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文档简介
2023-2024学年河南省郑州市外国语中学高三第四次模拟考试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、如图所示,甲池的总反应式为:N2H4+O2═N2+2H2O下列关于该电池工作时说法正确的是()A.甲池中负极反应为:N2H4﹣4e﹣═N2+4H+B.甲池溶液pH不变,乙池溶液pH减小C.反应一段时间后,向乙池中加一定量CuO固体,能使CuSO4溶液恢复到原浓度D.甲池中消耗2.24LO2,此时乙池中理论上最多产生12.8g固体2、已知磷酸分子()中的三个氢原子都可以与重水分子(D2O)中的D原子发生氢交换。又知次磷酸(H3PO2)也可与D2O进行氢交换,但次磷酸钠(NaH2PO2)却不能与D2O发生氢交换。下列说法正确的是A.H3PO2属于三元酸 B.NaH2PO2溶液可能呈酸性C.NaH2PO2属于酸式盐 D.H3PO2的结构式为3、下列反应的离子方程式正确的是()A.用氯化铁溶液腐蚀铜板:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+B.向AgCl悬浊液中滴加KI溶液:Ag++I-=AgI↓C.向明矾溶液中滴加硫化钠溶液:2Al3++3S2-=Al2S3↓D.向NaHCO3溶液中滴加少量Ca(OH)2溶液:Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O4、水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。某化学兴趣小组用某浓度的Na2CO3溶液处理一定量的CaSO4固体,测得所加Na2CO3溶液体积与溶液中-lgc(CO32-)的关系如下。已知Ksp(CaSO4)=9×10-6,Ksp(CaCO3)=3×10-9,lg3=0.5,下列说法不正确的是()A.曲线上各点的溶液满足关系式:c(Ca2+)·c(SO42-)=Ksp(CaSO4)B.CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq)K=3×103C.该Na2CO3溶液的浓度为1mol/LD.相同实验条件下,若将Na2CO3溶液的浓度改为原浓度的2倍,则上图曲线整体向上平移1个单位即可5、SO2不具有的性质是()A.碱性B.还原性C.氧化性D.漂白性6、下列各组性质比较中,正确的是()①沸点:②离子还原性:③酸性:④金属性:⑤气态氢化物稳定性:⑥半径:A.①②③ B.③④⑤⑥ C.②③④ D.①③④⑤⑥7、常温下,向20mL
溶液中滴加
NaOH溶液.有关微粒的物质的量变化如图,下列说法正确的是A.滴加过程中当溶液呈中性时,B.当时,则有:C.H
在水中的电离方程式是:H
;
D.当时,则有:8、下图是0.01mol/L甲溶液滴定0.01mol/L乙溶液的导电能力变化曲线,其中曲线③是盐酸滴定NaAc溶液,其他曲线是醋酸滴定NaOH溶液或者NaOH溶液滴定盐酸。下列判断错误的是A.条件相同时导电能力:盐酸>NaAcB.曲线①是NaOH溶液滴定盐酸导电能力变化曲线C.随着甲溶液体积增大,曲线①仍然保持最高导电能力D.a点是反应终点9、下列说法正确的是A.612B.在光照下与氯气反应,生成的一氯代物有3种C.CH3COOCH2CH3和CH3COOCH3互为同系物D.某有机物的名称为3-乙基丁烷10、氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30%以上,工作原理如图所示,其中各电极未标出。下列有关说法错误的是()A.A池中右边加入NaOH溶液的目的是增大溶液的导电性B.两池工作时收集到标准状况下气体X为2.24L,则理论上此时充入标准状况下的空气(不考虑去除CO2的体积变化)的体积约为5.6LC.A为阳离子交换膜、B为阴离子交换膜D.氢氧化钠的质量分数从大到小的顺序为b%>a%>c%11、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2NA12、可确定乙二醇分子是否有极性的实验是A.测定沸点 B.测静电对液流影响C.测定蒸气密度 D.测标准状况下气体摩尔体积13、人类已经成功合成了117号元素Uus,关于的叙述正确的是A.原子内电子数多于中子数 B.与电子式相同C.元素的近似相对原子质量是294 D.处于不完全周期内14、中国科学院科研团队研究表明,在常温常压和可见光下,基于LDH(一种固体催化剂)合成NH3的原理示意图。下列说法不正确的是A.该过程将太阳能转化成为化学能B.该过程中,涉及极性键和非极性健的断裂与生成C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1D.原料气N2可通过分离液态空气获得15、中华传统文化蕴含着很多科学知识。下列说法错误的是A.“司南之档(勺),投之于地,其柢(柄)指南”。司南中“构”所用材质为Fe2O3B.“水声冰下咽,沙路雪中平”未涉及化学变化C.“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味。”文中的“气”是指乙烯D.“含浆似注甘露钵,好与文园止消渴”说明柑橘糖浆有甜味,可以止渴16、下列关于有机化合物的说法正确的是()A.属于醛类,官能团为—CHOB.分子式为C5H10O2的有机物中能与NaOH溶液反应的有4种C.立方烷()的六氨基(-NH2)取代物有3种D.烷烃的正确命名是2-甲基-3-丙基戊烷17、将铝粉与Fe3O4粉末配制成铝热剂,分成三等份。①一份直接放入足量的烧碱溶液中,充分反应后放出气体在标准状况下的体积为V1;②一份在高温下恰好反应完全,反应后的混合物与足量的盐酸反应后,放出的气体在标准状况下的体积为V2;③一份直接放入足量的盐酸中,充分反应后放出气体在标准状况下的体积为V3。下列说法正确的是A.V1=V3>V2 B.V2>V1=V3C.V1=V2>V3 D.V1>V3>V218、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19、某二元弱碱B(OH)2(K1=5.9×10-2、K2=6.4×10-5)。向10mL稀B(OH)2溶液中滴加等浓度盐酸,B(OH)2、B(OH)+、B2+的浓度分数随溶液pOH[pOH=-lgc(OH-)]变化的关系如图,以下说法正确的是A.交点a处对应加入的盐酸溶液的体积为5mLB.当加入的盐酸溶液的体积为10mL时存在c(Cl-)>c(B(OH)+)>c(H+)>c(OH-)>c(B2+)C.交点b处c(OH-)=6.4×l0-5D.当加入的盐酸溶液的体积为15mL时存在:c(Cl-)+c(OH-)>c(H+)>c(OH-)>c(B2+)+c(B(OH)+)+c(H+)20、下列反应不属于氧化还原反应的是()A.Cl2+H2O=HCl+HClO B.Fe+CuSO4=FeSO4+CuC.2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2 D.Cl2+2FeCl2=3FeCl321、查阅资料可知,苯可被臭氧氧化,发生化学反应为:。则邻甲基乙苯通过上述反应得到的有机产物最多有A.5种 B.4种 C.3种 D.2种22、已知:苯酚与Fe3+在溶液中存在可逆反应:Fe3++6C6H5OHH3Fe(OC6H5)6+3H+,其中H3Fe(OC6H5)6显紫色。实验如下:下列说法不正确的是:A.i是空白对照实验B.向ii中滴加几滴浓盐酸,溶液颜色变浅C.iii、iv中无色层中的溶剂分别为苯和CCl4D.苯酚在苯中的溶解性小于在CCl4中的溶解性二、非选择题(共84分)23、(14分)以烯烃为原料,合成某些高聚物的路线如图:已知:Ⅰ.(或写成R代表取代基或氢)Ⅱ.甲为烃Ⅲ.F能与NaHCO3反应产生CO2请完成以下问题:(1)CH3CH=CHCH3的名称是______,Br2的CCl4溶液呈______色.(2)X→Y的反应类型为:______;D→E的反应类型为:______.(3)H的结构简式是______.(4)写出下列化学方程式:A→B______;Z→W______.(5)化工生产表明高聚物H的产率不及设计预期,产率不高的原因可能是______.24、(12分)某兴趣小组以乙烯等为主要原料合成药物普鲁卡因:已知:,(1)对于普鲁卡因,下列说法正确的是___。a.一个分子中有11个碳原子b.不与氢气发生加成反应c.可发生水解反应(2)化合物Ⅰ的分子式为___,1mol化合物Ⅰ能与___molH2恰好完全反应。(3)化合物Ⅰ在浓H2SO4和加热的条件下,自身能反应生成高分子聚合物Ⅲ,写出Ⅲ的结构简式___。(4)请用化学反应方程式表示以乙烯为原料制备B(无机试剂任选)的有关反应,并指出所属的反应类型___。25、(12分)1-溴丙烷是一种重要的有机合成中间体,实验室制备少量1-溴丙烷的实验装置如下:有关数据见下表:步骤1:在仪器A中加入搅拌磁子、12g正丙醇及20mL水,冰水冷却下缓慢加入25mL18.4mol·L-1的浓H2SO4;冷却至室温,搅拌下加入24gNaBr。步骤2:按如图所示搭建实验装置,缓慢加热,直到无油状物蒸馏出为止。回答下列问题:(1)使用油浴加热的优点主要有_____________.(2)仪器A的容积最好选用__________.(填字母)。A50mLB100mLC250mL.D500mL.(3)步骤1中如果不加入20mL水或者加入的水过少,烧瓶中会有大量红棕色蒸气产生,写出该反应的化学方程式:_____。(4)提纯产品的流程如下:①加入碳酸钠溶液的目的之一是通过反应除去产品中的Br2,已知反应中还原产物与氧化产物的物质的量之比为5:1,写出反应的离子方程式:________。②操作I得到的有机层中可能含有水、丁醇等杂质,检验水的试剂可选用______(填字母,下同)。a金属钠b胆矾c无水硫酸铜d碱石灰,③操作II选择的装置为______________。(5)本实验制得的纯产品为14.8g,则产率为_______(保留小数点后一位)。26、(10分)亚硝酰氯(NOCl)是一种红褐色液体或黄色气体,其熔点−64.5℃,沸点−5.5℃,遇水易水解。它是有机合成中的重要试剂,可由NO与Cl2在常温常压下合成,相关实验装置如图所示。(1)NOCl分子中各原子均满足8电子稳定结构,则NOCl的电子式为____(2)选用X装置制备NO,Y装置制备氯气。检验X装置气密性的具体操作:_______________________。(3)制备亚硝酰氯时,检验装置气密性后装入药品,①实验开始,需先打开_____________,当____________时,再打开__________________,Z中有一定量液体生成时,停止实验。②装置Z中发生的反应方程式为___________________。(4)若不用A装置对实验有何影响_______________(用化学方程式表示)(5)通过以下实验测定NOCl样品的纯度。取Z中所得液体100g溶于适量的NaOH溶液中,配制成250mL溶液;取出25.00mL样品溶于锥形瓶中,以K2CrO4溶液为指示剂,用cmol•L-1AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为20.00mL。滴定终点的现象是__________,亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为_________。(已知:Ag2CrO4为砖红色固体;Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.0×10-12,Ksp(AgNO2)=5.86×10-4)27、(12分)叠氮化钠(NaN3)是一种白色剧毒晶体,是汽车安全气囊的主要成分。NaN3易溶于水,微溶于乙醇,水溶液呈弱碱性,能与酸发生反应产生具有爆炸性的有毒气体叠氮化氢。实验室可利用亚硝酸叔丁酯(tBuNO2,以tBu表示叔丁基)与N2H4、氢氧化钠溶液混合反应制备叠氮化钠。(1)制备亚硝酸叔丁酯取一定NaNO2溶液与50%硫酸混合,发生反应H2SO4+2NaNO2===2HNO2+Na2SO4。可利用亚硝酸与叔丁醇(tBuOH)在40℃左右制备亚硝酸叔丁酯,试写出该反应的化学方程式:____________。(2)制备叠氮化钠(NaN3)按如图所示组装仪器(加热装置略)进行反应,反应的化学方程式为:tBuNO2+NaOH+N2H4===NaN3+2H2O+tBuOH。①装置a的名称是______________;②该反应需控制温度在65℃,采用的实验措施是____________________;③反应后溶液在0℃下冷却至有大量晶体析出后过滤。所得晶体使用无水乙醇洗涤。试解释低温下过滤和使用无水乙醇洗涤晶体的原因是____________。(3)产率计算①称取2.0g叠氮化钠试样,配成100mL溶液,并量取10.00mL溶液于锥形瓶中。②用滴定管加入0.10mol·L-1六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]溶液40.00mL(假设杂质均不参与反应)。③充分反应后将溶液稀释并酸化,滴入2滴邻菲罗啉指示液,并用0.10mol·L-1硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]为标准液,滴定过量的Ce4+,终点时消耗标准溶液20.00mL(滴定原理:Ce4++Fe2+===Ce3++Fe3+)。已知六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]与叠氮化钠反应生成硝酸铵、硝酸钠、氮气以及Ce(NO3)3,试写出该反应的化学方程式____________________________;计算叠氮化钠的质量分数为________(保留2位有效数字)。若其他操作及读数均正确,滴定到终点后,下列操作会导致所测定样品中叠氮化钠质量分数偏大的是____________(填字母)。A.锥形瓶使用叠氮化钠溶液润洗B.滴加六硝酸铈铵溶液时,滴加前仰视读数,滴加后俯视读数C.滴加硫酸亚铁铵标准溶液时,开始时尖嘴处无气泡,结束时出现气泡D.滴定过程中,将挂在锥形瓶壁上的硫酸亚铁铵标准液滴用蒸馏水冲进瓶内(4)叠氮化钠有毒,可以使用次氯酸钠溶液对含有叠氮化钠的溶液进行销毁,反应后溶液碱性明显增强,且产生无色无味的无毒气体,试写出反应的离子方程式:____________________28、(14分)叶酸是维生素B族之一,可以由下列甲、乙、丙三种物质合成。(1)甲中显酸性的官能团是_______________(填名称)。(2)下列关于乙的说法正确的是__________________(填序号)。a.分子中碳原子与氮原子的个数比是7:5b.属于芳香族化合物c.既能与盐酸又能与氢氧化钠溶液反应d.属于苯酚的同系物(3)丁是丙的同分异构体,且满足下列两个条件,丁的结构简式为________________。a.含有b.在稀硫酸中水解有乙酸生成(4)甲可以通过下列路线合成(分离方法和其他产物已经略去):①步骤I的反应类型是______________________。②步骤I和Ⅳ在合成甲过程中的目的是____________________。③步骤Ⅳ反应的化学方程式为___________________________________。29、(10分)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1(1)已知:2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1。则4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)ΔH=______kJ·mol-1。(2)如图所示,合成氨反应中未使用催化剂时,逆反应的活化能Ea(逆)=__kJ·mol-1;使用催化剂之后,正反应的活化能为___kJ·mol-1(已知:加入催化剂后,反应分两步进行,反应的活化能是两个过程中需要吸收能量较大的反应的活化能)。(3)从平衡视角考虑,工业合成氨应该选择常温条件,但实际工业生产却选择500℃左右的高温,试解释其原因:____________________________。(4)如图表示500℃、60MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3的体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数为__。(5)合成氨需要选择合适的催化剂,分别选用A、B、C三种催化剂进行实验,所得结果如图所示(其他条件相同),则实际生产中适宜选择的催化剂是__(填“A”“B”或“C”),理由是________。(6)如图是当反应器中按n(N2)∶n(H2)=1∶3投料后,在200℃、400℃、600℃反应达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随总压强的变化曲线。①曲线a、b对应温度较高的是___(填“a”或“b”)。②列出b点平衡常数的计算式Kp=____(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数;不要求计算结果)。
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、C【解析】试题分析:甲池是原电池,N2H4发生氧化反应,N2H4是负极,在碱性电解质中的方程式为N2H4﹣4e﹣+4OH-═N2+4H2O,故A错误;甲池的总反应式为:N2H4+O2═N2+2H2O,有水生成溶液浓度减小,PH减小;乙池是电解池,乙池总反应:2CuSO4+2H2O=2Cu+O2+2H2SO4,乙池溶液pH减小,故B错误;乙池析出铜和氧气,所以反应一段时间后,向乙池中加一定量CuO固体,能使CuSO4溶液恢复到原浓度,故C正确;2.24LO2在非标准状况下的物质的量不一定是0.1mol,故D错误。考点:本题考查原电池、电解池。2、D【解析】
根据磷酸分子中的三个氢原子都可以跟重水分子(D2O)中的D原子发生氢交换及次磷酸(H3PO2)也可跟D2O进行氢交换,说明羟基上的氢能与D2O进行氢交换,但次磷酸钠(NaH2PO2)却不能跟D2O发生氢交换,说明次磷酸钠中没有羟基氢,则H3PO2中只有一个羟基氢,据此分析解答。【详解】A.根据以上分析,H3PO2中只有一个羟基氢,则H3PO2属于一元酸,故A错误;
B.NaH2PO2属于正盐并且为强碱形成的正盐,所以溶液不可能呈酸性,故B错误;
C.根据以上分析,H3PO2中只有一个羟基氢,则H3PO2属于一元酸,所以NaH2PO2属于正盐,故C错误;
D.根据以上分析,H3PO2中只有一个羟基氢,结构式为,故D正确;
故选:D。【点睛】某正盐若为弱碱盐,由于弱碱根水解可能显酸性,若为强碱盐其水溶液只可能是中性或者由于弱酸根水解为碱性。3、A【解析】
A.用氯化铁溶液腐蚀铜板:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,故A正确;B.向AgCl悬浊液中滴加KI溶液:AgCl(s)+I-(aq)AgI(s)+Cl-(aq),故B错误;C.向明矾溶液中滴加硫化钠溶液反应生成氢氧化铝和硫化氢:2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑,故C错误;D.向NaHCO3溶液中滴加少量Ca(OH)2溶液:Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+2H2O+CO32-,故D错误。综上所述,答案为A。【点睛】铝离子和硫离子发生双水解生成氢氧化铝沉淀和硫化氢气体。4、D【解析】
A.CaSO4的溶度积表达式Ksp(CaSO4)=c(Ca2+)·c(SO42-),A项正确;B.CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq)的化学平衡常数,B项正确;C.依据上述B项分析可知,CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq)K=3×103,每消耗1molCO32-会生成1molSO42-,在CaSO4完全溶解前溶液中的c(SO42-)等于Na2CO3溶液的浓度,设Na2CO3溶液的浓度为1mol/L,则c(SO42-)=1mol/L,根据可得溶液中c(CO32-)=,-lgc(CO32-)=3.5,与图像相符,C项正确;D.依据题意可知,起始CaSO4的物质的量为0.02mol,相同实验条件下,若将Na2CO3溶液的浓度改为原浓度的2倍,则消耗碳酸钠的体积为10mL,在CaSO4完全溶解前溶液中的c(SO42-)=2mol/L,根据可得溶液中c(CO32-)=,-lgc(CO32-)=3.2,图像中的横纵坐标都要改变,D项错误;答案选D。5、A【解析】二氧化硫为无色、具有刺激性气味的气体,可与水、碱以及碱性氧化物反应,具有漂白性、氧化性和还原性,可形成酸雨,只有A错误,故选A。点睛:明确SO2的性质是解题关键,二氧化硫为酸性氧化物,可与水、碱以及碱性氧化物反应,S元素化合价为+4价,处于中间价态,既具有氧化性也具有还原性,另外还具有漂白性,以此解答。6、B【解析】
①.HF中含分子间氢键,沸点最高,其它氢化物中相对分子质量大的沸点高,则沸点为,故错误;②.元素的非金属性,对应离子还原性,故错误;③.非金属性,元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,即酸性:,故正确;④.同主族从上到下,金属性增强:,同周期从左到右,金属性减弱,即,即金属性:,故正确;⑤.元素的非金属性,气态氢化物稳定性,故正确;⑥.电子层越多,离子半径越大,核外电子排布相同时,核电荷数越多,半径越小,即,故正确。故选B。7、D【解析】
A.当时,此时溶质为NaHA,根据图象可知溶液中离子浓度,说明的电离程度大于其水解程度,溶液为酸性,如果溶液为中性,则,故A错误;B.当时,此时溶质为NaHA和,根据物料守恒,则有:,故B错误;C.是二元弱酸,在水中的电离是分步电离的,电离方程式是:、,故C错误;D.根据图象知,当
mL时,发生反应为,溶质主要为NaHA,电离程度大于水解程度,溶液显酸性,水和都电离出氢离子,只有电离出,所以离子浓度大小顺序是,故D正确;答案选D。【点睛】本题考查酸碱混合溶液定性判断,侧重于学生的分析能力的考查,为高考常见题型,明确图象中酸碱混合时溶液中的溶质是解答本题的关键,抓住图象进行分析即可,题目难度中等。8、C【解析】
A.由曲线③盐酸滴定NaAc溶液,导电能力升高,滴定到一定程度后导电能力迅速升高,说明条件相同时导电能力:盐酸>NaAc,故A正确;B.曲线②的最低点比曲线③还低,为醋酸滴定NaOH溶液的曲线,因此曲线①是NaOH溶液滴定盐酸导电能力变化曲线,故B正确;C.由曲线①起始点最高,说明盐酸的导电能力最强,随着甲溶液体积增大,曲线①逐渐变成氯化钠和氢氧化钠的混合物,根据曲线②可知,氢氧化钠的导电能力不如盐酸,而随着甲溶液体积增大,曲线③的溶液逐渐变成盐酸为主的导电能力曲线,因此最高点曲线③,故C错误;D.反应达到终点时会形成折点,因为导电物质发生了变化,即a点是反应终点,故D正确;故选C。【点睛】本题的难点为曲线①和②的判断,也可以根据滴定终点后溶液中的导电物质的种类结合强弱电解质分析判断,其中醋酸滴定NaOH溶液,终点后,溶液中醋酸的含量增多,而醋酸为弱电解质,因此曲线的后半段导电能力较低。9、C【解析】A、612C表示质量数为12、质子数为6的一种核素,故A错误;B、分子结构中有两种氢原子,所以其一氯代物有2种,即B错误;C、同系物是结构相似,分子组成上相差若干个CH2点睛:同系物概念中的结构相似,是指结构特征或碳原子的成键特征相似,若有官能团时,不仅要求官能团相同,官能团的数目也要相同;有机物的命名要遵循最长碳链为主链,支链的位置最小或位置和最小,要正确表达取代基的位置、数目、名称以及与主链的关系等。10、C【解析】
A.氢氧化钠是强电解质,A池中右边加入NaOH溶液的目的是增大溶液的导电性,A正确;B.电解池中,阳极反应:2Cl--2e-=Cl2↑,X是氯气,阴极氢离子放电2H++2e-=H2↑,Y是氢气,2.24氯气是0.1molCl2,转移电子是0.2mol,燃料电池中,正极发生得电子的还原反应:O2+2H2O+4e-=4OH-,当转移0.2mol电子,理论上燃料电池中消耗O2的物质的量为0.05mol,标况下体积是0.05mol×22.4L/mol=1.12L,因此此时充入标准状况下的空气(不考虑去除CO2的体积变化)的体积约为1.12L×5=5.6L,B正确;C.电解池中阳离子向阴极移动,原电池中阳离子向正极移动,则A、B均为阳离子交换膜,C错误;D.燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过,而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-,所以反应后氢氧化钠的浓度升高,即b%大于a%,负极氢气失电子生成氢离子消耗氢氧根离子,所以a%>c%,得到b%>a%>c%,D正确。答案选C。【点睛】明确电极的判断及发生的电极反应为解答的关键,注意利用电子守恒进行计算。11、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。12、B【解析】
极性分子的正电荷中心与负电荷中心不重合,极性分子虽然整体不带电,但每一个乙二醇分子都有带电的极性端,也可以再理解为部分区域带电,所以它在电场作用下,会定向运动,所以测静电对液流影响,可以判断分子是否有极性;而测定沸点、测定蒸气密度、测标准状况下气体摩尔体积等均不能判断分子极性。答案选B。13、B【解析】
A.电子数为117,中子数为,A错误;
B.由于质子数均为117,故最外层电子数相同,与电子式相同,B正确;
C.294只是该核素的质量数,没有告诉该核素在自然界的百分含量,不能计算近似相对原子质量,C错误;
D.根据原子结构示意图知,该元素位于第七周期、第VIIA族,不在不完全周期内,D错误。
答案选B。14、C【解析】
A.由图可知,该过程是由太阳能转化成化学能,故A正确;B.发生反应为2N2+6H2O=4NH3+3O2,反应反应物和生成中均存在单质和化合物,即涉及极性键与非极性键的断裂与生成,故B正确;C.根据题意和图示,可以写出该反应的化学方程式为2N2+6H2O=4NH3+3O2,由于氮元素从0价降为−3价,氧元素从−2价升到0价,则氮气是氧化剂,水是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:3,故C错误;D.由于空气中主要是氮气和氧气,而氧气和氮气的沸点不同,所以可以通过分离液态空气的方法获得氮气,故D正确;答案选C。【点睛】本题对氧化还原反应综合考查,需要学会观察图示物质转化关系,根据化合价的升降,确定氧化剂还原剂,利用氧化还原反应的规律,配平氧化还原反应。15、A【解析】
A项、Fe3O4俗称磁性氧化铁,具有磁性,则司南中“杓”所用材质为Fe3O4,故A错误;B项、“水声冰下咽,沙路雪中平”的意思是流水在冰层下发出低咽的声响,原来崎岖不平的沙路铺上厚厚的积雪也显得很平坦,文中所述未涉及化学变化,故B正确;C项、乙烯能作水果的催熟剂,故C正确;D项、“含浆似注甘露钵,好与文因止消渴”说明柑橘糖浆含有葡萄糖,有甜味,可以起到“止消渴”的作用,故D正确。故选A。【点睛】本题考查的化学与生活,试题以传统文化为载体考查利用所学化学知识解释生产、生活中化学问题能力,掌握常见物质的性质及用途是解答关键。16、C【解析】
A.的官能团为—COO—(酯基),为甲酸与苯酚发生酯化反应形成的酯,属于酯类,A选项错误;B.分子式为C5H10O2且能与NaOH溶液反应的有机物可能为羧酸,也可能为酯,若为羧酸,C5H10O2为饱和一元酸,烷基为—C4H9,—C4H9的同分异构体有—CH2CH2CH2CH3、—CH(CH3)CH2CH3、—CH2CH(CH3)CH3、—C(CH3)3;若为酯,可能是以下几种醇和酸形成的酯,①甲酸和丁醇酯化,丁醇有4种②乙酸和丙醇酯化,丙醇有2种③丙酸和乙醇酯化,1种④丁酸和甲醇酯化,丁酸有2种,因此共有4+2+1+2=9种,则符合条件的C5H10O2的有机物共有13种,B选项错误;C.氨基可以占据同一边上的两个顶点,同一平面的两个顶点,立方体对角线的两个顶点,则立方烷的二氨基取代物有3种,而立方烷的六氨基取代物的种类等于二氨基取代物的种类,也为3种,C选项正确;D.的最长碳链为6,称为己烷,在2号碳上有1个甲基,3号碳上有1个乙基,正确命名为2-甲基-3-乙基己烷,D选项错误;答案选C。【点睛】B选项为易错选项,在解答时容易忽略含有两个氧原子且能与NaOH溶液反应的有机物除了羧酸以外,还有可能是酯,酯能与氢氧化钠发生水解反应。17、A【解析】
假设每份含2mol铝,①能和烧碱反应生成氢气的物质只有铝,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,2mol铝与氢氧化钠溶液反应生成氢气3mol;②铝先和四氧化三铁反应生成氧化铝和铁3Fe3O4+8Al4Al2O3+9Fe,铁和盐酸反应生成氢气Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,2mol铝与四氧化三铁反应生成9/4mol铁,9/4mol铁与盐酸反应生成氢气9/4mol;③能和盐酸反应生成氢气的只有铝,2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,2mol铝与盐酸溶液反应生成氢气3mol氢气;所以V1=V3>V2,故选A。18、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。19、C【解析】
A.如果加入盐酸的体积为5mL,由B(OH)2+HCl=B(OH)Cl+H2O可知此时溶液含等量的B(OH)2、B(OH)+,由于水解和电离能力不同,所以溶液中不可能含等量的B(OH)2、B(OH)+,A错误;B.当加入的盐酸溶液的体积为10mL时,反应生成B(OH)Cl,溶液显碱性,则c(OH-)>c(H+),B错误;C.交点b处B(OH)+、B2+的分布分数相等,二者平衡浓度相等,由K2==6.4×10-5,可知b处c(OH-)=6.4×10-5,C正确;D.当加入的盐酸溶液的体积为15mL时,生成等物质的量的B(OH)Cl和BCl2的混合溶液,溶液遵循电荷守恒,则存在c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+2c(B2+)+c[B(OH)+)],D错误;故合理选项是C。20、C【解析】氧化还原反应的特征是元素化合价的升降,可从元素化合价的角度判断反应是否氧化还原反应。A项,反应物中有单质,生成物中都是化合物,一定有化合价变化,A是氧化还原反应;B项,置换反应都是氧化还原反应,B是氧化还原反应;C项,所有元素的化合价都没有变化,C不是氧化还原反应;D项,有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应,是氧化还原反应。点睛:本题考查氧化还原反应,试题难度不大,注意从元素化合价的角度判断物质的性质,平日学习中注意知识的积累,快速判断。21、B【解析】
依据题意,,将苯环理解为凯库勒式(认为单双键交替出现),断开相邻的碳碳双键,即,断开处的碳原子和氧原子形成双键,生成三分子的乙二醛。邻甲基乙苯用凯库勒表示,有两种结构,如图、。断开相连的碳碳双键的方式有不同的反应,如图,;前者氧化得到、,后者得到(重复)、、,有一种重复,则得到的物质共有4这种,B符合题意;答案选B。22、D【解析】
A.通过i观察iiiii、iv中发生的变化,达到空白对照的目的,故A正确;B.向ii中滴加几滴浓盐酸,增大H+浓度,平衡逆向移动,H3Fe(OC6H5)6浓度降低,溶液颜色变浅,故B正确;C.苯的密度比水,CCl4的密度比水大,故iii、iv中无色层中的溶剂分别为苯和CCl4,故C正确;D.iii中加入苯后水溶液层呈浅紫色,而iv中加入CCl4后水溶液层呈紫色,说明苯酚更易溶解于苯,导致平衡逆向移动,水溶液的颜色变浅,即苯酚在苯中的溶解性大于在CCl4中的溶解性,故D错误;故答案为D。二、非选择题(共84分)23、2﹣丁烯橙红取代反应消去反应合成步骤过多、有机反应比较复杂【解析】
2-丁烯和氯气在光照条件下发生取代反应生成X,X和氢气发生加成反应生成A,A和氢氧化钠的醇溶液发生消去反应生成B,B和乙烯反应生成环己烯,结合题给信息知,B是CH2=CH-CH=CH2,则A为ClCH2CH2CH2CH2Cl,X为ClCH2CH=CHCH2Cl,环己烯与溴发生加成反应生成D为,D在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成E为,E发生加聚反应得到;X发生水解反应生成Y为HOCH2CH=CHCH2OH,Y发生氧化反应生成Z为HOCCH=CHCHO,甲为烃,Z和甲反应生成W,W和氢气发生加成反应生成,结合题给信息知,Z和甲发生加成反应,所以甲的结构简式为:,W的结构简式为:,1,4-二甲苯被酸性高锰酸钾氧化生成F为,和发生缩聚反应反应生成H,则H的结构简式为:,据此解答。【详解】(1)CH3CH=CHCH3的名称是:2−丁烯,Br2的CCl4溶液呈橙红色;(2)X→Y是ClCH2CH=CHCH2Cl发生水解反应生成Y为HOCH2CH=CHCH2OH,属于取代反应;D→E是在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成,故答案为:取代反应;消去反应;(3)H的结构简式是:;(4)A→B的反应方程式为:,Z→W的反应方程式为:;(5)化工生产表明高聚物H的产率不及设计预期,产率不高的原因可能是:合成步骤过多、有机反应比较复杂,故答案为:合成步骤过多、有机反应比较复杂。24、CC7H7NO23或CH2=CH2+HClCH3CH2Cl,加成反应;2CH3CH2Cl+NH3→HN(CH2CH3)2+2HCl,取代反应【解析】
由普鲁卡因、对氨基苯甲酸的结构,可知A为HOCH2CH2N(CH2CH3)2,B应为(CH2CH3)2NH。【详解】(1)A.由结构可知,普鲁卡因分子含有13个碳原子,A错误;B.含有苯环,能与氢气发生加成反应,B错误;C.含有酯基,可以发生水解反应,C正确,故答案为:C;(2)根据化合物Ⅰ的结构简式,可知其分子式为C7H7NO2,苯环与氢气发生加成反应,1mol化合物I能与3mol氢气发生加成反应,故答案为:C7H7NO2;3;(3)化合物Ⅰ含有羧基、氨基,发生缩聚反应生成高聚物,则高聚物结构简式为,故答案为:或;(4)结合信息可知,乙烯与HCl发生加成反应生成CH3CH2Cl,CH3CH2Cl再与氨气发生取代反应生成HN(CH2CH3)2,反应方程式为:CH2=CH2+HClCH3CH2Cl,2CH3CH2Cl+NH3→HN(CH2CH3)2+2HCl,故答案为:CH2=CH2+HClCH3CH2Cl,加成反应、2CH3CH2Cl+NH3→HN(CH2CH3)2+2HCl,取代反应。【点睛】25、受热均匀、便于控制温度B2NaBr+2H2SO4(浓)==Na2SO4+Br2+2H2O+SO23Br2+3CO32-==5Br-+3CO2+BrO3-cb60.2%【解析】
(1)油浴加热可以更好的控制温度;(2)加热时烧杯中所盛液体体积为烧杯容积的一半为最佳;(3)根据有红棕色蒸气Br2产生,可知浓硫酸与NaBr发生了氧化还原反应,据此可以写出反应的化学方程式。(4)①Br2与碳酸钠溶液反应时,Br2发生了自身氧化还原反应,据此写出反应的离子方程式。②钠与丁醇反应,碱石灰吸水无明显现象,胆矾无法吸水;③操作II为蒸馏;(5)根据进行计算。【详解】(1)使用油浴加热的优点为受热均匀、容易控制温度,故答案为:受热均匀、便于控制温度;(2)12g正丙醇的体积为,共加入液体15mL+20mL+25mL=60mL,所以选用100mL烧瓶较合适,故答案为:B;(3)根据有红棕色蒸气Br2产生,可知反应过程中浓硫酸将溴离子氧化成溴单质,浓硫酸被还原成二氧化硫,根据电子守恒和元素守恒可写出方程式,故答案为:2NaBr+2H2SO4(浓)==Na2SO4+Br2+2H2O+SO2;(4)①Br2与碳酸钠溶液反应时,Br2发生了自身氧化还原反应,根据反应中还原产物与氧化产物的物质的量之比为5:1可知产物为Br-和BrO3-,故答案为:3Br2+3CO32-==5Br-+3CO2+BrO3-;②钠与丁醇反应,碱石灰吸水无明显现象,胆矾无法吸水,无水硫酸铜遇水变蓝,故答案为:c;③蒸馏时温度计水银球应该在支管口处,而且冷凝管应该选择直形冷凝管,故答案为:b;(5)该制备过程的反应方程式为:H2SO4(浓)+NaBrNaHSO4+HBr↑;CH3CH2CH2OH+HBr
CH3CH2CH2Br+H2O,12g正丙醇的物质的量为,则完全反应正丙醇所需n(NaBr)=0.2mol,m(NaBr)=0.2mol×103g/mol=20.6g<24g;所需n(H2SO4)=0.2mol<18.4mol/L×0.025L;所以该过程正丙醇过量,则理论生成1-溴丙烷0.2mol,质量为0.2mol×123g/mol=24.6g,所以产率为=60.2%,故答案为:60.2%。【点睛】球形冷凝管与直形冷凝管适用范围不同,直形冷凝管既适合冷凝回流也适合蒸馏中的冷凝收集,而球形冷凝管只适合冷凝回流。26、将导气管右端接胶管并用止水夹加紧,向U型管左管加水至左管液面高于右管,静止片刻,若液面差不变,则气密性良好K2、K3A中充有黄绿色气体时K12NO+Cl2=2NOClNOCl+H2O=HNO2+HCl滴入最后一滴标准液,生成砖红色沉淀,且半分钟内无变化13.1c%【解析】
(1)NOCl的中心原子为N,O与N共用两个电子对,Cl与N共用一个电子对,则电子式为,故答案为:;(2)利用大气压强检查X装置的气密性,故答案为:将导气管右端接胶管并用止水夹加紧,向U型管左管加水至左管液面高于右管,静止片刻,若液面差不变,则气密性良好;(3)①实验开始前,先打开K2、K3,通入一段时间Cl2,排尽装置内的空气,再打开K1,通入NO反应,当有一定量的NOCl产生时,停止实验,故答案为:K2、K3;A中充有黄绿色气体时;K1;②Z装置为NO与Cl2在常温常压下合成NOCl,反应方程式为:2NO+Cl2=2NOCl,故答案为:2NO+Cl2=2NOCl;(4)A装置的作用是防止空气中的氧气和水蒸气进入Z装置。没有A装置,空气中的水蒸气进入Z,亚硝酰氯遇水易发生水解:NOCl+H2O=HNO2+HCl,产率降低,故答案为:NOCl+H2O=HNO2+HCl;(5)以K2CrO4溶液为指示剂,用AgNO3标准溶液滴定,滴定终点时,沉淀由白色变为砖红色,半分钟内不变色,此时n(Ag+)=n(Cl-),取Z中所得100g溶于适量的NaOH溶液中,配制成250mL溶液;取出25.00mL样品溶于锥形瓶中,25mL样品中:,则250mL溶液中n(NOCl)=0.2cmol,m(NOCl)=0.2cmol×65.5g/mol=13.1cg,亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为,故答案为:滴入最后一滴标准液,生成砖红色沉淀,且半分钟内无变化;13.1c%。【点睛】本题侧重考查了物质制备方案的设计,为高频考点和常见题型,主要考查了方程式的书写,实验步骤的设计,化学计算等,对学生的分析问题和解决问题的能力有较高要求。27、tBuOH+HNO2tBuNO2+H2O恒压滴液漏斗(滴液漏斗)水浴加热降低叠氮化钠的溶解度,防止产物损失2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3===4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑65%ACClO-+2N3-+H2O===Cl-+2OH-+3N2↑【解析】
(1)制备亚硝酸叔丁酯的反应物有亚硝酸和叔丁醇,反应类型属于有机的酯化反应,所以方程式为:;(2)①装置a的名称即为恒压滴液漏斗;②反应要控制温度在65℃,参考苯的硝化实验,该反应加热时,应当采用水浴加热;③题干中提到了叠氮酸钠易溶于水,而微溶于乙醇;因此,洗涤产品时,为了减少洗涤过程中产品的损耗,应当用无水乙醇洗涤;(3)通过题干提示的反应产物分析,可知反应过程中Ce4+和中的元素发生了变价,所以反应的方程式为:;在计算叠氮化钠的含量时,一定要注意叠氮酸钠溶液配制完成后只取了与
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