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文档简介
陕西铜川市同官高级中学2024届高三下学期联考化学试题请考生注意: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(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、某学生设计下列装置,在制取某些物质A的同时,还能提供电能,可行性的是()甲乙电解质溶液AAH2Cl2稀HClHClBN2H2某可行溶液NH3·H2OCCO2NH3NaCl饱和溶液NaHCO3DPbPbO2H2SO4溶液PbSO4A.A B.B C.C D.D2、下列关于氨碱法和联合制碱法说法错误的是()A.两者的原料来源相同B.两者的生产原理相同C.两者对食盐利用率不同D.两者最终产品都是Na2CO33、a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层电子数相同,c所在周期数与族序数相同;d与a同族,下列叙述正确的是()A.四种元素中b的金属性最强B.原子半径:dC.d的单质氧化性比a的单质氧化性强D.c的最高价氧化物对应水化物是一种强碱4、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X同主族,Y原子的最外层电子数等于X原子的电子总数,Z原子的电子总数等于W、X、Y三种原子的电子数之和,Z的最高价氧化物对应水化物的化学式为HnZO2n+2。W、X、Y三种元素形成的一种化合物的结构如下图所示。下列说法错误的是A.W的最高正价和最低负价的代数和为0B.W的简单离子半径可能大于X的简单离子半径C.Y的最高价氧化物对应的水化物属于弱碱D.Z的单质的水溶液需保存在棕色试剂瓶中5、下列说法正确的是()A.钢管镀锌时,钢管作阴极,锌棒作为阳极,铁盐溶液作电解质溶液B.镀锌钢管破损后,负极反应式为Fe﹣2e﹣═Fe2+C.镀银的铁制品,镀层部分受损后,露出的铁表面不易被腐蚀D.钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀6、以下是中华民族为人类文明进步做出巨大贡献的几个事例,运用化学知识对其进行的分析不合理的是A.四千余年前用谷物酿造出酒和醋,酿造过程中只发生水解反应B.商代后期铸造出工艺精湛的后(司)母戊鼎,该鼎属于铜合金制品C.汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器,其主要原料为黏士D.屠呦呦用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素,该过程包括萃取操作7、LiBH4是有机合成的重要还原剂,也是一种供氢剂,它遇水剧烈反应产生氢气,实验室贮存硼氢化锂的容器应贴标签是A. B. C. D.8、海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源,下图为海水利用的部分过程。下列有关说法正确的是A.用澄清的石灰水可鉴别NaHCO3和Na2CO3B.溴元素在第③、⑤中被氧化,在第④中被还原C.工业上一般用金属钠与无水MgCl2反应制取Mg单质D.海水中还含有碘元素,只需将海水中的碘升华就可以得到碘单质9、前20号主族元素W、
X、Y
、Z的原子序数依次增大,W的原子最外层电子数是次外层电子数的3
倍。X、Y
、Z分属不同的周期,它们的原子序数之和是W原子序数的5倍。含有元素Z的盐的焰色反应为紫色。下到说法正确的是()A.原子半径的大小W<X<Y<Z B.简单氢化物的热稳定性W>XC.Z的单质与水反应比Y的单质与水反应剧烈 D.工业上通过电解W、Y组成的化合物制备单质Y10、莲花清瘟胶囊对新冠肺炎轻症状患者有显著疗效,其有效成分绿原酸存在如图转化关系,下列有关说法正确的是A.H的分子式为C17H14O4B.Q中所有碳原子不可能都共面C.1mol绿原酸与足量NaHCO3溶液反应,最多放出1molCO2D.H、Q、W均能发生氧化反应、取代反应、显色反应11、下表数据是在某高温下,金属镁和镍分别在氧气中进行氧化反应时,在金属表面生成氧化薄膜的实验记录如下(a和b均为与温度有关的常数):
反应时间t/h1491625MgO层厚Y/nm0.05a0.20a0.45a0.80a1.25aNiO层厚Y/nmb2b3b4b5b下列说法不正确的是A.金属表面生成的氧化薄膜可以对金属起到保护作用B.金属高温氧化腐蚀速率可以用金属氧化膜的生长速率来表示C.金属氧化膜的膜厚Y跟时间t所呈现的关系是:MgO氧化膜厚Y属直线型,NiO氧化膜厚Y′属抛物线型D.Mg与Ni比较,金属镁具有更良好的耐氧化腐蚀性12、短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,R和X组成简单分子的球棍模型如图所示。Y原子核外K、M层上电子数相等,Z原子最外层电子数是电子层数的2倍。下列推断正确的是A.原子半径:Y>Z>R>XB.Y3X2是含两种化学键的离子化合物C.X的氧化物对应的水化物是强酸D.X和Z的气态氢化物能够发生化合反应13、下列各组离子在溶液中可以大量共存,且加入或通入试剂X后,发生反应的离子方程式也正确的是A.A B.B C.C D.D14、扁桃酸(Z)是重要的医药合成的中间体,工业上合成它的路线之一如下所示(不考虑立体异构)下列有关说法错误的是A.若反应1发生的是加成反应,则Q是HCNB.X、Y两种分子中共平面的碳原子数目一定相等C.可用银氨溶液检验Z中是否含有XD.Z苯环上的二硝基取代产物最多有6种15、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.100g46%的乙醇水溶液中含有氧原子数目为4NAB.等质量的CO和N2含有的原子数目均为2NAC.在0.1mol•L-1的NH4Cl溶液中通入NH3使溶液呈中性,含有NH4+数目为0.1NAD.常温常压下,水蒸气通过过量的Na2O2使其增重2g时,反应中转移的电子数为2NA16、某无色溶液中含Na+、I-、NO3-、Cl-,加入下列哪种溶液不会使其变色A.淀粉溶液 B.硫酸氢钠溶液 C.H2O2溶液 D.氯水17、下列属于酸性氧化物的是()A.CO B.Na2OC.KOH D.SO218、已知HA的酸性弱于HB的酸性。25℃时,用NaOH固体分别改变物质的量浓度均为0.1mol•L-1的HA溶液和HB溶液的pH(溶液的体积变化忽略不计),溶液中A-、B-的物质的量浓度的负对数与溶液的pH的变化情况如图所示。下列说法正确的是()A.曲线Ⅰ表示溶液的pH与-lgc(A-)的变化关系B.C.溶液中水的电离程度:M>ND.N点对应的溶液中c(Na+)>Q点对应的溶液中c(Na+)19、某课外活动小组,为研究金属的腐蚀和防护的原理,做了以下实验:将剪下的一块镀锌铁片,放入锥形瓶中,并滴入少量食盐水将其浸湿,再加数滴酚酞试液,按如图所示的装置进行实验,过一段时间后观察。下列现象不可能出现的是A.锌被腐蚀 B.金属片剪口变红C.B中导气管里形成一段水柱 D.B中导气管产生气泡20、由下列“实验操作和现象”与“结论”均正确的(
)选项实验操作及现象结论A将含铁的氧化物的砖块用盐酸浸取,浸取液能使KMnO4溶液褪色浸取液中含Fe2+B常温下,测得饱和Na2CO3溶液的pH大于饱和NaHCO3溶液的pH常温下水解程度>C25℃时,向AgNO3溶液中滴加足量NaCl溶液至不再产生沉淀,然后滴加KI溶液,有黄色沉淀生成25℃时,Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)D将Cl2通入滴有酚酞的NaOH溶液后,溶液褪色Cl2具有漂白性A.A B.B C.C D.D21、在下列有机物中,经催化加氢后不能生成2﹣甲基戊烷的是A.CH2=C(CH3)CH2CH2CH3 B.CH2=CHCH(CH3)CH2CH3C.CH3C(CH3)=CHCH2CH3 D.CH3CH=CHCH(CH3)CH322、下列解释事实的方程式不正确的是A.金属钠露置在空气中,光亮表面颜色变暗:4Na+O2=2Na2OB.铝条插入烧碱溶液中,开始没有明显现象:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2OC.硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液混合,产生气体:NH4++OH-=NH3↑十+H2OD.碘化银悬浊液滴加硫化钠溶液,黄色沉淀变成黑色:2AgI+S2-=Ag2S↓+2I-二、非选择题(共84分)23、(14分)化合物I是临床常用的镇静、麻醉药物,其合成路线如下:已知:R'、R〞代表烃基或氢原子+R〞Br+CH3ONa+CH3OH+NaBr回答下列问题:.(1)A的名称为________,D中官能团的名称为____。(2)试剂a的结构简式为_______,I的分子式为______。(3)写出E→F的化学方程式:_________。反应G→H的反应类型是_________。(4)满足下列要求的G的同分异构体共有.___种,其中核磁共振氢谱图中峰面积比为9:2:1的有机物的结构简式为._________。a只有一种官能团b能与NaHCO3溶液反应放出气体c结构中有3个甲基(5)以CH2BrCH2CH2Br、CH3OH、CH3ONa为原料,无机试剂任选,制备的流程如下,请将有关内容补充完整:____,____,____,____。CH2BrCH2CH2BrHOOCCH2COOHCH3OOCCH2COOCH324、(12分)化合物G是一种药物合成的中间体,G的一种合成路线如下:(1)写出A中官能团的电子式。_____________。(2)写出反应类型:B→C___________反应,C→D__________反应。(3)A→B所需反应试剂和反应条件为_______________________________。(4)写出C的符合下列条件同分异构体的结构简式:_________________________。(任写出3种)①能水解;②能发生银镜反应;③六元环结构,且环上只有一个碳原子连有取代基。(5)写出F的结构简式_______________________。(6)利用学过的知识,写出由甲苯()和为原料制备的合成路线。(无机试剂任用)_____________________。25、(12分)硫酸亚铁晶体俗称绿矾(FeSO4•7H2O),重铬酸钠晶体俗称红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O),它们都是重要的化工产品。工业上以铬铁矿[主要成分是[Fe(CrO2)2]为原料制备绿矾和红矾钠的工艺流程如图所示。请回答下列问题:(1)已知Fe(CrO2)2中铬元素的化合价为+3价,则Fe(CrO2)中铁元素的化合价为______________。(2)化学上可将某些盐写成氧化物的形式,如Na2SiO3写成Na2O·SiO2,则Fe(CrO2)2可写成__________。(3)煅烧铬铁矿时,矿石中的Fe(CrO2)2转变成可溶于水的Na2CrO4,反应的化学方程式如下:4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O22Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2①该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为________________。②为了加快该反应的反应速率,可采取的措施是_________________(填一种即可)。⑷己知CrO42-在氢离子浓度不同的酸性溶液中有不同的反应。如:2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O3CrO42-+4H+=Cr3O102-+2H2O①往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的原因是________________。②混合溶液乙中溶质的化学式为______________________。(5)写出Fe与混合溶液丙反应的主要离子方程式_________________。检验溶液丁中无Fe3+的方法是:_____________。从溶液丁到绿巩的实验操作为蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥。26、(10分)图中是在实验室进行氨气快速制备与性质探究实验的组合装置,部分固定装置未画出。(1)在组装好装置后,若要检验A~E装置的气密性,其操作是:首先______________,打开弹簧夹1,在E中装入水,然后微热A,观察到E中有气泡冒出,移开酒精灯,E中导管有水柱形成,说明装置气密性良好。(2)装置B中盛放的试剂是______________________。(3)点燃C处酒精灯,关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后,关闭分液漏斗活塞,稍等片刻,装置C中黑色固体逐渐变红,装置E中溶液里出现大量气泡,同时产生_____________(填现象)。从E中逸出液面的气体可以直接排入空气,写出C中反应的化学方程式:_______。(4)当C中固体全部变红色后,关闭弹簧夹1,慢慢移开酒精灯,待冷却后,称量C中固体质量,若反应前固体质量为16g,反应后固体质量减少2.4g,通过计算确定该固体产物的化学式:______。(5)在关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入F中,很快发现装置F中产生白烟,同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中。写出产生白烟的化学方程式:_____。27、(12分)氮化铝(室温下与水缓慢反应)是一种新型无机材料,广泛应用于集成电路生产领域。化学研究小组同学按下列流程制取氮化铝并测定所得产物中AlN的质量分数。己知:AlN+NaOH+3H2O=Na[Al(OH)4]+NH3↑。回答下列问题:(1)检查装置气密性,加入药品,开始实验。最先点燃___(“A”、“C”或“E”)处的酒精灯或酒精喷灯。(2)装置A中发生反应的离子方程式为___,装置C中主要反应的化学方程式为___,制得的AlN中可能含有氧化铝、活性炭外还可能含有___。(3)实验中发现氮气的产生速率过快,严重影响尾气的处理。实验中应采取的措施是___(写出一种措施即可)。(4)称取5.0g装置C中所得产物,加入NaOH溶液,测得生成氨气的体积为1.68L(标准状况),则所得产物中AlN的质量分数为___。(5)也可用铝粉与氮气在1000℃时反应制取AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,共主要原因是___。28、(14分)K是称为PTT的高分子材料,因具有优良的性能而可作工程塑料、纺织纤维等有广泛的应用。如图所示是PTT的一种合成路线。已知:完成下列填空:(1)W所含官能团的名称为______。反应③的化学反应类型为______。(2)M的结构简式为______,反应④的化学反应方程式为______。(3)反应⑥的另一无机产物是______,与反应⑥的化学反应类型无关的是(选填编号)______。A.聚合反应B.酯化反应C.消去反应D.加成反应(4)有机物X的分子式为C4H8O2,是M的同系物。则X可能的结构简式共有______种。(5)设计一条由甲苯为原料(无机试剂可任选)合成苯甲酸苯甲酯的合成路线。(合成路线常用表示方式为AB……目标产物)_____________29、(10分)科学家研究发现:硫化态的钴、钼、硫相互作用相(所谓“CoMoS”相)和噻吩(分子式为C4H4S)的加氢脱硫反应(C4H4S+4H2→C4H10+H2S)活性有线性关系。请回答下列有关问题:(1)基态钴原子的外围电子排布图(轨道表示式)为___________。(2)常温下,噻吩是一种无色、有恶臭、能催泪的液体,天然存在于石油中。①1mol噻吩()中含有的键数目为___。②在组成噻吩的三种元素中,电负性最小的是__(填元素符号,下同);与S元素位于同一周期的非金属元素第一电离能由大到小的顺序为_______________。(3)已知沸点:H2O>H2Se>H2S,其原因__________。(4)H2S在空气中燃烧可生成SO2,SO2催化氧化后得到SO3。①写出与SO2互为等电子体的分子和离子:___、___(各一种)。②气态SO3以单分子形式存在,其分子的立体构型为_____;固态SO3形成三聚体环状结(如图1所示),该分子中S原子的杂化轨道类型为______。(5)Na2S的晶胞结构如图2所示,则黑球代表的离子是___。已知Na的半径为0.102nm,S2-的半径为0.184nm,根据硬球接触模型,则Na2S的晶胞参数a=__nm(列出计算式即可)。
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、A【解析】
A.氢气和氯气分别作为燃料电池的负极和正极,将化学能转化为电能,同时产生HCl,选项A正确;B.N2、H2放错电极,交换后才能达到目的,选项B错误;C.这是侯氏制碱法原理,能得到NaHCO3,但不是氧化还原反应,不能提供电能,选项C错误;D.生成的PbSO4附着在电极上,不能分离,供循环使用,选项D错误。答案选A。2、A【解析】
A.氨碱法:以食盐(氯化钠)、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)、氨气为原料;联合制碱法:以食盐、氨和二氧化碳(来自合成氨中用水煤气制取氢气时的废气)为原料,两者的原料来源不相同,故A错误;B.氨碱法其化学反应原理是NH3+CO2+H2O+NaClNaHCO3↓+NH4Cl,联合制碱法包括两个过程:第一个过程与氨碱法相同,将氨通入饱和食盐水而形成氨盐水,再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀,经过滤、洗涤得NaHCO3晶体,再煅烧制得纯碱产品,第二个过程是从含有氯化铵和氯化钠的滤液中结晶沉淀出氯化铵晶体,故B正确;C.氨碱法的最大缺点在于原料食盐的利用率只有约70%,联合制碱法最大的优点是使食盐的利用率提高到96%以上,故C正确;D.氨碱法和联合制碱法两者最终产品都是Na2CO3,故D正确;选A。3、A【解析】
a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同,则a的核外电子总数应为8,为O元素;则b、c、d为第三周期元素,c所在周期数与族数相同,应为Al元素,d与a同族,应为S元素,b可能为Na或Mg,结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律解答该题。【详解】由以上分析可知:a为O元素、b可能为Na或Mg、c为Al、d为S元素。A.同周期元素从左到右元素的金属性逐渐降低,则金属性b>c,a、d为非金属,金属性较弱,则4种元素中b的金属性最强,选项A正确;B.同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,应为b>c>d,a为O,原子半径最小,选项B错误;C.一般来说,元素的非金属性越强,对应的单质的氧化性越强,应为a的单质的氧化性强,选项C错误;D.c为Al,对应的最高价氧化物的水化物为氢氧化铝,为弱碱,选项D错误;故选:A。4、C【解析】
由信息可知W是H,X是Li,Y是Al,Z是Cl元素。A.H元素最高为+1价,最低为-1价,二者代数和为0,A正确;B.H-、Li+电子层结构相同,核电荷数Li+>H-,所以离子半径H->Li+,B正确;C.Y是Al元素,Al最高价氧化物对应水化物Al(OH)3是两性氢氧化物,C错误;D.Cl2溶于水得到氯水,氯气与水反应产生盐酸和次氯酸,其中含有的HClO不稳定,光照容易分解,所以应该保存在棕色试剂瓶中,D正确;故合理选项是C。5、D【解析】
A、电镀时镀层金属作阳极,则Zn为阳极,待镀金属作阴极,则Fe为阴极,含有锌离子的溶液为电解质溶液,故A错误;B、Zn比Fe活泼,形成原电池时,Zn作负极,镀锌钢管破损后,负极反应式为Zn﹣2e﹣═Zn2+,故B错误;C、镀银的铁制品铁破损后发生电化学腐蚀,因Fe比Ag活泼,铁易被腐蚀,故C错误;D、用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法,铁分别为正极和阴极,都发生还原反应,可防止被氧化,故D正确。答案选D。【点睛】考查电化学腐蚀与防护,应注意的是在原电池中正极被保护、在电解池中阴极被保护。6、A【解析】
本题考查的是化学知识在具体的生产生活中的应用,进行判断时,应该先考虑清楚对应化学物质的成分,再结合题目说明判断该过程的化学反应或对应物质的性质即可解答。【详解】A.谷物中的淀粉在酿造中发生水解反应只能得到葡萄糖,葡萄糖要在酒化酶作用下分解,得到酒精和二氧化碳。酒中含有酒精,醋中含有醋酸,显然都不是只水解就可以的,选项A不合理;B.商代后期铸造出工艺精湛的后(司)母戊鼎属于青铜器,青铜是铜锡合金,选项B合理;C.陶瓷的制造原料为黏土,选项C合理;D.屠呦呦用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素,是利用青蒿素在乙醚中溶解度较大的原理,将青蒿素提取到乙醚中,所以属于萃取操作,选项D合理。【点睛】萃取操作有很多形式,其中比较常见的是液液萃取,例如:用四氯化碳萃取碘水中的碘。实际应用中,还有一种比较常见的萃取形式是固液萃取,即:用液体溶剂萃取固体物质中的某种成分,例如:用烈酒浸泡某些药材。本题的选项D就是一种固液萃取。7、D【解析】A、氧化剂标识,LiBH4是有机合成的重要还原剂,故A错误;B、爆炸品标识,LiBH4是一种供氢剂,属于易燃物品,故B错误;C、腐蚀品标识,与LiBH4是一种供氢剂不符,故C错误;D、易燃物品标识,LiBH4是有机合成的重要还原剂,也是一种供氢剂,属于易燃物品标识,故D正确;故选D。8、B【解析】
A、澄清的石灰水和碳酸氢钠或碳酸钠都反应生成碳酸钙沉淀,现象相同,不能鉴别,错误,不选A;B、溴元素在③⑤中化合价升高,被氧化,在④中化合价降低,被还原,正确,选B;C、工业上有电解氯化镁的形式制取镁单质,不是用金属钠置换出镁,错误,不选C;D、还有的碘元素是碘离子形式,不能升华,错误,不选D。答案选B。9、C【解析】W的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,推出W为O,含有Z元素盐的焰色反应为紫色,说明Z为K,X、Y、Z分属不同的周期,原子序数依次增大,因此X为F,X、Y、Z的原子序数之和是W原子序数的5倍,推出Y为Mg,A、原子半径大小顺序是K>Mg>O>F,故A错误;B、非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,F的非金属性强于O,因此HF的稳定性强于H2O,故B错误;C、K比Mg活泼,K与水反应剧烈程度强于Mg与水,故C正确;D、MgO的熔点很高,因此工业上常电解熔融状态的MgCl2制备Mg,故D错误。10、C【解析】
A.分子中每个节点为C原子,每个C原子连接四个键,不足键用H原子补齐,则H的分子式为C17H16O4,故A错误;B.Q中苯环是平面结构,所有碳原子共面,碳碳双键是平面结构,两个碳原子共面,与双键上的碳原子直接相连的原子可共面,则Q中所有碳原子可能都共面,故B错误;C.该有机物中含苯环、酚-OH、C=C、-COOC-、-COOH、-OH,其中羧酸的酸性强于碳酸HCO3-,酚羟基的酸性比碳酸HCO3-弱,则该有机物只有-COOH与NaHCO3溶液,1mol绿原酸含有1mol-COOH,与足量NaHCO3溶液反应,最多放出1molCO2,故C正确;D.H、Q中都含有苯环和酚羟基,在一定条件下苯环可以发生取代反应,酚羟基可发生氧化反应和显色反应,W中没有苯环,不含酚羟基,不能发生显色反应,故D错误;答案选C。【点睛】本题中能与碳酸氢钠反应的官能团有羧基,不包括酚羟基,酚羟基的酸性弱于碳酸,化学反应符合强酸制弱酸的规则,故酚羟基不能和碳酸氢钠反应。11、D【解析】
A.有些金属表面被氧化时,会生成致密的氧化物薄膜,可以起到保护金属的作用,例如铝等,A项正确;B.金属腐蚀即金属失去电子被氧化的过程,因此可以用氧化膜的生长速率表示金属在高温下被氧化腐蚀的速率,B项正确;C.表格中列举的数据,时间间隔分别是1h,3h,5h,7h,9h;对于MgO,结合MgO厚度的数据分析可知,MgO氧化膜每小时增加的厚度是定值即0.05a,因此其随时间变化呈现线性关系;结合NiO厚度的数据分析,NiO氧化膜厚度随时间推移,增长的越来越缓慢,所以NiO氧化膜与时间呈现抛物线形的关系,C项正确;D.根据表格数据分析可知,MgO氧化膜随时间推移,厚度呈现线性递增的趋势,而NiO氧化膜随时间推移,厚度增加越来越缓慢,说明NiO氧化膜的生成能够逐渐减缓Ni单质被氧化的速率,所以Ni的耐氧化腐蚀性能更好,D项错误;答案选D。12、D【解析】
根据R和X组成简单分子的球棍模型,可推出该分子为NH3,由此得出R为H,X为N;由“Y原子核外K、M层上电子数相等”,可推出Y核外电子排布为2、8、2,即为Mg;因为Z的原子序数大于Y,所以Z属于第三周期元素,由“Z原子最外层电子数是电子层数的2倍”,可确定Z的最外层电子数为6,从而推出Z为S。【详解】依据上面推断,R、X、Y、Z分别为H、N、Mg、S。A.原子半径:Mg>S>N>H,A错误;B.Mg3N2是由Mg2+和N3-构成的离子化合物,只含有离子键,B错误;C.N的氧化物对应的水化物可能为HNO3、HNO2,HNO3是强酸,HNO2是弱酸,C错误;D.N和S的气态氢化物分别为NH3和H2S,二者能够发生化合反应,生成NH4HS或(NH4)2S,D正确。故选D。13、D【解析】
A、HCO3-与SiO32-反应生成硅酸沉淀和CO32-,所以HCO3-与SiO32-不能大量共存,故不选A;B、FeS溶于酸,所以Fe2+与H2S不反应,故不选B;C、HClO能把SO32-氧化为SO42-,HClO、SO32-不能共存,故不选C;D、I-、Cl-、H+、SO42-不反应,加入NaNO3,酸性条件下碘离子被硝酸根离子氧化为碘单质,反应离子方程式是6I-+8H++2NO3-=2NO↑+3I2+4H2O,故选D。14、B【解析】
由有机物的转化关系可知,与HCN发生加成反应生成,在酸性条件下水解生成。【详解】A项、若反应I是加成反应,通过分析反应物和产物的结构可知,分子中醛基与HCN发生加成反应生成,故A正确;B项、分子的所有碳原子共平面,共平面碳原子数目为7个,分子中的所有碳原子也可能共平面,共平面碳原子数目最多为8个,故B错误;C项、中含有醛基,能发生银镜反应,中不含有醛基,不能发生银镜反应,则可用银氨溶液检验中是否含有,故C正确;D项、不考虑立体异构Z苯环上的二硝基取代物最多有6种,结构简式分别为、、、、、,故D正确。故选B。【点睛】本题考查有机物的结构与性质,侧重分析与应用能力的考查,注意把握有机物的结构与转化关系为解答的关键。15、A【解析】
A.乙醇溶液中除了乙醇外,水也含氧原子,100g46%的乙醇溶液中,乙醇的质量为46g,物质的量为1mol,故含1mol氧原子;水的质量为100g-46g=54g,物质的量为3mol,故含3mol氧原子,故此溶液中含有的氧原子的物质的量共为4mol,个数为4NA个,故A正确;B.CO和N2相对分子质量都是28,都是双原子分子,所以等质量的CO和N2的质量的具体数值不明确,故无法计算中含有原子数目,故B错误;C.在0.1mol•L的NH4Cl溶液中通入NH3使溶液呈中性,由于没有给出溶液的体积,无法计算出溶液的物质的量,无法计算铵根离子的物质的量,故C错误;D.过氧化钠和水反应时,增重为氢元素的质量,即1molNa2O2∼1molH2O∼增重1molH2的质量∼转移1mol电子,故当增重2g即1mol氢气的质量时,反应转移1mol电子即NA个,故D错误;答案选A。【点睛】过氧化钠与水反应转移的电子数是易错点,过氧化钠中的氧元素为-1价,增重1molH2的质量∼转移1mol电子。16、A【解析】
Na+、I-、NO3-、Cl-可以共存,在酸性条件下I-可以NO3-被氧化为I2,加强氧化性物质也能把I-氧化为I2,生成单质碘,则溶液会变色。A.加淀粉溶液,与I-不反应,则溶液不变色,A符合题意;B.溶液中硫酸氢钠溶液,硫酸氢钠电离出氢离子,在酸性条件下I-可以NO3-被氧化为I2,则溶液会变色,B不符合题意;C.H2O2具有强氧化性,能把I-氧化为I2,则溶液会变色,C不符合题意;D.氯水具有强氧化性,能把I-氧化为I2,则溶液会变色,D不符合题意;故合理选项是A。17、D【解析】
酸性氧化物是可以与碱反应生成盐和水的氧化物。【详解】A.CO是不成盐氧化物,故A不选;B.Na2O是碱性氧化物,故B不选;C.KOH是碱,不是氧化物,故C不选;D.SO2属于酸性氧化物,故D选。故选D。18、B【解析】
A.由“HA的酸性弱于HB的酸性”可知,Ka(HB)>Ka(HA),由图可知,曲线I表示溶液的pH与-lgc(B-)的变化关系,错误;B.根据图中M、N点的数据可知,c(A-)=c(B-),c(HA)=c(HB),故,正确;M点与N点存在c(A-)=c(B-),M点溶液的pH比N点溶液的pH小,故M点水的电离程度弱,错误;D.N、Q点对应溶液的pH相等,由图可知c(A-)<c(B-),根据电荷守恒可知,N点对应的溶液中c(Na+)小于Q点对应的溶液中c(Na+),错误。19、D【解析】
镀锌铁片,放入锥形瓶中,并滴入少量食盐水将其浸湿,再加数滴酚酞试液,形成的原电池中,金属锌为负极,发生反应:Zn-2e-=Zn2+,铁为正极,发生吸氧腐蚀,2H2O+O2+4e-=4OH-,据此分析解答。【详解】A.形成的原电池中,金属锌为负极,发生反应:Zn-2e-=Zn2+,锌被腐蚀,故A正确;B.锥形瓶中金属发生吸氧腐蚀,生成的氢氧根离子遇到酚酞会显示红色,故B正确;C.锥形瓶中金属发生吸氧腐蚀,瓶中气体压强减小,导气管里形成一段水柱,故C正确;D.原电池形成后没有气体生成,发生吸氧腐蚀,瓶中气体压强减小,所以B中导气管不会产生气泡,故D错误;故选D。20、C【解析】
A.酸性KMnO4溶液有强氧化性,能氧化溶液中的Cl-,则溶液褪色无法判断溶液中一定含有Fe2+,故A错误;B.常温下,Na2CO3溶解度大于NaHCO3,要比较两种钠盐水解程度相对大小时钠盐溶液浓度必须相同,因为两种钠盐饱和溶液浓度不等,所以不能根据溶液pH判断常温下水解程度:CO32->HCO3-,故B错误;C.向少量AgNO3溶液中滴加足量NaCl溶液,再滴加KI溶液,若开始有白色沉淀生成,后逐渐变为黄色沉淀,说明碘化银更难溶,说明碘化银的溶度积较小,即Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),故C正确;D.Cl2通入到含有酚酞的NaOH溶液中,红色褪去,是因氯气与NaOH反应生成NaCl和NaClO,导致溶液碱性减弱,而不是漂白性,故D错误;故答案为C。21、B【解析】
根据烯的加成原理,双键中的一个键断开,结合H原子,生成2-甲基戊烷,采取倒推法相邻碳原子之间各去掉1个氢原子形成双键,即得到烯烃【详解】2−甲基戊烷的碳链结构为,2−甲基戊烷相邻碳原子之间各去掉1个氢原子形成双键,从而得到烯烃;根据2−甲基戊烷的碳链结构知,相邻碳原子上各去掉1个氢原子形成双键的碳链结构有:、、、。A.CH2=C(CH3)CH2CH2CH3的碳链结构为,经催化加氢后能生成2−甲基戊烷,故A不符合题意;B.CH2=CHCH(CH3)CH2CH3的碳链结构为,经催化加氢后不能生成2−甲基戊烷,故B符合题意;C.CH3C(CH3)=CHCH2CH3的碳链结构为,经催化加氢后能生成2−甲基戊烷,故C不符合题意;D.CH3CH=CHCH(CH3)CH3的碳链结构为,经催化加氢后能生成2−甲基戊烷,故D不符合题意;答案选B。22、C【解析】A、金属钠与空气中的氧气反应而变暗:4Na+O2=2Na2O,选项A正确;B.铝表面的氧化铝溶于烧碱溶液中:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O,选项B正确;C.硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液反应:Ba2++2OH-+2NH4++SO42-=BaSO4↓+2NH3•H2O,选项C错误;D、碘化银悬浊液滴加硫化钠溶液,生成更难溶的黑色沉淀:2AgI+S2-=Ag2S↓+2I-,选项D正确。答案选C。二、非选择题(共84分)23、溴乙烷醛基、酯基C11H18N2O3+CH3OH+H2O取代反应3HOOCCH(CH3)C(CH3)2COOH、、CH(COOH)2C(CH3)3HOCH2CH2CH2OHCH2BrCH2CH2Br【解析】
根据合成路线图及题给反应信息知,B(乙酸乙酯)与C发生取代反应生成D,E与甲醇发生酯化反应生成F,则E为,F与溴乙烷发生题给反应生成G,对比G和F的结构,结合信息反应知试剂a为,结合H和I的结构变化分析,可知H和NH2CONH2脱去2分子CH3OH形成六元环,据此分析解答。【详解】(1)根据A的结构简式分析,A为溴乙烷;D为,所含官能团有醛基、酯基,故答案为:溴乙烷;醛基、酯基;(2)根据G和H的结构变化,结合题给反应信息知,试剂a的结构简式为;根据I的结构简式分析其分子式为C11H18N2O3,故答案为:;C11H18N2O3;(3)E与甲醇发生酯化反应得到F,化学方程式为:+CH3OH+H2O;比较G和H的结构变化,反应G→H的反应类型是取代反应,故答案为:+CH3OH+H2O;取代反应;(4)G为,同分异构体中只有一种官能团,能与NaHCO3溶液反应放出气体,则含有2个羧基,结构中有3个甲基的结构有、、CH(COOH)2C(CH3)3共3种,核磁共振氢谱图中峰面积比为9:2:1,则有3种不同化学环境的H,且原子个数比为9:2:1,其结构为:、,CH(COOH)2C(CH3)3,故答案为:3;HOOCCH(CH3)C(CH3)2COOH、、CH(COOH)2C(CH3)3;(5)可利用CH2BrCH2CH2Br先水解再氧化得到HOOCCH2COOH,HOOCCH2COOH再与甲醇酯化即可生成CH3OOCCH2COOCH3,最后CH3OOCCH2COOCH3、CH2BrCH2CH2Br、CH3ONa发生信息中的反应成环得到,CH2BrCH2CH2Br在氢氧化钠溶液中加热水解生成HOCH2CH2CH2OH,HOCH2CH2CH2OH被酸性高锰酸钾溶液氧化生成HOOCCH2COOH,故答案为:;HOCH2CH2CH2OH;;CH2BrCH2CH2Br。24、加成氧化O2、Cu/△(或者CuO、△)CH3COCH2CH2OHCH3COCH2COOH【解析】
(1)A的结构式为:其中的官能团是羟基,电子式为:;(2)B中存在α-氢可以加到HCHO醛基氧上,其余部分加到醛基碳原子上生成C,故该反应时加成反应;C含有羟基,可以和酸性高锰酸钾会发生氧化反应生成D;(3)A→B反应中羟基变成酮基,是氧化反应;(4)C的分子式为C9H16O2,能水解且能发生银镜反应说明含有—OOCH的结构,含有醛基并且有六元环结构,且环上只有一个碳原子连有取代基;(5)E和CH3CH2CH2Br在CH3CHONa和CH3CH2OH的条件下,CH3CH2CH2Br会取代中的α-氢,生成和HBr;(6)由甲苯()和为原料制备可以先将通过取代反应转化成;通过氧化反应转化成CH3COCH2COOH,和CH3COCH2COOH发生酯化反应可以生成目标产物。【详解】(1)A的结构式为:其中的官能团是羟基,电子式为:;(2)B中存在α-氢可以加到HCHO醛基氧上,其余部分加到醛基碳原子上生成C,故该反应时加成反应;C含有羟基,可以和酸性高锰酸钾会发生氧化反应生成D;(3)A→B反应中羟基变成酮基,是氧化反应,反应条件是:O2、Cu/△(或者CuO、△);(4)C的分子式为C9H16O2,能水解且能发生银镜反应说明含有—OOCH的结构,含有醛基并且有六元环结构,且环上只有一个碳原子连有取代基,满足上述条件的同分异构体有、、和四种,写出三种即可;(5)E和CH3CH2CH2Br在CH3CHONa和CH3CH2OH的条件下,CH3CH2CH2Br会取代中的α-氢,生成和HBr,故F的结构式为;(6)由甲苯()和为原料制备可以先将通过取代反应转化成;通过氧化反应转化成CH3COCH2COOH,和CH3COCH2COOH发生酯化反应可以生成目标产物,合成路线为:CH3COCH2CH2OHCH3COCH2COOH。25、+2价FeO·Cr2O34:7粉碎矿石(或升高温度)H2SO4量少时不能除尽Na2CO3杂质,H2SO4量多时又会生成新的杂质(Cr3O10-2),所以H2SO4必须适量Na2Cr2O7、Na2SO4Fe+2Fe3+=3Fe2+取少量丁溶液于试管中,向其中加入KSCN溶液,不显红色则说明丁溶液中不含Fe3+冷却结晶【解析】铬铁矿中加入碳酸钠并通入氧气,高温下将Fe(CrO2)2氧化得到Fe2O3、Na2CrO4,同时生成CO2,将得到的固体溶于水得到Na2CrO4溶液,然后过滤,得到得到Na2CrO4和过量的碳酸钠混合溶液和氧化铁固体,在Na2CrO4和碳酸钠混合溶液中加入硫酸酸化,硫酸和Na2CrO4反应生成Na2Cr2O7和硫酸钠,同时除去碳酸钠,通过蒸发浓缩冷却结晶,得到红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O);氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁,加入铁粉将硫酸铁还原生成硫酸亚铁,最后蒸发浓缩冷却结晶,得到绿矾。(1)Fe(CrO2)2中铬元素的化合价为+3价,根据正负化合价的代数和为0,Fe(CrO2)中铁元素的化合价为+2价,故答案为+2价;(2)Fe(CrO2)2中铬元素的化合价为+3价,铁元素的化合价为+2价,可写成FeO·Cr2O3,故答案为FeO·Cr2O3;(3)①高温氧化时,Fe(CrO2)2和碳酸钠、氧气反应氧化还原反应生成Na2CrO4、二氧化碳和氧化铁,该反应中Fe元素化合价由+2价变为+3价、Cr元素化合价由+3价变为+6价,O元素化合价由0价变为-2价,所以氧气是氧化剂、Fe(CrO2)2是还原剂,则还原剂和氧化剂的物质的量之比为4:7,故答案为4:7;②根据影响化学反应速率的外界因素,为了加快该反应的反应速率,可采取的措施有粉碎矿石、升高温度等,故答案为粉碎矿石(或升高温度);⑷①H2SO4量少时不能除尽Na2CO3杂质,H2SO4量多时又会生成新的杂质(Cr3O102-),所以H2SO4必须适量,故答案为H2SO4量少时不能除尽Na2CO3杂质,H2SO4量多时又会生成新的杂质(Cr3O102-),所以H2SO4必须适量;②根据上述分析,混合溶液乙中的溶质有Na2Cr2O7、Na2SO4,故答案为Na2Cr2O7、Na2SO4;(5)Fe与硫酸铁溶液反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+。检验溶液丁中无Fe3+的方法为:取少量丁溶液于试管中,向其中加入KSCN溶液,不显红色则说明丁溶液中不含Fe3+;从硫酸亚铁溶液到绿巩的实验操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故答案为取少量丁溶液于试管中,向其中加入KSCN溶液,不显红色则说明丁溶液中不含Fe3+;冷却结晶。点睛:本题考查物质的制备、分离和提纯,为高频考点,涉及氧化还原反应、基本实验操作等知识,明确物质的性质、熟悉制备流程和基本实验操作等是解题的关键。本题的难点是(4)①硫酸必须适量的原因,需要理解题目信息方程式中的计量数对反应的影响。26、关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞碱石灰(或生石灰)白色沉淀2NH3+3CuON2+3H2O+3CuCu2O、Cu3Cl2+8NH3═N2+6NH4Cl【解析】
(1)检验装置A~E的气密性,要防止气体进入F;(2)装置B的作用是干燥氨气;(3)装置C中黑色固体逐渐变红,从E中逸出液面的气体可以直接排入空,说明氧化铜与氨气反应生成铜、氮气、水;没反应的氨气进入E,使溶液呈碱性,生成亚硫酸钡沉淀;(4)根据铜元素守恒分析产物的化学式;(5)装置F中产生白烟,说明有氯化铵生成,可知F中氯气与氨气反应生成氯化铵和氮气。【详解】(1).关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞,打开弹簧夹1,在E中装入水,然后微热A,观察到E中有气泡冒出,移开酒精灯,E中导管有水柱形成,说明装置气密性良好;(2)装置B的作用是干燥氨气,所以B中盛放的试剂是碱石灰;(3)装置C中黑色固体逐渐变红,从E中逸出液面的气体可以直接排入空,说明氧化铜与氨气反应生成铜、氮气、水,反应方程式是2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu;没反应的氨气进入E,使溶液呈碱性,生成亚硫酸钡沉淀,E中的现象是有白色沉淀生成。(4)反应前n(CuO)=0.2mol,则n(Cu)=0.2mol、n(O)=0.2mol;反应过程中,铜元素物质的量不变,氧元素物质的量减少,反应后固体质量减少2.4g,则减少氧元素的物质的量是=0.15mol,剩余固体中n(Cu):n(O)=0.2:0.05=4:1>2:1,所以该固体产物的化学式为Cu2O、Cu;(5)装置F中氯气与氨气反应生成氯化铵和氮气,反应方程式是3Cl2+8NH3═N2+6NH4Cl。【点睛】本题考查氨气的制备与性质实验,包括基本实验操作、化学计算等,掌握氨气的性质、明确氨气制备的原理是解题关键,侧重考查学生实验能力和分析能力。27、ANH4++NO2-N2↑+2H2OAl2O3+N2+3C2AlN+3COAl4C3减缓亚硝酸钠的滴加速度或降低A处酒精灯加热的温度61.5%NH4Cl受热分解生成氨气和氯化氢,氯化氢破坏了Al表面的氧化膜,便于Al快速反应【解析】
⑴A装置制取氮气,浓硫酸干燥,氮气排除装置内的空气,反之Al反应时被空气氧化。⑵根据氧化还原反应写出A、C的反应式,利用物质之间的反应推出C中可能出现的产物。⑶从影响反应速率的因素思考减缓氮气生成速率。⑷根据关系得出AlN的物质的量,计算产物中的质量分数。⑸氯化铵在反应中易分解,生成的HCl在反应中破坏了Al表面的氧化膜,加速反应。【详解】⑴A处是制取氮气的反应,可以排除装置内的空气,反之反应时Al被氧气氧化,因此最先点燃A处的酒精灯或酒精喷灯,故答案为:A。⑵装置A是制取氮气的反应,A中发生反应的离子方程式为NH4++NO2-N2↑+2H2O,装置C中主要反应的化学方程式为Al2O3+N2+3C2AlN+3CO,制得的AlN中可能含有氧化铝、活性炭外还可能是Al和C形成的化合物Al4C3,故答案为:NH4++NO2-N2↑+2H2O;Al2O3+N2+3C2AlN+3CO;Al4C3。⑶实验中发现氮气的产生速率过快,严重影响尾气的处理,减缓氮气的生成速度采取的措施是减缓亚硝酸钠的滴加速度或降低A处酒精灯加热的温度,故答案为:减缓亚硝酸钠的滴加速度或降低A处酒精灯加热的温度。⑷生成氨气的体积为1.68L即物质的量为0.075mol,根据方程式关系得出AlN的物质的量为0.075mol,则所得产物中AlN的质量分数为,故答案为:61.5%。⑸在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,可能是NH4Cl受热分解生成氨气和氯化氢,氯化氢破坏了Al表面的氧化膜,从而Al直接和氮气反应,因此其主要原因是NH4Cl受热分解生成氨气和氯化氢,氯化氢破坏了Al表面的氧化膜,故答案为:NH4Cl受热分解生成氨气和氯化氢,氯化氢破坏了Al表面的氧化膜,便于Al快速反应。28、碳碳双键、醛基加成反应或还原反应HOCH2CH2CHO+2CH3Cl+2HClH2OCD5【解析】
C3H6组成上去氢加氧生成CH2=CHCHO,发生氧化反应,故C3H6为CH2=CHCH3。由③后产物结构可知,反应②是CH2=CHCHO与水发生加成反应生成M为HOCH2CH2CHO,③发生加成反应(或还原反应)。由⑤后产物结构可知,反应④是苯与
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