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文档简介
黑龙江省哈尔滨十九中2023-2024学年高三下学期第五次调研考试化学试题注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。3.考试结束后,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、化学与生产和生活密切相关,下列分析错误的是A.用氯化钙作钢箱梁大桥融雪剂会加速钢铁腐蚀B.对燃煤进行脱硫处理有利于减少酸雨的产生C.明矾水解生成的胶体可吸附水中悬浮颗粒物D.芳香族化合物有香味,均可以用作食品香味剂2、(原创)根据下列实验事实,不能得到相应结论的是选项
实验操作和现象
结论
A
常温下分别测等体积、等浓度的醋酸和氨水pH,发现二者的pH之和为14
常温下,醋酸和氨水的电离平衡常数相等
B
向均盛有2mL5%H2O2溶液的两支试管中分别滴入0.2mol/LFeCl3,和0.3mol/LCuCl2溶液lmL,前者生成气泡的速率更快
催化效果:Fe3+>Cu2+
C
向一定浓度的醋酸溶液中加入镁条,产生气泡的率会先加快再减慢
反应刚开始时,醋酸电离平衡正移,c(H+)增大
D
向硼酸(H3BO3)溶液中滴加少量Na2CO3溶液,观察到明显现象.
H3BO3的酸性强于H2CO3
A.A B.B C.C D.D3、下列离子方程式书写正确的是()A.向NaClO溶液中滴入少量FeSO4溶液:2Fe2++ClO—+2H+=Cl—+2Fe3++H2OB.向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液,恰好使SO42—沉淀完全:2Al3++3SO42—+3Ba2++6OH—=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓C.向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3·H2O:Al3++4NH3·H2O=AlO2—+2H2O+4NH4+D.NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液:HCO3—+Ba2++OH—=BaCO3↓+H2O4、在2019年9月25日,北京大兴国际机场正式投运。下列说法不正确的是A.机场航站楼使用的玻璃为无机非金属材料B.机场航站楼使用的隔震支座由橡胶和钢板相互粘结而成,属于新型无机材料C.机场航站楼采用的钢铁属于合金材料D.机场高速采用了新型自融冰雪路面技术,减少了常规融雪剂使用对环境和桥梁结构所造成的破坏5、可用碱石灰干燥的气体是A.H2S B.Cl2 C.NH3 D.SO26、实验室从废定影液[含Ag(S2O3)23-和Br-等]中回收Ag和Br2的主要步骤为:向废定影液中加入Na2S溶液沉银,过滤、洗涤及干燥,灼烧Ag2S制Ag;制取Cl2并通入滤液氧化Br-,用苯萃取分液。其中部分操作的装置如图所示,下列叙述正确的是()A.用装置甲分离Ag2S时,用玻璃棒不断搅拌B.用装置乙在空气中高温灼烧Ag2S制取AgC.用装置丙制备用于氧化滤液中Br-的Cl2D.用装置丁分液时,先放出水相再放出有机相7、短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。W原子的最外层电子数是X与Z原子最外层电子数之和,W简单氢化物r溶于水完全电离。m、p是由这些元素组成的二元化合物,m可做制冷剂,无色气体p遇空气变为红棕色。下列说法正确的是()A.简单离子半径:W>Z>Y>XB.Y原子的价电子轨道表示式为C.r与m可形成离子化合物,其阳离子电子式为D.一定条件下,m能与Z的单质反应生成p8、过渡金属硫化物作为一种新兴的具有电化学性能的电极材料,在不同的领域引起了研究者的兴趣,含有过渡金属离子废液的回收再利用有了广阔的前景,下面为S2−与溶液中金属离子的沉淀溶解平衡关系图,若向含有等浓度Cu2+、Cd2+、Zn2+、Co2+、Fe2+的废液中加入含硫的沉淀剂,则下列说法错误的是A.由图可知溶液中金属离子沉淀先后顺序为Cu2+、Cd2+、Zn2+、Co2+、Fe2+B.控制S2−浓度可以实现铜离子与其他金属离子的分离C.因Na2S、ZnS来源广、价格便宜,故常作为沉铜的沉淀剂D.向ZnS中加入Cu2+的离子方程式为:S2−+Cu2+CuS↓9、X、Y、Z是中学化学中常见的三种物质,下表各组物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化关系的是()XYZ箭头上所标数字的反应条件A.NONO2HNO3①常温遇氧气B.Cl2NaClOHClO②通入CO2C.Na2O2NaOHNaCl③加入H2O2D.Al2O3NaAlO2Al(OH)3④加NaOH溶液A.A B.B C.C D.D10、下表是四种盐在不同温度下的溶解度(g/100g水):(假设:盐类共存时不影响各自的溶解度,分离晶体时,溶剂的损耗忽略不计)NaNO3KNO3NaClKCl10℃80.521.235.731.0100℃17524639.156.6用物质的量之比为1:1的硝酸钠和氯化钾为原料,制取硝酸钾晶体,其流程如图所示以下说法错误的是()A.①和②的实验过程中,都需要控制温度B.①实验操作依次为:加水溶解、蒸发浓缩结晶、趁热过滤C.②实验操作依次为:加水溶解、蒸发浓缩结晶、趁热过滤D.用95%的酒精洗涤所得的硝酸钾晶体比较好11、有关化工生产的叙述正确的是A.联碱法对母液的处理方法是向母液中通入二氧化碳,冰冻和加食盐B.列管式热交换器的使用实现了原料的充分利用C.焙烧辰砂制取汞的反应原理为:D.氯碱工业、铝的冶炼、牺牲阳极的阴极保护法都是应用了电解池的原理12、用石墨电极电解饱和食盐水,下列分析错误的是A.得电子能力H+>Na+,故阴极得到H2B.水电离平衡右移,故阴极区得到OH-C.失电子能力Cl->OH-,故阳极得到Cl2D.OH-向阴极移动,故阳极区滴酚酞不变红13、下列说法错误的是A.过氧碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)具有碳酸钠和H2O2的双重性质,可作去污剂、消毒剂B.亚硝酸钠具有防腐的作用,所以可在食品中适量添加以延长保质期。C.不锈钢是通过改变材料的内部结构达到防锈蚀的目的D.“碳纳米泡沫”与石墨烯互为同分异构体14、X、Y、Z、W为原子序数递增的四种短周期元素,其中Z为金属元素,X、W为同一主族元素,Y是地壳中含量最高的元素。X、Z、W分别与Y形成的最高价化合物为甲、乙、丙。结合如图转化关系,下列判断错误的是A.反应③为工业制粗硅的原理B.Z位于元素周期表第三周期ⅡA族C.4种元素的原子中,Y原子的半径最小D.工业上通过电解乙来制取Z15、某化学兴趣小组对教材中乙醇氧化及产物检验的实验进行了改进和创新,其改进实验装置如图所示,按图组装好仪器,装好试剂。下列有关改进实验的叙述不正确的是A.点燃酒精灯,轻轻推动注射器活塞即可实现乙醇氧化及部分产物的检验B.铜粉黑红变化有关反应为:2Cu+O22CuO、C2H5OH+CuOCH3CHO+Cu+H2OC.硫酸铜粉末变蓝,说明乙醇氧化反应生成了水D.在盛有新制氢氧化铜悬浊液的试管中能看到砖红色沉淀16、德国化学家利用N2和H2在催化剂表面合成氨气而获得诺贝尔奖,该反应的微观历程及反应过程中的能量变化如图一、图二所示,其中分别表示N2、H2、NH3及催化剂。下列说法不正确的是()A.①→②过程中催化剂与气体之间形成离子键B.②→③过程中,需要吸收能量C.图二说明加入催化剂可降低反应的活化能D.在密闭容器中加入1molN2、3molH2,充分反应放出的热量小于92kJ17、X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在元素周期表中相对位置如图所示,若Z原子的最外层电子数是第一层电子数的3倍,下列说法正确的是()A.Z单质与氢气反应较Y剧烈B.X与W的原子核外电子数相差9C.X单质氧化性强于Y单质D.最高价氧化物对应水化物酸性W比Z强18、工业上将氨气和空气的混合气体通过铂铑合金网发生氨氧化反应,若有标准状况下VL氨气完全反应,并转移n个电子,则阿伏加德罗常数(NA)可表示为()A. B. C. D.19、新型锂空气电池具有使用寿命长、可在自然空气环境下工作的优点。其原理如图所示(电解质为离子液体和二甲基亚砜),电池总反应为:下列说法不正确的是()A.充电时电子由Li电极经外电路流入Li2O2B.放电时正极反应式为2Li++O2+2e-=Li2O2C.充电时Li电极与电源的负极相连D.碳酸锂涂层既可阻止锂电极的氧化又能让锂离子进入电解质20、向新制氯水中逐滴滴加NaOH溶液,溶液pH随时间的变化如图所示。呈碱性时停止滴加,一段时间后溶液黄绿色逐渐褪去。由此得不到的结论是A.该新制氯水c(H+)=10-2.6mol/LB.开始阶段,pH迅速上升说明H+被中和C.OH-和Cl2能直接快速反应D.NaOH和氯水反应的本质是OH-使Cl2+H2OH++Cl-+HClO平衡右移21、利用如图所示装置进行下列实验,不能得出相应实验结论的是选项①②③实验结论A稀硫酸Na2CO3Na2SiO3溶液非金属性:S>C>SiB浓硫酸蔗糖溴水浓硫酸具有脱水性、氧化性C浓硝酸FeNaOH溶液说明铁和浓硝酸反应可生成NO2D浓氨水生石灰酚酞氨气的水溶液呈碱性A.A B.B C.C D.D22、NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.常温常压下,1molP4(P原子均达到8电子稳定结构)中所含P-P键数目为4NAB.0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后,其分子总数小于0.2NAC.20mL10mol/L的浓硝酸与足量铜加热反应转移电子数为0.1NAD.0.1molNH2-所含电子数为6.02×1023个二、非选择题(共84分)23、(14分)苯二氮卓类药物氟马西尼(F)的合成路线如下图所示。请回答下列问题:(1)A中官能团有氟原子、_____和________。(均填名称)(2)C3H5O2Cl的结构式为________。(3)反应①和②的反应类型相同,其反应类型是___________。(4)化合物D的分子式为___________。(5)反应⑤生成“物质F”和HCl,则E→F的化学反应方程式为________。(6)是F的同分异构体,其中X部分含—COOH且没有支链,满足该条件的同分异构体有______种(不考虑立体异构)。(7)已知氨基酸之间脱水能够形成含肽键的化合物,请设计由甘氨酸(HOOCCH2NH2)和CNCH2COOC2H5制备的合成路线________(无机试剂任选)。24、(12分)烯烃和酚类是两种重要的有机化工原料。完成下列填空:(1)合成除苯乙烯外,还需要另外两种单体,写出这两种单体的结构简式________________________________、_________________________________。(2)由苯乙烯合成()需要三步,第一步选用的试剂为__________,目的是______________________________。(3)邻甲基苯酚可合成A,分子式为C7H6O3,在一定条件下A自身能缩聚成B。B的结构简式_________。A与浓溴水反应的化学方程式为_________________。(4)设计一条由制备A的合成路线(合成路线常用的表示方法为:MN……目标产物)____________________。25、(12分)Ⅰ.含氨废水和废气对环境造成的污染越来越严重,某课外活动小组先测定废水中含NO3-为3×10-4mol/L,而后用金属铝将NO3-还原为N2,从而消除污染。(1)配平下列有关离子方程式:_____NO3-+_______Al+_______H2O→_______N2↑+______Al(OH)3+________OH-。(2)上述反应中被还原的元素是____________,每生成2mol
N2转移_________mol电子。(3)有上述废水100m3,若要完全消除污染,则所消耗金属铝的质量为_________g。Ⅱ.NO与Cl2在常温常压下可以合成亚硝酰氯(NOCl)。它是一种红褐色液体或黄色气体,其熔点-64.5℃,沸点-5.5
℃,遇水易水解。亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂。实验室制备原料气Cl2的装置如图所示:(4)实验室制Cl2时,装置A中烧瓶内发生反应的化学方程式为_________________________。(5)将上述收集到的Cl2充入D的集气瓶中,按图示装置制备亚硝酰氯。①装置D中发生的反应方程式为__________________________。②如果不用装置E会引起什么后果:__________________。③某同学认为装置F不能有效吸收尾气中的某种气体,该气体为_____________,为了充分吸收尾气,可将尾气与________________同时通入氢氧化钠溶液中。26、(10分)将一定量的Cu和浓硫酸反应(装置中的夹持、加热仪器省略),反应后,圆底烧瓶内的混合液倒入水中,得到蓝色溶液与少量黑色不溶物。(1)反应后蓝色溶液呈酸性的原因有①______________,②______________。(2)为检验反应产生气体的还原性,试剂a是______________。(3)已知酸性:H2SO3>H2CO3>H2S。反应后测得Na2S和Na2CO3混合溶液中有新气体生成。该气体中______________(填“含或不含”)H2S,理由是______________;(4)少量黑色不溶物不可能是CuO的理由是______________。查阅资料后发现该黑色固体可能是CuS或Cu2S中的一种或两种,且CuS和Cu2S在空气中煅烧易转化成Cu2O和SO2。称取2.000g黑色固体,灼烧、冷却、……最后称得固体1.680g。(5)灼烧该固体除用到酒精灯、坩埚、坩埚钳、三脚架等仪器,还需要______________。确定黑色固体灼烧充分的依据是______________,黑色不溶物其成分化学式为______________。27、(12分)(三草酸合铁酸钾晶体)为翠绿色晶体,可用于摄影和蓝色印刷,110℃失去结晶水,230℃分解。某化学研究小组对受热分解生成的气体产物和固体产物进行探究。实验I:探究实验所得的气体产物,按下图装置进行实验(夹持仪器已略去,部分装置可重复使用)。(1)实验室常用饱和和饱和的混合液制,反应的化学方程式为_____________。(2)装置的连接顺序为:A→__→__→__→__→__→F(填各装置的字母代号)。(3)检查装置气密性后,先通一段时间,其目的是________,实验结束时熄灭A、C两处的酒精灯,继续通至常温,其目的是__________。(4)实验过程中观察到F中的溶液变浑浊,C中有红色固体生成,则气体产物____(填化学式)。(实验二)分解产物中固体成分的探究(5)定性实验:经检验,固体成分含有。定量实验:将固体产物加水溶解、过滤洗涤、干燥,得到含铁样品。完成上述实验操作,需要用到下列仪器中的__________(填仪器编号)。设计下列三种实验方案分别对该含铁样品进行含量的测定(甲方案)(乙方案)(丙方案)你认为以上方案中可以确定样品组成的有_____________方案。(6)经测定产物中,写出分解的化学方程式_________。28、(14分)氯碱厂以食盐等为原料,生产烧碱、盐酸等化工产品。工艺流程可简单表示如图:完成下列填空:(1)粗盐水中含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4等可溶性杂质,①步骤必须先后加入稍过量的NaOH、BaCl2、Na2CO3溶液后过滤除杂。试写出加入Na2CO3溶液时发生反应的离子方程式:______。写出②步骤发生反应的化学方程式:______。(2)③步骤之后获得干燥的烧碱产品的有关操作有______。进行④步骤的生产设备A、B之间传递的是(选填编号)______。A.只有物料B.既有物料又有能量C.只有能量D.既无物料也无能量(3)如果用下列装置在实验室进行⑤步骤的实验,正确的是(选填编号)______。若检验烧碱产品中是否含有少量NaCl杂质的实验方案是______。(4)为测定烧碱产品的纯度,准确称取5.000g样品(杂质不含碱性物质)置于烧杯中,加水搅拌,冷却至室温后,将溶液全部转移入1000mL的容量瓶之后的一步操作是______。从所配得的溶液中每次都取出20.00mL,用0.12mol/L的盐酸滴定(选用常用指示剂),两次分别用去盐酸溶液19.81mL和19.79mL.判断滴定终点的依据是______,根据实验数据计算此烧碱产品的纯度为(保留两位小数)______。29、(10分)乙酸乙酯是重要的工业溶剂和香料,广泛用于化纤、橡胶、食品工业等。在标准状态时,由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的反应热称为该化合物的标准摩尔生成。请写出标准状态下,乙酸和乙醇反应的热化学方程式为___________。取等物质的量的乙酸、乙醇在TK下密闭容器中发生液相反应物和生成物均为液体酯化反应,达到平衡,乙酸的转化率为,则该温度下用物质的量分数表示的平衡常数________;注:对于可逆反应:达到化学平衡时,)。而相同条件下实验室采用回流并分离出水的方式制备乙酸乙酯时,乙酸转化率可以高达,可能的原因是__________。若将乙醇与乙酸在催化剂作用下发生气相反应物和生成物均为气体酯化反应,其平衡常数与温度关系为:式中T为温度,单位为,则气相酯化反应为________填“吸热”或“放热”反应。乙酸和乙醇酯化反应在甲、乙两种催化剂的作用下,在相同时间内乙酸乙酯的产率随温度变化如图所示。由图可知,产率为时,应该选择催化剂和温度分别是________、________;使用催化剂乙时,当温度高于,随温度升高,乙酸乙酯产率下降的原因________________________。为了保护环境,的排放必须控制。化学工作者尝试各种方法将燃煤产生的二氧化碳回收利用,以达到低碳排放的目的。如图是通过人工光合作用,以和为原料制备乙醇和的原理示意图:判断迁移的方向________选填“从左向右”、“从右向左”。写出电极b的电极反应式:________________。
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.氯化钙是电解质,铁与钢中的碳、潮湿的空气形成原电池,用氯化钙作钢箱梁大桥融雪剂会加速钢铁腐蚀,故A正确;B.煤中含有硫元素,直接燃烧产生二氧化硫,污染空气,对燃煤进行脱硫处理有利于减少酸雨的产生,故B正确;C.明矾水解生成的胶体,氢氧化铝胶体表面积大,吸附水中悬浮颗粒物,故C正确;D.芳香族化合物不一定有香味,好多有毒,只有少数可以用作食品香味剂,故D错误;故选D。2、C【解析】试题分析:A、常温下分别测等体积、等浓度的醋酸和氨水pH,发现二者的pH之和为14,说明醋酸溶液中的氢离子浓度等于氨水中的氢氧根离子浓度,表明醋酸和氨水的电离程度相同,电离平衡常数相等,故A正确;B、向均盛有2mL5%H2O2溶液的两支试管中分别滴入0.2mol/LFeCl3,和0.3mol/LCuCl2溶液lmL,Fe3+的催化效果比Cu2+好,双氧水分解的速率快,生成气泡的速率更快,故B正确;C、金属与酸的反应是放热反应,反应刚开始时,温度逐渐升高,反应速率加快,随着反应的进行,醋酸的浓度减小,反应速率又逐渐减慢,故C错误;D、H3BO3的酸性强于H2CO3,向硼酸(H3BO3)溶液中滴加少量Na2CO3溶液,反应放出二氧化碳,有明显现象,故D正确;故选C。考点:考查了化学实验方案的设计与评价的相关知识。3、D【解析】
A.NaClO溶液呈碱性,在NaClO溶液中滴入少量FeSO4溶液,会生成Fe(OH)3沉淀;B.硫酸根离子完全沉淀时,铝离子与氢氧根离子的物质的量之比为1:4,反应生成偏铝酸根;C.氢氧化铝不溶于弱碱,所以不会生成偏铝酸根;D.NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液,n[Ba(OH)2]:n(NaHCO3)=1:1【详解】A.NaClO溶液呈碱性,在NaClO溶液中滴入少量FeSO4溶液,发生3H2O+3ClO-+6Fe2+=2Fe(OH)3↓+4Fe3++3Cl-,故A错误;B.向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液,恰好使SO42-完全沉淀,铝离子恰好反应生成偏铝酸根离子,反应的化学方程式为KAl(SO4)2+2Ba(OH)2=2BaSO4+KAlO2+2H2O,对应的离子方程式为:Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+AlO2-+2H2O,故B错误;C.氢氧化铝不溶于弱碱,所以向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3•H2O:Al3++3NH3•H2O═Al(OH)3↓+3NH4+D.NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液,HCO3-无剩余,离子方程式:HCO3-+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O,D正确,选D。【点睛】本题考查了离子方程式的书写,明确反应实质及离子方程式书写方法是解题关键,注意化学式的拆分、注意离子反应遵循原子个数、电荷数守恒规律,题目难度不大.4、B【解析】
A.玻璃的主要成分为硅酸盐,属于无机非金属材料,A正确;B.橡胶属于有机高分子材料,钢板属于合金材料,它们都不属于新型无机材料,B不正确;C.钢铁是铁碳的合金,属于合金材料,C正确;D.常规融雪剂主要成分为氯化镁等,会腐蚀水泥路面和桥梁,新型自融冰雪路面技术可减少对路面及桥梁的影响,D正确;故选B。5、C【解析】
碱石灰具有吸水性,可以用作干燥剂,所干燥的物质不能与干燥剂发生反应,碱石灰不能干燥二氧化硫、氯气、硫化氢等溶于水显酸性的气体,据此即可解答。【详解】碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物,所以碱石灰是碱性物质,不能干燥酸性物质,A.H2S属于酸性气体,能与氢氧化钠和氧化钙反应,所以不能用碱石灰干燥,A项错误;B.Cl2可以和碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,B项错误;C.NH3是碱性气体,不和碱石灰反应,能用碱石灰干燥,C项正确;D.SO2属于酸性气体,能与碱石灰反应,所以不能用碱石灰干燥,D项错误;答案选C。【点睛】常见的干燥剂可分为酸性干燥剂、碱性干燥剂和中性干燥剂,其中酸性干燥剂为浓H2SO4,它具有强烈的吸水性,常用来除去不与H2SO4反应的气体中的水分。例如常作为H2、O2、CO、SO2、N2、HCl、CH4、CO2、Cl2等气体的干燥剂;碱性干燥剂为碱石灰(固体氢氧化钠和碱石灰):不能用以干燥酸性物质,常用来干燥氢气、氧气、氨气和甲烷等气体。6、C【解析】
A.过滤分离Ag2S时,用玻璃棒不断搅拌,容易损坏滤纸,A不正确;B.蒸发皿不能用于灼烧,在空气中高温灼烧Ag2S会生成SO2,污染环境,同时生成的Ag会被氧化成Ag2O,B不正确;C.KMnO4与浓盐酸不需加热就能反应生成Cl2,C正确;D.分液时,先放出水相,再从分液漏斗上口倒出有机相,D不正确;故选C。7、D【解析】
短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。m可做制冷剂,则m为NH3,则X为H;无色气体p遇空气变为红棕色,则p为NO;N元素的简单氢化物是非电解质,所W不是O、N,则Y为N,Z为O,W原子的最外层电子数是X与Z原子最外层电子数之和,且其简单氢化物r溶于水完全电离,则W为Cl。【详解】A.电子层数越多离子半径越大,电子层数相同,原子序数越小半径越大,所以简单离子半径:Cl->N3->O2->H+,故A错误;B.Y为N,其价层电子为2s22p3,价电子轨道表示式为:,故B错误;C.r与m可形成离子化合物氯化铵,铵根的正确电子式为,故C错误;D.氨气与氧气在催化剂加热的条件下可以生成NO,故D正确;故答案为D。8、D【解析】
由图可知溶液中金属硫化物沉淀的Ksp大小顺序为CuS<CdS<ZnS<CoS<FeS,溶液中金属离子沉淀先后顺序为:Cu2+、Cd2+、Zn2+、Co2+、Fe2+,选项A正确;CuS的Ksp最小,控制S2−浓度可以使铜离子从溶液中沉淀出来,实现铜离子与其他金属离子的分离,选项B正确;因Na2S、ZnS来源广、价格便宜,可作沉铜的沉淀剂,选项C正确;ZnS不溶于水,向ZnS中加入Cu2+的离子方程式为:ZnS+Cu2+CuS+Zn2+,选项D不正确。9、C【解析】
A.一氧化氮氧化生成二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸,硝酸分解生成二氧化氮,稀硝酸与铜反应生成一氧化氮,各物质之间通过一步反应可以实现,故A正确;B.氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠,次氯酸钠与碳酸反应生成次氯酸,次氯酸与氢氧化钠反应生成次氯酸钠,次氯酸与盐酸反应生成氯气,各物质之间通过一步反应可以实现,故B正确;C.氯化钠不能够通过一步反应得到过氧化钠,故C错误;D.氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,偏铝酸钠与碳酸反应生成氢氧化铝,氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,氢氧化铝分解生成氧化铝,个物质之间通过一步反应可以实现,故D正确;本题选C。【点睛】要通过氯化钠得到过氧化钠,首先要电解熔融的氯化钠得到金属钠,金属钠在氧气中燃烧可以得到过氧化钠。10、C【解析】
由分离流程可知,因硝酸钠和氯化钾不同温度下溶解度不同,在①的实验过程中,将硝酸钠和氯化钾加水溶解,蒸发浓缩,有NaCl析出,趁热过滤分离出氯化钠,将滤液冷却可使硝酸钾析出,以此来解答。【详解】A.①为蒸发浓缩,②为冷却结晶,均需要控制温度,故A正确;B.①实验分离出NaCl,操作依次为:加水溶解、蒸发浓缩结晶、趁热过滤,故B正确;C.②实验操作为冷却结晶,故C错误;D.用95%的酒精洗涤所得的硝酸钾晶体比较好,可减少硝酸钾的溶解,故D正确;答案选C。11、C【解析】
A.联碱法对母液处理方法:向母液中通入氨气,冰冻和加食盐,故A错误;B.列管式热交换器的使用能使能量在流程中得到充分利用,降低了能耗,故B错误;C.硫化汞与氧气反应生成二氧化硫和汞,可以用焙烧辰砂制取汞,故C正确;D.牺牲阳极的阴极保护法应用的是原电池工作原理,故D错误;故选:C。12、D【解析】
A.得电子能力H+>Na+,电解饱和食盐水阴极:2H++2e-═H2↑,故A正确;B.电解饱和食盐水过程中,H+被消耗,促进水的电离,阴极消耗H+同时得到OH-,故B正确;C.失电子能力Cl->OH-,电解饱和食盐水阳极:2Cl--2e-=Cl2,故阳极得到Cl2,故C正确;D.D.电解池中,阴离子会向阳极移动,而阴极氢离子放电,使整个溶液显碱性,因此阳极区滴酚酞也会变红,故D错误;故选D。13、D【解析】
A、过氧化氢(H2O2)常用作氧化剂、漂白剂和消毒剂,为了贮存、运输、使用的方便,工业上将过氧化氢转化为固态的过碳酸钠晶体(2Na2CO3•3H2O2),该晶体具有碳酸钠和过氧化氢的双重性质,选项A正确;B、亚硝酸具有防腐作用,所以可在食品中适量添加以延长保质期,但是亚硝酸盐会危害人体健康,应控制用量,选项B正确;C、不锈钢是通过改变材料的内部结构达到防锈蚀的目的,指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢,选项C正确;D、“碳纳米泡沫”,与石墨烯是不同性质的单质,二者互为同素异形体而不是同分异构体,选项D错误;答案选D。14、D【解析】
由题干信息分析可知X为C、Y为O、Z为Mg、W为Si,甲为CO2,乙为MgO,丙为SiO2,丁为CO;【详解】A.反应③,为工业制粗硅的原理,A正确;B.Z即镁位于元素周期表第三周期ⅡA族,B正确;C.4种元素的原子中,Y原子即氧原子的半径最小,C正确;D.工业上通过电解熔融氯化镁而不是氧化镁来制取镁,D错误;答案选D。15、D【解析】
点燃酒精灯,轻轻推动注射器活塞即可反应,空气带着乙醇蒸气与热的铜粉发生反应,选项A正确;看到铜粉变黑,发生2Cu+O22CuO,看到铜粉黑变红,发生C2H5OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O,选项B正确;硫酸铜粉末变蓝,是因为生成了五水硫酸铜,说明乙醇氧化有水生成,选项C正确;乙醛与新制的氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀需要加热,选项D不正确。16、A【解析】
A.①→②过程中催化剂与气体之间是吸附,没有形成离子键,故A错误;B.②→③过程中,化学键断键需要吸收能量,故B正确;C.图二中通过a、b曲线说明加入催化剂可降低反应的活化能,故C正确;D.在密闭容器中加入1molN2、3molH2,该反应是可逆反应,不可能全部反应完,因此充分反应放出的热量小于92kJ,故D正确。综上所述,答案为A。17、D【解析】
若Z原子的最外层电子数是第一层电子数的3倍,则Z是S元素;根据其再周期表中的相对位置,X、Y、W分别是N、O、Cl。【详解】A.O的非金属性大于S,氧气与氢气反应比硫蒸气与氢气反应剧烈,故A错误;B.N与Cl的原子核外电子数相差17-7=10,故B错误;C.同周期元素从左到右非金属性增强,非金属性越强,单质氧化性越强,氧气氧化性强于氮气,故C错误;D.同周期元素从左到右非金属性增强,非金属性越强,最高价氧化物对应水化物酸性越强,酸性HClO4>H2SO4,故D正确。18、D【解析】
氨气与氧气发生了催化氧化反应:4NH3+5O24NO+6NO,可知4NH3~20e-,即4:20=,推出为NA=22.4n/5V。答案选D。19、A【解析】
这是二次电池,放电时Li是负极,充电时Li是阴极;【详解】A.充电时电子经外电路流入Li,A错误;B.放电时正极为还原反应,O2得电子化合价降低,反应式为2Li++O2+2e-=Li2O2,B正确;C.充电时Li电极为阴极,与电源的负极相连,C正确;D.碳酸锂涂层的覆盖可阻止锂电极的氧化,但是涂层能让锂离子进入电解质定向移动形成闭合回路,D正确;答案选A。【点睛】关键之一是正确判断电极。关于负极的判断可以从这几方面入手:如果是二次电池,与电源负极相连的那一极,在放电时是负极;电子流出那一极是负极;发生氧化反应的一极是负极;阴离子向负极移动。20、C【解析】
A.没有加入NaOH溶液时,新制氯水的pH为2.6,氢离子的浓度c(H+)=10-2.6mol/L,故A正确;B.向新制氯水中逐滴滴加NaOH溶液,NaOH先和溶液中的氢离子反应,pH迅速上升,故B正确;C.新制氯水中有氢离子,逐滴滴加NaOH溶液,NaOH先和溶液中的氢离子和HClO反应,故C错误;D.由图可知,逐滴滴加NaOH溶液,NaOH先和溶液中的氢离子和HClO反应,使Cl2+H2OH++Cl-+HClO反应平衡右移,故D正确;题目要求选择不能得到的结论,故选C。21、C【解析】
A、稀硫酸滴入碳酸钠中二者反应生成二氧化碳,二氧化碳与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀,说明顺酸性:H2SO4>H2CO3>H2SiO3,非金属性:S>C>Si,能得出相应实验结论,不选A;B、浓硫酸能使蔗糖脱水碳化,反应放热,浓硫酸在加热条件下与碳反应生成的二氧化硫能使溴水褪色,能得出实验结论,不选B;C、常温下,浓硝酸使铁钝化,不能得出实验结论,选C;D、浓氨水与生石灰反应生成的氨气使酚酞变红,证明氨气的水溶液呈碱性,能得出实验结论,不选D;答案选C。22、D【解析】
A、P4是正四面体结构,每个P4分子中有6个共价键,1molP4(P原子均达到8电子稳定结构)中所含P-P键数目为6NA,故A错误;B.H2+I22HI反应前后气体分子数不变,0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后,其分子总数等于0.2NA,故B错误C.20mL10mol/L的浓硝酸与足量铜加热反应生成NO2和NO,转移电子数不是0.1NA,故C错误;D.1个NH2-含10个电子,0.1molNH2-所含电子数为6.02×1023个,故D正确。二、非选择题(共84分)23、氨基羧基ClCOOC2H5取代反应C10H9N2O2F+CNCH2COOC2H5+HCl3【解析】
根据合成路线可知,A与C3H5O2Cl发生取代反应生成B,B与C2H5OH发生酯化反应并成环得到C,C与CH3NHCH2COOH反应生成D,D经过反应④得到E,E与CNCH2COOC2H5反应得到F和HCl,据此分析解答问题。【详解】(1)A的结构简式为,分子中含有的官能团有氟原子、氨基和羧基,故答案为:氨基;羧基;(2)根据上述分析可知,A与C3H5O2Cl发生取代反应生成B,B的结构简式为,逆推可得C3H5O2Cl的结构简式为ClCOOC2H5,故答案为:ClCOOC2H5;(3)反应①为A与C3H5O2Cl发生取代反应生成B,反应②为B与C2H5OH发生酯化反应并成环得到C,两者都是取代反应,故答案为:取代反应;(4)化合物D的结构式为,根据各原子的成键原理,可知其分子式为C10H9N2O2F,故答案为:C10H9N2O2F;(5)E与CNCH2COOC2H5反应得到F和HCl,反应方程式为:+CNCH2COOC2H5+HCl,故答案为:+CNCH2COOC2H5+HCl;(6)是F的同分异构体,则X为—C4H7O2,又X部分含—COOH且没有支链,则X有—CH2CH2CH2COOH、—CH2CH(COOH)CH3、—CH(COOH)CH2CH33种结构,即满足条件的同分异构体有3种,故答案为:3;(7)结合题干信息,制备时,可先将甘氨酸(HOOCCH2NH2)脱水缩合得到,在与POCl3反应得到,与CNCH2COOC2H5反应制得,合成路线为,故答案为:。24、CH2=CH-CNCH2=CH-CH=CH2HBr(或HCl)保护碳碳双键防止被加成或氧化【解析】
(1)链节主链为碳原子,且含有碳碳双键,应是烯烃、1,3﹣丁二烯之间发生的加聚反应,除苯乙烯外,还需要另外两种单体为:CH2=CH﹣CN、CH2=CH﹣CH=CH2,故答案为CH2=CH﹣CN、CH2=CH﹣CH=CH2;(2)苯乙烯先与HBr发生加成反应,然后再催化剂条件下发生取代反应,最后在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应得到,第一步的目的是:保护碳碳双键防止被加成,故答案为HBr;保护碳碳双键防止被加成;(3)邻甲基苯酚可合成A,分子式为C7H6O3,则A为,A发生缩聚反应得到B,B的结构简式为:,A与浓溴水反应的化学方程式为:,故答案为;;(4)在碱性条件下水解得到,然后发生催化氧化得到,再氧化得到,最后用酸酸化得到,合成路线流程图为:。25、610183106N201350MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O2NO+Cl2═2NOClF中的水蒸气进入D装置中,会导致产品水解NOO2【解析】
Ⅰ.N元素化合价由+5降低为0,铝元素化合价由0升高为+3;根据反应的离子方程式计算消耗金属铝的质量;Ⅱ.实验室在加热条件下用二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气;NO与Cl2发生化合反应生成NOCl,根据NOCl遇水易水解分析装置E的作用;尾气中含有NO,NO不能与氢氧化钠溶液反应。【详解】(1)N元素化合价由+5降低为0,铝元素化合价由0升高为+3,根据得失电子守恒、元素守恒、电荷守恒配平离子方程式为6NO3-+10Al+18H2O==3N2↑+10Al(OH)3+6OH-。(2)上述反应中,N元素化合价由+5降低为0,被还原的元素是N,每生成2mol
N2转移2mol×2×(5-0)=20mol电子。(3)100m3废水含有NO3-的物质的量是100×103L×3×10-4mol/L=30mol,设反应消耗铝的物质的量是n=50mol,则所消耗金属铝的质量为50mol×27g/mol=1350g。(4)实验室在加热条件下用二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气,制Cl2时发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。(5)①装置D中NO与Cl2发生化合反应生成NOCl,发生的反应方程式为2NO+Cl2═2NOCl。②NOCl遇水易水解,若没有E装置,F中的水蒸气进入D装置中,会导致产品水解。③尾气中含有NO,NO不能与氢氧化钠溶液反应,该气体为NO,氧气与NO反应生成NO2,为了充分吸收尾气,可将尾气与O2同时通入氢氧化钠溶液中。【点睛】本题考查了物质制备方案设计以及实验方案评价、氧化还原反应方程式的配平,侧重于考查学生的分析问题和解决问题的能力。26、反应后期浓硫酸变稀,而铜和稀硫酸不发生反应,硫酸有剩余硫酸铜溶液水解呈酸性溴水或酸性高锰酸钾不含硫化氢和二氧化硫反应氧化铜能与稀硫酸反应玻璃棒;泥三角充分灼烧的依据是再次灼烧,冷却,称量,两次的质量差不能超过0.001g;CuS和Cu2S【解析】
(1)铜和浓硫酸反应,随着反应的进行,浓硫酸会变成稀硫酸,稀硫酸与铜不反应,生成的硫酸铜水解显酸性;(2)检验二氧化硫的还原性,可以用具有氧化性的物质,且反应现象明显;(3)依据硫化氢和二氧化硫反应进行分析;(4)氧化铜可以和稀硫酸反应;(5)依据现象进行分析;【详解】(1)随着反应的进行浓硫酸会变成稀硫酸,稀硫酸与铜不反应,使溶液显酸性,生成的硫酸铜水解使溶液显酸性,故答案为:反应后期浓硫酸变稀,而铜和稀硫酸不发生反应,硫酸有剩余;硫酸铜溶液水解呈酸性;(2)二氧化硫有还原性,所以可以用溴水或者酸性高锰酸钾溶液检验,故答案为,溴水或酸性高锰酸钾;(3)Na2S和Na2CO3混合溶液中通入二氧化硫,不会生成硫化氢,因为硫化氢和二氧化硫发生反应,故答案为:不含;硫化氢和二氧化硫反应;(4)少量黑色不溶物不可能是CuO,因为氧化铜可以和稀硫酸反应,故答案为:氧化铜能与稀硫酸反应;(5)灼烧固体时除了需要酒精灯、坩埚、坩埚钳、三脚架等仪器外,还需要玻璃棒,泥三角,充分灼烧的依据是再次灼烧,冷却,称量,两次的质量差不能超过0.001g,设CuSxmol,Cu2Symol,96x+160y=2;(x+y)80=1.68,解得,x=0.02,y=0.005,故两者都有,故答案为:玻璃棒;泥三角;充分灼烧的依据是再次灼烧,冷却,称量,两次的质量差不能超过0.001g;CuS和Cu2S。27、NH4Cl+NaNO2N2↑+NaCl+2H2OBFDEC排出装置中的空气,防止空气中的O2和CO2干扰实验结果防止F中溶液倒吸进入C中①②⑤⑦甲、乙【解析】
⑴实验室常用饱和NH4Cl和饱和NaNO2的混合液制N2。⑵利用C装置的无水硫酸铜粉末检验水蒸气,再利用F装置检验CO2,用D装置除去多余的CO2,用E装置干燥CO气体,利用D装置中灼热的CuO和F装置澄清石灰水检验CO。⑶先通一段时间N2,排尽装置中的空气,实验结束时,先熄灭A、C两装置中的酒精灯,再通入N2至室温。⑷实验过程中观察到F中的溶液都变浑浊,说明生成的气体含二氧化碳,C中有红色固体生成,说明气体中含一氧化碳还原氧化铜生成二氧化碳和铜。⑸①溶解过滤时需要用到的仪器主要用烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台;②【甲方案】ag样品加入足量稀硝酸搅拌溶液,加入足量NaOH溶液搅拌、过滤、洗涤、烘干、灼烧得固体bg,bg为氧化铁,结合铁元素守恒可以计算铁的含量;【乙方案】ag样品加入足量稀硝酸搅拌,测量气体体积测得气体体积VmL(标况),气体为一氧化氮,一氧化氮是FeO、Fe和稀硝酸反应生成,能测定铁元素含量;【丙方案】ag样品加入足量稀硝酸溶液配制250mL溶液,每次取25mL溶液用酸性KMnO4溶液滴定,三次平均消耗0.1molL−1酸性KMnO4溶液VbmL,该过程中足量稀硝酸会把FeO、Fe氧化生成铁离子,铁离子不能用高锰酸钾溶液反应测定,故丙不能测定。⑹经测定产物中,假设生成的FeO、Fe物质的量分别为1mol,则得到电子为1mol+3mol=4mol,草酸根中碳部分变为+4价,部分变为+2价,2mol生成3molK2CO3,失去3mol电子,根据得失电子守恒9mol碳元素中5mol碳失去电子5mol电子,4mol碳得到4mol电子。【详解】⑴实验室常用饱和NH4Cl和饱和NaNO2的混合液制N2,反应的化学方程式为NH4Cl+NaNO2N2↑+NaCl+2H2O;故答案为:NH4Cl+NaNO2N2↑+NaCl+2H2O。⑵利用C装置的无水硫酸铜粉末检验水蒸气,再利用F装置检验CO2,用D装置除去多余的CO2,用E装置干燥CO气体,利用D装置中灼热的CuO和F装置澄清石灰水检验CO,则根据气体流向连接装置的顺序为:A→B→F→D→E→C→F;故答案为:B;F;D;E;C。⑶先通一段时间N2,排尽装置中的空气,防止空气中的O2和CO2干扰实验。实验结束时,先熄灭A、C两装置中的酒精灯,再通入N2至室温,目的是防止压强减小,F装置中的溶液倒吸;故答案为:排出装置中的空气,防止空气中的和干扰实验结果;防止F中溶液倒吸进入C中。⑷实验过程中观察到F中的溶液都变浑浊,说明生成的气体含二氧化碳,C中有红色固体生成,说明气体中含一氧化碳还原氧化铜生成二氧化碳和铜,则气体产物是CO2、CO;故答案为:CO2、CO。⑸①定量实验:将固体产物加水溶解、过滤洗涤、干燥,得到含铁样品,溶解过滤时需要用到的仪器主要用烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台;故答案为:①②⑤⑦。②【甲方案】ag样品加入足量稀硝酸搅拌溶液,加入足量NaOH溶液搅拌、过滤、洗涤、烘干、灼烧得固体bg,bg为氧化铁,结合铁元素守恒可以计算铁的含量;【乙方案】ag样品加入足量稀硝酸搅拌,测量气体体积测得气体体积VmL(标况),气体为一氧化氮,一氧化氮是FeO、Fe和稀硝酸反应生成,能测定铁元素含量;【丙方案】ag样品加入足量稀硝酸溶液配制250mL溶液,每次取25mL溶液用酸性KMnO4溶液滴定,三次平均消耗0.1molL−1酸性KMnO4溶液VbmL,该过程中足量稀硝酸会把FeO、Fe氧化生成铁离子,铁离子不能用高锰酸钾溶液反应测定,故丙不能测定;故答案为:甲、乙。⑹经测定产物中,假设生成的FeO、Fe物质的量分别为1mol,则得到电子为1mol+3mol=4mol,草酸根中碳部分变为+4价,部分变为+2价,2mol生成3molK2CO3,失去3mol电子,根据得失电子守恒9mol碳元素中5mol碳失去电子5mol电子,4mol碳得到4mol电子,依次分解的化学方程式;故答案为:。28、Ca2++CO32-=CaCO3↓、Ba2++CO32-=BaCO3↓2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑(冷却)结晶、过滤(洗涤)、干燥CAC取样溶于水,加入过量的稀硝酸后,滴入AgNO3溶液,若有白色沉淀产生则含有杂质NaCl,若无白色沉淀产生,则无杂质NaCl用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒,并将所得溶液移入容量瓶当最后一滴盐酸滴入,锥形瓶中溶液由黄色变为橙色且半分钟内不变95%【解析】
(1)稍过量的NaOH是除去粗盐水中含有的MgCl2,稍过量的BaCl2除去粗盐水中含有的Na2SO4,稍过量的Na2CO3是除去粗盐水中含有的CaCl2和过量的BaCl2,根据电解饱和食盐水原理书写;(2)③步骤是蒸发,蒸发之后获得干燥的烧碱产品的有关操作有(冷却)结晶、过滤(洗涤)、干燥,④步骤是将生成的H2和Cl2化合为HCl,据此判断。(3)⑤步骤是HCl的吸收,要注意防倒吸,检验烧碱产品中是否含有少量NaCl杂质,就是检验是否有氯离子;(4)根据配制一定物质的量浓度溶液的原理分析:酸碱滴定指示剂一般选择甲基橙,依据酸滴定碱来判断滴定终点的依据,根据n(NaOH)=n(HCl),ω(NaOH)=×100%进行有关计算。【详解】(1)稍过量的NaOH是除去粗盐水中含有的MgCl2,稍过量的BaCl2除去粗盐水中含有的Na2SO4,稍过量的Na2CO3是除去粗盐水中含有的CaCl2和过量的BaCl2
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