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文档简介
陕西省汉中市重点中学2024届高三第三次测评化学试卷注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。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、化学与日常生活紧密相关。下列说法中,不正确的是A.甲醛可作食品防腐剂 B.氢氧化铝可作抗酸药C.氯化钠可作食品调味剂 D.生石灰可作食品干燥剂2、中华传统文化蕴含着很多科学知识。下列说法错误的是A.“司南之档(勺),投之于地,其柢(柄)指南”。司南中“构”所用材质为Fe2O3B.“水声冰下咽,沙路雪中平”未涉及化学变化C.“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味。”文中的“气”是指乙烯D.“含浆似注甘露钵,好与文园止消渴”说明柑橘糖浆有甜味,可以止渴3、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p4、钢铁防护方法有多种,如图中的方法描述正确的是A.b为电源负极B.该方法是牺牲阳极的阴极保护法C.电子流向:a→钢铁闸门→辅助电极→b→aD.电源改用导线连接进行防护时,辅助电极发生氧化反应5、下列属于电解质的是()A.铜 B.葡萄糖 C.食盐水 D.氯化氢6、已知:CaSO4(s)Ca2+(aq)+SO42-(aq)∆H<0。对含有大量CaSO4(s)的浊液改变一个条件,下列图像符合浊液中c(Ca2+)变化的是()A.加入少量BaCl2(s)B.加少量蒸馏水C.加少量硫酸D.适当升高温度7、利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2,装置如图所示。下列说法正确的是A.a极反应:CH4+8e-+4O2-=CO2+2H2OB.A膜和C膜均为阴离子交换膜C.可用铁电极替换阴极的石墨电极D.a极上通入2.24L甲烷,阳极室Ca2+减少0.4mol8、电解合成1,2-二氯乙烷的实验装置如图所示。下列说法中不正确的是()A.该装置工作时,阴极区溶液中的离子浓度不断增大B.液相反应中,C2H4被CuCl2氧化为1,2-二氯乙烷C.X、Y依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜D.该装置总反应为CH2=CH2+2H2O+2NaClH2↑+2NaOH+ClCH2CH2Cl9、电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法,其工作原理可简单表示如下图所示,下列说法不正确的是()A.通电后a极区可能发生反应2Cl--2e-=Cl2↑B.图中A为阳离子交换膜,B为阴离子交换膜C.通电后b极区附近,溶液的pH变大D.蒸馏法、电渗析法、离子交换法等都是海水淡化的常用方法10、下列石油的分馏产品中,沸点最低的是()A.汽油 B.煤油 C.凡士林 D.石油气11、美国《Science》杂志曾经报道:在40GPa高压下,用激光器加热到1800K,人们成功制得了原子晶体干冰。有关原子晶体干冰的推断错误的是A.有很高的熔点和沸点 B.易汽化,可用作制冷材料C.含有极性共价键 D.硬度大,可用作耐磨材料12、下列仪器洗涤时选用试剂错误的是()A.木炭还原氧化铜的硬质玻璃管(盐酸)B.碘升华实验的试管(酒精)C.长期存放氯化铁溶液的试剂瓶(稀硫酸)D.沾有油污的烧杯(纯碱溶液)13、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X的最外层电子数之和与Z的最外层电子数相等,Y在周期表中族序数与周期数相等,ZW2是一种新型的自来水消毒剂。下列说法错误的是A.W2的沸点比Z2的沸点低B.XYW2的水溶液呈碱性C.W、X形成的化合物一定只含离子键D.X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间均能发生反应14、依据反应2KIO3+5SO2+4H2O═I2+3H2SO4+2KHSO4(KIO3过量),利用下列装置从反应后的溶液中制取碘的CCl4溶液并回收KHSO4。下列说法不正确的是A.用制取SO2 B.用还原IO3-C.用从水溶液中提取KHSO4 D.用制取I2的CCl4溶液15、对某溶液中部分离子的定性检测流程如图所示。相关分析正确的是A.原溶液中可能含有Cl-、SO42-、S2-等阴离子B.步骤①所加试剂可以是浓KOH溶液C.可以用湿润的蓝色石蕊试纸检验生成的无色气体D.步骤②的反应为Al3++3HCO3-=A1(OH)3↓+CO2↑16、短周期元素W、X、.Y、Z位于不相邻主族,它们的原子序数及最外层电子数均依次增大且其中只有一种金属元素,W处在第一周期。下列说法错误的是A.X为金属元素 B.原子半径:X>Y>Z>WC.Y与Z可形成2种化合物 D.Y的最高价氧化物对应的水化物是强酸17、氮化铬具有极高的硬度和力学强度、优异的抗腐蚀性能和高温稳定性能,因而具有广泛应用前景。实验室制备CrN反应原理为CrCl3+NH3CrN+3HCl,装置如图所示下列说法错误的是A.装置①还可以用于制取O2、Cl2、CO2等气体B.装置②、④中分别盛装NaOH溶液、KOH固体C.装置③中也可盛装维生素c,其作用是除去氧气D.装置⑤中产生的尾气冷却后用水吸收得到纯盐酸18、下列指定反应的离子方程式正确的是()A.澄清石灰水与过量苏打溶液混合:Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+CO32-+2H2OB.少量SO2通入饱和的漂白粉溶液中:C1O-+SO2+H2O=SO42-+2H++Cl-C.向热的稀硫酸中加入铜粉并鼓入空气:2Cu+4H++O22Cu2++2H2OD.向酸性高锰酸钾溶液中滴加少量双氧水:7H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++6O2↑+10H2O19、根据能量示意图,下列判断正确的是()A.化学反应中断键要放出能量,形成化学键要吸收能量B.该反应的反应物总能量小于生成物总能量C.2A2(g)+B2(g)=2C(g)ΔH=-(b+c-a)kJ·mol-1D.由图可知,生成1molC(l),放出(b+c-a)kJ热量20、锂-铜空气燃料电池容量高、成本低,具有广阔的发展前景。该电池通过一种复杂的铜腐蚀―现象产生电能,其中放电过程为2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-,下列说法错误的是()A.放电时,Li+透过固体电解质向右移动B.放电时,正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-C.通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2OD.整个反应过程中,氧化剂为O221、下列说法正确的是A.612B.在光照下与氯气反应,生成的一氯代物有3种C.CH3COOCH2CH3和CH3COOCH3互为同系物D.某有机物的名称为3-乙基丁烷22、常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.pH=1的溶液中:Fe2+、NO3-、SO42-、Na+B.水电离出的c(H+)=10-12mol/L的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、HCO3-C.=1012的水溶液中:NH4+、Al3+、NO3-、Cl-D.c(Fe3+)=0.1mol/L的溶液中:K+、ClO-、SO42-、SCN-二、非选择题(共84分)23、(14分)洛匹那韦(Lopinavir)是抗艾滋病毒常用药,在“众志成城战疫情”中,洛匹那韦,利托那韦合剂被用于抗新型冠状病毒(2019-nCoV)。洛匹那韦的合成路线可设计如图:回答下列问题:(1)A的化学名称是_______;A制备B反应的化学方程式为_________(注明反应条件)。(2)D生成E的反应类型为_____;F中能与氢气发生加成反应的官能团名称为___。(3)C的分子式为_____;一定条件下,C能发生缩聚反应,化学方程式为_____。(4)K2CO3具有碱性,其在制备D的反应中可能的作用是______。(5)X是C的同分异构体,写出一种符合下列条件的X的结构简式______。①含有苯环,且苯环上的取代基数目≤2②含有硝基③有四种不同化学环境的氢,个数比为6:2:2:1(6)已知:CH3COOHCH3COCl,(2,6-二甲基苯氧基)乙酰氯()是由G合成洛匹那韦的原料之一,写出以2,6-二甲基苯酚、ClCH2COOCH2CH3、K2CO3为原料制各该物质的合成路线________(其它无机试剂任选)。24、(12分)药物H(阿戈美拉汀)是一种抗抑郁药,H的一种合成路线如下:已知:;化合物B中含五元环结构,化合物E中含两个六元环状结构。回答下列问题:(1)A的名称为_______(2)H中含氧官能团的名称为_______(3)B的结构简式为_______(4)反应③的化学方程式为_______(5)⑤的反应类型是_______(6)M是C的一种同分异构体,M分子内除苯环外不含其他的环,能发生银镜反应和水解反应,其核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为6:3:2:1。任写出三种满足上述条件的M的结构简式_______(不考虑立体异构)。(7)结合上述合成路线,设计以2—溴环己酮()和氰基乙酸(NCCH2COOH)为原料制备的合成路线_______(无机试剂及有机溶剂任选)25、(12分)实验室以电镀废渣(Cr2O3、CuO、Fe2O3及CaO)为原料制取铜粉和K2Cr2O7的主要流程如下:(1)“酸浸”时,用硫酸而不用盐酸,这是因为______________(从浸取产物的溶解性考虑)。(2)“制铜氨液”,即制取[Cu(NH3)4]SO4溶液时,采用8mol·L-1氨水,适量30%H2O2,并通入O2,控制温度为55℃。温度不宜过高,这是因为______________________。(3)“沉CuNH4SO3”时可用如下装置(夹持、加热仪器略):①制取SO2的化学方程式为______________________。②“沉CuNH4SO3”时,反应液需控制在45℃,合适的加热方式是________________。③反应完成的实验现象是____________________________。(4)设计以“Cr(OH)3、Fe(OH)3”的混合物为原料,制取K2Cr2O7的实验方案:将Cr(OH)3、Fe(OH)3的混合物加入烧杯中,加适量的水调成浆状,_________________,冰水洗涤及干燥。(已知:①碱性条件下,H2O2可将+3价的Cr氧化为CrO42-;酸性条件下,H2O2可将+6价的Cr还原为+3价的Cr;+6价的Cr在溶液pH<5时,主要以Cr2O72-的形式存在;在pH>7时,主要以CrO42-的形式存在。②部分物质溶解度曲线如图所示:③实验中必须使用的试剂:KOH溶液、10%H2O2溶液、稀盐酸)26、(10分)碳酸镁晶体是一种新型吸波隐形材料中的增强剂。实验一:合成碳酸镁晶体的步骤:①配制一定浓度的MgSO4溶液和NH4HCO3溶液;②量取一定量的NH4HCO3溶液于容器中,搅拌并逐滴加入MgSO4溶液,控制温度50℃,反应一段时间;③用氨水调节溶液pH至9.5,放置一段时间后,过滤、洗涤、干燥得碳酸镁晶体产品。称取3.000gMgSO4样品配制250mL溶液流程如图所示:回答下列问题:(1)写出实验仪器名称:A_____;B_____。配制溶液过程中定容后的“摇匀”的实验操作为______。(2)检验碳酸镁晶体是否洗干净的方法是_________。实验二:测定产品MgCO3·nH2O中的n值(仪器和药品如图所示):(3)实验二装置的连接顺序为_____(按气流方向,用接口字母abcde表示),其中Ⅱ装置的作用是_____。(4)加热前先通入N2排尽装置Ⅰ中的空气,然后称取装置Ⅱ、Ⅲ的初始质量。进行加热时还需通入N2的作用是______。(5)若要准确测定n值,至少需要下列所给数据中的_____(填选项字母),写出相应1种组合情景下,求算n值的数学表达式:n=______。a.装置Ⅰ反应前后质量差m1b.装置Ⅱ反应前后质量差m2c.装置Ⅲ反应前后质量差m327、(12分)设计一个方案,在用廉价的原料和每种原料只用一次的条件下,分三步从含有Fe3+、Cu2+、Cl-和NO3-的废液中,把Fe3+转化为绿矾回收,把Cu2+转化为Cu回收,各步反应加入的原料依次是________,________,________。各步反应的离子方程式是:(1)_________________________________;(2)_________________________________;(3)__________________________________。28、(14分)近年来,随着人类社会的快速发展,环境污染日益严重,而环境污染中的很多问题是由于氮磷富集化引起的,所以如何降低水体中的氮磷含量问题受到广泛关注。目前有两种较为有效的氨氮废水处理方法。I.化学沉淀法利用了Mg2+与PO43-与氨氮生成MgNH4PO4∙6H2O沉淀以达到去除氨氮的效果。已知:磷在pH=8-10时主要存在形式为HPO42-Ksp(MgNH4PO4∙6H2O)=2.5×10-13(1)请写出pH=8时,化学沉淀法去除NH4+的离子方程式为_。(2)氨氮去除率与含磷微粒浓度随pH变化如图1所示,已知:Ksp[Mg3(PO4)2]=6.3×10-26,请解释pH>10时氨氮去除率随pH变化的原因:__。II.光催化法(3)光催化降解过程中形成的羟基自由基(·OH)和超氧离子(·O2-)具有光催化能力,催化原理如图2所示。请写出NO3-转化为无毒物质的电极反应式:__。(4)经过上述反应后,仍有NH4+残留,探究其去除条件。①温度对氨氮去除率影响如图3所示。温度升高,氨氮去除率变化的可能原因是:__;__(请写出两条)。②选取TiO2作为催化剂,已知:TiO2在酸性条件下带正电,碱性条件下带负电。请在图4中画出pH=5时,氨氮去除率变化曲线_____。(5)为测定处理后废水中(含少量游离酸)残留NH4+浓度,可选用甲醛-滴定法进行测定。取20mL的处理后水样,以酚酞为指示剂,用0.0100mol/LNaOH滴定至酚酞变红,此时溶液中游离酸被完全消耗,记下消耗NaOH的体积V1mL;然后另取同样体积水样,加入甲醛,再加入2-3滴酚酞指示剂,静置5min,发生反应:6HCHO+4NH4+=(CH2)6N4H+ +6H2O+3H+,继续用NaOH滴定,发生反应:(CH2)6N4H++OH-=(CH2)6N4+H2O;H++OH-=H2O。滴定至终点,记录消耗NaOH的体积V2mL,水样中残留NH4+浓度为__mol/L。29、(10分)甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,可能发生的反应如下:i.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1=QkJ·mol-1ii.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)∆H2=+41kJ·mol-1iii.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)∆H3=-99kJ·mol-1回答下列问题:(1)Q=______________(2)反应iii的化学平衡常数K3=_____________(填表达式)。(3)图中能正确反映平衡常数K3随温度变化关系的曲线为_____(填字母),理由是_______(4)如图为单位时间内CO2+H2、CO+H2、CO/CO2+H2三个条件下生成甲醇的物质的量浓度与温度的关系(三个条件下通入的CO、CO2和H2的物质的量浓度相同)。①490K时,根据曲线a、c判断合成甲醇时主要发生的反应为______________(填"i”或"iii");由曲线a可知,甲醇的量先增大后减小,其原因是__________。②曲线a与曲线b相比,CO的存在使甲醇生成速率增大,从热力学与动力学角度,并结合反应i、ii分析原因:__________。(5)如图是以NaOH溶液为电解质溶液的甲醇燃料电池:电极a的反应式为__________,若隔膜为阳离子交换膜,则每转移6mol电子,溶液中有___molNa+向___(填“正极区”或“负极区”)移动。
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.甲醛有毒,不能作食品防腐剂,A错误;B.氢氧化铝能与酸反应,可作抗酸药,B正确;C.氯化钠可作食品调味剂,C正确;D.生石灰易吸水,可作食品干燥剂,D正确;答案选A。2、A【解析】
A项、Fe3O4俗称磁性氧化铁,具有磁性,则司南中“杓”所用材质为Fe3O4,故A错误;B项、“水声冰下咽,沙路雪中平”的意思是流水在冰层下发出低咽的声响,原来崎岖不平的沙路铺上厚厚的积雪也显得很平坦,文中所述未涉及化学变化,故B正确;C项、乙烯能作水果的催熟剂,故C正确;D项、“含浆似注甘露钵,好与文因止消渴”说明柑橘糖浆含有葡萄糖,有甜味,可以起到“止消渴”的作用,故D正确。故选A。【点睛】本题考查的化学与生活,试题以传统文化为载体考查利用所学化学知识解释生产、生活中化学问题能力,掌握常见物质的性质及用途是解答关键。3、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。4、D【解析】
从图示可知,由于有外加电源,故此为外加电源的阴极保护法。A、在外加电源的阴极保护法中,钢铁要做电解池的阴极,即a为电源的负极,则b为电源的正极,选项A错误;B、该方法是外加电源的阴极保护法,选项B错误;C、在电解池中,电子由电解池的阳极→电源的正极,电源的负极→电解池的阴极,即电子要由辅助电极→b、a→钢铁闸门,选项C错误;D、电源改用导线连接进行防护时,即牺牲阳极的阴极保护法,则辅助电极要做负极,发生氧化反应,选项D正确;答案选D。5、D【解析】
在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物是电解质,电解质首先必须是化合物,根据定义分析。【详解】A.铜为单质,不是电解质,故A错误;B.葡萄糖在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物,为非电解质,故B错误;C.食盐水为混合物,不是电解质,故C错误;D.氯化氢在水溶液中能导电的化合物,为电解质,故D正确;故选:D。【点睛】易错点C:注意电解质是指化合物,水溶液中或熔融状态下导电是判断依据。6、C【解析】
A.加少量BaCl2生成BaSO4沉淀,c(SO42-)减小,使CaSO4溶解平衡向溶解方向移动,c(Ca2+)增大,故A错误;B.加少量蒸馏水,CaSO4(s)继续溶解至饱和,c(Ca2+)不变,故B错误;C.加少量硫酸c(SO42-)增大,使CaSO4溶解平衡向沉淀方向移动,c(Ca2+)减小,故C正确;D.适当升高温度,使CaSO4溶解平衡向沉淀方向移动,c(Ca2+)减小,故D错误;故答案为C。7、C【解析】
A.a极为负极,负极上甲烷发生氧化反应,电极反应式为:CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O,A错误;B.根据题干信息:利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2,,可知阳极室的电极反应式为:,则阳极室内钙离子向产品室移动,A膜为阳离子交换膜,阴极室的电极反应式为:,则原料室内钠离子向阴极室移动,C膜为阳离子交换膜,B错误;C.阴极电极不参与反应,可用铁替换阴极的石墨电极,C正确;D.a极上通入2.24L甲烷,没有注明在标准状况下,无法计算钙离子减少的物质的量,D错误;答案选C。【点睛】D容易错,同学往往误以为1mol气体的体积就是22.4L,求气体体积时一定要注意气体所处的状态。8、C【解析】
A.阴极H2O或H+放电生成OH-,溶液中的离子浓度不断增大,故A正确;B.由分析可知,液相反应中发生的反应为C2H4+2CuCl2=ClCH2CH2Cl+2CuCl,有反应的化学方程式可知,CuCl2将C2H4氧化成为ClCH2CH2Cl,故B正确;C.阴极H2O或H+放电生成NaOH,所以离子交换膜Y为阳离子交换膜;阳极CuCl放电转化为CuCl2,所以离子交换膜X为阴离子交换膜,故C错误;D.以NaCl和CH2=CH2为原料合成1,2−二氯乙烷中,CuCl→CuCl2→CuCl,CuCl循环使用,其实质是NaCl、H2O与CH2=CH2反应,所以总反应为CH2=CH2+2H2O+2NaClH2↑+2NaOH+ClCH2CH2Cl,故D正确。故选C。9、B【解析】
A.通电后,a电极为阳极,阳极是氯离子放电,生成氯气,其电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,A正确;B.阴离子交换膜只允许阴离子自由通过,阳离子交换膜只允许阳离子自由通过,隔膜A和阳极相连,阳极是阴离子放电,所以隔膜A是阴离子交换膜,隔膜B是阳离子交换膜,B错误;C.通电后,b电极为阴极,阴极区是氢离子得到电子生成氢气,氢氧根离子浓度增大,溶液的pH变大,C正确;D.蒸馏法、电渗析法、离子交换法等都是海水淡化的常用方法,D正确;故答案为:B。10、D【解析】
石油分馏首先得到的是石油气,这说明石油气的沸点最低,故答案为D。11、B【解析】
A.原子晶体具有很高的熔点、沸点,所以原子晶体干冰有很高的熔点、沸点,故A正确;B.原子晶体干冰有很高的沸点,不易汽化,不可用作制冷材料,故B错误;C.不同非金属元素之间形成极性键,二氧化碳中存在O=C极性键,故C正确D.原子晶体硬度大,所以原子晶体干冰的硬度大,可用作耐磨材料,故D正确;故选:B。12、A【解析】
A项,氧化铜的还原产物为金属铜,而盐酸不能溶解铜,难以洗净该硬质玻璃管,故A项错误;B项,碘易溶于有机物,酒精可溶解碘,故B项正确;C项,长期存放的氯化铁水解最终生成氢氧化铁和HCl,HCl不断挥发,氢氧化铁则会不断沉积于试剂瓶内壁,而稀硫酸可溶解氢氧化铁,故C项正确;D项,纯碱溶液显碱性,可与油污反应,转化为可溶于水的脂肪酸钠和多元醇,故D项正确。故答案选A。【点睛】本题的易错项为C项;错选C项,可能是学生对长期存放FeCl3的试剂瓶内壁的物质不清楚,或认为就是FeCl3,用水即可洗掉。13、C【解析】
Y在周期表中族序数与周期数相等,Y是Al元素;ZW2是一种新型的自来水消毒剂,ZW2是ClO2,即Z是Cl元素、W是O元素;W、X的最外层电子数之和与Z的最外层电子数相等,则X的最外层电子数是1,W、X、Y、Z的原子序数依次增大,所以X是Na元素。【详解】A.O2、Cl2的结构相似,Cl2的相对分子质量大,所以Cl2沸点比O2的沸点高,故A正确;B.NaAlO2是强碱弱酸盐,水溶液呈碱性,故B正确;C.Na、O形成的化合物Na2O2中含离子键和非极性共价键,故C错误;D.Al(OH)3是两性氢氧化物、NaOH是强碱、HClO4是强酸,所以NaOH、Al(OH)3、HClO4两两之间均能发生反应,故D正确;选C。【点睛】本题考查结构、性质、位置关系应用,根据元素的性质以及元素的位置推断元素为解答本题的关键,注意对元素周期律的理解,较好的考查学生分析推理能力。14、C【解析】
A.加热条件下Cu和浓硫酸反应生成二氧化硫,所以该装置能制取二氧化硫,故A正确;B.二氧化硫具有还原性,碘酸钾具有氧化性,二者可以发生氧化还原反应生成碘,且倒置的漏斗能防止倒吸,所以能用该装置还原碘酸根离子,故B正确;C.从水溶液中获取硫酸氢钾应该采用蒸发结晶的方法,应该用蒸发皿蒸发溶液,坩埚用于灼烧固体物质,故C错误;C.四氯化碳和水不互溶,可以用四氯化碳萃取碘水中的碘,然后再用分液方法分离,故D正确;答案选C。15、B【解析】
溶液中加入物质后产生红褐色沉淀同时产生气体,所以加入的物质是碱,铵根离子和碱反应得到氨气,Fe3+和碱反应生成Fe(OH)3沉淀,溶液X是偏铝酸盐的溶液,偏铝酸根和碳酸氢根之间反应可以得到氢氧化铝沉淀。【详解】A.因溶液中存在Fe3+离子,故一定不存在S2-离子,A错误;B.根据上述分析,步骤①所加试剂可以是弄KOH溶液或是其他强碱溶液,B正确;C.可以使湿润的红色石蕊试纸检验生成的无色气体是氨气,会变蓝,C错误;D.步骤②反应的离子方程式为H2O+AlO2-+HCO3-=Al(OH)3↓+CO32-,D错误;故选B。16、D【解析】
W在第一周期,且是主族元素,则为H;4种元素位于不相邻的主族,X在第ⅢA族,且只能是金属元素,则为Al;Y为第ⅤA族,且为短周期,则为P;Z为第ⅦA族,则为Cl。A.W为H,4种元素种只有一种为金属元素,推出X是Al,故A正确;B.原子半径先比较电子层数,电子层数越多半径越大,则W半径最小,X、Y、Z在同一周期,同一周期中,核电荷数越大,半径越小,得X>Y>Z>W,故B正确;C.P和Cl可以形成2种化合物,PCl3和PCl5,故C正确;D.Y为P,最高价氧化物对应的水化物是H3PO4,不是强酸,故D错误;故选D。17、D【解析】
A.装置①可以用双氧水(MnO2作催化剂)制取氧气,用浓盐酸与高锰酸钾制取氯气,用盐酸与碳酸钙制取二氧化碳气体,故A正确;B.装置②中的NaOH溶液可以吸收装置中的二氧化碳气体,④中的KOH固体可以吸收水分,故B正确;C.装置③中的亚硫酸钠可以除去装置中的氧气,所以也可盛装维生素c,故C正确;D.装置⑤中产生的尾气有反应生成的HCl,还有未完全反应的NH3,所以冷却后用水吸收得到的不是纯盐酸,故D错误;故选D。18、C【解析】
A.苏打为碳酸钠,则澄清石灰水与过量苏打溶液反应的离子方程式为:Ca2++CO32-=CaCO3↓,故A错误;B.次氯酸根离子具有强氧化性,能将SO2氧化成SO42-,CaSO4微溶于水,则少量SO2通入饱和的漂白粉溶液中,反应的离子方程式为Ca2++ClO-+SO2+H2O=CaSO4↓+2H++Cl-,故B错误;C.向热的稀硫酸中加入铜粉并鼓入空气,反应生成硫酸铜和水,离子方程式为2Cu+4H++O22Cu2++2H2O,故C正确;D.向酸性高锰酸钾溶液中滴加少量双氧水,离子方程式为5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O,故D错误,答案选C。【点睛】本题考查离子方程式的正误判断,明确反应实质是解题关键,注意反应物用量对反应的影响,题目难度中等。解题时容易把苏打误认为碳酸氢钠,为易错点。19、D【解析】
A.断键需要吸热,成键会放热,故A不选;B.该反应是放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,故B不选;C.2A2(g)+B2(g)=2C(g)ΔH=-(b-a)kJ·mol-1。生成C(l)时的ΔH=-(b+c-a)kJ·mol-1,故C不选;D.据图可知,生成1molC(l),放出(b+c-a)kJ的热量,故D选。故选D。20、B【解析】
A.根据图示及电池反应,Cu2O为正极,Li为负极;放电时,阳离子向正极移动,则Li+透过固体电解质向Cu2O极移动,故A正确;B.根据电池反应式知,正极反应式为Cu2O+H2O+2e-=Cu+2OH-,故B错误;C.放电过程为2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-,可知通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O,故C正确;D.通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O,放电时Cu2O转化为Cu,则整个反应过程中,铜相当于催化剂,氧化剂为O2,故D正确;答案选B。21、C【解析】A、612C表示质量数为12、质子数为6的一种核素,故A错误;B、分子结构中有两种氢原子,所以其一氯代物有2种,即B错误;C、同系物是结构相似,分子组成上相差若干个CH2点睛:同系物概念中的结构相似,是指结构特征或碳原子的成键特征相似,若有官能团时,不仅要求官能团相同,官能团的数目也要相同;有机物的命名要遵循最长碳链为主链,支链的位置最小或位置和最小,要正确表达取代基的位置、数目、名称以及与主链的关系等。22、C【解析】
A.pH=1的溶液,显酸性,Fe2+、NO3-、H+发生氧化还原反应,不能大量共存,故A错误;B.水电离出的c(H+)=10-12
mol/L的溶液呈酸性或碱性,HCO3-和氢离子或氢氧根离子都能反应,都不能大量共存,故B错误;C.=1012的水溶液呈酸性,这几种离子之间不反应且和氢离子也不反应,能大量共存,故C正确;D.Fe3+和SCN-发生络合反应,不能大量共存,故D错误;故选C。二、非选择题(共84分)23、甲苯+Cl2+HCl取代反应羰基、碳碳双键C9H11O2N吸收反应生成的HCl,提高反应转化率或【解析】
甲苯()与Cl2在光照时发生饱和C原子上的取代反应产生一氯甲苯:和HCl,与在K2CO3作用下反应产生D,D结构简式是,D与CH3CN在NaNH2作用下发生取代反应产生E:,E与发生反应产生F:,F与NaBH4在CH3SO3H作用下发生还原反应产生G:,G经一系列反应产生洛匹那韦。【详解】(1)A是,名称为甲苯,A与Cl2光照反应产生和HCl,反应方程式为:+Cl2+HCl;(2)D与CH3CN在NaNH2作用下反应产生E:,是D上的被-CH2CN取代产生,故反应类型为取代反应;F分子中的、与H2发生加成反应形成G,故F中能够与氢气发生加成反应的官能团名称为羰基、碳碳双键;(3)C结构简式为,可知C的分子式为C9H11O2N;C分子中含有羧基、氨基,一定条件下,能发生缩聚反应,氨基脱去H原子,羧基脱去羟基,二者结合形成H2O,其余部分结合形成高聚物,该反应的化学方程式为:;(4)K2CO3是强碱弱酸盐,CO32-水解使溶液显碱性,B发生水解反应会产生HCl,溶液中OH-消耗HCl电离产生的H+,使反应生成的HCl被吸收,从而提高反应转化率;(5)C结构简式是,分子式为C9H11O2N,C的同分异构体X符合下列条件:①含有苯环,且苯环上的取代基数目≤2;②含有硝基;③有四种不同化学环境的氢,个数比为6:2:2:1,则X可能的结构为或;(6)2,6-二甲基苯酚()与ClCH2COOCH2CH3在K2CO3作用下发生取代反应产生,该物质与NaOH水溶液加热发生水解反应,然后酸化得到,与SOCl2发生取代反应产生,故合成路线为。【点睛】本题考查有机物推断、反应类型的判断。正确推断各物质结构简式是解本题关键,注意题给信息、反应条件的灵活运用。限制性条件下同分异构体结构简式的确定是易错点,题目侧重考查学生的分析、推断及信息迁移能力。24、苯甲醚醚键、酰胺键+H2O消去反应【解析】
已知化合物B分子式为C4H4O3,有3个不饱和度,且含有五元环,那么必有一个O原子参与成环;考虑到B与A反应后产物C的结构为,所以推测B的结构即为。C生成D时,反应条件与已知信息中给出的反应条件相同,所以D的结构即为。D经过反应③后,分子式中少了1个H2O,且E中含有两个六元环,所以推测E的结构即为。【详解】(1)由A的结构可知,其名称即为苯甲醚;(2)由H的结构可知,H中含氧官能团的名称为:醚键和酰胺键;(3)B分子式为C4H4O3,有3个不饱和度,且含有五元环,那么必有一个O原子参与成环;考虑到B与A反应后产物C的结构为,所以推测B的结构简式即为;(4)D经过反应③后,分子式中少了1个H2O,且E中含有两个六元环,所以推测E的结构即为,所以反应③的方程式为:+H2O;(5)F经过反应⑤后分子结构中多了一个碳碳双键,所以反应⑤为消去反应;(6)M与C互为同分异构体,所以M的不饱和度也为6,去除苯环,仍有两个不饱和度。结合分子式以及核磁共振氢谱的面积比,可知M中应该存在两类一共3个甲基。考虑到M可水解的性质,分子中一定存在酯基。综合考虑,M的分子中苯环上的取代基个数为2或3时都不能满足要求;如果为4时,满足要求的结构可以有:,,,,,;如果为5时,满足要求的结构可以有:,;(7)氰基乙酸出现在题目中的反应④处,要想发生反应④需要有机物分子中存在羰基,经过反应④后,有机物的结构中会引入的基团,并且形成一个碳碳双键,因此只要得到环己酮经过该反应就能制备出产品。原料相比于环己酮多了一个取代基溴原子,所以综合考虑,先将原料中的羰基脱除,再将溴原子转变为羰基即可,因此合成路线为:【点睛】在讨论复杂同分异构体的结构时,要结合多方面信息分析;通过分子式能获知有机物不饱和度的信息,通过核磁共振氢谱可获知有机物的对称性以及等效氢原子的信息,通过性质描述可获知有机物中含有的特定基团;分析完有机物的结构特点后,再适当地分类讨论,同分异构体的结构就可以判断出来了。25、硫酸可将CaO转化为CaSO4渣而除去温度过高会加速NH3的挥发、加速H2O2的分解、“铜氨液”会分解生成Cu(OH)2(答出一点即可)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O45℃的水浴加热上层清液由深蓝色逐渐变为几乎无色在不断搅拌下加入适量KOH溶液,再加入过量的10%H2O2溶液,维持pH大于7,充分反应后,煮沸(除去过量的H2O2),静置、过滤,滤液用稀盐酸酸化至pH<5,蒸发浓缩、冰浴冷却结晶、过滤【解析】
电镀废渣(Cr2O3、CuO、Fe2O3及CaO)用硫酸酸浸,残渣为CaSO4等溶解度不大的物质,溶液中有Cr3+、Cu2+、Fe3+,加适量Na2S溶液,过滤,滤液中Cr3+、Fe3+,处理生成Fe(OH)3Cr(OH)3,除去Fe(OH)3,制备K2Cr2O7;滤渣CuS沉淀,采用8mol·L-1氨水,适量30%H2O2,并通入O2,制取铜氨溶液,通SO2,“沉CuNH4SO3”,同时生成铜粉。【详解】(1)“酸浸”时,用硫酸而不用盐酸,这是因为硫酸可将CaO转化为CaSO4渣而除去。(2)“制铜氨液”,即制取[Cu(NH3)4]SO4溶液时,温度不宜过高,这是因为温度过高会加速NH3的挥发、加速H2O2的分解、“铜氨液”会分解生成Cu(OH)2(答出一点即可);(3)①铜与浓硫酸加热生成SO2、硫酸铜和水,化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。②要控制100℃以下的加热温度,且受热均匀,可选用水浴加热;“沉CuNH4SO3”时,反应液需控制在45℃,合适的加热方式是:45℃的水浴加热。③[Cu(NH3)4]SO4溶液呈蓝色,通入SO2反应生成CuNH4SO3和Cu,反应完成的实验现象是上层清液由深蓝色逐渐变为几乎无色。(4)制取K2Cr2O7的实验方案:将Cr(OH)3、Fe(OH)3的混合物加入烧杯中,加适量的水调成浆状,在不断搅拌下加入适量KOH溶液,再加入过量的10%H2O2溶液,维持pH大于7,充分反应后,煮沸(除去过量的H2O2),静置、过滤,滤液用稀盐酸酸化至pH<5,蒸发浓缩、冰浴冷却结晶、过滤,冰水洗涤及干燥。【点睛】本题以实际化工生产“以电镀废渣(Cr2O3、CuO、Fe2O3及CaO)为原料制取铜粉和K2Cr2O7的主要流程”为背景,考查了元素化合物知识,化学方程式的书写等,难点(3)[Cu(NH3)4]SO4溶液呈蓝色,通入SO2反应生成CuNH4SO3和Cu。26、电子天平250mL容量瓶把容量瓶瓶塞塞紧,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶上下颠倒摇动多次,使溶液混合均匀取最后一次洗涤液少许于试管,加入稀盐酸酸化,再加入几滴氯化钡溶液,若不再产生白色沉淀,则说明沉淀已洗干净a→e、d→b吸收CO2以便测定样品中碳元素的含量将分解生成的气体全部带入装置B或C中,使其完全吸收,并防止倒吸a、b(或a、c或b、c)n=22(m1—m2)/9m2[或n=22m3/9(m1—m3)或n=22m3/9m2]【解析】
(1)实验仪器A为称量MgSO4的仪器,所以名称为电子天平;仪器B是配置250mL溶液的仪器,所以B为250moL容量瓶。配制溶液过程中定容后的“摇匀”的实验操作为把容量瓶瓶塞塞紧,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶上下颠倒摇动多次,使溶液混合均匀。答案:电子天平;250mL容量瓶;把容量瓶瓶塞塞紧,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶上下颠倒摇动多次,使溶液混合均匀。(2)检验碳酸镁晶须是否洗干净的方法是检验反应物的硫酸根是否存在,如果不存在硫酸根,说明沉淀洗涤干净,具体的方法是:取最后一次洗涤液少许于试管,加入稀盐酸酸化,再加入几滴氯化钡溶液,若不产生白色沉淀,则说明沉淀已洗干净。(3)高温加热MgCO3·nH2O,产生CO2和H2O;反应方程式为:MgCO3·nH2OCO2和H2O,通过测定CO2和H2O的质量,就可以测出MgCO3·nH2O结晶水的含量,装置D用于吸收测量H2O,装置C用于吸收测量CO2。所以正确的连接顺序为a→e、d→b。使MgCO3·nH2O完全分解需要高温,所以装置B的作用为冷却分解产生的高温气体。装置C用于吸收测量CO2。答案:a→e、d→b;吸收CO2以便测定样品中碳元素的含量。(4)通入N2,一方面为了将分解生成的气体全部带入装置C或D中,使其完全吸收;另一方面,在反应结束后,高温气体冷却,体积收缩,装置C和D的液体可能会发生倒吸,反应结束后继续通入N2可以防止倒吸。将分解生成的气体全部带入装置B或C中,使其完全吸收,并防止倒吸(5)B装置中无残留物表明气体全部进入装置C和D,如想准确测定值,则需要知道三个质量差中的两个。所以要知道a、b(或a、c或b、c)。计算过程如下:MgCO3·nH2OCO2+nH2O+MgO固体质量减轻100+18n4418n44+18nm2m3m1由此44/18n=m2/m3,解得n=22m3/9m2,又有m1=m2+m3,通过转换,可以得到n=22(m1—m2)/9m2[或n=22m3/9(m1—m3)或n=22m3/9m2]。答案:a、b(或a、c或b、c);n=22(m1—m2)/9m2[或n=22m3/9(m1—m3)或n=22m3/9m2]。27、Ca(OH)2溶液稀H2SO4铁Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2OCu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O2Fe3++Fe=3Fe2+Fe+Cu2+=Fe2++Cu【解析】
从含有Fe3+、Cu2+、Cl-、NO3-的废液中,把Fe3+转化为绿矾回收,把Cu2+转化为铜回收,先加碱使金属离子转化为沉淀,与阴离子分离,然后加酸溶解沉淀,再加铁粉可得到硫酸亚铁溶液和Cu,过滤得到铜和硫酸亚铁溶液,硫酸亚铁溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾。【详解】依据题意从含有Fe3+、Cu2+、Cl-、NO3-的废液中,把Fe3+转化为绿矾回收,把Cu2+转化为铜回收应分三步实施,先加廉价的碱Ca(OH)2将Fe3+、Cu2+转化为Fe(OH)3和Cu(OH)2,与Cl-、NO3-分离,反应的离子方程式为Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓;过滤后向Fe(OH)3和Cu(OH)2沉淀中加入稀硫酸,使沉淀溶解得到硫酸铁和硫酸铜的混合液,反应的离子方程式为Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O,Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O;向所得溶液中加入铁粉与硫酸铁和硫酸铜反应,可得到硫酸亚铁溶液和Cu,反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+,Fe+Cu2+=Fe2++Cu;过滤得到铜和硫酸亚铁溶液,硫酸亚铁溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾,故答案为:Ca(OH)2溶液;稀H2SO4;铁;Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓;Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O,Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O;2Fe3++Fe=3Fe2+,Fe+Cu2+=Fe2++Cu。28、Mg2++HPO42-+NH4++6H2O=MgNH4PO4∙6H2O↓+H+pH>10时NH4+与OH-反应生成NH3而挥发,Mg2+与PO43-反应生成Mg3(PO4)2沉淀,使氨氮去除率降低2NO3-+12H++6e-=N2↑+6H2O温度升高羟基自由基(·OH)和超氧离子(·O2-)的运动速率加快,羟基自由基(·OH)和超氧离子(·O2-)活性增大温度升高羟基自由基(·OH)和超氧离子(·O2-)的形成速率增大,温度升高反应速率加快【解析】
(1)pH=8时,磷主要以HPO42-的形式存在,则应为Mg2+、HPO42-、NH4+发生反应,生成MgNH4PO4∙6H2O沉淀。(2)pH>10时,磷主要以PO43-的形式存在,从Ksp[Mg3(PO4)2]=6.3×10-26看,易生成Mg3(PO4)2沉淀,氨氮去除率降低,则表明NH4+与碱发生了反应。(3)从图中可以看出,NO3-在H+存在的环境中得电子,生成N2等。(4)①温度升高,氨氮去除率变化的可能原因是从温度对羟基自由基(·OH)和超氧离子(·O2-)的影响进行分析。②依信息:TiO2在酸性条件下带正电,碱性条件下带负电。则在pH=5时,TiO2带正电,吸引NH4+的能力差,氨氮去除率比pH=11时要小。(5)依题意,溶液中剩余的H++OH-=H2O,4NH4+——(CH2)6N4H+ +3H+——4OH-代入数据即可求出水样中残留NH4+浓度。【详解】(1)pH=8时,磷主要以HPO42-的形式存在,则应为Mg2+、HPO42-、NH4+发生反应,生成MgNH4PO4∙6H2O沉淀,则反应的离子方程式为Mg2++HPO42-+NH4++6H2O=MgNH4PO4∙6H2O↓+H+。答案为:Mg2++HPO42-+NH4++6H2O=MgNH4PO4∙6H2O↓+H+;(2)pH>10时,磷主要以PO43-的形式存在,由Ksp[Mg3(PO4)2]=6.3×10-26可知,此时PO43-易生成Mg3(PO4)2沉淀,从而使氨氮去除率降低,此时应发生NH4+与OH-的反应。从
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