马鞍山市名校2021年高考化学学业水平测试试题
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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.阿斯巴甜(Aspartame,结构简式如图)具有清爽的甜味,甜度约为蔗糖的200倍.下列关于阿斯巴甜的错误说法是
A.在一定条件下能发生取代反应、加成反应
B.酸性条件下的水解产物中有两种氨基酸
C.一定条件下既能与酸反应、又能与碱反应
D.分子式为C14H18N2O3,属于蛋白质
2.据了解,铜锈的成分非常复杂,主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。
考古学家将铜锈分为无害锈(形成了保护层)和有害锈(使器物损坏程度逐步加剧,并不断扩散),结构如图所示。
下列说法正确的是
A.Cu2(OH)3Cl属于有害锈
B.Cu2(OH)2CO3属于复盐
C.青铜器表面刷一层食盐水可以做保护层
D.用NaOH溶液法除锈可以保护青铜器的艺术价值,做到“修旧如旧”
3.下列各组物质所含化学键相同的是()
A.钠(Na)与金刚石(C)
B.氯化钠(NaCl)与氯化氢(HCl)
C.氯气(Cl2)与氦气(He)
D.碳化硅(SiC)与二氧化硅(SiO2)
4.下列说法正确
..的是( )
A.表示3
Al+
Al+与OH-反应时含铝微粒浓度变化曲线,图中a点溶液中含大量3
B .
可知()()()()
22CuS s 2Ag
aq Ag S s Cu aq +
+++平衡常数很大,反应趋于完全
C .为一种高分子结构片断,可知该高分子的结构简式为
D .反应①比反应②的速率慢,与相应正反应的活化无关
5.钧瓷是宋代五大名窑瓷器之一,以“入窑一色,出窑万彩”的神奇窑变著称,下列关于陶瓷的说法正确的是( )
A .“窑变”是高温下釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致颜色的变化
B .高品质白瓷晶莹剔透,属于纯净物
C .氮化硅陶瓷属于传统无机非金属材料
D .由于陶瓷耐酸碱,因此可以用来熔化氢氧化钠
6.亚砷酸(H 3AsO 3)可用于治疗白血病,在溶液中存在多种微粒形态。
向1L0.1mol·L -1H 3AsO 3溶液中逐滴加入0.1mol·
L -1KOH 溶液,各种微粒物质的量分数与溶液的pH 关系如图所示,图中M 点对应的pH 为a ,下
列说法正确的是()
A.H3AsO3的电离常数K a1的数量级为10-9
B.pH在8.0~10.0时,反应的离子方程式:H3AsO3+OH-=H2AsO3-+H2O
C.M点对应的溶液中:c(H2AsO3-)+c(HAsO32-)+c(AsO33-)+c(H3AsO3)=0.1mol·L-1
D.pH=12 时,溶液中:c(H2AsO3-)+2c(HAsO32-)+3c(AsO33-)+c(H3AsO3)>c(H+)+c(K+)
7.下列化学用语或图示表达正确的是
A.乙烯的比例模型:B.质子数为53,中子数为78的碘原子:78
I
53
C.氯离子的结构示意图:D.CO2的电子式:
8.化学与资源利用、环境保护及社会可持续发展密切相关。
下列说法错误
..的是
A.煤转化为水煤气加以利用是为了节约燃料成本
B.利用太阳能蒸发淡化海水的过程属于物理变化
C.在阳光照射下,利用水和二氧化碳合成的甲醇属于可再生燃料
D.用二氧化碳合成可降解塑料聚碳酸酯,实现“碳”的循环利用
9.能用元素周期律解释的是( )
A.酸性:H2SO3>H2CO3B.熔、沸点:HF>HCl
C.碱性:NaOH>Al(OH)3D.热稳定性:Na2CO3>CaCO3
10.常温常压下,某烧碱溶液与0.05mol氯气恰好完全反应,得到pH=9的混合溶液(溶质为NaC1
与NaC1O)。
下列说法正确的是(N A代表阿伏加德罗常数)
A.氯气的体积为1.12L B.原烧碱溶液中含溶质离子0.2N A
C.所得溶液中含OH-的数目为1×10-5N A D.所得溶液中ClO-的数目为0.05N A
11.化石燃料开采、加工过程中会产生剧毒气体硫化氢(H2S),可通过间接电化学法除去,其原理如图所示。
下列说法错误的是
A.反应池中处理硫化氢的反应是H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+
B.电极a为阳极,电极b为阴极
C.若交换膜为质子(H+ )交换膜,则NaOH溶液的浓度逐渐变大
D.若交换膜为阳离子交换膜,b电极区会产生红褐色沉淀
12.我国自主研发的对二甲苯绿色合成项目取得新进展,其合成过程如图所示。
下列说法不正确的是
A.丙烯醛分子中所有原子可能共平面B.可用溴水鉴别异戊二烯和对二甲苯
C.对二甲苯的二氯代物有6种D.M能发生取代,加成,加聚和氧化反应
13.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
14.四种短周期元素X、Y、Z和W在周期表中的位置如图所示,原子序数之和为48,下列说法不正确的是
X Y
Z W
A.原子半径(r)大小比较:r(Z)>r(W)
XY等化合物
B.X和Y可形成共价化合物XY、2
C.Y的非金属性比Z的强,所以Y的最高价氧化物的水化物酸性大于Z
D.Z的最低价单核阴离子的失电子能力比W的强
15.下列说法中正确的是()
A.25℃时某溶液中水电离出的c(H+)=1.0×10−12 mol·L−1,其pH一定是12
B.某温度下,向氨水中通入CO2,随着CO2的通入,
()
()
32
c OH
c NH H O
-
不断增大
C.恒温恒容下,反应X(g)+3Y(g) 2Z(g),起始充入3 mol X和3 mol Y,当X的体积分数不变时,反应达到平衡
D.某温度下,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH为2,该温度下加入等体积pH=10的NaOH溶液可使反应后的溶液恰好呈中性
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.三氯乙醛(CCl3CHO)是生产农药、医药的重要中间体,实验室制备三氯乙醛的反应装置示意图(加热装置未画出)和有关数据如下:
①制备反应原理:C2H5OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl
②相关物质的相对分子质量及部分物理性质:
相对分子质量熔点/℃沸点/℃溶解性
C2H5OH 46 -114.1 78.3 与水互溶
CCl3CHO 147.5 -57.5 97.8 可溶于水、乙醇
CCl3COOH 163.5 58 198 可溶于水、乙醇、三氯乙醛
C2H5Cl 64.5 -138.7 12.3 微溶于水,可溶于乙醇
(1)恒压漏斗中盛放的试剂的名称是_____,盛放KMnO4仪器的名称是_____。
(2)反应过程中C2H5OH和HCl可能会生成副产物C2H5Cl,同时CCl3CHO(三氯乙醛)也能被次氯酸继续氧化生成CCl3COOH(三氯乙酸),写出三氯乙醛被次氯酸氧化生成三氯乙酸的化学方程式:_____。
(3)该设计流程中存在一处缺陷是_____,导致引起的后果是_____,装置B的作用是______。
(4)反应结束后,有人提出先将C中的混合物冷却到室温,再用分液的方法分离出三氯乙酸。
你认为此方案是否可行_____(填是或否),原因是_____。
(5)测定产品纯度:称取产品0.36g配成待测溶液,加入0.1000mol•L−1碘标准溶液20.00mL,再加入适量Na2CO3溶液,反应完全后,加盐酸调节溶液的pH,立即用0.02000mol•L−1Na2S2O3溶液滴定至终点。
进行
三次平行实验,测得平均消耗Na2S2O3溶液20.00mL。
则产品的纯度为_____(计算结果保留四位有效数字)。
滴定原理:CCl3CHO+OH-=CHCl3+HCOO-、HCOO-+I2=H++2I-+CO2、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.煤化工可制得甲醇.以下是合成聚合物M的路线图.
己知:①E、F均能发生银镜反应;②+RX+HX完成下列填空:
(1)关于甲醇说法错误的是______(选填序号).
a.甲醇可发生取代、氧化、消去等反应b.甲醇可以产生CH3OCH3(乙醚)
c.甲醇有毒性,可使人双目失明d.甲醇与乙醇属于同系物
(2)甲醇转化为E的化学方程式为______.
(3)C生成D的反应类型是______;写出G的结构简式______.
(4)取1.08g A物质(式量108)与足量饱和溴水完全反应能生成2.66g白色沉淀,写出A的结构简式______.四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.硼及其化合物在工业、医药、农业等部门有许多用途。
某工厂以铁硼精矿(主要成分为B2O3·2MgO,还有SiO2、CaO、FeO等杂质)制取制硼酸、金属镁的工艺流程图为:
已知:硼酸在不同温度下的溶解度:
温度(℃) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
溶解度(g/100g水) 3 3 5 7 9 11 15 18 23 29
回答下列问题:
(1)使用盐酸酸浸,过程中主要反应的化学方程式为_________,为提高浸出速率,可采取的措施有
_________(写出两条)。
(2)酸浸时,温度与硼浸出率的关系如图所示,则合适的酸浸温度为_________。
(3)浸出液“氧化”的是将溶液中的Fe2+用_______试剂氧化为Fe3+,反应的离子方程式为_________。
(4)从滤液中获得H3BO3晶体的“操作I”具体操作是_________。
(5)向滤液中加入有机萃取剂萃取分液,此时硼酸处于_________层中(填“有机”或“无机”)。
实验室模拟萃取操作使用的玻璃仪器除烧杯外,另一主要玻璃仪器是_________。
(6)某工厂用m1 kg的铁硼精矿制备硼酸,得到纯度为99.8%的硼酸m2 kg,则铁硼精矿中硼的质量分数是__________(列式表达)。
19.(6分)一定温度范围内用氯化钠熔浸钾长石(主要成份为KAlSi3O8)可制得氯化钾,主要反应是:NaCl (l)+KAlSi3O8(s)⇌KCl(l)+NaAlSi3O8(s)+Q.填空:
(1)写出Cl原子的核外电子排布式____,NaCl的熔点比KCl______ (选填“高”或“低”).
(2)指出钾长石中存在的化学键类型______.
(3)上述反应涉及的位于同一周期的几种元素中,有一种元素的最高价氧化物的水化物和其余元素的最高价氧化物的水化物均能发生反应,该元素是_____.
(4)某兴趣小组为研究上述反应中钾元素的熔出率(液体中钾元素的质量占样品质量的百分率)与温度的关系,进行实验(保持其它条件不变),获得数据曲线如图.
①分析数据可知,Q__0(选填“>”或“<”).
②950℃时,欲提高钾的熔出速率可以采取的措施是__(填序号).
a.延长反应时间
b.充分搅拌
c.增大反应体系的压强
d.将钾长石粉粹成更小的颗粒
③要使钾元素的熔出率和熔出速率都达到最大,反应温度应为__.
(5)工业上常用KCl冶炼金属钾.反应方程式为:Na(l)+KCl(l)⇌NaCl(l)+K(g)用平衡移动原理解释该方法可行的原因:_________.
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】
【详解】
A.分子中含有-COOH、酯基-COO-、肽键,能发生取代反应,分子中含有苯环能发生加成反应,故A 正确;
B.酸性条件下肽键发生水解,生成两种氨基酸,故B正确;
C.阿斯巴甜中含有氨基,具有碱性,可与酸反应,含有-COOH,具有酸性,可与碱反应,故C正确;D.蛋白质属于高分子化合物,该有机物相对分子质量较小,不属于蛋白质,故D错误;
故选D。
2.A
【解析】
【详解】
A. 从图中可知Cu2(OH)3Cl没有阻止潮湿的空气和Cu接触,可以加快Cu的腐蚀,因此属于有害锈,A正确;
B.Cu2(OH)2CO3中只有氢氧根、一种酸根离子和一种阳离子,因此只能属于碱式盐,不属于复盐,B错误;
C.食盐水能够导电,所以在青铜器表面刷一层食盐水,会在金属表面形成原电池,会形成吸氧腐蚀,因此不可以作保护层,C错误;
D.有害锈的形成过程中会产生难溶性的CuCl,用NaOH溶液浸泡,会产生Cu2(OH)3Cl,不能阻止空气进入内部进一步腐蚀铜,因此不能做到保护青铜器的艺术价值,做到“修旧如旧”,D错误;
故合理选项是A。
3.D
【解析】
【分析】
根据晶体的类型和所含化学键的类型分析,离子晶体中一定含离子键,可能含共价键;分子晶体中不一定
含化学键,但若含,则一定为共价键;原子晶体中含共价键;金属晶体中含金属键。
【详解】
A、钠为金属晶体,含金属键;金刚石为原子晶体,含共价键,故A不符合题意;
B、氯化钠是离子晶体,含离子键;HCl为分子晶体,含共价键,故B不符合题意;
C、氯气为分子晶体,含共价键;He为分子晶体,是单原子分子,不含化学键,故C不符合题意;
D、SiC为原子晶体,含共价键;二氧化硅也为原子晶体,也含共价键,故D符合题意;
故选:D。
【点睛】
本题考察了化学键类型和晶体类型的关系,判断依据为:离子晶体中阴阳离子以离子键结合,原子晶体中原子以共价键结合,分子晶体中分子之间以范德华力结合,分子内部可能存在化学键。
4.B
【解析】
【详解】
A.a点所示pH接近12,显强碱性,碱性环境中铝离子会先生成氢氧化铝沉淀,后转化为偏铝酸根,故a 点溶液中存在的含铝微粒为偏铝酸根,故A错误;
B.图象X(20,9.2)c(Ag+)=10-20mol/L,c(S2-)=10-9.2mol/L,Ksp(Ag2S)=c2(Ag+)c(S2-)=
(10-20mol/L)2×10-9.2mol/L=10-49.2,同理可知K sp (CuS)=10-5×10-30.2=10-35.2,CuS(s)+2Ag+(aq)⇌Ag2S(s)+Cu2+(aq)
平衡常数K=
()
()
2
2
c Cu
c Ag
+
+
=
()
()
2
Ksp CuS
Ksp Ag S
=
35.2
49.2
10
10
-
-
==1014,反应趋于完全,故B正确;
C.该高分子化合物由对甲基苯酚与甲醛缩合生成,则高分子的结构简式为,故C错误;
D.根据图象可知,反应①中正反应的活化能较小,反应②中正反应的活化能较大,则反应①比反应②的速率快,故D错误;
故答案为B。
5.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.不同的金属氧化物颜色可能不同,在高温下,釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致的颜色变化,故A正确;
B. 瓷器的原料主要是黏土烧结而成,瓷器中含有多种硅酸盐和二氧化硅,是混合物,故B错误;
C. 新型无机非金属材料主要有先进陶瓷、非晶体材料、人工晶体、无机涂层、无机纤维等,氮化铝陶瓷
属于新型无机非金属材料,故C错误;
D. 陶瓷的成分是硅酸盐和二氧化硅,能与熔化氢氧化钠反应,故D错误;故选A。
6.B
【解析】
【详解】
A. H3AsO 3的电离常数K a1=
--9.3
9.310
23
33
(H AsO)10
10510
(H AsO)
c
c
--
⨯
==⨯,A错误;
B. pH在8.0~10.0时,H3AsO3与OH-反应,生成H2AsO3-和H2O,B正确;
C. M点对应的溶液中:n(H2AsO3-)+n(HAsO32-)+n(AsO33-)+n(H3AsO3)=0.1mol,但溶液体积大于1L,所以它们的浓度和小于0.1mol·L-1,C错误;
D. pH=12 时,溶液中:c(H2AsO3-)+2c(HAsO32-)+3c(AsO33-)+c(OH-)=c(H+)+c(K+),但此时溶液中,c(H3AsO3)<
c(OH-),所以应为c(H2AsO3-)+2c(HAsO32-)+3c(AsO33-)+c(H3AsO3)
<c(H+)+c(K+),D错误。
故选B。
7.A
【解析】
【分析】
【详解】
A. C原子比H原子大,黑色球表示C原子,且乙烯为平面结构,则乙烯的比例模型为,A项正确;
B. 质子数为53,中子数为78,则质量数=53+78=131,碘原子为:131
53
I,B项错误;
C. 氯离子含有17+1=18个电子,结构示意图为,C项错误;
D. 二氧化碳为共价化合物,分子中存在碳氧双键,二氧化碳正确的电子式为:,D项错误;答案选A。
8.A
【解析】
【分析】
【详解】
A. 煤转化为水煤气加以利用是为了减少环境污染,A错误;
B. 利用太阳能蒸发淡化海水得到含盐量较大的淡水,其过程属于物理变化,B正确;
C. 在阳光照射下,利用水和二氧化碳合成甲醇,甲醇为燃料,可再生,C正确;
D. 用二氧化碳合成可降解塑料聚碳酸酯,聚碳酸酯再降解回归自然,实现“碳”的循环利用,D正确;答案为A。
9.C
【解析】
【详解】
A、不是最高价含氧酸,不能用元素周期律解释,A错误;
B、氢化物的熔沸点与元素周期律没有关系,B错误;
C、金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,可以用元素周期律解释,C正确;
D、碳酸盐的热稳定性与元素周期律没有关系,D错误,
答案选C。
【点晴】
素的性质随原子序数的递增而呈周期性变化的规律,具体表现为
10.B
【解析】
【分析】
【详解】
A项,常温常压不是标准状况,0.05mol氯气体积不是1.12L,故A错误;
B项,原溶液中溶质为氢氧化钠,含溶质离子为Na+和OH-,Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,0.05mol氯气和0.1mol氢氧化钠恰好反应,所以原烧碱溶液中含溶质离子0.2N A,故B正确;
C项,因为常温常压得到pH=9的混合溶液,所以c(OH-)=10-5mol/L,溶液体积未知不能计算OH-的数目,故C错误;
D项,反应生成0.05mol NaClO,因为次氯酸根离子水解,所得溶液中C1O-的数目小于0.05N A,故D错误。
【点睛】
本题以阿伏伽德罗常数的分析判断为依托,主要考查盐类水解的分析、化学方程式的计算应用,题目综合性较强,重在考查分析综合运用能力。
A项注意是否为标准状况,为易错点。
11.C
【解析】
【详解】
A. 由图示知反应池中,Fe3+与硫化氢发生氧化还原反应,反应的离子方程式为:H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+,故A正确;
B.a极产生Fe3+,发生氧化反应,所以为阳极,b为阴极,故B正确;
C. 若交换膜为质子交换膜,则H+进入b极,则NaOH溶液的浓度逐渐变小,故C错误
D. 若交换膜为阳离子交换膜,Fe3+会向阴极移动,与氢氧根离子生成红褐色Fe(OH)沉淀3,故D正确;
故选C。
12.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.丙烯醛分子中的碳碳双键是平面结构,醛基也是平面结构,中间是一个可以旋转的单键,所以分子里所有原子有可能在同一平面,A正确;
B.异戊二烯里含有碳碳双键,可以与溴水发生加成反应而导致溴水褪色,而对二甲苯与溴水不反应,可以鉴别,B正确;
C.对二甲苯里面有两种类型的H,其二氯代物共有7种:①当两个氯取代甲基上的H时有两种,②当有一个氯取代甲基上的H,另一个取代苯环上的H,有邻、间两种结构,③当两个氯都取代苯环上的H,采用定一议二的方法,当其中一个氯在甲基邻位时,另一个氯有3种结构,此二氯代物有3种,C错误;D.M中有碳碳双键,可以发生加成、加聚反应,醛基可以发生氧化、加成反应,烃基可以发生取代反应,D正确;
答案选C。
13.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SiO 2,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 14.C 【解析】 【分析】
据周期表中同周期、同主族元素原子序数的变化规律,利用已知条件计算、推断元素,进而回答问题。
【详解】
表中四种短周期元素的位置关系说明,X 、Y 在第二周期,Z 、W 在第三周期。
设X 原子序数为a ,则Y 、Z 、W 原子序数为a+1、a+9、a+10。
因四种元素原子序数之和为48,得a=7,故X 、Y 、Z 、W 分别为氮(N )、氧(O )、硫(S )、氯(Cl )。
A. 同周期主族元素从左到右,原子半径依次减小,故r(Z)>r(W),A 项正确;
B. X 和Y 可形成共价化合物XY (NO )、2XY (NO 2)等化合物,B 项正确;
C. 同主族由上而下,非金属性减弱,故Y 的非金属性比Z 的强,但Y 元素没有含氧酸,C 项错误;
D. S 2-、Cl -电子层结构相同,前者核电荷数较小,离子半径较大,其还原性较强,D 项正确。
本题选C 。
15.D 【解析】 【详解】
A. 既然由水电解出的c (H +)=1.0×10-12mol/L ,则由水电解出的c (OH -)==1.0×10-12mol/L ;而c (H +)×c (OH -)=1.0×10-14mol/L ,所以原来的溶液的c (H +)=1.0×10-2mol/L 或者c (OH -)=1.0×10-2mol/L ,即溶液可能呈现强酸或强碱性,强酸时pH=2,强碱时pH=12,故A 错误;
B. NH 3·H 2
O
NH 4++OH -,通入CO 2平衡正向移动,c(NH 4+)不断增大,而平衡常数不变,则
(
)
()
3
2c OH c NH H O -=()
4K
c NH +不断减小,故B 错误;
C. 恒温恒容下,反应X(g)+3Y(g) 2Z(g),起始充入3 mol X 和3 mol Y ,由三段式计算可知,X 的体积
分数一直是50%,故C 错误;
D. 蒸馏水的pH =6,所以K w =1×10-12,应加入等体积浓度为0.01mol ▪ L -1的氢氧化钠溶液,故应加入等体积pH=10的NaOH 溶液,可使该溶液恰好呈中性,故D 正确; 正确答案是D 。
【点睛】
A 项涉及pH 的简单计算,明确溶液中的溶质是抑制水电离是解本题的关键,能电离出氢离子或氢氧根离子的物质抑制水电离。
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.浓盐酸 圆底烧瓶 33CCl CHO+HClO CCl COOH+HCl → 无干燥装置 副产物增加 除去氯气中的氯化氢 否 三氯乙酸会溶于乙醇和三氯乙醛,无法分液 73.75% 【解析】 【分析】
根据题干和装置图我们能看出这是一个有机合成实验题,考查的面比较综合,但是整体难度一般,按照实验题的解题思路去作答即可。
【详解】
(1)根据反应原理我们发现原料需要氯气,因此装置A 就应该是氯气的发生装置,所以恒压漏斗里装的是浓盐酸;盛放4KMnO 的装置是蒸馏烧瓶;
(2)按照要求来书写方程式即可,注意次氯酸的还原产物是氯化氢而不是氯气:
33CCl CHO+HClO CCl COOH+HCl →;
(3)制得的氯气中带有氯化氢和水分,氯化氢可以在装置B 中除去,但是缺少一个干燥装置来除去水分,若不除去水分,氯气和水反应得到次氯酸和盐酸,会生成更多的副产物;
(4)该方案是不行的,因为三氯乙酸是有机物,会溶于乙醇和三氯乙醛,根据题目给出的沸点可知此处用蒸馏的方法最适合;
(5)根据-4n=c V=0.020.02=410mol ⨯⨯算出消耗的223Na S O 的物质的量,根据2:1的系数比,这些
223Na S O 对应着过量的-4210mol ⨯单质碘,而一开始加入的碘的物质的量为
-3n=c V=0.10.02=210mol ⨯⨯,因此整个过程中消耗了-31.810mol ⨯单质碘,再次根据化学计量数之比发现3CCl CHO :2I 为1:1,也就是说产品中有-31.810mol ⨯三氯乙醛,质量为
-3m=n M=1.810147.5=0.2655g ⨯⨯⨯,因此产品的纯度为
0.2655
100%=73.75%0.36
⨯。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
−−→2HCHO+2H2O 消去反应HCOOCH3.
17.a 2CH3OH+O2Cu
【解析】
【分析】
一定条件下,氢气和一氧化碳反应生成甲醇,甲醇氧化生成E为甲醛,甲醛氧化得F为甲酸,甲酸与甲醇发生酯化得G为甲酸甲酯,甲醇和氢溴酸发生取代反应生成一溴甲烷,在催化剂条件下,一溴甲烷和和A 反应生成B,B反应生成C,C反应生成D,根据A的分子式知,A中含有醇羟基和亚甲基或甲基和酚羟基,根据D的结构简式知,A中含有甲基和酚羟基,酚发生取代反应时取代位置为酚羟基的邻对位,根据D知,A是间甲基苯酚,间甲基苯酚和一溴甲烷反应生成B(2,5﹣二甲基苯酚),2,5﹣二甲基苯酚和氢气发生加成反应生成,发生消去反应生成,和
丙烯发生加成反应生成M,M的结构简式为:,根据有机物的结构和性质分析解答。
【详解】
一定条件下,氢气和一氧化碳反应生成甲醇,甲醇氧化生成E为甲醛,甲醛氧化得F为甲酸,甲酸与甲醇发生酯化得G为甲酸甲酯,甲醇和氢溴酸发生取代反应生成一溴甲烷,在催化剂条件下,一溴甲烷和和A 反应生成B,B反应生成C,C反应生成D,根据A的分子式知,A中含有醇羟基和亚甲基或甲基和酚羟基,根据D的结构简式知,A中含有甲基和酚羟基,酚发生取代反应时取代位置为酚羟基的邻对位,根据D知,A是间甲基苯酚,间甲基苯酚和一溴甲烷反应生成B(2,5﹣二甲基苯酚),2,5﹣二甲基苯酚和氢气发生加成反应生成,发生消去反应生成,和
丙烯发生加成反应生成M,M的结构简式为:,
(1)a.甲醇可发生取代、氧化反应但不能发生消去,故a错误;
b.甲醇分子间脱水生成CH3OCH3,故b正确;
c.甲醇有毒性,可使人双目失明,故c正确;
d.甲醇与乙醇都有一个羟基,组成相关一个CH2;所以属于同系物,故d正确;
−−→2HCHO+2H2O;
(2)甲醇转化为甲醛的化学方程式为2CH3OH+O2Cu
(3)根据上面的分析可知,C生成D的反应类型是:消去反应,G为甲酸甲酯,G的结构简式HCOOCH3;
(4)取1.08g A 物质(式量108)的物质的量=
1.08g
108g /mol
=0.01mol ,与足量饱和溴水完全反应能生成2.66g 白
色沉淀,根据碳原子守恒知,白色沉淀的物质的量是0.01mol ,则白色沉淀的摩尔质量是266g/mol ,A 的
式量和白色沉淀的式量相差158,则溴原子取代酚羟基的邻对位,所以A 的结构简式为:。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.B 2O 3·2MgO+4HCl+H 2O=2H 3BO 3+2MgCl 2 适当增加盐酸浓度、提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径、充分搅拌等 90~95℃ H 2O 2(或Cl 2) 2Fe 2++H 2O 2+2H +=2Fe 3++2H 2O(或2Fe 2++Cl 2=2Fe 3++2Cl -) 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 有机 分液漏斗 21?
1199.8%?
62m m ⨯×100%
【解析】 【分析】
盐酸与铁硼精矿的主要成分B 2O 3·
2MgO 发生反应产生H 3BO 3、MgCl 2,杂质CaO 、FeO 也会发生反应产生CaCl 2、FeCl 2,过滤除去SiO 2,然后向反应后的溶液中加入H 2O 2或通入Cl 2,发生氧化还原反应,FeCl 2变为FeCl 3,然后调节溶液pH 使Fe 3+反应转化为Fe(OH)3沉淀,过滤除去,结合硼酸的溶解度与温度的关系,将硼酸晶体从溶液中分离出来;分离后的母液中加入有机物萃取,得到的水层中含有Mg 2+,说明硼酸在有机层中,然后利用B 元素守恒计算铁硼精矿中硼的质量分数。
【详解】
(1)使用盐酸酸浸过程中主要反应为铁硼精矿的主要成分B 2O 3·2MgO 与盐酸发生反应产生H 3BO 3、MgCl 2,反应的化学方程式为B 2O 3·
2MgO+4HCl+H 2O=2H 3BO 3+2MgCl 2;铁硼精矿是固体物质,为提高浸出速率,可采取的措施可以将铁硼精矿粉碎,也可以提高反应温度、使用较大浓度的盐酸、反应过程中搅拌等; (2)由酸浸时,温度与硼浸出率的关系图示可知,在90~95℃时硼酸浸出率最高,所以合适的酸浸温度为90~95℃;
(3)浸出液“氧化”的是溶液中的Fe 2+,在氧化过程中不能引入新的杂质,可以使用H 2O 2,也可以使用Cl 2水,反应方程式为:2Fe 2++H 2O 2+2H +=2Fe 3++2H 2O(或2Fe 2++Cl 2=2Fe 3++2Cl -);
(4)由硼酸的溶解度与温度的关系可知:温度升高,硼酸的溶解度增大,所以从滤液中获得H 3BO 3晶体的“操作I”具体操作是将高温下的溶液蒸发浓缩、然后冷却结晶、再进行过滤可得;
(5)分离出硼酸晶体后的滤液中仍然含有一定量的硼酸,向该溶液加入有机萃取剂萃取分液,由于得到的水层中含有可溶的MgCl 2,说明硼酸在有机物中,硼酸容易溶解在该有机萃取层中;实验室模拟萃取操作使用的玻璃仪器除烧杯外,另一主要玻璃仪器是分液漏斗; (6)纯度为99.8%的硼酸m 2 kg 中含有B 元素的质量为m(B)=21199.8%
62
m ⨯⨯kg ,由于产生该硼酸需消
耗 m 1 kg 的铁硼精矿, 所以铁硼精矿中硼的质量分数
()()()21?kg
m 1199.8%?kg
m B 62ωB 100%m m ⨯⨯=⨯=总×100%=21?
11m 99.8%?62m ⨯×100%。
【点睛】
本题考查了物质制备工艺流程的知识。
涉及反应原理、反应条件的选择、混合物的分离、物质含量的计算等。
掌握物质的性质及反应原理是本题解答的关键。
在计算时要留意元素守恒分析解答。
19.1s 22s 22p 63s 23p 5 高 离子键和共价键 Na < bd 950℃ 将气态钾分离出来,降低了产物的浓度,平衡正向移动 【解析】 【分析】
(1)氯原子的核外电子总数为17,根据构造原理写出其核外电子排布式;晶格能越大,离子晶体的熔点越高,据此分析解答;
(2)根据钾长石(KAlSi 3O 8)的组成分析判断;
(3)位于同周期元素有Na 、Al 、Si 、Cl ,结合各元素的最高价氧化物的水化物的性质分析判断;
(4)由图象中曲线变化可知,温度越高,钾元素的熔出率越高,结合温度对反应速率和化学平衡的影响分析解答;
(5)K 为气态,将钾分离出来,可以降低了产物的浓度,结合浓度对化学平衡的影响分析解答。
【详解】
(1)Cl 所含质子数为17,原子核外电子数为17,根据核外电子的排布规律,核外电子排布式为
1s 22s 22p 63s 23p 5;离子晶体的晶格能大小取决于离子半径、电荷等因素,离子半径越小,电荷越多,晶格能越大,离子晶体的熔点越高,因为钾离子半径>钠离子半径,则熔点大小为:NaCl >KCl ,故答案为:1s 22s 22p 63s 23p 5;高;
(2)钾长石(KAlSi 3O 8)中即含有金属与非金属元素形成的离子键,也含有非金属元素之间形成的共价键,故答案为:离子键和共价键;
(3)上述反应涉及的位于同周期元素有Na 、Al 、Si 、Cl ,元素的最高价氧化物的水化物分别为氢氧化钠、氢氧化铝、硅酸、高氯酸,只有氢氧化钠能够与其余3种物质都反应,因此元素的最高价氧化物的水化物和其余元素的最高价氧化物的水化物均能发生反应的元素为Na ,故答案为:Na ;
(4)①由图象曲线数据可知,温度越高,钾元素的熔出率越高,说明升高温度,平衡向正反应方向移动,故正反应为吸热反应,Q <0,故答案为:<;
②a .延长反应时间,不能提高反应速率,故a 错误;b .充分搅拌,能使反应物充分接触,反应速率加快,故b 正确;c .该反应体系没有气体参加,增大反应体系的压强,物质的浓度不变,不能提高反应速率,故c 错误;d .将钾长石粉粹成更小的颗粒,可以增大反应物的接触面积,反应速率加快,故d 正确;故答案为:bd ;
③根据图象可知,温度为950℃时熔出率和熔出速率都最高,故答案为:950℃;。