郑州市宇华实验学校2024—2025学年高三上学期第一次月考
化 学
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每道选择题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 S 32
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共计45分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.短周期主族元素的原子序数依次增大。原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,是地壳中含量最高的元素,与具有相同的电子层结构,与同主族。下列说法正确的是( )
A.对应的简单离子半径大小顺序:
B.Y分别与形成的化合物都能与稀硝酸反应
C.Y的简单氢化物的热稳定性比的强
D.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比的弱
2.配制一定物质的量浓度的Na2CO3溶液,下列操作正确的是( )
A.称量时,将Na2CO3固体直接放在托盘天平的右盘上
B.将Na2CO3固体在烧杯中溶解,所得溶液冷却到室温,再转移至容量瓶中
C.定容时如果加水超过了刻度线,用胶头滴管直接吸出多余部分
D.定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线,再补加少量蒸馏水至刻度线
3.室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是( )
选项 探究方案 探究目的
A 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液,观察到溶液颜色无变化 该样品中有无+3价铁
B 向蔗糖溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,冷却后向其中加入足量稀NaOH溶液,再加入新制的银氨溶液,水浴加热,产生了银镜 证明蔗糖水解生成具有还原性的物质
C 向1mL0.5mol/L的KMnO4溶液中分别加入2mL0.1molLH2C2O4溶液和2mL0.2mol/LH2C2O4溶液,观察溶液褪色快慢 探究浓度对反应速率影响
D 向2支盛有5mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中,同时加入2mLH2O2溶液,观察并比较实验现象 探究浓度对反应速率的影响
A.A B.B C.C D.D
4.硒化镉是一种直接带隙的Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体,具有很好的光电导性能,可作为室温核辐射探测材料。同时,硒化镉具有较大的禁带宽度,是较好的太阳能电池材料。如下图是提纯后获得的(硒化镉)晶粒集合体。已知与与O在同一族。下列有关元素的说法,正确的是( )
A.原子半径: B.电负性:
C.金属性强弱: D.碳化硅也可能成为新一代半导体
5.某有机物的结构简式如下图所示,下列说法中不正确的是( )
A.该物质的分子式为
B.该有机物和过量的金属钠反应最多可以生成
C.该物质最多消耗的物质的量之比为
D.可以用酸性溶液检验其中的碳碳双键
6.25℃时,在恒容密闭容器中发生反应:,反应过程中各气体浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线甲表示浓度随时间的变化
B.a、b两点正反应速率大小:
C.c点反应已达到平衡
D.,
7.电池比能量高,在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电电池(如图所示)。光照时,光催化电极产生电子和空穴,驱动阴极反应和阳极反应对电池进行充电。下列叙述错误的是( )
A.金属锂电极电势低于光催化电极
B.放电时,外电路有电子通过,生成
C.充电时,从阳极穿过离子交换膜向阴极迁移
D.该蓄电池可实现如下能量转化:光能→电能→化学能→电能
8.完全燃烧1.00g某脂肪烃,生成和。质谱法测得其相对分子质量为100。下列说法不正确的是( )
A.该脂肪烃属于烷烃,其分子式为
B.该脂肪烃能发生取代反应,不能发生加成反应
C.该脂肪烃主链有4个碳原子的结构有2种
D.该脂肪烃主链有5个碳原子的结构有5种
9.实验室可利用少量石蜡进行如下实验。有关说法错误的是( )
A.脱水、脱盐后的石油经一系列物理变化可获得石蜡粗品
B.碎瓷片的作用有催化和导热
C.酒精灯加热矿渣棉处的试管位置效果更好
D.酸性溶液中现象有溶液颜色变浅、上层有油状液体
10.中科院研究人员使用水、碳酸酯两相电解液通过电化学固—液反应器将Na嵌入到合成,反应器中发生反应的离子方程式为(0≤x≤1),下列说法正确的是( )
A.合成总反应可以表示为
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.阳极区采用水相,的作用是增强导电性
D.理论上,当电路转移0.2mol电子时,此时固体中钠铁个数比为1:5
11.邻苯二甲酸(用H2A表示)为二元弱酸,常温下,Ka1=1.1×10-3,Ka2=3.9×10-6,室温下用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 H2A溶液至终点。滴定过程得到的下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是( )
A.滴加20 mL NaOH溶液时:c(OH-) = c(H+) + c(H2A ) - 2c(A2-)
B.滴定过程中可能会出现:c(Na+) > c(HA-) = c(A2-) > c(OH-) > c(H+)
C.pH=7的溶液:c(Na+) < 0.050 00 mol·L-1 + c(A2-) - c(H2A)
D.滴加40 mL NaOH溶液时:2c(Na+) = c(H2A) + c(A2-) + c(HA-)
12.科学工作者发现了一种光解水的催化剂,其晶胞结构如图所示,已知晶胞参数为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法中错误的是( )
A.位于由构成的四面体空隙中
B.在晶胞中的配位数为8
C.Ce与Ce最近的距离为
D.该晶体的摩尔体积
13.短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子,W简单离子在同周期离子中半径最小,Q与Z同主族。下列说法错误的是( )
A.X能与多种元素形成共价键 B.简单氢化物沸点:ZC.第一电离能:Y>Z D.电负性:W
A.分子中三个碳原子在同一直线上
B.分子中存在手性碳原子
C.可发生消去反应而不可使酸性溶液褪色
D.可通过加聚反应得到聚乳酸
15.同位素示踪是研究反应机理的重要手段之一,已知醛与H2O在酸催化下存在如下平衡RCHO+H2ORCH(OH)2。据此推测,对羟基苯甲醛与10倍量的O在少量酸催化下反应,达到平衡后,下列化合物中含量最高的是( )
A. B.
C. D.
二、非选择题:本题共5小题,共计55分。
16.(10分)在制备物质时,会根据目标产品的组成来选择合适的原理与确定反应原理,设计路径、选择合适仪器在一定条件下制备。铝氢化钠(,氢元素为-1价)是一种重要还原剂,其合成线路如图所示:
已知无水在潮湿的空气中极易与水反应。先利用图中部分装置制备无水。
(1)要制备纯净的氯气,按照上述仪器及药品,F中应盛装的试剂是 。
(2)所选装置按气流方向连接,正确的接口连接顺序为 。
铝氢化钠与水反应生成氢气,。
(3)利用铝氢化钠遇水反应生成氢气的体积测定铝氢化钠样品的纯度。现设计如图两种装置测定铝氢化钠样品的纯度(假设杂质不参与反应)。
从测量气体体积的准确性考虑,最适宜的装置是 (填编号)。
(4)某同学选用上述最恰当的装置,称取m g铝氢化钠样品,测得生成气体的体积为V L(已折算为标准状况),重复实验操作三次,测得有关数据如下表所示,则样品中铝氢化钠的纯度为 。(结果保留三位小数)
实验次数 样品质量m(g) 气体体积V(L)
Ⅰ 1.200 1.907
Ⅱ 1.200 1.904
Ⅲ 1.200 1.901
三次平均体积1.904
(5)甲乙两个装置的区别是什么 。若选另一装置,则对铝氢化钠的纯度测定有无影响 (填“有”或“无”),原因是 。
17.(12分)实验室用氨和次氯酸钠反应制备肼的原理为:NaClO+2NH3═NaCl+N2H4+H2O,制备装置如图所示。
已知:硫酸肼为无色无味鳞状结晶或斜方结晶,微溶于冷水,易溶于热水。
回答下列问题:
(1)装置A试管中发生反应的化学方程式为 。
(2)装置B中仪器a的作用为 。
(3)装置C中仪器b的名称是 ,该仪器中导管的作用为 。
(4)上述装置存在一处缺陷,会导致肼的产率降低,改进方法是 。
(5)肼(N2H4)为二元弱碱。取装置B中溶液,加入适当过量稀硫酸振荡,置于冰水浴冷却,试管底部得到晶体。该无水晶体的化学式为 。
(6)测定产品中肼的质量分数。称取mg装置B中溶液,加入适量NaHCO3固体(滴定过程中,调节溶液的pH保持在6.5左右),加水配成100mL溶液,移取25.00mL置于锥形瓶中,并滴加2~3滴指示剂,用cmol/L的碘溶液滴定,滴定过程中有无色无味无毒气体产生。滴定过程中指示剂可选用 ,滴定终点平均消耗标准溶液VmL,则B溶液中肼的质量分数表达式为 。
18.(11分)自分子识别兴起以来,冠醚、杯芬烃等的合成引起了研究者的广泛关注。硫代杯[4]芳烃已被应用于许多方面,如监测和分离一些阳离子、阴离子等。合成对叔丁基硫代杯[4]芳烃(M=720.0g mol-1)的原理表示如下:
实验室制备对叔丁基硫代杯[4]芳烃的步骤如下:
利用如图所示装置(加热、搅拌、夹持等装置省略),将60.00g对叔丁基苯酚、25.60gS8、8g氢氧化钠和40mL二苯醚加入500mL三颈烧瓶中,在N2气氛下磁力加热搅拌,逐步升温到230℃,温度保持在230℃反应4小时。停止加热并冷却至100℃以下后,加入40mL 6mol·L-1的盐酸和400mL乙醇的混合溶液,搅拌,抽滤,用乙醇和蒸馏水交替洗涤固体,得到粗产物。将粗产物在氯仿/乙醇中重结晶,得到30.24g纯化的对叔丁基硫代杯[4]芳烃。回答下列问题:
(1)仪器A的名称是 ,其作用是 。
(2)对叔丁基邻苯二酚()的沸点小于2-叔丁基对苯二酚()的原因是 。
(3)加热过程中要不断通入氮气,目的是 。
(4)停止加热后,向反应器中加入盐酸和乙醇混合溶液的目的是 。
(5)实验过程中会产生一种有毒气体,尾气吸收装置中应用 (填试剂名称)将该气体除去。
(6)在重结晶过程中,需要用到如图所示仪器中的 (填字母)
(7)本实验的产率为 (计算结果精确到0.1%)。
19.(12分)伪蕨素是一类抗炎镇痛类的天然产物,其吸引了很多合成化学家的注意,一种伪蕨素的全合成路线如图所示:
已知:①R-MgX
②
③(R1、R2可为烃基或氢原子)
回答下列问题:
(1)产物K中的官能团名称为 。
(2)有机物C上氧原子一端连接TES( )基团而不是氢原子的原因是 。
(3)B的结构简式为 ,B+C→D的反应类型为 。
(4)在反应E→F中,已知DMSO是一种稳定的有机溶剂,则IBX是一种 (填标号)。
A.催化剂 B.氧化剂 C.还原剂
(5)H的结构简式为 ,I→J的化学方程式为 。
(6)F的同分异构体中,符合以下条件的有 种。
①有苯环且能发生水解反应和银镜反应
②含有五种化学环境的氢
(7)根据上述信息,写出以丙烯醛、1,3-丁二烯和 为原料合成 的合成路线 (仅限三步)其他试剂任选。
20.(10分)乙烯是重要的化工原料,常用来衡量石油化工发展水平。工业上有多种获得乙烯的方式。
Ⅰ.乙炔催化加氢制乙烯:
(1)已知:① ,
② 。
则上述乙炔催化加氢反应中 。已知,忽略、随温度的变化,判断该反应在 (选填“高温”或“低温”)条件下,可能自发发生。
(2)在恒压密闭容器中充入物质的量均为1mol的和,在一定条件下发生反应:,的平衡转化率随温度的变化如图所示。
①由图可知,的平衡转化率随温度的升高而降低,其原因是 。
②a、c两点的化学平衡常数 (选填“”“”或“”)。
(3)已知气体分压气体总压气体的物质的量分数,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数;b点时体系总压强为,在250℃时,该反应的平衡常数 (用含的代数式表示)。
Ⅱ.乙烷裂解制乙烯: ;
(4)①恒温恒压下进行该反应,下列不能判断该反应已达平衡状态的是 (填标号);
A.不再改变
B.的消耗速率与的生成速率相等
C.容器中混合气体的平均摩尔质量不再变化
D.容器中混合气体的密度保持不再变化
②上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有 (填标号);
A.在反应体系加入催化剂,可降低反应的焓变
B.恒压充入Ar能增加乙烯的物质的量
C.降低温度,正反应速率降低、逆反应速率增大
D.恒容增加的浓度,的转化率降低
Ⅲ.用如图装置采用惰性电极电解二氧化碳制取乙烯:
(5)温度控制在10℃左右,持续通入二氧化碳,电解过程中物质的量基本不变。
①写出阴极的电极反应式 。
②阳极产生的气体是 (写化学式)。
化学参考答案
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共计45分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.【答案】C
【解析】A.Mg2+与O2-具有相同的电子层结构,质子数大的半径小,故Mg2+<O2-,故A错误;B.Y分别与Z、W形成的化合物为MgO、SiO2,SiO2不能和稀硝酸发生发生反应,故B错误;C.Y的简单氢化物是H2O,W的简单氢化物SiH4,氧元素的非金属性比硅元素强,则Y的简单氢化物的热稳定性比W的强,故C正确;D.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,非金属性X(O)>W(Si),所以X的高价氧化物对应水化物的酸性比W的强,故D错误;故选C。
2.【答案】B
【解析】A、Na2CO3固体应该放在烧杯中称量,A不正确;B、操作正确;C、定容时如果加水超过了刻度线,则实验必须重新配制,C不正确。D、如果再补加少量蒸馏水至刻度线,则溶液体积偏大,浓度偏低,不正确。正确的答案选B。
3.【答案】B
【解析】A.由于该反应2Fe3++Fe=3Fe2+,溶液中可能不存在Fe3+,无法使KSCN显色检测Fe3+,故A项不符合题意;B.酸性溶液中银氨溶液会变质,所以不能直接向水解液中加入银氨溶液,应先加NaOH溶液中和到碱性,再加入银氨溶液,水浴加热,观察是否产生银镜,故B项符合题意;
C.,根据离子反应方程式可得,高锰酸钾和草酸恰好完全反应的物质的量之比为2:5,所以选项实验中高锰酸钾过量,溶液并不能完全褪色,故C项不符合题意;D.不同浓度NaHSO3溶液均与H2O2溶液发生氧化还原反应生成硫酸钠和水,实验现象不明显,所以该方案不能达到实验目的,故D不符合题意;故本题选B。
4.【答案】A
【解析】A.同主族元素从上往下,原子半径逐渐增大,即原子半径:,故A正确;B.同主族元素从上往下,电负性逐渐减小,即电负性:,故B错误;C.同主族元素从上往下金属性逐渐增强,同周期元素从左往右金属性逐渐减弱,可知金属性强弱:,故C错误;D.高纯硅作为半导体,碳、硅为同主族元素,同主族元素的性质具有相似性,因此碳化硅也可能成为新一代半导体。在第三代半导体的分类中,碳化硅与氮化镓一起被认为是宽禁带半导体材料的代表,适合于现代电子技术对高性能材料的需求,但从该题中不能得出碳化硅也可能成为新一代半导体,故D错误;故答案选A。
5.【答案】D
【解析】A.该物质的分子式为C13H14O5,故A正确;B.1 mol羟基或羧基与金属钠反应都是产生0.5 mol H2,1 mol该有机物有1mol羟基,2mol羧基,可产生1.5 mol H2,故B正确;C.羟基只与Na反应,羧基与Na、NaOH、NaHCO3都可反应,故C正确;D.碳碳双键可使酸性KMnO4褪色,羟基也可使酸性KMnO4褪色,故D错误;故选D。
6.【答案】B
【解析】A.由图可知,开始至平衡时,甲减少0.06mol/L,对应生成乙为0.12mol/L,由发生,可知曲线乙表示浓度随时间的变化,故A错误;B.随反应的进行,浓度减小、反应速率减小,则a、b两点正反应速率大小:va>vb,故B正确;C.c点之后浓度仍在变化,c点不是平衡状态,故C错误;D.0~60s,=0.12mol/L÷60s=0.002mol L-1 s-1,故D错误;故选:B。
7.【答案】B
【解析】A.放电时,Li是负极、光催化电极是正极,金属锂电极电势低于光催化电极,故A正确;B.放电时,正极反应为O2+2e-+2Li+=Li2O2,外电路有电子通过,生成0.5mol Li2O2,生成Li2O2的质量为23g,故B错误;C.充电时,锂为阴极、光催化电极为阳极,阳离子向阴极移动,从阳极穿过离子交换膜向阴极迁移,故C正确;D.该蓄电池充电时,光能→电能→化学能;放电时,化学能→电能;所以可实现如下能量转化:光能→电能→化学能→电能,故D正确;
选B。
8.【答案】C
【解析】A.完全燃烧1.00g某脂肪烃,生成和,质谱法测得其相对分子质量为100,其中脂肪烃的物质的量是0.01mol,二氧化碳的物质的量是3.08g÷44g/mol=0.07mol,水的物质的量是1.44g÷18g/mol=0.08mol,根据C、H原子守恒可知脂肪烃中碳原子和氢原子个数分别是7、16,所以该脂肪烃的分子式为,因此属于烷烃,A正确;B.该脂肪烃属于烷烃,能发生取代反应,不能发生加成反应,B正确;C.该脂肪烃主链有4个碳原子,说明支链只能是3个甲基,结构只有1种,C错误;D.该脂肪烃主链有5个碳原子,则其支链可以是1个乙基,此时乙基只能和3号碳原子相连,或是2个甲基,2个甲基可以是相邻、相对或相间,相对时有2种结构,因此结构有5种,D正确;答案选C。
9.【答案】C
【解析】A.脱水、脱盐后的石油经分馏等一系列物理变化可获得石蜡粗品,A正确;B.碎瓷片能导热,且能催化分解石蜡蒸气,B正确;C.酒精灯加热碎瓷片处的试管位置,利于石蜡蒸气的分解,效果更好,C错误;D.石蜡分解生成的不饱和烃使得酸性溶液颜色变浅、生成得到有机物不溶于水使得上层有油状液体,D正确;故选C。
10.【答案】A
【解析】A.由分析可知,合成总反应可以表示为,故A正确;B.由分析可知,合成NaxFePO4过程中,钠离子通过阳离子交换膜进入阴极室,故B错误;C.金属钠能与水反应生成氢氧化钠和氢气,所以阳极区不能采用水相,故C错误;D.当电路转移0.2mol电子时,放电生成0.2mol钠离子,但无法确定参与反应FePO4的物质的量,所以无法依据反应器中的反应方程式确定x的值,不能计算固体中钠铁个数比,故D错误;故选A。
11.【答案】C
【解析】A.滴加20 mL 0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液时,与20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 H2A溶液反应生成NaHA,溶液中存在物料守恒:c(Na+)= c(H2A )+c(A2-)+ c(HA-),电荷守恒为:c(OH-)+2c(A2-)+ c(HA-)= c(Na+)+ c(H+),将物料守恒式代入电荷守恒式可得:c(OH-)=c(H+)+c(H2A )-c(A2-),则c(OH-)>c(H+)+c(H2A )-2c(A2-),A错误;
B.滴加20 mL 0.1000 mol·L-1 NaOH溶液时,与20.00 mL 0.1000 mol·L-1 H2A溶液反应生成NaHA,在继续滴加NaOH溶液,可使NaHA转化为Na2A,滴加达到一定体积可使c(HA-)=c(A2-),已知,Ka2=3.9×10-6,则Kh(HA-)=<Ka2,则溶液中HA-电离程度大于水解程度,溶液显酸性,则c(OH-)<c(H+),B错误;
C.起始时,0.1000 mol·L-1 H2A溶液中c(总)= c(H2A )+c(A2-)+c(HA-)=0.1000 mol·L-1,滴入NaOH溶液后,总体积增大,c(H2A )+c(A2-)+c(HA-)<0.1000 mol·L-1,溶液中存在电荷守恒:c(OH-)+2c(A2-)+ c(HA-)=c(Na+)+ c(H+),pH=7的溶液的溶液中,c(OH-)=c(H+),则 2c(A2-)+c(HA-)=c(Na+),c(Na+)<0.1000 mol·L-1+c(A2-)-c(H2A),要是溶液pH=7,加入氢氧化钠的体积大于20mL,离子浓度小于原来的一半,即c(Na+)<0.05000 mol·L-1+c(A2-)-c(H2A),C正确;
D.滴加40 mL NaOH溶液时,20.00 mL 0.1000 mol·L-1 H2A溶液完全反应生成Na2A,溶液中存在物料守恒:c(Na+)=2[c(H2A)+c(A2-)+c(HA-)],D错误;
答案选C。
12.【答案】D
【解析】A.根据晶胞结构可知O位于Ce构成的正四面体空隙中,故A正确;B.以底面面心的Ce为例,上、下层各有4个氧原子,故在晶胞中的配位数为8,故B正确;C.Ce与Ce最近的距离为Ce与Ce最近的距离为面对角线一半,为,故C正确;D.1个晶胞体积为a3×10-36m3,含有4个Ce和8个O,则该晶体的摩尔体积为×a3×10-36m3×NA=,故D错误;答案选D。
13.【答案】B
【解析】X为C,能与多种元素(H、O、N、P、S等)形成共价键,A正确;Z 和Q形成的简单氢化物为H2O和H2S,由于H2O分子间能形成氢键,故H2O沸点高于H2S,B错误;Y为N,Z为O,N的2p轨道电子为半充满结构,比较稳定,故其第一电离能比O大,C正确;W为Al,Z为O,O的电负性更大,D正确。
14.【答案】B
【解析】A.中标*的碳原子为饱和碳原子,与其直接相连的4个原子构成四面体,分子中三个碳原子不可能在同一直线上,A项错误;B.中标*的碳原子连有4个不同的原子和原子团,为手性碳原子,B项正确;C.与—OH相连碳原子的邻碳上有H原子,能发生消去反应生成CH2=CHCOOH,与—OH相连碳原子上连有H原子,能使酸性KMnO4溶液褪色,C项错误;D.含有—OH和—COOH,能通过缩聚反应得到聚乳酸,D项错误;答案选B。
15.【答案】C
【解析】酚羟基可发生部分电离生成H+,由信息可知醛基能与水发生加成反应,且该反应为可逆反应,再结合O的量较大,所以的含量最高,C正确。
二、非选择题:本题共5小题,共计55分。
16.(10分)【答案】(1)饱和食盐水
(2)a→i→h→d→e→b→c→f→g
(3)乙
(4)
(5)乙装置能保持漏斗内恒压 有 滴入锥形瓶内的水排出的气体进入注射器,使测量的气体体积偏大,铝氢化钠的纯度偏大
【解析】(1)B中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、F中盛放饱和食盐水除氯气中的氯化氢、D中浓硫酸干燥氯气,要制备纯净的氯气,F中应盛装的试剂是饱和食盐水。
(2)B中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、F中盛放饱和食盐水除氯气中的氯化氢、D中浓硫酸干燥氯气,C中铝和纯净的氯气反应生成氯化铝,E中碱石灰吸收氯气并防止空气中水蒸气进入E,正确的接口连接顺序为a→i→h→d→e→b→c→f→g
(3)甲中滴入锥形瓶内的水排出的气体进入注射器,使测量的气体体积不准确,从测量气体体积的准确性考虑,最适宜的装置是乙。
(4)三次平均体积1.904L,氢气的物质的量为0.085mol,根据,可知的物质的量为0.02125mol,的纯度为 ;
(5)甲乙两个装置的区别是乙装置能保持漏斗内恒压。若选甲置,滴入锥形瓶内的水排出的气体进入注射器,使测量的气体体积偏大,铝氢化钠的纯度偏大。
17.(12分)【答案】(1)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O
(2)安全瓶,防止倒吸
(3)恒压滴液漏斗 平衡压强,便于液体顺利滴下
(4)在B、C之间增加盛有饱和食盐水的洗气瓶
(5)N2H6SO4
(6)淀粉溶液
【解析】(1)装置A试管中氢氧化钙与氯化铵固体加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水,化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O。
(2)氨气极易溶于水,装置B中仪器a的作用为安全瓶,防止倒吸。
(3)装置C中仪器b的名称是恒压滴液漏斗,该仪器中导管的作用为平衡压强,便于液体顺利滴下。
(4)结合分析可知,由于制备的氯气中混有氯化氢,应使用饱和食盐水除去,但是实验并未提供,会导致产品产率降低,故应在B、C之间增加盛有饱和食盐水的洗气瓶。
(5)已知:硫酸肼为无色无味鳞状结晶或斜方结晶,微溶于冷水;装置B中溶液,加入适量稀硫酸振荡,置于冰水浴冷却,则反应为肼和稀硫酸生成硫酸肼晶体,化学式为N2H6SO4。
(6)碘溶液能使淀粉变蓝色,故滴定过程中指示剂可选用淀粉溶液;滴定过程中有无色无味无毒气体产生,碘具有氧化性,则碘和肼发生氧化还原反应生成碘离子和氮气,根据电子守恒可知,2I2~4e﹣~N2H4,则产品中N2H4的质量为cV×10-3mol=64cV×10-3g,质量分数的表达式为:。
18.(11分)【答案】(1)球形冷凝管 导气/冷凝回流
(2)对叔丁基邻苯二酚易形成分子内氢键,而2-叔丁基对苯二酚易形成分子间氢键
(3)防止对叔丁基苯酚、S8被氧化
(4)降低对叔丁基硫代杯[4]芳烃的溶解度,使对叔丁基硫代杯[4]芳烃充分析出
(5)硫酸铜溶液(其他合理答案也可)
(6)BE
(7)48.0%
【解析】(1)仪器A是球形冷凝管,作用是冷凝回流,同时将生成的H2S气体导入球形干燥管中进行吸收,故答案为:球形冷凝管;导气、冷凝回流;
(2)观察对叔丁基邻苯二酚()和2-叔丁基对苯二酚()的结构可知,对叔丁基邻苯二酚中的羟基较近,易形成分子内氢键,导致沸点较低,但2-叔丁基对苯二酚中的羟基较远,易形成分子间氢键,导致沸点较高,故答案为:对叔丁基邻苯二酚易形成分子内氢键,而2-叔丁基对苯二酚易形成分子间氢键;
(3)酚羟基和S8都可以被空气中的氧气氧化,因此实验过程中要不断通入氮气防止它们被氧化,故答案为:防止对叔丁基苯酚、S8被氧化;
(4)对叔丁基硫代杯[4]芳烃中含有多个羟基,停止加热后,向反应器中加入盐酸和乙醇混合溶液的目的是降低对叔丁基硫代杯[4]芳烃的溶解度,使对叔丁基硫代杯[4]芳烃充分析出,故答案为:降低对叔丁基硫代杯[4]芳烃的溶解度,使对叔丁基硫代杯[4]芳烃充分析出;
(5)实验过程中会产生一种有毒气体,可知尾气是H2S,因此可用硫酸铜溶液吸收,故答案为:硫酸铜溶液(其他合理答案也可);
(6)重结晶是利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中的溶解度不同而将杂质除去的过程,是在烧杯中加热将产品溶解,然后冷却结晶后用漏斗过滤。因此在重结晶过程中,需要用到如图所示仪器中的普通漏斗和烧杯,故答案为:BE;
(7)60.00 g对叔丁基苯酚(相对分子质量为150)的物质的量为0.40 mol、25.60 g S8中S的物质的量为0.80 mol,S8过量,利用对叔丁基苯酚的物质的量进行计算。根据题中所给反应可知,4个对叔丁基苯酚分子生成1个对叔丁基硫代杯[4]芳烃,因此理论上生成对叔丁基硫代杯[4]芳烃的物质的量为0.10 mol,实际质量为30.24 g,对叔丁基硫代杯[4]芳烃的M=720.0g mol-1 ,则物质的量为0.042 mol,所以产率为,故答案为:42.0%。
19.(12分)【答案】(1)(酚)羟基,(酮)羰基
(2)防止其异构化(烯醇互变成酮)
(3) 加成反应
(4)B
(5)
(6)8
(7)
【解析】(1)K的结构简式为 ,含有的官能团是(酚)羟基,(酮)羰基;
(2)有机物C上氧原子一端连接TES( )基团而不是氢原子的原因是防止其异构化(烯醇互变成酮);
(3)A和乙醛在碱性条件下反应生成B,结合木信息得出B的结构简式为 ,B+C→D的反应类型为加成反应;
(4)E到F的反应中C-O单键转化为了C=O双键,发生了氧化反应,则IBX是一种氧化剂;
(5)结合题目信息,H的结构简式为 ,结合信息③,I→J的化学方程式为 ;
(6)F的同分异构体中,符合①有苯环且能发生水解反应和银镜反应②含有五种化学环境的氢条件的有以下几种: 、 、 、 、 、 、、 共8种;
(7)以丙烯醛、1,3-丁二烯和 为原料合成 的合成路线为:第一步利用烯烃加成得到 ,再与 反应得到 ,最后得到产物, 。
20.(10分)【答案】(1)-241.6 低温
(2)该反应的正反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动 >
(3)
(4)B BD
(5)
【解析】(1)根据盖斯定律,乙炔催化加氢反应=反应②-反应①,故;该反应、,低温时,故该反应低温可能自发;
(2)该反应正反应放热,根据勒夏特列原理,随着升高温度,平衡向逆向移动,故C2H2的平衡转化率随温度升高而降低;该反应正反应放热,随温度升高平衡逆向移动,平衡常数减小,因为Ta
(3)由题意可得该反应的三段式为:,达到平衡时气体总物质的量n=(0.4+0.4+0.6)mol=1.4mol,因为总压为p0,故,,,;
(4)①A.不再改变,说明C2H6的生成速率等于其消耗速率,反应达到平衡状态,A项不符合题意;
B.的消耗速率与的生成速率任意时刻都相等,所以的消耗速率与H2的生成速率相等时,反应不一定达到平衡状态,B项符合题意;
C.气体的平均摩尔质量,气体的总质量为定值,气体总物质的量为变量,故气体的平均摩尔质量为变量,变量不变说明达到平衡状态,C项不符合题意;
D.混合气体的密度,气体总质量为定值,恒温恒压条件下,气体总体积为变量,则混合气体的密度为变量,变量不变说明反应达到平衡状,D项不符合题意;
答案选B。
②A.反应的焓变只与反应物和生成物有关,与催化剂无关,A项错误;
B.恒压充入Ar会导致体系体积增大,各气体分压减小,导致平衡正向移动,乙烯物质的量增加,B项正确;
C.降低温度,正、逆反应速率均减小,C项错误;
D.恒容增加的浓度,等效于加压,加压平衡相对原平衡逆向移动,的转化率降低,D项正确;
答案选BD 。
(5)由二氧化碳制备乙烯,碳元素化合价降低,二氧化碳得电子发生反应,故阴极电极反应式为:,惰性材料为阳极时,阳极由水电离的氢氧根放电,故阳极电极反应式为:,即阳极产生的气体为。