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文档简介
2023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、中科院深圳研究院成功开发出一种新型铝-石墨双离子电池,可大幅度提升电动汽车的使用性能,其工作原理如图所示。充电过程中,石墨电极发生阴离子插层反应,而铝电极发生铝-锂合金化反应,下列叙述正确的是A.放电时,电解质中的Li+向左端电极移动B.充电时,与外加电源负极相连一端电极反应为:AlLi-e-=Li++AlC.放电时,正极反应式为Cn(PF6)+e-=PF6-+CnD.充电时,若转移0.2mol电子,则铝电极上增重5.4g2、主族元素X、Y、Z、W、R、T的原子序数依次增大,且均不大于20。其中X-的电子层结构与氦相同,R和Y同族,Y元素的某种单质是一种自来水消毒剂;Z3+和Y2-具有相同的电子层结构;T、W、Y三种元素组成盐T2WY3的溶液通入过量CO2后产生白色沉淀。下列说法不正确的是()A.原子半径:T>R>W>ZB.T和R形成化合物的水溶液呈碱性C.化合物TX具有很强的还原性,可与水反应D.T、R、Z三种元素的最高价氧化物对应的水化物两两能发生反应3、关于下列各装置图的叙述中,正确的是()A.图a制取及观察Fe(OH)2B.图b比较两种物质的热稳定性C.图c实验室制取NH3D.图d分离沸点不同且互溶的液体混合物4、关于“植物油”的叙述错误的是()A.属于酯类 B.不含碳碳双键C.比水轻 D.在碱和加热条件下能完全水解5、下列反应颜色变化和解释原因相一致的是()A.氯水显黄绿色:氯气和水反应生成的次氯酸为黄绿色液体B.氢氧化钠溶液滴加酚酞显红色:氢氧化钠水解使溶液显碱性C.乙烯使溴水褪色:乙烯和溴水发生氧化反应D.碘在苯中的颜色比水中深:碘在有机物中的溶解度比水中大6、化学与生活密切相关。下列错误的是A.用四氯乙烯干洗剂除去衣服上油污,发生的是物理变化B.“碳九”(石油炼制中获取的九个碳原子的芳烃)均属于苯的同系物C.蛟龙号潜水器用到钛合金,22号钛元素属于过渡元素D.波尔多液(硫酸铜、石灰和水配成)用作农药,利用Cu2+7、短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如表所示,这四种元素的原子最外层电子数之和为23。下列说法不正确的是WXYZTA.原子半径Y>Z,非金属性W<XB.X2能从T的气态氢化物中置换出T单质C.W、Y、Z三种元素都能与X元素形成化合物WX2、YX2、ZX2D.最高价氧化物对应水化物的酸性:W>Y>Z8、化学与人类生产、生活密切相关,下列叙述中正确的是A.可折叠柔性屏中的灵魂材料——纳米银与硝酸不会发生化学反应.B.2023年北京冬奧会吉祥物“冰墩墩”使用的聚乙烯属于高分子材料C.“珠海一号”运载火箭中用到的碳化硅也是制作光导纤维的重要材料D.建设世界第一高混凝土桥塔用到的水泥和石灰均属于新型无机非金属材料9、某溶液中可能含有Na+、NH4+、Ba2+、SO42-、I-、S2-。分别取样:①用pH计测试,溶液显弱酸性;②加氯水和淀粉无明显现象。为确定该溶液的组成,还需检验的离子是A.NH4+ B.SO42- C.Ba2+ D.Na+10、一定条件下不能与苯发生反应的是()A.酸性KMnO4 B.Br2 C.浓HNO3 D.H211、化学与工农业生产和日常生活密切相关,下列说法正确的是A.漂白粉、漂白液和漂粉精既可作漂白剂,又可作消毒剂B.硅胶可用作催化剂的载体,但不可用作干燥剂C.常温下铝制容器可以盛放浓硫酸,是因为铝与浓硫酸不反应D.明矾可作净水剂,是因为其溶于水电离出的Al3+具有强吸附性12、的名称是A.1-甲基-4-乙基戊烷 B.2-乙基戊烷C.1,4-二甲基己烷 D.3-甲基庚烷13、Fe3+、SO42﹣、Al3+和X四种离子以物质的量之比2:4:1:1大量共存于同一溶液中,X可能是()A.Na+ B.Cl﹣ C.CO32﹣ D.OH﹣14、室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是A.新制氯水中:NH4+、Na+、SO42-、SO32-B.0.1mol·L-1CaCl2溶液:Na+、K+、AlO2-、SiO32-C.浓氨水中:Al3+、Ca2+、Cl−、I-D.0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液:H+、Mg2+、NO3-、Br-15、能通过化学反应使溴水褪色的是A.苯B.乙烷C.乙烯D.乙酸16、多硫化钠Na2Sx()在结构上与Na2O2、FeS2等有相似之处,Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化成Na2SO4,而NaClO被还原成NaCl,反应中Na2Sx与NaClO物质的量之比为1:16,则x值是A.5 B.4 C.3 D.217、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是()A.标准状况下,22.4LCH4含有的共价键数为NAB.1molFe与1molCl2充分反应,电子转移数为3NAC.常温下,pH=2的醋酸溶液中含有的H+数目为0.02NAD.常温常压下,46g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为3NA18、在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是A.NH3NO2HNO3B.Mg(OH)2MgCl2(aq)无水MgCl2C.Fe2O3FeFeCl2D.NaCl(aq)NaOH(aq)NaHCO319、LiAlH4和LiH既是金属储氢材料又是有机合成中的常用试剂。它们遇水均能剧烈反应释放出H2,LiAlH4在125℃时分解为LiH、H2和Al。下列说法不正确的是A.LiAlH4中AlH4-的结构式可表示为:B.1molLiAlH4在125℃完全分解,转移3mol电子C.LiAlH4与乙醛作用生成乙醇,LiAlH4作氧化剂D.LiAlH4溶于适量水得到无色溶液,其反应可表示为:LiAlH4+2H2O=LiAlO2+4H2↑20、下列化学式既能表示物质的组成,又能表示物质的一个分子的是A.NaOH B.SiO2 C.Fe D.CO221、海洋约占地球表面积的71%,具有十分巨大的开发潜力。工业上从海水中提取镁的流程如下:下列说法中正确的是A.工业上使Mg2+沉淀,试剂①应选用NaOHB.将MgCl2溶液直接蒸干得到无水MgCl2C.电解MgCl2溶液在阴极得到金属MgD.要使MgSO4完全转化为沉淀,加入试剂①的应过量22、“绿色化学实验”已走进课堂,下列做法符合“绿色化学”的是①实验室收集氨气采用图1所示装置②实验室做氯气与钠的反应实验时采用图2所示装置③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验④实验室中采用图3所示装置进行铜与稀硝酸的反应A.②③④ B.①②③ C.①②④ D.①③④二、非选择题(共84分)23、(14分)医药合成中可用下列流程合成一种治疗心脏病的特效药物(G)。已知:①RCH=CH2RCH2CH2CHO;②(1)B的核磁共振氢谱图中有________组吸收峰,C的名称为________。(2)E中含氧官能团的名称为________,写出D→E的化学方程式________。(3)E-F的反应类型为________。(4)E的同分异构体中,结构中有醚键且苯环上只有一个取代基结构有________种,写出其中甲基数目最多的同分异构体的结构简式________________________。(5)下列有关产物G的说法正确的是________A.G的分子式为C15H28O2B.1molG水解能消耗2molNaoHC.G中至少有8个C原子共平面D.合成路线中生成G的反应为取代反应(6)写出以1-丁醇为原料制备C的同分异构体正戊酸(CH3CH2CH2CH2COOH)的合成路线流程图。示例如下:H2C=CH2CH3CH2BrCH3CH2OH,无机试剂任选______________________。24、(12分)丹参素是一种具有保护心肌、抗血栓形成、抗肿瘤等多种作用的药物。它的一种合成路线如下:已知:Bn-代表苄基()请回答下列问题:(1)D的结构简式为__________,H中所含官能团的名称为_______________。(2)的反应类型为_____________,该反应的目的是_____________。(3)A的名称是__________,写出的化学方程式:________。(4)用苯酚与B可以制备物质M()。N是M的同系物,相对分子质量比M大1.则符合下列条件的N的同分异构体有__________种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱有6组峰,且峰面积之比为1:1:1:2:2:3的物质的结构简式是_____________(写出一种即可)。①苯环只有两个取代基②能与溶液发生显色反应③能发生银镜反应④红外光谱表明分子中不含醚键(5)参照丹参素的上述合成路线,以为原料,设计制备的合成路线:____________________。25、(12分)制备N2H4·H2O(水合肼)和无水Na2SO3主要实验流程如下:已知:①氯气与烧碱溶液的反应是放热反应;②N2H4·H2O有强还原性,能与NaClO剧烈反应生成N2。⑴从流程分析,本流程所用的主要有机原料为_______________(写名称)。⑵步骤Ⅰ制备NaClO溶液时,若温度为41℃,测得产物中除NaClO外还含有NaClO3,且两者物质的量之比为5∶1,该反应的离子方程式为____________________。⑶实验中,为使步骤Ⅰ中反应温度不高于40℃,除减缓Cl2的通入速率外,还可采取的措施是_________________。⑷步骤Ⅱ合成N2H4·H2O(沸点约118℃)的装置如图。NaClO碱性溶液与尿素[CO(NH2)2](沸点196.6℃)水溶液在40℃以下反应一段时间后,再迅速升温至110℃继续反应。①使用冷凝管的目的是_________________。②滴液漏斗内的试剂是_______;将滴液漏斗内的液体放入三颈烧瓶内的操作是______________________________;③写出流程中生成水合肼反应的化学方程式________________________________。⑸步骤Ⅳ制备无水Na2SO3(水溶液中H2SO3、HSO3-、SO32-随pH的分布如图所示)。①边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。实验中确定停止通SO2的pH值为____(取近似整数值,下同);②用制得的NaHSO3溶液再制Na2SO3溶液的pH应控制在________。26、(10分)I.四溴化钛(TiBr4)可用作橡胶工业中烯烃聚合反应的催化剂。已知TiBr4常温下为橙黄色固体,熔点为38.3℃,沸点为233.5℃,具有潮解性且易发生水解。实验室利用反应TiO2+C+2Br2TiBr4+CO2制备TiBr4的装置如图所示。回答下列问题:(1)检查装置气密性并加入药品后,加热前应进行的操作是___,反应结束后应继续通入一段时间CO2,主要目的是___。(2)将连接管切断并熔封,采用蒸馏法提纯。此时应将a端的仪器改装为___、承接管和接收瓶,在防腐胶塞上加装的仪器是___(填仪器名称)。II.过氧化钙溶于酸,极微溶于水,不溶于乙醇、乙醚和丙酮,通常可用作医用杀菌剂、消毒剂、防腐剂。已知从溶液中制得的过氧化钙带有8个结晶水,在100℃时会脱水生成米黄色的无水过氧化钙,而无水过氧化钙在349℃时会迅速分解生成CaO和O2。以下是一种用纯净的碳酸钙制备过氧化钙的实验方案。请回答下列问题:CaCO3滤液白色结晶(3)步骤①的具体操作为向碳酸钙中逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶液呈___性(填“酸”、“碱”或“中”)。将溶液煮沸,趁热过滤。将溶液煮沸的作用是__。(4)步骤②中反应的化学方程式为__,该反应需要在冰浴下进行,原因是__。(5)为测定产品中过氧化钙的质量分数,取1.2g样品,在温度高于349℃时使之充分分解,并将产生的气体(恢复至标准状况)通过如图所示装置收集,测得量筒中水的体积为112mL,则产品中过氧化钙的质量分数为___。27、(12分)二氧化钒(VO2)是一种新型热敏材料。实验室以V2O5为原料合成用于制备VO2的氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体,过程如下:V2O5VOCl2溶液(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]10·H2O回答下列问题:(1)步骤i中生成VOCl2的同时生成一种无色无污染的气体,该反应的化学方程式为____。也可只用浓盐酸与V2O5来制备VOCl2溶液,从环境角度考虑,该方法的缺点是_______。(2)步骤ii可在如图装置(气密性良好)中进行。已知:VO2+能被O2氧化。①药品填装完成后的实验操作是____(填活塞“a”“b”的操作)。②若无装置B,则导致的后果是____。(3)加完VOCl2后继续搅拌数分钟,使反应完全,小心取下分液漏斗,停止通气,立即塞上橡胶塞,将锥形瓶置于CO2保护下的干燥器中,静置过夜,得到紫红色晶体,抽滤,并用饱和NH4HCO3溶液洗涤3次,用无水乙醇洗涤2次,除去水分,再用乙醚洗涤2次,抽干称重。用饱和NH4HCO3溶液洗涤除去的阴离子主要是____。(4)测定氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体粗产品中钒的含量。称量4.246g样品于锥形瓶中,用20mL蒸馏水与30mL硫酸混合溶解后,加0.02mol·L-1的KMnO4溶液至稍过量,充分反应后继续加1%NaNO2溶液至稍过量,再用尿素除去过量的NaNO2,最后用0.08mol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点,消耗体积为30.00mL。(滴定反应:VO2++Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O)①NaNO2溶液的作用是____。②粗产品中钒的质量分数为____(精确到小数点后两位)。28、(14分)辉铜矿(主要成分Cu2S)作为铜矿中铜含量最高的矿物之一,可用来提炼铜和制备含铜化合物。Ⅰ.湿法炼铜用Fe2(SO4)3溶液作为浸取剂提取Cu2+:(1)反应过程中有黄色固体生成,写出反应的离子方程式______________________。(2)控制温度为85℃、浸取剂的pH=1,取相同质量的辉铜矿粉末分别进行如下实验:实验试剂及操作3小时后Cu2+浸出率(%)一加入10mL0.25mol·L-1Fe2(SO4)3溶液和5mL水81.90二加入10mL0.25mol·L-1Fe2(SO4)3溶液和5mL0.1mol·L-1H2O292.50回答:H2O2使Cu2+浸出率提高的原因可能是__________。(3)实验二在85℃后,随温度升高,测得3小时后Cu2+浸出率随温度变化的曲线如图。Cu2+浸出率下降的原因_________________。(4)上述湿法炼铜在将铜浸出的同时,也会将铁杂质带进溶液,向浸出液中通入过量的O2并加入适量的CuO,有利于铁杂质的除去,用离子方程式表示O2的作用_________。解释加入CuO的原因是_____。Ⅱ.某课题组利用碳氨液((NH4)2CO3、NH3·H2O)从辉铜矿中直接浸取铜。其反应机理如下:①Cu2S(s)⇌2Cu+(aq)+S2-(aq)(快反应)②4Cu++O2+2H2O⇌4Cu2++4OH-(慢反应)③Cu2++4NH3·H2O⇌Cu(NH3)42++4H2O(快反应)(5)提高铜的浸出率的关键因素是________。(6)在浸出装置中再加入适量的(NH4)2S2O8,铜的浸出率有明显升高,结合平衡移动原理说明可能的原因是__________。29、(10分)过氧化氢(H2O2)在医药、化工、民用等方面有广泛的应用。回答下面问题:(1)最早制备H2O2使用的原料是易溶于水的BaO2和稀硫酸,发生反应的化学方程式是_____。BaO2的电子式为:__________。(2)目前工业制备H2O2的主要方法是蒽醌法。反应流程如下:已知:乙基蒽醌是反应中的催化剂。①蒽醌法所用原料的物质的量之比为_____________。②操作a是__________________。③再生回收液的成分是______________________。(3)测量过氧化氢浓度常用的方法是滴定法,某次测定时,取20.00mL过氧化氢样品,加入过量硫酸酸化,用0.l000mol/L的KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗10.00mL,滴定时发生反应的离子方程式为____,该样品中H2O2的物质的量浓度为_______。
参考答案(含详细解析)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【答案解析】
A.由图中电子流动方向川知,放电时左边为负极右边为正极,原电池中阳离子向正极移动,所以电解质中的Li+向右端移动,故A错误;B.充电时阴极得电子发生还原反应,所以电极反应式为:Li++Al+e-=AlLi,故B错误;C.放电时,正极Cn(PF6)发生还原反应,据图可知生成PF6-,所以电极反应式为:Cn(PF6)+e-=PF6-+Cn,故C正确;D.锂比铝活泼,充电时,铝电极的电极反应式为:Li++Al+e-=AlLi,所以若转移0.2
mol电子,增重为0.2×7=1.4g,而不是5.4
g,故D错误;故答案为C。【答案点睛】原电池中电子经导线由负极流向正极,电流方向与电子流向相反;电解质溶液中阳离子流向正极,阴离子流向负极。2、A【答案解析】
主族元素X、Y、Z、W、R、T的原子序数依次增大,且均不大于20。其中X-的电子层结构与氦相同,则X为H元素;R和Y同族,Y元素的某种单质是一种自来水消毒剂,为O3,则Y为O元素;R为S元素;Z3+和Y2-具有相同的电子层结构Z在Y的下一周期,Z为铝元素;T、W、Y三种元素组成盐T2WY3的溶液通入过量CO2后产生白色沉淀,且W的原子序数大于铝而小于硫,故T2WY3为K2SiO3,生成的白色沉淀为硅酸,据此分析。【题目详解】主族元素X、Y、Z、W、R、T的原子序数依次增大,且均不大于20。其中X-的电子层结构与氦相同,则X为H元素;R和Y同族,Y元素的某种单质是一种自来水消毒剂,为O3,则Y为O元素;R为S元素;Z3+和Y2-具有相同的电子层结构Z在Y的下一周期,Z为铝元素;T、W、Y三种元素组成盐T2WY3的溶液通入过量CO2后产生白色沉淀,且W的原子序数大于铝而小于硫,故T2WY3为K2SiO3,生成的白色沉淀为硅酸。A.同周期元素从左而右依次减小,故原子半径:T(K)>Z(Al)>W(Si)>R(S),选项A不正确;B.T和R形成化合物K2S为强碱弱酸盐,水解呈碱性,选项B正确;C.化合物TX为KH,具有很强的还原性,可与水反应生成氢氧化钾和氢气,选项C正确;D.T、R、Z三种元素的最高价氧化物对应的水化物氢氧化钾、硫酸、氢氧化铝两两能发生反应,选项D正确。答案选A。【答案点睛】本题考查元素周期表元素周期律的应用。推断元素是解题的关键,通过判断:Y元素的某种单质是一种自来水消毒剂,结合Y元素原子序数较小,可知为O3,从而进一步求解。3、A【答案解析】
A.将滴管插入到液面以下,氢氧化钠和硫酸亚铁发生反应:2NaOH+FeS04=Na2S04+Fe(OH)2↓,Fe(OH)2很容易被空气中的氧气氧化:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,该装置使用煤油以隔绝空气,使氢氧化亚铁不能与氧气充分接触,从而达到防止被氧化的目的,所以该实验能制取并观察到氢氧化亚铁白色絮状沉淀,故A正确;B.碳酸钠较稳定,加热不分解,只有碳酸氢钠分解:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,该装置的受热温度较低的小试管中应该盛放易分解的碳酸氢钠,由于该设计方案中碳酸氢钠的受热温度较高,故无法比较二者的热稳定性,故B错误;C.氯化铵受热生成氨气和氯化氢,在试管口易因温度降低,两者易反应生成氯化铵,不能制备氨气,故C错误;D.图中装置为分馏操作,可用于分离沸点不同且互溶的液体混合物,进出水方向为下口进上口出,温度计水银球的位置应该在蒸馏烧瓶的支管出口处,故D错误;故答案选A。4、B【答案解析】
植物油是高级脂肪酸的甘油酯,密度比水小,结构中含有不饱和键,在碱性条件下可发生水解。【题目详解】A.植物油是高级脂肪酸的甘油酯,属于酯类,A项正确;B.植物油结构中含有不饱和的碳碳双键键,B项错误;C.密度比水小,浮在水面上,C项正确;D.在碱性条件下可发生水解,生成高级脂肪酸盐和甘油,D项正确;答案选B。5、D【答案解析】
A、氯水显黄绿色的原因是氯气在水中的溶解度有限,氯气本身为黄绿色,次氯酸无色,故A不符合题意;B、氢氧化钠为强碱,在水溶液中完全电离出氢氧根,使酚酞显红色,不是水解,故B不符合题意;C、乙烯中含有碳碳双键,为不饱和键,能够与溴单质发生加成反应,使溴水褪色,故C不符合题意;D、碘单质本身为紫黑色,碘水显黄色,而碘溶于苯中显紫红色,碘在有机物中溶解度增大,故D符合题意;故选:D。6、B【答案解析】
A.用四氯乙烯干洗剂除去衣服上油污,是利用有机溶剂的溶解性,没有新物质生成,属于物理变化,故A正确;B.“碳九”主要包括苯的同系物和茚等,其中茚的结构为,不属于苯的同系物,故B错误;C.22号钛元素位于第四周期第IVB族,属于过渡元素,故C正确;D.CuSO4属于重金属盐,病毒中的蛋白质在重金属盐或碱性条件下可以发生变性,故D正确;答案选B。7、D【答案解析】
W、X、Y、Z均为短周期主族元素,由位置关系可知,W、X处于第二周期,Y、Z处于第三周期,设X原子最外层电子数为a,则W、Y、Z最外层电子数依次为a-2、a、a+1,四种元素的原子最外层电子数之和为23,则:a-2+a+1+a+a=23,解得a=6,则W为C元素,故X为O元素、Y为S元素、W为C元素。【题目详解】A、同周期从左到右,原子半径逐渐减小,元素的非金属性增强,原子半径S>Cl,非金属性W<X,故A正确;B、同主族从上到下元素的非金属性减弱,故O2能与H2Se反应,生成Se单质,故B正确;C、O能形成CO2、SO2、ClO2,故C正确;D、最高价氧化物对应水化物的酸性:H2CO3<H2SO4<HClO4,故D错误;故选D。8、B【答案解析】
A.银可以与硝酸反应,浓硝酸:Ag+2HNO3=AgNO3+NO2↑+H2O,稀硝酸:3Ag+4HNO3=3AgNO3+NO↑+2H2O,故A错误;B.聚乙烯塑料属于塑料,是一种合成有机高分子材料,故B正确;C.光导纤维的主要成分为二氧化硅,故C错误;D.建设世界第一高混凝土桥塔用到的水泥和石灰均属于传统无机非金属材料,故D错误;故选B。【答案点睛】硝酸属于氧化性酸,浓度越大氧化性越强,所以稀硝酸和浓硝酸在反应时产物不同。9、D【答案解析】
由①可知溶液显弱酸性,上述离子只有NH4+水解使溶液显酸性,则一定含有NH4+,而S2-水解显碱性,且其水解程度比NH4+大,则溶液中一定不含有S2-;再由氯水能氧化I-生成碘单质,而碘遇淀粉变蓝,而②中加氯水和淀粉无明显现象,则一定不含有I-;又溶液呈电中性,有阳离子必有阴离子,则溶液中有NH4+,必须同时存在阴离子,即SO42-必然存在,而Ba2+、SO42-能结合生成沉淀,则这两种离子不能共存,即一定不存在Ba2+;显然剩下的Na+是否存在无法判断,则需检验的离子是Na+,故D符合题意;所以答案:D。10、A【答案解析】A.酸性高锰酸钾能将不饱和碳键氧化,但苯环上碳原子形成介于单键和双键之间的化学键,结构稳定,不易被氧化,A正确;B.将液溴与苯混合,加入铁屑后,在生成的三溴化铁的催化作用下,溴与苯发生取代反应,B错误;C.苯和硝酸在浓硫酸作催化剂的条件下可生成硝基苯,C错误;D.苯在一定条件下也能够在镍催化、加热条件下与氢气发生加成反应生成环己烷,D错误。故选择A。点睛:苯不能使高锰酸钾溶液退色,是因为苯分子中有6个碳碳单键,6个碳原子之间形成一个大π键,使得苯的化学性质比烯烃稳定的的多,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。11、A【答案解析】
本题考查化学在生活中的应用,意在考查对物质性质的识记和理解能力。【题目详解】A.漂白粉,漂白液和漂粉精的有效成分都是次氯酸盐,有强氧化性,所以可以漂白,杀菌,故A正确;B.硅胶具有吸水性,可用作干燥剂,故B错误;C.常温下铝制容器可以盛放浓硫酸,是因为铝在浓硫酸中发生钝化,故C错误;D.明矾可作净水剂,是因为其溶于水电离出的能水解生成氢氧化铝胶体,胶体的吸附能力很强,故D错误;答案:A12、D【答案解析】根据主链最长原则,主链有7个碳原子;根据支链最近原则,从右端开始第3个碳原子上连有一个甲基,所以的名称是3-甲基庚烷,故D正确。13、B【答案解析】
假设离子的物质的量为分别为2mol、4mol、1mol、1mol,则根据溶液中的电荷守恒分析,2×3+1×3=2×4+1×x,解x=1,说明阴离子带一个单位的负电荷,铁离子和氢氧根离子不能共存,所以氢氧根离子不存,故X可能为氯离子,故选B。14、D【答案解析】
A.饱和氯水中含有氯气和HClO,具有强氧化性,还原性离子不能存在,SO32-和氯气、HClO发生氧化还原反应而不能大量存在,选项A错误;B.0.1mol·L-1CaCl2溶液中Ca2+与SiO32-反应产生沉淀而不能大量共存,选项B错误;C.浓氨水中Al3+与氨水反应生成氢氧化铝而不能大量存在,选项C错误;D.0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液呈酸性,H+、Mg2+、NO3-、Br-相互不反应,能大量共存,选项D正确;答案选D。15、C【答案解析】苯能萃取溴水中的溴,使溴水褪色,属于物理变化,故A错误;乙烷与溴水不反应,不能使溴水褪色,故B错误;乙烯与溴水发生加成反应使溴水褪色,故C正确;乙酸与溴水不反应,溴水不褪色,故D错误。16、A【答案解析】
Na2Sx中Na元素的化合价为+1价,则S元素的平均化合价为-,Na2SO4中S元素的化合价为+6价;NaClO中Cl元素的化合价为+1价,NaCl中Cl元素的化合价为-1价;反应中Na2Sx与NaClO物质的量之比为1:16,根据得失电子守恒,1×x×[(+6)-(-)]=16×2,解得x=5,答案选A。17、D【答案解析】
A、标准状况下,22.4LCH4的物质的量为1mol,1mol甲烷中有4molC-H,因此22.4L甲烷中共价键的物质的量为22.4×4/22.4mol=4mol,故错误;B、2Fe+3Cl2=2FeCl3,铁过量,氯气不足,因此转移电子物质的量为1×2×1mol=2mol,故错误;C、没有说明溶液的体积,无法计算物质的量,故错误;D、由于N2O4的最简式为NO2,所以46g的NO2和N2O4混合气体N2O4看作是46gNO2,即1mol,原子物质的量为1mol×3=3mol,故正确。18、D【答案解析】
A.NH3NO2不能一步转化,氨气催化氧化得到NO而不能直接得到NO2,选项A错误;B.MgCl2(aq)无水MgCl2,氯化镁为强酸弱碱盐,水解产生氢氧化镁和盐酸,盐酸易挥发,最后得到的氢氧化镁灼烧得到氧化镁,而不能一步得到无水氯化镁,选项B错误;C.FeFeCl3,铁在氯气中燃烧生成氯化铁不是生成氯化亚铁,无法一步转化生成氯化亚铁,选项C错误;D.NaCl(aq)NaOH(aq)NaHCO3,电解氯化钠溶液得到氢氧化钠,氢氧化钠溶液中通入过量的二氧化碳生成碳酸氢钠,反应均能一步转化,选项D正确。答案选D。【答案点睛】本题考查金属元素单质及其化合物的综合应用,题目难度中等,试题侧重于学生的分析能力的考查,注意把握物质的性质以及转化的特点、反应条件,试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力。19、C【答案解析】
A.LiAlH4中AlH4-与NH4+为等电子结构,所以其结构与铵根离子相似,可表示为:,故A正确;B.LiAlH4中的Li、Al都是主族金属元素,H是非金属元素,故Li为+1价,Al为+3价,H为-1价,受热分解时,根据Al元素化合价变化即可得出1molLiAlH4在125℃完全分解,转移3mol电子,故B正确;C.乙醛生成乙醇得到氢,在有机反应中得氢去氧是还原反应,所以LiAlH4与乙醛作用生成乙醇,LiAlH4作还原剂,故C错误;D.LiAlH4中的-1价H和水中的+1价H发生氧化还原反应生成氢气,同时生成的OH-与Al3+反应生成AlO2-,所以反应方程式为:LiAlH4+2H2O=LiAlO2+4H2↑,故D正确。故选D。20、D【答案解析】
A、NaOH是氢氧化钠的化学式,它是由钠离子和氢氧根离子构成的,不能表示物质的一个分子,A不符合题意;B、SiO2只能表示二氧化硅晶体中Si、O原子的个数比为1:2,不能表示物质的一个分子,B不符合题意;C、Fe是铁的化学式,它是由铁原子直接构成的,不能表示物质的一个分子,C不符合题意;D、CO2是二氧化碳的化学式,能表示一个二氧化碳分子,D符合题意;答案选D。【答案点睛】本题难度不大,掌握化学式的含义、常见物质的粒子构成是正确解题的关键。21、D【答案解析】
A.工业上使Mg2+沉淀,应选用廉价的石灰乳,可利用海边大量存在的贝壳煅烧成石灰制得,故A错误;B.氯化镁是强酸弱碱盐,加热时,氯化镁水解生成氢氧化镁和盐酸,升高温度促进盐酸挥发,所以小心蒸干氯化镁溶液最终得到氢氧化镁而不是氯化镁,故B错误;C.电解熔融MgCl2在阴极得到金属Mg,电解MgCl2溶液在阴极得到H2,故C错误;D.为了使镁离子完全转化,加入试剂①的量应过量,故D正确。故答案选D。22、C【答案解析】
分析每种装置中出现的相应特点,再判断这样的装置特点能否达到处理污染气体,减少污染的效果。【题目详解】①图1所示装置在实验中用带有酚酞的水吸收逸出的氨气,防止氨气对空气的污染,符合“绿色化学”,故①符合题意;②图2所示装置用沾有碱液的棉球吸收多余的氯气,能有效防止氯气对空气的污染,符合“绿色化学”,故②符合题意;③氨气与氯化氢气体直接散发到空气中,对空气造成污染,不符合防止污染的理念,不符合“绿色化学”,故③不符合题意;④图3所示装置中,铜丝可以活动,能有效地控制反应的发生与停止,用气球收集反应产生的污染性气体,待反应后处理,也防止了对空气的污染,符合“绿色化学”,故④符合题意;故符合“绿色化学”的为①②④。故选C。【答案点睛】“绿色化学”是指在源头上消除污染,从而减少污染源的方法,与“绿色化学”相结合的往往是原子利用率,一般来说,如果所有的反应物原子都能进入指定的生成物的话,原子的利用率为100%。二、非选择题(共84分)23、43-甲基丁酸羟基加成反应或还原反应13、AD【答案解析】分析:在合成路线中,C+F→G为酯化反应,由F和G的结构可推知C为:,结合已知①,可推知B为:,由F的结构和E→F的转化条件,可推知E的结构简式为:,再结合已知②,可推知D为:。详解:(1)分子中有4种等效氢,故其核磁共振氢谱图中有4组吸收峰,的名称为3-甲基丁酸,因此,本题正确答案为:.4;3-甲基丁酸;(2)中含氧官能团的名称为羟基,根据已知②可写出D→E的化学方程式为。(3)E-F为苯环加氢的反应,其反应类型为加成反应或还原反应。故答案为加成反应或还原反应;(4)的同分异构体中,结构中有醚键且苯环上只有一个取代基结构:分两步分析,首先从分子组成中去掉-O-,剩下苯环上只有一个取代基结构为:,由于丁基有4种,所以也有4种,、、、,第二步,将-O-插入C-C之间形成醚分别有4种、4种、3种和2种,共有13种,其中甲基数目最多的同分异构体的结构简式为、。所以,本题答案为:13;、;(5)A.由结构简式知G的分子式为C15H28O2,故A正确;B.1molG水解能消耗1mol
NaOH,故B错误;C.G中六元碳环上的C原子为饱和碳原子,不在同一平面上,故至少有8个C原子共平面是错误的;D.合成路线中生成G的反应为酯化反应,也属于取代反应,故D正确;所以,本题答案为:AD(6)以1-丁醇为原料制备正戊酸(
CH3CH2CH2CH2COOH),属于增长碳链的合成,结合题干中A→B→C的转化过程可知,1-丁醇先消去生成1-丁烯,再和CO/H2反应生成戊醛,最后氧化生成正戊酸,合成路线为:24、醚键、羟基、羧基取代反应保护(酚)羟基乙二醛+O2→18【答案解析】
根据A的分子式和B的结构可知A为乙二醛(OHC-CHO),乙二醛氧化生成B;根据C、E、B的结构可知D为;B与D发生加成反应生成E();F与BnCl碱性环境下,发生取代反应生成G(),保护酚羟基不被后续步骤破坏;H与氢气发生取代反应生成丹参素,据此分析。【题目详解】(1)根据合成路线逆推可知D为邻苯二酚。H()中所含官能团为醚键、羟基、羧基;答案:醚键、羟基、羧基(2)的结果是F中的羟基氢被苄基取代,所以是取代反应。从F到目标产物,苯环上的两个羟基未发生变化,所以是为了保护酚羟基,防止它在后续过程中被破坏。答案:取代反应保护(酚)羟基(3)A为乙二醛(OHC-CHO),属于醛基的氧化反应,方程式为+O2→;答案:乙二醛+O2→(4)根据题意,N的同分异构体必含一个酚羟基,另一个取代基可能是:HCOOCH2CH2-、HCOOCH(CH3)、OHCCH(OH)CH2-、OHCCH2CH(OH)-、、,每个取代基与酚羟基都有邻、间、对三种位置关系,共有;其中核磁共振氢谱有6组峰,且峰面积之比为1:1:1:2:2:3的物质的结构简式是;答案:18(5)由原料到目标产物,甲基变成了羧基(发生了氧化反应),但羟基未发生变化。由于酚羟基易被氧化,所以需要预先保护起来。根据题意可以使用BnCl进行保护,最后通过氢气使酚羟基复原,合成路线为;答案:【答案点睛】本题难点第(4)小题同分异构体种类判断①注意能发生银镜反应的有醛基、甲酸盐、甲酸某酯、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖等;②先确定官能团种类,在确定在苯环中的位置。25、尿素8Cl2+16OH-=5ClO-+ClO3-+10Cl-+8H2O冰水浴冷却通过冷凝回流,减少水合肼的挥发,提高水合肼的产率NaClO碱性溶液打开滴液漏斗的活塞,旋转旋塞使漏斗内的液体缓缓流下NaClO+CO(NH2)2+2NaOH=NaCl+N2H4·H2O+Na2CO3410【答案解析】
由实验流程可知,氯气和氢氧化钠溶液的反应生成NaClO,为避免生成NaClO3,应控制温度在40℃以下,生成的NaClO与尿素反应生成N2H4•H2O和Na2CO3,可用蒸馏的方法分离出N2H4•H2O,副产品Na2CO3溶液中通入二氧化硫,可制得Na2SO3,结合对应物质的性质以及题给信息分析解答。【题目详解】⑴根据流程图,本流程所用的主要有机原料为尿素,故答案为尿素;(2)若温度为41℃,测得产物中除NaClO外还含有NaClO3,且两者物质的量之比为5∶1,同时还生成NaCl,根据得失电子守恒,ClO-∶ClO3-∶Cl-物质的量之比为5∶1∶10,反应的离子方程式为8Cl2+16OH-=5ClO-+ClO3-+10Cl-+8H2O,故答案为8Cl2+16OH-=5ClO-+ClO3-+10Cl-+8H2O;⑶氯气与烧碱溶液的反应是放热反应,实验中,为使步骤Ⅰ中反应温度不高于40℃,除减缓Cl2的通入速率外,避免反应过于剧烈,放出大量的热而导致温度升高,还可以用冰水浴冷却,故答案为冰水浴冷却;(4)①为避免N2H4•H2O的挥发,使用冷凝管,起到冷凝回流,减少水合肼的挥发,提高水合肼的产率,故答案为通过冷凝回流,减少水合肼的挥发,提高水合肼的产率;②为了避免N2H4•H2O与NaClO剧烈反应生成N2,实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是NaClO碱性溶液;将滴液漏斗内的液体放入三颈烧瓶内的操作是打开滴液漏斗的活塞,旋转旋塞使漏斗内的液体缓缓流下,故答案为NaClO碱性溶液;打开滴液漏斗的活塞,旋转旋塞使漏斗内的液体缓缓流下;③根据流程图,NaClO和CO(NH2)2在NaOH溶液中反应生成水合肼和碳酸钠,反应的化学方程式为NaClO+CO(NH2)2+2NaOH=NaCl+N2H4·H2O+Na2CO3,故答案为NaClO+CO(NH2)2+2NaOH=NaCl+N2H4·H2O+Na2CO3;(5)用Na2CO3制备无水Na2SO3,在Na2CO3溶液中通入过量的二氧化硫生成NaHSO3,然后在NaHSO3溶液中加入NaOH溶液可生成Na2SO3。①由图像可知,溶液pH约为4时,可完全反应生成NaHSO3,此时可停止通入二氧化硫,故答案为4;②由图像可知pH约为10时,可完全反应生成Na2SO3,故答案为10。26、打开K1,关闭K2和K3,通入二氧化碳排出残留在装置中的四溴化钛和溴蒸气直形冷凝管温度计酸除去溶液中的二氧化碳CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl或CaCl2+2NH3•H2O+H2O2=CaO2+2NH4Cl+2H2O温度过高时过氧化氢分解60%【答案解析】
I.TiBr4常温易潮解,所以制备TiBr4时要使用干燥的反应物,所以通入的二氧化碳气体必须干燥,浓硫酸能干燥二氧化碳,所以试剂A为浓硫酸;因为装置中含有空气,空气中氧气能和C在加热条件下反应,所以要先通入二氧化碳排出装置中空气,需要打开K1,关闭K2和K3;然后打开K2和K3
,同时关闭K1,发生反应TiO2+C+2Br2
TiBr4+CO2制备TiBr4,TiBr4常温下为橙黄色固体,流入收集装置中;溴有毒不能直接排空,应该最后有尾气处理装置,TiBr4易潮解,所以装置X单元能起干燥作用,结合题目分析解答。II.大理石加入稀盐酸溶解得到氯化钙溶液,将溶液煮沸,趁热过滤,将溶液煮沸的作用是除去溶液中溶解的CO2,反应②滤液中加入氨水和过氧化氢冰水浴中反应生成过氧化钙晶体,过滤得到过氧化钙晶体,水洗、乙醇洗、烘烤得到过氧化钙固体,以此来解答。【题目详解】(1)根据分析以及图示可知加热前要先打开K1,关闭K2和K3,通入二氧化碳排出装置中空气;反应结束后在反应装置中还有少量四溴化钛残留,以及剩余的溴蒸气,应继续通入一段时间CO2,主要目的是把少量残留四溴化钛排入收集装置中,提高产率,而且还可以排出剩余的溴蒸气,进行尾气处理,防止污染;(2)在产品四溴化钛中还有残留的液溴,因此根据题中给出的四溴化钛的沸点233.5°C,可以使用蒸馏法提纯;此时应将a端的仪器改装为直形冷凝管、承接管和接收瓶,蒸馏时要根据温度收集馏分,所以在防腐胶塞上应加装温度计;(3)此时溶液中溶有二氧化碳,所以呈酸性;将溶液煮沸的作用是除去溶液中的二氧化碳;(4)反应②是滤液中加入氨水和过氧化氢冰水浴中反应生成过氧化钙晶体,反应的化学方程式为:CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl或CaCl2+2NH3•H2O+H2O2=CaO2+2NH4Cl+2H2O;过氧化氢热易分解,所以该反应需要在冰浴下进行;(5)过氧化钙受热分解,方程式为2CaO2=2CaO+O2↑,收集到的气体为氧气,根据量筒中水的体积可知收集到氧气112mL,则其物质的量为=0.005mol,则原样品中n(CaO2)=0.01mol,所以样品中过氧化钙的质量分数为=60%。27、2V2O5+N2H4﹒2HCl+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O氯气有毒,污染空气打开活塞a数分钟后,再打开活塞bHCl与NH4HCO3反应Cl-除去过量的KMnO42.88%【答案解析】
V2O5与盐酸、N2H4﹒2HCl混合发生反应:2V2O5+N2H4﹒2HCl+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O,得到VOCl2溶液,加碳酸氢铵溶液后得到氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体。(1)根据原子守恒及氧化还原反应原理分析解答;(2)根据题给信息中+4价V易被氧化的性质分析解答;(3)根据原子守恒及晶体的组成分析解答;(4)根据滴定原理及氧化还原反应原理分析解答。【题目详解】(1)根据原子守恒分析生成的一种无色无污染的气体为N2,该反应的化学方程式为2V2O5+N2H4﹒2HCl+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O;根据氧化还原反应原理分析,V被还原,则浓盐酸的中Cl被氧化生成氯气,氯气有毒,污染空气,故答案为:2V2O5+N2H4﹒2HCl+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O;氯气有毒,污染空气;(2)①已知VO2+能被O2氧化,故装置中不能有空气,所以反应前先通入CO2数分钟排除装置中的空气,避免产物被氧化,所以实验操作时先打开活塞a数分钟后,再打开活塞b,故答案为:打开活塞a数分钟后,再打开活塞b;②A中制得的二氧化碳混有氯化氢气体,B装置中的试剂应是除去二氧化碳气体中HCl气体的饱和NaHCO3溶液,若无装置B,则HCl与NH4HCO3反应,故答案为:HCl与NH4HCO3反应;(3)根据原子守恒分析,及晶体的组成分析,NH4HCO3溶液洗涤除去阴离子主要是Cl-,故答案为:Cl-;(4)①根据分析,KMnO4溶液的作用是氧化V,NaNO2溶液的作用是除去过量的KMnO4,故答案为:除去过量的KMnO4;②根据V元素的质量守恒,根据滴定反应VO2++Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O,则n(V)=n((NH4)2Fe(SO4)2)=0.08mol·L-1×0.03L=0.0024mol,则粗产品中钒的含量为:,故答案为:2.88%。28、H2O2把生成Fe2+又氧化为Fe3+,c(Fe3+)的浓度增大,反应速率加快温度升高,H2O2发生了分解4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O由于浸取剂的pH=1,加入适量的CuO,不引入其它杂质离子,消耗H+有利于控制溶液pH,使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀提高慢反应的速率,即提高Cu+的氧化速率S2O8
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