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文档简介
2024年陕西省西安市83中学高三适应性调研考试化学试题注意事项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(每题只有一个选项符合题意)1、用如图所示实验装置进行相关实验探究,其中装置不合理的是()A.鉴别纯碱与小苏打 B.证明Na2O2与水反应放热C.证明Cl2能与烧碱溶液反应 D.探究钠与Cl2反应2、X、Y、Z、W是4种短周期主族元素,在周期表中的相对位置如表,已知四种元素的原子最外层电子数之和为18,则以下说法中正确的是()A.Y的最高正化合价与最低负化合价的代数和为2B.X、Y、Z、W四种原子中,X的原子半径最小C.Y的氢化物的沸点一定高于X的氢化物的沸点D.X、Y、W三种元素氧化物对应的水化物的酸性依次增强3、把1.4g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中,如反应只收集到2.3molNO2和2.2molNO,下列说法正确的是A.反应后生成的盐只为Fe(NO3)3B.反应后生成的盐只为Fe(NO3)2C.反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2,其物质的量之比为1∶3D.反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2,其物质的量之比为3∶14、已知H2A为二元弱酸。室温时,配制一组c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.100mol·L-1的H2A和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如下图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系不正确的是A.pH=2的溶液中:c(H2A)+c(A2-)>c(HA-)B.E点溶液中:c(Na+)-c(HA-)<0.100mol•L-1C.c(Na+)=0.100mol·L-1的溶液中:c(H+)+c(H2A)=c(OH-)+c(A2-)D.pH=7的溶液中:c(Na+)>2c(A2-)5、已知在100℃、1.01×105Pa下,1mol氢气在氧气中燃烧生成气态水的能量变化如图所示,下列有关说法不正确的是()A.1molH2O(g)分解为2molH与1molO时吸收930kJ热量B.热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-490kJ·mol-1C.甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙D.乙→丙的过程中若生成液态水,释放的能量将小于930kJ6、阿伏加德罗常数用NA表示,下列叙述正确的是A.18克液态水与18克冰中氢键数目均为NAB.工业酸性废水中的Cr2O72-可转化为Cr3+除出,现用电解的方法模拟该过程,阴极为石墨,阳极为铁,理论上电路中每通过6mol电子,就有NA个Cr2O72-被还原C.标准状况下,22.4LNO2含有的原子数小于3NAD.1molLiAlH4在125℃完全分解成LiH、H2、Al,转移电子数为3NA7、单位体积的稀溶液中,非挥发性溶质的分子或离子数越多,该溶液的沸点越高。下列溶液中沸点最高的是A.0.01mol/L的蔗糖溶液 B.0.02mol/L的CH3COOH溶液C.0.02mol/L的NaCl溶液 D.0.01mol/L的K2SO4溶液8、NA代表阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是A.0.1mol熔融的NaHSO4中含有的离子总数为0.3NAB.标准状况下,2.24LHF和NH3分子所含电子数目均为NAC.常温时,56gAl与足量浓硝酸反应,转移的电子数目为3NAD.向含有1molFeI2溶质的溶液中通入适量的氯气,当有1molFe2+被氧化时,该反应转移电子的数目为3NA9、某探究活动小组根据侯德榜制碱原理,按下面设计的方案制备碳酸氢钠。实验装置如图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出)。下列说法正确的是()A.乙装置中盛放的是饱和食盐水B.丙装置中的溶液变浑浊,因有碳酸氢钠晶体析出C.丁装置中倒扣的漏斗主要作用是防止产生的气体污染空气D.实验结束后,分离碳酸氢钠的操作是蒸发结晶10、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-+2H2O11、下列关于有机物1-氧杂-2,4-环戊二烯()的说法正确的是A.与互为同系物 B.二氯代物有3种C.所有原子都处于同一平面内 D.1mol该有机物完全燃烧消耗5molO212、已知X、Y、Z、W、M均为短周期元素。25℃时,其最高价氧化物对应的水化物(浓度均为0.01mol/L)溶液的pH和原子半径的关系如图所示。下列说法不正确的是()A.X、M简单离子半径大小顺序:X>MB.Z的最高价氧化物水化物的化学式为H2ZO4C.X、Y、Z、W、M五种元素中只有一种是金属元素D.X的最简单氢化物与Z的氢化物反应后生成的化合物中既含离子键又含共价键13、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=714、根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是()选项实验操作和现象结论A向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X,出现白色沉淀X具有强氧化性B将稀盐酸滴入硅酸钠溶液中,充分振荡,有白色沉淀产生非金属性:Cl>SiC常温下,分别测定浓度均为0.1mol·L-1NaF和NaClO溶液的pH,后者的pH大酸性:HF<HClOD卤代烃Y与NaOH水溶液共热后,加入足量稀硝酸,再滴入AgNO3溶液,产生白色沉淀Y中含有氯原子A.A B.B C.C D.D15、实验室里用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m和绿矾FeSO4·7H2O,其过程如图所示,下列说法不正确的是A.炉渣中FeS与硫酸、氧气反应的离子方程式为:4FeS+3O2+12H+=4Fe3++4S+6H2OB.溶液Z加热到70~80℃的目的是促进Fe3+的水解C.溶液Y经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等步骤可得到绿矾D.溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数,若pH偏小导致聚铁中铁的质量分数偏大16、下列实验过程可以达到实验目的的是编号实验目的实验过程A配制0.4000mol•L-1的NaOH溶液将称取的4.0g固体NaOH置于250mL容量瓶中,加入适量蒸馏水溶解并定容至容量瓶刻度线B收集NH4Cl和Ca(OH)2混合物在受热时产生的气体用排水法收集,在实验结束时,应先移出导管,后熄灭酒精灯C探究浓度对反应速率的影响向2支盛有5mL不同浓度Na2S2O3溶液的试管中同时加入2mL0.1mol/LH2SO4溶液,察实验现象D证明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)向含少量NaCl的NaI溶液中滴入适量稀AgNO3溶液,有黄色沉淀生成A.A B.B C.C D.D二、非选择题(本题包括5小题)17、美托洛尔(H)属于一线降压药,是当前治疗高血压、冠心病、心绞痛、慢性心力衰竭等心血管疾病的常用药物之一。它的一种合成路线如下:已知:CH3COCH2RCH3CH2CH2R。(1)A物质化学名称是_________。(2)反应B→C的化学方程式为_________________;C→D的反应类型为________。(3)D中所含官能团的名称是______________。(4)G的分子式为________;
已知碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳原子称为手性碳原子,则H(美托洛尔)中含有________个手性碳原子。(5)芳香族化合物X与C互为同分异构体。写出同时满足下列条件的X的一种结构简式___________。①能发生银镜反应;②不与FeCl3发生显色反应;③含"C-Cl”键;④核磁共振氢谱有4个峰,峰面积比为2:2:2:1。(6)4-苄基苯酚()是一种药物中间体,请设计以苯甲醇和苯酚为原料制备4基苯酚的合成路线:__________(无机试剂任选)。18、罗氟司特是治疗慢性阻塞性肺病的特效药物,其合成中间体F的一种合成路线如下:回答下列问题:(1)A的化学名称为__________,D的分子式为__________(2)由B生成C的化学方程式是____________。(3)E→F的反应类型为___________,F中含氧官能团的名称为____________。(4)上述合成路线中,有3步反应都使用NaOH溶液来提高产率,其原理是_______。(5)的链状同分异构体有_______种(不包括立体异构),写出其中核磁共振氢谱有两组峰的结构简式:__________。(6)设计以对甲基苯酚为原料制备的合成路线:______(其他试剂任选)。19、某溶液X含有H+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、HCO3-、S2-、SO42-、Cl-、OH-中的一种或几种,取该溶液进行实验,实验内容和相关数据(气体体积在标准状况下测定)如下:(1)通过上述实验过程,一定不存在的离子是_______。(2)反应①中生成A的离子方程式为________。(3)若测得X溶液中c(H+)=6mol·L-1,则X溶液中_______(填“含”或“不含”)Fe3+,c(Fe3+)=________mol·L-1(若填不含,则不需计算),X溶液中c(Cl-)=_______mol·L-1。20、有“退热冰”之称的乙酰苯胺具有退热镇痛作用,是较早使用的解热镇痛药,纯乙酰苯胺是一种白色有光泽片状结晶,不仅本身是重要的药物,而且是磺胺类药物的原料,可用作止痛剂、退热剂、防腐剂和染料中间体。实验室用苯胺与乙酸合成乙酰苯胺的反应和实验装置如图(夹持及加热装置略):+CH3COOH+H2O注:①苯胺与乙酸的反应速率较慢,且反应是可逆的。②苯胺易氧化,加入少量锌粉,防止苯胺在反应过程中氧化。③刺形分馏柱的作用相当于二次蒸馏,用于沸点差别不太大的混合物的分离。可能用到的有关性质如下:(密度单位为g/cm3)名称相对分子质量性状密度/g∙cm3熔点/℃沸点/溶解度g/100g水g/100g乙醇苯胺93.12棕黄色油状液体1.02-6.3184微溶∞冰醋酸60.052无色透明液体1.0516.6117.9∞∞乙酰苯胺135.16无色片状晶体1.21155~156280~290温度高,溶解度大较水中大合成步骤:在50mL圆底烧瓶中加入10mL新蒸馏过的苯胺和15mL冰乙酸(过量)及少许锌粉(约0.1g)。用刺形分馏柱组装好分馏装置,小火加热10min后再升高加热温度,使蒸气温度在一定范围内浮动1小时。在搅拌下趁热快速将反应物以细流倒入100mL冷水中冷却。待乙酰苯胺晶体完全析出时,用布氏漏斗抽气过滤,洗涤,以除去残留酸液,抽干,即得粗乙酰苯胺。分离提纯:将粗乙酰苯胺溶于300mL热水中,加热至沸腾。放置数分钟后,加入约0.5g粉未状活性炭,用玻璃棒搅拌并煮沸10min,然后进行热过滤,结晶,抽滤,晾干,称量并计算产率。(1)由于冰醋酸具有强烈刺激性,实验中要在__内取用,加入过量冰醋酸的目的是__。(2)反应开始时要小火加热10min是为了__。(3)实验中使用刺形分馏柱能较好地提高乙酰苯胺产率,试从化学平衡的角度分析其原因:__。(4)反应中加热方式可采用__(填“水浴”“油浴”或"直接加热”),蒸气温度的最佳范围是__(填字母代号)。a.100~105℃b.117.9~184℃c.280~290℃(5)判断反应基本完全的现象是__,洗涤乙酰苯胺粗品最合适的试剂是__(填字母代号)。a.用少量热水洗b.用少量冷水洗c.先用冷水洗,再用热水洗d.用酒精洗(6)分离提纯乙酰苯胺时,在加入活性炭脱色前需放置数分钟,使热溶液稍冷却,其目的是__,若加入过多的活性炭,使乙酰苯胺的产率__(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(7)该实验最终得到纯品7.36g,则乙酰苯胺的产率是__%(结果保留一位小数)。21、当今环境问题越来越受到人们的重视。汽车尾气中含有较多的NO和CO,两种气体均会使人体中毒。处理大气中的污染物,打响“蓝天白云”保卫战是当前的重要课题。请回答下列问题(1)用还原法将NO转化为无污染的物质。已知:2C(s)+O2(g)2CO△H1=-221.0KJ/molN2(g)+O2(g)2NO△H2=+180.5KJ/mol2NO+C(s)CO2(g)+N2(g)△H3=-573.75KJ/mol请写出CO与NO生成无污染气体CO2与N2的热化学方程式_______________________。(2)在一定温度下,向甲、乙、丙三个恒容密闭容器中加入一定量的NO和足量的焦炭,反应过程中测得各容器中c(NO)(mol/L)随时间(s)的变化如下表。已知:三个容器的反应温度分别为T甲=500℃、T乙=500℃、T丙=a℃甲容器中,该反应的平衡常数K=_______。丙容器的反应温度a_______500℃(填“˃”、“<”或“=”),理由是_______________________________。(3)某研究性小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。①若不使用CO,温度超过775K,发现NO的分解率降低,其可能的原因为_________。②在n(NO)/n(CO)=1的条件下,为更好的除去NO物质,应控制的最佳温度在_____K左右。(4)利用电解原理也可以处理NO。下图为工业生产模拟装置。其中A、B为多孔电极(外接电源未画出),则B为___________极(填“正”“负”“阴”或“阳”,),A电极反应式为______________________。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、A【解析】
A.鉴别纯碱与小苏打,试管口略向下倾斜,且铁架台的铁夹要夹在离试管口的三分之一处故此实验装置错误,故A符合题意;B.过氧化钠与水反应放出大量热,能能脱脂棉燃烧,此实验装置正确,故B不符合题意;C.氯气与烧碱溶液反应时,锥形瓶中氯气被消耗,压强减小,气球会变大,此实验装置正确,故C不符合题意;D.氯气与钠反应时,尾气端一定要加上蘸有碱液的棉花除去尾气中残留的氯气,避免氯气污染环境,此实验装置正确,故D不符合题意。故答案是A。2、A【解析】
由元素周期表的位置可知,X和Y为第二周期,Z和W为第三周期,设Z的最外层电子数为n,X的最外层电子数为n+1,Y的最外层电子数为n+2,W的最外层电子数为n+3,则n+n+1+n+2+n+3=18,n=3,则Z为Al、X为C、Y为N、W为S。【详解】根据分析可知,X为C元素,Y为N,Z为Al,W为S元素;A.Y为N,位于ⅤA族,其最高化合价为+5,最低化合价为-3,则N元素的最高正化合价与最低负化合价的代数和为2,故A正确;B.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,则四种原子中Z(Al)的原子半径最大,Y(N)的原子半径最小,故B错误;C.没有指出简单氢化物,该说法不合理,如含有较多C的烃常温下为液态、固态,其沸点大于氨气,故C错误;D.缺少条件,无法比较N、S元素氧化物对应水化物的酸性,如:硫酸>亚硝酸,硝酸>亚硫酸,故D错误;故选:A。3、C【解析】
1.4g铁粉的物质的量为1.4g÷56g/mol=2.4mol;收集到2.3molNO2和2.2molNO过程中得到电子物质的量为:2.3mol×[(+5)-(+4)]+2.2mol×[(+5)-(+2)]=2.9mol;若反应生成的盐只有Fe(NO3)3,Fe失去的电子物质的量为1.2mol≠2.9mol,若反应生成的盐只有Fe(NO3)2,Fe失去的电子物质的量为2.8mol≠2.9mol,所以可得1.4g铁粉反应后生成了硝酸铁和硝酸亚铁,根据Fe守恒n[Fe(NO3)3]+n[Fe(NO3)2]=2.4mol,根据得失电子相等可得3n[Fe(NO3)3]+2n[Fe(NO3)2]=2.9mol,解得n[Fe(NO3)3]=2.1mol,n[Fe(NO3)2]=2.3mol,Fe(NO3)3和Fe(NO3)2物质的量之比为1∶3,答案选C。4、A【解析】A、根据图像,可以得知pH=2时c(HA-)>c(H2A)+c(A2-),故A说法错误;B、E点:c(A2-)=c(HA-),根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),此时的溶质为Na2A、NaHA,根据物料守恒,2n(Na+)=3n(A),即2c(Na+)=3c(A2-)+3c(HA-)+3c(H2A),两式合并,得到c(Na+)-c(HA-)=[c(HA-)+3c(H2A)+c(A2-)]/2,即c(Na+)-c(HA-)=0.1+c(H2A),c(Na+)-c(HA-)<0.100mol·L-1,故B说法正确;C、根据物料守恒和电荷守恒分析,当c(Na+)=0.1mol·L-1溶液中:c(H+)+c(H2A)=c(OH-)+c(A2-),故C说法正确;D、根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),pH=7,说明c(H+)=c(OH-),即c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-),因此有c(Na+)>2c(A2-),故D说法正确。5、D【解析】
A.由已知的能量变化图可知,1molH2O(g)分解为2molH与1molO时吸收930kJ热量,A项正确;B.由已知的能量变化图可知,H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=反应物断键吸收的能量-生成物成键释放的能量=(436+249-930)kJ·mol-1=-245kJ·mol-1,则热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-245kJ·mol-1×2=-490kJ·mol-1,B项正确;C.甲吸收能量生成乙,乙释放能量生成丙,乙的能量最高,甲生成丙为放热反应,则甲的能量高于丙,则甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙,C项正确;D.乙→丙的过程中生成气态水时,释放930kJ的能量,若生成液态水,气态水转变为液态水会继续释放能量,则释放的能量将大于930kJ,D项错误;答案选D。6、D【解析】
A.冰中1个水分子周围有4个水分子通过氢键连接,每个水分子相当于含有2个氢键,所以1mol冰中,氢键的数目是2NA,故A错误;B.铁为阳极,Fe-2e-=Fe2+,Cr2O72-与亚铁离子发生氧化还原反应生成Cr3+和三价铁离子,其离子方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O;得关系式:Fe2+~2e-~~Cr2O72-,当电路中通过6mole-,有0.5molCr2O72-被还原,故B错误;C.所以标准状况下,22.4LNO2物质的量为:=1mol,含有的原子数等于3NA,故C错误;D.依据分解化学方程式和盐酸化合价变化计算电子转移,1molLiAlH4在125℃完全分解成LiH、H2、Al,化学方程式为:LiAlH4=LiH+H2↑+Al,转移电子3NA,故D正确;故选D。7、C【解析】
假设溶液的体积为1L,0.01mol/L的蔗糖溶液中含不挥发性的分子为0.01mol,CH3COOH为挥发性物质,0.02mol/L的NaCl溶液中含0.04mol离子,0.01mol/L的K2SO4溶液中含0.03mol离子,根据“单位体积的稀溶液中,非挥发性溶质的分子或离子数越多,该溶液的沸点越高”,沸点最高的是0.02mol/L的NaCl溶液,故答案选C。8、D【解析】
A.NaHSO4在熔融状态电离产生Na+、HSO4-,1个NaHSO4电离产生2个离子,所以0.1molNaHSO4在熔融状态中含有的离子总数为0.2NA,选项A错误;B.标准状况下HF呈液态,不能使用气体摩尔体积,选项B错误;C.常温时Al遇浓硝酸会发生钝化现象,不能进一步反应,选项C错误;D.微粒的还原性I->Fe2+,向含有1molFeI2溶质的溶液中通入适量的氯气,当有1molFe2+被氧化时,I-已经反应完全,则1molFeI2反应转移3mol电子,则转移电子数目是3NA,选项D正确;故合理选项是D。9、B【解析】
工业上侯氏制碱法是在饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳,由于氨气在水中的溶解度大,所以先通入氨气,通入足量的氨气后再通入二氧化碳,生成了碳酸氢钠,由于碳酸氢钠的溶解度较小,所以溶液中有碳酸氢钠晶体析出,将碳酸氢钠晶体加热后得纯碱碳酸钠,据此分析解答。【详解】A.利用盐酸制取二氧化碳时,因盐酸易挥发,所以,二氧化碳中常会含有氯化氢气体,碳酸氢钠能与盐酸反应不与二氧化碳反应,所以通过碳酸氢钠的溶液是可以除掉二氧化碳气体中的氯化氢气体,因此乙装置中盛放的是饱和碳酸氢钠溶液,故A错误;B.碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠小,丙装置中的溶液变浑浊,因有碳酸氢钠晶体析出,故B正确;C.实验过程中氨气可能有剩余,而稀硫酸能与氨气反应,所以稀硫酸的作用是吸收末反应的NH3,氨气极易溶于水,丁装置中倒扣的漏斗主要是防止倒吸,故C错误;D.分离出NaHCO3晶体的操作是分离固体与液体,常采用的实验操作是过滤操作,故D错误;答案选B。【点睛】明确“侯氏制碱法”的实验原理为解题的关键。本题的易错点为A,要注意除去二氧化碳中的氯化氢气体通常选用的试剂。10、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。11、C【解析】
的分子式为C4H4O,共有2种等效氢,再结合碳碳双键的平面结构特征和烃的燃烧规律分析即可。【详解】A.属于酚,而不含有苯环和酚羟基,具有二烯烃的性质,两者不可能是同系物,故A错误;B.共有2种等效氢,一氯代物是二种,二氯代物是4种,故B错误;C.中含有两个碳碳双键,碳碳双键最多可提供6个原子共平面,则中所有原子都处于同一平面内,故C正确;D.的分子式为C4H4O,1mol该有机物完全燃烧消耗的氧气的物质的量为1mol×(4+)=4.5mol,故D错误;故答案为C。12、B【解析】
X、Y、Z、W、M均为短周期元素,由图像分析可知,原子半径:M>W>Z>Y>X,M的原子半径最大且0.01mol/L最高价氧化物对应水化物溶液的pH=12,则M为Na元素,0.01mol/LW的最高价氧化物对应水化物溶液的pH<2,则W为S元素,0.01mol/LZ的最高价氧化物对应水化物溶液的pH=2,则Z为Cl元素,X的半径最小,其0.01mol/L的最高价氧化物对应水化物溶液的pH=2,则X为N元素,0.01mol/LY的最高价氧化物对应水化物溶液的2<pH<7,则Y为C元素,据此分析解答问题。【详解】A.X、M的简单离子为N3-和Na+,两者电子层数相同,N3-的核电荷数小,故离子半径:N3->Na+,A选项正确;B.Z为Cl元素,其的最高价氧化物的水化物的化学式为HClO4,B选项错误;C.X、Y、Z、W、M五种元素中只有Na元素一种金属元素,C选项正确;D.X的最简单氢化物为NH3,Z的氢化物为HCl,两者反应后生成的化合物为NH4Cl,是离子化合物,既含离子键由含有共价键,D选项正确;答案选B。【点睛】本题要求学生能够掌握原子半径变化规律、酸碱性与pH的关系等,并且能够将这些变化及性质结合起来进行相关元素的判断,对学生的综合能力要求很高,在平时的学习中,要注意对相关知识点的总结归纳。13、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。14、D【解析】
A.若X为氨气,生成白色沉淀为亚硫酸钡,若X为氯气,生成白色沉淀为硫酸钡,则X可能为氨气或Cl2等,不一定具有强氧化性,选项A错误;B.由现象可知,生成硅酸,则盐酸的酸性大于硅酸,但不能利用无氧酸与含氧酸的酸性强弱比较非金属性,方案不合理,选项B错误;C、常温下,分别测定浓度均为0.1mol·L-1NaF和NaClO溶液的pH,后者的pH大,说明ClO-的水解程度大,则酸性HF>HClO,选项C错误;D.卤代烃中卤元素的检验时,先将卤元素转化为卤离子,然后加入稀硝酸中和未反应的NaOH,最后用硝酸银检验卤离子,则卤代烃Y与NaOH水溶液共热后,加入足量稀硝酸,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明卤代烃Y中含有氯原子,选项D正确;答案选D。【点睛】本题考查化学实验方案评价,明确实验操作步骤、元素化合物性质是解本题关键,注意卤素离子与卤素原子检验的不同,题目难度不大。15、D【解析】
A.炉渣中FeS与硫酸、氧气反应生成硫酸亚铁,硫单质和水,因此离子方程式为:4FeS+3O2+12H+=4Fe3++4S+6H2O,故A正确;B.溶液Z加热到70~80℃的目的是促进Fe3+的水解生成聚铁胶体,故B正确;C.溶液Y经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等步骤可得到绿矾,故C正确;D.溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数,若pH偏小,水解程度小,氢氧根减少,硫酸根增多,因此导致聚铁中铁的质量分数偏小,故D错误。综上所述,答案为D。16、C【解析】
A.容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的仪器,不能用于溶解溶质,即不能在容量瓶中溶解NaOH,A错误;B.NH3极易溶于水,其收集方法不能用排水法,B错误;C.Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,可以通过黄色沉淀出现快慢来比较化学反应速率的快慢,从而探究浓度对化学反应速率的影响,C正确;D.由于NaCl量较少,可能浓度商c(Ag+)·c(Cl-)<Ksp(AgCl)而未出现沉淀。只有在CI-和I-浓度相同情况下才可以比较,D错误。答案选C。【点睛】A项需要注意的是NaOH溶液易变质,通常不能直接正确地配制一定物质的量的浓度的NaOH溶液(即NaOH不能作基准物质),而需要通过滴定来测定NaOH溶液的浓度。二、非选择题(本题包括5小题)17、苯酚还原反应羟基、氯原子C12H16O31等【解析】
根据C结构简式及A分子式知,A为,B发生取代反应生成C,则B为,A和乙醛发生取代反应生成B,C发生信息中的反应生成D为,D水解然后酸化得到E为,由G的结构可知,E中醇羟基与甲醇发生分子间脱水反应生成F,F中酚羟基上H原子被取代生成G,故F为;对比G、美托洛尔的结构可知,G发生开环加成生成H。据此解答。【详解】(1)A为,其化学名称是苯酚;(2)反应B→C的化学方程式为:,C→D的反应类型为还原反应;(3)D为,D中所含官能团的名称是羟基、氯原子;(4)由结构简式可知G的分子式为:C12H16O3;H(美托洛尔)中连接羟基的碳原子为手性碳原子,所以含有1个手性碳原子;(5)芳香族化合物X与C互为同分异构体,X符合下列条件:①能发生银镜反应,说明含有醛基;②不与FeCl3发生显色反应,说明不含酚羟基;③含“C-C1”键;④核磁共振氢谱有4个峰,峰面积比为2:2:2:1,符合条件的结构简式为等;(6)苯甲醇发生氧化反应生成苯甲醛,苯甲醛与苯酚反应生成,最后与Zn(Hg)/HCl作用得到目标物,其合成路线为。18、邻苯二酚C11H11O2F2Br取代反应(或水解反应)醚键、羧基减小生成物浓度,使平衡正向移动8BrCH=C(CH3)2【解析】
A中苯环上有两个处于邻位的酚羟基,习惯上叫做邻苯二酚,在NaOH溶液作用下,A与发生取代反应生成B(),B与Br2发生取代反应生成C(),C在NaOH溶液作用下酚羟基发生取代生成D(),D经过取代、酯化两个反应后得到E(),最后E中的酯基经碱性条件下水解再酸化生成合成罗氟司特的中间体F()。根据以上分析解答此题。【详解】(1)中苯环上有两个处于邻位的酚羟基,叫做邻苯二酚;D为,分子式为C11H11O2F2Br;答案为:邻苯二酚;C11H11O2F2Br。(2)由图示可知与Br2发生取代反应生成C,根据原子守恒写出反应方程式:。答案为:。(3)E到F的反应中只有酯基发生水解,生成羧酸盐后再进行酸化,反应类型为取代反应(或水解反应),F中的含氧官能团为醚键、羧基。答案为;取代反应(或水解反应);醚键、羧基。(4)上述合成路线中,A→B、C→D、E→F这三个反应中都使用了NaOH溶液,有机反应的特点是反应比较慢,副反应多,很多还是可逆反应,在上面三个反应中NaOH溶液都可以与反应后的生成物发生反应,使生成物的浓度减小,促使平衡向正向移动,提高了反应的产率,最后还可再经酸化除去官能团里的钠离子。答案为:减小生成物浓度,使平衡正向移动。(5)的分子式为C4H7Br,不饱和度为1,写成链状可以考虑为丁烷里面增加一条双键,正丁烷里加一条双键有两种写法:CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3,异丁烷里加一条双键只有一种写法:CH2=C(CH3)2。在CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2里面分别有4、2、2种等效氢,所以CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2的一溴代物即的链状同分异构体(不包括立体异构)有4+2+2=8种。其中核磁共振氢谱有两组峰也就是结构式中有两种氢的为:BrCH=C(CH3)2。答案为:8;BrCH=C(CH3)2。(6)根据题中信息,以为原料合成有两个方向的反应,一个是酚羟基上的取代,另一个是甲基邻位的取代,酯化,仿照题中C→D的条件可实现酚羟基的取代,得到,再与Br2发生取代生成,然后仿照题中D→E的条件可实现甲基邻位溴原子的取代,酯化得到。故以对甲基苯酚为原料制备的合成路线为:。答案为:。19、HCO3-、S2-、OH-3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O含28【解析】
测得X溶液中c(H+)=6mol/L,在强酸性溶液中与H+反应的离子不能大量存在;一定不会存在HCO3-、S2-、OH-离子,加入过量硝酸钡生成沉淀,则沉淀C为BaSO4沉淀,说明溶液中含有SO42-离子,生成气体A,A连续氧化生成D和E,则A为NO,D为NO2,E为HNO3,说明溶液中含有还原性离子,一定为Fe2+离子,溶液B中加入过量NaOH溶液,生成气体F,则F为NH3,说明溶液中含有NH4+离子,溶液H中溶于CO2气体,生成沉淀I,则I为Al(OH)3,H为NaAlO2,沉淀G为Fe(OH)3,说明原溶液中含有Al3+离子,通过计算氢氧化铁物质的量和原溶液中亚铁离子物质的量判断原溶液中含有Fe3+,溶液显酸性,溶液中含有Fe2+离子,就一定不含NO3-离子,根据已知溶液中电荷守恒计算确定是否含有的离子Cl-,以此解答。【详解】通过上述分析可知:气体A是NO,溶液B中含有Al3+、NH4+、Fe2+,沉淀C是BaSO4,气体D是NO2,溶液E为HNO3,气体F是NH3,I为Al(OH)3,H为NaAlO2,沉淀G为Fe(OH)3:(1)由于测得X溶液中c(H+)=6mol/L,溶液显酸性,在强酸性溶液中与H+反应的离子HCO3-、S2-、OH-不能大量存在;故原溶液一定不会存在HCO3-、S2-、OH-离子;(2)在X中含有Fe2+、H+,当加入Ba(NO3)2溶液时,会发生氧化还原反应,产生Fe3+、NO、H2O,反应的离子方程式:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;(3)n(NO)=0.224L÷22.4L/mol=0.01mol,根据3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O中Fe2+与NO的关系可知n(Fe2+)=3n(NO)=0.03mol,n[Fe(OH)3]=5.35g÷107g/mol=0.05mol>n(Fe2+)=0.03mol,根据Fe元素守恒,说明在原溶液中含有Fe3+,其物质的量是0.02mol,由于溶液的体积是0.01L,所以c(Fe3+)=0.02mol÷0.01L=2mol/L;该溶液中,n(H+)=6mol/L×0.01L=0.06mol,根据元素守恒可得n(NH4+)=n(NH3)=0.224L÷22.4L/mol=0.01mol,n(SO42-)=n(BaSO4)=16.31g÷233g/mol=0.07mol,n(Al3+)=n[Al(OH)3]=0.78g÷78g/mol=0.01mol,根据(3)计算可知n(Fe2+)=0.03mol,n(Fe3+)=0.02mol,由于正电荷总数:3n(Al3+)+3n(Fe3+)+2n(Fe2+)+n(NH4+)+n(H+)=3×0.01mol+3×0.02mol+2×0.03mol+0.01mol+0.06mol=0.22mol,n(SO42-)=0.07mol,其所带的负电荷数0.07mol×2=0.14mol<0.22mol,所以该溶液中还含有带负电荷的Cl-,其物质的量为n(Cl-)=0.22mol-0.14mol=0.08mol,其物质的量浓度c(Cl-)=0.08mol÷0.01L=8mol/L。【点睛】本题考查无机物的推断的知识,根据物质间发生反应的特殊现象结合离子共存来分析解答,熟悉物质的性质是解本题关键,根据溶液和硝酸钡反应生成气体确定溶液中存在亚铁离子,为解答本题的易错点,有时要结合电荷守恒判断某种离子的存在性及其含量的多少。20、通风橱促进反应正向进行,提高苯胺的转化率让苯胺与乙酸反应成盐使用刺形分馏柱可以很好地将沸点差别不太大的乙酸和水分开,只将生成的水蒸出,使平衡向生成乙酸苯胺的方向移动,乙酸又可以回流到烧瓶内继续反应,从而提高乙酰苯胺的产率油浴a冷凝管中不再有液滴流下b防止暴沸偏小49.7【解析】
(1)由于冰醋酸具有强烈刺激性,实验中要防止其扩散到室内空气中,过量加入反应物(冰醋酸)的目的,应从平衡移动考虑。(2)反应开始时要小火加热10min,主要是让反应物充分反应。(3)实验中使用刺形分馏柱,可提高乙酰苯胺产率,则应从反应物的利用率和平衡移动两个方面分析原因。(4)反应中加热温度超过100℃,不能采用水浴;蒸发时,应减少反应物的挥发损失。(5)判断反应基本完全,则基本上看不到反应物产生的现象;乙酰苯胺易溶于酒精,在热水中的溶解度也比较大,由此可确定洗涤粗品最合适的试剂。(6)热溶液中加入冷物体,会发生暴沸;活性炭有吸附能力,会吸附有机物。(7)计算乙酰苯胺的产率时,应先算出理论产量。【详解】(1)由于冰醋酸具有强烈刺激性,易扩散到室内空气中,损害人的呼吸道,所以实验中要在通风橱内取用;苯胺与冰醋酸的反应为可逆反应,加入过量冰醋酸的目的,促进平衡正向移动,提高苯胺的转化率。答案为:通风橱;促进反应正向进行,提高苯胺的转化率;(2)可逆反应进行比较缓慢,需要一定的时间,且乙酸与苯胺反应是先生成盐,后发生脱水反应,所以反应开始时小火加热10min,是为了让苯胺与乙酸反应成盐。答案为:让苯胺与乙酸反应成盐;(3)反应可逆,且加热过程中反应物会转化为蒸气,随水蒸气一起蒸出,实验中使用刺形分馏柱,可将乙酸、苯胺的蒸气冷凝,让其重新流回反应装置内,同时将产物中的水蒸出,从而提高乙酰苯胺的产率,从化学平衡的角度分析其原因是:使用刺形分馏柱可以很好地将沸点差别不太大的乙酸和水分开,只将生成的水蒸出,使平衡向生成乙酸苯胺的方向移动,乙酸又可以回流到烧瓶内继续反应,从而提高乙酰苯胺的产率。答案为:使用刺形分馏柱可以很好地将沸点差别不太大的乙酸和水分开,只将生成的水蒸出,使平衡
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