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文档简介
2023-2024学年广西南宁市二中高三第二次诊断性检测化学试卷请考生注意: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、液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示,该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是A.b极发生氧化反应B.a极的反应式:N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2OC.放电时,电流从a极经过负载流向b极D.其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜2、充分利用已有的数据是解决化学问题方法的重要途径.对数据的利用情况正确的是A.利用化学平衡常数判断化学反应进行的快慢B.利用溶解度数据判断氧化还原反应发生的可能性C.利用沸点数据推测将一些液体混合物分离的可能性D.利用物质的摩尔质量判断相同状态下不同物质密度的大小3、下列表示不正确的是A.中子数为20的氯原子:37Cl B.氟离子的结构示意图:C.水的球棍模型: D.乙酸的比例模型:4、碳钢广泛应用在石油化工设备管道等领域,随着深层石油天然气的开采,石油和天然气中含有的CO2及水引起的腐蚀问题(俗称二氧化碳腐蚀)引起了广泛关注。深井中二氧化碳腐蚀的主要过程如下所示:负极:(主要)正极:(主要)下列说法不正确的是A.钢铁在CO2水溶液中的腐蚀总反应可表示为B.深井中二氧化碳对碳钢的腐蚀主要为化学腐蚀C.碳钢管道在深井中的腐蚀与油气层中盐份含量有关,盐份含量高腐蚀速率会加快D.腐蚀过程表明含有CO2的溶液其腐蚀性比相同pH值的HCl溶液腐蚀性更强5、“我有熔喷布,谁有口罩机”是中国石化为紧急生产医用口罩在网络发布的英雄帖,熔喷布是医用口罩的核心材料,该材料是以石油为原料生产的聚丙烯纤维制成的。下列说法错误的是A.丙烯分子中所有原子可能共平面B.工业上,丙烯可由石油催化裂解得到的C.丙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色D.聚丙烯是由丙烯通过加聚反应合成的高分子化合物6、25℃时,NaCN溶液中CN-、HCN浓度所占分数()随pH变化的关系如图甲所示,其中a点的坐标为(9.5,0.5)。向10mL0.01mol·L-1NaCN溶液中逐滴加入0.01mol·L-1的盐酸,其pH变化曲线如图乙所示。下列溶液中的关系中一定正确的A.图甲中pH=7的溶液:c(Cl-)=c(HCN)B.常温下,NaCN的水解平衡常数:Kh(NaCN)=10-4.5mol/LC.图乙中b点的溶液:c(CN-)>c(Cl-)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)D.图乙中c点的溶液:c(Na+)+c(H+)=c(HCN)+c(OH-)+c(CN-)7、在给定条件下,下列选项所示的物质转化均能实现的是A.SSO2CaSO4B.SiSiO2SiCl4C.FeFe2O3Fe(OH)3D.NaNaOH(aq)NaHCO3(aq)8、运用相关化学知识进行判断,下列结论错误的是()A.蛋白质水解的最终产物是氨基酸B.向饱和硼酸溶液中滴加Na2CO3C.某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应D.可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体,因此可存在于海底9、《环境科学》刊发了我国科研部门采用零价铁活化过硫酸钠(Na2S2O8,其中S为+6价)去除废水中的正五价砷[As(V)]的研究成果,其反应机制模型如图所示。Ksp[Fe(OH)3]=2.7×10-39,下列叙述错误的是A.pH越小,越有利于去除废水中的正五价砷B.1mol过硫酸钠(Na2S2O8)含NA个过氧键C.碱性条件下,硫酸根自由基发生反应的方程式为:SO4-•+OH-=SO42-+•OHD.室温下,中间产物Fe(OH)3溶于水所得饱和溶液中c(Fe3+)约为2.7×10-18mol·L-110、从煤焦油中分离出苯的方法是()A.干馏 B.分馏 C.分液 D.萃取11、最近媒体报道了一些化学物质,如:爆炸力极强的N5、比黄金还贵的18O、太空中的甲醇气团等。下列说法中正确的是A.18O2和16O2是两种不同的原子 B.甲醇(CH3OH)属于离子化合物C.N5和N2是氮元素的两种同位素 D.由N5变成N2是化学变化12、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2NA13、阿伏加德罗常数为NA。关于l00mLlmol/L的Fe2(SO4)3溶液,下列说法正确是A.加NaOH可制得Fe(OH)3胶粒0.2NAB.溶液中阳离子数目为0.2NAC.加Na2CO3溶液发生的反应为3CO32-+2Fe3+=Fe2(CO3)3↓D.Fe2(SO4)3溶液可用于净化水14、《本草纲目》中有“冬月灶中所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣”的记载。下列说法正确的是A.“薪柴之灰”可与铵态氮肥混合施用 B.“以灰淋汁”的操作是萃取C.“取碱”得到的是一种碱溶液 D.“浣衣”过程有化学变化15、下列有关说法正确的是①二氧化硅可与NaOH溶液反应,因此可用NaOH溶液雕刻玻璃;②明矾溶于水可水解生成Al(OH)3胶体,因此可以用明矾对自来水进行杀菌消毒;③可用蒸馏法、电渗析法、离子交换法等对海水进行淡化;④从海带中提取碘只需用到蒸馏水、H2O2溶液和四氯化碳三种试剂;⑤地沟油可用来制肥皂、提取甘油或者生产生物柴油;⑥石英玻璃、Na2O·CaO·6SiO2、淀粉、氨水的物质类别依次为纯净物、氧化物、混合物、弱电解质。A.③⑤⑥B.①④⑤C.除②外都正确D.③⑤16、设nA为阿伏伽德罗常数的数值,下列说法正确的是A.23gNa与足量H2O反应完全后可生成nA个H2分子B.1molCu和足量热浓硫酸反应可生成nA个SO3分子C.标准状况下,22.4LN2和H2混合气中含nA个原子D.3mol单质Fe完全转变为Fe3O4,失去8nA个电子17、下列说法不正确的是A.常温下,0.1mol·L-1CH3COONa溶液的pH=8,则该溶液中c(CH3COOH)=(10-6-10-8)mol·L—1B.对于相同浓度的弱酸HX和HY(前者的Ka较大)溶液,加水稀释相同倍数时,HY溶液的pH改变值大于HX溶液的pH改变值C.硫酸钡固体在水中存在以下平衡BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq),当加入饱和碳酸钠溶液时可以生成BaCO3沉淀D.常温下,amol·L-1的CH3COOH溶液与0.01mol·L-1NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性,此温度下醋酸的电离平衡常数Ka=18、下列有关化学反应的叙述正确的是A.铜能与FeCl3溶液发生置换反应B.工业上用Cl2与澄清石灰水反应生产漂白粉C.向NaOH溶液中加入过量AlCl3溶液可得到氢氧化铝D.实验室用MnO2与1.0mol·L-1的盐酸加热制取氯气19、海水综合利用要符合可持续发展的原则,其联合工业体系(部分)如图所示,下列说法错误的是A.①中可采用蒸馏法 B.②中可通过电解法制金属镁C.③中提溴涉及到复分解反应 D.④的产品可生产盐酸、漂白液等20、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21、电解法处理CO2和SO2混合污染气的原理如下图所示,电解质为熔融碳酸盐和硫酸盐,通电一段时间后,Ni电极表面形成掺杂硫的碳积层。下列说法错误的是A.Ni电极表面发生了还原反应B.阳极的电极反应为:2O2—-4e-=O2C.电解质中发生的离子反应有:2SO2+4O2—=2SO42—D.该过程实现了电解质中碳酸盐和硫酸盐的自补充循环22、草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸。常温下,向H2C2O4溶液中逐滴加入NaOH溶液,混合溶液中lgX[X为或]与pH的变化关系如图所示。下列说法一定正确的是A.Ⅰ表示lg与pH的变化关系B.pH=1.22的溶液中:2c(C2O42-)+c(HC2O4-)=c(Na+)C.根据图中数据计算可知,Ka2(H2C2O4)的数量级为10-4D.pH由1.22到4.19的过程中,水的电离程度先增大后减小二、非选择题(共84分)23、(14分)以下是合成芳香族有机高聚物P的合成路线。已知:ROH+R’OHROR’+H2O完成下列填空:(1)F中官能团的名称_____________________;写出反应①的反应条件______;(2)写出反应⑤的化学方程式______________________________________________。(3)写出高聚物P的结构简式__________。(4)E有多种同分异构体,写出一种符合下列条件的同分异构体的结构简式______。①分子中只有苯环一个环状结构,且苯环上有两个取代基;②1mol该有机物与溴水反应时消耗4molBr2(5)写出以分子式为C5H8的烃为主要原料,制备F的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如:____________________24、(12分)药物他莫肯芬(Tamoxifen)的一种合成路线如图所示:已知:+HBr+RBr回答下列问题。(1)A+B→C的反应类型为__;C中官能团有醚键、__(填名称)。(2)CH3CH2I的名称为__。(3)反应D→E的化学方程式为__。(4)Tamoxifen的结构简式为__。(5)X是C的同分异构体。X在酸性条件下水解,生成2种核磁共振氢谱都显示4组峰的芳香族化合物,其中一种遇FeCl3溶液显紫色。X的结构简式为__、__(写2种)。(6)设计用和CH3I为原料(无机试剂任选)制备的合成路线:__。25、(12分)绿矾(FeSO4·7H2O)可作还原剂、着色剂、制药等,在不同温度下易分解得到各种铁的氧化物和硫的氧化物。已知SO3是一种无色晶体,熔点16.8℃,沸点44.8℃,氧化性及脱水性较浓硫酸强,能漂白某些有机染料,如品红等。回答下列问题:(1)甲组同学按照上图所示的装置,通过实验检验绿矾的分解产物。装置B中可观察到的现象是_____________________________,甲组由此得出绿矾的分解产物中含有SO2。装置C的作用是_________________________。(2)乙组同学认为甲组同学的实验结论不严谨,认为需要补做实验。对甲组同学做完实验的B装置的试管加热,发现褪色的品红溶液未恢复红色,则可证明绿矾分解的产物中__________(填字母)。A.不含SO2B.可能含SO2C.一定含有SO3(3)丙组同学查阅资料发现绿矾受热分解还可能有O2放出,为此,丙组同学选用甲组同学的部分装置和下图部分装置设计出了一套检验绿矾分解所得气态产物的装置:①丙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为_______________________。②能证明绿矾分解产物中有O2的检验方法是________________________。(4)为证明绿矾分解产物中含有三价铁的操作及现象____________________。26、(10分)硝基苯是制造染料的重要原料。某同学在实验室里用下图装置制取硝基苯,主要步骤如下:①在大试管里将2mL浓硫酸和1.5mL浓硝酸混合,摇匀,冷却到50~60℃以下。然后逐滴加入1mL苯,边滴边振荡试管。②按图连接好装置,将大试管放入60℃的水浴中加热10分钟。完成下列填空:(1)指出图中的错误__、__。(2)向混合酸中加入苯时,“逐滴加入”、“边滴边振荡试管”的目的是________________、____________。(3)反应一段时间后,混合液明显分为两层,上层呈__色,其中主要物质是__(填写物质名称)。把反应后的混和液倒入盛有冷水的烧杯里,搅拌,可能看到__。(选填编号)a.水面上是含有杂质的硝基苯b.水底有浅黄色、苦杏仁味的液体c.烧杯中的液态有机物只有硝基苯d.有无色、油状液体浮在水面(4)为了获得纯硝基苯,实验步骤为:①水洗、分离;②将粗硝基苯转移到盛有__的烧杯中洗涤、用__(填写仪器名称)进行分离;③__;④干燥;⑤__。(5)实验装置经改进后,该同学按照上述实验步骤重新进行了多次实验,充分反应后有两种情况出现,请帮助他作出分析:①产率低于理论值,原因是__;②产率高于理论值,原因是__。27、(12分)二苯甲酮广泛应用于药物合成,同时也是有机颜料、杀虫剂等的重要中间体。实验室以苯与苯甲酰氯为原料,在AlCl3作用下制备二苯甲酮的实验流程如下图所示:相关物理常数和物理性质如下表:名称相对分子质量密度/g·cm-3熔点/oC沸点/oC溶解性苯780.885.580.1难溶水,易溶乙醇苯甲酰氯140.51.22−1197遇水分解无水氯化铝133.52.44190178(升华)遇水水解,微溶苯二苯甲酮1821.1148.5305(常压)难溶水,易溶苯已知:反应原理为:。该反应剧烈放热。回答下列问题:(1)反应装置如图所示(加热和夹持装置已略去),迅速称取7.5g无水三氯化铝放入三颈瓶中,再加入30mL无水苯,搅拌,缓慢滴加6mL新蒸馏过的苯甲酰氯。反应液由无色变为黄色,三氯化铝逐渐溶解。混合完后,保持50℃左右反应1.5~2h。仪器A的名称为_______。装置B的作用为_______。缓慢滴加苯甲酰氯的原因是______。能作为C中装置的是_______(填标号)。(2)操作X为___________。(3)NaOH溶液洗涤的目的是_____________。(4)粗产品先经常压蒸馏除去__________,再减压蒸馏得到产品。(5)当所测产品熔点为________时可确定产品为纯品。已知实验最终所得纯品8.0g,则实验产率为_________%(保留三位有效数字)。28、(14分)硝酸工业中产生的NO是一种大气污染物,可以通过如下反应处理:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g);△H1。(1)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g);△H2=-566kJ·mol-l,N2(g)+O2(g)2NO(g);△H3=+181kJ·mol-l,则△H1=___________(2)在一定温度下,向体积为2L的密闭容器中充入4moINO、2molCO。①若为恒容密闭容器,在10min时达到平衡状态,压强为原来的14/15,这段时间内,NO的平均反应速率为___________,平衡常数为___________L·mol-1,此时NO的转化率a%;平衡后,向恒容密闭容器中再充入2molNO、1molCO,重新达到平衡时,NO的转化率将___________(填“增大”、“不变”或“减小”);②若为恒压密闭容器,平衡后NO的转化率为b%,则a%________b%(填“<”、“=”或>”)(3)工业上,NO与CO混合气体以一定流速和一定的比例,通过填充有A、B催化剂的反应器,在A、B两种催化剂作用下,CO转化率与温度的关系如下图所示。①工业上选择催化剂___________(填“A”或“B),理由是___________。②在催化剂B作用下,高于550K时,CO转化率下降的理由可能是___________。29、(10分)发展“碳一化学”,开发利用我国丰富的煤炭资源具有重要的战略意义和经济价值。请回答下列问题:(1)已知:常温下C(s)的燃烧热△H=-393.5kJ·mol-1,S(s)的燃娆热△H=-296.0kJ·mol-l,CO2(g)+C(S)=2CO(g)△H=+172.5kJ·mol-1,写出一氧化碳将二氧化硫还原为单质硫的热化学方程式:______(2)在763K、3.04×104kPa时,用CO和H2做原料合成甲醇(CH3OH),存在下列平衡:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。当原料中CO和H2的比例不同时,对CO的转化率及平衡混合物中甲醇的体积分数都有影响。①设H2和CO起始物质的量之比为m,平衡时CO的转化率为α,平衡混合物中甲醇的体积分数为y,则m、α、y三者的关系式为y=___。②根据表中提供的数据,可得出反应物的比例对CO的平衡转化率以及平衡混合物中甲醇的体积分数影响的结论,选择最佳反应物配比m=_______(填“l”、“2”或“3”),理由是_________。(3)如图是四种金属氧化物被一氧化碳还原,反应达到平衡时lgc(CO)/c(CO2)与温度(T)的关系曲线图:①8000C时,其中最易被还原的金属氧化物是______(填化学式),该反应的平衡常数K=_______。②CO2还原PbO2的反应△H___0(填“>”或“<”)。判断依据是_________。(4)科学家正在研究用固态物质作为火箭推进剂。固体推进剂(硝酸钾和蔗糖的混合物)点燃后在燃烧室里燃烧,发生反应KNO3+C12H22O11→CO2↑+N2↑+H2O+K2CO3,(未配平)。则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是_______。
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、B【解析】
A、该燃料电池中,通入氧化剂空气的电极b为正极,正极上氧气得电子发生还原反应,A项错误;B、通入燃料的电极为负极,负极上燃料失电子发生氧化反应,电极反应式为:N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O,B项正确;C、放电时,电流从正极b经过负载流向a极,C项错误;D、该原电池中,正极上生成氢氧根离子,阴离子向负极移动,所以离子交换膜要选取阴离子交换膜,D项错误;答案选B。2、C【解析】
A、平衡常数的大小体现一个可逆反应进行的程度大小,平衡常数越大,则表示反应物的转化率越高,它是一个只随温度改变而改变的量,只在可逆反应中才会出现;错误;B、氧化还原反应发生的可能性是需要判断物质氧化性还原性的相对强弱,错误;C、沸点差别,可以选用蒸馏的方法分离,正确;D、需要考虑物质的状态,气体和液体没有可比性,错误。3、C【解析】
A.中子数为20的氯原子其质量数为17+20=37,故37Cl是正确的;B.氟离子的核电荷数为9,核外电子数为10,故正确;C.水分子为V型,不是直线型,故错误;D.该图为乙酸的比例模型,故正确。故选C。4、B【解析】
A.将正极反应式和负极反应式相加得到钢铁在CO2水溶液中的腐蚀总反应为,故A正确;B.深井中二氧化碳对碳钢的腐蚀主要为电化学腐蚀,不是化学腐蚀,故B错误;C.盐份含量高,溶液的导电性越好,腐蚀速率越快,故C正确;D.腐蚀过程表明含有CO2的溶液主要腐蚀电化学腐蚀,腐蚀性比相同pH值的HCl溶液腐蚀性更强,故D正确;故选B。5、A【解析】
A.丙烯分子中有一个甲基,甲基上的四个原子不可能共平面,A项错误;B.石油的裂解是在催化剂存在的情况下,加强热使烃类断裂成小分子的不饱和烃,丙烯也是产物之一,B项正确;C.丙烯中有碳碳双键,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,C项正确;D.碳碳双键可以发生加聚反应,得到高分子的聚合物,D项正确;答案选A。【点睛】从字面意思也能看出,裂“化”比裂“解”要“温柔”一点,得到的是较长链的汽油、柴油等轻质燃油,裂解则完全将碳链打碎,得到气态不饱和烃。6、B【解析】
A.图甲中可以加入HCN调节溶液的pH=7,溶液中不一定存在Cl-,即不一定存在c(Cl-)=c(HCN),故A错误;B.a点的坐标为(9.5,0.5),此时c(HCN)=c(CN−),HCN的电离平衡常数为,则NaCN的水解平衡常数,故B正确;C.b点加入5mL盐酸,反应后溶液组成为等浓度的NaCN、HCN和NaCl,由图乙可知此时溶液呈碱性,则HCN的电离程度小于CN−的水解程度,因此c(HCN)>c(CN−),故C错误;D.c点加入10mL盐酸,反应后得到等浓度的HCN和NaCl的混合溶液,任何电解质溶液中都存在电荷守恒和物料守恒,根据物料守恒得c(Cl−)=c(HCN)+c(CN−),而根据电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=c(Cl−)+c(OH−)+c(CN−),则c(Na+)+c(H+)=c(HCN)+c(OH-)+2c(CN-),故D错误;故选B。7、D【解析】A.二氧化硫与氧化钙反应生成CaSO3,A错误;B.二氧化硅是酸性氧化物与盐酸不反应,所以二氧化硅无法与盐酸反应转化为四氯化硅,B错误;C.Fe与H2O蒸汽在高温下反应生成Fe3O4,Fe2O3与H2O不反应,不能生成Fe(OH)3,C错误;D.Na与H2O反应生成NaOH和H2,NaOH和足量CO2反应生成NaHCO3,D正确;答案选D.点睛:Fe与H2O蒸汽在高温下反应生成的产物是Fe3O4,而不是Fe2O3。8、B【解析】
A.氨基酸是形成蛋白质的基石,氨基酸通过缩聚反应形成蛋白质,则蛋白质水解的最终产物是氨基酸,故A正确;B.非金属性C>B,因此碳酸的酸性大于硼酸,向饱和硼酸溶液中滴加Na2CO3溶液,一定不能生成二氧化碳,故B错误;C.吸热反应的△H>0,反应可自发进行,需要满足△H-T△S<0,则△S>0,故C正确;D.甲烷与水形成的水合物晶体——可燃冰,常温常压下容易分解,需要在低温高压下才能存在,海底的低温高压满足可燃冰的存在条件,因此可燃冰可存在于海底,故D正确;答案选B。【点睛】本题的易错点为C,反应自发进行需要满足△H-T△S<0,要注意不能单纯根据焓判据或熵判据判断。9、A【解析】
A.pH越小,酸性越强,会使Fe(OH)3(s)⇌Fe3+(aq)+3OH-(aq)和Fe(OH)2(s)⇌Fe2+(aq)+2OH-(aq)平衡右移,无法生成沉淀,不利于除去废水中的正五价砷,故A错误;B.设1mol过硫酸钠(Na2S2O8)中过氧键物质的量为amol,钠为+1价,硫为+6价,过氧键中的氧为-1价,非过氧键中的氧为-2价,则(+1)×2+(+6)×2+(-2)×a+(-2)×(8-2a)=0,解得a=1,所以1mol过硫酸钠(Na2S2O8)中过氧键的数量为NA,故B正确;C.由图示可得,碱性条件下,硫酸根自由基发生反应的方程式为:SO42-•+OH-=SO42-+•OH,故C正确;D.Fe(OH)3溶于水存在沉淀溶解平衡:Fe(OH)3(s)⇌Fe3+(aq)+3OH-(aq),此溶液碱性极弱,pH接近7,即c(OH-)=1×10-7mol/L,因为Ksp(Fe(OH)3)=c(Fe3+)×c3(OH-)=2.7×10-39,则c(Fe3+)==2.7×10-18mol·L-1,故D正确;答案选A。10、B【解析】
A.干馏:将某种物质在隔绝空气的条件下加热,使物质热裂解,产生挥发性的低分子化合物的整个过程叫干馏,不是分离方法,故A错误;B.利用混合物中各成分的沸点不同进行加热、冷却的分离过程叫分馏,煤焦油中含有的苯和苯的同系物沸点不同,所以用分馏的方式分离,故B正确;C.分液是把两种互不混溶的液体分离开的操作方法,不能分离出煤焦油中溶解的苯,故C错误;D.萃取是利用溶质在不同溶剂中溶解度的差异来分离混合物的操作,不能从煤焦油中分离出苯,故D错误;故答案为B。11、D【解析】
A.18O2和16O2是两种不同的原子构成的分子,A错误;B.甲醇(CH3OH)是由分子构成的共价化合物,B错误;C.N5和N2是氮元素的两种不同的单质,二者互为同素异形体,C错误;D.N5和N2是N元素的两种不同的单质,所以由N5变成N2是化学变化,D正确;故合理选项是D。12、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。13、D【解析】
A.Fe2(SO4)3加NaOH反应生成Fe(OH)3沉淀,而不是胶粒,故A错误;B.l00mLlmol/L的Fe2(SO4)3溶液中n[Fe2(SO4)3]=1mol∙L−1×0.1L=0.1mol,n(Fe3+)=0.2mol,铁离子水解Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,根据水解方程式得到溶液中阳离子数目大于0.2NA,故B错误;C.加Na2CO3溶液发生双水解生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体,其反应为3CO32−+2Fe3++3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑,故C错误;D.Fe2(SO4)3溶液水解生成胶体,胶体具有吸附杂质功能,起净水功能,因此可用于净化水,故D正确。综上所述,答案为D。【点睛】铁离子与碳酸根、碳酸氢根、偏铝酸根、硅酸根等离子要发生双水解反应。14、D【解析】
A.“薪柴之灰”中含有碳酸钾,与铵态氮肥共用时,发生水解反应,相互促进水解,降低肥效,故A错误;B.“以灰淋汁”的操作是过滤,故B错误;C.“取碱”得到的是碳酸钾溶液,属于盐溶液,故C错误;D.“浣衣”过程中促进油脂的水解,属于化学变化,故D正确;故选D。15、D【解析】①,虽然二氧化硅可与NaOH溶液反应,但不用NaOH溶液雕刻玻璃,用氢氟酸雕刻玻璃,①错误;②明矾溶于水电离出Al3+,Al3+水解生成Al(OH)3胶体,Al(OH)3胶体吸附水中的悬浮物,明矾用作净水剂,不能进行杀菌消毒,②错误;③,海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等,③正确;④,从海带中提取碘的流程为:海带海带灰含I-的水溶液I2/H2OI2的CCl4溶液I2,需要用到蒸馏水、H2O2溶液、稀硫酸、四氯化碳,④错误;⑤,地沟油在碱性条件下发生水解反应生成高级脂肪酸盐和甘油,肥皂的主要成分是高级脂肪酸盐,可制肥皂和甘油,地沟油可用于生产生物柴油,⑤正确;⑥,Na2O·CaO·6SiO2属于硅酸盐,氨水是混合物,氨水既不是电解质也不是非电解质,⑥错误;正确的有③⑤,答案选D。16、D【解析】
A、23g钠的物质的量为1mol,而钠与水反应时1mol钠生成0.5mol氢气,即生成0.5NA个分子,故A错误;B、铜和浓硫酸反应时,浓硫酸被还原为SO2,不是三氧化硫,故B错误;C、标准状况下,22.4LN2和H2混合气的物质的量为1mol,而N2和H2均为双原子分子,故1mol混合气体中无论两者的比例如何,均含2mol原子,即2NA个,故C错误;D、Fe3O4中铁为+价,故1mol铁反应失去mol电子,3mol单质Fe完全转化为Fe3O4失去8mol电子,即8NA个,故D正确;故选D。17、B【解析】
A.列出溶液中的电荷守恒式为:,溶液中的物料守恒式为:,两式联立可得:,又因为溶液在常温下pH=8,所以有,A项正确;B.由于,HX酸性更强,所以HX溶液在稀释过程中pH变化更明显,B项错误;C.硫酸钡向碳酸钡的转化方程式为:,当向硫酸钡中加饱和碳酸钠溶液时,溶液中的碳酸根浓度很高,可以让上述转化反应正向进行,生成BaCO3沉淀,C项正确;D.常温下,两种溶液混合后,溶液呈中性,即:=10-7mol/L;列出溶液的电荷守恒式:,所以有:;此外,溶液中还有下列等式成立:,所以;醋酸的电离平衡常数即为:,D项正确;答案选B。【点睛】处理离子平衡的题目,如果题干中指出溶液呈中性,一方面意味着常温下的该溶液c(H+)=10-7mol/L,另一方面意味着溶液中,可以通过将这个等量关系与其他守恒式关联进一步得出溶液中其他粒子浓度之间的等量关系。18、C【解析】
A.单质与化合物反应生成另一种单质和化合物的化学反应称为置换反应,铜能与FeCl3溶液发生反应氯化铜和氯化亚铁,没有单质生成,不是置换反应;B.氢氧化钙溶解度较小,澄清石灰水中氢氧化钙含量较少,工业上用Cl2与石灰乳反应生产漂白粉,故B错误;C.向NaOH溶液中加入适量AlCl3溶液反应生成偏铝酸钠溶液,继续加入氯化铝,偏铝酸根离子与铝离子发生双水解反应可得到氢氧化铝,故C正确;D.实验室用MnO2与浓盐酸加热制取氯气,稀盐酸与MnO2不反应,故D错误;答案选C。【点睛】铝离子和氢氧根离子之间的量不同,生成的产物也不同,是易错点。19、C【解析】
A.利用蒸馏原理可从海水中提取淡水,故不选A;B.从海水中得到氯化镁后,镁为活泼金属,则可以电解熔融状态的氯化镁生成氯气和金属镁,故不选B;C.将苦卤浓缩通入过量氯气进行氧化,静置溴沉在底部,继而通入空气和水蒸气,将溴吹入吸收塔,使溴蒸汽和吸收剂二氧化硫发生作用转化成氢溴酸以达到富集溴,然后再用氯气将其氧化得到溴,反应过程中不涉及复分解反应,故选C;D.从海水中得到氯化钠后,电解氯化钠溶液,得氢氧化钠和氢气和氯气,利用制得的氯气可以生产盐酸和漂白液,故不选D;答案:C20、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。21、C【解析】
由图可知,Ni电极表面发生了SO42-转化为S,CO32-转化为C的反应,为还原反应;SnO2电极上发生了2O2—-4e-=O2↑,为氧化反应,所以Ni电极为阴极,SnO2电极为阳极,据此分析解答。【详解】A.由图示原理可知,Ni电极表面发生了还原反应,故A正确;B.阳极发生失电子的氧化反应,电极反应为:2O2—-4e-=O2↑,故B正确;C.电解质中发生的离子反应有:2SO2+O2+2O2-=2SO42—和CO2+O2-=CO32-,故C错误;D.该过程中在SO42-和CO32-被还原的同时又不断生成SO42-和CO32-,所以实现了电解质中碳酸盐和硫酸盐的自补充循环,故D正确。故答案选C。22、A【解析】
H2C2O4H++HC2O4-Ka1=,lg=0时,=1,Ka1=c(H+)=10-pH;HC2O4-H++C2O42-Ka2=,lg=0时,=1,Ka2=c(H+)=10-pH。【详解】A.由于Ka1>Ka2,所以=1时溶液的pH比=1时溶液的pH小,所以,Ⅰ表示lg与pH的变化关系,A正确;B.电荷守恒:2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),pH=1.22,溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),那么:2c(C2O42-)+c(HC2O4-)>c(Na+),B错误;C.由A可知,Ⅱ为lg与pH的变化关系,由分析可知,Ka2=c(H+)=10-pH=10-4.19=100.81×10-5,故Ka2(H2C2O4)的数量级为10-5,C错误;D.H2C2O4和NaOH恰好完全反应生成Na2C2O4,此时溶液呈碱性,水的电离程度最大。H2C2O4溶液中滴入NaOH溶液,pH由1.22到4.19的过程中,H2C2O4一直在减少,但还没有完全被中和,故H2C2O4抑制水电离的程度减小,水的电离程度一直在增大,D错误;答案选A。【点睛】酸和碱抑制水的电离,盐类水解促进水的电离,判断水的电离程度增大还是减小,关键找准重要的点对应的溶质进行分析,本题中重要的点无非两个,一是还没滴NaOH时,溶质为H2C2O4,此时pH最小,水的电离程度最小,草酸和NaOH恰好完全反应时,溶质为Na2C2O4,此时溶液呈碱性,水的电离程度最大,pH由1.22到4.19的过程,介于这两点之间,故水的电离程度一直在增大。二、非选择题(共84分)23、羧基、氯原子光照+3NaOH+NaCl+3H2O、、(任选其一)CH2BrC(CH3)=CHCH2BrCH2OHC(CH3)=CHCH2OHOHCC(CH3)=CHCHOHOOCC(CH3)=CHCOOH(或与溴1,4-加成、氢氧化钠溶液水解、与氯化氢加成、催化氧化、催化氧化)【解析】
本题为合成芳香族高聚物的合成路线,C7H8经过反应①生成的C7H7Cl能够在NaOH溶液中反应可知,C7H8为甲苯,甲苯在光照条件下,甲基上的氢原子被氯原子取代,C7H7Cl为,C为苯甲醇,结合已知反应和反应条件可知,D为,D→E是在浓硫酸作用下醇的消去反应,则E为,据M的分子式可知,F→M发生了消去反应和中和反应。M为,N为,E和N发生加聚反应,生成高聚物P,P为,据此进行分析。【详解】(1)根据F的结构简式可知,其官能团为:羧基、氯原子;反应①发生的是苯环侧链上的取代反应,故反应条件应为光照。答案为:羧基、氯原子;光照;(2)F→M发生了消去反应和中和反应。M为,反应的化学方程式为:+3NaOH+NaCl+3H2O,故答案为:+3NaOH+NaCl+3H2O。(3)E为,N为,E和N发生加聚反应,生成高聚物P,P为,故答案为:。(4)E为,其同分异构体具有①分子中只有苯环一个环状结构,且苯环上有两个取代基,②1mol该有机物与溴水反应时消耗4molBr2,则该物质一个官能团应是酚羟基,且酚羟基的邻对位位置应无取代基,则另一取代基和酚羟基为间位关系。故其同分异构体为:、、,故答案为:、、(任选其一)。(5)分析目标产物F的结构简式:,运用逆推方法,根据羧酸醛醇卤代烃的过程,可选择以为原料进行合成,合成F的流程图应为:CH2BrC(CH3)=CHCH2BrCH2OHC(CH3)=CHCH2OHOHCC(CH3)=CHCHOHOOCC(CH3)=CHCOOH,故答案为:CH2BrC(CH3)=CHCH2BrCH2OHC(CH3)=CHCH2OHOHCC(CH3)=CHCHOHOOCC(CH3)=CHCOOH。【点睛】卤代烃在有机物转化和合成中起重要的桥梁作用:烃通过与卤素发生取代反应或加成反应转化为卤代烃,卤代烃在碱性条件下可水解转化为醇或酚,进一步可转化为醛、酮、羧酸和酯等;卤代烃通过消去反应可转化为烯烃或炔烃。24、取代羰基碘乙烷【解析】
由可知,B为;由+HBr+RBr,可知,R基被H原子取代,所以E为;结合、可知,他莫肯芬(Tamoxifen)为,据此分析回答。【详解】(1)A中的Cl原子被取代,C中官能团有醚键和羰基,故答案为:取代;羰基;(2)CH3CH2I的名称为碘乙烷,故答案为:碘乙烷;(3)由分析可知D中甲氧基的-CH3被H原子取代,所以D到E的方程式为:,故答案为:;(4)由分析可知他莫肯芬(Tamoxifen)为,故答案为:;(5)X在酸性条件下水解,则X必含酯基,生成2种芳香族化合物,则两个苯环在酯基的两侧,其中一种遇FeCl3溶液显紫色,则X必是酚酯,必含,所以X由、、2个只含单键的C组成,还要满足水解后核磁共振氢谱都显示4组峰,符合条件的有5种,分别为:,故答案为:(任写二种);(6)逆合成分析:可由通过加聚反应生成,可由消去水分子而来,可由加H而来,可由通过发生类似C到D的反应而来,即:,故答案为:。【点睛】(6)所给原料和题目所给流程中具有相似官能团羰基,而目标产物碳原子比原料多了一个,所以本题必然发生类似C到D的反应来增长碳链。25、品红溶液褪色吸收尾气,防止SO2(SO3)等气体扩散到空气中污染环境BCAFGBDH用带火星的木条检验H中收集到的气体,木条复燃。取少量分解产物于试管中,加入足量稀盐酸溶解,再滴加几滴KSCN溶液,溶液变红色,说明有三价铁。【解析】
二氧化硫、三氧化硫能使品红褪色,但二氧化硫使品红褪色后加热能恢复红色;检验绿矾分解所得气态产物,根据可能的产物性质,用无水硫酸铜验证没水、用冰水冷却气体看是否有无色晶体生成,若有无色晶体则含有三氧化硫;用品红检验二氧化硫;用氢氧化钠除去二氧化硫,用排水法收集可能生成的氧气;氧气能使带火星的木条复燃;三价铁能使KSCN溶液变红。【详解】(1)二氧化硫能使品红褪色,装置B中可观察到的现象是品红溶液褪色。二氧化硫、三氧化硫是酸性气体,有毒,为防止SO2(SO3)等气体扩散到空气中污染环境,装置C的作用是尾气处理。(2)二氧化硫、三氧化硫能使品红褪色,但二氧化硫使品红褪色后加热能恢复红色;对甲组同学做完实验的B装置的试管加热,发现褪色的品红溶液未恢复红色,则可证明绿矾分解的产物中可能含SO2或一定含有SO3。(3)①检验绿矾分解所得气态产物,根据可能的产物性质,用无水硫酸铜验证没水、用冰水冷却气体看是否有无色晶体生成,若有无色晶体则含有三氧化硫;用品红检验二氧化硫;用氢氧化钠除去二氧化硫,用排水法收集可能生成的氧气,所以仪器连接顺序是AFGBDH;②氧气能使带火星的木条复燃,所以检验氧气的方法是用带火星的木条检验H中收集到的气体,木条复燃证明有氧气生成;(4)三价铁能使KSCN溶液变红,证明绿矾分解产物中含有三价铁的操作及现象是取少量分解产物于试管中,加入足量稀盐酸溶解,再滴加几滴KSCN溶液,溶液变红色,说明有三价铁。【点睛】检验Fe3+的方法是滴加KSCN溶液,若变红则含有Fe3+;检验Fe2+的一种方法是滴加KSCN溶液不变红,再滴加双氧水,若变红则含有Fe2+;26、缺少温度计大试管接触烧杯底部使苯与混酸混合均匀能及时移走反应产生的热量浅黄色硝基苯、苯b、d氢氧化钠溶液分液漏斗水洗、分离蒸馏温度过高引起硝酸的分解、苯的挥发温度过高,有其他能溶于硝基苯的产物生成【解析】
⑴水浴加热需精确控制实验温度;为使受热均匀,试管不能接触到烧杯底部;⑵苯不易溶于混酸,需设法使之充分混合;该反应放热,需防止温度过高;⑶混合酸密度比硝基苯大,但稀释后会变小,硝基苯无色,但溶解的杂质会使之有色;⑷粗硝基苯中主要含未反应完的酸和苯,酸可用水和碱除去,苯可用蒸馏的方法分离;⑸在本实验中使用的硝酸易分解、苯易挥发,有机反应的一个特点是副反应比较多,这些因素会使产率降低或使得实验值偏离理论值,而这些因素都易受温度的影响。【详解】⑴在水浴装置中为了精确控制实验温度,需要用温度计测量水浴的温度;为使受热均匀,试管不能接触到烧杯底部,所以在图中错误为缺少温度计、大试管接触烧杯底部。答案为:缺少温度计;大试管接触烧杯底部;⑵在向混合酸中加入苯时边逐滴加入边振荡试管,能使苯与混酸混合均匀;苯的硝化反应是一个放热反应,在向混合酸中加入苯时边逐滴加入边振荡试管,能及时移走反应产生的热量,有利于控制温度,防止试管中液体过热发生更多的副反应,甚至发生危险。答案为:使苯与混酸混合均匀;能及时移走反应产生的热量;⑶混合酸与苯反应一段时间后,生成的硝基苯与未反应的苯相溶,有机层密度比混酸小,不能与混酸相溶,会浮在混合酸的上层,有机层因溶解了少量杂质(如浓硝酸分解产生的NO2等)而呈浅黄色,所以反应一段时间后,混合液明显分为两层,上层呈浅黄色;把反应后的混合液倒入盛有冷水的烧杯里,搅拌:a.与水混合后,形成的水层密度比硝基苯小,硝基苯不在水面上,a选项错误;b.苦杏仁味的硝基苯密度比水层大,沉在水底,且因溶有少量杂质而呈浅黄色,b选项正确;c.烧杯中的液态有机物有硝基苯、苯及其它有机副产物,c选项错误;d.反应后的混和液倒入冷水中,可能有部分未反应的苯浮上水面,苯为无色、油状液体,d选项正确;答案为:浅黄色;硝基苯、苯;b、d;⑷在提纯硝基苯的过程中,硝基苯中有酸,能与碱反应,硝基苯中有苯,与硝基苯互溶,所以操作步骤为:①水洗、分离,除去大部分的酸;②将粗硝基苯转移到盛有氢氧化钠溶液的烧杯中洗涤、用分液漏斗进行分离,除去剩余的酸;③水洗、分离,除去有机层中的盐及碱;④干燥;⑤蒸馏,使硝基苯与苯及其它杂质分离。答案为:氢氧化钠溶液;分液漏斗;水洗、分离;蒸馏;⑸本实验中反应为放热反应,需控制好温度。如果温度过高会导致硝酸的分解、苯的挥发,使产率降低;温度过高会也有不易与硝基苯分离的副产物产生并溶解在生成的硝基苯中,使实验值高于理论值。答案为:温度过高引起硝酸的分解、苯的挥发;温度过高,有其他能溶于硝基苯的产物生成。【点睛】1.平时注重动手实验并仔细观察、认真思考有助于解此类题。2.硝基苯的密度比水大、比混酸小。所以,与混酸混合时硝基苯上浮,混和液倒入水中后混酸溶于水被稀释,形成的水溶液密度减小至比硝基苯小,所以,此时硝基苯下沉。27、恒压滴液漏斗防止外界空气中水蒸气进入影响实验控制反应速率,防止反应过于剧烈,放出大量热量而使温度过高bc分液洗去残留的HCl苯48.584.4【解析】
苯与苯甲酰氯为原料,在AlCl3作用下制备二苯甲酮,,实验过程中不能有水,防止三氯化铝水解,装置B的作用为防止外界空气中水蒸气进入影响实验。缓慢滴加苯甲酰氯的原因是控制反应速率,防止反应过于剧烈,放出大量热量而使温度过高。尾气中有HCl,极易溶于水,用C中装置吸收。反应混合液冷却,加浓盐酸后,静置分层,分液后在有机层中加NaOH溶液洗去残留的HCl,用无水MgSO4干燥得粗产品,粗产品先经常压蒸馏除去苯,再减压蒸馏得到产品。【详解】(1)由装置图:仪器A的名称为恒压滴液漏斗。实验过程中不能有水,防止三氯化铝水解,装置B的作用为防止外界空气中水蒸气进入影响实验。缓慢滴加苯甲酰氯的原因是控制反应速率,防止反应过于剧烈,放出大量热量而使温度过高。尾气中有HCl,极易溶于水,用C中装置吸收,能作为C中装置的是bc(填标号)。故答案为:恒压滴液漏斗;防止外界空气中水蒸气进入影响实验;控制反应速率,防止反应过于剧烈,放出大量热量而使温度过高;bc;(2)制备二苯甲酮的反应混合物,冷却、加浓盐酸后分成两相,有机相和水相,用分液的方法分离,操作X为分液。故答案为:分液;(3)分液后得到的有机相中含有HCl,NaOH溶液洗涤的目的是洗去残留的HCl。故答案为:洗去残留的HCl;(4)苯和二苯甲酮互溶,沸点不同,粗产品先经常压蒸馏除去苯,再减压蒸馏得到产品。故答案为:苯;(5)纯净物具有固定的熔点,二苯甲酮的熔点为48.5℃,当所测产品熔点为48.5℃时可确定产品为纯品。30mL苯(密度0.88g·mL-1)的物质的量为mol=0.34mol,6mL新蒸馏过的苯甲酰氯物质的量为mol=0.05210mol,由制备方程式可知,苯过量,所以产品的理论产量为0.05210mol×182g·mol-1=9.482g,则本实验中苯乙酮的产率为×100%=84.4%,故答案为:48.5;84.4;【点睛】本题考查物质的制备实验,把握物质的性质、发生的反应、制备原理为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意有机物性质的应用,(7)为解答的难点,先判断苯过量,然后算出理论产量,最后利用公式计算产率。28、-747kJ·mol-
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