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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(每题只有一个选项符合题意)1、用如图示的方法可以保护钢质闸门。下列说法正确的是()A.当a、b间用导体连接时,则X应发生氧化反应B.当a、b间用导体连接时,则X可以是锌或石墨C.当a、b与外接电源相连时,a应连接电源的正极D.当a、b与外接电源相连时,阴极的电极反应式:2Cl--2e-=Cl2↑2、2019年6月6日,工信部正式向四大运营商颁发了5G商用牌照,揭示了我国5G元年的起点。通信用磷酸铁锂电池具有体积小、重量轻、高温性能突出、可高倍率充放电、绿色环保等众多优点。磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池,电池总反应为M1-xFexPO4+LiC6LiM1-xFexPO4+6C,其原理如图所示,下列说法正确的是()A.充电时,正极质量增加B.放电时,电流由石墨电极流向磷酸铁锂电极C.充电时,阴极反应式为Li++6C+e-═LiC6D.放电时,Li+移向石墨电极3、在恒容密闭容器中,反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)达到平衡,保持温度不变,加入少量水蒸气,体系重新达到平衡,下列说法正确的是A.水蒸气的体积分数增大 B.氢气的浓度增大C.平衡常数变大 D.铁的质量增大4、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5、人体血液存在H2CO3/HCO3—、HPO42-/H2PO4—等缓冲对。常温下,水溶液中各缓冲对的微粒浓度之比的对数值lgx[x表示或]与pH的关系如图所示。已知碳酸pKal═6.4、磷酸pKa2═7.2(pKa═-lgKa)。则下列说法不正确的是A.曲线Ⅱ表示lg与pH的变化关系B.a~b的过程中,水的电离程度逐渐增大C.当c(H2CO3)═c(HCO3—)时,c(HPO42—)=c(H2PO4—)D.当pH增大时,逐渐增大6、对于反应2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g),R.A.Ogg提出如下反应历程:第一步N2O5⇌NO3+NO2快速平衡第二步NO2+NO3→NO+NO2+O2慢反应第三步NO+NO3→2NO2快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是A.v(第一步的逆反应)<v(第二步反应)B.反应的中间产物只有NO3C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D.第三步反应活化能较高7、工业上电化学法生产硫酸的工艺示意图如图,电池以固体金属氧化物作电解质,该电解质能传导O2-离子,已知S(g)在负极发生的反应为可逆反应,则下列说法正确的是()A.在负极S(g)只发生反应S-6e-+3O2-=SO3B.该工艺用稀硫酸吸收SO3可提高S(g)的转化率C.每生产1L浓度为98%,密度为1.84g/mL的浓硫酸,理论上将消耗30mol氧气D.工艺中稀硫酸浓度增大的原因是水参与电极放电质量减少8、下列化学用语表示正确的是A.CO2的比例模型:B.HClO的结构式:H—Cl—OC.HS-的水解方程式:HS-+H2O⇌S2-+H3O+D.甲酸乙酯的结构简式:HCOOC2H59、利用电解质溶液的浓度对电极电势的影响,可设计浓差电池。下图为一套浓差电池和电解质溶液再生的配套装置示意图,闭合开关K之前,两个Cu电极的质量相等。下列有关这套装置的说法中错误的是A.循环物质E为水B.乙池中Cu电极为阴极,发生还原反应C.甲池中的电极反应式为Cu2++2e-=CuD.若外电路中通过1mol电子,两电极的质量差为64g10、根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是操作现象结论A将分别通人溴水和酸性高锰酸钾溶液中溴水和酸性高锰酸钾溶液均褪色具有漂白性B向溶液中滴加1~2滴溶液,再滴加2滴溶液先产生白色沉淀,后产生红褐色沉淀C向滴有酚酞的溶液中加入少量固体有白色沉淀生成,溶液红色变浅溶液中存在水解平衡D将与盐酸反应得到的气体直通入溶液中产生白色沉淀酸性:A.A B.B C.C D.D11、下列叙述正确的是A.Li在氧气中燃烧主要生成B.将SO2通入溶液可生成沉淀C.将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸D.将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2+还原成Cu12、下列有关反应的离子方程式书写正确的是()A.氧化亚铁溶于稀硝酸:FeO+2H+===Fe2++H2OB.过量SO2通入澄清石灰水中:SO2+OH-===HSO3-C.NH4HCO3溶液与足量Ba(OH)2溶液混合:HCO3-+Ba2++OH-===BaCO3↓+H2OD.NH4Al(SO4)2溶液与足量Ba(OH)2溶液混合:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓13、关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是A.等物质的量时所含阴离子数目相同 B.颜色相同C.所含化学键类型相同 D.化合物种类不同14、25℃时,体积均为25.00mL,浓度均为0.0100mol/L的HA、H3B溶液分别用0.0100mol/LNaOH溶液滴定,溶液的pH随V(NaOH)变化曲线如图所示,下列说法中正确的是()A.NaOH溶液滴定HA溶液可选甲基橙作指示剂B.均为0.0100mol/LHA、H3B溶液中,酸性较强的是HAC.25℃时,0.0100mol/LNa2HB溶液的pH>7D.25℃时,H2B-离子的水解常数的数量级为10-315、下列说法不正确的是A.己烷有5种同分异构体(不考虑立体异构),它们的熔点、沸点各不相同B.苯的密度比水小,但由苯反应制得的溴苯、硝基苯的密度都比水大C.聚合物()可由单体CH3CH=CH2和CH2=CH2加聚制得D.1mol葡萄糖能水解生成2molCH3CH2OH和2molCO216、己知通常情况下溶液中不同离子的电导率不同。现将相同浓度(1.5mol·L-1)NH3·H2O和KOH溶液分别滴入21mL1.12mol·L-1A1C13溶液中,随溶液加入测得导电能力变化曲线如图所示,下列说法中错误的是A.常温时,若上述氨水pH=11,则Kb≈2×11-6mol·L-1B.b、c两点对应溶液导电能力差异主要与离子电导率有关C.cd段发生的反应是Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-D.e、f溶液中离子浓度:c(NH4+)>c(K+)二、非选择题(本题包括5小题)17、为探究某固体化合物X(仅含四种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验。请回答:(1)蓝色溶液中的金属阳离子是________。(2)黑色化合物→砖红色化合物的化学方程式是________________________。(3)X的化学式是________。18、近期科研人员发现磷酸氯喹等药物对新型冠状病毒肺炎患者疗效显著。磷酸氯喹中间体合成路线如下:已知:Ⅰ.卤原子为苯环的邻对位定位基,它会使第二个取代基主要进入它的邻对位;硝基为苯环的间位定位基,它会使第二个取代基主要进入它的间位。Ⅱ.E为汽车防冻液的主要成分。Ⅲ.2CH3COOC2H5CH3COCH2COOC2H5+C2H5OH请回答下列问题(1)写出B的名称__________,C→D的反应类型为_____________;(2)写出E生成F的化学方程式___________________________。写出H生成I的化学方程式__________________。(3)1molJ在氢氧化钠溶液中水解最多消耗________molNaOH。(4)H有多种同分异构体,其满足下列条件的有_________种(不考虑手性异构),其中核磁共振氢谱峰面积比为1:1:2:6的结构简式为___________。①只有两种含氧官能团②能发生银镜反应③1mol该物质与足量的Na反应生成0.5molH2(5)以硝基苯和2-丁烯为原料可制备化合物,合成路线如图:写出P、Q结构简式:P_______,Q________。19、依据图1中氮元素及其化合物的转化关系,回答问题:(1)实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气,该反应的化学方程式为_________。(2)下列试剂不能用于干燥NH3的是__________。A.浓硫酸B.碱石灰C.NaOH固体(3)工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸分为三步:①NH3→NO的化学方程式为______________。②NO→NO2反应的实验现象是____________。③NO2+H2O→HNO3中氧化剂与还原剂物质的量之比为______。(4)图1中,实验室只用一种物质将NO直接转化为硝酸且绿色环保,则该物质的化学式为_____。(5)若要将NH3→N2,从原理上看,下列试剂可行的是______。A.O2B.NaC.NH4ClD.NO220、某实验小组探究补铁口服液中铁元素的价态,并测定该补铁口服液中铁元素的含量是否达标。(1)实验一:探究补铁口服液中铁元素的价态。甲同学:取1mL补铁口服液,加入K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液,生成蓝色沉淀,证明该补铁口服液中铁元素以Fe2+形式存在。乙同学:取5mL补铁口服液,滴入10滴KSCN溶液无现象,再滴入10滴双氧水,未见到红色。乙同学为分析没有出现红色实验现象的原因,将上述溶液平均分为3份进行探究:原因实验操作及现象结论1其他原料影响乙同学观察该补铁口服液的配料表,发现其中有维生素C,维生素C有还原性,其作用是①______取第1份溶液,继续滴入足量的双氧水,仍未见红色出现排除②_________影响2量的原因所加③________溶液(写化学式)太少,二者没有达到反应浓度取第2份溶液,继续滴加该溶液至足量,仍然未出现红色说明不是该溶液量少的影响3存在形式铁的价态是+3价,但可能不是以自由离子Fe3+形式存在取第3份溶液,滴加1滴稀硫酸,溶液迅速变为红色说明Fe3+以④_______形式存在,用化学方程式结合文字,说明加酸后迅速显红色的原因(2)甲同学注意到乙同学加稀硫酸变红后的溶液,放置一段时间后颜色又变浅了,他分析了SCN-中各元素的化合价,然后将变浅后的溶液分为两等份:一份中滴人KSCN溶液,发现红色又变深;另一份滴入双氧水,发现红色变得更浅,但无沉淀,也无刺激性气味的气体生成。根据实验现象,用离子方程式表示放置后溶液颜色变浅的原因________。(3)实验二:测量补铁口服液中铁元素的含量是否达标。该补铁口服液标签注明:本品含硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)应为375~425(mg/100mL),该实验小组设计如下实验,测定其中铁元素的含量。(说明:该实验中维生素C的影响已排除,不需要考虑维生素C消耗的酸性KMnO4溶液)①取该补铁口服液100mL,分成四等份,分别放入锥形瓶中,并分别加入少量稀硫酸振荡;②向________式滴定管中加入0.002mol.L-l酸性KMnO4溶液,并记录初始体积;③滴定,直至溶液恰好_____________且30秒内不褪色,记录末体积;④重复实验。根据数据计算,平均消耗酸性KMnO4溶液的体积为35.00mL。计算每100mL该补铁口服液中含铁元素__________mg(以FeSO4·7H2O的质量计算),判断该补铁口服液中铁元素含量___________(填“合格”或“不合格”)。21、为了缓解温室效应,科学家提出了多种回收和利用CO2
的方案。方案I:利用FeO吸收CO2
获得H2ⅰ.6FeO(s)
+CO2(g)=--2Fe3O4(s)
+C(s)
△H1=-76.0kJ/molⅱ.C(s)
+2H2O(g)=CO2(g)
+2H2(g)
△H2=
+113.4kJ/mol(1)3FeO(s)
+H2O(g)=Fe3O4(s)
+H2(g)
△H3=________。(2)在反应i中,每放出38.0kJ热量,有_______g
FeO
被氧化。方案II
:利用CO2
制备CH4300℃时,向2L恒容密闭容器中充入2molCO2
和8
mol
H2,发生反应:CO2(g)
+4H2(g)CH4(g)
+2H2O(g)
△H4,混合气体中CH4
的浓度与反应时间的关系如图所示。(3)①从反应开始到恰好达到平衡时,H2
的平均反应速率v(H2)
=_________。②300℃时,反应的平衡常数K=____________。③保持温度不变,向平衡后的容器中再充入2
molCO2和8
molH2,重新达到平衡时CH4
的浓度_________(填字母)。A.等于0.8mol/LB.等于1.6mol/LC.0.8mol/L<c(CH4)
<1.6mol/LD.大于1.6mol/L(4)300℃时,如果该容器中有1.6
molCO2、2.0molH2、5.6molCH4、4.0molH2O(g),则v正____v逆(填“>”“<”或“=”)。(5)已知:200℃时,该反应的平衡常数K=64.8L2·mol-2。则△H4______0(填“>”“<”或“=”)。方案Ⅲ:用碱溶液吸收CO2利用100mL3mol/LNaOH溶液吸收4.48LCO2(标准状况),得到吸收液。(6)该吸收液中离子浓度的大小排序为______________。将该吸收液蒸干、灼烧至恒重,所得固体的成分是__________(填化学式)。
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.当a、b间用导体连接时构成原电池,根据题意,X应为负极,发生氧化反应,A正确;B.当a、b间用导体连接时构成原电池,根据题意,X应为负极,X应比Fe活泼,则X可以是锌,不能选用石墨,B错误;C.当a、b与外接电源相连时,a应连接电源的负极,C错误;D.当a、b与外接电源相连时,阴极应该发生得电子的还原反应,D错误;答案选A。2、C【解析】
A.充电时,正极发生的反应为LiM1-xFexPO4-e-=M1-xFexPO4+Li+,则正极的质量减小,故A错误;B.放电时,石墨电极为负极,电流由磷酸铁锂电极流向石墨电极,故B错误;C.充电时,阴极上锂离子得电子,则阴极反应式为Li++6C+e-═LiC6,故C正确;D.放电时,阳离子向正极移动,石墨电极为负极,则Li+移向磷酸铁锂电极,故D错误;故选:C。3、B【解析】
A.铁为固体,所以加入少量水蒸气,相当于在恒温密闭容器中增加压强,与原平衡等效,所以水蒸气的体积分数不变,A错误;B.加入少量水蒸气,则反应物的浓度增大,平衡向正反应方向移动,使生成物氢气的浓度增大,B正确;C.平衡常数仅与温度有关,温度不变,加入少量水蒸气,体系重新达到平衡时平衡常数不变,C错误;D.加入少量水蒸气,反应物的浓度增大,化学平衡向正反应方向移动,所以铁的质量变小,D错误;故合理选项是B。4、C【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。5、D【解析】
由电离平衡H2CO3HCO3-+H+、H2PO4-HPO42-+H+可知,随pH增大,溶液中c(OH-)增大,使电离平衡向右移动,H2CO3/HCO3-减小,HPO42-/H2PO4-增大,所以曲线I表示lg[H2CO3/HCO3-)]与pH的变化关系,曲线II表示lg[c(HPO42-)/c(H2PO4-)]与pH的变化关系,以此分析解答。【详解】A.根据以上分析,曲线I表示lg[H2CO3/HCO3-)]与pH的变化关系,故A错误;B.曲线I表示lg[H2CO3/HCO3-)]与pH的变化关系,a→b的过程中,c(HCO3-)逐渐增大,对水的电离促进作用增大,所以水的电离程度逐渐增大,故B错误;C.根据H2CO3HCO3-+H+,Kal=;H2PO4-HPO42-+H+,Ka2=;由题给信息可知,Ka1Ka2,则当c(H2CO3)=c(HCO3—)时c(HPO42-)c(H2PO4-),故C错误;D.根据Kal=;Ka2=,可得c(HCO3-)c(H2PO4-)/c(HPO42-)=c(H2CO3),当pH增大时,c(H2CO3)逐渐减小,所以c(HCO3-)c(H2PO4-)/c(HPO42-)逐渐减小,故D正确。故答案选D。【点睛】本题考查电解质溶液,涉及电离平衡移动、电离平衡常数及水的电离等知识,正确分析图象是解题的关键,注意电离常数只与温度有关,温度不变,电离常数不变,注意平衡常数的表达式及巧妙使用。6、C【解析】
A.第一步反应为可逆反应且快速平衡,而第二步反应为慢反应,所以v(第一步的逆反应)﹥v(第二步反应),故A错误;B.由第二步、第三步可知反应的中间产物还有NO,故B错误;C.因为第二步反应为慢反应,故NO2与NO3的碰撞仅部分有效,故C正确;D.第三步反应为快速反应,所以活化能较低,故D错误;本题答案为:C。7、B【解析】
A.据图可知反应过程中有SO2生成,所以负极还发生S-4e-+2O2-=SO2,故A错误;B.S(g)在负极发生的反应为可逆反应,吸收生成物SO3可使反应正向移动,提高S的转化率,故B正确;C.浓度为98%,密度为1.84g/mL的浓硫酸中n(H2SO4)==18.4mol,由S~6e-~1.5O2~H2SO4可知,消耗氧气为18.4mol×1.5=27.6mol,故C错误;D.工艺中稀硫酸浓度增大的原因是负极生成的三氧化硫与水反应生成硫酸,故D错误;故答案为B。8、D【解析】
A.碳原子半径大于氧,故A错误;B.氧为中心原子,HClO的结构式:H—O—Cl,故B错误;C.HS-的水解方程式:HS-+H2O⇌H2S+OH-,故C错误;D.甲酸乙酯的结构简式:HCOOC2H5,故D正确;故选D。9、B【解析】
由阴离子SO42-的移动方向可知:右边Cu电极为负极,发生反应:Cu-2e-=Cu2+,Cu电极失去电子,发生氧化反应;左边的电极为正极,发生反应:Cu2++2e-=Cu,当电路中通过1mol电子,左边电极增加32g,右边电极减少32g,两极的质量差变为64g。电解质再生池是利用太阳能将CuSO4稀溶液蒸发,分离为CuSO4浓溶液和水后,再返回浓差电池。A.通过上述分析可知循环物质E为水,使稀硫酸铜溶液变为浓硫酸铜溶液,A正确;B.乙池的Cu电极为负极,发生氧化反应,B错误;C.甲池的Cu电极为正极,发生还原反应,电极反应式为Cu2++2e-=Cu,C正确;D.若外电路中通过1mol电子,左边电极增加32g,右边电极减少32g,所以两电极的质量差为64g,D正确;故合理选项是B。10、C【解析】
A.将分别通人溴水和酸性高锰酸钾溶液中,溴水和酸性高锰酸钾溶液均褪色,体现了SO2的还原性,而不是漂白性,故A错误;B.向溶液中滴加1~2滴溶液,再滴加2滴溶液,观察到先产生白色沉淀,后产生红褐色沉淀,因NaOH溶液过量,无法判断,故B错误;C.向滴有酚酞的溶液中加入少量固体,发现有有白色沉淀生成,溶液红色变浅,说明Ba2+与CO32-结合生成BaCO3沉淀,促进CO32-的水解平衡逆向移动,溶液的碱性减弱,故C正确;D.将与盐酸反应得到的气体直通入溶液中,观察到产生白色沉淀,因盐酸有挥发性,生成的CO2中混有HCl,则无法判断碳酸的酸性比硅酸强,故D错误;故答案为C。11、C【解析】
A、Li在氧气中燃烧生成Li2O,得不到Li2O2,A错误;B、SO2和BaCl2不反应,不能生成沉淀,B错误;C、由于次氯酸的酸性比碳酸弱,因此将CO2通入次氯酸钙溶液中可生成次氯酸,C正确;D、将NH3通入热的CuSO4溶液中生成氢氧化铜沉淀。氨气具有还原性,在加热条件下,氨气可和氧化铜反应生成铜、氮气和水,D错误。答案选C。12、B【解析】
A.氧化亚铁溶于稀硝酸,发生氧化还原反应,正确的离子方程式为:3FeO+NO3-+10H+═3Fe3++5H2O+NO↑,故A错误;B、澄清石灰水中通入过量的二氧化硫生成亚硫酸氢钙,反应为Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O,CaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2,故总的离子方程式为OH-+SO2═HSO3-,故B正确;C.NH4HCO3溶液与足量Ba(OH)2溶液混合反应生成碳酸钡沉淀和氨水,反应的离子方程式为NH4++HCO3-+Ba2++2OH-═BaCO3↓+H2O+NH3·H2O,故C错误;D.NH4Al(SO4)2溶液与足量的Ba(OH)2溶液混合,Al3+应转化为AlO2-,NH4+也会与OH-反应,故D错误;答案选B。13、A【解析】
A.Na2O阴离子是O2-离子,Na2O2阴离子是O22-离子,等物质的量时所含阴离子数目相同,故A正确;B.Na2O固体为白色,Na2O2固体为淡黄色,故B错误;C.Na2O中含有离子键,Na2O2中含有离子键和共价键,故C错误;D.Na2O和Na2O2都属于金属氧化物,故D错误;故答案选A。14、C【解析】
A.滴定终点生成强碱弱酸盐,溶液呈碱性,而甲基橙的变色范围是3.1~4.4,所以应选酚酞作指示剂,故A错误;B.由图可知,浓度均为0.0100mol/LHA、H3B溶液中,HA、H3B溶液,H3B溶液起始时pH更小,说明H3B电离出氢离子的能力强于HA,则酸性较强的为H3B,故B错误;C.,,由图可知时,pH为7.2,则Ka2=10-7.2,K=10-6.8,HB2-的电离常数为Ka3,由于Ka2>>Ka3,所以常温下HB2-的水解程度大于电离程度,NaH2B溶液呈碱性,故C正确;D.,K==,由图可知,时,氢离子浓度等于Ka1,因此Ka1的量级在10-2~10-3,H2B-离子的水解常数的数量级为10-12,故D错误。答案选C。15、D【解析】
A.己烷有5种同分异构体,分别为:己烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2,2-二甲基丁烷、2,3-二甲基丁烷,它们的熔沸点均不相同,A正确;B.苯的密度比水小,溴苯、硝基苯的密度都比水大,B正确;C.根据加聚反应的特点可知,CH3CH=CH2和CH2=CH2可加聚得到,C正确;D.葡萄糖是单糖,不能发生水解,D错误。答案选D。16、D【解析】
A.常温时,若上述氨水pH=11,则c(OH-)=11-3mol/L,Kb=≈2×11-6mol·L-1,选项A正确;B.曲线2为氢氧化钾滴入氯化铝溶液,溶液中离子浓度不断增大,溶液中离子浓度越大,导电能力越强,b、c两点对应溶液导电能力差异主要与离子电导率有关,选项B正确;C、根据曲线1可知b点产生最大量沉淀,对应的曲线2为氢氧化钾滴入氯化铝溶液,c点产生沉淀量最大,后沉淀开始溶解,cd段发生的反应是Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-,选项C正确;D、相同浓度(1.5mol·L-1)NH3·H2O和KOH溶液且滴入体积相等,考虑铵根离子水解,e、f溶液中加入离子浓度:c(NH4+)<c(K+),选项D错误。答案选D。二、非选择题(本题包括5小题)17、Cu2+4CuO2Cu2O+O2↑Cu3(OH)2(CO3)2或Cu(OH)2·2CuCO3【解析】
根据流程中信息可知黑色化合物为CuO,砖红色化合物为Cu2O,红色金属单质为Cu,蓝色溶液为CuSO4溶液;n(H2O)==0.01mol,黑色化合物n(CuO)==0.03mol,无色无味气体n(CO2)=n(CaCO3)==0.02mol,故可根据各元素推知分子式Cu3C2H2O8,则推断出X为Cu3(OH)2(CO3)2或Cu(OH)2·2CuCO3,据此分析。【详解】根据流程中信息可知黑色化合物为CuO,砖红色化合物为Cu2O,红色金属单质为Cu,蓝色溶液为CuSO4溶液;n(H2O)==0.01mol,n(H)=0.02mol,黑色化合物n(CuO)==0.03mol,无色无味气体n(CO2)=n(CaCO3)==0.02mol,故n(O)=0.04+0.03+0.01=0.08mol,可根据各元素推知分子式Cu3C2H2O8,则推断出X为Cu3(OH)2(CO3)2或Cu(OH)2·2CuCO3。(1)蓝色溶液为CuSO4溶液,含有的金属阳离子是Cu2+;(2)黑色化合物→砖红色化合物,只能是CuO→Cu2O,反应的化学方程式是4CuO2Cu2O+O2↑;(3)X的化学式是Cu(OH)2·2CuCO3或Cu3(OH)2(CO3)2。18、硝基苯还原反应HOCH2-CH2OH+O2OHC—CHO+2H2O+CH3COOC2H5C2H5OOCCOCH2COOC2H5+C2H5OH412、【解析】
A分子式是C6H6,结合化合物C的结构可知A是苯,结构简式为,A与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生取代反应产生硝基苯,结构简式为,B与液氯在Fe催化下发生取代反应产生C:,C与Fe、HCl发生还原反应产生D:;由于F与新制Cu(OH)2悬浊液混合加热,然后酸化得到分子式为C2H2O4的G,说明F中含有-CHO,G含有2个-COOH,则G是乙二酸:HOOC-COOH,逆推F是乙二醛:OHC-CHO,E为汽车防冻液的主要成分,则E是乙二醇,结构简式是:HOCH2-CH2OH,HOOC-COOH与2个分子的CH3CH2OH在浓硫酸作用下加热,发生酯化反应产生分子式是C6H10O4的H,H的结构简式是C2H5OOC-COOC2H5;H与CH3COOC2H5发生III条件的反应产生I:C2H5OOCCOCH2COOC2H5和C2H5OH,I与D反应产生J和H2O,J在一定条件下反应产生J,K发生酯的水解反应,然后酸化可得L,L发生脱羧反应产生M,M在一定条件下发生水解反应产生N,据此分析解答。【详解】根据上述分析可知A是,B是,E是HOCH2-CH2OH,F是OHC—CHO,G是HOOC-COOH,H是C2H5OOC-COOC2H5,I是C2H5OOCCOCH2COOC2H5。(1)B是,名称是硝基苯;C是,C与Fe、HCl发生还原反应产生D:,-NO2被还原为-NH2,反应类型为还原反应;(2)E是HOCH2-CH2OH,含有醇羟基,可以在Cu作催化剂条件下发生氧化反应产生乙二醛:OHC-CHO,所以E生成F的化学方程式是HOCH2-CH2OH+O2OHC-CHO+2H2O;H是C2H5OOC-COOC2H5,H与CH3COOC2H5发生III条件的反应产生I:C2H5OOCCOCH2COOC2H5和C2H5OH,反应方程式为:C2H5OOC-COOC2H5+CH3COOC2H5C2H5OOCCOCH2COOC2H5+C2H5OH;(3)J结构简式是,在J中含有1个Cl原子连接在苯环上,水解产生HCl和酚羟基;含有2个酯基,酯基水解产生2个分子的C2H5OH和2个-COOH,HCl、酚羟基、-COOH都可以与NaOH发生反应,所以1molJ在氢氧化钠溶液中水解最多消耗4molNaOH;(4)H结构简式是:C2H5OOC-COOC2H5,分子式是C6H10O4,其同分异构体满足下列条件①只有两种含氧官能团;②能发生银镜反应说明含有醛基;③1mol该物质与足量的Na反应生成0.5molH2,结合分子中含有的O原子数目说明只含有1个-COOH,另一种为甲酸形成的酯基HCOO-,则可能结构采用定一移二法,固定酯基HCOO-,移动-COOH的位置,碳链结构的羧基可能有共4种结构;碳链结构的羧基可能有4种结构;碳链结构的羧基可能有3种结构;碳链结构为的羧基可能位置只有1种结构,因此符合要求的同分异构体的种类数目为4+4+3+1=12种;其中核磁共振氢谱峰面积比为1:1:2:6的结构简式为、;(5)CH3-CH=CH-CH3与溴水发生加成反应产生CH3CHBr-CHBrCH3,然后与NaOH水溶液共热发生取代反应产生,发生催化氧化产生Q是;与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生硝化反应产生P是,P与Fe、HCl发生还原反应产生,与在HAc存在条件下,加热40—50℃反应产生和H2O,故P是,Q是。【点睛】本题考查有机物推断和有机合成,明确有机物官能团及其性质关系、有机反应类型及反应条件是解本题关键,难点是H的符合条件的同分异构体的种类的判断,易漏选或重选,可以采用定一移二的方法,在物质推断时可以由反应物采用正向思维或由生成物采用逆向思维方法进行推断,侧重考查学生分析推断及合成路线设计能力。19、2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2OA4NH3+5O24NO+6H2O无色气体变红棕色1:2H2O2AD【解析】
(1)NH4Cl与Ca(OH)2混合加热反应产生CaCl2、NH3、H2O;(2)氨气是一种碱性气体,会与酸发生反应;(3)在工业上氨气被催化氧化产生NO,NO与氧气反应产生NO2,NO2被水吸收得到HNO3。根据电子守恒、一种守恒配平方程式,判断氧化剂、还原剂的物质的量的比,根据物质的颜色判断反应现象;(4)只用一种物质将NO直接转化为硝酸且绿色环保,还原产物无污染;(5)若要将NH3→N2,N元素的化合价由-3价变为0价,氨气被氧化,加入的物质应该有强的氧化性。【详解】(1)NH4Cl与Ca(OH)2混合加热,发生复分解反应,反应产生CaCl2、NH3、H2O,反应方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;(2)氨气是一种碱性气体,能与酸发生反应,而不能与碱反应,因此不能使用浓硫酸干燥,可以使用碱石灰、NaOH固体干燥,故合理选项是A;(3)①NH3与O2在催化剂存在条件下加热,发生氧化反应产生NO和水,反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O;②NO在室温下很容易与O2反应产生NO2,NO是无色气体,NO2是红棕色气体,所以反应的实验现象是看到气体由无色变为红棕色;③NO2被水吸收得到HNO3,反应方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,在该反应中,NO2既作氧化剂,又作还原剂,氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2。(4)图中实验室只用一种物质将NO直接转化为硝酸且绿色环保,则该物质的化学式为H2O2;(5)若要将NH3→N2,由于N元素的化合价由-3价变为0价,氨气被氧化,则加入的物质应该有强的氧化性。A.O2可以将NH3氧化为N2,A符合题意;B.金属Na具有强的还原性,不能氧化NH3,B不符合题意;C.NH4Cl中N元素化合价也是-3价,不能与氨气反应产生氮气,C不符合题意;D.NO2中N元素化合价也是+4价,能与氨气反应产生氮气,D符合题意;故合理选项是AD。【点睛】本题考查了氮元素的单质及化合物的转化、气体的制取、干燥、氧化还原反应的应用等。掌握N元素的有关物质的性质、反应规律、氧化还原反应中电子得失与元素化合价的升降、反应类型的关系、物质的作用关系等基础知识和基本理论是本题解答的关键。20、防止Fe2+被氧化维生素CKSCNFe(OH)3,Fe3+水解程度大,加入稀硫酸,水解平衡Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+左移,Fe3+浓度增大,因此显红色2SCN-+11H2O2=N2↑+2CO2↑+2SO42-+10H2O+2H+酸变为紫色(或浅紫色或其他合理颜色)389.2合格【解析】
(1)实验一是探究铁元素的价态,根据甲同学的实验现象推断是Fe2+。乙同学按照实验原理看,先加KSCN溶液无现象,再加双氧水将Fe2+氧化为Fe3+,应该能看到红色。之所以没有看到,除了分析实验原理是否可行,也要看实验实际。本题主要从三个角度入手:一是其他原料的影响;二是反应物的量是否达到能够反应的量;三是看反应物的存在形式。铁元素主要以Fe2+形式被人体吸收,但Fe2+容易被氧化,而实验1中提示“维生素C有还原性”,因为其还原性比Fe2+强,所以先与氧气反应,因此其作用是防止Fe2+被氧化。同时实验中如果双氧水量少的话,双氧水也是先与维生素C反应,反应后无剩余或剩余量少,导致Fe2+可能没有被氧化或生成极少量的Fe3+。因此继续滴加过量的双氧水,将维生素C完全氧化后再氧化Fe2+,因此过量的双氧水是排除维生素C的影响。实验2中提示“二者没有达到反应浓度”,该实验中有两个反应,一是双氧水氧化Fe2+,二是Fe3+与SCN-的反应;双氧水在实验1中已经排除其量的影响,铁元素在药品中是定量,不可更改,故只有改变KSCN的量。实验3中提示“铁的价态是+3价,但可能不是以自由离子Fe3+形式存在”“滴加1滴稀硫酸,溶液迅速变为红色”,通过这两处信息结合“Fe3+水解程度较大,通常用于净水”等常识,可知Fe3+水解成Fe(OH)3。加入稀硫酸以后,水解平衡Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+左移,使Fe3+浓度增大,因此显红色。(2)甲同学注意到乙同学加稀硫酸变红后的溶液,放置一段时间后颜色又变浅了。分析SCNˉ中各元素的化合价,S为-2价,C为+4价,N为-3价,说明SCNˉ有还原性。通过“一份中滴入KSCN溶液,发现红色又变深”,说明褪色是因为SCNˉ被消耗;“另一份滴入双氧水,发现红色变得更浅,但无沉淀,也无刺激性气味的气体生成”说明双氧水与SCNˉ发生反应,其中S元素没有生
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