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文档简介
2024届天津市滨海新区天津开发区第一中学高三下学期一模考试化学试题考生须知:1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。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、下列实验操作能实现相应实验目的的是实验目的实验操作A比较Cl和S的非金属性往Na2S溶液中通入氯气,观察溶液是否变浑浊B验证铁的吸氧腐蚀将铁钉放入试管中,用盐酸浸没C制取氢氧化铁胶体将FeCl3溶液滴入NaOH溶液D比较HClO和H2CO3的酸性测量并比较等浓度NaClO与Na2CO3溶液的pHA.A B.B C.C D.D2、硫酸钙是一种用途非常广泛的产品,可用于生产硫酸、漂白粉等一系列物质(见下图)。下列说法正确的是A.CO、SO2、SO3均是酸性氧化物B.工业上利用Cl2和澄清石灰水反应来制取漂白粉C.除去与水反应,图示转化反应均为氧化还原反应D.用CO合成CH3OH进而合成HCHO的两步反应,原子利用率均为100%3、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物是一种清洁能源,X的氧化物是形成酸雨的主要物质之一,Y是非金属性最强的元素,Z的原子半径是所有短周期元素中最大的。下列说法不正确的是()A.W、X、Y的最高价氧化物对应对应水化物的酸性Y>X>WB.Y的简单氢化物的热稳定性比W的强C.元素X、Y、Z的简单离子半径依次减小D.W与Y两种元素可以形成共价化合物4、2.8gFe全部溶于一定浓度、200mL的HNO3溶液中,得到标准状况下的气体1.12L,测得反应后溶液的pH为1。若反应前后溶液体积变化忽略不计,下列有关判断正确的是A.反应后溶液中c(NO3-)=0.85mol/LB.反应后的溶液最多还能溶解1.4gFeC.反应后溶液中铁元素可能以Fe2+形式存在D.1.12L气体可能是NO、NO2的混合气体5、化学与生活密切相关。下列叙述不正确的是()A.二氧化硅是将太阳能转变为电能的常用材料B.中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈C.使用含钙离子浓度较大的地下水洗衣服,肥皂去污能力差D.汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器,其主要原料为黏土6、港珠澳大桥使用了大量的含钒高强抗震钢材。该钢材与生铁比较错误的是A.抗震性好 B.耐腐蚀强 C.含碳量高 D.都导电导热7、一定条件下,下列金属中能与水发生置换反应并产生金属氧化物的是A.钾 B.镁 C.铁 D.铜8、下列物质不能使淀粉碘化钾溶液变蓝的是A.SO2 B.H2O2 C.新制氯水 D.碘酒9、室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.pH=2的溶液:Na+、Fe2+、I-、NO3-B.c(NaAlO2)=0.1mol·L-1的溶液:K+、OH-、Cl-、SO42-C.Kw/c(OH-)=0.1mol·L-1的溶液:Na+、K+、SiO32-、ClO-D.c(Fe3+)=0.1mol·L-1的溶液:Al3+、NO3-、MnO4-、SCN-10、下列五种短周期元素的某些性质如表所示(其中只有W、Y、Z为同周期元素)。元素XWYZR原子半径(pm)37646670154主要化合价+1-1-2-5、-3+1下列叙述错误的是A.原子半径按X、W、Y、Z、R的顺序依次增大B.X、Y、Z三种元素形成的化合物,其晶体可能是离子晶体,也可能是分子晶体C.W、Y、Z三种元素形成的气态氢化物稳定性:ZH3>H2Y>HWD.R元素可分别与X、W、Y三种元素形成离子化合物11、如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。下列说法错误的是A.铁闸主要发生的是吸氧腐蚀B.图中生成铁锈最多的是乙区域C.铁腐蚀时的电极反应式:Fe-2e-==Fe2+D.将铁闸与石墨相连可保护铁闸12、下列烷烃命名错误的是A.2─甲基戊烷 B.3─乙基戊烷C.3,4─二甲基戊烷 D.3─甲基己烷13、利用小粒径零价铁(ZVI)的电化学腐蚀处理三氯乙烯,进行水体修复的过程如图所示,H+、O2、NO3-等共存物会影响修复效果。下列说法错误的是A.反应①②③④均为还原反应B.1mol三氯乙烯完全脱Cl时,电子转移为3molC.④的电极反应式为NO3-+10H++8e-=NH4++3H2OD.修复过程中可能产生Fe(OH)314、氢硫酸中加入或通入少量下列物质,溶液酸性增强的是()A.O2 B.Cl2 C.SO2 D.NaOH15、硅元素在地壳中的含量非常丰富。下列有关说法不正确的是A.晶体硅属于共价晶体B.硅原子的电子式为C.硅原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2D.硅原子的价电子排布图为16、W、R、X、Y均为短周期元素且原子序数依次增大.Y的最高正价和最低负价之和等于0;常温常压下,W和R组成的化合物有多种,其中两种化合物能相互转化,但元素化合价没有变化;这4种元素原子的最外层电子数之和等于R原子的核电荷数的2倍。下列说法正确的是A.元素的非金属性为R>Y>WB.原子半径为W>R>X>YC.R与其他三种元素均可形成二元共价化合物D.简单氢化物的热稳定性为R>W>Y17、CS2(二硫化碳)是无色液体,沸点46.5℃。储存时,在容器内可用水封盖表面。储存于阴凉、通风的库房,远离火种、热源,库温不宜超过30℃。CS2属于有机物,但必须与胺类分开存放,要远离氧化剂、碱金属、食用化学品,切忌混储。采纳防爆型照明、通风设施。在工业上最重要的用途是作溶剂制造粘胶纤维。以下说法正确的选项是()①属易燃易爆的危险品;②有毒,易水解;③是良好的有机溶剂;④与钠反应的产物中一定有Na2CO3;⑤有还原性。A.①③⑤ B.②③ C.①④⑤ D.②⑤18、2018年7月12日,我国科学家姜雪峰教授被评为”全球青年化学家元素周期表硫元素代言人”,其是目前为止第一位人选的中国学者。下列说法或推测正确的是A.单质S不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳B.含氧酸的酸性:Cl>S>PC.沸点:H2O<H2S<PH3D.由H和S形成共价键的过程:19、下列物质间发生化学反应:①H2S+O2,②Na+O2,③Cu+HNO3,④Fe+Cl2,⑤AlCl3+NH3·H2O,⑥Cu+S,⑦Na2CO3+HCl.在不同条件下得到不同产物的是()A.①②④⑤ B.①③⑤⑦ C.①③④⑤ D.①②③⑦20、一种新型固氮燃料电池装置如图所示。下列说法正确的是A.通入H2的电极上发生还原反应B.正极反应方程式为N2+6e-+8H+=2NH4+C.放电时溶液中Cl-移向电源正极D.放电时负极附近溶液的pH增大21、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X、Y是金属元素,X的焰色呈黄色。W、Z最外层电子数相同,Z的核电荷数是W的2倍。工业上一般通过电解氧化物的方法获得Y的单质,则下列说法不正确的是A.W、X、Y形成的简单离子核外电子数相同B.Y和Z形成的化合物可以通过复分解反应制得C.Z和W可形成原子个数比为1∶2和1∶3的共价化合物D.X、Y和Z三种元素形成的最高价氧化物对应的水化物能两两反应22、属于人工固氮的是A.工业合成氨 B.闪电时,氮气转化为NOC.用NH3和CO2合成尿素 D.用硫酸吸收氨气得到硫酸铵二、非选择题(共84分)23、(14分)有研究人员在体外实验中发现药物瑞德西韦对新冠病毒有明显抑制作用。E是合成瑞德西韦的中间体,其合成路线如下:回答下列问题:(1)W的化学名称为____;反应①的反应类型为____(2)A中含氧官能团的名称为____。(3)写出反应⑦的化学方程式_____(4)满足下列条件的B的同分异构体有____种(不包括立体异构)。①苯的二取代物且苯环上含有硝基;②可以发生水解反应。上述同分异构体中核磁共振氢谱为3:2:2的结构简式为____________(5)有机物中手性碳(已知与4个不同的原子或原子团相连的碳原子称为手性碳)有___个。结合题给信息和已学知识,设计由苯甲醇为原料制备的合成路线_______(无机试剂任选)。24、(12分)某新型无机材料A3M4由两种非金属元素组成,元素M位于第二周期VA族。D、E、H均为难溶于水的白色固体:化合物C、E均含A元素。其余物质均为中学化学中常见物质。请回答:(1)写出H的化学式:________________。(2)化合物A3M4中含有的化学键类型为:________________。(3)写出反应②的离子方程式:________________。25、(12分)四溴乙烷(CHBr2-CHBr2)是一种无色透明液体,密度2.967g/mL,难溶于水,沸点244℃,可用作制造塑料的有效催化剂等。用电石(主要成分CaC2,少量CaS、Ca3P2、Ca3As2等)和Br2等为原料制备少量四溴乙烷的装置(夹持装置已省略)如图所示。(1)装置A中CaC2能与水剧烈发生反应:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+HC≡CH↑。为了得到平缓的C2H2气流,除可用饱和食盐水代替水外,还可采取的措施是________。(2)装置B可除去H2S、PH3及AsH3,其中除去PH3的化学方程式为________(生成铜、硫酸和磷酸)。(3)装置C中在液溴液面上加入一层水的目的是________;装置C中反应已完成的现象是________;从装置C反应后的体系得到并纯化产品,需要进行的操作有________。(4)一种制备Ca10(PO4)6(OH)2的原理为10Ca(OH)2+6H3PO4=Ca10(PO4)6(OH)2↓+18H2O。请设计用装置A得到的石灰乳等为原料制备Ca10(PO4)6(OH)2的实验方案:向烧杯中加入0.25L含0.5mol/LCa(OH)2的石灰乳,________,在100℃烘箱中烘干1h。已知:①Ca10(PO4)6(OH)2中比理论值为1.67。影响产品比的主要因素有反应物投料比及反应液pH。②在95℃,pH对比的影响如图所示。③实验中须使用的试剂:含0.5mol/LCa(OH)2的石灰乳、0.3mol/L磷酸及蒸馏水。26、(10分)下面是关于硫化氢的部分文献资料资料:常温常压下,硫化氢(H2S)是一种无色气体,具有臭鸡蛋气味,饱和硫化氢溶液的物质的量浓度约为0.1mol·L-1。硫化氢剧毒,经粘膜吸收后危害中枢神经系统和呼吸系统,对心脏等多种器官造成损害。硫化氢的水溶液称氢硫酸(弱酸),长期存放会变浑浊。硫化氢及氢硫酸发生的反应主要有:2H2S+O2=2H2O+2S2H2S+3O2=2H2O+2SO22H2S+SO2=2H2O+3S2H2S+Cl2=2HCl+S↓H2S=H2+SH2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4H2S+2NaOH=Na2S+2H2OH2S+NaOH=NaHS+H2O……某研究性学习小组对资料中“氢硫酸长期存放会变浑浊”这一记载十分感兴趣,为了探究其原因,他们分别做了如下实验:实验一:将H2S气体溶于蒸馏水制成氢硫酸饱和溶液,在空气中放置1~2天未见浑浊现象。用相同浓度的碘水去滴定氢硫酸溶液测其浓度。图一所示为两只烧杯中氢硫酸浓度随时间变化而减小的情况。实验二:密闭存放的氢硫酸,每天定时取1mL氢硫酸,用相同浓度的碘水滴定,图二所示为氢硫酸浓度随放置天数变化的情况。实验三:在饱和氢硫酸溶液中以极慢的速度通入空气(1~2个气泡/min),数小时未见变浑浊的现象。实验四:盛满试剂瓶,密闭存放的饱和氢硫酸溶液隔2~3天观察,直到略显浑浊;当把满瓶的氢硫酸倒扣在培养皿中观察2~3天,在溶液略显浑浊的同时,瓶底仅聚集有少量的气泡,随着时间的增加,这种气泡也略有增多(大),浑浊现象更明显些。请回答下列问题:(1)实验一(见图一)中,氢硫酸的浓度随时间变化而减小的主要因素是_______________。(2)实验一和实验二中,碘水与氢硫酸反应的化学方程式为_________________________。两个实验中准确判断碘水与氢硫酸恰好完全反应是实验成功的关键。请设计实验方案,使实验者准确掌握所加碘水恰好与氢硫酸完全反应___________________________________________________________________________。(3)“氢硫酸长期存放会变浑浊”中,出现浑浊现象是由于生成了_____________的缘故。(4)该研究性学习小组设计实验三,说明他们认为“氢硫酸长期存放会变浑浊”的假设原因之一是(用文字说明)__________________________________。此实验中通入空气的速度很慢的主要原因是什么?________________________________________________________。(5)实验四的实验现象说明“氢硫酸长期存放会变浑浊”的主要原因可能是__________。为进一步证实上述原因的准确性,你认为还应做哪些实验(只需用文字说明实验设想,不需要回答实际步骤和设计实验方案)?_____________________________________。27、(12分)二正丁基锡羧酸酯是一种良好的大肠杆菌,枯草杆菌的杀菌剂。合成一种二正丁基锡羧酸酯的方法如图1:将0.45g的2-苯甲酰基苯甲酸和0.500g的二正丁基氧化锡加入到50mL苯中,搅拌回流分水6小时。水浴蒸出溶剂,残留物经重结晶得到白色针状晶体。各物质的溶解性表物质水苯乙醇2-苯甲酰基苯甲酸难溶易溶易溶二正丁基氧化锡难溶易溶易溶正丁基锡羧酸酯难溶易溶易溶回答下列问题:(1)仪器甲的作用是___,其进水口为___。(2)实验不使用橡胶塞而使用磨口玻璃插接的原因是___。(3)分水器(乙)中加蒸馏水至接近支管处,使冷凝管回流的液体中的水冷凝进入分水器,水面上升时可打开分水器活塞放出,有机物因密度小,位于水层上方,从分水器支管回流入烧瓶。本实验选用的分水器的作用是__(填标号)A.能有效地把水带离反应体系,促进平衡向正反应方向移动B.能通过观察水面高度不再变化的现象,判断反应结束的时间C.分离有机溶剂和水D.主要起到冷凝溶剂的作用(4)回流后分离出苯的方法是__。(5)分离出苯后的残留物,要经重结晶提纯,选用的提纯试剂是__(填标号)A.水B.乙醇C.苯(6)重结晶提纯后的质量为0.670g,计算二正丁基锡羧酸酯的产率约为__。28、(14分)用惰性电极电解,阳离子交换膜法电解饱和食盐水具有综合能耗低、环境污染小等优点。生产流程如下图所示:(1)电解饱和食盐水的化学方程式为______;(2)电解结束后,能够脱去阳极液中游离氯的试剂或方法是_________(填字母序号)。a.Na2SO4
b.Na2SO3c.热空气吹出
d.降低阳极区液面上方的气压(3)食盐水中的I-若进入电解槽,可被电解产生的Cl2氧化为ICl,并进一步转化为IO3-,IO3-可继续被氧化为高碘酸根(IO4-),与Na+结合生成溶解度较小的NaIO4沉积于阳离子交换膜上,影响膜的寿命。①从原子结构的角度判断ICl中碘元素的化合价应为________。②NaIO3被氧化为NaIO4的离子方程式为_________;(4)在酸性条件下加入NaClO溶液,可将食盐水中的I-转化为I2,再进一步除去。通过测定体系的吸光度,可以检测不同pH下I2的生成量随时间的变化,如图所示。已知:吸光度越高表明该体系中c(I2)越大。用离子方程式解释10min时不同pH体系吸光度不同的原因:______;②pH=4.0时,体系的吸光度很快达到最大值,之后快速下降。吸光度快速下降的可能原因:______;③研究表明食盐水中I-含量≤0.2
mg•L-1时对离子交换膜影响可忽略。现将1m3含I-浓度为1.47
mg•L-1
的食盐水进行处理,为达到使用标准,理论上至少需要0.05mol•L-1
NaClO溶液___L。(已知NaClO的反应产物为NaCl,溶液体积变化忽略不计)29、(10分)(14分)氟化钙为无色结晶体或白色粉末,难溶于水,主要用于冶金、化工、建材三大行业,目前我国利用氟硅酸(H2SiF6)生产氟化钙有多种方案,氨法碳酸钙法是制备氟化钙的常见方案,其工艺流程如图所示。请回答下列问题:(1)萤石含有较多的氟化钙,在炼钢过程中,要加入少量的萤石,推测萤石的主要作用是________(填字母)。A.还原剂B.助熔剂C.升温剂D.增碳剂(2)请写出氨化釜中反应的化学方程式:_______________________________。(3)反应釜中产生两种气体,溶于水后一种显酸性,一种显碱性,请写出反应釜中反应的离子方程式:__________________________________。(4)从经济效益和环境效益上分析,本工艺为了节约资源,经过必要的处理可循环利用的物质是________。(5)本工艺用CaCO3作原料的优点为___________________________________(任写两条);查文献可知3Ca(OH)2+H2SiF63CaF2+SiO2+4H2O,请叙述此方法制备CaF2的最大难点是______________。(6)以1t18%氟硅酸为原料,利用上述氨法碳酸钙法制备CaF2,最后洗涤、干燥、称量得到0.25t纯净的CaF2,请计算CaF2的产率为__________%(保留整数)。
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.往Na2S溶液中通入氯气,观察溶液变浑浊,在该反应中氯气为氧化剂,S为氧化产物,可实现目的,A正确;B.将铁钉放入试管中,用盐酸浸没,发生的为析氢腐蚀,不能实现目的,B错误;C.将FeCl3溶液滴入NaOH溶液,制取的为氢氧化铁沉淀,不能实现目的,C错误;D.测量并比较等浓度NaClO与Na2CO3溶液的pH,可比较HClO与HCO3-的酸性强弱,不能比较HClO和H2CO3的酸性,D错误;答案为A。2、C【解析】
A.SO2、SO3均是酸性氧化物,CO是不成盐氧化物,A错误;B.工业上利用Cl2和石灰乳反应来制取漂白粉,B错误;C.除去与水反应,图示转化反应中均有元素化合价的升降,故反应均为氧化还原反应,C正确;D.用CO与氢气反应合成CH3OH,反应物完全转化为生成物,原子利用率为100%,甲醇与氧气在催化剂存在时发生反应HCHO和水,所以该步反应中原子利用率不为100%,D错误;故答案选C。3、A【解析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物是一种清洁能源,则W为C元素;Y是非金属性最强的元素,则Y为F元素;X的氧化物是形成酸雨的主要物质之一,且原子序数小于F,则X为N元素;Z的原子半径是所有短周期金属元素中最大的,则Z为Na元素,以此来解答。【详解】由上述分析可知,W为C、X为N、Y为F、Z为Na。
A.Y为F,F没有正价,其无含氧酸,故A错误;
B.非金属性Y>W,则Y的简单氢化物的热稳定性比W的强,故B正确;
C.元素X、Y、Z的简单离子核外电子排布相同,核电荷数越大,半径越小,因此半径依次减小,故C正确;D.C、F均为非金属元素,可以形成共价化合物,并且只能形成共价化合物,故D正确答案选A。4、A【解析】
Fe和硝酸反应生成硝酸盐和氮氧化物,氮氧化物在标况下体积是1.12L,则n(NOx)==0.05mol,反应后溶液pH=1说明溶液呈酸性,硝酸有剩余,则Fe完全反应生成Fe(NO3)3。【详解】A.根据N原子守恒知,反应后溶液中n(NO3-)=n(HNO3)+3n[Fe(NO3)3]=0.02mol+3×=0.17mol,则c(NO3-)==0.85mol/L,A正确;B、反应后溶液还能溶解Fe,当Fe完全转化为Fe(NO3)2,消耗的Fe质量最多,反应后剩余n(HNO3)=0.1mol/L×0.2L=0.02mol,根据3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O知,硝酸溶解的n(Fe)=×3=0.0075mol,根据转移电子相等知,硝酸铁溶解的n(Fe)==0.025mol,则最多还能溶解m(Fe)=(0.0075+0.025)mol×56g/mol=1.82g,B错误;C、反应后硝酸有剩余,则Fe完全反应生成Fe(NO3)3,没有硝酸亚铁生成,C错误;D.2.8gFe完全转化为Fe(NO3)3时转移电子物质的量=×3=0.15mol,假设气体完全是NO,转移电子物质的量=0.05mol×(5-2)=0.15mol,假设气体完全是NO2,转移电子物质的量=0.05mol×(5-4)=0.05mol<0.15mol,根据转移电子相等知,气体成分是NO,D错误;答案选A。【点睛】灵活应用守恒法是解答的关键,注意许多有关化学反应的计算,如果能够巧妙地运用守恒规律可以达到快速解题的目的,常见的守恒关系有:反应前后元素种类和某种原子总数不变的原子守恒;②电解质溶液中的电荷守恒;③氧化还原反应中得失电子数守恒、原电池或电解池中两极通过的电子总数相等;④从守恒思想出发还可延伸出多步反应中的关系式,运用关系式法等计算技巧巧妙解题。5、A【解析】
A.单质硅可用于制作太阳能电池的原料,太阳能电池可将太阳能转化为电能,二氧化硅是光导纤维的成分,故A错误;B.明矾溶液中Al3+水解使溶液呈酸性,铜锈为Cu2(OH)2CO3,能够溶于酸性溶液,可以利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈,故B正确;C.含钙离子浓度较大的地下水能够与高级脂肪酸钠反应生成高级脂肪酸钙沉淀,去污能力减弱,故C正确;D.瓷器由黏土烧制而成,瓷器的主要原料为黏土,故D正确;答案选A。6、C【解析】
A.钢中的含碳量低于生铁,含碳量越大,硬度越高,但是生铁的韧性较钢要差,钢材的抗震性更好,故A正确;B.该钢材改变了金属的组成和结构,比生铁的抗耐蚀性要好,故B正确;C.根据生铁的含碳量为:2%--4.3%,钢的含碳量为:0.03%--2%,可知含碳量:生铁>钢,故C错误;D.钢材和生铁都是合金都有金属,都导电导热,故D正确;题目要求选错的,故选C。7、C【解析】
A.钾和水反应生成KOH和氢气,故A不选;B.加热条件下,镁和水反应生成氢氧化镁和氢气,故B不选;C.加热条件下,铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,故C选;D.铜和水不反应,故D不选。故选C。8、A【解析】A.SO2和碘化钾不反应,所以没有碘单质生成,则不能使淀粉碘化钾溶液变蓝,故A正确;B.H2O2具有强氧化性,能和碘离子反应生成碘单质,所以能使淀粉碘化钾溶液变蓝,B错误;C.新制氯水中氯气和碘离子发生置换反应生成碘单质,所以能使淀粉碘化钾溶液变蓝色,C错误;D.碘酒中含有碘单质,碘与淀粉溶液变蓝色,所以能使淀粉碘化钾溶液变蓝色,D错误。答案选A.9、B【解析】
A.pH=2的溶液为酸性溶液,在酸性条件下,NO3-具有强氧化性,能够将Fe2+与I-氧化,离子不能共存,A项错误;B.NaAlO2溶液中偏铝酸根离子水解显碱性,其中K+、OH-、Cl-、SO42-不反应,能大量共存,B项正确;C.根据水的离子积表达式可知,Kw/c(OH-)=c(H+),该溶液为酸性溶液,则SiO32-与H+反应生成硅酸沉淀,ClO-与H+反应生成HClO,不能大量共存,C项错误;D.Fe3+与SCN-会形成配合物而不能大量共存,D项错误;答案选B。【点睛】离子共存问题,侧重考查学生对离子反应发生的条件及其实质的理解能力,题型不难,需要注意的是,溶液题设中的限定条件。如无色透明,则常见的有颜色的离子如Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4-、Cr2O72-、CrO42-等不符合题意;还有一些限定条件如:常温下与Al反应生成氢气的溶液时,该溶液可能为酸溶液,也可能为碱溶液。做题时只要多加留意,细心严谨,便可快速选出正确答案。10、C【解析】
主族元素中,元素最高正化合价与其族序数相等,最低负化合价=族序数-8,根据元素化合价知,X、R属于第IA族元素,W属于第ⅦA族元素,Y属于第ⅥA族元素,Z属于第VA族元素,原子电子层数越多其原子半径越大,X原子半径最小,则X为H元素,W、Y、Z原子半径相近,根据其族序数知,W是F元素、Y是O元素、Z是N元素,R原子半径最大,且位于第IA族,则R是Na元素。【详解】A项、同主族元素从上到下,原子半径依次增大,同周期元素从左到右,原子半径依次减小,则H、F、O、N、Na的原子半径依次增大,故A正确;B项、由H、O、N三种元素形成的化合物可能是离子晶体,如NH4NO3为离子晶体,可能是分子晶体,如HNO3为分子晶体,故B正确;C项、元素的非金属性越强,形成的气态氢化物稳定性越强,非金属性的强弱顺序为W>Y>Z,则气态氢化物稳定性的强弱顺序为HW>H2Y>ZH3,故C错误;D项、Na元素可分别与H元素、F元素和O元素形成离子化合物NaH、NaF和Na2O(或Na2O2),故D正确。故选C。【点睛】本题考查元素周期律的应用,注意位置、结构、性质的相互关系,利用题给表格信息正确判断元素是解本题的关键。11、D【解析】
A.海水溶液为弱碱性,发生吸氧腐蚀,在酸性较强的条件下才发生析氢腐蚀,故A正确;B.在乙处,海水与氧气接触,与Fe最易形成原电池,发生的吸氧腐蚀的程度最大,生成铁锈最多,故B正确;C.铁腐蚀时作负极失电子生成亚铁离子,电极反应式:Fe-2e-=Fe2+,故C正确;D.将铁闸与石墨相连,铁比碳活泼,铁作负极失电子,可以加快海水对铁闸的腐蚀,故D错误;答案选D。12、C【解析】
A.2─甲基戊烷的结构为(CH3)2CHCH2CH2CH3,命名是正确的;B.3─乙基戊烷的结构为(CH3CH2)2CHCH2CH3,命名正确;C.3,4─二甲基戊烷的可能结构为CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)2,其名称为2,3─二甲基戊烷,C错误;D.3─甲基己烷的结构为CH3CH2CH(CH3)CH2CH3,命名正确。命名错误的是C,故选C。13、B【解析】
A.由修复过程示意图中反应前后元素化合价变化可知,反应①②③④均为得电子的反应,所以均为还原反应,A项正确;B.三氯乙烯C2HCl3中C原子化合价为+1价,乙烯中C原子化合价为-2价,1molC2HCl3转化为1molC2H4时,得到6mol电子,B项错误;C.由示意图及N元素的化合价变化可写出如下转化NO3-+8e-→NH4+,由于生成物中有NH4+所以只能用H+和H2O来配平该反应,而不能用H2O和OH-来配平,所以④的电极反应式为NO3-+10H++8e-=NH4++3H2O,C项正确;D.ZVI失去电子有Fe2+产生,Fe2+在氧气和OH-的作用下,可能产生Fe(OH)3,D项正确;答案选B。14、B【解析】
H2S具有还原性,能被强氧化剂氧化,H2S的水溶液呈酸性,能和碱发生中和反应,以此解答该题。【详解】A.发生2H2S+O2=S↓+2H2O反应,溶液由酸性变为中性,所以酸性减弱,故A错误;B.发生2H2S+Cl2=S↓+2HCl反应,溶液酸性增强,故B正确;C.发生2H2S+SO2=3S↓+2H2O反应,溶液由酸性变为中性,则溶液的酸性减弱,故C错误;D.加入氢氧化钠溶液,生成硫化钠,溶液的酸性减弱,故D错误;故答案选B。15、D【解析】
晶体硅中所有原子都以共价键相结合,属于共价晶体,A正确;Si原子的最外层有4个电子,B正确;Si原子核外有14个电子,根据构造原理可知其排布式为1s22s22p63s23p2,C正确;硅原子的价电子排布图不符合洪特规则,选项D错误。16、D【解析】
W、R、X、Y的原子序数依次增大,Y的最高正价和最低负价之和等于0,则Y位于第IVA族;W和R组成的化合物有多种,其中两种化合物能相互转化,但元素化合价没有变化,二氧化氮和四氧化二氮之间能相互转化,且没有电子转移,则W为N、R为O元素;这4种元素的最外层电子数之和等于R原子的核电荷数的2倍,R核电荷数为8,W最外层有5个电子、R最外层有6个电子、Y最外层有4个电子,则X最外层有1,且X原子序数大于R而小于Y,为Na元素,Y为硅,然后结合元素的性质和元素周期律来解答。【详解】A.
W、R、Y分别是N、O、Si元素,同一周期元素,元素非金属性随着原子序数增大而增强,同一主族元素,元素非金属性随着原子序数增大而减弱,所以非金属性强弱顺序是R>W>Y,故A错误;B.原子电子层数越多其原子半径越大,同一周期元素,原子半径随着原子序数增大而减小,所以原子半径大小顺序是X>Y>W>R,故B错误;C.活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子化合物,R是活泼非金属元素、X是活泼金属元素,二者易形成离子化合物Na2O、Na2O2,故C错误;D.元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性越强,非金属性R>W>Y,则简单氢化物的热稳定性次序为R>W>Y,故D正确;故选D。17、A【解析】
①根据已知信息:CS2(二硫化碳)是无色液体,沸点46.5℃,储存于阴凉、通风的库房,远离火种、热源,库温不宜超过30℃,CS2属于有机物,所以CS2属易燃易爆的危险品,故①正确;②二硫化碳是损害神经和血管的毒物,所以二硫化碳有毒;二硫化碳不溶于水,溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂,所以不能水解,故②错误;③根据已知信息:在工业上最重要的用途是作溶剂制造粘胶纤维,所以是良好的有机溶剂,故③正确;④与钠反应的产物中不一定有Na2CO3,故④错误;⑤根据CS2中S的化合价为-2价,所以CS2具有还原性,故⑤正确;因此①③⑤符合题意;答案选A。18、A【解析】
A项、单质硫为非极性分子,依据相似相溶原理可知,硫不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,故A正确;B项、元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,元素非金属性Cl>S>P,最高价氧化物对应水化物的酸性Cl>S>P,但含氧酸的酸性不一定,如次氯酸为弱酸,酸性小于强酸硫酸,故B错误;C项、水分子间能够形成氢键,增大了分子间作用力,而硫化氢和磷化氢分子间不能形成氢键,水的沸点高于硫化氢和磷化氢,故C错误;D项、硫化氢为共价化合物,用电子式表示硫化氢的形成过程为,故D错误。故选A。【点睛】本题考查元素周期律和化学键,注意元素周期律的理解,明确相似相溶原理、氢键对物质性质的影响,注意共价化合物电子式的书写是解答关键。19、D【解析】
①当H2S与O2的物质的量之比大于2∶1时,发生反应:2H2S+O2=2S↓+2H2O;当H2S与O2的物质的量之比小于2∶3时,发生反应:2H2S+3O2=2SO2+2H2O;当H2S与O2的物质的量之比大于2∶3小于2∶1时,两个反应都发生,条件不同,产物不同,故①选;②Na+O2常温下得到Na2O,点燃或加热时得到Na2O2,条件不同,产物不同,故②选;③Cu和HNO3的反应,浓硝酸:4HNO3+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;稀硝酸:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,条件不同,产物不同,故③选;④铁和氯气的反应只能将铁氧化为正三价,反应条件、用量、浓度等不同时所发生的化学反应相同,故④不选;⑤AlCl3溶液与氨水反应只能生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝和弱碱不反应,与反应条件无关,故⑤不选;⑥硫粉是弱氧化剂,只能将铜氧化为硫化亚铜,产物与反应条件无关,故⑥不选;⑦Na2CO3和HCl反应,盐酸少量时生成碳酸氢钠和氯化钠,盐酸过量时生成氯化钠、水和二氧化碳,条件不同,产物不同,故⑦选;
符合条件的有①②③⑦,故选D。20、B【解析】
A.通入氢气的一极为负极,发生氧化反应,选项A错误;B.氮气在正极获得电子,电极反应式为N2+6e-+8H+═2NH4+,选项B正确;C.放电时溶液中阴离子Cl-移向电源负极,选项C错误;D.通入氢气的一极为负极,电极方程式为H2-2e-=2H+,pH减小,选项D错误;答案选B。【点睛】本题考查原电池知识,侧重于学生的分析能力的考查,注意从元素化合价的角度判断氧化还原反应,确定正负极反应,为解答该题的关键,以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl溶液为电解质溶液制造新型燃料电池,正极发生还原反应,氮气在正极获得电子,酸性条件下生成NH4+,该电池的正极电极反应式为:N2+8H++6e-=2NH4+,通入氢气的一极为负极,电极方程式为H2-2e-=2H+,总方程式为2N2+6H2+4H+=4NH4+,以此解答该题。21、B【解析】
W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X、Y是金属元素,X的焰色呈黄色,则X为Na;工业上一般通过电解氧化物的方法获得Y的单质,则Y为Al,W、Z最外层电子数相同,属于同主族元素,Z的核电荷数是W的2倍,符合条件的W、Z为O、S。【详解】A.W、X、Y形成的简单离子分别是O2-、Na+、Al3+,其核外电子数都为10,故A正确;
B.Y和Z形成的化合物是Al2S3,硫化铝在水溶液能发生剧烈的双水解反应,所以不能通过复分解反应制得,故B错误;
C.S、O可形成原子个数比为1:2和1:3的共价化合物SO2、SO3,故C正确;
D.X、Y和Z三种元素形成的最高价氧化物对应的水化物分别是氢氧化钠、氢氧化铝、硫酸,氢氧化铝是两性氢氧化物,与氢氧化钠、硫酸都反应,所以它们之间能两两反应,故D正确;
故选:B。22、A【解析】氮元素从游离态变为化合态是氮的固定;工业合成氨是通过人类生产活动把氮气转化为氨气,故A正确;闪电时,氮气转化为NO,属于自然固氮,故B错误;NH3和CO2合成尿素,氮元素不是从游离态变为化合态,不属于氮的固定,故C错误;用硫酸吸收氨气得到硫酸铵,氮元素不是从游离态变为化合态,不属于氮的固定,故D错误。二、非选择题(共84分)23、氨基乙酸取代反应硝基和羟基++H2O82【解析】
根据流程图,A()和发生取代反应生成B(),B和磷酸在加热条件下发生取代生成C,C在一定条件下转化为,中的一个氯原子被取代转化为D;X与HCN发生加成反应生成Y,Y和氨气在一定条件下发生取代反应生成Z,Z在酸性条件下水解得到W,D和R在一定条件下反应生成E,根据E和D的结构简式,可推出R的结构简式为,由此可知W和在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成R,据此分析解答。【详解】(1)W的结构简式为,结构中有羧基和氨基,化学名称为氨基乙酸;根据分析,反应①为A()和发生取代反应生成B(),反应类型为取代反应;(2)A的结构简式为,含氧官能团的名称为硝基和羟基;(3)根据分析,反应⑦为W和在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成R,R的结构简式为,化学方程式++H2O;(4)B的结构简式为,①苯的二取代物且苯环上含有硝基;②可以发生水解反应,说明另一个取代基为酯基,该酯基的结构可为-OOCCH3或-COOCH3或-CH2OOCH,在苯环上与硝基分别有邻间对三种位置,分别为:、、、、、、、、,除去自身外结构外,共有8种;上述同分异构体中核磁共振氢谱为3:2:2,说明分子中含有三种不同环境的氢原子且个数比为3:2:2,则符合要求的结构简式为;(5)已知与4个不同的原子或原子团相连的碳原子称为手性碳,有机物中手性碳的位置为,有2个;的水解产物为,的结构中的-COOH可由-CN酸性条件下水解得到,而与HCN发生加成反应可生成,再结合苯甲醇催化氧化可得到苯甲醛,则合成路线为:。24、AgCl共价键SiO2+2OH-=SiO32-+H2O【解析】根据题中各物质转化关系,D受热得E,E能与氢氧化钠反应生成F,F与过量的二氧化碳反应生成D,说明D为弱酸且能受热分解;新型无机材料A3M4由两种非金属元素组成,元素M位于第二周期VA族,应为N元素,A元素为四价元素,C、E均为含A元素,可知A3M4应为Si3N4,可以确定A为Si,E为SiO2,F为Na2SiO3,则D为H2SiO3,G与硝酸银反应生成不溶于稀硝酸的沉淀H,则可知G中有Cl-,H为AgCl,故C为SiCl4,B为Cl2;由SiCl4+3H2═4HCl+H2SiO3,生成G:HCl;(1)H的化学式为AgCl;(2)化合物Si3N4中含有的化学键类型为共价键;(3)SiO2溶解于NaOH溶液发生反应的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O。25、逐滴加入(饱和食盐)水4CuSO4+PH3+4H2O=4Cu↓+H3PO4+4H2SO4水封,减少液溴的挥发上下两层液体均变为无色透明且几乎不再吸收乙炔气分液,有机相干燥后蒸馏,收集244℃馏分在分液漏斗中加入0.25L0.3mol/L磷酸,将石灰乳加热到95℃,在不断搅拌下,先快速滴加磷酸,然后慢慢滴加,不时滴加蒸馏水以补充蒸发掉的水分,直到磷酸全部滴完,调节并控制溶液pH8~9,再充分搅拌一段时间、静置,过滤、水洗【解析】
电石(主要成分CaC2,少量CaS、Ca3P2、Ca3As2等)与水在A中反应生成乙炔,同时生成H2S、PH3及AsH3,通入B,硫酸铜可除去H2S、PH3及AsH3,在C中与溴反应生成四溴乙烷,高锰酸钾用于氧化乙炔,据此解答。【详解】(1)为了得到平缓的C2H2气流,除可用饱和食盐水代替水外,还可逐滴加入(饱和食盐)水,以控制反应速率;(2)PH3与硫酸铜反应生成Cu和磷酸,根据电子守恒、原子守恒,可得反应的方程式为4CuSO4+PH3+4H2O═4Cu↓+H3PO4+4H2SO4;(3)装置C中在液溴液面上加入一层水的目的是水封,防止溴挥发,装置C中反应已完成的现象是上下两层液体均变为无色透明且几乎不再吸收乙炔气;从装置C反应后的体系得到并纯化产品,需要进行的操作有分液,有机相干燥后蒸馏,收集244℃馏分;(4)Ca(OH)2的物质的量为0.125mol,制备Ca10(PO4)6(OH)2,应需要0.075mol磷酸,则可在分液漏斗中加入0.25L0.3mol/L磷酸,将石灰乳加热到95℃,在不断搅拌下,先快速滴加磷酸,然后慢慢滴加,不时滴加蒸馏水以补充蒸发掉的水分,直到磷酸全部滴完,调节并控制溶液pH8~9,再充分搅拌一段时间、静置,过滤、水洗。【点睛】本题考查物质制备工艺流程的知识,题目涉及物质的分离提纯、对操作步骤及试剂的分析评价等,理解工艺流程原理是解题关键,侧重考查学生的分析能力、实验能力和计算能力。26、硫化氢的挥发H2S+I2=2HI+S↓向氢硫酸中加入淀粉液,滴加碘水到溶液刚好呈蓝色S或硫氢硫酸被空气中氧气氧化防止因通入空气过快而使硫化氢大量挥发硫化氢自身分解确证生成的气体是氢气【解析】
(1)因为硫化氢气体溶于水生成氢硫酸,所以氢硫酸具有一定的挥发性,且能被空气中的氧气氧化而生成硫。实验一(见图一)中,溶液未见浑浊,说明浓度的减小不是由被氧化引起的。(2)实验一和实验二中,碘水与氢硫酸发生置换反应,生成硫和水。使实验者准确掌握所加碘水恰好与氢硫酸完全反应,应使用指示剂。(3)“氢硫酸长期存放会变浑浊”中,出现的浑浊只能为硫引起。(4)实验三中,氢硫酸溶液与空气接触,则是硫化氢与空气中氧气反应所致。此实验中通入空气的速度很慢,主要从硫化氢的挥发性考虑。(5)实验四为密闭容器,与空气接触很少,所以应考虑分解。因为被氧化时,生成硫和水;分解时,生成硫和氢气,所以只需检验氢气的存在。【详解】(1)实验一(见图一)中,溶液未见浑浊,说明浓度的减小不是由被氧化引起,应由硫化氢的挥发引起。答案为:硫化氢的挥发;(2)实验一和实验二中,碘水与氢硫酸发生置换反应,方程式为H2S+I2=2HI+S↓。实验者要想准确掌握所加碘水恰好与氢硫酸完全反应,应使用淀粉作指示剂,即向氢硫酸中加入淀粉液,滴加碘水到溶液刚好呈蓝色。答案为:H2S+I2=2HI+S↓;向氢硫酸中加入淀粉液,滴加碘水到溶液刚好呈蓝色;(3)“氢硫酸长期存放会变浑浊”中,不管是氧化还是分解,出现的浑浊都只能为硫引起。答案为:S或硫;(4)实验三中,氢硫酸溶液与空气接触,则是硫化氢与空气中氧气反应所致。此实验中通入空气的速度很慢,防止因通入空气过快而使硫化氢大量挥发。答案为:氢硫酸被空气中氧气氧化;防止因通入空气过快而使硫化氢大量挥发;(5)实验四为密闭容器,与空气接触很少,所以应考虑硫化氢自身分解。因为被氧化时,生成硫和水;分解时,生成硫和氢气,所以只需检验氢气的存在。答案为:硫化氢自身分解;确证生成的气体是氢气。【点睛】实验三中,通入空气的速度很慢,我们在回答原因时,可能会借鉴以往的经验,认为通入空气的速度很慢,可以提高空气的利用率,从而偏离了命题人的意图。到目前为止,使用空气不需付费,显然不能从空气的利用率寻找答案,应另找原因。空气通入后,大部分会逸出,会引起硫化氢的挥发,从而造成硫化氢浓度的减小。27、冷凝反应物使之回流b苯能腐蚀橡胶ABC蒸馏B72.0%【解析】
(1)仪器甲是冷凝管,除导气外的作用还起到冷凝回流反应物,使反应物充分利用;水逆流冷凝效果好应从b口流入,故答案为:冷凝反应物使之回流;b;(2)因为苯能腐蚀橡胶,所以装置中瓶口使用了玻璃塞而不使用橡胶塞,故答案为:苯能腐蚀橡胶;(3)A、能有效地把水带离反应体系,促进平衡向正反应方向移动,故A正确;B、能通过观察水面高度不再变化的现象,判断反应结束的时间,故B正确;C、分液时先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸丁酯从上口到出,可避免上下层液体混合,故C正确;D、分水器可以及时分离出乙酸和水,促进反应正向进行,提高反应物的转化率,故D错误;故答案为:ABC;(4)分离出苯的方法是蒸馏,故答案为:蒸馏;(5)产物要进行重结晶,需将粗产品溶解,该物质在乙醇中易溶,在水中难溶,选用乙醇溶解然后加水便于晶体析出,故答案为:B;(6)根据反应方程式可知存在数量关系因为,所以二正丁基氧化锡过量,按2-苯甲酰基苯甲酸计算,设生成的二正丁基锡羧酸酯为mg,则m=0.9279g,产率=×100%=72.0%,故答案为:72.0%。【点睛】第(5)题溶剂的选择的为易错点,产
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