专题1《有机化学的发展及研究思路》测试卷
一、单选题
1.向盛有I2水溶液的试管中,再加四氯化碳振荡,静置后观察到的现象是( )
A.上层橙红色,下层接近无色 B.均匀、透明、紫红色
C.均匀、透明、无色 D.上层接近无色,下层紫红色
2.下列说法错误的是( )
A.英国化学家波义耳1661年提出元素的概念,标志着近代化学的诞生。
B.英国化学家道尔顿1869年发现元素周期律,使化学研究变得有规律可循。
C.中国化学家侯德榜1943年发明联合制碱法,为我国化学工业发展和技术创新作出了重要贡献。
D.中国科学家1965年第一次用化学方法合成了具有生物活性的蛋白质结晶牛胰岛素,为人类揭开生命奥秘作出了贡献。
3.我国明代《本草纲目》中收载药物 1892 种,其中“烧酒”条目下写道:“自元时始创其法, 用浓酒和糟入甑,蒸令气上…其清如水,味极浓烈,盖酒露也。”这里所用的“法”是指( )
A.萃取 B.蒸馏 C.过滤 D.蒸发
4.1861年德国人基尔霍夫(G.R.Kirchhoff)和本生(R.W.Bunsen)研究锂云母的某谱时,发现在深红区有一新线,从而发现了铷元素,他们研究的某谱是( )
A.原子光谱 B.质谱 C.红外光谱 D.核磁共振谱
5.若从溴水中把溴萃取出来,不能使用的萃取剂是( )
A.无色汽油 B.无水酒精 C.四氯化碳 D.苯
6.化学发展史是科学史重要组成部分。下列科学家与成就不匹配的是( )
A.道尔顿——原子学说
B.阿伏加德罗——发现元素周期律
C.屠呦呦——从菁蒿中提取菁蒿素
D.侯德榜——发明联合制碱法
7.下列各组混合物可用分液漏斗分离的一组是( )
A.汽油和水 B.碘和四氯化碳
C.淀粉溶液和泥沙 D.水和酒精
8.我国明代《本草纲目》中收载药物1892种,其中“烧酒”条目下写道:“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也。这里所用的“法”是指( )
A.萃取 B.渗析 C.蒸馏 D.升华
9.下列实验方案能达到实验目的的是( )
A.从溴水中提取溴 B.验证乙炔的还原性 C.制取并收集NO2 D.实验室制取溴苯
A.A B.B C.C D.D
10.常温常压下,0.1mol两种气态烃组成的混合物完全燃烧后得到0.16mol二氧化碳和3.6g水,则混合气体中( )
A.一定有甲烷 B.一定有丙烯 C.一定有乙炔 D.一定有乙烷
11.下列实验操作正确的是( )
A.用蒸发皿蒸发溶液时,应垫石棉网
B.使用分液漏斗前无需检漏
C.萃取时,分液漏斗倒转,不断振荡,并及时放气
D.分液时,上层液体等下层液放出后,再继续放出
12.古代中国常用如图所示装置来炼丹、熬烧酒、制花露水等。南宋张世南《游宦纪闻》记载了民间制取花露水的方法:“锡为小甑,实花一重,香骨一重,常使花多于香。窍甑之傍,以泄汗液,以器贮之。”该装置利用的实验操作方法是( )
A.蒸馏 B.过滤 C.萃取 D.升华
13.中国传统文化对人类文化贡献巨大。下列古代文献涉及的化学研究成果,对其说明不合理的是
A.《开宝本草》中记载了铁华粉的制法:“取钢煅作叶如笏或团,平面磨错令光净,以盐水洒之,于醋瓮中阴处埋之一百日,铁上衣生,铁华成矣。”由此判断铁华粉是指醋酸亚铁
B.《天工开物 五金》中记载:“若造熟铁,则生铁流出时,相连数尺内……众人柳棍疾搅,即时炒成熟铁。”炒铁是为了降低铁水中的碳含量,且熟铁比生铁质地更硬,延展性稍差
C.《梦溪笔谈》中“以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折”中的剂钢是指铁的合金
D.《本草经集注》中记载了区分硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4)的方法:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,该方法应用了焰色试验
14.下列关于科学家及其提出学说与贡献的叙述错误的是( )
A.1869年,俄国化学家门捷列夫制出了第一张元素周期表
B.我国化学家侯德榜制碱法的最终产物是纯碱(Na2CO3)
C.舍勒发现了氯气,并将这种气体的组成元素命名为chlorine
D.卢瑟福根据α粒子散射现象,提出了带核的原子结构模型
15.下列说法正确的是( )
A.H,D,T是三种不同的元素
B.用分液漏斗从食醋中分离出乙酸
C.用激光笔照射CuSO4溶液可出现“丁达尔效应”
D.在相同温度下,对比不同浓度的过氧化氢溶液,在少量MnO2粉末催化下放出气体的快慢,可以了解浓度对过氧化氢分解快慢的影响
16.下列有机物中,核磁共振氢谱不止有一个峰的是()
A.乙烷 B.甲醛 C.苯 D.甲苯
二、综合题
17.下图所示的装置是化学实验中常见混合物分离和提纯的方法,也是学生应具备的实验基本技能。回答下列问题(填代表装置图的字母):
(1)从氯化钾溶液中得到氯化钾固体,选择 装置。
(2)氯化钠固体中混有碘,选择 装置。
(3)河水样品中加了少量明矾,选择 装置。
(4)除去自来水中的 、 杂质离子,选择 装置。
(5)装置E在分液时为使液体顺利滴下,除打开活塞外,还应进行的具体操作是 。
18.完成下列问题。
(1)研究有机物的方法有很多,常用的有①核磁共振氢谱②蒸馏③重结晶④萃取⑤红外光谱⑥过滤,其中用于分子结构确定的有 (填序号)
(2)下列物质中,其核磁共振氢谱中只有一个吸收峰的是____(填字母)。
A.CH3CH3 B.CH3COOH C.CH3COOCH3 D.CH3OCH3
(3)某含碳、氢、氧三种元素的有机物甲,经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%,氢的质量分数是13.51%,则甲的实验式(最简式)是 。
①如图是该有机物甲的质谱图,则其相对分子质量为 ,分子式为 。
②确定甲的官能团:通过实验可知甲中一定含有羟基,写出羟基的符号 ;甲可能的结构有 种。
③确定甲的结构简式:
a.经测定有机物甲的核磁共振氢谱如图所示,则甲的结构简式为 。
b.若甲的红外光谱如图所示,则该有机物的结构简式为 。
19.广西北部湾拥有丰富的海洋资源。关注海洋健康,守护蔚蓝星球,是每个公民义不容辞的责任。基于海水资源开发的氯碱工业、海水提镁等工业蓬勃发展。下图是海水综合利用的部分流程图,据图回答问题:
(1)步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中不涉及氧化还原反应的是: 。
(2)粗盐中含等杂质,为除去以上杂质离子,可加入足量的①溶液 ②溶液 ③溶液过滤后加入稀盐酸,以上操作顺序错误的是 (填字母)。
A.①②③ B.②①③ C.②③① D.③②①
检验提纯后的溶液中是否还存在的操作是 。
(3)步骤Ⅱ是侯氏制碱法的重要步骤,即将二氧化碳通入氨化的饱和食盐水中,使溶解度小的碳酸氢钠从溶液中析出,写出该反应的化学方程式 。
(4)图中制漂白粉的反应中,消耗标准状况下,转移的电子数是 。
(5)图中虚框提镁的过程中,没有涉及的化学反应类型是____(填字母)。
A.化合反应 B.分解反应 C.复分解反应 D.置换反应
(6)空气吹出的可以采用纯碱溶液吸收,吸收后得到和溶液,同时有放出,该反应的离子方程式是 。
(7)如图是实验室蒸馏装置图,可利用此装置将海水淡化,该装置中有一处不正确,该不正确之处是 。
20.FeCl3是一种用途比较广泛的盐。
(1)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成,刻制印刷电路时,要用FeCl3溶液作为“腐蚀液”,请写出反应的离子方程式 .
(2)FeCl3在天然水中可生成氢氧化铁胶体,其沉降水中悬浮物的速度高于铝盐,是城市污水及工业废水处理的高效絮凝剂.实验室制取氢氧化铁胶体的方法是 (填字母序号)。
A.将饱和的FeCl3溶液滴入沸水中,生成棕黄色液体即可
B.在FeCl3溶液中加入足量的NaOH溶液
C.将饱和的FeCl3溶液滴入沸水,并继续煮沸至生成红褐色液体
D.将饱和的FeCl3溶液滴入沸水,并继续煮沸至生成红褐色沉淀
证明此胶体已经制成的最简单方法为 。
(3)FeCl3可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,化学方程式如下:□FeCl3+□KI=□FeCl2+□I2+□KCl,配平上述反应方程式,并在上式上用双线桥法标出该反应电子转移的方向和数目。
(4)向(3)反应后的溶液中加入CCl4溶液,振荡、静置后会发现 层(填“上”或“下”)液体的颜色为 色,再将混合液倒入 (填仪器名称)中,将两层液体分离。
21.完成下列问题。
(1)用系统命名法命名下列有机物。
①: 。
②: 。
③CH2=C(CH3)CH=CH2: 。
④: 。
(2)写出下列有机物的结构简式或分子式:
①某气态烃(标准状况下)224mL与含有3.2g溴的溴水恰好完全加成,生成物的每个碳原子上都有1个溴原子,该烃的结构简式为 。
②相对分子质量为84的烃的分子式为 。
③某炔烃和H2充分加成生成2,5-二甲基己烷,该炔烃的结构简式为 。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】I2水溶液是棕色,加入密度大于水的四氯化碳,因为I2在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,所以下层为四氯化碳的典溶液,为紫红色,上层为水,接近无色,故D符合题意。
【分析】碘单质在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,且水的密度小于四氯化碳,所以会出现的现象是上层接近无色,下层紫红色 。
2.【答案】B
【解析】【解答】A.英国化学家、物理学家波义耳在1661年,提出化学元素的概念,标志着近代化学的诞生,A不符合题意;
B.1869年,俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律,并预言了未知元素的性质,使化学的研究变得有规律可循,B符合题意;
C.侯德榜发明的联合制碱法,为我国的化学工业发展和技术创新作出了重要贡献,C不符合题意;
D.我国化学家在1965年第一次人工合成了具有生命活性的蛋白质—结晶牛胰岛素,为世界生命科学的研究和发展作出了贡献,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.英国化学家波义耳在1661年提出化学元素的概念;
B.俄国化学家门捷列夫在1869年发现了元素周期律;
C.侯德榜1943年发明联合制碱法,为我国的化学工业发展和技术创新作出了重要贡献;
D.1965年,中国科学家第一次用人工方法合成了具有生物活性的蛋白质—结晶牛胰岛素。
3.【答案】B
【解析】【解答】由信息可知,蒸令气上,则利用互溶混合物的沸点差异进行分离,则该法为蒸馏,故合理选项是B。
【分析】根据内容可知加热得到液态酒,是根据沸点不同的的操作,属于蒸馏。
4.【答案】C
【解析】【解答】1861年德国人基尔霍夫 和本生 研究锂云母的红外光谱时,发现在深红区有一新线,从而发现了铷元素,铷的发现,是用光谱分析法研究分析物质元素成分取得的第一个胜利,C符合题意;
故答案为:C
【分析】1861年,德国人基尔霍夫和本生研究锂云母的红外光谱时,发现了铷元素。
5.【答案】B
【解析】【解答】A. 溴易溶在无色汽油中,可作为从溴水中把溴萃取出来的萃取剂,A不符合题意;
B. 酒精与水互溶,不可作为从溴水中把溴萃取出来的萃取剂,B符合题意;
C. 溴易溶在四氯化碳中,可作为从溴水中把溴萃取出来的萃取剂,C不符合题意;
D. 溴易溶在苯中,可作为从溴水中把溴萃取出来的萃取剂,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】萃取剂要求与水互不相溶、密度相差较大、溶质在两种溶剂中的溶解度不同,据此解答即可。
6.【答案】B
【解析】【解答】A.英国科学家道尔顿提出了原子学说,故A不符合题意;
B.阿伏加德罗的贡献是提出了阿伏加德罗定律,门捷列夫的贡献是发现元素周期律,并编制了元素周期表,故B符合题意;
C.屠呦呦的贡献是从菁蒿中提取菁蒿素,可以用来治疗疟疾,故C不符合题意;
D.侯德榜的贡献是发明联合制碱法,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】阿伏加德罗的贡献是提出了阿伏加德罗定律,门捷列夫的贡献是发现元素周期律,并编制了元素周期表。
7.【答案】A
【解析】【解答】解:A.汽油和水分层,可用分液漏斗分离,故A选;
B.碘和四氯化碳互溶,应选蒸馏法分离,故B不选;
C.泥沙不溶于水,淀粉溶液为胶体,可选渗析法分离,故C不选;
D.水和酒精互溶,应选蒸馏法分离,故D不选;
故选A.
【分析】可用分液漏斗分离,则混合物分层,结合物质的溶解性来解答.
8.【答案】C
【解析】【解答】“用浓酒和糟入甑,燕令气上……”是利用的酒精的沸点低进行的蒸馏方法,故选C。
【分析】从“气”入手,选择蒸馏
9.【答案】A
【解析】【解答】A.溴更易溶于苯,且苯和水不互溶不反应,所以可以用苯萃取溴水中的溴,之后再分液分离,故A符合题意;
B.电石和水反应生成的乙炔中含有还原性杂质硫化氢等气体,硫化氢等还原性气体能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,干扰乙炔的检验,所以无法实现实验目的,故B不符合题意;
C.二氧化氮可以和水反应,不能用排水法收集,故C不符合题意;
D.制取溴苯要用苯和液溴反应,不能用溴水,故D不符合题意;
故答案为A。
【分析】A.溴在苯中溶解度大与水且不与水互溶
B.应该先将气体通入到硫酸铜溶液中再将气体通入高锰酸钾
C.收集二氧化氮一般用的是排空气法
D.制备溴苯时用的是液溴不是溴水
10.【答案】A
【解析】【解答】解:n(H2O)= =0.2mol,即0.1mol混合烃完全燃烧生成0.16molCO2和0.2molH2O,根据元素守恒,混合烃的平均分子式为C1.6H4;
烃中C原子数小于1.6的只有CH4,则混合气体中一定含有CH4,由于CH4分子中含4个H原子,则另一种烃分子中一定含4个H原子,且其C原子数大于1.6,故可能是C2H4或C3H4,
A.根据以上分析可知,混合气体中一定含有CH4,故A正确;
B.混合气体中一定含有CH4,由于氢原子平均为4,一定不含有丙烯,故B错误;
C.由于氢原子平均为4,则混和气体中一定没有C2H2,故C错误;
D.混合烃的平均分子式为:C1.6H4,烃中C原子数小于1.6的只有CH4,则一定含有CH4,CH4分子中含4个H原子,故另一种分子中一定含4个H原子,则一定没有乙炔,故D错误;
故选A.
【分析】生成水的物质的量为:n(H2O)= =0.2mol,即0.1mol混合烃完全燃烧生成0.16molCO2和0.2molH2O,根据元素守恒,则混合烃的平均分子式为C1.6H4,而碳原子数小于1.6的只有甲烷,则一定含有甲烷,然后根据平均分子式进行判断.
11.【答案】C
【解析】【解答】A、蒸发皿可直接加热,不需垫上石棉网,A不符合题意;
B、分液漏斗使用前需检验是否漏液,B不符合题意;
C、萃取振荡过程中,应打开旋塞放气,平衡内外压强,C符合题意;
D、分液时,上层液体从上口倒出,下层液体从下口流出,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A、蒸发皿可直接加热;
B、分液漏斗使用前需检漏,防止振荡过程中液体溢出;
C、萃取振荡过程中会产生大量气体;
D、分液时,为防止液体混合,上层液体应从上口倒出,下层液体从下口流出;
12.【答案】A
【解析】【解答】题干中描述的制取花露水的方法实际上和现代蒸馏的方法是一样的,“窍甑之傍,以泄汗液,以器贮之”。说的就是冷凝液体的过程,
故答案为:A。
【分析】蒸馏利用物质的熔沸点相差较大,先蒸出沸点低的物质。
13.【答案】B
【解析】【解答】 A.醋的主要成分是醋酸,与铁反应生成醋酸亚铁和氢气,因此铁华粉是醋酸亚铁,故A正确;
B.铁的合金含碳量越低,其硬度越小、延展性越好,故熟铁比生铁硬度小、延展性好,故B错误;
C.合金的硬度比其成分金属大,剑刃硬度要大,所以剂钢为铁的合金,故C正确;
D.鉴别KNO3和Na2SO4,利用钾元素和钠元素的焰色试验不同,钠元素焰色试验为黄色,钾元素焰色试验为隔着钴玻璃为紫色,故D正确;
故答案为:B。
【分析】 A.醋酸与铁反应生成醋酸亚铁和氢气;
B.铁的合金含碳量越低,其硬度越小、延展性越好;
C.合金的硬度比其成分金属大;
D.利用钾元素和钠元素的焰色试验不同。
14.【答案】C
【解析】【解答】A.1869年,俄国化学家门捷列夫将元素按相对原子质量大小由小到大依次排列,并将化学性质相似的元素放在一个纵行,制出了第一张元素周期表,故A不符合题意;
B.我国化学家侯德榜改进了制碱工艺,发明了联合制碱法,即NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑,最终产物是纯碱(Na2CO3),为化学工业做出了重大贡献,故B不符合题意;
C.1774年瑞典化学家舍勒在研究软锰矿时发现了氯气,后来戴维将这种气体的组成元素命名为chlorine,故C符合题意;
D.1911年英国物理学家卢瑟福根据α粒子散射现象,提出了带核的原子结构模型,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】考查的是化学的历史,氯气是由舍勒发现但未进行命名,在1810年戴维通过实验证明其为纯净物,命名为chlorine
15.【答案】D
【解析】【解答】A.H、D、T的质子数相同,中子数不同,是三种不同的核素,均是氢元素,A不符合题意;
B.乙酸和水互溶,不能用分液漏斗从食醋中分离出乙酸,B不符合题意;
C.溶液不会产生丁达尔效应,用激光笔照射CuSO4溶液不会现“丁达尔效应”,C不符合题意;
D.在相同温度下,对比不同浓度的过氧化氢溶液,在少量MnO2粉末催化下放出气体的快慢,实验中只有浓度是变量,所以可以了解浓度对过氧化氢分解快慢的影响,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.H、D、T是氢元素形成的三种不同原子;
B.分液漏斗用于分离不互溶的液体;
C.溶液不会产生丁达尔效应;
D.结合控制变量法分析反应速率的影响因素;
16.【答案】D
【解析】【解答】同一个碳原子上的氢原子是相同的,同一个碳原子所连接的所有甲基上的氢原子是相同的,具有对称性结构的(类似于平面镜成像中物体和像的关系)。
A. 乙烷分子只有一种化学环境下的氢原子,核磁共振氢谱只有一个峰,A不符合题意;
B. 甲醛分子只有一种化学环境下的氢原子,核磁共振氢谱只有一个峰,B不符合题意;
C. 苯分子只有一种化学环境下的氢原子,核磁共振氢谱只有一个峰,C不符合题意;
D. 甲苯分子有4种化学环境下的氢原子,核磁共振氢谱只有4个峰,D符合题意。
故答案为:D
【分析】 核磁共振氢谱止有一个峰 ,说明只有一种化学环境的氢原子。
17.【答案】(1)B
(2)F
(3)C
(4)A
(5)打开分液漏斗上端的玻璃塞
【解析】【解答】(1)从氯化钾溶液中得到氯化钾固体,只需把溶剂蒸发出去就行,选蒸发装置,答案为B;
(2)氯化钠固体中混有碘,因为碘易升华,采用加热使碘升华后再凝华,进行分离,答案为F;
(3)河水样品中加了少量明矾,因为明矾能水解生成氢氧化铝胶体,能净化河水中的杂质,形成聚沉,所以,用过滤装置进行分离,答案为C;
(4)除去自来水中的 、 杂质离子,通过蒸馏得到蒸馏水,而除去 、 杂质离子,答案为A;
(5)装置E是分液漏斗,若不把上口打开,漏斗中液体无法顺利滴下,在分液时为使液体顺利滴下,除打开活塞外,还必须打开分液漏斗上口的玻璃塞,答案为打开分液漏斗上口的玻璃塞。
【分析】(1) KCl为可溶性固体;
(2)加热碘升华,氯化钠不变;
(3)明矾能水解生成氢氧化铝胶体,能净化河水中的杂质,聚沉后过滤可分离;
(4)自来水中水的沸点较低,可蒸馏分离;
(5)打开分液漏斗的上口的塞子及活塞,可平衡气压。
18.【答案】(1)①⑤
(2)A;D
(3)C4H10O;74;C4H10O;;4;C(CH3)3OH;CH3CH2OCH2CH3
【解析】【解答】(1)在上述各种研究方法中,蒸馏、重结晶、萃取、过滤是有机物分离或提纯的方法,核磁共振氢谱、红外光谱常用于分子结构确定,
故答案为:①⑤;
(2)其核磁共振氢谱中只有一个吸收峰,说明有机物分子中只有一类氢原子,
A.CH3CH3分子中只有一类氢原子,A正确;
B.CH3COOH分子中含有两类氢原子,B不正确;
C.CH3COOCH3分子中含有两类氢原子,C不正确;
D.CH3OCH3分子中只有一类氢原子,D正确;
故答案为:AD;
(3)碳的质量分数是64.86%,氢的质量分数是13.51%,因此氧元素质量分数是21.63%,则该物质中碳、氢、氧原子个数之比为,所以其实验式为C4H10O;根据质谱图知,其相对分子质量是74,结合其实验式知其分子式为C4H10O;由分子式C4H10O可知,碳已被氢饱和,能与钠反应生成氢气,则含有羟基;为一元饱和醇,C4H10O有4种等效氢,则可能结构有4种,结构简式为:HOCH2CH2CH2CH3、CH3CH(OH)CH2CH3、(CH3)2CHCH2OH、C(CH3)3OH。甲的核磁共振氢谱图中出现2组峰,说明该结构中有2种氢原子,则结构简式为:C(CH3)3OH;甲的红外光谱中含有对称-CH3,对称-CH2-和C-O-C结构,故有机物的结构简式为CH3CH2OCH2CH3,含有的官能团为醚键。
【分析】(1)蒸馏、重结晶、萃取、过滤是物质分离或提纯的方法,核磁共振氢谱、红外光谱常用于分子结构确定;
(2)核磁共振氢谱中只有一个吸收峰,说明其分子中只有一种环境的氢原子;
(3)碳的质量分数是64.86%,氢的质量分数是13.51%,则氧元素质量分数是21.63%,计算该物质中碳、氢、氧原子个数比,可确定实验式;
①根据质谱图可知其相对分子质量是74,结合其实验式确定分子式;
②将小颗粒钠投入甲中,有气泡产生,说明含有羟基,甲的分子式为C4H10O,由核磁共振氢谱可知甲的等效氢有两种;
③根据红外光谱图显示存在对称的甲基、对称的亚甲基和醚键可得分子结构和官能团。
19.【答案】(1)Ⅱ
(2)A;取少量待测液于试管中,加入稀HCl后,再加入BaCl2溶液,若无白色沉淀生产则说明溶液中不存在SO
(3)NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
(4)0.5
(5)D
(6)3Br2+3CO=3CO2↑+5Br-+BrO
(7)温度计的水银球没有放在蒸馏烧瓶的支管口处
【解析】【解答】海水通过海水淡化,得到粗盐、卤水、淡水,粗盐精制后通过电解饱和食盐水可以制备氢气、氯气、烧碱;工业利用氯气与石灰乳反应原理可制备漂白粉;向饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳,可制备得到碳酸氢钠晶体,碳酸氢钠受热分解可制备得到碳酸钠,这是侯氏制碱法的主要原理;卤水中主要是含有氯化镁,卤水中通入氯气氧化其中的Br-得到Br2,低浓度的Br2溶液,再通入热空气吹出Br2单质,用SO2水溶液吸收得到含HBr的溶液,再通入Cl2氧化Br-为Br2单质富集溴元素;贝壳主要成分为碳酸钙,碳酸钙高温煅烧可得到氧化钙,氧化钙溶于水得到石灰乳,再与除去溴单质以后的卤水发生复分解反应沉淀分离出Mg(OH)2沉淀,Mg(OH)2用盐酸溶解得到MgCl2溶液﹐通过蒸发浓缩冷却结晶得到MgCl2晶体,再在一定条件下脱水得到无水氯化镁,最后电解熔融MgCl2得到金属Mg,据此分析解答。
(1)步骤Ⅰ是电解饱和食盐水,反应产生NaOH、H2、Cl2,反应过程中有元素化合价的升降,因此反应为氧化还原反应;反应Ⅱ是工业制备纯碱的第一步反应,涉及的化学方程式为:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,没有元素化合价的升降,不属于氧化还原反应;反应Ⅲ是电解熔融氯化镁制备镁的原理,在这个过程中有元素化合价的变化,因此反应是氧化还原反应;反应Ⅳ是氯气氧化溴离子生成溴单质,元素化合价发生了变化,因此反应属于氧化还原反应,通过上述分析可知反应中不涉及氧化还原反应的是Ⅱ;
(2)粗盐中的可分别选用足量的③溶液、①溶液和②溶液除去,但因为除杂剂是过量的,所以需要第二次除去除杂剂,因为①溶液可以除去过量的②溶液,所以①溶液要在②溶液之后加入,②①③或②③①或③②①均正确,只有A项不正确,
故答案为:A;检验提纯后的溶液中是否还存在的操作如下:取少量待测液于试管中,加入稀HCl后,再加入BaCl2溶液,若无白色沉淀生产则说明溶液中不存在SO;
(3)将二氧化碳通入氨化的饱和食盐水中,使溶解度小的碳酸氢钠从溶液中析出,同时生成氯化铵母液,所以涉及的化学方程式为:NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl;
(4)制漂白粉的反应为:,根据关系式可知,消耗标准状况下,转移的电子数为=0.5NA;
(5)图中虚框提镁的过程中,碳酸钙高温煅烧可得到氧化钙,最后电解熔融MgCl2得到金属Mg,均涉及分解反应:氧化钙溶于水得到石灰乳,涉及化合反应;再与除去溴单质以后的卤水发生复分解反应沉淀分离出Mg(OH)2沉淀,所以没有涉及的反应类型为置换反应,D项正确,
故答案为:D;
(6)纯碱溶液吸收溴单质,吸收后得到和溶液,同时有放出,根据氧化还原反应的配平规律可知该反应的离子方程式为:3Br2+3CO=3CO2↑+5Br-+BrO;
(7)蒸馏时温度计测的是蒸汽的温度,所以温度计水银球在蒸馏烧瓶的支管口,不应该深入到液面以下,故答案为:温度计的水银球没有放在蒸馏烧瓶的支管口处。
【分析】(1)通过化合价升降,判断是否为氧化还原反应。
(2)碳酸钠溶液作用有两个,不仅要除去钙离子,同时也要除去多余的钡离子,所以,碳酸钠必须在氯化钡后面加入即可。
(5)由贝壳制备氧化钙,为分解反应,氧化钙制备石灰乳为化合反应,石灰乳沉降镁离子为复分解反应,氢氧化镁变成氯化镁为复分解反应,电解氯化镁制备单质镁为分解反应。
(6)利用化合价升降相等配平,该反应为歧化反应,溴的化合价即既升高有降低。
20.【答案】(1)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
(2)C;丁达尔效应
(3)
(4)下;紫(或紫红);分液漏斗
【解析】【解答】(1)FeCl3溶液作为“腐蚀液”腐蚀铜板,生成CuCl2和FeCl2,该离子反应为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,故答案为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;(2)实验室制取氢氧化铁胶体的方法为将饱和的FeCl3溶液滴入沸水,并继续煮沸至生成红褐色液体,则应选C,且胶体具有丁达尔效应,可利用此性质来证明此胶体已经制成,故答案为:C;丁达尔效应;(3)方程式中,Fe元素的化合价由+3价降低为+2价,I元素的化合价由-1价升高到0价,根据化合价升降守恒配平得:2FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+2KCl电子转移的方向和数目可以表示为 ,故答案为: ;(4)向(3)反应后的溶液中加入CCl4溶液,发生萃取,有机层在下层,颜色为紫色(或紫红色),然后利用分液漏斗分离,故答案为:下;紫(或紫红);分液漏斗。
【分析】(1)铁离子和铜单质发生氧化还原反应,生成亚铁离子和铜离子;
(2)区别溶液、胶体和浊液最简单的方法就是使用光源对其进行照射,具有丁达尔效应的就是胶体;
(3)在氧化还原反应中,氧化剂得电子和还原剂失电子的数目是相等的;
(4)由于碘单质在CCl4溶液中的溶解度大于在水中的溶解度,因此将CCl4溶液加入到碘水中震荡,碘单质就会溶解到CCl4溶液中去,该现象叫做萃取。
21.【答案】(1)3、3、4-三甲基己烷;3-甲基-2-丁醇;2-甲基-1、3-丁二烯;2、2、4-三甲基戊烷
(2)CH2=CHCH=CH2;C6H12;CH3CH(CH3)C≡CCH(CH3)2
【解析】【解答】
(1)①根据系统命名法规则可知,名称为:3,3,4-三甲基己烷。
②根据系统命名法规则可知,名称为:3-甲基-2-丁醇。
③根据系统命名法规则可知,名称为:2-甲基-1,3-丁二烯。
④根据系统命名法规则可知,名称为:2,2,4-三甲基戊烷。
(2)①某气态烃(标准状况下)224mL(物质的量为0.01mol)与含有3.2g溴(物质的量为0.02mol)的溴水恰好完全加成,则分子中含有2个碳碳双键或1个碳碳三键,生成物的每个碳原子上都有1个溴原子,则生成物为CH2BrCHBrCHBrCH2Br,故该烃的结构简式为CH2=CHCH=CH2。
②只由碳氢两种元素组成的有机化合物叫作烃;相对分子质量为84的烃,84÷12=7或84÷12=6 12,故其分子式为C6H12。
③炔烃含有碳碳叁键的烃,碳能形成4个化学键;某炔烃和H2充分加成生成2,5-二甲基己烷,则该炔烃的碳碳叁键只能位于3、4号碳之间,结构简式为CH3CH(CH3)C≡CCH(CH3)2。
【分析】有机物系统命名法步骤:1、选主链:找出最长的①最长-选最长碳链为主链;②最多-遇等长碳链时,支链最多为主链;③最近-离支链最近一端编号;④最小-支链编号之和最小(两端等距又同基,支链编号之和最小);⑤最简-两不同取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号;如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面;⑥含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,并表示出官能团的位置,官能团的位次最小