吉林省长春市朝阳区2022-2023高二下学期期末考试化学试题

吉林省长春市朝阳区2022-2023学年高二下学期期末考试化学试题
一、选择题:本题共20小题,1~15小题,每小题2分,16~20小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2022高一下·郴州期末)化学与生活、社会发展息息相关,下列说法错误的是(  )
A.“霾尘积聚难见路人”,雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应
B.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了置换反应
C.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,屠呦呦对青蒿素的提取属于化学变化
D.古剑“湛泸”“以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折”,剂钢指的是铁的合金
2.化学与生活、科技及环境密切相关。下列说法正确的是(  )
A.2020年3月9日,发射了北斗系统第五十四颗导航卫星,其计算机的芯片材料是一种有机高分子材料
B.白葡萄酒含维生素C等多种维生素,通常添加微量SO2的目的是防止营养成分被
氧化
C.酒精与84消毒液混合,可增强杀灭新型冠状病毒效果
D.聚合硫酸铁,是新型絮凝剂,可用来杀灭水中病菌
3.下列关于2-环己基丙烯()和2-苯基丙烯()的说法中正确的是(  )
A.二者均为芳香烃
B.2-环己基丙烯的一氯代产物有7种(不含立体异构体)
C.二者均可发生加聚反应和氧化反应
D.2-苯基丙烯分子中所有碳原子一定共平面
4.脱落酸有催熟作用,其结构简式如图所示.下列关于脱落酸的说法中正确的是(  )
A.脱落酸能与 发生反应
B.分子中含有两个手性碳原子
C.该分子中含有三种官能团
D.该物质遇溶液会发生显色反应
5.下列除去杂质的方法中,正确的是(  )
选项 物质(括号内为杂质) 去除杂质的试剂和方法
A 苯(苯酚) 加入过量的浓溴水,过滤
B 乙酸乙酯(乙酸) NaOH 溶液,分液
C CO2(SO2) 饱和NaHCO3溶液,洗气
D HNO3溶液(H2SO4) 加适量 BaCl2溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
6.(2022·武汉模拟)M是合成某具有药理作用的有机物的中间体,其结构如图所示,下列有关M的说法正确的是(  )
A.分子中无手性碳原子
B.分子中含有4种官能团
C.1molM最多能与4molH2发生加成反应.
D.分子中所有碳原子可能共面
7.2020年12月4日,国家航天局公布的嫦娥五号探测器在月球表面进行国旗展示的照片,这面五星红旗是以芳纶纤维(PPTA,结构如图所示)为原料制得。下列说法正确的是(  )
A.PPTA的结构简式可用表示
B.PPTA可由对苯甲酸与对苯二胺加聚反应制得
C.PPTA中存在酰胺基和氢键,易溶于水
D.一定条件下,1mol对苯二甲酸最多可与5molH2发生加成反应
8.有机物M具有一定的抗炎、抗菌活性,其结构简式如图。下列说法正确的是(  )
A.该有机物可以发生取代反应、加成反应和消去反应
B.该有机物含有羧基、醛基、羟基和碳碳双键4种官能团
C.1mol该有机物分别与足量Na、NaOH反应,消耗二者物质的量之比为6:5
D.该有机物不能使溴的四氯化碳溶液褪色,但能使酸性KMnO4溶液褪色
9.(2023·郑州模拟)摩尔日(Mole Day)是一个流传于化学家之间的节日,通常在10月23日的上午6:02到下午6:02之间庆祝,被记为6:02 10/23,恰似阿伏加德罗常数。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.0.1mol肼含有的孤电子对数为
B.固体中含有个阳离子
C.电解饱和食盐水时,若阴阳两极产生气体的总体积为44.8L,则转移电子数为
D.与足量充分反应,生成个分子
10.(2022高一上·浙江期中)电石渣[主要成分为Ca(OH)2]是氯碱工业中的废料,某同学在实验室以电石渣为原料制取KClO3的工艺流程如图所示:
已知:Ca(ClO3)2易溶于水。
下述叙述中正确的是(  )
A.上述流程中所用Cl2是用MnO2与浓盐酸反应制得,体现了盐酸的酸性和氧化性
B.工业生产电石(CaC2)的反应为CaO+3CCaC2+CO↑,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C.“转化”发生反应的离子方程式为Ca2++ClO+K++CO=CaCO3↓+KClO3
D.操作I为过滤
11.金属汞用途广泛,其熔点,沸点分别约为。目前,工业上制汞的流程如图所示。下列分析中错误的是(  )
A.辰砂与氧化钙加热反应时,既是氧化剂又是还原剂
B.辰砂与氧化钙加热反应时,为氧化产物
C.洗涤粗汞可用5%的盐酸代替5%的硝酸
D.吸入汞蒸气会引起中毒,因此在生产过程中要增加保护措施
12.能正确表示下列反应的离子方程式的是(  )
A.硫酸铝溶液和小苏打溶液反应Al3++3HCO=3CO2↑+Al(OH)3↓
B.次氯酸钙溶液中通入过量二氧化碳:Ca2++2ClO-+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO
C.向CuS沉淀中加入稀硫酸:CuS+2H+=Cu2++H2S↑
D.双氧水中加入稀硫酸和KI溶液: H2O2+2I-=I2+H2O
13.室温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是(  )
A.饱和氯水中Cl-、Na+、SO、NO
B.水电离的氢离子浓度为1.0×10-13mol/L 溶液中:CO、K+、SO、Br-
C.pH=12的溶液中NO、 I-、Na+、Al3+
D.Na2S溶液中SO、K+、Cl-、Cu2+
14.微粒观和变化观是化学基本观念的重要组成部分。常温下,下列溶液中的微粒能大量共存的是(  )
A.加入铝粉产生气泡的溶液:K+、、Na+、
B.用硫酸酸化的高锰酸钾溶液:Pb2+、HS-、Mg2+、I-
C.使石蕊试液变红的溶液:Al3+、、Fe2+、Br-
D.0.1mol·L-1的FeCl2溶液:Ba2+、、ClO-、
15.以废弃锌锰干电池(主要成分是Zn和,还含有少量炭黑)为原料制取、溶液,进而得到复合微肥的流程如下:
下列说法正确的是(  )
A.浸取时,与FeS(不溶于水)反应的离子方程式:
B.浸取液中主要存在离子有:、、、、、
C.过滤II所得的滤渣为
D.过滤所得、溶液中:
16.NaH与水发生反应:。现将0.01molNaH与适量的水完全反应,得到100mL溶液。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是(  )
A.该反应中NaH失去电子的数目为0.02NA
B.0.01molNaH固体中,质子数为0.12NA
C.所得溶液中浓度为
D.该反应中产生的体积约为0.224L(标准状况)
17.F、K和Ni三种元素组成的一种化合物的晶胞如图所示。下列说法错误的是(  )
A.Ni位于元素周期表d区 B.该物质的化学式为K2NiF4
C.Ni的配位数为6 D.该晶体属于分子晶体
18.立方砷化硼(BAs)有潜力成为比硅更优良的半导体材料,BAs的晶胞结构如图所示:
若晶胞参数为apm,下列有关说法错误的是(  )
A.该晶胞中所含As的个数与As的配位数相等
B.基态B原子核外电子的空间运动状态有3种
C.晶胞中As原子与B原子的最近距离为
D.晶胞在xy面上的投影图为
19.化学烫发巧妙利用了头发中蛋白质发生化学反应实现对头发的“定型”,其变化过程示意图如下。下列说法不正确的是
A.药剂A具有还原性
B.①→②过程若有键断裂,则转移电子
C.②→③过程若药剂B是,其还原产物为
D.化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中键位置来实现头发的定型
20.铼的配合物( ReO3CH3,用MTO表示)可催化醛烯烃基化,反应过程如图所示。
下列叙述错误的是(  )
A.ReO2(CH3)=CR1R2是反应的中间体
B.醛烯烃基化反应为N2 =CR1R2 + R3CHO + P(C6H5)3R3CH=CR1R2+N2↑
+O=P (C6H5)3
C.有机物N2=CR1R2中的N原子最外层满足8电子结构,则N与N原子之间是单键
D.存在反应:+3P(C6H5)3→O=P(C6H5)3+
二、综合题:本题共4小题,共54分。
21.写出下列反应的离子方程式。
(1)钛铁矿(主要成分为,为价)加盐酸“酸浸”后钛主要以的形式存在,写出相应反应的离子方程式:   。
(2)用碘滴定法测定葡萄酒中焦亚硫酸钠残留量时,写出滴定反应的离子方程式:   。
(3)草酸(,弱酸)及其化合物在工业中有重要作用。草酸具有较强的还原性,与氧化剂作用易被氧化成二氧化碳和水,故实验室可利用草酸测定次氯酸钠溶液的浓度。实验步骤如下:取草酸溶液于锥形瓶中,用次氯酸钠溶液滴定,至终点时消耗次氯酸钠溶液为。
①次氯酸钠与草酸反应的离子方程式为   。
②次氯酸钠溶液物质的量浓度为   。
(4)根据“机理图”书写方程式。
①酸性环境中脱硫过程示意图如图:
过程ⅰ反应的离子方程式为   。
②酸性环境中,纳米去除分两步,将步骤ⅱ补充完整:   。
ⅰ、;
ⅱ、。
③氧化可除去氨氮,反应机理如图所示(其中和NaCl略去):氧化的总反应的化学方程式为   。
22.蜂胶是一种天然抗癌药,主要活性成分为咖啡酸苯乙酯(I)。合成化合物I 的路线如下:
已知:①
②RCHO+HOOCCH2COOH RCH=CHCOOH
③当羟基与双键碳原子相连时,易发生转化:RCH=CHOHRCH2CHO。
请回答下列问题:
(1)化合物A 的名称是   ;化合物B 中官能团的名称为   。
(2)写出化合物C 与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式   。
(3)F→G 的反应类型是   ;写出 G→H 反应的化学方程式   。
(4)化合物 W 与 E 互为同分异构体,两者所含官能团种类和数目完全相同,且苯环上只有 3 个取代基, 则 W 可能的结构有   种(不考虑顺反异构),其中核磁共振氢谱显示有 5 种不同化学环境的氢,峰面积比为 2:2:2:1:1,写出符合要求的 W 的结构简式   。
23.2-甲基-2-丁醇是一种重要的有机化合物,可用于合成香料、农药等。某化学兴趣小组欲利用格氏试剂法制备2-甲基-2-丁醇。实验原理及具体操作步骤如下:
Ⅰ.乙基溴化镁的制备
如图安装好装置(夹持仪器未画出),在三颈烧瓶中加入1.7g镁屑及一小粒碘。在恒压滴液漏斗中加入5.0mL溴乙烷和15mL无水乙醚,混匀。开动搅拌,慢慢滴加混合液,维持反应液呈微沸状态。滴加完毕后,用温热回流搅拌30min,使镁屑几乎作用完全。
Ⅱ.与丙酮的加成反应
将三颈烧瓶置于冰水浴中,在搅拌下从恒压漏斗中缓慢滴入5mL丙酮及5mL无水乙醚混合液,滴加完毕后,在室温下搅拌15min,瓶中有灰白色粘稠状固体析出。
Ⅲ.加成物的水解和产物的提取
将三颈烧瓶在冰水冷却和搅拌下,从恒压漏斗中滴入30mL20%硫酸溶液。滴加完毕后,分离出醚层,水层用无水乙醚萃取2次,合并醚层,用5%碳酸钠溶液洗涤,再用无水碳酸钾干燥。搭建蒸馏装置,热水浴蒸去乙醚后,收集95~105℃馏分。称重,计算产率。
已知:①RMgBr化学性质活泼,易与、R′X等发生反应生成RH、R-R′;
②各物质的沸点见下表:
物质 无水乙醚 溴乙烷 丙酮 2-甲基-2-丁醇
沸点(℃) 34.6 38.4 56.5 102.5
③乙醚遇明火易燃烧
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是   。
(2)干燥管中无水氯化钙的作用是   。
(3)微热或加入小颗粒碘单质可引发与镁屑的反应,其中碘的作用可能是   ;不宜使用长时间放置的镁屑进行实验,其原因是   。
(4)滴加丙酮及稀硫酸时采用冰水冷却的目的是   。
(5)蒸去乙醚时采用热水浴的原因是   。
(6)起始加入三颈烧瓶中溴乙烷的体积为5mL,密度为1.28g/mL,最终所得产品的质量为2.69g,则2-甲基-2-丁醇的产率为   (结果保留2位有效数字)。
24.(2023·保定模拟)一种用硫铜矿(主要含CuS、及少量FeO、等)为原料制备CuCl的工艺流程如下:
已知:①CuCl是难溶于水和醇的白色固体,在热水中迅速水解生成;
②CuCl在潮湿的空气中易被氧化,生成的碱式盐为;
③已知、、开始生成沉淀和沉淀完全时的pH如下表:
金属离子
开始沉淀pH 4.7 8.1 1.2
完全沉淀pH 6.7 9.6 3.2
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,富氧空气的作用   。
(2)“酸浸”时,CuS反应的化学方程式为   。
(3)用氨水调pH时,应将溶液的范围调整为   。
(4)“合成”时,生成CuCl发生反应的离子方程式为   。
(5)准确称取所制备的氯化亚铜样品m g,将其置于过量的溶液中,待样品完全溶解后,加入适量稀硫酸,用x mol L的溶液滴定到终点,发生反应为,消耗溶液V mL,样品中CuCl的质量分数为   (杂质不参与反应,列出计算式即可)。
(6)如图是氯化亚铜的晶胞结构,已知晶胞的棱长为a nm。
①图中原子的坐标参数:A为,B为,则C的坐标参数为   。
②与最短的距离是   nm。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系;合金及其应用;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A.雾霾所形成的气溶胶属于胶体,具有丁达尔效应,故A不符合题意;
B.铁置换铜属于湿法炼铜,该过程发生了置换反应,故B不符合题意;
C.对青蒿素的提取利用的是萃取原理,萃取过程中没有新物质生成,属于物理变化,故C符合题意;
D.剑刃硬度要大,所以用铁碳合金,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.胶体能产生丁达尔效应;
B.熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”发生的反应为硫酸铜与铁反应生成硫酸亚铁和铜;
C.萃取过程中没有新物质生成,属于物理变化;
D.钢是铁碳合金。
2.【答案】B
【知识点】二氧化硫的性质;硅和二氧化硅
【解析】【解答】A、芯片的主要成分是硅,硅为新型无机非金属材料,A错误;
B、二氧化硫具有还原性,可以防止营养成分被氧化,B正确;
C、酒精具有还原性,84消毒液具有氧化性,两者可以发生氧化还原反应,C错误;
D、聚合硫酸铁可以水解生成氢氧化铁胶体,作为吸附剂,D错误;
故答案为:B
【分析】A、硅为新型非金属材料,不属于有机高分子材料;
B、二氧化硫具有还原性,可以防止营养成分被氧化;
C、酒精中的羟基具有还原性;
D、铁离子可以水解生成氢氧化铁胶体,胶体具有吸附性。
3.【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质;烯烃
【解析】【解答】A、 2-环己基丙烯不含苯环,不属于芳香烃,A错误;
B、 2-环己基丙烯的一氯代产物如图,共6种,B错误;
C、碳碳双键可以发生加聚反应和氧化反应,C正确;
D、中苯环及所连接的第一个原子必定共平面,单键碳原子可以旋转,则碳碳双键、甲基和苯环不一定共平面,D错误;
故答案为:C
【分析】A、芳香烃为含有苯环的烃;
B、一氯代物的判断可以结合等效氢的对称性判断;
C、碳碳双键可以发生加聚反应和氧化反应;
D、共平面的判断要注意一个原子周围有3个或以上的单键连接时,最多两个单键原子共平面。
4.【答案】A
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、分子中含有羰基、碳碳双键,共消耗4mol H2,A正确;
B、分子手性碳如图所示,,共1个,B错误;
C、官能团如图所示,为羰基,为碳碳双键,为羟基,为羧基,共四种官能团,C错误;
D、分子不含酚羟基,无法使FeCl3溶液发生显色反应,D错误;
故答案为:A
【分析】A、1mol羰基消耗1mol H2,1mol碳碳双键消耗1mol H2;
B、手性碳原子指的是一个碳原子周围连接四个完全不相同的结构;
C、官能团的判断要结合分子结构判断;
D、酚即羟基直接连接苯环。
5.【答案】C
【知识点】除杂
【解析】【解答】A、苯酚和浓溴水反应生成2,4,6-三溴苯酚,2,4,6-三溴苯酚可以溶于苯,无法直接过滤分离,A错误;
B、乙酸和乙酸乙酯都可以和氢氧化钠溶液反应,无法直接分液法分离,B错误;
C、二氧化硫可以和饱和碳酸氢钠溶液反应,二氧化碳不和饱和碳酸氢钠溶液反应,C正确;
D、稀硫酸可以和氯化钡溶液反应生成硫酸钡和氯化氢,除去硫酸的同时引入新的杂质,D错误;
故答案为:C
【分析】A、有机物多数可以溶于有机溶剂;
B、乙酸可以用饱和碳酸钠溶液吸收,再和乙酸乙酯分液分离;
C、注意只能用饱和碳酸氢钠溶液吸收,不能用饱和碳酸钠溶液吸收;
D、除杂的过程要遵循“不增不减”,即不增加新的杂质,不减少被提纯的物质。
6.【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.在M分子中,与-OH相连的碳原子、与苯环相连的碳原子都为手性碳原子,A不符合题意;
B.M分子中含有羧基、羟基、碳碳双键共3种官能团,B不符合题意;
C.苯环、碳碳双键能与H2发生加成反应,羧基不能与H2发生加成反应,所以1molM最多能与4molH2发生加成反应,C符合题意;
D.M分子中,与苯环相连的碳原子、与2个-CH3相连的碳原子,它们与周围直接相连的三个碳原子不可能共面,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】依据有机物结构中的官能团决定性质判断。
7.【答案】A
【知识点】有机物的结构和性质;有机高分子化合物的结构和性质
【解析】【解答】A、根据题干提供的分子连接形式可知,分子重复部分为,则以此充分部分为链节,找出其单体部分,可知单体中应含有羧基和羟基两种,则其结构简式为 ,A正确;
B、根据结构简式 可知,其单体分别为和,为对苯甲酸和苯二胺通过缩聚反应制得,B错误;
C、分子中不存在亲水基团,难溶于水,C错误;
D、中只有苯环可以和H2发生加成反应,共消耗3mol,D错误;
故答案为:A
【分析】A、重复部分为链节,表明中括号和聚合度;
B、单体的判断可以从中间连接的部分加上脱去的小分子判断;
C、分子的官能团为酰胺基,不是亲水基团;
D、羧基和H2不发生加成反应。
8.【答案】A
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、分子中含有羧基、羟基和单键碳原子,可以发生取代反应,含有碳碳双键可以发生加成反应,羟基所连碳原子邻碳含有氢原子,可以发生消去反应,A错误;
B、为羧基,为羟基,为醚键,为碳碳双键,不含醛基,B错误;
C、1mol分子中含有1mol羧基和5mol羟基,可以和6mol Na反应,含有1mol羧基可以和1mol NaOH反应,消耗两者的物质的量之比为6:1,C错误;
D、分子中含有碳碳双键,可以使溴的四氯化碳溶液褪色,D错误;
故答案为:A
【分析】A、含有羧基、羟基和单键碳原子,可以发生取代反应,含有碳碳双键可以发生加成反应,羟基所连碳原子邻碳含有氢原子,可以发生消去反应;
B、醛基的结构为;
C、羟基和NaOH不反应;
D、碳碳双键可以和溴发生加成反应,也可以和酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应。
9.【答案】A
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.肼的电子式为,每个氮原子上各有一个孤电子对,故0.1mol肼含有的孤电子对数为,符合题意;
B.的物质的量为=0.2mol,1molNaHSO4中含有1molNa+和1molHSO,故含有个阳离子,不符合题意;
C.无标准状况,无法计算气体的物质的量,不符合题意;
D.乙酸和乙醇的反应为可逆反应,故生成的分子的个数小于,不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.每个氮原子上各有一个孤电子对;
B.1molNaHSO4中含有1molNa+和1molHSO;
C.没注明标准状况,无法计算;
D.乙酸和乙醇的反应为可逆反应。
10.【答案】D
【知识点】氧化还原反应;氯气的实验室制法;制备实验方案的设计;离子方程式的书写
【解析】【解答】A.Cl2是用MnO2与浓盐酸反应制得,Cl由-1→0价化合价升高,则HCl为还原剂,体现了盐酸的酸性和还原性,A不符合题意;
B.工业生产电石(CaC2)的反应为CaO+3CCaC2+CO↑,该反应中C即为氧化剂也为还原剂,CaC2为氧化产物,CO为还原产物,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,B不符合题意;
C.“转化”发生反应为Ca(ClO3)2与K2CO3发生反应生成CaCO3和KClO3,离子方程式为Ca2+ +CO=CaCO3↓,C不符合题意;
D.操作I为过滤,除去碳酸钙沉淀,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】电石渣[主要成分为Ca(OH)2]、氯气反应生成氯酸钙,氯化钙和水,溶液中加入碳酸钾生成碳酸钙,经过过滤等操作得到氯酸钾。
11.【答案】C
【知识点】物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】A、HgS和CaO反应时,生成Hg,Hg化合价降低,同时生成CaSO4,S化合价升高,HgS化合价有升有降,既是氧化剂又是还原剂,A错误;
B、S化合价升高,发生氧化反应,CaSO4为氧化产物,B错误;
C、硝酸具有强氧化性,可以使Hg反应生成Hg(NO3)2,C正确;
D、汞为重金属,吸入人体会引起中毒,因此在生产过程中要增加保护措施,D错误;
故答案为:C
【分析】AB、氧化还原反应的基本口诀:升失氧化还原剂,降得还原氧化剂;
化合价升高,失去电子,被氧化,发生氧化反应,作为还原剂,得到还原产物;
化合价降低,得到电子,被还原,发生还原反应,作为氧化剂,得到氧化产物;
C、稀硝酸为强氧化剂,可以和大多数不活泼金属发生氧化还原反应;
D、汞为重金属,可以引起蛋白质中毒。
12.【答案】A
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A、硫酸铝和碳酸氢钠为可溶性盐,都可拆,两者发生完全双水解生成二氧化碳和氢氧化铝,二氧化碳为氧化物,氢氧化铝为弱碱,都不可拆,A正确;
B、二氧化碳过量时会生成碳酸氢钙,碳酸氢钙为可溶性盐,可拆,B错误;
C、硫化铜比硫化氢更难电离,则硫化铜和稀硫酸不能发生反应,C错误;
D、电荷不守恒,离子方程式应该为2H++H2O2+2I-=I2+2H2O,D错误;
故答案为:A
【分析】离子方程式的书写要注意,强酸、强碱、可溶性盐可以拆;弱酸,弱碱、难溶和为微溶性盐、氧化物不可拆。
13.【答案】B
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A、氯水中含有Cl2,具有氧化性,SO32-具有还原性,两者可以发生氧化还原反应,离子组不能共存,A错误;
B、水电离的氢离子浓度为1.0×10-13mol/L 溶液,溶液可能为酸性或碱性,酸性条件下,CO32-和H+不能共存,碱性条件下离子可以共存,B正确;
C、pH=12的溶液为碱性,Al3+和OH-无法共存,C错误;
D、S2-和Cu2+无法共存,D错误;
故答案为:B
【分析】无色溶液,不能含有Fe3+、Fe2+、Cu2+、MnO4-等
K+、Na+、NH4+和所有酸根离子共存,NO3-和所有阳离子共存,
CO32-只能和Na+、K+、NH4+共存,
OH-只能和Na+、K+、Ba2+共存,SO42-不能和Ag+、Ca2+、Pb2+、Ba2+共存,
Cl-不能和Ag+共存
H+只能和Cl-、Br-、I-、NO3-、SO42-、ClO4-共存。
14.【答案】A
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A、加入铝粉可以生成气泡的溶液,可能为酸性或碱性,无论酸性还是碱性,离子都可以共存,A正确;
B、HS-、I-具有还原性,MnO4-具有氧化性,可以发生氧化还原反应,溶液中含有SO42-,可以和Pb2+反应生成沉淀,B错误;
C、使石蕊试液变红的溶液为酸性,NO3-、H+和Fe2+不能共存,会发生氧化还原反应,C错误;
D、Fe2+具有还原性,ClO-具有氧化性,两者可以发生氧化还原反应,D错误;
故答案为:A
【分析】无色溶液,不能含有Fe3+、Fe2+、Cu2+、MnO4-等
K+、Na+、NH4+和所有酸根离子共存,NO3-和所有阳离子共存,
CO32-只能和Na+、K+、NH4+共存,
OH-只能和Na+、K+、Ba2+共存,SO42-不能和Ag+、Ca2+、Pb2+、Ba2+共存,
Cl-不能和Ag+共存
H+只能和Cl-、Br-、I-、NO3-、SO42-、ClO4-共存。
15.【答案】D
【知识点】物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】A、MnO2和FeS反应时,MnO2作为氧化剂,可以将S和Fe两种元素氧化,生成SO42-和Fe3+,A错误;
B、S2-会被MnO2氧化生成SO42-,B错误;
C、ZnCO3可以促进Fe3+的水解,生成Fe(OH)3,C错误;
D、Zn2+和Mn2+可以发生水解,浓度减小,SO42-不水解,浓度不变,则 ,D正确;
故答案为:D
【分析】A、MnO2作为氧化剂,可以将S和Fe两种元素氧化;
B、S2-会被MnO2氧化;
C、Fe3+会发生水解,加入ZnCO3可以减小H+浓度,使Fe3+水解平衡朝正向移动;
D、弱离子可以发生水解,浓度减小。
16.【答案】A
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、NaH中,H化合价由-1变为0,0.01mol NaH失去电子数为0.01NA,A正确;
B、NaH中,Na有11个质子,H有1个质子,0.01mol NaH的质子为0.12 NA,B错误;
C、0.01mol NaH生成0.01mol NaOH,浓度为0.1mol·L-1,则电离的OH-浓度为0.1mol·L-1,C错误;
D、0.01mol NaH生成0.01mol H2,标准状况下体积为0.224L,D错误;
故答案为:A
【分析】A、电子的数目=元素的价态变化数目×该元素原子的个数;
B、质子数=原子序数;
C、结合公式判断;
D、结合公式判断。
17.【答案】D
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A、Ni为28号元素,其价电子排布式为3d84s2,属于d区元素,A错误;
B、晶胞中,K占据棱边和体心,共有,Ni占据顶点和体心,共有,F占据棱边、面心和体心,共有,则K、Ni、F的化学式为K2NiF4,B错误;
C、以体心的Ni判断,Ni等距离最近的F共有6个,则其配位数为6,C错误;
D、K2NiF4属于离子晶体,D正确;
故答案为:D
【分析】A、结合原子序数可以判断其价电子排布式,根据价电子排布式可以判断所在区域;
B、化学式可以根据晶胞中原子个数比判断;
C、晶胞中原子配位数可以根据周围晶胞结构判断;
D、含有金属元素的化合物多数属于离子化合物。
18.【答案】D
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A、As占据了体心,共有4个,As周围等距离最近的B有4个,其配位数为4,两者相等,A错误;
B、B为5号元素,其核外电子排布式为1s22s2p1,共有3种空间运动状态,B错误;
C、As在晶胞体对角线的和,晶胞参数为apm,则体对角线为,则As和B最近的距离为,C错误;
D、xy面的投影为俯视图,xy面一个含有面心,则其投影图应为,D正确;
故答案为:D
【分析】A、配位数应结合周围晶胞原子个数判断;
B、电子空间运动状态应结合其核外电子排布式判断;
C、As和B的最近距离可以结合晶胞体对角线判断;
D、xy面的投影图可以结合俯视图中各种原子的排列情况判断。
19.【答案】C
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A、加入药剂A后,所得产物中增加了氢原子,因此该过程中发生了还原反应,所以药剂A为还原剂,具有还原性,A不符合题意。
B、①→②过程中硫元素由-1价变为-2价,得到一个电子,因此当有2molS-S键断裂时,转移4mol电子,B不符合题意。
C、②→③过程中所得产物失去了氢原子,发生氧化反应,则H2O2发生还原反应,所得产物为H2O,C符合题意。
D、由图可知,化学烫发过程蛋白质中的S-S键位置发生了改变,从而起到定型作用,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、加入药剂A后,增加了氢原子,发生还原反应。
B、①→②的过程中,S-S键断裂,硫元素由-1价变为-1价,据此计算其转移电子数。
C、H2O2转化为O2的过程中发生氧化反应,所得O2为氧化产物。
D、由图可知,烫发过程中S-S键的位置发生变化。
20.【答案】C
【知识点】有机物的合成
【解析】【解答】A、 ReO2(CH3)=CR1R2既是其中一个反应的生成物,也是另一个反应的反应物,即为中间产物,A错误;
B、根据历程图,箭头进来一端为反应物,有 N2 =CR1R2 、 R3CHO 和 P(C6H5)3 三种,箭头出去一端为生成物,有 R3CH=CR1R2 、 N2 和 O=P (C6H5)3 三种,则其反应为 N2 =CR1R2 + R3CHO + P(C6H5)3R3CH=CR1R2+N2↑+O=P (C6H5)3,B错误;
C、N最外层5个电子,可以形成3个或5个共价键,而其中1个N和C已经形成双键,则和另一个N形成三键,则N与N之间是三键连接,C正确;
D、根据步骤可知反应物为 和 3P(C6H5)3,生成物为 O=P(C6H5)3 和 ,则反应为 +3P(C6H5)3→O=P(C6H5)3+ ,D错误;
故答案为:C
【分析】历程图的题目,要注意结合箭头判断,箭头起始为反应物,终点为生成物,注意催化剂指的是第一反应的反应物,第二反应的生成物,中间产物指的是第一反应的生成物,第二反应的反应物。
21.【答案】(1)
(2)
(3);0.4
(4);+3+8=3++2;
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)FeTiO3中Ti为+4价,转化为TiOCl42-,Ti仍为+4价,则该反应为非氧化还原反应,结合原子守恒,可知离子方程式为 ,故答案为: ;
(2)S2O52-和I2发生氧化还原反应,S化合价升高,I化合价降低,故答案为: ;
(3)①次氯酸钠可以和草酸发生氧化还原反应,Cl化合价降低,C化合价升高,故答案为: ;
②草酸的体积为20.00mL,即0.02L,浓度为0.5mol·L-1,消耗的NaClO溶液体积为25.00mL,即0.025L,结合公式,故答案为:0.4;
(4) ① 过程i的反应物为H2S和Fe2(SO4)3,生成物为S、FeSO4,化学方程式为H2S+Fe2(SO4)3=S+2FeSO4+H2SO4,H2S、S不可拆,Fe2(SO4)3和FeSO4、H2SO4可拆,故答案为: ;
②根据图示可知NO2-最终转化为NH4+,则反应物为NO2-,又因为生成物有Fe2+,则反应物应含有Fe,故答案为: +3+8=3++2 ;
③根据图示,反应物为NH3、,NaClO,生成物为N2,结合氧化还原反应的特点,可知NH3作为还原剂,则NaClO作为氧化剂,产物应含有H2O和NaCl,故答案为: 。
【分析】(1)结合化合价判断反应为非氧化还原反应,可以结合原子守恒及电荷守恒写出相应的离子方程式;
(2)结合化合价升降守恒配平离子方程式;
(3) ①次氯酸钠是常用的氧化剂,产物为氯化钠,草酸为还原剂,产物为二氧化碳;
②结合化学计量数之比等于物质的量之比判断;
(4) ①结合箭头的起始和终止判断;
②结合化合价升降守恒配平化学计量数;
③箭头的起始为反应物,终止为生成物,NaClO作为氧化剂时,其产物为NaCl。
22.【答案】(1)4 羟基苯甲醛(或对羟基苯甲醛);醛基、羟基
(2)+2Cu(OH)2 +NaOH+Cu2O↓+3H2O
(3)加成反应;+NaOH +NaBr
(4)11;、
【知识点】有机化合物的命名;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;醛与Cu(OH)2的反应;加成反应
【解析】【解答】(1)A的官能团有醛基和羟基,以醛基为1号位,羟基处于4号位,则A的名称为 4 羟基苯甲醛(或对羟基苯甲醛) ;A经过氧化,结合C的结构简式和B的分子式,可知B的结构简式为,其官能团为醛基、羟基,故答案为: 4 羟基苯甲醛(或对羟基苯甲醛) ; 醛基、羟基 ;
(2)醛基和氢氧化铜、氢氧化钠反应生成羧酸钠、氧化亚铜和水,故答案为: +2Cu(OH)2 +NaOH+Cu2O↓+3H2O ;
(3)根据F的结构简式和G的分子式,可以知道F转化为G的过程为碳碳双键和HBr发生加成反应,则G的简式为,E和H的反应为酯化反应,则G转化为H的过程为羟基的引入,则G转化为H应为溴原子被羟基取代,故答案为:加成反应;
+NaOH +NaBr ;
(4)E的分子式为C9H8O4,结合I的结构简式,可知E的官能团为2个羟基、1个碳碳双键和1个羧基,结合官能团的位置异构,可知有11种同分异构体;结合核磁共振氢谱的等效氢种类,其峰面积之比为 2:2:2:1:1 ,则有5种等效氢且个数比为 2:2:2:1:1 ,故答案为: 11 ; 、 。
【分析】(1)苯环上两种官能团时,以复杂官能团为1号位进行编号;
(2)新制氢氧化铜悬浊液和醛反应时,生成物为三水亚铜羧酸钠;
(3)碳碳双键和溴化氢可以发生加成反应;卤代烃可以在氢氧化钠水溶液加热的条件下反应生成醇和钠盐;
(4)同分异构体的判断可以结合官能团位置异构判断;核磁共振氢谱即判断等效氢的种类,可以根据分子的对称性判断。
23.【答案】(1)球形冷凝管
(2)防止空气中的水蒸气进入装置,与乙基溴化镁反应
(3)催化作用;若长时间放置的镁屑容易生成致密氧化膜而阻止反应进行
(4)反应放热,用冰水冷却可降低反应速率,同时减少有机物的挥发,提高产率
(5)乙醚容易燃烧,必须远离明火
(6)52%
【知识点】制备实验方案的设计;物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)仪器a为球形冷凝管,其特点是内管为波浪状,故答案为:球形冷凝管;
(2)干燥管内的氯化钙为干燥剂,可以防止空气中的水蒸气进入装置,故答案为: 防止空气中的水蒸气进入装置,与乙基溴化镁反应;
(3) 微热或加入小颗粒碘单质可引发与镁屑的反应,即碘可以加快与镁屑的反应速率,则碘作为催化剂;镁容易被氧化,长时间放置的镁屑容易形成具有保护作用的致密氧化膜,故答案为: 催化作用 ; 若长时间放置的镁屑容易生成致密氧化膜而阻止反应进行;
(4)冰水可以降低温度,降低反应速率,同时减少有机物挥发,减少其损耗,故答案为: 反应放热,用冰水冷却可降低反应速率,同时减少有机物的挥发,提高产率;
(5)乙醚容易燃烧,需要远离明火,采用热水浴可以将温度控制在一定范围,故答案为: 乙醚容易燃烧,必须远离明火;
(6)溴乙烷的体积5mL,密度为1.28g/mL,则溴乙烷的质量为6.4g,溴乙烷的相对分子质量为109,2-甲基-2-丁醇的相对分子质量为88,则理论可制得2-甲基-2-丁醇的质量为5.17g,最终产品的质量为2.69g,则其产率,故答案为:52%
【分析】(1)球形冷凝管特点是内管为波浪状;
(2)干燥管接在装置末端可以防止外界水蒸气进入装置;
(3)碘可以加快化学反应速率,其作用是催化;镁是活泼金属,可以形成致密氧化膜;
(4)冰水可以降低温度,降低反应速率,减少产品损耗;
(5)结合题干信息,可知乙醚容易燃烧,需要避免明火;
(6)结合化学方程式和所求物质的相对分子质量判断。
24.【答案】(1)促进硫铜矿被溶解,将铁元素氧化成
(2)
(3)
(4)
(5)
(6);
【知识点】晶胞的计算;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)氧气具有氧化性,“酸浸”时,富氧空气的作用为:促进硫铜矿被溶解,将铁元素氧化成;
(2)“酸浸”时,CuS和硫酸、氧气反应生成硫酸铜、硫单质和水,化学方程式为;
(3)用氨水调pH时,要求铁离子完全沉淀而铜离子不沉淀,故溶液的范围调整为;
(4)二氧化硫具有还原性,能将铜离子转化为一价铜、自身被氧化为硫酸根离子,滤液加入氯化钠、盐酸、二氧化硫生成氯化亚铜和硫酸,反应为;
(5)铁离子和氯化亚铜反应生成亚铁离子和铜离子,铜元素化合价由+1变为+2,结合反应,根据电子守恒可知,,则样品中CuCl的质量分数为
(6)①图中原子的坐标参数:A为,B为,则C在x、y、z轴的投影分别为、、,故C的坐标参数为。
②与最短的距离是体对角线的四分之一,故为nm。
【分析】硫铜矿加入硫酸酸浸,通入富氧空气氧化,得到硫酸铁、硫酸铜混合溶液,同时得到硫单质沉淀,则滤渣1为S,通入氨气条件pH,将铁沉淀,则滤渣2为氢氧化铁,滤液中加入NaCl、盐酸和二氧化硫发生反应,得到CuCl沉淀,过滤、洗涤、干燥得到CuCl。
吉林省长春市朝阳区2022-2023学年高二下学期期末考试化学试题
一、选择题:本题共20小题,1~15小题,每小题2分,16~20小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2022高一下·郴州期末)化学与生活、社会发展息息相关,下列说法错误的是(  )
A.“霾尘积聚难见路人”,雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应
B.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了置换反应
C.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,屠呦呦对青蒿素的提取属于化学变化
D.古剑“湛泸”“以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折”,剂钢指的是铁的合金
【答案】C
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系;合金及其应用;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A.雾霾所形成的气溶胶属于胶体,具有丁达尔效应,故A不符合题意;
B.铁置换铜属于湿法炼铜,该过程发生了置换反应,故B不符合题意;
C.对青蒿素的提取利用的是萃取原理,萃取过程中没有新物质生成,属于物理变化,故C符合题意;
D.剑刃硬度要大,所以用铁碳合金,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.胶体能产生丁达尔效应;
B.熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”发生的反应为硫酸铜与铁反应生成硫酸亚铁和铜;
C.萃取过程中没有新物质生成,属于物理变化;
D.钢是铁碳合金。
2.化学与生活、科技及环境密切相关。下列说法正确的是(  )
A.2020年3月9日,发射了北斗系统第五十四颗导航卫星,其计算机的芯片材料是一种有机高分子材料
B.白葡萄酒含维生素C等多种维生素,通常添加微量SO2的目的是防止营养成分被
氧化
C.酒精与84消毒液混合,可增强杀灭新型冠状病毒效果
D.聚合硫酸铁,是新型絮凝剂,可用来杀灭水中病菌
【答案】B
【知识点】二氧化硫的性质;硅和二氧化硅
【解析】【解答】A、芯片的主要成分是硅,硅为新型无机非金属材料,A错误;
B、二氧化硫具有还原性,可以防止营养成分被氧化,B正确;
C、酒精具有还原性,84消毒液具有氧化性,两者可以发生氧化还原反应,C错误;
D、聚合硫酸铁可以水解生成氢氧化铁胶体,作为吸附剂,D错误;
故答案为:B
【分析】A、硅为新型非金属材料,不属于有机高分子材料;
B、二氧化硫具有还原性,可以防止营养成分被氧化;
C、酒精中的羟基具有还原性;
D、铁离子可以水解生成氢氧化铁胶体,胶体具有吸附性。
3.下列关于2-环己基丙烯()和2-苯基丙烯()的说法中正确的是(  )
A.二者均为芳香烃
B.2-环己基丙烯的一氯代产物有7种(不含立体异构体)
C.二者均可发生加聚反应和氧化反应
D.2-苯基丙烯分子中所有碳原子一定共平面
【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质;烯烃
【解析】【解答】A、 2-环己基丙烯不含苯环,不属于芳香烃,A错误;
B、 2-环己基丙烯的一氯代产物如图,共6种,B错误;
C、碳碳双键可以发生加聚反应和氧化反应,C正确;
D、中苯环及所连接的第一个原子必定共平面,单键碳原子可以旋转,则碳碳双键、甲基和苯环不一定共平面,D错误;
故答案为:C
【分析】A、芳香烃为含有苯环的烃;
B、一氯代物的判断可以结合等效氢的对称性判断;
C、碳碳双键可以发生加聚反应和氧化反应;
D、共平面的判断要注意一个原子周围有3个或以上的单键连接时,最多两个单键原子共平面。
4.脱落酸有催熟作用,其结构简式如图所示.下列关于脱落酸的说法中正确的是(  )
A.脱落酸能与 发生反应
B.分子中含有两个手性碳原子
C.该分子中含有三种官能团
D.该物质遇溶液会发生显色反应
【答案】A
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、分子中含有羰基、碳碳双键,共消耗4mol H2,A正确;
B、分子手性碳如图所示,,共1个,B错误;
C、官能团如图所示,为羰基,为碳碳双键,为羟基,为羧基,共四种官能团,C错误;
D、分子不含酚羟基,无法使FeCl3溶液发生显色反应,D错误;
故答案为:A
【分析】A、1mol羰基消耗1mol H2,1mol碳碳双键消耗1mol H2;
B、手性碳原子指的是一个碳原子周围连接四个完全不相同的结构;
C、官能团的判断要结合分子结构判断;
D、酚即羟基直接连接苯环。
5.下列除去杂质的方法中,正确的是(  )
选项 物质(括号内为杂质) 去除杂质的试剂和方法
A 苯(苯酚) 加入过量的浓溴水,过滤
B 乙酸乙酯(乙酸) NaOH 溶液,分液
C CO2(SO2) 饱和NaHCO3溶液,洗气
D HNO3溶液(H2SO4) 加适量 BaCl2溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】除杂
【解析】【解答】A、苯酚和浓溴水反应生成2,4,6-三溴苯酚,2,4,6-三溴苯酚可以溶于苯,无法直接过滤分离,A错误;
B、乙酸和乙酸乙酯都可以和氢氧化钠溶液反应,无法直接分液法分离,B错误;
C、二氧化硫可以和饱和碳酸氢钠溶液反应,二氧化碳不和饱和碳酸氢钠溶液反应,C正确;
D、稀硫酸可以和氯化钡溶液反应生成硫酸钡和氯化氢,除去硫酸的同时引入新的杂质,D错误;
故答案为:C
【分析】A、有机物多数可以溶于有机溶剂;
B、乙酸可以用饱和碳酸钠溶液吸收,再和乙酸乙酯分液分离;
C、注意只能用饱和碳酸氢钠溶液吸收,不能用饱和碳酸钠溶液吸收;
D、除杂的过程要遵循“不增不减”,即不增加新的杂质,不减少被提纯的物质。
6.(2022·武汉模拟)M是合成某具有药理作用的有机物的中间体,其结构如图所示,下列有关M的说法正确的是(  )
A.分子中无手性碳原子
B.分子中含有4种官能团
C.1molM最多能与4molH2发生加成反应.
D.分子中所有碳原子可能共面
【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.在M分子中,与-OH相连的碳原子、与苯环相连的碳原子都为手性碳原子,A不符合题意;
B.M分子中含有羧基、羟基、碳碳双键共3种官能团,B不符合题意;
C.苯环、碳碳双键能与H2发生加成反应,羧基不能与H2发生加成反应,所以1molM最多能与4molH2发生加成反应,C符合题意;
D.M分子中,与苯环相连的碳原子、与2个-CH3相连的碳原子,它们与周围直接相连的三个碳原子不可能共面,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】依据有机物结构中的官能团决定性质判断。
7.2020年12月4日,国家航天局公布的嫦娥五号探测器在月球表面进行国旗展示的照片,这面五星红旗是以芳纶纤维(PPTA,结构如图所示)为原料制得。下列说法正确的是(  )
A.PPTA的结构简式可用表示
B.PPTA可由对苯甲酸与对苯二胺加聚反应制得
C.PPTA中存在酰胺基和氢键,易溶于水
D.一定条件下,1mol对苯二甲酸最多可与5molH2发生加成反应
【答案】A
【知识点】有机物的结构和性质;有机高分子化合物的结构和性质
【解析】【解答】A、根据题干提供的分子连接形式可知,分子重复部分为,则以此充分部分为链节,找出其单体部分,可知单体中应含有羧基和羟基两种,则其结构简式为 ,A正确;
B、根据结构简式 可知,其单体分别为和,为对苯甲酸和苯二胺通过缩聚反应制得,B错误;
C、分子中不存在亲水基团,难溶于水,C错误;
D、中只有苯环可以和H2发生加成反应,共消耗3mol,D错误;
故答案为:A
【分析】A、重复部分为链节,表明中括号和聚合度;
B、单体的判断可以从中间连接的部分加上脱去的小分子判断;
C、分子的官能团为酰胺基,不是亲水基团;
D、羧基和H2不发生加成反应。
8.有机物M具有一定的抗炎、抗菌活性,其结构简式如图。下列说法正确的是(  )
A.该有机物可以发生取代反应、加成反应和消去反应
B.该有机物含有羧基、醛基、羟基和碳碳双键4种官能团
C.1mol该有机物分别与足量Na、NaOH反应,消耗二者物质的量之比为6:5
D.该有机物不能使溴的四氯化碳溶液褪色,但能使酸性KMnO4溶液褪色
【答案】A
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、分子中含有羧基、羟基和单键碳原子,可以发生取代反应,含有碳碳双键可以发生加成反应,羟基所连碳原子邻碳含有氢原子,可以发生消去反应,A错误;
B、为羧基,为羟基,为醚键,为碳碳双键,不含醛基,B错误;
C、1mol分子中含有1mol羧基和5mol羟基,可以和6mol Na反应,含有1mol羧基可以和1mol NaOH反应,消耗两者的物质的量之比为6:1,C错误;
D、分子中含有碳碳双键,可以使溴的四氯化碳溶液褪色,D错误;
故答案为:A
【分析】A、含有羧基、羟基和单键碳原子,可以发生取代反应,含有碳碳双键可以发生加成反应,羟基所连碳原子邻碳含有氢原子,可以发生消去反应;
B、醛基的结构为;
C、羟基和NaOH不反应;
D、碳碳双键可以和溴发生加成反应,也可以和酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应。
9.(2023·郑州模拟)摩尔日(Mole Day)是一个流传于化学家之间的节日,通常在10月23日的上午6:02到下午6:02之间庆祝,被记为6:02 10/23,恰似阿伏加德罗常数。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.0.1mol肼含有的孤电子对数为
B.固体中含有个阳离子
C.电解饱和食盐水时,若阴阳两极产生气体的总体积为44.8L,则转移电子数为
D.与足量充分反应,生成个分子
【答案】A
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.肼的电子式为,每个氮原子上各有一个孤电子对,故0.1mol肼含有的孤电子对数为,符合题意;
B.的物质的量为=0.2mol,1molNaHSO4中含有1molNa+和1molHSO,故含有个阳离子,不符合题意;
C.无标准状况,无法计算气体的物质的量,不符合题意;
D.乙酸和乙醇的反应为可逆反应,故生成的分子的个数小于,不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.每个氮原子上各有一个孤电子对;
B.1molNaHSO4中含有1molNa+和1molHSO;
C.没注明标准状况,无法计算;
D.乙酸和乙醇的反应为可逆反应。
10.(2022高一上·浙江期中)电石渣[主要成分为Ca(OH)2]是氯碱工业中的废料,某同学在实验室以电石渣为原料制取KClO3的工艺流程如图所示:
已知:Ca(ClO3)2易溶于水。
下述叙述中正确的是(  )
A.上述流程中所用Cl2是用MnO2与浓盐酸反应制得,体现了盐酸的酸性和氧化性
B.工业生产电石(CaC2)的反应为CaO+3CCaC2+CO↑,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C.“转化”发生反应的离子方程式为Ca2++ClO+K++CO=CaCO3↓+KClO3
D.操作I为过滤
【答案】D
【知识点】氧化还原反应;氯气的实验室制法;制备实验方案的设计;离子方程式的书写
【解析】【解答】A.Cl2是用MnO2与浓盐酸反应制得,Cl由-1→0价化合价升高,则HCl为还原剂,体现了盐酸的酸性和还原性,A不符合题意;
B.工业生产电石(CaC2)的反应为CaO+3CCaC2+CO↑,该反应中C即为氧化剂也为还原剂,CaC2为氧化产物,CO为还原产物,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,B不符合题意;
C.“转化”发生反应为Ca(ClO3)2与K2CO3发生反应生成CaCO3和KClO3,离子方程式为Ca2+ +CO=CaCO3↓,C不符合题意;
D.操作I为过滤,除去碳酸钙沉淀,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】电石渣[主要成分为Ca(OH)2]、氯气反应生成氯酸钙,氯化钙和水,溶液中加入碳酸钾生成碳酸钙,经过过滤等操作得到氯酸钾。
11.金属汞用途广泛,其熔点,沸点分别约为。目前,工业上制汞的流程如图所示。下列分析中错误的是(  )
A.辰砂与氧化钙加热反应时,既是氧化剂又是还原剂
B.辰砂与氧化钙加热反应时,为氧化产物
C.洗涤粗汞可用5%的盐酸代替5%的硝酸
D.吸入汞蒸气会引起中毒,因此在生产过程中要增加保护措施
【答案】C
【知识点】物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】A、HgS和CaO反应时,生成Hg,Hg化合价降低,同时生成CaSO4,S化合价升高,HgS化合价有升有降,既是氧化剂又是还原剂,A错误;
B、S化合价升高,发生氧化反应,CaSO4为氧化产物,B错误;
C、硝酸具有强氧化性,可以使Hg反应生成Hg(NO3)2,C正确;
D、汞为重金属,吸入人体会引起中毒,因此在生产过程中要增加保护措施,D错误;
故答案为:C
【分析】AB、氧化还原反应的基本口诀:升失氧化还原剂,降得还原氧化剂;
化合价升高,失去电子,被氧化,发生氧化反应,作为还原剂,得到还原产物;
化合价降低,得到电子,被还原,发生还原反应,作为氧化剂,得到氧化产物;
C、稀硝酸为强氧化剂,可以和大多数不活泼金属发生氧化还原反应;
D、汞为重金属,可以引起蛋白质中毒。
12.能正确表示下列反应的离子方程式的是(  )
A.硫酸铝溶液和小苏打溶液反应Al3++3HCO=3CO2↑+Al(OH)3↓
B.次氯酸钙溶液中通入过量二氧化碳:Ca2++2ClO-+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO
C.向CuS沉淀中加入稀硫酸:CuS+2H+=Cu2++H2S↑
D.双氧水中加入稀硫酸和KI溶液: H2O2+2I-=I2+H2O
【答案】A
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A、硫酸铝和碳酸氢钠为可溶性盐,都可拆,两者发生完全双水解生成二氧化碳和氢氧化铝,二氧化碳为氧化物,氢氧化铝为弱碱,都不可拆,A正确;
B、二氧化碳过量时会生成碳酸氢钙,碳酸氢钙为可溶性盐,可拆,B错误;
C、硫化铜比硫化氢更难电离,则硫化铜和稀硫酸不能发生反应,C错误;
D、电荷不守恒,离子方程式应该为2H++H2O2+2I-=I2+2H2O,D错误;
故答案为:A
【分析】离子方程式的书写要注意,强酸、强碱、可溶性盐可以拆;弱酸,弱碱、难溶和为微溶性盐、氧化物不可拆。
13.室温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是(  )
A.饱和氯水中Cl-、Na+、SO、NO
B.水电离的氢离子浓度为1.0×10-13mol/L 溶液中:CO、K+、SO、Br-
C.pH=12的溶液中NO、 I-、Na+、Al3+
D.Na2S溶液中SO、K+、Cl-、Cu2+
【答案】B
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A、氯水中含有Cl2,具有氧化性,SO32-具有还原性,两者可以发生氧化还原反应,离子组不能共存,A错误;
B、水电离的氢离子浓度为1.0×10-13mol/L 溶液,溶液可能为酸性或碱性,酸性条件下,CO32-和H+不能共存,碱性条件下离子可以共存,B正确;
C、pH=12的溶液为碱性,Al3+和OH-无法共存,C错误;
D、S2-和Cu2+无法共存,D错误;
故答案为:B
【分析】无色溶液,不能含有Fe3+、Fe2+、Cu2+、MnO4-等
K+、Na+、NH4+和所有酸根离子共存,NO3-和所有阳离子共存,
CO32-只能和Na+、K+、NH4+共存,
OH-只能和Na+、K+、Ba2+共存,SO42-不能和Ag+、Ca2+、Pb2+、Ba2+共存,
Cl-不能和Ag+共存
H+只能和Cl-、Br-、I-、NO3-、SO42-、ClO4-共存。
14.微粒观和变化观是化学基本观念的重要组成部分。常温下,下列溶液中的微粒能大量共存的是(  )
A.加入铝粉产生气泡的溶液:K+、、Na+、
B.用硫酸酸化的高锰酸钾溶液:Pb2+、HS-、Mg2+、I-
C.使石蕊试液变红的溶液:Al3+、、Fe2+、Br-
D.0.1mol·L-1的FeCl2溶液:Ba2+、、ClO-、
【答案】A
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A、加入铝粉可以生成气泡的溶液,可能为酸性或碱性,无论酸性还是碱性,离子都可以共存,A正确;
B、HS-、I-具有还原性,MnO4-具有氧化性,可以发生氧化还原反应,溶液中含有SO42-,可以和Pb2+反应生成沉淀,B错误;
C、使石蕊试液变红的溶液为酸性,NO3-、H+和Fe2+不能共存,会发生氧化还原反应,C错误;
D、Fe2+具有还原性,ClO-具有氧化性,两者可以发生氧化还原反应,D错误;
故答案为:A
【分析】无色溶液,不能含有Fe3+、Fe2+、Cu2+、MnO4-等
K+、Na+、NH4+和所有酸根离子共存,NO3-和所有阳离子共存,
CO32-只能和Na+、K+、NH4+共存,
OH-只能和Na+、K+、Ba2+共存,SO42-不能和Ag+、Ca2+、Pb2+、Ba2+共存,
Cl-不能和Ag+共存
H+只能和Cl-、Br-、I-、NO3-、SO42-、ClO4-共存。
15.以废弃锌锰干电池(主要成分是Zn和,还含有少量炭黑)为原料制取、溶液,进而得到复合微肥的流程如下:
下列说法正确的是(  )
A.浸取时,与FeS(不溶于水)反应的离子方程式:
B.浸取液中主要存在离子有:、、、、、
C.过滤II所得的滤渣为
D.过滤所得、溶液中:
【答案】D
【知识点】物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】A、MnO2和FeS反应时,MnO2作为氧化剂,可以将S和Fe两种元素氧化,生成SO42-和Fe3+,A错误;
B、S2-会被MnO2氧化生成SO42-,B错误;
C、ZnCO3可以促进Fe3+的水解,生成Fe(OH)3,C错误;
D、Zn2+和Mn2+可以发生水解,浓度减小,SO42-不水解,浓度不变,则 ,D正确;
故答案为:D
【分析】A、MnO2作为氧化剂,可以将S和Fe两种元素氧化;
B、S2-会被MnO2氧化;
C、Fe3+会发生水解,加入ZnCO3可以减小H+浓度,使Fe3+水解平衡朝正向移动;
D、弱离子可以发生水解,浓度减小。
16.NaH与水发生反应:。现将0.01molNaH与适量的水完全反应,得到100mL溶液。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是(  )
A.该反应中NaH失去电子的数目为0.02NA
B.0.01molNaH固体中,质子数为0.12NA
C.所得溶液中浓度为
D.该反应中产生的体积约为0.224L(标准状况)
【答案】A
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、NaH中,H化合价由-1变为0,0.01mol NaH失去电子数为0.01NA,A正确;
B、NaH中,Na有11个质子,H有1个质子,0.01mol NaH的质子为0.12 NA,B错误;
C、0.01mol NaH生成0.01mol NaOH,浓度为0.1mol·L-1,则电离的OH-浓度为0.1mol·L-1,C错误;
D、0.01mol NaH生成0.01mol H2,标准状况下体积为0.224L,D错误;
故答案为:A
【分析】A、电子的数目=元素的价态变化数目×该元素原子的个数;
B、质子数=原子序数;
C、结合公式判断;
D、结合公式判断。
17.F、K和Ni三种元素组成的一种化合物的晶胞如图所示。下列说法错误的是(  )
A.Ni位于元素周期表d区 B.该物质的化学式为K2NiF4
C.Ni的配位数为6 D.该晶体属于分子晶体
【答案】D
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A、Ni为28号元素,其价电子排布式为3d84s2,属于d区元素,A错误;
B、晶胞中,K占据棱边和体心,共有,Ni占据顶点和体心,共有,F占据棱边、面心和体心,共有,则K、Ni、F的化学式为K2NiF4,B错误;
C、以体心的Ni判断,Ni等距离最近的F共有6个,则其配位数为6,C错误;
D、K2NiF4属于离子晶体,D正确;
故答案为:D
【分析】A、结合原子序数可以判断其价电子排布式,根据价电子排布式可以判断所在区域;
B、化学式可以根据晶胞中原子个数比判断;
C、晶胞中原子配位数可以根据周围晶胞结构判断;
D、含有金属元素的化合物多数属于离子化合物。
18.立方砷化硼(BAs)有潜力成为比硅更优良的半导体材料,BAs的晶胞结构如图所示:
若晶胞参数为apm,下列有关说法错误的是(  )
A.该晶胞中所含As的个数与As的配位数相等
B.基态B原子核外电子的空间运动状态有3种
C.晶胞中As原子与B原子的最近距离为
D.晶胞在xy面上的投影图为
【答案】D
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A、As占据了体心,共有4个,As周围等距离最近的B有4个,其配位数为4,两者相等,A错误;
B、B为5号元素,其核外电子排布式为1s22s2p1,共有3种空间运动状态,B错误;
C、As在晶胞体对角线的和,晶胞参数为apm,则体对角线为,则As和B最近的距离为,C错误;
D、xy面的投影为俯视图,xy面一个含有面心,则其投影图应为,D正确;
故答案为:D
【分析】A、配位数应结合周围晶胞原子个数判断;
B、电子空间运动状态应结合其核外电子排布式判断;
C、As和B的最近距离可以结合晶胞体对角线判断;
D、xy面的投影图可以结合俯视图中各种原子的排列情况判断。
19.化学烫发巧妙利用了头发中蛋白质发生化学反应实现对头发的“定型”,其变化过程示意图如下。下列说法不正确的是
A.药剂A具有还原性
B.①→②过程若有键断裂,则转移电子
C.②→③过程若药剂B是,其还原产物为
D.化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中键位置来实现头发的定型
【答案】C
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A、加入药剂A后,所得产物中增加了氢原子,因此该过程中发生了还原反应,所以药剂A为还原剂,具有还原性,A不符合题意。
B、①→②过程中硫元素由-1价变为-2价,得到一个电子,因此当有2molS-S键断裂时,转移4mol电子,B不符合题意。
C、②→③过程中所得产物失去了氢原子,发生氧化反应,则H2O2发生还原反应,所得产物为H2O,C符合题意。
D、由图可知,化学烫发过程蛋白质中的S-S键位置发生了改变,从而起到定型作用,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、加入药剂A后,增加了氢原子,发生还原反应。
B、①→②的过程中,S-S键断裂,硫元素由-1价变为-1价,据此计算其转移电子数。
C、H2O2转化为O2的过程中发生氧化反应,所得O2为氧化产物。
D、由图可知,烫发过程中S-S键的位置发生变化。
20.铼的配合物( ReO3CH3,用MTO表示)可催化醛烯烃基化,反应过程如图所示。
下列叙述错误的是(  )
A.ReO2(CH3)=CR1R2是反应的中间体
B.醛烯烃基化反应为N2 =CR1R2 + R3CHO + P(C6H5)3R3CH=CR1R2+N2↑
+O=P (C6H5)3
C.有机物N2=CR1R2中的N原子最外层满足8电子结构,则N与N原子之间是单键
D.存在反应:+3P(C6H5)3→O=P(C6H5)3+
【答案】C
【知识点】有机物的合成
【解析】【解答】A、 ReO2(CH3)=CR1R2既是其中一个反应的生成物,也是另一个反应的反应物,即为中间产物,A错误;
B、根据历程图,箭头进来一端为反应物,有 N2 =CR1R2 、 R3CHO 和 P(C6H5)3 三种,箭头出去一端为生成物,有 R3CH=CR1R2 、 N2 和 O=P (C6H5)3 三种,则其反应为 N2 =CR1R2 + R3CHO + P(C6H5)3R3CH=CR1R2+N2↑+O=P (C6H5)3,B错误;
C、N最外层5个电子,可以形成3个或5个共价键,而其中1个N和C已经形成双键,则和另一个N形成三键,则N与N之间是三键连接,C正确;
D、根据步骤可知反应物为 和 3P(C6H5)3,生成物为 O=P(C6H5)3 和 ,则反应为 +3P(C6H5)3→O=P(C6H5)3+ ,D错误;
故答案为:C
【分析】历程图的题目,要注意结合箭头判断,箭头起始为反应物,终点为生成物,注意催化剂指的是第一反应的反应物,第二反应的生成物,中间产物指的是第一反应的生成物,第二反应的反应物。
二、综合题:本题共4小题,共54分。
21.写出下列反应的离子方程式。
(1)钛铁矿(主要成分为,为价)加盐酸“酸浸”后钛主要以的形式存在,写出相应反应的离子方程式:   。
(2)用碘滴定法测定葡萄酒中焦亚硫酸钠残留量时,写出滴定反应的离子方程式:   。
(3)草酸(,弱酸)及其化合物在工业中有重要作用。草酸具有较强的还原性,与氧化剂作用易被氧化成二氧化碳和水,故实验室可利用草酸测定次氯酸钠溶液的浓度。实验步骤如下:取草酸溶液于锥形瓶中,用次氯酸钠溶液滴定,至终点时消耗次氯酸钠溶液为。
①次氯酸钠与草酸反应的离子方程式为   。
②次氯酸钠溶液物质的量浓度为   。
(4)根据“机理图”书写方程式。
①酸性环境中脱硫过程示意图如图:
过程ⅰ反应的离子方程式为   。
②酸性环境中,纳米去除分两步,将步骤ⅱ补充完整:   。
ⅰ、;
ⅱ、。
③氧化可除去氨氮,反应机理如图所示(其中和NaCl略去):氧化的总反应的化学方程式为   。
【答案】(1)
(2)
(3);0.4
(4);+3+8=3++2;
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)FeTiO3中Ti为+4价,转化为TiOCl42-,Ti仍为+4价,则该反应为非氧化还原反应,结合原子守恒,可知离子方程式为 ,故答案为: ;
(2)S2O52-和I2发生氧化还原反应,S化合价升高,I化合价降低,故答案为: ;
(3)①次氯酸钠可以和草酸发生氧化还原反应,Cl化合价降低,C化合价升高,故答案为: ;
②草酸的体积为20.00mL,即0.02L,浓度为0.5mol·L-1,消耗的NaClO溶液体积为25.00mL,即0.025L,结合公式,故答案为:0.4;
(4) ① 过程i的反应物为H2S和Fe2(SO4)3,生成物为S、FeSO4,化学方程式为H2S+Fe2(SO4)3=S+2FeSO4+H2SO4,H2S、S不可拆,Fe2(SO4)3和FeSO4、H2SO4可拆,故答案为: ;
②根据图示可知NO2-最终转化为NH4+,则反应物为NO2-,又因为生成物有Fe2+,则反应物应含有Fe,故答案为: +3+8=3++2 ;
③根据图示,反应物为NH3、,NaClO,生成物为N2,结合氧化还原反应的特点,可知NH3作为还原剂,则NaClO作为氧化剂,产物应含有H2O和NaCl,故答案为: 。
【分析】(1)结合化合价判断反应为非氧化还原反应,可以结合原子守恒及电荷守恒写出相应的离子方程式;
(2)结合化合价升降守恒配平离子方程式;
(3) ①次氯酸钠是常用的氧化剂,产物为氯化钠,草酸为还原剂,产物为二氧化碳;
②结合化学计量数之比等于物质的量之比判断;
(4) ①结合箭头的起始和终止判断;
②结合化合价升降守恒配平化学计量数;
③箭头的起始为反应物,终止为生成物,NaClO作为氧化剂时,其产物为NaCl。
22.蜂胶是一种天然抗癌药,主要活性成分为咖啡酸苯乙酯(I)。合成化合物I 的路线如下:
已知:①
②RCHO+HOOCCH2COOH RCH=CHCOOH
③当羟基与双键碳原子相连时,易发生转化:RCH=CHOHRCH2CHO。
请回答下列问题:
(1)化合物A 的名称是   ;化合物B 中官能团的名称为   。
(2)写出化合物C 与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式   。
(3)F→G 的反应类型是   ;写出 G→H 反应的化学方程式   。
(4)化合物 W 与 E 互为同分异构体,两者所含官能团种类和数目完全相同,且苯环上只有 3 个取代基, 则 W 可能的结构有   种(不考虑顺反异构),其中核磁共振氢谱显示有 5 种不同化学环境的氢,峰面积比为 2:2:2:1:1,写出符合要求的 W 的结构简式   。
【答案】(1)4 羟基苯甲醛(或对羟基苯甲醛);醛基、羟基
(2)+2Cu(OH)2 +NaOH+Cu2O↓+3H2O
(3)加成反应;+NaOH +NaBr
(4)11;、
【知识点】有机化合物的命名;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;醛与Cu(OH)2的反应;加成反应
【解析】【解答】(1)A的官能团有醛基和羟基,以醛基为1号位,羟基处于4号位,则A的名称为 4 羟基苯甲醛(或对羟基苯甲醛) ;A经过氧化,结合C的结构简式和B的分子式,可知B的结构简式为,其官能团为醛基、羟基,故答案为: 4 羟基苯甲醛(或对羟基苯甲醛) ; 醛基、羟基 ;
(2)醛基和氢氧化铜、氢氧化钠反应生成羧酸钠、氧化亚铜和水,故答案为: +2Cu(OH)2 +NaOH+Cu2O↓+3H2O ;
(3)根据F的结构简式和G的分子式,可以知道F转化为G的过程为碳碳双键和HBr发生加成反应,则G的简式为,E和H的反应为酯化反应,则G转化为H的过程为羟基的引入,则G转化为H应为溴原子被羟基取代,故答案为:加成反应;
+NaOH +NaBr ;
(4)E的分子式为C9H8O4,结合I的结构简式,可知E的官能团为2个羟基、1个碳碳双键和1个羧基,结合官能团的位置异构,可知有11种同分异构体;结合核磁共振氢谱的等效氢种类,其峰面积之比为 2:2:2:1:1 ,则有5种等效氢且个数比为 2:2:2:1:1 ,故答案为: 11 ; 、 。
【分析】(1)苯环上两种官能团时,以复杂官能团为1号位进行编号;
(2)新制氢氧化铜悬浊液和醛反应时,生成物为三水亚铜羧酸钠;
(3)碳碳双键和溴化氢可以发生加成反应;卤代烃可以在氢氧化钠水溶液加热的条件下反应生成醇和钠盐;
(4)同分异构体的判断可以结合官能团位置异构判断;核磁共振氢谱即判断等效氢的种类,可以根据分子的对称性判断。
23.2-甲基-2-丁醇是一种重要的有机化合物,可用于合成香料、农药等。某化学兴趣小组欲利用格氏试剂法制备2-甲基-2-丁醇。实验原理及具体操作步骤如下:
Ⅰ.乙基溴化镁的制备
如图安装好装置(夹持仪器未画出),在三颈烧瓶中加入1.7g镁屑及一小粒碘。在恒压滴液漏斗中加入5.0mL溴乙烷和15mL无水乙醚,混匀。开动搅拌,慢慢滴加混合液,维持反应液呈微沸状态。滴加完毕后,用温热回流搅拌30min,使镁屑几乎作用完全。
Ⅱ.与丙酮的加成反应
将三颈烧瓶置于冰水浴中,在搅拌下从恒压漏斗中缓慢滴入5mL丙酮及5mL无水乙醚混合液,滴加完毕后,在室温下搅拌15min,瓶中有灰白色粘稠状固体析出。
Ⅲ.加成物的水解和产物的提取
将三颈烧瓶在冰水冷却和搅拌下,从恒压漏斗中滴入30mL20%硫酸溶液。滴加完毕后,分离出醚层,水层用无水乙醚萃取2次,合并醚层,用5%碳酸钠溶液洗涤,再用无水碳酸钾干燥。搭建蒸馏装置,热水浴蒸去乙醚后,收集95~105℃馏分。称重,计算产率。
已知:①RMgBr化学性质活泼,易与、R′X等发生反应生成RH、R-R′;
②各物质的沸点见下表:
物质 无水乙醚 溴乙烷 丙酮 2-甲基-2-丁醇
沸点(℃) 34.6 38.4 56.5 102.5
③乙醚遇明火易燃烧
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是   。
(2)干燥管中无水氯化钙的作用是   。
(3)微热或加入小颗粒碘单质可引发与镁屑的反应,其中碘的作用可能是   ;不宜使用长时间放置的镁屑进行实验,其原因是   。
(4)滴加丙酮及稀硫酸时采用冰水冷却的目的是   。
(5)蒸去乙醚时采用热水浴的原因是   。
(6)起始加入三颈烧瓶中溴乙烷的体积为5mL,密度为1.28g/mL,最终所得产品的质量为2.69g,则2-甲基-2-丁醇的产率为   (结果保留2位有效数字)。
【答案】(1)球形冷凝管
(2)防止空气中的水蒸气进入装置,与乙基溴化镁反应
(3)催化作用;若长时间放置的镁屑容易生成致密氧化膜而阻止反应进行
(4)反应放热,用冰水冷却可降低反应速率,同时减少有机物的挥发,提高产率
(5)乙醚容易燃烧,必须远离明火
(6)52%
【知识点】制备实验方案的设计;物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)仪器a为球形冷凝管,其特点是内管为波浪状,故答案为:球形冷凝管;
(2)干燥管内的氯化钙为干燥剂,可以防止空气中的水蒸气进入装置,故答案为: 防止空气中的水蒸气进入装置,与乙基溴化镁反应;
(3) 微热或加入小颗粒碘单质可引发与镁屑的反应,即碘可以加快与镁屑的反应速率,则碘作为催化剂;镁容易被氧化,长时间放置的镁屑容易形成具有保护作用的致密氧化膜,故答案为: 催化作用 ; 若长时间放置的镁屑容易生成致密氧化膜而阻止反应进行;
(4)冰水可以降低温度,降低反应速率,同时减少有机物挥发,减少其损耗,故答案为: 反应放热,用冰水冷却可降低反应速率,同时减少有机物的挥发,提高产率;
(5)乙醚容易燃烧,需要远离明火,采用热水浴可以将温度控制在一定范围,故答案为: 乙醚容易燃烧,必须远离明火;
(6)溴乙烷的体积5mL,密度为1.28g/mL,则溴乙烷的质量为6.4g,溴乙烷的相对分子质量为109,2-甲基-2-丁醇的相对分子质量为88,则理论可制得2-甲基-2-丁醇的质量为5.17g,最终产品的质量为2.69g,则其产率,故答案为:52%
【分析】(1)球形冷凝管特点是内管为波浪状;
(2)干燥管接在装置末端可以防止外界水蒸气进入装置;
(3)碘可以加快化学反应速率,其作用是催化;镁是活泼金属,可以形成致密氧化膜;
(4)冰水可以降低温度,降低反应速率,减少产品损耗;
(5)结合题干信息,可知乙醚容易燃烧,需要避免明火;
(6)结合化学方程式和所求物质的相对分子质量判断。
24.(2023·保定模拟)一种用硫铜矿(主要含CuS、及少量FeO、等)为原料制备CuCl的工艺流程如下:
已知:①CuCl是难溶于水和醇的白色固体,在热水中迅速水解生成;
②CuCl在潮湿的空气中易被氧化,生成的碱式盐为;
③已知、、开始生成沉淀和沉淀完全时的pH如下表:
金属离子
开始沉淀pH 4.7 8.1 1.2
完全沉淀pH 6.7 9.6 3.2
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,富氧空气的作用   。
(2)“酸浸”时,CuS反应的化学方程式为   。
(3)用氨水调pH时,应将溶液的范围调整为   。
(4)“合成”时,生成CuCl发生反应的离子方程式为   。
(5)准确称取所制备的氯化亚铜样品m g,将其置于过量的溶液中,待样品完全溶解后,加入适量稀硫酸,用x mol L的溶液滴定到终点,发生反应为,消耗溶液V mL,样品中CuCl的质量分数为   (杂质不参与反应,列出计算式即可)。
(6)如图是氯化亚铜的晶胞结构,已知晶胞的棱长为a nm。
①图中原子的坐标参数:A为,B为,则C的坐标参数为   。
②与最短的距离是   nm。
【答案】(1)促进硫铜矿被溶解,将铁元素氧化成
(2)
(3)
(4)
(5)
(6);
【知识点】晶胞的计算;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)氧气具有氧化性,“酸浸”时,富氧空气的作用为:促进硫铜矿被溶解,将铁元素氧化成;
(2)“酸浸”时,CuS和硫酸、氧气反应生成硫酸铜、硫单质和水,化学方程式为;
(3)用氨水调pH时,要求铁离子完全沉淀而铜离子不沉淀,故溶液的范围调整为;
(4)二氧化硫具有还原性,能将铜离子转化为一价铜、自身被氧化为硫酸根离子,滤液加入氯化钠、盐酸、二氧化硫生成氯化亚铜和硫酸,反应为;
(5)铁离子和氯化亚铜反应生成亚铁离子和铜离子,铜元素化合价由+1变为+2,结合反应,根据电子守恒可知,,则样品中CuCl的质量分数为
(6)①图中原子的坐标参数:A为,B为,则C在x、y、z轴的投影分别为、、,故C的坐标参数为。
②与最短的距离是体对角线的四分之一,故为nm。
【分析】硫铜矿加入硫酸酸浸,通入富氧空气氧化,得到硫酸铁、硫酸铜混合溶液,同时得到硫单质沉淀,则滤渣1为S,通入氨气条件pH,将铁沉淀,则滤渣2为氢氧化铁,滤液中加入NaCl、盐酸和二氧化硫发生反应,得到CuCl沉淀,过滤、洗涤、干燥得到CuCl。

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