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文档简介
四川省广元市高2024年高三第五次模拟考试化学试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.答题时请按要求用笔。3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、设NA代表阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是A.28g的乙烯和环丙烷混合气体中所含原子总数为6NAB.在标准状况下,9.2gNO2含有的分子数为0.2NAC.常温下,56g铁与足量的浓硫酸反应,转移的电子数为3NAD.公共场所用75%的乙醇杀菌消毒预防新冠病毒,1mol乙醇分子中含有的共价键的数目为7NA2、某固体混合物可能由Fe2O3、Fe、Na2SO3、NaBr、AgNO3、BaCl2中的两种或两种以上的物质组成。某兴趣小组为探究该固体混合物的组成,设计的部分实验方案如图所示:下列说法正确的是A.气体A至少含有SO2、H2中的一种B.固体C可能含有BaSO4或者Ag2SO4C.该固体混合物中Fe2O3和Fe至少有其中一种D.该固体混合物一定含有BaCl2,其余物质都不确定3、化学与生产生活密切相关,下列说法不正确的是()A.水华、赤潮等水体污染与大量排放硫、氮氧化物有关B.干千年,湿万年,不干不湿就半年——青铜器、铁器的保存C.国产大飞机C919使用的碳纤维是一种新型的无机非金属材料D.乙烯加聚后得到超高分子量的产物可用于防弹衣材料4、化学无处不在,与化学有关的说法不正确的是()A.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异B.可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气C.碘是人体必需微量元素,所以要多吃富含高碘酸的食物D.黑火药由硫磺、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成5、下列有关共价键的说法正确的是()A.分子晶体中共价键越强,熔沸点越高B.只含共价键的物质,一定是共价化合物C.两种元素组成的分子中一定只含有极性共价键D.分子晶体中,可能不存在共价键,但一定存在分子间作用力6、下列物质中含有非极性键的共价化合物是A.CCl4 B.Na2O2 C.C2H4 D.CS27、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X的最外层电子数之和与Z的最外层电子数相等,Y在周期表中族序数与周期数相等,ZW2是一种新型的自来水消毒剂。下列说法错误的是A.W2的沸点比Z2的沸点低B.XYW2的水溶液呈碱性C.W、X形成的化合物一定只含离子键D.X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间均能发生反应8、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.60g乙酸和丙醇混合物中含有的分子数目为NAB.2L0.5mol•L-1磷酸溶液中含有的H+数目为3NAC.标准状况下,2.24L己烷中含有的共价键数目为1.9NAD.50mL12mol•L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数目为0.3NA9、主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W、X、Y、Z的族序数之和为12;X与Y的电子层数相同;向过量的ZWY溶液中滴入少量硫酸铜溶液,观察到既有黑色沉淀生成又有臭鸡蛋气味的气体放出。下列说法正确的是A.原子半径由大到小的顺序为:r(Z)>r(Y)>r(X)>r(W)B.氧化物的水化物的酸性:H2XO3<H2YO3C.ZWY是离子化合物,其水溶液中只存在电离平衡D.单质熔点:X<Y10、下列选用的仪器和药品能达到实验目的的是ABCD尾气吸收Cl2吸收CO2中的HCl杂质蒸馏时的接收装置乙酸乙酯的收集装置A.A B.B C.C D.D11、NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.16.25gFeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NAB.22.4L(标准状况)氩气含有的质子数为18NAC.92.0g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NAD.1.0molCH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA12、CuO有氧化性,能被NH3还原,为验证此结论,设计如下实验。有关该实验的说法正确的是A.反应时生成一种无污染的气体NOB.NH3与CuO反应后生成的红色物质可能是CuC.装浓氨水的装置名称是分液漏斗,只能用作分液操作D.烧杯中硫酸的作用是防倒吸13、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,Y、Z的最外层电子数之和等于W的原子序数,Z元素在地壳中含量最高。Y元素的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物化合生成盐。常温下,X的单质为气体。下列说法正确的是()A.简单阴离子的还原性:X>YB.原子半径:W>Z>Y>XC.Z与W形成的化合物中只含有离子键D.简单氢化物的沸点:Y>Z14、X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。Y原子在短周期主族元素中原子半径最大,X和Y能组成两种阴阳离子个数之比相同的离子化合物。常温下,0.1mol·L-1W的氢化物水溶液的pH为1。向ZW3的水溶液中逐滴加入Y的最高价氧化物对应的水化物,先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解。下列推断正确的是A.简单离子半径:W>Y>Z>XB.Y、Z分别与W形成的化合物均为离子化合物C.Y、W的简单离子都不会影响水的电离平衡D.元素的最高正化合价:W>X>Z>Y15、《学习强国》学习平台说“最基本的生命分子中都有碳原子”。常用于测定文物的年代,作为示踪原子对研究有机化学反应和生物化学反应更为方便。被用来作为阿伏伽德罗常数的标准。关于、、说法正确的是()A.质子数与质量数相同 B.化学性质相似C.互为同素异形体 D.质子数与中子数相等16、X、Y、Z、W是四种原子序数依次增大的短周期元素,Z、W可以形成两种重要化合物ZW2、Z2W2,X、Y的原子半径依次减小,X、Y、Z组成的一种化合物(ZXY)2:的结构式为Y≡X-Z-Z-X≡Y。下列说法正确的是()A.化合物Z2W2中含有离子键B.简单离子半径大小顺序:ry>rw>rzC.元素W的氧化物对应水化物的酸性比Y的强D.X和Z组成的化合物中可能所有原子都达到8电子稳定结构17、下列离子方程式不正确的是()A.3amolCO2与含2amolBa(OH)2的溶液反应:3CO2+4OH-+Ba2+=BaCO3↓+2HCO3﹣+H2OB.NH4Fe(SO4)2溶液中加入几滴NaOH溶液:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓C.亚硫酸溶液被氧气氧化:2SO32-+O2=2SO42-D.酸性高锰酸钾溶液中滴加双氧水产生气泡:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑18、设NA为阿伏加德罗常数的数值。下列叙述正确的是()A.10mL18mol/L的浓硫酸与足量的铜加热充分反应,转移电子数0.18NAB.钾在空气中燃烧可生成多种氧化物,78g钾在空气中燃烧时转移的电子数为2NAC.常温常压下,0.1molNH3与0.1molHCl充分反应后所得的产物中含有的分子数仍为0.1NAD.标准状况下,22.4LCO2中含有共用电子对数为2NA19、新华网报道,我国固体氧化物燃料电池技术研发取得新突破。科学家利用该技术实现了H2S废气资源回收能量,并得到单质硫的原理如图所示。下列说法正确的是A.电极b为电池负极B.电路中每流过4mol电子,正极消耗44.8LH2SC.电极b上的电极反应为:O2+4e-+4H+=2H2OD.电极a上的电极反应为:2H2S+2O2--4e-=S2+2H2O20、生活中一些常见有机物的转化如图下列说法正确的是A.上述有机物中只有C6H12O6属于糖类物质B.转化1可在人体内完成,该催化剂属于蛋白质C.物质C和油脂类物质互为同系物D.物质A和B都属于非电解质21、2019年11月《Science》杂志报道了王浩天教授团队发明的制取H2O2的绿色方法,原理如图所示(已知:H2O2=H++HO2-,Ka=2.4×10-12)。下列说法错误的是()A.X膜为选择性阳离子交换膜B.催化剂可促进反应中电子的转移C.每生成1molH2O2电极上流过4mole-D.b极上的电极反应为O2+H2O+2e-=HO2-+OH-22、反应A+B→C+Q(Q>0)分两步进行,①A+B→X+Q(Q<0)②X→C+Q(Q>0)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是()A. B.C. D.二、非选择题(共84分)23、(14分)高聚物的合成与结构修饰是制备具有特殊功能材料的重要过程。如图是合成具有特殊功能高分子材料W()的流程:已知:I.R-CH2OHII.=R2-OH,R、R2、R3代表烃基(1)①的反应类型是___________。(2)②是取代反应,其化学方程式是____________________。(3)D的核磁共振氢谱中有两组峰且面积之比是1∶3,不存在顺反异构。D的结构简式是_______。(4)⑤的化学方程式是_________________。(5)F的官能团名称____________________;G的结构简式是____________________。(6)⑥的化学方程式是_________________________。(7)符合下列条件的E的同分异构体有__________种(考虑立体异构)。①能发生水解且能发生银镜反应②能与Br2的CCl4溶液发生加成反应其中核磁共振氢谱有三个峰的结构简式是__________________。(8)工业上也可用合成E。由上述①~④的合成路线中获取信息,完成下列合成路线(箭头上注明试剂和反应条件,不易发生取代反应)_______________。24、(12分)从薄荷油中得到一种烃A(C10H16),叫ɑ—非兰烃,与A相关反应如下:已知:(1)H的分子式为________________。(2)B所含官能团的名称为_________________。(3)含两个—COOCH3基团的C的同分异构体共有_________种(不考虑手性异构),其中核磁共振氢谱呈现2个吸收峰的异构体结构简式为_______________________。(4)B→D,D→E的反应类型分别为___________、_______________。(5)G为含六元环的化合物,写出其结构简式:_____________________。(6)F在一定条件下发生聚合反应可得到一种高级吸水性树脂,该树脂名称为______________。(7)写出E→F的化学方程式:______________________________________________。(8)A的结构简式为_____________,A与等物质的量的Br2进行加成反应的产物共有______种(不考虑立体异构)。25、(12分)某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。(1)提出假设①该反应的气体产物是CO2;②该反应的气体产物是CO。③该反应的气体产物是。(2)设计方案,如图所示,将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应,测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。(3)查阅资料氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应制得氮气。请写出该反应的离子方程式:。(4)实验步骤①按上图连接装置,并检查装置的气密性,称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀,放入48.48g的硬质玻璃管中;②加热前,先通一段时间纯净干燥的氮气;③停止通入N2后,夹紧弹簧夹,加热一段时间,澄清石灰水(足量)变浑浊;④待反应结束,再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温,称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g;⑤过滤出石灰水中的沉淀,洗涤、烘干后称得质量为2.00g。步骤②、④中都分别通入N2,其作用分别为。(5)数据处理试根据实验数据分析,写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式:。(6)实验优化学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。①甲同学认为:应将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液,其理由是。②从环境保护的角度,请你再提出一个优化方案将此实验装置进一步完善:。26、(10分)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)。27、(12分)乙酸苄酯是一种有馥郁茉莉花香气的无色液体,沸点213℃,密度为1.055g·cm-3,实验室制备少量乙酸苄酯的反应如下:CH2OH+(CH3CO)2OCH2OOCCH3(乙酸苄酯)+CH3COOH实验步骤如下:步骤1:三颈烧瓶中加入30g(0.28mol)苯甲醇、30g乙酸酐(0.29mol)和1g无水CH3COONa,搅拌升温至110℃,回流4~6h(装置如图所示):步骤2:反应物降温后,在搅拌下慢慢加入15%的Na2CO3溶液,直至无气泡放出为止。步骤3:将有机相用15%的食盐水洗涤至中性。分出有机相,向有机相中加入少量无水CaCl2处理得粗产品。步骤4:在粗产品中加入少量硼酸,减压蒸馏(1.87kPa),收集98~100℃的馏分,即得产品。(1)步骤1中,加入无水CH3COONa的作用是_______________,合适的加热方式是_______。(2)步骤2中,Na2CO3溶液需慢慢加入,其原因是____________。(3)步骤3中,用15%的食盐水代替蒸馏水,除可减小乙酸苄酯的溶解度外,还因为_______________;加入无水CaCl2的作用是___________________。(4)步骤4中,采用减压蒸馏的目的是__________________。28、(14分)镁、铝、硅、银、铁的单质及其化合物在建筑业、飞机制造业、电子工业和石油化工等方面应用广泛。回答下列问题:(1)Fe3+价层电子的轨道表达式(电子排布图)为__。(2)硅能形成多种化合物(如SiH4、Si2H4等),SiH4的中心原子的杂化轨道类型为__,其分子的立体构型为__,键角为__;Si2H4分子中含有的σ键和π键的数目之比为__。(3)Mg、Al的第一电离能:Mg__Al(填“>”或“<”)。(4)Ca和Fe属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属Ca的熔点、沸点等都比金属Fe低,原因是__。(5)Ag晶体的堆积方式为面心立方最密堆积(如图所示),晶胞中Ag原子的配位数为__;设Ag原子半径为rcm,阿伏加德罗常数的值用NA表示,则Ag晶体的密度为__g·cm-3(写出表达式)。29、(10分)富镍三元层状氧化物LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM811)作为下一代锂离子电池的正极材被广泛关注和深入研究,纳米级TiO2形成的表面包覆对提高该材料的性能效果明显。回答下列问题:(1)Li在元素周期表中的位置为___;基态Ni的电子排布式为___,基态Co3+有__个未成对电子。(2)制备NCM811的过程中,残余的Li2CO3会破坏材料的界面,CO32-的空间构型是___,其中C原子的杂化方式为___。(3)该电池初始充电过程中,会有C2H4等气体产生。C2H4分子中。键和键数目之比为__。(4)TiO2的晶胞(===90o)如图所示:TiO2晶体中O原子的配位数是__,其晶胞参数为:a=b=459pm,c=295pm,该晶体的密度为__g/cm3(列出计算式)。
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、A【解析】
A.乙烯和环丙烷最简式是CH2,其中含有3个原子,式量是14,28g的乙烯和环丙烷中含有最简式的物质的量是2mol,则混合气体中所含原子总数为6NA,A正确;B.NO2的式量是46,9.2gNO2的物质的量是0.2mol,由于NO2与N2O4在密闭容器中存在可逆反应的化学平衡,所以其中含有的分子数目小于0.2NA,B错误;C.在常温下铁遇浓硫酸会发生钝化不能进一步发生反应,所以转移的电子数小于3NA,C错误;D.乙醇分子结构简式为CH3CH2OH,一个分子中含有8个共价键,则1mol乙醇分子中含有的共价键的数目为8NA,D错误;故合理选项是A。2、C【解析】
由实验方案分析,溶液G中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,生成白色沉淀,则其为AgCl,原固体中一定含有BaCl2,一定不含NaBr;溶液B中加入NaOH溶液,有白色沉淀生成,此沉淀一段时间后颜色变深,则其为Fe(OH)2,说明溶液B中含有Fe2+,原固体中可能含有Fe(与硫酸反应生成Fe2+和H2),可能含有Fe2O3(与硫酸反应生成的Fe3+全部被SO32-还原为Fe2+),还可能含有AgNO3(必须少量,与硫酸电离出的H+构成的HNO3能被Fe或SO32-全部还原,且溶液中只含有Fe2+,不含有Fe3+)。【详解】A.气体A可能为H2,可能为SO2,可能为H2、NO的混合气,可能为SO2、NO的混合气,还可能为H2、NO、SO2的混合气,A错误;B.原固体中一定含有BaCl2,则固体C中一定含有BaSO4,可能含有Ag2SO4,B错误;C.从上面分析可知,固体混合物中不管是含有Fe2O3还是含有Fe,都能产生Fe2+,C正确;D.该固体混合物一定含有BaCl2,一定不含有NaBr,D错误。故选C。【点睛】在进行物质推断时,不仅要注意物质存在的可能性问题,还要考虑试剂的相对量问题。如上面分析得出,加入过量硫酸后的溶液中含有Fe2+,不含有Fe3+,此时我们很可能会考虑到若含AgNO3,则会与硫酸电离出的H+构成HNO3,将Fe2+氧化为Fe3+,武断地得出原固体中不存在AgNO3的结论。如果我们考虑到若Fe过量,或Na2SO3过量,也可确保溶液中不含有Fe3+,则迎合了命题人的意图。3、A【解析】
A.含N、P的大量污水任意排向湖泊和近海,会造成水体的富营养化,引起水华、赤潮等水体污染,与硫的排放无关,故A错误;B.青铜器、铁器在潮湿的环境中容易发生电化学腐蚀,在干燥的环境中,青铜器、铁器只能发生缓慢的化学腐蚀,在地下,将青铜器、铁器完全浸入水中,能够隔绝氧气,阻止化学腐蚀和电化学腐蚀的发生,因此考古学上认为“干千年,湿万年,不干不湿就半年”,故B正确;C.碳纤维是碳单质,属于新型的无机非金属材料,故C正确;D.乙烯加聚后得到超高分子量的产物聚乙烯纤维材料具有优良的力学性能、耐磨性能、耐化学腐蚀性能等,可用于防弹衣材料,故D正确;答案选A。4、C【解析】
A.根据侯氏制碱法的原理可表示为NH3+H2O+CO2=NH4HCO3,NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓,2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2ONH4Cl在常温时的溶解度比NaCl大,而在低温下却比NaCl溶解度小的原理,在278K~283K(5℃~10℃)时,向母液中加入食盐细粉,而使NH4Cl单独结晶析出供做氮肥,故侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异,选项A正确。B.氨气可以与浓盐酸反应生成白烟(氯化铵晶体颗粒),选项B正确;C.碘是人类所必须的微量元素,所以要适当食用含碘元素的食物,但不是含高碘酸的食物,选项C错误;D.黑火药由硫磺、硝石、木炭按一定比例组成,选项D正确。故选C。5、D【解析】
A.分子晶体熔沸点与分子间作用力有关,有的还与氢键有关,但与化学键无关,A错误;B.只含共价键的物质可能是共价单质,如氮气、氢气等,B错误;C.两种元素组成的分子中可能含有非极性键,如乙烯、双氧水等,C错误;D.稀有气体形成的分子晶体中不存在化学键,只存在分子间作用力,D正确;故选D。6、C【解析】
A.CCl4中只含C-Cl极性共价键,故A不选;B.Na2O2既含有非极性共价键,又含有离子键,为离子化合物,故B不选;C.C2H4中含C-H极性共价键和C=C非极性共价键,只含共价键,由C、H元素组成,为共价化合物,故C选;D.CS2中只含C=S极性共价键,故D不选;故选:C。7、C【解析】
Y在周期表中族序数与周期数相等,Y是Al元素;ZW2是一种新型的自来水消毒剂,ZW2是ClO2,即Z是Cl元素、W是O元素;W、X的最外层电子数之和与Z的最外层电子数相等,则X的最外层电子数是1,W、X、Y、Z的原子序数依次增大,所以X是Na元素。【详解】A.O2、Cl2的结构相似,Cl2的相对分子质量大,所以Cl2沸点比O2的沸点高,故A正确;B.NaAlO2是强碱弱酸盐,水溶液呈碱性,故B正确;C.Na、O形成的化合物Na2O2中含离子键和非极性共价键,故C错误;D.Al(OH)3是两性氢氧化物、NaOH是强碱、HClO4是强酸,所以NaOH、Al(OH)3、HClO4两两之间均能发生反应,故D正确;选C。【点睛】本题考查结构、性质、位置关系应用,根据元素的性质以及元素的位置推断元素为解答本题的关键,注意对元素周期律的理解,较好的考查学生分析推理能力。8、A【解析】
A、乙酸和丙醇的摩尔质量均为60g/mol,故60g混合物的物质的量为1mol,则含分子数目为NA个,故A正确;B、磷酸为弱酸,不能完全电离,则溶液中的氢离子的个数小于3NA个,故B错误;C、标准状况下,己烷为液体,所以无法由体积求物质的量,故C错误;D、二氧化锰只能与浓盐酸反应,和稀盐酸不反应,故浓盐酸不能反应完全,则转移的电子数小于0.3NA个,故D错误;答案选A。9、B【解析】
向过量的ZWY溶液中滴入少量硫酸铜溶液,观察到既有黑色沉淀生成又有臭鸡蛋气味的气体放出,臭鸡蛋气味的气体为硫化氢,说明为硫氢化钾溶液,则W、Y、Z分别为氢、硫、钾。W、X、Y、Z的族序数之和为12,X与Y的电子层数相同,X为硅元素。A.原子半径由大到小的顺序为:r(Z)>r(X)>r(Y)>r(W),故错误;B.硅酸为弱酸,亚硫酸为弱酸,但亚硫酸的酸性比碳酸强,碳酸比硅酸强,故酸性顺序H2SiO3<H2SO3,故正确;C.硫氢化钾是离子化合物,其完全电离,但其电离出的硫氢根离子既能电离、也能水解,存在电离平衡和水解平衡,故错误;D.硅形成原子晶体,硫形成分子晶体,所以硅的熔点高于硫,故错误。故选B。10、A【解析】A、氯气能与氢氧化钠溶液反应,可用来吸收氯气,A正确;B、应该是长口进,短口出,B错误;C、蒸馏时应该用接收器连接冷凝管和锥形瓶,C错误;D、为了防止倒吸,导管口不能插入溶液中,D错误,答案选A。11、B【解析】分析:A、胶体是大分子的集合体;B、根据氩气的组成解答;C、根据丙三醇的结构分析;D、根据甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应的特点分析。详解:A、16.25g氯化铁的物质的量是16.25g÷162.5g/mol=0.1mol,由于氢氧化铁胶体是分子的集合体,因此水解生成的Fe(OH)3胶体粒子数小于0.1NA,A错误;B、标准状况下22.4L氩气的物质的量是1mol,氩气是一个Ar原子组成的单质,其中含有的质子数是18NA,B正确;C、1分子丙三醇含有3个羟基,92.0g丙三醇的物质的量是1mol,其中含有羟基数是3NA,C错误;D、甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成的卤代烃不止一种,因此生成的CH3Cl分子数小于1.0NA,D错误。答案选B。点睛:选项D是易错点,主要是不清楚甲烷发生取代反应时属于自由基取代反应,每个氢原子都有可能被取代,其产物比较复杂,这与乙烯与氢气的加成反应完全不同。12、D【解析】
A.NO是大气污染物,反应时生成一种无污染的气体N2,故A错误;B.在一定温度下,NH3与CuO反应后生成的红色物质可能是Cu,若温度过高,氧化铜自身可受热转化为红色氧化亚铜,故B正确;C.装浓氨水的装置名称是分液漏斗,可用作分液操作,还可用于反应装置中盛装液体,控制加入液体的量来调控反应速率,故C错误;D.烧杯中硫酸的作用是防倒吸和吸收未反应的有害气体,故D错误;答案选B。【点睛】尾气处理时,碱性气体用酸来吸收,倒扣漏斗增加接触面积,防止倒吸。13、A【解析】
短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Z元素在地壳中含量最高,则Z为O;Y元素的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物化合生成盐,则Y为N;常温下,X的单质为气体,在氮之前,只有H,则X为H;Y、Z的最外层电子数之和等于W的原子序数,Y、Z的最外层电子数分别为5、6,则W为Na。A.非金属性N>H,元素的非金属性越强,对应的简单阴离子的还原性越弱,A项正确;B.根据元素周期律,同周期,原子序数小的半径大,同主族,周期大的半径大,故原子半径Na>N>O>H,B项错误;C.Z与W形成的化合物可能为Na2O或Na2O2,前者只含有离子键,后者存在离子键和共价键,C项错误;D.氨气和水分子都含有氢键,但是水分子间形成的氢键较多,沸点更高,D项错误;答案选A。14、C【解析】
Y原子在短周期主族元素中原子半径最大,则Y为Na;X和Y能组成两种阴阳离子个数之比相同的离子化合物,则X为O,两种化合物为过氧化钠和氧化钠;常温下,0.1mol·L-1W的氢化物水溶液的pH为1,则HW为一元强酸,短周期主族元素氢化物为一元强酸的元素只有HCl,W为Cl;ZCl3加入NaOH溶液,先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,则Z为Al,综上所述X为O、Y为Na、Z为Al、W为Cl。【详解】A.电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同,核电荷数越小半径越大,所以四种离子半径:Cl⁻>O2⁻>Na+>Al3+,即W>X>Y>Z,故A错误;B.AlCl3为共价化合物,故B错误;C.Cl⁻和Na+在水溶液中均不发生水解,不影响水的电离平衡,故C正确;D.O没有正价,故D错误;故答案为C。【点睛】电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同,核电荷数越小半径越大;主族元素若有最高正价,最高正价等于族序数,若有最低负价,最低负价等于族序数-8。15、B【解析】
根据原子符号的表示含义,、、三种原子的质子数都是6个,中子数分别是8、7、6,它们属于同位素,由于原子核外都有6个电子,核外电子排布相同,因此三种同位素原子的化学性质相同,故合理选项是B。16、D【解析】
X、Y、Z、W是四种原子序数依次增大的短周期元素,X、Y的原子半径依次减小,说明二者位于同一周期;X、Y、Z组成的一种化合物(ZXY)2的结构式为Y≡X-Z-Z-X≡Y,X形成4个共价键,位于ⅣA族,Y形成3个共价键,位于ⅤA族,Z形成2个共价键,位于ⅥA族,则X为C元素,Y为N,Z为S元素。Z、W可以形成两种重要化合物ZW2、Z2W2,则W为Cl元素,形成的物质分别为SCl2和S2Cl2。A.化合物Z2WZ为S2Cl2,S最外层6个电子,达到稳定结构需要共用2个电子,Cl最外层7个电子,达到稳定结构需要共用1个电子,则S2Cl2中只含有共价键,结构是为Cl-S-S-Cl,A错误;B.Y、Z、W形成的简单离子分别为N3-、S2-、Cl-,N3-核外只有2个电子层,半径最小;而S2-和Cl-的核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径越小,则S2-的半径大于Cl-的半径,因此排序为S2->Cl->N3-,即rz>rw>ry,B错误;C.W为S元素,Y为N元素,W的含氧酸有H2SO3,为弱酸,其酸性比Y的含氧酸HNO3弱,C错误;D.X为C元素,Z为S元素,C原子要达到稳定结构需要共用4个电子,S要达到稳定结构需要共用2个电子,则1个C原子和2个S原子均可达到稳定结构,分子式为CS2,结构是为S=C=S,D正确。答案选D。17、C【解析】
A.3amolCO2与含2amolBa(OH)2的溶液反应的离子方程式为:3CO2+4OH﹣+Ba2+═BaCO3↓+2HCO3﹣+H2O,故A正确;B.NH4Fe(SO4)2溶液中加入几滴NaOH溶液,该反应的离子方程式为:Fe3++3OH﹣═Fe(OH)3↓,故B正确;C.亚硫酸不能拆开,正确的离子方程式为:2H2SO3+O2═4H++2SO42﹣,故C错误;D.酸性高锰酸钾溶液中滴加双氧水产生气泡,该反应的离子方程式为:2MnO4﹣+5H2O2+6H+═2Mn2++8H2O+5O2↑,故D正确。故选C。【点睛】注意明确离子方程式正误判断常用方法:检查反应物、生成物是否正确,检查各物质拆分是否正确,如难溶物、弱电解质等需要保留化学式,检查是否符合原化学方程式等。18、B【解析】
A.铜与稀硫酸不反应,故一旦浓硫酸变稀,反应即停止,即硫酸不能完全反应,故转移的电子数小于0.18NA,故A错误;B.78g钾的物质的量为2mol,而钾反应后变为+1价,故2mol钾燃烧转移2NA个电子,故B正确;C.氨气和HCl反应后生成的氯化铵为离子化合物,不存在分子,故C错误;D.标况下22.4L二氧化碳的物质的量为1mol,而二氧化碳中含4对共用电子对,故1mol二氧化碳中含4NA对共用电子对,故D错误;故答案为B。19、D【解析】由图中信息可知,该燃料电池的总反应为2H2S+O2=2S+2H2O,该反应中硫化氢是还原剂、氧气是氧化剂。硫化氢通入到电极a,所以a电极是负极,发生的电极反应为2H2S+2O2--4e-=S2+2H2O;氧气通入到电极b,所以b电极是正极。该反应中电子转移数为4个电子,所以电路中每流过4mol电子,正极消耗1molO2,发生的电极反应为O2+4e-=2O2-.综上所述,D正确,选D。点睛:本题考查的是原电池原理。在原电池中一定有一个可以自发进行的氧化还原反应发生,其中还原剂在负极失去电子发生氧化反应,电子经外电路流向正极;氧化剂在正极上得到电子发生还原反应,电子定向移动形成电流。在书写电极反应式时,要根据电解质的酸碱性分析电极反应的产物是否能稳定存在,如果产物能与电解质的离子继续反应,就要合在一起写出总式,才是正确的电极反应式。有时燃料电池的负极反应会较复杂,我们可以先写出总反应,再写正极反应,最后根据总反应和正极反应写出负极反应。本题中电解质是氧离子固体电解质,所以正极反应就是氧气得电子变成氧离子,变化较简单,可以先作出判断。20、B【解析】
淀粉(转化1)在人体内淀粉酶作用下发生水解反应,最终转化为葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下转化成酒精,发生C6H12O62C2H5OH+2CO2↑,且A可发生连续氧化反应,则A为C2H5OH,B为CH3COOH,乙醇和乙酸反应生成C为CH3COOC2H5,据此解答。【详解】由上述分析可以知道,转化1为淀粉水解反应,葡萄糖分解生成A为C2H5OH,A氧化生成B为CH3COOH,A、B反应生成C为CH3COOC2H5,则
A.淀粉、C6H12O6属于糖类物质,故A错误;
B.淀粉属于多糖,在酶催化作用下水解最终生成单糖葡萄糖,反应为:(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6,酶属于蛋白质,所以B选项是正确的;
C.C为乙酸乙酯,油脂为高级脂肪酸甘油酯,含-COOC-的数目不同,结构不相似,不是同系物,故C错误;
D.乙酸可在水中发生电离,为电解质,而乙醇不能,乙醇为非电解质,故D错误。
所以B选项是正确的。21、C【解析】
A.a极发生H2-2e-=2H+,X膜为选择性阳离子交换膜,让H+进入中间,故A正确;B.催化剂可促进反应中电子的转移,加快反应速率,故B正确;C.氧元素由0价变成-1价,每生成1molH2O2电极上流过2mole-,故C错误;D.b为正极,氧气得电子,b极上的电极反应为O2+H2O+2e-=HO2-+OH-,故D正确;故选C。22、D【解析】
由反应A+B→C+Q(Q>0)可知,该反应是放热反应,A和B的能量之和大于C的能量;由①A+B→X+Q(Q<0)可知,该步反应是吸热反应,故X的能量大于A和B的能量之和;又因为②X→C+Q(Q>0)是放热反应,故X的能量之和大于C的能量,图象D符合,故选D。二、非选择题(共84分)23、加成反应BrCH2CH2Br+2NaCN→NCCH2CH2CN+2NaBr(CH3)2C=CH2CH2=C(CH3)COOH+CH3OHCH2=C(CH3)COOCH3+H2O碳碳双键、酯基4HCOOC(CH3)=CH2HOCH2CHBrCH3HOCH2CH(CN)CH3HOCH2CH(CH3)COOHCH2=C(CH3)COOH【解析】
乙烯与溴发生加成反应生成A,A为BrCH2CH2Br,结合B的分子式可知B为NC-CH2CH2-CN,B中-CN转化为-COOH得到丁二酸。丁二酸发生分子内脱水形成酸酐。I与R′NH2得到W(),结合W的结构可知I为,结合信息II,逆推可知H为。D的分子式为C4H8,核磁共振氢谱中有两组峰且面积之比是1∶3,不存在顺反异构,则D为(CH3)2C=CH2,D氧化生成E,E与甲醇发生酯化反应生成F,结合H的结构,可知E为CH2=C(CH3)COOH,F为CH2=C(CH3)COOCH3,F发生加聚反应生成的G为,G发生信息I中的反应得到H。据此分析解答。【详解】(1)根据上述分析,反应①是乙烯与溴发生加成反应,故答案为加成反应;(2)反应②是取代反应,其化学方程式是:BrCH2CH2Br+2NaCN→NCCH2CH2CN+2NaBr,故答案为BrCH2CH2Br+2NaCN→NCCH2CH2CN+2NaBr;(3)根据上述分析,D的结构简式为(CH3)2C=CH2,故答案为(CH3)2C=CH2;(4)反应⑤的化学方程式为CH2=C(CH3)COOH+CH3OHCH2=C(CH3)COOCH3+H2O,故答案为CH2=C(CH3)COOH+CH3OHCH2=C(CH3)COOCH3+H2O;(5)F为CH2=C(CH3)COOCH3,含有的官能团有碳碳双键和酯基;G的结构简式是,故答案为碳碳双键、酯基;;(6)反应⑥的化学方程式为,故答案为;(7)E为CH2=C(CH3)COOH,①能发生水解且能发生银镜反应,说明属于甲酸酯类;②能与Br2的CCl4溶液发生加成反应,说明含有碳碳双键,符合条件的E的同分异构体有:HCOOCH=CHCH3(顺反2种)、HCOOCH2CH=CH2、HCOOC(CH3)=CH2,共4种,其中核磁共振氢谱有三个峰的结构简式为HCOOC(CH3)=CH2,故答案为4;HCOOC(CH3)=CH2;(8)HOCH2CHBrCH3和NaCN发生取代反应生成HOCH2CH(CN)CH3,HOCH2CH(CN)CH3酸化得到HOCH2CH(CH3)COOH,HOCH2CH(CH3)COOH发生消去反应生成CH2=C(CH3)COOH,其合成路线为HOCH2CHBrCH3HOCH2CH(CN)CH3HOCH2CH(CH3)COOHCH2=C(CH3)COOH,故答案为HOCH2CHBrCH3HOCH2CH(CN)CH3HOCH2CH(CH3)COOHCH2=C(CH3)COOH。【点睛】本题的易错点和难点为(8),要注意题意“不易发生取代反应”在合成中的应用,HOCH2CHBrCH3不能先消去羟基形成碳碳双键,再发生取代反应。24、C10H20羰基、羧基4加成反应(或还原反应)取代反应聚丙烯酸钠3【解析】
烃A(C10H16)能与氢气加成得到H,结构简式为,B为,D为CH3CH(OH)COOH,G为,结合有机物的性质解答。【详解】(1)根据H的结构简式可得分子式为C10H20,故答案为C10H20;(2)B的结构简式为,所以B所含官能团的名称为羰基、羧基,故答案为羰基、羧基;(3)含两个—COOCH3基团的C的同分异构、CH3OOCCH2CH2CH2COOCH3、CH3OOCCH2CH(CH3)COOCH3、CH3CH2C(COOCH3)2共4种;核磁共振氢谱呈现2个吸收峰,既H原子的位置有2种,结构简式为:,故答案为4;;(4)B→D为羰基与H2发生的加成反应,D→E为D中的ɑ-H原子被Br取代,反应类型为取代反应。故答案为加成反应;取代反应;(5)D分子内羧基和羟基发生酯化反应生成G,则G的结构简式为:,故答案为;(6)E为丙烯酸,与NaOH醇溶液反应生成丙烯酸钠,加聚反应可得F,名称为:聚丙酸钠。故答案为聚丙烯酸钠;(7)E在NaOH醇溶液发生消去反应和中和反应,所以E→F的化学方程式为:,故答案为;(8)根据B、C的结构简式和A的分子式C10H16可推出A的结构简式为:;A中两个碳碳双键与等物质的量的Br2可分别进行加成反应,也可以发生1,4加成,所以产物共有3种。故答案为;3。25、(本题共16分)(1)CO2、CO的混合物(3)NH4++NO2—N2↑+2H2O(4)步骤②中是为了排尽空气;步骤④是为了赶出所有的CO2,确保完全吸收(5)2C+Fe2O32Fe+CO↑+CO2↑(6)①Ba(OH)2溶解度大,浓度大,使CO2被吸收的更完全;M(BaCO3)>M(CaCO3),称量时相对误差小。②在尾气出口处加一点燃的酒精灯或增加一尾气处理装置【解析】试题分析:(1)过量炭粉与氧化铁反应的气体产物可能有:①CO、②CO2、③CO2、CO的混合物三种情况;(3)氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应可以制得氮气;(4)⑤根据前后两次通入氮气的时间和减小实验误差角度来分析;(5)根据质量守恒判断气体的组成,根据质量关系计算气体的物质的量之间的关系,进而书写化学方程式;(6)①根据氢氧化钙和氢氧化钡的本质区别来思考;②一氧化碳是一种有毒气体,可以通过点燃来进行尾气处理.解:(1)过量炭粉与氧化铁反应的气体产物可能有:①CO、②CO2、③CO2、CO的混合物,(3)氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应制得氮气,反应物有NH4Cl和NaNO2,生成物为N2,根据质量守恒还应用水,则反应的化学方程式为NH4++NO2﹣N2↑+2H2O,(4)如果不排尽空气,那么空气中的氧气会与炭粉反应影响反应后生成气体的组成,所以利用稳定的氮气排空气,最后确保完全吸收,反应后还要赶出所有的CO2,(5)3.20g氧化铁的物质的量为==0.02mol,澄清石灰水变浑浊,说明有CO2气体生成,则n(CO2)=n(CaCO3)==0.02mol,m(CO2)=0.02mol×44g/mol=0.88g,反应后硬质玻璃管和固体总质量变化为1.44g大于0.88g,则生成其气体为CO2、CO的混合物,设混合气体中含有ymolCO,则0.88g+28yg=1.44g,y=0.02mol,所以CO、CO2的混合气体物质的量比为1:1,所以方程式为2C+Fe2O32Fe+CO↑+CO2↑,(6)①将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液,这样会使二氧化碳被吸收的更完全,称量时相对误差小,②一氧化碳是一种有毒气体,可以通过点燃来进行尾气处理或增加一尾气处理装置.26、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。27、催化剂油浴(或沙浴)以免大量CO2泡沫冲出乙酸苄酯与水的密度几乎相
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