高三化学第二学期专项训练作业.docx
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高三化学第二学期专项训练作业
高三化学第二学期专项训练作业
一、推断题
1、有机物F是一种香料,其合成路线如图所示:
(1)D的名称为________________,试剂X的结构简式为____________,步骤Ⅵ的反应类型为___________。
(2)步骤Ⅰ的反应试剂和条件为____________________________。
(3)步骤Ⅱ反应的化学方程式为__________________________________。
(4)满足括号中条件(①苯环上只有两个取代基,②能与FeCl3溶液发生显色反应,③能发生水解反应和银镜反应)的E的同分异构体有____________种,其中核磁共振氢谱峰面积比为6︰2︰2︰1︰1的分子的结构简式为___________________________。
(5)依据题中信息,完成以
为原料制取
的合成路线图_________。
(无机试剂一定要选银氨溶液,其它无机试剂任选),合成路线图示例如下:
。
二、选择题
2、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,它们的最外层电子数之和为22。
W、Y同主族,X所处的周期数等于族序数,常温下Y的最高价氧化物对应的水化物可贮存在由X的单质制成的容器中。
下列说法正确的是
A.简单离子半径:
X>Y>Z
B.工业上可电解X与Z形成的化合物来制取X单质
C.Y的氢化物沸点比W的氢化物沸点高
D.W、Y两种元素形成的一种化合物能使酸性KMnO4溶液褪色
3、常温下,用0.1000mol·L-1的盐酸滴定20.00mL未知浓度的氨水,滴定曲线如图所示,滴加20.00mL盐酸时所得溶液中c(Cl-)=c(NH4+)+c(NH3·H2O)+c(NH3)。
下列说法错误的是
A.该氨水的浓度为0.1000mol·L-1
B.点①溶液中c(NH4+)+c(NH3·H2O)+c(NH3)=2c(Cl-)
C.点②溶液中c(NH4+)=c(Cl-)
D.点③溶液中c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-)
4、“中国名片”中航天,军事、天文等领城的发展受到世界瞩目,它们与化学有着密切联系。
下列说法错误的是
A.“中国天眼”的“眼眶”是钢铁结成的圈梁,其属于黑色金属材料
B.“歼—20”飞机上大量使用的碳纤维是一种新型有机高分子材料
C.“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是新型无机非金属材料
D.“天宫二号”空间实验室的硅电池板将光能直接转换为电能
5、设NA为阿伏加德罗常数的数值。
下列叙述正确的是
A.46g有机物C2H6O中含有极性共价键的数目一定为7NA
B.密闭容器中1molH2与1molI2制备HI,增加2NA个H-I键
C.25℃,1LpH=13的Ba(OH)2溶液中OH-数为0.2NA
D.0.1molFe 在足量氧气中燃烧,转移电子数为4/15NA
6、维生素P的结构如图所示,其中R为烷烃基,维生素P是一种营养增补剂。
下列关于维生素P的叙述正确的是
A.分子中的官能团有羟基、碳碳双键、醚键、酯基
B.若R为甲基,则该物质的分子式可以表示为C16H14O7
C.该化合物遇三氯化铁溶液发生显色反应
D.1mol该化合物与氢气加成所需氢气的物质的量最多是7mol
7、某同学用下图所示装置检验草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O,淡黄色)受热分解的部分产物。
下列说法正确的是( )
A.通入N2的主要目的是防止空气中的水蒸气对产物检验产生影响
B.若③和⑤中分别盛放足量NaOH溶液、CuO固体,可检验生成的CO
C.实验结束后,①中淡黄色粉末完全变成黑色,则产物一定为铁
D.若将④中的无水CaC12换成无水硫酸铜可检验分解生成的水蒸气
8、下列离子方程式书写正确的是( )
A.用漂白液将污水中的NH3氧化成N2:
ClO-+2NH3===N2+Cl-+3H2O
B.向NH4HCO3稀溶液中滴加过量Ca(OH)2溶液:
NH4++HCO3-+2OH-===NH3·H2O+CO32-+H2O
C.酸性条件下,用H2O2将I-转化为I2:
H2O2+2I-===I2+2OH-
D.用少量的氨水吸收硫酸工业尾气中的SO2:
SO2+NH3·H2O===NH4++HSO3-
三、实验,探究题
9、氯气与碱溶液反应,在低温和稀碱溶液中主要产物是ClO—和Cl—,在75℃以上和浓碱溶液中主要产物是ClO3—和Cl—。
研究小组用如下实验装置制取氯酸钾(KClO3),并测定其纯度。
回答下列问题:
(1)检查装置气密性后,添加药品,待装置Ⅲ水温升至75℃开始反应。
①写出装置Ⅰ中反应的化学方程式为____________________________。
②若取消装置Ⅱ,对本实验的影响是____________________________。
③实验结束,拆解装置Ⅰ前为了防止大量氯气逸出,可采取的措施是_______。
(2)已知碱性条件下,ClO—有强氧化性,而ClO3—氧化性很弱。
设计实验证明:
碱性条件下,H2O2能被ClO—氧化,而不能被ClO3—氧化。
_________________。
(3)为测定产品KClO3的纯度,进行如下实验:
步骤1:
取2.45g样品溶于水配成250mL溶液。
步骤2:
取25.00mL溶液于锥形瓶中,调至pH=10,滴加足量H2O2溶液充分振荡,然后煮沸溶液1~2分钟,冷却。
步骤3:
加入过量KI溶液,再逐滴加入足量稀硫酸。
(ClO3—+6I—+6H+=Cl—+3I2+3H2O)
步骤4:
加入指示剂,用0.5000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00mL。
(2S2O32—+I2=S4O62—+2I—)
①步骤2的目的是________。
写出煮沸时反应的化学方程式________。
②样品中KClO3的质量分数为________。
(KClO3相对分子质量:
122.5)
评卷人
得分
四、综合题
(每空?
分,共?
分)
10、据报道,磷酸二氢钾(KH2PO4)大晶体已应用于我国研制的巨型激光器“神光二号”中。
利用氟磷灰石(化学式为Ca5P3FO12)制备磷酸二氢钾的工艺流程如下图所示(部分流程步骤已省略):
已知萃取的主要反应原理:
KCl+H3PO4
KH2PO4+HCl;其中,反应产生的HCl易溶于有机萃取剂。
请回答下列问题:
(1)流程中将氟磷灰石粉碎的目的是__________________________________。
(2)不能使用二氧化硅陶瓷材质的沸腾槽的主要原因是____________(用化学方程式表示)。
(3)副产品N的化学式是____________;在得到KH2PO4晶体的一系列操作Ⅲ,其主要包括____________、过滤、洗涤、干燥等。
(4)若用1000kg质量分数为50.4%的氟磷灰石(化学式为Ca5P3FO12,摩尔质量为504g/mol)来制取磷酸二氢钾晶体,其产率为80%,则理论上可生产KH2PO4(摩尔质量为136g/mol)的质量为_______kg。
(5)电解法制备KH2PO4的装置如图所示.该电解装置中,a区属于_______区(填“阳极”或“阴极”),阴极区的电极反应式是________________。
(6)工业上还可以用氟磷灰石与焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1500℃生成白磷,同时逸出SiF4和CO,该反应的化学方程式为________________________________________。
11、
(1)2017年中科院某研究团队通过设计一种新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂,成功实现了CO2直接加氢制取辛烷值汽油,该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。
已知:
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH1=-aKJ/mol
C8H18(1
)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O
(1) ΔH2=-bKJ/mol
试写出25℃、101kPa条件下,CO2与H2反应生成汽油(以C8H18表示)的热化学方程式_________________________________。
(2)利用CO2及H2为原料,在合适的催化剂(如Cu/ZnO催化剂)作用下,也可合成CH3OH,涉及的反应有:
甲:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H=—53.7kJ·mol-1 平衡常数K1
乙:
CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H=+41.2kJ·mol-1 平衡常数K2
①CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)的平衡常数K=______(用含K1、K2的表达式表示),该反应△H_____0(填“大于”或“小于”)。
②提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有___________(填写两项)。
③催化剂和反应体系的关系就像锁和钥匙的关系一样,具有高度的选择性。
下列四组实验,控制CO2和H2初始投料比均为1:
2.2,经过相同反应时间(t1min)。
温度(K)
催化剂
CO2转化率(%)
甲醇选择性(%)
综合选项
543
Cu/ZnO纳米棒材料
12.3
42.3
A
543
Cu/ZnO纳米片材料
11.9
72.7
B
553
Cu/ZnO纳米棒材料
15.3
39.1
C
553
Cu/ZnO纳米片材料
12.0
70.6
D
由表格中的数据可知,相同温度下不同的催化剂对CO2的转化为CH3OH的选择性有显著影响,根据上表所给数据结合反应原理,所得最优选项为___________(填字母符号)。
(3)以CO、H2为原料合成
甲醇的反应为:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。
在体积均为2L的三个恒容密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,分别都充入1molCO和2molH2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变。
下图为三个容器中的反应均进行到5min时H2的体积分数示意图,其中有一个容器反应一定达到平衡状态。
①0~5min时间内容器Ⅱ中用CH3OH表示的化学反应速率为_________________。
②三个容器中一定达到平衡状态的是容器________(填写容器代号)。
参考答案
一、推断题
1、【答案】
(1).对甲基苯酚钠或4-甲基苯酚钠
(2).CH3CHClCOOH (3).取代(或酯化)反应 (4).Cl2 (5).光照 (6).C6H5-CH2Cl+NaOH
C6H5-CH2OH+NaCl (7).15 (8).
(9).
【解析】
试题分析:
(1)根据A的化学式,以及合成路线,推出A的结构简式为:
,名称为甲苯,C和E发生酯化反应生成F,则C和E的结构简式为
、
,根据流程图,E的结构简式为
,C的结构简式为
,根据B生成C的条件,反应III发生水解反应或取代反应,B的结构简式为
,因此反应I的条件是Cl2和光照;(3)根据
(2)的分析,反应方程式为:
C6H5-CH2Cl+NaOH
C6H5-CH2OH+NaCl;(4)②与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,③能发生水解反应和银镜反应,说明是甲酸某酯,苯环上一个酚羟基、一个侧链,邻间对3种;侧链有:
、
、
、
、
5种,共15种,符合条件的结构简式为:
;(5)根据信息i,先发生氧化反应,生成(CH3)2CHCOOH,然后发生取代反应生成(CH3)2CClCOOH,步骤是:
。
考点:
考查有机物的命名、同分异构体的书写、官能团的性质、有机物合成等知识。
二、选择题
2、【答案】D
【解析】
【分析】
X所处的周期数等于族序数,常温Y的最高价氧化物对应的水化物可贮存在由X的单质制成的容器中,X为AI,它们的最外层电子数之和为22,余下的三种元素原子的最外层电子数平均值大于6,W、Y同主族,故W、X、Y、Z依次为O、Al、S.Cl。
【详解】A.X.Y、Z依次为Al、S、Cl,简单离子半径:
S2->Cl->Al3+,故A错误;B.X与Z形成的化合物为AlCl3,属于共价化合物,不能用电解法来制取Al单质,故B错误;C.Y的氢化物为H2S,W的氢化物为H2O,因为水分子中存在着氢键,所以H2O沸点比H2S高,故C错误;D.W、Y两种元素形成的一种化合物SO2,具有还原性,能使酸性KMnO4溶液褪色,故D正确;答案:
D。
【点睛】本题考查元素周期律和原子结构知识,解题关键:
熟记原子结构、元素在元素周期表中的位置和性质之间的关系,易错点A,原子大小是Al>S>CI,离子大小是S2->CI->Al3+。
:
3、【答案】D
【解析】
【分析】
本题主要考查酸碱中和相关曲线分析。
A.由题可知,当滴加20mL盐酸时,溶液中溶质为NH4Cl,由此可求出氨水的浓度;
B.点①溶液中溶质为等浓度NH4Cl和NH3•H2O的混合溶液,依据物料守恒判断;
C.点②依据电荷守恒判断;
D.点③时氨水和氯化氢恰好完全反应,反应后溶质为氯化铵。
【详解】A.由图象曲线变化可知,加入20mL盐酸时出现滴定飞跃,说明氨水与盐酸的浓度相等,所以该氨水的物质的量浓度为0.1000mol/L,故A正确;
B.点①时滴入10mL盐酸,由于盐酸与氨水浓度相等,反应后溶质为等浓度的NH4Cl和NH3•H2O,根据物料守恒可知:
c(NH4+)+c(NH3•H2O)+c(NH3)=2c(Cl-),故B正确;
C.点②时溶液为中性,则c(H+)=c(OH-),根据溶液中的电荷守恒可知:
c(NH4+)=c(Cl-),故C正确;
D.点③时NH3•H2O和HCl恰好完全反应,反应后溶质为NH4Cl,铵根离子部分水解,溶液呈酸性,由于水解程度较小,则c(Cl-)>c(NH4+)、c(H+)>c(OH-),由于水解程度较小,则c(NH4+)>c(H+),溶液中正确的离子浓度大小为:
c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),错误。
【点睛】本题考查了酸碱混合的定性判断及溶液pH的计算、离子浓度大小比较,题目难度中等,可从溶液中溶质变化进行突破,明确溶液酸碱性与溶液pH的关系为解答关键,注意掌握电荷守恒、物料守恒及盐的水解原理的含义及应用方法。
4、【答案】B
【解析】
分析:
A.钢铁是铁的合金,黑色金属材料主要指铁、锰、铬及其合金,如钢、生铁、铁合金、铸铁等;B.碳纤维为碳的单质;C.高温结构陶瓷属于耐高温的新型无机非金属材料;D.太阳能电池板是为空间实验室提供电能的装置。
详解:
A.钢铁是铁的合金,属于黑色金属材料,故A正确;B.碳纤维为碳的单质,不是有机物,属于新型无机非金属材料,故B错误;C.宇宙飞船返回舱外表面主要是用的高温结构陶瓷,属于耐高温的新型无机非金属材料,故C正确;D.天宫二号的太阳能电池板是为空间实验室提供电能的装置,可以将光能转化为电能,故D正确;故选B。
5、【答案】D
【解析】
46g有机物C2H6O的物质的量为1mol,如果有机物为乙醇,含有极性共价键数目为7NA,如果有机物为甲醚,含有极性共价键数目为8NA,A错误;1molH2与1molI2制备HI的反应为可逆反应,生成HI小于2mol,H-I键小于2NA,B错误;pH=13的Ba(OH)2溶液,c(H+)=10-13mol/L,c(OH-)=10-1mol/L,25℃,1L、pH=13的Ba(OH)2溶液中OH-数为0.1NA,C错误;0.1molFe在足量氧气中燃烧,生成四氧化三铁,转移电子数为0.1×8/3×NA=4/15NA,D正确;正确选项D。
点睛:
本题考查了阿伏加德罗常数的综合应用,涉及的知识较多,重在分析能力及化学计算能力的考查,明确有机物存在同分异构体时,化学键类型有所不同;注意可逆反应不能进行完全,铁在氧气中燃烧生四氧化三铁,铁元素化合价平均为+8/3价。
6、【答案】C
【解析】
【详解】A.分子中的官能团由羟基、羰基、碳碳双键、醚键,错误;B.若R为甲基,其分子式为C16H12O7,错误;C.该有机物含有酚羟基,故遇到三氯化铁溶液会呈紫色,正确;D.1mol该有机物最多能加成8mol氢气。
错误。
7、【答案】B
【解析】
通入N2的主要目的是防止空气中二氧化碳、氧气等对产物检验产生影响,A错误;利用②③除去二氧化碳,④中的无水氯化钙将气体干燥后,如果⑤中的黑色的氧化铜固体变红,⑥中澄清的石灰水变浑浊,说明有一氧化碳产生,B正确;实验结束后,①中淡黄色粉末完全变成黑色,则产物可能为铁,或氧化亚铁或四氧化三铁,这些物质都是黑色的,C错误;因混合气体经过了②澄清的石灰水,③氢氧化钠溶液,所以将④中的无水氯化钙换成无水硫酸铜就不能检验分解生成的水蒸气,D错误;正确选项B。
点睛:
本实验抓住亚铁离子的不稳定性,进行判断处理,因为亚铁离子非常容易被氧化,所以先赶净装置中的空气,回答了充入氮气的目的;检验一氧化碳产生,应先除去混合气体中的二氧化碳,再利用一氧化碳的还原性检验即可。
8、【答案】D
【解析】
【详解】A.加入漂白液将污水中的NH3氧化成N2:
离子方程式为3ClO-+2NH3===N2+3Cl-+3H2O,故A错误;
B.向NH4HCO3稀溶液中滴加过量Ca(OH)2溶液,离子方程式:
Ca2++NH4++HCO3-+2OH-===NH3·H2O+CaCO3↓+H2O,故B错误;
C.酸性条件下,用H2O2将I-转化为I2,离子方程式:
H2O2+2I-+2H+===I2+2H2O,故C错误;
D.用少量的氨水吸收硫酸工业尾气中的SO2,离子方程式:
SO2+NH3·H2O===NH4++HSO3-,故D正确。
答案选D。
【点睛】本题考查了离子方程式的书写,明确反应实质是解题关键,注意反应必须符合客观事实。
三、实验,探究题
9、【答案】
(1).4HCl(浓)+MnO2
MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2).杂质HCl消耗KOH,使KClO3产率降低 (3).将装置Ⅳ中的溶液从分液漏斗注入圆底烧瓶中 (4).KCl (5).分别取少量NaClO和NaClO3溶液于试管A、B中,均滴加少量NaOH溶液,再分别滴加H2O2溶液,A中有气泡产生并能使带火星的木条复燃,B中无明显现象。
(或者:
分别取少量NaClO和NaClO3溶液于试管A、B中,均滴加少量NaOH溶液,再分别滴加H2O2溶液充分振荡,然后煮沸溶液1~2分钟,冷却。
分别加入足量稀硝酸酸化,滴加AgNO3溶液,A中产生白色沉淀,B中无明显现象。
) (6).除去ClO— (7).2H2O2
2H2O+O2↑ (8).83.3%
【解析】
【分析】
①装置I中二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水;②装置I中为饱和食盐水,可以除去氯气中的氯化氢;③用氢氧化钠溶液吸收装置I中的氯气;④氯气与碱溶液反应,在低温、稀碱溶液中主要产物是ClO-和Cl-,在75°C以上、浓碱溶液中主要产物是ClO3-和Cl-。
(2)①步骤2中在碱性条件ClO-被H2O2还原为Cl-,加热煮沸可以使过量的H2O2分解;②根据题意,碱性条件下,ClO-能氧化H2O2,ClO3-不能氧化H2O2;③根据ClO-+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O、2S2O32—+I2=S4O62—+2I—,可得反应的关系式ClO3----6S2032-利用关系式计算样品中KClO3的质量分数。
【详解】
(1)①装置中二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水,反应离子方程式是4HCl(浓)+MnO2
MnCl2+Cl2↑+2H2O
②装置I中为饱和食盐水,可以除去氯中的氯化氢,若取消装置II,杂质HCl气体消耗氢氧化钾,使KClO3产率降低;
③实验结束拆解装置前为了防止大量氣逸出,可采取的措施是将装置V中的氢氧化钠溶液从分液漏斗中注入圆底烧瓶;④氣气与碱溶液反应在低温、稀碱溶液中主要产物是ClO-和Cl-,在75℃以上、浓碱溶液中主要产物是ClO-和Cl-,所以从装置III的试管中分离得到KClO3粗产品,其中混有的杂质是KClO和KCl;
(2)①步骤2中在碱性条件ClO-被H2O2还原为C1-,反应的离子方程式是2H2O2
2H2O+O2↑;加热煮沸可以使过量的H2O2分解,“煮沸”的目的是使过量的H2O2分解,防止其氧化KI;
②根据题意,碱性条件下,ClO-能氧化H2O2,CIO-不能氧化H2O2,所以氧化性ClO3- KCl03---6S2032- 122.5g 6mol X 0.5mol/L 0.02L X=0.204g 样品中KCIO3的质量分数为0.245 100%=83.3%。 答案: 83.3%。 【点睛】本题考查了物质组成、物质成分的实验探究分析,实验探究、实验步骤、实验计算等知识点,主要是氧化还原反应产物的生成和判断掌握基础是解题关键。 四、综合题 10、【答案】 (1).增大氟磷灰石与稀硫酸反应的接触面积,加快化学反应速率 (2).4HF+SiO2═SiF4↑+2H2O (3).NH4Cl (4).蒸发浓缩、冷却结晶 (5).326.4kg (6).阴极 (7).2H++2e-=H2↑ (8).4Ca5P3FO12+21SiO2+30C 20CaSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑ 【解析】 氟磷灰石(化学式为Ca5P3FO12)粉碎后加入浓硫酸,反应生成氢氟酸、硫酸钙、磷酸等,加入氯化钾后用有机萃取剂,KCl+H3PO4 KH2PO4+HCl,反应产生的HCl易溶于有机萃取剂,有机相中含有氯化氢,加入氨水反应生成氯化铵,因此副产品主要为氯化铵,水相中含有KH2PO4,经过一系列操作得到KH2PO4晶体。 (1)流程中将氟磷灰石粉碎,可以增大氟磷灰石与稀硫酸反应的接触面积,加快化学反应速率,故答案为: 增大氟磷灰石与稀硫酸反应的接触面积,加快化学反应速率; (2)根据流程图,反应中生成了氢氟酸,氢氟酸能够与二氧化硅反应,因此不能使用二氧化硅陶瓷材质的沸腾槽,故答案为: 4HF+SiO2═SiF4↑+2H2O; (3)根据上述分析,副产品N的化学式为NH4Cl;在得到KH2PO4晶体的一系列操作Ⅲ为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等,故答案为: NH4Cl;蒸发浓缩、冷却结晶; (4)1000kg质量分数为50.4%的氟磷灰石(化学式为Ca5P3FO12)中含有Ca5P3FO12的质量为504kg,根据P元素守恒,理论上可生产KH2PO4的质量为504kg×80%× ÷ =326.4kg,故答案为: 326.4kg; (5)根据图示,应该在a区生成KH2PO4,则钾离子由b区移向a区,则a区属于阴极区;阴极上氢离子放电生成氢气,电极反应式为2H++2e-=H2↑,故答案为: 阴极;2H++2e-=H2↑; (6)用氟磷灰石与焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1500℃生成白磷,同时逸出SiF4和CO,反应的化学方程式为4Ca5P3F
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- 关 键 词:
- 化学 第二 学期 专项 训练 作业