一、选择题(每题3分,共计42分)
1.(化学与社会)化学与生产、生活密切相关。下列叙述不正确的是()
①将地沟油制成肥皂,可以提高资源的利用率
②影响我国的雾霾产生的主要原因是化工厂燃煤及污染物排放产生的可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮等引起的,与汽车无关
③过程的自发性只能用于判断过程的方向性,不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率
④金属冶炼过程主要是利用金属矿物中的金属离子失去电子变成金属单质所发生的还原反应
⑤福尔马林可浸制标本,因其可使蛋白质变性的性质
⑥向牛奶中加入果汁会产生沉淀,这是因为发生了酸碱中和反应
⑦用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料,实现碳的循环利用
⑧明矾既可用作净水剂,也可用作消*剂;小苏打、氢氧化铝都可用于治疗胃酸过多
A.②③④⑥⑧B.①③⑤
C.②④⑥D.②④⑥⑧
2.(物质的量和NA)用NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是()
A.标准状况下,3.36LO2与足量S完全反应时,转移的电子数为0.4NA,产生2.24LSO3
B.用惰性电极电解CuSO4溶液后,如果加入0.1molCu(OH)2能使溶液复原,则电路中转移电子的数目为0.2NA
C.含0.1molNH4HSO4的溶液中(忽略水中原来的H+和OH-),溶液中阳离子总数等于0.2NA
D.向含有FeI2的溶液中通入适量氯气,当有1molFe2+被氧化时,该反应转移电子数目为一定为3NA
3.(同分异构体)某单取代芳香烃的相对分子质量为,该有机物的八氯代物共有()
A.14种B.15种
C.16种D.18种
4.(有机化合物的性质)咖啡豆中的咖啡酸具有抗氧化、抗炎、抗粥样硬化等多种有益作用。其球棍模型如图所示,关于咖啡酸的下列说法正确的是()
A.分子式为C9H8O4
B.分子中至少有9个碳原子共平面
C.1mol咖啡酸与足量NaHCO3反应产生3molCO2
D.1mol咖啡酸最多能够与5molH2发生加成反应
5.(物质结构与元素周期律)短周期主族元素A、B、C、D、E、F、G、H的原子序数依次增大,A和E、D和G分别同主族,A和B两种元素可组成很多种化合物,D和G可以形成化合物GD2和GD3,E、F、H三种元素最高价氧化物对应的水化物两两之间可以发生反应。下列说法不正确的是()
A.简单离子半径:F<E<D<H<G
B.气态氢化物的稳定性:B<C<D<H
C.最高价氧化物的水化物酸性:H>G>B
D.A和C形成的一种化合物的水溶液,可使红色石蕊试纸变蓝
6.(离子反应)下列各组澄清溶液中离子能大量共存,且加入(或滴入)X试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是()
7.(氧化还原反应)高铁酸钾(K2FeO4)是一种既能杀菌、消*,又能絮凝净水的水处理剂。工业制备高铁酸钾的反应的离子方程式为:Fe(OH)3+ClO-+OH-——FeO42-+Cl-+H2O(未配平)。下列有关说法不正确的是()
A.由上述反应可知,Fe(OH)3的氧化性强于FeO42-
B.反应中氧化产物为高铁酸钾
C.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2
D.用K2FeO4处理水时,不仅能消*杀菌,而且生成的Fe3+水解形成Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质
8.(化学反应速率和化学平衡)一定条件下进行反应:A(g)B(g)+C(g),向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molA(g),经过一段时间后达到平衡。反应过程中测得的有关数据见下表:
下列说法正确的是
A.保持其它条件不变,升高温度,平衡时c(B)=0.22molL1,则反应的△H0
B.若在恒温密闭容器中进行该反应,增加压强化学平衡常数不变;若在恒容绝热密闭容器中进行该反应,化学平衡常数也不变
C.保持其它条件不变,起始向容器中充入1.2molA、0.60molB和0.60molC,反应达到平衡前的速率:v(正)v(逆)
D.保持其它条件不变,起始向容器中充入1.0molB和1.2molC,达到平衡时,B的转化率小于60%
9.(电化学基础)图甲是利用一种微生物将废水中的尿素的化学能直接转化为电能,并生成环境友好物质的装置。图乙是含的工业废水的处理装置,该装置是利用甲装置产生的电流工作,最终将转化为Cr(OH)3沉淀。下列说法中正确的是
A.甲装置中M为正极,乙装置中铁电极应与Y相连接
B.甲装置中M电极反应式:CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2↑+N2↑+6H+
C.当甲装置中N电极消耗0.25mol气体时,则乙装置中铁电极质量减少14g
D.当甲装置中有1.2molH+由左向右透过质子交换膜时,乙装置的废水中有0.2mol被处理
10.(元素化合物综合分析题)某无色溶液中可能含有下列10种离子中的某几种:Na+、NH4+、Cu2+、Ba2+、Al3+、Cl-、AlO2-、MnO4-、SO42-、SO32-(所有离子均不考虑水解)。为确认溶液组成进行如下实验:
①取mL上述溶液,加入足量BaCl2溶液,反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥,得沉淀45.0g。若向该沉淀中加入过量的盐酸,仍有23.3g沉淀不溶,同时产生能使湿润的品红试纸褪色的气体。
②向①的滤液中加入足量的NaOH溶液,加热产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体5.6L(已换算成标准状况,假定产生的气体全部逸出)。
③另取mL上述溶液,加入足量HCl溶液,产生能使品红溶液褪色的无色气体,并得到澄清的溶液。向该溶液中继续加入足量NaHCO3溶液,有无色无味气体产生,并产生白色沉淀7.8g。
下列说法正确的是()
A.溶液中一定存在Na+、NH4+、AlO2-、SO42-、SO32-,一定不存在MnO4-、Cu2+、Al3+、Ba2+,可能存在Cl-
B.溶液中一定存在NH4+、SO42-、SO32-,一定不存在Ba2+、AlO2-、MnO4-、Cu2+、Al3+,可能存在Cl-、Na+
C.溶液中一定存在且Na+浓度为2.5mol·L-1,不可能含有Cl-
D.c(SO42-)=c(SO32-)=c(AlO2-)=1.0mol·L-1,c(Na+)=c(NH4+)=2.5mol·L-1
11.(物质分离提纯)物质制备过程中离不开物质的提纯。以下除杂方法正确的是
12.(化学实验操作)下列操作或装置能达到实验目的的是
13.(沉淀溶解平衡)已知K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=1.0×10-11,取适量的MgCl2溶液,加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡,测得pH=13,则下列说法不正确的是()
A.所得溶液中的c(Mg2+)=1.0×10-9mol·L-1
B.所得溶液中由水电离产生的c(OH-)=10-13mol·L-1
C.0.1mol·L-1MgCl2溶液,当调节至pH=5时,Mg(OH)2开始沉淀
D.0.1mol·L-1MgCl2溶液,当调节至pH≥11时,Mg(OH)2沉淀完全
14.(电解质溶液离子浓度关系)常温下,向20mL0.2mol/L溶液中滴加0.2mol/L溶液,相关微粒的物质的量如下图(其中Ⅰ代表,Ⅱ代表,Ⅲ代表),根据图示判断,下列说法正确的是()
v(NaOH/mL)
A.在水中的第一步电离方程式是:
B.当=20mL时,溶液中各离子浓度的大小顺序为:
C.当=30mL时,溶液中存在以下关系:
D.当=40mL时,溶液中存在以下关系:
c(OH-)<c(H+)+c(HA-)+c(H2A)
二、非选择题(5道题,共计58分)
15.(物质制备)(8分)冬青油是一种无色液体,某实验小组利用如图所示的装置制备冬青油。化学反应原理和实验装置如下所示:
有关数据如表所示:
实验步骤如下所示:
①向三颈瓶中加入6.9g(0.05mol)水杨酸和24g(0.75mol)甲醇,再小心地加入6mL浓硫酸,摇匀。
②加入2粒沸石(或碎瓷片),装上仪器a,在石棉网上保持温度在85~95℃,回流1.5h。
③反应完毕,将烧瓶冷却,加入50mL蒸馏水,然后转移至分液漏斗,弃去水层,将有机层再倒入分液漏斗中,依次用50mL5%碳酸氢钠溶液和30mL水洗涤。
④将产物移至干燥的锥形瓶中,加入0.5g无水氯化钙。
⑤最后将粗产品进行蒸馏,收集~℃的馏分,其质量为6.8g。
请回答下列问题:
(1)本实验中浓硫酸的作用是____________________。
(2)装置中仪器a的名称是________,进水口为_____(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。温度计的适宜规格为______(填代号)。
①50℃
②℃
③℃
(3)用碳酸氢钠溶液洗涤的目的是______________;用水洗涤时,产品在________(填“上”或“下”)层。
(4)加入无水氯化钙的目的是________________。
(5)本次实验中冬青油的产率为________。
16.(实验探究)(16分)(NH4)2Fe(SO4)26H2O(莫尔盐,浅绿色,式量)在定量分析中常用作标定高锰酸钾、重铬酸钾等溶液的标准物质,还用作化学试剂、医药以及用于冶金、电镀等。回答下列问题:
(1)莫尔盐在空气中比硫酸亚铁稳定,但长期露置于空气中也会变质,检验莫尔盐是否变质的试剂是___。
(2)准确称取mg纯净的莫尔盐,在锥形瓶中加入20mL水充分溶解,用某酸性K2Cr2O7溶液滴定至终点。重复进行3次,测得有关数据如下:
①K2Cr2O7溶液应该放在___式滴定管中。
②写出滴定过程中反应的离子方程式:___;
③所测K2Cr2O7溶液的物质的量浓度为___mol/L(用含m的代数式表示).
(3)某课题组通过实验检验莫尔盐晶体加热时的分解产物。
①甲同学提出猜想:分解产物可能是N2、Fe2O3、SO3、H2O四种物质。你是否同意并说明理由:___。
②乙同学设计了如图1装置,其中A装置中的固体变为红棕色,则固体产物中含有___;C装置中红色褪去,说明气体产物中含有___;
C装置后应连接尾气吸收装置D,D中盛有的试剂可以是___(写一种即可)。
③丙同学想利用上述装置证明分解产物中含有氨气。只需更换B,C中的试剂即可,则更换后的试剂为B___、C___。
④丁同学认为莫尔盐分解可能会生成N2、SO3,拟从下列装置如图2中选择必要的装置加以证明。则正确的连接顺序从左到右依次是A.___。
(4)现有一瓶莫尔盐,由于存放不当失去部分结晶水,其它成分并未变质,可以表示为(NH4)2Fe(SO4)2nH2O,请你利用给定的试剂设计实验,测定mg样品中结晶水数目。
备用试剂:1.0mol/LNaOH溶液、1.0mol/LBaCl2溶液、1.0mol/LBa(OH)2溶液、1.0AgNO3mol/L溶液。
要求:仪器任选,只测一个物理量。
①实验方案:;需要测定的一个量(用x表示)是:。
②写出测定结晶水数目n的数学表达式(用含m和x式子表示):
17.(化学反应原理)(10分)氮的固定有三种途径:生物固氮、自然固氮和工业固氮。根据最新“人工固氮”的研究报道:在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3。进一步研究在光照、压强1.0×Pa,充分反应达到平衡时,NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表:
该反应的热化学方程式为:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)ΔH=akJ·mol-1
回答下列问题:
(1)此合成反应的a________0;ΔS________0,(填“>”、“<”或“=”);该反应的平衡常数表达式为:。
(2)已知:
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-.6kJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1
则2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)ΔH=________kJ·mol-1
(3)从K到K,氨气的生成量减少的可能原因_________________;
(4)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1,分别研究在T1、T2和T3(T1T2T3)三种温度下合成氨气的规律。右图是上述三种温度下不同的H2和N2的起始组成比(起始时N2的物质的量均为1mol)与N2平衡转化率的关系。
请回答:
①在上述三种温度中,曲线X对应的温度是________。
②a、b、c三点H2的转化率由大到小的顺序是____________。
③在容积为1.0L的密闭容器中充入0.40molN2(g)和0.80molH2(g),反应在一定条件下进行,反应10min后达到平衡时,NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为50%。该反应达到平衡的过程中用H2表示的平均反应速率为mol/L·min-1。该条件下反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常数为________。
18.(无机化工)(10分)某研究所在废旧电池回收处理现状研究报告中报道了一种湿法处理方法,以下是对废旧电池材料(含有Ni(OH)2、碳粉、氧化铁和铝箔等)进行资源回收所设计的实验流程:
已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+。
②已知实验温度时的溶解度:NiC2O4>NiC2O4·H2O>NiC2O4·2H2O
③金属离子在该实验流程下完全沉淀的pH:
回答下列问题:
(1)物质A的作用是调节溶液的pH以除去杂质Fe3+和Al3+,以下最适合作为A物质的是________。
A.NiOB.盐酸C.NaOHD.氨水
(2)滤渣②的主要成分是__________________。
(3)写出加入Na2C2O4溶液反应的化学方程式:______________。
(4)写出电解滤液③时阴极的pH(填增大或减小),阴极的反应式为:___________。检验电解滤液③时阳极产生的气体的方法是用湿润的________试纸检验。
(5)由沉淀A生成Ni(OH)3的过程是先在滤渣③中加入过量NaOH溶液进行沉淀转化,待反应完全后再通入电解滤液③产生的气体2进行氧化,请写出该氧化过程的离子方程式:__________________。若将该反应设计成一个碱性原电池,该电池的负极反应为。
(6)生成的Ni(OH)3需要洗涤,如何检验Ni(OH)3是否洗涤干净?_______________________________。
19.(有机化学基础)(14分)肉桂酸甲酯是治疗白癜风的重要药物,也是一种用于调制具有草莓、葡萄、樱桃、香子兰等香味的食用香精。它的分子式为C10H10O2,其结构和性质如表所示:
用芳香烃A为原料合成肉桂酸甲酯G的路线如下:
已知:
试回答下列问题:
(1)①肉桂酸甲酯的结构简式为________。
②B的结构简式为________,C中含有的官能团名称为________。
(2)D→F的反应类型是________;F→G的反应类型是________。
(3)①D转化为F的化学方程式是______________________;
②E为含有三个六元环的酯,其结构简式是____________________。
(4)D分子中具有多种官能团,不能发生的反应类型有(填序号)________。
a.酯化反应
b.取代反应
c.加聚反应
d.水解反应
e.消去反应
f.氧化反应
(5)符合下列条件的D的同分异构体有种;
ⅰ.遇FeCl3溶液显紫色;ⅱ.加入NaHCO3溶液,产生无色无味气体;ⅲ苯环上的侧链不超过三个。
任意写出其中一种,苯环上的一氯代物有两种的D的同分异构体的结构简式:。
(6)请写出利用溴乙烷合成聚丙烯酸乙酯的合成路线,无机试剂和反应条件任选。(丙烯酸乙酯:CH2=CHCOOCH2CH3)