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湖北省枣阳一中2024届高三最后一卷化学试卷考生请注意: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、NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.标准状况下,0.1molCl2溶于水,转移的电子数目为0.1NAB.标准状况下,6.72LNO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NAC.1.0L1.0mo1·L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2NAD.常温常压下,14g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA2、碘晶体升华时,下列所述内容发生改变的是A.分子内共价键 B.分子间的作用力C.碘分子的大小 D.分子内共价键的键长3、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4、一种新型固氮燃料电池装置如图所示。下列说法正确的是A.通入H2的电极上发生还原反应B.正极反应方程式为N2+6e-+8H+=2NH4+C.放电时溶液中Cl-移向电源正极D.放电时负极附近溶液的pH增大5、下列对相关实验操作的说法中,一定正确的是()A.实验室配制480mL0.1mol/LNaOH溶液,需要准确称量NaOH1.920gB.实验测定硫酸铜晶体中结晶水含量时,通常至少称量4次C.酸碱中和滴定实验中只能用标准液滴定待测液D.分液时,分液漏斗中下层液体从下口放出后,换一容器再从下口放出上层液体6、氯气氧化HBr提取溴的新工艺反应之一为:6H2SO4+5BaBr2+Ba(BrO3)2=6BaSO4↓+6Br2+6H2O,利用此反应和CCl4得到液溴的实验中不需要用到的实验装置是A.B.C.D.7、苯甲酸在水中的溶解度为:0.18g(4℃)、0.34g(25℃)、6.8g(95℃)。某苯甲酸晶体中含少量可溶性杂质X和难溶性杂质Y。现拟用下列装置和操作进行提纯:装置:操作:①常温过滤②趁热过滤③加热溶解④结晶⑤洗涤、干燥下列有关说法正确的是_________A.用甲装置溶解样品,X在第①步被分离B.用乙装置趁热过滤,Y在第②步被分离C.用丙装置所示的方法结晶D.正确的操作顺序为:③→④→②→①→⑤8、热催化合成氨面临的两难问题是:釆用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致NH3产率降低。我国科研人员研制了Ti・H・Fe双温区催化剂(Ti-H区域和Fe区域的温度差可超过100℃)。Ti-H-Fe双温区催化合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是()A.①为氮氮三键的断裂过程B.①②③在低温区发生,④⑤在高温区发生C.使用Ti-H-Fe双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应D.④为N原子由Fe区域向Ti-H区域的传递过程9、化学与生活、生产密切相关。下列叙述不正确的是A.高纯硅可用于制作光导纤维B.二氧化氯可用于自来水的杀菌消毒C.氯化铁溶液可用于刻制铜质印刷线路板D.海水里的钢闸门可连接电源的负极进行防护10、在材料应用与发现方面,中华民族有着卓越的贡献。下列说法错误的是A.黏土烧制成陶器过程中发生了化学变化 B.区分真丝产品与纯棉织物可以用灼烧法C.离子交换法净化水为物理方法 D.“玉兔号”月球车帆板太阳能电池的材料是单质硅11、117号元素为TS位于元素周期表中氟元素同一族。下列说法错误的是A.TS是主族元素 B.TS的最外层p轨道中有5个电子C.TS原子核外共有6个电子层 D.同族元素中TS非金属性最弱12、298K时,用0.01mol∙L-1NaOH溶液滴定10mL0.01mol∙L-1H2A溶液的滴定曲线如图所示(已知:25℃时,H2A的Ka1=10-1.75,Ka2=10-7.19)。下列说法不正确的是()A.a点所得溶液中:V0=5mLB.B点所得溶液中:c(H2A)+c(H+)=c(A2-)+c(OH-)C.C点所得溶液中:c(Na+)>3c(HA-)D.D点所得溶液中A2-水解平衡常数Kh1=10-6.8113、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,四种元素的质子数之和为47,其中X、Y在周期表中位于同一主族,且Y原子核外电子数为X原子核外电子数的两倍。下列说法正确的是()A.X、Y与氢均可形成原子个数比为1:2的化合物B.元素的最高正价:Z>X>WC.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>ZD.简单离子的半径:r(Z)>r(Y)>r(X)14、以淀粉为基本原料制备聚乙烯和乙酸。下列说法正确的是A.淀粉和葡萄糖都是营养物质,均能在体内发生水解、氧化反应B.工业上以石油为原料制取聚乙烯,需经裂解、加聚等反应C.燃烧等物质的量的乙烯和乙醇耗氧量不同D.乙醇和乙酸发生酯化反应制乙酸乙酯,原子利用率为100%15、根据如图能量关系示意图,下列说法正确的是A.1molC(s)与1molO2(g)的能量之和为393.5kJB.反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)中,生成物的总能量大于反应物的总能量C.由C(s)→CO(g)的热化学方程式为:2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-221.2kJ·mol-1D.热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量,则CO热值ΔH=-10.1kJ·mol-116、在使用下列各实验装置时,不合理的是A.装置①用于分离CCl4和H2O的混合物B.装置②用于收集H2、CO2、Cl2等气体C.装置③用于吸收NH3或HCl,并防止倒吸D.装置④用于收集NH3,并吸收多余的NH317、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Cu18、25℃时,向0.1mol/LCH3COOH溶液中逐渐加入NaOH固体,恢复至原温度后溶液中的关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列有关叙述不正确的是()A.CH3COOH的Ka=1.0×10-4.7B.C点的溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)C.B点的溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH-)D.A点的溶液中:c(CH3COO-)+c(H+)+c(CH3COOH)-c(OH-)=0.1mol/L19、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2:120、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,A、B、C、D、E为上述四种元素中的一种或几种所组成的物质。已知A分子中含有18个电子,C、D有漂白性。五种物质间的转化关系如图所示。下列说法错误的是A.Y的简单氢化物的沸点比Z的高B.X、Y组成的化合物中可能含有非极性键C.Z的氧化物对应水化物的酸性比W的弱D.W是所在周期中原子半径最小的元素21、81号元素所在周期和族是()A.第六周期ⅣA族 B.第六周期ⅢB族 C.第七周期0族 D.第六周期ⅢA族22、下列实验操作、现象和所得出结论正确的是()选项实验操作实验现象实验结论A向淀粉溶液中加入稀硫酸,加热一段时间后,再加入新制Cu(OH)2,加热没有出现砖红色沉淀淀粉没有水解B取少量Mg(OH)2悬浊液,向其中滴加适量浓CH3COONH4溶液Mg(OH)2溶解CH3COONH4溶液呈酸性C将浸透石蜡油的石棉放置在硬质试管底部,加入少量碎瓷片并加强热,将生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液中酸性高锰酸钾溶液褪色石蜡油分解产物中含有不饱和烃D将海带剪碎,灼烧成灰,加蒸馏水浸泡,取滤液滴加硫酸溶液,再加入淀粉溶液溶液变蓝海带中含有丰富的I2A.A B.B C.C D.D二、非选择题(共84分)23、(14分)化合物F是一种食品保鲜剂,可按如下途径合成:已知:RCHO+CH3CHORCH(OH)CH2CHO。试回答:(1)A的结构简式是_________,E→F的反应类型是_________。(2)B→C反应的化学方程式为_____________。(3)C→D所用试剂和反应条件分别是_________。E中官能团的名称是________________。(4)检验F中碳碳双键的方法是_________________________。(5)连在双键碳上的羟基不稳定,会转化为羰基,则D的同分异构体中,只有一个环的芳香族化合物有______种(除D外)。其中苯环上只有一个取代基,核磁共振氢谱有4个峰,峰面积比为3∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为____________。24、(12分)(化学——选修5:有机化学基础)高血脂是一种常见的心血管疾病,治疗高血脂的新药I的合成路线如下:回答下列问题:(1)反应①所需试剂、条件分别是____________;F的化学名称为____________。(2)②的反应类型是______________;A→B的化学方程式为_____________________。(3)G的结构简式为______________;H中所含官能团的名称是____________。(4)化合物W的相对分子质量比化合物C大14,且满足下列条件,W的可能结构有___种。①遇FeCl3溶液显紫色②属于芳香族化合物③能发生银镜反应其中核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢,峰面积比为2:2:2:1:1,写出符合要求的W的结构简式____________。(5)设计用甲苯和乙醛为原料制备的合成路线,其他无机试剂任选(合成路线常用的表示方式为:)____________。25、(12分)一水硫酸四氨合铜晶体[Cu(NH3)4SO4·H2O]常用作杀虫剂,媒染剂,在碱性镀铜中也常用作电镀液的主要成分,在工业上用途广泛。常温下该物质可溶于水,难溶于乙醇,在空气中不稳定,受热时易发生分解。某化学兴趣小组以Cu粉、3mol·L-1的硫酸、浓氨水、10%NaOH溶液、95%的乙醇溶液、0.500mol·L-1稀盐酸、0.500mol·L-1的NaOH溶液来制备一水硫酸四氨合铜晶体并测定其纯度。I.CuSO4溶液的制取①实验室用铜与浓硫酸制备硫酸铜溶液时,往往会产生有污染的SO2气体,随着硫酸浓度变小,反应会停止,使得硫酸利用率比较低。②实际生产中往往将铜片在空气中加热,使其氧化生成CuO,再溶解在稀硫酸中即可得到硫酸铜溶液;这一过程缺点是铜片表面加热易被氧化,而包裹在里面的铜得不到氧化。③所以工业上进行了改进,可以在浸入硫酸中的铜片表面不断通O2,并加热;也可以在硫酸和铜的混合容器中滴加H2O2溶液。④趁热过滤得蓝色溶液。(1)某同学在上述实验制备硫酸铜溶液时铜有剩余,该同学将制得的CuSO4溶液倒入另一蒸发皿中加热浓缩至有晶膜出现,冷却析出的晶体中含有白色粉末,试解释其原因________________。(2)若按③进行制备,请写出Cu在H2O2作用下和稀硫酸反应的化学方程式_______________。(3)H2O2溶液的浓度对铜片的溶解速率有影响。现通过下图将少量30%的H2O2溶液浓缩至40%,在B处应增加一个设备,该设备的作用是____________馏出物是______________________。II.晶体的制备将上述制备的CuSO4溶液按如图所示进行操作(1)硫酸铜溶液含有一定的硫酸,呈酸性,加入适量NH3·H2O调节溶液pH,产生浅蓝色沉淀,已知其成分为Cu2(OH)2SO4,试写出生成此沉淀的离子反应方程式__________。(2)继续滴加NH3·H2O,会转化生成深蓝色溶液,请写出从深蓝色溶液中析出深蓝色晶体的方法____________。并说明理由____________。Ⅲ.产品纯度的测定精确称取mg晶体,加适量水溶解,注入图示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,并用蒸馏水冲洗导管内壁,用V1mL0.500mol·L-1的盐酸标准溶液完全吸收。取下接收瓶,用0.500mol·L-1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl(选用甲基橙作指示剂),到终点时消耗V2mLNaOH溶液。1.水2.长玻璃管3.10%NaOH溶液4.样品液5.盐酸标准溶液(1)玻璃管2的作用________________。(2)样品中产品纯度的表达式________________。(不用化简)(3)下列实验操作可能使氨含量测定结果偏低的原因是_________________A.滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管B.滴定过程中选用酚酞作指示剂C.读数时,滴定前平视,滴定后俯视D.取下接收瓶前,未用蒸馏水冲洗插入接收瓶中的导管外壁E.由于操作不规范,滴定前无气泡,滴定后滴定管中产生气泡26、(10分)为测定某硬铝(含有铝、镁、铜)中铝的含量,设计了Ⅰ、Ⅱ两个方案。根据方案Ⅰ、Ⅱ回答问题:方案Ⅰ:(1)固体甲是铜,试剂X的名称是_______________。(2)能确认NaOH溶液过量的是___________(选填选项)。a.测溶液pH,呈碱性b.取样,继续滴加NaOH溶液,不再有沉淀生成c.继续加NaOH溶液,沉淀不再有变化(3)步骤④的具体操作是:灼烧、_______、________,重复上述步骤至恒重。(4)固体丙的化学式是______,该硬铝中铝的质量分数为_______________。方案Ⅱ的装置如图所示:操作步骤有:①记录A的液面位置;②待烧瓶中不再有气体产生并恢复至室温后,使A和B液面相平;③再次记录A的液面位置;④将一定量Y(足量)加入烧瓶中;⑤检验气密性,将ag硬铝和水装入仪器中,连接好装置。(1)试剂Y是________________;操作顺序是______________________。(2)硬铝质量为ag,若不测气体的体积,改测另一物理量也能计算出铝的质量分数,需要测定的是_______,操作的方法是__________。27、(12分)氨基甲酸铵()是一种易分解、易水解的白色固体,可用于化肥、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组模拟工业原理制备氨基甲酸铵。反应式:。(1)如果使用如图所示的装置制取,你所选择的试剂是__________________。(2)制备氨基甲酸铵的装置如图,把氨和二氧化碳通入四氯化碳中,不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中,当悬浮物较多时,停止制备。(注:四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。)①发生器用冰水冷却的原因是________________________________________________;液体石蜡鼓泡瓶的作用是__________________________;发生反应的仪器名称是_______________。②从反应后的混合物中过滤分离出产品。为了得到干燥产品,应采取的方法是_______________(选填序号)a.常压加热烘干b.高压加热烘干c.真空40℃以下烘干(3)尾气有污染,吸收处理所用试剂为浓硫酸,它的作用是_________________________。(4)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥,测得质量为。样品中氨基甲酸铵的质量分数为_______________。[已知]28、(14分)硝酸铝是一种常用皮革鞣剂.工业上用铝灰(主要含Al、A12O3、Fe2O3等)制取硝酸铝晶体[Al(NO3)3﹒nH2O]的流程如下:完成下列填空:(1)用NaOH固体配制30%的NaOH溶液,所需的玻璃仪器除烧杯外,还有______。a.容量瓶b.量筒c.烧瓶(2)反应Ⅱ中为避免铝的损失,需要解决的问题是______。(3)从反应Ⅲ所得溶液中得到硝酸铝晶体的步骤依次是:减压蒸发、______、过滤、______、低温烘干.(4)有人建议将反应Ⅱ、Ⅲ合并以简化操作,说明工业上不采用这种方法的原因______。(5)某同学在实验室用铝灰制各硝酸铝晶体,其流程如下:氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3开始沉淀pH1.94.2沉淀完全pH3.25.4调节pH的目的是______,为使得到的硝酸铝晶体较纯净,所用的X物质可以是______(填编号)。A.氨水B.铝c.氢氧化铝D.偏铝酸钠(6)该实验室制法与工业上制法相比,其缺点是______。(7)称取7.392g硝酸铝晶体样品,加热灼烧使其分解完全,最终得到1.020gAl2O3,计算硝酸铝晶体样品中结晶水的数目为______。29、(10分)铬、硼的合金及其化合物用途非常广泛。回答下列问题:(1)基态Cr原子核外电子的排布式是[Ar]___;基态硼原子中占据最高能级的电子云轮廓图为____形。(2)铬的配合物有氯化三乙二胺合铬和三草酸合铬酸铵{(NH4)3[Cr(C2O4)3]}等。①配体en表示NH2CH2CH2NH2,其中碳原子的杂化方式是____。②NH4+空间构型为____,与其键合方式相同且空间构型也相同的含硼阴离子是_____。③C、N、O三种元素第一电离能由小到大的顺序为___;含有三个五元环,画出其结构:_______________。(3)硼酸[H3BO3或B(OH)3]为白色片状晶体,熔点为171℃。下列说法正确的是___填字母)。A.硼酸分子中,∠OBO的键角为120°B.硼酸分子中存在σ键和π键C.硼酸晶体中,片层内存在氢键D.硼酸晶体中,片层间存在共价键(4)2019年11月《EurekAlert》报道了铬基氮化物超导体,其晶胞结构如图所示:由三种元素Pr(镨)、Cr、N构成的该化合物的化学式为___。(5)CrB2的晶胞结构如图所示,六棱柱底边边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,CrB2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、D【解析】
A.氯气和水反应为可逆反应,所以转移的电子数目小于0.1NA,故A错误;B.标准状况下,6.72LNO2的物质的量为0.3mol,根据反应3NO2+H2O═2HNO3+NO可知,0.3mol二氧化氮完全反应生成0.1molNO,转移了0.2mol电子,转移的电子数目为0.2NA,故B错误;C.NaAlO2水溶液中,除了NaAlO2本身,水也含氧原子,故溶液中含有的氧原子的个数大于2NA个,故C错误;D.14g由N2与CO组成的混合气体的物质的量为:=0.5mol,含有1mol原子,含有的原子数目为NA,故D正确。故答案选D。2、B【解析】
碘晶体属于分子晶体,分子间通过分子间作用力结合,碘升华时破坏的是分子间作用力,碘分子的大小、分子内碘原子间的共价键不变,答案选B。3、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。4、B【解析】
A.通入氢气的一极为负极,发生氧化反应,选项A错误;B.氮气在正极获得电子,电极反应式为N2+6e-+8H+═2NH4+,选项B正确;C.放电时溶液中阴离子Cl-移向电源负极,选项C错误;D.通入氢气的一极为负极,电极方程式为H2-2e-=2H+,pH减小,选项D错误;答案选B。【点睛】本题考查原电池知识,侧重于学生的分析能力的考查,注意从元素化合价的角度判断氧化还原反应,确定正负极反应,为解答该题的关键,以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl溶液为电解质溶液制造新型燃料电池,正极发生还原反应,氮气在正极获得电子,酸性条件下生成NH4+,该电池的正极电极反应式为:N2+8H++6e-=2NH4+,通入氢气的一极为负极,电极方程式为H2-2e-=2H+,总方程式为2N2+6H2+4H+=4NH4+,以此解答该题。5、B【解析】
A.实验室配制480mL0.1mol/LNaOH溶液,需要用500mL的容量瓶,准确称量NaOH2.0g,故A错误;B.测定硫酸铜晶体中结晶水含量时,需要称量坩埚质量、坩埚与样品的质量,加热后至少称2次保证加热至恒重,所以通常至少称量4次,故B正确;C.酸碱中和滴定实验中可以用待测液滴定标准液,故C错误;D.分液时,分液漏斗中下层液体从下口放出后,上层液体从上口倒出,故D错误;答案选B。6、D【解析】
A.萃取后得到的Br2的CCl4溶液分离时应选择蒸馏操作,故A正确;B.反应后的液体混合物除BaSO4沉淀时,应选择过滤操作,故B正确;C.过滤后的混合液中的Br2应选择加入CCl4,萃取后再选择分液操作,故C正确;D.固体加热才选择坩埚加热,本实验不涉及此操作,故D错误;故答案为D。7、A【解析】
A.苯甲酸在水中的溶解度为0.18g(4℃),、0.34g(25℃)、6.8g(95℃)用甲装置溶解样品,Y末溶,X溶解形成不饱和溶液,苯甲酸形成热饱和溶液,X在第①步被分离到溶液中,故A正确;B.乙是普通漏斗,不能用乙装置趁热过滤,且过滤装置错误,故B错误;C.根据苯甲酸的溶解度受温度影响,应用冷却热饱和溶液的方法结晶,故C错误;D.正确的操作顺序为:③加热溶解:X和苯甲酸溶解②趁热过滤:分离出难溶物质Y④结晶:苯甲酸析出①常温过滤:得到苯甲酸,X留在母液中⑤洗涤、干燥,得较纯的苯甲酸,正确的顺序为③→②→④→①→⑤,故D错误;故选A。8、D【解析】
A.经历①过程之后氮气分子被催化剂吸附,并没有变成氮原子,①过程中氮氮三键没有断裂,故A错误;
B.①为催化剂吸附N2的过程,②为形成过渡态的过程,③为N2解离为N的过程,以上都是吸热反应,需要在高温时进行,而④⑤为了增大平衡产率,需要在低温下进行,故B错误;
C.催化剂只影响化学反应速率,化学反应不会因加入催化剂而改变反应热,故C错误;
D.由题中图示可知,过程④完成了Ti-H-Fe-*N到Ti-H-*N-Fe两种过渡态的转化,N原子由Fe区域向Ti-H区域传递,故D正确;故答案为D。9、A【解析】
A选项,高纯硅可用于制作光电池,二氧化硅可用于制作光导纤维,故A错误;B选项,二氧化氯可用于自来水的杀菌消毒,故B正确;C选项,氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,因此氯化铁溶液可用于刻制铜质印刷线路板,故C正确;D选项,海水里的钢闸门可连接电源的负极进行防护,这种方法叫外加电流的阴极保护法,故D正确;综上所述,答案为A。【点睛】硅及其化合物在常用物质中的易错点⑴不要混淆硅和二氧化硅的用途:用作半导体材料的是晶体硅而不是SiO2,用于制作光导纤维的是SiO2而不是硅。⑵不要混淆常见含硅物质的类别:①计算机芯片的成分是晶体硅而不是SiO2。②水晶、石英、玛瑙等主要成分是SiO2,而不是硅酸盐。③光导纤维的主要成分是SiO2,也不属于硅酸盐材料。④传统无机非金属材料陶瓷、水泥、玻璃主要成分是硅酸盐。10、C【解析】
A.陶器在烧制过程中发生了复杂的物理变化与化学变化,故A正确;B.真丝属于蛋白质,灼烧时有烧焦羽毛的气味,故B项正确;C.离子交换法属于化学方法,故C错误;D.太阳能电池光电板的材料为单质硅,故D项正确;故答案为C。11、C【解析】
A.Ts的原子核外最外层电子数是7,与氟元素同族,是VIIA元素,A正确;B.Ts位于第七周期ⅦA族,电子排布式为[Rn]6f146d107s27p5,故Ts的最外层p轨道中有5个电子,B正确;C.Ts位于第七周期ⅦA族,核外共有7个电子层而不是6,C错误;D.同族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱,所以Ts非金属性在同族中最弱,D正确;故合理选项是C。12、A【解析】
A.a点所得溶液中,pH=1.75,则c(H2A)==c(HA-),所以H2A与NaOH反应发生后,c(H2A)>c(HA-),V0<5mL,A不正确;B.B点时,H2A与KOH刚好完全反应生成KHA,溶液中存在三个平衡体系:HA-H++A2-,HA-+H2OH2A+OH-,H2OH++OH-,由此得出所得溶液中:c(H2A)+c(H+)=c(A2-)+c(OH-),B正确;C.C点时,c(HA-)==c(A2-),依据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)=3c(HA-)+c(OH-),因为pH=7.19,c(H+)<c(OH-),所以c(Na+)>3c(HA-),C正确;D.D点所得溶液中,A2-水解平衡常数Kh1===10-6.81,D正确;故选A。13、A【解析】
已知“X、Y是周期表中位于同一主族的短周期元素”,则Y的核外电子数比X多8,又已知“Y原子核外电子数为X原子核外电子数的两倍”,则X为氧、Y为硫;因为Z的原子序数比Y大,所以Z为氯;再由“四种元素的质子数之和为47”,可确定W为碳。【详解】A.X、Y与氢可形成H2O、H2S,二者原子个数比都为1:2,A正确;B.X为O元素,不能表现出+6价,最多表现+2价,则“元素的最高正价:Z>X>W”的关系不成立,B错误;C.因为S的非金属性小于Cl,所以最高价氧化物对应水化物的酸性:Y<Z,C错误;D.简单离子的半径应为r(S2-)>r(Cl-)>r(O2-),D错误;故选A。14、B【解析】
A.葡萄糖为单糖,不能在体内发生水解反应,A错误;B.工业上以石油为原料制取聚乙烯,需经裂解产生的为乙烯,再发生加聚反应生成聚乙烯,B正确;C.乙烯和乙醇各1mol时,耗氧量为3mol,则燃烧等物质的量的乙烯和乙醇耗氧量相同,C错误;D.乙醇和乙酸发生酯化反应制乙酸乙酯和水,原子利用率小于100%,D错误;答案为B。15、C【解析】
由图可知,转化Ⅰ反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1,转化Ⅱ反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,热化学方程式为2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-282.9kJ·mol-1,转化Ⅰ—转化Ⅱ得C(s)→CO(g)的热化学方程式2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-221.2kJ·mol-1。【详解】A项、由图可知1molC(s)与1molO2(g)的能量比1molCO2(g)能量高393.5kJ,故A错误;B项、由图可知反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)为放热反应,生成物的总能量小于反应物的总能量,故B错误;C项、由图可知1molC(s)与O2(g)生成1molCO(g)放出热量为393.5kJ-282.9kJ=110.6kJ,则C(s)→CO(g)的热化学方程式为2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-221.2kJ·mol-1,故C正确;D项、热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量,则CO的热值为282.9kJ×g≈10.1kJ·g-1,故D错误;故选C。16、D【解析】
A.CCl4和H2O的混合物分层,则图中分液装置可分离,选项A正确;B.短导管进入可收集密度比空气小的气体,长导管进入可收集密度比空气大的气体,则图中装置可收集H2、CO2、Cl2等气体,选项B正确;C.四氯化碳的密度比水大,在下层,可使气体与水不能直接接触,则装置用于吸收NH3或HCl,并防止倒吸,选项C正确;D.不能利用无水氯化钙干燥氨气,应选碱石灰干燥,选项D错误;答案选D。【点睛】本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,涉及混合物分离提纯、气体的收集、防止倒吸等,把握图中装置的作用及实验基本技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查。17、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。18、D【解析】
A、CH3COOH的,取B点状态分析,=1,且c(H+)=1×10-4.7,所以Ka=1×10-4.7,故A不符合题意;B、C点状态,溶液中含有CH3COONa、NaOH,故c(Na+)>c(CH3COO-),溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),pH=8.85,故此时c(CH3COO-)远大于c(OH-),因此c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),故B不符合题意;C、根据电荷平衡,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),B点溶液中,c(CH3COO-)=c(CH3COOH),所以c(Na+)+c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH-),故C不符合题意;D、在溶液中c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1mol/L,A点的溶液中,c(H+)>c(OH-),c(CH3COO-)+c(H+)+c(CH3COOH)-c(OH-)>0.1mol/L,故D符合题意;故答案为D。19、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。20、C【解析】
A分子中含有18个电子,含有18个电子的分子有:Ar、F2、HCl、H2S、PH3、SiH4、H2O2、N2H4、C2H6、CH3OH等,C、D有漂白性,具有漂白性的物质有Na2O2、O3、H2O2、NaClO、Ca(ClO)2、SO2、活性炭,根据五种物质间的转化关系,A为H2S,B为S,C为SO2,D为H2O2,E为O2,X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,则X为H元素,Y为O元素,Z为S元素,W为Cl元素,据此分析解答。【详解】A.Y为O元素,Z为S元素,简单气态氢化物分别为H2O、H2S,由于H2O分子间形成氢键,则Y的简单氢化物的沸点比Z的高,故A正确;B.X为H元素,Y为O元素,X、Y组成的化合物为H2O和H2O2,H2O中只含有极性共价键,H2O2中既含有极性共价键又含有非极性共价键,故B正确;C.Z为S元素,W为Cl元素,非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,Z的氧化物对应水化物可形成硫酸,W可形成次氯酸,硫酸的酸性强于次氯酸,故C错误;D.W为Cl元素,同周期元素从左至右,随核电荷数增大原子半径减小,则W是所在周期中原子半径最小的元素,故D正确;答案选C。21、D【解析】
第六周期0族元素为86号元素,因此86−81=5,18−5=13,在13纵列,即第ⅢA族,因此81号元素在第六周期ⅢA族,故D符合题意。综上所述,答案为D。22、C【解析】
A.应加入碱溶液将水解后的淀粉溶液调节成碱性,才可以产生红色沉淀,选项A错误;B、CH3COONH4溶液呈中性,取少量Mg(OH)2悬浊液,向其中滴加适量浓CH3COONH4溶液是由于铵根离子消耗氢氧根离子,使氢氧化镁的溶解平衡正向移动,Mg(OH)2溶解,选项B错误;C、将浸透石蜡油的石棉放置在硬质试管底部,加入少量碎瓷片并加强热,将生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液,高锰酸钾溶液褪色,说明石蜡油分解生成不饱和烃,选项C正确;D、灼烧成灰,加蒸馏水浸泡后必须加氧化剂氧化,否则不产生碘单质,加淀粉后溶液不变蓝,选项D错误。答案选C。二、非选择题(共84分)23、消去反应+NaOH+NaClO2/Cu或Ag,加热羟基、醛基用Br2的CCl4溶液或先加足量银氨溶液或新制氢氧化铜,充分反应后,酸化后再用溴水检验碳碳双键8【解析】
根据流程图,E脱水生成,利用逆推法,E是;根据RCHO+CH3CHORCH(OH)CH2CHO,,可逆推出D是;根据B的分子式C8H9Cl,结合D的结构,B是;C是,则A是。【详解】(1)根据上述分析,A的结构简式是;E()分子内脱水生成F(),则反应类型为消去反应,故答案为:;消去反应;(2)在氢氧化钠溶液中水解为,反应的化学方程式为+NaOH+NaCl,故答案为:+NaOH+NaCl;(3)在铜或银作催化剂的条件下加热,能被氧气氧化为,所以试剂和反应条件是O2/Cu或Ag,加热;中含有的官能团有羟基和醛基;故答案为:O2/Cu或Ag,加热;羟基、醛基;(4)双键可以发生加成反应,所以可以用溴的四氯化碳溶液检验,因为F中还含有醛基,容易被氧化,所以不能用高锰酸钾溶液检验;也可以先加足量银氨溶液或新制氢氧化铜,充分反应后,酸化后再用溴水检验碳碳双键;故答案为:用Br2的CCl4溶液或先加足量银氨溶液或新制氢氧化铜,充分反应后,酸化后再用溴水检验碳碳双键;(5)连在双键碳原子上的羟基不稳定,会转化为羰基,则D的同分异构体中,只有一个环的芳香族化合物有、、、、、、、,共8种;其中苯环上只有一个取代基,核磁共振氢谱有4个峰,峰面积比为3∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为,故答案为:8;。24、Cl2、光照辛醛取代反应羟基13【解析】
甲苯发生取代反应生成,在氢氧化钠水溶液加热条件下发生取代反应生成,则A为,该分子继续氧化为B,可推知B为,C为;D经过先水解后消去反应可得到HCHO,所以E为HCHO,根据给定的已知信息及逆合成分析法可知,G为,据此分析作答。【详解】甲苯→,发生的是取代反应,所需试剂、条件分别是Cl2、光照;F为,根据系统命名法可知其名称为辛醛,故答案为Cl2、光照;辛醛;(2)反应②是C和H发生的酸和醇的酯化反应(取代反应),A→B的化学方程式为,故答案为取代反应;;(3)结合给定的已知信息推出G的结构简式为;G→H,是-CHO和H2的加成反应,所以H中所含官能团的名称是羟基,故答案为;羟基。(4)C为,化合物W的相对分子质量比化合物C大14,W比C多一个CH2,遇FeCl3溶液显紫色含有酚羟基,属于芳香族化合物含有苯环,能发生银镜反应含有醛基,①苯环上有三个取代基,分别为醛基、羟基和甲基,先固定醛基和羟基的位置,邻间对,最后移动甲基,可得到10种不同结构;②苯环上有两个取代基,分别为-OH和-CH2CHO,邻间对位共3种,所以W的可能结构有10+3=13种;符合①遇FeCl3溶液显紫色、②属于芳香族化合物、③能发生银镜反应其中核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢、峰面积比为2:2:2:1:1要求的W的结构简式:,故答案为13;;(5)根据题目已知信息和有关有机物的性质,用甲苯和乙醛为原料制备的合成路线具体如下:,故答案为。25、反应中硫酸过量,在浓缩过程中,稀硫酸变浓,浓硫酸的吸水性使CuSO4·5H2O失去结晶水变为CuSO4Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O减压设备水(H2O)2Cu2++2NH3·H2O+SO42-=Cu2(OH)2SO4+2NH4+加入乙醇或醇析Cu(NH3)4SO4·H2O晶体难溶于乙醇,能溶于水平衡气压,防止堵塞和倒吸AB【解析】
I.(1)得到的为硫酸铜和硫酸溶液,浓缩时,硫酸变浓,具有吸水性;(2)双氧水与铜、稀硫酸反应生成硫酸铜和水;(3)过氧化氢受热易分解,故采用减压蒸馏的方式;Ⅱ.(1)硫酸铜与NH3•H2O反应生成Cu2(OH)2SO4,据此书写离子方程式;(2)根据Cu(NH3)4SO4•H2O可溶于水,难溶于乙醇分析;Ⅲ.(1)玻璃管2起到了平衡气压的作用;(2)根据关系式计算;(3)氨含量测定结果偏低,说明中和滴定时消耗氢氧化钠溶液体积V2偏大。【详解】I.(1)得到的为硫酸铜和硫酸溶液,浓缩时,硫酸变浓,浓硫酸具有吸水性,使CuSO4·5H2O失去结晶水变为CuSO4,可使固体变为白色;(2)Cu在H2O2作用下与稀硫酸反应生成硫酸铜,该反应的化学方程式为:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O;(3)过氧化氢受热易分解,故采用减压蒸馏的方式,则B处增加一个减压设备,馏出物为H2O;II.(1)浅蓝色沉淀的成分为Cu2(OH)2SO4,反应的离子方程式为:2Cu2++2NH3·H2O+SO42-=Cu2(OH)2SO4+2NH4+;(2)由题中信息,Cu(NH3)4SO4·H2O晶体难溶于乙醇,可溶于水,故加入乙醇(或醇析)可从深蓝色溶液中析出深蓝色晶体;Ⅲ.(1)装置中长导管可起到平衡气压,防止堵塞和倒吸;(2)与氨气反应的n(HCl)=10−3V1L×0.500mol⋅L−1−0.500mol⋅L−1×10−3V2L=5×10−4(V1−V2)mol,根据NH3~HCl可知,n(NH3)=n(HCl)=5×10−4(V1−V2)mol,则n[Cu(NH3)4SO4·H2O]=n(NH3)=×5×10−4(V1−V2)mol,样品中产品纯度的表达式为:×100%=×100%;(3)A.滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管,浓度偏低,则V2偏大,氨含量偏低,故A正确;B.滴定过程中选用酚酞作指示剂,滴定终点时溶液呈碱性,消耗NaOH溶液体积偏大,测定的氨含量偏低,故B正确;C.读数时,滴定前平视,滴定后俯视,导致V2偏小,则含量偏高,故C错误;D.取下接收瓶前,未用蒸馏水冲洗插入接收瓶中的导管外壁,导致盐酸偏少,需要的氢氧化钠偏少,则V2偏小,含量偏高,故D错误;E.由于操作不规范,滴定前无气泡,滴定后滴定管中产生气泡,导致消耗氢氧化钠溶液体积V2偏小,测定的氨含量偏高,故E错误;故答案选AB。26、盐酸或稀硫酸c冷却称量Al2O3×100%氢氧化钠溶液⑤①④②③剩余固体的质量将烧瓶中剩余固体过滤、洗涤、干燥,称量【解析】
为了测定硬铝中铝的质量分数,可称得样品质量,测量其中铝的质量。根据硬铝的成分及其性质,将铝转化为氧化铝测其质量或转化为氢气测其体积,从而计算得铝的质量分数。【详解】方案Ⅰ:(1)实验流程中,固体甲是铜,则足量X可溶解硬铝中的镁、铝,试剂X可能是稀盐酸或稀硫酸。(2)操作①所得溶液中含有MgCl2、AlCl3和多余的酸,加入足量的NaOH溶液,可中和酸、使Mg2+完全生成Mg(OH)2沉淀、Al3+完全转化为NaAlO2。Mg(OH)2、NaAlO2也能使溶液呈碱性(a错);证明NaOH溶液过量不必取样,NaOH溶液过量的现象是沉淀量不再减少(b错、c对)。(3)步骤④是为了获得氧化铝的质量,故需经过灼烧、冷却、称量,重复操作至固体恒重。(4)固体丙是氧化铝(Al2O3)。实验流程中,硬铝中的铝最终全部变成氧化铝,则样品中铝的质量为(54b/102)g,铝的质量分数为(54b/102a)×100%=×100%。方案Ⅱ:(1)该方案中通过测定气体体积来测定铝的质量分数。硬铝中只有铝能与强碱溶液反应放出氢气,则试剂Y可能是氢氧化钠溶液;实验时检查装置气密性、加入试剂、量气管初读数、反应生成氢气、量气管末读数,操作顺序是⑤①④②③。(2)硬铝质量为ag,若不测气体的体积,向圆底烧瓶中加入足量氢氧化钠溶液,当不再有气泡产生时,将烧瓶中剩余固体过滤、洗涤、干燥,称量,测量剩余固体的质量,也能计算出铝的质量分数。【点睛】实验目的是实验的灵魂,故解答实验题应紧扣实验目进行思考,则所用试剂、操作作用、计算原理等问题便容易回答。27、浓氨水、氧化钙(氢氧化钠)提高原料转化率、防止产物分解控制气体的流速和原料气体的配比三颈烧瓶c将氨气转化为固体盐79.8%【解析】
首先我们要用(1)中的装置来制取氨气,固液不加热制取氨气可以考虑将浓氨水滴入到固体氧化钙或氢氧化钠中,制好的氨气经干燥后通入液体石蜡鼓泡瓶,通过观察鼓泡瓶中气泡的大小,我们可以调节氨气和二氧化碳两种原料的比例,接下来在三颈烧瓶中进行反应;冰水浴的作用是降低温度,提高转化率,据此来分析作答即可。【详解】(1)固液不加热制取氨气,可以将浓氨水滴入固体氧化钙或氢氧化钠或碱石灰中;(2)①制备氨基甲酸铵的反应是放热反应,因此给发生器降温可以有效提高原料的转化率,并且防止生成物温度过高分解;而液体石蜡鼓泡瓶的作用是控制反应进行程度,控制气体流速和原料气体的配比;发生仪器的名称为三颈烧瓶;②为了防止产品受热分解以及被氧化,应选用真空40℃以下烘干,c项正确;(3)尾气中的氨气会污染环境,因此可以用硫酸吸收将其转化为固体盐,可用作氮肥;(4)首先根据算出碳酸钙的物质的量,设碳酸氢铵的物质的量为xmol,氨基甲酸
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