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文档简介
2023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(每题只有一个选项符合题意)1、以下说法不正确的是A.日韩贸易争端中日本限制出口韩国的高纯度氟化氢,主要用于半导体硅表面的刻蚀B.硫酸亚铁可用作治疗缺铁性贫血的药剂,与维生素C片一起服用,效果更佳C.硫酸铜可用作农药,我国古代也用胆矾制取硫酸D.使生物质在一定条件下发生化学反应,产生热值较高的可燃气体。该过程属于生物化学转换2、a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期序数与族序数相同;d与a同族,下列叙述不正确的是()A.原子半径:b>c>d>aB.4种元素中b的金属性最强C.b的氧化物的水化物可能是强碱D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强3、利用如图装置模拟铁的电化学保护。下列说法正确的是A.若X为锌棒,开关K置于M处,为外加电流阴极保护法B.若X为碳棒,开关K置于N处,为牺牲阳极阴极保护法C.若X为锌棒,开关K置于M处,Zn极发生:Zn-2e→Zn2+D.若X为碳棒,开关K置于N处,X极发生还原反应4、热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl﹣KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为:PbSO4+2LiCl+Ca═CaCl2+Li2SO4+Pb.下列有关说法不正确的是A.负极反应式:Ca+2Cl﹣﹣2e﹣═CaCl2B.放电过程中,Li+向负极移动C.每转移0.2mol电子,理论上生成20.7gPbD.常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转5、下列关于古籍中的记载说法不正确的是A.《本草纲目》“烧酒”条目下写道自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上其清如水,味极浓烈,盖酒露也”。这里所用的“法”是指蒸馏B.《吕氏春秋·别类编》中“金(即铜)柔锡柔,合两柔则刚”体现了合金硬度方面的特性C.《本草经集注》中关于鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)的记载:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,该方法应用了显色反应D.《抱朴子·金丹篇》中记载:“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又成丹砂”,该过程发生了分解、化合、氧化还原反应6、以下物质间的每步转化通过一步反应能实现的是()A.Al-Al2O3-Al(OH)3-NaAlO2 B.N2-NH3-NO2-HNO3C.Cu-CuO-Cu(OH)2-CuSO4 D.Na-Na2O2-Na2CO3-NaOH7、图表示反应M(g)+N(g)2R(g)过程中能量变化,下列有关叙述正确的是A.由图可知,2molR的能量高于1molM和1molN的能量和B.曲线B代表使用了催化剂,反应速率加快,M的转化率:曲线B>曲线AC.1molM和1molN的总键能高于2molR的总键能D.对反应2R(g)M(g)+N(g)使用催化剂没有意义8、常温下,控制条件改变0.1mol·L-1二元弱酸H2C2O4溶液的pH,溶液中的H2C2O4、HC2O4-、C2O42-的物质的量分数δ(X)随pOH的变化如图所示。已知pOH=-lgc(OH-),。下列叙述错误的是()A.反应H2C2O4+C2O42-2HC2O4-的平衡常数的值为103B.若升高温度,a点移动趋势向右C.pH=3时,=100.6:1D.物质的量浓度均为0.1mol·L-1的Na2C2O4、NaHC2O4混合溶液中:c(Na+)>c(C2O42-)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(OH-)9、实验测知K3C60熔融状态下能导电,关于K3C60的分析错误的是A.是强电解质 B.存在两种作用力C.是离子晶体 D.阴阳离子个数比为20∶110、NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.19g羟基(-18OH)所含中子数为10NAB.标准状况下,44.8LHF含有2NA个极性键C.1molNaHSO4晶体含有的离子数为3NAD.0.1mol·L-1KAl(SO4)2溶液中SO42-的数目为0.2NA11、中科院设计了一种新型的多功能复合催化剂,实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油,其过程如图。下列有关说法正确的是()A.在Na-Fe3O4上发生的反应为CO2+H2=CO+H2OB.中间产物Fe5C2的生成是实现CO2转化为汽油的关键C.催化剂HZMS-5可以提高汽油中芳香烃的平衡产率D.该过程,CO2转化为汽油的转化率高达78%12、常温下,分别向体积相同、浓度均为1mol/L的HA、HB两种酸溶液中不断加水稀释,酸溶液的pH与酸溶液浓度的对数(lgc)间的关系如图。下列对该过程相关分析正确的是A.HB的电离常数(Ka)数量级为10-3B.其钠盐的水解常数(Kh)大小关系是:NaB>NaAC.a、b两点溶液中,水的电离程度b<aD.当lgc=-7时,两种酸溶液均有pH=713、下列关于元素周期表和元素周期律的说法正确的是()A.Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而减少B.第二周期元素从Li到F,非金属性逐渐减弱C.因为K比Na容易失去电子,所以K比Na的还原性强D.O与S为同主族元素,且O比S的非金属性弱14、化学与生活密切相关。下列说法正确的是()A.SO2可用作食品防腐剂B.生石灰能与水反应,可用来干燥氯气C.FeCl3溶液可用于腐蚀印刷铜质线路板是因为Fe比Cu的金属性强D.过氧化钠用于呼吸面具中是因为过氧化钠是强氧化剂,能氧化CO2和水15、以下性质的比较可能错误的是()A.离子半径H﹣>Li+ B.熔点Al2O3>MgOC.结合质子(H+)的能力CO32﹣>ClO﹣ D.密度1﹣氯戊烷>1﹣氯己烷16、用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子,不需要的操作是()A.溶解 B.过滤 C.分液 D.蒸发二、非选择题(本题包括5小题)17、某研究小组按下列路线合成甜味剂阿斯巴甜:已知:①芳香化合物A能发生银镜反应,核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢原子;②③RCN→H④回答下列问题:(1)F的结构简式是_________________________________________。(2)下列说法正确的是________。A.化合物A的官能团是羟基B.化合物B可发生消去反应C.化合物C能发生加成反应D.化合物D可发生加聚反应(3)写出阿斯巴甜与足量NaOH水溶液充分反应的化学方程式:_________。(4)写出同时符合下列条件的D的同分异构体的结构简式:_________。①有三种化学环境不同的氢原子;②含苯环的中性物质。(5)参照上述合成路线,设计一条由甲醛为起始原料制备氨基乙酸的合成路线________。18、几种中学化学常见的单质及其化合物相互转化的关系图如下:可供参考的信息有:①甲、乙、丙、丁为单质,其余为化合物②A由X和Y两种元素组成,其原子个数比为l︰2,元素质量之比为7︰8。③B气体是引起酸雨的主要物质,H常温下为无色无味的液体,E常用作红色油漆和涂料。试根据上述信息回答下列问题:(1)A的化学式为___________,每反应lmol的A转移的电子数为_____________mol;(2)F与丁单质也可以化合生成G,试写出该反应的离子方程式:______________________;(3)少量F的饱和溶液分别滴加到下列物质中,得到三种分散系①、②、③。试将①、②、③对应的分散质具体的化学式填人下列方框中:________________(4)化合物M与H组成元素相同,可以将G氧化为F,且不引进新的离子。试写出M在酸性环境下将G氧化为F的离子方程式:________________19、卤素单质在碱性溶液中容易发生歧化反应,歧化的产物依反应温度的不同而不同。Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O下图为制取氯气、氯酸钾、次氯酸钠和检验氯气性质的微型实验装置:装置中盛装的药品如下:①多用滴管中装有5mL浓盐酸;②微型具支试管中装有1.5gKMnO4;③微型具支试管中装有2~3mL浓硫酸;④U形反应管中装有30%KOH溶液;⑤U形反应管中装有2mol·L-1NaOH溶液;⑥、⑦双U形反应管中分别装有0.1mol·L-1KI-淀粉溶液和KBr溶液;⑧尾气出口用浸有0.5mol·L-1Na2S2O3溶液的棉花轻轻覆盖住(1)检查整套装置气密性的方法是________。(2)为了使装置④⑤中的反应顺利完成,应该控制的反应条件分别为___________。(3)装置⑥⑦中能够观察到的实验现象分别是_________。(4)如果把装置⑥⑦中的试剂互换位置,则______(填“能”或“不能”)证明氧化性Cl2>I2,理由是_______。(5)已知氯酸钾和氯化钾的溶解度曲线如图所示,反应结束后,从装置④所得溶液中提取氯酸钾晶体的实验操作是______________。(6)尾气处理时Cl2发生反应的离子方程式为_________。(7)选择微型实验装置的优点有___________(任答两点)。20、用如图所示仪器,设计一个实验装置,用此装置电解饱和食盐水,并测定阴极气体的体积(约6mL)和检验阳极气体的氧化性。(1)必要仪器装置的接口字母顺序是:A接_____、____接____;B接___、____接____。(2)电路的连接是:碳棒接电源的____极,电极反应方程式为_____。(3)能说明阳极气体具有氧化性的实验现象是____,有关离子方程式是_____;最后尾气被吸收的离子方程式是______。(4)如果装入的饱和食盐水体积为50mL(假定电解前后溶液体积不变),当测得的阴极气体为5.6mL(标准状况)时停止通电,则另一极实际上可收集到气体____(填“”、“”或“”)5.6mL,理由是______。21、工业生产中产生的SO2、NO直接排放将对大气造成严重污染。利用电化学原理吸收SO2和NO,同时获得Na2S2O4和NH4NO3产品的工艺流程图如下(Ce为铈元素)。请回答下列问题:(1)装置I中生成HSO3-的离子方程式为_______。(2)含硫各微粒(H2SO3、HSO3-和SO32-)存在于SO2与NaOH溶液反应后的溶液中,它们的物质的量分数ω与溶液pH的关系如图所示:①下列说法正确的是_______(填标号)。A.pH=7时,溶液中c(Na+)<c(HSO3-)+c(SO32-)B.由图中数据,可以估算出H2SO3的第二级电离平衡常数K2≈10-7C.为获得尽可能纯的NaHSO3,应将溶液的pH控制在4~5为宜D.pH=9时溶液中c(OH-)=c(H+)+c(HSO3-)+2c(H2SO3)②向pH=5的NaHSO3溶液中滴加一定浓度的CaCl2溶液,溶液中出现浑浊,其pH降为2,用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因_______。(3)装置Ⅱ中的反应在酸性条件下进行,写出NO被氧化为NO2-离子方程式_______。(4)装置Ⅲ的作用之一是再生Ce4+,其原理如图所示。图中A为电源的_______(填“正”或“负”)极。右侧反应室中发生的主要电极反应为_______。(5)已知进入装置Ⅳ的溶液中NO2-的浓度为0.75mol/L,要使1m3该溶液中的NO2-完全转化为NH4NO3,需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的O2的体积为_______L
参考答案(含详细解析)一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【答案解析】
A.高纯度氟化氢能溶解半导体硅表面的SiO2、Si,A项正确;B.维生素C有还原性,可防止硫酸亚铁中的亚铁被氧化成+3铁,B项正确;C.硫酸铜可配制农药波尔多液,胆矾高温分解生成的三氧化硫溶于水可制取硫酸,C项正确;D.使生物质在一定条件下发生化学反应,产生热值较高的可燃气体。该过程属于热化学转换,而不是生物化学转换,D项错误。本题选D。2、D【答案解析】
a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同,则a的核外电子总数应为8,为O元素,则b、c、d为第三周期元素,c所在周期数与族数相同,应为Al元素,d与a同族,应为S元素,b可能为Na或Mg,结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律解答该题。【题目详解】由以上分析可知a为O元素,b可能为Na或Mg元素,c为Al元素,d为S元素,A.同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:b>c>d>a,故A正确;B.同周期元素从左到右元素的金属性逐渐降低,则金属性b>c,a、d为非金属,则4种元素中b的金属性最强,故B正确;C.b可能为Na或Mg,其对应的氧化物的水化物为NaOH或Mg(OH)2,则b的氧化物的水化物可能是强碱,故C正确;D.一般来说,元素的非金属性越强,对应单质的氧化性越强,非金属性:O>S,则氧化性:O2>S,则a单质的氧化性较强,故D错误。答案选D。3、C【答案解析】
A.若X为锌棒,开关K置于M处,该装置是原电池,锌易失电子作负极、铁作正极,作正极的铁被保护,这种方法称为牺牲阳极阴极保护法,故A错误;B.若X为碳棒,开关K置于N处,该装置是电解池,碳作阳极、铁作阴极,作阴极的铁被保护,这种方法称为外加电流阴极保护法,故B错误;C.若X为锌棒,开关K置于M处时,该装置是原电池,活泼金属锌失电子发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,故C正确;D.若X为碳棒,开关K置于N处时,该装置是电解池,阳极X上是氢氧根离子失电子发生氧化反应,故D错误;故答案为C。4、B【答案解析】
由原电池总反应可知Ca为原电池的负极,被氧化生成CaCl2,反应的电极方程式为Ca+2Cl--2e-=CaCl2,PbSO4为原电池的正极,发生还原反应,电极方程式为PbSO4+2e-+2Li+=Li2SO4+Pb,原电池工作时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,结合电极方程式计算。【题目详解】A、Ca为原电池的负极,反应的电极方程式为Ca+2Cl--2e-=CaCl2,故A不符合题意;B、原电池中阳离子向正极移动,所以放电过程中,Li+向正极移动,故B符合题意;C、根据电极方程式PbSO4+2e-+2Li+=Li2SO4+Pb,可知每转移0.2mol电子,理论上生成0.1molPb,质量为20.7gPb,故C不符合题意;D、常温下,电解质不是熔融态,离子不能移动,不能产生电流,因此连接电流表或检流计,指针不偏转,故D不符合题意;故选:B。5、C【答案解析】
A.由“蒸令气”可知与混合物沸点有关,则这里所用的“法”是指蒸馏,故A正确;B.金(即铜)柔锡柔,合两柔则刚,则说明合金硬度大于各成分,故B正确;C.鉴别KNO3和Na2SO4,利用钾元素和钠元素的焰色反应不同,钠元素焰色反应为黄色,钾元素焰色反应为隔着钴玻璃为紫色,故C错误;D.丹砂(HgS)烧之成水银,HgSHg+S,积变又还成丹砂的过程都是氧化还原反应,有单质(水银)生成,且单质(水银)重新生成化合物,故该过程包含分解、化合、氧化还原反应,故D正确;答案选C。【答案点睛】准确把握诗句含义,明确相关物质的性质是解题关键。本题的易错点为C,要注意焰色反应属于物理变化,不是化学变化。6、D【答案解析】
A.Al和O2反应生成Al2O3,但Al2O3不能一步反应生成Al(OH)3,故A错误;B.N2和H2化合生成NH3,但NH3不能一步反应生成NO2,故B错误;C.Cu和O2反应生成CuO,但CuO不能一步反应生成Cu(OH)2,,故C错误;D.Na和O2反应生成Na2O2,Na2O2和CO2反应生成Na2CO3,Na2CO3和Ca(OH)2反应生成NaOH,故D正确。答案选D。7、C【答案解析】
A.图象中反应物能量低于生成物能量,故反应是吸热反应,生成物的总能量高于反应物的总能量,即2molR(g)的能量高于1molM(g)和1molN(g)的能量和,但A选项中未注明物质的聚集状态,无法比较,选项A错误;B.催化剂改变化学反应速率是降低了反应的活化能,改变反应的路径,曲线B代表使用了催化剂,反应速率加快,但M的转化率:曲线B=曲线A,选项B错误;C.图象中反应物能量低于生成物能量,故反应是吸热反应,键能是指断开键所需的能量,1molM和1molN的总键能高于2molR的总键能,选项C正确;D.图象分析使用催化剂能加快化学反应速率,选项D错误;答案选C。8、B【答案解析】
A.反应H2C2O4+C2O42-2HC2O4-的平衡常数K=,a点c(C2O42-)=c(HC2O4-),此时pOH=9.8,则c(OH-)=10-9.8mol/L,c(H+)=10-4.2mol/L,则Ka2==10-4.2;同理b点c(HC2O4-)=c(H2C2O4)可得Ka1=10-1.2,所以反应的平衡常数K=,故A正确;B.温度升高,水的电离程度增大,水的离子积变大,pH与pOH之后小于14,则图像整体将向左移动,故B错误;C.=100.6:1,故C正确;D.H2C2O4的Ka1=10-1.2,Ka2=10-4.2,则HC2O4-的水解平衡常数Kh1=,即其电离程度大于其水解程度,所以纯NaHC2O4溶液中c(C2O42-)>c(HC2O4-),加入等物质的量浓度Na2C2O4、草酸钠会电离出大量的C2O42-,则溶液中c(C2O42-)>c(HC2O4-)依然存在,据图可知当c(C2O42-)>c(HC2O4-)时溶液呈酸性,钠离子不水解,所以混合溶液中离子浓度大小关系为c(Na+)>c(C2O42-)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(OH-),故D正确;故答案为B。【答案点睛】有关溶液中离子的物质的量分数变化的图像,各条曲线的交点是解题的关键,同过交点可以求电离平衡常数和水解平衡常数;D项为易错点,要通过定量的计算结合图像来判断溶液的酸碱性。9、D【答案解析】
A.K3C60熔融状态下能导电,所以是电解质,并且是盐,是强电解质,故A正确;B.是离子化合物,存在离子键,阴离子中存在共价键,故B正确;C.该物质熔融状态下能导电,说明是电解质且含有离子键,所以属于离子晶体,故C正确;D.K3C60=3K++C603-,阴阳离子个数比是3:1,故D错误;故选:D。10、A【答案解析】
A.19g
羟基(-18OH)的物质的量为=1mol,而羟基(-18OH)中含10个中子,故1mol羟基(-18OH)中含10NA个中子,故A正确;B.标况下HF为液体,不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,故B错误;C.NaHSO4由钠离子和硫酸氢根离子构成,1mol
NaHSO4晶体中含有的离子总数为2NA,故C错误;D.溶液体积未知,无法计算0.1mol·L-1KAl(SO4)2溶液中SO42-的数目,故D错误;故选A。【答案点睛】本题的易错点为B,要注意一些特殊物质在标准状况下的状态,本题中的HF为液体,类似的还有SO3为固体,H2O为液体或固体等。11、B【答案解析】
A、由流程图可知,CO2+H2在Na-Fe3O4催化剂表面反应生成烯烃,根据元素和原子守恒可知,其反应为:,故A错误;B、中间产物Fe5C2是无机物转化为有机物的中间产物,是转化的关键,故B正确;C、催化剂HZMS-5的作用是加快反应速率,对平衡产率没有影响,故C错误;D、由图分析78%并不是表示CO2转化为汽油的转化率,故D错误;故答案为:B。12、B【答案解析】
A.由图可知,b点时HB溶液中c=10-3mol·L-1,溶液中c(H+)=10-6mol·L-1,c(B-)=10-6mol·L-1,则HB的电离常数(Ka)==10-9,故A错误;B.与A同理,HA的电离常数Ka==10-5>HB的电离常数,则HB酸性弱于HA,由酸越弱对应的盐水解能力越强,水解程度越大,钠盐的水解常数越大,故B正确;C.a、b两点溶液中,b水解程度大,水电离程度大,水的电离程度b>a,故C错误;D.当lgC=-7时,HB中c(H+)=mol·L-1,HA中c(H+)=mol·L-1,pH均不为7,故D错误;故选B。【答案点睛】难点A选项,从图中读出两点氢离子的浓度,酸的浓度,根据电离常数的定义写出电离常数,本题易错点为D选项,当lgc=-7时,是酸的浓度是10-7mol·L-1,不是氢离子的浓度。13、C【答案解析】
A.Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多,故A错误;B.第二周期元素从Li到F,金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强,故B错误;C.金属越容易失去电子,则金属性越强,K比Na容易失去电子,所以K比Na的还原性强,所以C选项是正确的;D.O与S为同主族元素,同主族自上而下元素非金属性减弱,O比S的非金属性强,故D错误。答案选C。14、A【答案解析】
A.二氧化硫具有杀菌作用,可以用做防腐剂,故A正确;B.生石灰是碱性氧化物,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,二者与生石灰反应,所以不能用生石灰干燥氯气,故B错误;C.FeCl3溶液可用于腐蚀印刷铜质线路板是因为发生反应2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,故C错误;D.过氧化钠与水、二氧化碳发生歧化反应生成氧气,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,故D错误;故答案为A。15、B【答案解析】
A.具有相同电子排布的离子,原子序数大的离子半径小,则离子半径为H﹣>Li+,故A正确;B.离子晶体中,离子的电荷越高,半径越小,晶格能越大,熔点越高,但氧化铝的离子性百分比小于MgO中离子性百分比,则熔点为Al2O3<MgO,故B错误;C.酸性是:HCO3﹣<HClO,所以结合质子(H+)的能力为CO32﹣>ClO﹣,故C正确;D.两者结构相似,1﹣氯戊烷的碳链短,其密度大,则密度为1﹣氯戊烷>1﹣氯己烷,故D正确;答案选B。【答案点睛】结合质子的能力和电解质电解强弱有关,越弱越容易结合质子。16、C【答案解析】
用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子,步骤是溶解、加入沉淀剂、过滤、蒸发结晶,不需要分液,故选C。二、非选择题(本题包括5小题)17、BC、【答案解析】
化合物A为芳香族化合物,即A中含有苯环,根据A的分子式,以及A能发生银镜反应,A中含有醛基,核磁共振氢谱有5种不同化学环境的氢原子,根据苯丙氨酸甲酯,A的结构简式为,根据信息②,推出B的结构简式为,根据信息③,推出C的结构简式为,根据信息④,-NH2取代羟基的位置,即D的结构简式为,根据反应⑥产物,推出F的结构简式为,据此分析。【题目详解】(1)根据上述分析,F的结构简式为;(2)A、根据A的结构简式,A中含有官能团是醛基,故A错误;B、根据B的结构简式,羟基所连碳原子的相邻的位置上有H,即能发生消去反应,故B正确;C、C中含有苯环,能发生加成反应,故C说法正确;D、化合物D中不含碳碳双键或叁键,不能发生加聚反应,故D错误;答案选BC;(3)根据阿斯巴甜的结构简式,1mol阿斯巴甜中含有1mol羧基、1mol酯基、1mol肽键,因此1mol阿斯巴甜最多消耗3molNaOH,其化学方程式为+3NaOH+CH3OH+H2O;(4)有三种不同化学环境的氢原子,说明是对称结构,该有机物显中性,该有机物中不含羧基、-NH2、酚羟基,根据D的结构简式,该同分异构体中含有-NO2,符合要求同分异构体是、;(5)氨基乙酸的结构简式为H2NCH2COOH,原料为甲醛,目标产物是氨基乙酸,增加了一个碳原子,甲醛先与HCN发生加成反应,生成HOCH2CN,在酸溶液生成HOCH2COOH,然后在一定条件下,与NH3发生H2NCH2COOH,即合成路线为。【答案点睛】本题的难点是同分异构体的书写,应从符合的条件入手,判断出含有官能团或结构,如本题,要求有机物为中性,有机物中不含羧基、-NH2、酚羟基,即N和O组合成-NO2,该有机物有三种不同化学环境的氢原子,说明是对称结构,即苯环应有三个甲基,从而判断出结构简式。18、FeS2112Fe3++Fe=3Fe2+:分散质微粒的直径(nm);H2O2+2H++2Fe2+=2H2O+2Fe3+【答案解析】
由③中信息可知:
B气体是引起酸雨的主要物质,则B为SO2,H常温下为无色无味的液体,则H为H2O;E常用作红色油漆和涂料,故E为Fe2O3,则A中应含Fe、S两种元素。由②可计算得到A的化学式为FeS2,再结合流程图可推知甲为O2,C为SO3,D为H2SO4
乙由E(Fe2O3)和乙在高温的条件下生成丁(单质)可知,丁为Fe,D
(
H2SO4)
+E
(
Fe2O3)→F,则F为Fe2
(SO4)3,G为FeSO4,丙可以为S等,乙可以为碳或氢气等。【题目详解】(1)由上述分析可知,A的化学式为FeS2,高温下燃烧的化学方程式为:
4FeS2
+
11O2
2Fe2O3
+8SO2,由此分析可知,每消耗4
mol
FeS2,转移电子为44mol,即每反应1
mol的A
(
FeS2)转移的电子为11
mol
,故答案为.:FeS2;11。
(2)由转化关系图可知F为Fe2
(SO4)3,丁为Fe,G为FeSO4,则有关的离子反应为:
Fe+2Fe3+=3Fe2+,故答案为:Fe+2Fe3+=3Fe2+;
(3)少量饱和Fe2
(SO4)3溶液加入①冷水中形成溶液,溶质为Fe2
(SO4)3;加入②NaOH溶液中会产生Fe
(OH)
3沉淀,形成浊液;加入③沸水中会产生Fe
(OH)
3胶体,即①Fe2
(SO4)3、③Fe
(OH)
3胶体、②
Fe
(OH)
3沉淀,故答案为:分散质微粒的直径(nm);
(4)化合物M与H
(
H2O)组成元素相同,则M为H2O2,M在酸性条件下将G
(
FeSO4)氧化为F[Fe2
(SO4)3]的离子方程式为:H2O2+2H++2Fe2+=2H2O+2Fe3+,故答案为:H2O2+2H++2Fe2+=2H2O+2Fe3+。19、连接好实验装置,由⑧导管向⑦装置中加水,若能形成一段稳定的水柱,则装置的气密性良好(其他合理答案均可)装置④放入348K(或75℃)热水浴中;装置⑤放入冷水浴中装置⑥中溶液变蓝;装置⑦中溶液变成橙色能Cl2与KBr反应生成Br2,氧化性Cl2>Br2,Cl2与挥发出来的Br2均可与KI反应,氧化性Br2>I2或Cl2>I2,均可证明氧化性Cl2>I2蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤、干燥)S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+简化实验装置、节约成本;试剂用量少、能源消耗少;节省空间,缩短实验时间;减少污染等(任答两点)【答案解析】
(1)气体经过的装置数目较多,可用液差法检查整套装置的气密性;(2)该实验的目的是制取氯酸钾和次氯酸钠,由于④U形反应管中装有30%KOH溶液,用于制取氯酸钾,⑤U形反应管中装有2mol·L-1NaOH溶液用于制取次氯酸钠,结合已知离子方程式写出反应条件;(3)装置⑥中KI溶液与Cl2反应生成I2,使淀粉溶液变蓝,装置⑦中KBr溶液与Cl2反应生成Br2;(4)如果把装置⑥、⑦中的试剂互换位置,Cl2与KBr反应生成的Br2挥发出来会与KI反应生成I2,据此分析解答;(5)物质的溶解度随温度的变化较快,常常选择冷却结晶方式析出晶体,物质的溶解度随温度的变化相对平缓,常常选择蒸发溶剂的结晶方式析出晶体;观察溶解度曲线特点,选择结晶方式;(6)Na2S2O3和Cl2发生氧化还原反应生成Na2SO4和NaCl,结合电子守恒、电荷守恒写出离子方程式;(7)结合微型实验装置的特点回答其优点,如节约药品,减少环境污染等等。【题目详解】(1)整套装置气密性的检查用液差法,方法是连接好实验装置,由⑧导管向⑦装置中加水,若能形成一段稳定的水柱,则装置的气密性良好。(2)装置④中盛放30%KOH溶液,装置④中发生的反应为3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O,则装置④用于制备KClO3;装置⑤中盛放2mol·L-1NaOH溶液,装置⑤中发生的反应为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,则装置⑤用于制备NaClO。为了使装置④中的反应顺利完成,装置④应放入348K(或75℃)热水浴中;为了使装置⑤中的反应顺利完成,装置⑤应放入冷水浴中。(3)装置⑥中盛放KI-淀粉溶液,通入Cl2发生反应Cl2+2KI=2KCl+I2,I2遇淀粉呈蓝色,则装置⑥中的实验现象是溶液变蓝;装置⑦中盛放KBr溶液,通入Cl2发生反应Cl2+2KBr=2KCl+Br2,则装置⑦中的实验现象是溶液变成橙色。(4)如果把装置⑥⑦中的试剂互换位置,即装置⑥中盛放KBr溶液,装置⑥中发生反应Cl2+2KBr=2KCl+Br2,由此得出氧化性Cl2>Br2;装置⑦中盛放KI-淀粉溶液,无论是Cl2还是装置⑥中挥发出来的Br2(g)都能与KI反应生成I2,则说明Cl2或Br2(g)的氧化性强于I2。结合装置⑥中得出的结论也能证明氧化性Cl2>I2。(5)根据溶解度曲线可知,KClO3的溶解度随温度升高明显增大,KCl在低温时溶解度大于KClO3,高温时溶解度小于KClO3,则从装置④所得溶液中提取KClO3晶体的实验操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(6)尾气用浸有0.5mol·L-1Na2S2O3溶液的棉花吸收,Cl2将S2O氧化成SO,自身被还原成Cl-,根据氧化还原反应原理可将尾气吸收时Cl2发生反应的离子方程式配平为4Cl2+S2O+5H2O=2SO+8Cl-+10H+。(7)选择微型实验装置的优点有:简化实验装置、节约成本;试剂用量少、能源消耗少;节省空间,缩短实验时间;减少污染等。【答案点睛】本题以制取氯气、氯酸钾、次氯酸钠和检验氯气性质的实验为载体考查了基本实验操作、反应条件对化学反应的影响、混合物分离或提纯、氧化还原反应规律及其化学方程式书写、实验方案的设计及其评价,掌握物质的化学性质是解题关键,试题有利于培养学生的综合能力。20、GFIDEC正2Cl--2e=Cl2↑丙中溶液变蓝Cl2+2I-=I2+2Cl-Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O<阳极产生的氯气有部分溶于水且与水和阴极产生的NaOH发生反应【答案解析】
电解池装置中,阳极与电源的正极相连,阴极与电源的负极相连,电解饱和食盐水在阴极生成的是H2,阳极生成的是Cl2,据此分析;淀粉遇碘单质变蓝,要从淀粉碘化钾中得到碘单质必须加入氧化性物质,据此分析;根据已知的数据和电解的总反应方程式计算出生成的NaOH的物质的量浓度,从而可知c(OH-),再求溶液的pH,据此分析。【题目详解】(1)碳棒上阴离子放电产生氯气,Fe棒上阳离子放电产生氢气,所以B端是检验氯气的氧化性,连接D,然后再进行尾气吸收,E接C,碳棒上阴离子放电产生氯气,Fe棒上阳离子放电产生氢气,所以A端是测定所产生的氢气的体积,即各接口的顺序是:A→G→F→I,B→D→E→C,故答案为:G;F;I;D;E;C;(2)电解池装置中,碳与电源的正极相连,则为阳极,氯离子发生失电子的氧化反应,其电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑,故答案为:正;2Cl--2e=Cl2↑;(3)氯气氧化碘化钾,生成碘单质,碘单质遇淀粉溶液变蓝色,其离子方程式为:Cl2+2I-=I2+2Cl-;最后氢氧化钠溶液吸收多余的氯气,其离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故答案为:丙中溶液变蓝;Cl2+2I-=I2+2Cl-;Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;(4)n(H2)==0.00025mol,根据总反应方程式:2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH可知另一极理论上生成的氯气的物质的量也为0.00025mol,其体积理论上也为5.6mL,但氯气部分会溶于水,且部分会与生成的氢氧化钠反应,因此另一极实际上可收集到气体小于5.6mL,故答案为:<;阳极产生的氯气有部分溶于水且与水和阴极产生的NaOH发生反应。21、SO2+OH-=HSO3-BCDHSO3-在溶液中存在电离平衡:HSO3-SO32-+H+,加入CaCl2溶液后,Ca2+与SO32-结合形成CaSO3白色沉淀,消耗溶液中SO32-,使电离平衡正向移动,使溶液中c(H+)增大NO+H2O+Ce4+=Ce
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