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文档简介
湖北省武汉市达标名校2024年高三最后一卷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、298K时,向20mL一定浓度的KOH溶液中滴加0.1mol·L-1HCOOH溶液,混合溶液中水电离出的氢氧根离子浓度与滴加甲酸(弱酸)溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法不正确的是()A.V1=20B.c(KOH)=0.1mol·L-1C.n、q两点对应的溶液中均存在:c(K+)=c(HCOO-)D.p点对应的溶液中存在:c(OH-)=c(HCOOH)+c(H+)2、已知2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)+571.6kJ。下列说法错误的是()A.2mol液态水完全分解成氢气与氧气,需吸收571.6kJ热量B.2mol氢气与1mol氧气的总能量大于2mol液态水的总能量C.2g氢气与16g氧气完全反应生成18g液态水放出285.8kJ热量D.2mol氢气与1mol氧气完全反应生成水蒸汽放出的热量大于571.6kJ3、下列自然、生活中的事例不属于氧化还原反应的是A.空气被二氧化硫污染后形成酸雨 B.植物进行光合作用C.用漂粉精杀菌 D.明矾净水4、下列各组物质的分类正确的是①同位素:1H、2H2、3H②同素异形体:C80、金刚石、石墨③酸性氧化物:CO2、NO、SO3④混合物:水玻璃、水银、水煤气⑤电解质:明矾、冰醋酸、石膏⑥干冰、液氯、乙醇都是非电解质A.②⑤ B.②⑤⑥ C.②④⑤⑥ D.①②③④⑤⑥5、某学生探究0.25mol/LAl2(SO4)3溶液与0.5mol/LNa2CO3溶液的反应,实验如下。实验1实验2下列分析正确的是()A.实验1中,白色沉淀a是Al2(CO3)3B.实验2中,白色沉淀b一定是Al2(OH)2(CO3)2C.检验白色沉淀a、b是否洗涤干净,均可用盐酸酸化的BaCl2溶液D.实验1、2中,白色沉淀成分不同的原因与混合后溶液的pH无关6、下表记录了t℃时的4份相同的硫酸铜溶液中加入无水硫酸铜的质量以及析出的硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)的质量(温度保持不变)的实验数椐:硫酸铜溶液①②③④加入的无水硫酸铜(g)3.005.508.5010.00析出的硫酸铜晶体(g)1.005.5010.9013.60当加入6.20g无水硫酸铜时,析出硫酸铜晶体的质量(g)为A.7.70 B.6.76 C.5.85 D.9.007、实验中需2mol/L的Na2CO3溶液950mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取Na2CO3的质量分别是A.1000mL,212.0g B.950mL,543.4g C.任意规格,572g D.500mL,286g8、下列物质间的转化可以实现的是()A.MnO2Cl2Ca(ClO)2B.SSO2BaSO4C.SiO2H2SiO3Na2SiO3D.CuSO4Cu(OH)2Cu2O9、下列有关物质的说法错误的是()A.工业上常用H2和Cl2直接化合的方法生产氯化氢以制取盐酸B.氧化铝可用于制造耐高温材料C.SO2具有漂白性,所以能使碘的淀粉溶液由蓝色变为无色D.常温下铁能被浓硫酸钝化,可用铁质容器贮运浓硫酸10、下列指定反应的离子方程式正确的是()A.氯气溶于水:Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-B.Na2CO3溶液中CO32-的水解:CO32-+H2O=HCO3-+OH-C.酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2:IO3-+I-+6H+=I2+3H2OD.NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液:HCO3-+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O11、如图是某元素的价类二维图。其中X是一种强碱,G为正盐,通常条件下Z是无色液体,D的相对原子质量比C小16,各物质转化关系如图所示。下列说法正确的是A.E可以是金属也可以是非金属B.C和D两种大气污染物,都能用排空气法收集C.B的浓溶液具有吸水性,可用来干燥气体D.实验室制备F时,可以将其浓溶液滴入碱石灰中进行制取12、下列比较错误的是A.与水反应的剧烈程度:K<Ca B.稳定性:HF>HC1C.原子半径:Si>N D.碱性:Ca(OH)2>Mg(OH)213、中科院科学家设计出一套利用SO2和太阳能综合制氢方案,其基本工作原理如图所示。下列说法错误的是A.该电化学装置中,Pt电极作正极B.Pt电极的电势高于BiVO4电极的电势C.电子流向:Pt电极→导线→BiVO4电极→电解质溶液→Pt电极D.BiVO4电极上的反应式为SO32--2e-+2OH-=SO42-+H2O14、钐(Sm)属于稀土元素,与是钐元素的两种同位素.以下说法正确的是A.与互为同素异形体B.与具有相同核外电子排布C.与的性质完全相同D.与的质子数不同,但中子数相同15、常温下,用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.0lmol/L的KCl、K2C2O4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑C2O42-的水解)。已知Ksp(AgC1)数量级为10-10。下列叙述不正确的是()A.图中Y线代表的Ag2C2O4B.n点表示AgCl的过饱和溶液C.向c(Cl-)=c(C2O42-)的混合液中滴入AgNO3溶液时,先生成AgC1沉淀D.Ag2C2O4+2Cl-=2AgC1+C2O42-的平衡常数为1.0×10-0.7l16、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.1L0.1mol/L的NaHSO4溶液中所含的氧原子数目为0.4NAB.1mol-OH(羟基)与1molH3O+中所含的电子数均为10NAC.7.1gCl2与足量Fe充分反应,转移的电子数为0.2NAD.80gCuO和Cu2S的混合物中,所含铜原子数为2NA17、根据下面实验或实验操作和现象,所得结论正确的是实验或实验操作现象实验结论A用大理石和稀盐酸反应制取CO2气体,立即通入一定浓度的苯酚钠溶液中出现白色沉淀H2CO3的酸性比苯酚的酸性强B向某溶液先滴加硝酸酸化,再滴加BaC12溶液有白色沉淀生成原溶液中含有SO42-,SO32-,HSO3-中的一种或几种C向蔗糖溶液中加入稀硫酸并水浴加热,一段时间后再向混合液中加入新制的氢氧化铜悬浊液并加热无红色沉淀蔗糖未水解D将浸透了石蜡油的石棉放置在试管底部,加入少量的碎瓷片,并加强热,将生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液溶液褪色石蜡油分解产物中含有不饱和烃A.A B.B C.C D.D18、几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:元素代号XYZW原子半径/pm1601437574主要化合价+2+3+5、-3-2下列叙述正确的是()A.Y的最高价氧化物对应的水化物显两性B.放电条件下,Z单质与W的常见单质直接生成ZW2C.X、Y元素的金属性:X<YD.X2+的离子半径大于W2-的离子半径19、下列状态的铝中,电离最外层的一个电子所需能量最小的是A.[Ne] B. C. D.20、氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30%以上,工作原理如图所示,其中各电极未标出。下列有关说法错误的是()A.A池中右边加入NaOH溶液的目的是增大溶液的导电性B.两池工作时收集到标准状况下气体X为2.24L,则理论上此时充入标准状况下的空气(不考虑去除CO2的体积变化)的体积约为5.6LC.A为阳离子交换膜、B为阴离子交换膜D.氢氧化钠的质量分数从大到小的顺序为b%>a%>c%21、下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是()选项实验操作实验现象结论A等体积的和两种酸分别与足量的锌反应相同时间内与反应生成的氢气更多是强酸B将湿润的淀粉-试纸分别放入和蒸气中试纸只在蒸气中变蓝色氧化性:C将光亮的镁条放入盛有溶液的试管中有大量气泡产生生成的气体是D向
NaHCO3溶液中加入NaAlO2溶液有白色沉淀生成结合的能力比强A.A B.B C.C D.D22、下列离子方程式正确的是()A.碳酸钙溶于醋酸:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2OB.向Ba(NO3)2溶液中通入SO2气体,出现白色沉淀:Ba2++SO2+H2O=BaSO3↓+2H+C.将Ca(HCO3)2溶液与少量Ca(OH)2溶液混合:OH−+Ca2++HCO=CaCO3↓+H2OD.往苯酚钠溶液中通入少量CO2:2+CO2+H2O2+CO二、非选择题(共84分)23、(14分)氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如图:请回答下列问题:(1)A的化学名称为______;C中官能团的名称是_______。(2)③的反应试剂和反应条件分别是_______,该反应类型是________。(3)已知吡啶是一种有机碱,在反应⑤中的作用是________(4)反应④的化学方程式为__________(5)G的相对分子质量为__________。(6)是E在碱性条件下的水解产物,同时符合下列条件的T的同分异构体有___种。其中核磁共振氢谱上有4组峰且峰面积比为1:2:2:2的物质的结构简式为_____。①直接连在苯环上;②能与新制氢氧化铜悬浊液共热产生红色固体。(7)参照上述合成路线,以CH3CH2COCl和为原料,经三步合成某化工产品的路线为(其他无机试剂任选)_____。24、(12分)有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:Na+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO3-、SO42-、Cl-、I-、HCO3-,进行如下实验:实验步骤实验现象①取少量原溶液,加几滴甲基橙溶液变红色②取少量原溶液,浓缩,加Cu片和浓H2SO4,加热有无色气体产生,后在空气中又变成红棕色③取少量原溶液,加BaCl2溶液有白色沉淀生成④取③中上层清液,加AgNO3溶液有白色沉淀生成,且不溶于HNO3⑤取少量原溶液,加NaOH溶液有白色沉淀生成,当NaOH过量时沉淀部分溶解⑴溶液中肯定存在的离子是________________________;⑵溶液中肯定不存在的离子是________________________;⑶为进一步确定其他离子,应该补充的实验是_____________________________;____________________________。25、(12分)化锡(SnI4)是一种橙黄色结晶,熔点为144.5℃,沸点为364℃,不溶于冷水,溶于醇、苯、氯仿、四氯化碳等,遇水易水解,常用作分析试剂和有机合成试剂。实验室制备四氯化锡的主要步骤如下:步骤1:将一定量锡、碘和四氯化碳加入干燥的烧瓶中,烧瓶上安装如图装置Ⅰ和Ⅱ。步骤2:缓慢加热烧瓶,待反应停止后,取下冷凝管,趁热迅速进行过滤除去未反应的锡。用热的四氯化碳洗涤漏斗上的残留物,合并滤液和洗液,用冰水浴冷却,减压过滤分离。步骤3:滤下的母液蒸发浓缩后冷却,再回收晶体。请回答下列问题(1)图中装置II的仪器名称为___________,该装置的主要作用是____________。(2)减压过滤的操作有①将含晶体的溶液倒入漏斗,②将滤纸放入漏斗并用水润湿,③微开水龙头,④开大水龙头,⑤关闭水龙头,⑥拆下橡皮管。正确的顺序是_______。26、(10分)KI广泛应用于分析试剂、感光材料、制药和食品添加剂等。实验室制备KI的装置如下图所示。已知:①3I2+6KOH5KI+KIO3+3H2O②3H2S+KIO3KI+3S↓+3H2O(1)利用上图装置制备KI,其连接顺序为_____________(按气流方向,用小写字母表示)。(2)检查装置A气密性的方法是____________;装置D的作用是____________________。(3)制备KI时,向三颈瓶中逐滴滴入KOH溶液,加热并不断搅拌,观察到棕黄色溶液变为无色时,立即停止滴加KOH溶液,然后通入足量H2S气体。①反应结束后,向三颈瓶中加入硫酸溶液并加热,可以除去KI溶液中的H2S,原因是________________________________________。②用肼(N2H4)替代H2S,制得产品纯度更高,理由是_______________(用化学方程式表示)。(4)设计实验方案除去KI溶液中的稀硫酸_____________________________。(5)若得到1.6g硫单质,理论上制得KI的质量为_________________g。27、(12分)硫酸四氨合铜晶体常用作杀虫剂,媒染剂,在碱性镀铜中也常用作电镀液的主要成分,在工业上用途广泛。常温下该物质溶于水,不溶于乙醇、乙醚,在空气中不稳定,受热时易发生分解。某化学兴趣小组以Cu粉、3mol/L的硫酸、浓氨水、10%NaOH溶液、95%的乙醇溶液、0.500mol/L稀盐酸、0.500mol/L的NaOH溶液来合成硫酸四氨合铜晶体并测定其纯度。I.CuSO4溶液的制备①称取4g铜粉,在A仪器中灼烧10分钟并不断搅拌,放置冷却。②在蒸发皿中加入30mL3mol/L的硫酸,将A中固体慢慢放入其中,加热并不断搅拌。③趁热过滤得蓝色溶液。(1)A仪器的名称为____。(2)某同学在实验中有1.5g的铜粉剩余,该同学将制得的CuSO4溶液倒入另一蒸发皿中加热浓缩至有晶膜出现,冷却析出的晶体中含有白色粉末,试解释其原因_____II.晶体的制备将上述制备的CuSO4溶液按如图所示进行操作(3)已知浅蓝色沉淀的成分为,试写出生成此沉淀的离子反应方程式_________。(4)析出晶体时采用加入乙醇的方法,而不是浓缩结晶的原因是__。III.氨含量的测定精确称取mg晶体,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加入VmL10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,并用蒸馏水冲洗导管内壁,用V1mLC1mol/L的盐酸标准溶液完全吸收。取下接收瓶,用C2mol/LNaOH标准溶液滴定过剩的HCl(选用甲基橙作指示剂),到终点时消耗V2mLNaOH溶液。(5)A装置中长玻璃管的作用_____,样品中氨的质量分数的表达式_______。(6)下列实验操作可能使氨含量测定结果偏高的原因是_______。A.滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管B.读数时,滴定前平视,滴定后俯视C.滴定过程中选用酚酞作指示剂D.取下接收瓶前,未用蒸馏水冲洗插入接收瓶中的导管外壁。28、(14分)C、N、S的氧化物常会造成一些环境问题,科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的不利影响。(1)研究减少CO2排放是一项重要课题。CO2经催化加氢可以生成低碳有机物,主要有以下反应:反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.6kJ/mol反应Ⅱ:CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g)△H2=+23.4kJ/mol反应Ⅲ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H3①△H3=____kJ/mol。②在恒定压强、T1温度下,将6molCO2和12molH2充入3L的密闭容器中发生I、Ⅲ反应,5min后反应达到平衡状态,此时CH3OH(g)物质的量为2mol,CH3OCH3(g)的物质的量为0.5mol;则T1温度时反应I的平衡常数Kc的计算式为______。③恒压下将CO2和H2按体积比1:3混合,在不同催化剂作用下发生反应I和反应III,在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如下图。其中:CH3OH的选择性=×100%在上述条件下合成甲醇的工业条件是_____________。A.210℃B.230℃C.催化剂CZTD.催化剂CZ(Zr-1)T(2)一定条件下,可以通过CO与SO2反应生成S和一种无毒的气体,实现燃煤烟气中硫的回收,写出该反应的化学方程式___________。在不同条件下,向2L恒容密闭容器中通入2molCO和1molSO2,反应体系总压强随时间的变化如图所示:①图中三组实验从反应开始至达到平衡时,反应速率v(CO)最大的为_____(填序号)。②与实验a相比,c组改变的实验条件可能是___________。(3)“亚硫酸盐法”吸收烟气中的SO2。室温条件下,将烟气通入(NH4)2SO3溶液中,测得溶液pH与含硫组分物质的量分数的变化关系如图所示,b点时溶液pH=7,则n(NH4+):n(HSO3−)=________。(4)间接电化学法可除NO。其原理如图所示,写出电解池阴极的电极反应式(阴极室溶液呈酸性)_____。29、(10分)叶酸是维生素B族之一,可以由下列甲、乙、丙三种物质合成。(1)甲中显酸性的官能团是_______________(填名称)。(2)下列关于乙的说法正确的是__________________(填序号)。a.分子中碳原子与氮原子的个数比是7:5b.属于芳香族化合物c.既能与盐酸又能与氢氧化钠溶液反应d.属于苯酚的同系物(3)丁是丙的同分异构体,且满足下列两个条件,丁的结构简式为________________。a.含有b.在稀硫酸中水解有乙酸生成(4)甲可以通过下列路线合成(分离方法和其他产物已经略去):①步骤I的反应类型是______________________。②步骤I和Ⅳ在合成甲过程中的目的是____________________。③步骤Ⅳ反应的化学方程式为___________________________________。
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】
A.根据未加加酸时水点出的氢氧根离子浓度为1×10-13mol∙L-1,则水电离出的氢离子浓度为1×10-13mol∙L-1,氢氧化钠中氢氧根浓度为0.1mol∙L-1,c(KOH)=0.1mol·L-1,p点是水的电离程度最大的点即恰好生成盐的点,因此甲酸的物质的量等于氢氧化钾的物质的了,因此0.1mol·L-1×0.02∙L=0.1mol·L-1×V1,则V1=0.02L=20mL,故A正确;B.根据A分析得出c(KOH)=0.1mol·L-1,故B正确;C.n点溶质是KOH和HCOOK的混合溶液,溶液显碱性,根据电荷守恒和溶液呈碱性,因此溶液中存在:c(K+)>c(HCOO-),q点是HCOOK和HCOOH的混合溶液,溶液呈中性,根据电荷守恒和呈中性,得到溶液中存在c(K+)=c(HCOO-),故C错误;D.p点溶质为HCOOK,则根据质子守恒得到对应的溶液中存在:c(OH-)=c(HCOOH)+c(H+),故D正确。综上所述,答案为C。2、D【解析】
A.由信息可知生成2molH2O(l)放热为571.6kJ,则2mol液态水完全分解成氢气与氧气,需吸收571.6KJ热量,选项A正确;B.该反应为放热反应,则2mol氢气与1mol氧气的总能量大于2mol液态水的总能量,选项B正确;C.物质的量与热量成正比,则2g氢气与16g氧气完全反应生成18g液态水放出285.8kJ热量,选项C正确;D.气态水的能量比液态水的能量高,则2mol氢气与1mol氧气完全反应生成水蒸汽放出的热量小于571.6kJ,选项D错误;答案选D。3、D【解析】
A.二氧化硫溶于与水生成亚硫酸,亚硫酸容易被空气中的氧气氧化生成硫酸,是氧化还原反应,故A不选;B.植物光合作用利用光能将二氧化碳和水合成有机物,并产生氧气,O元素的化合价变化,为氧化还原反应,故B不选;C.用漂粉精杀菌利用了次氯酸根的强氧化性,发生了氧化还原反应,故C不选;D.明矾中的铝离子水解生成氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮杂质,具有净水作用,没有发生氧化还原反应,故D选;故答案选D。4、A【解析】
①质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素,2H2是单质,不是核素,①错误;②由同一种元素形成的不单质互为同素异形体,C80、金刚石、石墨均是碳元素形成的不同单质,②正确;③能与碱反应生成盐和水的氧化物是酸性氧化物,NO不是酸性氧化物,③错误;④水银是单质,④错误;⑤溶于水或熔融状态下能导电的化合物是电解质,明矾、冰醋酸、石膏均是电解质,⑤正确;⑥溶于水和熔融状态下不能导电的化合物是非电解质,液氯是单质,不是非电解质,⑥错误。答案选A。5、C【解析】
由现象可知:实验1发生完全双水解反应生成Al(OH)3,实验2过量的Na2CO3与完全双水解反应生成Al(OH)3发生反应。【详解】A.实验1中,沉淀溶解,无气泡,白色沉淀a是Al(OH)3,故A错误;B.实验2中,沉淀溶解,少量气泡,该气体是CO2,但不能说明白色沉淀b一定是Al2(OH)2(CO3)2,故B错误;C.检验白色沉淀a、b是否洗涤干净,即可检验有无SO42-,均可用盐酸酸化的BaCl2溶液检验,故C正确;D.实验1、2中,过量Al2(SO4)3溶液显酸性,过量Na2CO3溶液显碱性,不能确定白色沉淀成分不同的原因与混合后溶液的pH有关,故D错误;答案选C。【点睛】注意D项中,强酸弱碱盐显酸性,强碱弱酸盐显碱性。6、B【解析】
根据图表可看出无水硫酸铜的质量每增加0.5g析出硫酸铜晶体的质量就增加0.9g,可求出增加0.7g无水硫酸铜析出硫酸铜晶体的质量;设0.7g无水硫酸铜可析出硫酸铜晶体的质量为x,=,解得x=1.26;6.2g无水硫酸铜时,析出硫酸铜晶体的质量为:5.5g+1.26g=6.76g;答案选B。7、A【解析】
实验室没有950mL的容量瓶,应选择体积相近的1000mL容量瓶,碳酸钠的物质的量为1L×2mol/L=2mol,需要碳酸钠的质量为2mol×106g/mol=212g,故选A。8、D【解析】
A.MnO2和浓盐酸才反应生成氯气,故A不符合题意;B.硫于氧气反应生成二氧化硫,二氧化硫和氯化钡不反应,故B不符合题意;C.SiO2不与水反应,故C不符合题意;D.CuSO4与氢氧化钠反应生成Cu(OH)2和硫酸钠,氢氧化铜与葡萄糖再碱性条件下加热反应生成Cu2O,故D符合题意。综上所述,答案为D。9、C【解析】
A.工业上常用H2和Cl2直接化合的方法生产氯化氢,氯化氢极易溶于水,可以制得盐酸,故A正确;B.氧化铝的熔点很高,故可用于制造耐高温材料,故B正确;C.SO2能使碘的淀粉溶液由蓝色变为无色,是因为发生氧化还原反应:SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,SO2体现的是还原性,而非漂白性,故C错误;D.浓硫酸具有强氧化性,常温下铁和浓硫酸反应,在铁表面生成一层致密的氧化膜,也就是发生了钝化反应,可阻止浓硫酸与内部的铁进一步反应,因此可用铁质容器贮运浓硫酸,故D正确;答案选C。10、D【解析】
A、次氯酸是弱酸,不能拆写,应写成HClO的形式,A错误;B、多元弱酸根应分步水解、是可逆反应,CO32-+H2OHCO3-+OH-,B错误;C、反应前后电荷数不等,C错误;D、少量的系数定为1,HCO3-+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O,D正确。答案选D11、D【解析】
G+NaOH反应生成氢化物,再结合D的相对原子质量比C小16,可以得出F为氨气,D为NO,E为氮气,C为NO2,B为HNO3,A为NaNO3。【详解】A选项,E是氮气,故A错误;B选项,C和D两种大气污染物,NO2不能用排空气法收集,故B错误;C选项,B的浓溶液具有强氧化性,故C错误;D选项,实验室制备氨气时,可以将其浓氨水和碱石灰反应得到,故D正确;综上所述,答案为D。12、A【解析】
A.金属性K>Ca>Na>Mg,金属性越强,金属单质与水反应越剧烈,故A错误;B.元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,非金属性F>S,所以氢化物的稳定性HF>H2S,故B正确;C.C、Si同主族,电子层依次增大,故原子半径Si>C,C、N同周期,原子半径随原子序数增大而减小,故原子半径C>N,因此原子半径:Si>N,故C正确;D.元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物碱性越强,金属性Ca>Mg,所以碱性Ca(OH)2>Mg(OH)2,故D正确;故选A。13、C【解析】
该装置为原电池,由Pt电极上反应(H2O→H2)或BiVO4电极上反应(SO32-→SO42-)可知,Pt电极上氢离子得电子生成氢气、发生还原反应,为正极,电极反应为2H2O+2e-═H2↑+2OH-;BiVO4电极为负极,SO32-失电子生成硫酸根、发生氧化反应,电极反应为SO32--2e-+2OH-═SO42-+H2O,据此分析解答。【详解】A.Pt电极上氢离子得电子生成氢气,发生还原反应,Pt电极作正极,故A正确;B.Pt电极为正极,BiVO4电极为负极,所以Pt电极电势高于BiVO4电极,故B正确;C.电子从BiVO4电极(负极)经导线流向Pt电极(正极),不能进入溶液,故C错误;D.BiVO4电极为负极,发生氧化反应,电极反应式为SO32--2e-+2OH-═SO42-+H2O,故D正确;故选C。【点睛】根据电极上物质的变化判断正负极为解答的关键。本题的易错点为C,要注意溶液通过自由移动的离子导电,难点为D,要注意电极反应式的书写与溶液的酸碱性有关。14、B【解析】
A.与的质子数均为62,但中子数分别为82、88,则质子数相同而中子数不同,二者互为同位素,A错误;B.与的质子数均为62,原子核外电子数等于原子核内质子数,所以两种原子核外电子数均为62,电子数相同,核外电子排布也相同,B正确;C.与的物理性质不同,化学性质相似,C错误;D.与的质子数均为62,中子数=质量数﹣质子数,分别为144﹣62=82、150﹣62=88,不相同,D错误。答案选B。15、D【解析】
当阴离子浓度相同时,生成AgCl沉淀所需的c(Ag+)小,先析出氯化银沉淀,X为生成氯化银沉淀的曲线;根据图象可知,Ksp(AgC1)=,Ksp(Ag2C2O4)=。【详解】A.当阴离子浓度相同时,生成AgCl沉淀所需的c(Ag+)小,先析出氯化银沉淀,X为生成氯化银沉淀的曲线,Y线代表的Ag2C2O4,故A正确;B.n点c(Cl-)×c(Ag+)>Ksp(AgC1),所以n表示AgCl的过饱和溶液,故B正确;C.结合以上分析可知,向c(Cl-)=c(C2O42-)的混合液中滴入AgNO3溶液时,Cl-生成AgC1沉淀需要银离子浓度小,所以先生成AgC1沉淀,故C正确;D.Ag2C2O4+2Cl-=2AgC1+C2O42-的平衡常数为1.0×109.04,故D错误;故选D。16、C【解析】
A、NaHSO4溶液中水也含有氧原子,所以1L0.1mol/L的NaHSO4溶液中所含的氧原子数目大于0.4NA,故A错误;B、1个甲基含有9个电子,1mol羟基所含的电子数为9NA,B错误;C、Cl2与Fe反应,氯元素化合价由0变为-1,所以7.1gCl2与足量Fe充分反应,转移的电子数为0.2NA,故C正确;D、80gCuO含的铜原子的物质的量是,80gCu2S含的铜原子的物质的量是,根据极值法,80gCuO和Cu2S的混合物中所含铜原子数为1NA,故D错误。17、D【解析】
A.也可能是挥发出的HCl与苯酚钠反应,无法得出题中实验结论,故A错误;B.原溶液中也可能含有Ag+,故B错误;C.蔗糖在酸性条件下水解,水解液显酸性,加入Cu(OH)2悬浊液之前要中和稀硫酸使溶液呈碱性,所以操作错误无法得到结论,故C错误;D.石蜡为多种烃的混合物,产生的气体能使酸性高猛酸钾褪色,说明含有能被酸性高猛酸钾氧化的不饱和烃,故D正确;故答案为D。18、A【解析】
W化合价为-2价,没有最高正化合价+6价,故W为O元素;
Z元素化合价为+5、-3,Z处于ⅤA族,原子半径与氧元素相差不大,则Z与氧元素处于同一周期,故Z为N元素;
X化合价为+2价,应为ⅡA族元素,Y的化合价为+3价,处于ⅢA族,二者原子半径相差较小,可知两者位于同一周期相邻主族,由于X、Y的原子半径与W、Z原子半径相差很大,则X、Y应在第三周期,所以X为Mg元素,Y为Al元素,结合元素周期律与元素化合物性质解答。【详解】根据上述分析可知,X、Y、Z、W分别是Mg、Al、N、O元素,则A.Y的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化铝,即可以与强酸反应,也可以与强碱反应,显两性,故A正确;B.放电条件下,氮气与氧气会生成NO,而不能直接生成NO2,故B错误;C.同一周期中,从左到右元素的金属性依次减弱,则金属性:Mg>Al,即X>Y,故C错误;D.电子层数相同时,元素原子的核电荷数越小,离子半径越大,则Mg2+的离子半径小于O2-的离子半径,故D错误;答案选A。19、B【解析】
A.[Ne]为基态Al3+,2p能级处于全充满,较稳定,电离最外层的一个电子为Al原子的第四电离能;B.为Al原子的核外电子排布的激发态;C.为基态Al原子失去两个电子后的状态,电离最外层的一个电子为Al原子的第三电离能;D.为基态Al失去一个电子后的状态,电离最外层的一个电子为Al原子的第二电离能;电离最外层的一个电子所需要的能量:基态大于激发态,而第一电离能小于第二电离能小于第三电离能小于第四电离能,则电离最外层的一个电子所需能量最小的是B;综上分析,答案选B。【点睛】明确核外电子的排布,电离能基本概念和大小规律是解本题的关键。20、C【解析】
A.氢氧化钠是强电解质,A池中右边加入NaOH溶液的目的是增大溶液的导电性,A正确;B.电解池中,阳极反应:2Cl--2e-=Cl2↑,X是氯气,阴极氢离子放电2H++2e-=H2↑,Y是氢气,2.24氯气是0.1molCl2,转移电子是0.2mol,燃料电池中,正极发生得电子的还原反应:O2+2H2O+4e-=4OH-,当转移0.2mol电子,理论上燃料电池中消耗O2的物质的量为0.05mol,标况下体积是0.05mol×22.4L/mol=1.12L,因此此时充入标准状况下的空气(不考虑去除CO2的体积变化)的体积约为1.12L×5=5.6L,B正确;C.电解池中阳离子向阴极移动,原电池中阳离子向正极移动,则A、B均为阳离子交换膜,C错误;D.燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过,而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-,所以反应后氢氧化钠的浓度升高,即b%大于a%,负极氢气失电子生成氢离子消耗氢氧根离子,所以a%>c%,得到b%>a%>c%,D正确。答案选C。【点睛】明确电极的判断及发生的电极反应为解答的关键,注意利用电子守恒进行计算。21、D【解析】
A.等体积pH=3的HA和HB两种酸分别与足量的锌反应,相同时间内,HA收集到氢气多,一定能说明HA是弱酸,故A错误;B.NO2和Br2蒸气均能氧化KI生成碘单质,湿润的淀粉KI试纸均变蓝,现象相同,不能判断两者的氧化性强弱,故B错误;C.氯化铵溶液水解显酸性,Mg与氢离子反应,且放热导致一水合氨分解,则有大量气泡产生,可知反应中生成H2和NH3,故C错误;D.偏铝酸根离子促进碳酸氢根离子的电离,生成氢氧化铝沉淀,则AlO2-结合H+的能力比CO32-强,故D正确;故答案为D。【点睛】考查强弱电解质判断,为高频考点,注意不能根据电解质溶液导电性强弱、电解质溶解性强弱等方法判断,为易错题。强弱电解质的根本区别是电离程度,部分电离的电解质是弱电解质,如要证明醋酸是弱电解质,只要证明醋酸部分电离即可,可以根据醋酸钠溶液酸碱性、一定浓度的醋酸pH等方法判断。22、C【解析】
A.醋酸是弱酸,离子方程式中不能拆,故A错误;B.SO2通入Ba(NO3)2溶液中,二者发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀,正确的离子方程式为:3SO2+2NO3-+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓+2NO↑+4H+,故B错误;C.将少量Ca(OH)2溶液滴入Ca(HCO3)2溶液中,Ca(OH)2和Ca(HCO3)21:1反应,和离子方程式为:OH−+Ca2++HCO=CaCO3↓+H2O,故C正确;D.苯酚的酸性小于碳酸,所以往苯酚钠溶液中通入二氧化碳,可以得到碳酸氢钠和苯酚,故D错误;正确答案是C项。【点睛】离子方程式过量不足的问题出现时,一定要注意以下几点:看原则:看是否符合客观事实、看是否符合质量守恒、看是否符合电荷守恒、看是否符合得失电子相等。可溶的易电离的物质拆成离子。注意过量、少量、适量等。二、非选择题(共84分)23、甲苯氟原子浓硫酸和浓硝酸、加热取代反应(或硝化反应)吸收反应产生的氯化氢,提高反应物转化率+2Fe+4HCl+2FeCl2+2H2O27613【解析】
A中含有1个苯环,由B的分子式可知A为,则B为,B中的氯原子被氟原子取代生成了C,C的结构简式为,C发生硝化反应生成D,D中硝基被还原成氨基生成E,E与酰氯发生取代反应生成F,F的结构简式为,然后发生硝化反应生成G,结合对应的有机物的结构和性质解答。【详解】(1)由以上分析可知A为甲苯,结构简式为,C中官能团的名称为氟原子,故答案为甲苯;氟原子。(2)③为三氟甲苯的硝化反应,反应条件是在浓硫酸作用下,水浴加热,与浓硝酸发生取代反应,故答案为浓硫酸和浓硝酸、水浴加热;取代反应(或硝化反应)。(3)反应⑤的方程式为,反应中生成了HCl,加入吡啶这样的有机碱,可以消耗产生的氯化氢,促进平衡右移,提高反应转化率,故答案为消耗反应中生成的氯化氢,促进平衡右移,提高产率。(4)由题中转化关系可知反应④的化学方程式为:+2Fe+4HCl+2FeCl2+2H2O,故答案为+2Fe+4HCl+2FeCl2+2H2O。(5)由结构简式可知G的分子式为C11H11O3N2F3,则相对分子质量为276,故答案为276。(6)T(C7H7NO2)是E在碱性条件下的水解产物,显然有1个羧基,它的同分异构体,要求:①—NH2直接连在苯环上②能与新制氢氧化铜悬浊液共热产生红色固体,说明结构中含有醛基。分析可知,T符合条件的同分异构体分两大类:一类是苯环上有2个取代基:—NH2和HCOO—,在苯环上按邻、间、对排列方式共有3种,另一类是苯环上有3个取代基:—OH、—CHO、—NH2,3个不同的取代基在苯环上的排列方式共有10种结构,所以一共有13种符合条件的同分异构体。其中核磁共振氢谱上有4组峰,且峰面积比为1:2:2:2的物质的结构简式为:,故答案为13;。(6)由目标产物逆推,需要合成氨基,推知原料要先发生硝化,引入硝基,再还原得到氨基,氨基与酰氯发生取代反应生成目标产物,合成路线为:,故答案为。【点睛】有机推断应以特征点为解题突破口,按照已知条件建立的知识结构,结合信息和相关知识进行推理、计算、排除干扰,最后做出正确推断。一般可采用顺推法、逆推法、多法结合推断。24、Mg2+、Al3+、NO3-、SO42-Fe2+、Ba2+、I-、HCO3-焰色反应取少量原溶液,加入Ba(NO3)2溶液后,取上层清液加入AgNO3溶液和稀HNO3【解析】
因为溶液呈无色,溶液中一定不含Fe2+;根据①取少量原溶液,加几滴甲基橙,溶液变红色,说明溶液呈酸性,则溶液中不含HCO3-;根据②取少量原溶液,浓缩,加Cu片和浓H2SO4,加热,有无色气体产生,后在空气中又变成红棕色,则原溶液中含NO3-,由于酸性条件下NO3-具有强氧化性,原溶液中不含I-;根据③取少量原溶液,加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则原溶液中含有SO42-、不含Ba2+;取③中上层清液,加AgNO3溶液,有白色沉淀生成,且不溶于HNO3,③中上层清液中含Cl-,但由于BaCl2引入Cl-,不能确定原溶液中是否含Cl-;根据⑤取少量原溶液,加NaOH溶液,有白色沉淀生成,当NaOH过量时沉淀部分溶解,则原溶液中含有Mg2+、Al3+;(1)溶液中肯定存在的离子是Mg2+、Al3+、NO3-、SO42-;(2)溶液中肯定不存在的离子是Fe2+、Ba2+、I-、HCO3-;(3)要进一步确定溶液中是否含有Na+,应补充的实验是:焰色反应;要进一步确定溶液中是否含有Cl-,应用稀硝酸和AgNO3溶液,但SO42-会构成干扰,所以先排除SO42-的干扰,故补充的实验是:取少量原溶液,加入Ba(NO3)2溶液后,取上层清液加入AgNO3溶液和稀HNO3
。25、(球形)干燥管防止水蒸气进入装置使SnI4水解②③①④⑥⑤【解析】
(1)根据仪器构造可得,根据SnI4易水解解析;(2)按实验操作过程来进行排序。【详解】(1)图中装置II的仪器名称为(球形)干燥管,四碘化锡遇水易水解,装有无水CaCl2的干燥管可吸收空气中的水蒸气,防止空气中水蒸气进入反应器中,导致四碘化锡水解,该装置的主要作用是防止水蒸气进入装置使SnI4水解。故答案为:(球形)干燥管;防止水蒸气进入装置使SnI4水解;(2)减压过滤的操作过程:②将滤纸放入漏斗并用水润湿,③微开水龙头,保证紧贴在漏斗底部①将含晶体的溶液倒入漏斗,④开大水龙头,⑥拆下橡皮管,防止水倒吸⑤关闭水龙头。正确的顺序是②③①④⑥⑤。故答案为:②③①④⑥⑤。【点睛】本题考查物质的分离、提纯,侧重于学生的分析能力、实验能力和评价能力的考查,注意把握物质的性质的异同,难点(2)注意熟练掌握实验过程,按实验操作过程来进行排序。26、a→e→f→c→d→b关闭活塞,向球形漏斗内加水至形成一段水柱,一段时间内液柱高度不发生变化,说明装置气密性良好除去H2S中的HCl气体加热使H2S的溶解度减小而放出;硫酸电离出的氢离子增大了c(H+),促使H2S电离平衡左移,导致H2S放出。3N2H4+2KIO3=2KI+3N2↑+6H2O向KI溶液中加入足量BaCO3固体,充分搅拌后过滤、洗涤,将滤液和洗涤液合并16.6【解析】
根据题干信息可知①3I2+6KOH5KI+KIO3+3H2O②3H2S+KIO3KI+3S↓+3H2O,需要的反应物为H2S、KOH、I2,A装置根据强酸制弱酸原理制备硫化氢气体,FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑;D装置用于除去H2S中的HCl气体,导管e进f出;C装置是制取KI的装置,硫化氢气体从c进入装置与其他反应物充分接触,剩余气体从d出去进入B装置,除掉未反应的硫化氢气体防止污染环境。【详解】(1)根据上面分析可知,制备KI,按气流方向其连接顺序为a→e→f→c→d→b;答案:a→e→f→c→d→b(2)装置A是启普发生器,检验气密性可利用压强差原理,方法是关闭活塞,向球形漏斗内加水至形成一段水柱,一段时间内液柱高度不发生变化,说明装置气密性良好;因为盐酸易挥发,所以制得的硫化氢中混有氯化氢,装置D的作用是除去H2S中的HCl气体;答案:关闭活塞,向球形漏斗内加水至形成一段水柱,一段时间内液柱高度不发生变化,说明装置气密性良好除去H2S中的HCl气体(3)制备KI时,向三颈瓶中逐滴滴入KOH溶液,加热并不断搅拌,观察到棕黄色溶液变为无色时,也就是反应3I2+6KOH5KI+KIO3+3H2O结束,立即停止滴加KOH溶液,然后通入足量H2S气体,发生反应3H2S+KIO3KI+3S↓+3H2O。①反应结束后,向三颈瓶中加入硫酸溶液并加热,可以除去KI溶液中的H2S,原因可以从电离平衡和气体溶解度随温度升高而减小分析;答案:加热使H2S的溶解度减小而放出;硫酸电离出的氢离子增大了c(H+),促使H2S电离平衡左移,导致H2S放出。②因为肼(N2H4)也具有强还原性,可以肼(N2H4)替代H2S,肼(N2H4)的氧化产物为氮气,可以使制得产品纯度更高,用化学方程式表示为3N2H4+2KIO3=2KI+3N2↑+6H2O。答案:3N2H4+2KIO3=2KI+3N2↑+6H2O(4)选择的药品在除杂的同时,要保证不掺入新的杂质,因此选择BaCO3;答案:向KI溶液中加入足量BaCO3固体,充分搅拌后过滤、洗涤,将滤液和洗涤液合并(5)根据题干信息①3I2+6KOH5KI+KIO3+3H2O②3H2S+KIO3KI+3S↓+3H2O,列关系式计算;6KI~3S6mol3moln(KI)molmol得n(KI)=0.1molm(KI)=n(KI)×M(KI)=0.1mol×166g/mol=16.6g;答案:16.627、坩埚反应中硫酸过量,在浓缩过程中,稀硫酸变浓,浓硫酸的吸水性使CuSO4·5H2O失去结晶水变为CuSO42Cu2++2NH3·H2O+SO42-=Cu2(OH)2SO4+2NH4+Cu(NH3)4SO4·H2O晶体容易受热分解平衡气压,防止堵塞和倒吸BD【解析】
(1)灼烧固体,应在坩埚中进行,所以仪器A为坩埚,故答案为坩埚。(2)得到的为硫酸铜和硫酸溶液,浓缩时,硫酸变浓,浓硫酸具有吸水性,使CuSO4·5H2O失去结晶水变为CuSO4,可使固体变为白色,故答案为反应中硫酸过量,在浓缩过程中,稀硫酸变浓,浓硫酸的吸水性使CuSO4·5H2O失去结晶水变为CuSO4。(3)浅蓝色沉淀的成分为Cu2(OH)2SO4,根据原子守恒可知反应的离子方程式为2Cu2++2NH3·H2O+SO42-=Cu2(OH)2SO4+2NH4+,故答案为2Cu2++2NH3·H2O+SO42-=Cu2(OH)2SO4+2NH4+。(4)析出晶体时采用加入乙醇的方法,而不是浓缩结晶的原因是Cu(NH3)4SO4·H2O晶体容易受热分解,故答案为Cu(NH3)4SO4·H2O晶体容易受热分解。(5)A装置中长玻璃管可起到平衡气压,防止堵塞和倒吸的作用;与氨气反应的n(HCl)=10-3V1L×0.5mol/L-10-3V2L×0.5mol/L=0.5×10-3(V1-V2)mol,根据氨气和HCl的关系式可知:n(NH3)=n(HCl)=0.5×10-3(V1-V2)mol,则样品中氨的质量分数为,故答案为平衡气压,防止堵塞和倒吸;。(6)如果氨含量测定结果偏高,则V2偏
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