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文档简介
2024年江西省赣州市宁都县第三中学高三二诊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、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。3.考试结束后,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、我国医药学家屠呦呦因研究青蒿素而荣获2016年诺贝尔化学奖。她在青蒿液中加入乙醚,经操作1得含青蒿素的乙醚和其他杂质的混合物。再经操作2得到含青蒿素的乙醚,最后经操作3得到青蒿粗产品。操作1、2、3相当于A.过滤、结晶、蒸发 B.结晶、萃取、分液C.萃取、分液、蒸馏 D.萃取、过滤、蒸馏2、设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是()A.1mol氨基(-NH2)含有电子数目为10NAB.2gH218O中所含中子、电子数目均为NAC.pH=1的H2SO4溶液10L,含H+的数目为2NAD.电解精炼铜时,若阳极质量减少64g,则阳极失去的电子数为2NA3、过氧化钙(CaO2)微溶于水,溶于酸,可作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。实验室常用CaCO3为原料制备过氧化钙,流程如下:CaCO3→稀盐酸、煮沸、过滤滤液→冰浴氨水和双氧水A.逐滴加入稀盐酸后,将溶液煮沸的作用是除去溶液中多余的HClB.加入氨水和双氧水后的反应为:CaCl2+2NH3·H2O+H2O2===CaO2↓+2NH4Cl+2H2OC.生成CaO2的反应需要在冰浴下进行的原因是温度过高时过氧化氢分解D.过滤得到的白色结晶用蒸馏水洗涤后应再用乙醇洗涤以去除结晶表面水分4、下化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是()选项实验现象结论ASO2通入BaCl2溶液,然后滴入稀硝酸白色沉淀,白色沉淀不溶于稀硝酸所得沉淀为BaSO4B浓硫酸滴入蔗糖中,并搅拌得黑色蓬松的固体并有刺激性气味气体该过程中浓硫酸仅体现吸水性和脱水性C用热的烧碱溶液洗去油污Na2CO3可直接与油污反应用热的烧碱溶液洗去油污DFeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作FeCl3能从含有Cu2+的溶液中置换出铜FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作A.A B.B C.C D.D5、有一种化合物是很多表面涂层的重要成分,其结构如图所示,其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,只有X、Y在同一周期,Y无最高正价,Z的含氧酸均具有氧化性,下列有关说法正确的是()A.WZ沸点高于W2Y的沸点B.含Z的两种酸反应可制得Z的单质C.W2Y2中既含离子键又含共价键键D.X的含氧酸一定为二元弱酸6、中科院设计了一种新型的多功能复合催化剂,实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油,其过程如图。下列有关说法正确的是()A.在Na-Fe3O4上发生的反应为CO2+H2=CO+H2OB.中间产物Fe5C2的生成是实现CO2转化为汽油的关键C.催化剂HZMS-5可以提高汽油中芳香烃的平衡产率D.该过程,CO2转化为汽油的转化率高达78%7、常温下,向甲胺溶液中滴加的盐酸,混合溶液的pH与相关微粒的浓度关系如图所示。已知:甲胺的。图中横坐标x的值为A.0 B.1 C.4 D.108、对下表鉴别实验的“解释”正确的是选项实验目的选用试剂或条件解释A鉴别SO2和CO2溴水利用SO2的漂白性B鉴别Fe3+和Fe2+KSCN利用Fe3+的氧化性C鉴别硝酸钾和碳酸钠溶液酚酞碳酸钠溶液显碱性D鉴别食盐和氯化铵加热利用熔点不同A.A B.B C.C D.D9、NH3、H2S等是极性分子,CO2、BF3、CCl4等是极性键构成的非极性分子。根据上述实例可以推测出AB2型分子为非极性分子的经验规律是A.分子中必须含有π键 B.在ABn分子中A原子没有孤对电子C.在ABn分子中不能形成分子间氢键 D.分子中每个共价键的键长应相等10、中美科学家在银表面首次获得了二维结构的硼烯,该科研成果发表在顶级刊《Science》上,并获得重重点推荐。二维结构的硼烯如图所示,下列说法错误的是()A.1mol硼原子核外电子数为3NAB.1molBF3分子中共价键的数目为3NAC.1molNaBH4与水反应转移的电子数为4NAD.硼烯有望代替石墨烯作“硼烯一钠基“电池的负极材料11、实验室模拟从海带中提取碘单质的流程如图:下列装置不能达成相应操作目的的是()A.灼烧用酒精湿润的干海带B.用水浸出海带灰中的I-C.用NaOH溶液分离I2/CCl4D.加入稀H2SO4后分离生成的I212、高能固氮反应条件苛刻,计算机模拟该历程如图所示,在放电的条件下,微量的O2或N2裂解成游离的O或N原子,分别与N2和O2发生以下连续反应生成NO。下列说法错误的()A.图1中,中间体1到产物1的方程式为O-O═N→O+N═OB.NO的生成速率很慢是因为图2中间体2到过渡态4的能垒较大C.由O和N2制NO的活化能为315.72kJ•mol-1D.由N和O2制NO的过程比由O原子和N2制NO的过程速率慢13、短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Y与W同族,W的核电荷数是Y的两倍,四种元素组成的一种化合物如图所示。下列说法一定正确的是()A.简单离子半径:Z>W>Y>XB.最简单氢化物的稳定性:W>YC.X与Z可形成离子化合物ZXD.W的氧化物对应的水化物为强酸14、下列关于有机物1-氧杂-2,4-环戊二烯()的说法正确的是()A.与互为同系物B.一氯代物有2种,二氯代物有4种(不考虑立体异构)C.能使溴水退色,不能使酸性高锰酸钾溶液退色D.1mol该有机物完全燃烧消耗5molO215、2019年诺贝尔化学奖花落锂离子电池,美英日三名科学家获奖,他们创造了一个可充电的世界。像高能LiFePO4电池,多应用于公共交通。电池中间是聚合物的隔膜,主要作用是在反应过程中只让Li+通过。结构如图所示。原理如下:(1−x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。下列说法不正确的是()A.放电时,正极电极反应式:xFePO4+xLi++xe-=xLiFePO4B.放电时,电子由负极经导线、用电器、导线到正极C.充电时,阴极电极反应式:xLi++xe-+nC=LixCnD.充电时,Li+向左移动16、下列实验原理或操作,正确的是()A.用广泛pH试纸测得0.1mol/LNH4Cl溶液的pH=5.2B.酸碱中和滴定时锥形瓶用蒸馏水洗涤后,再用待测液润洗后装液进行滴定C.将碘水倒入分液漏斗,加入适量苯振荡后静置,从分液漏斗放出碘的苯溶液D.在溴化钠中加入少量的乙醇,再加入2倍于乙醇的1﹕1的硫酸制取溴乙烷17、铊(Tl)是某超导材料的组成元素之一,与铝同族,位于周期表第六周期。Tl3+与银在酸性溶液中发生反应:Tl3++2AgTl++2Ag+,下列推断正确的是()A.Tl+的最外层有1个电子 B.Tl能形成+3价和+1价的化合物C.Tl3+氧化性比铝离子弱 D.Tl+的还原性比Ag强18、化学与人类生活、社会可持续发展密切相关,下列说法错误的是()A.新型冠状病毒主要由C、H、O、N、S等元素组成,常用质量分数为75%的医用酒精杀灭新型冠状病毒B.葡萄中含有的花青素在碱性环境下显蓝色,可用苏打粉检验假葡萄酒C.植物油长期露置在空气中会因发生氧化反应而变质D.防疫时期很多家庭都备有水银温度计,若不慎打破,应立即用硫磺粉末覆盖19、铝在酸性或碱性溶液中均可与NO3—发生氧化还原反应,转化关系如下图所示:下列说法错误的是A.B溶液含[Al(OH)4]—B.A溶液和B溶液混合无明显现象C.D与F反应生成盐D.E排入大气中会造成污染20、四种短周期元素X、Y、Z和W在周期表中的位置如图所示,原子序数之和为48,下列说法不正确的是XYZWA.原子半径(r)大小比较:B.X和Y可形成共价化合物XY、等化合物C.Y的非金属性比Z的强,所以Y的最高价氧化物的水化物酸性大于ZD.Z的最低价单核阴离子的失电子能力比W的强21、锂-硫电池具有高能量密度、续航能力强等特点。使用新型碳材料复合型硫电极的锂-硫电池工作原理示意图如图,下列说法正确的是A.电池放电时,X电极发生还原反应B.电池充电时,Y电极接电源正极C.电池放电时,电子由锂电极经有机电解液介质流向硫电极D.向电解液中添加Li2SO4水溶液,可增强导电性,改善性能22、海水提镁的工艺流程如下:下列叙述正确的是A.反应池中的反应利用了相同条件下Mg(OH)2比Ca(OH)2难溶的性质B.干燥过程在HCl气流中进行,目的是避免溶液未完全中和C.上述流程中发生的反应有化合、分解、置换和复分解反应D.上述流程中可以循环使用的物质是H2和Cl2二、非选择题(共84分)23、(14分)以烯烃为原料,合成某些高聚物的路线如图:已知:Ⅰ.(或写成R代表取代基或氢)Ⅱ.甲为烃Ⅲ.F能与NaHCO3反应产生CO2请完成以下问题:(1)CH3CH=CHCH3的名称是______,Br2的CCl4溶液呈______色.(2)X→Y的反应类型为:______;D→E的反应类型为:______.(3)H的结构简式是______.(4)写出下列化学方程式:A→B______;Z→W______.(5)化工生产表明高聚物H的产率不及设计预期,产率不高的原因可能是______.24、(12分)阿司匹林是一种解毒镇痛药。烃A是一种有机化工原料,下图是以它为初始原料设计合成阿司匹林关系图:已知:(苯胺,苯胺易被氧化)回答下列问题:(1)C的结构简式为___________。(2)反应⑤的反应类型___________,在③之前设计②这一步的目的是___________。(3)F中含氧官能团的名称________。(4)G(阿司匹林)与足量NaOH溶液反应的化学方程式为______________。(5)符合下列条件的E的同分异构体有________种。写出核磁共振氢谱中有五组峰,峰面积之比为1:2:2:2:1的结构简式:_______(只写一种)。a.含—OHb.能发生水解反应c.能发生银镜反应(6)利用甲苯为原料,结合以上合成路线和下面所给信息合成下图所示的功能高分子材料(无机试剂任选)。________25、(12分)某校同学设计下列实验,探究CaS脱除烟气中的SO2并回收S。实验步骤如下:步骤1.称取一定量的CaS放入三口烧瓶中并加入甲醇作溶剂(如下图所示)。步骤2.向CaS的甲醇悬浊液中缓缓通入一定量的SO2。步骤3.过滤,得滤液和滤渣。步骤4.从滤液中回收甲醇(沸点为64.7℃),所得残渣与步骤3的滤渣合并。步骤5.用CS2从滤渣中萃取回收单质S。(1)图中用仪器X代替普通分液漏斗的突出优点是________________。(2)三口烧瓶中生成硫和亚硫酸钙的化学方程式为________________,三口烧瓶中最后残留固体中含一定量的CaSO4,其原因是________________。(3)步骤4“回收甲醇”需进行的操作方法是________________。(4)步骤5为使滤渣中S尽可能被萃取,可采取的操作方案是________________。(5)请设计从上述回收的S和得到的含Na2SO3吸收液制备Na2S2O3·5H2O的实验方案:称取稍过量硫粉放入烧杯中,__________________________________________,用滤纸吸干。已知:①在液体沸腾状态下,可发生反应Na2SO3+S+5H2ONa2S2O3·5H2O。②硫不溶于Na2SO3溶液,微溶于乙醇。③为获得纯净产品,需要进行脱色处理。④须使用的试剂:S、Na2SO3吸收液、乙醇、活性炭。26、(10分)三氯氧磷(POCl3)是一种工业化工原料,可用于制取有机磷农药、长效磺胺药物等,还可用作染料中间体、有机合成的氯化剂和催化剂、阻燃剂等。利用O2和PCl3为原料可制备三氯氧磷,其制备装置如图所示(夹持装置略去):已知PCl3和三氯氧磷的性质如表:熔点/℃沸点/℃其他物理或化学性质PCl3-112.076.0PCl3和POCl3互溶,均为无色液体,遇水均剧烈水解,发生复分解反应生成磷的含氧酸和HClPOCl31.25106.0(1)装置A中的分液漏斗能否用长颈漏斗代替?做出判断并分析原因:_______(2)装置B的作用是______________(填标号)。a.气体除杂b.加注浓硫酸c.观察气体流出速度d.调节气压(3)仪器丙的名称是___________,实验过程中仪器丁的进水口为__________(填“a”或“b”)口。(4)写出装置C中发生反应的化学方程式_______,该装置中用温度计控制温度为60~65℃,原因是________。(5)称取16.73gPOCl3样品,配制成100mL溶液;取10.00mL溶液于锥形瓶中,加入3.2mol·L-1的AgNO3溶液10.00mL,并往锥形瓶中滴入5滴Fe2(SO4)3溶液;用0.20mol·L-1的KSCN溶液滴定,达到滴定终点时消耗KSCN溶液10.00mL(已知:Ag++SCN-=AgSCN↓)。则加入Fe2(SO4)3溶液的作用是________,样品中POCl3的纯度为_____________。27、(12分)某校探究性学习小组用已部分生锈的废铁屑制作印刷电路板的腐蚀剂,并回收铜。探究过程如下:请回答下列问题:(1)步骤①中先加入热的Na2CO3溶液除油污,操作甲的名称是_____。(2)步骤②中,除发生反应Fe+2HCl=FeCl2+H2↑外,其他可能反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O和____。(3)溶液C的颜色是____,溶液D中可能含有的金属阳离子有___。(4)可以验证溶液B中是否含有Fe2+的一种试剂是____(填选项序号)。a.稀硫酸b.铁c.硫氰化钾d.酸性高锰酸钾溶液(5)操作乙的名称是___,步骤⑤产生金属铜的化学方程式为____。28、(14分)我国是世界上最早制得和使用铜、锌的国家,铜、锌及其化合物在日生产和生活中有着广泛的应用。回答下列问题:(1)Cu在元素周期表中位于_____(选填“s”“p”“d”或“ds”)区。在高温下CuO能分解生成Cu2O,试从原子结构角度解释其原因______________。(2)Cu2+能与吡咯()的阴离子()形成双吡咯铜。①中C和N原子的杂化均为________,1mol含有_____molσ键。②双吡咯铜Cu()2中含有的化学键有_____(填编号)。A金属键B极性键C非极性键D配位键E氢键③噻吩()的沸点为84℃,吡咯()的沸点在129~131℃之间,吡咯沸点较高,其原因是________。④分子中的大键可用符号表示,其中m代表参与形成的大键原子数,n代表参与形成的大键电子数(如苯分子中的大键可表示为),则中的大键应表示为_______。(3)硼氢化锌[Zn(BH4)2]常用作有机合成中的还原剂,BH4-的VSEPR模型为______,与其互为等电子体的分子和阳离子有______(各写一种)。(4)硒化锌(ZnSe)是一种半导体材料,其晶胞结构如图所示,图中X和Y点所堆积的原子均为______(填元素符号);该晶胞中硒原子所处空隙类型为_____(填“立方体”、“正四面体”或“正八面体”);若该晶胞的参数为apm,NA代表阿伏加德罗常数的数值,则晶胞的密度为_____g•cm-3(用相关字母的代数式表示)。29、(10分)霾天气严重影响人们的生活,其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。(1)用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO(g)△H=QkJ·mol-1。在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下表。①0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)=____,T1℃时,该反应的平衡常数K=____。②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是____(填字母)。a.加入一定量的活性炭b.通入一定量的NOc.适当缩小容器的体积d.加入合适的催化剂③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5∶3∶3,则Q____0(填“>”、“=”或“<”)。(2)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图甲所示。①由图甲可知,SCR技术中的氧化剂为____,已知c(NO2)∶c(NO)=1∶1时脱氮效果最佳,若生成1molN2时反应放出的热量为QkJ。此时对应的脱氮反应的热化学方程式为____。②图乙是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率,由图可知工业使用的最佳催化剂和相应的温度分别为_____、_____。
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、C【解析】在青蒿液中加入乙醚,青蒿素在乙醚中溶解度大,经萃取得含青蒿素的乙醚和其他杂质的混合物,形成有机相和其它物质分层的现象,再经分液得到含青蒿索的乙醚,乙醚沸点低最后经蒸馏得到青蒿粗产品。对应的操作1、操作2、操作3分别是萃取、分液、蒸馏,故选C。2、B【解析】
A.氨基是取代基,属于中性原子团,结合微粒计算电子数=1mol×9×NA=9NA,故A错误;B.H218O的摩尔质量均为20g/mol,2gH218O的物质的量为0.1mol,分子中含有的中子数、电子数均为10个,则0.1mol混合物中含有的中子数、电子数均为NA个,故B正确;C.pH=1的H2SO4溶液中,由pH=−lgc(H+)=1,H2SO4溶液c(H+)=0.1mol/L,10L溶液n(H+)=1mol,所含H+数目为NA,故C错误;D.电解法精炼铜,粗铜含有杂质金属,阳极先是锌、铁、、镍失电子,然后才是铜失电子,当阳极质量减少64g时,阳极失去的电子数不是2NA,故D错误;故答案选B。3、A【解析】
根据过程,碳酸钙与盐酸反应后,过滤,推出溶液中有固体剩余,即碳酸钙过量,CaCO3与盐酸反应,发生CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,CO2能溶于水,溶液显酸性,过氧化钙溶于酸,加热煮沸的目的是除去溶液中多余的CO2,加入氨水和双氧水时发生的反应是CaCl2+2NH3·H2O+H2O2=CaO2↓+2NH4Cl+2H2O,然后过滤,得到过氧化钙,据此分析;【详解】A、根据过程,碳酸钙与盐酸反应后,过滤,推出溶液中有固体剩余,即碳酸钙过量,CaCO3与盐酸反应,发生CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,CO2能溶于水,溶液显酸性,过氧化钙溶于酸,加热煮沸的目的是除去溶液中多余的CO2,故A说法错误;B、加入氨水和双氧水后发生的反应方程式为CaCl2+2NH3·H2O+H2O2=CaO2↓+2NH4Cl+2H2O,故B说法正确;C、双氧水不稳定,受热易分解,需要在冰浴下进行的原因是防止双氧水分解,故C说法正确;D、过氧化钙在乙醇中的溶解度小,使用乙醇洗涤的目的是去除结晶表面的水分,故D说法正确;答案选A。【点睛】易错点是选项A,学生注意到CaO2溶于酸,需要将过量HCl除去,但是忽略了流程,碳酸钙加入盐酸后过滤,这一操作步骤,碳酸钙与盐酸反应:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,没有沉淀产生,为什么过滤呢?只能说明碳酸钙过量,盐酸不足,还要注意到CO2能溶于水,反应后溶液显酸性,因此煮沸的目的是除去CO2。4、A【解析】
A.盐酸是强酸,SO2通入BaCl2溶液不能生成白色沉淀,然后滴入稀硝酸,亚硫酸被氧化为硫酸,与BaCl2生成BaSO4白色沉淀,BaSO4白色沉淀不溶于稀硝酸,故A正确;B.浓硫酸具有脱水性,滴入蔗糖中并搅拌,发生反应生成有刺激性气味的二氧化硫,该过程中浓硫酸仅体现脱水性和强氧化性,故B错误;C.烧碱是氢氧化钠,具有强腐蚀性,故不能用用热的烧碱溶液洗去油污,故C错误。D.FeCl3溶液可与Cu反应生成Cu2+,可用于铜质印刷线路板的铜回收,故D错误;答案选A。5、B【解析】
W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,只有X、Y在同一周期,Y无最高正价,结合图示可知,W形成1个共价键,Y能够形成2个共价键,X形成4个共价键,Z形成1个共价键,则W为H,X为C元素,Y为O元素,Z为Cl元素,据此解答。【详解】根据分析可知,W为H,X为C元素,Y为O元素,Z为Cl元素;A.H2O分子间存在氢键,且常温下为液体,而HCl常温下为气体,则HCl沸点低于H2O的沸点,故A错误;B.HCl和和HClO反应生成氯气,故B正确;C.H2O2是共价化合物,分子中只含共价键,不存在离子键,故C错误;D.X为C元素,C的含氧酸H2CO3为二元弱酸,而CH3COOH为一元弱酸,故D错误;故答案为B。6、B【解析】
A、由流程图可知,CO2+H2在Na-Fe3O4催化剂表面反应生成烯烃,根据元素和原子守恒可知,其反应为:,故A错误;B、中间产物Fe5C2是无机物转化为有机物的中间产物,是转化的关键,故B正确;C、催化剂HZMS-5的作用是加快反应速率,对平衡产率没有影响,故C错误;D、由图分析78%并不是表示CO2转化为汽油的转化率,故D错误;故答案为:B。7、A【解析】
已知甲胺的,说明甲胺为弱碱,在水中的电离方程式为,则甲胺的电离常数为,a点溶液的,,则代入,,,故,故选A。8、C【解析】
鉴别物质常利用物质的不同性质、产生不同的现象进行。【详解】A.CO2不能使溴水褪色(不反应),而SO2能,主要反应SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,SO2表现还原性而不是漂白性,A项错误;B.Fe3+和KSCN反应溶液变红,反应为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,不是氧化还原反应,而Fe2+和KSCN不反应,B项错误;C.硝酸钾溶液呈中性,不能使酚酞变红,而碳酸钠溶液因水解呈碱性,能使酚酞变红,C项正确;D.氯化铵加热时完全分解为气体,固体消失,而食盐加热时无明显变化,D项错误。本题选C。9、B【解析】
共价键的极性是由于成键两原子对共用电子对的引力不同,而使共用电子对不在中央,发生偏移,导致键两端显部分的电性之故,ABn型分子中A原子的所有价电子都参与成键时为非极性分子,与相对原子质量大小、键长、以及是否含有H原子无关。【详解】A.BF3、CCl4中均为单键没有π键,故A不选;B.在ABn分子中A原子的所有价电子都构成共价键,A原子没有孤对电子,导致结构对称、正负电中心重合,所以为非极性分子,故B选;C.H2S分子间不能形成氢键,但是H2S属于极性分子,故C不选;D.H2S分子中两个S-H键的键长都相等,但硫化氢分子是极性分子,故D不选;故选:B。【点睛】本题考查极性分子好和非极性分子,注意从分子结构是否对称判断分子的极性,学会利用实例来分析。10、A【解析】
A.硼原子核外有5个电子,1mol硼原子核外电子数为5NA,故A错误;B.BF3的结构为,1molBF3分子中共价键的数目为3NA,故B正确;C.NaBH4与水生成氢气,氢元素化合价由-1升高为0,1molNaBH4反应转移的电子数为4NA,故C正确;D.硼烯具有导电性,有望代替石墨烯作“硼烯一钠基“电池的负极材料,故D正确;选A。11、D【解析】
A.灼烧在坩埚中进行,装置及仪器合理,故A正确;B.在烧杯中溶解,玻璃棒搅拌,操作合理,故B正确;C.NaOH与碘反应后,与四氯化碳分层,分液可分离,故C正确;D.加硫酸后生成碘的水溶液,不能蒸馏分离,应萃取后蒸馏,故D错误;答案选D。12、D【解析】
A、由图1可知,中间体1为O-O═N,产物1为O+N═O,所以中间体1到产物1的方程式为O-O═N→O+N═O,故A正确;B、反应的能垒越高,反应速率越小,总反应的快慢主要由机理反应慢的一步决定,由图2可知,中间体2到过渡态4的能垒较大、为223.26kJ/mol,决定了NO的生成速率很慢,故B正确;C、由图2可知,反应物2到过渡态4的能垒为315.72kJ•mol-1,过渡态4到反应物2放出能量为逆反应的活化能,所以由O和N2制NO的能垒或活化能为315.72kJ•mol-1,故C正确;D、由图1可知,N和O2制NO的过程中各步机理反应的能垒不大,反应速率较快;由图2可知,O原子和N2制NO的过程中多步机理反应的能垒较高、中间体2到过渡态4的能垒为223.26kJ/mol,导致O原子和N2制NO的反应速率较慢,所以由N和O2制NO的过程比由O原子和N2制NO的过程速率快,故D错误;故选:D。【点睛】明确图中能量变化、焓变与能垒或活化能关系为解答的关键,注意反应过程中能量变化和反应速率之间的关系。13、C【解析】
首先发现Y形成了双键,因此推测Y是氧或者硫,考虑到四种元素的原子序数依次增大,Y与W同族,W的核电荷数是Y的两倍,因此Y只能是氧,W是硫,X为氢,Z则只能是钠,故该物质为亚硫酸氢钠,据此来分析本题即可。【详解】根据以上分析可知X、Y、Z、W分别是H、O、Na、S。A.根据分析,四种简单离子半径的大小为,A项错误;B.元素的非金属性越强,其简单氢化物的热稳定性越强,氧的非金属性强于硫,最简单氢化物的稳定性:W<Y,B项错误;C.氢和Na可以形成氢化钠,这是一种金属氢化物,C项正确;D.硫只有最高价氧化物对应的水化物(硫酸)才是强酸,二氧化硫对应的水化物(亚硫酸)是一种弱酸,D项错误;答案选C。14、B【解析】
1-氧杂-2,4-环戊二烯()的分子式为C4H4O,有2种等效氢,结合碳碳双键的平面结构特征和有机物燃烧规律进行解答。【详解】A.属于酚,而不含苯环和酚羟基,两者不是同系物,A错误;B.共有2种等效氢(不考虑立体异构),它的一氯代物有2种,二氯代物有4种,B正确;C.含碳碳双键,既能能使溴水退色,又能使酸性高锰酸钾溶液退色,C错误;D.的分子式为C4H4O,1molC4H4O完全燃烧消耗的O2的物质的量为1mol(4+-)=4.5mol,D错误。答案选B。15、D【解析】
放电为原电池原理,从(1−x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC可知,LixCn中的C化合价升高了,所以LixCn失电子,作负极,那么负极反应为:+nC,LiFePO4作正极,正极反应为:,充电为电解池工作原理,反应为放电的逆过程,据此分析解答。【详解】A.由以上分析可知,放电正极上得到电子,发生还原反应生成,正极电极反应式:,A正确;B.原电池中电子流向是负极导线用电器导线正极,放电时,电子由负极经导线、用电器、导线到正极,B正确;C.充电时,阴极为放电时的逆过程,变化为,电极反应式:,C正确;D.充电时,作为电解池,阳离子向阴极移动,向右移动,D错误;答案选D。【点睛】带x的新型电池写电极反应时,先用原子守恒会使问题简单化,本题中,负极反应在我们确定是变为C之后,先用原子守恒得到—xLi++nC,再利用电荷守恒在左边加上-xe-即可,切不可从化合价出发去写电极反应。16、D【解析】
A.广泛pH试纸只能读出整数,所以无法用广泛pH试纸测得pH约为5.2,故A错误;B.中和滴定中,锥形瓶不能用待测液润洗,否则造成实验误差,故B错误;C.苯的密度比水小,位于上层,故C错误;D.药品混合后在加热条件下生成HBr并和乙醇发生取代反应,故D正确;正确答案是D。【点睛】本题考查化学实验方案的评价,涉及试纸使用、中和滴定、物质的分离以及有机物的反应等,侧重基础知识的考查,题目难度不大,注意中和滴定中,锥形瓶不能润洗。17、B【解析】
A.铊与铝同族,最外层有3个电子,则Tl+离子的最外层有2个电子,A项错误;B.根据反应Tl3++2Ag═Tl++2Ag+可知,Tl能形成+3价和+1价的化合物,B项正确;C.Tl3++2Ag═Tl++2Ag+,则氧化性Tl3+>Ag+,又知Al+3Ag+═Al3++3Ag,则氧化性Ag+>Al3+,可知Tl3+的氧化性比Al3+强,C项错误;D.还原剂的还原性大于还原产物的还原性来分析,在反应Tl3++2Ag=Tl++2Ag+,还原性Ag>Tl+,D项错误;答案选B。【点睛】氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,掌握氧化还原反应的规律是解题的关键。18、A【解析】
A.新型冠状病毒主要由C、H、O、N、P等元素组成,常用体积分数为75%的医用酒精杀灭新型冠状病毒,故A错误;B.葡萄中含有的花青素在碱性环境下显蓝色,苏打粉是碳酸钠,溶液呈碱性,可用苏打粉检验假葡萄酒,故B正确;C.植物油含有碳碳双键,长期露置在空气中会因发生氧化反应而变质,故C正确;D.Hg和S常温下反应生成HgS,水银温度计不慎打破,应立即用硫磺粉末覆盖,故D正确;故选A。19、B【解析】
根据图像可知,Al在酸性条件下与硝酸根离子反应生成硝酸铝、NO和水,则溶液A为硝酸铝,气体C为NO;气体E则为二氧化氮,F为硝酸;铝在碱性条件下与硝酸根离子反应生成偏铝酸钠和氨气,则溶液B为偏铝酸钠,气体D为氨气。【详解】A.铝在碱性条件下与硝酸根离子反应生成偏铝酸钠和氨气,偏铝酸根离子可写为[Al(OH)4]—,与题意不符,A错误;B.硝酸铝溶液和偏铝酸钠溶液混合时,发生双水解,产生氢氧化铝沉淀,符合题意,B正确;C.D、F分别为氨气、硝酸,可反应生成硝酸铵,属于盐类,与题意不符,C错误;D.E为二氧化氮,有毒排入大气中会造成污染,与题意不符,D错误;答案为B。20、C【解析】
据周期表中同周期、同主族元素原子序数的变化规律,利用已知条件计算、推断元素,进而回答问题。【详解】表中四种短周期元素的位置关系说明,X、Y在第二周期,Z、W在第三周期。设X原子序数为a,则Y、Z、W原子序数为a+1、a+9、a+10。因四种元素原子序数之和为48,得a=7,故X、Y、Z、W分别为氮(N)、氧(O)、硫(S)、氯(Cl)。A.同周期主族元素从左到右,原子半径依次减小,故,A项正确;B.X和Y可形成共价化合物XY(NO)、(NO2)等化合物,B项正确;C.同主族由上而下,非金属性减弱,故Y的非金属性比Z的强,但Y元素没有含氧酸,C项错误;D.S2-、Cl-电子层结构相同,前者核电荷数较小,离子半径较大,其还原性较强,D项正确。本题选C。21、B【解析】
A.X电极材料为Li,电池放电时,X电极发生氧化反应,故A错误;B.电池放电时,Y为正极,发生还原反应,充电时,Y发生氧化反应,接电源正极,故B正确;C.电池放电时,电子由锂电极经过导线流向硫电极,故C错误;D.锂单质与水能够发生反应,因此不能向电解液中添加Li2SO4水溶液,故D错误;故答案为:B。22、A【解析】
A.氢氧化钙微溶,氢氧化镁难溶,沉淀向更难溶方向转化,故可以用氢氧化钙制备氢氧化镁,A正确;B.干燥过程在HCl气流中进行目的是防止氯化镁水解,B错误;C.该流程中没有涉及置换反应,C错误;D.上述流程中可以循环使用的物质是Cl2,过程中没有产生氢气,D错误;答案选A。二、非选择题(共84分)23、2﹣丁烯橙红取代反应消去反应合成步骤过多、有机反应比较复杂【解析】
2-丁烯和氯气在光照条件下发生取代反应生成X,X和氢气发生加成反应生成A,A和氢氧化钠的醇溶液发生消去反应生成B,B和乙烯反应生成环己烯,结合题给信息知,B是CH2=CH-CH=CH2,则A为ClCH2CH2CH2CH2Cl,X为ClCH2CH=CHCH2Cl,环己烯与溴发生加成反应生成D为,D在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成E为,E发生加聚反应得到;X发生水解反应生成Y为HOCH2CH=CHCH2OH,Y发生氧化反应生成Z为HOCCH=CHCHO,甲为烃,Z和甲反应生成W,W和氢气发生加成反应生成,结合题给信息知,Z和甲发生加成反应,所以甲的结构简式为:,W的结构简式为:,1,4-二甲苯被酸性高锰酸钾氧化生成F为,和发生缩聚反应反应生成H,则H的结构简式为:,据此解答。【详解】(1)CH3CH=CHCH3的名称是:2−丁烯,Br2的CCl4溶液呈橙红色;(2)X→Y是ClCH2CH=CHCH2Cl发生水解反应生成Y为HOCH2CH=CHCH2OH,属于取代反应;D→E是在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成,故答案为:取代反应;消去反应;(3)H的结构简式是:;(4)A→B的反应方程式为:,Z→W的反应方程式为:;(5)化工生产表明高聚物H的产率不及设计预期,产率不高的原因可能是:合成步骤过多、有机反应比较复杂,故答案为:合成步骤过多、有机反应比较复杂。24、取代反应保护酚羟基,防止酚羟基被氧化羧基和酚羟基17种或【解析】
根据流程图,烃A与氯气发生取代反应生成卤代烃B,B在氢氧化钠溶液条件下水解后酸化生成C,根据C的化学式可知,A为甲苯(),根据E的结构,结合信息②可知,D为,则C为,因此B为苯环上的氢原子被取代的产物,反应条件为铁作催化剂,B为,据此分析。【详解】根据流程图,烃A与氯气发生取代反应生成卤代烃B,B在氢氧化钠溶液条件下水解后酸化生成C,根据C的化学式可知,A为甲苯(),根据E的结构,结合信息②可知,D为,则C为,因此B为苯环上的氢原子被取代的产物,反应条件为铁作催化剂,B为。(1)根据上述分析,C为;(2)反应⑤是与乙酸酐发生取代反应生成和乙酸,反应类型为取代反应;在③之前设计②可以保护酚羟基,防止酚羟基被氧化,故答案为取代反应;保护酚羟基,防止酚羟基被氧化;(3)F为,含氧官能团的名称为羧基和酚羟基;(4)G(阿司匹林)中的酯基水解生成的羟基为酚羟基,也能与氢氧化钠反应,因此与足量NaOH溶液反应的化学方程式为;(4)E为,a.含—OH,可为酚羟基、醇羟基或羧基中的—OH;b.能发生水解反应说明含有酯基;c.能发生银镜反应说明含有醛基;满足条件的结构是:若苯环上只有一个取代基则为HCOOCH(OH)-,只有一种;若苯环上有两个取代基,可为HCOOCH2-和-OH,苯环上的位置可为邻、间、对位,故有3种;若苯环上有两个取代基还可以为HCOO-和-CH2OH,苯环上的位置可为邻、间、对位,故有3种;若苯环上有三个取代基,为HCOO-、-CH3和-OH,根据定二议三,两个取代基在苯环上有邻、间、对位,再取代第三个取代基在苯环上时分别有4、4、2种共10种;综上符合条件的同分异构体共有17种;其中核磁共振氢谱中有五组峰,峰面积之比为1:2:2:2:1的结构简式为或;(5)用甲苯为原料合成功能高分子材料()。需要合成,根据题干信息③,可以由合成;羧基可以由甲基氧化得到,因此合成路线为。25、能使漏斗与三口烧瓶中的气压相等2CaS+3SO22CaSO3+3SCaSO3被系统中O2氧化蒸馏,收集64.7℃馏分加入CS2,充分搅拌并多次萃取加入适量乙醇充分搅拌,然后加入Na2SO3吸收液,盖上表面皿,加热至沸并保持微沸,在不断搅拌下,反应至液面只有少量硫粉时,加入活性炭并搅拌,趁热过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,用乙醇洗涤【解析】
(1)恒压漏斗能保持压强平衡;(2)CaS脱除烟气中的SO2并回收S,元素守恒得到生成S和CaSO3,CaSO3能被空气中氧气氧化生成CaSO4;(3)甲醇(沸点为64.7℃),可以控制温度用蒸馏的方法分离;(4)硫单质易溶于CS2,萃取分液的方法分离;(5)回收的S和得到的含Na2SO3吸收液制备Na2S2O3•5H2O,在液体沸腾状态下,可发生反应Na2SO3+S+5H2ONa2S2O3•5H2O,据此设计实验过程。【详解】(1)根据图示可知用的仪器X为恒压漏斗代替普通分液漏斗的突出优点是:能使漏斗与三口烧瓶中的气压相等,便于液体流下;(2)三口烧瓶中生成硫和亚硫酸钙的化学方程式为:2CaS+3SO2CaSO3+3S,三口烧瓶中最后残留固体中含一定量的CaSO4,其原因是:CaSO3被系统中O2氧化;(3)从滤液中回收甲醇(沸点为64.7℃),步骤4“回收甲醇”需进行的操作方法是:蒸馏,收集64.7℃馏分;(4)步骤5为使滤渣中S尽可能被萃取,可采取的操作方案是:加入CS2,充分搅拌并多次萃取;(5)已知:①在液体沸腾状态下,可发生反应Na2SO3+S+5H2ONa2S2O3•5H2O;②硫不溶于Na2SO3溶液,微溶于乙醇。③为获得纯净产品,需要进行脱色处理。④须使用的试剂:S、Na2SO3吸收液、乙醇、活性炭,因此从上述回收的S和得到的含Na2SO3吸收液制备Na2S2O3•5H2O的实验方案:称取稍过量硫粉放入烧杯中,加入适量乙醇充分搅拌,然后加入Na2SO3吸收液,盖上表面皿,加热至沸并保持微沸,在不断搅拌下,反应至液面只有少量硫粉时,加入活性炭并搅拌,趁热过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,用乙醇洗涤。【点睛】本题考查了物质分离提纯的实验探究、物质性质分析判断、实验方案的设计与应用等知识点,掌握元素化合物等基础知识是解题关键。26、否,长颈漏斗不能调节滴液速度acd三颈烧瓶a2PCl3+O2=2POCl3温度过低反应速度过慢;温度过高,PCl3易挥发,利用率低指示剂91.8%【解析】
A装置中用双氧水与二氧化锰反应制备氧气,通过加入双氧水的量,可以控制产生氧气的速率,氧气中含有的水蒸气用浓硫酸除去,装置B中有长颈漏斗,可以平衡装置内外的压强,起到安全瓶的作用,纯净的氧气与三氯化磷在装置C中反应生成POCl3,为了控制反应速率,同时防止三氯化磷挥发,反应的温度控制在60~65℃,所以装置C中用水浴加热,POCl3遇水剧烈水解为含氧酸和氯化氢,为防止空气中水蒸汽进入装置,同时吸收尾气,所以在装置的最后连有碱石灰的干燥管,据此分析解答(1)~(4);(5)测定POCl3产品含量,用POCl3与水反应生成氯化氢,然后用硝酸银标准溶液沉淀溶液中的氯离子,KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液,根据KSCN的物质的量可计算出溶液中剩余的AgNO3,结合AgNO3的总物质的量得知与氯离子反应的硝酸银,进而计算出溶液中氯离子的物质的量,根据元素守恒可计算出样品中POCl3的质量,进而确定POCl3的质量分数。【详解】(1)装置A中的分液漏斗不能用长颈漏斗代替,因为长颈漏斗不能调节滴液速度,故答案为否,长颈漏斗不能调节滴液速度;(2)装置B中装有浓硫酸,可作干燥剂,另外气体通过液体时可观察到气泡出现,长颈漏斗,可以平衡装置内外的压强,起到安全瓶的作用,则装置B的作用是观察O2的流速、平衡气压、干燥氧气,故答案为acd;(3)根据装置图,仪器丙为三颈烧瓶,为了提高冷却效果,应该从冷凝管的下口进水,即进水口为a,故答案为三颈烧瓶;a;(4)氧气氧化PCl3生成POCl3,根据原子守恒,反应的化学方程式2PCl3+O2=2POCl3,根据上面的分析可知,反应温度应控制在60~65℃,原因是温度过低,反应速率小,温度过高,三氯化磷会挥发,利用率低,故答案为2PCl3+O2=2POCl3;温度过低,反应速率小,温度过高,三氯化磷会挥发,利用率低;(5)Fe3+的溶液中滴加KSCN溶液,溶液显红色,则用
KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液时,可选择硫酸铁溶液为指示剂,达到终点时的现象是溶液会变红色;KSCN的物质的量为0.20mol•L-1×0.010L=0.002mol,根据反应Ag++SCN-=AgSCN↓,可知溶液中剩余的银离子的物质的量为0.002mol,POCl3与水反应生成氯化氢的物质的量为3.2mol•L-1×0.01L-0.002mol=0.03mol,即16.73gPOCl3产品中POCl3的物质的量为×=0.1mol,则所得产品中POCl3的纯度为×100%=91.8%,故答案为指示剂;91.8%。【点睛】明确实验原理及实验基本操作方法是解本题关键。本题的易错点为(5),要理清楚测定POCl3的纯度的思路,注意POCl3~3HCl。27、过滤Fe+2Fe3+=3Fe
2+棕黄色Fe2+、Cu2+、
Fe3+d电解CuCl2Cu+Cl2↑。【解析】
废铁屑经①加入热的Na2CO3溶液除油污,经过过滤操作可得到固体A,加入盐酸,发生Fe2O3+6H+
=2Fe3++3H2O,Fe+2Fe3+=3Fe
2+
然后通入适量的氯气,发生2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,溶液C为FeCl3,用于腐蚀印刷电路,发生Cu+2Fe3+=
2Fe2++Cu2+
通过电解操作乙可得到氯气、铜和E,所以阳极生成氯气,阴极生成铜,最后得到氯化亚铁溶液。【详解】(1)废铁屑经①加入热的Na2CO3溶液除油污,可得到固体A,应经过过滤操作,故答案为:过滤;
(2)经过上述分析可知:固体A为Fe2O3和Fe的混合物,
加入盐酸发生Fe2O3+6H+
=2Fe3++3H2O,Fe+2Fe3+=3Fe
2+;故答案为:Fe+2Fe3+=3Fe
2+;
(3)经过上述分析可知:溶液B为FeCl2和FeCl3的混合物,通入适量的氯气,发生2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,
所以溶液C为FeCl3,呈棕黄色,用于腐蚀印刷电路,发生的发应为:Cu+2Fe3+=
2Fe2++Cu2+
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