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文档简介
福建省厦门市第六中学2024年高三第六次模拟考试化学试卷注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4.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(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、下列微粒互为同位素的是A.H2和D2 B.2He和3He C.O2和O3 D.冰和干冰2、下列有关共价键的说法正确的是()A.分子晶体中共价键越强,熔沸点越高B.只含共价键的物质,一定是共价化合物C.两种元素组成的分子中一定只含有极性共价键D.分子晶体中,可能不存在共价键,但一定存在分子间作用力3、下列实验Ⅰ~Ⅳ中,正确的是()A.实验Ⅰ:配制一定物质的量浓度的溶液B.实验Ⅱ:除去Cl2中的HClC.实验Ⅲ:用水吸收NH3D.实验Ⅳ:制备乙酸乙酯4、同温同压下,等质量的SO2气体和SO3气体相比较,下列叙述中正确的是()A.密度比为4:5 B.物质的量之比为4:5C.体积比为1:1 D.原子数之比为3:45、下列有关实验操作的现象和结论均正确的是()选项实验操作现象结论A分别向相同浓度的ZnSO4溶液和溶液中通入足量H2S前者无现象,后者有黑色沉淀生成Ksp(ZnS)<Ksp(CuS)B常温下,分别测等浓度的NaX溶液和Na2CO3溶液的pH前者pH小于后者酸性:HX>H2CO3C将铜粉加入FeCl3溶液中溶液变蓝,有黑色固体出现金属铁比铜活泼D将表面附有黑色的Ag2S银器浸入盛有食盐水的铝质容器中黑色逐渐褪去银器为正极,Ag2S得电子生成单质银A.A B.B C.C D.D6、明矾[KA1(SO4)2·12H2O]是一种复盐,在造纸等方面应用广泛。采用废易拉罐制备明矾的过程如下图所示。下列叙述错误的是()A.合理处理易拉罐有利于环境保护和资源再利用B.从易拉罐中可回收的金属元素有Al、FeC.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+D.上述流程中可用NaHSO4代替NaHCO37、X、Y、Z、Q、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,其原子半径与最外层电子数的关系如下图所示。R原子最外层电子数Q原子最外层电子数的4倍,Q的简单离子核外电子排布与Z2-相同。下列相关叙述不正确的是A.化合物XZB.五种元素中Q的金属性最强C.气态氢化物的稳定性:YD.最高价氧化物对应的水化物酸性:HY8、a、b、c、d四种短周期元素在周期表中分布如图所示,下列说法正确的是()A.若四种元素均为主族元素,则d元素的原子半径最大B.若b最外层电子占据三条轨道,则a的单质可用于冶炼金属C.若a为非金属元素,则c的气态氢化物的水溶液可能呈碱性D.若a最外层有两个未成对电子,则d的单质常温下不可能为气体9、短周期元素A、B、C、D原子序数依次增大。已知元素A元素原子最外层电子数是次外层的2倍;B、C的最外层电子数之比为5:2,D的氧化物是常用的耐火材料;下列叙述正确的是()A.元素A的氢化物都是气体B.简单离子半径:C>D>B元素C.B、C形成的化合物与水反应可以生成一种刺激性气味的气体D.元素B的气态氢化物的水溶液能溶解单质D10、下列说法不正确的是()A.Na2CO3可用于治疗胃酸过多B.蓝绿藻在阳光作用下,可使水分解产生氢气C.CusO4可用于游泳池池水消毒D.SiO2导光能力强,可用于制造光导纤维11、图甲是一种利用微生物将废水中的尿素(CO(NH2)2)转化为环境友好物质的原电池装置示意图甲,利用该电池在图乙装置中的铁上镀铜。下列说法正确的是(
)A.图乙中Fe电极应与图甲中Y相连接B.图甲中H+透过质子交换膜由右向左移动C.图甲中M电极反应式:CO(NH2)2+5H2O-14e−=CO2+2NO2+14H+D.当图甲中N电极消耗0.5molO2时,图乙中阴极增重64g12、诺氟沙星别名氟哌酸,是治疗肠炎痢疾的常用药。其结构简式如右图,下列说法正确的是A.该化合物属于苯的同系物B.分子式为Cl6H16FN3O3C.1mol该化合物中含有6NA个双键D.该化合物能与酸性高锰酸钾、溴水、碳酸氢钠溶液反应13、常温下,相同浓度的两种一元酸HX、HY分别用同一浓度的NaOH标准溶液滴定,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A.HX、HY起始溶液体积相同B.均可用甲基橙作滴定指示剂C.pH相同的两种酸溶液中:D.同浓度KX与HX的混合溶液中,粒子浓度间存在关系式:14、能用离子方程式CO32﹣+2H+=H2O+CO2↑表示的反应是()A.碳酸钠与足量稀硝酸的反应 B.碳酸氢钠与足量盐酸的反应C.碳酸钡与少量稀盐酸的反应 D.碳酸钠与足量稀醋酸的反应15、国际计量大会第26届会议修订了阿伏加德罗常数(NA=6.02214076×1023mol-1),于2019年5月20日正式生效。设NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.40g正丁烷和18g异丁烷的混合物中共价键数目为13NAB.常温下,pH=12的Ba(OH)2溶液中的OH-数目为0.01NAC.电解精炼铜时,阳极质量减小3.2g时,转移的电子数为0.1NAD.0.1molCl2与足量NaOH溶液反应后,溶液中Cl-、ClO-两种粒子数之和为0.2NA16、我国学者研制了一种纳米反应器,用于催化草酸二甲酯(DMO)和氢气反应获得EG。反应过程示意图如下:下列说法不正确的是()。A.Cu纳米颗粒将氢气解离成氢原子B.反应过程中生成了MG和甲醇C.DMO分子中只有碳氧单键发生了断裂D.EG和甲醇不是同系物17、我国科学家在绿色化学领域取得新进展。利用双催化剂Cu和Cu2O,在水溶液中用H原子将CO2高效还原为重要工业原料之一的甲醇,反应机理如下图。下列有关说法不正确的是A.CO2生成甲醇是通过多步还原反应实现的B.催化剂Cu结合氢原子,催化剂Cu2O结合含碳微粒C.该催化过程中只涉及化学键的形成,未涉及化学键的断裂D.有可能通过调控反应条件获得甲醛等有机物18、苯氧乙醇在化妆品、护肤品、疫苗及药品中发挥着防腐剂的功用,其结构为,下列有关说法不正确的是A.苯氧乙醇的分子式为C8H10O2B.苯氧乙醇中的所有碳原子不可能处于同一平面内C.苯氧乙醇既可以发生取代反应和加成反应,也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色D.分子式为C8H8O2,结构中含有苯环且能与饱和NaHCO3溶液反应的物质共有4种(不考虑立体异构)19、下表中各组物质之间不能通过一步反应实现如图转化的是甲乙丙ACH2=CH2CH3CH2ClCH3CH2OHBNH3NOHNO3CAlCl3Al(OH)3Al2O3DCl2HClCuCl2A.A B.B C.C D.D20、短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增加。已知,离子化合物甲是由X、Y、Z、W四种元素组成的,其中,阴阳离子个数比为1∶1,阳离子是一种5核10电子微粒;Q元素原子半径是短周期主族元素中最大的;乙为上述某种元素的最高价氧化物对应的水化物;甲与乙的浓溶液反应生成丙、丁、戊三种物质,其中丁在常温下为气体。下列说法正确的是A.甲中既含离子键,又含共价键B.丙和戊的混合物一定显酸性C.丁一定能使湿润的红色石蕊试纸变蓝D.原子半径:X<Y<Z<W21、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.固体含有离子的数目为B.常温下,的醋酸溶液中H+数目为C.13g由C和组成的碳单质中所含质子数一定为D.与足量在一定条件下化合,转移电子数为22、ICl能发生下列变化,其中变化时会破坏化学键的是()A.升华 B.熔化 C.溶于CCl4 D.受热分解二、非选择题(共84分)23、(14分)药物H(阿戈美拉汀)是一种抗抑郁药,H的一种合成路线如下:已知:;化合物B中含五元环结构,化合物E中含两个六元环状结构。回答下列问题:(1)A的名称为_______(2)H中含氧官能团的名称为_______(3)B的结构简式为_______(4)反应③的化学方程式为_______(5)⑤的反应类型是_______(6)M是C的一种同分异构体,M分子内除苯环外不含其他的环,能发生银镜反应和水解反应,其核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为6:3:2:1。任写出三种满足上述条件的M的结构简式_______(不考虑立体异构)。(7)结合上述合成路线,设计以2—溴环己酮()和氰基乙酸(NCCH2COOH)为原料制备的合成路线_______(无机试剂及有机溶剂任选)24、(12分)一种防止血栓形成与发展的药物J的合成路线如图所示(部分反应条件略去):回答下列问题:(1)A中官能团的名称是_________,反应⑤的反应类型是___________。(2)J的分子式是__________。F的结构简式是_________。(3)反应③的化学方程式为____________________________________。(4)已知C有多种同分异构体。写出同时满足下列条件的C的同分异构体的结构简式__________。(只需写出两个)①苯环上有两个处于对位上的取代基;②1mol该有机物与足量金属钠反应生成1g氢气。(5)请参照J的合成方法,完成下列合成路线:___________________25、(12分)某活动小组利用废铁屑(含少量S等元素)为原料制备硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O],设计如图所示装置(夹持仪器略去)。称取一定量的废铁屑于锥形瓶中,加入适量的稀硫酸,在通风橱中置于50~60°C热水浴中加热.充分反应。待锥形瓶中溶液冷却至室温后加入氨水,使其反应完全,制得浅绿色悬浊液。(1)在实验中选择50~60°C热水浴的原因是___________(2)装置B的作用是______________;KMnO4溶液的作用是______________。(3)若要确保获得浅绿色悬浊液,下列不符合实验要求的是_________(填字母)。a.保持铁屑过量b.控制溶液呈强碱性c.将稀硫酸改为浓硫酸(4)检验制得的(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O中是否含有Fe3+的方法:将硫酸亚铁铵晶体用加热煮沸过的蒸馏水溶解,然后滴加_______(填化学式)。(5)产品中杂质Fe3+的定量分析:①配制Fe3+浓度为0.1mg/mL的标准溶液100mL。称取______(精确到0.1)mg高纯度的硫酸铁铵[(NH4)Fe(SO4)2·12H2O],加入20.00mL经处理的去离子水。振荡溶解后,加入2mol·L-1HBr溶液1mL和1mol·L-1KSCN溶液0.5mL,加水配成100mL溶液。②将上述溶液稀释成浓度分别为0.2、1.0、3.0、5.0、7.0、10.0(单位:mg·L-1)的溶液。分别测定不同浓度溶液对光的吸收程度(吸光度),并将测定结果绘制成如图所示曲线。取硫酸亚铁铵产品,按步骤①配得产品硫酸亚铁铵溶液10mL,稀释至100mL,然后测定稀释后溶液的吸光度,两次测得的吸光度分别为0.590、0.610,则该兴趣小组所配产品硫酸亚铁铵溶液中所含Fe3+浓度为_______mg·L-1。(6)称取mg产品,将产品用加热煮沸的蒸馏水溶解,配成250mL溶液,取出100mL放入锥形瓶中,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定,消耗KMnO4溶液VmL,则硫酸亚铁铵晶体的纯度为_____(用含c、V、m的代数式表示)。26、(10分)二氧化氯是高效、低毒的消毒剂。已知:ClO2是极易溶于水的气体,实验室制备及性质探究装置如图所示。回答下列问题:(1)装置B用于制备ClO2,同时还生成一种酸式盐,该反应的化学方程式为___________。装置C中滴有几滴淀粉溶液,反应时有蓝色岀现。淀粉的作用是______。(2)装置C的导管靠近而不接触液面,其目的是________。(3)用ClO2消毒自来水,其效果是同质量氯气的______倍(保留一位小数)。(4)装置D用于吸收尾气,若反应的氧化产物是一种单质,且氧化剂与氧化产物的物质的量之比是2∶1,则还原产物的化学式是___________。(5)若将装置C中的溶液改为Na2S溶液,通入ClO2后溶液无明显现象。由此可以产生两种假设:假设a:ClO2与Na2S不反应。假设b:ClO2与Na2S反应。①你认为哪种假设正确,阐述原因:___________。②请设计实验证明你的假设(仅用离子方程式表示):__________。27、(12分)辉铜矿主要成分为Cu2S,软锰矿主要成分MnO2,它们都含有少量Fe2O3、SiO2等杂质。工业上综合利用这两种矿物制备硫酸铜、硫酸锰和硫单质的主要工艺流程如下:(1)浸取2过程中温度控制在500C~600C之间的原因是__________________。(2)硫酸浸取时,Fe3+对MnO2氧化Cu2S起着重要催化作用,该过程可能经过两岁反应完成,将其补充完整:
①_____________________________(用离子方程式表示)②MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O(3)固体甲是一种碱式盐,为测定甲的化学式,进行以下实验:步骤1:取19.2g固体甲,加足量的稀盐酸溶解,将所得溶液分为A、B两等份;步骤2:向A中加入足量的NaOH溶液并加热,共收集到0.448LNH3(标准状况下)过滤后将所得滤渣洗涤干燥并灼烧至质量不再变化,可得4.80g红棕色固体残渣:步骤3:向B中加入足量的BaCl2溶液,过滤、洗涤、干燥,可得9.32g固体残渣。则固体甲的化学式为_________________(4)相关物质的溶解度如下图,从除铁后的溶液中通过一系列的操作分别获得硫酸铜、硫酸锰晶体,请给出合理的操作顺序(从下列操作中选取,按先后次序列出字母,操作可重复使用):溶液→()→()→()→(A)→()→()→(),_____________A.蒸发溶剂B.趁热过滤C.冷却结晶D.过滤E.将溶液蒸发至溶液表面出现晶膜F.将溶液蒸发至容器底部出现大量晶体28、(14分)燃煤产生的烟气中含有较多的CO2、CO、SO2等影响环境的气体。如何综合利用这些气体一直是科研单位研究的热点。(1)已知:2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH1CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)ΔH22CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH3用ΔH2、ΔH3表示ΔH1,ΔH1=_________。(2)针对CO2与H2反应转化为二甲醚(g)和H2O(g),研究发现,该反应中CO2的平衡转化率随反应温度、投料比[n(H2)/n(CO2)]的变化曲线如图:①ΔH1________(填“>”或“<”)0。②若其他条件不变,仅仅增大压强,则逆反应速率会________(填“增大”“减小”或“不变”,下同),平衡常数K会________。(3)研究发现,催化剂可以促使烟气CO、SO2转化为CO2、S。反应原理为2CO(g)+SO2(g)⇌2CO2(g)+S(l)ΔH=-270kJ·mol-1。①其他条件相同,研究发现,分别选取Fe2O3、NiO、Cr2O3作上述反应的催化剂时,SO2的转化率随反应温度的变化如图,研究得出,应该选择Fe2O3作催化剂,主要原因可能是________________②若在2L恒容密闭容器中,将3molCO、1molSO2混合,在一定条件下引发反应,当SO2的平衡转化率为40%时,此时K=________。③向反应容器中再分别通入下列气体,可以使SO2转化率增大的是_____(填字母)。A.COB.SO2C.N2D.H2SE.CO229、(10分)高氯酸钠可用于制备高氯酸。以精制盐水等为原料制备高氯酸钠晶体(NaClO4·H2O)的流程如下:(1)由粗盐(含Ca2+、Mg2+、SO42-、Br-等杂质)制备精制盐水时需用到NaOH、BaCl2、Na2CO3等试剂。Na2CO3的作用是____________;除去盐水中的Br-可以节省电解过程中的电能,其原因是________________。(2)“电解Ⅰ”的目的是制备NaClO3溶液,产生的尾气除H2外,还含有______________(填化学式)。“电解Ⅱ”的化学方程式为_____________________。(3)“除杂”的目的是除去少量的NaClO3杂质,该反应的离子方程式为_______________________。“气流干燥”时,温度控制在80~100℃的原因是__________________。
参考答案一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、B【解析】
A.H2和D2是单质,不是原子,且是同一种物质,A错误;B.2He和3He是同种元素的不同种原子,两者互为同位素,B正确;C.O2和O3是氧元素的两种不同的单质,互为同素异形体,C错误;D.冰是固态的水,干冰是固态的二氧化碳,是两种不同的化合物,不是同位素,D错误;故合理选项是B。2、D【解析】
A.分子晶体熔沸点与分子间作用力有关,有的还与氢键有关,但与化学键无关,A错误;B.只含共价键的物质可能是共价单质,如氮气、氢气等,B错误;C.两种元素组成的分子中可能含有非极性键,如乙烯、双氧水等,C错误;D.稀有气体形成的分子晶体中不存在化学键,只存在分子间作用力,D正确;故选D。3、B【解析】
A.配制一定物质的量浓度的溶液,把溶液或蒸馏水加入容量瓶中需要用玻璃棒引流,故A错误;B.HCl极易溶于水,Cl2在饱和食盐水中溶解度很小,可用饱和食盐水除去Cl2中的HCl杂质,故B正确;C.NH3极易溶于水,把导管直接插入水中,会发生倒吸,故C错误;D.制备乙酸乙酯时缺少浓硫酸,乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中会发生水解,并且导管直接插入液面以下,会发生倒吸,故D错误;故答案为B。4、A【解析】
由n==可知,ρ==,据此分析作答。【详解】A.由上述分析可知,在相同条件下气体的相对分子质量之比等于其密度之比,所以两种气体的密度之比为64∶80=4∶5,A项正确;B.设气体的质量均为mg,则n(SO2)=mol,n(SO3)=mol,所以二者物质的量之比为∶=80∶64=5∶4,B项错误;C.根据V=n·Vm可知,同温同压下,气体的体积之比等于物质的量之比,所以两种气体的体积之比为5∶4,C项错误;D.根据分子组成可知,两种气体的原子数之比为(5×3)∶(4×4)=15∶16,D项错误;答案选A。5、D【解析】
A.ZnSO4无现象,CuSO4生成黑色沉淀,ZnS的溶解度比CuS的大,因两者是相同类型的沉淀,则证明Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),A项错误;B.测定盐溶液的pH,可比较HX、碳酸氢根离子的酸性,不能比较HX与碳酸的酸性,B项错误;C.铁离子具有强氧化性,Cu加入到铁离子中,生成亚铁离子和铜离子,不会有固体产生,C项错误;D.铝比银活泼,将银器放入铝容器中,会形成原电池,活泼的铝做负极,失去电子,不活泼的氧化银做正极,得到电子,所以银器做正极,硫化银得电子,生成银单质,黑色会褪去,D项正确;答案选D。【点睛】本题侧重考查物质的性质与化学实验的基本操作,所加试剂的顺序可能会影响实验结论学生在做实验时也要注意此类问题,化学实验探究和综合评价时,其操作要规范,实验过程中可能存在的问题要多思考、多分析可能发生的情况。6、D【解析】
A.易拉罐作为可再生资源,其回收再生利用对经济效益、社会效益的提高、环境的保护有着巨大的促进作用,故不选A;B.易拉罐(主要成分为Al,含有少量的Fe),因此可从易拉罐中回收的金属元素有Al、Fe,故不选B;C.“沉淀”反应是铁离子生成氢氧化铁的反应,故不选C;D.铝离子与碳酸氢根离子互促水解到底生成氢氧化铝沉淀,硫酸氢根离子是强酸的酸式酸根,不水解,不与铝离子反应,故选D;答案:D7、A【解析】
X、Y、Z、Q、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,R原子最外层上的电子数是Q原子最外层电子数的4倍,则Q只能处于IA族,R处于ⅣA族,R与X最外层电子数相同,二者同主族,且R的原子半径较大,故X为C元素、R为Si元素;最外层电子数Z>Y>4,且二者原子半径小于碳原子,故Y、Z处于第二周期,Z能够形成离子Z2-,故Z为O元素,则Y为N元素;Q离子核外电子排布与O2-相同,且Q处于IA族,故D为Na,据此进行解答。【详解】根据上述分析可知X是C元素,Y是N元素,Z是O元素,R是Si元素,Q是Na元素。A.化合物XZ2是CO2,该物质是共价化合物,由分子构成,分子中含有共价键,A错误;B.在上述五种元素中只有Q表示的Na元素是金属元素,因此五种元素中Q的金属性最强,B正确;C.元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性就越强。由于元素的非金属性N>C,所以氢化物的稳定性NH3>CH4,C正确;D.元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强。由于元素的非金属性N>Si,所以酸性:HNO3>H2SiO3,D正确;故合理选项是A。【点睛】本题考查了元素周期表与元素周期律的应用的知识。根据元素的原子结构及相互关系进行元素推断是本题解答的关键,难度适中。8、B【解析】
A.同周期元素从左往右,原子半径依次减小,则d元素的原子半径比a小,故A错误;B.若b最外层电子占据三条轨道,最外层电子排布为2s22p2,则b为C元素,结合位置可知a为Al,金属铝可以通过铝热反应冶炼金属,故B正确;C.若a为非金属元素,a为Si或P,则C为O或F,c的气态氢化物的水溶液为中性或酸性,故C错误;D.若a最外层有两个未成对电子,则a为Si或S,当a为S时,d为Ar,Ar的单质常温下为气体,故D错误;故选B。9、C【解析】
短周期元素A、B、C、D原子序数依次增大。已知元素A元素原子最外层电子数是次外层的2倍,A为第二周期元素,故A为碳;D的氧化物是常用的耐火材料,故D为铝;B、C的最外层电子数之比为5:2,最外层电子数不得超过8,原子序数要比碳大比铝小,故B为氮、C为镁。【详解】A.元素碳的氢化物都是有机物的烃类,当碳原子数小于5时,为气态,大于5时为液态或固态,故A错误;B.B、C、D简单离子均为两个电子层,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,简单离子半径:B>C>D,故B错误;C.B、C形成的化合物为二氮化三镁,与水反应可以生成有刺激性气味的氨气,故C正确;D.元素B的气态氢化物的水溶液为氨水,氨水是弱碱不能与铝反应,故D错误;答案选C。10、A【解析】
A、Na2CO3碱性太强;B、氢气燃烧放出大量的热量,且燃烧产物是水没有污染,所以氢气是21世纪极有前途的新型能源;C、铜是重金属,能杀菌消毒;D、SiO2导光能力强,能传递各种信号。【详解】A、Na2CO3碱性太强,不可用于治疗胃酸过多,故A错误;B、氢气燃烧放出大量的热量,且燃烧产物是水没有污染,所以氢气是21世纪极有前途的新型能源,科学家可以利用蓝绿藻等低等植物和微生物在阳光作用下使水分解产生氢气从而利用氢能,故B正确;C、铜是重金属,能杀菌消毒,CuSO4可用于游泳池池水消毒,故C正确;D、SiO2导光能力强,能传递各种信号,可用于制造光导纤维,故D正确,故选:A。11、D【解析】
该装置是将化学能转化为电能的原电池,由甲图可知,M上有机物失电子是负极,N上氧气得电子是正极,电解质溶液为酸性溶液,图乙中在铁上镀铜,则铁为阴极应与负极相连,铜为阳极应与正极相连;A.在铁上镀铜,则铁为阴极应与负极相连,铜为阳极应与正极相连,则Fe与X相连,故A错误;B.由甲图可知,氢离子向正极移动,即H+透过质子交护膜由左向右移动,故B错误;C.H2NCONH2在负极M上失电子发生氧化反应,生成氮气、二氧化碳和水,电极反应式为CO(NH2)2+H2O-6e-═CO2↑+N2↑+6H+,故C错误;D.当图甲中N电极消耗0.5molO2时,转移电子的物质的量为0.5mol×4=2.0mol,则乙中阴极增重×64g/mol=64g,故D正确;故答案为D。【点睛】考查原电池原理以及电镀原理,明确原电池正负极上得失电子、电解质溶液中阴阳离子移动方向是解题关键,该装置是将化学能转化为电能的原电池,由甲图可知,M上有机物失电子是负极,N上氧气得电子是正极,电解质溶液为酸性溶液,图乙中在铁上镀铜,则铁为阴极应与负极相连,铜为阳极应与正极相连,根据得失电子守恒即可计算。12、D【解析】A、苯的同系物仅含有碳氢两种元素,故错误;B、根据有机物成键特点,此有机物分子式为C16H18FN3O3,故错误;C、苯环中不含有碳碳双键,因此1mol此有机物中含有3mol双键,故错误;D、此有机物中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,能和溴水发生加成反应,含有羧基,能与碳酸氢钠反应,故正确。13、D【解析】
A.反应达到终点时,HX与HY消耗NaOH溶液的体积分别是30mL和40mL,故起始酸的体积比为3:4,故A错误;B.NaOH滴定HX达到滴定终点时,溶液pH约为8,而甲基橙的变色范围是,故不能用甲基橙做指示剂,故B错误;C.由图像中两种酸浓度相同时的pH可知,HY的酸性强于HX的酸性,pH相同的两种酸溶液中,,故C错误;D.同浓度的KX和HX的混合溶液中,存在电荷守恒为,物料守恒为,将物料守恒带入电荷守恒可得,故D正确;答案选D。【点睛】本题主要考查酸碱滴定图像分析,为高频考点,难度不大。掌握酸碱滴定图像分析、溶液中的离子浓度关系是解答关键。侧重考查学生的分析图像和解决化学问题的能力。14、A【解析】
A.碳酸钠与足量稀硝酸的反应,碳酸钠为可溶性的盐,硝酸为强酸,二者反应生成可溶性的硝酸钠,其离子方程式可以用CO32﹣+2H+═H2O+CO2↑表示,A项正确;B.碳酸氢根为弱酸的酸式盐,应写成HCO3﹣离子形式,该反应的离子方程式为HCO3﹣+H+═H2O+CO2↑,B项错误;C.碳酸钡为难溶物,离子方程式中需要保留化学式,该反应的离子方程式为:BaCO3+2H+═Ba2++H2O+CO2↑,C项错误;D.CH3COOH为弱酸,在离子方程式中应写成化学式,其反应的离子方程式为:CO32﹣+2CH3COOH═CO2↑+H2O+2CH3COO﹣,D项错误;答案选A。【点睛】在书写离子方程式时,可以拆的物质:强酸、强碱、可溶性盐;不可以拆的物质:弱酸、弱碱、沉淀、单质、氧化物等。熟练掌握哪些物质该拆,哪些物质不该拆,是同学们写好离子方程式的关键。15、A【解析】
A.正丁烷和异丁烷互为同分异构体,二者相对分子质量相同,分子内的共价键数目也相同(都为13个)。混合物共58g,其物质的量为1mol,共价键数目为13NA,正确;B.常温下,pH=12的Ba(OH)2溶液中的OH-数目无法计算,因为不知道溶液的体积,错误;C.电解精炼铜时,阳极放电的金属不仅有铜,还有杂质中的比铜活泼的金属,所以阳极质量减小3.2g时,转移的电子数不一定是0.1NA,错误;D.0.1molCl2与足量NaOH溶液反应,溶液中除Cl-、ClO-两种粒子外,可能还有ClO3-等含氯离子,它们的数目之和为0.2NA,错误。故选A。16、C【解析】
A.由图可知,氢气转化为H原子,Cu纳米颗粒作催化剂,故A正确;B.DMO中C−O、C=O均断裂,则反应过程中生成了EG和甲醇,故B正确;C.DMO为草酸二甲酯,EG为乙二醇,则C−O、C=O均断裂,故C错误;D.EG与甲醇中−OH数目不同,二者不是同系物,故D正确;综上所述,答案为C。17、C【解析】
A.有机反应中加氢或去氧的反应叫还原反应,CO2生成甲醇是通过了多步加氢,为还原反应,故A正确;B.根据题中反应机理图所示,催化剂Cu结合氢原子,催化剂Cu2O结合含碳微粒,故B正确;C.催化过程中有旧的原子团消失,说明有化学键的断裂,例如:CO2和H转化为COOH,故C错误;D.根据反应机理图所示,中间步骤中有CH2O生成,如果调控反应条件可以在此步骤中得到甲醛,故D正确。答案选C。18、B【解析】
A.苯氧乙醇的不饱和度为4,则其分子式为C8H2×8+2-4×2O2,A正确;B.苯氧乙醇中,苯氧基上的C、O原子一定在同一平面内,非羟基O原子与2个C原子可能在同一平面内,所以所有碳原子可能处于同一平面内,B不正确;C.苯氧乙醇中的苯基可发生加成反应,醇羟基能发生取代反应、HOCH2-能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确;D.符合条件的有机物为、共4种,D正确;故选B。19、B【解析】
A.乙烯与HCl加成得到一氯乙烷,一氯乙烷消去得到乙烯与HCl,一氯乙烷与水发生取代得到乙醇,乙醇消去得到乙烯与水,符合转化,A项正确;B.HNO3显酸性,NH3显碱性,由硝酸不能直接转化为氨气,不能实现转化,B项错误;C.AlCl3与氨水反应得到Al(OH)3,Al(OH)3与盐酸反应得到AlCl3与水,Al(OH)3加热分解得到Al2O3,Al2O3与盐酸反应得到AlCl3与水,符合转化,C项正确;D.氯气与氢气反应得到HCl,浓HCl与高锰酸钾反应得到氯气,HCl与CuO反应得到CuCl2和水,CuCl2电解得到Cu与氯气,符合转化,D项正确;答案选B。20、A【解析】
短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增加。离子化合物甲是由X、Y、Z、W四种元素组成的,其中阴阳离子个数比为1∶1,阳离子是一种5核10电子微粒,该阳离子为NH4+,则X为H元素;Q元素原子半径是短周期主族元素中最大的,则Q为Na元素,因此Y、Z、W均为第二周期元素,阴离子组成元素的原子序数小于Na,则阴离子为碳酸氢根离子,则甲为NH4HCO3,因此Y为C元素、Z为N元素、W为O元素;乙为上述某种元素的最高价氧化物对应的水化物;甲与乙的浓溶液反应生成丙、丁、戊三种物质,则乙为氢氧化钠或硝酸,与碳酸氢铵反应生成氨气,碳酸钠和水或硝酸铵、二氧化碳和水,其中丁在常温下为气体,则丁为氨气或二氧化碳,据此分析解答。【详解】根据上述分析,X为H元素,Y为C元素,Z为N元素,W为O元素,Q为Na元素,甲为NH4HCO3,乙为NaOH或硝酸,丁为氨气或二氧化碳,丙、戊为碳酸钠或硝酸铵和水。A.甲为NH4HCO3,属于离子化合物,含有离子键,铵根离子、HCO3-中还含有共价键,故A正确;B.丙和戊的混合物可能为碳酸钠溶液或硝酸铵溶液,碳酸钠水解后溶液显碱性,故B错误;C.丁可能为二氧化碳,二氧化碳不能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故C错误;D.同一周期,从左到右,原子半径逐渐减小,同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,原子半径:X<W<Z<Y,故D错误;答案选A。21、A【解析】
A项、78gNa2O2固体物质的量为1mol,1molNa2O2固体中含离子总数为3NA,故A正确;B项、未说明溶液的体积,无法确定pH=1的醋酸溶液中H+的个数,故B错误;C项、12C和14C组成的碳单质中两者的个数之比不明确,故碳单质的摩尔质量不能确定,则13g碳的物质的量无法计算,其含有的质子数不一定是6NA个,故C错误;D项、二氧化硫和氧气的反应为可逆反应,不能进行彻底,故转移电子的个数小于0.2NA个,故D错误。故选A。【点睛】本题考查了阿伏加德罗常数的有关计算,熟练掌握公式的使用和物质的结构是解题关键。22、D【解析】
ICl是共价化合物,在升华、熔化时化学键不断裂,溶于CCl4时未发生电离,化学键不断裂,破坏的均为分子间作用力;受热分解时发生化学反应,发生化学键的断裂和形成,故选D。二、非选择题(共84分)23、苯甲醚醚键、酰胺键+H2O消去反应【解析】
已知化合物B分子式为C4H4O3,有3个不饱和度,且含有五元环,那么必有一个O原子参与成环;考虑到B与A反应后产物C的结构为,所以推测B的结构即为。C生成D时,反应条件与已知信息中给出的反应条件相同,所以D的结构即为。D经过反应③后,分子式中少了1个H2O,且E中含有两个六元环,所以推测E的结构即为。【详解】(1)由A的结构可知,其名称即为苯甲醚;(2)由H的结构可知,H中含氧官能团的名称为:醚键和酰胺键;(3)B分子式为C4H4O3,有3个不饱和度,且含有五元环,那么必有一个O原子参与成环;考虑到B与A反应后产物C的结构为,所以推测B的结构简式即为;(4)D经过反应③后,分子式中少了1个H2O,且E中含有两个六元环,所以推测E的结构即为,所以反应③的方程式为:+H2O;(5)F经过反应⑤后分子结构中多了一个碳碳双键,所以反应⑤为消去反应;(6)M与C互为同分异构体,所以M的不饱和度也为6,去除苯环,仍有两个不饱和度。结合分子式以及核磁共振氢谱的面积比,可知M中应该存在两类一共3个甲基。考虑到M可水解的性质,分子中一定存在酯基。综合考虑,M的分子中苯环上的取代基个数为2或3时都不能满足要求;如果为4时,满足要求的结构可以有:,,,,,;如果为5时,满足要求的结构可以有:,;(7)氰基乙酸出现在题目中的反应④处,要想发生反应④需要有机物分子中存在羰基,经过反应④后,有机物的结构中会引入的基团,并且形成一个碳碳双键,因此只要得到环己酮经过该反应就能制备出产品。原料相比于环己酮多了一个取代基溴原子,所以综合考虑,先将原料中的羰基脱除,再将溴原子转变为羰基即可,因此合成路线为:【点睛】在讨论复杂同分异构体的结构时,要结合多方面信息分析;通过分子式能获知有机物不饱和度的信息,通过核磁共振氢谱可获知有机物的对称性以及等效氢原子的信息,通过性质描述可获知有机物中含有的特定基团;分析完有机物的结构特点后,再适当地分类讨论,同分异构体的结构就可以判断出来了。24、(酚)羟基消去反应C19H16O4+CO(OC2H5)2+2C2H5OH、、、(任写两个)【解析】
对比A、B的结构,可知A与乙酸酐发生取代反应生成B,同时还生成CH3COOH,B、C互为同分异构体,B发生异构生成C,对比C、D的结构可知,C组成多1个、去掉2个H原子生成D,同时还生成C2H5OH,由F的分子式,结合G的结构,可知E为,对比E、F的分子式,可知E与丙酮发生加成反应生成F,F发生消去反应生成G,结合G的结构,可知F为,据此分析解答。【详解】对比A、B的结构,可知A与乙酸酐发生取代反应生成B,同时还生成CH3COOH,B、C互为同分异构体,B发生异构生成C,对比C、D的结构可知,C组成多1个、去掉2个H原子生成D,同时还生成C2H5OH,由F的分子式,结合G的结构,可知E为,对比E、F的分子式,可知E与丙酮发生加成反应生成F,F发生消去反应生成G,结合G的结构,可知F为,(1)A为苯酚,含有的官能团为酚羟基,由以上分析可知,反应⑤为在浓硫酸加热的条件发生消去反应生成G,故答案为:(酚)羟基;消去反应;(2)由J的结构简式,可知其分子式是C19H16O4,由以上分析知F为,故答案为:C19H16O4;;(3)对比C、D的结构可知,C组成多1个、去掉2个H原子生成D,同时还生成C2H5OH,故反应③的化学方程式为:+CO(OC2H5)2+2C2H5OH,故答案为:+CO(OC2H5)2+2C2H5OH;(4)同时满足下列条件的C()的所有同分异构体:①苯环上有两个处于对位上的取代基;②1mol该有机物与足量金属钠反应生成1g氢气,则含有一个羟基或一个羧基,当含有一个羟基时,还应含有一个醛基或者一个羰基,符合条件的同分异构体有:、、、,故答案为:、、、(任写两个);(5)与乙酸酐反应生成,然后与AlCl3/NaCl作用生成,最后与CO(OC2H5)2反应得到,故答案为:。25、使受热均匀,加快反应速率,防止温度过高,氨水挥发过多,原料利用率低防止液体倒吸进入锥形瓶吸收氨气、硫化氢等杂质气体,防止污染空气bcKSCN86.185【解析】
A中稀硫酸与废铁屑反应生成硫酸亚铁、氢气,还有少量的硫化氢气体,滴加氨水,可生成硫酸亚铁铵,B导管短进短出为安全瓶,避免倒吸,C用于吸收硫化氢等气体,避免污染环境,气囊可以吸收氢气。【详解】(1)水浴加热的目的是控制温度,加快反应的速率,同时防止温度过高,氨水挥发过多,原料利用率低,故答案为:使受热均匀,加快反应速率,防止温度过高,氨水挥发过多,原料利用率低;(2)B装置短进短出为安全瓶,可以防止液体倒吸进入锥形瓶;由于铁屑中含有S元素,因此会产生H2S,同时氨水易挥发,因此高锰酸钾溶液(具有强氧化性)吸收这些气体,防止污染空气,吸收氨气、硫化氢等杂质气体,防止污染空气,故答案为:防止液体倒吸进入锥形瓶;吸收氨气、硫化氢等杂质气体,防止污染空气;(3)由于Fe2+易被氧化,所以为防止其被氧化,铁屑应过量,同时为抑制Fe2+的水解,所以溶液要保持强酸性,浓硫酸常温下会钝化铁,故答案为:bc;(4)检验铁离子常用KSCN溶液,故答案为:KSCN;(5)①在Fe3+浓度为1.0mg/mL的标准溶液100mL中,m(Fe3+)=0.1mg/mL×100mL=10.0mg,依据关系式Fe3+~(NH4)Fe(SO4)2•12H2O得:m[(NH4)Fe(SO4)2•12H2O]=10.0mg×=86.1mg,故答案为:86.1;②两次测定所得的吸光度分别为0.590、0.610,取其平均值为0.600,从吸光度可以得出浓度为8.5mg/L,又因配得产品溶液10mL,稀释至100mL,故原产品硫酸亚铁铵溶液中所含Fe3+浓度为:8.5mg/L×=85mg/L,故答案为:85;(6)滴定过程中Fe2+被氧化成Fe3+,化合价升高1价,KMnO4被还原生成Mn2+,所以有数量关系5Fe2+~KMnO4,所以n[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]=V×10-3L×cmol·L-1×5×=12.5Vc10-3mol,则硫酸亚铁铵晶体的纯度为×100%=;故答案为:。26、SO2+H2SO4+2KClO3=2KHSO4+2ClO2通过检验I2的存在,证明ClO2有强氧化性使ClO2尽可能多的与溶液反应,并防止倒吸2.6NaClO2假设b正确,S2-的还原性强于I-,所以ClO2也能氧化S2-或ClO2是强氧化剂,S2-具有强还原性SO42-+Ba2+=BaSO4↓【解析】
浓硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫,A制备二氧化硫,B用于制备ClO2,同时还生成一种酸式盐,则B中发生反应SO2+H2SO4+2KClO3═2KHSO4+2ClO2,ClO2是一种黄绿色易溶于水的气体,具有强氧化性,所以C中发生氧化还原反应生成碘,注意防倒吸,装置C中滴有几滴淀粉溶液,碘遇淀粉变蓝色;装置D用于吸收尾气,反应生成NaClO2,双氧水作还原剂生成氧气,从而防止尾气污染环境,据此解答。【详解】(1)装置B用于制备ClO2,同时还生成一种酸式盐,根据元素守恒知,酸式盐为硫酸氢钠,该反应的化学方程式为SO2+H2SO4+2KClO3═2KHSO4+2ClO2;装置C中滴有几滴淀粉溶液,淀粉遇碘变蓝色,根据淀粉是否变色来判断是否有碘生成,从而证明二氧化氯具有氧化性;(2)ClO2是极易溶于水的气体,所以检验其强氧化性时导管靠近而不接触液面,以防倒吸;(3)1molCl2即71g消毒时转移2mol电子,71gClO2消毒时转移电子为×(4+1)=5.2mol,其效果是同质量氯气的=2.6倍;(4)装置D用于吸收尾气,H2O2作还原剂生成O2,H2O2∼O2∼2e−,生成1molO2转移电子2mol,则2molClO2得到2mol电子生成2molNaClO2;(5)①由于ClO2具有强氧化性,Na2S具有强还原性,二者不可能不反应,所以假设a错误,假设b正确;②ClO2氧化Na2S后溶液无明显现象,说明ClO2将S2−氧化生成更高价的酸根SO42−,所以可通过检验SO42−的存在以证明ClO2与Na2S发生氧化还原反应,所用试剂为稀盐酸和BaCl2溶液,离子反应为:SO42−+Ba2+═BaSO4↓。27、温度高苯容易挥发,温度低浸取速率小Cu2S+4Fe3+=2Cu2++S+4Fe2+NH4Fe3(SO4)2(OH)6AFBECD【解析】
(1)根据苯容易挥发,和温度对速率的影响分析;(2)根据催化剂的特点分析,参与反应并最后生成进行书写方程式;(3)根据反应过程中的数据分析各离子的种类和数值,最后计算各种离子的物质的量比即得化学式。【详解】(1)浸取2过程中使用苯作为溶剂,温度控制在500C~600C之间,是温度越高,苯越容易挥发,温度低反应的速率变小。(2)Fe3+对Mn02氧化Cu2S起着重要催化作用,说明铁离子参与反应,然后又通过反应生成,铁离子具有氧化性,能氧化硫化亚铜,本身被还原为亚铁离子,故第一步反应为Cu2S+4Fe3+=2Cu2++S+4Fe2+,二氧化锰具有氧化性,能氧化亚铁离子。(3)向A中加入足量的NaOH溶液并加热,共收集到0.448LNH3(标准状况下)期0.02mol,过滤后将所得滤渣洗涤干燥并灼烧至质量不再变化,可得4.80g红棕色固体残渣,即氧化铁为0.03mol,说明该固体中含有铵根离子和铁离子。向B中加入足量的BaCl2溶液,过滤、洗涤、干燥,可得9.32g硫酸钡,即0.04mol,因为将溶液分成两等份,则19.2g固体甲含有0.04mol铵根离子,0.12mol铁离子,0.08mol硫酸根离子,则含有的氢氧根离子物质的量为,则固体甲的化学式为NH4Fe3(SO4)2(OH)6。【点睛】掌握溶液中离子物质的量计算是难点,注意前后元素的守恒性,特别注意原溶液分成了
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