天津市第一中学2020届高三化学4月月考试题（解析版）

天津市第一中学2020届高三化学4月月考试题（解析版）

天津一中 2019—2020 学年度高三年级 化学学科第四次月考检测试卷 本试卷分为第 I 卷（选择题）、第 II 卷（非选择题）两部分，共 100 分，考试用时 60 分钟。第 I 卷 1 至 2 页，第 II 卷 3 至 4 页。考生务必将答案涂写答题纸或答 题卡的规定位置上，答在试卷上的无效。祝各位考生考试顺利! 第Ⅰ卷（本卷共 12 道题，每题 3 分，共 36 分） 相对原子质量：H：1 N：14 O：16 Cl：35.5 Fe: 56 Cu: 64 一．选择题（每题只有一个正确选项） 1.2019 年 12 月以来，我国部分地区突发的新冠病毒肺炎威胁着人们的身体健康。下列有关说 法正确的是 A. 新型冠状病毒由 C、H、O 三种元素组成 B. 口罩中间的熔喷布具有核心作用，其主要原料为聚丙烯，属于有机高分子材料 C. 过氧化氢、乙醇、过氧乙酸等消毒液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的 D. “84”消毒液是以 NaClO 为主要有效成分的消毒液，为了提升消毒效果，可以与洁厕灵（主 要成分为盐酸）混合使用 【答案】B 【解析】 【详解】A. 新型冠状病毒由蛋白质组成，蛋白质主要由 C、H、O、N 等元素组成，故 A 错 误； B. 口罩中间的熔喷布具有核心作用，其主要原料为聚丙烯，聚丙烯、聚乙烯等属于合成有机 高分子材料，故 B 正确； C. 过氧化氢、过氧乙酸等消毒液可以将病毒氧化而达到消毒的目的，乙醇消毒原理是使细胞 脱水，故 C 错误； D. NaClO 与盐酸能反应生成有毒气体氯气，所以不能混用，故 D 错误； 故选 B。 2.NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 标准状况下，22.4 L 苯含有的分子数约为 NA B. 密闭容器中 23 g NO2 与 N2O4 的混合气体中氮原子数为 0.5NA C. 1 L 0.1 mol·L－1 的 NaHCO3 溶液中，HCO3 － 和 CO32－ 离子数之和为 0.1NA D 密闭容器中 1 mol N2(g)与 3 mol H2 (g)反应制备氨气，形成 6NA 个 N-H 键 【答案】B 【解析】 【详解】A. 标况下，苯为液态，故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量，故 A 错误； B. NO2 与 N2O4的最简式均为 NO2，故 23g 混合物中含有的 NO2 的物质的量为 n= 23g 46g/mol =0.5mol，则含 0.5NA 个氮原子，故 B 正确； C. HCO3 -在溶液中既能水解为 H2CO3 又能电离为 CO32-，根据物料守恒可知：溶液中的 HCO3 -、 H2CO3、CO32-之和为 0.1NA 个，故 C 错误； D. N2(g)与 H2 (g)反应制备氨气为可逆反应，形成的 N-H 键少于 6NA 个，故 D 错误； 故选 B。 3.能正确表示下列反应的离子方程式的是( ) A. Fe2O3 溶于过量氢碘酸溶液中：Fe2O3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I2＋3H2O B. 0.1 mol·L－1 NH4Al(SO4)2 溶液与 0.2 mol·L－1 Ba(OH)2 溶液等体积混合：Al3＋＋2SO ＋2Ba2 ＋＋4OH－=2BaSO4↓＋AlO ＋2H2O C. 向 0.1 mol·L－1、pH＝1 的 NaHA 溶液中加入 NaOH 溶液：HA－＋OH－=A2－＋H2O D. 向次氯酸钠溶液中通入足量 SO2 气体：ClO－＋SO2＋H2O=HClO＋HSO 【答案】A 【解析】 【详解】A．Fe2O3 溶于过量氢碘酸溶液中的离子反应为 Fe2O3+6H++2I-═2Fe2++I2+3H2O，故 A 正确； B．0.1mol/LNH4Al(SO4)2 溶液与 0.2mol/LBa(OH)2 溶液等体积混合的离子反应为 2Ba2++NH4++Al3++2SO42-+4OH-═Al(OH)3↓+2BaSO4↓+NH3．H2O，故 B 错误； C．0.1 mol·L－1 的 NaHA 溶液 pH＝1，说明 NaHA 为强酸的酸式盐，HA-能完全电离出 H+，则 此反应的离子方程式为 H+＋OH－=A2－＋H2O，故 C 错误； D．向次氯酸钠溶液中通入足量 SO2 气体的离子反应为 ClO-+SO2+H2O═2H++Cl-+SO42-，故 D 错误； 故选 A。 【点睛】离子方程式正误判断是高考高频知识点，解这类题主要是从以下几个方面考虑：① 反应原理，如：铁与盐酸或稀硫酸反应只生成二价铁；三氯化铝溶液与碳酸钠溶液混合发生 的是双水解反应，而不是复分解反应；Mg2+遇 OH-和 CO32-时更宜生成的是 Mg(OH)2 沉淀等。 ②电解质的拆分，化学反应方程式改写为离子方程式时只有强酸、强碱及可溶性盐可以改写 成完全电离形式，如 NaHCO3 只能改写成 Na+和 HCO3-。③配平，离子方程式的配平不能简单 的满足原子守恒，而应该优先满足电子守恒、电荷守恒及原子守恒。④注意反应物的用量对 离子反应的影响。 4.中国科学院科研团队研究表明，在常温常压和可见光下，基于 LDH(一种固体催化剂)合成 NH3 的原理示意图。下列说法不正确的是 A. 该过程中 H2O 被还原生成氧气 B. 该过程中涉及极性键和非极性键的断裂与生成 C. 基于合成 NH3 的过程属于氮的固定 D. 该过程的化学方程式为：2N2＋6H2O LDH 4NH3＋3O2 【答案】A 【解析】 【详解】A. 该过程中 O 元素化合价升高，则 H2O 被氧化生成氧气，故 A 错误； B. 发生反应为 2N2+6H2O=4NH3+3O2，反应反应物和生成中均存在单质和化合物，即涉及极 性键与非极性键的断裂与生成，故 B 正确； C. 根据题意和图示知氮元素由游离态转变为化合态，属于氮的固定，故 C 正确； D. 根据题意和图示，可以写出该反应的化学方程式为：2N2＋6H2O LDH 4NH3＋3O2，故 D 正确； 故选 A。 【点睛】解决此题的关键是明确氮的固定的定义，元素的单质形态属于游离态，化合物形式 属于化合态。 5.高铁酸钾（K2FeO4）是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂，制备流程如图所示： 下列叙述不正确的是 A. 用 K2FeO4 对饮用水杀菌消毒的同时，还产生 Fe(OH)3 胶体吸附杂质净化水 B. 用 FeCl2 溶液吸收反应 I 中尾气后可再利用 C. 反应 II 中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 3∶2 D. 该生产条件下，物质的溶解性：Na2FeO4< K2FeO4 【答案】D 【解析】 【分析】 铁与氯气反应生成氯化铁，加入 NaClO、NaOH，次氯酸钠将铁离子在碱性条件下氧化成 Na2 FeO4，加入饱和 KOH 溶液可析出高铁酸钾（K2FeO4），分离得到粗 K2FeO4，采用重结晶、 洗涤、低温烘干将其提纯，以此解答该题。 【详解】A. K2FeO4 具有强氧化性，可用于杀菌消毒，生成的铁离子可水解生成具有吸附性的 氢氧化铁胶体，可用于净水，故 A 正确； B. 尾气含有氯气，可与氯化亚铁反应生成氯化铁，可再利用，故 B 正确； C. 反应中 Cl 元素化合价由+1 价降低为-1 价，Fe 元素化合价由+3 价升高到+6 价，则氧化剂 与还原剂的物质的量之比为 3：2，故 C 正确； D. 结晶过程中加入浓 KOH 溶液，增大了 K+浓度，该温度下，高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠 的溶解度小，有利于 K2FeO4 晶体的析出，故 D 错误； 故选 D。 6.短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大。W 的气态氢化物遇湿润的红色石蕊试纸变 蓝色，X 是地壳中含量最高的元素，Y 在同周期主族元素中原子半径最大，Z 与 Y 形成的化 合物的化学式为 YZ。下列说法不正确的是 A. W 在元素周期表中的位置是第二周期 VA 族 B. 用电子式表示的形成过程为： C. 同主族中 Z 的气态氢化物稳定性最强 D. X 与 Y 形成的两种常见的化合物中，阳离子和阴离子的个数比均为 2:1 【答案】C 【解析】 【分析】 已知 W 的气态氢化物遇湿润的红色石蕊试纸变蓝色，其溶液显碱性，则该氢化物是氨气 ，W 是氮元素。地壳中含量最多的元素是氧，故 X 是氧元素。同一周期从左到右，元素的原 子半径依次减小，Y 在同周期主族元素中原子半径最大，则 Y 是第三周期的钠元素，Z 也位 于第三周期，Z 与 Y 形成的化合物的化学式为 YZ，钠元素的化合价为+1 价，则 Z 元素的化 合价是-1 价，Z 原子最外层电子数为 7，它是氯元素。 【详解】A．氮是 7 号元素，氮原子核外电子层数为 2，最外层电子数为 5，它在周期表中位 于第二周期 VA 族，故 A 正确； B．钠是活泼的金属元素，氯是活泼的非金属元素，钠原子与氯原子结合时，钠原子失去电子 变为钠离子，氯原子得到电子变为氯离子，两种离子之间通过离子键结合在一起， ，故 B 正确； C．氯元素位于ⅦA 族，该族元素中非金属性最强的是氟元素，非金属性越强，气态氢化物越 稳定，所以最稳定，故 C 错误； D．钠与氧两种元素可形成氧化物和过氧化物两种化合物，前者由钠离子与阳离子构成，后者 由钠离子与过氧根离子构成，两种物质中阳离子与阴离子数之比都是，故 D 正确； 答案选 C。 【点睛】氧化钠和过氧化钠中阳离子和阴离子的个数比为二比一，过氧根是原子团。 7.下列实验现象预测正确的是 A B C D 烧杯中产生白色沉淀，一段 时间后沉淀无明显变化 加盐酸出现白色 浑浊，加热变澄清 KMnO4 酸性溶液 在苯和甲苯中均褪 液体分层，下层呈 无色 色 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A.氯化铵和氢氧化钙固体受热分解生成氨气，氨气与氯化亚铁溶液反应，立即生成白 色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，故 A 错误； B.苯酚钠溶液与盐酸反应生成苯酚，出现白色浑浊，由于苯酚溶于热水，则加热变澄清，故 B 正确； C.苯不能与酸性高锰酸钾溶液反应，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故 C 错误； D.四氯化碳比水的密度大，碘在四氯化碳中溶解度大于水中溶解度，则分层后，下层碘的四氯 化碳溶液呈紫色或紫红色，故 D 错误； 故选 B。 8.向某密闭容器中充入 NO2，发生反应 2NO2(g) ˆˆ†‡ˆˆ N2O4(g)。其它条件相同时，不同温度 下平衡体系中各物质的物质的量分数如下表：（已知：N2O4 为无色气体） t/℃ 27 35 49 70 NO2% 20 25 40 66 N2O4% 80 75 60 34 下列说法不正确的是（ ） A. 27℃，该平衡体系中的 NO2 转化率为 8 9 B. 平衡时，NO2 的消耗速率为 N2O4 消耗速率的 2 倍 C. 室温时，将盛有 NO2 的密闭玻璃球放入冰水中其颜色会变浅 D. 其他条件不变，增大 NO2 起始量，平衡正移，该反应的化学平衡常数增大 【答案】D 【解析】 【分析】 由表中数据可知升高温度，NO2 物质的量分数增大，N2O4 物质的量分数减小，则平衡逆向移 动，正反应为放热反应。 【详解】A．27℃时，该平衡体系中 NO2 的物质的量分数为 20%，N2O4 的物质的量分数为 80%， 设物质的量分别为 0.2mol、0.8mol，由方程式 2NO2(g) ˆˆ†‡ˆˆ N2O4(g)可知，转化 NO2 的物质的 量为 1.6mol，则该平衡体系中 NO2 的转化率为 1.6mol 1.6mol 0.2mol = 8 9 ，故 A 正确； B．速率比值等于化学计量数之比，平衡时，正逆反应速率相等，则平衡时，NO2 的消耗速率 为 N2O4 消耗速率的 2 倍，故 B 正确； C．正反应为放热反应，则降低温度，平衡正向移动，将盛有 NO2 的密闭玻璃球放入冰水中其 颜色会变浅，故 C 正确； D．平衡常数只受温度的影响，温度不变，平衡常数不变，故 D 错误； 故答案为 D。 9.下列关于有机物的说法，正确的是（ ） A. 由甲烷在纯氧中完全燃烧只生成 CO2 和 H2O 说明甲烷不含氧元素 B. 最多有 16 个原子共平面 C. 油脂在人体内水解为氨基酸和甘油等小分子才能被吸收 D. 甲苯苯环上的一个氢原子被含 3 个碳原子的烷基取代，所得产物有 6 种 【答案】D 【解析】 【详解】A. 由甲烷在纯氧中完全燃烧只生成 CO2 和 H2O，CO2 和 H2O 中有氧，不能确定氧来 自纯氧中还是来自甲烷中，故 A 错误； B. 根据乙烯和苯酚的结构分析得到可能所有原子都在同一平面即最多有 18 个 原子共平面，故 B 错误； C. 油脂在人体内水解为高级脂肪酸或高级脂肪酸盐和甘油，故 C 错误； D. 3 个碳原子的烷基有两种结构，一种为丙基，一种为异丙基，因此甲苯苯环上的一个氢原子 被含 3 个碳原子的烷基取代，与甲基形成邻、间、对三个位置，因此所得产物有 6 种，故 D 正确。 综上所述，答案为 D。 【点睛】油脂是高级脂肪酸甘油酯，酸性条件下水解为高级脂肪酸和甘油，碱性条件下水解 为高级脂肪酸盐和甘油；蛋白质最终水解产物为氨基酸。 10.硅酸（H2SiO3）是一种难溶于水的弱酸，从溶液中析出时常形成凝胶状沉淀。实验室常用 Na2SiO3 溶液制备硅酸。某小组同学进行了如下实验：下列结论不正确的是（ ） 编号 Ⅰ Ⅱ 实验 现象 a 中产生凝胶状沉淀 b 中凝胶状沉淀溶解，c 中无明显变化 A. Na2SiO3 溶液一定显碱性 B. 由Ⅰ能说明酸性 H2CO3＞H2SiO3 C. 由Ⅱ可知，同浓度时 Na2CO3 溶液的碱性强于 NaHCO3 溶液 D. 向 Na2SiO3 溶液中通入少量 CO2，发生反应：SiO32－+CO2+H2O=CO32－+H2SiO3↓ 【答案】B 【解析】 【详解】A．硅酸钠为强碱弱酸盐，SiO3 2-的水解使得硅酸钠溶液显碱性，故 A 正确； B．盐酸与石灰石反应生成二氧化碳，同时挥发出氯化氢，氯化氢也能与硅酸钠反应生成硅酸 沉淀，所以由Ⅰ不能说明酸性 H2CO3＞H2SiO3，故 B 错误； C．b 中凝胶状沉淀溶解，c 中无明显变化，说明 b 碱性更强，即同浓度时 Na2CO3 溶液的碱 性强于 NaHCO3 溶液，故 C 正确； D．Na2SiO3 溶液中通入少量 CO2，反应生成碳酸钠和硅酸，发生反应的离子方程式为：SiO32 －+CO2+H2O=CO32－+H2SiO3↓，故 D 正确； 故答案为 B。 【点睛】实验评价题，明确实验原理，熟悉碳酸钠、碳酸氢钠、硅酸钠的性质是解题关键， 注意实验的严密性，特别是Ⅰ中二氧化碳中混有挥发的 HCl，干扰碳酸与硅酸强弱的判断，这 是易错点，也是解题难点。 11.Fe3O4 中含有 Fe2+、Fe3+，分别表示为 Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)，以 Fe3O4/Pd 为催化材料，可实现用 H2 消除酸性废水中的致癌物 NO2-，其反应过程示意图如图所示，下列说法不正确的是 A. 用该法处理后水体的 pH 降低 B. Fe(Ⅱ)与 Fe(Ⅲ)的相互转化起到了传递电子的作用 C. 反应过程中 NO2-被 Fe(Ⅱ)还原为 N2 D. Pd 上发生的电极反应为：H2- 2e－== 2H＋ 【答案】A 【解析】 【分析】 首先判断这是一个原电池，负极通入氢气，失电子变成 +H ，正极 - 2NO 得电子，方程式为 - - + 2 2 22NO +6e +8H =N +4H O，据此来分析选项即可。 【详解】A.电源负极虽然产生 +H ，但是正极会消耗更多的 +H ，因此总体来看溶液酸性在减 弱，pH 上升，A 项错误； B. Fe(Ⅱ)与 Fe(Ⅲ)在反应中不停相互转化，起到了传递电子的作用，B 项正确； C. - 2NO 被还原为氮气，而 2+Fe 本身被氧化为 3+Fe ，C 项正确； D.钯即负极，氢气在负极失电子变成 +H ，D 项正确； 答案选 A。 12.羟胺的电离方程式为：NH2OH+H2O ˆˆ†‡ˆˆ NH3OH++OH-（25℃时，Kb=9.0×10-9）。用 0.lmol/L 盐酸滴定 20mL 0.lmol/L 羟胺溶液，恒定 25℃时，滴定过程中由水电离出来的 H+浓度的负对 数与盐酸体积的关系如图所示（己知：lg3=0.5）。下列说法错误的是（ ） A. 图中 V1<10 B. A 点对应溶液的 pH=9.5 C. A、B、C、D 四点中酸性最强的点为 D 点 D. E 点对应溶液中存在：c(H+)=c(OH-)+c(NH3OH+)+c(NH2OH) 【答案】D 【解析】 【详解】A．羟胺是一元弱碱，若 V1=10，则反应恰好起始时产生等量的 NH2OH 和 NH3OH+， NH3OH+的水解常数 14 9 10 9.0 10   =1.1×10-5 比 NH2OH 电离常数 9.0×10-9 大，溶液呈酸性，B 点时 水的电离达到 10-7mol/L，则羟胺过量，需要少滴加一部分 HCl，所以 V1 应＜10，故 A 正确； B．羟胺的电离方程式为：NH2OH+H2O ⇌ NH3OH++OH-，已知 25℃时，其电离平衡常数为 Kb=9.0×l0-9，起始浓度为c0=0.1mol/L，溶液中c(OH-)= cKb = 90.1 9.0 10  =3.0×10-5mol/L， c(OH-)= 14 5 10 3 10   mol/L= 1 3 ×10-9mol/L，pH=-lg 1 3 ×10-9mol=9+lg3=9.5，故 B 正确； C．C 点溶液中水电离生成的氢离子最大，则 C 点盐酸与羟胺恰好完全反应产生 NH3OHCl，C 点以后 HCl 过量，所以 D 点酸性最强，溶液呈酸性，故 C 正确； D．E 点时加入 HCl 的体积为 40mL，根据电荷守恒：c(H+)+c(NH3OH+)=c(OH-)+c(Cl-)，根据 物料守恒：2c(NH3OH+)+2c(NH2OH)=c(Cl-)，则有 c(H+)=c(OH-)+c (NH3OH+)+2c(NH2OH)，故 D 错误； 故答案为 D。 第Ⅱ卷（本卷共 4 道题，共 64 分） 13.已知①---⑩号元素在周期表中的位置如图。试回答下列问题： （1）上述元素中属于 d 区的有：________。 （2）②、③、④三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_________（用元素符号表示）。 （3）⑧号元素在元素周期表中的位置是_______________，其原子核外未成对电子数为 _______________，⑩号原子处于基态时核外电子排布式为___________，已知元素⑩和⑦的 电负性分别为 1.9 和 2.5，则⑩与⑦形成的化合物属于__________（填“离子”或“共价”）化合 物。 （4）③号元素原子与①号元素原子形成的原子个数比为1:3 的分子 X 在①与④形成的化合物 Y 中的溶解度很大，其主要原因是____________。 （5）④号和⑦号元素组成的原子个数比为 3:1 的-2 价阴离子的空间构型、中心原子的杂化类 型分别是：____________，____________。 【答案】 (1). Fe、Ni (2). N＞O＞C (3). 第四周期第Ⅷ族 (4). 4 (5). 1s22s22p63s23p63d104s1 (6). 共价 (7). 水和氨气分子间能形成氢键、水和氨气分子都是极 性分子 (8). 三角锥型 (9). sp3 【解析】 【分析】 根据元素周期表结构可知，①～⑩号元素分别为氢元素、碳元素、氮元素、氧元素、钠元素、 磷元素、硫元素、铁元素、镍元素、铜元素； (1)d 区包括ⅢB 族～ⅥIB 族、第ⅥII 族； (2)同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，N 元素 2p 能级为半满稳定状态， 能量较低，第一电离能高于氧元素的； (3)⑧为铁元素，原子序数为 26，结合图示判断在周期表中位置；⑩为 Cu，原子序数为 29， 结合构造原理书写核外电子排布式；根据两种元素电负性差值大于 1.7 时为离子化合物，小于 1.7 时为共价化合物的经验规则可以判断； (4)③号元素原子与①号元素原子形成的原子个数比为 1：3 的分子 X 为氨气，氨气为三角锥形； ①与④形成的化合物 Y 为水，结合水和氨气分子间能形成氢键和相似相溶原理分析； (5)④号和⑦号元素组成的原子个数比为 3:1 的-2 价阴离子为 SO32-，根据价层电子对分析空间 构型、中心原子的杂化类型。 【详解】①～⑩号元素分别为氢元素、碳元素、氮元素、氧元素、钠元素、磷元素、硫元素、 铁元素、镍元素、铜元素； (1)d 区包括ⅢB 族～ⅥIB 族、第ⅥII 族，则上述元素中属于 d 区的元素有 Fe 和 Ni； (2)同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，N 原子 2p 轨道为半充满稳定状态， 第一电离能高于同周期相邻元素的，故第一电离能 N＞O，则第一电离能大小顺序为：N＞O ＞C； (3)⑧号元素为 Fe，根据元素周期表结构可知，Fe 位于第四周期第Ⅷ族，核电荷数为 26，其电 子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2，价电子排布图为 ，则原子核外未 成对电子数为 4；⑩为 Cu，原子序数为 29，其核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s1；已知 元素⑩和⑦的电负性分别为 1.9 和 2.5，二者电负性之差为 0.6＜1.7，则⑩与⑦形成的化合物 属于共价化合物； (4)③号元素原子与①号元素原子形成的原子个数比为 1：3 的分子 X 为氨气，氨气为极性分子； ①与④形成的化合物 Y 为水，由于水和氨气分子间能形成氢键、水和氨气分子都是极性分子， 所以氨气在水中的溶解度很大； (5)④号和⑦号元素组成的原子个数比为 3:1 的-2 价阴离子为 SO32-，中心原子价层电子对数为 3+ 6 2 2 3 2    =4，其中有 1 个孤电子对，则空间构型为三角锥型，杂化类型是 sp3。 【点睛】考查价层电子对互斥模型和微粒的空间构型的关系，注意孤电子对个数的计算方法， 为易错点，注意实际空间构型要去掉孤电子对为解答关键，价层电子对互斥模型(简称 VSEPR 模型)，根据价电子对互斥理论，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数．σ键个数=配原子 个数，孤电子对个数= 1 2 ×(a-xb)，a 指中心原子价电子个数，x 指配原子个数，b 指配原子形 成稳定结构需要的电子个数；分子的立体构型是指分子中的原子在空间的排布，不包括中心 原子未成键的孤对电子；实际空间构型要去掉孤电子对，略去孤电子对就是该分子的空间构 型。 14.有机物 W 用作调香剂、高分子材料合成的中间体等，制备 W 的一种合成路线如下。 请回答下列问题： （1）F 的化学名称是________，⑤的反应类型是________。 （2）E 中含有的官能团是________（写名称），D 聚合生成高分子化合物的结构简式为 ________。 （3）将反应③得到的产物与 O2 在催化剂、加热的条件下反应可得 D，写出反应④的化学方程 式________。 （4）④、⑤两步能否颠倒？________（填“能”或“否”）理由是________。 （5）与 A 具有含有相同官能团的芳香化合物的同分异构体还有________种（不含立体异构）， 其中核磁共振氢谱为六组峰，且峰面积之比为 1：1：2：2：2：2 的结构简式为________。 （6）参照有机物 W 的上述合成路线，以 N（分子式为 C8H8 且属于 A 的同系物）为原料制备 的合成路线（无机试剂任选）_________。 【 答 案 】 (1). 苯 甲 醇 (2). 消 去 反 应 (3). 碳 碳 双 键 和 羧 基 (4). (5). (6). 否 (7). 引入碳碳双键，则在醛基被催化氧化的同时，碳碳双键也能被氧化 (8). 5 (9). (10). 【解析】 【分析】 A→B 发生加成反应，则由 B 的结构可知 A 为 ，A 与溴发生加成反应生成 B．B 发生水解反应生成 C 为 ，C 催化氧化的产物继续氧化生成 D，则 D 为 ，对比 D、E 分子式可知 D 分子内脱去 1 分子水生成 E，故 D 在浓硫酸、 加热条件下发生消去反应生成 E，则 E 为 ，E 与 F 发生酯化反应生成 W 为 。 【详解】(1)F 的结构简式为 ，则化学名称是苯甲醇；反应⑤是 在浓硫酸的催化作用下发生消去反应生成 ； (2)E 的结构简式为 ，含有的官能团是碳碳双键和羧基，D 为 ，发生聚合生成高分子化合物的结构简式为 ； (3)C 为 ，催化氧化的产物为 ， 继续氧化 生成 的反应方程式为 ； (4)反应④是催化氧化，而反应⑤是消去，如果颠倒，先引入碳碳双键，则在醛基被催化氧化 的同时，碳碳双键也能被氧化，故④、⑤两步不能颠倒； (5)A 的结构简式为 ，含有苯环和碳碳双键，其具有含有相同官能团的芳香化 合物的同分异构体可能是：①苯环连接甲基和-CH=CH2，共有邻、间和对位三种结构；②苯 环只有一个取代基，可能是-CH2CH=CH2 或-CH=CHCH3，共 2 种，则满足条件的同分异构体 共 5 种，其中核磁共振氢谱为六组峰，且峰面积之比为 1：1：2：2：2：2 的结构简式为 ； (6)分子式为 C8H8 且属于 A 的同系物，则 N 为 ， 的水解 产物为 ，而 先与 Br2 发生加成反应，再水解得到 ， 连续催化氧化后得到 ，而 再与 H2 发生加成反应即可得到 ，则以 为原料制备 的合成路线为 。 【点睛】考查有机物的推断与合成，明确官能团的性质及衍变是解本题关键，常见反应条件 与发生的反应原理类型：①在 NaOH 的水溶液中发生水解反应，可能是酯的水解反应或卤代 烃的水解反应；②在 NaOH 的乙醇溶液中加热，发生卤代烃的消去反应；③在浓 H2SO4 存在 的条件下加热，可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等；④能与溴水或 溴的 CCl4 溶液反应，可能为烯烃、炔烃的加成反应；⑤能与 H2 在 Ni 作用下发生反应，则为 烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应；⑥在 O2、Cu(或 Ag)、加热(或 CuO、加热) 条件下，发生醇的氧化反应；⑦与 O2 或新制的 Cu(OH)2 悬浊液或银氨溶液反应，则该物质发 生的是—CHO 的氧化反应。(如果连续两次出现 O2，则为醇→醛→羧酸的过程)。 15.ClO2 气体是一种高效、广谱、安全的杀菌消毒剂，可用 NaClO3 和草酸（H2C2O4）反应制 得。无水草酸 100℃可以升华。某学习小组用下图装置模拟工业制取收集 ClO2 。 （1）实验时装置 A 需在 60℃~100℃进行的原因是_________，控制所需温度的方法是 ________。 （2）装置 A 中反应产物有 Na2CO3、ClO2 和 CO2 等，该反应的化学方程式为___________。 （3）在装置 C 中 ClO2 和 NaOH 反应生成等物质的量的两种盐，其中一种盐为 NaClO2 ，写 出反应的离子方程式_________________。 【答案】 (1). 温度过低，化学反应速率较慢，温度过高草酸升华或分解 (2). 水浴加热 (3). 2NaClO3+H2C2O4 Δ Na2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O (4). 2ClO2+2OH-=ClO3-+ClO2-+H2O 【解析】 【分析】 装 置 A 中 盛 放 草 酸 和 NaClO3 ， 反 应 生 成 ClO2 气 体 ， 发 生 2NaClO3+H2C2O4 Δ Na2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O，装置 A 用电动搅拌棒，将反应物充分混合(或充分反应、或使 反应物受热均匀)，B 为 ClO2 的凝集装置，装置 C 为尾气吸收装置。 【详解】(1)一般来说，升高温度，活化分子的百分数增大，反应速率增大，温度过低，化学 反应速率较慢，无水草酸 100℃可以升华，温度过高草酸升华或分解，所以实验时装置 A 需在 60℃～100℃进行，反应温度低于水的沸点，用水浴可使反应容器受热均匀，所以反应要用水 浴加热； (2)装置 A 中反应物为 NaClO3、H2C2O4，产物有 Na2CO3、ClO2 和 CO2 等，方程式为 2NaClO3+H2C2O4 Δ Na2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O； (3)NaOH 吸收 ClO2 尾气，生成物质的量之比为 1：1 的两种阴离子，一种为 ClO2-，氧化还原 反应规律，另一种离子中 Cl 元素化合价升高，即为 ClO3-，反应的离子方程式为： 2ClO2+2OH-=ClO3-+ClO2-+H2O。 16.某小组利用 H2C2O4 溶液和酸性 KMnO4 溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”。实 验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡，混合均匀，开始计时，通过测定褪 色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案： 编号 H2C2O4 溶液 酸性 KMnO4 溶液 温度/℃ 浓度（mol/L） 体积/mL 浓度（mol/L） 体积/mL ① 0.10 2.0 0.01 4.0 25 ② 0.20 2.0 0.01 4.0 25 ③ 0.20 2.0 0.01 4.0 50 （1）已知反应后 H2C2O4 转化为 CO2 逸出，为了观察到紫色褪去，H2C2O4 与 KMnO4 初始的物 质的量需要满足的关系为：n(H2C2O4)∶n(KMnO4) ______________。 （2）探究温度对化学反应速率影响的实验编号是_______ （填编号，下同），可探究反应物 浓度对化学反应速率影响的实验编号是 ________. （3）实验①测得 KMnO4 溶液的褪色时间为 40s，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时 间内平均反应速率 v(KMnO4)=_______。 【答案】 (1). ≥2.5 (2). ②和③ (3). ①和② (4). 0.010mol•L-1•min-1 【解析】 【分析】 (1)根据“观察到紫色褪去”必须满足高锰酸钾的物质的量小于草酸的物质的量解得二者浓度关 系； (2)根据探究温度对反应速率影响时除了温度外其它条件必须相同判断；根据体积浓度对反应 速率影响时除了浓度不同，其他条件必须完全相同分析； (3)先根据醋酸和高锰酸钾的物质的量判断过量，然后根据不足量及反应速率表达式计算出反 应速率。 【详解】(1)根据反应后 H2C2O4 转化为 CO2 逸出，KMnO4 转化为 MnSO4，利用化合价升降相 等得反应的化学方程式为：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑，为了 观察到紫色褪去，高锰酸钾的物质的量不宜过量，即 n(H2C2O4)：n(KMnO4)≥ 5 2 =2.5； (2)探究温度对化学反应速率影响，必须满足除了温度不同，其他条件完全相同，所以满足此 条件的实验编号是：②和③；探究反应物浓度对化学反应速率影响，除了浓度不同，其他条 件完全相同的实验编号是①和②； (3)草酸的物质的量为：0.10mol•L-1×0.002L=0.0002mol，高锰酸钾的物质的量为： 0.010mol•L-1×0.004L=0.00004mol，草酸和高锰酸钾的物质的量之比为：0.0002mol： 0.00004mol=5：1，显然草酸过量，高锰酸钾完全反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为 0.010mol / L 0.004L 0.002L 0.004L   = 2 3 0.010mol/L，这段时间内平均反应速率 v(KMnO4)= 2 0.010mol / L3 40 60s / min s  =0.010mol•L-1•min-1。 17.中国尿素合成塔(尿塔)使用寿命仅为欧美国家的 1/4。为此北京钢铁研究院对某尿塔腐蚀过 程进行研究，得出下列腐蚀机理： (1)H2S 来自合成尿素的天然气。在 380K、体积为 2L 的密闭容器中，存在反应：H2(g)＋ S(s)  H2S(g) △ H＝＋21.6 kJ·mol－1。反应达到平衡时，H2、S、H2S 的物质的量均为 3 mol。 ①380K 时该反应的化学平衡常数为__________。 ②下列对该反应分析正确的是_________(填序号)。 (2)反应 II 的化学方程式为：____________________________________。 (3)已知室温下 H2S2O3：K1＝2.2×10－1，K2＝2.5×10－2。 ①Na2S2O3 水溶液中电荷守恒式为___________________________； ②反应 IV 的化学方程式_____________________________________。该反应_________(填“能” 或“不能”)说明 FeS 溶解性强于 FeS2O3。 (4)此尿塔的最终腐蚀产物为__________________。为了有效防腐，北钢建议该尿塔在生产中 用 CuSO4 溶液“脱硫(H2S)”，离子反应方程式为_________。(室温下，H2S：K1＝1.3×10－7、K2 ＝7.1×10－15。CuS：Ksp＝6.3×10－36) 【答案】 (1). 1 (2). ab (3). 4FeS＋7O2＝2Fe2O3＋4SO2 (4). c(Na＋)＋c(H＋)＝ 2c(S2O32－)＋c(HS2O3 －)＋c(OH－) (5). FeS＋H2S2O3＝H2S↑＋FeS2O3 (6). 不能 (7). Fe2O3、FeS2O3 (8). Cu2＋＋H2S＝CuS↓＋2H＋ 【解析】 【分析】 根据平衡常数的公式进行计算，固体不带入；该反应正反应是吸热反应，温度升高平衡向正 反应移动；增大压强平衡不移动，但容器体积减小，硫化氢的浓度增大；升高温度反应速率 加快；增大硫化氢的浓度，等效为增大压强；根据反应流程图可知，反应 II 主要反应物有 O2、 FeS，主要产物有 SO2、Fe2O3，再根据得失电子守恒配平方程；反应 II 和反应 IV 的最终产物 是 Fe2O3、FeS2O3，硫化氢与硫酸铜反应生成硫化铜沉淀与硫酸，相当于强制弱的反应。 【详解】(1) ①根据平衡常数的公式进行计算，固体不带入，故该反应的平衡常数 K=     2 2 c H S c H = 1.5 1.5 =1，②该反应正反应是吸热反应，温度升高平衡向正反应移动，平衡常数增大，图象与实 际相符合；增大压强平衡不移动，但容器体积减小，硫化氢的浓度增大；升高温度反应速率 加快，图象中正反应速率不变；增大硫化氢的浓度，等效为增大压强，平衡不移动，各组分 的含量不变，图象与实际不相符；H2S2O3 属于弱酸，该溶液中存在的离子有 Na＋、H＋、S2O32 －、HS2O3 －、OH－；反应 IV 的主要反应物有 H2S2O3、FeS，主要产物有 H2S、FeS2O3； 故答案为：1；ab； (2)根据反应流程图可知，反应 II 主要反应物有 O2、FeS，主要产物有 SO2、Fe2O3，再根据得 失电子守恒配平方程，可得：4FeS＋7O2＝2Fe2O3＋4SO2； 故答案为：4FeS＋7O2＝2Fe2O3＋4SO2； (3)电荷守恒：溶液中所有正离子的电荷数等于所有阴离子的负电荷数，由电离平衡常数可知， H2S2O3 属于弱酸，该溶液中存在的离子有 Na＋、H＋、S2O32－、HS2O3 －、OH－，故有电荷守恒： c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(S2O32－)＋c(HS2O3 －)＋c(OH－)；根据反应流程图可知，反应 IV 的主要反应 物有 H2S2O3、FeS，主要产物有 H2S、FeS2O3，可以写出反应 IV 的化学方程式为：FeS＋H2S2O3 ＝H2S↑＋FeS2O3 学；该反应属于复分解反应，不能说明二者的溶解度大小； 故答案为：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(S2O32－)＋c(HS2O3 －)＋c(OH－)； FeS＋H2S2O3＝H2S↑＋FeS2O3； 不能； (4)由流程图可知，反应 II 和反应 IV 的最终产物是 Fe2O3、FeS2O3，故此尿塔的最终腐蚀产物 为为 Fe2O3、FeS2O3；硫化氢与硫酸铜反应生成硫化铜沉淀与硫酸，相当于强制弱的反应，反 应离子方程式为：Cu2++H2S=CuS↓+2H+； 故答案为：Fe2O3、FeS2O3；Cu2++H2S=CuS↓+2H+。 【点睛】在写陌生方程式时，多看题上已知信息、流程图，一般利用氧化还原反应的配平原 理进行方程式的书写；写电荷守恒时，注意是电荷的守恒，所以类似于 S2O32－，在写电荷守 恒时要添上相应的系数。