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文档简介
2024年河南省许昌市建安区第三高中高三六校第一次联考化学试卷注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。3.考试结束后,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、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.NaCl(aq)Cl2(g)FeCl2(s)B.S(s)SO3(g)H2SO4(aq)C.MgCl2(aq)Mg(OH)2(s)Mg(s)D.N2(g)NH3(g)NaHCO3(s)2、某温度下,在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B发生反应:3A(g)+bB(g)cC(g)∆H=-QkJ·mol-1(Q>0),12s时生成C的物质的量为0.8mol(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是A.2s时,A的反应速率为0.15mol·L-1·s-1B.图中交点时A的消耗速率等于A的生成速率C.化学计量数之比b∶c=1∶2D.12s内反应放出0.2QkJ热量3、采用阴离子交换法合成了一系列不同Zn和Pt含量的PtSn-Mg(Zn)AlO催化剂用于乙烷脱氢反应[CH3CH3(g)⇌CH2=CH2(g)+H2(g)△H>0],实验结果表明,在水滑石载体中掺杂少量的Zn对乙烷脱氢反应有明显影响,如图所示为不同Zn含量PtSn催化剂的乙烷催化脱氢反应中,乙烷的转化率随时间的变化。下列说法不正确的是()A.由图可知,PtSn/Mg(2-Zn)AlO催化剂的催化反应活性最优B.一定温度下,将nmol乙烷放入VL密闭容器中进行催化脱氢,维持容器体积不变,测得乙烷平衡转化率为a,则该温度下反应的平衡常数K=C.升高温度,平衡逆向移动D.随着反应时间的延长,乙烷转化率逐渐稳定,催化活性保持在相对稳定的阶段4、200℃时,11.6gCO2和水蒸气的混合气体与过量的Na2O2充分反应后,固体质量增加了3.6g,再将反应后剩余固体冷却后加入含有Na+、HCO3-、SO32-、CO32-等离子的水溶液中,若溶液体积保持不变,则下列说法中正确的是A.原混合气体的平均摩尔质量为23.2g/molB.混合气体与Na2O2反应过程中电子转移的物质的量为0.25molC.溶液中SO32-的物质的量浓度基本保持不变D.溶液中HCO3-的物质的量浓度减小,CO32-的物质的量浓度增大,但是HCO3-和CO32-的物质的量浓度之和基本保持不变5、海冰是海水冻结而成的咸水冰。海水冻结时,部分来不及流走的盐分以卤汁的形式被包围在冰晶之间,形成“盐泡”假设盐分以一个NaCl计,其大致结构如下图所示,若海冰的冰龄达到1年以上,融化后的水为淡水。下列叙述正确的是()A.海冰内层“盐泡”越多,密度越小B.海冰冰龄越长,内层的“盐泡”越多C.海冰内层“盐泡”内的盐分主要以NaCl分子的形式存在D.海冰内层NaCl的浓度约为设冰的密度为6、纵观古今,化学与生产生活密切相关。下列对文献的描述内容分析错误的是()选项文献描述分析A《天工开物》“凡石灰,经火焚炼为用”此“石灰”是指石灰石B《物理小知识》“以汞和金涂银器上,成白色,入火则汞去金存,数次即黄”“入火则汞去”是指汞受热升华C《本草经集注》“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”利用焰色反应来辨别真假硝石D《本草纲目》“采蒿敳之属,晒干烧灰,以水淋汁,浣衣发面,去垢”利用灰烬中可溶盐水解呈碱性去污A.A B.B C.C D.D7、已知有机物C2H4O、C3H6O2和C4H8组成的混合物中,碳元素的质量分数为a%,则氧元素的质量分数为A.(100—)% B.% C.% D.无法计算8、用NA表示阿伏伽德罗常数,下列说法不正确的是:()A.标况下,22.4L的CO和1mol的N2所含电子数相等。B.1.0L0.1mol/L的醋酸钠溶液中含CH3COOH、CH3COO—的粒子总数为0.1NA。C.5.6g铁粉加入足量稀HNO3中,充分反应后,转移电子总数为0.2NA。D.18.4g甲苯中含有C—H键数为1.6NA。9、化学现象随处可见,化学制品伴随我们的生活。下列说法错误的是()A.“霾尘积聚难见路人”,雾霾可能产生丁达尔效应B.“用浓酒和糟入甑(蒸锅),蒸令气上……”,其中涉及的操作是蒸馏C.“世间丝、麻、裘皆具素质……”,其中的“丝、麻”的主要成分都是蛋白质D.古剑“沈卢”以“剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折”,其中的“剂钢”是铁合金10、设NA为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是()A.1L1mol•L﹣1的NaClO溶液中含有ClO﹣的数目为NAB.78g苯含有C=C双键的数目为3NAC.常温常压下,14g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NAD.6.72LNO2与水充分反应转移的电子数目为0.2NA11、下列实验装置应用于铜与浓硫酸反应制取二氧化硫和硫酸铜晶体,能达到实验目的的是()A.用图甲装置制取并收集二氧化硫B.用图乙装置向反应后的混合物中加水稀释C.用图丙装置过滤出稀释后混合物中的不溶物D.用图丁装置将硫酸铜溶液蒸发浓缩后冷却结晶12、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.0.1molHClO中含H—Cl键的数目为0.1NAB.1L0.1mol•L-1NaAlO2溶液中含AlO2-的数目为0.1NAC.含0.1molAgBr的悬浊液中加入0.1molKCl,充分反应后的水溶液中Br-的数目为0.1NAD.9.2g由甲苯()与甘油(丙三醇)组成的混合物中含氢原子的总数为0.8NA13、已知:AlO+HCO+H2O=Al(OH)3↓+CO,向含0.01molNaAlO2和0.02molNaOH的稀溶液中缓慢通入二氧化碳,随n(CO2)增大,先后发生三个不同的反应,下列对应关系正确的是()选项n(CO2)/mol溶液中离子的物质的量浓度A0c(Na+)>c(AlO2—)>c(OH−)B0.01c(CO32—)+c(HCO3—)+c(H2CO3)=c(AlO2—)C0.015c(Na+)>c(CO32—)>c(OH−)>c(HCO3—)D0.03c(Na+)+c(H+)=c(CO32—)+c(HCO3—)+c(OH−)A.A B.B C.C D.D14、一种香豆素的衍生物结构如图所示,关于该有机物说法正确的是()A.该有机物分子式为C10H10O4B.1mol该有机物与H2发生加成时最多消耗H25molC.1mol该有机物与足量溴水反应时最多消耗Br23molD.1mol该有机物与NaOH溶液反应是最多消耗NaOH3mol15、X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素,X、Z的周期序数=族序数,由这四种元素组成的单质或化合物存在如图所示的转化关系,其中甲、戊是两常见的金属单质,丁是非金属单质,其余为氧化物且丙为具有磁性的黑色晶体。下列说法正确的是A.W的原子序数是Z的两倍,金属性强于ZB.W元素在周期表中的位置是第四周期VIII族C.丙属于两性氧化物D.等物质的量的甲和戊完全溶于稀硝酸,消耗的HNO3的量一定相等16、下列关于有机物()的说法错误的是A.该分子中的5个碳原子可能共面B.与该有机物含相同官能团的同分异构体只有3种C.通过加成反应可分别制得烷烃、卤代烃D.鉴别该有机物与戊烷可用酸性高锰酸钾溶液二、非选择题(本题包括5小题)17、已知:CH3-CH=CH-CHO巴豆醛回答下列问题:(1)B物质所含官能团名称是________,E物质的分子式是_________(2)巴豆醛的系统命名为____________,检验其中含有碳碳双键的方法是___________。(3)A到B的反应类型是__________,E与足量氢气在一定条件下反应的化学方程式是_____。(4)比A少两个碳原子且含苯环的同分异构体有________种,写出核磁共振氢谱有四组峰且峰面积比为3:2:2:2的结构简式______。(5)已知:+,请设计由乙醇为原料制备巴豆醛的合成路线______。18、据研究报道,药物瑞德西韦(Remdesivir)对2019年新型冠状病毒(COVID-19)有明显抑制作用。F为药物合成的中间体,其合成路线如下:已知:R-OHR-Cl(1)A中官能团名称是________;C的分子式为_____(2)A到B为硝化反应,则B的结构简式为___,A到B的反应条件是_____。(3)B到C、D到E的反应类型________(填“相同”或“不相同”);E→F的化学方程式为________。(4)H是C的同分异构体,满足下列条件的同分异构体有_____种。①硝基直接连在苯环上②核磁共振氢谱峰面积之比为2:2:2:1③遇FeCl3溶液显紫色(5)参照F的合成路线图,设计由、SOCl2为原料制备的合成路线_______(无机试剂任选)。19、欲用浓硝酸法(测定反应后生成气体的量)测定某铜银合金中铜的质量分数,但资料表明:反应中除了生成NO2气体外还会有少量的NO生成;常温下NO2和N2O4混合存在,在低于0℃时几乎只有无色的N2O4液体或晶体存在。为完成测定并验证确有NO生成,有人设计如下实验:(1)实验开始前要先打开A部分的活塞K1,持续通一段时间的氮气再关闭K1,这样做的目的是___。(2)装置B瓶的作用是___。(3)A中的反应停止后,打开D中的活塞K2,并通入氧气,若反应确有NO产生,则D中应出现的现象是___;实验发现,通入氧气温度的高低对实验现象有较大影响,则为便于观察应通入___(填“冷”或“热”)的氧气。(4)为减小测量误差,在A中反应完成和D中出现现象后,还应继续进行的操作是___。(5)实验测得下列数据:所用铜银合金质量:15.0g、浓硝酸:40mL13.5mol/L;实验后A中溶液体积:40mL;H+浓度:1.0mol/L。若设反应中硝酸既无挥发也无分解,则:①参加反应的硝酸的物质的量为___。②若已测出反应后E装置的生成物中含氮元素的质量,则为确定合金中铜的质量分数还需要测定的数据是___。(6)若实验只测定Cu的质量分数,不验证NO的产生,则在铜银合金中与浓硝酸反应后,只需要简单的实验操作可达到目的,请简述实验过程:___。20、二氯化二硫(S2Cl2)是一种重要的化工原料,常用作橡胶硫化剂,改变生橡胶受热发黏、遇冷变硬的性质。查阅资料可知S2Cl2具有下列性质:(1)制取少量S2Cl2实验室可利用硫与少量氯气在110~140℃反应制得S2Cl2粗品,氯气过量则会生成SCl2。①仪器m的名称为___,装置F中试剂的作用是___。②装置连接顺序:A→___→___→___→E→D。③实验前打开K1,通入一段时间的氮气排尽装置内空气。实验结束停止加热后,再通入一段时间的氮气,其目的是___。④为了提高S2Cl2的纯度,实验的关键是控制好温度和___。(2)少量S2Cl2泄漏时应喷水雾减慢其挥发(或扩散),并产生酸性悬浊液。但不要对泄漏物或泄漏点直接喷水,其原因是___。(3)S2Cl2遇水会生成SO2、HCl两种气体,某同学设计了如下实验方案来测定该混合气体SO2的体积分数。①W溶液可以是___(填标号)。a.H2O2溶液b.KMnO4溶液(硫酸酸化)c.氯水②该混合气体中二氧化硫的体积分数为___(用含V、m的式子表示)。21、钛被誉为“21世纪的金属”,可呈现多种化合价。其中以+4价的Ti最为稳定。回答下列问题:(1)基态Ti原子的价电子排布图为__。(2)已知电离能:I2(Ti)=1310kJ·mol-1,I2(K)=3051kJ·mol-1。I2(Ti)<I2(K),其原因为__。(3)钛某配合物可用于催化环烯烃聚合,其结构如图所示:①钛的配位数为__,碳原子的杂化类型__。②该配合物中存在的化学键有__(填字母)。a.离子健b.配位键c.金属健d.共价键e.氢键(4)钛与卤素形成的化合物熔、沸点如下表所示:TiCl4TiBr4TiI4熔点/℃-24.138.3155沸点/℃136.5233.5377分析TiCl4、TiBr4、TiI4的熔点和沸点呈现一定变化规律的原因是__。(5)已知TiO2与浓硫酸反应生成硫酸氧钛,硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式的离子,结构如图所示,该阳离子化学式为_。阴离子的立体构型为__。(6)已知TiN晶体的晶胞结构如图所示,若该晶胞的密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数值为NA,则晶胞中Ti原子与N原子的最近距离为___pm。(用含ρ、NA的代数式表示)
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.铁与氯气反应生成氯化铁,而不是氯化亚铁,所以Cl2(g)FeCl2(s)转化不能实现,故A错误;B.硫在氧气中点燃只能生成二氧化硫,而不是三氧化硫,故B错误;C.氯化镁与石灰乳反应生成氢氧化镁,氢氧化镁受热分解生成氧化镁,所以Mg(OH)2(s)Mg(s)转化不能实现,故C错误;D.氨气、二氧化碳和氯化钠反应生成碳酸氢钠,为侯氏制碱法的反应原理,故D正确;故答案选D。2、C【解析】
某温度下,在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B发生反应:3A(g)+bB(g)cC(g)∆H=-QkJ·mol-1(Q>0),12s时达到平衡,生成C的物质的量为0.8mol,A.由图像可知A的浓度变化=0.8mol/L-0.5mol/L=0.3mol/L,反应速率===0.15mol·L-1·s-1,所求为0~2s的平均速率,不是2s时的速率,故A错误;B.图中交点时没有达到平衡状态,A的消耗速率大于A的生成速率,故B错误;C.12s时达到平衡状态,B、C转化量之比等于化学计量数之比,所以b∶c=(0.5mol/L-0.3mol/L)×2L∶0.8mol=1:2,故C正确;D.由题意可知,3molA与1molB完全反应生成2molC时放出QkJ的热量,12s内,A的物质的量减少(0.8mol/L-0.2mol/L)×2L=1.2mol,则放出的热量为0.4QkJ,故D错误。答案选C。3、C【解析】
A.由图可知,当时间相同时,PtSn/Mg(2-Zn)AlO催化剂的催化反应活性最优,乙烷转化率最高,故A正确;B.一定温度下,将nmol乙烷放入VL密闭容器中进行催化脱氢,维持容器体积不变,测得乙烷平衡转化率为a,则该温度下反应的平衡常数K===,故B正确;C.CH3CH3(g)⇌CH2=CH2(g)+H2(g)△H>0,升高温度,平衡正向移动,故C错误;D.由图上曲线,随着反应时间的延长,曲线的斜率逐渐变小,乙烷转化率逐渐稳定,催化活性保持在相对稳定的阶段,故D正确;故选C。4、A【解析】
向足量的固体Na2O2中通入11.6gCO2和H2O,固体质量增加3.6g,是因为生成O2,根据质量守恒定律可知m(O2)=11.6g-3.6g=8.0g,所以n(O2)==0.25mol,设混合物中CO2和水蒸气的物质的量分别为xmol,ymol,则:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,xmol0.5xmol2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ymol0.5ymol所以0.5x+0.5y=0.25,44x+18y=11.6,解得:x=0.1,y=0.4。A.原混合气体的平均摩尔质量==23.2g/mol,故A正确;B.反应中生成氧气为0.25mol,故转移电子为0.25mol×2=0.5mol,故B错误;C.过氧化钠有剩余,可以氧化SO32-,溶液中SO32-的物质的量浓度减小,故C错误;D.由于反应后固体中含有碳酸钠,溶液HCO3-和CO32-的物质的量浓度之和增大,故D错误;答案选A。5、D【解析】
A.“盐泡”中盐与水的比值不变,则内层“盐泡”越多时,密度不变,故A错误;B.若海冰的冰龄达到1年以上,融化后的水为淡水,则海冰冰龄越长,内层的“盐泡”越少,故B错误;C.“盐泡”内的盐分为NaCl,由离子构成,不存在NaCl分子,故C错误;D.冰的密度为,设海水1L时,水的质量为900g,由个数比为1:500000,含NaCl为,可知海冰内层NaCl的浓度约为,故D正确;故答案为D。【点睛】考查海水资源的应用,把握海水中盐泡的成分、信息的应用为解答的关键,“盐泡”内的盐分为NaCl,属离子化合物,由离子构成,且“盐泡”中盐与水的比值不变,特别注意“盐泡结构的判断。6、B【解析】
A、石灰石加热后能制得生石灰;B、汞为液态金属,受热易挥发;C、依据钾的焰色反应解答;D、依据油脂在碱性环境下水解生成可溶性高级脂肪酸盐和甘油解答。【详解】A项、石灰石加热后能制得生石灰,“石灰”指的是石灰石,故A正确;B项、汞和金形成液态的合金,涂在银器上,加热,汞转化为蒸气,被蒸发,剩下的金附着在银的表面,所以“入火则汞去”是指蒸发,故B错误;C项、硝石为硝酸钾,含有的钾元素在灼烧时产生紫色火焰来辨别,故C正确;D项、衣服上油污主要成分为油脂,油脂在碱性环境下水解生成可溶性高级脂肪酸盐和甘油,草木灰中含有碳酸钾,碳酸钾水解显碱性,所以可以用草木灰水溶液洗衣服,故D正确。故选B。【点睛】本题考查物质的性质与用途,侧重分析与应用能力的考查,注意元素化合物知识的应用,把握物质的性质、发生的反应、性质与用途为解答的关键。7、A【解析】
根据三种有机物中碳、氢的质量比相等,可根据碳元素的质量分数求出氧元素的质量分数,进而求出氧元素的质量分数。【详解】在三种化合物中碳、氢元素的原子个数比都为1:2,故碳元素和氢元素的质量比都为:12:1×2=6:1,故氢元素的质量分数为%,而三种有机物是由碳、氢、氧三种元素组成的,故氧元素的质量分数为:100%−a%−%=(100−)%;故答案选A。8、C【解析】
A.标况下22.4LCO和氮气的物质的量均为1mol,而CO和氮气中均含14个电子,故1molCO和氮气中均含14mol电子即14NA个,故A正确;B.溶液中醋酸钠的物质的量为n=CV=0.1mol/L×1L=0.1mol,而CH3COO-能部分水解为CH3COOH,根据物料守恒可知,溶液中含CH3COOH、CH3COO-的粒子总数为0.1NA,故B正确;C.5.6g铁的物质的量为0.1mol,而铁与足量的稀硝酸反应后变为+3价,故0.1mol铁转移0.3mol电子即0.3NA个,故C错误;D.18.4g甲苯的物质的量为0.2mol,而1mol甲苯中含8mol碳氢键,故0.2mol甲苯中含1.6mol碳氢键即1.6NA个,故D正确;故答案为C。【点睛】阿伏伽德罗常数的常见问题和注意事项:①物质的状态是否为气体;②对于气体注意条件是否为标况;③注意溶液的体积和浓度是否已知;④注意同位素原子的差异;⑤注意可逆反应或易水解盐中离子数目的判断;⑥注意物质的结构:如Na2O2是由Na+和O22-构成,而不是有Na+和O2-构成;SiO2、SiC都是原子晶体,其结构中只有原子没有分子,SiO2是正四面体结构,1molSiO2中含有的共价键为4NA,1molP4含有的共价键为6NA等。9、C【解析】
A.雾霾中可能存在直径1-100nm的粒子,这些粒子分散在空气中形成胶体,可产生丁达尔效应,A项正确;B.“用浓酒和糟入甑(蒸锅),蒸令气上……”,通过蒸煮使酒精转化为蒸气,再冷凝收集,是蒸馏操作,B项正确;C.“丝”是蚕丝,主要成分为蛋白质;“麻”来自植物,主要成分为纤维素,C项错误;D.钢是铁和碳的合金,D项正确;答案选C。10、C【解析】
A.次氯酸跟为弱酸根,在溶液中会水解,故溶液中的次氯酸跟的个数小于NA个,故A错误;B.苯不是单双键交替的结构,故苯中不含碳碳双键,故B错误;C.氮气和CO的摩尔质量均为28g/mol,故14g混合物的物质的量为0.5mol,且均为双原子分子,故0.5mol混合物中含1mol原子即NA个,故C正确;D.二氧化氮所处的状态不明确,故二氧化氮的物质的量无法计算,则和水转移的电子数无法计算,故D错误;故选:C。11、D【解析】
A.二氧化硫密度比空气大,应用向上排空气法收集,导气管应该长进,出气管要短,故A错误;B.应将水沿烧杯内壁倒入,并用玻璃棒不断搅拌,故B错误;C.转移液体需要引流,防止液体飞溅,故C错误;D.蒸发浓缩液体可用烧杯,在加热过程中需要垫石棉网,并用玻璃棒不断搅拌,故D正确。故选:D。【点睛】浓硫酸的稀释时,正确操作为:将浓硫酸沿烧杯壁注入水中,并不断搅拌,若将水倒入浓硫酸中,因浓硫酸稀释会放热,故溶液容易飞溅伤人。12、D【解析】
A.次氯酸的结构为H-O-Cl,并不存在H-Cl键,A项错误;B.会发生水解,所以溶液中的数目小于0.1NA,B项错误;C.AgBr的悬浊液中加入KCl后,最终溶液中Ag+、Br-仍存在如下平衡关系:,所以Br-的数目必然小于0.1NA,C项错误;D.甲苯的分子式为C7H8,甘油的分子式为C3H8O3,两种物质分子中所含的氢原子个数相同,且两种物质分子的摩尔质量均为92g/mol,所以9.2g混合物所含的氢原子总数一定为0.8NA,D项正确;答案选D。13、C【解析】
向含0.01molNaAlO2和0.02molNaOH的溶液中缓慢通入二氧化碳,首先进行的反应为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,0.02mol氢氧化钠消耗0.01mol二氧化碳,生成0.01mol碳酸钠;然后偏铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸钠,0.01mol偏铝酸钠消耗0.005mol二氧化碳,生成0.005mol碳酸钠;再通入二氧化碳,二氧化碳和碳酸钠反应生成碳酸氢钠,消耗0.015mol二氧化碳,生成0.03mol碳酸氢钠。【详解】A.不通入CO2,0.01molNaAlO2和0.02molNaOH的稀溶液中,c(Na+)>c(OH−)>c(AlO2—),故A错误;B.当通入的二氧化碳为0.01mol时,则溶液为含有0.01mol碳酸钠和0.01mol偏铝酸钠的混合液,没有HCO3—,故B错误;C.当通入的二氧化碳为0.015mol时溶液中含有0.015mol碳酸钠,离子浓度的关系为c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-),故C正确;D.当通入二氧化碳的量为0.03mol时,溶液为碳酸氢钠溶液,溶液显碱性,电荷守恒关系为:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32—)+c(HCO3—)+c(OH−),故D错误;正确答案是C。【点睛】本题将元素化合物知识与电解质溶液中离子浓度大小比较综合在一起考查,熟练掌握相关元素化合物知识,理清反应过程,结合相关物质的用量正确判断相关选项中溶液的成分是解题的关键。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、C【解析】
A.该有机物分子式为C10H8O4,故A错误;B.只有苯环和双键能与氢气发生加成反应,则1mol该有机物与H2发生加成时最多消耗H24mol,故B错误;C.酚﹣OH的邻对位与溴水发生取代反应,碳碳双键与溴水发生加成反应,则1mol该有机物与足量溴水反应时最多消耗Br23mol,故C正确;D.2个酚﹣OH、﹣COOC﹣及水解生成的酚﹣OH均与NaOH反应,则1mol该有机物与NaOH溶液反应时最多消耗NaOH4mol,故D错误;故选C。15、B【解析】
X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素,X、Z的周期序数=族序数,则X是H元素,Z是Al元素;由这四种元素组成的单质或化合物存在如图所示转化关系,其中甲、戊是两常见的金属单质,丁是非金属单质,其余为氧化物且丙为具有磁性的黑色晶体,则丙是Fe3O4,结合元素及化合物的性质逆推可知甲为Fe,乙为H2O,丁是H2,戊为金属单质,可以与Fe3O4反应产生Fe单质,因此戊是Al单质,己为Al2O3,结合原子序数的关系可知Y是O元素,W是Fe元素,据此分析解答。【详解】综上所述可知X是H元素,Y是O元素,Z是Al元素,W是Fe元素。甲是Fe单质,乙是H2O,丙是Fe3O4,丁是H2,戊是Al单质,己是Al2O3。A.Fe原子序数是26,Al原子序数是13,26为13的2倍,金属性Al>Fe,A错误;B.Fe是26号元素,在元素周期表中位于第四周期VIII族,B正确;C.丙是Fe3O4,只能与酸反应产生盐和水,不能与碱发生反应,因此不是两性氧化物,C错误;D.Fe是变价金属,与硝酸反应时,二者的相对物质的量的多少不同,反应失去电子数目不同,可能产生Fe2+,也可能产生Fe3+,而Al是+3价的金属,因此等物质的量的甲和戊完全溶于稀硝酸,消耗的HNO3的量不一定相等,D错误;故合理选项是B。【点睛】本题考查了元素及化合物的推断及其性质的知识,涉及Fe、Al的单质及化合物的性质,突破口是丙是氧化物,是具有磁性的黑色晶体,结合Fe与水蒸气的反应及铝热反应,就可顺利解答。16、B【解析】
A.乙烯分子是平面分子,该化合物中含有不饱和的碳碳双键,与这两个不饱和碳原子连接的C原子在乙烯分子的平面内,对于乙基来说,以亚甲基C原子为研究对象,其周围的C原子构成的是四面体结构,最多两个顶点与该原子在同一平面上,所以该分子中的5个碳原子可能共面,A不符合题意;B.与该有机物含相同官能团的同分异构体有CH2=CH-CH2CH2CH3、CH3CH=CH-CH2CH3、、,B符合题意;C.该物质分子中含有碳碳双键,与H2发生加成反应产生烷烃;与卤化氢和卤素单质发生加成反应可制得卤代烃,C不符合题意;D.戊烷性质稳定,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,而该物质分子中含有不饱和碳碳双键,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,因此可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别二者,D不符合题意;故合理选项是B。二、非选择题(本题包括5小题)17、氨基、溴原子C13H18O2-丁烯醛先加入足量的新制氢氧化铜悬浊液加热煮沸,然后加入过量的硫酸酸化,再滴入溴水(或酸性高锰酸钾溶液)褪色,证明含碳碳双键取代反应;5【解析】
【详解】(1)B含有氨基和溴原子2种官能团,E的分子式为:C13H18O,故答案为:氨基、溴原子;C13H18O;(2)巴豆醛(CH3-CH=CH-CHO)的系统命名为2-丁烯醛,分子中除碳碳双键外还有醛基,不可直接用酸性高锰酸钾或溴水检验,可用银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液将醛基氧化、用硫酸酸化后加酸性高锰酸钾溶液或溴水检验,故答案为:2-丁烯醛;先加入足量的新制氢氧化铜悬浊液加热煮沸,然后加入过量的硫酸酸化,再滴入溴水(或酸性高锰酸钾溶液)褪色,证明含碳碳双键;(3)A到B,氨基邻位C上的H被Br取代,E中的苯环、羰基均能和氢气加成,反应的方程式为:,故答案为:取代反应;;(4)A为,比A少两个碳原子且含苯环的结构有两种情况,第一种情况:含2个侧链,1个为-CH3,另1个为-NH2,位于邻、间、对位置,共3种,第二种情况:侧链只有一个,含C-N,苯环可与C相连,也可与N相连,共2种,综上所述,比A少两个碳原子且含苯环的同分异构体有5种,核磁共振氢谱为3:2:2:2的结构简式为:,故答案为:5;;(5)原料为乙醇,有2个C,产物巴豆醛有4个碳,碳链增长,一定要用到所给信息的反应,可用乙醇催化氧化制备乙醛,乙醛发生信息所列反应得到羟基醛,羟基醛发生醇的消去反应得巴豆醛,流程为:,故答案为:。18、酚羟基C8H7NO4浓硫酸、浓硝酸、加热相同:++HCl2+H2【解析】
根据流程图,A在浓硫酸、浓硝酸、加热条件下发生取代反应生成B,B的结构简式为,B和发生取代反应生成C(),C和磷酸在加热条件下发生取代生成D,D在SOCl2、催化剂、加热条件下转化为E(),E与A发生被取代转化为F,根据E、F的结构简式可判断,A的结构简式为,据此分析答题。【详解】(1)根据流程图中A的结构简式分析,官能团名称是羟基;根据图示C中的每个节点为碳原子,每个碳原子连接4个共价键,不足键由氢原子补齐,则分子式为C8H7NO4;(2)A到B为硝化反应,根据分析,B的结构简式为,A到B的反应条件是浓硫酸、浓硝酸、加热;(3)根据分析,B和发生取代反应生成C(),C和磷酸在加热条件下发生取代生成D,则B到C、D到E的反应类型相同;E与A发生被取代转化为F,A的结构简式为,化学方程式为:++HCl;(4)C的结构简式为,H是C的同分异构体,①硝基直接连在苯环上,②核磁共振氢谱峰面积之比为2:2:2:1,说明分子结构中含有4中不同环境的氢原子,且氢原子的个数比为2:2:2:1,③遇FeCl3溶液显紫色,说明结构中含有酚羟基,根据不饱和度可知,还存在CH=CH2,满足下列条件的同分异构体结构简式为、,共有有2种;(5)与氢气在催化剂作用下发生加成反应生成,在SOCl2、催化剂、加热条件下转化为,则合成路线为:+H2。19、排尽装置中的空气吸收水蒸气,防止水蒸气在C中冷凝后与NO2反应产生NO出现红棕色气体热打开K1、K2持续通入一段时间的N2和O20.5molC中圆底烧瓶在实验前后增加的质量往剩余溶液中加入过量HCl溶液,过滤、洗涤、干燥、称量【解析】
实验开始前要先打开A部分的活塞K1,持续通一段时间的氮气再关闭K1,排尽装置中的空气,滴入浓硝酸反应生成二氧化氮和一氧化氮气体,干燥后通过装置C,在低于0℃时几乎只有无色的N2O4液体或晶体存在,A中的反应停止后,打开D中的活塞K2,并通入氧气,若反应确有NO产生,则D中出现红棕色气体,说明有一氧化氮气体生成,剩余气体用氢氧化钠溶液吸收;(1)通入氮气是排除装置中的空气,避免生成的一氧化氮气体被氧化为二氧化氮;(2)B装置是利用浓硫酸的吸水性吸收气体中的水蒸气避免在C中冷却后水和二氧化氮反应生成一氧化氮;(3)一氧化氮和氧气反应生成红棕色气体二氧化氮气体;温度高反应速率快;(4)由于装置中有残留的气体,所以要打开K1、K2持续通入一段时间的N2和O2,以把气体完全排尽;(5)①硝酸的总的物质的量是0.54mol,剩余硝酸是0.04mol,所以参加反应的硝酸是0.54mol-0.04mol=0.5mol;②要计算铜质量分数,还需要计算出生成的N2O4的质量,所以还需要测量C中烧烧瓶在实验前后增加的质量;(6)铜银合金和硝酸全部反应生成铜盐和银盐,利用A装置中银离子和氯离子形成的氯化银沉淀称量,计算得到合金中铜的质量分数。【详解】(1)通入氮气是排除装置中的空气,避免生成的一氧化氮气体被氧化为二氧化氮;(2)B装置是利用浓硫酸的吸水性吸收气体中的水蒸气避免在C中冷却后水和二氧化氮反应生成一氧化氮;(3)A中的反应停止后,打开D中的活塞K2再通入氧气,若反应中确有NO产生,一氧化氮和氧气反应生成红棕色气体二氧化氮气体,通入氧气温度越高反应速率越快,因此要通入热的氧气;(4)由于装置中有残留的气体,所以在A中反应完成和D中出现现象后还须进行的操作是:打开K1、K2持续通入一段时间的N2和O2,以把气体完全排尽;(5)①硝酸的总的物质的量是0.54mol,剩余硝酸是0.04mol,所以参加反应的硝酸是0.54mol-0.04mol=0.50mol;②要计算铜质量分数,还需要计算出生成的N2O4的质量.所以还需要测量C中烧烧瓶在实验前后增加的质量;(6)铜银合金和硝酸全部反应生成铜盐和银盐,利用A装置中银离子和氯离子形成的氯化银沉淀称量,计算得到合金中铜的质量分数,在反应后的混合溶液中A中加入过量的NaCl溶液,过滤后,将沉淀洗涤、干燥,最后称取所得的AgCl沉淀的质量,再进行计算。20、直形冷凝管(或冷凝管)除去Cl2中混有的HCl杂质FCB将装置内的氯气排入D内吸收以免污染空气,并将B中残留的S2Cl2排入E中收集滴入浓盐酸的速率(或B中通入氯气的量)S2Cl2遇水会分解放热,放出腐蚀性烟气ac×100%或%或%或%【解析】
(1)实验室可利用硫与少量氯气在110~140℃反应制得S2Cl2粗品,氯气过量则会生成SCl2,利用装置A制备氯气,氯气中含氯化氢气体和水蒸气,通过装置F除去氯化氢,通过装置C除去水蒸气,通过装置B和硫磺反应在110~140℃反应制得S2Cl2粗品,通过装置E冷凝得到二氯化二硫(S2Cl2),连接装置D是防止空气中水蒸气进入;(2)S2Cl2受热或遇水分解放热,放出腐蚀性烟气;(3)S2Cl2遇水会生成SO2、HCl两种气体,某同学设计了如下实验方案来测定该混合气体中SO2的体积分数,混合气体通过溶液W溶液吸收二氧化硫气体得到溶液中加入加入过量氢氧化钡溶液反应得到硫酸钡沉淀,过滤洗涤干燥称量得到硫酸钡沉淀质量mg,元素守恒计算二氧化硫体积分数。【详解】(1)实验室可利用硫与少量氯气在110~140℃反应制得S2Cl2粗品,氯气过量则会生成SCl2,利用装置A制备氯气,氯气中含氯化氢气体和水蒸气,通过装置F除去氯化氢,通过装置C除去水蒸气,通过装置B和硫磺反应在110~140℃反应制得S2Cl2粗品,通过装置E冷凝得到二氯化二硫(S2Cl2),连接装置D是防止空气中水蒸气进入;①仪器m的名称为直形冷凝管(或冷凝管),装置F中试剂的作用是:除去Cl2中混有的HCl杂质;②利用装置A制备氯气,氯气中含氯化氢气体和水蒸气,通过装置F除去氯化氢,通过装置C除去水蒸气,通过装置B和硫磺反应在110~140℃反应制得S2Cl2粗品,通过装置E冷凝得到二氯化二硫(S2Cl2),连接装置D是防止空气中水蒸气进入,依据上述分析可知装置连接顺序为:A→F→C→B→E→D;③实验前打开K1,通入一段时间的氮气排尽装置内空气。实验结束停止加热后,再通入一段时间的氮气,其目的是:将装置内的氯气排入D内吸收以免污染空气;并将B中残留的S2Cl2排入E中收集;④反应生成S2Cl2中因氯气过量则会有少量生成SCl2,温度过高S2Cl2会分解,为了提高S2Cl2的纯度,实验的关键是控制好温度和滴入浓盐酸的速率或B中通入氯气的量;(2)少量S2Cl2泄漏时应喷水雾减慢其挥发(或扩散),并产生酸性悬独液,但不要对泄漏物或泄漏点直接喷水,其原因是:防止S2Cl2遇水分解放热,放出腐蚀性烟气;(3)S2Cl2遇水会生成SO2、HCl两种气体,某同学设计了如下实验方案来测定该混合气体中SO2的体积分数,混合气体通过溶液W溶液吸收二氧化硫气体得到溶液中加入加入过量氢氧化钡溶液反应得到硫酸钡沉淀,过滤洗涤干燥称量得到硫酸钡沉淀质量mg,元素守恒计算二氧化硫体积分数;①W溶液是吸收氧化二氧化硫的溶液,可以是a.H2O2溶液,c.氯水,但不能是b.KMnO4溶液(硫酸酸化),因为高锰酸钾溶液能氧化氯化氢生成氯气,故答案为:ac;②过程分析可知生成沉淀为硫酸钡沉淀,硫元素守恒得到二氧化硫物质的量n(SO2)=n(BaSO4)==mol,该混合气体中二氧化硫的体积分数为气体物质的量分数,二氧化硫体积分数=。【点睛】考查性质实验方案设计,侧重考查学生知识综合应用、根据实验目的及物质的性质进行排列顺、数据处理能力,综合性
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