D.pH>6时,溶液中溶质只有A2-
答案 B
24.某兴趣小组查阅资料得知工业上常采用蒽醌法生产H2O2,其原理与流程如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.蒽醌法制备H2O2理论上消耗的原料是H2、O2,乙基蒽醌可循环使用
B.步骤②为还原反应,步骤③为氧化反应
C.步骤④中可选用CCl4作为萃取剂
D.应除净萃取后工作液残留的H2O2,否则释放的氧气与氢气混合易爆炸
答案 C
25.某溶液中可能含有K+、Na+、Mg2+、NH
、Fe2+、Br-、CO
、SO
、SO
中的若干种离子。
某同学做了如下实验:
①取少量溶液,滴加足量氯水,有气泡产生且溶液颜色变成黄色;
②另取少量溶液,滴加盐酸酸化的氯化钡溶液,无沉淀生成;
③蘸取原溶液,做焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色。
为进一步确定该溶液的组成,无需进行的实验是( )
A.上述实验③不透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色
B.取少量溶液,滴加氯水和CCl4,振荡、静置
C.取少量溶液,滴加适量的稀硫酸和品红溶液
D.取少量溶液,滴加适量的NaOH浓溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验气体
答案 B
非选择题部分
二、非选择题(本大题共7小题,共50分)
26.(6分)有如下图所示的转化关系,其中A是一种密度为2.59g·L-1(标准状况下)的烷烃,E是一种常见的油脂,F是肥皂的主要成分,B的分子式为C2H4O2,且E与D互为同系物。
请回答以下问题:
(1)有机物A的分子式为________,有机物G中含有的官能团名称为________。
(2)由E生成G和F的反应类型为________________。
(3)写出有机物B与G反应生成D的化学方程式______________________
___________________________________________________________。
(4)下列说法正确的是________(用相应的编号填写)。
①有机物G可以与金属钠发生反应
②有机物A生成有机物B的反应类型为加成反应
③有机物E在NaOH溶液中充分反应后得到的溶液中,加入热的饱和食盐水,可以观察到液面上有固体物质析出
④在制备有机物D时,浓硫酸主要起氧化作用
答案
(1)C4H10 羟基
(2)水解(或取代或皂化)反应
(4)①③
27.(6分)由3种常见短周期元素组成的化合物A,相对分子质量为119,能与水剧烈反应,生成2种酸性气体的混合气体B。
现对化合物A进行下列实验,假设各步反应均完全,反应中气体完全逸出。
请回答:
(1)D中溶质的化学式________,H2O2的电子式________。
(2)A和水反应的化学方程式__________________________________
___________________________________________________________。
(3)B→E的离子方程式________________________________________
___________________________________________________________。
答案
(1)K2SO4、KCl
(2)SOCl2+H2O===SO2↑+2HCl↑
(3)SO2+2Fe3++2H2O===2Fe2++SO
+4H+
28.(4分)SO2是大气主要污染物之一,为探究SO2气体的还原性,某实验小组的同学利用如图所示装置进行实验。
(1)装置B的现象是________________________________________,
装置C的作用是__________________________________________。
(2)在上述装置中通入过量的SO2,设计实验验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应___________________________________________________________
___________________________________________________________。
答案
(1)蓝色褪去 吸收尾气,防止污染环境
(2)取A中的溶液少量,加入少量KSCN溶液不变红,再加入少量新制的氯水,溶液变红;或取A中少量溶液,加入少量BaCl2溶液,产生白色沉淀
29.(4分)在100mLNaOH溶液中加入NH4NO3和(NH4)2SO4的固体混合物,加热充分反应,如下图表示加入的混合物的质量与产生的气体的体积(标准状况)的关系。
试计算:
(1)NaOH溶液的物质的量浓度________;
(2)当NaOH溶液的体积为180mL,固体混合物的质量为51.6g时,充分反应后,生成气体的体积(标准状况)________。
答案
(1)5.0mol/L
(2)16.8L
30.【加试题】(10分)氮及其化合物的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。
(1)合成氨工业是最基本的无机化工之一,氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料。
合成氨反应中有关化学键键能数据如下表:
化学键
H—H
N≡N
N—H
E/kJ·mol-1
436
946
391
①已知:
合成氨反应:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)的活化能Ea=508kJ·mol-1,则氨分解反应:
NH3(g)
1/2N2(g)+3/2H2(g)的活化能Ea=________。
②图1表示500℃、60.0MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。
根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数:
________(保留3位有效数字)。
③依据温度对合成氨反应的影响,在图2坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,N2物质的量变化的曲线示意图。
图1
图2
(2)选择性催化还原脱硝技术(SCR)是目前较成熟的烟气脱硝技术,该技术是指在温度300~420℃之间和催化剂条件下,用还原剂(如NH3)选择性地与NOx反应。
①SCR脱硝技术中发生的主要反应为:
4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)
4N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1625.5kJ·mol-1;氨氮比[n(NH3)/n(NO)]会直接影响该方法的脱硝率。
350℃时,只改变氨气的投放量,氨气的转化率与氨氮比的关系如图所示。
当n(NH3)/n(NO)>1.0时,烟气中NO浓度反而增大,主要原因是___________________________________________________________
___________________________________________________________。
②碱性溶液处理烟气中的氮氧化物也是一种脱硝的方法,写出NO2被Na2CO3溶液吸收生成三种盐的化学反应方程式___________________________
___________________________________________________________。
③直接电解吸收也被用于脱硝。
用6%的稀硝酸吸收NOx生成亚硝酸,再将吸收液导入电解槽电解,使之转化为硝酸。
电解装置如图所示。
阳极的电极反应式为___________________________________________________________
___________________________________________________________。
答案
(1)①300kJ·mol-1 ②14.5%
③
(2)①过量氨气与氧气反应生成NO
②2NO2+2Na2CO3+H2O===NaNO3+NaNO2+2NaHCO3
③H2O+HNO2-2e-===NO
+3H+
31.【加试题】(10分)苯甲醛(微溶于水、易溶于有机溶剂,密度约等于水的密度)在碱性条件下发生歧化反应可以制备苯甲醇(在水中溶解度不大、易溶于有机溶剂,密度约等于水的密度)和苯甲酸。
反应原理如下:
2C6H5CHO+NaOH―→C6H5CH2OH+C6H5COONa C6H5COONa+HCl―→C6H5COOH+NaCl
有关物质物理性质如下表:
苯甲醛
苯甲醇
苯甲酸
苯
沸点/℃
178
205
249
80
熔点/℃
26
-15
12
5.5
苯甲酸在水中的溶解度
17℃
25℃
100℃
0.21g
0.34g
5.9g
实验流程如下:
(1)第①步需连续加热1小时(如图1),其中加热和固定装置未画出。
仪器A的名称为________,若将仪器B改为仪器C,效果不如B,说明原因___________________________________________________________。
(2)操作中有关分液漏斗的使用不正确的是________。
A.分液漏斗在使用之前必须检查是否漏水
B.分液漏斗内的液体不能过多,否则不利于振荡
C.充分振荡后将分液漏斗置于铁架台上静置,分层后立即打开旋塞进行分液
D.分液时等下层液体放完后立即关闭旋塞,换一个烧杯再打开旋塞使上层液体流下
(3)操作③用沸水浴加热蒸馏,再进行操作④(如图2),收集________℃的馏分。
图2中有一处明显错误,正确的应改为_______________________。
(4)抽滤时(如图3)烧杯中苯甲酸晶体转入布氏漏斗时,杯壁上还粘有少量晶体,用________冲洗杯壁上残留的晶体。
抽滤完成后用少量冰水对晶体进行洗涤,洗涤时应___________________________________________________________。
(5)用电子天平准确称取0.2440g苯甲酸样品于锥形瓶中,加100mL蒸馏水溶解(必要时可以加热),再用0.1000mol·L-1的标准NaOH溶液滴定,共消耗NaOH溶液19.20mL,则苯甲酸样品的纯度为________%。
解析 本题考查有机物的合成及混合物的分离,明确反应原理、物质的性质、混合物的分离原理及产率计算方法是解答本题的关键。
(1)根据装置图可知仪器a为三颈烧瓶。
仪器B为球形冷凝管,仪器C为直型冷凝管,B的接触面积大,冷却回流苯甲醛的效果好,所以若将仪器B改为仪器C,效果不如B。
(2)A.分液漏斗中有玻璃活塞,在使用之前必须检验是否漏水,故A正确;B.分液漏斗内的液体不能过多,否则不利于振荡,故B正确;C.在旋开旋塞之前,应该使分液漏斗顶部活塞上的凹槽或小孔对准漏斗上口颈部的小孔,使与大气相通,故C错误;D.分液时待下层液体放完后立即关闭旋塞,换掉烧杯,从分液漏斗上口将上层液体倒出,故D错误;故选CD。
(3)操作④的目的是得到苯甲醇馏分,所以收集205℃的馏分;蒸馏时,温度计测量的是苯甲醇蒸汽的温度,所以温度计的水银球应处于蒸馏烧瓶的支管口处。
(4)将烧杯中的苯甲酸晶体转入布氏漏斗时,杯壁上往往还粘有少量晶体,需选用液体将杯壁上的晶体冲洗下来后转入布氏漏斗,目的是减少晶体的损失,所以选择冲洗的液体应该是不会使晶体溶解损失,也不会带入杂质的,选择用滤液来冲洗是最好的。
抽滤完成后用少量冰水对晶体进行洗涤,洗涤应关小水龙头。
(5)根据化学反应C6H5COOH+NaOH===C6H5COONa+H2O,反应消耗0.1000mol/LNaOH溶液19.20mL,物质的量为0.1000mol/L×0.0192L=0.00192mol,苯甲酸的纯度为(0.00192mol×122g/mol)÷0.2440g×100%=96.00%。
答案
(1)三颈烧瓶 B的接触面积大,冷却回流苯甲醛的效果好
(2)CD (3)205 温度计的水银球应处于蒸馏烧瓶的支管口 (4)滤液 关小水龙头
(5)96.00
32.【加试题】(10分)化合物H是一种有机光电材料中间体。
实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:
已知:
①RCHO+CH3CHO
RCH===CHCHO+H2O
②||+|||
回答下列问题:
(1)B的结构简式为____________________________________,
由D生成E过程中反应的反应类型是________。
(2)下列说法正确的是________。
A.有机物A和B可用银氨溶液鉴别
B.有机物C和D均可与NaHCO3反应
C.有机物E和F含有的官能团完全相同
D.有机物H能发生取代、加成、加聚、氧化、还原反应
(3)G为甲苯的同分异构体,由F生成H的化学方程式为___________________________________________________________。
(4)写出同时符合下列条件的F的所有同分异构体的结构简式___________________________________________________________。
①分子中有苯环;
②1HNMR谱表明分子中有4种氢原子,峰面积比为6∶2∶1∶1;IR谱显示存在羧基(—COOH)。
(5)写出用环戊烷和2丁炔为原料制备化合物
的合成路线,其他试剂任选。
示例:
CH2===CH2
CH3CH2Br
CH3CH2OH
解析 已知各物质转变关系分析如下:
G是甲苯的同分异构体,结合已知②的反应物连接方式,则产物H
左侧全部结构来源于G,G为
,F为
,E与乙醇酯化反应生成F,E为
,根据反应条件可知D→E为消去反应,结合D的分子式及生成D的反应类型,则D为
,故C为