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文档简介
2023-2024学年江西省新建二中高考化学四模试卷考生须知:1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。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、用所给试剂与图示装置能够制取相应气体的是(夹持仪器略)ABCDX中试剂浓盐酸双氧水浓硫酸浓氨水Y中试剂KMnO4MnO2CuNaOH气体Cl2O2SO2NH3A.A B.B C.C D.D2、如图1为甲烷和O2
构成的燃料电池示意图,电解质溶液为KOH溶液;图2
为电解AlCl3
溶液的装置,电极材料均为石墨。用该装置进行实验,反应开始后观察到x电极附近出现白色沉淀。下列说法正确的是A.b电极为负极B.图1中电解质溶液的pH增大C.a
电极反应式为CH4-8e-
+8OH-=CO2+6H2OD.图2
中电解AlCl3溶液的总反应式为:2AlCl3
+6H2O2Al(OH)3
↓+3Cl
2↑+3H2
↑3、已知硫酸亚铁溶液中加入过氧化钠时发生反应:4Fe2++4Na2O2+6H2O=4Fe(OH)3↓+O2↑+8Na+,则下列说法正确的是A.该反应中Fe2+是还原剂,O2是还原产物B.4molNa2O2在反应中共得到8NA个电子C.每生成0.2molO2,则被Fe2+还原的氧化剂为0.4molD.反应过程中可以看到白色沉淀转化为灰绿色再转化为红褐色沉淀4、某科学兴趣小组查阅资料得知,反应温度不同,氢气还原氧化铜的产物就不同,可能是Cu或Cu2O,Cu和Cu2O均为不溶于水的红色固体,但氧化亚铜能与稀硫酸反应,化学方程式为:Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O,为探究反应后的红色固体中含有什么物质?他们提出了以下假设:假设一:红色固体只有Cu假设二:红色固体只有Cu2O假设三:红色固体中有Cu和Cu2O下列判断正确的是()A.取少量红色固体,加入足量的稀硫酸,若溶液无明显现象,则假设一和二都成立B.若看到溶液变成蓝色,且仍有红色固体,则只有假设三成立C.现将7.2克红色固体通入足量的H2还原,最后得到固体6.4克,则假设二成立D.实验室可以用葡萄糖和新制的含NaOH的Cu(OH)2沉淀,加热后制取Cu2O5、下列说法正确的是A.Fe3+、SCN-、NO3-、Cl-可以大量共存B.某碱溶液中通入少量CO2产生白色沉淀,该碱一定是Ca(OH)2C.Na[Al(OH)4]溶液和NaHCO3溶液混合可以产生白色沉淀和无色气体D.少量的Mg(HCO3)2溶液加过量的Ba(OH)2溶液的离子方程式为:Mg2++2HCO3-+2Ba2++4OH-=2BaCO3↓+Mg(OH)2↓+2H2O6、下列有关实验操作对应的现象及结论都正确且二者存在因果关系的是选项实验现象结论A向等体积等浓度的H2O2溶液中分别加入5滴等浓度的CuSO4和KMnO4溶液观察、对比气体产生的速度可比较CuSO4和KMnO4的对H2O2分解的催化效果B向植物油和矿物油中分别加入烧碱溶液,加热冷却后观察到其一分层,另一不分层分层的是矿物油,不分层的是植物油C将浓硫酸滴到胆矾晶体表面晶体表面出现黑斑浓硫酸具有脱水性DSO2通入Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀SO2与可溶性钡盐均可生成白色沉淀A.A B.B C.C D.D7、常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.使pH试纸显蓝色的溶液中:Na+、Mg2+、ClO-、HSO3-B.c(Fe3+)=0.1mol·L-1的溶液中:K+、NH4+、SO42-、SCN-C.=0.1mol·L-1的溶液中:Na+、HCO3-、K+、NO3-D.0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中:NH4+、NO3-、Na+、SO42-8、能通过化学反应使溴水褪色的是A.苯B.乙烷C.乙烯D.乙酸9、下列叙述正确的是A.天然气主要成分的结构式: B.和互为同素异形体C.漂白粉主要成分的化学式:Ca(ClO)2 D.苯的比例模型:10、某有机化工原料的结构简式如图所示,下列关于该有机物的说法正确的是A.不能使酸性KMnO4溶液褪色B.1mol该物质最多能和4molH2发生加成反应C.分子中所有原子共平面D.易溶于水及甲苯11、下列诗句、谚语或与化学现象有关,说法不正确的是A.“水乳交融,火上浇油”前者包含物理变化,而后者包含化学变化B.“落汤螃蟹着红袍”肯定发生了化学变化C.“滴水石穿、绳锯木断”不包含化学变化D.“看似风平浪静,实则暗流涌动”形象地描述了溶解平衡的状态12、下列关于氨分子的化学用语错误的是A.化学式:NH3 B.电子式:C.结构式: D.比例模型:13、下图为一定条件下采用多孔惰性电极的储氢电池充电装置(忽略其他有机物)。已知储氢装置的电流效率×100%,下列说法不正确的是A.采用多孔电极增大了接触面积,可降低电池能量损失B.过程中通过C-H键的断裂实现氢的储存C.生成目标产物的电极反应式为C6H6+6e-+6H+===C6H12D.若=75%,则参加反应的苯为0.8mol14、脱氢醋酸钠是FAO和WHO认可的一种安全型食品防霉、防腐保鲜剂,它是脱氢醋酸的钠盐。脱氢醋酸的一种制备方法如图:(a双乙烯酮)(b脱氢醋酸)下列说法错误的是A.a分子中所有原子处于同一平面 B.a.b均能使酸性KMnO4溶液褪色C.a、b均能与NaOH溶液发生反应 D.b与互为同分异构体15、维通橡胶是一种耐腐蚀、耐油、耐高温、耐寒性能都特别好的氟橡胶。它的结构简式见图,合成它的单体可能为()A. B.CH2=CF2
和
CF2=CFCF3C. D.16、苯甲酸的电离方程式为+H+,其Ka=6.25×10-5,苯甲酸钠(,缩写为NaA)可用作饮料的防腐剂。研究表明苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A-。已知25℃时,H2CO3的Ka1=4.17×l0-7,Ka2=4.90×l0-11。在生产碳酸饮料的过程中,除了添加NaA外,还需加压充入CO2气体。下列说法正确的是(温度为25℃,不考虑饮料中其他成分)()A.H2CO3的电离方程式为H2CO32H++CO32-B.提高CO2充气压力,饮料中c(A-)不变C.当pH为5.0时,饮料中=0.16D.相比于未充CO2的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较低17、下列有关溶液的说法中,正确的是A.(NH4)2SO4溶液浓缩时温度过高可能导致生成NH4HSO4B.相同温度下,强酸溶液的导电能力一定大于弱酸溶液C.通电时,溶液中溶质粒子分别向两极移动D.蒸干Na2CO3溶液最终得到NaOH18、下化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是()选项实验现象结论ASO2通入BaCl2溶液,然后滴入稀硝酸白色沉淀,白色沉淀不溶于稀硝酸所得沉淀为BaSO4B浓硫酸滴入蔗糖中,并搅拌得黑色蓬松的固体并有刺激性气味气体该过程中浓硫酸仅体现吸水性和脱水性C用热的烧碱溶液洗去油污Na2CO3可直接与油污反应用热的烧碱溶液洗去油污DFeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作FeCl3能从含有Cu2+的溶液中置换出铜FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作A.A B.B C.C D.D19、Cl2可用于废水处理。向KCN溶液中先加入足量KOH溶液再通入氯气,充分反应后生成两种无毒的气体。下列说法正确的是A.两种无毒的气体均为还原产物B.反应后溶液的pH会升高C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:2D.每转移2NA个电子时,一定会生成13.44L的气体20、熔化时需破坏共价键的晶体是A.NaOH B.CO2 C.SiO2 D.NaCl21、锂—铜空气燃料电池(如图)容量高、成本低,该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力,其中放电过程为:2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-,下列说法错误的是A.整个反应过程中,氧化剂为O2B.放电时,正极的电极反应式为:Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-C.放电时,当电路中通过0.1mol电子的电量时,有0.1molLi+透过固体电解质向Cu极移动,有标准状况下1.12L氧气参与反应D.通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O22、短周期主族元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大,Y元素最外层电子数是其电子层数的3倍,Q与Y同主族,X与Y构成的化合物可引起光化学烟雾,Z、W、Q的最高价氧化物的水化物两两之间均能发生反应。下列说法正确的是()A.简单氢化物的沸点:Y<Q B.W的氧化物可作耐高温材料C.简单离子半径最大的为Z D.气态氢化物的稳定性:Y<X二、非选择题(共84分)23、(14分)已知:CH3-CH=CH-CHO巴豆醛回答下列问题:(1)B物质所含官能团名称是________,E物质的分子式是_________(2)巴豆醛的系统命名为____________,检验其中含有碳碳双键的方法是___________。(3)A到B的反应类型是__________,E与足量氢气在一定条件下反应的化学方程式是_____。(4)比A少两个碳原子且含苯环的同分异构体有________种,写出核磁共振氢谱有四组峰且峰面积比为3:2:2:2的结构简式______。(5)已知:+,请设计由乙醇为原料制备巴豆醛的合成路线______。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)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中。草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色,熔点为101℃,易溶于水,受热脱水、升华,170℃以上分解。回答下列问题:(1)装置C中可观察到的现象是_________________________________,装置B的主要作用是________。(2)请设计实验验证草酸的酸性比碳酸强____________________________________。26、(10分)对甲基苯胺可用对硝基甲苯作原料在一定条件制得。主要反应及装置如下:主要反应物和产物的物理性质见下表:实验步骤如下:①向三颈烧瓶中加入50mL稀盐酸、10.7mL(13.7g)对硝基甲苯和适量铁粉,维持瓶内温度在80℃左右,同时搅拌回流、使其充分反应;②调节pH=7~8,再逐滴加入30mL苯充分混合;③抽滤得到固体,将滤液静置、分液得液体M;④向M中滴加盐酸,振荡、静置、分液,向下层液体中加入NaOH溶液,充分振荡、静置;⑤抽滤得固体,将其洗涤、干燥得6.1g产品。回答下列问题:(1)主要反应装置如上图,a处缺少的装置是____(填仪器名称),实验步骤③和④的分液操作中使用到下列仪器中的_____(填标号)。a.烧杯b.漏斗c.玻璃棒d.铁架台(2)步骤②中用5%的碳酸钠溶液调pH=7~8的目的之一是使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀,另一个目的是____。(3)步骤③中液体M是分液时的____层(填“上”或“下”)液体,加入盐酸的作用是____。(4)步骤④中加入氢氧化钠溶液后发生反应的离子方程式有____。(5)步骤⑤中,以下洗涤剂中最合适的是____(填标号)。a.乙醇b.蒸馏水c.HCl溶液d.NaOH溶液(6)本实验的产率是_____%。(计算结果保留一位小数)27、(12分)I.硝酸钾用途广泛,工业上一般用复分解反应制取硝酸钾(相关物质的溶解度曲线见表)。以硝酸钠和氯化钾为原料制备硝酸钾的工艺流程如下:完成下列填空:(1)为了加速固体溶解,可采取的措施有__________(至少写两种);实验室进行蒸发结晶操作时,为了防止液滴飞溅,进行的操作是_____________。(2)过滤I所得滤液中含有的离子是________;过滤I所得滤液在进行冷却结晶前应补充少量水,目的是______________。(3)检验产品KNO3中杂质的方法是________________。II.实验室模拟工业上用氯化钾和硝酸铵为原料制取硝酸钾的过程如下:取40gNH4NO3和37.25gKCl固体加入100g水中,加热至90℃,固体溶解,用冰水浴冷却至5℃以下,过滤(a)。在滤液中再加入NH4NO3,加热蒸发,当体积减小到约原来的时,保持70℃过滤(b),滤液可循环使用。完成下列填空:(4)过滤(a)得到的固体物质主要是__________;在滤液中再加入NH4NO3的目的是________________________。(5)为检测硝酸钾样品中铵盐含量,称取1.564g样品,加入足量的NaOH浓溶液,充分加热,生成的气体用20.00mL0.102mol/LH2SO4溶液全部吸收,滴定过量的H2SO4用去0.089mol/L标准NaOH溶液16.55mL。滴定过程中使用的指示剂是________;样品中含铵盐(以氯化铵计)的质量分数是___________(保留3位小数)。28、(14分)1,2-二氯丙烷(CH2C1CHClCH3)是一种重要的化工原料,工业上可用丙烯加成法制备,主要副产物为3-氯丙烯(CH2=CHCH2C1),反应原理为:I.CH2=CHCH3(g)+C12(g)CH2C1CHC1CH3(g)△H1=—134kJ·mol-1II.CH2=CHCH3(g)+C12(g)CH2=CHCH2C1(g)+HC1(g)△H2=—102kJ·mol-1请回答下列问题:(1)已知CH2=CHCH2C1(g)+HC1(g)CH2C1CHC1CH3(g)的活化能Ea(正)为132kJ·mol-1,则该反应的活化能Ea(逆)为______kJ·mol-1。(2)一定温度下,向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH2=CHCH3(g)和C12(g)。在催化剂作用下发生反应I、Ⅱ,容器内气体的压强随时间的变化如下表所示。时间/min060120180240300360压强/kPa8074.269.465.261.657.657.6①用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率,即,则前120min内平均反应速率v(CH2C1CHC1CH3)=______kPa·min-1。(保留小数点后2位)。②该温度下,若平衡时HC1的体积分数为,则丙烯的平衡总转化率_______;反应I的平衡常数Kp=_____kPa-1(Kp为以分压表示的平衡常数,保留小数点后2位)。(3)某研究小组向密闭容器中充入一定量的CH2=CHCH3和C12,分别在A、B两种不同催化剂作用下发生反应,一段时间后测得CH2C1CHC1CH3的产率与温度的关系如下图所示。①下列说法错误的是___________(填代号)。a.使用催化剂A的最佳温度约为250℃b.相同条件下,改变压强不影响CH2C1CHC1CH3的产率c.两种催化剂均能降低反应的活化能,但△H不变d.提高CH2C1CHC1CH3反应选择性的关键因素是控制温度②在催化剂A作用下,温度低于200℃时,CH2C1CHC1CH3的产率随温度升高变化不大,主要原因是_______________________________________________________________。③p点是否为对应温度下CH2C1CHC1CH3的平衡产率,判断理由是_____________。29、(10分)2018年11月《物理评论快报》报道了艾姆斯实验室制造的包含钙、钾、铁和砷以及少量镍的CaK(Fe1-xNix)4As4新型化合物材料,呈现出被称为刺猬自旋新磁态。有助于更好理解磁性与非常规超导性之间的联系。回答下列问题:(1)基态镍原子的价电子排布式为_______;上述材料中所含元素的基态原子中,未成对电子数最多的是_______(填元素符号)。(2)铁及其离子易形成配离子,如[Fe(CN)6]3-、[Fe(CN)x]4-、Fe(CO)5等。所包括的非金属元素中第一电离能最大的是______(填元素符号);[Fe(CN)6]4-中含有σ键与π键的数目比为_____________。(3)K3AsO3可用于碘的微量分析。①AsO33-的立体构型为_______,写出一种与其互为等电子体的分子_______(填化学式)。②K+的焰色反应呈紫色,金属元素能产生焰色实验的微观原因为_______。(4)Ni与Ca处于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属Ni的熔点和沸点均比金属Ca的高,其原因为_______。(5)①金属镍的原子堆积方式如图所示,则金属镍晶胞俯视图为_______。a.b.c.d.②某砷镍合金的晶胞如图所示,设阿伏加德罗常数的值为NA,该晶体的密度ρ=_____g·cm-3。
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.浓盐酸和KMnO4固体混合有氯气生成,但氯气易溶于水,且与水发生反应,则不能用排水法收集,故A错误;B.双氧水在MnO2的催化作用下生成氧气,氧气可用排水法收集,故B正确;C.Cu与浓硫酸反应需要加热,图中缺少酒精灯,且二氧化硫不能选排水法收集,故C错误;D.氨气极易溶于水,不能排水法收集,故D错误;故答案为B。2、D【解析】A.x电极附近出现的白色沉淀是氢氧化铝,X电极因产生OH-而作阴极,相应地b电极为正极,故A错误;B.图1中电池反应为CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O,电解质溶液的pH减小,故B错误;C.在碱性溶液中不能产生CO2,a电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,故C错误;D.图2中电解AlCl3溶液的总反应式为:2AlCl3+6H2O2Al(OH)3↓+3Cl2↑+3H2↑,故D正确。故选D。3、C【解析】
A.该反应中Fe元素化合价由+2价变为+3价、O元素化合价由-1价变为0价和-2价,得电子化合价降低的反应物是氧化剂、失电子化合价升高的反应物是还原剂,氧化剂对应的产物是还原产物,所以Fe2+和的过氧化钠作还原剂,Fe(OH)3和O2是氧化产物,故A错误;B.该反应中有4mol过氧化钠反应时有3mol过氧化钠得电子发生还原反应,有的过氧化钠作氧化剂,因此4
mol
Na2O2在反应中共得到6NA个电子,故B错误;C.根据方程式,生成0.2molO2,反应的Fe2+为0.8mol,被0.8molFe2+还原的氧化剂(Na2O2)的物质的量==0.4mol,故C正确;D.该反应中有氧气生成,所以不能生成氢氧化亚铁沉淀,而是直接生成红褐色沉淀,故D错误;故选C。【点睛】本题的易错点和难点为C,要注意该反应中有2种还原剂——Fe2+和的Na2O2,氧化剂是的Na2O2,不能根据方程式直接计算,要注意得失电子守恒计算。4、C【解析】
A.取少量红色固体,加入足量的稀硫酸,若溶液无明显现象,说明红色固体中不含氧化亚铜,则假设一成立,选项A错误;B.若看到溶液变成蓝色,说明红色固体中含有氧化亚铜,仍有红色固体,不能说明红色固体中含有铜,因为氧化亚铜和稀硫酸反应也能生成铜,则假设二或三成立,选项B错误;C.假设红色固体只有Cu2O,则7.2gCu2O的物质的量为0.05mol,和H2反应后生成铜的物质的量为0.1mol,质量为6.4g,所以假设成立,选项C正确;D.实验室可以用葡萄糖和新制的含NaOH的Cu(OH)2悬浊液,加热后制取Cu2O,选项D错误。答案选C。5、D【解析】
A.Fe3+与SCN-反应生成红色的络合物,不能大量共存,故A错误;B.某碱溶液中通入少量CO2产生白色沉淀,该碱可能是Ca(OH)2,也可能是Ba(OH)2,故B错误;C.因为酸性:HCO3->Al(OH)3,所以Na[Al(OH)4]溶液和NaHCO3溶液混合可以产生氢氧化铝白色沉淀,但不会生成气体,故C错误;D.少量的Mg(HCO3)2溶液加过量的Ba(OH)2溶液生成碳酸钡沉淀、氢氧化镁沉淀和水,离子方程式为:Mg2++2HCO3-+2Ba2++4OH-=2BaCO3↓+Mg(OH)2↓+2H2O,故D正确;故选D。6、B【解析】
A、高锰酸钾可氧化过氧化氢,而不是过氧化氢的催化剂,故A错误;B、向植物油和矿物油中分别加入烧碱溶液,加热,冷却后观察到分层的是矿物油,不分层的是植物油,植物油中有酯基,在碱性条件下水解,故B正确;C、将浓硫酸滴到胆矾晶体表面,晶体由蓝色变成白色,说明浓硫酸具有吸水性,故C错误;D、SO2通入Ba(NO3)2溶液,硝酸根离子在酸性条件下具有氧化性,SO2被氧化成SO42-,生成BaSO4白色沉淀,故D错误;故选B。【点睛】本题考查化学实验方案的评价,把握物质的性质、反应原理、物质检验等为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识与实验的结合,难点D,SO2能被Ba(NO3)2中NO3-氧化。7、D【解析】
A.使pH试纸显蓝色的溶液呈碱性,HSO3-、Mg2+不能大量存在,且ClO-与HSO3-因发生氧化还原反应而不能大量共存,选项A错误;B.c(Fe3+)=0.1mol·L-1的溶液中:Fe3+与SCN-发生络合反应而不能大量共存,选项B错误;C.=0.1mol·L-1的溶液中c(H+)=10-1mol/L,为强酸性溶液,HCO3-不能大量存在,选项C错误;D.0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中:NH4+、NO3-、Na+、SO42-、HCO3-相互之间不反应,能大量共存,选项D正确。答案选D。8、C【解析】苯能萃取溴水中的溴,使溴水褪色,属于物理变化,故A错误;乙烷与溴水不反应,不能使溴水褪色,故B错误;乙烯与溴水发生加成反应使溴水褪色,故C正确;乙酸与溴水不反应,溴水不褪色,故D错误。9、D【解析】
A.天然气主要成分是甲烷,结构式:,故A错误;B.和互为同位素,故B错误;C.漂白粉主要成分的化学式:Ca(ClO)2和CaCl2,故C错误;D.苯的比例模型:,故D正确;故选D。10、B【解析】
A选项,含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,故A错误;B选项,1mol苯环消耗3mol氢气,1mol碳碳双键消耗1mol氢气,因此1mol该物质最多能和4molH2发生加成反应,故B正确;C选项,含有甲基,因此分子中所有原子不可能共平面,故C错误;D选项,酯不易溶于水,故D错误。综上所述,答案为B。11、C【解析】
A.水乳交融没有新物质生成,油能燃烧,火上浇油有新物质生成,选项A正确;B.龙虾和螃蟹被煮熟时,它们壳里面的一种蛋白质-甲壳蛋白会受热扭曲分解,释放出一种类似于胡萝卜素的色素物质,有新物质生成,属于化学变化,选项B正确;C.石头大多由大理石(即碳酸钙)其能与水,二氧化碳反应生成Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2是可溶性物质,包含反应CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2CaCO3↓+CO2↑+H2O,属于化学变化,选项C不正确;D.看似风平浪静,实则暗流涌动说的是表面看没发生变化,实际上在不停的发生溶解平衡,选项D正确。答案选C。12、B【解析】
A.氨气分子中存在3个N-H共价键,其化学式为:NH3,A正确;B.氨气为共价化合物,氨气中存在3个N-H键,氮原子最外层达到8电子稳定结构,氨气正确的电子式为:,B错误;C.氮气分子中含有3个N-H键,氨气的结构式:,C正确;D.氨气分子中存在3个N-H键,原子半径N>H,氮原子相对体积大于H原子,则氨气的比例模型为:,D正确;故合理选项是B。13、B【解析】
A.多孔电极可增大电极与电解质溶液接触面积,降低能量损失,故A正确;B.该过程苯被还原为环己烷,C-H键没有断裂,形成新的C-H键,故B错误;C.储氢是将苯转化为环己烷,电极反应式为C6H6+6e-+6H+===C6H12,故C正确;D.根据图示,苯加氢发生还原反应生成环己烷,装置中左侧电极为阳极,根据放电顺序,左侧电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,生成1.6molO2失去的电子量为6.4mol,根据阴阳得失电子守恒,阴极得到电子总数为6.4mol,若η=75%,则生成苯消耗的电子数为6.4mol×75%=4.8mol,苯发生的反应C6H6+6e-+6H+===C6H12,参加反应的苯的物质的量为4.8mol/6=0.8mol,故D正确;故选B。14、A【解析】
A.a分子中有一个饱和碳原子,所有原子不可能都共面,故A错误;B.a、b分子中均含有碳碳双键,均能使酸性KMnO4溶液褪色,故B正确;C.a、b分子中均含有酯基,均能与NaOH溶液发生水解反应,故C正确;D.分子式相同而结构不同的有机物互为同分异构体,b与二者分子式均为C8H8O4,但结构不同,则互为同分异构体,故D正确;答案选A。【点睛】有机物的官能团决定了它的化学性质,熟记官能团的性质是解本题的关键。15、B【解析】
在高分子链中,单体转变为在化学组成上能够重复的最小单位,即链节,判断高聚物的单体,就是根据高分子链,结合单体间可能发生的反应机理,找出高分子链中的链节,凡链节中主碳链为4个碳原子,无碳碳双键结构,其单体必为两种,从主链中间断开后,再分别将两个半键闭合即得单体。【详解】分析其链节可知,链节中主碳链为4个碳原子,无碳碳双键结构,其单体必为两种单烯烃,按如图方式断键可得单体为1,1-二氟乙烯和全氟丙烯。故选:B。16、C【解析】
A.H2CO3是弱酸,分步电离,电离方程式为H2CO3H++HCO3-,故A错误;B.提高CO2充气压力,溶液的酸性增强,溶液中c(A-)减小,故B错误;C.当pH为5.0时,饮料中===0.16,故C正确;D.由题中信息可知,苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A-,充CO2的饮料中HA的浓度较大,所以相比于未充CO2的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较高,故D错误;故选C。17、A【解析】
A.温度升高,促进NH4+水解,酸性增强,产生NH4HSO4,选项A正确;B.电解质溶液导电能力与离子所带电荷数及离子浓度等因素有关,离子浓度越大,所带电荷越多,导电能力就越强,与电解质强弱无关,选项B错误;C.溶液中的溶质可能为非电解质,如乙醇溶液,通电时乙醇分子不发生移动,选项C错误;D.蒸干Na2CO3溶液,应得到的主要成分仍为Na2CO3,选项D错误;答案选A。18、A【解析】
A.盐酸是强酸,SO2通入BaCl2溶液不能生成白色沉淀,然后滴入稀硝酸,亚硫酸被氧化为硫酸,与BaCl2生成BaSO4白色沉淀,BaSO4白色沉淀不溶于稀硝酸,故A正确;B.浓硫酸具有脱水性,滴入蔗糖中并搅拌,发生反应生成有刺激性气味的二氧化硫,该过程中浓硫酸仅体现脱水性和强氧化性,故B错误;C.烧碱是氢氧化钠,具有强腐蚀性,故不能用用热的烧碱溶液洗去油污,故C错误。D.FeCl3溶液可与Cu反应生成Cu2+,可用于铜质印刷线路板的铜回收,故D错误;答案选A。19、C【解析】
向KCN溶液中先加入足量KOH溶液再通入氯气,充分反应后生成两种无毒的气体,气体是氮气和二氧化碳,方程式为2KCN+8KOH+5Cl2=2CO2+N2+10KCl+4H2O,由此分析解答。【详解】A.碳元素化合价从+2价升高到+4价,二氧化碳是氧化产物。N元素化合价由﹣3价升高为0价,氮气是氧化产物,选项A错误;B.氢氧化钾生成氯化钾,碱性变成中性,所以溶液的pH会降低,选项B错误;C.由反应2KCN+8KOH+5Cl2=2CO2+N2+10KCl+4H2O可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:2,选项C正确;D.状况不知,所以无法求气体的体积,选项D错误;答案选C。20、C【解析】原子晶体在熔化时需要破坏共价键,四个选项中仅C为原子晶体,故选择C。点睛:熔化时要破坏化学键的物质有:1、离子化合物:破坏离子键;2、原子晶体:破坏共价键;3、金属单质和合金:破坏金属键。常见原子晶体有:有金刚石C、二氧化硅SiO2、晶体硅Si、SiC。21、C【解析】A,根据题意,该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力,放电过程中消耗Cu2O,由此可见通入空气Cu腐蚀生成Cu2O,由放电反应推知Cu极电极反应式为Cu2O+2e-+H2O=2Cu+2OH-,Cu2O又被还原成Cu,整个过程中Cu相当于催化剂,氧化剂为O2,A项正确;B,放电时正极的电极反应式为Cu2O+2e-+H2O=2Cu+2OH-,B项正确;C,放电时负极电极反应式为Li-e-=Li+,电路中通过0.1mol电子生成0.1molLi+,Li+透过固体电解质向Cu极移动,反应中消耗O2物质的量为=0.025mol,在标准状况下O2的体积为0.025mol22.4L/mol=0.56L,C项错误;D,放电过程中消耗Cu2O,由此可见通入空气Cu腐蚀生成Cu2O,D项正确;答案选C。22、B【解析】
短周期主族元素X为N、Y为O、Z为Na、W为Al、Q为S;【详解】A.Y、Q的简单氢化物分别为H2O、H2S,水分子间存在氢键,沸点反常,沸点H2O>H2S,A错误;B.W的氧化物为氧化铝,熔点高达2000°C以上,可作耐高温材料,B正确;C.N、O、Na、Al的简单离子都是10电子,核电荷数越大,半径越小,则r(N3-)>,氧、硫同主族,核电荷数越大,半径越大,则,故钠离子半径不可能最大,C错误;D.非金属性N<O,则气态氢化物的稳定性H2O>NH3,D错误;答案选B。二、非选择题(共84分)23、氨基、溴原子C13H18O2-丁烯醛先加入足量的新制氢氧化铜悬浊液加热煮沸,然后加入过量的硫酸酸化,再滴入溴水(或酸性高锰酸钾溶液)褪色,证明含碳碳双键取代反应;5【解析】
【详解】(1)B含有氨基和溴原子2种官能团,E的分子式为:C13H18O,故答案为:氨基、溴原子;C13H18O;(2)巴豆醛(CH3-CH=CH-CHO)的系统命名为2-丁烯醛,分子中除碳碳双键外还有醛基,不可直接用酸性高锰酸钾或溴水检验,可用银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液将醛基氧化、用硫酸酸化后加酸性高锰酸钾溶液或溴水检验,故答案为:2-丁烯醛;先加入足量的新制氢氧化铜悬浊液加热煮沸,然后加入过量的硫酸酸化,再滴入溴水(或酸性高锰酸钾溶液)褪色,证明含碳碳双键;(3)A到B,氨基邻位C上的H被Br取代,E中的苯环、羰基均能和氢气加成,反应的方程式为:,故答案为:取代反应;;(4)A为,比A少两个碳原子且含苯环的结构有两种情况,第一种情况:含2个侧链,1个为-CH3,另1个为-NH2,位于邻、间、对位置,共3种,第二种情况:侧链只有一个,含C-N,苯环可与C相连,也可与N相连,共2种,综上所述,比A少两个碳原子且含苯环的同分异构体有5种,核磁共振氢谱为3:2:2:2的结构简式为:,故答案为:5;;(5)原料为乙醇,有2个C,产物巴豆醛有4个碳,碳链增长,一定要用到所给信息的反应,可用乙醇催化氧化制备乙醛,乙醛发生信息所列反应得到羟基醛,羟基醛发生醇的消去反应得巴豆醛,流程为:,故答案为:。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、有气泡逸出,澄清石灰水变浑浊冷凝(水蒸气、草酸等),防止挥发出来的草酸进入装置C反应生成草酸钙沉淀,干扰CO2的检验向碳酸氢钠溶液中滴加草酸溶液,观察是否产生气泡,若有气泡产生,说明草酸酸性强于碳酸【解析】
根据草酸的性质熔点为101℃,易溶于水,受热脱水、升华,170℃以上分解,草酸受热生成二氧化碳,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊。【详解】(1)根据草酸的性质熔点为101℃,易溶于水,受热脱水、升华,170℃以上分解,草酸受热分解产生CO2可使澄清石灰水变浑浊,冰水的作用是冷却挥发出来的草酸,避免草酸进入装置C反应生成草酸钙沉淀,干扰CO2的检验,故答案为:有气泡逸出,澄清石灰水变浑浊;冷凝(水蒸气、草酸等),防止挥发出来的草酸进入装置C反应生成草酸钙沉淀,干扰CO2的检验。(2)利用强酸制弱酸的原理设计,向NaHCO3溶液中滴加草酸溶液,观察是否产生气泡即可证明草酸酸性强于碳酸,故答案为:向碳酸氢钠溶液中滴加草酸溶液,观察是否产生气泡,若有气泡产生,说明草酸酸性强于碳酸。26、球形冷凝管ad使对甲基苯胺盐酸盐转化为对甲基苯胺上与对甲基苯胺转化为对甲基苯胺盐酸盐进入水层与对硝基甲苯的分离H++OH-=H2O、+OH-+H2Ob57.0%【解析】
首先向三颈烧瓶中加稀盐酸、对硝基甲苯和适量铁粉加热进行反应,生成对甲基苯胺盐酸盐,调节pH=7~8,沉淀铁离子并使对甲基苯胺盐酸盐转化为对甲基苯胺,加入苯溶解生成的对甲基苯胺和未反应的对硝基甲苯,抽滤静置分液得到有机层,向有机层中加入盐酸使对甲基苯胺转化为对甲基苯胺盐酸盐,生成的对甲基苯胺盐酸盐易溶于水,静置分液得到无机层,向无机层加入NaOH溶液,使对甲基苯胺盐酸盐转化为对甲基苯胺,对甲基苯胺常温下为不溶于水的固体,所以在加入氢氧化钠溶液后会有对甲基苯胺固体析出,抽滤得到固体,洗涤、干燥得到产品。【详解】(1)该反应中反应物沸点较低,加热反应过程中会挥发,需要在a处加装球形冷凝管冷凝回流;分液操作需要烧杯、分液漏斗、铁架台,所以选ad;(2)根据题目所给信息可知,pH值升高会使对甲基苯胺盐酸盐转化为对甲基苯胺,达到分离提纯的目的;(3)根据分析步骤③中液体M为有机层,溶剂为苯,密度比水小,所以在上层;加入盐酸使对甲基苯胺转化为易溶于水的对甲基苯胺盐酸盐,从而实现与对硝基甲苯的分离;(4)下层液体中有未反应的盐酸和生成的对甲基苯胺盐酸盐都与NaOH发生反应,离子方程式为:H++OH-=H2O、+OH-+H2O;(5)洗涤过程是为了洗去对甲基苯胺可能附着的对甲基苯胺盐酸盐、NaCl和NaOH等可溶于水的杂质,为降低对甲基苯胺洗涤过程的溶解损失,最好的洗涤剂应为蒸馏水,所以选b;(6)原料中有13.7g对硝基甲苯,即=0.1mol,所以理论上生成的对甲基苯胺应为0.1mol,实际得到产品6.1g,所以产率为=57.0%。27、加热、搅拌、研细颗粒用玻璃棒不断搅拌滤液K+、NO3-、Na+、Cl-减少NaCl的结晶析出取少量固体溶于水,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若生成白色沉淀说明含有杂质KNO3增大铵根离子的浓度,有利于氯化铵结晶析出甲基橙8.92%【解析】
硝酸钠和氯化钾用水溶解,得到的溶液中含有K+、NO3-、Na+、Cl-,由于在溶液中NaCl的溶解度较小,且受温度影响不大,采取蒸发浓缩,析出NaCl晶体,过滤分离出NaCl晶体。由于硝酸钾溶解度受温度影响比硝酸钠大,采取冷却结晶析出硝酸钾,过滤出硝酸钾晶体后,向滤液中加入NH4NO3,可增大溶液中NH4+浓度,有利于NH4Cl结晶析出。【详解】I.(1)加热、搅拌、研细颗粒等都可以加快物质溶解;实验室进行蒸发结晶操作时,为防止液滴飞溅,要用玻璃棒不断搅拌滤液,使溶液受热均匀;(2)过滤I后析出部分NaCl,滤液I含有K+、NO3-、Na+、Cl-;氯化钠溶解度较小,浓缩析出NaCl晶体后,直接冷却会继续析出NaCl晶体,在进行冷却结晶前应补充少量水,可以减少NaCl的结晶析出;(3)产品KNO3中可能含有Na+、Cl-杂质离子,检验的方法是:取少量固体溶于水,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若生成白色沉淀说明含有杂质NaCl,即含有杂质;II.(4)取40gNH4NO3和37.25gKCl固体加入100g水中,加热至90℃所有固体均溶解,用冰水浴冷却至5℃以下时,硝酸钾的溶解度最小,首先析出的是硝酸钾晶体;在滤液中加入硝酸铵可以增大铵根离子浓度,使NH4Cl晶体析出;(5)由于恰好反应时生成的溶质为(NH4)2SO4和Na2SO4,溶液为酸性,则应该选用甲基橙为指示剂;硫酸总的物质的量n(H2SO4)=c·V=0.102mol/L×0.02L=0.00204mol,含有氢离子的物质的量为n(H+)=2n(H2SO4)=2×0.00204mol=0.00408mol,氢氧化钠的物质的量n(NaOH)=c·V=0.089mol/L×0.01655L=0.001473mol,所以氨气的物质的量n(NH3)=0.00408mol-0.001473mol=0.002607mol,所以根据N元素守恒,可知样品中氯化铵的物质的量为0.002607mol,则样品中氯化铵的质量分数为:×100%≈8.92%。【点睛】本题考查物质制备方案、物质的分离与提纯方法,涉及溶解度曲线的理解与应用、滴定计算等,关键是对原理的理解,试题培养了学生对图象的分析能力与灵活应用所学知识的能力。28、1640.0974%0.21bd温度较低,催化剂的活性较低,对化学反应速率的影响小不是平衡产率,因为该反应的正反应为放热反应,降低温度平衡向正反应方向移动,p点的平衡产率应高于B催化剂作用下450℃的产率【解析】
(1)已知:I.CH2=CHCH3(g)+C12(g)CH2C1CHC1CH3(g)△H1=—134kJ·mol-1,II.CH2=CHCH3(g)+C12(g)CH2=CHCH2C1(g)+HC1(g)△H2=—102kJ·mol-1,根据盖斯定律可知,I-II得CH2=CHCH2C1(g)+HC1(g)CH2C1CHC1CH3(g),此反应的反应热△H=Ea(正)-Ea(逆);(2)①因反应II的△V=0,△p=0,则反应I的△p=80kPa-69.4kPa=10.6kPa,根据,计算120min内平均反应速率v(CH2C1CHC1CH3);②设起始时CH2=CHCH3(与)和C12(g)均为5mol,则容器内起始时总物质的量为10mol,根据恒温恒容条件下气体的物质的量与压强成正比可知,平衡时气体的总物质的量为10mol×=7.2mol,减小的物质的量为10mol-7.2mol=2.8mol,根据反应I可知反应生成的CH2C1CHC1CH3(g)为2.8mol,平衡时HC1的体积分数为,说明生成的HCl为7.2mol×=0.9mol,结合反应I、Ⅱ,则参加反应的丙烯的总物质的量为2.8mol+0.9mol=3.7mol,由此计算平衡时丙烯的平衡总转化率和反应I的平衡常数;(3)①a.由图示可知使用催化剂A时产率最高时温度约为250℃;b.根据反应I的特点分析压强对产率的影响;c.使用催化剂能改变反应的活化能,但不改变反应热;d.不同催化剂对产率影响与温度有关;②在催化剂A作用下,温度低于200℃时,CH2C1CHC1CH3的产率随温度升高变化不大,说明此时催化效率低;③在相同温度下,不同的催化剂能改变反应速率,但不影响平衡状态,反应I是放热反应,温度升高平衡会逆向移动。【详解】(1)已知:I.CH2=CHCH3(g)+C12(g)CH2C1CHC1CH3(g)△H1=—134kJ·mol-1,II.CH2=CHCH3(g)+C12(g)CH2=CHCH2C1(g)+HC1(g)△H2=—102kJ·mol-1,根据盖斯定律可知,I-II得CH2=CHCH2C1(g)+HC1(g)CH2C1CHC1CH3(g),此反应的反应热△H=△H1-△H2=Ea(正)-Ea(逆),则Ea(逆)=Ea(正)-(△H1-△H2)=132kJ·mol-1-(—134kJ·mol-1+102kJ·mol-1)=164kJ·mol-1;(2)①因反应II的△V=0,△p=0,则反应I的△p=80kPa-69.4kPa=10.6kPa,则120min内平均反应速率v(CH2C1CHC1CH3)==kPa·min-1≈0.09kPa·min-1;②设起始时CH2=CHCH3(g)和C12(g)均为5mol,则容器内起始时总物质的量为10mol,根据恒温恒容条件下气体的物质的量与压强成正比可知,平衡时气体的总物质的量为10mol×=7.2mol,减小的物质的量为10mol-7.2mol=2.8mol,根据反应I可知反应生成的CH2C1CHC1CH3(g)为2.8mol,平衡时HC1的体积分数为,说明生成的HCl为7.2mol×=0.9mol,结合反应I、Ⅱ,则参加反应的丙烯的总
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