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文档简介
甘肃省岷县一中2024年高三3月份第一次模拟考试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(每题只有一个选项符合题意)1、甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是:①CH3OH(g)+H2O(g)→CO2(g)+3H2(g)-49.0kJ②CH3OH(g)+O2(g)→CO2(g)+2H2(g)+192.9kJ下列说法正确的是()A.1molCH3OH完全燃烧放热192.9kJB.反应①中的能量变化如图所示C.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量D.根据②推知反应:CH3OH(l)+O2(g)→CO2(g)+2H2(g)+Q的Q<192.9kJ2、常温时,改变弱酸RCOOH溶液的pH,溶液中RCOOH分子的物质的量分数δ(RCOOH)随之改变,0.1mol/L甲酸(HCOOH)与丙酸(CH3CH2COOH)溶液中δ(RCOOH)与pH的关系如图所示。下列说法正确的是()已知:δ(RCOOH)=A.等浓度的HCOONa和CH3CH2COONa两种溶液中水的电离程度比较:前者>后者B.将等浓度的HCOOH溶液与HCOONa溶液等体积混合,所得溶液中:c(HCOOH)+2c(H+)>c(OH-)+c(HCOO-)C.图中M、N两点对应溶液中的Kw比较:前者>后者D.1mol/L丙酸的电离常数K﹤10-4.883、NA表示阿伏加德罗常数的值。俗名为“臭碱”的硫化钠广泛应用于冶金、染料、皮革、电镀等工业。硫化钠的一种制备方法是Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑。下列有关说法正确的是A.1L.0.25mol/L.Na2SO4溶液中含有的氧原子数目为NAB.1L.0.1mol/LNa2S溶液中含有的阴离子数目小于0.1NAC.生成1mol还原产物时转移电子数为8NAD.通常状况下,11.2L.CO2中含有的共价键数目为2NA4、元素铬(Cr)的几种化合物存在下列转化关系:已知:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O。下列判断不正确的是()A.反应①表明Cr2O3有酸性氧化物的性质B.反应②利用了H2O2的氧化性C.反应③中溶液颜色变化是由化学平衡移动引起的D.反应①②③中铬元素的化合价均发生了变化5、下列关于工业生产过程的叙述正确的是()A.联合制碱法中循环使用CO2和NH3,以提高原料利用率B.硫酸工业中,SO2氧化为SO3时采用常压,因为高压会降低SO2转化率C.合成氨生产过程中将NH3液化分离,可加快正反应速率,提高N2、H2的转化率D.炼钢是在高温下利用氧化剂把生铁中过多的碳和其他杂质氧化成气体或炉渣除去6、2019年诺贝尔化学奖授予了在锂离子电池领域作出贡献的三位科学家。他们于1972年提出“摇椅式“电池(Rockingchairbattery),1980年开发出LiCoO2材料,下图是该电池工作原理图,在充放电过程中,Li+在两极之间“摇来摇去”,该电池充电时的总反应为:LiCoO2+6C(石墨)=Li(1-x)CoO2+LixC6。下列有关说法正确的是A.充电时,Cu电极为阳极B.充电时,Li+将嵌入石墨电极C.放电时,Al电极发生氧化反应D.放电时,负极反应LiCoO2—xe-=Li(1-x)CoO2+(1-x)+xLi+7、异丁烯与氯化氢可能发生两种加成反应及相应的能量变化与反应进程的关系如图所示,下列说法正确的是()A.反应②的活化能大于反应①B.反应①的△H小于反应②C.中间体2更加稳定D.改变催化剂,反应①、②的活化能和反应热发生改变8、下列溶液一定呈中性的是A.c(H+)=c(OH–) B.pH=7 C.KW=10-14 D.c(H+)=10-7mol/L9、设NA为阿伏加德罗常数值。如图表示N2O在Pt2O+表面与CO反应转化成无害气体的过程。下列说法正确的是A.N2O转化成无害气体时的催化剂是Pt2O2+B.每1molPt2O+转化为Pt2O2+得电子数为3NAC.将生成的CO2通人含大量SiO32-、Na+、Cl-的溶液中,无明显现象D.1gCO2、N2O的混合气体中含有电子数为0.5NA10、CH3OH是重要的化工原料,工业上用CO与H2在催化剂作用下合成CH3OH,其反应为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。按n(CO):n(H2)=1:2,向密闭容器中充入反应物,测得平衡时混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法中,正确的是A.p1<p2B.该反应的ΔH>0C.平衡常数:K(A)=K(B)D.在C点时,CO转化率为75%11、我国科学家开发设计一种天然气脱硫装置,利用如右图装置可实现:H2S+O2→H2O2+S。已知甲池中有如下的转化:下列说法错误的是:A.该装置可将光能转化为电能和化学能B.该装置工作时,溶液中的H+从甲池经过全氟磺酸膜进入乙池C.甲池碳棒上发生电极反应:AQ+2H++2e-=H2AQD.乙池①处发生反应:H2S+I3-=3I-+S↓+2H+12、由下列实验和现象得出的结论正确的是选项实验和现象结论A向某溶液中滴加浓NaOH溶液并加热,将湿润的蓝色石蕊试纸靠近试管口,试纸颜色无明显变化原溶液中一定无NH4+B将少量某无色气体通入澄清石灰水中,出现白色沉淀该气体一定是CO2C向某无色溶液中滴加氯水和CCl4,振荡、静置,下层溶液显紫红色原无色溶液中一定有I—D将稀盐酸滴入硅酸钠溶液中,产生白色胶状沉淀氯的非金属性强于硅A.A B.B C.C D.D13、我国首次月球探测工程第一幅月面图像发布。月球的月壤中含有丰富的3He,月海玄武岩中蕴藏着丰富的钛、铁、铬、镍、钠、镁、硅、铜等金属矿产资源和大量的二氧化硅、硫化物等。将为人类社会的可持续发展出贡献。下列叙述错误的是()A.二氧化硅的分子由一个硅原子和两个氧原子构成B.不锈钢是指含铬、镍的铁合金C.3He和4He互为同位素D.月球上的资源应该属于全人类的14、为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.0.1mol的中,含有个中子B.pH=1的H3PO4溶液中,含有个C.2.24L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到个CO2分子D.密闭容器中1molPCl3与1molCl2反应制备PCl5(g),增加个P-Cl键15、制备和收集下列气体可采用如图装置的是()A.铜与浓硫酸反应制SO2 B.铜与稀硝酸反应制NOC.乙醇与浓硫酸反应制乙烯 D.氯化钠与浓硫酸反应制HCl16、药物麻黄碱和牛磺酸的结构简式如图。有关麻黄碱、牛磺酸的叙述正确的是麻黄碱牛磺酸A.分子式分别为C10H16ON、C2H7NO2SB.均能发生取代反应,麻黄碱还能发生加成反应C.均能与金属钠及氢氧化钠溶液反应D.牛磺酸与HSCH2CH(NH2)COOH(半胱氨酸)互为同系物二、非选择题(本题包括5小题)17、暗红色固体X由三种常见的元素组成(式量为412),不溶于水,微热易分解,高温爆炸。己知:气体B在标准状况下的密度为1.25g.L-1,混合气体通过CuSO4,CuSO4固体变为蓝色。请回答以下问题:(1)写出A的电子式____________。(2)写出生成白色沉淀D的化学方程式________________________。(3)固体X可由A与过量气体C的浓溶液反应生成,其离子方程式为_________________(4)有人提出气体C在加热条件下与Fe2O3反应,经研究固体产物中不含+3价的铁元素,请设计实验方案检验固体产物中可能的成分(限用化学方法)________________________18、某课题组的研究人员用有机物A、D为主要原料,合成高分子化合物F的流程如图所示:已知:①A属于烃类化合物,在相同条件下,A相对于H2的密度为13。②D的分子式为C7H8O,遇FeCl3溶液不发生显色反应。③请回答以下问题:(1)A的结构简式为________。(2)反应①的反应类型为________,B中所含官能团的名称为______。(3)反应③的化学方程式是_______________。(4)D的核磁共振氢谱有_______组峰;D的同分异构体中,属于芳香族化合物的还有________(不含D)种。(5)反应④的化学方程式是____________。(6)参照上述流程信息和已知信息,以乙醇和苯乙醇为原料(无机试剂任选)制备化工产品设计合理的合成路线__________。合成路线流程图示例:CH3CH2OHCH3CH2OOCCH319、苯胺()是重要的化工原料。某兴趣小组在实验室里进行苯胺的相关实验。已知:①和NH3相似,与盐酸反应生成易溶于水的盐②用硝基苯制取苯胺的反应原理:2+3Sn+12HCl→2+3SnCl4+4H2O③有关物质的部分物理性质见表:物质熔点/℃沸点/℃溶解性密度/g∙cm-3苯胺-6.3184微溶于水,易溶于乙醚1.02硝基苯5.7210.9难溶于水,易溶于乙醚1.23乙醚-116.234.6微溶于水0.7134Ⅰ.比较苯胺与氨气的性质(1)将分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近,产生白烟,反应的化学方程式为__________;用苯胺代替浓氨水重复上述实验,却观察不到白烟,原因是______。Ⅱ.制备苯胺。往图所示装置(夹持装置略,下同)的冷凝管口分批加入20mL浓盐酸(过量),置于热水浴中回流20min,使硝基苯充分还原;冷却后,往三颈烧瓶中滴入一定量50%NaOH溶液,至溶液呈碱性。(2)冷凝管的进水口是____(填“a”或“b”);(3)滴加NaOH溶液的主要目的是析出苯胺,反应的离子方程式为______________。Ⅲ.提取苯胺。i.取出上图所示装置中的三颈烧瓶,改装为如图所示装置:ii.加热装置A产生水蒸气,烧瓶C中收集到苯胺与水的混合物;分离混合物得到粗苯胺和水溶液。ii.往所得水溶液加入氯化钠固体,使溶液达到饱和状态,再用乙醚萃取,得到乙醚萃取液。iii.合并粗苯胺和乙醚萃取液,用NaOH固体干燥,蒸馏后得到苯胺2.79g。(4)装置B无需用到温度计,理由是______。(5)操作i中,为了分离混合物,取出烧瓶C前,应先打开止水夹d,再停止加热,理由是__________。(6)该实验中苯胺的产率为_____________。(7)欲在不加热条件下除去苯胺中的少量硝基苯杂质,简述实验方案:_________________。20、过氧化钙是一种白色固体,难溶于水,常用作杀菌剂、防腐剂。(1)化学实验小组选用如图装置(部分固定装置略)用钙和氧气制备过氧化钙。①请选择装置,按气流方向连接顺序为___________(填仪器接口的字母编号)②实验室用A装置还可以制备______________等气体(至少两种)③实验开始是先通氧气还是先点燃酒精灯?_________,原因是___________(2)已知化学反应Ca2++H2O2+2NH3+8H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4+。在碱性环境中制取CaO2•8H2O的装置如图所示:①写出A装置中发生反应的化学方程式:____________。②为防止双氧水的分解并有利于_________,装置B中应采用___________条件,装置X的作用是______________。③反应结束后,经_________、__________、低温烘干获得CaO2•8H2O。21、H2S是存在于燃气中的一种有害气体,脱除H2S的方法有很多。(1)国内有学者设计了“Cu2+一沉淀氧化”法脱除H2S。该法包括生成CuS沉淀,氧化CuS(Cu2++CuS+4Cl—=S+2CuCl2—)及空气氧化CuCl2—再生Cu2+。①反应H2S(aq)+Cu2+(aq)⇌CuS(s)+2H+(aq)的K=__________②再生Cu2+反应的离子方程式为____________。(2)采用生物脱硫技术时,H2S与碱反应转化为HS-,在脱氮硫杆菌参与下,HS-被NO3-氧化为SO42—、NO3—被还原为N2。当33.6m3(标准状况)某燃气(H2S的含量为0.2%)脱硫时,消耗NO3—的物质的量为___mol。(3)已知下列热化学方程式:Ⅰ.H2(g)+O2(g)=H2O(l)∆H1=-285.8kJ∙mol-1Ⅱ.H2(g)+S(s)=H2S(g)∆H2=-20.6kJ∙mol-1Ⅲ.S(s)+O2(g)=SO2(g)∆H3=-296.8kJ∙mol-1则以Claus法脱除H2S的反应:2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(1)△H=________kJ/mol。(4)101kPa下,H2S分解:2H2S(g)⇌2H2(g)+S2(g)。保持压强不变,反应达到平衡时,气体的体积分数(φ)随温度的变化曲线如图:①在密闭容器中,关于反应2H2S(g)⇌2H2(g)+S2(g)的说法正确的是____(填字母)。A.Kp随温度的升高而增大B.低压有利于提高HpS的平衡分解率C.维持温度、气体总压强不变时,向平衡体系中通入氩气,则v(正)<v(逆)D.在恒容密闭容器中进行反应,当气体密度不再变化时,反应达到平衡状态②图中Q点:H2S的平衡转化率为____;S2(g)的分压为____kPa;1330℃时,反应2H2S(g)⇌2H2(g)+S2(g)的Kp=_____(Kp为以分压表示的平衡常数)。
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.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,即H元素要转化为液态水而不是转化为氢气,故1molCH3OH完全燃烧放出的热量不是192.9kJ,故A错误;B.因为①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)的Q小于0,该反应是吸热反应,所以反应物的总能量应该小于生成物的总能量,故B错误;C.②中的热化学方程式表明,CH3OH转变成H2的过程不一定要吸收能量,故C错误;D.因为CH3OH(l)变成CH3OH(g)需要吸收能量,根据②推知反应:CH3OH(l)+O2(g)→CO2(g)+2H2(g)+Q的Q<192.9kJ,故D正确;故选D。【点睛】2、B【解析】
A.当pH相同时,酸分子含量越高,电离平衡常数越小,酸性越弱,根据图像,当pH相同时,丙酸含量较高,则酸性较甲酸弱,所以等浓度的HCOONa和CH3CH2COONa两种溶液的pH,前者<后者,则水的电离程度前者<后者,A选项错误;B.将等浓度的HCOOH溶液与HCOONa溶液等体积混合,所得溶液中存在物料守恒:c(Na+)=c(HCOOH)+c(HCOO-),电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCOO-),两式相加减有c(H+)+c(HCOOH)=c(OH-),又溶液中c(H+)>c(HCOO-),则有c(HCOOH)+2c(H+)>c(OH-)+c(HCOO-),B选项正确;C.因为温度均为常温,所以M、N两点对应溶液中的Kw相等,C选项错误;D.pH=4.88时,溶液中c(H+)=10-4.88mol/L,丙酸分子的分布分数为50%,则c(CH3CH2COOH)=0.05mol/L,所以,D选项错误;答案选B。3、C【解析】
解答本类题目要审清选项中涉及的以下几个方面:①要审清所求粒子的种类,如分子、原子、离子、质子、中子、电子等,②涉及物质的体积时要审清物质的状态和温度、压强,③涉及中子数和化学键的计算,要审清相关物质的结构和特殊物质的摩尔质量,④涉及化学反应要明确相关反应的特点和电子转移;⑤涉及溶液中的微粒要关注电离和水解;⑥要注意审清运算公式。【详解】A项、溶剂水分子中也含有氧原子,故无法计算1L0.25mol/LNa2SO4溶液中含有的氧原子数目,故A错误;B项、Na2S溶液中S2-水解:S2-+H2OHS-+OH-,导致阴离子总数增多,则阴离子数目大于0.1NA,故B错误;C项、由方程式可知反应的还原产物为硫化钠,生成1mol硫化钠时转移电子数为1mol×[6-(-2)]=8mol,个数为8NA,故C正确;D项、通常状况下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,11.2LCO2的物质的量小于0.5mol,所含有的共价键数目小于2NA,故D错误。故选C。【点睛】本题考查阿伏加德罗常数的有关计算,注意气体摩尔体积的适用范围和溶液中的水也含有氧原子是解答关键。4、D【解析】
A.Cr2O3作为金属氧化物,能与酸反应,题给反应①又告知Cr2O3能与KOH反应:Cr2O3+2KOH=2KCrO2+H2O,可知Cr2O3具有酸性氧化物的性质,A项正确;B.反应②中过氧化氢使Cr的化合价从+3价升高到+6价,H2O2表现了氧化性,B项正确;C.反应③中发生反应:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O,加入硫酸,增大了H+浓度,平衡向右移动,溶液由黄色变为橙色,C项正确;D.反应①和③中铬元素的化合价并没有发生变化,D项错误;所以答案选择D项。5、D【解析】
A.联合制碱法中,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠和二氧化碳,二氧化碳被循环利用,而氯化铵并没有直接循环利用,而是作为其他化工原料,则氨气没有被循环利用,故A错误;B.对于该反应,常压时转化率就很高了,增大压强对SO2的转化率影响不大,同时会增大成本,故通常采用常压而不是高压,故B错误;C.合成氨生产过程中将NH3液化分离,导致生成物浓度减小,逆反应速率瞬间减小,正反应速率随之减小,平衡向正反应方向移动,从而提高了N2、H2的转化率,故C错误;D.降低生铁中的含碳量,需要加入氧化剂将生铁中过多的碳和其他杂质氧化成气体或炉渣除去,故D正确;答案选D。6、B【解析】
根据充电时的总反应,钴化合价升高被氧化,因此钴为阳极,石墨为阴极,则在放电时钴为正极,石墨为负极,据此来判断各选项即可。【详解】A.根据分析,铜电极以及上面的石墨为阴极,A项错误;B.充电时整个装置相当于电解池,电解池中阳离子移向阴极,B项正确;C.放电时整个装置相当于原电池,原电池在工作时负极被氧化,C项错误;D.根据分析,含钴化合物位于电源的正极,D项错误;答案选B。【点睛】不管是不是锂电池,都遵循原电池的工作原理,即阳离子移向正极,阴离子移向负极,锂离子电池只不过是换成了在正、负极间移动罢了,换汤不换药。7、C【解析】
A.由图可知生成产物1时对应活化能高,则活化能:反应①大于反应②,故A错误;B.图中生成产物2的能量低,能量低的更稳定,且为放热反应,焓变为负,则△H大小:反应①的△H大于反应②,故B错误;C.图中生成中间体2的能量低,能量低的更稳定,则中间产物的稳定性:中间体1小于中间体2,故C正确;D.改变催化剂,反应①、②的反应热不发生改变,故D错误;故选C。【点睛】本题考查反应热与焓变,把握反应中能量变化、焓变与能量为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意焓变的比较及焓变只与终始态有关,与催化剂无关。8、A【解析】
溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)与c(OH–)的相对大小,据此判断溶液酸碱性。【详解】A.c(H+)=c(OH–)的溶液一定呈中性,A项正确;B.只有常温下pH=7的溶液才是中性的,B项错误;C.常温下稀溶液中KW=10-14,溶液不一定中性,C项错误;D.只有常温下c(H+)=10-7mol/L时,溶液才是中性的,D项错误;本题选A。9、D【解析】
A.根据转化关系,N2O转化N2时,Pt2O+转化为Pt2O2+,则该过程的催化剂是Pt2O+,故A错误;B.根据转化关系,结合得失电子守恒,N2O转化N2时,Pt2O+转化为Pt2O2+,氧化还原反应方程式为:N2O+Pt2O+=N2+Pt2O2+,反应中氮元素由+1价得电子变为0价,1molN2O转化为N2得到2mol电子,则每1molPt2O+转化为Pt2O2+失电子为2mol,数目为2NA,故B错误;C.将生成的CO2通人含大量SiO32-、Na+、Cl-的溶液中,碳酸的酸性大于硅酸,SiO32-+CO2(少量)+H2O=CO32-+H2SiO3↓,有白色沉淀生成,故C错误;D.CO2和N2O的摩尔质量都为44g/mol,一个分子中含有电子数都为22个,则1gCO2、N2O的混合气体的物质的量为mol,含有电子数为mol×22×NA=0.5NA,故D正确;答案选D。【点睛】B项计算转移的电子数时,必须正确写出反应方程式,根据化合价的变化,物质的关系,计算出转移的电子数。10、D【解析】
A.增大压强平衡向正反应方向移动;B.由图可知,升高温度,平衡逆向移动,该反应的△H<0;C.平衡常数只与温度有关;D.设向密闭容器充入了1molCO和2molH2,利用三段法进行数据分析计算.【详解】A.由300℃时,增大压强,平衡正向移动,CH3OH的体积分数增大,所以p1>p2,故A错误;B.图可知,升高温度,CH3OH的体积分数减小,平衡逆向移动,则该反应的△H<0,故B错误;C.A、B处的温度不同,平衡常数与温度有关,故平衡常数不等,故C错误;D.设向密闭容器充入了1molCO和2molH2,CO的转化率为x,则CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)起始120变化x2xx结束1-x2-2xx在C点时,CH3OH的体积分数=x/(1-x+2-2x+x)=0.5,解得x=0.75,故D正确;故选D。11、B【解析】
A.装置是原电池装置,据此确定能量变化情况;B.原电池中阳离子移向正极;C.甲池中碳棒是正极,该电极上发生得电子的还原反应;D.在乙池中,硫化氢失电子生成硫单质,I3-得电子生成I-,据物质的变化确定发生的反应。【详解】A.装置是原电池装置,根据图中信息知道是将光能转化为电能和化学能的装置,A正确;B.原电池中阳离子移向正极,甲池中碳棒是正极,所以氢离子从乙池移向甲池,B错误;C.甲池中碳棒是正极,该电极上发生得电子的还原反应,即AQ+2H++2e-=H2AQ,C正确;D.在乙池中,硫化氢失电子生成硫单质,I3-得电子生成I-,发生的反应为H2S+I3-═3I-+S↓+2H+,D正确。故合理选项是B。【点睛】本题考查原电池的工作原理以及电极反应式书写的知识,注意知识的归纳和梳理是关键,注意溶液中离子移动方向:在原电池中阳离子向正极定向移动,阴离子向负极定向移动,本题难度适中。12、C【解析】
A.滴加浓NaOH溶液并加热,若有NH4+,则会有氨气放出,应该用湿润的红色石蕊试纸检验,故A错误;B.二氧化碳、二氧化硫均使石灰水变浑浊,则气体不一定为CO2,故B错误;C.某无色溶液中滴加氯水和CCl4,振防、静置,下层溶液显紫红色,可知碘离子被氧化生成碘单质,则原溶液中有I-,故C正确;D.由现象可知,盐酸的酸性大于硅酸的酸性,但盐酸为无氧酸,不能比较Cl、Si的非金属性,故D错误;故选C。13、A【解析】
A.二氧化硅晶体属于原子晶体,由硅原子和氧原子构成,但不存在二氧化硅分子,A不正确;B.在铁中掺入铬、镍等金属,由于改变了金属晶体的内部组织结构,使铁失电子的能力大大降低,从而使铁不易生锈,B正确;C.3He和4He的质子数相同,但中子数不同,且都是原子,所以二者互为同位素,C正确;D.月球是属于全人类的,所以月球上的资源也应该属于全人类,D正确。故选A。14、A【解析】
A.11B中含有6个中子,0.1mol11B含有6NA个中子,A正确;B.溶液体积未定,不能计算氢离子个数,B错误;C.标准状况下苯不是气体,不能利用气体摩尔体积计算22.4L苯的物质的量,则无法判断其完全燃烧产生的CO2分子数目,C错误;D.PCl3与Cl2反应生成PCl5的反应是可逆反应,反应物不可能完全转化为生成物,则所1molPCl3与1molCl2反应生成的PCl5小于1mol,增加的P-Cl键的数目小于2NA个,D错误;答案选A。15、B【解析】
由实验装置图可知,反应在加热条件下进行,生成气体可用排水法收集,说明生成的气体不溶于水。【详解】A.SO2易溶于水,不能用排水法收集,A项错误;
B.NO不溶于水,易与空气中氧气反应,只能用排水法收集,B项正确;
C.乙醇与浓硫酸反应制乙烯应有温度计,装置不符合要求,C项错误;
D.HCl易溶于水,不能用排水法收集,D项错误;
答案选B。16、B【解析】
A.根据物质结构简式可知麻黄碱分子式是C10H15ON,牛磺酸分子式是C2H7NO3S,A错误;B.麻黄碱含有苯环、醇羟基,可以发生取代反应,含有苯环,可以发生加成反应;牛磺酸含有羟基、氨基,可以发生取代反应,B正确;C.麻黄碱含有醇羟基,可以与Na反应,但不能与NaOH发生反应,C错误;D.牛磺酸与HSCH2CH(NH2)COOH(半胱氨酸)结构不同,因此二者不能互为同系物,D错误;故合理选项是B。二、非选择题(本题包括5小题)17、SO2+I2+BaCl2+2H2O=BaSO4↓+2HI+2HCl3I2+5NH3·H2O=NI3·NH3+3NH4++3I-+5H2O取固体产物少许,溶于足量的硫酸铜溶液,充分反应后,若有红色固体出现,证明有铁,过滤所得的滤渣溶于稀盐酸,滴加硫氰化钾溶液无现象,再滴加氯水,若溶液呈红色,则证明还有氧化亚铁。【解析】
气体B在标准状况下的密度为1.25g.L-1,则其摩尔质量为22.4L/mol×1.25g.L-1=28g/mol,为氮气。混合气体通过CuSO4,CuSO4固体变为蓝色,说明混合气体中含有水蒸气和氮气。根据前后气体的体积变化分析,无色气体C为氨气。紫黑色固体A应为碘单质,能与二氧化硫和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,所以白色沉淀6.99克为硫酸钡沉淀,即0.03mol,通过电子计算碘单质的物质的量为0.03mol,氮气的物质的量为0.01mol,氨气的物质的量为0.02mol,计算三种物质的质量和为8.24克,正好是固体X的质量,所以X的化学式为NI3·NH3。【详解】(1)A为碘单质,电子式为:;(2)碘单质和二氧化硫和氯化钡和水反应生成硫酸钡沉淀和碘化氢和盐酸,方程式为:SO2+I2+BaCl2+2H2O=BaSO4↓+2HI+2HCl;(3)固体X可由碘与过量气体氨气的浓溶液反应生成,离子方程式为:3I2+5NH3·H2O=NI3·NH3+3NH4++3I-+5H2O;(4)固体产物中不含+3价的铁元素,所以反应后可能产生铁或氧化亚铁,利用铁和硫酸铜反应置换出红色固体铜检验是否有铁,氧化亚铁的检验可以利用铁离子遇到硫氰化钾显红色的性质进行,故实验操作为:取固体产物少许,溶于足量的硫酸铜溶液,充分反应后,若有红色固体出现,证明有铁,过滤所得的滤渣溶于稀盐酸,滴加硫氰化钾溶液无现象,再滴加氯水,若溶液呈红色,则证明还有氧化亚铁。18、CH≡CH加成反应碳碳双键、酯基54【解析】
A属于烃类化合物,在相同条件下,A相对于H2的密度为13,则A的相对分子质量为26,其分子式为C2H2,应为乙炔,结构简式为CH≡CH;B在催化剂作用下发生加聚反应生成,结合B的分子式C4H6O2,可知B的结构简式为CH2=CHOCOCH3,说明A和CH3COOH发生加成反应生成了B;再在NaOH的水溶液中发生水解生成的C应为;D的分子式为C7H8O,遇FeCl3溶液不发生显色反应,再结合D催化氧化生成了,可知D为苯甲醇,其结构简式为;苯甲醛再和CH3COOH发生信息③的反应生成的E为,C和E发生酯化反应生成高分子化合物F为;(6)以乙醇和苯乙醇为原料制备可利用乙醇连续氧化生成的乙酸与乙醛发生加成反应生成CH3CH=CHCOOH,最后再与苯乙醇发生酯化反应即可得到。【详解】(1)A的分子式为C2H2,应为乙炔,结构简式为CH≡CH;(2)反应①CH≡CH和CH3COOH发生加成反应生成了CH2=CHOCOCH3,反应类型为加成反应;B为CH2=CHOCOCH3,所含官能团的名称为碳碳双键和酯基;(3)反应③是在
NaOH的水溶液中发生水解反应,反应化学方程式是;(4)D为,有5种等效氢,核磁共振氢谱有5组峰,峰面积比为1:2:2:2:1;D的同分异构体中,属于芳香族化合物的还包括苯甲醚、对甲苯酚、邻甲苯酚和间甲苯酚,共4种;(5)反应④是C和E发生酯化反应生成高分子化合物F为,反应的化学方程式是;(6)以乙醇和苯乙醇为原料制备可利用乙醇连续氧化生成的乙酸与乙醛发生加成反应生成CH3CH=CHCOOH,最后再与苯乙醇发生酯化反应即可得到,具体的合成路线为:。【点睛】常见依据反应条件推断反应类型的方法:(1)在NaOH的水溶液中发生水解反应,可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。(2)在NaOH的乙醇溶液中加热,发生卤代烃的消去反应。(3)在浓H2SO4存在的条件下加热,可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。(4)能与溴水或溴的CCl4溶液反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应。(5)能与H2在Ni作用下发生反应,则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。(6)在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下,发生醇的氧化反应。(7)与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应,则该物质发生的是—CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2,则为醇→醛→羧酸的过程)。(8)在稀H2SO4加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。(9)在光照、X2(表示卤素单质)条件下发生烷基上的取代反应;在Fe粉、X2条件下发生苯环上的取代。19、NH3+HCl=NH4Cl苯胺沸点较高,不易挥发bC6H5NH3++OH-→C6H5NH2+H2O蒸出物为混合物,无需控制温度防止B中液体倒吸60.0%加入稀盐酸,分液除去硝基苯,再加入氢氧化钠溶液,分液去水层后,加入NaOH固体干燥、过滤【解析】
(1)根据浓氨水和浓盐酸都具有挥发性结合题中信息苯胺沸点184℃分析;(2)为了获得较好的冷凝效果,采用逆流原理;(3)根据题中信息,联系铵盐与碱反应的性质,通过类比迁移,不难写出离子方程式;(4)根据蒸馏产物分析;(5)根据装置内压强突然减小会引起倒吸分析;(6)根据关系式即可计算苯胺的产率;(7)根据物质的性质分析作答。【详解】(1)蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近,产生白烟,是浓氨水挥发出来的NH3和浓盐酸挥发出来的HCl反应生成NH4Cl固体小颗粒,化学方程式为:NH3+HCl=NH4Cl;用苯胺代替浓氨水重复上述实验,却观察不到白烟,原因是苯胺沸点184℃,比较高,不易挥发;(2)图1装置包含了产品的分馏,是根据各组分的沸点的不同、用加热的方法来实现各组分的分离的操作,冷凝管是下口进水,上口出水,保证冷凝效果,故答案为:b;(3)滴加NaOH溶液的主要目的是析出苯胺,反应的离子方程式为C6H5NH3++OH-→C6H5NH2+H2O;(4)因为蒸馏出来的是水和苯胺的混合物,故无需温度计;(5)操作i中,为了分离混合物,取出烧瓶C前,应先打开止水夹d,再停止加热,理由是防止装置B内压强突然减小引起倒吸;(6)设理论上得到苯胺m,根据原子守恒可知C6H5NO2~C6H5NH2,则m==4.65g,所以该实验中苯胺的产率=×100%=60%;(7)在混合物中先加入足量盐酸,经分液除去硝基苯,再往水溶液中加NaOH溶液析出苯胺,分液后用NaOH固体干燥苯胺中还含有的少量水分,滤去NaOH固体,即可得较纯净的苯胺,即实验方案是:加入稀盐酸,分液除去硝基苯,再加入氢氧化钠溶液,分液去水层后,加入NaOH固体干燥、过滤。20、aedbcfg或aedcbfgH2、CO2、H2S、SO2先通氧气排尽装置中的空气,防止过氧化钙与水和二氧化碳的反应2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3↑+CaCl2+2H2O晶体析出冰水浴导气、防止倒吸过滤洗涤【解析】
⑴①由题图知,制备过氧化钙时装置的连接顺序为:制备氧气的装置(A)→气体干燥装置(C)→O2与钙高温下反应的装置(B)→干燥装置(D,防止空气中的H2O,CO2进入反应装置),故答案为:aedbcfg或aedcbfg。②装置A是固体加液体不加热的装置,因此该装置还可以制H2、CO2、H2S、SO2,故答案为H2、CO2、H2S、SO2;③装入药品后,先打开分液漏斗的旋塞,通一段时间氧气,排出装置中的空气,排尽装置中的空气,防止过氧化钙与水和二氧化碳的反应,再点燃B处酒精灯,故答案为氧气;排尽装置中的空气,防止过氧化钙与水和二氧化碳的反应;⑵①在装置A中制备NH3,反应方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3↑+CaCl2+2H2O,故答案为2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3↑+CaCl2+2H2O;②H2O2受热容易分解,反应在冰水浴中进行可防止温度过高H2O2分解,同时有利于晶体析出,由于NH3极易溶于水,吸收时要防止倒吸,所以装置B中仪器X的作用是导气并防止倒吸,故答案为晶体析出;冰水浴;导气、防止倒吸;③反应结束后,经过滤、洗涤、低温烘干即可得到CaO2·8H2O,故答案为过滤;洗涤。21、4CuCl2—+O2+4H+=4Cu2++2H2O+8Cl-4.8-233.6AB50%20.2kPa20.2kPa【解析】
(1)①根据平衡常数表达式,反应H2S(aq)+Cu2+(aq)⇌CuS(s)+2H+(aq)的K=;②空气氧化CuCl2—再生Cu2+;(2)H2S与碱反应转化为HS-,根据硫原子守恒:H2S~HS-;在脱氮硫杆菌参与下,HS-被NO3-氧化为SO42
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