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文档简介
2021-2022学年高考化学模拟试卷考生请注意:1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、我国改革开放以来取得了很多世界瞩目的科技成果。下列有关说法正确的是()选项ABCD科技成果蛟龙号潜水器探取到的多金属结核样品中的主要成分有锰、铜等港珠澳大桥斜拉桥锚具材料采用的低合金钢国产大飞机C919用到的氮化硅陶瓷中国天眼传输信息用的光纤材料相关说法这些金属元素均属于主族元素具有强度大、密度小、耐腐蚀性高等性能属于新型有机材料主要成分是单晶硅A.A B.B C.C D.D2、下图为某有机物的结构,下列说法错误的是()A.该物质的名称为2-甲基丙烷B.该模型为球棍模型C.该分子中所有碳原子均共面D.一定条件下,可与氯气发生取代反应3、下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是A.B.C.D.4、在太空中发现迄今已知最大钻石直径4000公里,重达100亿万亿万亿克拉。下列关于金刚石的叙述说法正确的是:()A.含1molC的金刚石中的共价键为4molB.金刚石和石墨是同分异构体C.C(石墨)C(金刚石)△H=+1.9KJ/mol,说明金刚石比石墨稳定D.石墨转化为金刚石是化学变化5、M是一种化工原料,可以制备一系列物质(见下图)。下列说法正确的是A.元素C、D形成的简单离子半径,前者大于后者B.F的热稳定性比H2S弱C.化合物A、F中化学键的类型相同D.元素C、D的最高价氧化物的水化物均可以和H发生反应6、下列各选项有机物同分异构体的数目,与分子式为ClC4H7O2,且能与碳酸氢钠反应生成气体的有机物数目相同的是(不含立体异构)()A.分子式为C5H10的烯烃 B.分子式为C4H8O2的酯C.的一溴代物 D.立方烷()的二氯代物7、下列气体能用浓硫酸干燥的是A.SO2B.SO3C.HID.H2S8、常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.使酚酞变红的溶液中:Na+、NH4+、Cl﹣、SO42﹣B.c(Al3+)=0.1mol•L﹣1的溶液中:K+、Mg2+、AlO2﹣、SO42﹣C.澄清透明的溶液中:Fe3+、Ba2+、NO3﹣、Cl﹣D.c(H+)=0.1mol•L﹣1的溶液中;K+、Na+、CH3COO﹣、NO3﹣9、碳酸亚乙酯是一种重要的添加剂,结构如图(),碳酸亚乙酯可由环氧乙烷与二氧化碳反应而得,亦可由碳酸与乙二醇反应获得。下列说法正确的是A.上述两种制备反应类型相同B.碳酸亚乙酯的分子式为C3H6O3C.碳酸亚乙酯中所有原子可能共平面D.碳酸亚乙酯保存时应避免与碱接触10、下列离子方程式书写正确的是A.碳酸氢钠溶液中滴入足量氢氧化钙溶液:HCO3-+OH-=CO32-+H2OB.向次氯酸钙溶液通入少量CO2:Ca2++2C1O-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HC1OC.实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2:MnO2+4HCl(浓)===Mn2++2Cl-+Cl2↑+2H2OD.向NH4HCO3溶液中加过量的NaOH溶液:NH4++OH-=NH3↑+H2O11、正确的实验操作是实验成功的重要因素,下列实验操作正确的是()A.称取一定量的NaClB.制备氢氧化亚铁并观察其颜色C.检验浓硫酸与铜反应后的产物中是否含有铜离子D.收集NO2并防止其污染环境12、电-Fenton法是用于水体中有机污染物降解的高级氧化技术,反应原理如图所示。电解产生的H2O2与Fe2+发生Fenton反应生成的羟基自由基(·OH)能氧化降解有机污染物。下列说法正确的是A.电源的A极为正极B.与电源B相连电极的电极反应式为H2O+e-=H++·OHC.Fenton反应为:H2O2+Fe2+=Fe(OH)2++·OHD.每消耗22.4LO2(标准状况),整个电解池中理论上可产生的·OH为2mol13、对下列实验的分析合理的是A.实验Ⅰ:振荡后静置,上层溶液颜色保持不变B.实验Ⅱ:酸性KMnO4溶液中出现气泡,且颜色保持不变C.实验Ⅲ:微热稀HNO3片刻,溶液中有气泡产生,广口瓶内会出现红棕色D.实验Ⅳ:将FeCl3饱和溶液煮沸后停止加热,以制备氢氧化铁胶体14、以有机物A为原料通过一步反应即可制得重要有机化工产品P()。下列说法错误的是A.A的分子式为C11H14,可发生取代、氧化、加成等反应B.由A生成P的反应类型为加成聚合反应,反应过程没有小分子生成C.A的结构简式为,分子中所有碳原子不可能共面D.1molA最多能与4molH2发生加成反应15、a、b、c、d四种短周期元素在周期表中分布如图所示,下列说法正确的是()A.若四种元素均为主族元素,则d元素的原子半径最大B.若b最外层电子占据三条轨道,则a的单质可用于冶炼金属C.若a为非金属元素,则c的气态氢化物的水溶液可能呈碱性D.若a最外层有两个未成对电子,则d的单质常温下不可能为气体16、下列有关物质分类正确的是A.液氯、干冰均为纯净物B.NO2、CO、CO2均为酸性氧化物C.互为同系物D.淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物17、下列图示与对应的叙述相符的是()。A.表示反应的B.表示不同温度下溶液中和浓度变化曲线,点对应温度高于点C.针对N2+3H2=2NH3的反应,图Ⅲ表示时刻可能是减小了容器内的压强D.表示向醋酸稀溶液中加水时溶液的导电性变化,图中点大于点18、我国某科研团队设计了一种新型能量存储/转化装置(如下图所示)。闭合K2、断开K1时,制氢并储能;断开K2、闭合K1时,供电。下列说法错误的是A.制氢时,溶液中K+向Pt电极移动B.制氢时,X电极反应式为C.供电时,Zn电极附近溶液的pH降低D.供电时,装置中的总反应为19、我国科学家设计的人工光合“仿生酶—光偶联”系统工作原理如图。下列说法正确的是()A.总反应为6CO2+6H2OC6H12O6+6O2B.转化过程中仅有酶是催化剂C.能量转化形式为化学能→光能D.每产生1molC6H12O6转移H+数目为12NA20、联合制碱法中的副产品有着多种用途,下列不属于其用途的是A.做电解液 B.制焊药 C.合成橡胶 D.做化肥21、2019年北京园艺会的主题是“绿色生活,美丽家园”。下列有关说法正确的是()A.大会交通推广使用的是太阳能电池汽车,该原理是将太阳能转化为化学能,可减少化石能源的使用B.妫汭剧场里使用的建筑材料第五形态的碳单质——“碳纳米泡沫”,其与石墨烯互为同分异构体C.秸秆经加工处理成吸水性的材料——植物纤维,可用作食品干燥剂,符合大会主题D.传统烟花的制作常加入含有铂、铁、钾、钠、铜等金属单质的发光剂,燃放时呈现美丽的颜色,大会庆典禁止使用22、右下表为元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W为短周期元素,W元素的核电荷数为X元素的2倍。下列说法正确的是()A.X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增B.Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在,它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增C.YX2晶体熔化、液态WX3气化均需克服分子间作用力D.根据元素周期律,可以推测T元素的单质具有半导体特性,T2X3具有氧化性和还原性二、非选择题(共84分)23、(14分)药物H(阿戈美拉汀)是一种抗抑郁药,H的一种合成路线如下:已知:;化合物B中含五元环结构,化合物E中含两个六元环状结构。回答下列问题:(1)A的名称为_______(2)H中含氧官能团的名称为_______(3)B的结构简式为_______(4)反应③的化学方程式为_______(5)⑤的反应类型是_______(6)M是C的一种同分异构体,M分子内除苯环外不含其他的环,能发生银镜反应和水解反应,其核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为6:3:2:1。任写出三种满足上述条件的M的结构简式_______(不考虑立体异构)。(7)结合上述合成路线,设计以2—溴环己酮()和氰基乙酸(NCCH2COOH)为原料制备的合成路线_______(无机试剂及有机溶剂任选)24、(12分)艾司洛尔是预防和治疗手术期心动过速或高血压的一种药物,艾司洛尔的一种合成路线如下:回答下列问题:(1)丙二酸的结构简式为_______;E中含氧官能团的名称是_______。(2)D生成E的反应类型为____________。(3)C的结构简式为________________。(4)A遇FeCl3溶液发生显色反应,1molA和1mol丙二酸在吡啶、苯胺中反应生成1molB、1molH2O和1molCO2,B能与溴水发生加成反应,推测A生成B的化学方程式为____。(5)X是B的同分异构体,X同时满足下列条件的结构共有____种,其中核磁共振氢谱有五组峰的结构简式为____。①可与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳②遇FeCl3溶液发生显色反应③除苯环外不含其他环(6)写出以苯甲醇和丙二酸为原料制备的合成路线________(其他试剂任选)。25、(12分)草酸铵[(NH4)2C2O4]为无色柱状晶体,不稳定,受热易分解,可用于测定Ca2+、Mg2+的含量。I.某同学利用如图所示实验装置检验草酸铵的分解产物。(l)实验过程中,观察到浸有酚酞溶液的滤纸变红,装置B中澄清石灰水变浑浊,说明分解产物中含有____(填化学式);若观察到____,说明分解产物中含有CO2草酸铵分解的化学方程式为____。(2)反应开始前,通人氮气的目的是____。(3)装置C的作用是____。(4)还有一种分解产物在一定条件下也能还原CuO,该反应的化学方程式为_____。Ⅱ.该同学利用草酸铵测定血液中钙元素的含量。(5)取20.00mL血液样品,定容至l00mL,分别取三份体积均为25.00mL稀释后的血液样品,加入草酸铵,生成草酸钙沉淀,过滤,将该沉淀溶于过量稀硫酸中,然后用0.0l00mol/LKMnO4溶液进行滴定。滴定至终点时的实验现象为____。三次滴定实验消耗KMnO4溶液的体积分别为0.43mL,0.4lmL,0.52mL,则该血液样品中钙元素的含量为__________mmol/L。26、(10分)氨基甲酸铵(H2NCOONH4)是一种易分解、易水解的白色固体,易溶于水,难溶于CCl4,某研究小组用如图1所示的实验装置制备氨基甲酸铵。反应原理:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)△H<0。(1)仪器2的名称是__。仪器3中NaOH固体的作用是__。(2)①打开阀门K,仪器4中由固体药品所产生的气体就立即进入仪器5,则该固体药品的名称为__。②仪器6的一个作用是控制原料气按反应计量系数充分反应,若反应初期观察到装置内稀硫酸溶液中产生气泡,应该__(填“加快”、“减慢”或“不改变”)产生氨气的流速。(3)另有一种制备氨基甲酸铵的反应器(CCl4充当惰性介质)如图2:①图2装置采用冰水浴的原因为__。②当CCl4液体中产生较多晶体悬浮物时,即停止反应,__(填操作名称)得到粗产品。为了将所得粗产品干燥可采取的方法是__。A.蒸馏B.高压加热烘干C.真空微热烘干(4)①已知氨基甲酸铵可完全水解为碳酸氢铵,则该反应的化学方程式为__。②为测定某样品中氨基甲酸铵的质量分数,某研究小组用该样品进行实验。已知杂质不参与反应,请补充完整测定某样品中氨基甲酸铵质量分数的实验方案:用天平称取一定质量的样品,加水溶解,__,测量的数据取平均值进行计算(限选试剂:蒸馏水、澄清石灰水、Ba(OH)2溶液)。27、(12分)SO2是一种大气污染物,但它在化工和食品工业上却有广泛应用。某兴趣小组同学对SO2的实验室制备和性质实验进行研究。(1)甲同学按照教材实验要求设计如图所示装置制取SO2①本实验中铜与浓硫酸反应的化学方程式是______,铜丝可抽动的优点是_______。②实验结束后,甲同学观察到试管底部出现黑色和灰白色固体,且溶液颜色发黑。甲同学认为灰白色沉淀应是生成的白色CuSO4夹杂少许黑色固体的混合物,其中CuSO4以白色固体形式存在体现了浓硫酸的________性。③乙同学认为该实验设计存在问题,请从实验安全和环保角度分析,该实验中可能存在的问题是________。(2)兴趣小组查阅相关资料,经过综合分析讨论,重新设计实验如下(加热装置略):实验记录A中现象如下:序号反应温度/℃实验现象1134开始出现黑色絮状物,产生后下沉,无气体产生2158黑色固体产生的同时,有气体生成3180气体放出的速度更快,试管内溶液为黑色浑浊4260有大量气体产生,溶液变为蓝色,试管底部产生灰白色固体,品红溶液褪色5300同上查阅资料得知:产物中的黑色和灰白色固体物质主要成分为CuS、Cu2S和CuSO4,其中CuS和Cu2S为黑色固体,常温下都不溶于稀盐酸,在空气中灼烧均转化为CuO和SO2。①实验中盛装浓硫酸的仪器名称为____________。②实验记录表明__________对实验结果有影响,为了得到预期实验现象,在操作上应该____________。③装置C中发生反应的离子方程式是___________________。④将水洗处理后的黑色固体烘干后,测定灼烧前后的质量变化,可以进一步确定黑色固体中是否一定含有CuS其原理为__________(结合化学方程式解释)。28、(14分)高氯酸钠可用于制备高氯酸。以精制盐水等为原料制备高氯酸钠晶体(NaClO4·H2O)的流程如下:(1)由粗盐(含Ca2+、Mg2+、SO42-、Br-等杂质)制备精制盐水时需用到NaOH、BaCl2、Na2CO3等试剂。Na2CO3的作用是____________;除去盐水中的Br-可以节省电解过程中的电能,其原因是________________。(2)“电解Ⅰ”的目的是制备NaClO3溶液,产生的尾气除H2外,还含有______________(填化学式)。“电解Ⅱ”的化学方程式为_____________________。(3)“除杂”的目的是除去少量的NaClO3杂质,该反应的离子方程式为_______________________。“气流干燥”时,温度控制在80~100℃的原因是__________________。29、(10分)化合物M是制备一种抗菌药的中间体,实验室以芳香化合物A为原料制备M的一种合成路线如下:已知:R1CH2BrR1CH=CHR2回答下列问题:(1)B的化学名称为_________;E中官能团的名称为__________。(2)C→D的反应类型为_______。(3)写出D与氢氧化钠水溶液共热的化学方程式________________________。(4)由F生成M所需的试剂和条件为_____________。(5)X是D的同分异构体,同时符合下列条件的X可能的结构有______种(不含立体异构)。①苯环上有两个取代基,含两个官能团;②能发生银镜反应。其中核磁共振氢谱显示4组峰的结构简式是___________(任写一种)。(6)碳原子上连有4个不同的原子或原子团时,该碳称为手性碳。写出F的结构简式____________,用星号(*)标出F中的手性碳。(7)参照上述合成路线和信息,以乙烯和乙醛为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线。______________________________。
参考答案一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、B【解析】
A.Cu、Mn是副族元素,A错误;B.低合金钢属于合金,用于港珠澳大桥斜拉桥锚,说明它具有具有强度大、密度小、耐腐蚀性高等性能,B正确;C.氮化硅陶瓷是新型无极非金属材料,C错误;D.光纤材料主要成分是二氧化硅,D错误;故合理选项是B。2、C【解析】
A.有机物为CH3CH(CH3)CH3,为2-甲基丙烷,选项A正确;B.由图可知该模型为球棍模型,选项B正确;C.为烷烃,每个碳原子都与其它原子形成四面体结构,所有的碳原子不可能共平面,选项C错误;D.烷烃在光照条件下可发生取代反应,选项D正确。答案选C。【点睛】本题考查有机物的结构与性质,把握官能团与性质的关系为解答的关键,侧重分析与迁移能力的考查,由结构简式可知有机物为CH3CH(CH3)CH3,为2-甲基丙烷,结合烷烃的结构和性质解答该题。3、A【解析】
A.升高温度,反应速率加快,产生气泡速率加快,不涉及平衡移动,A符合;B.中间试管存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),由于Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),加入KI,发生AgCl(s)+I-AgI(s)+Cl-,两个平衡右移,白色沉淀AgCl转换为黄色AgI沉淀,B不符合;C.FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HClH>0,温度升高,平衡正向移动,C不符合;D.醋酸是弱电解质,CH3COOHCH3COO-+H+,加水稀释,平衡右移,稀释过程又产生一定的H+,稀释10倍,pH<2.9+1,D不符合。答案选A。【点睛】pH=m的强酸稀释10n倍,新的溶液pH=m+n<7;pH=m的弱酸稀释10n倍,新的溶液pH<m+n<7。4、D【解析】
A.在金刚石中,每个碳原子与周围4个C原子各形成1个共价键,所以平均每个C原子形成2个共价键,含1molC的金刚石中的共价键为2mol,A错误;B.金刚石和石墨互为同素异形体,B错误;C.C(石墨)C(金刚石)△H=+1.9KJ/mol,石墨能量低,说明石墨比金刚石稳定,C错误;D.石墨转化为金刚石是同素异形体的转化,属于化学变化,D正确。故选D。5、A【解析】推论各物质如图:A、元素C、D形成的简单离子Cl―、Na+半径,
Cl―多一个电子层,半径大些,故A正确;B、F为HCl,氯原子半径小,与氢形成的共价键稳定,稳定性大于H2S,故B错误;C、A为NaOH,有离子键、共价键,F为HCl,只有共价键,故C错误;D、元素C、D的最高价氧化物的水化物分别是HClO4、NaOH,只有HClO4可以和H(Na2CO3
)发生反应,故D错误。故选A。点睛:考查物质间反应,涉及钠、氯的化合物等物质的化学性质。要求学生对常见物质化学性质的熟炼掌握,加强对知识识记和理解。6、A【解析】
分子式为ClC4H7O2,且能与碳酸氢钠反应生成气体,说明含有羧基,然后看成氯原子取代丁酸烃基上的氢原子,丁酸有2种::CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH,所以该有机物有3+2=5种;A.戊烷的同分异构体有:CH3−CH2−CH2−CH2−CH3、、,若为CH3−CH2−CH2−CH2−CH3,相应烯烃有CH2═CH−CH2−CH2−CH3、CH3−CH═CH−CH2−CH3;若为,相应烯烃有:CH2═C(CH3)CH2CH3、CH3C(CH3)═CHCH3、CH3CH(CH3)CH═CH2;若为,没有相应烯烃,总共5种,故A正确;B.分子式为C4H8O2的酯,为饱和一元酯,若为甲酸与丙醇形成的酯,甲酸只有1种结构,丙醇有2种,形成的酯有2种;若为乙酸与乙醇形成的酯,乙酸只有1种结构,乙醇只有1种结构,形成的乙酸乙酯有1种;若为丙酸与甲醇形成的酯,丙酸只有1种结构,甲醇只有1种结构,形成的丙酸甲酯只有1种,所以C4H8O2属于酯类的同分异构体共有4种,故B错误;C.甲苯分子中含有4种氢原子,一溴代物有4种:苯环上邻、间、对位各一种,甲基上一种,共4种,故C错误;D.立方烷的二氯代物的同分异构体分别是:一条棱、面对角线、体对角线上的两个氢原子被氯原子代替,所以二氯代物的同分异构体有3种,故D错误。答案选A。7、A【解析】分析:浓硫酸属于酸,具有酸的通性,还具有吸水性、脱水性和强氧化性,能干燥中性或酸性气体,但不能干燥碱性和部分强还原性气体。详解:A.SO2虽然具有还原性,但和浓硫酸不反应,所以能被浓硫酸干燥,故A正确;B.SO3能被浓硫酸吸收,不能用浓硫酸干燥,故B错误;C.HI具有还原性,能被浓硫酸氧化,所以不能用浓硫酸干燥,故C错误;D.H2S具有强还原性,能被浓硫酸氧化,所以不能用浓硫酸干燥,故D错误;答案选A。点睛:本题考查浓硫酸的性质,主要是浓硫酸吸水性、强氧化性的理解和应用,题目难度不大。本题的易错点是A项,虽然SO2具有较强的还原性、浓硫酸具有强氧化性,但因为SO2中S元素的化合价为+4价,硫酸中S元素的化合价为+6价,二者为S元素的相邻价态,所以SO2和浓硫酸不反应,可以用浓硫酸干燥SO2气体。8、C【解析】
A、使酚酞变红的溶液呈碱性,NH4+与氢氧根反应,在溶液中不能大量共存,故A错误;B、Al3+、AlO2﹣之间发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀,在溶液中不能大量共存,故B错误;C、Fe3+、Ba2+、NO3﹣、Cl﹣之间不反应,在溶液中能够大量共存,故C正确;D、H+、CH3COO﹣之间发生反应,在溶液中不能大量共存,故D错误;答案选C。9、D【解析】
由题意可知:环氧乙烷与二氧化碳反应制备碳酸亚乙酯的方程式为:+O=C=O→,碳酸与乙二醇反应制备碳酸亚乙酯的方程式为:H2CO3+HO-CH2-CH2-OH→+2H2O。【详解】A.由分析可知,环氧乙烷与二氧化碳反应制备碳酸亚乙酯为加成反应,碳酸与乙二醇反应制备碳酸亚乙酯为取代反应,A错误;B.碳酸亚乙酯的分子式为C3H4O3,B错误;C.碳酸亚乙酯有两个C原子分别以单键和4个原子相连形成四面体构型,故碳酸亚乙酯中所有原子不可能共平面,C错误;D.碳酸亚乙酯含酯基,碱性条件下易水解,故碳酸亚乙酯保存时应避免与碱接触,D正确。答案选D。10、B【解析】A、碳酸氢钠溶液中滴入足量氢氧化钙溶液,反应的离子方程式为:Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+
H2O,选项A错误;B、向次氯酸钙溶液通入少量CO2,反应的离子方程式为:Ca2++2C1O-+CO2+H2O=CaCO3↓+
2HC1O,选项B正确;C、实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2,反应的离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-=Mn2++
Cl2↑+
2H2O,选项C错误;D、向NH4HCO3溶液中加过量的NaOH溶液,反应的离子方程式为:NH4++HCO3-+2OH-=CO32-+NH3•H2O+H2O,选项错误。答案选B。11、A【解析】
A.称取一定量的NaCl,左物右码,氯化钠放在纸上称,故A正确;B.氢氧化亚铁易被氧化,制备氢氧化亚铁时,胶头滴管应伸入硫酸亚铁溶液中,并油封,故B错误;C.检验浓硫酸与铜反应后的产物中是否含有铜离子,应把反应后的混合液倒入水中,故C错误;D.NO2密度大于空气,应用向上排空气法收集NO2,故D错误;答案选A。12、C【解析】
左侧电极附近Fe3+→Fe2+,发生了还原反应,该极为电解池的阴极,与之相连电源的A极为负极,A错误;与电源B相连电极为电解池的阳极,失电子发生氧化反应,B错误;双氧水能够把Fe2+氧化为Fe(OH)2+,C正确;每消耗1molO2,转移4mol电子,根据H2O2+Fe2+=Fe(OH)2++·OH反应看出转移1mol电子,生成1molOH,所以应当生成4molOH;D错误;正确选项C。13、C【解析】
A、溴与氢氧化钠溶液反应,上层溶液变为无色;B、浓硫酸与碳反应生成的二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色;C、铜与稀硝酸反应生成NO,NO遇到空气生成红棕色的二氧化氮;D、直接加热饱和氯化铁溶液,无法得到氢氧化铁胶体。【详解】A、溴单质与NaOH溶液反应,则振荡后静置,上层溶液变为无色,故A错误;B、蔗糖与浓硫酸反应生成二氧化硫,二氧化硫能够被酸性KMnO4溶液氧化,导致酸性KMnO4溶液变为无色,故B错误;C、微热稀HNO3片刻生成NO气体,则溶液中有气泡产生,NO与空气中氧气反应生成二氧化氮,则广口瓶内会出现红棕色,故C正确;D、制备氢氧化铁胶体时,应该向沸水中逐滴加入少量FeCl3饱和溶液、加热至溶液呈红褐色,故D错误;故选:C。【点睛】Fe(OH)3胶体的制备:用烧杯取少量蒸馏水,加热至沸腾,向沸水中逐滴加入适量的饱和FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,即得Fe(OH)3胶体;注意在制备过程中,不能搅拌、不能加热时间过长。14、C【解析】
由P的结构简式可知,合成P的反应为加成聚合反应,产物只有高分子化合物P,没有小分子生成,合成P的单体A的结构简式为,则A的分子式为C11H14,由A分子具有碳碳双键、苯环结构,可知A可发生取代、氧化、加成等反应,A、B均正确;将写成,分子中11个碳原子有可能共面,C错误;由A的结构简式可知,1个苯环能与3个H2发生加成,1个双键能与1个H2加成,则1molA最多能与4molH2发生加成反应,D正确。15、B【解析】
A.同周期元素从左往右,原子半径依次减小,则d元素的原子半径比a小,故A错误;B.若b最外层电子占据三条轨道,最外层电子排布为2s22p2,则b为C元素,结合位置可知a为Al,金属铝可以通过铝热反应冶炼金属,故B正确;C.若a为非金属元素,a为Si或P,则C为O或F,c的气态氢化物的水溶液为中性或酸性,故C错误;D.若a最外层有两个未成对电子,则a为Si或S,当a为S时,d为Ar,Ar的单质常温下为气体,故D错误;故选B。16、A【解析】
A.液氯、干冰均为由一种分子构成的物质,因此都属于纯净物,A正确;B.NO2与水反应产生HNO3和NO,元素化合价发生了变化,因此不属于酸性氧化物,CO是不成盐氧化物,只有CO2为酸性氧化物,B错误;C.属于酚类,而属于芳香醇,因此二者不是同类物质,不能互为同系物,C错误;D.淀粉、纤维素都属于天然高分子化合物,而油脂不是高分子化合物,D错误;故合理选项是A。17、C【解析】A.根据图Ⅰ,反应A+B=C+D属于放热反应,ΔH=-(a-c)kJ·mol-1,故A错误;B.根据图Ⅱ,温度越高,水的离子积常数越大,图中a点对应温度低于b点,故B错误;C.根据图Ⅲ,t1时刻,反应速率减小,平衡逆向移动,可能减小了容器内的压强,故C正确;D.根据图Ⅳ,向醋酸稀溶液中加水时,溶液中离子的浓度逐渐减小,溶液的导电性能力逐渐减小,p点酸性比q点强,pH小于q点,故D错误;故选C。18、D【解析】
闭合K2、断开K1时,该装置为电解池,Pt电极生成氢气,则Pt电极为阴极,X电极为阳极;断开K2、闭合K1时,该装置为原电池,Zn电极生成Zn2+,为负极,X电极为正极。【详解】A.制氢时,Pt电极为阴极,电解池中阳离子流向阴极,故A正确;B.制氢时,X电极为阳极,失电子发生氧化反应,根据根据化合价可知该过程中Ni(OH)2转化为NiOOH,电极方程式为,故B正确;C.供电时,Zn电极为负极,原电池中阴离子流向负极,所以氢氧根流向Zn电极,电极反应为Zn-2e-+4OH-=ZnO22-+2H2O,转移两个电子同时迁移两个OH-,但会消耗4个OH-,说明还消耗了水电离出的氢氧根,所以电极负极pH降低,故C正确;D.供电时,正极为NiOOH被还原,而不是水,故D错误;故答案为D。19、A【解析】
A.根据图示可知:该装置是将CO2和H2O转化为葡萄糖和氧气,反应方程式为:6CO2+6H2OC6H12O6+6O2,A正确;B.转化过程中有酶、光触媒作催化剂,B错误;C.能量转化形式为光能→化学能,C错误;D.每产生1molC6H12O6转移H+数目为24NA,D错误;故合理选项是A。20、C【解析】
联合制碱法是以食盐、氨和二氧化碳为原料来制取纯碱。包括两个过程:第一个过程是将氨通入饱和食盐水而成氨盐水,再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀,经过滤、洗涤得NaHCO3微小晶体;第二个过程是从含有氯化铵和氯化钠的滤液中结晶沉淀出氯化铵晶体,得到的氯化钠溶液,可回收循环使用。据此分析解答。【详解】A.联合制碱法第一个过程滤液是含有氯化铵和氯化钠的溶液,可作电解液,第二个过程滤出氯化铵沉淀后所得的滤液为氯化钠溶液,也可做电解液,故A正确;B.联合制碱法第二个过程滤出的氯化铵沉淀,焊接钢铁时常用的焊药为氯化铵,其作用是消除焊接处的铁锈,发生反应6NH4Cl+4Fe2O3═6Fe+2FeCl3+3N2↑+12H2O,故B正确;C.合成橡胶是一种人工合成材料,属于有机物,联合制碱法中的副产品都为无机物,不能用于制合成橡胶,故C错误;D.联合制碱法第二个过程滤出氯化铵可做化肥,故D正确;故选C。21、C【解析】
A.太阳能电池是一种对光有响应并能将光能直接转换成电能的器件,不是将太阳能转化为化学能,故A错误;B.分子式相同、结构不同的化合物互为同分异构体,而“碳纳米泡沫”与石墨烯均是碳元素组成的单质,应该为同素异形体,故B错误;C.植物纤维具有吸水性,并且无毒,可用作食品干燥剂,所以秸秆经加工处理成植物纤维,符合“绿色生活,美丽家园”大会主题,故C正确;D.传统烟花的制作常加入含有铂、铁、钾、钠、铜等金属单质的发光剂,燃放时呈现美丽的颜色,大会庆典可以在一定范围内,适度使用,故D错误。故选C。22、D【解析】
从表中位置关系可看出,X为第2周期元素,Y为第3周期元素,又因为X、W同主族且W元素的核电荷数为X的2倍,所以X为氧元素、W为硫酸元素;再根据元素在周期表中的位置关系可推知:Y为硅元素、Z为磷元素、T为砷元素。【详解】A、O、S、P的原子半径大小关系为:P>S>O,三种元素的气态氢化物的热稳定性为:H2O>H2S>PH3,A不正确;B、在火山口附近或地壳的岩层里,常常存在游离态的硫,B不正确;C、SiO2晶体为原子晶体,熔化时需克服的微粒间的作用力为共价键,C不正确;D、砷在元素周期表中位于金属元素与非金属的交界线附近,具有半导体的特性,As2O3中砷为+3价,处于中间价态,所以具有氧化性和还原性,D正确。答案选D。二、非选择题(共84分)23、苯甲醚醚键、酰胺键+H2O消去反应【解析】
已知化合物B分子式为C4H4O3,有3个不饱和度,且含有五元环,那么必有一个O原子参与成环;考虑到B与A反应后产物C的结构为,所以推测B的结构即为。C生成D时,反应条件与已知信息中给出的反应条件相同,所以D的结构即为。D经过反应③后,分子式中少了1个H2O,且E中含有两个六元环,所以推测E的结构即为。【详解】(1)由A的结构可知,其名称即为苯甲醚;(2)由H的结构可知,H中含氧官能团的名称为:醚键和酰胺键;(3)B分子式为C4H4O3,有3个不饱和度,且含有五元环,那么必有一个O原子参与成环;考虑到B与A反应后产物C的结构为,所以推测B的结构简式即为;(4)D经过反应③后,分子式中少了1个H2O,且E中含有两个六元环,所以推测E的结构即为,所以反应③的方程式为:+H2O;(5)F经过反应⑤后分子结构中多了一个碳碳双键,所以反应⑤为消去反应;(6)M与C互为同分异构体,所以M的不饱和度也为6,去除苯环,仍有两个不饱和度。结合分子式以及核磁共振氢谱的面积比,可知M中应该存在两类一共3个甲基。考虑到M可水解的性质,分子中一定存在酯基。综合考虑,M的分子中苯环上的取代基个数为2或3时都不能满足要求;如果为4时,满足要求的结构可以有:,,,,,;如果为5时,满足要求的结构可以有:,;(7)氰基乙酸出现在题目中的反应④处,要想发生反应④需要有机物分子中存在羰基,经过反应④后,有机物的结构中会引入的基团,并且形成一个碳碳双键,因此只要得到环己酮经过该反应就能制备出产品。原料相比于环己酮多了一个取代基溴原子,所以综合考虑,先将原料中的羰基脱除,再将溴原子转变为羰基即可,因此合成路线为:【点睛】在讨论复杂同分异构体的结构时,要结合多方面信息分析;通过分子式能获知有机物不饱和度的信息,通过核磁共振氢谱可获知有机物的对称性以及等效氢原子的信息,通过性质描述可获知有机物中含有的特定基团;分析完有机物的结构特点后,再适当地分类讨论,同分异构体的结构就可以判断出来了。24、HOOC-CH2-COOH醚键、酯基取代反应15【解析】
本题主要考查有机合成综合推断以及逆向合成。合成路线分析:由E的结构简式以及D的分子式可推断出D的结构简式为,由C与甲醇发生酯化反应生成D,可推断出C的结构简式为,B与氢气发生加成反应生成C,结合B的分子式与第(4)问中“B能与溴水发生加成反应”,可推断出B的结构简式为,A与丙二酸在吡啶、苯胺中反应生成B,结合A的分子式以及第(4)问中“A遇FeCl3溶液发生显色反应,1molA和1mol丙二酸在吡啶、苯胺中反应生成1molB、1molH2O和1molCO2”,可推断出A的结构简式为。【详解】(1)丙二酸的结构简式为:;观察E结构简式可知,所含含氧官能团有:醚键、酯基;(2)D生成E的方程式为:,故反应类型为取代反应;(3)由上述分析可知,C的结构简式为:;(4)根据化学方程式配平可写出A生成B的化学方程式为:;(5)条件①:该结构简式中含有羧基;条件②:该结构简式中含有酚羟基;条件③:除苯环外,不含有其它杂环;可以酚羟基作为移动官能团,书写出主要碳骨架,再进行判断同分异构体总数,(1)中酚羟基有2个取代位置(不包含本身),(2)中酚羟基有3个取代位置,(3)中酚羟基有4个取代位置,(4)中酚羟基有4个取代位置,(5)中酚羟基有2个取代位置,故同分异构体一共有2+3+4+4+2=15种;核磁共振氢谱有五组峰的结构简式为。(6)对比苯甲醇和结构简式,根据题干信息,需将苯甲醇氧化生成苯甲醛,再模仿A生成B的方程式生成,再根据碳碳双键与卤素单质加成再取代合成,故合成路线为:【点睛】本题主要考查有机物的推断与合成,采用正推和逆推相结合的方法,逐步分析有机合成路线,可推出各有机物的结构简式,然后分析官能团推断各步反应及反应类型。官能团是决定有机物化学性质的原子或原子团,有机反应绝大多数都是围绕官能团展开,而高中教材中的反应原理也只是有机反应的一部分,所以有机综合题中经常会出现已知来推断部分没有学习过的有机反应原理,认识这些反应原理时可以从最简单的断键及变换的方法进行,而不必过多追究。25、NH3、CO2E中黑色固体变红,F中澄清石灰水变浑浊(NH4)2C2O42NH3↑+CO2↑+CO↑+H2O排尽装置中的空气充分吸收CO2,防止干扰CO的检验2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O因最后一滴KMnO4溶液的滴入,溶液变为粉红色,且半分钟内不褪去2.1【解析】
(l)按实验过程中观察到现象,推测分解产物并书写草酸铵分解的化学方程式;(2)氮气驱赶装置内原有气体,从空气对实验不利因素来分析;(3)由所盛装的物质性质及实验目的推测装置C的作用;(4)从分解产物中找到另一个有还原性的物质,结合氧化还原反应原理写该反应的化学方程式;Ⅱ.(5)三次平行实验,计算时要数据处理,结合关系式进行计算;【详解】(l)实验过程中,观察到浸有酚酞溶液的滤纸变为红色说明分解产物中含有氨气,装置B中澄清石灰水变浑浊,说明分解产物中含有二氧化碳气体;若观察到装置E中氧化铜由黑色变为红色,装置F中澄清石灰水变浑浊,说明分解产物中含有CO;答案为:NH3;CO2;E中黑色固体变红,F中澄清石灰水变浑浊;草酸铵分解产生了CO2、NH3、CO,结合质量守恒定律知,另有产物H2O,则草酸铵分解的化学方程式为(NH4)2C2O42NH3↑+CO2↑+CO↑+H2O;答案为:(NH4)2C2O42NH3↑+CO2↑+CO↑+H2O;(2)反应开始前,通人氮气的目的是排尽装置中的空气,避免CO与空气混合加热发生爆炸,并防止空气中的CO2干扰实验;答案为:排尽装置中的空气;(3)装置E和F是验证草酸铵分解产物中含有CO,所以要依次把分解产生的CO2、气体中的水蒸气除去,所以装置C的作用是:吸收CO2,避免对CO的检验产生干扰;答案为:充分吸收CO2,防止干扰CO的检验;(4)还有一种分解产物在一定条件下也能还原CuO,那就是氨气,NH3也会与CuO反应,其产物是N2和水,该反应的化学方程式为2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O;答案为:2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O;(5)草酸钙沉淀溶于过量稀硫酸中得到草酸,用0.0l00mol/LKMnO4溶液进行滴定,反应为,滴定至终点时,因最后一滴KMnO4溶液的滴入,溶液变为粉红色,且半分钟内不褪去;答案为:因最后一滴KMnO4溶液的滴入,溶液变为粉红色,且半分钟内不褪去;三次滴定实验消耗KMnO4溶液的体积分别为0.43mL,0.4lmL,0.52mL,应舍弃0.52mL,误差较大,则平均体积为0.42mL,滴定反应为,;=1.05×10−5mol,所以20mL血液样品中含有的钙元素的物质的量为,即4.2×10−2mmol,则该血液中钙元素的含量为;答案为:2.1。26、三颈烧瓶干燥氨气,防止生成的氨基甲酸铵水解干冰加快降低温度,有利于提高反应物的转化率,防止因反应放热造成NH2COONH4分解过滤CNH2COONH4+2H2O=NH4HCO3+NH3•H2O或NH2COONH4+H2O=NH4HCO3+NH3↑加入足量氢氧化钡溶液,充分反应后,过滤、用蒸馏水洗涤所得沉淀、干燥后称量沉淀的质量,重复2~3次【解析】
根据装置:仪器2制备氨气,由于氨基甲酸铵易水解,所以用仪器3干燥氨气,利用仪器4制备干燥的二氧化碳气体,在仪器5中发生2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(s)制备氨基甲酸铵;(1)根据仪器构造可得;考虑氨基甲酸铵水解;(2)①仪器4制备干燥的二氧化碳气体,为干冰;②反应初期观察到装置内稀硫酸溶液中产生气泡,说明二氧化碳过量,氨气不足;(3)①考虑温度对反应的影响和氨基甲酸铵受热分解;②过滤得到产品,氨基甲酸铵易分解,所得粗产品干燥可真空微热烘干;(4)①氨基甲酸铵可完全水解为碳酸氢铵和一水合氨,据此书写;②测定某样品中氨基甲酸铵的质量分数,可以使其水解得到NH4HCO3,用氢氧化钡沉淀得到碳酸钡沉淀,通过碳酸钡的质量可得氨基甲酸铵的质量,进而可得其质量分数,据此可得。【详解】(1)根据图示,仪器2的名称三颈烧瓶;仪器3中NaOH固体的作用是干燥氨气,防止生成的氨基甲酸铵水解;故答案为:三颈烧瓶;干燥氨气,防止生成的氨基甲酸铵水解;(2)①反应需要氨气和二氧化碳,仪器2制备氨气,仪器4制备干燥的二氧化碳气体,立即产生干燥的二氧化碳气体,则为干冰;故答案为:干冰;②氨气易溶于稀硫酸,二氧化碳难溶于稀硫酸,若反应初期观察到装置内稀硫酸溶液中产生气泡,说明二氧化碳过量,应该加快产生氨气的流速;故答案为:加快;(3)①该反应为放热反应,温度升高不利于合成,故采用冰水浴可以降低温度,有利于提高反应物的转化率,防止因反应放热造成H2NCOONH4分解;故答案为:降低温度,有利于提高反应物的转化率,防止因反应放热造成H2NCOONH4分解;②当CCl4液体中产生较多晶体悬浮物时,即停止反应,过滤,为防止H2NCOONH4分解,真空微热烘干粗产品;故答案为:过滤;C;(4)①氨基甲酸铵可完全水解为碳酸氢铵,反应为:NH2COONH4+2H2O=NH4HCO3+NH3•H2O或NH2COONH4+H2O=NH4HCO3+NH3↑;故答案为:NH2COONH4+2H2O=NH4HCO3+NH3•H2O或NH2COONH4+H2O=NH4HCO3+NH3↑;②测定某样品中氨基甲酸铵的质量分数,可以使其水解得到NH4HCO3,用氢氧化钡沉淀得到碳酸钡沉淀,通过碳酸钡的质量可得氨基甲酸铵的质量,进而可得其质量分数,具体方法为:用天平称取一定质量的样品,加水溶解,加入足量氢氧化钡溶液,充分反应后,过滤、用蒸馏水洗涤所得沉淀、干燥后称量沉淀的质量,重复2~3次,测量的数据取平均值进行计算;故答案为:加入足量氢氧化钡溶液,充分反应后,过滤、用蒸馏水洗涤所得沉淀、干燥后称量沉淀的质量,重复2~3次。27、Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O便于控制反应的开始与停止吸水无尾气吸收装置,停止加热时可能发生溶液倒吸分液漏斗反应温度迅速升温至260℃Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=BaSO4↓+2NO↑+2SO42-+4H+2CuS+3O22CuO+2SO2、Cu2S+2O22CuO+SO2,后一反应前后固体质量不变,因此,若煅烧后固体质量有所变化则必然存在CuS【解析】
(1)①铜与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫,化学方程式是Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,铜丝可抽动的优点是便于控制反应的开始与停止,故答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;便于控制反应的开始与停止;②CuSO4呈白色,说明浓硫酸具有吸水性,吸收硫酸铜晶体中结晶水得到白色CuSO4,故答案为:吸水;③二氧化硫易溶于水,有毒,污染空气,该装置中无尾气吸收装置,停止加热时可能发生溶液倒吸,故答案为:无尾气吸收装置,停止加热时可能发生溶液倒吸;(2)①由图示知,实验中盛装浓硫酸的仪器名称为分液漏斗,故答案为:分液漏斗;②实验记录表明温度对实验结果有影响,为了得到预期实验现象,为了防止副反应发生,在操作上应该迅速升温至260℃;故答案为:;反应温度;迅速升温至260℃;③二氧化硫进入装置C,与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀、NO和硫酸,反应的离子方程式是Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=BaSO4↓+2NO↑+2SO42-+4H+,故答案为:Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=BaSO4↓+2NO↑+2SO42-+4H+;④根据反应分析,2CuS+3O22CuO+2SO2、Cu2S+2O22CuO+SO2,后一反应
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