高中化学试题

【化学-选修5：有机化学基础】(15分)
共轭双烯与含有双键的化合物相互作用，能生成六元环状化合物。
已知反应①：
化合物Ⅱ可发生以下反应：

（1）化合物Ⅰ的分子式为_______。 1 mol该物质完全燃烧需消耗_______  molO₂。
（2）反应②的化学方程式为______________
（3）反应③是缩聚反应，化合物Ⅳ的结构简式为_______

（4）在一定条件下，化合物Ⅴ和化合物Ⅵ能发生类似反应①的反应，生成两种化合物(互为同分异构体），其结构简式分别为________、______
（5）下列关于化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ、Ⅵ的说法正确的有_______ (填字母）。

A．Ⅰ属于芳香烃

B．Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ均能使溴的四氯化碳溶液褪色

C．Ⅴ与足量H2加成后的产物是3—甲基戊烷

D．加热条件下Ⅵ能与新制Cu (OH)2反应生成红色沉淀

某同学设计如图所示装置（夹持装置已略去，量气管可上下移动）可分别进行下列实验探究

实验	药品	制取气体	量气管中液体
Ⅰ	铜片，浓HNO3（过量）	NO2	CCl4
Ⅱ		NH3	煤油
Ⅲ	MnO2,HCl(浓)	Cl2
Ⅳ	硅铁合金，NaOH溶液	H2	H2O

请回答下列问题：
（1）实验前，某同学检查装置气密性的操作方法是：将活塞K关闭，再将量气管向上提高，其判断装置漏气或不漏气的现象分别是＿＿＿＿＿
（2）另一同学欲通过实验Ⅰ收集并测量NO₂气体的体积来探究铜片的纯度，所测得的结果比真实值偏小（不考虑操作误差），你认为可能的原因是＿＿＿＿。
（3）若进行实验II制NH₃，则烧瓶和分液漏斗中应分别盛装适量的＿＿＿＿。
（4）若进行实验III，该装置缺少的玻璃仪器是＿＿＿＿；该反应的离子方程式是_________ 量气管中最好装的液体是＿＿＿＿＿（选填字母代号)。
a．NaOH溶液        b.水        c.饱和NaCl溶液        d.苯乙烯
（5）实验IV时，应对量气管多次读数，读数时应注意：①将实验装置恢复到室温，②＿＿＿______，③读数时，视线与凹液面最低处水平相切。经多次重复实验，获得以下数据（所有气体体积均已换算成标准状况，忽略滴入液体体积对气体体积的影响）

编号	某硅铁合金质量	量气管第一次读数	量气管第二次读数
①	1.0g	10.0 mL	346.3mL
②	1.0g	10.0mL	336.0mL
③	1.0g	10.0mL	345.7mL

根据上述数据，可计算出硅铁合金中硅的质量分数为＿＿＿＿。

A、B、C、D均为中学化学中常见的单质或化合物，它们之间的关系如图所示（部分产物已略去）。

（1）若A为金属单质，D是某强酸的稀溶液，则反应C+D→B的离子方程式为      。
（2）若A、B为盐，D为强碱，A的水溶液显酸性，则
①C的化学式为           。
②反应B+A→C的离子方程式为                        。
（3）若A为强碱，D为气态氧化物。常温时，将B的水溶液露置于空气中，其pH随时间t变化可能如上图的图b或图c所示（不考虑D的溶解和水的挥发）。
①若图b符合事实，则D为     （填化学式），此时图b中x        7（填“﹥”“﹤”“﹦”）
②若图c符合事实,则其pH变化的原因是         （用离子方程式表示）；已知图c中y﹤7，B的焰色反应为黄色，则B溶液中各离子浓度由大到小的顺序是      。
（4）若A为非金属单质，D是空气的主要成分之一。它们之间转化时能量变化如上图a，请写出A+D→C的热化学方程式：                             。

已知常温下CH₃COOH的电离平衡常数为K_a ，常温下，向20mL 0.1 mol·L^－1CH₃COOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L^－1NaOH溶液，其pH变化曲线如图所示（忽略温度变化）。下列说法中正确的是

A．a点表示的溶液中由水电离出的H^+浓度为1.0×10^－3mol·L^－1

B．b点表示的溶液c（CH3COO^－）< c（Na^＋）

C．b、d点表示的溶液中相等

D．c点表示CH3COOH和NaOH恰好反应完全

在不同温度下，水溶液中c(H^＋)与c(OH^－)有如图所示关系。下列条件关于离子共存说法中正确的是

A．d点对应的溶液中大量存在：Na^＋、K^＋、ClO^-、Cl^—

B．b点对应的溶液中大量存在：Fe^2+、Ba^2^＋、K^+、NO3^-

C．c点对应的溶液中大量存在：Na^＋、Ba^2^＋、Cl^－、Al^3+

D．a点对应的溶液中大量存在：CO3^2-、Na^＋、Cl^－、SO4^2^－

咖啡酸（见下图），存在于许多中药中，如野胡萝卜、光叶水苏、荞麦、木半夏等。咖啡酸有止血作用，特别对内脏的止血效果较好。

（1）咖啡酸的化学式是          其中含氧官能团的名称为            、            。
（2）咖啡酸可以发生的反应是                （填写序号）。
①水解反应        ②加成反应        ③酯化反应      ④消去反应
（3）1mol咖啡酸与浓溴水反应时最多消耗       mol Br₂。
（4）咖啡酸与NaHCO₃溶液反应的方程式            。
（5）蜂胶的主要活性成分为CPAE，分子式为C₁₇H₁₆O₄，该物质在一定条件下可水解生成咖啡酸和一种醇，该醇为芳香醇且分子结构中无甲基，此芳香醇的结构简式为           ，咖啡酸跟该芳香醇在一定条件下反应生成CPAE的化学方程式为                               。

孔雀石主要含Cu₂(OH)₂CO₃，还含少量Fe、SiO₂的化合物，实验室以孔雀石为原料制备CuSO₄·5H₂O及CaCO₃，步骤如下：

请回答下列问题：
（1）溶液A的金属离子有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺。从下列所给试剂中选择：实验步骤中试剂①为   （填代号），检验溶液A中Fe³⁺的最佳试剂为   （填代号）。
a．KMnO₄          b．(NH₄)₂S           c．H₂O₂           d．KSCN
（2）由溶液C获得CuSO₄·5H₂O，需要经过加热蒸发、    、过滤等操作。除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是     。
（3）制备CaCO₃时，应向CaCl₂溶液中先通入         ，然后再通入       （填化学式）。
（4）欲测定溶液A中Fe²⁺的浓度，需要用容量瓶配制某标准溶液，定容时视线应                。用KMnO₄标准溶液滴定时应选用    滴定管（填“酸式”或“碱式”）。

某煤渣主要含有Al₂O₃、SiO₂，可制备碱式硫酸铝[Al₂(SO₄)₃·2Al(OH)₃]溶液，用于烟气脱硫，减少SO₂的排放，其制备流程：

已知：25℃，K_sp（CaCO₃）＝2.8×10^－9， K_sp（CaSO₄）＝9.1×10^－6。
（1）操作①的名称          。
（2）酸浸时反应的离子方程式为                 ；为了提高酸浸时铝元素的浸出率，可采取的措施____________________，___________________（写2条）。
（3）固体2的化学式是         ，试分析固体2生成的主要原因（用离子方程式结合文字简要说明）                                                         。
（4）碱式硫酸铝溶液吸收SO₂生成Al₂(SO₄)₃·Al₂(SO₃)₃，再向该溶液通入足量空气，生成一种硫酸盐，用于制备碱式硫酸铝溶液的循环使用，试写出有关反应的化学方程式：          ，          。

Ⅰ．已知：
4Na（g）+3CO₂（g）=2Na₂CO₃（l）+C(s，金刚石)  △H=－1080.9kJ/mol
4Na（g）+CO₂（g）=2Na₂O（s）+C（s，金刚石）  △H=－357.5kJ/mol
试写出固体Na₂O与固体C（金刚石）反应得到气体Na和液态Na₂CO₃的热化学方程式             。
Ⅱ．硝基苯甲酸乙酯在OH^— 存在下发生水解反应：O₂NC₆H₄COOC₂H₅＋OH^－O₂NC₆H₄COO^－＋C₂H₅OH
两种反应物的初始浓度均为0.050mol/L ，某温度下测得O₂NC₆H₄COOC₂H₅的转化率α随时间变化的数据如表所示：

t/s	0	120	180	240	330	530	600	700	800
α/%	0	33	42	49	59	73	74	75	75

回答下列问题：
（1）该反应在330~530s的平均反应速率为           （只列出算式，不做运算）。
（2）试计算某温度下该反应的平衡常数（写出计算过程）。
（3）为提高O₂NC₆H₄COOC₂H₅的转化率，可以采取的措施有                     ，（写2条）。
Ⅲ．（1）下图装置中，开始电解时，Al电极反应式为                       ,石墨电极反应式为                       。

（2）通电一段时间后测得有0.6mol电子转移，作出Al(OH)₃物质的量与消耗H₂O的物质的量的的图象（反应物足量，作出标注）。

25℃时，下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是

A．0.1mol/LCH3COONa溶液与0.1mol/L HCl溶液等体积混合：ｃ(Na^+)＞ｃ(Cl^－)＞ｃ(CH3COO^－)＞ｃ(OH^－)

B．0.1mol/L NH4Cl溶液与0.1mol/L氨水等体积混合（pH＞7）：c(NH3^.H2O)＞c(NH4^＋)＞c(Cl^－)＞c(OH^－)

C．0.1mol/L Na2CO3与0.1mol/LNaHCO3溶液等体积混合：2c(Na^+)=3ｃ(HCO3^－)+3ｃ(CO3^2^－)+3ｃ(H2CO3)

D．0.1mol/LCH3COOH溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合，所得溶液中：c(OH^－)＞c(H^＋)＋c(CH3COOH)

(15分)氯化亚铜是重要的铜盐系列化工产品，广泛应用于石油化工、纺织印染、颜料、医药、电镀、有机合成等行业。以工业海绵铜为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产硫酸铜进而生产氯化亚铜。海绵铜的主要成分是CuO和Cu，生产工艺流程图如下。

思考并回答下列问题。
（1）生产原理：
①溶解时生成的还原产物在酸性溶液中稳定存在，请写出此时的氧化还原反应离子方程式          。
②还原氯化：2CuSO₄ + (NH₄)₂SO₃ + 2NH₄Cl + H₂O ="=" 2CuCl↓ + 2(NH₄)₂SO₄ + H₂SO₄
（2）得到副产品的化学式为             。
（3）生产后阶段，从滤液获得副产品的步骤：①蒸发浓缩 ②冷却结晶 ③          ④洗涤 ⑤干燥。
（4）产品的洗涤方法是，先用pH=2的稀H₂SO₄洗，后用95%的酒精洗。酒精洗的目的是              ；请设计简单实验方案，检验稀H₂SO₄洗时是否洗干净                                     。
（5）定量分析
称取2.000g CuCl样品(杂质不参与反应)，溶于一定量的0.5000mol·L^－1FeCl₃溶液中，加水稀释至200mL得到溶液，取20.00mL 用0.1000mol·L^－1的Ce(SO₄)₂溶液滴定到终点，消耗20.00mLCe(SO₄)₂溶液。
①此实验涉及溶液配制与定量滴定的基本操作中，合理的是          ；

②有关反应式：Fe³⁺+CuCl=Fe²⁺+Cu²⁺+Cl^－      Ce⁴⁺+Fe²⁺=Fe³⁺+Ce³⁺
则样品中CuCl的质量分数           。

(14分)甲醇是一种重要的化工原料，在生产中有着重要的应用。工业上用天然气为原料，分为两阶段制备甲醇：
(i)制备合成气：CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g)  ΔH="+206.0" kJ·mol^―1
(ii)合成甲醇：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)  ΔH₂
请回答下列问题：
（1）制备合成气：将1.0mol CH₄和2.0mol H₂O(g)通入反应室(容积为100L)，在一定条件下发生反应(i)；CH₄的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

①已知100℃时达到平衡的时间为5min，则从反应开始到平衡，用氢气表示的平均反应速率为：v(H₂)=   。
②图中p₁       p₂(填“＜”、”“＞”或“＝”)。
③为解决合成气中H₂过量而CO不足的问题，原料气中需添加CO₂，发生反应：CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)，
为了使合成气配比最佳，理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为        。
（2）合成甲醇：在Cu₂O/ZnO作催化剂的条件下，向2L的密闭容器中通入1mol CO(g)和2mol H₂(g)，发生反应(ii)，反应过程中，CH₃OH的物质的量(n)与时间(t)及温度的关系如图所示。

①反应(ii)需在      (填“高温”或“低温”)才能自发进行。
②据研究，反应过程中起催化作用的为Cu₂O，反应体系中含少量的CO₂有利于维持Cu₂O的量不变，
原因是               (用化学方程式表示)。
③在500℃恒压条件下，请在上图中画出反应体系中n(CH₃OH)随时间t变化的总趋势图。
（3）工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，其反应的热化学方程式为：
CH₃OH(g)+CO(g)HCOOCH₃(g) ΔH="―29.1" kJ·mol^―1，科研人员对该反应进行了研究，部分研究结果如下：

①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看，工业制取甲酸甲酯应选择的压强是       (填“3.5×10⁶Pa”、“4.0×10⁶Pa”或“5.0×10⁶Pa”)。
②实际工业生产中采用的温度是80℃，其理由是                                     。

(18分)Ⅰ．(8分)铜是生命必需的元素，也是人类广泛使用的金属。
（1）向氯化铜和氯化铁的混合溶液中加入氧化铜粉末会产生新的沉淀，写出该沉淀的化学式      。
（2）将SO₂气体通入CuCl₂溶液中，生成CuCl沉淀的同时，还有产物      (填写化学式)。
（3）现代工业上，主要采用高温冶炼黄铜矿(CuFeS₂，也可表示为Cu₂S•Fe₂S₃)的方法获得铜。火法炼铜首先要焙烧黄铜矿：2CuFeS₂＋4O₂Cu₂S＋3SO₂＋2FeO每转移0.6mol电子，有       mol硫被氧化。
（4）Cu₂O投入足量的某浓度的硝酸中，若所得气体产物为NO和NO₂的混合物，且体积比为1:1，发生反应的化学方程式为                                           。
Ⅱ．(10分)某无机化合物A的相对分子质量为184。在一定条件下，SCl₂与氨完全反应生成A和淡黄色单质B及离子化合物X，且X的水溶液的pH＜7。将18.4g A隔绝空气加强热可得到12.8g B和气体单质C。请回答下列问题：
（1）A的化学式为               ，C的电子式为          。
（2）写出SCl₂与氨反应的化学方程式                                    。
（3）亚硝酸钠和X固体在加热条件下    (填“可能”或“不能”)发生反应，判断理由是         。
（4）请设计检验物质X的实验方案                。

(10分)A、B、C、D、E均为有机化合物，它们之间的关系如图所示(提示：RCH=CHR'在酸性高锰酸钾溶液中反应生成RCOOH和R'COOH，其中R和R'为烷基)。

回答下列问题：
（1）直链化合物A的相对分子质量小于90，A分子中碳、氢元素的总质量分数为0.814，其余为氧元素，则A的分子式为                 。
（2）已知B与NaHCO₃溶液完全反应，其物质的量之比为1:2，则在浓硫酸的催化下，B与足量的C₂H₅OH发生反应的化学方程式是                      ，反应类型为                 。
（3）A可以与金属钠作用放出氢气，能使溴的四氯化碳溶液褪色，则A的结构简式是          。
（4）D的同分异构体中，能与NaHCO₃溶液反应放出CO₂的所有结构简式                 。

某溶液A中可能只含有K⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Ag⁺、Mg²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Cl^－、NO₃^－、SO₄^2－中的若干种。为检验确认其中所含的各离子，取1L溶液A，进行如下实验：

已知：气体A、气体B的体积都为2.24L(标况)，沉淀B的物质的量为0.1mol。根据以上实验操作与现象，有关该溶液的结论正确的是
A．溶液A中肯定存在Fe²⁺、Ag⁺、Mg²⁺、NO₃^－        
B．溶液A中一定不含Al³⁺
C．溶液A中能含有Cu²⁺、Cl^－                    
D．溶液A中c(NO₃^－)≥1.0molL^－1