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文档简介
2024年黑龙江省齐齐哈尔八中高三第二次诊断性检测化学试卷注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4.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(每题只有一个选项符合题意)1、将钠、镁、铝各0.3mol分别放入100ml1mol/L的盐酸中,在同温同压下产生的气体体积比是()A.1:2:3 B.6:3:2 C.3:1:1 D.1:1:12、下列关于古籍中的记载说法正确的是A.《本草经集注》中关于鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)的记载:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,该方法应用了显色反应B.氢化钙的电子式是:Ca2+[∶H]2–C.目前,元素周期表已经排满,第七周期最后一种元素的原子序数是118D.直径为20nm的纳米碳酸钙属于胶体3、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4、中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,主要过程如下图所示。下列说法不正确的是()A.整个过程实现了光能向化学能的转换B.过程Ⅱ有O-O单键生成并放出能量C.过程Ⅲ发生的化学反应为:2H2O2═2H2O+O2D.整个过程的总反应方程式为:2H2O→2H2+O25、国内某科技研究小组首次提出一种新型的Li+电池体系,原理示意图如下。该体系正极采用含有I-、Li+的水溶液,负极采用固体有机聚合物,电解质溶液采用LiNO3溶液,聚合物阳离子交换膜作为隔膜将液态正极和固态负极分隔开(已知I3-在水溶液中呈黄色A.左图是原电池工作原理图B.放电时,Li+从右向左通过聚合物离子交换膜C.放电时,正极区电解质溶液的颜色变深D.充电时,阴极的电极反应式为:6、有关海水提溴的说法错误的是()A.海水晒盐后的卤水是提溴原料B.可以利用氯气氧化溴离子C.可用高温水蒸气将溴从溶液中吹出D.吹出的溴蒸气冷凝后得到纯溴7、垃圾分类有利于资源回收利用。下列有关垃圾归类不合理的是A.A B.B C.C D.D8、化学与社会、生产、生活和科技都密切相关。下列有关说法正确的是A.“霾尘积聚难见路人”,雾霾有丁达尔效应B.“天宫二号”使用的碳纤维,是一种新型有机高分子材料C.汽车尾气中含有的氮氧化物,是汽油不完全燃烧造成的D.石油是混合物,可通过分馏得到汽油、煤油等纯净物9、常温下,某实验小组探究碳酸氢铵溶液中各微粒物质的量浓度随溶液pH的变化如图所示(忽略溶液体积变化),则下列说法错误的是()A.由图可知碳酸的Ka1数量级约为10-7B.向NH4HCO3溶液中加入过量的NaOH溶液,主要与HCO3-反应C.常温下将NH4HCO3固体溶于水,溶液显碱性D.NH4HCO3作肥料时不能与草木灰混用10、25℃时,向一定浓度的Na2C2O4溶液中滴加盐酸,混合溶液的pH与离子浓度变化关系如图所示。已知H2C2O4是二元弱酸,X表示,下列叙述错误的是A.从M点到N点的过程中,c(H2C2O4)逐渐增大B.直线n表示pH与的关系C.由N点可知Ka1(H2C2O4)的数量级为10-2D.pH=4.18的混合溶液中:c(Na+)>c(HC2O4-)=c(C2O42-)=c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)11、无法实现的反应是A.酸和酸反应生成酸 B.只有氧化剂的氧化还原反应C.盐和盐反应生成碱 D.一种碱通过化合反应生成一种新的碱12、25℃时,将0.10mol·L-1CH3COOH溶液滴加到10mL0.10mol·L-1NaOH溶液中,lg与pH的关系如图所示,C点坐标是(6,1.7)。(已知:lg5=0.7)下列说法正确的是A.Ka(CH3COOH)=5.0×10-5B.Ka(CH3COOH)=5.0×10-6C.pH=7时加入的醋酸溶液的体积小于10mLD.B点存在c(Na+)-c(CH3COO-)=(10-6-10-8)mol·L-113、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FeO14、W、X、Y、Z是原子序数依次增加的短周期主族元素,位于三个周期,X、Z同主族,Y、Z同周期,X的简单氢化物可与其最高价氧化物对应的水化物反应生成盐,Y的最高价氧化物对应的水化物是二元中强碱,以下说法错误的是A.原子半径大小:Y>ZB.Y3X2中既有离子键,又有共价键C.Z的最高价氧化物可做干燥剂D.可以用含XW3的浓溶液检验氯气管道是否漏气15、已知过氧化氢在强碱性溶液中主要以HO2-存在。我国研究的Al-H2O2燃料电池可用于深海资源的勘查、军事侦察等国防科技领域,装置示意图如下。下列说法错误的是A.电池工作时,溶液中OH-通过阴离子交换膜向Al极迁移B.Ni极的电极反应式是HO2-+2e-+H2O=3OH-C.电池工作结束后,电解质溶液的pH降低D.Al电极质量减轻13.5g,电路中通过9.03×1023个电子16、某溶液X含有K+、Mg2+、Fe3+、Al3+、Fe2+、Cl-、CO32-、OH-、SiO32-、NO3-、SO42-中的几种,已知该溶液中各离子物质的量浓度均为0.2mol·L-1(不考虑水的电离及离子的水解)。为确定该溶液中含有的离子,现进行了如下的操作:下列说法正确的是A.无色气体可能是NO和CO2的混合物B.原溶液可能存在Fe3+C.溶液X中所含离子种类共有4种D.另取l00mL原溶液X,加入足量的NaOH溶液,充分反应后过滤,洗涤,灼烧至恒重,理论上得到的固体质量为2.4g二、非选择题(本题包括5小题)17、(化学——选修5:有机化学基础)高血脂是一种常见的心血管疾病,治疗高血脂的新药I的合成路线如下:回答下列问题:(1)反应①所需试剂、条件分别是____________;F的化学名称为____________。(2)②的反应类型是______________;A→B的化学方程式为_____________________。(3)G的结构简式为______________;H中所含官能团的名称是____________。(4)化合物W的相对分子质量比化合物C大14,且满足下列条件,W的可能结构有___种。①遇FeCl3溶液显紫色②属于芳香族化合物③能发生银镜反应其中核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢,峰面积比为2:2:2:1:1,写出符合要求的W的结构简式____________。(5)设计用甲苯和乙醛为原料制备的合成路线,其他无机试剂任选(合成路线常用的表示方式为:)____________。18、几种中学化学常见的单质及其化合物相互转化的关系图如下:可供参考的信息有:①甲、乙、丙、丁为单质,其余为化合物②A由X和Y两种元素组成,其原子个数比为l︰2,元素质量之比为7︰8。③B气体是引起酸雨的主要物质,H常温下为无色无味的液体,E常用作红色油漆和涂料。试根据上述信息回答下列问题:(1)A的化学式为___________,每反应lmol的A转移的电子数为_____________mol;(2)F与丁单质也可以化合生成G,试写出该反应的离子方程式:______________________;(3)少量F的饱和溶液分别滴加到下列物质中,得到三种分散系①、②、③。试将①、②、③对应的分散质具体的化学式填人下列方框中:________________(4)化合物M与H组成元素相同,可以将G氧化为F,且不引进新的离子。试写出M在酸性环境下将G氧化为F的离子方程式:________________19、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____。20、碳酸氢铵是我国主要的氮肥品种之一,在贮存和运输过程中容易挥发损失。为了鉴定其质量和确定田间施用量,必须测定其含氮量。I.某学生设计了一套以测定二氧化碳含量间接测定含氮量的方法。将样品放入圆底烧瓶中:(8)请选择必要地装置,按气流方向连接顺序为________________。(2)分液漏斗中的液体最适合的是___________。A.稀盐酸B.稀硫酸C.浓硝酸D.氢氧化钠(6)连在最后的装置起到的作用____________________________________。Ⅱ.如果氮肥中成分是(NH8)2SO8,则可以用甲醛法测定含氮量。甲醛法是基于甲醛与一定量的铵盐作用,生成相当量的酸,反应为2(NH8)2SO8+6HCHO→(CH2)6N8+2H2SO8+6H2O,生成的酸再用氢氧化钠标准溶液滴定,从而测定氮的含量。步骤如下:(8)用差量法称取固体(NH8)2SO8样品8.6g于烧杯中,加入约68mL蒸馏水溶解,最终配成888mL溶液。用________准确取出28.88mL的溶液于锥形瓶中,加入86%中性甲醛溶液5mL,放置5min后,加入8~2滴________指示剂(已知滴定终点的pH约为6.6),用浓度为8.86mol/L氢氧化钠标准溶液滴定,读数如下表:滴定次数滴定前读数(mL)滴定后读数(mL)88.2886.2826.8886.9868.5889.89达滴定终点时的现象为______________________________,由此可计算出该样品中的氮的质量分数为_________________。(5)在滴定实验结束后发现滴定用的滴定管玻璃尖嘴内出现了气泡,滴定开始时无气泡,则此实验测定的含氮量比实际值________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。21、煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,大量排放烟气形成酸雨、污染大气,因此对烟气进行脱硫、脱硝,对环境保护有重要意义。回答下列问题:Ⅰ.利用CO脱硫(1)工业生产可利用CO气体从燃煤烟气中脱硫,则25℃时CO从燃煤烟气中脱硫的热化学方程式2CO(g)+SO2(g)⇌2CO2(g)+S(s)的焓变△H=_____________。25℃,100kPa时,由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的反应热称为标准摩尔生成焓,已知一些物质的“标准摩尔生成焓”如下表所示:物质CO(g)CO2(g)SO2(g)标准摩尔生成焓∆fHm(25℃)/kJ∙mol-1-110.5-393.5-296.8(2)在模拟脱硫的实验中,向多个相同的体积恒为2L的密闭容器中分别通入2.2molCO和1molSO2气体,在不同条件下进行反应,体系总压强随时间的变化如图所示。①在实验b中,40min达到平衡,则0~40min用SO2表示的平均反应速率v(SO2)=_______。②与实验a相比,实验b可能改变的条件为_______________,实验c可能改变的条件为_________________。Ⅱ.利用NH3脱硝(3)在一定条件下,用NH3消除NO污染的反应原理为:4NH3(g)+6NO(g)⇌5N2(g)+6H2O(l)△H=-1807.98kJ·mol-1。在刚性容器中,NH3与NO的物质的量之比分别为X、Y、Z(其中X<Y<Z),在不同温度条件下,得到NO脱除率(即NO转化率)曲线如图所示。①NH3与NO的物质的量之比为X时对应的曲线为_____________(填“a”“b”或“c”)。②各曲线中NO脱除率均先升高后降低的原因为__________。③900℃条件下,设Z=,初始压强p0,则4NH3(g)+6NO(g)⇌5N2(g)+6H2O(l)的平衡常数Kp=_____________(列出计算式即可)。Ⅲ.利用NaCIO2脱硫脱硝(4)利用NaClO2的碱性溶液可吸收SO2和NO2(物质的量之比为1:1)的混合气体,自身转化为NaCl,则反应的离子方程式为________________。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、C【解析】
Na与盐酸反应:2Na+2HCl=2NaCl+H2↑,Mg与盐酸反应:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,Al与盐酸的反应:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,然后判断过量,如果金属钠过量,Na还会与水反应;【详解】2Na+2HCl=2NaCl+H2↑220.30.3>100×10-3L×1mol·L-1,盐酸不足,金属钠过量,因此金属钠还与水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,根据得失电子数目守恒,有0.3mol×1=n(H2)×2,即n(H2)=0.15mol;Mg+2HCl=MgCl2+H2↑0.30.6>100×10-3L×1mol·L-1,盐酸不足,金属镁过量,产生n(H2)=0.1mol/2=0.05mol,2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,同理盐酸不足,铝过量,产生n(H2)=0.05mol,相同条件下,气体体积比值等于其物质的量比值,即气体体积比值为0.15mol:0.05mol:0.05mol=3:1:1,故C正确。【点睛】易错点是金属钠产生H2,学生容易认为盐酸不足,按照盐酸进行判断,错选D选项,忽略了过量的金属钠能与水反应产生H2,即判断金属钠产生H2的物质的量时,可以采用得失电子数目相等进行计算。2、C【解析】
A.根据题意,鉴别KNO3和Na2SO4,是利用了焰色反应,故A错误;B.电子式中相同的离子要分开写,氢化钙的电子式是:[∶H]-Ca2+[∶H]-,故B错误;C.根据各周期容纳元素种数可知,第七周期最后一种元素的原子序数为2+8+8+18+18+32+32=118,故C正确;D.纳米碳酸钙只有一种物质,不是分散系,不是胶体,故D错误;故选C。【点睛】此题易错点在D项,胶体属于分散系,分散质粒子直径大小在1nm~100nm之间,胶体属于混合物。3、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。4、C【解析】
A.由图可知,太阳能使水分解,则实现了光能向化学能的转化,故A正确;B.过程II中生成氢气、过氧化氢,形成化学键,过程Ⅱ放出能量并生成了O−O键,故B正确;C.由图可知,过程Ⅲ发生的反应为过氧化氢分解生成氢气和氧气的反应,H2O2═H2+O2,故C错误;D.总反应为水分解生成氢气和氧气,则总反应2H2O→2H2+O2,故D正确。故选C。5、B【解析】
题目已知负极采用固体有机聚合物,左图是电子流向固体有机聚合物,左图是电池充电原理图,右图是原电池工作原理图,放电时,负极的电极反应式为:正极的电极反应式为:I3-+2e-=3I-。【详解】A.左图是电子流向固体有机聚合物,则左图是电池充电原理图,故A项错误;B.放电时,Li+由负极向正极移动,即Li+从右向左通过聚合物离子交换膜,B正确;C.放电时,正极液态电解质溶液的I3-得电子被还原成I-,使电解质溶液的颜色变浅,故C项错误;D.充电时,阴极发生得电子的还原反应,故阴极的电极反应式为:,故D错误;答案:B。【点睛】易错点:原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动;电解池中,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,注意不要记混淆。6、D【解析】
海水提溴的三个步骤是:(1)先将浓缩海水中的Br-用氯气氧化Cl2+2Br-=Br2+2NaCl(2)将溴吹入吸收塔,使溴蒸汽和二氧化硫吸收剂发生作用转变成氢溴酸得到富集溴。Br2+SO2+2H2O=2Br-+SO42-+4H+(3)用氯气将富集的溴负离子氧化得到产品溴Cl2+2Br-=Br2+2Cl-。【详解】A.海水晒盐后的卤水是提溴原料,故A正确;B.根据提溴的第一个步骤,先将浓缩海水中的Br-用氯气氧化Cl2+2Br-=Br2+2NaCl,故B正确;C.将溴吹入吸收塔,使溴蒸汽和二氧化硫吸收剂发生作用转变成氢溴酸得到富集溴,故C正确;D.吹出的溴蒸气用吸收液吸收后,再用氯气将富集的溴负离子氧化后得到溴,经分离提纯后可以得到纯溴,故D错误;答案选D。【点睛】熟悉海水提溴的流程是解本题的关键。7、D【解析】
A、废易拉罐主要材料为铝质,属于可回收利用的材料,属于可回收物,选项A正确;B、卫生间用纸由于水溶性太强,不算可回收的“纸张”,属于其它垃圾,选项B正确;C、废荧光灯管中含有重金属等有害物质,所以属于有害垃圾,选项C正确;D、大棒骨属于其他垃圾,因为“难腐蚀”被列入“其他垃圾”,选项D错误;答案选D。8、A【解析】
A.雾霾所形成的气溶胶属于胶体,有丁达尔效应,选项A正确;B.碳纤维为碳的单质,属于无机物,所以碳纤维是一种新型无机非金属材料,不是有机高分子材料,选项B错误;C.汽油中不含氮元素,汽车尾气中的氮氧化物是空气中的氮气与氧气在放电条件下生成的,选项C错误;D、由于石油是多种烃的混合物,而石油的分馏产品均为混合物,故汽油、煤油和柴油均为多种烃的混合物,选项D错误;答案选A。9、B【解析】
A.由图可知,pH=6.37时c(H2CO3)=c(HCO3-)、c(H+)=10-6.37mol/L,碳酸的一级电离常数Ka1==10-6.37,则碳酸的Ka1数量级约为10-7,故A正确;B.向稀NH4HCO3溶液中加入过量NaOH溶液,发生的离子反应为HCO3-+NH4++2OH-═NH3•H2O+CO32-+H2O,说明NaOH与NH4+、HCO3-均反应,故B错误;C.由图可知,pH=9.25时c(NH3•H2O)=c(NH4+)、c(OH-)=109.25-14mol/L=10-4.75mol/L,NH3•H2O的离常数Ka1==10-4.75,而碳酸的Ka1=10-6.37,则NH3•H2O的电离能力比H2CO3强,HCO3-的水解程度比NH4+强,即NH4HCO3的水溶液显碱性,故C正确;D.草本灰的水溶液显碱性,与NH4HCO3混用会生成NH3,降低肥效,则NH4HCO3作肥料时不能与草木灰混用,故D正确;故答案为B。10、D【解析】
A.如图所示,从M点到N点的过程中,pH减小,氢离子浓度增大,c(H2C2O4)逐渐增大,故A正确;B.pH增大,增大,减小,则直线n表示pH与的关系,故B正确;C.由N点可知Ka1(H2C2O4)的数量级为10-2Ka1(H2C2O4)=,在N点=-1,即,N点的pH=2.22,则c(H+)=10−2.22mol/L,所以Ka1(H2C2O4)=10×10−2.22=1.0×10−1.22,故C正确;D.M点:-lg=0,Ka2==10-3.18×10-1=10-4.18,pH=4.18时,c(HC2O4-)=c(C2O42-),但无法判断c(HC2O4-)=c(C2O42-)=c(Cl-),故D错误;故选D。11、B【解析】
A.强酸制弱酸是得到新酸和盐,可以实现,A正确;
B.氧化剂得到电子,必须有失去电子的物质,B错误;
C.生成碱需要氢氧根,碱式盐和盐反应可能能生成碱,如Mg(OH)Cl和Na2CO3反应可生产NaOH,C正确;
D.一种碱通过化合反应可生成一种新的碱,例如氢氧化亚铁、氧气和水化合生成氢氧化铁,D正确。
故选B。12、A【解析】
醋酸的电离常数,取对数可得到;【详解】A.据以上分析,将C点坐标(6,1.7)代入,可得lgKa(CH3COOH)=1.7-6=-4.3,Ka(CH3COOH)=5.0×10-5,A正确;B.根据A项分析可知,B错误;C.当往10mL0.10mol·L-1NaOH溶液中加入10mL0.10mol·L-1醋酸溶液时,得到CH3COONa溶液,溶液呈碱性,故当pH=7时加入的醋酸溶液体积应大于10mL,C错误;D.B点,又lgKa(CH3COOH)=1.7-6=-4.3,则由得,pH=8.3,c(H+)=10-8.3mol·L-1,结合电荷守恒式:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)知,c(Na+)-c(CH3COO-)=c(OH-)-c(H+)=(10-5.7-10-8.3)mol·L-1,D错误;答案选A。13、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。14、B【解析】
W、X、Y、Z是原子序数依次增加的短周期主族元素,位于三个周期,Y、Z同周期,则W位于第一周期,为H元素,X位于第二周期,Y、Z位于第三周期,X的简单氢化物可与其最高价氧化物对应的水化物反应生成盐,则X为N元素,X、Z同主族,则Z为P元素,Y的最高价氧化物对应的水化物是二元中强碱,Y为Mg元素,据此分析解答。【详解】A.Y为Mg元素,Z为P元素,Y、Z同周期,同周期元素随核电核数增大,原子半径减小,则原子半径大小:Y>Z,故A正确;B.X为N元素,Y为Mg元素,Y3X2为Mg3N2,属于离子化合物,其中只有离子键,故B错误;C.Z为P元素,最高价氧化物为五氧化二磷,具有吸水性,属于酸性干燥剂,故C正确;D.W为H元素,X为N元素,XW3为氨气,浓氨水与氯气在空气中反应生成氯化铵,形成白烟,可以用含氨气的浓溶液检验氯气管道是否漏气,故D正确;答案选B。15、C【解析】
A.根电池装置图分析,可知Al较活泼,作负极,而燃料电池中阴离子往负极移动,因而可推知OH-(阴离子)穿过阴离子交换膜,往Al电极移动,A正确;B.Ni为正极,电子流入的一端,因而电极附近氧化性较强的氧化剂得电子,又已知过氧化氢在强碱性溶液中主要以HO2-存在,可知HO2-得电子变为OH-,故按照缺项配平的原则,Ni极的电极反应式是HO2-+2e-+H2O=3OH-,B正确;C.根电池装置图分析,可知Al较活泼,Al失电子变为Al3+,Al3+和过量的OH-反应得到AlO2-和水,Al电极反应式为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O,Ni极的电极反应式是HO2-+2e-+H2O=3OH-,因而总反应为2Al+3HO2-=2AlO2-+H2O+OH-,显然电池工作结束后,电解质溶液的pH升高,C错误;D.A1电极质量减轻13.5g,即Al消耗了0.5mol,Al电极反应式为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O,因而转移电子数为0.5×3NA=9.03×1023,D正确。故答案选C。【点睛】书写燃料电池电极反应式的步骤类似于普通原电池,在书写时应注意以下几点:1.电极反应式作为一种特殊的离子反应方程式,也必需遵循原子守恒,得失电子守恒,电荷守恒;2.写电极反应时,一定要注意电解质是什么,其中的离子要和电极反应中出现的离子相对应,在碱性电解质中,电极反应式不能出现氢离子,在酸性电解质溶液中,电极反应式不能出现氢氧根离子;3.正负两极的电极反应式在得失电子守恒的条件下,相叠加后的电池反应必须是燃料燃烧反应和燃料产物与电解质溶液反应的叠加反应式。16、D【解析】
溶液X加入过量盐酸生成无色气体,该气体与空气变红棕色,说明生成了NO,X中一定含有NO3-和还原性离子,应为Fe2+,则溶液中一定不存在CO32-、OH-、SiO32-,它们都与Fe2+反应生成沉淀;加入盐酸后阴离子种类不变,则说明X中原来就含有Cl-,加入氯化钡生成白色沉淀,则一定含有SO42-,加入KSCN溶液呈红色,因Fe2+被氧化成Fe3+,则不能证明X中是否含有Fe3+,则溶液中一定存在的离子有Fe2+、Cl-、NO3-、SO42-,溶液中各离子物质的量浓度均为0.20mol•L-1,结合电荷守恒分析解答。【详解】A.根据上述分析,溶液X中一定不存在CO32-,无色气体只能为NO,故A错误;B.根据上述分析,溶液X中一定含有Fe2+、Cl-、NO3-、SO42-,一定不存在CO32-、OH-、SiO32-;溶液中各离子物质的量浓度均为0.20mol•L-1,还应含有K+、Mg2+、Fe3+、Al3+中的部分离子,结合电荷守恒可知,应含有Mg2+,一定不含Fe3+,故B错误;C.溶液X中所含离子有Fe2+、Cl-、NO3-、SO42-、Mg2+,共5种,故C错误;D.另取100mL原溶液X,加入足量的NaOH溶液,充分反应后过滤,洗涤,灼烧至恒重,可得到0.01molFe2O3和0.02molMgO,二者质量之和为0.01mol×160g/mol+0.02mol×40g/mol=2.4g,故D正确;故选D。【点睛】正确判断存在的离子是解题的关键。本题的易错点是镁离子的判断,要注意电荷守恒的应用,难点为D,要注意加入NaOH后生成的金属的氢氧化物,灼烧得到氧化物,其中氢氧化亚铁不稳定。二、非选择题(本题包括5小题)17、Cl2、光照辛醛取代反应羟基13【解析】
甲苯发生取代反应生成,在氢氧化钠水溶液加热条件下发生取代反应生成,则A为,该分子继续氧化为B,可推知B为,C为;D经过先水解后消去反应可得到HCHO,所以E为HCHO,根据给定的已知信息及逆合成分析法可知,G为,据此分析作答。【详解】甲苯→,发生的是取代反应,所需试剂、条件分别是Cl2、光照;F为,根据系统命名法可知其名称为辛醛,故答案为Cl2、光照;辛醛;(2)反应②是C和H发生的酸和醇的酯化反应(取代反应),A→B的化学方程式为,故答案为取代反应;;(3)结合给定的已知信息推出G的结构简式为;G→H,是-CHO和H2的加成反应,所以H中所含官能团的名称是羟基,故答案为;羟基。(4)C为,化合物W的相对分子质量比化合物C大14,W比C多一个CH2,遇FeCl3溶液显紫色含有酚羟基,属于芳香族化合物含有苯环,能发生银镜反应含有醛基,①苯环上有三个取代基,分别为醛基、羟基和甲基,先固定醛基和羟基的位置,邻间对,最后移动甲基,可得到10种不同结构;②苯环上有两个取代基,分别为-OH和-CH2CHO,邻间对位共3种,所以W的可能结构有10+3=13种;符合①遇FeCl3溶液显紫色、②属于芳香族化合物、③能发生银镜反应其中核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢、峰面积比为2:2:2:1:1要求的W的结构简式:,故答案为13;;(5)根据题目已知信息和有关有机物的性质,用甲苯和乙醛为原料制备的合成路线具体如下:,故答案为。18、FeS2112Fe3++Fe=3Fe2+:分散质微粒的直径(nm);H2O2+2H++2Fe2+=2H2O+2Fe3+【解析】
由③中信息可知:
B气体是引起酸雨的主要物质,则B为SO2,H常温下为无色无味的液体,则H为H2O;E常用作红色油漆和涂料,故E为Fe2O3,则A中应含Fe、S两种元素。由②可计算得到A的化学式为FeS2,再结合流程图可推知甲为O2,C为SO3,D为H2SO4
乙由E(Fe2O3)和乙在高温的条件下生成丁(单质)可知,丁为Fe,D
(
H2SO4)
+E
(
Fe2O3)→F,则F为Fe2
(SO4)3,G为FeSO4,丙可以为S等,乙可以为碳或氢气等。【详解】(1)由上述分析可知,A的化学式为FeS2,高温下燃烧的化学方程式为:
4FeS2
+
11O2
2Fe2O3
+8SO2,由此分析可知,每消耗4
mol
FeS2,转移电子为44mol,即每反应1
mol的A
(
FeS2)转移的电子为11
mol
,故答案为.:FeS2;11。
(2)由转化关系图可知F为Fe2
(SO4)3,丁为Fe,G为FeSO4,则有关的离子反应为:
Fe+2Fe3+=3Fe2+,故答案为:Fe+2Fe3+=3Fe2+;
(3)少量饱和Fe2
(SO4)3溶液加入①冷水中形成溶液,溶质为Fe2
(SO4)3;加入②NaOH溶液中会产生Fe
(OH)
3沉淀,形成浊液;加入③沸水中会产生Fe
(OH)
3胶体,即①Fe2
(SO4)3、③Fe
(OH)
3胶体、②
Fe
(OH)
3沉淀,故答案为:分散质微粒的直径(nm);
(4)化合物M与H
(
H2O)组成元素相同,则M为H2O2,M在酸性条件下将G
(
FeSO4)氧化为F[Fe2
(SO4)3]的离子方程式为:H2O2+2H++2Fe2+=2H2O+2Fe3+,故答案为:H2O2+2H++2Fe2+=2H2O+2Fe3+。19、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)=0.09mol,所以产率为=68%;本实验使用的乙醚易挥发,有毒且易燃,所以需要在通风橱中进行。【点睛】本题易错点为第3题,学生看到三苯甲醇的熔点较高就简单的认为生成的三苯甲醇为固体,所以通过过滤分离,应还要注意三苯甲醇的溶解性,实验中使用的有机溶剂都可以溶解三苯甲醇,所以要用蒸馏的方法分离。20、b-e,f-h,g-cB防止空气中水和二氧化碳进入装置影响实验结果滴定管酚酞溶液从无色变为浅红色,68s内不褪色88%偏小【解析】
根据反应装置-干燥装置-吸收装置-尾气处理装置排序;盐酸和硝酸都具有挥发性;空气中的水和二氧化碳影响实验结果;酸式滴定管只能量取酸性溶液,碱式滴定管只能量取碱性溶液,根据溶液的酸碱性确定滴定管;根据滴定终点确定指示剂;滴定终点时溶液从无色变为浅红色,68s内不褪色;根据氢氧化钠和硫酸铵的关系式计算硫酸铵的量,最后再计算N元素的含量;在滴定实验结束后发现滴定用的碱式滴定管玻璃尖嘴内出现了气泡,滴定开始时无气泡,导致硫酸铵的测定结果偏小。据此分析。【详解】(8)根据反应装置、干燥装置、吸收装置、尾气处理装置排序,所以其排列顺序是:b-e,f-h,g-c,答案为:b-e,f-h,g-c;
(2)制取二氧化碳时需要碳酸盐和酸反应,稀盐酸、浓硝酸都具有挥发性,影响实验结果,氢氧化钠和盐不能生成二氧化碳,所以B选项是正确的,答案为:B;(6)为防止影响实验结果需要吸收二氧化碳和水蒸气,答案为:防止空气中水和二氧化碳进入装置影响实验结果;(
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