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文档简介
安徽省合肥市肥东二中2024年高考化学一模试卷考生须知: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(每题只有一个选项符合题意)1、常温下,向1L0.01mol·L-1一元酸HR溶液中逐渐通入氨气[常温下NH3·H2O电离平衡常数K=1.76×10-5],保持温度和溶液体积不变,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述不正确的是A.0.01mol·L-1HR溶液的pH约为4B.随着氨气的通入,逐渐减小C.当溶液为碱性时,c(R-)>c(HR)D.当通入0.01molNH3时,溶液中存在:c(R-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)2、“白墙黑瓦青石板,烟雨小巷油纸伞”,是著名诗人戴望舒《雨巷》中描述的景象,下列有关说法中错误的是A.“白墙”的白色源于墙体表层的CaOB.“黑瓦”与陶瓷的主要成分都是硅酸盐C.做伞骨架的竹纤维的主要成分可表示为(C6H10O5)nD.刷在伞面上的熟桐油是天然植物油,具有防水作用3、下列各图示实验设计和操作合理的是()A.图1证明非金属性强弱:S>C>Si B.图2制备少量氧气C.图3配制一定物质的量浓度的硫酸溶液 D.图4制备少量乙酸丁酯4、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5、化学与生产、生活、社会密切相关,下列说法不正确的是A.电动汽车充电、放电过程均有电子转移B.很多鲜花和水果的香味来自于酯C.淘米水能产生丁达尔效应,这种淘米水具有胶体的性质D.碳纳米管是一种比表面积大的有机合成纤维,可用作新型储氢材料6、高温下,某反应达到平衡,平衡常数,保持其他条件不变,若温度升高,c(H2)减小。对该反应的分析正确的是A.反应的化学方程式为:CO+H2OCO2+H2B.升高温度,v(正)、v(逆)都增大,且v(逆)增大更多C.缩小容器体积,v(正)、v(逆)都增大,且v(正)增大更多D.升高温度或缩小容器体积,混合气体的平均相对分子量都不会发生改变7、298
K时,向20
mL0.1
mol/L某酸HA溶液中逐滴加入0.1
mol/L
NaOH溶液,混合溶液的pH变化曲线如图所示。下列说法错误的是A.a点溶液的pH为2.88B.b点溶液中:c(Na+)>c(A-)>c(HA)C.b、c之间一定存在c(Na+)=c(A-)的点D.a、b、c三点中,c点水的电离程度最大8、某化学小组设计“全氢电池”如图中甲池(其中a、b为多孔石墨电极),拟用该电池电解处理生活污水,达到絮凝净化的目的。其工作原理示意图:闭合K工作过程中,下列分析错误的是A.甲池中a极反应为:H2-2e-+2OH-=2H2OB.乙池中Fe电极区附近pH增大C.一段时间后,乙池的两极间出现污染物颗粒沉降现象D.如果Al电极上附着较多白色物质,甲池中Na+经过交换膜速率定会加快9、炼钢时常用的氧化剂是空气(或纯氧).炼钢过程中既被氧化又被还原的元素是()A.铁 B.硫 C.氧 D.碳10、同温同压下,热化学方程式中反应热数值最大的是A.2W(l)+Y(l)→2Z(g)+Q1 B.2W(g)+Y(g)→2Z(l)+Q2C.2W(g)+Y(g)→2Z(g)+Q3 D.2W(l)+Y(l)→2Z(l)+Q411、同一周期的X、Y、Z三种元素,已知最高价氧化物对应水化物的酸性顺序为HXO4>H2YO4>H3ZO4,则下列判断错误的是A.原子半径:X>Y>Z B.气态氢化物的稳定性:HX>H2Y>ZH3C.元素原子得电子能力:X>Y>Z D.阴离子的还原性:Z3->Y2->X-12、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是A.0.1molC3H9N中所含共用电子对数目为1.2NAB.14gN60(分子结构如图所示)中所含N-N键数目为1.5NAC.某温度下,1LpH=6的纯水中所含OH−数目为1.0×10−8NAD.标准状况下,5.6L甲醛气体中所含的质子数目为4NA13、某溶液可能含有Cl-、SO32-、CO32-、NH3+、Fe3+、Al3+和K+。取该溶液222mL,加入过量NaOH溶液,加热,得到2.22mol气体,同时产生红褐色沉淀;过滤,洗涤,灼烧,得到2.6g固体;向上述滤液中加足量BaCl2溶液,得到3.66g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中A.至少存在5种离子B.Cl-一定存在,且c(Cl)≥2.3mol/LC.SO32-、NH3+、一定存在,Cl-可能不存在D.CO32-、Al3+一定不存在,K+可能存在14、下列有关物质性质的比较,错误的是()A.溶解度(25℃):小苏打<苏打 B.沸点:H2Se>H2S>H2OC.密度:溴乙烷>水 D.碳碳键键长:乙烯<苯15、某抗癌药物的结构简式如图所示,其中W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,W、Y同主族,Y、Z的最外层电子数之和是X的最外层电子数的2倍。下列叙述正确的是A.元素的非金属性:W>Z>XB.Y的最高价氧化物的水化物是强酸C.W的最简单氢化物与Z的单质混合后可产生白烟D.Y、Z形成的化合物中,每个原子均满足8电子结构16、某有机物的分子式为,该物质与金属钠反应有气体生成。则该有机物可能的结构有几种(不考虑立体异构)A.8 B.10 C.12 D.14二、非选择题(本题包括5小题)17、药物H(阿戈美拉汀)是一种抗抑郁药,H的一种合成路线如下:已知:;化合物B中含五元环结构,化合物E中含两个六元环状结构。回答下列问题:(1)A的名称为_______(2)H中含氧官能团的名称为_______(3)B的结构简式为_______(4)反应③的化学方程式为_______(5)⑤的反应类型是_______(6)M是C的一种同分异构体,M分子内除苯环外不含其他的环,能发生银镜反应和水解反应,其核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为6:3:2:1。任写出三种满足上述条件的M的结构简式_______(不考虑立体异构)。(7)结合上述合成路线,设计以2—溴环己酮()和氰基乙酸(NCCH2COOH)为原料制备的合成路线_______(无机试剂及有机溶剂任选)18、四川北川盛产蔷薇科植物。蔷薇科植物中含有一种芳香醛(用E表示),在染料工业和食品工业上有着广泛的用途,下面是它的一种合成路线。其中0.lmol有机物A的质量是12g,在足量的氧气中充分燃烧后生成0.8molCO2和7.2gH2O;D能使溴的四氯化碳溶液褪色,D分子与C分子具有相同的碳原子数;F继续被氧化生成G,G的相对分子质量为90。已知:①CH3-CHO②回答下列问题:(1)A的结构简式为__________________。(2)A~G中能发生酯化反应的有机物有:_________(填字母序号)。(3)C在浓硫酸加热的条件下时,分子内脱水除生成D外还可以生成另一种有机物,写出该反应的方程式:___________________;该反应类型_________。(4)C的同分异构体有多种,其中符合下列要求的有机物有多种。①能与3molNaOH溶液反应;②苯环上的一卤代物只有一种。写出所有满足条件有机物的结构简式______________________________。(5)C与4-甲基-2,3-戊二醇两分子之间1:1发生取代反应,生成的有机物有_____种。19、氨基甲酸铵(H2NCOONH4)是一种易分解、易水解的白色固体,易溶于水,难溶于CCl4,某研究小组用如图1所示的实验装置制备氨基甲酸铵。反应原理:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)△H<0。(1)仪器2的名称是__。仪器3中NaOH固体的作用是__。(2)①打开阀门K,仪器4中由固体药品所产生的气体就立即进入仪器5,则该固体药品的名称为__。②仪器6的一个作用是控制原料气按反应计量系数充分反应,若反应初期观察到装置内稀硫酸溶液中产生气泡,应该__(填“加快”、“减慢”或“不改变”)产生氨气的流速。(3)另有一种制备氨基甲酸铵的反应器(CCl4充当惰性介质)如图2:①图2装置采用冰水浴的原因为__。②当CCl4液体中产生较多晶体悬浮物时,即停止反应,__(填操作名称)得到粗产品。为了将所得粗产品干燥可采取的方法是__。A.蒸馏B.高压加热烘干C.真空微热烘干(4)①已知氨基甲酸铵可完全水解为碳酸氢铵,则该反应的化学方程式为__。②为测定某样品中氨基甲酸铵的质量分数,某研究小组用该样品进行实验。已知杂质不参与反应,请补充完整测定某样品中氨基甲酸铵质量分数的实验方案:用天平称取一定质量的样品,加水溶解,__,测量的数据取平均值进行计算(限选试剂:蒸馏水、澄清石灰水、Ba(OH)2溶液)。20、某学生对Na2SO3与AgNO3在不同pH下的反应进行探究。(1)测得Na2SO3溶液pH=11,AgNO3溶液pH=5,二者水解的离子分别是。(2)调节pH,实验记录如下:实验
pH
现象
A
10
产生白色沉淀,稍后溶解,溶液澄清
B
6
产生白色沉淀,一段时间后,沉淀未溶解
C
2
产生大量白色沉淀,一段时间后,产生海绵状棕黑色物质X
查阅资料得知:Ⅰ.Ag2SO3:白色,难溶于水,溶于过量Na2SO3的溶液Ⅱ.Ag2O:棕黑色,不溶于水,能和酸反应①推测a中白色沉淀为Ag2SO3,离子方程式是。②推测a中白色沉淀为Ag2SO4,推测的依据是。(3)取b、c中白色沉淀,置于Na2SO3溶液中,沉淀溶解。该同学设计实验确认了白色沉淀不是Ag2SO4,实验方法是:另取Ag2SO4固体置于溶液中,未溶解。(4)将c中X滤出、洗净,为确认其组成,实验如下:Ⅰ.向X中滴加稀盐酸,无明显变化Ⅱ.向X中加入过量浓HNO3,产生红棕色气体Ⅲ.用Ba(NO3)2溶液、BaCl2溶液检验Ⅱ中反应后的溶液,前者无变化,后者产生白色沉淀①实验Ⅰ的目的是。②根据实验现象,分析X的性质和元素组成是。③Ⅱ中反应的化学方程式是。(5)该同学综合以上实验,分析产生X的原因,认为随着酸性的增强,还原性增强。通过进一步实验确认了这种可能性,实验如图所示:①气体Y是。②白色沉淀转化为X的化学方程式是。21、氮是地球上含量比较丰富的一种元素,氮的化合物在工业生产和生活中有重要的作用。I.已知298K时,发生反应:N2O4(g)2NO2(g)(1)反应达到平衡后,压缩容器的体积,再次达到平衡时混合气体的颜色____(填“变深”、“变浅”或“不变”)。(2)恒容密闭容器中发生上述反应,已知v正=k正·p(N2O4),v逆=k逆·p2(NO2),Kp=___________(用k正、k逆表示)。若初始压强为100kPa,k正=2.8×104s-1,当NO2的体积分数为40%时,v正=__________kPa·s-1。[其中p(N2O4)和p(NO2)分别是N2O4和NO2的分压,分压=p总×气体体积分数,k正、k逆为速率常数]Ⅱ.在催化剂作用下,H2可以还原NO消除污染,反应为:2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)△H=akJ·mol-1(3)若每生成7gN2放出166kJ的热量,则a=____。(4)该反应分两步进行:①2NO(g)+H2(g)N2(g)+H2O2(g)△H1②H2O2(g)+H2(g)2H2O(g)△H2已知:i.总反应分多步进行时,较慢的一步决定总反应速率;III.总反应的速率表达式v=kc2(NO)·c(H2)(k为速率常数,只和温度有关)。由上述信息可知,正反应的活化能较低的是____(填“①”或“②”)。(5)将2molNO和1molH2充入一个恒容的密闭容器中,经相同时间测得N2的体积分数与温度的关系如图所示。低于900K时,N2的体积分数_____(填“是”或“不是”)对应温度下平衡时的体积分数,原因是_____。高于900K时,N2的体积分数降低的可能原因是____。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
A.pH=6时c(H+)=10-6,由图可得此时=0,则Ka==10-6,设HR0.01mol·L-1电离了Xmol·L-1,Ka==10-6,解得X=10-6,pH=4,A项正确;B.由已知HR溶液中存在着HR分子,所以HR为弱酸,==c(H+)/Ka温度不变时Ka的值不变,c(H+)浓度在减小,故在减小,B项正确;C.当溶液为碱性时,R-的水解会被抑制,c(R-)>c(HR),C项正确;D.Ka=10-6,当通入0.01molNH3时,恰好反应生成NH4R,又因为常温下NH3·H2O电离平衡常数K=1.76×10-5,所以NH4R溶液中R-水解程度大于NH4+水解程度,NH4R溶液呈碱性,则c(NH4+)>c(R-)>c(OH-)>c(H+),D项错误;答案选D。2、A【解析】
A、“白墙”的白色源于墙体表层的CaCO3,选项A错误;B、陶瓷、砖瓦均属于传统的硅酸盐产品,选项B正确;C、竹纤维的主要成分是纤维素,选项C正确;D、植物油属于油脂,油脂不溶于水,刷在伞面上形成一层保护膜能防水,选项D正确。答案选A。3、A【解析】
A.元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强。由于元素的非金属性S>C>Si,所以酸性:H2SO4>H2CO3>H2SiO3,强酸可以与弱酸的盐反应制取弱酸,图1可以证明非金属性强弱:S>C>Si,A正确;B.过氧化钠为粉末固体,不能利用关闭止水夹使固体与液体分离,则不能控制反应制备少量氧气,B错误;C.配制物质的量浓度的溶液时,应该把浓硫酸在烧杯中溶解、稀释,冷却至室温后再转移到容量瓶中,不能直接在容量瓶中溶解稀释,C错误;D.反应物乙酸、1-丁醇的沸点低于产物乙酸丁酯的沸点,若采用图中装置,会造成反应物的大量挥发,大大降低了反应物的转化率,D错误;故选A。4、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。5、D【解析】
A.电动汽车充电为电解池原理,放电过程为原电池原理,两个过程均属于氧化还原反应,存在电子转移,A正确;B.一些低级酯有芳香气味,很多鲜花和水果的香味来自于这些酯,B正确;C.淘米水中含有的淀粉分子达到胶体颗粒的大小,能产生丁达尔效应,说明这种淘米水具有胶体的性质,C正确;D.碳纳米管只含有C元素,属于单质,不是有机物,D错误;故合理选项是D。6、D【解析】
A.化学平衡常数中,分子中各物质是生成物、分母中各物质是反应物,所以反应方程式为:CO2+H2⇌CO+H2O,故A错误;B.升高温度,正逆反应速率都增大,平衡向吸热方向移动,升高温度,氢气浓度减小,说明平衡正向移动,则正反应是吸热反应,所以v正增大更多,故B错误;C.缩小容器体积,增大压强,正逆反应速率都增大,平衡向气体体积减小的方向移动,该反应前后气体体积不变,所以压强不影响平衡移动,则v(逆)、v(正)增大相同,故C错误;D.反应前后气体计量数之和不变,所以升高温度、缩小体积混合气体的物质的量不变,根据质量守恒定律知,反应前后气体质量不变,所以混合气体平均相对分子质量都不变,故D正确;故选:D。7、B【解析】
A.当加入10mL0.1
mol/L
NaOH溶液时,溶液中c(HA)=c(A-),由HA⇌H++A-可知Ka==c(H+)=10-4.76,则0.1mol/L的某酸HA中的c(H+)可用三段式进行计算,设电离的c(HA)为xmol/L:HA的电离平衡常数K===10-4.76,剩余的c(HA)=0.1-x≈0.1mol/L,解得x=10-2.88,所以a点溶液的pH为2.88,A正确;B.b溶液显酸性,c(H+)>(OH-),由电荷守恒可知c(Na+)<c(A-),B错误;C.溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),当溶液pH=7呈中性时c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(A-),所以b、c之间一定存在c(Na+)=c(A-)的点,C正确;D.a、b点中溶液显酸性,HA电离出的H+对水的电离起抑制作用,c点酸碱恰好完全反应生成盐NaA,对水的电离起促进的作用,所以a、b、c三点中,c点水的电离程度最大,D正确;答案选B。【点睛】溶液中一直存在电荷守恒,酸、碱对水的电离起抑制作用,能水解的盐对水的电离起促进作用。8、D【解析】
根据此装置电解处理生活污水可知,甲池为原电池,乙为电解池,a为负极,b为正极,铁为阴极,铝为阳极,a极反应为:H2-2e-+2OH-=2H2O,b极反应为2H++2e-=H2↑,总的电极反应为H++OH-=H2O,利用甲池产生的电流电解乙池,乙池中,铝为阳极,铁为阴极,阳极反应为:Al-3e-=Al3+,阴极反应为2H++2e-=H2↑由此分析。【详解】A.甲池为原电池,a为负极,a极通入氢气,氢气在负极上失去电子生成氢离子,结合氢氧根离子生成水,电极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O,故A正确;B.乙池中,铁作阴极,电极反应为:2H++2e-=H2↑,溶液中氢离子的浓度减小,氢氧根离子的溶度相对增大,pH增大,故B正确;C.乙为电解池,铝为阳极,铁为阴极,阳极反应为:Al-3e-=Al3+,阴极反应为2H++2e-=H2↑,溶液中的氢离子的浓度减小,氢氧根离子向阳极移动,在阳极结合铝离子生成氢氧化铝胶体,吸附污染物颗粒一起沉降,在阴极,一段时间后,铝离子向阴极移动,铝离子可以在溶液中形成氢氧化铝胶体,吸附水中的污染物颗粒一起沉降,故C正确;D.如果Al电极上附着较多白色物质,白导致色物质为氢氧化铝,阻止了铝电极继续放电,导致导线中电荷的数目减小,甲池中Na+经过交换膜速率定会减慢,故D错误;答案选D。9、A【解析】
炼钢过程中反应原理:2Fe+O22FeO、FeO+CFe+CO、2FeO+Si2Fe+SiO2。反应中C元素化合价升高,Fe元素发生Fe~FeO~Fe的一系列反应中,则Fe元素既失去电子也得到电子,所以既被氧化又被还原,答案选A。【点睛】从化合价的角度分析被氧化还是被还原,要正确的写出炼钢过程的化学方程式。10、B【解析】
试题分析:各反应中对应物质的物质的量相同,同一物质的能量g>l>s,所以反应物的总能量为:W(g)>W(l),Y(g)>Y(l),生成物的能量为:Z(g)>Z(l),同温同压下,各反应为放热反应,反应物的总能量越高,生成物的总能量越低,则反应放出的热量越多,故B放出的热量最多,即Q2最大,故选B。【点睛】本题主要考查物质能量、物质状态与反应热的关系,难度不大,根据能量变化图来解答非常简单,注意反应热比较时数值与符号均进行比较。11、A【解析】
元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,由题意可知,最高价氧化物对应水化物的酸性是:HXO4>H2YO4>H3ZO4,则元素非金属性X>Y>Z。【详解】A项、同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,非金属性依次增强,则原子半径:X<Y<Z,故A错误;B项、元素非金属性越强,氢化物越稳定,非金属性:X>Y>Z,则气态氢化物的稳定性:HX>H2Y>ZH3,故B正确;C项、元素非金属性越强,原子得电子能力越强,元素非金属性:X>Y>Z,则原子得电子能力:X>Y>Z,故C正确;D项、元素非金属性越强,阴离子的还原性越弱,非金属性:X>Y>Z,则阴离子的还原性:Z3->Y2->X-,故D正确。故选A。12、C【解析】
A.根据物质中的最外层电子数进行分析,共用电子对数为,所以0.1molC3H9N中所含共用电子对数目为1.2NA,故正确;B.14gN60的物质的量为,N60的结构是每个氮原子和三个氮原子结合形成两个双键和一个单键,每两个氮原子形成一个共价键,1molN60含有的氮氮键数为,即14gN60的含有氮氮键,数目为1.5NA,故正确;C.某温度下,1LpH=6的纯水中氢离子浓度为10-6mol/L,纯水中氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等,所以氢氧根离子浓度为10-6mol/L,氢氧根离子数目为10-6NA,故错误;D.标准状况下,5.6L甲醛气体物质的量为0.25mol,每个甲醛分子中含有16个质子,所以0.25mol甲醛中所含的质子数目为4NA,故正确。故选C。13、B【解析】
由于加入过量NaOH溶液,加热,得到2.22mol气体,说明溶液中一定有NH3+,且物质的量为2.22mol;同时产生红褐色沉淀,说明一定有Fe3+,2.6g固体为氧化铁,物质的量为2.22mol,有2.22molFe3+,一定没有CO32-;3.66g不溶于盐酸的沉淀为硫酸钡,一定有SO32-,物质的量为2.22mol;根据电荷守恒,一定有Cl-,且至少为2.22mol×3+2.22-2.22mol×2=2.23mol,物质的量浓度至少为c(Cl-)=2.23mol÷2.2L=2.3mol/L。【详解】A.至少存在Cl-、SO32-、NH3+、Fe3+四种离子,A项错误;B.根据电荷守恒,至少存在2.23molCl-,即c(Cl-)≥2.3mol·L-2,B项正确;C.一定存在氯离子,C项错误;D.Al3+无法判断是否存在,D项错误;答案选B。14、B【解析】
A.在碳酸钠饱和溶液中通入二氧化碳生成碳酸氢钠,可观察到溶液变浑浊,说明碳酸钠溶解度大于碳酸氢钠,故A正确;B.由于水分子间存在氢键,故水的沸点反常的升高,故有:H2O>H2Se>H2S,故B错误;C.溴代烃和碘代烃的密度均大于水,故溴乙烷的密度比水的大,故C正确;D.苯中碳碳键介于单键和双键之间,碳碳键键长:乙烯<苯,故D正确;故选B。【点睛】本题考查元素及其对应单质、化合物的性质的递变规律,侧重于溶解度、硬度、密度等性质的考查,题目难度不大,注意水分子间存在氢键,沸点反常的升高。15、C【解析】
由分子结构可知Y形成5个共价键,则Y原子最外层有5个电子,由于W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,W、Y同主族,则W是N,Y是P,Y、Z的最外层电子数之和是X的最外层电子数的2倍,P最外层有5个电子,Z最外层电子数也是奇数,X最外层电子数为偶数,结合都是短周期元素,则Z是Cl最外层有7个电子,所以X最外层电子数为(5+7)÷2=6,原子序数比P小中,则X是O元素,然后分析解答。【详解】根据上述分析可知:W是N,X是O,Y是P,Z是Cl元素。A.元素的非金属性:O>N,即X>W,A错误;B.Y是P,P的最高价氧化物的水化物是H3PO4是弱酸,B错误;C.W是N,Z是Cl,W的最简单氢化物NH3与Z的单质Cl2混合后会发生氧化还原反应:8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2,反应产生的NH4Cl在室温下呈固态,因此可看到产生白烟现象,C正确;D.Y是P,Z是Cl,二者可形成PCl3、PCl5,其中PCl3中每个原子均满足8电子结构,而PCl5中P原子不满足8电子结构,D错误;故合理选项是C。【点睛】本题考查元素周期表和元素周期律的应用。把握原子结构与原子最外层电子数目关系,结合物质分子结构简式推断元素是解题关键,侧重考查学生分析与应用能力,注意规律性知识的应用。16、C【解析】
该物质与金属钠反应有气体生成,说明分子中含有-OH,即可转变为4个C的烷烃的二元取代物,可采用定一议一的方法。4个C的烷烃共有两种结构,正丁烷和异丁烷,正丁烷共有8种二元取代物,异丁烷共有4种二元取代物,共有12种,故答案选C。二、非选择题(本题包括5小题)17、苯甲醚醚键、酰胺键+H2O消去反应【解析】
已知化合物B分子式为C4H4O3,有3个不饱和度,且含有五元环,那么必有一个O原子参与成环;考虑到B与A反应后产物C的结构为,所以推测B的结构即为。C生成D时,反应条件与已知信息中给出的反应条件相同,所以D的结构即为。D经过反应③后,分子式中少了1个H2O,且E中含有两个六元环,所以推测E的结构即为。【详解】(1)由A的结构可知,其名称即为苯甲醚;(2)由H的结构可知,H中含氧官能团的名称为:醚键和酰胺键;(3)B分子式为C4H4O3,有3个不饱和度,且含有五元环,那么必有一个O原子参与成环;考虑到B与A反应后产物C的结构为,所以推测B的结构简式即为;(4)D经过反应③后,分子式中少了1个H2O,且E中含有两个六元环,所以推测E的结构即为,所以反应③的方程式为:+H2O;(5)F经过反应⑤后分子结构中多了一个碳碳双键,所以反应⑤为消去反应;(6)M与C互为同分异构体,所以M的不饱和度也为6,去除苯环,仍有两个不饱和度。结合分子式以及核磁共振氢谱的面积比,可知M中应该存在两类一共3个甲基。考虑到M可水解的性质,分子中一定存在酯基。综合考虑,M的分子中苯环上的取代基个数为2或3时都不能满足要求;如果为4时,满足要求的结构可以有:,,,,,;如果为5时,满足要求的结构可以有:,;(7)氰基乙酸出现在题目中的反应④处,要想发生反应④需要有机物分子中存在羰基,经过反应④后,有机物的结构中会引入的基团,并且形成一个碳碳双键,因此只要得到环己酮经过该反应就能制备出产品。原料相比于环己酮多了一个取代基溴原子,所以综合考虑,先将原料中的羰基脱除,再将溴原子转变为羰基即可,因此合成路线为:【点睛】在讨论复杂同分异构体的结构时,要结合多方面信息分析;通过分子式能获知有机物不饱和度的信息,通过核磁共振氢谱可获知有机物的对称性以及等效氢原子的信息,通过性质描述可获知有机物中含有的特定基团;分析完有机物的结构特点后,再适当地分类讨论,同分异构体的结构就可以判断出来了。18、B、C、D、F、G酯化6【解析】
有机物A有C、H、O三种元素组成,Mr(A)=12/0.1=120,0.1molA在足量的氧气中充分燃烧后生成0.8molCO2和7.2gH2O,水的物质的量=7.2/18=0.4mol,根据原子守恒可知,该有机物中N(C)=0.8/0.1=8,N(H)=0.4×2÷0.1=8,有机物中N(O)=(120-12×8-1×8)÷16=1,有机物A的分子式为C8H8O,A经过一系列反应得到芳香醛E,结合信息中醛与HCN的加成反应,可知A含有C=O双键,A与HCN发生加成反应生成B,B发生水解反应生成C,C在浓硫酸、加热条件下生成D,D能使溴的四氯化碳溶液褪色,应为发生消去反应,D被臭氧氧化生成E与F,F继续被氧化生成G,G的相对分子质量为90,则G为HOOC-COOH,F为OHC-COOH,E为苯甲醛,D为苯丙烯酸,C为2-羟基-3-苯基丙酸,B为,A的结构简式为。【详解】(1)由上述分析可知,A为;(2)只要含有羧基或羟基的都能发生酯化反应,在A~G中能发生酯化反应的有机物有B、C、D、F、G;(3)由于C中含有羧基、羟基,另外还可以发生酯化反应生成另一种有机物,该反应的方程式为,反应类型为酯化反应。(4)C的同分异构体有多种,其中符合下列要求的有机物有多种,①能与3molNaOH溶液反应,说明含有酚羟基、羧酸与酚形成的酯基;②苯环上的一卤代物只有一种,说明苯环上含有1种氢原子;③能发生银镜反应,说明含有醛基,再结合①可知,酯基为甲酸与酚形成的酯基,满足条件的有机物的结构简式为:和。(5)C中羧基和4-甲基-2,3-戊二醇中的两个羟基发生酯化反应生成两种酯,C中的羟基和4-甲基-2,3-戊二醇中的两个羟基脱水生成两种醚,C中的羧基和羟基与4-甲基-2,3-戊二醇中的两个羟基同时脱水可生成两种产物,一共可生成6种产物。19、三颈烧瓶干燥氨气,防止生成的氨基甲酸铵水解干冰加快降低温度,有利于提高反应物的转化率,防止因反应放热造成NH2COONH4分解过滤CNH2COONH4+2H2O=NH4HCO3+NH3•H2O或NH2COONH4+H2O=NH4HCO3+NH3↑加入足量氢氧化钡溶液,充分反应后,过滤、用蒸馏水洗涤所得沉淀、干燥后称量沉淀的质量,重复2~3次【解析】
根据装置:仪器2制备氨气,由于氨基甲酸铵易水解,所以用仪器3干燥氨气,利用仪器4制备干燥的二氧化碳气体,在仪器5中发生2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(s)制备氨基甲酸铵;(1)根据仪器构造可得;考虑氨基甲酸铵水解;(2)①仪器4制备干燥的二氧化碳气体,为干冰;②反应初期观察到装置内稀硫酸溶液中产生气泡,说明二氧化碳过量,氨气不足;(3)①考虑温度对反应的影响和氨基甲酸铵受热分解;②过滤得到产品,氨基甲酸铵易分解,所得粗产品干燥可真空微热烘干;(4)①氨基甲酸铵可完全水解为碳酸氢铵和一水合氨,据此书写;②测定某样品中氨基甲酸铵的质量分数,可以使其水解得到NH4HCO3,用氢氧化钡沉淀得到碳酸钡沉淀,通过碳酸钡的质量可得氨基甲酸铵的质量,进而可得其质量分数,据此可得。【详解】(1)根据图示,仪器2的名称三颈烧瓶;仪器3中NaOH固体的作用是干燥氨气,防止生成的氨基甲酸铵水解;故答案为:三颈烧瓶;干燥氨气,防止生成的氨基甲酸铵水解;(2)①反应需要氨气和二氧化碳,仪器2制备氨气,仪器4制备干燥的二氧化碳气体,立即产生干燥的二氧化碳气体,则为干冰;故答案为:干冰;②氨气易溶于稀硫酸,二氧化碳难溶于稀硫酸,若反应初期观察到装置内稀硫酸溶液中产生气泡,说明二氧化碳过量,应该加快产生氨气的流速;故答案为:加快;(3)①该反应为放热反应,温度升高不利于合成,故采用冰水浴可以降低温度,有利于提高反应物的转化率,防止因反应放热造成H2NCOONH4分解;故答案为:降低温度,有利于提高反应物的转化率,防止因反应放热造成H2NCOONH4分解;②当CCl4液体中产生较多晶体悬浮物时,即停止反应,过滤,为防止H2NCOONH4分解,真空微热烘干粗产品;故答案为:过滤;C;(4)①氨基甲酸铵可完全水解为碳酸氢铵,反应为:NH2COONH4+2H2O=NH4HCO3+NH3•H2O或NH2COONH4+H2O=NH4HCO3+NH3↑;故答案为:NH2COONH4+2H2O=NH4HCO3+NH3•H2O或NH2COONH4+H2O=NH4HCO3+NH3↑;②测定某样品中氨基甲酸铵的质量分数,可以使其水解得到NH4HCO3,用氢氧化钡沉淀得到碳酸钡沉淀,通过碳酸钡的质量可得氨基甲酸铵的质量,进而可得其质量分数,具体方法为:用天平称取一定质量的样品,加水溶解,加入足量氢氧化钡溶液,充分反应后,过滤、用蒸馏水洗涤所得沉淀、干燥后称量沉淀的质量,重复2~3次,测量的数据取平均值进行计算;故答案为:加入足量氢氧化钡溶液,充分反应后,过滤、用蒸馏水洗涤所得沉淀、干燥后称量沉淀的质量,重复2~3次。20、(1)亚硫酸根离子和银离子。(2)①2Ag++SO32-=Ag2SO3↓。②亚硫酸根有还原性,若被氧化为硫酸根离子,即可与银离子结合生成硫酸银沉淀。(3)过量亚硫酸钠。(4)①判断X是否是氧化银。②有还原性,含有银元素,不含硫元素。③Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O。(5)①二氧化硫。②Ag2SO3+H2O2Ag+H2SO4【解析】(1)①推测a中白色沉淀为Ag2SO3,Ag+与SO32-反应生成Ag2SO3,Ag2SO3溶于过量的Na2SO3溶液,生成沉淀的离子方程式为:2Ag++SO32-=Ag2SO3↓;正确答案:2Ag++SO32-=Ag2SO3↓。②推测a中白色沉淀为Ag2SO4,其根据为SO32
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