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文档简介
2023-2024学年四川省绵阳市三台县三台中学高三下第一次测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、同位素示踪法可用于反应机理的研究,下列反应中同位素示踪表示正确的是()A.2KMnO4+5H218O2+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+518O2↑+8H2OB.NH4Cl+2H2O⇌NH3•2H2O+HClC.K37ClO3+6HCl=K37Cl+3Cl2↑+3H2OD.2Na2O2+2H218O=4NaOH+18O22、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3、W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素,最外层电子数之和为20。W与Y元素同主族,且形成的化合物可用于工业的杀菌与消毒。下列说法正确的是A.W与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物B.Y的氧化物对应的水化物均为强酸C.Z的氢化物为离子化合物D.X和Y形成的化合物的水溶液呈中性4、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,124gP4中所含P—P键数目为4NAB.100mL1mol·L−1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NAC.标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NAD.密闭容器中,2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA5、下列指定微粒数目一定相等的是A.等质量的14N2与12C16O中的分子数B.等物质的量的C2H4与C3H6中含有的碳原子数C.等体积等浓度的NH4Cl与(NH4)2SO4溶液中的NH4+数D.等质量的Fe与Cu分别与足量Cl2反应时转移的电子数6、下列说法正确的是()A.甲烷有两种二氯代物B.1molCH2=CH2中含有的共用电子对数为5NAC.等物质的量的甲烷与氯气在光照条件下反应的产物是CH3ClD.邻二甲苯只有一种结构说明苯分子不是由单双键交替组成的环状结构7、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+ClCH2CH2Cl8、要证明某溶液中不含Fe3+而含有Fe2+,以下操作选择及排序正确的是()①加入少量氯水
②加入少量KI溶液
③加入少量KSCN溶液A.③① B.①③ C.②③ D.③②9、目前,国家电投集团正在建设国内首座百千瓦级铁-铬液流电池储能示范电站。铁-铬液流电池总反应为Fe2++Cr3+Fe3++Cr2+,工作示意图如图。下列说法错误的是A.放电时a电极反应为Fe3++e-=Fe2+B.充电时b电极反应为Cr3++e-=Cr2+C.放电过程中H+通过隔膜从正极区移向负极区D.该电池无爆炸可能,安全性高,毒性和腐蚀性相对较低10、下列各组原子中,彼此化学性质一定相似的是A.最外层都只有一个电子的X、Y原子B.原子核外M层上仅有两个电子的X原子与N层上仅有两个电子的Y原子C.2p轨道上有三个未成对电子的X原子与3p轨道上有三个未成对电子的Y原子D.原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子11、高温下,某反应达到平衡,平衡常数,保持其他条件不变,若温度升高,c(H2)减小。对该反应的分析正确的是A.反应的化学方程式为:CO+H2OCO2+H2B.升高温度,v(正)、v(逆)都增大,且v(逆)增大更多C.缩小容器体积,v(正)、v(逆)都增大,且v(正)增大更多D.升高温度或缩小容器体积,混合气体的平均相对分子量都不会发生改变12、香草醛是一种广泛使用的可食用香料,可通过如下方法合成。下列说法正确的是()A.物质Ⅰ的分子式为C7H7O2B.CHCl3分子具有正四面体结构C.物质Ⅰ、Ⅲ(香草醛)互为同系物D.香草醛可发生取代反应、加成反应13、据报道科学家在宇宙中发现了分子。与属于A.同位素 B.同系物 C.同分异构体 D.同素异形体14、常温下,向20mL0.05mol·L-1的某稀酸H2B溶液中滴入0.1mol·L-1氨水,溶液中由水电离出氢离子浓度随滴入氨水体积变化如图。下列分析正确的是()A.NaHB溶液可能为酸性,也可能为碱性B.A、B、C三点溶液的pH是逐渐减小,D、E、F三点溶液的pH是逐渐增大C.E溶液中离子浓度大小关系:c(NH4+)>c(B2-)>c(OH-)>c(H+)D.F点溶液c(NH4+)=2c(B2-)15、关于下列各装置图的叙述中,正确的是()A.图a制取及观察Fe(OH)2B.图b比较两种物质的热稳定性C.图c实验室制取NH3D.图d分离沸点不同且互溶的液体混合物16、下列关系图中,A是一种正盐,B是气态氢化物,C是单质,F是强酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他反应产物及反应所需条件均已略去),当X是强碱时,过量的B跟Cl2反应除生成C外,另一产物是盐酸盐。下列说法中不正确的是()A.当X是强酸时,A、B、C、D、E、F中均含同一种元素,F可能是H2SO4B.当X是强碱时,A、B、C、D、E、F中均含同一种元素,F是HNO3C.B和Cl2的反应是氧化还原反应D.当X是强酸时,C在常温下是气态单质17、下列有关物质性质的比较,结论错误的是()A.沸点:B.溶解度:C.热稳定性:D.碱性:18、化学在生产和生活中有重要的应用。下列说法正确的是A.陶瓷坩埚和石英坩埚都是硅酸盐产品B.乙醇、过氧化氢、次氯酸钠等消毒液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的C.新型材料聚酯纤维、光导纤维都属于有机高分子材料D.高分子吸水性树脂聚丙烯酸钠,不溶于水,可吸收其自身重量几百倍的水19、保存液态有机物的一种方法是在其上方加盖一层水以避免挥发损失。下列有机物适合用“水封法”保存的是A.乙醇 B.硝基苯 C.甘油 D.己烷20、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.20gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NAB.2L0.5mol·L-1亚硫酸溶液中含有的H+数为2NAC.标准状况下,22.4L水中含有的共价键数为2NAD.50mL12mol·L-1的浓盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA21、为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.0.1mol的中,含有个中子B.pH=1的H3PO4溶液中,含有个C.2.24L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到个CO2分子D.密闭容器中1molPCl3与1molCl2反应制备PCl5(g),增加个P-Cl键22、下列由相关实验现象所推出的结论正确的是A.NH4Cl和NH4HCO3受热都能分解,说明可以用加热NH4Cl和NH4HCO3固体的方法制氨气B.向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,说明该溶液中一定有SO42-C.Fe
与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生。说明Fe
与两种酸均发生置换反应D.NH3遇到浓盐酸产生白烟,说明二者发生反应生成白色固体二、非选择题(共84分)23、(14分)利用木质纤维可合成药物中间体H,还能合成高分子化合物G,合成路线如下:已知:(1)A的化学名称是________________。(2)B的结构简式是____________,由C生成D的反应类型为____________。(3)化合物E的官能团为________________。(4)F分子中处于同一平面的原子最多有________个。F生成G的化学反应方程式为________________。(5)芳香化合物I为H的同分异构体,苯环上一氯代物有两种结构,1molI发生水解反应消耗2molNaOH,符合要求的同分异构体有________种,其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6∶3∶2∶1的I的结构简式为_____________________________。(6)写出用为原料制备的合成路线(其他试剂任选)。________________。24、(12分)以下是有机物H的合成路径。已知:(1)①的反应类型是________。②的反应条件是_____________。(2)试剂a是_________。F的结构简式是_________。(3)反应③的化学方程式_________。与E互为同分异构体,能水解且苯环上只有一种取代基的结构简式是_________。(写出其中一种)(4)A合成E为何选择这条路径来合成,而不是A和HCHO直接合成,理由是_________。(5)根据已有知识,设计由为原料合成的路线_________,无机试剂任选(合成路线常用的表示方法为:XY……目标产物)25、(12分)单晶硅是信息产业中重要的基础材料。工业上可用焦炭与石英砂(SiO2)的混合物在高温下与氯气反应生成SiCl4和CO,SiCl4经提纯后用氢气还原得高纯硅。以下是实验室制备SiCl4的装置示意图:实验过程中,石英砂中的铁、铝等杂质也能转化为相应氯化物,SiCl4、AlCl3、FeCl3遇水均易水解,有关物质的物理常数见下表:物质SiCl4AlCl3FeCl3沸点/℃57.7—315熔点/℃-70.0——升华温度/℃—180300(1)装置B中的试剂是_______,装置D中制备SiCl4的化学方程式是______。(2)D、E间导管短且粗的作用是______。(3)G中吸收尾气一段时间后,吸收液中肯定存在OH-、Cl-和SO42-,请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他酸根离子(忽略空气中CO2的影响)。(提出假设)假设1:只有SO32-;假设2:既无SO32-也无ClO-;假设3:______。(设计方案进行实验)可供选择的实验试剂有:3mol/LH2SO4、1mol/LNaOH、0.01mol/LKMnO4、溴水、淀粉-KI、品红等溶液。取少量吸收液于试管中,滴加3mol/LH2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于a、b、c三支试管中,分别进行下列实验。请完成下表:序号操作可能出现的现象结论①向a试管中滴加几滴_____溶液若溶液褪色则假设1成立若溶液不褪色则假设2或3成立②向b试管中滴加几滴_____溶液若溶液褪色则假设1或3成立若溶液不褪色假设2成立③向c试管中滴加几滴_____溶液_____假设3成立26、(10分)硫代硫较钠(Na2S2O3)在生产生活中具有广泛应用。硫化碱法是工业上制取硫代硫酸钠的方法之一。实验室模拟工业生产装置如图所示:(1)利用如图装置进行实验,为保证硫酸顺利滴下的操作是_______。(2)装置B中生成的Na2S2O3同时还生成CO2,反应的离子方程式为_______;在该装置中使用多孔球泡的目的是_____。(3)装置C的作用是检验装置B中SO2的吸收效果,C中可选择的试剂是__(填字母)。a.H2O2溶液b.溴水c.KMnO4溶液d.BaCl2溶液(4)Na2S2O3溶液常用于测定废水中Ba2+浓度。①取废水20.00mL,控制适当的酸度,加入足盐K2Cr2O7溶液,得到BaCrO4沉淀,过滤洗涤后用适量稀酸溶解,此时CrO42-全部转化为Cr2O72-;再加过量KI溶液,将Cr2O72-充分反应;然后加入淀粉溶液作指示剂,用0.100mol/L的Na2S2O3溶液进行滴定:(I2+2S2O32-=S4O62-+2I-),滴定终点的现象为__________。平行滴定3次,消耗Na2S2O3溶液的平均用量为18.00mL。则该废水中Ba2+的物质的量浓度为____mol/L,②在滴定过程中,下列实验操作会造成实验结果偏高的是______(填字母)。a.滴定管未用Na2S2O3溶液润洗b.滴定终点时俯视读数c.锥形瓶用蒸馏水洗涤后未进行干燥处理d.滴定管尖嘴处滴定前无气泡,滴定终点发现有气泡27、(12分)实验小组以二氧化锰和浓盐酸为反应物,连接装置A→B→C制取氯水,并探究氯气和水反应的产物。(1)A中发生反应的离子方程式是_________。(2)B中得到浅黄绿色的饱和氯水,将所得氯水分三等份,进行的操作、现象、结论如下:实验实验操作现象结论Ⅰ向氯水中加入碳酸氢钠粉末有无色气泡产生氯气与水反应至少产生了一种酸性强于碳酸的物质Ⅱ向品红溶液中滴入氯水溶液褪色氯气与水反应的产物有漂白性(1)甲同学指出:由实验Ⅰ得出的结论不合理,原因是制取的氯水中含有杂质______(填化学式),也能与碳酸氢钠反应产生气泡。应在A、B间连接除杂装置,请画出除杂装置并标出气体流向和药品名称______。(2)乙同学指出由实验Ⅱ得出的结论不合理,原因是实验未证明_______(填化学式)是否有漂白性。(3)丙同学利用正确的实验装置发现氯水中有Cl-存在,证明氯水中有Cl-的操作和现象是:_____。丙同学认为,依据上述现象和守恒规律,能推测出氯水中有次氯酸存在。这一推测是否正确,请说明理由________。(4)丁同学利用正确的实验装置和操作进行实验,观察到实验现象与实验Ⅰ、Ⅱ相似,说明氯气和水反应的产物具有的性质是________。(5)戊同学将第三份氯水分成两等份,向其中一份加入等体积的蒸馏水,溶液接近无色。另一份中加入等体积饱和的氯化钠溶液,溶液为浅黄绿色。对比这两个实验现象能说明:_______。28、(14分)自然界中含锰元素的主要矿物有软锰矿(MnO2·xH2O)、黑锰矿Mn3O4,大洋底部有大量锰结核矿。锰元素在多个领域中均有重要应用,用于制合金,能改善钢的抗冲击性能等。(1)Mn在元素周期表中位于___区,核外电子占据最高能层的符号是___,金属锰可导电,导热,具有金属光泽,有延展性,这些性质都可以用“___理论”解释。(2)Mn3+在水溶液中容易歧化为MnO2和Mn2+,下列说法合理的是___。A.Mn3+的价电子构型为3d4,不属于较稳定的电子构型B.根据Mn2+的电子构型可知,Mn2+中不含成对电子C.第四周期元素中,锰原子价电子层中未成对电子数最多D.Mn2+与Fe3+具有相同的价电子构型,所以它们的化学性质相似(3)在K2MnF6中,MnF62-的空间构型是正八面体,则中心原子的价层电子对数为__。该化合物中含有的共价键在形成过程中原子轨道的重叠方式为__。(4)二价锰的化合物MnO和MnS熔融态均能导电,熔点MnO___MnS(选填“高于”、“等于”、“低于”)并解释原因___。(5)某锰氧化物的晶胞结构如图:该锰的氧化物的化学式为___,该晶体中Mn的配位数为____,该晶体中Mn之间的最近距离为___pm(用a、b来表示)。29、(10分)早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu.Fe三种金属元素组成,回答下列问题:(1)①铜元素位于周期表中_____区。Cu2+离子的价层轨道表示式为____。②锰、铁、钴三种元素的逐级电离能如下表:电离能/KJ/molI1I2I3I4Mn717.31509.032484940Fe762.51561.929575290Co760.4164832324950铁元素的第三电离能明显低于锰元素和钴元素,其原因是____。③实验室可用赤血盐K3[Fe(CN)6]检验Fe2+离子,在赤血盐中铁元素的化合价为____,中心离子的配位数为______。(2)利用反应:X+C2H2+NH3→Cu2C2+NH4Cl(未配平)可检验乙炔。①化合物X晶胞结构如图,据此可知X的化学式为_______。②乙炔分子中σ键与π键数目之比为______,碳原子的杂化方式为_______;NH4+空间构型为______(用文字描述)。(3)①下列三种化合物a.AlCl3b.NaClc.Al2O3沸点由高到低依次是_______(填编号),其原因是____________。②Al单质中原子采取面心立方最密堆积,其晶胞边长为0.405nm,列式表示Al单质的密度_______g/cm3(不必计算出结果)。
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.过氧化氢中的O化合价由−1价升高为0价,故18O全部在生成的氧气中,故A正确;B.NH4Cl水解,实际上是水电离出的氢氧根、氢离子分别和NH4+、Cl−结合,生成一水合氨和氯化氢,所以2H应同时存在在一水合氨中和HCl中,故B错误;C.KClO3中氯元素由+5价降低为0价,HCl中氯元素化合价由−1价升高为0价,故37Cl应在氯气中,故C错误;D.过氧化物与水反应实质为:过氧根离子结合水提供的氢离子生成过氧化氢,同时生成氢氧化钠,过氧化氢在碱性条件下不稳定,分解为水和氧气,反应方程式为:2Na2O2+4H218O=4Na18OH+2H2O+O2↑,所以18O出现在氢氧化钠中,不出现在氧气中,故D错误;答案选A。2、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。3、A【解析】
W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素,W与Y元素同主族,且形成的化合物可用于工业的杀菌与消毒,故W为O,Y为S,Z为Cl,根据最外层电子数之和为20,X为Na。【详解】A.W为O,与其他三种元素可形成,Na2O2和Na2O,SO2和SO3,Cl2O7、ClO2,Cl2O等,故A正确;B.Y的最高价氧化物对应的水化物H2SO4为强酸,H2SO3不是强酸,故B错误;C.Z的氢化物HCl为共价化合物,故C错误;D.X和Y形成的化合物为Na2S,水溶液呈碱性,故D错误;故选A。4、C【解析】
A.常温常压下,124gP4的物质的量是1mol,由于白磷是正四面体结构,含有6个P-P键,因此其中所含P—P键数目为6NA,A错误;B.铁离子在溶液中水解,所以100mL1mol·L−1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1NA,B错误;C.甲烷和乙烯分子均含有4个氢原子,标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物的物质的量是0.5mol,其中含氢原子数目为2NA,C正确;D.反应2SO2+O22SO3是可逆反应,因此密闭容器中,2molSO2和1molO2催化反应后分子总数大于2NA,D错误。答案选C。【点睛】本题主要从物质结构、水解、转移电子、可逆反应等角度考查,本题相对比较容易,只要认真、细心就能做对,平时多注意这方面的积累。白磷的结构是解答的难点,注意与甲烷正四面体结构的区别。5、A【解析】
A.与摩尔质量均为28g/mol,故等质量的与分子数相同,A正确;B.等物质的量的与,碳原子数之比为2:3,B错误;C.等体积等浓度的与溶液,数之比接近1:2,C错误;D.铁和氯气生成氯化铁,即56g铁转移3mol电子,铜和氯气生成氯化铜,即64g铜转移2mol电子,故等质量的铁和铜转移电子数不同,D错误;答案选A。【点睛】等体积等浓度的与溶液中,根据水解原理,越稀越水解,故中铵根离子水解程度更大,故数之比小于1:2。6、D【解析】
A.甲烷为正四面体构型,所以二氯甲烷只有一种结构,故A错误;B.1molCH2=CH2中含有的共用电子对数为6NA,故B错误;C.甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应,多步取代反应同时进行,所以等物质的量的甲烷与氯气在光照条件下反应的产物为多种氯代烃与氯化氢的混合物,故C错误;D.邻二甲苯只有一种结构说明苯分子不是由单双键交替组成的环状结构,故D正确。综上所述,答案为D。7、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。8、A【解析】
三价铁离子遇到硫氰根离子显血红色;二价铁离子遇到硫氰根离子不变色,二价铁离子具有还原性,能被氧化为三价铁离子;碘离子和铁离子反应和亚铁离子不反应。【详解】先根据Fe3+的特征反应,加入硫氰酸钾溶液判断溶液不含Fe3+;然后加入氧化剂氯水,如果含有Fe2+,Fe2+被氧化剂氧化成Fe3+溶液变成红色,以此证明Fe2+的存在,加入少量KI溶液和铁离子反应,和亚铁离子不反应,不能证明含亚铁离子,操作选择及排序为③①。答案选A。9、C【解析】
A.电池放电时,是原电池的工作原理,a电极为正极,得电子发生还原反应,反应为Fe3++e-=Fe2+,故A正确;B.充电时是电解池工作原理,b电极为阴极,得电子发生还原反应,反应为Cr3++e-=Cr2+,故B正确;C.原电池在工作时,阳离子向正极移动,所以放电过程中H+通过隔膜从负极区移向正极区,故C错误;D.根据电池构造分析,该电池无爆炸可能,安全性高,毒性和腐蚀性相对较低,故D正确;故选C。10、C【解析】
A.最外层都只有一个电子有H、Na、Cu等,化学性质不一定相似,故A错误;B.原子核外M层上仅有两个电子的X原子为Mg,原子核外N层上仅有两个电子的Y原子有Ca、Fe、Ti等,二者性质不一定相似,故B错误;C.2p轨道上有三个未成对电子的X原子为N,3p轨道上有三个未成对电子的Y原子为P,N、P位于同一主族,化学性质相似,故C正确;D.原子核外电子排布式为1s2的原子是He,性质稳定,原子核外电子排布式为1s22s2的原子是Be,性质较活泼,二者性质一定不相似,故D错误;故选C。11、D【解析】
A.化学平衡常数中,分子中各物质是生成物、分母中各物质是反应物,所以反应方程式为:CO2+H2⇌CO+H2O,故A错误;B.升高温度,正逆反应速率都增大,平衡向吸热方向移动,升高温度,氢气浓度减小,说明平衡正向移动,则正反应是吸热反应,所以v正增大更多,故B错误;C.缩小容器体积,增大压强,正逆反应速率都增大,平衡向气体体积减小的方向移动,该反应前后气体体积不变,所以压强不影响平衡移动,则v(逆)、v(正)增大相同,故C错误;D.反应前后气体计量数之和不变,所以升高温度、缩小体积混合气体的物质的量不变,根据质量守恒定律知,反应前后气体质量不变,所以混合气体平均相对分子质量都不变,故D正确;故选:D。12、D【解析】
A.物质Ⅰ()的分子式为C7H8O2,故A错误;B.C-H、C-Cl的键长不同,CHCl3分子是四面体结构,而不是正四面体结构,故B错误;C.物质Ⅰ、Ⅲ结构不相似,Ⅲ含有醛基,二者不是同系物,故C错误;D.香草醛中含有苯环、羟基和醛基,则可发生取代、加成反应,故D正确;答案选D。13、D【解析】
A.同种元素的不同种原子互为同位素,故A错误;B.结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物互称为同系物,故B错误;C.分子式相同而结构不同的化合物互为同分异构体,故C错误;D.与都是由氢元素形成的不同单质,互为同素异形体,故D项正确。故选D。【点睛】准确掌握“四同”的概念及它们描述的对象,是解决此题的关键。14、D【解析】
未加入氨水前,溶液的水电离出的OH-浓度为10-13mol/L,所以溶液中c(H+)=0.1mol/L,该酸的浓度为0.05mol/L,所以该酸为二元强酸。酸、碱对水的电离起抑制作用,可水解的盐对水的电离起促进作用,随着氨水的不断滴入,溶液中水电离的c(H+)逐渐增大,当两者恰好完全反应生成(NH4)2B时水的电离程度达最大(图中D点),继续加入氨水,水电离的c(H+)逐渐减小。【详解】A.NaHB属于强酸的酸式盐,NaHB溶液应该呈酸性,A项错误;B.向酸溶液中逐渐加入碱发生中和反应,混合液溶液的pH是逐渐增大的,B项错误;C.E点溶液由(NH4)2B和氨水混合而成,由于水电离的c(H+)>1×10-7mol/L,溶液中H+全部来自水电离,则E点水溶液显酸性,所以c(H+)>c(OH-),C项错误;D.F点溶液由(NH4)2B和氨水混合而成,由于水电离的c(H+)=1×10-7mol/L,溶液中H+全部来自水电离,则F点水溶液呈中性,此时溶液中的电荷守恒有:c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+2c(B2-),因c(H+)=c(OH-),所以有c(NH4+)=2c(B2-),D项正确;所以答案选择D项。15、A【解析】
A.将滴管插入到液面以下,氢氧化钠和硫酸亚铁发生反应:2NaOH+FeS04=Na2S04+Fe(OH)2↓,Fe(OH)2很容易被空气中的氧气氧化:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,该装置使用煤油以隔绝空气,使氢氧化亚铁不能与氧气充分接触,从而达到防止被氧化的目的,所以该实验能制取并观察到氢氧化亚铁白色絮状沉淀,故A正确;B.碳酸钠较稳定,加热不分解,只有碳酸氢钠分解:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,该装置的受热温度较低的小试管中应该盛放易分解的碳酸氢钠,由于该设计方案中碳酸氢钠的受热温度较高,故无法比较二者的热稳定性,故B错误;C.氯化铵受热生成氨气和氯化氢,在试管口易因温度降低,两者易反应生成氯化铵,不能制备氨气,故C错误;D.图中装置为分馏操作,可用于分离沸点不同且互溶的液体混合物,进出水方向为下口进上口出,温度计水银球的位置应该在蒸馏烧瓶的支管出口处,故D错误;故答案选A。16、D【解析】
根据图中的转化关系可知,A一定是弱酸的铵盐,当X是强酸时,A、B、C、D、E、F分别是:Na2S、H2S、S、SO2、SO3、H2SO4;当X是强碱时,A、B、C、D、E、F分别是:NH4Cl、NH3、N2、NO、NO2、HNO3。【详解】A.由上述分析可知,当X是强酸时,F是H2SO4,故A正确;B.由上述分析可知,当X是强碱时,F是HNO3,故B正确;C.无论B是H2S还是NH3,B和Cl2的反应一定是氧化还原反应,故C正确;D.当X是强酸时,C是硫,在常温下是固态单质,故D错误;答案选D。17、A【解析】
A.乙醇分子间能够形成氢键,而丙烷不能,因此沸点,故A错误;B.卤化银的溶解度从上到下,逐渐减小,AgI的溶解度更小,即溶解度:AgI<AgCl,故B正确;C.非金属性越强,氢化物越稳定,非金属性As<Br,则热稳定性,故C正确;D.金属性越强,最高价氧化物的水化物碱性越强,金属性Ba<Cs,则碱性,故D正确;答案选A。【点睛】本题的易错点为C,要注意As和Br在元素周期表中的位置,同时注意元素周期律的应用。18、D【解析】
A.石英坩埚主要成分为二氧化硅,属于氧化物,不是硅酸盐产品,选项A错误;B.过氧化氢、次氯酸钠等消毒液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的,乙醇可使蛋白质脱水而变性,不具有氧化性,选项B错误;C.光导纤维主要成分为二氧化硅,属于无机物,不是有机高分子材料,选项C错误;D.高吸水性树脂属于功能高分子材料,聚丙烯酸钠含亲水基团,相对分子质量在10000以上,属于功能高分子材料,选项D正确;故合理选项是D。19、B【解析】
有机物用水封法保存,则有机物不溶于水,且密度比水大,以此解答.【详解】A.乙醇与水互溶,不能用水封,故A.错误;B.硝基苯密度大于水,且不溶于水,可以用水封,故B正确;C.甘油与水互溶,不能用水封,故C不选;D.己烷密度小于水,在水的上层,不能用水封法保存,故D不选;答案选B。20、A【解析】
A.20gD2O物质的量,含有的质子数均为10NA,18gH2O物质的量,含有的质子数均为10NA,故A正确;B.亚硫酸是弱电解质,不能完全电离,溶液中含有的H+数小于2NA,故B错误;C.标准状况下,水为液体,故C错误;D.随着反应的进行,浓盐酸逐渐变为稀盐酸,MnO2与稀盐酸不反应,反应停止,且盐酸易挥发则转移的电子数小于0.3NA,故D错误。综上所述,答案为A。【点睛】用22.4L‧mol−1时一定要注意两个前提条件,一、是否为气体,二、是否为标准状况下。21、A【解析】
A.11B中含有6个中子,0.1mol11B含有6NA个中子,A正确;B.溶液体积未定,不能计算氢离子个数,B错误;C.标准状况下苯不是气体,不能利用气体摩尔体积计算22.4L苯的物质的量,则无法判断其完全燃烧产生的CO2分子数目,C错误;D.PCl3与Cl2反应生成PCl5的反应是可逆反应,反应物不可能完全转化为生成物,则所1molPCl3与1molCl2反应生成的PCl5小于1mol,增加的P-Cl键的数目小于2NA个,D错误;答案选A。22、D【解析】A、氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,冷却后二者又重新结合生成氯化铵,不能制备氨气,选项A错误;B、向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,在酸性条件下H+、NO3-具有强的氧化性,会把SO32-氧化产生SO42-,不能说明该溶液一定有SO42-,选项B错误;C、Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生,前者是由于硝酸的强氧化性,后者是由于Fe与稀硫酸发生置换反应,选项C错误;D、NH3遇到浓盐酸产生白烟,说明二者发生反应生成白色固体氯化铵,选项D正确。答案选D。点睛:本题考查实验现象及所推出的结论正误判断的知识。明确实验现象以及化学反应原理是解答本题的关键。二、非选择题(共84分)23、2一甲基一1,3一丁二烯氧化反应氯原子、羧基1710【解析】本题考查有机合成与推断,意在考查考生运用有机化学基础知识分析问题和解决问题的能力。(1)根据有机物的系统命名法可知,A的化学名称是2一甲基一1,3一丁二烯;(2)结合题给信息①,B的结构简式为;结合信息②,C的结构简式为,根据F的结构以及D生产H的反应条件,可知D为,故由C生成D的反应类型为氧化反应;(3)D→E在光照的条件发生取代反应,E的结构简式为;E中含有的官能团为氯原子、羧基;(4)因苯环为平面形,所以直接与其相连的-CH2OH和—COOH上的碳原子与其在一个平面内,通过旋转单键,-CH2OH中—OH上的原子可能与苯环共面,—COOH中的所有原子可能与苯环共面,故F分子中处于同一平面的原子最多有17个;F通过缩聚反应生成高分子化合物G,其反应方程式为:;(5)H的结构简式为,I为H的同分异构体且1molI发生水解反应消耗2molNaOH,说明I为酚酯,苯环上一氯代物有两种结构,即苯环上只有两种等效氢,故符合条件的I的结构简式为:、、、、、、、、、,共10种,其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6:3:2:1的I结构简式为或;(6)加热条件下,在氢氧化钠的醇溶液发生消去反应生成,在结合信息②,在W2C作用下生成,最后再酸性高锰酸钾溶液中,将苯甲醛氧化为,其合成路线为:。点睛:判断分子中共面的技巧(1)审清题干要求:注意“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”“氢原子”等关键词和限制条件。(2)熟记常见共面的官能团。①与双键和苯环直接相连的原子共面,如、、②醛、酮、羧酸因与与相似为平面形(等电子原理),故为平面形分子(所有原子共平面)。但、所有原子不共平面(因含-CH3),而-CH3中的C与(羰基)仍共平面。又中与其它原子可能共平面。因有两对孤电子对,故1个O与其余2个原子形成的2个价键成V型(与相似),故C、O、H不共直线。分子内任意3个原子也不共直线。③若有两个苯环共边,则两个苯环一定共面。例如下列各结构中所有的原子都在同一平面上。④若甲基与一个平面形结构相连,则甲基上的氢原子最多有一个氢原子与其共面。若一个碳原子以四个单键与其他原子直接相连,则这四个原子为四面体结构,不可能共面。24、加成浓硫酸、加热CH3COOH防止苯甲醇的羟基被氧化【解析】
苯甲醇和醋酸在浓硫酸催化下发生酯化反应生成B(),B和甲醛反应生成C,C催化氧化生成D,D再和NaOH溶液反应生成E(),根据E的结构简式回推,可知D→E是酯的水解,所以D为,D是C催化氧化生成的,所以C为,则B和甲醛的反应是加成反应。E→F增加了2个碳原子和2个氧原子,根据给出的已知,可推测试剂a为CH3COOH,生成的F为,F生成G(能使溴水褪色),G分子中有碳碳双键,为F发生消去反应生成的,结合H的结构简式可知G为。【详解】(1)①是和甲醛反应生成,反应类型是加成反应;②是的醇羟基发生消去反应生成的反应,所需试剂是浓硫酸,条件是加热;(2)由E生成F根据分子式的变化可以推出a的结构简式是CH3COOH,F的结构简式是;(3)反应③是的分子内酯化,化学方程式为:;E为,与E互为同分异构体,能水解,即需要有酯基,且苯环上只有一种取代基,同分异构体可以为或;(4)苯甲酸的醇羟基容易在反应过程中被氧化,A合成E选择题中路径来合成原因是防止苯甲醇的羟基被氧化;(5)要合成,需要有单体,由可以制得或,再发生消去反应即可得到。故合成路线为:25、饱和食盐水SiO2+2C+2Cl2SiCl4+2CO防止生成物中的AlCl3,FeCl3等杂质凝结成固体堵塞导管只有ClO-0.01mol/LKMnO4溶液(或溴水)品红淀粉-KI若溶液变为蓝色【解析】
制备四氯化硅的实验流程:A中发生二氧化锰与浓盐酸的反应生成氯气,B中饱和食盐水除去Cl2中杂质HCl,C装置中浓硫酸干燥氯气,D中发生Si与氯气的反应生成四氯化硅,由信息可知,四氯化硅的沸点低,则E装置冷却可收集四氯化硅,F可防止F右端的水蒸气进入装置E中与四氯化硅反应,造成产物不纯,最后G处理含氯气的尾气。据此解答。【详解】(1)装置A是氯气发生装置,A中二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,其离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑;浓盐酸具有挥发性,所以制取得到的Cl2中含有杂质HCl及水蒸气,装置B的作用是除去杂质HCl,结合Cl2与水的反应是可逆反应的特点,装置B使用的试剂是饱和食盐水,用以除去杂质HCl;在D装置中二氧化硅、碳和氯气反应生成四氯化硅和一氧化碳,反应为:SiO2+2C+2Cl2SiCl4+2CO;(2)石英砂中的杂质Fe、Al会与Cl2反应产生FeCl3、AlCl3,这两种物质的熔沸点比较高,在室温下成固态,D、E间导管短且粗就可防止生成物中的AlCl3,FeCl3等杂质凝结成固体堵塞导管;(3)由假设1和假设2可知,要检测的为SO32-和ClO-,故假设3为只有ClO-,又因为SO32-具有还原性,会使KMnO4溶液(或溴水)褪色,而ClO-不会,所以可以用0.01mol/LKMnO4溶液(或溴水)来检测,证明假设1成立;SO32-与硫酸反应产生H2SO3,H2SO3分解产生的SO2和ClO-具有漂白性,会使品红溶液褪色,所以可以用品红溶液来检测假设2是否成立;ClO-具有氧化性,可以氧化KI反应生成碘单质,碘单质遇到淀粉边蓝色,若溶液变为蓝色,证明含有ClO-,否则不含有ClO-,因此可以使用淀粉-KI溶液用来检测假设3是否成立。【点睛】本题考查制备实验方案的设计,综合了氯气的制法、硅的提纯等实验知识,注意把握制备原理及实验流程中的反应、物质的性质等为解答的关键,侧重考查学生的分析与实验能力。26、打开分液漏斗上口的玻璃塞或者将活塞上凹槽对准漏斗颈上的小孔4SO2+2S2-+CO32-=3S2O32-+CO2增大SO2与溶液的接触面积,使反应充分bc滴入最后一滴Na2S2O3溶液蓝色褪去且在半分钟内不恢复0.03mol/La【解析】
装置A中利用浓硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫,进入B装置,多孔球泡可以增大气体与液体的接触面积,装置B中利用二氧化硫、硫化钠和碳酸钠反应制取硫代硫酸钠;装置C检验二氧化硫的吸收效果,需要有明显的实验现象;装置D进行尾气吸收。(4)滴定过程中,Cr2O72-将碘离子氧化成碘单质,然后滴入Na2S2O3标准液滴定生成的碘单质的量,从而确定Cr2O72-的量,进而确定钡离子的量。【详解】(1)若没有打开分液漏斗上口的玻璃塞,或没有将活塞上凹槽对准漏斗颈上的小孔,分液漏斗内的液体将不能顺利滴下,为保证硫酸顺利滴下需打开分液漏斗上口的玻璃塞或者将活塞上凹槽对准漏斗颈上的小孔;(2)根据已知信息SO2、Na2S、Na2CO3反应生成Na2S2O3和CO2,该过程中二氧化硫中硫元素化合价降低,做氧化剂,硫化钠中硫元素化合价升高做还原剂,结合电子守恒和元素守恒可得离子方程式为:4SO2+2S2-+CO32-=3S2O32-+CO2;在该装置中使用多孔球泡可以增大接触面积,使反应充分;(3)a.二氧化硫可以被双氧水氧化,但没有明显现象,故a不选;b.溴水可以氧化二氧化硫,且溶液颜色会发生变化,故b选;c.高锰酸钾可以氧化二氧化硫,且溶液颜色会发生变化,故c选;d.二氧化硫与氯化钡溶液不反应,故d不选;综上所述选bc;(4)①滴定终点碘单质被完全反应,溶液蓝色褪去,所以滴定终点的现象为:滴入最后一滴Na2S2O3溶液蓝色褪去且在半分钟内不恢复;Cr2O72-将碘离子氧化成碘单质,自身被还原成Cr3+,所以有转化关系Cr2O72-~3I2,滴定过程中发生反应I2+2S2O32-=S4O62-+2I-,所以I2~2S2O32-,钡离子与Cr2O72-存在转化关系2Ba2+~2BaCrO4~Cr2O72-,所以Ba2+和S2O32-存在数量关系2Ba2+~6S2O32-,所以废液中Ba2+的浓度为;②a.滴定管未用标准液润洗,会稀释标准液,导致消耗标准液的体积偏大,测定结果偏高;b.滴定终点时俯视读数导致读数偏小,读取的标准液体积偏小,测定结果偏低;c.锥形瓶用蒸馏水洗涤后未进行干燥处理,对待测液的溶质的物质的量没有影响,故对实验结果不影响;d.滴定管尖嘴处滴定前无气泡,滴定终点发现有气泡将使读取的标准液体积偏小,测定结果偏低;综上所述选a。27、MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2OHClCl2取少量氯水于试管中,加入硝酸银和稀硝酸,产生白色沉淀,说明有Cl-不正确,从实验可知,氯水中含H+、Cl-,即氯气与水反应生成了H+和Cl-,氯的化合价从零价降低到-1价,必然要有元素化合价升高,H已是最高价,不再升高,一定有其他元素化合价的升高,而氯元素不一定只升高到+1价。酸性和漂白性加入蒸馏水溶液接近无色,说明c(Cl2)几乎降低为零,加入等体积的饱和氯化钠溶液,溶液还是浅黄绿色,说明氯离子的加入又生成了Cl2,即氯气和水的反应是可逆反应,增大氯离子浓度,平衡向反应物方向移动,使Cl2增多,所以呈现浅绿色【解析】
(1)二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水;(2)①浓盐酸易挥发,制取的氯气含有氯化氢,依据氯化氢能够与碳酸氢钠反应生成二氧化碳解得;依据氯气和氯化氢在饱和食盐水中溶解性不同,选择除杂方法;②验证氯气与水反应的产物具有漂白性应首先排除干燥氯气的影响,需要进行对比实验;③依据氯离子能够与银离子反应生成氯化银白色沉淀,白色沉淀不溶于硝酸的性质检验氯离子的存在;根据元素化合价的升降来判断丙同学的推断;④正确的实验装置和操作进行实验,观察到实验现象与实验Ⅰ、Ⅱ中相似,说明氯水具有漂白性和酸性;(3)依据氯气溶液水,部分与水反应生成氯化氢和次氯酸,存在Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO,依据化学平衡移动影响因素分析解答。【详解】(1)二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水,离子学方程式:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;(2)①浓盐酸易挥发,制取的氯气含有氯化氢,依据氯化氢能够与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,也会有无色气泡产生,对氯水性质检验造成干扰;氯气在饱和食盐水中溶解度不大,氯化氢易溶于水,所以可以用盛有饱和食盐水的洗气瓶除去氯化氢;故答案为:HCl;;②实验Ⅰ:没有事先证明干燥的氯气无漂白性,则不能证明氯气与水反应的产物是否具有漂白性;故答案为:Cl2;③氯离子能够与银离子反应生成氯化银白色沉淀,白色沉淀不溶于硝酸,所以检验氯离子存在的方法:取少量氯水于试管中,加入硝酸银和稀硝酸,若有白色沉淀产生,说明有Cl-存在;从实验可知,氯水中含H+、Cl-,即氯气与水反应生成了H+和Cl-,氯的化合价从零价降低到-1价,必然要有元素化合价升高,H已是最高价,不再升高,一定有其他元素化合价的升高,而氯元素不一定只升高到+1价;④正确的实验装置和操作进行实验,观察到实验现象与实验Ⅰ、Ⅱ中相似,说明氯水具有漂白性和酸性,故答案为:酸性和漂白性;(3)氯气溶液水,部分与水反应生成氯化氢和次氯酸,存在Cl2+H2OH++Cl-+HClO,加入蒸馏水溶液接近无色,说明c(Cl2)几乎降低为零,加入等体积的饱和氯化钠溶液,溶液还是浅黄绿色,说明氯离子的加入又生成了Cl2,即氯气和水的反应是可逆反应,增大氯离子浓度,平衡向反应物方向移动,使Cl2增多,所以呈现浅绿色。【点睛】氯气本身不具有漂白性,与水反应生成的次氯酸具有漂白性,氯水的成分有:氯气,次氯酸,水,氢离子,氯离子,次氯酸根离子,氢氧根离子。28、dN电子气A1“头碰头”高于均为离子晶体,O2-半径比S2-半径小,MnO晶格能大,熔点高MnO21【解析】
(1)Mn是25号元素,原子核外电子排布式是1s22s22p13s23p13d54s2;锰可导电,导热,具有金属光泽,有延展性,是因为有自由电子,这些性质都可以用“电子气理论”解释;(2)A.Mn3+在水溶液中容易歧化为MnO2和Mn2+,说明Mn3+不稳定;B.Mn2+中价电子层不含成对电子,但是内层中含有成对电子;C.第四周期中价电子层中未成对电子数最多的元素价电子排布式为:3d54s1;D.Mn2+与Fe3+具有相同的价电子构型,微粒的化学性质不仅与价电子构型有关,也和微粒的电荷数、微粒半径、原子序数有关;(3)MnF12−的空间构型是
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