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文档简介
2023高考化学模拟试卷注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、化合物如图的分子式均为C7H8。下列说法正确的是A.W、M、N均能与溴水发生加成反应 B.W、M、N的一氯代物数目相等C.W、M、N分子中的碳原子均共面 D.W、M、N均能使酸性KMnO4溶液褪色2、下列关于糖类、油脂、蛋白质的说法正确的是()A.糖类在一定条件下都可以水解生成乙醇和二氧化碳B.油脂与乙酸乙酯都属于酯类物质,碱性条件下水解都称为皂化反应C.硝酸铜溶液加入鸡蛋清中,可以使蛋清盐析而沉淀下来D.淀粉在加热、稀硫酸催化下水解的产物葡萄糖的检验,应先加入NaOH溶液,再加入银氨溶液,水浴加热,看是否有银镜出现。若出现银镜,证明有葡萄糖生成3、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.12g金刚石与12g石墨所含共价键数均为2NAB.常温下,lLpH=7的1mol/LHCOONH4溶液中HCOO-与NH4+数目均为NAC.0.1molCl2与0.2molCH4光照充分反应生成HCl分子数为0.1NAD.100g34%的H2O2中加入MnO2充分反应转移电子数为2NA4、关于C9H12的某种异构体,以下说法错误的是()A.一氯代物有5种B.分子中所有碳原子都在同一平面C.能发生加成、氧化、取代反应D.1mol该物质最多能和3molH2发生反应5、有关海水提溴的说法错误的是()A.海水晒盐后的卤水是提溴原料B.可以利用氯气氧化溴离子C.可用高温水蒸气将溴从溶液中吹出D.吹出的溴蒸气冷凝后得到纯溴6、通过资源化利用的方式将CO2转化为具有工业应用价值的产品(如图所示),是一种较为理想的减排方式,下列说法中正确的是()A.CO2经催化分解为C、CO、O2的反应为放热反应B.除去Na2CO3固体中少量NaHCO3可用热分解的方法C.过氧化尿素和SO2都能使品红溶液褪色,其原理相同D.由CO2和H2合成甲醇,原子利用率达100%7、下图为某燃煤电厂处理废气的装置示意图,下列说法错误的是A.使用此装置可以减少导致酸雨的气体的排放B.该装置内既发生了化合反应,也发生了分解反应C.总反应可表示为:2SO2+2CaCO3+O2=2CaSO4+2CO2D.若排放的气体能使澄清石灰水变浑浊,说明该气体中含SO28、下列解释工业生产或应用的化学用语中,不正确的是A.FeCl3溶液刻蚀铜电路板:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+B.Na2O2用作供氧剂:Na2O2+H2O=2NaOH+O2↑C.氯气制漂白液:Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2OD.Na2CO3溶液处理水垢:CaSO4(s)+CO32−CaCO3(s)+SO42−9、短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子最外层有6个电子,Y是至今发现的非金属性最强的元素且无正价,Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置,W的单质广泛用作半导体材料.下列叙述正确的是()A.原子半径由大到小的顺序:W、Z、Y、XB.原子最外层电子数由多到少的顺序:Y、X、W、ZC.元素非金属性由强到弱的顺序:Z、W、XD.简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序:X、Y、W10、光电池在光照条件下可产生电压,如下装置可以实现光能源的充分利用,双极性膜可将水解离为H+和OH-,并实现其定向通过。下列说法不正确的是A.该装置将光能转化为化学能并分解水B.双极性膜可控制其两侧溶液分别为酸性和碱性C.如阳极区为KOH深液,在光照过程中阳极区溶液中的c(OH-)基本不变D.再生池中的反应:2V2++2H+2V3++H2↑11、已知酸性溶液中还原性的顺序为SO32->I->Fe2+>Br->Cl-,下列反应不能发生的是A.2Fe3++SO32-+H2O→2Fe2++SO42-+2H+ B.I2+SO32-+H2O→SO42-+2I-+2H+C.2Fe2++I2→2Fe3++2I- D.Br2+SO32-+H2O→SO42-+2Br-+2H+12、下列离子方程式中正确的是()A.向明矾(KAl(SO4)2•12H2O)溶液中滴加Ba(OH)2溶液,恰好使SO42﹣沉淀完全:Al3++2SO42﹣+2Ba2++4OH﹣═AlO2-+2BaSO4↓+2H2OB.向FeBr2溶液中通入足量Cl2:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-C.AlCl3溶液中加入过量氨水:Al3++3OH-=Al(OH)3↓D.铜与浓硝酸反应:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O13、将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是()A.在此实验过程中铁元素被还原B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀D.以水代替NaCl溶液,铁不能发生吸氧腐蚀14、近年来,金属—空气电池的研究和应用取得很大进步,这种新型燃料电池具有比能量高、污染小、应用场合多等多方面优点。铝—空气电池工作原理如图所示。关于金属—空气电池的说法不正确的是()A.铝—空气电池(如上图)中,铝作负极,电子通过外电路到正极B.为帮助电子与空气中的氧气反应,可使用活性炭作正极材料C.碱性溶液中,负极反应为Al(s)+3OH-(aq)=Al(OH)3(s)+3e-,每消耗2.7gAl(s),需耗氧6.72L(标准状况)D.金属—空气电池的可持续应用要求是一方面在工作状态下要有足够的氧气供应,另一方面在非工作状态下能够密封防止金属自腐蚀15、化学与人类生产、生活密切相关,下列叙述中不正确的是A.用地沟油制取的生物柴油和从石油炼得的柴油都属于烃类物质B.高铁“复兴号”车厢连接关键部位使用的增强聚四氟乙烯板属于高分子材料C.“一带一路”是“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称,丝绸的主要成分是蛋白质,属于天然高分子化合物D.中国天眼“FAST“,用到的碳化硅是一种新型的无机非金属材料16、H2C2O4(草酸)为二元弱酸,在水溶液中H2C2O4、HC2O4-和C2O42-物质的量分数与pH关系如图所示,下列说法不正确的是A.由图可知,草酸的Ka=10-1.2B.0.1mol·L—1NaHC2O4溶液中c(Na+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(OH-)C.向草酸溶液中滴加氢氧化钠溶液至pH为4.2时c(Na+)+c(H+)=3c(C2O42-)+c(OH-)D.根据图中数据计算可得C点溶液pH为2.8二、非选择题(本题包括5小题)17、聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料,在材料的生物相容性方面有很好的应用前景。PPG的一种合成路线如图:已知:①烃A的相对分子质量为70,核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢②化合物B为单氯代烃;化合物C的分子式为C5H8③E、F为相对分子质量差14的同系物,F是福尔马林的溶质④R1CHO+R2CH2CHO回答下列问题:(1)A的结构简式为__。(2)由B生成C的化学方程式为__。(3)由E和F生成G的反应类型为__,G的化学名称为__。(4)①由D和H生成PPG的化学方程式为__;②若PPG平均相对分子质量为10000,则其平均聚合度约为__(填标号)。a.48b.58c.76d.122(5)D的同分异构体中能同时满足下列条件的共有__种(不含立体异构);①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体②既能发生银镜反应,又能发生皂化反应其中核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6∶1∶1的是__(写结构简式);D的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是__(填标号)。a.质谱仪b.红外光谱仪c.元素分析仪d.核磁共振仪18、X、Y、Z、W为四种常见的短周期元素。其中Y元素原子核外最外层电子数是其电子层数的3倍,它们在周期表中的相对位置如图所示:XYZW请回答以下问题:(1)W在周期表中位置___;(2)X和氢能够构成+1价阳离子,其电子式是___,Y的气态氢化物比Z的气态氢化物的沸点高,缘故是___;(3)X的最高价氧化物的水化物与其氢化物能化合生成M,M的晶体类型为___,M的水溶液显酸性的缘故是___(用离子方程式表示)。(4)①Y和Z可组成一种气态化合物Q,Q能与W的单质在潮湿环境中反应,反应的化学方程式是___。②在一定条件下,化合物Q与Y的单质反应达平衡时有三种气态物质,反应时,每转移4mol电子放热190.0kJ,该反应的热化学方程式是___。19、POCl3是重要的基础化工原料,广泛用于制药、染料、表面活性剂等行业。一种制备POCl3的原理为:
PCl3+Cl2+SO2=POCl3+SOCl2。某化学学习小组拟利用如下装置在实验室模拟制备POCl3。有关物质的部分性质如下:物质熔点/℃沸点/℃密度/g·mL-1其它PCl3-93.676.11.574遇水强烈水解,易与氧气反应POCl31.25105.81.645遇水强烈水解,能溶于PCl3SOCl2-10578.81.638遇水强烈水解,加热易分解(1)仪器甲的名称为______________
,与自来水进水管连接的接口编号是________________。
(填“a”或“b”)。(2)装置C的作用是___________________,乙中试剂的名称为____________________。(3)该装置有一处缺陷,解决的方法是在现有装置中再添加一个装置,该装置中应装入的试剂为_________(写名称)。若无该装置,则可能会有什么后果?请用化学方程式进行说明__________________________。(4)D中反应温度控制在60-65℃,其原因是_______________。(5)测定POCl3含量。①准确称取30.70g
POCl3产品,置于盛有60.00mL蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解;②将水解液配成100.00mL溶液,取10.00mL溶液于锥形瓶中;③加入10.00
mL3.200
mol/LAgNO3标准溶液,并加入少许硝基苯用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖;④以Fe3+为指示剂,用0.2000
mol/L
KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液,达到滴定终点时共用去10.00
mLKSCN溶液。①滴定终点的现象为____________________,用硝基苯覆盖沉淀的目的是__________________。②反应中POCl3的百分含量为__________________。20、碘及其化合物可广泛用于医药和工业生产等。(1)实验室用海带提取I2时操作步骤依次为:灼烧、溶解、过滤、__、__及蒸馏。(2)灼烧海带时除需要三脚架、酒精灯、玻璃棒外,还需要的实验仪器是__。(3)“过滤”后溶液中含一定量硫酸盐和碳酸盐。现要检验溶液中的I﹣,需选择的试剂组合及其先后顺序是__(选填编号)。a.AgNO3溶液b.Ba(NO3)2溶液c.BaCl2溶液d.CaCl2溶液(4)在海带灰滤液中加入适量氯水后一定存在I2,可能存在IO3﹣。请补充完整检验含I2溶液中是否含有IO3﹣的实验方案(可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液):①取适量含I2溶液用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在;②__。(5)分解水可用SO2/I2循环法。该法共涉及三步化学反应。__;2H2SO42SO2↑+O2↑+2H2O;__。与传统的分解水的方法相比,本法的优点是__;缺点是__。21、C、N、S的氧化物常会造成一些环境问题,科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的不利影响。(1)研究减少CO2排放是一项重要课题。CO2经催化加氢可以生成低碳有机物,主要有以下反应:反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.6kJ/mol反应Ⅱ:CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g)△H2=+23.4kJ/mol反应Ⅲ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H3①△H3=____kJ/mol。②在恒定压强、T1温度下,将6molCO2和12molH2充入3L的密闭容器中发生I、Ⅲ反应,5min后反应达到平衡状态,此时CH3OH(g)物质的量为2mol,CH3OCH3(g)的物质的量为0.5mol;则T1温度时反应I的平衡常数Kc的计算式为______。③恒压下将CO2和H2按体积比1:3混合,在不同催化剂作用下发生反应I和反应III,在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如下图。其中:CH3OH的选择性=×100%在上述条件下合成甲醇的工业条件是_____________。A.210℃B.230℃C.催化剂CZTD.催化剂CZ(Zr-1)T(2)一定条件下,可以通过CO与SO2反应生成S和一种无毒的气体,实现燃煤烟气中硫的回收,写出该反应的化学方程式___________。在不同条件下,向2L恒容密闭容器中通入2molCO和1molSO2,反应体系总压强随时间的变化如图所示:①图中三组实验从反应开始至达到平衡时,反应速率v(CO)最大的为_____(填序号)。②与实验a相比,c组改变的实验条件可能是___________。(3)“亚硫酸盐法”吸收烟气中的SO2。室温条件下,将烟气通入(NH4)2SO3溶液中,测得溶液pH与含硫组分物质的量分数的变化关系如图所示,b点时溶液pH=7,则n(NH4+):n(HSO3−)=________。(4)间接电化学法可除NO。其原理如图所示,写出电解池阴极的电极反应式(阴极室溶液呈酸性)_____。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
A.由结构简式可知,W不能和溴水发生加成反应,M、N均能与溴水发生加成反应,故A错误;B.W的一氯代物数目为4种,M的一氯代物数目3种,N的一氯代物数目4种,故B错误;C.根据甲烷分子的正四面体结构、乙烯分子和苯分子的共面结构可知,W、N分子中的碳原子均共面,M中的碳原子不能共面,故C错误,D.W中与苯环相连的碳原子了有氢原子,M和N均含碳碳双键,故W、M、N均能被酸性KMnO4溶液氧化,故D正确;答案:D。2、D【解析】
A.葡萄糖在酒化酶的作用下可以分解为乙醇和二氧化碳。二糖和多糖在一定条件下都可以水解生成单糖。故A不选;B.油脂在碱性条件下的水解才称为皂化反应。故B不选;C.硝酸铜是重金属盐,加入鸡蛋清中可以使蛋清变性而沉淀下来,故C不选。D.淀粉在稀硫酸催化下水解生成葡萄糖,葡萄糖中含有醛基,可以用银氨溶液来检验,在加银氨溶液之前必须先加入氢氧化钠溶液以中和催化剂硫酸。故D选。故选D。3、C【解析】
A.金刚石中平均1个碳原子形成2个共价键,石墨中平均1个碳原子形成1.5个共价键,因此12g金刚石与12g石墨所含共价键数不相等,A错误;B.常温下,lLpH=7的1mol/LHCOONH4溶液显中性,根据电荷守恒守恒可知HCOO-与NH4+的浓度相等,但由于二者均水解,所以数目均小于NA,B错误;C.0.1molCl2与0.2molCH4光照充分反应根据氯原子守恒可知生成HCl分子数为0.1NA,C正确;D.100g34%的H2O2(物质的量是1mol)中加入MnO2充分反应生成0.5mol氧气,转移电子数为NA,D错误;答案选C。4、B【解析】
A.苯环上有3种氢,侧链上有2种氢,其一氯代物有5种,故A正确;B.次甲基中碳原子连接的原子或基团形成四面体结构,分子中所有碳原子不可能都在同一平面,故B错误;C.含有苯环,可以发生加成反应与取代反应,可以燃烧,侧链可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,故C正确;D.苯环能与氢气发生加成反应,1mol该物质最多能和3molH2发生反应,故D正确。故选:B。【点睛】一氯代物的种类即判断分子内的等效氢数目,一般同一个甲基上的氢等效、同一个碳上连接点甲基上的氢等效、对称结构的氢等效。5、D【解析】
海水提溴的三个步骤是:(1)先将浓缩海水中的Br-用氯气氧化Cl2+2Br-=Br2+2NaCl(2)将溴吹入吸收塔,使溴蒸汽和二氧化硫吸收剂发生作用转变成氢溴酸得到富集溴。Br2+SO2+2H2O=2Br-+SO42-+4H+(3)用氯气将富集的溴负离子氧化得到产品溴Cl2+2Br-=Br2+2Cl-。【详解】A.海水晒盐后的卤水是提溴原料,故A正确;B.根据提溴的第一个步骤,先将浓缩海水中的Br-用氯气氧化Cl2+2Br-=Br2+2NaCl,故B正确;C.将溴吹入吸收塔,使溴蒸汽和二氧化硫吸收剂发生作用转变成氢溴酸得到富集溴,故C正确;D.吹出的溴蒸气用吸收液吸收后,再用氯气将富集的溴负离子氧化后得到溴,经分离提纯后可以得到纯溴,故D错误;答案选D。【点睛】熟悉海水提溴的流程是解本题的关键。6、B【解析】
A、该反应应为吸热反应,A错误;B、碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,因此除去Na2CO3固体中少量NaHCO3可用热分解的方法,B正确;C、过氧化尿素使品红溶液褪色是利用它的强氧化性,而二氧化硫使品红溶液褪色是利用它与品红试剂化合生成不稳定的无色物质,原理不相同,C错误;D、由图示可知,二氧化碳与氢气合成甲醇的原子利用率不是100%,D错误;答案选B。7、D【解析】
A.SO2能形成硫酸型酸雨,根据示意图,SO2与CaCO3、O2反应最终生成了CaSO4,减少了二氧化硫的排放,A正确;B.二氧化硫和氧化钙生成亚硫酸钙的反应、亚硫酸钙与O2生成硫酸钙的反应是化合反应,碳酸钙生成二氧化碳和氧化钙的反应是分解反应,B正确;C.根据以上分析,总反应可表示为:2SO2+2CaCO3+O2=2CaSO4+2CO2,C正确;D.排放的气体中一定含有CO2,CO2能使澄清石灰水变浑浊,若排放的气体能使澄清石灰水变浑浊,不能说明气体中含SO2,D错误;答案选D。8、B【解析】
A.FeCl3溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜:2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+,故A正确;B.Na2O2用作供氧剂与水反应生成氢氧化钠和氧气:2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑,故B错误;C.氯气与氢氧化钠溶液反应制漂白液:Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O,故C正确;D.Na2CO3与硫酸钙发生沉淀转化:CaSO4(s)+CO32−CaCO3(s)+SO42−,故D正确;选B。9、B【解析】Y是至今发现的非金属性最强的元素,那么Y是F,X最外层有6个电子且原子序数小于Y,应为O,Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置,且为短周期,原子序数大于F,那么Z为Al,W的单质广泛用作半导体材料,那么W为Si,据此推断X、Y、Z、W分别为O、F、Al和Si。A、电子层数越多,原子半径越大,同一周期,原子序数越小,原子半径越大,即原子半径关系:Al>Si>O>F,即Z>W>X>Y,故A错误;B、最外层电子数分别为6、7、3和4,即最外层电子数Y>X>W>Z,故B正确;C、同一周期,原子序数越大,非金属性越强,即非金属性F>O>Si>Al,因此X>W>Z,故C错误;D、元素的非金属性越强,其气态氢化物越稳定,非金属性F>O>Si>Al,即简单气态氢化物的稳定性Y>X>W,故D错误;故选B。10、C【解析】
由图上电子的移动方向可知右侧电解池的阳极,反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑,左侧为阴极,反应式为2V3++2e-=2V2+;双极性膜可将水解离为H+和OH-,由图可知,H+进入阴极,OH-进入阳极,放电后的溶液进入再生池中在催化剂条件下发生反应放出氢气,反应方程式为2V2++2H+2V3++H2↑,由此来解题。【详解】A.由图可知,该装置将光能转化为化学能并分解水,A正确;B.双极性膜可将水解离为H+和OH-,由图可知,H+进入阴极,OH-进入阳极,则双极性膜可控制其两侧溶液分别为酸性和碱性,B正确;C.光照过程中阳极区反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑,又双极性膜可将水解离为H+和OH-,其中OH-进入阳极,所以溶液中的n(OH-)基本不变,但H2O增多,使c(OH-)降低,C错误;D.根据以上分析,再生的反应方程式为2V2++2H+2V3++H2↑,D正确;故合理选项是C。【点睛】本题考查电解池的工作原理,根据题中给出电子的移动方向判断阴、阳极是解题关键。注意题干信息的应用,题目考查了学生信息处理与应用能力。11、C【解析】
A、因该反应中S元素的化合价升高,Fe元素的化合价降低,则SO32-为还原剂,还原性强弱为SO32->Fe2+,与已知的还原性强弱一致,能发生,故A不选;B、因该反应中S元素的化合价升高,I元素的化合价降低,则SO32-为还原剂,还原性强弱为SO32->I-,与已知的还原性强弱一致,能发生,故B不选;C、因该反应中Fe元素的化合价升高,I元素的化合价降低,则Fe2+为还原剂,还原性强弱为Fe2+>I-,与已知的还原性强弱不一致,反应不能发生,故C选;D、因该反应中Br元素的化合价降低,S元素的化合价升高,则SO32-为还原剂,还原性强弱为SO32->Br-,与已知的还原性强弱一致,能发生,故D不选。答案选C。12、A【解析】
A、向明矾(KAl(SO4)2•12H2O)溶液中滴加Ba(OH)2溶液,恰好使SO42﹣沉淀完全:Al3++2SO42﹣+2Ba2++4OH﹣═AlO2-+2BaSO4↓+2H2O,故A正确;B、向FeBr2溶液中通入足量Cl2的离子反应为:2Fe2++4Br-十3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-,故B不正确;C、AlCl3溶液中加入过量氨水的离子反应为:A13++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,故C不正确;D、铜与浓硝酸反应的离子反应为:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O,故D不正确;故选A。【点睛】离子反应方程式的正误判断:(1)、是否符合客观事实;(2)、拆分是否正确,能够拆分的是强酸、强碱和可溶性盐。如C选项,一水合氨为弱碱,不能拆分,所以C错误;(3)、电荷守恒。13、C【解析】
A、该装置中发生吸氧腐蚀,Fe作负极,Fe失电子生成亚铁离子;B、铁腐蚀过程中部分化学能转化为热能、部分化学能转化为电能;C、Fe、C和电解质溶液构成原电池,加速Fe的腐蚀;D、弱酸性或中性条件下铁腐蚀吸氧腐蚀。【详解】A、该装置中发生吸氧腐蚀,Fe作负极,Fe失电子生成亚铁离子,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,被氧化,故A错误;B、铁腐蚀过程发生电化学反应,部分化学能转化为电能,且该过程放热,所以还存在化学能转化为热能的变化,故B错误;C、Fe、C和电解质溶液构成原电池,Fe易失电子被腐蚀,加速Fe的腐蚀,故C正确;D、铁在弱酸性或中性条件以及碱性条件下发生吸氧腐蚀,水代替NaCl溶液,溶液仍然呈中性,Fe发生吸氧腐蚀,故D错误;故选:C。14、C【解析】
A、铝-空气电池(如图)中,铝作负极,电子是从负极通过外电路到正极,选项A正确;B、铝-空气电池中活性炭作正极材料,可以帮助电子与空气中的氧气反应,选项B正确;C、碱性溶液中,负极反应为4Al(s)-12e-+16OH-(aq)=4AlO2-(aq)+8H2O;正极反应式为:3O2+12e-+6H2O=12OH-(aq),所以每消耗2.7gAl,需耗氧(标准状况)的体积为××3×22.4L=1.68L,选项C不正确;D、金属-空气电池的正极上是氧气得电子的还原反应,电池在工作状态下要有足够的氧气,电池在非工作状态下,能够密封防止金属自腐蚀,选项D正确;答案选C。【点睛】本题考查新型燃料电池的原理,易错点为选项C,注意在碱性溶液中Al发生氧化反应生成AlO2-,根据电极反应中得失电子守恒进行求算。15、A【解析】
A.用地沟油制取的生物柴油含有氧元素,不属于烃类物质,故A错误;B.增强聚四氟乙烯板属于高分子材料,故B正确;C.丝绸的主要成分是蛋白质,属于天然高分子化合物,故C正确;D.碳化硅是一种新型的无机非金属材料,故D正确;故选A。16、D【解析】
由图线1为H2C2O4、2为HC2O4-、3为C2O42-。A.当pH为1.2时c(H+)=10-1.2mol·L-1,c(HC2O4-)=c(H2C2O4)=0.5mol·L-1,草酸的Ka=10-1.2,故A正确;B.0.1mol·L-1NaHC2O4溶液显酸性c(H+)>c(OH-),HC2O4-会发生水解和电离c(Na+)>c(HC2O4-),因此c(Na+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(OH-),故B正确;C.pH为4.2时,溶液中含有微粒为HC2O4-和C2O42-,且c(HC2O4-)=c(HC2O4-),根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(OH-),则有c(Na+)+c(H+)=3c(C2O42-)+c(OH-),故C正确;D.由于草酸为弱酸分两步电离,Ka1=,Ka2=,Ka1·Ka2=,根据图中C点得到c(C2O42-)=c(H2C2O4),所以,Ka1Ka2=,当pH为1.2时c(H+)=10-1.2mol·L-1,c(HC2O4-)=c(H2C2O4)=0.5mol·L-1,草酸的Ka1=10-1.2。当pH为4.2时c(H+)=10-4.2mol·L-1,c(HC2O4-)=c(C2O42-)=0.5mol·L-1,草酸的Ka2=10-4.2;====10-2.7,C点溶液pH为2.7。故D错误。答案选D。二、非选择题(本题包括5小题)17、+NaOH+NaCl+H2O加成反应3羟基丙醛(或β羟基丙醛)n+n+(2n-1)H2Ob5c【解析】
烃A的相对分子质量为70,由=5…10,则A为C5H10,核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢,故A的结构简式为;A与氯气在光照下发生取代反应生成B,B为单氯代烃,则B为,化合物C的分子式为C5H8,B发生消去反应生成C,C为,C发生氧化反应生成D,D为HOOC(CH2)3COOH,F是福尔马林的溶质,则F为HCHO,E、F为相对分子质量差14的同系物,可知E为CH3CHO,由信息④可知E与F发生加成反应生成G,G为HOCH2CH2CHO,G与氢气发生加成反应生成H,H为HOCH2CH2CH2OH,D与H发生缩聚反应生成PPG(),据此分析解答。【详解】(1)由上述分析可知,A的结构简式为,故答案为:;(2)由B发生消去反应生成C的化学方程式为:+NaOH+NaCl+H2O,故答案为:+NaOH+NaCl+H2O;(3)由信息④可知,由E和F生成G的反应类型为醛醛的加成反应,G为HOCH2CH2CHO,G的名称为3-羟基丙醛,故答案为:加成反应;3-羟基丙醛;(4)①由D和H生成PPG的化学方程式为:n+n+(2n-1)H2O,故答案为:n+n+(2n-1)H2O;②若PPG平均相对分子质量为10000,则其平均聚合度约为≈58,故答案为:b;(5)D为HOOC(CH2)3COOH,D的同分异构体中能同时满足:①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体,含-COOH,②既能发生银镜反应,又能发生水解反应-COOCH,D中共5个C,则含3个C-C-C上的2个H被-COOH、-OOCH取代,共为3+2=5种,含其中核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6∶1∶1的是,D及同分异构体中组成相同,由元素分析仪显示的信号(或数据)完全相同,故答案为:5;;c。18、三、VIIAH2O分子间存在着氢键离子晶体NH4+
+
H2ONH3·H2O+
H+SO2+Cl2
+
2H2O=
2HCl+
H2SO42SO2(g)
+
O2(g)
2SO3(g)△H=
-190.0kJ/mol【解析】
由短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置,可知X、Y处于第二周期,Z、
W处于第三周期,Y
原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,最外层电子数为6,故Y为O元素,可推知X为N元素、Z为S元素、W为Cl。【详解】(1)由上述分析可知:W为Cl元素,处于周期表中第三周期第VII
A族,故答案为:三、VIIA;(2)由上述分析可知:X为N元素,X和氢可以构成+1价阳离子为NH4+
,其电子式是;Y为O元素,Z为S元素,Y的气态氢化物H2O比Z的气态氢化物H2S的沸点高,是因为H2O分子间存在着氢键。故答案为:;H2O分子间存在着氢键;(3)由上述分析可知:X为N元素,X的最高价氧化物的水化物硝酸与其氢化物氨气能化合生成M为NH4NO3,属于离子晶体,水溶液中铵根离子水解NH4+
+
H2ONH3·H2O+
H+,破坏水的电离平衡,溶液呈酸性,故答案:离子晶体,NH4+
+
H2ONH3·H2O+
H+;(4)①由上述分析可知:Y为O元素,Z为S元素,W为Cl,Y和Z可组成一种气态化合物Q为SO2,SO2能与氯气在潮湿环境中反应生成硫酸与HCl,反应的化学方程式是:SO2+Cl2
+
2H2O=
2HCl+
H2SO4,故答案为:SO2+Cl2
+
2H2O=
2HCl+
H2SO4;②在一定条件下,化合物Q(SO2)与Y为O元素的单质(O2)反应达平衡时有三种气态物质,反应方程式为:2SO2
+
O2
2SO3,反应时,每转移4mol电子放热190.0kJ,则参加反应二氧化硫为2mol
,氧气为1mol,生成2molSO3,放出热量为190.0kJ,所以该反应的热化学方程式是2SO2(g)
+
O2(g)
2SO3(g)△H=
-190.0kJ/mol;故答案为:2SO2(g)
+
O2(g)
2SO3(g)△H=
-190.0kJ/mol。19、球形冷凝管a干燥Cl2,同时作安全瓶,防止堵塞五氧化二磷(或硅胶)碱石灰POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl,SOCl2+H2O=SO2+2HCl一是温度过高,PCl3会大量挥发,从而导致产量降低;二是温度过低,反应速率会变慢当最后一滴标准KSCN
溶液滴入时,溶液变为红色,且半分钟不褪去使生成的沉淀与溶液隔离,避免滴定过程中SCN-与AgCl
反应50%【解析】分析:本题以POCl3的制备为载体,考查Cl2、SO2的实验室制备、实验条件的控制、返滴定法测定POCl3的含量。由于PCl3、POCl3、SOCl2遇水强烈水解,所以用干燥的Cl2、SO2与PCl3反应制备POCl3,则装置A、B、C、D、E、F的主要作用依次是:制备Cl2、除Cl2中的HCl(g)、干燥Cl2、制备POCl3、干燥SO2、制备SO2;为防止POCl3、SOCl2水解和吸收尾气,D装置后连接盛碱石灰的干燥管。返滴定法测定POCl3含量的原理:POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl、AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3,用KSCN滴定过量的AgNO3,发生的反应为KSCN+AgNO3=AgSCN↓+KNO3,由消耗的KSCN计算过量的AgNO3,加入的总AgNO3减去过量的AgNO3得到与Cl-反应的AgNO3,根据Ag++Cl-=AgCl↓和Cl守恒计算POCl3的含量。详解:(1)根据仪器甲的构造特点,仪器甲的名称为球形冷凝管。为了更充分的冷凝蒸气,冷凝管中的水应下进上出,与自来水进水管连接的接口的编号为a。(2)由于PCl3、POCl3、SOCl2遇水强烈水解,所以制备POCl3的Cl2和SO2都必须是干燥的。根据装置图和制备POCl3的原理,装置A用于制备Cl2,装置B用于除去Cl2中HCl(g),装置C用于干燥Cl2,装置F用于制备SO2,装置E用于干燥SO2,装置D制备POCl3;装置C的作用是干燥Cl2,装置C中有长直玻璃管,装置C的作用还有作安全瓶,防止堵塞。乙中试剂用于干燥SO2,SO2属于酸性氧化物,乙中试剂为五氧化二磷(或硅胶)。(3)由于SO2、Cl2有毒,污染大气,最后要有尾气吸收装置;POCl3、SOCl2遇水强烈水解,在制备POCl3的装置后要连接干燥装置(防外界空气中H2O(g)进入装置D中),该装置缺陷的解决方法是在装置D的球形冷凝管后连接一个既能吸收SO2、Cl2又能吸收H2O(g)的装置,该装置中应装入的试剂是碱石灰。若没有该装置,POCl3、SOCl2发生强烈水解,反应的化学方程式为POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl、SOCl2+H2O=SO2+2HCl。(4)D中反应温度控制在60~65℃,其原因是:温度太低,反应速率太慢;温度太高,PCl3会大量挥发(PCl3的沸点为76.1℃),从而导致产量降低。(5)①以Fe3+为指示剂,当KSCN将过量的Ag+完全沉淀时,再滴入一滴KSCN溶液与Fe3+作用,溶液变红色,滴定终点的现象为:当最后一滴标准KSCN
溶液滴入时,溶液变为红色,且半分钟不褪去。硝基苯是难溶于水且密度大于水的液体,用硝基苯覆盖沉淀的目的是:使生成的沉淀与溶液隔离,避免滴定过程中SCN-与AgCl
反应。②n(AgNO3)过量=n(KSCN)=0.2000mol/L×0.01L=0.002mol,沉淀10.00mL溶液中Cl-消耗的AgNO3物质的量为3.200mol/L×0.01L-0.002mol=0.03mol,根据Ag++Cl-=AgCl↓和Cl守恒,样品中n(POCl3)=0.03mol3×100.00mL10.00mL=0.1mol,m(POCl320、氧化萃取(或萃取分液)坩埚(或瓷坩埚)、泥三角ba从水层取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加Na2SO3溶液,若溶液变蓝,说明滤液中含有IO3﹣,若溶液不变蓝,说明滤液中不含有IO3﹣SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO42HIH2+I2节约电能使用能造成污染环境的SO2【解析】
(1)将海带灼烧、溶解、过滤后所得溶液中碘以I-存在,要将碘从水溶液中分离出来,应将I-转化成水溶性差而易溶于有机溶剂的I2;(2)根据灼烧装置即可找除出题中所列外还需要的实验仪器;(3)检验I-通常用AgNO3溶液,而Ag2SO4微溶、Ag2CO3难溶,所以SO42-和CO32-会干扰I-的检验,需排除干扰;(4)检验IO3-可采用思路为:IO3-→I2→检验I2,所以应选用合适的还原剂将IO3-还原为I2,再检验生成的I2;(5)根据题意,分解水采用的是SO2/I2循环法,可判断SO2和I2在整个过程中参与反应且能重新生成,由此判断各步反应;该法与电解水相比,不耗电但使用了能产生污染的SO2。【详解】(1)根据分析,需把溶液中的I-转化为水溶性差而易溶于有机溶剂的I2,I-→I2为氧化过程;从水溶液中分离出I2可用CCl4等有机溶剂萃取后蒸馏。答案为:氧化;萃取(或萃取分液);(2)固体灼烧需要坩埚,而坩埚需放在泥三角上加热,所以,灼烧海带时除需要三脚架、酒精灯、玻璃棒外,还需要的实验仪器是坩埚(或瓷坩埚)、泥三角。答案为:坩埚(或瓷坩埚)、泥三角;(3)由于碘化银是不溶于水,也不溶于酸的黄色沉淀,所以可用AgNO3溶液检验。但Ag2SO4微溶、Ag2CO3难溶,所以SO42-和CO32-会干扰I-的检验,所以需要排除其干扰,又因为还不能引入氯离子,所以可以用足量的Ba(NO3)2溶液除去SO42-和CO32-,过滤后(或取上层清液)再加入AgNO3溶液。答案为:ba;(4)碘酸根具有强氧化性,能被还原为单质碘,而碘遇淀粉显蓝色,所以检验碘酸根的实验操作
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