1、 全国百强名校 2021 届新高考高三第一次联合调研考试卷 化化 学学 注意事项:注意事项: 1答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘 贴在答题卡上的指定位置。 2选择题的作答:每小题选出答案后,用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写 在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸 和答题卡上的非答题区域均无效。 4考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。 相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cu 64 一、选择题(每小题一、选择题(每小
2、题 2 分,共分,共 20 分)分) 1化学与生活、社会发展息息相关,下列有关说法不正确的是 A“时气错逆,霾雾蔽日”,雾所形成的气溶胶能产生丁达尔效应 B“外观如雪,强烧之,紫青烟起”。对硝酸钾的鉴定过程中利用了焰色反应 C刘禹锡的“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”可以看出金性质稳定,可通过物理方法得到 D“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”;屠呦呦改进提取青蒿素的方法,提取过程中发生了化学变化 【答案】D 【解析】A雾所形成的分散系为气溶胶,属于胶体,能产生丁达尔效应,正确,不选;B灼烧硝酸 钾会产生紫色,因为钾元素的火焰颜色为紫色,所以对硝酸钾的鉴定过程中利用了焰色反应,正确,B 不 选;C
3、沙里淘金说明了金的化学性质稳定、能够稳定存在;利用金和砂石密度的差异,可通过物理方法 得到,正确,C 不选;D屠呦呦提取青蒿素的方法是萃取,萃取过程中没有生成新物质,是物理变化, 错误,D 选。 2下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 ASO2具有氧化性,常用于漂白秸秆、织物 B明矾水解形成 Al(OH)3胶体,可用作水处理中的净水剂 C石英坩埚耐高温,可用来加热熔化烧碱、纯碱等固体 D次氯酸有酸性,可用于自来水的杀菌消毒 【答案】B 【解析】SO2具有漂白性,常用于漂白秸秆、织物,A 错误;明矾水解形成 Al(OH)3胶体,具有吸附 作用,可以吸收水中固体杂质颗粒,所以可用作水处理中的净水
4、剂,B 正确;烧碱是氢氧化钠,纯碱是碳 酸钠, 为强碱性盐, 二氧化硅为酸性氧化物能够与碱性物质反应, 所以不能用石英坩埚来加热烧碱或纯碱, C 错误;HClO 具有强氧化性,可用于自来水的杀菌消毒,与酸性无关,D 错误。 3下列有关化学用语表示正确的是 A原子核内有 10 个中子的氧原子: 18 10O B硫离子的结构示意图: C次氯酸钠的电子式: D葡萄糖分子的结构简式: 6126 C H O 【答案】C 【解析】A原子符号左上角的数字表示原子量,左下角的数字表示原子序数,原子核内有 10 个中子 的氧原子应该表示为18 8O,A 错误;B硫离子的核外电子一共有 18 个,但是原子核内质子
5、数没有变化, B 错误;C次氯酸钠由钠离子和次氯酸跟离子组成,次氯酸钠的电子式为,C 正确;D葡 萄糖的结构简式为 CH2OH(CHOH)4CHO,D 错误;故选 C。 4下列实验操作正确的是 A制备无水氯化铁 B配制一定浓度的硫酸溶液 C制取少量 NH3 D比较 NaHCO3和 Na2CO3的热稳定性 【答案】C 【解析】A氯化铁水解生成氢氧化铁和氯化氢,水解吸热且生成的氯化氢易挥发,所以直接加热不 能得到氯化铁晶体,A 错误;B浓硫酸溶于水放热,需要首先在烧杯中稀释并冷却后再转移至容量瓶中, B 错误;C浓氨水中存在以下平衡:NH3+H2ONH3 H2ONH+4+OH,加入 CaO,使平衡
6、逆向移 动,同时反应放热,促进 NH3 H2O 的分解,可以利用该装置制备少量氨气,C 正确;D碳酸氢钠受热易 分解,要比较碳酸氢钠和碳酸钠的热稳定性,需要把碳酸钠放在大试管中,碳酸氢钠放在小试管中,D 错 误。答案选 C。 5常温下,下列各组离子能大量共存的是 APH=12 的溶液中 +- 2 KNaBrAlO、 B 3+-1 c(Fe )=0.1mol L的溶液中: +- 3 NaKClCO、 C漂白粉溶液中: +-2- 3 KNaClSO、 D由水电离出的 -13-1 c(OH )=1.0 10mol L的溶液中: +2- 443 NaNHSOHCO、 【答案】A 【解析】APH=12
7、的溶液中含有大量 OH,以上各离子之间以及与 OH之间不反应,能大量共存, 故 A 正确;B 3+-1 c(Fe )=0.1mol L的溶液中显酸性,酸性条件下 CO2 3不能大量共存,故 B 错误;C漂 白粉溶液中含有 ClO,具有强氧化性,ClO与 SO2 3不能大量共存,故 C 错误;D酸与碱都抑制水的电 离,由水电离出的 -13-1 c(OH )=1.0 10mol L的溶液中可能显酸性、也可能显碱性,碱性条件下,NH+4、 HCO3与 OH不能共存,酸性条件下,HCO3与 H+不能共存,故 D 错误;答案选 A。 6下列解释事实的化学用语错误的是 A闪锌矿(ZnS)经 CuSO4溶液
8、作用后,转化为铜蓝(CuS):ZnS+Cu2+CuS+Zn2+ B0.1mol/L 的醋酸溶液 pH 约为 3:CH3COOHCH3COO+H+ C电解 NaCl 溶液,阴极区溶液 pH 增大:2H2O+2eH2+2OH D钢铁发生吸氧腐蚀,负极反应为:Fe-3eFe3+ 【答案】D 【解析】 A 溶解度大的物质可以转化为溶解度小的物质, 溶解度 ZnSCuS, 则闪锌矿(ZnS)经 CuSO4 溶液作用后,转化为铜蓝(CuS),反应的离子方程式为 ZnS+Cu2+CuS+Zn2+,故 A 正确;B0.1mol/L 醋 酸溶液的 pH 约为 3,说明醋酸为弱酸,部分电离,电离方程式为 CH3C
9、OOHCH3COO+H+,故 B 正 确;C电解 NaCl 溶液时,阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子,离子方程式为 2H2O+2eH2+2OH, 阴极区溶液 pH 增大,故 C 正确;D钢铁发生吸氧腐蚀时,负极上 Fe 失电子生成亚铁离子,电极反应式 为 Fe-2eFe2+,故 D 错误。 7NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A常温常压下,11.2L SO2含有的氧原子数小于 NA B0.1mol Na2O2和 Na2O 的混合物中含有的离子总数等于 0.4NA C10g 质量分数为 34%的 H2O2溶液含有的氢原子数为 0.2NA D100mL 0.1mol/L 醋酸中含有的醋
10、酸分子数是 0.01NA 【答案】A 【解析】A常温常压下,气体摩尔体积大于 22.4L/mol,故 11.2L 二氧化硫的物质的量小于 0.5 mol, 则含有的氧原子个数小于 NA,故 A 正确;B由 Na2O2的电子式为 ,Na2 O 的 电子式为可知, 1mol Na2O 中含 3 mol 离子, 1mol Na2O2中含 3mol 离子, 则 0.1mol Na2O 和 Na2O2混合物中离子为 0.3mol,即含有的阴、阳离子总数是 0.3NA,故 B 错误;CH 2O2溶液中,除了 H2O2,水也含氢原子,故 10g 质量分数为 34%的 H2O2溶液中溶质的质量 10g 34%
11、=3.4g,物质的量 n= 3.4g 34g =0.1mol,一个过氧化氢分子中含有两个氢原子,1mol 过氧化氢分子中含有 2mol 氢原子,0.1mol 过氧化氢分子中含有 0.2mol 氢原子,0.2mol 氢原子个数等于 0.2NA,水也含氢原子,氢原子的个数大于 0.2NA,故 C 错误;D醋酸为弱酸,在水中不完全电离,100mL 0.1mol/L 醋酸的物质的量 n=cV=0.1mol/L 0.1L=0.01mol,含有的醋酸分子数小于 0.01NA,故 D 错误;答案选 A。 8工业上将 Na2CO3和 Na2S 配成溶液,再通入 SO2可制取 Na2S2O3,同时放出 CO2,
12、发生反应的化学 方程式为:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2。关于该反应下列说法不正确的是 A氧化剂和还原剂的物质的量比是 2l B每吸收 256g SO2就会放出 22.4L CO2(标准状况) C每生成 lmol Na2S2O3转移 4mol 电子 D每生成 lmol CO2转移 8NA个电子 【答案】C 【解析】A根据反应 2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2,Na2S 中 S 元素的化合价从2 价升高到 +2 价,作还原剂;SO2中 S 元素的化合价从+4 价降低到+2 价,作氧化剂,所以上述反应中氧化剂和还原 剂的物质的量比是 2l,
13、故 A 正确;B256g SO2的物质的量为 64g 256g /mol =4mol,根据反应 2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2,每吸收 4mol SO2就会放出放出 1mol CO2,标准状况下的体积为 22.4L,故 B 正确;C根据反应 2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2,2mol Na2S 转化为 3mol Na2S2O3, 转移 8mol 电子,则每生成 lmol Na2S2O3转移 8 3 mol 电子,故 C 错误;D根据 C 项分析,结合反应,2mol Na2S 转化为 3mol Na2S2O3,转移 8mol 电子,同时生
14、成 1mol CO2,则每生成 lmol CO2转移 8NA个电子, 故 D 正确;答案选 C。 9将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体,又有白色沉淀产生的个数是 MgSO4溶液 NaCl 溶液 CuSO4溶液 饱和澄清石灰水 Ca(HCO3)2溶液 A1 B2 C3 D4 【答案】C 【解析】MgSO4溶液加入 Na 后,与水反应,生成氢氧化钠和氢气,氢氧根离子再与镁离子反应生 成氢氧化镁沉淀,符合题意,正确;NaCl 溶液加入 Na 后,与水反应,生成氢氧化钠和氢气,无沉淀 生成,与题意不符,错误;CuSO4溶液加入 Na 后,与水反应,生成氢氧化钠和氢气,氢氧根离子再 与铜离子反
15、应生成氢氧化铜蓝色沉淀,与题意不符,错误;饱和澄清石灰水加入 Na 后,与水反应, 生成氢氧化钠和氢气,反应放热,且消耗水,溶解溶质的质量减小,有白色氢氧化钙沉淀出现,符合题意, 正确;Ca(HCO3)2溶液加入 Na 后,与水反应,生成氢氧化钠和氢气,氢氧根离子再与碳酸氢根离子反 应生成碳酸根离子,碳酸根离子与钙离子反应生成白色的碳酸钙沉淀,符合题意,正确;综上所述,答 案为 C。 10下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是 物质(括号内为杂质) 除杂试剂 A FeCl2溶液(FeCl3) Fe 粉 B NaCl 溶液(MgCl2) NaOH 溶液、稀 HCl C Cl2(HC
16、l) H2O、浓 H2SO4 D NO(NO2) H2O、无水 CaCl2 【答案】B 【解析】FeCl3与 Fe 反应生成 FeCl2,2FeCl3+Fe=3FeCl2,此过程中 Fe 的化合价发生变化,涉及到了 氧化还原反应,故 A 不符合题意;MgCl2与 NaOH 溶液发生复分解反应 MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaCl, 过量的 NaOH 溶液可用 HCl 除去 HCl+NaOH=NaCl+H2O, 此过程中没有元素化合价发生变化, 未涉及氧化 还原反应,故 B 符合题意;部分氯气与 H2O 发生反应生成氯化氢和次氯酸,应该用饱和食盐水除去 HCl, 除杂方法不正确,故
17、 C 不符合题意;D.NO2 与水反应生成硝酸和 NO。反应过程中氮元素化合价发生变化, 涉及到了氧化还原反应,故 D 不符合题意;综上所述,本题应选 B。 二、不定项选择题(每小题二、不定项选择题(每小题 4 分,共分,共 5 小题)小题) 11在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A 224 H O/H SO 2324 3 FeFe OFe (SO ) 高温 B 2 H O 22 ClHClOO 光照 C HCl 22 CuOCuCl (aq)CuCl 无水 D 22 O /H O 324 SSOH SO 点燃 【答案】B 【解析】A铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁,不是
18、生成三氧化二铁,不能一步实现,故 A 错误;B氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸分解放出氧气,能够一步实现转化,故 B 正确;C氧 化铜溶于盐酸生成氯化铜,直接加热蒸干得不到无水氯化铜,需要在氯化氢氛围中蒸干, 故 C 错误; D硫 在氧气中燃烧生成二氧化硫,不能直接生成三氧化硫,不能一步实现,故 D 错误;故选 B。 12类推思维是化学解题中常用的一种思维方法,下列有关反应方程式(或离子方程式)的类推正确 的是 已知 类推 A 将 Fe 加入 CuSO4溶液中: Fe+Cu2+ =Cu+Fe2+ 将 Na 加入到 CuSO4溶液中: 2Na+Cu2+=Cu+2Na+ B 稀硫酸与 Ba(O
19、H)2溶液反应至溶液呈中性: 2H+SO2 4+Ba 2+2OH=BaSO 4+2H2O NaHSO4溶液与 Ba(OH)2溶液反应呈中性: 2H+SO2 4+Ba +2OH=BaSO 4+2H2O C 铁和氯气反应:2Fe+3Cl2= 点燃 2FeCl3 铁和单质反应:2Fe+3I2= 点燃 2FeI3 D 向 Ca(ClO)2溶液中通入少量 CO2: Ca2+2ClO+CO2+H2O=CaCO3+2HClO 向 Ca(ClO)2溶液中通入少量 SO2: Ca2+2ClO+SO2+H2O=CaSO3+2HClO 【答案】B 【解析】ANa 加入到硫酸铜溶液中,Na 先与水反应生成 NaOH
20、与氢气,不能置换出单质铜,与题 意不符,A 错误;B溶液呈中性时,氢离子与氢氧根离子恰好完全反应,则溶液中的钡离子反应完全, 符合题意,B 正确;C碘的氧化性小于氯气,则铁与碘反应生成碘化亚铁,与题意不符,C 错误;D二 氧化硫具有还原性,次氯酸钠具有强氧化性,二氧化硫与次氯酸钠可发生氧化还原反应,与题意不符,D 错误;答案为 B。 13钒元素在酸性溶液中有多种存在形式,其中 VO2+为蓝色,VO+2为淡黄色,VO+2具有较强的氧化性, 浓盐酸能把 VO+2还原为 VO2+。向 VOSO4溶液中滴加酸性 KMnO4溶液,溶液颜色由蓝色变为淡黄色。下 列说法不正确的是 A在酸性溶液中氧化性:VO
21、+2MnO4Cl2 B向酸性(VO2)2SO4溶液中滴加 Na2SO3溶液,溶液由淡黄色变为蓝色 C向 0.1mol KMnO4的酸性溶液中滴加 1mol VOSO4溶液,转移电子为 1mol D浓盐酸还原 VO+2的离子方程式为 2VO+2+4H+2Cl2VO2+Cl2+2H2O 【答案】AC 【解析】AVO+2具有较强的氧化性,浓盐酸能把 VO+ 2还原为 VO 2+,同时生成氯气,则根据氧化剂的 氧化性大于氧化产物,则氧化性:VO+2Cl2,又向 VOSO4溶液中滴加酸性 KMnO4溶液,溶液颜色由蓝色 变为淡黄色,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物,则氧化性:MnO4VO+2,所以在酸性溶
22、液中氧化性: MnO4VO+2Cl2,故 A 错误;B氯气能够氧化 Na2SO3溶液生成 Na2SO4溶液,因此 SO2 3也能把 VO + 2还 原为 VO2+,溶液由淡黄色变为蓝色,故 B 正确;C向 VOSO4溶液中滴加酸性 KMnO4溶液,溶液颜色由 蓝色变为淡黄色,则说明 VO2+被氧化生成 VO+ 2,根据得失电子守恒和原子守恒,化学方程式为 10VOSO4+2H2O+2KMnO4=5(VO2)2SO4+2MnSO4+2H2SO4+K2SO4,因此 0.1mol KMnO4的酸性溶液中滴加 1mol VOSO4溶液,VOSO4过量,因此 0.1mol KMnO4转移 0.5mol
23、电子,故 C 错误;D浓盐酸还原 VO+2生 成 VO2+和 Cl2,反应的离子方程式为 2VO+ 2+4H +2Cl2VO2+Cl 2+2H2O,故 D 正确;故选 AC。 14 取四份质量均为 8.4g 的 NaHCO3固体, 均加热一段时间, 将加热后的四份固体分别进行下列实验, 能够说明 NaHCO3固体已完全分解的是 A加水溶解后向其中滴加酚酞,溶液变红 B加水溶解后向其中加入适量 CaO 粉末,充分反应后观察到有白色沉淀生成 C称量固体,继续加热,冷却后再次称量所得固体,质量不变 D加水溶解后向其中加入足量的 CaCl2溶液,得到沉淀的质量为 5.0g 【答案】CD 【解析】ANa
24、HCO3和 Na2CO3溶液都呈碱性,滴加酚酞后都变红,故加水溶解后向其中滴加酚酞, 溶液变红,无法证明 NaHCO3固体已完全分解,故 A 错误;B加水溶解后向其中加入适量 CaO 粉末, CaO 与水反应生成 Ca(OH)2,Ca(OH)2与 NaHCO3、Na2CO3反应,均会生成碳酸钙白色沉淀,故无法证明 NaHCO3固体已完全分解,故 B 错误;C两次称量的质量不变,说明 NaHCO3固体已完全分解,故 C 正 确;D8.4g 的 NaHCO3固体物质的量为 0.1mol,根据方程式 32223 2NaHCONa C+COO=+H O可知,若 NaHCO3完全分解,生成 Na2CO3
25、为 0.05mol,加水溶解后向其中加入足量的 CaCl2溶液,会生成 0.05mol 碳酸钙,质量为 5.0g,与实际相符,故证明 NaHCO3固体已完全分解,故 D 正确;故选 CD。 15二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体,常用作饮用水消毒。实验室通过如下过程制备二 氧化氯。下列说法正确的是 A电解时发生反应的离子方程式为 NH+4+3Cl= 电解 2H2+NCl3 B溶液 X 中大量存在的阴离子有 Cl、OH C可用饱和食盐水除去 ClO2中的 NH3 D常用作净水剂的明矾可除去饮用水中残留的 NaClO2 【答案】B 【解析】A 项,由图示电解 NH4Cl 和盐酸的混合溶
26、液制得 H2和 NCl3溶液,反应的离子方程式为 NH+ 4 +3Cl+2H+= 电解 3H2+NCl3,错误;B 项,NCl3溶液中加入 NaClO2溶液生成 ClO2、NH3和溶液 X,NaClO2 被氧化成ClO2,NCl3被还原成NH3,反应的化学方程式为 6NaClO2+NCl3+3H2O=6ClO2+NH3+3NaCl+3NaOH,溶液 X 中大量存在的阴离子为 Cl、OH,正确;C 项,ClO2是一种黄绿色易溶于水的气体,饱和食盐水不仅吸收 NH3而且吸收 ClO2,不能用饱和食盐水除 去 ClO2中的 NH3,错误;D 项,明矾作为净水剂的原因是:Al3+发生水解生成 Al(O
27、H)3胶体吸附水中的悬 浮物,明矾不能除去饮用水中残留的 NaClO2,错误;答案选 B。 三、非选择题(共三、非选择题(共 60 分)分) 16Cl2是一种重要的化学原料,在生产和生活中应用十分广泛。 (1)氯水中 HClO 具有漂白性,能杀菌消毒。其电子式为_。 (2)实验室可用 KMnO4和浓盐酸反应制取 Cl2,反应的离子方程式是_。 (3)工业上可采取电解饱和食盐水的方法制取 Cl2, 装置如图所示, 图中的离子交换膜为_(填“阳” 或“阴”)离子交换膜。 (4) 以HCl为 原 料 , 用 O2氧 化 制 取 Cl2, 可 提 高 效 益 , 减 少 污 染 。 反 应 如 下 :
28、 2 C u O / C u C l -1 222 4HCl(g)+O (g)2Cl (g)+2H O(g) H=-115.4kJ mol kJ mol1 上述反应在同一反应器中,通过控制合适条件,分两步循环进行,可使 HCl 转化率接近 100%,其基 本原理如下图所示: 过程的反应为: 22 2HCl(g)+CuO(s)CuCl (s)+H O(g) -1 1 H =-120.4kJ mol 过程反应的热化学方程式为_。 过程流出的气体通过稀NaOH溶液(含少量酚酞)进行检测,氯化初期主要为不含 HCl 的气体,判 断氯化结束时溶液的现象为_。 相同条件下,若将氯化温度升高的 300。溶液
29、中出现上述现象的时间将缩短,其原因为_。 实验测得在不同压强下,总反应的 HCl 平衡转化率HCl随温度变化的曲线如图; i 平衡常数比较:K(A)_K(B)(填“”“”或“=”)。 ii 压强比较:p1_p2。(填“”“”或“=”) 【答案】(1) (2)2MnO4+10Cl+16H+=2Mn2+5Cl2+8H2O (3)阳 (4)2CuCl2(s)+O2(g)=2CuO(s)+2Cl2(g) H2=+125.4kJ mol1 溶液由红色变为无色 (或溶液红色变 浅) 温度升高,反应速率加快,且氯化程度减少 【解析】(1)氯水中HClO为共价化合物,其电子式为;(2)实验室可用 KMnO4和
30、浓盐酸 反应生成氯化锰、氯气和水,反应的离子方程式是 2MnO4+10Cl+16H+=2Mn2+5Cl2+8H2O;(3)电解槽中 阴极是氢离子放电生成氢气,阳极发生的方程式为:2Cl-2e=Cl2,阴极:2H+2e=H2,水电离平衡正 向进行氢氧根离子浓度增大,则电解池中 Na+透过交换膜与 OH结合,生成氢氧化钠,A 溶液为浓度较大 的NaOH溶 液 , 由 此 可 得 图 中 的 离 子 交 换 膜 为 阳 离 子 交 换 膜 ; (4) 根 据 盖 斯 定 律 4HCl(g)+O2(g) 2 CuO/CuCl 2Cl2(g)+2H2O(g) H=115.4kJ mol1; 2HCl(g
31、)+CuO(s)CuCl2(s)+H2O(g) H1=120.4kJ mol1, 所以2得: 2CuCl2(s)+O2(g)2CuO(s)+2Cl2(g) H2=+125.4kJ mol1;氯化初期不含氯化氢 气体,所以稀 NaOH 溶液(含少量酚酞)变红,后期含氯化氢与氢氧化钠中和碱性减弱,所以现象为溶液由 红色变为无色(或溶液红色变浅);温度越高,反应速率越快,氯化的时间缩短;i 正反应是放热反应, 温度越高平衡常数越小,因为 T(B)T(A),所以平衡常数 K(A)K(B);ii 正反应是气体体积缩小的反应, 所以增大压强平衡正向移动,相同温度下 p1对应的 HCl 平衡转化率大,所以
32、p1p2。 17铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为 Al2O3,含 SiO2和 Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一 种工艺流程如下: 注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。 (1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_。 (2)向“过滤”所得滤液中加入 NaHCO3溶液,溶液的 pH_(填“增大”、“不变”或“减小”)。 (3)“电解”是电解熔融 Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是_。 (4)“电解”是电解 Na2CO3溶液,原理如图所示。阳极的电极反应式为_, 阴极产生的物质 A 的化学式为_。 (5)铝粉在 1000时可与 N2反应制备 AlN。在铝粉中添加少量
33、NH4Cl 固体并充分混合,有利于 AlN 的制备,其主要原因是_。 【答案】(1)Al2O3+2OH=2AlO 2+H2O (2)减小 (3)石墨电极被阳极上产生的 O2氧化 (4)4CO2 3+2H2O4e =4HCO 3+O2 H2 (5)NH4Cl 分解产生的 HCl 能够破坏 Al 表面的 Al2O3薄膜 【解析】 以铝土矿 (主要成分为 Al2O3, 含 SiO2和 Fe2O3等杂质) 为原料制备铝, 由流程可知, 加 NaOH 溶解时 Fe2O3不反应,由信息可知 SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀,过滤得到的滤渣为 Fe2O3、铝硅 酸钠,碳酸氢钠与偏铝酸钠反应生成 Al(
34、OH)3,过滤 II 得到 Al(OH)3,灼烧生成氧化铝,电解 I 为电解氧化 铝生成 Al 和氧气,电解 II 为电解 Na2CO3溶液,结合图可知,阳极上碳酸根离子失去电子生成碳酸氢根离 子和氧气,阴极上氢离子得到电子生成氢气。(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为: Al2O3+2OH=2AlO2+H2O;(2)向“过滤 I”所得滤液中加入 NaHCO3溶液,与 NaAlO2反应生成氢氧化铝 沉淀和碳酸钠,碱性为 OHAlO2CO2 3,可知溶液的 pH 减小;(3)“电解 I”是电解熔融 Al2O3,电解 过程中作阳极的石墨易消耗,原因是石墨电极被阳极上产生的 O2氧化。 (4)
35、由图可知,阳极反应为 4CO2 3 +2H2O-4e=4HCO3+O2,阴极上氢离子得到电子生成氢气,则阴极产生的物质 A 的化学式为 H2。(5)铝 粉在 1000时可与 N2反应制备 AlN。在铝粉中添加少量 NH4Cl 固体并充分混合,有利于 AlN 的制备,其 主要原因是 NH4Cl 分解产生的 HCl 能够破坏 Al 表面的 Al2O3薄膜。 18水合肼(N2H4 H2O)是一种强还原性的碱性液体,是一种用途广泛的化工原料,实验室用如图装置 制备(部分装置省略)。 步骤 1 关闭 K2、K3,打开 K1,制备 NaClO。 步骤 2 关闭 K1、K2,打开 K3,通入 N2一段时间;
36、关闭 K3,打开 K2,通入 NH3,制备 N2H4 H2O。 回答下列问题: (1)盛放碱石灰的仪器的名称为_。 (2)配制 30% NaOH 溶液时,所需玻璃仪器除量筒外还有_(填标号)。 A容量瓶 B烧杯 C烧瓶 D玻璃棒 (3)步骤 2 中通入 N2一段时间的原因是_。 (4)本装置中制备氨气的化学方程式是_。 (5)NH3与 NaClO 反应生成 N2H4 H2O 的化学方程式为_。 【答案】(1)球形干燥管 (2)BD (3)排除空气及多余氯气 (4)Ca(OH)2+2NH4Cl= CaCl2+2NH3+2H2O (5)2NH3+NaClO=N2H4 H2O+NaCl 【解析】(1
37、)盛放碱石灰的仪器的名称为球形干燥管;(2)配制 30% NaOH 溶液时,用天平称量质 量,用量筒量取蒸馏水倒在烧杯中溶解 NaOH 固体,并用玻璃棒搅拌,需要玻璃仪器除量筒外还有烧杯、 玻璃棒,故答案为:BD。(3)步骤 2 中通入 N2一段时间的原因是排除空气及多余氯气,故答案为:排除 空气及多余氯气。(4)本装置中使用氢氧化钙和氯化铵加热制备氨气的,反应的方程式为: Ca(OH)2+2NH4Cl= CaCl2+2NH3+2H2O。(5)NH3与 NaClO 反应生成 N2H4 H2O 和 NaCl,化学方程式 为:2NH3+NaClO=N2H4 H2O+NaCl。 19从古至今,铁及其
38、化合物在人类生产生活中的作用发生了巨大变化。 (1)古代中国四大发明之一的指南针是由天然磁石制成的,其主要成分是_(填字母序号)。 aFe bFeO cFe3O4 dFe2O3 (2)硫酸渣的主要化学成分为:SiO2约 45%,Fe2O3约 40%,Al2O3约 10%,MgO 约 5%。用该废渣 制取药用辅料红氧化铁的工艺流程如下(部分操作和条件略): 回答下列问题: 在步骤 i 中产生的有毒气体可能有_。 在步骤 iii 操作中,要除去的离子之一为 Al3+。若常温时 KspAl(OH)3=1.0 1032,此时理论上使 Al3+ 恰好沉淀完全即溶液中 c(Al3+)=1 105mol/L
39、,则溶液的 pH 为_。 步骤 iv 中,生成 FeCO3的离子方程式是_。 (3) 氯化铁溶液称为化学试剂中的“多面手”, 向氯化铜和氯化铁的混合溶液中加入适量氧化铜粉末会 产生沉淀,写出该沉淀的化学式_。这一过程的总反应的离子方程式_。 (4)古老而神奇的蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如下: 复分解反应 ii 的离子方程式是_。 【答案】(1)c (2)CO 和 SO2等 5 Fe2+2HCO 3=FeCO3+CO2+H2O (3)Fe(OH)3 3CuO+2Fe3+3H2O=2Fe(OH)3+3Cu2+ (4)3Fe(CN)64+4Fe3+=Fe4Fe(CN)63 【解析】(1)古代中国四大
40、发明之一的指南针是由天然磁石制成的,磁铁的成分主要是四氧化三铁, 故答案为 c。 (2)工业废渣主要含 Fe2O3及少量 SiO2、A12O3、CaO、MgO 等杂质,加煤燃烧可生成 CO、 SO2等有毒气体,“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有 CO、SO2等;根据 KspAl(OH)3=1.0 1032,要将 Al3+沉淀完全,c(Al3+)=1.0 105,c(OH)=(1.0 1032/1 105)1/3=1.0 109,则溶液的 pH=5,故答案为 5; 步骤 iv 中,硫酸亚铁和碳酸氢铵反应生成 FeCO3的离子方程式为 Fe2+2HCO3=FeCO3+CO2+H2O;(3) 因为
41、Fe3+会水解产生较多的 H+:Fe3+3H2O Fe(OH)3+3H+,加入 CuO 与 H+反应生成 Cu2+和 H2O,降 低了 H+浓度,使得水解平衡正向移动,生成 Fe(OH)3 沉淀,这一过程的总反应的离子方程式为: 3CuO+2Fe3+3H2O=2Fe(OH)3+3Cu2+。(4)Fe(CN)64和 Fe3+反应生成 Fe4Fe(CN)63蓝色沉淀,反应的离 子方程式为:3Fe(CN)64+4Fe3+=Fe4Fe(CN)63。 20甲苯是一种重要的化工原料,用甲苯可以合成多种化工产品,下图是用甲苯合成对甲基苯酚苯甲 醛树脂、食品防腐剂尼泊金酸乙酯的合成路线。 已知: Fe/HCl
42、 请回答下列问题: (1)A 的结构简式是_。 (2)反应中属于取代反应的有_个。 (3)B 分子中含有的官能团是_,分子中不同化学环境的氢原子有_种。 (4)写出上述合成路线中发生缩聚反应的化学方程式:_。 (5)下列有关 E 的说法正确的是_(填字母代号)。 a分子式为 C7H5O2Br b在 NaOH 的醇溶液中可以发生消去反应 c苯环上的一氯代物有两种 d分子中所有原子可能在同一平面上 (6)尼泊金酸乙酯有多种同分异构体,写出一种符合下列条件的同分异构体的结构简式:_。 遇 FeCl3溶液呈紫色;为苯的对位二元取代物;不能发生银镜反应,能发生水解反应。 (7)以甲苯为起始原料,也可制得
43、医用麻醉药苄佐卡因(),设计一种制取苄佐卡因的合成路 线(其他反应物自选)_。 【答案】(1) (2)5 (3)羟基 5 (4)n+n (5)acd (6)、 (7) 【解析】根据流程图可知,甲苯在光照的条件下与氯气发生取代反应生成 A,则 A 的结构简式为 ,A 在加热条件下在氢氧化钠溶液中发生氯代烃的水解反应生成 B,B 在 Cu 作催化剂加 热条件下与氧气发生氧化反应生成苯甲醛,则 B 为苯甲醇,结构简式为;甲苯在溴化铁 作催化剂的条件下与 Br2发生取代反应生成,被酸性高锰酸钾溶液氧化为 E,E 在碱性条件 下氢氧化钠溶液中发生氯代烃的水解反应,再进行酸化生成,则 E 的结构简式为;
44、在浓硫酸加热条件下与乙醇发生酯化反应生成尼泊金酸乙酯,在加热条件下在氢氧化钠溶 液中发生氯代烃的水解反应生成,与发生缩聚反应生成甲基苯酚苯 甲醛树脂。(1)A 是由甲苯和氯气在光照的条件下发生取代反应制得的,结构简式是;(2)根据 流程图转化关系,反应为甲苯在光照的条件下与氯气发生取代反应生成 A;反应为 A 在加热条件下在 氢氧化钠溶液中发生氯代烃的水解反应生成 B,卤代烃的水解反应属于取代反应类型;反应为 B 在 Cu 作催化剂加热条件下与氧气发生氧化反应生成苯甲醛,反应为甲苯在溴化铁作催化剂的条件下与 Br2发 生取代反应生成; 反应为在加热条件下在氢氧化钠溶液中发生氯代烃的水解反应,
45、卤代烃 的水解反应属于取代反应类型;反应为在浓硫酸加热条件下与乙醇发生酯化反应生成尼泊金 酸乙酯,酯化反应属于取代反应类型,则属于取代反应的有 5 个;(3)B 为苯甲醇,结构简式为 ,分子中含有的官能团是羟基,分子中不同化学环境的氢原子有 5 种;(4)与 发 生 缩 聚 反 应 生 成 甲 基 苯 酚 苯 甲 醛 树 脂 , 发 生 缩 聚 反 应 的 化 学 方 程 式 : n+n;(5)E 的结构简式为;a根据 E 的结构简式可知, 分子式为 C7H5O2Br,故 a 正确;b消去反应发生后将会形成双键,根据 E 的结构简式,溴原子相邻的碳 原子上有一个氢原子,不能再形成双键,故 b
46、错误;cE 的苯环上有两种不同环境的氢原子,则一氯代物 有两种,故 c 正确; d根据 E 的结构简式,苯环和 C=O 处于平面结构,与苯环直接相连的所有原子共 面,与 C=O 双键直接相连的所有原子都处于同一平面,则分子中所有原子可能在同一平面上,故 d 正确; 答案选 acd;(6)尼泊金酸乙酯的结构简式为,有多种同分异构体,其中遇 FeCl3溶液呈紫色, 说明该同分异构体具有苯酚的性质,分子结构中含有苯环和酚羟基;为苯的对位二元取代物,不能发生银 镜反应,能发生水解反应,说明苯环上羟基的对位含有一个支链,该支链不含有醛基,但含有酯基,符合 条件的结构简式分别为、, 共 3 种; (7)以甲苯为起始原料, 也可制得医用麻醉药苄佐卡因(),首先在加热条件下与浓硝酸、浓硫酸发生硝化反应生 成,再被 KMnO4(H+)氧化为,在浓硫酸加热条件下与乙醇发生酯化反应生 成,发 生 已 知 信 息 的 反 应 生 成, 合 成 路 线 为 : 。
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