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文档简介
2023年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、下列有关化学实验操作、现象和结论均正确的是()选项操作现象结论A向的NaHCO3溶液中滴加2滴甲基橙溶液呈黄色NaHCO3溶液溶液呈碱性B向氨水和的悬浊液中滴加少量溶液得到红褐色悬浊液Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Mg(OH)2]C使石蜡油蒸汽通过炽热的碎瓷片,再将产生的气体通过酸性KMnO4溶液KMnO4溶液褪色石蜡油蒸汽中含有烯烃D向蔗糖中加入浓硫酸蔗糖变成疏松多孔的海绵状炭,放出有刺激性气味的气体浓硫酸具有脱水性和强氧化性A.A B.B C.C D.D2、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+3、NA表示阿伏加德罗常数的值。俗名为“臭碱”的硫化钠广泛应用于冶金、染料、皮革、电镀等工业。硫化钠的一种制备方法是Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑。下列有关说法正确的是A.1L.0.25mol/L.Na2SO4溶液中含有的氧原子数目为NAB.1L.0.1mol/LNa2S溶液中含有的阴离子数目小于0.1NAC.生成1mol还原产物时转移电子数为8NAD.通常状况下,11.2L.CO2中含有的共价键数目为2NA4、化学与生活密切相关。下列物质性质与应用的对应关系错误的是()A.硅胶吸水能力强,可用作食品、药品的干燥剂B.氢氧化铝碱性不强,可用作胃酸中和剂C.次氯酸钠具有强氧化性,可用作织物的漂白剂D.葡萄糖具有氧化性,可用于工业制镜5、图为元素周期表的一部分,X、Y、W、R为短周期元素,四种元素的最外层电子数之和为21。下列说法不正确的是XWYRZA.最高价氧化物对应水化物的酸性R>X>YB.84号元素与Z元素同主族C.R、W的某些单质或两元素形成的某些化合物可作水的消毒剂D.Z2W3具有氧化性和还原性6、聚维酮碘的水溶液是一种常用的碘伏类缓释消毒剂,聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘,其结构表示如图,下列说法不正确的是(
)A.聚维酮的单体是 B.聚维酮分子由(m+n)个单体聚合而成C.聚维酮碘是一种水溶性物质 D.聚维酮在一定条件下能发生水解反应7、2019年诺贝尔化学奖授予了锂离子电池开发的三位科学家。一种锂离子电池的反应式为LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2(x<1)。其工作原理如图所示。下列说法不正确的是()A.放电时,Li+由b极向a极迁移B.放电时,若转移0.02mol电子,石墨电极将减重0.14gC.充电时,a极接外电源的正极D.该废旧电池进行“充电处理”有利于锂在LiCoO2极回收8、在下列自然资源的开发利用中,不涉及化学变化的是A.用蒸馏法淡化海水 B.用铁矿石冶炼铁C.用石油裂解生产乙烯 D.用煤生产水煤气9、“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏。千门万户瞳瞳日,总把新桃换旧符。”是王安石的作品《元日》,其中的“屠苏”是一种酒。下列说法错误的是()A.黑火药是由硫黄、硝石和木炭按照一定比例混合而成B.“屠苏”中不含非电解质C.爆竹爆炸发生了化学变化D.早期的桃符大都是木质的,其主要成分纤维素可以发生水解反应10、NH4NO3溶液受热可发生分解反应:NH4NO3N2↑+HNO3+H2O(未配平)。用NA表示阿伏加德罗数的值,下列说法正确的是()A.分解时每生成2.24L(标准状况)N2,转移电子的数目为0.6NAB.2.8gN2中含有共用电子对的数目为0.3NAC.56gFe与足量热浓硝酸反应生成NO2分子的数目为3NAD.0.1mol·L-1NH4NO3溶液中,NH4+的数目小于0.1NA11、碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]是一种具有发展前景的“绿色”化工产品,电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示(加入两极的物质均是常温常压下的物质)。下列说法不正确的是()A.石墨2极与直流电源负极相连B.石墨1极发生的电极反应为2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+C.H+由石墨1极通过质子交换膜向石墨2极移动D.电解一段时间后,阴极和阳极消耗的气体的物质的量之比为2:112、下列说法中正确的是()A.25℃时某溶液中水电离出的c(H+)=1.0×10−12mol·L−1,其pH一定是12B.某温度下,向氨水中通入CO2,随着CO2的通入,不断增大C.恒温恒容下,反应X(g)+3Y(g)2Z(g),起始充入3molX和3molY,当X的体积分数不变时,反应达到平衡D.某温度下,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH为2,该温度下加入等体积pH=10的NaOH溶液可使反应后的溶液恰好呈中性13、下列说法或表示方法中正确的是A.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多B.由C(金刚石)→C(石墨)+119kJ可知,金刚石比石墨稳定C.在101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)+285.8kJD.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)+53.7kJ,若将含0.5molH2SO4的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量大于53.7kJ14、下列说法正确的是A.煤的干馏和石油的分馏都是化学变化B.漂白粉、水玻璃和碱石灰都是混合物C.纯碱、明矾和干冰都是电解质D.乙酸乙酯中混有乙酸,可加入饱和氢氧化钠溶液,振荡、静置后分液15、ZulemaBorjas等设计的一种微生物脱盐池的装置如图所示,下列说法正确的是()A.该装置可以在高温下工作B.X、Y依次为阳离子、阴离子选择性交换膜C.负极反应为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+D.该装置工作时,电能转化为化学能16、W、X、Y、Z四种短周期元素,它们在周期表中的位置如图所示。下列推断正确的是()A.原子半径:Z>Y>XB.元素非金属性:Z>Y>XC.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y>WD.WH4与Z元素的单质在光照时发生置换反应17、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是A.0.2molFeI2与足量氯气反应时转移电子数为0.4NAB.常温常压下,46gNO2和N2O4混合气体含有的原子数为3NAC.标准状况下,2.24LCCl4含有的共价键数为0.4NAD.常温下,56g铁片投入足量浓H2SO4中生成NA个SO2分子18、上海世博园地区的一座大型钢铁厂搬迁后,附近居民将不再受到该厂产生的红棕色烟雾的困扰。你估计这一空气污染物可能含有A.FeO粉尘 B.Fe2O3粉尘 C.Fe粉尘 D.碳粉19、下列选项中,利用相关实验器材(规格和数量不限)能够完成相应实验的是()选项实验器材相应实验A试管、铁架台、导管乙酸乙酯的制备B分液漏斗、烧杯、铁架台用CCl4萃取溴水中的Br2C500mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、天平配制500mL1.00mol/LNaCl溶液D三脚架、坩埚、酒精灯、坩埚钳、泥三角从食盐水中得到NaCl晶体A.A B.B C.C D.D20、W、R、X、Y均为短周期元素且原子序数依次增大.Y的最高正价和最低负价之和等于0;常温常压下,W和R组成的化合物有多种,其中两种化合物能相互转化,但元素化合价没有变化;这4种元素原子的最外层电子数之和等于R原子的核电荷数的2倍。下列说法正确的是A.元素的非金属性为R>Y>WB.原子半径为W>R>X>YC.R与其他三种元素均可形成二元共价化合物D.简单氢化物的热稳定性为R>W>Y21、设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.常温下,lmolC6H12中含碳碳键的数目一定小于6NAB.18g果糖分子中含羟基数目为0.6NAC.4.0g由H218O与D216O组成的混合物中所含中子数为2NAD.50g质量分数为46%的乙醇溶液与足量的钠反应,放出H2的分子数目为0.25NA22、科学家利用CH4燃料电池(如图)作为电源,用Cu-Si合金作硅源电解制硅可以降低制硅成本,高温利用三层液熔盐进行电解精炼,下列说法不正确的是()A.电极d与b相连,c与a相连B.电解槽中,Si优先于Cu被氧化C.a极的电极反应为CH4-8e-+8OH-=CO2+6H2OD.相同时间下,通入CH4、O2的体积不同,会影响硅的提纯速率二、非选择题(共84分)23、(14分)据报道,化合物M对番茄灰霉菌有较好的抑菌活性,其合成路线如下图所示。已知:回答下列问题:(1)化合物C中的含氧官能团为____________,反应④的反应类型为____________。(2)写出E的结构简式:________________________。(3)写出反应②的化学方程式:_____________________________________________。(4)写出化合物C满足下列条件的一种同分异构体的结构简式:_________________。①含苯环结构,能在碱性条件下发生水解;②能与FeCl3发生显色反应;③分子中含有4种不同化学环境的氢。(5)已知CH3CH2CNCH3CH2COOH。请以、CH2==CHCN和乙醇为原料合成化合物,写出制备的合成路线流程图(无机试剂任用)_____。24、(12分)苯丁酸氮芥是一种抗肿瘤药,其合成路线如下。其中试剂①是丁二酸酐(),试剂③是环氧乙烷(),且环氧乙烷在酸或碱中易水解或聚合。回答下列问题:(1)写出反应类型:反应Ⅱ____,反应Ⅴ_____。(2)写出C物质的结构简式___。(3)设计反应Ⅲ的目的是____。(4)D的一种同分异构体G有下列性质,请写出G的结构简式____。①属于芳香族化合物,且苯环上的一氯取代物只有一种②能与盐酸反应成盐,不能与碳酸氢钠溶液反应③能发生水解反应和银镜反应④0.1摩尔G与足量金属钠反应可放出标况下2.24升氢气(5)通过酸碱中和滴定可测出苯丁酸氮芥的纯度,写出苯丁酸氮芥与足量氢氧化钠反应的化学方程式____。(6)1,3-丁二烯与溴发生1,4加成,再水解可得1,4-丁烯二醇,设计一条从1,4-丁烯二醇合成丁二酸的合成路线(所需试剂自选)____25、(12分)碳酸镁晶须是一种新型的吸波隐形材料中的增强材料。(1)合成该物质的步骤如下:步骤1:配制0.5mol·L-1MgSO4溶液和0.5mol·L-1NH4HCO3溶液。步骤2:用量筒量取500mLNH4HCO3溶液于1000mL四口烧瓶中,开启搅拌器。温度控制在50℃。步骤3:将250mLMgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中,1min内滴加完后,用氨水调节溶液pH到9.5。步骤4:放置1h后,过滤,洗涤。步骤5:在40℃的真空干燥箱中干燥10h,得碳酸镁晶须产品(MgCO3·nH2On=1~5)。①步骤2控制温度在50℃,较好的加热方法是__________。②步骤3生成MgCO3·nH2O沉淀的离子方程式为________。③步骤4检验是否洗涤干净的方法是___________。(2)测定合成的MgCO3·nH2O中的n值。称量1.000g碳酸镁晶须,放入如图所示的广口瓶中加入水滴入稀硫酸与晶须反应,生成的CO2被NaOH溶液吸收,在室温下反应4~5h,反应后期将温度升到30℃,最后的烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定,测得CO2的总量;重复上述操作2次。①图中气球的作用是___________。②上述反应后期要升温到30℃,主要目的是_________。③设3次实验测得每1.000g碳酸镁晶须产生的CO2平均值为amol,则n值为______(用含a的表达式表示)。(3)称取100g上述晶须产品进行热重分析,热重曲线如图。则该条件下合成的晶须中,n=______(选填:1、2、3、4、5)。26、(10分)草酸及其盐是重要的化工原料,其中最常用的是三草酸合铁酸钾和草酸钴,已知草酸钴不溶于水,三草酸合铁酸钾晶体()易溶于水,难溶于乙醇。这两种草酸盐受热均可发生分解等反应,反应及气体产物检验装置如图。(l)草酸钴晶体()在200℃左右可完全失去结晶水。用以上装置在空气中加热5.49g草酸钴晶体()样品,受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质,其质量如下表。实验过程中观察到只有B中澄清石灰水明显变浑浊,E中始终没有红色固体生成。根据实验结果,290-320℃过程中发生反应的化学方程式是____;设置D的作用是____。(2)用以上装置加热三草酸合铁酸钾晶体可发生分解反应。①检查装置气密性后,先通一段时间的N2,其目的是___;结束实验时,先熄灭酒精灯再通入N2至常温。实验过程中观察到B、F中澄清石灰水都变浑浊,E中有红色固体生成,则分解得到的气体产物是____。②C的作用是是____。(3)三草酸合铁酸钾的一种制备流程如下:回答下列问题:①流程“I”硫酸必须过量的原因是____②流程中“Ⅲ”需控制溶液温度不高于40℃,理由是____;得到溶液后,加入乙醇,然后进行过滤。加入乙醇的理由是____27、(12分)用含有二氧化碳和水蒸气杂质的某种还原性气体测定一种铁的氧化物(FexOy)的组成,实验装置如图所示。根据图回答:(1)甲装置的作用是________,甲装置中发生反应的化学方程式为________。(2)实验过程中丁装置中没有明显变化,而戊装置中溶液出现了白色沉淀,则该还原性气体是________;丙中发生的反应化学方程式为________。(3)当丙装置中的FexOy全部被还原后,称量剩余固体的质量为16.8g,同时测得戊装置的质量增加17.6g,则FexOy中,铁元素与氧元素的质量比为________,该铁的氧化物的化学式为________。(4)上述实验装置中,如果没有甲装置,将使测定结果中铁元素与氧元素的质量比值____(填偏大、偏小或无影响)。如果没有已装置,可能产生的后果是________。28、(14分)芳香脂I()是一种重要的香料,工业上合成它的一种路线如下图所示。其中A的结构简式为,C是能使溴的CCl4溶液褪色的烃,F是分子中含有一个氧原子的烃的衍生物。已知:①;②酯环化合物:分子中含有3个及以上碳原子连接成的碳环,环内两个相邻碳原子之间可以是单键、双键或三键,环的数目可以是一个或多个。(1)F的相对分子质量大于X,则F的名称为___________,X的结构简式为____________,C→D的另一种产物是HCl,则该反应的反应类型为_________________。(2)从官能团角度上看,A属于_______物质,能将A、B区别开的试剂是_______,I中的官能团名称为________________________。(3)写出D→E的化学方程式:_______________________________________________。(4)B还有多种同分异构体,满足下列条件的同分异构体共有________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1:1:2:6的物质的结构简式为_______(任写一种)。①能发生酯化反应②属于脂环化合物(5)已知:CH3CH2OH+HNO3CH3CH2ON2O(硝酸乙酯)+H2O。请写出以CH2ClCH=CH2为基本原料合成三硝酸甘油酯的合成路线图(无机试剂任选):______________________。29、(10分)某反应中反应物与生成物FeCl2、FeCl3、CuCl2、Cu;(1)将上述反应设计成的原电池如图甲所示请回答下列问题:①图中X溶液是__;②Cu电极上发生的电极反应式为__;③原电池工作时,盐桥中的__填“K+”或“Cl-”)不断进入X溶液中。(2)将上述反应设计成电解池如图乙所示乙烧杯中金属阳离子的物质的量与电子转移的物质的量的变化关系如图丙,请回答下列问题:①M是电源的__极;②图丙中的②线是__的变化;③当电子转移为0.2mol时向乙烧杯中加入__L5mol/LNaOH溶液才能使所有的金属阳离子沉淀完全。
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、D【解析】
A.甲基橙的变色范围是3.1~4.4,若溶液的pH≥4.4,溶液都显黄色,因此不能证明NaHCO3溶液溶液呈碱性,A错误;B.由于其中含有氨水,向其中加入FeCl3溶液,FeCl3与溶液中的氨水会发生复分解反应形成Fe(OH)3沉淀,不能证明溶度积常数:Fe(OH)3<Mg(OH)2,B错误;C.石蜡油主要成分是各种烷烃、环烷烃,它们与酸性KMnO4溶液不能反应,使石蜡油蒸汽通过炽热的碎瓷片,再将产生的气体通过酸性KMnO4溶液,溶液褪色,证明石蜡油蒸汽分解后的产物中含有烯烃,C错误;D.蔗糖的化学式为C12H22O11,向其中滴加浓硫酸,浓硫酸将蔗糖中的H、O两种元素以2:1的组成脱去留下碳,浓硫酸表现脱水性,此过程中放出大量的热,使浓硫酸与脱水生成的C单质发生氧化还原反应,生成CO2、SO2、H2O,这些气体从固体中逸出,使固体变成疏松多孔的海绵状炭,同时闻到二氧化硫的刺激性气味,体现了浓硫酸的强氧化性,D正确;故合理选项是D。2、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。3、C【解析】
解答本类题目要审清选项中涉及的以下几个方面:①要审清所求粒子的种类,如分子、原子、离子、质子、中子、电子等,②涉及物质的体积时要审清物质的状态和温度、压强,③涉及中子数和化学键的计算,要审清相关物质的结构和特殊物质的摩尔质量,④涉及化学反应要明确相关反应的特点和电子转移;⑤涉及溶液中的微粒要关注电离和水解;⑥要注意审清运算公式。【详解】A项、溶剂水分子中也含有氧原子,故无法计算1L0.25mol/LNa2SO4溶液中含有的氧原子数目,故A错误;B项、Na2S溶液中S2-水解:S2-+H2OHS-+OH-,导致阴离子总数增多,则阴离子数目大于0.1NA,故B错误;C项、由方程式可知反应的还原产物为硫化钠,生成1mol硫化钠时转移电子数为1mol×[6-(-2)]=8mol,个数为8NA,故C正确;D项、通常状况下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,11.2LCO2的物质的量小于0.5mol,所含有的共价键数目小于2NA,故D错误。故选C。【点睛】本题考查阿伏加德罗常数的有关计算,注意气体摩尔体积的适用范围和溶液中的水也含有氧原子是解答关键。4、D【解析】
A.硅胶具有吸水性,而且无毒,能用作食品、药品干燥剂,故A正确;B.氢氧化铝具有弱碱性,能与盐酸发生中和反应,可用作胃酸中和剂,故B正确;C.次氯酸钠具有强氧化性,可用作织物的漂白剂,C正确;D.葡萄糖具有还原性,能够发生银镜反应,可用于工业制镜,故D错误;故答案为D。5、B【解析】
假设X的最外层电子数为x-1,则Y的最外层电子数为x-1,Z的最外层电子数为x,W的最外层电子数为x+1,R的最外层电子数为x+2,有关系式x-1+x-1+x+1+x+2=21,解x=5,则X为碳元素,Y为硅元素,Z为砷元素,W为氧元素,R为氯元素。A.因为元素非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,所以酸性强弱顺序为高氯酸>碳酸>硅酸,故正确;B.84号元素都在第ⅥA主族,Z元素在第ⅤA主族,故错误;C.氯气或二氧化氯或臭氧等可作水的消毒剂,故正确;D.As2O3中砷为中间价态,具有氧化性和还原性,故正确。故选B。6、B【解析】
由高聚物结构简式,可知主链只有C,为加聚产物,单体为,高聚物可与HI3形成氢键,则也可与水形成氢键,可溶于水,含有肽键,可发生水解,以此解答该题。【详解】A.由高聚物结构简式可知聚维酮的单体是,故A正确;B.
由2m+n个单体加聚生成,故B错误;C.高聚物可与HI3形成氢键,则也可与水形成氢键,可溶于水,故C正确;D.含有肽键,具有多肽化合物的性质,可发生水解生成氨基和羧基,故D正确;故选B。7、D【解析】
根据锂离子电池的反应式为LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2(x<1)可判断出,放电时Li元素化合价升高,LixC6(可看作单质Li和C)作负极,Co元素化合价降低。【详解】A.放电时是b极为负极,a极为正极,Li+由负极移向正极,即由b极移向a极,A正确;B.放电时石墨电极发生Li-e-=Li+,若转移0.02mol电子,则有0.02molLi参与反应,电极减重为0.02×7=0.14g,B正确;C.充电时,原来的正极作阳极,与外接电源的正极相连,C正确;D.“充电处理”时,Li+在阴极得电子生成Li,石墨为阴极,故该废旧电池进行“充电处理”有利于锂在石墨极回收,D错误;答案选D。【点睛】充电时为电解装置,电池的正极与外电源的正极相连,作电解池的阳极,发生氧化反应,电池的负极与外电源的负极相连,作电解池的阴极,发生还原反应。判断电极时可以通过判断电池反应中元素化合价的变化来进行。8、A【解析】
A.蒸馏海水,利用沸点的差异分离易挥发和难挥发的物质,没有涉及到化学变化,A项符合题意;B.铁矿石炼铁,从铁的化合物得到铁单质,涉及到化学变化,B项不符合题意;C.石油裂解,使得较长碳链的烷烃断裂得到较短碳链的烃类化工原料,涉及到化学变化,C项不符合题意;D.煤生成水煤气,C与水蒸气高温条件下得到CO和H2,涉及到化学变化,D项不符合题意;本题答案选A。9、B【解析】
A.黑火药是由硫黄、硝石和木炭按照一定比例混合而成,故A正确;B.“屠苏”是药酒,含有酒精,酒精是非电解质,故B错误;C.爆竹爆炸生成新物质,发生了化学变化,故C正确;D.早期的桃符大都是木质的,含有纤维素,纤维素是多糖,在一定条件下能发生水解,故D正确;故选:B。10、B【解析】
NH4NO3溶液受热可发生分解反应:5NH4NO34N2↑+2HNO3+9H2O。【详解】A.该反应属于归中反应,NH4+中-3价的氮元素升高为0价,被氧化,NO3-中+5价的氮元素降低为0价,被还原,被氧化的氮原子与被还原的氮原子的物质的量之比为5∶3,每生成4molN2,转移15mol电子,所以,当生成0.1molN2时,转移电子的物质的量为×0.1mol=0.375mol,转移的电子数为0.375NA,A错误;B.N2的结构式为N≡N,1个N2分子含有3对共用电子,2.8gN2的物质的量为0.1mol,含有的共用电子对数为0.3NA,B正确;C.浓硝酸具有强氧化性,可将铁氧化为+3价,本身被还原为NO2,56gFe的物质的量为1mol,可失去3mol电子,所以,反应生成3molNO2,但有一部分NO2转化为N2O4,最终生成的NO2分子数少于3NA,C错误;D.已知硝酸铵溶液的物质的量浓度,但未告知溶液的体积,不能确定含有硝酸铵的物质的量,无法计算含有NH4+的数目,D错误;故答案为:B。11、D【解析】
该装置有外接电源,是电解池,由图可知,氧气在石墨2极被还原为水,则石墨2极为阴极,B为直流电源的负极,阴极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,A为正极,石墨1极为阳极,甲醇和一氧化碳失电子发生氧化反应生成碳酸二甲酯,阳极反应为2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+,据此解答。【详解】A.由以上分析知,石墨2极为阴极,阴极与直流电源的负极相连,则B为直流电源的负极,故A正确;B.阳极上是甲醇和一氧化碳反应失电子发生氧化反应,电极反应为2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+,故B正确;C.电解池中,阳离子移向阴极,则H+由石墨1极通过质子交换膜向石墨2极移动,故C正确;D.常温常压下甲醇是液体,电解池工作时转移电子守恒,根据关系式2CO~4e-~O2可知,阴极消耗的O2与阳极消耗的CO物质的量之比为1:2,故D错误;答案选D。12、D【解析】
A.既然由水电解出的c(H+)=1.0×10-12mol/L,则由水电解出的c(OH-)==1.0×10-12mol/L;而c(H+)×c(OH-)=1.0×10-14mol/L,所以原来的溶液的c(H+)=1.0×10-2mol/L或者c(OH-)=1.0×10-2mol/L,即溶液可能呈现强酸或强碱性,强酸时pH=2,强碱时pH=12,故A错误;B.NH3·H2ONH4++OH-,通入CO2平衡正向移动,c(NH4+)不断增大,而平衡常数不变,则=不断减小,故B错误;C.恒温恒容下,反应X(g)+3Y(g)2Z(g),起始充入3molX和3molY,由三段式计算可知,X的体积分数一直是50%,故C错误;D.蒸馏水的pH=6,所以Kw=1×10-12,应加入等体积浓度为0.01mol▪L-1的氢氧化钠溶液,故应加入等体积pH=10的NaOH溶液,可使该溶液恰好呈中性,故D正确;正确答案是D。【点睛】A项涉及pH的简单计算,明确溶液中的溶质是抑制水电离是解本题的关键,能电离出氢离子或氢氧根离子的物质抑制水电离。13、D【解析】
A.等质量的硫蒸气比硫固体含有的能量高,因此二者分别完全燃烧,前者放出的热量多,A错误;B.物质含有的能量越低,物质的稳定性就越强,由C(金刚石)→C(石墨)+119kJ是放热反应,说明金刚石不如石墨稳定,B错误;C.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量,在101Kpa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,则2molH2完全燃烧产生液态水放出的热量是571.6kJ,则氢气燃烧的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)+571.6kJ,C错误;D.由于浓硫酸溶于水会放出热量,所以若将含0.5molH2SO4的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量大于53.7kJ,D正确;故合理选项是D。14、B【解析】
A、石油的分馏是物理变化而煤的干馏是化学变化,选项A错误;A、漂白粉是由氯化钙和次氯酸钙构成的,是混合物;水玻璃是硅酸钠的水溶液,是混合物;碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物,选项B正确;C、纯碱是碳酸钠属于盐类,是电解质;明矾是硫酸铝钾属于盐,是电解质;干冰是固态的二氧化碳,属于非电解质,选项C错误;D、乙酸乙酯中混有乙酸,可加入饱和碳酸钠溶液,振荡、静置后分液,选项D错误。答案选B。15、C【解析】
A.高温能使微生物蛋白质凝固变性,导致电池工作失效,所以该装置不能在高温下工作,A错误;B.原电池内电路中:阳离子移向正极、阴离子移向负极,从而达到脱盐目的,所以Y为阳离子交换膜、X为阴离子交换膜,B错误;C.由图片可知,负极为有机废水CH3COO-的电极,失电子发生氧化反应,电极反应为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+,C正确;D.该装置工作时为原电池,是将化学能转化为电能的装置,D错误;故合理选项是C。16、C【解析】
根据四种短周期元素在周期表的位置,推出W为C,X为O,Y为S,Z为Cl;【详解】根据四种短周期元素在周期表的位置,推出W为C,X为O,Y为S,Z为Cl;A、Y、Z、X的原子半径依次减小,即Y>Z>X,故A错误;B、非金属性X>Y、Z>Y,且O原子半径小,则非金属性X、Z、Y依次降低,即X>Z>Y,故B错误;C、非金属性Z>Y>W,则Z、Y、W的最高价氧化物对应水化物的酸性依次降低,故C正确;D、CH4与Z元素的单质氯气,在光照下可发生取代反应,生成卤代烃和HCl,不属于置换反应,故D错误。【点睛】易错点是选项D,学生会把甲烷和氯气发生的取代反应,与置换反应混淆,可以从置换反应的定义入手,置换反应是单质+化合物→单质+化合物,CH4与Cl2反应生成卤代烃和HCl,没有单质的生成,从而推出CH4和Cl2发生取代反应,而不是置换反应。17、B【解析】
A.FeI2与足量氯气反应生成氯化铁和碘单质,0.2molFeI2与足量氯气反应时转移电子数为0.6NA,故A错误;B.NO2和N2O4的最简式都是NO2,46gNO2和N2O4混合气体含有的原子数3NA,故B正确;C.标准状况下CCl4是液体,2.24LCCl4的物质的量不是0.1mol,故C错误;D.常温下,铁在浓H2SO4中钝化,故D错误。18、B【解析】
A.FeO是黑色固体,所以能形成黑色的烟,故A错误;B.Fe2O3是棕红色固体,俗称铁红,所以能形成棕红色的烟,故B正确;C.Fe粉是黑色的固体,所以能形成黑色的烟,故C错误;D.煤炭粉尘的颜色是黑色,所以能形成黑色的烟,故D错误。答案选B。19、B【解析】
A.制备乙酸乙酯需要在浓硫酸加热的条件下进行,实验器材中还缺少用于加热的酒精灯,不能完成该实验,A选项错误;B.用CCl4萃取溴水中的Br2,需要用到的仪器有分液漏斗、烧杯、铁架台,B选项正确;C.配制一定物质的量浓度的NaCl溶液时,计算出所需要的NaCl的质量后,用托盘天平称取,然后在烧杯中加水溶解,并用玻璃棒搅拌,待溶液冷却后用玻璃棒引流转移至容量瓶,经过两三次洗涤后,再用胶头滴管进行定容,实验器材缺少胶头滴管,不能完成该实验,C选项错误;D.从食盐水中得到NaCl晶体用蒸发结晶的方法,需要的器材有带铁圈的铁架台、酒精灯、坩埚钳、蒸发皿、玻璃棒,不需要坩埚和泥三角,D选项错误;答案选B。20、D【解析】
W、R、X、Y的原子序数依次增大,Y的最高正价和最低负价之和等于0,则Y位于第IVA族;W和R组成的化合物有多种,其中两种化合物能相互转化,但元素化合价没有变化,二氧化氮和四氧化二氮之间能相互转化,且没有电子转移,则W为N、R为O元素;这4种元素的最外层电子数之和等于R原子的核电荷数的2倍,R核电荷数为8,W最外层有5个电子、R最外层有6个电子、Y最外层有4个电子,则X最外层有1,且X原子序数大于R而小于Y,为Na元素,Y为硅,然后结合元素的性质和元素周期律来解答。【详解】A.
W、R、Y分别是N、O、Si元素,同一周期元素,元素非金属性随着原子序数增大而增强,同一主族元素,元素非金属性随着原子序数增大而减弱,所以非金属性强弱顺序是R>W>Y,故A错误;B.原子电子层数越多其原子半径越大,同一周期元素,原子半径随着原子序数增大而减小,所以原子半径大小顺序是X>Y>W>R,故B错误;C.活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子化合物,R是活泼非金属元素、X是活泼金属元素,二者易形成离子化合物Na2O、Na2O2,故C错误;D.元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性越强,非金属性R>W>Y,则简单氢化物的热稳定性次序为R>W>Y,故D正确;故选D。21、C【解析】
A.C6H12可能为己烯或环己烷,1mol己烯含有4molC−C键和1molC=C键,共5mol碳碳键,但环己烷含6molC−C键,则lmolC6H12中含碳碳键的数目不一定小于6NA,A项错误;B.果糖的摩尔质量为180g/mol,则18g果糖为0.1mol,一分子果糖含有5个羟基,则18g果糖含有羟基数目为0.5NA,B项错误;C.H218O的摩尔质量为20g/mol,分子中含中子数=18−8=10,D216O的摩尔质量为20g/mol,分子中含中子数=1×2+16−8=10,则4.0g由H218O与D216O组成的混合物的物质的量为,则所含中子数为0.2mol×10NA=2NA,C项正确;D.50g质量分数为46%的乙醇溶液中,乙醇的物质的量为,乙醇与钠反应生成氢气满足以下关系式:2C2H5OH~H2,则由乙醇与钠反应生成氢气物质的量为0.25mol,而水也能与钠反应生成氢气,则50g质量分数为46%的乙醇溶液与足量的钠反应,放出H2的分子数目大于0.25NA,D项错误;答案选C。22、C【解析】
A.图2是甲烷燃料电池,通入甲烷的电极为负极,通入氧气的电极为正极,图1中d电极为阳极,与电源正极b相连,c电极为阴极,与电源负极a相连,故A正确;B.d电极为阳极硅失电子被氧化,而铜没有,所以Si优先于Cu被氧化,故B正确;C.通入甲烷的a电极为负极发生氧化反应,电极反应为CH4-8e-+4O2-═CO2+2H2O,故C错误;D.相同时间下,通入CH4、O2的体积不同,电流强度不同,会导致转移电子的量不同,会影响硅提纯速率,故D正确;故选C。二、非选择题(共84分)23、醚键取代反应【解析】
由框图知A为,由C的结构简式知含氧官能团为“一O-”为醚键;
E+M,M中生成了肽键,则为取代反应。(2)
由M逆推,知E的结构筒式为。逆推D的结构筒式为
,C与D比较知,D比C比了“一NO2",则应为C发生硝化反应所得。(4)碱性条件能水解,则含有酯基,与FeCl3能发生显色反应,则说明含有酚羟基,且酚羟基与酯基互为对位关系。
(5)由合成产物逆推,产物可以由与乙醇酯化得到,羧基可以由“-
CN”水解获得,
和CH2=CHCN相连,可以先将CH2=CHCN与Br2发生加成反应生成卤代物,再发生类似于流程中A-→B的反应.【详解】(1)由C的结构简式知化合物C中的含氧官能团为醚键,反应④为+,其反应类型为取代反应。答案:醚键;取代反应。(2)根据分析知E的结构简式为:;答案:。(3)反应②是的反应。其化学方程式:;答案:。(4)①碱性条件能水解,则含有酯基,与FeCl3能发生显色反应,则说明含有酚羟基,③分子中含有4种不同化学环境的氢,酚羟基与酯基互为对位关系。;答案:。
(5)已知CH3CH2CNCH3CH2COOH。以、CH2==CHCN和乙醇为原料合成化合物的合成路线流程图为:。24、还原反应取代反应将羧酸转化成酯,防止环氧乙烷水解或聚合+3NaOH+2NaCl+H2OHOCH2-CH2-CH2-CH2OHHOOC-CH2-CH2-COOH【解析】
(1)对比A、B的结构简式可知,A中羰基转化为亚甲基;对比D与苯丁酸氮芥的结构可知,反应V为取代反应;(2)试剂③是环氧乙烷,对比B、D的结构简式,反应Ⅲ是B与甲醇发生酯化反应;(3)试剂③是环氧乙烷(),环氧乙烷在酸或碱中易水解或聚合,结合B的结构分析解答;(4)①属于芳香族化合物,且苯环上的一氯取代物只有一种,②能与盐酸反应成盐,不能与碳酸氢钠溶液反应,说明含有氨基,不含羧基,③能发生水解反应和银镜反应,说明含有酯基、醛基,④0.1摩尔G与足量金属钠反应可放出标况下2.24升氢气,说明结构中含有2个羟基,加成分析书写G的结构简式;(5)苯丁酸氮芥中的Cl原子、羧基均能与氢氧化钠反应;(6)以1,4-丁烯二醇()合成丁二酸(HOOC-CH2-CH2-COOH),为了防止羟基氧化过程中碳碳双键断裂,需要首先将碳碳双键转化为单键,再氧化,加成分析解答。【详解】(1)对比A、B的结构简式可知,A中转化为氨基,羰基转化为亚甲基,属于还原反应(包括肽键的水解反应);对比D与苯丁酸氮芥的结构可知,反应V为取代反应,而反应VI为酯的水解反应,故答案为:还原反应;取代反应;(2)试剂③是环氧乙烷,对比B、D的结构简式,反应Ⅲ是B与甲醇发生的酯化反应,故C的结构简式为:,故答案为:;(3)试剂③是环氧乙烷(),环氧乙烷在酸或碱中易水解或聚合,根据流程图,设计反应Ⅲ的目的是:将B中的羧酸转化成酯,防止环氧乙烷水解或聚合,故答案为:将羧酸转化成酯,防止环氧乙烷水解或聚合;(4)D()的一种同分异构体G有下列性质:①属于芳香族化合物,且苯环上的一氯取代物只有一种,②能与盐酸反应成盐,不能与碳酸氢钠溶液反应,说明含有氨基,不含羧基,③能发生水解反应和银镜反应,说明含有酯基、醛基,④0.1摩尔G与足量金属钠反应可放出标况下2.24升氢气,说明含有2个羟基,符合条件的结构为等,故答案为:;(5)苯丁酸氮芥中Cl原子、羧基均能够与氢氧化钠反应,与足量的氢氧化钠反应的化学方程式为:+3NaOH+2NaCl+H2O,故答案为:+3NaOH+2NaCl+H2O;(6)以1,4-丁烯二醇()合成丁二酸(HOOC-CH2-CH2-COOH),1,4-丁烯二醇可以首先与氢气加成生成1,4-丁二醇(HOCH2-CH2-CH2-CH2OH),然后将HOCH2-CH2-CH2-CH2OH催化氧化即可,合成路线为HOCH2-CH2-CH2-CH2OHHOOC-CH2-CH2-COOH,故答案为:HOCH2-CH2-CH2-CH2OHHOOC-CH2-CH2-COOH。25、水浴加热Mg2++HCO3-+NH3·H2O+(n-1)H2O=MgCO3·nH2O+NH4+取最后一次洗涤液少量,加入盐酸酸化的BaCl2溶液,若不出现沉淀,即洗涤干净暂时储存CO2,有利于CO2被NaOH溶液吸收,且能保持装置中压强相对稳定升高温度气体的溶解度减小,使溶解在水中的CO2逸出,便于吸收完全(1.000-84a)/18a1【解析】
(1)①①水浴加热受热均匀,易于控制,不高于100℃均可采用水浴加热,故答案为水浴加热;②将250mLMgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中,用氨水调节溶液pH到9.5,反应生成碳酸镁结晶水合物,反应的化学方程式为Mg2++HCO3-+NH3·H2O+(n-1)H2O=MgCO3·nH2O+NH4+,故答案为Mg2++HCO3-+NH3·H2O+(n-1)H2O=MgCO3·nH2O+NH4+;(2)①装置中气球可以缓冲压强并封闭装置,暂时储存CO2,有利于CO2被NaOH溶液吸收,且能保持装置中压强相对稳定,故答案为暂时储存CO2,有利于CO2被NaOH溶液吸收,且能保持装置中压强相对稳定;②反应后期将温度升到30℃,使生成的二氧化碳全部逸出后被氢氧化钠溶液吸收,减少测定产生的误差,故答案为升高温度气体的溶解度减小,使溶解在水中的CO2逸出,便于吸收完全;③实验测得每1.000g碳酸镁晶须产生的CO2平均值为amol,依据元素守恒可知,碳酸镁物质的量为amol,根据化学式可知,MgCO3•nH2O中碳酸镁晶体中碳酸镁和结晶水物质的量之比为1:n,得到1:n=a:;得到n=(1.000-84a)/18a,故答案为(1.000-84a)/18a;(3)MgCO3•nH2On=1~5,分析图象400°C剩余质量为82.3g,为失去结晶水的质量,剩余质量为39.5g是碳酸镁分解失去二氧化碳的质量,得到100g×=100-82.3,解得n=1,故答案为1。26、3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2吸收水分排除装置中的空气,防止干扰实验结果CO2、CO除去CO2,防止干扰CO的检验防止Fe2+的水解防止H2O2分解三草酸合铁酸钾在乙醇中溶解度小,有利于三草酸合铁酸钾析出【解析】
(l)计算晶体物质的量n==0.03mol,失去结晶水应为0.06mol,固体质量变化=0.06mol×18g/mol=1.08g,图表数据可知,150~210固体质量变化=5.49g-4.41g=1.08g,说明210°C失去结晶水得到CoC2O4,210~290℃过程中是CoC2O4发生的反应,210~290℃过程中产生的气体只有CO2,依据元素守恒得到生成n(CO2)=0.06mol,m(CO2)=0.06mol×44g/mol=2.64g,气体质量共计减小=4.41g-2.41g=2g,说明不是分解反应,参加反应的还有氧气,则反应的m(O2)=2.64g-2g=0.64g,n(O2)==0.02mol,依据原子守恒配平书写反应的化学方程式;(2)①三草酸合铁酸钾晶体在110℃可完全失去结晶水,继续升高温度可发生分解反应,根据元素守恒推测得到的产物可能是K2CO3、FeO、Fe、CO2、CO,一氧化碳还原氧化铜,得到的金属铜可被氧气氧化,所以实验开始先通一段时间N2,将装置中的空气排净,实验结束时,为防止倒吸,应该先熄灭酒精灯再通入N2至常温,根据装置中现象变化判断产物;②为能准确判断三草酸合铁酸钾晶体高温下分解的产物中是否含有一氧化碳,现象为E中固体由黑色变为红色,且F中澄清石灰水变浑浊,为确保实验现象不被干扰,在C装置中装入足量氢氧化钠,把二氧化碳吸收干净,避免干扰一氧化碳的检验;(3)①亚铁离子易水解生成氢氧化亚铁,酸能抑制其水解;②温度高时,双氧水易水解;根据相似相溶原理分析;【详解】(l)计算晶体物质的量n()==0.03mol,失去结晶水应为0.06mol,固体质量变化=0.06mol×18g/mol=1.08g,图表数据可知,150~210固体质量变化=5.49g-4.41g=1.08g,说明210°C失去结晶水得到CoC2O4,210~290℃过程中是CoC2O4发生的反应,产生的气体只有CO2,依据元素守恒得到生成n(CO2)=0.06mol,m(CO2)=0.06mol×44g/mol=2.64g,气体共计减小质量=4.41g-2.41g=2g,说明有气体参加反应应为氧气,则反应的m(O2)=2.64g-2g=0.64g,n(O2)==0.02mol;n(CoC2O4):n(O2):n(CO2)=0.03:0.02:0.06=3:2:6,依据原子守恒配平书写反应的化学方程式为3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2,装置D中盛放的为浓硫酸,装置E的作用是验证草酸钴晶体受热分解的产物,防止对实验的干扰和实验安全,则浓硫酸的作用是吸收水分;(2)①三草酸合铁酸钾晶体在110℃可完全失去结晶水,继续升高温度可发生分解反应,根据元素守恒推测得到的产物可能是K2CO3、FeO、Fe、CO2、CO,一氧化碳还原氧化铜,得到的金属铜可被氧气氧化,所以实验开始先通一段时间N2,将装置中的空气排净,实验结束时,为防止倒吸,应该先熄灭酒精灯再通入N2至常温,实验过程中观察到B、F中澄清石灰水都变浑浊,即证明二氧化碳产生,E中有红色固体生成,证明还原性的气体CO的产生;②为能准确判断三草酸合铁酸钾晶体高温下分解的产物中是否含有一氧化碳,现象为E中固体由黑色变为红色,且F中澄清石灰水变浑浊,为确保实验现象不被干扰,在C装置中装入足量氢氧化钠,把二氧化碳吸收干净,避免干扰一氧化碳的检验;(3)①硫酸亚铁易水解而是其气压呈酸性,加热稀硫酸能抑制亚铁离子水解;②双氧水不稳定,温度高时,双氧水易分解,为防止双氧水分解,温度应低些,根据相似相溶原理知,三草酸合铁酸钾在乙醇中溶解度小,所以可以用乙醇使三草酸合铁酸钾析出。27、除去混合气体中CO22NaOH+CO2=Na2CO3+H2OCOyCO+FexOyxFe+yCO221:8Fe3O4偏小造成大气污染【解析】
利用还原性气体测定铁的氧化物的组成,其原理是根据生成物的质量通过计算确定结果;还原性气体有氢气和一氧化碳,他们夺氧后生成水和二氧化碳;原气体中混有二氧化碳和水蒸气,所以必须先除去,然后让还原性气体反应,丁、戊装置用以检验生成的水和二氧化碳,最后的己装置进行尾气处理,有环保理念。【详解】(1)因二氧化碳能与氢氧化钠反应,方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,所以除二氧化碳用氢氧化钠溶液,故甲装置的作用是除去二氧化碳;故答案为:除去混合气体中CO2;2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;(2)丁装置盛放的是无水硫酸铜,无水硫酸铜遇水会变蓝,丁
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