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文档简介
2024届北京市东城区汇文中学高考化学一模试卷注意事项1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.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、化学与生活、生产密切相关,下列说法正确的是A.月饼因富含油脂而易被氧化,保存时常放入装有硅胶的透气袋B.离子交换膜在工业上应用广泛,在氯碱工业中使用阴离子交换膜C.钢铁在潮湿的空气中,易发生化学腐蚀生锈D.“梨花淡白柳深青,柳絮飞时花满城”中柳絮的主要成分和棉花相同2、下列有关化学反应与能量变化的说法正确的是A.如图所示的化学反应中,反应物的键能之和大于生成物的键能之和B.相同条件下,氢气和氧气反应生成液态水比生成等量的气态水放出的热量少C.金刚石在一定条件下转化成石墨能量变化如图所示,热反应方程式可为:C(s金刚石)=C(s,石墨)∆H=-(E2—E3)kJ·mol—1D.同温同压下,H2(g)+C12(g)==2HCl(g)能量变化如图所示,在光照和点燃条件下的△H相同3、分析如图装置,下列说法错误的是()A.虚线框中接直流电源,铁可能会被腐蚀B.虚线框中接灵敏电流计或接直流电源,锌都是负极C.虚线框中接灵敏电流计,该装置可将化学能转化为电能D.若将电解液改成硫酸锌溶液并接上直流电源,该装置可用于铁皮上镀锌4、某溶液中含有较大量的Cl-、CO32-、OH-三种离子,如果只取一次该溶液分别将三种离子检验出来,下列添加试剂顺序正确的是()A.先加Mg(NO3)2,再加Ba(NO3)2,最后加AgNO3B.先加Ba(NO3)2,再加AgNO3,最后加Mg(NO3)2C.先加AgNO3,再加Ba(NO3)2,最后加Mg(NO3)2D.先加Ba(NO3)2,再加Mg(NO3)2最后加AgNO35、常温下,向lLpH=l0的NaOH溶液中持续通入CO2。通入CO2的体积(y)与溶液中水电离出的c(OH-)的关系如图所示。下列叙述错误的是A.a点溶液中:水电离出的c(H+)=1×10-10mol·L-1B.b点溶液中:c(H+)=1×10-7mol·L-1C.c点溶液中:c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)D.d点溶液中:c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)6、室温下,0.1mol·L-1的氨水溶液中,下列关系式中不正确的是()A.c(OH-)>c(H+)B.c(NH3·H2O)+c(NH4+)+c(NH3)=0.1mol·L-1C.c(NH4+)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)D.c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)7、《内经》曰:“五谷为养,五果为助,五畜为益,五菜为充”。合理膳食,能提高免疫力。下列说法错误的是()A.蔗糖水解生成互为同分异构体的葡糖糖和果糖B.食用油在酶作用下水解为高级脂肪酸和甘油C.苹果中富含的苹果酸[HOOCCH(OH)CH2COOH]是乙二酸的同系物D.天然蛋白质水解后均得到α-氨基酸,甘氨酸和丙氨酸两种分子间可生成两种二肽8、化学与生活、科技及环境密切相关。下列说法正确的是()A.为了防止感染“新冠病毒”,坚持每天使用无水酒精杀菌消毒B.高铁“复兴号”车厢连接关键部位所使用的增强聚四氟乙烯板属于无机高分子材料C.2020年3月9日,发射了北斗系统第五十四颗导航卫星,其计算机的芯片材料是高纯度二氧化硅D.蜡蛾幼虫会啃食聚乙烯塑料袋,并且能将其转化为乙二醇,这项研究有助于减少白色污染9、工业生产措施中,能同时提高反应速率和产率的是A.合成氨使用高压 B.制硝酸用Pt-Rh合金作催化剂C.制硫酸时接触室使用较高温度 D.侯氏制碱法循环利用母液10、相同温度下溶液的酸碱性对TiO2光催化燃料R降解反应的影响如图所示。下列判断不正确的是()A.对比pH=7和pH=10的曲线,在同一时刻,能说明R的起始浓度越大,降解速率越大B.对比pH=2和pH=7的曲线,说明溶液酸性越强,R的降解速率越大C.在0~20min之间,pH=2时R的平均降解速率为0.0875×10-4mol·L-1·min-1D.50min时,pH=2和pH=7时R的降解百分率相等11、类推法是常见的研究物质性质的方法之一,可用来预测很多物质的性质,但类推是相对的,必须遵循客观实际,下列说法中正确的是()A.Cu与Cl2反应生成CuCl2,则Cu与S反应生成CuSB.Al与Fe2O3能发生铝热反应,则Al与MnO2也能发生铝热反应C.Na2O2与CO2反应生成Na2CO3,则Na2O2与SO2反应生成Na2SO3D.CO2通入Ba(NO3)2溶液中没有现象,则SO2通入Ba(NO3)2溶液中也无明显现象12、40℃时,在氨—水体系中不断通入CO2,各种粒子的浓度变化趋势如图所示。下列说法不正确的是A.40℃时,K(NH3·H2O)=10-9.10B.不同pH的溶液中均存在关系:c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COO-)+c(OH-)C.随着CO2的通入,不断减小D.随溶液pH不断降低,生成的中间产物NH2COONH4又不断转化为NH4HCO313、化学与生活密切相关,下列有关说法不正确的是()A.在海轮外壳镶嵌锌块能减缓轮船的腐蚀B.燃煤中加入CaO可以减少温室气体的排放C.加热能杀死新型冠状病毒是因为蛋白质受热变性D.医用消毒酒精中乙醇的浓度(体积分数)为75%14、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,四种元素的质子数之和为47,其中X、Y在周期表中位于同一主族,且Y原子核外电子数为X原子核外电子数的两倍。下列说法正确的是()A.X、Y与氢均可形成原子个数比为1:2的化合物B.元素的最高正价:Z>X>WC.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>ZD.简单离子的半径:r(Z)>r(Y)>r(X)15、某同学进行有关铜、硝酸、硫酸化学性质的实验,实验过程如图所示:实验1实验2①、③中溶液呈蓝色,试管口有红棕色气体产生③中溶液呈蓝色,试管口有红棕色气体产生下列说法正确的是A.稀硝酸一定被还原为NO2B.实验1-②中溶液存在:c(Cu2+)+c(H+)=c(NO3-)+c(OH-)C.由上述实验得出结论:常温下,Cu既可与稀硝酸反应,也可与稀硫酸反应D.实验1-③、实验2-③中反应的离子方程式:3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O16、下列实验操作对应的现象不符合事实的是()A.向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液,溶液颜色变红B.将混有少量氯化钾的硝酸钾饱和溶液在冰水中冷却,氯化钾晶体先析出C.向装有10mL溴水的分液漏斗中加入5mL正己烷,光照下振荡后静置,应该为萃取后分层,下层无色,上层有色D.将灼热的铜丝伸入盛有氯气的集气瓶中,铜丝剧烈燃烧,产生棕黄色的烟17、第三届联合国环境大会的主题为“迈向无污染的地球”。下列做法不应提倡的是A.推广电动汽车,践行绿色交通 B.改变生活方式,预防废物生成C.回收电子垃圾,集中填埋处理 D.弘扬生态文化,建设绿水青山18、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19、常温下,向50mL溶有0.1molCl2的氯水中滴加2mol/L的NaOH溶液,得到溶液pH随所加NaOH溶液体积的变化图像如下图所示。下列说法正确的是A.若a点pH=4,且c(Cl-)=m·c(ClO-),则Ka(HClO)=B.若x=100,b点对应溶液中:c(OH-)>c(H+),可用pH试纸测定其pHC.b~c段,随NaOH溶液的滴入,逐渐增大D.若y=200,c点对应溶液中:c(OH-)-c(H+)=2c(Cl-)+c(HClO)20、下列表述和方程式书写都正确的是A.表示乙醇燃烧热的热化学方程式:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)△H=-1367.0kJ/molB.KAl(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2溶液使沉淀物质的量达到最大:Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=AlO2-+2BaSO4↓+2H2OC.用稀硫酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还原性:2MnO4-+6H++5H2O2=2Mn2++5O2↑+8H2OD.用石墨作电极电解NaCl溶液:2Cl-+2H+Cl2↑+H2↑21、下列化学用语正确的是()A.聚丙烯的结构简式:CH2—CH2—CH2B.丙烷分子的比例模型:C.甲醛分子的电子式:D.2-乙基-1,3-丁二烯分子的键线式:22、氯化亚铜(CuCl)是白色粉末,微溶于水,酸性条件下不稳定,易生成金属Cu和Cu2+,广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl2•2H2O制备CuCl,并进行相关探究。下列说法不正确的是()A.途径1中产生的Cl2可以回收循环利用B.途径2中200℃时反应的化学方程式为:Cu2(OH)2Cl22CuO+2HCl↑C.X气体是HCl,目的是抑制CuCl2•2H2O加热过程可能的水解D.CuCl与稀硫酸反应的离子方程式为:2Cu++4H++SO42-═2Cu+SO2↑+2H2O二、非选择题(共84分)23、(14分)M是一种常用于缓解哮喘等肺部疾病的新型药物,一种合成路线如图:已知:RX++HX。请回答:(1)化合物D中官能团的名称为______。(2)化合物C的结构简式为______。(3)①和④的反应类型分别为______,______。(4)反应⑥的化学方程式为______。(5)下列说法正确的是______。A.化合物B能发生消去反应B.化合物H中两个苯环可能共平面C.1mol化合物F最多能与5molNaOH反应D.M的分子式为C13H19NO3(6)同时符合下列条件的化合物A的同分异构体有______种(不包括立体异构),其中核磁共振氢谱有5组峰的结构简式为______。①能与FeCl3溶液发生显色反应②能发生银镜反应24、(12分)根据文献报道,醛基可和双氧水发生如下反应:为了合成一类新药,选择了下列合成路线(部分反应条件已略去)(1)C中除苯环外能团的名称为____________________。(2)由D生成E的反应类型为_____________________。(3)生成B的反应中可能会产生一种分子式为C9H5O4Cl2的副产物,该副产物的结构简式为_________。(4)化合物C有多种同分异构体,请写出符合下列条件的结构简式:___________________。①能与FeCl3溶液发生显色反应②核磁共振氢谱图中有3个吸收峰(5)写出以和CH3OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)___________。25、(12分)对甲基苯胺可用对硝基甲苯作原料在一定条件制得。主要反应及装置如下:主要反应物和产物的物理性质见下表:实验步骤如下:①向三颈烧瓶中加入50mL稀盐酸、10.7mL(13.7g)对硝基甲苯和适量铁粉,维持瓶内温度在80℃左右,同时搅拌回流、使其充分反应;②调节pH=7~8,再逐滴加入30mL苯充分混合;③抽滤得到固体,将滤液静置、分液得液体M;④向M中滴加盐酸,振荡、静置、分液,向下层液体中加入NaOH溶液,充分振荡、静置;⑤抽滤得固体,将其洗涤、干燥得6.1g产品。回答下列问题:(1)主要反应装置如上图,a处缺少的装置是____(填仪器名称),实验步骤③和④的分液操作中使用到下列仪器中的_____(填标号)。a.烧杯b.漏斗c.玻璃棒d.铁架台(2)步骤②中用5%的碳酸钠溶液调pH=7~8的目的之一是使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀,另一个目的是____。(3)步骤③中液体M是分液时的____层(填“上”或“下”)液体,加入盐酸的作用是____。(4)步骤④中加入氢氧化钠溶液后发生反应的离子方程式有____。(5)步骤⑤中,以下洗涤剂中最合适的是____(填标号)。a.乙醇b.蒸馏水c.HCl溶液d.NaOH溶液(6)本实验的产率是_____%。(计算结果保留一位小数)26、(10分)苯胺()是重要的化工原料。某兴趣小组在实验室里进行苯胺的相关实验。已知:①和NH3相似,与盐酸反应生成易溶于水的盐②用硝基苯制取苯胺的反应原理:2+3Sn+12HCl→2+3SnCl4+4H2O③有关物质的部分物理性质见表:物质熔点/℃沸点/℃溶解性密度/g∙cm-3苯胺-6.3184微溶于水,易溶于乙醚1.02硝基苯5.7210.9难溶于水,易溶于乙醚1.23乙醚-116.234.6微溶于水0.7134Ⅰ.比较苯胺与氨气的性质(1)将分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近,产生白烟,反应的化学方程式为__________;用苯胺代替浓氨水重复上述实验,却观察不到白烟,原因是______。Ⅱ.制备苯胺。往图所示装置(夹持装置略,下同)的冷凝管口分批加入20mL浓盐酸(过量),置于热水浴中回流20min,使硝基苯充分还原;冷却后,往三颈烧瓶中滴入一定量50%NaOH溶液,至溶液呈碱性。(2)冷凝管的进水口是____(填“a”或“b”);(3)滴加NaOH溶液的主要目的是析出苯胺,反应的离子方程式为______________。Ⅲ.提取苯胺。i.取出上图所示装置中的三颈烧瓶,改装为如图所示装置:ii.加热装置A产生水蒸气,烧瓶C中收集到苯胺与水的混合物;分离混合物得到粗苯胺和水溶液。ii.往所得水溶液加入氯化钠固体,使溶液达到饱和状态,再用乙醚萃取,得到乙醚萃取液。iii.合并粗苯胺和乙醚萃取液,用NaOH固体干燥,蒸馏后得到苯胺2.79g。(4)装置B无需用到温度计,理由是______。(5)操作i中,为了分离混合物,取出烧瓶C前,应先打开止水夹d,再停止加热,理由是__________。(6)该实验中苯胺的产率为_____________。(7)欲在不加热条件下除去苯胺中的少量硝基苯杂质,简述实验方案:_________________。27、(12分)І.为探究铜与稀硝酸反应的气态产物中是否含NO2,进行如下实验。已知:FeSO4+NO→[Fe(NO)]SO4,该反应较缓慢,待生成一定量[Fe(NO)]2+时突显明显棕色。(1)实验前需检验装置的气密性,简述操作_____________________________________。(2)实验开始时先将Y形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜,缓慢滴入稀硝酸,该实验操作的目的是__________________________________________________________________;铜片和稀硝酸反应的化学方程式为________________________________。(3)洗气瓶中加入KSCN溶液的目的及原理是______________________________________;本实验只观察到洗气瓶中出现了棕色,写出尾气处理的化学方程式________________。ІІ.实验室制备的CuSO4·5H2O中常含Cu(NO3)2,用重量法测定CuSO4·5H2O的含量。(4)实验步骤为:①___________②加水溶解③加氯化钡溶液,沉淀④过滤(其余步骤省略),在过滤前,需要检验是否沉淀完全,其操作是_________________________________。(5)若1.040g试样中含CuSO4·5H2O的准确值为1.015g,而实验测定结果是l.000g测定的相对误差为____________。28、(14分)庆祝新中国成立70周年阅兵式上,“东风-41洲际弹道导弹”“歼20”等护国重器闪耀亮相,它们都采用了大量合金材料。回答下列问题:(1)某些导弹的外壳是以碳纤维为增强体,金属钛为基体的复合材料。基态钛原子的外围电子排布式为_____。钛可与C、N、O等元素形成二元化合物,C、N、O元素的电负性由大到小的顺序是_________。(2)钛比钢轻,比铝硬,钛硬度比铝大的原因是_____。(3)钛镍合金可用于战斗机的油压系统,该合金溶于热的硫酸生成Ti(SO4)2、NiSO4,其中阴离子的立体构型为_____,S的_____杂化轨道与O的2p轨道形成_____键(填“π”或“σ”)。(4)金属钛采用六方最密堆积的方式形成晶体,其晶胞的俯视图为_____(填字母序号)。(5)氮化钛熔点高,硬度大,其晶胞结构如图所示。若氮化钛晶体中Ti原子的半径为apm,N原子的半径为bpm,则氮化钛晶体中原子的空间利用率的计算式为_____(用含a、b的式子表示)。碳氮化钛化合物在航天航空领域有广泛的应用,其结构是用碳原子代替氮化钛晶胞顶点的氮原子,则这种碳氮化钛化合物的化学式为_____。29、(10分)“麻黄素”是中枢神经兴奋剂,其合成路线如图所示:已知:CH3CCH+H2O(1)F中的官能团的名称为__。(2)B→C的反应条件是__,反应类型是__,E的结构简式为__。(3)写出C→D的化学反应方程式__。(4)麻黄素的分子式为__。(5)H是G的同系物,也含醇羟基和碳氮双键,相对分子质量比G小28,且苯环上仅有一个侧链,则H的可能结构有___种(不考虑结构)。(6)已知:R-CC-RR-CH=CH-R,请仿照题中流程图合成路线,设计以乙醇为起始主原料合成强吸水性树脂的合成路线,其它试剂及溶剂任选__。
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、D【解析】
A.食品包装中的硅胶为干燥剂,不能除去月饼包装袋中的氧气,故A错误;B.氯碱工业中生成NaOH、Cl2和H2,为防止Cl2和NaOH溶液反应,选择阳离子交换膜,故B错误;C.铁中含有杂质碳,在潮湿的环境下容易形成原电池,发生电化学腐蚀,故C错误;D.柳絮和棉花的化学成分均为纤维素,故D正确;答案:D。2、D【解析】
A.据图可知,该反应是放热反应,反应实质是旧键断裂和新键生成,前者吸收能量,后者释放能量,所以反应物的键能之和小于生成物的键能,A错误;B.液态水的能量比等量的气态水的能量低,而氢气在氧气中的燃烧为放热反应,故当生成液态水时放出的热量高于生成气态水时的热量,故B错误;C.放出的热量=反应物的总能量−生成物的总能量=-(E1—E3)kJ·mol-1,故C错误;D.反应的热效应取决于反应物和生成的总能量的差值,与反应条件无关,故D正确;答案选D。3、B【解析】
A.虚线框中接直流电源,铁作阳极时,铁会失电子被腐蚀,A正确;B.虚线框中接直流电源构成电解池,电解池中没有正、负极,B错误;C.虚线框中接灵敏电流计,构成原电池,把化学能转化为电能,C正确;D.若将电解液改成硫酸锌溶液并接上直流电源,Zn作阳极,Fe作阴极,可在铁皮上镀锌,D正确;故选B。4、D【解析】
所加每一种试剂只能和一种离子形成难溶物,Mg(NO3)2能与CO32-、OH-两种离子反应;AgNO3能与Cl-、CO32-、OH-三种离子形成难溶物;Ba(NO3)2只与CO32-反应,所以先加Ba(NO3)2除去CO32-,再加Mg(NO3)2除去OH-,最后加AgNO3只能与Cl-反应。答案选D。5、C【解析】试题分析:A.a点溶液是NaOH溶液,pH=10,则水电离出的c(H+)=1×10-10mol·L-1,正确。B.b点溶液中c(OH-)=1×10-7mol·L-1,由于水的离子积是kw=1×10-14mol2·L-2,所以c(H+)=1×10-7mol·L-1,正确。C.c点水电离产生的c(OH-)最大,则溶液是Na2CO3溶液。根据物料守恒可知c(Na+)>c(CO32-),CO32-发生水解反应形成HCO3-,但是盐水解的程度是微弱的,主要还是以盐电离产生的离子存在,所以c(CO32-)>c(HCO3-)。故溶液中离子浓度关系是:c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-),错误。D.d点溶液中,根据电荷守恒可得:c(H+)+c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-),由于c(OH-)=1×10-7mol·L-1,所以c(H+)=1×10-7mol·L-1,故c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-),正确。考点:考查碱与酸性氧化物反应时水电离程度大小比较及溶液中离子浓度关系的知识。6、C【解析】
A.氨水显碱性,则c(OH-)>c(H+),故A正确;B.0.1mol/L的氨水溶液中,由氮元素守恒可知,所有含氮元素微粒的浓度之和为0.1mol/L,即c(NH3•H2O)+c(NH4+)+c(NH3)=0.1mol/L,故B正确;C.由NH3•H2O⇌NH4++OH-,电离的程度很弱,则c(NH3•H2O)>c(NH4+),故C错误;D.溶液不显电性,阳离子带的正电荷总数等于阴离子带的负电荷总数,即c(OH-)=c(NH4+)+c(H+),故D正确;故选C。7、C【解析】
A.蔗糖水解产物为葡萄糖和果糖,二者分子式均为C6H12O6,互为同分异构体,故A正确;B.食用油为油脂,油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯,在体内酶的催化作用下水解,生成高级脂肪酸和甘油,故B正确;C.苹果酸含有羟基,乙二酸不含羟基,二者结构不相似,不属于同系物,故C错误;D.天然蛋白质都是由α氨基酸缩聚而成的,水解均得到α-氨基酸;甘氨酸脱去氨基,丙氨酸脱去羟基为一种,甘氨酸脱去羟基、丙氨酸脱去氨基为一种,共两种,故D正确;故答案为C。【点睛】甘氨酸和丙氨酸分子间可以形成两种二肽,甘氨酸和甘氨酸有一种、丙氨酸和丙氨酸有一种,即两种氨基酸可以形成共4种二肽。8、D【解析】
A.为了防止感染“新冠病毒”,坚持每天使用75%酒精杀菌消毒,故A错误;B.高铁“复兴号”车厢连接关键部位所使用的增强聚四氟乙烯板,聚四氟乙烯属于有机高分子材料,故B错误;C.2020年3月9日,发射了北斗系统第五十四颗导航卫星,其计算机的芯片材料是高纯度单质硅,故C错误;D.蜡蛾幼虫会啃食聚乙烯塑料袋,并且能将其转化为乙二醇,将高分子化合物降解为小分子,这项研究有助于减少白色污染,故D正确;选D。9、A【解析】
A.增大压强加快反应速率,且合成氨的反应为体积缩小的反应,则加压平衡正向移动,有利于提高产率,选项A正确;B.催化剂对平衡移动无影响,不影响产率,选项B错误;C.二氧化硫的催化氧化反应为放热反应,则升高温度平衡逆向移动,产率降低,选项C错误;D.侯氏制碱法循环利用母液可提高产率,但对反应速率无影响,选项D错误;答案选A。10、A【解析】A.根据图中曲线可知,曲线的斜率表示反应速率,起始浓度不同分解速率不同,PH不同分解速率也不同,故R的起始浓度和溶液的PH均影响R的降解速率,且R的起始浓度越大,降解速率越小,故A错误;B.溶液酸性越强,即pH越小,线的斜率越大,可以知道R的降解速率越大,故B正确;C.在0~20min之间,pH=2时R的平均降解速率为17.5×10-4mol/L20min=0.0875×10-411、B【解析】
A.氯气的氧化性强,所以Cu与Cl2反应生成高价态的CuCl2,S的氧化性较弱,则Cu与S反应生成较低价态的Cu2S,故A错误;B.铝热反应是指活泼金属铝与不活泼金属氧化物在高温条件下发生的置换反应,所以Al与Fe2O3能发生铝热反应,Al与MnO2也能发生铝热反应,故B正确;C.过氧化钠具有氧化性,能将+4价S氧化为+6价,所以Na2O2与SO2反应生成Na2SO4,故C错误;D.CO2通入Ba(NO3)2溶液中不反应,没有现象;NO3-在酸性条件下具有强氧化性,可将+4价S氧化为+6价,所以SO2通入Ba(NO3)2溶液反应生成硫酸钡沉淀,故D错误。故选B。【点睛】解决此题的关键是分析选项中前后两个反应是否可以类比,每个反应体现的反应物性质有可能不能,不能通过反应物的类别进行简单类比。12、A【解析】
A.在溶液pH=9.10时c(NH4+)=c(NH3·H2O),Kb(NH3·H2O)==c(OH-),由于Kw=c(H+)·c(OH-)是常数,只与温度有关,若温度为室温,则Kw=10-14,pH=9.10时,c(H+)=10-9.10,c(OH-)==10-4.9,Kb(NH3·H2O)=c(OH-)=10-4.9,升高温度,促进电解质的电离,所以温度为40℃时,K(NH3·H2O)>10-4.9,A错误;B.溶液中存在电荷守恒,即正电荷的总浓度等于负电荷的总浓度,则不同pH的溶液中存在电荷守恒关系为:c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COO-)+c(OH-),B正确;C.已知Kb=,温度一定时,Kb为常数,随着CO2的通入,c(NH4+)逐渐增大,则不断减小,C正确;D.由图象可知:开始溶液pH较大时没有NH2COO-,后来随着溶液pH的降低,反应产生NH2COO-,并且逐渐增多,当pH减小到一定程度NH2COO-逐渐减小直至消失,同时NH4HCO3又逐渐增多,即在溶液pH不断降低的过程中,有含NH2COO-的中间产物生成,后NH2COO-转化为NH4HCO3,D正确;故合理选项是A。13、B【解析】
A.Zn、Fe、海水形成原电池中,Zn比Fe活泼作负极,Fe作正极,发生得电子的还原反应得到保护,该方法为牺牲阳极的阴极保护法,故A正确;B.燃煤中加入CaO可吸收二氧化硫,减少酸雨的发生,不能减少温室气体的排放,故B错误;C.加热可使蛋白质发生变性,则加热能杀死新型冠状病毒是因为蛋白质受热变性,故C正确;D.75%的酒精可用于杀菌消毒,杀毒效果好,对人体危害最小,浓度太大易在细胞壁上形成一层膜阻止酒精渗入,浓度太小杀菌效果差,故D正确;故答案选B。14、A【解析】
已知“X、Y是周期表中位于同一主族的短周期元素”,则Y的核外电子数比X多8,又已知“Y原子核外电子数为X原子核外电子数的两倍”,则X为氧、Y为硫;因为Z的原子序数比Y大,所以Z为氯;再由“四种元素的质子数之和为47”,可确定W为碳。【详解】A.X、Y与氢可形成H2O、H2S,二者原子个数比都为1:2,A正确;B.X为O元素,不能表现出+6价,最多表现+2价,则“元素的最高正价:Z>X>W”的关系不成立,B错误;C.因为S的非金属性小于Cl,所以最高价氧化物对应水化物的酸性:Y<Z,C错误;D.简单离子的半径应为r(S2-)>r(Cl-)>r(O2-),D错误;故选A。15、D【解析】
实验1:稀硝酸与铜反应生成硝酸铜和NO和水,再加稀硫酸,硝酸铜中硝酸根在酸性条件下能继续氧化铜单质。试管口NO均被氧化生成红棕色的二氧化氮。实验2:稀硫酸不与铜反应,再加稀硝酸与铜反应生成硝酸铜和NO和水。试管口NO被氧化生成红棕色的二氧化氮。【详解】A.稀硝酸与铜发生3Cu+8HNO3═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O反应,生成硝酸铜溶液为蓝色,试管口NO被氧化生成红棕色的二氧化氮,但硝酸被还原生成NO,故A错误;
B.实验1-②中溶液存在电荷守恒为:2c(Cu2+)+c(H+)=c(NO3-)+c(OH-),故B错误;
C.由上述实验可得出结论:Cu在常温下可以和稀硝酸反应,但不能与稀硫酸反应,故C错误;
D.实验1-③、实验2-③中反应的离子方程式:3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O,故D正确;
答案选D。【点睛】一般情况下,稀硝酸与铜生成NO,浓硝酸与铜生成NO2。16、B【解析】
A、FeCl3溶液中滴入KSCN溶液,溶液呈红色,据此可检验铁离子,选项A正确;B、硝酸钾的溶解度随温度的降低变化较大,将混有少量氯化钾的硝酸钾饱和溶液在冰水中冷却,硝酸钾晶体先析出,选项B错误;C、正已烷密度小于水,与水不互溶且与溴水不反应,向装有10mL溴水的分液漏斗中加入5mL正己烷,光照下振荡后静置,应该为萃取后分层,下层无色,上层有色,选项C正确;D、将灼热的铜丝伸入盛有氯气的集气瓶中,铜丝剧烈燃烧,产生棕黄色的烟,生成氯化铜,选项D正确。答案选B。【点睛】本题考查物质的检验及制备。易错点为选项B,注意固体溶质的溶解度随温度变化的情况,硝酸钾的溶解度随温度的降低变化较大,将混有少量氯化钾的硝酸钾饱和溶液在冰水中冷却,硝酸钾晶体先析出。17、C【解析】根据大会主题“迈向无污染的地球”,所以A可减少污染性气体的排放,即A正确;B可减少废物垃圾的排放,则B正确;C电子垃圾回收后,可进行分类处理回收其中的有用物质,而不能填埋,故C错误;D生态保护,有利于有害气体的净化,故D正确。本题正确答案为C。18、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。19、D【解析】
A.若a点pH=4,(H+)=10-4mol/L,溶液呈酸性,根据方程式知c(HClO)=c(Cl-)-c(ClO-),c(Cl-)=mc(ClO-),则c(HClO)=(m-1)c(ClO-),Ka(HClO)==,A错误;B.若x=100,Cl2恰好与NaOH溶液完全反应生成NaCl、NaClO,NaClO水解生成次氯酸,溶液呈碱性,但次氯酸具有漂白性,不能用pH试纸测pH,应选pH计测量,B错误;C.b~c段,随NaOH溶液的滴入,溶液的pH不断增大,溶液中c(H+)减小,温度不变则Ka(HClO)=不变,所以减小,C错误;D.若y=200,c点对应溶液中存在0.1molNaCl、0.1molNaClO、0.2molNaOH,根据电荷守恒得:c(H+)+c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-)①,物料守恒得:c(Cl-)=c(ClO-)+c(HClO)②,2c(Cl-)+2c(ClO-)+2c(HClO)=c(Na+)③,由①+③+②得:c(OH-)=2c(Cl-)+c(HClO)+c(H+),D正确;故答案是D。20、C【解析】
A.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量,水的稳定状态是液态,因此该式不能表示该反应的燃烧热,A错误;B.KAl(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2溶液使沉淀物质的量达到最大:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,B错误;C.用稀硫酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还原性,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得反应的离子方程式为:2MnO4-+6H++5H2O2=2Mn2++5O2↑+8H2O,C正确;D.用石墨作电极电解NaCl溶液,阳极Cl-失去电子变为Cl2,阴极上水电离产生的H+获得电子变为H2,反应方程式为:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-,D错误;故合理选项是C。21、D【解析】
A.聚丙烯为高分子化合物,其正确的结构简式为:,故A错误;B.
为丙烷的球棍模型,故B错误;C.甲醛为共价化合物,分子中存在2个碳氢共用电子对,碳原子和氧原子形成2对共用电子对,故C错误;D.
2-乙基-1,3-丁二烯分子中含有2个碳碳双键,它的键线式为:,故D正确;答案选D。【点睛】本题考察化学用语的表达,电子式,键线式,结构式,球棍模型,比例模型等。球棍模型要体现原子之间的成键方式,比例模型要体现出原子的体积大小。22、D【解析】
A.途径1中产生的Cl2能转化为HCl,可以回收循环利用,A正确;B.从途径2中可以看出,Cu2(OH)2Cl2→CuO,配平可得反应式Cu2(OH)2Cl22CuO+2HCl↑,B正确;C.CuCl2•2H2O加热时会挥发出HCl,在HCl气流中加热,可抑制其水解,C正确;D.2Cu++4H++SO42-═2Cu+SO2↑+2H2O反应中,只有价态降低元素,没有价态升高元素,D错误。故选D。二、非选择题(共84分)23、酯基、羟基、羰基加成反应取代反应+HBrBD13【解析】
与HCHO发生加成反应生成B为,B与HCl发生取代反应生成C为,③为C与醋酸钠的取代反应生成D,结合可知,④⑤均为取代反应,E为,与发生取代反应生成G为,G与HCl发生取代反应,再发生取代反应生成M。【详解】(1)化合物D为,其官能团的名称为酯基、羟基、羰基,故答案为:酯基、羟基、羰基;(2)与HCHO发生加成反应生成B为,与HCl发生取代反应生成C为,故答案为;(3))与HCHO发生加成反应生成B为,与HCl发生取代反应生成C为,与醋酸钠的取代反应生成,结合可知,④⑤均为取代反应,E为,故答案为:加成反应;取代反应;(4)反应⑥的化学方程式为:+HBr(5)A.化合物B为,不能发生消去反应,A错误;B.化合物H为,两个苯环可能共平面,B正确;C.化合物F为,水解生成的羧基、酚羟基和HBr能和NaOH反应,则1mol化合物F最多能与4molNaOH反应,C错误;D.M的结构简式为,其分子式为C13H19NO3,D正确;故答案为:BD;(6)化合物A为,①能与FeCl3溶液发生显色反应,由酚羟基,②能发生银镜反应,由醛基,同时符合条件同分异构体有:邻间对有10种,邻间对有3种,总共有13种,其中核磁共振氢谱有5组峰的结构简式为:,故答案为:13;;【点睛】苯环上由两个取代基的同分异构体有3种、有两个相同取代基和一个不同取代基的同分异构体有6中、有三个互不相同取代基的同分异构体有10种。24、氯原子、羟基加成反应【解析】
由有机物的转化关系可知,与KMnO4或K2Cr2O7等氧化剂发生氧化反应生成,在酸性条件下,与甲醇共热发生酯化反应生成,则B为;与LiAlH4反应生成,则C为;发生氧化反应生成,与双氧水发生加成反应生成,酸性条件下与ROH反应生成,则F为。【详解】(1)C的结构简式为,含有的官能团为氯原子和羟基,故答案为氯原子、羟基;(2)由D生成E的反应为与双氧水发生加成反应生成,故答案为加成反应;(3)由副产物的分子式为C9H5O4Cl2可知,在酸性条件下,与甲醇共热发生酯化反应生成,则副产物的结构简式为,故答案为;(4)化合物C的同分异构体能与FeCl3溶液发生显色反应,说明分子中含有酚羟基,核磁共振氢谱图中有3个吸收峰说明结构对称,结构简式为,故答案为;(5)由题给转化关系可知,在酸性条件下,与甲醇共热发生酯化反应生成,与LiAlH4反应生成,催化氧化生成,与过氧化氢发生加成反应生成,合成路线如下:,故答案为。【点睛】本题考查有机化学基础,解题的关键是要熟悉烃的各种衍生物间的转化关系,不仅要注意物质官能团的衍变,还要注意同时伴随的分子中碳、氢、氧、卤素原子数目以及有机物相对分子质量的衍变,这种数量、质量的改变往往成为解题的突破口。25、球形冷凝管ad使对甲基苯胺盐酸盐转化为对甲基苯胺上与对甲基苯胺转化为对甲基苯胺盐酸盐进入水层与对硝基甲苯的分离H++OH-=H2O、+OH-+H2Ob57.0%【解析】
首先向三颈烧瓶中加稀盐酸、对硝基甲苯和适量铁粉加热进行反应,生成对甲基苯胺盐酸盐,调节pH=7~8,沉淀铁离子并使对甲基苯胺盐酸盐转化为对甲基苯胺,加入苯溶解生成的对甲基苯胺和未反应的对硝基甲苯,抽滤静置分液得到有机层,向有机层中加入盐酸使对甲基苯胺转化为对甲基苯胺盐酸盐,生成的对甲基苯胺盐酸盐易溶于水,静置分液得到无机层,向无机层加入NaOH溶液,使对甲基苯胺盐酸盐转化为对甲基苯胺,对甲基苯胺常温下为不溶于水的固体,所以在加入氢氧化钠溶液后会有对甲基苯胺固体析出,抽滤得到固体,洗涤、干燥得到产品。【详解】(1)该反应中反应物沸点较低,加热反应过程中会挥发,需要在a处加装球形冷凝管冷凝回流;分液操作需要烧杯、分液漏斗、铁架台,所以选ad;(2)根据题目所给信息可知,pH值升高会使对甲基苯胺盐酸盐转化为对甲基苯胺,达到分离提纯的目的;(3)根据分析步骤③中液体M为有机层,溶剂为苯,密度比水小,所以在上层;加入盐酸使对甲基苯胺转化为易溶于水的对甲基苯胺盐酸盐,从而实现与对硝基甲苯的分离;(4)下层液体中有未反应的盐酸和生成的对甲基苯胺盐酸盐都与NaOH发生反应,离子方程式为:H++OH-=H2O、+OH-+H2O;(5)洗涤过程是为了洗去对甲基苯胺可能附着的对甲基苯胺盐酸盐、NaCl和NaOH等可溶于水的杂质,为降低对甲基苯胺洗涤过程的溶解损失,最好的洗涤剂应为蒸馏水,所以选b;(6)原料中有13.7g对硝基甲苯,即=0.1mol,所以理论上生成的对甲基苯胺应为0.1mol,实际得到产品6.1g,所以产率为=57.0%。26、NH3+HCl=NH4Cl苯胺沸点较高,不易挥发bC6H5NH3++OH-→C6H5NH2+H2O蒸出物为混合物,无需控制温度防止B中液体倒吸60.0%加入稀盐酸,分液除去硝基苯,再加入氢氧化钠溶液,分液去水层后,加入NaOH固体干燥、过滤【解析】
(1)根据浓氨水和浓盐酸都具有挥发性结合题中信息苯胺沸点184℃分析;(2)为了获得较好的冷凝效果,采用逆流原理;(3)根据题中信息,联系铵盐与碱反应的性质,通过类比迁移,不难写出离子方程式;(4)根据蒸馏产物分析;(5)根据装置内压强突然减小会引起倒吸分析;(6)根据关系式即可计算苯胺的产率;(7)根据物质的性质分析作答。【详解】(1)蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近,产生白烟,是浓氨水挥发出来的NH3和浓盐酸挥发出来的HCl反应生成NH4Cl固体小颗粒,化学方程式为:NH3+HCl=NH4Cl;用苯胺代替浓氨水重复上述实验,却观察不到白烟,原因是苯胺沸点184℃,比较高,不易挥发;(2)图1装置包含了产品的分馏,是根据各组分的沸点的不同、用加热的方法来实现各组分的分离的操作,冷凝管是下口进水,上口出水,保证冷凝效果,故答案为:b;(3)滴加NaOH溶液的主要目的是析出苯胺,反应的离子方程式为C6H5NH3++OH-→C6H5NH2+H2O;(4)因为蒸馏出来的是水和苯胺的混合物,故无需温度计;(5)操作i中,为了分离混合物,取出烧瓶C前,应先打开止水夹d,再停止加热,理由是防止装置B内压强突然减小引起倒吸;(6)设理论上得到苯胺m,根据原子守恒可知C6H5NO2~C6H5NH2,则m==4.65g,所以该实验中苯胺的产率=×100%=60%;(7)在混合物中先加入足量盐酸,经分液除去硝基苯,再往水溶液中加NaOH溶液析出苯胺,分液后用NaOH固体干燥苯胺中还含有的少量水分,滤去NaOH固体,即可得较纯净的苯胺,即实验方案是:加入稀盐酸,分液除去硝基苯,再加入氢氧化钠溶液,分液去水层后,加入NaOH固体干燥、过滤。27、关闭活塞a和分液漏斗活塞,向分液漏斗中加水,打开分液漏斗活塞,水滴入圆底烧瓶一会儿后不再滴入,则装置气密性良好利用生成的CO2将整个装置内的空气赶尽,避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O检验有无NO2产生,若有NO2,则NO2与水反应生成硝酸,硝酸将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+与SCN—反应溶液呈血红色,若无二氧化氮则无血红色2NO+O2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O称取样品在上层清液中继续滴加氯化钡溶液,观察有无沉淀生成-1.5%(-1.48%)【解析】
(1)检查装置气密性的基本思路是使装置内外压强不等,观察气泡或液面变化。常用方法有:微热法、液差法、滴液法和抽气(吹气)法。本题选用滴液法的操作为:关闭活塞a和分液漏斗活塞,向分液漏斗中加水,打开分液漏斗活塞,水滴入圆底烧瓶一会儿后不再滴入,则装置气密性良好;(2)实验开始时先将Y型试管向盛有碳酸钙的支管倾斜,缓慢滴入稀硝酸,碳酸钙和稀硝酸生成CO2,将整个装置的空气赶尽,避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰;常温下,铜片和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,化学方程式为:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;故答案为:利用生成的CO2将整个装置内的空气赶尽,避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰;3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。(3)本实验生成的气体中,若有NO2,NO2溶于水生成硝酸,会将Fe2+氧化成Fe3+,B瓶溶液会出现血色,若无NO2,则无血色;常用碱液吸收NO尾气,反应方程式为:2NO+O2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O。答案为:检验有无NO2产生,若有NO2,则NO2与水反应生成硝酸,硝酸将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+与SCN—反应溶液呈血红色,若无二氧化氮则无血红色;2NO+O2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O。(4)测量固体的含量,要先称量一定质量的固体,经溶解、沉淀、过滤、洗涤、干燥、称量等操作。检验沉淀是否沉淀完全,是检验其清液中是否还有未沉淀的SO42-,可通过向上层清液中继续滴加氯化钡溶液,若有沉淀说明没有沉淀完全。故答案为:称取样品;在上层清液中继续滴加氯化钡溶液,观察有无沉淀生成。(5)相对误差=,故答案为:-1.5%(-1.48%)。28、3d24s2O>N>C
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