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文档简介
2023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、中国科学家研究出对环境污染小、便于铝回收的海水电池,其工作原理示意图如下:下列说法正确的是()A.电极Ⅰ为阴极,其反应为:O2+4H++4e-=2H2OB.聚丙烯半透膜允许阳离子从右往左通过C.如果电极II为活性镁铝合金,则负极区会逸出大量气体D.当负极质量减少5.4g时,正极消耗3.36L气体2、某电池以K2FeO4和Zn为电极材料,KOH溶液为电解质溶液。下列说法不正确的是A.Zn为电池的负极,发生氧化反应B.电池工作时OH-向负极迁移C.该电池放电过程中电解质溶液浓度增大D.正极反应式为:2FeO42-+10H++6e-=Fe2O3+5H2O3、减压过滤装置中用于承接滤液的仪器是A. B. C. D.4、已知:Br+H2HBr+H,其反应的历程与能量变化如图所示,以下叙述正确的是A.该反应是放热反应B.加入催化剂,E1-E2的差值减小C.H-H的键能大于H-Br的键能D.因为E1>E2,所以反应物的总能量高于生成物的总能量5、某同学利用下图装置探究SO2的性质。下列有关反应的方程式,不正确的是()A.①中溶液显红色的原因:CO32-+H2OHCO3-+OH-B.①中溶液红色褪去的原因:2SO2+CO32-+H2O==CO2+2HSO3-C.②中溶液显黄绿色的原因:Cl2+H2O==HCl+HClOD.②中溶液黄绿色褪去的原因:SO2+Cl2+2H2O==H2SO4+2HCl6、W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增大,其原子的最外层电子数之和为19,W和Y同主族,X原子的电子层数与最外层电子数相等,Z元素最高正价与最低负价的代数和为4。下列说法正确的是()A.X和Z形成的化合物是不溶于水的沉淀B.Z的氧化物对应水化物的酸性一定大于YC.W的简单气态氢化物沸点比Y的高D.X、Y、Z简单离子半径逐渐减小7、已知:Mn(sS(sMn(s则下列表述正确的是()A.ΔHB.ΔHC.Mn(sD.MnO2(8、螺环烃是指分子中两个碳环共用一个碳原子的脂环烃。是其中的一种。下列关于该化合物的说法正确的是()A.与HBr以物质的量之比1:1加成生成二种产物B.一氯代物有五种C.所有碳原子均处于同一平面D.该化合物的分子式为C10H129、用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是A.4.6gNa与含0.1molHCl的稀盐酸充分反应,转移电子数目为0.1NAB.25℃时,pH=13的Ba(OH)2溶液中含有OH-的数目为0.2NAC.常温下,14克C2H4和C3H6混合气体所含的原子数为3NAD.等质量的1H218O与D216O,所含中子数前者大10、乙醇催化氧化制取乙醛(沸点为20.8℃,能与水混溶)的装置(夹持装置已略)如图所示:下列说法错误的是A.向圆底烧瓶中滴入H2O2溶液前需打开KB.实验开始时需先加热②,再通O2,然后加热③C.装置③中发生的反应为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2OD.实验结束时需先将④中的导管移出。再停止加热11、钠-CO2电池的工作原理如图所示,吸收的CO2转化为Na2CO3固体和碳,沉积在多壁碳纳米管(MWCNT)电极表面,下列说法不正确的是()A.负极反应式为Na-e-=Na+B.多壁碳纳米管(MWCNT)作电池的正极C.可以用乙醇代替四甘醇二甲醚作有机溶剂D.电池总反应式为4Na+3CO2=2Na2CO3+C12、亚砷酸(H3AsO3)可用于治疗白血病,在溶液中存在多种微粒形态。向1L0.1mol·L-1H3AsO3溶液中逐滴加入0.1mol·L-1KOH溶液,各种微粒物质的量分数与溶液的pH关系如图所示,图中M点对应的pH为a,下列说法正确的是()A.H3AsO3的电离常数Ka1的数量级为10-9B.pH在8.0~10.0时,反应的离子方程式:H3AsO3+OH-=H2AsO3-+H2OC.M点对应的溶液中:c(H2AsO3-)+c(HAsO32-)+c(AsO33-)+c(H3AsO3)=0.1mol·L-1D.pH=12时,溶液中:c(H2AsO3-)+2c(HAsO32-)+3c(AsO33-)+c(H3AsO3)>c(H+)+c(K+)13、下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是选项实验操作和现象结论A向FeBr2溶液中通入适量Cl2,溶液由浅绿色变为黄色Cl2氧化性强于Br2B常温下,等体积pH=3的HA和HB两种酸分别加水稀释,溶液导电能力如图HA酸性比HB弱C向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X,出现白色沉淀X具有氧化性D取久置的Na2O2粉末,向其中滴加过量的盐酸,产生无色气体气体为氧气A.A B.B C.C D.D14、氟离子电池是一种前景广阔的新型电池,其能量密度是目前锂电池的十倍以上且不会因为过热而造成安全风险。如图是氟离子电池工作示意图,其中充电时F-从乙电极流向甲电极,下列关于该电池的说法正确的是()A.放电时,甲电极的电极反应式为Bi-3e-+3F-=BiF3B.放电时,乙电极电势比甲电极高C.充电时,导线上每通过1mole-,甲电极质量增加19gD.充电时,外加电源的正极与乙电极相连15、对某溶液中部分离子的定性检测流程如图所示。相关分析正确的是A.原溶液中可能含有Cl-、SO42-、S2-等阴离子B.步骤①所加试剂可以是浓KOH溶液C.可以用湿润的蓝色石蕊试纸检验生成的无色气体D.步骤②的反应为Al3++3HCO3-=A1(OH)3↓+CO2↑16、某无色溶液中可能含有Al3+、HCO3-、Ba2+和Cl-,取样加入少量氢氧化钠溶液产生白色沉淀,另取样加入稀硫酸产生白色沉淀和产生气体,则原溶液中()A.一定有
Cl-B.一定有
HCO3-C.可能有
Ba2+D.可能有
Al3+17、氧氟沙星是常用抗菌药物,其结构简式如图所示。下列有关氧氟沙星的叙述错误的是A.能发生加成、取代、还原等反应B.分子内有3个手性碳原子C.分子内存在三种含氧官能团D.分子内共平面的碳原子多于6个18、下列离子方程式正确的是A.钠粒投入硫酸铜溶液中:2Na+Cu2+=Cu+2Na+B.在硝酸铝溶液中滴加过量的烧碱溶液:Al3++4OH-=AlO2-+2H2OC.向溴化亚铁溶液中滴加过量氯水:2Fe2++Cl2=2Fe3++2C1-D.磁性氧化铁溶于足量的稀硝酸中:Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O19、下列关于自然界中氮循环示意图(如图)的说法错误的是()A.氮元素只被氧化B.豆科植物根瘤菌固氮属于自然固氮C.其它元素也参与了氮循环D.含氮无机物和含氮有机物可相互转化20、关于常温下pH均为1的两种酸溶液,其稀释倍数与溶液pH的变化关系如图所示,下列说法中正确的是()A.HA是弱酸,HB是强酸B.HB一定是弱酸,无法确定HA是否为强酸C.图中a=2.5D.0.1mol/LHB溶液与等物质的量浓度、等体积的氢氧化钠溶液混合后,所得溶液中:c(H+)<c(OH-)21、我国科研人员研究了在Cu-ZnO-ZrO2催化剂上CO2加氢制甲醇过程中水的作用机理;其主反应历程如图所示(H2→H+H)。下列说法错误的是()A.二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率达100%B.带标记的物质是该反应历程中的中间产物C.向该反应体系中加入少量的水能增加甲醇的收率D.第③步的反应式为H3CO+H2O→CH3OH+HO22、在抗击新冠病毒肺炎中瑞德西韦是主要药物之一。瑞德西韦的结构如图所示,下列说法正确的是()A.瑞德西韦中N、O、P元素的电负性:N>O>PB.瑞德西韦中的N—H键的键能大于O—H键的键能C.瑞德西韦中所有N都为sp3杂化D.瑞德西韦结构中存在σ键、π键和大π键二、非选择题(共84分)23、(14分)化合物G是制备治疗高血压药物纳多洛尔的中间体,实验室由A制备G的一种路线如下:已知:
(1)A的化学式是________(2)H中所含官能团的名称是_______;由G生成H的反应类型是_______。(3)C的结构简式为______,G的结构简式为_________。(4)由D生成E的化学方程式为___________。(5)芳香族化合物X是F的同分异构体,1molX最多可与4molNaOH反应,其核磁共振氢谱显示分子中有3种不同化学环境的氢,且峰面积比为3:3:1,写出两种符合要求的X的结构简式:___________________。(6)请将以甲苯和(CH3CO)2O为原料(其他无机试剂任选),制备化合物的合成路线补充完整。______________________________________24、(12分)M是一种常用于缓解哮喘等肺部疾病的新型药物,一种合成路线如图:已知:RX++HX。请回答:(1)化合物D中官能团的名称为______。(2)化合物C的结构简式为______。(3)①和④的反应类型分别为______,______。(4)反应⑥的化学方程式为______。(5)下列说法正确的是______。A.化合物B能发生消去反应B.化合物H中两个苯环可能共平面C.1mol化合物F最多能与5molNaOH反应D.M的分子式为C13H19NO3(6)同时符合下列条件的化合物A的同分异构体有______种(不包括立体异构),其中核磁共振氢谱有5组峰的结构简式为______。①能与FeCl3溶液发生显色反应②能发生银镜反应25、(12分)某兴趣小组为探究铜与浓硫酸反应时硫酸的最低浓度,设计了如下方案。方案一、实验装置如图1所示。已知能与在酸性溶液中反应生成红棕色沉淀,可用于鉴定溶液中微量的。(1)写出铜与浓硫酸反应的化学方程式:____________。NaOH溶液的作用是___________。(2)仪器X的作用是盛装的浓硫酸并测定浓硫酸的体积,其名称是_______。(3)实验过程中,当滴入浓硫酸的体积为20.00mL时,烧瓶内开始有红棕色沉淀生成,则能与铜反应的硫酸的最低浓度为__________(精确到小数点后一位;混合溶液的体积可视为各溶液的体积之和)。方案二、实验装置如图2所示。加热,充分反应后,由导管a通入氧气足够长时间,取下烧杯,向其中加入足量的溶液,经过滤、洗涤、干燥后称量固体的质量。(4)通入氧气的目的是______________、____________。(5)若通入氧气的量不足,则测得的硫酸的最低浓度__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。26、(10分)二正丁基锡羧酸酯是一种良好的大肠杆菌,枯草杆菌的杀菌剂。合成一种二正丁基锡羧酸酯的方法如图1:将0.45g的2-苯甲酰基苯甲酸和0.500g的二正丁基氧化锡加入到50mL苯中,搅拌回流分水6小时。水浴蒸出溶剂,残留物经重结晶得到白色针状晶体。各物质的溶解性表物质水苯乙醇2-苯甲酰基苯甲酸难溶易溶易溶二正丁基氧化锡难溶易溶易溶正丁基锡羧酸酯难溶易溶易溶回答下列问题:(1)仪器甲的作用是___,其进水口为___。(2)实验不使用橡胶塞而使用磨口玻璃插接的原因是___。(3)分水器(乙)中加蒸馏水至接近支管处,使冷凝管回流的液体中的水冷凝进入分水器,水面上升时可打开分水器活塞放出,有机物因密度小,位于水层上方,从分水器支管回流入烧瓶。本实验选用的分水器的作用是__(填标号)A.能有效地把水带离反应体系,促进平衡向正反应方向移动B.能通过观察水面高度不再变化的现象,判断反应结束的时间C.分离有机溶剂和水D.主要起到冷凝溶剂的作用(4)回流后分离出苯的方法是__。(5)分离出苯后的残留物,要经重结晶提纯,选用的提纯试剂是__(填标号)A.水B.乙醇C.苯(6)重结晶提纯后的质量为0.670g,计算二正丁基锡羧酸酯的产率约为__。27、(12分)某小组选用下列装置,利用反应,通过测量生成水的质量来测定Cu的相对原子质量。实验中先称取氧化铜的质量为ag。(1)浓氨水滴入生石灰中能制得NH3的原因是______________。(2)甲同学按B-A-E-C-D的顺序连接装置,该方案是否可行__________,理由是_______________。(3)乙同学按B-A-D-E-C的顺序连接装置,则装置C的作用是___________________________。(4)丙同学认为乙同学测量的会偏高,理由是_____,你认为该如何改进?___(5)若实验中测得g,则Cu的相对原子质量为_______。(用含a,b的代数式表示)。(6)若CuO中混有Cu,则该实验测定结果_________。(选填“偏大”、“偏小”或“不影响”)28、(14分)制造一次性医用口罩的原料之一丙烯是三大合成材料的基本原料,丙烷脱氢作为一条增产丙烯的非化石燃料路线具有极其重要的现实意义。丙烷脱氢技术主要分为直接脱氢和氧化脱氢两种。(1)根据下表提供的数据,计算丙烷直接脱氢制丙烯的反应C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)的∆H=___。共价键C-CC=CC-HH-H键能/(kJ∙mol-1)348615413436(2)下图为丙烷直接脱氢制丙烯反应中丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度、压强的关系(图中压强分别为1×104Pa和1×105Pa)①在恒容密闭容器中,下列情况能说明该反应达到平衡状态的是__(填字母)。A.∆H保持不变B.混合气体的密度保持不变C.混合气体的平均摩尔质量保持不变D.单位时间内生成1molH-H键,同时生成1molC=C键②欲使丙烯的平衡产率提高,下列措施可行的是____(填字母)A.增大压强B.升高温度C.保持容积不变充入氩气工业生产中为提高丙烯的产率,还常在恒压时向原料气中掺入水蒸气,其目的是_____。③1×104Pa时,图中表示丙烷和丙烯体积分数的曲线分别是___、____(填标号)④1×104Pa、500℃时,该反应的平衡常数Kp=____Pa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,计算结果保留两位有效数字)(3)利用CO2的弱氧化性,科学家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作催化剂,已知C3H8+CO2(g)C3H6(g)+CO(g)+H2O(l),该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭,维持催化剂的活性,其原因是____,相对于丙烷直接裂解脱氢制丙烯的缺点是_____。29、(10分)氢原子是最轻的原子,人们曾预言它可能是所有元素之母。碳是地球上组成生命的最基本的元素之一。按要求回答:(1)宇宙中含量最多的元素是氢和______。基态碳原子的核外电子占有______个原子轨道。(2)光化学烟雾中除了含有NOx外,还含有HCOOH、(PAN)等二次污染物。①PAN中C的杂化方式有______。1molPAN中含有的σ键数目为______。组成PAN的元素的电负性大小顺序为______。②相同压强下,HCOOH的沸点比CH3OCH3______(填“高”或“低”),(3)水溶液中有H3O+、H5O2+、H9O4+等微粒的形式。请画出H5O2的结构式:______。(4)硅和碳在同一主族。下图为SiO2晶胞中Si原子沿z轴方向在xy平面的投影图(即俯视图),其中O原子略去,Si原子旁标注的数字表示每个Si原子位于z轴的高度,则SiA与SiB之间的距离是______nm。(d的单位为nm)
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选项,电极Ⅰ为正极,其反应为:O2+4H++4e-=2H2O,故A错误;B选项,根据图中信息右边酸性溶液,左边为碱性海水,右边氢离子不能通过聚丙烯半透膜,故B错误;C选项,如果电极II为活性镁铝合金,镁铝形成很多细小的原电池,镁失去电子,铝上氢离子得到电子,因此在负极区会逸出大量气体,故C正确;D选项,当不是标准状况下,无法算正极消耗气体的体积,故D错误。综上所述,答案为C。【点睛】通过体积算物质的量时,一定要看使用条件,1、是否为气体,2、是否为标准状况下。2、D【解析】
A.电池工作时,Zn失电子是电池的负极、发生氧化反应,A项正确;B.负极Zn失电子带正电,吸引溶液中阴离子,故向负极迁移,B项正确;C.该电池放电过程中,负极Zn→Zn(OH)2,正极K2FeO4→KOH+Fe2O3,总反应为3Zn+2K2FeO4+5H2O=3Zn(OH)2+4KOH+Fe2O3,KOH溶液浓度增大,C项正确。D.碱性溶液中,电极反应式不应出现H+,D项错误。本题选D。3、B【解析】
A.是干燥管,故A不选;B.是抽滤瓶,用于减压过滤,故B选;C.是洗气装置,用于除杂,故C不选;D.是坩埚,用于灼烧固体,故D不选;故选B。4、C【解析】
根据反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小来判断反应的热效应。反应的能量变化与反应途径无关,催化剂只改变反应速率,与该反应的能量变化无关。【详解】A.若反应物的总能量>生成物的总能量,则反应为放热反应;若反应物的总能量>生成物的总能量,则反应为吸热反应,此图中生成物总能量高于反应物,故该反应为吸热反应,A错误;B.E1-E2的差值即为此反应的焓变,催化剂只改变活化能,与焓值无关,B错误;C.此反应为吸热反应,故断开H-H键所需要的能量高于生成H-Br键放出的能量,C正确;D.因为E1>E2,所以反应物的总能量低于生成物的总能量,此反应吸收热量,D错误,故合理选项是C。【点睛】本题考查吸热反应和放热反应,在化学反应中,由于反应中存在能量的变化,所以反应物的总能量和生成物的总能量不可能相等,根据二者能量差异判断反应的热效应。5、C【解析】碳酸钠溶液显碱性,能使酚酞变红色,其水解的离子方程式为:CO32﹣+H2O⇌HCO3﹣+OH﹣,故A正确;亚硫酸的酸性强于碳酸,在碳酸钠溶液中通入足量的二氧化碳发生反应2SO2+CO32﹣+H2O═CO2+2HSO3﹣,NaHSO3溶液显酸性,所以溶液红色褪去,故B正确;氯气溶于水部分与水反应,部分以氯气分子的形式存在于溶液,所以氯水显浅黄绿色是因为溶解了氯气,故C错误;二氧化硫与氯水反应生成HCl和硫酸,即发生SO2+Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl,氯气被消耗,所以溶液的黄绿色褪去,故D正确。6、C【解析】
W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增大,其原子的最外层电子数之和为19,W和Y同主族,则Y、Z位于第三周期,Z元素最高正价与最低负价的代数和为4,则Z位于ⅥA,为S元素;X原子的电子层数与最外层电子数相等,X可能为Be或Al元素;设W、Y的最外层电子数均为a,则2a+6+2=19,当X为Be时,a=5.5(舍弃),所以X为Al,2a+6+3=19,解得:a=5,则W为N,Y为P元素,据此解答。【详解】根据分析可知:W为N,X为Al,Y为P,Z为S元素。A.Al、S形成的硫化铝溶于水发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和硫化氢,故A错误;B.没有指出元素最高价,故B错误;C.氨气分子间存在氢键,导致氨气的沸点较高,故C正确;D.电子层越多离子半径越大,电子层相同时,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径大小为:Y>Z>X,故D错误;故答案为C。7、D【解析】
A.硫与氧气反应属于放热反应,放热反应焓变小于0,△H2<0,故A错误;B.反应放出热量多少未知,无法判断△H3和△H1大小,故B错误;C.Mn(s)+O2(g)=MnO2(s);ΔH1①,S(s)+O2(D.Mn(s)S(s)Mn(s)根据盖斯定律③-①-②得:MnO2(s)+SO故选D。8、A【解析】
A.分子中含有2个碳碳双键,碳碳双键连接原子团不同,则与HBr以物质的量之比1:1加成生成二种产物,故A正确;B.结构对称,分子中含有4种H,则一氯代物有4种,故B错误;C.含有饱和碳原子,具有甲烷的结构特点,则所有的碳原子不可能共平面,故C错误;D.由结构简式可知该化合物的分子式为C9H12,故D错误。故选A。【点睛】甲烷型:四面体结构,凡是C原子与其它4个原子形成共价键时,空间结构为四面体型。小结:结构中每出现一个饱和碳原子,则整个分子不再共面。9、C【解析】
A.Na既可以和酸反应又可以和碱反应放出氢气,4.6g钠物质量为0,2mol,转移电子数为0.2mol,即0.2NA,故A错;B.pH=13的Ba(OH)2溶液中没有体积,无法计算含有OH-的数目,故B错;C.常温下,C2H4和C3H6混合气体混合气体的最简比为CH2,14克为1mol,所含原子数为3NA,C正确;D.等质量的1H218O与D216O,所含中子数相等,均为NA,故D错。答案为C。10、B【解析】
根据装置图,①中过氧化氢在二氧化锰催化条件下生成氧气,通入②中与乙醇形成混合蒸气,在③中加热条件下发生氧化还原反应生成乙醛,④用于收集乙醛以及未反应的乙醇,据此分析解答。【详解】A.向圆底烧瓶中滴入H2O2溶液前需打开K,避免生成的氧气,使装置内压强过大,故A正确;B.实验时应先加热③,以起到预热的作用,使乙醇充分反应,故B错误;C.催化条件下,乙醇可被氧化生成乙醛,发生2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,故C正确;D.实验结束时需先将④中的导管移出,再停止加热,以避免发生倒吸,故D正确;故选B。【点睛】明确反应的原理是解题的关键。本题的易错点为A,要注意滴入过氧化氢就会反应放出氧气,容器中的压强会增大。11、C【解析】
由装置图可知,钠为原电池负极,失电子发生氧化反应,电极反应为:Na-e-=Na+,多壁碳纳米管为正极,CO2转化为Na2CO3固体和碳,沉积在多壁碳纳米管(MWCNT)电极表面,正极发生还原反应,电极反应式为:4Na++3CO2+4e-═2Na2CO3+C,结合原电池原理分析解答。【详解】A.负极反应为钠失电子发生的氧化反应,电极反应为:Na-e-═Na+,故A正确;B.根据分析可知,多壁碳纳米管(MWCNT)做电池的正极,故B正确;C.钠和乙醇发生反应生成氢气,不可以用乙醇代替四甘醇二甲醚做有机溶剂,故C错误;D.根据分析,放电时电池总反应即钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和碳,总反应是4Na+3CO2=2Na2CO3+C,故D正确;故选C。12、B【解析】
A.H3AsO3的电离常数Ka1=,A错误;B.pH在8.0~10.0时,H3AsO3与OH-反应,生成H2AsO3-和H2O,B正确;C.M点对应的溶液中:n(H2AsO3-)+n(HAsO32-)+n(AsO33-)+n(H3AsO3)=0.1mol,但溶液体积大于1L,所以它们的浓度和小于0.1mol·L-1,C错误;D.pH=12时,溶液中:c(H2AsO3-)+2c(HAsO32-)+3c(AsO33-)+c(OH-)=c(H+)+c(K+),但此时溶液中,c(H3AsO3)<c(OH-),所以应为c(H2AsO3-)+2c(HAsO32-)+3c(AsO33-)+c(H3AsO3)<c(H+)+c(K+),D错误。故选B。13、B【解析】
A.溶液由浅绿色变为黄色,可能亚铁离子、溴离子均被氧化,可能只有亚铁离子被氧化,则由现象不能比较Cl2、Br2的氧化性,故A错误;B.由图可知,稀释时HB的导电能力变化大,则HB的酸性强,即HA酸性比HB弱,故B正确;C.白色沉淀可能为亚硫酸钡,则X可能为氨气,故C错误;D.变质的过氧化钠中含有碳酸钠,过氧化钠和碳酸钠均能与盐酸反应生成无色气体,生成的气体可能为二氧化碳,故D错误;故选B。14、C【解析】
充电时F-从乙电极流向甲电极,说明乙为阴极,甲为阳极。【详解】A.放电时,甲电极的电极反应式为BiF3+3e-=Bi+3F-,故A错误;B.放电时,乙电极电势比甲电极低,故B错误;C.充电时,甲电极发生Bi-3e-+3F-=BiF3,导线上每通过1mole-,则有1molF-变为BiF3,其质量增加19g,故C正确;D.充电时,外加电源的负极与乙电极相连,故D错误。综上所述,答案为C。【点睛】阳极失去电子,化合价升高,阴离子移向阳极,充电时,电源正极连接阳极。15、B【解析】
溶液中加入物质后产生红褐色沉淀同时产生气体,所以加入的物质是碱,铵根离子和碱反应得到氨气,Fe3+和碱反应生成Fe(OH)3沉淀,溶液X是偏铝酸盐的溶液,偏铝酸根和碳酸氢根之间反应可以得到氢氧化铝沉淀。【详解】A.因溶液中存在Fe3+离子,故一定不存在S2-离子,A错误;B.根据上述分析,步骤①所加试剂可以是弄KOH溶液或是其他强碱溶液,B正确;C.可以使湿润的红色石蕊试纸检验生成的无色气体是氨气,会变蓝,C错误;D.步骤②反应的离子方程式为H2O+AlO2-+HCO3-=Al(OH)3↓+CO32-,D错误;故选B。16、B【解析】
取样加入稀硫酸产生白色沉淀和产生气体,则一定含有HCO3-、Ba2+,又HCO3-与Al3+发生双水解反应,所以原溶液中一定不含Al3+,取样加入少量氢氧化钠溶液产生白色沉淀,则白色沉淀一定含碳酸钡,综上所述,原溶液中一定含HCO3-、Ba2+,一定不含Al3+,可能含
Cl-,据此分析判断。【详解】A、原溶液中可能含
Cl-,故A错误;B、由上述分析可知,原溶液中一定含HCO3-、Ba2+,故B正确;C、由上述分析可知,原溶液中一定含HCO3-、Ba2+,故C错误;D、由上述分析可知,原溶液中一定不含Al3+,故D错误;故选:B。【点睛】本题考查离子检验与推断,掌握发生的离子反应及现象是解题关键,题目难度不大。17、B【解析】
A.含C=C、苯环、羰基,均能与H2发生加成反应,也是还原反应;含-COOH,能发生取代反应,故A正确;B.手性碳原子上需连接四个不同的原子或原子团,则中只有1个手性碳原子,故B错误;C.分子结构中含有羧基、羰基和醚键三种含氧官能团,故C正确;D.苯环、C=O均为平面结构,且二者直接相连,与它们直接相连的C原子在同一平面内,则分子内共平面的碳原子数多于6个,故D正确;故答案为B。【点睛】考查有机物的结构和性质,注意把握有机物的结构特点以及官能团的性质,为解答该类题目的关键,该有机物中含C=C、C=O、苯环、-COOH,结合烯烃、苯、羧酸的性质及苯为平面结构来解答。18、B【解析】A、钠粒投入硫酸铜溶液中,钠先与水反应:2Na+2H2O+Cu2+=Cu(OH)2+2Na++H2↑,故A错误;B、在硝酸铝溶液中滴加过量的烧碱溶液,氢氧化铝具有两性,溶于过量的碱中:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,故B正确;C、向溴化亚铁溶液中滴加过量氯水,氯水能将溴离子和亚铁离子均氧化:2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++6Cl-+2Br2,故C错误;D、磁性氧化铁溶于足量的稀硝酸中,亚铁离子被氧化成铁离子:3Fe3O4+28H++NO3-=9Fe3++NO↑+14H2O,故D错误;故选B。19、A【解析】
A.人工固氮中氮气转化为氨气,是N2转化为NH3的过程,N化合价由0→-3价,化合价降低,被还原,A错误;B.豆科植物根瘤菌固氮属于自然固氮,B正确;C.生物体合成蛋白质的过程也有碳、氢、氧元素的参与,C正确;D.根据自然界中氮循环图知,通过生物体可以将铵盐和蛋白质相互转化,实现了含氮的无机物和有机物的转化,D正确;答案选A。【点晴】自然界中氮的存在形态多种多样,除N2、NH3、NOx、铵盐、硝酸盐等无机物外,还可以蛋白质等有机物形态存在,氮的循环中氮元素可被氧化也可能发生还原反应,判断的依据主要是看变化过程中氮元素的化合价的变化情况,要明确化合价升高被氧化,化合价降低被还原。20、D【解析】
A.强酸稀释103倍,pH变化3,据图可知HA是强酸、HB是弱酸,故A不选;B.由A项分析可知,HA是强酸、HB是弱酸,故B不选;C.由题中数据不能确定a的数值,故C不选;D.弱酸HB与等物质的量的氢氧化钠溶液混合后,生成的NaB是强碱弱酸盐,溶液呈碱性,故D选。故选D。21、A【解析】
A.从反应②、③、④看,生成2molH2O,只消耗1molH2O,所以二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率不是100%,A错误;B.从整个历程看,带标记的物质都是在中间过程中出现,所以带标记的物质是该反应历程中的中间产物,B正确;C.从反应③看,向该反应体系中加入少量的水,有利于平衡的正向移动,所以能增加甲醇的收率,C正确;D.从历程看,第③步的反应物为H3CO、H2O,生成物为CH3OH、HO,所以反应式为H3CO+H2O→CH3OH+HO,D正确;故选A。22、D【解析】
A.一般情况下非金属性越强,电负性越强,所以电负性:O>N>P,故A错误;B.O原子半径小于N原子半径,电负性强于N,所以O-H键的键能大于N-H键键能,故B错误;C.形成N=C键的N原子为sp2杂化,形成C≡N键的N原子为sp杂化,故C错误;D.该分子中单键均为σ键、双键和三键中含有π键、苯环中含有大π键,故D正确;故答案为D。二、非选择题(共84分)23、C10H8羟基,醚键取代反应【解析】
根据合成路线中有机物的结构变化及分子式结合反应条件分析合成过程中的中间产物及反应类型;根据提示信息及原料、目标产物,采用逆合成分析法设计合成路线。【详解】根据已知条件及D的结构式分析得A与浓硫酸发生取代反应,则B的结构简式为;根据B和D的结构及反应条件可以分析得中间产物C的结构简式为:;根据E的分子式结合D的结构分析知E的结构简式为:;根据F的结构及反应条件分析G的结构简式为:;(1)根据A的结构简式分析得A的化学式是C10H8;(2)根据H的结构简式分析,H中所含官能团的名称是羟基,醚键;比较G和H的结构变化可以看出H中酚羟基上的氢原子被取代,所以该反应为取代反应;(3)根据上述分析C的结构简式为;G的结构简式为;(4)由D生成E属于取代反应,化学方程式为:+(CH3CO)2O→+CH3COOH;(5)X属于芳香族化合物,则X中含有苯环,1molX最多可与4molNaOH反应,结构中可能含有2个酯基,结构中有3种不同化学环境的氢,且峰面积比为3:3:1,说明结构中对称性较强,结构中应该含有多个甲基,则符合要求的X的结构简式有为:、、、;(6)根据目标产物逆分析知由发生取代反应生成,而根据提示信息可以由在一定条件下制取,结合有机物中官能团的性质及题干信息,可以由氧化制取,则合成路线为:。24、酯基、羟基、羰基加成反应取代反应+HBrBD13【解析】
与HCHO发生加成反应生成B为,B与HCl发生取代反应生成C为,③为C与醋酸钠的取代反应生成D,结合可知,④⑤均为取代反应,E为,与发生取代反应生成G为,G与HCl发生取代反应,再发生取代反应生成M。【详解】(1)化合物D为,其官能团的名称为酯基、羟基、羰基,故答案为:酯基、羟基、羰基;(2)与HCHO发生加成反应生成B为,与HCl发生取代反应生成C为,故答案为;(3))与HCHO发生加成反应生成B为,与HCl发生取代反应生成C为,与醋酸钠的取代反应生成,结合可知,④⑤均为取代反应,E为,故答案为:加成反应;取代反应;(4)反应⑥的化学方程式为:+HBr(5)A.化合物B为,不能发生消去反应,A错误;B.化合物H为,两个苯环可能共平面,B正确;C.化合物F为,水解生成的羧基、酚羟基和HBr能和NaOH反应,则1mol化合物F最多能与4molNaOH反应,C错误;D.M的结构简式为,其分子式为C13H19NO3,D正确;故答案为:BD;(6)化合物A为,①能与FeCl3溶液发生显色反应,由酚羟基,②能发生银镜反应,由醛基,同时符合条件同分异构体有:邻间对有10种,邻间对有3种,总共有13种,其中核磁共振氢谱有5组峰的结构简式为:,故答案为:13;;【点睛】苯环上由两个取代基的同分异构体有3种、有两个相同取代基和一个不同取代基的同分异构体有6中、有三个互不相同取代基的同分异构体有10种。25、吸收尾气中的酸式滴定管11.0使产生的全部被NaOH溶液吸收将最终转化为偏大【解析】
反应原理:Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O,因为浓硫酸为酸,所以用酸式滴定管盛装,生成的二氧化硫为酸性气体,有毒,必须用碱液吸收法吸收;亚硫酸盐具有强还原性可以被氧气氧化为硫酸盐。硫酸钠与亚硫酸钠均可以与氯化钡反应生成硫酸钡和亚硫酸钡沉淀,据此分析。【详解】(1)铜与浓硫酸反应的化学方程式为Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O,铜与浓硫酸反应生成的二氧化硫会污染环境,所以必须用碱溶液吸收。答案:Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O吸收尾气中的SO2(2)X可用于测定浓硫酸的体积,应该是酸式滴定管。答案:酸式滴定管(3)当入浓硫酸的体积为20.0mL时溶液的总体积为33.45ml,硫酸的浓度为=11.0mol/L;答案:11.0(4)通入氧气的原因之一是将装置中产生的二氧化硫驱赶出去,二是使烧杯中的Na2SO3全部转化为Na2SO4;答案:使产生的SO2全部被NaOH溶液吸收将SO2最终转化为Na2SO4(5)若通入氧气的量不足,则生成沉淀的质量偏小,即计算出的生成二氧化硫的量偏小,则测得的硫酸的最低浓度偏大。答案:偏大26、冷凝反应物使之回流b苯能腐蚀橡胶ABC蒸馏B72.0%【解析】
(1)仪器甲是冷凝管,除导气外的作用还起到冷凝回流反应物,使反应物充分利用;水逆流冷凝效果好应从b口流入,故答案为:冷凝反应物使之回流;b;(2)因为苯能腐蚀橡胶,所以装置中瓶口使用了玻璃塞而不使用橡胶塞,故答案为:苯能腐蚀橡胶;(3)A、能有效地把水带离反应体系,促进平衡向正反应方向移动,故A正确;B、能通过观察水面高度不再变化的现象,判断反应结束的时间,故B正确;C、分液时先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸丁酯从上口到出,可避免上下层液体混合,故C正确;D、分水器可以及时分离出乙酸和水,促进反应正向进行,提高反应物的转化率,故D错误;故答案为:ABC;(4)分离出苯的方法是蒸馏,故答案为:蒸馏;(5)产物要进行重结晶,需将粗产品溶解,该物质在乙醇中易溶,在水中难溶,选用乙醇溶解然后加水便于晶体析出,故答案为:B;(6)根据反应方程式可知存在数量关系因为,所以二正丁基氧化锡过量,按2-苯甲酰基苯甲酸计算,设生成的二正丁基锡羧酸酯为mg,则m=0.9279g,产率=×100%=72.0%,故答案为:72.0%。【点睛】第(5)题溶剂的选择的为易错点,产品在苯和乙醇都易溶,但还要考虑产品是否容易重新结晶,产品在水中难溶,而水与乙醇可以互溶,乙醇中加水可以降低产品的溶解度,更方便产品晶体析出。27、氨水中存在平衡NH3+H2ONH3.H2ONH4++OH-,生石灰吸收浓氨水中的水放出热量,生成OH-均能使平衡向左移动,从而得到氨气不可行C装置将生成的水和多余的氨气一起吸收,无法测量出生成水的质量吸收未反应的NH3,防止空气中的水蒸气进入装置B生成的氨气有混有水,故m(H2O)会偏高可在装置B和A之间增加装置D偏大【解析】
(1)生石灰和水反应生成Ca(OH)2且放出大量热,放出的热量导致溶液温度升高,抑制氨气溶解,氢氧根离子浓度增大抑制一水合氨电离;(2)甲同学按B-A-E-C-D的顺序连接装置,过程中生成的水和过量氨气会被装置C吸收;(3)乙同学按B-A-D-E-C的顺序连接装置,装置C可以吸收多余氨气和防止空气中水蒸气进入D影响测定结果;(4)丙同学认为乙同学测量的m(H2O)会偏高,可能是氨气中水蒸气进入装置D被吸收,可以用碱石灰吸收水蒸气,干燥的氨气再和氧化铜反应;(5)2NH3+3CuO=N2+3Cu+3H2O,结合化学方程式定量关系计算;(6)若CuO中混有Cu,氧元素质量减小,测定水质量减小,结合计算定量关系判断结果误差。【详解】(1)生石灰和水反应生成Ca(OH)2且放出大量热,放出的热量导致溶液温度升高,温度越高,导致氨气的溶解度越低;氢氧化钙电离生成氢氧根离子,氢氧根离子浓度增大抑制一水合氨电离,则抑制氨气溶解,所以常用氨水滴入生石灰中制取氨气,浓氨水滴入生石灰中能制得NH3的原因是:氨水中存在平衡NH3+H2O⇌NH3∙H2O⇌NH4++OH-,生石灰吸收浓氨水中的水放出热量,生成OH-均能使平衡向左移动,从而得到氨气;答案是:氨水中存在平衡NH3+H2ONH3.H2ONH4++OH-,生石灰吸收浓氨水中的水放出热量,生成OH-均能使平衡向左移动,从而得到氨气;(2)甲同学按B-A-E-C-D的顺序连接装置,该方案不可行,C装置将生成的水和多余的氨气一起吸收,无法测量出生成水的质量;答案是:不可行;C装置将生成的水和多余的氨气一起吸收,无法测量出生成水的质量;(3)乙同学按B-A-D-E-C的顺序连接装置,则装置C的作用是:吸收未反应的NH3,防止空气中的水蒸气进入;答案是:吸收未反应的NH3,防止空气中的水蒸气进入;(4)丙同学认为乙同学测量的m(H2O)会偏高,可能是装置B生成的氨气有混有水,故m(H2O)会偏高,可在装置B和A之间增加装置D吸收氨气中水蒸气,减少误差;答案是:装置B生成的氨气有混有水,故m(H2O)会偏高;可在装置B和A之间增加装置D;(5)反应2NH3+3CuO=N2+3Cu+3H2O,生成水物质的量和氧化铜物质的量相同,若实验中测得m(H2O)=bg,氧化铜物质的量n=,实验中先称取氧化铜的质量m[(CuO)]为ag,则Cu的摩尔质量=ag/[bg/18g/mol]-16g/mol,即Cu的相对原子质量为:-16;答案是:-16;(6)若CuO中混有Cu,氧元素质量减小,测定水质量减小,b减小,则-16值增大,所以若CuO中混有Cu,则该实验测定结果偏大;答案是:偏大。28、+123kJ∙mol-1CB该反应是气体分子数增多的反应,恒压条件下充入水蒸气容器体积增大,平衡右移ⅳⅰ3.3×103C与CO2反应生成CO,脱离催化剂表面生成有毒气体CO(或其他合理说法)【解析】
(1)比较丙烷与丙烯的结构,可确定断裂2个C-H键和1个C-C键,形成1个C=C键和1个H-H键,利用表中键能可计算C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)的∆H。(2)①A.对于一个化学反应,方程式确定后,∆H确定,与反应进行的程度无关;B.混合气体的质量和体积都不变,密度始终不变;C.混合气体的质量不变,物质的量增大,平均摩尔质量不断减小;D.反应发生后,总是存在单位时间内生成1molH-H键,同时生成1molC=C键。②A.增大压强,平衡逆向移动;B.升高温度,平衡正向移动;C.保持容积不变充入氩气,平衡不受影响。工业生产中为提高丙烯的产率,还
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