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文档简介
湖北省孝感市八所重点高中教学协作体2024年高三3月份模拟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、把铝粉和某铁的氧化物(xFeO•yFe2O3)粉末配成铝热剂,分成两等份.一份在高温下恰好完全反应后,再与足量盐酸反应;另一份直接放入足量的烧碱溶液中充分反应.前后两种情况下生成的气体质量比是5:7,则x:y为()A.1:1 B.1:2 C.5:7 D.7:52、中国第二化工设计院提出,用间接电化学法对大气污染物NO进行无害化处理,其原理示意如图,下列相关判断正确的是A.电极I为阴极,电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑B.电解池中质子从电极I向电极Ⅱ作定向移动C.每处理1molNO电解池右侧质量减少16gD.吸收塔中的反应为2NO+2S2O42-+H2O=N2+4HSO3-3、W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,W元素的一种核素可用于鉴定文物年代,X元素的一种单质可作为饮用水消毒剂,Y元素的简单离子是同周期元素的简单离子中半径最小的,Z元素和W元素同主族,R元素被称为“成盐元素”。下列说法错误的是()A.X、Y简单离子半径:X>YB.W、Z元素的简单氢化物的稳定性:W>ZC.X元素和R元素形成的某种化合物可用于自来水的消毒D.工业上常用电解熔融Y元素和R元素形成的化合物的方法来制取单质Y4、室温下用下列装置进行相应实验,能达到实验目的的是A.验证浓硫酸具有强氧化性 B.制取干燥的NH3C.干燥、收集并吸收多余的SO2 D.验证乙炔的还原性5、将少量SO2气体通入BaCl2和FeCl3的混合溶液中,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产生。针对上述变化,下列分析正确的是A.该实验表明SO2有漂白性 B.白色沉淀为BaSO3C.该实验表明FeCl3有还原性 D.反应后溶液酸性增强6、下列说法正确的是()A.铁表面镀铜时,将铁与电源的正极相连,铜与电源的负极相连B.0.01molCl2通入足量水中,转移电子的数目为6.02×1021C.反应3C(s)+CaO(s)===CaC2(s)+CO(g)在常温下不能自发进行,说明该反应的ΔH>0D.加水稀释0.1mol·L-1CH3COOH溶液,溶液中所有离子的浓度均减小7、关于常温下pH均为1的两种酸溶液,其稀释倍数与溶液pH的变化关系如图所示,下列说法中正确的是()A.HA是弱酸,HB是强酸B.HB一定是弱酸,无法确定HA是否为强酸C.图中a=2.5D.0.1mol/LHB溶液与等物质的量浓度、等体积的氢氧化钠溶液混合后,所得溶液中:c(H+)<c(OH-)8、已知H2C2O4水溶液中H2C2O4、HC2O4-和C2O42-三种形态的粒子的物质的量分数(分布系数)δ随溶液pH变化的关系如图所示,下列说法正确的是A.曲线①代表的粒子是HC2O4-B.H2C2O4的Ka1=-1.2C.向草酸溶液中滴加KOH溶液至pH=4.2:c(K+)<3c(C2O42-)D.浓度均为0.01mol·L−1的草酸与KOH溶液等体积混合并充分反应得到的溶液:c(K+)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4)>c(C2O42-)9、同一周期的X、Y、Z三种元素,已知最高价氧化物对应水化物的酸性顺序为HXO4>H2YO4>H3ZO4,则下列判断错误的是A.原子半径:X>Y>Z B.气态氢化物的稳定性:HX>H2Y>ZH3C.元素原子得电子能力:X>Y>Z D.阴离子的还原性:Z3->Y2->X-10、下列各组物质的分类正确的是①同位素:1H、2H2、3H②同素异形体:C80、金刚石、石墨③酸性氧化物:CO2、NO、SO3④混合物:水玻璃、水银、水煤气⑤电解质:明矾、冰醋酸、石膏⑥干冰、液氯、乙醇都是非电解质A.②⑤ B.②⑤⑥ C.②④⑤⑥ D.①②③④⑤⑥11、依据Cd(Hg)+Hg2SO4=3Hg+Cd2++SO42-反应原理,设计出韦斯顿标准电池,其简易装置如图。下列有关该电池的说法正确的是()A.电池工作时Cd2+向电极B移动B.电极A上发生反应Hg2SO4+2e-=2Hg+SO42-C.电极B上发生反应Cd(Hg)-4e-=Hg2++Cd2+D.反应中每生成amolHg转移3amol电子12、下列物质的转化在给定条件下能实现的是()①②③④⑤A.①②③ B.②③④ C.①③⑤ D.②④⑤13、下列化学用语表述正确的是()A.丙烯的结构简式:CH3CHCH2B.丙烷的比例模型:C.氨基的电子式HD.乙酸的键线式:14、下列实验装置(夹持和尾气处理装置已省略)进行的相应实验,能达到实验目的的是()A.利用①装置,配制一定物质的量浓度的NaNO3溶液B.利用②装置,验证元素的非金属性:Cl>C>SiC.利用③装置,合成氨并检验氨的生成D.利用④装置,验证浓H2SO4具有脱水性、强氧化性,SO2具有漂白性、还原性15、利用如图实验装置进行相关实验,能得出相应实验结论的是()abc实验结论A浓醋酸CaCO3C6H5ONa溶液酸性:碳酸>苯酚BBr2的苯溶液铁屑AgNO3溶液苯和液溴发生取代反应C浓盐酸酸性KMnO4溶液碘化钾溶液氧化性:Cl2>I2D饱和食盐水电石酸性KMnO4溶液乙炔具有还原性A.A B.B C.C D.D16、等温等压下,有质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体,下列叙述中正确的是()A.体积之比为13∶13∶14 B.密度之比为14∶14∶13C.质量之比为1∶1∶1 D.原子数之比为1∶1∶117、能证明与过量NaOH醇溶液共热时发生了消去反应的是()A.混合体系Br2的颜色褪去B.混合体系淡黄色沉淀C.混合体系有机物紫色褪去D.混合体系有机物Br2的颜色褪去18、下列说法正确的是A.化合物是苯的同系物B.分子中所有原子共平面C.火棉(纤维素三硝酸酯)的结构简式为D.1mol阿斯匹林()与足量的NaOH溶液反应,消耗NaOH最大的物质的量为2mol19、第三届联合国环境大会的主题为“迈向无污染的地球”。下列做法不应提倡的是A.推广电动汽车,践行绿色交通 B.改变生活方式,预防废物生成C.回收电子垃圾,集中填埋处理 D.弘扬生态文化,建设绿水青山20、设NA代表阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是A.28g的乙烯和环丙烷混合气体中所含原子总数为6NAB.在标准状况下,9.2gNO2含有的分子数为0.2NAC.常温下,56g铁与足量的浓硫酸反应,转移的电子数为3NAD.公共场所用75%的乙醇杀菌消毒预防新冠病毒,1mol乙醇分子中含有的共价键的数目为7NA21、中国人民在悠久的历史中创造了绚丽多彩的中华文化,下列说法错误的是A.“木活字”是由元代王祯创制的用于印刷的活字,“木活字”的主要成分是纤维素B.“指南针”是我国古代四大发明之一,是由天然磁石制成,磁石的主要成分是Fe2O3C.“苏绣”是用蚕丝线在丝绸或其他织物上绣出图案的工艺,蚕丝的主要成分是蛋白质D.“黑陶”是一种传统工艺品,是用陶土烧制而成,其主要成分为硅酸盐22、用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A.1.0L1.0mol/L的Na2SO4水溶液中含有的氧原子数为4NAB.1molNa2O2固体中含离子总数与1molCH4中所含共价键数目相等C.1molNaClO中所有ClO-的电子总数为26NAD.标准状况下,6.72LNO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA二、非选择题(共84分)23、(14分)富马酸二甲酯(DMF)俗称防霉保鲜剂霉克星1号,曾广泛应用于化妆品、蔬菜、水果等防霉、防腐、防虫、保鲜,它的一条合成路线如图所示。回答下列问题:(1)B的结构简式为______,D中官能团名称______。(2)①的反应的类型是______,②的反应条件是______。(3)④的反应方程式为______。(4)写出C的一种同分异构体,满足可水解且生成两种产物可相互转化______。(5)过程③由多个步骤组成,写出由C→D的合成路线_____。(其他试剂任选)(合成路线常用的表示方式为:AB……目标产物)24、(12分)最早的麻醉药是从南美洲生长的古柯植物提取的可卡因,目前人们已实验并合成了数百种局部麻醉剂,多为羧酸酯类。F是一种局部麻醉剂,其合成路线:回答下列问题:(1)已知A的核磁共振氢谱只有一个吸收峰,写出A的结构简式____。(2)B的化学名称为________。(3)D中的官能团名称为____,④和⑤的反应类型分别为________、____。(4)写出⑥的化学方程式____。(5)C的同分异构体有多种,其中-NO2直接连在苯环上且能发生银镜反应的有_____种,写出其中苯环上一氯代物有两种的同分异构体的结构简式____________。(6)参照上述流程,设计以对硝基苯酚钠、乙醇和乙酰氯(CH3COCl)为原料合成解热镇痛药非那西丁()的合成路线(无机试剂任选)。已知:__________25、(12分)ClO2是一种高效安全消毒剂,常温下ClO2为红黄色有刺激性气味气体,其熔点为-59.5℃,沸点为11.0℃,能溶于水但不与水反应,遇热水缓慢水解。某研究性学习小组欲制备Ⅰ.二氧化氯水溶液制备。在圆底烧瓶中先放入10gKClO3固体和(1)装置A用水浴加热的优点是_________;装置A中水浴温度不低于60℃,其原因是_______________。(2)装置A中反应生成ClO2及KHSO4等产物的化学方程式为(3)装置B的水中需放入冰块的目的是__________________;已知ClO2缓慢水解生成的含氯化合物只有HClO和Cl2,且物质的量之比为2:1,则该反应的化学方程式为____________;装置C中的NaOH溶液吸收尾气中的ClO2,生成物质的量之比为的1:1的两种盐,一种为NaClO2Ⅱ.ClO2步骤1:量取ClO2溶液10mL,稀释成100mL步骤2:调节试样的pH≤2.0,加入足量的步骤3:加入指示剂,用c mol⋅L-1 (4)已知:2ClO2+8H++10I-=5IⅢ.设计实验验证ClO2(5)取适量ClO2水溶液加入H2S溶液中,振荡,得无色溶液。欲检验H(6)证明ClO2的氧化性比Fe3+强的方案是26、(10分)某同学欲用98%的浓H2SO4(ρ=1.84g/cm3)配制成500mL0.5mol/L的稀H2SO4(1)填写下列操作步骤:①所需浓H2SO4的体积为____。②如果实验室有10mL、20mL、50mL量筒,应选用___mL量筒量取。③将量取的浓H2SO4沿玻璃棒慢慢注入盛有约100mL水的___里,并不断搅拌,目的是___。④立即将上述溶液沿玻璃棒注入____中,并用50mL蒸馏水洗涤烧杯2~3次,并将洗涤液注入其中,并不时轻轻振荡。⑤加水至距刻度___处,改用__加水,使溶液的凹液面正好跟刻度相平。盖上瓶塞,上下颠倒数次,摇匀。(2)请指出上述操作中一处明显错误:____。(3)误差分析:(填偏高、偏低、无影响)①操作②中量取时发现量筒不干净,用水洗净后直接量取,所配溶液浓度将___;②问题(2)的错误操作将导致所配制溶液的浓度___;27、(12分)硫酸铜是一种常见的化工产品,它在纺织、印染、医药、化工、电镀以及木材和纸张的防腐等方面有极其广泛的用途。实验室制备硫酸铜的步骤如下:①在仪器a中先加入20g铜片、60mL水,再缓缓加入17mL浓硫酸:在仪器b中加入39mL浓硝酸;在仪器c中加入20%的石灰乳150mL。②从仪器b中放出约5mL浓硝酸,开动搅拌器然后采用滴加的方式逐渐将浓硝酸加到仪器a中,搅拌器间歇开动。当最后滴浓硝酸加完以后,完全开动搅拌器,等反应基本停止下来时,开始用电炉加热直至仪器a中的红棕色气体完全消失,立即将导气管从仪器c中取出,再停止加热。③将仪器a中的液体倒出,取出未反应完的铜片溶液冷却至室温.析出蓝色晶体.回答下列问题:(1)将仪器b中液体滴入仪器a中的具体操作是__________。(2)写出装置a中生成CuSO4的化学方程式:_______。(3)步骤②电炉加热直至仪器a中的红棕色气体完全消失,此时会产生的气体是______,该气体无法直接被石灰乳吸收,为防止空气污染,请画出该气体的吸收装置(标明所用试剂及气流方向)______。(4)通过本实验制取的硫酸铜晶体中常含有少量Cu(NO3)2,可来用重结晶法进行提纯,检验Cu(NO3)2是否被除净的方法是_______。(5)工业上也常采用将铜在450°C左右焙烧,再与一定浓度的硫酸反应制取硫酸铜的方法,对比分析本实验采用的硝酸氧化法制取CuSO4的优点是_______。(6)用滴定法测定蓝色晶体中Cu2+的含量。取ag试样配成100mL溶液,每次取20.00mL用cmol·L-1EDTA(H2Y)标准溶液滴定至终点,平行滴定3次,平均消耗EDTA溶液bmL,滴定反应为Cu2++H2Y=CuY+2H+,蓝色晶体中Cu2+质量分数_____%.28、(14分)中科院大连化学物理研究所的一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯,甲烷在催化作用下脱氢,在气相中经自由基偶联反应生成乙烯,如图所示。(1)现代石油化工采用Ag作催化剂,可实现乙烯与氧气制备X(分子式C2H4O,不含双键),该反应符合最理想的原子经济,则反应的化学方程式是___(有机物请写结构简式)。(2)已知相关物质的燃烧热如上表,写出甲烷制备乙烯的热化学方程式___。(3)在400℃时,向初始体积1L的恒压反应器中充入1molCH4,发生上述反应,测得平衡混合气体中C2H4的体积分数为20.0%。则:①在该温度下,其平衡常数K=__。②若向该容器通入高温水蒸气(不参加反应,高于400℃),C2H4的产率将__(选填“增大”“减小”“不变”“无法确定”),理由是___。③若容器体积固定,不同压强下可得变化如图,则压强的关系是___。④实际制备C2H4时,通常存在副反应:2CH4(g)→C2H6(g)+H2(g)。反应器和CH4起始量不变,不同温度下C2H6和C2H4的体积分数与温度的关系曲线如图。在200℃时,测出乙烷的量比乙烯多的主要原因可能是___。29、(10分)自20世纪80年代以来建立起的沼气发酵池,其生产的沼气用作燃料,残渣(沼渣)中除含有丰富的氮、磷、钾等常量元素外,还含有对作物生长起重要作用的硼、铜、铁、锌、锰、铬等微量元素,是一种非常好的有机肥。请回答下列问题:(1)现代化学中,常利用___________上的特征谱线来鉴定元素。(2)下列微粒基态的电子排布中未成对电子数由多到少的顺序是__________(填字母)。a.Mn2+B.Fe2+C.CuD.Cr(3)P4易溶于CS2,难溶于水的原因是___________。(4)铜离子易与氨水反应形成[Cu(NH3)4]2+配离子。①[Cu(NH3)4]2+中提供孤电子对的成键原子是__________。②研究发现NF3与NH3的空间构型相同,而NF3却难以与Cu2+形成配离子,其原因是___________。(5)某晶胞中各原子的相对位置可用如图所示的坐标系表示:在铁(Fe)的一种立方晶系的晶体结构中,已知2个Fe原子坐标是(0,0,0)及(,,),且根据均摊法知每个晶胞中有2个Fe原子。①根据以上信息,推断该晶体中原子的堆积方式是__________,②已知晶体的密度为ρg·cm-3,Fe的摩尔质量是Mg·mol-1,阿伏加德罗常数为NA,晶体中距离最近的两个铁原子之间的距离为_________pm(用代数式表示)。
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】
把铝粉和某铁氧化物xFeO•yFe2O3粉末配成铝热剂,分成两等份,一份在高温下恰好完全反应生成铁与氧化铝,Fe与盐酸反应生成FeCl2与H2,令一份直接加入足量的NaOH溶液分反应生成偏铝酸钠与氢气,前后两种情况下生成的气体质量比是5:7,设氢气物质的量分别为5mol、7mol,根据电子转移守恒,n(Fe)=n(H2)=5mol,n(Al)=7mol×=mol,假设xmolFeO、ymolFe2O3,由Fe元素守恒可知:x+2y=5,由电子转移守恒,可得:2x+2y×3=×3解得x=1,y=2,故x:y=1:2,故选:B。2、D【解析】
A.HSO3-在电极I上转化为S2O42-,过程中S的化合价降低,得到电子发生还原反应,则电极I为阴极,电极反应为:2HSO3-+2e-+2H+═S2O42-+2H2O,故A错误;
B.电极I为阴极,则电极Ⅱ为阳极,电解池中阳离子向阴极移动,所以电解池中H+通过质子膜向电极I处移动,故B错误;
C.电极Ⅱ为阳极,H2O在电极Ⅱ上被转化为O2,发生电极反应:2H2O-4e-═O2↑+4H+,NO转化为N2,每处理1molNO,则转移电子数为1mol×2=2mol,根据电子转移守恒,则产生O2的物质的量为2mol×=0.5mol,同时有2molH+从右侧迁移到左侧,所以电解池右侧质量减少为0.5mol×32g/mol+2mol×1g/mol=18g,故C错误;
D.吸收塔中通入NO和S2O42-离子反应,生成N2和HSO3-,所以反应方程式为:2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-,故D正确,
故选:D。3、D【解析】
W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,W元素的一种核素可用于鉴定文物年代,W为C元素;X元素的一种单质可作为饮用水消毒剂,X为O元素;Y元素的简单离子是同周期元素的简单离子中半径最小的,Y为Al元素;Z元素和W元素同主族,Z为Si元素;R元素被称为“成盐元素”,R为Cl元素,以此来解答。【详解】由上述分析可知,W为C、X为O、Y为Al、Z为Si、R为Cl元素。A.O2-和Al3+核外电子排布都是2、8,离子的核电荷数越大,离子半径就越小,因此简单离子半径:X>Y,A正确;B.同一主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱,则非金属性C>Si。元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性就越强,因此简单氢化物的稳定性:W>Z,B正确;C.元素X和R形成的ClO2,该物质具有强氧化性,可用于自来水的消毒杀菌,C正确;D.Y和R化合物为AlCl3,AlCl3为共价化合物,熔融氯化铝不能导电。在工业上常用电解熔融Al2O3的方法制金属Al,D错误;故合理选项是D。【点睛】本题考查原子结构与元素周期律。把握短周期元素、原子序数、元素的性质和位置来推断元素为解答的关键,D选项为易错点,注意冶炼金属Al原料的选择。4、B【解析】
A.铜与浓硫酸反应需要加热,故A错误;B.浓氨水滴入生石灰中,氧化钙与水反应放出大量的热,增大溶液中氢氧根浓度,使氨水的电离向左移动,放出的热量有利于放出氨气,氨气可以用碱石灰干燥,故B正确;C.收集不到干燥的二氧化硫气体,因为二氧化硫是酸性氧化物,不能用碱石灰干燥,故C错误;D.电石中混有硫化物,与水反应生成的乙炔气体中混有硫化氢气体,硫化氢也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,干扰乙炔的还原性验证,故D错误;故选B。5、D【解析】
往FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入SO2,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产生。是因为SO2+H2O=H2SO3(亚硫酸),H2SO3具有很强的还原性,而Fe3+具有较强的氧化性,所以SO32-和Fe3+发生反应,生成Fe2+和SO42-,所以溶液颜色由黄变绿(Fe2+),同时有白色沉淀(BaSO4)同时有H2SO4生成,所以酸性增强。A.该实验表明SO2有还原性,选项A错误;B.白色沉淀为BaSO4,选项B错误;C.该实验表明FeC13具有氧化性,选项C错误;D.反应后溶液酸性增强,选项D正确;答案选D。6、C【解析】
A.根据电镀原理易知,铁表面镀铜时,将铁与电源的负极相连作电解池的阴极被保护,铜与电源的正极相连作阳极,失电子发生氧化反应,A项错误;B.0.01molCl2通入足量水中发生的反应为:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,为可逆反应,则转移电子的数目小于6.02×1021,B项错误;C.反应3C(s)+CaO(s)===CaC2(s)+CO(g)中ΔS>0,因在常温下不能自发进行,则ΔG=ΔH-TΔS>0,那么ΔH必大于0,C项正确;D.CH3COOH为弱酸,发生电离方程式为:CH3COOHCH3COO-+H+,加水稀释0.1mol·L-1CH3COOH溶液过程中,CH3COO-与H+的离子浓度减小,但一定温度下,水溶液中的离子积不变,则OH-的浓度增大,D项错误;答案选C。7、D【解析】
A.强酸稀释103倍,pH变化3,据图可知HA是强酸、HB是弱酸,故A不选;B.由A项分析可知,HA是强酸、HB是弱酸,故B不选;C.由题中数据不能确定a的数值,故C不选;D.弱酸HB与等物质的量的氢氧化钠溶液混合后,生成的NaB是强碱弱酸盐,溶液呈碱性,故D选。故选D。8、C【解析】
H2C2O4水溶液在酸性极强下主要存在H2C2O4,分析题中所给信息,曲线①代表的粒子应是H2C2O4,随着pH的增大,H2C2O4发生一级电离,生成HC2O4-和H+,可知曲线②代表的粒子为HC2O4-,则曲线③代表的粒子为C2O42-。由图可知,在pH=1.2时,c(HC2O4-)=c(H2C2O4);在pH=4.2时,c(HC2O4-)=c(C2O42-);据此进行分析。【详解】A.在酸性较强条件下主要存在H2C2O4,曲线①代表的粒子应是H2C2O4,A项错误;B.H2C2O4的第一步电离方程式为H2C2O4HC2O4-+H+,Ka1=,由图可知,pH=1.2时,c(HC2O4-)=c(H2C2O4),则Ka1=c(H+)=10−1.2,B项错误;C.pH=4.2时,溶液中主要存在的离子有:K+、H+、C2O42-、HC2O4-、OH−,依据电荷守恒可得:c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(OH−),溶液中c(HC2O4-)=c(C2O42-),c(H+)>c(OH−),可得出c(K+)<3c(C2O42-),C项正确;D.浓度均为0.01mol·L−1的草酸与KOH溶液等体积混合并充分反应得到KHC2O4溶液,溶液显酸性,说明HC2O4-的电离大于水解,故c(K+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(H2C2O4),D项错误。答案选C。9、A【解析】
元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,由题意可知,最高价氧化物对应水化物的酸性是:HXO4>H2YO4>H3ZO4,则元素非金属性X>Y>Z。【详解】A项、同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,非金属性依次增强,则原子半径:X<Y<Z,故A错误;B项、元素非金属性越强,氢化物越稳定,非金属性:X>Y>Z,则气态氢化物的稳定性:HX>H2Y>ZH3,故B正确;C项、元素非金属性越强,原子得电子能力越强,元素非金属性:X>Y>Z,则原子得电子能力:X>Y>Z,故C正确;D项、元素非金属性越强,阴离子的还原性越弱,非金属性:X>Y>Z,则阴离子的还原性:Z3->Y2->X-,故D正确。故选A。10、A【解析】
①质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素,2H2是单质,不是核素,①错误;②由同一种元素形成的不单质互为同素异形体,C80、金刚石、石墨均是碳元素形成的不同单质,②正确;③能与碱反应生成盐和水的氧化物是酸性氧化物,NO不是酸性氧化物,③错误;④水银是单质,④错误;⑤溶于水或熔融状态下能导电的化合物是电解质,明矾、冰醋酸、石膏均是电解质,⑤正确;⑥溶于水和熔融状态下不能导电的化合物是非电解质,液氯是单质,不是非电解质,⑥错误。答案选A。11、B【解析】
根据电池反应方程式可知:在反应中Cd(Hg)极作负极,Cd失去电子,发生氧化反应产生Cd2+,Hg作溶剂,不参加反应,另一极Hg为正极,Cd2+向负电荷较多的电极A移动,A错误、B正确;根据总反应方程式可知物质B电极上的Hg不参加反应,C错误;根据方程式可知每生成3molHg,转移2mole-,则生成amolHg转移mol的电子,D错误;故合理选项是B。12、C【解析】
①氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳生成氢氧化铝和碳酸氢钠,故①能实现;②硫和氧气点燃生成二氧化硫,二氧化硫和氧气在催化剂加热的条件下反应生成三氧化硫,故②不能实现;③在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子,其中NaHCO3溶解度最小,析出NaHCO3晶体,加热NaHCO3分解生成碳酸钠,故③能实现;④氧化铁与盐酸反应生成氯化铁,氯化铁中Fe3+水解Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3HCl,加热HCl易挥发,平衡向右移动,因此加热得不到无水FeCl3,故④不能实现;⑤氯化镁与石灰乳转化为更难溶的氢氧化镁,氢氧化镁煅烧分解生成氧化镁,故⑤能实现;因此①③⑤能实现,故C符合题意。综上所述,答案为C。【点睛】硫和氧气反应一步反应只能生成SO2,氯化铁、氯化铝、硝酸铁、硝酸铝等溶液加热,铁离子要水解,HCl、HNO3都易挥发,因此加热氯化铁、氯化铝、硝酸铁、硝酸铝等溶液都不能得到原物质。13、D【解析】
A.丙烯的结构简式为CH3CH=CH2,碳碳双键是官能团,必须表示出来,故A不选;B.如图所示是丙烷的球棍模型,不是比例模型,故B不选;C.氨基的电子式为,故C不选;D.乙酸的键线式:,正确,故D选。故选D。14、D【解析】
A.①装置,不能用容量瓶直接配制溶液,故A错误;B.②装置,盐酸不是氯元素的最高价含氧酸,盐酸与碳酸钠反应生成二氧化碳不能证明非金属性;通入硅酸钠溶液的气体含有二氧化碳和氯化氢,氯化氢、二氧化碳都能与硅酸钠反应生成沉淀,所以生成硅酸沉淀不能证明非金属性,故B错误;C.氮气与氢气在铁触媒和高温下生成氨气,氨气遇到干燥的试纸,试纸不能变色,不能达到实验目的,故C错误;D.浓硫酸具有脱水性、强氧化性,能使蔗糖变黑,反应生成二氧化碳和二氧化硫,二氧化硫具有漂白性可使品红溶液褪色,二氧化硫具有还原性可使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D正确;故选:D。。15、C【解析】
A.浓醋酸具有挥发性,酸性大于苯酚,因此,挥发出的醋酸也能与苯酚钠反应得到苯酚,不能证明碳酸的酸性大于苯酚,故A错误;B.溴离子与银离子反应生成浅黄色沉淀;由于溴易挥发,挥发出的溴和水反应也能生成氢溴酸,从而影响苯和溴反应生成的溴化氢,所以无法得出相应结论,故B错误;C.浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气,氯气能置换碘化钾中的碘单质,可比较氧化性,故C正确;D.电石不纯,与水反应生成乙炔的同时也生成硫化氢、磷化氢等,都可与高锰酸钾溶液反应,应先除杂,故D错误;故答案选C。16、B【解析】
假设质子都有14mol,则CO、N2、C2H2三种气体的物质的量分别是1mol、1mol、1mol。A、等温等压下,体积之比等于物质的量的比,体积之比为1∶1∶1,A错误;B、等温等压下,密度比等于摩尔质量的比,密度之比为14∶14∶13,B正确;C、质量之比为1mol×28g/mol:1mol×28g/mol:1mol×26g/mol=14:14:13,C错误;D、原子个数之比为1mol×2:1mol×2:1mol×4=1∶1∶2,D错误。答案选B。17、D【解析】
A.混合体系Br2的颜色褪去,可能是单质溴与碱反应,也可能单质溴与烯烃发生加成反应,无法证明发生消去反应,故A错误;B.混合体系淡黄色沉淀,说明生成了溴离子,而发生水解反应和消去反应都能生成溴离子,无法证明发生消去反应,故B正确;C.混合体系有机物紫色褪去,乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,无法证明发生消去反应,故C错误;D.混合体系有机物Br2的颜色褪去,说明有苯乙烯生成,能证明发生消去反应,故D正确;故选D。18、C【解析】
A.结构相似,分子式相差一个或多个CH2原子团的物质之间互称同系物,A项错误;B.分子中的甲基-CH3,碳原子在成键时形成了4条单键,与这种碳相连的原子不可能都在同一平面内,B项错误;C.火棉即,C项正确;D.阿司匹林结构中含有的羧基可以消耗1个NaOH,并且结构中还含有一个酚酯基,可以消耗2个NaOH,所以1mol阿司匹林水解可以消耗3mol的NaOH,D项错误;答案选C。【点睛】若有机物中存在形成4条单键的碳原子,那么有机物中的所有原子不可能共面;普通的酯基水解时消耗1个NaOH,而酚酯基可以消耗2个NaOH。19、C【解析】根据大会主题“迈向无污染的地球”,所以A可减少污染性气体的排放,即A正确;B可减少废物垃圾的排放,则B正确;C电子垃圾回收后,可进行分类处理回收其中的有用物质,而不能填埋,故C错误;D生态保护,有利于有害气体的净化,故D正确。本题正确答案为C。20、A【解析】
A.乙烯和环丙烷最简式是CH2,其中含有3个原子,式量是14,28g的乙烯和环丙烷中含有最简式的物质的量是2mol,则混合气体中所含原子总数为6NA,A正确;B.NO2的式量是46,9.2gNO2的物质的量是0.2mol,由于NO2与N2O4在密闭容器中存在可逆反应的化学平衡,所以其中含有的分子数目小于0.2NA,B错误;C.在常温下铁遇浓硫酸会发生钝化不能进一步发生反应,所以转移的电子数小于3NA,C错误;D.乙醇分子结构简式为CH3CH2OH,一个分子中含有8个共价键,则1mol乙醇分子中含有的共价键的数目为8NA,D错误;故合理选项是A。21、B【解析】
A.木材纤维主要成分为纤维素,故A正确;B.“指南针”是我国古代四大发明之一,是由天然磁石制成,磁石的主要成分是Fe3O4,故B错误;C.蚕丝纤维的主要成分为蛋白质,故C正确;D.“黑陶”是陶瓷的一种,传统硅酸盐材料,其主要成分为硅酸盐,故D正确;答案选B。22、C【解析】
A.Na2SO4水溶液中,水分子也含有氧原子,故1.0L1.0mol/L的Na2SO4水溶液中含有的氧原子数大于4NA,选项A错误;B.Na2O2由2个钠离子和1个过氧根构成,故1molNa2O2中含3mol离子,而1mol甲烷中含4molC-H键,选项B错误;C.1molNaClO中含1molClO-,而1molClO-中含26mol电子,选项C正确;D.标况下,6.72L二氧化氮的物质的量为0.3mol,而NO2与水的反应为歧化反应,3molNO2转移2mol电子,故0.3mol二氧化氮转移0.2mol电子,选项D错误.答案选C。【点睛】本题考查了阿伏伽德罗常数的有关计算,掌握公式的使用和物质的结构、状态是解题关键,易错点为选项D.标况下,6.72L二氧化氮的物质的量为0.3mol,而NO2与水的反应为歧化反应,3molNO2转移2mol电子,故0.3mol二氧化氮转移0.2mol电子。二、非选择题(共84分)23、ClCH2CH=CHCH2Cl羧基、碳碳双键加成反应氢氧化钠水溶液、加热HOOCCH=CHCOOH+2CH3OHCH3OOCCH=CHCOOCH3+2H2OCH3COOC2H5【解析】
(1)由C的结构可知,反应①是1,3-丁二烯与氯气发生1,4-加成反应生成1,4-二氯-2-丁烯,反应②发生卤代烃的水解反应,故B为ClCH2CH=CHCH2Cl,D中官能团名称为:羧基、碳碳双键;(2)①的反应的类型是:加成反应,②的反应条件是:氢氧化钠水溶液、加热;(3)④是HOOCCH=CHCOOH与甲醇发生酯化反应得到CH3OOCCH=CHCOOCH3,反应方程式为;(4)C的一种同分异构体可水解且生成两种产物可相互转化,符合条件的C的同分异构体为:CH3COOC2H5;(5)过程③由多个步骤组成,对比C、D的结构,HOCH2CH=CHCH2OH先与HCl发生加成反应生成HOCH2CH2CHClCH2OH,然后发生氧化反应生成HOOCCH2CHClCOOH,HOOCCH2CHClCOOH发生消去反应、酸化得到HOOCCH=CHCOOH,合成路线流程图为:,故答案为:。【点睛】本题考查有机物的合成,题目涉及有机反应类型、官能团识别、有机反应方程式书写、限制条件同分异构体书写、合成路线设计等,注意根据有机物的结构明确发生的反应,熟练掌握官能团的性质与转化。24、4-硝基甲苯(或对硝基甲苯)羧基、氨基还原反应取代反应13【解析】
根据合成路线可知,在浓硝酸、浓硫酸、加热的条件下发生取代反应得到B(),B再由酸性高锰酸钾氧化得到C(),C被Fe还原为D(),D与CH3COCl发生取代反应得到E(),E与(CH3CH2)NCH2CH2OH在一定条件下反应生成F(),据此分析解答问题。【详解】(1)已知A的核磁共振氢谱只有一个吸收峰,根据反应①可推得A的结构简式可以是,故答案为:;(2)根据上述分析可知,B的结构简式为,化学名称是4-硝基甲苯(或对硝基甲苯),故答案为:4-硝基甲苯(或对硝基甲苯);(3)根据上述分析,D的结构简式为,含有的官能团有羧基和氨基,C被Fe还原为D(),D与CH3COCl发生取代反应得到E(),故答案为:羧基、氨基;还原反应;取代反应;(4)反应⑥为E与(CH3CH2)NCH2CH2OH在一定条件下反应生成F(),反应方程式,故答案为:;(5)C的同分异构体中-NO2直接连在苯环上且能发生银镜反应的结构可以是苯环上连接—NO2、—OOCH两个基团和—NO2、—CHO、—OH三个基团两种组合,共有13种,其中苯环上一氯代物有两种的同分异构体的结构简式为,故答案为:13;;(6)结合题干信息,已知:,则以对硝基苯酚钠()、乙醇和乙酰氯(CH3COCl)为原料合成解热镇痛药非那西丁()的合成路线可以为:,故答案为:。25、受热均匀,且易控制温度如温度过低,则反应速率较慢,且不利于ClO2的逸出2KClO3+H2C2O4+2H2SO4=ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O可减少ClO2挥发和水解8ClO2+2H2O=4HClO+2Cl2+7O2NaClO3135cV2V1偏大盐酸和BaCl2溶液将ClO2气体通入FeSO4溶液中,并滴入KSCN溶液,观察溶液颜色变化,若溶液变为血红色,则证明ClO2的氧化性比【解析】
Ⅰ.水浴加热条件下,草酸、氯酸钾在酸性条件下发生氧化还原反应生成ClO2,因遇热水缓慢水解,则B中含冰块的水用于吸收ClO2,根据氧化还原反应规律,结合生成物的物质的量的比及质量守恒定律书写反应方程式;C中NaOH溶液可吸收ClO2尾气,生成物质的量之比为1:1的两种阴离子,一种为NaClO2,根据氧化还原反应规律来书写;II.有碘单质生成,用淀粉做指示剂;根据元素守恒结合反应得到关系式2ClO2~5I2~10Na2S2O3计算c(ClO2);III.ClO2具有强氧化性,可氧化H2S生成硫酸,氧化亚铁离子生成铁离子,检验铁离子即可解答该题。【详解】I.(1)装置A用水浴加热的优点是受热均匀,且易控制温度,如温度过低,则反应速率较慢,且不利于ClO2的逸出,温度过高,会加剧ClO2水解;(2)装置A中反应生成ClO2及KHSO4等产物,同时草酸被氧化生成水和二氧化碳,则反应化学方程式为2KClO3+H2C2O4+2H2SO4=ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O;(3)装置B的水中需放入冰块,可减少ClO2挥发和水解;ClO2缓慢水解生成的含氯化合物只有HClO和Cl2,且物质的量之比为2:1,则根据反应前后各种元素原子个数相等,结合电子转移守恒,可得该反应的化学方程式为8ClO2+2H2O=4HClO+2Cl2+7O2;装置C中NaOH溶液的作用是吸收尾气中的ClO2,生成物质的量之比为的1:1的两种盐,由于ClO2中Cl元素的化合价为+4价,一种为NaClO2,根据氧化还原反应的规律,则另一种生成物为NaClO3;II.有碘单质生成,用淀粉作指示剂;二氧化硫和碘单质的反应中,根据电子守恒,得到:2ClO2~5I2,结合反应2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,得到关系式:2ClO2~5I2~10Na2S2O3。设原ClO2溶液的浓度为x,n(Na2S2O3)=c·V2×10-3mol,2ClO2~5I2~10Na2S2O32mol10mol10-2∙x∙V1×10-310-1cV2×10-3mol,2:10=10-2∙x∙V1如果滴加速率过慢,溶液中部分I-被氧气氧化产生I2,消耗的标准Na2S2O3溶液的体积偏大,则由此计算出的ClO2的含量就会偏大;(4)取适量ClO2水溶液加入H2S溶液中,振荡,得无色溶液,说明硫化氢被氧化生成硫酸,可先加入盐酸酸化,然后再加入氯化钡检验,若反应产生白色沉淀,证明有SO42-,即H2S被氧化产生了H2SO4;(5)证明ClO2的氧化性比Fe3+强,则可通过ClO2氧化Fe2+生成Fe3+,可将ClO2气体通入FeSO4溶液中,并滴入KSCN溶液,观察溶液颜色变化,若溶液变为血红色,则证明ClO2的氧化性比Fe3+强。【点睛】本题考查了物质的制备和性质探究,把握物质的性质以及实验的原理和操作方法是解题关键,侧重考查学生的分析能力、实验能力,同时考查学生接受题目提供的信息能力与应用能力。26、13.6mL20烧杯使大量的热及时排除,防止液体飞溅500mL容量瓶1cm~2cm胶头滴管第④步没有将稀释后的浓硫酸冷却到室温偏低偏高【解析】
(1)①根据稀释前后溶质的物质的量不变,据此计算所需浓硫酸的体积;②根据“大而近”的原则,根据需要量取的浓硫酸的体积来选择合适的量筒;③稀释浓溶液的容器是烧杯;浓硫酸稀释放热,用玻璃棒搅拌的目的是使混合均匀,使热量迅速扩散;
④移液是将稀释并冷却好的溶液转移到容量瓶中;
⑤根据定容的操作要点来分析;(2)根据浓硫酸稀释放热来分析;(3)根据c=,结合溶质的物质的量n和溶液的体积V的变化来进行误差分析。【详解】(1)①浓硫酸的物质的量浓度为c===18.4mol/L,设需浓H2SO4的体积为Vml,根据稀释前后溶质硫酸的物质的量不变C浓V浓=C稀V稀:18.4mol/L×Vml=500mL×0.5mol/L,解得V=13.6mL;
②需要浓硫酸的体积是13.6ml,根据“大而近”的原则,应选用20ml的量筒;
③稀释浓溶液的容器是烧杯;浓硫酸稀释放热,用玻璃棒搅拌的目的是使混合均匀,使热量迅速扩散,防止液体飞溅;
④移液是将稀释并冷却好的溶液转移到500ml容量瓶中;
⑤定容的操作是开始直接往容量瓶中加水,加水至距刻度1~2cm处,改用胶头滴管逐滴加水,使溶液的凹液面最低处正好跟刻度线相平;(2)浓硫酸稀释放热,故应将稀释后的溶液冷却至室温然后再进行移液,错误是第④步溶液未冷却至室温就转移至容量瓶中;
(3)①操作②中量取时发现量筒不干净,用水洗净后直接量取会导致浓硫酸被稀释,所取的硫酸的物质的量偏小,所配溶液浓度将偏低;
②问题(2)的错误是溶液未冷却至室温就转移至容量瓶中,所得溶液的体积偏小,所配溶液浓度将偏高。27、打开玻璃塞[或旋转玻璃塞,使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔],再将分液漏斗下面的活塞拧开,使液体滴下Cu+H2SO4+2HNO3=CuSO4+2NO2↑+2H2ONO取少量除杂后的样品,溶于适量稀硫酸中,加入铜片,若不产生无色且遇空气变为红棕色的气体,说明已被除净能耗较低,生成的NO2可以被碱液吸收制取硝酸盐或亚硝酸盐等副产品,步骤简单易于操作(答对两个或其他合理答案即可给分)【解析】
Cu和H2SO4、HNO3反应生成CuSO4、NO2和H2O,本实验采用的硝酸氧化法制取CuSO4,减少了能源消耗,生成的NO2和碱液反应生成硝酸盐或亚硝酸盐,制得的硫酸铜中含有少量Cu(NO3)2,可用重结晶法进行提纯,检验Cu(NO3)2是否被除净,主要是检验硝酸根,根据硝酸根在酸性条件下与铜反应生成NO,NO与空气变为红棕色现象来分析。【详解】⑴将仪器b中液体滴入仪器a中的具体操作是打开玻璃塞[或旋转玻璃塞,使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔],再将分液漏斗下面的活塞拧开,使液体滴下;故答案为:打开玻璃塞[或旋转玻璃塞,使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔],再将分液漏斗下面的活塞拧开,使液体滴下。⑵根据题中信息得到装置a中Cu和H2SO4、HNO3反应生成CuSO4、NO2和H2O,其化学方程式:Cu+H2SO4+2HNO3=CuSO4+2NO2↑+2H2O;故答案为:Cu+H2SO4+2HNO3=CuSO4+2NO2↑+2H2O。⑶步骤②电炉加热直至仪器a中的红棕色气体完全消失,二氧化氮与水反应生成NO,因此会产生的气体是NO,该气体无法直接被石灰乳吸收,NO需在氧气的作用下才能被氢氧化钠溶液吸收,因此为防止空气污染,该气体的吸收装置为;故答案为:NO;。⑷通过本实验制取的硫酸铜晶体中常含有少量Cu(NO3)2,可用重结晶法进行提纯,检验Cu(NO3)2是否被除净,主要是检验硝酸根,根据硝酸根在酸性条件下与铜反应生成NO,NO与空气变为红棕色,故答案为:取少量除杂后的样品,溶于适量稀硫酸中,加入铜片,若不产生无色且遇空气变为红棕色的气体,说明已被除净。⑸工业上也常采用将铜在450°C左右焙烧,再与一定浓度的硫酸反应制取硫酸铜的方法,对比分析本实验采用的硝酸氧化法制取CuSO4,工业上铜在450°C左右焙烧,需要消耗能源,污染较少,工艺比较复杂,而本实验减少了能源的消耗,生成的氮氧化物可以被碱液吸收制取硝酸盐或亚硝酸盐等副产品,步骤简单易于操作;故答案为:能耗较低,生成的NO2可以被碱液吸收制取硝酸盐或亚硝酸盐等副产品,步骤简单易于操作(答对两个或其他合理答案即可给分)。⑹根据反应为Cu2++H2Y=CuY+2H+,得出n(Cu2+)=n(H2Y)=cmol∙L−1×b×10−3L×5=5bc×10−3mol,蓝色晶体中Cu2+质量分数;故答案为:。28、2CH2=CH2+O222CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g)△H=+202kJ/mol0.20(mol/L)增大该反应为气体体积增大的吸热反应,通入高温水蒸气相当于加热,同时通入水蒸气,容器的体积增大,相当于减小压强,平衡均右移,产率增大p1>p2在200℃时,乙烷的生成速率比乙烯的快【解析】
(1)用Ag作催化剂,可实现乙烯与氧气制备X(分子式C2H4O,不含双键),该反应符合最理想的原子经济,X为;(2)结合表格中数据,根据盖斯定律,将反应可由②×
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