北京市朝阳区高三年级学业水平等级性考试练习一
化学试题
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Mn 55
第一部分
每小题只有一个选项符合题意,每小题 3 分,共 14 道小题,共 42 分。
1.下列家庭常用消毒剂的有效成分属于无机物的是
A B C D
家庭常用消毒
剂
有效成分
对氯间二甲苯
酚
乙醇 次氯酸钠 过氧乙酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.对氯间二甲苯酚属于有机物,A 项错误;
B.乙醇属于有机物,B 项错误;
C.次氯酸钠属于无机物,C 项正确;
D.过氧乙酸属于有机物,D 项错误;
答案选 C。
2.下列化学用语不正确的是
A. 羟基的电子式: B. 乙烯的球棍模型:
C. Cl 的原子结构示意图: D. 乙醇的分子式:C2H6O
【答案】A
【解析】【详解】A.羟基的电子式为: ,A 项错误;
B.乙烯的球棍模型中,要注意表示 C 原子的球要比表示 H 原子的球大,B 项正确;
C.Cl 原子的原子序数为 17,在周期表中的第三周期ⅦA 族,最外层有 7 个电子,C 项正确;
D.分子式是表示纯净物分子的组成的式子,D 项正确;
答案选 A。
3.下列说法不正确的是
A. 氨基酸能与酸、碱反应生成盐
B. 葡萄糖和蔗糖的官能团种类完全相同
C. 乙醇和乙醛可用银氨溶液进行鉴别
D. 氢键既影响有机物的沸点,又影响有机物的空间结构
【答案】B
【解析】
【详解】A.氨基酸中既含有氨基,又含有羧基,所以既能与酸反应,也能与碱反应生成盐,
A 项正确;
B.葡萄糖属于多羟基醛,结构中含有醛基而蔗糖的分子结构中并不含有醛基,B 项错误;
C.乙醇不能与银氨溶液反应,乙醛可以与银氨溶液反应产生银镜现象,C 项正确;
D.有机物分子之间若能形成氢键,会使有机物具有较高的沸点;氢键的形成也会影响有机物
的空间结构,如氢键是蛋白质具有生物活性的高级结构的重要原因,氢键也是 DNA 双螺旋的
两个螺旋链结合的原因,D 项正确;
答案选 B。
4.用 NA 代表阿伏伽德罗常数的数值。下列说法正确的是
A. 7.8 g Na2O2 中含有的离子数为 0.3 NA
B. 1 mol NO2 与水完全反应转移的电子数为 NA
C. 标准状况下,22.4 L NH3 含有的质子数为 5NA
D. 1 L 0.1mol·L-1 NH4Cl 溶液中含有的 NH4+数为 0.1NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.7.8g 过氧化钠即 0.1mol,过氧化钠中的阳离子是 Na+,阴离子是 ,所以 0.1mol
过氧化钠总共含有 0.3NA 个离子,A 项正确;
O:H⋅
2
2O −B.NO2 与水反应的方程式为: ,起还原剂作用的 NO2 与起氧化
剂作用的 NO2 比例为 1:2,因此,1molNO2 完全反应转移电子数为 NA 个电子,B 项错误;
C.1 个 NH3 中含有 10 个质子,标况下 22.4L 的氨气,即 1mol,含有 10NA 个质子,C 项错误;
D. 在水溶液中会发生水解,因此 1L 浓度为 0.1mol/L 的 NH4Cl 溶液中, 的数目小
于 0.1NA,D 项错误;
答案选 A。
5.镓(31Ga)是化学史上第一个先从理论上被预言,后在自然界被发现的元素。Ga 与 K 同周期。
下列说法不正确的是
A. Ga 在周期表中的位置:第四周期第ⅢA 族
B. 原子半径:Ga > K
C. 中子数为 36 的 Ga 的核素:
D. 最高价氧化物对应水化物的碱性:Ga(OH)3>Al(OH)3
【答案】B
【解析】
【详解】A.Ga 与 Al 同主族,与 K 同周期,在周期表中的位置:第四周期第ⅢA 族,A 项正
确;
B.同一周期,原子半径从左至右,逐渐减小,因此 K 的原子半径更大,B 项错误;
C.Ga 元素原子序数为 31,因此中子数为 36 的核素,质量数为 67,C 项正确;
D.同一主族,从上至下,元素的金属性增强,最高价氧化物对应水化物的碱性也增强,因此,
Ga(OH)3 碱性强于 Al(OH)3,D 项正确;
答案选 B。
【点睛】比较原子半径看两个因素:周期数越大,电子层数越多,半径越大;周期数相同,
原子序数越大,半径越小。比较简单离子半径也看两个因素:电子层数越大,半径越大;电
子层结构相同,原子序数越大,半径越小。
6.科研人员研究了通电条件下 N2 在催化剂 Au(金)表面生成 NH3 的反应,反应机理如图所示,
下列说法不正确的是
2 2 33NO H O=2HNO NO+ +
2
3
4NH +
4NH +
67
31GaA. 上述转化过程中涉及非极性键的断裂和极性键的生成
B. 生成 NH3 的总电极反应式为:N2 + 6H+ + 6e- = 2NH3
C. 当 1 mol N2 在电解池的阴极发生反应时,可得到 2 mol NH3
D. 使用 Au 作催化剂可以降低反应的活化能,从而提高化学反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.通过机理示意图可知,反应过程中 N2 分子内的非极性键断裂,生成了 NH3 和 N2H4
分子内的 N-H 极性键,A 项正确;
B.通过机理示意图可知,由一个 N2 分子转化为两个 NH3 分子需要得 6 个电子,并且,需要 6
个 H+也参与反应,所以总电极反应式为: ,B 项正确;
C.通过机理示意图可知,N2 在转化为 NH3 的过程中会生成副产物 N2H4,因此,消耗 1molN2
并不能得到 2molNH3,C 项错误;
D.催化剂可以通过降低反应活化能提高反应速率,D 项正确;
答案选 C。
7.在抗击新冠肺炎的过程中,科研人员研究了法匹拉韦、利巴韦林、氯硝柳胺等药物的疗效,
三种药物主要成分的结构简式如下。下列说法不正确的是
A. X 的分子式为 C5H4O2N3F
2 3N 6e 6H =2NH− ++ +B. Z 中含有 6 种官能团
C. Y 和 Z 都有羟基,但性质不完全相同
D. X 和 Z 都能发生加成反应和水解反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.由 X 的结构可知,其分子式为 C5H4O2N3F,A 项正确;
B.由 Z 的结构可知,其结构中含有 2 个氯原子,1 个硝基,一个酚羟基,一个肽键,一共四
种官能团,B 项错误;
C.由 Y 和 Z 的结构可知,Y 中的羟基为醇羟基,Z 中的羟基为酚羟基,因此性质不完全相同,
C 项正确;
D.由 X 和 Z 的结构可知,X 和 Z 中都含有肽键,所以都能发生水解反应;X 中含有碳碳双
键可以发生加成反应,Y 中含有苯环也可以发生加成反应,D 项正确;
答案选 B。
8.下列解释事实的方程式不正确的是
A. 用明矾作净水剂:Al3+ + 3H2O Al(OH)3(胶体)+ 3H+
B. NO2 球浸泡在冷水中,颜色变浅: 2NO2(g) N2O4(g) ΔH< 0
C. 用醋酸除去水垢:2H++CaCO3 = Ca2++CO2↑+H2O
D. CO2 通入苯酚钠溶液中出现浑浊: +CO2+H2O→ +NaHCO3
【答案】C
【解析】
【详解】A.明矾能用作净水剂是因为 Al3+水解能产生 Al(OH)3 胶体,A 项正确;
B.NO2 是红棕色气体,N2O4 是无色气体,将其浸入冷水即降温,颜色变浅,说明生成了更多
的 N2O4;因此,NO2 生成 N2O4 的反应式放热反应,B 项正确;
C.醋酸是弱酸,在离子方程式中不能拆分成离子,C 项错误;
D.由于酸性:H2CO3>苯酚> ,所以向苯酚钠中通入 CO2 会生成苯酚和碳酸氢钠,由
于苯酚在冷水中溶解度较低,所以会产生浑浊现象,D 项正确;
答案选 C。
9.下列物质的实验室制取、检验及分离方法不合理的是(夹持装置已略去,气密性已检验)。
3HCO−A. 制取并检验氨气
B. 制取并检验 SO2 气体
C. 制取并提纯乙酸乙酯
D. 制取并检验乙炔
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验室制备氨气,可以通过加热 Ca(OH)2 和 NH4Cl 的固体混合物实现;对固体进
行加热时,一般试管管口向下倾斜;收集氨气时,采用向下排空气法,并且在收集试管的管
口处需加一团棉花;验满时,用湿润的红石蕊试纸验满,A 项正确;
B.用浓硫酸和 Cu 反应制取 SO2 时需要加热;检验 SO2 可用品红溶液;由于 SO2 是有毒气体,
所以要对尾气进行吸收处理;吸收装置中的球形干燥管又可以起到防倒吸的作用,B 项正确;
C.乙酸乙酯制备时需要加热,并且注意防止暴沸;用盛有饱和碳酸钠的溶液收集产品时,需
要注意导管不能伸入液面;乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液互不相溶,可以采用分液的方式分离,
C 项正确;
D.利用电石和饱和食盐水制取的乙炔中会含有 H2S 和 PH3 等杂质,在检验乙炔之前,一定要
把杂质除净,所以应该在盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶前方添加盛有硫酸铜溶液的洗气瓶,
D 项错误;答案选 D。
10.疫情期间某同学尝试在家自制含氯消毒剂。用两根铅笔芯(C1 和 C2)、电源适配器和水瓶
组装如图所示的装置。接通电源观察到:C1 周围产生细小气泡,C2 周围无明显现象;持续通
电一段时间后,C2 周围产生细小气泡。此时停止通电,拔出电极,旋紧瓶塞,振荡摇匀,制
备成功。关于该实验的说法不正确的是
A. C1 电极产生气泡原因:2H2O+2e-= H2↑+2OH-
B. 自制消毒剂的总反应为:NaCl+H2O NaClO+H2↑
C. 可以用两根铁钉代替铅笔芯完成实验
D. 实验过程中要注意控制电压、开窗通风、导出氢气,确保安全
【答案】C
【解析】
【分析】
电解饱和食盐水,阳极会产生氯气,阴极会产生氢气;由于 H2 不溶于水且不与溶液中的其他
物质反应,所以会直接溢出;而氯气会与电解过程中溶液中生成的 NaOH 反应转变为 NaClO
和 NaCl,所以在制备过程中几乎不会溢出;因此,C1 极应当为阴极,C2 极应当为阳极。
【详解】A.通过分析可知,C1 极为阴极,阴极处产生了氢气,所以相关的电极反应式为:
,A 项正确;
B.通过分析可知,电解过程中生成的氯气又会再与溶液中生成的 NaOH 反应转变为 NaClO
和 NaCl,涉及的反应共有两步,分别为: 和
,因此自制消毒剂的总反应为:
,B 项正确;
C.若用两个铁钉代替两个石墨电极,那么电解过程中阳极发生 Fe 的氧化,无法再产生氯气,
也就无法获得含氯消毒剂,C 项错误;
电解
2 22H O 2e =2OH H− −+ + ↑
2 2 22NaCl+2H O== 2NaOH+H Cl↑ + ↑电解
2 22NaOH Cl =NaCl+NaClO+H O+
2 2NaCl+H O== NaClO+H ↑电解D.电压控制不得当,可能会导致副反应发生,或者反应速率很慢;由于电解过程中产生了氯
气和氢气,所以要注意开窗通风,防止中毒和发生爆炸,D 项正确;
答案选 C。
11.反应 2NO(g) + 2CO(g) N2(g) + 2CO2(g) ΔHT2
B. a 点达到平衡所需时间比 c 点短
C. c 点 NO 的平衡转化率:50%
D. 若在 e 点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小,重新达到的平衡状态可能是图
中的 c 点
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,相同压强下,T1 温度时 NO 的体积分数更大,说明 T1 温度下,反应
向右进行的程度更小;由于该反应为放热反应,所以温度越低,越有利于反应正向进行,所
以 T1>T2;A 项正确;
B.一般,温度越高,反应速率越大,达到平衡所需的时间会越短,所以 a 点达到平衡所需的
时间比 c 点短;B 项正确;
C.c 点对应的平衡状态,NO 的体积分数为 25%,所以列三段式:
,所以有: ,解得 x=2,那
么 NO 的平衡转化率即:50%,C 项正确;
2 22NO 2CO 2CO N
4 5 0 0
x x x 0.5x
4 x 5 x x 0.5x
+ +
− − + +
− −
初始
反应
平衡
4 x =0.259 0.5x
−
−D.由图可知,e 点对应的 NO 的体积分数与 c 点对应的相同;结合反应可知,升温会使反应
逆向移动,导致 NO 的体积分数会增加,减压也会使反应逆向移动,导致 NO 的体积分数增加;
所以升温和减压后,NO 的体积分数必然增加,达到平衡状态时,NO 的体积分数一定比 c 点
对应的体积分数大,D 项错误;
答案选 D。
【点睛】分析恒温线或恒压线的图像时,可采用“控制变量,定一议二”的方法;若反应的
焓变已知,方程式也明确给出,那么可以根据恒温线和恒压线的图像结合反应特点,判断温
度或压强的大小关系;反之,若图中明确了温度或压强的大小关系,则结合图像可分析反应
的特点。
12.维纶(聚乙烯醇缩甲醛纤维)可用于生产服装、绳索等。其合成路线如下:
下列说法不正确的是
A. 反应①是加聚反应
B. 高分子 A 的链节中只含有一种官能团
C. 通过质谱法测定高分子 B 的平均相对分子质量,可得其聚合度
D. 反应③的化学方程式为: +nHCHO→ +(2n-1)H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A. 的结构中含有碳碳双键,因此能发生加聚反应生成 A,A 的结
构为: ;A 项正确;
B.由 A 的结构 可知,A 的链节中只含有酯基一种官能团,B 项正确;
C.由题可知,A 在发生水解后生成 B,那么 B 的结构为: ;对于聚合物,其平
均相对分子质量=链节的相对质量×聚合度,因此,C 项正确;D.由题可知,维纶的结构为: ,维纶是由聚乙烯醇和甲醛缩聚而来,
聚乙烯醇的结构为 ;因此,每生成一个维纶的链节需要 2 个聚乙烯醇的链节和 1
分子甲醛发生缩合,脱去 1 分子水;所以反应的方程式为:
nHCHO nH2O;D 项错误;
答案选 D。
13.25℃时,用一定浓度 NaOH 溶液滴定某醋酸溶液,混合溶液的导电能力变化曲线如图所示,
其中 b 点为恰好反应点。下列说法不正确的是
A. 溶液的导电能力与离子种类和浓度有关
B. b 点溶液的 pH=7
C. a→c 过程中,n(CH3COO-)不断增大
D. c 点的混合溶液中,c(Na+)>c(OH−)>c(CH3COO-)
【答案】B
【解析】
【详解】A.不同离子所带电荷量不同,导电能力不同;同种离子,浓度不同,导电能力也不
同,A 项正确;
B.由题可知,b 点为恰好反应点,即滴定终点,此时溶液可视为醋酸钠的水溶液,由于醋酸
根水解,所以溶液显碱性,常温下,pH>7,B 项错误;
C.a 到 b 的过程,醋酸与加入的 NaOH 发生中和反应,醋酸的解离平衡正向移动,n(CH3COO-)
逐渐增大;b 到 c 的过程,由于溶液中 NaOH 的量逐渐增加,导致 CH3COO-的水解平衡逆向
移动,n(CH3COO-)逐渐增大;因此,从 a 到 c 的过程,n(CH3COO-)不断增大,C 项正确;
D.由题可知,c 点的溶液可视为等浓度的 NaOH 与 CH3COONa 的混合溶液,由于醋酸根会
发生水解,所以溶液中有:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-),D 项正确;
答案选 B。
+ → +【点睛】对于混合溶液中粒子浓度大小判断的问题,可以先考虑混合后溶液的溶质组成,再
结合电离和水解原理进行判断。
14.用如图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究,测定具支锥形瓶中压强随时间变化
关系以及溶解氧随时间变化关系的曲线如下。
下列说法不正确的是
A. 压强增大主要是因为产生了 H2
B. 整个过程中,负极电极反应式为:Fe–2e- = Fe2+
C. pH= 4.0 时,不发生析氢腐蚀,只发生吸氧腐蚀
D. pH= 2.0 时,正极电极反应式为:2H+ + 2e- = H2↑ 和 O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O
【答案】C
【解析】
分析】
Fe 在酸性环境下会发生析氢腐蚀,产生氢气;若介质的酸性很弱或呈中性,并且有氧气参与,
此时 Fe 就会发生吸氧腐蚀,吸收氧气。
【详解】A.pH=2.0 的溶液,酸性较强,因此锥形瓶中的 Fe 粉能发生析氢腐蚀;析氢腐蚀产
生氢气,因此会导致锥形瓶内压强增大,A 项正确;
B.锥形瓶中的 Fe 粉和 C 粉以及酸溶液构成了原电池,Fe 粉作为原电池的负极;由于溶液均
为酸性,所以发生的电极反应式为: ,B 项正确;
C.若 pH=4.0 时只发生吸氧腐蚀,那么锥形瓶内的压强会有下降;而图中 pH=4.0 时,锥形瓶
【
2Fe 2e e=F− +−内的压强几乎不变,说明除了吸氧腐蚀,Fe 粉还发生了析氢腐蚀;消耗氧气的同时也产生了
氢气,因此锥形瓶内压强几乎不变,C 项错误;
D.由图可知,pH=2.0 时,锥形瓶内的溶解氧减少,说明有消耗氧气的吸氧腐蚀发生;同时
锥形瓶内的气压增大,说明有产生氢气的析氢腐蚀发生;因此,正极反应式有:
和 ,D 项正确;
答案选 C。
第二部分
15.目前生物质能研究的方向之一是替代化石能源制备有机化工产品。
(1)化石原料合成丙烯腈(CH2=CH—CN):
已知:
CH2=CH-CH3(g)+NH3(g)+ O2(g)→CH2=CH-CN(g)+3H2O(g) △H=-514.6kJ·mol-1
i:CH2=CH-CH3(g)+O2(g)→CH2=CH-CHO(g)+H2O(g) △H=-353.1kJ·mol-1
写出反应 ii 的热化学方程式:______。
(2)生物质原料合成丙烯腈:
①写出 ii 的化学方程式:_______。
②丙烯腈与 1,3-丁二烯共聚生产的丁腈橡胶是现代工业重要的橡胶。写出合成丁腈橡胶的化
学方程式:______。
(3)生物质脂肪酸脱羧制备长链烷烃:H2 气氛,TiO2/Pt 催化剂,光催化长链脂肪酸转化为长
链烷烃机理示意图如下:
为
22H 2e =H+ −+ ↑ 2 2O 4e 4H =2H O− ++ +
3
2①油脂酸性水解可得高级脂肪酸和______(写结构简式)。
②TiO2 界面发生的电极反应式为______。
【 答 案 】 (1).
(2).
(3). n
+n (4).
(5).
【解析】
【 详 解 】 (1) 反 应 ⅱ 的 化 学 方 程 式 为 :
;通过分析可
知该反应的焓变 ;因此该反应的热化学方程式为:
;
(2)①通过分析可知,CH2=CH-COOCH2CH3 发生反应ⅱ后,酯基转变为肽键,因此反应ⅱ实质
是取代反应,方程式为:
;
②丙烯腈与 1,3-丁二烯发生共聚反应生成丁腈橡胶的方程式为:
( ) ( ) ( ) ( )2 3 2 2 2
1CH =CH-CHO(g) NH g O g CH =CH-CN g 2H O g2
+ + → +
161.5kJ/molH∆ = −
2TiO
2 2 3 3 2 2 3 2CH =CH COOCH CH NH CH =CH CONH CH CH OH− + → − +
→一定条件
2 2 2RCH COO e CO R-CH− −− → ↑ +
( ) ( ) ( ) ( )2 3 2 2 2
1CH =CH-CHO(g) NH g O g CH =CH-CN g 2H O g2
+ + → +
( ) ( )514.6 353.1 161.5kJ/molH∆ = − − − = −
( ) ( ) ( ) ( )2 3 2 2 2
1CH =CH-CHO(g) NH g O g CH =CH-CN g 2H O g2
+ + → +
161.5kJ/molH∆ = −
2TiO
2 2 3 3 2 2 3 2CH =CH COOCH CH NH CH =CH CONH CH CH OH− + → − +n +n ;
(3)①油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯,因此酸性条件下水解可得到高级脂肪酸和甘油即
;
②由机理示意图可知,长链脂肪酸首先解离成 R-CH2-COO-和 H+,其中 H+在 Pt 的表面得电子
变为氢原子,R-CH2-COO-则在 TiO2 的表面失电子生成一分子 CO2 的同时,产生烷基自由基,
烷基自由基可与 Pt 表面产生的 H 原子结合形成长链烷烃,因此 TiO2 界面的电极反应式为:
。
16.Na2S2O3 应用广泛,水处理中常用作还原剂、冶金中常用作络合剂。
(1)Na2S2O3 的实验室制法:装置如图(加热和夹持装置略):
已知:2Na2S + 3SO2 = 2Na2SO3 + 3S↓ 、Na2SO3 + S = Na2S2O3
①甲中发生反应的化学方程式为______。
②实验过程中,乙中的澄清溶液先变浑浊,后变澄清时生成大量的 Na2S2O3。一段时间后,乙
中再次出现少量浑浊,此时须立刻停止通入 SO2。结合离子方程式解释此时必须立刻停止通入
SO2 的原因:______。
③丙中,NaOH 溶液吸收的气体可能有______。
(2)实际工业生产中制得的 Na2S2O3 溶液中常混有少量 Na2SO3,结合溶解度曲线(如图),获得
→一定条件
2 2 2RCH COO e CO R-CH− −− → ↑ + Na2S2O3•5H2O 的方法是______。
(3)Na2S2O3 的用途:氨性硫代硫酸盐加热浸金是一种环境友好的黄金(Au)浸取工艺。
已知:I. Cu(NH3)42+=Cu2++4NH3;
II. Cu2+在碱性较强时受热会生成 CuO 沉淀。
①将金矿石浸泡在 Na2S2O3、Cu(NH3)42+的混合溶液中,并通入 O2。浸金反应的原理为:
i.Cu(NH3)42+ + Au + 2S2O32− Cu(NH3)2+ + Au(S2O3)23−+ 2NH3
ii.4Cu(NH3)2+ + 8NH3+ O2 + 2H2O = 4Cu(NH3)42+ + 4OH−
浸金过程 Cu(NH3)42+起到催化剂的作用,金总反应的离子方程式为:______。
② 一定温度下,相同时间金的浸出率随体系 pH 变化曲线如如图,解释 pH>10.5 时,金的浸
出率降低的可能原因_______。(写出 2 点即可)
【答案】 (1). Na2SO3 +H2SO4=Na2SO4+ SO2 ↑+ H2O (2). 过量的 SO2 溶于水使溶液酸性
增强,S2O32-+2H2SO3 =S↓+ SO2↑+ H2O +2HSO3-或 S2O32- +2H+= S↓+ SO2↑+ H2O (3). SO2
(H2S)、CO2 (4). 将溶液蒸发浓缩、(趁热过滤)、降温结晶、过滤。 (5). 4Au + 8S2O32-
+ O2 + 2H2O = 4Au(S2O3)23- + 4OH-,碱性较强时生成的 CuO 沉淀覆盖在金矿石表面,降低(浸
出)反应速率 (6). pH>10.5 时,部分 Cu(NH3)42+转化成 CuO,降低了 Cu(NH3)42+浓度,降
低(浸出)反应速率、碱性较强时氧气更易将 S2O32-氧化,降低(浸出)反应速率。
【解析】
【分析】
由题中提供的制备硫代硫酸钠的反应方程式以及装置图可知,需要由甲装置制备 SO2,将其通
入乙装置中反应才可;由于乙中盛放的是碳酸钠和硫化钠的混合溶液,而 H2SO3 的酸性比
H2CO3 和 H2S 都强,所以在乙装置中也可能会发生反应生成 CO2 和 H2S 气体;考虑到 SO2 在
乙中可能无法反应完全,因此乙装置的出口气体可能含有 SO2,CO2 以及 H2S,因此有必要设
置丙装置对尾气进行处理。从含有亚硫酸钠杂质的硫代硫酸钠溶液中获得 Na2S2O3·5H2O,考
虑具体操作时,要结合题中给出的溶解度曲线进行分析,由于 Na2SO3 在较高温度时溶解度较小,相反的是,Na2S2O3·5H2O 在较高温度时溶解度较大;因此需要先将溶液蒸发浓缩,在较
高温度时,趁热过滤掉析出的 Na2SO3 杂质,再对滤液降温,使 Na2S2O3·5H2O 结晶析出,过
滤即可。在书写黄金浸取的总反应方程式时,要注意 在整个反应中所起的作
用是催化作用,因此,总反应方程式中并未消耗和生成 ,实质是 Au 与 O2 之
间的氧化还原反应;在分析利用硫代硫酸盐等进行黄金浸取时 pH 过高的条件下浸取率较低的
原因时,要注意题中给出的关于 以及 Cu2+的反应性质。
【 详 解 】 (1)① 通 过 分 析 可 知 , 甲 装 置 中 生 成 了 SO2 , 因 此 反 应 的 化 学 方 程 式 为 :
;
②结合题目中提供的制备硫代硫酸钠的方程式分析,制备过程中乙中的溶液先变浑浊,是因
为生成了 S 单质,S 单质继续与亚硫酸钠反应生成 Na2S2O3,因此溶液又变澄清;若继续通
SO2,由于会生成 H2SO3,所以溶液的酸性会增强,溶液再次出现浑浊,说明 S 单质再次生成,
那么原因就是:Na2S2O3 在亚硫酸的作用下发生分解,产生了 S 单质,相关的离子方程式为:
;
③通过分析可知,乙装置中出来的气体可能含有 SO2,CO2 和 H2S,因此 NaOH 溶液吸收的气
体可能有 SO2,CO2 和 H2S;
(2)通过分析可知,从含有亚硫酸钠杂质的硫代硫酸钠溶液中获得 Na2S2O3·5H2O,需要先将
溶液蒸发浓缩,在较高温度时,趁热过滤掉析出的 Na2SO3 杂质,再对滤液降温,使
Na2S2O3·5H2O 结晶析出,再进行过滤即可;
(3)①由题可知, 在整个反应中所起的作用是催化作用,因此,总反应并未消
耗和生成 ,总反应实质是 Au 与 O2 之间的氧化还原反应,因此总反应的离子
方程式为: ;
②通过分析可知,碱性太强金的浸出率下降的原因可能是:pH>10.5 时,部分
转化成 CuO,降低了 浓度,从而使浸出率下降;或者是碱性较强时氧气更易
将 氧化,从而导致浸出率下降。
【点睛】通过结晶法分离产物时,对于溶解度随温度变化不明显的溶质,如 NaCl 可采用蒸发
溶剂的方法使其结晶;对于溶解度随温度变化明显的溶质,如 KNO3 可采用冷却热饱和溶液的
( ) 2
3 4Cu NH
+
( ) 2
3 4Cu NH
+
( ) 2
3 4Cu NH
+
2 3 2 4 2 4 2 2Na SO H SO =Na SO H O SO+ + + ↑
2
2 3 2 3 2 2 3S O 2H SO =S SO H O+2HSO− −+ ↓ + ↑ +
( ) 2
3 4Cu NH
+
( ) 2
3 4Cu NH
+
( ) 32
2 3 2 2 2 3 24Au 8S O O 2H O=4 Au S O 4OH
−− − + + + +
( ) 2
3 4Cu NH
+
( ) 2
3 4Cu NH
+
2
2 3S O −方法使其结晶;若溶液中含有杂质,且杂质在温度较高时溶解度与产物相差较明显,可采用
加热蒸发溶剂的方法使杂质结晶析出,再趁热过滤将其除去。
17.抗肿瘤药物 7–氟喹啉衍生物的前体 Q 的合成路线如下:
已知:R1ONa+R2C1→R1OR2+NaCl(R1、R2 代表烃基)
(1)A 属于芳香烃,A 的名称是_______。
(2)B→D 的化学方程式是_______。
(3)D→E 的反应类型是_______。
(4)G 的结构简式是_______。
(5)下列关于 M 的说法正确的是_______(填序号)。
a.M 含有两种不同的官能团 b.M 存在顺反异构体
c.M 和 G 能用 Br2 的 CCl4 溶液鉴别 d.M 能与 NaOH 溶液反应
(6)已知:G + J → M + 2CH3CH2OH。J 的结构简式是_________。
(7)L 与 M 反应生成 Q 的过程如下:
已知:上述异构化反应中,只存在氢原子和不饱和键的位置变化。Y 的分子中含有两个六元环。
Y 的结构简式是________。
【答案】 (1). 苯 (2). +Cl2 +HCl (3). 取代反应
(4). (5). c d (6). (7). 【解析】
分析】
由题可知 A 为芳烃,从 A 逐步反应生成 L,期间并未涉及 C 链的增长,因此由 L 的结构推测
A 即为苯,那么 B 即为硝基苯;由 B 生成 D,根据条件可知,发生的是苯环上氢的氯代反应,
再结合 L 的结构推测,氯原子取代的是与硝基相连的碳的间位碳上的氢原子,那么 D 的结构
为: ,那么 D 生成 E 的反应即 D 中的氯原子被取代为 F 原子的反应;对 E 的结
构中的硝基进行还原即可得到 L。根据反应条件可知,丙二酸与乙醇发生的是酯化反应,由产
物 G 的分子式推测,G 的结构为: ;由反应条件可知,由乙醇钠与三氯甲烷反
应生成 J 发生的是与已知条件相似的反应,再根据题干(6)可知,J 的结构为: 。
由题可知,L 和 M 反应脱去一分子乙醇后生成 X,X 再脱去一分子乙醇形成具有两个六元环
的 Y;Y 转变为 Q 发生的是异构化反应且反应过程中只有氢原子和不饱和键位置发生变化,
那 么 C 和 N 等 原 子 的 连 接 方 式 不 变 ; 所 以 推 测 X 的 结 构 为 :
, 进 一 步 可 知 Y 的 结 构 为 :
。
【详解】(1)通过分析可知,A 的名称为苯;
(2)通过分析可知,B 生成 D 的方程式为: +Cl2 +HCl;
【
3FeCl→(3)通过分析可知,D 生成 E 的反应即取代反应;
(4)通过分析可知,G 的结构为 ;
(5)a.由 M 的结构可知,M 中含有碳碳双键,醚键和酯基三种官能团,a 项错误;
b.由 M 的结构可知,M 其中的一个双键 C 上连接了两个相同的基团,所以 M 不存在顺反异
构体,d 项错误;
c.M 的结构中含碳碳双键,可以使 Br2 的 CCl4 溶液褪色,而 G 的结构中不含碳碳双键,无法
使 Br2 的 CCl4 溶液褪色,c 项正确;
d.M 的结构中含有酯基,所以可以与 NaOH 溶液反应,d 项正确;
答案选 cd;
(6)通过分析可知,J 的结构为 ;
(7)通过分析可知,Y 的结构为: 。
【点睛】推断有机物的结构可从三方面入手:(1)反应条件;(2)反应前后有机物结构的差异;(3)
题干中指出的有机物的名称,性质和燃烧规律等信息。
18.无水氯化锰 在电子技术和精细化工领域有重要应用。一种由粗锰粉(主要杂质为 Fe、
Ni、Pb 等金属单质)制备无水氯化锰的工艺如下(部分操作和条件略)。
I.向粗锰粉中加入盐酸,控制溶液的 pH 约为 5,测定离子的初始浓度。静置一段时间后锰粉
仍略有剩余,过滤;
II.向 I 的滤液中加入一定量盐酸,再加入 溶液,充分反应后加入 固体调节溶液
的 pH 约为 5,过滤;
III.向 II 的滤液中通入 气体,待充分反应后加热一段时间,冷却后过滤;
IV.浓缩、结晶、过滤、洗涤、脱水得到无水 MnCl2
各步骤中对杂质离子的去除情况
。
( )2MnCl
2 2H O 3MnCO
2H S
2+Fe 2+Ni 2+Pb初始浓度/mg·L–1 21.02 4.95 5.86
步骤 I 后/ mg·L–1 12.85 3.80 3.39
步骤 II 后/ mg·L–1 0.25 3.76 3.38
步骤 III 后/ mg·L–1 0.10(达标) 3.19(未达标) 012(达标)
已知:金属活动性 Mn>Fe>Ni>Pb
(1)锰和盐酸反应的化学方程式是_______。
(2)步骤 I 中:
①Fe2+浓度降低,滤渣中存在 。结合离子方程式解释原因:_______。
②Pb2+浓度降低,分析步骤 I 中发生的反应为:Pb + 2H+ = Pb2+ + H2↑、______。
(3)步骤 II 中:
① 酸性溶液的作用:_______。
②结合离子方程式说明 MnCO3 的作用: _______。
(4)步骤 III 通入 H2S 后, Ni2+不达标而 达标。推测溶解度:PbS_____NiS(填“>”或
“