方程式为2Fe2++2Br-+2Cl2=Br2+4Cl-+2Fe3+;故D错误;
13.B
1L1mol·L-1NaOH溶液中含有氢氧化钠的物质的量为1mol,根据2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,可以知道,如果完全反应生成碳酸钠,需要消耗0.5mol二氧化碳;若生成碳酸氢钠: NaOH+CO2=NaHCO3,则消耗1mol二氧化碳;而题给0.8molCO2,所以二者反应生成碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,设反应生成碳酸钠xmol、碳酸氢钠ymol,则:2x+y=1、x+y=0.8,计算得出:x=0.2mol、y=0.6mol;则所得溶液中Na2CO3和NaHCO3的物质的量的比为:0.2:0.6=1:3;B选项正确;
14.B
用终态分析法:只有两种元素的价态变化,其一是Cu→Cu(NO3)2,Cu元素化合价由0价升高为+2价,每个Cu原子失2个电子;另一个是HNO3→NaNO2,N元素由+5价降低为+3价,每个N原子得2个电子,根据电子转移守恒得,32gCu失去的电子等于HNO3到NaNO2得到的电子,计算产物中NaNO2的物质的量,由Na守恒可知n(NaOH)=n(NaNO2)+n(NaNO3),得n(NaNO3)。
n(Cu)==0.5mol,根据电子守恒生成n(NaNO2)==0.5mol,由钠原子守恒可知n(NaNO3)=0.7L×1mol·L-1-0.5mol=0.2mol,故选B。
15.C
A、由于试液中外加了NaOH和Na2CO3,所以不能确定原试液中是否含有钠离子,故A错误;
B、试液中有没有葡萄糖酸根离子,都无银镜生成,因为葡萄糖酸根离子中不含醛基,故B错误;
C、滤液中加氨水无沉淀产生,说明无镁离子,加入碳酸钠溶液,有白色沉淀,说明有钙离子,故C正确;
D、试液中可能含亚铁离子,也可能只含铁离子而不含亚铁离子,故D错误;
16.C
0a段发生反应:Ba(OH)2+CO2=BaCO3↓+H2O,ab前段先发生反应:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,ab后段发生反应:Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3,前后两段消耗二氧化碳的体积相等。bc段发生反应:BaCO3+CO2+H2O=Ba(HCO3)2。
A.通入0.56L CO2时沉淀量最大,而n[Ba(OH)2]=n(CO2)=0.56L÷22.4L·mol-1=0.025mol,故溶液中c[Ba(OH)2]=0.025mol÷0.1L=0.25mol·L-1,故A错误;
B.ab前段碱过量,反应生成碳酸钠,而后半段通入二氧化碳又生成碳酸氢钠,前段先发生反应:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,后段发生反应:Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3,故B错误;
C.混合溶液的pH=14,则c(OH-)=1mol·L-1,溶液中氢氧根离子物质的量为0.1L×1mol·L-1=0.1mol,通入二氧化碳为2.24L÷22.4L·mol-1=0.1mol,二者前后反应生成HCO3-,由碳元素守恒:c(HCO3- )=0.1mol÷0.1L=1mol·L-1,故C正确;
D.由C中分析可知,c点通入2.24L CO2碳酸钙完全溶解,故通入1.232LCO2时有BaCO3沉淀,故D错误。
17.BCD A 排尽装置中的空气 2Na+2NH32NaNH2+H2 油浴加热 NaNH2+N2ONaN3+H2O 降低NaN3的溶解度 乙醚 93.60%
(1)实验室可以选用装置C用氯化铵与消石灰共热制备氨气,也可以选用装置D用浓氨水与新制生石灰(或氢氧化钠固体)反应快速制备氨气,还可以选用装置B用浓氨水共热制备氨气,则装置BCD均可以用于制备氨气;由于硝酸铵的熔点低于分解温度,所以用硝酸铵制备一氧化二氮时,为防止硝酸铵熔化流出试管,试管口应向上,则制备一氧化二氮的装置为A,故答案为:BCD;A;
(2)金属钠具有很强的还原性,能与空气中的氧气反应,则步骤①中先通氨气的目的是用氨气排尽装置中的空气,防止加热时空气中的氧气等能与钠反应;步骤②的反应为氨气与熔化的钠反应生成氨基钠和氢气,反应的化学方程式为2Na+2NH32NaNH2+H2;步骤③为210~220℃条件下,氨基钠与一氧化二氮反应生成叠氮化钠和水,则最适宜的加热方式为油浴加热,故答案为:排尽装置中的空气;2Na+2NH32NaNH2+H2;油浴加热;
(3)由题意可知,210~220℃条件下,氨基钠与一氧化二氮反应生成叠氮化钠和水,反应的化学方程式为NaNH2+N2ONaN3+H2O,故答案为:NaNH2+N2ONaN3+H2O;
(4)由叠氮化钠固体易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚可知,操作Ⅱ加入乙醇的目的是可降低NaN3的溶解度,促使NaN3析出,操作Ⅳ最好选用乙醚,目的是减少晶体的溶解损失,且乙醚易挥发,有利于产品快速干燥,故答案为:降低NaN3的溶解度;乙醚;
(5)(NH4)2Ce(NO3)6的总的物质的量为0.1010mol/L×50×10-3L=0.00505 mol,部分与叠氮化钠反应,剩余的(NH4)2Ce(NO3)6用(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定,根据反应:Ce4++Fe2+===Ce3++Fe3+,参与反应的(NH4)2Ce(NO3)6与标准液的物质的量相等,则参与反应的(NH4)2Ce(NO3)6物质的量为0.050 0 mol/L×29.00×10-3L=0.001 45 mol,故与叠氮化钠反应的(NH4)2Ce(NO3)6有0.005 05 mol-0.001 45 mol=0.003 6 mol,根据反应方程式可得NaN3~(NH4)2Ce(NO3)6,则2.500 g试样中叠氮化钠的质量为0.003 6 mol×65 g/mol×=2.34g,试样中NaN3的质量分数为×100%=93.60%,故答案为:93.60%。
18.二氧化硅(或SiO2) +6 2SO42- -2e-=S2O82- Mn2++S2O82-+2H2O=MnO2↓+2SO42- +4H+ 除去溶液中的Cd2+ (NH4)2SO4 可用于制备(NH4)2S2O8(过二硫酸铵) 3ZnSO4+6NH4HCO3=ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O↓+3(NH4)2SO4+5CO2↑
(1)锌浮渣主要含Zn、ZnO、SiO2等物质,加入稀硫酸,Zn、ZnO与硫酸反应变为Zn2+进入溶液,而SiO2是酸性氧化物,不能与硫酸反应,所以滤渣1主要成分是二氧化硅;
(2)在S2O82-的结构式中只含有一根“O一O”非极性键,则S与S原子之间存在一个—O—O—,S原子与四个O原子形成共价键,每个S原子形成两个S=O双键,两个S-O单键。由于吸引电子的能力O>S,所以S元素的化合价为+6价;用惰性电极电解(NH4)2SO4生产(NH4)2S2O8(过二硫酸铵),SO42-在阳极上失去电子,变为S2O82-,阳极电极反应式为:2SO42- -2e-=S2O82-;净化1的溶液中含有Zn2+、Mn2+、Fe2+、Cd2+,向净化1溶液中加入(NH4)2S2O8溶液,(NH4)2S2O8将Mn2+氧化转化为MnO2形成滤渣2而过滤除去,S2O82-则获得电子变为SO42-进入溶液,该反应的离子方程式为Mn2++S2O82-+2H2O=MnO2↓+2SO42- +4H+;
(3)净化2的目的是加入H2O2将溶液中的Fe2+氧化为+3价的铁,与溶液中的OH-结合形成FeOOH沉淀除去,向净化3溶液中加入Zn粉,Zn+Cd2+=Zn2++Cd,然后过滤,可以将过量的Zn及置换出的Cd单质过滤除去,所以滤渣3成分为Zn、Cd;
(4)净化3以后的滤液中含有Zn2+,向该溶液中加入碳酸氢铵碳化,得到硫酸铵和二氧化碳及“前躯体”,其化学式为ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O,反应方程式是3ZnSO4+6NH4HCO3=ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O↓+3(NH4)2SO4+5CO2↑,形成沉淀后过滤,得到的滤液中主要溶质是(NH4)2SO4,该物质含有N元素,可直接用作氮肥,也可以用于循环使用制备(NH4)2S2O8(过二硫酸铵)。
19.甲苯 消去反应 碳碳双键、酯基 +H2O+CH3OH
根据F的结构可知A中应含有苯环,A与氯气可以在光照条件下反应,说明A中含有烷基,与氯气在光照条件下发生取代反应,A的分子式为C7H8,则符合条件的A只能是;则B为,B→C→D发生信息①的反应,所以C为,D为;D中羟基发生消去反应生成E,则E为或;E与氢气加成生成F,F生成G,G在浓硫酸加热的条件下羟基发生消去反应生成H,则H为,H与氢气加成生成I,则I为,I中酯基水解生成K。
(1)A为,名称为甲苯;G到H为消去反应;H为,其官能团为碳碳双键、酯基;
(2)E为或,其中的碳原子可能在同一平面上;
(3)I到K的过程中酯基发生水解,方程式为+H2O+CH3OH;
(4)D为,其同分异构体满足:
①能与FeCl3溶液发生显色反应说明含有酚羟基;
②分子中有一个手性碳原子,说明有一个饱和碳原子上连接4个不同的原子或原子团;
③核磁共振氢谱有七组峰,有7种环境的氢,结构应对称,满足条件的同分异构体为:;
(5)根据观察可知需要在间二甲苯的苯环上引入一个支链,根据信息②可知CH3COCl/AlCl3可以在苯环上引入支链-COCH3,之后的流程与C到F相似,参考C到F的过程可知合成路线为:。
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