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文档简介
2024届上海市嘉定区嘉一中高三3月份第一次模拟考试化学试卷注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4.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、NA代表阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是A.常温常压下,1.8g甲基(—CD3)中含有的中子数目为NAB.0.5mol雄黄(As4S4,结构为)含有NA个S-S键C.pH=1的尿酸(HUr)溶液中,含有0.1NA个H+D.标准状况下,2.24L丙烷含有的共价键数目为NA2、刚结束的两会《政府工作报告》首次写入“推动充电、加氢等设施的建设”。如图是一种正负电极反应均涉及氢气的新型“全氢电池”,能量效率可达80%。下列说法中错误的是A.该装置将化学能转换为电能B.离子交换膜允许H+和OH-通过C.负极为A,其电极反应式是H2-2e-+2OH-=2H2OD.电池的总反应为H++OH-H2O3、下列有机物都可以在碱的醇溶液和加热条件下发生消去反应,条件相同时,转化率最高的是()A.B.C.D.4、近日,中国第36次南极科学考察队暨“雪龙2”号从深圳启航,前往南极执行科考任务。下列说法正确的是()A.外壳镶嵌一些铅块等可提高科考船的抗腐蚀能力B.利用牺牲阳极的阴极保护法保护船体,正极反应式为O2-4e-+2H2O=4OH-C.停靠期间可以采用外加电流的阴极保护法,电源负极与船体相连接D.科考船只能采用电化学保护法提高其抗腐蚀能力5、W、X、Y、Z为短周期原子序数依次增大的主族元素,其中W元素形成的单质密度最小,且W与X、Y、Z都能形成共价化合物,Y、W形成的常见化合物溶于水显碱性,Z、W形成的化合物溶于水显酸性。四种元素原子序数之和为30,可形成的某种化合物结构式为。下列说法正确的是A.X为碳元素B.Y的氧化物对应的水化物是强酸C.W与Y、Z三种元素形成的化合物中一定不含离子键D.含Z的某种含氧酸盐可用于物体表面和环境等的杀菌消毒6、位于不同主族的四种短周期元素甲、乙、丙、丁,其原子序数依次增大,原子半径r(丁)>r(乙)>r(丙)>r(甲)。四种元素中,只有一种为金属元素,乙和丙原子的最外层电子数之和为丁原子的最外层电子数的3倍。据此推断,下述正确的是A.简单氢化物的沸点:乙>丙B.由甲、乙两元素组成的化合物溶于水呈碱性C.丙和丁两元素的最高价氧化物的水化物之间能发生反应D.由甲和丙两元素组成的分子,不可能含非极性键7、下列解释工业生产或应用的化学用语中,不正确的是A.氯碱工业中制备氯气:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑B.工业制硫酸的主要反应之一:2SO2+O22SO3C.氨氧化法制硝酸的主要反应之一:4NH3+5O24NO+6H2OD.利用铝热反应焊接铁轨:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe8、甲烷与氯气光照条件下取代反应的部分反应历程和能量变化如下:第一步:第二步:第三步:中其中表示氯原子,表示甲基,下列说法不正确的是()A.由题可知,甲烷和氯气在室温暗处较难反应B.C.形成中键放出的能量比拆开中化学键吸收的能量多D.若是甲烷与发生取代反应,则第二步反应9、关于“植物油”的叙述错误的是()A.属于酯类 B.不含碳碳双键C.比水轻 D.在碱和加热条件下能完全水解10、下列有关说法正确的是①二氧化硅可与NaOH溶液反应,因此可用NaOH溶液雕刻玻璃;②明矾溶于水可水解生成Al(OH)3胶体,因此可以用明矾对自来水进行杀菌消毒;③可用蒸馏法、电渗析法、离子交换法等对海水进行淡化;④从海带中提取碘只需用到蒸馏水、H2O2溶液和四氯化碳三种试剂;⑤地沟油可用来制肥皂、提取甘油或者生产生物柴油;⑥石英玻璃、Na2O·CaO·6SiO2、淀粉、氨水的物质类别依次为纯净物、氧化物、混合物、弱电解质。A.③⑤⑥B.①④⑤C.除②外都正确D.③⑤11、二氧化氯(ClO2)是易溶于水且不与水反应的黄绿色气体,沸点为11℃。某小组在实验室中制备ClO2的装置如下:[已知:SO2+2NaClO3+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4]下列说法正确的是A.装置C中装的是饱和食盐水,a逸出的气体为SO2B.连接装置时,导管口a应接h或g,导管口c应接eC.装置D放冰水的目的是液化SO2,防止污染环境D.可选用装置A利用1mol·L−1盐酸与MnO2反应制备Cl212、有关化合物2−苯基丙烯,说法错误的是A.能发生加聚反应B.能溶于甲苯,不溶于水C.分子中所有原子能共面D.能使酸性高锰酸钾溶液褪色13、下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是()选项实验操作实验现象结论A等体积的和两种酸分别与足量的锌反应相同时间内与反应生成的氢气更多是强酸B将湿润的淀粉-试纸分别放入和蒸气中试纸只在蒸气中变蓝色氧化性:C将光亮的镁条放入盛有溶液的试管中有大量气泡产生生成的气体是D向
NaHCO3溶液中加入NaAlO2溶液有白色沉淀生成结合的能力比强A.A B.B C.C D.D14、有机物X分子式为C3H6O,有多种同分异构体。其中之一丙醛(液态)的燃烧热为1815kJ/mol。下列说法不正确的是A.X的同分异构体中,含单官能团的共5种B.1molX最多能和1molH2加成C.表示丙醛燃烧热的热化学方程式为:C3H6O(l)+4O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)△H=+1815kJ/molD.X的同分异构体其中之一CH2=CHCH2OH可以发生取代反应、加成反应、加聚反应、氧化反应15、已知下列反应的热化学方程式为①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-870.3kJ·mol-1②C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-393.5kJ·mol-1③H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH3=-285.8kJ·mol-1则反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的ΔH为()A.-488.3kJ·mol-1B.-191kJ·mol-1C.-476.8kJ·mol-1D.-1549.6kJ·mol-116、下列说法中正确的是()A.气体单质中,一定有σ键,可能有π键B.PCl3分子是非极性分子C.邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点高D.ClO4-的VSEPR模型与离子的空间立体构型一致17、化学和生活、社会发展息息相关,从古代文物的修复到现在的人工智能,我们时时刻刻能感受到化学的魅力。下列说法不正确的是A.银器发黑重新变亮涉及了化学变化B.煤综合利用时采用了干馏和液化等化学方法C.瓷器主要成分属于硅酸盐D.芯片制造中的“光刻技术”是利用光敏树脂在曝光条件下成像,该过程并不涉及化学变化18、按照物质的组成分类,SO2属于()A.单质 B.酸性氧化物 C.碱性氧化物 D.混合物19、第三周期元素X、Y、Z、W的最高价氧化物溶于水可得四种溶液,0.01mol/L的这四种溶液pH与该元素原子半径的关系如下图所示。下列说法正确的是A.简单离子半径:X>Y>Z>WB.W的单质在常温下是黄绿色气体C.气态氢化物的稳定性:Z>W>YD.X和Y的最高价氧化物对应的水化物恰好中和时,溶液中的微粒共有2种20、下列不能用于判断F和Cl的非金属性强弱的事实是A.气态氢化物的稳定性 B.最高价氧化物对应水化物的酸性C.单质与氢气反应的难易 D.单质与氢气反应放出热量的多少21、工业上常用铁碳混合物处理含Cu2+废水获得金属铜。当保持铁屑和活性炭总质量不变时,测得废水中Cu2+浓度在不同铁碳质量比(x)条件下随时间变化的曲线如下图所示。下列推论不合理的是A.活性炭对Cu2+具有一定的吸附作用B.铁屑和活性炭会在溶液中形成微电池,铁为负极C.增大铁碳混合物中铁碳比(x),一定会提高废水中Cu2+的去除速率D.利用铁碳混合物回收含Cu2+废水中铜的反应原理:Fe+Cu2+=Fe2++Cu22、第三周期的下列基态原子中,第一电离能最小的是A.3s23p3 B.3s23p5 C.3s23p4 D.3s23p6二、非选择题(共84分)23、(14分)已知:R-CH=CH-O-R′→H2O/H+R-烃基烯基醚A的分子式为C12H16O。与A相关的反应如下:完成下列填空:43、写出A的结构简式_______________________________。44、写出C→D化学方程式____________________________________________________。45、写出一种满足下列条件的F的同分异构体的结构简式________________________。①能与FeCl3溶液发生显色反应;②光照时与氯气反应所得的一氯取代产物不能发生消除反应;③分子中有4种不同化学环境的氢原子。46、设计一条由E合成对甲基苯乙炔()的合成路线。(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下:_________________________24、(12分)药物Z可用于治疗哮喘、系统性红斑狼疮等,可由X(1,4-环己二酮单乙二醇缩酮)和Y(咖啡酸)为原料合成,如下图:(1)化合物X的有____种化学环境不同的氢原子。(2)下列说法正确的是_____。A.X是芳香化合物B.Ni催化下Y能与5molH2加成C.Z能发生加成、取代及消去反应D.1molZ最多可与5molNaOH反应(3)Y与过量的溴水反应的化学方程式为_________________________________。(4)X可以由____(写名称)和M()分子间脱水而得;一定条件下,M发生1个—OH的消去反应得到稳定化合物N(分子式为C6H8O2),则N的结构简式为____(已知烯醇式不稳定,会发生分子重排,例如:)。(5)Y也可以与环氧丙烷()发生类似反应①的反应,其生成物的结构简式为____________(写一种);Y的同分异构体很多种,其中有苯环、苯环上有三个取代基(且酚羟基的位置和数目都不变)、属于酯的同分异构体有_____种。25、(12分)乙醛能与银氨溶液反应析出银,如果条件控制适当,析出的银会均匀分布在试管上,形成光亮的银镜,这个反应叫银镜反应。某实验小组对银镜反应产生兴趣,进行了以下实验。(1)配制银氨溶液时,随着硝酸银溶液滴加到氨水中,观察到先产生灰白色沉淀,而后沉淀消失,形成无色透明的溶液。该过程可能发生的反应有_________A.AgNO3+NH3·H2O=AgOH↓+NH4NO3B.AgOH+2NH3·H2O=Ag(NH3)2OH+2H2OC.2AgOH=Ag2O+H2OD.Ag2O+4NH3·H2O=Ag(NH3)2OH+3H2O(2)该小组探究乙醛发生银镜反应的最佳条件,部分实验数据如表:实验序号银氨溶液/mL乙醛的量/滴水浴温度/℃反应混合液的pH出现银镜时间1136511521345116.53156511441350116请回答下列问题:①推测当银氨溶液的量为1mL,乙醛的量为3滴,水浴温度为60℃,反应混合液pH为11时,出现银镜的时间范围是____________________。②进一步实验还可探索_______________对出现银镜快慢的影响(写一条即可)。(3)该小组查阅资料发现强碱条件下,加热银氨溶液也可以析出银镜,并做了以下两组实验进行分析证明。已知:Ag(NH3)2++2H2OAg++2NH3·H2O。装置实验序号试管中的药品现象实验Ⅰ2mL银氨溶液和数滴较浓NaOH溶液有气泡产生,一段时间后,溶液逐渐变黑,试管壁附着银镜实验Ⅱ2mL银氨溶液和数滴浓氨水有气泡产生,一段时间后,溶液无明显变化①两组实验产生的气体相同,该气体化学式为____________,检验该气体可用____________试纸。②实验Ⅰ的黑色固体中有Ag2O,产生Ag2O的原因是____________。(4)该小组同学在清洗试管上的银镜时,发现用FeCl3溶液清洗的效果优于Fe2(SO4)3溶液,推测可能的原因是____________,实验室中,我们常选用稀HNO3清洗试管上的银镜,写出Ag与稀HNO3反应的化学方程式____________。26、(10分)某化学兴趣小组对电化学问题进行了实验探究。Ⅰ.利用如图装置探究金属的防护措施,实验现象是锌电极不断溶解,铁电极表面有气泡产生。(1)写出负极的电极反应式_______________。(2)某学生认为,铁电极可能参与反应,并对产物作出假设:假设1:铁参与反应,被氧化生成Fe2+假设2:铁参与反应,被氧化生成Fe3+假设3:____________。(3)为了探究假设1、2,他采取如下操作:①取0.01mol·L-1FeCl3溶液2mL于试管中,加入过量铁粉;②取操作①试管的上层清液加入2滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;③取少量正极附近溶液加入2滴K3[Fe(CN)6]溶液,未见蓝色沉淀生成;④取少量正极附近溶液加入2滴KSCN溶液,未见溶液变血红;据②、③、④现象得出的结论是______________。(4)该实验原理可应用于防护钢铁腐蚀,请再举一例防护钢铁腐蚀的措施_________________。Ⅱ.利用如图装置作电解50mL0.5mol·L-1的CuCl2溶液实验。实验记录:A.阳极上有黄绿色气体产生,该气体使湿润的淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色(提示:Cl2氧化性大于IO3-);B.电解一段时间以后,阴极表面除有铜吸附外,还出现了少量气泡和浅蓝色固体。(1)分析实验记录A中试纸颜色变化,用离子方程式解释:①________________;②___________。(2)分析实验记录B中浅蓝色固体可能是____(写化学式),试分析生成该物质的原因______。27、(12分)氮化铝(AlN)是一种新型无机材料,广泛应用于集成电路生产领域。某化学研究小组利用Al2O3+3C+N22AlN+3CO制取氮化铝,设计如图实验装置:试回答:(1)实验中用饱和NaNO2与NH4Cl溶液制取氮气的化学方程式为___。(2)装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A的作用是__(填写序号)。a.防止NaNO2饱和溶液蒸发b.保证实验装置不漏气c.使NaNO2饱和溶液容易滴下(3)按图连接好实验装置,检查装置气密性的方法是:在干燥管D末端连接一导管,将导管插入烧杯中的液面下,___。(4)化学研究小组的装置存在严重问题,请说明改进的办法:___。(5)反应结束后,某同学用如图装置进行实验来测定氮化铝样品的质量分数(实验中导管体积忽略不计)。已知:氮化铝和NaOH溶液反应生成NaAlO2和氨气。①广口瓶中的试剂X最好选用___(填写序号)。a.汽油b.酒精c.植物油d.CCl4②广口瓶中的液体没有装满(上方留有空间),则实验测得NH3的体积将___(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。③若实验中称取氮化铝样品的质量为10.0g,测得氨气的体积为3.36L(标准状况),则样品中AlN的质量分数为___。28、(14分)数十年来,化学工作者对氮的氧化物、碳的氧化物做了广泛深入的研究并取得一些重要成果。I.已知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步:第一步:2NO(g)N2O2(g)(快)∆H1<0;v1正=k1正c2(NO);v1逆=k1逆c(N2O2)第二步:N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)∆H2<0;v2正=k2正c(N2O2)c(O2);v2逆=k2逆c2(NO2)①2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应速率主要是由______(填“第一步”或“第二步”)反应决定。②一定温度下,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态,请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=____________;II.利用CO2和CH4重整不仅可以获得合成气(主要成分为CO、H2),还可减少温室气体的排放(1)已知重整过程中部分反应的热化方程式为:①CH4(g)=C(s)+2H2(g)ΔH>0②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH>0③CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g)ΔH<0固定n(CO2)=n(CH4),改变反应温度,CO2和CH4的平衡转化率见图甲。同温度下CO2的平衡转化率________(填“大于”“小于”或“等于”)CH4的平衡转化率。(2)在密闭容器中通入物质的量均为0.1mol的CH4和CO2,在一定条件下发生反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g),CH4的平衡转化率与温度及压强(单位Pa)的关系如图乙所示。y点:v(正)_____v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。已知气体分压(p分)=气体总压(p总)×气体的物质的量分数。用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp,求x点对应温度下反应的平衡常数Kp=__________________。III.根据2CrO42﹣+2H+Cr2O72﹣+H2O设计如图丙装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7,图丙中右侧电极连接电源的__极,电解制备过程的总反应方程式为__。测定阳极液中Na和Cr的含量,若Na与Cr的物质的量之比为a:b,则此时Na2CrO4的转化率为__。若选择用熔融K2CO3作介质的甲醇(CH3OH)燃料电池充当电源,则负极反应式为__。29、(10分)化合物H是一种用于合成胃酸分泌调节剂的药物中间体,其合成路线流程图如图:已知B为烃,其中含碳元素的质量分数为92.31%,其相对分子质量小于110。回答下列问题:(1)H的官能团名称是__。(2)X的名称为__。(3)I→J的反应条件为__;A→B的反应类型为__。(4)B分子中最多有__个碳原子在一条直线上。(5)化合物I的多种同分异构体中,同时满足下列条件的同分异构体有__种。①能发生水解反应和银镜反应②能与FeCl3溶液发生显色反应③苯环上有四个取代基,且苯环上一卤代物只有一种。其中,核磁共振氢谱有5组吸收峰物质的结构简式为__(任写一种即可)。(6)参照上述合成路线,写出由F、甲醇、甲酸甲酯为有机原料制备的合成路线流程图___(无机试剂任选)。(7)酸或醇都能发生酯化反应。酸催化下酯化反应的历程可表示为(箭头表示原子或电子的迁移方向):据此完成4-羟基丁酸在酸催化下生成4-羟基丁酸内酯()的反应历程:__。
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选项,常温常压下,1个甲基(—CD3)有9个中子,1.8g甲基(一CD3)即物质的量为0.1mol,因此1.8g甲基(—CD3)中含有的中子数目为0.9NA,故A错误;B选项,S原子最外层6个电子,能形成2个共价键,As原子最外层5个电子,能形成3个共价键,所以该结构简式中,黑球为As原子,白球为S原子,As4S4中不存在S—S键,故B错误;C选项,pH=1的尿酸(HUr)溶液中,因溶液体积没有,因此无法计算含有多少个H+,故C错误;D选项,标状况下,2.24L丙烷即0.1mol,一个丙烷含有8个C—H键和2个C—C键,因此2.24L丙烷含有的共价键物质的量为1mol,数目为NA,故D正确。综上所述,答案为D。【点睛】—CD3中的氢为质子数为1,质量数为2的氢;2、B【解析】
由工作原理图可知,左边吸附层A上氢气失电子与氢氧根结合生成水,发生了氧化反应为负极,电极反应是H2-2e-+2OH-═2H2O,右边吸附层B为正极,发生了还原反应,电极反应是2H++2e-═H2↑,结合原电池原理分析解答。【详解】A.“全氢电池”工作时是原电池反应,能量变化是将化学能转化为电能,故A正确;B.由工作原理图可知,左边溶液为碱性,右边溶液为酸性,所以离子交换膜可阻止左边的碱性溶液和右边的酸性溶液发生中和,因此该离子交换膜不能允许H+和OH-通过,故B错误;C.根据氢气的进出方向可知,氢气在吸附层A上发生氧化反应,化合价由0价变成+1价,吸附层A为负极,电极反应为:H2-2e-+2OH-═2H2O,故C正确;D.根据C的分析可知,右边吸附层B为正极,发生了还原反应,正极电极反应是2H++2e-═H2↑,左边吸附层A为负极,发生了氧化反应,电极反应是H2-2e-+2OH-═2H2O,因此总反应为:H++OH-H2O,故D正确;答案选B。3、C【解析】
卤代烃消去反应的机理是断裂卤原子和连卤原子的碳原子的相邻碳原子上的氢形成双键或三键,相邻碳原子上的C﹣H键极性越强的氢原子,越容易断裂,而碳氢键的极性受其他原子团的影响,据此解答。【详解】碳碳双键为吸电子基团,ABC三种溴代烃中连溴原子碳原子的相邻碳上的C﹣H键受双键吸电子的影响程度不同,按照C﹣H键极性由强到弱的顺序排列依次是:C、A、B,所以碳氢键断裂由易到难的顺序为:C、A、B;D分子中不存在碳碳双键,相邻碳上的C﹣H键极性比前三者弱,所以在碱的醇溶液和加热条件下发生消去反应,条件相同时,转化率有高到低的顺序是:C、A、B、D,答案选C。4、C【解析】
A.科考船外壳主要成分为Fe提高抗腐蚀能力,可以镶嵌比Fe活泼的金属如Zn等,Pb金属性比铁弱,会形成原电池,加速Fe的腐蚀,故A错误;B.利用牺牲阳极的阴极保护法保护船体,正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,故B错误;C.停靠期间可以采用外加电流的阴极保护法,电源负极与船体相连接,故C正确;D.除电化学保护法防腐蚀外,还有涂层保护法等,故D错误;故答案选:C。【点睛】防腐蚀有牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。5、D【解析】
W、X、Y、Z为短周期原子序数依次增大的主族元素,其中W元素形成的单质密度最小,则W为H,且W与X、Y、Z都能形成共价化合物,Y、W形成的常见化合物溶于水显碱性,则Y为N,Z、W形成的化合物溶于水显酸性,则Z为F或Cl,四种元素原子序数之和为30,则Z只能为Cl,可形成的某种化合物结构式为,则X为B。【详解】A.X为硼元素,故A错误;B.Y的氧化物N2O3对应的水化物HNO2是弱酸,故B错误;C.W与Y、Z三种元素形成的化合物氯化铵中含有离子键,故C错误;D.含Z的某种含氧酸盐NaClO可用于物体表面和环境等的杀菌消毒,故D正确。综上所述,答案为D。【点睛】氢、氧、氮三种元素可以形成共价化合物,如硝酸;可以形成离子化合物,如硝酸铵。6、C【解析】
甲、乙、丙、丁的原子序数逐渐增大,根据元素周期律:从左到右原子半径减小,从上到下原子半径减小的规则,若它们在同一周期,应该有r(甲)>r(乙)>r(丙)>r(丁)的关系,现在r(丁)是最大的,r(甲)是最小的,说明丁应该在第三周期,乙、丙同处第二周期,甲在第一周期,则甲为氢。又因为四种元素不同主族,现假设丁为金属,若丁为镁,乙、丙不可能同为非金属;若丁为铝,则乙为碳,丙为氮,成立。然后对选项进行分析即可。【详解】A.乙的简单氢化物为甲烷,丙的简单氢化物为氨气,氨气中存在氢键,因此氨气的沸点大于甲烷,A项错误;B.甲、乙两元素组成的化合物为烃类,烃类不溶于水,B项错误;C.丙的最高价氧化物的水化物为硝酸,丁的最高价氧化物的水化物为氢氧化铝,二者可以发生反应,C项正确;D.甲和丙可以组成(肼),中存在N-N非极性键,D项错误;答案选C。7、A【解析】
本题主要考查化学与生活、生产工业之间的联系。A.考虑到氯碱工业实质是电解饱和食盐水,而不是电解熔融的氯化钠;B.工业制备硫酸,主要有三个阶段,分别是:①煅烧黄铁矿:4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3;②SO2的催化氧化:2SO2+O22SO3;③用98.3%的浓硫酸吸收,再稀释的所需浓度的硫酸SO3+H2O=H2SO4。C.工业制硝酸,主要反应为:①氨气的催化氧化:4NH3+5O24NO+6H2O;②2NO+O2=2NO2;③3NO2+H2O=2HNO3+NO;D.利用铝热反应焊接铁轨,主要利用了铝的强还原性,其反应为:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe。【详解】A.以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为氯碱工业,则氯碱工业中制备氯气的化学方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,故A错误;B.工业制硫酸的主要反应之一为二氧化硫的催化氧化,化学方程式为:2SO2+O22SO3,故B正确;C.氨氧化法制硝酸的主要反应之一为氨气的催化氧化,化学方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,故C正确;D.工业上可以利用Fe2O3或Fe3O4发生铝热反应焊接铁轨,化学方程式为:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,故D正确;本题答案选A。【点睛】高中阶段常见的工业制备及其所设计的化学方程式如下:1.工业制备硫酸:4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3;2SO2+O22SO3;SO3+H2O=H2SO4。2.工业制取硝酸::4NH3+5O24NO+6H2O;2NO+O2=2NO2;3NO2+H2O=2HNO3+NO;3.工业合成氨:N2+3H22NH3;4.氯碱工业:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;5.制水煤气:C+H2O(g)CO+H2;
6.工业制取粉精:2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;7.高炉炼铁:3CO+Fe2O33CO2+2Fe;8.工业制备单晶硅:2C+SiO2Si+2CO(制得粗硅);9.工业制普通玻璃:Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑,CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑;10.粗铜的精炼:阳极:Cu-2e-=Cu2+阴极:Cu2++2e-=Cu11.侯氏制碱法:①NaCl(饱和)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O8、D【解析】
光照下发生取代反应,常温下不能反应,故A正确;B.由第二步与第三步相加得到,故B正确;C.由第三步反应可知,形成键,拆开中化学键,且为放热反应,则形成中键放出的能量比拆开中化学键吸收的能量多,故C正确;D.若是甲烷与发生取代反应,形成HCl比形成HBr更容易,即形成HBr需要的能量大于形成HCl需要的能量,则第二步反应,故D错误;故选:D。9、B【解析】
植物油是高级脂肪酸的甘油酯,密度比水小,结构中含有不饱和键,在碱性条件下可发生水解。【详解】A.植物油是高级脂肪酸的甘油酯,属于酯类,A项正确;B.植物油结构中含有不饱和的碳碳双键键,B项错误;C.密度比水小,浮在水面上,C项正确;D.在碱性条件下可发生水解,生成高级脂肪酸盐和甘油,D项正确;答案选B。10、D【解析】①,虽然二氧化硅可与NaOH溶液反应,但不用NaOH溶液雕刻玻璃,用氢氟酸雕刻玻璃,①错误;②明矾溶于水电离出Al3+,Al3+水解生成Al(OH)3胶体,Al(OH)3胶体吸附水中的悬浮物,明矾用作净水剂,不能进行杀菌消毒,②错误;③,海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等,③正确;④,从海带中提取碘的流程为:海带海带灰含I-的水溶液I2/H2OI2的CCl4溶液I2,需要用到蒸馏水、H2O2溶液、稀硫酸、四氯化碳,④错误;⑤,地沟油在碱性条件下发生水解反应生成高级脂肪酸盐和甘油,肥皂的主要成分是高级脂肪酸盐,可制肥皂和甘油,地沟油可用于生产生物柴油,⑤正确;⑥,Na2O·CaO·6SiO2属于硅酸盐,氨水是混合物,氨水既不是电解质也不是非电解质,⑥错误;正确的有③⑤,答案选D。11、B【解析】
利用A装置制取SO2,在B中发生制取反应得到ClO2,ClO2的沸点为11℃,利用冰水浴冷凝,可在装置D中收集到ClO2;E为安全瓶,防B中的液体进入到A中,E放置在A与B之间。C为尾气吸收装置,吸收多余的SO2。【详解】A、利用A装置制取SO2,a逸出的气体为SO2,C为尾气吸收装置,用于吸收多余的SO2,应该装有NaOH溶液,A错误;B、利用A装置制取SO2,在B中发生制取反应得到ClO2,E为安全瓶,防B中的液体进入到A中,E放置在A与B之间,所以a应接h或g;装置D中收集到ClO2,导管口c应接e,B正确;C、ClO2的沸点11℃,被冰水浴冷凝,在D中收集到,C错误;D、MnO2有浓盐酸反应,1mol·L-1并不是浓盐酸,D错误;答案选B。12、C【解析】
A.含有碳碳双键,所以可以发生加聚反应,故A正确;B.2−苯基丙烯是有机物,能溶于甲苯,但不溶于水,故B正确;C.分子中含有甲基,原子不可能共面,故C错误;D.含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D正确;故选:C。13、D【解析】
A.等体积pH=3的HA和HB两种酸分别与足量的锌反应,相同时间内,HA收集到氢气多,一定能说明HA是弱酸,故A错误;B.NO2和Br2蒸气均能氧化KI生成碘单质,湿润的淀粉KI试纸均变蓝,现象相同,不能判断两者的氧化性强弱,故B错误;C.氯化铵溶液水解显酸性,Mg与氢离子反应,且放热导致一水合氨分解,则有大量气泡产生,可知反应中生成H2和NH3,故C错误;D.偏铝酸根离子促进碳酸氢根离子的电离,生成氢氧化铝沉淀,则AlO2-结合H+的能力比CO32-强,故D正确;故答案为D。【点睛】考查强弱电解质判断,为高频考点,注意不能根据电解质溶液导电性强弱、电解质溶解性强弱等方法判断,为易错题。强弱电解质的根本区别是电离程度,部分电离的电解质是弱电解质,如要证明醋酸是弱电解质,只要证明醋酸部分电离即可,可以根据醋酸钠溶液酸碱性、一定浓度的醋酸pH等方法判断。14、C【解析】
A.X的同分异构体中,含单官能团的异构体分别为CH3CH2CHO、CH3COCH3、、、共5种,A正确;B.1molX中最多含1mol碳氧双键或1mol碳碳双键,最多能和1molH2加成,B正确;C.表示丙醛燃烧热的热化学方程式为:C3H6O(l)+4O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)△H=-1815kJ/mol,C不正确;D.X的同分异构体之一CH2=CHCH2OH中-OH可发生取代反应、氧化反应,碳碳双键可发生加成反应、加聚反应,D正确;故选C。15、A【解析】
利用盖斯定律,将②×2+③×2-①可得:2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的ΔH=(-393.5kJ·mol-1)×2+(-285.8kJ·mol-1)×2-(-870.3kJ·mol-1)=-488.3kJ·mol-1。故选A。16、D【解析】
A.稀有气体是单原子分子,没有σ键,A选项错误;B.PCl3分子中心原子P为sp3杂化,有一对孤对电子,所以分子构型为三角锥形,是极性分子,B选项错误;C.邻羟基苯甲醛的羟基和醛基形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛形成分子间氢键,所以邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低,C选项错误;D.ClO4-的价层电子对数为(7+1)÷2=4,所以ClO4-VSEPR模型为正四面体;中心原子Cl没有孤对电子,配位原子均为O,所以其空间立体构型也为正四面体,D选项正确;答案选D。【点睛】分子间氢键加强了分子之间的作用力,使物质熔、沸点升高,而分子内氢键不能加强分子之间的作用力。17、D【解析】
A.银器发黑的原因就是因与空气里的氧气等物质发生氧化而腐蚀,重新变亮就是又变成原来的银,在这个过程中涉及到化学变化,A正确;B.煤的干馏是将煤隔绝空气加强热,生成焦炭、煤焦油、出炉煤气等产物的过程;煤的液化是利用煤制取液体燃料,均为化学变化,B正确;C.瓷器是混合物,主要成分是二氧化硅和硅酸盐(硅酸铝,硅酸钙)等,C正确;D.光敏树脂遇光会改变其化学结构,它是由高分子组成的胶状物质,在紫外线照射下,这些分子结合变成聚合物高分子,属于化学变化,D错误;答案选D。【点睛】复习时除了多看课本,还要多注意生活中的热点现象,思考这些现象与化学之间的关系。18、B【解析】
A、SO2由两种元素组成,不符合单质的概念;B、能与碱反应生成盐和水的氧化物叫做酸性氧化物;C、SO2是能与碱反应只生成盐和水的氧化物,属于酸性氧化物;D、SO2属于纯净物。【详解】A、SO2由两种元素组成,不属于单质,故A错误;B、能与碱反应生成盐和水的氧化物叫做酸性氧化物;SO2是能与碱反应只生成盐和水的氧化物,属于酸性氧化物,故B正确;C、SO2是能与碱反应只生成盐和水的氧化物,属于酸性氧化物,故C错误;D、SO2属于纯净物,不属于混合物,故D错误;故选:B。19、B【解析】
第三周期元素中,X最高价氧化物水化物的溶液pH为12,氢氧根浓度为0.01mol/L,故为一元强碱,则X为Na元素;Y、W、Z对应的最高价氧化物水化物的溶液pH均小于7,均为酸,W最高价含氧酸溶液中氢离子浓度为0.01mol/L,故为一元强酸,则W为Cl元素;最高价含氧酸中,Z对应的酸性比W的强、Y对应的酸性比W的弱,而原子半径Y>Z>Cl,SiO2不溶于水,故Z为S元素,Y为P元素,以此解答该题。【详解】综上所述可知X是Na元素,Y是P元素,Z是S元素,W是Cl元素。A.离子的电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小;离子的电子层越多,离子半径越大,离子半径P3->S2->Cl->Na+,A错误;B.W是Cl元素,其单质Cl2在常温下是黄绿色气体,B正确;C.元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性就越强,由于元素的非金属性W>Z>Y,所以气态氢化物的稳定性:W>Z>Y,C错误;D.X和Y的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、H3PO4,二者恰好中和时生成磷酸钠,由于该盐是强碱弱酸盐,溶液中磷酸根发生分步水解反应,产生HPO42-,产生的HPO4-会进一步发生水解反应产生H2PO4-、H3PO4,同时溶液中还存在H+、OH-,因此溶液中的微粒种类比2种多,D错误;故合理选项是B。【点睛】本题考查结构、性质、位置关系的应用的知识,根据溶液的pH与浓度的关系,结合原子半径推断元素是解题关键,侧重对元素周期表、元素周期律的考查,难度中等。20、B【解析】
A.因为HF比HCl稳定,所以F比Cl的非金属性强,故A正确;B.氟非金属性强,无正价,故B错误;C.F2在暗处就能和H2反应,Cl2在点燃的条件下能反应,所以F比Cl的非金属性强,故C正确;D.氟气与氢气反应放出的热量比氯气与氢气反应放出的热量多,所以氟的非金属性强于氯,故D正确;答案选B。【点睛】比较两种元素的非金属性强弱,可根据单质之间的置换反应、与氢气反应的难易程度、氢化物的稳定性以及最高正价氧化物对应水化物酸性强弱。21、C【解析】
A、由图可知纯的活性炭铜离子的浓度减小;
B、铁与活性炭形成原电池,铁比炭活泼;
C、由图可知纯铁时去除铜离子的速率,没铁碳比为2:1时的速率快;
D、利用铁碳混合物回收含Cu2+废水中铜的反应原理是铁与铜离子发生自发的氧化还原反应。【详解】A项,活性炭具有许多细小微孔,且表面积巨大,具有很强的吸附能力,由图像可知,Cu2+在纯活性炭中浓度减小,表明活性炭对Cu2+具有一定的吸附作用,故不选A项;B项,铁屑和活性炭在溶液中形成微电池,其中铁具有较强的还原性,易失去电子形成Fe2+,发生氧化反应,因此铁作负极,故不选B项;C项,由图像可知,随着铁碳混合物中铁含量的增加至x=2:1,Cu2+的去除速率逐渐增加;但当铁碳混合物变为纯铁屑时,Cu2+的去除速率降低。当铁碳混合物中铁的含量过大时,正极材料比例降低,铁碳在废液中形成的微电池数量减少,Cu2+的去除速率会降低,因此增大铁碳混合物中铁碳比(x),不一定会提高废水中Cu2+的去除速率,故选C项;D项,在铁碳微电池中,碳所在电极发生还原反应,Cu2+得到电子生成铜单质;因此该微电池的总反应方程式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu,故不选D项。综上所述,本题正确答案为C。【点睛】本题对电化学的原理和学生看图识的能力的考查,题目有利于培养学生的良好的科学素养,侧重于考查学生的分析、实验能力的考查,注意把握提给信息以及物质的性质,为解答该题的关键。22、C【解析】
A选项,3s23p3为P元素;B选项,3s23p5为Cl元素;C选项,3s23p4为S元素;D选项,3s23p6为Ar元素。【详解】第三周期的基态原子中,第一电离具有增大的趋势,但第IIA族元素大于第IIIA族元素,第VA族元素大于第VIA族元素,因此第一电离能最小的是S元素,故C正确。综上所述,答案为C。【点睛】同周期从左到右第一电离具有增大的趋势,但第IIA族元素大于第IIIA族元素,第VA族元素大于第VIA族元素。二、非选择题(共84分)23、CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OHCH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O【解析】
由信息可知,A反应生成B为醇,E为醛,由B的相对分子质量为60,则B为CH3CH2CH2OH,B→C发生催化氧化反应,所以C为CH3CH2CHO,C→D为银镜反应,则D为CH3CH2COONH4;由B、E及A的分子式可知,烃基烯基醚A结构简式为;有机物E为:;由E转化为对甲基苯乙炔(),先发生-CHO的加成,再发生醇的消去反应,然后与溴发生加成引入两个溴原子,最后发生卤代烃在NaOH醇溶液中的消去反应生成C≡C,然后结合物质的结构与性质来解答。【详解】43.结合以上分析可知,A的结构简式为:;1.C→D反应的化学方程式为CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OHCH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O;故答案为:CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OHCH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O;2.分子式和有机物F相同,①光能与FeCl3溶液发生显色反应,属于酚类;②光照时与氯气反应所得的一氯取代产物不能发生消去反应,说明Cl直接相连的C原子的邻位C上没有H原子,③分子中有4种不同化学环境的氢原子,要求结构具有一定的对称性,满足这三个条件的F的同分异构体可以有:;故答案是:;46.由合成可以将醛基先与H2加成得到醇,再进行醇的消去引进碳碳双键,再与Br2进行加成,最后再进行一次卤代烃的消去就可以得到目标产物了。具体流程为:;故答案为:。24、3C乙二醇或8【解析】
(1)同一个碳原子上的氢原子是相同的,其次同一个碳原子所连接的所有甲基上的氢原子是相同的,再就是具有对称性结构的(类似于平面镜成像中物体和像的关系),所以根据化合物X的结构简式可知,分子中含有3种化学环境不同的氢原子。(2)A、X分子中不存在苯环,不是芳香化合物,A不正确;B、Y分子中含有1个苯环和1个碳碳双键,在Ni催化下Y能与4molH2加成,B不正确;C、Z分子中含有碳碳双键、酚羟基、醇羟基、酯基,因此能发生加成、取代及消去反应,C正确;D、Z分子中含有2和酚羟基和1个酯基,则1molZ最多可与3molNaOH反应,答案选C。(3)Y分子中酚羟基的邻位与对位的氢原子与溴水发生取代反应,碳碳双键与溴水发生加成反应,则Y与过量的溴水反应的化学方程式为。(4)X分子中含有2个醚键,则X可以由乙二醇和M通过分子间脱水而得;一定条件下,M发生1个—OH的消去反应生成碳碳双键,由于羟基与碳碳双键直接相连不稳定,容易转化为碳氧双键,所以得到稳定化合物N的结构简式为。(5)根据已知信息可知反应①是醚键断键,其中一个氧原子结合氢原子变为羟基,而属于其它部分相连,由于环氧乙烷分子不对称,因此生成物可能的结构简式为或;苯环对称结构,在苯环上取代有2种可能;属于酯的取代基有4种:、、(或),所以共2×4=8种同分异构体。25、ABCD5~6min银氨溶液的用量不同或pH不同NH3湿润的红色石蕊在NaOH存在下,加热促进NH3·H2O的分解,逸出NH3,促使Ag(NH3)2++2H2OAg++2NH3·H2O平衡正向移动,c(Ag+)增大,Ag+、OH-反应产生的AgOH立即转化为Ag2O:Ag++2OH-=Ag2O↓+H2O产物AgCl的溶解度小于Ag2SO43Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O【解析】
(1)灰白色沉淀含有AgOH和Ag2O,最后为澄清溶液,说明这两种物质均溶于浓氨水;(2)①由实验1和实验4知在5~6min之间;②根据表格数据,采用控制变量法分析;(3)根据物质的成分及性质,结合平衡移动原理分析产生的气体和Ag2O的原因;(4)FeCl3和Fe2(SO4)3的阳离子相同,因此从阴离子的角度考虑。氯化银的溶解度小于硫酸银,从沉淀溶解平衡分析。【详解】(1)向氨水中滴加硝酸银溶液,首先发生复分解反应:AgNO3+NH3·H2O=AgOH↓+NH4NO3,AgOH能够被氨水溶解,会发生反应AgOH+2NH3·H2O=Ag(NH3)2OH+2H2O;反应产生的AgOH不稳定,会发生分解反应:2AgOH=Ag2O+H2O,分解产生的Ag2O也会被氨水溶解得到氢氧化二氨合银,反应方程式为:Ag2O+4NH3·H2O=Ag(NH3)2OH+3H2O,故合理选项是ABCD;(2)①当银氨溶液的量为1mL,乙醛的量为3滴,水浴温度为60℃,反应混合液pH为11时,由实验1和实验4可知出现银镜的时间范围是在5~6min之间;②根据实验1、2可知,反应温度不同,出现银镜时间不同;根据实验1、3可知:乙醛的用量不同,出现银镜时间不同;在其他条件相同时,溶液的pH不同,出现银镜时间也会不同,故还可以探索反应物的用量或溶液pH对出现银镜快慢的影响;(3)①在银氨溶液中含有Ag(NH3)2OH,该物质在溶液中存在平衡:Ag(NH3)2++2H2OAg++2NH3·H2O,NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-,加热并加入碱溶液时,电离平衡逆向移动,一水合氨分解产生氨气,故该气体化学式为NH3,可根据氨气的水溶液显碱性,用湿润的红色石蕊检验,若试纸变为蓝色,证明产生了氨气;②生成Ag2O的原因是:在NaOH存在下,加热促进NH3·H2O的分解,逸出NH3促使Ag(NH3)2++2H2OAg++2NH3·H2O平衡正向移动,c(Ag+)增大,Ag+、OH-反应产生的AgOH立即转化为Ag2O:Ag++2OH-=Ag2O↓+H2O;(4)FeCl3和Fe2(SO4)3的阳离子都是Fe3+,阴离子不同,而在清洗试管上的银镜时,发现用FeCl3溶液清洗的效果优于Fe2(SO4)3溶液,这是由于Cl-与Ag+结合形成的AgCl是难溶性的物质,而SO42-与Ag+结合形成的Ag2SO4微溶于水,物质的溶解度:Ag2SO4>AgCl,物质的溶解度越小,越容易形成该物质,使银单质更容易溶解而洗去,因此使用FeCl3比Fe2(SO4)3清洗效果更好。【点睛】本题考查了物质性质实验的探究,明确物质的性质和实验原理是本题解答的关键,注意要采用对比方法,根据控制变量法对图表数据不同点进行分析,知道银氨溶液制备方法,侧重考查学生实验能力、分析问题、总结归纳能力。26、Zn-2e-=Zn2+铁参与反应,被氧化生成Fe2+和Fe3+正极附近溶液不含Fe2+和Fe3+在钢铁表面刷一层油漆(其他合理答案均可)2I-+Cl2=I2+2Cl-5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3—+12H+Cu(OH)2电解较长时间后,Cu2+浓度下降,H+开始放电,溶液pH增大,Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀【解析】
Ⅰ.该装置能自发进行氧化还原反应而形成原电池,活泼金属锌做负极,失电子发生氧化反应生成锌离子,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,铁做正极,溶液中氢离子得电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为2H++2e-=H2↑;Ⅱ.该装置为电解装置,电解时,氯离子在阳极失电子发生氧化反应生成氯气,电极反应式为2Cl——2e-=Cl2↑,铜离子在阴极上得电子发生还原反应生成铜,电极反应式为Cu2++2e-=Cu。【详解】Ⅰ.(1)该装置能自发进行氧化还原反应而形成原电池,锌易失电子而作负极、铁作正极,负极上电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,故答案为:Zn-2e-=Zn2+;(2)由题给假设可知,假设三为:铁参与反应,铁被氧化生成Fe2+、Fe3+。故答案为:铁参与反应,被氧化生成Fe2+、Fe3+;(3)亚铁离子和K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀,铁离子和硫氰化钾溶液反应生成血红色溶液,据②、③、④现象知,正极附近溶液不含Fe2+、Fe3+,即铁不参与反应,故答案为:正极附近溶液不含Fe2+、Fe3+;(4)可以采用物理或化学方法防止金属被腐蚀,如:在钢铁表面刷一层油漆、镀铜等,故答案为:在钢铁表面刷一层油漆、镀铜(其他合理答案均可);Ⅱ.(1)由题意可知,氯气能氧化碘离子生成碘单质,碘能被氯气氧化生成碘酸,离子方程式分别为2I-+Cl2=I2+2Cl-、5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+,故答案为:2I-+Cl2=I2+2Cl-、5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+;(2)阴极上电极反应式为:Cu2++2e-=Cu,当铜离子放电完毕后,氢离子放电,2H++2e-=H2↑,致使该电极附近呈碱性,Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,故答案为:Cu(OH)2;电解较长时间后,Cu2+浓度下降,H+开始放电,溶液pH增大,Cu2+转化为Cu(OH)2。【点睛】注意氯气能氧化碘离子生成碘单质,碘也能被氯气氧化生成碘酸是解答的关键,也是易错点。27、NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2Oc用酒精灯微热蒸馏烧瓶,导管口有气泡冒出,撤掉酒精灯一段时间,导管内上升一段水柱,证明气密性良好在干燥管D末端连接一个尾气处理装置c不变61.5%【解析】
制取氮化铝:用饱和NaNO2与NH4Cl溶液制取氮气NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O,装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A,平衡内外压强,使NaNO2饱和溶液容易滴下,制得的氮气排尽装置中的空气,碱石灰干燥氮气,氧化铝、碳和氮气在高温的条件下生成氮化铝和一氧化碳,方程式为:Al2O3+3C+N22AlN+3CO,D防止空气进入反应装置干扰实验;(1)饱和NaNO2与NH4Cl溶液应生成氯化钠、氮气和水;(2)根据实验的需要结合大气压强原理来回答;(3)只要先将装置密封再利用热胀冷缩原理进行气密性验证;(4)实验必须对有毒气体进行尾气处理,防止空气污染;(5)氮化铝和氢氧化钠反应会生成氨气,氨气进入广口瓶后,如果装置密闭,广口瓶中压强会增大,那么就会有水通过广口瓶的长管进入量筒中,根据等量法可知,进入到广口瓶中水的体积就等于生成的氨气的体积.所以通过量筒中排出的水的体积就可以知道氨气的体积,然后有氨气的密度求出氨气的质量,进而根据方程式求出氮化铝的质量。①产生的氨气极易溶于水,为防止氨气溶于水需要把气体与水隔离,因此应选择不能与氨气产生作用的液体作为隔离液;选用的试剂应是和水不互溶,且密度大于水的;②反应前广口瓶的上方留有的少量空间填充的是空气,反应后广口瓶的上方留有的少量空间填充的是氨气,氨气代替了开始的空气,把最后空间中充入的氨气当成开始时的空气即可;③根据氨气的体积计算出物质的量,得出其中氮原子的物质的量,根据氮原子守恒,来计算氮化铝的百分含量。【详解】制取氮化铝:用饱和NaNO2与NH4Cl溶液制取氮气NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O,装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A,平衡内外压强,使NaNO2饱和溶液容易滴下,制得的氮气排尽装置中的空气,碱石灰干燥氮气,氧化铝、碳和氮气在高温的条件下生成氮化铝和一氧化碳,方程式为:Al2O3+3C+N22AlN+3CO,D防止空气进入反应装置干扰实验。(1)饱和NaNO2与NH4Cl溶液反应生成氯化钠、氮气和水,反应为NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O;故答案为:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O;(2)装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A具有平衡气压的作用,这样可以保证NaNO2饱和溶液容易滴下,故选c;(3)关闭分液漏斗开关,使装置处于密闭体系,将导管一端浸入水中,用手紧握锥形瓶外壁,由于热胀冷缩,锥形瓶内气体受热膨胀,如果导管口有气泡冒出,说明气密性良好,否则装置漏气,故答案为:用酒精灯微热蒸馏烧瓶,导管口有气泡冒出,撤掉酒精灯一段时间,导管内上升一段水柱,证明气密性良好;(4)实验必须对有毒气体进行尾气处理,应在干燥管D末端连接一个尾气处理装置,防止空气污染,故答案为:在干燥管D末端连接一个尾气处理装置;(5)①酒精、汽油虽然都不能与氨气发生反应,但它们却都极易挥发,挥发出来的气体对实验有影响而且挥发完后不能再起到隔离氨气与水接触的作用;同时由于酒精易溶于水,也不能达到隔离的目的;CCl4密度大于水,不能起到隔离作用,而植物油既不溶于水,密度小于水也不易挥发,可以把氨气与水进行隔离;故答案为:c;
②本次实验的目的在于测定产生气体的体积而不是收集纯净的气体,因此,把最后空间中充入的氨气当成开始时的空气即可,不会对测量结果产生影响,故答案为:不变;
③氨气的体积为3.36L(标准状况),物质的量是0.15mol,所以氮化铝的物质的量是0.15mol,质量是0.15mol×41g/mol=6.15g,所以氮化铝的质量分数为×100%=61.5%,故答案为:61.5%。【点睛】本题考查对实验原理的理解与实验操作评价、物质含量测定、化学计算等,理解实验原理是关键,是对所学知识的综合运用,需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力,学习中全面把握基础知识。28、
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