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文档简介
2024年广西玉林高中高三下学期第五次调研考试化学试题考生请注意: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(每题只有一个选项符合题意)1、下列说法正确的是()A.金属氧化物均为碱性氧化物B.氨气溶于水能导电,得到的氨水是电解质C.NaCl是离子化合物,溶于水导电,熔融状态下不导电D.只由一种元素的阳离子与另一种元素的阴离子组成的物质不一定为纯净物2、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是()A.10g质量分数为46%的乙醇水溶液中所含原子数目为0.6NAB.常温常压下,11.2L乙烯所含分子数目小于0.5NAC.常温常压下.4.4gN2O与CO2的混合气体中含的原子数目为0.3NAD.常温下,1molC5H12中含有共价键数为16NA3、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.D4、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.D5、在铁的氧化物和氧化铝组成的混合物中,加入2mol/L硫酸溶液65mL,恰好完全反应。所得溶液中Fe2+能被标准状况下112mL氯气氧化。则原混合物中金属元素和氧元素的原子个数之比为()A.5:7 B.4:3 C.3:4 D.9:136、设阿伏加德罗常数值用NA表示,下列说法正确的是()A.常温下1LpH=3的亚硫酸溶液中,含H+数目为0.3NAB.A1与NaOH溶液反应产生11.2L气体,转移的电子数为0.5NAC.NO2与N2O4混合气体的质量共ag,其中含质子数为0.5aNAD.1mo1KHCO3晶体中,阴阳离子数之和为3NA7、下列分子或离子在指定的分散系中能大量共存的一组是()A.空气:C2H2、CO2、SO2、NOB.氢氧化铁胶体:H+、K+、S2-、Br-C.银氨溶液:Na+、K+、NO3-、NH3·H2OD.重铬酸钾溶液:H+、Na+、SO42-、葡萄糖分子8、常温下,向20.00mL0.1000mol·L-1的醋酸溶液中逐滴加入0.1000mol·L-1的NaOH溶液,pH随NaOH溶液体积的变化如图所示。下列说法不正确的是()A.在滴定过程中,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)B.pH=5时,c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)C.pH=7时,消耗NaOH溶液的体积小于20.00mLD.在滴定过程中,随NaOH溶液滴加c(CH3COO-)持续增大9、室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.1.1mol·L−1KI溶液:Na+、K+、ClO−、OH−B.1.1mol·L−1Fe2(SO4)3溶液:Cu2+、NH4+、NO3−、SO42−C.1.1mol·L−1HCl溶液:Ba2+、K+、CH3COO−、NO3−D.1.1mol·L−1NaOH溶液:Mg2+、Na+、SO42−、HCO3−10、设ⅣA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.足量Zn与一定量的浓硫酸反应产生22.4L气体时,转移的电子数为2NAB.15.6g的Na2S和Na2O2固体混合物中,阴离子数为0.2NAC.1L0.1mol∙L-1的CH3COONa溶液中含有的CH3COO-数目为0.1NAD.12g金刚石中含有的碳碳单键数约为4NA11、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,W的最高价氧化物对应的水化物与其简单氢化物反应生成一种盐M,X的一种单质可用于自来水的消毒,Y的焰色反应呈黄色,X与Z同主族。下列说法正确的是()A.简单离子半径:r(Y)>r(Z)>r(X)>r(W)B.X与Z形成的常见化合物均能与水发生反应C.M是一种离子化合物,其溶液呈酸性是因为阴离子水解D.X的气态氢化物比Z的稳定是因为X的氢化物形成的氢键牢固12、生铁比纯铁()A.硬度低 B.易腐蚀 C.熔点高 D.含碳量低13、雾霾中对人体有害的主要成分有固体细颗粒、氮和硫的氧化物、芳香烃、重金属离子。下列说法不正确的是A.苯是最简单的芳香烃B.重金属离子可导致蛋白质变性C.氮和硫的氧化物都属于酸性氧化物D.汽车尾气的大量排放是造成雾霾天气的人为因素之一14、食盐加碘是往食盐中加入微量KIO3。工业中往KOH和KI混合溶液中通入Cl2制取KIO3,以下说法不正确的是()A.该条件下氧化性:Cl2>KIO3B.反应产物中含有KClC.制取KIO3的反应中消耗KOH和KI的物质的量比是6:1D.取少量反应后混合液,加足量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,若无黄色沉淀,则反应已完全15、25℃时,将1.0Lcmol/LCH3COOH溶液与0.1molNaOH固体混合,使之充分反应。然后向该混合溶液中加入CH3COOH或CH3COONa固体(忽略体积和温度变化),引起溶液pH的变化如图所示。下列叙述错误的是A.该温度下,醋酸的电离平衡常数Ka=B.a点对应的混合溶液中c(CH3COOH)>c(Na+)>c(OH-)C.水的电离程度:c>b>aD.当混合溶液呈中性时,c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)16、某太空站的能量转化示意图如下,下列说法错误的是A.燃料电池系统中发生化合反应生成了水B.燃料电池系统产生的能量实际上来自于太阳能C.水电解系统中是将电能转化为化学能D.背日面时氧气燃烧,将化学能转化为光能和热能二、非选择题(本题包括5小题)17、X、Y、Z、W为四种常见的短周期元素。其中Y元素原子核外最外层电子数是其电子层数的3倍,它们在周期表中的相对位置如图所示:XYZW请回答以下问题:(1)W在周期表中位置___;(2)X和氢能够构成+1价阳离子,其电子式是___,Y的气态氢化物比Z的气态氢化物的沸点高,缘故是___;(3)X的最高价氧化物的水化物与其氢化物能化合生成M,M的晶体类型为___,M的水溶液显酸性的缘故是___(用离子方程式表示)。(4)①Y和Z可组成一种气态化合物Q,Q能与W的单质在潮湿环境中反应,反应的化学方程式是___。②在一定条件下,化合物Q与Y的单质反应达平衡时有三种气态物质,反应时,每转移4mol电子放热190.0kJ,该反应的热化学方程式是___。18、生产符合人类需要的特定性能的物质是化学服务于人类的责任。解热镇痛药水杨酸改进为阿司匹林、缓释阿司匹林、贝诺酯就是最好的实例。下图表示这三种药物的合成:(1)反应①的条件是____________;物质B含有的官能团名称是________________(2)已知乙酸酐是2分子乙酸脱去1分子水的产物,写出M的结构简式__________(3)反应③的类型____________,写出该反应④的一种副产物的结构简式________(4)水杨酸与足量Na2CO3溶液能发生反应,写出化学方程式____________________(5)1mol阿司匹林和1mol缓释长效阿司匹林与NaOH溶液充分反应,最多消耗NaOH的物质的量分别是_________、___________。19、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)。20、纯碱(Na2CO3)在生产生活中具有广泛的用途.如图1是实验室模拟制碱原理制取Na2CO3的流程图.完成下列填空:已知:粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42﹣等杂质离子.(1)精制除杂的步骤顺序是____→___→____→____→____(填字母编号).a粗盐溶解b加入盐酸调pHc加入Ba(OH)2溶液d加入Na2CO3溶液e过滤(2)向饱和食盐水中先通入NH3,后通入CO2,理由是______.在滤液a中通入NH3和加入精盐的目的是______.(3)请在图1流程图中添加两条物料循环的路线.____(4)图2装置中常用于实验室制备CO2的是__(填字母编号);用c装置制备NH3,烧瓶内可加入的试剂是___(填试剂名称).(5)一种天然碱晶体成分是aNa2CO3•bNa2SO4•cH2O,利用下列提供的试剂,设计测定Na2CO3质量分数的实验方案.请把实验方案补充完整:供选择的试剂:稀H2SO4、BaCl2溶液、稀氨水、碱石灰、Ba(OH)2溶液①______.②______.③______.④计算天然碱晶体中含Na2CO3的质量分数.21、元素周期表中第VIIA族元素的单质及其化合物的用途广泛.完成下列填空:(1)与氯元素同族的短周期元素的原子核外有___种不同能量的电子.(2)能作为溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是___(填序号).a.IBr中溴为﹣1价b.HBr、HI的酸性c.HBr、HI的热稳定性d.Br2、I2的熔点(3)海水提溴过程中,先向浓缩海水中通入_____,将其中的Br﹣氧化,再用“空气吹出法”吹出Br2,并用纯碱吸收.已知纯碱吸收溴的主要反应是:Br2+Na2CO3+H2O→NaBr+NaBrO3+NaHCO3(未配平),则吸收1molBr2,转移电子_____mol,反应中氧化产物为_____.(4)已知:AlF3的熔点为1040℃,AlCl3在178℃升华.从物质结构的角度解释两者熔点相差较大的原因:__________(5)HClO有很好的杀菌消毒效果.为增强氯水的杀菌能力,可以用饱和氯水与小苏打反应来达到目的,试用平衡移动原理解释其原因:_____________________。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
A.碱性氧化物指与水反应只生成碱,或与酸反应只生成盐和水的氧化物,可以说碱性氧化物一定是金属氧化物,但不能说金属氧化物一定是碱性氧化物,如Mn2O7、CrO3、Na2O2等是金属氧化物但不是碱性氧化物,A错误;B.电解质是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,氨水是混合物,不属于电解质,B错误;C.NaCl是由Na+和Cl-构成的离子化合物,水溶液或熔融状态下都能导电,C错误;D.纯净物是一种物质组成,只由一种元素的阳离子与另一种元素的阴离子组成的物质不一定为纯净物,比如FeCl3和FeCl2,D正确;故答案选D。2、A【解析】A.10g质量分数为46%的乙醇水溶液中含有0.1mol的乙醇和0.3mol的水,所含原子数目为1.5NA,故A错误;B.常温常压下,气体的摩尔体积大于22.4L/mol,则11.2L乙烯的物质的量小于0.5mol,所含分子数目小于0.5NA,故B正确;C.N2O与CO2相对分子质量均为44,且分子内原子数目均为3,常温常压下.4.4gN2O与CO2的混合气体中含的原子数目为0.3NA,故C正确;D.每个C5H12分子中含有4个碳碳键和12个碳氢共价键,1molC5H12中含有共价键数为16NA,故D正确;答案为A。3、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。4、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。5、D【解析】
硫酸的物质的量n=2mol/L×0.065L=0.1mol,所以n(H+)=0.26mol。因为其与混合物恰好完全反应,氢离子与混合物中的氧离子生成H2O,说明混合物中含有0.1molO;n(Cl2)=0.005mol,根据反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,则溶液中n(Fe2+)=0.01mol,所以FeO为0.01mol。设Fe2O3和Al2O3为Xmol,则0.01+3X=0.1,X=0.04,所以金属原子个数是0.01+0.04×2=0.09,原混合物中金属元素和氧元素的原子个数之比为0.09:0.1=9:1.本题选A。【点睛】金属氧化物与酸反应时,酸中的氢离子与氧化物中的氧离子结合成水,所以可用酸中的氢离子的物质的量计算金属氧化物中氧离子的物质的量。混合物的计算通常可用守恒法解题,本题可用氢原子和氧原子守恒、硫酸根守恒、电荷守恒、电子转移守恒等等,所以本题还有其他解法。6、C【解析】
A.1LpH=3的亚硫酸溶液中,H+的浓度为10-3mol/L,1L溶液中H+数目为0.001NA,故A错误;B.A1与NaOH溶液反应生成氢气,因未说明气体所处的状态,所以无法计算反应中转移的电子数目,故B错误;C.NO2和N2O4,最简比相同,只计算ag
NO2中质子数即可,一个N含质子数为7,一个氧质子数为8,所以一个NO2分子含质子数为7+2×8=23,agNO2中质子数为NAmol-1=0.5aNA,故C正确;D.1mo1KHCO3晶体中只有钾离子和碳酸氢根离子,阴阳离子数之和为2NA,故D错误;答案是C。7、C【解析】
A、空气中含有氧气,一氧化氮能够与氧气反应生成二氧化氮,所以二者不能大量共存,故A错误;B、氢氧化铁胶体带有正电荷,带负电荷的离子能够中和氢氧化铁胶体的正电荷,导致氢氧化铁发生聚沉,所以不能大量共存,故B错误;C、Na+、K+、NO3-、NH3·H2O离子之间不反应,与银氨溶液也不反应,可大量共存,故C正确;D、重铬酸钾溶液具有强氧化性,能够与葡萄糖发生氧化还原反应,不能大量共存,故D错误;答案选C。【点睛】本题的易错点为B,要注意在胶体中加入电解质溶液,胶体容易发生聚沉。8、D【解析】
A.反应后的溶液一定满足电荷守恒,根据电荷守恒分析;B.pH=5时,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH−),结合电荷守恒判断;C.如果消耗NaOH溶液的体积20.00mL,两者恰好完全反应生成醋酸钠,溶液呈碱性,若为中性,则加入的氢氧化钠溶液体积小于20.00mL;D.由于CH3COOH的物质的量是定值,故c(CH3COO-)不可能持续增大。【详解】A.在反应过程中,一定满足电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),故A正确;B.pH=5的溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒可知:c(CH3COO-)>c(Na+),则溶液中离子浓度的大小为:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故B正确;C.如果消耗NaOH溶液的体积20.00mL,两者恰好完全反应生成醋酸钠,溶液呈碱性,若为中性,则加入的氢氧化钠溶液体积小于20.00mL,故C正确;D.由于CH3COOH的物质的量是定值,故随NaOH溶液滴加,溶液体积的增大,c(CH3COO-)不可能持续增大,故D错误;故答案选D。【点睛】本题明确各点对应溶质组成为解答关键,注意应用电荷守恒、物料守恒及盐的水解原理判断离子浓度的大小。9、B【解析】
A项,I-与ClO-发生氧化还原反应,不能大量共存,故A不选;B项,在Fe2(SO4)3溶液中离子相互间不反应,可以大量共存,故B选;C项,在HCl溶液中CH3COO-不能大量存在,故C不选;D项,Mg2+、HCO3-都能与OH-反应,不能大量共存,故D不选,答案选B。10、B【解析】
A.未说明气体是否在标况下,不能计算,故错误;B.Na2S和Na2O2二者的摩尔质量相同,所以15.6g的Na2S和Na2O2固体混合物中即0.2mol,阴离子数为0.2NA,故正确;C.CH3COONa溶液中醋酸根离子水解,不能计算其离子数目,故错误;D.12g金刚石即1mol,每个碳原子与4个碳原子形成共价键,所以平均每个碳形成2个键,则该物质中含有的碳碳单键数约为2NA,故错误。故选B。11、B【解析】
由“W的最高价氧化物对应的水化物与其简单氢化物反应生成一种盐M”可知W为N,M为NH4NO3;由“Y的焰色反应呈黄色”可知Y为Na;由“W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素”且“X的一种单质可用于自来水的消毒”可知,X为O;“X与Z同主族”,则Z为S。【详解】由上述分析可知,W为N,X为O,Y为Na,Z为S;A.四种简单离子中S2-电子层数最多,半径最大,N、O、Na对应简单离子核外电子结构相同,其核电荷数越小,半径越大,故简单离子半径:r(S2-)>r(N3-)>r(O2-)>r(Na+),故A错误;B.由X、Z元素形成的常见化合物是SO2、SO3,它们均能与水发生反应,故B正确;C.NH4NO3溶液呈酸性是因为阳离子水解,故C错误;D.共价化合物的稳定性由共价键的键能决定,与氢键无关,故D错误;故答案为:B。12、B【解析】
生铁是合金,强度和硬度一般比组成它的纯金属更高;A.生铁是合金,其硬度比纯铁高,故A错误;B.生铁是合金,易发生电化学腐蚀,而纯铁只能发生化学腐蚀,生铁易被腐蚀,故B正确;C.生铁是合金,其熔点比纯铁低,故C错误;D.通常生铁是铁碳合金,含碳量比纯铁高,故D错误;故答案为B。13、C【解析】
A.苯分子中只含1个苯环且没有侧链,所以苯是最简单的芳香烃,故A正确;B.重金属盐有毒,金属离子可导致蛋白质变性,故B正确;C.NO、NO2都不是酸性氧化物,故C错误,故选C;D.汽车尾气含大量的固体颗粒物,汽车尾气的大量排放是造成雾霾天气的人为因素之一,故D正确。14、D【解析】
A.该反应中,Cl2为氧化剂,KIO3为氧化产物,氧化性:氧化剂>氧化产物,所以该条件下氧化性:Cl2>KIO3,故A正确;B.还原产物为KCl,所以反应产物中含有KCl,故B正确;C.方程式为6KOH+3Cl2+KI=KIO3+6KCl+3H2O,制取KIO3的反应中消耗KOH和KI的物质的量比是6:1,故C正确;D.如果反应中碘化钾过量,则加入稀硝酸后碘离子也能被氧化为碘酸钾,不会出现黄色沉淀,所以不能据此说明反应不完全,故D错误。故答案选D。【点睛】选项D是解答的易错点,注意硝酸的氧化性更强,直接加入硝酸也能氧化碘离子。15、A【解析】1.0Lcmol/LCH3COOH溶液与0.1molNaOH固体混合溶液的pH=4.3,溶液显酸性,加入醋酸后,溶液酸性增强,加入醋酸钠,溶液的酸性减弱。A.该温度下,1.0Lcmol/LCH3COOH溶液与0.1molNaOH固体混合溶液的pH=4.3,醋酸的电离平衡常数Ka==≈=,故A错误;B.a点溶液的pH=3.1,是加入的醋酸后的结果,根据电荷守恒知,c(CH3COO-)>c(Na+),醋酸的电离程度较小,则c(CH3COOH)>c(Na+)>c(OH-),故B正确;C.a以醋酸的电离为主,抑制水的电离,酸性越强,水的电离程度越小,b点加入醋酸水的电离程度减小,c点加入醋酸钠,水的电离程度增大,故水的电离程度c>b>a,故C正确;D.当混合溶液呈中性时,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒有c(Na+)=c(CH3COO-),则c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-),故D正确;故选A。16、D【解析】
根据空间站能量转化系统局部示意图可知,向日面时发生水的分解反应,背日面时发生氢气和氧气生成水的电池反应。【详解】A.由转化图可知,燃料电池系统中发生化合反应生成了水,故A正确;B.燃料电池系统产生的直接能量来源是化学反应产生的化学能,但最初来源于太阳能,故B正确;C.水电解系统中是将电能转化为化学能,故C正确;D.背日面时氢气燃烧,将化学能转化为光能和热能,故D错误;故答案选D。【点睛】整个太空站的能量转化包括光能到电能,电能到化学能,化学能到电能等一系列转化,但是能量的最终来源是太阳能,太阳能在支撑整个体系的运转。二、非选择题(本题包括5小题)17、三、VIIAH2O分子间存在着氢键离子晶体NH4+
+
H2ONH3·H2O+
H+SO2+Cl2
+
2H2O=
2HCl+
H2SO42SO2(g)
+
O2(g)
2SO3(g)△H=
-190.0kJ/mol【解析】
由短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置,可知X、Y处于第二周期,Z、
W处于第三周期,Y
原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,最外层电子数为6,故Y为O元素,可推知X为N元素、Z为S元素、W为Cl。【详解】(1)由上述分析可知:W为Cl元素,处于周期表中第三周期第VII
A族,故答案为:三、VIIA;(2)由上述分析可知:X为N元素,X和氢可以构成+1价阳离子为NH4+
,其电子式是;Y为O元素,Z为S元素,Y的气态氢化物H2O比Z的气态氢化物H2S的沸点高,是因为H2O分子间存在着氢键。故答案为:;H2O分子间存在着氢键;(3)由上述分析可知:X为N元素,X的最高价氧化物的水化物硝酸与其氢化物氨气能化合生成M为NH4NO3,属于离子晶体,水溶液中铵根离子水解NH4+
+
H2ONH3·H2O+
H+,破坏水的电离平衡,溶液呈酸性,故答案:离子晶体,NH4+
+
H2ONH3·H2O+
H+;(4)①由上述分析可知:Y为O元素,Z为S元素,W为Cl,Y和Z可组成一种气态化合物Q为SO2,SO2能与氯气在潮湿环境中反应生成硫酸与HCl,反应的化学方程式是:SO2+Cl2
+
2H2O=
2HCl+
H2SO4,故答案为:SO2+Cl2
+
2H2O=
2HCl+
H2SO4;②在一定条件下,化合物Q(SO2)与Y为O元素的单质(O2)反应达平衡时有三种气态物质,反应方程式为:2SO2
+
O2
2SO3,反应时,每转移4mol电子放热190.0kJ,则参加反应二氧化硫为2mol
,氧气为1mol,生成2molSO3,放出热量为190.0kJ,所以该反应的热化学方程式是2SO2(g)
+
O2(g)
2SO3(g)△H=
-190.0kJ/mol;故答案为:2SO2(g)
+
O2(g)
2SO3(g)△H=
-190.0kJ/mol。18、铁羧基、氯原子(苯基)CH3COOH取代无Na2CO3+2NaHCO33mol4nmol【解析】
根据题中各物转化关系,根据水杨酸的结构可知,甲苯与氯气在铁粉做催化剂的条件下发生苯环上的取代,生成A为,A发生氧化反应生成B为,B发生碱性水解得C为,C酸化得水杨酸,水杨酸与乙酸酐发生取代反应生成阿司匹林和M,则M为CH3COOH,阿司匹林发生取代反应生成贝诺酯,(CH3)2COHCN发生水解得D为(CH3)2COHCOOH,D在浓硫酸作用下发生消去反应生成E为CH2=C(CH3)COOH,E发生加聚反应生成F为,F与阿司匹林反应生成缓释阿司匹林为,据此答题;【详解】根据题中各物转化关系,根据水杨酸的结构可知,甲苯与氯气在铁粉做催化剂的条件下发生苯环上的取代,生成A为,A发生氧化反应生成B为,B发生碱性水解得C为,C酸化得水杨酸,水杨酸与乙酸酐发生取代反应生成阿司匹林和M,则M为CH3COOH,阿司匹林发生取代反应生成贝诺酯,(CH3)2COHCN发生水解得D为(CH3)2COHCOOH,D在浓硫酸作用下发生消去反应生成E为CH2=C(CH3)COOH,E发生加聚反应生成F为,F与阿司匹林反应生成缓释阿司匹林为。(1)反应①的条件是铁,B为,物质B含有的官能团名称是羧基和氯原子,故答案为:铁;羧基和氯原子;(2)根据上面的分析可知,M的结构简式为CH3COOH;(3)反应③的类型为取代反应,D在浓硫酸作用下发生消去反应也可以是羟基和羧基之间发生取代反应生成酯,所以反应④的一种副产物的结构简式为;(4)水杨酸与足量Na2CO3溶液能发生反应的化学方程式为;(5)根据阿司匹林的结构简式可知,1mol阿司匹林最多消耗NaOH的物质的量为3mol,缓释长效阿司匹林为,1mol缓释长效阿司匹林与NaOH溶液充分反应,最多消耗NaOH的物质的量为4nmol。【点睛】本题考查有机物的推断与合成,根据阿司匹林与长效缓释阿司匹林的分子式推断F的结构是解题的关键,注意对反应信息的利用,酸化时-CN基团转化为-COOH,需要学生根据转化关系判断,注重对学生的自学能力、理解能力、分析归纳能力、知识迁移能力的考查。19、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;(4)反应中需要将生成的水蒸出,促进平衡正向移动,提高产率。水的沸点是100℃,而冰醋酸的沸点为117.9℃,温度过高会导致反应物的挥发,温度过低反应速率太慢,且不易除去水,所以加热温度应介于水与乙酸的沸点之间,不能采用水浴反应,加热方式可采用油浴,最佳温度范围是a。答案为:油浴;a;(5)不断分离出生成的水,可以使反应正向进行,提高乙酰苯胺的产率,反应基本完全时,冷凝管中不再有液滴流下;乙酰苯胺易溶于酒精和热水,所以洗涤粗品最合适的试剂是用少量的冷水洗,以减少溶解损失。答案为:冷凝管中不再有液滴流下;b;(6)分离提纯乙酰苯胺时,若趁热加入活性炭,溶液会因受热不均而暴沸,所以在加入活性炭脱色前需放置数分钟,使热溶液稍冷却,其目的是防止暴沸,若加入过多的活性炭,则会吸附一部分乙酰苯胺,使乙酰苯胺的产率偏小。答案为:防止暴沸;偏小;(7)苯胺的物质的量为=0.11mol,理论上完全反应生成乙酰苯胺的质量为0.11mol×135.16g/mol=14.8g,该实验最终得到纯品7.36g,则乙酰苯胺的产率是=49.7%。答案为:49.7。【点睛】乙酸与苯胺反应生成乙酰苯胺的反应是一个可逆反应,若想提高反应物的转化率或生成物的产率,压强和催化剂都是我们无须考虑的问题,温度是我们唯一可以采取的措施。因为反应物很容易转化为蒸气,若不控制温度,反应物蒸出,转化率则会降低,所以温度尽可能升高,但同时要保证其蒸气不随水蒸气一起蒸出,这样就需要我们使用刺形分馏柱,并严格控制温度范围。20、acdebNH3易溶于水,有利于吸收溶解度不大的CO2NH3溶于水能将HCO3﹣转化为CO32﹣,并增大加入NH4+浓度;加入精盐增大Cl﹣浓度,有利于NH4Cl结晶析出b浓氨水称取一定质量的天然碱晶体加入足量稀硫酸并微热、产生的气体通过足量Ba(OH)2溶液过滤、洗涤、干燥、称量、恒重沉淀【解析】
(1)根据SO42﹣、Ca2+、Mg2+等易转化为沉淀而被除去,以及根据不能产生新杂质的要求排序,前面加入的过量溶液应用后加入的溶液除去,最后加入适量的溶液;(2)NH3易溶于水,有利于吸收溶解度不大的CO2;根据溶解平衡,增加反应物的浓度有利于晶体析出;(3)侯氏制碱法主要操作是在氨化饱和的NaCl溶液里通CO2,因此后续操作中得到的CO2和NaCl可循环利用;(4)实验室制取二氧化碳的反应原理和条件;根据在浓氨水中加碱或生石灰,因为氨水中存在下列平衡:NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH﹣加入碱或生石灰产生氢氧根离子平衡左移,同时放出大量的热促进氨水的挥发,制得氨气;(5)根据实验的原理:先称取一定量的天然碱晶体并溶解得到水溶液,将碳酸根全部转换成二氧化碳,利用二氧化碳和澄清石灰水产生沉淀,通过沉淀的质量求出二氧化碳的物质的量、Na2CO3的物质的量和质量,最终求出Na2CO3的质量分数。【详解】(1)SO42﹣、Ca2+
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