非选择题标准练(五)[学生用书 P163(单独成册)]
1.(6 分)(2019·杭州高三质检)A、B 均是煤干馏所得的烃类物质,都是重要的化工原料,
A 气体在标准状况下的密度为 1.25 g·L-1,其转化关系如图:
请回答:
(1)A 中官能团的名称为____________;B→D 的反应类型是____________。
(2)写出 C+E→F 的化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)下列说法正确的是________。
A.有机物 A 在催化剂条件下与水反应后的产物与 E 互为同系物
B.只用水一种试剂就可以将 C、D、F 三种样品区分出来
C.有机物 B 能与溴水发生取代反应使溴水褪色
D.煤的气化、液化也是综合利用煤的方法,都属于物理变化
解析:(1)A 的摩尔质量 M=1.25 g·L - 1 ×22.4 L·mol - 1 =28 g·mol - 1 ,故 A 为
CH2===CH2,其含有的官能团名称为碳碳双键;液体 B 为苯,D 为硝基苯,由苯生成硝基苯
的反应为取代反应。(2)CH2===CH2 在催化剂作用下被 O2 氧化为 CH3COOH(C);焦炭与水蒸
气反应生成 CO 和 H2,CO 和 H2 在催化剂作用下反应生成 CH3OH(E);CH 3COOH(C)与
CH3OH(E)在浓硫酸作用下发生酯化反应生成乙酸甲酯(F)和水。(3)CH2===CH2 在催化剂条件
下与水反应后的产物为 CH3CH2OH,CH3CH2OH 与 CH3OH 互为同系物,A 项正确;CH3COOH
溶于水,硝基苯不溶于水且密度比水大,乙酸乙酯不溶于水且密度比水小,故只用水一种试
剂就可以将三者区分出来,B 项正确;苯萃取溴水中的溴而使溴水褪色,C 项错误;煤的气
化和液化均属于复杂的物理化学变化,D 项错误。
答案:(1)碳碳双键(1 分) 取代反应(1 分)
(2)CH3COOH+CH3OH浓硫酸
△ CH3COOCH3+H2O(2 分)
(3)AB(2 分)
2.(6 分)某同学用下列方案探究某带结晶水的不溶性盐 X(仅含四种元素)的组成。
请回答:
(1)X 中的组成元素除 H、O 外,还包含_________________________元素,X 的化学式是________。
(2)溶液 Y 久置在空气中发生的离子方程式为_________________。
解析:(1)有 0.28 g(0.01 mol)CO 气体生成,说明 X 中一定含有 C 元素,红棕色固体为
Fe2O3,说明 X 中一定含有 Fe 元素,且 n(Fe)=0.01 mol;由于 X 中仅含四种元素,故 X 中
的组成元素除含有 H、O 外,还含 Fe、C,则 1.97 g 白色沉淀为 BaCO3,1.08 g 无色气体中
含有 CO2,n(CO2)=n(BaCO3)=0.01 mol,根据该盐带结晶水,可知 1.08 g 无色气体中含有
H2O(g),m(H2O)=1.08 g-0.28 g-0.01 mol×44 g·mol-1=0.36 g,n(H2O)=0.02 mol,1.8 g X
隔绝空气加热得到的固体质量为 1.8 g-1.08 g=0.72 g,该固体为铁的氧化物,其含有铁元素
的质量为 0.56 g,则含有氧元素的质量为 0.16 g,故该固体为 FeO,且 n(FeO)=0.01 mol,综
上可知,X 中 n(Fe)∶n(C)∶n(H)∶n(O)=1∶2∶4∶6,X 的化学式为 FeC 2O4·2H2O。(2)溶
液 Y 为 FeCl2 溶液,其在空气中被 O 2 氧化,发生反应的离子方程式为 4Fe 2+ +O2+4H +
===4Fe3++2H2O。
答案:(1)Fe、C(2 分) FeC2O4·2H2O(2 分)
(2)4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O(2 分)
3.(4 分)亚硫酸盐作为一种抗氧化剂和抗菌剂广泛应用于食品行业中,但其过量使用对
人体有害。用如图装置(夹持、加热装置略)检测某食品样品中亚硫酸盐的含量,通过加过量
稀硫酸并加热使产生的 SO2 完全被 X 溶液吸收,假设食品中的其他成分不影响检测。请回答:
(1)仪器 a 的名称为________。
(2)实验过程中通入 N2 的作用是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)下列有关该实验的说法正确的是________。
A.实验开始时,只要打开分液漏斗的旋塞,即可使液体顺利流下
B.若 X 是 NaOH 溶液,可通过测定乙装置反应前后的质量变化,准确测定食品中亚硫
酸盐的含量
C.若 X 是 H2O2 溶液,充分反应后加热除去过量 H2O2,可测定出乙中 n(H+),并根据
测定结果计算亚硫酸盐的含量
D.若 X 是 BaCl2 溶液,可通过测定生成的 BaSO3 固体的质量来计算亚硫酸盐的含量
解析:(1)仪器 a 的名称是圆底烧瓶。(2)通入 N2,可将反应产生的 SO2 全部赶出,使其完全被 X 溶液吸收。(3)实验开始时,为使液体顺利流下,除了要打开分液漏斗的旋塞外,还
要打开分液漏斗的玻璃塞[或使玻璃塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗口上的小孔],A 项错误;反
应过程中,部分水蒸气也会进入乙装置中,所以不能通过测定反应前后乙装置的质量变化来
准确测定食品中亚硫酸盐的含量,B 项错误;当 X 是 H2O2 溶液时,乙装置中发生的反应为
SO2+H2O2===2H++SO2-4 ,通过测定乙装置中 n(H+),并进行相关计算,可得到亚硫酸盐的
含量,C 项正确;SO2 与 BaCl2 溶液不反应,D 项错误。
答案:(1)圆底烧瓶(1 分)
(2)将反应产生的 SO2 完全赶出(1 分)
(3)C(2 分)
4.(4 分)(2019·浙江名校联考)有一包铁粉和铜粉混合均匀的粉末样品,为确定其组成,
某同学将不同质量的该样品分别与 40.00 mL 1.00 mol·L-1 的 FeCl3 溶液反应,实验结果如表
所示(忽略反应前后溶液体积的微小变化)。
实验序号 ① ② ③ ④
m1(粉末样品)/g 0.900 1.800 3.600 7.200
m2(反应后剩余固体)/g 0 0.640 2.480 6.080
(1)实验④的滤液中 c(Fe2+)=________。
(2)原粉末样品中 m(Fe)∶m(Cu)=________。
解析:(1)根据反应:Fe+2Fe3+===3Fe2+、Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+可知,40.00 mL
1.00 mol·L-1 的 FeCl3 溶液消耗的金属的总物质的量为 2.00×10-2 mol。因 Fe 的还原性强于
Cu,故 Fe3+先与 Fe 反应。分析实验③、④的数据,反应后固体质量均减少 1.120 g,则实验
④粉末样品中铁粉过量,减少的 1.120 g 固体为 2.00×10-2 mol 的铁粉,根据反应:Fe+2Fe3
+===3Fe2+,实验④的滤液中 n(Fe2+)=6.00×10-2 mol,则 c(Fe2+)=6.00 × 10-2 mol
40.00 × 10-3 L=1.50
mol·L-1。(2)分析实验②的数据,固体质量减少 1.160 g>1.120 g,此时样品粉末中的铁粉完全
溶解,铜粉部分溶解,剩余的 0.640 g 固体全部为铜粉。假设参加反应的铁粉的物质的量为 x
mol,参加反应的铜粉的物质的量为 y mol,则{x+y=2.00 × 10-2
56x+64y=1.160 ,解得 x=1.50×10-2,y=
5.00×10-3,故原粉末样品中 m(Fe)∶m(Cu)=(1.50×10-2×56) g∶(5.00×10-3×64+0.640)
g=7∶8。
答案:(1)1.50 mol·L-1(2 分) (2)7∶8(2 分)
5.(10 分)(2019·台州市联考)硫酚 在有机合成中有着广泛的应用,通
常由氯苯 与硫化氢在高温下反应制得,其典型的副产品为苯 ,
有关反应的热化学方程式如下:反应Ⅰ、Ⅱ的能量变化如图所示。
(1)反应Ⅰ为可逆反应,若其 ΔS>0,则反应Ⅰ能否自发进行?______;理由为
________________________________________________________________________。
(2)从两个反应的能量变化图可知,活化能:反应Ⅰ________(填“>”“<”或“=”)
反应Ⅱ。
(3)为研究反应规律,选择合适的反应条件,某研究小组在实验室进行了如下模拟实验,
即将一定量的氯苯和硫化氢置于一固定容积的容器中,在不同温度下均反应 10 min,测定生
成物的浓度,得到图甲和图乙。
①图甲中 v 正=v 逆的是________点;C 点的 v 正______(填“大于”“小于”或“等于”)B
点的 v 正。
②图甲中硫酚的浓度呈现先增大后减小的变化趋势,出现这一变化趋势的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③根据图乙信息,若要提高硫酚的产量,R 的值为________。(4)请画出恒温恒容条件下主产物硫酚的物质的量浓度随时间变化的曲线图。
解析:(1)反应Ⅰ的 ΔH<0,若其 ΔS>0,该反应一定能自发进行。(2)从两个反应的能量
变化图可知,反应Ⅰ的活化能比反应Ⅱ的小。(3)由图甲知,在 A 点时反应未达到平衡,而在
C 点时反应已达到平衡,因此,B、C 两点的正、逆反应速率相等;由于 B 点的温度高于 C
点的,所以 B 点的反应速率大于 C 点的。若要提高硫酚的产量,由图甲可知,温度应控制在
590 K,由图乙可知,R 应该控制在 2.5。(4)从原点开始先增大后减小。
答案:(1)能(1 分) 反应 Ⅰ 的 ΔH<0,ΔS>0,该反应一定能自发进行(1 分)
(2)<(1 分)
(3)①B、C(1 分) 小于(1 分) ②当温度低于 590 K 时,10 min 时反应Ⅰ未达平衡,反应
速率随温度升高而增大,所以生成物硫酚的浓度逐渐增大;当温度高于 590 K 时,10 min 时
反应Ⅰ已达到平衡,该反应是放热反应,升高温度平衡左移,所以生成物硫酚的浓度减小;
反应Ⅱ是不可逆反应,温度升高,反应速率加快,生成物苯的浓度增大,消耗了反应物,进
一步导致反应Ⅰ逆向进行(2 分)
③2.5(1 分)
(4) (2 分)
6.(10 分)(2019·浙江名校联考)工业上人造金刚石是用石墨和金属触媒在高温高压作用下
进行生产的。产出物多用酸洗法除去触媒金属,在酸洗废液中主要金属离子为 Ni2+、Mn2+
和 Co2+,如图是酸洗废液综合回收生产工艺流程:
(1)反应 1 中控制反应温度为 85~90 ℃的常用加热方法是________;请写出反应 1 的离
子方程式:_______________________________________________________________。
(2)反应 2 中除产生棕色 Co(OH)3 沉淀外,还产生无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体,
写出该反应的离子方程式:_________________________________________________。
(3)用酒精水溶液洗涤 NiSO4·7H2O 的目的是_______________________________。
(4)变色硅胶干燥剂含有 CoCl2,当干燥剂呈________(填“蓝色”或“粉红色”)时,表
示已不具有吸水干燥功能。
(5)为测定 NiSO4·7H2O 产品的纯度,可用分光光度法。(NiSO4·7H2O 的摩尔质量为
280.0 g·mol-1)已知:Ni2++6NH3·H2O===[Ni(NH3)6]2++6H2O;[Ni(NH3)6]2+对特定波长光的吸收程
度(用吸光度 A 表示)与 Ni2+在一定浓度范围内成正比。现测得[Ni(NH3)6]2+的吸光度 A 与 Ni2
+标准溶液浓度关系如图所示。准确称取 0.455 0 g NiSO4·7H2O,用蒸馏水溶解并加过量
NH3·H2O,再用蒸馏水定容至 100 mL,测得溶液吸光度 A=1.550,则 NiSO4·7H2O 产品的
纯度是______(以质量分数表示)。
解析:(1)一般用水浴加热的方法控制反应温度为 85~90 ℃,反应 1 为 MnO -4 与 Mn2+
反应生成 MnO2 沉淀,离子方程式为 3Mn2++2MnO-4 +2H2O===5MnO2 ↓+4H+。(2)由题
意可知,反应 2 中产生了 Co(OH)3 沉淀和 CO2 气体,则反应的离子方程式为 2Co2++ClO-+
2CO2-3 +3H2O===2Co(OH)3 ↓+Cl-+2CO2 ↑。(3)用酒精水溶液洗涤可以洗去晶体表面的
杂质,并减小晶体的溶解损失。(4)CoCl2 显蓝色,CoCl2·6H2O 显粉红色,当蓝色 CoCl2 转
化为粉红色的 CoCl2·6H2O 时,说明硅胶已不具有吸水干燥功能。(5)根据题图可知,当 A=
1.550 时,c(Ni 2+ )=1.550×10 -2 mol·L -1 ,则 NiSO4·7H2O 产品的纯度为 1.550×10-2
mol·L-1×0.1 L×280.0 g·mol-1÷0.455 0 g×100%=95.38%。
答案:(1)水浴加热(1 分) 3Mn2++2MnO-4 +2H2O===5MnO2 ↓+4H+(2 分)
(2)2Co2++ClO-+2CO2-3 +3H2O===2Co(OH)3 ↓+Cl-+2CO2 ↑(2 分)
(3)除去晶体表面的杂质,减小晶体的溶解损失(2 分)
(4)粉红色(1 分)
(5)95.38%(2 分)
7.(10 分)二环己基邻二甲酰胺(DCHCHDA)是一种性能优良的聚丙烯晶型成核剂,可明
显提高等规聚丙烯的抗冲击性能,可用下列路线合成:(1)D 的结构简式:____________________;F 中官能团的名称:____________________。
(2)反应①~⑧中属于加成反应的有________个。
(3)写出 E+H→DCHCHDA 的化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)写出满足下列条件的 C 的所有同分异构体:____________________________。
①能与 FeCl3 溶液发生显色反应
②1 mol 该物质能与足量金属钠反应生成 1 mol H2
③1HNMR 显示分子中含有四种不同化学环境的氢原子
(5)设计以乙烯为原料制备化合物 A 的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选):
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解 析 : 根 据 题 给 已 知 反 应 i , 反 应 生 成 C , 则 C 为
C 的分子式为 C8H10O4,比较C 与 D 的分子式可知,D 为 D
与 SOCl2 反应生成 E,结合已知反应 ii 可知,E 为 苯与浓硝酸在浓硫酸的催
化作用下发生硝化反应生成 F,故 F 为 从而推出 G 为 (2)根据题给合成路线知,反应②、③、⑦均属于加成反应。(4)能与 FeCl3 溶液发生显色反应,则分子中存在酚
羟基,又 1 mol 该物质能与足量金属钠反应生成 1 mol H2,且分子中含有四种不同化学环境
的氢原子,则满足条件的同分异构体有
答案:(1)
(2)3(1 分)
(5) (3 分)