高中化学试题

以明矾石[主要成分为K₂SO₄·Al₂（SO₄）₃·2A1₂O₃·6H₂O]为原料生产硫酸铝晶体[Al₂（SO₄）₃·18H₂O]和明矾[KAl（SO₄）₂·12H₂O]的实验流程如下：

两种不同形态的氧化铝的部分性质如下表：

物质	α－Al2O3	γ－A12O3
性质	不溶于水和酸	不溶于水，溶于强酸或强碱，加热至1200℃可转化为α- Al2O3

Al₂（SO₄）₃、明矾在不同温度下的溶解度如下表：

温度/℃ 溶解度/g	0	20	40	60	80	100
Al2（SO4）3	31.2	36.4	46.1	59.2	73.0	89.0
明矾	3.0	5.9	11.7	25	71	154

（1） “焙烧’’温度过高，会导致硫酸铝晶体产量降低，其原因是           。
（2）从“母液”制备硫酸铝晶体的实验步骤为：①          ；②          ；③过滤、洗涤、干燥。
（3）测定硫酸铝晶体样品中Al₂（SO₄）₃·18H₂O质量分数的实验步骤为（EDTA分别能与Al^3＋或Pb^2＋以物质的量之比1：1进行反应）：
步骤1：准确称取硫酸铝晶体样品mg，溶于25 mL水中。  
步骤2：加入c₁ mo1·L^－1EDTA溶液V₁mL（过量），煮沸、冷却，稀释至100 mL。
步骤3：取25. 00mL上述稀释液，滴加指示剂，用c₂ mol·L^－1Pb（NO₃）₂标准溶液滴定过量的EDTA溶液，达到终点时消耗v₂mL Pb（NO₃）₂标准溶液。
①步骤2中“稀释至100 mL”时，需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、    。
②根据上述数据计算，该样品中Al₂（SO₄）₃·18H₂O的质量分数为          。（用含字母的代数式表示）。
（4）铝的阳极氧化法是把铝作为阳极，置于硫酸等电解液中，施加阳极电压进行电解，在铝的表面形成一层致密的氧化膜。
①电解过程中阳极的电极反应为              。
②取少量废电解液，加入NaHCO，溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是               。(用离子方程式表示)

(12分)双氧水、过硫酸钾是工业上常用的氧化剂、消毒剂。工业上以铂为阳极，铅或石墨为阴极，电解NH₄HSO₄溶液得过硫酸铵【(NH₄)₂S₂O₈】溶液，其工艺流程为：

（1）将电解后的溶液送往水解器中在减压条件下水解、蒸馏、浓缩分离，精馏得过氧化氢的水溶液，剩余溶液再循环使用。
①写出电解NH₄HSO₄溶液的化学方程式             
②写出水解器中(NH₄)₂S₂O₈溶液的水解方程式              。
③铂价格昂贵，试分析电槽阳极用铂不用铅的原因            。
④试分析水解器中使用减压水解、蒸馏的原因              。
（2）在电解后的过硫酸铵溶液中加入硫酸氢钾，析出过硫酸钾固体，过硫酸钾具有强氧化性，常被还原为硫酸钾，80℃以上易发生分解。
①将0.40 mol过硫酸钾与0.20 mol硫酸配制成1 L溶液，在80 ℃条件下加热并在t时刻向溶液中滴加入少量FeCl₃溶液，测定溶液中各成分的浓度如右图所示（H⁺浓度未画出）。图中物质X的化学式为         。

②已知硫酸锰（MnSO₄）和过硫酸钾（K₂S₂O₇）两种盐溶液在银离子催化下可发生反应，得到紫红色溶液。此反应的离子反应方程式                .

布洛芬、非诺洛芬、酮洛芬是一类芳基丙酸类非甾体抗炎药，具有抗炎作用强、毒副作用低的药效特点。

其中酮洛芬可由芳香族含氧衍生物A经以下路线合成得到：

请根据合成酮洛芬的路线回答下列问题。
(1)已知有机物A可以与NaHCO₃反应，则A的结构简式为         。
(2)上述合成酮洛芬的路线中共有5步反应，其中属于取代反应的共有几步？    。其中有一步反应中用到有机物，请写出实验室保存该有机物方法：          。
(3) 布洛芬、非诺洛芬、酮洛芬都可视作2-苯基丙酸的衍生物，则芳香族含氧衍生物A与2-苯基丙酸的关系是         ；请写出满足下列条件的2-苯基丙酸的一种同分异构体的结构简式                。
①苯的衍生物，且苯环上的一硝基取代物只有两种；②能与银氨溶液反应产生光亮的银境；③能与FeCl₃溶液发生显色反应。
(4)参照上述合成路线中的有关信息，写出由对二甲苯为主要原料制备的合成流程图（无机试剂任选）。
合成线路图示例如下：

碱式硫酸铁[Fe(OH)SO₄]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Al(OH)3
开始沉淀	2.3	7.5	3.4
完全沉淀	3.2	9.7	4.4

回答下列问题：
(1)工业上常用一定浓度的纯碱溶液清洗铁屑，目的是           。   
(2)加入少量NaHCO₃的目的是调节溶液的pH至 a，a的范围是        。
(3)已知室温下，Al(OH)₃的Ksp=1.3×10^-33，当pH=5时，溶液中c(Al³⁺)=       
(4)在实际生产中，反应Ⅱ常同时通入O₂以减少NaNO₂的用量，若参与反应的O₂有11.2L（标准状况），则相当于节约NaNO₂的物质的量为              ；O₂参与反应的离子方程式为              
(5)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)²⁺离子，可部分水解生成Fe₂(OH)₄²⁺聚合离子。该水解反应的离子方程式为               。

下列有关溶液中微粒浓度关系的叙述正确的是

A．c(NH4^＋)相等的(NH4)2SO4、NH4HSO4、NH4Cl溶液中：c(NH4HSO4) > c[(NH4)2SO4]> c(NH4Cl)

B．已知HF的酸性比CH3COOH强，pH相等的NaF与CH3COOK溶液中，[c(Na^+)-c(F^－)]< [c(K^+)-c(CH3COO^－)]

C．等物质的量浓度Na2CO3溶液和NaHCO3溶液等体积混合，所得溶液中：c（CO3^2^－）＋2c（OH^－）＝2c（H^＋）＋c（HCO3^－）＋3c（H2CO3）

D．溶有等物质的量NaClO、NaHCO3的溶液中：c（HClO）＋c（C1O^－）＝c（HCO3^－）＋c（H2CO3）＋c（CO3^2^－）

实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO₂等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO₄·7H₂O)，过程如下：

(1)将过程②中的产生的气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是         ；
A．品红溶液    B．紫色石蕊溶液    C．酸性KMnO₄溶液   D．溴水
(2)过程①中，FeS和O₂、H₂SO₄反应的化学方程式为：                           ；
(3)过程③中，需加入的物质是                  ；
(4)过程④中，蒸发结晶需要使用酒精灯、三角架、泥三角，还需要的仪器有
                                      ；
(5)过程⑤调节pH可选用下列试剂中的        (填选项序号)；
A．稀硫酸    B．CaCO₃    C．NaOH溶液
(6)过程⑥中，将溶液Z加热到70一80℃，目的是                           ；
(7)实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验。①用分析天平称取2.00g样品；②将样品溶于足量的盐酸后，加入过量的氯化钡溶液；③过滤、洗涤、干燥，称量，得固体质量为2.33g。若该聚铁主要成分为[(Fe(OH)(SO₄)]_n，则该聚铁样品中铁元素的质量分数为          。(假设杂质中不含铁元素和硫元素)。

已知：①25℃时弱电解质电离平衡数：K_a（CH₃COOH）＝，K_a（HSCN）＝0.13；难溶电解质的溶度积常数：K_ap（CaF₂）＝
②25℃时，mol·L^-1氢氟酸水溶液中，调节溶液pH（忽略体积变化），得到c（HF）、c（F^-）与溶液pH的变化关系，如下图所示：

请根据以下信息回答下列问题：                      
（1）25℃时，将20mL 0.10 mol·L^-1 CH₃COOH溶液和20mL 0.10 mol·L^-1HSCN溶液分别与20mL 0.10 mol·L^-1NaHCO₃溶液混合，实验测得产生的气体体积（V）随时间（t）变化的示意图为图所示：反应初始阶段，两种溶液产生CO₂气体的速率存在明显差异的原因是            ，反应结束后所得两溶液中，c（CH₃COO^-）           c（SCN^-）（填“＞”、“＜”或“＝”）
（2）25℃时，HF电离平衡常数的数值Ka           ，列式并说明得出该常数的理由                                                      。
（3） mol·L^-1HF溶液与 mol·L^-1 CaCl₂溶液等体积混合，调节混合液pH为4.0（忽略调节混合液体积的变化），通过列式计算说明是否有沉淀产生。

某二元酸（化学式用H₂A表示）在水中的电离方程式是：
H₂AH⁺+HA^-  HA^-H⁺+A^2-
试完成下列问题：
（1）Na₂A溶液显           （填“酸性”“中性”或“碱性”）。理由是                                  
（用离子方程式表示）。
（2）在0.1 mol·L^-1的Na₂A溶液中，下列粒子浓度关系式正确的是                  。A．c(A^2-)+c(HA^-)+c(H₂A)="0.1" mol·L^-1
B．c(OH^-)=c(H⁺)+c(HA^-)
C．c(Na⁺)+c(H⁺)=c(OH^-)+c(HA^-)+2c(A^2-)
D．c(Na⁺)=2c(A^2-)+2c(HA^-)
(3)已知0.1 mol·L^-1 NaHA溶液的pH=2,则0.1 mol·L^-1H₂A溶液中氢离子的物质的量浓度可能是        0.11 mol·L^-1（填“<”、“>”或“=”）,理由是                                   。

经测定某溶液中只有Na⁺、CH₃COO^-、H⁺、OH^-四种离子，且其浓度大小的排列顺序为：c (Na⁺)>c(CH₃COO^-)>c(OH^-)>c(H⁺),下列有关说法正确的是

A．该溶液由pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合而成

B．该溶液由0.1 mol·L^-1的CH3COOH溶液与0.1 mol·L^-1的CH3COONa溶液等体积混合而成

C．在上述溶液中加入适量CH3COOH，可能使溶液中离子浓度大小改变为：c(CH3COO^-)>c(Na^+)>c(H^+)>c(OH^-)

D．在上述溶液中加入适量NaOH，可能使溶液中离子浓度大小改变为：c(CH3COO^-)=c(Na^+)>c(OH^-)=c(H^+)

实验室用下面装置测定FeO和Fe₂O₃固体混合物中Fe₂O₃的质量，D装置的硬质双通玻璃管中的固体物质是FeO和Fe₂O₃的混合物。

（1）如何检查装置A的气密性_________________________________________
（2）为了安全，在点燃D处的酒精灯之前，在b处必须_____________________。
(3) 装置B 的作用是_______________ ，装置C中装的液体是________________，所起的作用是_______________________。
（4）在气密性完好，并且进行了必要的安全操作后，点燃D处的酒精灯，在硬质双管中发生的化学反应方程式是________________________________________。
（5）若FeO和Fe₂O₃固体混合物的质量为31. 2g，反应完全后，U型管的质量增加9.9g则混合物中Fe₂O₃的质量为______________。
（6）U型管E右边连接干燥管F的目的是______________________，若无干燥管F，测得Fe₂O₃的质量将_____________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）

按以下步骤可从　合成（部分试剂和反应条件已去）．

请回答下列问题：
（1）B、Ｆ的结构简式为：B                    Ｆ               。
（2）反应①～⑦中属于消去反应的是                     （填代号）。
（3）根据反应，写出在同样条件下
CH₂＝CH—CH＝CH₂与等物质的量Br₂发生加成反应的化学方程式：          。
（4）写出第④步的化学方程式（有机物写结构简式，注明反应条件）．  。
（5）A—G这七种有机物分子中含有手性碳原子的是（填序号）　　　  　　　　。　　
（6）核磁共振谱是测定有机物分子结构最有用的工具之一。在有机物分子中，不同位置的氢原子在质子核磁共振谱（PMR）中给出的峰值（信号）也不同，根据峰（信号）可以确定有机物分子中氢原子的种类和数目。例如：乙醛的PMR谱中有2个信号峰，其强度之比为3∶1。则下列有机物分子中，在质子核磁共振谱中能给出三种峰（信号）且强度之比为1∶1∶2的是                           。
A．    B．
C．       D．

某芳香族化合物A式量小于150，氢氧质量比为1∶8，完全燃烧后只生成CO₂和H₂O。取等质量的A分别与足量NaHCO₃和Na反应，生成的气体在同温同压下的体积比为1∶1。工业常用A来合成药物B及医药中间体G，流程如下：

已知：

（1）写出A含有的官能团的名称           ，D的结构简式          。
（2）D生成E的反应类型是          。
（3）A合成B的同时，A自身之间也能发生缩聚反应，写出该缩聚反应的化学方程式                                  。
（4）写出F与过量NaOH共热时反应的化学方程式                         。
（5）B有多种同分异构体，写出符合下列条件的一种物质的结构简式         。
①只有一种官能团
②能发生银镜反应
③苯环上的一氯取代物只有二种
④核磁共振谱共有四组峰，个数比为3∶2∶2∶1。
（6）下列有关说法正确的是          。

A．可由A经一步反应获得D

B．与G互为同分异构体

C．G易水解，可用FeCl3溶液检验是否发生水解

D．1molG一定能和5mol氢气反应

A、B、C、D是四种常见单质，其对应元素的核电荷数依次增大，其中B、D属于常见金属，E、F、G化合物。所有物质之间有如下的转化关系：

（1）写出D→A+F的化学方程式：                            ；
（2）写出B→A+E的离子方程式：                             。
（3）将G的饱和溶液滴入沸水中可形成红褐色的透明液体，再将此液体装入U型管，并在U型管的两端插入电极，接通直流电，在阳极端可观察到的现象是___________________；
（4）向含0.1 mol E的溶液中滴加5 mol/L 的盐酸溶液，得到沉淀3.9 g，则加入盐酸体积为          mL。

实验探究和推理都是科学研究的基本方法,请你对以下实验进行探究和推理
Ⅰ、有一瓶澄清的溶液，其中可能含有H⁺、NH₄^＋、K^＋、Na^＋、Mg^2＋、Ba^2＋、Fe^3＋、SO₄^2―、CO₃^2―、Cl^―和I^―。取该溶液进行了以下实验：
（1）用pH试纸检验，表明溶液呈强酸性；
（2）取部分溶液，加入CCl₄及数滴氯水，经振荡后CCl₄层呈紫红色；
（3）另取部分溶液，加入稀NaOH 溶液使其变为碱性，溶液中无沉淀生成；
（4）取部分上述碱性溶液，加Na₂CO₃溶液有白色沉淀生成；
（5）将（3）得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝；
根据上述实验事实，你可知道该溶液中肯定含有的离子是①              ；肯定不存在的离子是②                       ；还不能确定是否存在的离子是③                  。
Ⅱ、兴趣小组通过实验探究溶解铜的方法和本质。
（1）在热水浴中进行3个实验，部分实验报告如下表所示。

序号	实验操作	实验现象
I	稀硫酸中加入铜片	无明显变化
II	硝酸钠溶液中加入铜片	无明显变化
III	稀硫酸中加入硝酸钠溶液	无明显变化
再加入铜片	有无色气泡；溶液变蓝

 
① 实验I、II的目的是           。
② 实验III中反应的本质是（用离子方程式表示）           。

I．如图1为向25mL 0.1mol·L^—1NaOH溶液中逐滴滴加0.2mol·L^－1CH₃COOH溶液过程中溶液pH的变化曲线。请回答：

⑴ B点溶液呈中性，有人据此认为，在B点时NaOH与CH₃COOH恰好完全反应，这种看法是否正确？________(选填“是”或“否”)。若不正确，则二者恰好完全反应的点是在AB区间还是BD区间内？________区间(若正确，此问不答)。
⑵关于该滴定实验，从下列选项中选出最恰当的一项________(选填字母)。

	锥形瓶中溶液	滴定管中溶液	选用指示剂	选用滴定管
A	碱	酸	酚酞	(乙)
B	酸	碱	甲基橙	(甲)
C	碱	酸	石蕊	(甲)
D	酸	碱	酚酞	(乙)

⑶ AB区间，c(OH^—)>c(H⁺)，则c(OH^—)与c(CH₃COO^—)大小关系是________。
A．c(OH^—)大于c(CH₃COO^—)       B．c(OH^—)小于c(CH₃COO^—)
C．c(OH^—)等于c(CH₃COO^—)        D．上述三种情况都可以
⑷在D点时，溶液中c(CH₃COO^—)＋c(CH₃COOH)________2c(Na⁺)(填“>”“<”或“＝”)。
Ⅱ．t℃时，某稀硫酸溶液中c(H⁺) ＝ 10^—a mol·L^—1，c(OH^－) ＝ 10^—b mol·L^—1，已知a＋b＝13:
⑸该温度下水的离子积常数K_w的数值为________。
⑹该温度下(t℃)，将100mL 0.1mol·L^—1的稀H₂SO₄与100mL 0.4mol·L^—1的NaOH溶液混合(溶液体积变化忽略不计)，溶液的pH＝________。