2019-2020学年内蒙古赤峰市化学高二下期末达标测试模拟试题含解析
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2019-2020学年内蒙古赤峰市化学高二下期末达标测试模拟试题
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.根据下列实验操作和现象所得到的结论不正确的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】
【详解】
A. 同类型的沉淀,溶度积小的沉淀先析出,则向2mL浓度均为1.0 mol/L的NaCl、NaI混合溶液中滴加2~3滴0.0l mol/L AgNO3溶液,振荡,有黄色沉淀产生说明K sp(AgCl)>K sp(AgI),故A正确;
B.若溶液中含有SO32−,加入Ba(NO3)2溶液有白色亚硫酸钡沉淀生成,反应后溶液中存在硝酸根离子,再加入盐酸时,相当于加入了硝酸,硝酸能将亚硫酸钡氧化为硫酸钡,白色沉淀不消失,则向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生,再加入足量稀盐酸,白色沉淀不消失说明溶液中可能含有硫酸根,也可能含有亚硫酸根,故B错误;
C. 向两支分别盛有0.1 mol/L醋酸和硼酸溶液的试管中滴加等浓度的Na2CO3溶液,可观察到前者有气泡产生,后者无气泡产生,由强酸反应制弱酸的原理可知,酸性:CH3COOH>H2CO3>H3BO3,酸的电离常数越大,其酸性越强,则电离常数:K a(CH3COOH)> K a1(H2CO3)> K a(H3BO3),故C正确;
D. 在两支试管中各加入4mL0.01 mol/LKMnO4酸性溶液和2 mL 0.1 mol/L H2C2O4溶液,再向其中一支试管中快速加入少量MnSO4固体,加有MnSO4的试管中溶液褪色较快说明Mn2+能够加快反应速率,对该反应有催化作用,故D正确;
故选B。
【点睛】
若溶液中含有SO32−,加入Ba(NO3)2溶液有白色亚硫酸钡沉淀生成,反应后溶液中存在硝酸根离子,再加入盐酸时,相当于加入了硝酸,硝酸能将亚硫酸钡氧化为硫酸钡,白色沉淀不消失是分析难点,也是易错点。
2.448mL某气体在标准状况下的质量为1.28g,该气体的摩尔质量约为
A.64g B.64 C.64g·mol-1D.32g·mol-1
【答案】C
【解析】
试题分析:448mL某气体在标准状况下的质量为0.64g,气体的物质的量为=0.02mol,
M==32g/mol,故选D。
【考点定位】考查物质的量的计算
【名师点晴】本题考查物质的量的计算,为高频考点,把握质量、物质的量、体积为解答的关键,侧重分析与计算能力的考查,注意基本计算公式的应用。
有关物质的量的计算公式,、、、。
在做此类试题时,还要记住物质的量浓度与质量分数的转换公式,如体积为VL、密度为ρg/cm3的某溶液中,含有摩尔质量为M,则溶液物质的量浓度c=等
3.下列实验操作或方法中,不合理的是()
A.用丁达尔现象区分氯化钠溶液和淀粉溶液
B.用重结晶法来提纯含有少量氯化钾杂质的硝酸钾晶体
C.分别将SO2和Cl2通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中,验证两者的漂白性
D.通过饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中的HCl气体
【答案】C
【解析】A.淀粉溶胶是胶体,可利用丁达尔效应区分溶液与胶体,故A正确;B.氯化钾和硝酸钾都溶于水,二者溶解度不同,可利用结晶的方法分离,故B正确;C.SO2和Cl2的水溶液均显酸性,滴有酚酞的氢氧化钠溶液中加入酸性物质可褪色,无法验证两者的漂白性,故C错误;D.利用饱和碳酸氢钠溶液可除去CO2中的HCl气体,故D正确,答案为C。
4.25℃时,pH=2的某酸H n A(A n—为酸根)与pH=12的某碱B(OH)m等体积混合,混合液的pH变为5。
下列判断正确的是
A.生成的正盐化学式为B m A n
B.该盐中存在着一定水解的离子,该离子水解方程式为B m++mH 2O B(OH)m+mH+
C.生成的盐为强酸弱碱盐
D.H n A为弱酸,其第一步电离方程式为H n A H n-1A-+H+
【答案】D
25℃时,pH=2的某酸H n A(A n—为酸根)与pH=12的某碱B(OH)m等体积混合,混合液的pH变为5。
说明
H n A为弱酸,且酸过量。
根据化合物中化合价的代数和为0可以确定其化学式,根据酸碱的相对强弱可以确定水解的离子。
【详解】
A.H n A中A的化合价为-n价,碱B(OH)m中B的化合价是+m价,根据化合物中化合价的代数和为0可知,二者的离子个数比为:n:m,则其化学式为B n A m,A项错误;
B.根据题意可知H n A为弱酸,则A n–一定能水解,水解方程式为:A n–+H2OƒHA(n-1)–+OH-,B项错误;C.根据题意可知H n A为弱酸,生成的盐为弱酸强碱盐,C项错误;
D.H n A为弱酸,在水溶液中部分电离成酸根离子和氢离子,电离方程式为:H n A H n-1A-+H+,D项正确;答案选D。
5.下列关于有机物的说法不正确的是
①CH3—CH===CH—CH3和CH2===CH2为同系物
②CH≡CH和C6H6含碳量相同
③金刚石和石墨是同分异构体
④CH2Cl2有两种结构
⑤标准状况下,11.2 L的己烷所含的分子数为0.5N A(N A为阿伏加德罗常数)
⑥C5H12有三种同分异构体
A.①②⑥B.③④⑤C.③④⑥D.③⑤⑥
【答案】B
【解析】
【详解】
①CH3-CH=CH2和CH2=CH2通式相同,结构相似,相差1个CH2原子团,互为同系物,故正确;
②CH≡CH和C6H6的最简式相同(CH),所以含碳量相同,故正确;
③金刚石和石墨是同种元素形成的性质不同的碳单质,属于同素异形体而不是同分异构体,故不正确;
④甲烷为正四面体结构,因此CH2Cl2只有一种结构,故不正确;
⑤标准状况下,己烷为液体,11.2 L的己烷物质的量不是0.5mol,故不正确;
⑥C5H12三种同分异构体,分别是正戊烷,异戊烷,新戊烷,故正确。
答案选B。
6.下列化合物中含有手性碳原子的是( )
A.C F 2B.C.CH3CH2OH D.CH3-CH(OH)-COOH
【详解】
在有机物分子中,若某个碳原子连接着四个不同的原子或原子团,这种碳原子称为“手性碳原子”。
A.碳原子连接2个相同的Cl原子和2个相同的F原子,所以该碳原子不是手性碳原子,A项不符合题意;
B.1号位和3号位的C原子连接2个相同的H原子,2号位C原子连接2个相同的—CH2OH原子团,因此所有碳原子均不是手性碳原子,B项不符合题意;
C.CH3CH2OH分子中每个碳原子都含有相同的原子,所以不含手性碳原子,C项不符合题意;
D.该分子中连接羟基和羧基的碳原子上连接4个不同的原子或原子团,所以该碳原子属于手性碳原子,D项符合题意;
本题答案选D。
7.已知常温下CaCO3的K sp=2.8×10-9,CaSO4的K sp=9.1×10-6,将CaCO3与CaSO4的饱和溶液等体积混合,再加入足量浓CaCl2溶液,下列说法正确的是
A.只产生CaCO3沉淀B.产生等量的CaCO3和CaSO4沉淀
C.产生的CaSO4沉淀更多D.产生的CaCO3沉淀更多
【答案】C
【解析】
【分析】
CaCO3与CaSO4的饱和溶液中,c(CO32-)c(SO42-);
【详解】
根据分析可知,溶液中的硫酸根离子的浓度大于碳酸根离子,等体积的溶液中含有的硫酸根离子的物质的量大,向溶液中加入足量的氯化钙,产生的硫酸钙沉淀多,答案为C
【点睛】
硫酸钙饱和溶液的浓度比碳酸钙饱和溶液的大,向等体积混合溶液中加入氯化钙时,先出现碳酸钙沉淀,由于含量较少,产生的沉淀的量少。
8.下列分子式只有一种结构的是
A.C6H12O6B.C3H6C.C2H4D.C2H4O2
【答案】C
【解析】
【详解】
A. C6H12O6可以是葡萄糖,也可以是果糖,故A不符合题意;
B. C3H6可以是环丙烷,也可以是乙烯,故B不符合题意;
C. C2H4只能表示乙烯,故C符合题意;
D. C2H4O2可以是乙酸,也可以是甲酸甲酯,故D不符合题意;
所以本题正确答案为C。
9.在t℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
已知t℃时AgCl的Ksp=4×10-10,下列说法正确的是
A.图中a点对应的体系中将有AgBr沉淀生成
B.加入NaBr固体,AgBr的溶解度减小,AgBr的K sp也减小
C.在AgBr饱和溶液中加入固体NaBr,可使溶液中c点变到b点
D.在t℃时,AgCl(s)+Br-(aq) AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K≈816
【答案】D
【解析】
【详解】
A. a点位于曲线下方,c(Ag+)c(Br-)< Ksp,对应的溶液为不饱和溶液,故A错误;
B. 在一定温度下,K sp为一常数,故B错误;
C. AgBr Ag+(aq)+Br-(aq),加入固体NaBr后,c(Br-)增大,使溶解平衡逆向移动,c(Ag+)应减小,但仍然在曲线上移动,不能到b点,故C错误;
D.由图中c点可知,t℃时AgBr的Ksp= c(Ag+)c(Br-)=(7×10-7)2=4.9×10-13,由方程式可知,K= c(Cl -) / c(Br-)=Ksp(AgCl)/ Ksp(AgBr)= 4×10-10/4.9×10-13≈816,故D正确;
故选D。
10.下图是铅蓄电池的工作原理示意图,电池总反应式是Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,下列说法正确的是()
A.放电时:PbO2做负极
B.充电时:硫酸浓度增大
C.充电时:B应与电源的正极相连
D.放电时:正极反应是Pb-2e-+SO42﹣=PbSO4
【答案】B
【解析】分析:由铅蓄电池的总反应Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O可知,放电时,Pb被氧化,应为电池负极反应,正极上PbO2得电子被还原;充电时,阳极上发生氧化反应,电极反应式和放电时的正极反应互为逆反应,阴极上发生还原反应,电极反应式和放电时的负极反应互为逆反应,据此回答。
详解:A.放电时,Pb极即B极为电池负极,PbO2极即A极为正极,A错误;
B.充电时,发生的是铅蓄电池的逆反应,硫酸浓度增大,B正确;
C.充电时,铅蓄电池的正极的逆反应是氧化反应,应与电源的正极相连,所以B应与电源的负极相连,C 错误;
D、放电时,正极上二氧化铅得电子和硫酸根离子反应生成硫酸铅,电极反应式为:PbO2+2e-+SO42-=PbSO4,D错误;
答案选B。
点睛:本题考查了原电池和电解池原理,明确正负极、阴阳极上得失电子及电极反应是解本题关键,难点是电极反应式的书写,注意原电池正负极上发生的反应为电解池阳极、阴极上发生反应的逆反应,难度中等。
11.下列事实中不一定能证明CH3COOH是弱电解质的是
A.用CH3COOH溶液做导电实验,灯泡很暗
B.常温下某CH3COONa溶液的pH=8
C.等pH、等体积的盐酸、CH3COOH溶液分别和足量锌反应,CH3COOH放出的氢气较多
D.CH3COONa和H3PO4反应,生成CH3COOH
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A. 导电实验时灯泡很暗,只能证明可自由移动离子浓度小而不能证明CH3COOH是否完全电离,A符合题意;
B. 常温下某CH3COONa溶液的pH=8,说明盐发生了水解,该盐是强碱弱酸盐,证明醋酸是弱酸,B不符合题意;
C. 等pH、等体积的盐酸、CH3COOH溶液分别和足量锌反应,CH3COOH放出的氢气较多,证明醋酸的浓度大于其氢离子浓度,证明醋酸是弱酸,C不符合题意;
D. CH3COONa和H3PO4反应生成CH3COOH,说明H3PO4的酸性强于CH3COOH,而H3PO4属于弱酸,证明醋酸是弱酸,D不符合题意;
答案选A。
12.下列说法正确的是
A.异戊烷与新戊烷可用质谱法快速精确区分
B.红外光谱法与核磁共振氢谱可用于有机物分子结构的鉴定
C.当液态有机物与杂质的沸点相差较小时可以用蒸馏的方法提纯
D.可用酒精萃取后分液的方法提取碘水中的碘
【答案】B
【解析】
【详解】
A. 质谱仪能记录分子离子、碎片离子的相对质量,质谱图中数值最大的即是该分子的相对分子质量;异戊烷与新戊烷是同分异构体,其相对原子质量相同,不能用质谱法区分,故A错误;
B. 红外光谱能体现出有机物含有的化学键,从核磁共振氢谱图上可以推知有机物分子有几种不同类型的氢原子及它们的数目之比,可以用于确定有机物的结构,故B正确;
C.当液态有机物含有少量杂质,而且该有机物稳定性好,与杂质的沸点相差较大时可以用蒸馏的方法提纯,故C错误;
D. 因为酒精能与水互溶,不能作为提取碘水中的碘的萃取剂,故D错误;
综上所述,本题正确答案为B。
【点睛】
考查有机物的研究方法和分离。
质谱法是判断有机物的相对分子质量的方法;红外光谱测定原子团的方法;核磁共振氢谱确定有机物分子中氢原子的种类和数目的方法。
13.化学与生活密切相关。
下列说法错误的是
A.碳酸钠可用于去除餐具的油污B.漂白粉可用于生活用水的消毒
C.氢氧化铝可用于中和过多胃酸D.碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查
【答案】D
【解析】
【详解】
A. 碳酸钠水解溶液显碱性,因此可用于去除餐具的油污,A正确;
B. 漂白粉具有强氧化性,可用于生活用水的消毒,B正确;
C. 氢氧化铝是两性氢氧化物,能与酸反应,可用于中和过多胃酸,C正确;
D. 碳酸钡难溶于水,但可溶于酸,生成可溶性钡盐而使蛋白质变性,所以不能用于胃肠X射线造影检查,应该用硫酸钡,D错误。
答案选D。
【点睛】
本题主要是考查常见化学物质的性质和用途判断,题目难度不大。
平时注意相关基础知识的积累并能灵活应用即可,注意碳酸钡与硫酸钡的性质差异。
14.下列有机化合物属于链状化合物,且含有两种官能团的是
A .
B .
C .
D .
【答案】A
【解析】
【分析】 烃分子中的氢原子被其他原子或者原子团所取代而生成的一系列化合物称为烃的衍生物,其中取代氢原子的其他原子或原子团使烃的衍生物具有不同于相应烃的特殊性质,被称为官能团;碳碳双键、碳碳三键、-Cl 、-OH 、-COOH 均为官能团,而碳碳单键和苯环不是有机物的官能团,以此来解答。
【详解】
A.属于链状化合物,官能团有氯原子和碳碳三键,故A 正确;
B.不是链状化合物,故B 错误;
C.是链状化合物,但是只有一种官能团,即溴原子,故C 错误;
D.不是链状化合物,官能团只有一种,故D 错误;
答案:A
【点睛】
本题考查有机物的官能团和性质,明确常见有机物的官能团是解答本题的关键,题目难度不大。
15.AlN 广泛应用于电子、陶瓷等工业领域。
在一定条件下,AlN 可通过反应Al 2O 3+N 2+3C 高温
2AlN+3CO 合成。
下列叙述正确..
的是() A .AlN 为氧化产物
B .AlN 的摩尔质量为41g
C .上述反应中,每生成1molAlN 需转移3mol 电子
D .上述反应中,N 2是还原剂,Al 2O 3是氧化剂
【答案】C
【解析】A .AlN 中氮元素的化合价为-3,则反应中N 元素的化合价从0价降为-3价,即AlN 为还原产物,故A 错误;B .AlN 的摩尔质量为41g/mol ,故B 错误;C .反应中N 元素化合价由0价降低到-3价,则生成1mol AlN 转移3mol 电子,故C 正确;D .该反应中Al 2O 3中Al 、O 元素化合价不变,所以Al 2O 3既不是氧化剂也不是还原剂,N 元素化合价由0价变为-3价,则氮气是氧化剂,故D 错误;故答案为C 。
16.现有一种蓝色晶体,可表示为M x Fe y(CN)6,经X 射线研究发现,它的结构特征是Fe3+和Fe2+互相占据立方体互不相邻的顶点,而CN-位于立方体的棱上。
其晶体中阴离子的最小结构单元如下图所示。
下列说法中正确的是( )
A.该晶体的化学式为MFe2(CN)6
B.该晶体属于离子晶体,M呈+3价
C.该晶体属于离子晶体,M呈+2价
D.晶体中与每个Fe3+距离最近且等距离的CN-为3个
【答案】A
【解析】
【分析】
Fe3+和Fe2+互相占据立方体互不相邻的顶点,则该结构单元中,所含Fe3+有
11
4=
82
⨯个,Fe2+有
11
4=
82
⨯个,
CN-有
1
12=3
4
⨯个。
由于该晶体的化学式为M x Fe y(CN)6,所以y=2,且该晶体的化学式中含有1个Fe3+、1
个Fe2+,所以x为1,即该化学式为MFe2(CN)6。
【详解】
A. 经计算得知,该结构单元中,含有1
2
个Fe2+、
1
2
个Fe3+、3个CN-。
由于该晶体的化学式为M x Fe y(CN)6,
则y=2,x=1,即该化学式为MFe2(CN)6,A正确;
B. 从构成晶体的微粒来看,该晶体为离子晶体;由于化学式为MFe2(CN)6,M呈+1价,B错误;
C. 该晶体为离子晶体;由于化学式为MFe2(CN)6,M呈+1价,C错误;
D. 晶体中与每个Fe3+距离最近且等距离的CN-为6个,D错误;
故合理选项为A。
17.下列说法正确的是()
A.在101kPa时,1mol H2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,H2的燃烧热为-285.8kJ·mol-1 B.测定HCl和NaOH反应的中和热时,每次实验均应测量3个温度,即盐酸起始温度,NaOH起始温度和反应后终止温度
C.在101k Pa时,1mol C与适量O2反应生成1mol CO时,放出110.5kJ热量,则C的燃烧热为110.5kJ·mol -1
D .在稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l),H=-57.3 kJ·mol-1。
若将含0.5mol H2SO4的浓硫酸与含1mol NaOH的溶液混合,放出的热量等于57.3kJ
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A .燃烧热是指在一定条件下,1mol 可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,A 中没有指明温度,故A 错误;
B .中和热测定时,必须测定起始温度和反应后温度,所以每次实验均应测量3个温度,即盐酸起始温度,NaOH 起始温度和反应后终止温度,故B 正确;
C .碳生成稳定氧化物为二氧化碳,不是一氧化碳,所以不能表示碳的燃烧热,故C 错误;
D .因为浓硫酸稀释放热,所以将含0.5mol H 2SO 4的浓硫酸与含1mol NaOH 的溶液混合,放出的热量大于57.3kJ ,故D 错误。
答案选B 。
18.已知:pAg=-lg[c(Ag +)],K sp (AgCl)=1×10-12。
如图是向10mLAgNO 3溶液中逐渐加入0.1mol ·L -1的NaCl 溶液时,溶液的pAg 随着加入NaCl 溶液的体积(单位:mL )变化的图像(实线)。
根据图像所得下列结论不正确的是[提示:K sp (AgCl)>K sp (AgI)]
A .原AgNO 3溶液的物质的量浓度为1mol ·L -1
B .图中x 点的坐标为(100,6)
C .图中x 点可认为溶液中Ag +被沉淀完全
D .把0.1mol ·L -1的NaCl 换成0.1mol ·L -1NaI ,则图像在终点后变为虚线部分
【答案】D
【解析】
【分析】
分析题给信息,纵坐标为Ag +浓度的负对数,则pAg 值越大,对应的Ag +浓度就越小。
根据K sp (AgCl)值,结合图给信息,可以计算出x 点的坐标。
组成类似的难溶电解质,K sp 值越小越难溶。
据此进行分析。
【详解】
A .开始时,pAg=0,则c(Ag +)=1mol/L ,原AgNO 3溶液的物质的量浓度为1mol·L -1,A 项正确;
B .x 点的纵坐标为6,说明此时c(Ag +)=10-6mol/L ,一般认为溶液中离子浓度小于10-5mol/L 即沉淀完全,则AgNO 3与NaCl 完全反应,()()3AgNO NaCl 0.01L 1mol/L=0.01mol n n ==⨯,所以
()0.01mol NaCl =100mL 0.1mol/L V =,故x 点的坐标为(100,6),B 项正确;
C.x点的纵坐标为6,说明此时c(Ag+)=10-6mol/L,一般认为溶液中离子浓度小于10-5mol/L即沉淀完全。
故x点可认为溶液中Ag+被沉淀完全,C项正确;
D.由题给信息可知,与AgCl相比,AgI的K sp值更小,所以把0.1mol·L-1的NaCl换成0.1mol·L-1NaI,溶液中c(Ag+)要更小,故图像在终点后曲线变化应在实线之上,D项错误;
答案选D。
19.室温下,用0.10 mol·L-1的盐酸滴定20.00 mL 0.10 mol·L-1的某碱BOH溶液得到的滴定曲线如图,下
列判断不正确
...的是
A.a点时,溶液呈碱性,溶液中c(B+)>c(Cl-)
B.b点时溶液的pH=7
C.当c(Cl-)=c(B+)时,V(HCl)<20 mL
D.c点时溶液中c(H+)约为0.033 mol·L-1
【答案】B
【解析】
试题分析:从图像起点可以看出该碱为弱碱,A、a点为BOH—BCl共存的溶液,呈碱性,故有c(B+)>c(Cl-),正确;B、b点为滴定终点,生成强酸弱碱盐,水解呈酸性,故pH<7,错误;C、pH=7点,加入在b点之前,故V<20mL,正确;D、加入盐酸为40ml时,c(H+)=(0.1×40-0.1×20)÷60≈0.03mol/L,正确。
考点:考查电解质溶液,涉及弱电解的电离、盐类的水解等相关知识。
20.如图为某晶体的一个晶胞。
该晶体由A、B、C三种基本粒子组成。
试根据图示判断,该晶体的化学式是()
A.A6B8C B.A2B4C C.A3BC D.A3B4C
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
利用切割法分析。
一个晶胞中含有的微粒数A:6×1
2
=3,B:8×
1
8
=1,C:1,则该晶体的化学式为A3BC,
选C。
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
21.TMB是一种新型指纹检测的色原试剂,由碳、氢、氮三种元素组成,M=240g·mol—1。
某研究性学习小组的同学欲利用下列仪器测定TMB的分子式。
主要过程为在足量氧气流中将4.80 g TMB样品氧化(氮元素转化为N2),再利用吸收剂分别吸收水蒸气和CO2。
请从图中选择适当的装置(装置符合气密性要求,加热装置等已略去,其他用品可自选)。
(1)写出A中的化学反应方程式:__________________;
(2)B中试剂是___________,作用是________________ ;
(3)装置C中CuO粉末的作用为________________。
(4)理想状态下,将4.80 gTMB样品完全氧化,点燃C处酒精灯,实验结束时测得D增加3.60 g,E增加14.08 g,则TMB的分子式为____________。
(5)有同学认为,用该实验装置测得的TMB分子式不准确,应在干燥管E后再添加一个装有碱石灰的干燥管F。
你认为是否需要添加F装置__________(填“需要”或“不需要”),简述理由________________。
【答案】2H2O2 2H2O+O2↑ 浓硫酸干燥O2,防止带入D或E 中引起增重使TMB 不充分燃烧生成CO 全部转化为CO2C16H20N2需要防止外界空气中的CO2 和H2O 进入E 中,避免对 E 处吸收二氧化碳的定量检测造成干扰
【解析】
【分析】
根据装置图,A中过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气,进入装置C的气体需要干燥,生成的氧气在B用浓硫酸干燥,干燥的氧气在C中将TMB氧化为二氧化碳、水和氮气,反应后用浓硫酸吸收水,用碱石灰吸收二氧化碳,以确定其中所含碳、氢、氮原子的比例关系。
据此分析解答。
【详解】
(1)过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气,反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑,故答案为
2H2O22H2O+O2↑;
(2)进入装置C的气体需要干燥,因此B中试剂为浓硫酸,可用于干燥氧气,防止带入D中引起增重,故答案为浓硫酸;干燥O2,防止带入D中引起增重;
(3)装置C中CuO粉末可以使TMB不充分燃烧生成的一氧化碳全部转化为二氧化碳,保证碳元素全部转化为二氧化碳,被E吸收,故答案为使TMB不充分燃烧生成的一氧化碳全部转化为二氧化碳;
(4)实验后称得A装置从用的先后顺序排列质量分别增加3.60g、14.08g、0.14g,则m(H2O)=3.60g,
m(CO2)=14.08g,而0.14g为空气中的CO2和H2O进入装置中的质量,则n(H2O)=
3.6g
18g/mol
=0.2mol,
n(H)=0.4mol,m(H)=0.4g,n(CO2)=
14.08g
44g/mol
=0.32mol,n(C)=0.32mol,m(C)=0.32mol×12g/mol=3.84g,所
以m(N)=4.80g-0.4g-3.84g=0.56g,n(N)=
0.56g
14g/mol
=0.04mol,则:
n(C)∶n(H)∶n(N)=0.32mol∶0.4mol∶0.04mol=8∶10∶1,TMB的相对分子质量为240,设分子式为:
C8n H10n N n,则有:12×8n+10n+14n=240,解得n=2,所以分子式为C16H20N2,故答案为C16H20N2;
(5)装置E中的碱石灰会吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,使实验数据产生误差,因此该实验需要添加F装置,防止外界空气中的CO2 和H2O 进入E 中,避免对E 处吸收二氧化碳的定量检测造成干扰;故答案为需要;防止外界空气中的CO2 和H2O 进入E 中,避免对E 处吸收二氧化碳的定量检测造成干扰。
【点睛】
明确实验的原理和确定有机物的分子组成的方法是解题的根据。
本题的易错点为(3)和(5),要注意理解实验的测定原理和空气中的气体对实验的影响
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
22.有机物F(Bisphenol A dimethacrylate)是一种交联单体。
合成F的一种路线如下:
已知:
①+HCN
②B不能发生银镜反应。
③C能与FeCl3发生显色反应,核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢。
④E既能使溴水褪色又能使石蕊试液显红色。
⑤1 mol F最多可与4 mol NaOH反应。
回答下列问题:
(1)A与B反应的化学方程式为________________。
(2)B→D的反应类型为____,E的结构简式为________。
(3)F的结构简式为____________。
(4)C的同分异构体中含有萘环()结构,萘环上只有1个取代基且水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应的同分异构体共有____种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有8组峰的是____________(写出其中一种的结构简式)。
(5)A经如下步骤可合成环己烯甲酸:
A G H I
反应条件1为________;反应条件2为______;反应条件3所选择的试剂为____;I的结构简式为____。
【答案】2++H2O 加成反应
8 或H2,Ni,加热加压O2,Cu,△HCN
【解析】
根据分子式知,A为,B中不饱和度=3226
2
⨯+-
=1,B不能发生银镜反应,则B为CH3COCH3,
根据信息③知,C中含酚羟基、且有4种氢原子,结合F结构简式知,C结构简式为,
根据信息①知,D结构简式为(CH3)2C(OH)CN,根据信息④知,E结构简式为CH2=C(CH3)COOH,根据信息⑤知,1 mol F最多可与4 mol NaOH反应,则F为。
(1)A为,B为CH3COCH3,A和B反应方程式为
2++H2O,故答案为
2++H2O;
(2)通过以上分析知,B发生加成反应生成D,E结构简式为CH2=C(CH3)COOH,
故答案为加成反应;CH2=C(CH3)COOH;
(3)F的结构简式为,故答案为;
(4)C结构简式为,C的同分异构体中含有萘环()结构,萘环上只有1
个取代基且水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应说明含有酯基且酯基水解生成酚羟基,萘环上氢原子种类为2种,如果取代基为-OOCCH2CH2CH2CH3,有两种同分异构体;如果取代基为-OOCCH2CH(CH3)2,有两种同分异构体,如果取代基为-OOCCH(CH3)CH2CH3,有两种同分异构体,如果取代基为-OOCC(CH3)
3有两种同分异构体,所以符合条件的一共8种;其中核磁共振氢谱有8组峰的是或,故答案为8;或;
(5)有苯酚经如下步骤可合成环己烯甲酸,根据题干流程图中B→D→E的合成原理可知,要合成,可以首先合成,由水解即可得到,因此需要先合成环己酮,合成环己酮可
以由苯酚和氢气在催化剂、加热、加压条件下发生加成反应生成环己醇,环己醇在Cu作催化剂、加热条件下被氧化生成环己酮,因此合成方法为:苯酚和氢气在催化剂、加热、加压条件下发生加成反应生成环己醇,所以G为环己醇,环己醇在Cu作催化剂、加热条件下被氧化生成环己酮,则H为环己酮,环己酮和HCN发生加成反应生成,所以I为,I水解生成环己烯甲酸,所以反应条件1为
H2,催化剂,加热,反应条件2为氧气/Cu、加热,反应条件3为HCN,I的结构简式为,故答案为H2,催化剂,加热;O2,Cu,△;HCN;。
点睛:本题考查有机物推断,由物质结构简式结合题给信息进行推断。
本题的难点是合成路线的规划,要注意充分利用信息①和题干流程图中B→D→E的合成原理分析解答。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
23.冬季我国北方大部分地区出现雾霾天气,引起雾霾的微细粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3、有机颗粒物、扬尘、重金属铜等。
(1)N元素原子核外电子云的形状有___________种;基态铜原子的价电子排布式为___________。
(2)N和O中第一电离能较小的元素是___________;SO42-的空间构型___________。
(3)雾霾中含有少量的水,组成水的氢元素和氧元素也能形成化合物H2O2,其中心原子的杂化轨道类型为_________,H2O2难溶于CC14,其原因为___________________。
(4)PM2.5富含NO,NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4,该配合物中心离子的配位数为________。
(5)测定大气中PM2.5浓度的方法之一是β-射线吸收法,β-射线放射源可用85Kr。
已知Kr晶体的晶胞结构。