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文档简介
2024年河北省唐山遵化市高三第四次模拟考试化学试卷注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。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、短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如表所示,这四种元素的原子最外层电子数之和为23。下列说法不正确的是WXYZTA.原子半径Y>Z,非金属性W<XB.X2能从T的气态氢化物中置换出T单质C.W、Y、Z三种元素都能与X元素形成化合物WX2、YX2、ZX2D.最高价氧化物对应水化物的酸性:W>Y>Z2、锡为ⅣA族元素,四碘化锡是常用的有机合成试剂(SnI4,熔点114.5℃,沸点364.5℃,易水解)。实验室以过量锡箔为原料通过反应Sn+2I2SnI4制备SnI4。下列说法错误的是()A.加入碎瓷片的目的是防止暴沸B.SnI4可溶于CCl4中C.装置Ⅱ的主要作用是吸收挥发的I2D.装置Ⅰ中b为泠凝水出水口3、某化学兴趣小组对教材中乙醇氧化及产物检验的实验进行了改进和创新,其改进实验装置如图所示,按图组装好仪器,装好试剂。下列有关改进实验的叙述不正确的是A.点燃酒精灯,轻轻推动注射器活塞即可实现乙醇氧化及部分产物的检验B.铜粉黑红变化有关反应为:2Cu+O22CuO、C2H5OH+CuOCH3CHO+Cu+H2OC.硫酸铜粉末变蓝,说明乙醇氧化反应生成了水D.在盛有新制氢氧化铜悬浊液的试管中能看到砖红色沉淀4、化学科学对提高人类生活质量和促进社会发展具有重要作用,下列说法中正确的是()A.煤经过气化和液化两个物理变化,可变为清洁能源B.汽车尾气的大量排放影响了空气的质量,是造成PM2.5值升高的原因之一C.自然界中含有大量的游离态的硅,纯净的硅晶体可用于制作计算机芯片D.糖类、油脂和蛋白质都能发生水解反应5、下列结论不正确的是()①氢化物的稳定性:HF>HCl>SiH4②离子半径:Al3+>S2->Cl-③离子的还原性:S2->Cl->Br-④酸性:H2SO4>H3PO4>HClO⑤沸点:H2S>H2OA.②③⑤ B.①②③ C.②④⑤ D.①③⑤6、废弃铝制易拉罐应投入的垃圾桶上贴有的垃圾分类标志是()ABCDA.A B.B C.C D.D7、二氧化碳捕获技术用于去除气流中的二氧化碳或者分离出二氧化碳作为气体产物,其中CO2催化合成甲酸是原子利用率高的反应,且生成的甲酸是重要化工原料。下列说法不正确的是()A.二氧化碳的电子式:B.在捕获过程,二氧化碳分子中的共价键完全断裂C.N(C2H5)3能够协助二氧化碳到达催化剂表面D.CO2催化加氢合成甲酸的总反应式:H2+CO2=HCOOH8、化学与日常生活紧密相关。下列说法中,不正确的是A.甲醛可作食品防腐剂 B.氢氧化铝可作抗酸药C.氯化钠可作食品调味剂 D.生石灰可作食品干燥剂9、X、Y、Z是三种原子序数依次递增的前10号元素,X的某种同位素不含中子,Y形成的单质在空气中体积分数最大,三种元素原子的最外层电子数之和为12,其对应的单质及化合物转化关系如图所示。下列说法不正确的是A.原子半径:X<Z<Y,简单气态氢化物稳定性:Y<ZB.A、C均为10电子分子,A的沸点低于C的沸点C.同温同压时,B与D体积比≤1∶1的尾气,可以用NaOH溶液完全处理D.E和F均属于离子化合物,二者组成中阴、阳离子数目之比均为1∶110、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Y元素在同周期中离子半径最小;甲、乙分别是元素Y、Z的单质;丙、丁、戊是由W、X、Y、Z元素组成的二元化合物,常温下丁为液态;戊为酸性气体,常温下0.01mol·L-1戊溶液的pH大于2。上述物质转化关系如图所示。下列说法正确的是A.原子半径:Z>Y>X>WB.W、X、Y、Z不可能同存于一种离子化合物中C.W和Ⅹ形成的化合物既可能含有极性键也可能含有非极性键D.比较X、Z非金属性强弱时,可比较其最高价氧化物对应的水化物的酸性11、化学与生产和生活密切相关,下列分析错误的是A.用氯化钙作钢箱梁大桥融雪剂会加速钢铁腐蚀B.对燃煤进行脱硫处理有利于减少酸雨的产生C.明矾水解生成的胶体可吸附水中悬浮颗粒物D.芳香族化合物有香味,均可以用作食品香味剂12、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NaOH13、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.高温下,0.2molFe与足量水蒸气反应,生成的H2分子数目为0.3NAB.室温下,1LpH=13的NaOH溶液中,由水电离的OH﹣离子数目为0.1NAC.氢氧燃料电池正极消耗22.4L(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2NAD.5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O反应中,生成28gN2时,转移的电子数目为3.75NA14、下列不能使氢氧化钠的酚酞溶液褪色的气体是()A.NH3 B.SO2C.HCl D.CO215、下图所示为某种胃药的核心合成反应部分过程:下列说法正确的是()A.甲中的两个N-H键的活性相同C.丙的分子式C22H16、Na、Al、Fe都是重要的金属元素。下列说法正确的是A.三者的氧化物都是碱性氧化物B.三者的氢氧化物都是白色固体C.三者的氯化物都可用化合反应制得D.三者的单质在空气中最终都生成氧化物17、已知:pOH=-lgc(OH-)。室温下,将稀盐酸滴加到某一元碱(BOH)溶液中,测得混合溶液的pOH与微粒浓度的变化关系如图所示。下列说法错误的是()A.若向0.1mol/LBOH溶液中加水稀释,则溶液中c(OH-)/c(BOH)增大B.室温下,BOH的电离平衡常数K=1×10-4.8C.P点所示的溶液中:c(Cl-)>c(B+)D.N点所示的溶液中:c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)-c(BOH)18、在化学能与电能的转化过程中,下列叙述正确的是A.电解饱和食盐水时,阳极得到Cl2和NaOH(aq)B.教材所示的铜-锌原电池在工作时,Zn2+向铜片附近迁移C.电镀时,电镀槽里的负极材料发生氧化反应D.原电池与电解池连接后,电子从原电池负极流向电解池阳极19、常温下,将甲针筒内20mLH2S推入含有10mLSO2的乙针筒内,一段时间后,对乙针筒内现象描述错误的是(气体在同温同压下测定)()A.有淡黄色固体生成B.有无色液体生成C.气体体积缩小D.最终约余15mL气体20、化学与生产、生活、社会密切相关。下列说法正确的是A.生石灰、铁粉、硅胶是食品包装中常用的干燥剂B.乙醇溶液、双氧水均可用于杀菌消毒,但原理不同C.纯碱是焙制糕点所用发酵粉的主要成分之一D.SiO2具有导电性,可用于制造光导纤维21、下列反应的离子方程式书写正确的是()A.SO2通入溴水中:SO2+2H2O+Br2=2H++SO42-+2HBrB.NaHSO4溶液和Ba(OH)2溶液充分反应后溶液呈中性:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2OC.漂白粉溶液在空气中失效:ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO3-D.硫化钠的水解反应:S2-+H3O+=HS-+H2O22、ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂.实验室可通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,下列说法不正确的是()A.KClO3在反应中得电子 B.ClO2是还原产物C.H2C2O4在反应中被氧化 D.1molKClO3参加反应有2mole-转移二、非选择题(共84分)23、(14分)化合物H是一种高效除草剂,其合成路线流程图如下:(1)E中含氧官能团名称为________和________。(2)A→B的反应类型为________。(3)写出同时满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式:________。①不能发生水解反应,能与FeCl3溶液发生显色反应:②分子中有4种不同化学环境的氢。(4)F的分子式为C15H7ClF3NO4,写出F的结构简式:________。(5)已知:—NH2与苯环相连时,易被氧化;—COOH与苯环相连时,再引入其他基团主要进入它的间位。请写出以A和D为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。__________24、(12分)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:__。25、(12分)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,________。26、(10分)碳酸氢铵是我国主要的氮肥品种之一,在贮存和运输过程中容易挥发损失。为了鉴定其质量和确定田间施用量,必须测定其含氮量。I.某学生设计了一套以测定二氧化碳含量间接测定含氮量的方法。将样品放入圆底烧瓶中:(8)请选择必要地装置,按气流方向连接顺序为________________。(2)分液漏斗中的液体最适合的是___________。A.稀盐酸B.稀硫酸C.浓硝酸D.氢氧化钠(6)连在最后的装置起到的作用____________________________________。Ⅱ.如果氮肥中成分是(NH8)2SO8,则可以用甲醛法测定含氮量。甲醛法是基于甲醛与一定量的铵盐作用,生成相当量的酸,反应为2(NH8)2SO8+6HCHO→(CH2)6N8+2H2SO8+6H2O,生成的酸再用氢氧化钠标准溶液滴定,从而测定氮的含量。步骤如下:(8)用差量法称取固体(NH8)2SO8样品8.6g于烧杯中,加入约68mL蒸馏水溶解,最终配成888mL溶液。用________准确取出28.88mL的溶液于锥形瓶中,加入86%中性甲醛溶液5mL,放置5min后,加入8~2滴________指示剂(已知滴定终点的pH约为6.6),用浓度为8.86mol/L氢氧化钠标准溶液滴定,读数如下表:滴定次数滴定前读数(mL)滴定后读数(mL)88.2886.2826.8886.9868.5889.89达滴定终点时的现象为______________________________,由此可计算出该样品中的氮的质量分数为_________________。(5)在滴定实验结束后发现滴定用的滴定管玻璃尖嘴内出现了气泡,滴定开始时无气泡,则此实验测定的含氮量比实际值________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。27、(12分)溴化钙晶体(CaBr2·2H2O)为白色固体,易溶于水,可用于制造灭火剂、制冷剂等。一种制备溴化钙晶体的工艺流程如下:(1)实验室模拟海水提溴的过程中,用苯萃取溶液中的溴,分离溴的苯溶液与水层的操作是(装置如下图):使玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔,将活塞拧开,使下面的水层慢慢流下,待有机层和水层界面与活塞上口相切即关闭活塞,______________。(2)“合成”的化学方程式为___________________。“合成”温度控制在70℃以下,其原因是__________。投料时控制n(Br2):n(NH3)=1:0.8,其目的是__________________。(3)“滤渣”的主要成分为_________________(填化学式)。(4)“滤液”呈强碱性,其中含有少量BrO-、BrO3-,请补充从“滤液”中提取CaBr2·2H2O的实验操作:加热驱除多余的氨,______________。[实验中须使用的试剂有:氢溴酸、活性炭、乙醇;除常用仪器外须使用的仪器有:砂芯漏斗,真空干燥箱]28、(14分)钛酸锌(ZnTiO3)是一种抗菌涂料,应用于人造骨骼等生物移植技术。回答下列问题:(1)基态Zn原子的电子占据能量最高的能层符号为_____________,与Zn同周期的所有副族元素的基态原子中,最外层电子数与Zn相同的元素有___________种(2)钛能与B、C、N、O等非金属元素形成稳定的化合物。则电负性C____B(选填“>或“<”);第一电离能N>O,原因是__________________________________________。(3)ZnTiO3与80%H2SO4反应可生成TiOSO4。①的空间构型为_____________,其中硫原子采用____________杂化。②与互为等电子体的分子的化学式为_________________(任写一种即可)(4)Zn与S所形成化合物晶体的晶胞如图所示。①与Zn原子距离最近的Zn原子有___________个。②该化合物的化学式为_________________________________。③已知该晶体的晶胞参数为a×10-12m,阿伏加德罗常数为NA。则该晶体的密度为__________________g/cm3(列式即可)29、(10分)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,易溶于水,难溶于乙醇,是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。实验室用莫尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]制备K3[Fe(C2O4)3]·3H2O具体流程如图:回答下列问题:(1)步骤②滴加过量6%H2O2,生成红褐色胶状沉淀,该反应的化学方程式为___。生成的沉淀不易过滤,过滤前需要的操作是___。(2)步骤③将Fe(OH)3加入到KHC2O4溶液中,水浴加热,控制pH为3.5-4,若pH偏高应加入适量___(填“H2C2O4”或“K2C2O4”)。(3)步骤④的操作是___、过滤。得到的晶体依次用少量冰水、95%乙醇洗涤,用95%乙醇洗涤的目的是___。(4)测定K3[Fe(C2O4)3]·3H2O中铁的含量。①称量mg样品于锥形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至终点。滴定反应的氧化产物为___。滴定时,盛放高锰酸钾溶液的仪器是___(“酸式”或“碱式”)滴定管。②向上述溶液中加入过量锌粉至将铁元素全部还原为Fe2+后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液VmL。该样品中铁的质量分数的表达式为___。
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】
W、X、Y、Z均为短周期主族元素,由位置关系可知,W、X处于第二周期,Y、Z处于第三周期,设X原子最外层电子数为a,则W、Y、Z最外层电子数依次为a-2、a、a+1,四种元素的原子最外层电子数之和为23,则:a-2+a+1+a+a=23,解得a=6,则W为C元素,故X为O元素、Y为S元素、W为C元素。【详解】A、同周期从左到右,原子半径逐渐减小,元素的非金属性增强,原子半径S>Cl,非金属性W<X,故A正确;B、同主族从上到下元素的非金属性减弱,故O2能与H2Se反应,生成Se单质,故B正确;C、O能形成CO2、SO2、ClO2,故C正确;D、最高价氧化物对应水化物的酸性:H2CO3<H2SO4<HClO4,故D错误;故选D。2、C【解析】
A.液体加热时,加入碎瓷片目的是防止暴沸,故A正确;
B.根据题干中SnI4的熔沸点,从组成分析可知SnI4与CCl4为同族元素形成的同类物质,二者分子的空间构型均为正四面体结构,属于非极性分子,依据“相似相溶原理”可知SnI4可溶于CCl4中,故B正确;
C.由题可知:SnI4易水解,所以装置Ⅱ的主要作用是防止水蒸气进入装置使SnI4水解,故C错误;
D.冷凝管的冷凝水为“下进上出”,所以装置Ⅰ中a为泠凝水进水口,b为出水口,故D正确;
故选:C。3、D【解析】
点燃酒精灯,轻轻推动注射器活塞即可反应,空气带着乙醇蒸气与热的铜粉发生反应,选项A正确;看到铜粉变黑,发生2Cu+O22CuO,看到铜粉黑变红,发生C2H5OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O,选项B正确;硫酸铜粉末变蓝,是因为生成了五水硫酸铜,说明乙醇氧化有水生成,选项C正确;乙醛与新制的氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀需要加热,选项D不正确。4、B【解析】
A、煤的气化与液化都是化学变化,故A不正确;B、汽车尾气的大量排放是造成PM2.5值升高的原因之一,故B正确;C、虽然硅的性质比较稳定,但是属于亲氧元素,故自然界中主要以化合态存在,故C不正确;D、单糖不能水解,故D不正确;故选B。5、A【解析】
①非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,非金属性:F>Cl>Si,氢化物的稳定性:HF>HCl>SiH4,故①正确;②Al3+核外两个电子层,S2-、Cl-核外三个电子层,电子层数相同时,核电荷数多,则半径小。故离子半径:S2->Cl->Al3+,故②错误;③非金属单质的氧化性越强,其离子的还原性越弱,单质的氧化性:Cl2>Br2>S离子的还原性:S2->Br->Cl-,故③错误;④硫酸、磷酸都是最高价的含氧酸,由于非金属性:硫元素强于磷元素,所以硫酸酸性强于磷酸,磷酸是中强酸,而碳酸是弱酸,所以磷酸酸性强于碳酸,二氧化碳、水、次氯酸钙能反应生成碳酸钙和次氯酸,所以碳酸酸性强于次氯酸,所以酸性依次减弱:H2SO4>H3PO4>HClO,故④正确;⑤H2S和H2O结构相似,化学键类型相同,但H2O中的O能形成氢键,H2S中的S不能,所以沸点:H2S<H2O,故⑤错误。答案选A。6、B【解析】
废弃的铝制易拉罐可以回收利用,属于可回收物品,应投入到可回收垃圾桶内,A.图示标志为有害垃圾,故A不选;B.图示标志为可回收垃圾,故B选;C.图示标志为餐厨垃圾,故C不选;D.图示标志为其它垃圾,故D不选;故选B。7、B【解析】
由图可知,CO2催化加氢合成甲酸的总反应式是H2+CO2=HCOOH。【详解】A.二氧化碳是共价化合物,其电子式为,故A正确;B.由二氧化碳和甲酸的结构式可知,在捕获过程,二氧化碳分子中的共价键不会完全断裂,只断裂其中一个碳氧双键,故B错误;C.N(C2H5)3捕获CO2,表面活化,协助二氧化碳到达催化剂表面,故C正确;D.由图可知,CO2催化加氢合成甲酸的总反应式:H2+CO2=HCOOH,故D正确;答案选B。8、A【解析】
A.甲醛有毒,不能作食品防腐剂,A错误;B.氢氧化铝能与酸反应,可作抗酸药,B正确;C.氯化钠可作食品调味剂,C正确;D.生石灰易吸水,可作食品干燥剂,D正确;答案选A。9、D【解析】
由题意可知X为氢元素,Y为氮元素,Z为氧元素。则转化关系中的X2为H2,Y2为N2,Z2为O2,A为NH3,B为NO,C为H2O,D为NO2,E为HNO3,F为NH4NO3。原子半径:H<O<N,简单气态氢化物稳定性:NH3<H2O,A正确;NH3和H2O均为10电子分子,常温下NH3为气态,H2O为液态,沸点:NH3<H2O,B正确;根据2NO2+2OH−++H2O,NO+NO2+2OH−2+H2O,所以,NO与NO2体积比≤1∶1的尾气,可以用NaOH溶液完全处理,C正确;HNO3属于共价化合物,不含阴、阳离子,NH4NO3属于离子化合物,阴、阳离子数目之比为1∶1,D错误。10、C【解析】
Y元素在同周期中离子半径最小,金属离子外的电子层数比相应的原子少一层,而且同周期金属元素离子半径随着原子序数的递增而减小,而非金属元素的离子的电子层没有减少,所以Y应为Al元素。丁为二元化合物,而且为液态,为水。丙与水反应得到两种物质,而且一种为酸。0.01mol·L-1戊溶液的pH大于2,为弱酸。短周期中二元化合物为弱酸的HF和H2S。结合乙是Z的单质,Z的原子序数比Al大,Z为S元素。涉及的反应为2Al+3SAl2S3,Al2S3+6H2O=2Al(OH)3+3H2S↑。W、X、Y、Z分别为H、O、Al、S。A.H原子半径最小。同周期的元素,原子序数越大,原子半径越小,Al原子的半径大于S;同主族元素,原子序数越大,原子半径越大,S的原子半径大于O,排序为Y(Al)>Z(S)>X(O)>W(H),A项错误;B.H、O、Al、S可以存在于KAl(SO4)2·12H2O中,存在离子键,为离子化合物,B项错误;C.W(H)和X(O)的化合物可能为H2O和H2O2。H2O的结构简式为H—O—H,含有极性键。H2O2的结构简式为H—O-O—H,含有极性键和非极性键,C项正确;D.比较X(O)和Z(S)的非金属性,不能比较最高价氧化物对应的水化物的酸性,因为O没有它的含氧酸。D项错误;本题答案选C。11、D【解析】
A.氯化钙是电解质,铁与钢中的碳、潮湿的空气形成原电池,用氯化钙作钢箱梁大桥融雪剂会加速钢铁腐蚀,故A正确;B.煤中含有硫元素,直接燃烧产生二氧化硫,污染空气,对燃煤进行脱硫处理有利于减少酸雨的产生,故B正确;C.明矾水解生成的胶体,氢氧化铝胶体表面积大,吸附水中悬浮颗粒物,故C正确;D.芳香族化合物不一定有香味,好多有毒,只有少数可以用作食品香味剂,故D错误;故选D。12、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。13、D【解析】
A.高温下,Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁,四氧化三铁中Fe的化合价为价,因此Fe失去电子的物质的量为:,根据得失电子守恒,生成H2的物质的量为:,因此生成的H2分子数目为,A错误;B.室温下,1LpH=13的NaOH溶液中H+浓度为c(H+)=10-13mol/L,且H+全部由水电离,由水电离的OH-浓度等于水电离出的H+浓度,因此由水电离的OH-为10-13mol/L×1L=10-13mol,B错误;C.氢氧燃料电池正极上氧气发生得电子的还原反应,当消耗标准状况下22.4L气体时,电路中通过的电子的数目为,C错误;D.该反应中,生成28gN2时,转移的电子数目为3.75NA,D正确;故答案为D。14、A【解析】
酚酞遇碱变红,在酸性、中性或弱碱性环境下褪色。氢氧化钠的酚酞溶液显红色。【详解】A.氨气不与氢氧化钠溶液反应,且氨气溶于水生成氨水具有碱性,不能使酚酞褪色,故A选;B.SO2溶于水生成亚硫酸,可以和氢氧化钠溶液反应,使溶液褪色,故B不选;C.HCl溶于水生成盐酸,可以和氢氧化钠溶液反应生成中性的氯化钠,使溶液褪色,故C不选;D.CO2溶于水生成碳酸,碳酸可以和氢氧化钠溶液反应,使溶液褪色,故D不选;故选A。【点睛】SO2和CO2是酸性氧化物,和NaOH反应生成Na2SO3和Na2CO3,如果SO2和CO2过量,和NaOH反应生成NaHSO3和NaHCO3。这四种物质除了NaHSO3溶液是酸性的,其他三种都是碱性的,含酚酞的溶液可能褪色。但如果继续通入气体SO2和CO2,溶液中会生成酸,最终溶液一定会褪色。15、D【解析】
A.反应物甲中的两个N-H键的N原子连接不同的原子团,故两个N受其他原子或原子团的影响不同,则两个N-H键的活性不同,A错误;B.乙分子中含有饱和碳原子,与饱和碳原子成键的原子构成的是四面体结构,因此乙分子中所有原子不在同一平面上,B错误;C.由丙的结构简式可知其分子式为C22H24O2N5Cl,C错误;D.根据图示可知:化合物甲与乙反应产生丙外还有HCl生成,该反应生成丙的原子利用率小于100%,D正确;故合理选项是D。16、C【解析】
A.Na、Al、Fe的氧化物中,过氧化钠、四氧化三铁不是碱性氧化物,氧化铝为两性氧化物,故A错误;B.氢氧化钠、氢氧化铝、氢氧化亚铁为白色固体,而氢氧化铁为红褐色固体,故B错误;C.氯化钠、氯化铝、氯化铁都可以由三种的单质与氯气反应得到,故C正确;D.钠在空气中最终得到的是碳酸钠,Al的表面生成一层致密的氧化物保护膜,阻止了Al与氧气继续反应,铁在空气中会生锈,得到氧化铁,故D错误;答案:C17、C【解析】
A.BOH是弱碱,加水稀释时促进电离,溶液中BOH的微粒数减小,而OH-的数目增多,则溶液中=不断增大,故A正确;B.N点-lg=0,即c(BOH)=c(B+),则BOH的电离平衡常数Kb=×c(OH-)=c(OH-)=1×10-4.8,故B正确;C.P点的pOH<4,溶液呈碱性,则c(OH-)<c(OH-),根据电荷守恒可知:c(Cl-)<c(B+),故C错误;D.N点-lg=0,则c(BOH)=c(B+),根据电荷守恒c(B+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)可知,c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)-c(BOH),故D正确;故答案为C。【点睛】考查酸碱混合的定性判断,明确图象图象变化的意义为解答关键,根据图象可知,N点-lg=0,=1,此时pOH=-lgc(OH-)=4.8,则BOH的电离平衡常数Kb=×c(OH-)=c(OH-)=1×10-4.8,证明BOH只能部分电离,属于弱碱,再结合溶液中的电荷守恒式分析即可。18、B【解析】
A.电解饱和食盐水时,阳极得到Cl2和NaOH(aq));B.教材所示的铜-锌原电池在工作时,Zn2+向铜片附近迁移;C.电镀池——特殊的电解池。电镀槽里的电极分为阴极和阳极,阳极发生氧化反应;D.原电池与电解池连接后,跟原电池的负极相连的那个电极叫阴极。电子从原电池负极流向电解池阴极。19、D【解析】
A.因H2S与SO2能够发生反应:SO2+2H2S=3S↓+2H2O,生成黄色固体,正确;B.根据反应SO2+2H2S=3S↓+2H2O,有无色液体水生成,正确;C.根据反应SO2+2H2S=3S↓+2H2O,反应后气体体积缩小,正确;D.根据反应SO2+2H2S=3S↓+2H2O,20mLH2S与10mLSO2恰好完全反应,最终没有气体剩余,错误;答案选D。20、B【解析】
A.铁粉是抗氧化剂,不是干燥剂,A项错误;B.乙醇溶液和双氧水均能使蛋白质变性而达到杀菌消毒的目的,但原理不同,B项正确;C.发酵粉的主要成分是NaHCO3,C项错误;D.二氧化硅可用于制造光纤,但无导电性,D项错误。答案选B。21、B【解析】
A.SO2通入溴水中反应生成硫酸和氢溴酸,反应的离子方程式为SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br-,故A错误;B.NaHSO4溶液和Ba(OH)2溶液充分反应后溶液呈中性,反应的氢离子与氢氧根离子物质的量相等,反应的离子方程式为:2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O,故B正确;C.次氯酸钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸,反应的离子方程式为Ca2++2ClO-+CO2+H2O═2HClO+CaCO3↓,故C错误;D.硫化钠的水解反应:S2-+H2O⇌HS-+OH-,故D错误;故选B。【点睛】本题的易错点为D,要注意S2-+H3O+=HS-+H2O是S2-与酸反应的方程式。22、D【解析】
由2KClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O可知,Cl元素的化合价由+5价降低为+4价,C元素的化合价由+3价升高为+4价,以此来解答。【详解】A.Cl元素的化合价降低,则KClO3在反应中得到电子,选项A正确;B.Cl元素得到电子,被还原,则ClO2是还原产物,选项B正确;C.H2C2O4在反应中C化合价升高,被氧化,选项C正确;D.1molKClO3参加反应时,发生电子转移为1mol×(5-4)=1mol,选项D不正确;答案选D。【点睛】本题考查氧化还原反应,把握反应中元素的化合价变化为解答的关键,注意从化合价角度分析各选项,题目难度不大。二、非选择题(共84分)23、醚键羧基取代反应【解析】
根据流程可知,B被酸性重铬酸钠氧化生成C,结合A的结构简式可知B为,在浓硫酸催化下与浓硝酸发生硝化反应(也属于取代反应)生成和水;与发生反应生成分子式为C15H7ClF3NO4的F,F与发生反应生成,结构两者的结构简式可知F为,据此分析解答。【详解】根据流程可知,B被酸性重铬酸钠氧化生成C,结合A的结构简式可知B为,在浓硫酸催化下与浓硝酸发生硝化反应(也属于取代反应)生成和水;与发生反应生成分子式为C15H7ClF3NO4的F,F与发生反应生成,结构两者的结构简式可知F为。(1)E为,含氧官能团名称为醚键和羧基;(2)A→B是在浓硫酸催化下与浓硝酸发生硝化反应(也属于取代反应)生成和水;反应类型为取代反应;(3)D为,满足条件①不能发生水解反应,能与FeCl3溶液发生显色反应,则不含有肽键及酯基,含有酚羟基;②分子中有4种不同化学环境的氢,则高度对称,若苯环上只有两个取代基则应为对位且有一个是酚羟基,则为;若苯环上有多个取代基,则为两个酚羟基且对称、一个醛基和一个氨基,符合条件的有、;(4)F的结构简式为:;(5)A()和D()为原料制备,在氯化铁的催化下与氯气发生取代反应生成,氧化得到,与在碳酸钾作用下反应生成,在浓硝酸、双氧水及冰醋酸作用下生成,合成路线流程图如下:。【点睛】本题考查有机合成及推断,解题的关键是分析反应类型、推出各有机物及反应原理,本题的难点是结合题中合成路线设计合理的合成方案,注意题中信息的解读。24、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。25、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;26、b-e,f-h,g-cB防止空气中水和二氧化碳进入装置影响实验结果滴定管酚酞溶液从无色变为浅红色,68s内不褪色88%偏小【解析】
根据反应装置-干燥装置-吸收装置-尾气处理装置排序;盐酸和硝酸都具有挥发性;空气中的水和二氧化碳影响实验结果;酸式滴定管只能量取酸性溶液,碱式滴定管只能量取碱性溶液,根据溶液的酸碱性确定滴定管;根据滴定终点确定指示剂;滴定终点时溶液从无色变为浅红色,68s内不褪色;根据氢氧化钠和硫酸铵的关系式计算硫酸铵的量,最后再计算N元素的含量;在滴定实验结束后发现滴定用的碱式滴定管玻璃尖嘴内出现了气泡,滴定开始时无气泡,导致硫酸铵的测定结果偏小。据此分析。【详解】(8)根据反应装置、干燥装置、吸收装置、尾气处理装置排序,所以其排列顺序是:b-e,f-h,g-c,答案为:b-e,f-h,g-c;
(2)制取二氧化碳时需要碳酸盐和酸反应,稀盐酸、浓硝酸都具有挥发性,影响实验结果,氢氧化钠和盐不能生成二氧化碳,所以B选项是正确的,答案为:B;(6)为防止影响实验结果需要吸收二氧化碳和水蒸气,答案为:防止空气中水和二氧化碳进入装置影响实验结果;(8)硫酸铵属于强酸弱碱盐,铵根离子水解使溶液呈酸性,所以需要酸式滴定管量取硫酸铵溶液,滴定终点的pH约为6.6,酚酞的变色范围是6-88,所以选取酚酞作指示剂;滴定终点时,溶液从无色变为浅红色,68s内不褪色;2(NH8)2SO8+6HCHO=(CH2)6N8+2H2SO8+6H2O,2NaOH+H2SO8=Na2SO8+2H2O,所以硫酸铵和NaOH的关系式为:(NH8)2SO82NaOH,NaOH溶液的平均体积为,根据(NH8)2SO82NaOH得硫酸铵的质量,8.6g硫酸铵中样品中硫酸铵的质量为,氮元素的质量分数为;答案为:酸式滴定管;酚酞;从无色变为浅红色,68s内不褪色;88%;(5)在滴定实验结束后发现滴定用的碱式滴定管玻璃尖嘴内出现了气泡,滴定开始时无气泡,导致NaOH溶液的量偏小,根据(NH8)2SO82NaOH得,导致测定N含量偏小,答案为:偏小。【点睛】酸碱中和滴定是常考的实验,误差是本题的易错点。判断方法是根据消耗标准液多少对待测液浓度的影响,比如说滴定前尖嘴处有气泡,滴定后尖嘴处有气泡的分析等等;选择滴定管是注意看图,底部是橡胶管则为碱式滴定管,玻璃活塞则为酸式滴定管。27、将上层液体从上口倒入另一烧杯中3CaO+3Br2+2NH3═3CaBr2+N2↑+3H2O温度过高,Br2、NH3易挥发确保Br2被充分还原Ca(OH)2用氢溴酸调节滤液呈酸性,加入活性炭脱色,用砂芯漏斗过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、用砂芯漏斗过滤、用乙醇洗涤干净后,在真空干燥箱中干燥【解析】(1)用苯萃取溶液中的溴,分离溴的苯溶液与水层的操作是:使玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔,将活塞拧开,使下面的水层慢慢流下,待有机层和水层界面与活塞上口相切即关闭活塞,将上层液体从上口倒入另一烧杯中,故答案为将上层液体从上口倒入另一烧杯中;(2)根据流程图,“合成”过程中,氧化钙、液氨、液溴和水反应生成氮气、溴化钙等,反应的化学方程式为3CaO+3Br2+2NH3═3CaBr2+N2↑+3H2O;液溴和液氨容易挥发,“合成”温度应控制在70℃以下;投料时控制n(Br2):n(NH3)=1:0.8,可以确保Br2被充分还原,故答案为3CaO+3Br2+2NH3═3CaBr2+N2↑+3H2O;温度过高,Br2、NH3易挥发;确保Br2被充分还原;(3)氧化钙与水反应生成的氢氧化钙微溶于水,因此“滤渣”的主要成分为Ca(OH)2,故答案为Ca(OH)2;(4)“滤液”呈强碱性,其中含有少量BrO-、BrO3-,二者能够在酸性条件下与溴离子反应生成溴,从而可以用活性炭吸附除去,在洗涤时可以用乙醇洗涤,减少溴化钙晶体的损失,也便与干燥。因此从“滤液”中提取CaBr2·2H2O的实验操作:加热驱除多余的氨,用氢溴酸调节滤液呈酸性,加入活性炭脱色,用砂芯漏斗过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、用砂芯漏斗过滤、用乙醇洗涤干净后,在真空干燥箱中干燥,故答案为用氢溴酸调节滤液呈酸性,加入活性炭脱色,用砂芯漏斗过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、用砂芯漏斗过滤、用乙醇洗涤干净后,在真空干燥箱中干燥。28、N4>N原子中2p轨道处于半充满状态,比较稳定,故第一电离能N>O
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