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文档简介
上海市长宁区2024年高三第六次模拟考试化学试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.答题时请按要求用笔。3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、常温下,向20.00mL0.1mol•L-1BOH溶液中滴入0.1mol•L-1盐酸,溶液中由水电离出的c(H+)的负对数[-lgc水(H+)]与所加盐酸体积的关系如下图所示,下列说法正确的是A.常温下,BOH的电离常数约为1×10-4B.N点溶液离子浓度顺序:c(B+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)C.a=20D.溶液的pH:R>Q2、阿伏加德罗常数为NA。关于l00mLlmol/L的Fe2(SO4)3溶液,下列说法正确是A.加NaOH可制得Fe(OH)3胶粒0.2NAB.溶液中阳离子数目为0.2NAC.加Na2CO3溶液发生的反应为3CO32-+2Fe3+=Fe2(CO3)3↓D.Fe2(SO4)3溶液可用于净化水3、甲苯是重要的化工原料。下列有关甲苯的说法错误的是A.分子中碳原子一定处于同一平面 B.可萃取溴水的溴C.与H2混合即可生成甲基环己烷 D.光照下与氯气发生取代反应4、下列属于弱电解质的是A.氨水B.蔗糖C.干冰D.碳酸5、电解法处理CO2和SO2混合污染气的原理如下图所示,电解质为熔融碳酸盐和硫酸盐,通电一段时间后,Ni电极表面形成掺杂硫的碳积层。下列说法错误的是A.Ni电极表面发生了还原反应B.阳极的电极反应为:2O2—-4e-=O2C.电解质中发生的离子反应有:2SO2+4O2—=2SO42—D.该过程实现了电解质中碳酸盐和硫酸盐的自补充循环6、锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)42-。下列说法正确的是()A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动B.充电时,电解质溶液中c(OH-)逐渐减小C.放电时,负极反应为:Zn+4OH–-2e–=Zn(OH)42-D.放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况)7、常温下,向1L0.01mol·L-1一元酸HR溶液中逐渐通入氨气[常温下NH3·H2O电离平衡常数K=1.76×10-5],保持温度和溶液体积不变,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述不正确的是A.0.01mol·L-1HR溶液的pH约为4B.随着氨气的通入,逐渐减小C.当溶液为碱性时,c(R-)>c(HR)D.当通入0.01molNH3时,溶液中存在:c(R-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)8、下列实验方案正确且能达到实验目的的是()A.证明碳酸的酸性比硅酸强B.验证草酸晶体是否含结晶水C.检验混合气体中H2S和CO2D.制备乙酸乙酯9、下列电池工作时,O2在正极放电的是()A.锌锰电池B.氢燃料电池C.铅蓄电池D.镍镉电池A.A B.B C.C D.D10、下列指定反应的离子方程式正确的是A.用Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4:Ca2++CO32-=CaCO3↓B.用稀硝酸洗涤做过银镜反应的试管:Ag+4H++NO3-=Ag++NO↑+2H2OC.用氢氧化钠溶液除去铝表面的氧化膜:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2OD.工业上用过量氨水吸收二氧化硫:NH3·H2O+SO2=NH4++HSO3-11、对石油和煤的分析错误的是A.都是混合物 B.都含有机物C.石油裂化和煤干馏得到不同的产品 D.石油分馏和煤干馏原理相同12、已知TNT为烈性炸药,其爆炸时的方程式为:TNT+21O228CO2+10H2O+6N2,下列有关该反应的说法正确的是()A.TNT在反应中只做还原剂B.TNT中的N元素化合价为+5价C.方程式中TNT前的化学计量数为2D.当1molTNT参加反应时,转移的电子数为30×6.02×102313、下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热反应的是()A.灼热的炭与CO2的反应B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应C.镁条与稀盐酸的反应D.氢气在氧气中的燃烧反应14、25℃时,关于某酸(用H2A表示)下列说法中,不正确的是()A.pH=a的Na2A溶液中,由水电离产生的c(OH-)=10a-14B.将pH=a的H2A稀释为pH=a+l的过程中,c(H2A)/c(H+)减小,则H2A为弱酸C.测NaHA溶液的pH,若pH>7,则H2A是弱酸;若pH<7,则H2A是强酸D.0.2mol·L-1H2A溶液中的c(H+)=a,0.1mol·L-1H2A溶液中的c(H+)=b,若a<2b,则H2A为弱酸15、常温下,H2A和H2NCH2CH2NH2溶液中各组分的物质的量分数δ随pH的变化如图(I)、(II)所示。下列说法不正确的是已知:。A.NaHA溶液中各离子浓度大小关系为:B.乙二胺(H2NCH2CH2NH2)的Kb2=10-7.15C.[H3NCH2CH2NH3]A溶液显碱性D.向[H3NCH2CH2NH2]HA溶液中通人HCl,不变16、25℃时,部分含铁元素的微粒在溶液中的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示。下列说法错误的是()A.pH=4时,溶液中存在下列关系c(HFeO4-)>c(H2FeO4)>c(FeO42-)B.H2FeO4的第一步电离平衡常数Ka1=4.15×10-4C.B点溶液加NaOH溶液到pH为4的过程中,减小D.B、C两点对应溶液中水的电离程度:B<C17、下列说法中错误的是:A.SO2、SO3都是极性分子 B.在NH4+和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位键 C.元素电负性越大的原子,吸引电子的能力越强 D.原子晶体中原子以共价键结合,具有键能大、熔点高、硬度大的特性18、W、X、Y、Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大。W最外层电子数是次外层电子数的3倍,W与Y同主族,X在短周期中原子半径最大。下列说法正确的是A.常温常压下Y的单质为气态 B.X的氧化物是离子化合物C.X与Z形成的化合物的水溶液呈碱性 D.W与Y具有相同的最高化合价19、中国诗词深受众人喜爱,针对下列一些诗词,从化学角度解读正确的是A.王安石的《梅花》“遥知不是雪,唯有暗香来”描述了物质发生化学变化过程中既有状态变化又有气味的产生B.庾信的《杨柳歌》“独忆飞絮鹅毛下,非复青丝马尾垂”从化学成分分析现实生活中“飞絮”“鹅毛”主要成分都是蛋白质C.赵孟頫的《烟火诗》“纷纷灿烂如星陨,赫赫喧虺似火攻”描述了颜色反应的现象D.刘禹锡的《浪淘沙》“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”,说明金在自然界中以游离态存在,其化学性质稳定20、SO2是大气污染物,造成酸雨的主要原因,用如图所示装置可以既吸收工厂排放的废气中的SO2,又可以生成一定量的硫酸,下列说法正确的是()A.a为正极,b为负极B.生产过程中氢离子由右移向左C.从左下口流出的硫酸的质量分数一定大于50%D.负极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+21、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、部分氧化的Fe-Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共2.88g,经如下处理:下列说法正确的是A.滤液A中的阳离子为Fe2+、Fe3+、H+ B.V=224C.样品中CuO的质量为2.0g D.样品中铁元素的质量为0.56g二、非选择题(共84分)23、(14分)苯二氮卓类药物氟马西尼(F)的合成路线如下图所示。请回答下列问题:(1)A中官能团有氟原子、_____和________。(均填名称)(2)C3H5O2Cl的结构式为________。(3)反应①和②的反应类型相同,其反应类型是___________。(4)化合物D的分子式为___________。(5)反应⑤生成“物质F”和HCl,则E→F的化学反应方程式为________。(6)是F的同分异构体,其中X部分含—COOH且没有支链,满足该条件的同分异构体有______种(不考虑立体异构)。(7)已知氨基酸之间脱水能够形成含肽键的化合物,请设计由甘氨酸(HOOCCH2NH2)和CNCH2COOC2H5制备的合成路线________(无机试剂任选)。24、(12分)中药葛根是常用祛风解表药物,其有效成分为葛根大豆苷元,用于治疗高血压引起的头疼、头晕、突发性耳聋等症。其合成线路如下:请回答下列问题:(1)F中含氧官能团的名称为____________________。(2)A→B的反应类型为_________________。(3)物质E的结构简式为________________。(4)写出同时符合下列条件的物质E的同分异构体的结构简式___________(写一种)。①不能与Fe3+发生显色反应②可以发生银镜反应③苯环上有两种不同化学环境的氢原子(5)已知:写出以和CH3CH2OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。_________________25、(12分)二氧化硫是重要的化工原料,用途非常广泛。实验一:SO2可以抑制细菌滋生,具有防腐功效。某实验小组欲用下图所示装置测定某品牌葡萄酒中(葡萄酒中含有乙醇、有机酸等)的SO2含量。(1)仪器A的名称是________;使用该装置主要目的是____________________。(2)B中加入300.00mL葡萄酒和适量盐酸,加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应,C中化学方程式为_________________________________________。(3)将输入C装置中的导管顶端改成具有多孔的球泡(如图15所示)。可提高实验的准确度,理由是_______________________________________。(4)除去C中的H2O然后用0.099mol·L-1NaOH标准溶液滴定。①用碱式滴定管量取0.09mol·L-1NaOH标准溶液前的一步操作是___________________________;②用该方法测定葡萄酒中SO2的含量偏高,主要原因是__________________________________,利用现有的装置,提出改进的措施是_______________________________________________。(5)利用C中的溶液,有很多实验方案测定葡萄酒中SO2的含量。现有0.1mol·L-1BaCl2溶液,实验器材不限,简述实验步骤:________________________________。26、(10分)草酸是一种常用的还原剂,某校高三化学小组探究草酸被氧化的速率问题。实验Ⅰ试剂混合后溶液pH现象(1h后溶液)试管滴管a4mL0.01mol·L−1KMnO4溶液,几滴浓H2SO42mL0.3mol·L−1H2C2O4溶液2褪为无色b4mL0.01mol·L−1KMnO4溶液,几滴浓NaOH7无明显变化c4mL0.01mol·L−1K2Cr2O7溶液,几滴浓H2SO42无明显变化d4mL0.01mol·L−1K2Cr2O7溶液,几滴浓NaOH7无明显变化(1)H2C2O4是二元弱酸,写出H2C2O4溶于水的电离方程式:_____________。(2)实验I试管a中KMnO4最终被还原为Mn2+,该反应的离子方程式为:________。(3)瑛瑛和超超查阅资料,实验I试管c中H2C2O4与K2Cr2O7溶液反应需数月时间才能完成,但加入MnO2可促进H2C2O4与K2Cr2O7的反应。依据此资料,吉吉和昊昊设计如下实验证实了这一点。实验II实验III实验IV实验操作实验现象6min后固体完全溶解,溶液橙色变浅,温度不变6min后固体未溶解,溶液颜色无明显变化6min后固体未溶解,溶液颜色无明显变化实验IV的目的是:_______________________。(4)睿睿和萌萌对实验II继续进行探究,发现溶液中Cr2O72-浓度变化如图:臧臧和蔡蔡认为此变化是通过两个过程实现的。过程i.MnO2与H2C2O4反应生成了Mn2+。过程ii.__________________________________。①查阅资料:溶液中Mn2+能被PbO2氧化为MnO4-。针对过程i,可采用如下方法证实:将0.0001molMnO2加入到6mL____________中,固体完全溶解;从中取出少量溶液,加入过量PbO2固体,充分反应后静置,观察到_______________。②波波和姝姝设计实验方案证实了过程ii成立,她们的实验方案是________。(5)综合以上实验可知,草酸发生氧化反应的速率与__________________有关。27、(12分)工业上可用下列仪器组装一套装置来测定黄铁矿(主要成分FeS2)中硫的质量分数(忽略SO2、H2SO3与氧气的反应)。实验的正确操作步骤如下:A.连接好装置,并检查装置的气密性B.称取研细的黄铁矿样品C.将2.0g样品小心地放入硬质玻璃管中D.以1L/min的速率鼓入空气E.将硬质玻璃管中的黄铁矿样品加热到800℃~850℃F.用300mL的饱和碘水吸收SO2,发生的反应是:I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4G.吸收液用CCl4萃取、分离H.取20.00mLG中所得溶液,用0.2000mol·L-1的NaOH标准溶液滴定。试回答:(1)步骤G中所用主要仪器是______,应取_______(填“上”或“下”)层溶液进行后续实验。(2)装置正确的连接顺序是④(填编号)。______(3)装置⑤中高锰酸钾的作用是__________。持续鼓入空气的作用__________。(4)步骤H中滴定时应选用_____作指示剂,可以根据________现象来判断滴定已经达到终点。(5)假定黄铁矿中的硫在操作E中已全部转化为SO2,并且被饱和碘水完全吸收,滴定得到的数据如下表所示:滴定次数待测液的体积/mLNaOH标准溶液的体积/mL滴定前滴定后第一次20.000.0020.48第二次20.000.2220.20第三次20.000.3620.38则黄铁矿样品中硫元素的质量分数为___________。(6)也有人提出用“沉淀质量法”测定黄铁矿中含硫质量分数,若用这种方法测定,最好是在装置①所得吸收液中加入下列哪种试剂__________。A.硝酸银溶液B.氯化钡溶液C.澄清石灰水D.酸性高锰酸钾溶液28、(14分)化合物M是制备一种抗菌药的中间体,实验室以芳香化合物A为原料制备M的一种合成路线如下:已知:R1CH2BrR1CH=CHR2回答下列问题:(1)B的化学名称为_________;E中官能团的名称为__________。(2)C→D的反应类型为_______。(3)写出D与氢氧化钠水溶液共热的化学方程式________________________。(4)由F生成M所需的试剂和条件为_____________。(5)X是D的同分异构体,同时符合下列条件的X可能的结构有______种(不含立体异构)。①苯环上有两个取代基,含两个官能团;②能发生银镜反应。其中核磁共振氢谱显示4组峰的结构简式是___________(任写一种)。(6)碳原子上连有4个不同的原子或原子团时,该碳称为手性碳。写出F的结构简式____________,用星号(*)标出F中的手性碳。(7)参照上述合成路线和信息,以乙烯和乙醛为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线。______________________________。29、(10分)CPAE是蜂胶的主要活性成分,具有抗癌的作用.人工合成CPAE的一种路线如下:已知:i.A分子中苯环上一溴代物只有2种;ii.R1﹣CHO+R2﹣CH2﹣CHO→(1)写出反应类型:反应①_______;反应⑤______.(2)写出结构简式:A______;C_______.(3)在反应②中,1molC7H5O2Br最多消耗NaOH____mol.(4)写出反应方程式:反应⑦________.(5)写出一种符合下列条件的E的同分异构体__________i.1mol该物质与1molNa2CO3反应,生成1molCO2气体ii.含有4种化学环境不同的氢原子(6)写出实验室用Y制备苯乙酮()的合成路线(不超过四步)_____________(合成路线常用的表示方式为:AB…:目标产物)
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、D【解析】
BOH对水的电离起抑制作用,加入盐酸发生反应BOH+HCl=BCl+H2O,随着盐酸的加入,BOH电离的OH-浓度减小,对水电离的抑制作用减弱,而且生成的BCl水解促进水的电离,水电离的H+浓度逐渐增大,两者恰好完全反应时水电离的H+浓度达到最大;继续加入盐酸,过量盐酸电离出H+又抑制水的电离,水电离的H+又逐渐减小,结合相应的点分析作答。【详解】A.根据图象,起点时-lgc水(H+)=11,c水(H+)=10-11mol/L,即0.1mol/L的BOH溶液中水电离的H+浓度为10-11mol/L,碱溶液中H+全部来自水的电离,则0.1mol/L的BOH溶液中c(H+)=10-11mol/L,溶液中c(OH-)=10-3mol/L,BOH的电离方程式为BOH⇌B++OH-,BOH的电离平衡常数为=≈10-5,A错误;B.N点-lgc水(H+)最小,N点HCl与BOH恰好完全反应得到BCl溶液,由于B+水解溶液呈酸性,溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Cl-)>c(B+)>c(H+)>c(OH-),B错误;C.N点-lgc水(H+)最小,N点HCl与BOH恰好完全反应得到BCl溶液,N点加入的盐酸的体积为20.00mL,则a<20.00mL,C错误;D.N点-lgc水(H+)最小,N点HCl与BOH恰好完全反应得到BCl溶液,R点加入的盐酸不足、得到BOH和BCl的混合液,Q点加入的盐酸过量、得到BCl和HCl的混合液,即R点加入的盐酸少于Q点加入的盐酸,Q点的酸性强于R点,则溶液的pH:R>Q,D正确;答案选D。【点睛】解答本题的关键是理解水电离的H+浓度与加入的盐酸体积间的关系,抓住关键点如起点、恰好完全反应的点等。2、D【解析】
A.Fe2(SO4)3加NaOH反应生成Fe(OH)3沉淀,而不是胶粒,故A错误;B.l00mLlmol/L的Fe2(SO4)3溶液中n[Fe2(SO4)3]=1mol∙L−1×0.1L=0.1mol,n(Fe3+)=0.2mol,铁离子水解Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,根据水解方程式得到溶液中阳离子数目大于0.2NA,故B错误;C.加Na2CO3溶液发生双水解生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体,其反应为3CO32−+2Fe3++3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑,故C错误;D.Fe2(SO4)3溶液水解生成胶体,胶体具有吸附杂质功能,起净水功能,因此可用于净化水,故D正确。综上所述,答案为D。【点睛】铁离子与碳酸根、碳酸氢根、偏铝酸根、硅酸根等离子要发生双水解反应。3、C【解析】
A.苯环具有平面形结构,甲苯中侧链甲基的碳原子取代的是苯环上氢原子的位置,所有碳原子在同一个平面,故A正确;B.甲苯不溶于水,可萃取溴水的溴,故B正确;C.与H2混合,在催化剂,加热的条件下才能反应生成甲基环己烷,故C错误;D.光照下,甲苯的侧链甲基上的氢原子能够与氯气发生取代反应,故D正确;故选C。4、D【解析】A、氨水属于混合物,不在弱电解质讨论范围,故A错误;B、蔗糖是非电解质,故B错误;C、干冰是非电解质,故C错误;D.碳酸在水溶液里部分电离,所以属于弱电解质,故D正确;故选D。点睛:本题考查基本概念,侧重考查学生对“强弱电解质”、“电解质、非电解质”概念的理解和判断,解题关键:明确这些概念区别,易错点:不能仅根据溶液能导电来判断电解质强弱,如:氨水属于混合物,其溶解的部分不完全电离溶液能导电,不属于弱电解质,为易错题。5、C【解析】
由图可知,Ni电极表面发生了SO42-转化为S,CO32-转化为C的反应,为还原反应;SnO2电极上发生了2O2—-4e-=O2↑,为氧化反应,所以Ni电极为阴极,SnO2电极为阳极,据此分析解答。【详解】A.由图示原理可知,Ni电极表面发生了还原反应,故A正确;B.阳极发生失电子的氧化反应,电极反应为:2O2—-4e-=O2↑,故B正确;C.电解质中发生的离子反应有:2SO2+O2+2O2-=2SO42—和CO2+O2-=CO32-,故C错误;D.该过程中在SO42-和CO32-被还原的同时又不断生成SO42-和CO32-,所以实现了电解质中碳酸盐和硫酸盐的自补充循环,故D正确。故答案选C。6、C【解析】
A.充电时,阳离子向阴极移动,即K+向阴极移动,A项错误;B.放电时总反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O=2Zn(OH)42-,则充电时生成氢氧化钾,溶液中的氢氧根离子浓度增大,B项错误;C.放电时,锌在负极失去电子,电极反应为Zn+4OH–-2e–=Zn(OH)42-,C项正确;D.标准状况下22.4L氧气的物质的量为1摩尔,电路中转移4摩尔电子,D项错误;答案选C。【点睛】电极反应式的书写是电化学中必考的一项内容,一般先写出还原剂(氧化剂)和氧化产物(还原产物),然后标出电子转移的数目,最后根据原子守恒和电荷守恒完成缺项部分和配平反应方程式,作为原电池,正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,负极电极反应式为:Zn+4OH–-2e–=Zn(OH)42-;充电是电解池,阳离子在阴极上放电,阴离子在阳极上放电,即阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,对可充电池来说,充电时原电池的正极接电源正极,原电池的负极接电源的负极,不能接反,否则发生危险或电极互换,电极反应式是原电池电极反应式的逆过程;涉及到气体体积,首先看一下有没有标准状况,如果有,进行计算,如果没有必然是错误选项。7、D【解析】
A.pH=6时c(H+)=10-6,由图可得此时=0,则Ka==10-6,设HR0.01mol·L-1电离了Xmol·L-1,Ka==10-6,解得X=10-6,pH=4,A项正确;B.由已知HR溶液中存在着HR分子,所以HR为弱酸,==c(H+)/Ka温度不变时Ka的值不变,c(H+)浓度在减小,故在减小,B项正确;C.当溶液为碱性时,R-的水解会被抑制,c(R-)>c(HR),C项正确;D.Ka=10-6,当通入0.01molNH3时,恰好反应生成NH4R,又因为常温下NH3·H2O电离平衡常数K=1.76×10-5,所以NH4R溶液中R-水解程度大于NH4+水解程度,NH4R溶液呈碱性,则c(NH4+)>c(R-)>c(OH-)>c(H+),D项错误;答案选D。8、C【解析】
A.盐酸挥发出的HCl也能和硅酸钠反应,应先除去,A项错误;B.草酸受热易熔化,所以试管口不能向下倾斜,且草酸受热分解也会产生水,B项错误;C.足量酸性高锰酸钾溶液可检验并除去H2S,可通过澄清石灰水变浑浊检验CO2的存在,C项正确;D.导管不能插入饱和碳酸钠溶液中,否则会引起倒吸,D项错误;所以答案选择C项。9、B【解析】
A选项,锌锰电池,锌为负极,二氧化锰为正极,故A错误;B选项,氢燃料电池,氢气为负极,氧气为正极,故B正确;C选项,铅蓄电池,铅为负极,二氧化铅为正极,故C错误;D选项,镍镉电池,镉为负极,氢氧化氧镍为正极,故D错误;综上所述,答案为B。10、C【解析】
A.用Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4,水垢是难溶物,离子反应中不能拆,正确的离子反应:CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-,故A错误;B.用稀硝酸洗涤做过银镜反应的试管,电子转移不守恒,电荷不守恒,正确的离子反应:3Ag+4H++NO3-=3Ag++NO↑+2H2O,故B错误;C.用氢氧化钠溶液除去铝表面的氧化膜,是氢氧化钠与氧化铝反应,离子方程为:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O,故C正确;D.工业上用过量氨水吸收二氧化硫,反应生成亚硫酸铵,正确的离子方程式为:2NH3+SO2+H2O=2NH4++SO32−,故D错误;答案选C。11、D【解析】
A.煤中主要含有碳元素,石油中主要含有碳和氢两种元素,都属于复杂的混合物,故A正确;B.煤中主要含有碳元素,石油中主要含有碳和氢两种元素,都属于复杂的混合物,其中都含有有机物,故B正确;C.石油裂化是将碳原子数多的烷烃断裂成碳原子数少的烃,由于烷烃的断裂,会得到烷烃和烯烃,所以裂化后得到的产物中含有烯烃;煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,获得产品有煤炉气、煤焦油、焦炭;产物不同,故C正确;D.石油裂化是将碳原子数多的烷烃断裂成碳原子数少的烃,煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,原理不同,故D错误;题目要求选择错误的,故选D。【点睛】石油分馏就是将石油中不同沸点的物质依次分离,出来的叫做馏分,主要是饱和烃。石油裂化就是在一定的条件下,将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程,是不饱和烃。12、D【解析】
A.TNT的分子式为C7H5O6N3,TNT在爆炸时,不仅碳的化合价升高,还有氮的化合价由+3价降低至0价,所以TNT在反应中既是氧化剂,也是还原剂,A项错误;B.TNT中H的化合价为+1价,O的化合价为-2价,C的平均化合价为-价,TNT中氮元素应显+3价,B项错误;C.据氮原子守恒和TNT每分子中含有3个氮原子可知,TNT前的计量数为4,C项错误;D.反应中只有碳的化合价升高,每个碳原子升高的价态为(+4)-(-)=,所以1molTNT发生反应时转移的电子数为7××6.02×1023=30×6.02×1023,D项正确;所以答案选择D项。13、A【解析】A、灼热的炭与CO2的反应生成CO,是氧化还原反应也是吸热反应,故A正确;B、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应不是氧化还原反应,故B错误;C、镁条与稀盐酸的反应是放热反应,故C错误;D、氢气在氧气中的燃烧反应是放热反应,故D错误;故选A。14、C【解析】A.若H2A为强酸,则Na2A为中性,pH=7,水电离产生的c(OH-)=10-7,若H2A为弱酸,则Na2A为碱性,pH=a的Na2A溶液中因A2-的水解促进水的电离,溶液中的OH-来源于水的电离,则由水电离产生的c(OH-)=10a-14,故A正确;B.若H2A为强酸,c(H2A)/c(H+)=0,若H2A为弱酸将pH=a的H2A稀释为pH=a+l的过程中,c(H2A)/c(H+)减小,故B正确;C.测NaHA溶液的pH,若pH>7,说明HA-在溶液中水解,则H2A是弱酸;若pH<7,H2A不一定是强酸,可能是HA-的电离大于HA-的水解,故C错误;D.若H2A为强酸,0.2mol·L-1H2A溶液中的c(H+)=a=0.4mol·L-1,0.1mol·L-1H2A溶液中的c(H+)=b=0.2mol·L-1,此时a=2b,现a<2b,则H2A为弱酸,故D正确;答案为C。15、C【解析】
A.由图1可知,当c(HA-)=c(A2-)时,溶液显酸性,所以NaHA溶液显酸性,电离程度大于水解程度,则各离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-),故A正确;B.由图2可知,当c([H3NCH2CH2NH2]+)=c[H3NCH2CH2NH3]2+)时,溶液的pH=6.85,c(OH-)=10-7.15mol·L-1,则Kb2==c(OH-),Kb2=10-7.15,故B正确;C.由图2可知,当c([H3NCH2CH2NH3]2+)=c([H3NCH2CH2NH]+)时,溶液的pH=6.85,c(OH-)=10-7.15mol·L-1,则Kb2=10-7.15,由图1可知,当c(HA-)=c(A2-)时,pH=6.2,则Ka2=10-6.2,[H3NCH2CH2NH3]2+的水解程度大于A2-的水解程度,溶液显酸性,故C错误;D.==,由于通入HCl,Kw、Kb1、Ka1都不变,所以不变,故D正确。故选C。【点睛】本题考查弱电解质的电离平衡及盐的水解平衡原理的应用,把握电离平衡原理和水解原理、电离常数和水解常数的计算、图象数据的分析应用为解答的关键,侧重分析、应用能力和计算能力的考查,难点D,找出所给表达式与常数Kw、Kb1、Ka1的关系。16、C【解析】
A、由图中离子在溶液中的物质的量分数可知,pH=4时,溶液中存在下列关系c(HFeO4-)>c(H2FeO4)>c(FeO42-),故A正确;B、由A点数据可知,A点对应的溶液中pH=4,HFeO4-的物质的量分数为80.6%,则H2FeO4的物质的量分数为19.4%,所以两者的物质的量之比为=4.15,c(H+)=10-4mol/L,H2FeO4的第一步电离平衡常数Ka1==4.15×l0-4,故B正确;C、B点溶液加NaOH溶液到pH为4的过程中,溶液的酸性减弱,c(HFeO4-)增大,即c(H+)减小,所以增大,故C错误;D、B点pH约为3,溶液显酸性,溶液的酸性是由高铁酸和高铁酸氢根的电离决定的,而C点的pH约为7,是由高铁酸氢根的电离和高铁酸根的水解共同决定的,酸的电离对水的电离有抑制作用,酸性越强,抑制作用越大,而酸根水解会促进水的电离,溶液的pH越大,则对水的电离的促进作用就越大,所以B、C两点对应溶液中水的电离程度:B<C,故B正确;故选:C。17、A【解析】
A项,三氧化硫分子是非极性分子,它是由一个硫原子和三个氧原子通过极性共价键结合而成,分子形状呈平面三角形,硫原子居中,键角120°,故A项错误;B项,在NH4+和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位键,前者是氮原子提供配对电子对给氢原子,后者是铜原子提供空轨道,故B项正确;C项,元素的原子在化合物中把电子吸引向自己的本领叫做元素的电负性,所以电负性越大的原子,吸引电子的能力越强,故C项正确;D项,原子晶体中原子以共价键结合,一般原子晶体结构的物质键能都比较大、熔沸点比较高、硬度比较大,故D项正确。答案选A。18、B【解析】
W、X、Y、Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大。W最外层电子数是次外层电子数的3倍,最外层电子数只能为6,次外层电子数为2,W为O元素;W与Y同主族,则Y为S元素;X在短周期中原子半径最大,X为Na元素;短周期中比S原子序数大的主族元素只有Cl,因此Z为Cl元素,据此分析解答。【详解】根据上述分析,W为O元素,X为Na元素,Y为S元素,Z为Cl元素。A.常温常压下,S为固体,故A错误;B.X的氧化物为氧化钠或过氧化钠,均是离子化合物,故B正确;C.X与Z形成的化合物为NaCl,NaCl为强酸强碱盐,不水解,水溶液呈中性,故C错误;D.一般情况下,O元素不存在正价,S的最高价为+6价,故D错误;故选B。19、D【解析】
A.王安石的《梅花》“遥知不是雪,唯有暗香来”,体现物质的挥发性,属于物质的物理性质,故A错误;B.庾信的《杨柳歌》“独忆飞絮鹅毛下,非复青丝马尾垂”从化学成分分析现实生活中“飞絮”“鹅毛”主要成分都是纤维素,不是蛋白质,故B错误;C.赵孟頫的《烟火诗》“纷纷灿烂如星陨,赫赫喧虺似火攻”描述了焰色反应的现象,故C错误;D.刘禹锡的《浪淘沙》“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”,说明金在自然界中以游离态存在,其化学性质稳定,故D正确;故选D。20、D【解析】
A.由图可知,此装置为原电池,且a极发生氧化反应,属于负极,b极为正极,A项错误;B.原电池中阳离子移向正极,故氢离子由左移向右,B项错误;C.负极区有硫酸生成,但同时水的量在增加,则硫酸的质量分数不一定大于50%,甚至还可能小于50%,C项错误;D.负极反应式为SO2+2H2O-2e-===SO42-+4H+,D项正确;答案选D。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、B【解析】
根据氧化性Fe3+>Cu2+>H+可知铁离子优先反应,由于滤液A中不含Cu2+,且有气体氢气生成,则滤液A中不含Fe3+,滤渣1.6g为金属铜,物质的量为0.025mol,即合金样品中总共含有铜原子和铜离子0.025mol。滤液A中加入足量氢氧化钠溶液,所得滤渣灼烧得到的固体为Fe2O3,质量为1.6g,物质的量为0.01mol,即合金样品中总共含有铁原子和铁离子0.02mol。稀硫酸过量,因此滤液A中的溶质为H2SO4和FeSO4,其中溶质FeSO4为0.02mol,则能加反应的硫酸的物质的量也为0.02mol,0.02molH2SO4电离出0.04mol氢离子,其中部分氢离子生成氢气,另外的H+和合金中的氧离子O2-结合成水。A、滤液A中的阳离子为Fe2+、H+,选项A错误;B、合金中氧离子O2-的物质的量为=0.01mol,0.01molO2-生成水需结合H+0.02mol,所以参加反应的0.02mol硫酸中有0.04mol-0.02mol=0.02molH+生成了氢气,即有0.01molH2生成,标准状况下产生的氢气的体积为0.01mol22.4L/mol=0.224L=224mL,选项B正确;C、假设Fe-Cu合金样品全部被氧化,则样品中CuO的质量为0.025mol80g/mol=2g,而实际情况是Fe-Cu合金样品部分氧化,故样品中CuO的质量小于2g,选项C错误;D、样品中铁元素的质量为0.02mol56g/mol=1.12g,选项D错误。答案选B。【点睛】本题考查混合物计算及物质的性质,为高频考点,把握流程中反应过程是解答关键,侧重解题方法与分析解决问题能力的考查,注意利用极限法与原子守恒解答。二、非选择题(共84分)23、氨基羧基ClCOOC2H5取代反应C10H9N2O2F+CNCH2COOC2H5+HCl3【解析】
根据合成路线可知,A与C3H5O2Cl发生取代反应生成B,B与C2H5OH发生酯化反应并成环得到C,C与CH3NHCH2COOH反应生成D,D经过反应④得到E,E与CNCH2COOC2H5反应得到F和HCl,据此分析解答问题。【详解】(1)A的结构简式为,分子中含有的官能团有氟原子、氨基和羧基,故答案为:氨基;羧基;(2)根据上述分析可知,A与C3H5O2Cl发生取代反应生成B,B的结构简式为,逆推可得C3H5O2Cl的结构简式为ClCOOC2H5,故答案为:ClCOOC2H5;(3)反应①为A与C3H5O2Cl发生取代反应生成B,反应②为B与C2H5OH发生酯化反应并成环得到C,两者都是取代反应,故答案为:取代反应;(4)化合物D的结构式为,根据各原子的成键原理,可知其分子式为C10H9N2O2F,故答案为:C10H9N2O2F;(5)E与CNCH2COOC2H5反应得到F和HCl,反应方程式为:+CNCH2COOC2H5+HCl,故答案为:+CNCH2COOC2H5+HCl;(6)是F的同分异构体,则X为—C4H7O2,又X部分含—COOH且没有支链,则X有—CH2CH2CH2COOH、—CH2CH(COOH)CH3、—CH(COOH)CH2CH33种结构,即满足条件的同分异构体有3种,故答案为:3;(7)结合题干信息,制备时,可先将甘氨酸(HOOCCH2NH2)脱水缩合得到,在与POCl3反应得到,与CNCH2COOC2H5反应制得,合成路线为,故答案为:。24、羟基、羰基取代反应、、【解析】
分析题中合成路线,可知,A→B为A在浓硫酸、浓硝酸作用下发生硝化反应,B中-C≡N与NaOH水溶液反应,产物酸化后为C。C中-NO2经Fe和HCl的作用被还原成-NH2,生成D。根据F和E的分子式以及F与间二苯酚()的结构简式,通过逆推方法,可推断出E的结构简式。据此分析。【详解】(1)根据F分子结构,可看出分子中含有酚羟基和羰基;答案为:羟基、羰基;(2)分析A、B分子结构及反应条件,可知A→B为硝化反应,属于取代反应;答案为:取代反应;(3)根据题给信息,D为对氨基苯乙酸,分析反应E→F可知,其产物为物质E与间苯二酚发生取代反应所得,结合E分子式为C8H8O3,可知E为对羟基苯乙酸;答案为:;(4)不能与Fe3+发生显色反应,说明不含酚羟基,可以发生银镜反应,说明有醛基或甲酸酯基,苯环上有两种不同化学环境的氢原子,结合C物质的结构可推知苯环上有两个处于对位的不同基团,可能的结构有、、。答案为:、、;(5)根据信息,甲苯先发生硝化反应生成硝基甲苯,将硝基甲苯上的甲基氧化,再酯化,最后将硝基还原反应。答案为:。25、冷凝管回流有机酸和醇,提高实验结果的准确性H2O2+SO2=H2SO4增大气体与溶液的按触面积,使气体吸收充分用待装液润洗滴定管挥发出来的盐酸消耗氢氧化钠,增大了SO2的含量将盐酸换为稀硫酸向C
中加入足量的BaCl2溶液,沉淀经过滤、洗涤、烘干称量得硫酸钡的质量【解析】考查实验方案设计与评价,(1)仪器A为(直型)冷凝管,葡萄酒中含有乙醇和有机酸,乙醇和有机酸受热易挥发,冷凝管的作用是回流有机酸和醇,提高实验结果的准确性;(2)SO2具有还原性,H2O2具有强氧化性,H2O2把SO2氧化成SO42-,因此化学反应方程式为H2O2+SO2=H2SO4;(3)换成多孔的球泡,可以增大气体与溶液的接触面积,使气体吸收充分;(4)①使用滴定管应先检漏,再用待盛液润洗,最后装液体,因此量取NaOH标准液的前的一步操作是用待装液润洗滴定管;②B中加入的是葡萄酒和适量盐酸,盐酸易挥发,挥发出的盐酸能与NaOH反应,消耗NaOH的量增加,测的SO2的含量偏高;把酸换成难挥发酸,把盐酸换成稀硫酸;(5)根据C中反应,SO2转化成SO42-,向C的溶液中加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,然后根据硫元素守恒,求出SO2的量,具体操作是向C中加入足量的BaCl2溶液,沉淀经过滤、洗涤、烘干称量得硫酸钡的质量。26、H2C2O4HC2O4-+H+、HC2O4-C2O42-+H+5H2C2O4+6H++2MnO4-=10CO2↑+2Mn2++8H2O排除实验II中MnO2直接还原重铬酸钾的可能Mn2+可加快草酸与重铬酸钾的反应0.1mol/LH2C2O4溶液(调至pH=2)上清液为紫色2mL、0.3mol/LH2C2O4溶液与4mL0.01mol/LK2Cr2O7溶液混合,调至pH=2,加入0.0001molMnSO4固体(或15.1mgMnSO4),6min后溶液橙色变浅氧化剂种类、溶液pH、是否有催化剂【解析】
(1)H2C2O4是二元弱酸,分步电离;(2)酸性条件下,KMnO4最终被还原为Mn2+,草酸被氧化为二氧化碳;(3)实验IV与实验II、III区别是没有草酸;(4)分析曲线可知,开始时Cr2O72-浓度变化缓慢,一段时间后变化迅速;①由实验结论出发即可快速解题;②由控制变量法可知,保持其他变量不变,将MnO2换成等物质的量的MnSO4固体即可;(5)注意实验的变量有:氧化剂种类、溶液pH、是否有催化剂。【详解】(1)H2C2O4是二元弱酸,分步电离,用可逆符号,则H2C2O4溶于水的电离方程式为H2C2O4HC2O4-+H+、HC2O4-C2O42-+H+;(2)实验I试管a中,酸性条件下,KMnO4最终被还原为Mn2+,草酸被氧化为二氧化碳,则该反应的离子方程式为5H2C2O4+6H++2MnO4-=10CO2↑+2Mn2++8H2O;(3)实验IV与实验II、III区别是没有草酸,则实验IV的目的是:排除实验II中MnO2直接还原重铬酸钾的可能;(4)分析曲线可知,开始时Cr2O72-浓度变化缓慢,一段时间后变化迅速,则可能是过程i.MnO2与H2C2O4反应生成了Mn2+。过程ii.Mn2+可加快草酸与重铬酸钾的反应;①将0.0001molMnO2加入到6mL0.1mol/LH2C2O4溶液(调至pH=2)中,固体完全溶解,则说明MnO2与H2C2O4反应生成了Mn2+;从中取出少量溶液(含Mn2+),加入过量PbO2固体,充分反应后静置,观察到上清液为紫色,则说明溶液中Mn2+能被PbO2氧化为MnO4-,MnO4-显紫色;②设计实验方案证实过程ii成立,由控制变量法可知,保持其他变量不变,将MnO2换成等物质的量的MnSO4固体即可,即实验方案是2mL、0.3mol/LH2C2O4溶液与4mL0.01mol/LK2Cr2O7溶液混合,调至pH=2,加入0.0001molMnSO4固体(或15.1mgMnSO4),6min后溶液橙色变浅;(5)综合以上实验可知,变量有:氧化剂种类、溶液pH、是否有催化剂,则草酸发生氧化反应的速率与氧化剂种类、溶液pH、是否有催化剂有关。27、分液漏斗上⑤③②④①除去空气中的SO2和其他还原性气体将黄铁矿充分氧化,且将产生的二氧化硫全部挤入碘水中,被碘水充分吸收酚酞滴入最后一滴NaOH溶液后,溶液变为浅红色,并在半分钟内不褪色24.0%B【解析】
(1)萃取、分液的主要仪器为分液漏斗,根据滴定生成的酸在水溶液中,所以需要取上层水溶液;(2)实验的目的是将黄铁矿在空气中完全燃烧生成的SO2被饱和碘水吸收,实验中需要通入干燥空气将装置②中生成的SO2全部赶入装置①中,通入的空气需要利用酸性KMnO4溶液除去还原性的气体杂质,并借助装置碱石灰干燥,由此确定装置的连接顺序;(3)结合(2)的分析判断装置⑤中高锰酸钾的作用和持续鼓入空气的作用;(4)根据题意,用氢氧化钠滴定混合强酸溶液,所以常用的指示剂为酚酞,在滴定终点时溶液变为浅红色;(5)对于多次测量数据一般要求平均值进行数据处理,由于第一次所消耗标准液的体积与后两次相差较大,为减小误差,只求后两次标准液的体积的平均值:20.00ml。根据反应4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4,H++OH-═H2O,得关系式S~SO2~4H+~4OH-,所以样品中硫元素的质量为:mol×32g/mol×=0.48g,据此计算样品中硫元素的质量分数;(6)装置⑤所得溶液为HI、H2SO4的混合溶液,为测得硫的质量分数,最好选用能与SO42-反应生成不溶于酸性溶液的沉淀。【详解】(1)萃取、分液的主要仪器为分液漏斗,因为CCl4密度大于水,所以萃取碘后,有机层在下层,水溶液为上层,则后续滴定生成的酸在水溶液中,所以需要取上层水溶液;(2)实验的目的是将黄铁矿完全燃烧生成的SO2被饱和碘水吸收,实验中需要通入干燥空气将装置②中生成的SO2全部挤入装置①中,通入的空气需要利用酸性KMnO4溶液除去还原性的气体杂质,并借助装置碱石灰干燥,则装置正确的连接顺序是⑤→③→②→④→①;(3)实验中需要通入干燥空气将装置②中生成的SO2全部赶入装置①中,通入的空气需要利用酸性KMnO4溶液除去还原性的气体杂质,故装置⑤中高锰酸钾的作用是除去空气中的SO2和其他还原性气体;持续鼓入空气的作用将黄铁矿充分氧化,且将产生的二氧化硫全部挤入碘水中,被碘水充分吸收。(4)根据题意,用氢氧化钠滴定混合强酸溶液,所以常用的指示剂为酚酞,当滴入最后一滴NaOH溶液后,溶液变为浅红色,并在半分钟内不褪色,说明滴定已经达到终点;(5)对于多次测量数据一般要求平均值进行数据处理,由于第一次所消耗标准液的体积与后两次相差较大,为减小误差,只求后两次标准液的体积的平均值:20.00ml。根据反应4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4,H++OH-═H2O,得关系式S~SO2~4H+~4OH-,所以样品中硫元素的质量为:mol×32g/mol×=0.48g,所以样品中硫元素的质量分数为×100%=24.0%;(6)装置⑤所得溶液为HI、H2SO4的混合溶液,为测得硫的质量分数,最好选用能与SO42-反应生成不溶于酸性溶液的沉淀,即氯化钡符合题意,故答案为B。28、邻甲基苯甲醛或2-甲基苯甲醛碳碳双键、羧基
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