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文档简介
山西省芮城县2024年高三第五次模拟考试化学试卷考生须知: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(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、下列依据相关实验得出的结论正确的是()A.向某溶液中加入稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,该溶液一定是碳酸盐溶液B.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液C.将某气体通入溴水中,溴水颜色褪去,该气体一定是乙烯D.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,该溶液中一定含Fe2+2、亚硝酸钠广泛用于媒染剂、漂白剂等。某兴趣小组用下列装置制取较纯净的NaNO2。甲乙丙丁反应原理为:2NO+Na2O2=2NaNO2。已知:NO能被酸性KMnO4氧化成NO3-,MnO4-被还原为Mn2+。下列分析错误的是A.甲中滴入稀硝酸前需通人N2B.仪器的连接顺序为a-f-g-d-e-bC.丙中CaCl2用于干燥NOD.乙中吸收尾气时发生的离子反应为3MnO4-+5NO+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O3、CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰胺的反应:NH3+CO2→+H2O,下列有关三聚氰胺的说法正确的是A.分子式为C3H6N3O3B.属于共价化合物C.分子中既含极性键,又含非极性键D.生成该物质的上述反应为中和反应4、用化学方法不能实现的是()A.生成一种新分子 B.生成一种新离子C.生成一种新同位素 D.生成一种新单质5、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、常温下,将溶液分别滴加到浓度均为的溶液中,所得的沉淀溶解平衡曲线如图所示(用表示,不考虑的水解)。下列叙述正确的是()。A.的数量级为B.点对应的溶液为不饱和溶液C.所用溶液的浓度为D.平衡常数为,反应趋于完全7、短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,原子序数之和为42,X原子的核外电子总数等于Y的最外层电子数,Z原子最外层只有1个电子,W能形成酸性最强的含氧酸。下列说法正确的是A.单质的熔点:Z>X B.Z与Y、W均能形成离子化合物C.气态氢化物的沸点:X<Y<W D.X、Z的氧化物均含非极性键8、一定条件下,在水溶液中1molCl-、ClOx-(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法正确的是()A.这些离子中结合H+能力最强的是AB.A、B、C、D、E五种微粒中C最稳定C.C→B+D的反应,反应物的总键能小于生成物的总键能D.B→A+D反应的热化学方程式为3ClO-(aq)=ClO3-(aq)+2Cl-(aq)ΔH=+116kJ·mol-19、亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图,有关说法不正确的是()A.NaOH的电子式为B.加入的H2O2起氧化作用C.ClO2发生器中发生反应的离子方程式为2ClO3﹣+SO2═2ClO2+SO42﹣D.操作②实验方法是重结晶10、己知在碱性溶液中可发生如下反应:2R(OH)3+3C1O-+4OH-=2RO4n-+3Cl-+5H2O。则RO4n-中R的化合价是()A.+3 B.+4 C.+5 D.+611、据最近报道,中科院院士在实验室中“种”出了钻石,其结构、性能与金刚石无异,使用的“肥料”是甲烷。则下列错误的是()A.种出的钻石是有机物 B.该种钻石是原子晶体C.甲烷是最简单的烷烃 D.甲烷是可燃性的气体12、下列有关化合物的说法正确的是()A.所有原子共平面 B.其一氯代物有6种C.是苯的同系物 D.能使酸性高锰酸钾溶液褪色13、煤、石油、天然气仍是人类使用的主要能源,同时也是重要的化工原料,我们熟悉的塑料、合成纤维和合成橡胶都主要是以石油、煤和天然气为原料生产的。下列说法中不正确的是A.石油在加热和催化剂的作用下,可以通过结构重整,生成苯、甲苯、苯甲酸等芳香烃B.煤干馏的产品有出炉煤气、煤焦油和焦炭C.棉花、羊毛、蚕丝和麻等都是天然纤维D.天然气是一种清洁的化石燃料,作为化工原料它主要用于合成氨和甲醇14、炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧,活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示,活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列说法错误的是()A.氧分子的活化包括O-O键的断裂与C-O键的生成B.每活化一个氧分子放出0.29eV的能量C.水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eVD.炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂15、下列有水参加的反应中,属于氧化还原反应,但水既不是氧化剂也不是还原剂的是()A.CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑B.2F2+2H2O=4HF+O2↑C.Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑D.SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO416、关于化工生产原理的叙述中,不符合目前工业生产实际的是A.硫酸工业中,三氧化硫在吸收塔内被水吸收制成浓硫酸B.炼铁工业中,用焦炭和空气反应产生的一氧化碳在高温下还原铁矿石中的铁C.合成氨工业中,用铁触媒作催化剂,可提高单位时间氨的产量D.氯碱工业中,电解槽的阴极区产生NaOH17、通常检测SO2含量是否达到排放标准的反应原理是SO2+H2O2+BaCl2=BaSO4↓+2HCl。设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是()A.生成2.33gBaSO4沉淀时,转移电子数目为0.02NAB.SO2具有漂白性,从而可使品红褪色C.17gH2O2中含有非极性键的数目为0.5NAD.0.1molBaCl2晶体中所含分子总数为0.1NA18、现有短周期主族元素X、Y、Z、R、T,R原子最外层电子数是电子层数的2倍;Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物,Z与T形成的Z2T型化合物能破坏水的电离平衡,五种元素的原子半径与原子序数的关系如图所示。下列推断正确的是()A.原子半径和离子半径均满足:Y<ZB.简单氢化物的沸点和热稳定性均满足:Y>TC.最高价氧化物对应的水化物的酸性:T<RD.常温下,0.1mol·L-1由X、Y、Z、T四种元素组成的化合物的水溶液的pH一定大于119、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0.5NA20、国庆期间对大量盆栽鲜花施用了S-诱抗素制剂以保证鲜花盛开,S-诱抗素的分子结构如图。下列关于该物质的说法正确的是A.该有机物的分子式为C15H21O4B.该有机物能发生取代、加成和水解反应C.1mol该有机物与足量溴反应最多消耗4molBr2D.1mol该有机物与足量Na反应生成生成1molH221、下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()A.氨水应密闭保存,置低温处B.在FeCl2溶液中加入铁粉防止氧化变质C.生产硝酸中使用过量空气以提高氨的利用率D.实验室用排饱和食盐水法收集氯气22、下列说法中的因果关系正确的是A.因为氢氟酸显弱酸性,可用于雕刻玻璃B.因为液态氨气化时吸热,可用液态氨作制冷剂C.因为明矾溶于水生成氢氧化铝胶体,起消毒杀菌的作用D.用铝制容器盛放浓硝酸,是因为铝和浓硝酸不反应二、非选择题(共84分)23、(14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)_____________。24、(12分)某化合物X有三种元素组成,某学习小组进行了如下实验:(1)化合物X的化学式为___________(2)混合气体N通入足量的NaOH溶液中,恰好完全反应生成一种盐,其离子反应方程式为______________。(3)黑色固体Y与NH3的化学方程式为____________(4)若以X▪3H2O进行实验,在170℃时可以生成一种中间产物W。0.1mol化合物W能与0.6molHCl刚好完全反应,若0.1mol化合物W再继续加热生成黑色固体Y的质量为32.0g。则化合物W的化学式为______________。(5)混合气体N有毒,为保护环境,可以用保险粉(Na2S2O4)吸收。请说明混合气体N能用保险粉吸收的理由___________。25、(12分)ClO2与Cl2的氧化性相近,常温下均为气体,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。(1)仪器C的名称是:___。安装F中导管时,应选用图2中的:___(填“a”或“b”)。(2)打开B的活塞,A中氯酸钠和稀盐酸混和产生Cl2和ClO2,写出反应化学方程式:___;为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,可采取的措施是___。(3)关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是:___。(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为:___,在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用是:___。(5)已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和Ⅱ,加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示,若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是___,(选填“I”或“II”)理由是:___。26、(10分)某研究小组利用下图装置探究温度对氨气还原Fe2O3的影响(固定装置略)。完成下列填空:(1)实验时A中有大量紫红色的烟气,则NH4I的分解产物为___(至少填三种),E装置的作用是___。(2)装置B中的反应方程式:______,D装置的作用是______。某研究小组按上图装置进行对比实验,甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置C加热,反应产物均为黑色粉末(纯净物),两组分别用各自的产物进行以下探究,完成下列填空:步骤操作甲组现象乙组现象1取黑色粉末加入稀盐酸溶解,无气泡溶解,有气泡2取步骤1中溶液,滴加KSCN溶液变红无现象3向步骤2溶液中滴加新制氯水红色先变深后褪去先变红后也褪色(3)乙组得到的黑色粉末是______。(4)甲组步骤1中反应的离子方程式为______。(5)乙组步骤3中,溶液变红的原因为______;溶液褪色可能的原因及其验证方法为______。(6)若装置C中Fe2O3反应后的产物是两种氧化物组成的混合物,为研究氧化物的组成,研究小组取样品7.84克在加热条件下通入氨气,完全反应后,停止加热,反应管中铁粉冷却后,称得质量为5.6克,则混合物的组成为______。27、(12分)依据图1中氮元素及其化合物的转化关系,回答问题:(1)实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气,该反应的化学方程式为_________。(2)下列试剂不能用于干燥NH3的是__________。A.浓硫酸B.碱石灰C.NaOH固体(3)工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸分为三步:①NH3→NO的化学方程式为______________。②NO→NO2反应的实验现象是____________。③NO2+H2O→HNO3中氧化剂与还原剂物质的量之比为______。(4)图1中,实验室只用一种物质将NO直接转化为硝酸且绿色环保,则该物质的化学式为_____。(5)若要将NH3→N2,从原理上看,下列试剂可行的是______。A.O2B.NaC.NH4ClD.NO228、(14分)铜存在于自然界的多种矿石中。(1)CuSO4、Cu(NO3)2中阳离子的最外层电子的轨道表示式为____________________,S、O、N三种元素的电负性由小到大的顺序为__________________。(2)CuSO4中SO42-的中心原子的杂化轨道类型为__________;Cu(NO3)2晶体中NO3-的空间立体构型是________。(3)CuSO4晶体熔点560℃,Cu(NO3)2晶体熔点115℃。前者比后者熔点高的原因是________________。(4)CuSO4·5H2O溶解于水后溶液呈天蓝色,滴加氨水首先生成沉淀,继续滴加氨水沉淀溶解,得到深蓝色透明溶液。沉淀加氨水后得到深蓝色溶液的离子方程式为___________;判断NH3和H2O与Cu2+的配位能力:NH3__________H2O(填“>”“=”或“<”)。(5)某种Cu与O形成的氧化物,其晶胞结构如图所示。①该晶胞原子坐标参数a(0,0,0),b(1,0,0),c()。则d原子的坐标参数为____________________,该氧化物的化学式为______________________________。②若该氧化物晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数值为NA,则晶体密度p=______g·cm-3(列出数学表达式,1pm=10-12m)。29、(10分)二氧化碳减排和再利用技术是促进工业可持续发展和社会环保的重要措施。将工业废气中的二氧化碳转化为甲醇,其原理是:CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g)△H=-53.7kJ/mol(1)308K时,向2L密闭容器中通入0.04molCO2和0.08molH2,测得其压强(p)随时间(t)变化如图1中曲线I所示。①反应开始至达平衡时,υ(H2)=________;该温度下反应的平衡常数为______mol-2·L2。②若只改变某一条件,其他条件相同时,曲线变化为II,则改变的条件是____。(2)还可以通过以下途径实现CO2向CH3OH的转化:反应I:CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g)△H<0反应Ⅱ:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H<0反应I和反应Ⅱ的平衡常数K随温度T的变化如图2所示。①根据图中数据分析可知,T1____T2(填“>”、“<”或“=”);T2时CO2转化为CH3OH的平衡常数K=_______;②目前,许多国家采用CO2代替CO(以煤和天然气为原料)生产CH3OH,其优点是_________。(3)用电解法可将CO2转化为多种燃料,原理如图3。铜电极上产生HCOOH的电极反应式为_________。
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、D【解析】
A、向某溶液中加入稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,该溶液可能是碳酸盐溶液或碳酸氢盐溶液或亚硫酸盐溶液,故A错误;B、用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,钾元素的焰色反应若不用钴玻璃也会发出黄色火焰,该溶液不一定是含钠元素的溶液,故B错误;C、将某气体通入溴水中,溴水颜色褪去,通入的气体只要是还原性气体或能发生加成的有机气体都可以使溴水褪色,如二氧化硫、硫化氢等,该气体不一定是乙烯,故C错误;D、向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,说明不含铁离子,滴加氯水后溶液显红色,氯气氧化亚铁离子为铁离子,遇到KSCN溶液生成血红色溶液证明该溶液中一定含Fe2+,故D正确;故选D。2、B【解析】
A.甲中稀硝酸与铜反应生成一氧化氮,一氧化氮易被空气中的氧气氧化,需要将装置中的空气全部排尽,空气中有少量二氧化碳,也会和过氧化钠反应,否则丁装置中无法制得亚硝酸钠,则滴入稀硝酸前需通人N2排空气,故A正确;B.制取的一氧化氮含有水蒸气,过氧化钠可与水反应,导致制取产物不纯,可用氯化钙吸收水蒸气,一氧化氮有毒,不能排放的大气中,可用高锰酸钾溶液吸收,则仪器的连接顺序为a-d-e-f-g-b或a-d-e-g-f-b,故B错误;C.根据B选项分析,制取的一氧化氮含有水蒸气,过氧化钠可与水反应,导致制取产物不纯,可用氯化钙吸收水蒸气,故丙中CaCl2用于干燥NO,故C正确;D.根据已知信息:NO能被酸性KMnO4氧化成NO3-,MnO4-被还原为Mn2+,则乙中吸收尾气时发生的离子反应为3MnO4-+5NO+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O,故D正确;答案选B。【点睛】过氧化钠与NO制取亚硝酸钠的过程中,需要考虑过氧化钠的性质,过氧化钠和二氧化碳反应,会和水反应,导致实验有误差,还要考虑尾气处理装置。3、B【解析】
A、根据结构简式可知分子式为C3H3N3O3,A错误;B、由不同种元素组成,分子中的化学键全部是共价键,属于共价化合物,B正确;C、同种元素原子形成的共价键是非极性键,不同种元素原子形成的共价键是极性键,则分子中只含极性键,C错误;D、酸碱反应生成盐和水的反应是中和反应,生成该物质的上述反应不是中和反应,D错误;答案选B。4、C【解析】
化学变化的实质是相互接触的分子间发生原子或电子的转换或转移,生成新的分子并伴有能量变化的过程。【详解】根据化学变化的实质是相互接触的分子间发生原子或电子的转换或转移,生成新的分子并伴有能量变化的过程,原子并没有发生变化,可知通过化学方法可以生产一种新分子,也可以生成一种新离子,还可生成一种新单质;具有一定数目的质子和一定数目的中子的原子称为核素,即核素的种类决定于原子核,而化学反应只是核外电子数目的变化,所以生成一种新同位素通过化学反应是不能实现的,故C符合;答案选C。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、D【解析】
A.由图象可知-lgc(SeO32-)=5.0时,-lgc(Ag+)=5,则Ksp(Ag2SeO3)=c2(Ag+)×c(SeO32-)=10-15,数量级为10-15,故A错误;B.由图象可知d点对应的c(Ag+)偏大,应生成沉淀,B错误;C.由图象可知起始时,-lgc(Ag+)=2,则所用AgNO3溶液的浓度为10-2mol/L,C错误;D.Ag2SeO3(s)+2Br-(aq)=2AgBr(s)+SeO32-(aq)平衡常数为K==109.6>105,反应趋于完全,D正确;故合理选项是D。7、B【解析】
短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,原子序数之和为42,Z原子最外层只有1个电子,Z是第IA元素,结合原子序数大小可知Z为Na元素;W能形成酸性最强的含氧酸,W应该为Cl元素;X、Y的原子序数之和=42-11-17=14,X原子的核外电子数等于Y的最外层电子数,Y只能位于第二周期,设X的核外电子数为x,则x+(2+x)=14,解得x=6,则X为C元素、Y为O元素,据此结合元素周期律分析解答。【详解】根据上述分析,X为C元素,Y为O元素,Z为Na元素,W为Cl元素。A.X、Z分别为C、Na元素,金属Na的熔点较低,C的单质一般为金刚石或石墨,熔点较高,熔点:X>Z,故A错误;B.Na与O和Cl形成的化合物为氧化钠和过氧化钠、NaCl,都是离子化合物,故B正确;C.水分子间能够形成氢键,沸点:H2O>HCl,故C错误;D.X、Z的氧化物可以是CO或CO2、Na2O或Na2O2,仅Na2O2有非极性键,故D错误;故选B。8、C【解析】
A.酸性越弱的酸,阴离子结合氢离子能力越强,次氯酸是最弱的酸,所以ClO-结合氢离子能力最强,即B结合氢离子能力最强,故A错误;B.A、B、C、D、E中A能量最低,所以最稳定,故B错误;C.C→B+D,根据转移电子守恒得该反应方程式为2ClO2-=ClO3-+ClO-,反应热=(64kJ/mol+60kJ/mol)-2×100kJ/mol=-76kJ/mol,则该反应为放热,所以反应物的总键能小于生成物的总键能,故C正确;D.根据转移电子守恒得B→A+D的反应方程式为3ClO-=ClO3-+2Cl-,反应热=(64kJ/mol+2×0kJ/mol)-3×60kJ/mol=-116kJ/mol,所以该热化学反应方程式为3ClO-(aq)=ClO3-(aq)+2Cl-(aq)△H=-116kJ/mol,故D错误;故选C。【点睛】本题的易错点为CD,要注意焓变与键能的关系,△H=反应物的总键能-生成物的总键能。9、B【解析】
ClO2发生器中发生反应生成ClO2和NaHSO4,反应后通入空气,可将ClO2赶入吸收器,加入NaOH、过氧化氢,可生成NaClO2,过氧化氢被氧化生成氧气,经冷却结晶、重结晶、干燥得到NaClO2.3H2O,以此解答该题。【详解】A.书写电子式时原子团用中括号括起来,NaOH的电子式,故A正确;B.在吸收塔中二氧化氯生成亚氯酸钠,氯元素化合价由+4变为+3,化合价降低做氧化剂,有氧化必有还原,H2O2做还原剂起还原作用,故B不正确;C.ClO2发生器中发生反应的离子方程式为2ClO3﹣+SO2═2ClO2+SO42﹣,故C正确;D.将粗晶体进行精制,可以采用重结晶,故D正确;故选:B。10、D【解析】
根据方程式两端电荷守恒可知n==2,O元素是-2价,所以R的化合价是+6价,答案选D。11、A【解析】
A.由题中信息可知,种出的钻石的结构、性能与金刚石无异,则种出的钻石和金刚石均是碳的单质,由C原子构成,不是有机物,故A错误;B.种出的钻石的结构、性能与金刚石无异,则种出的钻石和金刚石的晶体类型相同,均为原子晶体,故B正确;C.甲烷是最简单的有机物,1个分子中只含有4个C-H键,并且符合烷烃通式为CnH2n+2,即甲烷是最简单的烷烃,故C正确;D.甲烷分子式为CH4,具有可燃性,是可燃性气体,故D正确;故选:A。12、D【解析】
A.连接苯环和环丙烯基的碳碳单键可以旋转,苯平面和烯平面不一定共平面,故A错误;B.有一对称轴,如图,其一氯代物有5种,故B错误;C.苯的同系物中侧链是饱和烃基,故C错误;D.中有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D正确;故选D。13、A【解析】
A.石油在加热和催化剂的作用下,可以通过结构重整,使链状烃转化为环状烃,生成苯、甲苯等芳香烃,苯甲酸属于烃的含氧衍生物,不属于芳香烃,故A错误;B.煤干馏发生化学变化,产品有出炉煤气、煤焦油和焦炭等,故B正确;C.天然纤维的种类很多,长期大量用于纺织的有棉、麻、毛、丝四种。棉和麻是植物纤维,毛和丝是动物纤维,故C正确;D.天然气广泛用于民用及商业燃气灶具、热水器,天然气也可用作化工原料,以天然气为原料的一次加工产品主要有合成氨、甲醇、炭黑等近20个品种,故D正确。故答案选A。14、C【解析】
A.由图可知,氧分子的活化是O-O键的断裂与C-O键的生成过程,故A正确;B.由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,因此每活化一个氧分子放出0.29eV的能量,故B正确;C.由图可知,水可使氧分子活化反应的活化能降低0.18eV,故C错误;D.活化氧可以快速氧化二氧化硫,而炭黑颗粒可以活化氧分子,因此炭黑颗粒可以看作大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂,故D正确。故选C。15、D【解析】
A.H2O中H元素的化合价降低,则属于氧化还原反应,水作氧化剂,故A不选;B.反应中水中O元素的化合价升高,则属于氧化还原反应,水作还原剂,故B不选;C.反应没有元素的化合价变化,不属于氧化还原反应,故C不选;D.SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4反应中,S、Cl元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,H2O中没有元素的化合价变化,水既不是氧化剂也不是还原剂,故D选;故选D。16、A【解析】
A.吸收塔中SO3如果用水吸收,发生反应:SO3+H2O═H2SO4,该反应为放热反应,放出的热量易导致酸雾形成,阻隔在三氧化硫和水之间,阻碍水对三氧化硫的吸收;而浓硫酸的沸点高,难以气化,不会形成酸雾,同时三氧化硫易溶于浓硫酸,所以工业上从吸收塔顶部喷洒浓硫酸作吸收液,最终得到“发烟”硫酸,A项错误;B、工业制铁是CO还原铁矿石:3CO+Fe2O32Fe+3CO2,B项正确;C.催化剂不会引起化学平衡的移动,但是加快了化学反应速率,从而提高单位时间氨的产量,C项正确;D.氯碱工业中,阴极是氢离子得到电子生成氢气发生还原反应,阴极附近水电离平衡破坏,同时生成NaOH,D项正确;答案选A。【点睛】氯碱工业是常考点,其实质是电解饱和食盐水,阳极氯离子发生氧化反应,其电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑,阴极水发生还原反应,其电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,阴极放氢生碱,会使酚酞变红。17、D【解析】
A.2.33gBaSO4物质的量为0.01mol,根据BaSO4~2e-得,当生成0.01molBaSO4时,转移电子数目为0.02NA,故A正确;B.SO2具有漂白性,可使品红褪色,故B正确;C.1个H2O2分子中很有1个非极性键,17gH2O2物质的量为0.5mol,含有非极性键的数目为0.5NA,故C正确;D.BaCl2为离子化合物,不含分子,故D错误;故答案选D。18、B【解析】
R原子最外层电子数是电子层数的2倍,则R可能为C或S,结合题图可知R为C;Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物,则Y为O,Z为Na;Z与T形成的Z2T型化合物能破坏水的电离平衡,则T为S;X的原子半径、原子序数最小,则X为H。【详解】A.电子层越多,原子半径越大,则原子半径为O<Na,具有相同电子排布的离子中,原子序数大的离子半径小,则离子半径为O2->Na+,故A错误;B.Y、T的简单氢化物分别为H2O、H2S,水分子间存在氢键,则沸点H2O>H2S,元素非金属性越强,对应的简单氢化物的热稳定性越强,则热稳定性H2O>H2S,故B正确;C.非金属性S>C,则最高价氧化物对应的水化物的酸性为H2SO4>H2CO3,故C错误;D.由H、O、Na、S四种元素组成的常见化合物有NaHSO3和NaHSO4,0.1mol·L-1NaHSO3溶液的pH>1,0.1mol·L-1NaHSO4溶液的pH=1,故D错误。综上所述,答案为B。【点睛】氢化物稳定性与非金属有关,氢化物沸点与非金属无关,与范德华力、氢键有关,两者不能混淆。19、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。20、D【解析】
由题给结构简式可知,S-诱抗素的分子式为C15H20O4,官能团为羰基、碳碳双键、醇羟基和羧基,具有酮、烯烃、醇和羧酸性质,能发生加成反应、氧化反应、酯化反应、取代反应、加聚反应等。【详解】A项、由结构简式可知S-诱抗素的分子式为为C15H20O4,故A错误;B项、S-诱抗素不含有酯基和卤素原子,不能发生水解反应,故B错误;C项、S-诱抗素含有3个碳碳三键,则1mol该有机物与足量溴反应最多消耗3molBr2,故C错误;D项、S-诱抗素含有1个羟基和1个羧基,则1mol该有机物与足量Na反应生成1molH2,故D正确。故选D。【点睛】本题考查有机物结构和性质,侧重考查醇、烯烃、羧酸性质,把握官能团及其性质关系是解本题关键。21、B【解析】
A、NH3+H2ONH3·H2O⊿H<0,升高温度,促进氨水分解,正确;B、Fe2+易被氧化为Fe3+,加入Fe粉,Fe+2Fe3+=3Fe2+,能防止Fe2+氧化变质,B不能用勒沙特列原理解释;C、增大一种反应物浓度,可以提高另一反应物转化率,正确;D、Cl2+H2OH++Cl-+HClO,增大c(Cl-),抑制氯气溶解,D正确。答案选B。22、B【解析】
A.二氧化硅与氢氟酸发生反应生成四氟化硅,与酸性强弱无关,故A错误;B.液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂,故B正确;C.明矾水解形成Al(OH)3胶体,具有吸附作用,可以吸收水中固体杂质颗粒,所以可用作水处理中的净水剂,不能用于自来水的杀菌消毒,故C错误;D.浓硝酸具有强氧化性,可使铝钝化,所以在常温下用铝制容器盛放浓硝酸,钝化是铝的表面发生了氧化还原反应,故D错误;故选B。二、非选择题(共84分)23、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。24、Cu(NO3)24NO2+O2+4OH—=4NO3—+2H2O3CuO+2NH3=3Cu+N2+3H2OCu4(OH)6(NO3)2或Cu(NO3)2▪3Cu(OH)2NO2有氧化性,Na2S2O4中+3价的硫元素具有还原性,能发生氧化还原反应【解析】
对X进行加热后分解产生了红棕色的混合气体,混合气体中一定有NO2,所以X中一定有N和O元素;X分解产生的黑色固体与NH3反应后,可以获得紫红色固体,即铜单质,所以X中一定有Cu元素,所以X为Cu(NO3)2。【详解】(1)通过分析可知,X的化学式即为Cu(NO3)2;(2)通过分析可知Cu(NO3)2分解的方程式为:,所以混合气体与足量NaOH溶液反应的离子方程式为:;(3)通过分析可知黑色固体Y即为CuO,其与NH3反应的方程式为:;(4)0.1molW能消耗0.6molHCl,所以W化学式中含有6个OH-;又因为,0.1molW分解得到Y(CuO)质量32.0g即0.4mol,所以W的化学式中含有4个Cu2+,所以W的化学式为Cu4(OH)6(NO3)2;(5)混合气体中含有NO2,具有氧化性,其可以与具有还原性的Na2S2O4发生氧化还原反应,从而转化成无毒的N2。25、球形干燥管b2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O调节分液漏斗B的旋塞,减缓(慢)稀盐酸滴加速度吸收Cl24H++5ClO2-=Cl-+4ClO2↑+2H2O检验是否有ClO2生成II稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度【解析】
(1)根据仪器特征,判断仪器名称;根据实验原理,还需要连接尾气处理装置,所以应长管进气,短管出气;(2)根据电子转移守恒和原子守恒书写氯酸钠和稀盐酸混和产生Cl2和ClO2的反应化学方程式,为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,产生ClO2的速率要慢;
(3)
根据Cl2+2KI=2KCl+I2进行分析;
(4)在酸性条件下NaClO2可发生反,应生成NaCl并释放出ClO2,根据元素守恒可判断生成物,书写反应方程式;
(5)由图分析可知,稳定剂II可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度。【详解】(1)根据仪器特征:可知仪器C是球形干燥管;F装置应是Cl2和KI反应,还需要连接尾气处理装置,所以应长管进气,短管出气,故选b;
(2)氯酸钠和稀盐酸混和产生Cl2和ClO2,NaClO3中氯为+5价被还原成ClO2中+4价,盐酸中氯为-1价被氧化成0价氯,转移电子数为2,所以NaClO3、ClO2前系数为2,Cl2前系数为1,反应化学方程式:2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O;为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,产生ClO2的速率要慢,故滴加稀盐酸的速度要慢,即调节分液漏斗B的旋塞,减缓(慢)稀盐酸滴加速度;(3)F装置中发生Cl2+2KI=2KCl+I2时,碘遇淀粉变蓝,而F中溶液的颜色不变,说明没有氯气到达F,则装置C的作用是吸收Cl2
;(4)在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,根据元素守恒可知应还有水生成,该反应的离子方程式为4H++5ClO2-=Cl-+4ClO2↑+2H2O
;在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用是验证是否有ClO2
生成;(5)由图可知,稳定剂II可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度,所以稳定剂II好。26、NH3、H2、I2(HI)吸收多余的氨气Zn+I2═ZnI2安全瓶Fe粉Fe3O4+8H+═2Fe3++Fe2++4H2OFe2+被氧化成Fe3+,Fe3+遇SCN-显红色假设SCN-被Cl2氧化,向溶液中加入KSCN溶液,若出现红色,则假设成立Fe2O3和FeO或Fe2O3和Fe3O4【解析】
(1)实验时中A有大量紫红色的烟气,说明生成了碘蒸气,NH4I发生下列反应:NH4I(固)⇌NH3(气)+HI(气),2HI(气)⇌H2(气)+I2(气),则NH4I的分解产物为NH3、H2、I2(HI),E装置浓硫酸的作用是吸收多余的氨气;(2)装置B中锌的作用是吸收碘蒸气,反应方程式:Zn+I2═ZnI2,故D装置的作用是作安全瓶,防倒吸,因为氨气极易被浓硫酸吸收;(3)利用黑色固体可溶于盐酸并产生气体,结合“原子守恒”可知用酒精喷灯的乙组实验得到的固体为Fe;(4)Fe2O3被还原得到黑色固体为Fe3O4,由此可写出反应的离子方程式;(5)步骤4中溶液变红是溶液中Fe2+被Cl2氧化为Fe3+所致、溶液褪色的原因可能是Cl2将SCN-氧化,若该假设成立,则溶液中还存在Fe3+,再继续加入KSCN溶液则溶液变红;(6)氧化物样品质量为7.84克,还原成铁粉质量为5.6克,氧元素质量为:7.84-5.6g=2.24g,则铁和氧的原子个数比为::=0.1:0.14=5:7,氧化物的平均分子式为Fe5O7,由此确定混合物的组成。【详解】:(1)实验时中A有大量紫红色的烟气,说明生成了碘蒸气,NH4I发生下列反应:NH4I(固)⇌NH3(气)+HI(气),2HI(气)⇌H2(气)+I2(气),则NH4I的分解产物为NH3、H2、I2(HI),E装置浓硫酸的作用是吸收多余的氨气;(2)装置B的作用是吸收碘蒸气,反应方程式:Zn+I2═ZnI2,因为氨气极易被浓硫酸吸收,故D装置的作用是作安全瓶,防倒吸;(3)利用黑色固体可溶于盐酸并产生气体,结合“原子守恒”可知用酒精喷灯的乙组实验得到的固体为Fe;(4)利用甲组现象可知Fe2O3与CO在酒精灯加热的条件下,Fe2O3被还原得到黑色固体为Fe3O4,由此可写出反应的离子方程式为Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O;(5)因Fe3+遇SCN-显红色,所以乙组步骤3中溶液变红是溶液中Fe2+被Cl2氧化为Fe3+所致,溶液褪色的原因可能是Cl2将SCN-氧化,若该假设成立,则溶液中还存在Fe3+,再继续加入KSCN溶液则溶液变红;(6)氧化物样品质量为7.84克,还原成铁粉质量为5.6克,氧元素质量为:7.84-5.6g=2.24g,则铁和氧的原子个数比为::=0.1:0.14=5:7,氧化物的平均分子式为Fe5O7;则混合物的组成为Fe2O3和FeO或Fe2O3和Fe3O4,故答案为:Fe2O3和FeO或Fe2O3和Fe3O4。27、2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2OA4NH3+5O24NO+6H2O无色气体变红棕色1:2H2O2AD【解析】
(1)NH4Cl与Ca(OH)2混合加热反应产生CaCl2、NH3、H2O;(2)氨气是一种碱性气体,会与酸发生反应;(3)在工业上氨气被催化氧化产生NO,NO与氧气反应产生NO2,NO2被水吸收得到HNO3。根据电子守恒、一种守恒配平方程式,判断氧化剂、还原剂的物质的量的比,根据物质的颜色判断反应现象;(4)只用一种物质将NO直接转化为硝酸且绿色环保,还原产物无污染;(5)若要将NH3→N2,N元素的化合价由-3价变为0价,氨气被氧化,加入的物质应该有强的氧化性。【详解】(1)NH4Cl与Ca(OH)2混合加热,发生复分解反应,反应产生CaCl2、NH3、H2O,反应方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;(2)氨气是一种碱性气体,能与酸发生反应,而不能与碱反应,因此不能使用浓硫酸干燥,可以使用碱石灰、NaOH固体干燥,故合理选项是A;(3)①NH3与O2在催化剂存在条件下加热,发生氧化反应产生NO和水,反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O;②NO在室温下很容易与O2反应产生NO2,NO是无色气体,NO2是红棕色气体,所以反应的实验现象是看到气体由无色变为红棕色;③NO2被水吸收得到HNO3,反应方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,在该反应中,NO2既作氧化剂,又作还原剂,氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2。(4)图中实验室只用一种物质将NO直接转化为硝酸且绿色环保,则该物质的化学式为H2O2;(5)若要将NH3→N2,由于N元素的化合价由-3价变为0价,氨气被氧化,则加入的物质应该有强的氧化性。A.O2可以将NH3氧化为N2,A符合题意;B.金属Na具有强的还原性,不能氧化NH3,B不符合题意;C.NH4Cl中N元素化合价也是-3价,不能与氨气反应产生氮气,C不符合题意;D.NO2中N元素化合价也是+4价,能与氨气反应产生氮气,D符合题意;故合理选项是AD。【点睛】本题考查了氮元素的单质及化合物的转化、气体的制取、干燥、氧化还原反应的应用等。掌握N元素的有关物质的性质、反应规律、氧化还原反应中电子得失与元素化合价的升降、反应类型的关系、物质的作用关系等基础知识和基本理论是本题解答的关键。28、S、N、Osp3平面三角形SO42-比NO3-所带电荷多,故CuSO4的晶格能较大Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH->(,,)Cu2O【解析】
(1)CuSO4和Cu(NO3)2中阳离子为Cu2+,其价电子排布式为[Ar]3d9,阳离子的最外层电子的轨道表示式为;同周期主族元素的第一电离能,随着原子序数的增大,有增大的趋势,但第VA族大于第VIA族元素,同主族元素,随着原子序数的增加,第一电离能逐渐减小,则S、O、N三种元素的第一电离能由小到大的顺序为:S<N<O;(2)CuSO4中阴离子是SO42-,SO42-中S形成4个δ键,无孤电子对,为sp3杂化;NO3-中N原子形成3个δ键,没有孤电子对,则应为平面三角形;(3)CuSO4的熔点为560℃,Cu(NO3)2的熔点为115℃,二者都是离子晶体,晶格能越大,熔点越高,晶格能和离子半径和离子电荷有关,离子电荷越高,半径越小,则晶格能越大,这里SO42-所带电荷比NO3-大,
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