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文档简介
安徽省黄山市普通高中2023-2024学年高三第三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(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、A、B、C、X为中学化学常见物质,A、B、C含有相同元素甲,可以发生如下转化(水参与的反应,水未标出)。下列说法不正确的是A.若A、B、C的焰色反应呈黄色、水溶液均呈碱性,则X可以是CO2B.若C为红棕色气体,则A一定为空气中含量最高的气体C.若B为FeCl3,则X一定是FeD.A可以是碳单质,也可以是O22、下图是分离混合物时常用的仪器,可以进行的混合物分离操作分别是(
)A.蒸馏、过滤、萃取、蒸发 B.蒸馏、蒸发、萃取、过滤C.萃取、过滤、蒸馏、蒸发 D.过滤、蒸发、萃取、蒸馏3、维生素B3可以维持身体皮肤的正常功能,而且具有美容养颜的功效,其分子中六元环的结构与苯环相似。下列有关维生素B分子的说法错误的是A.所有的碳原子均处于同一平面 B.与硝基苯互为同分异构体C.六元环上的一氯代物有4种 D.1mol该分子能和4molH2发生加成反应4、对下表鉴别实验的“解释”正确的是选项实验目的选用试剂或条件解释A鉴别SO2和CO2溴水利用SO2的漂白性B鉴别Fe3+和Fe2+KSCN利用Fe3+的氧化性C鉴别硝酸钾和碳酸钠溶液酚酞碳酸钠溶液显碱性D鉴别食盐和氯化铵加热利用熔点不同A.A B.B C.C D.D5、“太阳水”电池装置如图所示,该电池由三个电极组成,其中a为TiO2电极,b为Pt电极,c为WO3电极,电解质溶液为pH=3的Li2SO4-H2SO4溶液。锂离子交换膜将电池分为A、B两个区,A区与大气相通,B区为封闭体系并有N2保护。下列关于该电池的说法错误的是()A.若用导线连接a、c,则a为负极,该电极附近pH减小B.若用导线连接a、c,则c电极的电极反应式为HxWO3-xe-=WO3+xH+C.若用导线先连接a、c,再连接b、c,可实现太阳能向电能转化D.若用导线连接b、c,b电极的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O6、实现中国梦,离不开化学与科技的发展。下列说法不正确的是A.新型纳米疫苗有望对抗最具攻击性的皮肤癌——黑色素瘤,在不久的将来有可能用于治疗癌症B.单层厚度约为0.7nm的WS2二维材料构建出世界最薄全息图,为电子设备的数据存储提供了新的可能性C.纳米复合材料实现了水中微污染物铅(Ⅱ)的高灵敏、高选择性检测,但吸附的容量小D.基于Ag2S柔性半导体的新型高性能无机柔性热电材料,有望在智能微纳电子系统等领域广泛应用7、下列有关实验的说法不正确的是A.用如图电子天平称量固体,读数时侧门应关闭B.用托盘天平称取10.2gNaOH固体时,将10g的砝码放在右盘,将游码移到0.2g的位置C.分光光度计可用于分析溶液颜色与反应物(生成物)浓度的关系,从而确定化学反应速率D.吸入氯气、氯化氢气体时,可吸入少量酒精或乙醚的混合蒸气解毒8、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,其中W原子的质子数是其M层电子数的三倍,Z与W、X与Y相邻,X与W同主族。下列说法不正确的是()A.原子半径:W>Z>Y>XB.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>W>ZC.最简单气态氢化物的热稳定性:Y>X>W>ZD.元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等9、锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述不正确的是A.锌电极上发生氧化反应B.电池工作一段时间后,甲池的c(SO42-)减小C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加D.阳离子通过交换膜向正极移动,保持溶液中电荷平衡10、用饱和硫酸亚铁、浓硫酸和硝酸钾反应可以制得纯度为98%的NO,其反应为FeSO4+KNO3+H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+NO↑+K2SO4+H2O(未配平)。下列有关说法不正确的是A.该反应的氧化剂是KNO3B.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶3C.Fe2(SO4)3、K2SO4、H2O均为电解质D.该反应中生成144gH2O,转移电子的物质的量为12mol11、设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A.4.0g由CO2和SO2组成的混合物中含有的质子数为2NAB.2.24LCl2与CH4在光照下反应生成的HCl分子数为0.1NAC.常温下,0.1mol环氧乙烷()中含有的共价键数为0.3NAD.4.2gCaH2与水完全反应,转移的电子数为0.1NA12、下列反应的生成物不受反应物的用量或浓度或反应条件影响的是A.SO2与NaOH溶液反应 B.Cu在氯气中燃烧C.Na与O2的反应 D.H2S与O2的反应13、在NH3和NH4Cl存在条件下,以活性炭为催化剂,用H2O2氧化CoCl2溶液来制备化工产品[Co(NH3)6]Cl3,下列表述正确的是A.中子数为32,质子数为27的钴原子:B.H2O2的电子式:C.NH3和NH4Cl化学键类型相同D.[Co(NH3)6]Cl3中Co的化合价是+314、Mg与Br2反应可生成具有强吸水性的MgBr2,该反应剧烈且放出大量的热。实验室采用如图装置制备无水MgBr2。下列说法错误的是A.a为冷却水进水口B.装置A的作用是吸收水蒸气和挥发出的溴蒸气C.实验时需缓慢通入N2,防止反应过于剧烈D.不能用干燥空气代替N2,因为副产物MgO会阻碍反应的进行15、化合物M(如图所示)可用于制备各种高性能防腐蚀涂料。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,且占据三个不同周期,W与Z的质子数之和是X的2倍。下列说法不正确的是A.原子半径:Y>Z>XB.X元素的族序数是Y元素的2倍C.工业上电解熔融Y2X3化合物制备单质YD.W与X形成的所有化合物都只含极性共价键16、硅元素在地壳中的含量非常丰富。下列有关说法不正确的是A.晶体硅属于共价晶体B.硅原子的电子式为C.硅原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2D.硅原子的价电子排布图为17、化学与生活、生产密切相关,下列说法正确的是A.用聚氯乙烯代替木材生产快餐盒,以减少木材的使用B.中国天眼FAST中用到的碳化硅是一种新型的有机高分子材料C.港珠澳大桥中用到的低合金钢,具有强度大、密度小、耐腐蚀等性能D.“司南之杓(注:勺),投之于地,其柢(注:柄)指南。”司南中“杓”所用的材质为FeO18、工业上以CaO和HNO3为原料制备Ca(NO3)2•6H2O晶体。为确保制备过程中既不补充水分,也无多余的水分,所用硝酸溶液中溶质的质量分数应为A.53.8% B.58.3% C.60.3% D.70.0%19、下列材料或物质的应用与其对应的性质完全相符合的是A.Mg、Al合金用来制造飞机外壳—合金熔点低B.食品盒中常放一小袋Fe粉—Fe粉具有还原性C.SiO2用来制造光导纤维—SiO2耐酸性D.葡萄酒中含SO2—SO2有漂白性20、以淀粉为基本原料制备聚乙烯和乙酸。下列说法正确的是A.淀粉和葡萄糖都是营养物质,均能在体内发生水解、氧化反应B.工业上以石油为原料制取聚乙烯,需经裂解、加聚等反应C.燃烧等物质的量的乙烯和乙醇耗氧量不同D.乙醇和乙酸发生酯化反应制乙酸乙酯,原子利用率为100%21、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是()A.50mL1mol/L硝酸与Fe完全反应,转移电子的数目为0.05NAB.密闭容器中2molNO与1molO2充分反应,所得物质中的氧原子数为4NAC.30g乙酸和甲醛(HCHO)的混合物完全燃烧,消耗O2的分子数目为NAD.1L0.1mol/L的CH3COONH4溶液中,CH3COOH和CH3COO-的微粒数之和为0.1NA22、中国科学家在合成氨(N2+3H22NH3△H<0)反应机理研究中取得新进展,首次报道了LiH-3d过渡金属这一复合催化剂体系,并提出了“氮转移”催化机理。如图所示,下列说法不正确的是A.转化过程中有非极性键断裂与形成B.复合催化剂降低了反应的活化能C.复合催化剂能降低合成氨反应的焓变D.低温下合成氨,能提高原料转化率二、非选择题(共84分)23、(14分)原子序数依次增大的X、Y、Z、W、M五种短周期主族元素中,X、Y两元素间能形成原子个数比分别为1:1和1:2的固态化合物A和B,Y是短周期元素中失电子能力最强的元素,W、M的最高价氧化物对应的水化物化学式分别为H3WO4、HMO4,Z的单质能与盐酸反应。(1)根据上述条件不能确定的元素是______(填代号),A的电子式为_____,举例说明Y、Z的金属性相对强弱:______(写出一个即可)。(2)W能形成多种含氧酸及应的盐,其中NaH2WO2能与盐酸反应但不能与NaOH溶液反应,则下列说法中正确的是___________(填字母)AH3WO2是三元酸BH3WO2是一元弱酸CNaH2WO2是酸式盐DNaH2WO2不可能被硝酸氧化(3)X、M形成的一种化合物MX2是一种优良的水处理剂,某自来水化验室利用下列方法裣测处理后的水中MX2残留量是否符合饮用水标准(残留MX2的浓度不高于0.1mg•L-1),已知不同pH环境中含M粒子的种类如图所示:I.向100.00mL水样中加入足量的KI,充分反应后将溶液调至中性,再加入2滴淀粉溶液。向I中所得溶液中滴加2.0×10-4mol•L-1的溶液至终点时消耗5.00mL标准溶液(已知2S2O32-+I2=S4O26-+2I-)。①则该水样中残留的的浓度为______mg•L-1。②若再向II中所得溶液中加硫酸调节水样pH至1〜3,溶液又会呈蓝色,其原因是____(用离子方程式表示)。24、(12分)以乙烯与甲苯为主要原料,按下列路线合成一种香料W:(1)实验室制备乙烯的反应试剂与具体反应条件为____。(2)上述①~④反应中,属于取代反应的是___。(3)检验反应③是否发生的方法是____。(4)写出两种满足下列条件的同分异构体的结构简式。____、____。a.能发生银镜反应b.苯环上的一溴代物有两种(5)设计一条由乙烯制备A的合成路线。(无机试剂可以任选)____。(合成路线常用的表示方式为:)25、(12分)某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。实验一制取氯酸钾和氯水利用如图所示的实验装置进行实验。(1)制取实验结束后,取出B中试管冷却结晶,过滤,洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有______。(2)若对调B和C装置的位置,_____(填“可能”或“不可能”)提高B中氯酸钾的产率。实验二氯酸钾与碘化钾反应的研究(3)在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3。该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响,其中系列a实验的记录表如下(实验在室温下进行):试管编号12340.20mol•L-1KI/mL1.01.01.01.0KClO3(s)/g0.100.100.100.106.0mol•L-1H2SO4/mL03.06.09.0蒸馏水/mL9.06.03.00实验现象①系列a实验的实验目的是______。②设计1号试管实验的作用是______。③若2号试管实验现象是溶液变为黄色,取少量该溶液加入______溶液显蓝色。实验三测定饱和氯水中氯元素的总量(4)根据下列资料,为该小组设计一个简单可行的实验方案(不必描述操作过程的细节):_____。资料:①次氯酸会破坏酸碱指示剂;②次氯酸或氯水可被SO2、H2O2和FeCl2等物质还原成Cl-。26、(10分)有机物的元素定量分析最早是由德国人李比希提出的,某实验室模拟李比希法测定某种氨基酸(CxHyOzNp)的分子组成。取一定量的该氨基酸放在纯氧气中燃烧,燃烧后生成的水用装置D(无水氯化钙)吸收,二氧化碳用装置C(KOH浓溶液)吸收,N2的体积用E装置进行测量,所需装置如下图(夹持仪器的装置及部分加热装置已略去):(1)该实验装置的合理连接顺序为:A、__、E。(部分装置可以重复选用)(2)实验开始时,首先打开止水夹a,关闭止水夹b,通一段时间的纯氧,这样做的目的是_____。(3)A中放入CuO的作用是_______,装置B的作用是_____。(4)为了确定此氨基酸的分子式,除了准确测量N2的体积、生成二氧化碳和水的质量外,还需得到的数据有___。(5)在读取E装置中所排水的体积时,液面左低右高,则所测气体的体积____(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。(6)已知分子式为C2H4O2的有机物也含有氨基酸中的某个官能团,请设计实验证明该官能团(试剂任选):____。27、(12分)甲乙两组学生用不同的方法制备氯气并验证其性质。甲组用漂白粉与硫酸溶液反应制取氯气:Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO42CaSO4+2Cl2↑+2H2O,如图1所示;乙组用高锰酸钾与浓盐酸反应制取氯气:2KMnO4+16HCl(浓)→2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O,如图2所示(省略夹持装置)。(1)实验中A选用装置__,E选用装置__(填写序号)。(2)装置F的作用___,请描述装置G中的实验现象___。(3)B中反应的离子方程式是___;C中氯气氧化了亚硫酸钠:Cl2+SO32-+H2O→SO42-+2Cl-+2H+,请你帮甲组设计一个实验,证明洗气瓶C中的Na2SO3已被氧化(简述实验步骤):___。(4)乙组中H的目的是比较氯、溴、碘的非金属性,有同学认为该设计不能达到实验目的,其理由是___。(5)甲组实验存在的明显缺陷是___。28、(14分)KClO3是一种常见的氧化剂,常用于医药工业、印染工业和制造烟火。实验室用KClO3和MnO2混合加热制氧气,现取KClO3和MnO2的混合物16.60g加热至恒重,将反应后的固体加15g水充分溶解,剩余固体6.55g(25℃),再加5g水充分溶解,仍剩余固体4.80g(25℃)。(1)若剩余的4.80g固体全是MnO2,则原混合物中KClO3的质量为___g;(2)若剩余的4.80g固体是MnO2和KCl的混合物①求25℃时KCl的溶解度___;②求原混合物中KClO3的质量___;③所得KCl溶液的密度为1.72g/cm3,则溶液的物质的量浓度为多少___?(保留2位小数)(3)工业常利用3Cl2+6KOH(热)→KClO3+5KCl+3H2O,制取KClO3(混有KClO)。实验室模拟KClO3制备,在热的KOH溶液中通入一定量氯气充分反应后,测定溶液中n(K+):n(Cl-)=14:11,将所得溶液低温蒸干,那么在得到的固体中KClO3的质量分数的取值范围为多少?___29、(10分)为了缓解温室效应,科学家提出了多种回收和利用CO2
的方案。方案I:利用FeO吸收CO2
获得H2ⅰ.6FeO(s)
+CO2(g)=--2Fe3O4(s)
+C(s)
△H1=-76.0kJ/molⅱ.C(s)
+2H2O(g)=CO2(g)
+2H2(g)
△H2=
+113.4kJ/mol(1)3FeO(s)
+H2O(g)=Fe3O4(s)
+H2(g)
△H3=________。(2)在反应i中,每放出38.0kJ热量,有_______g
FeO
被氧化。方案II
:利用CO2
制备CH4300℃时,向2L恒容密闭容器中充入2molCO2
和8
mol
H2,发生反应:CO2(g)
+4H2(g)CH4(g)
+2H2O(g)
△H4,混合气体中CH4
的浓度与反应时间的关系如图所示。(3)①从反应开始到恰好达到平衡时,H2
的平均反应速率v(H2)
=_________。②300℃时,反应的平衡常数K=____________。③保持温度不变,向平衡后的容器中再充入2
molCO2和8
molH2,重新达到平衡时CH4
的浓度_________(填字母)。A.等于0.8mol/LB.等于1.6mol/LC.0.8mol/L<c(CH4)
<1.6mol/LD.大于1.6mol/L(4)300℃时,如果该容器中有1.6
molCO2、2.0molH2、5.6molCH4、4.0molH2O(g),则v正____v逆(填“>”“<”或“=”)。(5)已知:200℃时,该反应的平衡常数K=64.8L2·mol-2。则△H4______0(填“>”“<”或“=”)。方案Ⅲ:用碱溶液吸收CO2利用100mL3mol/LNaOH溶液吸收4.48LCO2(标准状况),得到吸收液。(6)该吸收液中离子浓度的大小排序为______________。将该吸收液蒸干、灼烧至恒重,所得固体的成分是__________(填化学式)。
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.若A、B、C的焰色反应呈黄色,说明A、B、C中含有钠元素,水溶液均呈碱性,则A为氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,B为碳酸钠,碳酸钠溶液显碱性;碳酸钠与二氧化碳反应生成碳酸氢钠,C为碳酸氢钠,碳酸氢钠为碱性,故A正确;B.若A为氨气、X为氧气,则B为一氧化氮,C为红棕色气体二氧化氮,则A不一定为空气中含量最高的氮气,故B错误;C.若B为FeCl3,则A为氯气,与铁反应生成氯化铁,氯化铁与铁反应生成氯化亚铁,故C正确;D.若A为碳、X为氧气,则B为一氧化碳,C为二氧化碳;若A为氧气、X为碳,则B为二氧化碳,C为一氧化碳,故D正确;答案为B。【点睛】元素的性质的推断题,要熟练掌握各种物质间的相互转化,并能找到各物质间相互转化方案,熟记物质的性质,综合运用。2、A【解析】
蒸馏烧瓶用于分离沸点相差较大的两种液体的分离或难挥发性固体和液体的分离;普通漏斗用于分离互不相溶的固体和液体;分液漏斗用来分离互不相溶的液体或分离在不同溶剂中溶解度不同的混合物;蒸发皿用于可溶性固体和液体的分离,以此来解答。【详解】蒸馏烧瓶用于分离沸点相差较大的两种液体的分离或难挥发性固体和液体的分离,即蒸馏;普通漏斗用于分离互不相溶的固体和液体,即过滤;分液漏斗用来分离互不相溶的液体或用来分离在不同溶剂中溶解度不同的混合物,即分液或萃取;蒸发皿用于可溶性固体和液体的分离,即蒸发,所以从左至右,可以进行的混合物分离操作分别是:蒸馏、过滤、分液或萃取、蒸发。答案选A。3、D【解析】
A.该分子中所有C原子和N原子都采用sp2杂化且碳碳单键可以旋转,所以该分子中的所有C原子可能位于同一平面,故A正确;B.硝基苯的分子式为C6H5NO2,该分子的分子式也为C6H5NO2,且二者结构不同,互为同分异构体,故B正确;C.六元环上含有4种氢原子,所以其六元环上的一氯代物是4种,故C正确;D.羧基中的碳氧双键不能加成,维生素B3分子中的六元环与苯环相似,则1mol该物质最多能和3mol氢气发生加成反应,故D错误;故答案为D。4、C【解析】
鉴别物质常利用物质的不同性质、产生不同的现象进行。【详解】A.CO2不能使溴水褪色(不反应),而SO2能,主要反应SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,SO2表现还原性而不是漂白性,A项错误;B.Fe3+和KSCN反应溶液变红,反应为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,不是氧化还原反应,而Fe2+和KSCN不反应,B项错误;C.硝酸钾溶液呈中性,不能使酚酞变红,而碳酸钠溶液因水解呈碱性,能使酚酞变红,C项正确;D.氯化铵加热时完全分解为气体,固体消失,而食盐加热时无明显变化,D项错误。本题选C。5、B【解析】
A.用导线连接a、c,a极发生氧化,为负极,发生的电极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑,a电极周围H+浓度增大,溶液pH减小,故A正确;B.用导线连接a、c,c极为正极,发生还原反应,电极反应为WO3+xH++xe-=HxWO3,故B错误;C.用导线先连接a、c,再连接b、c,由光电池转化为原电池,实现太阳能向电能转化,故C正确;D.用导线连接b、c,b电极为正极,电极表面是空气中的氧气得电子,发生还原反应,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,故D正确;故答案为B。6、C【解析】
新型纳米疫苗的研制成功,在不久的将来有可能用于治疗疾病,选项A正确;单层厚度约为0.7nm的WS2二维材料为智能手表、银行票据和信用卡安全密码的印制和数据存储提供了可能性,选项B正确;纳米复合材料有较大的比表面积,具有较大的吸附容量,选项C不正确;基于Ag2S柔性半导体的新型高性能无机柔性热电材料和器件可同时提供优异的柔性和热电转换性能,且具有环境友好、稳定可靠、寿命长等优点,有望在以分布式、可穿戴式、植入式为代表的新一代智能微纳电子系统等领域获得广泛应用,选项D正确。7、B【解析】
A.用如图电子天平称量固体,读数时侧门应关闭,防止气流影响读数,故A正确;B.用托盘天平称取10.2gNaOH固体时,将10g的砝码放在右盘,将游码移到0.2g的位置,但NaOH一般在小烧杯中称量,砝码质量大于10g,故B错误;C.分光光度计可用于分析溶液颜色与反应物(生成物)浓度的关系,从而确定化学反应速率,故C正确;D.酒精和乙醚具有麻醉作用,可减弱对呼吸道的刺激,减轻咳嗽,当吸入氯气、氯化氢气体时,可吸入少量酒精或乙醚的混合蒸气解毒,故D正确;答案选B。8、A【解析】
W原子的质子数是其M层电子数的3倍,根据核外电子排布规律,得出W为P,X与W同主族,则X为N,Z与W相邻、X与Y相邻,四种原子序数依次增大,得出在元素周期表中相应的位置,即,据此分析;【详解】W原子的质子数是其M层电子数的3倍,根据核外电子排布规律,得出W为P,X与W同主族,则X为N,Z与W相邻、X与Y相邻,四种原子序数依次增大,得出在元素周期表中相应的位置,即A.同主族从上到下,原子半径依次增大,同周期从左向右原子半径依次减小,因此原子半径大小顺序是r(Si)>r(P)>r(N)>r(O),故A说法错误;B.利用非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性强弱顺序是N>O>Si,即最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是HNO3>H3PO4>H2SiO4,故B说法正确;C.利用非金属性越强,其氢化物稳定性越强,非金属性强弱顺序是O>N>P>Si,即最简单氢化物的热稳定性强弱顺序是H2O>NH3>PH3>SiH4,故C说法正确;D.主族元素的最高化合价等于最外层电子数等于族序数(除O、F外),N、Si、P最外层电子数分别为5、4、5,族序数分别为VA、IVA、VA,故D说法正确;答案:A。9、B【解析】
在上述原电池中,锌电极为负极,锌原子失去电子被氧化成锌离子。电子沿着外接导线转移到铜电极。铜电极为正极,溶液中的铜离子在铜电极上得到电子被还原成铜单质。电解质溶液中的阳离子向正极移动,而阴离子向负极移动。【详解】A.铜电极为正极,锌电极为负极,负极发生氧化反应,A项正确;B.电解质溶液中的阳离子向正极移动,而阴离子向负极移动。但是阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,SO42-不能通过阳离子交换膜,并且甲池中硫酸根不参加反应,因此甲池的c(SO42-)不变,B项错误;C.锌原电池,锌作负极,铜作正极,铜离子在铜电极上沉淀,锌离子通过阳离子交换膜进入乙池,每沉淀1mol,即64g铜,就补充过来1mol锌离子,其质量为65g,所以工作一段时间后乙池溶液的质量不断增加,C项正确;D.原电池中,阳离子通过阳离子交换膜向正极移动,使溶液保持电中性,维持电荷平衡,D项正确;答案选B。【点睛】本题主要考察原电池的工作原理,其口诀可概括为“两极一液一连线,活泼金属最优先,负失氧正得还,离子电极同性恋”,可加深学生对原电池的理解与记忆。本题的难点是C选项,理解电极中固体的变化情况是解题的关键,解此类题时同时要考虑电解质溶液的酸碱性,学生要火眼金睛,识破陷阱,提高做题正答率。10、B【解析】
A.在反应FeSO4+KNO3+H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+NO↑+K2SO4+H2O中,N元素的化合价由反应前KNO3中的+5价变为反应后NO中的+2价,化合价降低,获得电子,所以该反应的氧化剂是KNO3,A正确;B.配平的化学方程式为6FeSO4+2KNO3+4H2SO4(浓)3Fe2(SO4)3+2NO↑+K2SO4+4H2O,在该反应中KNO3作氧化剂,还原产物是NO,FeSO4作还原剂,Fe2(SO4)3是氧化产物,根据反应过程中电子转移数目相等,所以n(KNO3):n(FeSO4)=1:3=2:6,则氧化产物Fe2(SO4)3与还原产物NO的物质的量之比为3∶2,B错误;C.Fe2(SO4)3、K2SO4都是盐,属于强电解质,H2O能部分电离产生自由移动的离子,是弱电解质,因此这几种物质均为电解质,C正确;D.根据方程式可知:每反应产生72gH2O,转移6mol电子,则生成144gH2O,转移电子的物质的量为12mol,D正确;故合理选项是B。11、A【解析】
A.4.0gCO2中含有的质子数为,4.0gSO2中含有的质子数为,因此4.0g由CO2和SO2组成的混合物中含有的质子数也为2NA,故A正确;B.未说标准状况,无法计算,故B错误;C.不要忽略C-H键,0.1mol环氧乙烷()中含有的共价键数应该为7NA,故C错误;D.4.2gCaH2与水完全反应,化学方程式为CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑转移的电子的物质的量为0.2mol,故D错误;答案:A【点睛】易错选项C,忽略C-H键的存在。12、B【解析】
A.SO2与足量NaOH溶液反应生成亚硫酸钠和水,SO2足量时生成亚硫酸氢钠,选项A错误;B.Cu在氯气中燃烧生成物只有氯化铜,选项B正确;C.Na与O2在空气中反应生成氧化钠,点燃或加热生成过氧化钠,选项C错误;D.H2S与O2的反应,若氧气不足燃烧生成硫单质和水,若氧气充足燃烧生成二氧化硫和水,选项D错误。答案选B。13、D【解析】
A.质量数为32,中子数为27的钴原子,应该表示为:,A错误;B.H2O2为共价化合物,原子间形成共用电子对,没有电子的得失,B错误;C.NH3存在氮氢共价键,NH4Cl存在铵根离子和氯离子间的离子键,氮氢原子间的共价键,C错误;D.[Co(NH3)6]Cl3,NH3整体为0价,Cl为-1价,所以Co的化合价是+3,D正确;故答案选D。14、B【解析】
A.冷凝管起到冷凝回流的作用,冷凝管内冷凝水的方向为下进上出,则a为冷却水进水口,故A正确;B.MgBr2具有较强的吸水性,制备无水MgBr2,需要防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶,则装置A的作用是吸收水蒸气,但无水CaCl2不能吸收溴蒸气,故B错误;C.制取MgBr2的反应剧烈且放出大量的热,实验时利用干燥的氮气将溴蒸气带入三颈烧瓶中,为防止反应过于剧烈,实验时需缓慢通入N2,故C正确;D.不能用干燥空气代替N2,空气中含有的氧气可将镁氧化为副产物MgO会阻碍反应的进行,故D正确;答案选B。15、D【解析】
W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,且占据三个不同周期,则W为第一周期主族元素,W为H,Z应为第三周期主族元素,根据化合物M的结构简式可知,Z可形成3个单键和1个双键,因此,Z原子最外层有5个电子,Z为P,W与Z的质子数之和是X的2倍,X的质子数==8,则X为O,根据化合物M的结构简式,Y可形成+3价阳离子,则Y为Al,以此解答。【详解】A.X为O,第二周期元素,Y为Al,Z为P,Y、Z为第三周期元素,电子层数越多,半径越大,同周期元素,核电荷数越大,半径越小,原子半径:Y>Z>X,故A正确;B.X为O元素,第ⅥA族元素,Y为Al元素,第ⅢA族元素,X的族序数是Y元素的2倍,故B正确;C.X为O,Y为Al,Y2X3为Al2O3,工业上制备单质Al的方法为电解熔融Al2O3,故C正确;D.X为O,W为H,W与X形成的化合物有H2O和H2O2,H2O2中含有非极性共价键,故D错误;答案选D。【点睛】氢元素和氧元素可以形成水,含有极性键,或是过氧化氢,含有极性键和非极性键。16、D【解析】
晶体硅中所有原子都以共价键相结合,属于共价晶体,A正确;Si原子的最外层有4个电子,B正确;Si原子核外有14个电子,根据构造原理可知其排布式为1s22s22p63s23p2,C正确;硅原子的价电子排布图不符合洪特规则,选项D错误。17、C【解析】
A.聚氯乙烯有毒,不能用作食品包装,A项错误;B.碳化硅是无机物,不是有机高分子材料,B项错误;C.考虑到港珠澳大桥所处位置等,所以使用的低合金钢,必须要有强度大,密度小以及耐腐蚀的性能,C项正确;D.司南材质即磁性氧化铁,成分为Fe3O4而非FeO,D项错误;答案选C。18、B【解析】
工业上以CaO和HNO3为原料制备Ca(NO3)2•6H2O晶体。为确保制备过程中既不补充水分,也无多余的水分,也就是硝酸溶液中的水全部参与化学反应生成Ca(NO3)2•6H2O晶体,反应方程式为:CaO+2HNO3+5H2O═Ca(NO3)2•6H2O,设硝酸的质量为126g,则:CaO+2HNO3+5H2O═Ca(NO3)2•6H2O126g90g因此硝酸溶液中溶质的质量分数为×100%=58.3%;故选:B。19、B【解析】
A.Mg、Al合金用来制飞机外壳是利用其密度小,硬度和强度都很大的性质,不是因为合金熔点低,故A错误;B.食品合中常放一小袋Fe粉,利用其具有较强的还原性,防止食品被氧化,故B正确;C.SiO2用来制造光导纤维是利用其光学性质,不是耐酸性,故C错误;D.葡萄酒里都含有SO2,起保鲜、杀菌和抗氧化作用,不是用来漂白,故D错误。答案选B。【点睛】本题易错选项D,注意SO2有毒不能用于食品的漂白,在葡萄酒里都含有SO2,起保鲜、杀菌和抗氧化作用。20、B【解析】
A.葡萄糖为单糖,不能在体内发生水解反应,A错误;B.工业上以石油为原料制取聚乙烯,需经裂解产生的为乙烯,再发生加聚反应生成聚乙烯,B正确;C.乙烯和乙醇各1mol时,耗氧量为3mol,则燃烧等物质的量的乙烯和乙醇耗氧量相同,C错误;D.乙醇和乙酸发生酯化反应制乙酸乙酯和水,原子利用率小于100%,D错误;答案为B。21、A【解析】
A项、50mL1mol/L硝酸与Fe完全反应生成硝酸铁或硝酸亚铁,若硝酸的还原产物只有一氧化氮,50mL1mol/L硝酸的物质的量为0.05mol,则生成一氧化氮转移的电子数目为0.0375mol,故A错误;B项、2molNO与1molO2所含O原子的物质的量为4mol,由质量守恒定律可知,反应前后原子个数不变,则所得物质中的氧原子数为4NA,故B正确;C项、乙酸和甲醛(HCHO)的最简式相同,均为CH2O,30gCH2O的物质的量为1mol,1molCH2O完全燃烧消耗O2的物质的量为1mol,故C正确;D项、1L0.1mol/L的CH3COONH4的物质的量为0.1mol,由物料守恒可知溶液中CH3COOH和CH3COO-的物质的量为0.1mol,故D正确。故选A。【点睛】本题考查了阿伏伽德罗常数的有关计算,熟练掌握公式的使用和物质的结构是解题关键。22、C【解析】
A.合成氨为可逆反应,氮气和氢气在反应过程中有消耗和生成,故转化过程中有非极性键断裂与形成,A项正确;B.催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,B项正确;C.催化剂不能改变反应的焓变,焓变只与反应物和生成物总能量的相对大小有关系,C项错误;D.合成氨的正反应为放热反应,降低温度,平衡向正向移动,能提高原料转化率,D项正确;答案选C。二、非选择题(共84分)23、Z钠的金属性比Z的强,如钠能与冷水剧烈反应而Z不能(或最高价氧化物对应水化物的碱性:Na>Z)B0.675ClO2-+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O【解析】
Y是短周期元素中失电子能力最强的元素,则推出Y为Na元素,又X、Y两元素间能形成原子个数比分别为1:1和1:2的固态化合物A和B,则推出X为O元素,两者形成的化合物为B为Na2O、A为Na2O2;Z的单质能与盐酸反应,则说明Z为活泼金属,为Mg或Al中的一种;W、M的最高价氧化物对应的水化物化学式分别为H3WO4、HMO4,则W和M的最高价化合价分别为+5和+7,又X、Y、Z、W、M五种短周期主族元素原子序数依次增大,则可推出W为P元素,M为Cl元素,据此分析作答。【详解】根据上述分析易知:X、Y、Z、W、M分别是O、Na、Mg或Al、P、Cl,则(1)Z可与盐酸反应,Z可能是Mg或Al中的一种,不能确定具体是哪一种元素;A为Na2O2,由离子键和共价键构成,其电子式为:;钠的金属性比Z的强,如钠能与冷水剧烈反应而Z不能(或最高价氧化物对应水化物的碱性:Na>Z),故答案为:Z;;钠的金属性比Z的强,如钠能与冷水剧烈反应而Z不能(或最高价氧化物对应水化物的碱性:Na>Z);(2)NaH2PO2能与盐酸反应,说明H3PO2是弱酸,NaH2PO2不能与NaOH反应,说明NaH2PO2中的H不能被中和,推出NaH2PO2为正盐,C项错误;H3PO2分子中只能电离出一个H+,为一元弱酸,B项正确,A项错误;NaH2PO2中P的化合价为+1,具有还原性,可被硝酸氧化,D项错误;故答案为B;(3)①由图知,中性条件下ClO2被I-还原为ClO2-,I-被氧化为I2;根据氧化还原反应中得失电子数目相等可知:2ClO2~I2~2Na2S2O3,因此可知,水中残留的ClO2的浓度为2×10-4mol/L×5×10-3L×67.5g/mol×1000mg/g÷0.1L=0.675mg/L,故答案为:0.675;②由图知,水样pH调至1~3时,ClO2-被还原成Cl-,该操作中I-被ClO2-氧化为I2,故离子方程式为:ClO2-+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O。24、乙醇、浓硫酸、170℃①②④取样,滴加新制氢氧化铜悬浊液,加热,有砖红色沉淀生成,可证明反应③已经发生【解析】
由C的结构及反应④为酯化反应可知,A为CH3COOH,C为,则反应①为光照下取代反应,生成B为,反应②为卤代烃的水解反应,反应③为醇的催化氧化反应。(1)实验室制备乙烯的反应试剂与具体反应条件为乙醇、浓硫酸、170℃,发生消去反应,故答案为:乙醇、浓硫酸、170℃;(2)上述①~④反应中,属于取代反应的是①②④,故答案为:①②④;(3)检验反应③是否发生的方法是取样,滴加新制氢氧化铜悬浊液,加热,有砖红色沉淀生成,可证明反应③已经发生,故答案为:取样,滴加新制氢氧化铜悬浊液,加热,有砖红色沉淀生成,可证明反应③已经发生;(4)的同分异构体满足a.能发生银镜反应,含-CHO;b.苯环上的一溴代物有两种,苯环上有2种H,则2个取代基位于对位,符合条件的结构简式为、、,故答案为:;(5)乙烯加成生成乙醇,乙醇氧化生成乙酸,则由乙烯制备A的合成路线为,故答案为:。25、烧杯、漏斗、玻璃棒可能研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响硫酸浓度为0的对照实验淀粉;量取一定量的试样,加入足量的H2O2溶液,充分反应后,加热除去过量的H2O2,冷却,再加入足量的硝酸银溶液,过滤,洗净烘干后称量沉淀质量,计算可得【解析】
(1)制取实验结束后,取出B中试管冷却结晶,过滤,洗涤,该实验操作过程需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,故答案为:烧杯、漏斗、玻璃棒;(2)若对调B和C装置的位置,A中挥发出来的气体有Cl2和HCl,气体进入C装置,HCl溶于水后,抑制氯气的溶解,B中氯气与KOH加热生成氯酸钾,则可能提高氯酸钾的产率,故答案为:可能;(3)①研究反应条件对反应产物的影响,由表格数据可知,总体积相同,只有硫酸的浓度不同,则实验目的为研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响,故答案为:研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响;②设计1号试管实验的作用是硫酸浓度为0的对照实验,故答案为:硫酸浓度为0的对照实验;③淀粉遇碘单质变蓝,若2号试管实验现象是溶液变为黄色,因此取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色,故答案为:淀粉;(4)由资料可知,次氯酸会破坏酸碱指示剂,因此设计实验不能用酸碱指示剂,可以利用氯水的氧化性,设计简单实验为量取一定量的试样,加入足量的H2O2溶液,充分反应后,加热除去过量的H2O2,冷却,再加入足量的硝酸银溶液,过滤,洗净烘干后称量沉淀质量,计算可得,故答案为:量取一定量的试样,加入足量的H2O2溶液,充分反应后,加热除去过量的H2O2,冷却,再加入足量的硝酸银溶液,过滤,洗净烘干后称量沉淀质量,计算可得。【点睛】本题的难点是(4),实验目的是测定饱和氯水中氯元素的总量,氯水中氯元素以Cl-、HClO、Cl2、ClO-形式存在,根据实验目的需要将Cl元素全部转化成Cl-,然后加入AgNO3,测AgCl沉淀质量,因此本实验不能用SO2和FeCl3,SO2与Cl2、ClO-和HClO反应,SO2被氧化成SO42-,SO42-与AgNO3也能生成沉淀,干扰Cl-测定,FeCl3中含有Cl-,干扰Cl-测定,因此只能用H2O2。26、DCDB将装置中的N2(或空气)排除干净将未充分燃烧的产物CO转化为CO2(或使氨基酸中的碳完全转化为CO2)除去多余的O2,保证E装置最终收集的气体全为N2该氨基酸的摩尔质量偏小取该有机物少许于试管中,滴加NaHCO3溶液,有气泡产生(或其它合理答案)【解析】
根据题意可知,用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNp)的分子组成,用氧气氧化氨基酸(CxHyOzNp)生成二氧化碳、水和氮气,利用装置D(无水氯化钙)测定水的质量,利用装置C(KOH浓溶液)测定二氧化碳的质量,利用E装置测量N2的体积,从而求出氨基酸中含有的C、H、O、N的质量,进而求出该氨基酸的分子组成,据此解答。【详解】(1)根据以上分析,结合吸收CO2、H2O及测量N2体积的顺序为,先吸收水,再吸收CO2,最后测量N2体积,装置B加热的铜网可除去多余的O2,保证E装置最终收集的气体全为N2,所以该实验装置的合理连接顺序为:A、D、C、D、B、E,故答案为DCDB;(2)装置内的空气中含有N2、CO2和H2O,需通一段时间的纯氧,将装置中的N2(或空气)排除干净,减小试验误差,故答案为将装置中的N2(或空气)排除干净;(3)CuO的作用是将氨基酸不完全燃烧产生的少量CO氧化成CO2,保证氨基酸中的碳都转化为CO2,根据(1)的分析,装置B的作用是除去多余的O2,保证E装置最终收集的气体全为N2,故答案为将未充分燃烧的产物CO转化为CO2(或使氨基酸中的碳完全转化为CO2);除去多余的O2,保证E装置最终收集的气体全为N2;(4)根据上面的分析可知,为了确定此氨基酸的分子式,除了生成二氧化碳气体的质量、生成水的质量、准确测量N2的体积外,还需测出该氨基酸的摩尔质量,故答案为该氨基酸的摩尔质量;(5)如果液面左低右高(广口瓶中液面低于量筒中液面)广口瓶中的气体收到的压强除大气压强外还有液面高度差造成的压强其实际压强大于标准大气压,气体体积被压缩,实际测得的气体体积偏小,故答案为偏小;(6)根据分子式为C2H4O2,及氨基酸中的官能团可知,该分子中有羧基,实验证明该官能团的方法为取该有机物少许于试管中,滴加NaHCO3溶液,有气泡产生,故答案为取该有机物少许于试管中,滴加NaHCO3溶液,有气泡产生。【点睛】本题考查学生利用燃烧法确定有机物分子组成的知识,涉及实验方案设计、根据原子守恒法来解答,关键在于理解实验原理。27、III除去氯气中的氯化氢,安全瓶(监测装置H是否堵塞)U型管中左边有色布条褪色,右边有色布条没有褪色Cl2+2I-→2Cl-+I2取少量反应后的溶液于试管中,加入HCl溶液至不再产生气体为止,再滴加BaCl2溶液,如果有白色沉淀生成,证明Na2SO3已被氧化Cl2也可与KI反应生成I2,乙组设计的实验中并没有排除Cl2对实验的干扰,故不能比较Cl、Br、I的非金属性或Cl2未充分接触到溴化钠溶液中,未必能看到现象无尾气处理装置,污染环境【解析】
(1)结合反应原理甲组利用固体与液体加热制备氯气;乙组利用固体与液体反应不加热制氯气;(2)乙组制得的Cl2中混有挥发的HCl气体,装置G中CaCl2是干燥剂;(3)氯气能氧化I-生成I2;装置C中氯气氧化了亚硫酸钠,所得溶液中含有SO42-,只要利用稀盐酸和BaCl2溶液检验溶液中是否存在SO42-,即可判断有没有发生氧化还原反应;(4)NaBr溶液未能完全吸收Cl2,有部分Cl2参与KI氧化为I2的反应;(5)Cl2是有毒气体,需要处理含氯气的尾气。【详解】(1)甲组用漂白粉与硫酸溶液混合加热制取氯气,实验中A选用装置II;而乙组用高锰酸钾与浓盐酸反应制取氯气,反应不需要加热,则E选用装置I;(2)乙组制得的Cl2中混有挥发的HCl气体,可利用装置F中饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,同时根据长颈漏斗中液面是否上升,达到监测装置H是否堵塞的目的;从F中进入G中的Cl2混有水蒸气,能使U型管中左边有色布条褪色,而潮湿的氯气经过无水CaCl2干燥后,不再具有漂白性,则右边有色布条没有褪色;(3)氯气能氧化I-生成I2,发生反应的离子方程式为Cl2+2I-→2Cl-+I2;验证装置C中氯气是否氧化亚硫酸钠的操作方法是取少量反应后的溶液于试管中,加入HCl溶液至不再产生气体为止,再滴加BaCl2溶液,如果有白色沉淀生成,证明Na2SO3已被氧化;(4)乙组中H装置中NaBr不能完全吸收Cl2,将有部分Cl2也可与KI反应生成I2,干扰Br2氧化I-的实验,则无法判断Br2和I2的氧化性强弱,也不能比较Cl、Br、I的非金属性;(5)甲组实验存在的明显缺陷是无尾气处理装置,污染环境。【点睛】本题考查氯气的制备与氯气的性质探究,明确实验原理解题关键,难点是氯气有强氧化性,但没有漂白性,氯气使湿润有色布条褪色的根本原因是氯气与水反应生成的HClO有漂白性,易错点是装置G中左侧干燥有色布条能褪色,原因是制得的氯气中混有水蒸气。28、11.8035g12.25g5.99mol/L0.212~0.238【解析】
(1)根据2KClO32KCl+3O2反应原理,MnO2不溶于水,KCl溶于水进行分析计算;
(2)若剩余的4.80g固体是MnO2和KCl的混合物,则5g水溶解氯化钾得到的溶液是饱和溶液,据此计算其溶解度;反应前后质量减少的质量为氧气的质量,根据氯酸钾和氧气之间的关系式计算氯酸钾的质量;根据溶液质量、密度计算溶液体积,再结合c=计算溶液的物质的量浓度;(3)测定溶液中n(K+):n(Cl-)=14:11结合氯气与KOH反应生成氯酸钾和KCl或KClO和KCl来计算质量分数的范围。【详解】(1)若剩余的4.80g固体全是MnO2,m(KClO3)
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