考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意) 1、下列说法正确的是( )
A.猪油和氢氧化钠溶液混合加热,充分反应后加入热的饱和食盐水,下层析出高级脂肪酸钠固体 B.氨基酸分子中氨基连接在离羧基最近的碳原子上
C.向鸡蛋清溶液中加入硫酸后产生了沉淀,再加水后沉淀可溶解 D.工业上可用淀粉、纤维素为原料生产葡萄糖
2、25℃时,向20mL 0.1mol/LH2R(二元弱酸)溶液中滴加0.1mol/LNaOH溶液,溶液pH与加入NaOH溶液体积的关系如图所示。下列有关说法正确的是
A.a点所示溶液中:c (H2R) + c (HR-)+ c (R2-)=0.lmol/L B.b点所示溶液中:c (Na+) >c(HR-)> c (H2R)>c(R2-) C.对应溶液的导电性:b > c
D.a、b、c、d中,d点所示溶液中水的电离程度最大
3、锂—铜空气燃料电池(如图)容量高、成本低,该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力,其中放电过程为:2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-,下列说法错误的是
A.放电时,当电路中通过0.2mol电子的电量时,有0.2mol Li+透过固体电解质向Cu极移动,有标准状况下1.12L氧气参与反应
B.通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O
C.放电时,正极的电极反应式为:Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH- D.整个反应过程,空气中的O2起了催化剂的作用
4、室温下,有pH均为9,体积均为10 mL的NaOH溶液和CH3COONa溶液,下列说法正确的是 A.两种溶液中的c(Na+)相等
B.两溶液中由水电离出的c(OH-)之比为10-9/10-5 C.分别加水稀释到100mL时,两种溶液的pH依然相等 D.分别与同浓度的盐酸反应,恰好反应时消耗的盐酸体积相等 5、下列有关有机化合物的说法中,正确的是 A.淀粉、蛋白质和油脂都属于有机高分子化合物 B.乙烯、苯和乙醇均能被酸性高锰酸钾溶液氧化 C.绝大多数的酶属于具有高选择催化性能的蛋白质 D.在FeBr3的催化作用下,苯可与溴水发生取代反应 6、短周期中同主族元素的单质,晶体类型一定相同的是( ) A.ⅠA 族
B.ⅢA 族
C.ⅣA 族
D.ⅦA 族
7、通过下列反应不可能一步生成MgO的是 A.化合反应
B.分解反应
C.复分解反应
D.置换反应
8、人体血液中存在的平衡:H2CO3
cHCO3 HCO3-,使血液pH保持在7.35 ~ 7.45之间,否则就会发生酸中毒或碱中
毒。已知pH随
cH2CO3变化关系如表所示,则下列说法中错误的是
1.0 17.8 20.0 22.4 cHCO3cH2CO3pH 6.10 7.35 7.40 7.45 A.pH=7的血液中,c(HCO3-)>c(H2CO3)
B.正常体温下人体发生碱中毒时,c(H+)•c(OH-)变大
C.人体发生酸中毒时,可静脉滴注一定浓度的NaHCO3溶液解毒
D.
cHCO3cH2CO3=20.0时,HCO的电离程度小于HCO的水解程度
2
3
3-
9、下列属于氧化还原反应,且氧化剂和还原剂为同一种物质的是 A.MgO+2HCl=MgCl2+H2O C.8NH3+6NO2
7N2+12H2O
B.C+H2O(g)
CO+H2
D.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
c(CH3COO-)L CH3COOH溶液滴加到10mL 0.10mol·LNaOH溶液中,lg10、25 ℃时,将0.10 mol·与pH的关
c(CH3COOH)-1
-1
系如图所示,C点坐标是(6,1.7)。(已知:lg5=0.7)下列说法正确的是
A.Ka(CH3COOH)=5.0×10-5 B.Ka(CH3COOH)=5.0×10-6
C.pH=7时加入的醋酸溶液的体积小于10 mL
D.B点存在c(Na+)-c(CH3COO-)=(10-6-10-8)mol·L-1 11、下列说法正确的是
A.可用溴水除去已烷中的少量已烯 B.可通过控制溶液的pH分离不同的氨基酸
C.可用新制Cu(OH)2悬浊液验证麦芽糖发生了水解反应
D.可向溴代环己烷与NaOH乙醇溶液共热后的反应液中加入溴水检验消去产物 12、邻甲基苯甲酸主要用于农药、医药及有机化工原料的合成,其结构简式为确的是( )。
A.该物质能与溴水生成白色沉淀
B.该物质含苯环的同分异构体中能水解且含有甲基的共5种 C.1mol该物质最多能与4molH2生加成反应 D.该物质中所有原子共平面
13、中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,主要过程如下图所示。下列说法不正确的是( )
,下列关于该物质的说法正
A.整个过程实现了光能向化学能的转换 B.过程Ⅱ有O-O单键生成并放出能量 C.过程Ⅲ发生的化学反应为:2H2O2═2H2O+O2 D.整个过程的总反应方程式为:2H2O→2H2+O2
14、电渗析法是指在外加电场作用下,利用阴离子交换膜和阳离子交换膜的选择透过性,使部分离子透过离子交换膜而迁移到另一部分水中,从而使一部分水淡化而另一部分水浓缩的过程。下图是利用电渗析法从海水中获得淡水的原理图,已知海水中含Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO42-等离子,电极为石墨电极。
下列有关描述错误的是 A.阳离子交换膜是A,不是B
B.通电后阳极区的电极反应式:2Cl--2e-→Cl2↑
C.工业上阴极使用铁丝网代替石墨碳棒,以减少石墨的损耗 D.阴极区的现象是电极上产生无色气体,溶液中出现少量白色沉淀 15、下列溶液一定呈中性的是 A.c(H+) = c(OH–)
B.pH=7
C.KW=10-14
D.c(H+) =10-7mol/L
16、有机物X的结构简式如图,某同学对其可能具有的化学性质进行了预测,其中正确的是
①可以使酸性KMnO4溶液褪色②可以和NaHCO3溶液反应③一定条件下能与H2发生加成反应④在浓硫酸、加热条件下,能与冰醋酸发生酯化反应 A.①②
B.②③
C.①②③
D.①②③④
二、非选择题(本题包括5小题)
17、聚酯增塑剂G及某医药中间体H的一种合成路线如图(部分反应条件略去):
已知:+R2OH
(1)A的名称是___________________。
(2)写出下列反应的反应类型:反应①是_____________,反应④是__________。 (3)G的结构简式为_____________________,F的分子式为_____________________。 (4)写出反应②的化学方程式____________________。
(5)C存在多种同分异构体,写出核磁共振氢谱只有两种峰的同分异构体的结构简式: ____________。
(6)仅用一种试剂就可以鉴别B、D、H,该试剂是____________。 (7)利用以上合成路线的信息,以甲苯、乙醇、乙醇钠为原料合成下面有机物任选)___________。
18、为确定某盐A(仅含三种元素)的组成,某研究小组按如图流程进行了探究:
(无机试剂
请回答:
(1)A的化学式为______________________。
(2)固体C与稀盐酸反应的离子方程式是________________________。 (3)A加热条件下分解的化学方程式为________________________。
2H2O是一种淡黄色粉末,加热分解生成FeO、CO、CO2 和H2O。某小组拟探究其分解部分产物并测定19、FeC2O4·其纯度。
回答下列问题:
(1)按气流方向从左至右,装置连接顺序为A、___________C( 填字母,装置可重复使用)。 (2)点燃酒精灯之前,向装置内通入一段时间N2,其目的是__________________。
(3)B中黑色粉末变红色,最后连接的C中产生白色沉淀,表明A中分解产物有_________。
(4)判断A中固体已完全反应的现象是_____________。设计简单实验检验A中残留固体是否含铁粉:________。 (5)根据上述装置设计实验存在的明显缺陷是________________________________。
(6)测定FeC2O4·2H2O样品纯度(FeC2O4·2H2O相对分子质量为M):准确称取w g FeC2O4·2H2O样品溶于稍过量的稀L—1标准KMnO4溶液滴定至终点,消硫酸中并配成250mL溶液,准确量取25.00mL所配制溶液于锥形瓶,用c mol ·
耗V mL滴定液。滴定反应为FeC2O4+ KMnO4+ H2SO4→K2SO4+MnSO4 +Fe2(SO4)3+CO2↑+ H2O(未配平)。则该样品纯度为_______% (用代数式表示)。若滴定前仰视读数,滴定终点俯视读数,测得结果_____ (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
20、阿司匹林(乙酰水杨酸
)是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药。乙酰水杨酸受热易分解,分解温
度为128~135 ℃。某学习小组在实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成阿司匹林,制备的主要反应为
+(CH3CO)2O
制备基本操作流程如下:
+CH3COOH
主要试剂和产品的物理常数: 名称 水杨酸 醋酸酐 相对分子质量 138 102 熔点或沸点(℃) 158(熔点) 139.4(沸点) 水 微溶 反应 乙酰水杨酸 180 135(熔点) 微溶 请根据以上信息回答下列问题:
(1)合成过程中最合适的加热方法是__________。
(2)提纯粗产品时加入饱和NaHCO3溶液至没有CO2产生为止,再过滤,则加饱和NaHCO3溶液的目的是______
(3)另一种改进的提纯方法,称为重结晶提纯法。改进的提纯方法中加热回流的装置如图所示,仪器a的名称是____,冷凝管中冷凝水的进入口是____(填“b”或“c”),使用温度计的目的是_________ (4)检验产品中是否含有水杨酸的化学方法是_________
(5)该学习小组在实验中原料用量:2.76 g水杨酸、7.5 mL醋酸酐(ρ=1.08 g/cm3),最终称量产品m=2.92 g,则所得乙酰水杨酸的产率为____。
21、氢能作为高效清洁的二次能源,应用前景日益广泛。二甲醚制氢技术是实现小规模现场制氢的一种理想方案。其反应原理主要分两步:
二甲醚水解:CH3OCH3(g)+H2O(g) 甲醇与水蒸汽重整:CH3OH(g)+H2O(g) 回答下列问题。
(1)反应CH3OCH3(g)+3H2O(g) “高温”、“低温”或“任意条件”)。
(2)实验室条件下,二甲醚与水蒸汽以物质的量之比1:3混合,以固定的高流速通过填充有催化剂HZSM-5(分子筛)反应器。测得如下关系图(图1和图2)。图2中的平衡值是指不同温度下的平衡转化率。
6H2(g)+2CO2(g) ΔH3=_________。该反应自发进行的条件是___________(填
2CH3OH(g) ΔH1=+23.53kJ/mol 反应Ⅰ
3H2(g)+CO2(g) ΔH2=+49.48kJ/mol 反应Ⅱ
(1已知:二甲醛转化率=
反应器出口二甲醚摩尔质量)100%
反应器进口二甲醚摩尔质量
①下列说法合理的是__________
A.图1中表明,催化剂HZSM-5的活性只受温度影响,与反应持续时间无关 B.图1中使用不同的催化剂可以改变二甲醚水解的平衡转化率
C.图2中曲线①数值高于平衡值,是因为催化剂可能会吸附部分未反应的二甲醚
D.图2中曲线①和曲线②在275℃前二甲醚的转化率与平衡转化率的趋势一致,这与反应I和反应II是吸热反应有关 E.图2中曲线②在在较低温度时二甲醚的转化率与平衡值保持一致,主要是反应持续280min后已达到平衡状态 ②图2曲线②数值在280℃之后明显下降,解释可能原因___________
(3)在固定体积容器内,3投料,二甲醚与水蒸汽以物质的量之比1:温度恒定为150℃,二甲醚的平衡转化率约为15%,平衡时容器内总压为P0,升温到280℃并保持恒定,再次达到平衡,此时二甲醚平衡转化率接近22%,而容器内总压约为1.5P0,请解释升温二甲醚平衡转化率增大的原因。__________________
(4)研究表明,在相同条件下,反应Ⅰ的活化能远小于反应Ⅱ的活化能,在固定体积容器内,二甲醚与水蒸汽以物质的量之比1:3投料,温度恒定为250℃,反应在t1时刻达到平衡,在图中作出甲醇含量随时间变化的关系图____________________。
参
一、选择题(每题只有一个选项符合题意) 1、D 【解题分析】
A. 猪油在碱性条件下发生皂化反应,生成高级脂肪酸钠和甘油,加入热的饱和食盐水发生盐析,密度较小的高级脂肪
酸钠溶解度变小而析出,上层析出的是高级脂肪酸钠,A项错误;
B. 氨基酸分子中含有氨基和羧基,但氨基不一定连接在离羧基最近的碳原子上,B项错误; C. 向鸡蛋清溶液中加入硫酸,使蛋白质发生变性,产生沉淀,加水后沉淀不能溶解,C项错误; D. 工业上可通过淀粉、纤维素的水解反应来生产葡萄糖,D项正确; 答案选D。 2、D
【解题分析】A、a点所示溶液中:c (H2R) + c (HR)+ c (R)=
-
2-
20mL0.1mol/L0.0667 mol·L-1,故A错误;
20mL10mL2--
B、b点所示溶液相当于Na2R,R2― 部分水解生成HR― ,HR― 再水解生成H2R,故c (Na+) >c(R)>c(HR)> c (H2R),B错误;C、溶液的导电性强弱与溶液中阴阳离子的浓度大小和离子所带的电荷数有关系,c点溶液中离子浓度大,对应溶液的导电性:b < c,故C错误;D、a、b抑制水电离,c点PH=7,不影响水电离,d点促进水电离,故D正确;故选D。 3、D 【解题分析】
放电时,锂失电子作负极,Cu上O2得电子作正极,负极上电极反应式为Li-e-═Li+,正极上电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,电解质溶液中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,据此分析解答。 【题目详解】
A.放电时,电解质中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,当电路中通过0.2 mol电子的电量时,根据4Cu+O2===2Cu2O,O2+4e-+2H2O=4OH-,正极上参与反应的氧气为0.05mol,在标准状况下的体积为0.05mol×22 .4L/mol=1.12L,故A正确;
B.该电池通过一种复杂的铜腐蚀而产生电力,由方程式可知铜电极上并非是氧气直接放电,正极反应为Cu2O+H2O+2e-=Cu+2OH-,因此通入空气的目的是让氧气与铜反应生成Cu2O,故B正确;
C.该电池通过一种复杂的铜腐蚀而产生电力,由方程式可知铜电极上并非是氧气直接放电,正极反应为Cu2O+H2O+2e-=Cu+2OH-,故C正确;
D.通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O,放电时Cu2O转化为Cu,则整个反应过程中,铜相当于催化剂,氧化剂为O2,故D错误; 故答案为D。 4、B 【解题分析】
pH相等的NaOH和CH3COONa溶液,c(NaOH)<c(CH3COONa),相同体积、相同pH的这两种溶液,则n(NaOH)<n(CH3COONa)。 【题目详解】
A.pH相等的NaOH和CH3COONa溶液,c(NaOH)<c(CH3COONa),钠离子不水解,所以钠离子浓度NaOH<CH3COONa,故A错误;
B.NaOH溶液中(cH+)cOH-)=10-9mol/L,CH3COONa酸或碱抑制水电离,含有弱离子的盐促进水电离,等于水电离出(溶液10-14/10-9=10-5mol/L,两溶液中由水电离出的c(OH-)之比=10-9/10-5,故正确; C.加水稀释促进醋酸钠水解,导致溶液中pH大小为CH3COONa>NaOH,故C错误;
D.分别与同浓度的盐酸反应,恰好反应时消耗的盐酸体积与NaOH、CH3COONa的物质的量成正比,n(NaOH)<n(CH3COONa),所以醋酸钠消耗的稀盐酸体积大,故D错误。 5、C 【解题分析】
A.淀粉、蛋白质是有机高分子化合物,油脂不是有机高分子化合物,A项错误; B.苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,B项错误;
C.酶是由活细胞产生的具有催化功能的有机物,具有高度选择性,绝大多数酶是蛋白质,C项正确; D.在FeBr3的催化下,苯可与液溴发生取代反应,但不与溴水反应,D项错误; 答案选C。 6、D 【解题分析】
A.ⅠA 族的单质有氢气、锂、钠、钾、铷、铯、钫,氢气是分子晶体,锂、钠、钾、铷、铯,钫都是金属晶体,故A错误;
B.ⅢA 族的单质有硼、铝、鎵、铟、铊,硼是分子晶体,铝、鎵、铟、铊都是金属晶体,故B错误;
C.ⅣA 族的单质有碳、硅、锗、锡、铅,碳元素可以组成金刚石、石墨、C60等,分别是原子晶体,混合晶体,分子晶体,硅形成原子晶体,锗,锡,铅都形成金属晶体,故C错误;
D.ⅦA 族有氟、氯、溴、碘、砹,它们形成的单质都是分子晶体,故D正确; 答案选D。 7、C 【解题分析】
A. 2Mg+O22MgO属于化合反应,A不选; B. Mg(OH)2
MgO+H2O属于分解反应,B不选;
C. 复分解反应无法一步生成MgO,C选; D. 2Mg+CO2答案选C。 8、B
2MgO+C属于置换反应,D不选;
【解题分析】
A.根据图中数据判断,当pH=6.10时,c(HCO3-)=c(H2CO3),当pH>6.10时,c(HCO3-)>c(H2CO3),所以pH=7的血液中,c(HCO3-)>c(H2CO3),A正确;
B.温度不变,水的离子积常数不变,所以正常体温下c(H+)•c(OH-)不变,B错误;
C.人体发生酸中毒时,可静脉滴注弱碱性物质解毒,碳酸氢钠溶液呈弱碱性,所以人体发生酸中毒时,可静脉滴注一定浓度的NaHCO3溶液解毒,C正确; D.由表中数据可知,故合理选项是B。 9、D 【解题分析】
A. MgO+2HCl=MgCl2+H2O中元素化合价没有发生变化,反应不是氧化还原反应,A不符合题意; B. C+H2O(g)
CO+H2中C、H两种元素的化合价都发生了变化,反应属于氧化还原反应,其中C是还原剂,H2O
cHCO3cH2CO3=20.0时,溶液呈碱性,说明碳酸的电离程度小于碳酸氢根离子水解程度,D正确;
是氧化剂,氧化剂和还原剂不是同一种物质,B不符合题意; C. 8NH3+6NO2
7N2+12H2O中只有N元素的化合价发生了变化,反应属于氧化还原反应,其中NH3是还原剂,
NO2是氧化剂,氧化剂和还原剂不是同一种物质,C不符合题意;
D. 反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑中有O元素化合价的变化,反应属于氧化还原反应,其中Na2O2既是还原剂也是氧化剂,氧化剂和还原剂是同一种物质,D符合题意; 故合理选项是D。 10、A 【解题分析】
c(CH3COO-)c(H+)c(CH3COO-)pH; 醋酸的电离常数Ka,取对数可得到lgKalgc(CH3COOH)c(CH3COOH)【题目详解】
c(CH3COO-)pH,可得lg Ka(CH3COOH)=1.7-6=-4.3,A. 据以上分析,将C点坐标(6,1.7)代入lgKalgc(CH3COOH)Ka(CH3COOH)=5.0×10-5,A正确; B. 根据A项分析可知,B错误;
C. 当往10 mL 0.10 mol·L-1 NaOH溶液中加入10 mL 0.10 mol·L-1醋酸溶液时,得到CH3COONa溶液,溶液呈碱性,故当pH=7时加入的醋酸溶液体积应大于10mL,C错误;
c(CH3COO-)c(CH3COO-)=4,又lg Ka(CH3COOH)=1.7-6=-4.3,则由lgKalgpH得,pH=8.3,D. B点lgc(CH3COOH)c(CH3COOH)c(H+)=10-8.3 mol·L-1,结合电荷守恒式:c(CH3COO-)+ c(OH-)=c(H+)+c(Na+)知,c(Na+)-c(CH3COO-)=c(OH-)-c(H+)=(10-5.7-10-8.3) mol·L-1,D错误; 答案选A。 11、B 【解题分析】
A. 烯烃能够与溴水发生加成反应;
B. 控制溶液的pH,可生成不同的氨基酸晶体,过滤可达到分离的目的; C. 麦芽糖、葡萄糖都可以发生银镜反应;
D. 检验溴代物中的Br要转化为Br-,在酸性条件下加入AgNO3溶液,根据产生淡黄色沉淀检验。 【题目详解】
A. 已烯与溴水发生加成反应使溴水褪色,而已烷是液态有机物质,能够溶解已烯与溴水反应产生的有机物,因此用溴水不能除去已烷中的少量已烯,A错误;
B. 不同氨基酸在水溶液中形成晶体析出时pH各不相同,控制溶液pH,可生成不同的氨基酸晶体,过滤可达到分离目的,B正确;
C. 麦芽糖分子中含有醛基,属于还原性糖,其水解产生的葡萄糖液含有醛基,具有还原性,因此不能用新制Cu(OH)2悬浊液验证麦芽糖是否发生了水解反应,C错误;
D. 溴代环己烷与NaOH乙醇溶液共热发生消去反应产生环己烯、NaBr及H2O,由于该溶液可能含有过量的NaOH而显碱性,所以向反应后的溶液中加入溴水,溴水褪色,可能是由于NaOH与溴水发生反应:2NaOH+Br2=NaBr+NaBrO+H2O所致,因此不能用于检验消去产物,D错误; 故合理选项是B。 【题目点拨】
本题考查了物质的分离、提纯、物质的检验等知识。掌握物质的结构与性质是相同点与区别及物质的溶解性等是本题正确解答的关键。 12、B 【解题分析】
A.邻甲基苯甲酸中不含酚羟基,不能与溴水生成白色沉淀,故A错误;
B.能水解说明含有酯基,甲酸酯基与甲基处于邻、间、对位有3种,再加上苯甲酸甲酯和乙酸苯酯一共5种,故B正确;
C.该物质中只有苯环与氢气加成,则1mol该物质最多能与3mol氢气发生加成反应,故C错误;
D.甲基碳属于饱和碳原子,其与周围四个原子构成空间四面体结构,不能全部共面,故D错误。 综上所述,答案为B。 【题目点拨】
能与氢气发生加成反应是有苯环、碳碳双键、碳碳三键、醛基、酮,注意酯基和羧基不与氢气发生加成反应。 13、C 【解题分析】
A. 由图可知,太阳能使水分解,则实现了光能向化学能的转化,故A正确;
B. 过程II中生成氢气、过氧化氢,形成化学键,过程Ⅱ放出能量并生成了O−O键,故B正确; C. 由图可知,过程Ⅲ发生的反应为过氧化氢分解生成氢气和氧气的反应,H2O2═H2+O2,故C错误; D. 总反应为水分解生成氢气和氧气,则总反应2H2O→2H2+O2,故D正确。 故选C。 14、A 【解题分析】
A.阴离子交换膜只允许阴离子自由通过,阳离子交换膜只允许阳离子自由通过,隔膜B和阴极相连,阴极是阳离子放电,所以隔膜B是阳离子交换膜,选项A错误;
B.阳极上是阴离子氯离子失去电子的氧化反应,即2Cl--2e-→Cl2↑,选项B正确;
C.电解池的阴极材料可以被保护,阴极使用铁丝网代替石墨碳棒,增大反应接触面,选项C正确;
D.阴极区域是氢离子得电子的还原反应,电极上产生无色气体氢气,氢氧根离子浓度增加,溶液中出现少量氢氧化镁白色沉淀,选项D正确。 答案选A。 15、A 【解题分析】
溶液的酸碱性取决于溶液中 c(H+)与c(OH–)的相对大小,据此判断溶液酸碱性。 【题目详解】
A. c(H+) = c(OH–)的溶液一定呈中性,A项正确; B. 只有常温下pH=7的溶液才是中性的,B项错误; C. 常温下稀溶液中KW=10-14,溶液不一定中性,C项错误; D. 只有常温下c(H+) =10-7mol/L时,溶液才是中性的,D项错误; 本题选A。 16、D 【解题分析】
①该有机物中含有碳碳双键和醇羟基,可以使酸性KMnO4溶液褪色,故正确; ②含有羧基,可以和NaHCO3溶液反应,故正确;
③含有碳碳双键,一定条件下能与H2发生加成反应,故正确;
④含有羟基,在浓硫酸、加热条件下,能与冰醋酸发生酯化反应,故正确; 故选D。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、1,2-二氯丙烷 加成反应 氧化反应
C10H18O4
CH3CHClCH2Cl+2NaOHCH3CHOHCH2OH+2NaCl Na2CO3饱和溶液
【解题分析】
丙烯与氯气加成得A为CH3CHClCH2Cl,A发生水解反应得B为CH3CH(OH)CH2OH,苯与氢气发生加成反应得C为环己烷
,C发生氧化反应得D为己二酸HOOCCH2CH2CH2CH2COOH,D与B发缩聚反应得G为
F发生取代反应生成H和E,D和E发生酯化反应,根据题中信息,(取
代反应)得F为CH3CH2OOCCH2CH2CH2CH2COOCH2CH3,根据H的结构可推知E为CH3CH2OH。
(7)甲苯氧化生成苯甲酸,苯甲酸与乙醇发生酯化反应生成苯甲酸乙酯;乙醇氧化生成乙醛,乙醛进一步氧化生成乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,苯甲酸乙酯与乙酸乙酯发生信息中反应得到。 【题目详解】
根据上述分析可知A为CH3CHClCH2Cl,B为CH3CH(OH)CH2OH,C为
,C发生氧化反应得D为
HOOCCH2CH2CH2CH2COOH,D与B发缩聚反应得G为,根据题中
信息,F发生取代反应生成H和E,D和E发生酯化反应(取代反应)得F为
CH3CH2OOCCH2CH2CH2CH2COOCH2CH3,根据H的结构可推知E为CH3CH2OH。 (1)A为CH3CHClCH2Cl,名称为:1,2-二氯丙烷 (2)反应①是属于加成反应,反应④属于氧化反应; (3)G的结构简式为:
;F的结构简式为
CH3CH2OOCCH2CH2CH2CH2COOCH2CH3,分子式是C10H18O4; (4)反应②的化学方程式:CH3CHClCH2Cl+2NaOH(5)C为环己烷
CH3CHOHCH2OH+2NaCl;
,C存在多种同分异构体,其中核磁共振氢谱只有两种峰的同分异构体的结构简式为
;
(6)B是1,2-丙二醇CH3CH(OH)CH2OH,D是己二酸HOOCCH2CH2CH2CH2COOH,H是酯,
鉴别三种物质的方法是向三种物质中加入Na2CO3饱和溶液,B与碳酸钠溶液混溶,不分层;D反应,产生气泡;H不反应,互不相容,液体分层,油层在上层。因此鉴别试剂是碳酸钠饱和溶液;
(7)甲苯氧化生成苯甲酸,苯甲酸与乙醇发生酯化反应生成苯甲酸乙酯;乙醇氧化生成乙醛,乙醛进一步氧化生成乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,苯甲酸乙酯与乙酸乙酯发生信息中反应得到
,
所以合成路线流程图为:。
【题目点拨】
本题考查有机物的推断与性质,注意根据有机物的结构进行推断,需要学生对给予的信息进行利用,较好的考查学生自学能力、分析推理能力,是热点题型,难度中等.
18、FeSO4Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O2FeSO4【解题分析】
Fe2O3+SO2↑+SO3↑
气体B通入足量的BaCl2溶液,有白色沉淀D生成,该沉淀为BaSO4,物质的量为
2.33g=0.01mol,则气体B中
233g/mol含有SO3,SO3的物质的量为0.01mol,其体积为0.01mol×22.4L·mol-1=224mL,B为混合气体,根据元素分析可知
1.6gn(Fe2O3)==0.01mol,其中还含有224mL的SO2,固体C为红棕色,即固体C为Fe2O3,黄色溶液E为FeCl3,
160g/mol据此分析。 【题目详解】
气体B通入足量的BaCl2溶液,有白色沉淀D生成,该沉淀为BaSO4,物质的量为
2.33g=0.01mol,则气体B中
233g/mol含有SO3,SO3的物质的量为0.01mol,其体积为0.01mol×22.4L·mol-1=224mL,B为混合气体,根据元素分析可知n(Fe2O3)=其中还含有224mL的SO2,固体C为红棕色,即固体C为Fe2O3,
1.6g=0.01mol,黄色溶液E为FeCl3,
160g/mol(1)根据上述分析,A仅含三种元素,含有铁元素、硫元素和氧元素,铁原子的物质的量为0.02mol,S原子的物质
--
的量为0.02mol,A的质量为3.04g,则氧原子的质量为(3.04g-0.02mol×56g·mol1-0. 02mol×32g·mol1)=1.28g,
即氧原子的物质的量为
1.28g=0.08mol,推出A为FeSO4;
16g/mol(2)固体C为Fe2O3,属于碱性氧化物,与盐酸反应离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;
(3)FeSO4分解为Fe2O3、SO2、SO3,参与反应FeSO4、SO2、SO3、Fe2O3的物质的量0.02mol、0.01mol、0.01mol、0.01mol,得出FeSO4受热分解方程式为2FeSO4
19、C、D(或E)、C、E、B 排尽装置内空气,避免干扰实验 CO 淡黄色粉末全部变成黑色粉末 取残留粉末于试管,滴加稀硫酸,若产生气泡,则含有铁粉;否则,不含铁粉(或用强磁铁吸附黑色粉末,若有粉末被吸起,则黑色粉末含铁粉;否则,不含铁粉) 缺少尾气处理装置 【解题分析】 FeC2O4·2H2O
FeO+CO↑+CO2↑+2H2O,若不排尽装置内的空气,FeO、FeC2O4会被氧化。检验CO时,常检验其
Fe2O3+SO2↑+SO3↑。
5cVM 偏低 3w氧化产物CO2,所以需先除去CO2,并确认CO2已被除尽,再用澄清石灰水检验。CO是一种大气污染物,用它还原CuO,不可能全部转化为CO2,所以在装置的末端,应有尾气处理装置。 【题目详解】
(1)检验CO时,应按以下步骤进行操作:先检验CO2、除去CO2、检验CO2是否除尽、干燥CO、CO还原CuO、检验CO2,则按气流方向从左至右,装置连接顺序为A、C、D(或E)、C、E、B 、C。答案为:C、D(或E)、C、E、B; (2)空气中的O2会将CO、FeC2O4氧化,生成CO2,干扰CO氧化产物CO2的检验,所以点燃酒精灯之前,应将装置内的空气排出。由此得出向装置内通入一段时间N2,其目的是排尽装置内空气,避免干扰实验。答案为:排尽装置内空气,避免干扰实验;
(3)CuO由黑色变为红色,最后连接的C中产生白色沉淀,表明A中分解产物有CO。答案为:CO;
(4)A中FeC2O4为淡黄色,完全转化为FeO或Fe后,固体变为黑色,已完全反应的现象是淡黄色粉末全部变成黑色粉末。检验A中残留固体是否含铁粉的方法:取残留粉末于试管,滴加稀硫酸,若产生气泡,则含有铁粉;否则,不含铁粉(或用强磁铁吸附黑色粉末,若有粉末被吸起,则黑色粉末含铁粉;否则,不含铁粉)。答案为:取残留粉末于试管,滴加稀硫酸,若产生气泡,则含有铁粉;否则,不含铁粉(或用强磁铁吸附黑色粉末,若有粉末被吸起,则黑色粉末含铁粉;否则,不含铁粉);
(5)CO还原CuO,反应不可能完全,必然有一部分混在尾气中。根据上述装置设计实验存在的明显缺陷是缺少尾气处理装置。答案为:缺少尾气处理装置;
25250mL5cV10c mol/L×V ×(6)根据电子守恒,3n(FeC2O4)=5n(KMnO4),n(FeC2O4)=×10-3L×=mol,则该样品325mL355cVMcV102molMg/mol ==% 纯度为3100%3wwV测=V终-V始,若滴定前仰视读数,则V始偏大,滴定终点俯视读数,则V终偏小,测得结果偏低。答案为:偏低。 【题目点拨】
在计算该样品的纯度时,我们依据电子守恒得出的等量关系式为3n(FeC2O4)=5n(KMnO4),
在利用方程式时,可建立如下关系式:5FeC2O4——3KMnO4,两个关系的系数正好相反,若我们没有理顺关系,很容易得出错误的结论。
20、水浴加热 使乙酰水杨酸与NaHCO3溶液作用转化为易溶于水的乙酰水杨酸钠,与不溶性杂质分离 三颈烧瓶 b 控制反应温度,防止乙酰水杨酸受热分解 取少量结晶产品于试管中,加蒸馏水溶解,滴加FeCl3溶液,若溶液呈紫色则含水杨酸 81.1% 【解题分析】
(1)合成的温度为85℃,所以可以采取水浴加热;
(2)加入饱和NaHCO3溶液使乙酰水杨酸与NaHCO3溶液作用转化为易溶于水的乙酰水杨酸钠,与不溶性杂质分离,故答案为:使乙酰水杨酸与NaHCO3溶液作用转化为易溶于水的乙酰水杨酸钠,与不溶性杂质分离;
(3)冷凝管中水的流向是下口进水,上口出水。由于乙酰水杨酸受热易分解,所以使用温度计控制反应温度,防止乙
5cVM;3w酰水杨酸受热分解。故答案为:三颈烧瓶,b,控制反应温度,防止乙酰水杨酸受热分解;
(4)乙酰水杨酸和水杨酸中都有羧基,但水杨酸中有酚羟基,可以用FeCl3溶液检验酚羟基,进而检验产品中是否含有水杨酸,故答案为:取少量结晶产品于试管中,加蒸馏水溶解,滴加FeCl3溶液,若溶液呈紫色则含水杨酸; (5)2.76g水杨酸为0.02mol,乙酸酐为7.5 mL×1.08 g/cm3÷102g/mol=0.08mol,所以乙酸酐是过量的,生成的乙酰水杨180g/mol=3.6g。则所得乙酰水杨酸的产率酸的物质的量和水杨酸的物质的量相等,所以乙酰水杨酸的质量为0.02mol×为
21、+122.49kJ/mol 高温 CDE 催化剂失活(失效),或答催化剂寿命降低 各反应的正方向均为吸热且气
2.92×100%≈81.1%。 3.6体分子数增多,升温使平衡正向移动的效应大于压强增大使平衡逆向移动的效应 作图
【解题分析】
判断一个反应能否自发进行,依据是GHTS,当G<0时,该反应可以自发进行。催化剂对于反应的平衡转化率无影响,加入催化剂的目的一方面是提高反应速率,在相同的时间内,尽可能的获取更高的转化率,另一方面催化剂对于提高产物选择性也有很大帮助;催化剂在使用时,存在最适操作条件,温度过低催化剂活性较低,温度过高则会有使催化剂烧结失活的风险;催化剂在长时间使用后,由于表面积碳或吸附其他物质等原因,催化活性也会有所降低。反应活化能越大,对反应速率越不利,因此二甲醚现场制氢的反应中,第一步转化为甲醇的反应进行较快,而第二步甲醇转化为氢气的反应进行较慢,这样会在短时间内造成甲醇的积累,随着时间推移,上述反应各自达到平衡,甲醇的浓度最终还会下降。 【题目详解】
(1)由题可知,H3H12H223.532(49.48)122.49kJ/mol;根据公式GHTS,该反应
H3>0,并且S>0,所以在较高温度下,会出现G<0的情况,因此,该反应在高温下会自发进行;
(2)①A.观察图1,在不同温度下,随着时间推移,转化率几乎都呈现下降的趋势,所以反应持续时间也会影响转化率,A项错误;
B.催化剂不会改变反应的平衡转化率,B项错误;
C.催化剂比表面积很大,因此,催化剂表面可能吸附了二甲醚导致测得的转化率高于平衡转化率,C项正确; D.反应Ⅰ和反应Ⅱ都是吸热反应,随着温度升高,平衡转化率也会逐渐增大,D项正确; E.随着反应持续时间增加,获得的转化率会与平衡转化率越来越接近,E项正确; 答案选CDE;
②催化剂在使用时,有最适操作条件,温度过高可能会使催化剂失活,进而导致催化效率明显下降;
(3)反应Ⅰ和反应Ⅱ都是吸热反应,此外这两个反应正向进行又都会使气相物质总量增加,即升温对于反应正向进行有利,压强增大对于反应正向进行不利;对于同一份气体,根据公式pVnRT可知,升温会使压强增大;考虑到该反应在升温后转化率仍然是增大的,这就说明温度改变对平衡的影响比压强改变对平衡的影响更明显;
(4) 反应Ⅰ的活化能比反应Ⅱ低,所以第一步转化为甲醇的反应进行较快,而第二步甲醇转化为氢气的反应进行较慢,这样会在短时间内造成甲醇的积累,随着时间推移,上述反应各自达到平衡,甲醇的浓度最终还会下降;因此图像中甲醇的浓度先上升,后下降,最后几乎不变。 【题目点拨】
催化剂无法改变可逆反应的平衡转化率,但是可以大大缩短反应到达平衡状态所需的时间,在相同的时间内也能获得更高的转化率;催化剂对于反应的另一方面意义即提高产物的选择性,进而让转化更高效;为了保证催化剂的活性,需要设计实验探究不同参数对催化剂活性的影响,进而确定催化剂的最适操作条件;不在最适操作条件下使用时,催化剂不单单活性会下降,还有可能面临失活的风险。
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