9. 下列關于常見有機物的說法不正確的是
A. 乙烯和苯都能與溴水反應
B. 乙酸和油脂都能與氫氧化鈉溶液反應
C. 糖類和蛋白質都是人體重要的營養(yǎng)物質
D. 乙烯和甲烷可用酸性高錳酸鉀溶液鑒別
[答案]A
[解析]苯不能與溴水發(fā)生反應,只能與液溴反應,A錯誤;乙酸與NaOH發(fā)生酸堿中和,油脂在堿性條件能水解,B正確;糖類,油脂和蛋白質是重要營養(yǎng)的物質,C正確;乙烯可以使高錳酸鉀褪色,而甲烷不可以,D正確。
[考點分析]有機化合物性質
8. 設NA為阿伏伽德羅常數,下列敘述正確的是
A. 24g鎂的原子量最外層電子數為NA
B. 1L0.1mol·L-1乙酸溶液中H+數為0.1NA
C. 1mol甲烷分子所含質子數為10NA
D. 標準狀況下,22.4L乙醇的分子數為NA
[答案]C
[解析]鎂的最外層電子數為2,A錯誤; 乙酸為弱電解質,部分電離,故H+小于0.1NA,B錯誤; CH4的質子數為10,C正確;乙醇標狀是液體,D錯誤。
[考點分析]阿伏伽德羅常數正誤判斷
7. 能實現下列物質間直接轉化的元素是
A. 硅 B. 硫 C. 銅 D. 鐵
[答案]B
[解析]S與O2生成SO2,SO2再與H2O生成H2SO3,H2SO3可以與NaOH生成Na2SO3,B項正確。SiO2 、 CuO、Fe3O4均不與H2O反應,A、C、D錯誤。
[考點分析]元素化合物之間的轉化關系
6. 下列類型的反應,一定發(fā)生電子轉移的是
A. 化合反應 B. 分解反應 C. 置換反應 D. 復分解反應
[答案]C
[解析]二氧化碳與水化合,碳酸氫銨分解,鹽酸與氫氧化鈉中和反應,這三個都是非氧化還原反應,沒有發(fā)生電子轉移。A、B、D錯誤。置換反應中肯定有單質參加,一定屬于氧化還原反應,即一定有電子轉移,C項正確。
[考點分析]基本反應類型和氧化還原反應的關系
29.(14分)芐佐卡因時一中醫(yī)用麻醉藥品,學名對氨基苯甲酸乙酯,它以對硝基甲苯為主要起始原X經下列反應制得:
請回答下列問題:
(1)寫出A、B、C的結構簡式:A 、B 、C 。
(2)用核磁共振譜可以證明化合物C中有 種氫氣、處于不同的化學環(huán)境。
(3)寫出同時符合下列要求的化合物C的所有同分異構體的結構簡式(E、F、G除外)
①化合物是1,4-二取代苯,期中苯環(huán)上的一個取代基是硝基
②分子中含有結構的基因
注:E、F、G結構如下:
(4)E、F、G中有一化合物經酸性水解,期中的一種產物能與FeCL3溶液發(fā)生顯色反應,寫出該水解反應的化學方程式 。
(5)芐佐卡因(D)的水解反應如下:
化合物H經聚合反應可制成高分子纖維,廣泛用于通訊、導彈、宇航等領域。請寫出該聚合反應的化學方程式 。
答案
(1)A: B:CH3CH2OH C:
(2)4
(3)
(4)
(5)
[解析](1)流程圖非常簡單,生成A,即為KMnO4氧化苯環(huán)上的甲基而生成羧基。A→C,結合D產物,顯然為A與乙醇在濃硫酸作用下發(fā)生酯化反應。最后將硝基還原即等氨基。(2)從C的結構簡式看,硝基鄰、對位上的H,亞甲基和甲基上的H,共四種不同的氫譜。(3)滿足要求的同分異構體必須有:取代在苯環(huán)的對位上,且含有酯基或羧基的結構。從已經給出的同分異體看,還可以寫出甲酸形成的酯,以及羧酸。(4)能與FeCl3發(fā)生顯色反應的必須是酚,顯然F可以水解生成酚羥基。(5)D物質水解可生成對氨苯甲酸,含有氨基和羧基兩種官能團,它們可以相互縮聚形成聚合物。
28.(15分)單晶硅是信息產業(yè)中重要的基礎材料。通常用碳在高溫下還原二氧化硅制得粗硅(含鐵、鋁、硫、磷等雜質),粗硅與氯氣反應生成四氯化硅(反應溫度450-500°C),四氯化硅經提純后用氫氣還原可得高純硅。以下是實驗室制備四氯化硅的裝置示意圖。
相關信息如下:
a.四氯化硅遇水極易水解;
b.硼、鋁、鐵、磷在高溫下均能與氯氣直接反應生成相應的氯化物;
c.有關物質的物理常數見下表:
請回答下列問題:
(1)寫出裝置A中發(fā)生反應的離子方程式 。
(2)裝置A中g管的作用是 ;裝置C中的試劑是 ;裝置E中的h瓶需要冷卻理由是 。
(3)裝置E中h瓶收集到的粗產物可通過精餾(類似多次蒸餾)得到高純度四氯化硅,精餾后的殘留物中,除鐵元素外可能還含有的雜質元素是 (填寫元素符號)。
(4)為了分析殘留物中鐵元素的含量,先將殘留物預處理,是鐵元素還原成Fe2+ ,再用KMnO4標準溶液在酸性條件下進行氧化還原滴定,反應的離子方程式是:
①滴定前是否要滴加指示劑? (填“是”或“否”),請說明理由 。
②某同學稱取5.000g殘留物,預處理后在容量瓶中配制成100ml溶液,移取25.00ml,試樣溶液,用1.000×10-2mol· L-1KMnO4標準溶液滴定。達到滴定終點時,消耗標準溶液20.00ml,則殘留物中鐵元素的質量分數是 。
答案(1)MnO2 + 4H+ + 2Cl-Mn2+ + Cl2↑ + 2H2O
(2)平衡壓強 濃硫酸 使SiCl4 冷凝
(3)Al、P、Cl
(4)①否;KMnO4溶液自身可作指示劑;
②4.480%
[解析]制備四氯化硅的原料為Cl2和Si。A裝置為Cl2的制備裝置,B、C裝置為除雜裝置。先用B除去HCl,再用C(濃H2SO4)除去H2O蒸氣。Cl2通入粗硅中反應,用冷水將產生SiCl4冷凝即可。(1)制取氯氣用濃鹽酸和MnO2在加熱條件下反應。(2)g管是將分液漏斗與燒瓶相連,則它們中的壓強是相待的,這樣便于鹽酸能順利滴下。SiCl4的沸點很低,只有57.7℃,而反應的溫度達幾百度,故需要冷凝收集。(3)從物質的物理性質表可發(fā)現,AlCl3,FeCl3和PCl5均易升華,故還應還有Al、P、Cl元素。(4)由于高錳酸鉀本身是紫紅色的,與Fe2+反應時,可以褪色,故而可以作為指示劑。根據方程式可以找出關系,5Fe2+~MnO4- ,n(Fe)= 10-2×20×10-3×5×100/25 =4×10-3mol。W (Fe)= 4×10-3×56/5 ×100% =4.48%。
27.(15分)超音速飛機在平流層飛行時,尾氣中的會破壞臭氧層?茖W家正在研究利用催化技術將尾氣中的和轉變成和,化學方程式如下:
為了測定在某種催化劑作用下的反應速率,在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表:
請回答下列問題(均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響):
(1)在上述條件下反應能夠自發(fā)進行,則反應的 0(填寫“>”、“<”、“=”。
(2)前2s內的平均反應速率v(N2)=_____________。
(3)在該溫度下,反應的平衡常數K= 。
(4)假設在密閉容器中發(fā)生上述反應,達到平衡時下列措施能提高NO轉化率的是 。
A.選用更有效的催化劑 B.升高反應體系的溫度
C.降低反應體系的溫度 D.縮小容器的體積
(5)研究表明:在使用等質量催化劑時,增大催化劑比表面積可提高化學反應速率。為了分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學反應速率的影響規(guī)律,某同學設計了三組實驗,部分實驗條件已經填在下面實驗設計表中。
①請在上表格中填入剩余的實驗條件數據。
②請在給出的坐標圖中,畫出上表中的三個實驗條件下混合氣體中NO濃度隨時間變化的趨勢曲線圖,并標明各條曲線是實驗編號。
答案(1)< (2) 1.88×10-4mol/(L·s) (3)5000 (4)C、D
(5)①II: 280、1.20×10-3、5.80×10-3
Ⅲ:1.2×10-3 、5.80×10-3
②
[解析](1)自發(fā)反應,通常為放熱反應,即DH小于0。(2)以NO計算,2s內NO的濃度變化為(10-2.5)×10-4mol/L,V(NO)=7.5×10-4/2 =3.75×10-4mol/(L·s)。根據速率之比等于計量系數比可知,V(N2)=1/2 V(NO)=1.875×10-4mol/(L·s)。(3)=
=5000。(4)催化劑不影響平衡的移動,A項錯;該反應放熱,故降溫平衡正向移動,NO轉化率增大,B項錯,C項正確;縮小體積,即增大壓強,平衡向體積減小的方向運動,即正向移動,D項正確。(5)本題為實驗探究題,目的是研究溫度和催化劑的比表面積對速率的影響,研究時只能是一個變量在起作用,所以II中數據與I比較催化劑的比表面積增大了,故其他的數據應與I完全相同;III中數據與II比較,催化劑的比表面積數據未變,但是溫度升高,故其他數據是不能改變的。實質I、II研究是催化劑的比表面積對速率的影響,II、III研究是溫度對速率的影響。作圖,可根據先拐先平的原則,即最里面的線先達平衡,速率快,應對應于III(因為其溫度和催化劑的比表面積是三組中最高的),II比I快,因為兩組溫度相同,但是II中催化劑的比表面積大。
26.(14分)各物質之間的轉換關系如下圖,部分生成物省略。C、D是由X、Y、Z中兩種元素組成的化合物,X、Y、Z的原子序數依次增大,在周期表中X的原子半徑最小,Y、Z原子量外層電子數之和為10。D為無色非可燃性氣體,G為黃綠色單質氣體,J、M為金屬,l有漂白作用,反應①常用于制作印刷電路板。
請回答下列問題:
(1)寫出A的化學式 , C的電子式 。
(2)比較Y與Z的原子半徑大小 > (填寫元素符號)。
(3)寫出反應②的化學方程式(有機物用結構簡式表示) ,舉出該反應的一個應用實例 。
(4)已知F溶于稀硝酸,溶液變成藍色,并放出無色氣體。請寫出該反應的化學方程式 。
(5)研究表明:氣體D在一定條件下可被還原為晶瑩透明的晶體N,其結構中原子的排列為正四面體,請寫出N及其2種同素異形體的名稱 、 、 。
答案(1)Cu2(OH)2CO3 [Cu(OH)2·CuCO3]或CuCO3
(2) C>O
(3)CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2 CH2OH(CHOH)4COOH + Cu2O↓+ 2H2O
醫(yī)學上可用這個反應檢驗尿液中的葡萄糖。
(4)3Cu2O + 14HNO3 6Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 7H2O
(5)金剛石、石墨、富勒烯(C60)或碳納米管等。
[解析]從反應圖中尋找突破口,E與葡葡糖生成紅色沉淀F,則E應為Cu(OH)2,而B為Cu2+,反應①為印刷電路板,L為棕黃色溶液,由此可推出:M應為Cu,L為FeCl3 。G為黃綠色氣體,則為Cl2,K為淺綠色,則為Fe2+溶液。X的原子半徑最小,則為H,D為非可燃性氣體,可推為CO2,C和O的最外層電子之和剛好為10。C為H、C、O中的兩種組成的化合物,且可以與Cl2反應,故應為H2O,生成H為HCl,I為HClO(具有漂白性),HCl與J(Fe)可生成FeCl2溶液。(1)A + HClCu2+ + H2O + CO2,由元素守恒可知,A可以CuCO3或堿式碳酸銅均可。(2)Y為C,Z為N,兩者位于同一周期,前者的半徑大,即C>N。(3)葡萄糖含有醛基,可以與Cu(OH)2生成磚紅色沉淀。(4)F為Cu2O,與HNO3反應,生成Cu(NO3)2,且生成無色氣體,應為NO,然后根據得失電子守恒配平即可。(5)CO2可以還原成正四面體結構的晶體N,即化合價降低,顯然生成C,應為金剛石。它的同素異形體必須為含碳的單質。
13.下列說法正確的是
A.僅用溶液便可鑒別亞硝酸鈉和食鹽
B.重結晶時,溶液冷卻速度越慢得到的晶體顆粒越大
C.乙酸與乙醇的混合溶液可用分液漏斗進行分離
D.用鹽酸標準溶液滴定待測的氫氧化鈉溶液時,水洗后的酸式滴定管未經標準潤洗,則測定結果偏低
答案B
[解析]A項,還需要用稀HNO3,看沉淀是否溶解,故錯;B項,冷卻速度慢,則易析出晶體,越慢晶體析出越大,正確。C項,乙醇和乙酸是互溶的,不分層,所以無法用分液法分離,故錯;D項,未潤洗酸式滴定管,相當稀釋了鹽酸,所用標準HCl體積增大,則計算出的NaOH濃度偏大,故錯。
12.市場上經常見到的標記為Li-ion的電池稱為“鋰離子電池”。它的負極材料是金屬鋰和碳的復合材料(碳作為金屬鋰的載體),電解質為一種能傳導Li的高分子材料。這種鋰離子電池的電池反應為:
Li+2Li
下列說法不正確的是
A.放電時,負極的電極反應式:Li-e=Li
B.充電時,Li既發(fā)生氧化反應又發(fā)生還原反應
C.該電池不能用水溶液作為電解質
D.放電過程中Li向負極移動
答案D
[解析]A項,Li從零價升至正價,失去電子,作為負極,正確;B項,反應逆向進行時。反應物只有一種,故化合價既有升,又有降,所以既發(fā)生氧化反應又發(fā)生還原反應,正確;C項,由于Li可以與水反應,故應為非水材料,正確;D項,原電池中陽離子應遷移至正極失電子,故錯。
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