一、選擇題(本小題共24分,每小題4分,每小題只有一個正確選項)
7.《中華人民共和國食品安全法》于2009年6月1日起實施。下列做法不利于食品安全的是( )。
A.用聚氯乙烯塑料袋包裝食品 B.在食用鹽中添加適量的碘酸鉀
C.在食品加工中科學(xué)使用食品添加劑 D.研發(fā)高效低毒的農(nóng)藥,降低蔬菜的農(nóng)藥殘留量
8.用NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是( )。
A.25℃時,pH=13的1.0 LBa(OH)2溶液中含有的OH-數(shù)目為0.2NA
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24 L Cl2與過量的稀NaOH 溶液反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為0.2 NA
C.室溫下,21.0 g乙烯和丁烯的混合氣體中含有的碳原子數(shù)目為1.5 NA
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L甲醇中含有的氧原子數(shù)為1.0 NA
9.X、Y、Z、W、R是5種短周期元素,其原子序數(shù)依次增大。X是周期表中原子半徑最小的元素,Y原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍,Z、W、R處于同一周期,R與Y處于同一族,Z、W原子的核外電子數(shù)之和與Y、R原子的核外電子數(shù)之和相等。下列說法正確的是:( )。
A.元素Y、Z、W具有相同電子層的離子,其半徑依次增大
B.元素X不能與元素Y形成化合物X2Y2
C.元素Y、R分別與元素X形成的化合物的熱穩(wěn)定性:XY> XR
D.元素W、R的最高價氧化物的水化物都是強酸
10.具有顯著抗癌活性的10-羥基喜樹堿的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于10-羥基喜樹堿的說法正確的是:( )。
A.分子式為C20H16N2O5
B.不能與FeCl3 溶液發(fā)生顯色反應(yīng)
C.不能發(fā)生酯化反應(yīng)
D.一定條件下,1 ol該物質(zhì)最多可與1 ol NaOH反應(yīng)
11.以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。
關(guān)于該電池的敘述正確的是( )。
A.該電池能夠在高溫下工作
B.電池的負極反應(yīng)為:C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+
C.放電過程中,H+從正極區(qū)向負極區(qū)遷移
D.在電池反應(yīng)中,每消耗1ol氧氣,理論上能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2 22.4/6 L
12.在下列各溶液中,離子一定能大量共存的是( )。
A.強堿性溶液中:K+、Al3+、Cl-、SO42-
B.含有0.1ol·L-1Fe3+的溶液中:K+、g2+、I-、NO3-
C.含有0.1ol·L-1Ca2+的溶液中:Na+、K+、CO32-、Cl-
D.室溫下,pH=1的溶液中:Na+、Fe3+、NO3-、SO42-
二、選擇題(本題共12分,每小題6分,每小題有一個或二個正確選項。只有一個選項的,多選不給分;有二個正確選項的,選對一個給3分,選錯一個本小題不給分)
19.下列溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是( )。
A.室溫下,向0.01 ol·L-NH4HSO4 溶液中滴加NaOH 溶液至中性:c(Na+)>c((SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+)
B.0.1 ol·L-1NaHCO3溶液: c(Na+)>c(OH-)>c((HCO3-)>c(H+)
C.Na2CO3溶液:c(OH-)-c(H+)=c((HCO3-)+2c(H2CO3)
D.25℃時,,pH=4.75、濃度均為0.1 ol·L-1的CH3COOH 、CH3COONa 混合溶液:
c(CH3COO-)+c(OH-)<c(CH3COOH)+c(H+)
20.I2在KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I-(aq) I3-(aq) , 某 I2、KI混合溶液中,I3-的物質(zhì)的量濃度c(I3-)與溫度T的關(guān)系如圖所示(曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài))。下列說法正確的是( )
A.反應(yīng)I2(aq)+I-(aq) I3-(aq)的△H>0
B.若溫度為T1、T2,反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1>K2
C.若反應(yīng)進行到狀態(tài)D時,一定有v正>v逆
D.狀態(tài)A與狀態(tài)B相比,狀態(tài)A的c(I2)大
三、填空題(本小題共4小題,共64分)
30.(16分)醫(yī)用氯化鈣可用于生產(chǎn)補鈣、抗過敏和消炎等藥物。以工業(yè)碳酸鈣(含有少量 Na+、Al3+、Fe3+等雜質(zhì))生產(chǎn)醫(yī)藥級二水合氯化鈣(CaCl2·2H2O的質(zhì)量分數(shù)為97.0%~103.0%)的主要流程如下:
(1)除雜操作是加入氫氧化鈣,調(diào)節(jié)溶液的pH為8.0~8.5,以除去溶液中少量Al3+、Fe3+。檢驗Fe(OH)3是否沉淀完全的實驗操作是 。
(2)酸化操作是加入鹽酸,調(diào)節(jié)溶液的pH為4.0,其目的有:①將溶液中的少量Ca(OH)2 轉(zhuǎn)化為CaCl2;②防止Ca2+在蒸發(fā)時水解;③ 。
(3)測定樣品中Cl-含量的方法是:a.稱取0.7500 g樣品,溶解,在250 L容量瓶中定容;b.量取25.00 L待測液于錐形瓶中;c.用0.05000 ol·L-1 AgNO3 溶液滴定至終點,消耗AgNO3 溶液體積的平均值為20.39 L。
①上述測定過程中需用溶液潤洗的儀器有: 。
②計算上述樣品中CaCl2·2H2O的質(zhì)量分數(shù)為: 。
③若用上述方法測定的樣品中CaCl2·2H2O的質(zhì)量分數(shù)偏高(測定過程中產(chǎn)生的誤差可忽略),其可能原因有: ; 。
31.(16分)聯(lián)氨(N2H4)及其衍生物是一類重要的火箭燃料,N2H4與N2O4能放出大量的熱。
(1)已知:2NO2(g)=N2O4(g) △H=-57.20 kJ·ol-1。一定溫度下,在密閉容器中反應(yīng)2NO2(g)=N2O4(g) 達到平衡。其它條件不變時,下列措施能提高NO2轉(zhuǎn)化率的是 (填字母)。
A.減小NO2的濃度 B.降低溫度C.增加NO2的濃度 D.升高溫度
(2)25℃時,1.00 g N2H4(l)與足量N2O4(l)完全反應(yīng)生成N2(g)和H2O (l) ,放出19.14 kJ 的熱量。則反應(yīng)2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O (l)的△H= kJ·ol-1
(3)17℃、1.01×105Pa,密閉容器中N2O4和NO2的混合氣體達到平衡時,c(NO2)=0.0300 ol·L-1、c(N2O4)=0.0120 ol·L-1。計算反應(yīng)2 NO2(g)N2O4(g)的平衡常數(shù)K。
(4)現(xiàn)用一定量的Cu 與足量的濃HNO3 反應(yīng),制得1.00 L已達平衡的N2O4和NO2 混合氣體(17℃、1.01×105Pa),理論上至少需消耗Cu 多少克?
32.(16分)二氧化氯(ClO2)是一種在水處理等方面有廣泛應(yīng)用的高效安全消毒劑。與Cl2比,ClO2不但具有更顯著的殺菌能力,而且不會產(chǎn)生對人體有潛在危害的有機氯代物。 (1)在ClO2的制備方法中,有下列兩種制備方法:
方法一:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
方法二:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O:
用方法二制備的ClO2更適合用于飲用水的消毒,其主要原因是 。
(2)用ClO2處理過的飲用水(pH為5.5~6.5)常含有一定量對人體不利的亞氯酸根離子 (ClO2-)。2001年我國衛(wèi)生部規(guī)定,飲用水中ClO2-的含量應(yīng)不超過0.2 g·L-1 。
飲用水中ClO2、ClO2-的含量可用連續(xù)碘量法進行測定。ClO2被I-還原為ClO2-、Cl-的轉(zhuǎn)化率與溶液pH的關(guān)系右圖所示。
當(dāng)pH≤2.0時,ClO2-也能被I-還原成Cl-。反應(yīng)生成的I2 用標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液滴定: Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI
①請寫出pH≤2.0時,ClO2-與I-反應(yīng)的離子方程式 。
②請完成相應(yīng)的實驗步驟:
步驟1:準(zhǔn)確量取V L水樣加入到錐形瓶中。
步驟2:調(diào)節(jié)水樣的pH為7.0~8.0。
步驟3:加入足量的KI晶體。
步驟4:加入少量淀粉溶液,用c ol·L-1Na2S2O3溶液滴定至終點,消耗Na2S2O3溶液V1 L。
步驟5: 。
步驟6:再用c ol·L-1Na2S2O3溶液滴定至終點,消耗Na2S2O3溶液V2 L。
③根據(jù)上述分析數(shù)據(jù),測得該飲用水樣中ClO2-濃度為 ol·L-1
(用含字母的代數(shù)式表示)
④若飲用水中ClO2-的含量超標(biāo),可向其中加入適量的Fe2+將ClO2-還原成Cl-,該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是 (填化學(xué)式)。
33.(16分)多沙唑嗪鹽酸鹽是一種用于治療高血壓的藥物。多沙唑嗪的合成路線如下:
(1)寫出D中兩種含氧官能團的名稱: 和 。
(2)寫出滿足下列條件的D的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式 。
①苯的衍生物,且苯環(huán)上的一取代產(chǎn)物只有兩種;②與Na2CO3溶液反應(yīng)放出氣體;③水解后的產(chǎn)物才能與FeCl3 溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。
(3)E→F的反應(yīng)中還可能生成一種有機副產(chǎn)物,該副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為 。
(4)由F制備多沙唑嗪的反應(yīng)中要加入試劑X(C10H10N3O2Cl),X的結(jié)構(gòu)簡式為 。
(5)苯乙酸乙酯是一種常見的合成香料。請設(shè)計合理的方案以苯甲醛和乙醇為原料合成 苯乙酸乙酯(用合成路線流程圖表示,并注明反應(yīng)條件)。
提示:①R-Br+Na→R-CN+NaBr ;②合成過程中無機試劑任選; ③合成路線流程圖示例如下:
CH3CH2OH H2C=CH2 BrH2C-CH2Br
參考答案
7.A解析:由于聚氯乙烯塑料在一定條件下能產(chǎn)生有毒物質(zhì),所以不可以作包裝食品袋。
8.C解析:pH=13,則c(OH-)=0.1 ol·L-1,n(OH-)=0.1 ol,則N(OH-)=0.1NA,A錯誤;Cl2與NaOH 反應(yīng)時,每摩Cl2轉(zhuǎn)移1 ol電子,所以2.24 L Cl2應(yīng)轉(zhuǎn)移0.1 ol,B錯誤;標(biāo)況下,22.4 L甲醇的物質(zhì)的量遠大于1 ol,所以D錯誤。
9.C解析:根據(jù)題意判斷出5種元素分別是: X:H、Y:O、Z:Na、W:Al、R:S;A中的離子半徑是依次減小的,所以錯誤;X能與Y形成化合物H2O2 ,所以B錯誤;Al最高價氧化物的水化物是Al(OH)3,屬于兩性氫氧化物,所以D錯誤。
10.A解析:10-羥基喜樹堿的分子式為:C20H16N2O5 ,所以A正確;由于分子結(jié)構(gòu)的苯環(huán)上有酚羥基,能與FeCl3 溶液發(fā)生顯色反應(yīng),所以B錯誤;分子結(jié)構(gòu)中含有醇羥基,能發(fā)生酯化反應(yīng),所以C錯誤;由于分子中含有酚羥基、酚酯環(huán)的結(jié)構(gòu),所以1 ol可與3 ol NaOH反應(yīng),所以D錯誤。
11.B解析:由于是微生物燃料電池,則不可能在高溫下工作,所以A錯誤;放電過程中,H+從負極區(qū)向正極區(qū)遷移,結(jié)合O2-形成H2O ,所以C錯誤;消耗1ol氧氣則轉(zhuǎn)移4ole-,由C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+計算出轉(zhuǎn)移4ole-則生成1 ol CO2 ,即22.4 L,所以D錯誤。
12.D解析:Al3+在強堿性溶液中不能大量存在,所以A錯誤;I-與Fe3+在溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能共存,所以B錯誤;Ca2+與CO32-反應(yīng)生成難溶的CaCO3 ,所以C錯誤。
19.AC解析:由于HCO3-的水解畢竟是微弱的,所以c(OH-)不可能大于c((HCO3-),所以B錯誤;D中的關(guān)系應(yīng)是:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+),所以D錯誤。
20.BC解析:根據(jù)題中圖示可知,c(I3-)是隨著溫度T 的升高而減小的,說明I2(aq)+I-(aq)=I3-(aq) 是一個放熱反應(yīng),即△H<0 ,所以A錯誤;根據(jù)平衡移動規(guī)律,c(I3-)變小,則c(I2)應(yīng)變大,所以狀態(tài)B的c(I2)大,所以D錯誤。
30.解析:(1)Fe(OH)3若沒有沉淀完全,則會有Fe3+存在,檢驗Fe3+的存在用KSCN溶液最好,檢驗時一定要取上層清液,檢驗現(xiàn)象才能明顯;(2)空氣中的CO2會影響產(chǎn)品的純度,所以應(yīng)該防止溶液吸收空氣中的CO2。(3)①滴定實驗中,需潤洗的儀器有滴定管、移液管,該實驗是用 AgNO3 溶液滴定待測液的,所以需要潤洗的儀器一定有酸式滴定管。
②根據(jù)關(guān)系式:CaCl2·2H2O ~ 2AgNO3
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α×0.7500×25/250 0.05000×0.02039
解得:α=0.9991=99.9%
③根據(jù)反應(yīng):CaCl2·2H2O ~ 2Cl-~ 2AgNO3,若Cl-偏多,則滴定的結(jié)果就會偏高,所以樣品中若混有含氯量高于CaCl2或CaCl2·2H2O 晶體中的結(jié)晶水失去一部分都能使CaCl2·2H2O的質(zhì)量分數(shù)偏高;
答案:(1)取少量上層清液,滴加KSCN溶液,若不出現(xiàn)血紅色,表明Fe(OH)3 沉淀完全(3分)(2)防止溶液吸收空氣中的CO2(3分)(3)①酸式滴定管(2分)②99.9%(4分) ③樣品中存在少量的NaCl(2分),少量CaCl2·2H2O 失水(2分)。
31.(1)BC(3分)(2)-1224.96(3分)(3)根據(jù)題意知平衡時: c(N2O4 )=0.0120 ol·L-1 ,c(NO2)=0.0300 ol·L-1,K= c(N2O4 )/c2(NO2) =0.0120/0.0300×0.0300 =13.3(4分) 答:平衡常數(shù)為13.3。(4)由(3)可知,在17℃、1.01×105Pa達到平衡時,1.00 L混合氣體中: n(N2O4 )=c(N2O4)×V=0.0120 ol·L-1×1.00 L=0.0120 ol,n(NO2 )=c(NO2)×V=0.0300 ol·L-1×1.00 L=0.0300 ol ,則n總(NO2 )=n(NO2 )+2×n(N2O4 )=0.0540 ol ,由Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O可得:(Cu)= 64 g·ol-1×0.0540 ol /2 =1.73 g(6分)答:理論上至少需消耗Cu 1.73 g。
32.(1)方法二制備的ClO2中不含Cl2(3分)(2) ①ClO2-+4H++4I-=Cl-+2I2+2H2O(3分)②調(diào)節(jié)溶液的pH≤2.0(3分)③c(V2-4V1)/4V(4分)④Fe(OH)3(3分)
33.(1)羧基和醚鍵(2分)
(2)(2分)
(3)(3分)
(4)(2分)
(5)(7分)
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