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文档简介
河南省林州市一中2024年高三六校第一次联考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、海水是巨大的资源宝库,从海水中可以提取镁、溴等产品。某兴趣小组以MgBr2为原料,模拟从海水中制备溴和镁。下列说法错误的是()A.工业上步骤①常用Ca(OH)2代替NaOHB.设计步骤②、③、④的目的是为了富集溴C.步骤④中试剂X可选用饱和二氧化硫水溶液D.工业上实现步骤⑥,通常用氢气还原氯化镁2、下列离子方程式书写正确的是A.食醋除水垢2H++CaCO3=Ca2++CO2↑+H2O:B.稀硝酸中加入少量亚硫酸钠:2H++SO32-=SO2↑+H2OC.处理工业废水时Cr(Ⅵ)的转化:Cr2O72-+3SO32-+8H+=3SO42-+2Cr3++4H2OD.用酸性KMnO4测定草酸溶液浓度:5C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O3、下列说法错误的是A.取用固体时动作一定要轻B.蒸馏提纯乙醇的实验中,应将温度计水银球置于被加热的酒精中C.容量瓶、滴定管、分液漏斗等仪器在使用之前都必须检漏D.量取5.2mL硫酸铜溶液用到的仪器有10mL量筒、胶头滴管4、X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Y两种元素可形成数目庞大的化合物“家族”,Z、W可形成常见的离子化合物Z2W。下列有关说法正确的是A.Y元素至少能形成三种单质B.简单离子半径:C.元素的非金属性:D.化合物ZX中,阴、阳离子的电子层结构相同5、为了实现绿色化学,符合工业生产实际的是A.用纯碱吸收硫酸工业的尾气 B.用烧碱吸收氯碱工业的尾气C.用纯碱吸收合成氨工业的尾气 D.用烧碱吸收炼铁工业的尾气6、298K时,在0.10mol/LH2A溶液中滴入0.10mol/LNaOH溶液,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是()A.该滴定过程应该选择石蕊作为指示剂B.X点溶液中:c(H2A)+c(H+)=c(A2-)+2c(OH-)C.Y点溶液中:3c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-)+2c(H2A)D.0.01mol/LNa2A溶液的pH约为10.857、19世纪中叶,门捷列夫的突出贡献是A.提出了原子学说 B.提出了元素周期律C.提出了分子学说 D.提出了化学平衡移动原理8、下列物质结构和性质变化规律正确的是()A.硬度:LiCl<NaCl<KCl B.沸点:HF<HCl<HBrC.酸性:H3PO4>H2SO4>HClO4 D.原子半径:Na>Mg>Al9、在高温高压的水溶液中,AuS-与Fe2+发生反应沉积出磁铁矿(主要成分Fe3O4)和金矿(含Au),并伴有H2S气体生成。对于该反应的说法一定正确的是A.氧化剂和还原剂的物质的量之比2:3B.AuS-既作氧化剂又作还原剂C.每生成2.24L气体,转移电子数为0.1molD.反应后溶液的pH值降低10、下列有关物质性质与用途具有对应关系的是()A.FeCl3易发生水解,可用于蚀刻铜制的印制线路板B.漂白粉具有氧化性,可用于脱除烟气中SO2和NOC.CaCO3高温下能分解,可用于修复被酸雨侵蚀的土壤D.活性炭具有还原性,可用于除去水体中Pb2+等重金属11、为研究沉淀的生成及其转化,某小组进行如下实验。关于该实验分析不正确的是()A.①浊液中存在平衡:AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq)B.②中颜色变化说明上层清液中含有SCN-C.③中颜色变化说明有AgI生成D.该实验可以证明AgI比AgSCN更难溶12、短周期主族元素a、b、c、d的原子序数依次增大。四种元素形成的单质依次为m、n、p、q;x、y、z是这些元素组成的二元化合物,其中z为形成酸雨的主要物质之一;25℃时,0.01mol·L-1w溶液中,c(H+)/c(OH-)=1.0×10-10。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是A.原子半径的大小:a<b<c<dB.氢化物的沸点:b>dC.x的电子式为:D.y、w含有的化学键类型完全相同13、下图是一种有机物的模型,该模型代表的有机物可能含有的官能团有A.一个羟基,一个酯基 B.一个羟基,一个羧基C.一个羧基,一个酯基 D.一个醛基,一个羟基14、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.标准状况下,2.24LCl2通入NaOH溶液中反应转移的电子数为0.2NAB.常温下,1LpH=11的NaOH溶液中由水电离出的H+的数目为10-11NAC.273K、101kPa下,22.4L由NO和O2组成的混合气体中所含分子总数为NAD.100g34%双氧水中含有H-O键的数目为2NA15、将一定质量的Mg和Al混合物投入到200mL稀硫酸中,固体全部溶解后,向所得溶液中滴加NaOH溶液至过量,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。则下列说法错误的是A.最初20mLNaOH溶液用于中和过量的稀硫酸B.NaOH溶液物质的量浓度为C.Mg和Al的总质量为9gD.生成的氢气在标准状况下的体积为11.2L16、W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大。Y是短周期中原子半径最大的元素;元素X和Z同族,Z的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液与W的单质反应,生成两种能使澄清石灰水变浑浊的无色气体。下列说法正确的是()A.简单离子半径大小为Y<X<ZB.Y和Z的氢化物溶于水,所得溶液均呈酸性C.W与Z均只有两种的含氧酸D.工业上电解熔融Y2X制备单质Y二、非选择题(本题包括5小题)17、有机物A(C10H20O2)具有兰花香味,可用作香皂、洗发香波的芳香赋予剂。已知:①B分子中没有支链。②D能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳。③D、E互为具有相同官能团的同分异构体。E分子烃基上的氢若被Cl取代,其一氯代物只有一种。④F可以使溴的四氯化碳溶液褪色。(1)B可以发生的反应有_________(选填序号)①取代反应②消去反应③加聚反应④氧化反应(2)D、F分子所含的官能团的名称依次是:_________、____________。(3)写出与D、E具有相同官能团的同分异构体的可能结构简式:________________________________________________________。(4)E可用于生产氨苄青霉素等。已知E的制备方法不同于其常见的同系物,据报道,可由2—甲基—1—丙醇和甲酸在一定条件下制取E。该反应的化学方程式是_______________________________。18、蜂胶是一种天然抗癌药,主要活性成分为咖啡酸苯乙酯(I)。合成化合物I的路线如下图所示:已知:①②RCHO+HOOCCH2COOHRCH=CHCOOH请回答下列问题(1)化合物A的名称是_____________;化合物I中官能团的名称是___________。(2)G→H的反应类型是____________;D的结构简式是___________________。(3)写出化合物C与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式_______________________。(4)化合物W与E互为同分异构体,两者所含官能团种类和数目完全相同,且苯环上只有3个取代基,则W可能的结构有__________________(不考虑顺反异构)种,其中核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢,峰面积比为21:2:1:1:1:1,写出符合要求的W的结构简式:________________________________________________________。(5)参照上述合成路线,设计由CH3CH—CH2和HOOCCH2COOH为原料制备CH2CH2CH=CHCOOH的合成路线(无机试剂及吡啶任选)。_________________________________。19、草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是一种黄色难溶于水的固体,受热易分解,是生产电池、涂料以及感光材料的原材料。为探究纯净草酸亚铁晶体热分解的产物,设计装置图如下:(1)仪器a的名称是______。(2)从绿色化学考虑,该套装置存在的明显缺陷是_________。(3)实验前先通入一段时间N2,其目的为__________。(4)实验证明了气体产物中含有CO,依据的实验现象为_______。(5)草酸亚铁晶体在空气易被氧化,检验草酸亚铁晶体是否氧化变质的实验操作是____。(6)称取5.40g草酸亚铁晶体用热重法对其进行热分解,得到剩余固体质量随温度变化的曲线如下图所示:①上图中M点对应物质的化学式为_________。②已知400℃时,剩余固体是铁的一种氧化物,试通过计算写出M→N发生反应的化学方程式:_______。20、I.四溴化钛(TiBr4)可用作橡胶工业中烯烃聚合反应的催化剂。已知TiBr4常温下为橙黄色固体,熔点为38.3℃,沸点为233.5℃,具有潮解性且易发生水解。实验室利用反应TiO2+C+2Br2TiBr4+CO2制备TiBr4的装置如图所示。回答下列问题:(1)检查装置气密性并加入药品后,加热前应进行的操作是___,反应结束后应继续通入一段时间CO2,主要目的是___。(2)将连接管切断并熔封,采用蒸馏法提纯。此时应将a端的仪器改装为___、承接管和接收瓶,在防腐胶塞上加装的仪器是___(填仪器名称)。II.过氧化钙溶于酸,极微溶于水,不溶于乙醇、乙醚和丙酮,通常可用作医用杀菌剂、消毒剂、防腐剂。已知从溶液中制得的过氧化钙带有8个结晶水,在100℃时会脱水生成米黄色的无水过氧化钙,而无水过氧化钙在349℃时会迅速分解生成CaO和O2。以下是一种用纯净的碳酸钙制备过氧化钙的实验方案。请回答下列问题:CaCO3滤液白色结晶(3)步骤①的具体操作为向碳酸钙中逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶液呈___性(填“酸”、“碱”或“中”)。将溶液煮沸,趁热过滤。将溶液煮沸的作用是__。(4)步骤②中反应的化学方程式为__,该反应需要在冰浴下进行,原因是__。(5)为测定产品中过氧化钙的质量分数,取1.2g样品,在温度高于349℃时使之充分分解,并将产生的气体(恢复至标准状况)通过如图所示装置收集,测得量筒中水的体积为112mL,则产品中过氧化钙的质量分数为___。21、钛及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。(1)基态钛原子的价电子排布式为_____________,与钛同周期的元素中,基态原子的未成对电子数与钛相同的有____________种。(2)钛比钢轻、比铝硬,是一种新兴的结构材料,钛的硬度比铝大的原因是_________。(3)在浓的TiCl3的盐酸溶液中加入乙醚,并通入HCl至饱和,可得到配位数为6、组成为TiCl3·6H2O的绿色晶体,该晶体中两种配体的物质的量之比为1:5,则该配合离子的化学式为___________。(4)半夹心结构催化剂M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合,其结构如下图所示。①组成M的元素中,电负性最大的是_________(填名称)。②M中碳原子的杂化方式为____________。③M中不含________(填代号)。a.π键b.σ键c.离子键d.配位键(5)金红石(TiO2)是含钛的主要矿物之一。其晶胞结构(晶胞中相同位置的原子相同)如图所示。①A、B、C、D4种微粒,其中氧原子是________(填代号)。②若A、B、C的原子坐标分别为A(0,0,0)、B(0.69a,0.69a,c)、C(a,a,c),则D的原子坐标为D(0.19a,____,___);钛氧键的键长d=______(用代数式表示)。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
由流程可知,MgBr2与NaOH反生成氢氧化镁和NaBr,则滤液含NaBr,②中氯气可氧化溴离子生成溴,③吹出溴,④中试剂X为二氧化硫的水溶液,可吸收溴并生成HBr,⑤中氯气与HBr反应生成溴;氢氧化镁与盐酸反应生成MgCl2溶液,蒸发浓缩、冷却结晶得到MgCl2∙6H2O,在HCl气流中加热MgCl2∙6H2O,使其脱去结晶水得到无水MgCl2,⑥中电解熔融MgCl2生成Mg,以此来解答。【详解】A.工业上步骤①常用Ca(OH)2代替NaOH,便宜易得,故A正确;B.海水中溴离子浓度较低,步骤②、③、④的目的是为了富集溴,故B正确;C.步骤④中试剂X可选用饱和二氧化硫水溶液,与溴单质发生氧化还原反应SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,生成HBr,故C正确;D.Mg为活泼金属,其还原性强于氢气,氢气无法还原氯化镁,工业上实现步骤⑥,通常用电解法,故D错误;故选D。【点睛】Mg为活泼金属,用一般的还原剂无法将其还原为金属单质,只能用最强有力的氧化还原反应手段——电解,将其还原,但同时需注意,根据阴极的放电顺序知,电解含Mg2+的水溶液时,水电离的H+会优先放电,Mg2+不能在阴极得到电子,不能被还原得到金属单质,因此工业上常用电解熔融MgCl2的方法制取金属镁,类似的还有金属活动顺序表中铝以前的金属,如常用电解熔融Al2O3、NaCl的方法制取金属铝和金属钠。2、C【解析】
A.食醋的主要成分为乙酸,属于弱酸,用食醋除水垢,离子方程式:2CH3COOH+CaCO3═CO2↑+Ca2++H2O+2CH3COO-,故A错误;B.酸性条件下,亚硫酸钠被硝酸氧化生成硫酸钠,离子反应方程式为:3SO32-+2H++2NO3-=3SO42-+2NO↑+H2O,故B错误;C.Cr(Ⅵ)具有强氧化性,可以用在酸性条件下,用亚硫酸钠处理工业废水时Cr(Ⅵ),反应的离子方程式为:Cr2O72-+3SO32-+8H+=3SO42-+2Cr3++4H2O,故C正确;D.酸性高锰酸钾可氧化草酸溶液,草酸是弱酸,不能拆开,正确的的离子反应为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,故D错误;故选C。【点睛】本题的易错点为B,要注意硝酸具有强氧化性,能够将亚硫酸根离子氧化。3、B【解析】
本题考查化学实验,意在考查对实验基本操作的理解。【详解】A.NH4NO3固体受热或撞击易爆炸,因此取用固体NH4NO3时动作一定要轻,故不选A;B.蒸馏提纯乙醇的实验中,应将温度计水银球置于蒸馏烧瓶支管口处,故选B;C.容量瓶、滴定管,分液漏斗等带活塞的仪器在使用之前都必须检漏,故不选C;D.要量取5.2mL硫酸铜溶液,应选择10mL规格的量筒,向量筒内加液时,先用倾倒法加液到接近刻度线,再改用胶头滴管加液到刻度线,故用到的仪器是10mL量筒和胶头滴管,故不选D;答案:B4、A【解析】
本题考查物质结构和元素周期律,意在考查接受,吸收,整合化学信息的能力。根据X、Y两种元素可形成数目庞大的化合物“家族”,可以确定X为H、Y为C;根据X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,Z、W可形成常见的离子化合物Z2W,可以确定Z为Na、W为S;据此分析。【详解】A.碳元素能形成金刚石、石墨、C60等多种单质,故A正确;B.①微粒半径电子层数越多,半径越大;②当电子层数相同时,核电荷数越大,吸电子能力越强,半径越小,故离子半径:S2->Na+>H+,故B错误;C.元素的非金属性:S>C>H,故C错误;D.NaH中,Na+核外有10个电子与H-核外有2个电子,电子层结构显然不同,故D错误;答案:A5、B【解析】
A.纯碱溶液碱性较弱,通常用氨水来吸收二氧化硫,故A错误;B.氯气为有毒气体,能够与氢氧化钠反应,所以可以用烧碱吸收氯碱工业的尾气,故B正确;C.硫酸溶液能与氨气反应,所以用硫酸溶液吸收合成氨工业尾气(主要成分氨气),故C错误;D.炼铁工业的尾气主要成分为一氧化碳,与氢氧化钠溶液不反应,不能用烧碱进行尾气处理,炼铁工业的尾气CO常用点燃的方法除去或回收再利用,故D错误;故选:B。6、D【解析】
滴定过程发生反应H2A+NaOH=H2O+NaHA、NaHA+NaOH=H2O+Na2A,第一反应终点溶质为NaHA,第二反应终点溶质为Na2A。【详解】A.石蕊的的变色范围为5~8,两个反应终点不在变色范围内,所以不能选取石蕊作指示剂,故A错误;B.X点为第一反应终点,溶液中的溶质为NaHA,溶液中存在质子守恒c(OH-)+c(A2-)=c(H+)+c(H2A),故B错误;C.Y点溶液=1.5,所以溶液中的溶质为等物质的量的NaHA和Na2A,根据物料守恒可知2c(Na+)=3c(A2-)+3c(HA-)+3c(H2A),故C错误;D.Na2A溶液主要存在A2-的水解:A2-+H2O=HA-+OH-;据图可知当c(A2-)=c(HA-)时溶液pH=9.7,溶液中c(OH-)=10-4.3mol/L,而Na2A的第一步水解平衡常数Kh=,当c(A2-)=c(HA-)时Kh=c(OH-)=10-4.3,设0.01mol/LNa2A溶液中c(A2-)=amol/L,则c(OH-)amol/L,Kh=,解得a=10-3.15mol/L,即c(OH-)=10-3.15mol/L,所以溶液的pH=10.85,故D正确。【点睛】解决此类题目的关键是弄清楚各点对应的溶质是什么,再结合三大守恒去判断溶液中的离子浓度关系;D选项为难点,学习需要对“c(A2-)=c(HA-)”此类信息敏感一些,通过满足该条件的点通常可以求出电离或水解平衡常数。7、B【解析】A.提出原子学说的是卢瑟福,B.元素周期律的发现主要是门捷列夫所做的工作,C.提出分子学说的是阿伏加德罗,D.法国化学家勒沙特列提出了化学平衡移动原理。故选择B。8、D【解析】
A、离子半径:Li+<Na+<K+,晶格能LiCl>NaCl>KCl,所以硬度LiCl>NaCl>KCl,故A错误;B、HF分子间存在氢键,所以沸点:HCl<HBr<HF,故B错误;C、非金属性P<S<Cl,所以最高价氧化物的水化物的酸性:H3PO4<H2SO4<HClO4,故C错误;D、同周期元素从左到右,半径减小,原子半径:Na>Mg>Al,故D正确;答案选D。【点睛】本题考查元素周期律,同周期元素从左到右金属性减弱、非金属性增强,注意把握晶体类型的判断以及影响晶体熔沸点高低的因素。9、D【解析】
在高温高压的水溶液中,AuS-与Fe2+发生反应沉积出磁铁矿(主要成分Fe3O4)和金矿(含Au),并伴有H2S气体生成,则反应的方程式可表示为4H2O+2AuS-+3Fe2+→Fe3O4+2Au+2H2S↑+4H+,则A.氧化剂是AuS-,还原剂是亚铁离子,根据电子得失守恒可知二者的物质的量之比1:1,选项A错误;B.AuS-中Au的化合价降低,只作氧化剂,亚铁离子是还原剂,选项B错误;C.不能确定气体所处的状态,则每生成2.24L气体,转移电子数不一定为0.1mol,选项C错误;D.反应后有氢离子产生,因此溶液的pH值降低,选项D正确;答案选D。10、B【解析】
A.FeCl3具有强氧化性,能与Cu等金属反应,可用于蚀刻铜制的印制线路板,与FeCl3易发生水解无关,A错误;B.漂白粉的主要成分是次氯酸钙,次氯酸钙具有强氧化性,能氧化SO2和NO生成硫酸盐和硝酸盐,所以漂白粉可用于脱除烟气中SO2和NO有害气体,B正确;C.CaCO3能与酸反应,能改良、修复被酸雨浸蚀的土壤,与CaCO3高温下能分解无关,C错误;D.活性炭与Pb2+等金属离子不反应,不能用于除去水体中Pb2+等重金属离子,D错误;故合理选项是B。11、D【解析】
A.络合反应为可逆反应,则①浊液中存在平衡:AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq),A项正确;B.离子与SCN-结合生成络离子,则②中颜色变化说明上层清液中含有SCN-,B项正确;C.银离子与碘离子结合生成AgI黄色沉淀,则③中颜色变化说明有AgI生成,C项正确;D.硝酸银过量,不发生沉淀的转化,余下的浊液中含银离子,与KI反应生成黄色沉淀,不能证明AgI比AgSCN更难溶,D项错误;答案选D。12、B【解析】
z是形成酸雨的主要物质之一,推出z是SO2,n、p为单质,因此n、p为S和O2,c(H+)/c(OH-)=10-10,溶液显碱性,即c(OH-)=10-2mol·L-1,w为强碱,即NaOH,推出x和y反应可能是Na2O2与H2O反应,即n为O2,q为S,四种元素原子序数增大,推出a为H,b为O,p为Na,据此分析作答。【详解】A、半径大小比较:一看电子层数,电子层数越多,半径越大,二看原子序数,电子层数相同,半径随着原子序数增大而减小,因此半径顺序是:Na>S>O>H,故错误;B、氢化物分别是H2O、H2S,H2O中含有分子间氢键,H2S没有,则H2O的沸点高于H2S,故正确;C、x为H2O,其电子式为:,故错误;D、y是过氧化钠,w为NaOH,前者只含离子键,后者含有离子键和共价键,故错误;答案选B。13、B【解析】
比例模型可以直观地表示分子的形状,其碳原子的成键情况是确定分子结构的关键,碳原子的成键情况主要根据与碳原子形成共价键的原子的数目确定,原子半径的关系为C>O>H,最大的原子为C,最小的原子为H,小于C原子的灰色原子为O。则该有机物的结构简式为CH3CH(OH)COOH,则其中含有官能团有一个羟基,一个羧基。故选B。14、B【解析】
A.Cl2通入NaOH溶液中发生反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,这是一个歧化反应,每消耗0.1molCl2转移电子数为0.1mol,A项错误;B.碱溶液中的H+均是水电离产生的,pH等于11的NaOH溶液中水电离出的H+浓度为10-11mol/L,故1L该溶液中H+的数目为10-11mol,B项正确;C.所给条件即为标准状况,首先发生反应:2NO+O2=2NO2,由于NO和O2的量未知,所以无法计算反应生成NO2的量,而且生成NO2以后,还存在2NO2N2O4的平衡,所以混合气体中的分子数明显不是NA,C项错误;D.100g34%双氧水含有过氧化氢的质量为34g,其物质的量为1mol,含有H-O键的数目为2mol,但考虑水中仍有大量的H-O键,所以D项错误;答案选择B项。【点睛】根据溶液的pH可以求出溶液中的c(H+)或c(OH-),计算微粒数时要根据溶液的体积进行计算。在计算双氧水中的H-O键数目时别忘了水中也有大量的H-O键。15、D【解析】
由图象可以知道,从开始至加入NaOH溶液20mL,没有沉淀生成,说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余,此时发生的反应为:.当V(NaOH溶液)=200mL时,沉淀量最大,此时为和,二者物质的量之和为0.35mol,溶液中溶质为,根据钠元素守恒可以知道此时等于200mL氢氧化钠溶液中含有的n(NaOH)的0.5倍.从200mL到240mL,NaOH溶解,当V(NaOH溶液)=240mL时,沉淀不再减少,此时全部为,物质的量为0.15mol,为0.15mol,为0.35mol-0.15mol=0.2mol,因为从200mL到240mL,发生,所以该阶段消耗,氢氧化钠的浓度为.【详解】A.由上述分析可以知道,最初20mLNaOH溶液用于中和过量的稀硫酸,所以A选项是正确的;B.由上述分析可以知道,氢氧化钠溶液的物质的量浓度为5mol/L,所以B选项是正确的;C.由元素守恒可以知道,,所以镁和铝的总质量为,所以C选项是正确的;D.由电子守恒可以知道,生成的氢气为,若在标况下,体积为,但状况未知,故D错误;故答案选D。16、A【解析】
W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大。依据元素周期律可知,同周期元素中,从左到右原子半径依次减小,同主族元素中,从上到下原子半径依次增大,因Y是短周期中原子半径最大的元素,则Y为Na元素;Z的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液与W的单质反应,生成两种能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,采用逆分析法可知,这两种气体为二氧化碳与二氧化硫酸性气体,则可知Z为S,其最高价氧化物对应的水化物的浓溶液为浓硫酸,可与W的单质(C)反应,因此推出W为C;又X和Z同族,则X为O元素,据此分析作答。【详解】由上述分析可知,W、X、Y、Z分别是C、O、Na和S元素,则A.简单离子的电子层数越多,其对应的半径越大;电子层数相同时,核电荷数越小,离子半径越大,则简单离子半径大小为Y<X<Z,A项正确;B.氢化钠为离子化合物,溶于水后与水发生反应:NaH+H2O=NaOH+H2↑,使溶液呈现碱性,B项错误;C.C元素的含氧酸有碳酸、草酸和乙二酸,S的含氧酸为亚硫酸、硫酸和硫代硫酸等,C项错误;D.工业上采用电解熔融氯化钠来制备金属钠,而不是Na2O,D项错误;答案选A。【点睛】B项是易错点,学生要注意氢元素与活泼金属作用时,形成离子化合物,H显-1价。二、非选择题(本题包括5小题)17、①②④羧基碳碳双键、【解析】
B发生氧化反应生成C,C发生氧化反应生成D,D能与NaHCO3溶液反应放出CO2,D中含羧基,C中含醛基,B中含—CH2OH,且B、C、D中碳原子数相同;B在浓硫酸/加热条件下反应生成F,F可以使溴的四氯化碳溶液褪色,B→F为消去反应;D、E互为同分异构体,D与E的分子式相同,B与E反应生成A,A的分子式为C10H20O2,A具有兰花香味,A属于饱和一元酸与饱和一元醇形成的酯,B分子中没有支链,E分子烃基上的氢若被Cl取代,其一氯代物只有一种,则B的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2OH,C为CH3CH2CH2CH2CHO,D为CH3CH2CH2CH2COOH,E为(CH3)3CCOOH,A为(CH3)3CCOOCH2CH2CH2CH2CH3,F为CH3CH2CH2CH=CH2,据此分析作答。【详解】B发生氧化反应生成C,C发生氧化反应生成D,D能与NaHCO3溶液反应放出CO2,D中含羧基,C中含醛基,B中含—CH2OH,且B、C、D中碳原子数相同;B在浓硫酸/加热条件下反应生成F,F可以使溴的四氯化碳溶液褪色,B→F为消去反应;D、E互为同分异构体,D与E的分子式相同,B与E反应生成A,A的分子式为C10H20O2,A具有兰花香味,A属于饱和一元酸与饱和一元醇形成的酯,B分子中没有支链,E分子烃基上的氢若被Cl取代,其一氯代物只有一种,则B的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2OH,C为CH3CH2CH2CH2CHO,D为CH3CH2CH2CH2COOH,E为(CH3)3CCOOH,A为(CH3)3CCOOCH2CH2CH2CH2CH3,F为CH3CH2CH2CH=CH2,(1)B的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2OH,B属于饱和一元醇,B可以与HBr、羧酸等发生取代反应,B中与—OH相连碳原子的邻碳上连有H原子,B能发生消去反应,B能与O2、KMnO4等发生氧化反应,B不能加聚反应,答案选①②④。(2)D为CH3CH2CH2CH2COOH,所含官能团名称为羧基;F为CH3CH2CH2CH=CH2,所含官能团名称为碳碳双键。(3)D、E的官能团为羧基,与D、E具有相同官能团的同分异构体的可能结构简式为(CH3)2CHCH2COOH、CH3CH2CH(CH3)COOH。(4)E为(CH3)3CCOOH,2—甲基—1—丙醇与甲酸在一定条件下制取E的化学方程式为。18、对羟基苯甲醛(酚)羟基、酯基、碳碳双键取代反应11【解析】
由有机物的转化关系可知,发生信息①反应生成,与(CH3O)SO2发生取代反应生成,与HOOCCH2COOH发生信息②反应生成,则D为;在BBr3的作用下反应生成,则E为;与HBr在过氧化物的作用下发生加成反应生成,则G为;在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成,则H为;与在浓硫酸作用下共热发生酯化反应生成。【详解】(1)化合物A的结构简式为,名称为对羟基苯甲醛;化合物I的结构简式为,官能团为酚羟基、碳碳双键和酯基,故答案为对羟基苯甲醛;酚羟基、碳碳双键和酯基;(2)G→H的反应为在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成;与HOOCCH2COOH发生信息②反应生成,则D为,故答案为取代反应;;(3)C的结构简式为,能与新制的氢氧化铜悬浊液共热发生氧化反应,反应的化学方程式为,故答案为;(4)化合物W与E()互为同分异构体,两者所含官能团种类和数目完全相同,且苯环上有3个取代基,三个取代基为-OH、-OH、-CH=CHCOOH,或者为-OH、-OH、-C(COOH)=CH2,2个-OH有邻、间、对3种位置结构,对应的另外取代基分别有2种、3种、1种位置结构(包含E),故W可能的结构有(2+3+1)×2-1=11种,其中核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢,峰面积比为2:2:1:1:1:1,符合要求的W的结构简式为:,故答案为11;;(5)结合题给合成路线,制备CH3CH2CH=CHCOOH应用逆推法可知,CH3CH=CH2与HBr在过氧化物条件下反应生成CH3CH2CH2Br,然后碱性条件下水解生成CH3CH2CH2OH,再发生氧化反应生成CH3CH2CHO,最后与HOOCCH2COOH在吡啶、加热条件下反应得到CH3CH2CH=CHCOOH,合成路线流程图为:,故答案为。【点睛】本题考查有机物推断与合成,充分利用转化中物质的结构简式与分子式进行分析判断,熟练掌握官能团的性质与转化是解答关键。19、球形干燥管(干燥管)缺少处理CO尾气装置排尽装置内空气,防止空气中H2O和CO2的干扰E中黑色粉末变红色,F出现白色沉淀取少量草酸亚铁晶体于试管中,加入稀硫酸溶解后并滴加KSCN溶液,若溶液变红色,则草酸亚铁晶体已氧化变质;若不变红色,则草酸亚铁晶体未氧化变质FeC2O43FeC2O4Fe3O4+2CO2↑+4CO↑【解析】
装置A为草酸亚铁晶体分解,利用无水硫酸铜检验水蒸气,B装置检验二氧化碳,C装置吸收二氧化碳,D装置干燥气体,E装置检验CO,F装置检验二氧化碳,据此解答。【详解】(1)仪器a的名称是球形干燥管(干燥管),故答案为:球形干燥管(干燥管);(2)反应会产生CO,缺少处理CO尾气装置,故答案为:缺少处理CO尾气装置;(3)反应会会产生CO和H2O,通入氮气,排尽装置内空气,防止空气中H2O和CO2的干扰,故答案为:排尽装置内空气,防止空气中H2O和CO2的干扰;(4)CO与CuO反应,生成Cu和二氧化碳,现象为E中黑色粉末变红色,F出现白色沉淀,故答案为:E中黑色粉末变红色,F出现白色沉淀;(5)检验铁离子的试剂为KSCN,具体有:取少量草酸亚铁晶体于试管中,加入稀硫酸溶解后并滴加KSCN溶液,若溶液变红色,则草酸亚铁晶体已氧化变质;若不变红色,则草酸亚铁晶体未氧化变质,故答案为:取少量草酸亚铁晶体于试管中,加入稀硫酸溶解后并滴加KSCN溶液,若溶液变红色,则草酸亚铁晶体已氧化变质;若不变红色,则草酸亚铁晶体未氧化变质;(6)①草酸亚铁晶体的物质的量为:=0.03mol,通过剩余固体的质量为4.32g,则M的摩尔质量为=144g/mol,过程Ⅰ发生的反应是:草酸亚铁晶体受热失去结晶水,剩下的M为FeC2O4,故答案为:FeC2O4;②草酸亚铁晶体中的铁元素质量为:=1.68g,草酸亚铁晶体中的铁元素完全转化到氧化物中,氧化物中氧元素的质量为:,设铁的氧化物的化学式为FexOy,则有:,解得x:y=3:4,铁的氧化物的化学式为Fe3O4,因此M→N发生反应的化学方程式为3FeC2O4Fe3O4+2CO2↑+4CO↑。【点睛】本题难点在于(6)②,根据质量,求分子式,可以通过质量守恒得到答案。20、打开K1,关闭K2和K3,通入二氧化碳排出残留在装置中的四溴化钛和溴蒸气直形冷凝管温度计酸除去溶液中的二氧化碳CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl或CaCl2+2NH3•H2O+H2O2=CaO2+2NH4Cl+2H2O温度过高时过氧化氢分解60%【解析】
I.TiBr4常温易潮解,所以制备TiBr4时要使用干燥的反应物,所以通入的二氧化碳气体必须干燥,浓硫酸能干燥二氧化碳,所以试剂A为浓硫酸;因为装置中含有空气,空气中氧气能和C在加热条件下反应,所以要先通入二氧化碳排出装置中空气,需要打开K1,关闭K2和K3;然后打开K2和K3
,同时关闭K1,发生反应TiO2+C+2Br2
TiBr4+CO2制备TiBr4,TiBr4常温下为橙黄色固体,流入收集装置中;溴有毒不能直接排空,应该最后有尾气处理装置,TiBr4易潮解,所以装置X单元能起干燥作用,结合题目分析解答。II.大理石加入稀盐酸溶解得到氯化钙溶液,将溶液煮沸,趁热过滤,将溶液煮沸的作用是除去溶液中溶解的CO2,反应②滤液中加入氨水和过氧化氢冰水浴中反应生成过氧化钙晶体,过滤得到过氧化钙晶体,水洗、乙醇洗、烘烤得到过氧化钙固体,以此来解答。【详
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