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文档简介
2021-2022学年高考化学模拟试卷请考生注意:1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。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、中国传统文化博大精深,明代方以智的《物理小识》中有关炼铁的记载:“煤则各处产之,臭者烧熔而闭之成石,再凿而入炉曰礁,可五日不灭火,煎矿煮石,殊为省力。”下列说法中正确的是A.《物理小识》中记载的是以焦炭作为还原剂的方法来炼铁B.文中说明以煤炭作为燃料被普遍使用,煤的主要成分为烃C.生铁是指含硫、磷、碳量低的铁合金D.工业上可通过煤的干馏获得乙烯、丙烯等化工原料2、某学习小组在室温下用0.01mol/LNaOH溶液滴定20.00mL0.01mol/L的H2A溶液,滴定曲线如图。(H2A的电离分两步,H2A=H++HA-,HA-H++A2-)下列说法错误的是A.室温时,E点对应的溶液中0.01mol/L<c(H+)<0.02mol/LB.F点对应溶质是NaHA,溶液显酸性C.G点溶液显中性的原因是溶质为Na2AD.H点溶液中,c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-)3、下列有关Fe2(SO4)3溶液的叙述正确的是A.该溶液中K+、Fe2+、C6H5OH、Br-可以大量共存B.和KI溶液反应的离子方程式:Fe3++2I-Fe2++I2C.和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式:Fe3++SO42—+Ba2++3OH-Fe(OH)3↓+BaSO4↓D.1L0.1mol·L-1该溶液和足量的Zn充分反应,生成11.2gFe4、向碳酸溶液中滴加NaOH溶液,测得碳酸中含碳微粒的物质的量分数随pH变化如图所示,下列说法不正确的是:A.除去NaCl溶液中Na2CO3的方法是向其中加入盐酸至pH=7B.X、Y为曲线两交叉点。由X点处的pH,可计算Ka1(H2CO3)C.pH=10的溶液中c(H+)+c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)D.将CO2通入NaOH溶液制取Na2CO3,应控制pH>12.55、苯酚和丙酮都是重要的化工原料,工业上可用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮,其反应和工艺流程示意图如下,下列有关说法正确的是+A.a、b、c均属于芳香烃 B.a、d中所有碳原子均处于同一平面上C.A有9种属于芳香族的同分异构体 D.c、d均能发生氧化反应6、常温下,关于等体积、等pH的稀盐酸和稀醋酸溶液,下列说法正确的是A.两溶液中由水电离的:盐酸>醋酸B.两溶液中C.分别与足量的金属锌反应生成氢气的量:盐酸>醋酸D.分别用水稀释相同倍数后溶液的pH:盐酸=醋酸7、下列说法错误的是()A.以乙醇、空气为原料可制取乙酸B.甲苯分子中最多13个原子共平面C.淀粉、油脂和蛋白质都是可以水解的高分子化合物D.分子式为C5H12O的醇共有8种结构8、某离子反应中涉及H2O、ClO-、NH4+、H+、N2、Cl-六种微粒。其中ClO-的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列判断正确的是()A.该反应的还原剂是Cl-B.反应后溶液的酸性明显增强C.消耗1mol还原剂,转移6mol电子D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶39、短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大,在下列转化关系中,甲、乙、丙、丁、戊为上述四种元素组成的二元或三元化合物。其中A为d元素组成的单质,常温下乙为液体,丁物质常用于消毒、漂白。下列说法错误的是A.简单离子半径:c>bB.丙中既有离子键又有极性键C.b、c形成的化合物中阴、阳离子数目比为1:2D.a、b、d形成的化合物中,d的杂化方式是sp310、下列说法中,正确的是A.将2gH2与足量的N2混合,充分反应后转移的电子数为2NAB.1molNa218O2与足量水反应,最终水溶液中18O原子为2NA个C.常温下,46gNO2和N2O4组成的混合气体中所含有的分子数为NAD.100mL12mol/L的浓HNO3与过量Cu反应,转移的电子数大于0.6NA11、下列物质的转化在给定条件下能实现的是①NaAlO2(aq)AlCl3Al②NH3NOHNO3③NaCl(饱和)NaHCO3Na2CO3④FeS2SO3H2SO4A.②③ B.①④ C.②④ D.③④12、室温下,某二元碱X(OH)2水溶液中相关组分的物质的量分数随溶液pH变化的曲线如图所示,下列说法错误的是A.Kb2的数量级为10-8B.X(OH)NO3水溶液显碱性C.等物质的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中c(X2+)>c[X(OH)+]D.在X(OH)NO3水溶液中,c[X(OH)2]+c(OH-)=c(X2+)+c(H+)13、下列说法正确的是()A.粗铜电解精炼时,粗铜、纯铜依次分别作阴极、阳极B.5.6gFe在足量Cl2中充分燃烧,转移电子的数目为0.2×6.02×1023C.室温下,稀释0.1mol/LNH4Cl溶液,溶液中增大D.向BaCO3、BaSO4的饱和溶液中加入少量BaCl2,溶液中减小14、25℃时,向一定浓度的Na2C2O4溶液中滴加盐酸,混合溶液的pH与离子浓度变化关系如图所示。已知H2C2O4是二元弱酸,X表示,下列叙述错误的是A.从M点到N点的过程中,c(H2C2O4)逐渐增大B.直线n表示pH与的关系C.由N点可知Ka1(H2C2O4)的数量级为10-2D.pH=4.18的混合溶液中:c(Na+)>c(HC2O4-)=c(C2O42-)=c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)15、有X、Y、Z、W、M五种原子序数增大的短周期元素,其中X、M同主族;Z+与Y2-具有相同的电子层结构,W是地壳中含量最多的金属,X与W的原子序数之和等于Y与Z的原子序数之和;下列序数不正确的是A.离子半径大小:r(Y2-)>r(W3+)B.W的氧化物对应的水化物可与Z的最高价氧化物水化物反应C.X有多种同素异形体,而Y不存在同素异形体D.X、M均能与氯形成由极性键构成的正四面体非极性分子16、下列关于有机化合物和的说法正确的是()A.一氯代物数目均有6种B.二者均能发生取代、加成和氧化反应C.可用酸性高锰酸钾溶液区分D.分子中所有碳原子可能在同一平面上17、下列有关实验操作的说法正确的是A.向饱和氯化钠溶液中先通入过量二氧化碳再通入氨气,可制得大量碳酸氢钠固体B.为了减小实验误差,烧杯、锥形瓶和容量瓶等仪器应洗涤干净,必须烘干后使用C.将含有少量乙烯的甲烷气体依次通过足量酸性高锰酸钾溶液、足量碱石灰,可除去甲烷中的乙烯杂质D.中和滴定实验中滴定管中液体流速宜先快后慢,滴定时眼睛注视着滴定管中液体刻度的变化18、有机化合物甲、乙、丙的结构如图所示,下列说法正确的是甲乙丙A.三种物质的分子式均为C5H8O2,互为同分异构体B.甲、乙、丙分子中的所有环上的原子可能共平面C.三种物质均可以发生氧化反应和加成反应D.三种物质都能与氢氧化钠溶液发生反应19、用下列装置进行实验能达到相应实验目的的是A.装置配制100mL某浓度NaNO3溶液B.分离溴苯和水混合物C.验证质量守恒定律D.可以实现防止铁钉生锈20、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.12g金刚石与12g石墨所含共价键数均为2NAB.常温下,lLpH=7的1mol/LHCOONH4溶液中HCOO-与NH4+数目均为NAC.0.1molCl2与0.2molCH4光照充分反应生成HCl分子数为0.1NAD.100g34%的H2O2中加入MnO2充分反应转移电子数为2NA21、向盛有KMnO4溶液的试管中加入过量的MnSO4溶液,产生黑色沉淀,溶液由紫红色变为无色;过滤,向滤液中加入少量的铋酸钠(NaBiO3)粉末,溶液又变为紫红色。下列推断错误的是A.氧化性:NaBiO3>KMnO4>MnO2B.生成8.7g黑色沉淀,转移0.2mol电子C.利用NaBiO3可以检验溶液中的Mn2+D.NaBiO3可与浓盐酸发生反应:NaBiO3+6HC1=BiCl3+Cl2↑+NaCl+3H2O22、室温下,某溶液中含有Na+、H+、Fe3+、HCO3-、OH-、I-中的几种,水电离出的c(H+)=1×l0-13
mol/L。当向该溶液中缓慢通入一定量的Cl2后,溶液由无色变为黄色。下列分析正确的是()A.溶液的pH=1或13 B.溶液中一定没有Fe3+,Na+C.溶液中阴离子有I-,不能确定HCO3- D.当Cl2过量,所得溶液只含有两种盐二、非选择题(共84分)23、(14分)丙胺卡因(H)是一种局部麻醉药物,实验室制备H的一种合成路线如下:已知:回答下列问题:(1)B的化学名称是________,H的分子式是_____________。(2)由A生成B的反应试剂和反应条件分别为_______________。(3)C中所含官能团的名称为_________,由G生成H的反应类型是___________。(4)C与F反应生成G的化学方程式为______________________________________。反应中使用K2CO3的作用是_______________。(5)化合物X是E的同分异构体,X能与NaOH溶液反应,其核磁共振氢谱只有1组峰。X的结构简式为____________________。(6)(聚甲基丙烯酸甲酯)是有机玻璃的主要成分,写出以丙酮和甲醇为原料制备聚甲基丙烯酸甲酯单体的合成路线:________________。(无机试剂任选)24、(12分)药物瑞德西韦(Remdesivir))对2019年新型冠状病毒(2019-nCoV)有明显抑制作用;K为药物合成的中间体,其合成路线如图:已知:①R—OHR—Cl②回答下列问题:(1)A的化学名称为___。由A→C的流程中,加入CH3COCl的目的是___。(2)由G→H的化学反应方程式为___,反应类型为___。(3)J中含氧官能团的名称为___。碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳原子称为手性碳原子,则瑞德西韦中含有___个手性碳原子。(4)X是C的同分异构体,写出一种满足下列条件的X的结构简式___。①苯环上含有硝基且苯环上只有一种氢原子;②遇FeCl3溶液发生显色反应;③1mol的X与足量金属Na反应可生成2gH2。(5)设计以苯甲醇为原料制备化合物的合成路线(无机试剂任选)___。25、(12分)18世纪70年代,瑞典化学家舍勒首先发现并制得了氯气(Cl2)。氯气是一种黄绿色、密度比空气大且有毒的气体,它能与水发生化学反应生成盐酸和次氯酸(HClO)。氯气也能与碱溶液发生化学反应。在实验室中,通常用二氧化锰固体与浓盐酸在加热的条件下制取氯气。现提供如下图所示实验装置,试回答下列问题:(1)实验室中制取氯气应采用的发生装置是________,收集并吸收氯气应选用的装置为________。(均填序号)(2)上述装置的烧杯中盛有的氢氧化钠溶液的作用是用于吸收多余的氯气,防止氯气污染空气,试写出氯气和氢氧化钠溶液反应的化学方程式:________。(3)自来水厂经常用氯气做消毒剂。目前市场上出售的某些假冒“纯净水”是用自来水灌装的,请你利用所学的化学知识加以鉴别,并写出有关的化学方程式________,_______。(4)次氯酸具有漂白性,它可以将某些有色物质氧化成无色物质。某同学用滴管将饱和氯水(氯气的水溶液)逐滴滴入含有酚酞试液的NaOH溶液中,当滴到最后一滴时,红色突然褪去。红色褪去的原因可能有两种情况(用简要的文字说明):①_____;②_____。(5)请设计一个简单的实验,确定(4)中红色褪去的原因是①还是②?________。26、(10分)为测定某硬铝(含有铝、镁、铜)中铝的含量,设计了Ⅰ、Ⅱ两个方案。根据方案Ⅰ、Ⅱ回答问题:方案Ⅰ:(1)固体甲是铜,试剂X的名称是_______________。(2)能确认NaOH溶液过量的是___________(选填选项)。a.测溶液pH,呈碱性b.取样,继续滴加NaOH溶液,不再有沉淀生成c.继续加NaOH溶液,沉淀不再有变化(3)步骤④的具体操作是:灼烧、_______、________,重复上述步骤至恒重。(4)固体丙的化学式是______,该硬铝中铝的质量分数为_______________。方案Ⅱ的装置如图所示:操作步骤有:①记录A的液面位置;②待烧瓶中不再有气体产生并恢复至室温后,使A和B液面相平;③再次记录A的液面位置;④将一定量Y(足量)加入烧瓶中;⑤检验气密性,将ag硬铝和水装入仪器中,连接好装置。(1)试剂Y是________________;操作顺序是______________________。(2)硬铝质量为ag,若不测气体的体积,改测另一物理量也能计算出铝的质量分数,需要测定的是_______,操作的方法是__________。27、(12分)钴是一种中等活泼金属,化合价为+2价和+3价,其中CoC12易溶于水。某校同学设计实验制取(CH3COO)2Co(乙酸钴)并验证其分解产物。回答下列问题:(1)甲同学用Co2O3与盐酸反应制备CoC12•4H2O,其实验装置如下:①烧瓶中发生反应的离子方程式为______。②由烧瓶中的溶液制取干燥的CoC12•4H2O,还需经过的操作有蒸发浓缩、______、洗涤、干燥等。(2)乙同学利用甲同学制得的CoC12•4H2O在醋酸氛围中制得无水(CH3COO)2Co,并利用下列装置检验(CH3COO)2Co在氮气气氛中的分解产物。已知PdC12溶液能被CO还原为Pd。①装置E、F是用于检验CO和CO2的,其中盛放PdC12溶液的是装置______(填“E”或“F”)。②装置G的作用是______;E、F、G中的试剂均足量,观察到I中氧化铜变红,J中固体由白色变蓝色,K中石灰水变浑浊,则可得出的结论是______。③通氮气的作用是______。④实验结束时,先熄灭D和I处的酒精灯,一段时间后再关闭弹簧夹,其目的是______。⑤若乙酸钴最终分解生成固态氧化物X、CO、CO2、C2H6,且n(X):n(CO):n(CO2):n(C2H6)=1:4:2:3(空气中的成分不参与反应),则乙酸钴在空气气氛中分解的化学方程式为______。28、(14分)钢是现代社会的物质基础,钢中除含有铁外还含有碳和少量不可避免的钴、硅、锰、磷、硫等元素。请回答下列有关问题:(1)基态Mn原子的价电子排布式为___________。Mn2+与Fe2+中,第一电离能较大的是__________,判断的理由是_____________________________________。(2)碳元素除可形成常见的氧化物CO、CO2外,还可形成C2O3(结构式为)。C2O3中碳原子的杂化轨道类型为___________,CO2分子的立体构型为___________。(3)酞菁钴分子的结构简式如图所示,分子中与钴原子通过配位键结合的氮原子的编号是______(填“1”“2”“3”或“4”)其中C、H、O元素电负性由大到小的顺序是_________________________(4)碳酸盐的热分解是由于晶体中的阳离子结合碳酸根中的氧离子,是碳酸根分解为CO2分子的结果。MgCO3分解温度低于CaCO3,请解释原因_________________________。(5)氧化亚铁晶胞与NaCl的相似,NaCl的晶胞如图所示。由于晶体缺陷,某氧化亚铁晶体的实际组成为Fe0.9O,其中包含有Fe2+和Fe3+,晶胞边长为apm,该晶体的密度为ρg·cm-3,则a=___________(列出计算式即可,用NA表示阿伏加德罗常数的值)。29、(10分)碳、氮及其化合物在化工生产和国防工业中具有广泛应用。请回答:(1)利用CO2的弱氧化性,开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺。该工艺可采用铬的氧化物为催化剂,其反应机理如图:①图中催化剂为__________________。②该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭,维持催化剂活性,原因是______________。(2)现向三个体积均为2L的恒容密闭容器I、Ⅱ、Ⅲ中,均分别充入1molCO和2molH2发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1=-90.1kJ/mol。三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变。当反应均进行到5min时H2的体积分数如图所示,其中只有一个容器中的反应已经达到平衡状态。①5min时三个容器中的反应达到化学平衡状态的是容器__________(填序号)。②0-5min内容器I中用CH3OH表示的化学反应速率v(CH3OH)=_________。(保留两位有效数字)。③当三个容器中的反应均达到平衡状态时,平衡常数最小的是容器_________。(填序号)(3)在密闭容器中充入10molCO和8molNO,发生反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=-762kJ·mo-1,如图为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。①由上图判断,温度T1_____T2(填“低于”或“高于”)。②压强为20MPa、温度为T2下,若反应进行到10min达到平衡状态,在该温度下,如图所示A、B、C对应的pA(CO2)、pB(CO2)、pC(CO2)从大到小的顺序为_________。③若在D点对反应容器降温的同时缩小体积至体系压强增大,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的__________点。
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、A【解析】
A.由《物理小识》中记载语句“臭者烧熔而闭之成石,再凿而入炉曰礁,可五日不灭火,煎矿煮石”可知是以焦炭作为还原剂的方法来炼铁,A选项正确;B.煤其主要成分为碳、氢、氧和少量的氮、硫或其它元素,而烃只由C、H两种元素组成,B选项错误;C.生铁的含碳量比钢的含碳量较高,故生铁不是指含碳量很低的铁合金,C选项错误;D.工业上可通过石油的裂化、裂解获得乙烯、丙烯等化工原料,D选项错误;答案选A。2、C【解析】
由题给信息可知,H2A分步电离,第一步完全电离,第二步部分电离,F点20.00mL0.01mol/LNaOH溶液与20.00mL0.01mol/L的H2A溶液恰好反应生成NaHA,G点溶液显中性,溶质为NaHA和Na2A,H点40.00mL0.01mol/LNaOH溶液与20.00mL0.01mol/L的H2A溶液恰好反应生成Na2A。【详解】A项、由题给信息可知,H2A分步电离,第一步完全电离,第二步部分电离,则0.01mol/L的H2A溶液中0.01mol/L<c(H+)<0.02mol/L,故A正确;B项、F点20.00mL0.01mol/LNaOH溶液与20.00mL0.01mol/L的H2A溶液恰好反应生成NaHA,NaHA溶液中只存在电离,溶液显酸性,故B正确;C项、G点溶液显中性,溶质应为电离显酸性的NaHA和水解呈碱性的Na2A,故C错误;D项、H点40.00mL0.01mol/LNaOH溶液与20.00mL0.01mol/L的H2A溶液恰好反应生成Na2A,因H2A第一步完全电离,溶液中不存在H2A,则Na2A溶液中的物料守恒关系为c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-),故D正确。故选C。【点睛】本题考查水溶液中的离子平衡,试题侧重考查分析、理解问题的能力,注意酸的电离方程式,正确分析图象曲线变化特点,明确反应后溶液的成分是解答关键。3、D【解析】
A、三价铁与苯酚会发生显色反应,不能大量共存,A错误;B、电荷不守恒,正确的离子方程式为2Fe3++2I-2Fe2++I2,B错误;C、不符合配比关系,正确的离子方程式为2Fe3++3SO42—+3Ba2++6OH-2Fe(OH)3↓+3BaSO4↓,C错误;D、根据原子守恒,铁离子的物质的量为0.2mol,与足量Zn反应生成0.2mol铁,为11.2g,D正确;答案选D。4、A【解析】
A.由图像可知,当pH=7时含碳微粒主要为H2CO3和HCO3-,而pH约为3.5时,主要以碳酸形式存在,故要除去NaCl溶液中Na2CO3,需要调节pH小于3.5左右,故A错误;B.Ka1(H2CO3)=cHCO3-cH+cH2CO3,根据图像,X点处c(HCO3-)=c(H2CO3),此时Ka1(H2CO3)=c(H+),因此由XC.根据图像,pH=10的溶液中存在碳酸氢钠和碳酸钠,溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),故C正确;D.根据图像,pH>12.5含碳微粒主要以碳酸根离子形式存在,将CO2通入NaOH溶液制取Na2CO3,应控制pH>12.5,故D正确;答案选A。5、D【解析】
A.a属于芳香烃,b、c为芳香族化合物,故A错误;B.a中所有碳原子不处于同一平面上,a上右边最多只有一个—CH3在平面内,故B错误;C.a有三个碳为一个支链有2种结构(包括a本身),两个支链有3种,三个支链有4种,因此属于芳香族的同分异构体有8中(不包括自身),故C错误;D.c能被氧气、酸性高锰酸钾氧化,d能被酸性高锰酸钾氧化,故D正确。综上所述,答案为D。【点睛】苯酚、碳碳双键都能被酸性高锰酸钾溶液氧化。6、B【解析】
醋酸是弱酸,水溶液中存在电离平衡。重视外因对电离平衡的影响。【详解】A.稀盐酸和稀醋酸溶液中的OH-均来自水的电离,两溶液pH相等,则H+、OH-浓度分别相等,即水电离的:盐酸=醋酸,A项错误;B.两溶液分别满足电荷守恒关系c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)、c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),两溶液的pH相等,c(H+)和c(OH-)的也相等,则c(Cl-)=c(CH3COO-),B项正确;C.稀盐酸和稀醋酸等体积、等pH,则H+等物质的量,与足量的金属锌反应时促进醋酸电离出更多H+,生成更多氢气,故生成氢气量:盐酸<醋酸,C项错误;D.稀释过程中,醋酸电离平衡右移。分别用水稀释相同倍数后,醋酸溶液中H+浓度较大,pH较小,则溶液的pH:盐酸>醋酸,D项错误。本题选B。7、C【解析】
A.醇羟基可以发生氧化反应生成羧基,可以用乙醇、空气为原料制取乙酸,故A正确;B.甲苯中苯基有11个原子共平面,甲基中最多有2个原子与苯基共平面,最多有13个原子共平面,故B正确;C.油脂不属于高分子化合物,故C错误;D.C5H12的同分异构体有CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)2、C(CH3)4,其中CH3CH2CH2CH2CH3有3种H原子,CH3CH2CH(CH3)2有4种H原子,C(CH3)4只有1种H原子,故羟基(—OH)取代1个H得到的醇有3+4+1=8种,故D正确;故答案为C。【点睛】C5H12O的醇可以看做羟基上连接一个戊基,戊基有8种,所以分子式为C5H12O的醇共有8种结构;常见的烃基个数:丙基2种;丁基4种;戊基8种。8、B【解析】由曲线变化图可知,随反应进行具有氧化性的ClO-物质的量减小为反应物,由氯元素守恒可知Cl-是生成物,根据所含有的NH4+和N2,其中NH4+有还原性,故N2是生成物,N元素化合价发生氧化反应,则反应的方程式应为3ClO-+2NH4+=N2↑+3H2O+3Cl-+2H+;A.由方程式可知反应的氧化剂是ClO-,还原产物为Cl-,故A错误;B.反应生成H+,溶液酸性增强,故B正确;C.N元素化合价由-3价升高到0价,则消耗1mol还原剂,转移3mol电子,故C错误;C.由方程式可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2,故D错误;答案为B。点睛:由曲线变化图可知,具有氧化性的ClO-物质的量减小为反应物,由氯元素守恒可知Cl-是生成物,再结合氧化还原反应的理论,有氧化必有还原,根据所含有的微粒,可知NH4+是还原剂,氧化产物为N2,发生反应的方程式应为3ClO-+2NH4+=N2↑+3H2O+3Cl-+2H+,以此解答该题。9、A【解析】
短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大,常温下乙为液体,应该为H2O,则a为H元素,A为d元素组成的单质,且与丙反应生成水和常用于消毒、漂白的丁,则丙应为碱,由转化关系可知甲为Na2O,丙为NaOH,A为Cl2,生成丁、戊为NaCl,NaClO,可知b为O元素、c为Na元素、d为Cl元素,以此解答该题。【详解】由以上分析可知a为H元素、b为O元素、c为Na元素、d为Cl元素,甲为Na2O、乙为H2O、丙为NaOH、丁为NaClO、戊为NaCl;A.b、c对应的离子为O2-和Na+,具有相同的核外电子排布,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径O2->Na+,即b>c,故A错误;B.丙为NaOH,由Na+和OH-组成,则含有离子键和极性共价键,故B正确;C.b为O元素、c为Na元素,两者组成的Na2O和Na2O2中阴、阳离子数目比均为1:2,故C正确;D.a、b、d形成的化合物中,若为NaClO,Cl原子的价电子对为1+=4,则Cl的杂化方式是sp3;若为NaClO2,Cl原子的价电子对为2+=4,则Cl的杂化方式是sp3;同理若为NaClO3或NaClO4,Cl原子杂化方式仍为sp3,故D正确;故答案为A。10、D【解析】
A.将2gH2与足量的N2混合,该反应为可逆反应,不能进行彻底,充分反应后转移的电子数小于2NA,故A错误;B.1molNa218O2与足量水生成氢氧化钠和氧气,过氧化钠中的氧原子转化为氢氧化钠和氧气中的氧原子,最终水溶液中18O原子为NA个,故B错误;C.NO2、N2O4的摩尔质量不同,无法计算混合气体的组成,故C错误;D.由于浓HNO3与铜反应生成NO2,而稀HNO3与铜反应生成NO,Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,100
mL
12
mol•L-1的浓HNO3完全被还原为NO2转移0.6mol电子,完全被还原为NO转移0.9mol电子,转移的电子数大于0.6NA,故D正确;答案选D。11、A【解析】
①AlCl3为共价化合物,其在熔融状态下不能导电,应电解熔融的氧化铝制备铝,①不可实现;②中各步转化为工业上制硝酸,在给定的条件下均可实现;③该系列转化实为侯氏制碱法,可实现;④煅烧FeS2只能生成二氧化硫,不可实现。综上所述,物质的转化在给定条件下能实现的是②③,故选A。12、C【解析】
本题是一道图形比较熟悉的题目,不过题目将一般使用的二元酸变为了二元碱,所以在分析图示时要随时注意考查的是多元碱的分步电离。【详解】A.选取图中左侧的交点数据,此时,pH=6.2,c[X(OH)+]=c(X2+),所以Kb2=,选项A正确;B.X(OH)NO3水溶液中X的主要存在形式为X(OH)+,由图示X(OH)+占主导位置时,pH为7到8之间,溶液显碱性,选项B正确;C.等物质的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中c(X2+)和c[X(OH)+]近似相等,根据图示此时溶液的pH约为6,所以溶液显酸性X2+的水解占主导,所以此时c(X2+)<c[X(OH)+],选项C错误;D.在X(OH)NO3水溶液中,有电荷守恒:c(NO3-)+c(OH-)=2c(X2+)+c(H+)+c[X(OH)]+,物料守恒:c(NO3-)=c(X2+)+c[X(OH)2]+c[X(OH)]+,将物料守恒带入电荷守恒,将硝酸根离子的浓度消去,得到该溶液的质子守恒式为:c[X(OH)2]+c(OH-)=c(X2+)+c(H+),选项D正确;答案选C。13、C【解析】
A.电解精炼铜,粗铜作阳极,纯铜作阴极,含铜离子的电解质溶液,A错误;B.5.6gFe物质的量为0.1mol,足量Cl2中完全燃烧生成氯化铁,转移电子数为0.3NA,B错误;C.氯化铵溶液中铵根离子水解溶液显酸性,加水稀释促进铵根的水解,溶液中增大,故C正确;D.BaCO3、BaSO4的饱和溶液中存在化学平衡BaCO3(s)+SO42-⇌BaSO4(s)+CO32-(aq),=,溶度积常数随温度变化,温度不变,比值不变,D错误;故合理选项是C。14、D【解析】
A.如图所示,从M点到N点的过程中,pH减小,氢离子浓度增大,c(H2C2O4)逐渐增大,故A正确;B.pH增大,增大,减小,则直线n表示pH与的关系,故B正确;C.由N点可知Ka1(H2C2O4)的数量级为10-2Ka1(H2C2O4)=,在N点=-1,即,N点的pH=2.22,则c(H+)=10−2.22mol/L,所以Ka1(H2C2O4)=10×10−2.22=1.0×10−1.22,故C正确;D.M点:-lg=0,Ka2==10-3.18×10-1=10-4.18,pH=4.18时,c(HC2O4-)=c(C2O42-),但无法判断c(HC2O4-)=c(C2O42-)=c(Cl-),故D错误;故选D。15、C【解析】
根据已知条件可知:X是C,Y是O,Z是Na,W是Al,M是Si。【详解】A.O2-、Al3+的电子层结构相同,对于电子层结构相同的微粒来说,核电荷数越大,离子半径就越小,所以离子半径大小:r(Y2-)>r(W3+),A正确;B.W的氧化物对应的水化物是两性氢氧化物,而Z的最高价氧化物水化物是强碱,因此二者可以发生反应,B正确;C.X有多种同素异形体如金刚石、石墨等,Y也存在同素异形体,若氧气与臭氧,C错误;D.X、M均能与氯形成由极性键构成的正四面体非极性分子CCl4、SiCl4,D正确;故选C。16、C【解析】
A.中有6种等效氢,则一氯代物有6种,中有4种等效氢,一氯代物有4种,两种一氯代物数目不同,故A错误;B.中含碳碳双键,能发生加成反应,除此之外还能发生取代、氧化反应,中不含不饱和键,不能发生加成反应,能发生取代、氧化反应,故B错误;C.中含碳碳双键,能使酸性高锰酸钾褪色,中不含不饱和键,不能使酸性高锰酸钾褪色,则可用酸性高锰酸钾溶液区分,故C正确;D.中与碳碳双键上的碳原子直接相连的原子共面,其中含1个叔碳原子(与甲基直接相连的碳原子),则所有碳原子不可能在同一平面上,故D错误。答案选C。17、C【解析】
A.CO2在水中的溶解度不大,氨气在水中的溶解度很大,应该先通入氨气,使溶液呈碱性,以利于吸收更多的CO2,产生更多的NaHCO3,故A错误;B.锥形瓶、容量瓶中有少量的蒸馏水,不影响滴定结果或配制溶液的浓度,并且加热烘干时可能会影响刻度,造成误差,所以不需要烘干锥形瓶或容量瓶,故B错误;C.酸性高锰酸钾溶液可以将乙烯氧化为二氧化碳,足量碱石灰可吸收二氧化碳和水蒸气,即可得纯净的甲烷,故C正确;D.中和滴定实验中滴定管中液体流速可以先快速滴加,接近终点时再缓慢滴加,滴定时眼睛注视锥形瓶中液体颜色的变化,不用注视着滴定管中液体刻度的变化,故D错误;答案选C。【点睛】酸性高锰酸钾溶液可以将乙烯氧化为二氧化碳,随后加入足量碱石灰可吸收二氧化碳和水蒸气,可以达到除杂的目的,也是学生的易错点。18、A【解析】
A.分子式相同但结构不同的有机物互为同分异构体,三种物质的分子式均为C5H8O2,但结构不同,则三者互为同分异构体,故A正确;B.甲、乙、丙分子中的所有环上的碳原子都为单键,碳原子上相连的氢原子和碳原子不在同一平面,故B错误;C.有机物中含有碳碳双键、碳碳三键、苯环或酮羰基可发生加成反应,甲中官能团为酯基、乙中官能团为羧基、丙中官能团为羟基,不能发生加成反应,甲、乙、丙都可以发生氧化反应,故C错误;D.甲中有酯基可与氢氧化钠溶液发生水解反应,乙中含有羧基可与氢氧化钠溶液发生中和反应,丙中含有醇羟基不与氢氧化钠溶液反应,故D错误;答案选A。【点睛】找到有机物的官能团,熟悉各种官能团可以发生的化学反应是解本题的关键。19、B【解析】
A.配制溶液时,NaNO3固体不能直接放在容量瓶中溶解,故A错误;B.溴苯的密度大于水,不溶于水,溴苯在下层,故B正确;C.盐酸与碳酸钠溶液反应放出二氧化碳,反应后容器中物质的总质量减少,不能直接用于验证质量守恒定律,故C错误;D.作原电池正极或电解池阴极的金属被保护,作原电池负极或电解池阳极的金属加速被腐蚀,该装置中Fe作负极而加速被腐蚀,不能防止铁钉生锈,故D错误;答案选B。【点睛】本题的易错点为C,验证质量守恒定律的实验时,选用药品和装置应考虑:①只有质量没有变化的化学变化才能直接用于验证质量守恒;②如果反应物中有气体参加反应,或生成物中有气体生成,应该选用密闭装置。20、C【解析】
A.石墨中每个碳通过三个共价键与其他碳原子相连,所以每个碳所属的共价键应为1.5,12g石墨是1mol碳,即有1.5NA个共价键,而1mol金刚石中含2mol共价键,A错误;B.甲酸为弱酸,一水合氨为弱碱,故HCOO-与NH4+在溶液发生水解,使其数目小于NA,B错误;C.每有一个氯气分子与甲烷发生取代反应,则生成1个HCl分子,故0.1molCl2与0.2molCH4光照充分反应生成HCl分子数为0.1NA,C正确;D.100g34%H2O2为1mol,1molH2O2分解生成1molH2O和0.5molO2,转移电子1mol,数目为NA,D错误;答案选C。21、B【解析】
氧化还原反应中,氧化性:氧化剂大于氧化产物;氧化剂发生还原反应化合价降低。在盛有KMnO4溶液的试管中加入过量的MnSO4溶液,产生黑色沉淀,溶液由紫红色变为无色,说明KMnO4溶液可氧化MnSO4
生成MnO2,故氧化性:KMnO4>MnO2,在滤液中加入少量的铋酸钠粉末(NaBiO3),溶液变紫红色,说明NaBiO3可氧化MnSO4
生成KMnO4,故氧化性:NaBiO3>KMnO4,故氧化性:NaBiO3>KMnO4>MnO2,据此分析解答。【详解】A.根据上述分析,氧化性:NaBiO3>KMnO4>MnO2,故A正确;B.根据分析,KMnO4溶液可氧化MnSO4
生成MnO2,黑色沉淀为MnO2,反应为2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+~6e-,生成8.7gMnO2的物质的量为=0.1mol,转移电子物质的量为×6=0.12mol,故B错误;C.MnSO4溶液过量,滤液中含有Mn2+,加入少量的铋酸钠粉末(NaBiO3),溶液变紫红色,说明NaBiO3可氧化MnSO4
生成KMnO4,利用NaBiO3可以检验溶液中的Mn2+,故C正确;D.KMnO4可与浓盐酸发生反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,由于氧化性:NaBiO3>KMnO4,则NaBiO3也可与浓盐酸发生反应,方程式为:NaBiO3+6HC1(浓)=BiCl3+Cl2↑+NaCl+3H2O,故D正确;答案选B。22、A【解析】
水电离出的c(H+)=1×l0-13mol/L,溶液中氢离子或氢氧根离子浓度为0.1mol/L,该溶液为强酸性或碱性溶液,一定不会存在碳酸氢根离子;当向该溶液中缓慢通入一定量的Cl2后,溶液由无色变为黄色,说明溶液中一定存在碘离子,能够与碘离子反应的铁离子一定不会存在。【详解】A.酸或碱的溶液抑制水的电离,水电离出的c(H+)=1×l0-13mol/L,若为酸性溶液,该溶液pH=1;若为碱性溶液,该溶液的pH为13,故A正确;B.溶液中一定不会存在铁离子,若是碱性溶液,一定存在钠离子,故B错误;C.该溶液中一定存在碘离子,一定不会存在碳酸氢根离子,故C错误;D.氯气过量,若为酸性溶液,反应后只有一种盐,即氯化钠,故D错误;故选A。二、非选择题(共84分)23、邻硝基甲苯(或2-硝基甲苯)C13H20ON2浓HNO3/浓H2SO4,加热氨基取代反应吸收反应产生的HCl,提高反应的转化率或【解析】
A的分子式结合G得知:A是甲苯,B中有-NO2,结合G的结构苯环上的-CH3和N原子所连接B苯环上的C属于邻位关系,故B是邻硝基甲苯,在Fe和HCl存在下被还原成C物质:邻氨基甲苯,结合题干信息:二者反应条件一致,则确定D是乙醛CH3CHO,E是,部分路线如下:【详解】(1)B的化学名称是邻硝基甲苯(或2-硝基甲苯);H的分子式是C13H20ON2;(2)由A生成B的反应是硝化反应,试剂:浓HNO3、浓H2SO4,反应条件:加热;(3)C中所含官能团的名称为氨基;观察G生成H的路线:G的Cl原子被丙胺脱掉—NH2上的一个H原子后剩下的集团CH3CH2CH2NH—取代,故反应类型是取代反应;(4)C与F反应生成G的化学方程式为;有机反应大多是可逆反应,加入K2CO3消耗反应产生的HCl,使平衡正向移动,提高反应物的转化率;(5)的单体是,联系原料有甲醇倒推出前一步是与甲醇酯化反应生成单体,由原料丙酮到增长了碳链,用到题干所给信息:,故流程如下:。24、苯酚保护羟基,防止被氧化HCHO+HCN加成反应酯基5或【解析】
A发生信息1的反应生成B,B发生硝化取代反应生成C,根据C的结构简式可知,B为,A为;D发生信息1的反应生成E,E中含两个Cl原子,则E为,E和A发生取代反应生成F,G发生信息2的反应生成H,H发生取代反应,水解反应得到I,根据I结构简式可知H为HOCH2CN,G为HCHO,I发生酯化反应生成J,F与J发生取代反应生成K,J为,结合题目分析解答;(7)的水解程度为:,结构中的-COOH可由-CN酸性条件下水解得到,而与HCN发生加成反应可生成,再结合苯甲醇催化氧化即可生成苯甲醛,据此分析确定合成路线。【详解】(1)由上述分析可知,A为,其化学名称为:苯酚;酚羟基具有弱还原性,能够被浓硫酸氧化,因此加入CH3COCl的目的是保护羟基,防止被氧化;(2)H为HOCH2CN,G为HCHO,由G生成H的化学反应方程式为:HCHO+HCN;反应中醛基中不饱和键生成饱和化学键,属于加成反应;(3)J为,其含氧官能团为酯基;瑞德西韦中碳原子位置为:,一共有5个手性碳原子;(4)C是对硝基乙酸苯酯,X是C的同分异构体,X的结构简式满足下列条件:①苯环上含有硝基且苯环上只有一种氢原子;②遇FeCl3溶液发生显色反应;③1mol的X与足量金属Na反应可生成2gH2(即1mol),则含有两个羟基,根据不饱和度知还存在-CH=CH2,该分子结构对称,符合条件的结构简式为:或;(5)根据上述分析可知,该合成路线可为:。25、CHCl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O取少量的“纯净水”于一支洁净的试管中,滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,证明该“纯净水”是自来水AgNO3十HCl=AgCl↓+HNO3氯水中的酸与碱发生中和反应次氯酸将有色物质漂白取“红色褪去”溶液1~2mL于试管中,滴加NaOH溶液,若红色恢复,则是由氯水的酸性所致;否则是由次氯酸的漂白性所致【解析】
(1)在实验室中,通常用二氧化锰固体与浓盐酸在加热的条件下制取氯气,因此需要加热;氯气是一种黄绿色、密度比空气大且有毒的气体,氯气可以用氢氧化钠溶液吸收,因此选择H;故答案为:C;H;(2)氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠和水,配平即可,故答案为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;(3)假冒“纯净水”中有盐酸和次氯酸,可以用硝酸银溶液检验,盐酸和硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸;故答案为:取少量的“纯净水”于一支洁净的试管中,滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,证明该“纯净水”是自来水;AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3;(4)红色褪去的原因可能有两种情况:酸和碱发生了中和反应,红色褪去;次氯酸具有漂白性,也可以使红色褪去;故答案为:氯水中的酸与碱发生中和反应;次氯酸将有色物质漂白;(5)简单的实验是:在反应后的溶液中加氢氧化钠溶液,如果红色又出现,那么原因就是酸碱中和;反之则为氯水氧化指示剂;故答案为:取“红色褪去”溶液1~2mL于试管中,滴加NaOH溶液,若红色恢复,则是由氯水的酸性所致;否则是由次氯酸的漂白性所致。【点睛】气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关;气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。26、盐酸或稀硫酸c冷却称量Al2O3×100%氢氧化钠溶液⑤①④②③剩余固体的质量将烧瓶中剩余固体过滤、洗涤、干燥,称量【解析】
为了测定硬铝中铝的质量分数,可称得样品质量,测量其中铝的质量。根据硬铝的成分及其性质,将铝转化为氧化铝测其质量或转化为氢气测其体积,从而计算得铝的质量分数。【详解】方案Ⅰ:(1)实验流程中,固体甲是铜,则足量X可溶解硬铝中的镁、铝,试剂X可能是稀盐酸或稀硫酸。(2)操作①所得溶液中含有MgCl2、AlCl3和多余的酸,加入足量的NaOH溶液,可中和酸、使Mg2+完全生成Mg(OH)2沉淀、Al3+完全转化为NaAlO2。Mg(OH)2、NaAlO2也能使溶液呈碱性(a错);证明NaOH溶液过量不必取样,NaOH溶液过量的现象是沉淀量不再减少(b错、c对)。(3)步骤④是为了获得氧化铝的质量,故需经过灼烧、冷却、称量,重复操作至固体恒重。(4)固体丙是氧化铝(Al2O3)。实验流程中,硬铝中的铝最终全部变成氧化铝,则样品中铝的质量为(54b/102)g,铝的质量分数为(54b/102a)×100%=×100%。方案Ⅱ:(1)该方案中通过测定气体体积来测定铝的质量分数。硬铝中只有铝能与强碱溶液反应放出氢气,则试剂Y可能是氢氧化钠溶液;实验时检查装置气密性、加入试剂、量气管初读数、反应生成氢气、量气管末读数,操作顺序是⑤①④②③。(2)硬铝质量为ag,若不测气体的体积,向圆底烧瓶中加入足量氢氧化钠溶液,当不再有气泡产生时,将烧瓶中剩余固体过滤、洗涤、干燥,称量,测量剩余固体的质量,也能计算出铝的质量分数。【点睛】实验目的是实验的灵魂,故解答实验题应紧扣实验目进行思考,则所用试剂、操作作用、计算原理等问题便容易回答。27、Co2O3+6H++2Cl-=2Co2++Cl2↑+3H2O冷却结晶、过滤F除去CO2分解产物中还含有一种或多种含C、H元素的物质将D中的气态产物被后续装置所吸收,或排除装置中的空气或不使K中水蒸气进入盛无水CuSO4的干燥管中防止倒吸3(CH3COO)2CoCo3O4+4CO↑+2CO2↑+3C2H6↑【解析】
(1)①已知,盐酸、COCl2易溶于水,写离子形式,氧化物、单质写化学式,反应的离子方程式:Co2O3+2Cl-+6H+=2Co2++Cl2↑+3H2O;②因反应产物中含有结晶水,则不能直接加热制取,应采用:蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤干燥等操作;(2)①装置E、F是用于检验CO和CO2,PdCl2溶液能被CO还原为Pd,因此装置E用于检验CO2,F装置用于检验CO,装盛足量PdCl2溶液;②装置G的作用是吸收CO2,以防在装置内对后续实验产生干扰;氧化铜变红,则氧化铜被还原,无水硫酸铜变蓝,说明反应中产生水,石灰水变浑浊,则说明产生二氧化碳气体,则说明分解产物中含有一种或多种含有C、H元素的物质;③通入氮气的作用为使D装置中产生的气体全部进入后续装置,且排净后续装置内的氧气等;④实验结束时,先熄天D和I处的酒精灯,一段时间后装置D、E内的温度降低后再停止通入气体可以有效防止倒吸;⑤乙酸钴受热分解,空气中的成分不参与反应生成物有固态氧化物X、CO、CO2、C2H6,且n(X)︰n(CO)︰n(CO2)︰n(C2H6)=1︰4︰2︰3,根据原子守恒配平即可;【详解】(1)①已知,盐酸、COCl2易溶于水,写离子形式,氧化物、单质写化学式,反应的离子方程式:Co2O3+2Cl-+6H+=2Co2++Cl2↑+3H2O;②因反应产物中含有结晶水,则不能直接加热制取,应采用:蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤干燥等操作;(2)①装置E、F是用于检验CO和CO2,PdCl2溶液能被CO还原为Pd,因此装置E用于检验CO2,F装置用于检验CO,装盛足量PdCl2溶液;②装置G的作用是吸收CO2,以防在装置内对后续实验产生干扰;氧化铜变红,则氧化铜被还原,无水硫酸铜变蓝,说明反应中产生水,石灰水变浑浊,则说明产生
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