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文档简介
吉林省长春市九台区师范高中、实验高中2023-2024学年高三最后一卷化学试卷请考生注意:1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。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、在环境和能源备受关注的今天,开发清洁、可再生新能源已成为世界各国政府的国家战略,科学家发现产电细菌后,微生物燃料电池(MFC)为可再生能源的开发和难降解废物的处理提供了一条新途径。微生物燃料电池(MFC)示意图如下所示(假设有机物为乙酸盐)。下列说法错误的是A.A室菌为厌氧菌,B室菌为好氧菌B.A室的电极反应式为CH3COO−−8e−+2H2O2CO2+8H+C.微生物燃料电池(MFC)电流的流向为b→aD.电池总反应式为CH3COO−+2O2+H+2CO2+2H2O2、NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.19g羟基(-18OH)所含中子数为10NAB.标准状况下,44.8LHF含有2NA个极性键C.1molNaHSO4晶体含有的离子数为3NAD.0.1mol·L-1KAl(SO4)2溶液中SO42-的数目为0.2NA3、四种短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的位置如图所示,四种元素原子的最外层电子数之和为22。下列说法正确的是()WXYZA.氢化物的沸点:X<ZB.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>WC.化合物熔点:YX2<YZ4D.简单离子的半径:X<W4、下列有关化学反应的叙述正确的是A.铜能与FeCl3溶液发生置换反应B.工业上用Cl2与澄清石灰水反应生产漂白粉C.向NaOH溶液中加入过量AlCl3溶液可得到氢氧化铝D.实验室用MnO2与1.0mol·L-1的盐酸加热制取氯气5、传感器可以检测空气中SO2的含量,传感器工作原理如下图所示。下列叙述正确的是()A.b为电源的正极B.负极反应式Ag-e-+Cl-=AgClC.当电路中电子转移为5×10-5mol时进入传感器的SO2为1.12mLD.阴极的电极反应式是2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O6、NA代表阿伏加德罗常数的值。4gα粒子(4He2+)含A.2NA个α粒子 B.2NA个质子 C.NA个中子 D.NA个电子7、已知:25℃时,Ka(HA)>Ka(HB)。该温度下,用0.100mol/L盐酸分别滴定浓度均为0.100mol/L的NaA溶液和NaB溶液,混合溶液的pH与所加盐酸体积(V)的关系如右图所示。下列说法正确的是A.滴定前NaA溶液与NaB溶液的体积相同B.25℃时,Ka(HA)的数量级为l0-11C.当pH均为6时,两溶液中水的电离程度相同D.P点对应的两溶液中c(A-)+c(HA)<c(B-)+c(HB)8、下列化学用语表示正确的是()A.中子数为16的硫原子:S B.Cl-的结构示意图:C.甲酸甲酯的结构简式:HCOOCH3 D.氢氧化钠的电子式:9、互为同系物的物质不具有A.相同的相对分子质量 B.相同的通式C.相似的化学性质 D.相似的结构10、在化学能与电能的转化中,下列叙述正确的是A.镀锌铁皮在食盐水中发生析氢腐蚀B.电解池的阴极材料一定比阳极材料活泼C.将铁器与电源正极相连,可在其表面镀锌D.原电池的负极和电解池的阳极均发生氧化反应11、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12、以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3,还含有少量FeS2)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下,下列叙述不正确的是A.加入CaO可以减少SO2的排放同时生成建筑材料CaSO4B.向滤液中通入过量CO2、过滤、洗涤、灼烧沉淀可制得Al2O3C.隔绝空气焙烧时理论上反应消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=1∶5D.烧渣分离可以选择用磁铁将烧渣中的Fe3O4分离出来13、工业上用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的SO2,并通过电解方法实现吸收液的循环再生。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示,下列有关说法中正确的是A.X应为直流电源的正极B.电解过程中阴极区pH升高C.图中的b%<a%D.SO32-在电极上发生的反应为SO32-+2OH--2e-=SO42-+2H2O14、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,33.6LSO3中含有氧原子的数目为4.5NAB.1L浓度为0.1mol/L的磷酸溶液中含有的氧原子个数为0.4NAC.0.1mol丙烯酸中含有双键的数目为0.2NAD.1L0.2mol/L的FeCl3溶液和过量KI溶液充分反应可生成0.1molI215、某溶液中可能含有离子:K+、Na+、Fe2+、Fe3+、SO32-、SO42-,且溶液中各离子的物质的量相等,将此溶液分为两份,一份加高锰酸钾溶液,现象为紫色褪去,另一份加氯化钡溶液,产生了难溶于水的沉淀。下列说法正确的是()A.若溶液中含有硫酸根,则可能含有K+B.若溶液中含有亚硫酸根,则一定含有K+C.溶液中可能含有Fe3+D.溶液中一定含有Fe2+和SO42-16、某兴趣小组计划用Al、稀H2SO4、NaOH溶液制备1molAl(OH)3。设计如下三种方案:方案Ⅰ:向Al中加入NaOH溶液,至Al刚好完全溶解,得溶液①。向溶液①中加硫酸至刚好沉淀完。过滤、洗涤、干燥。方案Ⅱ:向Al中加入硫酸,至Al刚好完全溶解,得溶液②。向溶液②中加NaOH溶液至刚好沉淀完。过滤、洗涤、干燥。方案Ⅲ:将Al按一定比例分为两份,按前两方案先制备溶液①和溶液②。然后将两溶液混和。过滤、洗涤、干燥。下列说法不正确的是A.三种方案转移电子数一样多B.方案Ⅲ所用硫酸的量最少C.方案Ⅲ比前两个方案更易控制酸碱的加入量D.采用方案Ⅲ时,用于制备溶液①的Al占总量的0.2517、同温同压下,热化学方程式中反应热数值最大的是A.2W(l)+Y(l)→2Z(g)+Q1 B.2W(g)+Y(g)→2Z(l)+Q2C.2W(g)+Y(g)→2Z(g)+Q3 D.2W(l)+Y(l)→2Z(l)+Q418、某药物中间体的合成路线如下:下列说法正确的是A.对苯二酚和互为同系物B.1mol该中间体最多可与7mol氢氧化钠反应C.2,5—二羟基苯乙酮能发生加成、水解等反应D.该中间体分子含有羰基和羟基两种含氧官能团19、有关下列四个图象的说法中正确的是()A.①表示等质量的两份锌粉a和b,分别加入过量的稀硫酸中,a中同时加入少量CuSO4溶液,其产生的氢气总体积(V)与时间(t)的关系B.②表示合成氨反应中,每次只改变一个条件,得到的反应速率v与时间t的关系,则t3时改变的条件为增大反应容器的体积C.③表示其它条件不变时,反应4A(g)+3B(g)2C(g)+6D在不同压强下B%(B的体积百分含量)随时间的变化情况,则D一定是气体D.④表示恒温恒容条件下发生的可逆反应2NO2(g)N2O4(g)中,各物质的浓度与其消耗速率之间的关系,其中交点A对应的状态为化学平衡状态20、下列说法或表示方法正确的是()A.在稀溶液中,H2SO4和Ba(OH)2的中和热要大于57.3kJ/molB.2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H<O,△S>OC.已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H=-98.3kJ/mol。将1molSO2和0.5molO2充入一密闭容器中反应,放出49.15kJ的热量D.在10lkPa、25℃时,1gH2完全燃烧生成气态水,放出120.9kJ的热量,则氢气的燃烧热为241.8kJ/mol21、某二元弱碱B(OH)2(K1=5.9×10-2、K2=6.4×10-5)。向10mL稀B(OH)2溶液中滴加等浓度盐酸,B(OH)2、B(OH)+、B2+的浓度分数随溶液pOH[pOH=-lgc(OH-)]变化的关系如图,以下说法正确的是A.交点a处对应加入的盐酸溶液的体积为5mLB.当加入的盐酸溶液的体积为10mL时存在c(Cl-)>c(B(OH)+)>c(H+)>c(OH-)>c(B2+)C.交点b处c(OH-)=6.4×l0-5D.当加入的盐酸溶液的体积为15mL时存在:c(Cl-)+c(OH-)>c(H+)>c(OH-)>c(B2+)+c(B(OH)+)+c(H+)22、25℃时,用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1CH3COOH(Ka=1.75×10-5)溶液的过程中,消耗NaOH溶液的体积与溶液pH的关系如图所示。下列各项中粒子浓度关系正确的是A.点①所示溶液中:2c(CH3COO-)-2c(CH3COOH)=c(H+)-c(OH-)B.点②所示溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)C.点③所示溶液中:c(CH3COO-)-C(CH3COOH)=c(Na+)+2c(H+)-2c(OH-)D.pH=12的溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)二、非选择题(共84分)23、(14分)氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如图:请回答下列问题:(1)A的化学名称为______;C中官能团的名称是_______。(2)③的反应试剂和反应条件分别是_______,该反应类型是________。(3)已知吡啶是一种有机碱,在反应⑤中的作用是________(4)反应④的化学方程式为__________(5)G的相对分子质量为__________。(6)是E在碱性条件下的水解产物,同时符合下列条件的T的同分异构体有___种。其中核磁共振氢谱上有4组峰且峰面积比为1:2:2:2的物质的结构简式为_____。①直接连在苯环上;②能与新制氢氧化铜悬浊液共热产生红色固体。(7)参照上述合成路线,以CH3CH2COCl和为原料,经三步合成某化工产品的路线为(其他无机试剂任选)_____。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)叠氮化钠(NaN3)是一种白色剧毒晶体,是汽车安全气囊的主要成分。NaN3易溶于水,微溶于乙醇,水溶液呈弱碱性,能与酸发生反应产生具有爆炸性的有毒气体叠氮化氢。实验室可利用亚硝酸叔丁酯(tBuNO2,以tBu表示叔丁基)与N2H4、氢氧化钠溶液混合反应制备叠氮化钠。(1)制备亚硝酸叔丁酯取一定NaNO2溶液与50%硫酸混合,发生反应H2SO4+2NaNO2===2HNO2+Na2SO4。可利用亚硝酸与叔丁醇(tBuOH)在40℃左右制备亚硝酸叔丁酯,试写出该反应的化学方程式:____________。(2)制备叠氮化钠(NaN3)按如图所示组装仪器(加热装置略)进行反应,反应的化学方程式为:tBuNO2+NaOH+N2H4===NaN3+2H2O+tBuOH。①装置a的名称是______________;②该反应需控制温度在65℃,采用的实验措施是____________________;③反应后溶液在0℃下冷却至有大量晶体析出后过滤。所得晶体使用无水乙醇洗涤。试解释低温下过滤和使用无水乙醇洗涤晶体的原因是____________。(3)产率计算①称取2.0g叠氮化钠试样,配成100mL溶液,并量取10.00mL溶液于锥形瓶中。②用滴定管加入0.10mol·L-1六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]溶液40.00mL(假设杂质均不参与反应)。③充分反应后将溶液稀释并酸化,滴入2滴邻菲罗啉指示液,并用0.10mol·L-1硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]为标准液,滴定过量的Ce4+,终点时消耗标准溶液20.00mL(滴定原理:Ce4++Fe2+===Ce3++Fe3+)。已知六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]与叠氮化钠反应生成硝酸铵、硝酸钠、氮气以及Ce(NO3)3,试写出该反应的化学方程式____________________________;计算叠氮化钠的质量分数为________(保留2位有效数字)。若其他操作及读数均正确,滴定到终点后,下列操作会导致所测定样品中叠氮化钠质量分数偏大的是____________(填字母)。A.锥形瓶使用叠氮化钠溶液润洗B.滴加六硝酸铈铵溶液时,滴加前仰视读数,滴加后俯视读数C.滴加硫酸亚铁铵标准溶液时,开始时尖嘴处无气泡,结束时出现气泡D.滴定过程中,将挂在锥形瓶壁上的硫酸亚铁铵标准液滴用蒸馏水冲进瓶内(4)叠氮化钠有毒,可以使用次氯酸钠溶液对含有叠氮化钠的溶液进行销毁,反应后溶液碱性明显增强,且产生无色无味的无毒气体,试写出反应的离子方程式:____________________26、(10分)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,极易溶于水,在混合气体中的体积分数大于10%就可能发生爆炸,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。回答下列问题:(1)在处理废水时,ClO2可将废水中的CN-氧化成CO2和N2,该反应的离子方程式为_________。(2)某小组通过NaClO3法制备ClO2,其实验装置如下图。①通入氮气的主要作用有两个,一是可以起到搅拌作用,二是______________;②装置B的作用是______________;③装置A用于生成ClO2气体,该反应的化学方程式为______________;④当看到装置C中导管液面上升时应进行的操作是______________。(3)测定装置C中ClO2溶液的浓度:用______________(填仪器名称)取10.00mLC中溶液于锥形瓶中,加入足量的KI溶液和H2SO4酸化,用0.1000mol·L-1的Na2S2O3标准液滴定至溶液呈淡黄色,发生反应:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,再加入__________作指示剂,继续滴定,当溶液_______,即为终点。平行滴定3次,标准液的平均用量为20.00mL,则C中ClO2溶液的浓度为________mol·L-1。27、(12分)CuCl晶体呈白色,熔点为430℃,沸点为1490℃,见光分解,露置于潮湿空气中易被氧化,难溶于水、稀盐酸、乙醇,易溶于浓盐酸生成H3CuCl4,反应的化学方程式为CuCl(s)+3HCl(aq)⇌H3CuCl4(aq).(1)实验室用如图1所示装置制取CuCl,反应原理为:2Cu2++SO2+8Cl﹣+2H2O═2CuCl43﹣+SO42-+4H+CuCl43﹣(aq)⇌CuCl(s)+3Cl﹣(aq)①装置C的作用是_____.②装置B中反应结束后,取出混合物进行如图所示操作,得到CuCl晶体.混合物CuCl晶体操作ⅱ的主要目的是_____操作ⅳ中最好选用的试剂是_____.③实验室保存新制CuCl晶体的方法是_____.④欲提纯某混有铜粉的CuCl晶体,请简述实验方案:_____.(2)某同学利用如图2所示装置,测定高炉煤气中CO、CO2、N2和O2的百分组成.已知:i.CuCl的盐酸溶液能吸收CO形成Cu(CO)Cl•H2O.ii.保险粉(Na2S2O4)和KOH的混合溶液能吸收氧气.①D、F洗气瓶中宜盛放的试剂分别是_____、_____.②写出保险粉和KOH的混合溶液吸收O2的离子方程式:_____.28、(14分)用H2O2、KI和洗洁精可完成“大象牙膏”实验(短时间内产生大量泡沫),某同学依据文献资料对该实验进行探究。(1)资料1:KI在该反应中的作用:H2O2+I=H2O+IO;H2O2+IO=H2O+O2↑+I。总反应的化学方程式是_______________________________________________。(2)资料2:H2O2分解反应过程中能量变化如图所示,其中①有KI加入,②无KI加入。下列判断正确的是______(填字母)。a.加入KI后改变了反应的路径b.加入KI后改变了总反应的能量变化c.H2O2+I=H2O+IO是放热反应(3)实验中发现,H2O2与KI溶液混合后,产生大量气泡,溶液颜色变黄。再加入CCl4,振荡、静置,气泡明显减少。资料3:I2也可催化H2O2的分解反应。①加CCl4并振荡、静置后还可观察到___________________________________,说明有I2生成。②气泡明显减少的原因可能是:ⅰ.H2O2浓度降低;ⅱ._________________________________________。以下对照实验说明ⅰ不是主要原因:向H2O2溶液中加入KI溶液,待溶液变黄后,分成两等份于A、B两试管中。A试管加入CCl4,B试管不加CCl4,分别振荡、静置。观察到的现象是________________________。(4)资料4:I+IIK=640。为了探究体系中含碘微粒的存在形式,进行实验:向20mL一定浓度的H2O2溶液中加入10mL0.10mol·L-1KI溶液,达平衡后,相关微粒浓度如下:微粒III浓度/(mol·L-1)2.5×10-3a4.0×10-3①a=____________________。②该平衡体系中除了含有I、I和I外,一定还含有其他含碘微粒,理由是_____________________。29、(10分)过氧化氢(H2O2)的水溶液俗称双氧水。双氧水常被称为化学反应中的“绿色试剂”。已知,在含少量I-的溶液中,H2O2会较快分解,反应如下:反应①:H2O2+I-→H2O+IO-;反应②:H2O2+IO-→H2O+O2+I-,完成下列填空:(1)反应①中的氧化产物是_________,被还原的元素是___________。(2)标出反应②中电子转移的方向和数目。_______________(3)H2O2分解过程中,I-的作用是__________。(4)根据反应①和反应②,请说明双氧水被称为“绿色试剂”的主要原因是_____。(5)H2O2是一种二元弱酸,写出第一步电离的电离方程式:________,双氧水可漂白纤维织物,目前认为是其中过氧化氢离子(HOO-)的作用。为了增强其漂白效果,应选择在____(填“酸”、“碱”或“中”)性条件下进行。(6)向盐酸酸化的FeCl2溶液中加入双氧水,溶液由浅绿色变为棕黄色,写出该变化的化学反应方程式:_____________。
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、B【解析】
根据装置图可知B室中氧气参与反应,应为好氧菌,选项A正确;方程式中电荷和氢原子不守恒,选项B错误;MFC电池中氢离子向得电子的正极移动,即向b极移动,b为正极,电流方向是由正极流向负极,即b→a,选项C正确;电池的总反应是醋酸根离子在酸性条件下被氧化成CO2、H2O,即CH3COO−+2O2+H+2CO2+2H2O,选项D正确。2、A【解析】
A.19g
羟基(-18OH)的物质的量为=1mol,而羟基(-18OH)中含10个中子,故1mol羟基(-18OH)中含10NA个中子,故A正确;B.标况下HF为液体,不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,故B错误;C.NaHSO4由钠离子和硫酸氢根离子构成,1mol
NaHSO4晶体中含有的离子总数为2NA,故C错误;D.溶液体积未知,无法计算0.1mol·L-1KAl(SO4)2溶液中SO42-的数目,故D错误;故选A。【点睛】本题的易错点为B,要注意一些特殊物质在标准状况下的状态,本题中的HF为液体,类似的还有SO3为固体,H2O为液体或固体等。3、D【解析】
根据元素在周期表中的位置知,W、X是第二周期元素而Y和Z位于第三周期,设W原子最外层电子数是a,则X、Y、Z原子序数分别是a+1、a-1、a+2,这四种元素的原子最外层电子数之和为22,则a+a+1+a-1+a+2=22,则a=5,则X、Y、Z、W分别是O、Si、Cl、N元素;【详解】A.NH3和SiH4均为分子晶体,NH3分子间存在氢键,其沸点比SiH4高,故A错误;B.N元素的非金属性比Si元素强,HNO3的酸性比H2SiO3酸性强,故B错误;C.二氧化硅是原子晶体,四氯化硅是分子晶体,原子晶体的熔点高,即SiO2的熔点比SiCl4高,故C错误;D.N3﹣和O2﹣离子结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,则N3﹣>O2﹣,故D正确;故选:D。【点睛】易错选项是A,注意:氢化物的熔沸点与分子间作用力和氢键有关,氢化物的稳定性与化学键有关。4、C【解析】
A.单质与化合物反应生成另一种单质和化合物的化学反应称为置换反应,铜能与FeCl3溶液发生反应氯化铜和氯化亚铁,没有单质生成,不是置换反应;B.氢氧化钙溶解度较小,澄清石灰水中氢氧化钙含量较少,工业上用Cl2与石灰乳反应生产漂白粉,故B错误;C.向NaOH溶液中加入适量AlCl3溶液反应生成偏铝酸钠溶液,继续加入氯化铝,偏铝酸根离子与铝离子发生双水解反应可得到氢氧化铝,故C正确;D.实验室用MnO2与浓盐酸加热制取氯气,稀盐酸与MnO2不反应,故D错误;答案选C。【点睛】铝离子和氢氧根离子之间的量不同,生成的产物也不同,是易错点。5、D【解析】
A.与b电极连接的电解池的电极上发生HSO3-变化为S2O42-,硫元素化合价降低发生还原反应,可判断为阴极,b为电源的负极,A项错误;B.根据上述分析,a为电源的正极,则阳极反应式为:Ag-e-+Cl-=AgCl,B项错误;C.当电路中电子转移为5×10-5mol时,进入传感器的SO2为5×10-5mol,标况下的体积为1.12mL,C项错误;D.根据题意,阴极的电极反应式是2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O,D项正确;故答案选D。答案选D。【点睛】本题考查电解原理的应用。主要是电极分析以及电极反应式的书写,掌握基础是关键,题目难度中等。①与b电极连接的电解池的电极上发生HSO3-变化为S2O42-,硫元素化合价降低发生还原反应,为电解池的阴极;②与电源a极相连的电极为电解池的阳极,与b连接的电解池的阴极;③温度和压强不知不能计算气体体积。6、B【解析】
A.4gα粒子(4He2+)的物质的量为=1mol,共有NA个α粒子,故A错误;B.1个4He2+含有2个质子,4gα粒子(4He2+)的物质的量为=1mol,共有2NA个质子,故B正确;C.1个4He2+含有2个中子,gα粒子(4He2+)的物质的量为=1mol,共有2NA个中子,故C错误;D.4He2+中没有电子,故D错误;正确答案是B。【点睛】本题考查阿伏加德罗常数的综合应用,注意掌握分子、原子、原子核内质子中子及核外电子的构成关系。7、C【解析】
A.由题中信息Ka(HA)>Ka(HB)可知,相同浓度下A-的水解程度小于B-的水解程度,滴定至P点,滴加等体积的盐酸时两溶液的pH相等,则滴定前NaA溶液的体积大于NaB溶液的体积,故A错误;B.25℃时,由题图可知,0.100mol·L-1NaA溶液的pH=11,则Ka(HA)=,故B错误;C.当pH均为6时,溶液中的OH-均由水电离产生且浓度相等,故两溶液中水的电离程度相同,故C正确;D.滴定前NaA溶液的体积大于NaB溶液的体积,根据物料守恒得:c(A-)+c(HA)>c(B-)+c(HB),故D错误。故选C。【点睛】滴定图像的分析:(1)抓反应的“起始”点:判断酸、碱的相对强弱;(2)抓反应“一半”点:判断是哪种溶质的等量混合;(3)抓“恰好”反应点:判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性;(4)抓溶液的“中性”点:判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足;(5)抓反应的“过量”点:判断溶液中的溶质,判断哪种物质过量。8、C【解析】
A.S原子的质子数是16,中子数为16的硫原子:S,故A错误;B.Cl-的质子数是17,核外电子数是18,Cl-的结构示意图是,故B错误;C.甲酸甲酯是甲酸和甲醇酯化反应的产物,甲酸甲酯的结构简式是HCOOCH3,故C正确;D.氢氧化钠是离子化合物,氢氧化钠的电子式是,故D错误。9、A【解析】
结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物互为同系物.A、由于同系物在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团,故相对分子质量不同,选项A选;B、由于同系物的结构相似,即属于同一类物质,故通式相同,选项B不选;C、由于同系物的结构相似,即属于同一类物质,故化学性质相似,选项C不选;D、互为同系物的物质的结构必须相似,选项D不选。答案选A。10、D【解析】
A.镀锌铁在食盐水中发生吸氧腐蚀,故A错误;B.电解池中电解质溶液中的阳离子在阴极放电,与阴极电极材料活泼与否无关,故B错误;C.要在铁表面镀锌,将铁器与电源负极相连,故C错误;D.原电池的负极失电子发生氧化反应,电解池的阳极发生氧化反应,故D正确;故选:D。11、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。12、C【解析】
A.FeS2煅烧时会生成SO2,加入CaO会与SO2反应,减少SO2的排放,而且CaSO3最后也会转化为CaSO4,A项不符合题意;B.滤液为NaAlO2溶液,通入CO2,生成Al(OH)3,过滤、洗涤、煅烧可以得到Al2O3;B项不符合题意;C.隔绝空气焙烧时,发生的反应为FeS2+16Fe2O3=2SO2+11Fe3O4,理论上反应消耗的n(FeS2):n(Fe2O3)=1:16,而不是1:5,C项符合题意;D.Fe3O4具有磁性,能够被磁铁吸引,D项不符合题意;本题答案选C。13、B【解析】
A.因为电解池左室H+→H2,Pt(I)是阴极,X为直流电源的负极,A项错误;B.阴极区消耗H+生成氢气,氢离子浓度减小,溶液的pH增大,B项正确;C.电解池右室阳极区的发生反应HSO3--2e-+H2O=SO42-+3H+和SO32--2e-+2H2O=SO42-+4H+,图中的b%>a%,C项错误;D.解池右室阳极区的发生反应HSO3--2e-+H2O=SO42-+3H+和SO32--2e-+2H2O=SO42-+4H+,D项错误;答案选B。14、C【解析】
A.标准状况下,SO3呈固态,不能利用22.4L/mol进行计算,A错误;B.磷酸溶液中,不仅磷酸分子中含有氧原子,而且水中也含有氧原子,B错误;C.丙烯酸中含有碳碳双键和碳氧双键,所以0.1mol丙烯酸中含有双键的数目为0.2NA,C正确;D.理论上,1L0.2mol/L的FeCl3溶液和过量KI溶液充分反应可生成0.1molI2,但反应为可逆反应,所以生成I2小于1mol,D错误。故选C。【点睛】当看到试题中提供2.24、4.48、6.72等数据,想利用此数据计算物质的量时,一定要克制住自己的情绪,切记先查验再使用的原则。只有标准状况下的气体,才能使用22.4L/mol。特别注意的是:H2O、NO2、HF、SO3、乙醇等,在标准状况下都不是气体。15、B【解析】
向溶液中加高锰酸钾溶液,现象为紫色褪去,说明溶液中含有还原性微粒,可能含有Fe2+或;另一份加氯化钡溶液,产生了难溶于水的沉淀,溶液中可能含有或;若溶液中阴离子只有,与Fe2+会发生双水解,因溶液中各离子的物质的量相等以及会与Fe3+反应,因此阳离子为K+、Na+;若溶液中阴离子为,则阳离子为Fe2+(不能含有K+、Na+,否则溶液不能使高锰酸钾褪色);若溶液中阴离子为、,Fe3+、Fe2+与不能共存,故溶液中阴离子不可能同时含有、;综上所述,答案为B。【点睛】本题推断较为复杂,需要对于离子共存相关知识掌握熟练,且需依据电荷守恒进行分析,注意分类讨论。16、D【解析】
方案Ⅰ:发生反应为2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2↑,2NaAlO2+H2SO4+2H2O==2Al(OH)3↓+Na2SO4;则2Al—2NaOH—H2SO4—2Al(OH)3;方案Ⅱ:发生反应为2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑,Al2(SO4)3+6NaOH==2Al(OH)3↓+3Na2SO4;则2Al—6NaOH—3H2SO4—2Al(OH)3;方案Ⅲ:2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2↑,2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑,Al2(SO4)3+6NaAlO2+12H2O==8Al(OH)3↓+3Na2SO4,则2Al—1.5NaOH—0.75H2SO4—2Al(OH)3。【详解】A.三种方案中,消耗Al都为1mol,Al都由0价升高为+3价,则转移电子数一样多,A正确;B.从三个方案的比较中可以看出,生成等物质的量的氢氧化铝,方案Ⅲ所用硫酸的量最少,B正确;C.方案Ⅰ需控制酸的加入量,方案Ⅱ需控制碱的加入量,而方案Ⅲ不需对酸、碱的用量严格控制,所以方案Ⅲ比前两个方案更易控制酸碱的加入量,C正确;D.采用方案Ⅲ时,整个过程中Al与酸、碱的用量关系为6Al—6NaOH—3H2SO4—2Al,用于制备溶液①的Al占总量的0.75,D不正确;故选D。17、B【解析】
试题分析:各反应中对应物质的物质的量相同,同一物质的能量g>l>s,所以反应物的总能量为:W(g)>W(l),Y(g)>Y(l),生成物的能量为:Z(g)>Z(l),同温同压下,各反应为放热反应,反应物的总能量越高,生成物的总能量越低,则反应放出的热量越多,故B放出的热量最多,即Q2最大,故选B。【点睛】本题主要考查物质能量、物质状态与反应热的关系,难度不大,根据能量变化图来解答非常简单,注意反应热比较时数值与符号均进行比较。18、B【解析】
A.对苯二酚中含两个酚羟基,中含1个酚羟基和1个醇羟基,结构不相似,不是同系物,A错误;B.中间体中的2个Cl原子、酯基、酚羟基都可与氢氧化钠反应,由于Cl原子与苯环直接相连,酯基为酚酯基,故1mol中间体最多可与7molNaOH反应,B正确;C.2,5—二羟基苯乙酮中存在的苯环、羰基能与氢气等发生加成反应,但不能发生水解反应,C错误;D.中间体分子中含有酯基、羟基、羰基三种含氧官能团,D错误;答案选B。19、B【解析】
A.a中加入少量CuSO4溶液,锌会与硫酸铜发生反应生成铜,锌、铜和硫酸溶液形成原电池,反应速率会加快,但生成的氢气的体积会减少,故A错误;B.当增大容器的体积时,反应物和生成物的浓度均减小,相当于减小压强,正、逆反应速率均减小,平衡逆向移动,与反应速率v和时间t的关系图像相符合,故B正确;C.由③图像可知,p2>p1,压强增大,B的体积百分含量减小,说明平衡正向移动,正向为气体体积减小的方向,则D为非气态,故C错误;D.当反应达化学平衡状态时,v(NO2)正=2v(N2O4)逆,由此可知图中交点A对应的状态不是化学平衡状态,故D错误;综上所述,答案为B。【点睛】④图中A点时v(N2O4)逆=v(NO2)正=2v(N2O4)正,则v(N2O4)逆>v(N2O4)正,反应逆向移动。20、B【解析】
A.在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1mol水时的反应热叫做中和热,在稀溶液中,H2SO4和Ba(OH)2的中和热等于57.3kJ/mol,故A错误;B.2C(s)+O2(g)═2CO(g)燃烧过程均为放热反应,△H<O;该反应是气体体积增加的反应,即为混乱度增大的过程,△S>O;故B正确C.已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H=-98.3kJ/mol。该反应为可逆反应,△H=-98.3kJ/mol为反应进行彻底时放出的热量,将1molSO2和0.5molO2充入一密闭容器中反应,放出的热量小于49.15kJ,故C错误。D.在10lkPa、25℃时,1gH2完全燃烧生成气态水,水蒸气不是稳定的氧化物,不能用于计算燃烧热,故D错误;答案选B21、C【解析】
A.如果加入盐酸的体积为5mL,由B(OH)2+HCl=B(OH)Cl+H2O可知此时溶液含等量的B(OH)2、B(OH)+,由于水解和电离能力不同,所以溶液中不可能含等量的B(OH)2、B(OH)+,A错误;B.当加入的盐酸溶液的体积为10mL时,反应生成B(OH)Cl,溶液显碱性,则c(OH-)>c(H+),B错误;C.交点b处B(OH)+、B2+的分布分数相等,二者平衡浓度相等,由K2==6.4×10-5,可知b处c(OH-)=6.4×10-5,C正确;D.当加入的盐酸溶液的体积为15mL时,生成等物质的量的B(OH)Cl和BCl2的混合溶液,溶液遵循电荷守恒,则存在c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+2c(B2+)+c[B(OH)+)],D错误;故合理选项是C。22、C【解析】
A.点①时,NaOH溶液与CH3COOH溶液反应生成等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠的混合溶液,溶液中的电荷守恒式为,溶液中的物料守恒式为,两式联立得c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2c(H+)-2c(OH-),A项错误;B.点②处溶液呈中性,c(OH-)=c(H+),B项错误;C.点③处NaOH溶液与CH3COOH恰好反应生成醋酸钠,溶液中的电荷守恒式为,溶液中的物料守恒式为,两式联立得c(CH3COO-)-C(CH3COOH)=c(Na+)+2c(H+)-2c(OH-),C项正确;D.pH=12的溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),D项错误。答案选C。【点睛】本题首先要根据反应原理分析各点溶液的成分,不论在哪一点,均从物料守恒、电荷守恒、质子守恒来分析溶液中的离子即可。二、非选择题(共84分)23、甲苯氟原子浓硫酸和浓硝酸、加热取代反应(或硝化反应)吸收反应产生的氯化氢,提高反应物转化率+2Fe+4HCl+2FeCl2+2H2O27613【解析】
A中含有1个苯环,由B的分子式可知A为,则B为,B中的氯原子被氟原子取代生成了C,C的结构简式为,C发生硝化反应生成D,D中硝基被还原成氨基生成E,E与酰氯发生取代反应生成F,F的结构简式为,然后发生硝化反应生成G,结合对应的有机物的结构和性质解答。【详解】(1)由以上分析可知A为甲苯,结构简式为,C中官能团的名称为氟原子,故答案为甲苯;氟原子。(2)③为三氟甲苯的硝化反应,反应条件是在浓硫酸作用下,水浴加热,与浓硝酸发生取代反应,故答案为浓硫酸和浓硝酸、水浴加热;取代反应(或硝化反应)。(3)反应⑤的方程式为,反应中生成了HCl,加入吡啶这样的有机碱,可以消耗产生的氯化氢,促进平衡右移,提高反应转化率,故答案为消耗反应中生成的氯化氢,促进平衡右移,提高产率。(4)由题中转化关系可知反应④的化学方程式为:+2Fe+4HCl+2FeCl2+2H2O,故答案为+2Fe+4HCl+2FeCl2+2H2O。(5)由结构简式可知G的分子式为C11H11O3N2F3,则相对分子质量为276,故答案为276。(6)T(C7H7NO2)是E在碱性条件下的水解产物,显然有1个羧基,它的同分异构体,要求:①—NH2直接连在苯环上②能与新制氢氧化铜悬浊液共热产生红色固体,说明结构中含有醛基。分析可知,T符合条件的同分异构体分两大类:一类是苯环上有2个取代基:—NH2和HCOO—,在苯环上按邻、间、对排列方式共有3种,另一类是苯环上有3个取代基:—OH、—CHO、—NH2,3个不同的取代基在苯环上的排列方式共有10种结构,所以一共有13种符合条件的同分异构体。其中核磁共振氢谱上有4组峰,且峰面积比为1:2:2:2的物质的结构简式为:,故答案为13;。(6)由目标产物逆推,需要合成氨基,推知原料要先发生硝化,引入硝基,再还原得到氨基,氨基与酰氯发生取代反应生成目标产物,合成路线为:,故答案为。【点睛】有机推断应以特征点为解题突破口,按照已知条件建立的知识结构,结合信息和相关知识进行推理、计算、排除干扰,最后做出正确推断。一般可采用顺推法、逆推法、多法结合推断。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、tBuOH+HNO2tBuNO2+H2O恒压滴液漏斗(滴液漏斗)水浴加热降低叠氮化钠的溶解度,防止产物损失2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3===4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑65%ACClO-+2N3-+H2O===Cl-+2OH-+3N2↑【解析】
(1)制备亚硝酸叔丁酯的反应物有亚硝酸和叔丁醇,反应类型属于有机的酯化反应,所以方程式为:;(2)①装置a的名称即为恒压滴液漏斗;②反应要控制温度在65℃,参考苯的硝化实验,该反应加热时,应当采用水浴加热;③题干中提到了叠氮酸钠易溶于水,而微溶于乙醇;因此,洗涤产品时,为了减少洗涤过程中产品的损耗,应当用无水乙醇洗涤;(3)通过题干提示的反应产物分析,可知反应过程中Ce4+和中的元素发生了变价,所以反应的方程式为:;在计算叠氮化钠的含量时,一定要注意叠氮酸钠溶液配制完成后只取了与过量的六硝酸铈铵反应,再用Fe2+去滴定未反应完的正四价的Ce,因此有:,考虑到Fe2+与Ce4+的反应按照1:1进行,所以2.0g叠氮化钠样品中叠氮化钠的物质的量为:,所以叠氮化钠样品的质量分数为:;A.润洗锥形瓶,会使步骤②消耗的六硝酸铈铵的量增加,通过分析可知,会使最终计算的质量分数偏大,A项正确;B.量取40mL六硝酸铈铵溶液时若前仰后俯,则会量取比40ml更多的六硝酸铈铵溶液,那么步骤③会需要加入更多的Fe2+来消耗叠氮酸钠未消耗掉的Ce4+,通过分析可知,最终会导致计算的质量分数偏低,B项错误;C.步骤③用Fe2+标定未反应的Ce4+,若开始尖嘴无气泡,结束后出现气泡,则记录的Fe2+消耗量比实际的偏小,通过分析可知,最终会使质量分数偏大,C正确;D.将挂在锥形瓶壁上的Fe2+溶液冲入锥形瓶,相当于让溶液混合更均匀,这样做会使结果更准确,D项不符合;答案选AC;(4)反应后溶液碱性增强,所以推测生成了OH-;产生的无色无味无毒气体,推测只能是氮气,所以离子方程式为:。【点睛】滴定计算类的题目,最常考察的形式之一是配制完待测样品溶液后,只取一部分进行滴定,在做计算时不要忘记乘以相应的系数;此外,常考察的形式也有:用待测物A与过量的B反应,再用C标定未反应的B,在做计算时,要注意A与C一同消耗的B。26、2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-稀释二氧化氯,防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸防止倒吸(或作安全瓶)2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O加大氮气的通入量酸式滴定管(或移液管)淀粉溶液溶液蓝色退去0.04000【解析】
(3)ClO2有强氧化性,容易氧化乳胶,量取ClO2溶液时,不可用碱式滴定管,可用酸式滴定管或移液管。标定ClO2浓度的思路为:ClO2将I-氧化成I2,再用Na2S2O3标准液滴定生成的I2,根据电子得失守恒、原子守恒有:2ClO2~2Cl-~10e-~10I-~5I2~10Na2S2O3,据此计算解答。【详解】(1)ClO2将CN-氧化成CO2和N2,自身被还原为Cl-,结合电子得失守恒、原子守恒、电荷守恒可得离子方程式为:2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-,故答案为:2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-;(2)①二氧化氯体积分数大于10%即可能发生爆炸,通入氮气除起到搅拌作用外,还可以稀释二氧化氯,防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸,故答案为:稀释二氧化氯,防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸;②ClO2极易溶于水,如果没有B,极易引起倒吸,所以B的作用是:防止倒吸(或作安全瓶),故答案为:防止倒吸(或作安全瓶);③NaClO3作氧化剂、H2O2作还原剂,结合原子守恒、得失电子守恒可得方程式为:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O,故答案为:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O;④当看到装置C中导管液面上升,说明ClO2的含量偏高了,要加大氮气的通入量,以免爆炸,故答案为:加大氮气的通入量;(3)ClO2有强氧化性,量取ClO2溶液时,可用酸式滴定管或移液管,ClO2将KI氧化成I2,再用Na2S2O3标准液滴定生成的I2,反应涉及碘单质,可用淀粉溶液做指示剂,I2遇淀粉溶液呈蓝色,当I2反应完时,溶液蓝色褪去。根据电子得失守恒、原子守恒有:2ClO2~2Cl-~10e-~10I-~5I2~10Na2S2O3,消耗0.1000mol·L-1的Na2S2O3标准液20.00mL,即消耗Na2S2O3物质的量=0.1000mol·L-1×20.00mL×10-3=2×10-3mol,由2ClO2~2Cl-~10e
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