化学与人类生活密切相关,下列与化学有关的说法正确的是
A.制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金
B.做衣服的棉和麻均与淀粉互为同分异构体
C.煎炸食物的花生油和牛油都是可皂化的饱和酯类
D.磨豆浆的大豆富含蛋白质,豆浆煮沸后蛋白质变成了氨基酸
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设NA为阿伏加德罗常数的值,则下列说法正确的是
A.电解精炼铜时,若阳极质量减少6.4 g,则电路中转移电子数为0.2NA
B.向NH4Al(SO4)2稀溶液中逐滴加入过量Ba(OH)2溶液,离子方程式为:NH4+ +Al3++2SO42-+ 2Ba2++ 5OH-=2BaSO4↓+ AlO2-+ 2H2O+NH3•H2O
C.常温下,由水电离出的H+浓度为10-13mol·L-1的溶液中,Fe2+、Cl-、Na+、NO3-可能大量共存
D.葡萄糖(C6H12O6)溶液中:SO42-、MnO4-、K+、H+ 可以大量共存
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某有机物T的分子式为C5H12O4,0.1mol T与足量钠反应生成4.48L(标准状况)氢气。已知一个碳原子上连接两个-OH的有机物不稳定。则T的稳定结构(不考虑立体异构)有
A.6种 B.7种 C.8种 D.9种
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S-诱抗素能保持鲜花盛开,S-诱抗素的分子结构,如图,下列关于该物质说法正确的是
A. S-诱抗素能发生酯化反应的官能团有2种
B. S-诱抗素含有苯环、羟基、羰基、羧基、碳碳双键
C. 1 mol S-诱抗素与足量金属Na反应生成0.5 mol H2
D. 该化合物不能发生聚合反应
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电解法是处理工业废水的一种重要方法。如酸性含(Cr2O72-)废水就可以采用电解法进行无害化处理。电解时采用Fe作阳极,惰性电极作阴极。已知:①氧化性:Cr2O72->Fe3+ ;②Cr2O72-被还原生成Cr3+;③Ksp[Cr (OH)3]=6.3×10-31。下列说法正确的是
A. 阳极材料也可以是Cu
B. 阴极每产生3molH2,则有1mol Cr2O72-被还原
C. 一段时间后溶液中发生反应Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
D. 电解最后阶段需要加碱,使溶液中的阳离子转化为沉淀
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下列说法正确的是
A.制备硫酸亚铁晶体时,最后在蒸发皿中蒸发浓缩溶液时,只需小火加热至溶液被全部蒸干
B.向1 mL浓度均为0.05 mol·L-1的NaCl、NaI混合溶液中滴加2滴0.01 mol·L-1的AgNO3溶液,振荡,沉淀呈黄色。结论:Ksp(AgCl)<Ksp(AgI)
C.0.1mol·L-1的NaOH溶液分别中和pH、体积均相等的醋酸和盐酸,所消耗NaOH溶液的体积:前者小于后者
D.水的电离过程是吸热过程,升高温度,水的离子积增大、pH减小
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下列关于各实验装置图的叙述中正确的是
A.装置①:构成锌—铜原电池
B.装置②:除去Cl2中含有的少量HCl
C.装置③:验证溴乙烷发生消去反应生成烯烃
D.装置④:由实验现象推知酸性强弱顺序为CH3COOH>H2CO3>C6H5OH
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(14分)锂被誉为“金属味精”,以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以β锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6,还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下:
已知:①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 |
开始沉淀pH | 2.7 | 3.7 | 9.6 |
完全沉淀pH | 3.7 | 4.7 | 11 |
②Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表:
温度/℃ | 0 | 10 | 20 | 50 | 75 | 100 |
Li2CO3的溶解度/g | 1.539 | 1.406 | 1.329 | 1.181 | 0.866 | 0.728 |
请回答下列问题:
(1)用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成:__________________________。
(2)反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是__________________________________。
(3)写出反应Ⅲ中生成沉淀A的离子方程式:________________________。
(4)洗涤所得Li2CO3沉淀要使用_____(选填“热水”或“冷水”),你选择的理由是__________。
(5)将氯化锂溶液蒸干的过程中还需不断通入HCl气体,其作用是______________
(6)本实验在电解熔融氯化锂生产锂时,阳极产生的氯气中会混有少量氧气,原因是_____。
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(14分)水杨酸甲酯又叫冬青油,是一种重要的有机合成原料。某化学小组用水杨酸()和甲醇在酸性催化剂催化下合成水杨酸甲酯并计算其产率。
实验步骤:
Ⅰ.如图,在三颈烧瓶中加入6.9 g (0.05 mol)水杨酸和24 g(30 mL,0.75 mol)甲醇,向混合物中加入约10 mL甲苯(甲苯与水形成的共沸物,沸点为85℃,该实验中加入甲苯,易将水蒸出),再小心地加入5 mL浓硫酸,摇动混匀,加入1~2粒沸石,组装好实验装置,在85~95℃下恒温加热反应1.5小时:
Ⅱ.待装置冷却后,分离出甲醇,然后转移至分液漏斗,依次用少量水、5%NaHCO3 溶液和水洗涤;分出的产物加入少量无水MgSO4固体,过滤得到粗酯;
Ⅲ.将粗酯进行蒸馏,收集221℃~224℃的馏分,得水杨酸甲酯4.5g。
常用物理常数:
名称 | 分子量 | 颜色状态 | 相对密度 | 熔点(℃) | 沸点(℃) |
水杨酸甲酯 | 152 | 无色液体 | 1.18 | -8.6 | 224 |
水杨酸 | 138 | 白色晶体 | 1.44 | 158 | 210 |
甲醇 | 32 | 无色液体 | 0.792 | -97 | 64.7 |
请根据以上信息回答下列问题:
(1)仪器A的名称是 ,制备水杨酸甲酯时,最合适的加热方法是 。
(2)实验中加入甲苯对合成水杨酸甲酯的作用是 。
(3)反应结束后,分离甲醇的操作是 。
(4)洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是 ,第二次水洗的主要目的是 。
(5)检验产品中是否含有水杨酸的化学方法是 。
(6)本实验的产率为___________(保留两位有效数字)。
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(15分)“C1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质(如CO、CO2、CH4、CH3OH、
HCOOH等)为原料合成工业产品的化学工艺,对开发新能源和控制环境污染有重要意义。
(1)一定温度下,在两个容积均为2 L的密闭容器中,分别发生反应:
CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) △H =﹣49.0 kJ/mol。相关数据如下:
容器 | 甲 | 乙 |
反应物投入量 | 1 mol CO2(g)和3 mol H2(g) | 1 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g) |
平衡时c(CH3OH) | c1 | c2 |
平衡时能量变化 | 放出29.4 kJ | 吸收a kJ |
请回答:①a = 。
②若甲中反应10 s时达到平衡,则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是 。
(2)甲烷的一个重要用途是制取H2,其原理为:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)在密闭容器中通入等物质的量浓度的CH4与CO2,在一定条件下发生反应,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如下图所示,则压强P1 P2 ,(填“大于”或“小于”);压强为P2时,在y点:v(正) v(逆)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)一定条件下,治理汽车尾气的反应是2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) △H<0。在恒温恒容的密闭容器中通入n(NO):n(CO)=2:1的混合气体,发生上述反应。下列图像正确且能说明反应在进行到t1时刻一定达到平衡状态的是 (选填字母)。
(4)甲酸(HCOOH)是一种弱酸,现用0.1 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和甲酸溶液,滴定曲线如下:滴定开始前,三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是 ;V1和V2的关系V1 V2(填 “>”、“=”或“<”);M点对应的溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是 。
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【化学——物质结构与性质】选做(15分)X、Y、Z、L四种元素分别位于周期表中三个紧邻的周期且原子序数依次增大,它们相关信息如下:
X元素原子的价电子构型为nsnnp2n,Y和Z位于同一周期,最外层都有两个未成对电子L元素原子的基态未成对电子数是同周期最多的元素。
请回答如下问题:
(1)L元素在周期表中的位置是 。该原子核外电子排布式是 。其最高正价氧化物对应的水化物的化学式是 和 。
(2)元素X与Y形成的化合物晶体类型是 晶体,1mol该化合物含有的化学键数目为 (用阿伏加德罗常数NA表示)
(3)元素M是周期表中电负性最强的元素,X与M形成的化合物XM2的分子几何构型是 ,该化合物中X原子的杂化轨道类型是 。
(4)X与碳、氢三种元素形成的相对分子质量最小的分子里有 个σ键, 个π键
(5)金属元素N与Z形成的离子化合物的晶胞结构如图,晶胞中Z离子数目为 。
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【化学—化学与技术】选考(15分)海洋是一个丰富的资源宝库,通过海水的综合利用可获得许多物质供人类使用。
(1)海水中盐的开发利用:
①海水制盐目前以盐田法为主,建盐田必须选在远离江河入海口,多风少雨,潮汐落差大且又平坦空旷的海滩。所建盐田分为贮水池、 池和结晶池。
②工业上通常以NaCl 、CO2 和 NH3 为原料制取纯碱,请写出第一步制取NaHCO3的化学方程式 。
(2)电渗析法是近年来发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如图所示。其中具有选择性的阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列。请回答下面的问题:
Ⅰ.电渗析法淡化海水中阴极室可获得的重要化工原料有 。
II.上图中虚线部分表示 离子交换膜。 淡水从 (A或B)排出。
(3)用苦卤(含Na+、K+、Mg2+、Cl-、Br-等离子)可提取溴,其生产流程如下:
Ⅰ.写出反应③的离子方程式为 。
II.通过①氯化已获得含Br2的溶液,为何还需经过吹出、吸收、酸化来重新获得含Br2的溶液? 。
Ⅲ.向蒸馏塔中通入水蒸气加热,控制温度在90℃左右进行蒸馏的原因是 。
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[化学——选修5有机化学基础]选做(15分)某抗结肠炎药物有效成分的合成路线如下(部分反应略去试剂和条件):
根据以上信息回答下列问题:
(1)烃A的结构简式是 。
(2)①的反应条件是 。
②的反应类型是 。
(3)下列对抗结肠炎药物有效成分可能具有的性质推测正确的是: 。
A.水溶性比苯酚好,密度比苯酚的大
B.能发生消去反应
C.能发生聚合反应
D.既有酸性又有碱性
(4)E与足量NaOH溶液反应的化学方程式是 。
(5)写出所有符合下列条件的E的同分异构体的结构简式: 。
a.与E具有相同的官能团
b.苯环上的一硝基取代产物有两种
(6)已知易被氧化,苯环上连有烷基时再引入一个取代基,常取代在烷基的邻对位,而当苯环上连有羧基时则取代在间位。据此写出以A为原料合成化合物的合成路线 。(仿照题中抗结肠炎药物有效成分的合成路线的表达方式答题)
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