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文档简介
北京市大兴区魏善庄中学2024届高三下学期联合考试化学试题考生请注意: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(每题只有一个选项符合题意)1、下列各组中所含化学键类型相同的一组是()A.NaOH、H2SO4、NH4Cl B.MgO、Na2SO4、NH4HCO3C.Na2O2、KOH、Na2SO4 D.AlCl3、Al2O3、MgCl22、如图是在明矾溶液中滴入氢氧化钡溶液,下列说法错误的是()A.OA段的反应离子方程式为:2Al3++3SO+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓B.AB段的离子方程式只有:Al(OH)3+OH-===AlO+2H2OC.A点的沉淀为Al(OH)3和BaSO4的混合物D.B点溶液为KAlO2溶液3、如图是一种可充电锂电池,反应原理是4Li+FeS2Fe+2Li2S,LiPF6是电解质,SO(CH3)2是溶剂。下列说法正确的是()A.放电时,电子由a极经电解液流向b极B.放电时,电解质溶液中PF6-向b极区迁移C.充电时,b极反应式为Fe+2Li2S-4e-=FeS2+4Li+D.充电时,b极消耗5.6gFe时在a极生成0.7gLi4、NA代表阿伏加德罗常数的值。下列有关说法中正确的是A.60g乙酸分子中所含共价键的数目为8NAB.标准状况下,11.2LCHCl3中含有的原子总数为2.5NAC.高温下,1molFe与足量水蒸气反应,转移电子数的目为3NAD.将1molCl2通入水中,所得溶液中HClO、Cl-、ClO-粒子数之和为2NA5、“84消毒液”的主要成分是NaClO。下列说法错误的是()A.长期与空气接触会失效B.不能与“洁厕剂”(通常含盐酸)同时使用C.1L0.2mol/LNaClO溶液含有0.2molClO-D.0.1molNaClO起消毒作用时转移0.2mole-6、下列离子方程式书写错误的是()A.铝粉投入到NaOH溶液中:2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑B.Al(OH)3溶于NaOH溶液中:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2OC.FeCl2溶液中通入Cl2:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-D.AlCl3溶液中加入足量的氨水:A13++3OH-=Al(OH)37、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8、用NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法中不正确的是A.10g质量分数为46%的乙醇水溶液中含有的氢原子总数为1.2NAB.NA个P4()与NA个甲烷所含的共价键数目之比为1∶1C.常温下,1LpH=13的M(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.1NAD.含0.4molHNO3的浓硝酸与足量的铜反应,转移的电子数大于0.2NA9、下列说法正确的是A.在实验室用药匙取用粉末状或块状固体药品B.pH试纸使用时不需要润湿,红色石蕊试纸检测氨气时也不需要润湿C.蒸馏操作时,装置中的温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶中的液体中部D.分液时下层液体从分液漏斗下端管口放出,关闭活塞,换一个接收容器,上层液体从分液漏斗上端倒出10、零族元素难以形成化合物的本质原因是A.它们都是惰性元素 B.它们的化学性质不活泼C.它们都以单原子分子形式存在 D.它们的原子的电子层结构均为稳定结构11、A、B、C、D、E、F为原子序数依次递增的六种短周期主族元素,A的单质是最理想的燃料。C原子次外层电子数是最外层的1/3,E与C同主族,下列说法不正确的是A.元素D与A一定形成共价化合物B.元素B可能与元素A形成多种共价化合物C.F最高价氧化物对应水化物定是一种强酸D.若元素D是非金属元素,则D的单质可能是良好的半导体材料12、下列关于物质结构与性质的说法,不正确的是()A.I3AsF6晶体中存在I3+离子,I3+离子的几何构型为V形B.C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为H<C<OC.水分子间存在氢键,故H2O的熔沸点及稳定性均大于H2SD.第四周期元素中,Ga的第一电离能低于Zn13、2019年诺贝尔化学奖授予了锂离子电池开发的三位科学家。一种锂离子电池的结构如图所示,电池反应式为LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2(x<1)。下列说法正确的是A.充电时a极接外电源的负极B.放电时Li+在电解质中由a极向b极迁移C.充电时若转移0.02mol电子,石墨电极将减重0.14gD.该废旧电池进行“放电处理”有利于锂在LiCoO2极回收14、下列有关化学用语或表达正确的是A.三硝酸纤维素脂B.硬酯酸钠C.硝酸苯的结构简式:D.NaCl晶体模型:15、甲、乙两个恒容密闭容器中均发生反应:C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH>0,有关实验数据如下表所示:容器容积/L温度/℃起始量/mol平衡量/mol平衡常数C(s)H2O(g)H2(g)甲2T12.04.03.2K1乙1T21.02.01.2K2下列说法正确的是()A.K1=12.8B.T1<T2C.T1℃时向甲容器中再充入0.1molH2O(g),则平衡正向移动,CO2(g)的体积分数增大D.若T2温度下,向2L恒容密闭容器中充入1.0molCO2和2.0molH2,达平衡时,CO2的转化率大于40%16、常温下,0.2mol/L的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示(a、b、d、e均为不超过1的正数),则下列说法正确的是A.该溶液pH=7 B.该溶液中:c(A-)+c(Y)=c(Na+)C.HA为强酸 D.图中X表示HA,Y表示OH-,Z表示H+二、非选择题(本题包括5小题)17、我国自主研发的一类用于治疗急性缺血性脑卒中的新药即丁苯酞(N)的合成路线之一如下图所示(部分反应试剂及条件略去):已知:R→Br请按要求回答下列问题:(1)A的分子式:_________________;B→A的反应类型:_________________。A分子中最多有_________________个原子共平面。(2)D的名称:_________________;写出反应③的化学方程式:_________________________。(3)N是含有五元环的芳香酯。写出反应⑦的化学方程式:_____________________。(4)已知:EX。X有多种同分异构体,写出满足下述所有条件的X的同分异构体的结构简式:________________________________________。①能发生银镜反应②能与氯化铁溶液发生显色反应③分子中有5种不同环境的氢原子(5)写出以甲烷和上图芳香烃D为原料,合成有机物Y:的路线流程图(方框内填写中间产物的结构简式,箭头上注明试剂和反应条件):______________________________18、美国药物学家最近合成一种可能用于治疗高血压的有机物K,合成路线如下:其中A属于碳氢化合物,其中碳的质量分数约为83.3%;E的核磁共振氢谱中只有2组吸收峰。H常温下呈气态,是室内装潢产生的主要污染物之一。G和H以1:3反应生成I。试回答下列问题:(1)A的分子式为:______________。(2)写出下列物质的结构简式:D:____________;G:___________。(3)反应①―⑤中属于取代反应的有___________。(4)反应①的化学方程式为_______________;反应④的化学方程式为_________________。(5)E有多种同分异构体,符合“既能发生银镜反应又能发生水解反应”条件的E的同分异构体有_______种,写出符合上述条件且核磁共振氢谱只有2组吸收峰的E的同分异构体的结构简式:________。19、常用调味剂花椒油是一种从花椒籽中提取的水蒸气挥发性香精油,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。利用如图所示装置处理花椒籽粉,经分离提纯得到花椒油。实验步骤:(一)在A装置中的圆底烧瓶中装入容积的水,加1~2粒沸石。同时,在B中的圆底烧瓶中加入20g花椒籽粉和50mL水。(二)加热A装置中的圆底烧瓶,当有大量蒸气产生时关闭弹簧夹,进行蒸馏。(三)向馏出液中加入食盐至饱和,再用15mL乙醚萃取2次,将两次萃取的醚层合并,加入少量无水Na2SO4;将液体倾倒入蒸馏烧瓶中,蒸馏得花椒油。(1)装置A中玻璃管的作用是_______。装置B中圆底烧瓶倾斜的目的是________。(2)步骤(二)中,当观察到_______现象时,可停止蒸馏。蒸馏结束时,下列操作的顺序为_______(填标号)。①停止加热②打开弹簧夹③关闭冷凝水(3)在馏出液中加入食盐的作用是__;加入无水Na2SO4的作用是_______。(4)实验结束后,用稀NaOH溶液清洗冷凝管,反应的化学方程式为_________。(残留物以表示)(5)为测定花椒油中油脂的含量,取20.00mL花椒油溶于乙醇中,加80.00mL0.5mol/LNaOH的乙醇溶液,搅拌,充分反应,加水配成200mL溶液。取25.00mL加入酚酞,用0.1moI/L盐酸进行滴定,滴定终点消耗盐酸20.00mL。则该花椒油中含有油脂_______g/L。(以计,式量:884)。20、实验室用乙醇、浓硫酸和溴化钠反应来制备溴乙烷,其反应原理为H2SO4(浓)+NaBrNaHSO4+HBr↑、CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O。有关数据和实验装置如(反应需要加热,图中省去了加热装置):乙醇溴乙烷溴状态无色液体无色液体深红棕色液体密度/g·cm-30.791.443.1沸点/℃78.538.459(1)A中放入沸石的作用是__,B中进水口为__口(填“a”或“b”)。(2)实验中用滴液漏斗代替分液漏斗的优点为__。(3)氢溴酸与浓硫酸混合加热发生氧化还原反应的化学方程式__。(4)给A加热的目的是__,F接橡皮管导入稀NaOH溶液,其目的是吸收__和溴蒸气,防止__。(5)C中的导管E的末端须在水面以下,其原因是__。(6)将C中的镏出液转入锥形并瓶中,连振荡边逐滴滴入浓H2SO41~2mL以除去水、乙醇等杂质,使溶液分层后用分液漏斗分去硫酸层;将经硫酸处理后的溴乙烷转入蒸镏烧瓶,水浴加热蒸馏,收集到35~40℃的馏分约10.0g。①分液漏斗在使用前必须__;②从乙醇的角度考虑,本实验所得溴乙烷的产率是__(精确到0.1%)。21、能源、材料已成为当今科学研究的热点。请回答下列问题:(1)单质A的燃烧热大,可作燃料。已知A为短周期元素,其气态原子逐个失去1~4个电子所需能量(电离能)如表所示。若该原子核外电子有三层,则该元素位于周期表______族,写出A燃烧后形成的氧化物的电子式:______.I1I2I3I4…电离能(kJ/mol)7381451773310540…(2)如图是超导材料元素在周期表中的分布,上述元素的短周期元素中原子半径最大的是______(填元素符号),其原子最外层有______种运动状态不同的电子,写出其最高价氧化物对应水化物在水溶液中的电离方程式:______。(3)上述主族元素中有两种原子可以形成的五核分子,其化学键键长和键角都相等,则该分子的空间构型为______,该物质为______分子(选填“极性”或“非极性”)。(4)铁单质在高温下会与水蒸气反应生成一种黑色固体和一种易燃性气体,且每生成1mol该易燃气体放出37.68kJ热量,请写出此反应的热化学方程式:______。(5)取适量Al、Mg合金样品置于烧杯中,加入20mL1mol/L的NaOH溶液,恰好完全反应。下列叙述正确的是______(选填编号)。a.Mg作负极,Al作正极b.若加入的是20mL1mol/L的盐酸,则放出的氢气的物质的量减少2/3c.若把NaOH中的H换成D(D为重氢),生成的氢气中D与H物质的量之比为1:2。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、C【解析】
A.NaOH、NH4Cl含有离子键和共价键,H2SO4只含有共价键,化学键类型不相同,故A错误;B.MgO中只有离子键,Na2SO4、NH4HCO3中含有离子键和共价键,化学键类型不相同,故B错误;C.Na2O2、KOH、Na2SO4均为离子键和共价键,化学键类型相同,故C正确。D.AlCl3只含有共价键,Al2O3、MgCl2含有离子键,化学键类型不相同,故D错误;答案选C。2、B【解析】A,OA段加入Ba(OH)2后沉淀物质的量达最大,反应的化学方程式为2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2=K2SO4+3BaSO4↓+2Al(OH)3↓,离子方程式为2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,A项正确;B,AB段加入Ba(OH)2,Al(OH)3溶解,SO42-继续沉淀,反应的离子方程式有:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O、SO42-+Ba2+=BaSO4↓,B项错误;C,根据上述分析,A点沉淀为Al(OH)3和BaSO4的混合物,C项正确;D,B点Al(OH)3完全溶解,总反应为KAl(SO4)2+2Ba(OH)2=2BaSO4↓+KAlO2+2H2O,B点溶液为KAlO2溶液,D项正确;答案选B。点睛:本题考查明矾与Ba(OH)2溶液的反应。明矾与Ba(OH)2反应沉淀物质的量达最大时,Al3+完全沉淀,SO42-有形成沉淀;沉淀质量达最大时,SO42-完全沉淀,Al3+全部转化为AlO2-。3、C【解析】
由所给的反应原理可判断原电池时,Li易失电子作负极,所以a是负极、b是正极,负极反应式为Li-e-═Li+,LiPF6是电解质,则正极反应式为
FeS2+4Li++4e-═Fe+2Li2S。【详解】A.电子从负极沿导线流向正极,电子不经过电解质溶液,A错误;B.原电池中阴离子移向负极,电解质溶液中PF6-应向a极区迁移,B错误;
C.充电时,原电池中负极变阴极,正极变阳极,则电解时b极为阳极,反应式为Fe+2Li2S-4e-=FeS2+4Li+,C正确;D.由所给原理4Li+FeS2Fe+2Li2S,可得关系式,b极消耗5.6gFe时在a极生成2.8gLi,D错误;故选C。4、A【解析】
A.60g乙酸的物质的量为:=1mol,乙酸的结构式为:,1mol乙酸分子中含有8mol共价键,所含共价键的数目为8NA,故A正确;
B.标准状况下CHCl3不是气态,不能使用标况下的气体摩尔体积计算,故B错误;
C.1molFe和足量H2O(g)充分反应四氧化三铁,产物中Fe元素平均化合价为+,所以反应中转移电子为mol,转移电子的数目为NA,故C错误;
D.将1molCl2通入足量水中,由于反应后溶液中含有氯气分子,则HClO、Cl-、ClO-粒子数之和小于2NA,故D错误;
故选:A。【点睛】标况下,氯气和甲烷的取代产物中只有CH3Cl为气态,二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷均为液态。5、C【解析】
A.空气中含有二氧化碳和水蒸气,长期与空气接触发生反应生成次氯酸,次氯酸不稳定分解,导致消毒液失效,故A正确;B.“84消毒液”的主要成分是NaClO,“洁厕剂”通常含盐酸,二者同时使用发生氧化还原反应生成氯气而失效,不能同时使用,故B正确;C.1L0.2mol/LNaClO溶液中溶质的物质的量为0.2mol,NaClO属于强碱弱酸盐,ClO-水解生成HClO,导致溶液中ClO-的物质的量小于0.2mol,故C错误;D.NaClO具有氧化性,起消毒作用时Cl元素化合价降低,由+1价变为-1价,则0.1molNaClO转移0.2mole-,故D正确;答案选C。【点睛】次氯酸是一种比碳酸还弱的弱酸,它不稳定见光易分解,具有漂白性,强氧化性等性质,在使用时经常制成含氯的化合物如次氯酸钠,次氯酸钙等,易于保存和运输,在次氯酸钠杀菌消毒时氯的化合价降低为-1价。6、D【解析】
A.铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气;B.氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水;C.亚铁离子被氯气氧化成铁离子和氯离子;D.氨水为弱碱,离子方程式中一水合氨不能拆开。【详解】A.铝粉投入到NaOH溶液中,反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式为:2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑,A正确;B.Al(OH)3是两性氢氧化物,可溶于NaOH溶液中,反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式为:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,B正确;C.FeCl2溶液跟Cl2反应生成氯化铁,反应的离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,C正确;D.AlCl3溶液中加入足量的氨水,反应生成氯化铵和氢氧化铝沉淀,正确的离子方程式为:Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,D错误;故合理选项是D。【点睛】本题考查了离子方程式的书写判断,注意掌握离子方程式正误判断常用方法:检查反应物、生成物是否正确,检查各物质拆分是否正确,如难溶物、弱电解质等需要保留化学式,检查是否符合原化学方程式等。7、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。8、B【解析】
A.在乙醇溶液中,除了乙醇外,水中也含H原子,而10g质量分数为46%的乙醇水溶液中含有4.6g乙醇,物质的量为0.1mol,含0.6NA个H原子,水5.4g,物质的量为0.3mol,含H原子为0.6NA个,故共含H原子为1.2NA个,故A正确;B.白磷分子中含6条共价键,而甲烷中含4条共价键,因此相同数目的分子中含有的共价键个数之比为3∶2,故B错误;C.pH=13的M(OH)2溶液中,氢氧根的浓度为0.1mol/L,因此1L溶液中含有的氢氧根的个数为0.1NA个,故C正确;D.硝酸的物质的量为0.4mol,若与铜反应完全生成二氧化氮,转移电子物质的量为0.2mol,但是由于铜足量,浓硝酸随着反应的进行,后来变成了稀硝酸,生成了一氧化氮,转移的电子数增加,所以0.4mol硝酸与足量的铜反应,转移的电子数大于0.2mol,故D正确;故选B。【点睛】本题的易错点为D,要注意随着反应的进行,硝酸的浓度减小,难点为A,要注意水分子中也含有H原子。9、D【解析】
A、粉末状或小颗粒状固体,要利用药匙,块状固体药品要用镊子取用,故A错误;B、红色石蕊试纸检测气体时需要润湿,而pH试纸使用时不需要润湿,故B错误;C、蒸馏操作时,装置中的温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶中的支管口处,测的是蒸汽的温度,故C错误;D、分液时下层液体从分液漏斗下端管口放出,关闭活塞,换一个接收容器,上层液体从分液漏斗上端倒出,故D正确;故选D。10、D【解析】零族元素难以形成化合物的本质原因是最外层都已达到稳定结构,不容易和其它原子化合,故选D。11、A【解析】
A的单质是最理想的燃料,A是H元素。C原子次外层电子数是最外层的1/3,说明C只能是第二周期的元素即C是O元素;E与C同主族,E是S元素;F是原子序数大于S的主族元素,F是Cl元素;B可能是Li、Be、B、C、N几种元素中的一种,D可能是F、Na、Mg、Al、Si、P中的一种。【详解】A.若元素D是Na,Na与H形成的化合物NaH是离子化合物,故A错误;B.C、N与H元素都能形成多种共价化合物,如CH4、C2H6,NH3、N2H4等,故B正确;C.F是Cl元素,最高价氧化物对应水化物是HClO4,HClO4是强酸,故C正确;D.若元素D是Si元素,Si单质是良好的半导体材料,故D正确;选A。12、C【解析】
A.I3+离子的价层电子对数,含有对孤电子对,故空间几何构型为V形,A选项正确;B.非金属性:H<C<O,则C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为H<C<O,B选项正确;C.非金属简单氢化物的熔沸点与氢键和范德华力有关,而稳定性与非金属性有关,H2O的稳定性大于H2S是因为O的非金属性大于S,C选项错误;D.Zn的核外电子排布为[Ar]3d104s2,电子所在的轨道均处于全充满状态,较稳定,故第一电离能大于Ga,D选项正确;答案选C。【点睛】C选项在分析时需要注意,非金属简单氢化物的熔沸点与氢键和范德华力有关,若含有氢键,物质熔沸点增大,没有氢键时,比较范德华力,范德华力越大,熔沸点越高;而简单氢化物的稳定性与非金属性有关,非金属性越强,越稳定。一定要区分两者间的区别。13、D【解析】
通过对电极反应式和电池示意图分析可知,电池放电时,a电极由Li1-xCoO2生成LiCoO2,b电极则发生Li+脱嵌的过程,因此,放电时Li+从b电极脱嵌,通过电解质迁移到a电极,原电池放电时,阳离子向正极移动,则放电时,a电极即为电池的正极,b电极即为电池的负极。【详解】A.对二次电池充电时,外电源的正极接二次电池的正极;由于该锂离子电池放电时,a电极为正极,所以对其充电时,应当接电源的正极,A错误;B.通过分析可知,该锂离子电池放电时,a为正极,b为负极,所以Li+的迁移方向是从b到a,B错误;C.充电时,b极石墨电极发生Li+嵌入的过程,质量不会减少;若外电路转移0.02mol电子,b电极应当增加0.14g,C错误;D.电池放电时,b电极则发生Li+脱嵌的过程,脱嵌下来的Li+,通过电解质迁移到a极并使Li1-xCoO2生成LiCoO2;因此,废旧电池放电处理后,有利于锂在LiCoO2极的回收,D正确。答案选D。【点睛】二次电池放电时做原电池处理,充电时做电解池处理;并且充电过程中,外电源的正极应该接二次电池的正极,简单记做“正接正,负接负”。14、C【解析】
A.三硝酸纤维素脂正确书写为:三硝酸纤维素酯,属于酯类物质,故A错误;B.硬酯酸钠中的“酯”错误,应该为硬脂酸钠,故B错误;C.硝基苯为苯环上的一个氢原子被硝基取代得到,结构简式:,故C正确;D.氯化钠的配位数是6,氯化钠的晶体模型为,故D错误;故答案为:C。15、A【解析】
A.根据表中数据可知甲容器中反应达到平衡时,c(H2O)=0.4mol·L-1,c(CO2)=0.8mol·L-1,c(H2)=1.6mol·L-1,K1==12.8,A正确;B.乙容器中反应达到平衡时,c(H2O)=0.8mol·L-1,c(CO2)=0.6mol·L-1,c(H2)=1.2mol·L-1,K2==1.35,K1>K2,该反应为吸热反应,K减小说明反应逆向进行,则温度降低,即T1>T2,B错误;C.向容器中再充入0.1molH2O(g),相当于增大压强,平衡逆向移动,则CO2的体积分数减小,C错误;D.与乙容器中的量比较,1.0molCO2和2.0molH2相当于1.0molC和2.0molH2O,若体积不变,则平衡时是完全等效的,即CO2为0.6mol,CO2的转化率为40%,但由于体积增大,压强减小,反应向生成CO2的方向移动,则CO2的转化率小于40%,D错误;故答案为:A。16、B【解析】
常温下,0.2mol/L的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后得到物质的量浓度为0.1mol/L的NaA溶液;A.由c(A-)<0.1mol/L,表示HA是弱酸,NaA溶液显碱性,pH>7,A错误;B.A-水解使溶液显碱性,所以溶液中的粒子浓度的大小关系是c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+),所以X是OH-,Y是HA,Z表示H+,溶液中的物料守恒为c(A-)+c(HA)=c(Na+),B正确;C.0.1mol/LNaA溶液中c(A-)<0.1mol/L,说明A-发生水解,则HA为弱酸,C错误;D.A-水解使溶液显碱性,所以溶液中的粒子浓度的大小关系是c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+),所以X是OH-,Y是HA,Z表示H+,D错误;答案选B。二、非选择题(本题包括5小题)17、C4H8消去反应8甲苯+HBrCH3BrCH3MgBr【解析】
比较A、B的分子式可知,A与HBr发生加成反应生成B,摩尔质量为137g/mol,根据已知条件B转化为C(C4H9MgBr),结合A的摩尔质量为56g/mol,可知A为,比较D、E的分子式可知,D与液溴加入铁粉时发生取代反应生成E,E中甲基被氧化成醛基,根据G的结构可推知F中溴原子和醛基在邻位,则D为甲苯,E为,F为,再根据已知条件的反应,结合G的结构可知:C为,B为,A为,再根据反应可知,M为,据此分析作答。【详解】(1)A的结构简式为,所以其分子式为:C4H8,生成,其化学方程式可表示为:C(CH3)3Br+NaOH↑+NaBr+H2O,故反应类型为消去反应;根据乙烯分子中六个原子在同一平面上,假如两个甲基上各有一个氢原子在这个面上,则分子中最多有8个原子共平面;故答案为C4H8;消去反应;8;(2)D为甲苯,加入液溴和溴化铁(或铁),可发生取代反应生成,其化学方程式为:+HBr,故答案为甲苯;+HBr;(3)N是含有五元环的芳香酯,则N是发生分子内的酯化反应生成的一种酯,反应的化学方程式为:,故答案为;(4),则:,X为:,X的同分异构体中,能与氯化铁溶液发生显色反应,说明分子中含有酚羟基,除了酚羟基,只剩下一个氧原子,且要能发生银镜反应,则应该还含有一个醛基。分子中有5种不同环境的氢原子的结构简式:,故答案为;(7)以甲烷和甲苯为原料合成的路线为甲苯在光照条件下生成一卤代烃,在氢氧化钠的水溶液中加热水解产生的醇被氧化成醛,而另一方面甲烷也光照生成一卤代烃,在镁和乙醚的作用下生成的产物与醛反应得到终极产物,其合成路线为:CH3BrCH3MgBr,故答案为CH3BrCH3MgBr。18、C5H12CH3CHO②⑤C6H12O62C2H5OH+2CO2↑4HCOOC(CH3)3【解析】
A属于碳氢化合物,其中碳的质量分数约为83.3%,因此A中==,则A为C5H12;H常温下呈气态,是室内装潢产生的主要污染物之一,H为HCHO,根据流程图,B为卤代烃,C为醇,D为醛,E为酸;F为乙醇,G为乙醛,G和H以1:3反应生成I,根据信息,I为,J为,E和J以4:1发生酯化反应生成K,E为一元羧酸,E的核磁共振氢谱中只有2组吸收峰,E为,则D为,C为。【详解】(1)根据上述分析可知,A的分子式为C5H12,故答案为:C5H12;(2)根据上述分析,D的结构简式为;G为乙醛,结构简式为CH3CHO,故答案为:;CH3CHO;(3)根据流程图可知,反应①是葡萄糖的分解反应;反应②为卤代烃的水解反应,属于取代反应;反应③是醛和醛的加成反应;反应④是醛的氢化反应,属于加成反应;反应⑤是酯化反应,属于取代反应,②⑤属于取代反应,故答案为:②⑤;(4)反应①是葡萄糖在酒化酶的作用下生成乙醇和二氧化碳,反应的化学方程式为C6H12O62C2H5OH+2CO2↑;反应④是在催化剂作用下,与氢气共热发生加成反应,反应的化学方程式为,故答案为:C6H12O62C2H5OH+2CO2↑;;(5)既能发生银镜反应又能发生水解反应,表明分子结构中含有醛基和酯基,E为,E的同分异构体属于甲酸酯,同分异构体的结构为HCOOC4H9,因为丁基有4种结构,故E的同分异构体有4种,其中核磁共振氢谱只有2组吸收峰的E的同分异构体的结构简式为HCOOC(CH3)3,故答案为:4;HCOOC(CH3)3。19、平衡气压,以免关闭弹簧夹后圆底烧瓶内气压过大防止飞溅起的液体进入冷凝管中(缓冲气流)仪器甲处馏出液无油状液体②①③;降低花椒油在水中的溶解度,有利于分层除去花椒油中的水或干燥353.6g/L【解析】
在A装置中加热产生水蒸气,水蒸气经导气管进入B装置,给装置B中花椒籽粉与水的混合物进行加热提取花椒油;向馏出液中加入食盐颗粒,可降低花椒油在水中的溶解度,利于花椒油分层析出;由于花椒油容易溶解在有机溶剂乙醚中,而乙醚与水互不相溶,用乙醚萃取其中含有的花椒油,加入硫酸钠除去醚层中少量的水,最后蒸馏得到花椒油。根据花椒油的主要成分属于油脂,能够与NaOH反应产生高级脂肪酸钠和甘油,过量的NaOH用HCl滴定,根据酸碱中和滴定计算出其中含有的花椒油的质量,进而可得花椒油中油脂的含量。【详解】(1)加热时烧瓶内气体压强增大,导气管可缓冲气体压强,平衡气压,以免关闭弹簧夹后圆底烧瓶内气压过大;装置B中圆底烧瓶倾斜可以防止飞溅起的液体进入冷凝管中(缓冲气流);(2)加热A装置中的圆底烧瓶,当有大量蒸气产生时关闭弹簧夹,进行蒸馏,装置B中的花椒油会随着热的水蒸气不断变为气体蒸出,当仪器甲处馏出液无油状液体,说明花椒油完全分离出来,此时停止蒸馏。蒸馏结束时,首先是打开弹簧夹,然后停止加热,最后关闭冷凝水,故操作的顺序为②①③;(3)在馏出液中加入食盐的作用是增大水层的密度,降低花椒油在水中的溶解度,有利于分层;加入无水Na2SO4的作用是无水Na2SO4与水结合形成Na2SO4·10H2O,以便于除去花椒油中的水或对花椒油进行干燥;(4)实验结束后,用稀NaOH溶液清洗冷凝管内壁上沾有的油脂,二者发生反应产生可溶性的高级脂肪酸钠和甘油,该反应的化学方程式为;(5)根据HCl+NaOH=NaCl+H2O,所以n(NaOH)(过量)=n(HCl)=0.1mol/L×0.020L×=0.016mol,则与油脂反应的物质的量的物质的量为:0.5mol/L×0.08L-0.016mol=0.024mol,根据花椒油与NaOH反应的物质的量的物质的量关系可知其中含有的花椒油的物质的量为n(油脂)=n(NaOH)=×0.024mol=0.008mol,其质量为m(油脂)=0.008mol×884g/mol=7.072g,则该花椒油中含有油脂7.072g÷0.02L=353.6g/L。【点睛】本题考查了化学实验基本操作的知识,涉及操作顺序、装置设计的目的、酸碱中和滴定及物质含量的计算等。掌握化学反应原理、理解其含义及操作的目的是解题关键。20、防止暴沸b平衡压强,使浓硫酸顺利滴下2HBr+H2SO4(浓)SO2+Br2+2H2O加快反应速率,蒸馏出溴乙烷SO2防止污染环境冷却并减少溴乙烷的挥发检漏53.4%【解析】
(1)液体加热需要防止液体瀑沸,B为球形冷凝管,应采取逆流原理通入冷凝水,进行充分冷凝回流;(2)滴液漏斗可以使漏斗的上方和下方的压强相等,使浓硫酸顺利流下;(3)浓硫酸有强氧化性,氢溴酸与浓硫酸混合加热可生成Br2和SO2;(4)给A加热可以加快反应速率蒸出溴乙烷;实验中产生的二氧化硫、溴化氢、溴等可以用稀NaOH溶液吸收;(5)通过E的末端插入水面以下冷却减少溴乙烷的挥发;(6)①带有活塞或瓶塞的装置使用前要检查是否漏水;②10mL乙醇的质量为0.79×10g=7.9g,其物质的量为0.172mol,所以理论制得溴乙烷的物质的量为0.172mol,其质量为18.75g,根据产率=×100%计算。【详解】(1)液体加热加入沸石,可以防止液体瀑沸,B为球形冷凝管,应采取逆流原理通入冷凝水,进行充分冷凝回流,所以B中进水口为b;(2)滴液漏斗可以使漏斗的上方和下方的压强相等,使浓硫酸顺利流下,而分液漏斗没有这个功能;(3)浓硫酸有强氧化性,氢溴酸与浓硫酸混合加热可生成Br2和SO2,发生氧化还原反应的化学方程式为2HBr+H2SO4(浓)SO2+Br2+2H2O;(4)加热的目的是加快反应速率,温度高于38.4℃溴乙烷全部挥发蒸馏出来,实验中产生的二氧化硫、溴化氢、溴等会污染空气,所以可以用稀NaOH溶液吸收,防止污染环境;(5)导管E的末端须在水面以下,通过冷却得到溴乙烷,减少溴乙烷的挥发;(6)①分液漏斗有上口塞子和下口有控制液体流量的活塞,在使用前需要检查是否漏水;②10mL乙醇的质量为0.79×10g=7.9g,其物质的量为0.172mol,所以理论制得溴乙烷的物质的量为0.172mol,其质量为18.75g,所以溴乙烷的产率=×100
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