人教版2020届高考化学稳中培优一轮练习题五含答案

（人教版）2020届高考化学稳中培优一轮练习题（五）含答案（一）以苯为原料合成F,转化关系如下:BCDEFF是一种具有重要工业价值的芳香化合物,含有C、H、O、N四种元素,其蒸气密度是相同状况下氢气密度的74.5倍,分子中有两个互为对位的取代基。C能与碳酸氢钠溶液反应,试剂②为Fe/HCl。已知:①;②(苯胺:弱碱性,易被氧化);③RCOClRCOR'。请回答下列问题:(1)反应①为加成反应,写出A的化学式:。(2)B中所含官能团的名称为;生成B时,常伴有副反应发生,反应所得产物除B外可能还含有(写出一种产物的结构简式)。(3)试剂①是;试剂①和试剂②的顺序能否互换:(填“能”或“不能”);为什么?。(4)E生成F的化学方程式为。(5)参照上述合成路线,以(CH3)2CHCHO和CH3MgCl为原料(无机试剂任选),设计制备(CH3)2CHCOCH3的合成路线。。解析:已知合成流程中,苯与A发生加成反应,通过反应①生成异丙基苯,因此反应物A是一种烯烃,结合产物可知A为CH3CHCH2,在第二步发生硝化反应,由于最终的F分子中有两个互为对位的取代基,所以该硝化反应只在对位取代,即B为。C能与NaHCO3溶液反应,所以C分子中含有—COOH,结合已知①,B→C为被酸性KMnO4溶液氧化生成(化合物C)。根据已知③,E→F为RCOCl与CH3CH2MgCl的取代反应,生成RCOCH2CH3,且E、F中均含有苯环,则F的相对分子质量剩余部分约为74.5×2-76-57=16,所以B中含有的—NO2在F中不可能存在。则D→E是通过已知反应②将—NO2还原成—NH2,试剂②是Fe/HCl,C→D为—COOH转变成—COCl的取代反应,则D为,E为,F是,相对分子质量恰好为149。(2)B是,官能团是—NO2(硝基)。由于—CH(CH3)2对苯环的活化作用,所以苯环上—CH(CH3)2的邻、对位都可能发生取代,所以产物包括仅取代邻位、对位的1个位置,各1种,取代邻位、对位的两个位置,共2种,取代邻位、对位的3个位置,有1种,一共是5种,除去B本身,还可能有4种产物。(3)试剂①是将—CH(CH3)2氧化生成—COOH,应当选择酸性高锰酸钾溶液。由于苯胺容易被氧化,所以必须先氧化—CH(CH3)2,然后再通过还原反应将—NO2转变成—NH2,以防止得到的—NH2被酸性高锰酸钾氧化。(4)E()与CH3CH2MgCl反应生成F(),另一产物为MgCl2。(5)以(CH3)2CHCHO为原料制备(CH3)2CHCOCH3的过程中需要使碳链中碳原子数增加1个,只能通过已知反应③完成,因此(CH3)2CHCHO先要转变成(CH3)2CHCOOH,再转变成(CH3)2CHCOCl,(CH3)2CHCOCl与CH3MgCl反应即可得到目标产物。答案:(1)CH3CHCH2(2)硝基、、、(任写一种)(3)酸性KMnO4溶液不能防止得到的—NH2被酸性KMnO4氧化(4)H2N—+MgCl2(5)(CH3)2CHCHO(CH3)2CHCOOH(CH3)2CHCOCl(CH3)2CHCOCH3（二）(2019·江苏淮安中学月考)实验室以Na2SO3粉末和70%H2SO4为原料制取SO2,且以SO2为原料制取物质和进行性质探究。回答下列问题:(1)学生甲欲收集一瓶干燥的SO2,选择图中的装置,其连接顺序为(按气流方向,用小写字母表示);SO2有毒,为防止中毒,实验应在中进行。(2)学生乙欲通过量气法测定在空气中久置的亚硫酸钠粉末的纯度,最好选择下列装置中的(填字母)。(3)学生丙欲以CuSO4·5H2O和SO2等为原料制备谢弗勒尔盐(Cu2SO3·CuSO3·2H2O)。实验装置如图所示。已知谢弗勒尔盐是一种深红色固体,不溶于水和乙醇,100℃时发生分解。回答下列问题:装置A中SO2的作用是;体系温度控制在60～80℃的目的是;装置B的作用是。(4)学生丁欲利用如图装置探究SO2使品红溶液褪色的实质。实验中观察到Ⅰ中红色褪去;Ⅱ中无现象。据此推断能使品红水溶液褪色的粒子可能是;如果要比较这些粒子使品红溶液褪色的快慢,请设计实验方案,简述操作和需要观察的现象:。解析:(1)学生甲欲收集一瓶干燥的SO2,选择图中的装置,需要在装置B干燥SO2,在装置C用向上排空气法收集SO2,在装置D吸收SO2尾气,为了防止吸收装置D中水蒸气混入SO2,需要在装置C、D之间重复利用装置B,所以装置的连接顺序为abcedbcf,SO2有毒,为防止中毒,实验应在通风橱中进行。(2)学生乙欲通过量气法测定在空气中久置的亚硫酸钠粉末的纯度,最好选择装置C。A、B与C相比,滴加的液体(浓H2SO4)要充当一部分气体体积,影响精确度,D与C相比,量筒内气体压强小于大气压,也影响精确度。(3)装置A中SO2的作用是作还原剂和酸性氧化物,生成Cu+和S;体系温度控制在60～80℃的目的是加快反应速率,防止产品分解;装置B的作用是安全瓶,防倒吸。(4)由Ⅰ、Ⅱ中现象推断能使品红溶液褪色的粒子可能是SO2与水反应产生的H2SO3分子、HS、S离子等。如果要比较这些粒子使品红溶液褪色的快慢,可取三个小烧杯,分别加入等体积的品红溶液,然后加入等体积、等物质的量浓度的Na2SO3溶液、NaHSO3溶液、NaHSO3和硫酸溶液,观察品红褪色的快慢,记录品红溶液褪色需要的时间。答案:(1)abcedbcf通风橱(2)C(3)作还原剂,还原Cu2+生成Cu+,生成S加快反应速率,防止产品分解安全瓶,防倒吸(4)H2SO3分子、HS、S离子等取三个小烧杯,分别加入等体积的品红溶液,然后加入等体积、等物质的量浓度的Na2SO3溶液、NaHSO3溶液、NaHSO3和硫酸溶液,观察品红溶液褪色的快慢,记录品红溶液褪色需要的时间(其他合理答案也可)（三）NH4Al(SO4)2、NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题:(1)常温时,0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液的pH=3。①溶液中的KW=(填数值),由水电离出的c(H+)=mol·L-1。②溶液中c(N)+c(NH3·H2O)(填“”“=”或“”)c(Al3+)+c[Al(OH)3];2c(S)-c(N)-3c(Al3+)=mol·L-1(填数值)。(2)80℃时,0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液的pH小于3,分析导致pH随温度变化的原因是。(3)常温时,向100mL0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。①图中a、b、c、d四点中水的电离程度最小的是。②向NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液到a点的过程中,发生反应的离子方程式为。③NH4HSO4溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是。解析:(1)①水的离子积常数与温度有关,与溶液的酸碱性无关,故常温时,水的离子积常数KW=1×10-14。NH4Al(SO4)2溶液的pH=3,该溶液中H+全部来源于水的电离,故由水电离出的c(H+)=1×10-3mol·L-1。②NH4Al(SO4)2溶液中,N、Al3+均发生水解反应,据物料守恒可得c(N)+c(NH3·H2O)=c(Al3+)+c[Al(OH)3];据电荷守恒可得2c(S)+c(OH-)=c(N)+3c(Al3+)+c(H+),则有2c(S)-c(N)-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)=1×10-3mol·L-1-1×10-11mol·L-1≈1×10-3mol·L-1。(2)NH4Al(SO4)2溶液中存在N、Al3+的水解平衡,而盐类水解是吸热反应,温度升高,水解平衡正向移动,溶液中c(H+)增大,故溶液的pH减小。(3)①NH4HSO4溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液,先后发生反应的离子方程式为H++OH-H2O、N+OH-NH3·H2O,a点V(NaOH)=100mL,H+恰好完全中和,此时溶液所含溶质为(NH4)2SO4和Na2SO4,N发生水解反应而促进水的电离;b、c两点溶液所含溶质均为(NH4)2SO4、Na2SO4和NH3·H2O,且c点时c(NH3·H2O)大于b点,NH3·H2O的存在抑制水的电离,则c点水的电离程度小于b点;d点NH4HSO4与NaOH溶液恰好完全反应,所含溶质为Na2SO4和NH3·H2O,此时c(NH3·H2O)较大,抑制水的电离,则四点中水的电离程度大小关系为abcd,其中水的电离程度最小的是d点。②向NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液到a点的过程中,H+与OH-发生反应,离子方程式为H++OH-H2O。③NH4HSO4溶液中,由电荷守恒可得2c(S)+c(OH-)=c(H+)+c(N),由物料守恒可得c(S)=c(N)+c(NH3·H2O),则c(S)c(N),即得c(H+)c(S)+c(OH-),故各离子浓度由大到小的排列顺序为c(H+)c(S)c(N)c(OH-)。答案:(1)①1×10-141×10-3②=1×10-3(2)温度升高,N、Al3+的水解平衡正向移动,溶液中c(H+)增大(3)①d②H++OH-H2O③c(H+)c(S)c(N)c(OH-)（四）(2019·甘肃武威模拟)氮元素形成的化合物种类十分丰富。请根据工业制硝酸的原理示意图回答含氮化合物相关的问题:(1)下列有关NH3的说法中,不正确的是。A.工业合成NH3需要在高温、高压下进行B.NH3可用来生产碳铵和尿素等化肥C.NH3可用浓硫酸或无水氯化钙干燥D.NH3受热易分解,须置于冷暗处保存(2)NH3易溶于水,标准状况下,用充满NH3的烧瓶做喷泉实验,水充满整个烧瓶后所形成溶液的物质的量浓度为mol·L-1。(3)氨气催化氧化的化学方程式为。(4)HNO3是一种重要的化工原料,工厂生产出的浓硝酸可用铝槽车或铁槽车来运输。在常温下能使铝、铁钝化,说明浓硝酸具有很强的性。(5)“吸收塔”尾部会有含NO、NO2等氮氧化物的尾气排出,为消除它们对环境的破坏作用,通常用以下两种方法处理:①纯碱溶液吸收法。纯碱溶液与NO2的反应原理为Na2CO3+2NO2NaNO3++CO2(请填写完成化学方程式)。②氨转化法。已知7mol氨恰好能将含NO和NO2共6mol的混合气体完全转化为N2,则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为,若用通式NOx表示氧化物,则每摩尔氨可将mol的NOx转化为N2。解析:(1)工业合成NH3的反应条件是高温、高压、催化剂,A正确;NH3可与碳酸等反应生成碳铵等,也可以与CO2反应合成尿素,B正确;NH3可与硫酸或氯化钙发生化合反应,C不正确;NH3不易分解,D不正确。(2)水充满整个烧瓶后所形成溶液的物质的量浓度为mol·L-1≈0.045mol·L-1。(3)NH3催化氧化的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。(4)在常温下能使铝、铁钝化,说明浓硝酸具有很强的氧化性。(5)①纯碱溶液吸收法。纯碱溶液与NO2的反应原理为Na2CO3+2NO2NaNO3++CO2。根据质量守恒定律可知未知物质的化学式为NaNO2。②7mol氨失去21mol电子,根据题意和得失电子守恒可得n(NO)+n(NO2)=6mol,2n(NO)+4n(NO2)=21mol,解得n(NO)=1.5mol,n(NO2)=4.5mol,则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为1∶3,若用通式NOx表示氧化物,反应过程中NOx分子得到2xe-,则每摩尔氨可将mol的NOx转化为N2。答案:(1)CD(2)(或0.045)(3)4NH3+5O24NO+6H2O(4)氧化(5)①NaNO2②1∶3（五）金属氢氧化物在酸中溶解度不同,可以利用这一性质,控制溶液的pH,达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度[S/(mol·L-1)]如图所示。(1)pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是。(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+,应该