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文档简介
西安市航空六一八中学2024年高三下学期一模考试化学试题考生须知: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(每题只有一个选项符合题意)1、用惰性电极电解饱和食盐水(含少量Ca2+、Mg2+)并进行相关实验(装置如图),电解一段时间后,各部分装置及对应的现象为:(1)中黑色固体变红;(2)电极a附近溶液出现浑浊;(3)中溶液出现浑浊;(4)中溶液红色褪去。下列对实验现象解释不正确的是A.(1)中:CuO+H2Cu+H2OB.(2)中a电极:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓C.(3)中:Cl2+S2-=S↓+2Cl-D.(4)中:Cl2具有强氧化性2、对于反应2NO(g)+2H2(g)→N2(g)+2H2O(g),科学家根据光谱学研究提出如下反应历程:第一步:2NO⇌N2O2快速平衡第二步:N2O2+H2→N2O+H2O慢反应第三步:N2O+H2→N2+H2O快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列叙述正确的是A.若第一步反应△H<0,则升高温度,v正减小,v逆增大B.第二步反应的活化能大于第三步的活化能C.第三步反应中N2O与H2的每一次碰撞都是有效碰撞D.反应的中间产物只有N2O23、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.某密闭容器中盛有0.1molN2和0.3molH2,在一定条件下充分反应,转移电子的数目为0.6NAB.常温下,1LpH=9的CH3COONa溶液中,发生电离的水分子数为1×10−9NAC.14.0gFe发生吸氧腐蚀生成Fe2O3•xH2O,电极反应转移的电子数为0.5NAD.标准状况下,2.24L丙烷含有的共价键数目为1.1NA4、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.1L0.1mol·L-1NaClO溶液中含有的ClO-为NAB.1molFe在1molCl2中充分燃烧,转移的电子数为3NAC.常温常压下,32gO2与O3的混合气体中含有的分子总数小于NAD.标准状况下,22.4LHF中含有的氟原子数目为NA5、下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热反应的是()A.灼热的炭与CO2的反应B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应C.镁条与稀盐酸的反应D.氢气在氧气中的燃烧反应6、制取Na2CO3和高纯Si的工艺流程如图所示,下列说法错误的是A.反应①属于固氮反应B.步骤②为先向饱和食盐水中通入CO2至饱和后,再通入NH3C.反应⑤、⑥均为氧化还原反应D.用精馏的方法可提纯三氯氢硅7、教材中证明海带中存在碘元素的实验过程中,下列有关装置或操作错误的是A.过滤B.灼烧C.溶解D.检验8、下列有关海水综合利用的说法正确的是A.海水提溴过程中,提取溴单质只能用有机物萃取的方法B.电解饱和食盐水可制得金属钠C.海水晒盐过程中主要涉及物理变化D.海带提碘中,氧化过程可通入过量的氯气9、下列方案设计能达到实验目的的是ABCD检验淀粉是否水解由褪色快慢研究反应物浓度对反应速率的影响证明发生了取代反应验证Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]A.A B.B C.C D.D10、X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在周期表中的相对位置如图所示。若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,下列说法中正确的是()A.X的简单氢化物比Y的稳定B.X、Y、Z、W形成的单质都是分子晶体C.Y、Z、W的原子半径大小为W>Z>YD.W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的弱11、下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是A.NO2溶于水:2NO2+H2O=2H++2NO3-B.向氨水溶液中通入过量SO2:2NH3·H2O+SO2=2NH4++SO32-+H2OC.酸性介质中KMnO4氧化H2O2:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2OD.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶液中加入过量Ba(OH)2溶液:Al3++SO42-+Ba2++4OH−=AlO2-+BaSO4↓+2H2O12、X、Y、Z、W为四种短周期的主族元素,其中X、Z同族,Y、Z同周期,W与X、Y既不同族也不同周期;X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍;Y的最高正价与最低负价的代数和为6。下列说法不正确的是()A.Y元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式为HYO4B.原子半径由小到大的顺序为W<X<ZC.X与W可以形成W2X、W2X2两种物质D.Y、Z两元素的气态氢化物中,Z的气态氢化物更稳定。13、三元轴烯(a)、四元轴烯(b)、五元轴烯(c)的结构简式如图所示,下列说法不正确的是A.a、b、c都能发生加成反应B.a与苯互为同分异构体C.a、b、c的一氯代物均只有一种D.c分子中的原子不在同一个平面上14、ClO2和NaClO2均具有漂白性,工业上由ClO2气体制取NaClO2固体的工艺流程如图所示,下列说法错误的是A.通入的空气可将发生器中产生的ClO2全部驱赶到吸收器中B.吸收器中生成NaClO2的离子方程式为2ClO2+H2O2=2ClO2-+2H++O2↑C.步骤a的操作包括过滤、洗涤和干燥D.工业上将ClO2气体制成NaClO2固体,其主要目的是便于贮存和运输15、下列有关物质性质的比较,结论正确的是A.碱性:LiOH<RbOHB.溶解度:Na2CO3<NaHCO3C.热稳定性:PH3<SiH4D.沸点:C2H5OH<C2H5SH16、某学习小组在实验室从海带中提取碘,设计实验流程如下:下列说法错误的是A.过滤操作主要除去海带灰中难溶于水的固体,它们主要是无机物B.氧化剂参加反应的离子方程式为2I-+H2O2+2H+=I2+2H2OC.萃取过程所用有机溶剂可以是酒精或四氯化碳D.因I2易升华,I2的有机溶液难以通过蒸馏法彻底分离二、非选择题(本题包括5小题)17、有机物N的结构中含有三个六元环,其合成路线如下。已知:RCH=CH2+CH2=CHR′CH2=CH2+RCH=CHR′请回答下列问题:(1)F分子中含氧官能团的名称为_______。B的结构简式为____________。(2)G→H的化学方程式______________。其反应类型为_____。(3)D在一定条件下能合成高分子化合物,该反应的化学方程式____________。(4)A在5000C和Cl2存在下生成,而不是或的原因是_________。(5)E的同分异构体中能使FeCl3溶液显色的有_______种。(6)N的结构简式为________________。18、酯类化合物H是一种医药中间体,常用于防晒霜中紫外线的吸收剂。实验室由化合物A和E制备H的一种合成路线如下图:已知①②回答下列问题:(1)经测定E的相对分子质量为28,常用来测定有机物相对分子质量的仪器为_______。F中只有一种化学环境的氢原子,其结构简式为_________________。(2)(CH3)2SO4是一种酯,其名称为_________________。(3)A能与Na2CO3溶液及浓溴水反应,且1molA最多可与2molBr2反应。核磁共振氢谱表明A的苯环上有四种不同化学环境的氢原子。A的结构简式为______________。C中含氧官能团的名称为_________。(4)D+G→H的化学方程式为__________________。(5)C的同分异构体中能同时满足下列条件的共有_____种(不含立体异构)。①遇FeCl3溶液发生显色反应②能发生水解反应(6)参照上述合成路线,设计一条由和(CH3)3CCl为起始原料制备的合成路线(其他试剂任选);________________________________________。19、二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,极易溶于水,在混合气体中的体积分数大于10%就可能发生爆炸,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。回答下列问题:(1)在处理废水时,ClO2可将废水中的CN-氧化成CO2和N2,该反应的离子方程式为_________。(2)某小组通过NaClO3法制备ClO2,其实验装置如下图。①通入氮气的主要作用有两个,一是可以起到搅拌作用,二是______________;②装置B的作用是______________;③装置A用于生成ClO2气体,该反应的化学方程式为______________;④当看到装置C中导管液面上升时应进行的操作是______________。(3)测定装置C中ClO2溶液的浓度:用______________(填仪器名称)取10.00mLC中溶液于锥形瓶中,加入足量的KI溶液和H2SO4酸化,用0.1000mol·L-1的Na2S2O3标准液滴定至溶液呈淡黄色,发生反应:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,再加入__________作指示剂,继续滴定,当溶液_______,即为终点。平行滴定3次,标准液的平均用量为20.00mL,则C中ClO2溶液的浓度为________mol·L-1。20、I.四溴化钛(TiBr4)可用作橡胶工业中烯烃聚合反应的催化剂。已知TiBr4常温下为橙黄色固体,熔点为38.3℃,沸点为233.5℃,具有潮解性且易发生水解。实验室利用反应TiO2+C+2Br2TiBr4+CO2制备TiBr4的装置如图所示。回答下列问题:(1)检查装置气密性并加入药品后,加热前应进行的操作是___,反应结束后应继续通入一段时间CO2,主要目的是___。(2)将连接管切断并熔封,采用蒸馏法提纯。此时应将a端的仪器改装为___、承接管和接收瓶,在防腐胶塞上加装的仪器是___(填仪器名称)。II.过氧化钙溶于酸,极微溶于水,不溶于乙醇、乙醚和丙酮,通常可用作医用杀菌剂、消毒剂、防腐剂。已知从溶液中制得的过氧化钙带有8个结晶水,在100℃时会脱水生成米黄色的无水过氧化钙,而无水过氧化钙在349℃时会迅速分解生成CaO和O2。以下是一种用纯净的碳酸钙制备过氧化钙的实验方案。请回答下列问题:CaCO3滤液白色结晶(3)步骤①的具体操作为向碳酸钙中逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶液呈___性(填“酸”、“碱”或“中”)。将溶液煮沸,趁热过滤。将溶液煮沸的作用是__。(4)步骤②中反应的化学方程式为__,该反应需要在冰浴下进行,原因是__。(5)为测定产品中过氧化钙的质量分数,取1.2g样品,在温度高于349℃时使之充分分解,并将产生的气体(恢复至标准状况)通过如图所示装置收集,测得量筒中水的体积为112mL,则产品中过氧化钙的质量分数为___。21、黄铜矿是主要的炼铜原料,CuFeS2是其中铜的主要存在形式。回答下列问题:(1)CuFeS2中存在的化学键类型是_______。其组成的三种元素中电负性较强的是_______。(2)下列基态原子或离子的价层电子排布图正确的______。(3)在较低温度下CuFeS2与浓硫酸作用时,有少量臭鸡蛋气味的气体X产生。①X分子的立体构型是____,中心原子杂化类型为____,属于_______(填“极性”或“非极性”)分子。②X的沸点比水低的主要原因是___________。(4)CuFeS2与氧气反应生成SO2,其结构式为,则SO2中共价键类型有_________。(5)四方晶系CuFeS2晶胞结构如图所示。①Cu+的配位数为__________,②已知:a=b=0.524nm,c=1.032nm,NA为阿伏加德罗常数的值,CuFeS2晶体的密度是________g•cm3(列出计算式)。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
用惰性电极电解饱和食盐水(含少量Ca2+、Mg2+)产生的气体为氢气和氯气,氯气具有强氧化性,而氢气在加热条件下具有较强还原性,根据(1)中黑色固体变红,(2)电极a附近溶液出现浑浊可知,a电极为阴极,放出氢气,生成氢氧根与镁离子结合成白色沉淀,b电极为阳极,产生的氯气可氧化硫化钠生成硫沉淀出现浑浊,过量的氯气通入含酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色的原因可能为H+中和了OH-,也可能是氯气与水反应生成的次氯酸的强氧化性所致,据此分析解答。【详解】A.(1)中黑色固体变红,是氢气还原氧化铜,反应的化学方程式为:CuO+H2
Cu+H2O,故A正确;B.(2)电极a附近溶液出现浑浊,则a电极放出氢气生成氢氧根,与镁离子结合成白色沉淀,相关反应为:2H2O+2e-═H2↑+2OH-,Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓,故B正确;C.(3)中溶液出现浑浊,是产生的氯气氧化硫化钠生成硫沉淀,离子方程式为:Cl2+S2-═S↓+2Cl-,故C正确;D.(4)中过量的氯气通入含酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色的原因可能为H+中和了OH-,也可能是氯气与水反应生成的次氯酸的强氧化性所致,故D错误;故选D。2、B【解析】
A.不管△H<0,还是△H>0,升高温度,v正和v逆均增大,A选项错误;B.第二步反应为慢反应,第三步反应为快反应,则第二步反应的活化能大于第三步的活化能,B选项正确;C.根据有效碰撞理论可知,任何化学反应的发生都需要有效碰撞,但每一次碰撞不一定是有效碰撞,C选项错误;D.反应的中间产物有N2O2和N2O,D选项错误;答案选B。【点睛】化学反应速率与温度有关,温度升高,活化分子数增多,无论是正反应速率还是逆反应速率都会加快,与平衡移动没有必然联系。3、C【解析】
A.合成氨的反应为可逆反应,不能进行到底,则转移的电子数小于0.6NA,故A错误;B.CH3COONa属于强碱弱酸盐,醋酸根的水解促进水的电离,c(H2O)电离=c(OH-)=1×10−5mol/L,则发生电离的水分子数为1L×1×10−5mol/L×NA=1×10−5NA,故B错误;C.Fe发生吸氧腐蚀,铁作负极,电极反应为:Fe-2e-=Fe2+,正极反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-,然后Fe2+与OH-反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁,最后生Fe2O3•xH2O,14.0gFe的物质的量为,则电极反应转移的电子数为0.25mol×2=0.5mol,故C正确;D.标准状况下,2.24L丙烷的物质的量为0.1mol,而丙烷中含10条共价键,故0.1mol丙烷中含有的共价键数目为NA,故D错误;故选C。【点睛】水电离的c(H+)或c(OH-)的计算技巧(25℃时)(1)中性溶液:c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7mol·L-1。(2)酸或碱抑制水的电离,水电离出的c(H+)=c(OH-)<10-7mol·L-1,当溶液中的c(H+)<10-7mol·L-1时就是水电离出的c(H+);当溶液中的c(H+)>10-7mol·L-1时,就用10-14除以这个浓度即得到水电离的c(H+)。(3)可水解的盐促进水的电离,水电离的c(H+)或c(OH-)均大于10-7mol·L-1。若给出的c(H+)>10-7mol·L-1,即为水电离的c(H+);若给出的c(H+)<10-7mol·L-1,就用10-14除以这个浓度即得水电离的c(H+)。4、C【解析】
A.NaClO为强碱弱酸盐,ClO-会水解,使溶液中ClO-的物质的量小于1L×0.1mol·L-1,即小于NA,A项错误;B.根据反应2Fe+3Cl2=2FeCl3可知铁过量,1molCl2参与反应转移2mol电子,B项错误;C.32gO2的物质的量为=1mol,分子数为NA,而含有O3,相同质量的O3所含分子数少,则分子总数减少,小于NA,C项正确;D.标况下HF为液态,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,D项错误;答案选C。【点睛】与阿伏加德罗常数NA相关的化学计量的选择题是高频考点,侧重考查学生对化学计量的理解与应用。本题D项是学生的易错点,要特别注意气体摩尔体积为22.4L/mol的状态与条件,题设陷阱经常误将“常温常压”当作“标准状况”、或者误把标准状态下的固体、液体当成气体,学生做题时只要善于辨析,便可识破陷阱,排除选项。5、A【解析】A、灼热的炭与CO2的反应生成CO,是氧化还原反应也是吸热反应,故A正确;B、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应不是氧化还原反应,故B错误;C、镁条与稀盐酸的反应是放热反应,故C错误;D、氢气在氧气中的燃烧反应是放热反应,故D错误;故选A。6、B【解析】
A.根据氮的固定含义判断;B.根据物质的溶解性及反应产生的HCO3-浓度大小判断气体通入先后顺序;C.根据氧化还原反应的特征判断反应类型;D.根据物质的沸点的高低判断提纯方法。【详解】A.N2与H2在一定条件下合成NH3气,是氮元素的单质变为化合物的过程,因此属于氮的固定,A正确;B.CO2在室温下在饱和食盐水中溶解度不大,若先通入CO2,后通入NH3,则反应产生的HCO3-离子浓度较小,最后得到的NaHCO3就少,或根本不产生NaHCO3固体,而NH3易溶于水,先通入NH3使溶液呈碱性,有利于CO2的吸收,因此要先向饱和食盐水中通入足量NH3,再通入CO2气体,B错误;C.反应⑤、⑥中均匀元素化合价的变化,因此这两个反应均为氧化还原反应,C正确;D.由于三氯氢硅沸点只有33℃,比较低,与其它杂质的沸点不同,因此可通过蒸馏的方法分离提纯,分馏方法也叫精馏,D正确;故合理选项是B。【点睛】本题以制取Na2CO3和高纯Si的工艺流程为线索,考查了物质制取过程中加入物质的先后顺序、反应类型的判断、混合物的分离方法等化学基础知识和基本技能。掌握物质的性质及在实验中的应用是本题解答的关键。7、B【解析】
A.过滤时使用漏斗和烧杯,溶液沿玻璃棒引流,装置正确,故A不选;B.灼烧海带应该在坩埚中进行,装置中使用仪器不正确,故B选;C.溶解时用玻璃棒搅拌,并且适当加热,可以加速溶解,装置正确,故C不选;D.可以向溶液中滴加淀粉溶液检验是否存在碘单质,装置图正确,故D不选;故选B。8、C【解析】
A.溴元素在海水中以化合态存在,将Br元素由化合态转化为游离态时发生电子转移,所以一定发生氧化还原反应,生成溴单质后用有机物进行萃取,故A错误;B.钠易与水反应,电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氯气和氢气,所以应用电解熔融的氯化钠的方法冶炼钠,故B错误;C.海水晒盐利用蒸发原理,蒸发是根据物质的沸点不同进行分离的操作,为物理变化,故C正确;D.加入过量的氯气能将I2氧化成更高价的化合物,减少碘的产率,故D错误;答案选C。9、A【解析】
A、淀粉水解时要用硫酸作催化剂,要先用NaOH将混合液中和至弱碱性或中性,再用新制氢氧化铜悬浊液检验,故A正确;B、实验的原理方程式为:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,题中高锰酸钾过量,应设计成:高锰酸钾的物质的量相同,浓度不同的草酸溶液,且草酸要过量,探究反应物浓度对该反应速率的影响,故B错误;C、要证明甲烷与氯气发生了取代反应,因有氯化氢生成,不能通过体积变化就断定发生取代反应,故C错误;D、验证Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2],要先制得Mg(OH)2,再加入少量Cu2+,沉淀转化为Cu(OH)2,沉淀由白色转化成蓝色,故D错误;故选A。10、B【解析】
Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,故Y是氧元素;则X是氮元素,Z是硫元素,W是氯元素。【详解】A.氮元素的非金属性比氧元素的弱,所以X的简单氢化物不如Y的稳定,故A不选;B.N2、O2、S、Cl2在固态时都是由分子通过范德华力结合成的晶体,故B选;C.因为W的原子序数比Z大,所以原子半径大小为Z>W,故C不选;D.元素最高价氧化物对应水化物的酸性的强弱与非金属性一致,W的非金属性比Z强,故W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强,故D不选。故选B。【点睛】在周期表中,同一周期元素,从左到右,原子半径逐渐减小,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,最高价氧化物的水化物的碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强,气体氢化物的稳定性逐渐增强。同一主族元素,从上到下,原子半径逐渐增大,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,最高价氧化物的水化物的碱性逐渐增强,酸性逐渐减弱,气体氢化物的稳定性逐渐减弱。11、C【解析】
A.NO2溶于水,与水反应生成硝酸和NO,反应的离子方程式为:3NO2+2H2O=2H++2NO3-+NO,选项A错误;B.向氨水溶液中通入过量SO2,反应生成亚硫酸氢铵,反应的离子方程式为NH3·H2O+SO2=NH4++HSO3-,选项B错误;C.酸性介质中KMnO4氧化H2O2,反应的离子方程式为2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O,选项C正确;D.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶液中加入过量Ba(OH)2溶液,反应生成偏铝酸钾、硫酸钡和水,反应的离子方程式为:Al3++2SO42-+2Ba2++4OH−=AlO2-+2BaSO4↓+2H2O,选项D错误;答案选C。12、D【解析】
X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍,则X为O元素,X、Z同族,则Z为S元素,Y的最高正价与最低负价的代数和为6,则Y的最高价为+7价,且与S同周期,所以Y为Cl元素,W与X、Y既不同族也不同周期,W为H元素,据此解答。【详解】A.根据上述分析,Y为Cl,Cl的最高价氧化物对应的水化物为HClO4,A项正确;B.在元素周期表中,同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,原子半径由小到大的顺序为H<O<Cl<S(H<O<S),B项正确;C.根据上述分析,X、W分别为O、H,两者可形成H2O、H2O2两者物质,C项正确;D.Y、Z分别为Cl、S,非金属性Cl>S,元素的非金属性越强,气态氢化物越稳定,HCl(Y的气态氢化物)更稳定,D项错误;答案选D。13、D【解析】
A.a、b、c均含有碳碳双键,因此都能发生加成反应,故A正确;B.a和苯的分子式均为C6H6,且结构不同,则a与苯互为同分异构体,故B正确;C.a、b、c分子中均只有一种氢原子,则它们的一氯代物均只有一种,故C正确;D.c分子中含有碳碳双键的平面结构,根据乙烯的平面结构分析,c中所有的原子在同一个平面上,故D错误;故选D。【点睛】在常见的有机化合物中,甲烷为正四面体结构,乙烯和苯是平面型结构,乙炔是直线型结构,其它有机物可在此基础上进行判断即可。14、B【解析】
A.在ClO2发生器中一定产生ClO2气体,通入空气,可以将其吹入吸收塔中进行吸收,选项A正确;B.吸收塔中加入了浓氢氧化钠溶液,显然其中的反应不可能得到氢离子,选项B错误;C.冷却结晶得到NaClO2固体后,应该经过过滤,洗涤,干燥得到产品,选项C正确;D.气体的贮存和运输都远比固体困难,所以将ClO2气体制成NaClO2固体的主要目的是便于贮存和运输,选项D正确。答案选B。15、A【解析】
A.因金属性:Li<Rb,所以其碱性:LiOH<RbOH,A项正确;B.相同温度下,碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度,所以溶解度:Na2CO3>NaHCO3,B项错误。C.因非金属性:P>Si,所以热稳定性:PH3>SiH4,C项错误;D.C2H5OH分子之间能形成氢键,而C2H5SH分子之间只存在范德华力,因此沸点:C2H5OH>C2H5SH,D项错误;答案选A。【点睛】本题重点要准确掌握元素周期律及金属性、非金属性的判断依据,其中D项是学生的易错点,要了解分子晶体中,若存在氢键,则因氢键的影响沸点反常高;若无氢键,则相对分子质量越大,范德华力越大,对应的物质沸点越高。学生要准确掌握这些化学基本功,学以致用。16、C【解析】
实验室从海带中提取碘:将海带在坩埚中灼烧得到海带灰,将海带灰浸泡得到海带灰悬浊液,然后采用过滤的方法将残渣和溶液分离,得到含有碘化钾的溶液,向水溶液中加入氧化剂,将I-氧化成I2,向含有碘单质的溶液中加入萃取剂萃取分液得到碘单质的有机溶液,据此分析解答。【详解】A.海带在坩埚中灼烧得到海带灰,有机物燃烧生成二氧化碳和水,过滤操作主要除去海带灰中难溶于水的固体,主要是无机物,故A正确;B.氧化剂可以选用过氧化氢溶液,反应的离子方程式为2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O,故B正确;C.萃取过程所用有机溶剂可以是四氯化碳或苯,不能选用酒精,因为酒精易溶于水,故C错误;D.因I2易升华,有机溶剂的沸点一般较低,因此I2的有机溶液通过蒸馏法难以彻底分离,故D正确;故选C。二、非选择题(本题包括5小题)17、羧基C6H5CHClCOOH+2NaOHC6H5CHOHCOONa+NaCl+H2O取代反应、(中和反应)因为该条件下与双键相连的甲基上的氢原子更易取代9种【解析】
由A与氯气在加热条件下反应生成,可知A的结构简式为:,故苯乙烯与发生已知信息中的反应生成A,为。与HCl反应生成B,结合B的分子式可知,应是发生加成反应,B发生卤代烃的水解反应反应生成C,C氧化生成D,结合D分子式可知B为,顺推可知C为,D为。根据N分子结构中含有3个六元环可知,D与M应是发生酯化反应,M中羧基与羟基连接同一碳原子上,结合N的分子式可推知M为,N为。苯乙烯与水发生加成反应生成E为,再发生氧化反应生成,与氯气反应生成G,G在氢氧化钠溶液条件下水解、酸化得到H,则G为,H为,据此解答。【详解】(1)F分子中含氧官能团的名称为羧基,B的结构简式为;故答案为:羧基;;(2)G→H的化学方程式:C6H5CHClCOOH+2NaOHC6H5CHOHCOONa+NaCl+H2O,其反应类型为水解反应取代反应、中和反应;故答案为:C6H5CHClCOOH+2NaOHC6H5CHOHCOONa+NaCl+H2O;水解反应取代反应、中和反应;(3)D在一定条件下能合成高分子化合物,该反应的化学方程式:;故答案为:;(4)A在和存在下生成,而不是或的原因是:因为该条件下与双键相连的甲基上的氢原子更易取代;故答案为:因为该条件下与双键相连的甲基上的氢原子更易取代;(5)E()的同分异构体中能使溶液显色,说明含有酚羟基,另外取代基为乙基,有邻、间、对3种,或取代基为2个甲基,当2个甲基处于邻位时,有2种位置,当2个甲基处于间位时,有3种位置,当2个甲基处于对位时,有1种位置,共有9种;故答案为:9;(6)根据以上分析可知N的结构简式为;故答案为:。【点睛】已知条件RCH=CH2+CH2=CHR′CH2=CH2+RCH=CHR′为烯烃双键断裂,结合新对象的过程。由此可以迅速知道C8H8的结构为为,,A为,再依次推导下去,问题迎刃而解。18、质谱仪硫酸二甲酯羧基、醚键+HOCH2CH2OH+H2O19【解析】
A能与Na2CO3溶液及溴水反应,A发生信息①中的取代反应生成B,A的苯环上有四种不同化学环境的氢原子,结合B的分子式,可知B为,逆推可知A为;B发生氧化反应生成C为,C发生信息①中的反应生成D为,E的相对分子质量为28,E催化氧化产生的F中只有一种化学环境的氢原子,则E是乙烯CH2=CH2,E发生催化氧化生成F,F中只有一种化学环境的氢原子,F结构简式为,F与水反应产生的G是乙二醇;G结构简式为HOCH2CH2OH,结合H的分子式可知H为;(6)由苯酚和(CH3)3CCl为起始原料制备,可先由苯酚发生信息①反应,再发生硝化反应,最后与HI反应可生成目标物,以此解答该题。【详解】根据上述分析可知:A为;B为;C为;D为;E为CH2=CH2;F为;G为HOCH2CH2OH;H为。(1)经测定E的相对分子质量为28,常用来测定有机物相对分子质量的仪器为质谱仪。F中只有一种化学环境的氢原子,其结构简式为。(2)(CH3)2SO4是一种酯,是硫酸与2个甲醇发生酯化反应产生的酯,因此其名称为硫酸二甲酯。(3)根据上述分析可知A的结构简式为,C为,可见C中含氧官能团的名称为羧基、醚键。(4)D+G发生酯化反应产生H的化学方程式为+HOCH2CH2OH+H2O。(5)C为,其中含有的官能团是-COOH、,C的同分异构体中能同时满足条件①遇FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②能发生水解反应,说明含有酯基,如含有3个取代基,则可为-OH、-OOCH、-CH3,有10种同分异构体,如含有2个取代基,一个为-OH,另一个可为-OOCCH3、-CH2OOCH、-COOCH3,各有邻、间、对3种,因此共有19种同分异构体;(6)由苯酚和(CH3)3CCl为起始原料制备,可先由苯酚发生信息①反应,再发生硝化反应,最后与HI发生反应可生成目标物,则该反应的流程为:。【点睛】本题考查有机物的合成的知识,涉及物质结构简式的书写、官能团的判断、化学方程式的书写及同分异构体种类的判断等,把握官能团与性质、有机反应、合成反应中官能团的变化及碳原子数变化为解答的关键,注意有机物性质的应用,侧重考查学生的分析与应用能力。19、2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-稀释二氧化氯,防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸防止倒吸(或作安全瓶)2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O加大氮气的通入量酸式滴定管(或移液管)淀粉溶液溶液蓝色退去0.04000【解析】
(3)ClO2有强氧化性,容易氧化乳胶,量取ClO2溶液时,不可用碱式滴定管,可用酸式滴定管或移液管。标定ClO2浓度的思路为:ClO2将I-氧化成I2,再用Na2S2O3标准液滴定生成的I2,根据电子得失守恒、原子守恒有:2ClO2~2Cl-~10e-~10I-~5I2~10Na2S2O3,据此计算解答。【详解】(1)ClO2将CN-氧化成CO2和N2,自身被还原为Cl-,结合电子得失守恒、原子守恒、电荷守恒可得离子方程式为:2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-,故答案为:2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-;(2)①二氧化氯体积分数大于10%即可能发生爆炸,通入氮气除起到搅拌作用外,还可以稀释二氧化氯,防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸,故答案为:稀释二氧化氯,防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸;②ClO2极易溶于水,如果没有B,极易引起倒吸,所以B的作用是:防止倒吸(或作安全瓶),故答案为:防止倒吸(或作安全瓶);③NaClO3作氧化剂、H2O2作还原剂,结合原子守恒、得失电子守恒可得方程式为:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O,故答案为:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O;④当看到装置C中导管液面上升,说明ClO2的含量偏高了,要加大氮气的通入量,以免爆炸,故答案为:加大氮气的通入量;(3)ClO2有强氧化性,量取ClO2溶液时,可用酸式滴定管或移液管,ClO2将KI氧化成I2,再用Na2S2O3标准液滴定生成的I2,反应涉及碘单质,可用淀粉溶液做指示剂,I2遇淀粉溶液呈蓝色,当I2反应完时,溶液蓝色褪去。根据电子得失守恒、原子守恒有:2ClO2~2Cl-~10e-~10I-~5I2~10Na2S2O3,消耗0.1000mol·L-1的Na2S2O3标准液20.00mL,即消耗Na2S2O3物质的量=0.1000mol·L-1×20.00mL×10-3=2×10-3mol,由2ClO2~2Cl-~10e-~10I-~5I2~10Na2S2O3可知,n(ClO2)===4×10-4mol,c(ClO2)==0.04000mol/L,故答案为:酸式滴定管(或移液管);淀粉溶液;溶液蓝色退去;0.04000。20、打开K1,关闭K2和K3,通入二氧化碳排出残留在装置中的四溴化钛和溴蒸气直形冷凝管温度计酸除去溶液中的二氧化碳CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl或CaCl2+2NH3•H2O+H2O2=CaO2+2NH4Cl+2H2O温度过高时过氧化氢分解60%【解析】
I.TiBr4常温易潮解,所以制备TiBr4时要使用干燥的反应物,所以通入的二氧化碳气体必须干燥,浓硫酸能干燥二氧化碳,所以试剂A为浓硫酸;因为装置中含有空气,空气中氧气能和C在加热条件下反应,所以要先通入二氧化碳排出装置中空气,需要打开K1,关闭K2和K3;然后打开K2和K3
,同时关闭K1,发生反应TiO2+C+2Br2
TiBr4+CO2制备TiBr4,TiBr4常温下为橙黄色固体,流入收集装置中;溴有毒不能直接排空,应该最后有尾气处理装置,TiBr4易潮解,所以装置X单元能起干燥作用,结合题目分析解答。II.大理石加入稀盐酸溶解得到氯化钙溶液,将溶液煮沸,趁热过滤,将溶液煮沸的作用是除去溶液中溶解的CO2,反应②滤液中加入氨水和过氧化氢冰水浴中反应生成过氧化钙晶体,过滤得到过氧化钙晶体,水洗、乙醇洗、烘烤得到过氧化钙固体,以此来解答。【详解】(1)根据分析以及图示可知加热前要先打开K1,关闭K2和K3,通入二氧化碳排出装置中空气;反应结束后在反应装置中还有少量四溴化钛残留,以及剩余的溴蒸气,应继续通入一段时间CO2,主要目的是把少量残留四溴化钛排入收集装置中,提高产率,而且还可以排出剩余的溴蒸气,进行尾气处理,防止污染;(2)在产品四溴化钛中还有残留的液溴,因此根据题中给出的四溴化钛的沸点233.5°C,可以使用蒸馏法提纯;此时应将a端的仪
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