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文档简介
2023高考化学模拟试卷考生请注意:1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。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、正确的实验操作是实验成功的重要因素,下列实验操作正确的是()A.称取一定量的NaClB.制备氢氧化亚铁并观察其颜色C.检验浓硫酸与铜反应后的产物中是否含有铜离子D.收集NO2并防止其污染环境2、阿魏酸是传统中药当归、川穹的有效成分之一,工业上合成阿魏酸的原理如下,下列说法不正确的是+H2O+CO2A.阿魏酸分子式为C10H10O4B.阿魏酸存在顺反异构C.方程式中三种有机物均可与NaOH、Na2CO3反应D.可用酸性KMnO4溶液检测上述反应是否有阿魏酸生成3、化学与人类生活、生产和社会可持续发展密切相关,下列说法错误的是A.84消毒液具有强氧化性,可用于居家环境杀菌消毒B.加强生活垃圾分类与再生资源回收有利于践行“绿水青山就是金山银山”的理念C.中国华为自主研发的5G芯片巴龙5000的主要材料是SiD.太阳能光催化环境技术技术可以将二氧化碳转化为燃料,该燃料属于一次能源4、轴烯(Radialene)是一类独特的环状烯烃,其环上每一个碳原子都接有一个双键,含n元环的轴烯可以表示为[n]轴烯,如下图是三种简单的轴烯。下列有关说法不正确的是A.a分子中所有原子都在同一个平面上 B.b能使酸性KMnO4溶液褪色C.c与互为同分异构体 D.轴烯的通式可表示为C2nH2n(n≥3)5、使用下列试剂或进行下列操作,能达到相应实验目的的是实验目的试剂或实验操作A制备一定量氢气锌粒、稀硝酸B证明Al(OH)3,具有两性0.1mol/L的盐酸与0.1mol/L的氨水C除去酒精中少量的水加入适量CaO后蒸发D证明Na2O2与H2O的键能之和小于生成的NaOH与氧气的键能之和用脱脂棉包裹适量Na2O2后,再向脱脂棉上滴几滴水,脱脂棉燃烧A.A B.B C.C D.D6、已知二甲苯的结构:,下列说法正确的是A.a的同分异构体只有b和c两种B.在三种二甲苯中,b的一氯代物种数最多C.a、b、c均能使酸性KMnO4溶液、溴水发生化学反应而褪色D.a、b、c中只有c的所有原子处于同一平面7、高铁电池是一种新型可充电电池,电解质溶液为KOH溶液,放电时的总反应式为3Zn+2K2FeO4+8H2O═3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH.下列叙述正确的是A.放电时,负极反应式为3Zn﹣6e﹣+6OH﹣═3Zn(OH)2B.放电时,正极区溶液的pH减小C.充电时,每转移3mol电子,阳极有1molFe(OH)3被还原D.充电时,电池的锌电极接电源的正极8、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W是地壳中含量最高的元素,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,非金属元素Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍。下列叙述不正确的是A.Y单质的熔点高于X单质 B.W、Z的氢化物沸点W>ZC.X、W、Z能形成具有强还原性的XZW D.X2YW3中含有共价键9、2019年11月《Science》杂志报道了王浩天教授团队发明的制取H2O2的绿色方法,原理如图所示(已知:H2O2=H++HO2-,Ka=2.4×10-12)。下列说法错误的是()A.X膜为选择性阳离子交换膜B.催化剂可促进反应中电子的转移C.每生成1molH2O2电极上流过4mole-D.b极上的电极反应为O2+H2O+2e-=HO2-+OH-10、宋应星所著《天工开物》被外国学者誉为“17世纪中国工艺百科全书”。下列说法不正确的是A.“凡白土曰垩土,为陶家精美启用”中“陶”是一种传统硅酸盐材料B.“凡火药,硫为纯阳,硝为纯阴”中“硫”指的是硫磺,“硝”指的是硝酸C.“烧铁器淬于胆矾水中,即成铜色也”该过程中反应的类型为置换反应D.“每红铜六斤,入倭铅四斤,先后入罐熔化,冷定取出,即成黄铜”中的黄铜是合金11、利用右图所示装置可以将温室气体CO2转化为燃料气体CO。下列说法中,不正确的是A.电极b表面发生还原反应B.该装置工作时,H+从a极区向b极区移动C.该装置中每生成1molCO,同时生成0.5molO2D.该过程是将化学能转化为电能的过程12、北宋《本草图经》中载有:“绿矾形似朴消(Na2SO4·10H2O)而绿色,取此一物置于铁板上,聚炭,封之囊袋,吹令火炽,其矾即沸,流出色赤如融金汁者,是真也。”下列对此段话的理解正确的是A.朴消是黑火药的成分之一 B.上述过程发生的是置换反应C.此记载描述的是鉴别绿矾的方法 D.“色赤”物质可能是单质铜13、下列装置或操作能达到相应实验目的的是A.配制一定浓度的NaCl溶液 B.除去SO2中的HClC.实验室制取氨气 D.观察Fe(OH)2的生成14、科学家采用碳基电极材料设计了一种制取氯气的新工艺方案,装置如图所示:下列说法错误的是()A.反应过程中需要不断补充Fe2+B.阳极反应式是2HCl-2e-=Cl2+2H+C.电路中转移1mol电子,消耗标况下氧气5.6LD.电解总反应可看作是4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)15、设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.标准状况下,11.2LHF所含分子数为0.5NAB.2molNO与1molO2充分反应,产物的分子数小于2NAC.常温下,1L0.1mol·L-1氯化铵溶液中加入氢氧化钠溶液至溶液为中性,则溶液含铵根离子数为0.1NAD.已知白磷(P4)为正四面体结构,NA个P4与NA个甲烷所含共价键数目之比为1:116、化学与生活密切相关。下列叙述错误的是A.食用单晶冰糖的主要成分是单糖 B.硫酸亚铁可用作袋装食品的脱氧剂C.用水玻璃浸泡过的纺织品可防火 D.传播新冠病毒的气溶胶具有胶体性质17、下列指定微粒数目一定相等的是A.等质量的14N2与12C16O中的分子数B.等物质的量的C2H4与C3H6中含有的碳原子数C.等体积等浓度的NH4Cl与(NH4)2SO4溶液中的NH4+数D.等质量的Fe与Cu分别与足量Cl2反应时转移的电子数18、由下列实验操作和现象得出的结论正确的是选项实验操作实验现象结论A向Co2O3中滴加浓盐酸产生黄绿色气体氧化性:Cl2>Co2O3B白铁皮(镀锌铁)出现刮痕后浸泡在饱和食盐水中,一段时间后滴加几滴K3[Fe(CN)6]溶液无明显现象该过程未发生氧化还原反应C将铁片投入浓硫酸中无明显变化常温下铁不与浓硫酸反应D将10mL2mol/L的KI溶液与1mL1mol/LFeCl3溶液混合充分反应后滴加KSCN溶液溶液颜色变红KI与FeCl3的反应具有可逆性A.A B.B C.C D.D19、下列离子方程式书写正确的是()A.硫化钠溶液显碱性:S2-+2H2O=H2S+2OH-B.金属钠投入氯化镁溶液中:2Na+Mg2+=2Na++MgC.新制氢氧化铜溶于醋酸溶液:2CH3COOH+Cu(OH)2=Cu2++2CH3COO-+2H2OD.水溶液中,等物质的量的Cl2与FeI2混合:2Cl2+2Fe2++2I-=2Fe3++4Cl-+I220、室温下,对于0.10mol•L﹣1的氨水,下列判断正确的是A.与AlCl3溶液反应发生的离子方程式为Al3++3OH﹣═Al(OH)3↓B.用HNO3溶液完全中和后,溶液不显中性C.加水稀释后,溶液中c(NH4+)•c(OH﹣)变大D.1L0.1mol•L﹣1的氨水中有6.02×1022个NH4+21、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.100g46%的乙醇水溶液中含有氧原子数目为4NAB.等质量的CO和N2含有的原子数目均为2NAC.在0.1mol•L-1的NH4Cl溶液中通入NH3使溶液呈中性,含有NH4+数目为0.1NAD.常温常压下,水蒸气通过过量的Na2O2使其增重2g时,反应中转移的电子数为2NA22、25℃时,1mol/L醋酸加水稀释至0.01mol/L,下列说法正确的是A.溶液中的值增大 B.pH增大2个单位C.溶液中c(OH-)减小 D.Kw减小二、非选择题(共84分)23、(14分)化合物H可用以下路线合成:已知:请回答下列问题:(1)标准状况下11.2L烃A在氧气中充分燃烧可以生成88gCO2和45gH2O,且A分子结构中有3个甲基,则A的结构简式为________________________;(2)B和C均为一氯代烃,D的名称(系统命名)为_________________;(3)在催化剂存在下1molF与2molH2反应,生成3—苯基—1—丙醇。F的结构简式是___________;(4)反应①的反应类型是_______________________;(5)反应②的化学方程式为______________________________________;(6)写出所有与G具有相同官能团的芳香类同分异构体的结构简式_______________。24、(12分)两种重要的有机化工合成中间体F和Y可用甲苯为主要原料采用以下路线制得:已知:①②2CH3CHOCH3CH(OH)CH2CHOCH3CH=CHCHO请回答下列问题:(1)写出A的结构简式___________。(2)B→C的化学方程式是________。(3)C→D的反应类型为__________。(4)1molF最多可以和________molNaOH反应。(5)在合成F的过程中,设计B→C步骤的目的是_________。(6)写出符合下列条件的3种A的同分异构体的结构简式_________、______、_______。①苯环上只有两种不同化学环境的氢原子②能发生银镜反应(7)以X和乙醇为原料通过3步可合成Y,请设计合成路线______(无机试剂及溶剂任选)。25、(12分)亚硝酰氯(NOCl,熔点:-64.5℃,沸点:-5.5℃)是一种黄色气体,遇水易反应,生成一种氯化物和两种常见的氮氧化物,其中一种呈红棕色。可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。(1)甲组的同学拟制备原料气NO和Cl2,制备装置如图所示:为制备纯净干燥的气体,下表中缺少的药品是:制备原料装置Ⅰ装置Ⅱ烧瓶中分液漏斗中制备纯净Cl2MnO2①________饱和食盐水制备纯净NOCu稀硝酸②________
(2)乙组同学利用甲组制得的NO和Cl2制备NOCl,装置如图所示:①装置连接顺序为a→__________(按气流自左向右方向,用小写字母表示)。②为了使气体充分反应,从A处进入的气体是____________(填Cl2或NO)。实验中先通入Cl2,待装置Ⅴ中充满黄绿色气体时,再将NO缓缓通入,此操作的目的是___________(回答一条即可)。③装置Ⅴ生成NOCl的化学方程式是_____________。④装置Ⅵ的作用为__________,若无该装置,Ⅷ中NOCl可能发生反应的化学方程式为_______。(3)丁组同学用以下方法测定亚硝酰氯(NOCl)纯度:取Ⅷ中所得液体m克溶于水,配制成250mL溶液,取出25.00mL,以K2CrO4溶液为指示剂,用cmol/LAgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为bmL。亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为_________(用代数式表示即可)。26、(10分)Na2O2具有强氧化性,H2具有还原性,某同学根据氧化还原反应的知识推测Na2O2与H2能发生反应。为了验证此推测结果,该同学设计并进行如下实验。I.实验探究步骤1:按如图所示的装置组装仪器(图中夹持仪器已省略)并检查装置的气密性,然后装入药品。步骤2:打开K1、K2,在产生的氢气流经装有Na2O2的硬质玻璃管的过程中,未观察到明显现象。步骤3:进行必要的实验操作,淡黄色的粉末慢慢变成白色固体,无水硫酸铜未变蓝色。(1)组装好仪器后,要检查装置的气密性。简述检查虚线框内装置气密性的方法:________。(2)B装置中所盛放的试剂是_____,其作用是_______。(3)步骤3中的必要操作为打开K1、K2,_______(请按正确的顺序填入下列步骤的字母)。A.加热至Na2O2逐渐熔化,反应一段时间B.用小试管收集气体并检验其纯度C.关闭K1D.停止加热,充分冷却(4)由上述实验可推出Na2O2与H2反应的化学方程式为__________。II.数据处理(5)实验结束后,该同学欲测定C装置硬质玻璃管内白色固体中未反应完的Na2O2含量。其操作流程如下:①测定过程中需要的仪器除固定、夹持仪器外,还有电子天平、烧杯、酒精灯、蒸发皿和____。②在转移溶液时,若溶液转移不完全,则测得的Na2O2质量分数_____(填“偏大”“偏小”或“不变”)27、(12分)四溴乙烷(CHBr2-CHBr2)是一种无色透明液体,密度2.967g/mL,难溶于水,沸点244℃,可用作制造塑料的有效催化剂等。用电石(主要成分CaC2,少量CaS、Ca3P2、Ca3As2等)和Br2等为原料制备少量四溴乙烷的装置(夹持装置已省略)如图所示。(1)装置A中CaC2能与水剧烈发生反应:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+HC≡CH↑。为了得到平缓的C2H2气流,除可用饱和食盐水代替水外,还可采取的措施是________。(2)装置B可除去H2S、PH3及AsH3,其中除去PH3的化学方程式为________(生成铜、硫酸和磷酸)。(3)装置C中在液溴液面上加入一层水的目的是________;装置C中反应已完成的现象是________;从装置C反应后的体系得到并纯化产品,需要进行的操作有________。(4)一种制备Ca10(PO4)6(OH)2的原理为10Ca(OH)2+6H3PO4=Ca10(PO4)6(OH)2↓+18H2O。请设计用装置A得到的石灰乳等为原料制备Ca10(PO4)6(OH)2的实验方案:向烧杯中加入0.25L含0.5mol/LCa(OH)2的石灰乳,________,在100℃烘箱中烘干1h。已知:①Ca10(PO4)6(OH)2中比理论值为1.67。影响产品比的主要因素有反应物投料比及反应液pH。②在95℃,pH对比的影响如图所示。③实验中须使用的试剂:含0.5mol/LCa(OH)2的石灰乳、0.3mol/L磷酸及蒸馏水。28、(14分)NOx是空气的主要污染物之一。回答下列问题:(1)汽车尾气中的NO来自于反应:N2(g)+O2(g)2NO(g)。如图表示在不同温度时,一定量NO分解过程中N2的体积分数随时间的变化。则N2(g)+O2(g)2NO(g)为________(填“吸热”或“放热”)反应。2000℃时,向容积为2L的密闭容器中充入10molN2和5molO2,发生上述反应,10min达到平衡,产生2molNO,则10min内的平均反应速率υ(O2)=____mol·L-1·min-1。(2)在汽车的排气管上加装催化转化装置可减少NOx的排放。研究表明,NOx的脱除率除与还原剂、催化剂相关外,还取决于催化剂表面氧缺位的密集程度。以La0.8A0.2BCoO3+X(A、B均为过渡元素)为催化剂,用H2还原NO的机理如下:第一阶段:B4+(不稳定)+H2→低价态的金属离子(还原前后催化剂中金属原子的个数不变)第二阶段:NO(g)+□→NO(a)ΔH1、K12NO(a)→2N(a)+O2(g)ΔH2、K22N(a)→N2(g)+2□ΔH3、K32NO(a)→N2(g)+2O(a)ΔH4、K42O(a)→O2(g)+2□ΔH5、K5注:□表示催化剂表面的氧缺位,g表示气态,a表示吸附态第一阶段用氢气还原B4+得到低价态的金属离子越多,第二阶段反应的速率越快,原因是_____。第二阶段中各反应焓变间的关系:2ΔH1+ΔH2+ΔH3=________;该温度下,NO脱除反应2NO(g)N2(g)+O2(g)的平衡常数K=_______(用K1、K2、K3的表达式表示)。(3)工业废气中的NO和NO2可用NaOH溶液吸收。向20mL0.1mo1·L-1NaOH溶液中通入含NO和NO2的废气,溶液pH随气体体积V的变化如图所示(过程中温度保持不变),B点对应的溶液中c(HNO2)=c(NO2-),则A点对应溶液中c(NO2−)/c(HNO2)=________。(4)氨催化还原法也可以消除NO,原理如图所示,NO最终转化为H2O和________(填电子式);当消耗1molNH3和0.5molO2时,理论上可消除____________L(标准状况)NO。29、(10分)元素周期表中第四周期的某些元素在生产、生活中有着广泛的应用。(1)硒常用作光敏材料,基态硒原子的价电子排布图为__________;与硒同周期的p区元素中第一电离能大于硒的元素有__________种;SeO3的空间构型是_______________。(2)科学家在研究金属矿物质组分的过程中,发现了Cu—Ni—Fe等多种金属互化物。确定某种金属互化物是晶体还是非晶体的方法是_____________________________________。(3)镍能与类卤素(SCN)2反应生成Ni(SCN)2。(SCN)2分子中硫原子的杂化方式是__________________,σ键和π键数目之比为_____________。(4)Co(NH3)5Cl3是钴的一种配合物,向100mL0.2mol·L-1该配合物的溶液中加入足量AgNO3溶液,生成5.74g白色沉淀,则该配合物的化学式为_____________,中心离子的配位数为________________。(5)已知:r(Fe2+)为61pm,r(Co2+)为65pm。在隔绝空气条件下分别加热FeCO3和CoCO3,实验测得FeCO3的分解温度低于CoCO3,原因是__________________________________。(6)某离子型铁的氧化物晶胞如下图所示,它由X、Y组成,则该氧化物的化学式为________________________。已知该晶体的密度为dg·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则该品体的晶胞参数a=_______pm(用含d和NA的代数式表示)。
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、A【解析】
A.称取一定量的NaCl,左物右码,氯化钠放在纸上称,故A正确;B.氢氧化亚铁易被氧化,制备氢氧化亚铁时,胶头滴管应伸入硫酸亚铁溶液中,并油封,故B错误;C.检验浓硫酸与铜反应后的产物中是否含有铜离子,应把反应后的混合液倒入水中,故C错误;D.NO2密度大于空气,应用向上排空气法收集NO2,故D错误;答案选A。2、D【解析】
A.根据结构简式可知,阿魏酸分子式为C10H10O4,A项正确;B.阿魏酸含有碳碳双键,存在顺反异构,B项正确;C.酚羟基和羧基与NaOH、Na2CO3反应,C项正确;D.能使酸性高锰酸钾溶液褪色的不仅有碳碳双键,醛类、酚类、某些醇等也能使其褪色,则香兰素和阿魏酸,都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能检测,D项错误;答案选D。3、D【解析】
A.84消毒液主要成分是NaClO,具有强氧化性,有杀菌消毒作用,因此可用于居家环境杀菌消毒,A正确;B.生活垃圾分类处理,使能够回收利用的物质物尽其用,再生资源回收利用,有害物质集中处理,就可以减少污染物的排放,有利于社会持续发展,B正确;C.5G芯片主要材料是Si单质,C正确;D.太阳能光催化环境技术技术可以将二氧化碳转化为燃料,涉及太阳能与化学能的转移,产生的燃料为氢气、CO等属于二次能源,D错误;故合理选项是D。4、C【解析】
A.[3]轴烯中所有碳原子均采取sp2杂化,因此所有原子都在同一个平面上,故A不符合题意;B.[4]轴烯中含有碳碳双键,能够使酸性KMnO4溶液褪色,故B不符合题意;C.[5]轴烯的分子式为:C10H10,分子式为:C10H12,二者分子式不同,不互为同分异构体,故C符合题意;D.轴烯中多元环的碳原子上没有氢原子,与每个环上的碳原子相连的碳原子上有2个氢原子,且碳原子数与氢原子均为偶数,因此轴烯的通式可表示为C2nH2n(n≥3),故D不符合题意;故答案为:C。5、D【解析】
A.稀硝酸具有强氧化性,与锌粒反应不会生成氢气,达不到实验目的;B.氢氧化铝不与弱碱反应,而氨水不能溶解氢氧化铝,达不到实验目的;C.除去酒精中少量的水,加入适量CaO后,CaO会与水反应生成沸点较高的氢氧化钙,可利用蒸馏的方法得到酒精,而不是蒸发操作,C项错误;D.用脱脂棉包裹适量Na2O2后,再向脱脂棉上滴几滴水,脱脂棉燃烧,说明该反应为放热反应,放热反应的反应物的键能之和小于生成物的键能之和,即证明Na2O2与H2O的键能之和小于生成的NaOH与氧气的键能之和,D项正确;答案选D。【点睛】反应热的表达有宏观与微观两种方式。第一种,反应热=生成物的总能量-反应物的总能量;第二种,反应热=反应物的键能之和-生成物的键能之和,学生要理解反应的实质。6、B【解析】
A.a的同分异构体中属于芳香烃的除了b和c外还有,另a还可能有链状的同分异构体如CH2=CH—CH=CH—CH=CH—CH=CH2等、或环状的同分异构体如等,A错误;B.a、b、c侧链上的一氯代物都只有1种,a苯环上一氯代物有2种,b苯环上一氯代物有3种,c苯环上一氯代物只有1种,故三种二甲苯中,b的一氯代物种数最多,B正确;C.a、b、c均能被酸性KMnO4溶液氧化,使酸性KMnO4溶液褪色,a、b、c都不能与溴水发生化学反应,C错误;D.a、b、c分子中都含有—CH3,与—CH3中碳原子直接相连的4个原子构成四面体,a、b、c中所有原子都不可能在同一平面上,D错误;答案选B。7、A【解析】
A.放电时,Zn失去电子,发生3Zn﹣6e﹣+6OH﹣═3Zn(OH)2,故A正确;B.正极反应式为FeO42-+4H2O+3e﹣=Fe(OH)3+5OH﹣,pH增大,故B错误;C.充电时,铁离子失去电子,发生Fe(OH)3转化为FeO42﹣的反应,电极反应为Fe(OH)3﹣3e﹣+5OH﹣=FeO42﹣+4H2O,每转移3mol电子,阳极有1molFe(OH)3被氧化,故C错误;D.充电时,电池的负极与与电源的负极相连,故D错误.故选A.8、C【解析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W是地壳中含量最高的元素,W是O元素,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,X为Na元素,非金属元素Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,Z的最外层电子数为7,则Z为Cl元素,Y为Si元素。【详解】根据分析可知,W为O,X为Na,Y为Si,Z为Cl元素。A.Na形成晶体为金属晶体,其熔点较低,而Si形成晶体为原子晶体,具有较高熔点,则单质熔点:Y>X,故A正确;B.水分子间形成氢键,沸点较高,W、Z的氢化物沸点W>Z,故B正确;C.X、W、Z能形成具有强氧化性的NaClO,而不是还原性,故C错误;D.Na2SiO3中含有Si-O共价键,故D正确;故选C。9、C【解析】
A.a极发生H2-2e-=2H+,X膜为选择性阳离子交换膜,让H+进入中间,故A正确;B.催化剂可促进反应中电子的转移,加快反应速率,故B正确;C.氧元素由0价变成-1价,每生成1molH2O2电极上流过2mole-,故C错误;D.b为正极,氧气得电子,b极上的电极反应为O2+H2O+2e-=HO2-+OH-,故D正确;故选C。10、B【解析】
A.陶瓷是传统硅酸盐材料,属于无机传统非金属材料,故A正确;B.“凡火药,硫为纯阳,硝为纯阴”中“硫”指的是硫磺,“硝”指的是硝酸钾,故B不正确;C.该过程中反应为铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应类型为置换反应,故C正确;D.黄铜是铜锌合金,故D正确;答案:B。11、D【解析】试题分析:由图示装置可知,水在太阳光的作用下失去电子转化为氧气和氢离子,电子经外电路流向b极,氢离子向b极定向移动,二氧化碳在b极上得到电子被还原为一氧化碳。A.电极b表面发生还原反应,A正确;B.该装置工作时,H+从a极区向b极区移动,B正确;C.该装置中每生成1molCO时转移2mole-,所以一定同时生成0.5molO2,C正确;D.该过程是将太阳能转化为化学能的过程,D不正确。本题选D。12、C【解析】
由信息可知,绿矾为结晶水合物,加热发生氧化还原反应生成氧化铁,Fe元素的化合价升高,S元素的化合价降低,以此分析。【详解】A.朴消是Na2SO4·10H2O,而黑火药是我国古代四大发明之一,它的组成是“一硫(硫粉)二硝石(即KNO3固体)三碳(木炭粉),故A错误;B.绿矾为结晶水合物,加热发生氧化还原反应生成氧化铁,Fe元素的化合价升高,S元素的化合价降低,不是置换反应,故B错误;C.FeSO4·7H2O分解生成氧化铁、二氧化硫、三氧化硫,三氧化硫与水结合生成硫酸,则流出的液体中含有硫酸,现象明显,是鉴别绿矾的方法,故C正确;D.Fe的氧化物只有氧化铁为红色,则“色赤”物质可能是Fe2O3,故D错误;故选C。【点睛】本题考查金属及化合物的性质,把握习题中的信息及发生的反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意元素化合物知识的应用,易错点A,黑火药的成分和芒硝不同。13、D【解析】
A.图中为俯视,正确操作眼睛应与刻度线、凹液面的最低处相平,故A错误;
B.HCl与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳,引入新杂质,且二氧化硫也可以与碳酸氢钠溶液反应,故B错误;
C.氨气极易溶于水,不能排水法收集,故C错误;
D.植物油可隔绝空气,可防止生成的氢氧化亚铁被氧化,可观察Fe(OH)2的生成,故D正确;
故选:D。【点睛】除去SO2中混有的HCl可以用亚硫酸氢钠溶液,同理除去二氧化碳中HCl可用碳酸氢钠溶液。14、A【解析】
HCl在阳极失电子,发生氧化反应,生成Cl2和H+,Fe3+在阴极得电子,还原成Fe2+,Fe2+、H+、O2反应生成Fe3+和H2O,Fe2+、Fe3+在阴极循环。【详解】A.由分析可知,Fe2+在阴极循环,无需补充,A错误;B.HCl在阳极失电子得到Cl2和H+,电极反应式为:2HCl-2e-=Cl2+2H+,B正确;C.根据电子得失守恒有:O2~4e-,电路中转移1mol电子,消耗0.25mol氧气,标况下体积为5.6L,C正确;D.由图可知,反应物为HCl(g)和O2(g),生成物为H2O(g)和Cl2(g),故电解总反应可看作是4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g),D正确。答案选A。15、B【解析】
A、标准状况下,HF不是气态,不能用气体摩尔体积计算物质的量,故A错误;B、2molNO与1molO2充分反应,生成的NO2与N2O4形成平衡体系,产物的分子数小于2NA,故B正确;C.常温下,1L0.1mol·L-1氯化铵溶液中加入氢氧化钠溶液至溶液为中性,溶液中存在电荷守恒,c(NH4+)+c(Na+)=c(Cl-),溶液含铵根离子数少于0.1NA,故C错误;D.已知白磷(P4)为正四面体结构,NA个P4与NA个甲烷所含共价键数目之比为6:4,故D错误;故选B。16、A【解析】
A.冰糖的主要成分是蔗糖,属于二糖,A错误;B.硫酸亚铁里的铁元素为+2价具有还原性,与空气中的氧气反应,可以用于袋装食品的脱氧剂,B正确;C.硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,不易燃烧,用水玻璃浸泡过的纺织品可防火,C正确;D.气溶胶是胶粒分散到气态分散剂里所得到的分散系,气溶胶属于胶体,具有胶体性质,D正确;答案选A。17、A【解析】
A.与摩尔质量均为28g/mol,故等质量的与分子数相同,A正确;B.等物质的量的与,碳原子数之比为2:3,B错误;C.等体积等浓度的与溶液,数之比接近1:2,C错误;D.铁和氯气生成氯化铁,即56g铁转移3mol电子,铜和氯气生成氯化铜,即64g铜转移2mol电子,故等质量的铁和铜转移电子数不同,D错误;答案选A。【点睛】等体积等浓度的与溶液中,根据水解原理,越稀越水解,故中铵根离子水解程度更大,故数之比小于1:2。18、D【解析】
A.向Co2O3中滴加浓盐酸产生的黄绿色气体为氯气,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化物,则氧化性:Cl2<Co2O3,故A错误;B.出现刮痕后浸泡在饱和食盐水中,Zn为负极,铁为正极,构成原电池,发生电化学腐蚀,锌失去电子,故B错误;C.铁片投入浓硫酸,没有明显变化,是由于铁与浓硫酸发生钝化反应,在表面生成一层致密的氧化物膜而阻碍反应的继续进行,并不是不反应,故C错误;D.根据2Fe3++2I-=2Fe2++I2,10mL2mol/L的KI溶液与1mL1mol/LFeCl3溶液反应后KI过量,由现象可知存在铁离子,说明KI与FeCl3反应有可逆性,故D正确;故选D。19、C【解析】
A.硫化钠水解,溶液显碱性,反应的离子反应为S2-+H2O⇌HS-+OH-,故A错误;B.钠投入到氯化镁溶液中反应生成氢氧化镁、氢气和氯化钠,离子方程式:2H2O+2Na+Mg2+═Mg(OH)2↓+H2↑+2
Na+,故B错误;C.醋酸溶液与新制氢氧化铜反应,离子方程式:2CH3COOH+Cu(OH)2═2CH3COO-+Cu2++2
H2O,故C正确;D.在溶液中,FeI2与等物质的量的Cl2反应时,只氧化碘离子,反应的离子方程式为2I-+Cl2=I2+2Cl-,故D错误;故选C。【点睛】本题的易错点为B,要注意钠与盐溶液的反应规律,钠先与水反应,生成物再与盐反应。20、B【解析】
A.一水合氨是弱电解质,离子方程式中要写化学式,该反应的离子方程式为:,故A错误;B.含有弱根离子的盐,谁强谁显性,硝酸铵是强酸弱碱盐,所以其溶液呈酸性,故B正确;C.加水稀释促进一水合氨电离,但铵根离子、氢氧根离子浓度都减小,所以减小,故C错误;D.一水合氨是弱电解质,在氨水中部分电离,所以1L0.1mol⋅L−1的氨水中的数目小于6.02×1022,故D错误;故答案为:B。【点睛】对于稀释过程中,相关微粒浓度的变化分析需注意,稀释过程中,反应方程式中相关微粒的浓度一般情况均会减小,如CH3COONa溶液,溶液中主要存在反应:CH3COONa+H2OCH3COOH+NaOH,稀释过程中,c(CH3COO-)、c(CH3COOH)、c(OH-)、c(Na+)均逐渐减小,非方程式中相关微粒一般结合相关常数进行分析。21、A【解析】
A.乙醇溶液中除了乙醇外,水也含氧原子,100g46%的乙醇溶液中,乙醇的质量为46g,物质的量为1mol,故含1mol氧原子;水的质量为100g-46g=54g,物质的量为3mol,故含3mol氧原子,故此溶液中含有的氧原子的物质的量共为4mol,个数为4NA个,故A正确;B.CO和N2相对分子质量都是28,都是双原子分子,所以等质量的CO和N2的质量的具体数值不明确,故无法计算中含有原子数目,故B错误;C.在0.1mol•L的NH4Cl溶液中通入NH3使溶液呈中性,由于没有给出溶液的体积,无法计算出溶液的物质的量,无法计算铵根离子的物质的量,故C错误;D.过氧化钠和水反应时,增重为氢元素的质量,即1molNa2O2∼1molH2O∼增重1molH2的质量∼转移1mol电子,故当增重2g即1mol氢气的质量时,反应转移1mol电子即NA个,故D错误;答案选A。【点睛】过氧化钠与水反应转移的电子数是易错点,过氧化钠中的氧元素为-1价,增重1molH2的质量∼转移1mol电子。22、A【解析】
A.加水稀释,溶液中的c(CH3COO-)减小,但醋酸的Ka=不变,故溶液中的值增大,故A正确;B.加水稀释,醋酸的电离被促进,电离出的氢离子的物质的量增多,故pH的变化小于2,故B错误;C.对醋酸加水稀释,溶液中的氢离子浓度减小,而Kw不变,故c(OH-)增大,故C错误;D.Kw只受温度的影响,温度不变,Kw的值不变,故加水稀释对Kw的值无影响,故D错误;故答案为A。二、非选择题(共84分)23、CH3CH(CH3)CH32—甲基丙烯消去反应【解析】
(1)88gCO2为2mol,45gH2O为2.5mol,标准状况下11.2L气体物质的量为0.5mol,所以烃A中含碳原子为4,H原子数为10,则化学式为C4H10,因为A分子结构中有3个甲基,则A的结构简式为:CH3CH(CH3)CH3;(2)C4H10存在正丁烷和异丁烷两种,但从框图上看,A与Cl2光照取代时有两种产物,且在NaOH醇溶液作用下的产物只有一种,则A只能是异丁烷,先取代再消去生成的D名称为:2—甲基丙烯;(3)F可以与Cu(OH)2反应,故应为醛基,与H2之间为1:2加成,则应含有碳碳双键.从生成的产物3-苯基-1-丙醇分析,F的结构简式为;(4)反应①为卤代烃在醇溶液中的消去反应,故答案为消去反应;(5)F被新制的Cu(OH)2氧化成羧酸G为,D至E为信息相同的条件,则类比可不难得出E的结构为,E与G在浓硫酸作用下可以发生酯化反应,反应方程式为:;(6)G中含有官能团有碳碳双键和羧基,可以将官能团作相应的位置变换而得出其芳香类的同分异构体为、、、。24、+(CH3CO)2O→+CH3COOH氧化反应3氨基易被氧化,在氧化反应之前需先保护氨基CH3CH2OHCH3CHO【解析】
分析有机合成过程,A物质为发生苯环上的对位取代反应生成的,故A为,结合已知条件①,可知B为,结合B→C的过程中加入的(CH3CO)2O以及D的结构可知,C为B发生了取代反应,-NH2中的H原子被-COCH3所取代生成肽键,C→D的过程为苯环上的甲基被氧化成羧基的过程。D与题给试剂反应,生成E,E与H2O发生取代反应,生成F。分析X、Y的结构,结合题给已知条件②,可知X→Y的过程为,据此进行分析推断。【详解】(1)从流程分析得出A为,答案为:;(2)根据流程分析可知,反应为乙酸酐与氨基反应形成肽键和乙酸。反应方程式为:+(CH3CO)2O→+CH3COOH。答案为:+(CH3CO)2O→+CH3COOH;(3)结合C、D的结构简式,可知C→D的过程为苯环上的甲基被氧化为羧基,为氧化反应。答案为:氧化反应;(4)F分子中含有羧基、氨基和溴原子,其中羧基消耗1mol氢氧化钠,溴原子水解得到酚羟基和HBr各消耗1mol氢氧化钠,共消耗3mol。答案为:3;(5)分析B和F的结构简式,可知最后氨基又恢复原状,可知在流程中先把氨基反应后又生成,显然是在保护氨基。答案为:氨基易被氧化,在氧化反应之前需先保护氨基;(6)由①得出苯环中取代基位置对称,由②得出含有醛基或甲酸酯基,还有1个氮原子和1个氧原子,故为、、。答案为:、、;(7)根据已知条件②需要把乙醇氧化为乙醛,然后与X反应再加热可得出产物。故合成路线为:CH3CH2OHCH3CHO。答案为:CH3CH2OHCH3CHO。25、浓盐酸水e→f(或f→e)→b→c→dCl2排尽装置中的空气,防止NO被装置中的氧气氧化2NO+Cl2=2NOCl防止水蒸气进入装置Ⅷ2NOCl+H2O=2HCl+NO+NO2【解析】
由氯气与一氧化氮在常温常压下合成NOCl:由图装置制备氯气,实验室用浓盐酸与二氧化锰制备,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,故装置Ⅱ用饱和食盐水吸收氯化氢气体,装置Ⅲ用浓硫酸干燥,由图制备NO,用铜和稀硝酸反应制备NO,制得的NO中可能混有NO2,故装置Ⅱ用水净化NO,装置IV用浓硫酸干燥,将氯气和NO干燥后在装置V中发生反应,在冰盐中冷凝收集NOCl,氯气、NO以及NOCl均不能排放到空气中,用氢氧化钠溶液吸收,NOCl遇水易水解,故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个干燥装置,据此进行解答。【详解】(1)实验室用浓盐酸与二氧化锰制备氯气,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,故装置Ⅱ用饱和食盐水吸收氯化氢气体,用铜和稀硝酸反应制备NO,制得的NO中可能混有NO2,NO不溶于水,故装置Ⅱ用水净化NO,故答案为:浓盐酸;水;
(2)①将氯气和NO干燥后在装置V中发生反应,在冰盐中冷凝收集NOCl,氯气、NO以及NOCl均不能排放到空气中,用氢氧化钠溶液吸收,NOCl遇水易水解,故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个干燥装置,故答案为:e→f(或f→e)→b→c→d;②A处进入的气体进入装置Ⅴ上方,为了使反应充分应从A口通入密度大的气体,即氯气;先通氯气可排尽装置中的空气,防止NO被装置中的氧气氧化;③根据电子守恒和元素守恒可得反应方程式为:2NO+Cl2=2NOCl;④NOCl遇水易反应生成一种氯化物和两种常见的氮氧化物,其中一种呈红棕色,反应方程式为:2NOCl+H2O=2HCl+NO+NO2,故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个干燥装置,所以装置Ⅵ的作用是防止水蒸气进入装置Ⅷ;(3)滴定过程中存在数量关系n(NOCl)=n(AgNO3),所以取出25.00mL溶液中n(NOCl)=bc×10-3mol,则NOCl总的物质的量为10bc×10-3mol,所以质量分数为:。26、关闭K1,向A装置中的漏斗加水至漏斗内液面高于漏斗外液面,并形成一段水柱,一段时间后水柱稳定不降,说明虚线框内的装置气密性良好碱石灰吸收氢气中的水和氯化氢BADCNa2O2+H22NaOH玻璃棒偏小【解析】I.(1)关闭K1,向A装置中的漏斗加水至漏斗内液面高于漏斗外液面,并形成一段水柱,一段时间后水柱稳定不降,说明启普发生器的气密性良好;(2)A中生成的H2中混有水蒸气和挥发出的HCl,应利用B装置中所盛放的碱石灰吸收吸收氢气中的水和氯化氢;(3)步骤3中的必要操作为打开K1、K2,应先通一会儿氢气并用小试管收集气体并检验其纯度,当装置内空气完全除去后,加热C中至Na2O2逐渐熔化,反应一段时间,然后停止加热,充分冷却,最后关闭K1,故操作顺序为BADC;(4)Na2O2与H2反应无水生成,说明产物为NaOH,发生反应的化学方程式为Na2O2+H22NaOH;II.①NaCl溶液蒸发操作进需要用玻璃棒搅拌,则操作过程中需要的仪器除固定、夹持仪器外,还有电子天平、烧杯、酒精灯、蒸发皿和玻璃棒;②在转移溶液时,若溶液转移不完全,则得到NaCl的固体质量偏低,固体增重量偏低,导致NaOH的含量偏高,则测得的Na2O2质量分数偏小。点睛:解答综合性实验设计与评价题的基本流程:原理→反应物质→仪器装置→现象→结论→作用意义→联想。具体分析为:①实验是根据什么性质和原理设计的?实验的目的是什么?②所用各物质名称、状态、代替物(根据实验目的和相关的化学反应原理,进行全面的分析比较和推理,并合理选择)。③有关装置:性能、使用方法、适用范围、注意问题、是否有替代装置可用、仪器规格等。④有关操作:技能、操作顺序、注意事项或操作错误的后果。⑤实验现象:自下而上,自左而右全面观察。⑥实验结论:直接结论或导出结论。27、逐滴加入(饱和食盐)水4CuSO4+PH3+4H2O=4Cu↓+H3PO4+4H2SO4水封,减少液溴的挥发上下两层液体均变为无色透明且几乎不再吸收乙炔气分液,有机相干燥后蒸馏,收集244℃馏分在分液漏斗中加入0.25L0.3mol/L磷酸,将石灰乳加热到95℃,在不断搅拌下,先快速滴加磷酸,然后慢慢滴加,不时滴加蒸馏水以补充蒸发掉的水分,直到磷酸全部滴完,调节并控制溶液pH8~9,再充分搅拌一段时间、静置,过滤、水洗【解析】
电石(主要成分CaC2,少量CaS、Ca3P2、Ca3As2等)与水在A中反应生成乙炔,同时生成H2S、PH3及AsH3,通入B,硫酸铜可除去H2S、PH3及AsH3,在C中与溴反应生成四溴乙烷,高锰酸钾用于氧化乙炔,据此解答。【详解】(1)为了得到平缓的C2H2气流,除可用饱和食盐水代替水外,还可逐滴加入(饱和食盐)水,以控制反应速率;(2)PH3与硫酸铜反应生成Cu和磷酸,根据电子守恒、原子守恒,可得反应的方程式为4CuSO4+PH3+4H2O═4Cu↓+H3PO4+4H2SO4;(3)装置C中在液溴液面上加入一层水的目的是水封,防止溴挥发,装置C中反应已完成的现象是上下两层液体均变为无色透明且几乎不再吸收乙炔气;从装置C反应后的体系得到并纯化产品,需要进行的操作有分液,有机相干燥后蒸馏,收集244℃馏分;(4)Ca(OH)2的物质的量为0.125mol,制备Ca10(PO4)6(OH)2,应需要0.075mol磷酸,则可在分液漏斗中加入0.25L0.3mol/L磷酸,将石灰乳加热到95℃,在不断搅拌下,先快速滴加磷酸,然后慢慢滴加,不时滴加蒸馏水以补充蒸发掉的水分,直到磷酸全部滴完,调节并控制溶液pH8~9,再充分搅拌一段时间、静置,过滤、水洗。【点睛】本题考查物质制备工艺流程的知识,题目涉及物质的分离提纯、对操作步骤及试剂的分析评价等,理解工艺流程原理是解题关键,侧重考查学生的分析能力、实验能力和计算能力。28、吸热0.05还原后催化剂中金属原子的个数不变,价态降低,氧缺位增多,反应速率加快2ΔH1+ΔH4+ΔH5K12×K2×K3103.711.2【解析】
(1)根据图像,T2曲线先到达平衡,反应速率大,温度较高,结合温度对平衡的影响分析判断;根据N2(g)+O2(g)2NO(g),计算出反应消耗的氧气,再计算10min内的氧气的平均反应速率;(2)还原后催化剂中金属原子的个数不变,价态降低,氧缺位增多;根据盖斯定律分析解答;(3)NO和NO2可用NaOH溶液,吸收发生的反应为NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O,根据亚硝酸钠的水解平衡常数Kh=结合温度不变,Kh不变计算;(4)由图2知,该原理中的中NO最终转化为H2O和氮气;根据氨气失去的电子的物质的量等于NO和氧气得到的电子总物质的量计算。【详解】(1)根据图像,T2曲线先到达平衡,反应速率大,温度较高,而温度升高,氮气的体积分数减小,说明升高温度平衡向正反应方向移动,故正反应为吸热反应;根据N2(g)+O2(g)2NO(g),10min达到平衡,产生2molNO,则反应的氧气为1mol,10min内的平均反应速率υ(O2)==0.05mol·L-1·min-1,故答案为吸热;0.05;(2)还原后催化剂中金属原子的个数不变,价态降低,氧缺位增多,第二阶段反应速率加快;第二阶段:①NO(g)+□→NO(a)ΔH1、K1,②2N
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