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文档简介
2023-2024学年四川电子科大实验中学高三下学期联合考试化学试题注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、已知:NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O;2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O。将总体积共为40mL的NO和O2两种气体分别同时通入同一足量的NaOH溶液中,完全反应后,溶液中只含有NaNO2和NaOH,剩余气体5mL,则原混合气体中NO的体积为()A.20mL B.25mL C.12mL D.33mL2、下列过程仅克服离子键的是()A.NaHSO4溶于水 B.HCl溶于水 C.氯化钠熔化 D.碘升华3、对氧化还原反应:11P+15CuSO4+24H2O→5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4,下列说法正确的是A.5/11的磷被氧化B.3molCuSO4可氧化11/5molPC.每摩尔起氧化作用的磷能氧化磷生成磷酸的物质的量为0.6molD.当1molP参加反应时,转移电子的物质的量为3mol4、实验室中以下物质的贮存方法不正确的是A.浓硝酸用带橡胶塞的细口、棕色试剂瓶盛放,并贮存在阴凉处B.保存硫酸亚铁溶液时,要向其中加入少量硫酸和铁粉C.少量金属钠保存在煤油中D.试剂瓶中的液溴可用水封存,防止溴挥发5、下列物质中,既能发生取代反应,又能发生消去反应,同时催化氧化生成醛的是()A. B.C. D.6、化学与生产、生活密切相关。下列有关物质的用途、性质都正确且有相关性的是选项用途性质A液氨作制冷剂NH3分解生成N2和H2的反应是吸热反应BNH4Fe(SO4)2·12H2O常作净水剂NH4Fe(SO4)2·12H2O具有氧化性C漂粉精可以作环境消毒剂漂粉精溶液中ClO-和HClO都有强氧化性DAl2O3常作耐高温材料Al2O3,既能与强酸反应,又能与强碱反应A.A B.B C.C D.D7、短周期W、X、Y、Z、Q五种元素的原子序数依次递增,W和Z位于同一主族。已知W的氢化物可与Q单质在光照条件下反应生成多种化合物,且Y、Q形成一种共价化合物,X的最高价氧化物对应的水化物可与Y单质反应产生常见的还原性气体单质E。下列说法正确的是A.X、Y、Q对应简单离子的半径逐渐减小B.工业上可用电解X、Q元素组成的化合物的饱和溶液制备Q单质C.Y、Q形成的化合物是非电解质D.工业用W与Z的最高价氧化物反应制取Z单质,同时得到W的最高价氧化物8、纳米级TiO2具有独特的光催化性与紫外线屏蔽等功能、具有广阔的工业应用前景。实验室用钛铁精矿(FeTiO3)提炼TiO2的流程如下。下列说法错误的是()A.酸浸的化学方程式是:FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2OB.X稀释所得分散系含纳米级H2TiO3,可用于观察丁达尔效应C.②用水蒸气是为了促进水解,所得稀硫酸可循环使用D.①③反应中至少有一个是氧化还原反应9、一定呈中性的是()A.pH=7的溶液B.25℃,Kw=1.0×10﹣14的溶液C.H+与OH﹣物质的量相等的溶液D.等物质的量的酸、碱混合后的溶液10、2019年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展作出重要贡献的科学家。磷酸铁锂锂离子电池充电时阳极反应式为,,放电工作示意图如图。下列叙述不正确的是A.放电时,Li+通过隔膜移向正极B.放电时,电子由铝箔沿导线流向铜箔C.放电时正极反应为:D.磷酸铁锂锂离子电池充放电过程通过Li+迁移实现,C、Fe、P元素化合价均不发生变化11、下列实验操作正确的是()A.用装置甲收集SO2B.用装置乙制备AlCl3晶体C.中和滴定时,锥形瓶用待装液润洗D.使用分液漏斗和容量瓶时,先要检查是否漏液12、下列关于有机化合物的说法正确的是()A.乙硫醇(C2H5SH)的沸点比乙醇的高B.除去乙酸乙酯中的少量乙醇可加入适量乙酸并充分加热C.等质量的苯和苯乙烯()完全燃烧,消耗氧气的体积相同D.分子式为C4H8Cl2且含有两个甲基的有机物有4种13、四种短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的位置如图所示,四种元素原子的最外层电子数之和为22。下列说法正确的是()WXYZA.氢化物的沸点:X<ZB.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>WC.化合物熔点:YX2<YZ4D.简单离子的半径:X<W14、下列转化,在给定条件下能实现的是①NaCl(aq)Cl2(g)FeCl3(s)②Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3③N2NH3NH4Cl(aq)④SiO2SiCl4SiA.①③ B.⑨④ C.①②④ D.①②⑧④15、已知TNT为烈性炸药,其爆炸时的方程式为:TNT+21O228CO2+10H2O+6N2,下列有关该反应的说法正确的是()A.TNT在反应中只做还原剂B.TNT中的N元素化合价为+5价C.方程式中TNT前的化学计量数为2D.当1molTNT参加反应时,转移的电子数为30×6.02×102316、常温下,向20mL0.1氨水中滴加一定浓度的稀盐酸,溶液中由水电离的氢离子浓度随加入盐酸体积的变化如图所示。则下列说法正确的是A.常温下,0.1氨水中的电离常数K约为B.a、b之间的点一定满足,C.c点溶液中D.d点代表两溶液恰好完全反应二、非选择题(本题包括5小题)17、近期科研人员发现磷酸氯喹等药物对新型冠状病毒肺炎患者疗效显著。磷酸氯喹中间体合成路线如下:已知:Ⅰ.卤原子为苯环的邻对位定位基,它会使第二个取代基主要进入它的邻对位;硝基为苯环的间位定位基,它会使第二个取代基主要进入它的间位。Ⅱ.E为汽车防冻液的主要成分。Ⅲ.2CH3COOC2H5CH3COCH2COOC2H5+C2H5OH请回答下列问题(1)写出B的名称__________,C→D的反应类型为_____________;(2)写出E生成F的化学方程式___________________________。写出H生成I的化学方程式__________________。(3)1molJ在氢氧化钠溶液中水解最多消耗________molNaOH。(4)H有多种同分异构体,其满足下列条件的有_________种(不考虑手性异构),其中核磁共振氢谱峰面积比为1:1:2:6的结构简式为___________。①只有两种含氧官能团②能发生银镜反应③1mol该物质与足量的Na反应生成0.5molH2(5)以硝基苯和2-丁烯为原料可制备化合物,合成路线如图:写出P、Q结构简式:P_______,Q________。18、F(4-苯并呋喃乙酸)是合成神经保护剂依那朵林的中间体,某种合成路线如下:(1)化合物F中的含氧官能团为____和_______(填官能团的名称)。(2)试剂X分子式为C2H3OCl且分子中既无甲基也无环状结构,则X的结构简式为_______;由E→F的反应类型为______。并写出该反应方程式:______(3)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式:______Ⅰ.能发生银镜反应Ⅱ.分子中含有1个苯环且有3种不同化学环境的氢(4)请写出以和BrCH2COOC2H5为原料制备的合成路线流程图(无机试剂可任选)合成路线流程图示例如下:______CH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH319、将一定量的Cu和浓硫酸反应(装置中的夹持、加热仪器省略),反应后,圆底烧瓶内的混合液倒入水中,得到蓝色溶液与少量黑色不溶物。(1)反应后蓝色溶液呈酸性的原因有①______________,②______________。(2)为检验反应产生气体的还原性,试剂a是______________。(3)已知酸性:H2SO3>H2CO3>H2S。反应后测得Na2S和Na2CO3混合溶液中有新气体生成。该气体中______________(填“含或不含”)H2S,理由是______________;(4)少量黑色不溶物不可能是CuO的理由是______________。查阅资料后发现该黑色固体可能是CuS或Cu2S中的一种或两种,且CuS和Cu2S在空气中煅烧易转化成Cu2O和SO2。称取2.000g黑色固体,灼烧、冷却、……最后称得固体1.680g。(5)灼烧该固体除用到酒精灯、坩埚、坩埚钳、三脚架等仪器,还需要______________。确定黑色固体灼烧充分的依据是______________,黑色不溶物其成分化学式为______________。20、亚硝酰氯(NOCl,熔点:-64.5℃,沸点:-5.5℃)是一种黄色气体,遇水易反应,生成一种氯化物和两种氧化物。可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。(1)甲组的同学拟制备原料气NO和Cl2,制备装置如下图所示:为制备纯净干燥的气体,下表中缺少的药品是:装置Ⅰ装置Ⅱ烧瓶中分液漏斗中制备纯净Cl2MnO2①②制备纯净NOCu③④②___________,③___________。
(2)乙组同学利用甲组制得的NO和Cl2制备NOCl,装置如图所示:①装置连接顺序为a→___________________(按气流自左向右方向,用小写字母表示)。
②装置Ⅶ的作用为________________,若无该装置,Ⅸ中NOCl可能发生反应的化学方程式为_______________________________。③乙组同学认为氢氧化钠溶液只能吸收氯气和NOCl,不能吸收NO,所以装置Ⅷ不能有效除去有毒气体。为解决这一问题,可将尾气与某种气体同时通入氢氧化钠溶液中,这种气体的化学式是__________。(3)丙组同学查阅资料,查得王水是浓硝酸与浓盐酸的混酸,一定条件下混酸可生成亚硝酰氯和氯气,该反应的化学方程式为___________________。(4)丁组同学用以下方法测定亚硝酰氯(NOCl)纯度取Ⅸ中所得液体mg溶于水,配制成250mL溶液;取出25.00mL,以K2CrO4溶液为指示剂,用cmol/LAgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为bmL。(已知:Ag2CrO4为砖红色固体)①亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为_________(用代数式表示即可)。②若滴定前,滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失,则所测亚硝酰氯的纯度_________(偏高、偏低、无影响)21、制造一次性医用口罩的原料之一丙烯是三大合成材料的基本原料,丙烷脱氢作为一条增产丙烯的非化石燃料路线具有极其重要的现实意义。丙烷脱氢技术主要分为直接脱氢和氧化脱氢两种。(1)根据下表提供的数据,计算丙烷直接脱氢制丙烯的反应C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)的∆H=___。共价键C-CC=CC-HH-H键能/(kJ∙mol-1)348615413436(2)下图为丙烷直接脱氢制丙烯反应中丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度、压强的关系(图中压强分别为1×104Pa和1×105Pa)①在恒容密闭容器中,下列情况能说明该反应达到平衡状态的是__(填字母)。A.∆H保持不变B.混合气体的密度保持不变C.混合气体的平均摩尔质量保持不变D.单位时间内生成1molH-H键,同时生成1molC=C键②欲使丙烯的平衡产率提高,下列措施可行的是____(填字母)A.增大压强B.升高温度C.保持容积不变充入氩气工业生产中为提高丙烯的产率,还常在恒压时向原料气中掺入水蒸气,其目的是_____。③1×104Pa时,图中表示丙烷和丙烯体积分数的曲线分别是___、____(填标号)④1×104Pa、500℃时,该反应的平衡常数Kp=____Pa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,计算结果保留两位有效数字)(3)利用CO2的弱氧化性,科学家开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺,该工艺可采用铬的氧化物作催化剂,已知C3H8+CO2(g)C3H6(g)+CO(g)+H2O(l),该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭,维持催化剂的活性,其原因是____,相对于丙烷直接裂解脱氢制丙烯的缺点是_____。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
根据NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O,完全反应后,溶液中只含有NaNO2和NaOH,则剩余气体为NO,设原混合气体中NO的体积为V,则O2的体积为(40-V)mL,氮元素化合价由+4降低为+3,根据得失电子守恒,计算得V=33mL,故选D。【点睛】本题考查混合物的有关计算,明确氮氧化物和NaOH反应关系式是解本题关键,侧重考查学生分析判断能力,注意单纯的NO和NaOH不反应,二氧化氮和NaOH反应。2、C【解析】
A.NaHSO4溶于水,电离生成Na+、H+和SO42-,既破坏了离子键又破坏了共价键,故A错误;B.HCl为分子晶体,气体溶于水克服共价键,故B错误;C.NaCl加热熔化电离生成Na+和Cl-,只破坏了离子键,故C正确;D.碘升华克服的是分子间作用力,共价键没有破坏,故D错误;正确答案是C。【点睛】本题考查化学键知识,题目难度不大,注意共价键、离子键以及分子间作用力的区别。3、C【解析】
A.11P+15CuSO4+24H2O═5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4中,P元素的化合价由0降低为-3价,这样的P原子是5mol,还有P元素的化合价由0升高为+5价,这样的P原子是6mol,即被氧化的磷原子为,选项A错误;B.根据反应知道,是1molCuSO4得到1mol电子,1molP失去5mol电子,则3molCuSO4可氧化0.6molP,选项B错误;C.起氧化作用P元素的化合价由0降低为-3价转移3个电子,起还原作用的P的化合价由0升高为+5价转移5个电子,则每摩尔起氧化作用的磷能氧化磷生成磷酸的物质的量为0.6mol,选项C正确;D.当1molP参加反应时,有molP作还原剂,转移电子的物质的量为mol,选项D错误.答案选C。【点睛】本题考查了氧化剂和还原剂的判断、电子转移等知识点,注意该反应中P既是氧化剂又是还原剂,会根据元素化合价的变化判断氧化剂、还原剂和氧化产物、还原产物,11P+15CuSO4+24H2O═5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4中,P元素的化合价由0降低为-3价,这样的P原子是5mol,还有P元素的化合价由0升高为+5价,这样的P原子是6mol,Cu元素的化合价由+2价降低为+1价,根据氧化还原反应中的概念以此电子守恒知识来解答。4、A【解析】
A.浓硝酸具有腐蚀性,见光易分解,因此浓硝酸应该用带玻璃塞的细口、棕色试剂瓶盛放,并贮存在阴凉处,A错误;B.硫酸亚铁易被氧化,且亚铁离子水解,因此保存硫酸亚铁溶液时,要向其中加入少量硫酸和铁粉,B正确;C.钠易被氧化,易与水反应,密度大于煤油,因此少量金属钠保存在煤油中,C正确;D.试剂瓶中的液溴可用水封存,防止溴挥发,D正确。答案选A。5、D【解析】
A.2-丙醇含有羟基,可与HCl等发生取代反应,发生消去反应生成丙烯,发生催化氧化反应生成丙酮,A不符合题意;B.苯甲醇可与HCl等发生取代反应,能发生催化氧化反应生成苯甲醛,但不能发生消去反应,B不符合题意;C.甲醇含有羟基,可与HCl等发生取代反应,能发生催化氧化反应生成甲醛,但不能发生消去反应,C不符合题意;D.含有羟基,可与HCl等发生取代反应,发生消去反应生成2-甲基-1-丙烯,发生催化氧化反应生成2-甲基丙醛,D符合题意;答案选D。【点晴】该题的关键是明确醇发生消去反应和催化氧化反应的规律,即与羟基所连碳相邻的碳上有氢原子才能发生消去反应,形成不饱和键;醇发生氧化反应的结构特点是:羟基所连碳上有氢原子的才能发生氧化反应,如果含有2个以上氢原子,则生成醛基,否则生成羰基。6、C【解析】
A.液氨汽化时需要大量吸热,液氨常用作制冷剂,与氨气的分解无关,故A错误;B.铁离子水解生成氢氧化铁胶体,使得具有吸附性,常作净水剂,与氧化性无关,故B错误;C.漂粉精作为消毒剂是因为ClO−和HClO都有强氧化性,故C正确;D.氧化铝作为耐高温材料是因为氧化铝的熔点很高,与其化学性质无关,故D错误;故选C。【点睛】本题的易错点为B,要注意净水剂是利用物质的吸附性,杀菌消毒一般利用物质的氧化性。7、B【解析】
短周期W、X、Y、Z、Q五种元素的原子序数依次递增,已知W的氢化物可与Q单质在光照条件下反应生成多种化合物,W的氢化物应该为烃,则W为C元素,Q为Cl元素;W和Z位于同一主族,则Z为Si元素;Y、Q形成一种共价化合物,X的最高价氧化物对应的水化物可与Y单质反应产生常见的还原性气体单质E。则X是Na,Y为Al元素;气体单质E为H2,据此解答。【详解】根据上述分析可知:W为C,X是Na,Y是Al,Z是Si,Q是Cl元素。A.X是Na,Y是Al,二者形成的阳离子核外电子排布是2、8,具有2个电子层;Q是Cl,形成的离子核外电子排布是2、8、8,离子核外电子层数越多,离子半径越大;当离子核外电子层数相同时,离子的核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径大小关系为:Q>X>Y,A错误;B.Cl2在工业上可用电解饱和NaCl溶液的方法制取,反应方程式为:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH,B正确;C.Y、Q形成的化合物AlCl3是盐,属于共价化合物,在水溶液中完全电离产生Al3+、Cl-,因此属于电解质,C错误;D.C与SiO2在高温下发生置换反应产生Si单质,同时得到CO气体,反应方程式为2C+SiO2Si+2CO↑,CO不是C元素的最高价氧化物,D错误;故合理选项是B。【点睛】本题考查了原子结构与元素周期律的关系,推断元素为解答关键,注意掌握元素周期表结构、元素周期律内容,试题培养了学生的分析能力及逻辑推理能力。8、D【解析】
A.FeTiO3中Fe、Ti分别显+2、+4价,溶于硫酸得到对应的硫酸盐,因此方程式为FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O,故A正确;B.纳米级是指粒子直径在几纳米到几十纳米的材料,则分散到液体分散剂中,分散质的直径在1nm~100nm之间,则该混合物属于胶体,可用于观察丁达尔效应。故B正确;C.用水蒸气过滤,相当于加热,可促进盐的水解,溶解钛铁精矿需要加入稀硫酸,TiO2+水解时生成H2TiO3和稀硫酸,则稀硫酸可以循环使用,符合绿色化学理念,故C正确;D.①反应时稀硫酸溶解FeTiO3,③反应是煅烧H2TiO3得到TiO2产品,都不是氧化还原反应,故D错误;故选D。9、C【解析】
A.100度时,纯水的pH=6,该温度下pH=7的溶液呈碱性,所以pH=7的溶液不一定呈中性,故A错误;B.25℃,Kw=1.0×10﹣14是水的离子积常数,溶液可能呈酸性、中性或碱性,所以不一定呈中性,故B错误;C.只要溶液中存在H+与OH﹣物质的量相等,则该溶液就一定呈中性,故C正确;D.等物质的量的酸、碱混合后的溶液不一定显中性,这取决于酸和碱的相对强弱以及生成盐的性质,故D错误;答案选C。【点睛】判断溶液是否呈中性的依据是氢离子和氢氧根离子的浓度相等,温度改变水的电离平衡常数,温度越高,水的电离平衡常数越大。10、D【解析】
A选项,放电时,“同性相吸”即Li+通过隔膜移向正极,故A正确;B选项,放电时,电子由负极即铝箔沿导线流向正极即铜箔,故B正确;C选项,放电正极得电子,发生氧化反应为:xFePO4+xLi++xe-=xLiFeO4,故C正确;D选项,磷酸铁锂锂离子电池充放电过程通过Li+迁移实现,Fe元素化合价发生变化,故D错误;综上所述,答案为D。【点睛】放电时,溶液中的离子是“同性相吸”,即阳离子向正极移动,阴离子向负极移动;充电时,溶液中的离子是“异性相吸”,即阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。11、D【解析】
A、二氧化硫密度比空气大,收集时需长进短出,故A错误;B、氯化铝水解生成的氯化氢易挥发,通过加热氯化铝溶液制备AlCl3晶体,需在氯化氢氛围下蒸发,故B错误;C、中和滴定时,锥形瓶不能用待装液润洗,否则会使滴定结果产生较大误差,故C错误;D、分液漏斗和容量瓶上均有塞子,使用分液漏斗和容量瓶时,先要检查是否漏液,防止实验过程中漏液,故D正确。答案选D。12、C【解析】
A.乙硫醇(C2H5SH)分子间无氢键而乙醇分子之间有氢键,氢键的存在增加了分子之间的吸引力,使物质的熔沸点升高,故乙醇的熔沸点比乙硫醇高,A错误;B.乙醇与乙酸生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,因此不能达到除杂的目的,还引入了新的杂质,B错误;C.苯、苯乙烯最简式相同,同质量消耗O2量相同,因此消耗的氧气在相同条件下体积也相同,C正确;D.C4H8Cl2可看作是C4H10分子中的2个H原子被Cl原子取代产生的物质,C4H10有正丁烷、异丁烷两种结构,4个碳原子可形成,符合条件的正丁烷的二氯代物有2种,异丁烷的1种,共有3种不同的结构,D错误;故合理选项是C。13、D【解析】
根据元素在周期表中的位置知,W、X是第二周期元素而Y和Z位于第三周期,设W原子最外层电子数是a,则X、Y、Z原子序数分别是a+1、a-1、a+2,这四种元素的原子最外层电子数之和为22,则a+a+1+a-1+a+2=22,则a=5,则X、Y、Z、W分别是O、Si、Cl、N元素;【详解】A.NH3和SiH4均为分子晶体,NH3分子间存在氢键,其沸点比SiH4高,故A错误;B.N元素的非金属性比Si元素强,HNO3的酸性比H2SiO3酸性强,故B错误;C.二氧化硅是原子晶体,四氯化硅是分子晶体,原子晶体的熔点高,即SiO2的熔点比SiCl4高,故C错误;D.N3﹣和O2﹣离子结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,则N3﹣>O2﹣,故D正确;故选:D。【点睛】易错选项是A,注意:氢化物的熔沸点与分子间作用力和氢键有关,氢化物的稳定性与化学键有关。14、A【解析】
①NaCl溶液电解的得到氯气,氯气和铁在点燃的条件下反应生成氯化铁,故正确;②Fe2O3和盐酸反应生成氯化铁,氯化铁溶液加热蒸发,得到氢氧化铁,不是氯化铁,故错误;③N2和氢气在高温高压和催化剂条件下反应生成氨气,氨气和氯化氢直接反应生成氯化铵,故正确;④SiO2和盐酸不反应,故错误。故选A。15、D【解析】
A.TNT的分子式为C7H5O6N3,TNT在爆炸时,不仅碳的化合价升高,还有氮的化合价由+3价降低至0价,所以TNT在反应中既是氧化剂,也是还原剂,A项错误;B.TNT中H的化合价为+1价,O的化合价为-2价,C的平均化合价为-价,TNT中氮元素应显+3价,B项错误;C.据氮原子守恒和TNT每分子中含有3个氮原子可知,TNT前的计量数为4,C项错误;D.反应中只有碳的化合价升高,每个碳原子升高的价态为(+4)-(-)=,所以1molTNT发生反应时转移的电子数为7××6.02×1023=30×6.02×1023,D项正确;所以答案选择D项。16、A【解析】
NH3·H2O电离出OH-抑制水的电离;向氨水中滴加HCl,反应生成NH4Cl,NH4+的水解促进水的电离,随着HCl的不断滴入,水电离的c(H+)逐渐增大;当氨水与HCl恰好完全反应时恰好生成NH4Cl,此时水电离的c(H+)达到最大(图中c点);继续加入HCl,盐酸电离的H+抑制水的电离,水电离的c(H+)又逐渐减小;据此分析。【详解】A.常温下,0.1mol/L的氨水溶液中水电离的c(H+)=10-11mol/L,氨水溶液中H+全部来自水电离,则溶液中c(H+)=10-11mol/L,c(OH-)=mol/L=10-3mol/L,Ka==mol/L=110-5mol/L,所以A选项是正确的;
B.a、b之间的任意一点,水电离的c(H+)<1×10-7mol/L,溶液都呈碱性,则c(H+)<c(OH-),结合电荷守恒得c(Cl-)<c(NH4+),故B错误;C.根据图知,c点水电离的H+达到最大,溶液中溶质为NH4Cl,NH4+水解溶液呈酸性,溶液中c(H+)>10-7mol/L,c(OH-)<10-7mol/L,结合电荷守恒得:c(NH4+)<c(Cl-),故C错误;
D.根据上述分析,d点溶液中水电离的c(H+)=10-7mol/L,此时溶液中溶质为NH4Cl和HCl,故D错误。所以A选项是正确的。二、非选择题(本题包括5小题)17、硝基苯还原反应HOCH2-CH2OH+O2OHC—CHO+2H2O+CH3COOC2H5C2H5OOCCOCH2COOC2H5+C2H5OH412、【解析】
A分子式是C6H6,结合化合物C的结构可知A是苯,结构简式为,A与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生取代反应产生硝基苯,结构简式为,B与液氯在Fe催化下发生取代反应产生C:,C与Fe、HCl发生还原反应产生D:;由于F与新制Cu(OH)2悬浊液混合加热,然后酸化得到分子式为C2H2O4的G,说明F中含有-CHO,G含有2个-COOH,则G是乙二酸:HOOC-COOH,逆推F是乙二醛:OHC-CHO,E为汽车防冻液的主要成分,则E是乙二醇,结构简式是:HOCH2-CH2OH,HOOC-COOH与2个分子的CH3CH2OH在浓硫酸作用下加热,发生酯化反应产生分子式是C6H10O4的H,H的结构简式是C2H5OOC-COOC2H5;H与CH3COOC2H5发生III条件的反应产生I:C2H5OOCCOCH2COOC2H5和C2H5OH,I与D反应产生J和H2O,J在一定条件下反应产生J,K发生酯的水解反应,然后酸化可得L,L发生脱羧反应产生M,M在一定条件下发生水解反应产生N,据此分析解答。【详解】根据上述分析可知A是,B是,E是HOCH2-CH2OH,F是OHC—CHO,G是HOOC-COOH,H是C2H5OOC-COOC2H5,I是C2H5OOCCOCH2COOC2H5。(1)B是,名称是硝基苯;C是,C与Fe、HCl发生还原反应产生D:,-NO2被还原为-NH2,反应类型为还原反应;(2)E是HOCH2-CH2OH,含有醇羟基,可以在Cu作催化剂条件下发生氧化反应产生乙二醛:OHC-CHO,所以E生成F的化学方程式是HOCH2-CH2OH+O2OHC-CHO+2H2O;H是C2H5OOC-COOC2H5,H与CH3COOC2H5发生III条件的反应产生I:C2H5OOCCOCH2COOC2H5和C2H5OH,反应方程式为:C2H5OOC-COOC2H5+CH3COOC2H5C2H5OOCCOCH2COOC2H5+C2H5OH;(3)J结构简式是,在J中含有1个Cl原子连接在苯环上,水解产生HCl和酚羟基;含有2个酯基,酯基水解产生2个分子的C2H5OH和2个-COOH,HCl、酚羟基、-COOH都可以与NaOH发生反应,所以1molJ在氢氧化钠溶液中水解最多消耗4molNaOH;(4)H结构简式是:C2H5OOC-COOC2H5,分子式是C6H10O4,其同分异构体满足下列条件①只有两种含氧官能团;②能发生银镜反应说明含有醛基;③1mol该物质与足量的Na反应生成0.5molH2,结合分子中含有的O原子数目说明只含有1个-COOH,另一种为甲酸形成的酯基HCOO-,则可能结构采用定一移二法,固定酯基HCOO-,移动-COOH的位置,碳链结构的羧基可能有共4种结构;碳链结构的羧基可能有4种结构;碳链结构的羧基可能有3种结构;碳链结构为的羧基可能位置只有1种结构,因此符合要求的同分异构体的种类数目为4+4+3+1=12种;其中核磁共振氢谱峰面积比为1:1:2:6的结构简式为、;(5)CH3-CH=CH-CH3与溴水发生加成反应产生CH3CHBr-CHBrCH3,然后与NaOH水溶液共热发生取代反应产生,发生催化氧化产生Q是;与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生硝化反应产生P是,P与Fe、HCl发生还原反应产生,与在HAc存在条件下,加热40—50℃反应产生和H2O,故P是,Q是。【点睛】本题考查有机物推断和有机合成,明确有机物官能团及其性质关系、有机反应类型及反应条件是解本题关键,难点是H的符合条件的同分异构体的种类的判断,易漏选或重选,可以采用定一移二的方法,在物质推断时可以由反应物采用正向思维或由生成物采用逆向思维方法进行推断,侧重考查学生分析推断及合成路线设计能力。18、羧基醚键ClCH2CHO取代反应+H2O+CH3CH2OH【解析】
由A生成B,A的苯环变成环己烷结构,两个羟基变成羰基。在试剂X的作用下得到C。C生成D,羰基变为—CH2COOC2H5,D生成E,重新变成苯环,E分子中有酯基,发生酸性水解,酯基转变为羧基。【详解】(1)由F的结构可知,含氧官能团为羧基、醚键;(2)试剂X分子式为C2H3OCl,且分子中既无甲基也无环状结构,且羟基和碳碳双键连在同一个碳原子上的结构不稳定,则X的结构简式为ClCH2CHO。由E→F发生酯的水解反应,属于取代反应。故答案为:ClCH2CHO,取代反应,+H2O+CH3CH2OH;(3)E中有12个碳原子,3个氧原子和7个不饱和度,它的一种同分异构体满足:Ⅰ.能发生银镜反应,含有醛基,Ⅱ.分子中含有1个苯环且有3种不同化学环境的氢,可以含有3个—CH2CHO,且处于间位位置,结构简式为;(4)可以先从生成物入手考虑,要得到,结合给出的原料BrCH2COOC2H5,根据转化关系中的C→D→E→F,需要有,可以用原料合成。即与HBr发生加成反应得到,在氢氧化钠水溶液、加热条件下水解生成,再发生催化氧化生成,结合转化关系中C→D反应,与BrCH2COOC2H5/Zn作用得到,最后在酸性条件下水解得到。故答案为:。19、反应后期浓硫酸变稀,而铜和稀硫酸不发生反应,硫酸有剩余硫酸铜溶液水解呈酸性溴水或酸性高锰酸钾不含硫化氢和二氧化硫反应氧化铜能与稀硫酸反应玻璃棒;泥三角充分灼烧的依据是再次灼烧,冷却,称量,两次的质量差不能超过0.001g;CuS和Cu2S【解析】
(1)铜和浓硫酸反应,随着反应的进行,浓硫酸会变成稀硫酸,稀硫酸与铜不反应,生成的硫酸铜水解显酸性;(2)检验二氧化硫的还原性,可以用具有氧化性的物质,且反应现象明显;(3)依据硫化氢和二氧化硫反应进行分析;(4)氧化铜可以和稀硫酸反应;(5)依据现象进行分析;【详解】(1)随着反应的进行浓硫酸会变成稀硫酸,稀硫酸与铜不反应,使溶液显酸性,生成的硫酸铜水解使溶液显酸性,故答案为:反应后期浓硫酸变稀,而铜和稀硫酸不发生反应,硫酸有剩余;硫酸铜溶液水解呈酸性;(2)二氧化硫有还原性,所以可以用溴水或者酸性高锰酸钾溶液检验,故答案为,溴水或酸性高锰酸钾;(3)Na2S和Na2CO3混合溶液中通入二氧化硫,不会生成硫化氢,因为硫化氢和二氧化硫发生反应,故答案为:不含;硫化氢和二氧化硫反应;(4)少量黑色不溶物不可能是CuO,因为氧化铜可以和稀硫酸反应,故答案为:氧化铜能与稀硫酸反应;(5)灼烧固体时除了需要酒精灯、坩埚、坩埚钳、三脚架等仪器外,还需要玻璃棒,泥三角,充分灼烧的依据是再次灼烧,冷却,称量,两次的质量差不能超过0.001g,设CuSxmol,Cu2Symol,96x+160y=2;(x+y)80=1.68,解得,x=0.02,y=0.005,故两者都有,故答案为:玻璃棒;泥三角;充分灼烧的依据是再次灼烧,冷却,称量,两次的质量差不能超过0.001g;CuS和Cu2S。20、饱和食盐水稀硝酸e→f(或f→e)→c→b→d防止水蒸气进入装置Ⅸ2NOCl+H2O=2HCl+NO+NO2O2(或NO2)HNO3(浓)+3HCl(浓)=NOCl↑+Cl2↑+2H2O×100%偏高【解析】
氯气与一氧化氮在常温常压下合成NOCl。根据实验室用浓盐酸与二氧化锰制备氯气,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气;用铜和稀硝酸反应制备NO,制得的NO中可能混有其他氮氧化合物,结合NOCl的性质,制得气体中的杂质需要除去,尾气中氯气、NO以及NOCl均不能排放到空气中,需要用氢氧化钠溶液吸收,据此分析解答。【详解】(1)实验室制备氯气,一般用浓盐酸与二氧化锰加热制备,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,故装置Ⅱ用饱和食盐水吸收氯化氢气体;实验室制备NO,一般用铜和稀硝酸反应制备,制得的NO中可能混有其他氮氧化合物,NO不溶于水,故装置Ⅱ用水净化NO;故答案为饱和食盐水;稀硝酸;(2)①将氯气和NO干燥后在装置Ⅵ中发生反应,由于亚硝酰氯(NOCl,熔点:-64.5℃,沸点:-5.5℃)是一种黄色气体,遇水易反应,需要在冰盐中冷凝收集NOCl,氯气、NO以及NOCl均不能排放到空气中,需要用氢氧化钠溶液吸收,NOCl遇水易水解,故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个干燥装置,因此装置连接顺序为a→e→f(或f→e)→c→b→d,故答案为e→f(或f→e)→c→b→d;②NOCl遇水易水解,故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个装置VII干燥装置防止水蒸气进入装置Ⅸ;若无该装置,Ⅸ中NOCl水解生成氯化氢、NO和NO2,反应的化学方程式为2NOCl+H2O=2HCl+NO+NO2,故答案为防止水蒸气进入装置Ⅸ;2NOCl+H2O=2HCl+NO+NO2;③乙组同学认为氢氧化钠溶液只能吸收氯气和NOCl,不能吸收NO,所以装置Ⅷ不能有效除去有毒气体。NO能够与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮能够被氢氧化钠溶液吸收,一氧化氮和二氧化氮的混合气体也能够被氢氧化钠溶液吸收,因此解决这一问题,可将尾气与氧气(或二氧化氮)同时通入氢氧化钠溶液中,故答案为O2(或NO2);(3)王水是浓硝酸与浓盐酸的混酸,一定条件下混酸可生成亚硝酰氯和氯气,反应的化学方程式为:HNO3(浓)+3HCl(浓)=NOCl↑+Cl2↑+2H2O,故答案为HNO3(浓)+3HCl(浓)=NOCl↑+Cl2↑+2H2O;(4)①亚硝酰氯(NOCl)遇水反应得到HCl,用AgNO3标准溶液滴定,生成白色沉淀,以K2CrO4溶液为指示剂,出现砖红色沉淀达到滴定终点,根据氯元素守恒:NOCl~HCl~AgNO3,则样品中n(NOCl)=cmol/L×b×10-3L×=10bc×10-3mol,亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为×100%=×100%,故答案为×100%;②若滴定前,滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失,导致消耗的标准溶液的体积偏大,则所测亚硝酰氯的纯度偏高,故答案为偏高。21、+123
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