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文档简介
2021-2022学年高考化学模拟试卷考生须知:1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。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、下列物质的制备中,不符合工业生产实际的是A.NH3NONO2HNO3B.浓缩海水Br2HBrBr2C.饱和食盐水Cl2漂白粉D.H2和Cl2混合气体HCl气体盐酸2、下列所示的实验方案正确,且能达到实验目的的是()选项实验目的实验方案A比较镁、铝的金属性强弱分别在MgCl2和AlCl3溶液中滴加氨水直至过量,观察现象B比较Cl2、Br2的氧化性强弱将少量氯水滴入FeBr2溶液中,观察现象C证明SO2具有漂白性将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色D证明电离常数Ka:HSO3->HCO3-测得同浓度的Na2CO3溶液的pH大于Na2SO3溶液A.A B.B C.C D.D3、某晶体熔化时化学键没有被破坏的属于A.原子晶体 B.离子晶体 C.分子晶体 D.金属晶体4、以下化学试剂的保存方法不当的是酒精NaOH溶液浓硫酸浓硝酸ABCDA.A B.B C.C D.D5、25℃时,向KCl溶液加入少量KCl固体至溶液刚好饱和。在这一过程中,没有发生改变的是A.溶液中溶质的质量 B.溶液中KCl质量分数C.溶液中溶剂的质量 D.KCl溶液质量6、设NA为阿伏伽德罗常数,下列说法正确的是()A.6.2g白磷分子(P4)中含P-P键数为0.05NAB.1molCH3+含电子数为8NAC.标准状况下,22.4LSO3中含原子数为4NAD.常温常压下,11.2LCO2气体通过足量Na2O2充分反应,转移电子数为2NA7、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.标准状况下,11.2LH2与11.2LD2所含的质子数均为NAB.硅晶体中,有NA个Si原子就有4NA个Si—Si键C.6.4gCu与3.2g硫粉混合隔绝空气加热,充分反应后,转移电子书为0.2NAD.用惰性电极电解食盐水,若导线中通过2NA个电子,则阳极产生22.4L气体8、元素周期表中,铟(In)与铝同主族,与碘同周期。由此推断A.In最外层有5个电子 B.In的原子半径小于IC.In(OH)3的碱性强于Al(OH)3 D.In属于过渡元素9、下列物质的用途不正确的是ABCD物质硅生石灰液氨亚硝酸钠用途半导体材料抗氧化剂制冷剂食品防腐剂A.A B.B C.C D.D10、《唐本草》和《本草图经》中记载:“绛矾,本来绿色,……正如瑁璃烧之赤色”“取此物(绛矾)置于铁板上,聚炭,……吹令火炽,其矾即沸,流出,色赤如融金汁者是真也”。其中不涉及的物质是()A.FeSO4·7H2O B.S C.Fe2O3 D.H2SO411、下列化学用语或图示表达正确的是A.乙烯的比例模型: B.质子数为53,中子数为78的碘原子:IC.氯离子的结构示意图: D.CO2的电子式:12、已知热化学方程式:C(s,石墨)C(s,金刚石)-3.9kJ。下列有关说法正确的是A.石墨和金刚石完全燃烧,后者放热多B.金刚石比石墨稳定C.等量的金刚石储存的能量比石墨高D.石墨很容易转化为金刚石13、某混合溶液中所含离子的浓度如下表,则X离子可能为所含离子NO3—SO42—H+X浓度mol/L2121A.Cl— B.Ba2+ C.Fe2+ D.Mg2+14、下列实验对应的实验现象和结论或解释都正确的是()选项实验操作实验现象结论或解释AKI淀粉溶液中通入少Cl2溶液变蓝Cl2能与淀粉发生显色反应B向稀溴水中加入苯,充分振荡、静置水层几乎无色苯与溴水发生了取代反应C向蔗糖溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热,然后加入银氨溶液,加热无银镜出现不能判断蔗糖是否水解D向FeCl3和AlCl3混合溶液中滴加过量NaOH溶液出现红褐色沉淀Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Al(OH)3]A.A B.B. C.C D.D15、“太阳水”电池装置如图所示,该电池由三个电极组成,其中a为TiO2电极,b为Pt电极,c为WO3电极,电解质溶液为pH=3的Li2SO4-H2SO4溶液。锂离子交换膜将电池分为A、B两个区,A区与大气相通,B区为封闭体系并有N2保护。下列关于该电池的说法错误的是()A.若用导线连接a、c,则a为负极,该电极附近pH减小B.若用导线连接a、c,则c电极的电极反应式为HxWO3-xe-=WO3+xH+C.若用导线先连接a、c,再连接b、c,可实现太阳能向电能转化D.若用导线连接b、c,b电极的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O16、下列关于pH=3的CH3COOH溶液的叙述正确的是()A.溶液中H2O电离出的c(OH-)=1.0×10-3mol⋅L—1B.加入少量CH3COONa固体后,溶液pH升高C.与等体积0.001mol/LNaOH溶液反应,所得溶液呈中性D.与pH=3的硫酸溶液浓度相等17、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18、下列说法中正确的是()A.生物炼铜指的是在某些具有特殊本领的细菌的体内,铜矿石中的杂质元素可以被转化为铜元素,从而可以提高铜矿石冶炼的产率B.铁在NaOH和NaNO2混合溶液中发蓝、发黑,使铁表面生成一层致密的氧化膜,可防止钢铁腐蚀C.已知锶(Sr)为第五周期IIA族元素,则工业上常通过电解熔融SrCl2制锶单质,以SrCl2•6H2O制取无水SrCl2一定要在无水氯化氢气流中加热至SrCl2•6H2O失水恒重D.硫比较活泼,自然界中不能以游离态存在19、向H2S的水溶液中通入一定量的Cl2,下列图像所示变化正确的是A. B. C. D.20、用下列装置能达到实验目的的是A.清洗铜与浓硫酸反应后有残液的试管B.配置一定物质的量浓度的溶液实验中,为定容时的操作C.装置制取金属锰D.装置为制备并用排气法收集NO气体的装置21、一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的原理及部分反应如图所示,下列说法错误的是A.该电池将太阳能转变为电能B.电池工作时,X极电势低于Y极电势C.在电解质溶液中RuⅡ再生的反应为:2RuⅢ+3I-=2RuⅡ+I3-D.电路中每通过2mol电子生成3molI-,使溶液中I-浓度不断增加22、脑啡肽结构简式如图,下列有关脑啡肽说法错误的是A.一个分子中含有四个肽键 B.其水解产物之一的分子结构简式为C.一个分子由五种氨基酸分子缩合生成 D.能发生取代、氧化、缩合反应二、非选择题(共84分)23、(14分)H(3一溴-5-甲氧基苯甲酸甲酯)是重要的有机物中间体,可以由A(C7H8)通过下图路线合成。请回答下列问题:(1)C的化学名称为________,G中所含的官能团有醚键、_______、__________(填名称)。(2)B的结构简式为________,B生成C的反应类型为___________。(3)由G生成H的化学方程式为_________。E→F是用“H2/Pd”将硝基转化为氨基,而C→D选用的是(NH4)2S,其可能的原因是________。(4)化合物F的同分异构体中能同时满足下列条件的共有________种。①氨基和羟基直接连在苯环上②苯环上有三个取代基且能发生水解反应(5)设计用对硝基乙苯为起始原料制备化合物的合成路线(其他试剂任选)。_____24、(12分)某药物中间体X的合成路线如下:已知:①RX++HX;②-NH2+RCHORCH=N-;③R-OH;④。请回答:(1)F的结构简式为________。(2)下列说法正确的是________。AH→X的反应类型属于加成反应B化合物F具有弱碱性C化合物G能发生取代、消去、还原反应D化合物X的分子式为C23H27O3N9(3)写出B→C的化学方程式________。(4)可以转化为。设计以苯酚和乙烯为原料制备的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)________。(5)写出化合物B同时符合下列条件的同分异构体的结构简式。①分子中有一个六元环,无其它环状结构;________②1H−NMR谱表明分子中有2种氢原子;IR谱显示存在-CN________。25、(12分)某化学兴趣小组对电化学问题进行了实验探究。Ⅰ.利用如图装置探究金属的防护措施,实验现象是锌电极不断溶解,铁电极表面有气泡产生。(1)写出负极的电极反应式_______________。(2)某学生认为,铁电极可能参与反应,并对产物作出假设:假设1:铁参与反应,被氧化生成Fe2+假设2:铁参与反应,被氧化生成Fe3+假设3:____________。(3)为了探究假设1、2,他采取如下操作:①取0.01mol·L-1FeCl3溶液2mL于试管中,加入过量铁粉;②取操作①试管的上层清液加入2滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;③取少量正极附近溶液加入2滴K3[Fe(CN)6]溶液,未见蓝色沉淀生成;④取少量正极附近溶液加入2滴KSCN溶液,未见溶液变血红;据②、③、④现象得出的结论是______________。(4)该实验原理可应用于防护钢铁腐蚀,请再举一例防护钢铁腐蚀的措施_________________。Ⅱ.利用如图装置作电解50mL0.5mol·L-1的CuCl2溶液实验。实验记录:A.阳极上有黄绿色气体产生,该气体使湿润的淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色(提示:Cl2氧化性大于IO3-);B.电解一段时间以后,阴极表面除有铜吸附外,还出现了少量气泡和浅蓝色固体。(1)分析实验记录A中试纸颜色变化,用离子方程式解释:①________________;②___________。(2)分析实验记录B中浅蓝色固体可能是____(写化学式),试分析生成该物质的原因______。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)肉桂酸是香料、化妆品、医药、塑料和感光树脂等的重要原料.实验室用下列反应制取肉桂酸.CH3COOH药品物理常数苯甲醛乙酸酐肉桂酸乙酸溶解度(25℃,g/100g水)0.3遇热水水解0.04互溶沸点(℃)179.6138.6300118填空:合成:反应装置如图所示.向三颈烧瓶中先后加入研细的无水醋酸钠、苯甲醛和乙酸酐,振荡使之混合均匀.在150~170℃加热1小时,保持微沸状态.(1)空气冷凝管的作用是__.(2)该装置的加热方法是__.加热回流要控制反应呈微沸状态,如果剧烈沸腾,会导致肉桂酸产率降低,可能的原因是______.(3)不能用醋酸钠晶体(CH3COONa•3H2O)的原因是______.粗品精制:将上述反应后得到的混合物趁热倒入圆底烧瓶中,进行下列操作:反应混合物肉桂酸晶体(4)加饱和Na2CO3溶液除了转化醋酸,主要目的是_______.(5)操作I是__;若所得肉桂酸晶体中仍然有杂质,欲提高纯度可以进行的操作是__(均填操作名称).(6)设计实验方案检验产品中是否含有苯甲醛_______.28、(14分)铝及其化合物在生活、生产中有广泛应用。(1)Na3AlF6是冰晶石的主要成分,冰晶石常作工业冶炼铝的助熔剂。工业上,用HF、Na2CO3和Al(OH)3制备冰晶石。化学反应原理是,2Al(OH)3+3Na2CO3+12H=2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O.属于盐的有Na2CO3和_______。上述反应不能在玻璃容器中反应,其原因是________(用化学方程式表示)。(2)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]常作净水剂。在明矾溶液中滴加氢氧化钡溶液至Al3+恰好完全沉淀,写出该反应的离子方程式____________。(3)铝合金广泛用于建筑材料。等质量的铁、铝、硅组成的同种合金分别与足量盐酸、足量烧碱溶液反应,产生氢气体积相等(同温同压)。则该合金中铁、硅的质量之比为______。(已知:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑)(4)铝氢化钠(NaAlH4)是有机合成的重要还原剂。它的制备方法是将氢化钠和氯化铝在乙醚中反应制备铝氢化钠。①写出化学方程式________________。②在化学上,含氢还原剂的还原能力用“有效氢”表示,”有效氢”含义是单位质量的含氢还原剂的还原能力相当于多少克氢气。一般地含氢还原剂的氢被氧化成H2O,“还原能力”用氢失去电子数多少表示。NaAlH4、NaH的“有效氢”之比为________。29、(10分)钕铁硼磁铁是最常使用的稀土磁铁,被广泛应用于电子产品中。生产钕铁硼磁铁的主要原材料有稀土金属钕、纯铁、铝、硼以及其他物质。请回答下列问题:(1)钕(Nd)为60号元素,在元素周期表中位于第____周期;基态Fe2+外围电子的轨道表达式为_____________。(2)实验测得AlCl3的实际存在形式为Al2Cl6,其分子的球棍模型如图所示。①该分子中Al原子采取______杂化。②Al2Cl6与过量NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],[Al(OH)4]-中存在的化学键有____(填标号)。A.离子键B.极性共价键C.金属键D.非极性共价键E.氢键(3)FeO是离子晶体,其晶格能可通过如下的Born﹣Haber循环计算得到。基态Fe原子的第一电离能为___kJ·mol-1,FeO的晶格能为___kJ·mol-1。(4)因材料中含有大量的钕和铁,容易锈蚀是钕铁硼磁铁的一大弱点,可通过电镀镍(Ni)等进行表面涂层处理。已知Ni可以形成化合物四羰基镍[Ni(CO)4],其为无色易挥发剧毒液体,熔点为-25℃,沸点为43℃,不溶于水,易溶于乙醇、苯、四氯化碳等有机溶剂,四羰基镍的晶体类型是_______,写出与配体互为等电子体的分子和离子的化学式为_____、_____(各写一种)。(5)已知立方BN晶体硬度很大,其原因是________;其晶胞结构如图所示,设晶胞中最近的B、N原子之间的距离为anm,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体的密度为_____g·cm-3(列式即可,用含a、NA的代数式表示)。
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、D【解析】
A.工业上制备硝酸是通过氨的催化氧化生成NO后,生成的NO与O2反应生成NO2,NO2溶于水生成HNO3,A项不符合题意,不选;B.通过海水提取溴,是用Cl2氧化经H2SO4酸化的浓缩海水,将其中的Br-氧化为Br2,通过热空气和水蒸气吹入吸收塔,用SO2将Br2转化为HBr,再向吸收塔内通入Cl2氧化为Br2,经CCl4萃取吸收塔中的Br2得到,B项不符合题意,不选;C.工业生产中用直流电电解饱和食盐水法制取氯气,通过氯气和石灰乳(即Ca(OH)2)制得漂白粉,C项不符合题意,不选;D.H2和Cl2混合气体在光照条件下会剧烈反应,发生爆炸,不适合工业生产,D项符合题意;答案选D。2、D【解析】
A.分别在MgCl2和AlCl3溶液中滴加氨水直至过量,均生成白色沉淀,无法比较镁、铝的金属性强弱,故A错误;B.Fe2+的还原性大于Br-,将少量氯水滴入FeBr2溶液中,首先氧化Fe2+,则无法比较Cl2、Br2的氧化性强弱,故B错误;C.将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色,体现SO2的还原性,不是漂白性,故C错误;D.测得同浓度的Na2CO3溶液的pH大于Na2SO3溶液,说明CO32-的水解能力大于SO32-,则电离能力HSO3->HCO3-,即电离常数Ka:HSO3->HCO3-,故D正确;故答案为D。3、C【解析】
A.原子晶体熔化,需破坏共价键,故A错误;B.离子晶体熔化,需破坏离子键,故B错误;C.分子晶体熔化,需破坏分子间作用力,分子间作用力不属于化学键,故C正确;D.金属晶体熔化,需破坏金属键,故D错误;答案:C4、A【解析】
A.酒精是液体,应该放在细口瓶中,故A错误;B.氢氧化钠溶液应该用细口试剂瓶,且瓶塞用橡皮塞,因为氢氧化钠要腐蚀磨口玻璃塞,故B正确;C.浓硫酸装在细口试剂瓶中,故C正确;D.浓硝酸见光分解,因此浓硝酸装在细口棕色试剂瓶,故D正确。综上所述,答案为A。【点睛】见光要分解的物质都要保存在棕色瓶中,比如浓硝酸、氯水、硝酸银等。5、C【解析】25℃时,向KCl溶液加入少量KCl固体至溶液刚好饱和的过程中,随着氯化钾的增加,溶液中氯化钾的质量逐渐增加、氯化钾的质量分数逐渐增大、溶液的质量逐渐增大,但是整个过程中溶剂水的质量不变,答案选C。6、B【解析】
A.1mol白磷分子(P4)中含P-P键数为6mol,则6.2g白磷分子(P4)中含P-P键数为=0.3NA,A项错误;B.1个CH3+中含8个电子,所以1molCH3+中含电子数为8NA,B项正确;
C.标准状况下,SO3不是气体,不能使用气体摩尔体积22.4L/mol计算SO3中含原子数,C项错误;
D.常温常压不是标准状况,不能使用气体摩尔体积22.4L/mol,无法计算转移的电子数,D项错误;
答案选B。7、A【解析】
A.标准状况下,11.2LH2与11.2LD2均为0.5mol,每个分子中含有2个质子,则所含的质子数均为NA,故A正确;B.硅晶体中,每个Si周围形成4个Si—Si键,每个Si—Si键是2个Si原子共用,所以有NA个Si原子就有2NA个Si—Si键,故B错误;C.硫和铜反应的方程式:2Cu+SCu2S,6.4gCu与3.2gS粉的物质的量相等,均为0.1mol,物质的量相等的铜和硫反应,硫过量,根据铜求转移电子的物质的量,则6.4gCu的物质的量为0.1mol,则转移电子的物质的量为0.1mol,转移电子数为0.1NA,故C错误;D.未说明是标准状态,则无法计算生成气体的体积,故D错误。故选A。【点睛】此题易错点在于D项,在涉及气体体积的计算时,要注意是否为标准状态,是否为气体。8、C【解析】
A.铟(In)与铝同主族,最外层电子数和Al相等,有3个,故A错误;B.铟(In)与碘同周期,同周期元素从左往右,原子半径逐渐减小,所以In的原子半径大于I,故B错误;C.元素周期表中同一主族元素从上到下,金属性越强,还原性越强,其氢氧化物的碱性越强,所以In(OH)3的碱性强于Al(OH)3,故C正确;D.铟(In)是主族元素,不是过渡元素,故D错误;正确答案是C。9、B【解析】
A项、硅位于金属和非金属分界线处,可用于制作半导体材料,故A正确;B项、生石灰具有吸水性,不具有还原性,可以做干燥剂,不能做抗氧化剂,故B错误;C项、液氨汽化吸收大量的热,具有制冷作用,常用作制冷剂,故C正确;D项、亚硝酸盐具有还原性,可以做食品防腐剂,注意用量应在国家规定范围内,故D正确;故选B。10、B【解析】
由信息可知,绿矾为硫酸亚铁的结晶水合物,即FeSO4·7H2O,加热发生氧化还原反应,Fe元素的化合价升高,S元素的化合价降低,Fe的氧化物只有氧化铁为红色,则“色赤”物质可能是Fe2O3,故生成氧化铁、二氧化硫、三氧化硫和水蒸气,三氧化硫与水结合可生成硫酸,不涉及的物质是S,答案选B。【点睛】硫为淡黄色固体,在题目中并未涉及,做本题时要关注各物质的物理性质。11、A【解析】
A.
C原子比H原子大,黑色球表示C原子,且乙烯为平面结构,则乙烯的比例模型为,A项正确;B.质子数为53,中子数为78,则质量数=53+78=131,碘原子为:I,B项错误;C.氯离子含有17+1=18个电子,结构示意图为,C项错误;D.二氧化碳为共价化合物,分子中存在碳氧双键,二氧化碳正确的电子式为:,D项错误;答案选A。12、C【解析】
A.石墨和金刚石完全燃烧,生成物相同,相同物质的量时后者放热多,因热量与物质的量成正比,故A错误;B.石墨能量低,石墨稳定,故B错误;C.由石墨转化为金刚石需要吸热,可知等量的金刚石储存的能量比石墨高,故C正确;D.石墨在特定条件下转化为金刚石,需要合适的高温、高压,故D错误;故答案为C。13、D【解析】
溶液(体积为1L)中的阴离子带电荷数为2mol/L×1+1mol/L×2=4,氢离子带正电荷数为2mol/L×1=2,根据溶液呈电中性原则,则X为阳离子,且带电荷数为2,只有Ba2+、Fe2、Mg2+三种离子可选;而在酸性环境下,硝酸根离子能够氧化铁离子,不能共存,硫酸根离子与钡离子产生沉淀,不能大量共存,只有镁离子在上述溶液中大量共存,故答案选D。14、C【解析】
A、I2能与淀粉发生显色反应,Cl2不能与淀粉发生显色反应,故A错误;B、向稀溴水中加入苯,充分振荡、静置,苯萃取溴水中的溴,苯与溴水不反应,故B错误;C、银镜反应需在碱性条件下进行,向蔗糖溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热,先加入氢氧化钠中和硫酸,然后加入银氨溶液,加热,才能判断蔗糖是否水解,故C正确;D、向FeCl3和AlCl3混合溶液中滴加过量NaOH溶液,生成氢氧化铁沉淀和偏铝酸钠,不能证明Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Al(OH)3],故D错误。15、B【解析】
A.用导线连接a、c,a极发生氧化,为负极,发生的电极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑,a电极周围H+浓度增大,溶液pH减小,故A正确;B.用导线连接a、c,c极为正极,发生还原反应,电极反应为WO3+xH++xe-=HxWO3,故B错误;C.用导线先连接a、c,再连接b、c,由光电池转化为原电池,实现太阳能向电能转化,故C正确;D.用导线连接b、c,b电极为正极,电极表面是空气中的氧气得电子,发生还原反应,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,故D正确;故答案为B。16、B【解析】
A项、pH=3的CH3COOH溶液中c(H+)为1.0×10-3mol•L-1,氢离子抑制了水的电离,醋酸中的氢氧根离子来自水的电离,则溶液中H2O电离出的c(OH-)=1.0×10-10mol•L-1,故A错误;B项、加入少量CH3COONa固体后,溶液中醋酸根浓度增大,醋酸的电离平衡逆向移动,溶液中氢离子浓度减小,溶液pH升高,故B正确;C项、醋酸为弱酸,pH=3的醋酸溶液浓度大于0.001mol•L-1,与等体积0.001mol•L-1NaOH溶液反应后醋酸过量,所得溶液呈酸性,故C错误;D项、pH=3的硫酸溶液中氢离子浓度为c(H+)=1.0×10-3mol•L-1,硫酸的浓度为5×10-4mol•L-1,而醋酸的浓度大于0.001mol•L-1,故D错误;故选B。【点睛】水电离出的氢离子浓度总是等于水电离出是氢氧根离子浓度,酸碱抑制水电离,水解的盐促进水电离。17、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。18、B【解析】
A.生物炼铜利用某些具有特殊本领的细菌能用空气中的氧气氧化硫化铜矿石,把不溶性的硫化铜转化为可溶性的铜盐,使铜的冶炼变得非常简单,而不是将铜矿石中的杂质元素转化为铜元素,故A错误;B.为了防止铁生锈,可对铁制品表面进行“发蓝”处理,即把铁制品浸入热的NaNO2、NaNO3、NaOH混合溶液中,使它的表面氧化生成一层致密的氧化膜(Fe3O4),故B正确;C.锶是活泼金属元素,SrCl2是强酸强碱盐,加热时不发生水解,则以SrCl2•6H2O制取无水SrCl2不必在氯化氢气流中加热,故C错误;D.自然界中含硫矿物分布非常广泛,种类也很多,以单质硫(即游离态)和化合态硫两种形式出现,故D错误;综上所述,答案为B。【点睛】根据元素周期律,第IIA族元素从上到下,金属性逐渐增强,所以金属性:Ba>Sr>Ca>Mg>Be,则可知SrCl2是强酸强碱盐。19、C【解析】
H2S与Cl2发生反应:H2S+Cl2=2HCl+S↓,溶液酸性逐渐增强,导电性逐渐增强,生成S沉淀,则A.H2S为弱酸,HCl为强酸,溶液pH逐渐减小,选项A错误;B.H2S为弱酸,HCl为强酸,溶液离子浓度逐渐增大,导电能力增强,选项B错误;C.生成S沉淀,当H2S反应完时,沉淀的量不变,选项C正确;D.开始时为H2S溶液,c(H+)>0,溶液呈酸性,选项D错误。答案选C。20、D【解析】
A.自来水中有杂质离子,清洗铜与浓硫酸反应后有残液的试管不能用自来水,应该用蒸馏水,且应该把反应液倒入水中,A项错误;B.定容时,当液面距定容刻度线1到2厘米处,改用滴管滴加,使凹液面最低端与刻度线相切,B项错误;C.利用铝热反应制取金属锰时采用的是高温条件,需要氯酸钾分解产生氧气,促进镁条燃烧,利用镁条燃烧产生大量热制取金属锰,该实验装置中没有氯酸钾作引发剂,C项错误;D.铜和稀硝酸反应可以制备NO,NO的密度比CO2的密度小,采用短口进气、长口出气的集气方式,D项正确;答案选D。21、D【解析】
由图中电子的移动方向可知,电极X为原电池的负极,发生氧化反应,电极反应为:2RuⅡ-2e-=2RuⅢ,Y电极为原电池的正极,电解质为I3-和I-的混合物,I3-在正极上得电子被还原,正极反应为I3-+2e-=3I-,据此分析解答。【详解】A.由图中信息可知,该电池将太阳能转变为电能,选项A正确;B.由图中电子的移动方向可知,电极X为原电池的负极,电池工作时,X极电势低于Y极电势,选项B正确;C.电池工作时,在电解质溶液中RuⅡ再生的反应为:2RuⅢ+3I-=2RuⅡ+I3-,选项C正确;D.Y电极为原电池的正极,电解质为I3-和I-的混合物,I3-在正极上得电子被还原,正极反应为I3-+2e-=3I-,电路中每通过2mol电子生成3molI-,但电解质中又发生反应2RuⅢ+3I-=2RuⅡ+I3-,使溶液中I-浓度基本保持不变,选项D错误。答案选D。22、C【解析】
A.肽键为-CO-NH-,脑啡肽含有4个,A项正确;B.第四位的氨基酸为,B项正确;C.第二位和第三位的氨基酸相同,一个分子由四种氨基酸分子缩合生成,C项错误;D.脑啡肽存在羧基和氨基,可以反生取代和缩合反应,可以发生燃烧等氧化反应,D项正确;答案选C。二、非选择题(共84分)23、3,5-二硝基苯甲酸羧基溴原子取代反应防止两个硝基都转化为氨基30【解析】
由C的结构简式和A到B,A到C的反应条件逆推可知B为;A为;在以工业合成3-溴-5-甲氧基苯甲酸甲酯的流程和各部反应条件对物质进行推断、命名、官能团、反应类型判定、反应方程式、同分异构体的书写、有机合成路线的设计。【详解】(1)由于羧基定位能力比硝基强,故C名称为3,5-二硝基苯甲酸,由结构式可知G中含官能团名称有醚键、羧基、溴原子。答案:3,5-二硝基甲酸;羧基;溴原子。(2)根据框图C结构逆向推理,B为苯甲酸,结构简式为;A为甲苯,B生成C是在浓硫酸作用下硝酸中硝基取代苯环上的氢,所以B生成C反应类型为硝化反应,是取代反应中一种。答案:;取代反应。(3)由G生成H反应为G与CH3OH在浓硫酸、加热的作用下发生的酯化反应,化学方程式为;C→D、E→F都是将硝基还原为氨基,但选用了不同条件,E的结构尚保留一个硝基,可以推知D的结构中也有一个硝基,故C→D反应中,(NH4)2S只将其中一个硝基还原,避免用H2/Pd将C中所有的硝基都转化为氨基。答案:;防止两个硝基都转化为氨基。(4)化合物F苯环上有3个不同取代基,其中有氨基和羟基直接连在苯环上,先将2个取代基分别定于邻、对、间三种位置,第三个取代基共有4+4+2=10种连接方式,故有10种同分异构体,环上有3个不同取代基,其中两个取代基是氨基和羟基,另一种取代基有三种情况,-OOCCH3、-CH2OOCH、-COOCH3,化合物F的同分异构体中能同时满足条件的共有10×3=30种。答案:30。(5)根据缩聚反应规律,可以推出聚合物单体的结构,而由原料合成该单体,需要将苯环上的乙基氧化为羧基和硝基还原为氨基,由于氨基可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,故而合成中需要先氧化,再还原,合成路线流程图示如下,依试题框图信息,还原硝基的条件也可以选择(NH4)2S。答案:。【点睛】本题是有机物的综合考查。本题以工业合成3-溴-5-甲氧基苯甲酸甲酯为载体,考查物质推断、有机物命名、官能团、反应类型、反应方程式、同分异构体的判断、有机合成路线的设计等。突破口由C逆推B、A的结构简式,再根据各物质之间的反应条件和官能图的性质进行判定。24、或HOCH2CH2NHNH2BCD++HCl、、【解析】
从E到F的分子式的变化分析,物质E和NH2NH2的反应为取代反应,另外的产物为氯化氢,则推断B的结构简式为,根据信息①分析,C的结构简式为,E的结构简式为HOCH2CH2Cl,F的结构简式为HOCH2CH2NHNH2。【详解】(1)根据以上分析可知F的结构简式为或HOCH2CH2NHNH2;(2)A.H的结构中含有氯原子,结合信息①分析,H→X的反应类型属于取代反应,故错误;B.化合物F的结构简式为HOCH2CH2NHNH2,含有氨基,具有弱碱性,故正确;C.化合物G含有的官能团为羟基,羰基,碳氮双键,碳碳双键,所以能发生取代、消去、还原反应,故正确;D.结合信息①分析,H的分子式为C12H12O2N7Cl,与之反应的分子式为C11H16ON2,该反应为取代反应,生成的另外的产物为氯化氢,则化合物X的分子式为C23H27O3N9,故正确。选BCD;(3)B到C为取代反应,方程式为:++HCl;(4)以苯酚和乙烯为原料制备的合成路线,从逆推方法入手,需要合成的物质为和HN(CH2CH2Br)2,由苯酚和浓硝酸反应生成,乙烯和溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,再与氨气反应生成HN(CH2CH2Br)2即可。合成路线为:;(5)化合物B的分子式为C5H6O2N2,其同分异构体同时符合下列条件:①分子中有一个六元环,无其它环状结构;②1H−NMR谱表明分子中有2种氢原子;IR谱显示存在-CN,说明结构有对称性,除了-CN外另一个氮原子在对称轴上,两个氧原子在六元环上,且处于对称位,所以结构可能为、、、。25、Zn-2e-=Zn2+铁参与反应,被氧化生成Fe2+和Fe3+正极附近溶液不含Fe2+和Fe3+在钢铁表面刷一层油漆(其他合理答案均可)2I-+Cl2=I2+2Cl-5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3—+12H+Cu(OH)2电解较长时间后,Cu2+浓度下降,H+开始放电,溶液pH增大,Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀【解析】
Ⅰ.该装置能自发进行氧化还原反应而形成原电池,活泼金属锌做负极,失电子发生氧化反应生成锌离子,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,铁做正极,溶液中氢离子得电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为2H++2e-=H2↑;Ⅱ.该装置为电解装置,电解时,氯离子在阳极失电子发生氧化反应生成氯气,电极反应式为2Cl——2e-=Cl2↑,铜离子在阴极上得电子发生还原反应生成铜,电极反应式为Cu2++2e-=Cu。【详解】Ⅰ.(1)该装置能自发进行氧化还原反应而形成原电池,锌易失电子而作负极、铁作正极,负极上电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,故答案为:Zn-2e-=Zn2+;(2)由题给假设可知,假设三为:铁参与反应,铁被氧化生成Fe2+、Fe3+。故答案为:铁参与反应,被氧化生成Fe2+、Fe3+;(3)亚铁离子和K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀,铁离子和硫氰化钾溶液反应生成血红色溶液,据②、③、④现象知,正极附近溶液不含Fe2+、Fe3+,即铁不参与反应,故答案为:正极附近溶液不含Fe2+、Fe3+;(4)可以采用物理或化学方法防止金属被腐蚀,如:在钢铁表面刷一层油漆、镀铜等,故答案为:在钢铁表面刷一层油漆、镀铜(其他合理答案均可);Ⅱ.(1)由题意可知,氯气能氧化碘离子生成碘单质,碘能被氯气氧化生成碘酸,离子方程式分别为2I-+Cl2=I2+2Cl-、5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+,故答案为:2I-+Cl2=I2+2Cl-、5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+;(2)阴极上电极反应式为:Cu2++2e-=Cu,当铜离子放电完毕后,氢离子放电,2H++2e-=H2↑,致使该电极附近呈碱性,Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,故答案为:Cu(OH)2;电解较长时间后,Cu2+浓度下降,H+开始放电,溶液pH增大,Cu2+转化为Cu(OH)2。【点睛】注意氯气能氧化碘离子生成碘单质,碘也能被氯气氧化生成碘酸是解答的关键,也是易错点。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、使反应物冷凝回流空气浴(或油浴)乙酸酐蒸出,反应物减少,平衡左移乙酸酐遇热水水解将肉桂酸转化为肉桂酸钠,溶解于水冷却结晶重结晶取样,加入银氨溶液共热,若有银镜出现,说明含有苯甲醛,或加入用新制氢氧化铜悬浊液,若出现砖红色沉淀,说明含有苯甲醛.【解析】
(1)根据表中各物质的沸点分析解答;(2)根据反应条件为150~170℃,选择加热方法;根据表中各物质的沸点结合反应的方程式分析解答;(3)根据乙酸酐遇热水水解分析解答;(4)根据肉桂酸难溶于水,而肉桂酸钠易溶于水分析解答;(5)根据使肉桂酸从溶液中析出一般方法和物质的分离提纯的方法分析解答;(6)检验产品中是否含有苯甲醛,可以通过加入银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液的方法检验。【详解】(1)该反应在150~170℃的条件下进行,根据表中各物质的沸点可知,反应物在该条件下易挥发,所以空气冷凝管的作用是使反应物冷凝回流,提高反应物的利用率,故答案为:使反应物冷凝回流;(2)由于该反应的条件为150~170℃,可以用空气浴(或油浴)控制,在150~170℃时乙酸酐易挥发,如果剧烈沸腾,乙酸酐蒸出,反应物减少,平衡逆向移动,肉桂酸产率降低,故答案为:空气浴(或油浴);乙酸酐蒸出,反应物减少,平衡左移;(3)乙酸酐遇热水易水解,所以反应中不能有水,醋酸钠晶体(CH3COONa•3H2O)参加反应会有水,使乙酸酐水解,故答案为:乙酸酐遇热水水解;(4)根据表格数据,肉桂酸难溶于水,而肉桂酸钠易溶于水,加入饱和Na2CO3溶液可以将肉桂酸转化为肉桂酸钠,溶解于水,便于物质的分离提纯,故答案为:将肉桂酸转化为肉桂酸钠,溶解于水;(5)根据流程图,要使肉桂酸从溶液中充分析出,要冷却结晶,故操作Ⅰ为冷却结晶,提高肉桂酸的纯度可以进行重结晶,故答案为:冷却结晶;重结晶;(6)苯甲醛中有醛基,检验产品中是否含有苯甲醛,可以通过加入银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液的方法检验,操作为:取样,加入银氨溶液共热,若有银镜出现,说明含有苯甲醛(或加入用新制氢氧化铜悬浊液,若出现砖红色沉淀,说明含有苯甲醛),故答案为:取样,加入银氨溶液共热,若有银镜出现,说明含有苯甲醛(或加入用新制氢氧化铜悬浊液,若出现砖红色沉淀,说明含有苯甲醛)。28、Na3AlF6SiO2+4HF=SiF4+2H2O2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓4:1AlCl3+4NaH=NaAlH4+3NaCl16:9【解析】(1)盐是指一类金属离子或铵根离子(NH4+)与酸根离子或非金属离子结合的化合物。属于盐的有Na2CO3和Na3AlF6;玻璃容器与HF反应:SiO2+4HF=SiF4+2H2O。(2)在明矾溶液中滴加氢氧化钡溶液至Al3+恰好完全沉淀,Al3+与OH-的物质的量之比为1:3,离子方程式:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-
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