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文档简介
青海省西宁市湟川中学2024年高三第四次模拟考试化学试卷请考生注意:1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。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、能证明BF3为平面三角形而不是三角锥形分子的理由是()A.BF2Cl只有一种结构 B.三根B﹣F键间键角都为120°C.BFCl2只有一种结构 D.三根B﹣F键键长都为130pm2、与氨碱法相比较,联合制碱法最突出的优点是A.NaCl利用率高 B.设备少C.循环利用的物质多 D.原料易得3、屠呦呦因对青蒿素的研究而获得诺贝尔生理学或医学奖,青蒿素可以青蒿酸(结构简式如图所示)为原料合成,下列关于青蒿酸的说法中正确的是A.分子式为C15H24O2B.属子芳香族化合物C.能发生取代反应和加成反应D.分子中所有原子可能共平面4、主族元素X、Y、Z、W、R、T的原子序数依次增大,且均不大于20。其中X-的电子层结构与氦相同,R和Y同族,Y元素的某种单质是一种自来水消毒剂;Z3+和Y2-具有相同的电子层结构;T、W、Y三种元素组成盐T2WY3的溶液通入过量CO2后产生白色沉淀。下列说法不正确的是()A.原子半径:T>R>W>ZB.T和R形成化合物的水溶液呈碱性C.化合物TX具有很强的还原性,可与水反应D.T、R、Z三种元素的最高价氧化物对应的水化物两两能发生反应5、某无色溶液中含Na+、I-、NO3-、Cl-,加入下列哪种溶液不会使其变色A.淀粉溶液 B.硫酸氢钠溶液 C.H2O2溶液 D.氯水6、下列垃圾或废弃物的处理不符合环保节约理念的是()A.废纸、塑料瓶、废铁回收再利用B.厨余垃圾采用生化处理或堆肥C.稻草、农膜和一次性餐具露天焚烧D.废电池等有毒有害垃圾分类回收7、下列操作一定会使结果偏低的是()A.配制一定物质的量浓度的溶液时,用胶头滴管将超过刻度线的溶液吸出B.测定胆矾晶体中的结晶水含量,加热后,未进行恒重操作C.酸碱滴定实验,滴加最后一滴标准液,溶液颜色突变,未等待半分钟D.测定气体摩尔体积时,气体体积未减去注入酸的体积8、X、Y、Z、W四种短周期主族元素的原子序数依次增大。X和Z同主族,Y和W同主族;原子半径X小于Y;X、Y、Z、W原子最外层电子数之和为14。下列叙述正确的是A.气态氢化物的热稳定性:W>YB.Y和Z可形成含有共价键的离子化合物C.W的最高价氧化物对应水化物的酸性同周期元素中最强D.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)9、合成导电高分子材料PPV的反应如下。下列说法正确的是()+(2n-1)HIA.合成PPV的反应为加聚反应B.1molPPV最多能与4molH2发生加成反应C.与溴水加成后的产物最多有14个原子共平面D.和苯乙烯互为同系物10、下列中国制造的产品主体用料不是金属材料的是世界最大射电望远镜中国第一艘国产航母中国大飞机C919世界最长的港珠澳大桥A.钢索B.钢材C.铝合金D.硅酸盐A.A B.B C.C D.D11、NH4NO3溶液受热可发生分解反应:NH4NO3N2↑+HNO3+H2O(未配平)。用NA表示阿伏加德罗数的值,下列说法正确的是()A.分解时每生成2.24L(标准状况)N2,转移电子的数目为0.6NAB.2.8gN2中含有共用电子对的数目为0.3NAC.56gFe与足量热浓硝酸反应生成NO2分子的数目为3NAD.0.1mol·L-1NH4NO3溶液中,NH4+的数目小于0.1NA12、如图是一种染料敏化太阳能电池的示意图,电池的一个电极由有机光敏染料(R)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成,另一电极由导电玻璃镀铂构成,下列关于该电池叙述不正确的是()A.染料敏化TiO2电极为电池负极,发生氧化反应B.正极电极反应式是:I3-+2e-=3I-C.电池总反应是:2R++3I-=I3-+2RD.电池工作时将太阳能转化为电能13、下列实验操作、现象和结论均正确的是()选项实验操作和现象结论A向NaBr溶液中分别滴入少量氯水和苯,振荡、静置,溶液上层呈橙红色Br-的还原性强于Cl-B相同条件下,分别向20mL0.1mol/LKMnO4溶液和20mL0.5mol/LKMnO4溶液中滴加相同浓度和体积的草酸溶液(过量),0.5mol/LKMnO4溶液紫色褪去的时间更短(生成的Mn2+对该反应无影响)浓度对反应速率的影响:浓度越大,反应速率越快C向淀粉碘化钾溶液中通入过量氯气,溶液由无色变为蓝色,后蓝色褪去氯气具有强氧化性和漂白性D室温下,用pH试纸测得0.1mol/LNa2SO3溶液的pH约为10,0.1mol/LNaHSO3溶液的pH约为5HSO3-结合H+的能力比SO32-的强A.A B.B C.C D.D14、下列所示的实验方案正确,且能达到实验目的的是()选项实验目的实验方案A比较镁、铝的金属性强弱分别在MgCl2和AlCl3溶液中滴加氨水直至过量,观察现象B比较Cl2、Br2的氧化性强弱将少量氯水滴入FeBr2溶液中,观察现象C证明SO2具有漂白性将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色D证明电离常数Ka:HSO3->HCO3-测得同浓度的Na2CO3溶液的pH大于Na2SO3溶液A.A B.B C.C D.D15、CO2是自然界碳循环中的重要物质。下列过程会引起大气中CO2含量上升的是A.光合作用 B.自然降雨 C.化石燃料的燃烧 D.碳酸盐的沉积16、用除去表面氧化膜的细铝条紧紧缠绕在温度计上(如图),将少许硝酸汞溶液滴到铝条表面,置于空气中,很快铝条表面产生“白毛”,且温度明显上升。下列分析错误的是A.Al和O2化合放出热量 B.硝酸汞是催化剂C.涉及了:2Al+3Hg2+→2Al3++3Hg D.“白毛”是氧化铝17、在25℃时,向50.00mL未知浓度的氨水中逐滴加入0.5mol·L-1的HC1溶液。滴定过程中,溶液的pOH[pOH=-lgc(OH-)]与滴入HCl溶液体积的关系如图所示,则下列说法中正确的是A.图中②点所示溶液的导电能力弱于①点B.③点处水电离出的c(H+)=1×10-8mol·L-1C.图中点①所示溶液中,c(C1-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)D.25℃时氨水的Kb约为5×10-5.6mo1·L-118、下列关于糖类、油脂、蛋白质的说法正确的是()A.糖类在一定条件下都可以水解生成乙醇和二氧化碳B.油脂与乙酸乙酯都属于酯类物质,碱性条件下水解都称为皂化反应C.硝酸铜溶液加入鸡蛋清中,可以使蛋清盐析而沉淀下来D.淀粉在加热、稀硫酸催化下水解的产物葡萄糖的检验,应先加入NaOH溶液,再加入银氨溶液,水浴加热,看是否有银镜出现。若出现银镜,证明有葡萄糖生成19、化学与科技、生活密切相关。下列叙述中正确的是()A.屠呦呦用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素,该过程包括萃取操作B.从石墨中剥离出的石墨烯薄片能导电,因此石墨烯是电解质C.中国天眼FAST用到的高性能碳化硅是一种新型的有机高分子材料D.泰国银饰和土耳其彩瓷是“一带一路”沿线国家的特色产品,其主要成分均为金属材料20、化学与生活密切相关,下列有关说法错误的是A.Cu2+为重金属离子,故CuSO4不能用于生活用水消毒B.卤水煮豆腐是Mg2+、Ca2+等使蛋白质胶体发生凝聚过程C.纯碱溶液可以洗涤餐具上的油渍D.油漆刷在钢铁护栏表层用来防止金属锈蚀21、工业生产水煤气的反应为:C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)131.4kJ,下列表述正确的是()A.反应物能量总和大于生成物能量总和B.CO(g)H2(g)C(s)H2O(l)131.4kJC.水煤气反应中生成1体积CO(g)吸收131.4kJ热量D.水煤气反应中生成1molH2(g)吸收131.4kJ热量22、某溶液中只可能含有K+、Al3+、Br-、OH-、CO、SO中的一种或几种。取样,滴加足量氯水,有气泡产生,溶液变为橙色;向橙色溶液中加BaCl2溶液无明显现象。为确定该溶液的组成,还需检验的离子是A.Br- B.OH- C.K+ D.Al3+二、非选择题(共84分)23、(14分)有机物X是一种烷烃,是液化石油气的主要成分,可通过工艺Ⅰ的两种途径转化为A和B、C和D。B是一种重要的有机化工原料,E分子中含环状结构,F中含有两个相同的官能团,D是常见有机物中含氢量最高的,H能使溶液产生气泡,Ⅰ是一种有浓郁香味的油状液体。请回答:(1)G的结构简式为_________________________。(2)G→H的反应类型是_________________________。(3)写出F+H→1的化学方程式_________________________。(4)下列说法正确的是_______。A.工艺Ⅰ是石油的裂化B.除去A中的少量B杂质,可在一定条件下往混合物中通入适量的氢气C.X、A、D互为同系物,F和甘油也互为同系物D.H与互为同分异构体E.等物质的量的Ⅰ和B完全燃烧,消耗氧气的质量比为2:124、(12分)慢心律是一种治疗心律失常的药物。它的合成路线如图所示。(1)C中的含氧官能团名称为_____和_____;(2)由B→C的反应类型是_____。(3)由A制备B的过程中有少量副产物E,它与B互为同分异构体。写出E的结构简式:_____。(4)写出同时满足下列条件的化合物D的一种同分异构体的结构简式:_____。①属于a﹣氨基酸;②是苯的衍生物,且苯环上的一氯代物只有两种;③分子中有2个手性碳原子(5)已知乙烯在催化剂作用下与氧气反应可以生成环氧乙烷()。写出以邻甲基苯酚()和乙醇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)阿司匹林(乙酰水杨酸,)是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药。乙酰水杨酸受热易分解,分解温度为128℃~135℃。某学习小组在实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成阿司匹林,反应原理如下:制备基本操作流程如下:主要试剂和产品的物理常数如下表所示:请根据以上信息回答下列问题:(1)制备阿司匹林时,要使用干燥的仪器的原因是___。(2)合成阿司匹林时,最合适的加热方法是___。(3)提纯粗产品流程如下,加热回流装置如图:①使用温度计的目的是控制加热的温度,防止___。②冷凝水的流进方向是___(填“a”或“b”)。③趁热过滤的原因是___。④下列说法不正确的是___(填字母)。A.此种提纯方法中乙酸乙酯的作用是做溶剂B.此种提纯粗产品的方法叫重结晶C.根据以上提纯过程可以得出阿司匹林在乙酸乙酯中的溶解度低温时大D.可以用紫色石蕊溶液判断产品中是否含有未反应完的水杨酸(4)在实验中原料用量:2.0g水杨酸、5.0mL醋酸酐(ρ=1.08g/cm3),最终称得产品质量为2.2g,则所得乙酰水杨酸的产率为___%。26、(10分)汽车用汽油的抗爆剂约含17%的1,2一二溴乙烷。某学习小组用下图所示装置制备少量1,2一二溴乙烷,具体流秳如下:已知:1,2一二溴乙烷的沸点为131℃,熔点为9.3℃。Ⅰ1,2一二溴乙烷的制备步聚①、②的实验装置为:实验步骤:(ⅰ)在冰水冷却下,将24mL浓硫酸慢慢注入12mL乙醇中混合均匀。(ⅱ)向D装置的试管中加入3.0mL液溴(0.10mol),然后加入适量水液封,幵向烧杯中加入冷却剂。(ⅲ)连接仪器并检验气密性。向三口烧瓶中加入碎瓷片,通过滴液漏斗滴入一部分浓硫酸与乙醇的混合物,一部分留在滴液漏斗中。(ⅳ)先切断瓶C与瓶D的连接处,加热三口瓶,待温度上升到约120℃,连接瓶C与瓶D,待温度升高到180~200℃,通过滴液漏斗慢慢滴入混合液。(V)继续加热三口烧瓶,待D装置中试管内的颜色完全褪去,切断瓶C与瓶D的连接处,再停止加热。回答下列问题:(1)图中B装置玻璃管的作用为__________________________________________。(2)(ⅳ)中“先切断瓶C与瓶D的连接处,再加热三口瓶”的原因是__________________________________________。(3)装置D的烧杯中需加入冷却剂,下列冷却剂合适的为__________________________________________。a.冰水混合物b.5℃的水c.10℃的水Ⅱ1,2一二溴乙烷的纯化步骤③:冷却后,把装置D试管中的产物转移至分液漏斗中,用1%的氢氧化钠水溶液洗涤。步骤④:用水洗至中性。步骤⑤:“向所得的有机层中加入适量无水氯化钙,过滤,转移至蒸馏烧瓶中蒸馏,收集130~132℃的馏分,得到产品5.64g。(4)步骤③中加入1%的氢氧化钠水溶液时,发生反应的离子方程式为__________________________________________。(5)步骤⑤中加入无水氯化钙的作用为_________________________。该实验所得产品的产率为__________________________________________。27、(12分)三苯甲醇()是重要的有机合成中间体。实验室中合成三苯甲醇时采用如图所示的装置,其合成流程如图:已知:①格氏试剂易潮解,生成可溶于水的Mg(OH)Br。②三苯甲醇可通过格氏试剂与苯甲酸乙酯按物质的量比2:1反应合成③相关物质的物理性质如下:物质相对分子量沸点熔点溶解性三苯甲醇260380℃164.2℃不溶于水,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂乙醚-34.6℃-116.3℃微溶于水,溶于乙醇、苯等有机溶剂溴苯-156.2℃-30.7℃不溶于水,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂苯甲酸乙酯150212.6℃-34.6℃不溶于水请回答下列问题:(1)合成格氏试剂:实验装置如图所示,仪器A的名称是____,已知制备格氏试剂的反应剧烈放热,但实验开始时常加入一小粒碘引发反应,推测I2的作用是____。使用无水氯化钙主要是为避免发生____(用化学方程式表示)。(2)制备三苯甲醇:通过恒压滴液漏斗往过量的格氏试剂中加入13mL苯甲酸乙酯(0.09mol)和15mL无水乙醚的混合液,反应剧烈,要控制反应速率除使用冷水浴外,还可以___(答一点)。回流0.5h后,加入饱和氯化铵溶液,有晶体析出。(3)提纯:冷却后析出晶体的混合液含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯和碱式溴化镁等杂质,可先通过___(填操作方法,下同)除去有机杂质,得到固体17.2g。再通过___纯化,得白色颗粒状晶体16.0g,测得熔点为164℃。(4)本实验的产率是____(结果保留两位有效数字)。本实验需要在通风橱中进行,且不能有明火,原因是____。28、(14分)2016年诺贝尔化学奖授予在“分子机器设计和合成”领域有突出成就的三位科学家,其研究对象之一“分子开关”即与大环主体分子苯芳烃、硫或氮杂环杯芳烃等有关。回答下列问题:(1)对叔丁基杯[4]芳烃(如图Ⅰ所示)可用于ⅢB族元素对应离子的萃取,如La3+、Sc2+。写出基态二价钪离子(Sc2+)的核外电子排布式:____,其中电子占据的轨道数为_____个。(2)对叔丁基杯[4]芳烃由4个羟基构成杯底,其中羟基氧原子的杂化方式为_____,羟基间的相互作用力为_____。(3)不同大小的苯芳烃能识别某些离子,如:N3-、SCN−等。一定条件下,SCN−与MnO2反应可得到(SCN)2,试写出(SCN)2的结构式_______。(4)NH3分子在独立存在时H-N-H键角为106.7°。如图[Zn(NH3)6]2+离子的部分结构以及H-N-H键角的测量值。解释配合物中H-N-H键角变为109.5°的原因:____。(5)橙红色的八羰基二钴[Co2(CO)8]的熔点为52℃,可溶于乙醇、乙醚、苯等有机溶剂。该晶体属于___晶体,八羰基二钴在液氨中被金属钠还原成四羰基钴酸钠[NaCo(CO)4],四羧基钴酸钠中含有的化学键为_____。(6)已知C60分子结构和C60晶胞示意图(如图Ⅱ、图Ⅲ所示):则一个C60分子中含有σ键的个数为______,C60晶体密度的计算式为____g·cm−3。(NA为阿伏伽德罗常数的值)29、(10分)化合物G是重要的药物中间体,合成路线如下:回答下列问题:(1)A的分子式为_________。(2)B中含氧官能团的名称为_________。(3)D→E的反应类型为_________。(4)已知B与(CH3CO)2O的反应比例为1:2,B→C的反应方程式为_________。(5)路线中②④的目的是_________。(6)满足下列条件的B的同分异构体有_________种(不考虑立体异构)。①苯环上只有2个取代基②能与FeCl3溶液发生显色反应且能发生银镜反应写出其中核磁共振氢谱为五组峰的物质的结构简式为_________。(7)参考上述合成线路,写出以1-溴丁烷、丙二酸二乙酯、尿素[CO(NH2)2]为起始原料制备的合成线路(其它试剂任选)_________。
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、B【解析】
A.BF2Cl只有一种结构,可能为三角锥型,可能为平面三角形,故A错误;B.BF3中B的价电子对数为3,杂化类型为sp2,三根B﹣F键间键角都为120°,为平面三角形,故B正确;C.BFCl2只有一种结构,可能为三角锥型,可能为平面三角形,故C错误;D.三根B﹣F键键长都为130pm,可能为三角锥型,可能为平面三角形,故D错误;故选B。2、A【解析】
氨碱法对滤液的处理是加熟石灰使氨气循环,产生的CaCl2用途不大,而侯氏制碱法是对滤液通入二氧化碳、氨气,结晶出的NH4Cl,其母液可以作为制碱原料。【详解】氨碱法缺点:大量CaCl2用途不大,NaCl利用率只有70%,约有30%的NaCl留在母液中,侯氏制碱法的优点:把合成氨和纯碱两种产品联合生产,提高了食盐利用率,缩短了生产流程,减少了对环境的污染,降低了纯碱的成本。保留了氨碱法的优点,消除了它的缺点,使食盐的利用率提高到96%,故选A。3、C【解析】
A、根据结构可知,分子式为C15H22O2,故A错误;B、分子结构中没有苯环,不属子芳香族化合物,故B错误;C、分子结构中含有碳碳双键,能发生加成反应,含有羧基,能发生酯化反应(取代反应),故C正确;D、分子中含有—CH3等结构,所有原子不可能共平面,故D错误。答案选C。4、A【解析】
主族元素X、Y、Z、W、R、T的原子序数依次增大,且均不大于20。其中X-的电子层结构与氦相同,则X为H元素;R和Y同族,Y元素的某种单质是一种自来水消毒剂,为O3,则Y为O元素;R为S元素;Z3+和Y2-具有相同的电子层结构Z在Y的下一周期,Z为铝元素;T、W、Y三种元素组成盐T2WY3的溶液通入过量CO2后产生白色沉淀,且W的原子序数大于铝而小于硫,故T2WY3为K2SiO3,生成的白色沉淀为硅酸,据此分析。【详解】主族元素X、Y、Z、W、R、T的原子序数依次增大,且均不大于20。其中X-的电子层结构与氦相同,则X为H元素;R和Y同族,Y元素的某种单质是一种自来水消毒剂,为O3,则Y为O元素;R为S元素;Z3+和Y2-具有相同的电子层结构Z在Y的下一周期,Z为铝元素;T、W、Y三种元素组成盐T2WY3的溶液通入过量CO2后产生白色沉淀,且W的原子序数大于铝而小于硫,故T2WY3为K2SiO3,生成的白色沉淀为硅酸。A.同周期元素从左而右依次减小,故原子半径:T(K)>Z(Al)>W(Si)>R(S),选项A不正确;B.T和R形成化合物K2S为强碱弱酸盐,水解呈碱性,选项B正确;C.化合物TX为KH,具有很强的还原性,可与水反应生成氢氧化钾和氢气,选项C正确;D.T、R、Z三种元素的最高价氧化物对应的水化物氢氧化钾、硫酸、氢氧化铝两两能发生反应,选项D正确。答案选A。【点睛】本题考查元素周期表元素周期律的应用。推断元素是解题的关键,通过判断:Y元素的某种单质是一种自来水消毒剂,结合Y元素原子序数较小,可知为O3,从而进一步求解。5、A【解析】
Na+、I-、NO3-、Cl-可以共存,在酸性条件下I-可以NO3-被氧化为I2,加强氧化性物质也能把I-氧化为I2,生成单质碘,则溶液会变色。A.加淀粉溶液,与I-不反应,则溶液不变色,A符合题意;B.溶液中硫酸氢钠溶液,硫酸氢钠电离出氢离子,在酸性条件下I-可以NO3-被氧化为I2,则溶液会变色,B不符合题意;C.H2O2具有强氧化性,能把I-氧化为I2,则溶液会变色,C不符合题意;D.氯水具有强氧化性,能把I-氧化为I2,则溶液会变色,D不符合题意;故合理选项是A。6、C【解析】
A.废纸、塑料瓶、废铁属于可回收垃圾,废纸、塑料瓶、废铁可回收再利用,故不选A;B.厨余垃圾含有大量有机物,采用生化处理或堆肥,减少污染,符合环保节约理念,故不选B;C.稻草、农膜和一次性餐具露天焚烧,产生大量烟尘,污染空气,不符合环保节约理念,故选C;D.废电池含有重金属,任意丢弃引起重金属污染,废电池等有毒有害垃圾分类回收,可减少污染,符合环保节约理念,故不选D;答案选C。7、A【解析】
A、用胶头滴管将超过刻度线的溶液吸出,说明配制一定物质的量浓度的溶液时,加水超过了刻度线,配制的浓度一定偏低,故A选;B、未进行恒重操作,可能会导致测定的硫酸铜粉末的质量偏大,测定的结晶水的含量偏小,但若胆矾晶体中结晶水恰好全部失去,则测定的结晶水的含量准确,故B不选;C、酸碱滴定实验,滴加最后一滴标准液,溶液颜色突变,未等待30s立即读数,可能未达到滴定终点,测定结果可能偏低,但也可能恰好达到滴定终点,测定结果准确,故C不选;D、测定气体摩尔体积时,气体体积未减去注入酸的体积,导致排除的水的体积偏大,即生成气体的体积偏大,测定结果偏高,故D不选;故选:A。8、B【解析】
由题意可以推断出元素X、Y、Z、W分别为H、O、Na、S。A.元素的非金属性越强,其对应氢化物越稳定,非金属性W(S)<Y(O),气态氢化物的热稳定性:H2S<H2O,选项A错误;B.Y和Z可形成含有共价键的离子化合物Na2O2,选项B正确;C.元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物酸性越强,Cl非金属性强于S,所以HClO4是该周期中最强的酸,选项C错误;D.原子半径的大小顺序:r(Z)>r(W)>r(Y),选项D错误。答案选B。9、C【解析】
A、合成PPV通过缩聚反应生成,同时有小分子物质HI生成,不属于加聚反应,选项A错误;B、1molPPV中含有2nmol碳碳双键,最多能与4nmolH2发生加成反应,选项B错误;C.与溴水加成后的产物为,根据苯分子中12个原子共面、甲烷为正四面体结构可知,该分子中最多有14个原子共平面,选项C正确;D.和苯乙烯相差C2H2,不是相差n个CH2,不互为同系物,选项D错误。答案选C。10、D【解析】
A.世界最大射电望远镜主体用料:钢索是金属合金材料,故A不符合;B.中国第一艘国产航母主体用料:钢材属于合金为金属材料,故B不符合;C.中国大飞机C919主体用料:铝合金属于金属材料,故C不符合;D.世界最长的跨海大桥港珠澳大桥主体用料:硅酸盐不是金属材料,故D符合;故答案为D。11、B【解析】
NH4NO3溶液受热可发生分解反应:5NH4NO34N2↑+2HNO3+9H2O。【详解】A.该反应属于归中反应,NH4+中-3价的氮元素升高为0价,被氧化,NO3-中+5价的氮元素降低为0价,被还原,被氧化的氮原子与被还原的氮原子的物质的量之比为5∶3,每生成4molN2,转移15mol电子,所以,当生成0.1molN2时,转移电子的物质的量为×0.1mol=0.375mol,转移的电子数为0.375NA,A错误;B.N2的结构式为N≡N,1个N2分子含有3对共用电子,2.8gN2的物质的量为0.1mol,含有的共用电子对数为0.3NA,B正确;C.浓硝酸具有强氧化性,可将铁氧化为+3价,本身被还原为NO2,56gFe的物质的量为1mol,可失去3mol电子,所以,反应生成3molNO2,但有一部分NO2转化为N2O4,最终生成的NO2分子数少于3NA,C错误;D.已知硝酸铵溶液的物质的量浓度,但未告知溶液的体积,不能确定含有硝酸铵的物质的量,无法计算含有NH4+的数目,D错误;故答案为:B。12、C【解析】
根据图示装置可以知道:染料敏化TiO2电极为电池负极,发生氧化反应,R﹣e﹣=R+,正极电极发生还原反应,电极反应式是:I3﹣+2e﹣═3I﹣,总反应为:2R+3I﹣═I3﹣+2R+,据此回答。【详解】A.根据图示装置可以知道染料敏化TiO2电极为电池负极,发生氧化反应R﹣e﹣=R+,故A正确;B.正极电极发生还原反应,电极反应式是:I3﹣+2e﹣═3I﹣,故B正确;C.正极和负极反应相加可以得到总反应:2R+3I﹣═I3﹣+2R+,故C错误;D.太阳能电池工作时,将太阳能转化为电能,故D正确。故选C。13、A【解析】
A.NaBr溶液中滴入氯水,发生反应2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,由此得出还原性Br->Cl-,A正确;B.要通过溶液紫色褪去的时间长短比较反应速率快慢,应该让酸性高锰酸钾的体积和浓度均相同,改变草酸的浓度,B错误;C.淀粉碘化钾溶液中通入过量氯气,溶液先变蓝后褪色,氯气只表现氧化性,氯气没有漂白性,C错误;D.0.1mol/LNa2SO3溶液的pH大,碱性强,则结合H+的能力强,D错误;故选A。14、D【解析】
A.分别在MgCl2和AlCl3溶液中滴加氨水直至过量,均生成白色沉淀,无法比较镁、铝的金属性强弱,故A错误;B.Fe2+的还原性大于Br-,将少量氯水滴入FeBr2溶液中,首先氧化Fe2+,则无法比较Cl2、Br2的氧化性强弱,故B错误;C.将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色,体现SO2的还原性,不是漂白性,故C错误;D.测得同浓度的Na2CO3溶液的pH大于Na2SO3溶液,说明CO32-的水解能力大于SO32-,则电离能力HSO3->HCO3-,即电离常数Ka:HSO3->HCO3-,故D正确;故答案为D。15、C【解析】
A项,光合作用消耗CO2,光合作用的总方程式可表示为6CO2+6H2OC6H12O6+6O2,光合作用会引起大气中CO2含量下降;B项,自然降雨时H2O会与少量CO2反应生成H2CO3,不会引起CO2含量的上升;C项,化石燃料指煤、石油、天然气,煤、石油、天然气中都含C元素,C元素燃烧后生成CO2,化石燃料的燃烧会引起大气中CO2含量上升;D项,碳酸盐沉积指由形成于海洋或湖泊底部的粒装泥状碳酸盐矿物及其集合体,通过生物作用或从过饱和碳酸盐的水体中直接沉淀,水体中生物活动消耗CO2,有利于碳酸盐沉积,碳酸盐沉积不会引起大气中CO2含量上升;化石燃料的燃烧会引起大气中CO2含量上升;答案选C。16、B【解析】
铝与硝酸汞溶液发生置换反应生成汞,形成铝汞合金(铝汞齐)。合金中的铝失去氧化膜的保护,不断被氧化成氧化铝(白毛)。【详解】A.实验中,温度计示数上升,说明Al和O2化合放出热量,A项正确;B.硝酸汞与铝反应生成汞,进而形成铝汞齐,B项错误;C.硝酸汞与铝反应的离子方程式为2Al+3Hg2+→2Al3++3Hg,C项正确;D.铝汞齐中的铝失去氧化膜保护,与氧气反应生成氧化铝(白毛),D项正确。本题选B。17、D【解析】
A.向50.00mL未知浓度的氨水中逐滴加入0.5mol·L-1的HC1,盐酸和氨水恰好完全反应生成氯化铵和水,氯化铵中铵根水解显酸性,因而②(pH=7)时,氨水稍过量,即反应未完全进行,从①到②,氨水的量减少,氯化铵的量变多,又溶液导电能力与溶液中离子浓度呈正比,氯化铵为强电解质,完全电离,得到的离子(铵根的水解不影响)多于氨水电离出的离子(氨水为弱碱,少部分NH3·H2O发生电离),因而图中②点所示溶液的导电能力强于①点,A错误;B.观察图像曲线变化趋势,可推知③为盐酸和氨水恰好完全反应的点,得到氯化铵溶液,盐类的水解促进水的电离,因而溶液pOH=8,则c溶液(OH-)=10-8mol/L,c水(OH-)=c水(H+)=Kw/c溶液(OH-)=10-6mol/L,B错误;C.①点盐酸的量是③点的一半,③为恰好完全反应的点,因而易算出①点溶液溶质为等量的NH3·H2O和NH4Cl,可知电荷守恒为c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),又①pOH=4,说明溶液显碱性,则c(OH-)>c(H+),那么c(NH4+)>c(Cl-),C错误;D.V(HCl)=0时,可知氨水的pOH=2.8,则c(OH-)=10-2.8mol/L,又NH3·H2O⇌NH4++OH-,可知c(NH4+)=c(OH-)=10-2.8mol/L,③点盐酸和氨水恰好反应,因而c(NH3·H2O)=20×0.550mol/L=0.2mol/L,因而Kb=cNH4+cOH-cNH故答案选D。18、D【解析】
A.葡萄糖在酒化酶的作用下可以分解为乙醇和二氧化碳。二糖和多糖在一定条件下都可以水解生成单糖。故A不选;B.油脂在碱性条件下的水解才称为皂化反应。故B不选;C.硝酸铜是重金属盐,加入鸡蛋清中可以使蛋清变性而沉淀下来,故C不选。D.淀粉在稀硫酸催化下水解生成葡萄糖,葡萄糖中含有醛基,可以用银氨溶液来检验,在加银氨溶液之前必须先加入氢氧化钠溶液以中和催化剂硫酸。故D选。故选D。19、A【解析】
A.用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素,与有机物易溶于有机物有关,该过程为萃取操作,故A正确;B.石墨烯是一种碳单质,不是电解质,故B错误;C.碳化硅属于无机物,为无机非金属材料,故C错误;D.泰国银饰属于金属材料,土耳其彩瓷主要成分是硅酸盐,故D错误;故答案为A。20、A【解析】A.Cu2+为重金属离子,能使蛋白质变性,故CuSO4能用于生活用水消毒,A错误;B.卤水煮豆腐是Mg2+、Ca2+等使蛋白质胶体发生凝聚过程,B正确;C.纯碱溶液显碱性,可以洗涤餐具上的油渍,C正确;D.油漆刷在钢铁护栏表层隔绝空气,用来防止金属锈蚀,D正确,答案选A。21、D【解析】A、根据能量守恒可知该反应是吸热反应,所以反应物的总能量小于生成物的总能量,A错误。B、C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)131.4kJ,正反应为吸热反应,其逆反应为放热反应,生成液态水放出的热量比生成气态水放出的热量多,所以放出的的热量的数值应该大于131.4,B错误。C、该反应中生成1molCO(g)吸收131.4kJ热量,而不是指1体积的CO气体,化学方程式中的化学计量数表示物质的物质的量,C错误。D、方程式中的化学计量数表示物质的物质的量,所以该反应中生成1molH2(g)吸收131.4kJ热量,D正确。正确答案为D22、B【解析】
取样,滴加足量氯水,有气泡产生,溶液变为橙色,则一定含有Br-,生成气体说明含CO32-;向橙色溶液中加BaCl2溶液无明显现象,则一定不含SO32-离子,且Al3+、CO32-相互促进水解不能共存,则一定不存在Al3+,由电荷守恒可知,一定含阳离子K+,不能确定是否含OH-,还需要检验,故答案为B。二、非选择题(共84分)23、氧化反应HOCH2CH2OH+CH3CH2COOHCH3CH2COOCH2CH2OH+H2ODE【解析】
X为烷烃,则途径I、途径II均为裂化反应。B催化加氢生成A,则A、B分子中碳原子数相等。设A、B分子中各有n个碳原子,则X分子中有2n个碳原子,E、F中各有n个碳原子。D是含氢量最高的烃,必为CH4,由途径II各C分子中有2n-1个碳原子,进而G、H分子中也有2n-1个碳原子。据F+H→I(C5H10O3),有n+2n-1=5,得n=2。因此,X为丁烷(C4H10)、A为乙烷(C2H6)、B为乙烯(CH2=CH2),B氧化生成的E为环氧乙烷()、E开环加水生成的F为乙二醇(HOCH2CH2OH)。C为丙烯(CH3CH=CH2)、C加水生成的G为1-丙醇(CH3CH2CH2OH)、G氧化生成的有酸性的H为丙酸(CH3CH2COOH)。F与H酯化反应生成的I为丙酸羟乙酯(CH3CH2COOCH2CH2OH)。(1)据C→G→I,G只能是1-丙醇,结构简式为CH3CH2CH2OH。(2)G(CH3CH2CH2OH)→H(CH3CH2COOH)既脱氢又加氧,属于氧化反应。(3)F+H→I的化学方程式HOCH2CH2OH+CH3CH2COOHCH3CH2COOCH2CH2OH+H2O。(4)A.工艺Ⅰ生成乙烯、丙烯等基础化工原料,是石油的裂解,A错误;B.除去A(C2H6)中的少量B(CH2=CH2)杂质,可将混合气体通过足量溴水。除去混合气体中的杂质,通常不用气体作除杂试剂,因其用量难以控制,B错误;C.X(C4H10)、A(C2H6)、D(CH4)结构相似,组成相差若干“CH2”,互为同系物。但F(HOCH2CH2OH)和甘油的官能团数目不同,不是同系物,C错误;D.H(CH3CH2COOH)与分子式相同、结构不同,为同分异构体,D正确;E.Ⅰ(C5H10O3)和B(C2H4)各1mol完全燃烧,消耗氧气分别为6mol、3mol,其质量比为2:1,E正确。故选DE。24、醚键羰基氧化反应【解析】
根据C的结构简式判断其含有的官能团;对比B、C结构可知,B中﹣醇羟基转化羰基;中含有2个C﹣O键,与A发生反应时可有两种不同的断裂方式;D的同分异构体同时满足如下条件:①属于α﹣氨基酸,氨基、羧基连接同一碳原子上,②是苯的衍生物,且苯环上的一氯代物只有两种,可以是2个不同的取代基处于对位位置,③分子中含有2个手性碳原子,说明C原子上连接4个不同的原子或原子团;制备,应先制备,乙醇消去可生成乙烯,乙烯氧化可生成,与反应生成,进而氧化可生成,再与乙醇发生酯化反应得到目标物。【详解】(1)根据C的结构简式可知,C中含氧官能团为醚键和羰基,故答案为:醚键、羰基;(2)对比B、C结构可知,B中﹣CH(OH)﹣转化为C=O,属于氧化反应,故答案为:氧化反应;(3)中含有2个C﹣O键,与A发生反应时可有两种不同的断裂方式,副产物E,它与B互为同分异构体,E的结构简式为,故答案为:;(4)D的一种同分异构体同时满足如下条件:①属于α﹣氨基酸,氨基、羧基连接同一碳原子上,②是苯的衍生物,且苯环上的一氯代物只有两种,可以是2个不同的取代基处于对位位置,③分子中含有两个手性碳原子,说明C原子上连接4个不同的原子或原子团,符合条件的结构简式为:,故答案为:;(5)制备,应先制备,乙醇消去可生成乙烯,乙烯氧化可生成,与反应生成,进而氧化可生成,再与乙醇发生酯化反应得到目标物,合成路线流程图:,故答案为:。25、醋酸酐和水易发生反应水浴加热乙酰水杨酸受热易分解a防止乙酰水杨酸结晶析出ABC84.3%【解析】
醋酸酐和水杨酸混合,然后向混合溶液中加入浓硫酸,摇匀后加热至85℃,然后冷却、过滤、水洗得到粗产品;(1)醋酸酐和水易发生反应生成乙酸;(2)合成阿司匹林时要控制温度在85℃~90℃,该温度低于水的沸点;(3)向粗产品中加入乙酸乙酯,增大乙酰水杨酸的溶解性,然后加热回流,趁热过滤,然后冷却、减压过滤、洗涤、干燥得到乙酰水杨酸,①乙酰水杨酸受热易分解;②冷凝水采用逆流方法;③乙酰水杨酸在温度低时易结晶析出;不同进行分离提纯,水杨酸与乙酰水杨酸均含有羧基,且在水中微弱,不能用紫色石蕊溶液判断产品中是否含有未反应完的水杨酸;
(4)水杨酸的相对分子质量为138,n(水杨酸)=2.0g÷138g/mol=0.0145mol,n(乙酸酐)=(5.0mL×1.08g/cm3)÷102g/mol=0.0529mol,由于乙酸酐的物质的量大于水杨酸,所以得到的乙酰水杨酸应该按照水杨酸来计算,故理论上得到乙酰水杨酸的质量为0.0145mol×180g/mol=2.61g,产率=实际质量理论质量×100%.【详解】醋酸酐和水杨酸混合,然后向混合溶液中加入浓硫酸,摇匀后加热至85℃,然后冷却、过滤、水洗得到粗产品;(1)醋酸酐和水易发生反应生成乙酸,生成的乙酸抑制水杨酸和乙酸酐反应,所以需要干燥仪器,故答案为:醋酸酐和水易发生反应;(2)合成阿司匹林时要控制温度在85℃∼90℃,该温度低于水的沸点,所以合适的加热方法是水浴加热,故答案为:水浴加热;(3)①乙酰水杨酸受热易分解,分解温度为128℃∼135℃,使用温度计的目的是控制加热的温度,防止乙酰水杨酸受热易分解,故答案为:乙酰水杨酸受热易分解;②采取逆流原理通入冷凝水,充满冷凝管,充分冷凝回流,冷凝水从a口进,从b口出,故答案为:a;③趁热过滤,防止乙酰水杨酸结晶析出,减少损失,故答案为:防止乙酰水杨酸结晶析出;④乙酸乙酯起溶剂作用,趁热过滤除去水杨酸,再冷却结晶析出乙酰水杨酸,说明低温时乙酰水杨酸在乙酸乙酯中的溶解度较小,利用水杨酸、乙酰水杨酸在乙酸乙酯中溶解度不同就行分离提纯,这种分离提纯方法为重结晶,由于水杨酸与乙酰水杨酸均含有羧基,且在水中微弱,不能用紫色石蕊溶液判断产品中是否含有未反应完的水杨酸,故选:ABC;(4)水杨酸的相对分子质量为138,n(水杨酸)=2.0g÷138g/mol=0.0145mol,n(乙酸酐)=(5.0mL×1.08g/cm3)÷102g/mol=0.0529mol,由于乙酸酐的物质的量大于水杨酸,所以得到的乙酰水杨酸应该按照水杨酸来计算,故理论上得到乙酰水杨酸的质量为0.0145mol×180g/mol=2.61g,产率=实际质量理论质量×100%=2.2g2.61g×100%=84.3%,故答案为:84.3%.26、指示B中压强变化,避免气流过快引起压强过大防止乙烯生成前装置中的热气体将溴吹出而降低产率cBr2+2OH-=Br-+BrO-+H2O干燥产品(除去产品中的水)30%【解析】
(1)图中B装置气体经过,但B中气体流速过快,则压强会过大,通过观察B中玻璃管可以看出气体的流速和反应速率,因此玻璃管的作用为指示B中压强变化,避免气流过快引起压强过大。(2)(ⅳ)中“先切断瓶C与瓶D的连接处,再加热三口瓶”的原因是防止乙烯生成前装置中的热气体将溴吹出而降低产率。(3)装置D的烧杯中需加入冷却剂,因为1,2一二溴乙烷的沸点为131℃,熔点为9.3℃,因此只能让1,2一二溴乙烷变为液体,不能变为固体,变为固体易堵塞导气管,因此合适冷却剂为c。(4)步骤③中加入1%的氢氧化钠水溶液主要是将1,2一二溴乙烷中的单质溴除掉,发生反应的离子方程式为Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O。(5)步骤⑤中加入无水氯化钙的作用为干燥产品(除去产品中的水);单质溴为0.1mol,根据质量守恒得到1,2一二溴乙烷理论物质的量为0.1mol,因此该实验所得产品的产率为。【详解】(1)图中B装置气体经过,但B中气体流速过快,则压强会过大,通过观察B中玻璃管可以看出气体的流速和反应速率,因此玻璃管的作用为指示B中压强变化,避免气流过快引起压强过大,故答案为:指示B中压强变化,避免气流过快引起压强过大。(2)(ⅳ)中“先切断瓶C与瓶D的连接处,再加热三口瓶”的原因是防止乙烯生成前装置中的热气体将溴吹出而降低产率,故答案为:防止乙烯生成前装置中的热气体将溴吹出而降低产率。(3)装置D的烧杯中需加入冷却剂,因为1,2一二溴乙烷的沸点为131℃,熔点为9.3℃,因此只能让1,2一二溴乙烷变为液体,不能变为固体,变为固体易堵塞导气管,因此合适冷却剂为c,故答案为:c。(4)步骤③中加入1%的氢氧化钠水溶液主要是将1,2一二溴乙烷中的单质溴除掉,发生反应的离子方程式为Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O,故答案为:Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O。(5)步骤⑤中加入无水氯化钙的作用为干燥产品(除去产品中的水);单质溴为0.1mol,根据质量守恒得到1,2一二溴乙烷理论物质的量为0.1mol,因此该实验所得产品的产率为,故答案为:干燥产品(除去产品中的水);30%。27、球形干燥管与Mg反应放出热量,提供反应需要的活化能+H2O→+Mg(OH)Br缓慢滴加混合液蒸馏重结晶68%乙醚有毒,且易燃【解析】
首先利用镁条、溴苯和乙醚制取格氏试剂,由于格氏试剂易潮解,所以需要在无水环境中进行反应,则装置A中的无水氯化钙是为了防止空气中的水蒸气进入反应装置;之后通过恒压滴液漏斗往过量的格氏试剂中加入苯甲酸抑制和无水乙醚混合液,由于反应剧烈,所以需要采用冷水浴,同时控制混合液的滴入速率;此时得到的三苯甲醇溶解在有机溶剂当中,而三苯甲醇的沸点较高,所以可采用蒸馏的方法将其分离,除去有机杂质;得到的粗品还有可溶于水的Mg(OH)Br杂质,可以通过重结晶的方法分离,三苯甲醇熔点较高,所以最终得到的产品为白色颗粒状晶体。【详解】(1)根据装置A的结构特点可知其为球形干燥管;碘与Mg反应放热,可以提供反应需要的活化能;无水氯化钙防止空气中的水蒸气进入反应装置,使格氏试剂潮解,发生反应:+H2O→+Mg(OH)Br;(2)控制反应速率除降低温度外(冷水浴),还可以缓慢滴加混合液、除去混合液的杂质等;(3)根据分析可知应采用蒸馏的方法除去有机杂质;进一步纯化固体可采用重结晶的方法;(4)三苯甲醇可以通过格氏试剂与苯甲酸乙酯按物质的量比2:1反应,由于格氏试剂过量,所以理论生成的n(三苯甲醇)=n(苯甲酸乙酯
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