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文档简介
福建省宁德市普通高中2024年高三第二次诊断性检测化学试卷注意事项: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、扑热息痛的结构如图所示,下列关于扑热息痛的描述正确的是A.分子式为C8H10NO2B.扑热息痛易溶于水C.能与Na2CO3溶液反应,但不能与NaHCO3溶液反应D.属于芳香烃2、用“四室电渗析法”制备H3PO2的工作原理如图所示(已知:H3PO2是一种具有强还原性的一元弱酸;阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过),则下列说法不正确的是()A.阳极电极反应式为:2H2O-4e-===O2↑+4H+B.工作过程中H+由阳极室向产品室移动C.撤去阳极室与产品室之间的阳膜a,导致H3PO2的产率下降D.通电一段时间后,阴极室中NaOH溶液的浓度一定不变3、下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是A.NO2溶于水:2NO2+H2O=2H++2NO3-B.向氨水溶液中通入过量SO2:2NH3·H2O+SO2=2NH4++SO32-+H2OC.酸性介质中KMnO4氧化H2O2:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2OD.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶液中加入过量Ba(OH)2溶液:Al3++SO42-+Ba2++4OH−=AlO2-+BaSO4↓+2H2O4、一定量的H2在Cl2中燃烧后,所得混合气体用100mL3.00mol∕L的NaOH溶液恰好完全吸收,测得溶液中含0.05molNaClO(不考虑水解)。氢气和氯气物质的量之比是A.2:3 B.3:1 C.1:1 D.3:25、成语是中国文化的魂宝。下列成语涉及的金属在常温下不溶于浓硝酸的是A.铜壳滴漏 B.化铁为金 C.火树银花 D.书香铜臭6、下列关于古籍中的记载说法不正确的是A.《本草纲目》“烧酒”条目下写道自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上其清如水,味极浓烈,盖酒露也”。这里所用的“法”是指蒸馏B.《吕氏春秋·别类编》中“金(即铜)柔锡柔,合两柔则刚”体现了合金硬度方面的特性C.《本草经集注》中关于鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)的记载:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,该方法应用了显色反应D.《抱朴子·金丹篇》中记载:“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又成丹砂”,该过程发生了分解、化合、氧化还原反应7、NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A.Cu与浓硝酸反应生成4.6gNO2和N2O4混合气体时,转移电子数为0.1NAB.标准状況下,2.24L己烷中共价键的数目为1.9NAC.在0.1mol/L的Na2CO3溶液中,阴离子总数一定大于0.1NAD.34gH2O2中含有的阴离子数为NA8、五种短周期元素T、W、X、Y、Z的原子序数依次增大。T的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,W的简单气态氢化物遇Z的氢化物产生白烟。T、Z原子最外层电子数之和等于X的核外电子总数,T和Y位于同一主族。下列推断正确的是()A.原子半径:T<W<Z<Y<XB.简单气态氢化物的热稳定性:Y>T>WC.氧化物对应水化物的酸性:Y<T<W<ZD.X3W和XW3都是离子化合物,但所含化学键类型不完全相同9、如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该电池的工作温度可高达700~900℃,生成物均为无毒无害的物质。下列说法错误的是A.电池总反应为:N2H4+2O2=2NO+2H2OB.电池内的O2−由电极乙移向电极甲C.当甲电极上消耗lmolN2H4时,乙电极理论上有22.4L(标准状况下)O2参与反应D.电池正极反应式为:O2+4e−=2O2−10、LiAlH4是一种常用的储氢材料,也是有机合成中重要的还原剂。下列关亍LiAlH4的说法中,不正确的是A.电子式:B.还原有机物时,应在无水体系中迚行C.1molLiAlH4跟足量水反应可生成89.6L氢气D.乙醛还原生成乙醇的过程中,LiAlH4作还原剂11、下列中国制造的产品主体用料不是金属材料的是世界最大射电望远镜中国第一艘国产航母中国大飞机C919世界最长的港珠澳大桥A.钢索B.钢材C.铝合金D.硅酸盐A.A B.B C.C D.D12、有关浓硫酸的性质或作用,叙述错误的是A.浓硫酸的脱水性是化学性质B.使铁、铝钝化表现了强氧化性C.制备乙酸乙酯的反应中起催化吸水作用D.与氯化钠固体共热制氯化氢气体时,表现强酸性13、在一定条件下,使H2和O2的混合气体26g充分发生反应,所得产物在适当温度下跟足量的固体Na2O2反应,使固体增重2g。原混合气体中H2和O2的物质的量之比为()A.1:10 B.9:1 C.4:1 D.4:314、香豆素-4由C、H、O三种元素组成,分子球棍模型如下图所示。下列有关叙述错误的是A.分子式为C10H9O3B.能发生水解反应C.能使酸性KMnO4溶液褪色D.1mol香豆素-4最多消耗3molNaOH15、将NaHCO3和Na2O2的固体混合物xg在密闭容器中加热至250℃,充分反应后排出气体.将反应后的固体溶入水无气体放出,再逐滴加入盐酸,产生气体(标准状况)与所加盐酸体积之间的关系如图所示.下列说法错误的是()A.HCl的浓度0.2mol/LB.反应后固体的成分为NaOH与Na2CO3C.密闭容器中排出气体的成分为O2和H2OD.x的数值为6.0916、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W在大气中有两种同素异形体且均能支持燃烧,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,非金属元素Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍。下列叙述不正确的是()A.Y、Z的氢化物稳定性Y>ZB.Y单质的熔点高于X单质C.X、W、Z能形成具有强氧化性的XZWD.中W和Y都满足8电子稳定结构17、银Ferrozine法检测甲醛(HCHO)的原理为①在原电池装置中,氧化银能将甲醛充分氧化为CO2;②Fe3+与产生的Ag定量反应生成Fe2+;③Fe2+与Ferrozine形成有色配合物;④测定溶液的吸光度(吸光度与溶液中有色物质的浓度成正比)。下列说法正确的是()A.①中,负极上消耗1mol甲醛时转移2mol电子B.①溶液中的H+由正极移向负极C.理论上消耗的甲醛与生成的Fe2+的物质的量之比为1∶4D.④中,甲醛浓度越大,吸光度越小18、下列实验操作、现象、解释和所得到的结论都正确的是选项实验操作和现象实验解释或结论A向苯酚溶液中滴加少量浓溴水、振荡,无白色沉淀苯酚的浓度小B向Na2SO3溶液中加入足量的Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀;再加入足量稀盐酸,沉淀溶解BaSO3溶于稀盐酸C向10%NaOH溶液中滴加1mL某卤代烃,微热,然后向其中滴加几滴AgNO3溶液,产生浅黄色沉淀该卤代烃中含有溴元素D向某溶液中滴加几滴黄色K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液,产生蓝色沉淀该溶液中含有Fe2+A.AB.BC.CD.D19、下列实验操作规范并能达到实验目的的是实验操作实验目的A在一定条件下,向混有少量乙烯的乙烷中通入氢气除去乙烷中的乙烯B用玻璃管蘸取待测液,点在干燥的pH试纸中部,片刻后与标准比色卡比较读数粗略测定NaClO溶液pHC用0.1mol/LMgSO4溶液滴入到2mlNaOH溶液中至不再有沉淀生成再滴入0.1mol/LCuSO4溶液比较Mg(OH)2和Cu(OH)2的Ksp大小D向亚硫酸钠溶液中滴加硝酸钡和硝酸检验亚硫酸钠溶液是否变质A.A B.B C.C D.D20、《新修草本》有关“青矾”的描述为:“本来绿色,新出窟未见风者,正如琉璃……烧之赤色……”据此推测“青矾”的主要成分为()A.B.C.D.21、已知A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素,其中元素A、E的单质在常温下呈气态,元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,元素C在同周期的主族元素中原子半径最大,元素D的合金是日常生活中常用的金属材料。下列说法正确的是A.工业上常用电解法制备元素C、D、E的单质B.元素A、B组成的化合物常温下一定呈气态C.化合物AE与CE含有相同类型的化学键D.元素B、C、D的最高价氧化物对应的水化物两两之间均可发生化学反应22、有机物是制备镇痛剂的中间体。下列关于该有机物的说法正确的是A.易溶于水及苯 B.所有原子可处同一平面C.能发生氧化反应和加成反应 D.一氯代物有5种(不考虑立体异构)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)某研究小组以甲苯为原料,设计以下路径合成药物中间体M和R。回答下列问题:已知:①②③(1)C中的官能团的名称为______,F的结构简式为______,A→B的反应类型为_______。(2)D→E的反应方程式为______________________________________。(3)M物质中核磁共振氢谱中有________组吸收峰。(4)至少写出2个同时符合下列条件试剂X的同分异构体的结构简式_________________①只有一个苯环且苯环上的一氯取代物只有2种②遇FeCl3溶液显紫色③分子中含(5)设计由甲苯制备R()的合成路线(其它试剂任选)。______________________________25、(12分)某实验小组探究肉桂酸的制取:I:主要试剂及物理性质注意:乙酸酐溶于水发生水解反应II:反应过程.实验室制备肉桂酸的化学方程式为:+(CH3CO2)O+CH3COOHIII::实验步骤及流程①在250mL三口烧瓶中(如图甲)放入3ml(3.15g,0.03mol)新蒸馏过的苯甲醛、8ml(8.64g,0.084mol)新蒸馏过的乙酸酐,以及研细的4.2g无水碳酸钾。采用空气冷凝管缓缓回流加热45min。由于反应中二氧化碳逸出,可观察到反应初期有大量泡沫出现。②反应完毕,在搅拌下向反应液中分批加入20mL水,再慢慢加入碳酸钠中和反应液至pH等于8。然后进行水蒸气蒸馏(如图乙),待三口烧瓶中的剩余液体冷却后,加入活性炭煮沸10-15min,进行趁热过滤。在搅拌下,将HCl加入到滤液中,当固体不在增加时,过滤,得到产品,干燥,称量得固体3.0g。IV:如图所示装置:回答下列问题:(1)合成时装置必须是干燥的,理由是___________。反应完成后分批加人20mL水,目的是________。(2)反应完成后慢慢加入碳酸钠中和,目的是_____。(3)步骤②进行水蒸气蒸馏,除去的杂质是______,如何判断达到蒸馏终点__________。(4)加入活性炭煮沸10-15min,进行趁热过滤,将滤液冷却至室温,趁热过滤的目的是_______。(5)若进一步提纯粗产品,应用的操作名称是______,该实验产品的产率约是_______。(保留小数点后一位)26、(10分)Na2SO3是一种白色粉末,工业上可用作还原剂、防腐剂等。某化学小组探究不同pH的Na2SO3溶液与同浓度AgNO3溶液反应的产物,进行如下实验。实验Ⅰ配制500mL一定浓度的Na2SO3溶液①溶解:准确称取一定质量的Na2SO3晶体,用煮沸的蒸馏水溶解。蒸馏水需煮沸的原因是____②移液:将上述溶解后的Na2SO3溶液在烧杯中冷却后转入仪器A中,则仪器A为__,同时洗涤____(填仪器名称)2~3次,将洗涤液一并转入仪器A中;③定容:加水至刻度线1~2cm处,改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切,盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。实验Ⅱ探究不同pH的Na2SO3溶液与pH=4的AgNO3溶液反应的产物查阅资料:i.Ag2SO3为白色固体,不溶于水,溶于过量Na2SO3溶液ii.Ag2O,棕黑色固体,不溶于水,可与浓氨水反应(1)将pH=8的Na2SO3溶液滴人pH=4的AgNO3溶液中,至产生白色沉淀。假设一:该白色沉淀为Ag2SO3假设二:该白色沉淀为Ag2SO4假设三:该白色沉淀为Ag2SO3和Ag2SO4的混合物①写出假设一的离子方程式____;②提出假设二的可能依据是_____;③验证假设三是否成立的实验操作是____。(2)将pH=4的AgNO3溶液逐滴滴人足量的pH=11的Na2SO3溶液中,开始产生白色沉淀A,然后变成棕黑色物质。为了研究白色固体A的成分,取棕黑色固体进行如下实验:①已知反应(b)的化学方程式为Ag(NH3)2OH+3HCl=AgCl↓+2NH4Cl+H2O,则反应(a)的化学方程式为____;②生成白色沉淀A的反应为非氧化还原反应,则A的主要成分是____(写化学式)。(3)由上述实验可知,盐溶液间的反应存在多样性。经验证,(1)中实验假设一成立,则(2)中实验的产物不同于(1)实验的条件是___。27、(12分)次氯酸溶液由于其具有极强的氧化性,可以使病毒的核酸物质发生氧化反应,从而杀灭病毒,是常用的消毒剂和漂白剂。已知:Ⅰ.常温常压下,Cl2O为棕黄色气体,沸点为3.8℃,42℃以上会分解生成Cl2和O2,Cl2O易溶于水并与水立即反应生成HClO。Ⅱ.将氯气和空气(不参与反应)按体积比1∶3混合通入潮湿的碳酸钠中生成Cl2O气体,用水吸收Cl2O(不含Cl2)制得次氯酸溶液。某实验室利用以下装置制备浓度不小于0.8mol/L的次氯酸溶液。A.B.C.D.E.回答下列问题:(1)装置D的作用为_______________。(2)配平装置B中的反应___________:Cl2+Na2CO3+H2O=Cl2O+NaCl+NaHCO3。写出Cl2O的结构式为_____。(3)装置C中加入的试剂X为CCl4,其作用是__________。(4)各装置的连接顺序为A→____________→____________→______________→E。(5)此方法相对于氯气直接溶于水制备次氯酸溶液的优点是__________。(答出1条即可)(6)若装置B中生成的Cl2O气体有20%滞留在E前各装置中,其余均溶于装置E的水中,装置E所得500mL次氯酸溶液浓度为0.8mol/L,则至少需要含水8%的碳酸钠的质量为_____g。28、(14分)亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂,可由NO与Cl2在通常条件下反应得到。某学习小组在实验室用如图所示装置制备NOCl。已知:亚硝酰氯(NOCl)的熔点为-64.5℃、沸点为-5.5℃,气态呈黄色,液态时呈红褐色,易与水反应。请回答下列问题:(1)装置A中仪器a的名称是____________。(2)实验开始时,应先打开K2,再打开____________(填K1”或K3”),通入一段时间气体,其目的是____________。(3)实验时利用装置B除去某些杂质气体并通过观察B中的气泡来判断反应速率,装置B中的长直玻璃管还具有的作用是____________。(4)装置C中应选用的试剂为____________(填试剂名称)。(5)装置F的作用是____________。(6)工业上可用间接电化学法除去NO,其原理如图所示,吸收塔中发生的反应为:NO+S2O42-+H2O——N2+HSO3-(未配平)①吸收塔内发生反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为________。②阴极的电极反应式为_______。(7)NOCl与H2O反应生成HNO2和HCl。请设计实验证明HNO2是弱酸:_______。29、(10分)人类向大气中排放的NOx和SO2对环境会产生危害,烟气的脱硝(除NOx)技术和脱硫(除SO2)技术都是环境科学研究的热点。(1)选择性催化还原技术是目前最成熟的烟气脱硝技术,即在催化剂作用下,用还原剂(如NH3选择性地与NOx反应生成N2和H2O。已知:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)ΔH1=-905.5kJ·mol-1N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH2=+180kJ·mol-1则4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)ΔH3=__。(2)碱性KMnO4氧化法也可将NOx进行脱除。①用KMnO4(NaOH)溶液进行烟气中NO的脱除,将该离子方程式补充完整。__□NO+□MnO4-+□__=NO2-+3NO3-+□MnO42-+□__②下列叙述正确的是__(填字母序号)。A.将脱除后的混合溶液进行分离可获得氮肥B.反应后混合溶液中:c(MnO4-)+2c(MnO42-)=c(K+)C.在不同酸碱性条件下,KMnO4发生还原反应的产物可能不同(3)催化剂V2O5可用于处理NOx和SO2。V2O5在催化降解NOx的过程中,也会对SO2和O2反应起到一定的催化作用,其反应式如下:a.V2O5+SO2=V2O4+SO3b.__c.2VOSO4=V2O5+SO2+SO3SO3进一步与烟气中逃逸的氨反应,生成硫酸氢铵和硫酸铵。
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】
A.分子式为C8H9NO2,故A错误;B.含酚-OH、-CONH-,该有机物不溶于水,故B错误;C.含酚-OH,能与Na2CO3溶液反应,但不能与NaHCO3溶液反应,故C正确;D.含O、N等元素,不是芳香烃,故D错误;故选C。2、D【解析】
阴极室中阳离子为钠离子和水电离出的氢离子,阴极上氢离子得电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+OH—,溶液中氢氧根浓度增大,原料室中钠离子通过阳膜向阴极室移动;H2PO2—离子通过阴膜向产品室移动;阳极室中阴离子为硫酸根离子和水电离出的氢氧根离子,阳极上氢氧根离子失电子发生氧化反应生成氧气,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,溶液中氢离子浓度增大,H+通过阳膜向产品室移动,产品室中H2PO2-与H+反应生成弱酸H3PO2。【详解】A项、阳极中阴离子为硫酸根离子和水电离出的氢氧根离子,阳极上氢氧根离子失电子发生氧化反应生成氧气,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,故A正确;B项、阳极上水电离出的氢氧根离子失电子发生氧化反应生成氧气,溶液中氢离子浓度增大,H+通过阳膜向产品室移动,故B正确;C项、撤去阳极室与产品室之间的阳膜,阳极生成的氧气会把H3PO2氧化成H3PO4,导致H3PO2的产率下降,故C正确;D项、阴极上水电离出的氢离子得电子发生还原反应生成氢气,溶液中氢氧根浓度增大,原料室中钠离子通过阳膜向阴极室移动,通电一段时间后,阴极室中NaOH溶液的浓度增大,故D错误。故选D。【点睛】本题考查电解池原理的应用,注意电解池反应的原理和离子流动的方向,明确离子交换膜的作用是解题的关键。3、C【解析】
A.NO2溶于水,与水反应生成硝酸和NO,反应的离子方程式为:3NO2+2H2O=2H++2NO3-+NO,选项A错误;B.向氨水溶液中通入过量SO2,反应生成亚硫酸氢铵,反应的离子方程式为NH3·H2O+SO2=NH4++HSO3-,选项B错误;C.酸性介质中KMnO4氧化H2O2,反应的离子方程式为2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O,选项C正确;D.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶液中加入过量Ba(OH)2溶液,反应生成偏铝酸钾、硫酸钡和水,反应的离子方程式为:Al3++2SO42-+2Ba2++4OH−=AlO2-+2BaSO4↓+2H2O,选项D错误;答案选C。4、A【解析】
H2在Cl2中燃烧的产物能被碱液完全吸收,则H2完全燃烧。吸收液中有NaClO,则燃烧时剩余Cl2,从而根据化学方程式进行计算。【详解】题中发生的反应有:①H2+Cl2=2HCl;②HCl+NaOH=NaCl+H2O;③Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。据③,生成0.05molNaClO,消耗0.05molCl2、0.10molNaOH。则②中消耗0.20molNaOH和0.20molHCl。故①中消耗H2、Cl2各0.10mol。氢气和氯气物质的量之比0.10mol:(0.10mol+0.05mol)=2:3。本题选A。【点睛】吸收液中有NaClO,则燃烧时剩余Cl2。氢气和氯气物质的量之比必小于1:1,只有A项合理。5、B【解析】A、铜壶滴漏,铜壶滴漏即漏壶,中国古代的自动化计时(测量时间)装置,又称刻漏或漏刻。铜能溶于浓硝酸,故A错误;B、化铁为金,比喻修改文章,化腐朽为神奇。金不活泼,金在常温下不溶于浓硝酸,铁常温下在浓硝酸中钝化,故B正确;C、火树银花,大多用来形容张灯结彩或大放焰火的灿烂夜景。银不活泼,但能溶于浓硝酸,故C错误;D、书香铜臭,书香,读书的家风;铜臭,铜钱上的臭味。指集书香和铜臭于一体的书商。铜能溶于浓硝酸,故D错误;故选B。6、C【解析】
A.由“蒸令气”可知与混合物沸点有关,则这里所用的“法”是指蒸馏,故A正确;B.金(即铜)柔锡柔,合两柔则刚,则说明合金硬度大于各成分,故B正确;C.鉴别KNO3和Na2SO4,利用钾元素和钠元素的焰色反应不同,钠元素焰色反应为黄色,钾元素焰色反应为隔着钴玻璃为紫色,故C错误;D.丹砂(HgS)烧之成水银,HgSHg+S,积变又还成丹砂的过程都是氧化还原反应,有单质(水银)生成,且单质(水银)重新生成化合物,故该过程包含分解、化合、氧化还原反应,故D正确;答案选C。【点睛】准确把握诗句含义,明确相关物质的性质是解题关键。本题的易错点为C,要注意焰色反应属于物理变化,不是化学变化。7、A【解析】
A.4.6gNO2的物质的量是0.1mol,若反应完全产生4.6gNO2,转移电子0.1NA;若完全转化为N2O4,4.6gN2O4的物质的量是0.05mol,转移电子数为2×0.05×NA=0.1NA,故Cu与浓硝酸反应生成4.6gNO2和N2O4混合气体时,转移电子数一定为0.1NA,A正确;B.标准状況下,已烷不是气体,因此不能使用气体摩尔体积计算其物质的量及化学键的数目,B错误;C.缺体积,无法计算溶液中微粒的数目,C错误;D.34gH2O2的物质的量为1mol,由于H2O2是共价化合物,在水中部分电离,存在电离平衡,因此含有的阴离子数小于NA,D错误;故合理选项是A。8、D【解析】
五种短周期元素T、W、X、Y、Z的原子序数依次增大。通过T的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代可以判断,T为C元素;根据W的简单气态氢化物遇Z的氢化物产生白烟,W的原子序数小于Z可以判断出,W为N元素,Z为Cl元素;T、Z原子最外层电子数之和等于X的核外电子总数可以判断出,X的核外电子数为11,X为Na;T和Y位于同一主族,T的原子序数最小,判断出Y为Si元素。【详解】A.根据元素电子层数和核电荷数判断,原子半径大小为:W<T<Z<Y<X,A错误;B.同一周期从左到右,简单气态氢化物的热稳定性越来越强,同一主族从上到下,简单气态氢化物的热稳定性越来越弱,故简单气态氢化物的热稳定性为:W>T>Y,B错误;C.氧化物对应水化物的酸性无法判断,C错误;D.X3W和XW3分为Na3N和NaN3,两者都是离子化合物,但Na3N仅含有离子键,NaN3中即含离子键也含共价键,D正确;答案选D。9、A【解析】
A、按照题目意思,生成物均为无毒无害的物质,因此N2H4和O2反应的产物为N2和H2O,总反应方程式为N2H4+O2=N2+2H2O,A错误,符合题意;B、在原电池中,阴离子向负极移动,N2H4中N的化合价从-1升高到0,失去电子,因此通过N2H4的一极为负极,则O2-由电极乙向电极甲移动,B正确,不符合题意;C、总反应方程式为N2H4+O2=N2+2H2O,每消耗1molN2H4,就需要消耗1molO2,在标准状况下的体积为22.4L,C正确,不符合题意;D、根据题目,O2得到电子生成O2-,电极方程式为O2+4e−=2O2−,D正确,不符合题意;答案选A。10、C【解析】
A选项,LiAlH4中锂显+1价,AlH4-,因此LiAlH4电子式:,故A正确;B选项,LiAlH4与水要反应,生成氢气,因此在还原有机物时,应在无水体系中迚行,故B正确;C选项,1molLiAlH4跟足量水反应可生成89.6L氢气,缺少标准状况下,因此C错误;D选项,乙醛还原生成乙醇的过程中,乙醛作氧化剂,LiAlH4作还原剂,故D正确。综上所述,答案为C。11、D【解析】
A.世界最大射电望远镜主体用料:钢索是金属合金材料,故A不符合;B.中国第一艘国产航母主体用料:钢材属于合金为金属材料,故B不符合;C.中国大飞机C919主体用料:铝合金属于金属材料,故C不符合;D.世界最长的跨海大桥港珠澳大桥主体用料:硅酸盐不是金属材料,故D符合;故答案为D。12、D【解析】
A.浓硫酸使其他物质脱水生成新的物质,属于化学反应,是化学性质,故A正确;B.浓硫酸具有强的氧化性,常温下能够使铁、铝发生钝化,故B正确;C.制备乙酸乙酯的反应中浓硫酸起催化剂和吸水剂作用,故C正确;D.浓硫酸与氯化钠固体共热制氯化氢气体时,表现难挥发性,故D错误;故选D。13、D【解析】
已知:2H2+O2=2H2O,2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑,二者相加可得H2+Na2O2=2NaOH,所得产物在适当温度下跟足量的固体Na2O2反应,使固体增重2g,则增加的质量为H2的质量,据此回答。【详解】分两种情况:⑴若O2过量,则m(H2)=2g,m(O2)=26g-2g=24g,n(H2):n(O2)=;⑵若H2过量,根据化学反应方程式2H2+O2=2H2O,参加反应的氢气2g,消耗氧气为16g,所以混合气体中O2的质量是16g,H2的质量是10g,n(H2):n(O2)=;故答案为D。【点睛】抓住反应实质H2+Na2O2=2NaOH,增重的质量就是氢气的质量,注意有两种情况要进行讨论,另外比值顺序不能弄反,否则会误选A。14、A【解析】
A、反应式应为C10H8O3,错误;B、分子中有酯基,可以发生水解反应;正确;C、酚羟基和苯环相连碳上有H,可以被氧化,正确;D、酯基水解后共有两个酚羟基和一个羧基,共消耗3molNaOH,正确;故选A。15、D【解析】
A、由175mL到275mL是与碳酸氢钠反应,而n(Na2CO3)=n(NaHCO3)=n(CO2)=0.02mol,NaHCO3~~~HCl1mol1mol0.02mol0.02mol所以c(HCl)=0.02mol/(275−175)×10−3L=0.2mol/L,A正确;B、由图像可知,因为175>275-175所以固体混合物为NaOH,Na2CO3,B正确;C、由方程式可知:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,生成0.02mol的二氧化碳和0.02mol的水,再根据2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑可知密闭容器中排出气体的成分O2,H2O,C正确;D、根据碳原子守恒可知,n(NaHCO3)=n(CO2)="0.02mol"="0.02mol",275ml时溶质是单一的氯化钠,根据钠守恒可知n(Na2O2)=0.2mol/L×0.275L−0.02mol/L=0.0175mol,固体的质量为:0.02×84+0.0175×78=3.045g,故x=3.045g,D错误;答案选D。【点晴】解答时注意掌握过氧化钠、碳酸氢钠的性质及根据化学方程式进行的简单计算方法,本题中分析、理解图像信息是解题关键。另外明确二氧化碳、水蒸气与过氧化钠反应的先后顺序是解答的难点和易错点,一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物的反应,可看做Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完全后,Na2O2再与H2O(g)发生反应。16、A【解析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W在大气中有两种同素异形体且均能支持燃烧,说明W为O,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,说明X为Na,非金属元素Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,说明Y为Si,Z为Cl。【详解】A选项,Y、Z的氢化物稳定性HCl>SiH4,故A错误;B选项,Si单质的熔点高于Na单质,硅是原子晶体,钠是金属晶体,原子晶体熔点一般高于金属晶体熔点,故B正确;C选项,X、W、Z能形成具有强氧化性的NaClO,故C正确;D选项,利用价态绝对值加最外层电子数是否等于8来判断得出SiO32-中Si和O都满足8电子稳定结构,故D正确。综上所述,答案为A。【点睛】价态绝对值加最外层电子数是否等于8来判断化合物中各原子是否满足8电子稳定结构。17、C【解析】A.甲醛分子中碳元素的化合价为0价,1mol甲醛被氧化时转移4mol电子,故A错误;B.原电池中阳离子向正极移动,故B错误;C.每生成1molFe2+转移1mol电子,1mol甲醛被氧化时转移4mol电子,根据电子转移的数目相等,可知消耗的甲醛与生成的Fe2+的物质的量之比为1:4,故C正确;D.④中,甲醛浓度越大,反应生成的Fe2+的浓度越大,吸光度越大,故D错误;答案为C。18、D【解析】苯酚与三溴苯酚相似相溶,故向苯酚溶液中滴加少量浓溴水、振荡,无白色沉淀,不能说明苯酚的浓度小,A项错误;加入硫酸电离出的氢离子与前面硝酸钡电离出的硝酸根离子结合形成组合硝酸,将亚硫酸根氧化为硫酸根,B项错误;加入硝酸银之前应该将溶液调节至酸性,否则氢氧化钠会与硝酸银反应生成白色沉淀,C项错误;溶液中滴加几滴黄色K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有Fe2+,D项正确。19、C【解析】
A.除去乙烷中的乙烯不能用氢气,因为会引入氢气这种新的杂质气体,故A错误;B.由于溶液具有强氧化性,能使pH试纸褪色,故不能测定溶液pH,故B错误;C.和组成相似,溶度积常数较小的物质转化为溶度积更小的物质,用溶液滴入到2mLNaOH溶液中至不再有沉淀生成,则完全反应生成,再滴入溶液,若产生蓝色沉淀,则证明转化为,则说明的比的小,故C正确;D.亚硫酸钠具有还原性,能被硝酸氧化为,与反应生成白色沉淀,不能检验出亚硫酸钠溶液是否变质,故D错误;故答案为:C。20、B【解析】
“青矾”的描述为:“本来绿色,新出窟未见风者,正如琉璃……烧之赤色……”,青矾是绿色,经煅烧后,分解成粒子非常细而活性又很强的Fe2O3,超细粉末为红色。A.CuSO4•5H2O为蓝色晶体,A错误;B.FeSO4•7H2O是绿色晶体,B正确;C.KAl(SO4)2•12H2O是无色晶体,C错误;D.Fe2(SO4)3•7H2O为黄色晶体,D错误。所以判断“青矾”的主要成分为FeSO4•7H2O。故合理选项是B。21、A【解析】元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,短周期元素中有碳、硫,A、B、C、D、E是原子序数依次增大,所以B是C;A的原子序数小于6(碳)且单质为气体,A是H元素;C的原子序数大于6,半径是同周期中最大,C是第三周期的Na元素;元素D的合金是日常生活中常用的金属材料,D是Al元素;E单质是气体,E是Cl元素;所以A、B、C、D、E分别是:H、C、Na、Al、Cl。工业上用电解熔融氯化钠制取钠,用电解熔融氧化铝制取铝,用电解饱和食盐水制取氯气,A选项正确;氢元素、碳元素组成化合物属于烃,常温下碳原子数小于4是气态,大于4是液态或者固态,B选项错误;HCl是共价化合物,含共价键,氯化钠是离子化合物,含离子键,HCl和NaCl的化学键类型不同,C选项错误;元素B、C、D的最高价氧化物对应的水化物分别是H2CO3、NaOH、Al(OH)3,H2CO3与Al(OH)3不反应,D选项错误,正确答案A。22、C【解析】
A.该有机物的组成元素只有氢元素和碳元素,属于烃类,不溶于水,故A错误;B.该分子中含有饱和碳原子,不可能所有原子共面,故B错误;C.含有碳碳双键,可以发生氧化反应和加成反应,故C正确;D.由结构对称性可知,含4种H,一氯代物有4种,故D错误;故答案为C。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、羟基和羧基取代反应8、(其他答案只要正确也可)【解析】
根据A到B,B到C反应,推出溴原子取代苯环上的氢,取代的是甲基的邻位,D到E发生的是信息①类似的反应,引入碳碳双键,即E为,E到F发生的是信息③类似的反应,得到碳氧双键,即F为,F到M发生的信息②类似的反应,即得到M。【详解】(1)C中的官能团的名称为羟基和羧基,根据信息①和③得到F的结构简式为,根据A→B和B→C的结构简式得到A→B的反应类型为取代反应;故答案为:羟基和羧基;;取代反应。(2)根据信息①得出D→E的反应方程式为;故答案为:。(3)M物质中核磁共振氢谱中有8组吸收峰,如图。(4)①只有一个苯环且苯环上的一氯取代物只有2种,容易想到有两个支链且在对位,②遇FeCl3溶液显紫色,含有酚羟基③分子中含,至少写出2个同时符合下列条件试剂X的同分异构体的结构简式、;故答案为:、(其他答案只要正确也可)。(5)甲苯先与Cl2光照发生侧链取代,后与氢气发生加成反应,然后发生氯代烃的消去反应引入碳碳双键,然后与溴加成,再水解,因此由甲苯制备R()的合成路线;故答案为:。25、防止乙酸酐与水反应除去过量的乙酸酐慢慢加入碳酸钠,容易调节溶液的pH苯甲醛蒸出、接收的无色液体不呈油状时,即可断定水蒸气蒸馏结束增大肉桂酸的溶解度,提高产率重结晶67.6%【解析】
苯甲醛和乙酸酐、碳酸钾在三颈烧瓶中反应生成肉桂酸盐和乙酸盐和二氧化碳,为了提高原料利用率,不断回流冷凝,由于反应产生二氧化碳,可观察到反应产生一定量的泡沫。由于乙酸酐能和水发生水解反应,故反应结束,过量的乙酸酐通过缓慢加入20mL水除去,慢慢加入碳酸钠调解pH=8,未反应的苯甲醛通过蒸馏的方式除去,当蒸出、冷凝的液体不成油状时,说明苯甲醛除尽。此时溶液中主要成分为肉桂酸盐和乙酸盐,加入活性炭煮沸、过滤得到含肉桂酸盐的滤液,往滤液中加HCl可生成肉桂酸,由于肉桂酸在水中的溶解度很小,可得肉桂酸晶体,此时肉桂酸中仍然还有一些可溶性的杂质,如乙酸,可通过重结晶进行提纯,得到纯净的肉桂酸。【详解】(1)由题目所给信息可知,反应物乙酸酐遇水反应,故合成时装置必须是干燥,也因为乙酸酐能和水反应,实验结束剩余的乙酸酐能用水除去,所以,反应完成后分批加人20mL水,是为了除去过量的乙酸酐,故答案为:防止乙酸酐与水反应;除去过量的乙酸酐;(2)慢慢加入碳酸钠,容易调节溶液的pH,故答案为:慢慢加入碳酸钠,容易调节溶液的pH;(3)第①步将乙酸酐、乙酸除去了,此时进行水蒸气蒸馏,能除苯甲醛,苯甲醛是无色液体,在水中的溶解度很小,故蒸出、接收的苯甲醛液体应呈无色油状,所以,当苯甲醛完全蒸出时,将不再出现无色油状液体,故答案为:苯甲醛;蒸出、接收的无色液体不呈油状时,即可断定水蒸气蒸馏结束;(4)过滤,活性炭等杂质留在滤渣里,肉桂酸留在滤液里,常温下,肉桂酸的溶解度很小,趁热过滤,是为了增大肉桂酸的溶解度,提高产率,故答案为:增大肉桂酸的溶解度,提高产率;(5)此时肉桂酸中仍然还有一些可溶性的杂质,如乙酸,可通过重结晶进行提纯,得到纯净的肉桂酸。由制备肉桂酸的方程式可知,乙酸酐和苯甲醛按物质的量1:1反应,但是所给原料量为:0.03mol苯甲醛、0.084mol乙酸酐,很明显,乙酸酐过量,按苯甲醛的量计算,理论上可得0.03mol肉桂酸,对应质量=0.03mol×148.16g/mol=4.4448g,所以,产率==67.6%,故答案为:重结晶;67.6%。26、去除蒸馏水中的氧气,防止亚硫酸钠被氧化500mL容量瓶烧杯、玻璃棒SO32-+2Ag+=Ag2SO3Na2SO3被酸化的NO3-氧化成Na2SO4,Na2SO4与AgNO3溶液反应生成Ag:2SO4沉淀取固体少许加入足量Na2SO3溶液(或向试管中继续滴加Na2SO3溶液)Ag2O+4NH3·H2O=2Ag(NH3)2OH+3H2O或Ag2O+4NH3+H2O=2Ag(NH3)2OHAgOHNa2SO3溶液滴加顺序不同(或用量不同),溶液酸碱性不同(或浓度不同)【解析】
配置一定物质的量浓度的溶液时,①溶解时:Na2SO3晶体易被溶液中溶解的氧气氧化,故需煮沸;②移液时:配置一定物质的量浓度的溶液时需要使用容量瓶,移液时需要洗涤烧杯和玻璃棒;实验Ⅱ探究不同pH的Na2SO3溶液与pH=4的AgNO3溶液反应的产物①假设一是银离子与亚硫酸根离子反应生成亚硫酸银;②考虑加入的酸性的硝酸银溶液具有氧化性,将亚硫酸银氧化成硫酸银;③由于Ag2SO3溶于过量Na2SO3溶液,可以加入Na2SO3溶液验证溶液中是否有Ag2SO3;(2)①Ag2O为棕黑色固体,与氨水反应生成Ag(NH3)2OH和3H2O;②从非氧化还原反应分析得化合价不变,判断A的成分;(3)(1)中实验和(2)中实验中溶液的滴加顺序不同,溶液酸碱性不同。【详解】①溶解时:Na2SO3晶体易被溶液中溶解的氧气氧化,故需煮沸,防止亚硫酸钠被氧化;②移液时:配置一定物质的量浓度的溶液时需要使用500ml的容量瓶,移液时需要洗涤烧杯和玻璃棒2~3次;(1)①假设一是银离子与亚硫酸根离子反应生成亚硫酸银SO32-+2Ag+=Ag2SO3;②将pH=8的Na2SO3溶液滴人pH=4的AgNO3溶液中,酸性溶液中存在氢离子,氢离子和硝酸根相当于硝酸,具有氧化性,可能会将亚硫酸根离子氧化成硫酸根;③.Ag2SO3为白色固体,不溶于水,溶于过量Na2SO3溶液,故可以加入过量Na2SO3溶液,看是否继续溶解,若继续溶解一部分,说明假设三成立;(2)①Ag2O,棕黑色固体,不溶于水,可与浓氨水反应,反应a为Ag2O+4NH3·H2O=2Ag(NH3)2OH+3H2O;②将pH=4的AgNO3溶液逐滴滴人足量的pH=11的Na2SO3溶液中,由于亚硫酸银易溶于亚硫酸钠,故生成的白色沉淀不是亚硫酸银,溶液呈碱性,也不是硫酸银,银离子在碱性条件下,例如银离子和氨水反应可以生成氢氧化银,是白色沉淀,A为AgOH;(3)实验(1)将pH=8的Na2SO3溶液滴人pH=4的AgNO3溶液中,实验(2)将pH=4的AgNO3溶液逐滴滴人足量的pH=11的Na2SO3溶液中,对比两次实验可以看出,滴加顺序不同(或用量不同),,所给盐溶液酸碱性不同(或浓度不同)。27、除去氯气中的HCl气体;观察产生气泡的速度来调节流速和体积比1:32Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3Cl-O-Cl除去Cl2O中的Cl2,提高制得的HClO的纯度DBC制备的HClO的浓度大,纯度高,不含有Cl-57.6【解析】
该实验属于物质制备类实验,所需原料为氯气和空气,并且要注意体积比1:3这个要求;因此就出现了这两个问题:(1)原料Cl2含有杂质需要除杂;(2)如何准确地控制两种原料气体积比;带着问题分析每个装置的作用就不难发现D装置就恰好能解决上述两个问题。接下来,由于B中的制备反应是气体与固体的反应,所以产物中肯定含有未反应完全的原料气,所以这里又出现了一个问题:未反应完的原料气是否会干扰后续的制备,如何除去;通过分析不难发现装置C恰好可以解决上述问题;最终在装置E中,成功制备了纯度较高的次氯酸溶液。【详解】(1)装置D的作用一方面要对装置A制备的Cl2进行净化除杂,另一方面也要保证空气和氯气的最佳体积比;所以D的作用为:除去氯气中的HCl杂质,同时观察气泡的速度来调节氯气和空气的体积比至1:3;(2)根据题意,B中发生的反应为2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3,Cl2O中的O为-2价,Cl为+1价,所以该反应是氯元素的歧化反应;根据Cl2O中氯和氧的价态可推测其结构为Cl-O-Cl;(3)题干中提到,用水吸收Cl2O制得次氯酸溶液,Cl2O中不能含有Cl2,而B处的反应是气体与固体的反应,必然会有一部分Cl2无法反应,因此,需要对B装置的出口气体进行除氯气操作,C中的CCl4由于与Cl2极性相近,可以将Cl2吸收,所以C的作用即:除去中的Cl2,提高次氯酸溶液的纯度;(4)结合以上分析,可知连接顺序为A→D→B→C→E;(5)氯气直接溶解在水中会生成盐酸杂质,并且由于Cl2在水中溶解度很小,所以制备的次氯酸的浓度也不高,因此该方法的优点为:制备的次氯酸溶液浓度大,纯度高;(6)由题可知,E中次氯酸的含量为0.4mol,根据E中发生的反应:,可知E中参与反应的n(Cl2O)=0.2mol,所以总共生成的Cl2O的物质的量为。根据Cl2O的制备反应方程式可知,所需碳酸钠的物质的量为:,那么至少需要含水量8%的碳酸钠的质量为。【点睛】在考虑制备类实验的装置连接顺序时,可先找出其中的原料发生装置,反应制备装置和尾气处理装置,再根据具体信息考虑这些装置之间的除杂干燥防倒吸问题,最终设计出合理的连接顺序。28、圆底烧瓶K1排尽装置
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