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文档简介
上海市静安区丰华中学2024届高三适应性调研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(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、乙烯气相直接水合反应制备乙醇:C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下(起始时,n(H2O)=n(C2H4)=1mol,容器体积为1L)。下列分析不正确的是()A.乙烯气相直接水合反应的∆H<0B.图中压强的大小关系为:p1>p2>p3C.图中a点对应的平衡常数K=D.达到平衡状态a、b所需要的时间:a>b2、FFC电解法可由金属氧化物直接电解制备金属单质,西北稀有金属材料研究院利用此法成功电解制备钽粉(Ta),其原理如图所示。下列说法正确的是A.该装置将化学能转化为电能B.a极为电源的正极C.Ta2O5极发生的电极反应为Ta2O5+10e—=2Ta+5O2—D.石墨电极上生成22.4LO2,则电路中转移的电子数为4×6.02×10233、改变下列条件,只对化学反应速率有影响,一定对化学平衡没有影响的是A.催化剂 B.浓度 C.压强 D.温度4、在25℃时,将1.0Lcmol·L-1CH3COOH溶液与0.1molNaOH固体混合,使之充分反应。然后向该混合溶液中通入HCl气体或加入NaOH固体(忽略体积和温度变化),溶液pH随通入(或加入)物质的物质的量的变化如图所示。下列叙述错误的是(
)A.水的电离程度:a>b>cB.c点对应的混合溶液中:c(CH3COOH)>c(Na+)>c(OH-)C.a点对应的混合溶液中:c(Na+)=c(CH3COO-)D.该温度下,CH3COOH的电离平衡常数5、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-)6、下列除杂方案错误的是选项被提纯的物质杂质除杂试剂除杂方法A.C2H5OH(l)H2O(l)新制的生石灰蒸馏B.Cl2(g)HCl(g)饱和食盐水、浓H2SO4洗气C.NH4Cl(aq)Fe3+(aq)NaOH溶液过滤D.Na2CO3(s)NaHCO3(s)—灼烧A.A B.B C.C D.D7、强酸和强碱稀溶液的中和热可表示为H+(aq)+OH﹣(aq)→H2O(l)+55.8kJ。已知:①HCl(aq)+NH3•H2O(aq)→NH4Cl(aq)+H2O(l)+akJ;②HCl(aq)+NaOH(s)→NaCl(aq)+H2O(l)+bkJ;③HNO3(aq)+KOH(aq)→KNO3(aq)+H2O(l)+ckJ。则a、b、c三者的大小关系为()A.a>b>cB.b>c>aC.a=b=cD.a=b<c8、W、X、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素,W、X是金属元素,Z是非金属元素,W、X的最高价氧化物对应的水化物可以相互反应生成盐和水,向一定量的W的最高价氧化物对应的水化物溶液中逐滴加人XZ3溶液,生成的沉淀X(OH)3的质量随XZ3溶液加人量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是A.d点对应的溶液中:K+、NH4+、CO32-、I-B.c点对应的溶液中:Ag+、Ca2+、NO3-、Na+C.b点对应的溶液中:Na+、S2-、SO42-、Cl-D.a点对应的溶液中:Na+、K+、S042-、HCO3-9、将下列物质分别加入溴水中,不能使溴水褪色的是A.Na2SO3晶体 B.乙醇 C.C6H6 D.Fe10、我国某科研团队设计了一种新型能量存储/转化装置(如下图所示)。闭合K2、断开K1时,制氢并储能;断开K2、闭合K1时,供电。下列说法错误的是A.制氢时,溶液中K+向Pt电极移动B.制氢时,X电极反应式为C.供电时,Zn电极附近溶液的pH降低D.供电时,装置中的总反应为11、短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子最外层电子数是其电子层数的2倍,X、Y价电子数之比为2∶3。W的原子半径在同周期主族元素中最小,金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可用作呼吸面具的供氧剂。下列说法错误的是A.原子半径X>Y,离子半径Z>YB.化合物Z2Y存在离子键,ZWY中既有存在离子键又有共价键C.X的简单氢化物与W的单质在光照下产生W的氢化物D.Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂12、2015年2月,科学家首次观测到化学键的形成。化学键不存在于A.原子与原子之间 B.分子与分子之间C.离子与离子之间 D.离子与电子之间13、6克含杂质的Na2SO3样品与足量盐酸反应,可生成1.12升气体(S、T、P),气体质量为3克,该样品的组成可能是()A.Na2SO3,Na2CO3 B.Na2SO3,NaHCO3C.Na2SO3,NaHCO3,Na2CO3 D.Na2SO3,MgCO3,NaHCO314、铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示,下列有关说法中,不正确的是A.正极电极反应式为:2H++2e—→H2↑B.此过程中还涉及到反应:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3C.此过程中铜并不被腐蚀D.此过程中电子从Fe移向Cu15、关于①②③三种化合物:,下列说法正确的是A.它们均能使酸性高锰酸钾溶液褪色B.它们的分子式都是C8H8C.它们分子中所有原子都一定不共面D.③的二氯代物有4种16、一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的工作原理及电池中发生的主要反应如图所示。下列说法错误的是A.电池工作时,光能转变为电能,X
为电池的负极B.镀铂导电玻璃上发生氧化反应生成I-C.电解质溶液中发生反应:2Ru3++3I-2Ru2++I3-D.电池工作时,电解质溶液中I-和I3-的浓度基本不变17、我国科学家提出了无需加入额外电解质的钠离子直接甲酸盐燃料电池体系,其工作原理如图所示。甲酸钠(HCOONa)的水解为电极反应和离子传输提供了充足的OH-和Na+。下列有关说法不正确的是A.A极为电池的负极,且以阳离子交换膜为电池的隔膜B.放电时,负极反应为HCOO-+3OH--2e-=CO32-+2H2OC.当电路中转移0.lmol电子时,右侧电解质溶液质量增加2.3gD.与传统的氯碱工业相比,该体系在不污染环境的前提下,可以实现同步发电和产碱18、常温下,向20mL0.1mol·L-1一元酸HA中滴加相同浓度的KOH溶液,溶液中由水电离的氢离子浓度随加入KOH溶液体积的变化如图所示。则下列说法错误的是A.HA的电离常数约为10-5B.b点溶液中存在:c(A-)=c(K+)C.c点对应的KOH溶液的体积V=20mL,c水(H+)约为7×10-6mol·L-1D.导电能力:c>a>b19、事实上,许多非金属氧化物在一定条件下能与Na2O2反应,且反应极有规律。如:Na2O2+SO2→Na2SO4、Na2O2+SO3→Na2SO4+O2,据此,你认为下列方程式中不正确的是A.2Na2O2+2Mn2O7→4NaMnO4+O2↑B.2Na2O2+P2O3→Na4P2O7C.2Na2O2+2N2O3→NaNO2+O2↑D.2Na2O2+2N2O5→4NaNO3+O2↑20、短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,R、Y位于同主族,X2YR3水溶液在空气中久置,其溶液由碱性变为中性。下列说法正确的是()A.简单离了半径:X>Y>Z>RB.X2Y与Z2反应可证明Z的非金属性比Y强C.Y的氧化物对应的水化物一定是强酸D.X和R组成的化合物只含一种化学键21、三元催化转化器能同时净化汽车尾气中的碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)及氮氧化合物(NOx)三种污染物。催化剂选择铂铑合金,合金负载量不同时或不同的工艺制备的合金对汽车尾气处理的影响如图所示。下列说法正确的是A.图甲表明,其他条件相同时,三种尾气的转化率随合金负载量的增大而增大B.图乙表明,尾气的起燃温度随合金负载量的增大而降低C.图甲和图乙表明,合金负载量越大催化剂活性越高D.图丙和图丁表明,工艺2制得的合金的催化性能优于工艺1制得的合金22、下列实验可达到实验目的的是A.用相互滴加的方法鉴别Ca(OH)2和NaHCO3溶液B.向CH3CH2Br中滴入AgNO3溶液以检验溴元素C.用溴的四氯化碳溶液吸收SO2气体D.与NaOH的醇溶液共热制备CH3-CH=CH2二、非选择题(共84分)23、(14分)(化学—有机化学基础)3﹣对甲苯丙烯酸甲酯(E)是一种用于合成抗血栓药的中间体,其合成路线如下:已知:HCHO+CH3CHOCH2=CHCHO+H2O(1)遇FeCl3溶液显紫色且苯环上有两个取代基的A的同分异构体有___________种,B中含氧官能团的名称为___________.(2)试剂C可选用下列中的___________.a、溴水b、银氨溶液c、酸性KMnO4溶液d、新制Cu(OH)2悬浊液(3)是E的一种同分异构体,该物质与足量NaOH溶液共热的化学方程式为___________.(4)E在一定条件下可以生成高聚物F,F的结构简式为___________.24、(12分)聚酰亚胺是综合性能最佳的有机高分子材料之一,已广泛应用在航空、航天、微电子等领域。某聚酰亚胺的合成路线如图(部分反应条件己略去):己知下列信息:①芳香族化合物B的一氯代物有两种②③回答下列问题:(1)固体A是___(写名称);B的化学名称是___。(2)反应①的化学方程式为___。(3)D中官能团的名称为___;反应②的反应类型是___。(4)E的分子式为___;己知1mo1F与足量的NaHCO3反应生成4mo1CO2,则F的结构简式是___。(5)X与C互为同分异构体,写出同时满足下列条件的X的结构简式___。①核磁共振氢谱显示四种不同化学环境的氢,其峰面积之比为2:2:1:1②能与NaOH溶液反应,1mo1X最多消耗4mo1NaOH③能发生水解反应,其水解产物之一能与FeC13溶液发生显色反应(6)参照上述合成路线,以甲苯和甲醇为原料(无机试剂任选)设计合成的路线___。25、(12分)工业上用草酸“沉钴”,再过滤草酸钴得到的母液A经分析主要含有下列成分:H2C2O4Co2+Cl-质量浓度20.0g/L1.18g/L2.13g/L为了有效除去母液A中残留的大量草酸,一般用氯气氧化处理草酸,装置如下:回答下列问题:(1)母液A中c(CoO2)为____mol·L-1。,(2)分液漏斗中装入盐酸,写出制取氯气的离子方程式____________。反应后期使用调温电炉加热,当锥形瓶中____(填现象)时停止加热。(3)三颈烧瓶反应温度为50℃,水浴锅的温度应控制为____(填序号)。A.50℃B.5l-52℃C.45-55℃D.60℃(4)氯气氧化草酸的化学方程式为________。(5)搅拌器能加快草酸的去除速率,若搅拌速率过快则草酸去除率反而降低,主要原因是__________。(6)若用草酸铵代替草酸“沉钴”,其优点是____,其主要缺点为________。26、(10分)叠氮化钠(NaN3)是汽车安全气囊的主要成分,实验室制取叠氮化钠的实验步骤如下:①打开装置D导管上的旋塞,加热制取氨气。②加热装置A中的金属钠,使其熔化并充分反应后,再停止加热装置D并关闭旋塞。③向装置A中b容器内充入加热介质并加热到210~220℃,然后通入N2O。④冷却,向产物中加入乙醇(降低NaN3的溶解度),减压浓缩结晶后,再过滤,并用乙醚洗涤,晾干。(1)装置B中盛放的药品为____。(2)步骤①中先加热通氨气一段时间的目的是____;步骤②氨气与熔化的钠反应生成NaNH2的化学方程式为____。步骤③中最适宜的加热方式为___(填“水浴加热”,“油浴加热”)。(3)生成NaN3的化学方程式为____。(4)产率计算①称取2.0g叠氮化钠试样,配成100mL溶液,并量取10.00mL溶液于锥形瓶中。②用滴定管加入0.10mol·L-1六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]溶液40.00mL[发生的反应为2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3===4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑](杂质均不参与反应)。③充分反应后滴入2滴邻菲罗啉指示液,并用0.10mol·L-1硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]为标准液,滴定过量的Ce4+,终点时消耗标准溶液20.00mL(滴定原理:Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+)。计算可知叠氮化钠的质量分数为____(保留2位有效数字)。若其他操作及读数均正确,滴定到终点后,下列操作会导致所测定样品中叠氮化钠质量分数偏大的是____(填字母代号)。A.锥形瓶使用叠氮化钠溶液润洗B.滴加六硝酸铈铵溶液时,滴加前仰视读数,滴加后俯视读数C.滴加硫酸亚铁铵标准溶液时,开始时尖嘴处无气泡,结束时出现气泡D.滴定过程中,将挂在锥形瓶壁上的硫酸亚铁铵标准液滴用蒸馏水冲进瓶内(5)叠氮化钠有毒,可以使用次氯酸钠溶液对含有叠氮化钠的溶液进行销毁,反应后溶液碱性明显增强,且产生无色无味的无毒气体,试写出反应的离子方程式____。27、(12分)化学是一门以实验为基础的学科,实验探究能激发学生学习化学的兴趣。某化学兴趣小组设计如图实验装置(夹持设备已略)制备氯气并探究氯气及其卤族元素的性质。回答下列问题:(1)仪器a的名称是______________。(2)A装置中发生的化学反应方程式为_________________________________。若将漂白粉换成KClO3,则反应中每生成21.3gCl2时转移的电子数目为____NA。(3)装置B可用于监测实验过程中C处是否堵塞,若C处发生了堵塞,则B中可观察到__________。(4)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,此时C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次可放入____(填选项a或b或c)。选项ⅠⅡⅢa干燥的有色布条浓硫酸湿润的有色布条b湿润的有色布条无水氯化钙干燥的有色布条c湿润的有色布条碱石灰干燥的有色布条(5)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓缓通入足量氯气时,可观察到无色溶液逐渐变为红棕色,说明氯的非金属性大于溴,打开活塞,将D中少量溶液加入E中,振荡E,观察到的现象是_______________________________,该现象_____(填“能”或“不能”)说明溴的非金属性强于碘,原因是_____________________。28、(14分)硫酸在生活和生产中应用广泛。Ⅰ某工厂以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料,采用“接触法”制备硫酸。已知298K和101kPa条件下:2FeS2(s)=2FeS(s)+S(s)ΔH1S(s)+2O2(g)=2SO2(g)ΔH24FeS(s)+7O2(g)=2Fe2O3(s)+4SO2(g)ΔH3则在该条件下FeS2与O2生成Fe2O3和SO2的总热化学方程式是________。Ⅱ催化氧化反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0(1)在体积可变的密闭容器,维持压强为1×105Pa和初始n(SO2)=2mol,充入一定量的O2,SO2平衡转化率α(SO2)随O2物质的量n(O2)的变化关系如图所示:①在1000℃时,SO2平衡转化率随着O2物质的量的增大缓慢升高,解释其原因________。②a点时SO3的平衡分压p(SO3)=________Pa(保留2位有效数字,某组分的平衡分压=总压×某组分的物质的量分数)。(2)保持温度不变,向固定体积的密闭容器中充入一定量的SO2、O2。请画出平衡体系中SO3的体积分数φ(SO3)随初始SO2、O2的物质的量之比[n(SO2)/n(O2)]的变化趋势图。(3)已知活化氧可以把SO2快速氧化为SO3。根据计算机模拟结果,在炭黑表面上O2转化为活化氧的反应历程与能量变化如图所示。下列说法正确的是________。AO2转化为活化氧是氧氧键的断裂与碳氧键的生成过程B该过程中最大能垒(活化能)E正=0.73eVC每活化一个O2吸收0.29eV的能量D炭黑可作为SO2转化为SO3的催化剂E其它条件相同时,炭黑颗粒越小,反应速率越快Ⅲ硫酸工厂尾气中的SO2可被NaOH溶液吸收,用惰性电极将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH的同时得到H2SO4,写出阳极的电极方程式________。29、(10分)磷能形成众多单质与化合物。回答下列问题:(1)磷在成键时,能将一个3s电子激发进入3d能级而参加成键,写出该激发态原子的核外电子排布式__。(2)黑磷是一种二维材料,其中一层的结构如图1所示。①黑磷中P原子的杂化方式为_________。每一层内P形成六元环彼此相接,平均每个空间六元环中含有的磷原子是____个。②用4-甲氧基重氮苯四氟硼酸盐(如图2)处理黑磷纳米材料,可以保护和控制其性质。该盐的构成元素中C、N、O、F的电负性由大到小顺序为__,1mol该盐阳离子含有的σ键的数目为______,该盐阴离子的几何构型是__。(3)磷钇矿可提取稀土元素钇(Y),某磷钇矿的结构如下:该磷钇矿的化学式为__,与PO43—互为等电子体的阴离子有__(写出两种离子的化学式)。已知晶胞参数a=0.69nm,c=0.60nm,阿伏加德罗常数为NA,则该磷钇矿的密度为__g.cm—3(列出计算式)。
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.温度升高,乙烯的转化率降低,平衡逆向移动;B.增大压强,平衡正向移动,乙烯的转化率增大;C.由图象可知a点时乙烯的转化率为20%,依据三段法进行计算并判断;D.升高温度,增大压强,反应速率加快。【详解】A.温度升高,乙烯的转化率降低,平衡逆向移动,正向为放热反应,∆H<0,A项正确;B.增大压强,平衡正向移动,乙烯的转化率增大,由图可知,相同温度下转化率p1<p2<p3,因此压强p1<p2<p3,B项错误;C.由图象可知a点时乙烯的转化率为20%,那么乙烯转化了0.2mol/LC2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)始(mol/L)110转(mol/L)0.20.20.2平(mol/L)0.80.80.2平衡常数K=K===,C项正确;D.升高温度,增大压强,反应速率加快b点温度和压强均大于a点,因此反应速率b>a,所需要的时间:a>b,D项正确;答案选B。2、C【解析】
电解池工作时O2-向阳极移动,则石墨电极为阳极,电源的b极为正极,电解池的阴极发生还原反应,据此分析解题。【详解】A.该装置是电解池,是将电能转化为化学能,故A错误;B.电解池工作时O2-向阳极移动,则石墨电极为阳极,电源的b极为正极,a极为电源的负极,故B错误;C.Ta2O5极为阴极,发生还原反应,其电极反应为Ta2O5+10e—=2Ta+5O2—,故C正确;D.石墨电极上生成的22.4LO2没有指明是标准状况,则其物质的量不一定是1mol,转移电子数也不一定是4×6.02×1023,故D错误;故答案为C。【点睛】本题考查电解原理的应用,判断电源的电极是解题关键,在电解池中,阴离子移向阳极,阳离子移向阴极,再结合电解池的阴极发生还原反应,阳极发生氧化反应分析,难点是气体摩尔体积的应用,只有指明气体的状态,才能利用22.4L/mol计算气体的物质的量。3、A【解析】
A.催化剂会改变化学反应速率,不影响平衡移动,故A选;B.增大反应物浓度平衡一定正向移动,正反应反应速率一定增大,故B不选;C.反应前后气体体积改变的反应,改变压强平衡发生移动,故C不选;D.任何化学反应都有热效应,所以温度改变,一定影响反应速率,平衡一定发生移动,故D不选;故答案选A。4、D【解析】
A.CH3COOH溶液与0.1molNaOH固体混合,CH3COOH+NaOHCH3COONa+H2O,形成CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,其中CH3COONa的水解促进水的电离,CH3COOH的电离抑制水的电离。若向该混合溶液中通入HCl,c点反应CH3COONa+HClCH3COOH+NaCl恰好完全发生,CH3COONa减少,CH3COOH增多;若向该混合溶液中加入NaOH固体,a点反应CH3COOH+NaOHCH3COONa+H2O恰好完全进行,CH3COONa增多,CH3COOH减少,因此,水的电离程度:a>b>c,故A正确;B.CH3COOH溶液与0.1molNaOH固体混合,CH3COOH+NaOHCH3COONa+H2O,形成CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,b点溶液呈酸性,说明CH3COOH浓度远大于CH3COONa,c点CH3COONa与HCl反应完全,溶液呈酸性,此时溶液为CH3COOH和NaCl溶液,则c(CH3COOH)>c(Na+)>c(OH-),故B正确;C.a点反应CH3COOH+NaOHCH3COONa+H2O恰好完全进行,溶液中电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),此时pH=7,则c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(CH3COO-),故C正确;D.该温度下pH=7时,c(H+)=10-7mol·L-1,c(CH3COO-)=c(Na+)=0.2mol/L,c(CH3COOH)=(c-0.2)mol/L,则醋酸的电离平衡常数Ka==,故D错误;故选D。【点睛】解答本题的难点是选项A,需要明确酸、碱抑制水的电离,盐类水解促进水的电离。需要分析a、b、c三点c(CH3COOH)和c(CH3COONa)的差别,从而确定水的电离程度的相对大小。5、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。6、C【解析】
A.因为CaO与水反应生成沸点较高的Ca(OH)2,所以除去乙醇中的少量水可以加入新制的生石灰后蒸馏,A正确;B.氯气在饱和食盐水中的溶解度很小,HCl极易溶于水,可以通过饱和食盐水除去氯化氢,再通过浓硫酸干燥除去Cl2中的HCl,B正确;C.NH4Cl也能与NaOH溶液反应,C错误;D.NaHCO3受热容易分解生成碳酸钠、水和CO2,通过灼烧可除去Na2CO3固体中的NaHCO3固体,D正确;答案选C。7、B【解析】
①HCl(aq)+NH3•H2O(aq)→NH4Cl(aq)+H2O(l)+akJ,NH3•H2O是弱电解质,电离过程吸热,因此a<55.8;②HCl(aq)+NaOH(s)→NaCl(aq)+H2O(l)+bkJ,氢氧化钠固体溶解放热,因此b>55.8;③HNO3(aq)+KOH(aq)→KNO3(aq)+H2O(l)+ckJ,符合中和热的概念,因此c=55.8,所以a、b、c三者的大小关系为b>c>a;选B。【点睛】本题考查了中和热的计算和反应热大小比较,理解中和热的概念,明确弱电解质电离吸热、强酸浓溶液稀释放热、氢氧化钠固体溶解放热;8、C【解析】
W、X、Z依次为Na、Al、Cl。分析反应历程可知a点溶液为强碱性溶液,HCO3-不可以大量共存;b点溶液为中性溶液,对应离子可以大量共存;c点溶液中存在Cl-可与Ag+生成白色沉淀;d点溶液中存在Al3+可与CO32-发生双水解。答案选C。9、B【解析】
能使溴水褪色的物质应含有不饱和键或含有醛基等还原性基团的有机物以及具有还原性或碱性的无机物,反之不能使溴水因反应而褪色,以此解答该题。【详解】A.Na2SO3具有还原性,可与溴水发生氧化还原反应使溴水褪色,A不符合题意;B.乙醇与水混溶,且与溴水不发生反应,不能使溴水褪色,B符合题意;C.溴易溶于苯,苯与水互不相溶,因此会看到溶液分层,水层无色,C不符合题意;D.铁可与溴水反应溴化铁,溴水褪色,D不符合题意;故合理选项是B。【点睛】本题考查有机物的结构和性质,侧重于考查学生的分析能力和综合运用化学知识的能力,注意相关基础知识的积累。10、D【解析】
闭合K2、断开K1时,该装置为电解池,Pt电极生成氢气,则Pt电极为阴极,X电极为阳极;断开K2、闭合K1时,该装置为原电池,Zn电极生成Zn2+,为负极,X电极为正极。【详解】A.制氢时,Pt电极为阴极,电解池中阳离子流向阴极,故A正确;B.制氢时,X电极为阳极,失电子发生氧化反应,根据根据化合价可知该过程中Ni(OH)2转化为NiOOH,电极方程式为,故B正确;C.供电时,Zn电极为负极,原电池中阴离子流向负极,所以氢氧根流向Zn电极,电极反应为Zn-2e-+4OH-=ZnO22-+2H2O,转移两个电子同时迁移两个OH-,但会消耗4个OH-,说明还消耗了水电离出的氢氧根,所以电极负极pH降低,故C正确;D.供电时,正极为NiOOH被还原,而不是水,故D错误;故答案为D。11、A【解析】
X原子最外层电子数是其电子层数的2倍,且四种元素中原子序数最小,则X为C,X、Y价电子数之比为2∶3,则Y为O,金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可用作呼吸面具的供氧剂,则Z为Na,W的原子序数比Z大且半径在同周期中最小,则W为Cl,综上所述,X、Y、Z、W分别为:C、O、Na、Cl,据此解答。【详解】A.C和O位于同周期且C原子序数小于O,所以C原子的半径大于O原子半径,Na+和O2-电子排布相同,O2-的原子序数更小,所以Na+的半径小于O2-,即原子半径X>Y,离子半径Z﹤Y,A错误;B.Na+和O2-通过离子键结合成Na2O,Na+和ClO-通过离子键结合成NaClO,Cl和O通过共价键结合,B正确;C.CH4和Cl2在光照条件下发生取代反应生成四种氯甲烷和HCl,C正确;D.O3、Cl2、ClO2等均可作水的消毒剂,D正确。答案选A。12、B【解析】
A.原子与原子之间的强烈的相互作用力为共价键,属于化学键,选项A错误;B.分子之间不存在化学键,存在范德华力或氢键,选项B正确;C.离子与离子之间为离子键,选项C错误;D.离子与电子之间为金属键,选项D错误.答案选B。13、C【解析】
标况下,1.12L气体的物质的量==0.05mol,气体质量为3克,则气体的平均相对分子质量==60,所以混合气体中必含有一种相对分子质量小于60的气体,根据选项,应该是CO2。根据平均相对分子质量,[44n(CO2)+64n(SO2)]÷[n(CO2)+n(SO2)]=60,则n(CO2):n(SO2)=1:4,所以n(CO2)=0.01mol,n(SO2)=0.04mol,由于n(Na2SO3)=n(SO2)=0.04mol,故杂质质量=6g﹣0.04mol×126g/mol=0.96g,可以生成0.01mol二氧化碳。【详解】A.生成0.01mol二氧化碳,需要碳酸钠质量=0.01mol×106g/mol=1.06g>0.96g,A错误;B.生成0.01mol二氧化碳,需要碳酸氢钠质量=0.01mol×84g/mol=0.84g<0.96g,B错误;C.由AB分析可知,杂质可能为NaHCO3,Na2CO3的混合物,C正确;D.生成0.01mol二氧化碳,需要碳酸镁质量=0.01mol×84g/mol=0.84g,需要碳酸氢钠质量=0.01mol×84g/mol=0.84g,均小于0.96g,不符合,D错误;故选C。14、A【解析】
A.正极电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,故A错误;B.电化学腐蚀过程中生成的Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3,故B正确;C.铜为正极,被保护起来了,故C正确;D.此过程中电子从负极Fe移向正极Cu,故D正确;故选A。15、B【解析】
A.①中没有不饱和间,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A错误;B.根据三种物质的结构简式,它们的分子式都是C8H8,故B正确;C.②中苯环和碳碳双键都是平面结构,②分子中所有原子可能共面,故C错误;D.不饱和碳原子上的氢原子,在一定条件下也能发生取代反应,采用定一移一的方法如图分析,③的二氯代物有:,,其二氯代物共6种,故D错误;故选B。16、B【解析】
A、根据示意图,电池工作时,光能转变为电能,根据电子的流向,电极X为负极,电极Y为正极,故A正确;B、根据示意图,I3-→I-,化合价降低,应发生还原反应,故B错误;C、根据示意图,电解质溶液中发生反应:2Ru3++3I-2Ru2++I3-,故C正确;D、根据示意图,I-和I3-的浓度基本不变,故D正确。答案选B。17、C【解析】
从图中可以看出,A电极上HCOO-转化为CO32-,发生反应HCOO-+3OH--2e-=CO32-+2H2O,C元素由+2价升高为+4价,所以A为负极,B为正极。当负极失去2mole-时,溶液中所需Na+由4mol降为2mol,所以有2molNa+将通过交换膜离开负极区溶液进入正极区。正极O2得电子,所得产物与水发生反应,电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-,由于正极区溶液中阴离子数目增多,所以需要提供Na+以中和电性。【详解】A.由以上分析可知,A极为电池的负极,由于部分Na+要离开负极区,所以电池的隔膜为阳离子交换膜,A正确;B.由以上分析可知,电池放电时,负极反应为HCOO-+3OH--2e-=CO32-+2H2O,B正确;C.依据负极反应式,当电路中转移0.lmol电子时,有0.1molNa+通过离子交换膜进入右侧,右侧参加反应的O2质量为=0.8g,电解质溶液质量增加2.3g+0.8g=3.1g,C不正确;D.与传统的氯碱工业相比,该体系没有污染环境的气体产生,且可发电和产碱,D正确;故选C。18、D【解析】
A.由a点可知,0.1mol/L一元酸HA中c水(H+)=c水(OH-)=1×10-11mol/L,则c(H+)=1×10-14÷10-11=1×10-3mol/L,则HA的电离常数,A选项正确;B.b点溶液中c水(H+)=1×10-7mol/L,c点c水(H+)最大,则溶质恰好为KA,显碱性,a点显酸性,c点显碱性,则中间c水(H+)=1×10-7mol/L的b点恰好显中性,根据电荷守恒可得c(A-)+c(OH-)=c(K+)+c(H+),又c(OH-)=c(H+),则c(A-)=c(K+),B选项正确;C.c点时加入的KOH的物质的量n(KOH)=20mL×0.1mol/L÷0.1mol/L=20mL,由HA的Ka=1×10-5,可得A-的则c(A-)≈0.05mol/L,则c(OH-)≈7×10-6mol/L,在KA中c(OH-)都是由水电离处的,则c水(OH-)=c水(H+)≈7×10-6mol/L,C选项正确;D.向一元弱酸中加入相同浓度的一元强碱,溶液的导电能力逐渐增强,则导电能力:c>b>a,D选项错误;答案选D。19、C【解析】
Na2O2可与某些元素的最高价氧化物反应,生成对应的盐(或碱)和O2,Na2O2具有强氧化性,与所含元素不是最高价态的氧化物反应时,只生成相对应的盐,不生成O2。据此分析。【详解】A.Mn2O7是最高价态的锰的氧化物,NaMnO4中的锰为+7价,符合上述规律,A正确;B.P2O3不是最高正价,生成Na4P2O7,符合上述规律,B正确;C.N2O3不是最高价态的氮的氧化物,不符合上述规律,C错误;D.N2O5是最高价态的氮的氧化物,因此过氧化钠与五氧化二氮反应生成硝酸钠和氧气,D正确;答案选C。【点睛】Na2O2具有氧化性、还原性,所以与强氧化剂反应体现还原性,与还原剂反应体现氧化性,同时也既可以作氧化剂,也作还原剂,再依据得失电子守恒判断书写是否正确。20、B【解析】
短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,R、Y位于同主族,X2YR3水溶液在空气中久置,其溶液由碱性变为中性。则R为O,X为Na,Y为S,Z为Cl,以此答题。【详解】短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,R、Y位于同主族,X2YR3水溶液在空气中久置,其溶液由碱性变为中性。则R为O,X为Na,Y为S,Z为Cl。A.简单离子半径:S2->Cl->O2->Na+,故A错误;B.,可以证明Cl的非金属性比S强,故B正确;C.Y的氧化物对应的水化物有H2SO4和H2SO3,H2SO3为弱酸故C错误;D.X和R组成的化合物有Na2O和Na2O2,Na2O2中既有离子键又有共价键,故D错误;故答案选:B。【点睛】Na2O2中既有离子键又有共价键。21、D【解析】
A.根据图甲所示可知:在400℃时,三种气体的转化率在合金负载量为2g/L时最大,A错误;B.图乙表明,尾气的起燃温度在合金负载量为2g/L时最低,其它各种合金负载量时起燃温度都比2g/L时的高,B错误;C.图甲表示只有在合金负载量为2g/L时尾气转化率最大,而图乙表示的是只有在合金负载量为2g/L时尾气转化率最低,可见并不是合金负载量越大催化剂活性越高,C错误;D.图丙表示工艺1在合金负载量为2g/L时,尾气转化率随尾气的起燃温度的升高而增大,而图丁表示工艺2在合金负载量为2g/L时,尾气转化率在尾气的起燃温度为200℃时已经很高,且高于工艺1,因此制得的合金的催化性能:工艺2优于工艺1,D正确;故合理选项是D。22、D【解析】
A.Ca(OH)2和NaHCO3溶液改变滴定顺序,均生成白色沉淀,则不能利用相互滴加检验,故A错误;B.CH3CH2Br中不含溴离子,与硝酸银不反应,不能直接检验溴元素,故B错误;C.溴与二氧化硫发生氧化还原反应,但溴单质和二氧化硫的反应必须在水溶液中进行,则不能用溴的四氯化碳溶液吸收SO2气体,故C错误;D.卤代烃在NaOH的醇溶液中共热发生消去反应,则
与NaOH的醇溶液共热可制备CH3-CH=CH2,故D正确;答案选D。二、非选择题(共84分)23、3醛基b、d+2NaOH+CH3CH=CHCOONa+H2O【解析】
甲苯和CO在AlCl3、HCl作用下生成A,A和乙醛发生题目给的已知的反应生成B,则B为,B在银氨溶液或新制氢氧化铜作用下被氧化为羧酸盐,然后再酸化得到D,D可以和甲酸在浓硫酸作用下发生酯化反应生成E。【详解】(1)遇FeCl3溶液显紫色,说明同分异构体含有酚羟基,则另一个取代基为乙烯基,二者可为邻、间、对3种位置,共有3种同分异构体;根据题目所给信息,B中含有醛基。(2)B中含有的醛基与C反应转化为羧基,所以试剂C可以为银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液。(3)酯基在NaOH条件下发生水解反应,根据水解反应的原理,化学方程式为+2NaOH+CH3CH=CHCOONa+H2O。(4)E中含有碳碳双键,经过加聚反应可得E,根据加聚反应规律可得F的结构简式为。24、焦炭对二甲苯(或1,4-二甲苯)+2CH3OH+2H2O酯基取代反应CH3OHCH3Cl【解析】
采用逆推法,D中应该含有2个酯基,即,反应①的条件是乙醇,因此不难猜出这是一个酯化反应,C为对二苯甲酸,结合B的分子式以及其不饱和度,B只能是对二甲苯,从B到C的反应条件是酸性高锰酸钾溶液,固体A是煤干馏得到的,因此为焦炭,再来看下线,F脱水的产物其实是两个酸酐,因此F中必然有四个羧基,则E就是1,2,4,5-四甲苯,据此来分析本题即可。【详解】(1)固体A是焦炭,B的化学名称为对二甲苯(或1,4-二甲苯)(2)反应①即酯化反应,方程式为+2CH3OH+2H2O;(3)D中官能团的名称为酯基,注意苯环不是官能团;(4)E是1,2,4,5-四甲苯,其分子式为,根据分析,F的结构简式为;(5)根据给出的条件,X应该含有两个酯基,并且是由酚羟基形成的酯,再结合其有4种等效氢,因此符合条件的X的结构简式为;(6)甲苯只有一个侧链,而产物有两个侧链,因此要先用已知信息中的反应引入一个侧链,再用酸性高锰酸钾溶液将侧链氧化为羧基,再进行酯化反应即可,因此合成路线为CH3OHCH3Cl。25、0.02ClO-+Cl-+2H+=Cl2+H2O黄绿色气体变成无色BH2C2O4+Cl2=2CO2+2HCl搅拌过快,增加了氯气的逸出,从而使草酸去除率降低残存于母液A中c(CoCl2)会更小母液A处理中消耗更多的氯气【解析】
利用浓盐酸和Ca(ClO)2反应制备氯气,氯气在氧化草酸,除去母液中的草酸。【详解】(1)根据表格中的信息,Co2+的质量浓度为1.18g/L,则1L溶液中的,则;(2)加入盐酸,与Ca(ClO)2反应生成Cl2,为归中反应,离子方程式为ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O;氯气为黄绿色气体,当反应完全之后,无氯气产生,装置中的气体由黄绿色变成无色,则答案为黄绿色气体变成无色;(3)由于热传递,只能由温度高的传递到温度低的部分,三颈烧瓶反应温度为50℃,那么水浴锅的温度应该高一点,这样热量才能传递到反应液中,B符合题意;(4)氯气具有氧化性,草酸具有还原性,能够发生氧化还原反应,草酸被氧化成CO2,化学方程式为H2C2O4+Cl2=2CO2+2HCl;(5)搅拌过快,Cl2来不及反应,就从母液中逸出,因此草酸去除率反而降低,答案为搅拌过快,增加了氯气的逸出,从而使草酸去除率降低;(6)草酸铵为强电解质,而草酸是弱电解质,草酸铵溶液中的草酸根浓度更大,能够使Co2+沉淀得更加完全;由于母液中有NH4+,在Cl2也会与NH4+反应,因此在处理母液时,需要消耗更多的氯气。答案:残存于母液A中c(CoCl2)会更小母液A处理中消耗更多的氯气。26、碱石灰(或生石灰、氢氧化钠固体)排尽装置中的空气2Na+2NH32NaNH2+H2油浴加热NaNH2+N2ONaN3+H2O65%ACClO-+2N3-+H2O=Cl-+2OH-+3N2↑【解析】
(1)制备的氨气中含有大量的水,B中盛放碱石灰干燥氨气,故答案为:碱石灰(或生石灰、氢氧化钠固体);(2)用氨气排尽装置中的空气,防止加热时空气中的氧气等能与钠反应,步骤②制备NaNH2,还生成氢气,反应方程式为:2Na+2NH32NaNH2+H2;控制温度210∼220℃,故选用油浴加热,故答案为:排尽装置中的空气;2Na+2NH32NaNH2+H2;油浴加热;(3)NaNH2和N2O在210∼220℃下反应生成NaN3和水,反应为:NaNH2+N2ONaN3+H2O,故答案为:NaNH2+N2ONaN3+H2O;(4)Ce4+的物质的量浓度总计为0.10mol⋅L−1×0.04L=0.004mol,分别与Fe2+和N3−反应。其中与Fe2+按1:1反应消耗0.10mol⋅L−1×0.02L=0.002mol,则与N3−按1:1反应也为0.002mol,即10mL所取溶液中有0.002molN3−,原2.0g叠氮化钠试样,配成100mL溶液中有0.02mol即1.3gNaN3,所以样品质量分数为=65%;A.使用叠氮化钠溶液润洗锥形瓶,使进入锥形瓶中溶质比所取溶液更多,滴定消耗的硫酸亚铁铵标准液体积减小,叠氮化钠溶液浓度偏大,故A正确;B.六硝酸铈铵溶液实际取量大于40.00mL,滴定消耗的硫酸亚铁铵标准液体积增大,计算叠氮化钠溶液浓度偏小,故B错误;C.滴定前无气泡,终点时出现气泡,则读数体积为实际溶液体积减气泡体积,硫酸亚铁铵标准液读数体积减小,叠氮化钠溶液浓度偏大,故C正确;D选项,滴定过程中,将挂在锥形瓶壁上的硫酸亚铁铵标准液滴用蒸馏水冲进瓶内无影响,故D错误;故答案为:65%;AC;(5)反应后溶液碱性明显增强,且产生无色无味的无毒气体,根据氧化还原反应得失电子守恒,则发生的离子反应为:ClO-+2N3-+H2O=Cl-+2OH-+3N2↑故答案为:ClO-+2N3-+H2O=Cl-+2OH-+3N2↑。27、长颈漏斗Ca(ClO)2+4HCl(浓)═CaCl2+2Cl2↑+2H2O0.5液体进入长颈漏斗中,锥形瓶内液面下降,长颈漏斗内液面上升,形成一段液柱b溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色不能过量的Cl2也可将I-氧化为I2【解析】
(1)根据图示装置中仪器结构识别名称;(2)次氯酸钙具有强氧化性,能够氧化盐酸,依据化合价升降总数相等配平方程式,若换为KClO3,该物质也有强氧化性,可以氧化HCl为Cl2,根据方程式物质变化与电子转移关系计算;(3)装置B亦是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,发生堵塞时B中的压强增大,B中长颈漏斗中液面上升,形成水柱;(4)为了验证氯气是否具有漂白性,要验证干燥氯气无漂白性,湿润的有色布条中,氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性;(5)氯气氧化性强于溴,氯气能够置换溴;溴氧化性强于碘,能够置换碘;氯气的氧化性强于碘,能够置换碘,结合碘在有机物中溶解性及颜色解答。【详解】(1)根据图示可知仪器a名称为长颈漏斗;(2)漂白粉固体和浓盐酸反应生成氯化钙、氯气和水,化学方程式为:Ca(ClO)2+4HCl(浓)═CaCl2+2Cl2↑+2H2O,若将漂白粉换为KClO3,根据电子守恒、原子守恒,可得方程式为KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,由方程式可知:每转移5mol电子,反应产生3mol氯气,质量是21.3gCl2的物质的量是0.3mol,所以反应转移了0.5mol电子,转移电子数目为0.5NA;(3)反应产生的Cl2中混有氯化氢和水蒸气,装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl;装置B亦作安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞。若发生堵塞时B中的气体压强增大,使B中液体进入长颈漏斗中,锥形瓶内液面下降,长颈漏斗中的液面上升而形成一段液柱;(4)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,验证氯气是否具有漂白性,要验证干燥氯气无漂白性,在湿润的有色布条中,氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性,a.I为干燥的有色布条不褪色,Ⅱ中浓硫酸只吸收水分,再通入湿润的有色布条会褪色,能验证氯气的漂白性,但U形管中盛放的应是固体干燥剂,a错误;b.I处是湿润的有色布条褪色,II是干燥剂无水氯化钙不能吸收氯气,只吸收水蒸气,III中干燥的有色布条不褪色,
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