辽宁省沈阳市第120中学2023-2024高三上学期第一次质量检测化学试题(原卷版+解析版)

沈阳市第120中学2023-2024学年高三上学期第一次质量检测
化学试题
满分:100分 时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:C-12 O-16 Mg-24 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 I-127
一、选择题(每小题只有一个选项最符合题意,每小题3分,共45分)
1. 化学与生活、生产密切相关。下列叙述正确的是
A. 汽油、生物柴油、石蜡油的主要成分都是烃类
B. 节日烟花呈现的是钠、钾、钡等金属单质的焰色,与电子跃迁有关
C. K2FeO4在水处理过程中涉及:氧化还原反应、蛋白质变性、盐类水解、胶体聚沉
D. 氯化钙、生石灰、硫酸亚铁等都是食品包装袋中常用的干燥剂
2. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1molCl2与足量Fe反应,转移的电子数为2NA
B. 32.5gFeCl3水解形成的Fe(OH)3胶粒数为0.2NA
C. 0.05mol·L-1NaHSO4溶液中,阳离子的数目为0.1NA
D. 5.6gFe粉与足量水蒸气反应生成的H2在标况下的体积为2.24L
3. 中国传统文化对人类文明贡献巨大。下列对文献记载内容理解正确的是
A. “雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,来自氧化铁
B. 《天工开物》记载“凡火药,硫为纯阳,硝为纯阴”,“硫”、“硝”分别指的是硫黄、硝酸钾
C. 《本草纲目》记载“盖此矾色绿,味酸,烧之则赤…”,矾指的是CuSO4·5H2O
D. 青铜为铜锌合金,博物馆中贵重青铜器常放在银质托盘上
4. 下列各组离子能大量共存的是
A. 使酚酞指示剂变红的溶液:、Cl—、、Na+
B. 室温下,pH=1的溶液:K+、、Cl—、S2—
C. 饱和SO2水溶液:Ba2+、Na+、Cl—、
D. 含有Fe2+的溶液中:K+、Na+、[Fe(CN)6]3-、Cl—
5. 锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:。利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如图所示(夹持装置略)。下列说法正确的是
A. 装置甲中的固体可以是KClO3
B. 装置乙中放饱和NaHCO3溶液,以提高KMnO4的产率
C. 装置丙可以用NaOH作碱性介质
D. 装置丙中每消耗0.5molCl2,则生成1molKMnO4
6. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2:Ca2++3ClO—+SO2+H2O=CaSO4↓+2HClO+Cl—
B. 向碳酸氢铵溶液中加入足量Ca(OH)2溶液:Ca2++HCO+OH—=CaCO3↓+H2O
C. 酸化的高锰酸钾溶液与H2O2溶液反应:2MnO+3H2O2+6H+=2Mn2++3O2↑+6H2O
D. 稀硫酸与硫代硫酸钠溶液反应:S2O++4H+=2SO2↑+S↓+2H2O
7. 氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应:Cl2+KOH―→KX+KY(未配平),KX在一定条件下能自身反应:KX―→KY+KZ(未配平,KY与KZ关系比为1∶3),以上KX、KY、KZ均是一元酸的钾盐,由以上条件推知在KX中氯的化合价是(  )
A. +1 B. +3 C. +5 D. +7
8. 补骨脂素对白血病细胞有较强的杀伤作用,其结构如图所示。
下列有关补骨脂素的说法正确的是
A. 分子式为
B. 该物质不易溶于水
C. 所有原子不可能共平面
D. 1mol该物质最多可与6molH2反应
9. 下列制备物质的工业生产流程合理的是
A. 由NaCl制漂白粉:NaCl(aq)Cl2漂白粉
B. 海水制镁:海水Mg(OH)2MgOMg
C. 由铝土矿冶炼铝:铝土矿Al
D. 由食盐水制备纯碱:NaCl溶液NaHCO3Na2CO3
10. 某无色混合气体,可能含有CO、H2、SO2、Cl2、HCl中的一种或几种,把此混合气体通过少量澄清石灰水,无沉淀生成;再通过少量品红溶液,完全褪色;随后将该气体通过足量的氢氧化钠溶液后,再通过足量红热的CuO粉末,粉末变成红色;最后通入CaCl2溶液中,无沉淀生成,则下列关于此混合气体的叙述正确的是
A. 澄清石灰水中无沉淀,说明一定不含有SO2
B. 品红褪色,可能是Cl2导致的
C. 氧化铜粉末变红,说明CO和H2中至少有一种
D. CaCl2溶液中无沉淀,说明通过CuO后得到的气体中一定不含有CO2
11. 抗生素克拉维酸的结构简式如图所示,下列关于克拉维酸的说法错误的是
A. 存在顺反异构
B 含有5种官能团
C. 可形成分子内氢键和分子间氢键
D. 1mol该物质最多可与1molNaOH反应
12. 下列实验设计及操作能达到相应实验目的的是
选项 实验目的 实验设计及操作
A 验证溴与苯发生取代反应 向苯与液溴的混合液中加入铁粉,将产生的气体通入AgNO3溶液中
B 证明乙二醇氧化成乙二酸 向足量酸性KMnO4溶液中加入乙二醇
C 证明Na2O2没有变质 取久置的Na2O2粉末,向其中滴加过量的盐酸
D 验证淀粉是否水解完全 向淀粉溶液中加适量20%H2SO4溶液,加热,冷却后滴加少量碘水
A. A B. B C. C D. D
13. 含同种短周期主族元素的五种常见物质A、B、C、D、E的转化关系如图所示,其中A为单质,下列说法错误的是
A. 若B、C均为氧化物,则A可能为碳单质
B. 若D为Na2CO3,则A一定为钠单质
C. 若C、D均为氧化物,则A一定为非金属单质
D. 若E为含氧强酸,则B与C可能反应生成A
14. 某化学实验小组设计如下实验探究Zn与溶液中Fe3+发生反应的原理。
实验 试剂 现象
I 2 mL0.1 mol· L-1FeCl3溶液、过量锌粉 黄色溶液很快变浅,接着有无色气泡产生,固体中未检出铁单质
Ⅱ 2 mL1 mol· L-1FeCl3溶液(pH≈0.70)、过量锌粉 很快有大量气体产生,出现红褐色浑浊,30 min左右产生红褐色沉淀,溶液颜色变浅,产生少量铁单质
下列说法错误的是
A. 实验I说明Fe3+被还原为Fe2+
B. 可用酸性高锰酸钾溶液检验实验I得到的溶液中含有Fe2+
C. 实验Ⅱ发生了置换反应和复分解反应
D. 实验说明Fe3+、H+与Zn的反应与离子浓度有关
15. Ag是高新技术产业的基础材料之一,在一种光盘金属层中回收少量银(金属层中其他金属含量过低,对实验的影响可忽略)的工艺流程如下:
已知:NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解。则下列有关叙述正确的是
A. “氧化”过程最适宜的反应条件是加热和强酸性
B. “操作1”所用到的玻璃仪器是玻璃棒、烧杯、分液漏斗
C. “还原”过程中参加反应的n([Ag(NH3)2]+):n(N2H4·H2O)=1:4
D. AgCl溶解在10%氨水中的化学方程式为:AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl
二、填空题(本题共4小题,共55分)
16. 碘化亚铜(CuI)是阳极射线管覆盖物,不溶于水和乙醇。下图是工业上由冰铜制取无水碘化亚铜的流程。回答下列问题:
(1)步骤①中被转化为,同时有大气污染物A生成,相关反应的化学方程式为_____。
(2)熔渣B主要成分为黑色磁性物质,其化学式为_____。
(3)步骤②中当温度高于40℃时,反应速率减慢,原因是_____。
(4)步骤③中加入过量涉及的主要反应的离子方程式为_____。
(5)步骤④用乙醇洗涤的优点是_____。
(6)准确称取mgCuI样品,加入足量的Fe2(SO4)3溶液,发生反应为2CuⅠ+4Fe3+=2Cu2++4Fe2++I2,待样品完全反应后,用amol/L酸性KMnO4溶液滴定Fe(Ⅱ),消耗标准液的体积平均值为VmL。样品中CuI的质量分数的计算表达式为_____。如果滴定前,滴定管未用标准液润洗,CuI的质量分数_____(填“偏低”、“偏高”或“无影响”)。
17. 1L某溶液A中存在Ba2+、Fe2+、Al3+、Fe3+、Mg2+、、、Cl-、、中的五种离子,且浓度均为0.1mol/L。对A溶液进行以下实验,整个过程如下图所示(部分产物省略),反应①后的溶液B与溶液A中的阴离子种类相同。
回答下列问题:
(1)溶液A中含有的阴离子是_____;
(2)反应①的离子方程式为_____;
(3)固体C可能是_____;
A.MgO B.Mg(OH)Cl C.MgCO3 D.MgCl2
理由是_____(用必要化学用语及文字表示);
(4)气体甲、气体乙造成的环境问题有_____(写出其中一个即可);
(5)若向原溶液中加入足量NaOH溶液,充分反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥并灼烧至恒重,得到固体的质量为_____g。
18. 草酸亚铁(FeC2O4)常用作照相显影剂、新型电池材料等。实验室中以铁粉为原料,制备水合草酸亚铁(FeC2O4·xH2O)的流程如图所示:
已知:
Ⅰ.草酸亚铁晶体为淡黄色粉末,难溶于水。
Ⅱ.时,Fe2+易被氧气氧化。
回答下列问题:
(1)用铁屑制备硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]时,为防止被氧化,可采用下列装置进行实验:
①整个实验要先制备FeSO4溶液,然后使A中制得的FeSO4溶液进入B中发生反应制备硫酸亚铁铵溶液。制备硫酸亚铁铵溶液时需_____(填“打开”或“关闭”,下同)分液漏斗的活塞、_____K1、_____K2;
②B中应加入_____(填化学式)。
(2)“制备”时加入H2C2O4而不是Na2C2O4等草酸盐的原因是_____,涉及的主要离子方程式是_____。
(3)析出水合草酸亚铁晶体后,需经过静置、_____、低温烘干等操作,得到干燥的水合草酸亚铁晶体。欲检验溶液A中Fe2+是否被氧化,可选用的化学试剂是_____(写名称)。
(4)已知:FeC2O4·2H2O(M=180g/mol)受热分解时,固体质量随温度变化曲线如图所示。加热到400℃时,固体的成分是_____(填化学式)。
19. 布洛芬具有退热、镇痛的疗效,是缓解新冠病毒病症的有效药物。布洛芬的传统合成路线如下:
回答下列问题:
(1)布洛芬的分子式为_____,利用李比希元素定量分析法,对2.06g布洛芬进行测量,可生成CO2的质量为_____g。
(2)化合物B的核磁共振氢谱中各组峰的峰面积之比为_____。
(3)C中的官能团名称_____。
(4)M为D的同分异构体,同时满足下列条件的M的所有结构简式有_____种(不考虑立体异构)。
①含有异丁基和苯环,且二者直接相连
②能够与银氨溶液发生银镜反应
③苯环上取代基的数目小于等于3
(5)E→F的反应为脱水反应,请写出E→F的化学方程式_____。
(6)根据C→D的化学反应,写出在酸性水溶液中生成与D具有相同官能团的产物的结构简式_____。
沈阳市第120中学2023-2024学年高三上学期第一次质量检测
化学试题 答案解析
满分:100分 时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:C-12 O-16 Mg-24 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 I-127
一、选择题(每小题只有一个选项最符合题意,每小题3分,共45分)
1. 化学与生活、生产密切相关。下列叙述正确的是
A. 汽油、生物柴油、石蜡油的主要成分都是烃类
B. 节日烟花呈现的是钠、钾、钡等金属单质的焰色,与电子跃迁有关
C. K2FeO4在水处理过程中涉及:氧化还原反应、蛋白质变性、盐类水解、胶体聚沉
D. 氯化钙、生石灰、硫酸亚铁等都是食品包装袋中常用的干燥剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.生物柴油的主要成分为油脂,油脂属于酯类,不属于烃类,故A错误;
B.节日烟花呈现的是钠、钾、钡等金属元素的焰色,不是金属单质的焰色,故B错误;
C.高铁酸钾具有强氧化性,在水处理过程中高铁酸钾与细菌发生氧化还原反应使蛋白质变性而达到杀菌消毒的作用,反应生成的铁离子在溶液中水解生成氢氧化铁胶体,胶体吸附水中悬浮的杂质产生聚沉而达到净水的目的,则高铁酸钾在水处理过程中涉及了氧化还原反应、蛋白质变性、盐类水解、胶体聚沉,故C正确;
D.硫酸亚铁具有还原性,但没有吸水性,不能用作干燥剂,故D错误;
故选C。
2. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1molCl2与足量Fe反应,转移的电子数为2NA
B. 32.5gFeCl3水解形成的Fe(OH)3胶粒数为0.2NA
C. 0.05mol·L-1NaHSO4溶液中,阳离子的数目为0.1NA
D. 5.6gFe粉与足量水蒸气反应生成的H2在标况下的体积为2.24L
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯气和铁反应生成氯化铁,氯元素化合价由0降低为-1,1molCl2与足量Fe反应,转移的电子数为2NA,故A正确;
B.Fe(OH)3胶粒是氢氧化铁聚集体,32.5gFeCl3水解形成的Fe(OH)3胶粒数小于0.2NA,故B错误;
C.没有明确溶液体积,不能计算0.05mol·L-1NaHSO4溶液中阳离子的数目,故C错误;
D.Fe粉与足量水蒸气反应方程式为 ,5.6gFe粉与足量水蒸气反应生成H2,标况下的体积为 2.24L,故D错误;
选A。
3. 中国传统文化对人类文明贡献巨大。下列对文献记载内容理解正确的是
A. “雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,来自氧化铁
B. 《天工开物》记载“凡火药,硫为纯阳,硝为纯阴”,“硫”、“硝”分别指的是硫黄、硝酸钾
C. 《本草纲目》记载“盖此矾色绿,味酸,烧之则赤…”,矾指的是CuSO4·5H2O
D. 青铜为铜锌合金,博物馆中贵重青铜器常放在银质托盘上
【答案】B
【解析】
【详解】A.瓷器青色来自黑色固体氧化亚铁,不可能来自红棕色固体氧化铁,故A错误;
B.黑火药的主要成分为碳、硫和硝酸钾,则文中“硫”、“硝”分别指的是硫黄、硝酸钾,故B正确;
C.由矾的颜色为绿色可知,矾指的是颜色为绿色的七水硫酸亚铁,不是颜色为蓝色的五水硫酸铜,故C错误;
D.青铜为铜锡合金,黄铜为铜锌合金,若贵重青铜器常放在银质托盘上,潮湿空气中青铜器中的锡或铜会与银质托盘中的银构成原电池,原电池反应会加快青铜器的腐蚀,故D错误;
故选B。
4. 下列各组离子能大量共存的是
A. 使酚酞指示剂变红的溶液:、Cl—、、Na+
B. 室温下,pH=1的溶液:K+、、Cl—、S2—
C. 饱和SO2水溶液:Ba2+、Na+、Cl—、
D. 含有Fe2+的溶液中:K+、Na+、[Fe(CN)6]3-、Cl—
【答案】A
【解析】
【详解】A.使酚酞指示剂变红的溶液为碱性溶液,四种离子在碱性溶液中不发生任何反应,能大量共存,故A正确;
B.pH=1的溶液为酸性溶液,酸性溶液中氢离子能与硫离子反应生成硫化氢,不能大量共存,故B错误;
C.饱和二氧化硫水溶液中为酸性溶液,酸性溶液中硝酸根离子会与二氧化硫反应生成能与钡离子反应生成硫酸钡沉淀的硫酸根离子,不能大量共存,故C错误;
D.含有亚铁离子的溶液中,亚铁离子能与铁氰酸根离子反应生成蓝色沉淀,不能大量共存,故D错误;
故选A。
5. 锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:。利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如图所示(夹持装置略)。下列说法正确的是
A. 装置甲中的固体可以是KClO3
B. 装置乙中放饱和NaHCO3溶液,以提高KMnO4的产率
C. 装置丙可以用NaOH作碱性介质
D. 装置丙中每消耗0.5molCl2,则生成1molKMnO4
【答案】A
【解析】
【详解】A.装置甲是制备氯气的装置,其中的固体可以是KClO3,发生KClO3 + 6HCl(浓) = KC1 + 3Cl2↑+3H2O,选项A正确;
B.装置乙中应该放饱和食盐水,既能除去挥发出来的氯化氢,又能减小氯气的溶解度,选项B错误;
C.本实验制备锰酸钾,装置丙应该用KOH作碱性介质,选项C错误;
D.装置丙中发生Cl2 + 2K2MnO4 = 2KCl + 2KMnO4,同时还发生Cl2 + 2KOH= KC1 + KC1O + H2O,则每消耗0.5mol Cl2,生成KMnO4的物质的量小于1mol,选项D错误;
答案选A。
6. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2:Ca2++3ClO—+SO2+H2O=CaSO4↓+2HClO+Cl—
B. 向碳酸氢铵溶液中加入足量Ca(OH)2溶液:Ca2++HCO+OH—=CaCO3↓+H2O
C. 酸化高锰酸钾溶液与H2O2溶液反应:2MnO+3H2O2+6H+=2Mn2++3O2↑+6H2O
D. 稀硫酸与硫代硫酸钠溶液反应:S2O++4H+=2SO2↑+S↓+2H2O
【答案】A
【解析】
【详解】A.次氯酸钙溶液与少量二氧化硫反应生成硫酸钙沉淀、氯化钙和次氯酸,反应的离子方程式为Ca2++3ClO—+SO2+H2O=CaSO4↓+2HClO+Cl—,故A正确;
B.碳酸氢铵溶液与足量氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀、一水合氨和水,反应的离子方程式为Ca2++HCO+NH+2OH—=CaCO3↓+ NH3·H2O +H2O,故B错误;
C.酸化的高锰酸钾溶液与过氧化氢溶液反应生成硫酸钾、硫酸锰、氧气和水,反应的离子方程式为2MnO+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O,故C错误;
D.稀硫酸与硫代硫酸钠溶液反应生成硫酸钠、二氧化硫、硫和水,反应的离子方程式为S2O+2H+=SO2↑+S↓+H2O,故D错误;
故选A。
7. 氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应:Cl2+KOH―→KX+KY(未配平),KX在一定条件下能自身反应:KX―→KY+KZ(未配平,KY与KZ关系比为1∶3),以上KX、KY、KZ均是一元酸的钾盐,由以上条件推知在KX中氯的化合价是(  )
A. +1 B. +3 C. +5 D. +7
【答案】C
【解析】
【分析】在反应Cl2+KOH→KX+KY+H2O(未配平)中,Cl2自身发生氧化还原反应,化合价既升高,又降低,则KX、KY中肯定有一种为-1价,另一种Cl元素的化合价可能为+1、+3、+5、+7价,KX在一定条件下自身可发生反应:KX→KY+KZ,且所得产物中KY与KZ的物质的量之比为1:3,则存在4KX=KY+3KZ,可通过讨论证明。
【详解】在反应Cl2+KOH→KX+KY+H2O(未配平)中,Cl2自身发生氧化还原反应,化合价既升高,又降低,则KX、KY中肯定有一种为-1价,另一种Cl元素的化合价可能为+1、+3、+5、+7价,KX在一定条件下自身可发生反应:KX→KY+KZ,可知KY中Cl元素化合价为-1价,且所得产物中KY与KZ的物质的量之比为1:3,则存在4KX=KY+3KZ,若KX中Cl为+1,根据得失电子守恒则KZ中Cl的价态为+(1+),排除;若KX中Cl为+3,根据得失电子守恒则KZ中Cl的价态为+(3+),排除;若KX中Cl为+5,根据得失电子守恒则KZ中Cl的价态为+(5+)=+7,满足,答案选C。
【点睛】本题考查氧化还原反应的计算,题目难度中等,本题注意歧化反应的特点,从氧化还原反应中氧化剂和还原剂得失电子数目相等的角度讨论分析。
8. 补骨脂素对白血病细胞有较强的杀伤作用,其结构如图所示。
下列有关补骨脂素的说法正确的是
A. 分子式为
B. 该物质不易溶于水
C. 所有原子不可能共平面
D. 1mol该物质最多可与6molH2反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,该物质分子式为,故A错误;
B.该物质含有酯基,是憎水基,不易溶于水,故B正确;
C.苯、碳碳双键为平面型结构,所有原子可能共平面,故C错误;
D.苯环、碳碳双键能与氢气发生加成反应,1mol该物质最多可与5molH2反应,故D错误;
故选:B。
9. 下列制备物质的工业生产流程合理的是
A. 由NaCl制漂白粉:NaCl(aq)Cl2漂白粉
B. 海水制镁:海水Mg(OH)2MgOMg
C. 由铝土矿冶炼铝:铝土矿Al
D. 由食盐水制备纯碱:NaCl溶液NaHCO3Na2CO3
【答案】A
【解析】
【详解】A.电解饱和食盐水得到氯气,氯气通入石灰乳中得到漂白粉,故A符合题意;
B.海水制镁,氢氧化镁和盐酸反应得到氯化镁,在HCl气流中得到氯化镁固体,熔融电解氯化镁得到镁,故B不符合题意;
C.由铝土矿冶炼铝,铝土矿提纯得到氧化铝,在冰晶石作用下熔融电解氧化铝得到铝,故C不符合题意;
D.由食盐水制备纯碱,向饱和NaCl溶液中先通氨气至饱和,再通二氧化碳,反应生成NaHCO3,过滤,加热碳酸氢钠得到Na2CO3,故D不符合题意。
综上所述,答案为A。
10. 某无色混合气体,可能含有CO、H2、SO2、Cl2、HCl中的一种或几种,把此混合气体通过少量澄清石灰水,无沉淀生成;再通过少量品红溶液,完全褪色;随后将该气体通过足量的氢氧化钠溶液后,再通过足量红热的CuO粉末,粉末变成红色;最后通入CaCl2溶液中,无沉淀生成,则下列关于此混合气体的叙述正确的是
A. 澄清石灰水中无沉淀,说明一定不含有SO2
B. 品红褪色,可能是Cl2导致的
C. 氧化铜粉末变红,说明CO和H2中至少有一种
D. CaCl2溶液中无沉淀,说明通过CuO后得到的气体中一定不含有CO2
【答案】C
【解析】
【详解】A.通过澄清石灰水时没有沉淀,可能是气体中不含有SO2,或是含有SO2同时含有HCl,这样反应即使生成CaSO3沉淀也会在过量的HCl作用下溶解。故A错误;
B.由于该混合气体是无色的,因此不存在Cl2,所以通过品红溶液品红褪色,不可能是Cl2引起,故B错误;
C.由于Cl2也能与Ca(OH)2反应被吸收,因此原气体中一定存在HCl。再通过氢氧化钠溶液能够吸收可能存在的SO2、Cl2。剩余的气体可以使加热的CuO还原成Cu,则剩余的气体可能是CO、H2中的一种或两种,故C正确;
D.最后通入CaCl2溶液时,前一步反应可能生成的CO2、H2O都不可能反应生成沉淀,因此D错误。
答案选C。
【点睛】实验现象的分析不能遗漏产生这种现象的各种可能。
11. 抗生素克拉维酸的结构简式如图所示,下列关于克拉维酸的说法错误的是
A. 存在顺反异构
B. 含有5种官能团
C. 可形成分子内氢键和分子间氢键
D. 1mol该物质最多可与1molNaOH反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题干有机物结构简式可知,该有机物存在碳碳双键,且双键两端的碳原子分别连有互不同的原子或原子团,故该有机物存在顺反异构,A正确;
B.由题干有机物结构简式可知,该有机物含有羟基、羧基、碳碳双键、醚键和酰胺基等5种官能团,B正确;
C.由题干有机物结构简式可知,该有机物中的羧基、羟基、酰胺基等官能团具有形成氢键的能力,故其分子间可以形成氢键,其中距离较近的某些官能团之间还可以形成分子内氢键,C正确;
D.由题干有机物结构简式可知,1mol该有机物含有羧基和酰胺基各1mol,这两种官能团都能与强碱反应,故1mol该物质最多可与2molNaOH反应,D错误;
故答案为:D。
12. 下列实验设计及操作能达到相应实验目的的是
选项 实验目的 实验设计及操作
A 验证溴与苯发生取代反应 向苯与液溴的混合液中加入铁粉,将产生的气体通入AgNO3溶液中
B 证明乙二醇氧化成乙二酸 向足量的酸性KMnO4溶液中加入乙二醇
C 证明Na2O2没有变质 取久置的Na2O2粉末,向其中滴加过量的盐酸
D 验证淀粉否水解完全 向淀粉溶液中加适量20%H2SO4溶液,加热,冷却后滴加少量碘水
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.溴易挥发,与发生取代反应生成的HBr均可与AgNO3溶液发生反应,现象相同无法证明,故A错误;
B.酸性KMnO4溶液既可氧化乙二醇,也可氧化乙二酸,故B错误;
C.Na2O2与盐酸反应生成氧气;Na2O2变质生成Na2CO3,Na2CO3与盐酸反应生成二氧化碳气体,现象相同无法证明,故C错误;
D.向淀粉溶液中加适量20%H2SO4溶液,加热,冷却后滴加少量碘水,若溶液不变蓝,则说明淀粉完全水解,可以验证,故D正确;
答案选D。
13. 含同种短周期主族元素的五种常见物质A、B、C、D、E的转化关系如图所示,其中A为单质,下列说法错误的是
A. 若B、C均为氧化物,则A可能为碳单质
B. 若D为Na2CO3,则A一定为钠单质
C. 若C、D均为氧化物,则A一定为非金属单质
D. 若E为含氧强酸,则B与C可能反应生成A
【答案】B
【解析】
【详解】A.由转化关系可知,若A为碳单质,碳和一氧化碳燃烧生成二氧化碳,二氧化碳能与碱溶液反应生成碳酸盐或碳酸氢盐,碳酸盐溶液与二氧化碳反应生成碳酸氢盐或碳酸氢盐受热分解生成碳酸盐,碳酸盐或碳酸氢盐均能与酸反应生成二氧化碳,则B为一氧化碳、C为二氧化碳、D为碳酸盐或碳酸氢盐、E为碳酸氢盐或碳酸盐,故A正确;
B.由转化关系可知,若D为碳酸钠,则C可能为氢氧化钠,A可能为能与水反应生成氢氧化钠的钠或氧化钠或过氧化钠,所以若D为碳酸钠,A不一定为钠单质,故B错误;
C.若C、D均为氧化物,由E转化为C可知,E一定为含氧酸,则A一定为非金属单质,故C正确;
D.由转化关系可知,若E为含氧强酸,E可能为硫酸或硝酸,A为硫或氮气、B为硫化氢或氨气、C为二氧化硫或一氧化氮、D为三氧化硫或二氧化氮,二氧化硫能与硫化氢反应生成硫和水,一氧化氮和氨气一定条件下能反应生成氮气和水,故D正确;
故选B。
14. 某化学实验小组设计如下实验探究Zn与溶液中Fe3+发生反应的原理。
实验 试剂 现象
I 2 mL0.1 mol· L-1FeCl3溶液、过量锌粉 黄色溶液很快变浅,接着有无色气泡产生,固体中未检出铁单质
Ⅱ 2 mL1 mol· L-1FeCl3溶液(pH≈0.70)、过量锌粉 很快有大量气体产生,出现红褐色浑浊,30 min左右产生红褐色沉淀,溶液颜色变浅,产生少量铁单质
下列说法错误的是
A. 实验I说明Fe3+被还原为Fe2+
B. 可用酸性高锰酸钾溶液检验实验I得到的溶液中含有Fe2+
C. 实验Ⅱ发生了置换反应和复分解反应
D. 实验说明Fe3+、H+与Zn的反应与离子浓度有关
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验I黄色溶液很快变浅,固体中未检出铁单质,说明Fe3+被还原为Fe2+,黄色溶液很快变浅,选项A正确;
B.FeCl3溶液中的Cl-也能被酸性高锰酸钾溶液氧化,干扰Fe2+的检验,故不能用酸性高锰酸钾溶液检验实验I得到的溶液中含有Fe2+,选项B错误;
C.FeCl3溶液中加入过量锌粉,很快有大量气体产生,是氯化铁溶液水解产生的盐酸与锌粉反应产生氯化锌和氢气,反应为置换反应;出现红褐色浑浊,是氯化铁水解生成氢氧化铁,属于复分解反应;产生少量铁单质,是锌置换出铁,属于置换反应,选项C正确;
D.根据上述实验可知,实验开始时Fe3+浓度较大,先与锌发生氧化还原反应生成氯化锌和氯化亚铁,当Fe3+浓度较低,H+浓度较大时,H+与锌反应生成锌盐和氢气,故实验说明Fe3+、H+与Zn的反应与离子浓度有关,选项D正确;
答案选B。
15. Ag是高新技术产业的基础材料之一,在一种光盘金属层中回收少量银(金属层中其他金属含量过低,对实验的影响可忽略)的工艺流程如下:
已知:NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解。则下列有关叙述正确的是
A. “氧化”过程最适宜的反应条件是加热和强酸性
B. “操作1”所用到的玻璃仪器是玻璃棒、烧杯、分液漏斗
C. “还原”过程中参加反应的n([Ag(NH3)2]+):n(N2H4·H2O)=1:4
D. AgCl溶解在10%氨水中的化学方程式为:AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl
【答案】D
【解析】
【分析】回收一种光盘金属层中的少量Ag,由流程可知,加入氢氧化钠调节溶液pH,加入过量NaClO,发生4Ag+4NaClO+2H2O=4AgCl+4NaOH+O2,操作1分离出滤液,为过滤操作,AgCl加10%氨水溶解,发生AgCl+2NH3H2O[Ag(NH3)2]++Cl—+2H2O,过滤分离出的滤渣为Ag和其它不溶性金属杂质,对银氨溶液用N2H4·H2O在碱性条件下还原[Ag(NH3)2]+得到Ag。
【详解】A.“氧化”过程加入氧化剂NaC1O溶液,NaC1O在受热或酸性条件下易分解,在加热和强酸性条件下进行时NaClO易分解,不利于上述氧化过程的发生,故A错误;
B.“操作1”为过滤,所需的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯和(普通)漏斗,过滤不能用分液漏斗,故B错误;
C.“还原”过程中[Ag(NH3)2]+中银元素化合价降低生成单质银,由+1价变为0价,N2H4·H2O中氮元素化合价升高生成N2,由-2价变为0价,根据得失电子守恒,n([Ag(NH3)2]+):n(N2H4·H2O)=4:1,故C错误;
D.AgCl溶解在10%氨水中的化学反应方程式为AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl,故D正确;
故本题选D。
二、填空题(本题共4小题,共55分)
16. 碘化亚铜(CuI)是阳极射线管覆盖物,不溶于水和乙醇。下图是工业上由冰铜制取无水碘化亚铜的流程。回答下列问题:
(1)步骤①中被转化为,同时有大气污染物A生成,相关反应的化学方程式为_____。
(2)熔渣B主要成分为黑色磁性物质,其化学式为_____。
(3)步骤②中当温度高于40℃时,反应速率减慢,原因是_____。
(4)步骤③中加入过量涉及的主要反应的离子方程式为_____。
(5)步骤④用乙醇洗涤的优点是_____。
(6)准确称取mgCuI样品,加入足量的Fe2(SO4)3溶液,发生反应为2CuⅠ+4Fe3+=2Cu2++4Fe2++I2,待样品完全反应后,用amol/L酸性KMnO4溶液滴定Fe(Ⅱ),消耗标准液的体积平均值为VmL。样品中CuI的质量分数的计算表达式为_____。如果滴定前,滴定管未用标准液润洗,CuI的质量分数_____(填“偏低”、“偏高”或“无影响”)。
【答案】(1)Cu2S+O2Cu+SO2
(2)Fe3O4 (3)温度高于40℃时,H2O2分解,浓度减小,反应速率减慢
(4)2Cu2++4I-=2CuI↓+I2
(5)洗去残余水分且可快速晾干
(6) ①. ×100% ②. 偏高
【解析】
【分析】根据流程可知,冰铜在1200℃条件下与空气中氧气反应,生成二氧化硫、泡铜和四氧化三铁,泡铜、硫酸和双氧水共热反应生成硫酸铜,硫酸铜溶液与过量NaI溶液反应生成CuI沉淀,经过水洗、乙醇洗涤后得产品;
【小问1详解】
与空气中氧气1200℃条件下反应生成和二氧化硫,反应方程式:Cu2S+O2Cu+SO2;
【小问2详解】
熔渣B主要成分为黑色磁性物质,结合元素判断为Fe3O4;
【小问3详解】
步骤②中当温度高于40℃时,H2O2开始分解,浓度减小,反应速率减慢;
【小问4详解】
硫酸铜溶液与过量NaI溶液反应生成CuI沉淀,离子方程式:;
【小问5详解】
乙醇洗涤洗去残余水分,且乙醇易挥发可快速晾干;
【小问6详解】
根据2CuⅠ+4Fe3+=2Cu2++4Fe2++I2,可得:,则,,则质量分数:;滴定前,酸式滴定管没用标准润洗,导致消耗酸性高锰酸钾标准液体积偏大,则测得质量分数偏高;
17. 1L某溶液A中存在Ba2+、Fe2+、Al3+、Fe3+、Mg2+、、、Cl-、、中的五种离子,且浓度均为0.1mol/L。对A溶液进行以下实验,整个过程如下图所示(部分产物省略),反应①后的溶液B与溶液A中的阴离子种类相同。
回答下列问题:
(1)溶液A中含有的阴离子是_____;
(2)反应①的离子方程式为_____;
(3)固体C可能是_____;
A.MgO B.Mg(OH)Cl C.MgCO3 D.MgCl2
理由是_____(用必要的化学用语及文字表示);
(4)气体甲、气体乙造成的环境问题有_____(写出其中一个即可);
(5)若向原溶液中加入足量的NaOH溶液,充分反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥并灼烧至恒重,得到固体的质量为_____g。
【答案】(1)Cl-、、
(2)3Fe2++4H++=3Fe3++NO↑+2H2O
(3) ①. ABC ②. Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,固体C消耗H+,促进平衡正移,产生Fe(OH)3沉淀
(4)光化学烟雾或酸雨均可
(5)12g
【解析】
【分析】结合框图分析,、能与盐酸反应,生成CO2气体,但是CO2在空气中不能转化为其他气体, Fe2+、和H+发生氧化还原反应得到NO(气体甲),NO在空气中氧化为NO2(气体乙),符合题目要求,据此判断溶液A中含有Fe2+、,因为、均不能与Fe2+大量共存,所以溶液A中不存在、。因为溶液A、B中所含阴离子种类相同,所以溶液A中必含Cl—。又因为溶液A中含有五种离子,且浓度均为0.1mol/L,所以溶液A中含有,则一定不含Ba2+。依据电荷守恒可知溶液A中含有的另一种阳离子为Mg2+;再结合流程图可知加入物质C最好是能与酸反应的不溶性含镁化合物,中和溶液中H+,酸性降低,溶液B中新生成的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀(沉淀甲),溶液D中Mg2+与加入的 NaOH溶液生成Mg(OH)2沉淀(沉淀乙)。
【小问1详解】
由分析可知,溶液A中含有的阴离子是Cl—、、;
【小问2详解】
反应①为Fe2+和 (H+)之间的氧化还原反应,会产生气体甲NO,其离子方程式为3Fe2+ ++ 4H+ = 3Fe3++NO+2H2O;
【小问3详解】
溶液B中有Fe3+,Fe3+会水解,水解方程式为Fe3++3H2O Fe(OH)3 + 3H+,由框图可知,加入C的作用是与溶液D中的 H+反应,H+浓度减小,使Fe3+的水解平衡正向移动,Fe3+沉淀完全,固体D可以是 MgO、Mg(OH)Cl、MgCO3,所以选ABC;
【小问4详解】
气体甲是NO,气体乙是NO2,它们可以造成光化学烟雾、酸雨等环境问题;
【小问5详解】
若向原溶液中加入足量NaOH溶液,通过过滤、洗涤、干燥并灼烧至恒重,得到的固体为MgO和Fe2O3,根据Mg元素和Fe元素守恒得固体质量为
0.1mol/L×1L×40g/mol+0.1mol/L×1L××160g/mol =12 g。
18. 草酸亚铁(FeC2O4)常用作照相显影剂、新型电池材料等。实验室中以铁粉为原料,制备水合草酸亚铁(FeC2O4·xH2O)的流程如图所示:
已知:
Ⅰ.草酸亚铁晶体为淡黄色粉末,难溶于水。
Ⅱ.时,Fe2+易被氧气氧化。
回答下列问题:
(1)用铁屑制备硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]时,为防止被氧化,可采用下列装置进行实验:
①整个实验要先制备FeSO4溶液,然后使A中制得的FeSO4溶液进入B中发生反应制备硫酸亚铁铵溶液。制备硫酸亚铁铵溶液时需_____(填“打开”或“关闭”,下同)分液漏斗的活塞、_____K1、_____K2;
②B中应加入_____(填化学式)。
(2)“制备”时加入H2C2O4而不是Na2C2O4等草酸盐的原因是_____,涉及的主要离子方程式是_____。
(3)析出水合草酸亚铁晶体后,需经过静置、_____、低温烘干等操作,得到干燥的水合草酸亚铁晶体。欲检验溶液A中Fe2+是否被氧化,可选用的化学试剂是_____(写名称)。
(4)已知:FeC2O4·2H2O(M=180g/mol)受热分解时,固体质量随温度变化的曲线如图所示。加热到400℃时,固体的成分是_____(填化学式)。
【答案】(1) ①. 打开 ②. 打开 ③. 关闭 ④. (NH4)2SO4
(2) ①. 草酸盐水解呈碱性,使得Fe2+易被氧气氧化,降低水合草酸亚铁的产率 ②. Fe2++H2C2O4=FeC2O4↓+2H+
(3) ①. 过滤洗涤 ②. 硫氰化钾溶液
(4)FeO
【解析】
【小问1详解】
①要使A中制得的FeSO4溶液进入B中发生反应,应打开分液漏斗的活塞,使装置内产生氢气,压强增大,将A中溶液压入B中,同时要打开K1并关闭K2。②因为pH>4时,Fe2+易被氧气氧化,FeSO4溶液进入B中发生反应,制备(NH4)2Fe(SO4)2时,不能加入碱性强的物质,依据产物的化学式可知,亚铁离子需和(NH4)2SO4反应生成(NH4)2Fe(SO4)2,所以B中加入(NH4)2SO4;
【小问2详解】
由信息可知pH>4时,Fe2+易被氧气氧化,而草酸盐溶液水解显碱性,使得Fe2+易被氧气氧化,选用草酸的目的是增强溶液酸性,降低pH,防止Fe2+被O2氧化;涉及方程式为Fe2++H2C2O4=FeC2O4↓+2H+;
【小问3详解】
水合草酸亚铁晶体析出后,需经过静置、在过滤、在洗涤、在低温烘干等操作,得到干燥的水合草酸亚铁晶体;检验溶液A中Fe2+如果已被氧化,则溶液中存在Fe3+,可用KSCN溶液检验Fe3+,如果出现血红色,则说明Fe2+已被氧化;
【小问4详解】
由400℃时的固体质量可知质量减少了0.6g,剩下固体质量为0.4g,且1gFeC2O4 2H2O为mol,失去水的质量为0.2g,则剩下固体为FeC2O4分解的产物,molFeO的质量为0.4g,故推测可得固体为FeO。
19. 布洛芬具有退热、镇痛的疗效,是缓解新冠病毒病症的有效药物。布洛芬的传统合成路线如下:
回答下列问题:
(1)布洛芬的分子式为_____,利用李比希元素定量分析法,对2.06g布洛芬进行测量,可生成CO2的质量为_____g。
(2)化合物B的核磁共振氢谱中各组峰的峰面积之比为_____。
(3)C中的官能团名称_____。
(4)M为D的同分异构体,同时满足下列条件的M的所有结构简式有_____种(不考虑立体异构)。
①含有异丁基和苯环,且二者直接相连
②能够与银氨溶液发生银镜反应
③苯环上取代基的数目小于等于3
(5)E→F的反应为脱水反应,请写出E→F的化学方程式_____。
(6)根据C→D的化学反应,写出在酸性水溶液中生成与D具有相同官能团的产物的结构简式_____。
【答案】(1) ①. C13H18O2 ②. 5.72
(2)6:1:2:2:2:3
(3)醚基、酯基 (4)25
(5) (6)
【解析】
【分析】A发生取代反应生成B,B发生加成反应生成C,C在酸性环境下转化为D,D发生反应生成E,E通过脱水生成F,F在酸性环境下生成布洛芬;
【小问1详解】
根据布洛芬结构简式可知,其分子式:C13H18O2;2.06g布洛芬中碳元素含量:,1.56gC原子对应物质的量为0.13mol,即二氧化碳为0.13mol,对应质量:;
【小问2详解】
根据连在同一个C原子甲基上的H原子等效,以及镜面对称的H原子等效可知,B物质等效氢原子有6种,且核磁共振氢谱中各组峰的峰面积之比为:6:1:2:2:2:3;
【小问3详解】
根据C结构简式可知,所含官能团为:醚基、酯基;
【小问4详解】
M为D的同分异构体,同时满足:①含有异丁基和苯环,且二者直接相连;②能够与银氨溶液发生银镜反应,说明含醛基官能团;③苯环上取代基的数目小于等于3;若苯环只有2个侧链,一个侧链为异丁基,另一个侧链为-CH2CH2CHO,则两个侧链子苯环存在邻间对3种同分异构体;若苯环只有2个侧链,一个侧链为异丁基,另一个侧链为-CH(CH3)CHO,则两个侧链子苯环存在邻间2种同分异构体;若苯环上连3个侧链,分别为异丁基、甲基和-CH2CHO,三个取代基不同,由10种异构体;若苯环上连3个侧链,分别为异丁基、乙基和-CHO,三个取代基不同,由10种异构体;共计25种;
【小问5详解】
根据题干信息,E→F为脱水反应,反应方程式:;
【小问6详解】
根据C→D的化学反应,在酸性水溶液中生成与D具有相同官能团的产物,其结构简式:。

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