山东省垦利县第一中学2015-2016学年高二下期6月月考化学试卷(解析版)
1.下列离子方程式书写正确的是(
)
A.向AgNO3溶液中滴加盐酸:
Ag++Cl﹣=AgCl↓
B.向Ba(OH)2溶液中加硫酸溶液:
Ba2++SO42﹣=BaSO4↓
C.利用醋酸(CH3COOH)溶解含碳酸钙的水垢:
CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
D.盐酸溶液中滴加NaHCO3溶液:
2H+
+
CO32﹣=CO2↑+H2O
【答案】A
【解析】
试题分析:A、向AgNO3溶液中滴加盐酸:
Ag++Cl﹣=AgCl↓,A项正确;B、向Ba(OH)2溶液中加硫酸溶液:
Ba2++2H++2OH-+SO42﹣=BaSO4↓+H2O,B项错误;C、利用醋酸(CH3COOH)溶解含碳酸钙的水垢:
CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑C项错误;D、盐酸溶液中滴加NaHCO3溶液:
H+
+
HCO3﹣=CO2↑+H2O
D项错误;答案选A。
考点:考查离子反应方程式的书写
2.下列叙述不正确的是
A.除去镁粉中少量的铝粉,加足量氢氧化钠溶液反应后,过滤
B.做水的蒸馏实验时,要在烧瓶内加几粒沸石以防止暴沸
C.金属钠可以保存在煤油里
D.可用过滤的方法除去氢氧化铁胶体中的氯化铁溶液
【答案】D
【解析】
试题分析:A、金属镁和氢氧化钠不反应,金属铝和氢氧化钠反应生成可溶性的盐,所以镁粉中混有少量铝粉,可以加入过量烧碱溶液充分反应,然后过滤、洗涤、干燥即可,A正确;B.做水的蒸馏实验时,要在烧瓶内加几粒沸石以防止暴沸,B正确;C.金属钠可以保存在煤油里,C正确;D.可用渗析的方法除去氢氧化铁胶体中的氯化铁溶液,D错误;选D。
考点:考查物质的提纯与除杂,药品的保存,实验基本操作等知识。
3.某烃分子中有一个由碳碳单键构成的六元环,有一个碳碳双键,还有一个碳碳叁键,则能满足上述条件的烃的分子式可能是(
)
A.C8H8
B.C10H16
C.C12H22
D.C14H22
【答案】D
【解析】
4.某同学对“CO2是共价化合物和NH4Cl是离子化合物”,有下列四点感悟,其中不正确的是
A.离子化合物中可能含共价键
B.共价化合物中一定不含离子键
C.离子化合物中不一定含金属元素
D.离子化合物中一定不含共价键
【答案】D
【解析】
试题分析:A、离子化合物中可能含有共价键,如氯化铵中的N与H原子之间是共价键,正确;B、共价化合物中一定不存在离子键,含有离子键的化合物为离子化合物,正确;C、离子化合物中不一定含金属元素,如铵盐,正确;D、离子化合物中可能含有共价键,如铵盐,错误,答案选D。
考点:考查对离子化合物、共价化合物中化学键的判断
5.右图是某有机物分子的比例模型,黑色的是碳原子,白色的是氢原子,灰色的是氧原子。关于该物质的说法正确的是
A.能使紫色石蕊变红
B.能与Na2CO3反应
C.不能发生氧化反应
D.能发生酯化反应
【答案】D
【解析】
试题分析:该物质是乙醇。不能使紫色石蕊变红、不能与Na2CO3反应
、能发生氧化反应、能发生酯化反应,故D正确。
考点:本题考查乙醇的性质。
6.对三联苯是一种有机合成中间体,工业上合成对三联苯的化学方程式为3+2H2↑。下列说法不正确的是(
)
A.上述反应属于取代反应
B.对三联苯分子中至少有16个原子共平面
C.对三联苯的一氯取代物有4种
D.0.2 mol对三联苯在足量的氧气中完全燃烧消耗5.1 mol
O2
【答案】D
【解析】
试题分析:A.该反应中苯环上的H被取代,则该反应为取代反应,故A正确;B.苯环为平面结构,与苯环直接相连的原子一定在同一平面内,碳碳单键可旋转,但一条直线上的碳原子在一个平面内,则至少有16个原子共平面,所有原子可能共面,对三联苯分子中最多有32个原子共平面,故B正确;C.对三联苯的结构对称,从中间看,共有4种位置的H元素,则对三联苯的一氯取代物有4种,故C正确;D.对三联苯的分子式为C18H14,1mol该物质燃烧消耗氧气为18+=21.5mol,0.2 mol对三联苯在足量的氧气中完全燃烧消耗0.2mol×21.5=4.3molO2,故D错误;故选D。
考点:考查了有机物的结构和性质的相关知识。
7.氨气溶于水时,大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子。根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】由于NH3·H2O能电离出OH-和NH4+,所以选项D正确,其余都是错误的,答案选B。
8.在下列反应中硫元素只显氧化性的是
A.2Al+3S
A12S3
B.S+2H2SO4(浓)
2H2O+3SO2↑
C.H2S
H2+S
D.3S+6NaOH
2Na2S+Na2SO3+2H2O
【答案】A
【解析】
试题分析:A、S元素的化合价只降低,所以S只显示氧化性,正确;B、S单质的化合价升高,显示还原性,硫酸中S的化合价降低,显示氧化性,错误;C、S的化合价升高到0价,只显示还原性,错误;D、S的化合价一部分升高到+4价,一部分降低到-2价,所以既显示氧化性又显示还原性,错误,答案选A。
考点:考查对元素氧化性、还原性的判断
9.下列有关说法正确的是(
)
A.锌与稀硫酸反应时加入少量硫酸铜,反应加快的主要原因是Cu2+水解增大了H+浓度
B.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阴极均发生氧化反应
C.电解法精炼铜时,以粗铜作阴极,纯铜作阳极
D.镀锌铁镀层破损后锌仍能减缓铁腐蚀,其原理为牺牲阳极的阴极保护法
【答案】D
【解析】
试题分析:A.在锌与稀硫酸反应时加入少量硫酸铜溶液,会发生反应:Zn+Cu2+=Zn2++Cu,反应产生的Cu与Zn及硫酸构成原电池,会加快反应速率,错误;B.铅蓄电池放电时的负极发生氧化反应;在充电时的阴极发生还原反应,错误;C.
电解法精炼铜时,以粗铜作阳极,纯铜作阴极,错误;D.
镀锌铁镀层破损后锌仍能减缓铁腐蚀,原因是金属活动性Zn>Fe,构成原电池,锌为负极,因此仍能对铁起保护作用,该原理为牺牲阳极的阴极保护法,正确。
【考点定位】考查原电池、电解池反应原理正误判断的知识。
【名师点睛】原电池是把化学能转化为电能的装置利用原电池反应原理,可以设计成多种化学电池,可以向电解质溶液中加入某种物质,反应产生的新物质与原来物质构成原电池,加快对我们有利的化学反应的反应速率,可以利用原电池反应原理,在金属表面连接活动性比该金属强的其它金属,使首先被腐蚀的金属是连接的金属,从而对金属设备进行保护,该原理就是牺牲阳极的阴极保护法。金属腐蚀有化学腐蚀和电化学腐蚀两种类型,比较普遍的是电化学腐蚀;电化学腐蚀又分为酸性环境的析氢腐蚀和弱酸性环境(或中性环境)的吸氧腐蚀两种类型。要掌握其反应原理,然后具体分析、判断。
10.1g
N2中含有x个原子,则阿伏伽德罗常数是(
)
A.mol—1
B.mol—1
C.14x
mol—1
D.28x
mol—1
【答案】C
【解析】
试题分析:1g氮气的物质的量为,含有氮原子为,则NA=14x
mol—1。答案选C。
考点:物质的量
点评:本题很简单基础,主要根据公式计算。
11.总压强为3.0×107
Pa时,N2、H2混合气体
(体积之比为1:3)
通入合成塔中,反应达平衡时,压强降为2.5×107Pa,则平衡时混合气体中NH3的体积分数为
(
)
A.
35%
B.
30%
C.
1/4
D.
1/5
【答案】D
【解析】略
12.下列说法正确的是
A.分子式为H2O和D2O的性质相同
B.相同条件下,等质量的碳按a、b两种途径完全转化,途径a和途径b放出的热能相等
途径a:CCO+H2CO2+H2O
途径b:CCO2
C.PM2.5是指大气中直径接近2.5×10-6m的颗粒物,分散在空气中形成胶体
D.氢氧燃料电池的能量转换形式仅为化学能转化为电能
【答案】B
【解析】
试题分析:A.分子式为H2O和D2O的化学性质相同,物理性质不一定相同,故A错误;B.化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的最终状态有关,故ab两种途径,放出的热量一样多,故B正确;C.胶体粒子的直径介于1nm~100nm之间,PM2.5是指大气中直径≤2.5×10-6m的颗粒物,不一定为胶体,故C错误;D.燃料电池能量转化形式主要是化学能转化为电能、热能等,故D错误;答案为B。
考点:考查了盖斯定律、原电池能量转换、PM2.5及同位素的性质。
13.下列说法中不正确的是
A.标准状况下,气体摩尔体积约为22.4
L·mol-1
B.非标准状况下,1
mol任何气体的体积都不可能为22.4
L
C.标准状况下,a
L的氧气和氮气的混合物含有的分子数约为×6.02×1023
D.标准状况下,1
mol
H2和O2的混合气体的体积约为22.4
L
【答案】B
【解析】
试题分析:A.在标准状况下,1mol的任何气体的体积都约是22.4L。即气体摩尔体积约为22.4
L/mol..正确。B.由于气体的体积在物质的量不变时受温度和压强等外界条件的影响,所以在非标准状况下,1
mol任何气体的体积可能为22.4
L,也可能不是。错误。C.标准状况下,a
L的氧气和氮气的混合物的物质的量为a/22.4mol。每1mol的物质内含有的分子数目约是6.02×1023。所以a/22.4mol的混合气体中含有的分子数约为×6.02×1023。正确。D.根据阿伏伽德罗定律可知:在相同的外界条件下,1mol的任何气体,无论是单一气体还是混合气体,它们所占有的体积是相同的。因此标准状况下,1
mol
H2和O2的混合气体的体积约为22.4
L。正确。
考点:考查阿伏伽德罗定律及其推论的应用的知识。
14.为达到相应的实验目的,下列实验的设计或操作最合理的是
A.往装有铁钉的试管中加入2
mL水、3滴稀醋酸和1滴K3[Fe(CN)6]溶液,可以观察到铁钉表面粘附气泡,同时周围出现蓝色沉淀
B.在一个集气瓶中收集满CO2气体,取一小段除去表面氧化膜的Mg条用坩埚钳夹持点燃后迅速投入上述集气瓶中,取出坩埚钳,盖上玻璃片,观察Mg条在集气瓶底部燃烧
C.为比较Cl与S元素非金属性强弱,相同条件下测定相同浓度NaCl溶液和Na2S溶液的pH值
D.给盛有铜与浓硫酸的试管加热,发现试管底部出现灰白色固体,为检验其中的白色固体为无水硫酸铜,可直接向试管中加入适量水
【答案】A
【解析】
试题分析:A、Fe与醋酸反应生成亚铁离子,亚铁离子与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀,则观察到铁钉表面粘附气泡,同时周围出现蓝色沉淀,故A正确;B、在一个集气瓶中收集满CO2气体,取一小段除去表面氧化膜的Mg条用坩埚钳夹持在中低部燃烧,不能投入上述集气瓶底部,否则易导致集气瓶底部受高温炸裂,故B错误;C、测定相同浓度的NaCl溶液和Na2S溶液的pH值,可比较盐酸与氢硫酸的酸性,但不能比较Cl、S的非金属性,故C错误;D、不能直接向试管中加入适量水,浓硫酸剩余时加水放出大量的热可导致液滴飞溅,则取反应后的白色固体在烧杯中加水溶解观察是否变为蓝色,故D错误;故选A。
【考点定位】考查化学实验方案的评价
【名师点晴】本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,涉及混合物分离提纯、非金属比较、燃烧、盐类水解以及物质检验等,侧重实验基本操作和实验原理的考查,注意装置的作用及实验的操作性、评价性分析。把握物质的性质、实验基本操作等为解答的关键。
15.常温下,用0.1000
mol·LNaOH溶液滴定
20.00mL0.1000
mol·L溶液所得滴定曲线如右图。
下列说法正确的是
A.点①所示溶液中:
B.点②所示溶液中:
C.点③所示溶液中:
D.滴定过程中可能出现:
【答案】D
【解析】20.00mL0.1000
mol·L溶液中;
A错,当加入10mLNaOH溶液即时,溶液中的溶质为等物质的量的、,由于此时溶液呈酸性,即以醋酸的电离为主,所以,;
B错,若与NaOH溶液恰好完全反应生成,溶液呈碱性,现溶液呈中性,所以溶液中的溶质为、,即得
;C错,点③所示溶液为醋酸与氢氧化钠恰好完全反应生成,溶液中离子浓度大小关系为:
;D正确;如刚开始的瞬间;
16.有机物A的结构简式为,它可通过不同的化学反应分别制得B、C、D和E四种物质。
请回答下列问题:
(1)在A~E五种物质中,互为同分异构体的是
(填代号)。
(2)写出由A生成B的化学方程式和反应类型
,反应类型:
。
(3)已知HCHO分子中所有原子都在同一平面内,则在上述分子中所有的原子有可能都在同一平面的物质是
(填序号)。
(4)C能形成高聚物,该高聚物的结构简式为
。
(5)写出D与NaOH溶液共热反应的化学方程式
。
【答案】(1)C和E(2分)
(2)(2分);
氧化反应(1分)
(3)C(1分)
(4)(2分)
(5)(2分)
【解析】
试题分析:(1)C和E的分子式相同,都是C9H8O2,但结构不同,因此二者互为同分异构体。
(2)A中含有-OH,可发生催化氧化反应生成-CHO,反应的化学方程式
。
(3)由于A、B、D、E分子中均含有饱和碳原子,所以根据甲烷的结构可知,分子中的所有原子不可能是在同一个平面上;C分子中含有苯环、碳碳双键和羧基,则根据甲醛分子中所有原子在同一个平面上可知,C分子所有原子在同一个平面上,答案选C。
(4)根据有机物的结构简式可知,C分子中含有碳碳双键,可发生加聚反应生成高分子化合物,因此根据C的结构简式可知该高聚物的结构简式为。
(5)根据有机物的结构简式可知,D分子中含有酯基,水解生成醇和甲酸。甲酸含有羧基可与NaOH反应,所有反应的化学方程式为
。
考点:考查有机物推断、有机反应类型、共平面、同分异构体判断以及方程式的书写等
17.(10分)分子筛是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物。分子筛具有均匀的微孔结构,它的孔穴直径大小均匀,这些孔穴能把比其直径小的分子吸附到孔腔的内部,并对极性分子和不饱和分子具有优先吸附能力,因而能把极性程度不同,饱和程度不同,分子大小不同及沸点不同的分子分离开来,即具有“筛分”分子的作用,故称分子筛。由于分子筛具有吸附能力高,热稳定性强等其它吸附剂所没有的优点,使得分子筛获得广泛的应用。某种型号的分子筛的工业生产流程可简单表示如下:
在加NH3
H2O调节pH的过程中,若pH控制不当会有Al(OH)3生成,假设生产流程中铝元素和硅元素均没有损耗,钠原子的利用率为10℅。
(1)分子筛的孔道直径为称为4A型分子筛,当Na+被Ca2+取代时就制得5型分子筛,当Na+被K+取代时就制得3型分子筛。要高效分离正丁烷(分子直径为4.65)和异丁烷(分子直径为5.6)应该选用
型分子筛
(2)Al2(SO4)3溶液与Na2SiO3溶液反应生成胶体的离子方程式为
。
(3)该生产流程中所得滤液里含有的离子除H+、OH-外,主要为
。
(4)该生产流程中所得分子筛的化学式为
。
(5)加NH3·H2O调节pH后,加热到900C并趁热过滤的原因可能是
.
【答案】(1)5
;(2)2Al3+
+
3SiO32-
+
6H2O
=
Al(OH)3
+
3H2SiO3
(3)Na+
、NH4+
、SO42-;
(4)Na(AlSi5O12
)·3H2O
(5)加热能促进胶体凝聚,趁热过滤可防止其它杂质结晶析出。
【解析】
试题分析:(1)要高效分离正丁烷(分子直径为4.65)和异丁烷(分子直径为5.6)应该选用直径在4.65~5.6之间的5型分子筛;(2)Al2(SO4)3溶液与Na2SiO3溶液发生双水解反应生成胶体的离子方程式为2Al3+
+
3SiO32-+
6H2O
=
Al(OH)3
+
3H2SiO3
;(3)该生产流程中所得滤液里含有的离子除H+、OH-外,主要为Na+
、NH4+
、SO42-;(4)n(Al)=(34.2g÷342g/mol)×2=0.2mol;n(Si)=122g÷122g/mol=1mol,n(Na)=2
n(Si)
×10℅=0.2mol;n(Na):
n(Al):n(Si)
=0.2:0.2:1:
=1:1:5根据化合物中正负化合价的代数和为0,可确定其中含有O原子个数是:(1×1+1×3+5×4)÷2=12.在化学式Na(AlSi5O12
)的式量是382,由于含有Na+是0.2mol,所以Na(AlSi5O12
)的质量是0.2mol
×382g/mol=76.4g,而分子筛质量是87.2g,所以含有水的质量是87.2g
-76.4g
=10.8g,n(H2O)=10.8g÷18g/mol=0.6mol,所以每一摩尔的分子筛中含有水的物质的量是:0.6mol
÷0.2=3,故该分子筛化学式是Na(AlSi5O12
)·3H2O
;(5)加NH3·H2O调节pH后,加热到900C并趁热过滤的原因是加热能促进胶体凝聚,趁热过滤可防止其它杂质结晶析出。
考点:考查物质的选择、离子方程式的书写、守恒法在物质化学式的确定的知识。
18.(7分)(1)下列实验操作中,错误的是_____________(填序号,下同)
①用10mL量筒量取6.4
mL盐酸;
②切割金属钠时,将残留物放入废物缸中;
③配制FeSO4溶液时一般要加入适量铁屑;
④配制一定物质的量浓度的溶液定容时仰视读数会使所配溶液浓度偏高;
⑤不慎接触过多的氨,应及时吸入新鲜的空气和水蒸气,并用大量水冲洗眼睛;
⑥用带橡皮塞的棕色试剂瓶存放浓HNO3;
⑦稀释浓硫酸时应把水倒入浓硫酸中。
(2)下图为实验室制H2的装置。若液面刚好不与锌粒接触而又无酸液可加入,则可以从长颈漏斗中加入适量试剂是__________________
①食盐水
②苯
③四氯化碳
④Na2CO3溶液
⑤硫酸铜溶液
⑥KNO3溶液
【答案】(1)②④⑥⑦(4分)
;
(2)①③⑤(3分)
【解析】
试题分析:(1)①
量取液体时量筒的规格应该与液体体积接近,所以用10mL量筒量取6.4
mL盐酸,正确;②钠是活泼的金属,极易与水反应,则切割金属钠时,将残留物放回原试剂瓶中,错误;③硫酸亚铁易被氧化生成硫酸铁,所以配制FeSO4溶液时一般要加入适量铁屑易防止被氧化,正确;④配制一定物质的量浓度的溶液定容时仰视读数,溶液体积增加,则会使所配溶液浓度偏小,错误;⑤不慎接触过多的氨,应及时吸入新鲜的空气和水蒸气,并用大量水冲洗眼睛,正确;⑥浓硝酸具有腐蚀性,因此不能用带橡皮塞的棕色试剂瓶存放浓HNO3,错误;⑦稀释浓硫酸时应把浓硫酸沿着器壁注入水中,并不断搅拌,错误,答案选②④⑥⑦。
(2)①食盐水与盐酸混合后溶液体积增加,可以与锌反应产生氢气,正确;②苯的密度小于水,加入苯后盐酸在下层,不能与锌反应产生氢气,错误;③四氯化碳密度大于水,加入后盐酸在上层,与锌反应产生氢气,正确;④Na2CO3溶液与盐酸反应放出CO2,得不到氢气,错误;⑤硫酸铜溶液与盐酸混合后溶液体积增加,锌与盐酸接触产生氢气,且锌能把铜置换换出构成原电池加快反应速率,正确;⑥加入KNO3溶液后硝酸根与锌在酸性溶液中反应得不到氢气,错误,答案选①③⑤。
考点:考查
19.(14分)实验室需要0.80mol/LNaOH溶液475mL和0.40mol/L硫酸溶液500mL。根据这两种溶液的配置情况回答下列问题:
(1)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是
(填序号),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是
(填仪器名称)。
(2)下列操作中,容量瓶所不具备的功能有
(填序号。)
A.配制一定体积准确浓度的标准溶液
B.量取一定体积的液体
C.测量容量瓶规格以下的任意体积的液体
D.准确稀释某一浓度的溶液。
E.贮存溶液
F.用来加热溶解固体溶质
(3)根据计算得知,所需质量分数为98%、密度为1.84
g/cm3的浓硫酸的体为
mL(保留一位小数)。如果实验室有10mL、15mL、20mL、50mL量筒,应选用
mL量筒最好。
(4)根据计算用托盘天平称取NaOH的质量为
g。在实验中其他操作均正确,若定容时俯视视刻度线,则所得溶液浓度
0.8
mol/L(填“大于”、“等于”或“小于”,下同)。若定容时,有少许蒸馏水洒落在容量瓶外,则所得溶液浓度
0.8
mol/L。
【答案】(1)A、C
烧杯,玻璃棒(4分)
(2)
C、D、E、F(2分)
(3)10.9ml
;
15
(4分)(4)16.0
大于
等于(4分).
【解析】
试题分析:(1)实验室配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液,需要使用的仪器有天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管。故如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是烧瓶和分液漏斗,选项是A、C;配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是烧杯,玻璃棒;(2)容量瓶所具备的功能是A.配制一定体积准确浓度的标准溶液;B.量取一定体积的液体,不具备是功能是C.测量容量瓶规格以下的任意体积的液体;D.准确稀释某一浓度的溶液;E.贮存溶液;F.用来加热溶解固体溶质。故选项是C、D、E、F。(3)质量分数为98%、密度为1.84
g/cm3的浓硫酸的物质的量浓度是C=mol/L溶液在稀释前后溶质的物质的量不变。由于有500mL的容量瓶,所以根据稀释公式C1 V1=C2 V2可得V1=
(C2 V2)÷C1=(0.40mol/L×500mL)
÷18.4mol/L=10.9ml。仪器在使用使,规格与量取的物质的体积越接近,误差就越小,所以应选用15mL的量筒;(4)与475mL最接近的容量瓶的规格是500mL的容量瓶,所以应该配制500mL的NaOH溶液,根据溶液的均一性可知,用托盘天平称取NaOH的质量为m(NaOH)=
0.80mol/L×0.5L×40g/mol=16.0g;在实验中其他操作均正确,若定容时俯视视刻度线,则溶液的体积偏小,会使所得溶液浓度偏高,大于0.8
mol/L;若定容时,有少许蒸馏水洒落在容量瓶外,由于溶质的质量不变,溶剂的体积也不变,因此对所得溶液浓度无影响,等于0.8
mol/L。
考点:考查物质的量浓度的溶液配制仪器的使用、选择及功能、溶液体积、质量的计算、误差分析的知识。
20.(Ⅰ)(8分)实验室中盐酸的用途十分广泛,常常用来制备气体。
(1)某小组同学欲用4
mol/L的盐酸配制230
mL
0.4mol/L
盐酸溶液,需取用4
mol/L盐酸
mL,实验中需要用到的玻璃仪器有
、
、量筒、烧杯、胶头滴管。
(2)下列实验操作使配制的溶液浓度偏低的是
A.容量瓶洗涤后未干燥
B.移液时,有少量溶液溅出
C.定容时,加水不慎超过刻度线,又倒出一些
D.定容时,俯视刻度线
E.装入试剂瓶时,有少量溶液溅出
(Ⅱ)(16分)瑞典化学家舍勒将软锰矿(主要成分为MnO2)与浓盐酸混合加热,在世界上首先得到了氯气。已知Cl2和碱溶液在不同条件下,得到的产物不同,某兴趣小组用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。(
3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O
)
图中:A为氯气发生装置;B的试管里盛有15
mL
30%
KOH溶液,并置于水浴中;C的试管里盛有15
mL
8%
NaOH溶液,并置于冰水浴中;D的试管里加有紫色石蕊试液。请填写下列空白:
(1)制取氯气时,在圆底烧瓶里加入一定质量的二氧化锰,通过
(填仪器名称)向圆底烧瓶中加入适量的浓盐酸。装置A中反应的离子方程式
。
(2)反应完毕经冷却后,B的试管中有大量晶体析出。右图中符合该晶体溶解度曲线的是
(填编号字母);从B的试管中分离出该晶体的方法是
(填实验操作名称)。该小组同学发现制得的氯酸钾产量偏低,可能的一种原因是Cl2中含有杂质,该杂质成分
(除水蒸气外,填化学式),如何改进
;
(3)实验中可观察到D的试管里溶液的颜色发生了如下变化,请填写下表中的空白:
实验现象
原因
溶液最初从紫色逐渐变为
色
氯气与水反应生成的H+使石蕊变色
随后溶液逐渐变为无色
(4)请在装置图方框中画出缺少的实验装置,并注明试剂。
【答案】Ⅰ(每空2分)(1)25.0
250mL容量瓶
玻璃棒
(2)BC
Ⅱ(1)分液漏斗
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
M(1分)
过滤
(1分)
HCl
在装置A、B之间加一个盛饱和食盐水的洗气瓶
(3)红;氯气与水反应生成的HClO具有漂白性,使得溶液褪色
(4)
(其余每空2分)
【解析】
试题分析:(Ⅰ)(1)依据配制溶液是在容量瓶中进行,容量瓶的规格需要配制250ml的溶液,再取出230ml溶液;溶液稀释前后溶质物质的量不变计算所需盐酸溶液的体积,4mol/L×V=250ml×0.4mol/L,V=25ml;根据溶液配制过程和实验步骤分析判断所需要的玻璃仪器为,溶解所需要的烧杯和定容所需要的250ml容量瓶,故答案为:25;250ml容量瓶;
(2)A.容量瓶洗涤后未干燥,不影响溶液配制;B.移液时,有少量溶液溅出,溶质减少,配制溶液浓度减小;C.定容时,加水不慎超过刻度线,又倒出一些溶液浓度减小;D.定容时,俯视刻度线,未加到刻度线,溶液浓度增大;E.装入试剂瓶时,有少量溶液溅出不影响溶液浓度;配制过程中导致溶液浓度偏低的操作是BC.故答案为:BC;
(Ⅱ)(1)制备氯气的原理是利用二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰,氯气和水,浓盐酸从分液漏斗中加入,反应的化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:分液漏斗,MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)根据题中信息可知,在加热条件下,氯气与浓KOH溶液反应生成氯酸钾,在常温以下,氯气与稀NaOH溶液反应生成次氯酸钠,二者反应的浓度和温度都不相同,反应完毕经冷却后,②的试管中有大量晶体析出,说明溶质的溶解度随温度的降低而降低,只有M符合,不溶性固体与液体的分离常采用过滤的方法,氯气中可能含有氯化氢气体,AB间增加一个洗气装置,盛饱和食盐水的洗气瓶吸收氯化氢,避免产生误差,故答案为:M;过滤;HCl;AB间增加一个洗气装置;
(3)氯气在常温下与NaOH反应生成次氯酸钠和氯化钠,二者在水中溶解且电离,反应的离子方程式为Cl2+2OH-═ClO-+Cl-+H2O,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应生成的H+使石蕊变成红色,次氯酸具有强氧化性,将石蕊氧化为无色物质,所以反应现象为先变红,后褪色,反应后如继续通入氯气,氯气微溶于水,则为氯气的溶液,溶液呈黄绿色,故答案为:红;氯气与水反应生成的HClO将石蕊氧化为无色物质;
(4)剩余的氯气不能排放到空气中,需要用氢氧化钠溶液吸收,装置图为,故答案为:。
考点:考查氯气的制备、性质
21.(13分)在标准状况下,将22.4L
HCl
气体溶于63.5mL水中,所得盐酸的密度为1.18g/cm3。
回答下列问题:
(1)所得盐酸的质量分数浓度和物质的量浓度(列式计算)
(2)现需480mL2.0mol/L的盐酸需用量筒量取
mL上述盐酸并选用
mL的容量瓶来配制;若配制过程中洗涤量取上述盐酸的量筒,并将洗涤液转移到容量瓶,则所配盐酸的浓度
2.0mol/L(填>、<或
=)。
(3)现取不纯的Na2CO3样品ag(含少量NaHCO3和H2O)于100mL2.0mol/L过量的盐酸中,充分反应后,再加入50mL1.0mol/L的NaOH溶液后呈中性。蒸发中和后的溶液最终得到固体
g。
【答案】(1)(4分)
36.5%
11.8mol/L
(只要写成主要量方程计算即可)
(2)(6分)
84.7
;500
;
>
;(3)(3分)
11.7
【解析】(1)标准状况下,22.4L
HCl
气体的物质的量是22.4L÷22.4L/mol=1.0mol,质量是36.5g。所以溶液的质量是63.5g+36.5g=100g,所以溶液的质量分数是;溶液的体积是100g÷1.18g/ml=84.75ml,所以浓度是。
(2)由于容量瓶的规格没有480ml的,所以应该配制500ml,则需要浓盐酸的体积是;若配制过程中洗涤量取上述盐酸的量筒,并将洗涤液转移到容量瓶,则溶质的物质的量将增加,导致浓度偏高。
(3)最终溶液中的溶质是氯化钠,根据钠原子守恒可知,氯化钠的物质的量是0.05L×1.0mol/L=0.05mol,所以质量是0.05mol×58.5g/mol=11.7g。
22.有机物N和R为高分子材料,其制取的流程如图25所示:
已知:
(1)反应I的反应条件是
;
(2)由的反应类型是
,D生成E的过程中,浓硫酸的作用是
(3)B中的含氧官能团的名称为
化合物C的结构简式是
(4)反应II的化学方程式为
。
(5)下列说法正确的是
(填序号)。
a、常温下,A能和水以任意比混溶
b.A可与NaOH溶液反应
c、化合物C可使高锰酸钾酸性溶液褪色
d.E存在顺反异构休
(6)反应III的化学方程式为
(7)符合下列条件的B的同分异构体有
种。
a.能与饱和溴水反应生成白色沉淀;
b.属于酯类;
c.苯环上只有两个取代基
【答案】(1)Cl2/Fe粉(或Cl2/FeCl3)(2)取代反应
催化剂和脱水剂
(3)羟基、羧基
(4)
(5)bc(6)(7)18
【解析】
试题分析:苯和氯气发生取代反应生成氯苯,氯苯反应得到I,I与C反应得到N,结合N的结构可知,A为,C为,反应I应是在氢氧化钠水溶液,加热条件下水解后酸化,苯与发生取代反应生成,由反应信息可知B为,B为甲醇发生酯化反应生成D为,D发生消去反应生成E为,E发生加聚反应生成R为。
(1)苯生成氯苯的条件为Cl2/Fe粉(或Cl2/FeCl3)。(2)的反应类型为取代反应。D到E为醇的消去反应,浓硫酸的作用为催化剂和脱水剂。(3)B为,含有的官能团为羟基、羧基
;化合物C的结构为
。(4)反应II为酯化反应,方程式为:
(5)a、A为苯酚,常温下在水中的溶解度不大,错误。B、苯酚能与氢氧化钠反应生成苯酚钠和水,正确;c、化合物C含有醛基和碳碳双键,都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,正确。d、E形成碳碳双键的碳原子上有相同的两个氢原子,不存在顺反异构,错误。故答案为bc。
(6)反应III为E中的碳碳双键发生的加聚反应,方程式为:
(7)苯环上连接有酚羟基和一个侧链,侧链可以是-CH2CH2OOCH、-CH(CH3)OOCH、-CH2OOCCH3
、
-CH2COOCH3、
-COOCH2CH3
、
-OOCCH2CH3,两个取代基在苯环上可以有邻间对三种位置关系,所以总共有18。
考点:有机推断
23.【化学——选修5:有机化学基础】(15分)我国第二代身份证采用的是具有绿色环保性能的PETG新材料,PETG新材料可以回收再利用,而且对周边环境不构成任何污染。PETG的结构简式如下:
这种材料可采用如下图所示的合成路线:
已知:(1)
(2)RCOORl+R2OH→RCOOR2+R1OH(R、R1、R2表示烃基)
试回答下列问题:
(1)⑥的反应类型是
,试剂X为
,E中官能团的名称为
。
(2)写出I的结构简式:
。
(3)合成时应控制的单体的物质的量:n(D)∶n(E)∶n(H)=
(用m、n表示)。
(4)写出反应③的化学方程式:
。
(5)与G的分子式相同,且只含有一个酚羟基的同分异构体(醚类除外)有
种,其中核磁共振氢谱有6种不同类型的吸收峰,且峰的面积之比为1∶1∶1∶2∶2∶3的结构简式为
。
(6)D和E在催化剂作用下可生产一种聚酯纤维——涤纶,请写出生产该物质的化学方程式
。
【答案】(1)缩聚反应(1分);NaOH水溶液(1分);羧基(1分)。
(2)(2分)
(3)m∶(m+n)
∶n(2分)
(4)(2分)(说明:该反应不写条件或写成“催化剂”扣1分,未配平扣1分)
(5)16(2分)
;(2分)
(6)
(2分)(说明:不写条件或H2O前计量数错误扣1分,未写H2O不给分)
【解析】
试题分析:根据PETG的结构简式可知该化合物是缩聚反应生成的,其单体分别是乙二醇、对苯二甲酸、。B氧化得到E,则B是,E是。B与氯气反应取代反应生成F,则F的结构简式为,F水解转化为G,G与氢气加成得到H,则G、H的结构简式分别是、,因此D是乙二醇。则A是乙烯,B是BrCH2CH2Br,B水解生成D。根据已知信息②可知PETG与甲醇发生反应生成D、H、I,则I的结构简式为。
(1)根据以上分析可知⑥的反应类型是缩聚反应;卤代烃水解需要氢氧化钠的水溶液,则试剂X为NaOH水溶液;根据E的结构简式可知E中官能团的名称为羧基。
(2)根据以上分析可知I的结构简式为。
(3)根据原子守恒可知合成时应控制的单体的物质的量:n(D)∶n(E)
∶n(H)=
m∶(m+n)
∶n。
(4)反应③是甲基中的氢原子被另一种取代,反应的的化学方程式为
。
(5)根据G的结构简式可知与G的分子式相同,且只含有一个酚羟基的同分异构体,则另外的取代基可以是—CH2CH2OH或—CHOHCH3,或者是—CH3和—CH2OH,如果只有两个取代基,则有邻间对各三种,如果是三取代基,则有10种,共计是16种。其中核磁共振氢谱有6种不同类型的吸收峰,且峰的面积之比为1∶1∶1∶2∶2∶3的结构简式为。
(6)D和E在催化剂作用下可生产一种聚酯纤维——涤纶,该反应是羟基与羧基缩聚反应,因此生产该物质的化学方程式为
。
考点:考查有机物推断、官能团、反应条件、同分异构体判断以及方程式书写等