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文档简介
2024年山西省长治市重点中学高考冲刺模拟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、面对突如其来的新型冠状病毒,越来越多人意识到口罩和医用酒精的重要作用,医用口罩由三层无纺布制成,无纺布的主要原料是聚丙烯树脂。下列说法错误的是A.医用口罩能有效预防新型冠状病毒传染B.聚丙烯树脂属于合成有机高分子材料C.医用酒精中乙醇的体积分数为95%D.抗病毒疫苗冷藏存放的目的是避免蛋白质变性2、已知高能锂离子电池的总反应式为2Li+FeS=Fe+Li2S,LiPF6·SO(CH3)2为电解质,用该电池为电源电解含镍酸性废水并得到单质Ni的实验装置如图所示。下列说法错误的是A.电极Y应为LiB.X极反应式为FeS+2Li++2e-=Fe+Li2SC.电解过程中,b中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小D.若将图中阳离子膜去掉,将a、b两室合并,则电解反应总方程式发生改变3、大气中CO2含量的增多除了导致地球表面温度升高外,还会影响海洋生态环境。某研究小组在实验室测得不同温度下(T1,T2)海水中CO32-浓度与模拟空气中CO2浓度的关系曲线。已知:海水中存在以下平衡:CO2(aq)+CO32-(aq)+H2O(aq)2HCO3-(aq),下列说法不正确的是A.T1>T2B.海水温度一定时,大气中CO2浓度增加,海水中溶解的CO2随之增大,CO32-浓度降低C.当大气中CO2浓度确定时,海水温度越高,CO32-浓度越低D.大气中CO2含量增加时,海水中的珊瑚礁将逐渐溶解4、新型冠状病毒肺炎疫情发生以来,科学和医学界积极寻找能够治疗病毒的药物。4-去甲基表鬼臼毒素具有抗肿瘤、抗菌、抗病毒等作用,分子结构如图所示,下列说法错误的是A.该有机物中有三种含氧官能团B.该有机物有4个手性碳原子,且遇FeCl3溶液显紫色C.该有机物分子中所有碳原子不可能共平面D.1mol该有机物最多可以和2molNaOH、7molH2反应5、海洋是一个巨大的资源宝库,海水开发利用的部分过程如图所示。下列有关说法不正确的是()A.①粗盐制精盐除采用过滤泥沙外,还必须除去Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质B.工业生产中常选用石灰乳作为Mg2+的沉淀剂,并对沉淀进行洗涤C.第②步的反应是将MgCl2•6H2O晶体在空气中直接加热脱去结晶水得无水MgCl2D.第③步到第⑤步空气吹出法提取海水中溴通常使用SO2作还原剂6、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.1mol·L-1Na2CO3溶液中,含CO32-数目小于NAB.标准状况下,11.2LO2和O3组成的混合气体含有原子数为NAC.14g聚乙烯与聚丙烯的混合物,含C-H键的数目为2NAD.常温常压下,22.4LCO2与足量Na2O2反应转移电子数为NA7、NA代表阿伏加德罗常数。已知C2H4和C3H6的混合物的质量为ag,则该混合物()A.所含共用电子对数目为(a/7+1)NA B.所含原子总数为aNA/14C.燃烧时消耗的O2一定是33.6a/14L D.所含碳氢键数目为aNA/78、肼(N2H4)是一种高效清洁的火箭燃料。25℃、101kPa时,0.25molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水,放出133.5kJ热量。下列说法正确的是()A.该反应的热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-534kJ·mol-1B.N2H4的燃烧热534kJ·mol-1C.相同条件下,1molN2H4(g)所含能量高于1molN2(g)和2molH2O(g)所含能量之和D.该反应是放热反应,反应的发生不需要克服活化能9、工业制硝酸产生的尾气NOx可用足量NaOH溶液吸收,以下判断错误的是()A.x=1.5时,只生成NaNO2B.2>x>1.5时,生成NaNO2和NaNO3C.x<1.5时,需补充O2D.x=2时,只生成NaNO310、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.D11、科学工作者研发了一种SUNCAT的系统,借助锂循环可持续,合成其原理如图所示。下列说法不正确的是A.过程I得到的Li3N的电子式为B.过程Ⅱ生成W的反应为Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑C.过程Ⅲ涉及的阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2OD.过程I、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应12、电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法,其工作原理可简单表示如下图所示,下列说法不正确的是()A.通电后a极区可能发生反应2Cl--2e-=Cl2↑B.图中A为阳离子交换膜,B为阴离子交换膜C.通电后b极区附近,溶液的pH变大D.蒸馏法、电渗析法、离子交换法等都是海水淡化的常用方法13、实验室中,要使AlCl3溶液中的Al3+离子全部沉淀出来,适宜的试剂是A.NaOH溶液 B.氨水 C.盐酸 D.Ba(OH)2溶液14、下列有关电化学原理及应用的相关说法正确的是A.电池是能量高效转化装置,燃料电池放电时化学能全部转化为电能B.电热水器用牺牲阳极的阴极保护法阻止不锈钢内胆腐蚀,阳极选用铜棒C.工业上用电解法精炼铜过程中,阳极质量减少和阴极质量增加相同D.电解氧化法在铝制品表面形成氧化膜减缓腐蚀,铝件作为阳极15、下列物质不属于危险品的是A.硝化甘油 B.苯 C.重晶石 D.硝酸铵16、氯仿(CHCl3)是一种有机合成原料,在光照下遇空气逐渐被氧化生成剧毒的光气(COCl2):2CHCl3+O2→2HCl+2COCl2。下列说法不正确的是A.CHCl3分子和COCl2分子中,中心C原子均采用sp3杂化B.CHCl3属于极性分子C.上述反应涉及的元素中,元素原子未成对电子最多的可形成直线形分子D.可用硝酸银溶液检验氯仿是否变质二、非选择题(本题包括5小题)17、利用木质纤维可合成药物中间体H,还能合成高分子化合物G,合成路线如下:已知:(1)A的化学名称是________________。(2)B的结构简式是____________,由C生成D的反应类型为____________。(3)化合物E的官能团为________________。(4)F分子中处于同一平面的原子最多有________个。F生成G的化学反应方程式为________________。(5)芳香化合物I为H的同分异构体,苯环上一氯代物有两种结构,1molI发生水解反应消耗2molNaOH,符合要求的同分异构体有________种,其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6∶3∶2∶1的I的结构简式为_____________________________。(6)写出用为原料制备的合成路线(其他试剂任选)。________________。18、某研究小组按下列路线合成药物诺氟沙星:已知:试剂EMME为C2H5OCH=C(COOC2H5)2,在适当条件下,可由C生成D。②③请回答:(1)根据以上信息可知诺氟沙星的结构简式_____。(2)下列说法不正确的是_____。A.B到C的反应类型为取代反应B.EMME可发生的反应有加成,氧化,取代,加聚C.化合物E不具有碱性,但能在氢氧化钠溶液中发生水解D.D中两个环上的9个C原子可能均在同一平面上(3)已知:RCH2COOH,设计以化合物HC(OC2H5)3、C2H5OH合成EMME的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)_____。(4)写出C→D的化学方程式______。(5)写出化合物G的同系物M(C6H14N2)同时符合下列条件的同分异构体的结构简式:____①1H-NMR谱表明分子中有4种氢原子,IR谱显示含有N-H键,不含N-N键;②分子中含有六元环状结构,且成环原子中至少含有一个N原子。19、三草酸合铁(III)酸钾K3[Fe
(C
2O4)3]•3H2O(其相对分子质量为491),为绿色晶体,易溶于水,难溶于酒精。110℃下可完全失去结晶水,230℃时分解。它还具有光敏性,光照下即发生分解,是制备活性铁催化剂的原料。某化学小组制备该晶体,并测定其中铁的含量,进行如下实验:Ⅰ.三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备;①称取5g硫酸亚铁固体,放入到100mL的烧杯中,然后加15mL馏水和5~6滴稀硫酸,加热溶解后,再加入25mL饱和草酸溶液,搅拌加热至沸。停止加热,静置,待析出固体后,抽滤、洗涤、干燥,得到FeC2O4•2H2O;②向草酸亚铁固体中加入饱和K2C2O4溶液10mL,40oC水浴加热,边搅拌边缓慢滴加20mL3%H2O2溶液,变为深棕色,检验Fe2+是否完全转化为Fe3+,若氧化不完全,再补加适量的H2O2溶液;③将溶液加热至沸,然后加入20mL饱和草酸溶液,沉淀立即溶解,溶液转为绿色。趁热抽滤,滤液转入100mL烧杯中,加入95%乙醇25mL,混匀后冷却,可以看到烧杯底部有晶体析出。晶体完全析出后,抽滤,用乙醇-丙酮混合液洗涤,置于暗处晾干即可。(1)写出步骤①中,生成FeC2O4•2H2O晶体的化学方程式___。检验FeC2O4•2H2O晶体是否洗涤干净的方法是___。(2)步骤②中检验Fe2+是否完全转化的操作为___。(3)步骤③用乙醇-丙酮混合液洗涤,而不是用蒸馏水洗涤的原因是___。Ⅱ.铁含量的测定:步骤一:称量5.00g三草酸合铁酸钾晶体,配制成250mL溶液。步骤二:取所配溶液25.00mL于锥形瓶中,加稀H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部氧化,MnO4-被还原成Mn2+,向反应后的溶液中逐渐加入锌粉,加热至黄色刚好消失,过滤、洗涤,将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中,此时溶液仍呈酸性。步骤三:用0.0100mol/LKMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点,消耗KMnO4溶液20.02mL,滴定中MnO4-被还原成Mn2+。步骤四:重复步骤二、步骤三操作,滴定消耗0.0100mol/LKMnO4溶液19.98mL。(4)配制三草酸合铁酸钾溶液中用到的玻璃仪器有烧杯____,___,___。(5)写出步骤三中发生反应的离子方程式____。(6)实验测得该晶体中铁的质量分数为____(结果保留3位有效数字)。20、亚硝酰氯(NOCl,熔点:-64.5℃,沸点:-5.5℃)是一种黄色气体,遇水易反应,生成一种氯化物和两种常见的氮氧化物,其中一种呈红棕色。可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。(1)甲组的同学拟制备原料气NO和Cl2,制备装置如图所示:为制备纯净干燥的气体,下表中缺少的药品是:制备原料装置Ⅰ装置Ⅱ烧瓶中分液漏斗中制备纯净Cl2MnO2①________饱和食盐水制备纯净NOCu稀硝酸②________
(2)乙组同学利用甲组制得的NO和Cl2制备NOCl,装置如图所示:①装置连接顺序为a→__________(按气流自左向右方向,用小写字母表示)。②为了使气体充分反应,从A处进入的气体是____________(填Cl2或NO)。实验中先通入Cl2,待装置Ⅴ中充满黄绿色气体时,再将NO缓缓通入,此操作的目的是___________(回答一条即可)。③装置Ⅴ生成NOCl的化学方程式是_____________。④装置Ⅵ的作用为__________,若无该装置,Ⅷ中NOCl可能发生反应的化学方程式为_______。(3)丁组同学用以下方法测定亚硝酰氯(NOCl)纯度:取Ⅷ中所得液体m克溶于水,配制成250mL溶液,取出25.00mL,以K2CrO4溶液为指示剂,用cmol/LAgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为bmL。亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为_________(用代数式表示即可)。21、硝酸是一种重要的化工原料,工业上采用氨催化氧化法制备,生产过程中发生的反应有:NH3(g)+O2(g)NO(g)+H2O(l)△H1=-292.3kJ/molNO(g)+O2(g)=NO2(g)△H2=-57.1kJ/mol3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)△H3=-71.7kJ/mol回答以下问题:(1)NH3(g)+2O2(g)=HNO3(aq)+H2O(l)的△H=___________kJ/mol。原料气体(NH3、O2)在进入反应装置之前,必须进行脱硫处理。其原因是____。(2)研究表明2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步:(a)2NO(g)N2O2(g)(快)(b)N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)①该反应的速率由b步决定,说明b步反应的活化能比a步的___(填“大”或“小”)。②在恒容条件下,NO和O2的起始浓度之比为2:1,反应经历相同时间,测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图,则150℃时,v正___v逆(填“>”或“<”)。若起始c(O2)=5.0×10-4mol/L,则380℃下反应达平衡时c(O2)=____mol/L。(3)T1温度时,在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应2NO+O22NO2,实验测得:v正=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k正c2(NO)·c(O2),v逆=v(NO2)消耗=k逆c2(NO2),k正、k逆为速率常数,受温度影响。容器中各反应物和生成物的物质的量随时间变化如下图所示:①下列说法能表明该反应已经达到平衡状态的是____填序号)A.混合气体的密度不变B.混合气体的颜色不变C.k正、k逆不变D.2v正(O2)=v逆(NO2)②化学平衡常数K与速率常数k正、k逆的数学关系式K=____。③温度为T1时的化学平衡常数K=_____。若将容器的温度变为T2时,k正=k逆,则T2___T1(填“>”“<”或“=”)。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、C【解析】
A.医用口罩能够有效阻挡病毒的进入人体感染,故A不符合题意;B.聚丙烯树脂为合成树脂材料,属于合成有机高分子材料,故B不符合题意;C.医用酒精中乙醇的体积分数为75%,故C符合题意;D.疫苗中主要成分为蛋白质,若温度过高,蛋白质会发生变性,故D不符合题意;故答案为:C。2、C【解析】
本题主要考查原电池与电解池串联问题。通过总反应可知,Li发生氧化反应,作负极,FeS发生还原反应,作正极;因c中由Ni2+生成单质Ni,即发生还原反应,故Y极为负极,X为正极。【详解】A.由上述分析可知,Y为原电池负极,故Y为Li,选项A正确;B.X极为正极,FeS发生还原反应,故电极反应式为:FeS+2Li++2e-=Fe+Li2S,选项B正确;C.电解过程中,a为阳极区,发生氧化反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑,a中Na+通过阳离子交换膜进入b中;C中发生还原反应:Ni2++2e-=Ni,溶液中Cl-通过阴离子交换膜进入b中。故电解过程中,b中NaCl的物质的量浓度将不断增大,选项C错误;D.若将阳离子交换膜去掉,因b中含有C1-,故阳极电极反应式为:2C1--2e-=Cl2↑,故电解反应总方程式发生改变,选项D正确;答案选C。【点睛】本题考查原电池、电解池原理,本题的突破关键在于“c中单质Ni生成”,由此判断X、Y电极正负,进一步判断电解池中阴阳极以及相关反应。3、C【解析】
题中给出的图,涉及模拟空气中CO2浓度以及温度两个变量,类似于恒温线或恒压线的图像,因此,在分析此图时采用“控制变量”的方法进行分析。判断温度的大小关系,一方面将模拟空气中CO2浓度固定在某个值,另一方面也要注意升高温度可以使分解,即让反应逆向移动。【详解】A.升高温度可以使分解,反应逆向移动,海水中的浓度增加;当模拟空气中CO2浓度固定时,T1温度下的海水中浓度更高,所以T1温度更高,A项正确;B.假设海水温度为T1,观察图像可知,随着模拟空气中CO2浓度增加,海水中的浓度下降,这是因为更多的CO2溶解在海水中导致反应正向移动,从而使浓度下降,B项正确;C.结合A的分析可知,大气中CO2浓度一定时,温度越高,海水中的浓度也越大,C项错误;D.结合B项分析可知,大气中的CO2含量增加,会导致海水中的浓度下降;珊瑚礁的主要成分是CaCO3,CaCO3的溶解平衡方程式为:,若海水中的浓度下降会导致珊瑚礁中的CaCO3溶解平衡正向移动,珊瑚礁会逐渐溶解,D项正确;答案选C。4、D【解析】
A.该有机物种有醚键(—O—)、羟基(—OH)、酯基(—COO—)三种含氧官能团,A选项正确;B.根据该有机物的分子结构式,与醇羟基相连的碳中有4个手性碳原子,且分子种含有酚羟基(与苯环直接相连的羟基),能遇FeCl3溶液显紫色,B选项正确;C.醇羟基所在的C与其他两个C相连为甲基结构,不可能共平面,故该有机物分子中所有碳原子不可能共平面,C选项正确;D.1mol酚羟基(—OH)能与1molNaOH发生反应,1mol酯基(—COO—)能与1molNaOH发生水解反应,1mol该有机物有1mol酚羟基(—OH)、1mol酯基(—COO—),则1mol该有机物可与2molNaOH发生反应,分子中含有两个苯环,可以和6molH2发生加成反应,D选项错误;答案选D。5、C【解析】
A.①粗盐制精盐除采用过滤泥沙外,还必须除去Ca2+、Mg2+、SO42−等杂质,故A正确;B.利用沉淀溶解平衡转化,工业生产中常选用石灰乳作为Mg2+的沉淀剂,并对沉淀进行洗涤,故B正确;C.镁离子要水解,因此第②步的反应是将MgCl2⸱6H2O晶体在HCl气流中加热脱去结晶水得无水MgCl2,故C错误;D.第③步到第⑤步空气吹出法提取海水中溴通常使用SO2作还原剂,SO2与Br2反应生成HBr和H2SO4,故D正确;答案为C。【点睛】工业上沉淀镁离子只能用石灰乳,不能用氢氧化钠,要注意与实际应用相联系,工业要考虑成本问题。6、C【解析】
A.缺少溶液的体积,不能计算溶液中含CO32-数目,A错误;B.标准状况下,11.2L气体的物质的量是0.5mol,若0.5mol气体完全是O2,则其中含有的O原子数目是NA,若气体完全是O3,其中含有的O原子数目为1.5NA,故标准状况下,11.2LO2和O3组成的混合气体含有原子数大于NA,B错误;C.聚乙烯与聚丙烯的实验式都是CH2,其式量是14,则14g该混合物中含有1molCH2,1molCH2中含有2molC-H键,因此14g聚乙烯与聚丙烯的混合物,含C-H键的数目为2NA,C正确;D.在常温常压下,22.4LCO2的物质的量小于1mol,因此该CO2与足量Na2O2反应转移电子数小于NA,D错误;故合理选项是C。7、D【解析】
C2H4和C3H6的最简式为CH2,C2H4和C3H6的混合物的质量为ag,以最简式计算,物质的量为a/14mol;【详解】A.环丙烷、丙烯和乙烯的最简式均为CH2,每个C有4个价电子、每个H有1个价电子,平均每个CH2中形成3个共用电子对,所以总共含有共用电子对,故A错误;B.C2H4和C3H6的最简式为CH2,1个CH2中含有3个原子,C2H4和C3H6的混合物的质量为ag,物质的量为,所含原子总数,故B错误;C.气体的状况不知道,无法确定消耗氧气的体积,故C错误;D.烃分子中,每个氢原子与碳原子形成1个C-H键,C2H4和C3H6的最简式为CH2,1个CH2中含有3个原子,C2H4和C3H6的混合物的质量为ag,物质的量为,所含碳氢键数目,故D正确。【点睛】本题考查阿伏加德罗常数,为高考高频考点,注意挖掘题目隐含条件C2H4和C3H6的最简式为CH2,难度不大,注意相关基础知识的积累。8、A【解析】
A.由已知25℃、101kPa时,0.25molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水,放出133.5kJ热量,则1mol肼燃烧放出的热量为534kJ,故该反应的热化学方程式为:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ.mol-1,故A正确。B.燃烧热是指生成为稳定的氧化物所放出的热量,但水蒸气都不是稳定的氧化物,N2为单质,故B错误。C.由N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ.mol-1,可知该反应是放热反应,所以1molN2H4(g)和1molO2(g)所含能量之和高于1molN2(g)和2molH2O(g)所含能量之和,故C错误;D.化学反应实质旧键断裂新键生成,旧化学键断裂时需要消耗能量,且两个过程能量不相等,因此需要克服活化能,故D错误;答案:A。9、D【解析】
工业制硝酸产生的尾气NOx用足量NaOH溶液吸收,发生反应生成亚硝酸钠、硝酸钠与水,令NOx、NaOH系数都为1,配平后方程式为2NOx+2NaOH=(2x﹣3)NaNO3+(5﹣2x)NaNO2+H2O;A.x=1.5时,2x﹣3=0,所以此时只能只生成NaNO2,故A正确;B.2>x>1.5时,2x-3≠0,5﹣2x≠0,此时生成NaNO2和NaNO3,故B正确;C.x<1.5时,则氮的氧化物会剩余,所以需补充O2,故C正确;D.当x=2时,2x﹣3=1,所以生成的产物有NaNO2和NaNO3,故D错误。故答案为D。10、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。11、D【解析】
A.Li3N是离子化合物,Li+与N3-之间通过离子键结合,电子式为,A正确;B.Li3N与水发生反应产生LiOH、NH3,反应方程式为:Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑,B正确;C.在过程Ⅲ中OH-在阳极失去电子,发生氧化反应,阳极的电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O,C正确;D.过程Ⅱ的反应为盐的水解反应,没有元素化合价的变化,不属于氧化还原反应,D错误;故合理选项是D。12、B【解析】
A.通电后,a电极为阳极,阳极是氯离子放电,生成氯气,其电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,A正确;B.阴离子交换膜只允许阴离子自由通过,阳离子交换膜只允许阳离子自由通过,隔膜A和阳极相连,阳极是阴离子放电,所以隔膜A是阴离子交换膜,隔膜B是阳离子交换膜,B错误;C.通电后,b电极为阴极,阴极区是氢离子得到电子生成氢气,氢氧根离子浓度增大,溶液的pH变大,C正确;D.蒸馏法、电渗析法、离子交换法等都是海水淡化的常用方法,D正确;故答案为:B。13、B【解析】
要使AlCl3溶液中的Al3+全部沉淀出来,要求所用试剂能提供OH−,且须过量,因此适宜的试剂不能为强碱溶液,因为强碱会使氢氧化铝沉淀溶解,据此分析;【详解】A.据分析可知,氢氧化钠过量会将氢氧化铝沉淀溶解,A错误;B.据分析可知,氨水可以使铝离子全部沉淀出来,且氢氧化铝沉淀不溶于氨水,B正确;C.据分析可知,盐酸不能使AlCl3溶液中的Al3+离子沉淀,C错误;D.据分析可知,Ba(OH)2溶液可以使铝离子沉淀,但Ba(OH)2溶液过量会使氢氧化铝沉淀溶解,D错误;故答案选B。【点睛】氢氧化铝不溶于弱酸弱碱是考察频率较高的知识点之一,学生须熟练掌握。14、D【解析】
A.电池是能量高效转化装置,但是燃料电池放电的时候化学能并不能完全转化为电能,如电池工作时,在电路中会产生热能,A项错误;B.牺牲阳极的阴极保护法需要外接活泼金属,Cu的活动性比Fe的活动性低,因此起不到保护的作用,B项错误;C.电解精炼铜的过程中,阳极除了Cu,还有Zn、Fe等比Cu活泼的金属也会失去电子,阴极始终是Cu2+被还原成Cu,所以阳极质量的减少和阴极质量的增加不相同,C项错误;D.利用电解法使铝的表面生成氧化铝,Al的化合价从0升高到+3,失去电子,在电解池中作阳极,D项正确;本题答案选D。15、C【解析】
A.硝化甘油是易爆品,易发生爆炸,故A错误;B.苯是易燃物,故B错误;C.重晶石性质稳定,不属于危险品,故C正确;D.硝酸铵是易爆品,易发生爆炸,故D错误.答案选C。16、A【解析】
CHCl3分子和甲烷一样,中心C原子采用sp3杂化,COCl2分子中,中心C与O形成双键,再与两个Cl形成共价单键,因此C原子采用sp2杂化,A错误;CHCl3分子中由于C—H键、C—Cl键的键长不相同,因此CHCl3的空间构型为四面体,但不是正四面体,属于极性分子,B正确;所列元素中碳和氧原子均含有两个未成对电子,两者可以组成CO2,C正确;由于氯仿中的Cl元素以Cl原子的形式存在,不是Cl-,因此可用硝酸银溶液检验氯仿是否变质,D正确。二、非选择题(本题包括5小题)17、2一甲基一1,3一丁二烯氧化反应氯原子、羧基1710【解析】本题考查有机合成与推断,意在考查考生运用有机化学基础知识分析问题和解决问题的能力。(1)根据有机物的系统命名法可知,A的化学名称是2一甲基一1,3一丁二烯;(2)结合题给信息①,B的结构简式为;结合信息②,C的结构简式为,根据F的结构以及D生产H的反应条件,可知D为,故由C生成D的反应类型为氧化反应;(3)D→E在光照的条件发生取代反应,E的结构简式为;E中含有的官能团为氯原子、羧基;(4)因苯环为平面形,所以直接与其相连的-CH2OH和—COOH上的碳原子与其在一个平面内,通过旋转单键,-CH2OH中—OH上的原子可能与苯环共面,—COOH中的所有原子可能与苯环共面,故F分子中处于同一平面的原子最多有17个;F通过缩聚反应生成高分子化合物G,其反应方程式为:;(5)H的结构简式为,I为H的同分异构体且1molI发生水解反应消耗2molNaOH,说明I为酚酯,苯环上一氯代物有两种结构,即苯环上只有两种等效氢,故符合条件的I的结构简式为:、、、、、、、、、,共10种,其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6:3:2:1的I结构简式为或;(6)加热条件下,在氢氧化钠的醇溶液发生消去反应生成,在结合信息②,在W2C作用下生成,最后再酸性高锰酸钾溶液中,将苯甲醛氧化为,其合成路线为:。点睛:判断分子中共面的技巧(1)审清题干要求:注意“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”“氢原子”等关键词和限制条件。(2)熟记常见共面的官能团。①与双键和苯环直接相连的原子共面,如、、②醛、酮、羧酸因与与相似为平面形(等电子原理),故为平面形分子(所有原子共平面)。但、所有原子不共平面(因含-CH3),而-CH3中的C与(羰基)仍共平面。又中与其它原子可能共平面。因有两对孤电子对,故1个O与其余2个原子形成的2个价键成V型(与相似),故C、O、H不共直线。分子内任意3个原子也不共直线。③若有两个苯环共边,则两个苯环一定共面。例如下列各结构中所有的原子都在同一平面上。④若甲基与一个平面形结构相连,则甲基上的氢原子最多有一个氢原子与其共面。若一个碳原子以四个单键与其他原子直接相连,则这四个原子为四面体结构,不可能共面。18、ACC2H5OHCH3COOHClCH2COOHNCCH2COOHCH2(COOH)2CH2(COOC2H5)2C2H5OCH=C(COOC2H5)2+C2H5OCH=C(COOC2H5)2+2C2H5OH、、、【解析】
根据流程图分析,A为,B为,C为,E为,F为,H为。(1)根据以上信息,可知诺氟沙星的结构简式。(2)A.B到C的反应类型为还原反应;B.EMME为C2H5OCH=C(COOC2H5)2,碳碳双键可发生加成、氧化,加聚反应,酯基可发生取代反应;C.化合物E含有碱基,具有碱性;D.D中左边苯环与右边环中一个乙烯的结构片断、右环上两个乙烯的结构片断都共用两个碳原子,两个环上的9个C原子可能共平面;(3)将C2H5OH氧化为CH3COOH,利用信息RCH2COOH,制得ClCH2COOH,再与NaCN反应,生成NCCH2COOH,酸化后再酯化得CH2(COOC2H5)2,再与HC(OC2H5)3反应,便可得到C2H5OCH=C(COOC2H5)2。(4)与C2H5OCH=C(COOC2H5)2反应,生成和C2H5OH。(5)G的同系物M(C6H14N2)同时符合下列条件的同分异构体的结构简式:若六元环上只有一个N原子,则分子中不存在4种氢原子的异构体,所以两个N原子必须都在环上,且分子呈对称结构。依照试题信息,两个N原子不能位于六元环的邻位,N原子上不能连接C原子,若两个C原子构成乙基,也不能满足“分子中有4种氢原子”的题给条件。因此,两个N原子只能位于六元环的间位或对位,两个甲基可连在同一个碳原子上、不同的碳原子上,但都必须呈对称结构。【详解】(1)通过对流程图的分析,可得出诺氟沙星的结构简式为。答案为:;(2)A.B到C的反应类型为还原反应,A错误;B.EMME为C2H5OCH=C(COOC2H5)2,碳碳双键可发生加成、氧化,加聚反应,酯基可发生取代反应,B正确;C.化合物E含有碱基,具有碱性,C错误;D.D中左边苯环与右边环中一个乙烯的结构片断、右环上两个乙烯的结构片断都共用两个碳原子,两个环上的9个C原子可能共平面,D正确。答案为:AC;(3)将C2H5OH氧化为CH3COOH,利用信息RCH2COOH,制得ClCH2COOH,再与NaCN反应,生成NCCH2COOH,酸化后再酯化得CH2(COOC2H5)2,再与HC(OC2H5)3反应,便可得到C2H5OCH=C(COOC2H5)2。答案为:C2H5OHCH3COOHClCH2COOHNCCH2COOHCH2(COOH)2CH2(COOC2H5)2C2H5OCH=C(COOC2H5)2;(4)与C2H5OCH=C(COOC2H5)2反应,生成和C2H5OH。答案为:+C2H5OCH=C(COOC2H5)2+2C2H5OH;(5)若六元环上只有一个N原子,则分子中不存在4种氢原子的异构体,所以两个N原子必须都在环上,且分子呈对称结构。依照试题信息,两个N原子不能位于六元环的邻位,N原子上不能连接C原子,若两个C原子构成乙基,也不能满足“分子中有4种氢原子”的题给条件。因此,两个N原子只能位于六元环的间位或对位,结构简式可能为、;两个甲基可连在同一个碳原子上、不同的碳原子上,结构简式可能为、。答案为:、、、。19、FeSO4+H2C2O4+2H2O=FeC2O4•2H2O↓+H2SO4用小试管取少量最后一次洗涤液,加入BaCl2溶液,如出现白色沉淀,说明沉淀没有洗涤干净,否则,沉淀已洗涤干净滴加K3Fe(CN)6溶液,观察是否生成蓝色沉淀减少草酸亚铁晶体的溶解,更快除去草酸亚铁晶体表面的水分玻璃棒胶头滴管250mL容量瓶5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O11.2%【解析】
(1)草酸与硫酸亚铁在加热条件下生成FeC2O4•2H2O;固体吸附溶液中的硫酸根离子,可用检验硫酸根离子的方法检验沉淀是否洗涤干净;(2)Fe2+与K3Fe(CN)6溶液会产生蓝色沉淀;(3)FeC2O4•2H2O微溶于水,难溶于乙醇-丙酮;(4)配制溶液,可用烧杯、玻璃棒、胶头滴管以及250mL容量瓶等;(5)为亚铁离子与高锰酸钾的反应;(6)结合反应的离子方程式,计算25mL溶液中含有亚铁离子,可计算5.00g三草酸合铁酸钾晶体中铁的质量分数。【详解】(1)草酸与硫酸亚铁在加热条件下生成FeC2O4•2H2O,反应的方程式为FeSO4+H2C2O4+2H2OFeC2O4•2H2O↓+H2SO4,固体吸附溶液中的硫酸根离子,可用检验硫酸根离子的方法检验沉淀是否洗涤干净,方法是用小试管取少量最后一次洗涤液,加入BaCl2溶液,如出现白色沉淀,说明沉淀没有洗涤干净,否则,沉淀已洗涤干净,故答案为FeSO4+H2C2O4+2H2OFeC2O4•2H2O↓+H2SO4;用小试管取少量最后一次洗涤液,加入BaCl2溶液,如出现白色沉淀,说明沉淀没有洗涤干净,否则,沉淀已洗涤干净;(2)Fe2+与K3Fe(CN)6溶液会产生蓝色沉淀,检验Fe2+是否已完全被氧化,可以用K3Fe(CN)6溶液,故答案为滴加K3Fe(CN)6溶液,观察是否生成蓝色沉淀;(3)由于FeC2O4•2H2O微溶于水,难溶于乙醇-丙酮,所以用乙醇-丙酮洗涤晶体的目的是减少草酸亚铁晶体的溶解,更快除去草酸亚铁晶体表面的水分;故答案为减少草酸亚铁晶体的溶解,更快除去草酸亚铁晶体表面的水分;(4)配制溶液,需要用烧杯、玻璃棒、胶头滴管以及250mL容量瓶等,故答案为玻璃棒、胶头滴管、250mL容量瓶;(5)在步骤三中发生的离子反应为:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,故答案为5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;(6)n(Fe)=5n(MnO4-)=5×0.0100mol/L×19.98×10-3L≈1.0×10-3mol,m(Fe)=56g•mol-1×1.0×10-3mol=0.056g。则5.00g三草酸合铁酸钾晶体中m(Fe)=0.056g×=0.56g,晶体中铁的质量分数=×100%=11.2%,故答案为11.2%。20、浓盐酸水e→f(或f→e)→b→c→dCl2排尽装置中的空气,防止NO被装置中的氧气氧化2NO+Cl2=2NOCl防止水蒸气进入装置Ⅷ2NOCl+H2O=2HCl+NO+NO2【解析】
由氯气与一氧化氮在常温常压下合成NOCl:由图装置制备氯气,实验室用浓盐酸与二氧化锰制备,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,故装置Ⅱ用饱和食盐水吸收氯化氢气体,装置Ⅲ用浓硫酸干燥,由图制备NO,用铜和稀硝酸反应制备NO,制得的NO中可能混有NO2,故装置Ⅱ用水净化NO,装置IV用浓硫酸干燥,将氯气和NO干燥后在装置V中发生反应,在冰盐中冷凝收集NOCl,氯气、NO以及NOCl均不能排放到空气中,用氢氧化钠溶液吸收,NOCl遇水易水解,故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个干燥装置,据此进行解答。【详解】(1)实验室用浓盐酸与二氧化锰制备氯气,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,故装置Ⅱ用饱和食盐水吸收氯化氢气体,用铜和稀硝酸反应制备NO,制得的NO中可能混有NO2,NO不溶于水,故装置Ⅱ用水净化NO,故答案为:浓盐酸;水;
(2)①将氯气和NO干燥后在装置V中发生反应,在冰盐中冷凝收集NOCl,氯气、NO以及NOCl均不能排放到空气中,用氢氧化钠溶液吸收,NOCl遇水易水解,故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个干燥装置,故答案为:e→f(或f→e)→b→c→d;
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