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文档简介
2024年河北省邯郸市曲周县一中高三考前热身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、室温下,某二元碱X(OH)2水溶液中相关组分的物质的量分数随溶液pH变化的曲线如图所示,下列说法错误的是A.Kb2的数量级为10-8B.X(OH)NO3水溶液显碱性C.等物质的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中c(X2+)>c[X(OH)+]D.在X(OH)NO3水溶液中,c[X(OH)2]+c(OH-)=c(X2+)+c(H+)2、下列说法正确的是A.化合物是苯的同系物B.分子中所有原子共平面C.火棉(纤维素三硝酸酯)的结构简式为D.1mol阿斯匹林()与足量的NaOH溶液反应,消耗NaOH最大的物质的量为2mol3、金属钠与水反应:2Na+2H2O→2Na++2OH-+H2↑,关于该反应过程的叙述错误的是()A.生成了离子键 B.破坏了极性共价键C.破坏了金属键 D.形成非极性共价键4、工业上获得大量乙烯、丙烯、丁二烯的方法是()A.卤代烃消除 B.煤高温干馏 C.炔烃加成 D.石油裂解5、一定条件下合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g);已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图,下列说法不正确的是()A.该反应的逆反应为吸热反应B.平衡常数:KM>KNC.生成乙烯的速率:v(N)一定大于v(M)D.当温度高于250℃,升高温度,催化剂的催化效率降低6、下列表示正确的是()A.中子数为8的氧原子符号:OB.甲基的电子式:C.乙醚的结构简式:CH3OCH3D.CO2的比例模型:7、下列物质的性质与用途具有对应关系的是A.二氧化硅熔点高,可用作光导纤维B.过氧化钠可与二氧化碳反应生成氧气,可用作呼吸供氧剂C.明矾易溶于水,可用作净水剂D.二氧化硫有氧化性,可用于漂白纸张8、下列说法不正确的是A.高级脂肪酸甘油酯属于有机高分子化合物B.紫外线、高温、酒精可杀菌消毒的原理是蛋白质变性C.塑料、合成纤维、合成橡胶称为三大合成高分子材料D.维生素C又称抗坏血酸,新鲜蔬菜中富含维生素C9、下列装置应用于实验室制NO并回收硝酸铜的实验,能达到实验目的的是A.用装置甲制取NOB.用装置乙收集NOC.用装置丙分离炭粉和硝酸铜溶液D.用装置丁蒸干硝酸铜溶液制Cu(NO3)2·3H2O10、春季复工、复学后,公用餐具消毒是防控新型冠状病毒传播的有效措施之一。下列可直接用作公用餐具消毒剂的是A.95%的乙醇溶液 B.40%的甲醛溶液C.次氯酸钠稀溶液 D.生理盐水11、实验室利用下图装置制取无水A1C13(183℃升华,遇潮湿空气即产生大量白雾),下列说法正确的是A.①的试管中盛装二氧化锰,用于常温下制备氯气B.②、③、⑥、⑦的试管中依次盛装浓H2SO4、饱和食盐水、浓H2SO4、NaOH溶液C.滴加浓盐酸的同时点燃④的酒精灯D.⑤用于收集AlCl3,⑥、⑦可以用一个装有碱石灰的干燥管代替12、用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是A.用①装置除去CO2中含有的少量SO2B.用②装置蒸干饱和AlCl3溶液制备AlCl3晶体C.用③装置加热NH4Cl固体制取NH3D.用④装置分离乙酸乙酯与水的混合液13、下列有关实验基本操作的说法正确的是A.用滴定法测定某成分时,一定用到的仪器主要有铁架台、滴定管和锥形瓶B.使用CCl4萃取溴水中的溴时,振荡后立即进行分液操作C.洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干D.取出试剂瓶中的金属钠,切取少量后把剩余的金属钠投入到废液缸中14、常温下,用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1某酸(HA)溶液,溶液中HA、A-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示。[已知δ(X)=]下列说法正确的是A.Ka(HA)的数量级为10-5B.溶液中由水电离出的c(H+):a点>b点C.当pH=4.7时,c(A-)+c(OH-)=c(HA)+c(H+)D.当pH=7时,消耗NaOH溶液的体积为20.00mL15、下列我国科技创新的产品设备在工作时,由化学能转变成电能的是()A.A B.B C.C D.D16、氟离子电池是新型电池中的一匹黑马,其理论比能量高于锂电池。一种氟离子电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是A.放电时,b是电源的正极B.放电时,a极的电极反应为:LaSrMnO4F2+2e-=LaSrMnO4+2F-C.充电时,电极a接外电源的负极D.可将含F-的有机溶液换成水溶液以增强导电性17、Y是合成香料、医药、农药及染料的重要中间体,可由X在一定条件下合成:下列说法错误的是()A.Y的分子式为C10H8O3B.由X制取Y过程中可得到乙醇C.一定条件下,Y能发生加聚反应D.等物质的量的X、Y分别与NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物质的量之比为3:218、用下列实验装置能达到实验目的的是(部分夹持装置未画出)A.分离液体混合物B.蒸发NaC1溶液获得NaC1晶体C.制取二氧化硫气体D.测定化学反应速率19、设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述不正确的是A.常温常压下,1mol氦气中含有的质子数为2NAB.l0g46%乙醇水溶液中所含氧原子数为0.4NAC.1Llmol/LNa2CO3溶液中,阴离子总数小于NAD.浓硝酸热分解生成NO2、N2O4共23g,转移电子数为0.5NA20、右图的装置中,干燥烧瓶内盛有某种气体,烧杯和滴定管内盛放某种液体。挤压滴管的胶头,下列与实验事实不相符的是()A.CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉 B.NH3(H2O含酚酞)/红色喷泉C.H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉 D.HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉21、电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制甲酸盐的装置如图所示。下列说法中错误的是()A.b是电源负极B.K+由乙池向甲池迁移C.乙池电极反应式为:CO2+HCO3-+2e-=HCOO-+CO32-D.两池中KHCO3溶液浓度均降低22、溴化钙可用作阻燃剂、制冷剂,具有易溶于水,易吸潮等性质。实验室用工业大理石(含有少量Al3+、Fe3+等杂质)制备溴化钙的主要流程如下:下列说法错误的是A.已知步骤Ⅲ的滤液中不含NH4+,步骤II加入的试剂a是石灰水B.步骤II控制溶液的pH约为8.0的主要目的是沉淀过量Ca2+C.试剂b是氢溴酸,步骤IV的目的是除去过量的氢氧化钙D.步骤V所含的操作依次是蒸发浓缩,冷却结晶二、非选择题(共84分)23、(14分)美托洛尔(H)属于一线降压药,是当前治疗高血压、冠心病、心绞痛、慢性心力衰竭等心血管疾病的常用药物之一。它的一种合成路线如下:已知:CH3COCH2RCH3CH2CH2R。(1)A物质化学名称是_________。(2)反应B→C的化学方程式为_________________;C→D的反应类型为________。(3)D中所含官能团的名称是______________。(4)G的分子式为________;
已知碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳原子称为手性碳原子,则H(美托洛尔)中含有________个手性碳原子。(5)芳香族化合物X与C互为同分异构体。写出同时满足下列条件的X的一种结构简式___________。①能发生银镜反应;②不与FeCl3发生显色反应;③含"C-Cl”键;④核磁共振氢谱有4个峰,峰面积比为2:2:2:1。(6)4-苄基苯酚()是一种药物中间体,请设计以苯甲醇和苯酚为原料制备4基苯酚的合成路线:__________(无机试剂任选)。24、(12分)前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A元素原子的核外电子只有一种运动状态;基态B原子s能级的电子总数比p能级的多1;基态C原子和基态E原子中成对电子数均是未成对电子数的3倍;D形成简单离子的半径在同周期元素形成的简单离子中最小。回答下列问题:(1)元素A、B、C中,电负性最大的是____(填元素符号,下同),元素B、C、D第一电离能由大到小的顺序为________。(2)与同族其它元素X形成的XA3相比,BA3易液化的原因是________;BA3分子中键角________109°28′(填“>”“<”或“=”),原因是________。(3)BC3-离子中B原子轨道的杂化类型为____________,BC3-离子的立体构型为________________。(4)基态E原子的电子排布式为________;C、E形成的化合物EC5(其中E的化合价为+6)中σ键与π键数目之比为________;(5)化合物DB是人工合成的半导体材料,它的晶胞结构与金刚石(晶胞结构如图所示)相似。若DB的晶胞参数为apm,则晶体的密度为_____g·cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数)。25、(12分)随着科学的发展,可逐步合成很多重要的化工产品,如用作照相定影剂的硫代硫酸钠(俗称大苏打),用于填充汽车安全气囊的叠氮化钠(NaN3),某化学兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体和NaN3。I.制备硫代硫酸钠晶体。查阅资料:Na2S2O3易溶于水,向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3。实验装置如图所示(省略夹持装置):(1)组装好仪器后,接下来应该进行的实验操作是_____,然后加入试剂。仪器a的名称是_______;E中的试剂最好是__________.(填标号),作用是______________。A.澄清石灰水B.NaOH溶液C.饱和NaHSO3溶液(2)已知五水合硫代硫酸钠的溶解度随温度升高显著增大。待Na2S和Na2CO3完全消耗后,结束反应。过滤C中混合物,滤液经_________(填操作名称)、过滤、洗涤、干燥,得到产品,过滤时用到的玻璃仪器有______________。Ⅱ.实验室利用如图装置(省略夹持装置)模拟工业级NaN3的制备。已知:2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3。(1)装置B中盛放的药品为__________(2)实验中使用油浴而不用水浴的原因是__________________________。(3)氨气与熔融的钠反应生成NaNH2的化学方程式为_________________。(4)N2O可由NH4NO3(熔点为169.6oC)在240oC下分解制得,应选择的气体发生装置是___________。26、(10分)甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]是一种补铁强化剂。实验室利用FeCO3与甘氨酸(NH2CH2COOH)制备甘氨酸亚铁,实验装置如下图所示(夹持和加热仪器已省略)。查阅资料:①甘氨酸易溶于水,微溶于乙醇;甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇。②柠檬酸易溶于水和乙醇,具有较强的还原性和酸性。实验过程:I.装置C中盛有17.4gFeCO3和200mL1.0mol·L-1甘氨酸溶液。实验时,先打开仪器a的活塞,待装置c中空气排净后,加热并不断搅拌;然后向三颈瓶中滴加柠檬酸溶液。Ⅱ.反应结束后过滤,将滤液进行蒸发浓缩;加入无水乙醇,过滤、洗涤并干燥。(1)仪器a的名称是________;与a相比,仪器b的优点是_______________。(2)装置B中盛有的试剂是:____________;装置D的作用是________________。(3)向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液可制得FeCO3,该反应的离子方程式为____________________________。(4)过程I加入柠檬酸促进FeCO3溶解并调节溶液pH,溶液pH与甘氨酸亚铁产率的关系如图所示。①pH过低或过高均导致产率下降,其原因是_____________________;②柠檬酸的作用还有________________________。(5)过程II中加入无水乙醇的目的是_______________________。(6)本实验制得15.3g甘氨酸亚铁,则其产率是_____%。27、(12分)甲烷在加热条件下可还原氧化铜,气体产物除水蒸气外,还有碳的氧化物,某化学小组利用如图装置探究其反应产物。查阅资料:①CO能与银氨溶液反应:CO+2Ag(NH3)2++2OH-=2Ag↓+2NH4++CO32-+2NH3②Cu2O为红色,不与Ag反应,发生反应:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O③已知Al4C3与CaC2类似易水解,CaC2的水解方程式为:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑(1)装置A中反应的化学方程式为___。(2)装置F的作用为___;装置B的名称为___。(3)按气流方向各装置从左到右的连接顺序为A→__。(填装置名称对应字母,每个装置限用一次)(4)实验中若将A中分液漏斗换成(恒压漏斗)更好,其原因是___。(5)装置D中可能观察到的现象是___。(6)当反应结束后,装置D处试管中固体全部变为红色。设计实验证明红色固体中含有Cu2O(简述操作过程及现象):__。28、(14分)氟及其化合物用途非常广泛。回答下列问题:(1)聚四氟乙烯商品名称为“特氟龙”,可做不粘锅涂层。它是一种准晶体,该晶体是一种无平移周期序、但有严格准周期位置序的独特晶体。可通过____方法区分晶体、准晶体和非晶体。(2)基态锑(Sb)原子价电子排布的轨道式为____。[H2F]+[SbF6]—(氟酸锑)是一种超强酸,存在[H2F]+,该离子的空间构型为______,依次写出一种与[H2F]+具有相同空间构型和键合形式的分子和阴离子分别是_______、_________。(3)硼酸(H3BO3)和四氟硼酸铵(NH4BF4)都有着重要的化工用途。①H3BO3和NH4BF4涉及的四种元素中第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序_____(填元素符号)。②H3BO3本身不能电离出H+,在水中易结合一个OH﹣生成[B(OH)4]﹣,而体现弱酸性。[B(OH)4]﹣中B原子的杂化类型为_____。③NH4BF4(四氟硼酸铵)可用作铝或铜焊接助熔剂、能腐蚀玻璃等。四氟硼酸铵中存在_______(填序号):A离子键Bσ键Cπ键D氢键E范德华力(4)SF6被广泛用作高压电气设备绝缘介质。SF6是一种共价化合物,可通过类似于Born-Haber循环能量构建能量图(见图a)计算相联系的键能。则S—F的键能为_______kJ·mol-1。(5)CuCl的熔点为426℃,熔化时几乎不导电;CuF的熔点为908℃,密度为7.1g·cm-3。①CuF比CuCl熔点高的原因是_____________;②已知NA为阿伏加德罗常数。CuF的晶胞结构如上“图b”。则CuF的晶胞参数a=__________nm(列出计算式)。29、(10分)H2S作为一种有毒气体,广泛存在于石油、化工、冶金、天然气等行业的废气中,脱除气体中的硫化氢对于保护环境、合理利用资源都有着现实而重要的意义。请回答下列问题:(1)H2S的电子式为____________,其热稳定性弱于HCl的原因是____________。(2)用H2S和天然气生产CS2的反应为CH4(g)+2H2S(g)CS2(l)+4H2(g)。已知:I.CH4(g)+4S(s)CS2(g)+2H2S(g)△H1=akJ·mol-1;II.S(s)+H2(g)H2S(g)△H2=bkJ·mol-1;Ⅲ.CS2(1)CS2(g)△H3=ckJ·mol-1;则反应CH4(g)+2H2S(g)CS2(1)+4H2(g)的△H=____________kJ·mol-1(用含a、b、c的代数式表示)。(3)800℃时,将一定量的H2S气体充入恒容密闭容器中,发生反应H2S(g)S(s)+H2(g),tmin后反应达到化学平衡状态,测得容器中H2与H2S的质量浓度分别为0.02g/L、0.34g/L,则H2S的初始浓度_______mol/L,该温度下,反应的化学平衡常数K=______。(4)向恒压密闭容器中充入0.1molCH4和0.2molH2S,发生反应CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g),测得不同温度下,CH4的平衡转化率(%)与温度(℃)的关系如图所示:①该反应的活化能:E正____________E逆(填“>”“<”或“=”)②若初始容积为V0L,1200℃反应达到平衡时,容器的容积为____________L(用含V0的代数式表示)。③1200℃时,欲提高CH4的平衡转化率,可以采取的措施是____________(填选项字母)。A.增大压强B.再充入CH4C.再充入H2SD.充入HeE.使用高效催化剂(5)H2S废气可用碳酸钠溶液吸收,将吸收足量H2S气体后的溶液加入到如图所示的电解池中进行电解,在阳极生成有工业价值的Na2S2O3,电解时阳极的电极反应式为____________。
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、C【解析】
本题是一道图形比较熟悉的题目,不过题目将一般使用的二元酸变为了二元碱,所以在分析图示时要随时注意考查的是多元碱的分步电离。【详解】A.选取图中左侧的交点数据,此时,pH=6.2,c[X(OH)+]=c(X2+),所以Kb2=,选项A正确;B.X(OH)NO3水溶液中X的主要存在形式为X(OH)+,由图示X(OH)+占主导位置时,pH为7到8之间,溶液显碱性,选项B正确;C.等物质的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中c(X2+)和c[X(OH)+]近似相等,根据图示此时溶液的pH约为6,所以溶液显酸性X2+的水解占主导,所以此时c(X2+)<c[X(OH)+],选项C错误;D.在X(OH)NO3水溶液中,有电荷守恒:c(NO3-)+c(OH-)=2c(X2+)+c(H+)+c[X(OH)]+,物料守恒:c(NO3-)=c(X2+)+c[X(OH)2]+c[X(OH)]+,将物料守恒带入电荷守恒,将硝酸根离子的浓度消去,得到该溶液的质子守恒式为:c[X(OH)2]+c(OH-)=c(X2+)+c(H+),选项D正确;答案选C。2、C【解析】
A.结构相似,分子式相差一个或多个CH2原子团的物质之间互称同系物,A项错误;B.分子中的甲基-CH3,碳原子在成键时形成了4条单键,与这种碳相连的原子不可能都在同一平面内,B项错误;C.火棉即,C项正确;D.阿司匹林结构中含有的羧基可以消耗1个NaOH,并且结构中还含有一个酚酯基,可以消耗2个NaOH,所以1mol阿司匹林水解可以消耗3mol的NaOH,D项错误;答案选C。【点睛】若有机物中存在形成4条单键的碳原子,那么有机物中的所有原子不可能共面;普通的酯基水解时消耗1个NaOH,而酚酯基可以消耗2个NaOH。3、A【解析】
化学反应实质是旧的化学键的断裂、新化学键的形成的过程,金属钠中含金属键、水是共价键化合物,生成物氢氧化钠是含有共价键的离子化合物、氢气是分子中含有非极性键的单质分子。【详解】A.形成离子键,而不是生成离子键,故A错误;B.破坏水分子中的极性共价键,故B正确;C.破坏了金属钠中的金属键,故C正确;D.形成氢气分子中氢、氢非极性共价键,故D正确;故选:A。4、D【解析】
石油裂解是在比裂化更高的温度下(一般在1000℃左右),使长链烃断裂得到大量短链不饱和烃的方法,其它方法均不适合在工业上大规模生产,答案选D。5、C【解析】
A、升高温度二氧化碳的平衡转化率减低,则升温平衡逆向移动,则逆反应为吸热反应,故A正确;B、升高温度二氧化碳的平衡转化率减低,则升温平衡逆向移动,所以M点化学平衡常数大于N点,故B正确;C、化学反应速率随温度的升高而加快,催化剂的催化效率降低,所以v(N)有可能小于v(M),故C错误;D、根据图象,当温度高于250℃,升高温度二氧化碳的平衡转化率减低,则催化剂的催化效率降低,故D正确;故选C。6、B【解析】
A.中子数为8的氧原子的质量数=8+8=16,该原子正确的表示方法为,故A错误;B.甲基为中性原子团,其电子式为,故B正确;C.CH3OCH3为二甲醚,乙醚正确的结构简式为CH3CH2OCH2CH3,故C错误;D.二氧化碳分子中含有两个碳氧双键,为直线型结构,其正确的比例模型为,故D错误;故选B。【点睛】电子式的书写注意事项:(1)阴离子和复杂阳离子要加括号,并注明所带电荷数,简单阳离子用元素符号加所带电荷表示。(2)要注意化学键中原子直接相邻的事实。(3)不能漏写未参与成键的电子对。7、B【解析】A.二氧化硅用作光导纤维是因为光在二氧化硅中能够发生全反射,与熔点无关,A错误;B.过氧化钠可与二氧化碳反应生成氧气,可用作呼吸供氧剂,之间存在因果关系,B正确C.明矾可用作净水剂,是因为水解生成氢氧化铝胶体,与易溶于水无关,C错误;D.二氧化硫可用于漂白纸张,是因为二氧化硫具有漂白性,D错误;故选B。8、A【解析】
A.高级脂肪酸甘油酯相对分子质量很大,但没有几万,不属于高分子化合物,A项错误;B.紫外线、高温、酒精可使蛋白质变性,B项正确;C.三大合成高分子材料为塑料、合成纤维、合成橡胶,C项正确;D.维生素C具有还原性,又称抗坏血酸,新鲜蔬菜中富含维生素C,D项正确;答案选A。9、C【解析】
A.生成气体从长颈漏斗逸出,且NO易被氧化,应选分液漏斗,A不能达到实验目的;B.NO与空气中氧气反应,不能用排空气法收集NO,B不能达到实验目的;C.装置丙是过滤装置,可分离炭粉和硝酸铜溶液,C能达到实验目的;D.装置丁是坩埚,用于灼烧固体,不能用于蒸干溶液,且硝酸铜溶液在蒸发时,铜离子水解,生成硝酸易挥发,D不能达到实验目的;故选C。10、C【解析】
A.95%乙醇使菌体表面蛋白迅速变性凝固,妨碍乙醇再渗入,不能起到消毒的效果,故A错误;B.甲醛有毒,故B错误;C.次氯酸钠稀溶液具有强氧化性,能够杀菌消毒,且产物无毒,故C正确;D.生理盐水不能消毒杀菌,故D错误;故答案为C。【点睛】日常用75%的乙醇溶液进行消毒杀菌;生理盐水就是0.9%的氯化钠水溶液,没有消毒杀菌的功效。11、D【解析】
由实验装置可知,①为浓盐酸与强氧化剂反应生成氯气,②中饱和食盐水可除去氯气中的HCl,③中浓硫酸干燥氯气,④中Al与氯气反应生成AlCl3,⑤为收集氯化铝的装置;⑥中浓硫酸防止水进入④和⑤中引起氯化铝水解,⑦中NaOH溶液吸收尾气中的氯气,以此来来解答。【详解】A.①的试管中盛装二氧化锰,常温与浓盐酸不反应,需要加热制备氯气,A项错误;B.由上述分析可知②、③、⑥、⑦的试管中依次盛装饱和食盐水、浓H2SO4、浓H2SO4、NaOH溶液,B项错误;C.滴加浓盐酸使产生的氯气排出装置中的氧气,再点燃④的酒精灯,C项错误;D.⑤用于收集AlCl3,⑥、⑦两个装置要防止其水解,且要吸收尾气中的氯气,则⑥、⑦可以用一个装有碱石灰的干燥管代替,D项正确;答案选D。12、D【解析】
A.CO2和SO2都会和饱和碳酸钠溶液反应,不能到达除杂效果,A项错误;B.AlCl3为强酸弱碱盐,在溶液中发生水解生成氢氧化铝胶体和氯化氢,直接蒸干AlCl3饱和溶液,氯化氢挥发,导致水解平衡右移,使水解趋于完全生成氢氧化铝沉淀,不能得到无水AlCl3,B项错误;C.加热NH4Cl固体分解为NH3和HCl,两者遇冷又会生成NH4Cl,堵住导管,存安全隐患,C项错误;D.乙酸乙酯的密度比水小,有机层在上层,水层在下层,与图中装置分层现象相符,D项正确;答案选D。13、A【解析】
中和滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定、络合滴定等实验都要使用铁架台、滴定管和锥形瓶,A正确;萃取时,若振荡后不及时放气,则会导致漏斗内压强增大,有爆炸的可能,B错误;洗净的容量瓶不可放进烘箱中烘干,C错误;钠投入到废液缸中会剧烈反应,应放回原试剂瓶中,D错误。14、A【解析】
A.曲线的交点处,c(HA)=c(A-),此时pH=4.7,则因此Ka(HA)的数量级为10-5,A项正确;B.a点、b点溶液均显酸性,均抑制水的电离,a点pH较小,溶液酸性较强,抑制水的电离程度更大,因此,溶液中由水电离出的c(H+):a点<b点,B项错误;C.当pH=4.7时,c(HA)=c(A-),但c(OH-)不等于c(H+),C项错误;D.HA为弱酸,当消耗NaOH溶液的体积为20.00mL时,二者恰好反应生成NaA溶液,溶液显碱性,pH>7,D项错误;答案选A。【点睛】利用曲线的交点计算Ka(HA),是该题的巧妙之处,因为该点c(HA)=c(A-),因此Ka(HA)=c(H+),同学们在做水溶液中离子平衡的图像题的时候,多关注特殊的点,诸如曲线的交点、起点、恰好反应点、中性点等。15、D【解析】
A.火箭升空时,将燃料的化学能转化为火箭的机械能,故A错误;B.太阳能电池板,将太阳能转化为电能,故B错误;C.动车在行驶时主要的能量转化是电能转化为机械能,故C错误;D.手机电池放电是将化学能转化为电能,故D正确;答案选D。16、B【解析】
由于Mg是活泼金属,Mg2+氧化性弱,所以该电池工作时Mg失去电子结合F-生成MgF2,即b电极为负极,电极反应式为:Mg+2F--2e-=MgF2,则a为正极,正极反应式为:LaSrMnO4F2+2e-=LaSrMnO4+2F-;充电时,电解池的阳极、阴极与原电池的正、负极对应,电极反应与原电池的电极反应反应物与生成物相反,据此解答。【详解】A.由于Mg是活泼金属,Mg2+氧化性弱,所以原电池放电时,Mg失去电子,作负极,即b为负极,a为正极,A错误;B.放电时,a为正极发生还原反应,电极反应为:LaSrMnO4F2+2e-=LaSrMnO4+2F-,B正确;C.充电时电解池的阳极、阴极与原电池的正、负极对应,所以a极接外电源的正极,C错误;D.因为Mg能与水反应,因此不能将有机溶液换成水溶液,D错误;答案选B。17、D【解析】
A.Y分子中含有10个C原子,3个O原子,不饱和度为:7,所以分子式为:C10H8O3,故A正确;B.根据质量守恒定律可知:由X制取Y的过程中可得到乙醇,故B正确;C.Y含有酚羟基和碳碳双键,碳碳双键可能发生加聚反应,酚可与甲醛发生缩聚反应,故C正确;D.X中酚羟基、酯基可与氢氧化钠溶液反应,1mol可与3molNaOH反应,Y中酚羟基、酯基可与氢氧化钠反应,且酯基可水解生成酚羟基和羧基,则1molY可与3molNaOH反应,最多消耗NaOH的物质的量之比为1:1,故D错误;故选:D。18、B【解析】
A.该实验为蒸馏,温度计水银球应置于蒸馏烧瓶支管处,以便测量蒸汽的温度,A错误;B.该实验为蒸发,蒸发指蒸去溶剂从而得到溶质固体,因而蒸发NaC1溶液获得NaC1晶体,B正确;C.铜与浓硫酸反应需要加热,该装置中未添加酒精灯,C错误;D.过氧化氢与二氧化锰反应生成的氧气会从长颈漏斗溢出,从而无法测量化学反应速率,应该用分液漏斗,D错误。故答案选B。19、C【解析】
A.He原子序数为2,原子序数等于质子数,所以1molHe含有2mol质子,质子数为2NA,A项正确;B.10g46%的乙醇水溶液含有乙醇4.6g,为0.1mol,0.1molCH3CH2OH含有0.1mol氧原子,溶液中还含有54%的水,5.4g水,为0.3molH2O,含有0.3molO,所以溶液中含有的O原子共0.4mol,数目为0.4NA,B项正确;C.CO32-+H2OHCO3-+OH-,可以知道1个CO32-水解会生成1个OH-和1个HCO3-,阴离子数目增加,大于NA,C项错误;D.NO2、N2O4的最简式相同,可以以NO2的形式进行求解,23gNO2物质的量为0.5mol,N的化合价从NO3-中的+5降低到了+4,现生成0.5molNO2,则共转移0.5mol电子,转移的电子数为0.5NA,D项正确;本题答案选C。20、A【解析】
A.NaHCO3与CO2不反应,烧瓶内的压强不变,不能形成喷泉,故选A;B.NH3易溶于水,形成NH3·H2O,NH3·H2ONH4+OH-,溶液呈碱性,能形成红色喷泉,故不选B;C.H2S+CuSO4H2SO4+CuS,CuS为黑色沉淀,能形成黑色喷泉,故不选C;D.HCl+AgNO3HNO3+AgCl,AgCl为白色沉淀,能形成白色喷泉,故不选D。答案选A。21、B【解析】
A.由图可知,CO2在乙池中得到电子还原为HCOO-,则Sn极为电解池阴极,所以b为电源负极,故A正确;B.电解池中,阳离子向阴极移动,Sn极为电解池阴极,所以K+由甲池向乙池移动,故B错误;C.CO2在乙池中得到电子还原为HCOO-,电极反应式为:CO2+HCO3-+2e-=HCOO-+CO32-,故C正确;D.电解过程中,甲池发生反应:,同时K+向乙池移动,所以甲池中KHCO3溶液浓度降低;乙池发生反应:,所以乙池中KHCO3溶液浓度降低,故D正确;答案选B。22、B【解析】
大理石和氢溴酸反应生成溴化钙,因含有少量Al3+、Fe3+等杂质,可加入石灰水,沉淀Al3+、Fe3+,过滤后得到溴化钙、氢氧化钙的混合溶液,加入试剂b为氢溴酸,可除去过量的氢氧化钙,然后经蒸发浓缩、冷却结晶可得到溴化钙晶体,据此分析解答。【详解】A.已知步骤Ⅲ的滤液中不含NH4+,步骤II加入的试剂a的目的是防止氢氧化铝溶解,因此a是碱,根据题意及不引入新的杂质可知是氢氧化钙,故A正确;B.步骤II控制溶液的pH约为8.0的主要目的是沉淀Al3+、Fe3+,故B错误;C.加试剂b的目的是除去过量的氢氧化钙,且不引入新杂质,可以加入氢溴酸,故C正确;D.步骤Ⅴ的结果是从溶液中得到CaBr2∙6H2O,因此其操作步骤为蒸发浓缩,冷却结晶、过滤,故D正确;答案选B。二、非选择题(共84分)23、苯酚还原反应羟基、氯原子C12H16O31等【解析】
根据C结构简式及A分子式知,A为,B发生取代反应生成C,则B为,A和乙醛发生取代反应生成B,C发生信息中的反应生成D为,D水解然后酸化得到E为,由G的结构可知,E中醇羟基与甲醇发生分子间脱水反应生成F,F中酚羟基上H原子被取代生成G,故F为;对比G、美托洛尔的结构可知,G发生开环加成生成H。据此解答。【详解】(1)A为,其化学名称是苯酚;(2)反应B→C的化学方程式为:,C→D的反应类型为还原反应;(3)D为,D中所含官能团的名称是羟基、氯原子;(4)由结构简式可知G的分子式为:C12H16O3;H(美托洛尔)中连接羟基的碳原子为手性碳原子,所以含有1个手性碳原子;(5)芳香族化合物X与C互为同分异构体,X符合下列条件:①能发生银镜反应,说明含有醛基;②不与FeCl3发生显色反应,说明不含酚羟基;③含“C-C1”键;④核磁共振氢谱有4个峰,峰面积比为2:2:2:1,符合条件的结构简式为等;(6)苯甲醇发生氧化反应生成苯甲醛,苯甲醛与苯酚反应生成,最后与Zn(Hg)/HCl作用得到目标物,其合成路线为。24、ON>O>AlNH3分子间易形成氢键<孤电子对对成键电子对的排斥作用强于成键电子对之间的排斥作用sp2三角形1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)7:1×1030【解析】
前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A元素原子的核外电子只有一种运动状态,A为H元素;基态B原子s能级的电子总数比p能级的多1,核外电子排布为1s22s22p3,为N元素;基态C原子和基态E原子中成对电子数均是未成对电子数的3倍,核外电子排布为1s22s22p4、1s22s22p63s23p63d54s1,则C为O元素,E为Cr元素;D形成简单离子的半径在同周期元素形成的简单离子中最小,则D为该周期中原子序数最大的金属元素,因此D为Al元素。据此分析解答。【详解】根据上述分析,A为H元素,B为N元素,C为O元素,D为Al元素,E为Cr元素。(1)元素的非金属性越强,电负性越大,元素H、N、O中,电负性最大的是O元素;同一周期,从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素,同一主族,从上到下,第一电离能逐渐减小,元素N、O、Al的第一电离能由大到小的顺序为N>O>Al,故答案为O;N>O>Al;(2)NH3分子间易形成氢键,导致氨气易液化;NH3中中心原子N的价层电子对数为4,孤电子对数为1,其VSEPR模型为四面体构型,NH3分子中N原子采用sp3杂化,为三角锥结构,孤电子对对成键电子对的排斥作用强于成键电子对之间的排斥作用,使得氨气分子中键角小于109°28′,故答案为NH3分子间易形成氢键;<;孤电子对对成键电子对的排斥作用强于成键电子对之间的排斥作用;(3)NO3-离子中N原子的价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数=3+=3,采用sp2杂化,立体构型为三角形,故答案为sp2;三角形;(4)E为Cr元素,基态E原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1);C、E形成的化合物CrO5(其中E的化合价为+6),结构为,其中σ键与π键数目之比为7:1,故答案为1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1);7:1;(5)AlN晶胞中含有N或Al原子数为4,8×+6×=4,晶胞质量为g,因此晶胞的密度==×1030g·cm-3,故答案为×1030。【点睛】正确推导元素是解答本题的关键。本题的难点为C、E的推导,易错点为(4),要能够根据题意确定CrO5的结构。25、检查装置气密性分液漏斗B吸收多余的SO2和C装置中生成的CO2气体蒸发浓缩,冷却结晶玻璃棒、烧杯、漏斗碱石灰制备NaN3的反应需要在210-220oC下进行,水浴不能达到这样的温度2Na+2NH3=2NaNH2+H2D【解析】
I.(1)组装好仪器后,接下来应该进行的实验操作是检查装置气密性,然后加入试剂。仪器a的名称是分液漏斗。二氧化硫有毒,需要尾气处理,且反应中还有二氧化碳生成,澄清石灰水浓度太低,则E中的试剂最好是氢氧化钠溶液,作用是吸收多余的SO2和C装置中生成的CO2气体。(2)由于五水合硫代硫酸钠的溶解度随温度升高显著增大。待Na2S和Na2CO3完全消耗后,结束反应。过滤C中混合物,滤液经蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到产品,过滤时用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗。Ⅱ.(1)生成的氨气中含有水蒸气,需要干燥,则装置B中盛放的药品为碱石灰。(2)由于制备NaN3的反应需要在210~220oC下进行,水浴不能达到这样的温度,所以实验中使用油浴而不用水浴。(3)氨气与熔融的钠反应生成NaNH2,根据原子守恒可知还有氢气生成,反应的化学方程式为2Na+2NH3=2NaNH2+H2。(4)N2O可由NH4NO3(熔点为169.6oC)在240oC下分解制得,由于在该温度下硝酸铵已熔化,同时为避免液体倒流引起试管炸裂,因此选择的气体发生装置是装置D。26、分液漏斗平衡压强、便于液体顺利流下饱和NaHCO3溶液检验装置内空气是否排净,防止空气进入装置C中Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2OpH过低,H+与NH2CH2COOH反应生成NH3+CH2COOH;pH过高,Fe2+与OH-反应生成Fe(OH)2沉淀防止Fe2+被氧化降低甘氨酸亚铁的溶解度,使其结晶析出75【解析】
(1)根据仪器的结构确定仪器a的名称;仪器b可平衡液面和容器内的压强;(2)装置B的作用是除去CO2中混有的HCl;澄清石灰水遇CO2气体变浑浊;(3)向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液可制得FeCO3,同时应有CO2气体生成,根据守恒法写出反应的离子方程式;(4)①甘氨酸具有两性,能与H+反应;溶液中的Fe2+易水解生成Fe(OH)2沉淀;②柠檬酸的还原性比Fe2+还原性强,更易被空气中氧气氧化;(5)甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇;(6)17.4gFeCO3的物质的量为=0.15mol,200mL甘氨酸溶液中含甘氨酸的物质的量为0.2L×1.0mol·L-1=0.2mol,理论上生成0.1mol的甘氨酸亚铁,理论上可产生甘氨酸亚铁:204g▪mol-1×0.1mol=20.4g,以此计算产率。【详解】(1)根据仪器的结构可知仪器a的名称分液漏斗;仪器b可平衡液面和容器内的压强,便于液体顺利流下;(2)装置B的作用是除去CO2中混有的HCl,则装置B中盛有的试剂饱和NaHCO3溶液;当装置内空气全部排净后,多余的CO2气体排出遇澄清的石灰水变浑浊,则装置D的作用是检验装置内空气是否排净,防止空气进入装置C中;(3)向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液可制得FeCO3,同时应有CO2气体生成,发生反应的离子方程式为Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;(4)①过程I加入柠檬酸促进FeCO3溶解并调节溶液pH,当pH过低即酸性较强时,甘氨酸会与H+反应生成NH3+CH2COOH;当pH过高即溶液中OH-较大时,Fe2+与OH-反应生成Fe(OH)2沉淀,故pH过低或过高均会导致产率下降;②柠檬酸的还原性比Fe2+还原性强,更易被空气中氧气氧化,则滴加柠檬酸可防止Fe2+被氧化;(5)甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇,则过程II中加入无水乙醇可降低甘氨酸亚铁的溶解度,使其结晶析出;(6)17.4gFeCO3的物质的量为=0.15mol,200mL甘氨酸溶液中甘氨酸的物质的量为0.2L×1.0mol·L-1=0.2mol,理论上生成0.1mol的甘氨酸亚铁,理论上可产生甘氨酸亚铁:204g▪mol-1×0.1mol=20.4g,产率是=75%。27、Al4C3+12HCl=3CH4↑+4AlCl3除去甲烷中的HCl和H2O(球形)干燥管FDBECG平衡气压使盐酸顺利流下,减少盐酸的挥发D中黑色氧化铜变红,硬质玻璃管内壁有水珠附着取少量红色固体,加入适量稀硫酸,若溶液变蓝色,则证明含Cu2O【解析】
装置A中反应是稀盐酸和Al4C3反应生成氯化铝和甲烷,甲烷在加热条件下可还原氧化铜,气体产物除水蒸气外,还有碳的氧化物,,生成的甲烷气体通过装置F吸收混有的氯化氢,干燥气体,通过装置D加热还原氧化铜,通过装置B检验生成的水蒸气,通过裝置E检验吸收生成产物二氧化碳,通过装置C中银氨溶液验证一氧化碳,CO能与银氨溶液反应:CO+2Ag(NH3)2++2OH-=2Ag↓+2NH4++CO32-+2NH3,最后用排水法吸收和收集尾气。【详解】(1).装置A是用于制取甲烷,可判断A中反应是稀盐酸和Al4C3反应生成氯化铝和甲烷,反应的化学方程式为Al4C3+12HCl=3CH4↑+4AlCl3,故答案为:Al4C3+12HCl=3CH4↑+4AlCl3;(2).A中稀盐酸和Al4C3反应生成的甲烷中混有杂质HCl和H2O,碱石灰的作用就是除去甲烷中的HCl和H2O,故答案为:除去甲烷中的HCl和H2O;装置B为球形干燥管;(3).装置A中反应是稀盐酸和Al4C3反应生成氯化铝和甲烷,生成的甲烷气体通过装置F除杂并干燥,甲烷在加热条件下可还原氧化铜,气体产物除水蒸气外,还有碳的氧化物,通过装置D加热还原氧化铜,通过装置B检验生成的水蒸气。通过装置E检验吸收生成产物二氧化碳,通过装置C中银氨溶液验证一氧化碳,最后用排水法吸收和收集气体,按气流方向各装置从左到右的连接顺序为A→F→D→B→E→C→G,故答案为:FDBECG;(4).如果是普通分液漏斗,需先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再将分液漏斗下面的旋塞打开,使稀盐酸缓慢滴下,对比起来,恒压分液漏斗的好处是平衡气压使盐酸顺利流下,减少盐酸的挥发,故答案为:平衡气压使盐酸顺利流下,减少盐酸的挥发;(5).D中是甲烷在加热条件下还原氧化铜,产物为铜或Cu2O、水蒸气、碳的氧化物,故答案为:D中黑色氧化铜变红,硬质玻璃管内壁有水珠附着;(6).当反应结束后,装置D处试管中固体全部变为红色,根据信息Cu2O为红色,不与Ag反应,与稀硫酸发生反应Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O,故可加稀硫酸观察溶液是否变蓝来判断,答案为:取少量红色固体,加入适量稀硫酸,若溶液变蓝色,则证明含Cu2O。【点睛】实验题的重中之重是实验目的,如本题目的是探究甲烷在加热条件下可还原氧化铜的产物。同时要注意实验方案设计的基本要求,如科学性、安全性、可行性、简约性。设计的实验方案要严谨,具有可持续发展意识和绿色化学理念。28、X—射线衍射V型H2ONH2-F>N>O>Bsp3AB327由两者的熔点可知,CuCl是分子晶体,而CuF为离子晶体,CuF离子晶体的晶格能大于CuCl分子间范德华力×107【解析】
(1)通过X—射线衍射区分晶体、非晶体、准晶体;(2)根据锑元素原子核外电子排布写出基态锑(Sb)原子价电子排布的轨道式;用价层电子对互斥理论判断[H2F]+的空间构型;用替代法书写与[H2F]+具有相同空间构型和键合形式的分子和阴离子;(3)①同周期主族元素自左而右原子半径减小,第一电离能呈增大趋势;②[B(OH)4]﹣中B的价层电子对=4+1/2(3+1-4×1)=4,所以采取sp3杂化;③NH4BF4(四氟硼酸铵)中含铵根离子和氟硼酸根离子,二者以离子键相结合;铵根离子中含3个σ键和1个配位键,氟硼酸根离子中含3个σ键和1个配位键;(4)键能指气态基态原子形成1mol化学键释放的最大能量。由图a可知,气态基态S(g)和6F(g)原子形成SF6(g)释放的能量为1962kJ,即形成6molS—F键释放的能量为1962kJ,则形成1molS—F键释放的能量为1962kJ÷6=327kJ,则S—F的键能为327kJ·mol-1;(5)①CuCl是分子晶体,而CuF为离子晶体,CuF离子晶体的晶格能大于CuCl分子间范德华力,故CuF比CuCl熔点高;②均摊法计算晶胞中Cu+、F-离子数,计算晶胞质量,晶胞质量=晶体密度×晶胞体积;【详解】(1)从外观无法区分三者,区分晶体、非晶体、准晶体最可靠的方法是X—射线衍射法。本小题答案为:X-射线衍射。(2)锑为51号元素,Sb位于第五周期VA族,则基态锑(Sb)原子价电子排布的轨道式为;[H2F]+[SbF6]—(氟酸锑)是一种超强酸,存在[H2F]+,[H2F]+中中心原子F的价层电子对数为2+=4,σ键电子对数为2,该离子的空间构型为V型,与[H2F]+具有相同空间构型和键合形式的分子为H2O、阴离子为NH2-。本小题答案为:;V型;H2O;NH2-。(3)①H3BO3和NH4BF4涉及的四种元素中第二周期元素是B、N、O、F四种元素,同周期元素从左向右第一电离能呈增大趋势,N的2p能级半充满较稳定,N的第一电离能大于O,则这四种元素第一电离能由大到小的顺序为F>N>O>B。本小题答案为:F>N>O>B。②[B(OH)4]﹣中B的价层电子对=4+1/2(3+1-4×1)=4,所以B采取sp3杂化。本小题答案为:sp3。③NH4BF4(四氟硼酸铵)中含铵根离子和氟硼酸根离子,铵根离子中含3个σ键和1个配位键,氟硼酸根离子中含3个σ键和1个配位键,铵根离子和氟硼酸根离子以离子键相结合,则四氟硼酸铵中存在离子键、σ键、配位键。本小题答
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