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文档简介
2023-2024学年浙江省越崎中学高三第二次诊断性检测化学试卷考生请注意:1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。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、美国科学家JohnB.Goodenough荣获2019年诺贝尔化学奖,他指出固态体系锂电池是锂电池未来的发展方向。Kumar等人首次研究了固态可充电、安全性能优异的锂空气电池,其结构如图所示。已知单位质量的电极材料放出电能的大小称为电池的比能量。下列说法正确的是A.放电时,a极反应为:Al-3e-=A13+,b极发生还原反应B.充电时,Li+由a极通过固体电解液向b极移动C.与铅蓄电池相比,该电池的比能量小D.电路中转移4mole-,大约需要标准状况下112L空气2、分类是化学学习和研究的常用手段,下列分类依据和结论都正确的是A.冰醋酸、纯碱、铜绿、生石灰分别属于酸、碱、盐、氧化物B.HClO、H2SO4(浓)、HNO3均具有强氧化性,都是氧化性酸C.Al、Al2O3、Al(OH)3均既能与盐酸反应又能与氢氧化钠反应,都属于两性化合物D.H2SO4、NaOH、AlCl3均为强电解质,都属于离子化合物3、关于下图所示各装置的叙述中,正确的是A.装置①是原电池,总反应是:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+B.装置①中,铁做负极,电极反应式为:Fe3++e-=Fe2+C.装置②通电一段时间后石墨Ⅱ电极附近溶液红褐色加深D.若用装置③精炼铜,则d极为粗铜,c极为纯铜,电解质溶液为CuSO4溶液4、如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。下列说法错误的是A.铁闸主要发生的是吸氧腐蚀B.图中生成铁锈最多的是乙区域C.铁腐蚀时的电极反应式:Fe-2e-==Fe2+D.将铁闸与石墨相连可保护铁闸5、下列说法不正确的是()A.HCOOH和CH3COOH互为同系物B.与CH3CH2CHO互为同分异构体C.质子数为35、中子数为45的溴原子:35D.烷烃CH3CH(CH3)C(CH3)3的名称是2,3,3-三甲基丁烷6、在化学能与电能的转化中,下列叙述正确的是A.镀锌铁皮在食盐水中发生析氢腐蚀B.电解池的阴极材料一定比阳极材料活泼C.将铁器与电源正极相连,可在其表面镀锌D.原电池的负极和电解池的阳极均发生氧化反应7、《内经》曰:“五谷为养,五果为助,五畜为益,五菜为充”。合理膳食,能提高免疫力。下列说法错误的是()A.蔗糖水解生成互为同分异构体的葡糖糖和果糖B.食用油在酶作用下水解为高级脂肪酸和甘油C.苹果中富含的苹果酸[HOOCCH(OH)CH2COOH]是乙二酸的同系物D.天然蛋白质水解后均得到α-氨基酸,甘氨酸和丙氨酸两种分子间可生成两种二肽8、下列物质不属于盐的是A.CuCl2 B.CuSO4 C.Cu2(OH)2CO3 D.Cu(OH)29、阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是A.1L0.1mol·NH4Cl溶液中,的数量为0.1B.2.4gMg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1C.标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2D.0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.210、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.密闭容器中,1molN2和3molH2催化反应后分子总数为2NAB.100g98%的浓H2SO4与过量的Cu反应后,电子转移数为NAC.标准状况下,11.2L氧气和二氧化碳混合物中含氧原子数目为NAD.1L1mol/LNa2CO3溶液中所含阴离子数目小于NA11、下列说法正确的是()A.国庆70周年大典放飞的气球由可降解材料制成,主要成分是聚乙烯B.歼-20上用到的氮化镓材料是一种金属合金材料C.我国发射的“嫦娥三号”卫星所使用的碳纤维,是一种无机非金属材料D.“绿水青山就是金山银山”。推广聚氯乙烯代替木材,生产快餐盒等,以减少术材的使用12、W、X、Y、Z均是短周期元素,X、Y处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,Y+和Z-离子具有相同的电子层结构。下列说法正确的是()A.原子最外层电子数:X>Y>Z B.单质沸点:X>Y>ZC.离子半径:X2->Y+>Z- D.原子序数:X>Y>Z13、下列有关化学用语表示正确的是A.甲酸乙酯的结构简式:CH3OOCCH3 B.Al3+的结构示意图:C.次氯酸钠的电子式: D.中子数比质子数多1的磷原子:14、中国第二化工设计院提出,用间接电化学法对大气污染物NO进行无害化处理,其原理示意如图,下列相关判断正确的是A.电极I为阴极,电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑B.电解池中质子从电极I向电极Ⅱ作定向移动C.每处理1molNO电解池右侧质量减少16gD.吸收塔中的反应为2NO+2S2O42-+H2O=N2+4HSO3-15、表为元素周期表短周期的一部分,下列有关A、B、C、D四种元素的叙述正确的是()ABCDA.原子半径大小比较为D>C>B>AB.生成的氢化物分子间均可形成氢键C.A与C形成的阴离子可能有AC、A2CD.A、B、C、D的单质常温下均不导电16、下列说法正确的是()A.C4H8BrCl的同分异构体数目为10B.乙烯和苯均能使溴水褪色,且原理相同C.用饱和Na2CO3溶液可鉴别乙醇、乙酸、乙酸乙酯D.淀粉、油脂和蛋白质均为能发生水解反应的高分子化合物17、在一定条件下,使H2和O2的混合气体26g充分发生反应,所得产物在适当温度下跟足量的固体Na2O2反应,使固体增重2g。原混合气体中H2和O2的物质的量之比为()A.1:10 B.9:1 C.4:1 D.4:318、化学与生产、生活及社会发展密切相关。下列说法正确的是A.聚合硫酸铁[Fe2(OH)x(SO4)y]n,是新型絮凝剂,可用来杀灭水中病菌B.韩愈的诗句“榆荚只能随柳絮,等闲撩乱走空园”中的柳絮富含糖类C.宋应星的《天工开物》记载“凡火药,硫为纯阳”中硫为浓硫酸D.我国发射的“北斗组网卫星”所使用的光导纤维是一种有机高分子材料19、NA是阿伏加德罗常数的值。下列体系中指定微粒或化学键的数目一定为NA的是A.46.0g乙醇与过量冰醋酸在浓硫酸加热条件下反应所得乙酸乙酯分子B.36.0gCaO2与足量水完全反应过程中转移的电子C.53.5g氯化铵固体溶于氨水所得中性溶液中的NH4+D.5.0g乙烷中所含的共价键20、NA代表阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是A.88.0g14CO2与14N2O的混合物中所含中子数为44NAB.1molCH3COONa与少量CH3COOH溶于水所得的中性溶液中,CH3COO-数目为NAC.17.4gMnO2与40mL10mol/L浓盐酸反应,转移电子的数目为0.2NAD.常温下pH=4的醋酸溶液中由水电离出的H+的数目为10-10NA21、向碳酸溶液中滴加NaOH溶液,测得碳酸中含碳微粒的物质的量分数随pH变化如图所示,下列说法不正确的是:A.除去NaCl溶液中Na2CO3的方法是向其中加入盐酸至pH=7B.X、Y为曲线两交叉点。由X点处的pH,可计算Ka1(H2CO3)C.pH=10的溶液中c(H+)+c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)D.将CO2通入NaOH溶液制取Na2CO3,应控制pH>12.522、已知气态烃A的产量是一个国家石油化工水平的重要标志,有机物A~E能发生如图所示一系列变化,则下列说法正确的是()A.A→B的反应类型为加成反应B.常温下有机物C是一种有刺激性气味的气体C.分子式为C4H8O2的酯有3种D.lmolD与足量碳酸氢钠反应生成气体的体积为22.4L二、非选择题(共84分)23、(14分)以下是某药物中间体D的合成过程:A(C6H6O)B(1)A的结构简式为_________________,A转化为B的反应类型是____________。(2)D中含氧官能团的名称是__________。(3)鉴别B、C
可以用的试剂名称是______________。(4)D在一定条件下与足量NaOH溶液反应的化学方程式是_________________。(5)同时符合下到条件的D的所有同分异构体(不考虑立体异构)有________种。①能与NaHCO3溶液反应产生气体;②苯环上只有2个取代基;③遇氯化铁溶液发生显色反应。其中核磁共振氢谱显示为5组峰,且峰面积比为3∶1∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式是________________________________(写结构简式)。(6)已知:+CH≡CH请设计合成路线以A和C2H2
为原料合成(无机试剂任选):____________。24、(12分)氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如图:请回答下列问题:(1)A的化学名称为______;C中官能团的名称是_______。(2)③的反应试剂和反应条件分别是_______,该反应类型是________。(3)已知吡啶是一种有机碱,在反应⑤中的作用是________(4)反应④的化学方程式为__________(5)G的相对分子质量为__________。(6)是E在碱性条件下的水解产物,同时符合下列条件的T的同分异构体有___种。其中核磁共振氢谱上有4组峰且峰面积比为1:2:2:2的物质的结构简式为_____。①直接连在苯环上;②能与新制氢氧化铜悬浊液共热产生红色固体。(7)参照上述合成路线,以CH3CH2COCl和为原料,经三步合成某化工产品的路线为(其他无机试剂任选)_____。25、(12分)氮化铝(AlN)是一种性能优异的新型材料,在许多领域有广泛应用。某化学小组模拟工业制氮化铝原理,欲在实验室制备氮化铝并检验其纯度。查阅资料:①实验室用饱和NaNO2溶液与NH4Cl溶液共热制N2:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O②工业制氮化铝:Al2O3+3C+N22AlN+3CO,氮化铝在高温下能水解。③AlN与NaOH饱和溶液反应:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑。Ⅰ.氮化铝的制备(1)实验中使用的装置如上图所示,请按照氮气气流方向将各仪器接口连接:e→c→d_____。(根据实验需要,上述装置可使用多次)。(2)A装置内的X液体可能是_____;E装置内氯化钯溶液的作用可能是_________.Ⅱ.氮化铝纯度的测定(方案i)甲同学用左图装置测定AlN的纯度(部分夹持装置已略去)。(3)为准确测定生成气体的体积,量气装置(虚线框内)中的Y液体可以是________.a.CCl4b.H2Oc.NH4Cl饱和溶液d.植物油(4)用下列仪器也能组装一套量气装置,其中必选的仪器有_________(选下列仪器的编号)。a.单孔塞b.双孔塞c.广口瓶d.容量瓶e.量筒f.烧杯(方案ii)乙同学按以下步骤测定样品中AlN的纯度(流程如下图)。(5)步骤②的操作是_______(6)实验室里灼烧滤渣使其分解,除了必要的热源和三脚架以外,还需要的硅酸盐仪器有_____等。(7)样品中AlN的纯度是_________(用含m1、m2、m3表示)。(8)若在步骤③中未洗涤,测定结果将_____(填“偏高”、“偏低”或“无影响”。)26、(10分)纯碱(Na2CO3)在生产生活中具有广泛的用途.如图1是实验室模拟制碱原理制取Na2CO3的流程图.完成下列填空:已知:粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42﹣等杂质离子.(1)精制除杂的步骤顺序是____→___→____→____→____(填字母编号).a粗盐溶解b加入盐酸调pHc加入Ba(OH)2溶液d加入Na2CO3溶液e过滤(2)向饱和食盐水中先通入NH3,后通入CO2,理由是______.在滤液a中通入NH3和加入精盐的目的是______.(3)请在图1流程图中添加两条物料循环的路线.____(4)图2装置中常用于实验室制备CO2的是__(填字母编号);用c装置制备NH3,烧瓶内可加入的试剂是___(填试剂名称).(5)一种天然碱晶体成分是aNa2CO3•bNa2SO4•cH2O,利用下列提供的试剂,设计测定Na2CO3质量分数的实验方案.请把实验方案补充完整:供选择的试剂:稀H2SO4、BaCl2溶液、稀氨水、碱石灰、Ba(OH)2溶液①______.②______.③______.④计算天然碱晶体中含Na2CO3的质量分数.27、(12分)苯胺是重要的化工原料。某兴趣小组在实验室里进行苯胺的相关实验。已知:①和NH3相似,与盐酸反应生成易溶于水的盐②用硝基苯制取苯胺的反应原理:+3Sn+12HCl+3SnCl4+4H2O③有关物质的部分物理性质见下表:I.比较苯胺与氨气的性质(1)将分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近,产生白烟,反应的化学方程式为____;用苯胺代替浓氨水重复上述实验,却观察不到白烟,原因是____。Ⅱ.制备苯胺往图1所示装置(夹持装置略,下同)的冷凝管口分批加入20mL浓盐酸(过量),置于热水浴中回流20min,使硝基苯充分还原;冷却后,往三颈烧瓶中滴入一定量50%NaOH溶液,至溶液呈碱性。(2)冷凝管的进水口是____(填“a”或“b”);(3)滴加NaOH溶液的主要目的是析出苯胺,反应的离子方程式为____。Ⅲ.提取苯胺i.取出图1所示装置中的三颈烧瓶,改装为图2所示装置。加热装置A产生水蒸气,烧瓶C中收集到苯胺与水的混合物;分离混合物得到粗苯胺和水溶液。ii.往所得水溶液中加入氯化钠固体,使溶液达到饱和状态,再用乙醚萃取,得到乙醚萃取液。iii.合并粗苯胺和乙醚萃取液,用NaOH固体干燥,蒸馏后得到苯胺2.79g。(4)装置B无需用到温度计,理由是____。(5)操作i中,为了分离混合物,取出烧瓶C前,应先打开止水夹d,再停止加热,理由是____。(6)该实验中苯胺的产率为____。(7)欲在不加热条件下除去苯胺中的少量硝基苯杂质,简述实验方案:____。28、(14分)化合物J是一种重要的有机中间体,可以由苯合成,具体合成路线如下:已知:醛或酮与锌汞齐(Zn-Hg)在浓盐酸条件下发生如下反应,称为Clemmensen反应(1)请举出工业上获得原料A的来源:_________________________________________。(2)B催化氢化得Z(C10H12O3),写出Z在一定条件下聚合反应的化学方程式:___________。(3)请写出的化学方程式:________________,D中官能团名称是____________。(4)Clemmensen反应的可能机理是:锌汞齐在浓盐酸的介质中形成原电池,其中锌为__________(填“正极”或“负极”),请写出D在汞电极上生成E的电极反应方程式:____________________。(5)的反应类型为_____________。(6)I分子中最多有_______个原子共平面。与I属于同种类型物质且苯环上有两个取代基的同分异构体有_____________种。(7)符合下列条件的J的一种同分异构体结构简式为______________________。①属于芳香族化合物,②不能与金属钠反应,③有3种不同化学环境的氢原子。(8)已知:(R表示烃基,R1、R2表示氢或烃基)。请结合题干和已知信息,选用必要的无机试剂,完成以、为原料制备的合成路线图。(合成路线流程图示例见本题题干)。_______________29、(10分)乙炔是重要的化工原料,可以制得多种有机制品。用乙炔为原料制备PI(聚异戊二烯)的流程如图:(1)有机物A中官能团的名称___,反应③的反应条件____。(2)若将①中反应物“”改为“乙醛”,经过②③④后得到产物的结构简式是__。乙炔在一定条件下还可合成PVB塑料(聚乙烯醇缩丁醛):
已知:-CHO++H2O(3)写出C的结构简式为__;2分子乙炔也能发生加成反应得到链烃,其反应产物的结构简式为___。(4)反应⑦的化学方程式为___。
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】
A.锂比铝活泼,放电时a极为负极,锂单质失电子被氧化,反应为“Li-e-═Li+,b极为正极得电子,被还原,故A错误;B.充电时a电极锂离子被还原成锂单质为电解池的阴极,则b为阳极,电解池中阳离子向阴极即a极移动,故B错误;C.因为锂的摩尔质量远远小于铅的摩尔质量,失去等量电子需要的金属质量也是锂远远小于铅,因此锂电池的比能量大于铅蓄电池,故C错误;D.电路中转移4mole-,则消耗1mol氧气,标况下体积为22.4L,空气中氧气约占20%,因此需要空气22.4L×5=112L,故D正确;故答案为D。2、B【解析】A.纯碱属于盐,不属于碱,故A错误;B.HClO、H2SO4(浓)
、HNO3均具有强氧化性,都是氧化性酸,故B正确;C.Al属于单质,不属于化合物,故C错误;D.H2SO4、AlCl3属于共价化合物,不属于离子化合物,故D错误。故选B。3、C【解析】
A.该装置是原电池,由于Fe比Cu活泼,所以铁作负极,铜作正极,负极上Fe失电子发生氧化反应,正极上Fe3+得电子发生还原反应,电池总反应式为Fe+2Fe3+=3Fe2+,选项A错误;B.该装置是原电池,铁作负极,负极上Fe失电子生成Fe2+,电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,选项B错误;C.氢氧化铁胶体粒子吸附正电荷,所以氢氧化铁胶体粒子向负电荷较多的阴极移动,因此装置②中石墨Ⅱ电极附近溶液红褐色加深,选项C正确;D.由电流方向判断a是正极,b是负极,则c是阳极,d是阴极,电解精炼铜时粗铜作阳极,所以c为粗铜,d为纯铜,选项D错误;答案选C。4、D【解析】
A.海水溶液为弱碱性,发生吸氧腐蚀,在酸性较强的条件下才发生析氢腐蚀,故A正确;B.在乙处,海水与氧气接触,与Fe最易形成原电池,发生的吸氧腐蚀的程度最大,生成铁锈最多,故B正确;C.铁腐蚀时作负极失电子生成亚铁离子,电极反应式:Fe-2e-=Fe2+,故C正确;D.将铁闸与石墨相连,铁比碳活泼,铁作负极失电子,可以加快海水对铁闸的腐蚀,故D错误;答案选D。5、D【解析】A.HCOOH和CH3COOH均为羧酸,且分子组成相差一个CH2基团,两者互为同系物,故A正确;B.与CH3CH2CHO分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故B正确;C.质子数为35、中子数为45的溴原子可表示为3580Br,故C正确;D.根据系统命名法,烷烃CH3CH(CH3)C(CH3)36、D【解析】
A.镀锌铁在食盐水中发生吸氧腐蚀,故A错误;B.电解池中电解质溶液中的阳离子在阴极放电,与阴极电极材料活泼与否无关,故B错误;C.要在铁表面镀锌,将铁器与电源负极相连,故C错误;D.原电池的负极失电子发生氧化反应,电解池的阳极发生氧化反应,故D正确;故选:D。7、C【解析】
A.蔗糖水解产物为葡萄糖和果糖,二者分子式均为C6H12O6,互为同分异构体,故A正确;B.食用油为油脂,油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯,在体内酶的催化作用下水解,生成高级脂肪酸和甘油,故B正确;C.苹果酸含有羟基,乙二酸不含羟基,二者结构不相似,不属于同系物,故C错误;D.天然蛋白质都是由α氨基酸缩聚而成的,水解均得到α-氨基酸;甘氨酸脱去氨基,丙氨酸脱去羟基为一种,甘氨酸脱去羟基、丙氨酸脱去氨基为一种,共两种,故D正确;故答案为C。【点睛】甘氨酸和丙氨酸分子间可以形成两种二肽,甘氨酸和甘氨酸有一种、丙氨酸和丙氨酸有一种,即两种氨基酸可以形成共4种二肽。8、D【解析】
A.CuCl2是铜离子和氯离子组成的化合物,属于盐,A不选;B.CuSO4是硫酸根离子和铜离子组成的化合物,属于盐,B不选;C.Cu2(OH)2CO3为碱式碳酸铜,属于盐,C不选;D.Cu(OH)2为氢氧化铜,在溶液中能部分电离出铜离子和氢氧根离子,属于碱,D选;答案选D。9、D【解析】A、NH4+是弱碱阳离子,发生水解:NH4++H2ONH3·H2O+H+,因此NH4+数量小于0.1NA,故A错误;B、2.4gMg为0.1mol,与硫酸完全反应后转移的电子的物质的量为2.4×2/24mol=0.2mol,因此转移电子数为为0.2NA,故B错误;C、标准状况下,N2和O2都是气态分子,2.24L任何气体所含有的分子数都为0.1NA,故C错误;D、H2+I22HI,反应前后系数之和相等,即反应后分子总物质的量仍为0.2mol,分子数为0.2NA,故D正确。10、C【解析】
A.合成氨的反应为可逆反应,不能进行彻底,故分子总数大于2NA个,故A错误;B.100g98%的浓H2SO4中含有硫酸98g,物质的量为1mol,铜与浓硫酸的反应,2H2SO4(浓)+CuCuSO4+2H2O+SO2↑,随着反应的进行,浓硫酸变成稀硫酸,反应不再进行,所以反应生成的二氧化硫的物质的量小于0.5mol,转移的电子的物质的量小于1mol,故B错误;C.标准状况下,11.2LO2与CO2混合气体的物质的量==0.5mol,混合物中所含氧原子的数目为NA,故C正确;D.碳酸根的水解CO32-+H2OHCO3-+OH-,导致阴离子个数增多,故1L1mol/LNa2CO3溶液中阴离子个数多于NA个,故D错误;故选C。【点睛】本题的易错点为BD,B中要注意稀硫酸与铜不反应,D中要注意根据碳酸根离子的水解方程式分析阴离子数目的变化。11、C【解析】
A.聚乙烯材料不可降解,A错误;B.氮化镓,化学式GaN,是氮和镓的化合物,并不属于合金,B错误;C.碳纤维是碳的单质,是一种无机非金属材料,C正确;D.聚氯乙烯是速率,不可降解,且不可于用于食品包装,D错误。答案选C。12、D【解析】
X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,则X为第ⅥA族元素,Z为ⅦA族元素;Y+和Z-具有相同的电子层结构,则Y在Z的下一周期,则Y为Na元素,Z为F元素,X、Y同周期,则X为S元素,A.X、Y、Z分别为S、Na、F,原子最外层电子数分别为6、1、7,即原子最外层电子数:Z>X>Y,故A错误;B.常温下Na、S为固体,F2为气体,Na的熔点较低,但钠的沸点高于硫,顺序应为Na>S>F2,故B错误;C.Na+、F-具有相同的核外电子排布,离子的核电荷数越大,半径越小,应为F->Na+,S2-电子层最多,离子半径最大,故离子半径S2->F->Na+,故C错误;D.X、Y、Z分别为S、Na、F,原子序数分别为16、11、9,则原子序数:X>Y>Z,故D正确。答案选D。13、D【解析】
A.甲酸乙酯的结构简式:HCOOCH2CH3,故错误;B.Al3+的结构示意图:,故错误;C.次氯酸钠的电子式:,故错误;D.中子数比质子数多1的磷原子含有16个中子,质量数为31,符号为:,故正确。故选D。【点睛】掌握电子式的书写方法,离子化合物的电子式中含有电荷和括号,每个原子符号周围一般满足8电子结构。分清原子之间的共用电子对的数值和写法。14、D【解析】
A.HSO3-在电极I上转化为S2O42-,过程中S的化合价降低,得到电子发生还原反应,则电极I为阴极,电极反应为:2HSO3-+2e-+2H+═S2O42-+2H2O,故A错误;
B.电极I为阴极,则电极Ⅱ为阳极,电解池中阳离子向阴极移动,所以电解池中H+通过质子膜向电极I处移动,故B错误;
C.电极Ⅱ为阳极,H2O在电极Ⅱ上被转化为O2,发生电极反应:2H2O-4e-═O2↑+4H+,NO转化为N2,每处理1molNO,则转移电子数为1mol×2=2mol,根据电子转移守恒,则产生O2的物质的量为2mol×=0.5mol,同时有2molH+从右侧迁移到左侧,所以电解池右侧质量减少为0.5mol×32g/mol+2mol×1g/mol=18g,故C错误;
D.吸收塔中通入NO和S2O42-离子反应,生成N2和HSO3-,所以反应方程式为:2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-,故D正确,
故选:D。15、C【解析】
对表中元素,我们宜从右往左推断。C为第二周期ⅥA族,其为氧,从而得出A、B、C、D分别为C、N、O、Si。【详解】A.电子层数越多,半径越大;同周期元素,最外层电子数越多,半径越小,从而得出原子半径大小关系为Si>C>N>O,A错误;B.生成的氢化物中,只有水分子和氨分子间可形成氢键,B错误;C.A与C形成的阴离子可能有CO、C2O,C正确;D.C的单质石墨能导电,Si是半导体材料,常温下也能导电,N、O的单质在常温下不导电,D错误。故选C。16、C【解析】
A.C4H8BrCl可看作C4H9Br的一氯取代物,C4H9Br的同分异构体取决于丁基的数目,-C4H9异构体有:-CH2CH2CH2CH3,-CH(CH3)CH2CH3,-CH2CH(CH3)CH3,-C(CH3)3,含有H种类分别有4、4、3、1,则C4H8BrCl共有12种,故A错误;B.乙烯和苯均能使溴水褪色,前者为加成反应,后者为萃取,原理不相同,B错误;C.乙醇易溶于水,乙酸具有酸性,可与碳酸钠反应生成气体,乙酸乙酯不溶于水,可鉴别,C正确;D.油脂不属于高分子化合物,属于酯类物质,D错误;故答案选C。17、D【解析】
已知:2H2+O2=2H2O,2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑,二者相加可得H2+Na2O2=2NaOH,所得产物在适当温度下跟足量的固体Na2O2反应,使固体增重2g,则增加的质量为H2的质量,据此回答。【详解】分两种情况:⑴若O2过量,则m(H2)=2g,m(O2)=26g-2g=24g,n(H2):n(O2)=;⑵若H2过量,根据化学反应方程式2H2+O2=2H2O,参加反应的氢气2g,消耗氧气为16g,所以混合气体中O2的质量是16g,H2的质量是10g,n(H2):n(O2)=;故答案为D。【点睛】抓住反应实质H2+Na2O2=2NaOH,增重的质量就是氢气的质量,注意有两种情况要进行讨论,另外比值顺序不能弄反,否则会误选A。18、B【解析】
A.聚合硫酸铁[Fe2(OH)x(SO4)y]n能做新型絮凝剂,是因为其能水解生成氢氧化铁胶体,能吸附水中悬浮的固体杂质而净水,但是不能杀灭水中病菌,A项错误;B.柳絮的主要成分是纤维素,属于多糖,B项正确;C.火药是由硫磺、硝石(硝酸钾)、木炭混合而成,则“凡火药,硫为纯阳”中硫为硫磺,C项错误;D.光导纤维的主要成分为二氧化硅,不是有机高分子材料,D项错误;答案选B。19、C【解析】
A.46.0g乙醇的物质的量为1mol,酯化反应为可逆反应,不能进行到底,lmol乙醇与过量冰醋酸在加热和浓硫酸条件下充分反应生成的乙酸乙酯分子数小于NA,故A错误;B.36.0gCaO2的物质的量为=0.5mol,与足量水完全反应生成氢氧化钙和氧气,转移0.5mol电子,故B错误;C.53.5g氯化铵的物质的量为1mol,中性溶液中c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒,c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),因此c(NH4+)=c(Cl-),即n(NH4+)=n(Cl-)=1mol,故C正确;D.一个乙烷分子中含有6个C-H键和1个C-C键,因此5.0g乙烷中所含的共价键数目为×7×NA=NA,故D错误;答案选C。【点睛】本题的易错点为B,要注意过氧化钙与水的反应类似于过氧化钠与水的反应,反应中O元素的化合价由-1价变成0价和-2价。20、B【解析】
A.14CO2分子中含有24个中子,88.0g14CO2的物质的量为88.0g÷46g/mol=1.91mol,所以其中含有的中子数目为1.91×24NA=45.9NA;14N2O的分子中含有22个中子,88.0g14N2O的物质的量等于2mol,所以其中含有的中子数目为44NA,所以88.0g14CO2与14N2O的混合物中所含中子数大于44NA,A错误;B.在该中性溶液中n(CH3COO-)=n(Na+),由于CH3COONa的物质的量是1mol,所以该溶液中CH3COO-数目为NA,B正确;C.17.4gMnO2的物质的量n(MnO2)=17.4g÷87g/mol=0.2mol,n(HCl)=10mol/L×0.04L=0.4mol,根据方程式中物质反应关系MnO2过量,应该以HCl为标准计算,但随着反应的进行,盐酸溶液浓度变小,所以0.4molHCl不能完全反应,所以反应过程中转移电子的物质的量小于0.2NA,C错误;D.只有离子浓度,缺少溶液的体积,不能计算微粒的数目,D错误;故合理选项是B。21、A【解析】
A.由图像可知,当pH=7时含碳微粒主要为H2CO3和HCO3-,而pH约为3.5时,主要以碳酸形式存在,故要除去NaCl溶液中Na2CO3,需要调节pH小于3.5左右,故A错误;B.Ka1(H2CO3)=cHCO3-cH+cH2CO3,根据图像,X点处c(HCO3-)=c(H2CO3),此时Ka1(H2CO3)=c(H+),因此由XC.根据图像,pH=10的溶液中存在碳酸氢钠和碳酸钠,溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),故C正确;D.根据图像,pH>12.5含碳微粒主要以碳酸根离子形式存在,将CO2通入NaOH溶液制取Na2CO3,应控制pH>12.5,故D正确;答案选A。22、A【解析】
气态烃A的产量是一个国家石油化工水平的重要标志,A是C2H4;乙烯与水反应生成乙醇,乙醇催化氧化为乙醛、乙醛氧化为乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,所以B是乙醇、C是乙醛、D是乙酸、E是乙酸乙酯。【详解】A.乙烯与水发生加成反应生成乙醇,所以反应类型为加成反应,故A正确;B.C是乙醛,常温下乙醛是一种有刺激性气味的液体,故B错误;C.分子式为C4H8O2的酯有HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3,共4种,故C错误;D.lmol乙酸与足量碳酸氢钠反应生成1mol二氧化碳气体,非标准状况下体积不一定为22.4L,故D错误。【点睛】本题考查有机物的推断,试题涉及烯、醇、醛、羧酸等的性质与转化,熟悉常见有机物的转化,根据“A的产量是一个国家石油化工水平的重要标志”,准确推断A是关键。二、非选择题(共84分)23、加成反应(酚)羟基、酯基碳酸氢钠+3NaOH+CH3OH+NaBr+H2O12【解析】本题考查有机物的推断和合成,(1)根据C的结构简式,判断出B生成C反应类型为酯化反应,即B的结构简式为,根据A的分子式,以及B的结构简式,推出A为苯酚,结构简式为,结合A和B的结构简式,A生成B的反应类型为加成反应;(2)根据D的结构简式,含有含氧官能团是酯基和(酚)羟基;(3)B含有羧基,C不含有羧基,且酚羟基电离出H+能力小于碳酸,羧酸的酸性强于碳酸,因此检验两种物质,可以滴加NaHCO3溶液,B溶液中出现气泡,C中不出现气泡;(4)根据氢氧化钠发生反应的是酚羟基、酯基、溴原子,因此发生的反应方程式为+3NaOH+CH3OH+NaBr+H2O;(5)能与NaHCO3溶液产生气体,则结构中含有羧基,遇FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,符合条件的同分异构体为(邻间对三种)、(邻间对三种)、(邻间对三种)、(邻间对三种),共有12种;核磁共振氢谱有5种峰,说明有5种不同的氢原子,即结构简式为;(6)根据信息,生成的反应物应是乙炔和,因此先让A与氢气发生加成反应,然后再被氧化,合成路线为。点睛:本题的难点是同分异构体的书写,首先根据题中所给信息,判断出含有官能团或结构,如能与NaHCO3溶液反应产生气体,说明含有羧基,能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,苯环上有2种取代基,首先判断出的结构是,然后考虑苯环上两个取代基的位置,即邻间对,然后再考虑溴的位置,以及碳链异构,判断其他,平时注意多练习总结,找规律。24、甲苯氟原子浓硫酸和浓硝酸、加热取代反应(或硝化反应)吸收反应产生的氯化氢,提高反应物转化率+2Fe+4HCl+2FeCl2+2H2O27613【解析】
A中含有1个苯环,由B的分子式可知A为,则B为,B中的氯原子被氟原子取代生成了C,C的结构简式为,C发生硝化反应生成D,D中硝基被还原成氨基生成E,E与酰氯发生取代反应生成F,F的结构简式为,然后发生硝化反应生成G,结合对应的有机物的结构和性质解答。【详解】(1)由以上分析可知A为甲苯,结构简式为,C中官能团的名称为氟原子,故答案为甲苯;氟原子。(2)③为三氟甲苯的硝化反应,反应条件是在浓硫酸作用下,水浴加热,与浓硝酸发生取代反应,故答案为浓硫酸和浓硝酸、水浴加热;取代反应(或硝化反应)。(3)反应⑤的方程式为,反应中生成了HCl,加入吡啶这样的有机碱,可以消耗产生的氯化氢,促进平衡右移,提高反应转化率,故答案为消耗反应中生成的氯化氢,促进平衡右移,提高产率。(4)由题中转化关系可知反应④的化学方程式为:+2Fe+4HCl+2FeCl2+2H2O,故答案为+2Fe+4HCl+2FeCl2+2H2O。(5)由结构简式可知G的分子式为C11H11O3N2F3,则相对分子质量为276,故答案为276。(6)T(C7H7NO2)是E在碱性条件下的水解产物,显然有1个羧基,它的同分异构体,要求:①—NH2直接连在苯环上②能与新制氢氧化铜悬浊液共热产生红色固体,说明结构中含有醛基。分析可知,T符合条件的同分异构体分两大类:一类是苯环上有2个取代基:—NH2和HCOO—,在苯环上按邻、间、对排列方式共有3种,另一类是苯环上有3个取代基:—OH、—CHO、—NH2,3个不同的取代基在苯环上的排列方式共有10种结构,所以一共有13种符合条件的同分异构体。其中核磁共振氢谱上有4组峰,且峰面积比为1:2:2:2的物质的结构简式为:,故答案为13;。(6)由目标产物逆推,需要合成氨基,推知原料要先发生硝化,引入硝基,再还原得到氨基,氨基与酰氯发生取代反应生成目标产物,合成路线为:,故答案为。【点睛】有机推断应以特征点为解题突破口,按照已知条件建立的知识结构,结合信息和相关知识进行推理、计算、排除干扰,最后做出正确推断。一般可采用顺推法、逆推法、多法结合推断。25、浓硫酸吸收CO防污染adbce通入过量气体坩埚、泥三角(玻璃棒写与不写都对)或偏高【解析】
(1)利用装置B制备氮气,通过装置A中浓硫酸溶液除去氮气中杂质气体水蒸气,得到干燥氮气通过装置C和铝发生反应生成AlN,通过装置A避免AlN遇到水蒸气反应,最后通过装置D吸收尾气一氧化碳;(2)根据A装置的作用分析判断A装置内的X液体,根据CO有毒,会污染空气解答;(3)根据测定的气体为NH3,结合氨气的性质分析解答;(4)根据排液体量气法测定气体体积选取装置;(5)样品m1g溶于过量氢氧化钠溶液中过滤得到滤液偏铝酸钠溶液滤渣质量m2g,滤液及其洗涤液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀,过滤得到固体灼烧得到氧化铝为m3g,结合铝元素守恒计算纯度;(6)实验室中灼烧固体在坩埚内进行,据此选择仪器;(7)氮化铝含杂质为C和氧化铝,氧化铝质量不变,碳转化为滤渣,样品m1g溶于过量氢氧化钠溶液中过滤得到滤液偏铝酸钠溶液滤渣质量m2g,滤液及其洗涤液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀,过滤得到固体灼烧得到氧化铝为m3g,结合差量法计算纯度;(8)若在步骤③中未洗涤,则煅烧后的氧化铝中含有部分碳酸钠,结合(7)的计算结果表达式分析判断。【详解】(1)制备过程是利用装置B制备氮气,通过装置A中浓硫酸溶液除去氮气中杂质气体水蒸气,得到干燥氮气通过装置C和铝发生反应生成AlN,通过装置A避免AlN遇到水蒸气反应,最后通过装置D吸收尾气一氧化碳,氮气气流方向将各个仪器接口连接顺序:e→c→d→f(g)→g(f)→c→d→i,故答案为f(g)→g(f)→c→d→i;(2)A装置内的X液体可能是浓硫酸,用来干燥氮气,D装置内氯化钯溶液的作用是吸收一氧化碳,防止污染空气,故答案为浓硫酸;吸收CO防污染;(3)AlN与NaOH饱和溶液反应:AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑,测定生成的气体为NH3,Y液体不能溶解氨气、不能和氨气反应,量气装置(虚线框内)中的Y液体可以是CC14或植物油,故答案为ad;(4)利用通入的气体排出液体体积测定生成气体的体积,可以选择双孔塞、广口瓶、量筒组装一套量气装置测定,故答案为bce;(5)样品m1g溶于过量氢氧化钠溶液后过滤得到的滤液中含有偏铝酸钠溶液,滤渣质量m2g,滤液及其洗涤液中含有偏铝酸钠溶液,可以通入过量二氧化碳,生成氢氧化铝沉淀,过滤得到固体灼烧得到氧化铝为m3g,因此步骤②的操作为:通入过量CO2气体,故答案为通入过量CO2气体;(6)实验室里煅烧滤渣使其分解,除了必要的热源和三脚架以外,还需要的硅酸盐仪器有:坩埚、泥三角、故答案为坩埚、泥三角;(7)氮化铝含杂质为C和氧化铝,氧化铝质量不变,碳转化为滤渣,样品m1g溶于过量氢氧化钠溶液中过滤得到滤液偏铝酸钠溶液滤渣质量m2g,滤液及其洗涤液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀,过滤得到固体灼烧得到氧化铝为m3g,2AlN~Al2O3△m8210220mm3-(m1-m2)m=g=g,样品中AIN的纯度=×100%,故答案为×100%;(8)若在步骤③中未洗涤,则煅烧后的氧化铝中含有部分碳酸钠,导致氧化铝的质量偏大,即m3偏大,根据样品中AIN的纯度=×100%,则测定结果将偏高,故答案为偏高。26、acdebNH3易溶于水,有利于吸收溶解度不大的CO2NH3溶于水能将HCO3﹣转化为CO32﹣,并增大加入NH4+浓度;加入精盐增大Cl﹣浓度,有利于NH4Cl结晶析出b浓氨水称取一定质量的天然碱晶体加入足量稀硫酸并微热、产生的气体通过足量Ba(OH)2溶液过滤、洗涤、干燥、称量、恒重沉淀【解析】
(1)根据SO42﹣、Ca2+、Mg2+等易转化为沉淀而被除去,以及根据不能产生新杂质的要求排序,前面加入的过量溶液应用后加入的溶液除去,最后加入适量的溶液;(2)NH3易溶于水,有利于吸收溶解度不大的CO2;根据溶解平衡,增加反应物的浓度有利于晶体析出;(3)侯氏制碱法主要操作是在氨化饱和的NaCl溶液里通CO2,因此后续操作中得到的CO2和NaCl可循环利用;(4)实验室制取二氧化碳的反应原理和条件;根据在浓氨水中加碱或生石灰,因为氨水中存在下列平衡:NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH﹣加入碱或生石灰产生氢氧根离子平衡左移,同时放出大量的热促进氨水的挥发,制得氨气;(5)根据实验的原理:先称取一定量的天然碱晶体并溶解得到水溶液,将碳酸根全部转换成二氧化碳,利用二氧化碳和澄清石灰水产生沉淀,通过沉淀的质量求出二氧化碳的物质的量、Na2CO3的物质的量和质量,最终求出Na2CO3的质量分数。【详解】(1)SO42﹣、Ca2+、Mg2+等分别与Ba(OH)2溶液、Na2CO3溶液、Ba(OH)2溶液反应生成沉淀,可再通过过滤除去,Na2CO3溶液能除去过量的Ba(OH)2溶液,盐酸能除去过量的Na2CO3溶液和NaOH溶液,所以应先加Ba(OH)2溶液再加Na2CO3溶液,过滤,最后加入盐酸,故答案为:a→c→d→e→b;(2)NH3易溶于水,有利于吸收溶解度不大的CO2,所以向饱和食盐水中先通入NH3,后通入CO2;通入NH3可通过与HCO3﹣的反应,增加NH4+浓度,并利用精盐增大Cl﹣浓度,根据溶解平衡的移动,有利于NH4Cl结晶析出;(3)煅烧炉里生成的CO2可循环利用,滤液a析出晶体氯化铵后得到的NaCl溶液可循环利用,则;(4)实验室制取二氧化碳常选用石灰石和稀盐酸或大理石和稀盐酸反应制取,采用固体+液体气体;浓氨水中加碱或生石灰,因为氨水中存在下列平衡:NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH﹣,加入碱平衡左移,同时放出大量的热促进氨水的挥发,制得氨气;(5)实验的原理:先称取样品质量并溶解,将碳酸根全部转换成二氧化碳,利用二氧化碳和澄清石灰水产生沉淀,通过沉淀的质量求出二氧化碳的物质的量、Na2CO3的物质的量和质量,最终求出Na2CO3的质量分数,所以将天然碱晶体样品,溶于适量蒸馏水中,加入足量稀硫酸并微热,产生的气体通过足量的澄清石灰水,然后过滤、洗涤、干燥、称量沉淀即可。27、NH3+HCl=NH4Cl苯胺沸点较高,不易挥发bC6H5NH3++OH-C6H5NH2+H2O蒸出物为混合物,无需控制温度防止B中液体倒吸60.0%加入稀盐酸,分液除去硝基苯,再加入氢氧化钠溶液,分液去水层后,加入NaOH固体干燥、过滤【解析】
制备苯胺:向硝基苯和锡粉混合物中分批加入过量的盐酸,可生成苯胺,分批加入盐酸可以防止反应太剧烈,减少因挥发而造成的损失,且过量的盐酸可以和苯胺反应生成C6H5NH3Cl,之后再加入NaOH与C6H5NH3Cl反应生成苯胺。【详解】(1)将分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近,因为两者都有挥发性,在空气中相遇时反应生成NH4Cl白色固体,故产生白烟方程式为NH3+HCl=NH4Cl;依据表中信息,苯胺沸点较高(184℃),不易挥发,因此用苯胺代替浓氨水,观察不到白烟;(2)图中球形冷凝管的水流方向应为“下进上出”即“b进a出”,才能保证冷凝管内充满冷却水,获得充分冷凝的效果;(3)过量浓盐酸与苯胺反应生成C6H5NH3Cl,使制取反应正向移动,充分反应后加入NaOH溶液使C6H5NH3Cl生成C6H5NH2,离子反应方程式为C6H5NH3++OH-=C6H5NH2+H2O;(4)由于蒸出物为水和苯胺的混合物,故无需控制温度;(5)水蒸气蒸馏装置中,虽然有玻璃管平衡气压,但是在实际操作时,装置内的气压仍然大于外界大气压,这样水蒸气才能进入三颈烧瓶中;所以,水蒸气蒸馏结束后,在取出烧瓶C前,必须先打开止水夹d,再停止加热,防止装置内压强突然减小引起倒吸;(6)已知硝基苯的用量为5.0mL,密度为1.23g/cm3,则硝基苯的质量为6.15g,则硝基苯的物质的量为,根据反应方程式可知理论生成的苯胺为0.05mol,理论质量为=4.65g,实际质量为2.79g,所以产率为60.0%;(7)“不加热”即排除了用蒸馏的方法除杂,苯胺能与HCl溶液反应,生成可溶于水的C6H5NH3Cl而硝基苯则不能与HCl溶液反应,且不溶于水。所以可在混合物中先加入足量盐酸,经分液除去硝基苯,再往水溶液中加NaOH溶液析出苯胺,分液后用NaOH固体干燥苯胺中还含有的少量水分,滤去NaOH固体,即可得较纯净的苯胺。【点睛】水蒸气蒸馏是在难溶或
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