1、北京市第八十中学高三年级训练试题可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Fe56第一部分每小题只有一个选项符合题意。1.国际贸易可以互通有无,符合国际社会的根本利益,下列贸易商品中,主要成分属于无机物的是A.巴西铁矿砂B.沙特石油C.俄罗斯天然气D.中国丝绸A. AB. BC. CD. D【答案】A【解析】【详解】A凡是含有可经济利用的铁元素的矿石叫做铁矿石。铁矿石的种类很多,用于炼铁的主要有磁铁矿(Fe3O4)、赤铁矿(Fe2O3)和菱铁矿(FeCO3)等,主要成分属于无机物,故A符合题意;B由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分,约占95% 99%,各种烃类按其结构分为
2、:烷烃、环烷烃、芳香烃,其主要成分属于有机物,故B不符合题意;C天然气的主要成分是甲烷,甲烷属于烷烃,是最简单的有机化合物,故C不符合题意;D丝绸用蚕丝或人造丝纯织或交织而成的织品总称,蚕丝的主要成分是蛋白质,人造丝主要是指合成纤维,都属于有机物,故D不符合题意;答案选A。2.下列化学用语不正确的是A. 镁离子结构示意图:B. 中子数为10的氧原子:C. 乙醛分子的结构简式:CH3CHOD. CO2的电子式:【答案】D【解析】【详解】A镁离子的核电荷数为12,由镁原子失去2个核外电子形成,即核外电子总数为10,结构示意图为:;A正确;B质量数=质子数+中子数,则中子数为10的氧原子:,B正确;
3、C醛基的结构为-CHO,则乙醛的结构简式为:CH3CHO,C正确;DCO2中C、O原子均要满足8电子稳定结构,电子式为:,D错误;答案选D。3.下列说法中不正确的是A. 用于制作N95型口罩的“熔喷布”主要原料是聚丙烯,聚丙烯属于链状高分子B. 人体需要的各种微量元素必须通过保健食品进行补充C. 吸水性植物纤维可用作食品干燥剂D. 淀粉等糖类物质是人体需要能量的主要来源【答案】B【解析】【详解】A用于制作N95型口罩的“熔喷布”主要原料是聚丙烯,聚丙烯可由丙烯发生加聚反应制得的链状高分子化合物,故A正确;B平时的日常生活中,所吃的食物如蔬菜水果都可以补充人体需要的各种微量元素,故B错误;C吸水
4、性植物纤维具有吸水性,并且无毒,可用作食品干燥剂,故C正确;D糖类物质是人体需要能量的主要来源,淀粉属于多糖,可以水解产生葡萄糖,故D正确;答案选B。4.NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A. 1molK2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为3NAB. 0.1molCH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为0.1NAC. 0.1molFeCl3完全水解转化为氢氧化铁胶体,生成0.1NA个胶粒D. 乙烯和环丙烷组成的42g混合气体中氢原子的个数为6NA【答案】D【解析】【详解】ACr元素化合价由K2Cr2O7中的+6价降低为Cr3+中的+3价,则1molK2Cr2O7被还原为
5、Cr3+转移的电子数为(6-3)2=6mol,即6NA,故A错误;B1.0molCH4与Cl2在光照下反应,生成物是氯化氢和四种卤代烃,因此生成的CH3Cl分子数小于1.0NA,故B错误;C一个氢氧化铁胶粒是多个氢氧化铁的聚集体,故1mol FeCl3形成的胶粒的个数小于NA个,故C错误;D乙烯和环丙烷的最简式均为CH2,故42g混合物中含有的CH2的物质的量n= =3mol,则含6mol氢原子即6NA个,故D正确;答案选D。5.CO2和CH4重整可制备合成气,催化重整反应历程示意图如下:下列说法不正确的是A. Ni在该反应中做催化剂,参与化学反应B. 合成气的主要成分为CO和H2C. 既有碳
6、氧键的断裂,又有碳氧键的形成D. 吸收能量【答案】D【解析】【详解】A从图中可以清楚的看到Ni在该反应前后没有改变,故做催化剂,参与化学反应,故正确; B从图中可以看到出来H2和CO,故合成气的主要成分为CO和H2,故B正确;C 从图中可以看到过渡态中既有碳氧键的断裂,又有碳氧键的形成,故C正确;D从图中可以推出,纵坐标表示能量,状态的能量比状态的能量高,故会释放能量,故D错误;故答案为:D。6.下列指定反应的离子方程式不正确的是A. 小苏打溶液与乙酸溶液混合HCO3-+CH3COOH=CH3COO-+H2O+CO2B. 向NaClO溶液中通入少量SO2:2ClO-+SO2+H2O=2HClO
7、+ SO32-C. 酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2:5IO3-I-6H+=3I2+3H2OD. 向Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4溶液,至混合溶液恰好为中性:Ba2+2OH-+2H+ SO42-=BaSO4+2H2O【答案】BC【解析】【详解】A小苏打溶液与乙酸溶液混合生成乙酸钠、二氧化碳和水,离子反应方程式:HCO3-+CH3COOH=CH3COO-+H2O+CO2,故A正确;B向NaClO溶液中通入少量SO2发生氧化还原反应生成氯化钠、硫酸钠和次氯酸,化学反应方程式为:3NaClO+SO2+H2O=Na2SO4+2HClO+NaCl,离子反应方程式为:3ClO-+SO2+H2O=
8、2HClO+Cl-+SO42-,故B错误;C酸性溶液中KIO3与KI发生氧化还原反应生成I2,碘元素由+5价、-1价都变为0价,离子反应方程式为: IO3-5I-6H+=3I2+3H2O,故C错误;D向Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4溶液,至混合溶液恰好为中性,则1mol Ba(OH)2需要消耗2mol NaHSO4,则离子反应方程式为:Ba2+2OH-+2H+ SO42-=BaSO4+2H2O,故D正确;答案选BC。7.下列颜色变化与氧化还原反应无关的是A. 将乙醇滴入酸性K2Cr2O7溶液中,溶液由橙色变为绿色B. 将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中,溶液红色褪去C. 将SO2通入氯
9、水中,溶液浅黄绿色褪去D. 将新制氯水滴入紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色【答案】B【解析】【详解】A将乙醇滴入酸性K2Cr2O7溶液中,2K2Cr2O7+3C2H5OH+8H2SO4=2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+11H2O,Cr2O72-转化为Cr3+,溶液由橙色变为绿色,C元素化合价由-2价变为0价,有电子转移,所以属于氧化还原反应,颜色变化与氧化还原反应有关,故A不符合题意; B酚酞遇碱变红,将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中,2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O,氢氧化钠被消耗,溶液红色逐渐褪去,该反应中各元素化合价不变,没有电子转移,所以不属于氧化还原
10、反应,颜色的变化与氧化还原反应无关,故B符合题意; C氯水中溶解有氯气而显黄绿色,将SO2通入氯水中,SO2+Cl2+H2O=H2SO4+2HCl,溶液浅黄绿色褪去,反应中S元素和Cl元素化合价变化,发生氧化还原反应,颜色变化与氧化还原反应有关,故C不符合题意;D氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸具有酸性,次氯酸具有强氧化性,将新制氯水滴入紫色石蕊溶液中,可以看到石蕊溶液先变红后褪色,石蕊褪色是因为和次氯酸发生氧化还原反应,颜色变化与氧化还原反应有关,故D不符合题意;答案选B。8.下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是 选项实验现象结论A 向浓HNO3 中加入炭粉并加热,产
11、生的气体通入少量澄清石灰水中有红棕色气体产生,石灰水变浑浊有NO2 和CO2 产生B 向酸性KMnO4 溶液中滴加乙醇溶液褪色乙醇具有还原性C 向溴水中加入苯,充分振荡、静置水层几乎无色苯与溴发生了反应D 向FeCl3 和BaCl2 混合溶液中通入足量SO2 溶液变为浅绿色且有白色沉淀生成Fe3+被还原为Fe2+,白色沉淀为BaSO3 A. AB. BC. CD. D【答案】B【解析】【详解】A.由于碳与浓HNO3反应生成NO2,NO2与水反应生成硝酸,故不能观察到石灰水变浑浊,故A错误;B.向酸性KMnO4 溶液中滴加乙醇,乙醇被氧化成乙酸,乙醇具有还原性,故B正确;C.向溴水中加入苯,充分
12、振荡、静置,水层几乎无色,是因为溴水中的Br2转移到苯中,发生了萃取,故C错误;D.向FeCl3 和BaCl2 混合溶液中通入足量SO2,Fe3+与其发生反应,产生SO42-,SO42-再与Ba2+产生白色沉淀,现象是溶液由棕黄色变为浅绿色,产生白色沉淀,Fe3+被还原为Fe2+,白色沉淀为BaSO4,故D错误;故选B。【点睛】注意向溴水中加入苯,充分振荡、静置,水层几乎无色,是因为发生了萃取,苯与液溴在催化剂的条件下发生的是取代反应,这两个要注意区分。9.绿原酸是一种新型高效的酚型天然抗氧化剂,在食品行业有着广泛的用途。其在酸性条件下发生如下反应,下列有关说法不正确的是A. 上述变化发生取代
13、反应B. 1mol化合物I与足量金属钠反应生成标准状况下氢气体积为56LC. 1mol化合物II与浓溴水反应时,消耗4molBr2D. 1mol化合物II与足量的Na2CO3反应得到【答案】D【解析】【分析】由合成流程可知,绿原酸为,绿原酸水解生成化合物I、化合物II,据此分析解答。【详解】A根据分析,绿原酸为,分子中含有酯基,在酸性条件下发生酯类的水解反应生成化合物I、化合物II,该反应过程为水解反应或取代反应,故A正确;B化合物I含有4个OH和1个COOH,都可与钠反应生成氢气,1mol化合物I与足量金属钠反应,可生成2.5mol氢气,在标准状况下的体积为2.5mol22.4L/mol=5
14、6L,故B正确;C化合物II含有酚羟基,可与浓溴水发生取代反应,含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,反应的方程式为+4Br2+3HBr,由反应可知,1mol化合物II与浓溴水反应时,消耗4molBr2,故C正确;D化合物II中含有酚羟基,具有苯酚的性质,可以与碳酸钠反应生成碳酸氢钠,自身转化为钠盐,含有羧基可以碳酸钠反应生成相应的钠盐、二氧化碳和水,则1mol化合物II与足量的Na2CO3反应得到,故D错误;答案选D。10.下列装置或操作能达到实验目的的是A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】从碘水中分离碘单质,应该使用萃取的方法,并选用CCl4或苯作萃取剂,故错误;铜与稀硝酸反应
15、生成NO,NO与空气中的氧气反应生成NO2,且NO与空气密度相差较小,所以不能用排空气法收集NO,故错误;铁生锈要有空气和一定的湿度才行,在水里和盐溶液里面除了满足上述两个条件以外,还有加速铁生锈的另一个重要因素电解质,由于电解质的存在会大大加快生锈的速度,含量越高就越快,食盐水是电解质,电解质加速铁生锈的速度,根据右面红墨水液面的变化可证明铁生锈空气参与反应,能达到目的,故正确;检查装置气密性可以采取“注水法”:首先关闭排气导管,从顶部漏斗口注水,当漏斗下端被水封闭后再注水,水面不下降,表明装置气密性好;如果水面下降,表明装置气密性差,能达到目的,故正确;能达到实验目的的是,答案选B。11.
16、尿素在生产生活中应用非常广泛,2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)是工业上合成氮肥尿素的主要方法,在生产条件下,单位时间内获得尿素的产量与压强及n(NH3):n(CO2)的关系如图甲所示。当氨碳比n(NH3):n(CO2)=4时,CO2的转化率随时间的变化关系如图乙所示。下列说法不正确的是A. 用NH3和CO2表示速率,v(NH3):v(CO2)=2:1B. 若开始投料按照n(NH3):n(CO2)为21投料,平衡后若压缩容器的体积,则再次平衡时c(NH3)比压缩前小C. A点的逆反应速率小于B点的正反应速率D. 由图乙可知NH3的平衡转化率为30【答案】B【解析】
17、【详解】A. 反应速率之比等于化学计量数之比,则用NH3和CO2表示速率,v(NH3):v(CO2)=2:1,故A正确;B. 平衡常数K=1/c2(NH3)c(CO2),开始投料按照n(NH3):n(CO2)为2:1投料,二者按2:1反应,达到平衡时也为2:1,由于温度不变,则平衡常数不变,平衡后若压缩容器的体积,则再次平衡时c(NH3)不变,故B错误;C. A点没有达到平衡状态,平衡正向移动,A点逆反应速率小于正反应速率,B点正逆反应速率相等,而逆反应速率逐渐增大,则A点的逆反应速率小于B点的正反应速率,故C正确;D. 氨碳比n(NH3):n(CO2)=4,设有4mol氨气、1mol二氧化碳
18、反应,达到平衡时,CO2的转化率为60%,则消耗0.6molCO2,则由方程式可知消耗1.2molNH3,则NH3的平衡转化率为,故D正确;故选B。12.我国科学家研发了一种水系可逆Zn-CO2电池,将两组阴离子、阳离子复合膜反向放置分隔两室电解液,充电、放电时,复合膜层间H2O解离成H+和OH-,工作原理如图所示。下列说法错误的是( )A. a膜是阳离子膜,b膜是阴离子膜B. 放电时负极的电极反应式为Zn+4OH-2e-=Zn(OH)42-C. 充电时CO2在多孔Pd纳米片表面转化为甲酸D. 外电路中每通过1mol电子,复合膜层间有1mol H2O解离【答案】C【解析】【分析】根据图示可知,
19、放电时是原电池,放电时,负极为锌,锌在负极失去电子生成锌离子,结合复合膜层电离出的氢氧根离子生成Zn(OH)42-,负极的电极反应式为Zn+4OH-2e-=Zn(OH)42-,多孔Pd纳米片为正极,二氧化碳在正极得到电子转化为甲酸,电极反应为CO2+2H+2e-=HCOOH, 总的电极反应为:Zn+2OH-+2H2O+CO2= Zn(OH)42-+HCOOH,充电时的电极反应与放电时的反应相反,由此分析。【详解】A由图可知,a膜释放出氢离子,是阳离子膜,b膜释放出氢氧根离子,是阴离子膜,故A正确;B根据图示可知,放电时是原电池,负极为锌,锌在负极失去电子生成锌离子,结合复合膜层电离出的氢氧根离
20、子生成Zn(OH)42-,负极的电极反应式为Zn+4OH-2e-=Zn(OH)42-,故B正确;C放电时多孔Pd纳米片为正极,二氧化碳在正极得到电子转化为甲酸,充电时是电解池,甲酸在多孔Pd纳米片表面转化为CO2,故C错误;D复合膜层间的H2O解离成H+和OH-,根据总的电极反应:Zn+2OH-+2H2O+CO2= Zn(OH)42-+HCOOH,锌的化合价从0价升高到+2价,外电路中每通过1mol电子,复合膜层间有1mol H2O解离,故D正确;答案选C。【点睛】根据图中信息写出电极反应是解本题的关键,方法是根据氧化还原反应的原理找到反应物和生成物,根据化合价的变化找到转移的电子数,再进行判
21、断。13.已知Ka(CH3COOH)=1.710-5,Kb(NH3H2O)=1.710-5。常温下,用0.01molL-1氨水滴定20mL浓度均为0.01molL-1的HCl和CH3COOH混合溶液,相对导电能力随加入氨水体积变化曲线如图所示。下列叙述错误的是( )A. a点的混合溶液中c(CH3COO-)约为1.710-5molL-1B. b点的混合溶液中:c(CH3COOH)c(NH4+)C. c点的混合溶液中:c(NH4+)+c(NH3H2O)=c(Cl-)+c(CH3COO-)+c(CH3COOH)D. 混合溶液pH=7时,加入氨水体积大于40mL【答案】B【解析】【分析】a点为浓度均
22、为0.01mol/L的盐酸和醋酸(1:1)混合溶液,b点溶质为等浓度氯化铵和醋酸,c点溶质为等浓度氯化铵和醋酸铵,根据醋酸的电离平衡常数表达式,电荷守恒,物料守恒分析。【详解】Aa点为浓度均为0.01mol/L的盐酸和醋酸(1:1)混合溶液,盐酸全部电离,醋酸部分电离,根据醋酸的电离平衡表达式:;可以得到,故A正确;BKa(CH3COOH)=1.710-5, ,Ka(CH3COOH)Kh(NH4+),醋酸电离程度大于NH4+水解程度,则c(NH4+)c(CH3COOH),故B错误;C点溶液中恰好生成等量的NH4Cl和CH3COONH4,根据物料守恒:2c(Cl)c(NH4+)+c(NH3H2O
23、),2c(CH3COOH)+2c(CH3COO)c(NH4+)+c(NH3H2O),c(Cl)c(CH3COO)+c(CH3COOH),所以有c(NH4+)+c(NH3H2O)c(Cl)+c(CH3COO)+c(CH3COOH),故C正确;Dc点溶质为等浓度氯化铵和醋酸铵,Ka(CH3COOH)=1.710-5,Kb(NH3H2O)=1.710-5,即醋酸的酸性和氨水的碱性相当,在醋酸氨溶液中,铵根离子和醋酸根离子的水解程度相近,溶液呈中性,氯化铵属于强酸弱碱盐,显酸性,要让混合溶液pH=7即中性,加入氨水体积需大于40mL,故D正确;答案选B。【点睛】本题判断出a、b、c点的意义很关键,醋酸
24、是弱酸,存在电离平衡,加入氨水中,氨水会优先和盐酸反应,得到醋酸和氯化铵的混合溶液,要从图像中找到溶液导电能力降低的原因,充分考虑弱电解质的电离和水解,进行综合运用。14.某小组同学通过实验研究FeCl3溶液与Cu发生的氧化还原反应,实验记录如下表所示,下列说法错误的是( )序号实验步骤充分振荡,加入2mL蒸馏水充分振荡,加入2mL蒸馏水充分振荡,加入2mL蒸馏水实验现象铜粉消失,溶液黄色变浅,加入蒸馏水后无明显现象铜有剩余,溶液黄色褪去,加入蒸馏水后生成白色沉淀铜有剩余,溶液黄色褪去,变成蓝色加入蒸馏水后无白色沉淀A. 实验、中均涉及Fe3+被还原B. 对比实验、说明白色沉淀的产生可能与铜粉
25、的量及溶液中阴离子种类有关C. 实验、中加水后c(Cu2+)相同D. 向实验反应后的溶液中加入饱和NaCl溶液可能出现白色沉淀【答案】C【解析】【详解】A. 实验、中黄色溶液均变浅(或褪色),说明Fe3+均被还原,故A正确;B. 实验、就是铜粉的量不同,实验、就是阴离子种类不同,结果没有沉淀,、都有,说明白色沉淀的产生可能与铜粉的量及溶液中阴离子种类有关,故B正确;C. 实验、中加水后,中溶液无色,中溶液为蓝色,故两者c(Cu2+)不相同,C错误;D. 由实验知,实验中引入大量Cl-后,可能有CuCl白色沉淀生成,故D正确;故选C第二部分15.硅及其化合物是重要的材料,应用范围很广。请回答下列
26、问题:(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅,三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如下:用石英砂和焦炭高温加热时有碳化硅生成,该反应化学方程式为_。写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式:_。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,写出并配平该化学反应方程式:_。(2)水泥属于硅酸盐工业产品,是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:回答下列问题:在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是
27、_,还可使用_代替硝酸。沉淀A的主要成分是_,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为_。加氨水过程中加热的目的是_。沉淀B的主要成分为_、_(写化学式)。【答案】 (1). SiO2+3CSiC+2CO (2). SiHCl3+H2Si+3HCl (3). SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2+3HCl (4). 将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+ (5). H2O2 (6). SiO2 (7). SiO2+4HF=SiF4+2H2O (8). 防止胶体生成,易沉淀分离 (9). Al(OH)3 (10). Fe(OH)3【解析】【分析】(2)水泥熟料的主要成分为Ca
28、O、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物,加入氯化铵、盐酸和硝酸,由于二氧化硅与酸不反应,则得到的沉淀A为SiO2,滤液中含有Fe3+、Al3+、Mg2+等离子,加入氨水调节pH45,可生成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,加热的目的是防止生成胶体而难以分离,滤液主要含有Ca2+,加入草酸铵可生成草酸钙沉淀。【详解】(1)用石英砂和焦炭高温加热时有碳化硅生成,该反应的化学方程式为:SiO2+3CSiC+2CO;纯SiHCl3和氢气反应生成硅和氯化氢,化学反应方程式:SiHCl3+H2Si+3HClSiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和氢气,反应方程式:SiHCl3+3
29、H2O=H2SiO3+H2+3HCl(2)铁离子在pH较小时易生成沉淀,加入硝酸可氧化亚铁离子生成铁离子,为避免引入新杂质,还可用过氧化氢代替硝酸,故答案为:将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+;H2O2;由以上分析可知沉淀A为SiO2,不溶于强酸但可与一种弱酸反应,应为与HF的反应,方程式为SiO2+4HF=SiF4+2H2O,故答案为:SiO2;SiO2+4HF=SiF4+2H2O;滴加氨水,溶液呈碱性,此时不用考虑盐类水解的问题,加热的目的是防止生成胶体而难以分离,生成的沉淀主要是Al(OH)3、Fe(OH)3,故答案为:防止胶体生成,易沉淀分离;Al(OH)3、Fe(OH)3;16
30、.当氨分子中的三个氢原子依次被其它原子或基团取代时,所形成的化合物叫做氨的衍生物。主要有N2H4(肼)、HN3(叠氮化氢,溶于水称为叠氮酸)、NH2OH(羟胺)。水合肼(N2H4H2O)是制备叠氮化钠(NaN3)的原料,而叠氮化钠又是汽车安全气囊最理想的气体发生剂的原料。下面是工业水合肼法制备叠氮化钠的工艺流程。资料:水合肼有毒且不稳定,具有强还原性和强碱性;有关物质的物理性质如下表:物质甲醇水合肼亚硝酸甲酯叠氮化钠熔点()-97-40-17275(410:易分解)沸点()64.7118.5-12回答下列问题:I.合成水合肼。实验室合成水合肼装置如下图所示,NaClO碱性溶液与尿素CO(NH2
31、)2水溶液在400C以下反应一段时间后,再迅速升温至1100继续反应可以制得水合肼。(1)实验中通过滴液漏斗向三颈瓶中缓慢滴加NaClO碱性溶液,不能反向滴加的原因是_;制取N2H4H2O的离子方程式为_。II.制备叠氮化钠。实验室可利用下图中所示的装置及药品制备叠氮化钠。(2)根据实验发现温度在20左右反应的转化率最高,因此可釆取的措施是_;流程中蒸馏A溶液时,装置中旋塞K1、K2、K3的开关情况是_。写出该方法制备叠氮化钠的化学方程式:_。(3)流程中由B溶液获得叠氮化钠产品的实验步骤为_,减压过滤,晶体用乙醇洗涤23次后,干燥。(4)化工生产中,多余叠氮化钠常使用次氯酸钠溶液处理,在酸性
32、条件下,二者反应可生成无毒的气体。若处理6.5gNaN3,理论上需加入0.5molL的NaClO溶液_mL。III.羟胺(NH2OH)是一种还原剂,可以通过下列过程得到:乙烯和N2O4气体混合后,光照,发生加成反应,得到化合物A。A结构对称,所有相同元素的原子化学环境相同。A在某浓度的硫酸溶液中回馏,可得到化合物B,同时得到CO和CO2组成的混合气体(相对氢气密度为18)。经分析,B为不含碳元素的硫酸盐,其硫和氧元素的质量分数分别为19.51%和58.54%。若将A换成CH3CH2NO2进行类似的反应,也能得到B,但没有气体放出。B在液氨中即得到NH2OH。(5)NH2OH具有弱碱性,可与酸反
33、应生成盐,该盐阳离子的电子式为_。(6)写出AB的化学方程式_。【答案】 (1). 防止过量的NaClO溶液氧化水合肼 (2). ClO+CO(NH2)2+2OH=Cl+N2H4H2O+CO32 (3). 20冷水浴或缓慢通入气体等 (4). 关闭K1、K2,打开K3 (5). CH3ONO+N2H4H2O+NaOHCH3OH+NaN3+3H2O (6). 蒸发结晶 (7). 100 (8). (9). CH2NO2CH2NO2+H2SO4CO+CO2+(NH3OH)2SO4【解析】【分析】实验室合成水合肼装置如下图所示,NaClO碱性溶液与尿素CO(NH2)2水溶液在400以下反应一段时间后
34、,再迅速升温至1100继续反应可以制得水合肼,发生反应的离子方程式为:ClO+CO(NH2)2+2OH=Cl+N2H4H2O+CO32;NaNO2溶液与CH3OH在硫酸作用下发生反应2CH3OH+2NaNO2+H2SO4(浓)=2CH3ONO+Na2SO4+2H2O生成亚硝酸甲酯(CH3ONO),亚硝酸甲酯(CH3ONO)与氢氧化钠水合肼混合液反应生成甲醇和叠氮化钠,反应方程式为:CH3ONO+N2H4H2O+NaOHCH3OH+NaN3+3H2O;结合甲醇和叠氮化钠的熔沸点不同,利用蒸馏的方法分离出甲醇和叠氮化钠,则B溶液为叠氮化钠溶液,最后进行结晶、抽滤、洗涤、干燥获得产品叠氮化钠,据此分
35、析解答I、II。III乙烯和N2O4气体混合后,光照,发生加成反应生成A,A的结构对称,所有相同元素的原子化学环境相同,则发生反应为:CH2=CH2+ N2O4CH2NO2CH2NO2,得到化合物A为CH2NO2-CH2NO2;A在某浓度的硫酸溶液中回馏,可得到化合物B,同时得到CO和CO2组成的混合气体(相对氢气密度为18),则混合和气体的平均相对分子质量为182=36,利用十字相乘法,则,经分析,B为不含碳元素的硫酸盐,其硫和氧元素的质量分数分别为19.51%和58.54%,设B中含有S原子个数为x,O原子个数为y, B的摩尔质量为M,则100%=19.51%,100%=58.54%,两式
36、相除可得:=,即B中含有1个S原子时,O原子为6,硫酸根中硫与氧的原子个数比为1:4,说明阳离子结构中含有氧, B的相对分子质量M=164,因为NH2OH具有弱碱性,可结合H+得到NH3OH+,则B应为(NH3OH)2SO4,(NH3OH)2SO4在液氨中反应得到NH2OH和NH4+;若将A换成CH3CH2NO2进行类似的反应,也能得到B,但没有气体放出,反应方程式为CH3CH2NO2+ H2SO4(NH3OH)2SO4+C4H6O2,据此分析解答。【详解】I(1)根据资料信息,水合肼有毒且不稳定,具有强还原性和强碱性,NaClO具有强氧化性,能氧化水合肼,为防止过量的NaClO氧化水合肼,不
37、能反向滴加;NaClO、CO(NH2)2在碱性条件下反应生成水合肼、氯离子和碳酸根离子,离子方程式为ClO+CO(NH2)2+2OH=Cl+N2H4H2O+CO32;II(2)根据实验发现温度在20左右反应的转化率最高,但是该反应属于放热反应,因此可以采取的措施是:20冷水浴或缓慢通入气体等;流程中蒸馏A溶液时,溶液A进行蒸馏的合理操作顺序是:关闭K1、K2,打开K3;根据分析可知,制备叠氮化钠的化学方程式:CH3ONO+N2H4H2O+NaOHCH3OH+NaN3+3H2O;(3)流程中由B溶液获得叠氮化钠产品的实验步骤为蒸发结晶,减压过滤,晶体用乙醇洗涤23次后,干燥;(4)根据描述,Na
38、N3应该被氧化为无毒的N2,同时ClO被还原为Cl,因此每个NaN3在反应中需要失去1个电子,每个ClO在反应中可以得到2个电子,二者的物质的量之比为2:1 ,则发生的反应为:ClO+2N3-+2H+= Cl+3N2+H2O,NaN3的物质的量n=0.1mol,则需要ClO的物质的量为0.05mol,因此需要次氯酸钠溶液体积V=0.1L=100mL;III(5)羟胺(NH2OH)是氨的衍生物,可以看做氨气中的一个氢原子被羟基取代后形成的物质,NH2OH具有弱碱性,类比氨气与HCl生成NH4Cl的反应,则羟胺(NH2OH)可与酸反应生成离子化合物HONH3Cl,则离子化合物NH3OHCl由NH3
39、HO+和Cl-构成,该盐阳离子的电子式为;(6)由题意,A在某浓度的硫酸溶液中回馏,可得到化合物B,生成的CO和CO2的物质的量之比,反应方程式为:CH2NO2CH2NO2+H2SO4CO+CO2+(NH3OH)2SO4。【点睛】本题的难点为III中B的化学式的判断,其硫和氧元素的质量分数分别为19.51%和58.54%,即B中含有1个S原子时,O原子为6,硫酸根中硫与氧的原子个数比为1:4,说明阳离子结构中含有氧,结合已知信息,NH2OH具有弱碱性分析判断B的化学式。17.CO2的资源化利用能有效减少CO2排放,充分利用碳资源。(1)CaO可在较高温度下捕集CO2,在更高温度下将捕集的CO2
40、释放利用。CaC2O4H2O热分解可制备CaO,CaC2O4H2O加热升温过程中固体的质量变化见下图。写出400600 范围内分解反应的化学方程式:_。与CaCO3热分解制备的CaO相比,CaC2O4H2O热分解制备的CaO具有更好的CO2捕集性能,其原因是_。(2)电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理示意图如下。写出阴极CO2还原为HCOO的电极反应式:_。电解一段时间后,阳极区的KHCO3溶液浓度降低,其原因是_。(3)CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应:反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H =41.
41、2 kJmol1反应:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) H =122.5 kJmol1在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。其中:CH3OCH3的选择性=100温度高于300 ,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是_。220 时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有_。【答案】 (1). CaC2O4CaCO3+CO (2). CaC2O4H2O热分解放出更多的气体,制得的CaO
42、更加疏松多孔 (3). CO2+H+2eHCOO或CO2+2eHCOO+ (4). 阳极产生O2,pH减小,浓度降低;K+部分迁移至阴极区 (5). 反应的H0,反应的H0,温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升,使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降幅度 (6). 增大压强,使用对反应催化活性更高的催化剂【解析】【分析】本题注重理论联系实际,引导考生认识并体会化学科学对社会发展的作用,试题以减少CO2排放,充分利用碳资源为背景,考查化学反应原理模块中方程式的计算、电化学、外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响等基本知识;【详解】(1)令CaC2O4H2O的物质的
43、量为1mol,即质量为146g,根据图像,第一阶段剩余固体质量为128,原固体质量为146g,相差18g,说明此阶段失去结晶水,第二阶段从剩余固体质量与第一阶段剩余固体质量相对比,少了28g,相差1个CO,因此400600范围内,分解反应方程式为CaC2O4 CaCO3CO;CaC2O4H2O热分解放出更多的气体,制得的CaO更加疏松多孔,增加与CO2的接触面积,更好捕捉CO2;(2)根据电解原理,阴极上得到电子,化合价降低,CO2HCO32e=HCOOCO32,或CO2H2e=HCOO;阳极反应式为2H2O4e=O24H,阳极附近pH减小,H与HCO3反应,同时部分K迁移至阴极区,所以电解一
44、段时间后,阳极区的KHCO3溶液浓度降低;(3)根据反应方程式,反应I为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,CO2的转化率增大,反应II为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向进行,CO2的转化率降低,根据图像,上升幅度超过下降幅度,因此温度超过300时,CO2转化率上升;图中A点CH3OCH3的选择性没有达到此温度下平衡时CH3OCH3的选择性,依据CH3OCH3选择性公式,提高CH3OCH3选择性,不改变反应时间和温度时,根据反应II,可以增大压强,或者使用对反应II催化活性更高的催化剂。【点睛】本题的难点(1)是文字叙述,应根据图像和所学知识,结合所问问题进行分析解答;(2)电极反应
45、式的书写,阴极反应是将CO2还原成HCOO,先写出CO22eHCOO,然后根据原子守恒和电荷守恒,得出CO2H2e=HCOO,或者为CO2HCO32e=HCOOCO32。18.某天然氨基酸M是人体必需的氨基酸之一,其合成路线如下:已知:回答下列问题:(1)AB的反应条件和试剂是_,反应类型是_。(2)化合物M的名称为_,其含有_个手性碳原子。(3)写出DE反应的化学方程式:_。(4)I与乙二醇反应可生成能降解的高分子化合物N,写出该反应的化学方程式:_。(5)符合下列条件的化合物M的同分异构体共有_种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱峰面积比为112223的分子的结构简式:_(任写一种)。含
46、有苯甲酸结构 含有一个甲基 苯环上只有两个取代基(6)L与NaOH反应的化学方程式为_。(7)请结合以上合成路线,写出以丙酸和上述流程中出现的物质为原料经三步合成丙氨酸()的路线_。【答案】 (1). 光照、氯气 (2). 取代反应 (3). -氨基苯丙酸 (4). 1 (5). (6). (7). 9 (8). 或或(任写一种) (9). (10). 【解析】【分析】对比A、C的结构可知B为,生成B的反应为取代反应;C发生取代反应生成D,D发生催化氧化生成E为,进一步氧化生成F,对比F、G的结构,可知F发生取代反应生成生成G,由H、J的结构简式结合I的分子式、信息,可推知I为;由G、K、M的
47、结构简式结合信息,可推知L为;(7)由合成路线,可知丙酸先与PCl3反应,产物再与反应,最后在碱性条件水解、酸化得到。【详解】(1)AB是甲苯与氯气发生取代反应生成,反应条件和试剂是:光照、氯气;反应类型为取代反应;(2)化合物M名称:-氨基苯丙酸;手性碳原子是指连接四种不同的原子或基团的碳原子,M的手性碳原子(标*号)为:,即1个,故答案为:-氨基苯丙酸;1;(3) DE是醇类在银做催化剂下发生催化氧化生成醛类,反应方程式:(4)I是,与乙二醇反应可生成能降解得高分子化合物N,化学方程式:;(5)由化合物M的同分异构体的条件可知:其中一个取代基为-COOH,另外一个取代基为-NHCH2CH3
48、、或-CH2NHCH3、或-CH(NH2)CH3,均有邻、间、对3种,故符合条件的同分异构体共有9种,其中核磁共振氢谱峰面积比为112223的分子的结构简式:或或;(6) L与NaOH反应的化学方程式:(7)由合成路线,可知丙酸先与PCl3反应,产物再与反应,最后在碱性条件下水解、酸化得到,合成路线图为:19.某小组同学探究物质的溶解度大小与沉淀转化方向之间的关系。已知:物质BaSO4BaCO3AgIAgCl溶解度/g(20)2.410-41.410-33.010-71.510-4(1)探究BaCO3和BaSO4之间的转化实验操作:试剂A试剂B试剂C加入盐酸后的现象实验BaCl2Na2CO3N
49、a2SO4实验Na2SO4Na2CO3有少量气泡产生,沉淀部分溶解 实验说明BaCO3全部转化为BaSO4,依据的现象是加入盐酸后,_。 实验中加入稀盐酸后发生反应的离子方程式是_。 实验说明沉淀发生了部分转化,结合BaSO4的沉淀溶解平衡解释原因:_。(2)探究AgCl和AgI之间的转化实验:实验:在试管中进行溶液间反应时,同学们无法观察到AgI转化为AgCl,于是又设计了如下实验(电压表读数:acb0)。装置步骤电压表读数 .如图连接装置并加入试剂,闭合Ka.向B中滴入AgNO3(aq),至沉淀完全b.再向B中投入一定量NaCl (s)c.重复,再向B中加入与等量NaCl(s)a注:其他条
50、件不变时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,原电池的电压越大;离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关。 实验证明了AgCl转化为AgI,甲溶液可以是_(填序号)。a. AgNO3溶液 b. NaCl溶液 c. KI溶液 实验的步骤中,B中石墨上的电极反应式是_。 结合信息,解释实验中ba的原因:_。 实验的现象能说明AgI转化为AgCl,理由是_。(3)综合实验,可得出结论: _。【答案】 (1). 沉淀不溶解或无明显现象 (2). BaCO3 + 2H+ = Ba2+ + CO2+ H2O (3). BaSO4在溶液中存在BaSO4(s) Ba2+(aq) + S
51、O42-(aq),当加入浓度较高的Na2CO3溶液,CO32-与Ba2+结合生成BaCO3沉淀,使上述平衡向右移动 (4). b (5). 2I- - 2e- = I2 (6). 由于生成AgI沉淀使B的溶液中c(I-)减小,I-还原性减弱 (7). 实验表明Cl-本身对该原电池电压无影响,则cb说明加入Cl-使c(I-)增大,证明发生了AgI + Cl- AgCl + I- (8). 溶解度小的沉淀容易转化成溶解度更小的沉淀,反之则不易;溶解度差别越大,由溶解度小的沉淀转化为溶解度较大的沉淀越难实现【解析】【详解】因为BaCO3能溶于盐酸,放出CO2气体,BaSO4不溶于盐酸,所以实验说明全
52、部转化为BaSO4,依据的现象是加入盐酸后,沉淀不溶解或无明显现象。答案:沉淀不溶解或无明显现象。 实验是BaCl2中加入Na2SO4和Na2CO3产生BaSO4和BaCO3,再加入稀盐酸有少量气泡产生,沉淀部分溶解,是BaCO3和盐酸发生反应产生此现象,所以反应的离子方程式为:BaCO3 + 2H+ = Ba2+ + CO2+ H2O。答案:BaCO3 + 2H+ = Ba2+ + CO2+ H2O。 由实验知A溶液为3滴0.1mol/LBaCl2,B为2mL0.1mol/L的Na2SO4溶液,根据Ba2+ SO42-= BaSO4,所以溶液中存在着BaSO4 (s) Ba2+(aq)+ S
53、O42-(aq),当加入浓度较高的Na2CO3溶液,CO32-与Ba2+结合生成BaCO3沉淀,使上述平衡向右移动。所以BaSO4沉淀也可以转化为BaCO3沉淀。答案:BaSO4在溶液中存在BaSO4(s) Ba2+(aq)+ SO42-(aq),当加入浓度较高的Na2CO3溶液,CO32-与Ba2+结合生成BaCO3沉淀,使上述平衡向右移动。(2)甲溶液可以是NaCl溶液,滴入少量的AgNO3溶液后产生白色沉淀,再滴入KI溶液有黄色沉淀产生。说明有AgCl转化为AgI。故答案为b。 实验的步骤中,B中为0.01mol/L的KI溶液,A中为0.1mol/L的AgNO3溶液,Ag+具有氧化性,作
54、原电池的正极,I具有还原性,作原电池的负极,所以B中石墨上的电极反应式是2I- - 2e- = I2。答案:2I- - 2e- = I2。 由于AgI的溶解度小于AgCl,B中加入AgNO3溶液后,产生了AgI沉淀,使B的溶液中c(I-)减小,I-还原性减弱,根据已知其他条件不变时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,原电池的电压越大,而离子的浓度越大,离子的氧化性(或还原性)强。 所以实验中ba。答案:由于生成AgI沉淀使B的溶液中c(I-)减小,I-还原性减弱 。虽然AgI的溶解度小于AgCl,但实验中加入了NaCl(s),原电池的电压cb,说明c(Cl-)的浓度增大,说明发生了AgI + Cl- AgCl + I-反应,平衡向右移动,c(I-)增大。答案:实验表明Cl-本身对该原电池电压无影响,则cb说明加入Cl-使c(I-)增大,证明发生了AgI + Cl- AgCl + I- 。 (3)综合实验,可得出溶解度小的沉淀容易转化成溶解度更小的沉淀,反之则不易;溶解度差别越大,由溶解度小的沉淀转化为溶解度较大的沉淀越难实现。答案:溶解度小的沉淀容易转化成溶解度更小的沉淀,反之则不易;溶解度差别越大,由溶解度小的沉淀转化为溶解度较大的沉淀越难实现。