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文档简介
湖北省宜昌市东湖高中等2023-2024学年高三六校第一次联考化学试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、下列有关物质性质的比较,不正确的是A.金属性:Al>MgB.稳定性:HF>HClC.碱性:NaOH>Mg(OH)2D.酸性:HClO4>H2SO42、在强酸性条件下因发生氧化还原反应不能大量共存的是A.Mg2+、Na+、SO42-、Cl- B.K+、CO32-、Cl-、NO3-C.Na+、Cl-、NO3-、Fe2+ D.NH4+、OH-、SO42-、NO3-3、Weiss利用光敏剂QD制备2—环己基苯乙烯(c)的过程如图所示。下列有关说法正确的是A.a不能使酸性KMnO4溶液褪色B.a、b、c都能发生加成、加聚反应C.c中所有原子共平面D.b、c为同系物4、关于下列各装置图的叙述中,正确的是()A.图a制取及观察Fe(OH)2B.图b比较两种物质的热稳定性C.图c实验室制取NH3D.图d分离沸点不同且互溶的液体混合物5、40℃时,在氨—水体系中不断通入CO2,各种粒子的浓度变化趋势如图所示。下列说法不正确的是A.40℃时,K(NH3·H2O)=10-9.10B.不同pH的溶液中均存在关系:c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COO-)+c(OH-)C.随着CO2的通入,不断减小D.随溶液pH不断降低,生成的中间产物NH2COONH4又不断转化为NH4HCO36、常温下,用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1某酸(HA)溶液,溶液中HA、A-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示。[已知δ(X)=]下列说法正确的是A.Ka(HA)的数量级为10-5B.溶液中由水电离出的c(H+):a点>b点C.当pH=4.7时,c(A-)+c(OH-)=c(HA)+c(H+)D.当pH=7时,消耗NaOH溶液的体积为20.00mL7、[四川省绵阳市高三第三次诊断性考试]化学与科技、社会、生产密切相关,下列说法错误的是A.我国出土的青铜礼器司母戊鼎是铜和铁的合金B.高纯硅具有良好的半导体性能,可用于制光电池C.港珠澳大桥钢筋表面的环氧树脂涂层属于合成高分子材料D.火箭推进剂使用煤油-液氧比偏二甲肼-四氧化二氮的环境污染小8、某太空站的能量转化示意图如下,下列说法错误的是A.燃料电池系统中发生化合反应生成了水B.燃料电池系统产生的能量实际上来自于太阳能C.水电解系统中是将电能转化为化学能D.背日面时氧气燃烧,将化学能转化为光能和热能9、下列做法中观察到的现象可以说明钠的密度比水小的是A.用小刀切开金属钠 B.将钠放在坩埚中加热C.把钠保存在煤油中 D.将钠放入盛水的烧杯10、止血环酸的结构如下图所示,用于治疗各种出血疾病,在一些牙膏中也含有止血环酸。下列说法不正确的是A.该物质的分子式为C8H15NO2B.在光照条件下与Cl2反应生成的一氯代物有4种C.该物质能发生取代反应、置换反应D.止血原理可看做是胶体的聚沉11、下列物质的性质和用途不存在因果关系的是A.胶体具有电泳的性质,可向豆浆中加入盐卤制作豆腐B.醋酸酸性强于碳酸,用醋酸溶液清除热水器中的水垢C.小苏打受热易分解,在面粉中加入适量小苏打焙制糕点D.氧化铝熔点高,可作耐高温材料12、下列说法正确的是()A.2,2−二甲基丁烷的1H−NMR上有4个峰B.中所有原子处于同一平面上C.有机物的一种芳香族同分异构体能发生银镜反应D.甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色,说明苯环与甲基相连的碳碳单键变活泼,被KMnO4氧化而断裂13、下列生产、生活中的事实不能用金属活动性顺序表解释的是()A.铝制器皿不宜盛放酸性食物B.电解饱和食盐水阴极产生氢气得不到钠C.铁制容器盛放和运输浓硫酸D.镀锌铁桶镀层破损后铁仍不易被腐蚀14、我国科学家成功地研制出长期依赖进口、价格昂贵的物质O1.下列说法正确的是()A.它是O1的同分异构体B.它是O3的一种同素异形体C.O1与O1互为同位素D.1molO1分子中含有10mol电子15、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16、常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是A.遇苯酚显紫色的溶液:I-、K+、SCN-、Mg2+B.pH=12的溶液:K+、Na+、ClO-、SO32—C.水电离的c(OH-)=1×10-13mol·L-1的溶液中:K+、Cl-、CH3COO-、Cu2+D.0.1mol·L-1的K2SO4溶液:Na+、Al3+、Cl—、NO3—17、下列电子排布式表示的基态原子中,第一电离能最小的是A.ns2np3 B.ns2np5 C.ns2np4 D.ns2np618、下列离子方程式正确的是A.钾和冷水反应:K+H2O=K++OH—+H2↑B.氢氧化铁溶于氢碘酸:2Fe3++2I—=2Fe2++I2C.碳酸氢铵稀溶液中加入足量烧碱溶液:HCO3—+NH4++2OH—=CO32—+NH3·H2O+H2OD.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸混合:3S2O32—+2H+=4S↓+2SO42—+H2O19、主族元素M、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20;M是地壳中含量最多的元素,X、Z为金属元素;X、Y、Z最外层电子数之和为12。下列说法不正确的是()A.简单离子半径:X<M<YB.Z与M形成的化合物中一定只含离子键C.YM2可用于自来水消毒D.工业上常用电解M与X组成的化合物制单质X20、主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W、X、Y最外层电子数之和为11,W与Y同族且都是复合化肥的营养元素,Z的氢化物遇水可产生最轻的气体。下列说法正确的是()A.常温常压下X的单质为气态B.简单气态氢化物的热稳定性:Y>WC.Z的氢化物含有共价键D.简单离子半径:W>X21、《Chem.sci.》报道麻生明院士成功合成某种非天然活性化合物(结构如下图)。下列有关该化合物的说法错误的是A.分子式为C18H17NO2B.能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色C.所有氢原子不可能共平面D.苯环上的一氯代物有7种22、能用离子方程式CO32﹣+2H+=H2O+CO2↑表示的反应是()A.碳酸钠与足量稀硝酸的反应 B.碳酸氢钠与足量盐酸的反应C.碳酸钡与少量稀盐酸的反应 D.碳酸钠与足量稀醋酸的反应二、非选择题(共84分)23、(14分)奥美拉唑主要用于十二指肠溃疡和胃溃的治疗,静脉注射可用于消化性溃疡急性出的治疗,反应中间体F和奥美拉性的合成路线如下:I中间体F的合成:II奧美拉唑的合成:已知:结合上述合成路线,请回答:(1)下列说法正确的是__________A.奥美拉的分子式为C18H19N3O3SB.J生成K的反应类型为加成反应C.化合物C可以发生的反应类型有取代、还原、加成D.设计A转化为B的目的是保护其中的官能团(2)化合物F的结构简式为_______________________________;(3)请写出A→B的反应方程式___________________________________;(4)试写出同时满足下列条件的化合物H的同分异构体:_____________________________①分子中含苯环,遇FeC13显紫色②分子中含有4种不同化学环境的氢原子。(5)利用已有知识和题中涉及的反应,设计从乙烯合成的路线。(用流程图表示,无机试剂任选)_________________________24、(12分)有机化合物P是合成抗肿瘤药物的中间体,其合成路线如下:已知:RClRCOOH(1)H的官能团名称___________。写出E的结构简式___________。(2)B→C中①的化学方程式___________。(3)检验F中官能团的试剂及现象_________。(4)D的同分异构体有多种,其中满足以下条件的有________种。①1molD能与足量NaHCO3反应放出2molCO2②核磁共振氢谱显示有四组峰(5)H→J的反应类型___________。(6)已知:K经过多步反应最终得到产物P:①K→L的化学方程式___________。②写出M的结构简式___________。25、(12分)探究SO2和氯水的漂白性,设计了如下实验,装置如图.完成下列填空:(1)棉花上沾有的试剂是NaOH溶液,作用是______.(2)①反应开始一段时间后,B、D两个试管中可以观察到的现象分别是:B:_____,D:____.②停止通气后,分别加热B、D两个试管,可以观察到的现象分别是:B:_____,D:____.(3)有同学认为SO2和氯水都有漂白性,二者混合后的漂白性肯定会更强,他将制得的SO2和Cl2按1:1同时通入到品红溶液中,结果发现褪色效果并不理想.产生该现象的原因(用化学方程式表示)______.(4)装置E中用_____(填化学式)和浓盐酸反应制得Cl2,生成2.24L(标准状况)的Cl2,则被氧化的HCl为____mol.(5)实验结束后,检验蘸有试剂的棉花含有SO42﹣的实验方案是:取棉花中的液体少许,滴加足量的稀HNO3,再加入几滴BaCl2溶液,出现白色沉淀.该方案是否合理____,理由是___.26、(10分)有“退热冰”之称的乙酰苯胺具有退热镇痛作用,是较早使用的解热镇痛药,纯乙酰苯胺是一种白色有光泽片状结晶,不仅本身是重要的药物,而且是磺胺类药物的原料,可用作止痛剂、退热剂、防腐剂和染料中间体。实验室用苯胺与乙酸合成乙酰苯胺的反应和实验装置如图(夹持及加热装置略):+CH3COOH+H2O注:①苯胺与乙酸的反应速率较慢,且反应是可逆的。②苯胺易氧化,加入少量锌粉,防止苯胺在反应过程中氧化。③刺形分馏柱的作用相当于二次蒸馏,用于沸点差别不太大的混合物的分离。可能用到的有关性质如下:(密度单位为g/cm3)名称相对分子质量性状密度/g∙cm3熔点/℃沸点/溶解度g/100g水g/100g乙醇苯胺93.12棕黄色油状液体1.02-6.3184微溶∞冰醋酸60.052无色透明液体1.0516.6117.9∞∞乙酰苯胺135.16无色片状晶体1.21155~156280~290温度高,溶解度大较水中大合成步骤:在50mL圆底烧瓶中加入10mL新蒸馏过的苯胺和15mL冰乙酸(过量)及少许锌粉(约0.1g)。用刺形分馏柱组装好分馏装置,小火加热10min后再升高加热温度,使蒸气温度在一定范围内浮动1小时。在搅拌下趁热快速将反应物以细流倒入100mL冷水中冷却。待乙酰苯胺晶体完全析出时,用布氏漏斗抽气过滤,洗涤,以除去残留酸液,抽干,即得粗乙酰苯胺。分离提纯:将粗乙酰苯胺溶于300mL热水中,加热至沸腾。放置数分钟后,加入约0.5g粉未状活性炭,用玻璃棒搅拌并煮沸10min,然后进行热过滤,结晶,抽滤,晾干,称量并计算产率。(1)由于冰醋酸具有强烈刺激性,实验中要在__内取用,加入过量冰醋酸的目的是__。(2)反应开始时要小火加热10min是为了__。(3)实验中使用刺形分馏柱能较好地提高乙酰苯胺产率,试从化学平衡的角度分析其原因:__。(4)反应中加热方式可采用__(填“水浴”“油浴”或"直接加热”),蒸气温度的最佳范围是__(填字母代号)。a.100~105℃b.117.9~184℃c.280~290℃(5)判断反应基本完全的现象是__,洗涤乙酰苯胺粗品最合适的试剂是__(填字母代号)。a.用少量热水洗b.用少量冷水洗c.先用冷水洗,再用热水洗d.用酒精洗(6)分离提纯乙酰苯胺时,在加入活性炭脱色前需放置数分钟,使热溶液稍冷却,其目的是__,若加入过多的活性炭,使乙酰苯胺的产率__(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(7)该实验最终得到纯品7.36g,则乙酰苯胺的产率是__%(结果保留一位小数)。27、(12分)环乙烯是一种重要的化工原料,实验室常用下列反应制备环乙烯:环己醇、环己烯的部分物理性质见下表:物质沸点(℃)密度(g·cm-3,20℃)溶解性环己醇161.1(97.8)*0.9624能溶于水环己烯83(70.8)*0.8085不溶于水*括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物中有机物的质量分数Ⅰ:制备环己烯粗品。实验中将环己醇与浓硫酸混合加入烧瓶中,按图所示装置,油浴加热,蒸馏约1h,收集馏分,得到主要含环己烯和水的混合物。Ⅱ:环己烯的提纯。主要操作有;a.向馏出液中加入精盐至饱和;b.加入3~4mL5%Na2CO3溶液;c.静置,分液;d.加入无水CaCl2固体;e.蒸馏回答下列问题:(1)油浴加热过程中,温度控制在90℃以下,蒸馏温度不宜过高的原因是________。(2)蒸馏不能彻底分离环己烯和水的原因是_______________。(3)加入精盐至饱和的目的是_____________________。(4)加入3~4mL5%Na2CO3溶液的作用是__________。(5)加入无水CaCl2固体的作用是______________。(6)利用核磁共振氢谱可以鉴定制备的产物是否为环己烯,环己烯分子中有_______种不同环境的氢原子。28、(14分)甲醛(HCHO)在化工、医药、农药等方面有广泛的应用。(1)甲醇脱氢法可制备甲醛(反应体系中各物质均为气态),结合下图回答问题。①此反应的热化学方程式是______②反应活化能:过程I___过程II(填“>”“=”或“<”)③过程II温度—转化率图如下,下列说法合理的是_____a.甲醇脱氢法制备甲醛过程无副反应发生b.温度高于650℃催化剂烧结,活性减弱c.及时分离产品有利于提高甲醇生成甲醛的转化率(2)甲醛超标会危害人体健康,需对甲醛进行含量检测及污染处理。①某甲醛气体传感器的工作原理如图所示,b极的电极反应式为____,当电路中转移4×10-4mol电子时,传感器内参加反应的甲醛(HCHO)为_____mg。②氧化剂可处理甲醛污染,结合以下图像分析春季(水温约15℃)应急处理甲醛污染的水源应选择的试剂为______29、(10分)LiFePO4可作为新型锂离子也池的正极材料。以钛铁矿(主要成分为FeTiO3、Fe2O3及少量CuO、SiO2杂质)为主要原料生产TiOSO4,同时得到的绿矾(FeSO4·7H2O)与磷酸和LiOH反应可制各LiFePO4,LiFePO4的制备流程如下图所示:请回答下列问题:(1)酸溶时FeTiO3与硫酸反应的化学方程式可表示为____________________。(2)①加铁屑还原的目的是__________,②过滤前需要检验还原是否完全,其实验操作可描述为_________。(3)①“反应”需要按照一定的顺序加入FeSO4溶液、磷酸和LiOH,其加入顺序应为____________________,②其理由是______________________________。(4)滤渣中的铜提纯后可用于制取Cu2O,Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下,电解总反应:2Cu+H2OCu2O+H2↑。则该装置中铜电极应连接直流电源的__________极,石墨电极的电极反应式为____________________,当有0.1molCu2O生成时电路中转移__________mol电子。
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】分析:根据元素周期律分析。详解:A.同周期自左向右金属性逐渐减弱,则金属性:Al<Mg,A错误;B.同主族从上到下非金属性逐渐减弱,氢化物稳定性逐渐减弱,则稳定性:HF>HCl,B正确;C.同周期自左向右金属性逐渐减弱,最高价氧化物水化物的碱性逐渐减弱,则碱性:NaOH>Mg(OH)2,C正确;D.同周期自左向右非金属性逐渐增强,最高价含氧酸的酸性逐渐增强,则酸性:HClO4>H2SO4,D正确。答案选A。2、C【解析】
酸性条件下,离子之间不能结合生成沉淀、气体、水、弱电解质等可以大量共存;强酸性条件下具有氧化性与具有还原性的离子能发生氧化还原反应,以此来解答。【详解】A.这几种离子之间不反应且和氢离子不反应,所以能大量共存,A不符合题意;B.H+、CO32-反应生成CO2和H2O而不能大量共存,但是发生的是复分解反应,不是氧化还原反应,B不符合题意;C.H+、NO3-、Fe2+会发生氧化还原反应生成Fe3+和NO而不能大量共存,C符合题意;D.NH4+、OH-发生复分解反应生成NH3·H2O而不能大量共存,但发生的不是氧化还原反应,D不符合题意;故合理选项是C。【点睛】本题考查离子共存的知识,明确离子性质及离子共存的条件是解本题关键,注意结合题干中关键词“强酸性、氧化还原反应”来分析解答,题目难度不大。3、B【解析】
A.a()中含有碳碳双键,能与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,使酸性KMnO4溶液褪色,故A错误;B.a()、b()、c()都含有碳碳双键,具有烯烃的性质,可发生加成反应,加聚反应,故B正确;C.c()含有饱和碳原子,具有甲烷的结构特点,则所有原子不可能共平面,故C错误;D.b()、c()的结构不同,不属于同系物,故D错误;故选B。【点睛】本题的易错点为C,要注意有机物分子中只要含有饱和碳原子(包括:-CH3、-CH2-、、)中的一种,分子中的所有原子就不可能处于同一平面内。4、A【解析】
A.将滴管插入到液面以下,氢氧化钠和硫酸亚铁发生反应:2NaOH+FeS04=Na2S04+Fe(OH)2↓,Fe(OH)2很容易被空气中的氧气氧化:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,该装置使用煤油以隔绝空气,使氢氧化亚铁不能与氧气充分接触,从而达到防止被氧化的目的,所以该实验能制取并观察到氢氧化亚铁白色絮状沉淀,故A正确;B.碳酸钠较稳定,加热不分解,只有碳酸氢钠分解:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,该装置的受热温度较低的小试管中应该盛放易分解的碳酸氢钠,由于该设计方案中碳酸氢钠的受热温度较高,故无法比较二者的热稳定性,故B错误;C.氯化铵受热生成氨气和氯化氢,在试管口易因温度降低,两者易反应生成氯化铵,不能制备氨气,故C错误;D.图中装置为分馏操作,可用于分离沸点不同且互溶的液体混合物,进出水方向为下口进上口出,温度计水银球的位置应该在蒸馏烧瓶的支管出口处,故D错误;故答案选A。5、A【解析】
A.在溶液pH=9.10时c(NH4+)=c(NH3·H2O),Kb(NH3·H2O)==c(OH-),由于Kw=c(H+)·c(OH-)是常数,只与温度有关,若温度为室温,则Kw=10-14,pH=9.10时,c(H+)=10-9.10,c(OH-)==10-4.9,Kb(NH3·H2O)=c(OH-)=10-4.9,升高温度,促进电解质的电离,所以温度为40℃时,K(NH3·H2O)>10-4.9,A错误;B.溶液中存在电荷守恒,即正电荷的总浓度等于负电荷的总浓度,则不同pH的溶液中存在电荷守恒关系为:c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COO-)+c(OH-),B正确;C.已知Kb=,温度一定时,Kb为常数,随着CO2的通入,c(NH4+)逐渐增大,则不断减小,C正确;D.由图象可知:开始溶液pH较大时没有NH2COO-,后来随着溶液pH的降低,反应产生NH2COO-,并且逐渐增多,当pH减小到一定程度NH2COO-逐渐减小直至消失,同时NH4HCO3又逐渐增多,即在溶液pH不断降低的过程中,有含NH2COO-的中间产物生成,后NH2COO-转化为NH4HCO3,D正确;故合理选项是A。6、A【解析】
A.曲线的交点处,c(HA)=c(A-),此时pH=4.7,则因此Ka(HA)的数量级为10-5,A项正确;B.a点、b点溶液均显酸性,均抑制水的电离,a点pH较小,溶液酸性较强,抑制水的电离程度更大,因此,溶液中由水电离出的c(H+):a点<b点,B项错误;C.当pH=4.7时,c(HA)=c(A-),但c(OH-)不等于c(H+),C项错误;D.HA为弱酸,当消耗NaOH溶液的体积为20.00mL时,二者恰好反应生成NaA溶液,溶液显碱性,pH>7,D项错误;答案选A。【点睛】利用曲线的交点计算Ka(HA),是该题的巧妙之处,因为该点c(HA)=c(A-),因此Ka(HA)=c(H+),同学们在做水溶液中离子平衡的图像题的时候,多关注特殊的点,诸如曲线的交点、起点、恰好反应点、中性点等。7、A【解析】
A.司母戊鼎的主要成分是青铜,是铜锡合金,故A错误;B.硅是半导体材料,可用于制光电池,故B正确;C.环氧树脂属于高分子化合物,故C正确;D.偏二甲肼-四氧化二氮作燃料,会产生二氧化氮等污染物,发射神舟十一号飞船所用火箭的燃料是液氧和煤油,产物为二氧化碳和水,燃料毒性小、污染少,有利于环保,故D正确;答案选A。8、D【解析】
根据空间站能量转化系统局部示意图可知,向日面时发生水的分解反应,背日面时发生氢气和氧气生成水的电池反应。【详解】A.由转化图可知,燃料电池系统中发生化合反应生成了水,故A正确;B.燃料电池系统产生的直接能量来源是化学反应产生的化学能,但最初来源于太阳能,故B正确;C.水电解系统中是将电能转化为化学能,故C正确;D.背日面时氢气燃烧,将化学能转化为光能和热能,故D错误;故答案选D。【点睛】整个太空站的能量转化包括光能到电能,电能到化学能,化学能到电能等一系列转化,但是能量的最终来源是太阳能,太阳能在支撑整个体系的运转。9、D【解析】
A.用小刀切开金属钠,说明钠的质地软,故A错误;B.将钠放在坩埚中加热能够熔化,说明钠的熔点低,故B错误;C.把钠保存在煤油中,钠沉在底部,说明钠的密度比煤油大,而煤油的密度比水小,不能说明钠的密度比水小,故C错误;D.钠与水反应的现象可以说明钠的熔点低、密度比水小,故D正确;故选D。【点睛】本题的易错点为C,钠沉在煤油底部,只能说明钠的密度比煤油大,不能说明钠的密度比水小。10、B【解析】
A.由结构简式可知分子式为C8H15NO2,故A正确;B.烃基含有5种氢,如只取代烃基的H,则在光照条件下与Cl2反应生成的一氯代物有5种,故B错误;C.含有羧基,可发生取代、置换反应(与金属钠等),故C正确;D.含有羧基,在溶液中可电离,可使胶体聚沉,故D正确。故选B。11、A【解析】
A.胶体具有电泳的性质证明胶体粒子带有电荷,在电场力作用下会向某一个电极定向移动,可向豆浆中加入盐卤制作豆腐是蛋白质胶体粒子遇电解质,胶粒上吸附的电荷被中和发生聚沉现象,与电泳无关,不存在因果关系,A符合题意;B.醋酸酸性强于碳酸,醋酸与水垢中的CaCO3发生复分解反应产生可溶性醋酸钙,因而可用醋酸溶液清除热水器中的水垢,有因果关系,B不符合题意;C.小苏打受热易分解会产生CO2可以使面团松软,所以在面粉中加入适量小苏打焙制糕点,有因果关系,C不符合题意;D.氧化铝属于离子化合物,阳离子与阴离子之间有强烈的离子键,所以物质熔点高,不容易变为液态,因此可作耐高温材料,有因果关系,D不符合题意;故合理选项是A。12、B【解析】
A.2,2−二甲基丁烷的结构式为,有三种不同环境的氢原子,故1H−NMR上有3个峰,故A错误;B.乙炔中所有原子在一条直线上,苯中所有原子在一个平面上,因此苯乙炔中所有原子一定处于同一平面上,故B正确;C.的不饱和度为4,如含有苯环,则同分异构体中不含有醛基,不能发生能发生银镜反应,故C错误;D.能够使高锰酸钾溶液褪色,说明甲基上的碳原子受苯环的影响变得比较活泼,能够被酸性高锰酸钾氧化,故D错误;正确答案是B。【点睛】B项考查了学生对有机物的共面知识的认识,分析时可根据已学过的甲烷、乙烯、苯的结构来类比判断。13、C【解析】
A.铝性质较活泼,能和强酸、强碱反应生成盐和氢气,在金属活动性顺序表中Al位于H之前,所以能用金属活动性顺序解释,故A错误;B.金属阳离子失电子能力越强,其单质的还原性越弱,用惰性电极电解饱和食盐水时,阴极生成氢气而得不到钠,说明Na的活动性大于氢,所以可以用金属活动性顺序解释,故B错误;C.常温下,浓硫酸和铁发生氧化还原反应生成致密的氧化物薄膜而阻止进一步被氧化,该现象是钝化现象,与金属活动性顺序无关,故C正确;D.构成原电池的装置中,作负极的金属加速被腐蚀,作正极的金属被保护,Fe、Zn和电解质构成原电池,Zn易失电子作负极、Fe作正极,则Fe被保护,所以能用金属活动性顺序解释,故D错误;故选C。【点睛】金属活动性顺序表的意义:①金属的位置越靠前,它的活动性越强;②位于氢前面的金属能置换出酸中的氢(强氧化酸除外);③位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来(K,Ca,Na除外);④很活泼的金属,如K、Ca、Na与盐溶液反应,先与溶液中的水反应生成碱,碱再与盐溶液反应,没有金属单质生成.如:2Na+CuSO4+2H2O═Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑;⑤不能用金属活动性顺序去说明非水溶液中的置换反应,如氢气在加热条件下置换氧化铁中的铁:Fe2O3+3H22Fe+3H2O。14、B【解析】
A.O1与O1的结构相同,是同种物质,故A错误;B.O1与O3都是氧元素的单质,互为同素异形体,故B正确;C.O1与O1都是分子,不是原子,不能称为同位素,故C错误;D.O原子核外有8个电子,1molO1分子中含有16mol电子,故D错误;故选B。【点睛】本题的易错点为A,要注意理解同分异构体的概念,互为同分异构体的物质结构须不同。15、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。16、D【解析】
A.遇苯酚显紫色的溶液,说明溶液中含有Fe3+,Fe3+与I-因发生氧化还原反应而不能大量共存,Fe3+与SCN-能反应生成络合物,而不能大量共存,A不符合题意;B.ClO-具有强氧化性,SO32-具有还原性,ClO-与SO32-能发生氧化还原反应而不能大量共存,B不符合题意;C.酸碱抑制水的电离,溶液中水电离的c(OH-)=1×10-13mol·L-1,该溶液可能显酸性或碱性;酸性溶液中,H+与CH3COO-不能大量共存,C不符合题意;D.0.1mol·L-1的K2SO4溶液,溶液中的Na+、Al3+、Cl-、NO3-能够大量共存,D符合题意;答案选D。【点睛】在做离子共存题的时候,重点要注意题目中暗含的信息,例如溶液中水电离的c(OH-)=1×10-13mol·L-1,这个溶液可能是酸性溶液也可能是碱性溶液,弱酸根离子与H+不能够大量共存,弱碱阳离子与OH-不能够大量共存。17、C【解析】
同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,但ⅤA族3p能级为半满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能的大小顺序为:D>B>A>C,
故选:C。18、C【解析】
A.钾和冷水反应:2K+2H2O=2K++2OH-+H2↑,A错误;B.氢氧化铁溶于氢碘酸:2Fe(OH)3+6H++2I-=2Fe2++I2+3H2O,B错误;C.碳酸氢铵稀溶液中加入足量烧碱溶液,无氨气溢出:HCO3-+NH4++2OH-=CO32-+NH3·H2O+H2O,C正确;D.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸混合:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O,D错误;答案为C。【点睛】离子方程式中单质、氧化物、气体、沉淀、弱电解质写化学式。19、B【解析】
主族元素M、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20;M是地壳中含量最多的元素,则M为O元素;X、Z为金属元素,其最外层电子数只能为1、2、3,当X最外层电子数为1时,Z的最外层电子数可能为1、2、3,Y的最外层电子数为12-1-1=10、12-1-2=9、12-1-3=8,都不可能,所以X、Z最外层电子数只能为2、3,Y的最外层电子数为12-2-3=7,结合原子序数大小及都是主族元素可知,X为Al、Y为Cl、Z为Ca元素【详解】根据分析可知:M为O,X为Al,Y为Cl,Z为Ca元素。A.电子层越多离子半径越大,电子层相同时,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径X<M<Y,故A正确;B.O、Ca形成的过氧化钙中含有O-O共价键,故B错误;C.ClO2具有强氧化性,可用于自来水消毒,故C正确;D.工业上通过电解熔融氧化铝获得金属铝,故D正确;答案选B。【点睛】难点:通过讨论推断X、Y为解答关键,注意掌握元素周期律内容及常见元素化合物性质。20、D【解析】
W与Y同族且都是复合化肥的营养元素,则W为氮(N),Y为磷(P);W、X、Y最外层电子数之和为11,则X为钠(Na);Z的氢化物遇水可产生最轻的气体,则Z为钾(K)或钙(Ca)。【详解】A.常温常压下X的单质为钠,呈固态,A错误;B.非金属性Y(P)<W(N),简单气态氢化物的热稳定性Y<W,B错误;C.Z的氢化物为KH或CaH2,含有离子键,C错误;D.具有相同核电荷数的离子,核电荷数越大,半径越小,则简单离子半径:N3->Na+,D正确;故选D。21、D【解析】
A.按碳呈四价的原则,确定各碳原子所连的氢原子数,从而确定分子式为C18H17NO2,A正确;B.题给有机物分子内含有碳碳双键,能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;C.题给有机物分子中,最右边的端基为-CH3,3个氢原子与苯环氢原子不可能共平面,C正确;D.从对称性考虑,苯环上的一氯代物有5种,D错误;故选D。22、A【解析】
A.碳酸钠与足量稀硝酸的反应,碳酸钠为可溶性的盐,硝酸为强酸,二者反应生成可溶性的硝酸钠,其离子方程式可以用CO32﹣+2H+═H2O+CO2↑表示,A项正确;B.碳酸氢根为弱酸的酸式盐,应写成HCO3﹣离子形式,该反应的离子方程式为HCO3﹣+H+═H2O+CO2↑,B项错误;C.碳酸钡为难溶物,离子方程式中需要保留化学式,该反应的离子方程式为:BaCO3+2H+═Ba2++H2O+CO2↑,C项错误;D.CH3COOH为弱酸,在离子方程式中应写成化学式,其反应的离子方程式为:CO32﹣+2CH3COOH═CO2↑+H2O+2CH3COO﹣,D项错误;答案选A。【点睛】在书写离子方程式时,可以拆的物质:强酸、强碱、可溶性盐;不可以拆的物质:弱酸、弱碱、沉淀、单质、氧化物等。熟练掌握哪些物质该拆,哪些物质不该拆,是同学们写好离子方程式的关键。二、非选择题(共84分)23、C、D【解析】
(1)奥美拉的分子式为C17H19N3O3S,A错误;J生成K的过程中,增加了氧原子,反应类型为氧化反应,B错误;化合物C中有苯环,可发生取代和加成反应;有碳氧双键,可得到氢,发生还原反应;C正确;设计A转化为B的目的是保护其中的官能团,D正确。答案选CD。(2)根据流程I到J有机物两个分子结构的差别可知,化合物F的结构简式。(3)根据生成物B的结构式和反应物可得A的结构式为,发生的化学反应为;(4)①分子中含苯环,遇FeC13显紫色,结构中有酚羟基;②分子中含有4种不同化学环境的氢原子,根据化合物G的结构符合要求的化合物H结构式为;(5)结合题中流程图,从乙烯合成的路线为;24、醚键、硝基(C2H5OOC)2C=CHOC2H5ClCH2COOH+NaCN→CNCH2COOH+NaClFeCl3溶液,显紫色3还原反应+C2H5OH【解析】
A和Cl2反应生成B,B中只有1个Cl,所以应该是取代反应,B发生了给出的已知中的反应,所以C中有羧基,C有4个氧原子,而且C的不饱和度为2,再根据D的结构简式,可知C为丙二酸,B为ClCH2COOH,A为CH3COOH。根据K和J的结构简式可知E的结构简式为(C2H5OOC)2C=CH(OC2H5),根据G的结构简式可知F为苯酚。【详解】(1)根据H的结构简式,H的官能团名称为醚键和硝基。E的结构简式为(C2H5OOC)2C=CH(OC2H5)。(2)B→C中①的化学方程式为ClCH2COOH+NaCNNCCH2COOH+NaCl。(3)F为苯酚,苯酚遇FeCl3溶液显紫色,或和浓溴水反应生成三溴苯酚白色沉淀。(4)D的同分异构体有多种,1molD能与足量NaHCO3反应放出2molCO2,说明1个D分子中有2个羧基。核磁共振氢谱显示有四组峰,说明D分子有比较高的对称性。符合要求的有HOOCCH2CH2CH2CH2CH2COOH、HOOCCH(CH3)CH2CH(CH3)COOH和,共3种。(5)H→J是H中的硝基变成了氨基,是还原反应。(6)①根据已知,K→L发生了苯环上的一个氢原子和酯基上的乙氧基断裂结合成乙醇,苯环上的碳原子和断裂乙氧基的碳原子结合成新的碳碳单键的反应,再结合P的结构可知,苯环上断裂的氢原子是和氮原子处于邻位、和甲氧基处于对位的氢原子,所以K→L的化学方程式为:+C2H5OH。②得到的L继续发生给出的已知的反应,生成Q(),Q在NaOH溶液中发生水解,Cl被羟基代替,同时羧基和NaOH发生中和反应生成钠盐,故M的结构简式为。25、吸收Cl2或SO2等尾气,保护环境品红溶液褪色品红溶液褪色褪色的品红又恢复为红色无明显现象Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4KMnO40.2不合理蘸有试剂的棉花中可能含有SO32﹣,用HNO3溶液酸化时会干扰SO42﹣检验【解析】
探究SO2和氯水的漂白性:A用于制备SO2,可用Na2SO3与硫酸反应制取,B用于检验二氧化硫的生成,E用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制备氯气,D用于检验气体的漂白性,C用于检验SO2和氯水都有漂白性,二者混合后的漂白性,棉花上沾有的试剂是NaOH溶液,作用是吸收尾气。【详解】(1)氯气、二氧化硫都是污染性的气体不能排放到空气中,氯气和氢氧化钠发应生成氯化钠、次氯酸钠和水,二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,棉花需要沾有氢氧化钠溶液吸收吸收Cl2或SO2等尾气,保护环境;(2)①氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性,二氧化硫和品红化合生成无色物质,两者都能使品红溶液褪色,所以B和D装置中品红都褪色;②二氧化硫漂白后的物质具有不稳定性,加热时又能变为红色,而氯气的漂白是利用了氯气和水反应生成的次氯酸的强氧化性,具有不可逆性,所以看到的现象是B中溶液由无色变为红色,D中无明显现象;(3)SO2和Cl2按1:1通入,SO2和Cl2恰好反应,二者反应生成H2SO4和HCl,生成物都无漂白性,化学方程式为:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl;(4)常温下,用KMnO4和浓盐酸反应制Cl2,反应的化学方程式如下:2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,Mn元素由+7价降低到+2价,Cl元素的化合价由﹣1价升高到0,高锰酸钾得电子是氧化剂,HCl失电子是还原剂,2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,每生成5mol氯气被氧化的HCl是10mol,生成2.24L(标准状况)的Cl2,为0.1mol氯气,所以被氧化的HCl的物质的量n=2n(Cl2)=2×0.1mol=0.2mol;(5)亚硫酸根离子具有还原性,硝酸具有氧化性,能把亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子,蘸有试剂的棉花中可能含有SO32﹣,用HNO3溶液酸化时会干扰SO42﹣检验,所以该方案不合理。【点睛】考查物质的性质实验,题目涉及二氧化硫与氯气的制取以及二氧化硫漂白与次氯酸漂白的区别,二氧化硫的性质主要有:①二氧化硫和水反应生成亚硫酸,紫色石蕊试液遇酸变红色;②二氧化硫有漂白性,能使品红褪色,但不能使石蕊褪色;③二氧化硫有还原性,能使高锰酸钾能发生氧化还原反应而褪色;④二氧化硫和二氧化碳有相似性,能使澄清的石灰水变浑浊,继续通入二氧化硫,二氧化硫和亚硫酸钙反应生成可溶性的亚硫酸氢钙;⑤具有氧化性,但比较弱。26、通风橱促进反应正向进行,提高苯胺的转化率让苯胺与乙酸反应成盐使用刺形分馏柱可以很好地将沸点差别不太大的乙酸和水分开,只将生成的水蒸出,使平衡向生成乙酸苯胺的方向移动,乙酸又可以回流到烧瓶内继续反应,从而提高乙酰苯胺的产率油浴a冷凝管中不再有液滴流下b防止暴沸偏小49.7【解析】
(1)由于冰醋酸具有强烈刺激性,实验中要防止其扩散到室内空气中,过量加入反应物(冰醋酸)的目的,应从平衡移动考虑。(2)反应开始时要小火加热10min,主要是让反应物充分反应。(3)实验中使用刺形分馏柱,可提高乙酰苯胺产率,则应从反应物的利用率和平衡移动两个方面分析原因。(4)反应中加热温度超过100℃,不能采用水浴;蒸发时,应减少反应物的挥发损失。(5)判断反应基本完全,则基本上看不到反应物产生的现象;乙酰苯胺易溶于酒精,在热水中的溶解度也比较大,由此可确定洗涤粗品最合适的试剂。(6)热溶液中加入冷物体,会发生暴沸;活性炭有吸附能力,会吸附有机物。(7)计算乙酰苯胺的产率时,应先算出理论产量。【详解】(1)由于冰醋酸具有强烈刺激性,易扩散到室内空气中,损害人的呼吸道,所以实验中要在通风橱内取用;苯胺与冰醋酸的反应为可逆反应,加入过量冰醋酸的目的,促进平衡正向移动,提高苯胺的转化率。答案为:通风橱;促进反应正向进行,提高苯胺的转化率;(2)可逆反应进行比较缓慢,需要一定的时间,且乙酸与苯胺反应是先生成盐,后发生脱水反应,所以反应开始时小火加热10min,是为了让苯胺与乙酸反应成盐。答案为:让苯胺与乙酸反应成盐;(3)反应可逆,且加热过程中反应物会转化为蒸气,随水蒸气一起蒸出,实验中使用刺形分馏柱,可将乙酸、苯胺的蒸气冷凝,让其重新流回反应装置内,同时将产物中的水蒸出,从而提高乙酰苯胺的产率,从化学平衡的角度分析其原因是:使用刺形分馏柱可以很好地将沸点差别不太大的乙酸和水分开,只将生成的水蒸出,使平衡向生成乙酸苯胺的方向移动,乙酸又可以回流到烧瓶内继续反应,从而提高乙酰苯胺的产率。答案为:使用刺形分馏柱可以很好地将沸点差别不太大的乙酸和水分开,只将生成的水蒸出,使平衡向生成乙酸苯胺的方向移动,乙酸又可以回流到烧瓶内继续反应,从而提高乙酰苯胺的产率;(4)反应中需要将生成的水蒸出,促进平衡正向移动,提高产率。水的沸点是100℃,而冰醋酸的沸点为117.9℃,温度过高会导致反应物的挥发,温度过低反应速率太慢,且不易除去水,所以加热温度应介于水与乙酸的沸点之间,不能采用水浴反应,加热方式可采用油浴,最佳温度范围是a。答案为:油浴;a;(5)不断分离出生成的水,可以使反应正向进行,提高乙酰苯胺的产率,反应基本完全时,冷凝管中不再有液滴流下;乙酰苯胺易溶于酒精和热水,所以洗涤粗品最合适的试剂是用少量的冷水洗,以减少溶解损失。答案为:冷凝管中不再有液滴流下;b;(6)分离提纯乙酰苯胺时,若趁热加入活性炭,溶液会因受热不均而暴沸,所以在加入活性炭脱色前需放置数分钟,使热溶液稍冷却,其目的是防止暴沸,若加入过多的活性炭,则会吸附一部分乙酰苯胺,使乙酰苯胺的产率偏小。答案为:防止暴沸;偏小;(7)苯胺的物质的量为=0.11mol,理论上完全反应生成乙酰苯胺的质量为0.11mol×135.16g/mol=14.8g,该实验最终得到纯品7.36g,则乙酰苯胺的产率是=49.7%。答案为:49.7。【点睛】乙酸与苯胺反应生成乙酰苯胺的反应是一个可逆反应,若想提高反应物的转化率或生成物的产率,压强和催化剂都是我们无须考虑的问题,温度是我们唯一可以采取的措施。因为反应物很容易转化为蒸气,若不控制温度,反应物蒸出,转化率则会降低,所以温度尽可能升高,但同时要保证其蒸气不随水蒸气一起蒸出,这样就需要我们使用刺形分馏柱,并严格控制温度范围。27、减少未反应的环己醇蒸出环己烯和水形成具有固定组成的混合物一起被蒸发增加水层的密度,有利于分层中和产品中混有的微量的酸除去有机物中少量的水3【解析】(1)根据题意,油浴温度过高可能有未反应的环己醇蒸出,因此加热过程中,温度控制在90℃以下,尽可能减少环己醇被蒸出,故答案为:减少未反应的环己醇蒸出;(2)环己烯和水形成具有固定组成的混合物一起被蒸发,使得蒸馏不能彻底分离环己烯和水的混合物,故答案为:环己烯和水形成具有固定组成的混合物一起被蒸发;(3)加入精盐至饱和,可以增加水层的密度,有利于环己烯和水溶液分层,故答案为:增加水层的密度,有利于分层;(4)馏出液可能还有少量的酸,加入3~4mL5%Na2CO3溶液可以除去产品中混有的微量的酸,故答案为:中和产品中混有的微量的酸;(5)无水CaCl2固体是常见的干燥剂,加入无水CaCl2固体可以除去有机物中少量的水,故答案为:除去有机物中少量的水;(6)环己烯的结构简式为,分子中有3种()不同环境的氢原子,故答案为:3。28、CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g)⊿H=+84kJ/mol>b、cHCHO-4e-+H2O=CO2+4H+3Ca(ClO)2【解析】
(1)①由图可知1molCH3OH脱氢生成1molHCHO和1molH2要吸收能量463kJ/mol-379kJ/mol=84kJ/mol,据此写出热化学方程式;②由图可知反应活化能:过程I>过程II;③a.由图可知,甲醇转化率大于甲
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