浙江省台州市2023-2024学年高二下学期6月期末考试化学试题(Word版附解析)
展开选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列物质属于强电解质的是
A. 氨气B. 硬脂酸钠C. 醋酸D. 石灰水
【答案】B
【解析】
【分析】强电解质是在水溶液中(几乎)完全发生电离的电解质,包括有强电解质:强酸、强碱、大部分盐(与溶解度无关)。
【详解】A.氨气属于非电解质,A错误;
B.硬脂酸钠属于盐,可以完全电离,故属于强电解质,B正确;
C.醋酸是弱酸,属于弱电解质,C错误;
D.石灰水是混合物,既不是电解质也不是非电解质,D错误;
故选B。
2. 下列关于铁及其化合物的叙述不正确的是
A. 红热的铁与水蒸气反应生成氢氧化铁和氢气
B. 在空气里受热,能迅速被氧化成
C. 隔绝空气的条件下,向溶液中加入后得到红褐色沉淀
D. 溶液可用于有机物中酚羟基的检验
【答案】A
【解析】
【详解】A.红热的铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,A错误;
B.不稳定,在空气里受热,能迅速被氧化成,B正确;
C.具有强氧化性,并且与水生成氢氧化钠和氧气,再与发生氧化还原反应得到,C正确;
D.含有酚羟基的有机物,遇到溶液显紫色,D正确;
故选A。
3. 下列表述不正确的是
A. 富勒烯与金刚石互为同素异形体
B. 乙炔中碳原子杂化轨道电子云轮廓图:
C. 五氯化磷的电子式中每个原子都满足最外层8电子结构
D. 的名称:3-甲基-5-乙基庚烷
【答案】C
【解析】
【详解】A.富勒烯与金刚石都是由碳元素形成的不同单质,互为同素异形体,A正确;
B.乙炔中碳原子都是sp杂化,则乙炔中碳原子杂化轨道电子云轮廓图:,B正确;
C.五氯化磷的电子式中磷原子不满足最外层8电子结构,C错误;
D.根据烷烃命名规则,的名称是3-甲基-5-乙基庚烷,D正确;
故选C
4. 三氟化溴遇水立即发生反应。下列有关该反应的说法正确的是
A. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
B. 反应中每转移生成
C. 反应中生成的两种酸都是强酸
D. 中心原子价层电子对数为4
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应3个中作为氧化剂的有2个,作为还原剂的有1个,H2O中有2个为还原剂,则氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶3,A正确;
B.根据化学方程式知,生成时,转移,则反应中每转移生成,B错误;
C.HF是弱酸,C错误;
D.中心原子价层电子对数为,D错误;
故选A。
5. 常温下,下列各组离子在指定条件下能大量共存的是
A. 溶液中:、、、
B. 水溶液中:、、、
C. 使紫色石蕊变红的溶液:、、、
D. 使酚酞变红的溶液:、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液中的、反应会产生硅酸沉淀,不能大量共存,A错误;
B. 具有强氧化性,能将二氧化硫氧化为硫酸根,硫酸根与钡离子产生硫酸钡沉淀,不能大量共存,B错误;
C.使紫色石蕊变红的溶液,说明溶液为酸性,酸性条件下高锰酸根强氧化性,能将氯离子氧化,不能大量共存,C错误;
D.使酚酞变红的溶液,说明溶液为碱性,以上离子均能大量共存,D正确;
故答案选D。
6. 实验室制取(一水合碘酸钙)的实验流程如图所示:
已知:常温下微溶于水,难溶于乙醇。下列说法不正确的是
A. 四氯化碳的作用增大的溶解度,以提高利用率
B. 操作1的名称为分液
C. 加入后水层中的杂质为
D. 操作2可以在冷却后加入乙醇促进产品析出
【答案】C
【解析】
【分析】转化过程将I2转化为碘酸根,由于CCl4不溶于水经分液得到水层。加入氢氧化钙产生Ca(IO3)2⋅H2O。Ca(IO3)2⋅H2O微溶于水,即经过滤洗涤干燥等得到晶体。
【详解】A.I2在水中的溶解度小,CCl4 的作用是增大I2的溶解度,从而提高I2的利用率,A项正确;
B.由图可知,操作1分离后得到水层和CCl4层,该操作为分液,B项正确;
C.常温下,氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙,加入后水层中的杂质为,C项错误;
D.产品难溶于乙醇,为了减少溶解损失可选用乙醇促进产品析出,D项正确;
故选C。
7. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 和固体混合物中,阳离子总数大于
B. 足量的浓盐酸与反应,转移电子的数目为
C. 50g46%的乙醇水溶液中含有的氢原子数为
D. 的溶液中离子数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.和的相对分子质量都是142,则和固体混合物中,阳离子总数等于,A错误;
B.的物质的量为0.1ml,足量的浓盐酸与MnO2反应生成氯化锰、氯气、水,锰元素化合价由+4降低为+2,转移电子的数目为,B错误;
C.50g46%的乙醇水溶液中,含有23g乙醇,即0.5ml乙醇中含氢原子3ml,27g水即1.5ml水中含氢原子3ml,共含氢原子6ml,即50g46%的乙醇水溶液中含有的氢原子数为,C正确;
D.重铬酸钾发生水解,反应的离子方程式为H2O+2+2H+,的溶液中离子数小于,D错误;
故选C。
8. 下列实验装置使用正确的是
A. 装置①可用于硫酸钠的焰色试验
B. 装置②可产生喷泉现象
C. 装置③可用于在铁制镀件表面镀铜
D. 装置④可验证氨气能与酸反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.应该用铂丝或者无锈铁丝,A错误;
B.二氧化碳在水中或者小苏打饱和溶液中溶解度小,不会产生喷泉,B错误;
C.在铁制镀件表面镀铜,铁制镀件为阴极,连电源负极,铜片为阳极,连电源正极,C正确;
D.浓硫酸没有挥发性,不会产生白烟,D错误;
故选C。
9. 有关有机物检测,下列说法正确的是
A. 酸性高锰酸钾溶液可以用于鉴别苯、己烷与苯乙烯
B. 咖啡因的分子结构可以通过X射线衍射技术最终测定
C. 质谱仪可用于确定丙醇中有几种化学环境的氢原子
D. 光照条件下可以与发生取代反应的烃一定是烷烃
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯、己烷都不与酸性高锰酸钾溶液反应,A错误;
B.X射线衍射技术是指使用X射线探测某些分子或晶体结构的科研方法,因此咖啡因的分子结构可以通过X射线衍射技术最终测定,B正确;
C.质谱法可以测定有机物相对分子质量,不能确定丙醇中有几种化学环境的氢原子,C错误;
D.甲苯、环烷烃等烃在光照条件下可以与发生取代反应,D错误;
故选B。
10. 下列方程式与所给事实相符的是
A. 将少量通入溶液中:
B. 银氨溶液中加入足量盐酸产生沉淀:
C. 利用与制备沉淀:
D. 加热氯化铜溶液,溶液由绿色变为黄绿色:
【答案】C
【解析】
【详解】A.将少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中,发生氧化还原反应生成硫酸钙、次氯酸和氯化钙,离子方程式为:,故A错误;
B.银氨溶液中加入足量盐酸产生沉淀的离子反应为[Ag(NH3)2]++OH-+3H++Cl-=AgCl↓+2+H2O,故B错误;
C.向MnCl2溶液中加入NH4HCO3溶液反应生成水、二氧化碳和MnCO3沉淀,离子方程式为,故C正确;
D.氯化铜溶液含有[Cu(H2O)4]2+,加热时转化为[CuCl4]2-,溶液呈黄绿色,且反应吸热,离子方程式为,故D错误;
故答案 C。
11. 苯氧乙酸是制备某种香料的中间体,其制备原理如下图所示:
下列说法正确的是
A. 环氧乙烷只能由乙烯氧化法制得
B. 苯氧乙酸含有3种含氧官能团
C. 苯氧乙醇的结构简式可能为
D. 步骤2可以选用或作为氧化剂
【答案】C
【解析】
【分析】苯酚与环氧乙烷发生加成反应生成苯氧乙醇,苯氧乙醇发生氧化反应生成苯氧乙酸。
【详解】A.乙烯氧化法制备环氧乙烷,反应为,除此之外,环氧乙烷可以由乙二醇脱水成醚得到,故A错误;
B.苯氧乙酸的结构简式为,有醚键和羧基2种含氧官能团,故B错误;
C.根据分析可知,苯氧乙醇的结构简式为,故C正确;
D.步骤2是苯氧乙醇发生氧化反应生成苯氧乙酸,醇发生催化氧化反应生成醛可以选用或作为氧化剂,但是醇氧化为羧酸必须用强氧化剂,比如可用酸性高锰酸钾,故D错误;
故答案选C。
12. 太阳能驱动和制备的装置如图。下列说法不正确的是
A. 阳极区电极反应式为
B. 溶液中电流从a极流向b极
C. 阳极区中补充可提高制备效率
D. 理论上,每生成标况下时,阴极区溶液质量增加22g
【答案】D
【解析】
【分析】根据图中装置可知,双极膜中产生的移动到a电极,a电极为阳极,电极反应式为:,双极膜中产生的移动到b电极,b电极为阴极,电极反应式为:,据此作答。
【详解】A.由图示信息可知阳极区转化为氧气,电极反应为:,故A正确;
B.a电极为阳极,b电极为阴极,电解池的外电路:是与电源连接的电路,阳极是氧化反应,失去电子使得电子通过电源外电路到电解池的阴极,这是电子的移动方向,电流的方向与电子运动的方向相反,所以外电路的电流是阴极流向阳极,电解池的内电路:就是溶液里的电流方向,是从阳极流向阴极,溶液中电流从a极流向b极,故B正确;
C.水解可产生,使阳极区溶液呈碱性,提高阳极区的浓度,从而可提高制备效率,故C正确;
D.标准状况下为2ml,生成2ml氧气转移8ml电子,阴极区电极式为:,阴极区增重的重量为二氧化碳和转移的氢离子质量,44×0.5+8=30g,故D错误;
故答案选D。
13. 叔丁基溴在乙醇中反应的能量变化如图所示。
反应1:
反应2:
下列说法不正确的是
A. 在乙醇中反应生成时,反应的催化剂是
B. 在乙醇中反应生成时,增加催化剂的用量,可以提高转化为的选择性,减少副反应
C. 在乙醇中反应生成时,决速步反应活化能为
D. 升高温度,与乙醇反应转化率下降,与反应转化率升高
【答案】B
【解析】
【详解】A.从图中可以看出,在乙醇中反应生成时,反应的催化剂是,A正确;
B.催化剂不会提高转化为的选择性,B错误;
C.从图中可知,在乙醇中反应生成时,决速步反应活化能为,C正确;
D.与乙醇反应放出热量,与反应吸收热量,则升高温度,与乙醇反应转化率下降,与反应转化率升高,D正确;
故选B。
14. 某电解质溶液中部分微观粒子的结构如图,“---”表示微粒间存在较强静电作用。A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的短周期元素。下列说法不正确的是
A. 工业上采用电解的方法冶炼D单质
B. 同周期元素中,有一种元素的第一电离能介于B和C之间
C. 最简单氢化物的沸点:C>F
D. 未成对电子数:A>E
【答案】D
【解析】
【分析】A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的短周期元素,A连接3个共价键且和C-形成配位键时可以提供空轨道,A为B元素,B连接2个共价键,B为O元素;C连接1个共价键,且C-与B原子形成配位键时可以提供孤电子对,C为F元素,D连接3个共价键且和F-形成配位键时可以提供空轨道,D为Al元素,F为Cl元素,E连接3个共价键,且带一个正电荷,则E为S元素。
【详解】A.工业上采用电解熔融的方法冶炼Al单质,A正确;
B.同周期从左到右,元素的第一电离能有逐渐增大的趋势,第与第族元素的第一电离能比同周期相邻元素的第一电离能大,则N第一电离能介于O和F之间,B正确;
C.HF与HCl都是分子晶体,HF含有分子间氢键,则沸点HF>HCl,C正确;
D.B未成对电子数是1,S未成对电子数是2,D错误;
故选D。
15. 常温下,往溶液中通入形成饱和溶液X,有微量生成。溶液X中(溶液体积和浓度的变化忽略不计)。已知:电离常数、,。下列说法不正确的是
A. 溶液X中,
B. 反应的
C. 溶液X中,
D. 溶液X中存在
【答案】D
【解析】
【详解】A.往溶液中通入形成饱和溶液X,有微量生成,即亚铁离子恰好生成沉淀,,A正确;
B.根据反应①、②、③,由盖斯定律,反应①-②-③可得反应,则,B正确;
C.溶液中,HS-的水解常数为,则,故溶液中,C正确;
D.根据电荷守恒,溶液X中存在,D错误;
故选D。
16. 下列方案设计、现象和结论都正确是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.酸性条件下,硝酸根离子具有强氧化性,能氧化亚铁离子,干扰H2O2氧化亚铁离子,故A错误;
B.NaClO溶液可使pH试纸褪色,应选pH计测定等浓度盐溶液的pH,故B错误;
C.与溶液反应为,溶液为红色,向b中加入铁粉,铁粉与Fe3+反应,导致Fe3+浓度减小,上述平衡逆向移动,则导致颜色变浅;向c中滴加4滴溶液,增大SCN-浓度,上述平衡正向移动,导致颜色加深,说明浓度对平衡产生影响,故C正确;
D.蔗糖为二糖,在酸性条件下可以水解生产单糖,验证单糖中是否存在-CHO,应向水解液中加入NaOH溶液使体系呈碱性,再加入新制Cu(OH)2悬浊液,故D错误;
答案选C。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5小题,共52分)
17. 锗是一种战略性金属,广泛应用于光学及电子工业领域,工业上可由提取,并制造晶体,生产一种用于制作太阳能电池的材料。
(1)的价层电子排布式为___________,基态原子有___________种空间运动状态。
(2)比较与的金属性强弱的实验方法:___________。
(3)固态时,以环状和链状(SO3)n两种形式存在,下列说法不正确的是___________。
A. 单分子中心原子为杂化,空间结构为平面三角形
B. 环状(SO3)n中硫原子的杂化轨道类型为
C. 单分子和链状(SO3)n均是分子晶体
D. 链状(SO3)3中最多可能有6个原子在同一平面上
(4)硫酸可以和硝酸反应生成,比较键角,___________(填“>”、“<”或“=”),理由是___________。
(5)的晶胞如图所示。与的最短距离比与的最短距离大,则在晶胞中的位置为___________(填“A”、“B”或“C”)所处的位置,晶体中一个周围与其距离最近的的个数为___________。
【答案】(1) ①. ②. 18
(2)Cs与K分别与水反应,比较反应的剧烈程度(其他合理答案也可) (3)BD
(4) ①. > ②. 中是杂化,中是杂化
(5) ①. C ②. 12
【解析】
【小问1详解】
Ge(锗)元素在周期表的第四周期、第ⅣA族,因此核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2,则基态Ge原子的价层电子排布式为4s24p2;Br为35号元素,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5,其内层轨道全部占满,共占据14个轨道,4S能级3个轨道也占满,所以共有18种空间运动状态的电子;
【小问2详解】
比较大小、形状相同的等量金属(Cs与K)与水反应的剧烈程度,金属性越强,单质与水反应越剧烈,据此可比较金属性强弱;
【小问3详解】
A.中心原子价层电子对数为3,为杂化,没有孤对电子,空间结构为平面三角形,A正确;
B.环状中硫原子形成4个单键,故为杂化,B错误;
C.和三聚体两种形式,固态三氧化硫易升华,熔沸点低,故为分子晶体,C正确;
D.链状(SO3)3中硫原子形成4个单键,故为杂化,最多可能有3个原子在同一平面上,D错误;
故选BD。
【小问4详解】
中是杂化,中是杂化,故键角,>;
【小问5详解】
由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点A处的原子个数为8×=1、位于体心C处的原子个数为1、位于面心B处的原子个数为6×=3,由化学式可知,B处为溴原子,由铯原子与溴原子的最短距离比锗原子与溴原子的最短距离大可知,C处为锗原子、B处为铯原子;晶胞中位于顶点的铯原子与位于面心的溴原子距离最近,则铯原子周围与其距离最近的溴原子的个数为12。
18. 氮气是一种重要的工业基础原料,可按如下流程进行转化利用。反应Ⅱ的原子利用率100%,硝酸氯可溶于水,Y是硝酸氯的同分异构体,结构中有一个三元环,氮原子的杂化方式为,盐A是84消毒液的主要成分,流程图中的水已省略。
(1)化合物X的化学式___________。
(2)写出反应Ⅲ的化学方程式___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A. 薯片的包装袋中、灯泡中、工业制镁的电解槽中都充入氮气做保护气
B. 硝酸氯分子中的所有原子可能处于同一平面
C. 为了加快反应速率,可以加热反应I
D. 反应Ⅳ属于氧化还原反应
(4)通常情况下硝酸氯与均为液体,但硝酸氯沸点明显低于,且比更易发生分解,试分析原因___________。
(5)设计实验验证硝酸氯中的氯元素___________。
【答案】(1)
(2) (3)BD
(4)由于硝酸分子间存在氢键,而化合物分子间没有,所以沸点低于硝酸;由于氯原子半径明显大于氢原子,所以键明显弱于,所以的稳定性弱于硝酸,更易分解
(5)取少量硝酸氯于试管中,加水溶解,加入足量亚硝酸钠,硝酸酸化后滴入硝酸银溶液,若出现白色沉淀,则说明存在氯元素(其他合理答案亦可)
【解析】
【分析】氮气经过一系列反应得到硝酸,硝酸与五氧化二磷生成五氧化二氮,因为反应Ⅱ的原子利用率100%,则化合物X是,硝酸氯与氢氧化钠生成次氯酸钠和硝酸钠。
【小问1详解】
根据分析知,化合物X的化学式;
【小问2详解】
根据原子守恒,反应Ⅲ的化学方程式:;
【小问3详解】
A.氮气与镁生成氮化镁,不可以做工业制镁保护气,错误;
B. 硝酸氯分子中的所有原子可能处于同一平面,正确;
C. 因为硝酸受热易分解,所以不可以加热反应I,错误;
D. 硝酸氯中氯元素为+5价,Y是硝酸氯的同分异构体,结构中有一个三元环,氮原子的杂化方式为,则Y中氮元素一定不是+5价,即反应Ⅳ属于氧化还原反应,正确;
故选BD;
【小问4详解】
由于硝酸分子间存在氢键,而化合物分子间没有,所以沸点低于硝酸;由于氯原子半径明显大于氢原子,所以键明显弱于,所以的稳定性弱于硝酸,更易分解;
【小问5详解】
取少量硝酸氯于试管中,加水溶解,加入足量亚硝酸钠,硝酸酸化后滴入硝酸银溶液,若出现白色沉淀,则说明存在氯元素(其他合理答案亦可)。
19. 过度排放会造成气候、环境问题,在特定催化剂下,和可发生反应生成和,热化学方程式如下:
反应I:
反应II:
(1)已知:
写出表示燃烧热的热化学方程式:___________。
(2)在一定温度下,将和充入体积为1L的恒容密闭容器中,容器起始压强为p,仅发生反应I,回答下列问题:
①反应I在低温下可自发进行的原因是___________。
②已知平衡常数可用反应体系中的气体分压代替浓度表示,分压=总压×物质的量分数。若该反应平衡后混合气体的压强变为0.75p,则该温度下反应的化学平衡常数Kp为___________。(用含p的计算式化简后表示)
③一定温度下和的物质的量之比为n:1,相应平衡体系中的物质的量分数为y,请在下图中绘制y随n变化的示意图_______。
(3)有研究表明,5MPa气压下经催化,的含水蒸气量与平衡转化率、甲醇平衡产率的关系如图1、图2所示:
①下列说法不正确的是___________。
A.其他条件不变,增大含水蒸气的量一定可以使反应I的平衡逆移,平衡浓度增大
B.中的水蒸气在高温下可以作为反应的热源,有利于反应I的速率加快
C.图1中450℃下的图像变化说明高温下含水蒸气量增大不利于甲醇生成
D.改用活性更好的催化剂能使图2中各温度下的甲醇产率都增大
②图2中260℃时甲醇产率变化趋势与220、240℃时相反,请从温度与水蒸气含量的角度对此作出合理的解释___________。
【答案】(1)
(2) ①. 反应放热,且正反应方向气体总物质的量减少,,,故低温下自发 ②. ③.
(3) ①. AD ②. 因为反应I的、反应Ⅱ的,故220、240℃等较低温度下以反应I为主,水蒸气浓度增大主要使反应I平衡逆移,甲醇产率降低;而温度升高至260℃后,以反应Ⅱ为主,水蒸气浓度增大主要使反应Ⅱ平衡逆移,浓度增大,从而推动反应I平衡正移,甲醇产率升高(其他合理答案亦可)
【解析】
【小问1详解】
氢气燃烧热的热化学方程式,已知反应1、2,则根据盖斯定律可得,,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为;
【小问2详解】
①热力学中,一个反应是否自发进行取决于吉布斯自由能变化(ΔG)。吉布斯自由能变化的公式是:, 反应I在低温下可自发进行的原因是: 反应是放热反应(ΔH<0),在低温下,ΔH项的影响占主导地位,使得ΔG变负,从而使反应自发进行。②已知平衡常数可用反应体系中的气体分压代替浓度表示,分压 = 总压 × 物质的量分数。若该反应平衡后混合气体的压强变为 0.75p,设初始时的压强为 p,反应进行程度为x,根据题意,反应平衡后总压强变为 0.75p,则有、,平衡总压强,p平=0.75p,则有x+3x+x+x=0.75 ,解得x=0.125,则,代入计算得;
③若只发生反应Ⅰ,当氢气和二氧化碳的物质的量之比为3:1时,甲醇的物质的量分数最大,此时n=3,最后随着n的增大,甲醇的物质的量分数开始逐渐减小,示意图为;
【小问3详解】
①A.图1中可以将看出随着氢气含水蒸气量增加,二氧化碳转化率都会降低,平衡的确会逆移,二氧化碳浓度因反应逆移增大,但在图2中260℃时,随着氢气中含水蒸气量的增加,甲醇含量增高,说明反应正移,所以二氧化碳的平衡浓度减小,综上二氧化碳浓度变化不能确定,故A错误;
B.水是一种比热容较高的物质,所以氢气中的水蒸气含有大量的热量,因此可以作为反应的热源,故B正确;
C.图1中可以将看出在450℃下,随着氢气含水蒸气量增加,二氧化碳转化率降低,所以不利于反应正向进行,则甲醇生成量减小,故C正确;
D.催化剂只改变反应速率,不影响平衡移动,改用活性更好的催化剂能使图2中各温度下转化率都不变,故D错误;
故选AD;
②因为反应I的ΔH<0、反应Ⅱ的ΔH>0,故220、240℃等较低温度下以反应I为主,水蒸气浓度增大主要使反应I平衡逆移,甲醇产率降低;而温度升高至260℃后,以反应Ⅱ为主,水蒸气浓度增大主要使反应Ⅱ平衡逆移,CO2浓度增大,从而推动反应I平衡正移,甲醇产率升高。
20. 保险粉是一种常用的漂白剂,主要成分为连二亚硫酸钠(),其性质如下表所示:
工业上通常以、、为原料进行保险粉的制备,实验室模拟流程如下:
(1)下图是步骤①的实验装置,装置图中的仪器a名称为___________,虚线方框内仪器的作用是___________。
(2)下列叙述不正确的是___________。
A. 步骤①为氧化还原反应,反应中作为氧化剂
B. 步骤②中的唯一作用是使充分反应生成产物
C. 仪器b的作用是维持浓硫酸液面上方的气压,使液体能顺利滴下
D. 步骤①的加热温度不宜过高,目的是为了防止产物失去结晶水
(3)从下列操作中选择合理操作完成步骤③并排序:__________
溶液→___________→a→___________→___________→干燥。
a.搅拌下通入略高于60℃的水蒸气;
b.分批逐步加入细食盐粉,搅拌使其结晶,用倾析法除去上层溶液,余少量母液;
c.趁热过滤;
d.热酒精水溶液洗涤;
e.热酒精洗涤;
f.热水洗涤
(4)副产物纯度测定
副产物固体中通常含有杂质,为了测定其纯度,取25.00g产品投入足量稀硫酸中充分溶解,用足量的酸性溶液充分吸收逸出的气体,并将所得溶液在容量瓶中稀释至250mL,用移液管取10mL至锥形瓶中,使用0.01000ml/L的标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液25.00mL。则产品的纯度为___________(精确到0.01%)。下列操作会导致测定的纯度偏低的是___________。
A.装标准溶液的滴定管用蒸馏水洗涤后没有用标准液润洗
B.滴定前尖嘴处有气泡,滴定后无气泡
C.起始读数正确,滴定后俯视读数
D.滴定时当溶液由紫红色变成无色时立即读数,半分钟后又变回紫红色
【答案】(1) ①. 圆底烧瓶 ②. 防止倒吸 (2)BD
(3)溶液→b→a→c→e→干燥
(4) ①. 85.5% ②. CD
【解析】
【分析】分析流程可知,Zn粉加蒸馏水形成悬浊液,通入足量的SO2,在35温度下反应生成ZnS2O4溶液,加入足量NaOH溶液发生复分解反应生成Na2S2O4溶液和Zn(OH)2固体,过滤分离两者,对Na2S2O4溶液进行加食盐析出、趁热过滤、洗涤、干燥得到产品;
【小问1详解】
装置图中仪器a为圆底烧瓶;虚线框内倒扣的漏斗作用是防倒吸;
【小问2详解】
A.由分析可知,步骤①为Zn与足量SO2反应生成ZnS2O4溶液,Zn的化合价升高,S的化合价降低,即SO2是氧化剂,故A正确;
B.根据题干中表格的信息,NaOH还有防止Na2S2O4分解的作用,故B错误;
C.仪器b是恒压滴液漏斗,其作用是维持浓硫酸液面上方的气压,使液体能顺利滴下,故C正确;
D.步骤①的加热温度不宜过高,如果温度过高,SO2的溶解度降低,会导致其挥发而浪费,故D错误;
答案为BD;
【小问3详解】
根据题干信息,从Na2S2O4溶液得到固体,应先加食盐细粉,增大Na+浓度,析出固体,搅拌下通入略高于60℃的水蒸气,更有利于固体析出,趁热过滤,用热酒精洗涤,干燥;故答案为溶液→b→a→c→e→干燥;
【小问4详解】
按照实验步骤,应该先计算出剩余的,剩余的用滴定,n()=0.01000ml/L=0.00025ml,根据关系式:,可得的物质的量n()=0.00025ml=0.0001ml,由于是在稀释的溶液中取10mL滴定,故剩余的的物质的量为0.0001ml=0.0025ml,则与SO2反应的的物质的量为0.5000ml/L-0.0025ml=0.01ml;根据关系式,可得n()=0.01ml=0.025ml,质量为0.025ml=3.625g,产品的纯度为=85.5%;
A.装标准溶液的滴定管用蒸馏水洗涤后没有用标准液润洗,导致标准溶液体积偏大,则剩余的偏大,计算出的杂质的量偏小,则纯度会偏高,故A不选;
B.滴定前尖嘴处有气泡,滴定后无气泡,导致标准溶液体积偏大,则剩余的偏大,计算出的杂质的量偏小,则纯度会偏高,故B不选;
C.起始读数正确,滴定后俯视读数,导致标准溶液体积偏小,则剩余的偏小,计算出的杂质的量偏大,则纯度会偏低,故C选;
D.滴定时当溶液由紫红色变成无色时立即读数,半分钟后又变回紫红色,导致标准溶液体积偏小,则剩余的偏小,计算出的杂质的量偏大,则纯度会偏低,故D选;
答案为CD。
21. NDMCA一种药物中间体,其合成路线如下:
已知:①+CH3COOR′→
②R-CHO+R′-NH2→R-CH=N-R′R-CH2NH-R′
请回答:
(1)化合物A中含氧官能团的名称是___________。
(2)已知C→D为加成反应,则X物质的结构简式是___________。
(3)下列说法不正确的是___________(填字母)。
A. 化合物C存在顺反异构体
B. 化合物D与稀硫酸反应的产物中最多含3个羧基
C. E→F、H→I的反应类型均为还原反应
D. NDMCA的分子式是
(4)已知D→E的产物中有一种无机正盐,写出该反应的化学方程式___________。
(5)设计以乙醛为原料合成化合物G的路线(用流程图表示,无机试剂任选)___________。
(6)写出3种同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式___________。
①分子中没有环状结构;
②不与反应,1ml分子最多可与发生水解反应。
③分子中共有3种不同化学环境的H。
【答案】(1)酯基或酯键
(2)(键线式亦可) (3)AD
(4)(其他合理答案亦可)
(5) (6)、、
【解析】
【分析】B和A发生已知信息①的反应原理得到C,结合A的分子式可以推知A为C2H5OOCCH2CN,C和X发生加成反应生成D,X为,D→E的产物中有一种无机正盐,结合H的结构简式和E的分子式可以推知E为,该无机正盐为K2CO3,E和LiAlH4发生还原反应生成F,-CN转化为-CH2NH2,结合F的分子式可以推知F为,F和G先发生加成反应再发生消去反应生成H,H和NaBH4发生已知信息②的反应原理得到I,I在一定条件下和KOH反应生成NDMCA。
【小问1详解】
由分析可知,A为C2H5OOCCH2CN,含氧官能团的名称是酯基或酯键。
小问2详解】
由分析可知,X物质的结构简式是。
【小问3详解】
A.顺反异构体的有机物中C=C应连接不同的原子或原子团,化合物C不存在顺反异构体,A错误;
B.化合物D中含有2个酯基和1个-CN,和稀硫酸溶液反应的产物为和CH3COOH,共含有3个羧基,B正确;
C.E和LiAlH4发生还原反应生成F,-CN转化为-CH2NH2,H和NaBH4发生已知信息②的反应原理得到I,醛基转化为亚甲基,属于还原反应,C正确;
D.由NDMCA的结构简式可知,NDMCA的分子式是,D错误;
故选AD。
【小问4详解】
由分析可知,D→E的化学方程式为:。
【小问5详解】
2个CH3CHO发生加成反应生成,发生消去反应生成,和HCN发生加成反应生成,在酸性环境中发生反应生成,发生催化氧化反应生成,和CH3OH发生酯化反应生成,合成路线为:CH3CHO。
【小问6详解】
B的同分异构体满足条件:①分子中没有环状结构;②不与反应,1ml分子最多可与发生水解反应,说明其中不含羟基或羧基,含有酯基;③分子中共有3种不同化学环境的H;满足条件的同分异构体有:、、。选项
目的
方案设计
现象和结论
A
探究和的氧化性强弱
将稀硫酸酸化的加入溶液中
若溶液出现黄色,则说明的氧化性比强
B
比较、结合的能力强弱
分别配得相同的溶液与溶液,稀释10倍后,用计测定溶液
,说明结合的能力强于
C
探究浓度对平衡的影响
向溶液中加入溶液,溶液呈红色,再三等分于a、b、c三支试管中,向b中加入铁粉、向c中滴加4滴溶液
若b中颜色比a浅,c中颜色比a深,则说明浓度对平衡产生影响
D
探究蔗糖在酸性水溶液中的稳定性
取2mL20%的蔗糖溶液于试管中,加入适量稀后水浴加热5min;再加入适量新制悬浊液并加热
若没有生成砖红色沉淀,则蔗糖在酸性水溶液中稳定
溶解性
易溶于水,且溶解度随温度升高而增大
难溶于酒精
稳定性
酸性条件下易分解
碱性条件下稳定
结晶形态
低于52℃以形态存在
高于52℃以无水盐形态存在
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