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文档简介
山东省滨州市博兴县第一中学2024年高三第二次诊断性检测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、利用微生物燃料电池进行废水处理,实现碳氮联合转化。其工作原理如下图所示,其中M、N为厌氧微生物电极。下列有关叙述错误的是A.负极的电极反应为CH3COO-—8e-+2H2O==2CO2↑+7H+B.电池工作时,H+由M极移向N极C.相同条件下,M、N两极生成的CO2和N2的体积之比为3:2D.好氧微生物反应器中发生的反应为NH4++2O2==NO3-+2H++H2O2、下列叙述正确的是A.发生化学反应时失去电子越多的金属原子,还原能力越强B.活泼非金属单质在氧化还原反应中只作氧化剂C.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性D.含有某元素最高价态的化合物不一定具有强氧化性3、下图是分离混合物时常用的仪器,可以进行的混合物分离操作分别是(
)A.蒸馏、过滤、萃取、蒸发 B.蒸馏、蒸发、萃取、过滤C.萃取、过滤、蒸馏、蒸发 D.过滤、蒸发、萃取、蒸馏4、下列我国科技成果不涉及化学变化的是A.厨余污油裂化为航空燃油B.“深海勇士”号潜水艇用锂电池供能C.以“煤”代“油”生产低碳烯烃D.用“天眼”接收宇宙中的射电信号A.A B.B C.C D.D5、Mg与Br2反应可生成具有强吸水性的MgBr2,该反应剧烈且放出大量的热。实验室采用如图装置制备无水MgBr2。下列说法错误的是A.a为冷却水进水口B.装置A的作用是吸收水蒸气和挥发出的溴蒸气C.实验时需缓慢通入N2,防止反应过于剧烈D.不能用干燥空气代替N2,因为副产物MgO会阻碍反应的进行6、短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,原子最外层电子数之和为20,Y、W为同一主族元素,常温下,Z的单质能溶于W的最高价氧化物对应水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液。下列说法不正确的是(
)A.W和Y形成的一种化合物具有漂白性B.简单离子半径大小顺序:W>Z>YC.最简单氢化物的稳定性:X<YD.元素X的气态氢化物与其最高价氧化物对应水化物能发生反应7、以下说法正确的是()A.共价化合物内部可能有极性键和非极性键B.原子或离子间相互的吸引力叫化学键C.非金属元素间只能形成共价键D.金属元素与非金属元素的原子间只能形成离子键8、室温下,向20mL浓度均为0.1mol/L的NaOH和MOH溶液中分别滴加0.1mol/L盐酸,溶液的pH随盐酸体积变化如图所示。下列说法不正确的是()A.MOH的电离常数约为1×l0-5 B.a点溶液中存在C.b点和c点溶液混合后显碱性 D.水的电离程度:d>b>a9、向某Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中加入少量的BaCl2固体(溶液体积变化、温度变化忽略不计),测得溶液中离子浓度的关系如图所示,下列说法正确的是()已知:Ksp(BaCO3)=2.4010-9A.A、B、C三点对应溶液pH的大小顺序为:A>B>CB.A点对应的溶液中存在:c(CO32-)<c(HCO3-)C.B点溶液中c(CO32-)=0.24mol/LD.向C点溶液中通入CO2可使C点溶液向B点溶液转化10、含氰化物的废液乱倒或与酸混合,均易生成有剧毒且易挥发的氰化氢。工业上常采用碱性氯化法来处理高浓度氰化物污水,发生的主要反应为:CN-+OH-+Cl2→CO2+N2+Cl-+H2O(未配平)。下列说法错误的是(其中
NA表示阿伏加德罗常数的值)()A.Cl2是氧化剂,CO2和N2是氧化产物B.上述离子方程式配平后,氧化剂、还原剂的化学计量数之比为
2:5C.该反应中,若有1mol
CN-发生反应,则有5NA电子发生转移D.若将该反应设计成原电池,则CN-在负极区发生反应11、茶叶中铁元素的检验可经过以下四个步骤完成,各步骤中选用的实验用品不能都用到的是A.将茶叶灼烧灰化,选用①、②和⑨B.用浓硝酸溶解茶叶并加蒸馏水稀释,选用④、⑥和⑦C.过滤得到滤液,选用④、⑤和⑦D.检验中滤液中的Fe3+,选用③、⑧和⑩12、W、X、Y、Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大。W最外层电子数是次外层电子数的3倍,W与Y同主族,X在短周期中原子半径最大。下列说法正确的是A.常温常压下Y的单质为气态 B.X的氧化物是离子化合物C.X与Z形成的化合物的水溶液呈碱性 D.W与Y具有相同的最高化合价13、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最外层电子数之和为11,W与Y同族且都是复合化肥的营养元素,Z的氢化物遇水可产生最轻的气体。下列说法正确的是()A.常温常压下X的单质为气态B.简单气态氢化物的热稳定性:Y>WC.Z的氢化物含有共价键D.简单离子半径:W>X14、下表中“试剂”与“操作及现象”对应关系错误的是A.A B.B C.C D.D15、下列能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是()A.SO2 B.NH3 C.Cl2 D.CO216、某种化合物(如图)由W、X、Y、Z四种短周期元素组成,其中W、Y、Z分别位于三个不同周期,Y核外最外层电子数是W核外最外层电子数的二倍;W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同。下列说法不正确的是A.原子半径:W<X<Y<ZB.X与Y、Y与Z均可形成具有漂白性的化合物C.简单离子的氧化性:WXD.W与X的最高价氧化物的水化物可相互反应二、非选择题(本题包括5小题)17、曲美替尼是一种抑制黑色素瘤的新型抗癌药物,下面是合成曲美替尼中间体G的反应路线:已知:①D分子中有2个6元环;请回答:(1)化合物A的结构简式___________。A生成B的反应类型___________。(2)下列说法不正确的是___________。A.B既能表现碱性又能表现酸性B.1moC在碱溶液中完全水解最多可以消耗4molOH-C.D与POCl3的反应还会生成E的一种同分异构体D.G的分子式为C16H18O3N4(3)写出C→D的化学方程式____________________________________________。(4)X是比A多2个碳原子的A的同系物,写出符合下列条件的X可能的结构简式:_______________________________________________________。①1H-NMR谱显示分子中有3种氢原子,②IR谱显示分子中有苯环与-NH2相连结构(5)流程中使用的DMF即N,N-二甲基甲酰胺结构简式为,是常用的有机溶剂。设计以甲醇和氨为主要原料制取DMF的合成路线(用流程图表示,其他无机试剂任选)。_____________18、药物他莫肯芬(Tamoxifen)的一种合成路线如图所示:已知:+HBr+RBr回答下列问题。(1)A+B→C的反应类型为__;C中官能团有醚键、__(填名称)。(2)CH3CH2I的名称为__。(3)反应D→E的化学方程式为__。(4)Tamoxifen的结构简式为__。(5)X是C的同分异构体。X在酸性条件下水解,生成2种核磁共振氢谱都显示4组峰的芳香族化合物,其中一种遇FeCl3溶液显紫色。X的结构简式为__、__(写2种)。(6)设计用和CH3I为原料(无机试剂任选)制备的合成路线:__。19、是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定,在酸性环境下易分解生成S和。某小组设计了如下实验装置制备(夹持及加热仪器略),总反应为。回答下列问题:a.b.粉末c.溶液d.、溶液e.溶液(1)装置A的作用是制备________,反应的化学方程式为________。(2)完成下表实验过程:操作步骤装置C的实验现象解释原因检查装置气密性后,添加药品pH计读数约为13用离子方程式表示(以为例):①__打开,关闭,调节;使硫酸缓慢匀速滴下ⅰ.导管口有气泡冒出,②___ⅱ.pH计读数逐渐③___反应分步进行:↓(较慢)当pH计读数接近7时,立即停止通,操作是④___必须立即停止通的原因是:⑤___(3)有还原性,可作脱氯剂。向溶液中通入少量,某同学预测转变为,设计实验验证该预测:取少量反应后的溶液于试管中,________。20、氮化铝(AlN)是一种性能优异的新型材料,在许多领域有广泛应用。某化学小组模拟工业制氮化铝原理,欲在实验室制备氮化铝并检验其纯度。查阅资料:①实验室用饱和NaNO2溶液与NH4Cl溶液共热制N2:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O②工业制氮化铝:Al2O3+3C+N22AlN+3CO,氮化铝在高温下能水解。③AlN与NaOH饱和溶液反应:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑。Ⅰ.氮化铝的制备(1)实验中使用的装置如上图所示,请按照氮气气流方向将各仪器接口连接:e→c→d_____。(根据实验需要,上述装置可使用多次)。(2)A装置内的X液体可能是_____;E装置内氯化钯溶液的作用可能是_________.Ⅱ.氮化铝纯度的测定(方案i)甲同学用左图装置测定AlN的纯度(部分夹持装置已略去)。(3)为准确测定生成气体的体积,量气装置(虚线框内)中的Y液体可以是________.a.CCl4b.H2Oc.NH4Cl饱和溶液d.植物油(4)用下列仪器也能组装一套量气装置,其中必选的仪器有_________(选下列仪器的编号)。a.单孔塞b.双孔塞c.广口瓶d.容量瓶e.量筒f.烧杯(方案ii)乙同学按以下步骤测定样品中AlN的纯度(流程如下图)。(5)步骤②的操作是_______(6)实验室里灼烧滤渣使其分解,除了必要的热源和三脚架以外,还需要的硅酸盐仪器有_____等。(7)样品中AlN的纯度是_________(用含m1、m2、m3表示)。(8)若在步骤③中未洗涤,测定结果将_____(填“偏高”、“偏低”或“无影响”。)21、某小组同学以不同方案探究Cu粉与FeCl3溶液的反应。(1)甲同学向FeCl3溶液中加入Cu粉,观察到溶液的颜色变为浅蓝色,由此证明发生了反应,其离子方程式是______________________________________________。(2)乙同学通过反应物的消耗证明了上述反应的发生:将Cu粉加入到滴有少量KSCN的FeCl3溶液中,观察到溶液红色褪去,有白色沉淀A产生。①针对白色沉淀A,查阅资料:A可能为CuCl和CuSCN(其中硫元素的化合价为-2价)中的一种或两种。实验过程如下:请回答:Ⅰ.根据白色沉淀B是__________________(填化学式),判断沉淀A中一定存在CuSCN。Ⅱ.仅根据白色沉淀A与过量浓HNO3反应产生的实验现象,不能判断白色沉淀A中一定存在CuSCN,从氧化还原角度说明理由:_______________________________________________________。Ⅲ.向滤液中加入a溶液后无明显现象,说明A不含CuCl,则a是________________(填化学式)。根据以上实验,证明A仅为CuSCN。②进一步查阅资料并实验验证了CuSCN的成因,将该反应的方程式补充完整:_______Cu2++_______SCN=_______CuSCN↓+_______(SCN)2③结合上述过程以及Fe(SCN)3⇌Fe3++3SCN的平衡,分析(2)中溶液红色褪去的原因:_________________。(3)已知(SCN)2称为拟卤素,其氧化性与Br2相近。将KSCN溶液滴入(1)所得的溶液中,观察到溶液变红色,则溶液变红的可能原因是_______________________________________________。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、C【解析】
图示分析可知:N极NO3-离子得到电子生成氮气、发生还原反应,则N极正极。M极CH3COO-失电子、发生氧化反应生成二氧化碳气体,则M极为原电池负极,NH4+在好氧微生物反应器中转化为NO3-,据此分析解答。【详解】A.M极为负极,CH3COO-失电子、发生氧化反应生成二氧化碳气体,电极反应为CH3COO-—8e-+2H2O==2CO2↑+7H+,故A正确;B.原电池工作时,阳离子向正极移动,即H+由M极移向N极,故B正确;C.生成1molCO2转移4mole-,生成1molN2转移10mole-,根据电子守恒,M、N两极生成的CO2和N2的物质的量之比为10mol:4mol=5:2,相同条件下的体积比为5:2,故C错误;D.NH4+在好氧微生物反应器中转化为NO3-,则反应器中发生的反应为NH4++2O2==NO3-+2H++H2O,故D正确;故答案为C。2、D【解析】
A.还原能力的强弱和失电子的难易有关而和失电子的数目无关,如金属钠和金属铁的还原能力是金属钠强于金属铁,故A错误;B.氯气与水反应生成盐酸和次氯酸既是氧化剂又是还原剂,所以活泼非金属单质在氧化还原反应中不一定只作氧化剂,故B错误;C.最高价态的阳离子一般具有氧化性,如Fe3+;最低价的阴离子具有还原性,如I−;但Fe2+、都既有氧化性又有还原性,故C错误;D.含最高价元素的化合物,如碳酸钠中碳元素为最高价,却不具有强氧化性,故D正确;故答案为:D。3、A【解析】
蒸馏烧瓶用于分离沸点相差较大的两种液体的分离或难挥发性固体和液体的分离;普通漏斗用于分离互不相溶的固体和液体;分液漏斗用来分离互不相溶的液体或分离在不同溶剂中溶解度不同的混合物;蒸发皿用于可溶性固体和液体的分离,以此来解答。【详解】蒸馏烧瓶用于分离沸点相差较大的两种液体的分离或难挥发性固体和液体的分离,即蒸馏;普通漏斗用于分离互不相溶的固体和液体,即过滤;分液漏斗用来分离互不相溶的液体或用来分离在不同溶剂中溶解度不同的混合物,即分液或萃取;蒸发皿用于可溶性固体和液体的分离,即蒸发,所以从左至右,可以进行的混合物分离操作分别是:蒸馏、过滤、分液或萃取、蒸发。答案选A。4、D【解析】
A、航空燃油是厨余污油通过热裂解等技术得到一种长链脂肪酸的单烷基酯,该过程属于化学变化,故不选A;B、电池放电时把化学能转化为电能,属于化学变化,故不选B;C、煤制烯烃,属于化学变化,故不选C;D、用“天眼”接收宇宙中的射电信号,没有生成新物质,不属于化学变化,故选D。5、B【解析】
A.冷凝管起到冷凝回流的作用,冷凝管内冷凝水的方向为下进上出,则a为冷却水进水口,故A正确;B.MgBr2具有较强的吸水性,制备无水MgBr2,需要防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶,则装置A的作用是吸收水蒸气,但无水CaCl2不能吸收溴蒸气,故B错误;C.制取MgBr2的反应剧烈且放出大量的热,实验时利用干燥的氮气将溴蒸气带入三颈烧瓶中,为防止反应过于剧烈,实验时需缓慢通入N2,故C正确;D.不能用干燥空气代替N2,空气中含有的氧气可将镁氧化为副产物MgO会阻碍反应的进行,故D正确;答案选B。6、B【解析】
常温下,Z的单质能溶于W的最高价氧化物对应水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液。则Z为铝,W为硫;短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Y、W为同一主族元素,则Y为氧;原子最外层电子数之和为20,则X最外层电子数为20-3-6-6=5,则X为氮;A.W为硫,Y为氧,形成的一种化合物是二氧化硫,具有漂白性,故A正确;B.硫离子有3个电子层,半径最大;氧离子和铝离子核外电子排布相同,核电荷越大,半径越小,所以氧离子大于铝离子,故简单离子半径大小顺序:W>Y>Z,故B错误;C.非金属性越强其氢化物越稳定,氮非金属性弱于氧,则最简单氢化物的稳定性:X<Y,故C正确;D.元素X的气态氢化物为氨气,其最高价氧化物对应水化物为硝酸,能发生反应生成硝酸铵,故D正确。故选B。【点睛】解决此题的关键是正确推断元素的种类,突破口在于题干信息中浓溶液和稀溶液性质不同,想到浓硫酸具有强氧化性,与金属铝发生钝化反应,而稀硫酸可以与铝反应。7、A【解析】
A、全部由共价键形成的化合物是共价化合物,则共价化合物内部可能有极性键和非极性键,例如乙酸、乙醇中,A正确;B、相邻原子之间强烈的相互作用是化学键,包括引力和斥力,B不正确;C、非金属元素间既能形成共价键,也能形成离子键,例如氯化铵中含有离子键,C不正确;D、金属元素与非金属元素的原子间大部分形成离子键,但也可以形成共价键,例如氯化铝中含有共价键,D不正确;答案选A。8、D【解析】
A.据图知,0.1mol⋅L−1MOH溶液中pH=11,则c(OH−)=0.001mol⋅L−1,MOH电离程度较小,则c(M+)≈c(OH−)=0.001mol⋅L−1,c(MOH)≈0.1mol⋅L−1,常温下,MOH的电离常数,A正确;B.a点溶液呈碱性,则c(H+)<c(OH−),根据电荷守恒得c(M+)+c(H+)=c(OH−)+c(Cl−),所以得c(M+)>c(Cl−)≈,B正确;C.当盐酸的体积为10mL时,c点溶液为等物质的量浓度的NaCl和NaOH溶液,当盐酸的体积为20mL时,b点为0.05mol⋅L−1的MCl溶液,是强酸弱碱盐,水解过程微弱,所以b点和c点溶液混合后显碱性,C正确;D.a点有碱溶液、d点酸过量,水的电离均受到抑制,b点溶质是强酸弱碱盐,水解时促进水电离,从a到b点水的电离程度增大,从b到d点水的电离程度减小,故D错误;答案选D。【点睛】D容易错,同学往往受到图的影响而误以为水的电离程度是逐渐改变的,实际上水电离程度受溶质的影响。碱溶液、酸过溶液中水的电离均受到抑制,强酸弱碱盐、强碱弱酸盐水解时促进水电离。9、A【解析】
A.CO32-的水解能力强于HCO3-,因此溶液中的CO32-的浓度越大,溶液中的OH-的浓度越大,pH越大。溶液中的CO32-的浓度越大,则的值越小,从图像可知,A、B、C三点对应的溶液的的值依次增大,则溶液的pH依次减小,pH的排序为A>B>C,A正确;B.A点对应的溶液的小于0,可知>0,可知c(CO32-)>c(HCO3-),B错误;C.B点对应的溶液的lgc(Ba2+)=-7,则c(Ba2+)=10-7mol·L-1,根据Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)c(CO32-)=2.4010-9,可得c(CO32-)=,C错误;D.通入CO2,CO2与水反应生成H2CO3,H2CO3第一步电离产生较多的HCO3-,减小,则增大,C点不能移动到B点,D错误。答案选A。【点睛】D项也可以根据电离平衡常数推导,根据HCO3-H++CO32-,有,转化形式可得,,通入CO2,溶液的酸性增强,c(H+)增大,减小,则增大。10、B【解析】
A.在反应CN-+OH-+Cl2→CO2+N2+Cl-+H2O中,Cl元素化合价由0价降低为-1价,C元素化合价由+2价升高为+4价,N元素化合价由-3价升高为0价,可知Cl2是氧化剂,CO2和N2是氧化产物,A正确;B.由上述分析可知,反应方程式为2CN-+8OH-+5Cl2=2CO2+N2+10Cl-+4H2O,反应中是CN-是还原剂,Cl2是氧化剂,氧化剂与还原剂的化学计量数之比为5:2,B错误;C.由上述分析,根据电子守恒、原子守恒可知,C元素化合价由+2价升高为+4价,N元素化合价由-3价升高为0价,所以若有1mol
CN-发生反应,则有[(4-2)+(3-0)]NA=5NA电子发生转移,C正确;D.C元素化合价由+2价升高为+4价,N元素化合价由-3价升高为0价,则若将该反应设计成原电池,则CN-在负极区失去电子,发生氧化反应,D正确;故合理选项是B。11、B【解析】
A、茶叶灼烧需要酒精灯、坩埚、三脚架和泥三角等,A正确;B、容量瓶是用来配制一定物质的量浓度溶液的,不能用来稀释溶液或溶解固体,B不正确;C、过滤需要烧杯、漏斗和玻璃棒,C正确;D、检验铁离子一般用KSCN溶液,因此需要试管、胶头滴管和KSCN溶液,D正确;答案选B。【点睛】本题从茶叶中铁元素的检验入手,考查物质的检验方法、实验基本操作,仪器装置等。解题过程中首先确定实验原理,然后选择药品和仪器,再设计实验步骤。12、B【解析】
W、X、Y、Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大。W最外层电子数是次外层电子数的3倍,最外层电子数只能为6,次外层电子数为2,W为O元素;W与Y同主族,则Y为S元素;X在短周期中原子半径最大,X为Na元素;短周期中比S原子序数大的主族元素只有Cl,因此Z为Cl元素,据此分析解答。【详解】根据上述分析,W为O元素,X为Na元素,Y为S元素,Z为Cl元素。A.常温常压下,S为固体,故A错误;B.X的氧化物为氧化钠或过氧化钠,均是离子化合物,故B正确;C.X与Z形成的化合物为NaCl,NaCl为强酸强碱盐,不水解,水溶液呈中性,故C错误;D.一般情况下,O元素不存在正价,S的最高价为+6价,故D错误;故选B。13、D【解析】
W与Y同族且都是复合化肥的营养元素,则W为氮(N),Y为磷(P);W、X、Y最外层电子数之和为11,则X为钠(Na);Z的氢化物遇水可产生最轻的气体,则Z为钾(K)或钙(Ca)。【详解】A.常温常压下X的单质为钠,呈固态,A错误;B.非金属性Y(P)<W(N),简单气态氢化物的热稳定性Y<W,B错误;C.Z的氢化物为KH或CaH2,含有离子键,C错误;D.具有相同核电荷数的离子,核电荷数越大,半径越小,则简单离子半径:N3->Na+,D正确;故选D。14、B【解析】
硝酸银溶液中滴加氨水会产生白色沉淀,继续滴加氨水,白色沉淀会生成氢氧化二氨合银,沉淀溶解;铝粉中滴加氢氧化钠,会生成偏铝酸钠,继续滴加氢氧化钠,无现象;硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠,出现氢氧化铜蓝色沉淀,滴加乙醛,加热,新制氢氧化铜会和乙醛反应生辰氧化亚铜砖红色沉淀;氯水中滴加氢氧化钠,颜色褪去,再加盐酸,中和氢氧化钠后与次氯酸反应会生成氯气,颜色恢复。【详解】A.硝酸银溶液中滴加氨水会产生白色沉淀,继续滴加氨水,白色沉淀会生成氢氧化二氨合银,沉淀溶解;A项正确;B.铝粉中滴加氢氧化钠,会生成偏铝酸钠,继续滴加氢氧化钠,无现象;B项错误;C.硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠,出现氢氧化铜蓝色沉淀,滴加乙醛,加热,新制氢氧化铜会和乙醛反应生辰氧化亚铜砖红色沉淀;C项正确;D.氯水中滴加氢氧化钠,颜色褪去,再加盐酸,中和氢氧化钠后与次氯酸反应会生成氯气,颜色恢复,D项正确;答案选B。15、B【解析】
能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明气体溶于水后显碱性,据此解答。【详解】A.SO2和水反应生成亚硫酸,溶液显酸性,使石蕊试液显红色,因此不能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,A错误;B.氨气溶于水形成氨水,氨水显碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,B正确;C.氯气溶于水生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有强氧化性,能使湿润的红色石蕊试纸褪色,C错误;D.CO2和水反应生成碳酸,溶液显酸性,使石蕊试液显红色,因此不能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,D错误;答案选B。16、A【解析】
W、X、Y、Z均为短周期元素,且W、Y、Z分别位于三个不同周期,则其中一种元素为H,据图可知W不可能是H,则Y或者Z有一种是氢,若Y为H,则不满足“W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同”,所以Z为H,W和Y属于第二或第三周期;据图可知X可以形成+1价阳离子,若X为Li,则不存在第三周期的元素简单离子核外电子排布与X相同,所以X为Na;据图可知Y能够形成2个共价键,则Y最外层含有6个电子,结合“W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同”可知,Y为O;根据“Y核外最外层电子数是W核外最外层电子数的二倍”可知,W最外层含有3个电子,为Al元素,据此解答。【详解】A.同一周期从左向右原子半径逐渐减小,同一主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径大小为:Z<Y<W<X,故A错误;
B.Na与O形成的过氧化钠、O与H形成的双氧水都是强氧化剂,具有漂白性,故B正确;
C.金属性越强,对应简单离子的氧化性越弱,金属性Al<Na,则简单离子的氧化性:W>X,故C正确;
D.Al与Na的最高价氧化物的水化物分别为氢氧化铝、NaOH,二者可相互反应生成偏铝酸钠和水,故D正确;
故选:A。二、非选择题(本题包括5小题)17、取代反应AB+CH2(COOH)2→+2H2O【解析】
甲醇与氨气发生取代反应生成CH3NH2(F),F与E发生取代反应生成,所以有机物E为,根据反应条件,有机物D与POCl3反应生成,所以有机物(D),有机物C与CH2(COOH)2反应生成有机物D,所以有机物C为;有机物B与发生反应生成有机物C,所以有机物B为,有机物A与醋酸反应生成有机物B,所以有机物A为;据以上分析解答。【详解】(1)根据以上分析可知,化合物A的结构简式;(2)A.有机物B为,含有氨基,显碱性,肽键显中性,没有酸性,选项A错误;B.1mol有机物C()在碱溶液中完全水解最多可以消耗2molOH-,选项B错误;C.D与POCl3的反应生成外,还能生成E的一种同分异构体,选项C正确;D.根据有机物G的结构简式,其分子式为C16H18O3N4,选项D正确;答案选AB;(3)有机物C为与CH2(COOH)2反应生成有机物D,化学方程式:;(4)有机物A为;X是比A多2个碳原子的A的同系物,X一定含有两个氨基,碳原子数为8的有机物,①1H-NMR谱显示分子中有3种氢原子,IR谱显示分子中有苯环与—NH2相连结构,满足条件的有机物的结构简式为:;(5)甲醇氧化为甲醛,接着氧化为甲酸;根据信息,甲醇与氨气反应生成(CH3)2NH,甲酸与(CH3)2NH发生取代生成;合成流程如下:。【点睛】本题考查有机推断与有机合成、有机反应方程式的书写、同分异构体、信息获取与迁移应用等,综合性较强,需要学生完全凭借已知反应规律和合成路线进行推断,对学生的思维能力提出了更高的要求。18、取代羰基碘乙烷【解析】
由可知,B为;由+HBr+RBr,可知,R基被H原子取代,所以E为;结合、可知,他莫肯芬(Tamoxifen)为,据此分析回答。【详解】(1)A中的Cl原子被取代,C中官能团有醚键和羰基,故答案为:取代;羰基;(2)CH3CH2I的名称为碘乙烷,故答案为:碘乙烷;(3)由分析可知D中甲氧基的-CH3被H原子取代,所以D到E的方程式为:,故答案为:;(4)由分析可知他莫肯芬(Tamoxifen)为,故答案为:;(5)X在酸性条件下水解,则X必含酯基,生成2种芳香族化合物,则两个苯环在酯基的两侧,其中一种遇FeCl3溶液显紫色,则X必是酚酯,必含,所以X由、、2个只含单键的C组成,还要满足水解后核磁共振氢谱都显示4组峰,符合条件的有5种,分别为:,故答案为:(任写二种);(6)逆合成分析:可由通过加聚反应生成,可由消去水分子而来,可由加H而来,可由通过发生类似C到D的反应而来,即:,故答案为:。【点睛】(6)所给原料和题目所给流程中具有相似官能团羰基,而目标产物碳原子比原料多了一个,所以本题必然发生类似C到D的反应来增长碳链。19、溶液出现淡黄色浑浊,然后逐渐澄清(或浑浊减少)减小关闭、,打开过量会使溶液酸度增加,使产物分解,降低产率加入过量盐酸,过滤,向滤液中滴加Ba溶液,有白色沉淀生成【解析】
(1)装置A中试剂1为浓硫酸,试剂2为Na2SO3,反应生成二氧化硫气体;(2)检查装置气密性后,添加药品,pH计读数约为13说明溶液显碱性是硫离子水解的原因;打开K2,关闭K3,调节K1使硫酸缓慢匀速滴下,反应分步进行:Na2CO3+SO2═Na2SO3+CO22Na2S+3SO2═2Na2SO3+3S↓Na2SO3+S═Na2S2O3(较慢)发生总反应为2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2
,据此分析反应现象;当pH计读数接近7时,立即停止通SO2,SO2过量会使溶液酸度增加,使产物分解,降低产率,操作是关闭K1、K2,打开K3;(3)预测S2O32-转变为SO42-,可以利用检验硫酸根离子的方法设计实验检验;【详解】(1)装置A中试剂1为浓硫酸,试剂2为Na2SO3,反应生成二氧化硫气体,反应的化学方程式为:H2SO4+Na2SO3=SO2↑+H2O+Na2SO4,故答案为SO2;
H2SO4+Na2SO3=SO2↑+H2O+Na2SO4;(2)检查装置气密性后,添加药品,pH计读数约为13说明溶液显碱性是硫离子水解,水解离子方程式为:S2−+H2O⇌HS−+OH−,打开K2,关闭K3,调节K1使硫酸缓慢匀速滴下,反应分步进行:Na2CO3+SO2═Na2SO3+CO22Na2S+3SO2═2Na2SO3+3S↓Na2SO3+S═Na2S2O3(较慢)发生总反应为2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2
,反应过程中的现象是导管口有气泡冒出,溶液出现淡黄色浑浊,然后逐渐澄清(或浑浊减少),碳酸钠溶液变化为亚硫酸钠溶液和硫代硫酸钠溶液,pH计读数逐渐减小当pH计读数接近7时,立即停止通SO2,操作是关闭K1、K2,打开K3,必须立即停止通SO2的原因是:SO2过量会使溶液酸度增加,使产物分解,降低产率,故答案为S2−+H2O⇌HS−+OH−;溶液出现淡黄色浑浊,然后逐渐澄清(或浑浊减少);减小;关闭K1、K2,打开K3;SO2过量会使溶液酸度增加,使产物分解,降低产率;(3)Na2S2O3有还原性,可作脱氯剂。向Na2S2O3溶液中通入少量Cl2,某同学预测S2O32−转变为SO42−,设计实验为:取少量反应后的溶液于试管中,加入过量盐酸,过滤,向滤液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,故答案为加入过量盐酸,过滤,向滤液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成;20、浓硫酸吸收CO防污染adbce通入过量气体坩埚、泥三角(玻璃棒写与不写都对)或偏高【解析】
(1)利用装置B制备氮气,通过装置A中浓硫酸溶液除去氮气中杂质气体水蒸气,得到干燥氮气通过装置C和铝发生反应生成AlN,通过装置A避免AlN遇到水蒸气反应,最后通过装置D吸收尾气一氧化碳;(2)根据A装置的作用分析判断A装置内的X液体,根据CO有毒,会污染空气解答;(3)根据测定的气体为NH3,结合氨气的性质分析解答;(4)根据排液体量气法测定气体体积选取装置;(5)样品m1g溶于过量氢氧化钠溶液中过滤得到滤液偏铝酸钠溶液滤渣质量m2g,滤液及其洗涤液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀,过滤得到固体灼烧得到氧化铝为m3g,结合铝元素守恒计算纯度;(6)实验室中灼烧固体在坩埚内进行,据此选择仪器;(7)氮化铝含杂质为C和氧化铝,氧化铝质量不变,碳转化为滤渣,样品m1g溶于过量氢氧化钠溶液中过滤得到滤液偏铝酸钠溶液滤渣质量m2g,滤液及其洗涤液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀,过滤得到固体灼烧得到氧化铝为m3g,结合差量法计算纯度;(8)若在步骤③中未洗涤,则煅烧后的氧化铝中含有部分碳酸钠,结合(7)的计算结果表达式分析判断。【详解】(1)制备过程是利用装置B制备氮气,通过装置A中浓硫酸溶液除去氮气中杂质气体水蒸气,得到干燥氮气通过装置C和铝发生反应生成AlN,通过装置A避免AlN遇到水蒸气反应,最后通过装置D吸收尾气一氧化碳,氮气气流方向将各个仪器接口连接顺序:e→c→d→f(g)→g(f)→c→d→i,故答案为f(g)→g(f)→c→d→i;(2)A装置内的X液体可能是浓硫酸,用来干燥氮气,D装置内氯化钯溶液的作用是吸收一氧化碳,防止污染空气,故答案为浓硫酸;吸收CO防污染;(3)AlN与NaOH饱和溶液反应:AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑,测定生成的气体为NH3,Y液体不能溶解氨气、不能和氨气
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