精品解析:江西省宜春市高安市灰埠中学2022-2023学年高二下学期7月期末化学试题(解析版)
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考生注意:
1.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单选题(每小题3分,共30分)
1. 化学与环境、工农业生产等密切相关,下列说法不正确的是
A. 浸有酸性高锰酸钾溶液的硅藻土可用于水果保鲜
B. 二氧化氯泡腾片和酒精均可杀灭新型冠状病毒,二者消毒原理相同
C. 废旧电池中含有镍、镉等重金属,不可用填埋法处理
D. 淀粉可用于制取葡萄糖、乙醇、乙酸
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.乙烯可以催熟水果,酸性高锰酸钾能和乙烯反应,所以酸性高锰酸钾溶液可以使水果保鲜,A正确;
B.二氧化氯是利用强氧化性杀菌,酒精是利用使蛋白质变性而杀菌,B错误;
C.镍铬等重金属可以污染土壤和水源,不可以用填埋法处理,C正确;
D.淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖可以发酵生成乙醇,乙醇被氧化生成乙酸,D正确;
故选B。
2. 氢元素与其他元素形成的化合物称为氢化物,下列有关氢化物的叙述不正确的是
A. D2O分子的空间构型为直线形 B. NH3的结构式为
C. HCl分子中含有3个孤电子对 D. H2S和H2O分子的中心原子都采用sp3杂化
【答案】A
【解析】
【详解】A.D2O为重水分子,水分子的空间构型不是直线形,为V形结构,故A错误;
B.NH3为共价化合物,其分子中存在3个氮氢键,其结构式为 ,故B正确;
C.氯化氢为共价化合物,分子中存在1个共价键,氯化氢的电子式为 ,含有3个孤电子对,故C正确;
D.H2S分子中S原子价层电子对个数是4且含有2个孤电子对,所以S原子采用sp3杂化,H2O分子中的O原子价层电子对个数是4且含有2个孤电子对,所以O原子采用sp3杂化,故D正确;
答案选A。
3. 甲烷、乙烯、苯均是重要的化工原料,下列说法正确的是
A. 乙烯和氯乙烯均可作水果催熟剂
B. 己烷、甲苯均不能使溴四氯化碳褪色
C. 可用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中混有的乙烯气体
D. 三种物质的一氯代物均只有1种可证明三者均为平面型分子
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.乙烯可催熟水果,但氯乙烯不能用作水果催熟剂,A项错误;
B.己烷、甲苯分子中均不含有碳碳不饱和键,均不能使溴的四氯化碳褪色,B项正确;
C.酸性高锰酸钾溶液能将乙烯氧化为二氧化碳,使甲烷气体中引入新的杂质,C项错误;
D.虽然甲烷一氯代物只有一种,但甲烷分子中的所有原子不在同一平面上,D项错误;
故选B。
4. 我县响水湖公园植被丰富,雨后空气中的自由电子附着在分子或原子上形成空气负离子,被称为“空气维生素”。O就是一种空气负离子,其摩尔质量为
A. 32 g B. 33 g C. 32 g·mol-1 D. 33 g·mol-1
【答案】C
【解析】
【详解】摩尔质量在数值上等于该物质的相对分子质量或相对原子质量,单位为g/mol,由于O的相对分子质量为32,故其摩尔质量为32g/mol,故选C。
5. 下列说法中错误的是
A. 乳酸[]分子中存在2个手性碳原子
B. 酸性强弱:三氟乙酸>三氯乙酸>乙酸
C. 基态碳原子核外有三种能量不同的电子
D. 区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验
【答案】A
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,乳酸分子中与羟基和羧基相连的碳原子为连有4个不同原子或原子团的手性碳原子,含有1个手性碳原子,A错误;
B.吸电子基团越强越多的,酸性越强。氟的电负性最大,吸电子能力强,所以三氟乙酸的酸性是最强的,其次是氯乙酸,乙酸没有吸电子基团,酸性比三氯乙酸弱,B正确;
C.基态碳原子的核外电子核外电子排布式为1s22s22p2,占据三个能级,所以有三种能量不同的电子,C正确;
D.对固体进行X射线衍射实验可以区分晶体和非晶体,D正确;
答案选A。
6. 下列有机物的结构和性质正确的是
A. 三联和四联互为同系物
B. 能发生氧化反应、取代反应、加成反应、酯化反应
C. 的所有原子一定共平面
D. 分子式为的烯烃中只有一种有顺反异构体
【答案】D
【解析】
【详解】A.结构相似,分子式相差若干个CH2的有机物是同系物,二者分子式差C6H4,不是同系物,A项错误;
B.该物质能够发生燃烧反应,燃烧属于氧化反应;能够与发生加成反应;含有甲基,能够发生取代反应;不含羟基或羧基,不能发生酯化反应,B项错误;
C.苯环、为平面结构,两个平面共直线,故两个平面可能在同一平面上,也可能不在同一平面上,C项错误;
D.烯烃中产生顺反异构要求双键碳上连有两个不同的原子团,分子式为的烯烃中只有2—戊烯满足该结构,故只有一种有顺反异构,D项正确。
答案为D。
7. 已知1~18号元素的离子aW3+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同电子层结构,下列关系正确的是
A. 电负性:Z>Y>W>X
B. 氢化物的稳定性:H2Y>HZ
C. 质子数:c>d,离子的还原性:Y2->Z-
D. 原子半径:X<W,第一电离能:X<W
【答案】A
【解析】
【分析】元素周期表前三周期元素的离子aW3+、bX+、cY2-、dZ-具有相同电子层结构,核外电子数相等,所以a-3=b-1=c+2=d+1,Y、Z为非金属,应处于第二周期,故Y为O元素,Z为F元素,W、X为金属应处于第三周期,W为Al元素,X为Na元素,据此判断。根据以上分析可知Y为O,Z为F,W为Al,X为Na。
【详解】A.同周期元素随核电荷数的递增电负性逐渐增大,同主族元素随核电荷数的递增电负性逐渐减小,故电负性Z>Y>W>X,故A正确;
B.非金属性越强,其简单氢化物的稳定性越强,非金属性Y<Z,则氢化物的稳定性H2Y<HZ,B错误;
C.离子的电子层结构相同,则c+2=d+1,则质子数d>c;元素的非金属性越强,其阴离子的还原性越弱,非金属性Y<Z,则离子的还原性:Y2->Z-,C错误;
D.W是Al元素、X是Na元素,同一周期元素,原子半径随着原子序数增大而减小,所以原子半径W<X,D错误;
答案选A。
8. 有X、Y两种原子,X原子的M电子层比Y原子的M电子层少3个电子,Y原子的L电子层的电子数恰好为X原子L电子层电子数的2倍,X和Y分别是
A. 碳和铝 B. 硅和钠 C. 硼和氮 D. 氯和碳
【答案】A
【解析】
【详解】X原子的M电子层比Y原子的M电子层少3个电子,说明Y原子的L层已经排满8个电子,Y原子的L电子层的电子数恰好为X原子的L层电子数的2倍,则X原子L层电子数为4,则X为碳元素,碳原子的M层电子数为0,所以Y原子的M层电子数为3,故Y为铝元素,即X和Y分别是碳和铝,
故选:A。
9. 关于化合物2—苯基丙烯(),下列说法正确的是
A. 该物质能使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色,且褪色原理相同
B. 该物质能发生加成反应、加聚反应,不能发生氧化反应
C. 该物质分子中最多17个原子共平面
D. 该物质易溶于水及甲苯
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.该物质含有碳碳双键,使溴的四氯化碳溶液是发生加成反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色是发生氧化反应,反应原理不相同,故A错误;
B.该物质能发生加成反应、加聚反应,能发生氧化反应,故B错误;
C.该分子中苯环上的原子和碳碳双键上的原子可能在同一平面上,−CH3上还有一个H可以在这个平面上,所以最多17个原子共平面,故C正确;
D.该物质难溶于水,故D错误。
综上所述,答案为C。
10. 25℃时,Ka(CH3COOH)=1.8×10-5、Ka(HClO)=3.0×10-8、Ksp(AgCl)=4.0×10-10、Ksp(AgBr)=5.0×10-13。下列说法正确的是
A. 由电离常数分析,CH3COOH溶液的pH一定比HClO溶液的pH小
B. 物质的量浓度相等的CH3COONa和NaClO混合溶液中,各离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(ClO-)>c(CH3COO-)>c(OH)>c(H+)
C. 25℃时,反应 AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K=800
D. 物质的量浓度相等的NaClO溶液和CH3COONa溶液相比较,两者离子的总浓度相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶液的pH不仅与酸的强弱有关,还与浓度有关,故A错误;
B.物质的量浓度相等的CH3COONa和NaClO混合溶液中醋酸钠的水解程度小于次氯酸钠,各离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(ClO-)>c(OH)>c(H+),故B错误;
C.25℃时,反应 AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K== =800,故C正确;
D.NaClO溶液水解程度大,溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(ClO-),CH3COONa溶液水解程度小,溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),由于次氯酸钠溶液中c(H+)小于醋酸钠溶液中c(H+),因此离子的总浓度小,故D错误;
故选C。
二、多项选择题(每题有一个或多个选项,每题4分,共20分)
11. 下列有机物的命名正确的是
A. 3,3-二甲基丁烷 B. 3,3-二甲基-2-乙基戊烷
C. 3-甲基丁烷 D. 2,2-二甲基丙烷
【答案】D
【解析】
【详解】A.主链编号起点错误,正确的名称应为2,2-二甲基丁烷,故A错误;
B.主链不是最长的,正确名称为3,3,4-三甲基己烷,故B错误;
C.主链编号起点错误,正确的名称应为2-甲基丁烷,故C错误;
D.2,2-二甲基丙烷命名正确,故D正确;
故答案选D。
12. 下列有关同分异构体数目的叙述中,正确的是
A. 甲苯苯环上的一个氢原子被含 4 个碳原子的烷基取代,所得产物有12种
B. 等物质的量的氯气与乙烷在光照条件下反应得到10种产物
C. 已知二氯苯有3种同分异构体,则四氯苯的同分异构体的数目为6种
D. 苯乙烯和氢气完全加成的产物的一溴取代物有5种
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】A.含 4 个碳原子的烷基的结构为—CH2CH2CH2CH3,—CH(CH3)CH2CH3,—CH2CH(CH3)2,—C(CH3)3,每种结构与甲基都有邻、间、对三种结构,因此甲苯苯环上的一个氢原子被含 4 个碳原子的烷基取代,所得产物有12种,故A正确;
B.等物质的量的氯气与乙烷在光照条件下反应得到一氯乙烷到六氯乙烷,其中二氯代物有两种结构,三氯代物有两种结构,四氯代物有两种结构,还有HCl,因此产物共有10种产物,故B正确;
C.已知二氯苯(C6H4Cl2)有3种同分异构体,氯和氢位置互换,因此四氯苯(C6H2Cl4)的同分异构体的数目为3种,故C错误;
D.苯乙烯和氢气完全加成的产物为苯乙烷,苯乙烷有6种位置的氢,因此一溴取代物有6种,故D错误。
综上所述,答案为AB。
13. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,X与Z位于相邻主族,W、X、Z价电子数之和等于Y的价电子数,它们组成的化合物结构如图。
下列说法正确的是
A. W与Y化合物化学键有方向性和饱和性
B. X的最高价氧化物的水化物为强酸
C. Y所在周期中电负性比Y大的元素有2种
D. W、Y、Z形成的化合物含有离子键和极性共价键
【答案】AD
【解析】
【分析】结合结构图及原子序数大小,Z形成+2价阳离子,则Z为Mg;W只形成1对共用电子对,且原子序数最小,则W为H;Y形成2对共用电子达到稳定结构,则Y最外层电子数为6,Y为O;W、X、Z价电子数之和等于Y的价电子数,则X最外层有3个电子,其原子序数在Mg前,则X为B。
【详解】A.W与Y形成的化合物有水和双氧水,其中O原子利用sp3杂化轨道与H原子或O原子形成了共价键,sp3杂化轨道有4个不同的伸展方向,有2个孤电子对占据了2个杂化轨道,只能形成2个成键电子对,因此,W与Y形成的化合物中的化学键有方向性和饱和性,故A正确;
B.X为B,其最高价氧化物的水化物为H3BO3,属于弱酸,故B错误;
C.同周期元素从左到右电负性增强,则比O电负性大的同周期元素只有F一种,故C错误;
D.Mg、O、H形成Mg(OH)2,镁离子与氢氧根离子之间存在离子键,氢氧根离子中H-O之间存在极性共价键,故D正确;
故选:AD。
14. 苯佐卡因是临床常用的一种手术用药。以甲苯为起始原料的合成路线如下:
下列说法不正确的是
A. A属于苯的同系物
B. 甲苯也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 与A具有相同官能团且属于芳香化合物的同分异构体还有3种
D. 甲苯的核磁共振氢谱有5组峰
【答案】AD
【解析】
【分析】甲苯和浓硝酸、浓硫酸、加热条件下生成A为对甲基硝基苯,A被氧化为对硝基苯甲酸,然后发生酯化反应生成C为对硝基苯甲酸甲酯。
【详解】A.A为对甲基硝基苯与苯的结构不相似,故不是同系物,故A错误;
B.甲苯中的甲基可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,故B正确;
C.与A具有相同官能团且属于芳香化合物的同分异构体有:第一种情况:苯环上连接两个侧链-CH3、-NO2,有临位、间位两种;第二种情况:苯环上连接一个侧链-CH2-NO2,故共3种,故C正确;
D.甲苯中有4种等效氢,核磁共振氢谱有4组峰,故D错误;
故选AD。
15. CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示),但CaC2晶体中含有的哑铃形C22-的存在,使晶胞沿一个方向拉长(该晶胞为长方体)。下列关于CaC2晶体的说法中正确的是( )
A. 1个Ca2+周围距离最近且等距离的C22-数目为6
B. 6.4gCaC2晶体中含阴离子0.1mol
C. 该晶体中存在离子键和共价键
D. 与每个Ca2+距离相等且最近的Ca2+共有12个
【答案】BC
【解析】
【详解】A.依据晶胞示意图可以看出,晶胞的一个平面的长与宽不相等,再由图中体心可知1个Ca2+周围距离最近的C22-有4个,而不是6个,故A错误;
B.6.4克CaC2为0.1mol,CaC2晶体中含阴离子为C22-,则含阴离子0.1mol,故B正确;
C.该晶体中存在钙离子和C22-间的离子键,C22-中存在C与C的共价键,故C正确;
D.晶胞的一个平面的长与宽不相等,与每个Ca2+距离相等且最近的Ca2+为4个,故D错误;
故选BC。
【点睛】解答本题要注意区分该晶胞和氯化钠晶胞的不同,该晶胞存在沿一个方向拉长的特点,为解答该题的关键和易错点。
三、填空题(共50分)
16. 现有下列七种有机物:①CH4、②CH2=CH2、③CH3CH2OH、④CH3CH2CH2CH3、⑤CH3COOH、⑥CH3CH(CH3)CH3、⑦,请回答:
(1)写出⑤的官能团的名称___________。
(2)写出有机物⑦的系统命名___________。
(3)与①互为同系物的是___________(填序号)。
(4)与④互为同分异构体的是___________(填序号)。
(5)①④⑥熔沸点由高到低的顺序为:___________(填序号)。
【答案】(1)羧基 (2)1,2,4-三甲基苯
(3)④⑥ (4)⑥
(5)④>⑥>①
【解析】
【小问1详解】
根据⑤的结构简式可知其官能团为羧基(-COOH);
【小问2详解】
有机物⑦的苯环上1,2,4号碳上各连有一个甲基,故该有机物的系统命名为1,2,4-三甲基苯;
【小问3详解】
①与④、⑥均为烷烃,结构相似,分子组成相差3个-CH2-,互为同系物;
【小问4详解】
④、⑥的分子式均为C4H10,结构不同,互为同分异构体;
【小问5详解】
①④⑥均为烷烃,含碳原子数越多熔沸点越高,碳原子数相同时,支链越多熔沸点越低,所以①④⑥熔沸点由高到低的顺序为④>⑥>①。
17. 硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]是分析化学中的重要试剂,是一种复盐,一般亚铁盐在空气中易被氧化,形成复盐后就比较稳定。与其他复盐一样,硫酸亚铁铵在水中的溶解度比组成它的每一种盐的溶解度都小,利用这一性质可以用等物质的量的(NH4)2SO4和FeSO4混合制备。请回答以下问题:
I.硫酸亚铁铵晶体的制备
步骤一:称取3.0 g铁屑,加入15 mL 10% Na2CO3溶液,小火加热30分钟,过滤洗涤、干燥、称量得固体m1 g。
步骤二:将步骤一中的m1 g固体转移至锥形瓶,加入15 mL 3 mol·L-1 H2SO4,加热至不再有气体生成,趁热过滤,洗涤固体,将滤液和洗涤液合并后转移至蒸发皿中备用,准确称量剩余固体质量得m2 g。
步骤三:计算所得FeSO4的物质的量,计算等物质的量的(NH4)2SO4固体的质量,准确称取(NH4)2SO4。
步骤四:将(NH4)2SO4固体加入蒸发皿中,缓慢加热浓缩至表面出现结晶薄膜为止,放置冷却。
步骤五:经过一系列操作,最终得到较纯净的(NH4)2FeSO4·6H2O。
(1)N、O、H三种元素的第一电离能由大到小的顺序为___________(用元素符号表示)
(2)步骤一中加入10% Na2CO3溶液,小火加热30分钟的目的是___________
(3)关于步骤五中的一系列操作的相关表述,错误的是___________(填字母)。
A. 过滤时可使用玻璃棒搅拌的方式来缩短时间
B. 过滤和洗涤的速度都要尽可能的快,可以减少产品的氧化
C. 洗涤时使用无水乙醇既可以洗去晶体表面的杂质离子,又可以起到干燥作用
D. 所得的产品可以采取电热炉烘干的方式彻底干燥
II.硫酸亚铁铵的分解
已知硫酸亚铁铵在不同温度下加热分解产物不同。设计如图实验装置(夹持装置略去),在500 ℃时隔绝空气加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全,确定分解产物的成分。
(4)B装置的作用是___________
(5)实验中,观察到C中无明显现象,D中有白色沉淀生成,可确定分解产物中的某种气体,写出D中发生反应的离子方程式___________;若去掉C,是否能得出同样结论,并解释其原因___________。
(6)A中固体完全分解后变为红棕色粉末,某同学设计实验验证固体残留物仅为Fe2O3而不含FeO。其预期实验现象为:___________。
实验步骤
预期现象
结论
①取少量A中残留物于试管中,加入适量稀硫酸,充分振荡便其完全溶解;
②将溶液分成两份,分别滴加高锰酸钾溶液、KSCN溶液
___________
固体残留物仅为Fe2O3
【答案】(1)N>O>H
(2)除去铁屑表面油污 (3)AD
(4)检验产物中是否有水(或水蒸气)生成
(5) ①. SO2+H2O2+Ba2+= BaSO4↓+2H+ ②. 否,若产物中有SO3也有白色沉淀生成
(6)加入高锰酸钾溶液不褪色,加入KSCN溶液后变红
【解析】
【分析】该实验的目的是制备硫酸亚铁铵,并探究硫酸亚铁铵的性质,由实验装置图可知,装置A为硫酸亚铁铵受热分解装置,装置B用于检验是否有水蒸气生成,装置C用于验证是否有三氧化硫生成,装置D用于验证是否有二氧化硫生成,装置E用于验证是否有氮气生成。
【小问1详解】
同周期元素从左到右,元素的第一电离能依次增大,由于ⅡA全满,ⅤA半满,第一电离能大于同周期相邻的元素,则N、O、H三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>H;
【小问2详解】
碳酸钠是强碱弱酸盐,碳酸根离子在溶液中水解使溶液呈碱性,水解反应为吸热反应,煮沸时,水解平衡向正反应方向移动,溶液中氢氧根离子浓度增大,除去铁屑表面油污的能力增强,有利于除去铁屑表面油污,故答案为:除去铁屑表面油污;
【小问3详解】
A.过滤时不能使用玻璃棒搅拌,否则玻璃棒将滤纸损坏会影响过滤效果,故错误;B.亚铁离子具有还原性,易被空气中的氧气氧化,所以过滤和洗涤的速度都要尽可能的快,减少产品的氧化,故正确;C.洗涤时使用无水乙醇既可以洗去晶体表面的杂质离子,又可以挥发时带走晶体表面的水,起到干燥作用,故正确;D.若所得的产品采取电热炉烘干的方式彻底干燥会使晶体脱去结晶水,也会使晶体发生分解导致产品变质,故错误;故选AD;
【小问4详解】
由分析可知,装置B用于检验为硫酸亚铁铵受热分解是否有水蒸气生成,故答案为:检验产物中是否有水生成;
【小问5详解】
实验中,观察到C中无明显现象,D中有白色沉淀生成说明硫酸亚铁铵受热分解生成二氧化硫,没有生成三氧化硫,D中生成白色沉淀的反应为二氧化硫与过氧化氢和氯化钡混合溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,反应的离子方程式为SO2+H2O2+Ba2+= BaSO4↓+2H+;若去掉C,不能确定生成的气体中存在二氧化硫,因为三氧化硫与混合溶液中的氯化钡反应也能生成硫酸钡白色沉淀,故答案为:SO2+H2O2+Ba2+= BaSO4↓+2H+;否,若产物中有SO3也有白色沉淀生成;
【小问6详解】
若固体残留物中只有氧化铁,氧化铁溶于稀硫酸生成硫酸铁,分别加入滴加高锰酸钾溶液、硫氰化钾溶液可观察到的实验现象为加入高锰酸钾溶液的一份中,溶液不褪色,加入硫氰化钾溶液的一份中,溶液变红色,故答案为:加入高锰酸钾溶液不褪色,加入KSCN溶液后变红。
18. 草酸及其化合物在工业中有重要作用,例如:草酸可用于除铁锈,反应的离子方程式为:;草酸铁铵[(NH4)3Fe(C2O4)3]是一种常用的金属着色剂。
(1)草酸(H2C2O4)是一种弱酸,不稳定,受热或遇浓硫酸会发生分解。在浓硫酸催化作用下,用硝酸氧化葡萄糖可制取草酸,实验装置如图所示
①装置B的作用是___________。
②葡萄糖溶液可由反应得到。该实验中证明淀粉已经完全水解的实验操作及现象是___________________。
③55℃~60℃时,装置A中生成H2C2O4,同时生成NO。要将16.2g淀粉完全水解后的淀粉水解液完全转化为草酸,理论上消耗2mol•L-1HNO3溶液的体积为___________mL。
④该实验中催化剂浓硫酸用量过多,会导致草酸产率减少,原因是_____________________。
(2)制得的草酸铁铵晶体中往往会混有少量草酸,为测定(NH4)3Fe(C2O4)3.3H2O(M=428g/mol)的含量,进行下列实验:称取样品9.46g,加稀硫酸溶解后,配成100mL溶液。取20.00mL配制的溶液,用浓度为0.2000mol/L的KMnO4溶液滴定至终点时消耗KMnO4溶液28.00mL。已知:(未配平)。通过计算,确定样品中(NH4)3Fe(C2O4)3.3H2O的质量分数___________(写出计算过程)。
【答案】(1) ①. 安全瓶,防止倒吸 ②. 取水解液少许于试管中,向试管中加入碘水,溶液不变蓝色 ③. 300 ④. 浓硫酸具有强氧化性,会将部分有机物氧化成CO2;浓硫酸具有脱水性,会使部分有机物脱水碳化;H2C2O4不稳定,受热及遇浓硫酸会发生分解
(2)90.5%
【解析】
【分析】由题干图示装置可知,装置A中发生的反应为在浓硫酸做催化剂作用下,先将淀粉水解为葡萄糖,然后葡萄糖与稀硝酸反应生成草酸、一氧化氮和水,反应的化学方程式为C6H12O6(葡萄糖)+6HNO3(稀)= 3H2C2O4+6NO↑+6H2O,由于NO与O2反应转化为NO2,NO2能与NaOH溶液反应,故装置B的作用是安全瓶,防止倒吸,装置C的作用为吸收尾气,防止污染环境,据此分析解题。
【小问1详解】
①由题干实验装置图示可知,装置B的作用是安全瓶,防止倒吸,故答案为:安全瓶,防止倒吸;
②说明淀粉水解完全的关键是要用实验证明淀粉已不存在,则取水解液少许于试管中,向试管中加入碘水,溶液不变蓝色说明淀粉已经完全水解,故答案为:取水解液少许于试管中,向试管中加入碘水,溶液不变蓝色;
③由题意可知,装置A中发生的反应为在浓硫酸做催化剂作用下,葡萄糖与稀硝酸反应生成草酸、一氧化氮和水,反应的化学方程式为C6H12O6(葡萄糖)+6HNO3(稀)= 3H2C2O4+6NO↑+6H2O,由淀粉水解方程式可得:(C6H10O5)n~nC6H12O6~6nHNO3,则将16.2g淀粉完全水解后的淀粉水解液完全转化为草酸,理论上消耗2mol/L硝酸溶液的体积为×103mL/L=300mL,故答案为:300;
④浓硫酸具有强氧化性,会将部分有机物氧化成CO2;浓硫酸具有脱水性,会使部分有机物脱水碳化;H2C2O4不稳定,受热及遇浓硫酸会发生分解,故若该实验中催化剂浓硫酸用量过多,会使有机物脱水碳化,导致草酸产率减少,故答案为:浓硫酸具有强氧化性,会将部分有机物氧化成CO2;浓硫酸具有脱水性,会使部分有机物脱水碳化;H2C2O4不稳定,受热及遇浓硫酸会发生分解;
【小问2详解】
设草酸的物质的量为amol,草酸铁铵晶体的物质的量为bmol,由样品的质量可得:90a+428b=9.46①,由得失电子数目守恒可得:5 H2C2O4~2MnO4-,由20.00mL溶液消耗28.00mL 0.2000mol/L的高锰酸钾溶液可得:a+3b=0.2000mol/L×0.028L×5×②,解联立方程可得a=0.01、b=0.02,则9.46g样品中草酸铁铵晶体的质量分数为×100%≈90.5%,故答案为:90.5%。
19. 化合物G是一种药物中间体,其食成路线如下:
(1)反应②的反应类型为:_______。
(2)反应②中可能生成与物质C互为同分异构体的副产物,该副产物的结构简式为_______。
(3)化合物D的结构简式为:_______。
(4)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式:________
①分子中含有类环,遇溶液不显色;
②能使溴水褪色,能与金属钠发生反应;
③酸性条件下水解得到的两种产物分子中均含有3种不同化学环境的氢原子。
(5)已知2。写出以、、、为原料制备合成路线流程图(无机试剂及有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。________
【答案】(1)加成反应
(2) (3) (4)
(5)
【解析】
【分析】A中的羟基被高锰酸钾氧化为羰基生成B,B和甲醛发生加成反应生成C,C中羟基被高锰酸钾氧化为羧基生成D,D和乙醇发生酯化反应生成E,由E逆推可知D是;E和1-溴丙烷发生取代反应生成F,F在酸性条件下水解为G。
【小问1详解】
甲醛分子中含有碳氧双键,反应②和甲醛发生加成反应生成;
【小问2详解】
根据题意,反应②中可能生成与物质C互为同分异构体的副产物为。
【小问3详解】
D和乙醇发生酯化反应生成E,由E逆推可知D是;
【小问4详解】
①分子中含有苯环,遇溶液不显色,说明不含酚羟基,;
②能使溴水褪色,说明含有不饱和碳原子,能与金属钠发生反应水能含有羟基;
③酸性条件下水解得到的两种产物分子中均含有3种不同化学环境的氢原子,说明含有酯基,且结构对称。满足条件的E的同分异构体为;
【小问5详解】
、反应生成CH3COOCH2CH3,CH3COOCH2CH3在CH3CH2ONa作用下生成CH3COCH2COOCH2CH3;甲苯和溴在光照条件下生成;、CH3COCH2COOCH2CH3在CH3CH2ONa作用下生成;合成路线为 。
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