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文档简介
2023高考化学模拟试卷注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。3.考试结束后,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、国际计量大会第26届会议修订了阿伏加德罗常数(NA=6.02214076×1023mol-1),于2019年5月20日正式生效。设NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.40g正丁烷和18g异丁烷的混合物中共价键数目为13NAB.常温下,pH=12的Ba(OH)2溶液中的OH-数目为0.01NAC.电解精炼铜时,阳极质量减小3.2g时,转移的电子数为0.1NAD.0.1molCl2与足量NaOH溶液反应后,溶液中Cl-、ClO-两种粒子数之和为0.2NA2、关于反应2HI(g)H2(g)+I2(g)-11kJ,正确的是A.反应物的总键能低于生成物的总键能B.1molI2(g)中通入1molH2(g),反应放热11kJC.等物质的量时,I2(g)具有的能量低于I2(l)D.平衡时分离出HI(g),正反应速率先减小后增大3、下列物质的检验,其结论一定正确的是()A.向某溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,加入HNO3后,白色沉淀不溶解,也无其他现象,说明原溶液中一定含有SO42—B.向某溶液中加盐酸产生无色气体,该气体能使澄清的石灰水变浑浊,说明该溶液中一定含有CO32—或SO32—C.取少量久置的Na2SO3样品于试管中加水溶解,再加足量盐酸酸化,然后加BaCl2溶液,若加HCl时有气体产生,加BaCl2时有白色沉淀产生,说明Na2SO3样品已部分被氧化D.将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,该气体一定是SO24、NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.常温常压下,3.6gD2O2含有的共价键数为0.3NAB.0.2mol/LK2SO3溶液中SO32—的离子总数小于0.2NAC.实验室采用不同方法制得lmolO2,转移电子数一定是4NAD.标准状况下将2.24LSO3溶于水,溶液中SO42—的数目为0.1NA5、电渗析法淡化海水装置示意图如下,电解槽中阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列,将电解槽分隔成多个独立的间隔室,海水充满在各个间隔室中。通电后,一个间隔室的海水被淡化,而其相邻间隔室的海水被浓缩,从而实现了淡水和浓缩海水分离。下列说法正确的是()A.离子交换膜b为阳离子交换膜B.各间隔室的排出液中,①③⑤⑦为淡水C.通电时,电极l附近溶液的pH比电极2附近溶液的pH变化明显D.淡化过程中,得到的浓缩海水没有任何使用价值6、用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是A.用①装置除去CO2中含有的少量SO2B.用②装置蒸干饱和AlCl3溶液制备AlCl3晶体C.用③装置加热NH4Cl固体制取NH3D.用④装置分离乙酸乙酯与水的混合液7、下列有关化学反应的叙述正确的是A.铜能与FeCl3溶液发生置换反应B.工业上用Cl2与澄清石灰水反应生产漂白粉C.向NaOH溶液中加入过量AlCl3溶液可得到氢氧化铝D.实验室用MnO2与1.0mol·L-1的盐酸加热制取氯气8、下列说法不正确的是()A.苯和乙炔都与溴水发生加成反应,从而使溴水褪色B.乙醛和乙酸都可以与新制的氢氧化铜悬浊液反应C.邻二甲苯只有一种结构,证明苯环中不存在碳碳单键和碳碳双键交替出现的结构D.等质量的乙烯和丙烯充分燃烧所消耗的O2的量相同9、下列各组原子中,彼此化学性质一定相似的是A.最外层都只有一个电子的X、Y原子B.原子核外M层上仅有两个电子的X原子与N层上仅有两个电子的Y原子C.2p轨道上有三个未成对电子的X原子与3p轨道上有三个未成对电子的Y原子D.原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子10、生活中一些常见有机物的转化如图下列说法正确的是A.上述有机物中只有C6H12O6属于糖类物质B.转化1可在人体内完成,该催化剂属于蛋白质C.物质C和油脂类物质互为同系物D.物质A和B都属于非电解质11、相对分子质量约为4000的聚乙二醇具有良好的水溶性,是一种缓泻剂。聚乙二醇可由环氧乙烷在酸性条件下聚合而成()。下列说法正确的是A.环氧乙烷在酸性条件下发生加聚反应制得聚乙二醇B.聚乙二醇的结构简式为C.相对分子质量约为4000的聚乙二醇的聚合度n≈67D.聚乙二醇能保持肠道水分的原因是其可和H2O分子间形成氢键12、下列化学用语的表述正确的是()A.离子结构示意图:可以表示16O2-,也可以表示18O2-B.比例模型:可以表示甲烷分子,也可以表示四氯化碳分子C.氯化铵的电子式为D.CO2的结构式为O—C—O13、关于化合物2−苯基丙烯(),下列说法正确的是A.不能使稀高锰酸钾溶液褪色B.可以发生加成聚合反应C.分子中所有原子共平面D.易溶于水及甲苯14、以下说法正确的是()A.共价化合物内部可能有极性键和非极性键B.原子或离子间相互的吸引力叫化学键C.非金属元素间只能形成共价键D.金属元素与非金属元素的原子间只能形成离子键15、用下列装置进行实验,能达到实验目的的是选项ABCD实验装置目的制备干燥的氨气证明非金属性Cl>C>Si制备乙酸乙酯分离出溴苯A.A B.B C.C D.D16、X、Y、Z、R是四种原子序数依次递增的短周期主族元素,X原子最外层有两个未成对电子,Y原子最外层电子数是内层电子数的3倍,Z元素的单质常温下能与水剧烈反应产生氢气,R原子的核外电子数是X原子与Z原子的核外电子数之和。下列叙述正确的是()A.原子半径的大小顺序:X<Y<Z<RB.X、Y分别与氢元素组成的化合物熔沸点一定是:X<YC.最高价氧化物对应水化物的酸性:R>XD.Y与Z形成的两种化合物中的化学键和晶体类型均完全相同二、非选择题(本题包括5小题)17、化合物J是一种重要的医药中间体,其合成路线如图:回答下列问题:(1)G中官能团的名称是__;③的反应类型是__。(2)通过反应②和反应⑧推知引入—SO3H的作用是__。(3)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。写出F与足量氢气反应生成产物的结构简式,并用星号(*)标出其中的手性碳__。(4)写出⑨的反应方程式__。(5)写出D的苯环上有三个不相同且互不相邻的取代基的同分异构体结构简式_。(6)写出以对硝基甲苯为主要原料(无机试剂任选),经最少步骤制备含肽键聚合物的合成路线__。18、福莫特罗是一种治疗哮喘病的药物,它的关键中间体(G)的合成路线如下:回答下列问题:(1)F的分子式为_____________,反应①的反应类型为_________。(2)反应④的化学方程式为___________________________。(3)C能与FeC13溶液发生显色反应,C的结构简式为________________,D中的含氧官能团为_________________。(4)B的同分异构体(不含立体异构)中能同时满足下列条件的共有_____种。a.能发生银镜反应b.能与NaOH溶液发生反应c.含有苯环结构其中核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为3:2:2:1的是________________(填结构简式)。(5)参照G的合成路线,设计一种以为起始原料(无机试剂任选)制备的合成路线________。19、苯甲醛是一种重要的化工原料,某小组同学利用如图所示实验装置(夹持装置已略去)制备苯甲醛。已知有机物的相关数据如下表所示:有机物沸点℃密度为g/cm3相对分子质量溶解性苯甲醛178.11.04106微溶于水,易溶于乙醇、醚和卤代烃苯甲醇205.71.04108微溶于水,易溶于乙醇、醚和卤代烃二氯甲烷39.81.33难溶于水,易溶于有机溶剂实验步骤:①向容积为500mL的三颈烧瓶加入90.0mL质量分数为5%的次氯酸钠溶液(稍过量),调节溶液的pH为9-10后,加入3.0mL苯甲醇、75.0mL二氯甲烷,不断搅拌。②充分反应后,用二氯甲烷萃取水相3次,并将有机相合并。③向所得有机相中加入无水硫酸镁,过滤,得到有机混合物。④蒸馏有机混合物,得到2.08g苯甲醛产品。请回答下列问题:(1)仪器b的名称为______,搅拌器的作用是______。(2)苯甲醇与NaClO反应的化学方程式为_______。(3)步骤①中,投料时,次氯酸钠不能过量太多,原因是____;步骤③中加入无水硫酸镁,若省略该操作,可能造成的后果是______。(4)步骤②中,应选用的实验装置是___(填序号),该操作中分离出有机相的具体操作方法是___。(5)步骤④中,蒸馏温度应控制在_______左右。(6)本实验中,苯甲醛的产率为________(保留到小数点后一位)。20、KMnO4是中学常见的强氧化剂,用固体碱熔氧化法制备KMnO4的流程和反应原理如图:反应原理:反应I:3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O反应Ⅱ:3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3(墨绿色)(紫红色)已知25℃物质的溶解度g/100g水K2CO3KHCO3KMnO411133.76.34请回答:(1)下列操作或描述正确的是___A.反应Ⅰ在瓷坩埚中进行,并用玻璃棒搅拌B.步骤⑥中可用HCl气体代替CO2气体C.可用玻璃棒沾取溶液于滤纸上,若滤纸上只有紫红色而无绿色痕迹,则反应Ⅱ完全D.步骤⑦中蒸发浓缩至溶液表面有晶膜出现再冷却结晶:烘干时温度不能过高(2)___(填“能”或“不能”)通入过量CO2气体,理由是___(用化学方程式和简要文字说明)。(3)步骤⑦中应用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤操作,理由是___。草酸钠滴定法分析高锰酸钾纯度步骤如下:Ⅰ.称取1.6000g高锰酸钾产品,配成100mL溶液Ⅱ.准确称取三份0.5025g已烘干的Na2C2O4,置于锥形瓶中,加入少量蒸馏水使其溶解,再加入少量硫酸酸化;Ⅲ.锥形瓶中溶液加热到75~80℃,趁热用I中配制的高锰酸钾溶液滴定至终点。记录实验数据如表实验次数滴定前读数/mL滴定后读数/mL12.6522.6722.6023.0032.5822.56已知:MnO4﹣+C2O42﹣+H+→Mn2++CO2↑+H2O(未配平)则KMnO4的纯度为___(保留四位有效数字);若滴定后俯视读数,结果将___(填“偏高”或“偏低”或“无影响”)。21、CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。(一)CO2的化学捕获:(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13,CO2主要转化为___(写含碳粒子符号)。(室温下,H2CO3的Ka1=4.3×10﹣7;Ka2=5.6×10﹣11)(2)固体氧化物电解池(SOEC)用于高温共电解CO/H2,既可实现CO2的减排又可高效制备合成气(CO/H2),其工作原理如图。写出电极A发生的电极反应式___。(二)CO2的综合利用(1)CO2与CH4经催化重整制得合成气:反应Ⅰ.CH4(g)H+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H1已知氢气、一氧化碳和甲烷的标准燃烧热(25℃)如表所示物质H2(g)CO(g)CH4(g)标准燃烧热△H/kJ•mol﹣1﹣285.8﹣283.0﹣890.3则反应I的△H=___kJ•mol﹣1。(2)用CO2催化加氢制取二甲醚的反应为:反应Ⅱ.2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g),在10L恒容密闭容器中,均充入2molCO2和6moH2,分别以铱(Ir)和铈(Ce)作催化剂,反应进行相同的时间后测得的CO2的转化率α(CO2)随反应温度的变化情况如图1。①根据图1,下列说法不正确的是___。A.反应Ⅱ的△H<0,△S<0B.用Ir和Ce作催化剂时,反应Ⅱ的活化能更低的是CeC.状态d时,v(正)<v(逆)D.从状态b到d,α(CO2)先增大后减小,减小的原因可能是温度升高平衡逆向移动②状态e(900K)时,α(CO2)=50%,则此时的平衡常数K=___。③若H2和CO2的物质的量之比为n:1,900K时相应平衡体系中二甲醚的物质的量分数为x,请在图2中绘制x随n变化的示意图。_______
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、A【解析】
A.正丁烷和异丁烷互为同分异构体,二者相对分子质量相同,分子内的共价键数目也相同(都为13个)。混合物共58g,其物质的量为1mol,共价键数目为13NA,正确;B.常温下,pH=12的Ba(OH)2溶液中的OH-数目无法计算,因为不知道溶液的体积,错误;C.电解精炼铜时,阳极放电的金属不仅有铜,还有杂质中的比铜活泼的金属,所以阳极质量减小3.2g时,转移的电子数不一定是0.1NA,错误;D.0.1molCl2与足量NaOH溶液反应,溶液中除Cl-、ClO-两种粒子外,可能还有ClO3-等含氯离子,它们的数目之和为0.2NA,错误。故选A。2、D【解析】
A.反应是吸热反应,反应物的总键能高于生成物的总键能,选项A错误;B.反应为可逆反应不能进行彻底,1molI2(g)中通入1molH2(g),反应放热小于11kJ,选项B错误;C.等物质的量时,I2(g)具有的能量高于I2(l),选项C错误;D.平衡时分离出HI(g),平衡逆向进行,碘化氢浓度先减小后增大,所以反应速率先减小后增大,但比原来速率小,选项D正确;答案选D。3、C【解析】
A、向某溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,加入HNO3后,白色沉淀不溶解,也无其他现象,原溶液可能含SO42‾或Cl‾,故A错误;B、向某溶液中加盐酸产生无色气体,该气体能使澄清的石灰水变浑浊,说明该溶液中一定含有CO32—或SO32—,或HCO3‾或HSO3‾,故B错误;C、加HCl时有气体产生,加BaCl2时有白色沉淀产生,说明含有SO42‾和SO32‾,Na2SO3样品已部分被氧化,故C正确;D、能使品红溶液退色的气体可能是SO2、Cl2等具有漂白性的气体,故D错误。答案选C。【点晴】解决本题的关键在于熟练掌握常见物质的检验方法,进行物质的检验时,要依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,包括试剂的选择,反应现象及结论判断。物质检验应遵守“三个原则”,即一看(颜色、状态)、二嗅(气味)、三实验(加试剂)。根据实验时生成物所表现的现象不同,进行检验,重点掌握以下离子或物质的检验:Fe3+、Fe2+、NH4+、Al3+、Cl‾、SO42‾、SO32‾、CO32‾、HCO3‾、NH3、Cl2、SO2等。4、A【解析】
A.一个D2O2含有的3条共价键,常温常压下,3.6gD2O2即0.1mol含有的共价键数为0.3NA,A正确;B.0.2mol/LK2SO3溶液中未给定体积,则含有的离子总数无法确定,B错误;C.实验室采用不同方法制得lmolO2,转移电子数可能是4NA,若用过氧化钠(或过氧化氢)制取,则转移2NA,C错误;D.标准状况下,三氧化硫为非气态,不能用气体摩尔体积进行计算,D错误;答案为A。【点睛】标准状况下SO3为非气体,2.24LSO3其物质的量大于0.1mol。5、B【解析】
图中分析可知,电极1为电解池阳极,氯离子放电生成氯气,电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,电极2为阴极,溶液中氢离子得到电子生成氢气,电极反应2H++2e-=H2↑,实线对应的半透膜是阳离子半透膜,虚线是阴离子半透膜。A.分析可知b为阴离子交换膜,A错误;B.实线对应的半透膜是阳离子半透膜,虚线是阴离子半透膜,结合阴阳离子移向可知,各间隔室的排出液中,①③⑤⑦为淡水,B正确;C.通电时,阳极电极反应:2Cl--2e-=Cl2↑,阴极电极反应,2H++2e-=H2↑,电极2附近溶液的pH比电极1附近溶液的pH变化明显,C错误;D.淡化过程中,得到的浓缩海水可以提取氯化钠、镁、溴等,有使用价值,D错误;故合理选项是B。6、D【解析】
A.CO2和SO2都会和饱和碳酸钠溶液反应,不能到达除杂效果,A项错误;B.AlCl3为强酸弱碱盐,在溶液中发生水解生成氢氧化铝胶体和氯化氢,直接蒸干AlCl3饱和溶液,氯化氢挥发,导致水解平衡右移,使水解趋于完全生成氢氧化铝沉淀,不能得到无水AlCl3,B项错误;C.加热NH4Cl固体分解为NH3和HCl,两者遇冷又会生成NH4Cl,堵住导管,存安全隐患,C项错误;D.乙酸乙酯的密度比水小,有机层在上层,水层在下层,与图中装置分层现象相符,D项正确;答案选D。7、C【解析】
A.单质与化合物反应生成另一种单质和化合物的化学反应称为置换反应,铜能与FeCl3溶液发生反应氯化铜和氯化亚铁,没有单质生成,不是置换反应;B.氢氧化钙溶解度较小,澄清石灰水中氢氧化钙含量较少,工业上用Cl2与石灰乳反应生产漂白粉,故B错误;C.向NaOH溶液中加入适量AlCl3溶液反应生成偏铝酸钠溶液,继续加入氯化铝,偏铝酸根离子与铝离子发生双水解反应可得到氢氧化铝,故C正确;D.实验室用MnO2与浓盐酸加热制取氯气,稀盐酸与MnO2不反应,故D错误;答案选C。【点睛】铝离子和氢氧根离子之间的量不同,生成的产物也不同,是易错点。8、A【解析】
A.苯不能与溴水加成,将苯加入溴水中,是发生了萃取而使溴水褪色,故A错误;B.乙醛与氢氧化铜浊液在加热的条件下发生氧化还原反应,乙酸含有羧基,具有酸性,与氢氧化铜发生中和反应,故B正确;C.若苯环中存在碳碳单键和碳碳双键交替的结构,则邻二甲苯有2种结构,而邻二甲苯只有一种结构,证明苯环中不存在碳碳单键和碳碳双键交替的结构,故C正确;D.乙烯和聚乙烯的最简式相同,则完全燃烧等质量的乙烯和聚乙烯消耗O2量相同,故D正确;故选A。9、C【解析】
A.最外层都只有一个电子有H、Na、Cu等,化学性质不一定相似,故A错误;B.原子核外M层上仅有两个电子的X原子为Mg,原子核外N层上仅有两个电子的Y原子有Ca、Fe、Ti等,二者性质不一定相似,故B错误;C.2p轨道上有三个未成对电子的X原子为N,3p轨道上有三个未成对电子的Y原子为P,N、P位于同一主族,化学性质相似,故C正确;D.原子核外电子排布式为1s2的原子是He,性质稳定,原子核外电子排布式为1s22s2的原子是Be,性质较活泼,二者性质一定不相似,故D错误;故选C。10、B【解析】
淀粉(转化1)在人体内淀粉酶作用下发生水解反应,最终转化为葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下转化成酒精,发生C6H12O62C2H5OH+2CO2↑,且A可发生连续氧化反应,则A为C2H5OH,B为CH3COOH,乙醇和乙酸反应生成C为CH3COOC2H5,据此解答。【详解】由上述分析可以知道,转化1为淀粉水解反应,葡萄糖分解生成A为C2H5OH,A氧化生成B为CH3COOH,A、B反应生成C为CH3COOC2H5,则
A.淀粉、C6H12O6属于糖类物质,故A错误;
B.淀粉属于多糖,在酶催化作用下水解最终生成单糖葡萄糖,反应为:(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6,酶属于蛋白质,所以B选项是正确的;
C.C为乙酸乙酯,油脂为高级脂肪酸甘油酯,含-COOC-的数目不同,结构不相似,不是同系物,故C错误;
D.乙酸可在水中发生电离,为电解质,而乙醇不能,乙醇为非电解质,故D错误。
所以B选项是正确的。11、D【解析】
在H+条件下先水解生成HOCH2CH2OH,乙二醇再发生缩聚反应生成聚乙二醇,其结构简式为;A.环氧乙烷在酸性条件下先发生水解反,再发生缩聚反应制得聚乙二醇,故A错误;B.聚乙二醇的结构简式为,故B错误;C.聚乙二醇的链节为OCH2CH2,则聚合度n=≈90,故C错误;D.聚乙二醇能与水分子间形成氢键,则能保持肠道水分,故D正确;故答案为D。12、A【解析】
A.由离子结构示意图可知表示为氧元素形成的离子,若中子数为8时,表示为16O2-,若中子数为10时,表示为18O2-,A项正确;B.根据比例模型的原子半径可知,可以表示甲烷分子,Cl的原子半径大于C的原子半径,不可以表示四氯化碳分子,B项错误;C.氯化铵的电子式为,C项错误;D.CO2的结构式为O=C=O,D项错误;答案选A。13、B【解析】
2-苯基丙烯的分子式为C9H10,官能团为碳碳双键,能够发生加成反应、氧化反应和加聚反应。【详解】A项、2-苯基丙烯的官能团为碳碳双键,能够与高锰酸钾溶液发生氧化反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A错误;B项、2-苯基丙烯的官能团为碳碳双键,一定条件下能够发生加聚反应生成聚2-苯基丙烯,故B正确;C项、有机物分子中含有饱和碳原子,所有原子不可能在同一平面。2-苯基丙烯中含有甲基,所有原子不可能在同一平面上,故C错误;D项、2-苯基丙烯为烃类,分子中不含羟基、羧基等亲水基团,难溶于水,易溶于有机溶剂,则2-苯基丙烯难溶于水,易溶于有机溶剂甲苯,故D错误。故选B。【点睛】本题考查有机物的结构与性质,侧重分析与应用能力的考查,注意把握有机物的结构,掌握各类反应的特点,并会根据物质分子结构特点进行判断是解答关键。14、A【解析】
A、全部由共价键形成的化合物是共价化合物,则共价化合物内部可能有极性键和非极性键,例如乙酸、乙醇中,A正确;B、相邻原子之间强烈的相互作用是化学键,包括引力和斥力,B不正确;C、非金属元素间既能形成共价键,也能形成离子键,例如氯化铵中含有离子键,C不正确;D、金属元素与非金属元素的原子间大部分形成离子键,但也可以形成共价键,例如氯化铝中含有共价键,D不正确;答案选A。15、D【解析】
A.氨气与浓硫酸反应,不能选浓硫酸干燥,故A错误;B.稀盐酸易挥发,盐酸与硅酸钠反应生成硅酸,且盐酸为无氧酸,不能比较非金属性,故B错误;C.导管在饱和碳酸钠溶液的液面下可发生倒吸,导管口应在液面上,故C错误;D.溴苯的密度比水的密度大,分层后在下层,图中分液装置可分离出溴苯,故D正确;故选D。【点睛】1、酸性干燥剂:浓硫酸、五氧化二磷,用于干燥酸性或中性气体,其中浓硫酸不能干燥硫化氢、溴化氢、碘化氢等强还原性的酸性气体;五氧化二磷不能干燥氨气。2、中性干燥剂:无水氯化钙,一般气体都能干燥,但无水氯化钙不能干燥氨气和乙醇。3、碱性干燥剂:碱石灰(CaO与NaOH、KOH的混合物)、生石灰(CaO)、NaOH固体,用于干燥中性或碱性气体。16、C【解析】
X、Y、Z、R是四种原子序数依次递增的短周期主族元素,Y原子最外层电子数是内层电子数的3倍,则核外各电子层的电子分别为2、6,应为O元素;Z元素的单质常温下能与水剧烈反应产生氢气,应为Na元素;X原子最外层有两个未成对电子,其电子排布式为:1s22s22p2(C)或1s22s22p4(O),排除氧元素,故X为C;X原子与Z原子的核外电子数之和为17,则R为Cl元素,以此解答。【详解】A.由分析可知,X为C元素、Y为O元素、Z为Na元素、R为Cl元素,电子层数越多,原子半径越大,同周期元素,原子序数越大,半径越小,则原子半径的大小顺序:Y<X<R<Z,故A错误;B.Y与氢元素组成的化合物是H2O,X与氢元素组成的化合物可以是熔沸点比水小的CH4,也可以是熔沸点比水大的相对分子质量大的固态烃,故B错误;C.R为Cl元素、X为C元素,最高价氧化物对应水化物分别是HClO4和H2CO3,酸性:HClO4>H2CO3,故C正确;D.Y与Z形成的两种化合物为Na2O和Na2O2,二者都是离子晶体,其中Na2O只含离子键,Na2O2含有离子键和非极性共价键,故D错误;正确答案是C。【点睛】本题考查原子结构与元素关系、元素的性质等,难度不大,推断元素是关键。二、非选择题(本题包括5小题)17、羧基、肽键(或酰胺键)取代反应定位+2H2O+CH3COOH+H2SO4或(任写1种)【解析】
(1)根据流程图中的结构简式和反应物转化关系分析;(2)通过反应②和反应⑧推知引入—SO3H的作用是控制反应中取代基的位置;(3)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳,根据结构简式分析;(4)根据流程图中H和J的结构简式可断定I的结构简式为;(5)根据题目要求分析,结合取代基位置异构,判断同分异构体的数目。(6)先用酸性高锰酸钾溶液将甲基氧化为羧基,然后用“Fe/HCl”将硝基还原为氨基,得到对氨基苯甲酸,然后在催化剂作用下,发生缩聚反应生成含肽键的聚合物。【详解】(1)根据G的结构图,G中官能团的名称是羧基和肽键(或酰胺键);反应③中C的—SO3H被取代生成D,则反应类型是取代反应;(2)通过反应②和反应⑧推知引入—SO3H的作用是控制反应过程中取代基的连接位置,故起到定位的作用;(3)F是邻氨基苯甲酸,与足量氢气发生加成反应生成,与羧基、氨基连接的碳原子是手性碳原子,可表示为:;(4)根据流程图中H和J的结构简式可断定I的结构简式为,⑨的反应方程式:+2H2O+CH3COOH+H2SO4;(5)D的结构简式为,苯环上有三个不相同且互不相邻的取代基的同分异构体,即三个取代基在苯环上处于邻间对位置上,同分异构体结构简式或(任写1种);(6)先用酸性高锰酸钾溶液将甲基氧化为羧基,然后用“Fe/HCl”将硝基还原为氨基,得到对氨基苯甲酸,然后在催化剂作用下,发生缩聚反应生成含肽键的聚合物,不能先把硝基还原为氨基,然后再氧化甲基,因为氨基有还原性,容易被氧化,故合成路线如下:。18、C15H12NO4Br取代反应++HCl羟基、羰基和硝基17【解析】
由D的分子式与E的结构可知,D与发生取代反应生成E,则D为,C能与FeCl3溶液发生显色反应,含有酚羟基,结合C的分子式逆推可知C为,A的分子式为C6H6O,A与乙酸酐反应得到酯B,B在氯化铝作用下得到C,则A为,B为.E与溴发生取代反应生成F。据此分析解答。【详解】(1)F()的分子式为:C15H12NO4Br,反应①是与(CH3CO)2O反应生成与CH3COOH,属于取代反应,故答案为C15H12NO4Br;取代反应;(2)反应④的化学方程式为:++HCl,故答案为++HCl;(3)根据上述分析,C的结构简式为,D的结构简式为,其中的含氧官能团有:羰基、羟基、硝基,故答案为;羰基、羟基、硝基;(4)B()的同分异构体(不含立体异构)能同时满足下列条件:a.能发生银镜反应,说明含有醛基,b.能与NaOH溶液发生反应,说明含有酯基或酚羟基,c.含有苯环结构,若为甲酸形成的酯基,含有1个取代基,可以为甲酸苯甲酯,含有2个取代基为-CH3、-OOCH,有邻、间、对3种,若含有醛基、酚羟基,含有2个取代基,其中一个为-OH,另外的取代基为-CH2CHO,有邻、间、对3种,含有3个取代基,为-OH、-CH3、-CHO,当-OH、-CH3处于邻位时,-CHO有4种位置,当-OH、-CH3处于间位时,-CHO有4种位置,当-OH、-CH3处于对位时,-CHO有2种位置,符合条件的同分异构体共有17种,其中核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶1的是,故答案为17;;(5)模仿E→F→G的转化,发生硝化反应生成,然后与溴发生取代反应生成,最后在NaBH4条件下反应生成,合成路线流程图为:,故答案为。【点睛】根据物质的分子式及E的结构进行推断是解答本题的关键。本题的难点为(5),要注意根据题干流程图转化中隐含的信息进行合成路线设计。19、球形冷凝管使物质充分混合+NaClO→+NaCl+H2O防止苯甲醛被氧化为苯甲酸,使产品的纯度降低产品中混有水,纯度降低③打开分液漏斗颈部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗下面的活塞,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下,当有机层恰好全部放出时,迅速关闭活塞178.1℃67.9%【解析】
(1)根据图示结合常见的仪器的形状解答;搅拌器可以使物质充分混合,反应更充分;(2)根据实验目的,苯甲醇与NaClO反应生成苯甲醛;(3)次氯酸钠具有强氧化性,除了能够氧化苯甲醇,也能将苯甲醛氧化;步骤③中加入无水硫酸镁的目的是除去少量的水;(4)步骤②中萃取后要进行分液,结合实验的基本操作分析解答;(5)步骤④是将苯甲醛蒸馏出来;(6)首先计算3.0mL苯甲醇的物质的量,再根据反应的方程式计算理论上生成苯甲醛的质量,最后计算苯甲醛的产率。【详解】(1)根据图示,仪器b为球形冷凝管,搅拌器可以使物质充分混合,反应更充分,故答案为球形冷凝管;使物质充分混合;(2)根据题意,苯甲醇与NaClO反应,苯甲醇被氧化生成苯甲醛,次氯酸钠本身被还原为氯化钠,反应的化学方程式为+NaClO→+NaCl+H2O,故答案为+NaClO→+NaCl+H2O;(3)次氯酸钠具有强氧化性,除了能够氧化苯甲醇,也能将苯甲醛氧化,因此步骤①中,投料时,次氯酸钠不能过量太多;步骤③中加入无水硫酸镁的目的是除去少量的水,提高产品的纯度,若省略该操作,产品中混有水,纯度降低,故答案为防止苯甲醛被氧化为苯甲酸,使产品的纯度降低;产品中混有水,纯度降低;(4)步骤②中,充分反应后,用二氯甲烷萃取水相3次,萃取应该选用分液漏斗进行分液,应选用的实验装置是③,分液中分离出有机相的具体操作方法为打开分液漏斗颈部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗下面的活塞,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下,当有机层恰好全部放出时,迅速关闭活塞,故答案为③;打开分液漏斗颈部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗下面的活塞,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下,当有机层恰好全部放出时,迅速关闭活塞;(5)根据相关有机物的数据可知,步骤④是将苯甲醛蒸馏出来,蒸馏温度应控制在178.1℃左右,故答案为178.1℃;(6)根据+NaClO→+NaCl+H2O可知,1mol苯甲醇理论上生成1mol苯甲醛,则3.0mL苯甲醇的质量为1.04g/cm3×3.0cm3=3.12g,物质的量为,则理论上生成苯甲醛的质量为×106g/mol=3.06g,苯甲醛的产率=×100%=67.9%,故答案为67.9%。20、CD不能K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3KHCO3溶解度比K2CO3小得多,浓缩时会和KMnO4一起析出74.06%偏高【解析】
反应I:3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O、反应Ⅱ:3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3,将混合溶液趁热过滤得到滤液中含有KMnO4、K2CO3,滤渣为MnO2,(1)A.KOH熔融状态下能和二氧化硅反应;B.高锰酸钾溶液具有强氧化性,能氧化盐酸;C.锰酸钾溶液呈绿色、高锰酸钾溶液呈紫色;D.温度过高导致高锰酸钾分解;(2)KHCO3溶解度比K2CO3小得多,浓缩时会和KMnO4一起析出;(3)KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀滤纸;根据电荷守恒、转移电子守恒、原子守恒配平方程式为2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,1中高锰酸钾溶液体积=(22.67-2.65)mL=20.02mL、2中高锰酸钾溶液体积=(23.00-2.60)mL=20.40mL、3中高锰酸钾溶液体积=(22.56-2.58)mL=20.02mL,2的溶液体积偏差较大,舍去,平均高锰酸钾溶液体积=20.02mL,n(KMnO4)=n(Na2C2O4)=×=×0.00375mol=0.0015mol,高锰酸钾总质量=×0.1L×158g/mol=1.1838g,若滴定后俯视读数,导致溶液体积偏低。【详解】反应I:3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O、反应Ⅱ:3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3,将混合溶液趁热过滤得到滤液中含有KMnO4、K2CO3,滤渣为MnO2,(1)A.KOH熔融状态下能和二氧化硅反应,所以不能用磁坩埚,应该用铁坩埚,故A错误;B.高锰酸钾溶液具有强氧化性,能氧化盐酸,所以不能用稀盐酸,故B错误;C.锰酸钾溶液呈绿色、高锰酸钾溶液呈紫色,所以根据颜色可以判断,故C正确;D.温度过高导致高锰酸钾分解,所以需要低温,故D正确;故选CD;(2)KHCO3溶解度比K2CO3小得多,浓缩时会和KMnO4一起析出,发生的反应为K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3,所以不能通入过量二氧化碳;(3)KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀滤纸,所以应该用玻璃纸;根据电荷守恒、转移电子守恒、原子守恒配平方程式为2MnO4﹣+5C2O42﹣+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,1中高锰酸钾溶液体积=(22.67﹣2.65)mL=20.02mL、2中高锰酸钾溶液体积=(23.00﹣2.60)mL=20.40mL、3中高锰酸钾溶液体积=(22.56﹣2.58)mL=20.02mL,2的溶液体积偏差较大,舍去,平均高锰酸钾溶液体积=20.02mL,n(KMnO4)=n(Na2C2O4)=×=×0.00375mol=0.0015mol,高锰酸钾总质量=×0.1L×158g/mol=1.1838g,其纯度=×100%=74.06%;若滴定后俯视读数,导致溶液体积偏低,溶液浓度偏高。【点睛】解题关键:明确化学实验目的、实验原理及实验基本操作规范性,难点(3),注意(3)中计算方法,方程式要配平。21、CO32﹣CO2+2e﹣═CO+O2﹣、H2O+2e﹣=H2+O2﹣+247.3BC或23.15【解析】
(一)(1)K2==5×10﹣11,当溶液的pH=13,c(H+)=10-13,有==500,即c(CO32﹣)>>c(HCO3﹣);(2)电解池中,根据O2-移动方向可知:A电极为阴极,该电极上发生还原反应,CO2、H2O分别在A极得到电子发生还原反应生成CO、H2,同时生成O2-;(二)(1)写出H2、CO、CH4燃烧热的热化学方程式:①H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=﹣285.8kJ•mol﹣1、②CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣283.0kJ•mol﹣1、③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣890.3kJ•mol﹣1,再利用盖斯定律求出CH4(g)H+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的△H1;(2)①A.反应2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g)正向是
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