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文档简介
山东省临沂市重点中学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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4.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是阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是A.4g甲烷完全燃烧转移的电子数为2NAB.11.2L(标准状况)CCl4中含有的共价键数为2NAC.3molSO2和1molO2于密闭容器中催化反应后分子总数为3NAD.1L0.1mol·L-1的Na2S溶液中HS-和S2-离子数之和为0.1NA2、下列实验方案正确且能达到实验目的的是()A.证明碳酸的酸性比硅酸强B.验证草酸晶体是否含结晶水C.检验混合气体中H2S和CO2D.制备乙酸乙酯3、X、Y、Z、W四种短周期主族元素的原子序数依次增大。X和Z同主族,Y和W同主族;原子半径X小于Y;X、Y、Z、W原子最外层电子数之和为14。下列叙述正确的是A.气态氢化物的热稳定性:W>YB.Y和Z可形成含有共价键的离子化合物C.W的最高价氧化物对应水化物的酸性同周期元素中最强D.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)4、吗替麦考酚酯主要用于预防同种异体的器官排斥反应,其结构简式如下图所示。下列说法正确的是A.吗替麦考酚酯的分子式为C23H30O7NB.吗替麦考酚酯可发生加成、取代、消去反应C.吗替麦考酚酯分子中所有碳原子一定处于同一平面D.1mol吗替麦考酚酯与NaOH溶液充分反应最多消耗3molNaOH反应5、某学习小组在实验室中用废易拉罐(主要成分为AI,含有少量的Fe、Mg杂质)制明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的过秳如图所示。下列说法正确的是A.为尽量少引入杂质,试剂①应选用氨水B.滤液A中加入NH4HCO3溶液产生CO2C.沉淀B的成分为Al(OH)3D.将溶液C蒸干得到纯净的明矾6、目前中国已经通过自主创新成功研发出第一台锌溴液流储能系统,实现了锌溴电池的隔膜、极板、电解液等关键材料自主生产。锌溴电池的原理装置图如图所示,下列说法错误的是()A.充电时电极石墨棒A连接电源的正极B.放电过程中阴离子通过隔膜从正极区移向负极区C.放电时负极反应为2Br-—2e-=Br2D.放电时右侧电解质储罐中的离子总浓度增大7、对下列实验现象或操作解释错误的是()现象或操作解释AKI淀粉溶液中滴入氯水变蓝,再通入SO2,蓝色褪去SO2具有还原性B配制SnCl2溶液时,先将SnCl2溶于适量稀盐酸,再用蒸馏水稀释,最后在试剂瓶中加入少量的锡粒抑制Sn2+水解,并防止Sn2+被氧化为Sn4+C某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成不能说明该溶液中一定含有SO42-D向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液,生成黑色沉淀Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)A.A B.B C.C D.D8、CO2和CH4催化重整可制备合成气,对减缓燃料危机具有重要的意义,其反应历程示意图如下:下列说法不正确的是A.合成气的主要成分为CO和H2B.①→②既有碳氧键的断裂,又有碳氧键的形成C.①→②吸收能量D.Ni在该反应中做催化剂9、已知X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素,X是周期表中原子半径最小的元素,Y元素的最高正价与最低负价的绝对值相等,Z的核电荷数是Y的2倍,W的最外层电子数是其最内层电子数的3倍。下列说法不正确的是()A.原子半径:Z>W>RB.对应的氢化物的热稳定性:R>WC.W与X、W与Z形成的化合物的化学键类型完全相同D.Y的最高价氧化物对应的水化物是弱酸10、某芳香族化合物分子式为Cl0H11ClO2,已知苯环上只有两个取代基,其中一个取代基为-Cl,且该有机物能与饱和NaHCO3溶液反应放出CO2,则满足上述条件的有机物甲的同分异构体(不考虑立体异构)数目有多少种A.5种 B.9种 C.12种 D.15种11、新冠疫情暴发,消毒剂成为紧俏商品,下列常用的消毒剂中,消毒原理与氧化还原无关的是()选项ABCD消毒剂双氧化水臭氧医用酒精84消毒液A.A B.B C.C D.D12、下图是一种微生物燃料电池的工作原理示意图,工作过程中必须对某室进行严格密封。下列有关说法错误的是A.a极的电极反应式为B.若所用离子交换膜为质子交换膜,则将由A室移向B室C.根据图示,该电池也可以在碱性环境中工作D.由于A室内存在细菌,所以对A室必须严格密封,以确保厌氧环境13、下列有关化学用语表示正确的是A.甲酸乙酯的结构简式:CH3OOCCH3 B.Al3+的结构示意图:C.次氯酸钠的电子式: D.中子数比质子数多1的磷原子:14、地球在流浪,学习不能忘”,学好化学让生活更美好。下列说法错误的是A.港珠澳大桥采用的超高分子量聚乙烯纤维吊绳,是有机高分子化合物B.“玉兔二号”月球车首次在月球背面着陆,其帆板太阳能电池的材料是SiO2C.《天工开物》中“凡石灰经火焚炼为用”,其中“石灰”指的是CaCO3D.宋·王希孟《千里江山图》卷中的绿色颜料铜绿的主要成分是碱式碳酸铜15、对下列事实的解释合理的是()A.氢氟酸可用于雕刻玻璃,说明氢氟酸具有强酸性B.常温下浓硝酸可用铝罐贮存,说明铝与浓硝酸不反应C.在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有吸水性D.铝箔在空气中受热熔化但不滴落,说明氧化铝的熔点比铝高16、现有稀硫酸和稀硝酸的混合溶液,其中c(SO42-)+c(NO3-)=5mol.L-1。10mL该混酸溶解铜质量最大时。溶液中HNO3、H2SO4的浓度之比为A.1:1 B.1:2 C.3:2 D.2:317、储存浓硫酸的铁罐外口出现严重的腐蚀现象。这主要体现了浓硫酸的()A.吸水性和酸性B.脱水性和吸水性C.强氧化性和吸水性D.难挥发性和酸性18、降冰片二烯类化合物是一类太阳能储能材料。降冰片二烯在紫外线照射下可以发生下列转化。下列说法错误的是()A.降冰片二烯与四环烷互为同分异构体B.降冰片二烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色C.四环烷的一氯代物超过三种(不考虑立体异构)D.降冰片二烯分子中位于同一平面的碳原子不超过4个19、利用下图装置可以模拟铁的电化学防护。下列说法不正确的是A.若X为锌棒,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀B.若X为锌棒,开关K置于M处,铁极发生氧化反应C.若X为碳棒,开关K置于N处,可减缓铁的腐蚀D.若X为碳棒,开关K置于N处,X极发生氧化反应20、下列化合物的同分异构体数目与的同分异构体数目相同的是A. B. C. D.21、生活中一些常见有机物的转化如图下列说法正确的是A.上述有机物中只有C6H12O6属于糖类物质B.转化1可在人体内完成,该催化剂属于蛋白质C.物质C和油脂类物质互为同系物D.物质A和B都属于非电解质22、设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.常温下,lmolC6H12中含碳碳键的数目一定小于6NAB.18g果糖分子中含羟基数目为0.6NAC.4.0g由H218O与D216O组成的混合物中所含中子数为2NAD.50g质量分数为46%的乙醇溶液与足量的钠反应,放出H2的分子数目为0.25NA二、非选择题(共84分)23、(14分)有机物PAS-Na是一种治疗肺结核药物的有效成分,有机物G是一种食用香料,以甲苯为原料合成这两种物质的路线如图:已知:①②(R=—CH3或—H)③回答下列问题:(1)生成A的反应类型是___。(2)F中含氧官能团的名称是___,试剂a的结构简式为___。(3)写出由A生成B的化学方程式:___。(4)质谱图显示试剂b的相对分子质量为58,分子中不含甲基,且为链状结构,写出肉桂酸与试剂b生成G的化学方程式:___。(5)当试剂d过量时,可以选用的试剂d是___(填字母序号)。a.NaHCO3b.NaOHc.Na2CO3(6)肉桂酸有多种同分异构体,写出符合下列条件的任意一种的结构简式___。a.苯环上有三个取代基;b.能发生银镜反应,且1mol该有机物最多生成4molAg;c.苯环上有两种不同化学环境氢原子24、(12分)红色固体X由两种元素组成,为探究其组成和性质,设计了如下实验:请回答:(1)气体Y的一种同素异形体的分子式是______,红褐色沉淀的化学式______。(2)X在隔绝空气条件下受高温分解为Y和Z的化学方程式____________。(3)取黄色溶液W滴加在淀粉KI试纸上,试纸变蓝色,用离子方程式表示试纸变蓝的原因____________。25、(12分)CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下:已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:(金属离子浓度为:0.01mol/L)沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2开始沉淀2.77.67.64.07.7完全沉淀3.79.69.25.29.8③CoCl2·6H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶水生成无水氯化钴。(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式_________________。(2)写出NaClO3发生反应的主要离子方程式________________;若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时,可能会生成有毒气体,写出生成该有毒气体的离子方程式_________________。(3)“加Na2CO3调pH至a”,过滤所得到的沉淀成分为___________________。(4)“操作1”中包含3个基本实验操作,它们依次是_____________、____________和过滤。制得的CoCl2·6H2O在烘干时需减压烘干的原因是__________________。(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是______________;其使用的最佳pH范围是_________。A.2.0~2.5B.3.0~3.5C.4.0~4.5D.5.0~5.5(6)为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是______________________。(答一条即可)26、(10分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,在水中溶解度较大,遇酸放出ClO2,是一种高效的氧化剂和优质漂白剂,可用于各种纤维和某些食品的漂白。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图所示:已知:①ClO2的熔点为-59℃、沸点为11℃,极易溶于水,遇热水、见光易分解;气体浓度较大时易发生分解,若用空气、CO2、氮气等气体稀释时,爆炸性则降低。②2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O请回答:(1)按上图组装好仪器后,首先应该进行的操作是____;装置B的作用是___;冰水浴冷却的主要目的不包括_(填字母)。a.减少H2O2的分解b.降低ClO2的溶解度c.减少ClO2的分解(2)ClO2是合成NaClO2的重要原料,写出三颈烧瓶中生成ClO2的化学方程式:____。(3)装置C中加入NaOH溶液的目的除了作反应物外,还因为_____。空气的流速过慢或过快都会影响NaClO2的产率,试分析原因:________。(4)该套装置存在的明显缺陷是_________。(5)为防止生成的NaClO2固体被继续还原为NaCl,所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外,还可以选择的还原剂是_(填字母)A.过氧化钠B.硫化钠C.氯化亚铁D.高锰酸钾(6)若mgNaClO3(s)最终制得纯净的ngNaClO2(s),则NaClO2的产率是_×100%。27、(12分)草酸是一种二元弱酸,可用作还原剂、沉淀剂等。某校课外小组的同学设计利用C2H2气体制取H2C2O4·2H2O。回答下列问题:(1)甲组的同学以电石(主要成分CaC2,少量CaS及Ca3P2杂质等)为原料,并用下图1装置制取C2H2。①装置A中用饱和食盐水代替水的目的是_____________。②装置B中,NaClO将H2S、PH3氧化为硫酸及磷酸,本身被还原为NaCl,其中PH3被氧化的离子方程式为______。该过程中,可能产生新的杂质气体Cl2,其原因是:______(用离子方程式回答)。(2)乙组的同学根据文献资料,用Hg(NO3)2作催化剂,浓硝酸氧化C2H2制取H2C2O4·2H2O。制备装置如上图2所示:①装置D中多孔球泡的作用是__________。②装置D中生成H2C2O4的化学方程式为____________。③从装置D中得到产品,还需经过___________(填操作名称)、过滤、洗涤及干燥。(3)丙组设计了测定乙组产品中H2C2O4·2H2O的质量分数实验。他们的实验步骤如下:准确称取mg产品于锥形瓶中,加入适量的蒸馏水溶解,再加入少量稀硫酸,然后用cmol·L-1酸性KMnO4标准溶液进行滴定至终点,共消耗标准溶液VmL。①滴定终点的现象是_____________。②滴定过程中发现褪色速率开始很慢后逐渐加快,分析可能的原因是____________。③产品中H2C2O4·2H2O的质量分数为_________(列出含m、c、V的表达式)。28、(14分)能源、材料已成为当今科学研究的热点。请回答下列问题:(1)单质A的燃烧热大,可作燃料。已知A为短周期元素,其气态原子逐个失去1~4个电子所需能量(电离能)如表所示。若该原子核外电子有三层,则该元素位于周期表______族,写出A燃烧后形成的氧化物的电子式:______.I1I2I3I4…电离能(kJ/mol)7381451773310540…(2)如图是超导材料元素在周期表中的分布,上述元素的短周期元素中原子半径最大的是______(填元素符号),其原子最外层有______种运动状态不同的电子,写出其最高价氧化物对应水化物在水溶液中的电离方程式:______。(3)上述主族元素中有两种原子可以形成的五核分子,其化学键键长和键角都相等,则该分子的空间构型为______,该物质为______分子(选填“极性”或“非极性”)。(4)铁单质在高温下会与水蒸气反应生成一种黑色固体和一种易燃性气体,且每生成1mol该易燃气体放出37.68kJ热量,请写出此反应的热化学方程式:______。(5)取适量Al、Mg合金样品置于烧杯中,加入20mL1mol/L的NaOH溶液,恰好完全反应。下列叙述正确的是______(选填编号)。a.Mg作负极,Al作正极b.若加入的是20mL1mol/L的盐酸,则放出的氢气的物质的量减少2/3c.若把NaOH中的H换成D(D为重氢),生成的氢气中D与H物质的量之比为1:2。29、(10分)沼气的主要成分是CH4,还含有CO2、H2S等。JoDeVrieze等设计了利用膜电解法脱除沼气中的CO2和H2S,并将阴极处理后气体制成高纯度生物甲烷,其流程如图所示。(1)需控制电解槽中阴极室pH>7,其目的是________________。(2)阳极室逸出CO2和________(填化学式);H2S在阳极上转化为SO42-而除去,其电极反应式为___________________。(3)在合成塔中主要发生的反应为:反应Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)ΔH1反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH2调节=4,充入合成塔,当气体总压强为0.1MPa,平衡时各物质的物质的量分数如图1所示;不同压强时,CO2的平衡转化率如图2所示:①反应CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)的△H=________(用ΔH1、ΔH2表示)。②图1中,200~550℃时,CO2的物质的量分数随温度升高而增大的原因是__________。③图2中,相同温度下,压强越大,CO2的平衡转化率越大,其原因是___________________;在压强为10MPa时,当温度在200~800℃范围内,随温度升高,CO2的平衡转化率始终减小,其原因是________________________。
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】
A.甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,碳元素化合价由-4价升高到+4价,所以4g甲烷完全燃烧转移的电子数为8NA/mol=2NA,故A正确;B.CCl4在标况下为非气态,无法计算11.2LCCl4的物质的量,故B错误;C.SO2和O2反应为可逆反应,反应不能进行完全,SO2和O2都有剩余,所以3molSO2和1molO2于密闭容器中催化反应后分子总数大于3NA,故C错误;D.Na2S溶液中分两步水解,生成HS-和H2S,根据物料守恒关系:HS-、H2S和S2-离子数之和为0.1NA,故D错误。故选A。【点睛】本题为“NA”应用试题,解答此类题要注意题设陷阱,本题B选项,CCl4在标况下非气态,C选项,二氧化硫和氧气反应为可逆反应,D选项,要注意物料守恒的正确使用,考生只有在平时多总结,才能做到考试时慧眼识别。2、C【解析】
A.盐酸挥发出的HCl也能和硅酸钠反应,应先除去,A项错误;B.草酸受热易熔化,所以试管口不能向下倾斜,且草酸受热分解也会产生水,B项错误;C.足量酸性高锰酸钾溶液可检验并除去H2S,可通过澄清石灰水变浑浊检验CO2的存在,C项正确;D.导管不能插入饱和碳酸钠溶液中,否则会引起倒吸,D项错误;所以答案选择C项。3、B【解析】
由题意可以推断出元素X、Y、Z、W分别为H、O、Na、S。A.元素的非金属性越强,其对应氢化物越稳定,非金属性W(S)<Y(O),气态氢化物的热稳定性:H2S<H2O,选项A错误;B.Y和Z可形成含有共价键的离子化合物Na2O2,选项B正确;C.元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物酸性越强,Cl非金属性强于S,所以HClO4是该周期中最强的酸,选项C错误;D.原子半径的大小顺序:r(Z)>r(W)>r(Y),选项D错误。答案选B。4、D【解析】A.吗替麦考酚酯的分子中含有1个N原子,H原子是个数应该为奇数,故A错误;B.吗替麦考酚酯中含有碳碳双键,能够发生加成反应、含有酯基能够发生取代反应、但不能发生消去反应,故B错误;C.吗替麦考酚酯分子中含有亚甲基几个,所有碳原子可能处于同一平面,不是一定处于同一平面,故C错误;D.1mol吗替麦考酚酯含有2mol酯基和1mol酚羟基与NaOH溶液充分反应最多消耗3molNaOH,故D正确;故选D。5、C【解析】
A选项,为尽量少引入杂质,试剂①应选用氢氧化钾,故A错误;B选项,滤液A为偏铝酸盐与NH4HCO3溶液反应生成氢氧化铝和碳酸铵,故B错误;C选项,根据B选项得出沉淀B的成分为Al(OH)3,故C正确;D选项,将溶液C蒸干得到明矾中含有硫酸钾杂质,故D错误。综上所述,答案为C。【点睛】偏铝酸盐与NH4HCO3溶液反应生成氢氧化铝和碳酸铵,不是水解反应。6、C【解析】
放电时,Zn是负极,负极反应式为:Zn-2e-═Zn2+,正极反应式为:Br2+2e-=2Br-,充电时,阳极反应式为2Br--2e-=Br2、阴极反应式为Zn2++2e-=Zn。【详解】A.充电时电极石墨棒A连接电源的正极,反应式为2Br--2e-=Br2,故A正确;B.放电过程中阴离子通过隔膜从正极区移向负极区,故B正确;C.放电时,Zn是负极,负极反应式为:Zn-2e-═Zn2+,故C错误;D.正极反应式为:Br2+2e-=2Br-,阴离子通过隔膜从正极区移向负极区,放电时右侧电解质储罐中的离子总浓度增大,故D正确;故选C。7、D【解析】
A选项,KI淀粉溶液中滴入氯水变蓝,再通入SO2,蓝色褪去,二氧化硫和单质碘反应生成硫酸和氢碘酸,SO2具有还原性,故A正确;B选项,配制SnCl2溶液时,先将SnCl2溶于适量稀盐酸,再用蒸馏水稀释,最后在试剂瓶中加入少量的锡粒,加盐酸目的抑制Sn2+水解,并防止Sn2+被氧化为Sn4+,故B正确;C选项,某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,原溶液中可能有亚硫酸根,因此不能说明该溶液中一定含有SO42−,故C正确;D选项,向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液,生成黑色沉淀,此时溶液中含有硫化钠,硫化钠与硫酸铜反应生成硫化铜,因此不能说Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),故D错误。综上所述,答案为D。【点睛】易水解的强酸弱碱盐加对应的酸防止水解,例如氯化铁;易被氧化的金属离子加对应的金属防止被氧化,例如氯化亚铁。8、C【解析】
A.由图示可知CO2和CH4在Ni催化作用下,最终生成CO和H2,故A正确;B.化学反应的过程中存在构成反应物的键的断裂和生成物中键的形成,由图示可知①→②过程中既有碳氧键的断裂,又有碳氧键的形成,故B正确;C.①的能量总和大于②的能量总和,则①→②的过程放出能量,故C错误;D.由图示可知CO2和CH4催化重整生成CO和H2的过程中Ni的质量和化学性质没有发生变化,则Ni为催化剂,故D正确;故答案为C。9、C【解析】
已知X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素,X是周期表中原子半径最小的元素,所以X是H;Y元素的最高正价与最低负价的绝对值相等,这说明Y是第ⅣA组元素;Z的核电荷数是Y的2倍,且是短周期元素,因此Y是C,Z是Mg;W的最外层电子数是其最内层电子数的3倍,且原子序数大于Mg的,因此W是第三周期的S;R的原子序数最大,所以R是Cl元素。【详解】A、同周期自左向右原子半径逐渐减小,则原子半径:Z>W>R,A正确;B、同周期自左向右非金属性逐渐增强,氢化物的稳定性逐渐增强,则对应的氢化物的热稳定性:R>W,B正确;C、H2S与MgS分别含有的化学键是极性键与离子键,因此W与X、W与Z形成的化合物的化学键类型完全不相同,C不正确;D、Y的最高价氧化物对应的水化物是碳酸,属于二元弱酸,D正确。答案选C。10、D【解析】试题分析:该有机物能与NaHCO3发生反应产生CO2,说明含有羧基-COOH。如果其中一个取代基是-Cl,则另一个取代基可以是-CH2CH2CH2COOH或-CH(CH3)CH2COOH或-CH2CH(CH3)COOH或-C(CH3)2COOH或-CH(C2H5)COOH,位置均有邻间对三种,共计是3×5=15种,答案选D。考点:考查同分异构体判断11、C【解析】
双氧水、臭氧、84消毒液均具有强氧化性,氧化病毒和细菌,达到消毒杀菌的目的;酒精消毒的原理是使蛋白质变性,故答案为C。12、C【解析】
本题考查电化学原理,意在考查对电解池原理的理解和运用能力。【详解】A.由图可知负极(a极)反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+,正极(b极)反应式为O2+4H++4e-=2H2O,故不选A;B.根据图示和题中信息,A室产生而B室消耗,氢离子将由负极移向正极,故不选B;C.在负极室厌氧环境下,有机物在微生物作用下分解并释放出电子和质子,电子依靠合适的电子传递介体在生物组分和负极之间进行有效传递,并通过外电路传递到正极形成电流,而质子通过质子交换膜传递到正极,氧化剂(一般为氧气)在正极得到电子被还原与质子结合成水,所以不可以碱性环境,故选C;D.由于A室内存在细菌,所以对A室必须严格密封,以确保厌氧环境,故不选D;答案:C13、D【解析】
A.甲酸乙酯的结构简式:HCOOCH2CH3,故错误;B.Al3+的结构示意图:,故错误;C.次氯酸钠的电子式:,故错误;D.中子数比质子数多1的磷原子含有16个中子,质量数为31,符号为:,故正确。故选D。【点睛】掌握电子式的书写方法,离子化合物的电子式中含有电荷和括号,每个原子符号周围一般满足8电子结构。分清原子之间的共用电子对的数值和写法。14、B【解析】
A、聚乙烯纤维,由小分子乙烯加聚得到,是有机高分子化合物,A不符合题意;B、太阳能电池的材料是Si,而不是SiO2,B符合题意;C、石灰石的主要成分为CaCO3,受热分解得到CaO,C不符合题意;D、铜绿的主要成分为碱式碳酸铜,Cu2(OH)2CO3;D不符合题意;答案选B。15、D【解析】
A.氢氟酸可用于雕刻玻璃,说明氢氟酸会腐蚀玻璃,不能说具有强酸性,故A不符合题意;B.常温下浓硝酸可用铝罐贮存,说明铝与浓硝酸发生钝化,不是不反应,故B不符合题意;C.在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有脱水性,故C不符合题意;D.铝箔在空气中受热熔化但不滴落,说明氧化铝的熔点比铝高,故D符合题意。综上所述,答案为D。【点睛】钝化反应是发生了化学反应。16、D【解析】稀硝酸和稀硫酸组成的混酸中c(NO3-)+c(SO42-)=5mol·L-1,稀硝酸和Cu反应但稀硫酸和Cu不反应,混酸和Cu反应离子方程式为3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O,要使溶解的Cu最大,则硝酸根离子应该完全反应,根据离子方程式知,c(NO3-):c(H+)=2:8=1:4,设c(NO3-)=xmol·L-1、则c(H+)=4xmol·L-1,根据电荷守恒得c(NO3-)+2c(SO42-)=c(H+),xmol·L-1+2c(SO42-)=4xmol·L-1,c(SO42-)=1.5xmol·L-1,代入已知:c(NO3-)+c(SO42-)=5mol·L-1,x=2,所以c(NO3-)=2mol·L-1、则c(H+)=8mol·L-1,c(SO42-)=5mol·L-1-2mol·L-1=3mol·L-1,根据硝酸根离子守恒、硫酸根离子守恒得c(NO3-)=c(HNO3)=2mol·L-1、c(SO42-)=c(H2SO4)=3mol·L-1,所以混酸中HNO3、H2SO4的物质的量浓度之比2mol·L-1:3mol·L-1=2:3。故选D。17、A【解析】
铁中不含有H、O元素,浓硫酸不能使铁发生脱水;浓硫酸具有强氧化性,可使铁发生钝化,在表面生成一层致密的氧化物膜而阻碍反应的进行;浓硫酸具有吸水性和酸性,铁罐外口浓硫酸稀释空气中的水蒸气,硫酸变稀,稀硫酸和与铁发生反应,从而可使铁罐外口出现严重的腐蚀现象,与难挥发性无关,故选A。18、C【解析】
A.降冰片二烯与四环烷分子式相同,结构不同,因此二者互为同分异构体,A正确;B.降冰片二烯分子中含有碳碳双键,因此能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;C.四环烷含有三种位置的H原子,因此其一氯代物有三种,C错误;D.根据乙烯分子是平面分子,与碳碳双键连接的C原子在碳碳双键所在的平面上,所以降冰片二烯分子中位于同一平面的碳原子为4个,D正确;故合理选项是C。19、B【解析】
若X为锌棒,开关K置于M处,形成原电池,锌作负极,发生氧化反应;铁做正极被保护,故A正确,B不正确。若X为碳棒,开关K置于N处,形成电解池,铁作阴极,被保护,可减缓铁的腐蚀,C正确;X极作阳极,发生氧化反应,D正确。答案选B。20、D【解析】
C3H8中含有2种化学环境不同的H原子数目,再利用-OH原子团替换H原子,判断属于醇的同分异构体,C3H8O只有一种醚的结构,即甲乙醚,据此分析解答。【详解】C3H8分子中有2种化学环境不同的H原子,其一羟基代物有2种分别为:CH3CH2CH2OH和CH3CH(OH)CH3,C3H8O只有一种醚的结构,即甲乙醚,故C3H8O的同分异构体数目为3。A.C3H6可以为丙烯和环丙烷,具有2种结构,同分异构体数目不相同,故A不选;B.C4H8可以为1-丁烯、2-丁烯、2-甲基-1-丙烯和环丁烷以及甲基环丙烷等,具有5种同分异构体,同分异构体数目不相同,故B不选;C.C6H4Cl2可以是由苯环经过二氯取代生成的产物,有邻、间、对三种同分异构体,另外还可以是含有碳碳双键以及三键的物质,故有大于3种同分异构体,同分异构体数目不相同,故C不选;D.C5H12有3种同分异构体,分别为正戊烷、异戊烷和新戊烷,同分异构体数目相同,故D选;故选D。21、B【解析】
淀粉(转化1)在人体内淀粉酶作用下发生水解反应,最终转化为葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下转化成酒精,发生C6H12O62C2H5OH+2CO2↑,且A可发生连续氧化反应,则A为C2H5OH,B为CH3COOH,乙醇和乙酸反应生成C为CH3COOC2H5,据此解答。【详解】由上述分析可以知道,转化1为淀粉水解反应,葡萄糖分解生成A为C2H5OH,A氧化生成B为CH3COOH,A、B反应生成C为CH3COOC2H5,则
A.淀粉、C6H12O6属于糖类物质,故A错误;
B.淀粉属于多糖,在酶催化作用下水解最终生成单糖葡萄糖,反应为:(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6,酶属于蛋白质,所以B选项是正确的;
C.C为乙酸乙酯,油脂为高级脂肪酸甘油酯,含-COOC-的数目不同,结构不相似,不是同系物,故C错误;
D.乙酸可在水中发生电离,为电解质,而乙醇不能,乙醇为非电解质,故D错误。
所以B选项是正确的。22、C【解析】
A.C6H12可能为己烯或环己烷,1mol己烯含有4molC−C键和1molC=C键,共5mol碳碳键,但环己烷含6molC−C键,则lmolC6H12中含碳碳键的数目不一定小于6NA,A项错误;B.果糖的摩尔质量为180g/mol,则18g果糖为0.1mol,一分子果糖含有5个羟基,则18g果糖含有羟基数目为0.5NA,B项错误;C.H218O的摩尔质量为20g/mol,分子中含中子数=18−8=10,D216O的摩尔质量为20g/mol,分子中含中子数=1×2+16−8=10,则4.0g由H218O与D216O组成的混合物的物质的量为,则所含中子数为0.2mol×10NA=2NA,C项正确;D.50g质量分数为46%的乙醇溶液中,乙醇的物质的量为,乙醇与钠反应生成氢气满足以下关系式:2C2H5OH~H2,则由乙醇与钠反应生成氢气物质的量为0.25mol,而水也能与钠反应生成氢气,则50g质量分数为46%的乙醇溶液与足量的钠反应,放出H2的分子数目大于0.25NA,D项错误;答案选C。二、非选择题(共84分)23、取代反应(或硝化反应)醛基+Br2+HBr+CH2=CHCH2OH+H2Oa或【解析】
甲苯发生硝化反应生成A,A结构简式为,A和溴发生取代反应生成B,根据最终产物知,A中苯环上甲基邻位H原子被溴取代生成B,B结构简式为,B被酸性高锰酸钾溶液氧化生成C,C为,C和NaOH的水溶液发生取代反应然后酸化生成D,D结构简式为,根据信息①知,D发生还原反应生成E,E结构简式为,E和碳酸氢钠反应生,则试剂d为NaHCO3,
根据信息③知,F为,F和a反应生成肉桂酸,a为,肉桂酸和b反应生成G,b为醇,质谱图显示试剂b的相对分子质量为58,分子中不含甲基,且为链状结构,b结构简式为CH2=CHCH2OH,G结构简式为,【详解】(1)通过以上分析知,甲苯发生取代反应生成A,所以反应类型是取代反应,故答案为:取代反应(或硝化反应);(2)通过以上分析知,F为,官能团名称是醛基,a结构简式为,故答案为:醛基;;(3)A结构简式为,A和溴发生取代反应生成B,B结构简式为,反应方程式为,故答案为:;(4)肉桂酸和丙烯醇发生酯化反应生成G,反应方程式为,故答案为:;(5)酚羟基和羧基都能和NaOH、碳酸钠反应,但酚羟基不能和碳酸氢钠反应、羧基能和碳酸氢钠反应,故选a;(6)肉桂酸同分异构体符合下列条件:a.苯环上有三个取代基;b.能发生银镜反应,且1mol该有机物最多生成4mol
Ag说明含有两个醛基;c.苯环上有两种不同化学环境氢原子,说明含有两种类型的氢原子;符合条件的同分异构体有,故答案为:。24、O3Fe(OH)36Fe2O34Fe3O4+O2↑2I-+2Fe3+=2Fe2++I2【解析】
无色气体Y为O2,同素异形体的分子式是O3,且X中含有铁元素,结合“红褐色”沉淀灼烧后能得到X,可以推断得到X为氧化铁,再根据X分解得到Y与Z的量的关系可知,Z为Fe3O4,W为FeCl3,红褐色沉淀为Fe(OH)3。由于FeCl3具有较强的氧化性,所以将FeCl3溶液滴加在淀粉KI试纸上时会有I2生成,而使试纸变蓝色,据此分析解答。【详解】无色气体Y为O2,同素异形体的分子式是O3,且X中含有铁元素,结合“红褐色”沉淀灼烧后能得到X,可以推断得到X为氧化铁,再根据X分解得到Y与Z的量的关系可知,Z为Fe3O4,W为FeCl3,红褐色沉淀为Fe(OH)3;由于FeCl3具有较强的氧化性,所以将FeCl3溶液滴加在淀粉KI试纸上时会有I2生成,而使试纸变蓝色,(1)无色气体Y为O2,其同素异形体的分子式是O3;红褐色沉淀为Fe(OH)3;故答案为:O3;Fe(OH)3;(2)X为Fe2O3,Y为O2,Z为Fe3O4,Fe2O3在隔绝空气条件下受热高温分解为Fe3O4和O2,化学反应方程式为6Fe2O34Fe3O4+O2↑;故答案为:6Fe2O34Fe3O4+O2↑;(3)W为FeCl3,FeCl3具有较强的氧化性,能将KI氧化为I2,试纸变蓝色,反应的离子方程式为2I-+2Fe3+=2Fe2++I2;故答案为:2I-+2Fe3+=2Fe2++I2。【点睛】本题中学生们由于不按要求作答造成失分,有两点:①第(1)问经常会出现学生将化学式写成名称;②第(3)问错将离子方程式写成化学方程式;学生们做题时一定要认真审题,按要求作答,可以用笔进行重点圈画,作答前一定要看清是让填化学式还是名称,让写化学方程式还是离子方程式。学生们一定要养成良好的审题习惯,不要造成不必要的失分。25、Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2OClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2OClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2OFe(OH)3、Al(OH)3蒸发(浓缩)冷却(结晶)降低烘干温度,防止产品分解除去溶液中的Mn2+B粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水【解析】
(1)向水钴矿[主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]中加入盐酸和亚硫酸钠,浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等,所以Co2O3和亚硫酸钠在酸性条件下发生氧化还原,根据电荷守恒和得失电子守恒,反应的离子方程式为:Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O,故答案为Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O;(2)NaClO3的作用是将Fe2+氧化成Fe3+,其反应的离子方程式为:ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O;在酸性条件下,NaClO3与氯离子发生氧化还原反应生成氯气,其反应的离子方程式为:ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O;故答案为ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O;ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O;(3)NaClO3的作用是将Fe2+氧化成Fe3+,加Na2CO3调pH至a,铝离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳,水解的离子方程式为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;铁离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铁和二氧化碳,水解的离子方程式为:2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑,所以沉淀成分为:Fe(OH)3、Al(OH)3,故答案为Fe(OH)3、Al(OH)3;(4)从溶液中制取氯化钴固体,其操作步骤为:蒸发浓缩、冷却结晶和过滤,故答案为蒸发浓缩;冷却结晶;(5)根据流程图可知,此时溶液中存在Mn2+、Co2+金属离子;由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可知,调节溶液pH在3.0~3.5之间,Mn2+的萃取率很高而Co2+的萃取率较小,并防止Co2+转化为Co(OH)2沉淀,故答案为除去溶液中的Mn2+;B;(6)根据CoCl2•6H2O的组成分析,造成产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%的原因可能是:含有杂质,导致氯离子含量大或结晶水化物失去部分水,导致相同质量的固体中氯离子含量变大,故答案为粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水。【点晴】理解工艺流程图、明确实验操作与设计及相关物质的性质是解答本题的关键,试题充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力。26、检查装置的气密性防止倒吸b2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2ONaClO2遇酸放出ClO2空气流速过慢时,ClO2不能及时被移走,浓度过高导致分解爆炸;空气流速过快时,ClO2不能被充分吸收,NaClO2的产率下降没有处理尾气A或或(或其他合理答案)【解析】
在装置内,NaClO3与H2SO4的混合液中滴加H2O2,发生反应2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O,生成的ClO2与O2的混合气随空气排出进入B装置;B装置的进、出气导管都很短,表明此装置为防倒吸装置,混合气进入C中,发生反应2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O,ClO2的熔点低,遇热水、见光易分解,所以应使用冰水浴,以降低气体的温度;气体浓度较大时易发生分解,若用空气、CO2、氮气等气体稀释时,爆炸性则降低,则需控制气体的流速不能过慢,但过快又会导致反应不充分,吸收效率低。ClO2气体会污染大气,应进行尾气处理。【详解】(1)制取气体前,为防漏气,应在组装好仪器后,进行的操作是检查装置的气密性;由以上分析知,装置B的作用是防止倒吸;冰水浴冷却气体,可减少H2O2的分解、减少ClO2的分解,ClO2为气体,降温有利于气体的溶解,不可能降低ClO2的溶解度,所以主要目的不包括b。答案为:检查装置的气密性;防止倒吸;b;(2)ClO2是合成NaClO2的重要原料,三颈烧瓶中NaClO3与H2SO4的混合液中滴加H2O2,发生反应生成ClO2的化学方程式为2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O。答案:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O;(3)因为NaClO2遇酸会放出ClO2,所以装置C中加入NaOH溶液的目的除了作反应物外,还因为NaClO2遇酸放出ClO2,加碱可改变环境,使NaClO2稳定存在。空气的流速过慢或过快都会影响NaClO2的产率,原因是:空气流速过慢时,ClO2不能及时被移走,浓度过高导致分解爆炸;空气流速过快时,ClO2不能被充分吸收,NaClO2的产率下降。答案为:NaClO2遇酸放出ClO2;空气流速过慢时,ClO2不能及时被移走,浓度过高导致分解爆炸;空气流速过快时,ClO2不能被充分吸收,NaClO2的产率下降;(4)ClO2气体会污染大气,应进行尾气处理,所以该套装置存在的明显缺陷是没有处理尾气。答案为:没有处理尾气;(5)A.过氧化钠与水反应,可生成H2O2和NaOH,其还原能力与H2O2相似,A符合题意;B.硫化钠具有强还原性,能将NaClO2固体还原为NaCl,B不合题意;C.氯化亚铁具有较强还原性,能将NaClO2固体还原为NaCl,C不合题意;D.高锰酸钾具有强氧化性,不能将NaClO2固体还原,D不合题意;故选A。答案为:A;(6)可建立如下关系式:NaClO3(s)—ClO2—NaClO2(s),从而得出NaClO2(s)的理论产量为:=g,NaClO2的产率是=×100%。答案为:或或(或其他合理答案)。【点睛】书写三颈烧瓶中NaClO3与H2SO4的混合液中滴加H2O2的方程式时,我们可先确定主反应物(NaClO3、H2O2)和主产物(ClO2、O2),然后配平,即得2NaClO3+H2O2——2ClO2↑+O2↑;再利用质量守恒确定其它反应物(H2SO4)和产物(Na2SO4、H2O),最后配平,即得2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O。27、减缓反应速率PH3+4ClO-=H3PO4+4Cl-Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O增大气体和溶液的接触面积,加快反应速率,使反应充分进行C2H2+8HNO3(浓)H2C2O4+8NO2+4H2O蒸发浓缩、冷却结晶当加入最后一滴标准液后,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不恢复原来的颜色生成的Mn2+是该反应的催化剂%【解析】
根据实验目的及原理结合影响反应速率的条件及平衡移动规律分析解答;根据物质的性质分析书写反应方程式;根据滴定原理及实验数据计算质量分数。【详解】(1)①电石与水反应非常剧烈,为了减慢反应速率,平缓地产生乙炔可用饱和食盐水代替水反应;②装置B中,NaClO将H2S、PH3氧化为硫酸及磷酸,本身被还原为NaCl,即PH3中的P元素从-3价转化成+5价,离子方程式为:PH3+4ClO-=H3PO4+4Cl-,由于该过程中生成磷酸,为反应过程提供了H+,则发生反应Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O而产生氯气;故答案为:PH3+4ClO-=H3PO4+4Cl-,Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O;(2)①装置D多孔球泡的作用是增大乙炔气体与硝酸的接触面,充分反应;故答案为增大气体和溶液的接触面积,加快反应速率,使反应充分进行;②根据装置图,D中Hg(NO3)2作催化剂,浓硝酸氧化乙炔反应生成H2C2O4和二氧化氮,反应为:C2H2+8HNO3H2C2O4+8NO2+4H2O;③将反应后的D浓缩结晶、过滤、洗涤、干燥得产品;故答案为蒸发浓缩、冷却结晶;(3)①用H2C2O4滴定KMnO4,反应完全后,高锰酸钾褪色,具体现象为:当加入最后一滴标准液后,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不恢复原来的颜色;②滴定过程中发现褪色速率开始很慢后逐渐加快,是由于生成的Mn2+是该反应的催化剂,加快了反应速率;③根据转化关系可知,2MnO4-~5H2C2O4,则n(H2C2O4•2H2O)=n(H2C2O4)=n(MnO4-)=×cV×10-3mol,产品中H2C2O4•2H2O的质量分数为×100%=%。28、ⅡAAl3H++AlO2-+H2OAl(OH)3Al3++3OH-正四面体非极性3Fe(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+4H2(g)△H=﹣150.72kJ/molb【解析】
(1)根据逐级电离能的变化规律判断元素种类,MgO是离子化合物,由镁离子与氧离子构成;(2)根据原子半径的变化规律判断原子,原子核外没有运动状态相同的电子,氢氧化铝在水
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