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文档简介
2024年山东省日照市第一中学高三(最后冲刺)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、电渗析法淡化海水装置示意图如下,电解槽中阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列,将电解槽分隔成多个独立的间隔室,海水充满在各个间隔室中。通电后,一个间隔室的海水被淡化,而其相邻间隔室的海水被浓缩,从而实现了淡水和浓缩海水分离。下列说法正确的是()A.离子交换膜b为阳离子交换膜B.各间隔室的排出液中,①③⑤⑦为淡水C.通电时,电极l附近溶液的pH比电极2附近溶液的pH变化明显D.淡化过程中,得到的浓缩海水没有任何使用价值2、一定量的钠和铝的混合物与足量的水充分反应,没有金属剩余,收到2.24L气体,下列说法一定正确的是A.所得气体为氢气B.所得气体的物质的量为0.1molC.上述过程只发生一个化学反应D.所得溶液中只有一种溶质3、短周期主族元素M、X、Y、Z的原子序数依次增大,湿润的红色石蕊试纸遇M的气态氢化物变蓝色。含X、Y和Z三种元素的化合物R有如下转化关系(已知酸性强弱:HClO3>HNO3)。下列说法正确的是A.简单离子半径:Y>Z>M>XB.简单气态氢化物的热稳定性:M>XC.加热单质甲与品红溶液反应所得的“无色溶液”,可变成红色溶液D.常温下,向蒸馏水中加入少量R,水的电离程度可能增大4、将浓度均为0.5mol∙L-1氨水和KOH溶液分别滴入到体积均为20mL且浓度相同的AlCl3溶液中,测得溶液的导电率与加入碱的体积关系如图所示,下列说法中错误的是()A.AlCl3溶液的物质的量浓度为0.2mol∙L-1B.根据图象可以确定导电率与离子种类有关C.cd段发生的反应是Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2OD.e点时溶液中的离子浓度:c(K+)=c(Cl-)+c(AlO2-)5、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,m、n、p是由这些元素组成的二元化合物,r是一种气态单质,n为淡黄色粉末,相关物质转化关系如图所示。室温下,0.0lmol/L的s溶液pH为12,X的质子数是W与Z的质子数之和的一半。下列说法正确的是A.原子半径:W<X<YB.简单氢化物沸点:Z<X<YC.n、s中均含有离子键和共价键D.q溶于水时温度升高,证明其水解过程放热6、25°C时,向10mL0.10mol·L-1的一元弱酸HA(Ka=1.0×10-3)中逐滴加入0.10mol·L-1NaOH溶液,溶液pH随加入NaOH溶液体积的变化关系如图所示。下列说法正确的是()A.a点时,c(HA)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)B.溶液在a点和b点时水的电离程度相同C.b点时,c(Na+)=c(HA)+c(A-)+c(OH-)D.V=10mL时,c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA)7、常温下,下列关于pH=3的CHA.该溶液中由H2OB.与等体积pH=11的NaOHC.该溶液中离子浓度大小关系:cD.滴加0.1mol⋅L-18、化学与生产、生活、环境等息息相关,下列说法中错误的是()A.港珠澳大桥采用的超高分子量聚乙烯纤维吊绳,是有机高分子化合物B.“玉兔二号”月球车首次实现在月球背面着陆,其帆板太阳能电池的材料是硅C.共享单车利用太阳能发电完成卫星定位,有利于节能环保D.泡沫灭火器适用于一般的起火,也适用于电器起火9、下列有关化学用语表示正确的是()A.对硝基甲苯的结构简式:B.CS2的比例模型:C.CH2F2的电子式:D.氯原子结构示意图:10、一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的工作原理及电池中发生的主要反应如图所示。下列说法错误的是A.电池工作时,光能转变为电能,X
为电池的负极B.镀铂导电玻璃上发生氧化反应生成I-C.电解质溶液中发生反应:2Ru3++3I-2Ru2++I3-D.电池工作时,电解质溶液中I-和I3-的浓度基本不变11、短周期主族元素M、X、Y、Z、W原子序数依次递增,在周期表中M的原子半径最小,X的次外层电子数是其电子总数的,Y是地壳中含量最高的元素,M与W同主族。下列说法正确的是A.Z的单质与水反应的化学方程式为:Z2+H2O=HZ+HZOB.X和Z的简单氢化物的稳定性:X<ZC.X、Y、Z均可与M形成18e-的分子D.常温下W2XY3的水溶液加水稀释后,所有离子浓度均减小12、用NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是A.用氢氧燃料电池电解饱和食盐水得到0.4molNaOH,在燃料电池的负极上消耗氧气分子数为0.1NAB.2molH3O+中含有的电子数为20NAC.密闭容器中1molN2(g)与3molH2(g)反应制备氨气,形成6NA个N-H键D.32gN2H4中含有的共用电子对数为6NA13、短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,W原子的核外电子数等于电子层数,X2-和Y+的核外电子排布相同,X与Z同族。下列叙述正确的是()A.原子半径:Z>X>YB.X的简单氢化物的稳定性比Z的强C.Y的氢化物为共价化合物D.Z的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸14、将SO2气体通入BaCl2溶液,未见沉淀生成,然后通入X气体。下列实验现象不结论不正确的是选项气体X实验现象解释不结论ACl2出现白色沉淀Cl2将SO2氧化为H2SO4,白色沉淀为BaSO4BCO2出现白色沉淀CO2与BaCl2溶液反应,白色沉淀为BaCO3CNH3出现白色沉淀SO2与氨水反应生成SO32-,白色沉淀为BaSO3DH2S出现淡黄色沉淀H2S与SO2反应生成单质硫,淡黄色沉淀为硫单质A.A B.B C.C D.D15、以下物质中存在12C、13C、14C原子的是()①金刚石②CO2③石灰石④葡萄糖。A.①②③④ B.①②③ C.②③④ D.②③16、关于下图所示各装置的叙述中,正确的是A.装置①是原电池,总反应是:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+B.装置①中,铁做负极,电极反应式为:Fe3++e-=Fe2+C.装置②通电一段时间后石墨Ⅱ电极附近溶液红褐色加深D.若用装置③精炼铜,则d极为粗铜,c极为纯铜,电解质溶液为CuSO4溶液17、下列物质中,既能发生取代反应,又能发生消去反应,同时催化氧化生成醛的是()A. B.C. D.18、下列关于金属腐蚀和保护的说法正确的是A.牺牲阳极的阴极保护法利用电解法原理B.金属的化学腐蚀的实质是:M-ne-=Mn+,电子直接转移给还原剂C.外加直流电源的阴极保护法,在通电时被保护的金属表面腐蚀电流降至零或接近于零。D.铜碳合金铸成的铜像在酸雨中发生电化学腐蚀时正极的电极反应为:2H++2e-=H2↑19、已知:①+HNO3+H2OΔH<0;②硝基苯沸点210.9℃,蒸馏时选用空气冷凝管。下列制取硝基苯的操作或装置(部分夹持仪器略去),正确的是()A.配制混酸 B.水浴加热C.洗涤后分液 D.蒸馏提纯20、分离混合物的方法错误的是A.分离苯和硝基苯:蒸馏 B.分离氯化钠与氯化铵固体:升华C.分离水和溴乙烷:分液 D.分离氯化钠和硝酸钾:结晶21、下列实验对应的现象以及结论均正确的是选项实验现象结论A向装有溴水的分液漏斗中加入裂化汽油,充分振荡,静置上层为橙色裂化汽油可萃取溴B分别向相同浓度的ZnSO4溶液和CuSO4溶液中通入H2S前者无现象,后者有黑色沉淀生成Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)C向Ba(ClO)2溶液中通入SO2有白色沉淀生成酸性:H2SO3>HClOD向鸡蛋清溶液中滴加饱和Na2SO4溶液有白色不溶物析出Na2SO4能使蛋白质变性A.A B.B C.C D.D22、M是一种常见的工业原料,实验室制备M的化学方程式如下,下列说法正确的A.lmol的C能与7mol的H2反应B.分子C中所有原子一定共面C.可以用酸性KMnO4溶液鉴别A和BD.A的同分异构体中含有苯环和醛基的结构有14种二、非选择题(共84分)23、(14分)一种防止血栓形成与发展的药物J的合成路线如图所示(部分反应条件略去):回答下列问题:(1)A中官能团的名称是_________,反应⑤的反应类型是___________。(2)J的分子式是__________。F的结构简式是_________。(3)反应③的化学方程式为____________________________________。(4)已知C有多种同分异构体。写出同时满足下列条件的C的同分异构体的结构简式__________。(只需写出两个)①苯环上有两个处于对位上的取代基;②1mol该有机物与足量金属钠反应生成1g氢气。(5)请参照J的合成方法,完成下列合成路线:___________________24、(12分)某新型药物G合成路线如图所示:已知:Ⅰ.RCHO(R为烃基);Ⅱ.RCOOH;Ⅲ.+RNH2请回答下列问题:(1)A的名称为___,合成路线图中反应③所加的试剂和反应条件分别是______。(2)下列有关说法正确的是__(填字母代号)。A.反应①的反应类型为取代反应B.C可以发生的反应类型有取代、加成、消去、加聚C.D中所有碳原子可能在同一平面上D.一定条件下1molG可以和2molNaOH或者9molH2反应(3)F的结构简式为____。(4)C在一定条件下可以发生聚合反应生成高分子化合物,写出该反应的化学方程式______。(5)D有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有___种。①属于芳香族化合物,且分子中含有的环只有苯环②能发生银镜反应和水解反应(6)参照G的上述合成路线,设计一条由乙醛和H2NCH(CH3)2为起始原料制备医药中间体CH3CONHCH(CH3)2的合成路线______。25、(12分)二氧化硫(SO2)是一种在空间地理、环境科学、地质勘探等领域受到广泛研究的一种气体。Ⅰ.某研究小组设计了一套制备及检验SO2部分性质的装置,如图所示:(1)仪器A的名称____________。(2)装置乙的作用是为了观察生成SO2的速率,则装置乙中加入的试剂是____________。(3)①实验前有同学提出质疑:该装置没有排空气,而空气中的O2氧化性强于SO2,因此装置丁中即使有浑浊现象也不能说明是SO2导致的。请你写出O2与Na2S溶液反应的化学反应方程式____________。②为进一步检验装置丁产生浑浊现象的原因,进行新的实验探究。实验操作及现象见表:序号实验操作实验现象1向10mL1mol/LNa2S溶液中通O215min后,溶液才出现浑浊2向10mL1mol/LNa2S溶液中通SO2溶液立即出现黄色浑浊由实验现象可知:该实验条件下Na2S溶液出现浑浊现象是SO2导致的。你认为上表实验1反应较慢的原因可能是____________。Ⅱ.铁矿石中硫元素的测定可以使用燃烧碘量法,其原理是以氮气为载体,以稀盐酸、淀粉和碘化钾的混合溶液为吸收液,用0.0010mol·L-1KIO3标准溶液进行滴定。检测装置如图所示:[查阅资料]①实验进行5min样品中的S元素都可转化为SO2②2IO3-+5SO2+4H2O=8H++5SO42-+I2③I2+SO2+2H2O=2I-+SO42-+4H+④IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O(4)工业设定的滴定终点现象是____________。(5)实验一:不放样品进行实验,5min后测得消耗标准液体积为V1实验二:加入1g样品再进行实验,5min后测得消耗标准液体积为V2①比较数据发现V1远远小于V2,可忽略不计。则设置实验一的目的是___________。②测得V2的体积如表:序号123KIO3标准溶液体积/mL10.029.9810.00该份铁矿石样品中硫元素的质量百分含量为____________。26、(10分)随着科学的发展,可逐步合成很多重要的化工产品,如用作照相定影剂的硫代硫酸钠(俗称大苏打),用于填充汽车安全气囊的叠氮化钠(NaN3),某化学兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体和NaN3。I.制备硫代硫酸钠晶体。查阅资料:Na2S2O3易溶于水,向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3。实验装置如图所示(省略夹持装置):(1)组装好仪器后,接下来应该进行的实验操作是_____,然后加入试剂。仪器a的名称是_______;E中的试剂最好是__________.(填标号),作用是______________。A.澄清石灰水B.NaOH溶液C.饱和NaHSO3溶液(2)已知五水合硫代硫酸钠的溶解度随温度升高显著增大。待Na2S和Na2CO3完全消耗后,结束反应。过滤C中混合物,滤液经_________(填操作名称)、过滤、洗涤、干燥,得到产品,过滤时用到的玻璃仪器有______________。Ⅱ.实验室利用如图装置(省略夹持装置)模拟工业级NaN3的制备。已知:2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3。(1)装置B中盛放的药品为__________(2)实验中使用油浴而不用水浴的原因是__________________________。(3)氨气与熔融的钠反应生成NaNH2的化学方程式为_________________。(4)N2O可由NH4NO3(熔点为169.6oC)在240oC下分解制得,应选择的气体发生装置是___________。27、(12分)某研究小组在实验室以废铜屑(主要成分是Cu、CuO,含有少量的Fe、Fe2O3)为原料制备碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],具体流程如下:已知:Cu2(OH)2CO3为绿色固体,难溶于冷水和乙醇,水温越高越易分解。(1)为加快废铜屑在稀硫酸中的溶解速率,可采取的措施为____(任写一种)。(2)“操作Ⅱ”中铜发生反应的离子方程式为___。(3)“调节pH”操作中加入的试剂为____(填化学式)。(4)洗涤Cu2(OH)2CO3沉淀的操作为____。(5)“操作Ⅲ”中温度选择55~60℃的原因是____;该步骤生成Cu2(OH)2CO3的同时产生CO2,请写出该反应的化学方程式:____。(6)某同学为测定制得的产品中Cu2(OH)2CO3的质量分数,进行了如下操作:称取m1g产品,灼烧至固体质量恒重时,得到黑色固体(假设杂质不参与反应),冷却后,称得该黑色固体质量为m2g,则样品中Cu2(OH)2CO3的纯度为____(用含m1、m2的代数式表示)。28、(14分)我国秦俑彩绘和汉代器物上用的颜料被称为“中国蓝”、“中国紫”,直到近年来人们才研究出来其成分为BaCuSi4O10,BaCuSi2O6。(1)“中国蓝”、“中国紫”中均具有Cun+离子,n=___,基态时该阳离子的价电子排布式为______。(2)“中国蓝”的发色中心是以Cun+为中心离子的配位化合物,其中提供孤对电子的是___元素。(3)合成“中国蓝”、“中国紫”的原料有BaCO3,孔雀石Cu2(OH)2CO3和砂子(SiO2)。SiO2晶体中Si原子的杂化轨道是由______轨道(填轨道的名称和数目)和________轨道杂化而成的。(4)现代文物分析发现,“中国蓝”中含有微量硫元素。假若硫元素来源一种阴离子是正四面体的天然钡矿中,则最可能的钡矿化学式是______。(5)在5500年前,古代埃及人就己经知道如何合成蓝色颜料—“埃及蓝”CaCuSi4O10,其合成原料中用CaCO3代替了BaCO3,其它和“中国蓝”一致。CO32一中键角∠OCO为___。根据所学,从原料分解的角度判断“埃及蓝”的合成温度比“中国蓝”更___(填“高”或“低”)。(6)自然界中的SiO2,硬度较大,主要原因是___。下图为SiO2晶胞中Si原子沿z轴方向在xy平面的投影图(即俯视投影图),其中O原子略去,Si原子旁标注的数字表示每个Si原子位于z轴的高度,则SiA与SiB的距离是_____。29、(10分)我国科学家合成铬的化合物通过烷基铝和[ph3C]+[B(C6F5)4]-活化后,对乙烯聚合表现出较好的催化活性。合成铬的化合物过程中的一步反应为:回答下列问题:(1)Cr3+具有较强的稳定性,Cr3+核外电子排布式为___;已知没有未成对d电子的过渡金属离子的水合离子是无色的,Ti4+、V3+、Ni2+、Cu+四种离子的水合离子为无色的是___(填离子符号)。(2)化合物丙中1、2、3、4处的化学键是配位键的是___处,聚乙烯链中碳原子采取的杂化方式为___。(3)无水CrCl3与NH3作用可形成化学式为CrCl3·5NH3的配位化合物。向该配位化合物的水溶液中加入AgNO3溶液,CrCl3·5NH3中的氯元素仅有沉淀为AgC1;向另一份该配位化合物的水溶液中加入足量NaOH浓溶液,加热并用湿润红色石蕊试纸检验时,试纸未变色。该配位化合物的结构简式为___。(4)水在合成铬的化合物的过程中作溶剂。研究表明水能凝结成13种类型的结晶体。重冰(密度比水大)属于立方晶系,其立方晶胞沿x、y或z轴的投影图如图所示,晶体中H2O的配位数为__,晶胞边长为333.7pm,则重冰的密度为__g·cm-3(写出数学表达式,NA为阿伏加德罗常数)。
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、B【解析】
图中分析可知,电极1为电解池阳极,氯离子放电生成氯气,电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,电极2为阴极,溶液中氢离子得到电子生成氢气,电极反应2H++2e-=H2↑,实线对应的半透膜是阳离子半透膜,虚线是阴离子半透膜。A.分析可知b为阴离子交换膜,A错误;B.实线对应的半透膜是阳离子半透膜,虚线是阴离子半透膜,结合阴阳离子移向可知,各间隔室的排出液中,①③⑤⑦为淡水,B正确;C.通电时,阳极电极反应:2Cl--2e-=Cl2↑,阴极电极反应,2H++2e-=H2↑,电极2附近溶液的pH比电极1附近溶液的pH变化明显,C错误;D.淡化过程中,得到的浓缩海水可以提取氯化钠、镁、溴等,有使用价值,D错误;故合理选项是B。2、A【解析】钠与水反应生成氢气,铝与氢氧化钠溶液反应生成氢气,所以所得气体为氢气,故A正确;非标准状况下,2.24L气体的物质的量不一定是0.1mol,故B错误;上述过程,发生钠与水反应生、铝与氢氧化钠溶液反应,共发生两个化学反应,故C错误;所得溶液中的溶质可能有偏铝酸钠和氢氧化钠两种溶质,故D错误。点睛:铝能与酸反应放出氢气,铝也能与强碱溶液反应放出氢气,如。3、D【解析】
在短周期主族元素中,可以形成强碱的是Na元素,所以强碱戊为NaOH。能使品红溶液褪色的气体可能是SO2、Cl2,单质只有Cl2。电解氯化钠水溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气,故R可能是NaClO。M的气态氢化物使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,说明M为氮元素。综上所述,M为氮元素,X为氧元素,Y为钠元素,Z为氯元素。【详解】A.X为氧元素,Y为钠元素,Z为氯元素,M为氮元素,Cl-、N3-、O2-、Na+的半径依次减小,故A错误;B.X为氧元素,M为氮元素,非金属性越强,简单气态氢化物的稳定性越强,非金属性:O>N,H2O的热稳定性比NH3强,故B错误;C.若气体甲为氯气,则加热“无色溶液”,由于次氯酸漂白后较稳定,溶液不变色,故C错误;D.NaClO属于强碱弱酸盐,能够发生水解,可促进水的电离,故D正确;答案选D。4、D【解析】
根据图象得出I为氨水滴加到氯化铝溶液中的图象,II为KOH滴加到氯化铝溶液中的图象,c点为恰好反应生成氢氧化铝沉淀的点。【详解】A选项,根据分析得到c点恰好反应完生成氢氧化铝沉淀,氢氧化钾的物质的量是氯化铝物质的量的3倍,因此AlCl3溶液的物质的量浓度为,故A正确;B选项,根据图象可以确定导电率与离子种类、离子浓度有关,故B正确;C选项,c点是氢氧化铝沉淀,再加入KOH,则沉淀开始溶解,其cd段发生的反应是Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,故C正确;D选项,e点是KOH、KAlO2、KCl,溶液中的离子浓度:c(K+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(AlO2-),故D错误。综上所述,答案为D。5、C【解析】
n是一种淡黄色粉末,且与p反应生成s与r,而0.01mol•L-1的s溶液的pH为12,s为一元强碱,r为Y的气体单质,则s为NaOH,n为Na2O2,p为H2O,r为O2,可推知m为CO2,q为Na2CO1.结合原子序数可知W为H,X为C,Y为O,Z为Na,据此分析解答。【详解】A.H原子核外只有1个电子层,C、O核外均有2个电子层,同周期元素核电荷数越大,原子半径越小,因此原子半径:W<Y<X,故A错误;B.C对应简单氢化物为CH4,O对应简单氢化物为H2O,Na对应简单氢化物为NaH,CH4、H2O均为分子晶体,NaH为离子晶体,H2O分子之间能够形成氢键,因此简单氢化物沸点:X<Y<Z,故B错误;C.Na2O2、NaOH均是Na+与多原子的阴离子组成的离子化合物,Na+与阴离子之间存在离子键,阴离子内存在共价键,故C正确;D.Na2CO1溶于水时,Na+和CO12-在形成水合离子时会放热,并不是水解放热,水解过程属于吸热反应,故D错误;故答案为:C。【点睛】非金属化合物的沸点比较:①若分子间作用力只有范德华力,范德华力越大,物质的熔、沸点越高;②组成和结构相似,相对分子质量越大,范德华力越大,熔、沸点越高,如SnH4>GeH4>SiH4>CH4;③相对分子质量相同或接近,分子的极性越大,范德华力越大,其熔、沸点越高,如CO>N2;④形成分子间氢键的分子晶体熔、沸点较高,如H2O>H2S;如果形成分子内氢键,熔、沸点会降低。6、A【解析】
A.a点时,pH=3,c(H+)=10-3mol·L-1,因为Ka=1.0×10-3,所以c(HA)=c(A—),根据电荷守恒c(A—)+c(OH—)=c(Na+)+c(H+)和c(HA)=c(A—)即得c(HA)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),故A正确;B.a点溶质为HA和NaA,pH=3,水电离出的c(OH—)=10—11;b点溶质为NaOH和NaA,pH=11,c(OH—)=10-3,OH—是由NaOH电离和水电离出两部分之和组成的,推断出由水电离处的c(OH—)<10-3,那么水电离的c(H+)>10—11,故B错误;C.根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(A—)+c(OH—)可得c(Na+)=c(A—)+c(OH—)-c(H+),假设C选项成立,则c(A—)+c(OH—)-c(H+)=c(HA)+c(A—)+c(OH—),推出c(HA)+c(H+)=0,故假设不成立,故C错误;D.V=10mL时,HA与NaOH恰好完全反应生成NaA,A—+H2O⇌HA+OH—,水解后溶液显碱性,c(OH—)>c(H+),即c(HA)>c(H+),故D错误;故答案选A。【点睛】判断酸碱中和滴定不同阶段水的电离程度时,要首先判断这一阶段溶液中的溶质是什么,如果含有酸或碱,则会抑制水的电离;如果是含有弱酸阴离子或弱碱阳离子的溶液,则会促进水的电离;水的电离程度与溶液pH无关。7、C【解析】
A.pH=3的CH3COOH溶液中c(H+)=10-3mol/L,由于Kw=c(H+)·c(OH-)=10-14mol/L,则c(OH-)=10-11mol/L,溶液中只有水电离产生OH-,所以该溶液中由水电离产生的c(OH-)=10-11mol/L,A错误;B.醋酸是一元弱酸,c(CH3COOH)>c(H+)=10-3mol/L,NaOH是一元强碱,NaOH溶液的pH=11,则c(OH-)=10-3mol/L,c(NaOH)=c(OH-)=10-3mol/L,两种溶液等体积混合,醋酸过量,溶液显酸性,B错误;C.在CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,还存在着水的电离平衡H2OH++OH-,根据电离产生的离子关系可知:c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-),C正确;D.在该混合溶液中存在电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),由于c(CH3COO-)=c(Na+),所以c(OH-)=c(H+),溶液显中性,D错误;故合理选项是C。8、D【解析】
A.聚乙烯纤维属于合成高分子材料,属于有机高分子化合物,故A正确;B.硅为良好的半导体材料,能制造太阳能电池板,所以“玉兔号”月球车上的太阳能电池的材料是硅,故B正确;C.将太阳能直接转化为电能,有利于节能环保,故C正确;D.泡沫灭火器适用于一般的起火,但不适用于电器起火,故D错误;故选D。9、B【解析】
A.对硝基甲苯的结构简式:,A错误;B.半径:r(C)<r(S),CS2的的比例模型:,B正确;C.CH2F2的电子式:,C错误;D.氯原子结构示意图:,D错误;故答案选B。10、B【解析】
A、根据示意图,电池工作时,光能转变为电能,根据电子的流向,电极X为负极,电极Y为正极,故A正确;B、根据示意图,I3-→I-,化合价降低,应发生还原反应,故B错误;C、根据示意图,电解质溶液中发生反应:2Ru3++3I-2Ru2++I3-,故C正确;D、根据示意图,I-和I3-的浓度基本不变,故D正确。答案选B。11、B【解析】
M、X、Y、Z、W原子序数依次递增的短周期主族元素,在周期表中M的原子半径最小,M为H元素,X的次外层电子数是其电子总数的,X为C元素,Y是地壳中含量最高的元素,Y为O元素,M(H)与W同主族,则W为Na元素,Z为F元素,据此分析解答问题。【详解】A.Z的单质为F2,F2与水的反应方程式为F2+2H2O=4HF+O2,A选项错误;B.非金属性越强,简单气态氢化物的稳定性越强,非金属性:C<F,则稳定性:CH4<HF,B选项正确;C.C、O可以与H形成18e-的分子分别为C2H6、H2O2,但F元素不可以,C选项错误;D.常温下Na2CO3的水溶液加水稀释后,溶液中OH-的浓度减小,由于水的离子积常数不变,则H+的浓度增大,D选项错误;答案选B。12、B【解析】
A.电解饱和食盐水的化学方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2,反应中氯元素的化合价由-1价升高为0价,得到0.4molNaOH时,生成0.2molCl2,转移电子数为0.4NA,氢氧燃料电池正极的电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,因此正极上消耗氧气分子数为0.1NA,故A错误;B.1个H3O+中含有10个电子,因此2molH3O+中含有的电子数为20NA,故B正确;C.N2与H2反应的化学方程式为:N2+3H22NH3,该反应属于可逆反应,因此密闭容器中1molN2(g)与3molH2(g)反应生成氨气物质的量小于2mol,形成N-H键的数目小于6NA,故C错误;D.32gN2H4物质的量为=1mol,两个氮原子间有一个共用电子对,每个氮原子与氢原子间有两个共用电子对,因此1molN2H4中含有的共用电子对数为5NA,故D错误;故选B。【点睛】本题考查阿伏加德罗常数的有关计算和判断,题目难度中等,注意明确H3O+中含有10个电子,要求掌握好以物质的量为中心的各化学量与阿伏加德罗常数的关系。13、D【解析】
短周期W、X、Y、Z的原子序数依次增加,W原子的核外电子数等于电子层数,即W原子核外只有1个电子,则W为H元素;X2-和Y+离子的电子层结构相同,则X位于第二周期ⅥA族,为O元素,Y位于第三周期ⅠA族,为Na元素;Z与X同族,则Z为S元素,据此解答。【详解】根据分析可知:W为H,X为O,Y为Na,Z为S元素;A.同主族从上向下原子半径逐渐增大,同一周期从左向右原子半径逐渐减小,则原子半径Na>S>O,即Y>Z>X,故A错误;B.非金属性O>S,则H2O比H2S稳定,即X的简单气态氢化物的稳定性比Z的强,故B错误;C.NaH为离子化合物,故C错误;D.S的最高价氧化物对应水化物为硫酸,硫酸为强酸,故D正确;故答案为D。14、B【解析】
A选项,SO2气体与氯气反应生成盐酸和硫酸,硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡,故A正确;B选项,盐酸酸性大于碳酸,因此二氧化碳不与氯化钡反应,故B错误;C选项,SO2气体与NH3反应生成SO32-,再与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀,故C正确;D选项,H2S与SO2反应生成单质硫和水,淡黄色沉淀为硫单质,故D正确。综上所述,答案为B。15、A【解析】
12C、13C、14C是碳三种天然的同位素,任何含碳的自然界物质中三者都存在,①金刚石、②CO2、③石灰石、④葡萄糖四种物质都含有碳元素,所以这些物质中都存在12C、13C、14C原子,故合理选项是A。16、C【解析】
A.该装置是原电池,由于Fe比Cu活泼,所以铁作负极,铜作正极,负极上Fe失电子发生氧化反应,正极上Fe3+得电子发生还原反应,电池总反应式为Fe+2Fe3+=3Fe2+,选项A错误;B.该装置是原电池,铁作负极,负极上Fe失电子生成Fe2+,电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,选项B错误;C.氢氧化铁胶体粒子吸附正电荷,所以氢氧化铁胶体粒子向负电荷较多的阴极移动,因此装置②中石墨Ⅱ电极附近溶液红褐色加深,选项C正确;D.由电流方向判断a是正极,b是负极,则c是阳极,d是阴极,电解精炼铜时粗铜作阳极,所以c为粗铜,d为纯铜,选项D错误;答案选C。17、D【解析】
A.2-丙醇含有羟基,可与HCl等发生取代反应,发生消去反应生成丙烯,发生催化氧化反应生成丙酮,A不符合题意;B.苯甲醇可与HCl等发生取代反应,能发生催化氧化反应生成苯甲醛,但不能发生消去反应,B不符合题意;C.甲醇含有羟基,可与HCl等发生取代反应,能发生催化氧化反应生成甲醛,但不能发生消去反应,C不符合题意;D.含有羟基,可与HCl等发生取代反应,发生消去反应生成2-甲基-1-丙烯,发生催化氧化反应生成2-甲基丙醛,D符合题意;答案选D。【点晴】该题的关键是明确醇发生消去反应和催化氧化反应的规律,即与羟基所连碳相邻的碳上有氢原子才能发生消去反应,形成不饱和键;醇发生氧化反应的结构特点是:羟基所连碳上有氢原子的才能发生氧化反应,如果含有2个以上氢原子,则生成醛基,否则生成羰基。18、C【解析】
A.牺牲阳极的阴极保护法利用原电池原理,用较活泼的金属作负极先被氧化,故A错误;B.金属的化学腐蚀的实质是:金属作还原剂M-ne-=Mn+,电子直接转移给氧化剂,故B错误;C.外加直流电源的阴极保护法,在通电时被保护的金属表面腐蚀电流降至零或接近于零,故C正确;D.铜碳合金铸成的铜像在酸雨中发生电化学腐蚀时,铜作负极,碳正极的电极反应为:O2+4e-+4H+=2H2O,故D错误;故选C。19、C【解析】
A.浓硝酸与浓硫酸混合会放出大量的热,如将浓硝酸加入浓硫酸中,硝酸的密度小于浓硫酸,可能为导致液体迸溅,故A错误;B.反应在50℃∼60℃下进行,低于水的沸点,因此可以利用水浴加热控制,这样可使反应容器受热均匀,便于控制温度,但图中水浴的水的用量太少,反应液受热不均匀,故B错误;C.硝基苯为油状液体,不溶于水且密度比水大,在下层,分液操作时应将分液漏斗上口的瓶塞打开,下端紧贴烧杯内壁,下层的液体从下口放出,故C正确;D.蒸馏分离提纯操作中温度计用来测量蒸汽的温度,控制蒸馏出的物质的温度,温度计水银柱应在烧瓶的支管口处,故D错误;答案选C。【点睛】D项蒸馏提纯时温度计的位置在具支试管口,如需测混合液的温度时,可以置于蒸馏烧瓶液体内,故根据实验需要调整温度计的位置。20、B【解析】
A.苯和硝基苯互溶,但沸点不同,则选择蒸馏法分离,故不选A;B.氯化铵加热分解,而氯化钠不能,则选择加热法分离,故选B;C.水和溴乙烷互不相溶,会分层,则选择分液法分离,故不选C;D.二者溶解度受温度影响不同,则选择结晶法分离,故不选D;答案:B21、B【解析】
A.裂化汽油中含有不饱和碳碳键,易与溴水发生加成反应,不能作萃取剂,故A说法错误;B.Ksp小的先生成沉淀,前者无现象,后者有黑色沉淀生成,说明硫化锌的溶度积大于硫化铜,故B正确;C.ClO-具有氧化性,能将SO2氧化为硫酸根离子,白色沉淀为硫酸钡,不能说明亚硫酸的酸性强于次氯酸,故C错误;D.向鸡蛋清溶液中滴加饱和Na2SO4溶液会有白色沉淀,原理为蛋白质的盐析,故D错误;答案:B。22、D【解析】
A.C中含有2个苯环、1个碳碳双键、1个羰基,lmol的C能与8mol的H2发生加成反应,故A错误;B.分子C中含有甲基,为四面体结构,所以C中不可能所有原子共面,故B错误;C.A和B都能使高锰酸钾溶液褪色,不能用酸性KMnO4溶液鉴别A和B,故C错误;D.A的同分异构体中含有苯环和醛基的结构,侧链为-CH2CH2CHO有1种、侧链为-CH(CHO)CH3有1种、侧链为-CH2CH3和-CHO有3种、侧链为-CH2CHO和-CH3有3种、侧链为2个-CH3和1个-CHO有6种,共14种,故D正确。答案选D。二、非选择题(共84分)23、(酚)羟基消去反应C19H16O4+CO(OC2H5)2+2C2H5OH、、、(任写两个)【解析】
对比A、B的结构,可知A与乙酸酐发生取代反应生成B,同时还生成CH3COOH,B、C互为同分异构体,B发生异构生成C,对比C、D的结构可知,C组成多1个、去掉2个H原子生成D,同时还生成C2H5OH,由F的分子式,结合G的结构,可知E为,对比E、F的分子式,可知E与丙酮发生加成反应生成F,F发生消去反应生成G,结合G的结构,可知F为,据此分析解答。【详解】对比A、B的结构,可知A与乙酸酐发生取代反应生成B,同时还生成CH3COOH,B、C互为同分异构体,B发生异构生成C,对比C、D的结构可知,C组成多1个、去掉2个H原子生成D,同时还生成C2H5OH,由F的分子式,结合G的结构,可知E为,对比E、F的分子式,可知E与丙酮发生加成反应生成F,F发生消去反应生成G,结合G的结构,可知F为,(1)A为苯酚,含有的官能团为酚羟基,由以上分析可知,反应⑤为在浓硫酸加热的条件发生消去反应生成G,故答案为:(酚)羟基;消去反应;(2)由J的结构简式,可知其分子式是C19H16O4,由以上分析知F为,故答案为:C19H16O4;;(3)对比C、D的结构可知,C组成多1个、去掉2个H原子生成D,同时还生成C2H5OH,故反应③的化学方程式为:+CO(OC2H5)2+2C2H5OH,故答案为:+CO(OC2H5)2+2C2H5OH;(4)同时满足下列条件的C()的所有同分异构体:①苯环上有两个处于对位上的取代基;②1mol该有机物与足量金属钠反应生成1g氢气,则含有一个羟基或一个羧基,当含有一个羟基时,还应含有一个醛基或者一个羰基,符合条件的同分异构体有:、、、,故答案为:、、、(任写两个);(5)与乙酸酐反应生成,然后与AlCl3/NaCl作用生成,最后与CO(OC2H5)2反应得到,故答案为:。24、苯乙醛浓硫酸,加热Cn+(n-1)H2O5CH3CHOCH3COOHCH3COBrCH3CONHCH(CH3)2【解析】
根据合成路线,A结构中含有苯环结构,A→B发生信息I的反应,则A为,B为,B酸性条件下水解生成C;根据D的分子式,结合C的分子式C9H10O3可知,C发生消去反应生成D,D为,D发生信息II的反应生成E,E为,结合G的结构简式可知,E和F发生取代反应生成G,则F为,据此分析解答。【详解】(1)根据上述分析,A为,名称为苯乙醛,合成路线图中反应③为醇羟基的消去反应,所加的试剂和反应条件分别是浓硫酸,加热,故答案为:苯乙醛;浓硫酸,加热;(2)A.根据上述分析,反应①为加成反应,故A错误;B.C中含有羟基、羧基和苯环,羟基可以取代反应和消去反应,羧基可以发生取代反应,苯环可以发生取代反应和加成反应,但不能发生加聚,故B错误;C.D为,苯环、碳碳双键和碳氧双键都是平面结构,因此D中所有碳原子可能在同一平面上,故C正确;D.一定条件下1molG()可以和2molNaOH发生水解反应,能够和7molH2发生加成反应,故D错误;故答案为:C;(3)根据上述分析,F的结构简式为,故答案为:;(4)C()在一定条件下可以发生缩聚反应生成高分子化合物,反应的化学方程式为n+(n-1)H2O,故答案为:n+(n-1)H2O;(5)D()有多种同分异构体,①属于芳香族化合物,且分子中含有的环只有苯环,②能发生银镜反应和水解反应,说明结构中含有醛基和酯基,则属于甲酸酯类物质,满足条件的同分异构体有:①苯环上含有2个侧链的,一个侧链为HCOO-,一个为-CH=CH2,有3种结构;②苯环上含有1个侧链的,HCOO-可以分别连接在-CH=CH-两端,有两种结构,共有5种同分异构体,故答案为:5;(6)由乙醛和H2NCH(CH3)2为起始原料制备医药中间体CH3CONHCH(CH3)2,根据信息III,可以首先合成CH3COBr,然后与H2NCH(CH3)2发生取代反应即可,根据G的合成路线,可以由CH3CHO,先氧化生成CH3COOH,然后发生信息II的反应即可得到CH3COBr,合成路线为CH3CHOCH3COOHCH3COBrCH3CONHCH(CH3)2,故答案为:CH3CHOCH3COOHCH3COBrCH3CONHCH(CH3)2。25、蒸馏烧瓶饱和亚硫酸氢钠溶液O2+2H2O+2Na2S=4NaOH+2S↓氧气中水中的溶解度比二氧化硫小吸收液出现稳定的蓝色空白实验0.096%【解析】
I.在装置A中制取SO2气体,通过乙观察SO2气体产生的速率,经品红溶液检验SO2的漂白性,在装置丁中SO2与Na2S会发生氧化还原反应产生S单质,SO2及反应产生的H2S都是有毒气体,经NaOH溶液尾气处理后排出。II.根据IO3-能够氧化SO2为SO42-,氧化I-为I2,SO2反应完全后,再滴入的IO3-溶液,I2不再反应,溶液中的I2遇淀粉溶液变为蓝色;要测定物质含量,应该排除杂质的干扰,设计对比实验,为减少实验的偶然性,要进行多次平行实验,取多次实验的平均值,根据反应过程中电子守恒计算铁矿石样品中硫元素的质量分数。【详解】(1)根据图示仪器结构可知:仪器A的名称为蒸馏烧瓶;(2)装置乙的作用是为了观察生成SO2的速率,为了减少SO2气体在溶液中的溶解,可根据H2SO3是二元弱酸,在溶液中存在电离平衡的性质,在装置乙中加入的试剂为饱和NaHSO3溶液;(3)①Na2S具有还原性,O2具有氧化性,在溶液中会发生氧化还原反应产生S单质和NaOH,反应的化学方程式为O2+2H2O+2Na2S=4NaOH+2S↓;②根据O2、SO2气体分别通入到Na2S溶液中产生S单质的时间可知,物质的氧化性:SO2>O2,该实验条件下Na2S溶液出现浑浊现象是SO2导致的。表中实验1反应较慢的原因可能是O2难溶于水,而SO2易溶于水,由于氧气中水中的溶解度比二氧化硫小,导致反应速率较慢;II.(4)根据方程式可知物质的氧化性:IO3->I2>SO2,向含有SO2、KI和淀粉溶液中滴加KIO3溶液,首先发生②反应,当SO2反应完全后发生反应④,反应产生的I2单质遇淀粉溶液会变为蓝色,且半分钟内溶液蓝色不褪去,就证明滴定达到终点;(5)①通过比较实验一、实验二的数据,发现V1远远小于V2,可忽略不计V1。设置实验一的目的是空白对比实验,排除干扰因素的存在;②三次实验数据相差不大,均有效,则平均消耗KIO3标准溶液体积V(KIO3)=mL=10.00mL,n(KIO3)=c·V=0.0010mol/L×0.0100L=1.0×10-5mol,根据电子守恒及结合②③方程式可知n(SO2)=3n(KIO3)=3.0×10-5mol,根据S元素守恒可知其中含有S元素的质量为m(S)=n·M=3.0×10-5mol×32g/mol=9.6×10-4g,所以该份铁矿石样品中硫元素的质量百分含量为×100%=0.096%。【点睛】本题考查了气体的制取、性质的验证、化学反应方程式的书写及应用和物质含量测定。掌握反应原理和物质的性质是计算与判断的依据。在进行有关计算时要结合电子守恒及元素守恒分析判断。易错点是(5)中S含量计算,关键是IO3-氧化SO2时二者物质的量的关系的确定,注意还原产物I2也可氧化SO2,要根据总方程式判断。26、检查装置气密性分液漏斗B吸收多余的SO2和C装置中生成的CO2气体蒸发浓缩,冷却结晶玻璃棒、烧杯、漏斗碱石灰制备NaN3的反应需要在210-220oC下进行,水浴不能达到这样的温度2Na+2NH3=2NaNH2+H2D【解析】
I.(1)组装好仪器后,接下来应该进行的实验操作是检查装置气密性,然后加入试剂。仪器a的名称是分液漏斗。二氧化硫有毒,需要尾气处理,且反应中还有二氧化碳生成,澄清石灰水浓度太低,则E中的试剂最好是氢氧化钠溶液,作用是吸收多余的SO2和C装置中生成的CO2气体。(2)由于五水合硫代硫酸钠的溶解度随温度升高显著增大。待Na2S和Na2CO3完全消耗后,结束反应。过滤C中混合物,滤液经蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到产品,过滤时用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗。Ⅱ.(1)生成的氨气中含有水蒸气,需要干燥,则装置B中盛放的药品为碱石灰。(2)由于制备NaN3的反应需要在210~220oC下进行,水浴不能达到这样的温度,所以实验中使用油浴而不用水浴。(3)氨气与熔融的钠反应生成NaNH2,根据原子守恒可知还有氢气生成,反应的化学方程式为2Na+2NH3=2NaNH2+H2。(4)N2O可由NH4NO3(熔点为169.6oC)在240oC下分解制得,由于在该温度下硝酸铵已熔化,同时为避免液体倒流引起试管炸裂,因此选择的气体发生装置是装置D。27、搅拌(或适当升温等合理答案即可)H2O2+2H++Cu=Cu2++2H2OCuO或Cu(OH)2或Cu(OH)2CO3等合理答案即可加人洗涤剂至浸没沉淀且液面低于滤纸边缘,待液体自然流下后,重复2~3次温度过低,反应速率太慢,温度过高,Cu2(OH)2CO3易分解2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑×100%【解析】
废铜屑(主要成分是Cu、CuO,含有少量的Fe、Fe2O3),加入稀硫酸浸取,CuO、Fe、Fe2O3与稀硫酸反应,形式含有Cu2+、Fe2+、Fe3+的溶液,铜单质不与硫酸反应,再加入双氧水将Fe2+氧化为Fe3+,同时铜单质与双氧水在酸性条件下反应生成铜离子,再调节溶液pH值,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,过滤后得到主要含有硫酸铜的滤液,将溶液温度控制在55~60℃左右,加入碳酸钠,滤液中产生Cu2(OH)2CO3晶体,再经过过滤、冷水洗涤,干燥,最终得到Cu2(OH)2CO3,以此解题。【详解】(1)为加快废铜屑在稀硫酸中的溶解速率,可进行搅拌、加热、增大硫酸浓度等方法;(2)“操作Ⅱ”中,铜单质与双氧水在酸性条件下反应生成铜离子,离子方程式为H2O2+2H++Cu=Cu2++2H2O;(3)“调节pH”操作目的是将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,由于废铜屑使用酸浸溶解,需要加入碱性物质中和多余的酸,在不引入新的杂质的情况下,可向溶液中加入CuO或Cu(OH)2或Cu(OH)2CO3等合理答案即可;(4)洗涤Cu2(OH)2CO3沉淀的操作为过滤,合理操作为:加人洗涤剂至浸没沉淀且液面低于滤纸边缘,待液体自然流下后,重复2~3次;(5)根据题目已知:Cu2(OH)2CO3为难溶于冷水和乙醇,水温越高越易分解。“操作Ⅲ”中温度选择55~60℃的既可以加快反应速率同时也可防止制得的Cu2(OH)2CO3不被分解,该步骤中向含有硫酸铜的滤液中加入碳酸钠生成Cu2(OH)2CO3的同时产生CO2,该反应的化学方程式:2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑
;(6)m1g产品,灼烧至固体质量恒重时,得到黑色固体(假设杂质不参与反应),发生的反应
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