2020-2021学年河北省衡水一中(等50所学校)高二(下)联考化学试卷(5月份)
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这是一份2020-2021学年河北省衡水一中(等50所学校)高二(下)联考化学试卷(5月份),共20页。试卷主要包含了6g石墨和6,【答案】B,【答案】C,【答案】D等内容,欢迎下载使用。
2020-2021学年河北省衡水一中(等50所学校)高二(下)联考化学试卷(5月份)
1. “凡酸坏之酒,皆可蒸烧。”实验室进行该操作时不需要用到的仪器是( )
A. 冷凝管 B. 温度计 C. 玻璃棒 D. 蒸馏烧瓶
2. 下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是( )
A. 羟基的电子式:
B. 氨基乙酸的分子式:C2H5NO2
C. 溴乙烷分子的球棍模型:
D. 聚丙烯的结构简式:
3. 下列有机化合物能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是( )
A. B. C. D.
4. 一溴化碘(IBr)是一种易溶于液溴的黑褐色晶体,常用于有机合成等研究。工业上制备IBr的方法如下:
碘单质黑褐色晶体(IBr),下列说法错误的是( )
A. 过程①加入过量Br2的目的是提高I2的转化率
B. 过程②在高温下进行对制得IBr的量无影响
C. 过程③通入CO2,可吹出过量的Br2
D. 过程③可采用水浴加热
5. 下列说法正确的是( )
A. 淀粉、纤维素、蛋白质和油脂均可发生水解,都属于天然高分子化合物
B. 向鸡蛋清溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,蛋白质变性
C. 分子式为C3H8与C6H14的两种有机物一定互为同系物
D. 检验C2H5Cl中的氯元素:先将C2H5Cl与NaOH溶液混合后加热,再加入硝酸银
6. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是( )
A. 标准状况下,11.2L氟化氢分子中所含的原子总数为NA
B. 标准状况下,0.36g水分子中所含的原子总数为0.06NA
C. 常温常压下,1L0.1mol⋅L−1NaHSO3溶液中Na的数目为0.1NA
D. 足量的金属Li与1.6gO2在加热的条件下充分反应,转移的电子数为0.2NA
7. 除去下列物质中的杂质(括号中为杂质),采用的试剂和除杂方法正确的是( )
选项
物质(杂质)
试剂
除杂方法
A
C2H2(H2S)
溴水
洗气
B
乙酸乙酯(乙酸)
乙醇
萃取
C
苯(苯酚)
溴水
过滤
D
乙醇(水)
生石灰
蒸馏
A. A B. B C. C D. D
8. 关于反应:KClO3+6HCl=KCl+3H2O+3Cl2↑,用同位素示踪法进行研究,反应前将KClO3标记为K37ClO3,HCl标记为H35Cl,下列说法正确的是( )
A. 反应后, 37Cl全部在氯化钾中
B. 产物氯气的摩尔质量为72g⋅mol−1
C. 在氯气和氯化钾中都含有 37Cl
D. 产物氯气中 37Cl与 35Cl的原子个数比为1:5
9. 下列物质间发生反应,反应前后没有颜色变化的是( )
A. 溴乙烷与氢氧化钠溶液 B. 蛋白质(含苯环)与浓硝酸
C. 苯酚与溴水 D. 酸性KMnO4溶液与甲苯
10. 下列说法正确的是( )
A. 标准状况下,11.2LCH2Cl2中含有的共价键数目为2mol
B. 合成高聚物的单体一共有2种
C. 碳原子数小于10的烷烃中,有4种烷烃的一卤代物只有一种
D. 分子式为C9H12的芳香烃的结构共有8种,它们分子中的氢所处的化学环境均超过2种
11. 下列常见的有机反应类型中,能在有机物的分子中引入羟基的是( )
A. 酯化反应 B. 取代反应 C. 消去反应 D. 加成反应
12. 下列离子方程式正确的是( )
A. 碳酸氢铵溶液与过量氢氧化钠溶液反应:NH4++OH−=NH3⋅H2O
B. 铁与浓盐酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
C. 向硫酸铜溶液中加入少量钠:Cu2++2Na+2H2O=Cu(OH)2↓+2Na++H2↑
D. 向溴水中通入少量二氧化硫:2SO2+Br2+2H2O=2Br−+2SO42−+4H+
13. 化合物M的分子式为C8H8O2,M分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其红外光谱和核磁共振氢谱如图所示。下列关于M的说法中正确的是( )
A. 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 与M含有相同官能团的同分异构体只有4种
C. 在一定条件下可与4molH2发生加成反应
D. 结构中含有苯环、C=O、C−O−C三种官能团
14. 回答下列问题:
在无土栽培中,需配制含有NH4+、Cl−、K+、SO42−的植物培养液500mL,且要求该培养液中c(Cl−)=c(K+)=c(SO42−)=0.4mol⋅L−1。该培养液中,c(NH4+)=______mol⋅L−1。若用K2SO4、NH4Cl、(NH4)2SO4配制培养液,则需 ______g(NH4)2SO4。
15. 已知质量分数为98%的浓硫酸,其物质的量浓度为18.4mol⋅L−1,则该浓硫酸的密度为 ______g⋅cm−3。若某硫酸的质量分数为49%,则其物质的量浓度 ______(填“大于”“小于”或“等于”,下同)9.2mol⋅L−1;若某硫酸的物质的量浓度为9.2mol⋅L−1,则其质量分数 ______49%。
16. 由CO2、H2和CO组成的混合气体在同温同压下与氮气的密度相同,则该混合气体中CO2和H2的体积比为 ______。
17. 在一定温度和压强下,3.6g石墨和6.4g氧气充分反应至固体无剩余,所得产物为 ______。若将该产物用200mL2mol⋅L−1NaOH溶液充分吸收,则所得溶液中c(CO32−)=______mol⋅L−1(不考虑溶液体积的变化)。
18. 某实验小组设计如图所示实验装置来制取乙炔,并粗略测定电石(含有N、P、S等元素)中碳化钙的质量分数。回答下列问题:
(1)导管a的作用是 ______。
(2)仪器b中发生反应的化学方程式为 ______,实验过程中为了减缓水与电石的反应速率,可采取的措施是 ______(写一条即可)。
(3)将生成的气体通入酸性KMnO4溶液中,观察到酸性KMnO4溶液褪色。
①______(填“能”或“不能”)说明生成的气体全部为乙炔,原因是 ______。
②实验小组发现该实验不能用启普发生器来制取乙炔,理由是______(写一条即可)。
(4)装置c中盛放的试剂为 ______(填化学式)。
(5)为了安全,点燃乙炔前应 ______,乙炔燃烧时的现象是 ______。
(6)取mg电石样品,使其与水完全反应,实验结束后测得排入量筒中水的体积为VmL,则电石中碳化钙的质量分数为 ______。(用含V和m的代数式表示,忽略导管中残留的水和气体中含有的水蒸气,所有气体均已换算成标准状况下)。
19. 利用硫酸车间的废酸原液中的残酸浸出处理含铜废镁砖,实现了氧化镁的脱除及废镁砖中有价资源的二次回收,达到了经济效益最大化的目的,其工艺流程如图所示。
已知:
①含铜废镁砖主要含MgO(56.2%)、CuO、Fe2O3、Cu、Ag、Au、含As的化合物等。
②废酸原液中硫酸的浓度为120g⋅L−1
(1)为使反应更充分,通常______ (填序号)。
①将废酸原液加入含铜废镁砖粉中;
②将含铜废镁砖粉加入废酸原液中。
(2)酸的初始浓度与镁的浸出率的关系如图1所示,该工艺使用的酸的初始浓度为______,理由是______。
(3)“沉砷”时,Na2S不宜加过量的原因是______。
(4)含As的化合物在浸出液中转化成HAsO2,写出生成As2S3的化学方程式:______。
(5)几种金属离子沉淀的pH范围如图2所示,“调pH”应将pH调至______∼______。
(6)某次工艺中投入50吨含铜废镁砖,经上述流程后,得到159.9吨MgSO4⋅7H2O,则此次工艺中Mg的脱除率为______ (保留四位有效数字)%。
20. 盐酸普鲁卡因是一种局部麻醉药,在医学上被广泛使用,其一种合成路线如下:
(1)A的名称为 ______。
(2)E中含氧官能团的名称为 ______。
(3)F的结构简式为 ______。
(4)B→C的化学方程式为 ______;其反应类型为 ______。
(5)芳香族化合物M与F互为同分异构体,符合下列条件的M的结构有 ______种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱峰面积之比为4:4:2:2:1:1的结构简式为 ______。
①分子内只含一种官能团且为硝基
②分子内不含甲基
③苯环上只有一个取代基
(6)参照上述流程,设计以苯和1,3−丁二烯为原料制备的合成路线______。(无机试剂任选)
答案和解析
1.【答案】C
【解析】根据“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”,“以烧酒复烧二次……”可知,酸坏之酒中含有乙酸,乙酸和乙醇的沸点不同,用蒸烧的方法分离,为蒸馏操作,需要用到的仪器为蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、锥形瓶,用不到玻璃棒,
故选:C。
烧酒的制造工艺利用蒸馏的方法,可用于分离沸点不同的液体混合物,根据蒸馏操作方法分析。
本题考查混合物的分离提纯,为高频考点,把握物质的性质及性质差异为解答的关键,侧重化学与生后的考查,有利于培养学生良好的科学素养,题目难度不大。
2.【答案】B
【解析】解:A.羟基中O原子与H原子共用1对电子,O的外围电子数为7,有一个未成对电子,电子式为,故A错误;
B.氨基乙酸的结构简式为CH2(NH2)COOH,分子式为C2H5NO2,故B正确;
C.溴乙烷分子是乙烷分子中的一个H原子被Br取代的产物,原子半径:Br>C>H,其比例模型为,球棍模型为,故C错误;
D.丙烯加聚反应生成聚丙烯,碳碳双键断裂形成的链节为,则聚丙烯的结构简式为,故D错误;
故选:B。
A.羟基中O原子与H原子共用1对电子,O的外围电子数为7;
B.氨基乙酸的结构简式为CH2(NH2)COOH,据此写出分子式;
C.是溴乙烷分子的比例模型;
D.聚丙烯是丙烯的加聚反应产物,链节为。
本题考查了常见化学用语的表示方法,涉及比例模型及球棍模型、结构简式及分子式、电子式等知识,明确常见化学用语的书写原则为解答关键,试题培养了学生的规范答题能力,题目难度不大。
3.【答案】B
【解析】解:A.苯性质较稳定,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A错误;
B.甲苯中苯环上连接的甲基能被酸性高锰酸钾溶液氧化生成苯甲酸,高锰酸钾溶液被还原,所以高锰酸钾溶液褪色,故B正确;
C.苯甲酸不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C错误;
D.溴苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D错误;
故选:B。
含有碳碳不饱和键的烃、连接苯环的碳原子上含有H原子的苯的同系物都能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色。
本题考查有机物结构和性质,侧重考查基础知识的理解和掌握,明确官能团及其性质关系、苯及其同系物的性质是解本题关键,注意:连接苯环的碳原子上没有H原子的苯的同系物不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,题目难度不大。
4.【答案】B
【解析】解:A.过程①加入过量Br2的目的是提高I2的转化率,故A正确;
B.I2易升华,Br2易挥发,过程②在高温下进行,会减少IBr产量,故B错误;
C.通入CO2,可吹出过量的Br2,提高产品纯度,故C正确;
D.过程③在50℃反应,用水浴加热,故D正确;
故选:B。
碘单质(I2)首先加入过量的Br2,在室温下反应,生成IBr,温度升高到50℃,再通CO2,将多余的Br2吹出,得到IBr。
本题考查了IBr的制备流程,要对其工艺进行分析,要求较高,难度较大,要熟悉元素化合物的性质,并了解基本实验操作。
5.【答案】C
【解析】解:A.淀粉、纤维素、蛋白质和油脂均可发生水解,但油脂相对分子质量较小,不是高分子化合物,故A错误;
B.向鸡蛋清溶液中,加入饱和(NH4)2SO4溶液,有白色沉淀产生,说明蛋白质发生了盐析,加入重金属离子的盐时,蛋白质会发生变性,故B错误;
C.满足通式为CnH2n+2的有机物是烷烃,不同碳原子的烷烃互为同系物;所以分子式为C3H8与C6H14的两种有机物一定互为同系物,故C正确;
D.C2H5Cl与NaOH溶液发生水解反应,若直接加入硝酸银,会生成氢氧化银沉淀而干扰实验现象,应先硝酸酸化,再加入硝酸银,故D错误;
故选:C。
A.高分子化合物(又称高聚物)一般相对分子质量高于10000;
B.向鸡蛋清溶液中,加入饱和(NH4)2SO4溶液,蛋白质发生盐析;
C.满足通式为CnH2n+2的有机物是烷烃,不同碳原子的烷烃互为同系物;
D.氢氧根和银离子生成氢氧化银沉淀,干扰实验现象。
本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握官能团与性质的关系为解答的关键,试题侧重常见有机物结构、性质的考查,考查了学生的分析和解答能力,题目难度不大。
6.【答案】A
【解析】解:A.标况下HF为液体,不能使用气体摩尔体积计算11.2L氟化氢物质的量,故A错误;
B.标准状况下,0.36g水分子中所含的原子总数为:0.36g18g/mol×3×NAmol−1=0.06NA,故B正确;
C.亚硫酸氢钠为强电解质,水溶液中完全电离,常温常压下,1L0.1mol⋅L−1NaHSO3溶液中Na的数目为:0.1mol/L×1L×NAmol−1=0.1NA,故C正确;
D.足量的金属Li与1.6gO2在加热的条件下充分反应,转移的电子数为:1.6g16g/mol×2×NAmol−1=0.2NA,故D正确;
故选:A。
A.气体摩尔体积使用对象为气体;
B.水分子为三原子分子;
C.亚硫酸氢钠为强电解质,水溶液中完全电离;
D.锂与氧气反应生成氧化锂,氧化锂中氧为−2价。
本题考查了物质的量和阿伏加德罗常数的有关计算,难度中等,掌握公式的运用和物质的结构是解题关键,注意A选项为易错点。
7.【答案】D
【解析】解:A.二者均与溴水反应,不能除杂,应选硫酸铜溶液、洗气,故A错误;
B.乙醇、乙酸、乙酸乙酯互溶,不能萃取分离,应选饱和碳酸钠溶液、分液,故B错误;
C.溴与苯酚反应生成三溴苯酚,溴、三溴苯酚均易溶于苯,不能除杂,应加NaOH溶液、分液,故C错误;
D.CaO与水反应后,增大与乙醇的沸点差异,然后蒸馏可分离,故D正确;
故选:D。
A.二者均与溴水反应;
B.乙醇、乙酸、乙酸乙酯互溶;
C.溴与苯酚反应生成三溴苯酚,溴、三溴苯酚均易溶于苯;
D.CaO与水反应后,增大与乙醇的沸点差异。
本题考查混合物的分离提纯,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应、混合物的分离提纯为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大。
8.【答案】D
【解析】解:A.反应中氯酸钾作氧化剂,对应的还原产物为氯气, 37Cl全部在氯气中,故A错误;
B.生成的3mol氯气中只有1mol来源于K37ClO3,5mol来源于H35Cl,平均摩尔质量=37+5×353g/mol≈71g/mol,故B错误;
C.氯酸钾作氧化剂,对应的还原产物为氯气,氯化钾中为 35Cl,故C错误;
D.氯气既是氧化产物又是还原产物,生成的3mol氯气中只有1mol来源于K37ClO3,5mol来源于H35Cl,氧化产物与还原产物的物质的量之比为5:1,故D正确;
故选:D。
A.KClO3+6HCl=KCl+3H2O+3Cl2↑,反应中氯酸钾作氧化剂,对应的还原产物为氯气;
B.生成的3mol氯气中只有1mol来源于K37ClO3,5mol来源于H35Cl;
C.反应过程中氯酸钾作氧化剂,对应的还原产物为氯气;
D.氯气既是氧化产物又是还原产物,是氯酸钾中的氯元素和氯化氢中的氯元素发生的氧化还原反应,电子守恒计算得到氧化产物与还原产物的物质的量之比。
本题主要考查氧化还原反应、反应过程的分析判断,侧重考查学生对基础知识的理解能力和分析问题的能力,题目难度不大。
9.【答案】A
【解析】解:A.溴乙烷与氢氧化钠溶液加热发生水解反应,生成乙醇和溴化钠,无明显颜色变化,故A错误;
B.蛋白质遇浓硝酸发生颜色反应呈黄色,有颜色变化,故B正确;
C.苯酚与溴水生成三溴苯酚白色沉淀,有颜色变化,故C正确;
D.甲苯可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应使高锰酸钾褪色,故D正确;
故选:A。
A.溴乙烷与氢氧化钠溶液加热发生水解反应;
B.蛋白质遇浓硝酸发生颜色反应;
C.苯酚与溴水生成三溴苯酚;
D.甲苯可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应。
本题考查了有机物的结构和性质及反应前后溶液颜色的变化等,侧重于基础知识的考查,难度不大。
10.【答案】BC
【解析】解:A.标况下,二氯甲烷为液态,不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,故A错误;
B.根据结构简式,该物质中只含碳碳双键,是由CH2=CH−CH=CH2、通过加聚反应得到的,所以形成该高分子化合物的单体有2种,故B正确;
C.烷烃分子中,同一个碳上的氢原子等效,连在同一个碳原子上的氢原子等效,具有镜面对称的碳原子上的氢原子等效,烷烃的一氯取代物只有一种,说明该烷烃中只有一种等效氢原子,在碳原子数n≤10的所有烷烃的同分异构体中,其一氯取代物只有一种的烷烃分别是:甲烷、乙烷、2,2−二甲基丙烷以及2,2,3,3−四甲基丁烷,故C正确;
D.分子式为C9H12,且含有一个苯环的物质中,侧链上有3个碳原子,而3个碳原子可以形成1个侧链、2个侧链和3个侧链。当这3个碳原子形成一个侧链时,可以形成正丙苯、异丙苯;当3个碳原子形成2个侧链,即一个甲基和一个乙基,即能形成邻甲乙苯、间甲乙苯和对甲乙苯三种;当这3个碳原子形成3个侧链时,即构成3个甲基,则有3种结构:1,2,3−三甲基苯、1,2,4−三甲基苯、1,3,5−三甲基苯,故共有8种,其中1,3,5−三甲基苯中的氢所处的化学环境只有2种,故D错误;
故选:BC。
A.标况下,二氯甲烷为液态;
B.根据高聚物结构简式知,形成该物质的单体为、CH2=CH−CH=CH2;
C.烷烃的一氯取代物只有一种,说明该烷烃中只有一种等效氢原子,根据等效氢原子的判断方法来解答;
D.分子式为C9H12,且含有一个苯环的物质中,侧链上有3个碳原子,根据这3个碳原子可以形成1个侧链、2个侧链和3个侧链来分析。
本题考查有机物的结构,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,注意把握有机物的结构的对称性的判断,把握同分异构体,难度不大。
11.【答案】BD
【解析】解:A.酯化反应引入酯基,故A错误;
B.卤原子水解反应、酯基水解反应都能引入羟基,水解反应属于取代反应,故B正确;
C.消去反应得到碳碳双键,故C错误;
D.醛基和氢气发生加成反应、碳碳双键和水发生加成反应都能引入羟基,故D正确;
故选:BD。
有机物发生化学反应过程中能生成羟基的反应有氯原子的水解、醛基的加成、碳碳双键与水的加成以及酯基的水解等。
本题考查有机物的合成反应,为高频考点,把握官能团与性质的关系、有机反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意反应中官能团的变化,题目难度不大。
12.【答案】C
【解析】解:A.碳酸氢铵溶液与过量氢氧化钠溶液反应,离子方程式为:HCO3−+NH4++2OH−=NH3⋅H2O+H2O+CO32−,故A错误;
B.铁与浓盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,离子方程式:Fe+2H+=Fe2++H2↑,故B错误;
C.向硫酸铜溶液中加入少量钠,离子方程式为:Cu2++2Na+2H2O=Cu(OH)2↓+2Na++H2↑,故C正确;
D.向溴水中通入少量二氧化硫,离子方程式为:SO2+Br2+2H2O=2Br−+SO42−+4H+,故D错误;
故选:C。
A.氢氧化钠过量,碳酸氢根离子、铵根离子都反应;
B.不符合反应客观事实;
C.硫酸铜溶液与钠反应生成氢氧化铜沉淀、硫酸钠和氢气;
D.得失电子不守恒。
本题考查离子方程式的书写判断,为高频考点,把握物质性质、反应原理为解答关键,注意熟练掌握离子方程式的书写原则,试题侧重考查学生的分析能力及规范答题能力,题目难度不大。
13.【答案】A
【解析】解:A.M的结构简式为,该有机物不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A正确;
B.与M互为同分异构体的结构中含有−COOH和−CH3时,由邻位、间位、对位3种结构;如果取代基为HCOO−、−CH3时,有邻位、间位、对位3种结构,如果取代基为HCOOCH2−时,有1种结构,如果取代基为CH3COO−时,有1种结构,如果取代基为−CH2COOH时有1种结构,故B错误;
C.苯环和氢气以1:1反应,酯基中碳氧双键和氢气不反应,所以在一定条件下可1mo该有机物与3molH2发生加成反应,故C错误;
D.该分子中只有酯基一种官能团,故D错误;
故选:A。
有机物M的分子式为C8H8O2,不饱和度为8×2+2−82=5,M分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,由M的核磁共振氢谱可知A有4个峰,结合红外光谱可知,分子中存在酯基等基团,故有机物M的结构简式为。
本题考查了有机物结构的推断,为高频考点,侧重考查核磁共振氢谱、红外光谱图、官能团性质等,题目难度中等,推断A的结构是解题的关键,注意把握同分异构体的判断方法。
14.【答案】0.813.2
【解析】解:所得溶液中c(Cl−)=c(K+)=c(SO42−)=0.4mol⋅L−1,依据溶液中电荷守恒规律可知:c(Cl−)+2c(SO42−)=c(K+)+c(NH4+),即:0.4mol/L+2×0.4mol/L=0.4mol/L+c(NH4+),解得:c(NH4+)=0.8mol/L;甲同学用NH4Cl、(NH4)2SO4和K2SO4三种物质进行配制,需要含有铵根离子物质的量浓度为:c(K+)=c(SO42−)=0.4mol⋅L−1,即钾离子物质的量等于硫酸根离子物质的量为:0.4mol/L×0.5L=0.2mol,硫需要硫酸钾物质的量为:0.1mol,依据硫酸根离子个数守恒可知需要硫酸铵物质的量为:0.1mol,质量为:0.1mol×132g/mol=13.2g;
故答案为:0.8;13.2。
要求该培养液中c(Cl−)=c(K+)=c(SO42−)=0.4mol⋅L−1,依据电荷守恒计算溶液中铵根离子浓度;依据原子个数守恒结合m=cVM计算需要硫酸铵的质量。
本题考查了物质的量的计算,配制一定体积物质的量浓度溶液,题目难度中等,明确物质的量浓度的概念及表达式为解答关键,注意质量守恒在计算中的应用,试题知识点较多,充分考查学生的分析能力及化学计算能力。
15.【答案】1.84小于 大于
【解析】解:依据c=1000ρωM可知ρ=18.4mol/L×98g/mol1000mL/L×98%=1.84g/mL;如果98%浓硫酸与49%的硫酸密度相等,则依据c=1000ρωM可知,质量分数为49%的硫酸物质的量浓度为9.2g/mol,但是98%浓硫酸密度大于49%的硫酸密度,则质量分数为49%的硫酸物质的量浓度小于9.2g/mol;依据c=1000ρωM可知,ω=cM1000ρ,如果98%浓硫酸与49%的硫酸密度相等,则ω与c成正比,若某硫酸的物质的量浓度为9.2mol⋅L−1,
则其质量分数等于49%,但是98%浓硫酸密度大于49%的硫酸密度,则物质的量浓度为9.2mol⋅L−1的质量分数大于49%,
故答案为:1.84;小于;大于。
依据c=1000ρωM,注意硫酸的浓度越大,密度越大,据此计算判断,注意硫酸的浓度越大,密度越大,以此判断浓度大小关系。
本题考查溶液浓度的计算和大小比较,题目难度较大,注意硫酸的浓度越大,密度越大。
16.【答案】13:8:29
【解析】解:同温同压下,气体摩尔体积相等,且n=mM,而CO2、H2和CO组成的混合气体平均摩尔质量与氮气摩尔质量相等,M(N2)=M(CO)=28g/mol,所以混合气体平均摩尔质量与CO多少无关,则CO2、H2的平均摩尔质量为28g/mol,设CO2、H2的物质的量分别是x、y,平均摩尔质量M=44x+2yx+yg/mol=28g/mol,得x:y=13:8,故它们的体积比为:13:8:29。
故答案为:13:8:29。
同温同压下,气体摩尔体积相等,所以ρ=MVm,根据CO2、H2和CO组成的混合气体平均摩尔质量与氮气摩尔质量相等,M(N2)=M(CO)=28g/mol,所以混合气体平均摩尔质量与CO多少无关,则CO2、H2的平均摩尔质量为28g/mol,根据n=mM计算、V=nVm进行计算。
本题考查阿伏加德罗定律及其推论,明确明确气体密度与摩尔质量的关系是解本题关键,利用物质的量公式中各个物理量的关系即可解答,题目难度不大.
17.【答案】CO2、CO0.5
【解析】解:3.6gC的物质的量为3.6g12g/mol=0.3mol,若完全反应生成CO,需要氧气质量为0.3mol×16g/mol=4.8g6.4g,故反应生成CO2、CO,6.4gO2的物质的量为6.4g32g/mol=0.2mol,设CO2、CO的物质的量分别为xmol、ymol,则x+y=0.32x+y=0.2×2,解得x=0.1,y=0.2,NaOH溶液只吸收CO2,可能发生的反应为①CO2+NaOH=NaHCO3、②CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,n(NaOH)=0.2L×2mol/L=0.4mol,n(NaOH)n(CO2)=0.4mol0.1mol=4>2,故只发生反应②,且NaOH有剩余,根据碳原子守恒可知n(Na2CO3)=n(CO2)=0.1mol,故所得溶液中c(CO32−)=0.1mol0.2L=0.5mol/L,
故答案为:CO2、CO;0.5。
3.6gC的物质的量为3.6g12g/mol=0.3mol,若完全反应生成CO,需要氧气质量为0.3mol×16g/mol=4.8g6.4g,故反应生成CO2、CO,根据碳原子守恒、氧原子守恒计算CO2、CO的物质的量,可能发生的反应为CO2+NaOH=NaHCO3、CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,根据n(NaOH)n(CO2)的值判断发生的反应,进而计算碳酸钠的物质的量,再根据c=nV计算。
本题考查化学方程式的计算,涉及过量计算,关键是判断发生的反应,试题培养了学生分析计算能力、运用知识解决问题的能力。
18.【答案】维持瓶内气压稳定,使水顺利滴 CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑用饱和食盐水代替水 不能 生成的气体中含有H2S和PH3,这两种气体也能使酸性高锰酸钾溶液褪色 生成的Ca(OH)2呈糊状,易堵塞启普发生器的球形漏斗 CuSO4 检验其纯度 火焰明亮并伴有浓烈的黑烟 2V7m%
【解析】解:(1)导管a连通烧瓶和分液漏斗上口,维持瓶内气压稳定,使水顺利滴下,
故答案为:维持瓶内气压稳定,使水顺利滴;
(2)仪器b中电石和水反应生成氢氧化钙和乙炔,发生反应的化学方程式为CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑,实验过程中,用饱和食盐水代替水可以减缓水与电石的反应速率,
故答案为:CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑;用饱和食盐水代替水;
(3)①生成的气体中含有H2S和PH3,这两种气体也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,将生成的气体通入酸性KMnO4溶液中,观察到酸性KMnO4溶液褪色,不能说明生成的气体全部为乙炔,
故答案为:不能;生成的气体中含有H2S和PH3,这两种气体也能使酸性高锰酸钾溶液褪色;
②生成的Ca(OH)2呈糊状,易堵塞启普发生器的球形漏斗,所以不能用启普发生器来制取乙炔,
故答案为:生成的Ca(OH)2呈糊状,易堵塞启普发生器的球形漏斗;
(4)装置c的作用是除去乙炔中的H2S杂质,盛放的试剂为CuSO4溶液,
故答案为:CuSO4;
(5)乙炔是可燃气体,点燃乙炔前应检验其纯度,乙炔燃烧时的现象是火焰明亮并伴有浓烈的黑烟,
故答案为:检验其纯度;火焰明亮并伴有浓烈的黑烟;
(6)设碳化钙的质量为xg,
CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑
64g 1mol
xgV×10−320mol
x=V×10−320×64g=2V×10−27g,则电石中碳化钙的质量分数为=2V×10−27gmg×100%=2V7m%,
故答案为:2V7m。
(1)导管a连通烧瓶和分液漏斗上口,维持瓶内气压稳定;
(2)仪器b中电石和水反应生成氢氧化钙和乙炔;
(3)①生成的气体中含有H2S和PH3,这两种气体也能使酸性高锰酸钾溶液褪色;
②生成的Ca(OH)2呈糊状,易堵塞启普发生器的球形漏斗;
(4)装置c的作用是除去乙炔中的H2S杂质;
(5)乙炔是可燃气体,点燃乙炔前应检验其纯度;
(6)设碳化钙的质量为xg,
CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑
64g 1mol
xgV×10−320mol
x=;V×10−320×64g=2V×10−27g。
本题是一道实验方案的设计和探究题,涉及反应原理分析,并熟练运用化学方程式表示,对学生分析和解决问题的能力要求较高,综合性强,题目难度中等。
19.【答案】② 120g⋅L−1 初始浓度为120g⋅L−1的酸的浸出率已经很高了,若选用更高浓度的酸,则需要给废酸原液中加酸,使成本增加 Na2S过量会产生大量的有毒气体 2HAsO2+3Na2S+3H2SO4=As2S3↓+3Na2SO4+4H2O3.29.192.53
【解析】解:(1)为使反应更充分,通常将固体加入液体中,故答案为:②;
(2)由图1可知,当酸的初始浓度低于120g⋅L−1时,镁的浸出率随酸的初始浓度的增大而增大,当酸的初始浓度高于120g⋅L−1时,镁的浸出率随酸的初始浓度的增大而变化不明显。所以该工艺使用的酸的初始浓度为120g⋅L−1,
故答案为:120g⋅L−1;初始浓度为120g⋅L−1的酸的浸出率已经很高了,若选用更高浓度的酸,则需要给废酸原液中加酸,使成本增加;
(3)浸出液呈强酸性,若“沉砷”时加入的硫化钠过量,则会有硫化氢生成,故答案为:Na2S过量会产生大量的有毒气体;
(4)含As的化合物在浸出液中转化成HAsO2,加入硫化钠和硫酸和生成As2S3,反应的化学方程式为2HAsO2+3Na2S+3H2SO4=As2S3↓+3Na2SO4+4H2O,
故答案为:2HAsO2+3Na2S+3H2SO4=As2S3↓+3Na2SO4+4H2O;
(5)“氧化”后的溶液中含有的金属阳离子有Fe3+和Mg2+。“除杂”的目的是除去Fe3+,因此“除杂”时应将pH调至3.2∼9.1,故答案为:3.2;9.1;
(6)含铜废镁砖主要含MgO(56.2%),某次工艺中投入50吨含铜废镁砖,经上述流程后,得到159.9吨MgSO4⋅7H2O,则此次工艺中Mg的脱除率为159.924650×56.2%40×100%≈92.53%,
故答案为:92.53。
含铜废镁砖破碎后加入废酸原液浸出,得到Cu、Ag、Au的富集物,滤液加入适量的硫化钠,可生成硫化铜、硫化砷,溶液中含有亚铁离子,加入过氧化氢,可氧化亚铁离子生成铁离子,调节溶液pH生成氢氧化铁,滤渣3为氢氧化铁,溶液中含有硫酸镁,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥得到硫酸镁晶体,以此解答该题。
本题考查物质的制备,为高频考点和常见题型,把握流程中发生的反应、混合物分离方法为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识与实验的结合,题目难度中等。
20.【答案】甲苯 硝基、酯基 取代反应(或硝化反应)16
【解析】解:(1)由A→B的反应条件及B的结构可知,A→B为苯环侧链的氧化,故A的结构为,名称为:甲苯,
故答案为:甲苯;
(2)由D、G的结构可知,E→F为−Cl被C2H5−NH−C2H5取代,F→G为−NO2被还原为−NH2,故E的结构为:,含氧官能团的名称为:硝基、酯基,
故答案为:硝基、酯基;
(3)E→F为E中−Cl被C2H5−NH−C2H5取代,故F的结构简式为:,
故答案为:;
(4)B→C为苯环上的H原子被−NO2取代,由D的结构可知苯环上的两个取代基处于对位,C的结构为:,B→C化学方程式为:,消化反应属于取代反应(或硝化反应),
故答案为:;取代反应(或硝化反应);
(5)芳香族化合物M与F:互为同分异构体,F含有苯环,满足①分子内只含一种官能团且为硝基,②分子内不含甲基,③苯环上只有一个取代基,故M含有2个−NO2,且最外面的C原子与−NO2相连;
a:序号表示−NO2位置,共7种类,
b:序号表示−CH2−NO2位置,共5种,
c:序号表示−CH2−CH2−NO2位置,共3种,
d:序号表示−CH2−CH2−CH2−NO2位置,共1种
故M的结构共有:7+5+3+1=16种,H原子均已省略,在这些同分异构体中核磁共振氢谱显示峰面积之比为4:4:4:2:2:1:1的结构简式为:,
故答案为:16;;
(6)在合成的过程中,苯发生硝化反应审查硝基苯,硝基苯发生还原反应生成苯胺;CH2=CH−CH=CH2发生加成反应生成ClCH2−CH=CH−CH2Cl,苯胺和ClCH2−CH=CH−CH2Cl反应生成产品,则其合成路线为:,
故答案为:。
根据A的分子式可以知道A为,B→C是硝化反应,所以C是,根据E的分子式和D→E所用的物质可以知道这步反应是取代反应,E为,根据F的分子式和E→F所用的物质可以知道这步反应也是取代反应,F为,
(6)在合成的过程中,苯发生硝化反应审查硝基苯,硝基苯发生还原反应生成苯胺;CH2=CH−CH=CH2发生加成反应生成ClCH2−CH=CH−CH2Cl,苯胺和ClCH2−CH=CH−CH2Cl反应生成产品。
本题考查有机物推断与合成,充分利用普鲁卡因的结构、反应条件进行分析推断,注意对给予信息的理解与运用,熟练掌握官能团的性质与转化,题目较好地考查学生分析推理能力、自学能力、知识迁移运用能力。
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