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文档简介
2024年北师大泉州附中高考化学考前最后一卷预测卷考生须知:1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Z的最外层电子数与X的核外电子总数相等。X、Z、W形成的一种化合物结构为,该物质常用于制备纳米材料以及工业催化剂。下列说法正确的是A.元素非金属性:X>Y>ZB.简单离子半径:Y<Z<WC.工业上常通过电解W与Z形成的化合物制备W单质D.简单气态氢化物的稳定性:X<Z2、下列实验设计能够成功的是A.除去粗盐中含有的硫酸钙杂质B.检验亚硫酸钠试样是否变质C.证明酸性条件H2O2的氧化性比I2强D.检验某溶液中是否含有Fe2+3、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.D4、以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为温室气体减排提供了一个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如下图所示。下列说法正确的是A.过程①中钛氧键断裂会释放能量B.该反应中,光能和热能转化为化学能C.使用TiO2作催化剂可以降低反应的焓变,从而提高化学反应速率D.CO2分解反应的热化学方程式为2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)ΔH=+30kJ/mol5、关于“硫酸铜晶体结晶水含量测定”的实验,下列操作正确的是()A.在烧杯中称量 B.在研钵中研磨C.在蒸发皿中加热 D.在石棉网上冷却6、已知:①正丁醇沸点:117.2℃,正丁醛沸点:75.7℃;②CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO。利用如图装置用正丁醇合成正丁醛,下列说法不正确的是A.为防止产物进一步氧化,应将适量Na2Cr2O7酸性溶液逐滴加入正丁醇中B.当温度计1示数为90~95℃,温度计2示数在76℃左右时收集产物C.向分馏出的馏出物中加入少量金属钠,可检验其中是否含有正丁醇D.向分离所得的粗正丁醛中,加入CaCl2固体,过滤,蒸馏,可提纯正丁醛7、我国科学家在绿色化学领域取得新进展。利用双催化剂Cu和Cu2O,在水溶液中用H原子将CO2高效还原为重要工业原料之一的甲醇,反应机理如下图。下列有关说法不正确的是A.CO2生成甲醇是通过多步还原反应实现的B.催化剂Cu结合氢原子,催化剂Cu2O结合含碳微粒C.该催化过程中只涉及化学键的形成,未涉及化学键的断裂D.有可能通过调控反应条件获得甲醛等有机物8、下列说法中正确的是()A.气体单质中,一定有σ键,可能有π键B.PCl3分子是非极性分子C.邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点高D.ClO4-的VSEPR模型与离子的空间立体构型一致9、a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期序数与族序数相同;d与a同族,下列叙述不正确的是()A.原子半径:b>c>d>aB.4种元素中b的金属性最强C.b的氧化物的水化物可能是强碱D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强10、在K2Cr2O7存在下利用微生物电化学技术实现含苯酚废水的有效处理,其工作原理如下图。下列说法正确的是()A.M为电源负极,有机物被还原B.中间室水量增多,NaCl溶液浓度减小C.M极电极反应式为:+11H2O-23e-=6CO2+23H+D.处理1molCr2O72-时有6molH+从阳离子交换膜右侧向左侧迁移11、水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。某化学兴趣小组用某浓度的Na2CO3溶液处理一定量的CaSO4固体,测得所加Na2CO3溶液体积与溶液中-lgc(CO32-)的关系如下。已知Ksp(CaSO4)=9×10-6,Ksp(CaCO3)=3×10-9,lg3=0.5,下列说法不正确的是()A.曲线上各点的溶液满足关系式:c(Ca2+)·c(SO42-)=Ksp(CaSO4)B.CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq)K=3×103C.该Na2CO3溶液的浓度为1mol/LD.相同实验条件下,若将Na2CO3溶液的浓度改为原浓度的2倍,则上图曲线整体向上平移1个单位即可12、水是最宝贵的资源之一。下列表述正确的是A.H2O的电子式为B.4℃时,纯水的pH=7C.D216O中,质量数之和是质子数之和的两倍D.273K、101kPa,水分之间的平均距离:d(气态)>d(液态)>d(固态)13、某同学向SO2和Cl2的混合气体中加入品红溶液,振荡,溶液褪色,将此无色溶液分成三份,依次进行实验,实验操作和实验现象记录如下:序号实验操作实验现象溶液不变红,试纸不变蓝溶液不变红,试纸褪色生成白色沉淀下列实验分析中,不正确的是A.①说明Cl2被完全消耗B.②中试纸褪色的原因是:SO2+I2+2H2O==H2SO4+2HIC.③中若将BaCl2溶液换成Ba(NO3)2溶液,也能说明SO2被Cl2氧化为SO42−D.实验条件下,品红溶液和SO2均被氧化14、硅与某非金属元素X的化合物具有高熔点高硬度的性能,X一定不可能是()A.ⅣA族元素 B.ⅤA族元素 C.ⅥA族元素 D.ⅦA族元素15、下列说法中不正确的是()①医用双氧水是利用了过氧化氢的还原性来杀菌消毒的②汽车尾气中含有能污染空气的氮的氧化物,原因是汽油燃烧不充分③用热的烧碱溶液除去瓷器表面污垢④某雨水样品采集后放置一段时间,pH由4.68变为4.28,是因为水中溶解了较多的CO2⑤明矾可以用于净水,主要是由于铝离子可以水解得到氢氧化铝胶体⑥“水滴石穿”主要是溶解了CO2的雨水与CaCO3长期作用生成了可溶性的Ca(HCO3)2的缘故A.①②③⑤ B.①②③④ C.②③④⑥ D.①③④⑤16、常温下,pH=3的HA溶液V1mL与pH=11的KOH溶液V2mL混合,则下列说法正确的是A.若V1=V2,则反应后溶液的pH一定等于7B.若反应后溶液呈酸性,则V1一定小于V2C.若反应后溶液呈酸性,则V1一定大于V2D.若反应后溶液呈中性,则混合液中一定存在c(H+)+c(OH-)=2×10-7mol·L-1二、非选择题(本题包括5小题)17、化合物G是制备治疗高血压药物纳多洛尔的中间体,实验室由A制备G的一种路线如下:已知:
(1)A的化学式是________(2)H中所含官能团的名称是_______;由G生成H的反应类型是_______。(3)C的结构简式为______,G的结构简式为_________。(4)由D生成E的化学方程式为___________。(5)芳香族化合物X是F的同分异构体,1molX最多可与4molNaOH反应,其核磁共振氢谱显示分子中有3种不同化学环境的氢,且峰面积比为3:3:1,写出两种符合要求的X的结构简式:___________________。(6)请将以甲苯和(CH3CO)2O为原料(其他无机试剂任选),制备化合物的合成路线补充完整。______________________________________18、A为只含有C、H、O三种元素的芳香烃衍生物,且苯环上只有两个取代基。各物质间的相互转化关系如下图所示。已知:D通过加聚反应得到E,E分子式为(C9H8O2)n;H分子式为C18H16O6;I中除含有一个苯环外还含有一个六元环。(1)写出A的分子式:A______________。(2)写出I、E的结构简式:I______________E_________________;(3)A+G→H的反应类型为____________________________;(4)写出A→F的化学方程式__________________________。(5)有机物A的同分异构体只有两个对位取代基,既能与Fe3+发生显色反应,又能发生水解反应,但不能发生银镜反应。则此类A的同分异构体有_______种,其中一种在NaOH溶液中加热消耗的NaOH最多。写出该同分异构体与NaOH溶液加热反应的化学方程式___________________。19、次氯酸溶液由于其具有极强的氧化性,可以使病毒的核酸物质发生氧化反应,从而杀灭病毒,是常用的消毒剂和漂白剂。已知:Ⅰ.常温常压下,Cl2O为棕黄色气体,沸点为3.8℃,42℃以上会分解生成Cl2和O2,Cl2O易溶于水并与水立即反应生成HClO。Ⅱ.将氯气和空气(不参与反应)按体积比1∶3混合通入潮湿的碳酸钠中生成Cl2O气体,用水吸收Cl2O(不含Cl2)制得次氯酸溶液。某实验室利用以下装置制备浓度不小于0.8mol/L的次氯酸溶液。A.B.C.D.E.回答下列问题:(1)装置D的作用为_______________。(2)配平装置B中的反应___________:Cl2+Na2CO3+H2O=Cl2O+NaCl+NaHCO3。写出Cl2O的结构式为_____。(3)装置C中加入的试剂X为CCl4,其作用是__________。(4)各装置的连接顺序为A→____________→____________→______________→E。(5)此方法相对于氯气直接溶于水制备次氯酸溶液的优点是__________。(答出1条即可)(6)若装置B中生成的Cl2O气体有20%滞留在E前各装置中,其余均溶于装置E的水中,装置E所得500mL次氯酸溶液浓度为0.8mol/L,则至少需要含水8%的碳酸钠的质量为_____g。20、焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验:实验一焦亚硫酸钠的制取采用如图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为:Na2SO3+SO2=Na2S2O5(1)装置I中产生气体的化学方程式为__________________。(2)要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是_________。(3)装置Ⅲ用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为________(填序号)。实验二焦亚硫酸钠的性质Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。(4)证明NaHSO3溶液中HSO3-的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是________(填序号)。a.测定溶液的pHb.加入Ba(OH)2溶液c.加入盐酸d.加入品红溶液e.用蓝色石蕊试纸检测(5)检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是____________。实验三葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定(6)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下:(已知:滴定时反应的化学方程式为SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI)①按上述方案实验,消耗标准I2溶液25.00mL,该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为________________g·L-1。②在上述实验过程中,若有部分HI被空气氧化,则测得结果____(填“偏高”“偏低”或“不变”)。21、过氧硫酸氢钾复合盐(K2SO4•KHSO4•2KHSO5)易分解,可用作漂白剂、NOx和SO2等的脱除剂。某研究小组制备过氧硫酸氢钾复合盐的流程如图所示。已知:浓硫酸与H2O2反应,部分转化为过硫酸(化学式为H2SO5,是一种一元强酸)(1)H2SO5中硫元素的化合价为+6价,其中过氧键的数目为________;工业上用过氧硫酸氢钾复合盐溶液脱除NO时,反应的离子方程式为___________________________。(2)若反应物的量一定,在上述流程的“转化”步骤中需用冰水浴冷却,且缓慢加入浓硫酸,其目的是___________________________。(3)“结晶”操作中,加入K2CO3即可获得过氧硫酸氢钾复合盐晶体,该过程的化学方程式为______________________________。过氧硫酸氢钾复合盐产率(以产品含氧量表示)随溶液pH和温度的变化关系如图所示,则该过程适宜的条件是_________________。(4)产品中KHSO5含量的测定:取1.000g产品于锥形瓶中,用适量蒸馏水溶解,加入5mL5%的硫酸和5mL25%的KI溶液,再加入1mL淀粉溶液作指示剂,用0.2000mol·L-1硫代硫酸钠标准液滴定至终点,消耗标准液的体积为25.00mL。已知:2KHSO5+4KI+H2SO4=2I2+3K2SO4+2H2OI2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI①用_____滴定管盛装标准浓度的硫代硫酸钠溶液(填“甲”或“乙”)。②产品中KHSO5的质量分数为___________。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
由化合物结构式可知X可以形成四个共价键,所以X为碳或硅,Z的最外层电子数与X的核外电子总数相等,所以Z为氧,X为碳,Y介于碳与氧之间,只能为氮,W显正二价,则W只能为镁。【详解】A.同周期元素随原子序数递增,非金属性逐渐增强,所以元素非金属性:O>N>C,即Z>Y>X,故A项错误;B.核外电子层数越多,半径越大,核外电子层数相同,核电荷数越小,半径越大,所以简单离子半径N3->O2->Mg2+,故B项错误;C.MgO熔点高,工业上常通过电解氯化镁制得单质镁,故C错误;D.非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,所以CH4<H2O,故D正确;故答案为D。2、D【解析】
A选项,除去粗盐中含有的硫酸钙杂质,先加氯化钡,在加碳酸钠,碳酸钠不仅除掉钙离子,还要除掉开始多加的钡离子,故A错误;B选项,检验亚硫酸钠试样是否变质,先加足量盐酸,再加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,则试样已变质,故B错误;C选项,证明酸性条件H2O2的氧化性比I2强,应向碘化钠溶液中加30%过氧化氢和稀盐酸溶液,再加淀粉,变蓝,则氧化性:H2O2>I2,故C错误;D选项,检验某溶液中是否含有Fe2+,先加KSCN溶液,无现象,再加氯水,溶液变红色,溶液中含有亚铁离子,故D正确;综上所述,答案为D。3、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。4、B【解析】
A.化学键断裂需要吸收能量,过程①中钛氧键断裂会吸收能量,故A错误;B.根据图示,该反应中,光能和热能转化为化学能,故B正确;C.催化剂通过降低反应的活化能提高化学反应速率,催化剂不能降低反应的焓变,故C错误;D.反应物总能量-生成物总键能=焓变,CO2分解反应的热化学方程式为2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)ΔH=1598×2-1072×2-496=+556kJ/mol,故D错误。5、B【解析】
A.实验是在瓷坩埚中称量,故A错误;B.实验是在研钵中研磨,故B正确;C.蒸发除去的是溶液中的溶剂,蒸发皿中加热的是液体,硫酸铜晶体是固体,不能用蒸发皿,故C错误;D.瓷坩埚是放在干燥器里干燥的,故D错误;答案选B。6、C【解析】
A.
Na2Cr2O7溶在酸性条件下能氧化正丁醛,为防止生成的正丁醛被氧化,所以将酸化的Na2Cr2O7溶液逐滴加入正丁醇中,故A不符合题意;B.由反应物和产物的沸点数据可知,温度计1保持在90∼95℃,既可保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化,温度计2示数在76℃左右时,收集产物为正丁醛,故B不符合题意;C.正丁醇能与钠反应,但粗正丁醛中含有水,水可以与钠反应,所以无法检验粗正丁醛中是否含有正丁醇,故C符合题意;D.粗正丁醛中含有水、正丁醇,向粗正丁醛中加入CaCl2固体,过滤,可除去水,然后利用正丁醇与正丁醛的沸点差异进行蒸馏,从而得到纯正丁醛,故D不符合题意;故答案为:C。7、C【解析】
A.有机反应中加氢或去氧的反应叫还原反应,CO2生成甲醇是通过了多步加氢,为还原反应,故A正确;B.根据题中反应机理图所示,催化剂Cu结合氢原子,催化剂Cu2O结合含碳微粒,故B正确;C.催化过程中有旧的原子团消失,说明有化学键的断裂,例如:CO2和H转化为COOH,故C错误;D.根据反应机理图所示,中间步骤中有CH2O生成,如果调控反应条件可以在此步骤中得到甲醛,故D正确。答案选C。8、D【解析】
A.稀有气体是单原子分子,没有σ键,A选项错误;B.PCl3分子中心原子P为sp3杂化,有一对孤对电子,所以分子构型为三角锥形,是极性分子,B选项错误;C.邻羟基苯甲醛的羟基和醛基形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛形成分子间氢键,所以邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低,C选项错误;D.ClO4-的价层电子对数为(7+1)÷2=4,所以ClO4-VSEPR模型为正四面体;中心原子Cl没有孤对电子,配位原子均为O,所以其空间立体构型也为正四面体,D选项正确;答案选D。【点睛】分子间氢键加强了分子之间的作用力,使物质熔、沸点升高,而分子内氢键不能加强分子之间的作用力。9、D【解析】
a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同,则a的核外电子总数应为8,为O元素,则b、c、d为第三周期元素,c所在周期数与族数相同,应为Al元素,d与a同族,应为S元素,b可能为Na或Mg,结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律解答该题。【详解】由以上分析可知a为O元素,b可能为Na或Mg元素,c为Al元素,d为S元素,A.同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:b>c>d>a,故A正确;B.同周期元素从左到右元素的金属性逐渐降低,则金属性b>c,a、d为非金属,则4种元素中b的金属性最强,故B正确;C.b可能为Na或Mg,其对应的氧化物的水化物为NaOH或Mg(OH)2,则b的氧化物的水化物可能是强碱,故C正确;D.一般来说,元素的非金属性越强,对应单质的氧化性越强,非金属性:O>S,则氧化性:O2>S,则a单质的氧化性较强,故D错误。答案选D。10、B【解析】
根据图示,M极,苯酚转化为CO2,C的化合价升高,失去电子,M为负极,在N极,Cr2O72-转化为Cr(OH)3,Cr的化合价降低,得到电子,N为正极。A.根据分析,M为电源负极,有机物失去电子,被氧化,A错误;B.由于电解质NaCl溶液被阳离子交换膜和阴离子交换膜隔离,使Na+和Cl-不能定向移动。电池工作时,M极电极反应式为+11H2O-28e-=6CO2+28H+,负极生成的H+透过阳离子交换膜进入NaCl溶液中,N极电极反应式为Cr2O72-+6e-+14H2O=2Cr(OH)3+8OH-,生成的OH-透过阴离子交换膜进入NaCl溶液中,OH-与H+反应生成水,使NaCl溶液浓度减小,B正确;C.苯酚的化学式为C6H6O,C的化合价为升高到+4价。1mol苯酚被氧化时,失去的电子的总物质的量为6×[4-()]=28mol,则其电极反应式为+11H2O-28e-=6CO2+28H+,C错误;D.原电池中,阳离子向正极移动,因此H+从阳离子交换膜的左侧向右侧移动,D错误。答案选B。【点睛】此题的B项比较难,M极是负极,阴离子应该向负极移动,但是M和NaCl溶液之间,是阳离子交换膜,阴离子不能通过,因此判断NaCl的浓度的变化,不能通过Na+和Cl-的移动来判断,只能根据电极反应中产生的H+和OH-的移动反应来判断。11、D【解析】
A.CaSO4的溶度积表达式Ksp(CaSO4)=c(Ca2+)·c(SO42-),A项正确;B.CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq)的化学平衡常数,B项正确;C.依据上述B项分析可知,CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq)K=3×103,每消耗1molCO32-会生成1molSO42-,在CaSO4完全溶解前溶液中的c(SO42-)等于Na2CO3溶液的浓度,设Na2CO3溶液的浓度为1mol/L,则c(SO42-)=1mol/L,根据可得溶液中c(CO32-)=,-lgc(CO32-)=3.5,与图像相符,C项正确;D.依据题意可知,起始CaSO4的物质的量为0.02mol,相同实验条件下,若将Na2CO3溶液的浓度改为原浓度的2倍,则消耗碳酸钠的体积为10mL,在CaSO4完全溶解前溶液中的c(SO42-)=2mol/L,根据可得溶液中c(CO32-)=,-lgc(CO32-)=3.2,图像中的横纵坐标都要改变,D项错误;答案选D。12、C【解析】
A.H2O是共价化合物,其电子式为,故A错误;B.25℃时,纯水的pH=7,故B错误;C.D216O质量数之和为2×1+1×16=20,质子数之和为2×1+1×8=10,质量数之和是质子数之和的两倍,故C正确;D.273K时,水以固液混合物的形式存在,且温度、压强相同,同种状态、同种分子间的距离相同,故D错误;故选C。13、C【解析】A.①加热后溶液不变红,湿润的淀粉碘化钾试纸不变蓝,说明没有氯气,则Cl2被完全消耗,选项A正确;B.当二氧化硫过量,加热后二氧化硫与碘发生氧化还原反应SO2+I2+2H2O==H2SO4+2HI,②中试纸褪色,选项B正确;C.硝酸根离子能将亚硫酸根离子氧化,故③中若将BaCl2溶液换成Ba(NO3)2溶液,不能说明SO2被Cl2氧化为SO42−,选项C不正确;D.实验条件下,品红溶液和SO2均被氧化,故加热后溶液不恢复红色,选项正确。答案选C。点睛:本题考查二氧化硫和氯气的漂白性及还原性和氧化性。注意分清两者漂白性的区别,易错点为选项C,硝酸根离子能将亚硫酸根离子氧化,故③中若将BaCl2溶液换成Ba(NO3)2溶液,不能说明SO2被Cl2氧化为SO42−。14、D【解析】
硅与某非金属元素X的化合物具有高熔点高硬度的性能,说明该晶体为原子晶体,可能为碳化硅、氮化硅、二氧化硅,而四氯化硅、四氟化硅为分子晶体,所以X一定不可能是ⅦA族元素,故选D。15、B【解析】
①医用双氧水是利用了过氧化氢的氧化性来杀菌消毒的,故①错误;②汽车尾气中含有能污染空气的氮的氧化物,是氮气和氧气反应生成的,汽油不含氮元素,②错误;③氢氧化钠具有强腐蚀性,一般用热的纯碱溶液除去瓷器表面污垢,③错误;④某雨水样品采集后放置一段时间,pH由4.68变为4.28,是因为水中的亚硫酸被氧化为硫酸,④错误;⑤明矾可以用于净水,主要是由于铝离子可以水解得到氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性,⑤正确;⑥“水滴石穿”主要是溶解了CO2的雨水与CaCO3长期作用生成了可溶性的Ca(HCO3)2的缘故,⑥正确;故选B。16、D【解析】
A.若V1=V2,如果酸是强酸,二者混合溶液呈中性,pH=7,如果酸是弱酸,酸浓度大于碱,混合溶液呈酸性,pH<7,故A错误;B.如果反应后溶液呈酸性,如果酸是强酸,则V1一定大于V2,如果酸是弱酸,V1可能大于V2,可能等于V2,故B错误;C.如果反应后溶液呈酸性,如果酸是强酸,则V1一定大于V2,如果酸是弱酸,V1可能大于V2,可能等于V2,故C错误;D.若混合溶液呈中性,则溶液中c(H+)=c(OH-)=10-7mol•L-1,所以c(H+)+c(OH-)=2×10-7mol•L-1,故D正确;故选D。二、非选择题(本题包括5小题)17、C10H8羟基,醚键取代反应【解析】
根据合成路线中有机物的结构变化及分子式结合反应条件分析合成过程中的中间产物及反应类型;根据提示信息及原料、目标产物,采用逆合成分析法设计合成路线。【详解】根据已知条件及D的结构式分析得A与浓硫酸发生取代反应,则B的结构简式为;根据B和D的结构及反应条件可以分析得中间产物C的结构简式为:;根据E的分子式结合D的结构分析知E的结构简式为:;根据F的结构及反应条件分析G的结构简式为:;(1)根据A的结构简式分析得A的化学式是C10H8;(2)根据H的结构简式分析,H中所含官能团的名称是羟基,醚键;比较G和H的结构变化可以看出H中酚羟基上的氢原子被取代,所以该反应为取代反应;(3)根据上述分析C的结构简式为;G的结构简式为;(4)由D生成E属于取代反应,化学方程式为:+(CH3CO)2O→+CH3COOH;(5)X属于芳香族化合物,则X中含有苯环,1molX最多可与4molNaOH反应,结构中可能含有2个酯基,结构中有3种不同化学环境的氢,且峰面积比为3:3:1,说明结构中对称性较强,结构中应该含有多个甲基,则符合要求的X的结构简式有为:、、、;(6)根据目标产物逆分析知由发生取代反应生成,而根据提示信息可以由在一定条件下制取,结合有机物中官能团的性质及题干信息,可以由氧化制取,则合成路线为:。18、C9H10O3取代反应(或酯化反应)2+O22+2H2O4种+3NaOH+CH3CH2COONa+2H2O【解析】
A能发生连续的氧化反应,说明结构中含有-CH2OH,D通过加聚反应得到
E,E分子式为(C9H8O2)n,D的分子式为C9H8O2,D中含碳碳双键,由A在浓硫酸作用下发生消去反应生成D,A为只含有C、H、O三种元素的芳香烃衍生物,且芳环上只有两个取代基,A中含有苯环,A在浓硫酸作用下生成的I中除含有一个苯环外还含有一个六元环,应是发生的酯化反应,A中含有羧基,A的结构应为,D为,E为,I为,反应中A连续氧化产生G,G为酸,F为,G为,A与G发生酯化反应产生H,根据H分子式是C18H16O6,二者脱去1分子的水,可能是,也可能是,据此解答。【详解】根据上述分析可知:A为,D为,E为,F为,G为,I为,H的结构可能为,也可能是。(1)A为,则A的分子式为C9H10O3;(2)根据上面的分析可知,I为,E为;(3)A为,A分子中含有羟基和羧基,G为,G分子中含有羧基,二者能在浓硫酸存在和加热条件下发生酯化反应,酯化反应属于取代反应,A+G→H的反应类型为取代反应;(4)A中含有醇羟基和羧基,由于羟基连接的C原子上含有2个H原子,因此可以发生催化氧化反应,产生醛基,因此A→F的化学方程式为2+O22+2H2O;(5)有机物A的同分异构体只有两个对位取代基,能与Fe3+发生显色反应,说明苯环对位上有-OH,又能发生水解反应,但不能发生银镜反应,说明含有酯基,不含醛基,同分异构体的数目由酯基决定,酯基的化学式为-C3H5O2,有—OOCCH2CH3、—COOCH2CH3、—CH2OOCCH3和—CH2COOCH3,共4种同分异构体。其中的一种同分异构体在NaOH溶液中加热消耗的NaOH最多,酯基为—OOCCH2CH3,1mol共消耗3molNaOH,其它异构体1mol消耗2molNaOH,该异构体的结构简式为,该反应的化学方程式为:+3NaOH+CH3CH2COONa+2H2O。【点睛】本题考查有机物的推断和合成的知识,有一定的难度,做题时注意把握题中关键信息,采用正、逆推相结合的方法进行推断,注意根据同分异构体的要求及各种官能团的性质判断相应的同分异构体的结构和数目。19、除去氯气中的HCl气体;观察产生气泡的速度来调节流速和体积比1:32Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3Cl-O-Cl除去Cl2O中的Cl2,提高制得的HClO的纯度DBC制备的HClO的浓度大,纯度高,不含有Cl-57.6【解析】
该实验属于物质制备类实验,所需原料为氯气和空气,并且要注意体积比1:3这个要求;因此就出现了这两个问题:(1)原料Cl2含有杂质需要除杂;(2)如何准确地控制两种原料气体积比;带着问题分析每个装置的作用就不难发现D装置就恰好能解决上述两个问题。接下来,由于B中的制备反应是气体与固体的反应,所以产物中肯定含有未反应完全的原料气,所以这里又出现了一个问题:未反应完的原料气是否会干扰后续的制备,如何除去;通过分析不难发现装置C恰好可以解决上述问题;最终在装置E中,成功制备了纯度较高的次氯酸溶液。【详解】(1)装置D的作用一方面要对装置A制备的Cl2进行净化除杂,另一方面也要保证空气和氯气的最佳体积比;所以D的作用为:除去氯气中的HCl杂质,同时观察气泡的速度来调节氯气和空气的体积比至1:3;(2)根据题意,B中发生的反应为2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3,Cl2O中的O为-2价,Cl为+1价,所以该反应是氯元素的歧化反应;根据Cl2O中氯和氧的价态可推测其结构为Cl-O-Cl;(3)题干中提到,用水吸收Cl2O制得次氯酸溶液,Cl2O中不能含有Cl2,而B处的反应是气体与固体的反应,必然会有一部分Cl2无法反应,因此,需要对B装置的出口气体进行除氯气操作,C中的CCl4由于与Cl2极性相近,可以将Cl2吸收,所以C的作用即:除去中的Cl2,提高次氯酸溶液的纯度;(4)结合以上分析,可知连接顺序为A→D→B→C→E;(5)氯气直接溶解在水中会生成盐酸杂质,并且由于Cl2在水中溶解度很小,所以制备的次氯酸的浓度也不高,因此该方法的优点为:制备的次氯酸溶液浓度大,纯度高;(6)由题可知,E中次氯酸的含量为0.4mol,根据E中发生的反应:,可知E中参与反应的n(Cl2O)=0.2mol,所以总共生成的Cl2O的物质的量为。根据Cl2O的制备反应方程式可知,所需碳酸钠的物质的量为:,那么至少需要含水量8%的碳酸钠的质量为。【点睛】在考虑制备类实验的装置连接顺序时,可先找出其中的原料发生装置,反应制备装置和尾气处理装置,再根据具体信息考虑这些装置之间的除杂干燥防倒吸问题,最终设计出合理的连接顺序。20、Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O或Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2↑+H2O过滤da、e取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成0.16偏低【解析】
(1)装置Ⅰ中浓硫酸与亚硫酸钠反应产生二氧化硫气体,同时生成硫酸钠和水,其化学方程式为:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O或Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2↑+H2O;(2)从装置Ⅱ中溶液中获得已析出的晶体,采取的方法是过滤;(3)装置Ⅲ用于处理尾气SO2,由于SO2属于酸性氧化物,除去尾气SO2应选择碱性溶液,a装置无气体出口,不利于气体与稀氨水充分接触,不选;要选择d,既可有效吸收,又可防止倒吸,2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O;(4
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