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文档简介
2023高考化学模拟试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、化学与生产、生活密切相关。下列叙述错误的是()A.生活中可用氢氟酸在玻璃器皿上做标记B.液态HCl不能导电,说明HCl是共价化合物C.杜康用高粱酿酒的原理是通过蒸馏法将高粱中的乙醇分离出来D.“霾尘积聚难见路人”,雾和霾所形成的气溶胶具有丁达尔效应2、下列实验装置(夹持和尾气处理装置已省略)进行的相应实验,能达到实验目的的是()A.利用①装置,配制一定物质的量浓度的NaNO3溶液B.利用②装置,验证元素的非金属性:Cl>C>SiC.利用③装置,合成氨并检验氨的生成D.利用④装置,验证浓H2SO4具有脱水性、强氧化性,SO2具有漂白性、还原性3、用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定40mL0.1mol·L-1H2SO3溶液,所得滴定曲线如图所示(忽略混合时溶液体积的变化)。下列叙述错误的是()A.Ka2(H2SO3)的数量级为10-8B.若滴定到第一反应终点,可用甲基橙作指示剂C.图中Z点对应的溶液中:c(Na+)>c(SO32-)>c(HSO3-)>c(OH-)D.图中Y点对应的溶液中:3c(SO32-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-)4、垃圾分类,有利于资源充分利用,下列处理错误的是A.厨房菜蔬与残羹回收处理后作肥料B.旧报纸等废纸回收再生产纸C.电池等电子产品有毒需特殊处理D.塑料袋等白色垃圾掩埋处理5、常温下,用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定40mL0.1mol·L-1H2SO3溶液,所得滴定曲线如图所示(忽略混合时溶液体积的变化)。下列叙述正确的是()A.SO32-水解常数Kh的数量级为10-8B.若滴定到第一反应终点,可用酚酞作指示剂C.图中Z点对应的溶液中:c(Na+)>c(SO32-)>c(HSO3-)>c(OH-)D.图中Y点对应的溶液中:3c(SO32-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-)6、某固体混合物可能由Fe2O3、Fe、Na2SO3、NaBr、AgNO3、BaCl2中的两种或两种以上的物质组成。某兴趣小组为探究该固体混合物的组成,设计的部分实验方案如图所示:下列说法正确的是A.气体A至少含有SO2、H2中的一种B.固体C可能含有BaSO4或者Ag2SO4C.该固体混合物中Fe2O3和Fe至少有其中一种D.该固体混合物一定含有BaCl2,其余物质都不确定7、锂钒氧化物二次电池成本较低,且对环境无污染,其充放电的反应方程式为V2O5+xLiLixV2O5。如图为用该电池电解含镍酸性废水制取单质镍的装置。下列说法正确的是()A.该电池充电时,负极的电极反应式为LixV2O5–xe-=V2O5+xLi+B.该电池可以用LiCl水溶液作电解质溶液C.当电池中有7gLi参与放电时,能得到59gNiD.电解过程中,NaCl溶液的浓度会不断增大8、下列叙述正确的是A.发生化学反应时失去电子越多的金属原子,还原能力越强B.活泼非金属单质在氧化还原反应中只作氧化剂C.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性D.含有某元素最高价态的化合物不一定具有强氧化性9、从杨树中提取的Z是具有美白功效的化妆品的组分。现可用如下反应制备:下列叙述错误的是A.上述X+Y→Z反应属于加成反应B.Z在苯环上的一氯代物有8种C.Z所有碳原子不可能处于同一平面D.Y可作为加聚反应的单体10、下列有关同位素的说法正确的是A.18O的中子数为8 B.16O和18O质子数相差2C.16O与18O核电荷数相等 D.1个16O与1个18O质量相等11、利用电解法制取Na2FeO4的装置图如图所示,下列说法正确的是(电解过程中温度保持不变,溶液体积变化忽略不计)A.Y是外接电源的正极,Fe电极上发生还原反应B.Ni电极上发生的电极反应为:2H2O-4e-==O2↑+4H+C.若隔膜为阴离子交换膜,则电解过程中OH-由B室进入A室D.电解后,撤去隔膜,充分混合,电解液的pH比原来小12、下列指定反应的离子方程式正确的是()A.SO2与过量氨水反应:SO2+NH3·H2O=NH4++HSO3-B.FeCl3溶液与SnCl2溶液反应:Fe3++Sn2+=Fe2++Sn4+C.Cu与稀硝酸反应:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2OD.用浓盐酸与MnO2制取少量Cl2:MnO2+4H++4Cl-MnCl2+Cl2↑+2H2O13、2019年诺贝尔化学奖授予了锂离子电池开发的三位科学家。一种锂离子电池的结构如图所示,电池反应式为LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2(x<1)。下列说法正确的是A.充电时a极接外电源的负极B.放电时Li+在电解质中由a极向b极迁移C.充电时若转移0.02mol电子,石墨电极将减重0.14gD.该废旧电池进行“放电处理”有利于锂在LiCoO2极回收14、互为同系物的物质不具有A.相同的相对分子质量 B.相同的通式C.相似的化学性质 D.相似的结构15、“侯氏制碱法”是我国化工专家侯德榜为世界制碱工业作出的突出贡献。某实验小组模拟“侯氏制碱法”的工艺流程及实验装置(部分夹持装置省略)如图:下列叙述正确的是()A.实验时先打开装置③中分液漏斗的旋塞,过一段时间后再点燃装置①的酒精灯B.装置②的干燥管中可盛放碱石灰,作用是吸收多余的NH3C.向步骤I所得滤液中通入氨气,加入细小的食盐颗粒并降温可析出NH4ClD.用装置④可实现步骤Ⅱ的转化,所得CO2可循环使用16、鉴别二氧化碳和丙烯两种气体,下列方法或所选试剂中不可行的是()A.可燃性实验 B.酸性高锰酸钾C.澄清石灰水 D.品红试液17、某种化合物(如图)由W、X、Y、Z四种短周期元素组成,其中W、Y、Z分别位于三个不同周期,Y核外最外层电子数是W核外最外层电子数的二倍;W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同。下列说法不正确的是A.原子半径:W<X<Y<ZB.X与Y、Y与Z均可形成具有漂白性的化合物C.简单离子的氧化性:WXD.W与X的最高价氧化物的水化物可相互反应18、科学家发现对冶金硅进行电解精炼提纯可降低高纯硅制备成本。相关电解槽装置如左下图所示,用Cu—Si合金作硅源,在950℃下利用三层液熔盐进行电解精炼,并利用某CH4燃料电池(如下图所示)作为电源。下列有关说法不正确的是A.电极c与b相连,d与a相连B.左侧电解槽中;Si优先于Cu被氧化C.a极的电极反应为CH4-8e—+4O2—===CO2+2H2OD.相同时间下,通入CH4、O2的体积不同,会影响硅的提纯速率19、某科研团队研究将磷钨酸(H3PW12O40,以下简称HPW)代替浓硫酸作为酯化反应的催化剂,但HPW自身存在比表面积小、易溶于有机溶剂而难以重复使用等缺点,将其负载在多孔载体(如硅藻土、C等)上则能有效克服以上不足,提高其催化活性。用HPW负载在硅藻土上催化制取乙酸正丁酯的酯化率与HPW负载量的关系(温度:120℃,时间:2h)如图所示,下列说法不正确的是A.与HPW相比,HPW/硅藻土比表面积显著增加,有助于提高其催化性能B.当HPW负载量为40%时达到饱和,酯化率最高C.用HPW/硅藻土代替传统催化剂,可减少设备腐蚀等不足D.不同催化剂对酯化率的影响程度主要取决于化学反应正向进行的程度20、铁的氧化物可用于脱除煤气中的H2S,有一步反应为:Fe3O4(s)+3H2S(g)+H2(g)3FeS(s)+4H2O(g),其温度与平衡常数的关系如图所示。对此反应原理的理解正确的是A.H2S是还原剂B.脱除H2S的反应是放热反应C.温度越高H2S的脱除率越大D.压强越小H2S的脱除率越高21、25°C,改变0.01mol·L一1CH3COONa溶液的pH.溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)、c(H+)、c(OH-)的对数值lgc与溶液pH的变化关系如图所示,下列叙述正确的是A.图中任意点均满足c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Na+)B.0.01mol·L-1CH3COOH的pH约等于线a与线c交点处的横坐标值C.由图中信息可得点x的纵坐标值为−4.74D.25°C时,的值随pH的增大而增大22、下列常见的金属中,常用电解法冶炼的是A.Fe B.Cu C.Mg D.Pt二、非选择题(共84分)23、(14分)合成有机溶剂M和高分子材料N的路线如图:己知:芳香族化合物苯环上的氢原子可被卤代烷中的烷基取代.如:
(1)写出反应类型.反应Ⅰ__________反应Ⅱ____________。(2)写出D的分子式___________。写出G的结构简式_____________。(3)写出E生成F的化学反应方程式______________________________。(4)E在浓硫酸作用下转化为F时,除生成副产物G,还会生成高分子副产物,写出该副产物的结构简式____________________________。(5)属于酯类且含甲基F的同分异构体有多种,写出其中一种的结构简式______________。(6)写出高分子化合物N的结构简式_________________(任写一种)。A有2种结构,可通过定量实验来确定其准确结构,该定量实验可通过A与__________(填写物质名称)反应来实现。24、(12分)某化合物X有三种元素组成,某学习小组进行了如下实验:(1)化合物X的化学式为___________(2)混合气体N通入足量的NaOH溶液中,恰好完全反应生成一种盐,其离子反应方程式为______________。(3)黑色固体Y与NH3的化学方程式为____________(4)若以X▪3H2O进行实验,在170℃时可以生成一种中间产物W。0.1mol化合物W能与0.6molHCl刚好完全反应,若0.1mol化合物W再继续加热生成黑色固体Y的质量为32.0g。则化合物W的化学式为______________。(5)混合气体N有毒,为保护环境,可以用保险粉(Na2S2O4)吸收。请说明混合气体N能用保险粉吸收的理由___________。25、(12分)亚硝酰硫酸(NOSO4H)纯品为棱形结晶,溶于硫酸,遇水易分解,常用于制染料。SO2和浓硝酸在浓硫酸存在时可制备NOSO4H,反应原理为:SO2+HNO3=SO3+HNO2、SO3+HNO2=NOSO4H。(1)亚硝酰硫酸(NOSO4H)的制备。①仪器I的名称为______________,打开其旋塞后发现液体不下滴,可能的原因是_________________。②按气流从左到右的顺序,上述仪器的连接顺序为__________________(填仪器接口字母,部分仪器可重复使用)。③A中反应的方程式为___________。④B中“冷水”的温度一般控制在20℃,温度不宜过高或过低的原因为________。(2)亚硝酰硫酸(NOSO4H)纯度的测定。称取1.500g产品放入250mL的碘量瓶中,并加入100.00mL浓度为0.1000mol·L-1的KMnO4标准溶液和10mL25%的H2SO4,摇匀;用0.5000mol·L-1的Na2C2O4标准溶液滴定,滴定前读数1.02mL,到达滴定终点时读数为31.02mL。已知:i:□KMnO4+□NOSO4H+□______=□K2SO4+□MnSO4+□HNO3+□H2SO4ii:2KMnO4+5Na2C2O4+8H2SO4=2MnSO4+10CO2↑+8H2O①完成反应i的化学方程式:_____________□KMnO4+□NOSO4H+□______=□K2SO4+□MnSO4+□HNO3+□H2SO4②滴定终点的现象为____________________。③产品的纯度为__________________。26、(10分)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是一种淡黄色粉末,易溶于水,不溶于乙醇。在实验室制备连二亚硫酸钠流程如下:(1)反应Ⅰ是制备SO2,下图装置可制取纯净干燥的SO2:①按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→___→f,装置D的作用是______。②装置A中反应的化学方程式为___。(2)反应Ⅱ所用实验装置如图所示(部分装置省略)。①通SO2之前先强力搅拌,将锌粉和水制成悬浊液,其目的是_________;控制反应温度的方法是____②反应Ⅱ的离子方程式为___。(3)“滤渣”经洗涤、灼烧,可得到一种工业产品是____(填化学式);加入适量饱和食盐水的目的是___。(4)产品Na2S2O4∙2H2O久置空气中易被氧化,其氧化产物可能是_______(写2种)。27、(12分)S2Cl2是有机化工中的氯化剂和中间体,为浅黄色液体。可由适量氯气通入熔融的硫磺而得。Cl2能将S2Cl2氧化为SCl2,SCl2遇水发生歧化反应,并且硫元素脱离水溶液。已知:回答下列问题。(1)写出下列反应的化学方程式①制取氯气:________________。②SCl2与水反应:___________。(2)为获得平稳的氯气气流,应_____。(3)C装置中进气导管应置于熔融硫上方且靠近液面,还是伸入熔融硫的下方?请判断并予以解释___。(4)D装置中热水浴(60℃)的作用是________。(5)指出装置D可能存在的缺点_________。28、(14分)(10分)含碳物质的价值型转化,有利于“减碳”和可持续性发展,有着重要的研究价值。请回答下列问题:(1)已知CO分子中化学键为C≡O。相关的化学键键能数据如下:化学键H—OC≡OC=OH—HE/(kJ·mol−1)4631075803436CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=___________kJ·mol−1。下列有利于提高CO平衡转化率的措施有_______________(填标号)。a.增大压强b.降低温度c.提高原料气中H2O的比例d.使用高效催化剂(2)用惰性电极电解KHCO3溶液,可将空气中的CO2转化为甲酸根(HCOO−),然后进一步可以制得重要有机化工原料甲酸。CO2发生反应的电极反应式为________________,若电解过程中转移1mol电子,阳极生成气体的体积(标准状况)为_________L。(3)乙苯催化脱氢制取苯乙烯的反应为:(g)+CO2(g)(g)+CO(g)+H2O(g),其反应历程如下:①由原料到状态Ⅰ____________能量(填“放出”或“吸收”)。②一定温度下,向恒容密闭容器中充入2mol乙苯和2molCO2,起始压强为p0,平衡时容器内气体总物质的量为5mol,乙苯的转化率为_______,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=_______。[气体分压(p分)=气体总压(p总)×气体体积分数]③乙苯平衡转化率与p(CO2)的关系如下图所示,请解释乙苯平衡转化率随着p(CO2)变化而变化的原因________________________________________________。29、(10分)甲醇CH3OH)是一种重要的化工原料,工业上有多种方法可制得甲醇成品(一)以CO、H2和CO2制备甲醇①CO2(g)+H2(g)COg)+H2O(g)∆H1②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H2③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)∆H3(1)已知:反应①的化学平衡常数K和温度的关系如下表t/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6则下列说法正确的是______A.反应①正反应是吸热反应B.一定体积的密闭容器中,压强不再变化时,说明反应①达到平衡状态C.1100℃时,反应①的K可能为1.5D.在1000℃时,[c(CO2)·c(H2)]/[c(CO)·c(H2O)]约为0.59(2)比较△H2_____△H3(填“>”、“=”或“<”)(3)现利用②和③两个反应合成CH3OH,已知CO可使反应的催化剂寿命下降若氢碳比表示为f=[n(H2)-n(CO2)]/[n(CO)+n(CO2)],则理论上f=_____时,原料气的利用率高,但生产中住往采用略高于该值的氯碳比,理由是_________________________________.(二)以天然气为原料,分为两阶段制备甲醇:(i)制备合成气:CH4(g)+H2Og)CO(g)+3H2(g)∆H1>0(ii)合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)∆H2>0在一定压强下,1molCH4(g)和1molH2O(g)在三种不同催化剂作用下发生反应(i),经历相同时间时,CO的物质的量(n)随温度变化的关系如图1(1)下列说法正确的是_______A.曲线①中n(CO)随温度变化的原因是正反应为吸热反应,升高温度,平衡向右移动B.三种催化剂中,催化剂③的催化效果最好,所以能获得最高的产率C.当温度低于700℃时的曲线上的点可能都没有到达平衡D.若温度大于700℃时,CO的物质的量保持不变(2)500℃时,反应(1)在催化剂①的作用下到10mim时达到平衡,请在图2中画出反应(1)在此状态下0至12分钟内反应体系中H2的体积分数(H2)随时间t变化的总趋势___________________(三)研究表明,CO也可在酸性条件下通过电化学的方法制备甲醇,原理如图3所示。(1)产生甲醇的电极反应式为___________________;(2)甲醇燃料电池应用很广,其工作原理如图4,写出电池工作时的负极反应式:___________。
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、C【解析】
A.玻璃中含SiO2,会跟HF反应,所以生活中常用氢氟酸刻蚀玻璃,A正确;B.HCl是由共价键构成的共价化合物,B正确;C.高粱中不含乙醇,高粱酿酒是利用葡萄糖分解生成酒精与二氧化碳的原理,故C错误;D.所有胶体都具有丁达尔效应,D正确。答案选C。2、D【解析】
A.①装置,不能用容量瓶直接配制溶液,故A错误;B.②装置,盐酸不是氯元素的最高价含氧酸,盐酸与碳酸钠反应生成二氧化碳不能证明非金属性;通入硅酸钠溶液的气体含有二氧化碳和氯化氢,氯化氢、二氧化碳都能与硅酸钠反应生成沉淀,所以生成硅酸沉淀不能证明非金属性,故B错误;C.氮气与氢气在铁触媒和高温下生成氨气,氨气遇到干燥的试纸,试纸不能变色,不能达到实验目的,故C错误;D.浓硫酸具有脱水性、强氧化性,能使蔗糖变黑,反应生成二氧化碳和二氧化硫,二氧化硫具有漂白性可使品红溶液褪色,二氧化硫具有还原性可使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D正确;故选:D。。3、C【解析】
用0.1mol/LNaOH溶液滴定40mL0.1mol/LH2SO4溶液,由于H2SO3是二元酸,滴定过程中存在两个化学计量点,滴定反应为:NaOH+H2SO3═NaHSO3+H2O,NaHSO3+NaOH═Na2SO3+H2O,完全滴定需要消耗NaOH溶液的体积为80mL,结合溶液中的守恒思想分析判断。【详解】A.由图像可知,当溶液中c(HSO3-)=c(SO32-)时,此时pH=7.19,即c(H+)=10-7.19mol/L,则H2SO3的Ka2=c(SO32-)cH+c(HSO3-)=c(H+),所以H2SO3的Ka2=1×10-7.19,B.第一反应终点时,溶液中恰好存在NaHSO3,根据图像,此时溶液pH=4.25,甲基橙的变色范围为3.1~4.4,可用甲基橙作指示剂,故B正确;C.Z点为第二反应终点,此时溶液中恰好存在Na2SO3,溶液pH=9.86,溶液显碱性,表明SO32-会水解,考虑水也存在电离平衡,因此溶液中c(OH-)>c(HSO3-),故C错误;D.根据图像,Y点溶液中c(HSO3-)=c(SO32-),根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO3-)+2c(SO32-),由于c(HSO3-)=c(SO32-),所以3c(SO32-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-),故D正确;答案选C。【点睛】明确滴定反应式,清楚特殊点的含义,把握溶液中的守恒思想是解答本题的关键。本题的易错点为A,要注意根据Y点结合Ka2的表达式分析解答。4、D【解析】
A.厨房菜蔬与残羹成分为有机物,回收发酵处理后可作有机肥料,故A正确;B.旧报纸等废纸属于可回收垃圾,回收后可以再生产纸,故B正确;C.电池等电子产品中含有重金属等有毒物质,可以污染土壤和水体,需特殊处理,故C正确;D.塑料袋等白色垃圾属于可回收垃圾,难降解,不能掩埋处理,故D错误。故选D。5、D【解析】
常温下,用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定40mL0.1mol·L-1H2SO3溶液,当NaOH体积为40mL时,达到第一滴定终点,在X点,pH=4.25;继续滴加NaOH溶液,在Y点,pH=7.19,此时c(SO32-)=c(HSO3-);继续滴加NaOH溶液至Z点时,达到第二终点,此时pH=9.86。【详解】A.在Y点,SO32-水解常数Kh==c(OH-)==10-6.81,此时数量级为10-7,A不正确;B.若滴定到第一反应终点,pH=4.25,应使用甲基橙作指示剂,B不正确;C.图中Z点为Na2SO3溶液,对应的溶液中:c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-),C不正确;D.图中Y点对应的溶液中,依据电荷守恒,可得c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),此时c(SO32-)=c(HSO3-),所以3c(SO32-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-),D正确;故选D。6、C【解析】
由实验方案分析,溶液G中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,生成白色沉淀,则其为AgCl,原固体中一定含有BaCl2,一定不含NaBr;溶液B中加入NaOH溶液,有白色沉淀生成,此沉淀一段时间后颜色变深,则其为Fe(OH)2,说明溶液B中含有Fe2+,原固体中可能含有Fe(与硫酸反应生成Fe2+和H2),可能含有Fe2O3(与硫酸反应生成的Fe3+全部被SO32-还原为Fe2+),还可能含有AgNO3(必须少量,与硫酸电离出的H+构成的HNO3能被Fe或SO32-全部还原,且溶液中只含有Fe2+,不含有Fe3+)。【详解】A.气体A可能为H2,可能为SO2,可能为H2、NO的混合气,可能为SO2、NO的混合气,还可能为H2、NO、SO2的混合气,A错误;B.原固体中一定含有BaCl2,则固体C中一定含有BaSO4,可能含有Ag2SO4,B错误;C.从上面分析可知,固体混合物中不管是含有Fe2O3还是含有Fe,都能产生Fe2+,C正确;D.该固体混合物一定含有BaCl2,一定不含有NaBr,D错误。故选C。【点睛】在进行物质推断时,不仅要注意物质存在的可能性问题,还要考虑试剂的相对量问题。如上面分析得出,加入过量硫酸后的溶液中含有Fe2+,不含有Fe3+,此时我们很可能会考虑到若含AgNO3,则会与硫酸电离出的H+构成HNO3,将Fe2+氧化为Fe3+,武断地得出原固体中不存在AgNO3的结论。如果我们考虑到若Fe过量,或Na2SO3过量,也可确保溶液中不含有Fe3+,则迎合了命题人的意图。7、D【解析】
V2O5+xLiLixV2O5,分析反应得出Li化合价升高,为负极,V2O5化合价降低,为正极。【详解】A.该电池充电时,阴极的电极反应式为Li++e-=Li,故A错误;B.Li会与LiCl水溶液中水反应,因此LiCl水溶液不能作电解质溶液,故B错误;C.根据电子守恒得到关系式2Li—Ni,因此当电池中有7gLi即1mol参与放电时,能得到0.5molNi即29.5g,故C错误;D.电解过程中,碳棒为阳极,阳极区钠离子穿过阳离子膜不断向右移动,右边是阴极,阴极区氯离子穿过阴离子膜不断向左移动,因此NaCl溶液的浓度会不断增大,故D正确。综上所述,答案为D。【点睛】分析电池中化合价,对放电来说化合价升高为负极,降低为正极,充电时,原电池的负极就是充电时的阴极,书写时将原电池负极反过来书写即可。8、D【解析】
A.还原能力的强弱和失电子的难易有关而和失电子的数目无关,如金属钠和金属铁的还原能力是金属钠强于金属铁,故A错误;B.氯气与水反应生成盐酸和次氯酸既是氧化剂又是还原剂,所以活泼非金属单质在氧化还原反应中不一定只作氧化剂,故B错误;C.最高价态的阳离子一般具有氧化性,如Fe3+;最低价的阴离子具有还原性,如I−;但Fe2+、都既有氧化性又有还原性,故C错误;D.含最高价元素的化合物,如碳酸钠中碳元素为最高价,却不具有强氧化性,故D正确;故答案为:D。9、B【解析】
A.由物质的结构可知:酚羟基邻位C-H键断裂,与苯乙烯发生加成反应,A正确;B.由Z结构简式可知Z分子在苯环上有6种不同位置的H原子,所以Z的苯环上的一氯代物有6种,B错误;C.Z分子中含有饱和C原子,由于与饱和碳原子连接的C原子构成的是四面体结构,所以不可能所有碳原子处于同一平面,C正确;D.Y分子中含有不饱和的碳碳双键,因此可作为加聚反应的单体,D正确;故合理选项是B。10、C【解析】
由(简化为)的含义分析解答。【详解】原子中,质量数为A,质子数为Z,中子数为(A-Z)。因元素符号与质子数的一一对应关系,可简写为。A.氧是8号元素,18O的中子数为18-8=10,A项错误;B.16O和18O质子数都是8,中子数相差2,B项错误;C.16O与18O核电荷数都是8,C项正确;D.16O、18O的相对质量分别约为16、18,其原子质量不等,D项错误。本题选C。11、D【解析】
A.铁电极为阳极,Y接电源的正极,铁电极上发生失电子的氧化反应:Fe+8OH--6e-=FeO42−+4H2O↑,故A错误;B.镍电极为阴极,X接电源的负极,镍电极上发生的反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故B错误;C.在电解池装置中,阴离子向阳极移动,OH-由A室进入B室,故C错误;D.总反应为2Fe+2OH-+2H2O=FeO42−+3H2↑,由于反应消耗OH-,电解的OH-浓度降低,pH比原来小,故D正确;故选D。【点睛】阴极:与直流电源的负极直接相连的一极;阳极:与直流电源的正极直接相连的一极;阴极得电子发生还原反应,阳极失电子发生氧化反应;在电解池中阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。12、C【解析】
A.SO2与过量氨水反应生成亚硫酸铵和水:SO2+2NH3·H2O=2NH4++SO32-+H2O,故A错误,B.原方程式电荷不守恒,FeCl3溶液与SnCl2溶液反应:2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+,故B错误;C.Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,故C正确;D.用浓盐酸与MnO2制取少量Cl2,生成的氯化锰是强电解质:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,故D错误;故选C。13、D【解析】
通过对电极反应式和电池示意图分析可知,电池放电时,a电极由Li1-xCoO2生成LiCoO2,b电极则发生Li+脱嵌的过程,因此,放电时Li+从b电极脱嵌,通过电解质迁移到a电极,原电池放电时,阳离子向正极移动,则放电时,a电极即为电池的正极,b电极即为电池的负极。【详解】A.对二次电池充电时,外电源的正极接二次电池的正极;由于该锂离子电池放电时,a电极为正极,所以对其充电时,应当接电源的正极,A错误;B.通过分析可知,该锂离子电池放电时,a为正极,b为负极,所以Li+的迁移方向是从b到a,B错误;C.充电时,b极石墨电极发生Li+嵌入的过程,质量不会减少;若外电路转移0.02mol电子,b电极应当增加0.14g,C错误;D.电池放电时,b电极则发生Li+脱嵌的过程,脱嵌下来的Li+,通过电解质迁移到a极并使Li1-xCoO2生成LiCoO2;因此,废旧电池放电处理后,有利于锂在LiCoO2极的回收,D正确。答案选D。【点睛】二次电池放电时做原电池处理,充电时做电解池处理;并且充电过程中,外电源的正极应该接二次电池的正极,简单记做“正接正,负接负”。14、A【解析】
结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物互为同系物.A、由于同系物在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团,故相对分子质量不同,选项A选;B、由于同系物的结构相似,即属于同一类物质,故通式相同,选项B不选;C、由于同系物的结构相似,即属于同一类物质,故化学性质相似,选项C不选;D、互为同系物的物质的结构必须相似,选项D不选。答案选A。15、C【解析】
在饱和氯化钠溶液中通入氨气和二氧化碳可得到碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液,过滤得沉淀物为碳酸氢钠,经洗涤、干燥得碳酸氢钠固体,滤液中主要溶质为氯化铵,再加入氯化钠和通入氨气,将溶液降温结晶可得氯化铵晶体。【详解】A、氯化钠、水、氨气和二氧化碳反应生成碳酸氢钠、氯化铵,反应方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,由于氨气在水中溶解度较大,所以先通氨气,再通入二氧化碳,故A错误;B、氨气是污染性气体不能排放到空气中,碱石灰不能吸收氨气,装置②的干燥管中可盛放蘸稀硫酸的脱脂棉,作用是吸收多余的NH3,故B错误;C、通入氨气的作用是增大的浓度,使NH4Cl更多地析出、使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度,故C正确;D、用装置④加热碳酸氢钠,分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,可实现步骤Ⅱ的转化,但生成的二氧化碳未被收集循环使用,烧杯加热未垫石棉网,故D错误;故答案为:C。【点睛】“侯氏制碱法”试验中,需先通入氨气,其原因是氨气在水中的溶解度较大,二氧化碳在水中溶解度较小,先通入氨气所形成的溶液中氨的浓度较大,方便后续的反应进行;“侯氏制碱法”所得到的产品是碳酸氢钠,碳酸氢钠经过加热会生成碳酸钠。16、D【解析】
A.二氧化碳不可燃,丙烯可燃,现象不同,故A可行;B.二氧化碳与高锰酸钾不反应,丙烯使高锰酸钾溶液褪色,现象不同,故B可行;C.二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,丙烯与澄清石灰水不反应,现象不同,故C可行;D.二氧化碳和丙烯两种气体都不与品红溶液反应,无法区别,故D不可行;故答案为D。17、A【解析】
W、X、Y、Z均为短周期元素,且W、Y、Z分别位于三个不同周期,则其中一种元素为H,据图可知W不可能是H,则Y或者Z有一种是氢,若Y为H,则不满足“W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同”,所以Z为H,W和Y属于第二或第三周期;据图可知X可以形成+1价阳离子,若X为Li,则不存在第三周期的元素简单离子核外电子排布与X相同,所以X为Na;据图可知Y能够形成2个共价键,则Y最外层含有6个电子,结合“W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同”可知,Y为O;根据“Y核外最外层电子数是W核外最外层电子数的二倍”可知,W最外层含有3个电子,为Al元素,据此解答。【详解】A.同一周期从左向右原子半径逐渐减小,同一主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径大小为:Z<Y<W<X,故A错误;
B.Na与O形成的过氧化钠、O与H形成的双氧水都是强氧化剂,具有漂白性,故B正确;
C.金属性越强,对应简单离子的氧化性越弱,金属性Al<Na,则简单离子的氧化性:W>X,故C正确;
D.Al与Na的最高价氧化物的水化物分别为氢氧化铝、NaOH,二者可相互反应生成偏铝酸钠和水,故D正确;
故选:A。18、A【解析】
甲烷燃料电池中,通入甲烷的a电极为负极,甲烷在负极上失电子发生氧化反应生成二氧化碳,通入氧气的电极b为正极,氧气在正极上得电子发生还原反应生成阳离子,根据电解池中电子的移动方向可知,c为阴极,与a相连,Si4+在阴极上得电子发生还原反应生成Si,d为阳极,与b相连,Si在阳极上失电子发生氧化反应生成Si4+。【详解】A项、甲烷燃料电池中,通入甲烷的a电极为负极,通入氧气的电极b为正极,根据电解池中电子的移动方向可知,c为阴极,与a相连,d为阳极,与b相连,故A错误;B项、由图可知,d为阳极,Si在阳极上失去电子被氧化生成Si4+,而铜没被氧化,说明硅优先于钢被氧化,故B正确;C项、甲烷燃料电池中,通入甲烷的a电极为负极,甲烷在负极上失电子发生氧化反应生成二氧化碳,电极反应式为CH4-8e—+4O2—=CO2+2H2O,故C正确;D项、相同时间下,通入CH4、O2的的体积不同,反应转移电子的物质的量不同,会造成电流强度不同,影响硅的提纯速率,故D正确。故选A。【点睛】本题考查原电池和电解池原理的应用,注意原电池、电解池反应的原理和电子移动的方向,明确离子放电的先后顺序是解题的关键。19、D【解析】
A、HPW自身存在比表面积小、易溶于有机溶剂而难以重复使用等缺点,将其负载在多孔载体(如硅藻土、C等)上则能有效克服以上不足,提高其催化活性,选项A正确;B、根据图中曲线可知,当HPW负载量为40%时达到饱和,酯化率最高,选项B正确;C、用HPW/硅藻土代替传统催化剂浓硫酸,可减少设备腐蚀等不足,选项C正确;D、催化剂不能使平衡移动,不能改变反应正向进行的程度,选项D不正确。答案选D。20、B【解析】
A.还原剂在氧化还原反应中失去电子,化合价升高,H2S为反应物,FeS为生成物,反应前后S的化合价均为-2,故既不是氧化剂也不是还原剂,故A错误;B.由图可以得出,温度越高,K值越小,说明此反应为放热反应,故B正确;C.此反应为放热反应,升高温度,平衡左移,不利于脱硫,即温度越高H2S的脱除率越小,故C错误;D.此反应特点为反应前后气体体积不变的反应,增大压强,平衡不移动,故硫化氢的转化率不会提高,D错误;故选B。21、C【解析】
碱性增强,则c(CH3COO-)、c(OH-)增大,c(CH3COOH)、c(H+)减小,当pH=7时c(OH-)=c(H+),因此a、b、c、d分别为c(CH3COO-)、c(H+)、c(CH3COOH)、c(OH-)。【详解】A.如果通过加入NaOH实现,则c(Na+)增加,故A错误;B.线a与线c交点处,c(CH3COO-)=c(CH3COOH),因此,所以0.01mol∙L−1CH3COOH的,,pH=3.37,故B错误;C.由图中信息可得点x,lg(CH3COOH)=−2,pH=2,,,lg(CH3COO-)=−4.74,因此x的纵坐标值为−4.74,故C正确;D.25°C时,,Ka、Kw的值随pH的增大而不变,故不变,故D错误。综上所述,答案为C。22、C【解析】
电解法:冶炼活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al,一般用电解熔融的氯化物(Al是电解熔融的Al2O3)制得;热还原法:冶炼较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu,常用还原剂有(C、CO、H2等);热分解法:冶炼不活泼的金属Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得。【详解】A.Fe用热还原法冶炼,故A不选;B.Cu用热还原法冶炼,故B不选;C.Mg的性质很活泼,用电解其氯化物的方法冶炼,故C选;D.Pt用热分解法冶炼,故D不选;故答案选C。二、非选择题(共84分)23、消去反应加聚反应C10H18HOC(CH3)2COOHCH2=C(CH3)COOH+H2OHCOOCH(CH3)=CH2或CH3COOCH=CH2或CH2=COOCH3或HCOOCH2=CHCH3或浓溴水【解析】
根据题中各物质转化关系可知,A遇FeCl3溶液显紫色,所以A中有酚羟基,A→B发生了类似题已知的反应,结合M的结构简式可以反应推得A为,B为,C为,D为,根据E的分子式,且E在浓硫酸条件下能生成G,可知E为,G为,根据F的分子式可知,F为,所以H为,据此分析解答。【详解】(1)反应Ⅰ是醇羟基脱水生成碳碳双键,所以是消去反应,反应Ⅱ是由单体发生加聚生成高分子化合物,所以是加聚反应;(2)根据上面的分析可知,D为,所以D的分子式为C10H18,G的结构简式为;(3)E生成F的化学反应方程式为HOC(CH3)2COOHCH2=C(CH3)COOH+H2O;(4)E在浓硫酸作用下转化为F时,除生成副产物G,还会进行分子间的缩聚生成高分子,该产物的结构简式为;(5)属于酯类且含甲基F的同分异构体有多种,其中一种的结构简式为HCOOCH(CH3)=CH2或CH3COOCH=CH2或CH2=COOCH3或HCOOCH2=CHCH3;(6)根据上面的分析可知,高分子化合物N的结构简式为或,A有2种结构,可通过定量实验来确定其准确结构,该定量实验可通过A与浓溴水反应来实现,根据用去的溴的物质量判断;24、Cu(NO3)24NO2+O2+4OH—=4NO3—+2H2O3CuO+2NH3=3Cu+N2+3H2OCu4(OH)6(NO3)2或Cu(NO3)2▪3Cu(OH)2NO2有氧化性,Na2S2O4中+3价的硫元素具有还原性,能发生氧化还原反应【解析】
对X进行加热后分解产生了红棕色的混合气体,混合气体中一定有NO2,所以X中一定有N和O元素;X分解产生的黑色固体与NH3反应后,可以获得紫红色固体,即铜单质,所以X中一定有Cu元素,所以X为Cu(NO3)2。【详解】(1)通过分析可知,X的化学式即为Cu(NO3)2;(2)通过分析可知Cu(NO3)2分解的方程式为:,所以混合气体与足量NaOH溶液反应的离子方程式为:;(3)通过分析可知黑色固体Y即为CuO,其与NH3反应的方程式为:;(4)0.1molW能消耗0.6molHCl,所以W化学式中含有6个OH-;又因为,0.1molW分解得到Y(CuO)质量32.0g即0.4mol,所以W的化学式中含有4个Cu2+,所以W的化学式为Cu4(OH)6(NO3)2;(5)混合气体中含有NO2,具有氧化性,其可以与具有还原性的Na2S2O4发生氧化还原反应,从而转化成无毒的N2。25、分液漏斗分液漏斗上口的瓶塞未打开或漏斗未与大气相通或漏斗下端活塞的凹槽未与瓶颈上的通气孔对齐a→de→cb→de→fNa2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑或Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2↑温度过低,反应速率太慢,温度过高,浓硝酸易分解,SO2逸出2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4滴入最后一滴Na2C2O4标准液后,溶液由紫红色变为无色,且半分钟颜色不恢复84.67%【解析】
(1)①根据图示中装置的形外分析名称;漏斗内的液体与大气相通时液体才能顺利流下;②亚硝酰硫酸(NOSO4H)遇水易分解,装置A制取的SO2中含有水蒸气,必须先干燥在通入B中反应制取亚硝酰硫酸(NOSO4H)时,要防止空气中或其他实验仪器中的水蒸气进入B中,SO2有毒,未反应的剩余SO2不能排放到大气中;据此分析;③硫酸和亚硫酸钠反应生成硫酸钠(或硫酸氢钠)和二氧化硫;④温度影响反应速率,同时浓硝酸不稳定;(2)①根据氧化还原反应,化合价升降(电子得失)守恒及物料守恒分析配平;②在氧化还原滴定操作中,高锰酸钾自身为紫红色,发生氧化还原反应时紫色褪去,自身可做滴定操作的指示剂;③结合反应ii,根据题给数据计算过量的KMnO4的物质的量,在结合反应i计算NOSO4H的物质的量,进而求算产品纯度。【详解】(1)①根据图示中装置A图所示,仪器I为分液漏斗;漏斗内与大气相通时液体才能顺利流下,打开其旋塞后发现液体不下滴,可能的原因是分液漏斗上口的瓶塞未打开或漏斗未与大气相通或漏斗下端活塞的凹槽未与瓶颈上的通气孔对齐;②亚硝酰硫酸(NOSO4H)遇水易分解,装置A制取的SO2中含有水蒸气,必须先干燥在通入B中反应制取亚硝酰硫酸(NOSO4H),同时要防止空气中或其他实验仪器中的水蒸气进入B中,通入SO2时要尽量使SO2充分与反应物混合,提高SO2利用率,SO2有毒,未反应的剩余SO2不能排放到大气中,上述仪器的连接顺序为:a→de→cb→de→f;③硫酸和亚硫酸钠反应生成硫酸钠(或硫酸氢钠)和二氧化硫,反应方程式为:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑或Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2↑;④温度影响反应速率,同时浓硝酸不稳定,温度过低,反应速率太慢,温度过高,浓硝酸易分解,SO2逸出,导致反应产率降低;(2)①反应中锰元素的化合价由+7价降低为+2价,亚硝酰硫酸中氮元素的化合价由+3价升高为+5价,根据氧化还原反应,化合价升降(电子得失)守恒及物料守恒,配平该方程式为:2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4;②在氧化还原滴定操作中,高锰酸钾自身为紫红色,发生氧化还原反应时紫色褪去,自身可做滴定操作的指示剂,用0.5000mol⋅L−1草酸钠标准溶液滴定过量的高锰酸钾溶液,溶液颜色变化是紫红色变为无色且半分钟不变说明反应达到终点;③根据反应ii:2KMnO4+5Na2C2O4+8H2SO4=2MnSO4+10CO2↑+8H2O,过量的KMnO4的物质的量=×0.5000mol⋅L−1×(31.02mL-1.02mL)×10-3/L=0.006mol,则与NOSO4H反应的高锰酸钾物质的量=0.1000mol⋅L−1×0.1L−0.006mol=0.004mol,在结合反应i:2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4,NOSO4H的物质的量=×0.004=0.01mol,产品的纯度为=×100%=84.67%。【点睛】亚硝酰硫酸(NOSO4H)纯品遇水易分解,故在连接实验仪器时,需要考虑反应中产生的气体是否带有水蒸气,还要考虑外界空气中的水蒸气是否会进入装置,最后要有尾气处理装置,酸性气体用碱液吸收。26、d→e→c→b防止倒吸Cu+2H2SO4(浓)SO2↑+CuSO4+2H2O加快SO2与Zn的反应速率水浴加热2SO2+Zn+2OH-Zn(OH)2+S2O42-ZnO减小Na2S2O4的溶解度Na2SO3、NaHSO3、Na2SO4或NaHSO4(任写2种)【解析】
(1)①铜和浓硫酸在加热条件下反应制取二氧化硫,生成的二氧化硫中含有水蒸气,需要干燥;二氧化硫的密度比空气大,可以与水反应,应使用向上排空气法收集,收集时气体应长进短出,二氧化硫有毒,不能排放到空气中需要尾气处理,吸收尾气时,需要安装防倒吸装置,则按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→d→e→c→b→f;二氧化硫被氢氧化钠吸收,使装置内压减小,易发生倒吸,则D为防倒吸装置;②铜和浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫、硫酸铜和水,化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)SO2↑+CuSO4+2H2O;(2)①SO2与Zn粉直接接触反应,接触面积太小,通SO2之前先强力搅拌,将锌粉和水制成悬浊液,可增大SO2与Zn粉反应时的接触面积,从而加快SO2与Zn的反应速率;由流程图示反应Ⅱ的反应温度为35℃,火焰温度太高不易控制,不能用酒精灯直接加热,应使用水浴加热的方法来控制温度;②二氧化硫与锌粉和氢氧化钠反应生成氢氧化锌和Na2S2O4,离子方程式为:2SO2+Zn+2OH-Zn(OH)2+S2O42-;(3)由(2)②可得过滤得到的“滤渣”为氢氧化锌,洗涤、灼烧,氢氧化锌分解为氧化锌(ZnO);Na2S2O4易溶于水,冷却结晶过程中,加入适量饱和食盐水,可降低其溶解度加快结晶速度;(4)产品Na2S2O4·2H2O中硫的化合价为+3价,被氧化时硫的化合价升高,可能变为+4价或+6价,则可能的产物有Na2SO3、NaHSO3、Na2SO4或NaHSO4(任写2种)。27、2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O或KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O2SCl2+2H2O==S↓+SO2↑+4HCl控制分液漏斗的活塞,使浓盐酸匀速滴下深入熔融硫的下方,使氯气与硫充分接触、反应,减少因氯气过量而生成SCl2除去SCl2没有吸收Cl2、SCl2等尾气的装置【解析】
(1)①不加热条件下可用KMnO4或KClO3与浓HCl作用制氯气;②SCl2与水发生水解反应;(2)为获得平稳的氯气气流,应控制分液漏斗的活塞,使浓盐酸匀速滴下。(3)可通过控制分液漏斗的活塞,来调节反应的快慢;(4)SCl2的沸点是59℃,60℃时气化而除去;(5)Cl2、SCl2等尾气有毒,污染环境。【详解】(1)①不加
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