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文档简介
2023-2024学年江苏省无锡市锡山区天一中学高三第三次模拟考试化学试卷注意事项: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(每题只有一个选项符合题意)1、短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。m、n、r为这些元素组成的化合物,常温下,0.1mol·L-1m溶液的pH=13,组成n的两种离子的电子层数相差1。p、q为其中两种元素形成的单质。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是()A.原子半径:X<Y<Z<WB.X、Z既不同周期也不同主族C.简单氢化物的沸点:Y<WD.Y、Z、W形成的一种化合物具有漂白性2、化学与生产、生活密切相关。下列说法不正确的是A.维生素C具有还原性,应密封保存B.用Na2S处理工业废水中的Cu2+、Hg2+等重金属离子C.75%的酒精能使蛋白质变性,可用于医用消毒D.酸性洁厕灵与碱性“84消毒液”共用,可提高清洁效果3、某溶液含有等物质的量的Na+、Fe3+、Ba2+、I-、SO42-、SO32-、Cl-中的几种离子。取样,加入KSCN溶液,溶液变血红色,对溶液描述错误的是A.一定没有Ba2+ B.可能含有Na+C.一定没有SO32- D.一定有Cl-4、化学与生活密切相关,下列说法错误的是()A.二氧化硫可用于食品增白B.过氧化钠可用于呼吸面具C.高纯度的单质硅可用于制光电池D.用含有橙色酸性重铬酸钾的仪器检验酒驾5、用惰性电极电解饱和食盐水(含少量Ca2+、Mg2+)并进行相关实验(装置如图),电解一段时间后,各部分装置及对应的现象为:(1)中黑色固体变红;(2)电极a附近溶液出现浑浊;(3)中溶液出现浑浊;(4)中溶液红色褪去。下列对实验现象解释不正确的是A.(1)中:CuO+H2Cu+H2OB.(2)中a电极:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓C.(3)中:Cl2+S2-=S↓+2Cl-D.(4)中:Cl2具有强氧化性6、H2SO3水溶液中存在电离平衡H2SO3H++HSO3-和HSO3-H++SO32-,若对H2SO3溶液进行如下操作,则结论正确的是:()A.通入氯气,溶液中氢离子浓度增大B.通入过量H2S,反应后溶液pH减小C.加入氢氧化钠溶液,平衡向右移动,pH变小D.加入氯化钡溶液,平衡向右移动,会产生亚硫酸钡沉淀7、只存在分子间作用力的物质是A.NaCl B.He C.金刚石 D.HCl8、蓓萨罗丁是一种治疗顽固性皮肤T细胞淋巴瘤的药物,其结构如图所示。下列有关说法正确的是A.分子中所有碳原子在同一平面内B.既能发生加成反应,又能发生消去反应C.能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色,且原理相同D.1mol蓓萨罗丁分别与足量的Na、NaHCO3反应,产生气体的物质的量之比为l︰29、在100mL的混合液中,硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是0.3mol/L、0.15mol/L,向该混合液中加入2.56g铜粉,加热,待充分反应后,所得溶液中铜离子的物质的量浓度是A.0.15mol/LB.0.225mol/LC.0.30mol/LD.0.45mol/L10、由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法错误的是A.使用催化剂可以降低过渡态的能量B.反应物能量之和大于生成物能量之和C.N2O(g)+NO(g)→N2(g)+NO2(g)+139kJD.反应物的键能总和大于生成物的键能总和11、下列关于有机化合物的说法正确的是()A.乙硫醇(C2H5SH)的沸点比乙醇的高B.除去乙酸乙酯中的少量乙醇可加入适量乙酸并充分加热C.等质量的苯和苯乙烯()完全燃烧,消耗氧气的体积相同D.分子式为C4H8Cl2且含有两个甲基的有机物有4种12、用下列方案及所选玻璃仪器(非玻璃仪器任选)就能实现相应实验目的的是选项实验目的实验方案所选玻璃仪器A除去KNO3固体中少量NaCl将混合物制成热的饱和溶液,冷却结晶,过滤酒精灯、烧杯、玻璃棒B测定海带中是否含有碘将海带剪碎,加蒸馏水浸泡,取滤液加入淀粉溶液试管、胶头滴管、烧杯、漏斗C测定待测溶液中I-的浓度量取20.00ml的待测液,用0.1mol·L-1的FeC13溶液滴定锥形瓶、碱式滴定管、量筒D配制500mL1mol/LNaOH溶液将称量好的20.0gNaOH固体、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀烧杯、玻璃棒、量筒、500ml.容量瓶、胶头滴管A.A B.B C.C D.D13、科学家合成出了一种用于分离镧系金属的化合物A(如下图所示),短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大,其中Z位于第三周期。Z与Y2可以形成分子ZY6,该分子常用作高压电气设备的绝缘介质。下列关于X、Y、Z的叙述,正确的是A.离子半径:Y>ZB.氢化物的稳定性:X>YC.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>ZD.化合物A中,X、Y、Z最外层都达到8电子稳定结构14、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.2:315、能够产生如图实验现象的液体是A.CS2 B.CCl4C.H2O D.16、2019年是元素周期表诞生的第150周年,联合国大会宣布2019年是“国际化学元素周期表年”。W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。W的一种核素可用于文物年代的测定,X与W同周期相邻,四种元素中只有Y为金属元素,Z的单质为黄绿色气体。下列叙述正确的是A.W的氢化物中常温下均呈气态B.Z的氧化物对应的水化物均为强酸C.四种元素中,Z原子半径最大D.Y与Z形成的化合物可能存在离子键,也可能存在共价键二、非选择题(本题包括5小题)17、A是一种烃,可以通过下列路线合成有机产品X、Y、Z。已知:Ⅰ.(R或R’可以是烃基或氢原子)Ⅱ.反应①、②、⑤的原子利用率都为100%。完成下列填空:(1)B的名称为_____;反应③的试剂和条件为_____;反应④的反应类型是____。(2)关于有机产品Y()的说法正确的是____。A.Y遇氯化铁溶液会发生显色反应B.1molY与H2、浓溴水中的Br2反应,最多消耗分别为4mol和2molC.1molY与氢氧化钠溶液反应时,最多可以消耗3mol氢氧化钠D.Y中⑥、⑦、⑧三处-OH的电离程度由大到小的顺序是⑧>⑥>⑦(3)写出符合下列条件的E的所有同分异构体的结构简式______。a.属于酚类化合物,且是苯的对位二元取代物b.能发生银镜反应和水解反应(4)设计一条以CH3CHO为起始原料合成Z的线路(无机试剂及溶剂任选)。______(合成路线的常用表示方法为:AB……目标产物)18、苯二氮卓类药物氟马西尼(F)的合成路线如下图所示。请回答下列问题:(1)A中官能团有氟原子、_____和________。(均填名称)(2)C3H5O2Cl的结构式为________。(3)反应①和②的反应类型相同,其反应类型是___________。(4)化合物D的分子式为___________。(5)反应⑤生成“物质F”和HCl,则E→F的化学反应方程式为________。(6)是F的同分异构体,其中X部分含—COOH且没有支链,满足该条件的同分异构体有______种(不考虑立体异构)。(7)已知氨基酸之间脱水能够形成含肽键的化合物,请设计由甘氨酸(HOOCCH2NH2)和CNCH2COOC2H5制备的合成路线________(无机试剂任选)。19、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:____________________20、氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种易分解、易水解的白色固体,难溶于CCl4。实验室可将干燥二氧化碳和干燥氨气通入CCl4中进行制备,化学方程式为:2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(s)ΔH<0。回答下列问题:(1)利用装置甲制备氨气的化学方程式为__。(2)简述检查装置乙气密性的操作__。(3)选择图中的装置制备氨基甲酸铵,仪器接口的连接顺序为:B→__→__→EF←__←A。(4)反应时为了增加氨基甲酸铵的产量,三颈瓶的加热方式为__(填“热水浴”或“冷水浴”);丁中气球的作用是__。(5)从装置丁的混合物中分离出产品的方法是__(填写操作名称)。(6)取因吸潮变质为碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品11.730g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥、称量,质量为15.000g。则样品中氨基甲酸铵的质量分数为__(已知:Mr(NH2COONH4)=78、Mr(NH4HCO3)=79、Mr(CaCO3)=100。计算结果保留3位有效数字)。21、综合处理工业“三废”,有利于保护环境、节约资源。反应2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g),可减少汽车尾气中污染物的排放,在2L密闭容器中发生该反应时,n(CO2)随温度T和时间t的变化曲线如图所示。(1)该反应的平衡常数表达式为K=______,若升高温度,平衡常数K值______(填“增加”“减小”或“不变”),说明理由______;(2)在T2温度下,0~2s内的平均反应速率v(N2)=______;(3)工业废水的处理方法有很多,使用Fe2(SO4)3处理废水,酸性废水中的悬浮物很难沉降除去,结合离子方程式用平衡移动原理解释原因______,干法制备多功能水处理剂高铁酸钠(Na2FeO4)的反应原理为:2FeSO4+6Na2O2→2Na2FeO4+Na2O+2Na2SO4+O2↑,该反应的氧化剂为______;(4)采用氨碱法生产纯碱会产生大量的副产品______,用化学方程式表示产生副产品的原因______。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
0.1mol·L-1m溶液的pH=13,则m为一元强碱,应该为NaOH,组成n的两种离子的电子层数相差1,根据图示可知,n为NaCl,电解NaCl溶液得到NaOH、H2和Cl2,p、q为其中两种元素形成的单质,则p、q为H2和Cl2,结合短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大可知:X为H元素、Y为O元素、Z为Na元素、W为Cl元素,据此答题。【详解】由分析可知:X为H元素、Y为O元素、Z为Na元素、W为Cl元素。A.电子层数越多,则原子的半径越大,具有相同电子层数的原子,随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小,所以原子半径:X<Y<W<Z,故A错误;B.由分析可知:X为H元素、Z为Na元素,X、Z的最外层电子数均为1,属于同一主族,故B错误;C.Y、W形成的氢化物分别为H2O和HCl,因为水分子中含有氢键,含有氢键的物质熔沸点较高,所以简单氢化物的沸点:Y>W,故C错误;D.Y、Z、W形成的一种化合物为NaClO,NaClO具有强氧化性,可用于漂白,具有漂白性,故D正确。故选D。2、D【解析】
A.维生素C具有还原性,易被氧化剂氧化,应密封保存,A项正确;B.重金属的硫化物的溶解度非常小,工业上常使用硫化物沉淀法处理废水中的重金属离子,B项正确;C.病毒的主要成分有蛋白质,75%的酒精能使蛋白质变性,可用于医用消毒,C项正确;D.洁厕灵(有效成分为HCl)与84消毒液(有效成分为NaClO)混合使用发生氧化还原反应生成氯气,容易引起中毒,不能混用,D项错误;答案选D。3、B【解析】
加入KSCN溶液,溶液变血红色,溶液中有Fe3+,溶液中不能含有I-、SO32-,因为离子的物质的量相等,根据电荷守恒,含有SO42-、Cl-,一定不能含有Na+和Ba2+。故选:B。4、A【解析】
A.SO2具有漂白性,可以使品红溶液等褪色,但由于SO2对人体会产生危害,因此不可用于食品漂白,A错误;B.过氧化钠与人呼出的气体中的CO2、H2O蒸气反应会产生O2,可帮助人呼吸,因此可用于呼吸面具,B正确;C.高纯度的单质硅是用于制光电池的材料,C正确;D.橙色酸性重铬酸钾溶液具有强的氧化性,能将乙醇氧化,而其本身被还原为+3价的Cr3+,因此可根据反应前后颜色变化情况判断是否饮酒,故可用于检验司机是否酒驾,D正确;故合理选项是A。5、D【解析】
用惰性电极电解饱和食盐水(含少量Ca2+、Mg2+)产生的气体为氢气和氯气,氯气具有强氧化性,而氢气在加热条件下具有较强还原性,根据(1)中黑色固体变红,(2)电极a附近溶液出现浑浊可知,a电极为阴极,放出氢气,生成氢氧根与镁离子结合成白色沉淀,b电极为阳极,产生的氯气可氧化硫化钠生成硫沉淀出现浑浊,过量的氯气通入含酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色的原因可能为H+中和了OH-,也可能是氯气与水反应生成的次氯酸的强氧化性所致,据此分析解答。【详解】A.(1)中黑色固体变红,是氢气还原氧化铜,反应的化学方程式为:CuO+H2
Cu+H2O,故A正确;B.(2)电极a附近溶液出现浑浊,则a电极放出氢气生成氢氧根,与镁离子结合成白色沉淀,相关反应为:2H2O+2e-═H2↑+2OH-,Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓,故B正确;C.(3)中溶液出现浑浊,是产生的氯气氧化硫化钠生成硫沉淀,离子方程式为:Cl2+S2-═S↓+2Cl-,故C正确;D.(4)中过量的氯气通入含酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色的原因可能为H+中和了OH-,也可能是氯气与水反应生成的次氯酸的强氧化性所致,故D错误;故选D。6、A【解析】
A、氯气和亚硫酸会发生氧化还原反应Cl2+H2SO3+H2O=4H++SO42-+2Cl-,溶液中氢离子浓度增大,A正确;B、亚硫酸和硫化氢发生氧化还原反应H2SO3+2H2S=3S↓+3H2O,通入硫化氢后抑制亚硫酸电离,导致氢离子浓度减小,溶液的pH增大,B错误;C、加入氢氧化钠溶液,发生反应OH-+H+=H2O,平衡向正向移动,但氢离子浓度减小,溶液的pH增大,C错误;D、氯化钡和亚硫酸不反应,不影响亚硫酸的电离,不会产生亚硫酸钡沉淀,D错误。答案选A。7、B【解析】
A.NaCl是离子化合物,阴阳离子间以离子键结合,故A不选;B.He由分子构成,分子间只存在分子间作用力,故B选;C.金刚石是原子晶体,原子间以共价键相结合,故C不选;D.HCl由分子构成,分子间存在分子间作用力,但分子内氢和氯以共价键相结合,故D不选;故选B。8、D【解析】
A.右边苯环上方的第一个碳与周围四个碳原子均为单键结构,为四面体构型,不可能所有碳原子在同一平面内,故A错误;B.分子中含有碳碳双键能发生加成反应,但没有可发生消去反应的官能团,故B错误;C.碳碳双键使溴水褪色发生的是加成反应,而其使酸性高锰酸钾褪色发生的是氧化反应,故C错误;D.1mol蓓萨罗丁与足量的Na反应生成0.5molH2,而其与足量NaHCO3反应生成1mol的CO2,产生气体的物质的量之比为l︰2,故D正确。本题选D。9、B【解析】溶液中n(H+)=0.15mol/L×2×0.1L+0.3mol/L×0.1L=0.06mol,反应计算如下:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O。3×64g8mol2mol3mol2.56g0.06mol0.03moln∵3×642.56<80.06∴Cu过量,∵80.06>n=0.0225mol,c(Cu2+)=0.0225mol/0.1L=0.225mol/L,正确答案B。点睛:由于Cu与HNO3反应生成Cu(NO3)2,Cu(NO3)2电离生成的NO3-可以在H2SO4电离生成的H+作用下氧化单质Cu,因此利用铜与硝酸反应方程式计算存在后续计算的问题,恰当的处理方法是用Cu与NO3-、H+反应的离子方程式进行一步计算。10、D【解析】
A.催化剂可以降低活化能;B.根据图象来分析;C.根据图象可以知道,此反应放热139kJ;D.△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和。【详解】A.催化剂可以降低活化能,降低过渡态的能量,故不选A;B.根据图象可以知道,此反应的反应物的总能量大于生成物的总能量,故不选B;C.根据图象可以知道,此反应放热139kJ,热化学方程式为N2O(g)+NO(g)→N2(g)+NO2(g)+139kJ,故不选C;D.△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和<0,故选D;答案:D【点睛】.△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和=生成物的总能量-反应物的总能量。11、C【解析】
A.乙硫醇(C2H5SH)分子间无氢键而乙醇分子之间有氢键,氢键的存在增加了分子之间的吸引力,使物质的熔沸点升高,故乙醇的熔沸点比乙硫醇高,A错误;B.乙醇与乙酸生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,因此不能达到除杂的目的,还引入了新的杂质,B错误;C.苯、苯乙烯最简式相同,同质量消耗O2量相同,因此消耗的氧气在相同条件下体积也相同,C正确;D.C4H8Cl2可看作是C4H10分子中的2个H原子被Cl原子取代产生的物质,C4H10有正丁烷、异丁烷两种结构,4个碳原子可形成,符合条件的正丁烷的二氯代物有2种,异丁烷的1种,共有3种不同的结构,D错误;故合理选项是C。12、D【解析】
A.过滤需要漏斗,故A错误;B.取滤液需要先加酸性双氧水,再加入淀粉溶液,过滤时还需要玻璃棒,故B错误;C.FeC13溶液显酸性,滴定时应该用酸式滴定管,故C错误;D.配制500mL1mol/LNaOH溶液,将称量好的20.0gNaOH固体、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀,需要的仪器主要有烧杯、玻璃棒、量筒、500ml容量瓶、胶头滴管,故D正确。综上所述,答案为D。【点睛】检验海带中是否含有碘离子,先将海带灼烧后溶解、过滤,向滤液中加入酸性双氧水氧化,再加入淀粉检验。13、D【解析】
短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大,观察正离子结构,Z失去一个电子后,可以成3个共价键,说明Z原子最外面为6个电子,由于Z位于第三周期,所以Z为S元素,负离子结构为,Y成一个共价键,为-1价,不是第三周期元素,且原子序数大于X,应为F元素(当然不是H,因为正离子已经有H);X得到一个电子成4个共价键,说明其最外层为3个电子,为B元素,据此分析解答。【详解】A.电子层数F-<S2-,离子半径F-<S2-,所以Z>Y,A选项错误;B.非金属性越强,简单氢化物越稳定,非金属性:F>B,则有BH3<HF,所以X<Y,B选项错误;C.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:S>B,则酸性H3BO3(弱酸)<H2SO4(强酸),所以X<Z,C选项错误;D.根据上述分析可知,化合物A中X、Y、Z最外层都达到8电子稳定结构,D选项正确;答案选D。14、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。15、C【解析】
A.CS2是非极性分子,用带电玻璃棒接近CS2液流,液流不偏转,A错误;B.CCl4是非极性分子,用带电玻璃棒接近CCl4液流,液流不偏转,B错误;C.H2O是极性分子,用带电玻璃棒接近H2O液流,液流会偏转,C正确;D.是非极性分子,用带电玻璃棒接近液流,液流不偏转,D错误。答案选C。【点睛】极性分子能发生细流偏转现象,非极性分子不能发生细流偏转现象。16、D【解析】
W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。W的一种核素可用于文物年代的测定,则W为C元素,X与W同周期相邻,则X为N元素,Z的单质为黄绿色气体,则Z为Cl元素,四种元素中只有Y为金属元素,则Y可能为Na、Mg或Al,以此解题。【详解】由上述分析可知,W为C,X为N,Y为Na或Mg或Al,Z为Cl,A.W为C元素,C的氢化物中常温下可能为气态、液态或固态,如甲烷为气态、苯为液态,故A错误;B.Z为Cl元素,当Z的氧化物对应的水化物为HClO时,属于弱酸,故B错误;C.电子层越多,原子半径越大,同周期从左向右原子半径减小,则Y的原子半径最大,故C错误;D.Y为Na或Mg或Al,Z为Cl,Y与Z形成的化合物为NaCl时含离子键,为AlCl3时含共价键,故D正确;答案选D。【点睛】B项Z的氧化物对应的水化物没说是最高价氧化物对应的水化物,非金属性对应的是最高价氧化物对应的水化物,需要学生有分析问题解决问题的能力。二、非选择题(本题包括5小题)17、苯乙烯氢氧化钠水溶液、加热消去反应AD、【解析】
反应①、②、⑤的原子利用率都为100%,则这几个反应为加成反应,根据
知,B和HBr发生加成反应得到该物质,则B结构简式为
,所以B为苯乙烯;A为HC≡CH;
C能发生催化氧化反应,则
发生水解反应生成D,反应条件为氢氧化钠水溶液、加热;C结构简式为
,D结构简式为
,D发生信息I的反应,E结构简式为
,E发生酯化反应生成F,F发生消去反应生成X,G相对分子质量为78,C原子个数为6个,则G为
,苯发生一系列反应生成Y;【详解】(1)由上述分析可知B名称是苯乙烯,反应③的试剂和条件为氢氧化钠水溶液、加热;反应④的反应类型是消去反应,
因此,本题正确答案是:苯乙烯;氢氧化钠水溶液、加热;消去反应;
(2)A.因为Y的结构简式为:,结构中含有酚羟基,所以遇氯化铁溶液会发生显色反应,故A正确;
B.因为Y的结构简式为:,只有苯环能和氢气发生加成反应、苯环上酚羟基邻位氢原子能和溴发生取代反应,所以1molY与H2、浓溴水中的Br2反应,最多消耗分别为3molH2和2molBr2,故B错误;
C.因为Y的结构简式为:,酚羟基和羧基能与NaOH溶液反应,1molY与氢氧化钠溶液反应时,最多可以消耗2mol氢氧化钠,故C错误;D.Y()中⑥位酚羟基,显弱酸性,⑦为醇羟基,没有酸性,⑧位为羧基上的羟基,属于弱酸性,但酸性比酚羟基的酸性强,所以三处-OH的电离程度由大到小的顺序是⑧>⑥>⑦,故D正确;所以AD选项是正确的;(3)E结构简式为
,E的同分异构体符合下列条件:a.属于酚类化合物,说明含有酚羟基,且是苯的对位二元取代物,说明另外一个取代基位于酚羟基对位;
b.能发生银镜反应和水解反应,水解含有醛基和酯基,
该物质为甲酸酯,符合条件的同分异构体有
,
因此,本题正确答案是:
;(4)乙醛发生还原反应生成CH3CH2OH,CH3CHO和HCN反应然后酸化得到CH3CH(OH)COOH,乙醇和CH3CH(OH)COOH发生酯化反应生成CH3CH(OH)COOCH2CH3,然后发生消去反应生成CH2=CH(OH)COOCH2CH3,CH2=CH(OH)COOCH2CH3发生加聚反应生成,其合成路线为为
,
因此,本题正确答案是:
。18、氨基羧基ClCOOC2H5取代反应C10H9N2O2F+CNCH2COOC2H5+HCl3【解析】
根据合成路线可知,A与C3H5O2Cl发生取代反应生成B,B与C2H5OH发生酯化反应并成环得到C,C与CH3NHCH2COOH反应生成D,D经过反应④得到E,E与CNCH2COOC2H5反应得到F和HCl,据此分析解答问题。【详解】(1)A的结构简式为,分子中含有的官能团有氟原子、氨基和羧基,故答案为:氨基;羧基;(2)根据上述分析可知,A与C3H5O2Cl发生取代反应生成B,B的结构简式为,逆推可得C3H5O2Cl的结构简式为ClCOOC2H5,故答案为:ClCOOC2H5;(3)反应①为A与C3H5O2Cl发生取代反应生成B,反应②为B与C2H5OH发生酯化反应并成环得到C,两者都是取代反应,故答案为:取代反应;(4)化合物D的结构式为,根据各原子的成键原理,可知其分子式为C10H9N2O2F,故答案为:C10H9N2O2F;(5)E与CNCH2COOC2H5反应得到F和HCl,反应方程式为:+CNCH2COOC2H5+HCl,故答案为:+CNCH2COOC2H5+HCl;(6)是F的同分异构体,则X为—C4H7O2,又X部分含—COOH且没有支链,则X有—CH2CH2CH2COOH、—CH2CH(COOH)CH3、—CH(COOH)CH2CH33种结构,即满足条件的同分异构体有3种,故答案为:3;(7)结合题干信息,制备时,可先将甘氨酸(HOOCCH2NH2)脱水缩合得到,在与POCl3反应得到,与CNCH2COOC2H5反应制得,合成路线为,故答案为:。19、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。20、Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O夹紧止水夹B,向长颈漏斗加水至漏斗中的液面高于试管中的液面,静置,若液面差保持不变,则表明气密性良好IJHGD(C)或C(D)冷水浴平衡气压,收集多余的气体过滤79.8%【解析】
(1)实验室用氯化铵和氢氧化钙晶体共热制取氨气;(2)夹紧止水夹B,向长颈漏斗加水至漏斗中的液面高于试管中的液面变化情况;(3)选择图中的装置制备氨基甲酸铵,制取的二氧化碳中含有HCl和水蒸气,制取氨气时气体中含有水蒸气,也需要除去杂质气体;(4)氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种易分解、易水解的白色固体,结合物质的性质分析;丁中气球的用来平衡内外压强;(5)利用已知信息,氨基甲酸铵(NH2COONH4)难溶于CCl4分析;(6)取因吸潮变质为碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品11.730g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥、称量,质量为15.000g。通过碳原子守恒,计算样品中氨基甲酸铵的质量分数。【详解】(1)实验室用氯化铵和氢氧化钙晶体共热制取氨气,方程式为:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;(2)检查装置乙气密性的操作:夹紧止水夹B,向长颈漏斗加水至漏斗中的液面高于试管中的液面,静置,若液面差保持不变,则表明气密性良好;(3)选择图中的装置制备氨基甲酸铵,制取的二氧化碳中含有HCl和水蒸气,应先通过装置已中的饱和碳酸氢钠溶液除去HCl,然后通过戊中的浓硫酸除去水蒸气;制取氨气时气体中含有水蒸气,通过装置丙中的碱石灰;仪器接口的连接顺序为:B→IJ→HG→EF←(或DC)CD←A。(4)氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种易分解、易水解的白色固体,生成氨基甲酸铵的反应是放热的,所以需要降低温度,用冷水浴;丁中气球的用来平衡内外压强,还能吸收多余未反应的气体;(5)氨基甲酸铵(NH2COONH4)是易水解的白色固体,难溶于CCl4,则可以使用过滤的方法分离;(6)取因吸潮变质为碳酸氢铵
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