題目列表(包括答案和解析)
10. 下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和解釋或結(jié)論都正確的是
選項(xiàng) |
實(shí)驗(yàn)操作 |
現(xiàn)象 |
解釋或結(jié)論 |
A |
過(guò)量的Fe粉中加入,充分反應(yīng)后,滴入KSCN溶液 |
溶液呈紅色 |
稀將Fe氧化為 |
B |
Agl沉淀中滴入稀KCl溶液 |
有白色沉淀出現(xiàn) |
AgCl比Agl更難溶 |
C |
Al箔插入稀中 |
無(wú)現(xiàn)象 |
Al箔表面被氧化,形成致密的氧化膜 |
D |
用玻璃棒蘸取濃氨水點(diǎn)到紅色石蕊試紙上 |
試紙變藍(lán)色 |
濃氨水呈堿性 |
[答案]D
[解析]本題綜合考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)以及元素化合物的相關(guān)知識(shí)。
A選項(xiàng),鐵粉過(guò)量應(yīng)該生成,不會(huì)有紅色出現(xiàn);B選項(xiàng)AgCl溶解度比Agl大;C選項(xiàng)Al箔插入濃中才會(huì)形成致密的氧化膜鈍化。
9. 電鍍廢液中可通過(guò)下列反應(yīng)轉(zhuǎn)化成鉻黃:
(aq)+2(aq)+(l)2(s)+2(aq) ΔH< 0
該反應(yīng)達(dá)平衡后,改變橫坐標(biāo)表示的反應(yīng)條件,下列示意圖正確的是
[答案]A
[解析]本題考查外界條件的變化對(duì)平衡移動(dòng)的影響等相關(guān)知識(shí)。
對(duì)于放熱反應(yīng)升溫平衡常數(shù)減小,A正確;增大pH平衡右移轉(zhuǎn)化率應(yīng)該增大,B錯(cuò);溫度升高平衡不能往哪個(gè)方向移動(dòng),正逆反應(yīng)速率均增大,C錯(cuò);增加會(huì)提高轉(zhuǎn)化率,的物質(zhì)的量應(yīng)該減小。
29.[14分]白黎蘆醇(結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:)屬二苯乙烯類(lèi)多酚化合物,具有抗氧化、抗癌和預(yù)防心血管疾病的作用。某課題組提出了如下合成路線:
已知:。
根據(jù)以上信息回答下列問(wèn)題:
(1)白黎蘆醇的分子式是_________________________。
(2)C→D的反應(yīng)類(lèi)型是____________;E→F的反應(yīng)類(lèi)型是____________。
(3)化合物A不與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),能與NaHCO3反應(yīng)放出CO2,推測(cè)其1H核磁共振譜(H-NMR)中顯示有_____種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,其個(gè)數(shù)比為_(kāi)_____________。
(4)寫(xiě)出A→B反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________________________________。
(5)寫(xiě)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:D________________、E___________________。
(6)化合物有多種同分異構(gòu)體,寫(xiě)出符合下列條件的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:_______________________________________________________________。
①能發(fā)生銀鏡反應(yīng);②含苯環(huán)且苯環(huán)上只有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。
解析:本題考查學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)的掌握情況,試題以白黎蘆醇的合成路線為素材,用給與信息的形式突出考核有機(jī)物結(jié)構(gòu)(官能團(tuán))與性質(zhì)的關(guān)系、各類(lèi)衍生物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系及有機(jī)反應(yīng)類(lèi)型、同分異構(gòu)體、化學(xué)方程式等基礎(chǔ)知識(shí)。試題對(duì)知識(shí)要求和能力要求都較高。在解題時(shí)可以根據(jù)合成路線的各步反應(yīng),觀察每步反應(yīng)所列出的各物質(zhì)化學(xué)式的規(guī)律,應(yīng)用試題給予的信息和路線中各步反應(yīng)的反應(yīng)條件,找出各種物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,再運(yùn)用已有的知識(shí),判斷推出出各有機(jī)物和有機(jī)反應(yīng)類(lèi)型。由于合成路線中唯一知道的是白黎蘆醇的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和分子式,因此可以以白黎蘆醇的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為起點(diǎn),用逆推方法,確定各步反應(yīng)的各物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和反應(yīng)類(lèi)型,回答試題各問(wèn)。也可根據(jù)有機(jī)物A的分子式C9H10O4,計(jì)算出A的不飽和度為5,再根據(jù)A不與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),能與NaHCO3反應(yīng)放出CO2等性質(zhì),結(jié)合白黎蘆醇的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,確定A的分子結(jié)構(gòu)(含一個(gè)苯環(huán),無(wú)酚羥基,有羧基。在苯環(huán)的間三位上有三個(gè)取代基等),推出有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。再用順推方法來(lái)解。
⑴ 依據(jù)白黎蘆醇的鍵線式,可寫(xiě)出分子:C14H12O3 。
用逆推(或順推)方法,判斷推出各有步反應(yīng)的各物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和反應(yīng)類(lèi)型。
⑵ C→D的反應(yīng)類(lèi)型是取代反應(yīng);E→F的反應(yīng)類(lèi)型是消去反應(yīng)。
⑶ 根據(jù)確定的化合物A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:可以知道,其1H核磁共振譜(H-NMR)
中顯示有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,其個(gè)數(shù)比為1 :1 :2 :6 。
⑷ A→B反應(yīng)的化學(xué)方程式:
⑸ D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:
⑹ 根據(jù)給定條件①能發(fā)生銀鏡反應(yīng),可確定分子結(jié)構(gòu)中有醛基。②含苯環(huán)且苯環(huán)上只有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,可確定苯環(huán)上有二個(gè)取代基,并處于對(duì)位。則化合物
的同分異構(gòu)體有三種:
答案:
(1)C14H12O3。
(2)取代反應(yīng) 消去反應(yīng)。
(3) 4 1︰1︰2︰6
(4)
(5) 。
(6)。
28.[15分]二苯基乙二酮常用作醫(yī)藥中間體及紫外線固化劑,可由二苯基羥乙酮氧化制得,反應(yīng)的化學(xué)方程式及裝置圖(部分裝置省略)如下:
+2FeCl3+2FeCl2+2HCl
在反應(yīng)裝置中,加入原料及溶劑,攪拌下加熱回流。反應(yīng)結(jié)束后加熱煮沸,冷卻后即有二苯基乙二酮粗產(chǎn)品析出,用70%乙醇水溶液重結(jié)晶提純。重結(jié)晶過(guò)程:加熱溶解→活性炭脫色→趁熱過(guò)濾→冷卻結(jié)晶→抽濾→洗滌→干燥
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出裝置圖中玻璃儀器的名稱(chēng):a___________,b____________。
(2)趁熱過(guò)濾后,濾液冷卻結(jié)晶。一般情況下,下列哪些因素有利于得到較大的晶體:____。
A.緩慢冷卻溶液 B.溶液濃度較高
C.溶質(zhì)溶解度較小 D.緩慢蒸發(fā)溶劑
如果溶液中發(fā)生過(guò)飽和現(xiàn)象,可采用__________等方法促進(jìn)晶體析出。
(3)抽濾所用的濾紙應(yīng)略_______(填“大于”或“小于”)布氏漏斗內(nèi)徑,將全部小孔蓋住。燒杯中的二苯基乙二酮晶體轉(zhuǎn)入布氏漏斗時(shí),杯壁上往往還粘有少量晶體,需選用液體將杯壁上的晶體沖洗下來(lái)后轉(zhuǎn)入布氏漏斗,下列液體最合適的是________。
A.無(wú)水乙醇 B.飽和NaCl溶液 C.70%乙醇水溶液 D.濾液
(4)上述重結(jié)晶過(guò)程中的哪一步操作除去了不溶性雜質(zhì):___________。
(5)某同學(xué)采用薄層色譜(原理和操作與紙層析類(lèi)同)跟蹤反應(yīng)進(jìn)程,分別在反應(yīng)開(kāi)始、回流15min、30min、45min和60min時(shí),用毛細(xì)管取樣、點(diǎn)樣、薄層色譜展開(kāi)后的斑點(diǎn)如圖所示。該實(shí)驗(yàn)條件下比較合適的回流時(shí)間是________。
A.15min B.30min
C.45min D.60min
解析:這是一道實(shí)驗(yàn)題,試題選擇由二苯基羥乙酮氧化制取二苯基乙二酮的為素材,給出了反應(yīng)的化學(xué)方程式及裝置圖(部分裝置省略)以及重結(jié)晶過(guò)程,要求寫(xiě)出裝置圖中玻璃儀器的名稱(chēng);探討趁熱過(guò)濾后,濾液冷卻結(jié)晶時(shí),一般情況下哪些因素有利于得到較大的晶體;出現(xiàn)過(guò)飽和現(xiàn)象時(shí),可采用哪些方法促進(jìn)晶體析出;抽濾操作,晶體轉(zhuǎn)移、洗滌時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)和試劑的選擇等。最后采用薄層色譜跟蹤反應(yīng)進(jìn)程,探求該實(shí)驗(yàn)條件下比較合適的回流時(shí)間。在解答這道實(shí)驗(yàn)題的過(guò)程中會(huì)發(fā)現(xiàn):假如沒(méi)有做過(guò)與此類(lèi)似的紙層析實(shí)驗(yàn),回答問(wèn)題時(shí),在一些實(shí)驗(yàn)操作細(xì)節(jié)上會(huì)出錯(cuò),特別是在回答第(4)、(5)問(wèn)時(shí),更是無(wú)從下手。這個(gè)試題有效地區(qū)分了動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)與不做實(shí)驗(yàn)的差異,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)必須去做實(shí)驗(yàn)才能會(huì)真正領(lǐng)悟?qū)嶒?yàn)的諸多細(xì)節(jié)
⑴ 裝置圖中的兩種玻璃儀器分別為三頸燒瓶和球形冷凝管(或冷凝管)。
⑵ 晶體顆粒的大小與結(jié)晶條件有關(guān),溶質(zhì)的溶解度越小,或溶液濃度越高,或溶劑的蒸發(fā)速度越快,或溶液冷卻越快,析出的晶粒就越;反之,可得到較大的晶體顆粒。所以,A.緩慢冷卻溶液;D.緩慢蒸發(fā)溶劑有利于得到較大的晶體。
當(dāng)溶液發(fā)生過(guò)飽和現(xiàn)象時(shí),振蕩容器,用玻璃棒攪動(dòng)或輕輕地摩擦器壁,或投入幾粒晶體(晶種),都可促使晶體析出。
⑶ 減壓過(guò)濾也稱(chēng)抽濾或吸濾。抽濾時(shí)所用的濾紙應(yīng)略小于布氏漏斗內(nèi)徑,能將布氏漏斗上全部小孔蓋住。
將燒杯中的二苯基乙二酮晶體轉(zhuǎn)入布氏漏斗時(shí),杯壁上往往還粘有少量晶體,需選用液體將杯壁上的晶體沖洗下來(lái)后轉(zhuǎn)入布氏漏斗,目的是為了用減少晶體的損失。所以選擇沖洗的液體應(yīng)該是不會(huì)使晶體溶解損失,又不會(huì)帶入雜質(zhì)的。選擇用濾液來(lái)物沖洗的液體是最好的,這是因?yàn)闉V液是飽和溶液,沖洗時(shí)不會(huì)使二苯基乙二酮晶體晶體溶解,同時(shí)又不會(huì)帶入雜質(zhì)。
⑷ 重結(jié)晶過(guò)程:加熱溶解→活性炭脫色→趁熱過(guò)濾→冷卻結(jié)晶→抽濾→洗滌→干燥 ,其中活性炭脫色可以除去有色雜質(zhì),趁熱過(guò)濾可以除去不溶性雜質(zhì),冷卻結(jié)晶,抽濾可以除去可溶性雜質(zhì)。
⑸ 對(duì)照?qǐng)D上的斑點(diǎn)分析,可以知道,反應(yīng)開(kāi)始時(shí)圖上的斑點(diǎn)是反應(yīng)物,由此可推知,回流15min、30min、時(shí)的圖上,下面的斑點(diǎn)為反應(yīng)物,上面的斑點(diǎn)為生成物,45min時(shí)則圖上的斑點(diǎn)是生成物,而反應(yīng)物基本上無(wú)剩余。因此,該實(shí)驗(yàn)條件下比較合適的回流時(shí)間是45min。
答案:
(1)三頸燒瓶
球形冷凝管(或冷凝管)。
(2)AD
用玻璃棒摩擦容器內(nèi)壁 加入晶種。
(3)小于
D。
(4)趁熱過(guò)濾。
(5)C。
27.[14分]某研究小組在實(shí)驗(yàn)室探究氨基甲酸銨(NH2COONH4)分解反應(yīng)平衡常數(shù)和水解反應(yīng)速率的測(cè)定。
(1)將一定量純凈的氨基甲酸銨置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì)),在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。
實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表:
溫度(℃) |
15.0 |
20.0 |
25.0 |
30.0 |
35.0 |
平衡總壓強(qiáng)(kPa) |
5.7 |
8.3 |
12.0 |
17.1 |
24.0 |
平衡氣體總濃度(×10-3mol/L) |
2.4 |
3.4 |
4.8 |
6.8 |
9.4 |
①可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是___________。
A. B.密閉容器中總壓強(qiáng)不變
C.密閉容器中混合氣體的密度不變 D.密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變
②根據(jù)表中數(shù)據(jù),列式計(jì)算25.0℃時(shí)的分解平衡常數(shù):__________________________。
③取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個(gè)帶活塞的密閉真空容器中,在25℃下達(dá)到分解平衡。若在恒溫下壓縮容器體積,氨基甲酸銨固體的質(zhì)量______(填“增加”、“減小”或“不變”)。
④氨基甲酸銨分解反應(yīng)的焓變△H____0,熵變△S___0(填>、<或=)。
(2)已知:NH2COONH4+2H2ONH4HCO3+NH3·H2O。該研究小組分別用三份不同初始濃度的氨基甲酸銨溶液測(cè)定水解反應(yīng)速率,得到c(NH2COO-)隨時(shí)間變化趨勢(shì)如圖所示。
⑤計(jì)算25℃時(shí),0-6min氨基甲酸銨水解反應(yīng)的平均速率___________________________。
⑥根據(jù)圖中信息,如何說(shuō)明水解反應(yīng)速率隨溫度升高而增大:_______________________。
解析:本題是一道考查化學(xué)反應(yīng)速率概念及其計(jì)算,化學(xué)平衡、化學(xué)平衡常數(shù)的概念及其計(jì)算,
以及判斷反應(yīng)的焓變、熵變等相關(guān)知識(shí)的試題。試題設(shè)置的情景是學(xué)生并不熟悉的實(shí)驗(yàn)室探究
氨基甲酸銨(NH2COONH4)分解反應(yīng)平衡常數(shù)和水解反應(yīng)速率的測(cè)定,且測(cè)定的數(shù)據(jù)以圖表形式
呈現(xiàn)。要求考生利用圖表、進(jìn)行數(shù)據(jù)分析判斷,吸收、提取有效信息,突出了化學(xué)信息運(yùn)用能
力的考查。同時(shí),對(duì)于作為化學(xué)的基本技能之一的化學(xué)計(jì)算,滲透在相關(guān)的知識(shí)塊之中,強(qiáng)調(diào)
計(jì)算的實(shí)用性以及認(rèn)識(shí)、解決問(wèn)題的綜合性。
⑴ ①根據(jù)“同邊異,異邊同,量相當(dāng)”原則,A.不能表示正逆反應(yīng)速率相等,所以不能依據(jù)A判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài);(NH2COONH4)為固體物質(zhì),(NH2COONH4)分解反應(yīng)為一擴(kuò)大氣體體積的反應(yīng),由此可以判斷,隨著反應(yīng)的進(jìn)行密閉容器中總壓強(qiáng)增大,所以,依據(jù)“B.達(dá)到平衡時(shí)密閉容器中總壓強(qiáng)不變”,可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài);同理,恒容條件下,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,則密度增大,依據(jù)“C.密閉容器中混合氣體的密度不變”,可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài);由于反應(yīng)物(NH2COONH4)是固體物質(zhì),所以密閉容器中NH3的體積分?jǐn)?shù)始終不變,為2/3。因此不能依據(jù)D判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。
②可將25℃的平衡總濃度4.8×10-3mol·L-1轉(zhuǎn)化為NH3和CO2的平衡濃度;根據(jù)反應(yīng) NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)?芍胶鈺r(shí)NH3的體積分?jǐn)?shù)為1/3,CO2 的體積分?jǐn)?shù)為1/3。
所以,25.0℃時(shí)的平衡濃度:c(NH3) = 4.8×10-3mol·L-1, c(CO2) = ×4.8×10-3mol·L-1 ;
則
③恒溫下壓縮容器體積,平衡會(huì)向逆反應(yīng)方向移動(dòng),氨基甲酸銨固體的質(zhì)量增加。
④由于氨基甲酸銨固體分解反應(yīng)是擴(kuò)大氣體體積的反應(yīng),根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度下的
平衡數(shù)據(jù)分析可知,升高溫度時(shí),平衡總壓強(qiáng)(kPa)增大,平衡氣體總濃度(×10-3mol/L)增大,反應(yīng)是正向移動(dòng),正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),焓變△H>0 。氨基甲酸銨固體分解為氣體,體系混亂度增大,熵變△S>0。
⑵ ⑤根據(jù)圖中25℃曲線,可查得0-6min氨基甲酸銨的變化濃度數(shù)值 ,由此可計(jì)出此時(shí)段的平均反應(yīng)速率:
⑥將圖中25℃曲線和15℃曲線進(jìn)行比較,由比較可以看到25.0℃時(shí)反應(yīng)物的起始濃度較
小,但0-6 min時(shí)的曲線斜率比15.0℃時(shí)的曲線斜率大,可以說(shuō)明25.0℃時(shí)反應(yīng)物氨基甲酸銨的平均速率比15.0℃時(shí)的平均速率大。由此可以推斷氨基甲酸銨水解反應(yīng)速率隨溫度升高而增大
答案:
(1)①BC;
②
③ 增加;
④ >
>。
(2)⑤ ;
⑥ 25.0℃時(shí)反應(yīng)物的起始濃度較小,但0-6 min的平均反應(yīng)速率(曲線的斜率)仍比15.0℃時(shí)大。
26.[15分]食鹽中含有一定量的鎂、鐵等雜質(zhì),加碘鹽中碘的損失主要是由于雜質(zhì)、水分、空氣中的氧氣以及光照、受熱而引起的。已知:
氧化性:>Fe3+>I2;還原性:>I-
3I2+6OH-+5I-+3H2O;KI+I2KI3
(1)某學(xué)習(xí)小組對(duì)加碘鹽進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):取一定量某加碘鹽(可能含有KIO3、KI、Mg2+、
Fe3+),用適量蒸餾水溶解,并加稀鹽酸酸化,將所得溶液分為3份。第一份試液中滴加
KSCN溶液后顯紅色;第二份試液中加足量KI固體,溶液顯淡黃色,用CCl4萃取,下層
溶液顯紫紅色;第三份試液中加入適量KIO3固體后,滴加淀粉試劑,溶液不變色。
①加KSCN溶液顯紅色,該紅色物質(zhì)是_________(用化學(xué)式表示);CCl4中顯紫紅色的物質(zhì)是___________________(用電子式表示)。
②第二份試液中加入足量KI固體后,反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________________、______________________________________。
(2)KI作為加碘劑的食鹽在保存過(guò)程中,由于空氣中氧氣的作用,容易引起碘的損失。
寫(xiě)出潮濕環(huán)境下KI與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________________________。
將I2溶于KI溶液,在低溫條件下,可制得KI3·H2O。該物質(zhì)作為食鹽加碘劑是否合適?______(填“是”或“否”),并說(shuō)明理由________________________________________。
(3)為了提高加碘鹽(添加KI)的穩(wěn)定性,可加穩(wěn)定劑減少碘的損失。下列物質(zhì)中有可能作
為穩(wěn)定劑的是___________________。
A.Na2S2O3 B.AlCl3 C.Na2CO3 D.NaNO2
(4)對(duì)含F(xiàn)e2+較多的食鹽(假設(shè)不含F(xiàn)e3+),可選用KI作為加碘劑。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,檢驗(yàn)該
加碘鹽中的Fe2+。____________________________________________________________。
解析:試題以日常生活中熟悉的食鹽和加碘鹽中碘的損失原因?yàn)樗夭,要求通過(guò)實(shí)驗(yàn),檢驗(yàn)加碘鹽中所含有的成分物質(zhì),探究保存過(guò)程中由于空氣中氧氣的作用容易引起碘損失的反應(yīng)、探討KI3·H2O作為食鹽加碘劑是否合適、以及提高加碘鹽(添加KI)的穩(wěn)定性可添加的穩(wěn)定劑,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)選用KI作為加碘劑的加碘鹽中的Fe2+等,從而考查物質(zhì)的檢驗(yàn)、氧化還原反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)方程式、離子反應(yīng)和離子反應(yīng)方程式、電子式、以及實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)等化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能。試題突了有效獲取知識(shí)并與已有知識(shí)整合的能力,突出了能夠從新信息中準(zhǔn)確提取實(shí)質(zhì)性的內(nèi)容,并與所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行有效結(jié)合,解決實(shí)際問(wèn)題的能力。體現(xiàn)了新課程《考試說(shuō)明》(化學(xué)部分)對(duì)學(xué)習(xí)能力的要求。
⑴ 某加碘鹽可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe3+,用蒸餾水溶解,并加稀鹽酸酸化后將溶液分為3份。從第一份試液中滴加KSCN溶液后顯紅色,可知該加碘鹽中含有Fe3+,反應(yīng): Fe3++ 3SCN-= Fe(SCN)3,F(xiàn)e(SCN)呈血紅色;從第二份試液中加足量KI固體,溶液顯淡黃色,用CCl4萃取,下層溶液顯紫紅色,可知有碘生成。這是因?yàn)?由于“氧化性:>Fe3+>I2”, 加足量KI后,和Fe3+均能將I-氧化成I2,由此也可以知道該加碘鹽添加KIO3;第三份試液中加入適量KIO3固體后,滴加淀粉試劑,溶液不變色。由此可知該加碘鹽中不含KI。所以,①該加碘鹽溶液中加KSCN溶液顯紅色的物質(zhì)是Fe(SCN)3 ; CCl4中顯紫紅色的物質(zhì)是I2 ,電子式 ②第二份試液中加入足量KI固體后,反應(yīng)的離子方程式為:
+5I-+6H+3I2+3H2O ; 2Fe3++2I―2Fe2++I2。
⑵ KI作為加碘劑的食鹽在保存過(guò)程中,KI會(huì)被空氣中氧氣氧化,KI在潮濕空氣中氧化的反應(yīng)化學(xué)方程式為:4KI+O2+2H2O2I2+4KOH 。
根據(jù)題目告知,KI3·H2O是在低溫條件下,由I2溶于KI溶液可制得。再由題給的信息:“KI+I2KI3”,可以推出:KI3在常溫下不穩(wěn)定性,受熱(或潮濕)條件下易分解為KI和I2 ,KI又易被空氣中的氧氣氧化,I2易升華,所以KI3·H2O作為食鹽加碘劑是不合適的。
⑶ 提高加碘鹽(添加KI)的穩(wěn)定性,主要是防止I― 被氧化,根據(jù)題給信息“還原性:>I-”和氧化還原反應(yīng)的強(qiáng)弱規(guī)律,可以選Na2S2O3作穩(wěn)定劑;又由題給信息“3I2+6OH-+5I-+3H2O”,可知I2與OH―會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成和5I-,而Na2CO3水解呈堿性,因而也可以用Na2CO3作穩(wěn)定劑,防止加碘鹽(添加KI)在潮濕環(huán)境下被氧氣氧化。至于AlCl3,水解后呈酸性,且還原性I- > Cl― ,所不能作穩(wěn)定劑;NaNO2當(dāng)遇強(qiáng)還原性物質(zhì)時(shí)能表現(xiàn)出氧化性,所NaNO2與KI能發(fā)生氧化還原反應(yīng):2NO2-+ 2I―+ 4H+= 2NO↑+ I2 + 2H2O ,不能作穩(wěn)定劑。
⑷ 實(shí)際上就是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,檢驗(yàn)Fe2+。首先可取足量該加碘鹽溶于蒸餾水中,然后用鹽
酸酸化后,滴加適量氧化劑(如:氯水、過(guò)氧化氫等),使溶液中Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+ ,再滴加KSCN溶液,若顯血紅色,則該加碘鹽中存在Fe2+。
答案:
(1)①Fe(SCN)3
;
②+5I-+6H+3I2+3H2O 2Fe3++2I―2Fe2++I2。
(2)4KI+O2+2H2O2I2+4KOH
否
KI3受熱(或潮濕)條件下產(chǎn)生KI和I2,KI氧氣氧化,I2易升華。
(3)AC。
(4)取足量該加碘鹽溶于蒸餾水中,用鹽酸酸化,滴加適量氧化劑(如:氯水、過(guò)氧化氫等),再滴加KSCN溶液,若顯血紅色,則該加碘鹽中存在Fe2+。
13.海水中含有豐富的鎂資源。某同學(xué)設(shè)計(jì)了從模擬海水中制備MgO的實(shí)驗(yàn)方案:
模擬海水中的 離子濃度(mol/L) |
Na+ |
Mg2+ |
Ca2+ |
Cl― |
|
0.439 |
0.050 |
0.011 |
0.560 |
0.001 |
注:溶液中某種離子的濃度小于1.0×10-5 mol/L,可認(rèn)為該離子不存在;
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,假設(shè)溶液體積不變。
已知:Ksp(CaCO3)=4.96×10-9;Ksp(MgCO3)=6.82×10-6;
Ksp[Ca(OH)2]=4.68×10-6;Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12。
下列說(shuō)法正確的是
A.沉淀物X為CaCO3
B.濾液M中存在Mg2+,不存在Ca2+
C.濾液N中存在Mg2+、Ca2+
D.步驟②中若改為加入4.2 g NaOH固體,沉淀物Y為Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物
解析:這是一道新穎的計(jì)算型分析推斷題,命題者通過(guò)精心選擇,以從模擬海水中制備MgO的實(shí)驗(yàn)方案為背景,結(jié)合考查有關(guān)溶度積的概念及計(jì)算,把一個(gè)具體情景與教材的知識(shí)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合起來(lái)。要求考生定量地分析發(fā)生的反應(yīng),溶液中存在的離子,推斷沉淀是否產(chǎn)生,從而得出正確的結(jié)論。計(jì)算強(qiáng)調(diào)了實(shí)用性以及認(rèn)識(shí)、解決問(wèn)題的綜合性,體現(xiàn)了新課程的特色。
⑴ 步驟①,從題給的條件,可知n(NaOH ) = 0.001mol,[即n(OH―) = 0.001mol]。依據(jù)離子反應(yīng)“先中和、后沉淀、再其他”的反應(yīng)規(guī)律,當(dāng)1L模擬海水中,加入0.001mol NaOH時(shí),OH― 恰好與HCO3―完全反應(yīng):OH―+HCO3―= CO32-+H2O,生成0.001mol CO32―。由于Ksp(CaCO3) << Ksp(MgCO3),生成的CO32―與水中的Ca2+反應(yīng)生成CaCO3 沉淀Ca2++ CO32- = CaCO3↓。所以沉淀物X為CaCO3,A選項(xiàng)正確。
⑵ 由于CO32―只有0.001mol,反應(yīng)生成CaCO3 所消耗的Ca2+也只有0.001mol,濾液中還剩余c(Ca2+)=0.010 mol·L-1。濾液M中同時(shí)存在著Ca2+和Mg2+,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。
⑶步驟②,當(dāng)濾液M中加入NaOH 固體,調(diào)至pH=11(即pOH = 3)時(shí),此時(shí)濾液中c(OH―) = 1×10-3 mol·L-1 。則
Q[Ca(OH)2]=c(Ca2+)×(10-3)2 = 0.010×(10-3)2 = 10-8 <Ksp[Ca(OH)2],無(wú)Ca(OH)2生成。
Q[Mg(OH)2]= c(Mg2+)×(10-3)2 = 0.050×(10-3)2 = 5×10-8 > Ksp[Mg(OH)2],有Mg(OH)2沉淀生成。
又由于Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)×(10-3)2=5.6×10-12,c(Mg2+)=5.6×10-6<10-5,無(wú)剩余,濾液N中不存在Mg2+。C選項(xiàng)錯(cuò)誤。
⑷步驟②中若改為加入4.2 g NaOH固體,則n(NaOH)=0.105mol,與0.05mol Mg2+反應(yīng):
Mg2++ 2 OH-= Mg(OH)2↓,生成0.05 mol Mg(OH)2,剩余0.005 mol OH―。
由于Q[Ca(OH)2]=c(Ca2+)×(OH―)2 = 0.010×(0.005)2=2.5×10-7<Ksp[Ca(OH)2],所以無(wú)Ca(OH)2沉淀析出,沉淀物Y為Mg(OH)2沉淀,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。.
答案:A
12.下列說(shuō)法不正確的是
A.已知冰的熔化熱為6.0 kJ·mol-1,冰中氫鍵鍵能為20 kJ·mol-1,假設(shè)1 mol冰中有2 mol 氫鍵,且熔化熱完全用于破壞冰的氫鍵,則最多只能破壞冰中15%的氫鍵
B.已知一定溫度下,醋酸溶液的物質(zhì)的量濃度為c,電離度為α,。
若加入少量醋酸鈉固體,則CH3COOHCH3COO-+H+向左移動(dòng),α減小,
Ka變小
C.實(shí)驗(yàn)測(cè)得環(huán)己烷(l)、環(huán)己烯(l)和苯(l)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為-3916 kJ·mol-1
-3747 kJ·mol-1和-3265 kJ·mol-1,可以證明在苯分子中不存在獨(dú)立的碳碳
雙鍵
D.已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)2Fe(s)+3CO(g),△H=+489.0 kJ·mol-1。
CO(g)+O2(g)CO2(g);△H=-283.0 kJ·mol-1。
C(石墨)+O2(g)CO2(g);△H=-393.5 kJ·mol-1。
則 4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s);△H=-1641.0 kJ·mol-1
解析:本題是一道側(cè)重考查化學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)的綜合題,從內(nèi)容安排上涉及了無(wú)機(jī)和有機(jī),從知識(shí)上涉及氫鍵、弱電解質(zhì)的電離、電離平衡常數(shù)、電離度與電離平衡常數(shù)關(guān)系、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化、苯分子結(jié)構(gòu)、焓變、蓋斯定律的應(yīng)用、熱化學(xué)方程式等。
A選項(xiàng)中,已知1mol冰中含有2mol氫鍵,冰的熔化熱為6.0kJ·mol-1,而冰中氫鍵鍵能為20.0kJ·mol-1。我們知道,冰是由水分子通過(guò)大范圍的氫鍵形成的分子晶體,假設(shè)冰融化為液態(tài)的水時(shí),冰的熔化熱全用于打破冰的氫鍵,由計(jì)算可知,至多只能打破冰中全部氫鍵的6.0/(20.0×2)×100%=15%。這也說(shuō)明了液態(tài)水中仍分布著大量由氫鍵締合的水的締合分子,所以A選項(xiàng)正確。B選項(xiàng)中,電離常數(shù)Ka只與溫度有關(guān),隨溫度的變化而變化,而與濃度無(wú)關(guān),不隨濃度的變化而變化,B錯(cuò)。C選項(xiàng)中,假如苯分子中有獨(dú)立的碳碳雙鍵,則苯應(yīng)是凱庫(kù)勒式所表示的環(huán)己三烯。由環(huán)己烯(l)與環(huán)己烷(l)相比,形成一個(gè)碳碳雙鍵,能量降低169kJ·mol-1,由苯(l)與環(huán)己烷(l)相比,形成三個(gè)碳碳雙鍵,則能量應(yīng)降低169kJ·mol-1×3 = 507kJ/mol,而實(shí)際測(cè)得苯的燃燒熱僅為3265 kJ·mol-1,能量降低了3916 kJ·mol-1-3265 kJ·mol-1 = 691kJ· mol-1,遠(yuǎn)大于507kJ·mol-1,充分說(shuō)明苯分子不是環(huán)己三烯的結(jié)構(gòu),事實(shí)上,環(huán)己三烯的結(jié)構(gòu)是根本不可能穩(wěn)定存在的。由此可以證明苯有特殊穩(wěn)定結(jié)構(gòu),苯分子中不可能存在獨(dú)立的碳碳雙鍵,選項(xiàng)C正確。D選項(xiàng)中,根據(jù)蓋斯定律,
設(shè):Fe2O3(s)+3C(石墨)2Fe(s)+3CO(g);△H=+489.0 kJ·mol-1……①
CO(g)+O2(g)CO2(g);△H=-283.0 kJ·mol-1 …………②
C(石墨)+O2(g)CO2(g);△H=-393.5 kJ·mol-1 …………③
4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s);△H=-1641.0 kJ·mol-1………④
則 ④ = [(③-②)×6] -(①×2),可得
4Fe(s) + 3O2(g) = 2Fe2O3(s); △H= -1641.0kJ·mol-,D正確。
答案:B
11.褪黑素是一種內(nèi)源性生物鐘調(diào)節(jié)劑,在人體內(nèi)由食物中的色氨酸轉(zhuǎn)化得到。
下列說(shuō)法不正確的是
A.色氨酸分子中存在氨基和羧基,可形成內(nèi)鹽,具有較高的熔點(diǎn)
B.在色氨酸水溶液中,可通過(guò)調(diào)節(jié)溶液的pH使其形成晶體析出
C.在一定條件下,色氨酸可發(fā)生縮聚反應(yīng)
D.褪黑素與色氨酸結(jié)構(gòu)相似,也具有兩性化合物的特性
解析:本題命題思路和形式與2010年浙江省高考試題第10題相似。是一道有機(jī)試題,試題以色氨酸在人體內(nèi)部轉(zhuǎn)化為褪黑素為素材,考查氨基酸的性質(zhì)的,同時(shí)滲透了官能團(tuán)、有機(jī)反應(yīng)等基礎(chǔ)知識(shí)的考查。試題取材的內(nèi)容完全是來(lái)自選修教材“有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)”中氨基酸這一節(jié)。這部分內(nèi)容為新課程中新增加的,通常在教學(xué)和高考復(fù)習(xí)中較為薄弱和忽視。再一次說(shuō)明,在教學(xué)和復(fù)習(xí)中,要深入研究新課程教材內(nèi)容,要關(guān)注新課程新增的內(nèi)容,這些內(nèi)容都是高考試題命題的熱點(diǎn)。
氨基酸分子中同時(shí)含有羧基(-COOH)和氨基(-NH2),不僅能與強(qiáng)堿或強(qiáng)酸反應(yīng)生成鹽,而且還可在分子內(nèi)形成內(nèi)鹽(偶極離子)
內(nèi)鹽分子中,既有帶正電荷的部分,又有帶負(fù)電荷的部分,所以又稱(chēng)兩性離子.實(shí)驗(yàn)證明,在氨基酸晶體中,氨基酸是以兩性離子的形式存在.氨基酸在水溶液中,形成如下的平衡體系:
從上述平衡可以看出,當(dāng)加入酸時(shí),平衡向右移動(dòng),氨基酸主要以正離子形式存,當(dāng)PH<1時(shí),氨基酸幾乎全為正離子.當(dāng)加入堿時(shí),平衡向左移動(dòng),氨基酸主要以負(fù)離子形式存在,當(dāng)PH>11時(shí),氨基酸幾乎全部為負(fù)離子.氨基酸溶液置于電場(chǎng)之中時(shí),離子則將隨著溶液PH值的不同而向不同的極移動(dòng).堿性時(shí)向陽(yáng)極移動(dòng),酸性時(shí)向陰極遷移.對(duì)于中性氨基酸來(lái)說(shuō),羧基的電離度略大于氨基,其水溶液中呈弱酸性,為了使它形成兩性離子,應(yīng)加入少量的酸,以抑制酸性解離.也就是說(shuō),中性氨基酸要完全以兩性離子存在,PH值不是為7,而是小于7.如甘氨酸在PH值為6.1時(shí),酸式電離和堿式電離相等,完全以兩性離子存在,在電場(chǎng)中處于平衡狀態(tài),不向兩極移動(dòng).這種氨基酸在堿式電離和酸式電離相等時(shí)的PH值,稱(chēng)為該氨基酸的等電點(diǎn).用PI表示.由于不同的氨基酸分子中所含的氨基和羧基的數(shù)目不同,所以它們的等電點(diǎn)也各不相同.一般說(shuō)來(lái),酸性氨基酸的等電點(diǎn)PI為2.8-3.2;中性氨基酸的等電點(diǎn)PI為4.8-6.3;堿性氨基酸的等電點(diǎn)為7.6-11.
在等電點(diǎn)時(shí),氨基酸的溶解度最。虼丝梢杂谜{(diào)節(jié)溶液PH值的方法,使不同的氨基酸在各自的等電點(diǎn)結(jié)晶析出,以分離或提純氨基酸.
α-氨基酸分子間可以發(fā)生脫水反應(yīng)生成酰胺.
在生成的酰胺分子中兩端仍含有α-NH2及-COOH, 因此仍然可以與其它α-氨基酸繼續(xù)縮合脫水形成長(zhǎng)鏈高分子。所以在一定條件下,氨基酸可發(fā)生縮聚反應(yīng)形成高分子(多肽).
很明顯,色氨酸為α-氨基酸,褪黑素不是α-氨基酸,兩者結(jié)構(gòu)不相似。褪黑素官能團(tuán)為酰胺鍵,不具有兩性化合物的特性,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案:D
10.將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上,一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓周中心區(qū)(a)
已被腐蝕而變暗,在液滴外沿棕色鐵銹環(huán)(b),如圖所示。
導(dǎo)致該現(xiàn)象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣少。
下列說(shuō)法正確的是
A.液滴中的Cl-由a區(qū)向b區(qū)遷移
B.液滴邊緣是正極區(qū),發(fā)生的電極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-4OH-
C.液滴下的Fe因發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕,生成的Fe2+由a區(qū)向b區(qū)遷移,與b區(qū)的OH―形成Fe(OH)2,進(jìn)一步氧化、脫水形成鐵銹
D.若改用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板,在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液,則負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu-2e- = Cu2+
解析:本題考查氧化還原反應(yīng)、電化學(xué)等方面知識(shí)。命題思路和內(nèi)容均與2010年浙江省高考試題第9題相似。試題創(chuàng)設(shè)了一個(gè)鋼鐵腐蝕情景,讓考生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí),來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。
NaCl溶液滴到一塊光亮清潔的鐵板表面上,一段時(shí)間后在液滴覆蓋的圓周中心區(qū)(a)被腐蝕變暗,實(shí)際上是發(fā)生了吸氧腐蝕,這時(shí),
負(fù)極電極反應(yīng)為:Fe - 2e- = Fe2+ (發(fā)生氧化反應(yīng))
正極電極反應(yīng)為:O2 + 2H2O + 4e-= 4OH― (發(fā)生還原反應(yīng))
在液滴外沿,由于Fe2++ 2OH― = Fe(OH)2 ,
4Fe(OH)2 +O2 +2H2O = 4Fe(OH)3 形成了棕色鐵銹環(huán)(b).
若改用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板,在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液,由于Fe的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng),F(xiàn)e 仍為負(fù)極,負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為:Fe-2e-=Fe2+。
又根據(jù)在原電池中,陽(yáng)離子移向正極,陰離子移向負(fù)極的規(guī)律,Cl-應(yīng)由b區(qū)向a區(qū)遷移。所以A、C、D選項(xiàng)均錯(cuò)誤,B選項(xiàng)正確。
答案:B
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