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文档简介
吉林省吉林市蛟河市第一中学2024年高三第三次测评化学试卷考生请注意:1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请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、下列有关化工生产原理正确的是A.工业制取烧碱:Na2O+H2O=2NaOHB.工业合成盐酸:H2+Cl22HClC.工业制取乙烯:C2H5OHCH2=CH2↑+H2OD.工业制漂粉精:2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O2、某学习小组用下列装置完成了探究浓硫酸和SO2性质的实验(部分夹持装置已省略),下列“现象预测”与“解释或结论”均正确的是选项仪器现象预测解释或结论A试管1有气泡、酸雾,溶液中有白色固体出现酸雾是SO2所形成,白色固体是硫酸铜晶体B试管2紫红色溶液由深变浅,直至褪色SO2具有还原性C试管3注入稀硫酸后,没有现象由于Ksp(ZnS)太小,SO2与ZnS在注入稀硫酸后仍不反应D锥形瓶溶液红色变浅NaOH溶液完全转化为NaHSO3溶液,NaHSO3溶液碱性小于NaOHA.A B.B C.C D.D3、2018年11月16日,国际计量大会通过最新决议,将1摩尔定义为“精确包含6.02214076×1023个原子或分子等基本单元,这一常数称作阿伏伽德罗常数(NA),单位为mol−1。”下列叙述正确的是A.标准状况下,22.4LSO3含有NA个分子B.4.6g乙醇中含有的C−H键为0.6NAC.0.1molNa2O2与水完全反应转移的电子数为0.1NAD.0.1mol·L─1的醋酸溶液中含有的H+数目小于0.1NA4、人体血液存在H2CO3/HCO3-、HPO42-/H2PO4-等缓冲对。常温下,水溶液中各缓冲对的微粒浓度之比的对数值lgx[x表示c(H2CO3)/c(HCO3-)或c(HPO42-)/c(H2PO4-)]与pH的关系如图所示。已知碳酸pKal=6.4、磷酸pKa2=7.2(pKa=-lgKa)。则下列说法正确的是A.曲线I表示lgc(HPO42-)/c(H2PO4-)与pH的变化关系B.a-b的过程中,水的电离程度逐渐减小C.当c(H2CO3)=c(HCO3-)时,c(HPO42-)=c(H2PO4-)D.当pH增大时,c(HCO3-)∙c(H2PO4-)/c(HPO42-)逐渐减小5、乙醇、正戊烷、苯是常见有机物,下列说法正确的是()。A.苯和溴水共热生成溴苯B.2,2-二甲基丙烷是正戊烷的同系物C.乙醇、正戊烷、苯均可通过石油的分馏得到D.乙醇、正戊烷、苯均能发生取代反应和氧化反应6、W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,W元素的一种核素可用于鉴定文物年代,X元素的一种单质可作为饮用水消毒剂,Y元素的简单离子是同周期元素的简单离子中半径最小的,Z元素和W元素同主族,R元素被称为“成盐元素”。下列说法错误的是()A.X、Y简单离子半径:X>YB.W、Z元素的简单氢化物的稳定性:W>ZC.X元素和R元素形成的某种化合物可用于自来水的消毒D.工业上常用电解熔融Y元素和R元素形成的化合物的方法来制取单质Y7、已知甲、乙、丙三种物质均含有同种元素X,其转化关系如下:下列说法错误的是A.若A为NaOH溶液,乙为白色沉淀,则X可能为短周期金属元素B.若A为硝酸,X为金属元素,则甲与乙反应可生成丙C.若A为氧气,丙在通常状况下为红棕色气体,则甲可能为非金属单质D.若乙为NaHCO3,则甲或丙可能是CO28、下列物质的工业生产过程中,其主要反应不涉及氧化还原反应的是()A.纯碱 B.氨气 C.烧碱 D.盐酸9、常温下2mL1mol·L-1NaHCO3溶液,pH约为8,向其中滴加等体积等浓度的饱和CaCl2溶液,有白色沉淀和无色气体生成。下列说法中正确的是A.NaHCO3溶液中,c(H+)+c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(OH-)B.NaHCO3溶液中,c(Na+)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)C.加热NaHCO3溶液,pH增大,一定是HCO3-水解程度增大的结果D.滴加饱和CaCl2溶液发生了反应:Ca2++2HCO3-=CaCO3↓+H2O+CO2↑10、下列化合物的同分异构体数目与的同分异构体数目相同的是A. B. C. D.11、化学与人们的日常生活密切相关,下列叙述正确的是A.二氧化硅是制造玻璃、光导纤维的原料B.纤维素、油脂是天然有机高分子化合物C.白菜上洒少许福尔马林,既保鲜又消毒D.NOx、CO2、PM2.5颗粒都会导致酸雨12、全钒液流电池是一种以钒为活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池。钒电池电能以化学能的方式存储在不同价态钒离子的硫酸电解液中,通过外接泵把电解液压入电池堆体内,在机械动力作用下,使其在不同的储液罐和半电池的闭合回路中循环流动,采用质子交换膜作为电池组的隔膜,电解质溶液流过电极表面并发生电化学反应,进行充电和放电。下图为全钒液流电池放电示意图:下列说法正确的是()A.放电时正极反应为:B.充电时阴极反应为:C.放电过程中电子由负极经外电路移向正极,再由正极经电解质溶液移向负极D.该电池的储能容量,可以通过增大电解液存储罐的容积并增加电解液的体积来实现13、氢氧燃料电池是一种常见化学电源,其原理反应:2H2+O2=2H2O,其工作示意图如图。下列说法不正确的是()A.a极是负极,发生反应为H2-2e-=2H+B.b电极上发生还原反应,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2OC.电解质溶液中H+向正极移动D.放电前后电解质溶液的pH不会发生改变14、2019年7月1日起,上海进入垃圾分类强制时代,随后西安等地也纷纷开始实行垃圾分类。这体现了我国保护环境的决心,而环境保护与化学息息相关,下列有关说法正确的是A.废弃的聚乙烯塑料属于白色垃圾,不可降解,能使溴水褪色B.可回收的易拉罐中含金属铝,可通过电解氯化铝制取C.废旧电池中含有镍、镉等重金属,不可用填埋法处理D.含棉、麻、丝、毛及合成纤维的废旧衣物燃烧处理时都只生成CO2和H2O15、常温下将NaOH溶液滴加到已二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是()。A.常温下Ka1(H2X)的值约为10-4.4B.曲线N表示pH与C.NaHX溶液中c(H+)>c(OH-)D.当混合溶液呈中性时,c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(OH-)16、已知有如下反应:①2Fe3++2I-=2Fe2++I2②2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-③2Fe(CN)64-+I2=2Fe(CN)63-+2I-,试判断氧化性强弱顺序正确的是()A.Fe3+>Br2>I2>Fe(CN)63-B.Br2>I2>Fe3+>Fe(CN)63-C.Br2>Fe3+>I2>Fe(CN)63-D.Fe(CN)63->Fe3+>Br2>I217、分类是重要的科学研究方法,下列物质分类正确的是A.酸性氧化物:SO2、SiO2、NO2B.弱电解质:CH3COOH、BaCO3、Fe(OH)3C.纯净物:铝热剂、漂粉精、聚乙烯D.无机物:CaC2、石墨烯、HCN18、苹果酸(H2MA,Ka1=1.4×10-3;Ka2=1.7×10-5)是一种安全的食品保鲜剂,H2MA分子比离子更易透过细胞膜而杀灭细菌。常温下,向20mL0.2mol/LH2MA溶液中滴加0.2mol/LNaOH溶液。根据图示判断,下列说法正确的是A.b点比a点杀菌能力强B.曲线Ⅲ代表HMA-物质的量的变化C.MA2-水解常数Kh≈7.14×10-12D.当V=30mL时,溶液显酸性19、利用如图实验装置进行相关实验,能得出相应实验结论的是()abc实验结论A浓醋酸CaCO3C6H5ONa溶液酸性:碳酸>苯酚BBr2的苯溶液铁屑AgNO3溶液苯和液溴发生取代反应C浓盐酸酸性KMnO4溶液碘化钾溶液氧化性:Cl2>I2D饱和食盐水电石酸性KMnO4溶液乙炔具有还原性A.A B.B C.C D.D20、化学与生活、生产密切相关,下列说法正确的是A.用聚氯乙烯代替木材生产快餐盒,以减少木材的使用B.中国天眼FAST中用到的碳化硅是一种新型的有机高分子材料C.港珠澳大桥中用到的低合金钢,具有强度大、密度小、耐腐蚀等性能D.“司南之杓(注:勺),投之于地,其柢(注:柄)指南。”司南中“杓”所用的材质为FeO21、已知气体的摩尔质量越小,扩散速度越快。图所示为气体扩散速度的实验。两种气体扩散时形成图示的白色烟环。对甲、乙物质的判断,正确的是A.甲是浓氨水,乙是浓硫酸B.甲是浓氨水,乙是浓盐酸C.甲是氢氧化钠溶液,乙是浓盐酸D.甲是浓硝酸,乙是浓氨水22、垃圾分类并回收利用,可以节约自然资源,符合可持续发展的要求。与废弃矿泉水瓶对应的垃圾分类标志是A. B. C. D.二、非选择题(共84分)23、(14分)煤的综合利用有如下转化关系。CO和H2按不同比例可分别合成A和B,已知烃A对氢气的相对密度是14,B能发生银镜反应,C为常见的酸味剂。请回答:(1)有机物D中含有的官能团的名称为______________。(2)反应⑥的类型是______________。(3)反应④的方程式是_______________________________________。(4)下列说法正确的是________。A.有机物A能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色B.有机物B和D能用新制碱性氢氧化铜悬浊液鉴别C.有机物C、D在浓H2SO4作用下制取CH3COOCH2CH3,该反应中浓H2SO4是催化剂和氧化剂D.有机物C没有同分异构体24、(12分)酯类化合物与格氏试剂(RMgX,X=Cl、Br、I)的反应是合成叔醇类化合物的重要方法,可用于制备含氧多官能团化合物。化合物F的合成路线如下,回答下列问题:已知信息如下:①RCH=CH2RCH2CH2OH;②;③RCOOCH3.(1)A的结构简式为____,B→C的反应类型为___,C中官能团的名称为____,C→D的反应方程式为_____。(2)写出符合下列条件的D的同分异构体_____(填结构简式,不考虑立体异构)。①含有五元环碳环结构;②能与NaHCO3溶液反应放出CO2气体;③能发生银镜反应。(3)判断化合物F中有无手性碳原子___,若有用“*”标出。(4)已知羟基能与格氏试剂发生反应。写出以、CH3OH和格氏试剂为原料制备的合成路线(其他试剂任选)___。25、(12分)CCl3CHO是一种药物合成的中间体,可通过CH3CH2OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl进行制备。制备时可能发生的副反应为C2H5OH+HCl→C2H5Cl+H2O、CCl3CHO+HClO—CCl3COOH+HCl。合成该有机物的实验装置示意图(加热装置未画出)和有关数据如下:(1)A中恒压漏斗的作用是______;A装置中发生反应的化学方程式为_____。(2)装置B的作用是____;装置F在吸收气体时,为什么可以防止液体发生倒吸现象______。(3)装置E中的温度计要控制在70℃,三口烧瓶采用的最佳加热方式是______。如果要在球形冷凝管中注入冷水增加冷凝效果,冷水应该从_____(填“a”或“b”)口通入。实验使用球形冷凝管而不使用直形冷凝管的目的是________。(4)实验中装置C中的试剂是饱和食盐水,装置中D的试剂是浓H2SO4。如果不使用D装置,产品中会存在较多的杂质_______(填化学式)。除去这些杂质最合适实验方法是______。(5)利用碘量法可测定产品的纯度,反应原理如下:CCl3CHO+NaOH→CHC13+HCOONaHCOONa+I2=HI+NaI+CO2I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O8称取该实验制备的产品5.00g,配成100.00mL溶液,取其中10.00mL,调节溶液为合适的pH后,加入30.00mL0.100mol•L-1的碘标准液,用0100mol•L-1的Na2S2O3溶液滴定,重复上述3次操作,消耗Na2S2O3溶液平均体积为20.00mL,则该次实验所得产品纯度为_________。26、(10分)乙醇是制取饮料、香精、染料、涂料、洗涤剂等产品的原料。完成下列填空:(1)实验室用乙醇制取乙烯时,浓硫酸的用量远远超过作为催化剂的正常用量,原因是______。(2)验证乙烯加成反应性质时,需对乙烯气体中的干扰物质进行处理,可选用的试剂是_____(填写化学式);能确定乙烯通入溴水中发生了加成反应的事实是______。(选填编号)a.溴水褪色b.有油状物质生成c.反应后水溶液酸性增强d.反应后水溶液接近中性(3)实验室用乙醇和乙酸制备乙酸乙酯时,甲、乙两套装置如图1都可以选用。关于这两套装置的说法正确的是______。(选填编号)a.甲装置乙酸转化率高b.乙装置乙酸转化率高c.甲装置有冷凝回流措施d.乙装置有冷凝回流措施(4)用乙装置实验时,提纯乙中乙酸乙酯的流程如图3以上流程中试剂A的化学式是______;操作Ⅱ的名称是______;操作Ⅲ一般适用于分离______混合物。(5)如图2是用乙醇制备溴乙烷的装置,实验中有两种加料方案:①先加溴化钠→再加乙醇→最后加1:1浓硫酸;②先加溴化钠→再加1:1浓硫酸→最后加乙醇。按方案①和②实验时,产物都有明显颜色,若在试管中加入______,产物可变为无色。与方案①相比较,方案②的明显缺点是______。27、(12分)某化学兴趣小组的同学利用如图所示实验装置进行某些气体的制备、物质性质的探究等实验(图中夹持装置省略)。请按要求填空:(1)实验室制取SO2气体时,可选择的合适试剂___(选填编号)。a.15%的H2SO4溶液b.75%的H2SO4溶液c.Na2SO3固体d.CaSO3固体相应的制取装置是___(填图中装置下方编号)。(2)实验室若用装置①来制取H2S气体,可选择的固体反应物是___(选填编号)。a.Na2S固体b.CuS固体c.FeS固体d.FeS2固体反应的离子方程式为___。(3)如何检验装置①的气密性?简述其操作:___。(4)实验室里可用浓硫酸和无水酒精反应制取乙烯,除了题中的仪器外,制取装置中还缺少的玻璃仪器是___。(5)该化学兴趣小组为探究制备乙烯是否存在副产物SO2和CO2,制备的气体从发生装置出来除去乙烯后依次选择了装置②、④、⑤,其中装置②盛有的试剂是___,装置④盛有的试剂是___。28、(14分)研究氮氧化物的反应机理,NOx之间的转化对等于消除环境污染有具有重要意义。Ⅰ:升高温度绝大多数的化学反应速率增大,但是2NO(g)+O2(g)2NO2(g)(ΔH<0)的速率却随温度的升高而减小。某化学小组为研究特殊现象的实质原因,查阅资料知:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步:①2NO(g)N2O2(g)(快)v1正=k1正c2(NO)v1逆=k1逆c(N2O2)ΔH1<0②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)v2正=k2正c(N2O2)c(O2)v2逆=k2逆c2(NO2)ΔH2<0(1)一定温度下,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态,请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=________,根据速率方程分析,升高温度该反应速率减小的原因是________(填字母)。a.k2正增大,c(N2O2)增大b.k2正减小,c(N2O2)减小c.k2正增大,c(N2O2)减小d.k2正减小,c(N2O2)增大(2)由实验数据得到v2正~c(O2)的关系可用如图表示。当x点升高到某一温度时,反应重新达到平衡,则变为相应的点为______(填字母)。Ⅱ:(1)已知:N2O4(g)2NO2(g)ΔH>0,将一定量N2O4气体充入恒容的密闭容器中,控制反应温度为T1。①下列可以作为反应达到平衡的判据是________。A.气体的压强不变B.v正(N2O4)=2v逆(NO2)C.K不变D.容器内气体的密度不变E.容器内颜色不变②t1时刻反应达到平衡,混合气体平衡总压强为p,N2O4气体的平衡转化率为75%,则反应N2O4(g)2NO2(g)的平衡常数Kp=________(对于气相反应,用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作Kp,如p(B)=p·x(B),p为平衡总压强,x(B)为平衡系统中B的物质的量分数)。③反应温度T1时,c(N2O4)随t(时间)变化曲线如图1,画出0~t2时段,c(NO2)随t变化曲线。保持其它条件不变,改变反应温度为T2(T2>T1),再次画出0~t2时段,c(NO2)随t变化趋势的曲线。______________(2)NO氧化反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)分两步进行,其反应过程能量变化示意图如图2。Ⅰ2NO(g)N2O2(g)ΔH1ⅡN2O2(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH2①决定NO氧化反应速率的步骤是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。②在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和O2气体,保持其它条件不变,控制反应温度分别为T3和T4(T4>T3),测得c(NO)随t(时间)的变化曲线如图3。转化相同量的NO,在温度________(填“T3”或“T4”)下消耗的时间较长,试结合反应过程能量图(图2)分析其原因________。29、(10分)工业上用焦炭与石英在高温下氮气流中发生如下反应,3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g)+Q(Q>0),可制得一种新型陶瓷材料氮化硅(Si3N4),该材料熔点高,硬度大,广泛应用于光伏、轴承、冶金、化工、能源、环保等行业。回答下列问题:(1)N2的电子式为____________,Si在元素周期表中的位置是_______________,氮化硅晶体属于__________晶体。(2)该反应中,还原产物是______________。若测得反应生成22.4LCO气体(标准状况下),则转移的电子的物质的量为_____________。(3)该反应的平衡常数表达式K=__________________;若其他条件不变,降低温度,达到新的平衡时,K值____________(填“增大”、“减小”或“不变”,以下同)。CO的浓度_________,SiO2的质量______________。(4)已知在一定条件下的2L密闭容器中制备氮化硅,SiO2(纯度98.5%,所含杂质不与参与反应)剩余质量和反应时间的关系如右图所示。CO在0~10min的平均反应速率为_______。(5)现用四氯化硅、氮气和氢气在高温下发生反应,可得较高纯度的氮化硅。反应的化学方程式为______________。
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.工业上用电解饱和食盐水的方法来制取烧碱,化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,A错误;B.工业利用氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,HCl溶于水得到盐酸,而不是光照,B错误;C.C2H5OHCH2=CH2↑+H2O是实验室制备乙烯的方法,工业制备乙烯主要是石油的裂解得到,C错误;D.将过量的氯气通入石灰乳中制取漂粉精,化学方程式为2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,D正确;故合理选项是D。2、B【解析】
试管1中浓硫酸和铜在加热条件下反应生成SO2,生成的SO2进入试管2中与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,使得高锰酸钾溶液褪色,试管3中ZnS与稀硫酸反应生成H2S,2H2S+SO2===3S↓+2H2O,出现淡黄色的硫单质固体,锥形瓶中的NaOH用于吸收SO2,防止污染空气,据此分析解答。【详解】A.如果出现白色固体也应该是硫酸铜固体而不是其晶体,因为硫酸铜晶体是蓝色的,A选项错误;B.试管2中紫红色溶液由深变浅,直至褪色,说明SO2与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,SO2具有还原性,B选项正确。C.ZnS与稀硫酸反应生成H2S,2H2S+SO2===3S↓+2H2O,出现硫单质固体,所以现象与解释均不正确,C选项错误;D.若NaHSO3溶液显酸性,酚酞溶液就会褪色,故不一定是NaHSO3溶液碱性小于NaOH,D选项错误;答案选B。【点睛】A选项为易混淆点,在解答时一定要清楚硫酸铜固体和硫酸铜晶体的区别。3、C【解析】
A.标准状况下,SO3为固态,22.4LSO3含有分子不等于NA,选项A错误;B.4.6g乙醇的物质的量是0.1mol,含有的C-H键的个数为0.5NA,选项B错误;C.过氧化钠与水的反应中过氧化钠既是氧化剂,也是还原剂,则0.1molNa2O2与水反应转移电子数为0.1NA,选项C正确;D、没有给定溶液的体积,无法计算氢离子的数目,选项D错误。答案选C。4、D【解析】
H2CO3HCO3-+H+的电离平衡常数Kal=c(H+)·c(HCO3-)/c(H2CO3),所以lgc(H2CO3)/c(HCO3-)=pKal-pH=6.4-pH,H2PO4-HPO42-+H+的电离平衡常数Ka2=c(H+)·c(HPO42-)/c(H2PO4-),所以lgc(HPO42-)/c(H2PO4-)=pH-pKa2=pH-7.2,A.当lgx=0时,pH分别为6.4、7.2;B.酸对水的电离有抑制作用,酸性越强即pH越小,抑制作用越大,水的电离程度越小;C.当c(H2CO3)=c(HCO3-)时,即lgc(H2CO3)/c(HCO3-)=0,溶液中pH=6.4,则lgc(HPO42-)/c(H2PO4-)=pH-7.2=6.4-7.2=-0.8;D.c(HCO3-)·c(H2PO4-)/c(HPO42-)=c(HCO3-)·c(H+)/Ka2=Ka1×c(H2CO3)/Ka2,pH增大则H2CO3HCO3-+H+正向进行,使c(H2CO3)减小。【详解】A.当lgx=0时,pH分别为6.4、7.2,所以曲线I表示lgc(H2CO3)/c(HCO3-)=pKal-pH=6.4-pH,曲线II表示lgc(HPO42-)/c(H2PO4-)=pH-pKa2=pH-7.2,故A错误;B.酸对水的电离有抑制作用,酸性越强即pH越小,抑制作用越大,水的电离程度越小,a-b的过程中pH增大,溶液酸性减弱,水的电离程度增大,故B错误;C.当c(H2CO3)=c(HCO3-)时,即lgc(H2CO3)/c(HCO3-)=0,溶液中pH=6.4,则lgc(HPO42-)/c(H2PO4-)=pH-7.2=6.4-7.2=-0.8<0,即c(HPO42-)<c(H2PO4-),故C错误;D、c(HCO3-)·c(H2PO4-)/c(HPO42-)=c(HCO3-)·c(H+)/Ka2=Ka1×c(H2CO3)/Ka2,pH增大则H2CO3HCO3-+H+正向进行,使c(H2CO3)减小,Ka1、Ka2不变,所以pH增大时,c(HCO3-)∙c(H2PO4-)/c(HPO42-)逐渐减小,故D正确;故选D。【点睛】本题考查弱电解质的电离平衡及其溶液中离子浓度的变化关系,把握电离平衡常数意义及应用、分析图象信息是解题关键,注意比例式的恒等转化以判断其增减性的方法。5、D【解析】A、苯和液溴铁作催化剂,不需要加热,生成溴苯,故A错误;B、2,2-二甲基丙烷分子式为C5H12,与正戊烷为同分异构体,故B错误;C、石油是由多种碳氢化合物组成的混合物,乙醇是含氧衍生物,故C错误;D、乙醇、正戊烷、苯都能发生取代反应,都能燃烧,属于氧化反应,故D正确。6、D【解析】
W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,W元素的一种核素可用于鉴定文物年代,W为C元素;X元素的一种单质可作为饮用水消毒剂,X为O元素;Y元素的简单离子是同周期元素的简单离子中半径最小的,Y为Al元素;Z元素和W元素同主族,Z为Si元素;R元素被称为“成盐元素”,R为Cl元素,以此来解答。【详解】由上述分析可知,W为C、X为O、Y为Al、Z为Si、R为Cl元素。A.O2-和Al3+核外电子排布都是2、8,离子的核电荷数越大,离子半径就越小,因此简单离子半径:X>Y,A正确;B.同一主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱,则非金属性C>Si。元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性就越强,因此简单氢化物的稳定性:W>Z,B正确;C.元素X和R形成的ClO2,该物质具有强氧化性,可用于自来水的消毒杀菌,C正确;D.Y和R化合物为AlCl3,AlCl3为共价化合物,熔融氯化铝不能导电。在工业上常用电解熔融Al2O3的方法制金属Al,D错误;故合理选项是D。【点睛】本题考查原子结构与元素周期律。把握短周期元素、原子序数、元素的性质和位置来推断元素为解答的关键,D选项为易错点,注意冶炼金属Al原料的选择。7、B【解析】
A、若A为NaOH溶液,甲是AlCl3,乙是Al(OH)3白色沉淀,丙是NaAlO2,X为短周期金属元素铝,符合题意,A正确;B、若A为硝酸,X为金属元素,X应是变价金属,则甲是Fe,乙是Fe(NO3)2,丙是Fe(NO3)3,甲与乙不反应,B错误;C、若A为氧气,丙在通常状况下为红棕色气体即NO2,则甲是N2,乙是NO,C正确;D、若乙为NaHCO3,甲是CO2,A是NaOH,丙是Na2CO3,或者甲是Na2CO3,乙是NaHCO3,A是HCl,丙是CO2,D正确。答案选B。8、A【解析】
A.工业生产纯碱的化学方程式为:NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑都为复分解反应,不涉及氧化还原反应,故A正确;B.工业制氨气的化学方程式为:
N2+3H22NH3,有化合价变化,是氧化还原反应,故B错误;C.工业制取烧碱的化学方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
,有化合价变化,是氧化还原反应,故C错误;D.工业制取盐酸:H2+Cl22HCl,HCl溶于水形成盐酸,有化合价变化,是氧化还原反应,故D错误;故答案为A。9、D【解析】
A.根据电荷守恒可知,NaHCO3溶液中,c(H+)+c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),A项错误;B.常温下2mL1mol·L-1NaHCO3溶液,pH约为8,溶液显碱性,溶液中HCO3-水解程度大于其电离程度,c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+),B项错误;C.加热NaHCO3溶液,可能分解为碳酸钠,碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠,pH会增大,C项错误;D.向碳酸氢钠溶液中滴加几滴饱和CaCl2溶液,有白色沉淀生成为碳酸钙沉淀,促进了碳酸氢根离子的电离,离子方程式为:Ca2++2HCO3-=CaCO3↓+H2O+CO2↑,D项正确;答案选D。10、D【解析】
C3H8中含有2种化学环境不同的H原子数目,再利用-OH原子团替换H原子,判断属于醇的同分异构体,C3H8O只有一种醚的结构,即甲乙醚,据此分析解答。【详解】C3H8分子中有2种化学环境不同的H原子,其一羟基代物有2种分别为:CH3CH2CH2OH和CH3CH(OH)CH3,C3H8O只有一种醚的结构,即甲乙醚,故C3H8O的同分异构体数目为3。A.C3H6可以为丙烯和环丙烷,具有2种结构,同分异构体数目不相同,故A不选;B.C4H8可以为1-丁烯、2-丁烯、2-甲基-1-丙烯和环丁烷以及甲基环丙烷等,具有5种同分异构体,同分异构体数目不相同,故B不选;C.C6H4Cl2可以是由苯环经过二氯取代生成的产物,有邻、间、对三种同分异构体,另外还可以是含有碳碳双键以及三键的物质,故有大于3种同分异构体,同分异构体数目不相同,故C不选;D.C5H12有3种同分异构体,分别为正戊烷、异戊烷和新戊烷,同分异构体数目相同,故D选;故选D。11、A【解析】
A.二氧化硅是制造玻璃、光导纤维的原料,A正确;B.纤维素属于天然有机高分子化合物,油脂是小分子,B错误;C.福尔马林是甲醛的水溶液,福尔马林有毒,不能用于食物的保鲜和消毒,C错误;D.导致酸雨的物质主要是SO2和NOx,CO2、PM2.5颗粒不会导致酸雨,D错误;答案选A。12、D【解析】
放电时,消耗H+,溶液pH升高,由此分析解答。【详解】A.正极反应是还原反应,由电池总反应可知放电时的正极反应为VO2++2H++e-═VO2++H2O,故A错误;B.充电时,阴极反应为还原反应,故为V3+得电子生成V2+的反应,故B错误;C.电子只能在导线中进行移动,在电解质溶液中是靠阴阳离子定向移动来形成闭合回路,故C错误;D.该电池的储能容量,可以通过增大电解液存储罐的容积并增加电解液的体积来实现,正确;故答案为D。【点睛】本题综合考查原电池知识,侧重于学生的分析能力的考查,为高考常见题型和高频考点,注意把握原电池的工作原理,答题时注意体会电极方程式的书写方法,难度不大。13、D【解析】
氢氧燃料电池的原理反应:2H2+O2=2H2O,通氢气一极是负极,发生氧化反应,通氧气一极是正极,发生还原反应,即a是负极,b是正极,电解质溶液为酸性环境,据此分析。【详解】A.由以上分析知,a极是负极,发生反应为H2-2e-=2H+,故A正确;B.由以上分析知,b是正极,发生还原反应,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,故B正确;C.原电池中阳离子移动向正极,则电解质溶液中H+向正极移动,故C正确;D.氢氧燃料酸性电池,在反应中不断产生水,溶液的pH值增大,故D项错误;答案选D。【点睛】氢氧燃料电池的工作原理是2H2+O2=2H2O,负极通入氢气,氢气失电子被氧化,正极通入氧气,氧气得电子被还原,根据电解质溶液的酸碱性确定电极反应式,①若选用KOH溶液作电解质溶液,正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,负极的电极反应式为:2H2-4e-+4OH-=4H2O;②若选用硫酸作电解质溶液,正极的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,负极的电极反应式为:2H2-4e-=4H+;这是燃料电池的常考点,也是学生们的易混点,根据电解质溶液的酸碱性写电极反应式是关键。14、C【解析】
A.聚乙烯结构中不含碳碳双键,不能使溴水褪色,故A错误;B.氯化铝为共价化合物,受热易升华,电解得不到金属铝;金属铝采用电解氧化铝制备,故B错误;C.镍、镉等重金属会造成水土污染,应集中处理,不可用填埋法处理,故C正确;D.丝、毛中主要含蛋白质,含有C、H、O、N等元素,燃烧不止生成CO2和H2O,故D错误;答案:C15、D【解析】
H2X为二元弱酸,以第一步电离为主,则Ka1(H2X)>Ka2(H2X),在酸性条件下,当pH相同时,>。根据图象可知N为lg的变化曲线,M为lg的变化曲线,当lg=0或lg=0时,说明=1或=1.浓度相等,结合图象可计算电离平衡常数并判断溶液的酸碱性。【详解】A.lg=0时,=1,此时溶液的pH≈4.4,所以Ka1(H2X)=c(H+)=10-4.4,A正确;B.根据上述分析可知曲线B表示lg的变化曲线,B正确;C.根据图象可知:当lg=0时,=1,即c(HX-)=c(X2-),此时溶液的pH约等于5.4<7,溶液显酸性,说明该溶液中c(H+)>c(OH-),C正确;D.根据图象可知当溶液pH=7时,lg>0,说明c(X2-)>c(HX-),因此该溶液中c(Na+)>c(X2-)>c(HX-)>c(OH-),D错误;故合理选项是D。【点睛】本题考查弱电解质的电离、电离常数的应用等知识。注意把握图象中曲线的变化和相关数据的处理,难度中等。16、C【解析】
依据同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,由反应方程式①判断氧化性Fe3+>I2,由反应方程式②得到氧化性Br2>Fe3+,由反应方程式③得到氧化性I2>Fe(CN)63-,综合可得C项正确。故选C。17、D【解析】
A.SO2、SiO2和碱反应生成盐和水属于酸性氧化物,和碱反应发生的是氧化还原反应,不是酸性氧化物,A错误;B.水溶液中部分电离属于弱电解质,属于弱碱是弱电解质,熔融状态下完全电离属于强电解质,B错误;C.铝热剂是铝和金属氧化物的混合物,漂粉精是氯化钙和次氯酸钙的混合物,聚乙烯是高分子化合物属于混合物,C错误;D.、石墨烯为碳的单质、HCN,组成和结构上与无机物相近属于无机物,D正确。答案选D。18、D【解析】
H2MA分子比离子更易透过细胞膜而杀灭细菌,则H2MA浓度越大杀菌能力越大,H2MA与NaOH反应过程中H2MA浓度逐渐减小、HMA-浓度先增大后减小、MA2-浓度增大,所以I表示H2MA、II表示HMA-、III表示MA2-。A.H2MA分子比离子更易透过细胞膜而杀灭细菌,则H2MA浓度越大杀菌能力越大,H2MA浓度:a>b,所以杀菌能力a>b,A错误;B.通过上述分析可知,III表示MA2-物质的量的变化,B错误;C.MA2-水解常数Kh===≈5.88×10-10,C错误;D.当V=30mL时,溶液中生成等物质的量浓度的NaHMA、Na2MA,根据图知溶液中c(HMA-)<c(MA2-),说明HMA-电离程度大于MA2-水解程度,所以溶液呈酸性,D正确;故合理选项是D。19、C【解析】
A.浓醋酸具有挥发性,酸性大于苯酚,因此,挥发出的醋酸也能与苯酚钠反应得到苯酚,不能证明碳酸的酸性大于苯酚,故A错误;B.溴离子与银离子反应生成浅黄色沉淀;由于溴易挥发,挥发出的溴和水反应也能生成氢溴酸,从而影响苯和溴反应生成的溴化氢,所以无法得出相应结论,故B错误;C.浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气,氯气能置换碘化钾中的碘单质,可比较氧化性,故C正确;D.电石不纯,与水反应生成乙炔的同时也生成硫化氢、磷化氢等,都可与高锰酸钾溶液反应,应先除杂,故D错误;故答案选C。20、C【解析】
A.聚氯乙烯有毒,不能用作食品包装,A项错误;B.碳化硅是无机物,不是有机高分子材料,B项错误;C.考虑到港珠澳大桥所处位置等,所以使用的低合金钢,必须要有强度大,密度小以及耐腐蚀的性能,C项正确;D.司南材质即磁性氧化铁,成分为Fe3O4而非FeO,D项错误;答案选C。21、B【解析】
气体的摩尔质量越小,气体扩散速度越快,相同时间内扩散的距离就越远,再根据烟环物质可以判断甲乙。【详解】A.浓硫酸难挥发,不能在管内与氨气形成烟环,故A错误;B.由气体的摩尔质量越小,扩散速度越快,所以氨气的扩散速度比氯化氢快,氨气比浓盐酸离烟环远,所以甲为浓氨水、乙为浓盐酸,故B正确;C.氢氧化钠溶液不具有挥发性,且氢氧化钠与盐酸反应不能产生白色烟环,故C错误;D.氨气扩散速度比硝酸快,氨气比浓硝酸离烟环远,故D错误。答案选B。【点睛】本题需要注意观察图示,要在管内两物质之间形成烟环,两种物质都需要具有挥发性,A、C中的浓硫酸和氢氧化钠溶液都不能挥发。22、A【解析】
根据垃圾分类标志的含义判断。【详解】废弃矿泉水瓶属于可回收利用的垃圾。本题选A。二、非选择题(共84分)23、羟基取代反应/酯化反应CH2=CH2+O2→CH3COOHAB【解析】
根据题干信息可知,A为CH2=CH2,B为乙醛;根据A、B的结构结合最终产物CH3COOCH2CH3逆推可知,C为CH3COOH,D为CH3CH2OH。【详解】(1)根据以上分析,D中官能团为羟基,故答案为:羟基。(2)乙酸和乙醇生成乙酸乙酯的反应类型为酯化反应即取代反应,故答案为:酯化反应或取代反应。(3)反应④为乙烯氧化为乙酸,化学方程式为:CH2=CH2+O2→CH3COOH,故答案为:CH2=CH2+O2→CH3COOH。(4)A.乙烯和溴水中的溴单质加成,可被酸性高锰酸钾溶液氧化,故A正确;B.乙醛和新制氢氧化铜在加热条件下生成砖红色沉淀,乙醇与Cu(OH)2悬浊液不反应,可以鉴别,故B正确;C.酯化反应中,浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂,故C错误;D.CH3COOH的同分异构体有HCOOCH3,故D错误。综上所述,答案为AB。24、氧化反应羧基、羟基、和【解析】
根据F的结构不难得知A含1个五元环,根据题目给的信息可知A中必定含有双键,结合分子的不饱和度可知再无不饱和键,因此A的结构简式为,根据信息不难得出B的结构简式为,酸性高锰酸钾有氧化性,可将醇羟基氧化为羧基,因此C的结构简式为,C到D的反应条件很明显是酯化反应,因此D的结构简式为,再根据题目信息不难推出E的结构简式为,据此再分析题目即可。【详解】(1)根据分析,A的结构简式为;B→C的过程是氧化反应,C中含有的官能团为羰基和羧基,C→D的反应方程式为;(2)根据题目中的要求,D的同分异构体需含有五元环、羧基和羟基,因此符合要求的同分异构体有三种,分别为、和;(3)化合物F中含有手性碳原子,标出即可;(4)根据所给信息,采用逆推法,可得出目标产物的合成路线为:。25、保持漏斗和反应容器内的气压相等2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O安全瓶(或防止装置C中液体倒吸入装置A中)漏斗口径较大,被吸住的液体会迅速回落烧杯中水浴b增大蒸气与外界接触面积,提高冷凝回流效果C2H5Cl、CCl3COOH蒸馏59%【解析】
A装置利用高锰酸钾与浓盐酸制备氯气,C装置用饱和食盐水除去HCl,D装置盛放浓硫酸干燥氯气,E中反应制备CCl3CHO。F装置盛放氢氧化钠溶液,吸收尾气中氯气、HCl防止污染空气。【详解】(1)A中的恒压漏斗使得漏斗中的压强和圆底烧瓶中的压强相同,从而浓盐酸能够顺利流下。高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气,方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;(2)装置B中的导管很短,而且B中没有试剂,所以是作安全瓶,防止C装置处理HCl气体时发生倒吸。装置F中倒扣的漏斗,与液体接触的部分横截面积很大,被吸住的液体会迅速回落烧杯中,不会发生倒吸。答案为安全瓶漏斗口径较大,被吸住的液体会迅速回落烧杯中;(3)温度要控制在70℃,未超过水的沸点100℃,可以选择水浴加热,即最佳的加热方式为水浴加热。冷凝过程中,冷凝管中应该充满水,所以冷水应该从b口进。球形冷凝管与蒸气接触的面积大,冷凝回流效果更好。答案为:水浴b增大蒸气与外界接触面积,提高冷凝回流效果;(4)如果没有浓硫酸干燥,则E中会有水参加反应,水与氯气反应生成HCl和HClO,副反应就会发生,生成的产物有C2H5Cl、CCl3COOH。从图表所给的信息来看,杂质均溶于乙醇,得到一混合液体,且沸点相差较大,使用蒸馏,可以分离除去;(5)加入的碘单质被硫代硫酸钠和CCl3CHO消耗,加入的碘单质的物质的量为0.03L×0.100mol•L-1=0.003mol,消耗的Na2S2O3的物质的量为0.02L×0.100mol•L-1=0.002mol。有关系式为I2~CCl3CHOI2~2Na2S2O30.001mol0.002molCCl3CHO消耗碘单质的物质的量为0.003-0.001mol=0.002mol,则10mL的溶液中含有CCl3CHO的物质的量为0.002mol。100mL溶液中含有CCl3CHO为0.02mol,质量为0.02mol×147.5g=2.95g,则纯度。【点睛】本题纯度的计算采用的返滴法,要理解题目所给方程式的意思。消耗I2的物质有两种,和一般的滴定有所差别。26、利用浓硫酸的吸水性,使反应向有利于生成乙烯的方向进行NaOHdb、dNa2CO3分液相互溶解但沸点差别较大的液体混合物Na2SO3先加浓硫酸会有较多HBr气体生成,HBr挥发会造成HBr的损耗【解析】
(1)乙醇在浓硫酸作催化剂、脱水剂的条件下迅速升温至170℃可到乙烯,反应为可逆反应,浓硫酸还具有吸水性;(2)乙醇生成乙烯的反应中,浓硫酸作催化剂和脱水剂,浓硫酸还有强氧化性,与乙醇发生氧化还原反应,因此产物中有可能存在SO2,会对乙烯的验证造成干扰,选择氢氧化钠溶液吸收SO2;乙烯与溴水发生加成反应生成1,2—二溴乙烷,据此分析解答;(3)甲装置边反应边蒸馏,乙装置采用冷凝回流,等反应后再提取产物,使反应更充分;(4)分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物时加入饱和的碳酸钠溶液,吸收挥发出的乙酸和乙醇,同时降低乙酸乙酯的溶解度,分液可将其分离,得到的乙酸乙酯再进一步进行提纯即可;(5)按方案①和②实验时,产物都有明显颜色,是由于有溴单质生成,溶于水后出现橙红色;方案②中把浓硫酸加入溴化钠溶液,会有HBr生成,HBr具有挥发性,会使HBr损失。【详解】(1)乙醇制取乙烯的同时还生成水,浓硫酸在反应中作催化剂和脱水剂,浓硫酸的用量远远超过作为催化剂的正常用量,原因是:浓硫酸还具有吸水性,反应生成的水被浓硫酸吸收,使反应向有利于生成乙烯的方向进行;(2)乙醇生成乙烯的反应中,浓硫酸作催化剂和脱水剂,浓硫酸还有强氧化性,与乙醇发生氧化还原反应,因此产物中有可能存在SO2,会对乙烯的验证造成干扰,选择碱性溶液吸收SO2;a.若乙烯与溴水发生取代反应也可使溴水褪色;b.若乙烯与溴水发生取代反应也有油状物质生成;c.若反应后水溶液酸性增强,说明乙烯与溴水发生了取代反应;d.反应后水溶液接近中性,说明反应后没有HBr生成,说明乙烯与溴水发生了加成反应;答案选d;(3)甲装置边反应边蒸馏,而乙醇、乙酸易挥发,易被蒸出,使反应物转化率降低,乙装置采用冷凝回流,等充分反应后再提取产物,使反应更充分,乙酸的转化率更高;答案选bd。(4)分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物时加入饱和的碳酸钠溶液,吸收挥发出的乙酸和乙醇,同时降低乙酸乙酯的溶解度,分液可将其分离;分液得到的乙酸乙酯中还含有少量杂质,再精馏,精馏适用于分离互溶的沸点有差异且差异较大的液态混合物;(5)按方案①和②实验时,产物都有明显颜色,是由于有溴单质生成,溶于水后出现橙红色,可用亚硫酸钠溶液吸收生成的溴单质;方案②中把浓硫酸加入溴化钠溶液,会有HBr生成,HBr具有挥发性,会使HBr损失。27、b、c⑥cFeS+2H+=Fe2++H2S↑关闭活塞K,从长颈漏斗注水,使长颈漏斗管内液面高于试管内液面,一段时间液面不下降则气密性好酒精灯、温度计品红溶液品红溶液【解析】
实验室用亚硫酸钠固体与硫酸反应制取SO2气体,反应方程式为:Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O。【详解】(1)a.15%的H2SO4溶液,SO2是一种没有颜色而有刺激性气味的有毒气体,易溶于水,由于SO2气体是易溶于水的气体,所以不能选择15%的H2SO4溶液,a错误;
b.75%的H2SO4溶液,由于SO2气体是易溶于水的气体,用浓硫酸可以降低二氧化硫在水中的溶解度,b正确;
c.Na2SO3固体,Na2SO3固体易溶于水,保证反应均匀进行,c正确;
d.CaSO3固体,由于CaSO3固体与硫酸反应生成的CaSO4固体微溶,容易在CaSO3固体表面形成一层薄膜阻止反应的进行,d错误;气体的制取装置的选择与反应物的状态、溶解性和反应的条件有关;实验室用亚硫酸钠固体与硫酸反应制取SO2气体,反应方程式为:Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O,该制取所需装置为固体和液体反应不需加热制取气体,因Na2SO3固体易溶于水,选①无法控制反应的开始和停止和反应的速率,选⑥,故答案为:b、c;⑥;(2)装置①的特点,固体与液体反应,不需要加热,且固体难溶于水,便于控制反应,Na2S固体易溶于水的固体,CuS固体与稀硫酸不反应,FeS2颗粒虽难溶于水但与酸发生:FeS2+H2SO4=H2S2+FeSO4,H2S2类似于H2O2,易分解,发生H2S2=H2S↑+S↓,显然不及用FeS固体与稀H2SO4反应制取H2S气体副产物少,反应快,因此实验室用FeS固体和稀硫酸反应制取H2S气体,FeS+2H+=Fe2++H2S↑,用FeS固体与稀H2SO4反应制取H2S气体,是固液常温型反应,所以c正确,故答案为:c;
FeS+2H+=Fe2++H2S↑;(3)装置①为简易的制取气体装置,对于该装置的气密性检查,主要是通过气体受热后体积膨胀、压强增大或压强增大看体积变化来进行检验.如夹紧止水夹,向长颈漏斗中加水至其液面高于试管中的液面,一段时间后,看液面高度差有无变化,说明变化装置漏气,反之不漏气,故答案为:关闭活塞K,从长颈漏斗注水,使长颈漏斗管内液面高于试管内液面,一段时间液面不下降则气密性好;(4)实验室制取乙烯的原理是CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O,需酒精灯加热,需温度计测反应的温度,故答案为:酒精灯、温度计;(5)为探究制备乙烯是否存在副产物SO2和
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