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文档简介
2023-2024学年陕西省西安市长安区一中高三(最后冲刺)化学试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W的单质与H2在暗处能化合并发生爆炸,X是同周期中金属性最强的元素,Y原子的最外层电子数等于电子层数,W和Z原子的最外层电子数相同。下列说法错误的是()A.单质的沸点:Z>WB.简单离子半径:X>WC.元素X与氧可形成既含离子键又含非极性共价键的化合物D.X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反应2、下列离子方程式书写正确的是()A.向NaHSO4溶液中滴加过量的Ba(OH)2溶液:2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2OB.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:Na2SiO3+2H+=H2SiO3↓+2Na+C.向偏铝酸钠溶液中加入量过量HCl:AlO2-+4H+=Al3++2H2OD.过量的铁与稀硝酸Fe+4H++2NO3-=Fe3++2NO↑+2H2O3、短周期主族元素W、X、Y、Z、R
原子序数依次增大。考古时利用W
的一种同位素测定一些
文物的年代,X是地壳中含量最多的元素,Y、Z的质子数分别是W、X
的质子数的2倍。下列说法错误的是()A.Y
单质可以与WX2
发生置换反应B.可以用澄清的石灰水鉴别WX2
与ZX2C.原子半径:Y>Z>R;简单离子半径:Z>X>YD.工业上常用电解熔融的Y
与R
形成的化合物的方法制取Y4、关于一些重要的化学概念,下列叙述正确的是A.根据丁达尔现象可以将分散系分为溶液、胶体和浊液B.CO2、NO2、Mn2O7、P2O5均为酸性氧化物C.漂白粉、水玻璃、铝热剂均为混合物D.熔融状态下,CH3COOH、NaOH、MgCl2均能导电5、甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质,分别由NH4+、Ba2+、Mg2+、H+、OH﹣、Cl﹣、HCO3-、SO42-中的不同阳离子和阴离子各一种组成,已知:①将甲溶液分别与其他三种物质的溶液混合,均有白色沉淀生成;②0.1mol·L-1乙溶液中c(H+)>0.1mol·L-1;③向丙溶液中滴入AgNO3溶液有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成。下列结论不正确的是()A.甲溶液含有Ba2+ B.乙溶液含有SO42-C.丙溶液含有Cl﹣ D.丁溶液含有Mg2+6、25℃时,将浓度均为0.1mol·L-1,体积分别为Va和Vb的HA溶液与BOH溶液按不同体积比混合,保持Va+Vb=100mL,Va、Vb与混合液pH的关系如图所示,下列说法正确的是A.Ka(HA)=1×10-6B.b点c(B+)=c(A-)=c(OH-)=c(H+)C.a→c过程中水的电离程度始终增大D.c点时,c(A-)/[c(OH-)⋅c(HA)]随温度升高而减小7、己知在碱性溶液中可发生如下反应:2R(OH)3+3C1O-+4OH-=2RO4n-+3Cl-+5H2O。则RO4n-中R的化合价是()A.+3 B.+4 C.+5 D.+68、由环己醇合成环己酮的反应为:。下列说法正确的是()A.该反应属于取代反应B.环己酮的分子式为C6H12OC.环己醇不能和NaOH溶液反应D.环己醇分子中的所有原子可能共平面9、下列过程中,共价键被破坏的是A.木炭吸附溴蒸气 B.干冰升华C.葡萄糖溶于水 D.氯化氢溶于水10、化学与生活、生产密切相关。下列叙述不正确的是A.高纯硅可用于制作光导纤维B.二氧化氯可用于自来水的杀菌消毒C.氯化铁溶液可用于刻制铜质印刷线路板D.海水里的钢闸门可连接电源的负极进行防护11、40℃时,在氨—水体系中不断通入CO2,各种粒子的浓度变化趋势如图所示。下列说法不正确的是A.40℃时,K(NH3·H2O)=10-9.10B.不同pH的溶液中均存在关系:c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COO-)+c(OH-)C.随着CO2的通入,不断减小D.随溶液pH不断降低,生成的中间产物NH2COONH4又不断转化为NH4HCO312、如图是工业利用菱镁矿(主要含MgCO3,还含有Al2O3、FeCO3杂质)制取氯化镁的工艺流程。下列说法不正确的是()A.酸浸池中加入的X酸是硝酸B.氧化池中通入氯气的目的是将Fe2+氧化为Fe3+C.沉淀混合物为Fe(OH)3和Al(OH)3D.在工业上常利用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁13、海洋约占地球表面积的71%,具有十分巨大的开发潜力。工业上从海水中提取镁的流程如下:下列说法中正确的是A.工业上使Mg2+沉淀,试剂①应选用NaOHB.将MgCl2溶液直接蒸干得到无水MgCl2C.电解MgCl2溶液在阴极得到金属MgD.要使MgSO4完全转化为沉淀,加入试剂①的应过量14、对下列事实的原因分析错误的是选项事实原因A用铝制容器盛装浓硫酸常温下,铝与浓硫酸很难反应B氧化铝作耐火材料氧化铝熔点高C铝制品不宜长期盛放酸性和碱性食物氧化铝是两性氧化物D用可溶性铝盐和氨水制备氢氧化铝氢氧化铝碱性比氨水弱且很难与氨水反应A.A B.B C.C D.D15、我国科学家开发设计一种天然气脱硫装置,利用如右图装置可实现:H2S+O2→H2O2+S。已知甲池中有如下的转化:下列说法错误的是:A.该装置可将光能转化为电能和化学能B.该装置工作时,溶液中的H+从甲池经过全氟磺酸膜进入乙池C.甲池碳棒上发生电极反应:AQ+2H++2e-=H2AQD.乙池①处发生反应:H2S+I3-=3I-+S↓+2H+16、下列实验装置设计正确且能达到目的的是()A.分离I2并回收CClB.合成氨并检验氨的生成C.乙醇和乙酸反应D.实验室制取氨气17、下列说法正确的是()A.常温下,pH为1的0.1mol/LHA溶液与0.1mol/LNaOH溶液恰好完全反应时,溶液中一定存在:c(Na+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+)B.相同浓度的CH3COONa和NaClO溶液混合后,溶液中各离子浓度的大小关系为:c(Na+)>c(ClO-)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)C.PH=1NaHSO4溶液中c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-)D.常温下,pH=7的CH3COONa和CH3COOH混合溶液中:c(Na+)=c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)18、下列有关实验的选项正确的是A.A B.B C.C D.D19、AlCl3常作净水剂。某小组选择如下装置制备氯化铝,已知氯化铝易升华,遇水易水解。下列说法错误的是A.按气流方向从左至右,装置连接顺序为a→c→b→dB.先启动a中反应,当硬质试管内充满黄绿色时点燃酒精灯C.试剂R为P2O5或CaCl2吸收空气中的水蒸气D.为了中止反应,停止通入Cl2的操作是关闭分液漏斗的活塞20、已知:CH3CH(OH)CH2CHCH3CH=CHCH3+H2O,下列有关说法正确的是A.CH3CH=CHCH3分子中所有碳原子不可能处于同一平面B.CH3CH=CHCH3和HBr加成产物的同分异构体有4种(不考虑立体异构)C.CH3CH(OH)CH2CH3与乙二醇、丙三醇互为同系物D.CH3CH(OH)CH2CH3、CH3CH=CHCH3均能使酸性高锰酸钾溶液褪色21、NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.11g超重水(T2O)含中子数为5NAB.1molSiO2中Si—O键的数目为4NAC.常温下,pH=6的MgCl2溶液中H+的数目为10-6NAD.标准状况下,2.24LCl2全部溶于水所得溶液中的Cl-数目为0.1NA22、已知:p[]=-lg[]。室温下,向0.10mol/LHX溶液中滴加0.10mol/LNaOH溶液,溶液pH随p[]变化关系如图所示。下列说法正确的是A.溶液中水的电离程度:a>b>cB.c点溶液中:c(Na+)=10c(HX)C.室温下NaX的水解平衡常数为10-4.75D.图中b点坐标为(0,4.75)二、非选择题(共84分)23、(14分)最早的麻醉药是从南美洲生长的古柯植物提取的可卡因,目前人们已实验并合成了数百种局部麻醉剂,多为羧酸酯类。F是一种局部麻醉剂,其合成路线:回答下列问题:(1)已知A的核磁共振氢谱只有一个吸收峰,写出A的结构简式____。(2)B的化学名称为________。(3)D中的官能团名称为____,④和⑤的反应类型分别为________、____。(4)写出⑥的化学方程式____。(5)C的同分异构体有多种,其中-NO2直接连在苯环上且能发生银镜反应的有_____种,写出其中苯环上一氯代物有两种的同分异构体的结构简式____________。(6)参照上述流程,设计以对硝基苯酚钠、乙醇和乙酰氯(CH3COCl)为原料合成解热镇痛药非那西丁()的合成路线(无机试剂任选)。已知:__________24、(12分)苯二氮卓类药物氟马西尼(F)的合成路线如下图所示。请回答下列问题:(1)A中官能团有氟原子、_____和________。(均填名称)(2)C3H5O2Cl的结构式为________。(3)反应①和②的反应类型相同,其反应类型是___________。(4)化合物D的分子式为___________。(5)反应⑤生成“物质F”和HCl,则E→F的化学反应方程式为________。(6)是F的同分异构体,其中X部分含—COOH且没有支链,满足该条件的同分异构体有______种(不考虑立体异构)。(7)已知氨基酸之间脱水能够形成含肽键的化合物,请设计由甘氨酸(HOOCCH2NH2)和CNCH2COOC2H5制备的合成路线________(无机试剂任选)。25、(12分)某化学兴趣小组探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反应原理,实验装置如图所示。实验中B装置内产生白色沉淀。请回答下列问题:(1)该实验过程中通入N2的时机及作用____。(2)针对B装置内产生白色沉淀的原因,甲同学认为是酸性条件下SO2与Fe3+反应的结果,乙同学认为是酸性条件下SO2与NO3-反应的结果。请就B装置内的上清液,设计一个简单的实验方案检验甲同学的猜想是否正确:____。26、(10分)工业尾气中的氮氧化物常用氨催化吸收法,原理是NH3与NOx反应生成无毒物质。某同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化物的处理过程。(一)提供的装置(二)NH3的制取(1)下列有关实验室制备气体的说法正确的是__________(填序号)。①可以用排饱和食盐水的方法收集氯气②用赤热的炭与水蒸气反应制取氢气③实验室制氧气有时需要加热,有时不需要加热④用无水氯化钙干燥氨气⑤用浓盐酸洗涤高锰酸钾分解制氧气的试管(2)从所提供的装置中选取一个能制取氨气的装置:________________(填序号)。(3)当采用你所选用的装置制取氨气时,相应反应的化学方程式是___________。(三)模拟尾气的处理选用上述部分装置,按下列顺序连接成模拟尾气处理装置,回答有关问题:(4)A中反应的离子方程式为___________。(5)D装置中的液体可换成________(填序号)。aCuSO4bH2OcCCl4d浓硫酸(6)该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是________________。27、(12分)POCl3是重要的基础化工原料,广泛用于制药、染料、表面活性剂等行业。一种制备POCl3的原理为:
PCl3+Cl2+SO2=POCl3+SOCl2。某化学学习小组拟利用如下装置在实验室模拟制备POCl3。有关物质的部分性质如下:物质熔点/℃沸点/℃密度/g·mL-1其它PCl3-93.676.11.574遇水强烈水解,易与氧气反应POCl31.25105.81.645遇水强烈水解,能溶于PCl3SOCl2-10578.81.638遇水强烈水解,加热易分解(1)仪器甲的名称为______________
,与自来水进水管连接的接口编号是________________。
(填“a”或“b”)。(2)装置C的作用是___________________,乙中试剂的名称为____________________。(3)该装置有一处缺陷,解决的方法是在现有装置中再添加一个装置,该装置中应装入的试剂为_________(写名称)。若无该装置,则可能会有什么后果?请用化学方程式进行说明__________________________。(4)D中反应温度控制在60-65℃,其原因是_______________。(5)测定POCl3含量。①准确称取30.70g
POCl3产品,置于盛有60.00mL蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解;②将水解液配成100.00mL溶液,取10.00mL溶液于锥形瓶中;③加入10.00
mL3.200
mol/LAgNO3标准溶液,并加入少许硝基苯用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖;④以Fe3+为指示剂,用0.2000
mol/L
KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液,达到滴定终点时共用去10.00
mLKSCN溶液。①滴定终点的现象为____________________,用硝基苯覆盖沉淀的目的是__________________。②反应中POCl3的百分含量为__________________。28、(14分)空气质量评价的主要污染物为PM10、PM2.5、SO2、NO2、O3和CO等物质.其中,NO2与SO2都是形成酸雨的主要物质.在一定条件下,两者能发生反应:NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)完成下列填空:(1)在一定条件下,将等物质的量的NO2、SO2气体置于体积固定的密闭容器中发生反应,下列能说明反应已经达到平衡状态的是______.a.v(NO2)生成=v(SO2)消耗b.混合物中氧原子个数不再改变c.容器内气体颜色不再改变d.容器内气体平均相对分子质量不再改变(2)当空气中同时存在NO2与SO2时,SO2会更快地转变成H2SO4,其原因是______.(3)科学家正在研究利用催化技术将NO2和CO转变成无害的CO2和N2,反应的化学方程式:2NO2(g)+4CO(g)4CO2(g)+N2(g)+Q(Q>0),若在密闭容器中充入NO2和CO,下列措施能提高NO2转化率的是______.A.选用高效催化剂B.充入NO2C.降低温度D.加压(4)请写出N原子最外层电子轨道表达式______,写出CO2的电子式______.(5)关于S、N、O、C四种元素的叙述正确的是______.A.气态氢化物均为极性分子B.最高化合价均等于原子最外层电子数C.单质一定为分子晶体D.原子最外层均有两种不同形状的电子云(6)写出一个能够比较S元素和C元素非金属性强弱的化学反应方程式:______.29、(10分)李兰娟团队公布最新研究成果,阿比朵尔是抗击新型冠状病毒的潜在用药。其合成路线如下:(1)C的含氧官能团名称:_______。G的分子式:_____________。(2)A→B和B→C的反应类型分别为:_____________,_____________。两分子A生成B和另一种产物,该产物结构简式为:_____________。(3)D生成E的反应方程式:______________。(4)H的结构简式为:_____________。(5)写出B的同分异构体中具有满足下列条件的结构简式:_____。①与碳酸氢钠反应产生使澄清石灰水变浑浊的气体②六元环状结构(6)结合上述合成路线,请写出由乙醇和为基本原料,合成的路线(不超过4步)。____________。
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】
短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的单质与H2在暗处能化合并发生爆炸,则W为F元素;X是同周期中金属性最强的元素,X的原子序数大于F,则X位于第三周期,为Na元素;Y原子的最外层电子数等于电子层数,Y的原子序数大于Na,则位于第三周期,最外层含有3个电子,为Al元素;W和Z原子的最外层电子数相同,则Z为Cl元素,据此进行解答。【详解】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的单质与H2在暗处能化合并发生爆炸,则W为F元素;X是同周期中金属性最强的元素,X的原子序数大于F,则X位于第三周期,为Na元素;Y原子的最外层电子数等于电子层数,Y的原子序数大于Na,则位于第三周期,最外层含有3个电子,为Al元素;W和Z原子的最外层电子数相同,则Z为Cl元素;A.Z、W的单质分别为氯气、氟气,二者形成的晶体都是分子晶体,相对分子质量氯气较大,则氯气的沸点较高,即单质的沸点:Z>W,故A正确;B.X为Na、W为F,二者的离子都含有2个电子层,Na的核电荷数较大,则钠离子的离子半径较小,即简单离子半径:X<W,故B错误;C.X为Na,金属钠与O形成的过氧化钠中既含离子键也含非极性共价键,故C正确;D.X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、氢氧化铝、高氯酸,氢氧化铝具有两性,则氢氧化钠、氢氧化铝和高氯酸之间能相互反应,故D正确;故答案为B。2、C【解析】
A.向NaHSO4溶液中滴加过量的Ba(OH)2溶液,发生两个过程,首先发生2NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+Na2SO4+2H2O,生成的Na2SO4再与过量的Ba(OH)2反应Na2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2NaOH,两式合并后离子反应方程式:H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O,故A错误;B.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸,Na2SiO3可溶性盐,要拆开,离子反应方程式:SiO32-+2H+=H2SiO3↓,故B错误;C.偏铝酸根离子只能存在于碱性溶液中,遇酸生成沉淀,过量的酸使沉淀溶解。向偏铝酸钠溶液中加入量过量HCl:AlO2-+4H+=Al3++2H2O,故C正确;D.过量的铁与稀硝酸反应产物应该是Fe2+,3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O,故D错误;答案选C。3、B【解析】
考古时利用W的一种同位素测定一些文物的年代,则W为C;X是地壳中含量最多的元素,则X为O;Y、Z的质子数分别是W、X的质子数的2倍,则Y的质子数为6×2=12,Y为Mg,Z的质子数为8×2=16,Z为S,R的原子序数最大,R为Cl,以此来解答。【详解】由上述分析可知,W为C、X为O、Y为Mg、Z为S、R为Cl;A.Mg与CO2点燃下发生置换反应生成MgO、C,故A正确;B.二氧化碳、二氧化硫均使石灰水变浑浊,则澄清的石灰水不能鉴别,故B错误;C.同周期从左向右原子半径减小,则原子半径:Y>Z>R;电子层越多离子半径越大,且具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小,则简单离子半径:Z>X>Y,故C正确;D.Mg为活泼金属,工业上采用电解熔融氯化镁冶炼Mg,故D正确;故答案为B。4、C【解析】
A选项,根据分散质粒子直径大小可以将分散系分为溶液、胶体和浊液,故A错误;B选项,NO2不是酸性氧化物,故B错误;C选项,漂白粉是氯化钙和次氯酸钙的混合物,水玻璃是硅酸钠的水溶液,铝热剂是金属铝和金属性比铝弱的金属氧化物的混合物,故C正确;D选项,CH3COOH是共价化合物,熔融状态下不能导电,故D错误;综上所述,答案为C。【点睛】非金属氧化物不一定是酸性氧化物,酸性氧化物不一定是非金属氧化物,金属氧化物不一定是碱性氧化物,碱性氧化物一定是金属氧化物。5、D【解析】
根据②中的信息可知乙是二元酸,故乙是H2SO4;根据③中现象,可以推知丙中含有Cl-;再结合①中提供信息,甲与其它三种物质混合均产生白色沉淀,则可推出甲是Ba(OH)2,乙是H2SO4,丙是MgCl2,丁是NH4HCO3,故选D。【点睛】本题考查离子共存的正误判断,该题是高考中的高频题,属于中等难度的试题,侧重对学生基础知识的训练和检验,本题解题关键是先找出离子之间能够形成的白色沉淀,然后判断甲的组成即可。6、D【解析】
根据图知,酸溶液的pH=3,则c(H+)<0.1mol/L,说明HA是弱酸;碱溶液的pH=11,c(OH-)<0.1mol/L,则BOH是弱碱,结合图像分析解答。【详解】A、由图可知0.1mol/LHA溶液的pH=3,根据HA⇌H++A-可知Ka=10-3×10-3/0.1=10-5,A错误;B、b点是两者等体积混合溶液呈中性,所以离子浓度的大小为:c(B+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-),B错误;C、a→b是酸过量和b→c是碱过量两过程中水的电离程受抑制,b点是弱酸弱碱盐水解对水的电离起促进作用,所以a→c过程中水的电离程度先增大后减小,C错误;D、c点时,c(A-)/[c(OH-)⋅c(HA)]=1/Kh,水解平衡常数Kh只与温度有关,温度升高,Kh增大,1/Kh减小,所以c(A-)/[c(OH-)⋅c(HA)]随温度升高而减小,D正确;答案选D。7、D【解析】
根据方程式两端电荷守恒可知n==2,O元素是-2价,所以R的化合价是+6价,答案选D。8、C【解析】
A.有机反应中,失去氢或加上氧,发生氧化反应,所以该反应是醇的氧化反应,A错误;B.环己酮的分子式为C6H10O,B错误;C.环己醇含有的官能团是-OH,醇羟基不具有酸性,不能和NaOH溶液反应,C正确;D.环己醇分子中的C原子为饱和碳原子,具有甲烷的四面体结构,因此不可能所有原子共平面,D错误;故合理选项是C。9、D【解析】
A.木炭吸附溴蒸气属于物理变化,克服的是分子间作用力,共价键没有破坏,故A错误;B.干冰升华属于物理变化,克服的是分子间作用力,共价键没有破坏,故B错误;C.葡萄糖溶于水没有发生电离,克服的是分子间作用力,共价键没有破坏,故C错误;D.氯化氢溶于水发生电离,共价键被破坏,故D正确;答案选D。10、A【解析】
A选项,高纯硅可用于制作光电池,二氧化硅可用于制作光导纤维,故A错误;B选项,二氧化氯可用于自来水的杀菌消毒,故B正确;C选项,氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,因此氯化铁溶液可用于刻制铜质印刷线路板,故C正确;D选项,海水里的钢闸门可连接电源的负极进行防护,这种方法叫外加电流的阴极保护法,故D正确;综上所述,答案为A。【点睛】硅及其化合物在常用物质中的易错点⑴不要混淆硅和二氧化硅的用途:用作半导体材料的是晶体硅而不是SiO2,用于制作光导纤维的是SiO2而不是硅。⑵不要混淆常见含硅物质的类别:①计算机芯片的成分是晶体硅而不是SiO2。②水晶、石英、玛瑙等主要成分是SiO2,而不是硅酸盐。③光导纤维的主要成分是SiO2,也不属于硅酸盐材料。④传统无机非金属材料陶瓷、水泥、玻璃主要成分是硅酸盐。11、A【解析】
A.在溶液pH=9.10时c(NH4+)=c(NH3·H2O),Kb(NH3·H2O)==c(OH-),由于Kw=c(H+)·c(OH-)是常数,只与温度有关,若温度为室温,则Kw=10-14,pH=9.10时,c(H+)=10-9.10,c(OH-)==10-4.9,Kb(NH3·H2O)=c(OH-)=10-4.9,升高温度,促进电解质的电离,所以温度为40℃时,K(NH3·H2O)>10-4.9,A错误;B.溶液中存在电荷守恒,即正电荷的总浓度等于负电荷的总浓度,则不同pH的溶液中存在电荷守恒关系为:c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COO-)+c(OH-),B正确;C.已知Kb=,温度一定时,Kb为常数,随着CO2的通入,c(NH4+)逐渐增大,则不断减小,C正确;D.由图象可知:开始溶液pH较大时没有NH2COO-,后来随着溶液pH的降低,反应产生NH2COO-,并且逐渐增多,当pH减小到一定程度NH2COO-逐渐减小直至消失,同时NH4HCO3又逐渐增多,即在溶液pH不断降低的过程中,有含NH2COO-的中间产物生成,后NH2COO-转化为NH4HCO3,D正确;故合理选项是A。12、A【解析】
菱镁矿的主要成分是MgCO3,并含少量的Al2O3、FeCO3等,加入过量X酸溶解,根据实验目的,X酸是盐酸;通入氯气将二价铁氧化为三价铁,再加MgO调节pH得到氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,过滤分离后,得到氯化镁溶液,将溶液在HCl气流中加热蒸干得到无水氯化镁,据此分析解答。【详解】A、工业利用菱镁矿(主要含MgCO3,还含有Al2O3、FeCO3杂质)制取氯化镁,所以酸浸池中加入的X酸是盐酸,故A错误;B、加入氯气将二价铁氧化为三价铁,以便于调pH除铁元素,故B正确;C、根据以上分析可知,加MgO调节pH得到氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,所以沉淀混合物为Fe(OH)3和Al(OH)3,故C正确;D、镁是活泼金属,所以在工业上常利用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁,故D正确;故选A。13、D【解析】
A.工业上使Mg2+沉淀,应选用廉价的石灰乳,可利用海边大量存在的贝壳煅烧成石灰制得,故A错误;B.氯化镁是强酸弱碱盐,加热时,氯化镁水解生成氢氧化镁和盐酸,升高温度促进盐酸挥发,所以小心蒸干氯化镁溶液最终得到氢氧化镁而不是氯化镁,故B错误;C.电解熔融MgCl2在阴极得到金属Mg,电解MgCl2溶液在阴极得到H2,故C错误;D.为了使镁离子完全转化,加入试剂①的量应过量,故D正确。故答案选D。14、A【解析】
A.常温下,可用铝制容器盛装浓硫酸,铝在浓硫酸反应形成致密氧化膜而阻止反应进一步进行,不是因为铝与浓硫酸很难反应,故A错误;B.氧化铝熔点高,可以作耐火材料,故B正确;C.氧化铝是两性氧化物既可以和碱反应也可以和酸反应,所以铝制品不宜长期盛放酸性和碱性食物,故C正确;D.氢氧化铝碱性比氨水弱,不能继续和氢氧化铝反应生成偏铝酸盐,很难与氨水反应,所以用可溶性铝盐和氨水制备氢氧化铝,故D正确;题目要求选择错误的,故选A。【点睛】本题考查Al的性质与物质的分类,明确两性氧化性的概念是解答本题的关键,题目较简单。15、B【解析】
A.装置是原电池装置,据此确定能量变化情况;B.原电池中阳离子移向正极;C.甲池中碳棒是正极,该电极上发生得电子的还原反应;D.在乙池中,硫化氢失电子生成硫单质,I3-得电子生成I-,据物质的变化确定发生的反应。【详解】A.装置是原电池装置,根据图中信息知道是将光能转化为电能和化学能的装置,A正确;B.原电池中阳离子移向正极,甲池中碳棒是正极,所以氢离子从乙池移向甲池,B错误;C.甲池中碳棒是正极,该电极上发生得电子的还原反应,即AQ+2H++2e-=H2AQ,C正确;D.在乙池中,硫化氢失电子生成硫单质,I3-得电子生成I-,发生的反应为H2S+I3-═3I-+S↓+2H+,D正确。故合理选项是B。【点睛】本题考查原电池的工作原理以及电极反应式书写的知识,注意知识的归纳和梳理是关键,注意溶液中离子移动方向:在原电池中阳离子向正极定向移动,阴离子向负极定向移动,本题难度适中。16、D【解析】
A.通过蒸馏方法分离碘与CCl4,收集的是不同温度范围的馏分,因此温度计水银球要放在蒸馏烧瓶支管口附近,A错误;B.检验氨的生成要用湿润的pH广泛试纸,B错误;C.乙醇和乙酸反应制取乙酸乙酯,为防止挥发的乙醇、乙酸溶解导致的倒吸现象的发生,导气管末端要在碳酸钠饱和溶液的液面以上,C错误;D.铵盐与碱共热产生氨气,由于氨气密度比空气小,要用向下排空气方法收集,为防止氨气与空气对流,在试管口要放一团疏松的棉花,D正确;故合理选项是D。17、A【解析】
A.常温下,pH为1的0.1mol/LHA溶液中,c(H+)=0.1mol/L,则HA为强酸溶液,与0.1mol/LNaOH溶液恰好完全反应时,溶液中溶质为强电解质NaA,c(Na+)=c(A-),溶液呈中性,c(OH-)和c(H+)来自于水且c(OH-)=c(H+),故A正确;B.相同浓度时酸性:CH3COOH>HClO,即CH3COOH电离程度大于HClO,即c(CH3COO-)>c(ClO-);相同浓度的CH3COONa和NaClO溶液混合后,水解程度:CH3COONa<NaClO,溶液中c(CH3COO-)>c(ClO-),故B错误;C.pH=1NaHSO4溶液中含有Na+、SO42-、H+、OH-,电荷守恒式c(Na+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-),故C错误;D.pH=7,溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),CH3COONa和CH3COOH混合溶液,c(CH3COO-)=c(Na+),溶液中各离子浓度的大小关系为:c(CH3COO-)=c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)=c(OH-),故D错误。答案选A。18、D【解析】
A.乙醇的密度比金属钠小,所以乙醇和金属钠反应钠应沉入试管底部,故A错误;B.因为2NO2N2O4H<0,升高温度,平衡向逆反应方向移动,所以热水中NO2的浓度高,故B错误;C.氢氧化钠属于强碱,易潮解容易和玻璃中的SiO2反应生成硅酸钠,瓶和塞黏在一起,因此应保存在软木塞的试剂瓶中,故C错误;D.D是实验室制备蒸馏水的装置,故D正确;答案:D。19、C【解析】
A.制得氯气后,应先除HCl后干燥,A正确;B.通入氯气,排尽装置内的空气,防止氧气与铝反应,当硬质试管内充满黄绿色气体时,表明空气已排尽,此时点燃酒精灯,加热铝粉,B正确;C.试剂R的作用是吸收未反应的Cl2,同时防止空气中的水蒸气进入,而P2O5或CaCl2只能吸收水蒸气,不能吸收Cl2,C错误;D.关闭分液漏斗的活塞,停止加入浓盐酸,a中反应会停止,D正确。故选C。20、D【解析】
A.乙烯为平面型结构,CH3CH=CHCH3所有碳原子可能处于同一平面上,选项A错误;B.CH3CH=CHCH3高度对称,和HBr加成产物只有2-溴丁烷一种,选项B错误;C.CH3CH(OH)CH2CH3与乙二醇、丙三醇都属于醇类物质,三者所含羟基的数目不同,通式不同,不互为同系物,选项C错误;D.CH3CH(OH)CH2CH3、CH3CH=CHCH3中分别含有醇羟基和碳碳双键,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,选项D正确。答案选D。21、B【解析】
A.11g超重水(T2O)的物质的量为=0.5mol,则含中子数为0.5mol(22+8)NA=6NA,A项错误;B.SiO2中每个Si原子会形成4个Si—O键,故1molSiO2中Si—O键的数目为4NA,B项正确;C.溶液的体积未知,H+的数目无法求出,C项错误;D.标准状况下,2.24LCl2为0.1mol,但氯气溶于水为可逆反应,因此生成的Cl-数目小于0.1NA,D项错误;答案选B。22、D【解析】
A.根据图示可知,a、b、c均为酸性溶液,则溶质为HX和NaX,pH<7的溶液中,HX的电离程度大于X-的水解程度,可只考虑H+对水的电离的抑制,溶液pH越大氢离子浓度越小,水的电离程度越大,则溶液中水的电离程度:a<b<c,A错误;B.c点溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(X-)+c(OH-),此时p[]=1,则c(X-)=10c(HX),代入电荷守恒可得:c(H+)+c(Na+)=10c(HX)+c(OH-),由于溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),则c(Na+)<10c(HX),B错误;C.HX在溶液中存在电离平衡:HXH++X-,Ka=,则pH=pKa+p[],带入c点坐标(1,5.75)可知,pKa=4.75,则Ka=10-4.75,则室温下室温下NaX的水解平衡常数Kh==10-9.25,C错误;D.HX在溶液中存在电离平衡:HXH++X-,Ka=,则pH=pKa+p[],带入c点坐标(1,5.75)可知,pKa=4.75,则b点pH=pKa+p[]=0+4.75=4.75,D正确;故合理选项是D。二、非选择题(共84分)23、4-硝基甲苯(或对硝基甲苯)羧基、氨基还原反应取代反应13【解析】
根据合成路线可知,在浓硝酸、浓硫酸、加热的条件下发生取代反应得到B(),B再由酸性高锰酸钾氧化得到C(),C被Fe还原为D(),D与CH3COCl发生取代反应得到E(),E与(CH3CH2)NCH2CH2OH在一定条件下反应生成F(),据此分析解答问题。【详解】(1)已知A的核磁共振氢谱只有一个吸收峰,根据反应①可推得A的结构简式可以是,故答案为:;(2)根据上述分析可知,B的结构简式为,化学名称是4-硝基甲苯(或对硝基甲苯),故答案为:4-硝基甲苯(或对硝基甲苯);(3)根据上述分析,D的结构简式为,含有的官能团有羧基和氨基,C被Fe还原为D(),D与CH3COCl发生取代反应得到E(),故答案为:羧基、氨基;还原反应;取代反应;(4)反应⑥为E与(CH3CH2)NCH2CH2OH在一定条件下反应生成F(),反应方程式,故答案为:;(5)C的同分异构体中-NO2直接连在苯环上且能发生银镜反应的结构可以是苯环上连接—NO2、—OOCH两个基团和—NO2、—CHO、—OH三个基团两种组合,共有13种,其中苯环上一氯代物有两种的同分异构体的结构简式为,故答案为:13;;(6)结合题干信息,已知:,则以对硝基苯酚钠()、乙醇和乙酰氯(CH3COCl)为原料合成解热镇痛药非那西丁()的合成路线可以为:,故答案为:。24、氨基羧基ClCOOC2H5取代反应C10H9N2O2F+CNCH2COOC2H5+HCl3【解析】
根据合成路线可知,A与C3H5O2Cl发生取代反应生成B,B与C2H5OH发生酯化反应并成环得到C,C与CH3NHCH2COOH反应生成D,D经过反应④得到E,E与CNCH2COOC2H5反应得到F和HCl,据此分析解答问题。【详解】(1)A的结构简式为,分子中含有的官能团有氟原子、氨基和羧基,故答案为:氨基;羧基;(2)根据上述分析可知,A与C3H5O2Cl发生取代反应生成B,B的结构简式为,逆推可得C3H5O2Cl的结构简式为ClCOOC2H5,故答案为:ClCOOC2H5;(3)反应①为A与C3H5O2Cl发生取代反应生成B,反应②为B与C2H5OH发生酯化反应并成环得到C,两者都是取代反应,故答案为:取代反应;(4)化合物D的结构式为,根据各原子的成键原理,可知其分子式为C10H9N2O2F,故答案为:C10H9N2O2F;(5)E与CNCH2COOC2H5反应得到F和HCl,反应方程式为:+CNCH2COOC2H5+HCl,故答案为:+CNCH2COOC2H5+HCl;(6)是F的同分异构体,则X为—C4H7O2,又X部分含—COOH且没有支链,则X有—CH2CH2CH2COOH、—CH2CH(COOH)CH3、—CH(COOH)CH2CH33种结构,即满足条件的同分异构体有3种,故答案为:3;(7)结合题干信息,制备时,可先将甘氨酸(HOOCCH2NH2)脱水缩合得到,在与POCl3反应得到,与CNCH2COOC2H5反应制得,合成路线为,故答案为:。25、实验开始前,先通入一段时间N2,再制备SO2,排除实验装置内的空气对实验现象的影响取适量装置B中的上清液,向其中滴加铁氰化钾,若有蓝色沉淀生成则说明甲同学的猜想正确,若没有蓝色沉淀生成则说明没有Fe2+生成,甲同学的猜想不正确【解析】
铁离子有氧化性,硝酸根在酸性条件下也有强氧化性,所以都可能会与二氧化硫发生反应,若要证明是哪种氧化剂氧化了二氧化硫只要检验溶液中是否有亚铁离子生成即可;装置A为制备二氧化硫气体的装置,装置B为二氧化硫与硝酸铁反应的装置,装置C为二氧化硫的尾气吸收装置。【详解】(1)装置内有空气,氧气也有氧化性,对实验有干扰,因此实验开始前,先通入一段时间N2,再制备SO2,排除实验装置内的空气对实验现象的影响,故答案为:实验开始前,先通入一段时间N2,再制备SO2,排除实验装置内的空气对实验现象的影响;(2)由分析可知,可以通过检验亚铁离子来证明,方法为取适量装置B中的上清液,向其中滴加铁氰化钾,若有蓝色沉淀生成则说明甲同学的猜想正确,若没有蓝色沉淀生成则说明没有Fe2+生成,甲同学的猜想不正确,故答案为:取适量装置B中的上清液,向其中滴加铁氰化钾,若有蓝色沉淀生成则说明甲同学的猜想正确,若没有蓝色沉淀生成则说明没有Fe2+生成,甲同学的猜想不正确。26、①③⑤C或G2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O或CaO+NH3·H2O=NH3↑+Ca(OH)2(要对应)3Cu+2NO3−+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2OcNO尾气直接排放,没有进行处理【解析】
(1)①氯气在饱和食盐水中的溶解度较小,可以用排饱和食盐水的方法收集氯气,①正确;②用赤热的炭与水蒸气反应生成CO、H2,制取的氢气含有杂质,②错误;③实验室制氧气,用高锰酸钾或氯酸钾时需要加热,用过氧化氢时不需要加热,③正确;④氯化钙与氨气可形成配合物,不能用无水氯化钙干燥氨气,④错误;⑤用高锰酸钾制取氧气后剩余的固体为二氧化锰、高锰酸钾,均可与浓盐酸反应生成可溶性的二氯化锰,故可用浓盐酸洗涤高锰酸钾分解制氧气的试管,⑤正确;故答案为:①③⑤;(2)实验室制备氨气可用氢氧化钙与氯化铵固体加热法,也可以用浓氨水与氢氧化钠(或氧化钙)在常温下制取。可选装置C或G,故答案为:C或G;(3)根据所选装置,相应制备氨气的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O或CaO+NH3·H2O=NH3↑+Ca(OH)2(要对应),故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O或CaO+NH3·H2O=NH3↑+Ca(OH)2;(4)A中为Cu与稀硝酸的反应:3Cu+2NO3−+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为:3Cu+2NO3−+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O;(5)D中用饱和氨水防止氨气被吸收,因此还可以换成CCl4,故答案为:c;(6)该反应中尾气含有NO等污染性气体,应除去后再排空,故答案为:NO尾气直接排放,没有进行处理。27、球形冷凝管a干燥Cl2,同时作安全瓶,防止堵塞五氧化二磷(或硅胶)碱石灰POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl,SOCl2+H2O=SO2+2HCl一是温度过高,PCl3会大量挥发,从而导致产量降低;二是温度过低,反应速率会变慢当最后一滴标准KSCN
溶液滴入时,溶液变为红色,且半分钟不褪去使生成的沉淀与溶液隔离,避免滴定过程中SCN-与AgCl
反应50%【解析】分析:本题以POCl3的制备为载体,考查Cl2、SO2的实验室制备、实验条件的控制、返滴定法测定POCl3的含量。由于PCl3、POCl3、SOCl2遇水强烈水解,所以用干燥的Cl2、SO2与PCl3反应制备POCl3,则装置A、B、C、D、E、F的主要作用依次是:制备Cl2、除Cl2中的HCl(g)、干燥Cl2、制备POCl3、干燥SO2、制备SO2;为防止POCl3、SOCl2水解和吸收尾气,D装置后连接盛碱石灰的干燥管。返滴定法测定POCl3含量的原理:POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl、AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3,用KSCN滴定过量的AgNO3,发生的反应为KSCN+AgNO3=AgSCN↓+KNO3,由消耗的KSCN计算过量的AgNO3,加入的总AgNO3减去过量的AgNO3得到与Cl-反应的AgNO3,根据Ag++Cl-=AgCl↓和Cl守恒计算POCl3的含量。详解:(1)根据仪器甲的构造特点,仪器甲的名称为球形冷凝管。为了更充分的冷凝蒸气,冷凝管中的水应下进上出,与自来水进水管连接的接口的编号为a。(2)由于PCl3、POCl3、SOCl2遇水强烈水解,所以制备POCl3的Cl2和SO2都必须是干燥的。根据装置图和制备POCl3的原理,装置A用于制备Cl2,装置B用于除去Cl2中HCl(g),装置C用于干燥Cl2,装置F用于制备SO2,装置E用于干燥SO2,装置D制备POCl3;装置C的作用是干燥Cl2,装置C中有长直玻璃管,装置C的作用还有作安全瓶,防止堵塞。乙中试剂用于干燥SO2,SO2属于酸性氧化物,乙中试剂为五氧化二磷(或硅胶)。(3)由于SO2、Cl2有毒,污染大气,最后要有尾气吸收装置;POCl3、SOCl2遇水强烈水解,在制备POCl3的装置后要连接干燥装置(防外界空气中H2O(g)进入装置D中),该装置缺陷的解决方法是在装置D的球形冷凝管后连接一个既能吸收SO2、Cl2又能吸收H2O(g)的装置,该装置中应装入的试剂是碱石灰。若没有该装置,POCl3、SOCl2发生强烈水解,反应的化学方程式为POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl、SOCl2+H2O=SO2+2HCl。(4)D中反应温度控制在60~65℃,其原因是:温度太低,反应速率太慢;温度太高,PCl3会大量挥发(PCl3的沸点为76.1℃),从而导致产量降低。(5)①以Fe3+为指示剂,当KSCN将过量的Ag+完全沉淀时,再滴入一滴KSCN溶液与Fe3+作用,溶液变红色,滴定终点的现象为:当最后一滴标准KSCN
溶液滴入时,溶液变为红色,且半分钟不褪去。硝基苯是难溶于水且密度大于水的液
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