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文档简介
江苏省南京市附中2024年高三下学期联合考试化学试题请考生注意:1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、《天工开物》记载“凡火药以硝石、硫磺为主,草木灰为辅……而后火药成声”涉及的主要反应为:S+2KNO3+3CK2S+3CO2+N2↑。下列有关说法不正确的是()A.硝石主要成分为硝酸盐 B.硫磺在反应中作还原剂C.该反应为放热反应 D.火药可用于制作烟花爆竹2、下列有关化学用语表示正确的是A.甲酸乙酯的结构简式:CH3OOCCH3 B.Al3+的结构示意图:C.次氯酸钠的电子式: D.中子数比质子数多1的磷原子:3、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W的原子核外只有6个电子,X+和Y3+的电子层结构相同,Z-的电子数比Y3+多8个,下列叙述正确的是A.W在自然界只有一种核素 B.半径大小:X+>Y3+>Z-C.Y与Z形成的化合物的水溶液呈弱酸性 D.X的最高价氧化物对应的水化物为弱碱4、短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X和W为同主族元素,Z的单质能溶于W的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液。由这四种元素中的一种或几种组成的物质存在如下转化关系,甲+乙→丙+W,其中甲是元素X的氢化物,其稀溶液可用于伤口消毒,乙为一种二元化合物,常温下0.1mol·L-1丙溶液的pH=13,下列说法错误的是A.X和Y、W均至少能形成两种化合物B.乙和丙均为既含有离子键又含有共价键的离子化合物C.四种元素简单离子半径中Z的最小D.气态氢化物的稳定性:X>W5、已知A、B、C、D为由短周期元素组成的四种物质,它们有如图所示转化关系,且D为强电解质(其他相关物质可能省略)。下列说法不正确的是()A.若A是共价化合物,则A和D有可能发生氧化还原反应B.若A为非金属单质,则其组成元素在周期表中的位置可能处于第二周期第ⅣA族C.若A为非金属单质,则它与Mg反应的产物中阴、阳离子个数比可能为2:3D.若A是金属或非金属单质,则常温下0.1mol/L的D溶液中由水电离出的c(H+)可能为10-13mol/L6、能正确表示下列反应的离子反应方程式的是A.向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至溶液呈中性:H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2OB.Cl2溶于过量NaOH溶液中:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2OC.醋酸除水垢CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑D.向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液:SO32-+2H+=SO2↑+H2O7、下列实验操作正确或实验设计能达到实验目的的是()A.证明钠的密度小于水的密度但大于煤油的密度B.制备氢氧化铁胶体C.利用过氧化钠与水反应制备氧气,且随开随用、随关随停D.证明氯气具有漂白性8、咖啡酸具有止血、镇咳、祛痰等疗效,其结构简式如图,下列有关咖啡酸的说法中,不正确的是A.咖啡酸可以发生还原、取代、加聚等反应B.咖啡酸与FeCl3溶液可以发生显色反应C.1mol咖啡酸最多能与4molBr2反应D.1mol咖啡酸最多能消耗3mol的NaHCO39、下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是A.K+、H+、SO42-、AlO2- B.H+、Fe2+、NO3-、Cl-C.Mg2+、Na+、Cl-、SO42- D.Na+、K+、OH-、HCO3-10、下列说法中正确的是()A.H2O2属于共价化合物,分子中只含有共价键B.Na2O2属于离子化合物,该物质中只含有离子键C.分子间作用力CH4<SiH4,所以CH4沸点高D.CO2中碳原子与氧原子间存在共价键,所以干冰为原子晶体11、下列化学用语正确的是()A.聚丙烯的结构简式:CH2—CH2—CH2B.丙烷分子的比例模型:C.甲醛分子的电子式:D.2-乙基-1,3-丁二烯分子的键线式:12、HIO3是强酸,其水溶液是强氧化剂。工业上,以KIO3为原料可制备HIO3。某学习小组拟用如图装置制备碘酸。M、N为惰性电极,ab、cd为交换膜。下列推断错误的是()A.光伏电池的e极为负极,M极发生还原反应B.在标准状况下收集6720mLX和Y的混合气体时KIO3溶液减少3.6gC.Y极的电极反应式为2H2O-4e-═O2↑+4H+D.制备过程中要控制电压,避免生成HIO4等杂质13、t℃时,向20.00mL0.1mol/L二元弱酸H2X溶液中滴入0.1mol/LNaOH溶液,溶液中由水电离出的c水(OH-)的负对数[-lgc水(OH-)]与所加NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法中不正确的是A.M点溶液中:c(Na+)>c(HX-)>c(H2X)B.P点溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(HX-)+2c(H2X)C.溶液中D.水的电离程度:P>N=Q>M,且a=714、氟氧酸是较新颖的氧化剂,应用性极强,可用被氮气稀释的氟气在细冰上缓慢通过制得:F2+H2O=HOF+HF。该反应中水的作用与下列反应中水的作用相同的是A.钠与水反应制氢气B.过氧化钠与水反应制氧气C.氯气与水反应制次氯酸D.氟单质与水反应制氧气15、有下列两种转化途径,某些反应条件和产物已省略。下列有关说法不正确的是途径①SH2SO4途径②SSO2SO3H2SO4A.途径①反应中体现了浓硝酸的强氧化性和酸性B.途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2浓度来降低成本C.由途径①和②分别制取1molH2SO4,理论上各消耗1molS,各转移6mole-D.途径②与途径①相比更能体现“绿色化学”的理念是因为途径②比途径①污染相对小且原子利用率高16、一定条件下,等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应:N2(g)+O2(g)2NO(g),曲线a表示该反应在温度T℃时N2的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。叙述正确的是()A.温度T℃时,该反应的平衡常数K=B.温度T℃时,混合气体的密度不变即达到平衡状态C.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D.若曲线b改变的条件是温度,则该正反应放热二、非选择题(本题包括5小题)17、中学化学中几种常见物质的转化关系如下图所示:将D溶液滴入沸水中可得到以F为分散质的红褐色胶体。请回答下列问题:(1)红褐色胶体中F粒子直径大小的范围:___________________________。(2)写出C的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式:__________________________________。(3)写出鉴定E中阳离子的实验方法和现象:_______________________________________。(4)有学生利用FeCl3溶液制取FeCl3·6H2O晶体,主要操作包括:滴入过量盐酸,_________、冷却结晶、过滤。过滤操作除了漏斗、烧杯,还需要的玻璃仪器为_______________________。(5)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,反应的离子方程式为____________________________。18、以下是合成芳香族有机高聚物P的合成路线。已知:ROH+R’OHROR’+H2O完成下列填空:(1)F中官能团的名称_____________________;写出反应①的反应条件______;(2)写出反应⑤的化学方程式______________________________________________。(3)写出高聚物P的结构简式__________。(4)E有多种同分异构体,写出一种符合下列条件的同分异构体的结构简式______。①分子中只有苯环一个环状结构,且苯环上有两个取代基;②1mol该有机物与溴水反应时消耗4molBr2(5)写出以分子式为C5H8的烃为主要原料,制备F的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如:____________________19、某化学兴趣小组对电化学问题进行了实验探究。Ⅰ.利用如图装置探究金属的防护措施,实验现象是锌电极不断溶解,铁电极表面有气泡产生。(1)写出负极的电极反应式_______________。(2)某学生认为,铁电极可能参与反应,并对产物作出假设:假设1:铁参与反应,被氧化生成Fe2+假设2:铁参与反应,被氧化生成Fe3+假设3:____________。(3)为了探究假设1、2,他采取如下操作:①取0.01mol·L-1FeCl3溶液2mL于试管中,加入过量铁粉;②取操作①试管的上层清液加入2滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;③取少量正极附近溶液加入2滴K3[Fe(CN)6]溶液,未见蓝色沉淀生成;④取少量正极附近溶液加入2滴KSCN溶液,未见溶液变血红;据②、③、④现象得出的结论是______________。(4)该实验原理可应用于防护钢铁腐蚀,请再举一例防护钢铁腐蚀的措施_________________。Ⅱ.利用如图装置作电解50mL0.5mol·L-1的CuCl2溶液实验。实验记录:A.阳极上有黄绿色气体产生,该气体使湿润的淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色(提示:Cl2氧化性大于IO3-);B.电解一段时间以后,阴极表面除有铜吸附外,还出现了少量气泡和浅蓝色固体。(1)分析实验记录A中试纸颜色变化,用离子方程式解释:①________________;②___________。(2)分析实验记录B中浅蓝色固体可能是____(写化学式),试分析生成该物质的原因______。20、氨基锂(LiNH2)是一种白色固体,熔点为390℃,沸点为430℃,溶于冷水,遇热水强烈水解,主要用于有机合成和药物制造。实验室制备少量氨基锂的装置如图所示(部分夹持装置已略):(1)A中装置是用于制备氨气的,若制备氨气的试剂之一是熟石灰,则A中制气装置是______(从方框中选用,填序号);用浓氨水与生石灰反应也可制取NH3,反应的化学方程式为_______。(2)试剂X是_________,装置D的作用是_______。(3)实验中需要先向C通入一段时间的NH3再点燃C处酒精灯,这样做的目的是____,可根据E中____(填现象)开始给锂加热。(4)某同学经理论分析认为LiNH2遇热水时可生成一种气体,试设计一种方案检验该气体:_______。21、铝粉与氧化铁的混合物叫做铝热剂,发生的反应称为铝热反应:2Al+Fe2O3→2Fe+Al2O3,可用于焊接铁轨。完成下列计算:(1)若铝热剂中铝粉和氧化铁恰好完全反应,则该铝热剂中铝的质量分数为___。(精确到0.001)(2)将8.1g铝粉与16g氧化铁混合后充分反应,最多可制得铁___g;将反应后的固体混合物加入足量的稀盐酸中,充分反应后最多可生成氢气____mol。(3)23.52g某铝热剂在隔绝空气的条件下充分反应后,将固体溶解于200mL5mol/L的盐酸中,完全溶解后溶液中c(H+)=0.2mol/L(溶液体积变化忽略不计),且无Fe3+。计算该铝热剂中铝粉与氧化铁的物质的量分别是多少?___、___。(4)取某铝热剂反应后的固体,滴加4mol/L的NaOH溶液,当加至30mL时固体质量不再减小,且剩余固体质量为7.2g,并收集到672mL的氢气(标准状况)。计算原铝热剂中氧化铁的质量分数为多少?(精确到0.001)____
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、B【解析】
A.KNO3是硝酸盐,硝石主要成分为硝酸盐,故A正确;B.硫元素化合价由0降低为-2,硫磺在反应中作氧化剂,故B错误;C.黑火药爆炸释放能量,所以该反应为放热反应,故C正确;D.燃放烟花爆竹,利用火药爆炸释放的能量,所以火药可用于制作烟花爆竹,故D正确;答案选B。2、D【解析】
A.甲酸乙酯的结构简式:HCOOCH2CH3,故错误;B.Al3+的结构示意图:,故错误;C.次氯酸钠的电子式:,故错误;D.中子数比质子数多1的磷原子含有16个中子,质量数为31,符号为:,故正确。故选D。【点睛】掌握电子式的书写方法,离子化合物的电子式中含有电荷和括号,每个原子符号周围一般满足8电子结构。分清原子之间的共用电子对的数值和写法。3、C【解析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W的原子核外只有6个电子,则W为C元素;X+和Y3+的电子层结构相同,则X为Na元素,Y为Al元素;Z-的电子数比Y3+多8个,则Z为Cl元素;A.C在自然界有多种核素,如12C、14C等,故A错误;B.Na+和Al3+的电子层结构相同,核电荷数大离子半径小,Cl-比Na+和Al3+多一个电子层,离子半径最大,则离子半径大小:Al3+<Na+<Cl-,故B错误;C.AlCl3的水溶液中Al3+的水解,溶液呈弱酸性,故C正确;D.Na的最高价氧化物对应的水化物是NaOH,为强碱,故D错误;答案为C。点睛:微粒半径大小比较的常用规律:(1)同周期元素的微粒:同周期元素的原子或最高价阳离子或最低价阴离子半径随核电荷数增大而逐渐减小(稀有气体元素除外),如Na>Mg>Al>Si,Na+>Mg2+>Al3+,S2->Cl-。(2)同主族元素的微粒:同主族元素的原子或离子半径随核电荷数增大而逐渐增大,如Li<Na<K,Li+<Na+<K+。(3)电子层结构相同的微粒:电子层结构相同(核外电子排布相同)的离子半径(包括阴、阳离子)随核电荷数的增加而减小,如O2->F->Na+>Mg2+>Al3+。(4)同种元素形成的微粒:同种元素原子形成的微粒电子数越多,半径越大。如Fe3+<Fe2+<Fe,H+<H<H-。(5)电子数和核电荷数都不同的,可通过一种参照物进行比较,如比较A13+与S2-的半径大小,可找出与A13+电子数相同的O2-进行比较,A13+<O2-,且O2-<S2-,故A13+<S2-。4、B【解析】
短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Z的单质能溶于W的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液中,不溶于其浓溶液中,说明Z为Al元素,W为S元素,因为铝在常温下能溶于稀硫酸,在浓硫酸中发生钝化;X和W为同主族元素,则X为O元素;甲是元素X的氢化物,其稀溶液可用于伤口消毒,则甲为H2O2;常温下0.1mol·L-1丙溶液的pH=13,则丙为强碱,说明X、Y、Z、W四种元素中有一种元素的氢氧化物为强碱,则Y为Na元素,则丙为NaOH;由于这四种元素中的一种或几种组成的物质存在甲+乙→丙+W的转化关系,且乙为一种二元化合物,则乙为Na2S。A.根据上述分析X、Y、W分别为O、Na、S元素。X和Y能形成氧化钠、过氧化钠,X和W能形成二氧化硫、三氧化硫,即X和Y、W均至少能形成两种化合物,故A正确;B.通过上述分析可知,乙为硫化钠,硫化钠是只含离子键的离子化合物,丙为氢氧化钠,氢氧化钠是既含离子键又含共价键的离子化合物,故B错误;C.W的离子核外电子层数最多,离子半径最大,X、Y、Z的离子具有相同的电子层结构,因为核外电子层数相同时,核电荷数越大半径越小,Z的核电荷数最大,离子半径最小,故C正确;D.X和W为同主族元素,非金属性X>W,因为非金属性越强,气体氢化物越稳定,则气态氢化物的稳定性X>W,故D正确。答案选B。5、B【解析】
A、B、C、D为短周期元素构成的四种物质,且D为强电解质,它们有如下转化关系:,中学常见物质中N、S元素单质化合物符合转化关系,Na元素单质化合物符合转化关系。【详解】A、B、C、D为短周期元素构成的四种物质,且D为强电解质,它们有如下转化关系:,中学常见物质中N、S元素单质化合物符合转化关系,Na元素单质化合物符合转化关系;A.若A是共价化合物,A可能为NH3或H2S,D为HNO3或H2SO4,H2S与H2SO4可以发生氧化还原反应,故A正确;B.若A为非金属单质,则A为N2(或S),氮元素处于第二周期ⅤA族,硫元素处于第三周期ⅥA族,故B错误;C.若A为非金属单质,则A为N2(或S),B为NO(或SO2),C为NO2(或SO3),D为HNO3(或H2SO4),其中N2与镁反应生成的Mg3N2中阴、阳离子的个数比为2:3,故C正确;D.若A是金属或非金属单质,则A为Na或N2或S,D为NaOH或HNO3或H2SO4,0.1mol/LNaOH溶液或HNO3溶液中水电离出的c(H+)都是10−13mol/L,故D正确;故答案选B。6、B【解析】
A.向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至溶液呈中性,正确离子方程式为:2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O,A项错误;B.Cl2溶于过量NaOH溶液中生成氯化钠、次氯酸钠和水,离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,B项正确;C.醋酸为弱酸,离子方程式中不拆,C项错误;D.稀HNO3具有强氧化性,能将Na2SO3氧化为Na2SO4,D项错误;答案选B。【点睛】本题易错点D,离子方程式正确判断时,要注意物质的性质,有强氧化剂时,会与还原剂发生氧化还原反应。7、A【解析】
A、钠在水和煤油的界面反复上下移动,可以证明ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水),A项正确;B、饱和氯化铁溶液滴入氢氧化钠溶液中得到氢氧化铁沉淀,B项错误;C、过氧化钠是粉末状物质,不能做到随开随用、随关随停,C项错误;D、氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,利用D装置只能证明氯水具有漂白性,而不能说明氯水中的某种成分具有漂白性,D项错误;故答案为:A。【点睛】Fe(OH)3胶体的制备:用烧杯取少量蒸馏水,加热至沸腾,向沸水中逐滴加入适量的饱和FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,即得Fe(OH)3胶体;注意在制备过程中,不能搅拌、不能加热时间过长。8、D【解析】
分子中含有苯环、酚羟基、碳碳双键和羧基,根据咖啡酸的结构及含有的官能团对各选项进行判断,注意酚羟基酸性小于碳酸,酚羟基无法与碳酸氢钠反应,据此分析。【详解】A.咖啡酸中含有碳碳双键,可以与氢气发生还原反应;含有羧基和羟基,能够发生取代反应;含有碳碳双键,能够发生加聚反应,A正确;B.该有机物分子中含有酚羟基,能够与氯化铁发生显色反应,B正确;C.1mol咖啡酸中1mol苯环、1mol碳碳双键,最多能够与4molBr2发生反应,C正确;D.酚羟基酸性小于碳酸,不能够与碳酸氢钠反应,1mol
咖啡酸中只含有1mol羧基,能够与1mol碳酸氢钠反应,D错误;答案选D。9、C【解析】H+、AlO2-反应生成Al3+,故A错误;H+、Fe2+、NO3-发生氧化还原反应,故B错误;Mg2+、Na+、Cl-、SO42-不反应,故C正确;OH-、HCO3-反应生成CO32-,故D错误。10、A【解析】
A.H2O2属于共价化合物,分子中只含有共价键,正确,故A选;B.Na2O2中除了离子键,还含有共价键O-O,故B不选;C.由于SiH4相对分子质量比CH4的大,所以分子间作用力CH4<SiH4,则SiH4的沸点高,故C不选;D.干冰是CO2分子间通过范德华力结合成的,为分子晶体,故D不选;故选A。【点睛】原子晶体是原子间通过共价键结合而形成的空间网状结构的晶体。在原子晶体中只有共价键。分子晶体是分子间通过分子间作用力结合而成的晶体。构成分子的原子间通常以共价键结合(稀有气体是单原子分子,分子内没有化学键),所以在分子晶体中,一般既有共价键,又有分子间作用力。11、D【解析】
A.聚丙烯为高分子化合物,其正确的结构简式为:,故A错误;B.
为丙烷的球棍模型,故B错误;C.甲醛为共价化合物,分子中存在2个碳氢共用电子对,碳原子和氧原子形成2对共用电子对,故C错误;D.
2-乙基-1,3-丁二烯分子中含有2个碳碳双键,它的键线式为:,故D正确;答案选D。【点睛】本题考察化学用语的表达,电子式,键线式,结构式,球棍模型,比例模型等。球棍模型要体现原子之间的成键方式,比例模型要体现出原子的体积大小。12、B【解析】
根据图示,左室增加KOH,右室增加HIO3,则M室为阴极室,阴极与外加电源的负极相接,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,所以原料室中K+透过ab膜进入阴极室生成KOH,即ab膜为阳离子交换膜,N室为阳极室,原料室中IO3-透过cd膜进入阳极室生成HIO3,即cd膜为阴离子交换膜。【详解】A.由上述分析可知,M室为阴极室,阴极与外加电源的负极相接,即e极为光伏电池负极,阴极发生得到电子的还原反应,故A正确;B.N室为阳极室,与外加电源的正极相接,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,M极电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,标准状况下6720mL气体即6.72L气体物质的量为6.72L÷22.4L/mol=0.3mol,其中含有O2为0.1mol,转移电子0.4mol,为平衡电荷,KIO3溶液中0.4molK+透过ab膜进入阴极室,0.4molIO3-透过cd膜进入阳极室,KIO3溶液质量减少0.4mol×214g/mol=85.6g,故B错误;C.N室为阳极室,与外加电源的正极相接,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,故C正确;D.制备过程中若电压过高,阳极区(N极)可能发生副反应:IO3--2e-+H2O=IO4-+2H+,导致制备的HIO3不纯,所以制备过程中要控制电压适当,避免生成HIO4等杂质,故D正确;故答案选B。13、D【解析】
二元弱酸H2X溶液中滴NaOH溶液,先发生H2X+OH-=H2O+HX-,然后发生HX-+OH-=H2O+X2-;【详解】A.M点加入20.0mLNaOH溶液,溶液中的溶质为NaHX,溶液中存在HX-的电离和水解,所以此时c(Na+)>c(HX-),水解是微弱的所以c(HX-)>c(H2X),故A正确;B.P点加入40.0mLNaOH溶液,所以溶质为Na2X,溶液中存在质子守恒,c(OH-)=c(H+)+c(HX-)+2c(H2X),即c(OH-)-c(H+)=c(HX-)+2c(H2X),故B正确;C.,据图可知随着氢氧化钠加入,M、N、P、Q的碱性增强,则c(H+)减小,所以溶液中,故C正确;D.水电离出的OH-浓度越大水的电离程度越大,即图中纵坐标越小水的电离程度越大,所以水的电离程度:P>N=Q>M;温度未知,无法确定水的电离平衡常数,所以无法确定a的值,故D错误;故答案为D。【点睛】电解质溶液中微粒浓度大小比较要抓住两个平衡:电离平衡和盐类的水解平衡,抓两个微弱:弱电解质的电离和盐类的水解是微弱的,正确判断溶液的酸碱性进行比较。涉及等式关系要注意电荷守恒式、物料守恒式和质子守恒式的灵活运用。14、D【解析】
在F2+H2O=HOF+HF反应中,水中O元素的化合价升高,水是还原剂。【详解】A.水中H元素的化合价降低,水为氧化剂,错误;B.过氧化钠中O元素的化合价不变,水既不是氧化剂也不是还原剂,错误;C.只有Cl元素的化合价变化,水既不是氧化剂也不是还原剂,错误;D.水中O元素的化合价升高,水为还原剂,正确。答案选D。15、A【解析】
A.途径①反应中只体现了浓硝酸的强氧化性,A错误;B.途径②的第二步反应是可逆反应,在实际生产中可以通过增大廉价易得的O2浓度使化学平衡正向移动,来降低成本,B正确;C.根据电子转移数目相等,可知由途径①和②分别制取1molH2SO4,理论上各消耗1molS,各转移6mole-,C正确;D.途径②与途径①相比不产生大气污染物质,因此更能体现“绿色化学”的理念,是因为途径②比途径①污染相对小且原子利用率高,D正确。答案选A。16、A【解析】
A.故K=,故A正确;B.反应物和生成物均是气体,故气体的质量m不变,容器为恒容容器,故V不变,则密度ρ=不变,故B错误;C.由图可知,b曲线氮气的平衡浓度减小,故应是平衡发生移动,催化剂只能改变速率,不能改变平衡,故b曲线不可能是由于催化剂影响的,故C错误;D.由图可知,b曲线化学反应速率快(变化幅度大),氮气的平衡浓度减小,升高温度平衡正向移动,则正反应为吸热反应,即△H>0,故D错误;故答案为A。二、非选择题(本题包括5小题)17、1~100nm2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O取少量E于试管中,用胶头滴管滴加适量的氢氧化钠溶液,加热试管,若生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则证明铵根离子存在蒸发浓缩玻璃棒2Fe3++3ClO-+10OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O【解析】
将D溶液滴入沸水中可得到以F为分散质的红褐色胶体,则F是Fe(OH)3、D是Fe2(SO4)3、E是NH4Cl、A是单质Fe、B是FeS、C是FeSO4。【详解】(1)根据胶体的定义,红褐色氢氧化铁胶体中氢氧化铁胶体粒子直径大小的范围是1~100nm。(2)C是FeSO4,Fe2+被双氧水氧化为Fe3+,反应的离子方程式是2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O。(3)E是NH4Cl溶液,铵根离子与碱反应能放出氨气,鉴定E中铵根离子的实验方法和现象是:取少量E于试管中,用胶头滴管滴加适量的氢氧化钠溶液,加热试管,若生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则证明铵根离子存在。(4)利用FeCl3溶液制取FeCl3·6H2O晶体,主要操作包括:滴入过量盐酸,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。根据过滤操作的装置图可知,过滤操作除了漏斗、烧杯,还需要的玻璃仪器为玻璃棒。(5)FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,铁元素化合价由+3升高为+6,氯元素化合价由+1降低为-1,反应的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O。18、羧基、氯原子光照+3NaOH+NaCl+3H2O、、(任选其一)CH2BrC(CH3)=CHCH2BrCH2OHC(CH3)=CHCH2OHOHCC(CH3)=CHCHOHOOCC(CH3)=CHCOOH(或与溴1,4-加成、氢氧化钠溶液水解、与氯化氢加成、催化氧化、催化氧化)【解析】
本题为合成芳香族高聚物的合成路线,C7H8经过反应①生成的C7H7Cl能够在NaOH溶液中反应可知,C7H8为甲苯,甲苯在光照条件下,甲基上的氢原子被氯原子取代,C7H7Cl为,C为苯甲醇,结合已知反应和反应条件可知,D为,D→E是在浓硫酸作用下醇的消去反应,则E为,据M的分子式可知,F→M发生了消去反应和中和反应。M为,N为,E和N发生加聚反应,生成高聚物P,P为,据此进行分析。【详解】(1)根据F的结构简式可知,其官能团为:羧基、氯原子;反应①发生的是苯环侧链上的取代反应,故反应条件应为光照。答案为:羧基、氯原子;光照;(2)F→M发生了消去反应和中和反应。M为,反应的化学方程式为:+3NaOH+NaCl+3H2O,故答案为:+3NaOH+NaCl+3H2O。(3)E为,N为,E和N发生加聚反应,生成高聚物P,P为,故答案为:。(4)E为,其同分异构体具有①分子中只有苯环一个环状结构,且苯环上有两个取代基,②1mol该有机物与溴水反应时消耗4molBr2,则该物质一个官能团应是酚羟基,且酚羟基的邻对位位置应无取代基,则另一取代基和酚羟基为间位关系。故其同分异构体为:、、,故答案为:、、(任选其一)。(5)分析目标产物F的结构简式:,运用逆推方法,根据羧酸醛醇卤代烃的过程,可选择以为原料进行合成,合成F的流程图应为:CH2BrC(CH3)=CHCH2BrCH2OHC(CH3)=CHCH2OHOHCC(CH3)=CHCHOHOOCC(CH3)=CHCOOH,故答案为:CH2BrC(CH3)=CHCH2BrCH2OHC(CH3)=CHCH2OHOHCC(CH3)=CHCHOHOOCC(CH3)=CHCOOH。【点睛】卤代烃在有机物转化和合成中起重要的桥梁作用:烃通过与卤素发生取代反应或加成反应转化为卤代烃,卤代烃在碱性条件下可水解转化为醇或酚,进一步可转化为醛、酮、羧酸和酯等;卤代烃通过消去反应可转化为烯烃或炔烃。19、Zn-2e-=Zn2+铁参与反应,被氧化生成Fe2+和Fe3+正极附近溶液不含Fe2+和Fe3+在钢铁表面刷一层油漆(其他合理答案均可)2I-+Cl2=I2+2Cl-5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3—+12H+Cu(OH)2电解较长时间后,Cu2+浓度下降,H+开始放电,溶液pH增大,Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀【解析】
Ⅰ.该装置能自发进行氧化还原反应而形成原电池,活泼金属锌做负极,失电子发生氧化反应生成锌离子,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,铁做正极,溶液中氢离子得电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为2H++2e-=H2↑;Ⅱ.该装置为电解装置,电解时,氯离子在阳极失电子发生氧化反应生成氯气,电极反应式为2Cl——2e-=Cl2↑,铜离子在阴极上得电子发生还原反应生成铜,电极反应式为Cu2++2e-=Cu。【详解】Ⅰ.(1)该装置能自发进行氧化还原反应而形成原电池,锌易失电子而作负极、铁作正极,负极上电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,故答案为:Zn-2e-=Zn2+;(2)由题给假设可知,假设三为:铁参与反应,铁被氧化生成Fe2+、Fe3+。故答案为:铁参与反应,被氧化生成Fe2+、Fe3+;(3)亚铁离子和K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀,铁离子和硫氰化钾溶液反应生成血红色溶液,据②、③、④现象知,正极附近溶液不含Fe2+、Fe3+,即铁不参与反应,故答案为:正极附近溶液不含Fe2+、Fe3+;(4)可以采用物理或化学方法防止金属被腐蚀,如:在钢铁表面刷一层油漆、镀铜等,故答案为:在钢铁表面刷一层油漆、镀铜(其他合理答案均可);Ⅱ.(1)由题意可知,氯气能氧化碘离子生成碘单质,碘能被氯气氧化生成碘酸,离子方程式分别为2I-+Cl2=I2+2Cl-、5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+,故答案为:2I-+Cl2=I2+2Cl-、5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+;(2)阴极上电极反应式为:Cu2++2e-=Cu,当铜离子放电完毕后,氢离子放电,2H++2e-=H2↑,致使该电极附近呈碱性,Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,故答案为:Cu(OH)2;电解较长时间后,Cu2+浓度下降,H+开始放电,溶液pH增大,Cu2+转化为Cu(OH)2。【点睛】注意氯气能氧化碘离子生成碘单质,碘也能被氯气氧化生成碘酸是解答的关键,也是易错点。20、②CaO+NH3·H2O=Ca(OH)2+NH3↑碱石灰或氢氧化钠或生石灰防止水蒸气进入C中导致氨基锂水解排尽装置中的空气,防止加热时Li与氧气反应球形干燥管末端基本没有气泡冒出时取适量LiNH2加入盛有热水的试管中,在试管口放一张湿润的红色石蕊试纸,若观察到试纸变蓝,则证明有氨气生成【解析】
(1)实验室选用氯化铵与熟石灰加热的情况下制备氨气;CaO溶于水生成氢氧化钙并放出大量的热,OH-浓度增大,使NH3与水反应的平衡逆向移动,浓氨水受热分解生成氨气;(2)X是用于干燥氨气的;因LiNH2溶于冷水,且遇热水强烈水解,据此分析D的作用;(3)Li非常活泼,在加热条件下容易被空气氧化,需排尽装置中的空气;(4)依据水解原理分析可知产物之一为氨气,根据氨气的性质选择检验方案。【详解】(1)氯化铵与Ca(OH)2反应需要加热且有水生成,故应选用②;CaO与氨水反应生成NH3与Ca(OH)2,化学方程式为:CaO+NH3·H2O=Ca(OH)2+NH3↑,故答案为:②;CaO+NH3·H2O=Ca(OH)2+NH3↑;(2)由于锂能与水反应,
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