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2024届广东省六校(广州二中,深圳实验,珠海一中,中山纪念,东莞中学高考压轴卷化学试卷考生请注意: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、下列关于甲烷、乙烯、苯和乙醇的叙述中,正确的是A.都难溶于水 B.都能发生加成反应C.都能发生氧化反应 D.都是化石燃料2、同温同压下,两种气体的体积如果不相同,其主要原因是气体的()A.分子大小不同 B.分子间的平均距离不同C.化学性质不同 D.物质的量不同3、下列有关实验的说法中不正确的是()A.纸层析法通常以滤纸作为惰性支持物,滤纸纤维上的羟基所吸附的水作为固定相B.检验火柴头中的氯元素,可把燃尽的火柴头浸泡在少量水中,片刻后取少量溶液于试管中,滴加硝酸银溶液和稀硝酸C.在比较乙醇和苯酚与钠反应的实验中,要把乙醇和苯酚配成同物质的量浓度的水溶液,再与相同大小的金属钠反应,来判断两者羟基上氢的活性D.若皮肤不慎受溴腐蚀致伤,应先用苯清洗,再用水冲洗4、25℃时,向20.00mL0.1mol·L-1H2X溶液中滴入0.1mol·L-1NaOH溶液,溶液中由水电离出的c水(OH-)的负对数[-1gc水(OH-)]与所加NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法中正确的是A.水的电离程度:M>N=Q>PB.图中M、P、Q三点对应溶液中cHXC.N点溶液中c(Na+)>c(X2-)>c(HX-)>c(H+)=c(OH-)D.P点溶液中c(OH-)=c(H+)+c(HX-)+c(H2X)5、下列实验操作、实验现象和实验结论均正确的是选项实验操作实验现象实验结论A将大小相同的金属钠分别投入水和乙醇中钠与水反应比钠与乙醇反应剧烈乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼B在适量淀粉溶液中加入几滴稀硫酸,水浴5min,加入NaOH溶液调溶液pH至碱性,再加入新制的Cu(OH)2,加热有红色沉淀生成淀粉完全水解C向Fe(NO3)2溶液中依次滴加少量稀H2SO4和KSCN溶液溶液变红稀硫酸能氧化Fe2+D向10mL0.1mo/LNa2S溶液中滴入2mL0.1mol/LZnSO4溶液再加入0.1mol/LCuSO4溶液开始有白色沉淀生成,后有黑色沉淀生成Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)A.A B.B C.C D.D6、常温下,物质的量浓度相等的下列物质的水溶液,pH最小的是()A.NH4ClO4 B.BaCl2 C.HNO3 D.K2CO37、室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.1.1mol·L−1KI溶液:Na+、K+、ClO−、OH−B.1.1mol·L−1Fe2(SO4)3溶液:Cu2+、NH4+、NO3−、SO42−C.1.1mol·L−1HCl溶液:Ba2+、K+、CH3COO−、NO3−D.1.1mol·L−1NaOH溶液:Mg2+、Na+、SO42−、HCO3−8、银Ferrozine法检测甲醛的原理:①在原电池装置中,氧化银将甲醛充分氧化为CO2②Fe3+与①中产生的Ag定量反应生成Fe2+③Fe2+与Ferrozine形成有色物质④测定溶液的吸光度(吸光度与溶液中有色物质的浓度成正比)。下列说法不正确的是()A.①中负极反应式:HCHO-4e-+H2O=CO2+4H+B.①溶液中的H+由Ag2O极板向另一极板迁移C.测试结果中若吸光度越大,则甲醛浓度越高D.理论上消耗的甲醛与生成的Fe2+的物质的量之比为1:49、有关晶体的下列说法中正确的是A.原子晶体中共价键越强,熔点越高B.分子晶体中分子间作用力越大,分子越稳定C.冰熔化时水分子中共价键发生断裂D.CaCl2晶体中含有两种化学键10、化合物如图的分子式均为C7H8。下列说法正确的是A.W、M、N均能与溴水发生加成反应 B.W、M、N的一氯代物数目相等C.W、M、N分子中的碳原子均共面 D.W、M、N均能使酸性KMnO4溶液褪色11、下图可设计成多种用途的电化学装置。下列分析正确的是A.当a和b用导线连接时,溶液中的SO42-向铜片附近移动B.将a与电源正极相连可以保护锌片,这叫牺牲阳极的阴极保护法C.当a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为:2H++2e-=H2↑D.a和b用导线连接后,电路中通过0.02mol电子时,产生0.02mol气体12、下列各组离子在溶液中可以大量共存,且加入或通入试剂X后,发生反应的离子方程式也正确的是A.A B.B C.C D.D13、下列实验现象和结论相对应且正确的是A.A B.B C.C D.D14、某同学探究溶液的酸碱性对FeCl3水解平衡的影响,实验方案如下:配制50mL0.001mol/LFeCl3溶液、50mL对照组溶液x,向两种溶液中分别滴加1滴1mol/LHCl溶液、1滴1mol/LNaOH溶液,测得溶液pH随时间变化的曲线如下图所示。下列说法不正确的是A.依据M点对应的pH,说明Fe3+发生了水解反应B.对照组溶液x的组成可能是0.003mol/LKClC.依据曲线c和d说明Fe3+水解平衡发生了移动D.通过仪器检测体系浑浊度的变化,可表征水解平衡移动的方向15、一定量的H2在Cl2中燃烧后,所得混合气体用100mL3.00mol∕L的NaOH溶液恰好完全吸收,测得溶液中含0.05molNaClO(不考虑水解)。氢气和氯气物质的量之比是A.2:3 B.3:1 C.1:1 D.3:216、实验室制备硝基苯的反应装置如图所示。下列实验操作或叙述不正确的是()A.试剂加入顺序:先加浓硝酸,再加浓硫酸,最后加入苯B.实验时水浴温度需控制在50~60℃C.仪器a的作用:冷凝回流苯和硝酸,提高原料的利用率D.反应完全后,可用仪器a、b蒸馏得到产品17、下列物质的用途利用其物理性质的是A.草酸用作还原剂 B.生石灰用作干燥剂C.苯用作萃取剂 D.铁粉用作抗氧化剂18、用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A.NA个Al(OH)3胶体粒子的质量为78gB.常温常压下,2.24LH2含氢原子数小于0.2NAC.136gCaSO4与KHSO4的固体混合物中含有的阴离子的数目大于NAD.0.1mol•L-1FeCl3溶液中含有的Fe3+数目一定小于0.1NA19、短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如表所示,这四种元素的原子最外层电子数之和为23。下列说法不正确的是WXYZTA.原子半径Y>Z,非金属性W<XB.X2能从T的气态氢化物中置换出T单质C.W、Y、Z三种元素都能与X元素形成化合物WX2、YX2、ZX2D.最高价氧化物对应水化物的酸性:W>Y>Z20、将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计,使其达到分解平衡:。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:温度平衡气体总浓度下列有关叙述正确的是A.该可逆反应达到平衡的标志之一是混合气体平均相对分子质量不变B.因该反应、,所以在低温下自发进行C.达到平衡后,若在恒温下压缩容器体积,体系中气体的浓度增大D.根据表中数据,计算时的分解平衡常数约为21、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最外层电子数为内层电子数的3倍,X在短周期主族元素中金属性最强,W与Y属于同一主族。下列叙述正确的是()A.原子半径:r(Z)>r(X)>r(W)B.W的简单气态氢化物的热稳定性比Y的弱C.由W与X形成的一种化合物可作供氧剂D.Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Z的强22、化学与人类生产、生活、可持续发展密切相关,下列说法正确的是()A.太阳能光电池、光导纤维的主要成分都是二氧化硅B.制作航天服的聚酯纤维是新型无机非金属材料C.“燃煤固硫”、“汽车尾气催化净化”都是利用了化学方法来提高空气质量D.淀粉、油脂、蛋白质的水解都是由高分子生成小分子的过程二、非选择题(共84分)23、(14分)某研究小组按下列路线合成甜味剂阿斯巴甜:已知:①芳香化合物A能发生银镜反应,核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢原子;②③RCN→H④回答下列问题:(1)F的结构简式是_________________________________________。(2)下列说法正确的是________。A.化合物A的官能团是羟基B.化合物B可发生消去反应C.化合物C能发生加成反应D.化合物D可发生加聚反应(3)写出阿斯巴甜与足量NaOH水溶液充分反应的化学方程式:_________。(4)写出同时符合下列条件的D的同分异构体的结构简式:_________。①有三种化学环境不同的氢原子;②含苯环的中性物质。(5)参照上述合成路线,设计一条由甲醛为起始原料制备氨基乙酸的合成路线________。24、(12分)扁桃酸D在有机合成和药物生产中有着广泛应用。用常见化工原料制备D,再由此制备有机物I的合成路线如下:回答下列问题:(l)C的名称是____,I的分子式为____。(2)E→F的反应类型为____,G中官能团的名称为____。(3)A→B的化学方程式为________。(4)反应G→H的试剂及条件是________。(5)写出符合下列条件的D的同分异构体:________。①能发生银镜反应②与FeC13溶液显紫色③核磁共振氢谱峰面积之比1:2:2:3(6)写出以溴乙烷为原料制备H的合成路线(其他试剂任选)_____。25、(12分)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中。草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色,熔点为101℃,易溶于水,受热脱水、升华,170℃以上分解。回答下列问题:(1)装置C中可观察到的现象是_________________________________,装置B的主要作用是________。(2)请设计实验验证草酸的酸性比碳酸强____________________________________。26、(10分)三氯化氮(NCl3)是一种消毒剂,可利用氯气与氯化铵溶液反应来制备。已知:三氯化氮的相关性质如下:物理性质化学性质黄色油状液体,熔点为-40℃,沸点为71℃,不溶于冷水、易溶于有机溶剂,密度为1.65g•cm-395℃时爆炸,热水中发生水解某小组同学选择下列装置(或仪器)设计实验制备三氯化氮并探究其性质:(1)NCl3的电子式为__________________;仪器M的名称是______________;(2)如果气流的方向从左至右,装置连接顺序为A、G、_____________、B。(注明:F仪器使用单孔橡胶塞)(3)C中试剂是_________________;B装置的作用是________________;(4)写出E装置中发生反应的化学方程式_______________________________________(5)当E装置的烧瓶中出现较多油状液体时停止反应。控制水浴加热温度为__________;(6)已知三氯化氮不具有漂白性,三氯化氮与热水反应的化学方程式为NCl3+4H2O=NH3•H2O+3HClO,请设计实验证明该水解反应的产物______________27、(12分)硫酸亚铁晶体俗称绿矾(FeSO4•7H2O),重铬酸钠晶体俗称红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O),它们都是重要的化工产品。工业上以铬铁矿[主要成分是[Fe(CrO2)2]为原料制备绿矾和红矾钠的工艺流程如图所示。请回答下列问题:(1)已知Fe(CrO2)2中铬元素的化合价为+3价,则Fe(CrO2)中铁元素的化合价为______________。(2)化学上可将某些盐写成氧化物的形式,如Na2SiO3写成Na2O·SiO2,则Fe(CrO2)2可写成__________。(3)煅烧铬铁矿时,矿石中的Fe(CrO2)2转变成可溶于水的Na2CrO4,反应的化学方程式如下:4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O22Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2①该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为________________。②为了加快该反应的反应速率,可采取的措施是_________________(填一种即可)。⑷己知CrO42-在氢离子浓度不同的酸性溶液中有不同的反应。如:2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O3CrO42-+4H+=Cr3O102-+2H2O①往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的原因是________________。②混合溶液乙中溶质的化学式为______________________。(5)写出Fe与混合溶液丙反应的主要离子方程式_________________。检验溶液丁中无Fe3+的方法是:_____________。从溶液丁到绿巩的实验操作为蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥。28、(14分)研究大气污染物的处理,对缓解和治理环境污染、保护我们赖以生存的地球,具有十分重要的意义。(1)已知:C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393.5/kJmolN2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180kJ/mol则C(s)+2NO(g)═CO2(g)+N2(g)的△H=_____kJ/mol。(2)在一定温度下,向2L的恒容密闭容器中充入4.0molNO2和4.0molCO,在催化剂作用下发生反应4CO(g)+2NO2(g)⇌4CO2(g)+N2(g),测得相关数据如表所示:t/min05101520n(NO2)/mol4.03.43.123.03.0n(N2)/mol00.300.440.500.50①在0~5min内,用CO2的浓度变化表示的反应速率为_____。②此温度下的化学平衡常数K的表达式为_____。(3)用活性炭还原法处理氮氧化物,有关反应为C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g)。某研究小组向2L密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的NO,保持温度和体积不变,发生上述反应。①下列描述能说明上述反应已达平衡的是_____(填标号)。A.活性炭的质量不再变化B.容器中气体的密度保持不变C.2v(NO)正=v(N2)逆D.保持不变②压强为p时,催化剂的催化效率、氮气的生成速率与温度的关系如图所示。当氮气的生成速率主要取决于温度时,对应的温度范围是_____。(4)肼(N2H4)是无色液体,具有强还原性。①肼的水溶液显弱碱性,其电离过程与NH3•H2O类似,则第一步电离方程式为_____。②新型N2H4燃料电池产物对环境没有污染,该电池以固体氧化物为电解质(能传导O2﹣)。写出负极的电极反应式_____。29、(10分)实验室回收利用废旧锂离子电池正极材料锰酸锂(LiMn2O4)的一种流程如下:(1)废旧电池可能残留有单质锂,拆解不当易爆炸、着火,为了安全,对拆解环境的要求是_________。(2)“酸浸”时采用HNO3和H2O2的混合液体,可将难溶的LiMn2O4转化为Mn(NO3)2、LiNO3等产物。请写出该反应离子方程式_________。如果采用盐酸溶解,从反应产物的角度分析,以盐酸代替HNO3和H2O2混合物的缺点是_________。(3)“过滤2”时,洗涤Li2CO3沉淀的操作是_________。(4)把分析纯碳酸锂与二氧化锰两种粉末,按物质的量1:4混合均匀加热可重新生成LiMn2O4,升温到515℃时,开始有CO2产生,同时生成固体A,比预计碳酸锂的分解温度(723℃)低很多,可能的原因是________。(5)制备高纯MnCO3固体:已知MnCO3难溶于水、乙醇,潮湿时易被空气氧化,100℃开始分解;Mn(OH)2开始沉淀的pH=7.7。请补充由上述过程中,制得的Mn(OH)2制备高纯MnCO3的操作步骤[实验中可选用的试剂:H2SO4、Na2CO3、C2H5OH]:向Mn(OH)2中边搅拌边加入_________。
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、C【解析】
A.甲烷、乙烯、苯都难溶于水,乙醇与水以任意比例互溶,故A错误;B.甲烷为饱和烃,乙醇为饱和醇,不能发生加成反应,故B错误;C.甲烷、乙烯、苯和乙醇燃烧可生成二氧化碳和水,为氧化反应,故C正确;D.甲烷为天然气的主要成分,是化石燃料,乙烯、苯和乙醇都不是化石燃料。故D错误;故答案选C。2、D【解析】
对于气体来说,粒子之间的距离远远大于粒子的直径、粒子的质量,同温同压下气体粒子间的距离相等,同温同压下气体摩尔体积相同,由V=nVm知,气体的体积取决于气体的物质的量,故答案为D。3、C【解析】
A.对于能溶于水的待分离物质,滤纸纤维上的羟基所吸附的水作为固定相,以与水能混合的有机溶剂作流动相,故A正确;B.检验氯离子的方法是向溶液中加入硝酸银和稀硝酸,有白色沉淀生成证明有氯离子存在,故B正确;C.若把乙醇和苯酚配成同物质的量浓度的水溶液,则钠先和水反应了,故C错误;D.苯是有机溶剂,可以迅速溶解溴,使危害降到最低,所以若皮肤不慎受溴腐蚀致伤,应先用苯清洗,再用水冲洗,故D正确;综上所述,答案为C。4、C【解析】
A.M点:水电离出来的氢氧根离子为10-11.1mol/L,N点和Q点:水电离出来的氢氧根离子为10-7.0mol/L,P点水电离出来的氢氧根离子为10-5.4mol/L,水的电离程度:P>N=Q>M,故A错误;B.H2X的第二步电离常数Ka2=c(X2-)×c(H+)c(HX-)C.N点为NaHX与Na2X的混合溶液,由图像可知,M点到P点发生HX-+OH-=H2O+X2-,根据横坐标消耗碱的量可知,在N点生成的X2-大于剩余的HX-,因此混合液n(Na2X)>n(NaHX),因为溶液呈中性,X2-的水解平衡与HX-的电离平衡相互抵消,所以N点溶液中c(Na+)>c(X2-)>c(HX-)>c(H+)=c(OH-),故选C;D.P点恰好生成Na2X溶液,根据质子守恒c(OH-)=c(H+)+c(HX-)+2c(H2X),故D错误;答案:C【点睛】本题注意把握图象的曲线的变化意义,把握数据的处理,难度较大。5、A【解析】
A、钠与水和乙醇反应都能置换出氢气,可根据反应的剧烈程度确定羟基上氢原子的活泼性;B、淀粉水解要在硫酸作用下进行,要检验水解产物,必须先加碱中和至碱性,再加新制的Cu(OH)2,加热,但淀粉水解是否完全,还要检验是否有淀粉存在;C、稀硫酸没有强氧化性,不能氧化Fe2+;D、该实验中物质的用量决定着反应的本质,现象不能说明Ksp的大小。【详解】A、钠与水和乙醇反应都能置换出氢气,大小相同的钠与水反应比与乙醇反应剧烈,说明水中的氢原子比乙醇羟基上的氢原子活泼,故A正确;B、淀粉若部分水解,也会产生同样的现象,故B错误;C、向Fe(NO3)2溶液中滴加稀H2SO4,使溶液呈酸性,形成的硝酸将Fe2+氧化为Fe3+,滴加KSCN溶液变红色,而不是稀硫酸能氧化Fe2+,故C错误;D、由于Na2S在与ZnSO4反应时过量,所以再加入CuSO4时,发生如下反应Na2S+CuSO4==CuS↓+Na2SO4,不能说明Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),即D错误。本题答案为A。【点睛】淀粉是完全水解、部分水解、还是没有水解一定要明确其检验方法,一般都需要做两个实验;要明确硝酸和硫酸谁具有强氧化性,才能准确解答C选项;D选项最容易错选,物质量的多少对某些离子反应的发生起着决定性作用。6、C【解析】
A.NH4ClO4是强酸弱碱盐,铵根离子水解,溶液显酸性;B.BaCl2是强酸强碱盐,不水解,溶液显中性;C.HNO3是强酸,完全电离,溶液显酸性;D.K2CO3是强碱弱酸盐,碳酸根离子水解,溶液显碱性;溶液中氢离子浓度硝酸溶液中最大,酸性最强,pH最小,故选C。【点睛】本题的易错点为A,要注意盐类的水解程度一般较小。7、B【解析】
A项,I-与ClO-发生氧化还原反应,不能大量共存,故A不选;B项,在Fe2(SO4)3溶液中离子相互间不反应,可以大量共存,故B选;C项,在HCl溶液中CH3COO-不能大量存在,故C不选;D项,Mg2+、HCO3-都能与OH-反应,不能大量共存,故D不选,答案选B。8、B【解析】
A.①在原电池装置中,氧化银将甲醛充分氧化为CO2,则负极HCHO失电子变成CO2,其电极反应式为:HCHO-4e-+H2O=CO2+4H+,A项正确;B.Ag2O极板作正极,原电池中阳离子向正极移动,则①溶液中的H+由负极移向正极,B项错误;C.甲醛浓度越大,反应生成的Fe2+的物质的量浓度越大,形成有色配合物的浓度越大,吸光度越大,C项正确;D.甲醛充分氧化为CO2,碳元素的化合价从0价升高到+4价,转移电子数为4,Fe3+反应生成Fe2+转移电子数为1,则理论上消耗的甲醛与生成的Fe2+的物质的量之比为1:4,D项正确;答案选B。【点睛】本题的难点是D选项,原电池有关的计算主要抓住转移的电子数相等,根据关系式法作答。9、A【解析】
A.原子晶体中,共价键越强,熔点越高,故A正确;B.分子的稳定性与分子中的化学键有关,与分子间作用力无关,故B错误;C.冰融化时,发生了变化的是水分子之间的距离,而水分子内部的O-H共价键没有发生断裂,故C错误;D.CaCl2晶体属于离子晶体,钙离子与氯离子之间形成的是离子键,氯离子与氯离子之间不存在化学键,故D错误;答案为A。10、D【解析】
A.由结构简式可知,W不能和溴水发生加成反应,M、N均能与溴水发生加成反应,故A错误;B.W的一氯代物数目为4种,M的一氯代物数目3种,N的一氯代物数目4种,故B错误;C.根据甲烷分子的正四面体结构、乙烯分子和苯分子的共面结构可知,W、N分子中的碳原子均共面,M中的碳原子不能共面,故C错误,D.W中与苯环相连的碳原子了有氢原子,M和N均含碳碳双键,故W、M、N均能被酸性KMnO4溶液氧化,故D正确;答案:D。11、C【解析】
A.当a和b用导线连接时构成原电池,锌是负极,则溶液中的SO42-向锌片附近移动,选项A错误;B.将a与电源正极相连铜是阳极,锌是阴极,可以保护锌片,这叫外加电流的阴极保护法,选项B错误;C.当a和b用导线连接时时构成原电池,锌是负极,铜是正极发生还原反应,则铜片上发生的反应为:2H++2e=H2↑,选项C正确;D.a和b用导线连接后构成原电池,锌是负极,铜是正极,电路中通过0.02mol电子时,产生0.01mol氢气,选项D错误;答案选C。12、D【解析】
A、HCO3-与SiO32-反应生成硅酸沉淀和CO32-,所以HCO3-与SiO32-不能大量共存,故不选A;B、FeS溶于酸,所以Fe2+与H2S不反应,故不选B;C、HClO能把SO32-氧化为SO42-,HClO、SO32-不能共存,故不选C;D、I-、Cl-、H+、SO42-不反应,加入NaNO3,酸性条件下碘离子被硝酸根离子氧化为碘单质,反应离子方程式是6I-+8H++2NO3-=2NO↑+3I2+4H2O,故选D。13、C【解析】
A.进行焰色反应,火焰呈黄色,说明含有Na+,不能确定是否含有K+,A错误;B.蔗糖在稀硫酸催化作用下发生水解反应产生葡萄糖,若要证明水解产生的物质,首先要加入NaOH中和催化剂硫酸,使溶液显碱性,然后再用Cu(OH)2进行检验,B错误;C.在AgCl和AgI饱和溶液中加入过量AgNO3溶液,产生白色沉淀和黄色沉淀,且白色沉淀的质量远大于黄色沉淀,说明溶液中c(Cl-)较大,c(I-)较小,物质的溶解度AgCl>AgI,由于二者的化合物构型相同,因此可证明物质的溶度积常数Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),C正确;D.根据实验现象,只能证明溶液中含有I2,由于溶液中含有两种氧化性的物质HNO3、Fe3+,二者都可能将I-氧化为I2,因此不能证明氧化性Fe3+>I2,D错误;故合理选项是C。14、B【解析】
A、FeCl3溶液的pH小于7,溶液显酸性,原因是氯化铁是强酸弱碱盐,Fe3+在溶液中发生了水解,故A正确;B、对照组溶液X加碱后溶液的pH的变化程度比加酸后的pH的变化程度大,而若对照组溶液x的组成是0.003mol/LKCl,则加酸和加碱后溶液的pH的变化应呈现轴对称的关系,所以该溶液不是0.003mol/LKCl,故B错误;C、在FeCl3溶液中加碱、加酸后,溶液的pH的变化均比对照组溶液x的变化小,因为加酸或加碱均引起了Fe3+水解平衡的移动,故溶液的pH的变化比较缓和,故C正确;D、FeCl3溶液水解出氢氧化铁,故溶液的浑浊程度变大,则水解被促进,否则被抑制,故D正确;故选B。15、A【解析】
H2在Cl2中燃烧的产物能被碱液完全吸收,则H2完全燃烧。吸收液中有NaClO,则燃烧时剩余Cl2,从而根据化学方程式进行计算。【详解】题中发生的反应有:①H2+Cl2=2HCl;②HCl+NaOH=NaCl+H2O;③Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。据③,生成0.05molNaClO,消耗0.05molCl2、0.10molNaOH。则②中消耗0.20molNaOH和0.20molHCl。故①中消耗H2、Cl2各0.10mol。氢气和氯气物质的量之比0.10mol:(0.10mol+0.05mol)=2:3。本题选A。【点睛】吸收液中有NaClO,则燃烧时剩余Cl2。氢气和氯气物质的量之比必小于1:1,只有A项合理。16、D【解析】
A.混合时应先加浓硝酸,再加入浓硫酸,待冷却至室温后再加入苯,故A正确;B.制备硝基苯时温度应控制在50~60℃,故B正确;C.仪器a的作用为使挥发的苯和硝酸冷凝回流,提高了原料利用率,故C正确;D.仪器a为球形冷凝管,蒸馏需要的是直形冷凝管,故D错误;答案选D。17、C【解析】
A.草酸用作还原剂是由于其容易失去电子,表现还原性,利用的是物质的化学性质,A不符合题意;B.生石灰用作干燥剂是由于CaO与水反应产生Ca(OH)2,利用的是物质的化学性质,B不符合题意;C.苯用作萃取剂是由于被萃取的物质容易溶于苯中,没有新物质存在,利用的是物质的物理性质,C符合题意;D.铁粉用作抗氧化剂是由于Fe容易失去电子,表现还原性,是利用的物质的化学性质,D不符合题意;故合理选项是C。18、B【解析】
A.一个氢氧化铝胶粒是多个氢氧化铝的聚集体,故NA个氢氧化铝胶粒的质量大于78g,故A错误;B.常温常压下,Vm>22.4L/mol,则2.24LLH2物质的量小于0.1mol,则含有的H原子数小于0.2NA,故B正确;C.CaSO4与KHSO4固体摩尔质量相同,都是136g/mol,136gCaSO4与KHSO4的固体混合物的物质的量为1mol,含有的阴离子的数目等于NA;C错误;D.溶液体积不明确,故溶液中的铁离子的个数无法计算,故D错误;19、D【解析】
W、X、Y、Z均为短周期主族元素,由位置关系可知,W、X处于第二周期,Y、Z处于第三周期,设X原子最外层电子数为a,则W、Y、Z最外层电子数依次为a-2、a、a+1,四种元素的原子最外层电子数之和为23,则:a-2+a+1+a+a=23,解得a=6,则W为C元素,故X为O元素、Y为S元素、W为C元素。【详解】A、同周期从左到右,原子半径逐渐减小,元素的非金属性增强,原子半径S>Cl,非金属性W<X,故A正确;B、同主族从上到下元素的非金属性减弱,故O2能与H2Se反应,生成Se单质,故B正确;C、O能形成CO2、SO2、ClO2,故C正确;D、最高价氧化物对应水化物的酸性:H2CO3<H2SO4<HClO4,故D错误;故选D。20、D【解析】
A.从反应开始混合气体的平均相对分子质量始终不变,所以不能作为平衡状态的标志,故A错误;B.根据表中数据判断随着温度升高,平衡移动的方向,从而判断出正反应是吸热,所以焓变(△H)大于0,根据气态物质的熵大于液态物质的熵判断出反应熵变(△S)大于0,所以在高温下自发进行,故B错误;C.到平衡后,若在恒温下压缩容器体积,平衡逆向移动,但温度不变,平衡常数不变,因此体系中气体的浓度不变,故C错误;D.根据表中数据,平衡气体的总浓度为4.8×10-3mol/L,容器内气体的浓度之比为2:1,故NH3和CO2的浓度分别为3.2×10-3mol/L、1.6×10-3mol/L,代入平衡常数表达式:K=(3.2×10-3)2×1.6×10-3=,故D正确;答案选D。【点睛】计算时的分解平衡常数,要根据题目所给该温度下的浓度值,根据NH3和CO2的物质的量之比,在相同的容器中,体积相等,可以得到浓度的关系,再代入公式即可。选项C为解答的易错点,注意平衡常数的表达式以及影响因素。21、C【解析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最外层电子数为内层电子数的3倍,则W为氧元素,X在短周期主族元素中金属性最强,则X为钠元素,W与Y属于同一主族,则Y为硫元素,Z为短周期元素中原子序数比Y大,则Z为氯元素,据此分析。【详解】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最外层电子数为内层电子数的3倍,则W为氧元素,X在短周期主族元素中金属性最强,则X为钠元素,W与Y属于同一主族,则Y为硫元素,Z为短周期元素中原子序数比Y大,则Z为氯元素。A.同主族从上而下原子半径依次增大,同周期从左而右原子半径依次减小,故原子半径:r(X)>r(Z)>r(W),选项A错误;B.非金属性越强简单气态氢化物的稳定性越强,则W的简单气态氢化物H2O的热稳定性比Y的简单气态氢化物H2S强,选项B错误;C.由W与X形成的一种化合物Na2O2可作供氧剂,选项C正确;D.非金属性越强最高价氧化物的水化物的酸性越强,则H2SO4的酸性比HClO4的弱,选项D错误;答案选C。22、C【解析】
A项、太阳能电池中使用的半导体材料的主要成分是Si,光导纤维的主要成分是二氧化硅,故A错误;B项、制作航天服的聚酯纤维属于有机合成高分子材料,不属于新型无机非金属材料,故B错误;C项、“燃煤固硫”利用化学方法减少了二氧化硫的排放,“汽车尾气催化净化”利用化学方法减少了氮的氧化物排放,都有效的减少了空气污染物的排放,提高了空气质量,故C正确;D项、油脂不是高分子化合物,故D错误。故选C。【点睛】本题考查化学与生活,侧重分析与应用能力的考查,把握物质的性质、发生的反应、性质与用途为解答的关键。二、非选择题(共84分)23、BC、【解析】
化合物A为芳香族化合物,即A中含有苯环,根据A的分子式,以及A能发生银镜反应,A中含有醛基,核磁共振氢谱有5种不同化学环境的氢原子,根据苯丙氨酸甲酯,A的结构简式为,根据信息②,推出B的结构简式为,根据信息③,推出C的结构简式为,根据信息④,-NH2取代羟基的位置,即D的结构简式为,根据反应⑥产物,推出F的结构简式为,据此分析。【详解】(1)根据上述分析,F的结构简式为;(2)A、根据A的结构简式,A中含有官能团是醛基,故A错误;B、根据B的结构简式,羟基所连碳原子的相邻的位置上有H,即能发生消去反应,故B正确;C、C中含有苯环,能发生加成反应,故C说法正确;D、化合物D中不含碳碳双键或叁键,不能发生加聚反应,故D错误;答案选BC;(3)根据阿斯巴甜的结构简式,1mol阿斯巴甜中含有1mol羧基、1mol酯基、1mol肽键,因此1mol阿斯巴甜最多消耗3molNaOH,其化学方程式为+3NaOH+CH3OH+H2O;(4)有三种不同化学环境的氢原子,说明是对称结构,该有机物显中性,该有机物中不含羧基、-NH2、酚羟基,根据D的结构简式,该同分异构体中含有-NO2,符合要求同分异构体是、;(5)氨基乙酸的结构简式为H2NCH2COOH,原料为甲醛,目标产物是氨基乙酸,增加了一个碳原子,甲醛先与HCN发生加成反应,生成HOCH2CN,在酸溶液生成HOCH2COOH,然后在一定条件下,与NH3发生H2NCH2COOH,即合成路线为。【点睛】本题的难点是同分异构体的书写,应从符合的条件入手,判断出含有官能团或结构,如本题,要求有机物为中性,有机物中不含羧基、-NH2、酚羟基,即N和O组合成-NO2,该有机物有三种不同化学环境的氢原子,说明是对称结构,即苯环应有三个甲基,从而判断出结构简式。24、苯甲醛C11H10O4取代反应(或水解反应)羰基、羧基+2Cl2+2HClH2/Ni,加热、CH3CH2BrCH3CH2OHCH3CHO【解析】
根据流程图,A为甲苯,甲苯与氯气在光照条件下发生侧链的取代反应生成B,因此B为;B在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成C,则C为,根据信息,D为;丙烯与溴发生加成反应生成E,E为1,2-二溴丙烷,E在氢氧化钠溶液中水解生成F,F为;F被高锰酸钾溶液氧化生成G,G为,G与氢气加成得到H,H为;与发生酯化反应生成I,加成分析解答。【详解】(l)根据上述分析,C为,名称为苯甲醛,I()的分子式为C11H10O4;(2)E→F为1,2-二溴丙烷在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成的反应;G()中官能团有羰基、羧基;(3)根据上述分析,A→B的化学方程式为+2Cl2+2HCl;(4)反应G→H为羰基的加成反应,试剂及条件为H2/Ni,加热;(5)D为,①能发生银镜反应,说明结构中存在醛基;②与FeC13溶液显紫色,说明含有酚羟基;③核磁共振氢谱峰面积之比1:2:2:3,符合条件的D的同分异构体有、;(6)以溴乙烷为原料制备H(),需要增长碳链,根据流程图中制备D的分析,可以结合题中信息制备,因此需要首先制备CH3CHO,可以由溴乙烷水解生成乙醇,乙醇氧化生成乙醛,因此合成路线为CH3CH2BrCH3CH2OHCH3CHO。25、有气泡逸出,澄清石灰水变浑浊冷凝(水蒸气、草酸等),防止挥发出来的草酸进入装置C反应生成草酸钙沉淀,干扰CO2的检验向碳酸氢钠溶液中滴加草酸溶液,观察是否产生气泡,若有气泡产生,说明草酸酸性强于碳酸【解析】
根据草酸的性质熔点为101℃,易溶于水,受热脱水、升华,170℃以上分解,草酸受热生成二氧化碳,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊。【详解】(1)根据草酸的性质熔点为101℃,易溶于水,受热脱水、升华,170℃以上分解,草酸受热分解产生CO2可使澄清石灰水变浑浊,冰水的作用是冷却挥发出来的草酸,避免草酸进入装置C反应生成草酸钙沉淀,干扰CO2的检验,故答案为:有气泡逸出,澄清石灰水变浑浊;冷凝(水蒸气、草酸等),防止挥发出来的草酸进入装置C反应生成草酸钙沉淀,干扰CO2的检验。(2)利用强酸制弱酸的原理设计,向NaHCO3溶液中滴加草酸溶液,观察是否产生气泡即可证明草酸酸性强于碳酸,故答案为:向碳酸氢钠溶液中滴加草酸溶液,观察是否产生气泡,若有气泡产生,说明草酸酸性强于碳酸。26、直形冷凝管C、E、D、F饱和食盐水吸收尾气中氯气,避免污染环境3Cl2+NH4Cl=NCl3+4HCl71℃~95℃用干燥、洁净玻璃棒蘸取三氯化氮液体(F装置中的黄色油状液体)滴到干燥的红色石蕊试纸上,试纸不褪色;再滴加数滴热水后,试纸先变蓝色后褪色【解析】
题干信息显示,利用氯气与氯化铵溶液反应制备三氯化氮,所以制得的氯气不必干燥,但须除去氯化氢,以防干扰三氯化氮的制备。先用A装置制取Cl2,然后经过安全瓶G防止倒吸,再利用C装置除去Cl2中混有的HCl;此时混有少量水蒸气的Cl2进入E装置与蒸馏烧瓶中加入的氯化铵溶液反应,生成三氯化氮和氯化氢;当E装置的烧瓶中出现较多油状液体时停止反应,用水浴加热蒸馏烧瓶,并控制温度在三氯化氮的沸点与95℃(爆炸点)之间,将三氯化氮蒸出,用D冷凝,用F承接;由于Cl2可能有剩余,所以需使用装置B进行尾气处理。【详解】(1)NCl3为共价化合物,N原子与Cl各形成一对共用电子,其电子式为;仪器M的名称是直形冷凝管。答案为:;直形冷凝管;(2)依据分析,如果气流的方向从左至右,装置连接顺序为A、G、C、E、D、F、B。答案为:C、E、D、F;(3)装置C用于除去Cl2中混有的HCl,所以C中试剂是饱和食盐水;最后所得尾气中可能混有污染环境的Cl2,应除去,由此确定B装置的作用是吸收尾气中氯气,避免污染环境。答案为:饱和食盐水;吸收尾气中氯气,避免污染环境;(4)E装置中,氯气与氯化铵溶液反应,生成三氯化氮和氯化氢,化学方程式为3Cl2+NH4Cl=NCl3+4HCl。答案为:3Cl2+NH4Cl=NCl3+4HCl;(5)由以上分析可知,水浴加热温度应控制在三氯化氮的沸点与95℃(爆炸点)之间,应为71℃~95℃。答案为:71℃~95℃;(6)设计实验时,应能证明现象来自产物,而不是反应物,所以使用的物质应与反应物不反应,但能与两种产物反应,且产生不同的现象,可设计为:用干燥、洁净玻璃棒蘸取三氯化氮液体(F装置中的黄色油状液体)滴到干燥的红色石蕊试纸上,试纸不褪色;再滴加数滴热水后,试纸先变蓝色后褪色。答案为:用干燥、洁净玻璃棒蘸取三氯化氮液体(F装置中的黄色油状液体)滴到干燥的红色石蕊试纸上,试纸不褪色;再滴加数滴热水后,试纸先变蓝色后褪色。【点睛】分析仪器的连接顺序时,要有一个整体观、全局观,依据实验的操作顺序,弄清每步操作可能使用什么装置,会产生什么杂质,对实验过程或结果产生什么影响,于是注意选择合适的试剂,合理安排装置的连接顺序。27、+2价FeO·Cr2O34:7粉碎矿石(或升高温度)H2SO4量少时不能除尽Na2CO3杂质,H2SO4量多时又会生成新的杂质(Cr3O10-2),所以H2SO4必须适量Na2Cr2O7、Na2SO4Fe+2Fe3+=3Fe2+取少量丁溶液于试管中,向其中加入KSCN溶液,不显红色则说明丁溶液中不含Fe3+冷却结晶【解析】铬铁矿中加入碳酸钠并通入氧气,高温下将Fe(CrO2)2氧化得到Fe2O3、Na2CrO4,同时生成CO2,将得到的固体溶于水得到Na2CrO4溶液,然后过滤,得到得到Na2CrO4和过量的碳酸钠混合溶液和氧化铁固体,在Na2CrO4和碳酸钠混合溶液中加入硫酸酸化,硫酸和Na2CrO4反应生成Na2Cr2O7和硫酸钠,同时除去碳酸钠,通过蒸发浓缩冷却结晶,得到红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O);氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁,加入铁粉将硫酸铁还原生成硫酸亚铁,最后蒸发浓缩冷却结晶,得到绿矾。(1)Fe(CrO2)2中铬元素的化合价为+3价,根据正负化合价的代数和为0,Fe(CrO2)中铁元素的化合价为+2价,故答案为+2价;(2)Fe(CrO2)2中铬元素的化合价为+3价,铁元素的化合价为+2价,可写成FeO·Cr2O3,故答案为FeO·Cr2O3;(3)①高温氧化时,Fe(CrO2)2和碳酸钠、氧气反应氧化还原反应生成Na2CrO4、二氧化碳和氧化铁,该反应中Fe元素化合价由+2价变为+3价、Cr元素化合价由+3价变为+6价,O元素化合价由0价变为-2价,所以氧气是氧化剂、Fe(CrO2)2是还原剂,则还原剂和氧化剂的物质的量之比为4:7,故答案为4:7;②根据影响化学反应速率的外界因素,为了加快该反应的反应速率,可采取的措施有粉碎矿石、升高温度等,故答案为粉碎矿石(或升高温度);⑷①H2SO4量少时不能除尽Na2CO3杂质,H2SO4量多时又会生成新的杂质(Cr3O102-),所以H2SO4必须适量,故答案为H2SO4量少时不能除尽Na2CO3杂质,H2SO4量多时又会生成新的杂质(Cr3O102-),所以H2SO4必须适量;②根据上述分析,混合溶液乙中的溶质有Na2Cr2O7、Na2SO4,故答案为Na2Cr2O7、Na2SO4;(5)Fe与硫酸铁溶液反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+。检验溶液丁中无Fe3+的方法为:取少量丁溶液于试管中,向其中加入KSCN溶液,不显红色则说明丁溶液中不含Fe3+;从硫酸亚铁溶液到绿巩的实验操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故答案为取少量丁溶液于试管中,向其中加入KSCN溶液,不显红色则说明丁溶液中不含Fe3+;冷却结晶。点睛:本题考查物质的制备、分离和提纯,为高频考点,涉及氧化还原反应、基本实验操作等知识,明确物质的性质、熟悉制备流程和基本实验操作等是解题的关键。本题的难点是(4)①硫酸必须适量的原因,需要理解题目信息方程式中的计量数对反应的影响。28、﹣573.50.012mol/(L•min)K=AB300~400℃N2H4•H2O⇌N2H5++OH﹣N2H4﹣4e﹣+2O2﹣=N2↑+2H2O【解析】
(1)、已知:C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393.5kJ/molN2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180kJ/mol由盖斯定律计算①﹣②得到C(s)+2NO(g)═CO2(g)+N2(g);(2)①、根据v=计算;②、根据平衡常数表达式解答;(3)①、根据反应可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等(同种物质)或正逆反应速率之比等于系数之比(不同物质),平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化,由此衍生的一些物理量不变,以此分析;②、氮气的生成速率主要取决于温度时,说明此时要把催化剂活性降到最低或者催化效率基本保持不变时,并且随着温度上升,N2生成速率增加,;(4)①、肼的水溶液显弱碱性,其电离过程与NH3•H2O类似,则第一步电离方程式为:N2H4•H2O⇌N2H5++OH﹣(或N2H4+H2O⇌N2H5++OH﹣);②、燃料电池负极发生氧化反应,N2H4转化为N2,据此解答。【详解】(1)已知:①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1=﹣393.5/kJmol②N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H2=+180kJ/mol所求反应为:C(s)+2NO(g)═CO2(g)+N2(g),反应可由①﹣②得到,根据盖斯定律,△H=△H1﹣△H2=﹣573.5kJ/mol,故答案为:﹣573.5;(2)①0~5min内,△n(N2)=0.30mol,则v(N2)===0.003mol/(L•min),由化学反应速率之比等于化学计量数之比,则v(CO2)=4v(N2)=0.012mol/(L•min),故答案为:0.012mol/(L•min);②反应为:4CO(g)+2NO2(g)⇌4CO2(g)+N2(g),则此温度下的化学平衡常数K的表达式为K=,故答案为:K=;(3)①A.活性炭参加化学反应,随着反应进行,质量发生变化,达到化学平衡时,活性炭质量不变,故A选;B.容器中气体的密度为,反应前后质量守恒,但由于有固相物质参与,气体质量会发生改变,容器V不变,整个过程混合气体密
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