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文档简介
河北省唐山一中等五校重点中学2024年高考化学考前最后一卷预测卷注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、复旦大学王永刚的研究团队制得一种柔性水系锌电池,该可充电电池以锌盐溶液作为电解液,其原理如图所示。下列说法不正确的是A.放电时,N极发生还原反应B.充电时,Zn2+向M极移动C.放电时,每生成1molPTO-Zn2+,M极溶解Zn的质量为260gD.充电时,N极的电极反应式为2PTO+8e-+4Zn2+=PTO-Zn2+2、下列说法正确的是A.CH3C(CH2CH3)2CH(CH3)CH3的名称为3,4-二甲基-3-乙基戊烷B.可用新制Cu(OH)2悬溶液鉴别甲醛、甲酸、葡萄糖、乙酸、氨水和乙醇C.高级脂肪酸乙酯在碱性条件下的水解反应属于皂化反应D.向淀粉溶液中加稀硫酸溶液,加热后滴入几滴碘水,溶液变蓝色,说明淀粉没有发生水解3、35Cl和37Cl-具有A.相同电子数 B.相同核电荷数 C.相同中子数 D.相同质量数4、工业上可用软锰矿(主要成分是MnO2)和黄铁矿(主要成分是FeS2)为主要原料制备高性能磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工艺流程如下:已知:净化工序的目的是除去溶液中的Ca2+、Cu2+等杂质(CaF2难溶)。下列说法不正确的是A.研磨矿石、适当升高温度均可提高溶浸工序中原料的浸出率B.除铁工序中,在加入石灰调节溶液的pH前,加入适量的软锰矿,发生的反应为MnO2+2Fe2++4H+==2Fe3++Mn2++2H2OC.副产品A的化学式(NH4)2SD.从沉锰工序中得到纯净MnCO3的操作方法是过滤、洗涤、干燥5、短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,它们的原子最外层电子数为互不相等的奇数。X与Y位于不同周期,X与W的最高化合价之和为8,元素Z的单质是目前使用量最大的主族金属元素单质。下列说法中正确的是A.化合物YX4W溶于水后,得到的溶液呈碱性B.化合物YW3为共价化合物,电子式为C.Y、Z形成的一种化合物强度高,热膨胀系数小,是良好的耐热冲击材料D.原子半径大小:W>Z>Y>X6、下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关的是()A.抗氧化剂 B.调味剂C.着色剂 D.增稠剂7、如图是N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在反应过程中的反应速率v与时间(t)的关系曲线,下列说法错误的是()A.t1时,正方向速率大于逆反应速率B.t2时,反应体系中NH3的浓度达到最大值C.t2﹣t3时间段,正反应速率等于逆反应速率D.t2﹣t3时间段,各物质的浓度相等且不再发生变化8、硒(Se)与S同主族,下列能用于比较两者非金属性强弱的是()A.氧化性:SeO2>SO2 B.热稳定性:H2S>H2SeC.熔沸点:H2S<H2Se D.酸性:H2SO3>H2SeO39、常温下,向1L0.1mol/LNH4Cl溶液中,不断加入固体NaOH后,NH4+与NH3·H2O的变化趋势如图所示(不考虑体积变化和氨的挥发,且始终维持常温),下列说法不正确的是()A.当n(NaOH)=0.1mol时,溶液中存在NH3·H2OB.a=0.05C.在M点时,n(OH-)-n(H+)=(a-0.05)molD.当n(NaOH)=0.1mol时,c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-)10、雌黄(As2S3)在我国古代常用作书写涂改修正胶。浓硝酸氧化雌黄可制得硫黄,并生成砷酸和一种红棕色气体,利用此反应原理设计为某原电池。下列有关叙述正确的是A.砷酸的分子式为H2AsO4B.红棕色气体在该原电池的负极区生成并逸出C.该反应的氧化剂和还原剂物质的量之比为12:1D.该反应中每析出4.8g硫黄,则转移0.5mol电子11、25°C时,用浓度为0.1000mol/L的NaOH溶液滴定体积均是20mL、浓度均为0.1000mol/L的三种酸HX、HY、HZ,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是()A.酸性强弱顺序是HX>HY>HZB.加入10mLNaOH溶液时,HY溶液中c(Na+)>c(Y-)C.pH=2的HZ溶液加水稀释10倍,pH为3D.加入20mLNaOH溶液时,只有HY溶液达到滴定终点12、室温下,某二元碱X(OH)2水溶液中相关组分的物质的量分数随溶液pH变化的曲线如图所示,下列说法错误的是A.Kb2的数量级为10-8B.X(OH)NO3水溶液显碱性C.等物质的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中c(X2+)>c[X(OH)+]D.在X(OH)NO3水溶液中,c[X(OH)2]+c(OH-)=c(X2+)+c(H+)13、NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是A.100g46%的乙醇溶液中,含H-O键的数目为7NAB.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个H+C.0.1molFe在足量氧气中燃烧,转移电子数为0.3NAD.1L0.1mol·L-1的NH4Cl溶液中含有NH4+数目为0.1NA14、如图是我国学者研发的高效过氧化氢一尿素电池的原理装置:装置工作时,下列说法错误的是A.Ni-Co/Ni极上的电势比Pd/CFC极上的低B.向正极迁移的主要是K+,产物M为K2SO4C.Pd/CFC极上发生反应:D.负极反应为15、依据Cd(Hg)+Hg2SO4=3Hg+Cd2++SO42-反应原理,设计出韦斯顿标准电池,其简易装置如图。下列有关该电池的说法正确的是()A.电池工作时Cd2+向电极B移动B.电极A上发生反应Hg2SO4+2e-=2Hg+SO42-C.电极B上发生反应Cd(Hg)-4e-=Hg2++Cd2+D.反应中每生成amolHg转移3amol电子16、BMO(Bi2MoO6)是一种高效光催化剂,可用于光催化降解苯酚,原理如图所示,下列说法不正确的是A.该过程的总反应:C6H6O+7O26CO2+3H2OB.该过程中BMO表现较强还原性C.降解产物的分子中只含有极性分子D.①和②中被降解的苯酚的物质的量之比为3:1二、非选择题(本题包括5小题)17、有机化合物P是合成抗肿瘤药物的中间体,其合成路线如下:已知:RClRCOOH(1)H的官能团名称___________。写出E的结构简式___________。(2)B→C中①的化学方程式___________。(3)检验F中官能团的试剂及现象_________。(4)D的同分异构体有多种,其中满足以下条件的有________种。①1molD能与足量NaHCO3反应放出2molCO2②核磁共振氢谱显示有四组峰(5)H→J的反应类型___________。(6)已知:K经过多步反应最终得到产物P:①K→L的化学方程式___________。②写出M的结构简式___________。18、某研究小组拟合成医药中间体X和Y。已知:①;②;③请回答:(1)下列说法正确的是___。A.化合物A不能使酸性KMnO4溶液褪色B.化合物C能发生加成、取代、消去反应C.化合物D能与稀盐酸发生反应D.X的分子式是C15H18N2O5(2)化合物B的结构简式是___。(3)写出D+F→G的化学方程式___。(4)写出化合物A(C8H7NO4)同时符合下列条件的同分异构体的结构简式___。①分子是苯的二取代物,1H﹣NHR谱表明分子中有4种化学环境不同的氢原子②分子中存在硝基和结构(5)设计E→Y()的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)___。19、对甲基苯胺可用对硝基甲苯作原料在一定条件制得。主要反应及装置如下:主要反应物和产物的物理性质见下表:实验步骤如下:①向三颈烧瓶中加入50mL稀盐酸、10.7mL(13.7g)对硝基甲苯和适量铁粉,维持瓶内温度在80℃左右,同时搅拌回流、使其充分反应;②调节pH=7~8,再逐滴加入30mL苯充分混合;③抽滤得到固体,将滤液静置、分液得液体M;④向M中滴加盐酸,振荡、静置、分液,向下层液体中加入NaOH溶液,充分振荡、静置;⑤抽滤得固体,将其洗涤、干燥得6.1g产品。回答下列问题:(1)主要反应装置如上图,a处缺少的装置是____(填仪器名称),实验步骤③和④的分液操作中使用到下列仪器中的_____(填标号)。a.烧杯b.漏斗c.玻璃棒d.铁架台(2)步骤②中用5%的碳酸钠溶液调pH=7~8的目的之一是使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀,另一个目的是____。(3)步骤③中液体M是分液时的____层(填“上”或“下”)液体,加入盐酸的作用是____。(4)步骤④中加入氢氧化钠溶液后发生反应的离子方程式有____。(5)步骤⑤中,以下洗涤剂中最合适的是____(填标号)。a.乙醇b.蒸馏水c.HCl溶液d.NaOH溶液(6)本实验的产率是_____%。(计算结果保留一位小数)20、乳酸亚铁晶体[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O(M=288)是一种很好的食品铁强化剂,易溶于水,吸收效果比无机铁好,可由乳酸CH3CH(OH)COOH与FeCO3反应制得:I.制备碳酸亚铁(1)仪器C的名称是_____。(2)利用如图所示装置进行实验。首先关闭活塞2,打开活塞1、3,目的是____;关闭活塞1,反应一段时间后,关闭活塞____,打开活塞______,观察到B中溶液进入到C中,C中产生沉淀和气体,写出制备FeCO3的离子方程式____。(3)装置D的作用是____。Ⅱ.乳酸亚铁晶体的制备及纯度测定将制得的FeCO3加入到乳酸溶液中,加入少量铁粉,在75℃下搅拌使之充分反应。然后再加入适量乳酸,从所得溶液中获得乳酸亚铁晶体。(4)加入少量铁粉的作用是_____。(5)若用KMnO4滴定法测定样品中Fe2+的量进而计算纯度时,发现结果总是大于100%,其主要原因是_________。(6)经查阅文献后,改用Ce(SO4)2标准溶液进行滴定。反应中Ce4+离子的还原产物为Ce3+。测定时,先称取5.760g样品,溶解后进行必要处理,用容量瓶配制成250mL溶液,每次取25.00mL,用0.1000mol·L-1Ce(SO4)2标准溶液滴定至终点,记录数据如下表所示。则产品中乳酸亚铁晶体的纯度为___%(保留小数点后两位)。21、过渡元素有特殊性能常用于合金冶炼,p区元素用于农药医药、颜料和光电池等工业。(l)量子力学把电子在原子核外的一种空间运动状态称为一个原子轨道,电子除空间运动状态外,还有一种运动状态叫作_______(2)基态亚铜离子中电子占据的原子轨道数目为____。(3)Cr3+可以与CN-形成配离子,其中Cr3+以d2sp3方式杂化,杂化轨道全部用来与CN-形成配位键,则Cr3+的配位数为______,1mol该配离子中含有_______molσ键。(4)单晶硅可由二氧化硅制得,二氧化硅晶体结构如图所示,在二氧化硅晶体中,Si、O原子所连接的最小环为____元环,则每个O原子连接________个最小环。(5)与砷同周期的p区元素中第一电离能大于砷的元素有________(填元素符号);请根据物质结构的知识比较酸性强弱亚砷酸(H3AsO3,三元酸)____HNO3(填>,=,<)。(6)Zn与S形成晶胞结构如图所示,晶体密度为pg/cm3,则晶胞中距离最近的Zn、S之间的核间距离是____pm。(NA表示阿伏加德罗常数,用含p、NA等的代数式表示)
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
放电时,金属Zn发生失电子的氧化反应生成Zn2+,即M电极为负极,则N电极为正极,电极反应式为2PTO+8e-+4Zn2+═PTO-Zn2+;充电时,外加电源的正极连接原电池的正极N,外加电源的负极连接原电池的负极。【详解】A.该原电池中,放电时M电极为负极,N电极为正极,正极得电子发生还原反应,故A正确;
B.充电时,原电池的负极M连接外加电源的负极作阴极,电解质中阳离子Zn2+移向阴极M,故B正确;
C.放电时,正极反应式为2PTO+8e-+4Zn2+═PTO-Zn2+,负极反应式为Zn-2e-=Zn2+,电子守恒有4Zn~PTO-Zn2+,所以每生成1molPTO-Zn2+,M极溶解Zn的质量=65g/mol×4mol=260g,故C正确;
D.充电时,原电池的正极N连接外加电源的正极作阳极,发生失电子的氧化反应,电极反应式为PTO-Zn2+-8e-=2PTO+4Zn2+,故D错误;
故选:D。2、B【解析】
A.CH3C(CH2CH3)2CH(CH3)CH3的名称为2,3-二甲基-3-乙基戊烷,A错误B.甲醛中加入氢氧化铜悬浊液,加热后生成砖红色沉淀;甲酸中加入少量氢氧化铜悬浊液,溶解得蓝色溶液,加入过量时,加热,又生成砖红色沉淀;葡萄糖中加入氢氧化铜悬浊液,溶液呈绛蓝色;乙酸中加入氢氧化铜悬浊液,溶解得蓝色溶液,再加过量时,加热,无沉淀产生;氨水中加入氢氧化铜悬浊液,溶解得深蓝色溶液;乙醇中加入氢氧化铜悬浊液,无现象,B正确;C.皂化反应必须是高级脂肪酸甘油酯在碱性条件下的水解反应,C错误;D.溶液变蓝色,可能是淀粉没有发生水解,也可能是淀粉部分水解,D错误。故选B。【点睛】葡萄糖溶液中加入氢氧化铜悬浊液,生成绛蓝色的葡萄糖铜溶液;再给溶液加热,溶液的绛蓝色消失,同时生成砖红色的氧化亚铜沉淀。3、B【解析】
35Cl和37Cl-具有相同的质子数,而核电荷数等于质子数,故具有相同的核电荷数,故选:B。【点睛】在原子中,质子数=电子数=核电荷数,但质子数不一定等于中子数,所以中子数与电子数、核电荷数是不一定相等的。4、C【解析】
由流程可知软锰矿(主要成分MnO2)和黄铁矿加入硫酸酸浸过滤得到浸出液调节溶液pH,FeS2和稀硫酸反应生成Fe2+,然后过滤得到滤渣是MnO2,向滤液中加入软锰矿发生的离子反应方程式为:2Fe2++15MnO2+28H+=2Fe3++14H2O+15Mn2++4SO42,过滤,滤液中主要含有Cu2+、Ca2+等杂质,加入硫化铵和氟化铵,生成CuS、CaF沉淀除去,在滤液中加入碳酸氢铵和氨水沉锰,生成MnCO3沉淀,过滤得到的滤渣中主要含有MnCO3,通过洗涤、烘干得到MnCO3晶体。【详解】A.提高浸取率的措施可以是搅拌、适当升高温度、研磨矿石、适当增大酸的浓度等,故A正确;B.主要成分是FeS2的黄铁矿在酸浸过程中产生亚铁离子,因此流程第二步除铁环节的铁应该转化铁离子才能更好除去,所以需要加入氧化剂软锰矿使残余的Fe2+转化为Fe3+,离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O,再加入石灰调节pH值使Fe3+完全沉淀,故B正确;C.得到的滤液中还有大量的铵根离子和硫酸根离子没有反应,因此可以制的副产品为:(NH4)2SO4,故C错误;D.从沉锰工序中得到纯净MnCO3,只需将沉淀析出的MnCO3过滤、洗涤、干燥即可,故D正确;故选C。5、C【解析】
短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,它们的原子最外层电子数为互不相等的奇数,说明最外层电子数依次为1、3、5、7,元素Z的单质是目前使用量最大的主族金属元素单质,则Z为Al元素、Y为N元素、W为Cl元素;。X与Y位于不同周期,则X为H元素。【详解】A项、X为H、Y为N元素、W为Cl元素,元素化合物YX4W为NH4Cl,NH4Cl溶液中NH4+水解使溶液呈酸性,故A错误;B项、Y为N元素、W为Cl元素,化合物NCl3为共价化合物,电子式为,故B错误;C项、Y为N元素、Z为Al元素,AlN为原子晶体,原子晶体具有强度高、热膨胀系数小、耐热冲击的特征,故C正确;D项、在周期表中,同一周期从左到右,原子半径逐渐减小,同一主族的元素的原子半径从上到下依次增大,H原子半径最小,故原子半径从大到小的顺序为Al>Cl>H,D错误。故选C。【点睛】本题考查元素周期律的应用,元素的推断为解答本题的关键,注意最外层电子数为1、3、5、7来推断元素为解答的难点。6、A【解析】
A.抗氧化剂减少食品与氧气的接触,延缓氧化的反应速率,故A正确;B.调味剂是为了增加食品的味道,与速率无关,故B错误;C.着色剂是为了给食品添加某种颜色,与速率无关,故C错误;D.增稠剂是改变物质的浓度,与速率无关,故D错误。故选:A。7、D【解析】
A.t1时反应没有达到平衡状态,正方向速率大于逆反应速率,A正确;B.t2时反应达到平衡状态,反应体系中NH3的浓度达到最大值,B正确;C.t2﹣t3时间段反应达到平衡状态,正反应速率等于逆反应速率,C正确;D.t2﹣t3时间段,各物质的浓度不再发生变化,但不一定相等,D错误。答案选D。8、B【解析】
A.不能利用氧化物的氧化性比较非金属性强弱,故A错误;B.热稳定性:H2S>H2Se,可知非金属性S>Se,故B正确;C.不能利用熔沸点比较非金属性强弱,故C错误;D.酸性:H2SO3>H2SeO3,不是最高价含氧酸,则不能比较非金属性强弱,故D错误;故答案为B。【点睛】考查同种元素性质的变化规律及非金属性比较,侧重非金属性比较的考查,注意规律性知识的总结及应用,硒(Se)与S同主族,同主族从上到下,非金属性减弱,可利用气态氢化物的稳定性、最高价含氧酸的酸性等比较非金属性。9、B【解析】
A、当n(NaOH)=0.1mol,与NH4Cl恰好完全反应,NaOH+NH4Cl=NaCl+NH3·H2O,溶液中存在NH3·H2O,故A说法正确;B、当a=0.05mol时,溶液中的溶质为0.05molNH4Cl和0.05molNH3·H2O,而NH4+的水解程度小于NH3·H2O的电离,c(NH4+)≠c(NH3·H2O),与题意不符,故B说法错误;C、在M点时,n(Na+)=amol,n(Cl-)=0.1mol,n(NH4+)=0.05mol,根据电荷守恒,n(NH4+)+n(Na+)+n(H+)=n(OH-)+n(Cl-),则n(OH-)-n(H+)=n(NH4+)+n(Na+)-n(Cl-)=0.05+n(Na+)-n(Cl-)=(a-0.05)mol,故C说法正确;D、加入0.1molNaOH后,刚好生成0.1molNaCl和NH3·H2O,则c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-),故D说法正确;答案选B。10、D【解析】
A、砷最高价为+5,砷酸的分子式为H3AsO4,故A错误;B、红棕色气体是硝酸发生还原反应生成的NO2,原电池正极发生还原反应,所以NO2在正极生成并逸出,故B错误;C、As2S3被氧化为砷酸和硫单质,As2S3化合价共升高10,硝酸被还原为NO2,氮元素化合价降低1,氧化剂和还原剂物质的量之比为10:1,故C错误;D、As2S3被氧化为砷酸和硫单质,1molAs2S3失10mol电子,生成2mol砷酸和3mol硫单质,所以生成0.15mol硫黄,转移0.5mol电子,故D正确。11、C【解析】
0.1000mol/L的HZ,pH=1,c(H+)=0.1000mol/L,则c(HZ)=c(H+),则HZ为一元强酸,HX和HY的pH都大于1,则HX和HY都是一元弱酸,同浓度的三种酸酸性强弱关系为:HX<HY<HZ,据此分析解答。【详解】A.由分析可知,三种酸酸性强弱顺序是HX<HY<HZ,A错误;B.加入10mLNaOH溶液时,HY有一半被中和,此时溶质为等物质的量的HY和NaY,溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(Y-)+c(OH-),由图可知,此时溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),所以,溶液c(Na+)<c(Y-),B错误;C.HZ是强酸,加水稀释10倍,即101倍pH增大1,即pH=2的HZ溶液加水稀释10倍,pH为3,C正确;D.加入20mLNaOH溶液时,三种溶液pH均发生突变,说明三种溶液均达到滴定终点,D错误。答案选C。【点睛】C.pH=a的强酸稀释10n倍,稀释后溶液pH=a+n(pH<7);pH=a的弱酸稀释10n倍,稀释后溶液pH<a+n(pH<7);pH=a的强碱稀释10n倍,稀释后溶液pH=a-n(pH>7);pH=a的弱碱稀释10n倍,稀释后溶液pH>a-n(pH>7)12、C【解析】
本题是一道图形比较熟悉的题目,不过题目将一般使用的二元酸变为了二元碱,所以在分析图示时要随时注意考查的是多元碱的分步电离。【详解】A.选取图中左侧的交点数据,此时,pH=6.2,c[X(OH)+]=c(X2+),所以Kb2=,选项A正确;B.X(OH)NO3水溶液中X的主要存在形式为X(OH)+,由图示X(OH)+占主导位置时,pH为7到8之间,溶液显碱性,选项B正确;C.等物质的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中c(X2+)和c[X(OH)+]近似相等,根据图示此时溶液的pH约为6,所以溶液显酸性X2+的水解占主导,所以此时c(X2+)<c[X(OH)+],选项C错误;D.在X(OH)NO3水溶液中,有电荷守恒:c(NO3-)+c(OH-)=2c(X2+)+c(H+)+c[X(OH)]+,物料守恒:c(NO3-)=c(X2+)+c[X(OH)2]+c[X(OH)]+,将物料守恒带入电荷守恒,将硝酸根离子的浓度消去,得到该溶液的质子守恒式为:c[X(OH)2]+c(OH-)=c(X2+)+c(H+),选项D正确;答案选C。13、A【解析】
A.100g46%的乙醇溶液有46g(1mol)CH3CH2OH和54g(3mol)H2O,每分子乙醇中含有1个O-H键,则1molCH3CH2OH含H-O键的数目为NA,每分子水中含有2个O-H键,则3molH2O含H-O键的数目为6NA,合计含H-O键的数目为7NA,A正确;B.pH=1,则c(H+)=0.1mol/L,但溶液的体积不知道,无法求氢离子的个数,B错误;C.0.1molFe在足量氧气中燃烧得到Fe3O4,铁元素由0价变为+价,因而转移电子数为0.1mol×NA≈0.27NA,C错误;D.铵根水解方程式为NH4++H2O⇌NH3·H2O+H+,若氯化铵中铵根不水解,则易算出溶液中含有NH4+数目为0.1NA,但铵根部分水解,数目减少,因而实际溶液中含有NH4+数目小于0.1NA,D错误。故答案选A。【点睛】对于部分溶液中的某些离子或原子团会发生水解:如Al2(SO4)3中的Al3+、Na2CO3中的CO32-,例如1L0.5mol/LNa2CO3溶液中含有的CO32-数目为0.5NA,该说法是错误的,注意要考虑CO32-在水中的发生水解的情况。14、C【解析】
由电池工作原理图可得,氮元素化合价由-3价变为0价,化合价升高,失电子,发生氧化反应,则Ni-Co/Ni极为负极,Pd/CFC为正极,正极得电子,发生还原反应。【详解】A.电子从低电势(负极)流向高电势(正极),Ni-Co/Ni极是原电池负极,电势较低,故A正确;B.该电池使用阳离子交换膜,只允许阳离子通过,原电池中,阳离子向正极迁移,则向正极迁移的主要是K+,产生M为K2SO4,故B正确;C.Pd/CFC极上发生反应:,故C错误;D.根据分析,Ni-Co/Ni极为负极,结合图示负极的物质转化关系可得,氮元素化合价由-3价变为0价,化合价升高,失电子,发生氧化反应,负极反应为:,故D正确;答案选C。15、B【解析】
根据电池反应方程式可知:在反应中Cd(Hg)极作负极,Cd失去电子,发生氧化反应产生Cd2+,Hg作溶剂,不参加反应,另一极Hg为正极,Cd2+向负电荷较多的电极A移动,A错误、B正确;根据总反应方程式可知物质B电极上的Hg不参加反应,C错误;根据方程式可知每生成3molHg,转移2mole-,则生成amolHg转移mol的电子,D错误;故合理选项是B。16、C【解析】
A.根据图知,反应物是C6H6O和氧气、生成物是二氧化碳和水,所以该过程的总反应为C6H6O+7O26CO2+3H2O,故A正确,但不符合题意;B.该反应中BMO失电子发生氧化反应,作还原剂,体现较强的还原性,故B正确,但不符合题意;C.二氧化碳是非极性分子,水是极性分子,故C错误,符合题意;D.根据转移电子守恒判断消耗苯酚的物质的量之比,过氧根离子生成氧离子得到3个电子、BMO+得1个电子,根据转移电子守恒知,①和②中被降解的苯酚的物质的量之比为3:1,故D正确,但不符合题意;故选:C。二、非选择题(本题包括5小题)17、醚键、硝基(C2H5OOC)2C=CHOC2H5ClCH2COOH+NaCN→CNCH2COOH+NaClFeCl3溶液,显紫色3还原反应+C2H5OH【解析】
A和Cl2反应生成B,B中只有1个Cl,所以应该是取代反应,B发生了给出的已知中的反应,所以C中有羧基,C有4个氧原子,而且C的不饱和度为2,再根据D的结构简式,可知C为丙二酸,B为ClCH2COOH,A为CH3COOH。根据K和J的结构简式可知E的结构简式为(C2H5OOC)2C=CH(OC2H5),根据G的结构简式可知F为苯酚。【详解】(1)根据H的结构简式,H的官能团名称为醚键和硝基。E的结构简式为(C2H5OOC)2C=CH(OC2H5)。(2)B→C中①的化学方程式为ClCH2COOH+NaCNNCCH2COOH+NaCl。(3)F为苯酚,苯酚遇FeCl3溶液显紫色,或和浓溴水反应生成三溴苯酚白色沉淀。(4)D的同分异构体有多种,1molD能与足量NaHCO3反应放出2molCO2,说明1个D分子中有2个羧基。核磁共振氢谱显示有四组峰,说明D分子有比较高的对称性。符合要求的有HOOCCH2CH2CH2CH2CH2COOH、HOOCCH(CH3)CH2CH(CH3)COOH和,共3种。(5)H→J是H中的硝基变成了氨基,是还原反应。(6)①根据已知,K→L发生了苯环上的一个氢原子和酯基上的乙氧基断裂结合成乙醇,苯环上的碳原子和断裂乙氧基的碳原子结合成新的碳碳单键的反应,再结合P的结构可知,苯环上断裂的氢原子是和氮原子处于邻位、和甲氧基处于对位的氢原子,所以K→L的化学方程式为:+C2H5OH。②得到的L继续发生给出的已知的反应,生成Q(),Q在NaOH溶液中发生水解,Cl被羟基代替,同时羧基和NaOH发生中和反应生成钠盐,故M的结构简式为。18、CD+CH3OOCCHBrCH2CH2COOCH3→+HBr、、、CH3OOCCH2CH2CH2COOCH3HOOCCH2CH2CH2COOHClOCCH2CH2CH2COCl【解析】
由、A的分子式,纵观整个过程,结合X的结构,可知发生甲基邻位硝化反应生成A为,对比各物质的分子,结合反应条件与给予的反应信息,可知A中羧基上羟基被氯原子取代生成B,B中甲基上H原子被溴原子取代生成C,C中氯原子、溴原子被﹣NH﹣取代生成D,故B为、C为、D为;由X的结构,逆推可知G为,结合F、E的分子式,可推知F为CH3OOCCHBrCH2CH2COOCH3、E为CH3OOCCH2CH2CH2COOCH3,据此分析解答。【详解】(1)A.化合物A为,苯环连接甲基,能使酸性KMnO4溶液褪色,故A正确;B.化合物C为,苯环能与氢气发生加成反应,卤素原子能发生取代反应,不能发生消去反应,故B错误;C.化合物D,含有酰胺键,能与稀盐酸发生反应,故C正确;D.由结构可知,X的分子式是C15H18N2O5,故D正确,故答案为:CD;(2)由分析可知,化合物B的结构简式是:,故答案为:;(3)D+F→G的化学方程式:+CH3OOCCHBrCH2CH2COOCH3→+HBr,故答案为:+CH3OOCCHBrCH2CH2COOCH3→+HBr;(4)化合物A(C8H7NO4)的同分异构体同时符合下列条件:①分子是苯的二取代物,1H﹣NHR谱表明分子中有4种化学环境不同的氢原子,存在对称结构;②分子中存在硝基和结构,2个取代基可能结构为:﹣NO2与﹣CH2OOCH、﹣NO2与﹣CH2COOH、﹣COOH与﹣CH2NO2、﹣OOCH与﹣CH2NO2,同分异构体可能结构简式为:、、、,故答案为:、、、;(5)由信息①可知,由ClOCCH2CH2CH2COCl与氨气反应生成,由A→B的转化,由HOOCCH2CH2CH2COOH与SOCl2反应得到ClOCCH2CH2CH2COCl,CH3OOCCH2CH2CH2COOCH3碱性条件下水解、酸化得到HOOCCH2CH2CH2COOH,合成路线流程图为:CH3OOCCH2CH2CH2COOCH3HOOCCH2CH2CH2COOHClOCCH2CH2CH2COCl,故答案为:CH3OOCCH2CH2CH2COOCH3HOOCCH2CH2CH2COOHClOCCH2CH2CH2COCl。【点睛】能准确根据反应条件推断反应原理是解题关键,常见反应条件与发生的反应原理类型:①在NaOH的水溶液中发生水解反应,可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应;②在NaOH的乙醇溶液中加热,发生卤代烃的消去反应;③在浓H2SO4存在的条件下加热,可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等;④能与溴水或溴的CCl4溶液反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应;⑤能与H2在Ni作用下发生反应,则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应;⑥在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下,发生醇的氧化反应;⑦与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应,则该物质发生的是—CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2,则为醇→醛→羧酸的过程)。19、球形冷凝管ad使对甲基苯胺盐酸盐转化为对甲基苯胺上与对甲基苯胺转化为对甲基苯胺盐酸盐进入水层与对硝基甲苯的分离H++OH-=H2O、+OH-+H2Ob57.0%【解析】
首先向三颈烧瓶中加稀盐酸、对硝基甲苯和适量铁粉加热进行反应,生成对甲基苯胺盐酸盐,调节pH=7~8,沉淀铁离子并使对甲基苯胺盐酸盐转化为对甲基苯胺,加入苯溶解生成的对甲基苯胺和未反应的对硝基甲苯,抽滤静置分液得到有机层,向有机层中加入盐酸使对甲基苯胺转化为对甲基苯胺盐酸盐,生成的对甲基苯胺盐酸盐易溶于水,静置分液得到无机层,向无机层加入NaOH溶液,使对甲基苯胺盐酸盐转化为对甲基苯胺,对甲基苯胺常温下为不溶于水的固体,所以在加入氢氧化钠溶液后会有对甲基苯胺固体析出,抽滤得到固体,洗涤、干燥得到产品。【详解】(1)该反应中反应物沸点较低,加热反应过程中会挥发,需要在a处加装球形冷凝管冷凝回流;分液操作需要烧杯、分液漏斗、铁架台,所以选ad;(2)根据题目所给信息可知,pH值升高会使对甲基苯胺盐酸盐转化为对甲基苯胺,达到分离提纯的目的;(3)根据分析步骤③中液体M为有机层,溶剂为苯,密度比水小,所以在上层;加入盐酸使对甲基苯胺转化为易溶于水的对甲基苯胺盐酸盐,从而实现与对硝基甲苯的分离;(4)下层液体中有未反应的盐酸和生成的对甲基苯胺盐酸盐都与NaOH发生反应,离子方程式为:H++OH-=H2O、+OH-+H2O;(5)洗涤过程是为了洗去对甲基苯胺可能附着的对甲基苯胺盐酸盐、NaCl和NaOH等可溶于水的杂质,为降低对甲基苯胺洗涤过程的溶解损失,最好的洗涤剂应为蒸馏水,所以选b;(6)原料中有13.7g对硝基甲苯,即=0.1mol,所以理论上生成的对甲基苯胺应为0.1mol,实际得到产品6.1g,所以产率为=57.0%。20、三颈烧瓶制备Fe2+,利用产生的氢气排净装置内的空气,防止Fe2+被氧化32Fe2++2HCO3=FeCO3↓+CO2↑+H2O液封,防止空气中的氧气进入到C装置中,将Fe2+氧化防止FeCO3与乳酸反应产生的Fe2+被氧化乳酸(根中的羟基)被酸性高锰酸钾溶液氧化97.50【解析】
(1)根据化学反应实验原理进行分析判断。(2)根据实验用到的仪器装置进行分析解答相关的问题;(3)根据化学反应方程式找出相关物质的关系式进行计算。【详解】(1)由装置图可知仪器C的名称是三颈烧瓶。答案:三颈烧瓶。(2)为顺利达成实验目的,先要使盐酸与铁粉反应制备FeCl2。先关闭活塞2,打开活塞1、3,待加入足量盐酸后,关闭活塞1,反应一段时间后,利用生成的H2使B装置中的气压增大,将B装置中的FeCl2溶液加入到C装置中,具体操作为:关闭活塞3,打开活塞2。C装置中FeCl2和NH4HCO3发生的反应的离子方程式为Fe2++2HCO3=FeCO3↓+CO2↑+H2O。答案:制备Fe2+;利用产生的氢气排净装置内的空气,防止Fe2+被氧化;2;3;Fe2++2HCO3=FeCO3↓+CO2↑+H2O。(3)亚铁离子易被氧化,装置D的作用是液封,防止空气中的氧气进入到C装置中,将Fe2+氧化(4)Fe2+易被氧化为Fe3+,实验目的是制备乳酸亚铁晶体,加入少量铁粉的作用,可以防止FeCO3与乳酸反应产生的Fe2+被氧化。答案:防止FeCO3与乳酸反应产生的Fe2+被氧化。(5)乳酸根中含有羟基,可能被酸性高锰酸钾溶液氧化,导致消耗的高锰酸钾的量变多,而计算中按Fe2+被氧化,故计算所得的乳酸亚铁的质量偏大,产品中乳酸亚铁的纯度大于100%。答案:乳酸根中的羟基被酸性高锰酸钾溶液氧化。(6)3组数据,第二组数据与第一、三组相差太大,应舍去,平均每25.00mL消耗Ce(SO4)2的体积为v=mL=19.50mL,有Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+,25.00mL溶液中含有的Fe2+的物质的量浓度为c(Fe2+)=(19.500.1)/25.00mol/L=0.078mol/L,则250mL溶液中,原产品中含有n(Fe2+)=0.078mol/L0.25L=0.0195mol,则产品中乳酸亚铁晶体的质量分数为=97.50答案:97.50。21、自旋14612126Br、Kr<××1010【解析】
(1)对于一个微观体系,它的状态和由该状态所决定的各种物理性质可用波函数ψ表示,在原子或分子体系等体系中,将ψ称为原子轨道或分子轨道,求解薛定谔方程,ψ由主量子数n,角量子数l,磁量子数m决定,即ψ(n,l,m)为原子轨道,实
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