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文档简介
上海市市西初级中学2024年高三下学期一模考试化学试题注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。3.考试结束后,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、碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂,其结构如下图。下列有关该物质的说法正确的是A.分子式为C3H2O3B.分子中含6个σ键C.分子中只有极性键D.8.6g该物质完全燃烧得到6.72LCO22、测定硫酸铜晶体中结晶水含量实验,经计算相对误差为+0.4%,则下列对实验过程的相关判断合理的为()A.所用晶体中有受热不挥发的杂质 B.用玻璃棒搅拌时沾去少量的药品C.未将热的坩埚放在干燥器中冷却 D.在实验结束时没有进行恒重操作3、元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如下表所示,其中R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸。则下列判断正确的是()A.非金属性:Z<T<XB.R与Q的电子数相差26C.气态氢化物稳定性:R<T<QD.最高价氧化物的水化物的酸性:R>Q4、为研究沉淀的生成及其转化,某小组进行如下实验。关于该实验分析不正确的是()A.①浊液中存在平衡:AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq)B.②中颜色变化说明上层清液中含有SCN-C.③中颜色变化说明有AgI生成D.该实验可以证明AgI比AgSCN更难溶5、用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述不正确的是A.4.6gNa与含0.1molHCl的稀盐酸充分反应,转移电子数目为0.2B.25℃时,1L的溶液中由水电离的的数目为C.常温常压下,和混合气体所含的原子数为D.500℃时,和在密闭容器中充分反应后生成的分子数为6、水系钠离子电池安全性能好、价格低廉、对环境友好,有着巨大的市场前景。某钠离子电池工作原理如图,电池总反应为:2NaFePO4F+Na3Ti2(PO4)32Na2FePO4F+NaTi2(PO4)3下列说法错误的是A.充电时,a接电源正极B.放电时,溶液中的Na+在NaFePO4F电极上得电子被还原C.充电时,阴极上的电极反应为NaTi2(PO4)3+2Na++2e﹣=Na3Ti2(PO4)3D.理论上,该电池在充电或放电过程中溶液中的c(Na+)不变7、根据下列实验操作和现象所得出的结论错误的是()选项操作现象结论A向蔗糖中加入浓硫酸蔗糖变成疏松多孔的海绵状炭,并放出有刺激性气味的气体浓硫酸具有脱水性和强氧化性B向KCl、KI的混合液中逐滴滴加稀AgNO3溶液先出现黄色沉淀Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)C铝片先用砂纸打磨,再加入到浓硝酸中无明显现象浓硝酸具有强氧化性,常温下,铝表面被浓硝酸氧化为致密的氧化铝薄膜D向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的硫酸亚铁溶液溶液变成棕黄色,一段时间后溶液中出现气泡,随后有红褐色沉淀生成Fe3+催化H2O2分解产生O2A.A B.B C.C D.D8、在铁的氧化物和氧化铝组成的混合物中,加入2mol/L硫酸溶液65mL,恰好完全反应。所得溶液中Fe2+能被标准状况下112mL氯气氧化。则原混合物中金属元素和氧元素的原子个数之比为()A.5:7 B.4:3 C.3:4 D.9:139、NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.28g由乙烯与丙烯组成的混合物中含碳碳双键的数目为NAB.4.6g乙醇完全氧化生成乙醛,转移电子数为0.2NAC.25℃,1LpH=13的Ba(OH)2溶液中,含有OH-的数目为0.2NAD.标准状况下,2.24LC12溶于水所得溶液中含氯的微粒总数为0.2NA10、H2C2O4是一种二元弱酸。常温下向H2C2O4溶液中滴加KOH溶液,混合溶液中离子浓度与pH的关系如图所示,其中或。下列说法正确的是A.直线I表示的是与pH的变化关系B.图中纵坐标应该是a=1.27,b=4.27C.c()>c()>c(H2C2O4)对应1.27<pH<4.27D.c(K+)=c()+c()对应pH=711、下列卤代烃不能够由烃经加成反应制得的是A. B.C. D.12、类比pH的定义,对于稀溶液可以定义pc=-lgc,pKa=—lgKa。常温下,某浓度H2A溶液在不同pH值下,测得pc(H2A)、pc(HA-)、pc(A2-)变化如图所示。下列说法正确的是()A.pH=3.50时,c(H2A)>c(HA-)>c(A2-)B.将等浓度等体积的Na2A与H2A溶液混合后,溶液显碱性C.随着HCl的通入c(H+)/c(H2A)先减小后增大D.pH从3.00到5.30时,c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)先增大后减小13、硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。下列叙述正确的是A.在转化过程中化合价不变的元素只有Cu和ClB.由图示的转化可得出氧化性的强弱顺序:O2>Cu2+>SC.在转化过程中能循环利用的物质只有FeCl2D.反应中当有34gH2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的量不变,需要消耗O2的质量为16g14、中科院设计了一种新型的多功能复合催化剂,实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油,其过程如图。下列有关说法正确的是()A.在Na-Fe3O4上发生的反应为CO2+H2=CO+H2OB.中间产物Fe5C2的生成是实现CO2转化为汽油的关键C.催化剂HZMS-5可以提高汽油中芳香烃的平衡产率D.该过程,CO2转化为汽油的转化率高达78%15、聚苯胺是一种在充放电过程中具有更优异可逆性的电极材料。Zn一聚苯胺二次电池的结构示意图如图所示,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是()A.放电时,外电路每通过0.1NA个电子时,锌片的质量减少3.25gB.充电时,聚苯胺电极的电势低于锌片的电势C.放电时,混合液中的Cl-向负极移动D.充电时,聚苯胺电极接电源的正极,发生氧化反应16、某金属有机多孔材料FJI-H14在常温常压下对CO2具有超高的吸附能力,并能高效催化CO2与环氧乙烷衍生物的反应,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是()A.该材料的吸附作用具有选择性B.该方法的广泛使用有助于减少CO2排放C.在生成的过程中,有极性共价键形成D.其工作原理只涉及化学变化17、在氧气中灼烧0.44gS和Fe组成的化合物,使其中的S全部转化成H2SO4,这些H2SO4可用20mL0.5mol/L的NaOH溶液完全中和,则原化合物中S的质量分数约为()A.18% B.46% C.53% D.36%18、处理烟气中的SO2可以采用碱吸——电解法,其流程如左图;模拟过程Ⅱ如右图,下列推断正确的是A.膜1为阴离子交换膜,膜2为阳离子交换膜B.若用锌锰碱性电池为电源,a极与锌极相连C.a极的电极反应式为2H2O一4e一=4H++O2↑D.若收集22.4L的P(标准状况下),则转移4mol电子19、已知HA的酸性弱于HB的酸性。25℃时,用NaOH固体分别改变物质的量浓度均为0.1mol•L-1的HA溶液和HB溶液的pH(溶液的体积变化忽略不计),溶液中A-、B-的物质的量浓度的负对数与溶液的pH的变化情况如图所示。下列说法正确的是()A.曲线Ⅰ表示溶液的pH与-lgc(A-)的变化关系B.C.溶液中水的电离程度:M>ND.N点对应的溶液中c(Na+)>Q点对应的溶液中c(Na+)20、设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是()A.1mol金刚石中含有2NA个C-C键,1molSiO2含有2NA个Si-O键B.标况下,将9.2g甲苯加入足量的酸性高锰酸钾溶液中转移的电子数为0.6NAC.在含CO32-总数为NA的Na2CO3溶液中,Na+总数为2NAD.标准状况下,22.4L庚烷中所含的分子数约为NA21、化石燃料开采、加工过程中会产生剧毒气体硫化氢(H2S),可通过间接电化学法除去,其原理如图所示。下列说法错误的是A.反应池中处理硫化氢的反应是H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+B.电极a为阳极,电极b为阴极C.若交换膜为质子(H+)交换膜,则NaOH溶液的浓度逐渐变大D.若交换膜为阳离子交换膜,b电极区会产生红褐色沉淀22、下列说法正确的是A.铜锌原电池中,盐桥中的K+和NO分别移向负极和正极B.SiO2(s)+2C(s)===Si(s)+2CO(g)必须在高温下反应才能发生,则ΔH>0C.室温下,将Na2CO3和NaHCO3的混合溶液加水稀释,减小D.电解精炼铜时,若阴极析出3.2g铜,则阳极失电子数大于6.02×1022二、非选择题(共84分)23、(14分)据研究报道,药物瑞德西韦(Remdesivir)对2019年新型冠状病毒(COVID-19)有明显抑制作用。F为药物合成的中间体,其合成路线如下:已知:R-OHR-Cl(1)A中官能团名称是________;C的分子式为_____(2)A到B为硝化反应,则B的结构简式为___,A到B的反应条件是_____。(3)B到C、D到E的反应类型________(填“相同”或“不相同”);E→F的化学方程式为________。(4)H是C的同分异构体,满足下列条件的同分异构体有_____种。①硝基直接连在苯环上②核磁共振氢谱峰面积之比为2:2:2:1③遇FeCl3溶液显紫色(5)参照F的合成路线图,设计由、SOCl2为原料制备的合成路线_______(无机试剂任选)。24、(12分)氟喹诺酮是人工合成的抗菌药,其中间体G的合成路线如下:(1)G中的含氧官能团为_____和_____(填名称)。(2)由C→D的反应类型是_____。(3)化合物X(分子式为C3H7N)的结构简式为_____。(4)E到F过程中的反应物HC(OC2H5)3中最多有_____个碳原子共面。(5)B和乙醇反应的产物为H(C8H6FCl2NO2),写出该反应的化学方程式_______________。写出满足下列条件的H的所有同分异构体的结构简式:_____________。Ⅰ.是一种α﹣氨基酸;Ⅱ.分子中有4种不同化学环境的氢,且分子中含有一个苯环。(6)根据已有知识并结合相关信息,写出以和ClMgCH(COOC2H5)2为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任选,合成路线流程图示例见本题题干)_____________。25、(12分)过硫酸钠(Na2S2O8)具有极强的氧化性,且不稳定,某化学兴趣小组探究过硫酸钠的相关性质,实验如下。已知SO3是无色易挥发的固体,熔点16.8℃,沸点44.8℃。(1)稳定性探究(装置如图):分解原理:2Na2S2O82Na2SO4+2SO3↑+O2↑。此装置有明显错误之处,请改正:______________________,水槽冰水浴的目的是____________________;带火星的木条的现象_______________。(2)过硫酸钠在酸性环境下,在Ag+的催化作用下可以把Mn2+氧化为紫红色的离子,所得溶液加入BaCl2可以产生白色沉淀,该反应的离子方程式为______________________,该反应的氧化剂是______________,氧化产物是________。(3)向上述溶液中加入足量的BaCl2,过滤后对沉淀进行洗涤的操作是___________________________。(4)可用H2C2O4溶液滴定产生的紫红色离子,取20mL待测液,消耗0.1mol·L-1的H2C2O4溶液30mL,则上述溶液中紫红色离子的浓度为______mol·L-1,若Na2S2O8有剩余,则测得的紫红色离子浓度将________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。26、(10分)甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]是一种补铁强化剂。实验室利用FeCO3与甘氨酸(NH2CH2COOH)制备甘氨酸亚铁,实验装置如下图所示(夹持和加热仪器已省略)。查阅资料:①甘氨酸易溶于水,微溶于乙醇;甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇。②柠檬酸易溶于水和乙醇,具有较强的还原性和酸性。实验过程:I.装置C中盛有17.4gFeCO3和200mL1.0mol·L-1甘氨酸溶液。实验时,先打开仪器a的活塞,待装置c中空气排净后,加热并不断搅拌;然后向三颈瓶中滴加柠檬酸溶液。Ⅱ.反应结束后过滤,将滤液进行蒸发浓缩;加入无水乙醇,过滤、洗涤并干燥。(1)仪器a的名称是________;与a相比,仪器b的优点是_______________。(2)装置B中盛有的试剂是:____________;装置D的作用是________________。(3)向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液可制得FeCO3,该反应的离子方程式为____________________________。(4)过程I加入柠檬酸促进FeCO3溶解并调节溶液pH,溶液pH与甘氨酸亚铁产率的关系如图所示。①pH过低或过高均导致产率下降,其原因是_____________________;②柠檬酸的作用还有________________________。(5)过程II中加入无水乙醇的目的是_______________________。(6)本实验制得15.3g甘氨酸亚铁,则其产率是_____%。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)氢气作为清洁能源有着广泛的应用前景,采用天然气制备氢气的流程如下。请回答下列问题:Ⅰ.蒸汽转化:在催化剂的作用下,水蒸气将CH4氧化,结合图表信息回答问题。(1)该过程的热化学方程式是__________。(2)平衡混合物中CO的体积分数与压强的关系如图所示,判断T1和T2的大小关系:T1_______T2(填“>”“<”或“=”),并说明理由__________。(3)一定温度下,在1L恒容的密闭容器中充入1molCH4和1mol水蒸气充分反应达平衡后,测得反应前后容器中气体的物质的量之比是3:4,计算该条件下反应的平衡常数为______________。Ⅱ.CO变换:500℃时,CO进一步与水反应生成CO2和H2。Ⅲ.模拟H2提纯工艺:将CO2和H2分离得到H2的过程如下:依据图示信息回答:(4)吸收池中发生反应的离子方程式是_________。(5)写出电解池中阳极发生的电极反应式________;结合化学用语说明K2CO3溶液再生的原因_________。29、(10分)2018年8月3日我国确诊首例非洲猪瘟疫情。目前某有效药物的主要成分——姜黄素(分子式为C12H20O6)的一种合成路线如图所示:已知:①CH3CHO+CO2↑②CH3CHO++H2O回答下列问题:(1)A的名称为_________;试剂X为_________。(2)D中含有的官能团名称为_________。(3)反应D→E的化学方程式为______________________________,其反应类型是________。(4)下列有关G(C8H8O3)的叙述不正确的是_________(填正确答案编号)。a.能与NaHCO3溶液反应b.能与浓溴水发生取代反应c.能与FeCl3溶液发生显色反应d.lmolG最多能与3molH2发生加成反应(5)姜黄素的结构简式为_________。(6)G(C8H8O3)的同分异构体中,写出同时符合下列条件的结构简式为_________。①苯环上的一取代物只有2种;②核磁共振氢谱中有4组吸收峰;③lmol该物质与烧碱溶液反应,最多消耗3molNaOH。
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、双键两端的碳原子上各有一个氢原子,所以分子式为C3H2O3,故A正确;B、分子中的单键为σ键,一共有8个,故B错误;C、该分子中碳碳双键属于非极性键,故C正确;D、此选项没有说明温度和压强,所以所得二氧化碳的体积是不确定的,故D错误。此题选C。2、B【解析】
测定硫酸铜晶体中结晶水含量实验,经计算相对误差为+0.4%,即测定的结晶水含量偏高。【详解】A.所用晶体中有受热不挥发的杂质,会导致测定的硫酸铜的质量偏大,导致测定的水的质量偏小,测定的结晶水含量偏低,故A不选;B.用玻璃棒搅拌时沾去少量的药品,会导致测定的硫酸铜的质量偏小,导致水的质量测定结果偏大,测定的结晶水含量偏高,故B选;C.未将热的坩埚放在干燥器中冷却,会导致测定的硫酸铜的质量偏大,使测定的水的质量偏小,测定的结晶水含量偏低,故C不选;D.在实验结束时没有进行恒重操作,会导致测定的硫酸铜的质量偏大,使测定的水的质量偏小,测定的结晶水含量偏低,故D不选;故选:B。3、B【解析】
R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸,则R为F元素,由元素在周期表中的位置可知,T为Cl元素,Q为Br元素,X为S元素,Z为Ar元素。【详解】A.Z为Ar元素,最外层为稳定结构,金属性与非金属性在同周期中最弱,且同周期自左而右非金属性增强,非金属性Z<X<T,A项错误;B.R为F元素,Q为Br元素,原子序数相差26,B项正确;C.同主族自上而下,非金属性减弱,非金属性F>Cl>Br,非金属性越强,气态氢化物越稳定,稳定性HF>HCl>HBr,C项错误;D.R为F,非金属性很强,没有最高价含氧酸,D项错误;答案选B。4、D【解析】
A.络合反应为可逆反应,则①浊液中存在平衡:AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq),A项正确;B.离子与SCN-结合生成络离子,则②中颜色变化说明上层清液中含有SCN-,B项正确;C.银离子与碘离子结合生成AgI黄色沉淀,则③中颜色变化说明有AgI生成,C项正确;D.硝酸银过量,不发生沉淀的转化,余下的浊液中含银离子,与KI反应生成黄色沉淀,不能证明AgI比AgSCN更难溶,D项错误;答案选D。5、D【解析】
盐类水解的本质是水的电离平衡的移动。一定条件下可逆反应不可能进行完全。【详解】A.钠能与溶液中的水反应,不会有钠剩余。4.6gNa与稀盐酸充分反应,转移电子数目必为0.2,A项正确;B.溶液中OH-全部来自水的电离。25℃、1L的溶液中c(H+)=10-9mol/L,则c(OH-)=10-5mol/L,水电离的OH-的数目为,B项正确;C.和混合气体中,“CH2”的物质的量为1mol,所含原子数为,C项正确;D.二氧化硫与氧气的反应可逆,不能完全进行。故和充分反应生成的分子数小于,D项错误。本题选D。6、B【解析】
2NaFePO4F+Na3Ti2(PO4)32Na2FePO4F+NaTi2(PO4)3分析方程式得出NaFePO4F变为Na2FePO4F,Fe在降低,发生还原反应,该物质作原电池的正极,Na3Ti2(PO4)3变为NaTi2(PO4)3,Ti在升高,发生氧化反应,该物质作原电池的负极。【详解】A选项,放电时a为正极,因此充电时,a接电源正极,故A正确;B选项,放电时,溶液中的Na+不放电,而是Na3Ti2(PO4)3中Ti在失去电子,故B错误;C选项,阴极主要是NaTi2(PO4)3得到电子,因此阴极上的电极反应为NaTi2(PO4)3+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3,故C正确;D选项,根据溶液中电荷守恒关系,理论上,该电池在充电或放电过程中溶液中的c(Na+)不变,故D正确;综上所述,答案为B。【点睛】分析化合价,根据化合价来定负极和正极,根据负极和正极来书写电极反应式。7、D【解析】
A.向蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖变成疏松多孔的海绵状炭,并放出有刺激性气味的气体,蔗糖经浓硫酸脱水得到碳,碳和浓硫酸反应生成刺激性气味的二氧化硫,体现强氧化性,故A正确;B.向KCl、KI的混合液中逐滴滴加稀AgNO3溶液,Ksp小的先出现沉淀,先生成黄色沉淀,则Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),故B正确;C.铝片先用砂纸打磨,再加入到浓硝酸中,无明显现象,浓硝酸具有强氧化性,常温下,铝表面被浓硝酸氧化为致密的氧化铝薄膜,从而阻止金属继续反应,故C正确;D.向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的硫酸亚铁溶液,溶液变成棕黄色,说明H2O2在酸性条件下氧化Fe2+变为Fe3+,一段时间后溶液中出现气泡,说明Fe3+催化H2O2分解产生O2,故D错误;答案为D。8、D【解析】
硫酸的物质的量n=2mol/L×0.065L=0.1mol,所以n(H+)=0.26mol。因为其与混合物恰好完全反应,氢离子与混合物中的氧离子生成H2O,说明混合物中含有0.1molO;n(Cl2)=0.005mol,根据反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,则溶液中n(Fe2+)=0.01mol,所以FeO为0.01mol。设Fe2O3和Al2O3为Xmol,则0.01+3X=0.1,X=0.04,所以金属原子个数是0.01+0.04×2=0.09,原混合物中金属元素和氧元素的原子个数之比为0.09:0.1=9:1.本题选A。【点睛】金属氧化物与酸反应时,酸中的氢离子与氧化物中的氧离子结合成水,所以可用酸中的氢离子的物质的量计算金属氧化物中氧离子的物质的量。混合物的计算通常可用守恒法解题,本题可用氢原子和氧原子守恒、硫酸根守恒、电荷守恒、电子转移守恒等等,所以本题还有其他解法。9、B【解析】
A.乙烯和丙烯的摩尔质量不同,无法计算混合物的物质的量,则无法判断28g由乙烯和丙烯组成的混合气体中所含碳碳双键的数目,故A错误;B.1mol乙醇转化为1mol乙醛转移电子2mol,4.6g乙醇物质的量为0.1mol,完全氧化变成乙醛,转移电子数为0.2NA,故B正确;C.pH=13的Ba(OH)2溶液,c(H+)=10-13mol/L,依据c(H+)c(OH-)=Kw,c(OH-)=10-1mol/L,25℃、pH=13的1.0LBa(OH)2溶液中含有的OH-数目为10-1mol/L×1L=0.1mol,含有的OH-数目为0.1NA,故C错误;D.标况下2.24L氯气的物质的量为0.1mol,而氯气和水的反应为可逆反应、不能进行彻底,故所得溶液中的含氯微粒有Cl2、Cl-、ClO-和HClO,故根据氯原子守恒可知:2N(Cl2)+N(Cl-)+N(ClO-)+N(HClO)=0.2NA,故含氯的微粒总数小于0.2NA,故D错误;故答案为B。10、B【解析】
A.二元弱酸草酸的,,当lgy=0时,pH=−lgc(H+)=−lgK,pH1=1.27<pH2=4.27,表明K1=10−1.27>K2=10−4.27,所以直线I表示的是与pH的变化关系,直线Ⅱ表示的是与pH的变化关系,故A错误;
B.pH=0时,,,则图中纵坐标应该是a=1.27,b=4.27,故B正确;
C.设pH=a,c(H+)=10−a,,c()>c(),104.27-a>1,则4.27-a>0,解得a<4.27,,,当c()>c(H2C2O4),102a-5.54>1,则2a-5.54>0,解得a>2.77,所以c()>c()>c(H2C2O4)对应2.77<pH<4.27,故C正确;
D.电荷守恒:c(K+)+c(H+)=c()+2c()+c(OH-),当c(K+)=c()+2c()时,c(H+)=c(OH-),对应pH=7,故D错误;故选B。11、C【解析】
A、可由环己烯发生加成反应产生,A错误;B、可由甲基丙烯与氯化氢发生加成反应生成,B错误;C、可由2,2-二甲基丙烷发生取代反应产生,不能通过加成反应生成,C正确;D.可由2,3,3—三甲基-1-丁烯与氯化氢发生加成反应生成,D错误。答案选C。12、C【解析】
随pH的升高,c(H2A)减小、c(HA-)先增大后减小、c(A2-)增大,所以pc(H2A)、pc(HA-)、pc(A2-)的变化曲线分别是。【详解】A.根据图示,pH=3.50时,c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),故A错误;B.根据a点,H2A的Ka1=10-0.8,根据c点,H2A的Ka2=10-5.3,A2-的水解常数是=10-8.7,等浓度等体积的Na2A与H2A溶液混合,电离大于水解,溶液显酸性,故B错误;C.,随着HCl的通入c(HA-)先增大后减小,所以c(H+)/c(H2A)先减小后增大,故C正确;D.根据物料守恒,pH从3.00到5.30时,c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)不变,故D错误;答案选C。13、D【解析】
A.根据图中各元素化合价知,Cu元素化合价都是+2价、H元素化合价都是+1价、Cl元素化合价都是-1价,所以化合价不变的是Cu、H、Cl元素,故A错误;B.转化过程中O2把Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+把硫离子氧化为S,则氧化性的强弱顺序:O2>Fe3+>S,故B错误;C.根据图示,反应的本质是空气中的氧气氧化H2S转化为S和水,在转化过程中能循环利用的物质有FeCl2、CuCl2、FeCl3,故C错误;D.H2S转化为硫单质,硫元素的化合价从-2价变成0价,氧元素的化合价从0价变成-2价,依据得失电子数相等,所以2H2S----O2,所以有34gH2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的量不变,需要消耗O2的质量为××32g/mol=16g,故D正确;故选D。14、B【解析】
A、由流程图可知,CO2+H2在Na-Fe3O4催化剂表面反应生成烯烃,根据元素和原子守恒可知,其反应为:,故A错误;B、中间产物Fe5C2是无机物转化为有机物的中间产物,是转化的关键,故B正确;C、催化剂HZMS-5的作用是加快反应速率,对平衡产率没有影响,故C错误;D、由图分析78%并不是表示CO2转化为汽油的转化率,故D错误;故答案为:B。15、B【解析】
A.放电时,外电路每通过0.1NA个电子时,锌片的质量减少0.05mol×65g/mol=3.25g,A正确;B.充电时,聚苯胺电极为阳极,其电势高于锌片(阴极)的电势,B错误;C.放电时,阳离子向正极移动,则混合液中的Cl-(阴离子)向负极移动,C正确;D.充电时,聚苯胺电极为阳极,接电源的正极,失电子发生氧化反应,D正确;故选B。16、D【解析】
根据题干信息和图示转换进行判断。【详解】A.由图示可知该材料选择性吸附二氧化碳,吸附作用具有选择性,故A正确;B.环氧乙烷衍生物和二氧化碳反应生成,所以利用此法可减少CO2的排放,故B正确;C.在生成的过程中,有O=C极性共价键、碳氧单键形成,故C正确;D.该过程中涉及到了气体的吸附,吸附作用属于物理变化,故D错误;答案选D。17、D【解析】
n(NaOH)=0.02L×0.50mol/L=0.01mol,由反应的关系式SO2~H2SO4~2NaOH可知,n(SO2)=0.005mol,则硫和铁组成的化合物中含有0.005molS,m(S)=0.005mol×32g/mol=0.16g,则ω(S)=×100%=36%,答案选D。18、B【解析】
由流程图可知,氢氧化钠溶液与烟气中的SO2反应生成亚硫酸钠溶液,电解亚硫酸钠溶液制得氢氧化钠溶液和硫酸,制得的氢氧化钠溶液可以循环使用;电解Na2SO3溶液时,亚硫酸根通过阴离子交换膜进入右室,在b极上失电子发生氧化反应生成硫酸根,SO32——2e—+H2O=SO42—+,2H+,则b极为阳极,与电源正极相连,左室中,水在a极得电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为2H2O+2e一=2OH—+H2↑,溶液中OH—浓度增大,Na+离子通过阳离子交换膜进入左室,则a极为阴极,与电源负极相连。【详解】A项、电解Na2SO3溶液时,亚硫酸根通过阴离子交换膜进入右室,Na+离子通过阳离子交换膜进入左室,则膜1为阳离子交换膜,膜2为阴离子交换膜,故A错误;B项、a极为阴极,与锌锰碱性电池的负极锌极相连,故B正确;C项、a极为阴极,水在阴极得电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为2H2O+2e一=2OH—+H2↑,故C错误;D项、由阴极电极反应式可知,若收集标准状况下22.4LH2,转移2mol电子,故D错误。故选B。【点睛】本题考查了电解原理,注意电解池反应的原理和离子流动的方向,能够正确判断电极名称,明确离子交换膜的作用是解答关键。19、B【解析】
A.由“HA的酸性弱于HB的酸性”可知,Ka(HB)>Ka(HA),由图可知,曲线I表示溶液的pH与-lgc(B-)的变化关系,错误;B.根据图中M、N点的数据可知,c(A-)=c(B-),c(HA)=c(HB),故,正确;M点与N点存在c(A-)=c(B-),M点溶液的pH比N点溶液的pH小,故M点水的电离程度弱,错误;D.N、Q点对应溶液的pH相等,由图可知c(A-)<c(B-),根据电荷守恒可知,N点对应的溶液中c(Na+)小于Q点对应的溶液中c(Na+),错误。20、B【解析】分析:本题对阿伏加德罗常数相关知识进行了考察。A中考察1mol金刚石中含有2NA个C-C键,1molSiO2含有4NA个Si-O键;B中考察甲苯中的甲基被氧化为羧基,根据化合价法则,判断出碳元素的化合价变化情况,然后计算反应电子转移的数目;C中考察碳酸根离子的水解规律;D中考察只有气体在标况下,才能用气体摩尔体积进行计算。详解:1mol金刚石中含有2NA个C-C键,1molSiO2含有4NA个Si-O键,A错误;由甲苯变为苯甲酸,碳元素化合价变化7×(-2/7+8/7)=6;9.2g甲苯(即为0.1mol)被氧化为苯甲酸,转移的电子数为0.6NA,B正确;Na2CO3溶液中会有少量CO32-发生水解,因此在含CO32-总数为NA的Na2CO3溶液中,溶质的总量大于1mol,所以Na+总数大于2NA,C错误;标准状况下,庚烷为液态,无法用气体摩尔体积进行计算,D错误;正确选项B。21、C【解析】
A.由图示知反应池中,Fe3+与硫化氢发生氧化还原反应,反应的离子方程式为:H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+,故A正确;B.a极产生Fe3+,发生氧化反应,所以为阳极,b为阴极,故B正确;C.若交换膜为质子交换膜,则H+进入b极,则NaOH溶液的浓度逐渐变小,故C错误D.若交换膜为阳离子交换膜,Fe3+会向阴极移动,与氢氧根离子生成红褐色Fe(OH)沉淀3,故D正确;故选C。22、B【解析】
A.原电池中阳离子向正极迁移,阴离子向负极迁移,所以盐桥中的K+向正极迁移,NO3-向负极迁移。A项错误;B.该反应熵增加(即△S>0),因高温下才能发生反应,低温下不能反应,即低温下△H-T△S>0,所以△H>0。B项正确;C.因为混合溶液中存在HCO3-H++CO32-平衡,其平衡常数K=,即=,K只与温度有关,加水稀释过程中K值不变,而c(H+)增大,所以增大,C项错误;D.电解精炼铜时,阴极只有Cu2+放电:Cu2++2e-=Cu,3.2g铜的物质的量==0.05mol,所以阴极得到电子的物质的量为0.05mol×2e-=0.1mole-,即6.02×1022个电子,根据电解池中电子转移守恒可知阳极失去的电子数也为6.02×1022。D项错误;答案选B。【点睛】本题易错点是C选项,CO32-水解生成HCO3-:CO32-+H2OHCO3-+OH-;HCO3-电离产生CO32-:HCO3-CO32-+H+,从这两个平衡移动的“此长彼消”角度不易判断,若从HCO3-电离平衡常数入手分析便能准确判断值的变化。二、非选择题(共84分)23、酚羟基C8H7NO4浓硫酸、浓硝酸、加热相同:++HCl2+H2【解析】
根据流程图,A在浓硫酸、浓硝酸、加热条件下发生取代反应生成B,B的结构简式为,B和发生取代反应生成C(),C和磷酸在加热条件下发生取代生成D,D在SOCl2、催化剂、加热条件下转化为E(),E与A发生被取代转化为F,根据E、F的结构简式可判断,A的结构简式为,据此分析答题。【详解】(1)根据流程图中A的结构简式分析,官能团名称是羟基;根据图示C中的每个节点为碳原子,每个碳原子连接4个共价键,不足键由氢原子补齐,则分子式为C8H7NO4;(2)A到B为硝化反应,根据分析,B的结构简式为,A到B的反应条件是浓硫酸、浓硝酸、加热;(3)根据分析,B和发生取代反应生成C(),C和磷酸在加热条件下发生取代生成D,则B到C、D到E的反应类型相同;E与A发生被取代转化为F,A的结构简式为,化学方程式为:++HCl;(4)C的结构简式为,H是C的同分异构体,①硝基直接连在苯环上,②核磁共振氢谱峰面积之比为2:2:2:1,说明分子结构中含有4中不同环境的氢原子,且氢原子的个数比为2:2:2:1,③遇FeCl3溶液显紫色,说明结构中含有酚羟基,根据不饱和度可知,还存在CH=CH2,满足下列条件的同分异构体结构简式为、,共有有2种;(5)与氢气在催化剂作用下发生加成反应生成,在SOCl2、催化剂、加热条件下转化为,则合成路线为:+H2。24、酯基羰基取代反应5或或
或【解析】
(1)结合常见的官能团的结构和名称分析解答;(2)对比C、D的结构,可知C中酰氯中氯原子被-CH(COOC2H5)2替代生成D;(3)化合物X的分子式为C3H7N,对比F、G的结构,F中-OCH3被替代生成G,同时生成甲醇,据此分析判断X的结构;(4)根据甲烷为四面体结构,单键可以旋转,分析判断;(5)H(C8H6FCl2NO2)的一种同分异构体满足:Ⅰ.是一种α-氨基酸,说明氨基、羧基连接同一碳原子上,Ⅱ.分子中有4种不同化学环境的氢,且分子中含有一个苯环,由于氨基、羧基中共含有的3个H原子是2种化学环境不同的氢,故另外3个H原子有2种不同的氢,应存在对称结构;(6)模仿路线流程设计,发生催化氧化生成,进一步氧化生成,再与SOCl2作用生成,进一步与ClMgCH(COOC2H5)2反应生成,最后水解生成。【详解】(1)G的结构为,其中含有的含氧官能团有:酯基、羰基,故答案为酯基、羰基;(2)对比C()、D()的结构,可知C中酰氯中氯原子被-CH(COOC2H5)2替代生成D,属于取代反应,故答案为取代反应;(3)化合物X的分子式为C3H7N,对比F()、G()的结构,F中-OCH3被替代生成G,同时生成甲醇,则X结构简式为:,故答案为;(4)甲烷为四面体结构,单键可以旋转,则HC(OC2H5)3中最多有5个碳原子共面,故答案为5;(5)B()和乙醇反应的产物H为,反应的方程式为;H的分子式为C8H6FCl2NO2,H的一种同分异构体满足:Ⅰ.是一种α-氨基酸,说明氨基、羧基连接同一碳原子上,Ⅱ.分子中有4种不同化学环境的氢,且分子中含有一个苯环,由于氨基、羧基中共含有的3个H原子是2种化学环境不同的氢,故另外3个H原子有2种不同的氢,应存在对称结构,H的同分异构体结构简式可能为:或或或,故答案为;或或或;(6)以和ClMgCH(COOC2H5)2为原料制备。模仿路线流程设计,发生催化氧化生成,进一步氧化生成,再与SOCl2作用生成,进一步与ClMgCH(COOC2H5)2反应生成,最后水解生成,合成路线流程图为:,故答案为。【点睛】本题的难点和易错点为(6)中合成路线的设计,要注意利用题干转化关系中隐含的信息进行知识的迁移;另一个易错点为(5)中同分异构体的书写,要注意不要漏写。25、试管口应该略向下倾斜冷却并收集SO3木条复燃2Mn2++5S2O+8H2O2MnO+10SO+16H+S2OMnO用玻璃棒引流,向漏斗中加蒸馏水至没过沉淀,使蒸馏水自然流下,重复操作2~3次(合理即可)0.06偏高【解析】
(1)在试管中加热固体时,试管口应略微向下倾斜;根据SO3、氧气的性质进行分析;(2)X为MnO4-,向所得溶液中加入BaCl2溶液可以产生白色沉淀,则产物中有SO42-,据此写出离子方程式,并根据氧化还原反应规律判断氧化剂、氧化产物;(3)根据沉淀洗涤的方法进行回答;(4)根据得失电子守恒可得到关系式:5H2C2O4---2MnO4-,带入数值进行计算;Na2S2O8也具有氧化性,氧化H2C2O4。【详解】(1)在试管中加热固体时,试管口应略微向下倾斜,SO3的熔、沸点均在0℃以上,因此冰水浴有利于将SO3冷却为固体,便于收集SO3,由Na2S2O8的分解原理可知,生成物中有氧气,所以在导管出气口的带火星的木条会复燃,故答案为:试管口应该略向下倾斜;冷却并收集SO3;木条复燃;(2)X为MnO4-,向所得溶液中加入BaCl2溶液可以产生白色沉淀,则产物中有SO42-,则反应的离子方程式为2Mn2++5S2O+8H2O2MnO+10SO+16H+,根据该反应中元素化合价的变化可知,氧化剂是S2O82-,氧化产物是MnO4-,故答案为:2Mn2++5S2O+8H2O2MnO+10SO+16H+;S2O82-;MnO4-;(3)沉淀洗涤时,需要用玻璃棒引流,并且所加蒸馏水需要没过沉淀,需要洗涤2~3次,故答案为:用玻璃棒引流,向漏斗中加蒸馏水至没过沉淀,使蒸馏水自然流下,重复操作2~3次(合理即可);(4)根据得失电子守恒可得到关系式:则,Na2S2O8具有氧化性,消耗的H2C2O4溶液增多,导致测得的结果偏高,故答案为:0.06;偏高。26、分液漏斗平衡压强、便于液体顺利流下饱和NaHCO3溶液检验装置内空气是否排净,防止空气进入装置C中Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2OpH过低,H+与NH2CH2COOH反应生成NH3+CH2COOH;pH过高,Fe2+与OH-反应生成Fe(OH)2沉淀防止Fe2+被氧化降低甘氨酸亚铁的溶解度,使其结晶析出75【解析】
(1)根据仪器的结构确定仪器a的名称;仪器b可平衡液面和容器内的压强;(2)装置B的作用是除去CO2中混有的HCl;澄清石灰水遇CO2气体变浑浊;(3)向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液可制得FeCO3,同时应有CO2气体生成,根据守恒法写出反应的离子方程式;(4)①甘氨酸具有两性,能与H+反应;溶液中的Fe2+易水解生成Fe(OH)2沉淀;②柠檬酸的还原性比Fe2+还原性强,更易被空气中氧气氧化;(5)甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇;(6)17.4gFeCO3的物质的量为=0.15mol,200mL甘氨酸溶液中含甘氨酸的物质的量为0.2L×1.0mol·L-1=0.2mol,理论上生成0.1mol的甘氨酸亚铁,理论上可产生甘氨酸亚铁:204g▪mol-1×0.1mol=20.4g,以此计算产率。【详解】(1)根据仪器的结构可知仪器a的名称分液漏斗;仪器b可平衡液面和容器内的压强,便于液体顺利流下;(2)装置B的作用是除去CO2中混有的HCl,则装置B中盛有的试剂饱和NaHCO3溶液;当装置内空气全部排净后,多余的CO2气体排出遇澄清的石灰水变浑浊,则装置D的作用是检验装置内空气是否排净,防止空气进入装置C中;(3)向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液可制得FeCO3,同时应有CO2气体生成,发生反应的离子方程式为Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;(4)①过程I加入柠檬酸促进FeCO3溶解并调节溶液pH,当pH过低即酸性较强时,甘氨酸会与H+反应生成NH3+CH2COOH;当pH过高即溶液中OH-较大时,Fe2+与OH-反应生成Fe(OH)2沉淀,故pH过低或过高均会导致产率下降;②柠檬酸的还原性比Fe2+还原性强,更易被空气中氧气氧化,则滴加柠檬酸可防止Fe2+被氧化;(5)甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇,则过程II中加入无水乙醇可降低甘氨酸亚铁的溶解度,使其结晶析出;(6)17.4gFeCO3的物质的量为=0.15mol,200mL甘氨酸溶液中甘氨酸的物质的量为0.2L×1.0mol·L-1=0.2mol,理论上生成0.1mol的甘氨酸亚铁,理论上可产生甘氨酸亚铁:204g▪mol-1×0.1mol=20.4g,产率是=75%。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同不容易分层除去有机相中的水防止常压蒸馏时,乙酸苄酯未达沸点前就已发生分解【解析】
CH2OH+(CH3CO)2OCH2OOCCH3(乙酸苄酯)+CH3COOH,是液体混合加热,可油浴(或沙浴)均匀加热,使用无水CH3COONa作催化剂来加快反应速率,用15%的Na2CO3溶液来提高产率,用15%的食盐水分离CH2OOCCH3和其它能溶于水的混合物,有机相用无水CaCl2干燥,最后蒸馏提纯得到产品。【详解
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