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文档简介
2024届四川省成都实验外国语学校高三第二次调研化学试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.答题时请按要求用笔。3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、我国对二氧化硫一空气质子交换膜燃料电池的研究处于世界前沿水平,该电池可实现硫酸生产、发电和环境保护三位一.体的结合。其原理如图所示。下列说法不正确的是()A.Pt1电极附近发生的反应为:SO2+2H2O-2e-=H2SO4+2H+B.相同条件下,放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2:1C.该电池工作时质子从Pt1电极经过内电路流到Pt2电极D.该电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合2、我国科学家发明了一种“可固氮”的锂-氮二次电池,用可传递Li+的醚类物质作电解质,电池的总反应为6Li+N22Li3N,下列说法正确的是A.固氮时,电能转化为化学能B.固氮时,电流由锂电极经用电器流向钌复合电极C.脱氮时,钌复合电极的电极反应:2Li3N-6e-=6Li++N2↑D.脱氮时,Li+向钌复合电极迁移3、如图是N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在反应过程中的反应速率v与时间(t)的关系曲线,下列说法错误的是()A.t1时,正方向速率大于逆反应速率B.t2时,反应体系中NH3的浓度达到最大值C.t2﹣t3时间段,正反应速率等于逆反应速率D.t2﹣t3时间段,各物质的浓度相等且不再发生变化4、使用石油热裂解的副产物中的甲烷来制取氢气,需要分两步进行,其反应过程中的能量变化如图所示:则甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为()A.CH4(g)+H2O(g)=3H2(g)+CO(g)ΔH=-103.3kJ/molB.CH4(g)+2H2O(g)=4H2(g)+CO2(g)ΔH=-70.1kJ/molC.CH4(g)+2H2O(g)=4H2(g)+CO2(g)ΔH=70.1kJ/molD.CH4(g)+2H2O(g)=4H2(g)+CO2(g)ΔH=-136.5kJ/mol5、如图是研究铁被海水腐蚀的实验装置。图2中M是某种与铁片紧贴的金属,下列说法正确的是A.图1铁片靠近烧杯底部的部分,腐蚀更严重B.若M是锌片,可保护铁C.若M是铜片,可保护铁D.M是铜或是锌都不能保护铁,是因没有构成原电池6、用下列实验装置能达到实验目的的是(部分夹持装置未画出)A.分离液体混合物B.蒸发NaC1溶液获得NaC1晶体C.制取二氧化硫气体D.测定化学反应速率7、关于Na2O2的叙述正确的是(NA表示阿伏伽德罗常数)A.7.8gNa2O2含有的共价键数为0.2NAB.7.8gNa2S与Na2O2的混合物,含离子总数为0.3NAC.7.8gNa2O2与足量的CO2充分反应,转移的电数为0.2NAD.0.2molNa被完全氧化生成7.8gNa2O2,转移电子的数目为0.4NA8、80℃时,1L密闭容器中充入0.20molN2O4,发生反应N2O42NO2△H=+QkJ·mol﹣1(Q>0),获得如下数据:时间/s020406080100c(NO2)/mol·L﹣10.000.120.200.260.300.30下列判断正确的是A.升高温度该反应的平衡常数K减小B.20~40s内,v(N2O4)=0.004mol·L-1·s-1C.100s时再通入0.40molN2O4,达新平衡时N2O4的转化率增大D.反应达平衡时,吸收的热量为0.15QkJ9、下列关于糖类的说法正确的是A.所有糖类物质都有甜味,但不一定都溶于水B.葡萄糖和果糖性质不同,但分子式相同C.蔗糖和葡萄糖都是单糖D.摄入人体的纤维素在酶的作用下能水解为葡萄糖10、依据反应2NaIO3+5SO2+4H2O=I2+3H2SO4+2NaHSO4,利用下列装置从含NaIO3的废液中制取单质碘的CCl4溶液并回收NaHSO4。其中装置正确且能达到相应实验目的是A.①②③④ B.①②③ C.②③④ D.②④11、氯气氧化HBr提取溴的新工艺反应之一为:6H2SO4+5BaBr2+Ba(BrO3)2=6BaSO4↓+6Br2+6H2O,利用此反应和CCl4得到液溴的实验中不需要用到的实验装置是A.B.C.D.12、X、Y、Z、W、M五种元素的原子序数依次增大。已知X、Y、Z、W是短周期元素中的四种非金属元素,X元素的原子形成的离子就是一个质子,Z、W在元素周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体,Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,M是地壳中含量最高的金属元素。下列说法正确的是()A.五种元素的原子半径从大到小的顺序是:M>W>Z>Y>XB.X、Z两元素能形成原子个数比(X:Z)为3:1和4:2的化合物C.化合物YW2、ZW2都是酸性氧化物D.用M单质作阳极,石墨作阴极电解NaHCO3溶液,电解一段时间后,在阴极区会出现白色沉淀13、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14、下表记录了t℃时的4份相同的硫酸铜溶液中加入无水硫酸铜的质量以及析出的硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)的质量(温度保持不变)的实验数椐:硫酸铜溶液①②③④加入的无水硫酸铜(g)3.005.508.5010.00析出的硫酸铜晶体(g)1.005.5010.9013.60当加入6.20g无水硫酸铜时,析出硫酸铜晶体的质量(g)为A.7.70 B.6.76 C.5.85 D.9.0015、下列叙述正确的是()A.在氧化还原反应中,肯定有一种元素被氧化,另一种元素被还原B.有单质参加的反应一定是氧化还原反应C.有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应D.失电子难的原子,容易获得的电子16、下列关于物质结构与性质的说法,不正确的是()A.I3AsF6晶体中存在I3+离子,I3+离子的几何构型为V形B.C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为H<C<OC.水分子间存在氢键,故H2O的熔沸点及稳定性均大于H2SD.第四周期元素中,Ga的第一电离能低于Zn17、实行垃圾分类,关系生活环境改善和节约使用资源。下列说法正确的是A.回收厨余垃圾用于提取食用油B.对废油脂进行处理可获取氨基酸C.回收旧报纸用于生产再生纸D.废旧电池含重金属须深度填埋18、邻甲基苯甲酸主要用于农药、医药及有机化工原料的合成,其结构简式为,下列关于该物质的说法正确的是()。A.该物质能与溴水生成白色沉淀B.该物质含苯环的同分异构体中能水解且含有甲基的共5种C.1mol该物质最多能与4molH2生加成反应D.该物质中所有原子共平面19、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2:120、某有机物分子式为C5H10O3,与饱和NaHCO3溶液反应放出气体体积与同等状况下与Na反应放出气体体积相等,该有机物有(不含立体异构)()A.9种 B.10种 C.11种 D.12种21、第三周期X、Y、Z、W四种元素的最高价氧化物溶于水可得到四种溶液,0.010mol/L的这四种溶液在25℃时的pH与该元素原子半径的关系如图所示。下列说法正确的是A.简单离子半径:X>Y>Z>WB.W的氧化物对应的水化物一定是强酸C.气态氢化物的稳定性:W<Z<YD.W与Z可形成一种各原子均达到8电子稳定结构的化合物Z2W2,其结构式为:W-Z-Z-W22、2019年11月2日,14岁的华裔女孩Karafan用硝酸银替代了原液体创可贴中的硝酸铜,凭此改进,获评“美国顶尖青年科学家”。下列说法错误的是()A.该液体创可贴显酸性B.银离子能使蛋白质变性,具有杀菌消毒作用C.该液体创可贴中,银离子浓度越大越好D.硝酸银比硝酸铜的杀菌效果更好二、非选择题(共84分)23、(14分)已知,水杨酸酯E为紫外吸收剂,可用于配制防晒霜。E的一种合成路线如下:已知D的相对分子质量是130。请回答下列问题:(1)一元醇A中氧的质量分数约为21.6%。则A的分子式为___________,结构分析显示A只有一个甲基,A的名称为___________________;(2)B能与新制的Cu(OH)2发生反应,该反应的化学方程式为:______________________;(3)写出C结构简式:_________;若只能一次取样,请提出检验C中2种官能团的简要方案:___________;(4)写出同时符合下列条件的水杨酸所有同分异构体的结构简式:_____________;(a)分子中有6个碳原子在一条直线上;(b)分子中所含官能团包括羧基和羟基(5)第④步的反应条件为________;写出E的结构简式________________。24、(12分)用煤化工产品合成高分子材料I的路线如下:已知:(1)B、C、D都能发生银镜反应,G的结构简式为(2)根据题意完成下列填空:(1)A的结构简式为__________________。(2)实验空由A制得B可以经过三步反应,第一步的反应试剂及条件为/光照,第二步是水解反应,则第三步的化学反应方程式为____________________。(3)①的反应类型为_______________反应。(4)③的试剂与条件为__________________________。(5)I的结构简式为___________;请写出一个符合下列条件的G的同分异构体的结构简式____________。①能发生银镜反应②能发生水解反应③苯环上一氯取代物只有一种④羟基不与苯环直接相连(6)由乙醇为原料可以合成有机化工原料1-丁醇(),写出其合成路线________________。(合成路线需用的表示方式为:)25、(12分)为探究氧化铜与硫的反应并分析反应后的固体产物,设计如下实验装置。(1)如图连接实验装置,并_____。(2)将氧化铜粉末与硫粉按5:1质量比混合均匀。(3)取适量氧化铜与硫粉的混合物装入大试管中,固定在铁架台上,打开_____和止水夹a并______,向长颈漏斗中加入稀盐酸,一段时间后,将燃着的木条放在止水夹a的上端导管口处,观察到木条熄灭,关闭活塞K和止水夹a,打开止水夹b。该实验步骤的作用是______,石灰石与稀盐酸反应的离子方程式为___________________。(4)点燃酒精灯,预热大试管,然后对准大试管底部集中加热,一段时间后,气球膨胀,移除酒精灯,反应继续进行。待反应结束,发现气球没有变小,打开止水夹c,观察到酸性高锰酸钾溶液褪色后,立即用盛有氢氧化钠溶液的烧杯替换盛装酸性高锰酸钾溶液的烧杯,并打开活塞K。这样操作的目的是__________________。(5)拆下装置,发现黑色粉末混有砖红色粉末。取少量固体产物投入足量氨水中,得到无色溶液、但仍有红黑色固体未溶解,且该无色溶液在空气中逐渐变为蓝色。查阅资料得知溶液颜色变化是因为发生了以下反应:4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3•H2O=4[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O。①经分析,固体产物中含有Cu2O。Cu2O溶于氨水反应的离子方程式为______。②仍有红色固体未溶解,表明氧化铜与硫除发生反应4CuO+S2Cu2O+SO2外,还一定发生了其他反应,其化学方程式为_________。③进一步分析发现CuO已完全反应,不溶于氨水的黑色固体可能是_____(填化学式)。26、(10分)ClO2与Cl2的氧化性相近,常温下均为气体,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。(1)仪器C的名称是:___。安装F中导管时,应选用图2中的:___(填“a”或“b”)。(2)打开B的活塞,A中氯酸钠和稀盐酸混和产生Cl2和ClO2,写出反应化学方程式:___;为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,可采取的措施是___。(3)关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是:___。(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为:___,在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用是:___。(5)已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和Ⅱ,加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示,若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是___,(选填“I”或“II”)理由是:___。27、(12分)亚硝酸钠(NaNO2)外观酷似食盐且有咸味,是一种常用的发色剂和防腐剂,但使用过量会使人中毒.某学习小组针对亚硝酸钠设计了如下实验:(实验一)制取NaNO2该小组先查阅资料知:①2NO+Na2O2→2NaNO2;2NO2+Na2O2→2NaNO3;②NO能被酸性高锰酸钾氧化为NO3-,然后设计制取装置如图(夹持装置略去):(1)装置D的作用是_______________;如果没有B装置,C中发生的副反应有_______________。(2)就算在装置气密性良好的情况下进行实验,该小组发现制得的NaNO2的纯度也不高,可能的原因是由_____________;设计一种提高NaNO2纯度的改进措施_________。(实验二)测定NaNO2样品(含NaNO3杂质)的纯度先查阅资料知:①5NO2-+2MnO4-+6H+→5NO3-+3Mn2++3H2O;②MnO4-+5Fe2++8H+→Mn2++5Fe3++4H2O然后,设计如下方案测定样品的纯度:样品→溶液A溶液B数据处理(3)取样品2.3g经溶解后得到溶液A100mL,准确量取10.00mLA与24.00mL0.0500mol/L的酸性高锰酸钾溶液在锥形瓶中充分反应.反应后的溶液用0.1000mol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至紫色刚好褪去;重复上述实验3次,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液10.00mL,则样品中NaNO2的纯度为_________.(4)通过上述实验测得样品中NaNO2的纯度偏高,该小组讨论的原因错误的是_________。(填字母编号)a.滴定至溶液紫色刚好褪去,立即停止滴定b.加入A与KMnO4溶液前的锥形瓶未经干燥c.实验中使用的(NH4)2Fe(SO4)2溶液暴露在空气中的时间过长28、(14分)辉铜矿(主要成分Cu2S)作为铜矿中铜含量最高的矿物之一,可用来提炼铜和制备含铜化合物。Ⅰ.湿法炼铜用Fe2(SO4)3溶液作为浸取剂提取Cu2+:(1)反应过程中有黄色固体生成,写出反应的离子方程式______________________。(2)控制温度为85℃、浸取剂的pH=1,取相同质量的辉铜矿粉末分别进行如下实验:实验试剂及操作3小时后Cu2+浸出率(%)一加入10mL0.25mol·L-1Fe2(SO4)3溶液和5mL水81.90二加入10mL0.25mol·L-1Fe2(SO4)3溶液和5mL0.1mol·L-1H2O292.50回答:H2O2使Cu2+浸出率提高的原因可能是__________。(3)实验二在85℃后,随温度升高,测得3小时后Cu2+浸出率随温度变化的曲线如图。Cu2+浸出率下降的原因_________________。(4)上述湿法炼铜在将铜浸出的同时,也会将铁杂质带进溶液,向浸出液中通入过量的O2并加入适量的CuO,有利于铁杂质的除去,用离子方程式表示O2的作用_________。解释加入CuO的原因是_____。Ⅱ.某课题组利用碳氨液((NH4)2CO3、NH3·H2O)从辉铜矿中直接浸取铜。其反应机理如下:①Cu2S(s)⇌2Cu+(aq)+S2-(aq)(快反应)②4Cu++O2+2H2O⇌4Cu2++4OH-(慢反应)③Cu2++4NH3·H2O⇌Cu(NH3)42++4H2O(快反应)(5)提高铜的浸出率的关键因素是________。(6)在浸出装置中再加入适量的(NH4)2S2O8,铜的浸出率有明显升高,结合平衡移动原理说明可能的原因是__________。29、(10分)早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成,回答下列问题:(1)准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过_______方法区分晶体、准晶体和非晶体。(2)基态铜原子的电子排布式为_______。(3)CuO在高温时分解为O2和Cu2O,请从阳离子的结构来说明在高温时,Cu2O比CuO更稳定的原因是_______。Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有_______个铜原子。(4)Cu2+能与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)形成配离子如图:,该配离子中含有的化学键类型有______(填字母序号)。A.配位键B.极性键C.离子键D.非极性键(5)羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂、汽油抗暴剂等。1molFe(CO)5分子中含____molσ键,与CO互为等电子体的离子是__(填化学式,写一种)。(6)某种磁性氮化铁的结构如图所示,N随机排列在Fe构成的正四面体空隙中。正六棱柱底边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该磁性氮化铁的晶体密度为____g/cm3(列出计算式)。
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】
SO2在负极失电子生成SO42-,所以Pt1电极为负极,Pt2电极为正极。【详解】A.Pt1电极上二氧化硫被氧化成硫酸,失电子发生氧化反应,为负极,电极方程式为:SO2+2H2O-2e-═SO42-+4H+,故A错误;B.该电池的原理为二氧化硫与氧气的反应,即2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,所以放电过程中消耗的SO2和O2的体积之比为2:1,故B正确;C.质子即氢离子,放电时阳离子流向正极,Pt1电极为负极,Pt2电极为正极,则该电池放电时质子从Pt1电极经过内电路流到Pt2电极,故C正确;D.二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池,吸收了空气中的二氧化硫起到了环保的作用,产物中有硫酸,而且发电,实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合,故D正确;故答案为A。2、C【解析】
A.固氮时为原电池原理,化学能转化为电能,A错误;B.固氮时,Li电极为负极,钌复合电极为正极,电流由钌复合电极经用电器流向锂电极,B错误;C.脱氮时为电解原理,钌复合电极为阳极,阳极上发生失电子的氧化反应,钌复合电极的电极反应为2Li3N-6e-=6Li++N2↑,C正确;D.脱氮时,钌复合电极为阳极,锂电极为阴极,Li+(阳离子)向锂电极迁移,D错误;答案选C。3、D【解析】
A.t1时反应没有达到平衡状态,正方向速率大于逆反应速率,A正确;B.t2时反应达到平衡状态,反应体系中NH3的浓度达到最大值,B正确;C.t2﹣t3时间段反应达到平衡状态,正反应速率等于逆反应速率,C正确;D.t2﹣t3时间段,各物质的浓度不再发生变化,但不一定相等,D错误。答案选D。4、D【解析】
本题考查化学反应与能量变化,意在考查考生的图象分析能力与推理能力。【详解】左图对应的热化学方程式为A.CH4(g)+H2O(g)=3H2(g)+CO(g)ΔH=-103.3kJ/mol,右图对应的热化学方程式为CO
(g)
+
H2O(g)=H2
(g)
+
CO2
(9)
△H=-33.
2kJ/mol;两式相加即可得相应的热化学方程式D.CH4(g)+2H2O(g)=4H2(g)+CO2(g)ΔH=-136.5kJ/mol,故D符合题意;答案:D。【点睛】根据两图都为放热反应,完成热化学反应方程式,再根据盖斯定律进行分析即可。5、B【解析】
据钢铁的腐蚀条件、原电池原理分析判断。【详解】A.图1中铁片在海水中主要发生吸氧腐蚀,水面处铁片接触氧气和水,腐蚀更严重,A项错误;B.图2中,若M是锌片,则锌、铁与海水构成原电池,电子从锌转移向铁,使铁得到保护,B项正确;C.图2中,若M是铜片,则铜、铁与海水构成原电池,电子从铁转移向铜,铁更易被腐蚀,C项错误;D.M是铜或锌,它与铁、海水都构成原电池,只有当M为锌时铁被保护,D项错误。本题选B。6、B【解析】
A.该实验为蒸馏,温度计水银球应置于蒸馏烧瓶支管处,以便测量蒸汽的温度,A错误;B.该实验为蒸发,蒸发指蒸去溶剂从而得到溶质固体,因而蒸发NaC1溶液获得NaC1晶体,B正确;C.铜与浓硫酸反应需要加热,该装置中未添加酒精灯,C错误;D.过氧化氢与二氧化锰反应生成的氧气会从长颈漏斗溢出,从而无法测量化学反应速率,应该用分液漏斗,D错误。故答案选B。7、B【解析】
A、7.8gNa2O2为1mol,含有的共价键数为0.1NA,错误;B、过氧根离子为整体,正确;C、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,反应中,过氧化钠中的氧元素化合价从-1变化到-2和0价,根据电子守恒,1molNa2O2与足量CO2反应时,转移NA个电子,错误;D、1molNa失去1mol电子成为Na+所以0.2mol钠完全被氧化失去0.2mol电子,转移电子的数目为0.2NA,错误。8、D【解析】
A.正反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,平衡常数增大;
B.根据计算v(NO2),再利用速率之比等于其化学计量数之比计算v(N2O4);
C.100s时再通入0.40molN2O4,等效为在原平衡的基础上增大压强,与原平衡相比,平衡逆向移动;D.80s时到达平衡,生成二氧化氮为0.3mol/L×1L=0.3mol,结合热化学方程式计算吸收的热量。【详解】A.该反应为吸热反应,温度升高,平衡向吸热的方向移动,即正反应方向移动,平衡常数K增大,A项错误;B.20∼40s内,,则,B项错误;C.100s时再通入0.40molN2O4,相当于增大压强,平衡逆向移动,N2O4的转化率减小,C项错误;D.浓度不变时,说明反应已达平衡,反应达平衡时,生成NO2的物质的量为0.3mol/L×1L=0.3mol,由热化学方程式可知生成2molNO2吸收热量QkJ,所以生成0.3molNO2吸收热量0.15QkJ,D项正确;答案选D。【点睛】本题易错点为C选项,在有气体参加或生成的反应平衡体系中,要注意反应物若为一种,且为气体,增大反应物浓度,可等效为增大压强;若为两种反应物,增大某一反应物浓度,考虑浓度对平衡的影响,同等程度地增大反应物浓度的话,也考虑增大压强对化学平衡的影响,值得注意的是,此时不能用浓度的外界影响条件来分析平衡的移动。9、B【解析】
A项,糖类不一定有甜味,如纤维素属于糖类但没有甜味,故A项错误;
B项,葡萄糖和果糖结构不同,性质不同,但分子式相同,故B项正确;C项,葡萄糖为单糖,蔗糖为二糖,故C项错误;D项,人体内无纤维素酶,不能使纤维素发生水解生成葡萄糖,故D项错误。综上所述,本题正确答案为B。【点睛】糖类物质是多羟基(2个或以上)的醛类(aldehyde)或酮类(Ketone)化合物,在水解后能变成以上两者之一的有机化合物。在化学上,由于其由碳、氢、氧元素构成,在化学式的表现上类似于“碳”与“水”聚合,故又称之为碳水化合物。10、B【解析】
依据实验步骤及操作的规范性、科学性分析作答。【详解】①浓硫酸在加热条件下与铜反应制取SO2,装置正确且能达到相应实验目的;②气体和液体反应,有防倒吸装置,装置正确且能达到相应实验目的;③用四氯化碳从废液中萃取碘,静置后分液,装置正确且能达到相应实验目的;④蒸发溶液时用蒸发皿,而不应用坩埚,装置错误,不能达到实验目的;故B项正确。答案选B。11、D【解析】
A.萃取后得到的Br2的CCl4溶液分离时应选择蒸馏操作,故A正确;B.反应后的液体混合物除BaSO4沉淀时,应选择过滤操作,故B正确;C.过滤后的混合液中的Br2应选择加入CCl4,萃取后再选择分液操作,故C正确;D.固体加热才选择坩埚加热,本实验不涉及此操作,故D错误;故答案为D。12、B【解析】
X元素的原子形成的离子就是一个质子,应为H元素,Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,应为C元素;Z、W在元素周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体,则Z为N元素、W为O元素;M是地壳中含量最高的金属元素,应为Al元素。【详解】A.H原子半径最小,同周期随原子序数增大原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,故原子半径Al>C>N>O>H,即M>Y>Z>W>X,故A错误;B.N、H两元素能形成NH3、N2H4,故B正确;C.化合物CO2是酸性氧化物,NO2与水反应生成硝酸和NO,不是酸性氧化物,故C错误;D.用Al单质作阳极,石墨作阴极电解NaHCO3溶液,阴极生成氢气,不会生成沉淀,故D错误。综上所述,答案为B。【点睛】同周期随原子序数增大原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大。13、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。14、B【解析】
根据图表可看出无水硫酸铜的质量每增加0.5g析出硫酸铜晶体的质量就增加0.9g,可求出增加0.7g无水硫酸铜析出硫酸铜晶体的质量;设0.7g无水硫酸铜可析出硫酸铜晶体的质量为x,=,解得x=1.26;6.2g无水硫酸铜时,析出硫酸铜晶体的质量为:5.5g+1.26g=6.76g;答案选B。15、C【解析】
A.在氧化还原反应中,可能是同一种元素既被氧化又被还原,A错误;B.同素异形体的转化不是氧化还原反应,B错误;C.有单质参加的化合反应一定发生元素价态的改变,所以一定是氧化还原反应,C正确;D.失电子难的原子,获得的电子也可能难,如稀有气体,D错误。故选C。16、C【解析】
A.I3+离子的价层电子对数,含有对孤电子对,故空间几何构型为V形,A选项正确;B.非金属性:H<C<O,则C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为H<C<O,B选项正确;C.非金属简单氢化物的熔沸点与氢键和范德华力有关,而稳定性与非金属性有关,H2O的稳定性大于H2S是因为O的非金属性大于S,C选项错误;D.Zn的核外电子排布为[Ar]3d104s2,电子所在的轨道均处于全充满状态,较稳定,故第一电离能大于Ga,D选项正确;答案选C。【点睛】C选项在分析时需要注意,非金属简单氢化物的熔沸点与氢键和范德华力有关,若含有氢键,物质熔沸点增大,没有氢键时,比较范德华力,范德华力越大,熔沸点越高;而简单氢化物的稳定性与非金属性有关,非金属性越强,越稳定。一定要区分两者间的区别。17、C【解析】
A.回收厨余垃圾油脂部分可用于制备生物燃料,但不能用于提取食用油,故A错误;B.油脂由碳、氢、氧元素组成,氨基酸最少由碳、氢、氧、氮元素组成,回收废油脂用于提炼氨基酸不符合质量守恒,故B错误;C.使用的纸张至少含有30%的再生纤维,故再生纸是对废旧纤维的回收利用,可节约资源,故C正确;D.废旧电池含重金属,深度填埋会使重金属离子进入土壤和水体中,造成水源和土壤污染,故D错误;答案选C。【点睛】多从环保和健康的角度分析垃圾分类回收,提倡可持续发展。18、B【解析】
A.邻甲基苯甲酸中不含酚羟基,不能与溴水生成白色沉淀,故A错误;B.能水解说明含有酯基,甲酸酯基与甲基处于邻、间、对位有3种,再加上苯甲酸甲酯和乙酸苯酯一共5种,故B正确;C.该物质中只有苯环与氢气加成,则1mol该物质最多能与3mol氢气发生加成反应,故C错误;D.甲基碳属于饱和碳原子,其与周围四个原子构成空间四面体结构,不能全部共面,故D错误。综上所述,答案为B。【点睛】能与氢气发生加成反应是有苯环、碳碳双键、碳碳三键、醛基、酮,注意酯基和羧基不与氢气发生加成反应。19、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。20、D【解析】
分子式为C5H10O3与饱和NaHCO3溶液反应能放出气体,说明含有羧基,且1molC5H10O3与足量钠反应放出1mol气体,说明分子中含有羟基,可看作-OH取代C4H9-COOH中C4H9-的H原子。【详解】分子式为C5H10O3与饱和NaHCO3溶液反应能放出气体,说明含有羧基,且1molC5H10O3与足量钠反应放出1mol气体,说明分子中含有羟基,可看作-OH取代C4H9-的H原子,C4H9-有4种,分别为CH3CH2CH2CH2-(4种)、CH3CH(CH3)CH2-(3种)、CH3CH2CH(CH3)-(4种)、C(CH3)3-(1种),共12种。故选D。【点睛】本题考查同分异构体的判断,侧重考查学生的分析能力,解题关键:注意把握同分异构体的判断角度和方法。21、D【解析】
第三周期元素中,X最高价氧化物水化物的溶液PH为12,氢氧根浓度为0.01mol/L,故为一元强碱,则X为Na;Y、W、Z对应的最高价氧化物水化物的溶液pH均小于7,均为酸,W最高价含氧酸溶液中氢离子浓度为0.01mol/L,故为一元强酸,则W为Cl元素;最高价含氧酸中,Z对应的酸性比W的弱、Y对应的酸性比W的弱,而原子半径Y>Z>Cl,硅酸不溶于水,故Z为S元素,Y为P元素。【详解】A.电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,电子层越多离子半径越大,故离子半径P3−>S2−>Cl−>Na+,故A错误;B.W的最高价氧化物对应的水化物是高氯酸,一定是强酸,但是如果是次氯酸,则是弱酸,故B错误;C.非金属性是Y>Z>W,非金属性越强,则气态氢化物的稳定性:Y>Z>W,故C错误;D.W与Z可形成一种各原子均达到8电子稳定结构的化合物S2Cl2,其结构式为:Cl-S-S-Cl,故D正确;答案选D。【点睛】本题考察元素周期律的综合运用,从图像可以推断出是哪些元素,找到元素之间的关系,紧紧位,构,性,从而做出判断。22、C【解析】
A.硝酸银是强酸弱碱盐,水解显酸性,故A正确;B.银离子是重金属阳离子能使蛋白质变性,具有杀菌消毒作用,故B正确;C.银离子浓度大,如果被人体内脏吸收,会积累而发生病变,且永远无法排出体外,极大危害人体健康,故C错误;D.银离子氧化性大于铜离子,硝酸银比硝酸铜的杀菌效果更好,故D正确;故选:C。二、非选择题(共84分)23、C4H10O1﹣丁醇(或正丁醇)用银氨溶液先检验醛基,再加稀盐酸使溶液呈酸性后,加溴水检验碳碳双键HOCH2C≡C﹣C≡CCH2COOH、、HOCH2CH2C≡C﹣C≡C﹣COOH、浓H2SO4、加热【解析】
一元醇A中氧的质量分数约为21.6%,设该饱和一元醇的化学式为CnH2n+2O,氧元素的质量分数=×100%=21.6%,解得:n=4,且A中只有一个甲基,所以该一元醇是1-丁醇,在铜作催化剂、加热条件下,A被氧气氧化生成B,B为丁醛,根据题干信息,丁醛在氢氧化钠水溶液发生反应生成C,C的结构简式为:CH3CH2CH2CH=C(CH2CH3)CHO,C反应生成D,D的相对分子质量是130,则C和氢气发生加成反应生成D,则D的结构简式为:CH3CH2CH2CH2CH(CH2OH)CH2CH3,D和邻羟基苯甲酸发生酯化反应生成E,E的结构简式为:。【详解】(1)通过以上分析知,A的分子式为:C4H10O,结构分析显示A只有一个甲基,A的名称为1-丁醇;(2)加热条件下,丁醛和新制氢氧化铜反应生成丁酸钠、氧化亚铜和水,反应方程式为:;(3)C的结构简式为:,C中含有醛基和碳碳双键,都能和溴水反应,要检验两种官能团,则应先用银氨溶液检验醛基,然后再用溴水检验碳碳双键,检验方法为:用银氨溶液先检验醛基,再加稀盐酸使溶液呈酸性后,加溴水检验碳碳双键;(4)a.分子中有6个碳原子在一条直线上,则该分子中含有两个碳碳三键;b.分子中含有一个羟基和一个羧基,所以与水杨酸互为同分异构体的结构简式为:HOCH2C≡C-C≡CCH2COOH、、HOCH2CH2C≡C-C≡C-COOH、;(5)第④步的反应是酯化反应,根据乙酸乙酯的反应条件知,该反应条件是浓硫酸作催化剂、加热,通过以上分析知,E的结构简式为:。24、加成反应氢氧化钠水溶液加热【解析】
B、C、D都能发生银镜反应,则结构中都含有醛基,G的结构简式为,E碱性条件下水解、酸化得到G,则F为,E为,比较D和E的分子式知,D中-CHO被氧化为-COOH生成E,则D为,根据D中取代基的位置结合A的分子式可推测出A为,A经过系列转化生成B为,B发生信息反应生成C为,与HBr发生加成反应生成D,由G的结构及反应条件和H的分子式可得:H为,由I的组成可知,G通过缩聚反应生成高聚物I,故I为,据此解答。【详解】(1)根据上述分析,A的结构简式为;(2)根据上述分析第三步反应为催化氧化反应,方程式为2+O22+2H2O;(3)根据上述分析,①的反应类型为加成反应;(4)E碱性条件下水解得到F,则③的试剂与条件为氢氧化钠水溶液加热;(5)根据上述分析,I的结构简式为;①能发生银镜反应,说明结构中含有醛基;②能发生水解反应,说明结构中含有含有酯基;③苯环上一氯取代物只有一种,说明苯环上有4个取代基,且具有一定对称性;④羟基不与苯环直接相连,则结构中没有酚羟基,结合上述分析,G的同分异构体结构简式为;(6)以乙醇为原料合成有机化工原料1-丁醇,碳链的增长根据题干信息可以用醛与醛脱水反应实现,产物中的双键和醛基可以通过与氢气反应转化为碳碳单键和羟基,乙醇催化氧化可以得到乙醛,综上分析其合成路则该合成路线为:。【点睛】逆合成法的运用往往是解决有机合成题的主要方法,此题从G的结构分析,通过分子式的比较及反应条件等信息分析有机物间的转化关系;此类题还需注意题干中给出的信息,如醛和醛的脱水反应,这往往是解题的关键信息。25、检查装置气密性活塞K关闭b、c排除装置中的空气或氧气CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑避免SO2污染空气Cu2O+4NH3·H2O=2[Cu(NH3)2]++2OH-+3H2O2CuO+S2Cu+SO2Cu2S【解析】
(1)硫在加热条件下易于空气中的氧气反应,对该实验会产生影响,要确保实验装置中无空气,保证密闭环境;(3)氧化铜与硫的反应,需在无氧条件下进行,石灰石与盐酸反应产生的CO2气体排除装置中的空气;(4)酸性高锰酸钾溶液褪色,说明产物有SO2,二氧化硫有毒不能排放到大气中;(5)反应剩余固体含有Cu2O(砖红色),加入氨水后但仍有红黑色固体未溶解,表明有Cu,CuO与S的质量比为5∶1。而生成Cu2O的反应方程式为4CuO+S2Cu2O+SO2,其中CuO与S的质量比为10∶1,因此S过量。【详解】(1)探究氧化铜与硫的反应,需在无氧条件下进行(S在空气与O2反应),故需对装置进行气密性检查;(3)利用石灰石与盐酸反应产生的CO2气体排除装置中的空气,打开K使盐酸与石灰石接触,打开a,并检验是否排尽空气,该实验步骤的作用是排除装置中的空气或氧气。石灰石与盐酸反应的离子方程式是CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑;(4)酸性高锰酸钾溶液褪色,说明产物有SO2,用盛有氢氧化钠溶液的烧杯替换盛装酸性高锰酸钾溶液的烧杯,并打开活塞K的目的是尽量使SO2被吸收,避免污染环境;(5)结合题意,反应剩余固体含有Cu2O(砖红色),因为Cu2O与氨水反应为Cu2O+4NH3·H2O=2[Cu(NH3)2]+(无色)+2OH-+3H2O,4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3·H2O=4[Cu(NH3)4]2+(蓝色)+4OH-+6H2O。但仍有红黑色固体未溶解,表明有Cu,反应方程式为2CuO+S2Cu+SO2,其中CuO与S的质量比为5∶1。而生成Cu2O的反应方程式为4CuO+S2Cu2O+SO2,其中CuO与S的质量比为10∶1,因此S过量,则可能发生反应2Cu+SCu2S,黑色固体为Cu2S。26、球形干燥管b2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O调节分液漏斗B的旋塞,减缓(慢)稀盐酸滴加速度吸收Cl24H++5ClO2-=Cl-+4ClO2↑+2H2O检验是否有ClO2生成II稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度【解析】
(1)根据仪器特征,判断仪器名称;根据实验原理,还需要连接尾气处理装置,所以应长管进气,短管出气;(2)根据电子转移守恒和原子守恒书写氯酸钠和稀盐酸混和产生Cl2和ClO2的反应化学方程式,为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,产生ClO2的速率要慢;
(3)
根据Cl2+2KI=2KCl+I2进行分析;
(4)在酸性条件下NaClO2可发生反,应生成NaCl并释放出ClO2,根据元素守恒可判断生成物,书写反应方程式;
(5)由图分析可知,稳定剂II可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度。【详解】(1)根据仪器特征:可知仪器C是球形干燥管;F装置应是Cl2和KI反应,还需要连接尾气处理装置,所以应长管进气,短管出气,故选b;
(2)氯酸钠和稀盐酸混和产生Cl2和ClO2,NaClO3中氯为+5价被还原成ClO2中+4价,盐酸中氯为-1价被氧化成0价氯,转移电子数为2,所以NaClO3、ClO2前系数为2,Cl2前系数为1,反应化学方程式:2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O;为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,产生ClO2的速率要慢,故滴加稀盐酸的速度要慢,即调节分液漏斗B的旋塞,减缓(慢)稀盐酸滴加速度;(3)F装置中发生Cl2+2KI=2KCl+I2时,碘遇淀粉变蓝,而F中溶液的颜色不变,说明没有氯气到达F,则装置C的作用是吸收Cl2
;(4)在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,根据元素守恒可知应还有水生成,该反应的离子方程式为4H++5ClO2-=Cl-+4ClO2↑+2H2O
;在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用是验证是否有ClO2
生成;(5)由图可知,稳定剂II可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度,所以稳定剂II好。27、吸收多余的NO2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2NO+O2=NO2由于获得NO的过程中会产生其他氮氧化物在A、B之间增加装有水的洗气瓶75%bc【解析】
在装置A中稀硝酸与Cu反应产生Cu(NO3)2、NO和H2O,反应产生的NO气体经B装置的无水CaCl2干燥后进入装置C中,发生反应:2NO+Na2O2=2NaNO2,未反应的NO在装置D中被酸性KMnO4氧化除去。再用酸性KMnO4溶液测定NaNO2纯度中,可根据反应过程中的电子得失数目相等计算,利用反应过程中操作使KMnO4溶液消耗体积大小上分析实验误差。【详解】(1)酸性KMnO4溶液具有氧化性,能将NO氧化为NO3-,所以装置D的作用是吸收多余的NO;若没有装置B中无水CaCl2的干燥作用,其中的H2O就会与Na2O2发生反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,反应产生O2再与NO反应:2NO+O2=NO2,气体变为NO2;(2)由于反应开始时硝酸浓度较大时,可能有NO2产生,获得NO的过程中可能会产生其他氮氧化物,这样会干扰实验结果,提高NaNO2纯度可以在A、B之间增加装有水的洗气瓶,减小实验误差;(3)根据电子守恒可得关系式:5(NH4)2Fe(SO4)2~MnO4-,消耗n(KMnO4)=0.1mol/L×0.01L=0.001mol,根据2MnO4-~5NO2-可知NO2-反应消耗KMnO4溶液的物质的量n(KMnO4)=0.05mol/L×0.024L-0.001mol=2.0×10-4mol,则NaNO2的物质的量n(NaNO2)=5.0×10-4mol,则100mL溶液中含NaNO2的物质的量为n(NaNO2)总=5.0×10-4mol×=5.0×10-3mol,所以样品中NaNO2的纯度为×100%=75%;(4)a.滴定至溶液紫色刚刚好褪去,消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液体积偏小,n[(NH4)2Fe(SO4)2]偏小,导致NaNO2的量测定结果偏高,a正确;b.加入A与KMnO4溶液前锥形瓶未经干燥,对测量结果无影响,b错误;c.实验中使用的(NH4)2Fe(SO4)2溶液暴露在空气中时间过长,部分(NH4)2Fe(SO4)2被氧化,消耗的(NH4)2Fe(SO4)2偏大,导致的测量结果偏低,c错误;故合理选项是bc。【点睛】本题考查了装置的连接、试剂的作用、实验方案的设计与评价及滴定方法在物质含量测定的应用。掌握反应原理、各个装置中试剂的作用是解题关键,在物质含量测定中要结合反应过程中电子守恒分析。题目考查学生分析和解决问题的能力,主要是物质性质和化学反应定量关系的计算分析。28、H2O2把生成Fe2+又氧化为Fe3+,c(Fe3+)的浓度增大,反应速率加快温度升高,H2O2发生了分解4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O由于浸取剂的pH=1,加入适量的CuO,不引入其它杂质离子,消耗H+有利于控制溶液pH,使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀提高慢反应的速率,即提高Cu+的氧化速率S2O82-的氧化性比O2强,使慢反应的速率加快,促使Cu2S沉淀溶解平衡正向移动,同时(NH4)2S2O8电离产生NH4+,NH4+与慢反应产生的OH-结合,c(OH-)的浓度降低,有利于慢反应及Cu2S沉淀溶解平衡正向移动【解析】
Ⅰ.(1)反应过程中有黄色固体生成,说明Cu2S与Fe2(SO4)3反应产生了硫单质,据此写离子方程式;(2)H2O2具有氧化性;(3)温度高,H2O2易分解;(4)O2的可以将亚铁离子氧化;加入CuO的不引入其它杂质离子,消耗H+有利于控制溶液pH,使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀;Ⅱ.(5)根据反应机理,提高铜的浸出率的关键在慢反应;(6)根据(NH4)2S2O8的性质分析作答。【详解】Ⅰ.(1)反应过程中有黄色固体生成,说明Cu2S与Fe2(SO4)3反应产生了硫单质,则离子方程式为,故答案为:;(2)浸出过程中铁离子变为亚铁离子,H2O2具有氧化性,可以再使亚铁离子氧化为铁离子,加快反应速率,故答案为:H2O2把生成Fe2+又氧化为
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