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文档简介
江苏省无锡市育才中学2024学年高三下学期4月仿真化学试题考生请注意: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、用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述不正确的是A.4.6gNa与含0.1molHCl的稀盐酸充分反应,转移电子数目为0.2B.25℃时,1L的溶液中由水电离的的数目为C.常温常压下,和混合气体所含的原子数为D.500℃时,和在密闭容器中充分反应后生成的分子数为2、常温下,下列关于pH=3的CHA.该溶液中由H2OB.与等体积pH=11的NaOHC.该溶液中离子浓度大小关系:cD.滴加0.1mol⋅L-13、下列实验设计能够成功的是()A.检验亚硫酸钠试样是否变质试样白色沉淀沉淀不溶解→说明试样已变质B.除去粗盐中含有的硫酸钙杂质粗盐精盐C.检验某溶液中是否含有Fe2+试样溶液颜色无变化溶液变红色→溶液中含有Fe2+D.证明酸性条件H2O2的氧化性比I2强NaI溶液溶液变紫色→氧化性:H2O2>I24、下列实验操作规范并能达到实验目的的是实验操作实验目的A在一定条件下,向混有少量乙烯的乙烷中通入氢气除去乙烷中的乙烯B用玻璃管蘸取待测液,点在干燥的pH试纸中部,片刻后与标准比色卡比较读数粗略测定NaClO溶液pHC用0.1mol/LMgSO4溶液滴入到2mlNaOH溶液中至不再有沉淀生成再滴入0.1mol/LCuSO4溶液比较Mg(OH)2和Cu(OH)2的Ksp大小D向亚硫酸钠溶液中滴加硝酸钡和硝酸检验亚硫酸钠溶液是否变质A.A B.B C.C D.D5、a、b、c、d为短周期元素,a的M电子层有1个电子,工业上采用液态空气分馏方法来生产供医疗急救用的b的单质,c与b同族,d与c形成的一种化合物可以溶解硫。下列有关说法正确的是A.原子半径:a>b>c>dB.元素非金属性的顺序为b>c>dC.a与b形成的化合物只有离子键D.最高价氧化物对应水化物的酸性:d>c6、NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是()A.标准状况下,11.2L的甲醇所含的氢原子数大于2NAB.常温下,1mol•L-1的Na2CO3溶液中CO32-的个数必定小于NAC.1molCu与含2molH2SO4的浓硫酸充分反应,生成的SO2的分子个数为NAD.1mol苯分子中含有3NA个碳碳双键7、能正确反映化合物(用M表示)与电解质(用N表示)二者关系的是选项ABCD关系包含关系并列关系交集关系重叠关系A.A B.B C.C D.D8、是制作电木的原料。下列围绕此物质的讨论正确的是A.该有机物没有确定的熔点 B.该有机物通过加聚反应得到C.该有机物通过苯酚和甲醇反应得到 D.该有机物的单体是-C6H3OHCH2-9、不能用元素周期律解释的是()A.氯与钠形成离子键,氯与硅形成共价键B.向淀粉KI溶液中滴加溴水,溶液变蓝C.向Na2SO3溶液中滴加盐酸,有气泡生成D.F2在暗处遇H2即爆炸,I2在暗处遇H2几乎不反应10、反应A(g)+B(g)⇋3X,在其他条件不变时,通过调节容器体积改变压强,达平衡时c(A)如下表:平衡状态①②③容器体积/L40201c(A)(mol/L)0.022a0.05a0.75a下列分析不正确的是()A.①→②的过程中平衡发生了逆向移动B.①→③的过程中X的状态发生了变化C.①→③的过程中A的转化率不断增大D.与①②相比,③中X的物质的量最大11、根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是选项实验操作和现象实验结论A向一定浓度CuSO4溶液中通入H2S气体,出现黑色沉淀H2S酸性比H2SO4强B将木炭和浓硫酸共热生成的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊该气体一定是CO2C向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成该溶液中一定含有SO42-D向1mL浓度均为0.1mol·L−1的MgSO4和CuSO4混合溶液中,滴入少量0.1mol·L−1NaOH溶液,先产生蓝色沉淀Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]A.A B.B C.C D.D12、下列各项中的两个量,其比值一定为2∶1的是()A.在反应2FeCl3+Fe=3FeCl2中还原产物与氧化产物的质量B.相同温度下,0.2mol·L-1CH3COOH溶液与0.1mol·L-1CH3COOH溶液中c(H+)C.在密闭容器中,N2+3H22NH3已达平衡时c(NH3)与c(N2)D.液面均在“0”刻度时,50mL碱式滴定管和25mL碱式滴定管所盛溶液的体积13、“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。下列说法正确的是()A.古代中国出产的丝绸的主要成分是纤维素B.中国从中亚进口的天然气的主要成分是乙烯C.中国承建巴基斯坦的水电站实现了水能直接转化为电能D.服务一带一路的北斗卫星上的太阳能电池板与地壳含量第二的元素有关14、将100mL1L•mol-1的NaHCO3溶液分为两份,其中一份加入少许冰醋酸,另外一份加入少许Ba(OH)2固体,忽略溶液体积变化。两份溶液中c(CO32-)的变化分别是()A.减小、减小 B.增大、减小 C.增大、增大 D.减小、增大15、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.1L0.1mol·L-1NaClO溶液中含有的ClO-为NAB.1molFe在1molCl2中充分燃烧,转移的电子数为3NAC.常温常压下,32gO2与O3的混合气体中含有的分子总数小于NAD.标准状况下,22.4LHF中含有的氟原子数目为NA16、空气中的硫酸盐会加剧雾霾的形成,我国科学家用下列实验研究其成因:反应室底部盛有不同吸收液,将SO2和NO2按一定比例混合,以N2或空气为载体通入反应室,相同时间后,检测吸收液中SO42-的含量,数据如下:反应室载气吸收液SO42-含量数据分析①N2蒸馏水aⅰ.b≈d>a≈cⅱ.若起始不通入NO2,则最终检测不到SO42-②3%氨水b③空气蒸馏水c④3%氨水d下列说法不正确的是A.控制SO2和氮氧化物的排放是治理雾霾的有效措施B.反应室①中可能发生反应:SO2+2NO2+2H2O=H2SO4+2HNO2C.本研究表明:硫酸盐的形成主要与空气中O2有关D.农业生产中大量使用铵态氮肥可能会加重雾霾的形成17、化学与生产、生活密切相关。下列说法不正确的是A.维生素C具有还原性,应密封保存B.用Na2S处理工业废水中的Cu2+、Hg2+等重金属离子C.75%的酒精能使蛋白质变性,可用于医用消毒D.酸性洁厕灵与碱性“84消毒液”共用,可提高清洁效果18、下列事实能用元素周期律解释的是A.沸点:H2O>H2Se>H2S B.酸性:H2SO4>H2CO3>HClOC.硬度:I2>Br2>Cl2 D.碱性:KOH>NaOH>Al(OH)319、Na、Mg、Al、Fe四种金属中两种组成的混合物12g,与足量盐酸反应放出H20.5g(标准状况),则混合物中必定含有的金属是A.钠 B.镁 C.铝 D.铁20、下列实验结果不能作为相应定律或原理的证据是ABCD勒夏特列原理元素周期律盖斯定律阿伏加德罗定律实验方案结果左球气体颜色加深右球气体颜色变浅烧瓶中冒气泡,试管中出现浑浊测得ΔH为ΔH1、ΔH2的和H2与O2的体积比约为2︰1A.A B.B C.C D.D21、下列变化过程中,需要破坏离子键的是()A.氯化氢溶于水 B.铁熔化 C.干冰升华 D.氯化钠溶于水22、某反应过程能量变化如图所示,下列说法正确的是A.反应过程a有催化剂参与B.该反应为吸热反应,热效应等于∆HC.改变催化剂,可改变该反应的活化能D.有催化剂的条件下,反应的活化能等于E1+E2二、非选择题(共84分)23、(14分)有机物A有如下转化关系:已知:①有机物B是芳香烃的含氧衍生物,其相对分子质量为108,B中氧的质量分数为14.8%。②CH3-CH2-COOH+Cl2+HCl根据以上信息,回答下列问题:(1)B的分子式为___________;有机物D中含氧官能团名称是_____________。(2)A的结构简式为_________________;检验M中官能团的试剂是______________。(3)条件I为_________________;D→F的反应类型为________________。(4)写出下列转化的化学方程式:F→E______________________________________F→G_____________________________________。(5)N的同系物X比N相对分子质量大14,符合下列条件的X的同分异构体有_________种(不考虑立体异构),写出其中核磁共振氢谱有五组峰,且吸收峰的面积之比为1∶1∶2∶2∶2的同分异构体的结构简式______________(写一种)。①含有苯环;②能发生银镜反应;③遇FeCl3溶液显紫色。24、(12分)利用木质纤维可合成药物中间体H,还能合成高分子化合物G,合成路线如下:已知:(1)A的化学名称是________________。(2)B的结构简式是____________,由C生成D的反应类型为____________。(3)化合物E的官能团为________________。(4)F分子中处于同一平面的原子最多有________个。F生成G的化学反应方程式为________________。(5)芳香化合物I为H的同分异构体,苯环上一氯代物有两种结构,1molI发生水解反应消耗2molNaOH,符合要求的同分异构体有________种,其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6∶3∶2∶1的I的结构简式为_____________________________。(6)写出用为原料制备的合成路线(其他试剂任选)。________________。25、(12分)无水FeCl2易吸湿、易被氧化,常作为超高压润滑油的成分。某实验小组利用无水FeCl3和氯苯(无色液体,沸点132.2℃)制备少量无水FeCl2,并测定无水FeCl2的产率。实验原理:2FeCl3+C6H5Cl2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑实验装置:按如图所示组装好的装置,检查气密性后,向三颈烧瓶A中加入16.76g无水FeCl3和22.5g氯苯。回答下列问题:(1)利用工业氮气(含有H2O、O2、CO2)制取纯净干燥的氮气。①请从下列装置中选择必要的装置,确定其合理的连接顺序:a→________→上图中的j口(按气流方向,用小写字母表示)。②实验完成后通入氮气的主要目的是________。(2)装置C中的试剂是________(填试剂名称),其作用是________。(3)启动搅拌器,在约126℃条件下剧烈搅拌30min,物料变成黑色泥状。加热装置A最好选用__(填字母)。a.酒精灯b.水浴锅c.电磁炉d.油浴锅(4)继续升温,在128~139℃条件下加热2h,混合物颜色逐渐变浅,黏度降低。该步骤中加热温度已经接近或超过氯苯沸点,但氯苯实际损失量却非常小,其原因是________。(5)继续加热1h后放置冷却,在隔绝空气条件下过滤出固体,用洗涤剂多次洗涤所得固体,置于真空中干燥,得到成品。若D中所得溶液恰好与25mL2.0mol·L-1NaOH溶液完全反应,则该实验中FeCl2的产率约为________(保留3位有效数字)。26、(10分)某实验小组同学为了研究氯气的性质,做以下探究实验。向KI溶液通入氯气溶液变为黄色;继续通入氯气一段时间后,溶液黄色退去,变为无色;继续通入氯气,最后溶液变为浅黄绿色,查阅资料:I2+I-⇌I3-,I2、I3-在水中均呈黄色。(1)为确定黄色溶液的成分,进行了以下实验:取2~3mL黄色溶液,加入足量CCl4,振荡静置,CCl4层呈紫红色,说明溶液中存在______,生成该物质的化学方程式为______,水层显浅黄色,说明水层显黄色的原因是______;(2)继续通入氯气,溶液黄色退去的可能的原因______;(3)NaOH溶液的作用______,反应结束后,发现烧杯中溶液呈浅黄绿色,经测定该溶液的碱性较强,一段时间后溶液颜色逐渐退去,其中可能的原因是______。27、(12分)常温下,三硫代碳酸钠(Na2CS3)是玫瑰红色针状固体,与碳酸钠性质相近。在工农业生产中有广泛的用途。某小组设计实验探究三硫代碳酸钠的性质并测定其溶液的浓度。实验一:探究Na2CS3的性质(1)向Na2CS3溶液中滴入酚酞试液,溶液变红色。用离子方程式说明溶液呈碱性的原因_________。(2)向Na2CS3溶液中滴加酸性KMnO4溶液,紫色褪去。该反应中被氧化的元素是__________。实验二:测定Na2CS3溶液的浓度按如图所示连接好装置,取50.0mLNa2CS3溶液置于三颈瓶中,打开分液漏斗的活塞,滴入足量2.0mol/L稀H2SO4,关闭活塞。已知:Na2CS3
+H2SO4=Na2SO4+CS2
+H2S↑。CS2和H2S均有毒。CS2不溶于水,沸点46℃,密度1.26g/mL,与CO2某些性质相似,与NaOH作用生成Na2COS2和H2O。(1)盛放碱石灰的仪器的名称是_______,碱石灰的主要成分是______(填化学式)。(2)C中发生反应的离子方程式是____________。(3)反应结束后打开活塞K,再缓慢通入N2一段时间,其目的是_________。(4)为了计算Na2CS3溶液的浓度,对充分反应后B中混合物进行过滤、洗涤、干燥、称重,得8.4g固体,则三颈瓶中Na2CS3的物质的量浓度为______。28、(14分)钒(V)为过渡元素,可形成多价态化合物,全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能系统,工作原理如下图:已知:离子种类VO2+VO2+V3+V2+颜色黄色蓝色绿色紫色(1)全钒液流电池放电时V2+发生氧化反应,该电池放电时总反应式是_______(2)当完成储能时,正极溶液的颜色是__________(3)质子交换膜的作用是_________(4)含钒废水会造成水体污染,对含钒废水(除VO2+外,还含Fe3+等)进行综合处理可实现钒资源的回收利用,流程如下:已知溶液酸碱性不同钒元素的存在形式不同:钒的化合价酸性碱性+4价VO2+VO(OH)3-+5价VO2+VO43-①滤液中钒元素的主要存在形式为_______②滤渣在空气中由灰白色转变为红褐色,用化学用语表示加入NaOH后生成沉淀的反应过程_______________、____________。③萃取、反萃取可实现钒的分离和富集,过程可简单表示为(HA为有机萃取剂):萃取时必须加入适量碱,其原因是__________④纯钒可由熔盐电解法精炼,粗钒(含杂质)作____极。29、(10分)研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。(1)CO2和H2可直接合成甲醇,向一密闭容器中充入CO2和H2,发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=akJ/mol①保持温度、体积一定,能说明上述反应达到平衡状态的是________。A.容器内压强不变B.3v正(CH3OH)=v正(H2)C.容器内气体的密度不变D.CO2与H2O的物质的量之比保持不变②测得不同温度时CH3OH的物质的量随时间的变化如图所示,则a______0(填“>”或“<”)。(2)工业生产中需对空气中的CO进行监测。①氯化钯(PdCl2)溶液可以检验空气中少量的CO。当空气中含CO时,溶液中会产生黑色的Pd沉淀。若反应中有0.02mol电子转移,则生成Pd沉淀的质量为________。②使用电化学一氧化碳气体传感器定量检测空气中CO含量,其模型如图所示。这种传感器利用了原电池原理,则该电池的负极反应式为________。(3)某催化剂可将CO2和CH4转化成乙酸。催化剂的催化效率和乙酸的生成速率随温度的变化关系如图所示。乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是________。(4)常温下,将一定量的CO2通入石灰乳中充分反应,达平衡后,溶液的pH为11,则c(CO32-)=_______。(已知:Ksp[Ca(OH)2]=5.6×10−6,Ksp(CaCO3)=2.8×10−9)(5)将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。图4是通过光电转化原理以廉价原料制备新产品的示意图。催化剂a、b之间连接导线上电子流动方向是_______(填“a→b”或“b→a”)
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】
盐类水解的本质是水的电离平衡的移动。一定条件下可逆反应不可能进行完全。【详解】A.钠能与溶液中的水反应,不会有钠剩余。4.6gNa与稀盐酸充分反应,转移电子数目必为0.2,A项正确;B.溶液中OH-全部来自水的电离。25℃、1L的溶液中c(H+)=10-9mol/L,则c(OH-)=10-5mol/L,水电离的OH-的数目为,B项正确;C.和混合气体中,“CH2”的物质的量为1mol,所含原子数为,C项正确;D.二氧化硫与氧气的反应可逆,不能完全进行。故和充分反应生成的分子数小于,D项错误。本题选D。2、C【解析】
A.pH=3的CH3COOH溶液中c(H+)=10-3mol/L,由于Kw=c(H+)·c(OH-)=10-14mol/L,则c(OH-)=10-11mol/L,溶液中只有水电离产生OH-,所以该溶液中由水电离产生的c(OH-)=10-11mol/L,A错误;B.醋酸是一元弱酸,c(CH3COOH)>c(H+)=10-3mol/L,NaOH是一元强碱,NaOH溶液的pH=11,则c(OH-)=10-3mol/L,c(NaOH)=c(OH-)=10-3mol/L,两种溶液等体积混合,醋酸过量,溶液显酸性,B错误;C.在CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,还存在着水的电离平衡H2OH++OH-,根据电离产生的离子关系可知:c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-),C正确;D.在该混合溶液中存在电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),由于c(CH3COO-)=c(Na+),所以c(OH-)=c(H+),溶液显中性,D错误;故合理选项是C。3、C【解析】
A.酸性条件下,硝酸根离子能把亚硫酸盐氧化生成硫酸盐,故A错误;B.应先加氯化钡,再加碳酸钠,然后过滤,再加盐酸可除去粗盐中含有的硫酸钙杂质,故B错误;C.亚铁离子遇KSCN溶液不变色,滴加氯水后亚铁离子被氧化生成铁离子,遇KSCN溶液变红色,可证明溶液中含有Fe2+,故C正确;D.硝酸具有强氧化性,可氧化碘离子,不能说明H2O2的氧化性比I2强,故D错误;答案选C。【点睛】本题考查物质的检验和鉴别实验方案的设计,把握常见离子的检验方法为解答的关键,注意离子检验中排除干扰及试剂的加入顺序。4、C【解析】
A.除去乙烷中的乙烯不能用氢气,因为会引入氢气这种新的杂质气体,故A错误;B.由于溶液具有强氧化性,能使pH试纸褪色,故不能测定溶液pH,故B错误;C.和组成相似,溶度积常数较小的物质转化为溶度积更小的物质,用溶液滴入到2mLNaOH溶液中至不再有沉淀生成,则完全反应生成,再滴入溶液,若产生蓝色沉淀,则证明转化为,则说明的比的小,故C正确;D.亚硫酸钠具有还原性,能被硝酸氧化为,与反应生成白色沉淀,不能检验出亚硫酸钠溶液是否变质,故D错误;故答案为:C。5、B【解析】
a的M电子层有1个电子,则A为Na;工业上采用液态空气分馏方法来生产供医疗急救用的b的单质,则b为O;c与b同族且为短周期元素,则c为S;d与c形成的一种化合物可以溶解硫,该物质为CS2,则d为C。【详解】A.同一周期,从左到右,原子半径逐渐减小,同一主族,从上到下,原子半径增大,因此原子半径Na>S>C>O,即a>c>d>b,故A错误;B.同一主族:从上到下,元素的非金属性减弱,元素非金属性的顺序为O>S>C,即b>c>d,故B正确;C.a与b形成的过氧化钠中既含有离子键,又含有共价键,故C错误;D.S的非金属性大于C,所以最高价氧化物对应水化物的酸性:d小于c,故D错误;故答案为B。6、A【解析】
A.甲醇在标况下为液体,1.2L的甲醇的物质的量大于2.5mol,故所含有的氢原子数大于2NA,A正确;B.没有指明碳酸钠的体积,不能计算出碳酸根离子的个数是否小于NA,B错误;C.随着反应的进行浓硫酸的浓度会降低,铜不与稀硫酸反应,故2molH2SO4不能完全反应,生成的SO2的分子个数会小于NA,C错误;D.苯分子中不含有碳碳双键,D错误;故答案为A。7、A【解析】
据电解质的概念分析。【详解】电解质是溶于水或熔化时能导电的化合物。故电解质一定属于化合物,包含在化合物之中。本题选A。8、A【解析】
A.聚合物中的n值不同,是混合物,没有确定的熔点,故A正确;B.
是苯酚和甲醛通过缩聚制取的,故B错误;C.合成酚醛树脂的单体是苯酚和甲醛,故C错误;D.合成酚醛树脂的单体是苯酚和甲醛,故D错误。故选A。9、C【解析】
A.氯最外层7个电子,容易得到电子,Na最外层1个电子,容易失去电子,Si不易失去也不易得到电子;B.非金属性强的元素单质,能从非金属性弱的非金属形成的盐中置换出该非金属单质;C.向Na2SO3溶液中加盐酸,发生强酸制取弱酸的反应;D.非金属性越强,与氢气化合越容易。【详解】A.氯最外层7个电子,容易得到电子,Na最外层1个电子,容易失去电子,Si不易失去也不易得到电子;所以氯与钠形成氯化钠,含有离子键,氯与硅形成四氯化硅,含有共价键,可以利用元素周期律解释,故A不选;B.向淀粉KI溶液中滴入溴水,溶液变蓝,说明溴单质的氧化性强于碘单质,能用元素周期律解释,故B不选;C.向Na2SO3溶液中加盐酸,发生强酸制取弱酸的反应,HCl不是最高价含氧酸,不能用元素周期律解释,故C选;D.非金属性F>I,故氟气与氢气化合较容易,可以利用元素周期律解释,故D不选;故答案选C。10、C【解析】
A.①到②的过程中,体积缩小了一半,平衡时A物质的量由0.88amol变为1amol,说明增大压强,平衡逆向移动,X此时应为气态;故A正确;B.②到③的过程中,体积继续缩小,平衡时A物质的量由1amol变为0.75amol,说明增大压强平衡正向移动,说明X在压缩的某个过程中变成了非气态,结合A项分析,①到③的过程中X的状态发生了变化;故B正确;C.结合A、B项的分析,平衡首先逆向移动然后正向移动,A的转化率先减小后增大,故C错误;D.③状态下A物质的量最小,即A转化率最大,X的物质的量最大,故D正确;答案选C。11、D【解析】
A.由于CuS不溶于硫酸,则向一定浓度的CuSO4溶液中通入适量H2S气体会生成CuS黑色沉淀,不能根据该反应判断H2S、H2SO4的酸性强弱,故A错误;B.木炭和浓硫酸共热生成的气体为二氧化碳、二氧化硫,二者都可是澄清石灰水变浑浊,应先除去二氧化硫再检验二氧化碳,故B错误;C.白色沉淀可能为AgCl或硫酸钡,不能说明该溶液中一定含有SO42-,故C错误;D.向1mL浓度均为0.1mol/L的MgSO4和CuSO4混合溶液中,滴入少量0.1mol/LNaOH溶液,先产生蓝色沉淀,说明氢氧化铜的溶度积较小,易生成沉淀,故D正确;答案选D。12、A【解析】
A、还原产物由氧化剂FeCl3被还原得到,氧化产物由还原剂Fe被氧化得到,显然二者的物质的量之比为2∶1,正确;B、CH3COOH溶液中存在电离平衡CH3COOHCH3OO-+H+,加水稀释时促进电离,故0.2mol·L-1的CH3COOH溶液与0.1mol·L-1CH3COOH溶液中c(H+)之比小于2∶1,错误;C、在密闭容器中进行的合成NH3反应,达到平衡时c(NH3)与c(N2)之比与N2的转化率有关而与各自的化学计量数没有必然联系,错误;D、由碱式滴定管的结构可知滴定管50mL或25mL的刻度线以下的部分还装有液体,故二者体积之比不等于2∶1,错误,答案选A。13、D【解析】
A.丝绸主要成分是蛋白质,故A错误;B.天然气主要成分是甲烷,故B错误;C.水力发电是将水能转化成机械能,然后机械能转化成电能,故C错误;D.制作太阳能电池板原料是晶体硅,硅元素在地壳中含量为第二,故D正确;答案:D.14、D【解析】
将l00ml1mol/L的NaHCO3溶液等分为两份,一份加入少许冰醋酸,发生CH3COOH+HCO3-=H2O+CO2↑+CH3COO-,则溶液中c(CO32-)减小;另外一份加入少许Ba(OH)2固体,发生Ba2++2OH-+2HCO3-=2H2O+BaCO3↓+CO32-,则溶液中c(CO32-)增大;故选D。15、C【解析】
A.NaClO为强碱弱酸盐,ClO-会水解,使溶液中ClO-的物质的量小于1L×0.1mol·L-1,即小于NA,A项错误;B.根据反应2Fe+3Cl2=2FeCl3可知铁过量,1molCl2参与反应转移2mol电子,B项错误;C.32gO2的物质的量为=1mol,分子数为NA,而含有O3,相同质量的O3所含分子数少,则分子总数减少,小于NA,C项正确;D.标况下HF为液态,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,D项错误;答案选C。【点睛】与阿伏加德罗常数NA相关的化学计量的选择题是高频考点,侧重考查学生对化学计量的理解与应用。本题D项是学生的易错点,要特别注意气体摩尔体积为22.4L/mol的状态与条件,题设陷阱经常误将“常温常压”当作“标准状况”、或者误把标准状态下的固体、液体当成气体,学生做题时只要善于辨析,便可识破陷阱,排除选项。16、C【解析】
A.因为空气中的硫酸盐会加剧雾霾的形成。SO2和氮氧化物在一定条件下可以产生SO42-,所以控制SO2和氮氧化物的排放是治理雾霾的有效措施,故A正确;B.反应室①中SO2为还原剂,NO2为氧化剂,N2做载体,蒸馏水做吸收液,可发生反应:SO2+2NO2+2H2O=H2SO4+2HNO2,故B正确;C.由已知b≈d>a≈c,若起始不通入NO2,则最终检测不到SO42-,可知硫酸盐的形成主要与NO2有关,故C错误;D.铵态氮肥易挥发产生氨气。由已知的数据分析可知,在载体相同,吸收液为氨水的条件下,将SO2和NO2按一定比例混合时产生SO42-的浓度较大,而空气中的硫酸盐又会加剧雾霾的形成。所以农业生产中大量使用铵态氮肥可能会加重雾霾的形成,故D正确;答案:C。17、D【解析】
A.维生素C具有还原性,易被氧化剂氧化,应密封保存,A项正确;B.重金属的硫化物的溶解度非常小,工业上常使用硫化物沉淀法处理废水中的重金属离子,B项正确;C.病毒的主要成分有蛋白质,75%的酒精能使蛋白质变性,可用于医用消毒,C项正确;D.洁厕灵(有效成分为HCl)与84消毒液(有效成分为NaClO)混合使用发生氧化还原反应生成氯气,容易引起中毒,不能混用,D项错误;答案选D。18、D【解析】
A.水分子间存在氢键,沸点高于同主族元素氢化物的沸点,与元素周期律没有关系,选项A错误;B.含氧酸中非羟基氧原子个数越多酸性越强,与元素周期律没有关系,选项B错误;卤素单质形成的晶体类型是分子晶体,硬度与分子间作用力有关系,与元素周期律没有关系,选项C错误;D.金属性越强,最高价氧化物水化物的碱性越强,同周期自左向右金属性逐渐减弱,则碱性:KOH>NaOH>Al(OH)3,与元素周期律有关系,选项D正确。答案选D。19、D【解析】
假设金属都是二价金属,其通式为R,金属和盐酸反应方程式为R+2HCl=RCl2+H2↑,n(H2)==0.25mol,根据方程式知,n(R)=n(H2)=0.25mol,则R的平均摩尔质量===48g/mol,混合物中金属的摩尔质量应该有大于48g/mol和小于48g/mol的,如果将Na换算为+2价时,其摩尔质量变为46g/mol<48g/mol,镁的摩尔质量为24g/mol<48g/mol,如果将Al换算为+2价时,其摩尔质量变为18g/mol<48g/mol,Fe的摩尔质量为56g/mol>48g/mol,其中小于48g/mol的有三种,而大于48g/mol只有铁,所以一定含有Fe,故选D。【点睛】解答本题需要正确理解“平均摩尔质量法”的应用,解答本题也可以采用“平均电子摩尔质量法”,采用此法,金属的平均电子摩尔质量=24g/mol,其中钠、镁、铝、铁的电子摩尔质量分别为23g/mol、12g/mol、9g/mol、28g/mol。20、B【解析】
A.反应2NO2(g)N2O4(g)的正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,产生更多的NO2气体,二氧化氮浓度增大,左侧气体颜色加深;降低温度,化学平衡向放热的正反应方向移动,二氧化氮浓度减小,右侧气体颜色变浅,能够用勒夏特列原理解释,A不符合题意;B.烧瓶中冒气泡,证明酸性:HCl>H2CO3,但HCl不是最高价氧化物对应的水化物,不能比较C、Cl的非金属性强弱;试管中出现浑浊,可能是由于发生反应:2HCl+Na2SiO3=2NaCl+H2SiO3↓,也可能是由于发生反应:CO2+H2O+Na2SiO3=Na2CO3+H2SiO3↓,无法用元素周期律解释,B符合题意;C.根据盖斯定律可知:△H=△H1+△H2,能够用盖斯定律解释,C不符合题意;D.根据电子守恒可知,电解水生成H2与O2的物质的量之比2:1,结合阿伏伽德罗定律可知,H2与O2的体积比约为2:1,D不符合题意;故合理选项是B。21、D【解析】
A.HCl溶于水发生电离生成氢离子和氯离子,破坏共价键,故A错误;B.铁熔化破坏金属键,故B错误;C.干冰升华发生物理变化,只破坏分子间作用力,故C错误;D.氯化钠中只存在离子键,溶于水发生电离而破坏离子键,故D正确;故选:D。【点睛】本题考查化学键,侧重考查基本概念,明确离子键和共价键区别是解本题关键,发生物理变化时不发生化学键断裂,C为解答易错点。22、C【解析】
A.催化剂能降低反应的活化能,故b中使用了催化剂,故A错误;B.反应物能量高于生成物,为放热反应,△H=生成物能量-反应物能量,故B错误;C.不同的催化剂,改变反应的途径,反应的活化能不同,故C正确;D.催化剂不改变反应的始终态,焓变等于正逆反应的活化能之差,图中不能确定正逆反应的活化能,故D错误;故选C。二、非选择题(共84分)23、C7H8O羧基银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液NaOH的醇溶液,加热水解反应(或取代反应)+H2O+2H2O13【解析】
有机物B是芳香烃的含氧衍生物,其相对分子质量为108,B中氧的质量分数为14.8%,B中O原子个数==1,碳原子个数==7…8,所以B分子式为C7H8O,B中含有苯环且能连续被氧化,则B为,B被催化氧化生成M,M为,N为苯甲酸,结构简式为;
A发生水解反应生成醇和羧酸,C为羧酸,根据题给信息知,C发生取代反应生成D,D发生反应然后酸化得到E,E能生成H,D是含有氯原子的羧酸,则D在氢氧化钠的醇溶液中加热生成E,E发生加聚反应生成H,所以D为、E为、C为;D反应生成F,F能反应生成E,则D发生水解反应生成F,F为,F发生酯化反应生成G,根据G分子式知,G为;根据B、C结构简式知,A为,以此解答该题。【详解】(1)B为,分子式为C7H8O,D为,含氧官能团为羧基;
(2)由以上分析可知A为,M为,含有醛基,可用银氨溶液或新制备氢氧化铜浊液检验;
(3)通过以上分析知,条件I为氢氧化钠的醇溶液、加热;D为,D发生水解反应(取代反应)生成F;
(4)F发生消去反应生成E,反应方程式为+2H2O,F发生酯化反应生成G,反应方程式为+2H2O;
(5)N为苯甲酸,结构简式为,X是N的同系物,相对分子质量比N大14,即X中含有羧基,且分子中碳原子数比N多一个,根据条件:①含有苯环
②能发生银镜反应,说明含有醛基,③遇FeCl3溶液显紫色,说明含有酚羟基,如苯环含有2个取代基,则分别为-CH2CHO、-OH,有邻、间、对3种,如苯环含有3个取代基,可为-CH3、-CHO、-OH,有10种,共13种;其中核磁共振氢谱有五组峰,且吸收峰的面积之比为1:1:2:2:2的同分异构体的结构简式为。【点睛】以B为突破口采用正逆结合的方法进行推断,注意结合反应条件、部分物质分子式或结构简式、题给信息进行推断,注意:卤代烃发生反应条件不同其产物不同。24、2一甲基一1,3一丁二烯氧化反应氯原子、羧基1710【解析】本题考查有机合成与推断,意在考查考生运用有机化学基础知识分析问题和解决问题的能力。(1)根据有机物的系统命名法可知,A的化学名称是2一甲基一1,3一丁二烯;(2)结合题给信息①,B的结构简式为;结合信息②,C的结构简式为,根据F的结构以及D生产H的反应条件,可知D为,故由C生成D的反应类型为氧化反应;(3)D→E在光照的条件发生取代反应,E的结构简式为;E中含有的官能团为氯原子、羧基;(4)因苯环为平面形,所以直接与其相连的-CH2OH和—COOH上的碳原子与其在一个平面内,通过旋转单键,-CH2OH中—OH上的原子可能与苯环共面,—COOH中的所有原子可能与苯环共面,故F分子中处于同一平面的原子最多有17个;F通过缩聚反应生成高分子化合物G,其反应方程式为:;(5)H的结构简式为,I为H的同分异构体且1molI发生水解反应消耗2molNaOH,说明I为酚酯,苯环上一氯代物有两种结构,即苯环上只有两种等效氢,故符合条件的I的结构简式为:、、、、、、、、、,共10种,其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6:3:2:1的I结构简式为或;(6)加热条件下,在氢氧化钠的醇溶液发生消去反应生成,在结合信息②,在W2C作用下生成,最后再酸性高锰酸钾溶液中,将苯甲醛氧化为,其合成路线为:。点睛:判断分子中共面的技巧(1)审清题干要求:注意“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”“氢原子”等关键词和限制条件。(2)熟记常见共面的官能团。①与双键和苯环直接相连的原子共面,如、、②醛、酮、羧酸因与与相似为平面形(等电子原理),故为平面形分子(所有原子共平面)。但、所有原子不共平面(因含-CH3),而-CH3中的C与(羰基)仍共平面。又中与其它原子可能共平面。因有两对孤电子对,故1个O与其余2个原子形成的2个价键成V型(与相似),故C、O、H不共直线。分子内任意3个原子也不共直线。③若有两个苯环共边,则两个苯环一定共面。例如下列各结构中所有的原子都在同一平面上。④若甲基与一个平面形结构相连,则甲基上的氢原子最多有一个氢原子与其共面。若一个碳原子以四个单键与其他原子直接相连,则这四个原子为四面体结构,不可能共面。25、fg→de→bc(提示:除水后再除氧气,防止还原铁粉与水蒸气反应生成氢气)将生成的HCl气体排入装置D中被水完全吸收无水氯化钙防止水蒸气进入装置A中使FeCl2、FeCl3水解d球形冷凝管可使挥发的氯苯冷凝回流97.0%【解析】
(1)思路:先除CO2→再除H2O(顺带除去吸收二氧化碳带出来的水蒸气)→再除O2(除水后再除氧气,防止还原铁粉与水蒸气反应生成氢气);(2)由FeCl2、FeCl3易水解性质可解,前后一定要有干燥装置;(3)油浴锅的好处是便于控制温度;(4)有冷凝管可使反应物冷凝回流;【详解】(1)①由分析可知,装置接口的连接顺序为fg→de→bc,吸收装置注意长进短出;②实验完成后继续通入氮气的主要目的是:将生成的HCl气体排入装置D中被水完全吸收,防止测FeCl2的产率偏小。(2)FeCl2、FeCl3易水解,装置C中的试剂是干燥剂无水氯化钙,其作用是防止水蒸气进入装置A中使FeCl2、FeCl3水解;(3)结合温度约126℃,选择油浴锅的好处是便于控制温度,故选d;(4)由装置图可知,加热温度已经接近或超过氯苯沸点,但氯苯实际损失量却非常小,其原因是球形冷凝管可使挥发的氯苯冷凝回流;(5)n(HCl)=n(NaOH)=0.025L2.0mol·L-1=0.05mol,n(FeCl2)=n(HCl)=0.05mol=0.1mol,加入16.76g无水FeCl3和22.5g氯苯,物质的量分别约为0.103mol和0.2mol,由反应方程式可知氯苯过量,则该实验中FeCl2的产率约为100%97.0%。26、I2Cl2+2KI=I2+2KClI3-生成的碘单质被氯气氧化为无色物质吸收多余的氯气氯气与碱的反应速率低于盐酸和次氯酸与碱反应【解析】
(1)氯气与KI发生Cl2+2I-=I2+2Cl-,以及I2+I-⇌I3-,取2~3mL黄色溶液,加入足量CCl4,振荡静置,CCl4层呈紫红色,水层显浅黄色,可说明溶液中存在I2、I3-;(2)继续通入氯气,溶液黄色退去,是因为氯气将I2氧化为无色物质;(3)NaOH溶液吸收多余的氯气;氯水的颜色为浅黄绿色,说明氯气与碱的反应速率低于盐酸和次氯酸与碱反应。【详解】(1)取2~3mL黄色溶液,加入足量CCl4,振荡静置,CCl4层呈紫红色,说明溶液中存在I2,生成该物质的化学方程式为Cl2+2KI=I2+2KCl,水层显浅黄色,可说明溶液中存在I3-,发生反应为I2+I-⇌I3-,故答案为:I2;Cl2+2KI=I2+2KCl;I3-;(2)氧化性Cl2>I2,KI溶液中通入氯气发生Cl2+2KI=KCl+I2,溶液变成黄色,继续通入氯气,生成的碘单质被氯气氧化为无色物质,所以溶液黄色退去;故答案为:生成的碘单质被氯气氧化为无色物质;(3)NaOH溶液吸收多余的氯气,氯气过量,过量的氯气溶解于水,水中含有氯气分子,氯水呈浅黄绿色,说明氯气与碱的反应速率低于盐酸和次氯酸与碱反应,故答案为:吸收多余的氯气;氯气与碱的反应速率低于盐酸和次氯酸与碱反应。27、CS32-+H2O⇌HCS3-+OH-S干燥管CaO和NaOHCS2+2OH-=COS22-+H2O将装置中残留的的H2S、CS2全部排入后续装置中,使其被完全吸收1.75mol/L【解析】
实验一:(1)Na2CS3的水溶液中加入酚酞变红色,说明Na2CS3是强碱弱酸盐;(2)根据Na2CS3中元素化合价是否是该元素的最高价态来进行判断;实验二:(1)根据仪器的图形判断仪器的名称;碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠;(2)A中生成的CS2可与NaOH作用生成Na2COS2和H2O;(3)反应结束后打开活塞k,再缓慢通入热N2一段时间是把生成的硫化氢和二硫化碳全部赶入后面装置完全吸收;(4)当A中反应完全后,打开K缓慢通入热N2一段时间,然后对B中混合物进行过滤、洗涤、干燥,称重,得8.4g黑色固体,n(CuS)==0.0875mol,根据关系式Na2CS3~H2S~CuS得n(Na2CS3)=n(CuS)=0.0875mol,根据c=计算A中Na2CS3溶液的浓度。【详解】实验一:(1)Na2CS3的水溶液中加入酚酞变红色,说明Na2CS3是强碱弱酸盐,则CS32-在水中发生水解,离子方程式为:CS32-+H2O⇌HCS3-+OH-;(2)Na2CS3中Na为+1价,C为+4价,都是元素的最高价态,不能被氧化,S为-2价,是硫元素的低价态,能够被氧化,所以被氧化的元素是S;实验二:(1)盛放碱石灰的仪器为干燥管,碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠;(2)A中生成的CS2可与NaOH作用生成Na2COS2和H2O,相关离子方程式为:CS2+2OH-=COS22-+H2O;(3)反应结束后打开活塞k,再缓慢通入热N2一段时间,其目的是:将装置中的H2S全部排入B中被充分吸收;将装置中的CS2全部排入C中被充分吸收;(4)当A中反应完全后,打开K缓慢通入热N2一段时间,然后对B中混合物进行过滤、洗涤、干燥,称重,得8.4g黑色固体,n(CuS)==0.0875mol,根据关系式Na2CS3~H2S~CuS得n(Na2CS3)=n(CuS)=0.0875mol,c(Na2CS3)==1.75mol/L。28、V2++VO2++2H+=V3++VO2++H2O黄色阻隔氧化剂与还原剂,使氢离子通过形成电流VO(OH)3-Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3加入碱中和硫酸,促使平衡正向移动,提高钒的萃取率阳极【解析】
(1)B极是V2+失电子发生氧化反应生成V3+,A极VO2+得到电子发生还原反应生成VO2+,根据电极反应式书写总反应式;(2)储能为充电过程,正极和外接电源正极相连,本身作阳极发生氧化反应,电极反应方程式为:VO2+-e-+H2O=VO2++2H+;(3)质子交换膜的作用是阻隔氧化剂与还原剂,使氢离子通过形成电流;(4)①由流程可知滤液为碱性且加入铁粉后VO2+被还原为VO(OH)3-;②Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3。③分析平衡,,加入碱中和硫酸,促使平衡正向移动,提高钒的萃取率;④电解法精炼钒,用粗钒作阳极,发生氧化反应。【详解】(1)因为放电时,已知B极是V2+失电子发生氧化反应生成V3+,所以A极会得到电子发生还原反应,故电极反应方程式为:VO2++e-+2H+=VO2++H2O,故电池放电时总反应式是V2++VO2++2H+=V3++VO2++H2O,故答案是:V2++VO2++2H+=V3++V
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