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陕西省西安市长安区第一中学2021-2022学年高二化学下学期期末考试试题(Word版附解析)
陕西省西安市长安区第一中学2021-2022学年高二化学下学期期末考试试题(Word版附解析)
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长安一中2021~2022学年度第二学期期末考试高二化学试题总分:100分时间:100分钟I卷相对原子质量:H-1B-11C-12N-14O-16Na-23S-32Fe-56Co-59Cu-64Ba-137选择题(2分/题,共40分,每题仅有一个正确选项)1.化学与生活密切相关。下列叙述正确的是A.HB铅笔芯的主要成分为石墨B.温室气体是形成酸雨的主要物质C.棉花、麻和蚕丝均为碳水化合物D.漂白粉与洁厕灵可混合使用以提高消毒效果【答案】A【解析】【详解】A.HB铅笔芯的主要成分为石墨,A正确;B.温室气体是CO2,而形成酸雨的主要物质是氮、硫元素形成的氧化物,B错误;C.棉花、麻属于天然纤维,属于碳水化合物,而蚕丝主要成分是蛋白质,不是碳水化合物,C错误;D.漂白粉主要成分为次氯酸钙,洁厕灵主要成分为盐酸,二者混合使用会产生有毒的氯气,故不可混合使用,D错误;故答案为A。2.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是A.0.2mol苯甲酸完全燃烧,生成CO2分子数目为1.4NAB.常温下,1LpH=13的Ba(OH)2溶液中OH-数目为0.1NAC.100克46℅乙醇(C2H6O)水溶液中含有的氧原子数为4NAD.电解CuCl2溶液时,若阴极增重6.4g,则溶液中通过的电子数为0.2NA【答案】D【解析】【详解】A.苯甲酸的分子式为C7H6O2,则0.2mol苯甲酸完全燃烧,生成1.4molCO2,分子数目为1.4NA,故A正确;B.pH=13时,c(OH-)=0.1mol/L,n(OH-)=0.1mol/L1L=0.1mol,则OH-数目为0.1NA,故B正确; C.该乙醇溶液中含有乙醇(C2H6O)的物质的量为=1mol,含有水(H2O)的物质的量为=3mol,所以含有的氧原子的物质的量为4mol,则含有的氧原子数为4NA,故C正确;D.阴极的电极反应为Cu2++2e-=Cu,已知阴极增重6.4g,则n(Cu)==0.1mol,所以外电路通过的电子数为0.2NA,但电子不能通过溶液,故D错误;答案选D3.下列“类比”合理的是A.NaH与盐酸反应生成NaCl和H2,则NH5与盐酸反应生成NH4Cl和H2B.Na与H2O反应生成NaOH和H2,则Fe与H2O(g)反应生成Fe(OH)3和H2C.NaOH溶液与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O,则氨水与少量AgNO3溶液反应也生成Ag2OD.NaClO溶液与CO2反应生成NaHCO3和HClO,则NaClO溶液与SO2反应生成NaHSO3和HClO【答案】A【解析】【详解】A.NaH是由Na+离子与H—离子形成的离子化合物,与盐酸反应生成NaCl和H2,NH5是由NH离子与H—离子形成的结构与NaH类似的离子化合物,所以也能与盐酸反应生成NH4Cl和H2,故A正确;B.加热条件下铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,故B错误;C.氨水与少量硝酸银溶液反应生成配合物氢氧化二氨合银,不能生成氧化银,故C错误;D.二氧化硫具有还原性,与少量次氯酸钠溶液发生氧化还原反应生成氯化钠和硫酸,故D错误;故选A。4.已知某溶液中含有如下离子组中的若干种:K+、Mg2+、Fe3+、Fe2+、CO、NO、SO、SiO、I-、Cl-且物质的量浓度相同。某同学欲探究该溶液的组成,进行了如下实验:Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃,观察到浅紫色火焰;Ⅱ.另取原溶液加入足量盐酸有无色气体生成,该气体遇空气变成红棕色,此时溶液颜色加深,但无沉淀生成;Ⅲ.取Ⅱ反应后溶液分别置于两支试管中,向第一支试管中加入CCl4,振荡静置后溶液分层,下层出现紫红色;向第二支试管中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再滴加KSCN溶液,上层清液变红。下列说法正确的是 A.原溶液由K+、Fe2+、NO、I-、SO五种离子组成B.原溶液中一定含有Mg2+、Cl-C.步骤Ⅱ中无色气体可能含有CO2,原溶液中可能含有COD.原溶液中肯定不含Mg2+、SiO【答案】B【解析】【分析】溶液中含有如下离子组中的若干种:K+、Mg2+、Fe3+、Fe2+、CO、NO、SO、SiO、I-、Cl-进行了如下实验:Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃,观察到浅紫色火焰,说明一定含K+;Ⅱ.另取原溶液加入足量盐酸有无色气体生成,该气体遇空气变成红棕色,此时溶液颜色加深,但无沉淀生成,说明溶液中一定含还原性离子(Fe2+、I-中至少一种)和NO,一定不含SiO;Ⅲ..取Ⅱ反应后溶液分别置于两支试管中,向第一支试管中加入CCl4,振荡静置后溶液分层,下层出现紫红色,说明Ⅱ中有I2生成,原溶液一定含I-,则一定不含Fe3+;向第二支试管中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再滴加KSCN溶液,上层清液变红,说明Ⅱ所得溶液含Fe3+和SO,则一定不含CO;由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可得原溶液一定含K+、Fe2+、I-、NO、SO,一定不含CO、Fe3+、SiO,原溶液中各离子的物质的量浓度相同,设各离子浓度为c,体积为V,则正电荷总物质的量=cV+2cV=3cV,负电荷总物质的量=cV+cV+2cV=4cV,负电荷总物质的量较多,则原溶液一定含Mg2+,此时正电荷总物质的量为5cV,正电荷总物质的量较多,则Cl-也一定含有;综上所述,原溶液一定含K+、Fe2+、I-、NO、SO、Cl-、Mg2+,一定不含CO、Fe3+、SiO。【详解】A.由分析可知原溶液由K+、Fe2+、I-、NO、SO、Cl-、Mg2+,还有水电离的H+、OH-共9种离子组成,A错误;B.由分析可知原溶液中一定含有Mg2+、Cl-,B正确;C.原溶液含Fe2+、Mg2+,则一定不含CO,故步骤Ⅱ中无色气体不含有CO2,为NO,C错误;D.由分析可知原溶液中一定含Mg2+,肯定不含SiO,D错误;答案选B。5.下列反应的离子方程式书写正确的是()A.NaOH溶液与过量H2C2O4溶液反应:H2C2O4+2OH-=C2O+2H2O B.用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:3SO+Cl2+H2O=2HSO3-+2Cl-+SOC.FeCl3滴入沸水中制Fe(OH)3胶体:Fe3++3H2O(沸水)Fe(OH)3↓+3H+D.C6H5ONa溶液中通入少量CO2:2C6H5O-+CO2+H2O=2C6H5OH+CO【答案】B【解析】【详解】A.NaOH溶液与过量H2C2O4溶液反应,说明氢氧化钠的量不足,生成草酸氢钠,正确的离子方程式为:H2C2O4+OH-=HC2O+H2O,A错误;B.Na2SO3具有强还原性,而氯气具有强氧化性,二者会发生氧化还原反应,生成硫酸钠和盐酸,当参加反应的氯气量较少时,生成的盐酸会与亚硫酸钠反应生成亚硫酸氢钠,正确的离子方程式为:3SO+Cl2+H2O=2HSO3-+2Cl-+SO,B正确;C.FeCl3滴入沸水中制Fe(OH)3胶体而非沉淀:Fe3++3H2O(沸水)Fe(OH)3(胶体)+3H+,C错误;D.苯酚钠中通入少量或过量的CO2都生成苯酚和碳酸氢钠,苯酚的酸性弱于碳酸强于碳酸氢根,正确的离子方程式为:C6H5O-+CO2+H2O=C6H5OH+HCO,D错误;故答案为B。6.常用作食盐中的补碘剂,可用“氯酸钾氧化法”制备,该方法的第一步反应为。下列说法错误的是A.产生22.4L(标准状况)时,反应中转移B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11:6C.可用石灰乳吸收反应产生的制备漂白粉D.可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中的存在【答案】A【解析】【分析】【详解】A.该反应中只有碘元素价态升高,由0价升高至KH(IO3)2中+5价,每个碘原子升高5价,即 6I260e-,又因方程式中6I23Cl2,故3Cl260e-,即Cl220e-,所以产生22.4L(标准状况)Cl2即1molCl2时,反应中应转移20mole-,A错误;B.该反应中KClO3中氯元素价态降低,KClO3作氧化剂,I2中碘元素价态升高,I2作还原剂,由该方程式的计量系数可知,11KClO36I2,故该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为11:6,B正确;C.漂白粉的有效成分是次氯酸钙,工业制漂白粉可用石灰乳与氯气反应,C正确;D.食盐中可先与酸化的淀粉碘化钾溶液中的H+、I-发生归中反应生成I2,I2再与淀粉发生特征反应变为蓝色,故可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中的存在,D正确。故选A。7.某白色粉末样品,可能含有、、和。取少量样品进行如下实验:①溶于水,得到无色透明溶液②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体逸出。离心分离。③取②的上层清液,向其中滴加溶液有沉淀生成。该样品中确定存在的是A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】由题意可知,①取少量样品溶于水得到无色透明溶液,说明固体溶于水且相互之间能共存,②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体放出,说明固体中存在Na2S2O3,发生反应S2O+2H+=S↓+H2O+SO2↑,离心分离,③取②的上层清液,向其中滴加BaCl2溶液,有沉淀生成,则沉淀为BaSO4,说明固体中存在Na2SO4,不能确定是否有Na2SO3和Na2CO3,Na2SO3与过量盐酸反应生成二氧化硫,Na2CO3与过量盐酸反应生成二氧化碳,而这些现象可以被Na2S2O3与过量盐酸反应的现象覆盖掉,综上分析,该样品中确定存在的是:Na2SO4、Na2S2O3,答案选A。8.将一定质量的镁和铝的混合物投入100mL盐酸中,固体全部溶解后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如下图所示。若不考虑金属和盐酸反应时HCl的挥发,则下列说法不正确的是 A.镁与铝的物质的量之比为4:3B.盐酸的物质的量浓度为10mol·L-1C.NaOH溶液的物质的量浓度为5mol·L-1D.生成的氢气在标准状况下的体积为10.08L【答案】A【解析】【分析】由图可知,从开始至加入NaOH溶液20mL,没有沉淀生成,说明溶解Mg、Al后盐酸有剩余,该阶段发生的反应为:HCl+NaOH=NaCl+H2O,继续滴加NaOH溶液至200mL,到沉淀量最大,此时沉淀为Mg(OH)2和Al(OH)3,二者物质的量之和为0.35mol,此时溶液中溶质为NaCl,再继续滴加NaOH溶液,发生反应NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O,沉淀量开始减小,沉淀量最小时为Mg(OH)2为0.15mol,故到沉淀量最大时Al(OH)3的物质的量为0.35mol-0.15mol=0.2mol。【详解】A.由分析可知,n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.15mol,n(Al)=n[Al(OH)3]=0.35mol-0.15mol=0.2mol,故n(Mg):n(Al)=0.15mol:0.2mol=3:4,A错误;B.从200mL到240mLNaOH溶解Al(OH)3,由NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O可知,该阶段消耗n(NaOH)=n[Al(OH)3]=0.2mol,则200mLNaOH溶液中n(NaOH)=,沉淀量最大时,溶液中溶质为NaCl,则n(HCl)=n(NaCl)=n(NaOH)=1mol,则盐酸的物质的量浓度为=10mol/L,B正确;C.由B中计算可知,40mL溶液中含有NaOH为0.2mol,则c(NaOH)=,C正确;D.由分析可知n(Al)=0.2mol,n(Mg)=0.15mol,根据电子转移守恒可知2n(H2)=3n(Al)+2n(Mg)=3×0.2mol+2×0.15mol=0.9mol,所以n(H2)=0.45mol,故氢气体积为0.45mol×22.4mol/L=10.08L,D正确;故答案选A。9.某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O),设计了如下流程。下列说法错误的是() A.溶解烧渣选用足量稀硫酸,试剂X选用铁粉B.从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中,须控制条件防止其水解和氧化C.固体1中一定有SiO2,控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3进入固体2D.溶液1中直接加NaOH至过量,过滤后的沉淀用硫酸溶解并经结晶分离也可得到FeSO4·7H2O【答案】D【解析】【分析】制备七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O),则使用的酸为硫酸,烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质),其中Fe2O3、Al2O3与足量的酸反应,生成Fe3+和Al3+,则溶液1中含有Fe3+和Al3+,SiO2不与酸反应,则固体1含有SiO2,溶液1中加入试剂X的目的是将Fe3+还原为Fe2+,再加入NaOH溶液调节pH将Al3+转化为Al(OH)3沉淀,则固体2含有Al(OH)3沉淀,溶液2为FeSO4,最后溶液2蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到七水合硫酸亚铁晶体。【详解】A.由流程分析知,溶解烧渣选用足量稀硫酸,试剂X选用铁粉,A正确;B.亚铁离子易被空气中的氧气氧化,而且亚铁离子会发生水解反应生成氢氧化亚铁,则从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中,须控制条件防止其水解和氧化,B正确;C.由流程分析知,固体1中一定有SiO2,控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3进入固体2,C正确;D.在溶液1中含有铁离子和铝离子,加过量的氢氧化钠,铝离子转化为偏铝酸根离子,铁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化铁沉淀,所以最终得到的是硫酸铁而不是硫酸亚铁,D错误;故答案为D。10.工业上用发烟HClO4将潮湿的CrC13氧化为棕色的烟[CrO2(C1O4)2],来除去Cr(Ⅲ),HClO4中部分氯元素转化为最低价态。下列说法错误的是()A.CrO2(C1O4)2中Cr元素显+6价B.HClO4属于强酸,该反应还生成了另一种强酸C.该反应中,参加反应的氧化剂与氧化产物的物质的量之比为3:8D.该反应离子方程式为19ClO+8Cr3++8OH-=8CrO2(ClO4)2+3C1-+4H2O【答案】D【解析】 【详解】A.CrO2(ClO4)2中O为-2价、Cl为+7价,则根据化合物中元素化合价代数和等于0,可知Cr元素化合价为+6价,A正确;B.Cl元素非金属性较强,HClO4属于强酸,HClO4氧化CrC13为棕色的[CrO2(C1O4)2],部分HClO4被还原生成HCl,HCl也属于强酸,B正确;C.根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得该反应的离子方程式为19ClO4-+8Cr3++4H2O=8CrO2(ClO4)2+3C1-+8H+,化合价降低的为氧化剂ClO4-,其中有3molCl元素发生变化,化合价升高的为还原剂,对应的产物为氧化产物,故CrO2(ClO4)2,其中有8molCr元素发生变化,故氧化剂与氧化产物的物质的量之比为3:8,C正确;D.根据选项B分析可知该反应的离子方程式为19ClO4-+8Cr3++4H2O=8CrO2(ClO4)2+3C1-+8H+,D错误;故合理选项是D。11.自然界中时刻存在着氮气的转化。实现氮气按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题,如图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图。下列叙述正确的是A.N2→NH3,NH3→NO均属于氮的固定B.在催化剂a作用下,N2发生了氧化反应C.催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂D.使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量【答案】D【解析】【详解】A.氮的固定是指氮由游离态转变为化合态,N2→NH3的反应为氮的固定,但NH3→NO的反应没有氮气参与,不属于氮的固定,故A错误;B.由示意图可知,在催化剂a作用下,氮元素化合价降低被还原,氮气发生还原反应,故B错误;C.由示意图可知,催化剂a的表面只发生了非极性共价键的断裂,没有发生极性共价键的断裂,故C错误;D.使用催化剂a、b可加快反应速率,能提高单位时间内生成物的产量,故D正确;故选D。12.下列操作规范且能达到实验目的的是 A.图甲测定醋酸浓度B.图乙测定中和热C.图丙稀释浓硫酸D.图丁萃取分离碘水中的碘【答案】A【解析】【详解】A.氢氧化钠溶液呈碱性,因此需装于碱式滴定管,氢氧化钠溶液与醋酸溶液恰好完全反应后生成的醋酸钠溶液呈碱性,因此滴定过程中选择酚酞作指示剂,当溶液由无色变为淡红色时,达到滴定终点,故A选;B.测定中和热实验中温度计用于测定溶液温度,因此不能与烧杯内壁接触,并且大烧杯内空隙需用硬纸板填充和大小烧杯口部平齐,防止热量散失,故B不选;C.容量瓶为定容仪器,不能用于稀释操作,故C不选;D.分液过程中长颈漏斗下方放液端的长斜面需紧贴烧杯内壁,防止液体流下时飞溅,故D不选;综上所述,操作规范且能达到实验目的的是A项,故答案为A。13.下列实验操作、现象及结论均正确的是A.向5mLNaBr溶液中滴加2滴氯水,再加入淀粉KI溶液先变橙色,后变蓝色氧化性:Cl2>Br2>I2B.将密闭烧瓶中的NO2加热气体颜色变浅2NO2(g)N2O4(g)ΔH>0C.加热石蜡油,将产生的气体通入Br2的CCl4溶液溶液由红棕色变无色气体中一定含有乙烯D.向淀粉溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,加入新制的Cu(OH)2悬浊液无砖红色沉淀淀粉未发生水解A.AB.BC.CD.D 【答案】A【解析】【详解】A.氯水可氧化NaBr生成溴,溴可氧化KI生成碘,由实验及现象可知,氧化性:Cl2>Br2>I2,A正确;B.加热颜色应该变深,升高温度使2NO2(g)N2O4(g)逆向移动,即2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0,B错误;C.石蜡油分解产生不饱和烃,不饱和烃与溴发生加成反应,由实验及现象可知,气体不一定为乙烯,C错误;D.淀粉水解后,没有加NaOH中和硫酸,不能检验葡萄糖,则不能证明淀粉未水解,D错误;故答案选A。14.已知SO2+4I-+4H+=S↓+2I2+2H2O,现进行如下图所示实验。下列说法错误的是A.改变c(H+)对反应速率没有影响B.该反应能够证明SO2既有氧化性,又有还原性C.整个反应过程中,KI可能起到了催化剂的作用D.该过程中SO2发生的总反应可能为3SO2+2H2O=2SO+S↓+4H+【答案】A【解析】【分析】由实验过程可知,密封静置沉降,溶液中有淡黄色固体生成,则有S单质生成,取澄清溶液加稀盐酸和氯化钡溶液生成白色沉淀,则又有硫酸根离子生成,所以总反应为3SO2+2H2O2SO+S↓+4H+,S元素化合价由+4价降低到0价,由+4价升高到+6价,则SO2既有氧化性,又有还原性,据此分析解答。【详解】A.由分析可知,反应与氢离子有关,则改变c(H+)可影响反应速率,故A错误;B.淡黄色沉淀为S,白色沉淀为硫酸钡,S元素化合价由+4价降低到0价,由+4价升高到+6价,则SO2既有氧化性,又有还原性,故B正确; C.总反应为3SO2+2H2O2SO+S↓+4H+,则整个反应过程中,KI可能起到了催化剂的作用,故C正确;D.由实验过程可知,先发生反应SO2+4I-+4H+=S↓+2I2+2H2O,后发生反应I2+SO2+2H2O=SO+4H++2I-,碘离子为反应的催化剂,将两反应式相加消去中间产物I2得总反应为3SO2+2H2O=2SO+S↓+4H+,故D正确;答案选A。15.Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,其最外层电子数之和为19。Q与X、Y、Z位于不同周期,X、Y相邻,Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的是A.非金属性:B.单质的熔点:C.简单氢化物的沸点:D.最高价含氧酸的酸性:【答案】D【解析】【分析】Q、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Q与X、Y、Z不在同一周期,Y原子最外层电子数为Q原子内层电子数的2倍,则Q应为第二周期元素,X、Y、Z位于第三周期,Y的最外层电子数为4,则Y为Si元素,X、Y相邻,且X的原子序数小于Y,则X为Al元素,Q、X、Y、Z的最外层电子数之和为19,则Q、Z的最外层电子数之和为19-3-4=12,主族元素的最外层电子数最多为7,若Q的最外层电子数为7,为F元素,Z的最外层电子数为5,为P元素,若Q的最外层电子数为6,为O元素,则Z的最外层电子数为6,为S元素,若Q的最外层电子数为5,为N元素,Z的最外层电子数为7,为Cl元素;综上所述,Q为N或O或F,X为Al,Y为Si,Z为Cl或S或P,据此分析解题。【详解】A.XAl,Q为N或O或F,同一周期从左往右元素非金属性依次增强,同一主族从上往下依次减弱,故非金属性:Q>X,A错误;B.由分析可知,X为Al属于金属晶体,Y为Si属于原子晶体或共价晶体,故单质熔点Si>Al,即Y>X,B错误;C.含有氢键的物质沸点升高,由分析可知Q为N或O或F,其简单氢化物为H2O或NH3或HF,Z为Cl或S或P,其简单氢化物为HCl或H2S或PH3,由于前者物质中存在分子间氢键,而后者物质中不存在,故沸点Q>Z,C错误;D.元素的非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性越强,P、S、Cl的非金属性均强于Si,因此最高价含氧酸酸性:Z>Y,D正确; 故答案为:D。16.下列有关粒子的表示方法正确的是A.的电子式:B.的球棍模型:C.的结构式:CH2=CH2D.的结构式:【答案】D【解析】【详解】A.H2O是共价化合物,中心原子是O,O原子和H原子之间共用1对电子,其电子式为,故A错误;B.小球和小棍表示的模型为球棍模型,甲烷是正四面体结构,C原子半径大于H,其比例模型为,球棍模型为,故B错误;C.乙烯分子含有1个C=C、4个C-H,为平面形结构,结构式为,结构简式为CH2=CH2,故C错误;D.CO2是直线形分子,中心原子是C,含有C=O键,其结构式为O=C=O,故D正确;故答案选D。17.辅酶具有预防动脉硬化的功效,其结构简式如下。下列有关辅酶的说法正确的是A.分子式为B.分子中含有14个甲基C.分子中的四个氧原子不在同一平面D.可发生加成反应,不能发生取代反应【答案】B【解析】【详解】A.由该物质的结构简式可知,其分子式为C59H90O4,A错误;B.由该物质的结构简式可知,键线式端点代表甲基,10个重复基团的最后一个连接H原子的碳是甲基,故分子中含有1+1+1+10+1=14个甲基,B正确; C.双键碳以及与其相连的四个原子共面,羰基碳采取sp2杂化,羰基碳原子和与其相连的氧原子及另外两个原子共面,因此分子中的四个氧原子在同一平面上,C错误;D.分子中有碳碳双键,能发生加成反应,分子中含有甲基,能发生取代反应,D错误;答案选B。18.如图,关闭活塞K,向A中充入1molX、1molY,向B中充入2molX、2molY,此时A的容积是aL,B的容积是2aL。在相同温度和催化剂存在的条件下,使两容器中各自发生下述反应:X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g) ΔH<0。A保持恒压,B保持恒容。达平衡时,A的体积为1.4aL。下列说法错误的是( )A.反应速率:v(B)>v(A)B.A容器中X的转化率为80%C.若打开K,则A体积变为2.6aLD.平衡时Y的体积分数:A<B【答案】C【解析】【详解】A.该反应气体物质的量增大,A处于减压中,所以反应速率:v(B)>v(A),故A正确;B.T、P一定,气体的n与V成正比。达平衡时,A的体积为1.4aL,其中气体的物质的量是原来的1.4倍,为2.8mol。A容器中气体增加0.8mol,对应消耗X0.8mol,所以X的转化率为80%,故B正确;C.若打开K,A、B容器的总体积为1.4aL×3=4.2aL,则A的体积变为(4.2-2)aL=2.2al,故C错误;D.减压平衡右移,所以平衡时Y的体积分数:A,故D正确。故选C。19.一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中,Zn2+以Zn(OH)存在)。电池放电时,下列叙述错误的是A.Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移B.Ⅰ区的SO通过隔膜向Ⅱ区迁移 C.MnO2电极反应:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2OD.电池总反应:Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O【答案】A【解析】【分析】根据图示的电池结构和题目所给信息可知,Ⅲ区Zn为电池的负极,电极反应为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH),Ⅰ区MnO2为电池的正极,电极反应为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O;电池在工作过程中,由于两个离子选择隔膜没有指明的阳离子隔膜还是阴离子隔膜,故两个离子隔膜均可以通过阴、阳离子,因此可以得到Ⅰ区消耗H+,生成Mn2+,Ⅱ区的K+向Ⅰ区移动或Ⅰ区的SO向Ⅱ区移动,Ⅲ区消耗OH-,生成Zn(OH),Ⅱ区的SO向Ⅲ区移动或Ⅲ区的K+向Ⅱ区移动。据此分析答题。【详解】A.根据分析,Ⅱ区的K+只能向Ⅰ区移动,A错误;B.根据分析,Ⅰ区的SO向Ⅱ区移动,B正确;C.MnO2电极的电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O,C正确;D.电池的总反应为Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O,D正确;故答案选A。20.常温下,一元酸的。在某体系中,与离子不能穿过隔膜,未电离的可自由穿过该膜(如图所示)。设溶液中,当达到平衡时,下列叙述正确的是A.溶液Ⅰ中B.溶液Ⅱ中的HA的电离度为C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的不相等D.溶液Ⅰ和Ⅱ中的之比为 【答案】B【解析】【详解】A.常温下溶液I的pH=7.0,则溶液I中c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L,c(H+)<c(OH-)+c(A-),A错误;B.常温下溶液II的pH=1.0,溶液中c(H+)=0.1mol/L,Ka==1.0×10-3,c总(HA)=c(HA)+c(A-),则=1.0×10-3,解得=,B正确;C.根据题意,未电离的HA可自由穿过隔膜,故溶液I和II中的c(HA)相等,C错误;D.常温下溶液I的pH=7.0,溶液I中c(H+)=1×10-7mol/L,Ka==1.0×10-3,c总(HA)=c(HA)+c(A-),=1.0×10-3,溶液I中c总(HA)=(104+1)c(HA),溶液II的pH=1.0,溶液II中c(H+)=0.1mol/L,Ka==1.0×10-3,c总(HA)=c(HA)+c(A-),=1.0×10-3,溶液II中c总(HA)=1.01c(HA),未电离的HA可自由穿过隔膜,故溶液I和II中的c(HA)相等,溶液I和II中c总(HA)之比为[(104+1)c(HA)]∶[1.01c(HA)]=(104+1)∶1.01≈104,D错误;答案选B。II卷21.回答下列问题:(1)由金矿石中提取金(Au)时,常用KCN溶液溶金,形成Au(CN),再用Zn进行置换。写出提取金第一步反应的离子反应方程式_______。(2)磁性材料A是由两种元素组成的化合物,某研究小组按如图流程探究其组成: 则A的化学式为_______;已知化合物A能与稀硫酸反应,生成一种淡黄色不溶物和一种密度为1.518g·L−1的剧毒气体(标准状况下),则该反应的离子方程式为_______。(3)CrO5中Cr(+6价),则CrO5的结构式为_______。(4)油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有硫化氢,需要回收处理并加以利用。在1373K、100kPa反应条件下,对于n(H2S):n(Ar)分别为4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的H2S-Ar混合气体,热分解过程中H2S转化率随时间的变化如图所示。n(H2S):n(Ar)=1:9对应图中曲线_______,计算其在0~0.1s之间,H2S分压的平均变化率为_______kPa·s-1(保留1位小数)。注:H2S的热分解反应为2H2S(g)2H2(g)+S2(g)(5)化合物(YW4X5Z8·4W2Z)可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增加,且加和为21。YZ2分子的总电子数为奇数,常温下为气体。该化合物的热重曲线如图所示,在200℃以下热分解时无刺激性气体逸出。则100~200℃阶段热分解,所得固体化合物化学式为_______,500℃热分解后生成固体化合物化学式为_______。【答案】(1)4Au+O2+2H2O+8CN-=4Au(CN)+4OH-(2)①.Fe3S4②.Fe3S4+6H+=3Fe2++S+3H2S↑ (3)CrO(O2)2(或)(4)①.d②.24.9(5)①.NH4B5O8·H2O②.B2O3【解析】【小问1详解】提取金第一步反应中,常用KCN溶液溶金,该反应的离子方程式为4Au+O2+2H2O+8CN-=4+4OH-。【小问2详解】2.960g化合物A经过煅烧,生成无色气体E和2.400g红棕色固体B,固体B溶于盐酸形成黄色溶液C,溶液C再和KSCN溶液反应生成血红色溶液D,则B为Fe2O3,C为FeCl3,D为Fe(SCN)3,其中n(Fe2O3)=0.015mol,则2.960g化合物A中含有0.03molFe元素(即1.68gFe元素);化合物A能与稀硫酸反应,生成一种淡黄色不溶物和一种密度为1.518g·L−1的剧毒气体(标准状况下),该气体的摩尔质量为1.518g·L-1´22.4mol·L-1=34g·mol-1,该气体为H2S,化合物A与稀硫酸反应生成的淡黄色不溶物是S,则化合物A中还含有S元素;2.960g化合物A中所含S元素的质量为1.28g,其物质的量为0.4mol;综上所述,2.960g化合物A中含有0.3molFe元素和0.4molS元素,则化合物A的化学式为Fe3S4;Fe3S4和H2SO4反应产生S和H2S的离子方程式为Fe3S4+6H+=3Fe2++S+3H2S↑。【小问3详解】CrO5中Cr(+6价),则CrO5的结构式为CrO(O2)2(或)。【小问4详解】n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分压越小,相当于较小压强,则H2S的热分解反应正向移动,H2S的转化率增大,故n(H2S):n(Ar)=1:9对应图中曲线d;在0~0.1s之间,H2S的转化率为24%,设H2S分解前,H2S的物质的量为1mol,则Ar的物质的量为9mol,此时P(H2S)==10kPa,0.1s时,Δn(H2S)=0.24mol,则H2S、H2、S2的物质的量分别为0.76mol、0.24mol、0.12mol,此时P(H2S)==7.51kPa,则在0~0.1s之间,H2S分压的平均变化率为=24.9kPa·s-1。【小问5详解】 根据化学式YW4X5Z8·4W2Z可以推出W为H,Z为O;W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增加,YZ2分子的总电子数为奇数,则Y的原子序数为奇数,由于YZ2常温下为气体,并结合该化合物的化学式可知,Y为N;W、X、Y、Z的原子序数加和为21,则X为B,该化合物的化学式为NH4B5O8·4H2O;设该化合物物质的量为1mol,该化合物的式量为273,则该化合物的质量为273g,100~200℃阶段热分解后,质量保留百分数为80.2%,所得固体化合物的质量为219g,质量减少54g,即失去了3molH2O,则100~200℃阶段热分解后,所得固体化合物化学式为NH4B5O8·H2O;200~400℃阶段热分解后,所得固体化合物的质量为184g,与219g相比,固体质量减少了35g;500℃热分解后,质量保留百分数为64.1%,此时生成固体的质量为175g,与184g相比,固体质量又减少了9g,结合化合物的化学式NH4B5O8·4H2O可知,1mol该化合物500℃热分解后生成固体化合物2.5molB2O3,即500℃热分解后生成固体化合物化学式为B2O3。22.硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3,杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下:本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表:离子回答下列问题:(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为_______。(2)为了提高锌的浸取效果,可采取的措施有_______、_______。(3)加入物质X调溶液,最适宜使用的X是_______(填标号)。A.B.C.滤渣①的主要成分是_______、_______、_______。(4)向的滤液①中分批加入适量溶液充分反应后过滤,滤渣②中有,该步反应的离子方程式为_______。(5)滤液②中加入锌粉的目的是_______。(6)滤渣④与浓反应可以释放HF并循环利用,同时得到的副产物是_______、_______。 【答案】(1)ZnCO3ZnO+CO2↑(2)①.将焙烧后的产物碾碎,增大接触面积②.增大硫酸的浓度等(3)①.B②.Fe(OH)3③.CaSO4④.SiO2(4)3Fe2+++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+(5)置换Cu2+为Cu从而除去(6)①.CaSO4②.MgSO4【解析】【分析】由题干信息,菱锌矿的主要成分为ZnCO3,杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物,结合流程图分析,菱锌矿焙烧,主要发生反应ZnCO3ZnO+CO2↑,再加入H2SO4酸浸,得到含Zn2+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+的溶液,加入物质X调节pH=5,结合表格数据,过滤得到Fe(OH)3、CaSO4、SiO2的滤渣①,滤液①中主要含有Zn2+、Cu2+、Mg2+、Ca2+、Fe2+,再向滤液①中加入KMnO4溶液氧化Fe2+,过滤得到Fe(OH)3和MnO2的滤渣②,滤液②中加入锌粉,发生反应Zn+Cu2+=Zn2+=Cu,过滤后得到滤渣③为Cu,再向滤液③中加入HF脱钙镁,过滤得到滤渣④为CaF2、MgF2,滤液④为ZnSO4溶液,经一系列处理得到ZnSO4·7H2O,据此分析解答。【小问1详解】由分析,焙烧时,生成ZnO的反应为:ZnCO3ZnO+CO2↑;【小问2详解】可采用将焙烧后的产物碾碎,增大接触面积、增大硫酸的浓度等方式提高锌的浸取率;【小问3详解】A.NH3·H2O易分解产生NH3污染空气,且经济成本较高,故A不适宜;B.Ca(OH)2不会引入新的杂质,且成本较低,故B适宜;C.NaOH会引入杂质Na+,且成本较高,C不适宜;故答案选B;当沉淀完全时(离子浓度小于10-5mol/L),结合表格Ksp计算各离子完全沉淀时pH<5的只有Fe3+,故滤渣①中有Fe(OH)3,又CaSO4是微溶物,SiO2不溶于酸,故滤渣①的主要成分是Fe(OH)3、CaSO4、SiO2;小问4详解】向80~90℃滤液①中加入KMnO4溶液,可氧化Fe2+,得到Fe(OH)3和MnO2的滤渣② ,反应的离子方程式为3Fe2+++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+;【小问5详解】滤液②中加入锌粉,发生反应Zn+Cu2+=Zn2+=Cu,故加入锌粉的目的为置换Cu2+为Cu从而除去;【小问6详解】由分析,滤渣④为CaF2、MgF2,与浓硫酸反应可得到HF,同时得到的副产物为CaSO4、MgSO4。23.某兴趣小组对化合物X开展探究实验:注:X由3种元素组成;A和B均为纯净物,其中B可使品红水溶液褪色;Cu(OH)2可以溶于乙二醇等多元醇形成绛蓝色溶液(形成五元环状化合物)。(1)X的组成元素是_______、_______、_______(写元素符号),X的化学式是_______。(2)将固体X加入温热的稀H2SO4中,产生气体B,该反应的化学方程式是_______。(3)步骤I,发生反应的化学方程式是_______。(4)步骤II,某同学未加H2O2溶液,发现也会缓慢出现白色浑浊,原因是_______。(5)关于气体B使品红水溶液褪色的原因,一般认为:B不能使品红褪色,而是B与水反应的生成物使品红褪色。请设计实验证明_______。【答案】(1)①.Cu②.S③.O④.CuS2O6(2)CuS2O6CuSO4+SO2↑(3)+Cu(OH)2→+2H2O(4)SO2与水反应生成H2SO3,H2SO3能被O2氧化为H2SO4,与BaCl2反应生成BaSO4沉淀(5)配制品红无水乙醇溶液(或别的非水溶剂),通入SO2不褪色;品红水溶液中通入SO2,很快褪色【解析】【分析】由“B可使品红水溶液褪色”可知,B为SO2;由“A1与足量盐酸酸化的BaCl2 溶液反应生成白色沉淀”可知,A中含有SO;由“A2与适量NaOH溶液反应生成蓝色悬浊液”可知,A中含有Cu2+,则A为CuSO4;A和B均为X隔绝空气加热反应的产物,由元素守恒可得,X含有Cu、S、O。由元素守恒得关系式:SO2~BaSO4,n(SO2)=n(BaSO4)==0.01mol;由元素守恒得关系式:SO~BaSO4,n(SO)=n(BaSO4)==0.005mol;故固体A中n(Cu)=n(S)=0.01mol;固体X中n(Cu)=0.01mol,n(S)=0.01mol+0.01mol=0.02mol,n(O)==0.06mol。故n(Cu):n(S):n(O)=0.01mol:0.02mol:0.06mol=1:2:6,固体X的化学式为CuS2O6,据此分析解答。【小问1详解】根据分析,X的组成元素是Cu、S、O,X的化学式是CuS2O6,故答案为:Cu;S;O;CuS2O6;【小问2详解】由得失电子守恒、元素守恒可得X和稀H2SO4反应的化学方程式为CuS2O6CuSO4+SO2↑,故答案为:CuS2O6CuSO4+SO2↑;【小问3详解】由信息可知,Cu(OH)2可与甘油生成绛蓝色溶液,反应的化学方程式为+Cu(OH)2→+2H2O,故答案为:+Cu(OH)2→+2H2O;【小问4详解】H2O2作氧化剂,而空气中含有O2,也可作氧化剂,能将SO2与水反应生成的H2SO3氧化成H2SO4,H2SO4与BaCl2反应生成BaSO4白色沉淀,故答案为:SO2与水反应生成H2SO3,H2SO3能被O2氧化为H2SO4,与BaCl2反应生成BaSO4沉淀;【小问5详解】根据信息,B不能使品红褪色,而是B与水反应的生成物使品红褪色,设计非水溶剂与水溶液对比实验,可设计为:配制品红无水乙醇溶液(或别的非水溶剂),通入SO2不褪色;品红水溶液中通入SO2 ,很快褪色,故答案为:配制品红无水乙醇溶液(或别的非水溶剂),通入SO2不褪色;品红水溶液中通入SO2,很快褪色。24.回答下列问题:(1)在25℃下,amol·L-1的氨水与0.01mol·L-1盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH)=c(Cl-)。①则溶液显_______性(填“酸”“碱”或“中”);②用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=_______。(2)下表为几种酸的电离平衡常数:CH3COOHH2CO3H2S1.8×10-5K1=4.3×10-7K2=5.6×10-11K1=9.1×10-8K2=1.1×10-12①则pH相同的CH3COONa、Na2CO3、NaHS溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序为_______;②少量CO2与NaHS反应的离子方程式为_______。(3)在25℃,向0.10mol·L-1H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-)关系如图(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。已知:Ksp(MnS)=2.8×10-13①当pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)=_______mol·L-1;②某溶液含0.020mol·L-1Mn2+、0.10mol·L-1H2S,当溶液pH=_______时,Mn2+开始沉淀。(4)称取2.500克Na2CO3样品(含有少量NaHCO3),配成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶,滴加2滴酚酞,用0.1000mol·L-1盐酸滴定,消耗盐酸22.45mL;再滴加2滴甲基橙,继续用0.1000mol·L-1盐酸滴定,消耗盐酸23.51mL,则产品中Na2CO3的质量分数为_______%(保留三位有效数字)。【答案】(1)①.中②.10-9/(a-0.01)(2)①.c(CH3COONa)>c(NaHS)>c(Na2CO3)②.HS-+H2O+CO2=H2S+HCO (3)①.0.043②.5(4)96.4【解析】【小问1详解】①将amol•L-1的氨水与0.01mol•L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中存在电荷守恒,即c()+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),当c()=c(Cl-),则c(H+)=c(OH-),溶液显中性。②amol•L-1的氨水与0.01mol•L-1的盐酸等体积混合后,剩余氨水的物质的量为(a-0.01)V,混合以后溶液的体积为2V,所以此时溶液中NH3•H2O的物质的量浓度=,c()=c(Cl-)=,c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,。【小问2详解】①CH3COONa、Na2CO3、NaHS是强碱弱酸盐,相同物质的量浓度的CH3COONa、Na2CO3、NaHS溶液对应的酸越弱水解程度越大,pH值越大,所以相同浓度的三种溶液,pH大小关系为:Na2CO3>NaHS>CH3COONa,pH相同的CH3COONa、Na2CO3、NaHS溶液物质的量浓度由大到小的顺序是:c(CH3COONa)>c(NaHS)>c(Na2CO3)。②向NaHS溶液中通入少量CO2,由于酸性:H2CO3>H2S>,故反应生成H2S和碳酸氢钠,故反应的离子方程式为HS-+H2O+CO2=H2S+。【小问3详解】①根据溶液pH与c(S2-)关系图pH=13时,c(S2-)=5.7×10-2mol/L,在0.10mol•L-1H2S溶液中根据硫守恒c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.10mol•L-1,所以c(H2S)+c(HS-)=(0.1-5.7×10-2)mol/L=0.043mol/L。②当Qc=Ksp(MnS)时开始沉淀,所以c(S2-)=,结合图象得出此时的pH=5,所以pH=5时锰离子开始沉淀。【小问4详解】第一次滴定发生的反应是:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,根据原子守恒n(Na2CO3)=n(NaHCO3)=n(HCl)=0.1000mol/L×22.45mL×10-3L/mL=2.245×10-3mol,第二次滴定消耗的盐酸的体积V2=23.51mL,则根据方程式NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑可知,消耗的NaHCO3的物质的量n(NaHCO3)=0.1000mol/L×23.51mL×10-3L/mL=2.351×10-3mol,则原溶液中NaHCO3的物质的量n(NaHCO3)=n(NaHCO3)-n(NaHCO3)=2.351×10-3mol-2.245×10-3mol=1.06×10-4mol,则原产品中NaHCO3的质量为1.06×10-4mol×10×84g/mol=0.08904g,则原产品中Na2CO3的质量分数为 。25.卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题:(1)下列表示的是氟原子激发态电子排布式且能量最高的是_______。A.1s22s22p5B.1s22s22p43s1C.1s22s22p33p2D.1s22s22p43d2(2)一氯乙烯(C2H3Cl)分子中,C的一个sp3杂化轨道与Cl的3px轨道形成σ键,并且Cl的3px轨道与C的2pz轨道形成3中心4电子的大π键(Π)。C的杂化轨道中s成分越多,形成的C-Cl键越强;Cl参与形成的大π键越多,形成的C-Cl键越强。则一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中,C-Cl的键长依次_______。(填“递增”、“递减”或“无法判断”)(3)卤化物CsICl2受热发生非氧化还原反应,生成无色晶体X和红棕色液体Y。Y的化学式为_______。(4)α-AgI晶体中I-离子作体心立方堆积(如图所示),Ag+主要分布在由I-构成的四面体、八面体等空隙中。在电场作用下,Ag+不需要克服太大的阻力即可发生迁移。因此,α-AgI晶体在电池中可作为_______。(5)已知阿伏加德罗常数为NA,则α-AgI晶体的摩尔体积_______m3·mol-1(列出算式)。【答案】(1)C(2)递减(3)ICl(4)电解质(5)【解析】【小问1详解】F的原子序数为9,其基态原子电子排布式为1s22s22p5,激发态中,电子所在能级越高,能量越大。A.1s22s22p5是F原子基态的排布;B.1s22s22p43s1,基态氟原子2p能级上的1个电子跃迁到3s能级上,属于氟原子的激发态;C.1s22s22p33p2,基态氟原子2p能级上的2个电子跃迁到3p能级上,属于氟原子的激发态; D.1s22s22p43d2,核外共10个电子,不是氟原子;综上所述,C选项的能量最大,故选C。故选C。【小问2详解】C的杂化轨道中s成分越多,形成的C-Cl键越强,C-Cl键的键长越短,一氯乙烷中碳采取sp3杂化,一氯乙烯中碳采取sp2杂化,一氯乙炔中碳采取sp杂化,sp杂化时p成分少,sp3杂化时p成分多,因此三种物质中C-Cl键键长顺序为:一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔,同时Cl参与形成的大π键越多,形成的C-Cl键的键长越短,一氯乙烯中Cl的3pz轨道与C的2pz轨道形成3中心4电子的大π键(),一氯乙炔中Cl的3pz轨道与C的2pz轨道形成2个3中心4电子的大π键(),因此三种物质中C-Cl键键长顺序为:一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔;【小问3详解】CsICl2发生非氧化还原反应,各元素化合价不变,生成无色晶体和红棕色液体,则无色晶体为CsCl,红棕色液体为ICl;【小问4详解】由题意可知,在电场作用下,Ag+不需要克服太大阻力即可发生迁移,因此α-AgI晶体是优良的离子导体,在电池中可作为电解质;【小问5详解】每个晶胞中含碘离子的个数为8+1=2个,依据化学式AgI可知,银离子个数也为2个,晶胞的物质的量n=mol=mol,晶胞体积V=a3pm3=(50410-12)3m3,则α-AgI晶体的摩尔体积Vm===m3/mol。26.用N-杂环卡其碱(NHCbase)作为催化剂,可合成多环化合物。下面是一种多环化合物H的合成路线(无需考虑部分中间体的立体化学)。 回答下列问题:(1)A的化学名称为_______。(2)反应②涉及两步反应,已知第一步反应类型为加成反应,第二步的反应类型为_______。(3)E的结构简式为_______。(4)H中含氧官能团的名称是_______。(5)化合物X是C的同分异构体,可发生银镜反应,与酸性高锰酸钾反应后可以得到对苯二甲酸,写出X的结构简式_______。【答案】(1)苯甲醇(2)消去反应(3)(4)硝基、酯基和羰基(5)【解析】【分析】根据流程图可知,A分子式为C7H8O,在铜催化下与氧气反应生成苯甲醛,则A为苯甲醇,A到B发生醇的催化氧化,B与CH3CHO发生加成反应生成,再发生消去反应生成C,C与溴单质发生加成反应生成, 在碱性条件下发生消去反应生成D,B和E在强碱环境下还原得到F,E的分子式为C5H6O2,结合F的结构简式,可推知E为,F与生成G,G与D反应生成H。【小问1详解】根据分析可知,A的结构简式为,化学名称为苯甲醇。【小问2详解】B与CH3CHO发生加成反应生成,再发生消去反应生成C,第二步反应类型为消去反应。【小问3详解】B和E在强碱环境下还原得到F,E的分子式为C5H6O2,结合F的结构简式,可推知E为。【小问4详解】根据H的结构简式可知,其中的含氧官能团有硝基、羰基、酯基。【小问5详解】化合物X是C的同分异构体,可发生银镜反应,说明含有醛基,与酸性高锰酸钾反应得到对苯二甲酸,则X的结构简式为。
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