2021届甘肃省天水市高考化学预测试题
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2021届新高考化学模拟试卷
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.某温度下,0.200 mol·L -1的HA 溶液与0.200 mol·L -1的NaOH 溶液等体积混合后,所得溶液中部分微粒组分及浓度如下表,下列说法正确的是
微粒
X Y Na + A - 浓度/(mol•L -1) 8.00×10-4 2.50×10-10 0.100 9.92×10-2
A .0.1 mol·L -1HA 溶液的pH =1
B .该温度下K w =1.0×10-14
C .微粒X 表示OH -,Y 表示H +
D .混合溶液中:n (A -)+n (X )=n (Na +)
2.下列关于有机物的描述正确的是( )
A .酒精可用于萃取碘水中的碘单质
B .甲烷和乙烯燃烧时均有黑烟生成
C .氯乙烯制取聚氯乙烯的反应方程式为nCH 2=CHCl
D .异丙苯()中所有碳原子都处于同一平面
3.下列反应中,水作氧化剂的是( )
A .SO 3+H 2O→H 2SO 4
B .2K+2H 2O→2KOH+H 2↑
C .2F 2+2H 2O → 4HF +O 2
D .2Na 2O 2+2H 2O→ 4NaOH +O 2↑
4.下列有关说法正确的是( ) A .催化剂活性c d >
B .()()()()223SO g NO g SO g NO g ++H 0∆<,在恒容绝热容器中投入一定量2SO 和2NO ,正反应速率随时间变化
C .()()()223N g 3H g 2NH g +H 0∆<,t 时刻改变某一条件,则()2c N a b <:
D .向等体积等pH 的HCl 和3CH COOH 中加入等量且足量Zn ,反应速率的变化情况 5.实验室用水浴加热不能完成的实验是( )
A .制备乙烯
B .银镜反应
C .乙酸乙酯的制备
D .苯的硝化反应
6.只存在分子间作用力的物质是
A .NaCl
B .He
C .金刚石
D .HCl 7.银精矿(其化学成分有:Ag 、Zn 、Cu 、Pb 、S 及 SiO 2 等)从其中提取银及铜和铅的工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)“浸取”时,当盐酸的浓度和 KClO 3 的量一定时,为提高浸取率可采取的措施是______(请用简练语言列举一项)。
(2)“分离Ⅰ”所加试剂 X 为______,“分离Ⅱ”所得滤渣中除含单质硫外,还含有的成分有______。
(3)“浸银”反应的化学方程式为______
(4)N 2H 4 的电子式为______,“还原”反应的离子方程式为______。
(5)“粗银”(含 Ag 、Cu 、Zn 、Au)可用立式电解槽电解精炼,纯银作阴极,电解液采用硝酸和硝酸银的混合溶液。
硝酸浓度不能过大,其原因是______(写出一条即可)。
(6)此类工厂排出的废水中含有 NO 3-,对人体有害。
科技人员在碱性条件下用 Al 粉将 NO 3-还原为 N 2。
缺点是处理后的水中引入了 AlO 2-,仍然对人体健康有害。
已知:25℃时,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33 Al(OH)3⇌H + + AlO 2- + H 2O K=1.0×10-13
①25℃时,欲将上述处理过水中的 AlO 2- 浓度降到 1.0×10-6 mol/L ,此时水中 c(Al 3+)=______mol/L 。
②25℃时,Al(OH)3 溶于 NaOH 溶液反应的平衡常数 K=______。
8.用下列实验装置进行相应实验,设计正确且能达到实验目的的是( )
A .用图1所示装置制取并收集少量纯净的氨气
B .用图2 所示装置分离乙醇和乙酸乙酯的混合溶液
C .用图3所示装置加热分解NaHCO 3固体
D .用图4 所示装置比较KMnO 4、Cl 2、Br 2的氧化性强弱
9.设N A 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A .1L 0.1mol/L 的NaHS 溶液中HS -和S 2-离子数之和为0.1N A
B .2.0 g H 218O 与D 2O 的混合物中所含中子数为N A
C .1 mol Na 2O 2固体中含离子总数为4N A
D .3 mol Fe 在足量的水蒸气中完全反应转移9N A 个电子
10.下列说法正确的是
A .金刚石和足球烯(60C )均为原子晶体
B .HCl 在水溶液中能电离出+H ,因此属于离子化合物
C .碘单质的升华过程中,只需克服分子间作用力
D .在2N 、2CO 和2SiO 都是由分子构成的
11.下列说法正确的是( )
A .Cl 2溶于水得到的氯水能导电,但Cl 2不是电解质,而是非电解质
B .以铁作阳极,铂作阴极,电解饱和食盐水,可以制备烧碱
C .将1mol Cl 2通入水中,HClO 、Cl -、ClO -粒子数之和为232 6.0210⨯⨯
D .反应Al 2O 3(s)+3Cl 2(g)+3C(s)═2AlCl 3(g)+3CO(g)室温下不能自发进行,则ΔH>0
12.改变0.01mol/LNaAc 溶液的pH ,溶液中HAc 、Ac -、H +、OH -浓度的对数值lgc 与溶液pH 的变化关系如图所示。
若pK a =-lgK a ,下列叙述错误的是
A.直线b、d 分别对应H+、OH-
B.pH =6时,c(HAc)>c(Ac-)>c(H+)
C.HAc电离常数的数量级为10-5
D.从曲线a与c的交点可知pK a=pH=4.74
13.以下措施都能使海洋钢质钻台增强抗腐蚀能力,其中属于“牺牲阳极的阴极保护法”的是()A.对钢材“发蓝”(钝化)B.选用铬铁合金
C.外接电源负极D.连接锌块
14.已知室温下溶度积常数:Ksp[Pb(OH)2]=2×10-15,Ksp[Fe(OH)2]=8×10-15。
当溶液中金属离子浓度小于10-5mol•L-1视为沉淀完全。
向20mL含0.10mol•L-1Pb2+和0.10mol•L-1Fe2+的混合溶液中滴加
0.10mol•L-1NaOH溶液,金属阳离子浓度与滴入NaOH溶液体积的关系曲线如图所示,则下列说法正确的是()
A.曲线A表示c(Pb2+)的曲线
B.当溶液pH=8时,Fe2+开始沉淀,Pb2+沉淀完全
C.滴入NaOH溶液体积大于30mL时,溶液中c(Fe2+)=4c(Pb2+)
D.室温下,滴加NaOH溶液过程中,
()()
()
2
c Pb c OH
c H
+-
+
⋅
比值不断增大
15.改革开放40周年取得了很多标志性成果,下列说法不正确的是
A.“中国天眼”的镜片材料为SiC,属于新型无机非金属材料
B.“蛟龙”号潜水器所使用的钛合金材料具有强度大、密度小、耐腐蚀等特性
C.北斗导航专用ASIC硬件结合国产处理器打造出一颗真正意义的“中国芯”,其主要成分为SiO2
D.港珠澳大桥设计使用寿命120年,水下钢柱镶铝块防腐的方法为牺牲阳极保护法
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.苯胺()是重要的化工原料。
某兴趣小组在实验室里进行苯胺的相关实验。
已知:①和NH3相似,与盐酸反应生成易溶于水的盐
②用硝基苯制取苯胺的反应原理:2+3Sn+12HCl→2+3SnCl4+4H2O
③有关物质的部分物理性质见表:
物质熔点/℃沸点/℃溶解性密度/g∙cm-3
苯胺-6.3 184 微溶于水,易溶于乙醚 1.02
硝基苯 5.7 210.9 难溶于水,易溶于乙醚 1.23
乙醚-116.2 34.6 微溶于水0.7134
Ⅰ.比较苯胺与氨气的性质
(1)将分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近,产生白烟,反应的化学方程式为__________;用苯胺代替浓氨水重复上述实验,却观察不到白烟,原因是______。
Ⅱ.制备苯胺。
往图所示装置(夹持装置略,下同)的冷凝管口分批加入20mL 浓盐酸(过量),置于热水浴中回流20min,使硝基苯充分还原;冷却后,往三颈烧瓶中滴入一定量50% NaOH 溶液,至溶液呈碱性。
(2)冷凝管的进水口是____(填“a”或“b”);
(3)滴加NaOH 溶液的主要目的是析出苯胺,反应的离子方程式为______________。
Ⅲ.提取苯胺。
i.取出上图所示装置中的三颈烧瓶,改装为如图所示装置:
ii.加热装置A 产生水蒸气,烧瓶C 中收集到苯胺与水的混合物;分离混合物得到粗苯胺和水溶液。
ii.往所得水溶液加入氯化钠固体,使溶液达到饱和状态,再用乙醚萃取,得到乙醚萃取液。
iii.合并粗苯胺和乙醚萃取液,用NaOH 固体干燥,蒸馏后得到苯胺2.79g。
(4)装置B无需用到温度计,理由是______。
(5)操作i中,为了分离混合物,取出烧瓶C前,应先打开止水夹d,再停止加热,理由是__________。
(6)该实验中苯胺的产率为_____________。
(7)欲在不加热条件下除去苯胺中的少量硝基苯杂质,简述实验方案:_________________。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.2010年美、日三位科学家因钯(Pd)催化的交叉偶联反应获诺贝尔化学奖。
一种钯催化的交叉偶联
反应如下:
(R、R’为烃基或其他基团),应用上述反应原理合成防晒霜主要成分K的路线如下图所示(部分反应试剂和条件未注明):
已知:① B能发生银镜反应,1 mol B 最多与2 mol H2反应。
② C8H17OH分子中只有一个支链,且为乙基,其连续氧化的产物能与NaHCO3反应生成CO2,其消去产物的分子中只有一个碳原子上没有氢。
③ G不能与NaOH溶液反应。
④核磁共振图谱显示J分子有3种不同的氢原子。
请回答:
(1)B中含有的官能团的名称是______________________________
(2)B→D的反应类型是___________
(3)D→E的化学方程式是_________________________________________
(4)有机物的结构简式:G_______________________;K__________________________
(5)符合下列条件的X的同分异构体有(包括顺反异构)_____种,其中一种的结构简式是__________。
a.相对分子质量是86 b.与D互为同系物
(6)分离提纯中间产物E的操作:先用碱除去D和H2SO4,再用水洗涤,弃去水层,最终通过________操作除去C8H17OH,精制得E。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.马来酸酐(顺-丁烯二酸肝)是一种重要的化工原料,可用于合成可降解的高聚物PES树脂以及具有抗肿瘤活性的化合物K。
己知:
I .+3HO R -+182H O R -
II .1R OH +
III .12R NH ++H 2O(123R ,R ,R 代表烃基)
回答下列问题:
(1)C 的名称是__________,反应②的反应类型是_______
(Q )B 的顺式结构简式为_________,F 含氧官能团的结构简式__________。
(3)反应①的化学方程式为_______________。
(4)C 有多种同分异构体,其中与C 具有完全相同的官能团,且核磁共振氢谱只有两个峰的同分异构体的结构简式为__________(不考虑立体异构)。
(5)己知:氨基(2-NH )与羟基类似,也能发生反应I 。
在由F 制备K 的过程中,常会产生副产物L ,L 分子式为16133C H NO ,含三个六元环,则L 的结构简式为________。
(6)写出由B 合成酒石酸(的合成路线:_______________________。
19.(6分)铜是人类最早使用的金属之一,铜的化合物丰富多彩。
(1) 铜与N 2O 4在一定条件下可制备无水Cu(NO 3)2。
①基态Cu 2+的电子排布式为________。
②与NO 3-互为等电子体的一种分子为________(填化学式)。
(2) 邻氨基吡啶()的铜配合物在有机不对称合成中起催化诱导效应,其结构简式如图所示。
① C 、N 、O 三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________。
②邻氨基吡啶的铜配合物中,C 原子轨道杂化类型为________。
③ 1 mol 中含有σ键的数目为________mol 。
(3) 铜的某种氯化物的链状结构如图所示。
该氯化物的化学式为________。
参考答案
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.D
【解析】
【分析】
0.200 mol·L-1的HA溶液与0.200 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中溶质为NaA,根据表中数据可知:c(Na+)=0.100mol/L>c(A-)=9.92×10-2mol/L,可知HA为弱酸;溶液中存在物料守恒:c(Na+)=c(A-)+c(HA)=0.100mol/L,则c(HA)=0.100-9.92×10-2=8.00×10-4mol/L,所以X为HA;由电荷守恒可知c(OH-)>c(H+),所以Y是H+。
【详解】
A、HA为弱酸,则0.1mol/L的HA溶液中氢离子浓度小于0.1mol/L,pH>1,A错误;
B、温度未知,无法判断水的离子积,B错误;
C、X表示HA,Y表示H+,C错误;
D、根据物料守恒:n(A-)+n(X)=n(Na+),D正确。
答案选D。
2.C
【解析】
【详解】
A. 酒精与水互溶,不能用于萃取碘酒中的碘单质,故A错误;
B.乙烯燃烧时有黑烟生成,甲烷发出淡蓝色火焰,故B错误;
C. 氯乙烯制取聚氯乙烯的反应方程式为nCH2=CHCl,故C正确;
D. 异丙苯()中带*号的碳原子与周围三个碳原子不可能都处于同一平面,故D错误。
综上所述,答案为C。
【点睛】
判断共面、共线一定要与甲烷、乙烯、苯的知识联系进行分析。
3.B
【解析】
【详解】
A、没有化合价的变化,不属于氧化还原反应,故A错误;
B、H2O中H化合价由+1价→0价,化合价降低,因此H2O作氧化剂,故B正确;
C、H2O中O由-2价→0价,化合价升高,即H2O作还原剂,故C错误;
D、Na2O2既是氧化剂又是还原剂,H2O既不是氧化剂又不是还原剂,故D错误。
故选B。
4.C
【解析】
【详解】
A. 使用催化剂能降低反应的活化能,使反应速率加快,由图可知,催化剂d比催化剂c使活化能降的更多,所以催化剂活性c<d,故A错误;
B.该反应的正反应为放热反应,在恒容绝热容器中投入一定量SO2和NO2反应放热使温度升高,反应速率加快,随着反应进行,反应物浓度逐渐减小,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,过一段时间达到平衡状态,正逆反应速率相等且不为零,不再随时间改变,故B错误;
C.该反应的正反应为气体分子数减小且为放热反应,由图象可知,t时刻改变某一条件,正逆反应速率都增大,且正反应速率大于逆反应速率,说明平衡向正反应方向移动,改变的条件应是增大压强,虽然平衡向正向移动,但由于容器的容积减小,新平衡时的c(N2)比原平衡要大,c(N2):a<b,故C正确;
D. CH3COOH为弱酸小部分电离,HCl为强酸完全电离,等pH的HCl和CH3COOH中,c(H+)相同,开始反应速率相同,但随着反应进行,CH3COOH不断电离补充消耗的H+,故醋酸溶液中的c(H+)大于盐酸,反应速率醋酸大于盐酸,故D错误。
故选C。
5.A
【解析】
【分析】
乙醇在170℃时发生消去反应生成乙烯,以此来解答。
【详解】
B、C、D中均需要水浴加热,只有A中乙醇在170℃时发生消去反应生成乙烯,不能水浴加热完成,故选:A。
6.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.NaCl是离子化合物,阴阳离子间以离子键结合,故A不选;
B.He由分子构成,分子间只存在分子间作用力,故B选;
C.金刚石是原子晶体,原子间以共价键相结合,故C不选;
D.HCl由分子构成,分子间存在分子间作用力,但分子内氢和氯以共价键相结合,故D不选;
故选B。
7.充分搅拌、粉碎银精矿、适当增大液固比、适当提高浸取温度、适当延长浸取时间 Zn SiO 2 AgCl + 2Na 2SO 3 = Na 3[Ag(SO 3)2] + NaCl 4[Ag(SO 3)2]3- + N 2H 4 + 4OH - = 4Ag↓ + 8SO 32- + N 2↑ + 4H 2O 防止生成的银被硝酸溶解;防止 NO 3-优先于 Ag +在阴极放电 1.3×10-12 10
【解析】
【分析】
银精矿(其化学成分有:Ag 、Zn 、Cu 、Pb 、S 及SiO 2等)加盐酸和氯酸钾浸取,过滤,溶液中含有Zn 2+、Cu 2+、Pb 2+,滤渣中含有S 、SiO 2、AgCl 等;浸出液中加金属还原剂Zn ,把Cu 2+、Pb 2+还原为单质,则试剂X 为Zn ,分离得到Cu 和Pb 、ZnCl 2溶液;浸出渣含有S 、SiO 2、AgCl ,加Na 2SO 3溶液,AgCl 与Na 2SO 3反应生成Na 3[Ag(SO 3)2]和NaCl ,过滤,滤渣为S 和SiO 2,滤液为Na 3[Ag(SO 3)2]和NaCl ,在滤液中加N 2H 4,生成Ag 和氮气;滤液中含有亚硫酸钠,氧化生成硫酸钠,以此解答该题。
【详解】
(1)浸取时当盐酸的浓度和KClO 3的量一定时,要加快化学反应速率的方法有:充分搅拌、粉碎银精矿、适当增大液固比、适当提高浸取温度、适当延长浸取时间,选择其中任意两种方法即可;
(2)分离得到氯化锌溶液可知加入的试剂X 为Zn ;根据分析可知“分离Ⅱ”所得滤渣中除含单质硫外,还含有SiO 2;
(3)根据流程可知,浸银的反应物为AgCl 和Na 2SO 3溶液,产物有Na 3[Ag(SO 3)2],根据元素守恒可知反应方程式为:AgCl+2Na 2SO 3=Na 3[Ag(SO 3)2]+NaCl ;
(4)N 2H 4 的电子式为;根据流程可知还原时主要反应物有Na 3[Ag(SO 3)2] 和N 2H 4,主要产物为氮气和Ag ,可知反应过程银离子被还原,N 2H 4中氮元素被氧化,生成氮气,根据电子守恒和元素守恒可知离子方程式为:4[Ag(SO 3)2]3- + N 2H 4 + 4OH - = 4Ag↓ + 8SO 32- + N 2↑ + 4H 2O ;
(5)浓硝酸具有强氧化性能氧化Ag ,生成硝酸银溶液,所以硝酸浓度不能过大,防止生成的银被硝酸溶解;同时溶液中有大量硝酸根离子,还要防止 NO 3-优先于 Ag +在阴极放电;
(6))①水中AlO 2-浓度降到1.0×10-6mol•L -1,依据Al(OH)3⇌AlO 2-+H ++H 2O ,K=1.0×10-13,则
c(H +
)=13
61.0101.010--⨯⨯=10-7(mol/L),则c(OH -)=10-7mol/L ,25℃时,K sp [Al(OH)3]= c 3(OH -)·c(Al 3+)=1.3×10-33,则c(Al 3+)=()33
371.31010--⨯=1.3×10-12mol•L -1;
②由①H 2O ⇌OH -+H +、②Al(OH)3⇌AlO 2-+H ++H 2O 可知,②-①得到OH -+Al(OH)3⇌AlO 2-+H +,则Al(OH)3溶于NaOH
溶液反应的平衡常数数值为K =()()-2-AlO OH c c =6
71.0101.010
--⨯⨯=10。
8.D
【解析】
A ,向NaOH 固体中加入浓氨水可产生NH 3,NH 3可用碱石灰干燥,NH 3密度比空气小,应用向下排空法收
集,A 项错误;B ,乙醇和乙酸乙酯为互相混溶的液体混合物,不能用分液法进行分离,B 项错误;C ,加热分解NaHCO 3固体时试管口应略向下倾斜,C 项错误;D ,浓盐酸加到KMnO 4中产生黄绿色气体,锥形瓶中发生的反应为2KMnO 4+16HCl (浓)=2KCl+2MnCl 2+5Cl 2↑+8H 2O ,根据同一反应中氧化性:氧化剂氧化产物得出,氧化性:KMnO 4Cl 2,Cl 2通入NaBr 溶液中溶液由无色变为橙色,试管中发生的反应为Cl 2+2NaBr=2NaCl+Br 2,由此得出氧化性:Cl 2Br 2,D 项正确;答案选D 。
点睛:本题考查化学实验的基本操作、气体的制备、物质氧化性强弱的比较。
注意加热固体时试管口应略向下倾斜,防止水分在试管口冷凝倒流到试管底部使试管破裂;比较氧化性的强弱通常通过“强氧化性物质制弱氧化性物质”的氧化还原反应来实现。
9.B
【解析】
【详解】
A. HS −在溶液中既能水解为H 2S 又能电离为S 2−,根据物料守恒可知溶液中H 2S 、
HS −和S 2−的个数之和为0.1N A 个,故A 错误;
B. H 218O 与D 2O 的摩尔质量均为20g/mol ,且均含10个中子,故2.0g 混合物的物质的量为0.1mol ,含N A 个中子,故B 正确;
C. 过氧化钠由2个钠离子和1个过氧根构成,故1mol 过氧化钠中含3N A 个离子,故C 错误;
D. 铁与水蒸汽反应后变为+
83
价,故3mol 铁和水蒸汽反应后转移8mol 电子即8N A 个,故D 错误; 故选:B 。
10.C
【解析】
【分析】
据常见物质的组成、结构、变化的本质分析判断。
【详解】
A. 金刚石为原子晶体,足球烯分子(60C )之间靠分子间作用力结合成分子晶体,A 项错误;
B. HCl 是分子构成的物质,属于共价化合物。
它电离出+H 需在水的作用下才能发生,B 项错误;
C. 碘的升华是物理变化,分子间距离变大只需克服分子间作用力,C 项正确;
D. 2N 、2CO 是由分子构成的,但2SiO 是原子构成的,D 项错误。
本题选C 。
11.D
【解析】
【详解】
A.氯气为单质,既不是电解质也不是非电解质,故A错误;
B.电解饱和食盐水制烧碱时,阳极应为惰性电极,如用铁作阳极,则阳极上铁被氧化,生成氢氧化亚铁,不能得到氯气,故B错误;
C.氯气和水的反应为可逆反应,故溶液中含有未反应的氯气分子,故HClO、Cl-、ClO-粒子数之和小于2N A,故C错误;
D.反应Al2O3(s)+3Cl2(g)+3C(s)═2AlCl3(g)+3CO(g)室温下不能自发进行,说明△H-T△S>0,反应的熵变△S>0,则△H>0,故D正确;
答案选D。
12.B
【解析】
【分析】
微粒的浓度越大,lgc越大。
酸性溶液中c(CH3COOH)≈0.01mol/L,lgc(CH3COOH)≈-2,碱性溶液中
c(CH3COO-)≈0.01mol/L,lgc(CH3COO-)≈-2;酸性越强lgc(H+)越大、lgc(OH-)越小,碱性越强lgc(H+)越小、lgc(OH-)越大,根据图象知,曲线c为CH3COOH,a为CH3COO-,b线表示H+,d线表示OH-。
据此分析解答。
【详解】
A. 根据上述分析,直线b、d分别对应H+、OH-,故A正确;
B. 根据图象,pH=6时,c(Ac-)>c(HAc)>c(H+),故B错误;
C. HAc电离常数K a=
()
()
3
3
c H c CH COO
c CH OOH
()
C
+-
⋅
,当c(CH3COOH)=c(CH3COO-),K a=c(H+)=10-4.74,数量级为10-5,
故C正确;
D. 曲线a与c的交点,表示c(CH3COOH)=c(CH3COO-),根据C的分析,Ka=c(H+)=10-4.74,pK a=-lgK a=-lg c(H+)=pH =4.74,故D正确;
答案选B。
13.D
【解析】
【分析】
牺牲阳极的阴极保护法指的是原电池的负极金属易被腐蚀,而正极金属被保护的原理,为防止钢铁被腐蚀,应连接活泼性较强的金属,以此解答。
【详解】
牺牲阳极的阴极保护法是原电池的负极金属易被腐蚀,而正极金属被保护的原理,是原电池原理的应用,利用被保护的金属做正极被保护选择,为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,应选择比铁活泼的金属做负极,在电池内电路为阳极,称为牺牲阳极的阴极保护法,题目中选择锌做阳极,故选D。
14.C
【解析】
【详解】
A. Pb(OH)2的Ksp小于Fe(OH)2的Ksp,则等pH时,Fe2+浓度较大,则曲线A表示c(Fe2+)的曲线,A错误;
B. 当溶液pH=8时,c(OH−)=10−6mol/L,此时(Fe2+)×c2(OH−)=0.1×10−12=10−13>Ksp[Fe(OH)2],Fe2+没有生成沉淀,B错误;
C. 滴入NaOH溶液体积大于30mL时,曲线发生变化,溶液中c(Fe2+):c(Pb2+)=
Ksp[Fe(OH)2]/Ksp[Pb(OH)2]=4:1,则c(Fe2+)=4c(Pb2+),C正确;
D. c(Pb2+)⋅c(OH−)/c(H+)= c(Pb2+)⋅c2(OH−)/[c(H+)⋅c(OH−)]=Ksp[(PbOH)2]/Kw,Ksp[(PbOH)2]/Kw为定值,则
c(Pb2+)⋅c(OH−)/c(H+)为定值不发生变化,D错误;
答案为C。
【点睛】
Ksp[Pb(OH)2]< Ksp[Fe(OH)2],混合溶液中加入NaOH溶液时,Pb2+先生成沉淀。
15.C
【解析】
【分析】
【详解】
A. SiC属于新型无机非金属材料,故不选A;
B.钛合金材料具有强度大、密度小、耐腐蚀等特性,故不选B;
C.“中国芯”主要成分为半导体材料Si,不是SiO2,故选C;
D. 因为铝比铁活泼,所以利用原电池原理,铁做正极被保护,这种方法叫牺牲阳极的阴极保护法,故不选D;
答案:C
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.NH3+HCl=NH4Cl 苯胺沸点较高,不易挥发 b C6H5NH3++OH-→ C6H5NH2+H2O 蒸出物为混合物,无需控制温度防止 B 中液体倒吸60.0% 加入稀盐酸,分液除去硝基苯,再加入氢氧化钠溶液,分液去水层后,加入NaOH固体干燥、过滤
【解析】
【分析】
(1)根据浓氨水和浓盐酸都具有挥发性结合题中信息苯胺沸点184℃分析;
(2)为了获得较好的冷凝效果,采用逆流原理;
(3)根据题中信息,联系铵盐与碱反应的性质,通过类比迁移,不难写出离子方程式;
(4)根据蒸馏产物分析;
(5)根据装置内压强突然减小会引起倒吸分析;
(6)根据关系式即可计算苯胺的产率;
(7)根据物质的性质分析作答。
【详解】
(1)蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近,产生白烟,是浓氨水挥发出来的NH3和浓盐酸挥发出来的HCl反应生成NH4Cl固体小颗粒,化学方程式为:NH3+HCl=NH4Cl;用苯胺代替浓氨水重复上述实验,却观察不到白烟,原因是苯胺沸点184℃,比较高,不易挥发;
(2)图1装置包含了产品的分馏,是根据各组分的沸点的不同、用加热的方法来实现各组分的分离的操作,冷凝管是下口进水,上口出水,保证冷凝效果,故答案为:b;
(3)滴加NaOH溶液的主要目的是析出苯胺,反应的离子方程式为C6H5NH3++OH-→C6H5NH2+H2O;
(4)因为蒸馏出来的是水和苯胺的混合物,故无需温度计;
(5)操作i中,为了分离混合物,取出烧瓶C前,应先打开止水夹d,再停止加热,理由是防止装置B内压强突然减小引起倒吸;
(6)设理论上得到苯胺m,根据原子守恒可知C6H5NO2~C6H5NH2,则m=1.23 5.093
123
g
⨯⨯
=4.65g,所以
该实验中苯胺的产率=2.79
4.65
g
g
×100%=60%;
(7)在混合物中先加入足量盐酸,经分液除去硝基苯,再往水溶液中加NaOH溶液析出苯胺,分液后用NaOH 固体干燥苯胺中还含有的少量水分,滤去NaOH固体,即可得较纯净的苯胺,即实验方案是:加入稀盐酸,分液除去硝基苯,再加入氢氧化钠溶液,分液去水层后,加入NaOH固体干燥、过滤。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.碳碳双键、醛基氧化反应
CH2=CHCOOH++H2O
4 CH2=CH-CH2-COOH(或
CH2=C(CH3)-COOH、、)蒸馏
【解析】
【分析】
B的分子式为C3H4O,B能发生银镜反应,B中含—CHO,1molB最多与2molH2反应,B的结构简式为
CH2=CHCHO;B发生氧化反应生成D,D能与C8H17OH发生酯化反应,则D的结构简式为CH2=CHCOOH;C8H17OH分子中只有一个支链,且为乙基,其连续氧化的产物能与NaHCO3反应生成CO2,其消去产物的
分子中只有一个碳原子上没有氢,C8H17OH的结构简式为,E的结构简式为
;F的分子式为C6H6O,F为,F与(CH3)2SO4、NaOH/H2O 反应生成G,G的分子式为C7H8O,G不能与NaOH溶液反应,G的结构简式为,G与Br2、CH3COOH
反应生成J,J的分子式为C7H7OBr,核磁共振图谱显示J分子有3种不同的氢原子,J的结构简式为
;根据题给反应,E与J反应生成的K的结构简式为
;据此分析作答。
【详解】
B的分子式为C3H4O,B能发生银镜反应,B中含—CHO,1molB最多与2molH2反应,B的结构简式为CH2=CHCHO;B发生氧化反应生成D,D能与C8H17OH发生酯化反应,则D的结构简式为CH2=CHCOOH;C8H17OH分子中只有一个支链,且为乙基,其连续氧化的产物能与NaHCO3反应生成CO2,其消去产物的
分子中只有一个碳原子上没有氢,C8H17OH的结构简式为,E的结构简式为
;F的分子式为C6H6O,F为,F与(CH3)2SO4、NaOH/H2O 反应生成G,G的分子式为C7H8O,G不能与NaOH溶液反应,G的结构简式为,G与Br2、CH3COOH 反应生成J,J的分子式为C7H7OBr,核磁共振图谱显示J分子有3种不同的氢原子,J的结构简式为;根据题给反应,E与J反应生成的K的结构简式为
;
(1)B的结构简式为CH2=CHCHO,所以B中含有的官能团的名称是碳碳双键、醛基。
(2)B的结构简式为CH2=CHCHO,D的结构简式为CH2=CHCOOH,所以B→D的反应类型是氧化反应。
(3)D与C8H17OH反应生成E的化学方程式为
CH2=CHCOOH++H2O。
(4)根据上述分析,G的结构简式为,K的结构简式为。
(5)D的结构简式为CH2=CHCOOH,D的相对分子质量为72,X比D的相对分子质量多14,X与D互为同系物,所以X比D多1个“CH2”,符合题意的X的同分异构体有:CH2=CH-CH2-COOH、CH2=C(CH3)-COOH、、,共4种。
(6)C8H17OH和E是互溶的液体混合物,所以用蒸馏法将C8H17OH除去,精制得E。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.丁二酸二甲酯加成反应羰基-C=O、醚键-O-、酯基-COO-
CH CH OOCCOOCH CH,CH COOCH CH OOCCH
32233223
【解析】
【分析】
与甲醇发生信息I中的反应生成B为,B与氢气发生加成反应生成C为,C与乙二醇一定条件下发生缩聚反应生成PES为
;
与苯在氯化铝作用下发生加成反应生成D,D与甲醇发生酯化反应生成E为
,E发生信息Ⅱ中的反应生成F,F为,最后F发生信息Ⅲ中反应生成K;
(6)由合成酒石酸,先与溴发生加成,然后水解,最后酸化得到目标产物。
【详解】
(1)C为,C的名称是丁二酸二甲酯,反应②的反应类型是加成反应;(2)B为,B的顺式结构简式为,F的结构简式为,F含氧官能团的结构简式:羰基-C=O、醚键-O-、酯基-COO-;
(3)反应①的化学方程式为;
(4)C为,C有多种同分异构体,其中与C具有完全相同的官能团,且核磁共振氢谱只有两个峰的同分异构体的结构简式为CH3CH2OOCCOOCH2CH3、CH3COOCH2CH2OOCCH3;
(5)氨基(-NH2)与羟基类似,也能发生反应①,在由F制备K的过程中,常会产生副产物L,L分子式为C16H13NO3,含三个六元环,则L的结构简式为;
(6)由合成酒石酸,先与溴发生加成,然后水解,最后酸化得到目标产物。
其合成路线为
【点睛】
本题考查有机物的合成,解题关键:把握官能团的变化、碳链变化、有机反应方式,难点(6),有机合成,注意有机物性质的应用。
19.1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9SO3或BF3N>O>C sp2、sp313 CuCl2
【解析】
【分析】
(1) ①铜的原子序数为29,依据泡利原理、洪特规则书写其离子的电子排布式;
②依据等电子体原理分析作答;
(2) ①同周期中,第一电离能呈增大趋势,第IIA族和第VA族核外电子最高能级上电子为全充满和半充满结构,处于稳定状态,第一电离能较后一主族大,据此分析;
②依据杂化轨道理论分析其杂化类型;
③根据化学键的特点,两个形成共价键的原子间只能形成1个σ键,据此计算;
(3)利用均摊法分析。
【详解】
(1) ①铜的原子序数为29,其电子排布式为:[Ar]3d104s1,Cu2+是铜原子失去2个电子以后的离子,其电子排布式为:1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9;
②NO3-的原子个数为4,价电子数为24,从相邻或同族元素原子考虑,则与NO3-互为等电子体的分子为:SO3或BF3;
(2)①同周期中,第一电离能呈增大趋势,N的2p能级为半充满结构,处于稳定状态,第一电离能较O大,则C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为:N>O>C;
②根据结构简式可以看出,形成4个单键的中心C原子的杂化轨道类型为sp3,羧基上的C与邻氨基吡啶中的C原子采用sp2杂化,为平面结构,故答案为sp2、sp3;
③ 1 mol ,成键原子的化学键有13mol,则含有σ键的数目为13mol;
(3)从平面图中可以看出,一个Cu原子周围有4个Cl原子,一个Cl原子周围有2个Cu原子,则Cu与Cl 的原子个数比为:1:2,即其化学式为CuCl2。