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文档简介
山东省曲阜师范大学附属中学2024届高三第四次模拟考试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、物质性质的差异与分子间作用力有关的是A.沸点:Cl2<I2 B.热稳定性:HF>HClC.硬度:晶体硅<金刚石 D.熔点:MgO>NaCl2、化学与能源开发、环境保护、生产生活等密切相关。下列叙述错误的是A.光催化水制氢比电解水制氢更节能环保B.用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染C.开发利用可再生能源,可减少化石燃料的使用D.改进汽车尾气净化技术,可减少大气污染物的排放3、短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X位于ⅦA族,Y的原子核外最外层与次外层电子数之和为9,Z是地壳中含量最多的金属元素,W与X同主族。下列说法错误的是()A.原子半径:r(Y)>r(Z)>r(W)>r(X)B.由X、Y组成的化合物是离子化合物C.X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强D.Y的最高价氧化物对应水化物的碱性比Z的弱4、2019年诺贝尔化学奖授予了锂离子电池开发的三位科学家。一种锂离子电池的反应式为LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2(x<1)。其工作原理如图所示。下列说法不正确的是()A.放电时,Li+由b极向a极迁移B.放电时,若转移0.02mol电子,石墨电极将减重0.14gC.充电时,a极接外电源的正极D.该废旧电池进行“充电处理”有利于锂在LiCoO2极回收5、常温下,某实验小组探究碳酸氢铵溶液中各微粒物质的量浓度随溶液pH的变化如图所示(忽略溶液体积变化),则下列说法错误的是()A.由图可知碳酸的Ka1数量级约为10-7B.向NH4HCO3溶液中加入过量的NaOH溶液,主要与HCO3-反应C.常温下将NH4HCO3固体溶于水,溶液显碱性D.NH4HCO3作肥料时不能与草木灰混用6、下列离子方程式书写正确的是()A.HNO2的电离:HNO2+H2O=H3O++NO2-B.氢氧化铁溶于氢碘酸中:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2OC.往酸性碘化钾溶液中滴加适量的双氧水:2I-+2H++H2O2=I2+2H2OD.向稀硫酸中滴加氢氧化钡至呈中性:SO42-+Ba2++OH-+H+=BaSO4↓+H2O7、下列关于有机化合物的说法正确的是()A.属于醛类,官能团为—CHOB.分子式为C5H10O2的有机物中能与NaOH溶液反应的有4种C.立方烷()的六氨基(-NH2)取代物有3种D.烷烃的正确命名是2-甲基-3-丙基戊烷8、0.1mol/L二元弱酸H2A溶液中滴加0.1mol/LNaOH溶液,溶液中的H2A、HA-、A2-的物质的量分数δ(x)随pH的变化如图所示。下列说法错误的是A.pH=1.9时,c(Na+)<c(HA-)+2c(A2-)B.当c(Na+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)时,溶液pH>7C.pH=6时,c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)D.lg[Ka2(H2A)]=-7.29、已知:25℃时,Ksp[Ni(OH)2]=2.0×10-15,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。将含Fe2O3、Ag、Ni的某型废催化剂溶于盐酸,过滤,滤渣为Ag,所得溶液中c(Ni2+)=c(Fe3+)=0.4mol/L。向该溶液中滴加一定浓度的NaOH溶液(假设溶液体积不变)。下列说法中正确的是A.金属活动性:Ag>NiB.加入NaOH溶液时,先产生Ni(OH)2沉淀C.当滴定到溶液pH=5时,溶液中lg约为10D.当滴定到溶液呈中性时,Ni2+已沉淀完全10、证据推理与模型认知是化学学科的核心素养之一。下列事实与相应定律或原理不相符的是()A.向Fe(SCN)3溶液中加入少量KSCN固体,溶液颜色加深——勒夏特列原理B.常温常压下,1体积CH4完全燃烧消耗2体积O2——阿伏加德罗定律C.向漂白液中加入少量稀硫酸能增强漂白液的漂白效果——元素周期律D.通过测量C、CO的燃烧热来间接计算2C(s)+O2(g)=2CO(g)的反应热——盖斯定律11、化合物A()可由环戊烷经三步反应合成:则下列说法错误的是()A.反应1可用试剂是氯气B.反应3可用的试剂是氧气和铜C.反应1为取代反应,反应2为消除反应D.A可通过加成反应合成Y12、化合物丙是一种医药中间体,可以通过如图反应制得。下列有关说法不正确的是A.丙的分子式为C10H14O2B.乙分子中所有原子不可能处于同一平面C.甲、.乙、丙均能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.甲的一氯代物只有2种(不考虑立体异构)13、将铁的化合物溶于盐酸,滴加KSCN溶液不发生颜色变化,再加入适量氯水,溶液立即呈红色的是A.Fe2O3 B.FeCl3 C.Fe2(SO4)3 D.FeO14、下列离子反应方程式正确的是()A.用澄清石灰水来吸收氯气:Cl2+OH-=Cl-+ClO-+H+B.向稀硝酸中加入少量铁粉:3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2OC.将金属钠加入冷水中:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑D.碳酸氢钙溶液中加入少量苛性钾溶液:Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O15、《本草纲目》中有“冬月灶中所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣”的记载。下列说法正确的是A.“薪柴之灰”可与铵态氮肥混合施用 B.“以灰淋汁”的操作是萃取C.“取碱”得到的是一种碱溶液 D.“浣衣”过程有化学变化16、根据下表(部分短周期元素的原子半径及主要化合价)信息,判断以下叙述正确的是元素代号ABCDE原子半径/nm0.1860.1430.0890.1020.074主要化合价+1+3+2+6、-2-2A.最高价氧化物对应水化物的碱性C>AB.氢化物的沸点H2E>H2DC.单质与稀盐酸反应的速率A<BD.C2+与A+的核外电子数相等二、非选择题(本题包括5小题)17、为了寻找高效低毒的抗肿瘤药物,化学家们合成了一系列新型的1,3-二取代酞嗪酮类衍生物。(1)化合物B中的含氧官能团为__________和__________(填官能团名称)。(2)反应i-iv中属于取代反应的是___________。(3)ii的反应方程式为___________。(4)同时满足下列条件的的同分异构体共有_____种,写出其中一种的结构简式:_______I.分子中含苯环;II.可发生银镜反应;III.核磁共振氢谱峰面积比为1∶2∶2∶2∶1(5)是一种高效低毒的抗肿瘤药物,请写出以和和为原料制备该化合物的合成路线流程图(无机试剂任用):______________。18、G是一种神经保护剂的中间体,某种合成路线如下:根据上述转化关系,回答下列问题:(1)芳香族化合物A的名称是___。(2)D中所含官能团的名称是____。(3)B—C的反应方程式为____。(4)F—G的反应类型___。(5)G的同分异构体能同时满足下列条件的共有____种(不含立体异构);①芳香族化合物②能发生银镜反应,且只有一种官能团,其中,核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为1:2:2:3的是__(写出一种结构简式)。(6)参照上述合成路线,写出以和BrCH2COOC2H5为原料(无机试剂任选),制备的合成路线____________。19、镍的全球消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位,常用于各种高光泽装饰漆和塑料生产,也用作催化剂,制取原理:Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g),实验室用如图所示装置制取Ni(CO)4。已知:CO+PdCl2+H2O=CO2+Pd↓(黑色)+2HCl;Ni(CO)4熔点-25℃,沸点43℃,60℃以上与空气混合易爆炸;Fe(CO)5熔点-20℃,沸点103℃。回答下列问题:(1)装置A中发生反应的化学方程式为_____。(2)装置C用于合成Ni(CO)4(夹持装置略),最适宜选用的装置为________(填标号)。①②③(3)实验过程中为了防止_________,必须先观察________(填实验现象)再加热C装置。(4)利用“封管实验”原理可获得(高纯镍。如图所示的石英)玻璃封管中充有CO气体,则高纯镍粉在封管的________温度区域端生成填“323K”或“473K”。(5)实验中加入11.50gHCOOH,C装置质量减轻2.95g(设杂质不参加反应),E装置中盛有PdCl2溶液100mL,则PdCl2溶液的物质的量浓度至少为________mol·L-1。20、某小组同学研究SO2和KI溶液的反应,设计如下实验。实验操作现象I溶液迅速变为浅黄色,将溶液进行离心分离无固体沉积,加入淀粉溶液,不变色II溶液立即变成深黄色,将溶液进行离心分离有浅黄色固体沉积,溶液黄色变浅,加入淀粉溶液,不变色(1)加入淀粉溶液的目的是______,为达到相同的目的,还可选用的试剂是______。(2)经检验,II中的浅黄色固体是硫。资料显示,在酸性条件下,SO2和KI溶液反应生成S和I2。①在酸性条件下,SO2和KI溶液反应的离子方程式是______。②针对II中加入淀粉溶液不变色,甲同学提出假设:______。为证实该假设,甲同学取II中离心分离后的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成。③乙同学认为甲同学的实验方案不支持上述假设,理由是______。④丙同学向1mL1mol·L−1KCl溶液中加入5滴1mol·L−1盐酸,通入SO2,无明显实验现象,再加入盐酸酸化的BaCl2溶液,几乎没有白色沉淀。丙同学的实验结论是______。(3)实验表明,I−是SO2转化的催化剂。补全下列离子方程式。SO2+H2O===_____++(4)对比实验I和II,推测增大H+的浓度可加快SO2的转化速率。为证实该推测,还需进一步进行实验证明,实验方案是______。21、无水四氯化锡(SnC14)是一种用途广泛的化工中间体,常用作媒染剂和有机合成的氯化催化剂。熔融的金属锡(熔点131℃)在300℃左右能直接与Cl1作用生成无水四氯化锡,实验室装置如图所示:已知信息如下:①将金属锡熔融,通人干燥氯气进行反应,生成四氯化锡。②无水四氯化锡是无色易流动的液体,熔点为一33℃,沸点为114.1℃。二氯化锡是无色晶体,熔点为146℃,沸点为651℃。③无水四氯化锡在空气中极易水解,水解产物之一是SnO1.xH1O,并产生白烟。请回答下列问题:(l)开始实验前一定要____,E中冷水的作用是___。(1)装置F中盛放的最佳试剂为___,作用是____。(3)实验时应先打开A处分液漏斗旋塞和整套装置的阀门,待观察到____这一现象时,再点燃D处酒精灯。(4)若撤去装置C,则D中还可能发生反应的化学方程式为__。(5)Cl1和锡作用即可生成SnC14,也会生成SnCl1,为减少SnCl1的生成,可采取的措施是_______.(6)得到的产物中常含有杂质SnCl1,SnCl1是常用的还原剂。某实验小组用碘氧化法滴定分析产品中杂质SnCl1的质量分数。准确称取a克该样品于锥形瓶,用适量浓盐酸溶解,淀粉溶液作指示剂,cmol.L-l碘标准溶液滴定至终点,消耗标准液10.00mL,已知滴定原理是:SnCl1+1HCl+I1=SnC14+1HI,则产品中杂质SnCl1的质量分数为____(用含a、c的代数式表示);即使此法测定的操作均正确,但测得的SnCl1含量仍低于实际含量,其原因可能是________(用离子方程式表示)。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、A【解析】
A、分子晶体的相对分子质量越大,沸点越高,则卤素单质的熔、沸点逐渐升高,与分子间作用力有关,A正确;B、非金属性F>Cl>Br>I,则HF、HCl、HBr、HI热稳定性依次减弱,与共价键有关,B错误;C、原子晶体中,共价键的键长越短,熔点越高,金刚石的硬度大于硅,其熔、沸点也高于硅,与共价键有关,C错误;D、离子键的键长越短,离子所带电荷越多,离子键越强,熔点越高,离子半径:Mg2+<Na+、O2—<Cl-,所以熔点:MgO>NaCl,与离子键大小有关,D错误;正确选项A。2、B【解析】
A、电解水制氢需要消耗大量的电能,所以光催化水制氢比电解水制氢更节能环保,故A正确;B、聚乙烯塑料在自然界中很难降解,而聚乳酸塑料在自然界中能降解,所以聚乳酸塑料代替聚乙烯塑料可减少白色污染,故B错误;C、开发利用可再生能源,可减少传统燃料如化石燃料的使用,故C正确;D、改进汽车尾气净化技术,能把有毒气体转化为无毒气体,可减少大气污染物的排放,故D正确;答案选B。3、D【解析】
短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X位于ⅦA族,X为氟元素,Y的原子核外最外层与次外层电子数之和为9,Y为钠元素,Z是地壳中含量最多的金属元素,Z为铝元素,W与X同主族,W为氯元素。【详解】X为氟元素,Y为钠元素,Z为铝元素,W为氯元素。A.电子层越多原子半径越大,电子层相同时,核电荷数越大原子半径越小,则原子半径:r(Y)>r(Z)>r(W)>r(X),故A正确;B.由X、Y组成的化合物是NaF,由金属离子和酸根离子构成,属于离子化合物,故B正确;C.非金属性越强,对应氢化物越稳定,X的简单气态氢化物HF的热稳定性比W的简单气态氢化物HCl强,故C正确;D.元素的金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,Y的最高价氧化物对应水化物是NaOH,碱性比Al(OH)3强,故D错误;故选D,【点睛】本题考查原子结构与元素周期律的应用,推断元素为解答关键,注意熟练掌握元素周期律内容、元素周期表结构,提高分析能力及综合应用能力,易错点A,注意比较原子半径的方法。4、D【解析】
根据锂离子电池的反应式为LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2(x<1)可判断出,放电时Li元素化合价升高,LixC6(可看作单质Li和C)作负极,Co元素化合价降低。【详解】A.放电时是b极为负极,a极为正极,Li+由负极移向正极,即由b极移向a极,A正确;B.放电时石墨电极发生Li-e-=Li+,若转移0.02mol电子,则有0.02molLi参与反应,电极减重为0.02×7=0.14g,B正确;C.充电时,原来的正极作阳极,与外接电源的正极相连,C正确;D.“充电处理”时,Li+在阴极得电子生成Li,石墨为阴极,故该废旧电池进行“充电处理”有利于锂在石墨极回收,D错误;答案选D。【点睛】充电时为电解装置,电池的正极与外电源的正极相连,作电解池的阳极,发生氧化反应,电池的负极与外电源的负极相连,作电解池的阴极,发生还原反应。判断电极时可以通过判断电池反应中元素化合价的变化来进行。5、B【解析】
A.由图可知,pH=6.37时c(H2CO3)=c(HCO3-)、c(H+)=10-6.37mol/L,碳酸的一级电离常数Ka1==10-6.37,则碳酸的Ka1数量级约为10-7,故A正确;B.向稀NH4HCO3溶液中加入过量NaOH溶液,发生的离子反应为HCO3-+NH4++2OH-═NH3•H2O+CO32-+H2O,说明NaOH与NH4+、HCO3-均反应,故B错误;C.由图可知,pH=9.25时c(NH3•H2O)=c(NH4+)、c(OH-)=109.25-14mol/L=10-4.75mol/L,NH3•H2O的离常数Ka1==10-4.75,而碳酸的Ka1=10-6.37,则NH3•H2O的电离能力比H2CO3强,HCO3-的水解程度比NH4+强,即NH4HCO3的水溶液显碱性,故C正确;D.草本灰的水溶液显碱性,与NH4HCO3混用会生成NH3,降低肥效,则NH4HCO3作肥料时不能与草木灰混用,故D正确;故答案为B。6、C【解析】
A.HNO2为弱酸,部分电离,应该用可逆符号,A项错误;B.氢氧化铁溶于氢碘酸,正确的离子方程式为2Fe(OH)3+6H++2I-=2Fe2++6H2O+I2,B项错误;C.往酸性碘化钾溶液中滴加适量的双氧水,正确的离子方程式为2I-+2H++H2O2=I2+2H2O,C项正确;D.向稀硫酸中滴加氢氧化钡至呈中性,正确的离子方程式为SO42-+Ba2++2OH-+2H+=BaSO4↓+2H2O,D项错误;答案选C。7、C【解析】
A.的官能团为—COO—(酯基),为甲酸与苯酚发生酯化反应形成的酯,属于酯类,A选项错误;B.分子式为C5H10O2且能与NaOH溶液反应的有机物可能为羧酸,也可能为酯,若为羧酸,C5H10O2为饱和一元酸,烷基为—C4H9,—C4H9的同分异构体有—CH2CH2CH2CH3、—CH(CH3)CH2CH3、—CH2CH(CH3)CH3、—C(CH3)3;若为酯,可能是以下几种醇和酸形成的酯,①甲酸和丁醇酯化,丁醇有4种②乙酸和丙醇酯化,丙醇有2种③丙酸和乙醇酯化,1种④丁酸和甲醇酯化,丁酸有2种,因此共有4+2+1+2=9种,则符合条件的C5H10O2的有机物共有13种,B选项错误;C.氨基可以占据同一边上的两个顶点,同一平面的两个顶点,立方体对角线的两个顶点,则立方烷的二氨基取代物有3种,而立方烷的六氨基取代物的种类等于二氨基取代物的种类,也为3种,C选项正确;D.的最长碳链为6,称为己烷,在2号碳上有1个甲基,3号碳上有1个乙基,正确命名为2-甲基-3-乙基己烷,D选项错误;答案选C。【点睛】B选项为易错选项,在解答时容易忽略含有两个氧原子且能与NaOH溶液反应的有机物除了羧酸以外,还有可能是酯,酯能与氢氧化钠发生水解反应。8、B【解析】
A.根据图像,pH=1.9时,溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒,有c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),因此c(Na+)<c(HA-)+2c(A2-),故A正确;B.根据图像,当溶液中的溶质为NaHA,溶液显酸性,pH<7,此时溶液中存在物料守恒,c(Na+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-),故B错误;C.根据图像,pH=6时,c(HA-)>c(A2-),溶液中的溶质为NaHA和Na2A,c(Na+)>c(HA-)>c(A2一)>c(H2A),故C正确;D.Ka2(H2A)=,根据图像,当pH=7.2时,c(HA-)=c(A2一),则Ka2(H2A)==c(H+)=10-7.2,因此lg[Ka2(H2A)]=-7.2,故D正确;故选B。9、C【解析】
A.Ag不能与盐酸反应,而Ni能与盐酸反应,因此金属活动性:Ni>Ag,故A错误;B.c(Ni2+)=0.4mol/L时,Ni2+刚好开始沉淀时溶液中,c(Fe3+)=0.4mol/L时,Fe3+刚好开始沉淀时溶液中,故先产生Fe(OH)3沉淀,故B错误;C.溶液pH=5时c(H+)=10-5mol/L,溶液中,,,则Ni2+未沉淀,c(Ni2+)=0.4mol/L,则,故C正确;D.当溶液呈中性时,c(OH-)=1×10-7mol/L,此时溶液中,故Ni2+未沉淀完全,故D错误;故答案为:C。10、C【解析】
A.向Fe(SCN)3溶液中加入少量KSCN固体,溶液颜色加深,说明增大反应物浓度,能使平衡正向移动,此事实与勒夏特列原理相符,A不合题意;B.由CH4燃烧反应方程式可知,1molCH4在2molO2中完全燃烧,常温常压下,1体积CH4完全燃烧消耗2体积O2,二者的体积比等于其物质的量之比,符合阿伏加德罗定律,B不合题意;C.向漂白液中加入少量稀硫酸能增强漂白液的漂白效果,说明生成了HClO,符合强酸制弱酸原理,由于HClO不是最高价含氧酸,所以不符合元素周期律,C符合题意;D.通过C、CO的燃烧热反应方程式,通过调整化学计量数后相减,可间接计算2C(s)+O2(g)=2CO(g)的反应热,符合盖斯定律,D不合题意;故选C。11、C【解析】
实现此过程,反应1为与卤素单质发生取代反应,反应2为卤代环戊烷与氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成醇,反应3为醇的催化氧化。【详解】A.反应1为与卤素单质发生取代反应,可用试剂是氯气,A正确;B.反应3为醇的催化氧化,可用的试剂是氧气和铜,B正确;C.反应1和反应2都为取代反应,C错误;D.酮可催化加氢生成相应的醇,D正确;故答案为:C。12、D【解析】
A.由丙的结构简式可知,丙的分子式为C10H14O2,故A正确;B.乙分子中含有饱和碳原子,所以乙分子中所有原子不可能处于同一平面,故B正确;C.甲、乙、丙三种有机物分子中均含有碳碳双键,所以均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C正确;D.甲的分子中有3种不同化学环境的氢原子,则其一氯代物有3种(不考虑立体异构),故D错误;故选D。【点睛】共面问题可以运用类比迁移的方法分析,熟记简单小分子的空间构型:①甲烷分子为正四面体构型,其分子中有且只有三个原子共面;②乙烯分子中所有原子共面;③乙炔分子中所有原子共线;④苯分子中所有原子共面;⑤HCHO分子中所有原子共面。13、D【解析】
铁的化合物溶于盐酸后滴加KSCN溶液不发生颜色变化,说明其中不含铁离子,再加入适量氯水后溶液变红色,说明溶于盐酸后的溶液中存在亚铁离子,Fe2O3、FeCl3、Fe2(SO4)3溶于盐酸溶液中均有Fe3+的存在,滴加KSCN溶液会产生红色,而FeO溶于盐酸生成FeCl2,故选D。【点睛】加入适量氯水后溶液变红色,说明溶于盐酸后的溶液中存在亚铁离子是解答的突破口。14、C【解析】
A.用澄清石灰水来吸收氯气,反应产生CaCl2、Ca(ClO)2、H2O,碱性环境不能大量存在H+,A错误;B.Fe粉少量,硝酸过量,反应产生Fe3+,B错误;C.金属钠与冷水反应产生NaOH和氢气,反应符合事实,符合物质的拆分原则,C正确;D.酸式盐与碱反应,碱不足量,反应产生CaCO3、NaHCO3、H2O,书写不符合反应事实,D错误;故合理选项是C。15、D【解析】
A.“薪柴之灰”中含有碳酸钾,与铵态氮肥共用时,发生水解反应,相互促进水解,降低肥效,故A错误;B.“以灰淋汁”的操作是过滤,故B错误;C.“取碱”得到的是碳酸钾溶液,属于盐溶液,故C错误;D.“浣衣”过程中促进油脂的水解,属于化学变化,故D正确;故选D。16、B【解析】
元素的最高正价=最外层电子数,最高正价和最低负价绝对值的和为8,D、E两元素最外层电子数为6,故为第VIA元素,而D的半径大于E,故在周期表中E元素在上面,D在下面,故E为O,D为S,B元素最最外层电子数为3,为B或Al,但是半径比氧和硫均大,故位于氧元素和硫元素的中间,应为Al,A的半径比铝大,最外层电子数为1,应为Na,C的半径最小,最外层两个电子,故为Be,据此分析解答问题。【详解】A.A、C最高价氧化物对应水化物分别为NaOH和Be(OH)2,金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性Na>B,故碱性NaOH>Be(OH)2,A选项错误;B.H2O含有氢键,分子间作用力较强,氢化物的沸点较高,则H2D<H2E,B选项正确;C.金属钠的活泼性强于铝,故与稀盐酸反应的速率Na>A1,C选项错误;D.Be2+与Na+的核外电子数分别为2、10,二者核外电子数不等,D选项错误;答案选B。【点睛】本题主要考查了学生有关元素周期表和周期律的应用,难度一般,解答关键在于准确掌握原子半径和化合价的关系,熟记元素周期表中的递变规律,学以致用。二、非选择题(本题包括5小题)17、羧基羰基ⅱ,ⅲ,ⅳ+N2H4+2H2O6、、、、、【解析】
(1)根据B结构简式确定其含有的官能团;(2)根据i-iv中反应的特点分析判断i-iv中的取代反应;(3)与N2H4发生取代反应产生和H2O,据此书写反应方程式;(4)的同分异构体满足条件:I.分子中含苯环;II.可发生银镜反应,说明分子中含有醛基,也可能含有甲酸形成的酯基;III.核磁共振氢谱峰面积比为1∶2∶2∶2∶1,据此书写可能的同分异构体结构简式,判断其种类数目;(5)仿照题中的合成的流程,对比要合成的和的不同,可以看出只要仿照的合成路线,结合给出的原料,即可设计出合成路线。【详解】(1)B结构简式为,可知化合物B中含有的官能团为羧基、羰基;(2)取代反应是有机物分子中的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应,根据物质的结构简式及变化,可知反应ii是中C=O原子中O原子被N2H4分子中N原子代替,-OH被NH原子代替,得到及H2O,该反应为取代反应;反应iii中中-NH2上的H原子被代替得到和HCl,该反应为取代反应;反应iv中上断裂N-H键,H原子被取代得到,同时产生HCl,该反应为取代反应;故反应在i-iv中属于取代反应的是ⅱ、ⅲ、ⅳ;(3)反应ii是与N2H4在一定条件下反应产生和H2O,该反应的化学方程式为+N2H4+2H2O;(4)的同分异构体满足条件:I.分子中含苯环;II.可发生银镜反应,说明分子中含有醛基;III.核磁共振氢谱峰面积比为1∶2∶2∶2∶1,说明分子中含有5种不同的H原子,个数比为1∶2∶2∶2∶1,则可能的结构为、、、、、,共6种;(5)由以上分析可知,首先苯与Br2在Fe催化下发生取代反应产生溴苯,与在溴对位上发生反应产生,与N2H4发生取代反应产生,和发生取代反应产生和HCl。故以和和为原料制备该化合物的合成路线流程图为:。18、间苯二酚或1,3-苯二酚羰基、醚键、碳碳双键取代反应16种【解析】
由C的结构简式和逆推知B为,A为。再结合其他各物质的结构简式和反应条件进行推断。【详解】(1)根据上述分析可知芳香族化合物A的名称是间苯二酚或1,3-苯二酚。答案:间苯二酚或1,3-苯二酚。(2)由D的结构简式可知所含官能团的名称是羰基、醚键、碳碳双键。答案:羰基、醚键、碳碳双键。(3)B的结构简式为,C的结构简式为,反应条件BC,其方程式为。答案:。(4)由F—G的结构简式和条件可知该反应类型为酯基的水解反应,也可称为取代反应。答案:取代反应。(5)G的结构简式为,同时满足①芳香族化合物说明含有苯环;②能发生银镜反应,且只有一种官能团,说明含有醛基;符合条件G的同分异构体有(移动-CH3有2种),(定-CH3移-CHO有4种),(3种),(6种),,共有16种;其中,核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为1:2:2:3的是。答案:16;。【点睛】综合考查有机物的相关知识。突破口C的结构简式,各步反应条件逆推B、A的结构,根据结构决定性质和各步反应条件,推断反应类型,书写反应方程式。19、HCOOHH2O+CO↑③CO及Ni(CO)4与装置中空气混合在加热条件下爆炸E装置中产生黑色沉淀473K0.50【解析】
A装置中甲酸和浓硫酸反应生成CO,经B装置中浓硫酸进行干燥,根据方程式Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g),温度在50~80℃是更有利于Ni(CO)4的生成,为了更好的控制温度可选用水浴加热,Ni(CO)4的沸点为43℃,所以反应生成的Ni(CO)4会变成气体,在D装置中进行冷凝得到Ni(CO)4液体,之后利用E装置吸收未反应的CO,同时为了防止Ni(CO)4与空气混合加热,需先通一段时间的CO,通过观察E装置中是否有黑色成生成可判断装置中是否充满CO。【详解】(1)装置A中甲酸与在浓硫酸的作用下生成CO和水,反应方程式为HCOOHH2O+CO↑;(2)温度在50~80℃是更有利于Ni(CO)4的生成,为了更好的控制温度,且可避免温度过高,可选用水浴加热,所以选用③装置;(3)CO及Ni(CO)4与装置中空气混合在加热条件下会发生爆炸,所以要先观察到E装置中生成黑色沉淀,再加热C装置;(4)323K是49.85℃,473K是199.85℃,根据方程式Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)可知180~200℃时生成Ni单质,所以高纯镍粉在封管的473K温度区域端生成;(5)n(HCOOH)==0.25mol,则生成的n(CO)=0.25mol,C装置中发生Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),则C管减轻的质量即反应的Ni的质量,则反应n(Ni)==0.05mol,则消耗n(CO)=0.2mol,所以PdCl2溶液至少要吸收CO的物质的量为0.25mol-0.2mol=0.05mol,根据方程式CO+PdCl2+H2O=CO2+Pd↓(黑色)+2HCl可知所需n(PdCl2)=0.05mol,所以其浓度至少为=0.5mol/L。【点睛】解答第(4)题时要注意单位的换算,方程式中温度的单位是摄氏度,封管所给温度时开尔文,0℃=273.15K。20、检验是否有I2生成CCl4(苯、煤油)SO2+4I−+4H+==2I2+S+2H2OSO2将I2还原为I−空气中的O2将SO2氧化为SO42−O2不是SO2氧化为SO42−的主要原因3SO2+2H2O===4H++2SO42−+S向1mL1mol·L−1KI溶液中加入5滴1mol·L−1KCl溶液后,再通入SO2气体,观察现象【解析】
(1)碘遇淀粉溶液蓝色,碘易溶于有机溶剂,且碘的四氯化碳溶液显紫红色;(2)经检验,II中的浅黄色固体是硫。资料显示,在酸性条件下,SO2和KI溶液反应生成①在酸性条件下,SO2和KI溶液反应S和I2,结合守恒法写出发生反应的离子方程式;②离心分离后的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中有SO42-,说明I2能氧化SO2生成SO42-;③空气中有氧气,也能氧化SO2;④加入盐酸酸化的BaCl2溶液,几乎没有白色沉淀,说明溶液中无SO42-;(3)I−是SO2转化的催化剂,可知SO2在反应中既被氧化生成SO42-,又被还原生成S,结合守恒法配平离子反应方程式;(4)通过改变H+的浓度来判断SO2的转化速率是否发生改变;【详解】(1)利用碘遇淀粉溶液蓝色,加入淀粉溶液可检验反应中有碘生成;碘易溶于有机溶剂,也可以加入CCl4后振荡静置,看有机层是否显紫红色,来判断反应中有碘生成;(2)①在酸性条件下,SO2和KI溶液反应S和I2,发生反应的离子方程式为SO2+4I−+4H+==2I2+S+2H2O;②II中加入淀粉溶液不变色,说明I2被还原,结合SO2具有还原性,可假设SO2将I2还原为I−;③乙同学认为空气中有氧气,也能将SO2氧化为SO42−,故不支持甲同学的上述假设;④加入盐酸酸化的BaCl2溶液,几乎没有白色沉淀,说明溶液中无SO42-,由此可得出O2不是SO2氧化为SO42−的主要原因;(3)I−是SO2转化的催化剂,可知SO2在反应中既被氧化生成SO42-,又被还原生成S,发生反应的离子反应方程式为3SO2+2H2O
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