2018-2019学年云南省昆明市高三(上)月考化学试卷(1月份)解析版
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2018-2019学年云南省昆明市高三(上)
月考化学试卷(1月份)
一、单选题(本大题共7小题,共42.0分)
1.化学与生活密切相关。
下列说法正确的是()
A. 酒历久弥香与酯化反应有关
B. 人民币一元硬币的材质是纯净物
C. 聚酯纤维和光导纤维都是无机非金属材料
D. 淀粉和纤维素在人体内水解的最终产物均为葡萄糖
【答案】A
【解析】解:A、乙醇能被氧化为乙酸,乙酸和乙醇发生酯化反应生成有香味的乙酸乙酯,从而使酒变香,故A正确;
B、硬币是合金,而合金是两种或以上的金属(或金属与非金属)融合在一起形成的混合物,故硬币是混合物,故B错误;
C、聚酯纤维是有机高分子化合物,光导纤维是二氧化硅,故聚酯纤维不是无机非金属材料,故C错误;
D、人体内没有消化纤维素的酶,即纤维素在人体内不能被消化,故D错误。
故选:A。
A、乙醇能被氧化为乙酸,乙酸和乙醇发生酯化反应;
B、硬币是合金;
C、聚酯纤维是有机高分子化合物,光导纤维是二氧化硅;
D、人体内没有消化纤维素的酶。
本题考查了化学知识在生活中的应用,应注意的是纤维素不能在人体内被消化,不能提供给人体能量。
2.下列说法错误的是()
A. 水可以用来鉴别苯和溴苯
B. C4H9C1有四种同分异构体
C. 2-甲基丙烷与异丁烷互为同系物
D. 等物质的量的乙烯和乙醇完全燃烧的耗氧量相等
【答案】C
【解析】解:A.苯的密度比水的密度小,溴苯的密度比水的密度大,与水混合分层现象不同,可鉴别,故A正确;
B.丁基有4种,则C4H9C1有四种同分异构体,故B正确;
C.2-甲基丙烷与异丁烷的分子式相同、结构不同,二者互为同分异构体,故C错误;
D.1mol乙烯和1mol乙醇燃烧均消耗3mol氧气,则等物质的量的乙烯和乙醇完全燃烧的耗氧量相等,故D正确;
故选:C。
A.苯的密度比水的密度小,溴苯的密度比水的密度大;
B.丁基有4种;
C.2-甲基丙烷与异丁烷的分子式相同、结构不同;
D.1mol乙烯和1mol乙醇燃烧均消耗3mol氧气。
本题考查有机物的性质及鉴别,为高频考点,把握有机物的性质、同系物及同分异构体、有机反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项D为解答的易错点,题目难度不大。
3.
A B C D
【答案】B
【解析】解:A.原溶液中可能含铁离子,应先加KSCN、后加过氧化氢检验亚铁离子,故A错误;
B.H2S溶液中通入O2发生氧化还原反应生成S,则氧化性:O2>S,故B正确;C.等浓度的NaHCO3溶液和Na2CO3溶液,后者水解程度大,碱性强,水解程度NaHCO3<Na2CO3,故C错误;
D.为沉淀的转化,向Ksp更小的方向移动,则K sp(CuS)<K sp(ZnS),故D错误;故选:B。
A.原溶液中可能含铁离子;
B.H2S溶液中通入O2发生氧化还原反应生成S;
C.等浓度的NaHCO3溶液和Na2CO3溶液,后者水解程度大,碱性强;
D.为沉淀的转化,向Ksp更小的方向移动。
本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质的性质、离子检验、水解平衡、沉淀转化、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大。
4.用N A表示阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是()
A. 60gSiO2中所含Si-O键数目为4N A
B. 100mL1 mol•L-1 AlCl3溶液中所含Al3+的数目为0.1N A
C. 常温下,1L pH=1的硫酸溶液中含有的H+数目为0.2N A
D. 密闭容器中,1mol I2和1mol H2充分反应生成HI分子总数为2N A
【答案】A
【解析】解:A、60g二氧化硅的物质的量为1mol,而二氧化硅中含4条硅氧键,故1mol 二氧化硅中含4N A条Si-O键,故A正确;
B、Al3+是弱碱阳离子,在溶液中会水解,故溶液中铝离子的个数小于0.1N A个,故B 错误;
C、pH=1的硫酸溶液中,氢离子浓度为0.1mol/L,故1L此溶液中氢离子的物质的量为
0.1mol,个数为0.1N A个,故C错误;
D、I2和H2的反应为可逆反应,不能进行彻底,故生成的HI的分子数小于2N A个,故D错误。
故选:A。
A、求出二氧化硅的物质的量,然后根据二氧化硅中含4条硅氧键来分析;
B、Al3+是弱碱阳离子,在溶液中会水解;℉
C、pH=1的硫酸溶液中,氢离子浓度为0.1mol/L;
D、I2和H2的反应为可逆反应。
本题考查了物质的量和阿伏伽德罗常数的有关计算,难度不大,掌握公式的运用和物质的结构是解题关键。
5.短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,Y是同周期主族元素中原子半径最
大的,W原子最外层电子数是电子层数的2倍,工业上电解熔融Z2X3制备单质Z.下列说法正确的是()
A. 气态氢化物的稳定性:X<W
B. 简单离子的半径大小:Y>Z>X
C. 含Z元素的盐,其水溶液可能显酸性,也可能显碱性
D. X与Y形成的所有化合物中均只含一种化学键
【答案】C
【解析】解:A.元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,非金属性X>W,则氢化物的稳定性X>W,故A错误;
B.X、Y、Z离子的电子层结构相同,电子层结构相同的离子,离子半径随着原子序数增大而减小,所以简单离子的半径:X>Y>Z,故C错误;
C.含有Z元素的盐,即含有Al元素的盐,偏铝酸钠溶液呈碱性、氯化铝或硫酸铝等溶液呈酸性,故C正确;
D.X和Y形成的化合物过氧化钠中含有离子键和共价键,两种化学键,故D错误;故选:C。
短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,工业上电解熔融Z2X3制备单质Z,则Z 是Al、X是O元素;
Y是同周期主族元素中原子半径最大的,为Na元素;W原子最外层电子数是电子层数的2倍,为S元素,
通过以上分析知,X、Y、Z、W分别是O、Na、Al、S元素,据此分析解答。
本题考查原子结构和元素周期律,侧重考查分析判断能力,明确元素周期表结构、原子结构及元素化合物性质是解本题关键,注意C为解答易错点,易漏掉偏铝酸钠而导致错误,题目难度不大。
6.常温下,用0.1mol•L-1的NaOH溶液滴定10mL0.1mol•L-1的H2A溶液,溶液的pH
与NaOH溶液体积关系如图所示。
下列说法错误的是()
A. 水的电离程度:C>B
B. 向A点溶液中加少量的水:保持不变
C. C点:c(Na+)>c(HA-)+2c(A2-)
D. D点:2 c(Na+)=c(HA -)+c(H2A)+c(A2-)
【答案】D
【解析】解:A.B点pH=7,溶液呈中性,溶质为NaHA和H2A,基本不影响水的电离;C点恰好反应生成NaHA,溶液呈碱性,说明HA-的电离程度小于其水解程度,促进了水的电离,所以水的电离程度:C>B,故A正确;
B.由于为HA-的水解平衡常数的倒数,由于温度不变,则该比值不变,故
B正确;
C.C点pH>7,c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-)=c (H+)+c(Na+)可知:c(Na+)>c(HA-)+2c(A2-),故C正确;
D.D点加入20mL等浓度的NaOH溶液,恰好反应生成Na2A,根据物料守恒可知:c (Na+)=2c(HA -)+2c(H2A)+2c(A2-),故D错误;
故选:D。
A.B点呈中性,溶质为NaHA和H2A,基本不影响水的电离;C点恰好反应生成NaHA,溶液呈碱性,说明HA-的电离程度小于其水解程度,促进了水的电离;
B.为HA-的水解平衡常数的倒数;
C.C点pH>7,c(OH-)>c(H+),结合电荷守恒分析;
D.D点加入20mLNaOH溶液,此时溶质为Na2A,结合物料守恒分析。
本题考查酸碱混合的定性判断及溶液pH的计算,题目难度中等,明确发生反应实质为解答关键,注意掌握盐的水解、电荷守恒、物料守恒等知识,试题有利于提高学生的分析能力及综合应用能力。
7.利用铜和石墨做电极,在盐酸介质中,铜与氢叠氮酸(HN3)构成原电池,总反应
方程式为:2Cu+2Cl-+HN3+3H+=2CuCl(s)+N2↑+NH4+.下列判断正确的是()
A. 电子从石墨电极流向铜电极
B. 溶液中C1-向石墨电极移动
C. 每转移1mol电子,负极减重64g
D. 正极反应式为:HN3+2e-+3H+=N2↑+NH4+
【答案】D
【解析】解:A.根据总反应方程式为:2Cu+2Cl-+HN3+3H+=2CuCl(s)+N2↑+NH4+,可知为原电池,铜为负极,石墨为正极,电子流向为Cu→石墨,故A错误;
B.电解质溶液中的阴离子移向负极,即向Cu电极移动,故B错误;
C.负极为铜电极,结合电池反应得到,负极的电极反应式为Cu+Cl--e-=CuCl(s),每转移1mol电子,负极增重35.5g,故C错误;
D.负极的电极反应式为Cu+Cl--e-=CuCl(s),正极电极反应:HN3+3H++2e-=N2↑+NH4+,故D正确;
故选:D。
根据总反应方程式为:2Cu+2Cl-+HN3+3H+=2CuCl(s)+N2↑+NH4+,可知为原电池,铜为负极,石墨为正极,电解质溶液中的阴离子移向负极,电子从负极流向正极,负极失电子的氧化反应,其电极反应式为Cu+Cl--e-=CuCl(s),总反应和负极反应之差即正极反应,根据电极反应式进行计算。
本题考查了原电池组成、原电池原理和电极反应书写,掌握基础是解题关键,题目难度中等。
二、简答题(本大题共4小题,共49.0分)
8.高锰酸钾是一种重要的氧化剂,在消毒杀菌等方面应用广泛。
实验室以固体碱熔氧
化法制备高锰酸钾,其部分流程如图1:
回答下列问题:
(1)为提高第③步的浸出速率,可采取的措施之一是______
(2)第④步通入CO2,将溶液的pH调至10-11时,K2MnO4完全转化为KMnO4和MnO2.第①步碱熔时发生反应的化学方程式为______。
(3)第⑥步母液中主要含有的溶质一定有K2CO3、KCl和______。
该流程中,除了浓缩结晶的母液之外,还可以循环使用的物质是______。
(4)工业上可采用如图2所示装置电解K2MnO4溶液制备KMnO4。
①b是直流电源的______极
②该装置中的离子交换膜是______交换膜(填“阴离子”或“阳离子”)
③电解时阳极的电极反应式是______。
④与“固体碱熔氧化法”相比,“电解法”的优点是______。
【答案】适当加热或不断搅
拌3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O KMnO4MnO2负阳离
子MnO42--e-=MnO4-原料利用率高,产品更纯净
【解析】解:(1)为提高第③步的浸出速率,可采取的措施之一是适当加热或不断搅拌,
故答案为:适当加热或不断搅拌;
(2)第①步碱熔时发生反应的化学方程式为
3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O,
故答案为:3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O;
(3)第⑥步母液中主要含有的溶质一定有K2CO3、KCl和KMnO4.该流程中,除了浓缩结晶的母液之外,还可以循环使用的物质是MnO2,
故答案为:KMnO4;MnO2;
(4)电解K2MnO4溶液制备KMnO4,由图可知,电解过程中阳极反应为
MnO42--e-=MnO4-,阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,
①a与电源正极相连为阳极,则b是直流电源的负极,故答案为:负;
②该装置中氢离子向阴极移动,则离子交换膜是阳离子交换膜,故答案为:阳离子;
③电解时阳极的电极反应式是MnO42--e-=MnO4-,故答案为:MnO42--e-=MnO4-;
④与“固体碱熔氧化法”相比,“电解法”的优点是原料利用率高,产品更纯净,故答案为:原料利用率高,产品更纯净。
由制备流程可知,碱溶发生3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O,冷却后研细
后,可适当加热或不断搅拌提高浸出速率,通入二氧化碳发生
3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3,将混合溶液趁热过滤得到滤液中含有KMnO4、K2CO3,滤渣为MnO2,母液中含KMnO4、KCl、K2CO3,以此来解答。
本题考查物质的制备实验,为高频考点,把握物质的性质、流程中发生的反应、电解原理、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识与实验的结合,题目难度不大。
9.燃煤烟气中含有大量SO2和NO,某科研小组研究SO2和NO的吸收方法。
回答下列问题:
(1)已知SO2(g)+O3(g)⇌SO3(g)+O2(g)△H1=-241.6kJ•mol-1
NO(g)+O3(g)⇌NO2(g)+O2(g)△H2=-199.8kJ•mol-1
则反应SO3(g)+NO(g)⇌SO2(g)+NO2(g)的△H=______kJ•mol-1
(2)在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入1molNO和1molO3发生反应NO (g)+O3(g)⇌NO2(g)+O2(g),2min时达到平衡状态。
①若测得2min内v(NO)=0.21mol•L-1•min-1,则平衡时NO的转化率α1=______;
若其它条件保持不变,在恒压条件下进行,则平衡时NO的转化率α2______α1(填“>”“<”或“=”)
②保持温度不变,向2min后的平衡体系中再加入0.3molNO2和0.04molNO,此时
平衡将向______(填“正”或“逆”)方向移动
③该反应的逆反应速率与时间的关系如下图所示,反应在t1、t3、t5时刻均达到平
衡状态。
t2、t6时刻都只改变了某一个条件,则t2时刻改变的条件是______,t6时刻改变的条件是______,t4时刻改变条件后v(正)______v(逆)(填“>”“<”
或“=”)
(3)处理烟气中SO2也可采用碱液吸收法。
已知25℃时,K(NH3•H2O)=1.8×10-5;
H2SO3的K a1=1.5×10-2,K a2=1.0×10-7;K sp(CaSO4)=7.1×10-5。
第1步:用过量的浓氨水吸收SO2,并在空气中氧化;
第2步:加入石灰水,发生反应Ca2++2OH-+2NH4++SO42-⇌CaSO4↓+2NH3•H2O。
①25℃时,0.1mol•L-1(NH4)2SO3溶液呈______ (填“酸性”“碱性”或“中性”)。
②计算第2步反应的平衡常数K=______(列出计算式即可)。
【答案】+41.8 84% = 逆升高温度或增加生成物的浓度使用催化剂或增大压
强>碱性,
【解析】解:(1)(1)已知:①SO2(g)+O3(g)⇌SO3(g)+O2(g)△H1=-241.6kJ•mol-1 ②NO(g)+O3(g)⇌NO2(g)+O2(g)△H2=-199.8kJ•mol-1
根据盖斯定律,②-①可得:SO3(g)+NO(g)⇌SO2(g)+NO2(g)△H=(-199.8kJ•mol-1)
-(-241.6kJ•mol-1)=+41.8kJ•mol-1,
故答案为:+41.8;
(2)①若测得2min内v(NO)=0.21mol•L-1•min-1,2min内消耗的n(NO)
=0.21mol•L-1•min-1×2min×2L=0.84mol,则平衡时NO的转化率α1=×100%=84%;
该反应为气体体积不变的反应,压强不影响平衡,则其它条件保持不变,在恒压条件下进行,则平衡时NO的转化率不变,即α2=α1,
故答案为:84%;=;
②NO(g)+O3(g)⇌NO2(g)+O2(g)
初始(mol)1 1 0 0
转化(mol)0.84 0.84 0.84 0.84
平衡(mol)0.16 0.16 0.84 0.84
该温度下该反应的平衡常数K=≈27.6,
保持温度不变,向2min后的平衡体系中再加入0.3molNO2和0.04molNO,此时的浓度商Qc=≈30.0>K=27.6,说明平衡向着逆向移动,
故答案为:逆;
③反应在t1、t3、t5时刻均达到平衡状态,t2、t6时刻都只改变了某一个条件,根据图象可知,t2时刻改变条件后逆反应速率瞬间增大,之后逐渐减小,直至达到平衡状态,说明改变条件下平衡向着逆向移动,可以增大生成物浓度,该反应为放热反应,也可能是升高温度;
t6时刻改变条件后,逆反应速率瞬间增大,且不再变化,说明平衡没有移动,则改变的条件不影响平衡,可能使用了催化剂,由于该反应为气体体积不变的反应,也可能是增大了压强;
t4时刻改变条件后,逆反应速率瞬间减小,之后又逐渐增大,说明改变条件后v(正)>v(逆),平衡向着正向移动,
故答案为:升高温度或增加生成物的浓度;使用催化剂或增大压强;>;
(3)①由于K b(NH3•H2O)=1.8×10-5>K a2(H2SO3)=1.0×10-7,由“谁强咸谁性”可知,(NH4)2SO3溶液呈碱性,
故答案为:碱性;
②反应Ca2++2OH-+2NH4++SO42-⇌CaSO4↓+2NH3•H2O的化学平衡常数
K===,
故答案为:。
(1)(1)已知:①SO2(g)+O3(g)⇌SO3(g)+O2(g)△H1=-241.6kJ•mol-1
②NO(g)+O3(g)⇌NO2(g)+O2(g)△H2=-199.8kJ•mol-1
根据盖斯定律,②-①可得:SO3(g)+NO(g)⇌SO2(g)+NO2(g),据此计算该反应的△H;
(2)①若测得2min内v(NO)=0.21mol•L-1•min-1,2min内消耗的n(NO)
=0.21mol•L-1•min-1×2min×2L=0.84mol,根据转化率=×100%计算平衡时NO的转化
率;该反应为气体体积不变的反应,压强不影响平衡,则其它条件保持不变,在恒压条件下进行,则平衡时NO的转化率不变;
②利用化学平衡三段式计算出该反应的平衡常数,然后再计算出此时的浓度商,利用浓度商与平衡常数的大小关系分析移动方向;
③根据图象可知,t2时刻改变条件后逆反应速率瞬间增大,之后逐渐减小,直至达到平
衡状态,说明改变条件下平衡向着逆向移动,结合浓度、温度对化学平衡的影响分析;t6时刻改变条件后,逆反应速率瞬间增大,且不再变化,说明平衡没有移动,则改变的条件不影响平衡,结合催化剂、压强对化学平衡的影响分析;
t4时刻改变条件后,逆反应速率瞬间减小,之后又逐渐增大,说明改变条件后平衡向着正向移动;
(3)①由于K b(NH3•H2O)=1.8×10-5>K a2(H2SO3)=1.0×10-7,由“谁强咸谁性”可知,(NH4)2SO3溶液呈碱性;
②反应Ca2++2OH-+2NH4++SO42-⇌CaSO4↓+2NH3•H2O的化学平衡常数
K==,据此带入数据计算。
本题考查化学平衡计算、盖斯定律应用等知识,题目难度中等,明确盖斯定律的内容为解答关键,注意掌握化学平衡及其影响及三段式在化学平衡计算中的应用,试题培养了学生的分析能力及化学计算能力。
10.金属钼(Mo)常用于工业、军事等领域,已被多个国家列为战略金属,我国的钼
储量居世界第二。
已知钼在元素周期表中呈现的信息为图1
回答下列问题
(1)钼位于元素周期表的位置是______,基态Mo原子核外有______种不同运动状态的电子,其中核外电子占据最高能层的符号是______。
(2)辉钼(MoS2)在纳米电子设备制造领域比硅或富勒烯(如C60)更有优势,可用H2S硫化(NH4)2MoO4溶液生产辉钼。
O、N、S的第一电离能由大到小的顺序______,H2S中心原子的杂化轨道类型为______。
(3)MoS2纳米粒子具有类似于石墨的层状结构,具有优异的润滑性能,其原因是______。
(4)Mo能与CO形成Mo(CO)6的配合物,其中Mo的化合价为______,其配体分子与N2具有相似的化学结构,则该配体分子中σ键与π键数目之比为______。
(5)金属钼晶体中的原子堆积方式如图2所示,这种堆积方式为______堆积。
若晶体钼的密度为ρg•cm-3,钼原子半径为rpm,N A表示阿伏加德罗常数的值,M表示钼的相对原子质量,则钼晶胞中原子的空间利用率为______(用含有ρ、r、N A、M的代数式表示)。
【答案】第五周期第VIB族42 O N>O>S sp3层与层之间的范德华力较弱,
在外力作用下容易发生滑动0 1:2 体心立方×100%
【解析】解:(1)Mo的外围电子排布式为4d55s1,处于周期表中第五周期第VIB族;Mo的原子序数为42,原子核外电子数为42,原子核外没有运动状态相同的电子,即基态Mo原子核外有42种不同运动状态的电子;由外围电子排布式可知原子最高能层为第5层,高能层的符号是O,
故答案为:第五周期第VIB族;42;O;
(2)同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,N原子2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能高于氧元素的,同主族自上而下第一电离能减小,故第一电离能:N>O>S;H2S中心原子S原子形成2个H-S键、含有2对孤电子对,杂化轨道数目为4,S原子杂化方式为sp3杂化,
故答案为:N>O>S;sp3;
(3)具有类似于石墨的层状结构,层与层之间的范德华力较弱,在外力作用下容易发生滑动,具有优异的润滑性能,
故答案为:层与层之间的范德华力较弱,在外力作用下容易发生滑动;
(4)Mo能与CO形成Mo(CO)6的配合物,由化合价代数和为0可知Co为0价;配体分子CO与N2具有相似的化学结构,则CO的结构式为C≡N,该配体分子中σ键与π键数目之比为1:2,
故答案为:0;1:2;
(5)如图金属钼晶体中的原子堆积方式中,Mo原子处于立方体的体心与顶点,属于体
心立方堆积;晶胞中Mo原子数目=1+8×=2,故晶胞中Mo原子总体积=2×π×(r×10-10cm)3,晶胞质量=2×g,则晶胞体积=2×g÷ρg•cm-3=cm3,晶胞中原子的空间利用率
=[2×π×(r×10-10cm)3÷cm3]×100%=×100%,
故答案为:体心立方;×100%。
(1)由Mo的外围电子排布式确定在周期表中的位置;原子核外没有运动状态相同的电子;由外围电子排布式可知原子最高能层为第5层;
(2)同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,N原子2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能高于氧元素的,同主族自上而下第一电离能减小;H2S中心原子S原子形成2个H-S键、含有2对孤电子对,杂化轨道数目为4;
(3)具有类似于石墨的层状结构,层与层之间为范德华力,容易发生滑动;
(4)Mo能与CO形成Mo(CO)6的配合物,由化合价代数和为0可知Co为0价;配体分子CO与N2具有相似的化学结构,则CO的结构式为C≡N;
(5)如图金属钼晶体中的原子堆积方式中,Mo原子处于立方体的体心与顶点,属于体心立方堆积;均摊法计算晶胞中Mo原子数目,可得晶胞中Mo原子总体积,计算晶胞
质量,根据V=计算晶胞体积,晶胞中原子的空间利用率=×100%。
本题考查物质结构与性质,涉及元素周期表、核外电子排布与运动、电离能、杂化方式、配合物、化学键、晶胞结构与计算等,注意同周期主族元素第一电离能变化异常情况,(5)中体对角线上原子紧密相邻,可以计算得到空间利用率的具体数值,注意题目的要求。
11.盐酸去氧肾上腺素可用于治疗低血压等疾病。
化合物H是制备盐酸去氧肾上腺素的
重要物质,以芳香烃X为原料制备H的一种合成路线如下
回答下列问题:
(1)X的结构简式是______,其分子中共面原子数目最多为______,由X生成A 的反应类型为______。
(2)B的化学名称为______,E中含氧官能团的名称为______。
(3)写出C与足量NaOH反应的化学方程式______。
(4)设计D→E,G→H两步的目的是______。
(5)已知同一个碳原子上连接两个羟基时不稳定。
H有多种同分异构体,其中能同时满足下列条件的稳定结构共有______种,写出其中任意一种的结构简式
______。
①含-NH2,且无-O-O-键的芳香族化合物
②不能与FeCl3溶液发生显色反应
③苯环上有四个取代基,且共有5种不同化学环境的氢原子
【答案】13 加成反应间甲基苯酚醚键、醛
基保护酚
-OH 6 中任意一
种
【解析】解:(1)X的结构简式是,其分子中共面原子数目最多为7个C、6个H,共13个,由X生成A的反应类型为加成反应,
故答案为:;13;加成反应;
(2)B的化学名称为间甲基苯酚,E中含氧官能团的名称为醚键、醛基,
故答案为:间甲基苯酚;醚键、醛基;
(3)C与足量NaOH反应的化学方程式为,故答案为:;
(4)设计D→E,G→H两步的目的是保护酚-OH,
故答案为:保护酚-OH;
(5)H的同分异构体,其中能同时满足①含-NH2,且无-O-O-键的芳香族化合物
②不能与FeCl3溶液发生显色反应,不含酚-OH,
③苯环上有四个取代基,且共有5种不同化学环境的氢原子,满足条件的为
,共6种,
故答案为:6;中任
意一种。
由流程可知,X与丙烯发生加成反应生成A,X为,A发生取代反应生成B,
B中甲基上H被Cl取代生成C,C水解氧化生成D,D发生取代反应生成E,E中-CHO 转化为环氧乙醚基,F发生加成反应生成G,G水解生成H,设计D→E,G→H两步可保护酚-OH,以此来解答。
本题考查有机物的合成,为高频考点,把握合成流程中官能团的变化、有机反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意有机物性质的应用,(6)为解答的难点,题目难度不大。
三、实验题(本大题共1小题,共14.0分)
12.水合肼(N2H4H2O)是一种强还原性的碱性液体,是一种用途广泛的化工原料,实
验室用如图装置制备(部分装置省略)。
步骤1关闭K2、K3,打开K1,制备 NaClO。
步骤2关闭K1、K2,打开K3,通入N2一段时间;关闭K3,打开K2,通入NH3,制备N2H4•H2O。
回答下列问题:
(1)盛放碱石灰的仪器的名称为______。
(2)配制30%NaOH溶液时,所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和______。
(3)步骤2中通入N2一段时间的原因是______。
(4)本装置中制备氨气的化学方程式是______。
(5)NH3与 NaClO反应生成N2H4•H2O的化学方程式为______。
(6)已知:N2H4•H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O,实验室用碘标准溶液测定N2H4•H2O粗产品的纯度。
若称取N2H4•H2O粗产品(其它杂质不与I2反应)2.000g,加水配成250.00mL溶液,移出25.00mL置于锥形瓶中,滴加几滴淀粉溶液,用0.3000mol•L-1的碘标准溶液进行滴定,碘标准溶液盛放在______(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
达到终点的现象是______。
实验测得消耗碘标准溶液的平均体积为20.00mL,则粗产品中水合肼的质量分数为______。
【答案】干燥管量筒排除空气及多余的氯气2NH4Cl+Ca(OH)
2NH3↑+CaCl2+2H2O 2NH3+NaClO=N2H4•H2O+NaCl 酸式溶液变蓝且30s不褪
2
色75%
【解析】解:(1)盛放碱石灰的仪器的名称为干燥管,故答案为:干燥管;
(2)配制30%NaOH溶液时,计算后称量在烧杯中溶解,则所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和量筒,故答案为:量筒;
(3)步骤2中通入N2一段时间的原因是排除空气及多余的氯气,故答案为:排除空气及多余的氯气;
(4)本装置中制备氨气的化学方程式是2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O,故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O;
(5)NH3与NaClO反应生成N2H4•H2O的化学方程式为2NH3+NaClO=N2H4•H2O+NaCl,故答案为:2NH3+NaClO=N2H4•H2O+NaCl;
(6)碘标准溶液盛放在酸式滴定管中,达到终点的现象是溶液变蓝且30s不褪色。
实验测得消耗碘标准溶液的平均体积为20.00mL,则
N2H4•H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O
1 2
x 0.02L×0.3mol/L×
解得x=0.03mol,
粗产品中水合肼的质量分数为×100%=75%,
故答案为:酸式;溶液变蓝且30s不褪色;75%。
由图可知氯化铵与熟石灰反应生成氨气,氯气与NaOH发生
Cl2+2NaOH=NaC1O+NaC1+H2O,NaClO与氨气反应可制备N2H4•H2O,以此解答(1)-(5);
(6)碘可氧化橡胶,淀粉为指示剂,且淀粉遇碘单质变蓝;结合
N2H4•H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O计算水合肼的质量分数,以此来解答。
本题考查物质的制备实验,为高频考点,把握物质的性质、制备原理、实验装置的作用、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识与实验的结合,题目难度不大。