2013最新模拟题分类汇编·化学第5单元 选考模块

文档属性

名称 2013最新模拟题分类汇编·化学第5单元 选考模块
格式 zip
文件大小 1.7MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2013-05-20 16:25:05

图片预览

文档简介

第5单元 选考模块
【化学与技术】
1.(2013·湖北省黄冈市期末)以黄铁矿(主要成分是FeS2)为原料生产硫酸的工艺流程图如下:
(1)若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂,你认为厂址宜选在______的郊区(填标号)
A.有丰富黄铁矿资源的城市 B风光秀丽的旅游城市
C.消耗硫酸甚多的工业城市 D.人口稠密的文化、商业中心城市
(2)沸腾炉中发生反应的化学方程式为_____,接触室中发生反应的化学方程式是_____
(3)在硫酸工业制法中,下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是___
A.硫铁矿燃烧前要粉碎,因为大块的黄铁矿不能在空气中反应
B.从沸腾炉出来的气体要净化,因为炉气中的SO2会与杂质反应
C.SO2氧化成SO3要用催化剂,这样可提高SO2的转化率
D.SO3用98. 3%的浓硫酸来吸收,目的是为了防止形成酸雾,以提髙SO3吸收效率
(4) 下表是压强对SO2平衡转化率的影响
对于SO2转化SO3的反应,增大压强可使转化率_____,但在实际工业生产中常采用常压条件,理由是________
(5)某工厂用500t含硫量为48%的黄铁矿制备硫酸,若在沸腾炉中有2%的FeS2损失,在 接触室中SO3的产率为96%,则可得到98%的浓硫酸的质量是_____t。
答案:
解析:(1)B、D项显然不可选,因硫酸的运输要比矿石的运输难度大,最适宜的城市还是在消耗硫酸的工业城市。
(2)FeS2中硫的化合价是-1价,Fe的化合价是+2价,故每摩尔FeS2参加反应转移电子数11mol:4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2。
(3)A项将矿石粉碎的主要原因是使其与空气充分接触,燃烧充分;B项从沸腾炉中出来的气体净化的主要原因是其中的杂质会使SO2转化为SO3的催化剂中毒;C项催化剂只能加快反应速率,不能提高SO2的转化率。
(4)常压下,SO2的转化率已经很高,若增大压强,对设备的耐压要求提高,增大动力还需要消耗更大的能源,故实际生产采取常温常压下进行。
(5)该转化过程中,存在如下转化关系:
FeS2 ~ 2SO2 ~ 2SO3 ~ 2H2SO4
120 196
500t×48%×98%×96% x×98%
解得:x=376.32t
2.(2013·陕西省宝鸡市第一次质检)侯德榜制碱法,也叫联合制碱法,其生产流程可简要表示如下图:
(1)向沉淀池中通入CO2和氨气时,应先通入 。原因是 。
(2)沉淀池中发生反应的化学反应方程式是 ;煅烧炉中发生的化学反应方程是 。
(3)向母液中通氨气并加入细小食盐颗粒,冷却析出的副产品是 ,通入氨气的作用是 (填选项)
A.增大NH+4的浓度:使NH4Cl更多地析出
B.使NaHCO3更多地析出
C.使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度
(4)为提高原料氯化钠的利用率,主要是设计了 (填上述流程中的编号)的循环,物质X是 。从沉淀池中分离沉淀的操作是 。
(5)CO2是制碱工业的重要原料,侯德榜制碱法和氨碱法中CO2的来源有何不同 。
(6)产品纯碱中含有碳酸氢钠,可以用加热分解的方法测定产品中纯碱的质量分数,已知样品质量为ag,加热至质量不再改变时称重为bg,则纯碱的质量分数为 。
答案:(1)NH3 因为CO2溶解度小,而NH3易溶于水,先通入NH3有利于后面CO2的吸收
(2)NH3 +CO2+NaCl+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑
(3)NH4Cl AC
(4)循环Ⅰ CO2 过滤
(5)前者CO2是由合成氨厂提供,后者CO2是由碳酸钙分解得到
(6)×100%
解析:侯氏制碱法的反应原理为:NH3 +CO2+NaCl+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl,为能够
生成更多的NaHCO3,可以利用氨气极易溶于水的性质,先通入氨气至饱和,再通入CO2,可以吸收较多的CO2,否则若先通入CO2,因CO2溶解度小,不能生成大量的NaHCO3。煅烧炉中利用NaHCO3的不稳定性,加热分解为Na2CO3、CO2和水。分解产生的CO2(X)可以循环使用。
(3)母液为高浓度的NH4Cl溶液和饱和NaHCO3,通入氨气提高溶液中的NH4+,且提供的碱性环境可以将NaHCO3转化为溶解度更大的Na2CO3,得到更多、更纯的NH4Cl。
(4)循环操作将Na2CO3循环使用,可以将Na2CO3再次转化为NaHCO3,沉淀池中的碳酸氢钠通过过滤得到该固体。
(5)从图可知,侯德榜制碱法中的CO2来自合成氨厂,氨碱法制取纯碱的生产中,CO2则是由石灰石分解制得的。
(6)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑ △m
168g 62g
m ag-bg
m=84(a-b)/31g
样品中Na2CO3的质量为:ag-84(a-b)/31g,故样品中Na2CO3的质量分数为:×100%。
3.(2013·河北省保定市期末)工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:
请回答下列问题:
(1) 工业生产时,制取氢气的一个反应为:时,向 1L密闭容器中充入0.2molCO和0.3mol水蒸气丨反应达到平衡后,体系中,该温度下此反应的平衡常数K=_______ (填计算结果)。
(2) 合成塔中发生反应。下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知,表中T1_______573K (填“>”、“<”或“=”
(3)废水中的N、P元素是造成水体富营养化的关键因素,化工厂排放的废水中常含有较多的和,一般可以通过两种方法将其除去。
①方法一:将Ca(OH)2或CaO投加到待处理的废水中,生成磷酸钙从而进行回收。当处理后的废水中时,处理后的废水中_______mol/L。(巳知)
②方法二:在废水中加入镁矿工业废水,就可以生成髙品位的磷矿石一鸟粪石,反应的离子方程式为。该方法中需要控制污水的pH为7. 5 10,若pH高于10. 7,鸟粪石的产量会大大降低。其原因可能为_______,与方法—相比,方法二的优点为_____________________。
答案:(1)1 (2)< (3)①5×10-7 ②当pH高于10.7时,溶液中的Mg2+、NH4+会与OH-反应,平衡向逆反应方向移动;能同时除去废水中的氮,充分利用了镁矿工业废水。
解析:(1)由平衡时氢气的浓度是0.12mol/L,则CO、H2O、CO2的浓度分别为:0.08mol/L、0.18mol/L、0.12mol/L。平衡常数K=[c(CO2)·c(H2)]/ [c(CO)·c(H2O)]=(0.12×0.12)/(0.08×0.18)=1。
(2)T1时,从平衡常数大于573K时的平衡常数,而该反应是放热反应,故T1<573K。
①Ca3(PO 4)2的平衡常数表达式为:K=c3(Ca2+)·c2(PO43-),将相关数据代入表达式可求得:c(PO43-)=5×10-7mol/L。
②强碱性条件下,Mg2+、NH4+会形成Mg(OH)2沉淀和生成NH3·H2O,致使平衡逆向移动,从而降低鸟粪石的产量。
4.(2013·河北省唐山市期末)从海水中提取一些重要的化工产品的工艺流程如图所示。
根据上述流程图回答下列问题:
(1)图中A的化学式为__ ,在制取A的过程中需向饱和NaCl溶液中先后通入两种气体,后通入气体的化学式为 。
(2)海水淡化处理的方法有 。(写出3种即可)
(3)过程⑤的化学方程式为______ 。
(4)从B溶液制备B的无水晶体的“操作a”为 。
(5)过程③用SO2水溶液吸收溴单质,吸收率可达93%,生成两种强酸,写出反应的离子方程式 。
(6)过程②到过程④的变化为,其目的是 。
答案:(1)NaHCO3 ;CO2 (每空1分)
(2)蒸馏法、冷冻法、离子交换膜法(也可写成电渗析法或反渗析法) (3分)(写出3种即可)
(3)(3分)
(4)将MgCl2溶液在HCl气流中蒸干 (2分)
(5)Br2 +SO2 +2H2O=4H+ +2Br-+SO42- (3分)
(6)富集溴 (2分)
解析:(1)A灼烧后生成Na2CO3,可知为纯碱工业,故通入的两种气体为氨气和二氧化
碳;该生产过程中,先通入氨气,后通入二氧化碳。
(3)镁的制取通过电解熔融的氯化镁。
(4)从MgCl2溶液制取无水氯化镁,为防止Mg2+水解,应在氯化氢氛围下蒸干。
(5)溴水氧化SO2生成硫酸和氢溴酸:Br2 +SO2 +2H2O=4H+ +2Br-+SO42-。
(6)该过程中,可以使低浓度溴水,转化为浓溴水,达到浓缩富集溴的作用。
5.(2013·西工大附中第一次适应性训练)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:
(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_______吸收。
a.浓H2SO4 b.稀HNO3 c.NaOH溶液 d.氨水
(2) ①冰铜(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量为20%~50%。转炉中,将冰铜加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化成Cu2O,生成的Cu2O与Cu2S反应,生成含Cu量约为98.5%的粗铜,该过程发生反应的化学方程式是 、_______________________________ ;
②熔渣B的主要成分是_______________。
(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 。
(4)粗铜(含Fe、Ag、Pt、Au等杂质) 的电解精炼如图所示,A极上发
生的反应为______________________________________________,
下列说法正确的是 。
a.电能全部转化为化学能
b.粗铜接电源正极,发生氧化反应
c.溶液中Cu2+向阳极移动     
d.阴阳两极质量变化相等
(5)利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极的电极反应式为 。
答案: (1)c,d (2分) (2) ①2Cu2S + 3O2 2Cu2O + 2SO2 (2分)
Cu2S + 2Cu2O 6Cu + SO2↑ (2分) ②FeSiO3(2分)
(3)3Cu2O+2Al=Al2O3+6Cu (2分) (4) Fe-2e-=Fe2+、Cu-2e-=Cu2+、b, (3分)
(5)4H++O2+4e-=2H2O (2分)
解析:(1)冰铜中含硫元素,焙烧后生成SO2,可用NaOH或者氨水吸收。
(2)石英砂的主要成分是SiO2,从图可知,气体A是SO2,熔渣为FeSiO3。
(3)利用铝的还原性冶炼铜:2Al+3Cu2O3Cu+Al2O3。
(4)电解精炼铜时利用了电解原理,电能转化为化学能,也有少量转化为热能。电解精炼时粗铜做阳极,发生氧化反应,精铜做阴极,阴极上发生还原反应。电解时,溶液中的阳离子向阴极移动,在阴极上得电子。粗铜中的活泼金属失电子,而阴极只能是Cu2+得电子,故阴阳极质量变化不同。故只有b项正确。
(5)正极上O2得电子与H+结合生成H2O:O2+4H++4e-=2H2O。
6.(2013·甘肃省河西五市第一次联合考试)某综合实验小组来自来水厂参观,了解到源水处理成自来水的工艺流程示意图如下图所示:
提供的试剂:饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、Ba(NO3)2溶液、75%的乙醇、生石灰、CCl4、BaCl2溶液
(1)为除去源水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-、SO42-等离子,选出a所代表的试剂,按加入的顺序依次为 (只填化学式)。
(2)加入凝聚剂可以除去其中的悬浮固体颗粒,该过程是 (选填下列各项的序号)。
A.只有物理变化,无化学变化 B.只有化学变化,无物理变化
C.既有化学变化,又有物理变化
FeSO4·7H2O是常用的凝聚剂,加入后最终生成红褐色胶状沉淀,则这种胶状沉淀的化学式为 。
(3)通入气体CO2的目的是 和 。
(4)下列物质中,可用来代替气体Cl2的是 (填写序号)。
① ClO2 ② O3 ③ 浓氨水 ④ SO2 ⑤ 浓硫酸
答案:(1)BaCl2 CaO (2分) (2)C ( 2分)、Fe(OH)3(2分)
(3)除去Ca2+、调节溶液的pH;(4分) (4)① ② (2分,见错不给分)
解析:(1)根据源水中的例子成分及除杂原则看,生石灰可以用来除去Mg2+、HCO3-、和Ca2+;BaCl2可以用来除去水中的SO42-。为避免引入新的杂质,故加入顺序为BaCl2、CaO。
(2)凝聚剂往往是通过离子水解,产生胶状颗粒,具有较大的吸附能力,使水中的悬浮颗粒沉淀。故该过程既有化学变化,又有物理变化。
Fe2+及水解产物Fe(OH)2均强的还原性,极易被水中溶解的O2氧化,故最终红褐色胶状沉淀为Fe(OH)3。
(3)通入CO2是为了除去一级沉淀池中引入的Ca2+,同时调节溶液的pH。
(4)加入氯气为杀菌消毒作用,故可以替代Cl2生产自来水的是ClO2和O3。
【物质结构与性质】
7.(2013·安徽省省级示范高中名校联考 )
答案:(1)>(2分) (2)1s22s22p63s23p63d 64s2(或[Ar]3d64s2)(2分)
(3)酸性(1分) 强(1分)
(4)1:2(1分) NH3分子间存在氢键(2分)
(5)(2分) 2H2O+ + H2S= S↓+ 2H2O+2H+(3分)
解析:根据题中A、B、C、D、E的信息可确定A~E分别为O、Cl、N、C和Fe。(1)Y为P,P的第一电离能小于Cl的第一电离能;(2)Fe为26号元素,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d 64s2;(3)盐为NH4NO3,属强酸弱碱盐,因水解而显酸性;高氯酸酸性强于碳酸。(4)N2分子含氮氮三键,键和键的个数比为1:2;由于分子间存在氢键,故使其沸点出现反常;(5)H2O释放出一个电子生成H2O+ 其中氧元素为-1价,具有强氧化性。
8.(2013·河北省唐山市期末)已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素
原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题:
(1)X元素原子基态时的电子排布式为 ,该元素的符号是 。
(2)Y元素原子的电子轨道表示式为 ,元素X与Y的电负性比较:X Y(填“>”或“<”)。
(3)X与Z可形成化合物XZ3,该化合物的空间构型为 。
(4)由元素X与镓元素组成的化合物A为第三代半导体。
已知化合物A的晶胞结构如图所示。(黑球位于立方体
内,白球位于立方体顶点和面心)
请写出化合物A的化学式 :化合物A可由
(CH3)3Ga和AsH3在700℃下反应制得,反应的
化学方程式为________
(5)已知(CH3)3Ga为非极性分子,则其中镓原子
的杂化方式为 。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3 (其它合理答案也给分)(2分); As(2分)
(2) <
(3)三角锥形 (2分)
(4)GaAs(2分);(CH3)3Ga + AsH3 GaAs + 3CH4 (2分)
(5) sp2 (2分)
解析:X的最外层电子排布为4s24p3,故为砷元素,原子序数为33;2p轨道有两个未
成对电子,可能是碳或氧,因Y能够与砷形成As2Y3化合物,故Y为氧;As、O、Z的原子序数之和为42,故Z为氢。
(2)周期表中氧元素在砷元素的右上角,故电负性氧大于砷。
(3)AsH3的结构与氨相似,为三角锥形。
(4)As位于晶胞内,有4个。Ga的个数为:8×1/8+6×1/2=4,故化学式为GaAs。
(5)因分子为非极性分子,故空间结构对称,中心原子Ga为sp2杂化。
9.(2013·贵州省四校期末联考)已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大,其中A、E原子的最外层电子数均等于其周期序数,E原子的电子层数是A的3倍;B原子核外电子有6种不同的运动状态,s轨道电子数是p轨道电子数的两倍;D原子L层上有2对成对电子。请回答下列问题:
(1)E元素基态原子的电子排布式为 。
(2)B、C、D三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为 (填元素符号)。
(3)D元素与氟元素相比,电负性:D F(填“>”、“=”或“<”)。
(4)BD2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如右图所示。
该晶体的类型属于 。(选填“分子”、“原子”、“离子”或“金属”晶体)
该晶体中B原子轨道的杂化类型为 。l mol B2A2分子中含键的数目是 。
(5)光谱证实单质E与强碱溶液反应有[E(OH)4]— 生成,则[E(OH)4]中存在 。
a.共价键 b.配位键 c.σ键 d.π键
答案:(1)1s22s22p6 3s23p1 (2分)(2)C、O、N (2分)(3)< (2分)
(4) 原子 sp3 3 NA(或1.806×1024) (各2分)(5) abc (3分)
解析:从B的核外电子运动状态看,应为碳原子;D的L层电子排布式为2s22p4,故为氧元素;则A、C为元素分别为氢元素、氮元素;根据E的电子层数为氢的3倍,且其最外层电子数等于其周期序数,故E是铝。
(2)碳、氮、氧同一周期,因氮原子的2p3轨道为半满状态,致使其第一电离能大于相邻的碳和氧。
(3)氧、氟为同一周期元素,因氟在氧的右侧,故氟的电负性比氧大。
(4)从晶体的结构看,该化合物结构与SiO2相似,为原子晶体,其中碳原子为sp3。H2O2的结构为:H—O—O—H,故分子内含有三条σ键。
(5)[Al(OH)4]-中O与H之间形成的化合键为共价键、σ键,Al3+与OH-形成的键为配位键。
10.(2013·西工大附中第一次适应性训练)第四周期过渡元素Fe、Ti可与C、H、N、O形成多种化合物。
(1)①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为 。
②下列叙述不正确的是 。(填字母)
A.因为HCHO与水分子间能形成氢键,所以HCHO易溶于水
B.HCHO和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化
C.C6H6分子中含有6个键和1个大键,C2H2是非极性分子
D.CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
③氰酸(HOCN)是一种链状分子,它与异氰酸(HNCO)互为同分异构体,其分子内各原子最外层均已达到稳定结构,试写出氰酸的结构式 。
(2) Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物。
①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是
②六氰合亚铁离子[Fe(CN)6]4―中不存在 。
A.共价键 B.非极性键 C.配位键 D.σ键 E.π键
写出一种与 CN ― 互为等电子体的单质分子式 。
(3)SO3分子的立体构型为_______________,SeO32-的立体构
型为____________
(4)一种Al-Fe合金的立体晶胞如下图所示。
请据此回答下列问题:
① 确定该合金的化学式 。
② 若晶胞的棱长为a pm,则晶体的密度为________ g/cm3,
则此合金中最近的Fe原子与Al原子之间的距离为 __ pm。
答案:(1)①H(2)①具有孤对电子(1分) ②B (1分) N2 (1分)
(3) 平面三角形、三角锥形(2分) (4) ①Fe2Al (1分)②92.35×107/a3(2分) 或 或(2分)
解析:(1)①氢的电负性最小,C、N、O同周期,根据电负性规律,可知电负性关系为:H②B项HCHO中的碳原子为sp2杂化,CO2中碳原子采取sp杂化;苯分子中12个键。
③根据原子成键规律,各原子均达到稳定结构,故氰酸的结构式为N≡C-O-H。
(2)①配位键是由配体提供孤电子对,与中心原子提供的空轨道形成化学键。
②铁与CN-形成配位键,CN-中形成碳氮三键,其中含有一条σ键和两条π键。
(3)SO3中无孤对电子,形成平面三角形分子;SeO32-中含有一对孤对电子,故为三角锥形分子。
(4)①四个铝原子处于晶胞内;Fe原子数为:1+8×1/8+12×1/4+6×1/2=8,故该合金的化学式为Fe2Al。②该晶体的密度为:(27×4+8×56)/(6.02×1023×a3×10-30) g/cm3= 92.35×107/a3 g/cm3
最近的Fe原子和铝原子之间的距离,即为体对角线的1/4,面对角线、楞、体对角线构成直角三角形,故二者之间的最短距离为:。
11.(2013·甘肃省河西五市第一次联合考试)已知:A、B、C、D四种短周期元素,其化合价最高正价数依次为1、4、5、7,已知B原子的核外次外层电子数为2。A、C原子的核外次外层电子数为8。D元素的最高价氧化物对应的水化物是已知含氧酸中酸性最强的酸。试回答下列有关的问题:
(1)写出C元素原子的价电子轨道表达式 ;D元素的价电子排布式 。
(2)已知B元素与氢元素形成的气态化合物在标准状况下的密度为1.161g·L-1,则在该化合物的分子中B原子的杂化方式为 。
(3)已知C、D两种元素形成的化合物通常有CD3、CD5两种。这两种化合物中一种为非极性分子,一种为极性分子,则属于极性分子的化合物的化学式是 。
(4)由B元素形成具有正四面体结构的晶体和由C元素形成具有正四面体结构的晶体相比,熔点较高的晶体是 (填写晶体的名称)。
(5)由A、D两元素形成的化合物组成的晶体中,阴、阳离子都具有或近似具有球型对称结构,它们都可以看作刚性圆球,并彼此“相切”。如下图所示为A、D形成化合物的晶胞结构图以及晶胞的剖面图:
若a=5.6×10-8cm,则该晶体的密度为 g·cm-3(精确到小数点后1位)。
答案: (1)、3s23p5 (2)sp (3)PCl3
(4)金刚石 (5)2.2
解析:B原子的次外层电子数为2,则为第二周期第VIA族元素,为碳;A、C原子的核外次外层电子数为8,则为第三周期的IA、VA族元素,分别为钠、磷;高氯酸是最高价含氧酸中酸性最强的酸,故D为氯。
(2)气体化合物的摩尔质量为:1.161g·L-1×22.4L·mol-1=26g·mol-1,故为乙炔,其中碳原子的杂化类型为sp。
(3)PCl3、PCl5,其中PCl3空间结构为锥形,为极性分子。
(4)碳形成正四面体结构为金刚石,属于原子晶体;磷形成正四面体结构的为白磷(分子式为P4),属于分子晶体。故熔点较高的是金刚石。
(5)由晶胞结构可以看出,黑球代表Na+,白球代表Cl-,该晶胞中含有Na+个数为:1+12×1/4=4;Cl-个数为:8×1/8+6×1/2=4。故该晶体的密度为:(4mol×58.5g·mol-1)/[6.02×1023×(5.6×10-8)3]=2.2g·cm-3。
12.(2013·江西省吉安市西路片七校联考)N和B元素在化学中有很重要的地位。
(1)写出与N元素同主族的As元素的基态原子核外电子排布式_________________。
从原子结构的角度分析B、N和O元素的第一电离能由大到小的顺序为___________。
(2)N元素与B元素的氟化物化学式相似,均为AB3型,但分子的空间结构有很大不同,
其原因是_______________________,其中BF3的分子构型为 。
(3)立方氮化硼可利用人工方法在高温高压条件下合成,其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料,因此它与金刚石统称为超硬材料。BN的晶体结构与金刚石相似,其中B原子的杂化方式为 ,微粒间存在的作用力是 。
(4)NaN3是抗禽流感药物“达菲”合成过程中的中间活性物质,NaN 3也可用于汽车的保护气囊。3molNaN3受撞击会生成4molN2气体和一种离子化合物A。
①请写出上述NaN 3撞击反应的化学方程式 。
②根据电子云的重叠方式判断:N2分子中存在的σ键和π键数目之比为 : 。
答案:
解析:(1)氮原子的2p轨道电子排布为2p3,为半满状态结构稳定,导致其第一电离能比氧的高。(2)NF3中氮原子是sp3杂化,分子中存在孤电子对,对N—F键具有排斥作用,分子构型为三角锥形;而BF3中B原子是sp2杂化,无孤对电子对,空间结构对称,为平面正三角形。(3)从氮化硼的性质看,氮化硼为原子晶体,氮原子、硼原子均为sp3杂化,微粒间以N—B共价键结合。(4)①利用质量守恒定律可配平反应:3NaN3=Na3N+4N2↑。②N2分子中为氮氮三键,三键中有一条σ键,两条π键。
【有机化学基础】
13.(2013·山东省威海市期末) 下列说法正确的是
A.乙烯结构中含有碳碳双键,苯中不含有碳碳双键,但两者均可以发生加成反应
B.戊烷和新戊烷互为同分异构体,它们分子中所含化学键种类和数量不完全相同
C.乙酸和乙酸乙酯均能使NaOH的酚酞溶液褪色,因为它们的分子组成和结构相同
D.油脂、淀粉、蛋白质都属于高分子化合物,都能发生水解反应但水解产物不同
答案:A
解析:戊烷和新戊烷分子中都含有4条碳碳单键、12条碳氢键,B项错误;乙酸的官能团是羧基,乙酸乙酯的官能团是酯基,C项错误;油脂是高级脂肪酸的甘油酯,不属于高分子化合物,D项错误。
14.(2013·山东省威海市期末) 下列关于有机物的说法正确的是
A.棉花和合成纤维的主要成分均为纤维素
B.煤油可由石油干馏获得,可保存少量金属钠
C.用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中混有的乙酸、乙醇
D.苯不能与溴水发生取代反应,用苯能萃取溴的四氯化碳溶液中的溴
答案:C
解析:合成纤维是由石油裂解的产物产生的,A项错误;煤油是石油分馏的产物,B项错误;苯与四氯化碳均为良好的有机溶剂,二者互溶,D项错误。
15.(2013·山东省济宁市期末)下列关于有机物的说法中,正确的是
A.用新制的Cu(OH)2悬浊液可检验尿液中的葡萄糖
B.苯、乙醇和乙烯都能发生加成反应
C.石油分馏可获得乙烯、苯及其衍生物
D.纤维素水解与淀粉水解得到的最终产物不同
答案:A
解析:B项乙醇不能发生加成反应;C项乙烯是石油的裂解产物;苯及其衍生物是煤的干馏产物,D项淀粉和纤维素的水解最终产物是葡萄糖。
16.(2013·山东省德州市期末校际联考)下列关于有机化合物的认识不正确的是
A.油脂在空气中完全燃烧转化为水和二氧化碳
B.蔗糖、麦芽糖的分子式都是C12H22O11,二者互为同分异构体
C.乙烯通入高锰酸钾溶液褪色是因为发生了加成反应
D.在浓硫酸存在下,苯与浓硝酸共热生成硝基苯的反应属于取代反应
答案:C
解析:油脂是高级脂肪酸甘油酯,组成元素是碳、氢、氧,故其完全燃烧的产物是二氧
化碳和水,A项正确;蔗糖葡萄糖和果糖的二聚体,麦芽糖是葡萄糖的二聚体,故二者互为
同分异构体,B项正确;乙烯与酸性高锰酸钾溶液的反应是氧化反应,C项错误;苯生成
硝基苯的反应,可以看做是苯分子中的氢原子被硝基代替,故为取代反应,D项正确。
17.(2013·福建省福州市期末检查)下列关于有机化合物的认识正确的是( )
A.淀粉、蛋白质、油脂都属于天然高分子化合物.
B.C4 H10有3种同分异构体
C.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是因为发生了取代反应
D.新制氢氧化铜悬浊液可以鉴别乙酸、葡萄糖和乙醇三种溶液
答案:D
解析:油脂是高级脂肪酸甘油酯,不是高分子化合物,A项错误;丁烷有正丁烷、异丁烷两种同分异构体,B项错误;乙烯与溴的反应是加成反应,而不是取代反应,C项错误;常温下,乙酸能够使新制氢氧化铜溶解,加热条件下,葡萄糖能够与新制氢氧化铜生成红色沉淀,乙醇不能与新制氢氧化铜反应,D项正确。
18.(2013·广东省汕头市一模)下列说法正确的是
A.分子式为和的物质一定互为同系物
B.甲烷、乙烯和苯在工业上都可通过石油分馏得到
C.苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳生成苯酚和碳酸钠
D.2,3一二甲基丁烷的核磁共振氢谱中会出现两个峰
答案:D
解析:分子式为CH4O的只能是甲醇,分子式为C2H6O的可以是乙醇、甲醚,A项错误;乙烯是通过石油的裂解得到的,苯是通过煤的干馏制取的,B项错误;苯酚的电离能力比HCO3-强,故在苯酚中通入CO2只能生成苯酚和碳酸氢钠,C项错误;2,3—二甲基丁烷的核磁共振会出现两种峰,且面积之比为6:1,D项正确。
19.(2013·北京市朝阳区期末)下列除去杂质的方法,正确的是
A.苯中含有苯酚杂质:加入溴水,过滤
B.乙醇中含有乙酸杂质:加入碳酸钠溶液,分液
C.FeCl3溶液中含有CuCl2杂质:加入过量铁粉,过滤
D.CO2中含有HCl杂质:通入饱和NaHCO3溶液,洗气
答案:D
解析:苯酚与溴反应生成的三溴苯酚溶与苯,难溶于水,仍不容易分离,A项错误;乙酸能够与碳酸钠反应,但是乙醇能够与水任意比例混合,不能用分液法分离开,B项错误;C项加入过量铁粉会发生的反应为:2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu,错误;D项能够在除去HCl的同时,又会增加CO2的量,正确。
20.(2013·河北省保定市期末)下列关于有机物的叙述正确的是
A. 丙烷的二溴取代产物比其三溴取代产物的种类少
B. 除去乙烷中的少量乙烯的方法是将混合气体通过酸性高锰酸钾溶液
C. 由合成的聚合物为’
D. 分子式为C2H4Q2的有机物都能与NaOH溶液反应
答案:A
解析:丙烷的二溴代物四种,三溴代物的同分异构体都是5种,A项正确;酸性高锰酸钾溶液能够将乙烯氧化物CO2,引入新的杂质,应通过溴水,B项错误;合成的聚合物为,C项错误;分子式为C2H4Q2的有机物可能的结构是乙酸、甲酸甲酯或羟基乙醛(CH2OHCHO),羟基乙醛不能与NaOH溶液反应,D项错误。
21.(2013·广东省潮州市期末)下列说法不正确的是
A.氯乙烯、聚乙烯、苯乙烯都是不饱和烃
B.蛋白质溶液中加入浓的硫酸铵溶液会有沉淀析出
C.苯能与溴在一定条件下发生取代反应
D.淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖
答案:A
解析:氯乙烯除含碳、氢元素外,还含有氯元素,不属于烃,聚乙烯双键打开,不再含不饱和键,因此不是不饱和烃,A项不正确;B项是蛋白质盐析,C项是苯的溴代,D项是多糖的水解,均正确
22.(2013·河北省唐山市期末)分子式为C4H8Br2且分子中仅含有两个甲基的有机物,共有(不考虑立体异构)
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
答案:C
解析:四个碳原子的碳架有两种,符合题意直链的同分异构体有两种,有一个支链的两种。
23.(2013·荆门市期末) 分子式符合C4HCl9的物质有( )(不考虑立体异构)
A.2种 B.4种 C.6种 D.多于6种
答案:B
解析:该分子中拆出一个氢原子后,属于基团为—C4Cl9,其结构与—C4H9(丁基)相同,丁基有四种,故该有机物的同分异构体有四种。
24.(2013·北京市石景山区期末)下列说法正确的是
A.的名称为2,2,4-三甲基-4-戊烯
B.化合物 不是苯的同系物
C.分子中所有碳原子一定共平面
D.除甲酸外的羧酸均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
答案:B
解析:A项该有机物的正确命名为2,4,4—三甲基戊烯;C项该分子有两个平面,由于
连接苯环的碳碳单键可以旋转,故碳原子不一定共面,错误;例如含有碳碳双键的羧酸,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D项错误。
25. (2013·河南省周口市期末)一种形状像蝴蝶结的有机分子Bowtiediene,其形状和结构如图所示,下列有关该分子的说法中不正确的是
A、该有机物的分子式为C5H4
B、该分子中所有碳原子在同一平面内
C、1mol该有机物最多可与2molBr2发生加成反应
D、与其互为同分异构体,且只含碳碳叁键的链烃不止一种
答案:B
解析:该有机物有5个顶点,故碳原子数是5,利用碳原子四个价键补氢数,可得该烃
分子式为C5H4,A项正确;中间碳原子形成四条单键,为四面体型碳原子,故该分子的碳原子不可能在同一平面内,B项错误;该烃含有两条碳碳双键,故1mol该有机物最多能够与2molBr2发生加成反应,C项正确;该烃的链状同分异构体(碳架结构)可能为:C≡C—C=C—C、C≡C—C—C=C、C—C≡C—C=C等,故D项正确。
26.(2013·湖南省怀化市期末)下列化学反应属于加成反应的是
A.CH3COOH+ CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 + H2O
B.CH2=CH2+HClCH3CH2Cl
C.2CH3CH2OH+O22CH3CHO +2H2O
D.
答案:B
解析:A项酸与醇发生的酯化反应,实际上是取代反应;B项乙烯中的碳碳双键断裂与HCl的氢、氯原子结合,为加成反应,正确;C项醇生成醛的反应为氧化反应;苯生成溴苯,即苯环上的一个氢原子不溴原子代替,为取代反应。
27.(2013·海淀区期末)下列方案能够达到实验目的的是
A.用浓溴水除去苯中的苯酚
B.用新制Cu(OH)2悬浊液鉴别苯、乙醛、乙酸
C.在加热条件下,用乙醇除去乙酸乙酯中的乙酸
D.将溴乙烷和NaOH溶液混合加热后,再加入硝酸银溶液,检验溴元素
答案:C
解析:浓溴水不能与苯反应,能够与苯酚反应生成三溴苯酚,但是三溴苯酚易溶于苯,不能达到实验目的,A项不符合题意;常温下,乙酸能够溶解新制氢氧化铜,加热条件下乙醛能够与新制氢氧化铜生成红色沉淀,B项正确;乙醇与乙酸的反应是可逆反应,不能进行彻底,C项不符合题意;应将水解后溶液,用硝酸酸化,再加入硝酸银,D项不正确。
28.(2013·西工大附中第一次适应性训练)下列反应中,属于取代反应的是
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
答案:B
解析:该有机物中含有的官能团有碳碳双键、羟基。反应①为碳碳双键的加成反应;反应②为酯化反应,也是取代反应;反应③在苯环上引入硝基,为取代反应;反应④为氧化反应。
29.(2013·山东省德州市期末联考)制备乙酸乙酯的绿色合成路线之一为
下列说法正确的是
A.淀粉与纤维素互为同分异构体 B.M的分子式为C12H22O11
C.N的结构简式为C2H4O2 D.④的反应类型属于取代反应
答案:D
解析:淀粉和纤维素的化学式形式相同,但聚合度(n值)不同,不属于同分异构体关
系,A项错误;淀粉和纤维素完全水解产物为葡萄糖,分子式为C6H12O6,B项错误;由转化关系可知N为乙酸,其结构简式为CH3COOH,C项错误;反应④是酯化反应,也属于取代反应,D项正确。
30.(2013·北京市西城区期末)绿原酸的结构简式如图,下列有关绿原酸的说法不正确的是
A.分子式为C16H18O9
B.能与Na2CO3反应
C.能发生取代反应和消去反应
D.0.1 mol绿原酸最多与0.8 mol NaOH反应
答案:D
解析:绿原酸中能够与NaOH反应的结构有:两个酚羟基、一个酯基和一个羧基,故0.1 mol绿原酸最多与0.4 mol NaOH反应。
31.(2013·湖北省武汉市2月调研)反兴奋剂是每届体育赛事关注的热点。利尿酸是一种常见的兴奋剂,其分子结构如下: 关于利尿酸的说法中,正确的是
A. 它是芳香烃
B. 它不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 它不能与饱和碳酸钠溶液反应放出CO2
D. 它能发生取代反应、加成反应和酯化反应
答案:D
解析:利尿酸除含碳、氢元素为,还含有氧、氯元素,不属于芳香烃,A项错误;利尿酸中碳碳双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使溶液褪色,B项错误;利尿酸中的羧基酸性比碳酸酸性强,能与饱和碳酸钠溶液反应生成CO2,C项错误;碳碳双键和羰基能够发生加成反应,羧基能够发生酯化反应(或取代反应),氯原子也能发生水解反应(或取代反应),D项正确。
32. (2013·山东省威海市期末) 苯乙酸甲酯是一种常见的合成香料。其合成路线的流程示意图如下:
请根据上述信息回答:
(1)写出X的结构简式 ;反应②的类型是 。
(2)D中含氧官能团的名称是 ;用一种试剂即可鉴别A、X、D,则该试剂是 。
(3)F与E互为同分异构体,其苯环上只有一个取代基,在酸性条件下F水解的产物之一能够与FeCl3溶液发生显色反应,F的结构简式为 ,写出F与足量NaOH溶液共热反应的化学方程式: 。
答案:
(1) ;取代反应 (1分)
(2)羧基(1分) ;新制Cu(OH)2悬浊液
(3)
解析:(1)对比A、B的结构和反应①、②可知,A的醛基与氢气发生加成反应得到苯甲醇(X),苯甲醇与HBr发生取代反应,生成B。
(2)A、X、D含有的官能团分别是醛基、羟基和羧基,可以用新制氢氧化铜鉴别,常温下能够溶解新制氢氧化铜的是D,加热条件下能够生成红色沉淀的是A。
(3)F水解的产物之一能够与FeCl3溶液发生显色反应,F含有酯基,为丙酸苯酯:。书写化学方程式时,注意水解产生的丙酸和苯酚均能够与NaOH反应。
33.(2013·安徽省省级示范高中名校联考 )
答案:(1)(2分) (2)碳碳双键、羧基(2分)
(3)还原反应或者加成反应(1分),消去反应(1分)
(4)HOOCCH2CH2COOH+2CH3CH2OHCH3CH2OOCCH2CH2COOCH2CH3+2H2O(3分)
(5)(3分), 2(2分)
解析:根据信息①结合分子式、氢类型,推出A中还含有一个碳碳双键,是一种不饱和的环状酸酐,结构简式是,顺推B是,结合反应条件②是加成反应,C是丁二酸;③是还原反应,根据信息②D是1,4—丁二醇,结合反应条件④是消去反应。根据官能团性质,⑤是碳碳双键发生加成反应,生成羟基羧酸。丁二酸分子内含有二种不同化学环境的氢原子,根据F核磁共振氢谱显示有三种不同化学环境的氢原子,且峰面积之比为2∶2∶3,推出X是乙醇,⑥是酯化反应。
Y的同分异构体可以作是两个羧基、一个羟基取代乙烷分子中的三个氢原子,且羧基必须连在同一个碳原子上,羟基则有2种连接方式,即形成2种同分异构体。
34.(2013·唐山市期末)某芳香族化合物A苯环上只有一个取代基,发生的反应如下图
所示,B、F、G的分子式分别为C2H4O2、H2C2O4、C6H12O,H能使溴水褪色。
(1)A的结构简式 ,H的键线式 。
(2)B中的官能团名称为 ,⑤的反应类型为 。
(3)C在一定条件下形成高分子化合物的化学方程式 。
(4)足量G与F反应的化学方程式 。
(5)G的同分异构体中能发生银镜反应的共有 中,其中核磁共振氢谱有三组特征峰的有机物结构简式为 。
答案:
(1) (每空2分)
(2) 羧基;消去反应 (每空1分)
(3) (3分)(其它合理答案也给分)
(4)(3分)
(5)8(2分); (CH3)3CCH2CHO (1分)
解析:从分子式可以看出B、F分别为乙酸和乙二酸,再逆推可知C、E的结构简式分别为:HOCH2COOH、OHCCOOH;结合信息可知D、G的分别为苯酚、环己醇,G经消去反应,形成环己烯:。根据以上信息可知,A的结构简式为:。
(5)能够发生银镜反应含醛基(—CHO),剩余基团为戊基(—C5H11),戊基有8
种。其中氢谱图中只有三组特征峰,故该有机物的结构对称,其结构简式为:(CH3)3CCH2CHO 。
35.(2013·甘肃省河西五市第一次联合考试)芳香化合物A、B互为同分异构体,B的结构简式是CH3COO--COOCH2CH3
A经①、②两步反应得C、D和E,B经①、②两步反应得E、F和H。上述反应过程、产物性质及相互关系如下图所示:
(1)B可以发生的反应类型有(填序号) 。
①加成反应 ②酯化反应 ③消去反应 ④取代反应 ⑤聚合反应
(2)E中含有官能团的名称是 。
(3)A有两种可能的结构,其对应的结构简式为 , 。
(4)B、C、D、F、G化合物中互为同系物的是 。
(5)F与H在浓硫酸作用下加热时发生反应的方程式为: 。
答案:(1)①④(2分,见错不得分)
(2)羟基(1分) 羧基(1分)
(3)HCOO--COOCH2CH2CH3(2分)HCOO--COOCH(CH3)2(2分)
(4)C、F (2分)
解析:从B的结构及其转化可知,E、F、G、H的结构简式分别为:HO--COOH、CH3CH2OH、CH3CHO、CH3COOH;由于A为B的同分异构体,结合A的转化可知C为C3H7OH,可能结构有两种(1—丙醇,2—丙醇),据此可推出A的结构简式。
(4)B、C均为饱和一元醇,故为同系物。
(5)CH3COOH + CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 + H2O
36.(2013·贵州省四校期末联考)某烃A是乙烯的同系物,A与乙烯一样,都是重要的化工原料。已知A对氢气的相对密度为21,由A经下列反应可得到G、H两种高分子化合物,它们都是常用的塑料。
请回答下列问题:
(1)E不能使溴的四氯化碳溶液褪色,E的结构简式为 ;
(2)由A生成B和H的反应方程式分别为 ;

(3)一定条件下,2 molF之间脱去1 mol水生成一种具有芳香气味的物质I,写出反应的化学方程式 ;
(4)F的一种同分异构体中有五种不同化学环境的氢且能发生银镜反应,写出其结构简式 。
答案:
(4)
解析:A的相对分子质量为42,则因A与乙烯为同系物,故n=42/14=3,为丙烯。
结合转化图中的反应条件可推出B、C、D、E的结构简式。
(3)F结构中既有羟基,又有羧基,故两分子之间可通过酯化反应生成具有芳香气味的酯。
(4)F的同分异构体能够发生银镜反应,则含有醛基,又分子中有五种不同的氢原子,故其结构为:。
37.(2013·潮州市期末)姜黄素具有抗突变和预防肿瘤的作用,其合成路线如下:
化合物I可以由以下合成路线获得:
(1)有机物Ⅳ的分子式为 ,含有官能团的名称为醚键和 。
(2)有机物V的名称为 ,其生成Ⅵ的化学方程式为(注明反应条件):

(3)写出一种符合下列条件的Ⅳ的同分异构体的结构简式 。
①苯环上的一硝基取代物有2种 ②1 mol该物质水解,最多消耗3 molNaOH
(4)反应①中反应物的原子利用率为100%,请写出该反应的化学方程式

答案:(1)C8H8O3(2分), (酚)羟基、醛基(2分,下面每空3分)
(2)1,2—二溴乙烷 ,
(3)
(4)
解析:(2)乙烯与溴发生加成反应生成:CH2Br CH2Br,名称为:1,2—二溴乙烷。卤代烃水解的条件是氢氧化钠溶液、加热。
(3)信息①说明该物质结构对称;信息②说明该物质能够水解说明含有酯基结构,且1mol最多消耗3molNaOH。故其结构简式为:。
(4)从结构变化看,该反应为I中的醛基被加成的反应,根据反应特点逆推可知另一反应物结构简式为:。
38.(2013·安徽省联盟第一次联考)呋喃酚是合成农药的重要中间体,其合成路线如下:
(1)B→C的反应类型是 ;E中含有的官能团名称是
(2)已知x的分子式为C4H7C1,写出A→B的化学方程式:
(3)Y是X的同分异构体,分子中无支链且不含甲基,则Y的名称(系统命名)是 。
(4)下列有关化合物C、D的说法正确的是 (填代号)。
a.可用氯化铁溶液鉴别C和D b.C、D含有的官能团完全相同
c.C、D互为同分异构体 d.C、D均能使溴水褪色
(5)E的同分异构体很多,写出符合下列条件的芳香族同分异构体的结构简式:
①苯环上的一氯代物只有一种 ②含有酯基 ③能发生银镜反应
答案:
解析:(1)B生成C可以看作是B分子中羟基上的氢原子被取代而得。
(2)对比A、B的结构简式,再结合X的分子式可知X的结构简式为,它与A发生取代反应生成B。
(3)Y的结构简式为CH2=CHCH2CH2Cl,其系统命名法名称是4-氯-1-丁烯。
(4)D含有酚羟基,遇氯化铁溶液显紫色,但C不能,a正确。C、D中都含有酯基和碳碳双键,但C中含有醚键而D中含有酚羟基,b错误。二者的分子式都是C12H14O3,但结构不同,c正确。碳碳双键能使溴水褪色,d正确。
(5)符合条件的同分异构体必为甲酸酯,又要求苯环上的一氯代物只有一种,则空间结构应该对称性很强,故可能的结构有:。
20090304
20090407

④ 酸性KMnO4溶液
② CH3COOH/浓H2SO4
浓HNO3/浓H2SO4

CH=CHCH2OH
Br2/CCl4

CHO
CH2Br
CH2CN
CH2COOH
CH2COOCH3
H2
X
HBr ②
NaCN③
H3O+④

A
B
D
C
E

催化剂

CH2OH
OOCCH2CH3
OOCCH2CH3
+2NaOH
ONa
+CH3CH2COONa
浓H2SO4
同课章节目录