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文档简介
湖南省岳阳市三校2024年高三第五次模拟考试化学试卷注意事项1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.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、短周期主族元素W、X、Y、Z、R的原子序数依次增大,其中X、Z位于同一主族;W的气态氢化物常用作制冷剂;Y是同周期主族元素中离子半径最小的;ZXR2能与水剧烈反应,可观察到液面上有白雾生成,并有无色刺激性气味的气体逸出,该气体可使品红溶液褪色。下列说法正确的是A.最简单氢化物的沸点:W>XB.含氧酸的酸性:Z<RC.Y和R形成的化合物是离子化合物D.向ZXR2与水反应后的溶液中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成2、部分短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系如图所示:下列说法正确的是A.离子半径的大小顺序:e>f>g>hB.与x形成简单化合物的沸点:y>z>dC.x、z、d三种元素形成的化合物可能含有离子键D.e、f、g、h四种元素对应最高价氧化物的水化物相互之间均能发生反应3、室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.0.1mol·L−1NaOH溶液:Na+、K+、CO32-、AlO2-B.通入过量Cl2:Cl-、SO42-、Fe2+、Al3+C.通入大量CO2的溶液中:Na+、ClO-、CH3COO-、HCO3-D.0.1mol·L−1H2SO4溶液:K+、NH4+、NO3-、HSO3-4、下列操作不能达到目的的是选项目的操作A.配制100mL1.0mol/LCuSO4溶液将25gCuSO4·5H2O溶于100mL蒸馏水中B.除去KNO3中少量NaCl将混合物制成热的饱和溶液,冷却结晶,过滤C.在溶液中将MnO4-完全转化为Mn2+向酸性KMnO4溶液中滴加H2O2溶液至紫色消失D.确定NaCl溶液中是否混有Na2CO3取少量溶液滴加CaCl2溶液,观察是否出现白色浑浊A.A B.B C.C D.D5、下列说法错误的是()A.“地沟油”可以用来制肥皂和生物柴油B.我国规定商家不得无偿提供塑料袋,目的是减少“白色污染”C.NaOH与SiO2可以反应,故NaOH可用于玻璃器皿上刻蚀标记D.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成,但不能减少温室气体排放6、下列物质属于氧化物的是A.Cl2O B.H2SO4 C.C2H5OH D.KNO37、已知:25℃时,Ka(HA)>Ka(HB)。该温度下,用0.100mol/L盐酸分别滴定浓度均为0.100mol/L的NaA溶液和NaB溶液,混合溶液的pH与所加盐酸体积(V)的关系如右图所示。下列说法正确的是A.滴定前NaA溶液与NaB溶液的体积相同B.25℃时,Ka(HA)的数量级为l0-11C.当pH均为6时,两溶液中水的电离程度相同D.P点对应的两溶液中c(A-)+c(HA)<c(B-)+c(HB)8、通常情况下,仅凭下列事实能证明乙酸是弱酸的是A.某乙酸溶液与锌粒反应产生气泡很慢 B.乙酸钠溶液pH>7C.乙酸溶液能使石蕊变红 D.某乙酸溶液能导电能力弱9、以下措施都能使海洋钢质钻台增强抗腐蚀能力,其中属于“牺牲阳极的阴极保护法”的是()A.对钢材“发蓝”(钝化) B.选用铬铁合金C.外接电源负极 D.连接锌块10、25℃时,取浓度均为0.1mol·L−1的醋酸溶液和氨水各20mL,分别用0.1mol·L−1氢氧化钠溶液和0.1mol·L−1盐酸进行中和滴定,滴定过程中pH随滴加溶液的体积变化关系如图所示。下列说法正确的是A.曲线I,滴加10mL溶液时:c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)B.曲线I,滴加20mL溶液时:两溶液恰好完全反应,此时溶液的pH<7C.曲线II,滴加溶液体积在10~20mL之间时存在:c(NH4+)=c(Cl-)>c(OH-)=c(H+)D.曲线II,滴加30mL溶液时:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)11、国际计量大会第26届会议修订了阿伏加德罗常数(NA=6.02214076×1023mol-1),于2019年5月20日正式生效。设NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.40g正丁烷和18g异丁烷的混合物中共价键数目为13NAB.常温下,pH=12的Ba(OH)2溶液中的OH-数目为0.01NAC.电解精炼铜时,阳极质量减小3.2g时,转移的电子数为0.1NAD.0.1molCl2与足量NaOH溶液反应后,溶液中Cl-、ClO-两种粒子数之和为0.2NA12、复旦大学王永刚的研究团队制得一种柔性水系锌电池,该可充电电池以锌盐溶液作为电解液,其原理如图所示。下列说法不正确的是A.放电时,N极发生还原反应B.充电时,Zn2+向M极移动C.放电时,每生成1molPTO-Zn2+,M极溶解Zn的质量为260gD.充电时,N极的电极反应式为2PTO+8e-+4Zn2+=PTO-Zn2+13、人的血液中存在H2CO3~HCO3﹣这样“一对”物质,前者的电离和后者的水解两个平衡使正常人血液的pH保持在7.35~7.45之间.血液中注射碱性物质时,上述电离和水解受到的影响分别是A.促进、促进 B.促进、抑制 C.抑制、促进 D.抑制、抑制14、在一定条件下,甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下表:对二甲苯邻二甲苯间二甲苯苯沸点/点/℃13-25-476下列说法错误的是()A.该反应属于取代反应B.用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来C.甲苯和氢气完全反应所得产物的分子式是
C7H16D.对二甲苯的一溴代物有
2
种15、在硫酸铜晶体结晶水含量测定的实验过程中,下列仪器或操作未涉及的是A. B. C. D.16、下列实验操作、现象及结论均正确的是选项实验操作和现象实验结论A向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液,溶液呈蓝色黄色溶液中只含Br2B烧杯中看见白色沉淀证明酸性强弱:H2CO3>H2SiO3C向20%蔗糖溶液中加入少量稀H2SO4,加热;再加入银氨溶液;未出现银镜蔗糖未水解DpH试纸先变红后褪色氯水既有酸性,又有漂白性A.A B.B C.C D.D17、设NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是()A.5.6g铁与足量盐酸反应转移的电子数为0.3NAB.100mL2.0mol/L的盐酸与醋酸溶液中氢离子均为0.2NAC.标准状况下,22.4L氦气与22.4L氟气所含原子数均为2NAD.常温常压下,20g重水(D2O)中含有的电子数为10NA18、在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A.Cu2S(s)Cu(s)CuCl2(s)B.SiO2(s)H2SiO3(s)Na2SiO3(aq)C.Fe(s)Fe2O3(s)Fe2(SO4)3(aq)D.NaCl(aq)Na2CO3(s)NaOH(aq)19、已知:CaSO4(s)Ca2+(aq)+SO42-(aq)∆H<0。对含有大量CaSO4(s)的浊液改变一个条件,下列图像符合浊液中c(Ca2+)变化的是()A.加入少量BaCl2(s)B.加少量蒸馏水C.加少量硫酸D.适当升高温度20、常温下,H2A和H2NCH2CH2NH2溶液中各组分的物质的量分数δ随pH的变化如图(I)、(II)所示。下列说法不正确的是已知:。A.NaHA溶液中各离子浓度大小关系为:B.乙二胺(H2NCH2CH2NH2)的Kb2=10-7.15C.[H3NCH2CH2NH3]A溶液显碱性D.向[H3NCH2CH2NH2]HA溶液中通人HCl,不变21、向Ca(HCO3)2饱和溶液中加入一定量的Na2O2(设溶液体积不变),推断正确的是A.产生CO2气体 B.产生白色沉淀C.所得溶液的碱性一定减弱 D.所得溶液中一定不含HCO3-22、W、X、Y、Z四种短周期主族元素的原子序数依次增大,其最高价氧化物对应的水化物的溶液,浓度均为0.1mol/L时的pH如表所示。下列说法正确的是元素对应的溶液WXYZpH(25℃)1.013.00.71.0A.简单离子半径大小顺序为:X>Y>Z>WB.Z元素的氧化物对应的水化物一定是强酸C.X、Z的简单离子都能破坏水的电离平衡D.W、Y都能形成含18个电子的氢化物分子二、非选择题(共84分)23、(14分)苯二氮卓类药物氟马西尼(F)的合成路线如下图所示。请回答下列问题:(1)A中官能团有氟原子、_____和________。(均填名称)(2)C3H5O2Cl的结构式为________。(3)反应①和②的反应类型相同,其反应类型是___________。(4)化合物D的分子式为___________。(5)反应⑤生成“物质F”和HCl,则E→F的化学反应方程式为________。(6)是F的同分异构体,其中X部分含—COOH且没有支链,满足该条件的同分异构体有______种(不考虑立体异构)。(7)已知氨基酸之间脱水能够形成含肽键的化合物,请设计由甘氨酸(HOOCCH2NH2)和CNCH2COOC2H5制备的合成路线________(无机试剂任选)。24、(12分)如图中的Ⅰ是某抗肿瘤药物的中间体,B的核磁共振氢谱有3组峰,C的分子式为C7H8O,D分子中有两个相同且处于相邻位置的含氧官能团,E的相对分子质量比D大34.5。已知:RCHO+R1CH2CHORCH=C(R1)CHO+H2O。请回答下列问题:(1)C的名称是______,B的结构简式为_________,D转化为E的反应类型是____________。(2)I中官能团的名称为______,I的分子式为________。(3)写出E转化为F的化学方程式____________。(4)X是G酸化后的产物,X有多种芳香族同分异构体,符合下列条件且能发生银镜反应的同分异构体有____种(不包括X),写出核磁共振氢谱有4组峰的物质的结构简式____________。①遇FeCl3溶液发生显色反应②苯环上有两种类型的取代基(5)参照上述流程,以乙醇为原料(其他无机试剂自选)可制取2﹣丁烯酸,写出相应的合成路线__________________。25、(12分)为了探究铁、铜及其化合物的性质,某同学设计并进行了下列两组实验。实验一:已知:3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)(1)虚线框处宜选择的装置是________(填“甲”或“乙”);实验时应先将螺旋状铜丝加热,变黑后再趁热迅速伸入所制得的纯净氢气中,观察到的实验现象是______________________。(2)实验后,为检验硬质玻璃管中的固体是否含+3价的铁元素,该同学取一定量的固体并用一定浓度的盐酸溶解,滴加_______溶液(填试剂名称或化学式),没有出现血红色,说明该固体中没有+3价的铁元素。请你判断该同学的结论是否正确并说明理由_________________。实验二:绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2(设为装置A)称重,记为m1g。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2g,B为干燥管。按下图连接好装置进行实验。实验步骤如下:(1)________,(2)点燃酒精灯,加热,(3)______,(4)______,(5)______,(6)称量A,重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3g。(3)请将下列实验步骤的编号填写在对应步骤的横线上a.关闭K1和K2b.熄灭酒精灯c.打开K1和K2缓缓通入N2d.冷却至室温(4)必须要进行恒重操作的原因是_________________。(5)已知在上述实验条件下,绿矾受热只是失去结晶水,硫酸亚铁本身不会分解,根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x=__________________(用含m1、m2、m3的列式表示)。26、(10分)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是一种淡黄色粉末,易溶于水,不溶于乙醇。在实验室制备连二亚硫酸钠流程如下:(1)反应Ⅰ是制备SO2,下图装置可制取纯净干燥的SO2:①按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→___→f,装置D的作用是______。②装置A中反应的化学方程式为___。(2)反应Ⅱ所用实验装置如图所示(部分装置省略)。①通SO2之前先强力搅拌,将锌粉和水制成悬浊液,其目的是_________;控制反应温度的方法是____②反应Ⅱ的离子方程式为___。(3)“滤渣”经洗涤、灼烧,可得到一种工业产品是____(填化学式);加入适量饱和食盐水的目的是___。(4)产品Na2S2O4∙2H2O久置空气中易被氧化,其氧化产物可能是_______(写2种)。27、(12分)ClO2是一种优良的消毒剂,其溶解度约是Cl2的5倍,但温度过高浓度过大时均易发生分解,因此常将其制成KClO2固体,以便运输和贮存。制备KClO2固体的实验装置如图所示,其中A装置制备ClO2,B装置制备KClO2。请回答下列问题:(1)A中制备ClO2的化学方程式为__。(2)与分液漏斗相比,本实验使用滴液漏斗,其优点是__。加入H2SO4需用冰盐水冷却,是为了防止液体飞溅和__。(3)实验过程中通入空气的目的是__,空气流速过快,会降低KClO2产率,试解释其原因__。(4)ClO2通入KOH溶液生成KClO2的同时还有可能生成的物质__。a.KClb.KClOc.KClO3d.KClO4(5)KClO2变质分解为KClO3和KCl,取等质量的变质前后的KClO2试样配成溶液,分别与足量的FeSO4溶液反应消耗Fe2+的物质的量__(填“相同”、“不相同”“无法确定”)。28、(14分)具有抗菌作用的白头翁衍生物H的合成路线如图所示:已知:i.RCH2BrRHC-CH-R´ii.(1)A属于芳香烃,其名称是__________。(2)B的结构简式是__________;写出符合下列条件的B的一种同分异构体:①苯环上只有一个取代基,②能发生银镜反应,③能发生水解反应,该物质的结构简式为__________。(3)由C生成D的化学方程式是__________。(4)由G生成H的反应类型是__________,1molF与足量NaOH溶液反应,消耗__________molNaOH。(5)试剂b是__________。(6)下列说法正确的是______(选填字母序号)a.G存在顺反异构体b.1molG最多可以与1molH2发生加成反应c.1molH与足量NaOH溶液反应,消耗2molNaOH(7)以乙烯为起始原料,结合已知信息选用必要的无机试剂合成,写出合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)__________。29、(10分)工业合成氨对人类生存贡献巨大,反应原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H(1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2在一定条件下发生反应,若在5分钟时反应达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2mol。则前5分钟的平均反应速率v(N2)=__。(2)平衡后,若提高H2的转化率,可以采取的措施有__。A.加入催化剂B.增大容器体积C.降低反应体系的温度D.加入一定量N2(3)科学家研究在催化剂表面合成氨的反应机理,反应步骤与能量的关系如图所示(吸附在催化剂表面的微粒用*标注,省略了反应过程中的部分微粒)。写出步骤c的化学方程式___;由图像可知合成氨反应的△H__0(填“>”“<”或“=”)。(4)将n(N2)∶n(H2)=1∶3的混合气体,匀速通过装有催化剂的刚性反应器,反应器温度变化与从反应器排出气体中NH3的体积分数φ(NH3)关系如图。随着反应器温度升高,NH3的体积分数φ(NH3)先增大后减小的原因是_。某温度下,混合气体在刚性容器内发生反应,起始气体总压为2×107Pa,平衡时总压为开始的90%,则H2的转化率为___(气体分压P分=P总×体积分数)。用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作KP),此温度下,该反应的化学平衡常数KP=__(分压列计算式、不化简)。(5)合成氨的原料气H2可来自甲烷水蒸气催化重整(SMR)。我国科学家对甲烷和水蒸气催化重整反应机理也进行了广泛研究,通常认为该反应分两步进行。第一步:CH4催化裂解生成H2和碳(或碳氢物种),其中碳(或碳氢物种)吸附在催化剂上,如CH4→Cads/[C(H)n]ads+(2-)H2;第二步:碳(或碳氢物种)和H2O反应生成CO2和H2,如Cads/C(H)n]ads+2H2O→CO2+(2+)H2。反应过程和能量变化残图如下(过程①没有加催化剂,过程②加入催化剂),过程①和②ΔH的关系为:①__②(填“>”“<”或“=”);控制整个过程②反应速率的是第__步(填“I”或“II”),其原因为__。
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的气态氢化物常用作制冷剂,W为N元素;X、Z位于同一主族;ZXR2能与水剧烈反应,可观察到液面上有白雾生成,并有无色刺激性气味的气体逸出,该气体可使品红溶液褪色,可推断该气体为SO2,则X为O,Z为S,R为Cl;Y是同周期主族元素中离子半径最小的,Y是Al。【详解】根据题意,可推断出W、X、Y、Z、R分别是N、O、Al、S、Cl元素;A.W和X最简单氢化物的为NH3、H2O,沸点大小为NH3<H2O,所以A项错误;B.最高价含氧酸的酸性:Z<R,B项错误;C.Y和R形成的化合物AlCl3是共价化合物,C项错误;D.SOCl2与水反应,SOCl2+H2O=SO2↑+HCl,向反应后溶液中滴加AgNO3溶液有白色沉淀AgCl生成,D项正确。答案选D。2、C【解析】
根据原子序数及化合价判断最前面的元素x是氢元素,y为碳元素,z为氮元素,d为氧元素,e为钠元素,f为铝元素,g为硫元素,h为氯元素;A.根据“层多径大、序大径小”,离子半径大小g>h>e>f;选项A错误;B.d、z、y与x形成的简单化合物依次为H2O、NH3、CH4,H2O、NH3分子间形成氢键且水分子间氢键强于NH3分子间氢键,CH4分子间不存在氢键,故沸点由高到低的顺序为d>z>y,选项B错误;C.氢元素、氮元素、氧元素可以组成离子化合物硝酸铵,硝酸铵中含离子键和共价键,选项C正确;D.g、h元素对应最高价氧化物的水化物硫酸和高氯酸不能反应,选项D错误;答案选C。3、A【解析】
A.0.1mol·L−1NaOH溶液显碱性,离子间不发生反应,可以共存,故A正确;B.通入过量Cl2的溶液显酸性和氧化性,Fe2+有还原性被氧化为Fe3+,不能共存,故B错误;C.通入大量CO2的溶液显酸性,H+与ClO-、CH3COO-、HCO3-不能共存,故C错误;D.0.1mol·L−1H2SO4溶液显酸性,H+存在的情况下NO3-和HSO3-发生氧化还原反应,不能共存,故D错误。答案选A。4、A【解析】
A、将25gCuSO4·5H2O溶于100mL蒸馏水中所得溶液的体积不是0.1L,所以不能实现目的,A错误;B、硝酸钾和氯化钠的溶解度受温度影响相差大,因此将混合物制成热的饱和溶液,冷却结晶,过滤即可除去KNO3中少量NaCl,B正确;C、高锰酸钾具有强氧化性,能把双氧水氧化为氧气,而高锰酸钾被还原为锰离子,导致溶液紫色消失,所以能实现目的,C正确;D、NaCl和CaCl2不反应,Na2CO3和CaCl2反应生成碳酸钙沉淀,所以可以检验是否含有Na2CO3,则可以实现目的,D正确;答案选A。【点晴】该题的易错点是物质的分离与提纯,分离提纯方法的选择思路是根据分离提纯物的性质和状态来定的。具体如下:①分离提纯物是固体(从简单到复杂方法):加热(灼烧、升华、热分解),溶解,过滤(洗涤沉淀),蒸发,结晶(重结晶),例如选项B;②分离提纯物是液体(从简单到复杂方法):分液,萃取,蒸馏;③分离提纯物是胶体:盐析或渗析;④分离提纯物是气体:洗气。5、C【解析】
A.“地沟油”含有大量的有害物质,禁止食用,其主要成分为油脂,属于酯类,可以发生皂化反应制肥皂,及通过化学反应用来制生物柴油,A选项正确;B.塑料袋由聚乙烯材料构成,可形成白色污染,减少塑料袋的使用可减少白色污染,B选项正确;C.NaOH与SiO2可以反应,但可用于玻璃器皿上刻蚀标记的是氢氟酸(HF),C选项错误;D.加入氧化钙可以与硫燃烧生成的二氧化硫在氧气中发生反应生成硫酸钙,二氧化硫排放量减少,减少了酸雨的形成,但是二氧化碳不会减少,不能减少温室气体的排放,D选项正确;答案选C。6、A【解析】有两种元素组成其中一种是氧元素的化合物叫氧化物,H2SO4、C2H5OH、KNO3的组成元素均为三种,只有Cl2O符合题意,故答案为A。7、C【解析】
A.由题中信息Ka(HA)>Ka(HB)可知,相同浓度下A-的水解程度小于B-的水解程度,滴定至P点,滴加等体积的盐酸时两溶液的pH相等,则滴定前NaA溶液的体积大于NaB溶液的体积,故A错误;B.25℃时,由题图可知,0.100mol·L-1NaA溶液的pH=11,则Ka(HA)=,故B错误;C.当pH均为6时,溶液中的OH-均由水电离产生且浓度相等,故两溶液中水的电离程度相同,故C正确;D.滴定前NaA溶液的体积大于NaB溶液的体积,根据物料守恒得:c(A-)+c(HA)>c(B-)+c(HB),故D错误。故选C。【点睛】滴定图像的分析:(1)抓反应的“起始”点:判断酸、碱的相对强弱;(2)抓反应“一半”点:判断是哪种溶质的等量混合;(3)抓“恰好”反应点:判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性;(4)抓溶液的“中性”点:判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足;(5)抓反应的“过量”点:判断溶液中的溶质,判断哪种物质过量。8、B【解析】
证明CH3COOH为弱酸,可从以下角度判断:①等浓度的HCl、CH3COOH导电能力;②等浓度的HCl、CH3COOH比较二者与金属反应速率大小;③判断是否存在电离平衡;④比较二者对应的盐溶液的酸碱性等,以此解答该题。【详解】A.某乙酸溶液与锌粒反应产生气泡很慢,说明该乙酸中氢离子浓度很小,但是不能说明乙酸部分电离,不能证明乙酸是弱电解质,A错误;B.乙酸钠的pH>7,说明乙酸钠是强碱弱酸盐,乙酸是弱酸,B正确;C.乙酸溶液能使石蕊试液变红色,说明乙酸电离出氢离子,但不能说明部分电离,所以不能证明是弱电解质,C错误;D.某乙酸导电能力弱,说明该酸中离子浓度较小,但是不能说明乙酸部分电离,则不能证明乙酸是弱电解质,D错误;故合理选项是B。【点睛】本题考查弱电解质判断的知识。明确强、弱电解质根本区别是解本题关键,溶液导电性强弱与离子浓度及离子所带电荷有关,与电解质强弱无关,题目难度不大。9、D【解析】
牺牲阳极的阴极保护法指的是原电池的负极金属易被腐蚀,而正极金属被保护的原理,为防止钢铁被腐蚀,应连接活泼性较强的金属,以此解答。【详解】牺牲阳极的阴极保护法是原电池的负极金属易被腐蚀,而正极金属被保护的原理,是原电池原理的应用,利用被保护的金属做正极被保护选择,为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,应选择比铁活泼的金属做负极,在电池内电路为阳极,称为牺牲阳极的阴极保护法,题目中选择锌做阳极,故选D。10、B【解析】
NaOH滴定醋酸,溶液的pH越来越大,因此虚线表示的NaOH滴定醋酸的曲线;而HCl滴定氨水时,pH越来越小,因此实现表示的为HCl滴定氨水的曲线。【详解】A、实现表示的为HCl滴定氨水的曲线,加入10mL溶液,NH3·H2O反应掉一半,得到NH3·H2O和NH4Cl等浓度的混合溶液,根据物料守恒有c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(Cl-);根据电荷守恒,有c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),加入10mLHCl时,溶液呈碱性,说明NH3·H2O的电离大于NH4+的水解,则c(NH4+)>c(Cl-)>c(NH3·H2O),则c(NH4+)+c(H+)<c(OH-)+c(Cl-),A错误;B、恰好完全反应时,生成NH4Cl,为强酸弱碱盐,水解成酸性,pH<7,B正确;C、曲线Ⅱ中,滴加溶液体积在10mL~20mL时,溶液的pH从酸性变成碱性,除了中性外c(OH-)≠c(H+),C错误;D、曲线II,滴加30mL溶液时,溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+);根据电荷守恒c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),则c(Na+)>c(CH3COO-),D错误;答案选B。11、A【解析】
A.正丁烷和异丁烷互为同分异构体,二者相对分子质量相同,分子内的共价键数目也相同(都为13个)。混合物共58g,其物质的量为1mol,共价键数目为13NA,正确;B.常温下,pH=12的Ba(OH)2溶液中的OH-数目无法计算,因为不知道溶液的体积,错误;C.电解精炼铜时,阳极放电的金属不仅有铜,还有杂质中的比铜活泼的金属,所以阳极质量减小3.2g时,转移的电子数不一定是0.1NA,错误;D.0.1molCl2与足量NaOH溶液反应,溶液中除Cl-、ClO-两种粒子外,可能还有ClO3-等含氯离子,它们的数目之和为0.2NA,错误。故选A。12、D【解析】
放电时,金属Zn发生失电子的氧化反应生成Zn2+,即M电极为负极,则N电极为正极,电极反应式为2PTO+8e-+4Zn2+═PTO-Zn2+;充电时,外加电源的正极连接原电池的正极N,外加电源的负极连接原电池的负极。【详解】A.该原电池中,放电时M电极为负极,N电极为正极,正极得电子发生还原反应,故A正确;
B.充电时,原电池的负极M连接外加电源的负极作阴极,电解质中阳离子Zn2+移向阴极M,故B正确;
C.放电时,正极反应式为2PTO+8e-+4Zn2+═PTO-Zn2+,负极反应式为Zn-2e-=Zn2+,电子守恒有4Zn~PTO-Zn2+,所以每生成1molPTO-Zn2+,M极溶解Zn的质量=65g/mol×4mol=260g,故C正确;
D.充电时,原电池的正极N连接外加电源的正极作阳极,发生失电子的氧化反应,电极反应式为PTO-Zn2+-8e-=2PTO+4Zn2+,故D错误;
故选:D。13、B【解析】
碱性物质可以结合碳酸电离出的氢离子,对碳酸的电离是促进作用,对碳酸氢根离子的水解其抑制作用。答案选B。14、C【解析】
甲苯发生取代反应生成二甲苯,由表中数据可知苯与二甲苯的沸点相差较大,可用蒸馏的方法分离,而对二甲苯熔点较低,可结晶分离,结合有机物的结构特点解答该题。【详解】A、甲苯变成二甲苯是苯环上的氢原子被甲基取代所得,属于取代反应,故A不符合题意;B、苯的沸点与二甲苯的沸点相差较大,且二者能够互溶,因此可以用蒸馏的方法分离,故B不符合题意;C、甲苯和氢气完全反应所得产物为甲基环己烷,分子式是
C7H14,故C符合题意;D、对二甲苯结构对称,有2种H,则一溴代物有
2
种,故D不符合题意。故选:C。15、C【解析】
A.为使硫酸铜晶体充分反应,应该将硫酸铜晶体研细,因此要用到研磨操作,A不符合题意;B.硫酸铜晶体结晶水含量测定实验过程中,需要准确称量瓷坩埚的质量、瓷坩埚和一定量硫酸铜晶体的质量、瓷坩埚和硫酸铜粉末的质量,至少称量4次,所以涉及到称量操作,需要托盘天平,B不符合题意;C.盛有硫酸铜晶体的瓷坩埚放在泥三角上加热,直到蓝色完全变白,不需要蒸发结晶操作,因此实验过程中未涉及到蒸发结晶操作,C符合题意;D.加热后冷却时,为防止硫酸铜粉末吸水,应将硫酸铜放在干燥器中进行冷却,从而得到纯净而干燥的无水硫酸铜,因此需要使用干燥器,D不符合题意;故合理选项是C。16、D【解析】
A.向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液,溶液呈蓝色,该黄色溶液中可能含有Fe3+,Fe3+也能将I-氧化为碘单质,故不能确定黄色溶液中只含有Br2,A选项错误;B.浓盐酸具有挥发性,烧杯中看见白色沉淀可能是挥发的HCl气体与Na2SiO3溶液反应得到H2SiO3的白色沉淀,不能证明酸性H2CO3>H2SiO3,B选项错误;C.银镜反应必须在碱性条件下进行,该实验中加入银氨溶液之前没有加入如NaOH溶液的碱性溶液中和未反应的稀硫酸,实验不能成功,故实验操作及结论错误,B选项错误;D.氯水既有酸性,又有漂白性,可以使pH试纸先变红后褪色,D选项正确;答案选D。17、D【解析】
A.5.6g铁为0.1mol,与足量盐酸反应生成Fe2+和H2,转移的电子数为0.2NA,A错误;B.醋酸为弱电解质,100mL2.0mol/L的醋酸在溶液部分电离,生成的氢离子数小于0.2NA,B错误;C.标准状况下,22.4LHe与22.4LF2所含原子数不相等,前者为0.1NA,后者为0.2NA,C错误;D.常温常压下,20g重水(D2O)的物质的量为1mol,含有的电子数为10NA,D正确。故选D。18、A【解析】
A.硫化亚铜与氧气反应生成氧化铜和二氧化硫,反应的化学方程式为:Cu2S+2O22CuO+SO2,铜与氯气反应生成氯化铜,反应为:Cu+Cl2CuCl2,A正确;B.SiO2不溶于水,也不能和水反应,所以二者不能直接生成H2SiO3,B错误;C.铁和水蒸气在高温时反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,C错误;D.在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子,其中NaHCO3溶解度最小,所以析出NaHCO3,加热NaHCO3分解生成碳酸钠,不是一步生成碳酸钠,D错误;故合理选项是A。19、C【解析】
A.加少量BaCl2生成BaSO4沉淀,c(SO42-)减小,使CaSO4溶解平衡向溶解方向移动,c(Ca2+)增大,故A错误;B.加少量蒸馏水,CaSO4(s)继续溶解至饱和,c(Ca2+)不变,故B错误;C.加少量硫酸c(SO42-)增大,使CaSO4溶解平衡向沉淀方向移动,c(Ca2+)减小,故C正确;D.适当升高温度,使CaSO4溶解平衡向沉淀方向移动,c(Ca2+)减小,故D错误;故答案为C。20、C【解析】
A.由图1可知,当c(HA-)=c(A2-)时,溶液显酸性,所以NaHA溶液显酸性,电离程度大于水解程度,则各离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-),故A正确;B.由图2可知,当c([H3NCH2CH2NH2]+)=c[H3NCH2CH2NH3]2+)时,溶液的pH=6.85,c(OH-)=10-7.15mol·L-1,则Kb2==c(OH-),Kb2=10-7.15,故B正确;C.由图2可知,当c([H3NCH2CH2NH3]2+)=c([H3NCH2CH2NH]+)时,溶液的pH=6.85,c(OH-)=10-7.15mol·L-1,则Kb2=10-7.15,由图1可知,当c(HA-)=c(A2-)时,pH=6.2,则Ka2=10-6.2,[H3NCH2CH2NH3]2+的水解程度大于A2-的水解程度,溶液显酸性,故C错误;D.==,由于通入HCl,Kw、Kb1、Ka1都不变,所以不变,故D正确。故选C。【点睛】本题考查弱电解质的电离平衡及盐的水解平衡原理的应用,把握电离平衡原理和水解原理、电离常数和水解常数的计算、图象数据的分析应用为解答的关键,侧重分析、应用能力和计算能力的考查,难点D,找出所给表达式与常数Kw、Kb1、Ka1的关系。21、B【解析】
A.过氧化钠溶于水生成氢氧化钠,NaOH和Ca(HCO3)2反应生成CaCO3和H2O,不会产生CO2气体,故A错误;B.过氧化钠固体与溶液中的水反应,生成的NaOH会与Ca(HCO3)2反应,生成碳酸钙白色沉淀,故B正确;C.当Na2O2量较多时,生成的NaOH和Ca(HCO3)2反应后有剩余,会使溶液碱性增强,故C错误;D.当Na2O2量较小时,生成的NaOH较少,没有把Ca(HCO3)2反应完,所得溶液中可能含有HCO3-,故D错误;正确答案是B。【点睛】本题考查过氧化钠与水的反应及复分解反应,明确物质之间的化学反应及反应中的现象是解答本题的关键,注意饱和溶液中溶剂和溶质的关系来解答。22、D【解析】
W与Z的最高价氧化物对应水化物的溶液,浓度均为0.1mol/L时pH=1(H+浓度为0.1mol/L),是一元强酸,则W为N(最高价氧化物对应水化物为HNO3),Z为Cl(最高价氧化物对应水化物为HClO4);Y的最高价氧化物对应水化物的溶液,浓度为0.1mol/L时pH=0.7(H+浓度为0.2mol/L),是二元强酸,则Y为S(最高价氧化物对应水化物为H2SO4);X的最高价氧化物对应水化物的溶液,浓度为0.1mol/L时pH=13(OH-浓度为0.1mol/L),是一元强碱,且X的原子序数介于N与S之间,可知X为Na(最高价氧化物对应水化物为NaOH)。【详解】A.S2-、Cl-的核外电子排布相同,其中S2-的核电荷数较小,半径较大;N3-、Na+的核外电子排布相同,半径比S2-、Cl-的小,其中N3-的核电荷数较小,半径比Na+大,则简单离子半径大小顺序为:S2->Cl->N3->Na+,即Y>Z>W>X,A项错误;B.Z为Cl,其氧化物对应的水化物可能为强酸(如HClO4),也可能为弱酸(如HClO),B项错误;C.X的简单离子为Na+,Z的简单离子为Cl-,均不会破坏水的电离平衡,C项错误;D.W能形成N2H4,Y能形成H2S,均为18电子的氢化物分子,D项正确;答案选D。二、非选择题(共84分)23、氨基羧基ClCOOC2H5取代反应C10H9N2O2F+CNCH2COOC2H5+HCl3【解析】
根据合成路线可知,A与C3H5O2Cl发生取代反应生成B,B与C2H5OH发生酯化反应并成环得到C,C与CH3NHCH2COOH反应生成D,D经过反应④得到E,E与CNCH2COOC2H5反应得到F和HCl,据此分析解答问题。【详解】(1)A的结构简式为,分子中含有的官能团有氟原子、氨基和羧基,故答案为:氨基;羧基;(2)根据上述分析可知,A与C3H5O2Cl发生取代反应生成B,B的结构简式为,逆推可得C3H5O2Cl的结构简式为ClCOOC2H5,故答案为:ClCOOC2H5;(3)反应①为A与C3H5O2Cl发生取代反应生成B,反应②为B与C2H5OH发生酯化反应并成环得到C,两者都是取代反应,故答案为:取代反应;(4)化合物D的结构式为,根据各原子的成键原理,可知其分子式为C10H9N2O2F,故答案为:C10H9N2O2F;(5)E与CNCH2COOC2H5反应得到F和HCl,反应方程式为:+CNCH2COOC2H5+HCl,故答案为:+CNCH2COOC2H5+HCl;(6)是F的同分异构体,则X为—C4H7O2,又X部分含—COOH且没有支链,则X有—CH2CH2CH2COOH、—CH2CH(COOH)CH3、—CH(COOH)CH2CH33种结构,即满足条件的同分异构体有3种,故答案为:3;(7)结合题干信息,制备时,可先将甘氨酸(HOOCCH2NH2)脱水缩合得到,在与POCl3反应得到,与CNCH2COOC2H5反应制得,合成路线为,故答案为:。24、对甲基苯酚或4-甲基苯酚取代反应碳碳双键、羧基、酚羟基C9H8O4+3NaOH+NaCl+2H2O8、、【解析】
A与Cl2在FeCl3作用下反应,说明A分子中含有苯环,发生苯环上的氯代反应,产生B,B的核磁共振氢谱有3组峰,说明B分子中有3种H原子,B与NaOH水溶液共热,然后酸化得的C,C的分子式为C7H8O,在反应过程中C原子数不变,碳链结构不变,逆推可知A是,B是,C是,C被H2O2氧化产生D,结合题中已知信息:D分子中有两个相同且处于相邻位置的含氧官能团,E的相对分子质量比D大34.5,则D为,D与Cl2在光照条件下发生甲基上的取代反应产生E:,E与NaOH水溶液共热发生反应产生F:,F被O2催化氧化产生G:,G与CH3CHO发生题干信息反应产生H为:,H与新制Cu(OH)2在加热条件下发生醛基的氧化反应,然后酸化可得I:,据此分析解答。【详解】根据上述分析可知A为,B为,C为,D为,E为,F为,G为,H为,I为。(1)C为,名称为对甲基苯酚或4-甲基苯酚;B结构简式为,D为,D与Cl2在光照条件下发生甲基上的取代反应产生E:,所以D转化为E的反应类型是取代反应;(2)I为,其中含有的官能团名称为:碳碳双键、羧基、酚羟基;I结构简式为,结合C原子价电子为4,可知其分子式为C9H8O4;(3)E为,E与NaOH水溶液共热发生反应产生F为,该反应的方程式为:+3NaOH+NaCl+2H2O;(4)G为,X是G酸化后的产物,则X为,X的芳香族同分异构体,能发生银镜反应,且符合下列条件:①遇FeCl3溶液发生显色反应;②苯环上有两种类型的取代基,可能的结构:若有三个官能团-OH、-OH、-CHO,可能有、、、、;若含有两个官能团HCOO-、-OH,可能有、、,因此符合条件的同分异构体种类为5+3=8种;核磁共振氢谱有4组峰的物质的结构简式为:、、;(5)CH3CH2OH催化氧化产生CH3CHO,CH3CHO与CH3CHO在NaOH水溶液中加热发生反应产生CH3CH=CHCHO,CH3CH=CHCHO与新制Cu(OH)2悬浊液加热煮沸发生醛基氧化反应,然后酸化得到CH3CH=CHCOOH,故以乙醇为原料制取2-丁烯酸的合成路线为:。【点睛】本题考查有机物的推断、反应类型的判断、同分异构体的种类的判断与书写,注意根据苯酚的性质、芳香烃侧链及苯环的取代反应的条件的区别,是对有机化合物知识的综合考查,能较好的考查学生分析推理能力,(4)中同分异构体数目判断为易错点,能够发生银镜反应的物质可能是含有醛基,也可能含有甲酸酯基,若有三个取代基,可利用定二移一的方法,结合官能团位置不同分析解答。25、乙铜丝由黑变红硫氰化钾或KSCN不正确,因为铁过量时:Fe+2Fe3+→3Fe2+cbda确保绿矾中的结晶水已全部失去【解析】试题分析:实验一:(1)铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气,虚线框中的装置是用氢气还原氧化铜的装置,根据氢气的密度比空气小分析;氧化铜被氢气还原为铜单质;(2)Fe3+能使KSCN溶液变成血红色;单质铁能把Fe3+还原为Fe2+;实验二:(3)由于装置中含有空气,空气能氧化硫酸亚铁,所以加热前要排尽装置中的空气,利用氮气排出空气,为使生成的水蒸气完全排出,应该先熄灭酒精灯再关闭K1和K2;冷却后再称量;(4)进行恒重操作可以确保绿矾中的结晶水已全部失去;(5)根据题意,生成硫酸亚铁是,生成水的质量是,根据计算x值;解析:实验一:(1)铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气,虚线框中的装置是用氢气还原氧化铜的装置,氢气的密度比空气小,所以用向下排空气法收集氢气,故选乙;氧化铜被氢气还原为铜单质,现象是铜丝由黑变红;(2)Fe3+能使KSCN溶液变成血红色,滴加KSCN溶液检验是否含有Fe3+,若溶液变为血红色,则含有Fe3+;单质铁能把Fe3+还原为Fe2+,当铁过量时:Fe+2Fe3+=3Fe2+,所以没有出现血红色,不能说明该固体中没有+3价的铁元素;实验二:(3)由于装置中含有空气,空气能氧化硫酸亚铁,所以加热前要排尽装置中的空气,利用氮气排出空气,为使生成的水蒸气完全排出,应该先熄灭酒精灯再关闭K1和K2;冷却后再称量,正确的步骤是(1)打开K1和K2缓缓通入N2,(2)点燃酒精灯,加热,(3)熄灭酒精灯,(4)冷却至室温,(5)关闭K1和K2,(6)称量A,重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3g;(4)进行恒重操作可以确保绿矾中的结晶水已全部失去;(5)根据题意,生成硫酸亚铁是,生成水的质量是,X=。26、d→e→c→b防止倒吸Cu+2H2SO4(浓)SO2↑+CuSO4+2H2O加快SO2与Zn的反应速率水浴加热2SO2+Zn+2OH-Zn(OH)2+S2O42-ZnO减小Na2S2O4的溶解度Na2SO3、NaHSO3、Na2SO4或NaHSO4(任写2种)【解析】
(1)①铜和浓硫酸在加热条件下反应制取二氧化硫,生成的二氧化硫中含有水蒸气,需要干燥;二氧化硫的密度比空气大,可以与水反应,应使用向上排空气法收集,收集时气体应长进短出,二氧化硫有毒,不能排放到空气中需要尾气处理,吸收尾气时,需要安装防倒吸装置,则按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→d→e→c→b→f;二氧化硫被氢氧化钠吸收,使装置内压减小,易发生倒吸,则D为防倒吸装置;②铜和浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫、硫酸铜和水,化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)SO2↑+CuSO4+2H2O;(2)①SO2与Zn粉直接接触反应,接触面积太小,通SO2之前先强力搅拌,将锌粉和水制成悬浊液,可增大SO2与Zn粉反应时的接触面积,从而加快SO2与Zn的反应速率;由流程图示反应Ⅱ的反应温度为35℃,火焰温度太高不易控制,不能用酒精灯直接加热,应使用水浴加热的方法来控制温度;②二氧化硫与锌粉和氢氧化钠反应生成氢氧化锌和Na2S2O4,离子方程式为:2SO2+Zn+2OH-Zn(OH)2+S2O42-;(3)由(2)②可得过滤得到的“滤渣”为氢氧化锌,洗涤、灼烧,氢氧化锌分解为氧化锌(ZnO);Na2S2O4易溶于水,冷却结晶过程中,加入适量饱和食盐水,可降低其溶解度加快结晶速度;(4)产品Na2S2O4·2H2O中硫的化合价为+3价,被氧化时硫的化合价升高,可能变为+4价或+6价,则可能的产物有Na2SO3、NaHSO3、Na2SO4或NaHSO4(任写2种)。27、2KClO3+K2SO3+H2SO4=2K2SO4+2ClO2↑+H2O滴液漏斗使漏斗和三颈烧瓶中的压强相同,使液体顺利滴下降低反应体系的温度,防止温度高ClO2分解将ClO2全部赶出以被KOH溶液吸收,同时可稀释ClO2,防止浓度过大发生分解空气流速过快,ClO2不能被充分吸收cd相同【解析】
(1)A中KClO3、K2SO3、H2SO4反应制备ClO2,KClO3得电子,被还原,则K2SO3被氧化,生成K2SO4,根据得失电子守恒、元素守恒配平化学方程式;(2)根据仪器的结构分析滴液漏斗的优势;根据已知信息:ClO2温度过高时易发生分解解答;(3)空气可将ClO2全部赶出以被KOH溶液吸收,同时根据ClO2浓度过大时易发生分解,分析其作用;(4)氧化还原反应中,化合价有降低,必定有升高;(5)KClO2变质分解为KClO3和KCl,变质发生的反应为:3KClO2=2KClO3+KCl,且KClO2、KClO3均被Fe2+还原为Cl-,根据电子转移守恒分析判断。【详解】(1)A中KClO3、K2SO3、H2SO4反应制备ClO2,KClO3得电子,被还原,则K2SO3被氧化,生成K2SO4,根据得失电子守恒、元素守恒配平化学方程式为2KClO3+K2SO3+H2SO4=2K2SO4+2ClO2↑+H2O,故答案为:2KClO3+K2SO3+H2SO4=2K2SO4+2ClO2↑+H2O;(2)滴液漏斗与普通分液漏斗相比,其优点是滴液漏斗液面上方和三颈烧瓶液面上方压强相等,使液体能顺利滴下;加入H2SO4需用冰盐水冷却,是为了防止浓硫酸遇水放出大量的热,从而使液体飞溅,并防止生成的ClO2分解,故答案为:滴液漏斗使漏斗和三颈烧瓶中的压强相同,使液体顺利滴下;降低反应体系的温度,防止温度高ClO2分解;(3)实验过程中通入空气的目的是将ClO2全部赶出以被KOH溶液吸收,同时可稀释ClO2,防止浓度过大发生分解;空气流速过快吋,ClO2不能被充分吸收,导致其产率降低,故答案为:将ClO2全部赶出以被KOH溶液吸收,同时可稀释ClO2,防止浓度过大发生分解;空气流速过快,ClO2不能被充分吸收;(4)ClO2中Cl的化合价为+4价,KClO2中Cl的化合价为+3价,由此可知该反应为氧化还原反应,则化合价有降低,必定有升高,则同时还有可能生成的物质为KClO3、.KClO4,故答案为:cd;(5)KClO2变质分解为KClO3和KCl,变质发生的反应为:3KClO2=2KClO3+KCl,3molKClO2变质得到2molKClO3,与足量FeSO4溶液反应时,KClO2、KClO3均被Fe2+还原为Cl-,3molKClO2反应获得电子为3mol×4=12mol,2molKClO3反应获得电子为2mol×6=12mol,故消耗Fe2+物质的量相同,故答案为:相同。【点睛】第(5)问关键是明确变质发生的反应为:3KClO2=2KClO3+KCl,KClO2、KClO3均被Fe2+还原为Cl-,3molKClO2与2molKClO3得电子数相等,故消耗Fe2+物质的量相同。28、1,2-二甲苯(邻二甲苯)加成反应2NaOH醇溶液c【解析】
由A的分子式、C的结构简式,可知芳香烃A为,结合B的分子式与C的结构,可知B为,B与液溴在光照条件下反应得到C;由D的分子式、D后产物结构,结合信息i,可推知D为,则C与甲醇发生酯化反应生成D,故试剂a为CH3OH;D与甲醛反应后的产物再发生酯的碱性水解、酸化得到E为;由H的结构,结合信息ii可知F为,F发生消去反应生成G为,G一定条件下反应得到H,据此分析解答。【详解】(1)由以上分析可知A为,名称为1,2-二甲苯(邻二甲苯),故答案为1,2-二甲苯(邻二甲苯);(2)由以上分析可知B为;B的一种同分异构体:①苯环上只有一个取代基,②能发生银镜反应,说明结构中含有醛基,③能发生水解反应,说明结构中含有酯基,因此属于甲酸酯,满
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