题目列表(包括答案和解析)
题为“物质结构与性质”内容的试题。考生只能选做一题。若两题都做,一律按26题计分)
26.(10分)一氯乙酸(ClCH2COOH)是无色晶体,可溶于水,其水溶液显酸性,是重要的有机反应中间体,可进行多种反应。
(1)一定条件下,一氯乙酸与苯可直接合成苯乙酸,其反应方程式是______________________ (不要求标出反应条件)。
(2)工业上将一氯乙酸、2–丙醇与浓硫酸混合加热制备一氯乙酸异丙酯,一氯乙酸异丙酯的结构简式为_________________________ ;反应过程中,可能产生的有机副产物有异丙醚[(CH3)2CHOCH(CH3)2]和________________________(填结构简式)。
(3)pKa常用于表示物质的酸性强弱,pKa的数值越小,该物质的酸性越强。已知卤素原子对饱和脂肪酸的酸性影响具有相似性。25℃时一些卤代饱和脂肪酸的pKa数值如下:
卤代酸 |
F3CCOOH |
Cl3CCOOH |
F2CHCOOH |
FCH2COOH |
![]() |
pKa |
0.23 |
0.65 |
1.24 |
2.66 |
2.85 |
卤代酸 |
ClCH2COOH |
BrCH2COOH |
ICH2COOH |
![]() |
![]() |
pKa |
2.86 |
2.90 |
3.18 |
4.06 |
4.52 |
可见,25℃时卤素原子对卤代饱和脂肪酸的酸性影响有(写出2条即可):
①____________________________________________________________________;
②____________________________________________________________________;
根据上述数据和规律判断, Cl2CHCOOH的pKa的数值范围为_________________。
25.(9分)某些高分子催化剂可用于有机合成。下面是一种高分子催化剂(Ⅶ)合成路线的一部分(Ⅲ和Ⅵ都是Ⅶ的单体;反应均在一定条件下进行;化合物Ⅰ-Ⅲ和Ⅶ中含N杂环的性质类似于苯环):
回答下列问题:
(1)写出由化合物Ⅰ合成化合物Ⅱ的反应方程式 (不要求标出反应条件)。
(2)下列关于化合物Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的说法中,正确的是 (填字母)。
A.化合物Ⅰ可以发生氧化反应 B.化合物Ⅰ与金属钠反应不生成氢气
C.化合物Ⅱ可以发生水解反应
D.化合物Ⅲ不可以使溴的四氯化碳深液褪色 E.化合物Ⅲ属于烃
(3)化合物Ⅵ是 (填字母)类化合物。
A.醇 B.烷烃 C.烯烃 D.酸 E.酯
(4)写出2种可鉴别V和M的化学试剂 。
(5)在上述合成路线中,化合物Ⅳ和V在催化剂的作用下与氧气反应生成Ⅵ和水,写出反应方程式 (不要求标出反应条件)。
24. (12分)化学学科中的平衡理论主要包括:化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡四种,且均符合勒夏特列原理。请回答下列问题:
(1)
一定温度下,在一个固定容积的密闭容器中,可逆反应 A(g) +2B(g) 4C (g) △H >0 达到平衡时,c(A) =2 mol·L-1,c ( B) = 7 mol·L-1,c ( C) = 4 mol·L-1。试确定B的起始浓度c
(B)的取值范围是
;若改变条件重新达到平衡后体系中C的质量分数增大,下列措施可行的是
。
A. 增加C的物质的量 B. 加压 C. 升温 D. 使用催化剂
(2) 常温下,取
pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL, 向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如右图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是
( 填“A”或“B”)。 设盐酸中加入的Zn质量为m1,醋酸溶液中加入的Zn质量为
m2。 则
m1
m2 ( 选填“<”、“=”、“>”)
(3) 在体积为3L的密闭容器中,CO与H2在一定条件下反应生成甲醇:CO ( g) + 2H2( g) → CH3OH(g) 。反应达到平衡时,平衡常数表达式K= ,升高温度,K值
(填“增大”、“减小”或“不变”)。在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)= 。
(4) 难溶电解质在水溶液中存在着电离平衡。在常温下,溶液里各离子浓度以它们化学计量数为方次的乘积是一个常数,叫溶度积常数。例如: Cu(OH)2(s)Cu2+ (aq) + 2OH -
( aq),Ksp = c (Cu2+ ) [ c (OH
- ) ]2 = 2×10 -20。当溶液中各离子浓度方次的乘积大于溶度积时,则产生沉淀,反之固体溶解。若某CuSO4溶液里c( Cu2+) =0.02 mol·L-1,如果生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液pH,使之大于 ; 要使0.2 mol·L-1的CuSO4 溶液中Cu2+沉淀较为完全 ( 使Cu2+浓度降至原来的千分之一)则应向溶液里加NaOH溶液,使溶液pH值为
。
(5) 常温下,某纯碱(Na2CO3) 溶液中滴入酚酞,溶液呈红色。则该溶液呈 性。在分析该溶液遇酚酞呈红色原因时,甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有NaOH 所致;乙同学认为是溶液中Na2CO3电离出的CO32-水解所致。请你设计一个简单的实验方案给甲和乙两位同学的说法以评判(包括操作、现象和结论)
。
23.(10分)将磷肥生产中形成的副产物石膏(CaSO4·2H2O)转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料,无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。
|
(1)本工艺中所用的原料除CaSO4•2H2O、KCl外,还需要 等原料。
(2)写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式: 。
(3)过滤I操作所得固体中,除CaCO3外还含有 (填化学式)等物质,
该固体可用作生产水泥的原料。
(4)过滤I操作所得滤液是(NH4)2SO4溶液。检验滤液中含有CO32-的方法是:
。
(5)硫酸钙结晶水合物(CaSO4·6H2O)是目前常用的无机储热材料,选择的依据是 。
a.熔点较低(29℃熔化) b.能导电 c.能制冷 d.无毒
(6)上述工艺流程中体现绿色化学理念的是 。
22.(12分)某工厂用软锰矿(含MnO2约70%及Al2O3)和闪锌矿(含ZnS约80%及FeS)
共同生产MnO2和Zn(干电池原料):
已知① A是MnSO4、ZnSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3的混合液。
|
(1)A中属于还原产物的是__________ ______。
(2)MnCO3、Zn2(OH)2CO3的作用是 ; C的化学式是___________。
(3)该生产中除得到MnO2和Zn以外,还可得到的副产品除Na2SO4外,还有____ 。
(4)从生产MnO2和Zn的角度计算,软锰矿和闪锌矿的质量比大约是__________。
(二)称取两份质量均为1.96g的该硫酸亚铁铵,制成溶液。用未知浓度的KMnO4酸性溶液进行滴定。
A.滴定时,将KMnO4酸性溶液装在_______(填“酸式”或“碱式”)滴定管。
B.已知MnO4-被还原为Mn2+,试写出该滴定过程中的离子方程式: ;
C.判断该反应到达滴定终点的现象为 。
D.假设到达滴定终点时,用去V mL KMnO4酸性溶液,则该KMnO4酸性溶液的浓度为_______mol/L。
21.(11分) 已知SiO2、SO2、CO2都是酸性氧化物,化学性质具有一定的相似性;Mg和Na的化学性质也具有一定的相似性(提示:2Mg+CO2=2MgO+C)
Ⅰ、用如图所示的装置进行Mg和SO2的实验:
⑴选择制取SO2的合适试剂 。
①10%的H2SO4溶液;②80%的H2SO4溶液;③Na2SO3固体; ④CaSO3固体
⑵写出装置B中发生的主要反应的化学方程式:
⑶你认为该装置是否有不足之处? ,如果有,请一一说明
Ⅱ、某研究性学习小组进行了“实验室制Si”的研究,它们以课本为基础,查阅资料后得到以下可供参考的信息:
①工业上在高温时用C还原SiO2可制得Si; ②Mg在点燃的条件下即可与SiO2反应;
③金属硅化物与稀H2SO4反应生成硫酸盐和SiH4;
④Si和SiO2均不与稀H2SO4反应; ⑤SiH4在空气中自燃。
他们在研究报告中记载着“……选用合适的物质在适宜的条件下充分反应;再用足量稀H2SO4溶解固体产物;然后过滤、洗涤、干燥;最后称量……在用稀H2SO4溶解固体产物时,发现有爆鸣声和火花,其产率也只有预期值的63%左右”。
⑷该小组“实验室制Si”的化学方程式是
⑸你估计“用稀H2SO4溶解固体产物时,发现有爆鸣声和火花”的原因是
19.(10分)工业制备的高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程。
(1)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列物质相同的是______(填代号)。
a. 84消毒液(NaClO溶液) b. 双氧水 c. 苯酚 d. 75%酒精
(2)高锰酸钾保存在棕色试剂瓶,下列试剂保存不需要棕色试剂瓶的是_______(填代号)。
a. 浓硝酸 b. 硝酸银 c. 氯水 d. 烧碱
(3)上述流程中可以循环使用的物质有 、 (写化学式)。
(4)若不考虑物质循环与制备过程中的损失,则1 mol MnO2可制得 mol KMnO4。
(5)该生产中需要纯净的CO2气体。若实验室要制备纯净的CO2所需试剂最好选择___________(选填代号)。
a. 石灰石 b. 稀HCl c. 稀H2SO4 d. 纯碱
(6)操作Ⅰ的名称是_____________;操作Ⅱ是根据KMnO4和K2CO3两物质在__________(填性质)上差异,采用____________(填操作步骤)、趁热过滤得到KMnO4粗晶体的。
20.(13分)硫酸亚铁铵的化学式为(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O,商品名为摩尔盐。可由硫酸亚铁与硫酸铵反应生成硫酸亚铁铵,一般硫酸亚铁盐在空气中易被氧化,而形成摩尔盐后就比较稳定了。三种盐的溶解度(单位为g/100g水)如下表:
温度/℃ |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
70 |
(NH4)2SO4 |
73.0 |
75.4 |
78.0 |
81.0 |
84.5 |
91.9 |
FeSO4·7H2O |
40.0 |
48.0 |
60.0 |
73.3 |
- |
- |
(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O |
17.2 |
26.4 |
33.0 |
46.0 |
- |
- |
(一)实验室制取少量莫尔盐的流程如下:
试回答下列问题:
(1)步骤1中加入10%Na2CO3溶液的主要作用是 ;
(2)步骤3中进行“趁热快速过滤”,可采取的措施是 (写出1种),趁热过滤的目的是______________________________________;
(3)步骤4中加热浓缩至__________________时为止;
(4)步骤4中析出的晶体不含(NH4)2SO4、FeSO4的原因是__________________________,
理论上制得的莫尔盐的质量为________________。
18. 已知反应BeCl2+Na2BeO2+2H2O=2NaCl+2Be(OH)2↓能完全进行,则下列推断中正确的是
A. BeCl2溶液的pH<7,将其蒸干并灼烧后,得到的残留物可能为BeO
B. Na2BeO2溶液的pH>7,将其蒸干并灼烧后,得到的残留物可能为BeO
C. Be(OH)2既能溶于盐酸又能溶于烧碱溶液
D. BeCl2水溶液的导电性强,因此BeCl2一定是离子化合物
第Ⅱ卷 (非选择题共87分)
17. X、Y、Z三种元素,若:X+与Y-两种离子具有相同的电子层结构;Z元素的核内质子数比Y元素核内质子数少9个,Y和Z两元素可形成42个电子的YZ3-离子。下列说法正确的是
A.离子半径X+>Y-
B.原子序数X>Y>Z
C.X、Y、Z均属于短周期元素
D.X、Y、Z可形成XYZ、XYZ3、XYZ4等化合物。
16.下列说法中,正确的是
A.饱和石灰水中加入一定量生石灰,温度明显升高,所得溶液的 pH 会增大
B.AgCl悬浊液中存在平衡:
AgCl(s) Ag+(aq)+Cl―(aq),往其中加入少量 NaCl粉末,平衡会向左移动,溶液中离子的总浓度会减小
C.AgCl 悬浊液中加入 KI 溶液,白色沉淀变成黄色,证明此条件下 Ksp(AgCl) > Ksp(AgI)
D.硬水含有较多Ca2+、Mg2+、HCO3―、SO42―,加热煮沸可以完全除去其中的Ca2+、Mg2+
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