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文档简介
广东省深圳市红岭中学2024年高三最后一卷化学试卷请考生注意:1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.12g金刚石与12g石墨所含共价键数均为2NAB.常温下,lLpH=7的1mol/LHCOONH4溶液中HCOO-与NH4+数目均为NAC.0.1molCl2与0.2molCH4光照充分反应生成HCl分子数为0.1NAD.100g34%的H2O2中加入MnO2充分反应转移电子数为2NA2、工业合成氨的反应是在高温、高压和有催化剂存在的条件下,用氢气和氮气直接化合制取:3H2+N22NH3,这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行,下述有关说法中错误的是A.为了提高H2的转化率。应适当提高N2的浓度B.达到平衡时,c(NH3)一定是c(H2)的三分之二C.使用催化剂是为了加快反应速率,提高生产效率D.达到平衡时,氨气分解速率是氮气消耗速率的两倍3、下列关于有机物1-氧杂-2,4-环戊二烯()的说法正确的是()A.与互为同系物B.一氯代物有2种,二氯代物有4种(不考虑立体异构)C.能使溴水退色,不能使酸性高锰酸钾溶液退色D.1mol该有机物完全燃烧消耗5molO24、实验室利用下列反应装置模拟侯氏制碱法制备NaHCO3,反应原理为:NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl,下列说法错误的是()A.通过活塞K可控制CO2的流速B.装置b、d依次盛装饱和Na2CO3溶液、稀硫酸C.装置c中含氨的饱和食盐水提高了CO2吸收效率D.反应后将装置c中的锥形瓶浸入冷水充分冷却,过滤得到NaHCO3晶体5、下列各选项有机物同分异构体的数目,与分子式为ClC4H7O2,且能与碳酸氢钠反应生成气体的有机物数目相同的是(不含立体异构)()A.分子式为C5H10的烯烃 B.分子式为C4H8O2的酯C.的一溴代物 D.立方烷()的二氯代物6、下列物质的工业生产过程中,其主要反应不涉及氧化还原反应的是()A.生铁 B.硫酸 C.烧碱 D.纯碱7、X+、Y+、M2+、N2﹣均为含有一定数目电子的短周期元素的简单离子,离子半径大小关系是:N2﹣>Y+、Y+>X+、Y+>M2+,下列比较正确的是()A.原子半径:N可能比Y大,也可能比Y小B.原子序数:N>M>X>YC.M2+、N2﹣核外电子数:可能相等,也可能不等D.碱性:M(OH)2>YOH8、常温下,向10mL0.1mol/L的HR溶液中逐滴加入0.1mol/L的氨水,所得溶液pH及导电能力变化如图。下列分析正确的是()A.各点溶液中的阳离子浓度总和大小关系:d>c>b>aB.常温下,R-的水解平衡常数数量级为10-9C.a点和d点溶液中,水的电离程度相等D.d点的溶液中,微粒浓度关系:c(R-)+2c(HR)=c(NH3∙H2O)9、下列方程式不能正确表示某沉淀溶解过程的是A.热的浓盐酸洗涤试管内壁的MnO2:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2OB.热的NaOH溶液洗涤试管内壁的S:3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2OC.向石灰石粉的悬浊液中持续通CO2:Ca(OH)2+2CO2=Ca(HCO3)2D.稀硫酸可除去铁锈:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O10、下列反应的离子方程式书写正确的是()A.钠和冷水反应Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑B.金属铝溶于氢氧化钠溶液Al+2OH-=AlO2-+H2↑C.金属铝溶于盐酸中:2Al+6H+=2Al3++3H2↑D.铁跟稀硫酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑11、X、Y、Z、T是四种原子序数递增的短周期元素,X形成的简单阳离子核外无电子,Y的最高价氧化物对应的水化物是强酸,Z是人体内含量最多的元素,T在同周期元素形成的简单阳离子中半径最小,则以下说法正确的是A.元素最高化合价的顺序为Z>Y>T>XB.Y、Z分别形成的简单氢化物的稳定性为Z>YC.由X、Y和Z三种元素构成的强电解质,对水的电离均起抑制作用D.常温下,T的单质与Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液不能反应12、常温下,用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01mol/L的KCl、K2C2O4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑C2O42-的水解)。已知Ksp(AgCl)数量级为10-10。下列叙述正确的是A.图中Y线代表的AgClB.n点表示Ag2C2O4的过饱和溶液C.向c(Cl-)=c(C2O42-)的混合液中滴入AgNO3溶液时,先生成AgCl沉淀D.Ag2C2O4+2Cl-=2AgCl+C2O42-的平衡常数为10-0.7113、25℃时,向NaHCO3溶液中滴入盐酸,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是()A.25℃时,H2CO3的一级电离K(H2CO3)=1.0×10-6.4B.图中a=2.6C.25℃时,HCO3-+H2OH2CO3+OH-的Kh=1.0×10-7.6D.M点溶液中:c(H+)+c(H2CO3)=c(Cl-)+2c(CO32-)+c(OH-)14、运输汽油的车上,贴有的危险化学品标志是A. B. C. D.15、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.某密闭容器中盛有0.1molN2和0.3molH2,在一定条件下充分反应,转移电子的数目为0.6NAB.常温下,1LpH=9的CH3COONa溶液中,发生电离的水分子数为1×10−9NAC.14.0gFe发生吸氧腐蚀生成Fe2O3•xH2O,电极反应转移的电子数为0.5NAD.标准状况下,2.24L丙烷含有的共价键数目为1.1NA16、下列物质间的转化可以实现的是()A.MnO2Cl2Ca(ClO)2B.SSO2BaSO4C.SiO2H2SiO3Na2SiO3D.CuSO4Cu(OH)2Cu2O二、非选择题(本题包括5小题)17、H是一种氨基酸,其合成路线如下:已知:①②RMgBrRCH2CH2OH+③R-CHO完成下列填空:(1)A的分子式为C3H4O,其结构简式为____________。(2)E→F的化学方程式为____________。(3)H的结构简式为_________________。写出满足下列条件的苯丙氨酸同分异构体的结构简______________、________________。I.含有苯环;II.分子中有三种不同环境的氢原子。(4)结合题中相关信息,设计一条由CH2Cl2和环氧乙烷()制备1,4-戊二烯的合成路线(无机试剂任选)。___________。(合成路线常用的表示方式为:AB……目标产物)18、已知A为常见烃,是一种水果催熟剂;草莓、香蕉中因为含有F而具有芳香味。现以A为主要原料合成F,其合成路线如下图所示。(1)A的结构简式为____;D中官能团名称为____。
(2)写出反应①的化学方程式:____________________。
(3)写出反应②的化学方程式:____________________。19、实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2,装置如图,主要步骤如下:步骤1组装好仪器,向三颈瓶中装入10g镁屑和150mL无水乙醚;装置B中加入15mL液溴。步骤2。步骤3反应完毕后恢复至室温,过滤,滤液转移至另一干燥的烧瓶中,冷却至0℃,析出晶体,再过滤得三乙醚合溴化镁粗品。步骤4室温下用苯溶解粗品,冷却至0℃,析出晶体,过滤,洗涤得三乙醚合溴化镁,加热至160℃分解得无水MgBr2产品。已知:①Mg和Br2反应剧烈放热;MgBr2具有强吸水性。②MgBr2+3C2H5OC2H5=MgBr2·3C2H5OC2H5③乙醚是重要有机溶剂,医用麻醉剂;易挥发储存于阴凉、通风处;易燃远离火源。请回答下列问题:(1)写出步骤2的操作是_________。(2)仪器A的名称是__________。装置中碱石灰的作用__________。冰水浴的目的__________。(3)该实验从安全角度考虑除了控制反应温度外,还需要注意:①_________②_______。(4)制备MgBr2装置中橡胶塞和用乳胶管连接的玻璃管口都要用锡箔纸包住的目的是_________。(5)有关步骤4的说法,正确的是__________。A可用95%的乙醇代替苯溶解粗品B洗涤晶体可选用0℃的苯C加热至160℃的主要目的是除去苯D该步骤的目的是除去乙醚和可能残留的溴(6)为测定产品的纯度,可用EDTA(简写为Y4-)标准溶液滴定,反应的离子方程式:Mg2++Y4-═MgY2-①先称取0.7500g无水MgBr2产品,溶解后,等体积分装在3只锥形瓶中,用0.0500mol·L-1的EDTA标准溶液滴定至终点,三次消耗EDTA标准溶液的体积平均为26.50mL,则测得无水MgBr2产品的纯度是_______(保留4位有效数字)。②滴定前未用标准溶液润洗滴定管,则测得产品纯度___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。20、高锰酸钾是常用的氧化剂。某化学小组在实验室以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备KMnO4,下图是实验室制备高锰酸钾的操作流程。已知:温度溶解度/gK2CO3KHCO3KMnO420℃11133.76.38请回答:(1)反应①的化学方程式为______________________________________,加热软锰矿、KClO3和KOH固体,除三脚架、玻璃棒、泥三角和铁坩埚外,还用到的仪器有___,不采用瓷坩埚而选用铁坩埚的理由是______________(2)反应②中氧化产物与还原产物的物质的量之比为___________________;上述流程中可以循环利用的物质是__________________________。(3)实验时,从滤液中得到KMnO4晶体的实验操作a为___________________,若CO2过量会生成KHCO3,导致得到的KMnO4产品的纯度降低其原因是________。21、工业上高纯硅可以通过下列反应制取:SiCl4(g)+2H2(g)⇌Si(s)+4HCl(g)﹣236kJ(1)反应涉及的元素原子半径从大到小的排列顺序为_____。其中硅原子最外层有_____个未成对电子,有_____种不同运动状态的电子;(2)反应涉及的化合物中,写出属于非极性分子的结构式:_____;产物中晶体硅的熔点远高HCl,原因是_____;(3)氯和硫是同一周期元素,写出一个能比较氯和硫非金属性强弱的化学方程式:_____;(4)在一定温度下进行上述反应,若反应容器的容积为2L,3分钟后达到平衡,测得气体质量减小8.4g,则在3分钟内H2的平均反应速率为_____;(5)该反应的平衡常数表达式K=_____,可以通过_____使K增大;(6)一定条件下,在密闭恒容器中,能表示上述反应一定达到化学平衡状态的是_____。a.v逆(SiCl4)=2v正(H2)b.固体质量保持不变c.混合气体密度保持不变d.c(SiCl4):c(H2):c(HCl)=1:2:4
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.石墨中每个碳通过三个共价键与其他碳原子相连,所以每个碳所属的共价键应为1.5,12g石墨是1mol碳,即有1.5NA个共价键,而1mol金刚石中含2mol共价键,A错误;B.甲酸为弱酸,一水合氨为弱碱,故HCOO-与NH4+在溶液发生水解,使其数目小于NA,B错误;C.每有一个氯气分子与甲烷发生取代反应,则生成1个HCl分子,故0.1molCl2与0.2molCH4光照充分反应生成HCl分子数为0.1NA,C正确;D.100g34%H2O2为1mol,1molH2O2分解生成1molH2O和0.5molO2,转移电子1mol,数目为NA,D错误;答案选C。2、B【解析】
A、增大N2的浓度,平衡向正反应移动,H2的转化率增大,选项A正确;B、反应达到平衡时,c(NH3)不一定是c(H2)的三分之二,这与该反应的初始物质的量及转化率有关,选项B错误;C、使用催化剂增大反应速率,不影响化学平衡移动,能提高生产效率,选项C正确;D、氨气分解速率是氮气消耗速率的两倍时,说明正逆反应速率相等,则反应达平衡状态,选项D正确。答案选B。3、B【解析】
1-氧杂-2,4-环戊二烯()的分子式为C4H4O,有2种等效氢,结合碳碳双键的平面结构特征和有机物燃烧规律进行解答。【详解】A.属于酚,而不含苯环和酚羟基,两者不是同系物,A错误;B.共有2种等效氢(不考虑立体异构),它的一氯代物有2种,二氯代物有4种,B正确;C.含碳碳双键,既能能使溴水退色,又能使酸性高锰酸钾溶液退色,C错误;D.的分子式为C4H4O,1molC4H4O完全燃烧消耗的O2的物质的量为1mol(4+-)=4.5mol,D错误。答案选B。4、B【解析】
A.关闭活塞K时,气体可将球形容器内的液体压入漏斗内,从而使碳酸钙脱离液面,反应停止,所以通过调节活塞K可控制CO2的流速,A正确;B.装置b的作用是除去二氧化碳中混有的氯化氢,故装置b内应盛装饱和NaHCO3溶液,B错误;C.装置c中含氨的饱和食盐水呈碱性,CO2的溶解度增大,C正确;D.反应后将装置c中的锥形瓶浸入冷水,NaHCO3降温结晶,过滤得NaHCO3晶体,D正确;故选B。5、A【解析】
分子式为ClC4H7O2,且能与碳酸氢钠反应生成气体,说明含有羧基,然后看成氯原子取代丁酸烃基上的氢原子,丁酸有2种::CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH,所以该有机物有3+2=5种;A.戊烷的同分异构体有:CH3−CH2−CH2−CH2−CH3、、,若为CH3−CH2−CH2−CH2−CH3,相应烯烃有CH2═CH−CH2−CH2−CH3、CH3−CH═CH−CH2−CH3;若为,相应烯烃有:CH2═C(CH3)CH2CH3、CH3C(CH3)═CHCH3、CH3CH(CH3)CH═CH2;若为,没有相应烯烃,总共5种,故A正确;B.分子式为C4H8O2的酯,为饱和一元酯,若为甲酸与丙醇形成的酯,甲酸只有1种结构,丙醇有2种,形成的酯有2种;若为乙酸与乙醇形成的酯,乙酸只有1种结构,乙醇只有1种结构,形成的乙酸乙酯有1种;若为丙酸与甲醇形成的酯,丙酸只有1种结构,甲醇只有1种结构,形成的丙酸甲酯只有1种,所以C4H8O2属于酯类的同分异构体共有4种,故B错误;C.甲苯分子中含有4种氢原子,一溴代物有4种:苯环上邻、间、对位各一种,甲基上一种,共4种,故C错误;D.立方烷的二氯代物的同分异构体分别是:一条棱、面对角线、体对角线上的两个氢原子被氯原子代替,所以二氯代物的同分异构体有3种,故D错误。答案选A。6、D【解析】
凡是有化合价发生变化的反应均是氧化还原反应,据此分析。【详解】A.冶炼铁,发生的反应为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,Fe、C元素化合价发生变化,为氧化还原反应,不符合题意,A项错误;B.硫酸工业中存在S~SO2~SO3的转化,S、O元素化合价发生变化,为氧化还原反应,不符合题意,B项错误;C.工业制取烧碱涉及的反应为:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH,该反应中H、Cl元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,C项错误;D.氨碱法生产纯碱涉及的方程式为:NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3+NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,这几个方程式中都没有电子的转移,所以不涉及氧化还原反应,D项正确;答案选D。【点睛】工业制取纯碱(利用侯氏制碱法),先将氨气通入饱和食盐水中,再通入二氧化碳气体,NaHCO3的溶解度最小,会结晶析出,发生反应:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,这是制纯碱的关键步走,然后过滤,洗涤,烘干,得到碳酸氢钠固体,然后再加热分解得带碳酸钠,发生反应2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,这是学生们的易忘点。7、C【解析】
X+、Y+、M2+、N2-均为含有一定数目电子的短周期元素的简单离子,X、Y形成+1价离子,则X、Y不能为H,由于离子半径Y+>X+,则Y为钠,X为锂元素;离子半径N2->Y+,则N为氧元素或硫元素;离子半径Y+>M2+,则M为铍元素或镁元素,结合元素周期表和元素周期律分析解答。【详解】A.Y为钠元素,N为氧元素或硫元素,氧原子、硫原子原子半径都小于钠原子,故A错误;B.Y为钠元素,X为锂元素;原子序数Y>X,M为铍元素或镁元素,N为氧元素或硫元素,所以原子序数大小关系不唯一,故B错误;C.N为氧元素或硫元素,N2-核外电子数为10或18;M为铍元素或镁元素,M2+核外电子数为2或10,M2+、N2-核外电子数:可能相等,也可能不等,故C正确;D.Y为钠元素,M为铍元素或镁元素,金属性Y>M,所以碱性:YOH>M(OH)2,故D错误;故选C。【点睛】正确判断元素的种类是解题的关键。本题中X、Y的判断要注意“一定数目电子”一般认为不能为“0”。8、B【解析】
A.溶液导电能力与溶液中离子浓度有关,根据图象可知,b点导电能力最强,d点最弱,A错误;B.根据图象可知,0.1mol/L的HR溶液的pH=3,则c(R-)≈c(H+)=10-3mol/L,c(HR)≈0.1mol/L,HR的电离平衡常数Ka=10-3×10-30.1=10-5,则R-的水解平衡常数数Kh=10C.a、d两点导电能力相等,但溶液的pH分别为4、8,都抑制了水的电离,a点c(H+)=10-4mol/L,d点c(OH-)=10-6mol/L,所以对水的电离程度的影响不同,C错误;D.d点加入20mL等浓度的氨水,反应后溶质为等浓度的NH4R和NH3•H2O,根据物料守恒可得:2c(HR)+2c(R-)=c(NH3∙H2O)+c(NH4+),因溶液呈碱性,NH3•H2O的电离程度大于NH4+的水解程度,则c(NH4+)>c(NH3∙H2O),则c(HR)+c(R-)>c(NH3∙H2O),D错误;故合理选项是B。9、C【解析】
A.热的浓盐酸洗涤试管内壁的MnO2,发生反应为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,A正确;B.热的NaOH溶液洗涤试管内壁的S,发生反应为3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O,B正确;C.向石灰石粉的悬浊液中持续通CO2,发生反应为CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,C不正确;D.稀硫酸可除去铁锈,发生反应为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,D正确;答案为C。10、C【解析】
A项,反应前后电荷不守恒,正确离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,A错误;B项,电荷不守恒,正确离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,B错误;C项,Al与盐酸反应生成AlCl3和H2,符合离子方程式的书写,C正确;D项,不符合反应事实,Fe和稀硫酸反应生成Fe2+和H2,D错误;答案选C。【点睛】注意电荷守恒在判断中的灵活应用,还要注意所给方程式是否符合实际反应事实。11、B【解析】
X形成的简单阳离子核外无电子,应为H元素,Z是人体内含量最多的元素,应为O元素,Y的最高价氧化物对应的水化物是强酸,应为N元素,T在同周期元素形成的简单阳离子中半径最小,依据同周期金属离子半径小于非金属离子半径,且同周期金属离子核电荷数越大离子半径越小可知应为Al元素。【详解】A.Z为O元素,该元素没有最高正价,所以其最高价比N元素低,故A错误;B.非金属性O>N,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,故B正确;C.由X、Y和Z三种元素构成的强电解质可为硝酸铵,为强酸弱碱盐,水解可促进水的电离,故C错误;D.常温下,铝与浓硝酸发生钝化反应,故D错误;答案:B12、C【解析】
若曲线X为AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则Ksp(AgCl)=c(Ag+)⋅c(Cl−)=10−4×10−5.75=10−9.75=100.25×10−10,则数量级为10-10,若曲线Y为AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则Ksp(AgCl)=c(Ag+)⋅c(Cl−)=10−4×10−2.46=10−6.46=100.54×10−7,则数量级为10-7,又已知Ksp(AgCl)数量级为10-10,则曲线X为AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则曲线Y为Ag2C2O4的沉淀溶解平衡曲线,Ksp(Ag2C2O4)=c2(Ag+)⋅c(C2O42-)=(10−4)2×(10−2.46)=10−10.46,据此分析解答。【详解】若曲线X为AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则Ksp(AgCl)=c(Ag+)⋅c(Cl−)=10−4×10−5.75=10−9.75=100.25×10−10,则数量级为10-10,若曲线Y为AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则Ksp(AgCl)=c(Ag+)⋅c(Cl−)=10−4×10−2.46=10−6.46=100.54×10−7,则数量级为10-7,又已知Ksp(AgCl)数量级为10-10,则曲线X为AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则曲线Y为Ag2C2O4的沉淀溶解平衡曲线,Ksp(Ag2C2O4)=c2(Ag+)⋅c(C2O42-)=(10−4)2×(10−2.46)=10−10.46,A.由以上分析知,图中X线代表AgCl,故A错误;B.曲线Y为Ag2C2O4的沉淀溶解平衡曲线,在n点,c(Ag+)小于平衡浓度,故n点的离子Qc(Ag2C2O4)<Ksp(Ag2C2O4),故为Ag2C2O4的不饱和溶液,故B错误;C.根据图象可知,当阴离子浓度相同时,生成AgCl沉淀所需的c(Ag+)小于生成Ag2C2O4沉淀所需的c(Ag+),故向c(Cl−)=c(C2O42-)的混合液中滴入AgNO3溶液时,先析出氯化银沉淀,故C正确;D.Ag2C2O4+2Cl-=2AgCl+C2O42-的平衡常数,此时溶液中的c(Ag+)相同,故有,故D错误;故选C。13、D【解析】
A.25℃时,在N点,pH=7.4,则c(H+)=10-7.4,lg=1,则=10,H2CO3的一级电离K(H2CO3)==10-7.4×10=1.0×10-6.4,A正确;B.图中M点,pH=9,c(H+)=10-9,K(H2CO3)==1.0×10-6.4,=102.6,a=lg=2.6,B正确;C.25℃时,HCO3-+H2OH2CO3+OH-的Kh===1.0×10-7.6,C正确;D.M点溶液中:依据电荷守恒,c(H+)+c(Na+)=c(Cl-)+2c(CO32-)+c(OH-)+c(HCO3-),此时溶液为NaHCO3、NaCl的混合溶液,则c(Na+)>c(H2CO3)+c(HCO3-),所以c(H+)+c(H2CO3)<c(Cl-)+2c(CO32-)+c(OH-),D错误;故选D。14、B【解析】
A、汽油是易燃品,不是腐蚀品,故不选A;B、汽油是易燃液体,故选B;C、汽油是易燃品,不是剧毒品,故不选C;D、汽油是易燃品,不是氧化剂,故不选D;选B。15、C【解析】
A.合成氨的反应为可逆反应,不能进行到底,则转移的电子数小于0.6NA,故A错误;B.CH3COONa属于强碱弱酸盐,醋酸根的水解促进水的电离,c(H2O)电离=c(OH-)=1×10−5mol/L,则发生电离的水分子数为1L×1×10−5mol/L×NA=1×10−5NA,故B错误;C.Fe发生吸氧腐蚀,铁作负极,电极反应为:Fe-2e-=Fe2+,正极反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-,然后Fe2+与OH-反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁,最后生Fe2O3•xH2O,14.0gFe的物质的量为,则电极反应转移的电子数为0.25mol×2=0.5mol,故C正确;D.标准状况下,2.24L丙烷的物质的量为0.1mol,而丙烷中含10条共价键,故0.1mol丙烷中含有的共价键数目为NA,故D错误;故选C。【点睛】水电离的c(H+)或c(OH-)的计算技巧(25℃时)(1)中性溶液:c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7mol·L-1。(2)酸或碱抑制水的电离,水电离出的c(H+)=c(OH-)<10-7mol·L-1,当溶液中的c(H+)<10-7mol·L-1时就是水电离出的c(H+);当溶液中的c(H+)>10-7mol·L-1时,就用10-14除以这个浓度即得到水电离的c(H+)。(3)可水解的盐促进水的电离,水电离的c(H+)或c(OH-)均大于10-7mol·L-1。若给出的c(H+)>10-7mol·L-1,即为水电离的c(H+);若给出的c(H+)<10-7mol·L-1,就用10-14除以这个浓度即得水电离的c(H+)。16、D【解析】
A.MnO2和浓盐酸才反应生成氯气,故A不符合题意;B.硫于氧气反应生成二氧化硫,二氧化硫和氯化钡不反应,故B不符合题意;C.SiO2不与水反应,故C不符合题意;D.CuSO4与氢氧化钠反应生成Cu(OH)2和硫酸钠,氢氧化铜与葡萄糖再碱性条件下加热反应生成Cu2O,故D符合题意。综上所述,答案为D。二、非选择题(本题包括5小题)17、CH2=CHCHO2+O22+2H2OCH2Cl2ClMgCH2MgClHOCH2CH2CH2CH2CH2OHH2C=CHCH2CH=CH2【解析】
A的分子式为,而1,丁二烯与A反应生成B,且B与氢气反应得到,结合信息可知A为,B为结合转化关系与信息可知发生取代反应生成C为,D为,E为,由信息可知F为,G为,H为。【详解】(1)A的分子式为,其结构简式为:,故答案为:;(2)E→F羟基的催化氧化,反应的化学方程式为,故答案为:;
(3)H的结构简式为,满足下列条件的苯丙氨酸同分异构体的结构简式:Ⅰ、含有苯环;Ⅱ、分子中有三种不同环境的氢原子,符合条件的同分异构体有:、,故答案为:;、;(4)由与干醚得到,再与环氧乙烷得到由,然后再浓硫酸加热条件下发生消去反应得到,合成路线流程图为:,故答案为:。18、CH2=CH2羧基2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2OCH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O【解析】
A为常见烃,是一种水果催熟剂,则A为CH2=CH2,A与水反应生成B,B为CH3CH2OH,B发生催化氧化反应生成C,C为CH3CHO,F具有芳香味,F为酯,B氧化生成D,D为CH3COOH,B与D发生酯化反应生成F,F为CH3COOCH2CH3,据此分析解答。【详解】(1)根据上述分析,A的结构简式为CH2=CH2,D为乙酸,D中官能团为羧基,故答案为:CH2=CH2;羧基;(2)反应①为乙醇的催化氧化,反应的化学方程式是2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O,故答案为:2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O;(3)反应②为乙醇和乙酸的酯化反应,反应的化学方程式是CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,故答案为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O。19、缓慢通入干燥的氮气,直至溴完全挥发至三颈瓶中球形冷凝管吸收多余溴蒸气,防止污染空气,防止空气中的水分进入使MgBr2水解控制反应温度,防止Mg和Br2反应放热过于剧烈,使实验难以控制,同时减小溴的挥发防止乙醚和溴的泄露,应在通风橱中进行实验乙醚易燃,避免使用明火防止溴腐蚀橡胶塞、乳胶管BD97.52%(或0.9752)偏高【解析】
B中通入干燥的N2,产生气泡,使Br2挥发进入三颈烧瓶,Mg、Br2和乙醚在三颈烧瓶中剧烈反应,放出大量的热,为避免反应过剧烈,同时减少反应物Br2、乙醚挥发,将三颈烧瓶置于冰水浴中进行,同时用冷凝管将挥发的Br2、乙醚冷凝回流,提高原料利用率。在冷凝管上端加一个盛放碱石灰的干燥管,防止Br2挥发污染空气,同时也可防止空气中的水蒸气进入装置使MgBr2水解,据此解答。【详解】(1)步骤2应为:缓慢通入干燥的氮气,直至溴完全挥发至三颈瓶中,故答案为:缓慢通入干燥的氮气,直至溴完全挥发至三颈瓶中;(2)仪器A为球形冷凝管,碱石灰可防止挥发的Br2进入到空气中污染空气,同时也可防止空气中的水蒸气进入装置使MgBr2水解,冰水浴可减少溴挥发,可降低反应的剧烈程度,故答案为:球形冷凝管;吸收多余溴蒸气,防止污染空气,防止空气中的水分进入使MgBr2水解;控制反应温度,防止Mg和Br2反应放热过于剧烈,使实验难以控制,同时减小溴的挥发;(3)本实验用到的溴和乙醚均有毒且易挥发,实验时为防止挥发对人造成伤害,可以在通风橱中进行,乙醚易燃,注意避免使用明火,故答案为:防止乙醚和溴的泄露,应在通风橱中进行实验;乙醚易燃,避免使用明火;(4)溴有强氧化性,能氧化橡胶塞和乳胶而使橡胶塞、乳胶管腐蚀,包了锡箔纸是为了防止溴腐蚀橡胶塞、乳胶管,故答案为:防止溴腐蚀橡胶塞、乳胶管;(5)A.95%的乙醇有水,使溴化镁水解,不能用95%的乙醇代替苯,A错误;B.选用0℃的苯洗涤晶体可以减少晶体的损失,B正确;C.加热到160℃的主要目的是使三乙醚合溴化镁分解产生溴化镁,C错误;D.该步骤的目的是除去乙醚和可能残留的溴得到纯净的溴化镁,D正确;综上所述,BD正确,故答案为:BD;(6)①共消耗EDTA的物质的量=0.0500mol·L-1×26.5×10-3L×3=3.975×10-3mol,根据镁原子守恒有:MgBr2~EDTA,则n(MgBr2)=n(EDTA)=3.975×10-3mol,m(MgBr2)=3.975×10-3mol×184g/mol=0.7314g,所以,MgBr2的纯度==97.52%,故答案为:97.52%(或0.9752);②滴定前未用标准溶液润洗滴定管,标准液被稀释,滴定时所需体积偏大了,导致浓度偏高,故答案为:偏高。20、(1)KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O酒精灯、坩埚钳瓷坩埚中的SiO2会与KOH发生反应2:1KOH、MnO2蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥KHCO3的溶解度较小,滤液蒸发浓缩降温结晶时KHCO3会随KMnO4一同结晶析出【解析】
以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备KMnO4晶体,软锰矿固体和KOH固体混合在铁坩埚中煅烧,得到墨绿色熔块,为K2MnO4,冷却后溶于水其水溶液呈深绿色,这是锰酸根在碱溶液中的特征颜色,边加热边通入适量二氧化碳气体,调节溶液pH趁热过滤得到MnO2和KMnO4溶液,冷却结晶得到KMnO4晶体。⑴加热条件下,MnO2、KOH和KClO3反应生成K2MnO4、KCl、H2O,熔融固体物质需要在坩埚内加热,加热熔融物含有碱性物质KOH应该用铁坩埚;瓷坩埚中的二氧化硅和强碱反应,坩埚被腐蚀;⑵工艺流程可知,CO2使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入CO2太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、KMnO4;氧化还原反应中的氧化剂是元素化合价降低的物质,还原剂是元素化合价升高的物质,结合化学方程式定量关系和电子守恒计算;流程中需要加入的物质在后面有生成该物质,该物质可以循环利用;⑶从滤液中得到物质的方法是浓缩蒸发,冷却结晶,过滤或抽滤得到晶体;工艺流程可知,二氧化碳使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入二氧化碳太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、高锰酸钾;【详解】(1).加热条件下,MnO2、KOH和KClO3反应生成K2MnO4、KCl、H2O,反应的化学方程式为3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O;加热软锰矿、KClO3和KOH固体混合物时,由于KOH会与瓷坩埚中的SiO2发生反应:2KOH+SiO2K2SiO3+H2O腐蚀坩埚,而不与Fe发生反应,所以要用铁坩埚;故答案为KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O;酒精灯、坩埚钳;瓷坩埚中的SiO2会与KOH发生反应;(2).由流程图可知,二氧化碳使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入二氧化碳太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、KMnO4,在加热浓缩时,会有KHCO3和KMnO4晶体一起析出,实验中通入适量二氧化碳时体系中可能发生反应的离子方程式为:3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2↓+2CO32-,2OH-+CO2=CO32-+H2O,其中氧化还原反应中氧化剂和还原剂都是KMnO4,所以氧化剂和还原剂的质量比即为反应的物质的量之比为1:2,调节溶液pH过程中,所得氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1;从流程图可以看出,需要加入的物质有MnO2、KOH、KClO3、CO2(水可以不考虑),反应中又生成KOH、MnO2,故KOH、MnO2是可以循环利用的物质,故答案为:2:1;KOH、MnO2;(3).依据流程中的信息,滤液中含有大量的高锰酸钾和碳酸钾,再根据表中的溶解度数据可知,高
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