浙江省高考化学总复习 选考加练(一)(选考部分,B版)
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选考加练(一)
(时间:30分钟 满分:30分)
1.(加试题)(10分)pC 类似于pH ,是指极稀溶液的溶质浓度的常用对数的负值。
如某溶液中
某溶质的浓度为1×10-3 mol ·L -1,则该溶液中该溶质的pC = -lg(1×10-3)=3。
如图为
25 ℃时H 2CO 3溶液的pC -pH 图。
请回答下列问题:(若离子浓度小于10-5 mol ·L -1,可认为
该离子不存在):
(1)在同一溶液中,H 2CO 3、HCO -3、CO 2-3
________(填“能”或“不能”)大量共存。
(2)当pH =7时,溶液中含碳元素的主要微粒的物质的量浓度的大小关系为_________________________________________________________________。
(3)H 2CO 3一级电离平衡常数的数值K a1≈________。
(4)解释pH <5的溶液中H 2CO 3的pC 总是约等于3的原因是_________________________________________________________________。
(5)某温度下,CO 2饱和溶液的浓度是0.05 mol·L -1,其中15
的CO 2转变为H 2CO 3,若溶液的pH 约为5,而此时H 2CO 3的电离度为________。
(6)人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系(H 2CO 3/HCO -3)可以抵消少量酸或碱,维持pH≈7.4。
当过量的酸进入血液中时,血液缓冲体系中的 c (H +)/c (H 2CO 3)最终将________。
A .变大
B .变小
C .基本不变
D .无法判断
解析 (1)从图中可知,H 2CO 3、HCO -3、CO 2-3三种微粒的pC 均小于5的情况不存在。
(2)当pH =
7时,直接从图中得出c (HCO -
3)>c (H 2CO 3)>c (CO 2-3
)。
(3)K a1=c (H +)·c (HCO -
3)c (H 2CO 3),取图中pH =6点数据,c (HCO -3)=c (H 2CO 3),K a1=c (H +)=1×10-6mol ·L -1。
(4)当pH 小于5时,碳酸
溶液达到饱和状态,其浓度达最大值。
(5)c (H 2CO 3)=0.01 mol·L -1,c (H +)=1×10-5mol ·L
-1,电离度约为0.1%。
(6)当过量H +加入时,c (H 2CO 3)基本不变,所以
c (H +)c (H 2CO 3)变大,选A 。
答案 (1)不能 (2)c (HCO -3)>c (H 2CO 3)>c (CO 2-3)
(3)10-6 (4)该溶液为碳酸的饱和溶液 (5)0.1%
(6)A
2.(加试题)(10分)有资料认为:NO 、NO 2不能与Na 2O 2反应。
某小组学生提出质疑,从理论上分析Na 2O 2和NO 2都有氧化性。
根据化合价升降原则提出假设并进行探究:
假设Ⅰ:Na 2O 2能氧化NO 2
假设Ⅱ:NO 2能氧化Na 2O 2
(1)甲同学设计了下图实验装置,并进行如下实验:
①试管A中发生反应的化学方程式是__________________________________ _________________________________________________________________。
②待试管B中收集满气体,向试管B中加入适量Na2O2粉末,塞紧塞子,轻轻振荡试管内粉末,观察到红棕色气体迅速消失;再将带余烬的木条迅速伸进试管内,看见木条复燃。
甲同学认为假设Ⅱ正确;乙同学认为该装置不能达到实验目的,为达到实验目的,在A、B之间增加一个装置,该装置的作用是______________________________________________________________
_________________________________________________________________。
③乙同学用改进后装置,重复了甲同学的实验操作,观察到红棕色气体迅速消失:但带余烬的木条未复燃,得出结论:假设Ⅰ正确。
NO2和Na2O2反应的化学方程式是____________________________________________________
_________________________________________________________________。
(2)丙同学认为NO易被O2氧化,更易被Na2O2氧化。
查阅资料:①2NO+Na2O2===2NaNO2
②6NaNO2+3H2SO4===3Na2SO4+2HNO3+4NO↑+2H2O;
③酸性条件下,NO或NO2都能与MnO-4反应生成NO-3和Mn2+
丙同学用下图所示装置(部分夹持装置略)探究NO与Na2O2的反应。
①A装置中盛装Cu片的仪器名称是________,B中观察到的主要现象是________,F装置的作用是___________________________________________。
②在反应前,打开弹簧夹,通入一段时间N2,目的是______________________ _________________________________________________________________。
③充分反应后,检验D装置中产物是NaNO2,还是NaNO3的实验方法是_________________________________________________________________。
解析(1)①Cu与浓HNO3反应生成Cu(NO3)2、NO2和H2O,反应化学方程式为Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;②Cu与浓HNO3反应生成的NO2中含有H2O(g),水蒸气能与Na2O2反应生成O2,故要在A、B之间增加一个干燥装置,除去生成NO2气体中混有的水蒸气;
③若Na2O2氧化NO2,则生成NaNO3,反应的化学方程式是Na2O2+2NO2===2NaNO3;(2)①根据仪器的结构特点,其名称为三颈烧瓶;在B装置中NO2与H2O反应生成HNO3,Cu与稀HNO3反应生成Cu(NO3)2和NO,观察到的现象是铜片逐渐溶解,溶液变为蓝色,有无色气泡产生;NO是有毒气体要进行尾气处理,由信息知,NO可被酸性KMnO4溶液吸收;②空气中的氧气能氧化NO,
实验时要排尽装置中的空气,需通入一段时间N2;③由信息知,NaNO2遇酸会生成NO,NO遇到空气中的O2会变为红棕色的NO2,则检验D装置中产物的方法是取少许于试管中,加入足量稀盐酸,若产生无色气体,且遇到空气变为红棕色,产物是NaNO2,反之为NaNO3。
答案(1)①Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
②除去生成NO2气体中混有的水蒸气
③Na2O2+2NO2===2NaNO3
(2)①三颈烧瓶
铜片逐渐溶解,溶液变为蓝色,有无色气泡产生
吸收未反应的NO
②排出装置中的空气
③取D装置中产物少许于试管,加入足量稀盐酸。
若产生无色气体,且遇到空气变为红棕色,产物是亚硝酸钠。
反之为硝酸钠
3.(加试题)(10分)菠萝酯F是一种具有菠萝香味的赋香剂,其合成路线如下:
(1)A的结构简式为________________,A中所含官能团的名称是________。
(2)由A生成B的反应类型是________________,E的某同分异构体只有一种相同化学环境的氢,该同分异构体的结构简式为________________。
(3)写出D 和E 反应生成F 的化学方程式______________________________ __________________________________________。
(4)结合题给信息,以溴乙烷和环氧乙烷为原料制备1丁醇,设计合成路线(其他试剂任选)。
合成路线流程图示例:CH 3CH 2Cl ――――――→NaOH 溶液△CH 3CH 2OH ――――――――→CH 3COOH 浓H 2SO 4,△
CH 3COOCH 2CH 3 解析 (1)由题目所给信息可知,生成A 的反应为双烯加成反应:。
根据结构简式可知,A 中含
有碳碳双键和醛基两种官能团。
(2)A 中含碳碳双键和醛基,能与H 2发生加成反应:
+2H 2――――→催化剂△,由合成路线知E 为CH 2===CHCH 2OH ,和E 互为同分异构体且只有一种等效氢的结构简式为。
(3)D 和E 发生酯化反应,生成F 的化学方程式为+CH 2===CHCH 2OH 浓H 2SO 4△+H 2O 。
(4)根据题目所给信息,CH 3CH 2Br 与Mg 在干醚作用下生成CH 3CH 2MgBr ,CH 3CH 2MgBr 与环氧乙烷在酸性条件下反应即可生成1丁醇,其合成路线为
CH 3CH 2Br ――→Mg 干醚
CH 3CH 2MgBr
CH 3CH 2CH 2CH 2OH 答案 (1) 碳碳双键、醛基
(2)加成(或还原)反应 CH 3COCH 3
CH3CH2CH2CH2OH
(B卷)
(时间:30分钟满分:30分)
1.(加试题)(10分)甲酸钙广泛用于食品、化工、石油等工业生产上,300~400 ℃左右分解。
Ⅰ.实验室制取的方法之一是Ca(OH)2+2HCHO+H2O2===Ca(HCOO)2+2H2O+H2↑。
实验室制取时,将工业用氢氧化钙和甲醛依次加入到质量分数为30%~70%的过氧化氢溶液中(投料物质的量之比依次为1∶2∶1.2),最终可得到质量分数98%以上且重金属含量极低的优质产品。
(1)过氧化氢比理论用量稍多,其目的是______________________________ _________________________________________________________________。
(2)反应温度最好控制在30~70 ℃之间,温度不易过高,其主要原因是_________________________________________________________________,
(3)制备时在混合溶液中要加入微量硼酸钠抑制甲醛发生副反应外,还要加入少量的Na2S溶液,加硫化钠的目的是________________________________。
(4)实验时需强力搅拌45 min,其目的是_______________________________;
结束后需调节溶液的pH为7~8,其目的是___________________________。
最后经结晶分离、干燥得产品。
Ⅱ.某研究性学习小组用工业碳酸钙(主要成分为CaCO3;杂质为Al2O3、FeCO3)为原料,先制备无机钙盐,再与甲酸钠溶液混合制取甲酸钙。
结合下图几种物质的溶解度曲线及表中相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算),现提供的试剂有:a.甲酸钠,b.5 mol·
L-1硝酸,c.5 mol·L-1盐酸,d.5 mol·L-1硫酸,e.3%H2O2溶液,f.澄清石灰水。
金属离子开始沉淀的pH 沉淀完全的pH
Fe3+ 1.1 3.2
Al3+ 3.0 5.0
Fe2+ 5.8 8.8
请补充完整由碳酸钙制备甲酸钙的实验步骤。
步骤1.称取13.6 g甲酸钠溶于约20 mL水中,配成溶液待用,并称取研细的碳酸钙样品10 g 待用。
步骤2._________________________________________________________。
步骤3._________________________________________________________。
步骤4.过滤后,将滤液与甲酸钠溶液混合,调整溶液pH为7~8,充分搅拌,所得溶液经蒸发结晶、________、洗涤、60 ℃时干燥得甲酸钙晶体。
解析Ⅰ.(1)根据制取的化学方程式可知,加入稍过量的H2O2后,能使反应进一步向右进行,从而使甲醛充分氧化,提高了甲醛的利用率;(2)制取的原料中,H2O2稳定性较差而甲醛易挥发,故温度高时H2O2能分解而甲醛大量挥发,不能采取高温;(3)根据原题中“重金属含量极
低”可知,在反应过程中重金属也得到处理,故加入的Na2S是为了除去重金属盐离子,因为金属硫化物难溶于水;(4)强力搅拌的目的是使反应物充分接触,提高了产率;甲酸(HCOOH)是弱酸,HCOO-在溶液中水解后显碱性,故调节pH的目的是抑制HCOO-的水解(也可理解为调节略显碱性的目的是为了除去甲酸)。
Ⅱ.碳酸钙难溶于水,故称取样品后应将其用酸溶解,因样品中含有FeCO3,则酸溶后的溶液中含有Fe2+,由表中数据可知Fe2+在溶液中只能调节到pH大于8.8时才能完全除去,此时Ca2
2+氧化成Fe3+,再加入石灰水调节溶+也会生成Ca(OH)
2沉淀而降低产量,故应将溶液中的Fe
液的pH=5,此时Fe3+和Al3+都能彻底除去,故溶解碳酸钙样品可以直接使用硝酸,硝酸同时具有氧化性,能将Fe2+氧化,或者用盐酸溶解样品后加H2O2将Fe2+氧化。
答案Ⅰ.(1)使甲醛充分氧化,提高了甲醛的利用率和产品的纯度
(2)防止H2O2的分解和甲醛的挥发
(3)除去重金属离子(或使重金属离子形成硫化物沉淀除去)
(4)使反应物充分接触,提高产率防止甲酸钙水解(或除去甲酸)
Ⅱ.用稍过量的硝酸溶解碳酸钙样品用石灰水调节溶液的pH为5 趁热过滤[或用稍过量的盐酸溶解碳酸钙样品,滴入适量的H2O2,并用石灰水调节溶液pH为5过滤]
2.(加试题)(10分)肼是重要的化工原料。
某探究小组利用下列反应制取水合肼(N2H4·H2O):CO(NH2)2+2NaOH+NaClO===Na2CO3+N2H4·H2O+NaCl
实验一:制备NaClO溶液
(1)将氯气通入到盛有NaOH溶液的锥形瓶中,锥形瓶中发生反应的离子方程式为____________________________________________________________。
实验二:制取水合肼(实验装置如图所示)
控制反应温度,将分液漏斗中的溶液缓慢滴入三颈烧瓶中,充分反应。
加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液,收集108~114 ℃馏分。
(已知:N2H4·H2O+2NaClO===N2↑+3H2O+2NaCl)
(2)仪器X的名称是________;分液漏斗中的溶液是________(填“A”或“B”);
A.NaOH和NaClO混合溶液
B.CO(NH2)2溶液
选择的理由是_____________________________________________________。
实验三:测定馏分中水合肼的质量分数
水合肼具有还原性,可以生成氮气。
测定水合肼的质量分数可采用下列步骤:
a.称取馏分5.000 g,加入适量NaHCO3固体,经稀释、转移、定容等步骤,配制250 mL溶液。
b.移取25.00 mL溶液于锥形瓶中,加入10 mL水,摇匀。
c.用0.2000 mol·L-1碘溶液滴定至溶液出现微黄色且半分钟内不消失,滴定过程中,溶液的pH保持在6.5左右。
记录消耗碘的标准溶液的体积。
d.进一步操作与数据处理。
(3)水合肼与碘溶液反应的化学方程式为________________________________ _________________________________________________________________;
测定过程中,NaHCO 3能控制溶液的pH 在 6.5左右,原因是_______________ _________________________________________________________________。
(4)滴定时,碘的标准溶液盛放在________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中;若三次滴定消耗碘的标准溶液的平均体积为18.00 mL ,则馏分中水合肼(N 2H 4·H 2O)的质量分数为________(保留三位有效数字)。
解析 (1)Cl 2与NaOH 溶液反应的离子方程式为Cl 2+2OH -===ClO -+Cl -+H 2O ;(2)根据仪器的
结构特点,仪器X 是直形冷凝管,由于N 2H 4·H 2O +2NaClO===N 2↑+3H 2O +2NaCl ,为减少二者的接触,应把NaClO 盛放在分液漏斗中;(3)由于水合肼具有还原性,可以生成氮气,故水合肼与碘溶液反应的化学方程式为N 2H 4·H 2O +2I 2===N 2↑+4HI +H 2O ;NaHCO 3能与反应生成的HI 发生化学反应,降低溶液的酸性进而控制溶液的pH 保持在6.5左右;(4)碘的标准溶液具有氧化性,应盛放在酸式滴定管中;n (I 2)=0.200 0 mol·
L -1×18.00×10-3 L =3.6×10-3 mol ,n (N 2H 4·H 2O)=1.8×10-3 mol ,馏分中水合肼的质量为m (N 2H 4·H 2O)=1.8×10-3 mol ×25025×50 g ·mol -1=0.900 g ,其质量分数w =0.900 g 5.000 g ×100%=18.0%。
答案 (1)Cl 2+2OH -===ClO -+Cl -+H 2O
(2)直形冷凝管 A 如果次氯酸钠溶液装在烧瓶中,反应生成的水合肼会被次氯酸钠氧化
(3)N 2H 4·H 2O +2I 2===N 2↑+4HI +H 2O 生成的HI 与NaHCO 3反应
(4)酸式 18.0%(或0.180)
3.(加试题)(10分)“司乐平”是治疗高血压的一种临床药物,其有效成分M 的结构简式如图所示。
M
(1)下列关于M 的说法正确的是________(填序号)。
a .属于芳香族化合物
b .遇FeCl 3溶液显紫色
c .能使酸性高锰酸钾溶液褪色
d .1 mol M 完全水解生成2 mol 醇
(2)肉桂酸是合成M 的中间体,其一种合成路线如下:
A ――――→Cl 2/h ν B(C 7H 6Cl 2)――――――→NaOH/H 2O △――――→CH 3CHO 稀OH
-
Ⅰ Ⅱ Ⅲ C()――→△D(C 9H 8O)
Ⅳ
――――――――――→ⅰ.[Ag (NH 3)2]+
ⅱ.H
+肉桂酸 已知:
①烃A 的名称为________。
步骤Ⅰ中B 的产率往往偏低,其原因是_________________________________________________________________。
②步骤Ⅱ反应的化学方程式为______________________________________。
③步骤Ⅲ的反应类型是____________________________________________。
④肉桂酸的结构简式为_____________________________________________。
⑤C 的同分异构体有多种,其中苯环上有一个甲基的酯类化合物有________种。
解析 (1)M 中含有苯环,为芳香族化合物,a 项正确;M 中没有酚羟基的存在,b 项错误;M 中含有碳碳双键,能够使酸性高锰酸钾溶液褪色,c 项正确;1个M 分子中有三个酯基,1 mol M 水解可以生成3 mol 醇,d 项错误。
(2)①从所给的有机物结构和B 的分子式可知A 应为甲苯。
甲苯在光照下发生取代反应,副产物还有一氯代物和三氯代物,故二氯代物的产率往往偏低。
②B(C 7H 6Cl 2)为卤代烃,在碱性条件下发生水解,由已知信息:同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,会产生醛基,故反应为+2NaOH ――→水△+2NaCl +H 2O 。
③对比反应前后的有机物结构变化可知,反应为苯甲醛的醛基与乙醛的αH 发生了加成反应。
④从C→D 的分子式看,C 发生了消去反应;D→肉桂酸,为醛基的氧化反应,在酸性条件下产生羧基,故肉桂酸的结构简式为。
⑤因C 的同分异构体苯环上有一个甲基,故另外的含酯基的取代基只能是形成一个取代基,有三种结构:HCOOCH 2—、—COOCH 3、—OOCCH 3,苯环上有两个取代基时,位置有邻、间、对三种,故共有9种同分异构体。
答案 (1)ac
(2)①甲苯 反应中有一氯代物和三氯代物生成
②+2NaOH ――→水△+2NaCl +H 2O ③加成反应 ④ ⑤9。