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文档简介
江苏省无锡市天一中学2024年高考压轴卷化学试卷考生请注意: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、某实验小组利用下图装置制取少量氯化铝,已知氯化铝熔沸点都很低(178℃升华),且易水解。下列说法中完全正确的一组是①氯气中含的水蒸气和氯化氢可通过盛有苛性钠的干燥管除去②装置I中充满黄绿色气体后,再加热盛有铝粉的硬质玻璃管③装置II是收集装置,用于收集氯化铝④装置III可盛放碱石灰也可盛放无水氯化钙,二者的作用相同⑤a处使用较粗的导气管实验时更安全A.①② B.②③⑤ C.①④ D.③④⑤2、常温下,向饱和氯水中逐滴滴入0.1mol·L-1的氢氧化钠溶液,pH变化如右图所示,下列有关叙述正确的是()A.①点所示溶液中只存在HClO的电离平衡B.①到②水的电离程度逐渐减小C.I-能在②点所示溶液中存在D.②点所示溶液中:c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)3、已知:
。在的密闭容器中进行模拟合成实验,将和通入容器中,分别在和反应,每隔一段时间测得容器中的甲醇的浓度如下:1020304050603000.400.600.750.840.900.905000.600.750.780.800.800.80下列说法正确的是
A.时,开始内的平均反应速率B.反应达到平衡时,两温度下CO和的转化率之比均为C.反应达到平衡时,放出的热量为D.时,若容器的容积压缩到原来的,则增大,减小4、用下列①②对应的试剂(或条件)不能达到实验目的的是实验目的试剂(或条件)A.用温度的变化鉴别二氧化氮和溴蒸气①热水浴②冷水浴B.用Na块检验乙醇分子中存在不同于烃分子里的氢原子①乙醇②己烷C.用不同的有色物质比较二氧化硫和氯水漂白性的差异①石蕊②品红D.用溴水检验苯的同系物中烷基对苯环有影响①苯②甲苯A.A B.B C.C D.D5、短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大,a和b的最外电子数之和等于c和d的最外层电子数之和,这四种元素组成两种盐b2da3和bca2。在含该两种盐的混合溶液中滴加盐酸,产生白色沉淀的物质的量与盐酸体积的关系如图所示。下列说法正确的是A.1mold的氧化物含2mol化学键B.工业上电解c的氧化物冶炼单质cC.原子半径:a<b<c<dD.简单氢化物的沸点:a<d6、化合物(甲)、(乙)、(丙)的分子式均为,下列说法正确的是(
)A.甲的同分异构体只有乙和丙两种B.甲、乙、丙的一氯代物种数最少的是丙C.甲、乙、丙均可与溴的四氯化碳溶液反应D.甲中所有原子可能处于同一平面7、下图为某二次电池充电时的工作原理示意图,该过程可实现盐溶液的淡化。下列说法错误的是A.充电时,a为电源正极B.充电时,Cl-向Bi电极移动,Na+向NaTi2(PO4)2电极移动C.充电时,新增入电极中的物质:n(Na+):n(Cl-)=1:3D.放电时,正极的电极反应为BiOCl+2H++3e-=Bi+Cl-+H2O8、下列实验操作能达到实验目的的是A.用排水法收集铜粉与浓硝酸反应产生的NO2B.用氨水鉴别NaCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl四种溶液C.用酸性KMnO4溶液验证草酸的还原性D.用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl9、以下措施都能使海洋钢质钻台增强抗腐蚀能力,其中属于“牺牲阳极的阴极保护法”的是()A.对钢材“发蓝”(钝化) B.选用铬铁合金C.外接电源负极 D.连接锌块10、化学与人类生产、生活密切相关,下列叙述中不正确的是A.用地沟油制取的生物柴油和从石油炼得的柴油都属于烃类物质B.高铁“复兴号”车厢连接关键部位使用的增强聚四氟乙烯板属于高分子材料C.“一带一路”是“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称,丝绸的主要成分是蛋白质,属于天然高分子化合物D.中国天眼“FAST“,用到的碳化硅是一种新型的无机非金属材料11、火山爆发产生的气体中含有少量的羰基硫(分子式是:COS),已知羰基硫分子结构与CO2类似,有关说法正确的是()A.羰基硫是电解质B.羰基硫分子的电子式为:C.C、O、S三个原子中半径最小的是CD.羰基硫分子为非极性分子12、《环境科学》曾刊发我国科研部门采用零价铁活化过硫酸钠(Na2S2O7其中S为+6价)去除废水中的正五价砷的研究成果,其反应机理模型如图,(NA为阿伏加德罗常数的值)下列说法正确的是A.1molSO4-·(自由基)中含50NA个电子B.pH越大,越不利于去除废水中的正五价砷C.1mol过硫酸钠中含NA个过氧键D.转化过程中,若共有1molS2O82-被还原,则参加反应的Fe为56g13、“司乐平”是治疗高血压的一种临床药物,其有效成分M的结构简式如图.下列关于M的说法正确的是()A.属于芳香烃B.遇FeCl3溶液显紫色C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.1molM完全水解生成2mol醇14、下列关于物质工业制备的说法中正确的是A.接触法制硫酸时,在吸收塔中用水来吸收三氧化硫获得硫酸产品B.工业上制备硝酸时产生的NOx,一般可以用NaOH溶液吸收C.从海水中提取镁的过程涉及化合、分解、置换、复分解等反应类型D.工业炼铁时,常用焦炭做还原剂在高温条件下还原铁矿石15、下图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图,下列说法正确的是A.M、N的氧化物都能与Z、R的最高价氧化物对应水化物反应B.Y的单质能从含R简单离子的水溶液中置换出R单质C.X、M两种元素组成的化合物熔点很高D.简单离子的半径:R>M>X16、某同学通过如下流程制备氧化亚铜:已知:难溶于水和稀硫酸;下列说法错误的是A.步骤②中的可用替换B.在步骤③中为防止被氧化,可用水溶液洗涤C.步骤④发生反应的离子方程式为:D.如果试样中混有和杂质,用足量稀硫酸与试样充分反应,根据反应前、后固体质量可计算试样纯度二、非选择题(本题包括5小题)17、香料G的一种合成工艺如图所示。已知:①核磁共振氢谱显示A有两个峰,其强度之比为1∶1。②CH3CH2CH=CH2CH3CHBrCH=CH2③CH3CHO+CH3CHOCH3CH=CHCHO+H2O请回答下列问题:(1)A的结构简式为________,G中官能团的名称为________。(2)检验M已完全转化为N的实验操作是______(3)有学生建议,将M→N的转化用KMnO4(H+)代替O2,你认为是否合理______(填“是”或“否”)原因是_________(若认为合理则不填此空)。(4)写出下列转化的化学方程式,并标出反应类型:K→L________,反应类型________。(5)F是M的同系物,比M多一个碳原子。满足下列条件的F的同分异构体有_____种。(不考虑立体异构)①能发生银镜反应②能与溴的四氯化碳溶液加成③苯环上只有2个对位取代基(6)以丙烯和NBS试剂为原料制备甘油(丙三醇),请设计合成路线______(其他无机原料任选)。请用以下方式表示:AB目标产物18、[化学——选修5:有机化学基础]A(C3H6)是基本有机化工原料,由A制备聚合物C和合成路线如图所示(部分条件略去)。已知:(1)A的名称是____;B中含氧官能团名称是____。(2)C的结构简式____;D-E的反应类型为____。(3)E-F的化学方程式为____。(4)B的同分异构体中,与B具有相同官能团且能发生银镜反应,其中核磁共振氢谱上显示3组峰,且峰面积之比为6:1:1的是____(写出结构简式)。(5)等物质的量的分别与足量NaOH、NaHCO3反应,消耗NaOH、NaHCO3的物质的量之比为____;检验其中一种官能团的方法是____(写出官能团名称、对应试剂及现象)。19、(13分)硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)是铜盐中重要的无机化工原料,广泛应用于农业、电镀、饲料添加剂、催化剂、石油、选矿、油漆等行业。Ⅰ.采用孔雀石[主要成分CuCO3·Cu(OH)2]、硫酸(70%)、氨水为原料制取硫酸铜晶体。其工艺流程如下:(1)预处理时要用破碎机将孔雀石破碎成粒子直径<1mm,破碎的目的是____________________。(2)已知氨浸时发生的反应为CuCO3·Cu(OH)2+8NH3·H2O[Cu(NH3)4]2(OH)2CO3+8H2O,蒸氨时得到的固体呈黑色,请写出蒸氨时的反应方程式:______________________。(3)蒸氨出来的气体有污染,需要净化处理,下图装置中合适的为___________(填标号);经吸收净化所得的溶液用途是_______________(任写一条)。(4)操作2为一系列的操作,通过加热浓缩、冷却结晶、___________、洗涤、___________等操作得到硫酸铜晶体。Ⅱ.采用金属铜单质制备硫酸铜晶体(5)教材中用金属铜单质与浓硫酸反应制备硫酸铜,虽然生产工艺简洁,但在实际生产过程中不采用,其原因是______________________(任写两条)。(6)某兴趣小组查阅资料得知:Cu+CuCl22CuCl,4CuCl+O2+2H2O2[Cu(OH)2·CuCl2],[Cu(OH)2·CuCl2]+H2SO4CuSO4+CuCl2+2H2O。现设计如下实验来制备硫酸铜晶体,装置如图:向铜和稀硫酸的混合物中加入氯化铜溶液,利用二连球鼓入空气,将铜溶解,当三颈烧瓶中呈乳状浑浊液时,滴加浓硫酸。①盛装浓硫酸的仪器名称为___________。②装置中加入CuCl2的作用是______________;最后可以利用重结晶的方法纯化硫酸铜晶体的原因为______________________。③若开始时加入ag铜粉,含bg氯化铜溶质的氯化铜溶液,最后制得cgCuSO4·5H2O,假设整个过程中杂质不参与反应且不结晶,每步反应都进行得比较完全,则原铜粉的纯度为________。20、正丁醚可作许多有机物的溶剂及萃取剂,常用于电子级清洗剂及用于有机合成。实验室用正丁醇与浓H2SO4反应制取,实验装置如右图,加热与夹持装置略去。反应原理与有关数据:反应原理:2C4H9OHC4H9OC4H9+H2O副反应:C4H9OHC2H5CH=CH2+H2O物质相对分子质量熔点/℃沸点/℃溶解性水50%硫酸其它正丁醇74-89.8117.7微溶易溶二者互溶正丁醚130-98142.4不溶微溶实验步骤如下:①在二口烧瓶中加入0.34mol正丁醇和4.5mL浓H2SO4,再加两小粒沸石,摇匀。②加热搅拌,温度上升至100~ll0℃开始反应。随着反应的进行,反应中产生的水经冷凝后收集在水分离器的下层,上层有机物至水分离器支管时,即可返回烧瓶。加热至反应完成。③将反应液冷却,依次用水、50%硫酸洗涤、水洗涤,再用无水氯化钙干燥,过滤,蒸馏,得正丁醚的质量为Wg。请回答:(1)制备正丁醚的反应类型是____________,仪器a的名称是_________。(2)步骤①中药品的添加顺序是,先加______(填“正丁醇”或“浓H2SO4”),沸石的作用是___________________。(3)步骤②中为减少副反应,加热温度应不超过_________℃为宜。使用水分离器不断分离出水的目的是________。如何判断反应已经完成?当_____时,表明反应完成,即可停止实验。(4)步骤③中用50%硫酸洗涤的目的是为了除去______________。本实验中,正丁醚的产率为_____(列出含W的表达式即可)。21、肼(N2H4)和氨均为重要的化工原料。回答下列问题:已知:I.N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l)△H=-624.0kJ/molII.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/molIII.2NH3(g)N2H4(l)+H2(g)△H=+144.8kJ/mol(1)H2的燃烧热△H=_____________。(2)T1°C时,向恒容的密闭容器中加入1molN2H4和1molO2,发生反应I。达到平衡后,只改变下列条件,能使N2的平衡体积分数增大的是_______(填选项字母)。A.增大压强B.再通入一定量O2C.分离出部分水D.降低温度(3)在恒压绝热的密闭容器中通入一定量的N2和H2,发生反应II和反应III。反应III对N2的平衡转化率的影响为_____(填“增大”“减小”或“无影响”),理由为___________。(4)t2°C时,向刚性容器中充入NH3,发生反应III。NH3和H2的分压(p)与时间(t)的关系如图所示。①0~t1min内,反应的平均速率v(NH3)=____kPa/min②反应的平衡常数Kp=______kPa-1(Kp为用分压表示的平衡常数)。③反应物分子的有效碰撞几率:M____N(填“>”“<”或“=”)。④t2min时升高温度,再次达到平衡后,H2的分压增大的原因为______。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、B【解析】
①氯气能够与氢氧化钠反应,故错误;②用图示装置制取少量氯化铝,为防止铝与氧气反应,反应之前需要用氯气排除装置的空气,即装置I中充满黄绿色气体后,再加热盛有A铝粉的硬质玻璃管,故正确;③氯化铝熔沸点都很低(178℃升华),装置II可以用于收集氯化铝,故正确;④装置III中盛放的物质需要能够吸收水蒸气和除去多余的氯气,因此盛放碱石灰可以达到目的,盛放无水氯化钙不能除去多余的氯气,故错误;⑤氯化铝熔沸点都很低,a处使用较粗的导气管,不容易造成堵塞,实验时更安全,故正确;正确的有②③⑤,故选B。2、D【解析】
A.①点时没有加入氢氧化钠,溶液中存在HClO和水的电离平衡,A错误;B.①到②溶液c(H+)之间减小,酸对水的电离的抑制程度减小,则水的电离程度逐渐增大,B错误;C.②点时溶液存在ClO-,具有强氧化性,可氧化I-,I-不能大量存在,C错误;D.②点时溶液pH=7,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-),所以c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-),D正确;答案选D。【点睛】向饱和氯水中逐滴滴入0.1mol•L-1的氢氧化钠溶液,发生的反应为Cl2+H2O⇌HCl+HClO、HCl+NaOH═NaCl+H2O、HClO+NaOH═NaClO+H2O,注意理解溶液中的溶质及其性质是解本题关键,根据物料守恒得c(Cl-)=c(ClO-)+c(HClO),为易错点。3、B【解析】
A.时,开始10min内甲醇的平均速率-1·min-1,依据速率与方程式的计量数的关系可得,H2的平均速率v(H2)=0.08mol·L-1·min-1,故A错误;B.两温度下,起始时CO和H2的物质的量之比是方程式的系数比,反应时也是按照方程式的系数比转化的,所以反应达到平衡时,CO和H2的转化率之比为1:1,故B正确;C.反应达到平衡时,放出的热量为kJ,故C错误;D.时,若容器的容积压缩到原来的,依据压强与反应速率的关系,则v增大,v增大,故D错误。故选B。4、D【解析】
A.二氧化氮中存在化学平衡,升高温度平衡向吸热方向移动,溴蒸气中不存在化学平衡,所以温度不同时二氧化氮气体颜色发生变化,而溴蒸气不发生变化,所以可以鉴别,故A不选;B.钠和乙醇发生反应生成氢气,己烷和钠不反应,现象不同,可以鉴别,故B不选;C.二氧化硫具有漂白性,能漂白品红,但不能漂白指示剂,次氯酸能漂白品红和指示剂,现象不同,可以鉴别,故C不选;D.溴水与苯和甲苯都不反应,现象相同,无法鉴别,故D选;故选:D。5、B【解析】
短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大,a和b的最外电子数之和等于c和d的最外层电子数之和,这四种元素组成两种盐b2da3和bca2。在含该两种盐的混合溶液中滴加盐酸,生成白色沉淀,盐酸过量时部分沉淀溶解,说明生成的沉淀中含有氢氧化铝,因此两种盐的混合溶液中含有偏铝酸盐,如NaAlO2,因此a为O元素,c为Al元素,b为Na元素;根据盐b2da3的形式,结合强酸制弱酸的原理,d酸难溶于水,因此d酸为硅酸,d为Si元素。据此分析解答。【详解】根据上述分析,a为O元素,b为Na元素,c为Al元素,d为Si元素。A.d的氧化物为二氧化硅,1mol二氧化硅中含有4molSi-O键,故A错误;B.工业上冶炼铝是电解熔融的氧化铝实现的,故B正确;C.一般而言,电子层数越多,半径越大,电子层数相同,原子序数越大,半径越小,原子半径:a<d<c<b,故C错误;D.水分子间能够形成氢键,沸点较高,而SiH4不能,因此简单氢化物的沸点:a>d,故D错误;答案选B。6、D【解析】
A.符合甲的分子式的同分异构体有多种,因为其不饱和度为5,分子中还可以是含有碳碳三键、环等结构的物质,故A错误;B.甲的分子中含有5种氢原子,所以一氯代物有5种,乙的分子中含有1种氢原子,所以一氯代物有1种,丙的分子中含有1种氢原子,所以一氯代物有1种,所以甲、乙、丙的一氯代物种数最少的是乙和丙,故B错误;C.丙中不存在不饱和碳碳键,不能与溴的四氯化碳溶液反应,故C错误;D.苯环和碳碳双键均为平面结构,单键可以旋转,所以所有原子可能处于同一平面,故D正确。故选D。【点睛】烃的等效氢原子有几种,该烃的一元取代物的数目就有几种;在推断烃的二元取代产物数目时,可以采用一定一动法,即先固定一个原子,移动另一个原子,推算出可能的取代产物数目,然后再变化第一个原子的位置,移动另一个原子进行推断,直到推断出全部取代产物的数目,在书写过程中,要特别注意防止重复和遗漏。7、C【解析】
充电时,Bi电极上,Bi失电子生成BiOCl,反应为Bi+Cl-+H2O-3e-=BiOCl+2H+,则Bi为阳极,所以a为电源正极,b为负极,NaTi2(PO4)2为阴极得电子发生还原反应,反应为NaTi2(PO4)2+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3,放电时,Bi为正极,BiOCl得电子发生还原反应,NaTi2(PO4)2为负极,据此分析解答。【详解】A.充电时,Bi电极上,Bi失电子生成BiOCl,Bi为阳极,则a为电源正极,A正确;B.充电时,Cl-向阳极Bi电极移动,Na+向阴极NaTi2(PO4)2电极移动,B正确;C.充电时,Bi电极上的电极反应为Bi+Cl-+H2O-3e-=BiOCl+2H+,NaTi2(PO4)2电极上,反应为NaTi2(PO4)2+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3,根据得失电子守恒,新增入电极中的物质:n(Na+):n(Cl-)=3:1,C错误;D.放电时,Bi为正极,正极的电极反应为BiOCl+2H++3e-=Bi+Cl-+H2O,D正确;故合理选项是C。【点睛】本题考查了二次电池在充、放电时电极反应式及离子移动方向的判断的知识。掌握电化学装置的工作原理,注意电极反应的书写是关键,难度中等。8、C【解析】
A、NO2和水发生反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,不能用排水法收集NO2,应用排空气法收集,故错误;B、现象分别是无现象、有白色沉淀、有白色沉淀(氢氧化铝溶于强碱不溶于弱碱)、无现象,因此不能区分,应用NaOH溶液,进行鉴别,故错误;C、高锰酸钾溶液,可以把草酸氧化成CO2,即2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,故正确;D、Cl2+H2OHCl+HClO,HCl消耗NaHCO3,促使平衡向正反应方向移动,因此应用饱和食盐水,故错误。9、D【解析】
牺牲阳极的阴极保护法指的是原电池的负极金属易被腐蚀,而正极金属被保护的原理,为防止钢铁被腐蚀,应连接活泼性较强的金属,以此解答。【详解】牺牲阳极的阴极保护法是原电池的负极金属易被腐蚀,而正极金属被保护的原理,是原电池原理的应用,利用被保护的金属做正极被保护选择,为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,应选择比铁活泼的金属做负极,在电池内电路为阳极,称为牺牲阳极的阴极保护法,题目中选择锌做阳极,故选D。10、A【解析】
A.用地沟油制取的生物柴油含有氧元素,不属于烃类物质,故A错误;B.增强聚四氟乙烯板属于高分子材料,故B正确;C.丝绸的主要成分是蛋白质,属于天然高分子化合物,故C正确;D.碳化硅是一种新型的无机非金属材料,故D正确;故选A。11、B【解析】
A.羰基硫(COS)自身不能电离,属于非电解质,不是电解质,A项错误;B.羰基硫分子结构与CO2类似,为直线型结构,结构式为:O=C=S,则COS的电子式为,B项正确;C.C、O、S三个原子中,S原子电子层最多,S的原子半径最大;C、O原子都含有2个电子层,原子序数越大原子半径越小,则原子半径C>O,即半径最小的是O,C项错误;D.羰基硫的结构式为O=C=S,但2个极性键的极性不等,所以正负电荷的中心不重合,是极性分子,D项错误;答案选B。12、C【解析】
A.1molSO4−∙(自由基)中含1mol×(16+4×8+1)NAmol−1=49NA个电子,故A错误;B.室温下,pH越大,亚铁离子和铁离子变为氢氧化亚铁和氢氧化铁,越有利于去除废水中的+5价砷,故B错误;C.过硫酸钠(Na2S2O8)中S为+6价,Na为+1价,假设含有x个O2−,含有y个O22−,则x+2y=8,(+1)×2+(+6)×2+(−2)×x+(−2)×y=0,则x=6,y=1,因此1mol过硫酸钠(Na2S2O8)含NA个过氧键,故C正确;D.根据图示可知,1molFe和1molS2O82−反应生成2molSO42−和1molFe2+,该过程转移2mol电子,但是1molFe2+还要与0.5molS2O82−反应变成Fe3+,因此1mol铁参加反应要消耗1.5molS2O82−,所以共有1molS2O82−被还原时,参加反应的Fe,故D错误。综上所述,答案为C。13、C【解析】
A.含有C.
H、O元素且含有苯环,属于芳香族化合物,不属于芳香烃,故A错误;B.不含酚羟基,所以不能和氯化铁溶液发生显色反应,故B错误;C.含有碳碳双键且连接苯环的碳原子上含有氢原子,所以能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C正确;D.含有3个酯基,所以1
mol
M完全水解生成3mol醇,故D错误;故选:C。【点睛】该物质中含有酯基、氨基、苯环、碳碳双键,具有酯、胺、苯、烯烃的性质,能发生水解反应、中和反应、加成反应、取代反应、加聚反应等,据此分析解答.14、B【解析】
A.直接用水吸收SO3,发生反应,该反应放热会导致酸雾产生,阻隔水对SO3的吸收,降低吸收率;因此,吸收塔中用的是沸点较高的浓硫酸吸收的SO3,A项错误;B.NaOH溶液可以吸收NOx,因此工业上制备硝酸时产生的NOx通常用NaOH溶液吸收,B项正确;C.利用海水提取镁,先将贝壳煅烧,发生分解反应生成CaO;再将其投入海水中,在沉淀槽中生成Mg(OH)2,这一过程涉及CaO与水的化合反应以及Ca(OH)2与海水中的Mg2+的复分解反应;接着Mg(OH)2加盐酸溶解,这一步发生的也是复分解反应,获得氯化镁溶液;再由氯化镁溶液获得无水氯化镁,电解熔融的无水氯化镁即可得到镁单质;整个过程中并未涉及置换反应,C项错误;D.工业炼铁主要利用的是焦炭产生的CO在高温下还原铁矿石得到的铁单质,D项错误;答案选B。15、C【解析】由图可知,为第二周期和第三周期元素的原子半径的变化,根据原子序数关系可知X为O元素,Y为F元素,Z为Na元素,M为Al元素,N为Si元素,R为Cl元素,A.M、N的氧化物Al2O3、SiO2都能与Z、R的最高价氧化物对应水化物NaOH反应,但SiO2不与R的最高价氧化物对应水化物HClO4反应,选项A错误;B.F2非常活泼,与含氯离子的水溶液反应时直接与水反应,无法置换出氯气,选项B错误;C.X、M两种元素组成的化合物氧化铝熔点很高,选项C正确;D.O2-、Al3+电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,Cl-比它们多一个电子层,半径最大,故离子半径Cl->O2->Al3+,选项D错误。答案选C。点睛:本题考查结构性质位置关系应用,推断元素是解题关键,侧重对化学用语的考查,注意理解氢氧化铝的两性,能与强酸强碱反应,由图可知,为第二周期和第三周期元素的原子半径的变化,根据原子序数关系可知X为O元素,Y为F元素,Z为Na元素,M为Al元素,N为Si元素,R为Cl元素,据此分析得解。16、D【解析】
碱式碳酸铜溶于过量的稀盐酸,得到CuCl2溶液,向此溶液中通入SO2,利用SO2的还原性将Cu2+还原生成CuCl白色沉淀,将过滤后的CuCl与NaOH溶液混合加热得砖红色沉淀Cu2O,据此解答。【详解】A.Na2SO3有还原性,则步骤②还原Cu2+,可用Na2SO3替换SO2,故A正确;B.CuCl易被空气中的氧气氧化,用还原性的SO2的水溶液洗涤,可达防氧化的目的,故B正确;C.CuCl与NaOH溶液混合加热得砖红色沉淀Cu2O,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒可知发生反应的离子方程式为2CuCl+2OH-Cu2O+2Cl-+H2O,故C正确;D.CuCl也不溶于水和稀硫酸,Cu2O溶于稀硫酸生成不溶于的Cu,则过滤后所得滤渣为Cu和CuCl的混合物,无法计算出样品中Cu2O的质量,即无法计算样品纯度,故D错误;故选D。二、非选择题(本题包括5小题)17、碳碳双键、酯基取少量M于试管中,滴加稀NaOH至溶液呈碱性,再加新制的Cu(OH)2加热,若没有砖红色沉淀产生,说明M已完全转化为N否KMnO4(H+)在氧化醛基的同时,还可以氧化碳碳双键+CH3CHO加成反应6CH2=CH-CH3CH2=CH-CH2-BrBrCH2-CHBr-CH2-Br【解析】
由流程:E和N发生酯化反应得到的G为,则E、N分别为和中的一种,C反应得到D,D发生卤代烃水解反应得到E,故E属于醇,E为,则N为,逆推出M为、L为,结合信息③,逆推出K为,由E逆推出D为,结合信息②,逆推出C为,C由B在浓硫酸加热条件下发生消去反应所得、B为,又知A催化加氢得B,核磁共振氢谱显示A有两个峰,其强度之比为1∶1,即A分子内有2种氢原子且二者数目相同,则A为;(1)据上分析,写出A的结构简式及G中官能团的名称;(2)检验M已完全转化为N,主要检验醛基即可,碱性环境下检验;(3)该学生建议是否合理,主要通过用KMnO4(H+)代替O2发生转化时,有没有其它基团也被氧化,如果有,那么就不可行;(4)K为,则K→L的反应可通过信息类推,按反应特点确定反应类型;(5)F是M的同系物,M为,而F比M多一个碳原子。求满足下列条件的F的同分异构体数目,主要找出满足条件的基团进行有序组合就可以了,条件①能发生银镜反应,意味着有—CHO,条件②能与溴的四氯化碳溶液加成意味着有碳碳双键,③苯环上只有2个对位取代基,且取代基中碳原子数目为4,据此回答;(6)以丙烯和NBS试剂为原料制备甘油(丙三醇),则主要通过取代反应引入一个溴原子,通过加成反应引入2个溴原子,再水解即可;【详解】(1)据上分析,A为,;答案为:;G为,G中官能团为碳碳双键、酯基;答案为:碳碳双键、酯基;(2)M为,N为,N呈酸性,检验M已完全转化为N,主要检验醛基即可,碱性环境下检验,故检验操作为:取少量M于试管中,滴加稀NaOH至溶液呈碱性,再加新制的Cu(OH)2加热,若没有砖红色沉淀产生,说明M已完全转化为N;答案为:取少量M于试管中,滴加稀NaOH至溶液呈碱性,再加新制的Cu(OH)2加热,若没有砖红色沉淀产生,说明M已完全转化为N;(3)学生建议用KMnO4(H+)代替O2把M转化为N,醛基确实被氧化为羧基,但是碳碳双键同时被氧化,那么建议就不可行;答案为:否;KMnO4(H+)在氧化醛基的同时,还可以氧化碳碳双键;(4)K为,则K→L的反应可通过信息③类推,反应为:+CH3CHO,从反应特点看是加成反应;答案为:+CH3CHO;加成反应;(5)F是M的同系物,M为,而F比M多一个碳原子。F的同分异构体,要满足条件——条件①能发生银镜反应,意味着有—CHO,条件②能与溴的四氯化碳溶液加成意味着有碳碳双键,③苯环上只有2个对位取代基,且取代基中碳原子数目为4,由此可把2个位于对位的取代基分成以下几种情况:①—CHO、②—CHO、③—CHO、④—CH2CHO、⑤、⑥、;故共有6种;答案为:6;(6)由流程图知,C和NBS试剂可通过取代反应引入一个溴原子而碳碳双键不变,故以丙烯和NBS发生取代反应,引入一个溴原子,得到CH2=CH-CH2-Br,通过加成反应引入2个溴原子,得到BrCH2-CHBr-CH2-Br,水解即可制备甘油(丙三醇),流程为:CH2=CH-CH3CH2=CH-CH2-BrBrCH2-CHBr-CH2-Br;答案为:CH2=CH-CH3CH2=CH-CH2-BrBrCH2-CHBr-CH2-Br。18、丙烯酯基取代反应1:1检验羧基:取少量该有机物,滴入少量石蕊试液,试液变红(或检验碳碳双键,加入溴水,溴水褪色)【解析】
B发生加聚反应生成聚丁烯酸甲酯,则B结构简式为CH3CH=CHCOOCH3,A为C3H6,A发生发生加成反应生成B,则A结构简式为CH2=CHCH3,聚丁烯酸甲酯发生水解反应然后酸化得到聚合物C,C结构简式为;A发生反应生成D,D发生水解反应生成E,E能发生题给信息的加成反应,结合E分子式知,E结构简式为CH2=CHCH2OH、D结构简式为CH2=CHCH2Cl,E和2-氯-1,3-丁二烯发生加成反应生成F,F结构简式为,F发生取代反应生成G,G发生信息中反应得到,则G结构简式为;据此解答。【详解】(1)通过以上分析知,A为丙烯,B结构简式为CH3CH=CHCOOCH3,其含氧官能团名称是酯基,故答案为丙烯;酯基;
(2)C结构简式为,D发生水解反应或取代反应生成E,故答案为;取代反应或水解反应;
(3)E→F反应方程式为,故答案为;
(4)B结构简式为CH3CH=CHCOOCH3,B的同分异构体中,与B具有相同的官能团且能发生银镜反应,说明含有碳碳双键和酯基、醛基,为甲酸酯,符合条件的同分异构体有HCOOCH=CHCH2CH3、HCOOCH2CH=CHCH3、HCOOCH2CH2CH=CH2、HCOOC(CH3)=CHCH3、HCOOCH=C(CH3)2、HCOOCH(CH3)CH=CH2、HCOOCH2C(CH3)=CH2、HCOOC(CH2CH3)=CH2,共有8种;其中核磁共振氢谱为3组峰,且峰面积之比为6:1:1的是,
故答案为;(5)该有机物中含有碳碳双键、醇羟基、羧基,具有烯烃、羧酸、醇的性质。能和NaOH、NaHCO3反应的是羧基,且物质的量之比都是1:1,所以NaOH、NaHCO3分别与等物质的量的该物质反应时,则消耗NaOH、NaHCO3的物质的量之比为1:1;分子中含有碳碳双键、醇羟基、羧基。若检验羧基:取少量该有机物,滴入少量石蕊试液,试液变红;若检验碳碳双键:加入溴水,溴水褪色,故答案为1:1;检验羧基:取少量该有机物,滴入少量石蕊试液,试液变红(或检验碳碳双键,加入溴水,溴水褪色)。19、增大反应物接触面积,提高氨浸的效率[Cu(NH3)4]2(OH)2CO32CuO+CO2↑+8NH3↑+H2OA制化学肥料等过滤干燥产生有毒的气体,污染环境;原材料利用率低;浓硫酸有强腐蚀性(任写两条)分液漏斗做催化剂氯化铜的溶解度在常温下比硫酸铜晶体大得多,且氯化铜的溶解度随温度的变化程度不大(合理即可)×100%(或%)【解析】
(1)破碎机把孔雀石破碎成细小颗粒,增大了与氨水接触面积,使铜与氨充分络合,提高氨浸的效率及浸取率。(2)由题意可知,氨浸时生成[Cu(NH3)4]2(OH)2CO3,加热蒸氨的意思为加热时[Cu(NH3)4]2(OH)2CO3分解生成氨气,由[Cu(NH3)4]2(OH)2CO3的组成可知还会生成CO2、氧化铜和水,其反应方程式为[Cu(NH3)4]2(OH)2CO32CuO+CO2↑+8NH3↑+H2O。(3)蒸氨出来的气体有氨气和二氧化碳,氨气有污染,需要通入硫酸净化处理生成硫酸铵,为了防止倒吸,合适的装置为A;净化后生成硫酸铵溶液,其用途是可以制备化学肥料等。(4)由题意可知,操作2为硫酸铜溶液变成硫酸铜晶体,操作为加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(5)课本中直接利用铜与浓硫酸反应会产生有毒的气体二氧化硫;这样既污染环境又使原材料利用率低;而且浓硫酸有强腐蚀性,直接使用危险性较大。(6)①盛装浓硫酸的仪器为分液漏斗。②由题意可知,氯化铜虽然参与反应,但最后又生成了等量的氯化铜,根据催化剂的定义可知氯化铜在此反应过程中做催化剂。因为氯化铜的溶解度在常温下比硫酸铜晶体大得多,在重结晶纯化硫酸铜晶体时可以使二者分离,同时氯化铜的溶解度随温度的变化程度不大,可使氯化铜保持在母液中,在下一次制备硫酸铜晶体时继续做催化剂使用。③由题意可知铜粉全部生成硫酸铜晶体(因氯化铜为催化剂,氯化铜中的铜最终不会生成硫酸铜晶体),硫酸铜晶体中的铜元素质量为g,则铜粉的纯度为×100%或化简为%。20、取代反应(直形)冷凝管正丁醇防暴沸或防止反应液剧烈沸腾135提高正丁醚的产率或正丁醇的转化率分水器中水(或有机物)的量(或液面)不再变化正丁醇【解析】
⑴根据反应方程式2C4H9OHC4H9OC4H9+H2O,分析得到制备正丁醚的反应类型,根据图中装置得出仪器a的名称。⑵步骤①中药品的添加顺序是,根据溶液的稀释,密度大的加到密度小的液体中,烧瓶中是液体与液体加热需要沸石防暴沸。⑶根据题中信息,生成副反应在温度大于135℃;该反应是可逆反应,分离出水,有利于平衡向正反应方向移动;水分离器中是的量不断增加,当水分离器中水量不再增加时表明反应完成。⑷根据题中信息正丁醇易溶于50%硫酸,正丁醚微溶于50%硫酸;根据2C4H9OHC4H9OC4H9+H2O理论得到C4H9OC4H9物质的量,再计算正丁醚的产率。【详解】⑴根据反应方程式2C4H9OHC4H9OC4H9+H2O,分析得到制备正丁醚的反应类型是取代反应,根据图中装置得出仪器a的名称是(直形)冷凝管;故答案为:取代反应;(直形)冷凝管。⑵步骤①中药品的添加顺序是,根据溶液的稀释,密度大的加到密度小的液体中,因此先加正丁醇,烧瓶中是液体与液体加热,因此沸石的作用是防暴沸或防止反应液剧烈沸腾;故答案为:正丁醇;防暴沸或防止反应液剧烈沸腾。⑶根据题中信息,生成副反应在温度大于135℃,因此步骤②中为减少副反应,加热温度应不超过135℃为宜。该反应是可逆反应,分离出水,有利于平衡向正反应方向移动,因此使用水分离器不断分离出水
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