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文档简介
咸宁市重点中学2023-2024学年高三二诊模拟考试化学试卷注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。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、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期元素,W的简单氢化物可用作制冷剂,Y所在周期数与族序数相同,X与Y为同周期元素,Z原子的最外层电子数与W的电子总数相等。下列说法正确的是A.简单离子半径:W>X>Y>Z B.W、X的氢化物在常温下均为气体C.X、Y的最高价氧化物的水化物均为强碱 D.W与Z形成的化合物中只有共价键2、下列五种短周期元素的某些性质如表所示(其中只有W、Y、Z为同周期元素)。元素XWYZR原子半径(pm)37646670154主要化合价+1-1-2-5、-3+1下列叙述错误的是A.原子半径按X、W、Y、Z、R的顺序依次增大B.X、Y、Z三种元素形成的化合物,其晶体可能是离子晶体,也可能是分子晶体C.W、Y、Z三种元素形成的气态氢化物稳定性:ZH3>H2Y>HWD.R元素可分别与X、W、Y三种元素形成离子化合物3、下列叙述正确的是A.Li在氧气中燃烧主要生成B.将SO2通入溶液可生成沉淀C.将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸D.将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2+还原成Cu4、下列物质的应用中,利用了该物质氧化性的是A.小苏打——作食品疏松剂 B.漂粉精——作游泳池消毒剂C.甘油——作护肤保湿剂 D.明矾——作净水剂5、下列关于氧化还原反应的说法正确的是A.1molNa2O2参与氧化还原反应,电子转移数一定为NA(NA为阿伏加德罗常数的值)B.浓HCl和MnO2制氯气的反应中,参与反应的HCl中体现酸性和氧化性各占一半C.VC可以防止亚铁离子转化成三价铁离子,主要原因是VC具有较强的还原性D.NO2与水反应,氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:16、乙酸和乙醛的鉴别有多种方法,下列可行的操作中最不简便的一种是A.使用蒸馏水B.使用NaHCO3溶液C.使用CuSO4和NaOH溶液D.使用pH试纸7、水处理在工业生产和科学实验中意义重大,处理方法很多,其中离子交换法最为简单快捷,如图是净化过程原理。有关说法中正确的是()A.经过阳离子交换树脂后,水中阳离子的总数未发生变化B.通过阳离子交换树脂时,H+则被交换到水中C.通过净化处理后,水的导电性不变D.阳离子树脂填充段存在反应H++OH-=H2O8、下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是()A.Al2O3的熔点很高,可用作耐火材料B.NH3具有还原性,可用作制冷剂C.SO2具有氧化性,可用于纸浆的漂白D.钠钾合金的密度小,可用作快中子反应堆的热交换剂9、乙酸橙花酯是一种食用香料,其结构简式如图,关于该有机物的叙述中正确的是(
)①分子式为C12H19O2;②不能发生银镜反应;③mol该有机物最多能与3mol氢气发生加成反应;④它的同分异构体中不可能有酚类;
⑤1mol该有机物与NaOH溶液反应最多消耗1mol
NaOH;⑥属于芳香族化合物。A.②④⑤ B.①④⑤ C.②③⑥ D.②③④10、一种水基二次电池原理为,电解液为含Zn2+的水溶液,该电池可用于电网贮能。下列说法正确的是()A.放电时,Zn2+脱离插层B.放电时,溶液中Zn2+浓度一直减小C.充电时,电子由层经电解质溶液流向层D.充电时,阳极发生电极反应:11、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最外层电子数为内层电子数的3倍,X在短周期主族元素中金属性最强,W与Y属于同一主族。下列叙述正确的是()A.原子半径:r(Z)>r(X)>r(W)B.W的简单气态氢化物的热稳定性比Y的弱C.由W与X形成的一种化合物可作供氧剂D.Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Z的强12、以铁作阳极,利用电解原理可使废水中的污染物凝聚而分离,其工作原理如图所示。下列说法错误的是()A.电极b为阴极B.a极的电极反应式:Fe-2e-=Fe2+C.处理废水时,溶液中可能发生反应:4Fe2++O2+8OH-+2H2O=4Fe(OH)3D.电路中每转移3mol电子,生成1molFe(OH)3胶粒13、一种熔融KNO3燃料电池原理示意图如图所示,下列有关该电池的说法错误的是A.电池工作时,NO3-向石墨I移动B.石墨Ⅰ上发生的电极反应为:2NO2+2OH--2e-=N2O5+H2OC.可循环利用的物质Y的化学式为N2O5D.电池工作时,理论上消耗的O2和NO2的质量比为4:2314、化学与生活密切相关,下列有关说法不正确的是()A.在海轮外壳镶嵌锌块能减缓轮船的腐蚀B.燃煤中加入CaO可以减少温室气体的排放C.加热能杀死新型冠状病毒是因为蛋白质受热变性D.医用消毒酒精中乙醇的浓度(体积分数)为75%15、下列关于有机化合物的说法正确的是()A.除去苯甲酸中少量硝酸钾可以用重结晶法B.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,证明甲基活化了苯坏C.不能用水鉴别苯、溴苯和乙醛D.油脂的皂化反应属于加成反应16、在NH3、HNO3、H2SO4的工业生产中,具有的共同点是()A.使用吸收塔设备 B.使用尾气吸收装置C.使用H2作原料 D.使用催化剂17、下列有关化学用语使用正确的是()A.CO2的电子式: B.次氯酸的结构式:H-O-ClC.乙烯的球棍模型: D.钾原子结构示意图:18、化学品在抗击新型冠状病毒的战役中发挥了重要作用。下列说法不正确的是()A.医用防护口罩中熔喷布的生产原料主要是聚丙烯,聚丙烯的单体是丙烯B.“84”消毒液的主要成分是次氯酸钠C.用硝酸铵制备医用速冷冰袋是利用了硝酸铵溶于水快速吸热的性质D.75%的医用酒精常用于消毒,用95%的酒精消毒效果更好19、向1.00L浓度均为0.0100mol/L的Na2SO3、NaOH混合溶液中通入HCl气体调节溶液pH(忽略溶液体积变化)。其中比H2SO3、HSO3-、SO32-平衡时的分布系数(各含硫物种的浓度与含硫物种总浓度的比)随HCl气体体积(标况下)的变化关系如图所示(忽略SO2气体的逸出);已知Ka1代表H2SO3在该实验条件下的一级电离常数。下列说法正确的是A.Z点处的pH=-lgKa1(H2SO3)B.从X点到Y点发生的主要反应为SO32-+H2O⇌HSO3-+OH-C.当V(HCl)≥672mL时,c(HSO3-)=c(SO32-)=0mol/LD.若将HCl改为NO2,Y点对应位置不变20、标准状况下,下列实验用如图所示装置不能完成的是()A.测定一定质量的和混合物中的含量B.确定分子式为的有机物分子中含活泼氢原子的个数C.测定一定质量的晶体中结晶水数目D.比较Fe3+和Cu2+对一定质量的双氧水分解反应的催化效率21、“文房四宝”湖笔、徽墨、宣纸和歙砚为中华传统文化之瑰宝。下列说法正确的是A.制造毛笔时,将动物毫毛进行碱洗脱脂是为了增强笔头的吸水性B.徽墨的主要成分是性质稳定的焦炭,故水墨字画能较长久地保存C.宣纸的主要成分是碳纤维,其制造工艺促进了我国造纸术的发展D.歙砚材质组云母的化学式用氧化物形式表示为:22、化学与生产、生活密切相关。下列说法不正确的是A.维生素C具有还原性,应密封保存B.用Na2S处理工业废水中的Cu2+、Hg2+等重金属离子C.75%的酒精能使蛋白质变性,可用于医用消毒D.酸性洁厕灵与碱性“84消毒液”共用,可提高清洁效果二、非选择题(共84分)23、(14分)A(C2H4)是基本的有机化工原料。用A和常见的有机物可合成一种醚类香料和一种缩醛类香料,具体合成路线如图所示(部分反应条件略去):已知:+→2ROH+回答下列问题:(1)B的分子式是__________。若D为单取代芳香族化合物且能与金属钠反应;每个D分子中只含有1个氧原子,D中氧元素的质量分数约为13.1%,则D的结构简式为__________。(2)C中含有的官能团名称是_______________。⑥的反应类型是________________。(3)据报道,反应⑦在微波辐射下,以NaHSO4·H2O为催化剂进行,请写出此反应的化学方程式:___________________________________________________。(4)请写出满足下列条件的苯乙醛的所有同分异构体的结构简式:______________________。i.含有苯环和结构ii.核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为3:2:2:1(5)若化合物E为苯甲醚的同系物,且相对分子质量比苯甲醚大14,则能使FeCl3溶液显色的E的所有同分异构体共有(不考虑立体异构)__________种。(6)参照的合成路线,写出由2-氯丙烷和必要的溶剂、无机试剂制备的合成流程图:_____________________________。合成流程图示例如下:24、(12分)慢心律是一种治疗心律失常的药物。它的合成路线如图所示。(1)C中的含氧官能团名称为_____和_____;(2)由B→C的反应类型是_____。(3)由A制备B的过程中有少量副产物E,它与B互为同分异构体。写出E的结构简式:_____。(4)写出同时满足下列条件的化合物D的一种同分异构体的结构简式:_____。①属于a﹣氨基酸;②是苯的衍生物,且苯环上的一氯代物只有两种;③分子中有2个手性碳原子(5)已知乙烯在催化剂作用下与氧气反应可以生成环氧乙烷()。写出以邻甲基苯酚()和乙醇为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例见本题题干_____。25、(12分)草酸亚铁晶体(FeC2O4-2H2O,M=180g.mol-1)为淡黄色固体,难溶于水,可用作电池正极材料磷酸铁锂的原料。回答下列问题:实验1探究纯草酸亚铁晶体热分解产物(1)气体产物成分的探究,设计如下装置(可重复选用)进行实验:①装置B的名称为____。②按照气流从左到右的方向,上述装置的连接顺序为a→___→点燃(填仪器接口的字母编号)。③为了排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸,实验前应进行的操作是____。④C处固体由黑变红,其后的澄清石灰水变浑浊,则证明气体产物中含有____。(2)固体产物成分的探究,待固体热分解充分后,A处残留黑色固体。黑色固体可能是Fe或FeO,设计实验证明其成分为FeO的操作及现象为____。(3)依据(1)和(2)结论,A处发生反应的化学方程式为____。实验2草酸亚铁晶体样品纯度的测定工业制得的草酸亚铁晶体中常含有FeSO4杂质,测定其纯度的流程如下图:(4)草酸亚铁晶体溶解酸化用KMnO4溶液滴定至终点的离子方程式为____。(5)草酸亚铁晶体样品的纯度为____(用代数式表示),若配制溶液时Fe2+被氧化,则测定结果将____(填“偏高”“偏低”或“不变”)。26、(10分)ClO2是一种优良的消毒剂,浓度过高时易发生分解,常将其制成NaClO2固体,以便运输和贮存。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图所示。请回答:已知:①2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O②ClO2熔点-59℃、沸点11℃;H2O2沸点150℃(1)NaClO2中氯元素的化合价是__。(2)仪器A的作用是__。(3)写出制备NaClO2固体的化学方程式:__。冰水浴冷却的目的是__(写两种)。(4)空气流速过快或过慢,均降低NaClO2产率,试解释其原因__。(5)Clˉ存在时会催化ClO2的生成。反应开始时在三颈烧瓶中加入少量盐酸,ClO2的生成速率大大提高,并产生微量氯气。该过程可能经两步反应完成,将其补充完整:①__(用离子方程式表示),②H2O2+Cl2=2Cl-+O2+2H+。(6)为了测定NaClO2粗品的纯度,取上述粗产品10.0g溶于水配成1L溶液,取出10mL,溶液于锥形瓶中,再加入足量酸化的KI溶液,充分反应(NaClO2被还原为Cl-,杂质不参加反应),该反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__,加入2~3滴淀粉溶液,用0.20mol•L-1Na2S2O3标准液滴定,达到滴定达终点时用去标准液20.00mL,试计算NaClO2粗品的纯度__。(提示:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)27、(12分)化合物M{[(CH3COO)2Cr]2·2H2O,相对分子质量为376}不溶于冷水,是常用的氧气吸收剂。实验室中以锌粒、三氯化铬溶液、醋酸钠溶液和盐酸为主要原料制备该化合物,其装置如图所示,且仪器2中预先加入锌粒。已知二价铬不稳定,极易被氧气氧化,不与锌反应。制备过程中发生的相关反应如下:Zn(s)+2HCl(aq)===ZnCl2(aq)+H2(g)2CrCl3(aq)+Zn(s)===2CrCl2(aq)+ZnCl2(aq)2Cr2+(aq)+4CH3COO-(aq)+2H2O(l)===[Cr(CH3COO)2]2•2H2O(s)请回答下列问题:(1)仪器1的名称是__________。(2)往仪器2中加盐酸和三氯化铬溶液的顺序最好是__________(填序号);目的是_______。A.盐酸和三氯化铬溶液同时加入B.先加三氯化铬溶液,-段时间后再加盐酸C.先加盐酸,-段时间后再加三氯化铬溶液(3)为使生成的CrCl2溶液与醋酸钠溶液顺利混合,应关闭阀门__________(填“A”或“B”,下同),打开阀门___________________。(4)本实验中锌粒要过量,其原因除了让产生的H2将CrCl2溶液压入装置3与醋酸钠溶液反应外,另-个作用是__________________________。28、(14分)工业上利用绿矾制备还原铁粉的工业流程如下:(1)制备FeCO3时,选用的加料方式是_______________(填字母)。a.将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中b.将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中c.将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中(2)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是________________。(3)干燥过程主要是为了脱去游离水和结晶水,过程中会有少量FeCO3·nH2O被空气氧化为FeOOH,其化学方程式为________________。(4)取干燥后的FeCO3样品12.49g隔绝空气焙烧至600℃,质量变为8.00g,继续加热最终得到Fe6.16g,则600℃产物的可能组成为_______________(写出一种即可),计算FeCO3样品中FeCO3与FeOOH的质量_____________(写出计算过程)。29、(10分)锑(Sb)广泛用于生产各种阻燃剂、陶瓷、半导体元件和医药及化工等领域。Ⅰ.(1)锑在元素周期表中的位置_____。(2)锑(Ⅲ)的氧化物被称为锑白,可以由SbCl3水解制得,已知SbCl3水解的最终产物为锑白。为了得到较多、较纯的锑白,操作时将SbCl3徐徐加入大量水中,反应后期还要加入少量氨水。试用必要的化学用语和平衡移动原理解释这两项操作的作用_______。工业上,还可用火法制取锑白,是将辉锑矿(主要成分为Sb2S3)装入氧化炉的坩埚中,高温使其融化后通入空气,充分反应后,经冷却生成锑白。写出火法制取锑白的化学方程式______。Ⅱ.以辉锑矿为原料制备金属锑,其中一种工艺流程如下:已知部分信息如下:①辉锑矿(除Sb2S3外,还含有砷、铅、铜的化合物和SiO2等);②浸出液主要含盐酸和SbCl3,还含SbCl5、CuCl2、AsCl3和PbCl2等杂质;③常温下,Ksp(CuS)=1.0×10-36,Ksp(PbS)=9.0×10-29。回答下列问题:(3)“酸浸”过程中Sb2S3发生反应的化学方程式为_____。(4)已知:浸出液中c(Cu2+)=0.0001mol/L,c(Pb2+)=0.1mol/L。在沉淀铜、铅过程中,缓慢滴加极稀的硫化钠溶液,先产生沉淀的是_____(填化学式);当CuS、PbS共沉沉时,=______(保留小数点后一位)。(5)在“除砷”过程中,氧化产物为H3PO4。该反应氧化产物与还原产物的物质的量之比为__________。(6)在“电解”过程中,锑的产率与电压大小关系如图所示。当电压超过U0V时,锑的产率降低的原因可能是_________。
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】
W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期元素,W的简单氢化物可用作制冷剂,常用作制冷剂的氢化物为氨气,则W为氮;Y所在周期数与族序数相同,则Y可能为铝;X与Y为同周期元素,则X为钠或镁;Z原子的最外层电子数与W的电子总数相等,则Z核外有17个电子,Z为氯,据此解答。【详解】根据分析可知:W为N元素,X为Na或Mg元素,Y为Al元素,Z为Cl元素。A.简单离子半径,电子层数多半径大,电子层数相同核电荷数大半径小,故离子半径:Z>W>X>Y,故A错误;B.W氢化物为NH3,常温下为气体,X氢化物常温下为固体,故B错误;C.Mg、Al的最高价氧化物的水化物为弱碱,故C错误;D.N与Cl都为非金属,形成的化合物中只含有共价键,故D正确;故选D。2、C【解析】
主族元素中,元素最高正化合价与其族序数相等,最低负化合价=族序数-8,根据元素化合价知,X、R属于第IA族元素,W属于第ⅦA族元素,Y属于第ⅥA族元素,Z属于第VA族元素,原子电子层数越多其原子半径越大,X原子半径最小,则X为H元素,W、Y、Z原子半径相近,根据其族序数知,W是F元素、Y是O元素、Z是N元素,R原子半径最大,且位于第IA族,则R是Na元素。【详解】A项、同主族元素从上到下,原子半径依次增大,同周期元素从左到右,原子半径依次减小,则H、F、O、N、Na的原子半径依次增大,故A正确;B项、由H、O、N三种元素形成的化合物可能是离子晶体,如NH4NO3为离子晶体,可能是分子晶体,如HNO3为分子晶体,故B正确;C项、元素的非金属性越强,形成的气态氢化物稳定性越强,非金属性的强弱顺序为W>Y>Z,则气态氢化物稳定性的强弱顺序为HW>H2Y>ZH3,故C错误;D项、Na元素可分别与H元素、F元素和O元素形成离子化合物NaH、NaF和Na2O(或Na2O2),故D正确。故选C。【点睛】本题考查元素周期律的应用,注意位置、结构、性质的相互关系,利用题给表格信息正确判断元素是解本题的关键。3、C【解析】
A、Li在氧气中燃烧生成Li2O,得不到Li2O2,A错误;B、SO2和BaCl2不反应,不能生成沉淀,B错误;C、由于次氯酸的酸性比碳酸弱,因此将CO2通入次氯酸钙溶液中可生成次氯酸,C正确;D、将NH3通入热的CuSO4溶液中生成氢氧化铜沉淀。氨气具有还原性,在加热条件下,氨气可和氧化铜反应生成铜、氮气和水,D错误。答案选C。4、B【解析】
A.小苏打是碳酸氢钠,受热易分解产生二氧化碳而常用作食品疏松剂,与氧化性无关,故A错误;B.漂粉精作消毒剂,利用次氯酸盐的强氧化,反应中Cl元素的化合价降低,作氧化剂,具有氧化性,故B正确;C.甘油作护肤保湿剂,是利用甘油的吸水性,没有元素的化合价变化,与氧化性无关,故C错误;D.明矾中铝离子水解生成氢氧化铝胶体而吸附水中悬浮物来净水,与盐类水解有关,与物质氧化性无关,故D错误;故答案为B。5、C【解析】
A.Na2O2中的O为-1价,既具有氧化性又具有还原性,发生反应时,若只作为氧化剂,如与SO2反应,则1molNa2O2反应后得2mol电子;若只作为还原剂,则1molNa2O2反应后失去2mol电子;若既做氧化剂又做还原剂,如与CO2或水反应,则1molNa2O2反应后转移1mol电子,综上所述,1molNa2O2参与氧化还原反应,转移电子数不一定是1NA,A项错误;B.浓HCl与MnO2制氯气时,MnO2表现氧化性,HCl一部分表现酸性,一部分表现还原性;此外,随着反应进行,盐酸浓度下降到一定程度时,就无法再反应生成氯气,B项错误;C.维生素C具有较强的还原性,因此可以防止亚铁离子被氧化,C项正确;D.NO2与水反应的方程式:,NO2中一部分作为氧化剂被还原价态降低生成NO,一部分作为还原剂被氧化价态升高生成HNO3,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2,D项错误;答案选C。【点睛】处于中间价态的元素,参与氧化还原反应时既可作为氧化剂表现氧化性,又可作为还原剂表现还原性;氧化还原反应的有关计算,以三个守恒即电子得失守恒,电荷守恒和原子守恒为基础进行计算。6、C【解析】
乙酸具有酸性,可与碳酸盐、碱等发生复分解反应,乙醛含有醛基,可发生氧化反应,以此解答该题。【详解】A.二者都溶于水,没有明显现象,不能鉴别,故A错误;B.乙酸具有酸性,可与NaHCO3溶液生成气体,乙醛与NaHCO3溶液不反应,可鉴别,方法简便,操作简单,故B错误;C.是可行的方案但使用CuSO4和NaOH溶液,需先生成氢氧化铜,然后与乙酸发生中和反应,检验乙醛需要加热,操作较复杂,故C正确;D.使用pH试纸乙酸具有酸性,可使pH试纸变红,乙醛不能使pH试纸变红,可鉴别,方法简单,操作简便,故D错误;答案选C。7、B【解析】
从图中可以看出,在阳离子交换柱段,自来水中的Ca2+、Na+、Mg2+与阳离子交换树脂中的H+发生交换,Ca2+、Na+、Mg2+进入阳离子交换树脂中,树脂中的H+进入水中;在阴离子交换柱段,NO3-、Cl-、SO42-进入阴离子交换树脂中,树脂中的OH-进入水中,与水中的H+反应生成H2O。【详解】A.经过阳离子交换树脂后,依据电荷守恒,水中阳离子的总数增多,A不正确;B.通过阳离子交换树脂时,水中的Ca2+、Na+、Mg2+与阳离子交换树脂中的H+发生交换,H+则被交换到水中,B正确;C.通过净化处理后,水的导电性减弱,C不正确;D.阴离子树脂填充段存在反应H++OH-=H2O,D不正确;故选B。8、A【解析】
A、氧化铝熔点很高,所以可以做耐火材料,选项A正确;B、氨气中的氮元素化合价是-3价,具有还原性,做制冷剂,是氨气易液化的原因,选项B错误;C.二氧化硫可用于漂白纸浆是因为其具有漂白性,与二氧化硫的氧化性无关,选项C错误;D.在快中子反应堆中,不能使用水来传递堆芯中的热量,因为它会减缓快中子的速度,钠和钾的合金可用于快中子反应堆作热交换剂,选项D错误;答案选A。9、A【解析】
本题主要考查有机物的结构与性质。不存在醛基,不能发生银镜反应,不饱和度仅有三个酚类至少有四个不饱和度,能与氢氧化钠反应的官能团只有酯基。据此回答。【详解】①由结构简式可知分子中含有12个C原子,20个H原子,2个O原子,则分子式为C12H20O2,故错误;②分子中不含醛基,则不能发生银镜反应,故正确;③只有碳碳双键能与氢气发生加成反应,1mol该有机物在一定条件下和H2反应,共消耗H2为2mol,故错误;④分子中含有3个双键,则不饱和度为3,而酚类物质的不饱和度至少为4,则它的同分异构体中不可能有酚类,故正确;⑤能与氢氧化钠反应的官能团只有酯基,水解生成羧基和羟基,只有羧基能与氢氧化钠反应,则1mol该有机物水解时只能消耗1molNaOH,故正确;⑥分子中不含苯环或稠环,则不属于芳香族化合物,故错误。故选A。10、D【解析】
A.放电时,利用原电池原理,Zn作负极,失去电子,得到电子,放电时是溶液中的Zn2+与插层结合,故A错误;B.根据反应方程式,放电时,负极的锌板失去电子变成锌离子进入溶液中,然后与正极结合,所以溶液中的锌离子浓度是不变的,故B错误;C.充电时是电解池原理,但电子不能通过电解质溶液,故C错误;D.充电时,阳极失电子,电极反应为:,故D正确;故选D。【点睛】已知总反应书写电极反应时,根据得失电子情况加以判断,失电子,则化合价升高,发生氧化反应;总反应减去阳极的反应即可得到阴极的电极反应。11、C【解析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最外层电子数为内层电子数的3倍,则W为氧元素,X在短周期主族元素中金属性最强,则X为钠元素,W与Y属于同一主族,则Y为硫元素,Z为短周期元素中原子序数比Y大,则Z为氯元素,据此分析。【详解】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最外层电子数为内层电子数的3倍,则W为氧元素,X在短周期主族元素中金属性最强,则X为钠元素,W与Y属于同一主族,则Y为硫元素,Z为短周期元素中原子序数比Y大,则Z为氯元素。A.同主族从上而下原子半径依次增大,同周期从左而右原子半径依次减小,故原子半径:r(X)>r(Z)>r(W),选项A错误;B.非金属性越强简单气态氢化物的稳定性越强,则W的简单气态氢化物H2O的热稳定性比Y的简单气态氢化物H2S强,选项B错误;C.由W与X形成的一种化合物Na2O2可作供氧剂,选项C正确;D.非金属性越强最高价氧化物的水化物的酸性越强,则H2SO4的酸性比HClO4的弱,选项D错误;答案选C。12、D【解析】
根据图示可知,铁做阳极,失电子,发生氧化反应,Fe-2e-=Fe2+,所以a为阳极,b电极为阴极,发生还原反应,2H2O+2e-=H2+2OH-。【详解】A.根据图示a电极为Fe电极,连接电源正极,作阳极,失去电子,发生氧化反应,b电极连接电源负极,作阴极,A正确;B.由图示可知:a电极为Fe电极,失去电子,发生氧化反应,阳极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,B正确;C.Fe2+具有还原性,容易被溶解在溶液的氧气氧化变为Fe3+,氧气得到电子变为OH-,Fe3+与OH-结合形成Fe(OH)3,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,在处理废水时,溶液中可能发生的反应为:4Fe2++O2+8OH-+2H2O=4Fe(OH)3,C正确;D.Fe(OH)3胶粒是许多Fe(OH)3的集合体,所以电路中每转移3mol电子,生成Fe(OH)3胶粒的物质的量小于1mol,D错误;故合理选项是D。13、B【解析】
由图示可知,原电池中负极发生氧化反应、正极发生还原反应,石墨Ⅰ通入NO2生成N2O5,发生的是氧化反应,故石墨Ⅰ是负极,发生的反应式为NO2-e-+NO3-=N2O5,则石墨Ⅱ为正极,发生还原反应,反应式为O2+4e-+2N2O5=4NO3-,该电池的总反应为:4NO2+O2=2N2O5。【详解】由图示可知,原电池中负极发生氧化反应、正极发生还原反应,石墨Ⅰ通入NO2生成N2O5,发生的是氧化反应,故石墨Ⅰ是负极,发生的反应式为NO2-e-+NO3-=N2O5,则石墨Ⅱ为正极,发生还原反应,反应式为O2+4e-+2N2O5=4NO3-。A.电池工作时,阴离子移向负极,阳离子移向正极,石墨Ⅰ是负极,NO3-向石墨I移动,A正确;B.该电池一种熔融KNO3燃料电池,负极发生氧化反应,石墨Ⅰ上发生的电极反应为:NO2-e-+NO3-=N2O5,B错误;C.石墨Ⅰ生成N2O5,石墨Ⅱ消耗N2O5,可循环利用的物质Y的化学式为N2O5,C正确;D.原电池中正极得到的电子数等于负极失去的电子数,故电池工作时,理论上消耗的O2和NO2的物质的量之比是1:4,则消耗的O2和NO2的物质的量之比是4:23,D正确;答案选D。【点睛】考生做该题的时候,首先从图中判断出石墨Ⅰ、石墨Ⅱ是哪个电极,并能准确写出电极反应式,原电池中阴离子移向负极、阳离子移向正极,原电池工作时,理论上负极失去的电子数等于正极得到的电子数。14、B【解析】
A.Zn、Fe、海水形成原电池中,Zn比Fe活泼作负极,Fe作正极,发生得电子的还原反应得到保护,该方法为牺牲阳极的阴极保护法,故A正确;B.燃煤中加入CaO可吸收二氧化硫,减少酸雨的发生,不能减少温室气体的排放,故B错误;C.加热可使蛋白质发生变性,则加热能杀死新型冠状病毒是因为蛋白质受热变性,故C正确;D.75%的酒精可用于杀菌消毒,杀毒效果好,对人体危害最小,浓度太大易在细胞壁上形成一层膜阻止酒精渗入,浓度太小杀菌效果差,故D正确;故答案选B。15、A【解析】
A.硝酸钾的溶解度受温度的影响变化较大,而苯甲酸的溶解度受温度的影响变化较小,所以除去苯甲酸中少量硝酸钾可以用重结晶法,A正确;B.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是由于甲基被氧化变为羧基,而甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,因而证明苯坏使甲基变得活泼,B错误;C.苯不能溶于水,密度比水小,故苯在水的上层;溴苯不能溶于水,密度比水大,液体分层,溴苯在下层;乙醛能够溶于水,液体不分层,因此可通过加水来鉴别苯、溴苯和乙醛,C错误;D.油脂的皂化反应是油脂在碱性条件下的水解反应,属于取代反应,D错误;故合理选项是A。16、D【解析】
A、H2SO4不用H2作原料,错误;B、SO2到SO3需要催化剂,NH3的合成与氧化需要催化剂,正确;C、NH3的合成不使用吸收塔设备,错误;D、工业生产中原料充分利用,一般有毒气体较少排放,错误。答案选D。17、B【解析】
A.CO2分子中C原子与2个O原子形成4对共用电子对,电子式为:,A错误;B.在HClO中O原子与H、Cl原子分别形成1对共用电子对,结构式是H-O-Cl,B正确;C.乙烯分子中两个C原子之间形成2对共用电子对,每个C原子再分别与2个H原子形成2对共用电子对,题干模型为乙烯的比例模型,不是球棍模型,C错误;D.钾是19号元素,原子核外电子排布为2、8、8、1,K原子结构示意图正确的应该为,D错误;故合理选项是B。18、D【解析】
A.聚丙烯是由丙烯在一定条件下发生加聚反应得到的,A项正确;B.“84”消毒液的主要成分是次氯酸钠,可以水解得到次氯酸,起到杀菌消毒的作用,B项正确;C.硝酸铵溶于水可以吸热,因此可以用作速冷冰袋,C项正确;D.医用酒精是体积分数为75%的乙醇溶液,浓度太高或浓度太低都起不到杀菌效果,D项错误;答案选D。【点睛】注意医用酒精的75%的是体积分数,而化学中一般用得较多的是质量分数,例如98%的浓硫酸中的98%就是质量分数。19、A【解析】
A.在Z点c(H2SO3)=c(HSO3-),由,则有,则pH=-lgc(H+)=-lgKa1,A正确;B.根据图示,从X点到Y点,SO32-的浓度减少,而HSO3-的浓度在增加,则加入盐酸发生的主要反应为SO3-+H+=HSO3,B错误;C.当V(HCl)=672mL时,n(HCl)=0.672L÷22.4L·mol-1=0.03mol。溶液中的NaOH和Na2SO3的物质的量均为1L×0.01mol·L-1=0.01mol,通入0.03molHCl,NaOH完全反应,Na2SO3转化为H2SO3。H2SO3为弱酸,可经第一二步电离产生HSO3-和SO32-,其关系是c(HSO3-)>c(SO32-)>0,C错误;D.若将HCl换为NO2,NO2会与水反应,3NO2+H2O=2HNO3+NO,生成的HNO3有强氧化性,可以氧化Na2SO3,溶液中将没有SO32-、HSO3-、H2SO3等粒子,Y点位置会消失,D错误。答案选A。20、C【解析】
A.在烧瓶中放入Na2O和Na2O2的混合物,然后将水从分液漏斗放下,通过产生气体的量可计算Na2O2的量,故A符合题意;B.在烧瓶中放入金属钠,然后将有机物从分液漏斗放下,根据产生的气体的量来判断有机物分子中含活泼氢原子的个数,故B符合题意;C.该实验需要测量生成气体的量进而计算,Na2SO4·xH2O晶体中结晶水测定时无法产生气体,该装置不能完成,故C不符合题意;D.可通过对照所以比较单位时间内Fe3+和Cu2+与双氧水反应产生气体的多少比较的催化效率,故D符合题意。故选C。21、A【解析】
A.动物毫毛表面的油脂难溶于水,不利于毛笔吸水,碱洗脱脂可以增强笔头的吸水性,A项正确;B.墨的主要成分是炭黑,B项错误;C.宣纸的主要成分是纤维素,C项错误;D.用氧化物的形式表示硅酸盐,顺序是:金属氧化物(按活动性顺序排列)→SiO2→H2O,所以应为K2O·4Al2O3·8SiO2·4H2O,D项错误;答案选A。22、D【解析】
A.维生素C具有还原性,易被氧化剂氧化,应密封保存,A项正确;B.重金属的硫化物的溶解度非常小,工业上常使用硫化物沉淀法处理废水中的重金属离子,B项正确;C.病毒的主要成分有蛋白质,75%的酒精能使蛋白质变性,可用于医用消毒,C项正确;D.洁厕灵(有效成分为HCl)与84消毒液(有效成分为NaClO)混合使用发生氧化还原反应生成氯气,容易引起中毒,不能混用,D项错误;答案选D。二、非选择题(共84分)23、CH4O羟基氧化反应、9【解析】
A的分子式为C2H4,A为乙烯,即结构简式为CH2=CH2,根据问题(1),D能与金属钠反应,且D分子中只有一个氧原子,即D中含有-OH,D属于芳香族化合物,即D中含有苯环,D的相对分子质量为1×16/13.1%=122,根据苯乙醛推出D的结构简式为,根据缩醛的结构简式,推出C的结构简式为HOCH2CH2OH,根据信息,推出B的结构简式为CH3OH,据此分析;【详解】A的分子式为C2H4,A为乙烯,即结构简式为CH2=CH2,根据问题(1),D能与金属钠反应,且D分子中只有一个氧原子,即D中含有-OH,D属于芳香族化合物,即D中含有苯环,D的相对分子质量为1×16/13.1%=122,根据苯乙醛的结构简式推出D的结构简式为,根据缩醛的结构简式,推出C的结构简式为HOCH2CH2OH,根据信息,推出B的结构简式为CH3OH,(1)根据上述分析,B的结构简式为CH3OH,即分子式为CH4O;D能与金属钠反应,且D分子中只有一个氧原子,即D中含有-OH,D属于芳香族化合物,即D中含有苯环,D的相对分子质量为1×16/13.1%=122,根据苯乙醛的结构简式,推出D的结构简式为;(2)C的结构简式为HOCH2CH2OH,含有的官能团是羟基;根据合成路线,反应⑥是苯乙醇被氧化成苯乙醛,反应类型为氧化反应;(3)反应⑦是苯乙醛与HOCH2CH2OH反应生成缩醛,即化学反应方程式为;(4)根据信息,核磁共振氢谱有4组峰,说明是对称结构,峰面积之比为3:2:2:1,说明不同化学环境的氢原子的个数比为3:2:2:1,符合条件的结构简式为、;(5)若化合物E为苯甲醚的同系物,且相对分子质量比苯甲醚大14,则其分子式为C8H10O,E的同分异构体能使FeCl3溶液显色,说明含有酚羟基,假设苯环上有-OH、-C2H5两个取代基,有邻间对三种结构,假设苯环上有-OH、-CH3、-CH3三个取代基,两个甲基在邻位,羟基有2种结构;两个甲基在间位,羟基有3种结构;两个甲基在对位,羟基有1种结构,一共有9种结构;(6)根据反应②,推出生成目标物原料是,根据路线①,用乙烯与O2在Ag作催化剂的条件下生成环氧乙烷,因此生成的原料是CH3CH=CH2,生成丙烯,用2-氯丙烷发生消去反应,合成路线为。【点睛】本题的难点是同分异构体的判断,根据信息判断出含有的形式,如本题含有苯环和,写出苯乙醛的同分异构体,醛与酮互为同分异构体,则有,符合峰有4种,峰面积之比为3:2:2:1,然后将-CH2CHO,拆成-CH3和-CHO,在苯环上有邻、间、对三种,然后根据峰和峰的面积进行判断,哪些符合要求。24、醚键羰基氧化反应【解析】
根据C的结构简式判断其含有的官能团;对比B、C结构可知,B中﹣醇羟基转化羰基;中含有2个C﹣O键,与A发生反应时可有两种不同的断裂方式;D的同分异构体同时满足如下条件:①属于α﹣氨基酸,氨基、羧基连接同一碳原子上,②是苯的衍生物,且苯环上的一氯代物只有两种,可以是2个不同的取代基处于对位位置,③分子中含有2个手性碳原子,说明C原子上连接4个不同的原子或原子团;制备,应先制备,乙醇消去可生成乙烯,乙烯氧化可生成,与反应生成,进而氧化可生成,再与乙醇发生酯化反应得到目标物。【详解】(1)根据C的结构简式可知,C中含氧官能团为醚键和羰基,故答案为:醚键、羰基;(2)对比B、C结构可知,B中﹣CH(OH)﹣转化为C=O,属于氧化反应,故答案为:氧化反应;(3)中含有2个C﹣O键,与A发生反应时可有两种不同的断裂方式,副产物E,它与B互为同分异构体,E的结构简式为,故答案为:;(4)D的一种同分异构体同时满足如下条件:①属于α﹣氨基酸,氨基、羧基连接同一碳原子上,②是苯的衍生物,且苯环上的一氯代物只有两种,可以是2个不同的取代基处于对位位置,③分子中含有两个手性碳原子,说明C原子上连接4个不同的原子或原子团,符合条件的结构简式为:,故答案为:;(5)制备,应先制备,乙醇消去可生成乙烯,乙烯氧化可生成,与反应生成,进而氧化可生成,再与乙醇发生酯化反应得到目标物,合成路线流程图:,故答案为:。25、洗气瓶fg→bc→hi→de→bc先通入一段时间的氮气CO取少量固体溶于硫酸,无气体生成偏低【解析】
(1)①根据图示分析装置B的名称;②先用无水硫酸铜检验水,再用澄清石灰水检验二氧化碳,用碱石灰除去二氧化碳并干燥气体,再用热的氧化铜、澄清石灰水检验CO,最后用点燃的方法处理尾气;③用氮气排出装置中的空气;④CO具有还原性,其氧化产物是二氧化碳;(2)铁与硫酸反应生成氢气,氧化亚铁和硫酸反应不生成氢气;(3)依据(1)和(2),草酸亚铁晶体加热分解为氧化亚铁、CO、CO2、水;(4)草酸亚铁被酸性高锰酸钾溶液氧化为Fe3+、CO2;(5)亚铁离子消耗高锰酸钾溶液V2mL,则草酸根离子消耗高锰酸钾溶液V1mL-V2mL,由于样品含有FeSO4杂质,所以根据草酸根离子的物质的量计算草酸亚铁晶体样品的纯度。【详解】(1)①根据图示,装置B的名称是洗气瓶;②先用无水硫酸铜检验水,再用澄清石灰水检验二氧化碳,用碱石灰除去二氧化碳并干燥气体,再用热的氧化铜检验CO,再用澄清石灰水检验二氧化碳的生成,最后用点燃的方法处理尾气,仪器的连接顺序是a→fg→bc→hi→de→bc;③为了排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸,实验前应进行的操作是先通入一段时间的氮气;④CO具有还原性,C处固体由黑变红,说明氧化铜被还原为铜,其后的澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成,则证明气体产物中含有CO;(2)铁与硫酸反应生成氢气,氧化亚铁和硫酸反应不生成氢气,取少量固体溶于硫酸,没有气体放出,则证明是FeO;(3)依据(1)和(2),草酸亚铁晶体加热分解为氧化亚铁、CO、CO2、水,反应方程式是;(4)草酸亚铁被酸性高锰酸钾溶液氧化为Fe3+、CO2,反应的离子方程式是;(5)25mL样品溶液中亚铁离子消耗高锰酸钾的物质的量是,草酸根离子消耗高锰酸钾的物质的量为,根据方程式,草酸亚铁晶体样品的纯度为;若配制溶液时Fe2+被氧化,则V1减小,V2不变,测定结果将偏低。【点睛】本题通过探究草酸亚铁的性质,考查学生实验基本操作和获取信息解决实际问题的能力,明确实验原理与方法是解题的关键,知道草酸、亚铁离子都能被高锰酸钾氧化。26、+3防止倒吸2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O减少双氧水分解、提高ClO2的溶解度空气流速过快ClO2反应不充分,空气流速过慢ClO2浓度过高易发生分解2ClO3-+2Clˉ+4H+=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O1∶490.5%【解析】
(1)根据化合物中化合价的代数和为0可求得,NaClO2中氯元素的化合价为+3价,故答案为:+3;(2)A为安全瓶,作用是防倒吸,故答案为:防止倒吸;(3)根据题干信息可知,制备NaClO2固体时,冰水浴瓶内发生反应:2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O,H2O2受热易分解,ClO2的沸点低,降低温度可以减少双氧水的分解、增加ClO2的溶解度,从而提高产率等,故答案为:2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O;减少双氧水分解、提高ClO2的溶解度;(4)鼓入空气的作用是将ClO2赶入氢氧化钠和双氧水的混合液中反应,空气流速过慢,ClO2不能被及时一走,浓度过高导致分解;空气流速过快,ClO2不能被充分吸收,故答案为:空气流速过快ClO2反应不充分,空气流速过慢ClO2浓度过高易发生分解;(5)根据信息可以确定反应①的反应物为ClO3-和Cl-,产物ClO2和Cl2,根据得失电子守恒配平方程式为2ClO3-+2Clˉ+4H+=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O,故答案为:2ClO3-+2Clˉ+4H+=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O;(6)NaClO2和KI反应生成的产物为I2和Cl-,离子方程式为:4H++ClO2-+4I-===2I2+Cl-+2H2O,其中氧化剂为ClO2-,还原剂为I-,氧化剂和还原剂的物质的量之比为:1:4,结合方程式2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI可得关系式NaClO2~4Na2S2O3,则10mL样品溶液中,n(NaClO2)=n(Na2S2O3)=×0.2mol/L×0.02L=0.001mol,所以1L溶液中n(NaClO2)=0.1mol,m(NaClO2)=9.05g,则NaClO2粗品的纯度为,故答案为:1:4;90.5%。27、分液漏斗C让锌粒与盐酸先反应产生H2,把装置中的空气赶出,避免生成的亚铬离子被氧化BA过量的锌与CrCl3充分反应得到CrCl2【解析】
(1)根据仪器结构特征,可知仪器1为分液漏斗;(2)二价铬不稳定,极易被氧气氧化,让锌粒与盐酸先反应产生H2,让锌粒与盐酸先反应产生H2,把装置2和3中的空气赶出,避免生成的亚铬离子被氧化,故先加盐酸一段时间后再加三氯化铬溶液,故答案为C;让锌粒与盐酸先反应产生H2,把装置2和3中的空气赶出,避免生成的亚铬离子被氧化;(3)利用生成氢气,使装置内气体增大,将CrCl2溶液压入装置3中与CH3COONa溶液顺利混合,应关闭阀门B,打开阀门A;(4)锌粒要过量,其原因除了让产生的H2将CrCl2溶液压入装置3与CH3COONa溶液反应外,另一个作用是:过量的锌与CrCl3充分反应得到CrCl2。【点睛】本题考查物质制备实验方案的设计,题目难度中等,涉及化学仪器识别、对操作的分析评价、产率计算、溶度积有关计算、对信息的获取与运用等知识,注意对题目信息的应用,有利于培养学生分析、理解能力及化学实验能力。28、c取最后一次的洗涤滤液1~2mL于试管中,向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净4(FeCO3·nH2O)+O24FeOOH+4CO2+(4n−2)H2OFeO与Fe2O3(或FeO与F
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