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文档简介
2023-2024学年江苏省常州市礼嘉中学高三下学期第五次调研考试化学试题请考生注意: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、已知:锂硫电池的总反应为2Li+xS=Li2Sx。以锂硫电池为电源,通过电解含(NH4)2SO4的废水制备硫酸和化肥的示意图如图(不考虑其他杂质离子的反应)。下列说法正确的是()A.b为电源的正极B.每消耗32g硫,理论上导线中一定通过2mole-C.N室的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+D.SO42-通过阴膜由原料室移向M室2、我国科学家设计的二氧化碳的熔盐捕获及电化学转化装置如图所示。下列说法正确的是()A.a极是电化学装置的阴极B.d极的电极反应式为CO32--4e-=C+3O2-C.①中,捕获CO2时碳元素的化合价发生了变化D.上述装置中反应的化学方程式为CO2C+O2↑3、我国太阳能开发利用位于世界前列。下列采用“光——热——电”能量转换形式的是A.光致(互变异构)储能B.生产甲醇燃料C.太阳能熔盐发电D.太阳能空间发电4、氟离子电池是一种前景广阔的新型电池,其能量密度是目前锂电池的十倍以上且不会因为过热而造成安全风险。如图是氟离子电池工作示意图,其中充电时F-从乙电极流向甲电极,下列关于该电池的说法正确的是()A.放电时,甲电极的电极反应式为Bi-3e-+3F-=BiF3B.放电时,乙电极电势比甲电极高C.充电时,导线上每通过1mole-,甲电极质量增加19gD.充电时,外加电源的正极与乙电极相连5、下列有关物质性质的叙述一定不正确的是A.向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液显红色B.KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3胶体C.NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3D.Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl26、X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。Y原子在短周期主族元素中原子半径最大,X和Y能组成两种阴阳离子个数之比相同的离子化合物。常温下,0.1mol·L-1W的氢化物水溶液的pH为1。向ZW3的水溶液中逐滴加入Y的最高价氧化物对应的水化物,先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解。下列推断正确的是A.简单离子半径:W>Y>Z>XB.Y、Z分别与W形成的化合物均为离子化合物C.Y、W的简单离子都不会影响水的电离平衡D.元素的最高正化合价:W>X>Z>Y7、下列各组内的不同名称实际是指同一物质的是A.液氯、氯水 B.烧碱、火碱 C.胆矾、绿矾 D.干冰、水晶8、下列有关物质用途的说法,错误的是()A.二氧化硫常用于漂白纸浆 B.漂粉精可用于游泳池水消毒C.晶体硅常用于制作光导纤维 D.氧化铁常用于红色油漆和涂料9、螺环烃是指分子中两个碳环共用一个碳原子的脂环烃。是其中的一种。下列关于该化合物的说法正确的是A.分子式为C10H12B.一氯代物有五种C.所有碳原子均处于同一平面D.能使酸性高锰酸钾溶液褪色10、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=11、中科院设计了一种新型的多功能复合催化剂,实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油,其过程如图。下列有关说法正确的是()A.在Na-Fe3O4上发生的反应为CO2+H2=CO+H2OB.中间产物Fe5C2的生成是实现CO2转化为汽油的关键C.催化剂HZMS-5可以提高汽油中芳香烃的平衡产率D.该过程,CO2转化为汽油的转化率高达78%12、标准状况下,下列实验用如图所示装置不能完成的是()A.测定一定质量的和混合物中的含量B.确定分子式为的有机物分子中含活泼氢原子的个数C.测定一定质量的晶体中结晶水数目D.比较Fe3+和Cu2+对一定质量的双氧水分解反应的催化效率13、实验室提供的玻璃仪器有试管、导管、容量瓶、烧杯、酒精灯、表面皿、玻璃棒(非玻璃仪器任选),选用上述仪器能完成的实验是()A.粗盐的提纯 B.制备乙酸乙酯C.用四氯化碳萃取碘水中的碘 D.配制0.1mol·L-1的盐酸溶液14、以黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含少量杂质SiO2等)为原料,进行生物炼铜,同时得到副产品绿矾(FeSO4·7H2O)。其主要工艺流程如下:已知:部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如下表。沉淀物Cu(OH)2Fe(OH)3Fe(OH)2开始沉淀pH4.72.77.6完全沉淀pH6.73.79.6下列说法不正确的是A.试剂a可以是CuO或Cu(OH)2,作用是调节pH至3.7~4.7之间B.反应I的化学反应方程式为4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O,该反应中铁元素被还原C.操作X为蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜,再冷却结晶D.反应Ⅲ的离子方程式为Cu2++Fe==Cu+Fe2+,试剂c参与反应的离子方程式分别为Fe+2H+=Fe2++H2↑,Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O15、下列关于有机物1-氧杂-2,4-环戊二烯()的说法正确的是()A.与互为同系物B.一氯代物有2种,二氯代物有4种(不考虑立体异构)C.能使溴水退色,不能使酸性高锰酸钾溶液退色D.1mol该有机物完全燃烧消耗5molO216、下列属于电解质的是()A.BaSO4B.浓H2SO4C.漂白粉D.SO217、2015年2月,科学家首次观测到化学键的形成。化学键不存在于A.原子与原子之间 B.分子与分子之间C.离子与离子之间 D.离子与电子之间18、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19、金属铁在一定条件下与下列物质作用时只能变为+2价铁的是()A.FeCl3 B.HNO3 C.Cl2 D.O220、下列实验结果不能作为相应定律或原理的证据之一的是()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为、的和与的体积比约为2:1(B中试剂为浓盐酸、碳酸钠溶液、硅酸钠溶液)A.A B.B C.C D.D21、在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A.B.C.D.22、化学与生产、生活、环境等息息相关,下列说法中错误的是()A.港珠澳大桥采用的超高分子量聚乙烯纤维吊绳,是有机高分子化合物B.“玉兔二号”月球车首次实现在月球背面着陆,其帆板太阳能电池的材料是硅C.共享单车利用太阳能发电完成卫星定位,有利于节能环保D.泡沫灭火器适用于一般的起火,也适用于电器起火二、非选择题(共84分)23、(14分)罗氟司特是治疗慢性阻塞性肺病的特效药物,其合成中间体F的一种合成路线如下:回答下列问题:(1)A的化学名称为__________,D的分子式为__________(2)由B生成C的化学方程式是____________。(3)E→F的反应类型为___________,F中含氧官能团的名称为____________。(4)上述合成路线中,有3步反应都使用NaOH溶液来提高产率,其原理是_______。(5)的链状同分异构体有_______种(不包括立体异构),写出其中核磁共振氢谱有两组峰的结构简式:__________。(6)设计以对甲基苯酚为原料制备的合成路线:______(其他试剂任选)。24、(12分)我国科研人员采用新型锰催化体系,选择性实现了简单酮与亚胺的芳环惰性C-H的活化反应。利用该反应制备化合物J的合成路线如下:已知:回答下列问题:(1)A中官能团的名称是______。F的化学名称是______。(2)C和D生成E的化学方程式为_____________。(3)G的结构简式为________。(4)由D生成F,E和H生成J的反应类型分别是______、_____。(5)芳香化合物K是E的同分异构体。若K能发生银镜反应,则K可能的结构有____种,其中核磁共振氢谱有四组峰的结构简式为______(任写一种)。25、(12分)某兴趣小组为探究铜与浓硫酸反应时硫酸的最低浓度,设计了如下方案。方案一、实验装置如图1所示。已知能与在酸性溶液中反应生成红棕色沉淀,可用于鉴定溶液中微量的。(1)写出铜与浓硫酸反应的化学方程式:____________。NaOH溶液的作用是___________。(2)仪器X的作用是盛装的浓硫酸并测定浓硫酸的体积,其名称是_______。(3)实验过程中,当滴入浓硫酸的体积为20.00mL时,烧瓶内开始有红棕色沉淀生成,则能与铜反应的硫酸的最低浓度为__________(精确到小数点后一位;混合溶液的体积可视为各溶液的体积之和)。方案二、实验装置如图2所示。加热,充分反应后,由导管a通入氧气足够长时间,取下烧杯,向其中加入足量的溶液,经过滤、洗涤、干燥后称量固体的质量。(4)通入氧气的目的是______________、____________。(5)若通入氧气的量不足,则测得的硫酸的最低浓度__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。26、(10分)图中是在实验室进行氨气快速制备与性质探究实验的组合装置,部分固定装置未画出。(1)在组装好装置后,若要检验A~E装置的气密性,其操作是:首先______________,打开弹簧夹1,在E中装入水,然后微热A,观察到E中有气泡冒出,移开酒精灯,E中导管有水柱形成,说明装置气密性良好。(2)装置B中盛放的试剂是______________________。(3)点燃C处酒精灯,关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后,关闭分液漏斗活塞,稍等片刻,装置C中黑色固体逐渐变红,装置E中溶液里出现大量气泡,同时产生_____________(填现象)。从E中逸出液面的气体可以直接排入空气,写出C中反应的化学方程式:_______。(4)当C中固体全部变红色后,关闭弹簧夹1,慢慢移开酒精灯,待冷却后,称量C中固体质量,若反应前固体质量为16g,反应后固体质量减少2.4g,通过计算确定该固体产物的化学式:______。(5)在关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入F中,很快发现装置F中产生白烟,同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中。写出产生白烟的化学方程式:_____。27、(12分)三苯甲醇是有机合成中间体。实验室用格氏试剂)与二苯酮反应制备三苯甲醇。已知:①格氏试剂非常活泼,易与水、氧气、二氧化碳等物质反应;②③④实验过程如下①实验装置如图1所示。a.合成格氏试剂:向三颈烧瓶中加入0.75g镁屑和少量碘(引发剂),连接好装置,在恒压漏斗中加入3.20mL(0.03mol)溴苯和15.00mL乙醚混匀,开始缓慢滴加混合液,滴完后待用。b.制备三苯甲醇:将5.50g二苯与15.00mL乙醚在恒压漏斗中混匀,滴入三颈烧瓶。40℃左右水溶回流0.5h,加入20.00mL包和氯化铵溶液,使晶体析出。②提纯:图2是简易水蒸气蒸馏装置,用该装置进行提纯,最后冷却抽滤(1)图1实验中,实验装置有缺陷,应在球形冷凝管上连接____________装置(2)①合成格氏试剂过程中,低沸点乙醚的作用是____________________;②合成格氏试剂过程中,如果混合液滴加过快将导致格氏试剂产率下降,其原因是______;(3)提纯过程中发现A中液面上升,此时应立即进行的操作是_______;(4)①反应结束后获得三苯甲醇晶体的操作为_______、过滤、洗涤______;A.蒸发结晶B.冷却结晶C.高温烘干D.滤纸吸干②下列抽滤操作或说法正确的是_______A.用蒸馏水润湿滤纸,微开水龙头,抽气使滤纸紧贴在漏斗瓷板上B.用倾析法转移溶液,开大水龙头,待溶液快流尽时再转移沉淀C.注意吸滤瓶内液面高度,当接近支管口位置时,拨掉橡皮管,滤液从支管口倒出D.用抽滤洗涤沉淀时,应开大水龙头,使洗涤剂快速通过沉淀物,以减少沉淀物损失E.抽滤不宜用于过滤胶状成剧粒太小的沉淀(5)用移液管量取20.00mL饱和氯化较溶液,吸取液体时,左手______,右手持移液管;(6)通过称量得到产物4.00g,则本实验产率为__________(精确到0.1%)。28、(14分)2019年10月1日,在庆祝中华人民共和国成立70周年的阅兵仪式上,最后亮相的DF-31A洲际战略导弹是我国大国地位、国防实力的显著标志。其制作材料包含了Fe、Cr、Ni、C等多种元素。回答下列问题:(1)基态铁原子的价电子排布式为___。(2)与Cr同周期且基态原子最外层电子数相同的元素,可能位于周期表的___区。(3)实验室常用KSCN溶液、苯酚()检验Fe3+。其中N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为___(用元素符号表示),苯酚中碳原子的杂化轨道类型为___。(4)铁元素能于CO形成Fe(CO)5。羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂、汽油抗爆剂等。1molFe(CO)5分子中含___molσ键,与CO互为等电子体的一种离子的化学式为___。(5)碳的一种同素异形体的晶体可采取非最密堆积,然后在空隙中插入金属离子获得超导体。如图为一种超导体的面心立方晶胞,C60分子占据顶点和面心处,K+占据的是C60分子围成的___空隙和___空隙(填几何空间构型);若C60分子的坐标参数分别为A(0,0,0),B(,0,),C(1,1,1)等,则距离A位置最近的阳离子的原子坐标参数为___。(6)Ni可以形成多种氧化物,其中一种NiaO晶体晶胞结构为NaCl型,由于晶体缺陷,a的值为0.88,且晶体中的Ni分别为Ni2+、Ni3+,则晶体中Ni2+与Ni3+的最简整数比为___,晶胞参数为428pm,则晶体密度为___g/cm3(NA表示阿伏加德罗常数的值,列出表达式)。29、(10分)铁、钴、镍等金属及其化合物在科学研究和工业生产中应用十分广泛。回答下列问题:(1)铁、钴、镍的基态原子核外未成对电子数最多的是_________。(2)酞菁钴分子的结构简式如图所示,中心离子为钴离子,酞钴分子中与钴离子通过配位键结合的氮原子的编号是_______(填1、2、3、4),三种非金属原子的电负性由大到小的顺序为_______(用相应的元素符号表示);氮原子的杂化轨道类型为________。(3)Fe(CO)x常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)x,晶体属于_______(填晶体类型),若配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18,则x=________。(4)NiO、FeO的晶体结构类型与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和78pm,则熔点NiO______FeO(填“>”“<”或“=”),原因是_________。(5)NiAs的晶胞结构如图所示:①镍离子的配位数为_________。②若阿伏加德罗常数的值为NA,晶体密度为pg·cm-3,则该晶胞中最近的Ni2+之间的距离为________cm。(写出计算表达式)
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、D【解析】
结合题干信息,由图可知M室会生成硫酸,说明OH-放电,电极为阳极,则a为正极,b为负极,据此分析解答问题。【详解】A.根据上述分析,b为电源负极,A选项错误;B.根据电池的总反应为2Li+xS=Li2Sx,没通过2mole-需要消耗32xg硫,B选项错误;C.N室为阴极,氢离子放电,电极反应式为2H++2e-===H2↑,C选项错误;D.M室生成硫酸,为阳极,电解池中阴离子向阳极移动,原料室中的SO42-通过阴膜移向M室,D选项正确;答案选D。2、D【解析】
由电解装置示意图可知,a极生成O2,O的化合价升高,失去电子,发生氧化反应,则a为阳极,连接电源正极(b极),电极反应式为:2C2O52--4e-===4CO2+O2,d极生成C,C的化合价降低,得到电子,发生还原反应,则d为阴极,连接电源负极(c极),电极反应式为:CO32-+4e-===3O2-+C,电池总反应为CO2C+O2↑,据此解答问题。【详解】A.根据上述分析,a极是电化学装置的阳极,A选项错误;B.d为阴极,电极反应式为:CO32-+4e-===3O2-+C,B选项错误;C.①中,捕获CO2时,CO2变成C2O52-和CO32-,碳元素的化合价始终为+4价,没有发生改变,C选项错误;D.电池总反应为CO2C+O2↑,D选项正确;答案选D。3、C【解析】
A、光能转变成热能,直接利用,故A不符;B、光能转变成化学能,故B不符;C、采用“光——热——电”能量转换形式,故C符合;D、光能转换为电能,故D不符;故选C。4、C【解析】
充电时F-从乙电极流向甲电极,说明乙为阴极,甲为阳极。【详解】A.放电时,甲电极的电极反应式为BiF3+3e-=Bi+3F-,故A错误;B.放电时,乙电极电势比甲电极低,故B错误;C.充电时,甲电极发生Bi-3e-+3F-=BiF3,导线上每通过1mole-,则有1molF-变为BiF3,其质量增加19g,故C正确;D.充电时,外加电源的负极与乙电极相连,故D错误。综上所述,答案为C。【点睛】阳极失去电子,化合价升高,阴离子移向阳极,充电时,电源正极连接阳极。5、A【解析】
A项,FeCl2溶液中含Fe2+,NH4SCN用于检验Fe3+,向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液不会显红色,A项错误;B项,KAl(SO4)2·12H2O溶于水电离出的Al3+水解形成Al(OH)3胶体,离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,B项正确;C项,实验室可用NH4Cl和Ca(OH)2混合共热制NH3,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,C项正确;D项,Cu与FeCl3溶液反应生成CuCl2和FeCl2,反应的化学方程式为Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2,D项正确;答案选A。6、C【解析】
Y原子在短周期主族元素中原子半径最大,则Y为Na;X和Y能组成两种阴阳离子个数之比相同的离子化合物,则X为O,两种化合物为过氧化钠和氧化钠;常温下,0.1mol·L-1W的氢化物水溶液的pH为1,则HW为一元强酸,短周期主族元素氢化物为一元强酸的元素只有HCl,W为Cl;ZCl3加入NaOH溶液,先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,则Z为Al,综上所述X为O、Y为Na、Z为Al、W为Cl。【详解】A.电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同,核电荷数越小半径越大,所以四种离子半径:Cl⁻>O2⁻>Na+>Al3+,即W>X>Y>Z,故A错误;B.AlCl3为共价化合物,故B错误;C.Cl⁻和Na+在水溶液中均不发生水解,不影响水的电离平衡,故C正确;D.O没有正价,故D错误;故答案为C。【点睛】电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同,核电荷数越小半径越大;主族元素若有最高正价,最高正价等于族序数,若有最低负价,最低负价等于族序数-8。7、B【解析】
A.液氯是只含Cl2的纯净物,氯水是氯气溶于水得到的混合物,不是同一物质,故A错误;B.氢氧化钠俗称火碱、烧碱、苛性钠,是同一物质,故B正确;C.胆矾的化学式为CuSO4·5H2O,绿矾的化学式为FeSO4·7H2O,二者表示的不是同一种物质,故C错误;D.干冰是固体二氧化碳,水晶是二氧化硅晶体,二者表示的不是同一种物质,故D错误。故答案选B。【点睛】本题考查常见物质的名称,了解常见物质的俗名是解题的关键,易错选项A,注意对易混淆的物质归纳总结。8、C【解析】
制作光导纤维的材料是SiO2而不是Si,C项错误。9、D【解析】
A、将键线式转化为分子式,该物质的分子式为C9H10,A错误;B、该物质有个对称轴,共有4种等效氢,如图所示,则一氯代物共4种,B错误;。C、两个环共用的碳原子,是饱和的碳原子,与4个碳原子相连,空间结构类似于CH4,最多3个原子共平面,C错误;B、分子中含有碳碳双键,能够被高锰酸钾氧化,而使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确;答案选D。10、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。11、B【解析】
A、由流程图可知,CO2+H2在Na-Fe3O4催化剂表面反应生成烯烃,根据元素和原子守恒可知,其反应为:,故A错误;B、中间产物Fe5C2是无机物转化为有机物的中间产物,是转化的关键,故B正确;C、催化剂HZMS-5的作用是加快反应速率,对平衡产率没有影响,故C错误;D、由图分析78%并不是表示CO2转化为汽油的转化率,故D错误;故答案为:B。12、C【解析】
A.在烧瓶中放入Na2O和Na2O2的混合物,然后将水从分液漏斗放下,通过产生气体的量可计算Na2O2的量,故A符合题意;B.在烧瓶中放入金属钠,然后将有机物从分液漏斗放下,根据产生的气体的量来判断有机物分子中含活泼氢原子的个数,故B符合题意;C.该实验需要测量生成气体的量进而计算,Na2SO4·xH2O晶体中结晶水测定时无法产生气体,该装置不能完成,故C不符合题意;D.可通过对照所以比较单位时间内Fe3+和Cu2+与双氧水反应产生气体的多少比较的催化效率,故D符合题意。故选C。13、B【解析】
A选项,粗盐的提纯需要用到漏斗,故A不符合题意;B选项,制备乙酸乙酯需要用到试管、导管、酒精灯,故B符合题意;C选项,用四氯化碳萃取碘水中的碘,需要用到分液漏斗,故C不符合题意;D选项,配制0.1mol·L-1的盐酸溶液,容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管,故D不符合题意。综上所述,答案为B。【点睛】有试管、导管和酒精灯三种玻璃仪器即可完成乙酸乙酯的制备实验(如图)14、B【解析】
A.加入试剂a调节pH至3.7~4.7之间,目的是使Fe3+
形成Fe(OH)3沉淀,同时要防止生成Cu(OH)2
沉淀,为了防止引入新的杂质,试剂a可以是CuO[或Cu(OH)2
、CuCO3
等],故A正确;B.反应I的化学反应方程式为4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O,该反应中铁元素化合价升高被氧化,故B错误;C.操作X为从硫酸亚铁溶液中得到绿矾晶体,当蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜时,再冷却结晶即可,故C正确;D.反应Ⅲ主要是Cu2+与过量的Fe(即b试剂)反应,为将Cu2+全部转化,加入的铁粉过量,因此在反应Ⅳ时应该将过量的铁粉除去,利用铁、铜的性质差别,加入适量稀硫酸(即试剂c)即可,参与反应的离子方程式分别为Fe+2H+=Fe2++H2↑,Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O,故D正确;答案选B。15、B【解析】
1-氧杂-2,4-环戊二烯()的分子式为C4H4O,有2种等效氢,结合碳碳双键的平面结构特征和有机物燃烧规律进行解答。【详解】A.属于酚,而不含苯环和酚羟基,两者不是同系物,A错误;B.共有2种等效氢(不考虑立体异构),它的一氯代物有2种,二氯代物有4种,B正确;C.含碳碳双键,既能能使溴水退色,又能使酸性高锰酸钾溶液退色,C错误;D.的分子式为C4H4O,1molC4H4O完全燃烧消耗的O2的物质的量为1mol(4+-)=4.5mol,D错误。答案选B。16、A【解析】
电解质是在水中或熔融状态下可以导电的化合物。【详解】A.BaSO4在熔融状态下可以导电,故A选;B.浓H2SO4是混合物,电解质必须是纯净物,故B不选;C.漂白粉是混合物,电解质必须是纯净物,故C不选;D.SO2溶于水生成亚硫酸,亚硫酸是电解质,但SO2不是,液态SO2中只有分子,不能导电,故D不选;故选A。【点睛】BaSO4这类化合物,虽然难溶于水,但溶于水的部分可以完全电离,而且在熔融状态下也可以完全电离,故BaSO4是电解质。电解质和非电解质都是化合物,即必须是纯净物,所以混合物和单质既不是电解质也不是非电解质。17、B【解析】
A.原子与原子之间的强烈的相互作用力为共价键,属于化学键,选项A错误;B.分子之间不存在化学键,存在范德华力或氢键,选项B正确;C.离子与离子之间为离子键,选项C错误;D.离子与电子之间为金属键,选项D错误.答案选B。18、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。19、A【解析】
A.铁与FeCl3反应生成氯化亚铁,为+2
价铁,故A正确;B.铁与过量的硝酸反应生成三价铁离子,与少量的硝酸反应生成二价铁离子,所以不一定变为+2
价铁,故B错误;C.铁与氯气反应只生成FeCl3,为+3价铁,故C错误;D.铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,为+2和+3价铁,故D错误;故选:A。20、B【解析】
A.是放热反应,升高温度,平衡向生成二氧化氮的方向移动,颜色变深,可以作为勒夏特列原理的证据之一;B、比较元素的非金属性,应用元素最高价氧化物对应水化物的酸性比较,浓盐酸不是氯的最高价氧化物对应水化物,无法比较氯和碳的非金属性;生成的二氧化碳中含有HCl气体,氯化氢与二氧化碳都能与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀,故也无法比较碳和硅的非金属性,不能证明元素周期律;C、△H=△H1+△H2,化学反应的热效应只与起始和终了状态有关,与变化途径无关,可以证明盖斯定律;D、在同温同压下,气体的体积比等于方程式的化学计量数之比等于气体的物质的量之比,电解水生成的氧气和氢气体积比等于物质的量之比,可以证明阿伏加德罗定律;故答案为B。21、C【解析】
A、二氧化硅与盐酸不反应,Si与氯气加热反应生成SiCl4,SiCl4与氢气反应生成Si,故A错误;B、FeS2煅烧生成二氧化硫,二氧化硫与水反应生成亚硫酸,不能生成硫酸,亚硫酸与氧气反应生成硫酸,故B错误;C、饱和NaCl溶液中通入氨气和二氧化碳生成碳酸氢钠,碳酸氢钠不稳定,受热分解生成碳酸钠,所以在给定条件下,物质间转化均能实现,故C正确;D、MgCO3与盐酸反应生成MgCl2溶液,电解氯化镁溶液得到氯气、氢气和氢氧化镁沉淀,得不到Mg,故D错误。答案选C。【点睛】考查常见元素及其化合物性质,明确常见元素及其化合物性质为解答关键,注意反应中反应条件的应用。22、D【解析】
A.聚乙烯纤维属于合成高分子材料,属于有机高分子化合物,故A正确;B.硅为良好的半导体材料,能制造太阳能电池板,所以“玉兔号”月球车上的太阳能电池的材料是硅,故B正确;C.将太阳能直接转化为电能,有利于节能环保,故C正确;D.泡沫灭火器适用于一般的起火,但不适用于电器起火,故D错误;故选D。二、非选择题(共84分)23、邻苯二酚C11H11O2F2Br取代反应(或水解反应)醚键、羧基减小生成物浓度,使平衡正向移动8BrCH=C(CH3)2【解析】
A中苯环上有两个处于邻位的酚羟基,习惯上叫做邻苯二酚,在NaOH溶液作用下,A与发生取代反应生成B(),B与Br2发生取代反应生成C(),C在NaOH溶液作用下酚羟基发生取代生成D(),D经过取代、酯化两个反应后得到E(),最后E中的酯基经碱性条件下水解再酸化生成合成罗氟司特的中间体F()。根据以上分析解答此题。【详解】(1)中苯环上有两个处于邻位的酚羟基,叫做邻苯二酚;D为,分子式为C11H11O2F2Br;答案为:邻苯二酚;C11H11O2F2Br。(2)由图示可知与Br2发生取代反应生成C,根据原子守恒写出反应方程式:。答案为:。(3)E到F的反应中只有酯基发生水解,生成羧酸盐后再进行酸化,反应类型为取代反应(或水解反应),F中的含氧官能团为醚键、羧基。答案为;取代反应(或水解反应);醚键、羧基。(4)上述合成路线中,A→B、C→D、E→F这三个反应中都使用了NaOH溶液,有机反应的特点是反应比较慢,副反应多,很多还是可逆反应,在上面三个反应中NaOH溶液都可以与反应后的生成物发生反应,使生成物的浓度减小,促使平衡向正向移动,提高了反应的产率,最后还可再经酸化除去官能团里的钠离子。答案为:减小生成物浓度,使平衡正向移动。(5)的分子式为C4H7Br,不饱和度为1,写成链状可以考虑为丁烷里面增加一条双键,正丁烷里加一条双键有两种写法:CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3,异丁烷里加一条双键只有一种写法:CH2=C(CH3)2。在CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2里面分别有4、2、2种等效氢,所以CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2的一溴代物即的链状同分异构体(不包括立体异构)有4+2+2=8种。其中核磁共振氢谱有两组峰也就是结构式中有两种氢的为:BrCH=C(CH3)2。答案为:8;BrCH=C(CH3)2。(6)根据题中信息,以为原料合成有两个方向的反应,一个是酚羟基上的取代,另一个是甲基邻位的取代,酯化,仿照题中C→D的条件可实现酚羟基的取代,得到,再与Br2发生取代生成,然后仿照题中D→E的条件可实现甲基邻位溴原子的取代,酯化得到。故以对甲基苯酚为原料制备的合成路线为:。答案为:。24、醛基4-硝基甲苯(对硝基甲苯)取代反应加成反应14或【解析】
A(C2H4O)能够与新制氢氧化铜反应,说明A含有醛基,因此A为CH3CHO,则B为CH3COOH;结合C和E的分子式可知,C和D应该发生取代反应生成E和氯化氢,则D为;甲苯在浓硫酸作用下发生硝化反应生成F,结合J的结构可知,F为对硝基甲苯(),F被还原生成G,G为对氨基甲苯(),根据已知信息,G和乙醛反应生成H,结合J的结构可知,H为,则E为,据此分析解答。【详解】(1)根据上述分析,A为C2H4O,含有的官能团为醛基;F为,名称为对硝基甲苯,故答案为醛基;4-硝基甲苯(对硝基甲苯);(2)C和D发生取代反应生成E,反应的化学方程式为,故答案为;(3)G为对硝基甲苯中硝基被还原的产物,G为,故答案为;(4)由D生成F是甲苯的硝化反应,属于取代反应,根据流程图,E和H生成J的过程中N=C双键转化为了单键,属于加成反应,故答案为取代反应;加成反应;(5)E为,芳香化合物K是E的同分异构体。若K能发生银镜反应,说明K中含有醛基,则K的结构有:苯环上连接1个乙基和1个醛基有3种;苯环上连接2个甲基和1个醛基有6种;苯环上连接1个甲基和1个—CH2CHO有3种;苯环上连接1个—CH2CH2CHO有1种;苯环上连接1个—CH(CH3)CHO有1种,共14种;其中核磁共振氢谱有四组峰的结构简式为或,故答案为14;或。25、吸收尾气中的酸式滴定管11.0使产生的全部被NaOH溶液吸收将最终转化为偏大【解析】
反应原理:Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O,因为浓硫酸为酸,所以用酸式滴定管盛装,生成的二氧化硫为酸性气体,有毒,必须用碱液吸收法吸收;亚硫酸盐具有强还原性可以被氧气氧化为硫酸盐。硫酸钠与亚硫酸钠均可以与氯化钡反应生成硫酸钡和亚硫酸钡沉淀,据此分析。【详解】(1)铜与浓硫酸反应的化学方程式为Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O,铜与浓硫酸反应生成的二氧化硫会污染环境,所以必须用碱溶液吸收。答案:Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O吸收尾气中的SO2(2)X可用于测定浓硫酸的体积,应该是酸式滴定管。答案:酸式滴定管(3)当入浓硫酸的体积为20.0mL时溶液的总体积为33.45ml,硫酸的浓度为=11.0mol/L;答案:11.0(4)通入氧气的原因之一是将装置中产生的二氧化硫驱赶出去,二是使烧杯中的Na2SO3全部转化为Na2SO4;答案:使产生的SO2全部被NaOH溶液吸收将SO2最终转化为Na2SO4(5)若通入氧气的量不足,则生成沉淀的质量偏小,即计算出的生成二氧化硫的量偏小,则测得的硫酸的最低浓度偏大。答案:偏大26、关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞碱石灰(或生石灰)白色沉淀2NH3+3CuON2+3H2O+3CuCu2O、Cu3Cl2+8NH3═N2+6NH4Cl【解析】
(1)检验装置A~E的气密性,要防止气体进入F;(2)装置B的作用是干燥氨气;(3)装置C中黑色固体逐渐变红,从E中逸出液面的气体可以直接排入空,说明氧化铜与氨气反应生成铜、氮气、水;没反应的氨气进入E,使溶液呈碱性,生成亚硫酸钡沉淀;(4)根据铜元素守恒分析产物的化学式;(5)装置F中产生白烟,说明有氯化铵生成,可知F中氯气与氨气反应生成氯化铵和氮气。【详解】(1).关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞,打开弹簧夹1,在E中装入水,然后微热A,观察到E中有气泡冒出,移开酒精灯,E中导管有水柱形成,说明装置气密性良好;(2)装置B的作用是干燥氨气,所以B中盛放的试剂是碱石灰;(3)装置C中黑色固体逐渐变红,从E中逸出液面的气体可以直接排入空,说明氧化铜与氨气反应生成铜、氮气、水,反应方程式是2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu;没反应的氨气进入E,使溶液呈碱性,生成亚硫酸钡沉淀,E中的现象是有白色沉淀生成。(4)反应前n(CuO)=0.2mol,则n(Cu)=0.2mol、n(O)=0.2mol;反应过程中,铜元素物质的量不变,氧元素物质的量减少,反应后固体质量减少2.4g,则减少氧元素的物质的量是=0.15mol,剩余固体中n(Cu):n(O)=0.2:0.05=4:1>2:1,所以该固体产物的化学式为Cu2O、Cu;(5)装置F中氯气与氨气反应生成氯化铵和氮气,反应方程式是3Cl2+8NH3═N2+6NH4Cl。【点睛】本题考查氨气的制备与性质实验,包括基本实验操作、化学计算等,掌握氨气的性质、明确氨气制备的原理是解题关键,侧重考查学生实验能力和分析能力。27、装有氯化钙固体的干燥管(其他干燥剂合理也可以)作溶剂,且乙醚气体排除装置中的空气,避免格氏试剂与之反应滴加过快导致生成的格氏试剂与溴苯反应生成副产物联苯立即旋开螺旋夹,并移去热源,拆下装置进行检查BDABE拿洗耳球51.3%【解析】
(1).格氏试剂非常活浅,易与水、氧气、二氧化碳等物质反应,应在球形冷凝管上连接装有氯化钙固体的干燥管;(2)①为使反应充分,提高产率,用乙醚来溶解收集。乙醚的沸点低,在加热过程中可容易除去,同时可防止格氏试剂与烧瓶内的空气相接触。因此答案为:作溶剂,且乙醚气体排除装置中的空气,避免格氏试剂与之反应;②依据题干反应信息可知滴入过快会生成联苯,使格氏试剂产率下降;(3)提纯过程中发现A中液面上升说明后面装置不能通过气体,需要旋开螺旋夹移去热源后拆装置进行检查装置气密性,故答案为:立即旋开螺旋夹,移去热源,拆下装置进行检查。(4)①滤纸使其略小于布式漏斗,但要把所有的孔都覆盖住,并滴加蒸馏水使滤纸与漏斗连接紧密,A正确;用倾析法转移溶液,开大水龙头,待溶液快流尽时再转移沉淀,B正确;当吸滤瓶内液面快达到支管口位置时,拔掉吸滤瓶上的橡皮管,从吸滤瓶上口倒出溶液,C错误;洗涤沉淀时,应关小水龙头,使洗涤剂缓慢通过沉淀物,D错误;减压过滤不宜用于过滤胶状沉淀或颗粒太小的沉淀,胶状沉淀在快速过滤时易透过滤纸;沉淀颗粒太小则易在滤纸上形成一层密实的沉淀,溶液不易透过,E正确;答案为ABE。(5)用移液管量取20.00mL饱和氯化较溶液,吸取液体时,左手拿洗耳球,右手持移液管;答案为:拿洗耳球。(6)通过称量得到产物4.00g,根据题干提供的反应流程0.03mol溴苯反应,理论上产生三苯甲醇的物质的量为0.03mol,即理论生产三苯甲醇的质量为0.03molⅹ=7.80,产率=实际产量/理论产量=4.00g÷7.80ⅹ100%=51.3%,答案为:51.3%。28、3d64s2s、dsN>O>Ssp2杂化10CN-正四面体正八面体8:3【解析】
原子核外电子排布式为,处于过渡元素,除最外层外价电子还包含3d电子;
为24号元素,位于元素周期表中第四周期第ⅥB族,基态原子电子排布式为,最外层电子数为1个;
同周期随原子序数增大元素第一电离能呈增大趋势,N原子2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能高于同一同周期相邻元素,同主族自上而下第一电离能减小;苯酚为平面结构,C原子采取杂化;
与CO形成5个配位键,属于键,CO分子中有1个键,分子含有10个键;与CO互为等电子体的离子,含有2个原子、价电子总数为10,可以用N原子与1个单位负电荷替换O原子,也可以用C原子与2个单位负电荷替换O原子;
据图知,占据的是围成的正四面体空隙和正八面体空隙,若分子的原子坐标参数分别为0,,0,,1,等,说明该晶胞的参数是1,则距离A位置分子最近的为形成的正四面体体心上的;
根据中化合价代数和为零可求得晶体中与的最简整数比,晶体的晶胞结构为NaCl型,所以每个晶胞中含有4个O原子,有4个“”,再根据计算。【详解】原子核外电子排布式为,处于过渡元素,除最外层外价电子还包含3d电子,故价电子排布式为,故答案为:;
位于第四周期,基态原子电子排布式为,最外层电子数为1个,与Cr同周期且基态原子最外层电子数相同的元素为K
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