2019-2020学年广东省清远市化学高二下期末学业质量监测模拟试题含解析
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2019-2020学年广东省清远市化学高二下期末学业质量监测模拟试题
一、单选题(本题包括20个小题,每小题3分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.用下图装置(夹持、加热装置已略)进行实验,有②中现象,不能证实①中反应发生的是()
①中实验②中现象
A 铁粉与水蒸气加热肥皂水冒泡
B 加热NH4Cl和Ca(OH)2混合物酚酞溶液变红
C NaHCO3固体受热分解澄清石灰水变浑浊
D 石蜡油在碎瓷片上受热分解Br2的CCl4溶液褪色
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析:A.试管中空气也能使肥皂水冒泡;
B.氯化铵和氢氧化钙混合加热生成氨气,氨气和水反应生成一水合氨,一水合氨电离出氢氧根离子而使溶液呈红色;
C.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;
D.不饱和烃能使溴的四氯化碳褪色.
解:A.加热过程中的热空气、铁和水蒸气反应生成的氢气都能使肥皂水冒泡,所以肥皂水冒泡该反应不一定发生,故A错误;
B.NH4Cl+Ca(OH)2NH1↑+CaCl2+H2O、NH1+H2O⇌NH1.H2O⇌NH4++OH﹣,氨水溶液呈碱性,所以能使酚酞试液变红色,故B正确;
C.2NaHCO1Na2CO1+CO2↑+H2O,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,如果②中澄清石灰水变浑浊,则①中一定发生反应,故C正确;
D.溴的四氯化碳褪色说明有不饱和烃生成,所以①中一定发生化学反应,故D正确;
故选A.
点评:本题考查了物质的性质及实验基本操作及反应现象,明确实验原理是解本题关键,再结合物质的性质分析解答,题目难度不大.
2.下列关于硅及其化合物说法正确的是()
A.硅是非金属单质,与任何酸都不发生反应
B.陶瓷、水晶、水泥、玻璃都属于硅酸盐产品
C.NaOH溶液保存在磨口玻璃塞的试剂瓶中
D.可利用HCl除去SiO2中的少量CaCO3
【答案】D
【解析】
【详解】
A. 硅是非金属单质,与常见的酸不发生反应,只与一种特殊的酸——氢氟酸反应,故A错误;
B.水晶的主要成分为二氧化硅,是氧化物,不属于硅酸盐,故B错误;
C.氢氧化钠与玻璃中的二氧化硅反应生成具有黏性的硅酸钠,一段时间后导致玻璃塞打不开,应用橡皮塞,故C错误;
D.碳酸钙与盐酸能够反应,而二氧化硅不能,则除去SiO2中的少量CaCO3,可以选用盐酸,故D正确;答案选D。
3.已知烯烃在酸性KMnO4溶液中双键断裂形式为
现有二烯烃C10H18与酸性KMnO4溶液作用后可得到三种有机物:(CH3)2CO、CH3COOH、CH3CO(CH2)2COOH,由此推断此二烯可能的结构简式为
A.(CH3)2C=C(CH3)CH2CH2CH=CHCH2CH3
B.(CH3)2C=CHCH2CH2C(CH3)=CHCH3
C.CH3CH=C(CH3)CH2CH2CH2C(CH3)=CH2
D.CH3CH=C(CH3)CH2CH2CH2CH=CHCH3
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
根据题给信息可知,在碳碳双键的碳上有一个氢原子,能被酸性高猛酸钾溶液氧化成羧基,没有氢原子则被氧化成酮羰基,根据生成物为(CH3)2CO、CH3COOH、CH3CO(CH2)2COOH三种有机物,则可推出该二烯烃可能为(CH3)2C=CHCH2CH2C(CH3)=CHCH3,答案选B。
4.下列物质溶于水中,因水解而使溶液呈碱性的是
A.NaO B.NaOH C.Na2SO4D.Na2CO3
【答案】D
【解析】
分析:本题考查的是盐类的水解,难度不大。
详解:A.氧化钠溶于水生成氢氧化钠,属于碱,不能水解,故错误;B.氢氧化钠属于碱,不能水解,故错误;C.硫酸钠属于强酸强碱盐,不能水解,故错误;D.碳酸钠属于强碱弱酸盐,水解显碱性,故正确。
故选D。
点睛:注意盐类水解,酸和碱不能水解,且盐含有弱的部分才能水解。
5.(CH3CH2)2CHCH3的正确命名是()
A.2﹣乙基丁烷B.2﹣甲基戊烷C.3﹣甲基戊烷D.3﹣乙基丁烷
【答案】C
【解析】
【详解】
(CH3CH2)2CHCH3的结构改为,因此命名为3﹣甲基戊烷,故C正确;
综上所述,答案为C。
6.某氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。
为了提纯氯化钾,先将样品溶于适量水中,充分搅拌后过滤,再将滤液按如图所示步骤进行操作。
下列说法中正确的是( )
A.始滤液的pH=7
B.试剂Ⅰ为Ba(NO3)2溶液
C.步骤②中加入试剂Ⅱ的目的是除去Ba2+
D.图示步骤中的2次过滤操作不可以合并
【答案】C
【解析】
【分析】
氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质,除去碳酸根离子和硫酸根离子,需要加入过量
氯化钡溶液;为了提纯氯化钾,要先将样品溶于适量水中,充分搅拌后过滤,除去不溶性杂质,由实验流程可知,滤液中加试剂I为过量BaCl2溶液,然后过滤后,Y中含碳酸钡、硫酸钡,X中含氯化钡、氯化钾,向X再加试剂Ⅱ为过量K2CO3溶液,氯化钡与碳酸钾反应产生碳酸钡沉淀和氯化钾,过滤后滤渣Z中为碳酸钡,滤液W为KCl与K2CO3的混合溶液,再向W中加入试剂Ⅲ为过量盐酸,除去过量的碳酸钾,最后通过加热浓缩、蒸发溶剂,HCl挥发,最后结晶得到的晶体KCl晶体,以此来解答。
【详解】
有上述分析可知试剂I为过量氯化钡溶液;试剂II是过量K2CO3溶液,试剂Ⅲ为过量盐酸。
A.氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质,碳酸钾是强酸弱碱盐,CO32-水解使溶液显碱性,使溶液的pH>7,A错误;
B.根据上述分析可知:试剂Ⅰ为BaCl2溶液,若使用Ba(NO3)2溶液,会引入杂质离子NO3-,不符合除杂净化的目的,B错误;
C.根据上述流程可知:X中含有的溶质为氯化钡、氯化钾,步骤②向X中加入试剂II是过量K2CO3溶液,目的是除去过量的Ba2+,C正确;
D.图示步骤中,①是除去BaCO3、BaSO4不溶性杂质,②是BaCO3不溶性杂质,也可以将两次过滤操作合并,一并过滤除去,不会影响最后得到纯净的KCl晶体,D错误;
故合理选项是C。
【点睛】
本题综合考查物质的分离、提纯的实验方案的设计的知识,注意解决除杂问题时,抓住除杂质的必需条件(加入的试剂只与杂质反应,反应后不能引入新的杂质)是正确解题的关键。
该类题目侧重考查学生的分析、计算和实验能力。
7.下列除去杂质(试样中括号内的物质是杂质)时,选用的试剂正确的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A、澄清石灰水的主要成分是Ca(OH)2,该物质会和NaHCO3、Na2CO3都反应,应加NaOH溶液,A错误;
B、NaOH会和FeCl2、FeCl3都反应,应加铁屑还原,B错误;
C、Fe不和NaOH溶液反应,Al可以溶解于NaOH溶液中,C正确;
D、NaHSO3不能和CO2、SO2反应,应用饱和NaHCO3溶液,D错误;
故答案为C。
8.某有机物的分子式为C9H10O3。
它有多种同分异构体,同时符合下列四个条件的同分异构体有①能与Na2CO3溶液反应,但是不能生成气体;②苯环上的一氯代物只有两种;③能发生水解反应;④该有机物是苯的二取代物。
A.4种B.5种C.6种D.7种
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
①能与Na2CO3溶液反应,但是不能生成气体,说明含有酚羟基;②苯环上的一氯代物只有两种,说明苯环上有两种等效氢原子;③能发生水解反应,说明含有酯基;④该有机物是苯的二取代物,说明苯环上含两个取代基,所以苯环上的两个取代基处于对位,其中一个是羟基,另一个是含有酯基的基团,可以是-COOCH2CH3,-CH2COOCH3,HCOOCH2CH2-,HCOOCH(CH3)-,-OOCCH2CH3,CH3COOCH2-,共六种,故选C。
9.下列关于有机物a()、b()、c()的说法中不正确的是
A.a、b、c互为同分异构体
B.a、b、c均能使酸性KMnO4溶液褪色
C.a、b、c的一氯代物分别有5种、2种、1种
D.有机物a中的所有原子均可能处于同一平面内
【答案】B
【解析】
【详解】
A.a、b、c三种有机物的分子式均为C8H8,属于同分异构体,A项正确;
B.c是饱和烃,不能使酸性KMnO4溶液褪色,B项错误;
C.a中苯环上的一氯代物有3种,侧链上有2种,共5种,b的一氯代物有2种,c的一氯代物有1种,C 项正确;
D.苯环和C=C构成的两个平面通过C—C单键的旋转可能使分子内所有原子共平面,D项正确。
故选B。
10.按如图装置,持续通入X气体,可以看到a处有红色物质生成,b处变蓝,c处得到液体,则X气体是
A.H2B.CH3CH2OH(气)C.CO2D.CO和H2
【答案】B
【解析】
【详解】
图示装置,持续通入X气体,a处放的是氧化铜,a处有红棕色物质生成,说明有金属铜生成,b处是硫酸铜白色粉末,b处变蓝是硫酸铜白色粉末遇水生成五水合硫酸铜变蓝,c处得到液体是易液化的气体遇到冰水混合物会变为液体,所以X气体与氧化铜反应生成铜、水和易液化的气体。
A.氢气与灼热的氧化铜反应H2+CuO Cu+H2O生成铜和水,a处有红棕色物质生成,b处硫酸铜白色粉末遇水生成五水合硫酸铜变蓝,但c处得不到液体,故A错误;
B.乙醇和氧化铜反应CH3CH2OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O,a处有红棕色物质生成,b处硫酸铜白色粉末遇水生成五水合硫酸铜变蓝,乙醛的沸点20.8℃,所以c处气体遇到冰水混合物,得到液体是易液化的乙醛,符合题意,故B正确;
C.二氧化碳和氧化铜不反应,a处不会有红棕色物质生成,故C错误;
D.CO和H2都能和氧化铜反应,分别生成二氧化碳和水,a处有红棕色物质生成,b处硫酸铜白色粉末遇水生成五水合硫酸铜变蓝,二氧化碳低温下容易变固体,所以c处气体遇到冰水混合物得不到液体,不符合题意,故D错误;
故选B。
11.向稀氨水中加入下列物质,能使溶液中的铵根离子浓度减小,pH值增大的是
A.水B.氯化铵固体C.烧碱固体D.食盐固体
【答案】C
【解析】
【详解】
A. 向氨水中加水,溶液中铵根离子、氢氧根离子浓度均减小,则pH减小,与题意不符,A错误;
B. 向氨水中加氯化铵固体,溶液中铵根离子增大,氨水的电离平衡逆向移动,氢氧根离子浓度减小,则pH减小,与题意不符,B错误;
C. 向氨水中加烧碱固体,溶液中氢氧根离子浓度增大,氨水的电离平衡逆向移动,铵根离子浓度减小,符合题意,C正确;
D. 向氨水中加食盐固体,对平衡及溶液的体积无影响,与题意不符,D错误;
答案为C。
12.有可逆反应Fe(s)+CO 2(g)FeO(s)+CO(g),已知在温度938K时,平衡常数K=1.5,在1173K时,K=2.2。
则下列说法不正确的是
A.该反应的平衡常数表达式为K=c(CO)/c(CO2)
B.该反应的逆反应是放热反应
C.v正(CO2)=v逆(CO)时该反应达到平衡状态
D.c(CO2):c(CO)=1:1时该反应达到平衡状态
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A. 反应中铁和氧化亚铁都是固体,因此平衡常数表达式为K=c(CO)/c(CO2),故A说法正确;
B. 根据题意,温度越高,K越大,即升高温度,平衡正向移动,正反应为吸热反应,则该反应的逆反应是放热反应,故B说法正确;
C. v正(CO2)=v逆(CO)表示正逆反应速率相等,说明该反应达到了平衡状态,故C说法正确;
D.c(CO2):c(CO)=1:1不能说明两者物质的量浓度保持不变,故无法据此判断该反应是否达到平衡状态,故D说法错误。
故选D。
13.下列有关物质结构的描述正确的是
A.甲苯分子中的所有原子可能共平面B.CH2=CH-C6H5分子中的所有原子可能共平面
C.二氯甲烷分子具有正四面体结构D.正戊烷分子中5个碳原子可以在同一直线上
【答案】B
【解析】
【详解】
A.甲烷是正四面体结构,所以甲苯分子中的所有原子不可能共平面,A错误;
B.乙烯是平面结构,苯是平面结构,所以CH2=CH-C6H5分子中的所有原子可能共平面,B正确;
C.甲烷是正四面体结构,因此二氯甲烷分子一定不是正四面体结构,C错误;
D.正戊烷分子中5个碳原子形成的碳链其实是锯齿状的,而不是一条直线,D错误。
答案选B。
14.下列实验能达到预期目的是
A.向苯酚浊液中加入Na2CO3溶液,溶液变澄清,证明酸性:苯酚>HCO3
B.在淀粉溶液中加入适量稀硫酸微热一段时间,然后加入过量NaOH溶液中和后,滴加几滴碘水,无明显现象,可以证明淀粉已经完全水解
C.鉴别己烯中是否混有少量甲苯杂质,先加足量的酸性高锰酸钾溶液,然后再加入溴水,溴水褪色证明含有杂质
D.鉴定卤代烃(如溴乙烷)中卤素种类,取适量溴乙烷于试管,向其中加入NaOH的乙醇溶液加热充分水解后,再滴入AgNO3溶液,观察产生沉淀的颜色
【答案】A
【解析】
【详解】
A. 向苯酚浊液中加入Na2CO3溶液,溶液变澄清,生成苯酚钠和碳酸氢钠,证明酸性:苯酚>HCO3-,A正确;
B. 在淀粉溶液中加入适量稀硫酸微热一段时间,然后加入过量NaOH溶液中和后,滴加几滴碘水,碘与NaOH反应生成次碘酸钠和碘化钠,使溶液无明显现象,不能证明淀粉已经完全水解,B错误;
C. 己烯中是否混有少量甲苯杂质,先加足量的酸性高锰酸钾溶液,己烯与甲苯都能与酸性高锰酸钾反应,产物不与溴水反应,C错误;
D. 鉴定卤代烃(如溴乙烷)中卤素种类,取适量溴乙烷于试管,向其中加入NaOH的乙醇溶液加热充分水解后,再加入稍过量的硝酸,然后滴入AgNO3溶液,观察产生沉淀的颜色,D错误;
答案为A
15.设N A代表阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.1 mol Zn与足量某浓度的硫酸完全反应,生成气体的分子数目为N A
B.84 g MgCO3与NaHCO3的混合物中CO32−数目为N A
C.由2H和18O组成的水11 g,其中所含的中子数为5N A
D.标准状况下,11.2 L四氯化碳中含有的C—Cl键的个数为N A
【答案】A
【解析】
分析:A.无论硫酸浓稀,只要1molZn完全反应,生成气体均为1mol;B. 碳酸氢钠晶体由钠离子和碳酸氢根离子构成,不含碳酸根离子;C.由2H和18O组成的水11g,物质的量为11/22=0.5mol,然后根据水分子组成计算中子数;D.标准状况下,四氯化碳为液态。
详解:若为浓硫酸,则反应Zn+2H2SO4=ZnSO4+SO2↑+2H2O;若为稀硫酸,则反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,很明显,无论硫酸浓稀,只要1molZn完全反应,生成气体均为1mol,气体的分子数目为N A,A正确;碳酸氢钠晶体由钠离子和碳酸氢根离子构成,不含碳酸根离子,所以84gMgCO3与NaHCO3的混合物中CO32-数目小于N A,B错误;由2H和18O组成的水11g,物质的量为11/22=0.5mol,所含中子数为:0.5×(2×1+10)×N A=6N A;C错误;标准状况下,四氯化碳为液态,不能用气体摩尔体积进行计算,D错误;正确选项A。
16.有一混合溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、、Cl-、Mg2+、Ba2+、、,现取三份100 mL该溶液进行如下实验:
(1)向第一份溶液中加入AgNO3溶液时有沉淀产生;
(2)向第二份溶液中加入足量NaOH溶液并加热后,收集到气体0.06 mol;
(3)向第三份溶液中加入足量BaCl2溶液后,所得沉淀经洗涤、干燥、称量为8.24 g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为2.33 g。
根据上述实验,以下推测正确的是()
A.K+可能存在B.100 mL溶液中含0.01 mol
C.Cl−可能存在D.Ba2+一定不存在,Mg2+可能存在
【答案】C
【解析】分析:第一份溶液加入AgNO3溶液有沉淀产生,推得可能含有Cl-、CO32-、SO42-;第二份溶液加足量NaOH溶液加热后收集到气体,推得一定含有NH4+;第三份溶液加入足量BaCl2,生成的沉淀部分溶于盐酸,部分不溶,推得一定存在CO32-、SO42-,则一定不存在Ba2+、Mg2+;计算确定的离子的物质的量,根据溶液中阴阳离子的电荷守恒,推断溶液是否存在K+、Cl-的情况.
详解:第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生,可能发生Cl-+Ag+═AgCl↓、CO32-+2Ag+═Ag2CO3↓、SO42-+2Ag+═Ag2SO4↓,所以可能含有Cl-、CO32-、SO42-;第二份加足量NaOH溶液加热后,收集到气体0.06mol,能和NaOH溶液加热产生气体的只能是NH4+,根据反应NH4++OH-NH3↑+H2O,产生NH3为0.06mol,可得NH4+也为0.06mol;第三份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀8.24g,经足量盐酸洗涤,干燥后,沉淀质量为2.33g。
部分沉淀溶于盐酸,为BaCO3,部分沉淀不溶于盐酸,为BaSO4,发生反应CO32-+Ba2+═BaCO3↓、SO42-+Ba2+═BaSO4↓,因此溶液中一定存在CO32-、SO42-,一定不存在Ba2+、Mg2+,
由条件可知BaSO4为2.33g,物质的量为2.33g/233g·mol-1=0.01mol,故SO42-的物质的量为0.01mol,BaCO3为8.24g-2.33g═5.91g,物质的量为5.91g/197g·mol-1=0.03mol,则CO32-物质的量为0.03mol,由上述分析可得,溶液中一定存在CO32-、SO42-、NH4+,一定不存在Mg2+、Ba2+,而CO32-、SO42-、NH4+物质的量分别为0.03mol、0.01mol、0.06mol,
A.CO32-、SO42-所带负电荷为0.03mol×2+0.01mol×2=0.08mol,NH4+所带正电荷为0.06mol,根据溶液中电荷守恒,可知K+一定存在,故A错误;B.由上述分析可得,100mL溶液中CO32-物质的量为0.03mol,故B错误;C.CO32-、SO42-所带负电荷为0.03mol×2+0.01mol×2=0.08mol,NH4+所带正电荷为0.06mol,根据溶液中电荷守恒,可知Cl-可能存在,故C正确;D.由上述分析可知,溶液中一定存在CO32-、SO42-、NH4+,一定不存在Mg2+、Ba2+,故D错误;故选:C。
点睛:本题采用定性实验和定量计算相结合考查离子共存与检验,难点:根据电荷守恒判断是否存在K+、Cl-的情况。
17.下列反应可用离子方程式“H++OH-→H2O”表示的是
A.NaHSO4溶液与 Ba(OH)2溶液混合B.HCl 溶液与 Ca(OH)2溶液混合
C.HCl 溶液与 NH3∙H2O 溶液混合D.NaHCO3溶液与 NaOH 溶液混合
【答案】B
【解析】
【详解】
A. NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合有硫酸钡沉淀生成,不能用H++OH-=H2O表示,A错误;
B. HCl溶液与Ca(OH)2溶液混合生成氯化钙、水,能用H++OH-=H2O表示,B正确;
C. HCl溶液与NH3∙H2O溶液混合生成氯化铵和水,但一水合氨是弱电解质,不能用H++OH-=H2O表示,C 错误;
D. NaHCO3溶液与NaOH溶液混合生成碳酸钠和水,不能用H++OH-=H2O表示,D错误;
答案选B。
【点睛】
离子反应不仅可以表示某一具体的反应,还可以表示某一类反应。
例如强酸与强碱反应生成可溶性盐和水的反应可以用H++OH-=H2O表示,但需要注意的是该离子反应还可以表示其他类型的反应,例如NaHSO4+NaOH=Na2SO4+H2O,答题时注意灵活应用。
18.下列反应过程中,存在π键断裂的是
A.催化剂作用下,苯与液溴反应B.在光照条件下,CH4与Cl2反应
C.催化剂作用下,乙烯和氢气加成D.催化剂作用下,乙醇氧化为乙醛
【答案】C
【解析】
【详解】
A.催化剂作用下,苯与液溴反应是取代反应,只断σ键,不存在π键断裂,故A不符合;
B.在光照条件下,CH4与Cl2反应是取代反应,只断σ键,不存在π键断裂,故B不符合;
C.催化剂作用下,乙烯和氢气加成,断C=C键中的π键,故C符合;
D.催化剂作用下,乙醇氧化为乙醛,断O-H和C-H中的σ键,不存在π键断裂,故D不符合;
故选C。
【点睛】
单键都是σ键,双键中一个σ键,一个π键,三键中一个σ键,两个π键,π键易断裂。
19.下列说法中正确的是( )
A.1s22s12p1表示的是激发态原子的核外电子排布
B.3p2表示3p能级有两个轨道
C.同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
D.同一原子中,2p、3p、4p能级中的轨道数依次增多
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A项中,1个2s电子被激发到2p能级上,表示的是激发态原子;A正确;
B项中,3p2表示3p能级上填充了2个电子,B错误;
C项中;同一原子中能层序数越大;能量也就越高;离核越远;故1s、2s、3s电子的能量逐渐升高,C错误;
D项中,在同一能级中,其轨道数是一定的,而不论它在哪一能层中,即同一原子中2p、3p、4p能级中的轨道数都是相同的,D错误。
答案选A。
20.下列关于晶体和非晶体的本质区别的叙述中,正确的是()
A.是否是具有规则几何外形的固体
B.物理性质是否有各向异性
C.是否是具有美观对称的外形
D.内部构成微粒是否在空间呈有规则的重复排列
【答案】D
【解析】
【详解】
A.有规则几何外形的固体不一定都是晶体,如玻璃,A错误;
B. 具有各向异性的固体一定是晶体,但各向异性不是晶体和非晶体的本质区别,B错误;
C. 美观对称的固体不一定都是晶体,如玻璃,C错误;
D. 晶体与非晶体的根本区别在于其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列,晶体具有固定的熔沸点,可以利用X射线鉴别晶体和非晶体,故D正确;
答案选D。
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
21.某强酸性溶液X,可能含有Al3+、Ba2+、NH4+、Fe2+、Na+、CO32﹣、SO42﹣、SiO32﹣、NO3﹣中的一种或几种离子,取该溶液进行实验,其现象及转化如下图所示。
请回答下列问题:
(1)由整体的实验过程可判断溶液X中一定不存在的阴离子有______。
(2)产生气体A的离子方程式为____________。
(3)在实验室中收集气体A,可选择如图装置中的______。
(4)写出④反应中生成溶液H的离子方程式____________。
(5)对不能确定是否存在的离子,请简述检测实验方案__________。
【答案】CO32-、SiO32-、NO3-3Fe2++4H+ +NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O A Al3++ 4OH-=AlO2- +2H2O 用洁净铂丝蘸取试样在火焰上灼烧,观察火焰颜色,若为黄色,则说明有Na+;若无黄色,则无Na+。
【解析】
【分析】
【详解】
(1)溶液X呈强酸性,由于H+与CO32﹣、SiO32﹣会发生反应,不能大量共存,所以不含CO32-、SiO32-;溶液与Ba(NO3)2混合生成沉淀C,则说明溶液中含SO42-,则溶液中不含与SO42-反应形成沉淀的Ba2+,沉淀C是BaSO4;加入Ba(NO3)2溶液产生气体A,说明含有还原性离子Fe2+;在酸性条件下NO3-具有强氧化性,所以溶液中Fe2+与NO3-不能共存,溶液中不含NO3-;气体A是NO,NO与O2反应产生的气体D是NO2;NO2、O2、水反应产生的溶液E是硝酸;溶液B加入过量NaOH溶液产生气体F,F是NH3,则溶液中含NH4+;硝酸与氨气反应产生硝酸铵,所以I是NH4NO3;由于溶液B中含有Fe2+氧化产生的Fe3+,所以产生的沉淀G是Fe(OH)3,Fe(OH)3与盐酸反应产生的J是FeCl3;溶液H中通入过量二氧化碳气体,产生沉淀,则溶液中含有Al3+,沉淀K是Al(OH)3,溶液L是NaHCO3。
(1)由整体的实验过程可判断溶液X中一定不存在的阴离子有CO32-、SiO32-、NO3-;
(2)在酸性条件下,Fe2+、NO3-、H+发生氧化还原反应,产生Fe3+,NO3-被还原产生NO,同时有水生成,反应的离子方程式为3Fe2++4H+ +NO3- =3Fe3++NO↑+2H2O;
(3)气体A是NO,该气体容易与空气中的氧气反应生成NO2,所以不能用排空气方法收集,只能用排水方法收集,合理选项是A;
(4)④中Al3+与过量OH-反应生成AlO2-和水,离子方程式为:Al3++ 4OH- =AlO2-+2H2O;
(5)通过前面分析可知:在原溶液中一定含有Al3+、Fe2+、NH4+、SO42-;一定不含有Ba2+、CO32-、SiO32-、NO3-;不能确定的离子是Na+;对于Na+,检测它的实验方案是用洁净铂丝蘸取试样在火焰上灼烧,观察火焰颜色,若为黄色,则说明有Na+;若无黄色,则无Na+。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
22.A是生产某新型工程塑料的基础原料之一,分子式为C10H10O2,其分子结构模型如图所示(图中球与球之间连线代表化学键单键或双键)。
(1)根据分子结构模型写出A的结构简式___________ 。
(2)拟从芳香烃出发来合成A ,其合成路线如下:
已知:A 在酸性条件下水解生成有机物B 和甲醇。
(a)写出⑤反应类型__________反应;写出H 的结构简式___________ 。
(b) 写出G 中官能团名称:_________________________
(c)写出下列步骤的反应方程式(注明必要的条件)
⑥_______________________________________。
⑦________________________________________。
(3)A 的同分异构体有多种,同时满足下列条件A 的同分异构体有________种。
ⅰ.含有苯环,苯环上有两个侧链且苯环上一氯取代物有两种;
ⅱ.与A 有相同的官能团;
ⅲ.能发生银镜反应。
【答案】 消去 羟基、醛基
+CH 3OH +H 2O
∆−−−→浓硫酸+H 2O 6
【解析】
【分析】
(1)根据分子结构模型知,A 中含有苯环,苯环上含有一个支链,支链上含有一个碳碳双键、一个酯基,写出结构简式; (2)和溴水发生加成反应生成D ,D 的结构简式为,D 和氢氧化钠的水溶液发生水解反应生成E ,E 的结构简式为:,E 反应生成F ,根据E 、F 的分子式知,E 发生消去反应生成F ,F 的结构简式为:,E 被氧气氧化生成G ,G 的结构简式为:
,G 被氧化生成H ,H 的结构简式为,H 反应生成B ,B 反应生成
A ,A 在酸性条件下水解生成有机物
B 和甲醇,B 的结构简式为
;据此分析解答。
【详解】 (1)A 是生产某新型工程塑料的基础原料之一,分子式为C 10H 10O 2,每个碳原子形成4个共价键,结合其分子结构模型()知,A 中含有苯环,苯环上含有一个支链,支链上含有一个碳碳双键、一个酯基,且结构简式为:,故答案为; (2) 和溴水发生加成反应生成D ,D 的结构简式为,D 和氢氧化钠的水溶液发生水解反应生成E ,E 的结构简式为:,E 反应生成F ,根据E 、F 的分子式知,E 发生消去反应生成F ,F 的结构简式为:,E 被氧气氧化生成G ,G 的结构简式为:
,G 被氧化生成H ,H 的结构简式为,H 反应生成B ,B 反应生成
A ,A 在酸性条件下水解生成有机物
B 和甲醇,B 的结构简式为;
(a )通过以上分析知,反应⑤属于消去反应,H 的结构简式为,故答案为:消去;
;
(b )G 的结构简式为:
,含有的官能团有—OH 、—CHO ,名称为羟基、醛基,故答案
为:羟基、醛基; (c )反应⑥为B 和甲醇发生酯化反应生成A ,反应方程式是
+CH 3OH +H 2O ;反应⑦为E 发生消去反应生成F ,反应方程式是
∆−−−→浓硫酸+H 2O ,故答案为:
+CH 3OH +H 2O ;
∆−−−→浓硫酸+H 2O ;
(3) A 的结构简式为:,A 中含有的官能团为碳碳双键和酯基,A 的同分异构体苯环上有两个侧链且苯环上一氯取代物有两种,则只能是对位,又与A 有相同的官能团且能发生银镜反应,则苯环连接的两个侧链分别为①—CH=CH 2、—CH 2OOCH ②—CH 3、—CH=CHOOCH ③—CH 3、
—C(OOCH)=CH 2④—OOCH 、—CH=CHCH 3⑤—OOCH 、—CH 2CH=CH 2⑥—OOCH 、—C(CH 3)=CH 2,共6种,故答案为:6。
【点睛】
本题的难点是第(3)问,符合条件的同分异构体数目的确定;确定同分异构体的数目先根据限制的条件确定可能存在的结构,然后进行有序书写。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
23.化合物A(C 11H 8O 4)是一种酯类物质,在NaOH 溶液中加热反应后再酸化可得到化合物B 和C 。
回答下列问题:
(1)B 的分子式为C 2H 4O 2,分子中只有一个官能团,且与NaHCO 3溶液反应有气体产生。
则B 的结构简式是_________,写出B 与NaHCO 3溶液反应的化学方程式________。
写出两种能发生银镜反应的B 的同分异构体的结构简式_________、________。
(2)C 是芳香化合物(含有苯环的有机物),相对分子质量为180,其碳的质量分数为60.0%,氢的质量分数为4.4%,其余为氧,则C 的分子式是_________。
(已知:相对原子质量:C —12;O —16:H —1) (3)已知C 的苯环上有三个取代基,其中一个取代基(设为—X )无支链,且含有能与溴的四氯化碳溶液按1:1完全反应的官能团以及含有能与碳酸氢钠溶液反应放出气体的官能团,则该取代基上的含有官能团名称是_________。
另外两个取代基相同,则名称为_______;另外相同的两个取代基分别位于取代基(—X )的邻位和对位,则C 的结构简式是___________________。
【答案】CH 3COOHCH 3COOH+NaHCO 3=CH 3COONa+H 2O+CO 2↑HCOOCH 3CH 2OHCHOC 9H 8O 4碳碳双键、羧基羟基
【解析】
【分析】
【详解】
化合物A(C 11H 8O 4)在氢氧化钠溶液中加热反应后再酸化可得到化合物B 和C ,说明A 中含有酯基,则 (1)B 的分子式为C 2H 4O 2,分子中只有一个官能团,且能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,说明含有羧基,。