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文档简介
山东省济宁市嘉祥一中2024年高三3月份第一次模拟考试化学试卷注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、下列反应的离子方程式书写正确的是A.在FeI2溶液中滴加少量溴水:2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-B.碳酸氢钠溶液和少量的澄清石灰水混合:2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2OC.向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO42-恰好沉淀完全:Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+AlO2-+2H2OD.过量SO2通入到NaClO溶液中:SO2+H2O+ClO-=HClO+HSO3-2、用NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法中不正确的是A.标准状况下,22.4LCl2通入足量NaOH溶液中,完全反应时转移的电子数为2NAB.20gD2O含有的电子数为10NAC.1L0.1mol•L-1NH4NO3溶液中的氮原子数为0.2NAD.25℃时,1.0LpH=12的NaClO溶液中由水电离出OH-的数目为0.01NA3、室温下,用0.100mol·L−1的NaOH溶液分别滴定均为20.00mL0.100mol·L−1的HCl溶液和醋酸溶液,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是A.Ⅰ表示的是滴定醋酸的曲线B.pH=7时,滴定醋酸消耗的V(NaOH)>20.00mLC.V(NaOH)=20.00mL时,两份溶液中c(Cl-)>c(CH3COO-)D.V(NaOH)=10.00mL时,醋酸中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)4、化学与生产、生活、科技等息息相关。下列说法不正确的是A.《物理小识》中“有硇水者,剪银块投之,则旋而为水”,其中“硇水”是指盐酸B.《天工开物》中“世间丝、麻、裘、褐皆具素质”,其中“丝”主要成分是蛋白质C.“玉兔二号”月球车首次实现月球背面着陆,其帆板太阳能电池的主要材料是硅D.港珠澳大桥采用的超高分子聚乙烯纤维吊绳,属于有机高分子材料5、我国某科研团队设计了一种新型能量存储/转化装置(如图所示),闭合K2、断开K1时,制氢并储能。下列说法正确的是A.制氢时,X电极附近pH增大B.断开K2、闭合K1时,装置中总反应为Zn+2NiOOH+2H2O=Zn(OH)2+2Ni(OH)2C.断开K2、闭合K1时,K+向Zn电极移动D.制氢时,每转移0.1NA电子,溶液质量减轻0.1g6、科学家利用CH4燃料电池(如图)作为电源,用Cu-Si合金作硅源电解制硅可以降低制硅成本,高温利用三层液熔盐进行电解精炼,下列说法不正确的是()A.电极d与b相连,c与a相连B.电解槽中,Si优先于Cu被氧化C.a极的电极反应为CH4-8e-+8OH-=CO2+6H2OD.相同时间下,通入CH4、O2的体积不同,会影响硅的提纯速率7、明矾[KA1(SO4)2·12H2O]是一种复盐,在造纸等方面应用广泛。采用废易拉罐制备明矾的过程如下图所示。下列叙述错误的是()A.合理处理易拉罐有利于环境保护和资源再利用B.从易拉罐中可回收的金属元素有Al、FeC.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+D.上述流程中可用NaHSO4代替NaHCO38、四种有机物的结构简式如下图所示。下列说法中错误的是A.①②③④的分子式相同 B.①②中所有碳原子均处于同一平面C.①④的一氯代物均有2种 D.可用酸性高锰酸钾溶液鉴别③和④9、将足量CO2通入下列各溶液中,所含离子还能大量共存的是()A.K+、OH﹣、Cl﹣、SO42﹣B.H+、NH4+、Al3+、NO3﹣C.Na+、S2﹣、Cl﹣、SO42﹣D.Na+、C6H5O﹣、CH3COO﹣、HCO3﹣10、常温下,BaCO3的溶度积常数为Ksp,碳酸的电离常数为Ka1、Ka2,关于0.1
mol/L
NaHCO3溶液的下列说法错误的是A.溶液中的c(HCO3-)一定小于0.1mol/LB.c(H+)+c(H2CO3)=c(CO32-)+c(OH-)C.升高温度或加入NaOH固体,
均增大D.将少量该溶液滴入BaCl2溶液中,反应的平衡常数11、下列有关CuSO4溶液的叙述中正确的是A.该溶液呈碱性B.它与H2S反应的离子方程式为:Cu2++S2-=CuS↓C.用惰性电极电解该溶液时,阳极产生铜单质D.在溶液中:2c(Cu2+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-)12、下列有关物质性质的比较,错误的是()A.溶解度(25℃):小苏打<苏打 B.沸点:H2Se>H2S>H2OC.密度:溴乙烷>水 D.碳碳键键长:乙烯<苯13、W、Ⅹ、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,W、X、Y位于不同周期,Ⅹ的最外层电子数是电子层数的3倍,Y与Z的原子序数之和是X的原子序数的4倍。下列说法错误的是A.原子半径大小顺序为:Y>Z>X>WB.简单氢化物的沸点X高于Y,气态氢化物稳定性Z>YC.W、X、Y形成化合物的酸性一定弱于W、X、Z形成的化合物的酸性D.W、Z阴离子的还原性:W>Z14、某有机物X的结构简式如图,下列有关该有机物的说法正确的是()A.分子式为C8H10O3B.含有两种官能团C.既可以发生加成反应又可以发生取代反应D.分子中所有碳原子共面15、W、X、Y、Z为短周期原子序数依次增大的主族元素,其中W元素形成的单质密度最小,且W与X、Y、Z都能形成共价化合物,Y、W形成的常见化合物溶于水显碱性,Z、W形成的化合物溶于水显酸性。四种元素原子序数之和为30,可形成的某种化合物结构式为。下列说法正确的是A.X为碳元素B.Y的氧化物对应的水化物是强酸C.W与Y、Z三种元素形成的化合物中一定不含离子键D.含Z的某种含氧酸盐可用于物体表面和环境等的杀菌消毒16、下列有关实验操作的说法正确的是A.向饱和氯化钠溶液中先通入过量二氧化碳再通入氨气,可制得大量碳酸氢钠固体B.为了减小实验误差,烧杯、锥形瓶和容量瓶等仪器应洗涤干净,必须烘干后使用C.将含有少量乙烯的甲烷气体依次通过足量酸性高锰酸钾溶液、足量碱石灰,可除去甲烷中的乙烯杂质D.中和滴定实验中滴定管中液体流速宜先快后慢,滴定时眼睛注视着滴定管中液体刻度的变化二、非选择题(本题包括5小题)17、某芳香烃X(分子式为C7H8)是一种重要的有机化工原料,研究部门以它为初始原料设计出如下转化关系图(部分产物、合成路线、反应条件略去)。其中A是一氯代物。已知:Ⅰ.Ⅱ.(苯胺,易被氧化)(1)写出:X→A的反应条件______;反应④的反应条件和反应试剂:______。(2)E中含氧官能团的名称:______;反应②的类型是_______;反应②和③先后顺序不能颠倒的原因是_______。(3)写出反应①的化学方程式:_______。(4)有多种同分异构体,写出1种含有1个醛基和2个羟基且苯环上只有2种一氯取代物的芳香族化合物的结构简式:_______。(5)写出由A转化为的合成路线________。(合成路线表示方法为:AB……目标产物)。18、A是一种烃,可以通过下列路线合成有机产品X、Y、Z。已知:Ⅰ.(R或R’可以是烃基或氢原子)Ⅱ.反应①、②、⑤的原子利用率都为100%。完成下列填空:(1)B的名称为_____;反应③的试剂和条件为_____;反应④的反应类型是____。(2)关于有机产品Y()的说法正确的是____。A.Y遇氯化铁溶液会发生显色反应B.1molY与H2、浓溴水中的Br2反应,最多消耗分别为4mol和2molC.1molY与氢氧化钠溶液反应时,最多可以消耗3mol氢氧化钠D.Y中⑥、⑦、⑧三处-OH的电离程度由大到小的顺序是⑧>⑥>⑦(3)写出符合下列条件的E的所有同分异构体的结构简式______。a.属于酚类化合物,且是苯的对位二元取代物b.能发生银镜反应和水解反应(4)设计一条以CH3CHO为起始原料合成Z的线路(无机试剂及溶剂任选)。______(合成路线的常用表示方法为:AB……目标产物)19、二苯甲酮广泛应用于药物合成,同时也是有机颜料、杀虫剂等的重要中间体。实验室以苯与苯甲酰氯为原料,在AlCl3作用下制备二苯甲酮的实验流程如下图所示:相关物理常数和物理性质如下表:名称相对分子质量密度/g·cm-3熔点/oC沸点/oC溶解性苯780.885.580.1难溶水,易溶乙醇苯甲酰氯140.51.22−1197遇水分解无水氯化铝133.52.44190178(升华)遇水水解,微溶苯二苯甲酮1821.1148.5305(常压)难溶水,易溶苯已知:反应原理为:。该反应剧烈放热。回答下列问题:(1)反应装置如图所示(加热和夹持装置已略去),迅速称取7.5g无水三氯化铝放入三颈瓶中,再加入30mL无水苯,搅拌,缓慢滴加6mL新蒸馏过的苯甲酰氯。反应液由无色变为黄色,三氯化铝逐渐溶解。混合完后,保持50℃左右反应1.5~2h。仪器A的名称为_______。装置B的作用为_______。缓慢滴加苯甲酰氯的原因是______。能作为C中装置的是_______(填标号)。(2)操作X为___________。(3)NaOH溶液洗涤的目的是_____________。(4)粗产品先经常压蒸馏除去__________,再减压蒸馏得到产品。(5)当所测产品熔点为________时可确定产品为纯品。已知实验最终所得纯品8.0g,则实验产率为_________%(保留三位有效数字)。20、化学兴趣小组在实验室进行“海带提碘”的实验过程如图:(1)操作①的名称是_____,操作②的主要仪器是_____;氧化步骤的离子方程式是_____。(2)探究异常:取样检验时,部分同学没有观察到溶液变蓝色。他们假设原因可能是加入的氯水过量,氧化了①I2;②淀粉;③I2和淀粉。他们在没有变蓝色的溶液中,滴加_____(选填“四氯化碳”“碘水”“淀粉溶液”)后,若出现_____现象,即可证明假设①正确,同时排除假设②③.能同时排除假设②③的原因是_____。(3)查阅资料:Cl2可氧化I2,反应的化学方程式为_____Cl2+_____I2+_____H2O→_____HIO3+_____HCl.配平上述方程式,并标出电子转移的方向和数目_______。(4)探究氧化性:在盛有FeCl3溶液的试管中,滴入几滴KI溶液,将反应后的溶液均匀倒入两支试管,试管a中加入1mL苯振荡静置,出现______(填实验现象),证明有I2存在;试管b中滴入KSCN溶液,溶液显血红色,证明有_____存在。(5)比较氧化性:综合上述实验,可以得出的结论是氧化性:Cl2>FeCl3,理由是_____。21、NO、NO2是大气污染物,但只要合理利用,NO、NO2也是重要的资源。回答下列问题:(1)氨的合成。已知:N2和H2生成NH3的反应为:N2(g)+H2(g)NH3(g)ΔH=-46.2kJ·mol-1在Fe催化剂作用下的反应历程为(※表示吸附态):化学吸附:N2(g)→2N※;H2(g)2H※;表面反应:N※+H※NH※;NH※+H※NH2※;NH2※+H※NH3※;脱附:NH3※NH3(g)其中N2的吸附分解反应活化能高、速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。则利于提高合成氨平衡产率的条件有(________)A.低温B.高温C.低压D.高压E.催化剂(2)NH3还原法可将NO还原为N2进行脱除。已知:①4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)ΔH1=-1530kJ·mol-1②N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH2=+180kJ·mol-1写出NH3还原NO的热化学方程式__。(3)亚硝酰氯(ClNO)是合成有机物的中间体。将一定量的NO与Cl2充入一密闭容器中,发生反应:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)△H<0。平衡后,改变外界条件X,测得NO的转化率α(NO)随X的变化如图所示,则条件X可能是__(填字母代号)。a.温度b.压强c.d.与催化剂的接触面积(4)在密闭容器中充入4molCO和5molNO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5kJ•mol-1,如图甲为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系曲线图。①温度T1__T2(填“>”或“<”)。②若反应在D点达到平衡,此时对反应进行升温且同时扩大容器体积使平衡压强减小,则重新达到平衡时,D点应向图中A~G点中的__点移动。③探究催化剂对CO、NO转化的影响。某研究小组将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中NO含量,从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率),结果如图乙所示。温度低于200℃时,图中曲线I脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因为__;a点__(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡脱氮率,说明其理由__。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、B【解析】
A选项,在FeI2溶液中滴加少量溴水,首先是溴水和碘离子反应,故A错误;B选项,碳酸氢钠溶液和少量的澄清石灰水混合,“少定多变”即澄清石灰水定为1mol来分析:2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O,故B正确;C选项,向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO42-恰好沉淀完全,铝离子先生成沉淀,再是铵根离子反应:Al3++NH4++2SO42-+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+Al(OH)3↓+H2O+NH3↑,故C错误;D选项,过量SO2通入到NaClO溶液中,次氯酸钠有强氧化性,会将二氧化硫氧化为硫酸根离子,故D错误;综上所述,答案为B。【点睛】物质发生反应的顺序是:先发生酸碱中和反应,再生成沉淀的反应,再是沉淀不变的阶段,再是沉淀溶解的反应。2、A【解析】
A、Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,1mol氯气参加反应转移1mol电子,因此标准状况下22.4L氯气参加此反应转移1mol电子,个数为NA,选项A不正确;B、20gD2O的物质的量为1mol,1mol重水中含有10mol电子,含有的电子数为10NA,选项B正确;C、溶液中硝酸铵的物质的量n=cV=0.1mol/L×1L=0.1mol,而1mol硝酸铵中含2molN原子,故0.1mol硝酸铵中含0.2NA个氮原子,选项C正确;D、次氯酸钠是强碱弱酸盐,溶液呈碱性,溶液中的OH-都是由水电离出来,25℃时,pH=12的1.0LNaClO溶液中c(H+)=10-12mol/L,c(OH-)=10-2mol/L,则水电离出的OH-的数目为0.01NA,选项D正确;答案选A。3、C【解析】
A.0.100mol·L-1的HCl溶液和醋酸溶液,醋酸属于弱酸,存在电离平衡,所以起点pH较小的Ⅰ表示的是滴定盐酸的曲线,A项错误;B.当醋酸与氢氧化钠恰好完全反应时,形成醋酸钠溶液,醋酸钠水解使溶液pH>7,所以pH=7时,滴定醋酸消耗的V(NaOH)<20.00mL,B项错误;C.V(NaOH)=20.00mL时,酸碱恰好完全反应,因为CH3COO-水解而消耗,所以两份溶液中c(Cl-)>c(CH3COO-),C项正确;D.V(NaOH)=10.00mL时,生成的醋酸钠与剩余醋酸浓度相等,由于醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度,所以溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),D项错误;答案选C。4、A【解析】
A.硇水可以溶解银块,所以硇水是硝酸,故A符合题意;B.丝是由蚕丝织成,蚕丝的主要成分是蛋白质,故B不符合题意;C.硅为良好的半导体材料,能制造太阳能电池板,所以“玉兔号”月球车上的太阳能电池的材料是硅,故C不符合题意;D.聚乙烯纤维属于合成高分子材料,属于有机高分子化合物,故D不符合题意;故答案为:A。【点睛】自然界存在的天然纤维主要有:棉花,麻类,蚕丝和动物毛,其中棉花和麻类的分子成份主要是天然纤维素,而蚕丝和毛类的分子成份主要是蛋白质(呈聚酰胺高分子形式存在);自然界除棉花、麻类外,树木、草类也大量生长着纤维素高分子,然而树木、草类生长的纤维素,不是呈长纤维状态存在,不能直接当作纤维来应用,将这些天然纤维素高分子经过化学处理,不改变它的化学结构,仅仅改变天然纤维素的物理结构,从而制造出来可以作为纤维应用的而且性能更好的纤维素纤维。5、B【解析】
A.X电极为电解池阳极时,Ni元素失电子、化合价升高,故X电极反应式为Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O,X电极附近pH减小,故A错误;B.断开K2、闭合K1时,构成原电池,供电时,X电极作正极,发生还原反应,氧化剂为NiOOH,Zn作负极,发生氧化反应,装置中总反应为Zn+2NiOOH+2H2O=Zn(OH)2+2Ni(OH)2,故B正确;C.断开K2、闭合K1时,构成原电池,X电极作正极,Zn作负极,阳离子向正极移动,则K+向X电极移动,故C错误;D.制氢时,为电解池,Pt电极上产生氢气,Pt电极反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,X电极反应式为:Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O,根据电极反应,每转移0.1NA电子,溶液质量基本不变,故D错误;答案选B。6、C【解析】
A.图2是甲烷燃料电池,通入甲烷的电极为负极,通入氧气的电极为正极,图1中d电极为阳极,与电源正极b相连,c电极为阴极,与电源负极a相连,故A正确;B.d电极为阳极硅失电子被氧化,而铜没有,所以Si优先于Cu被氧化,故B正确;C.通入甲烷的a电极为负极发生氧化反应,电极反应为CH4-8e-+4O2-═CO2+2H2O,故C错误;D.相同时间下,通入CH4、O2的体积不同,电流强度不同,会导致转移电子的量不同,会影响硅提纯速率,故D正确;故选C。7、D【解析】
A.易拉罐作为可再生资源,其回收再生利用对经济效益、社会效益的提高、环境的保护有着巨大的促进作用,故不选A;B.易拉罐(主要成分为Al,含有少量的Fe),因此可从易拉罐中回收的金属元素有Al、Fe,故不选B;C.“沉淀”反应是铁离子生成氢氧化铁的反应,故不选C;D.铝离子与碳酸氢根离子互促水解到底生成氢氧化铝沉淀,硫酸氢根离子是强酸的酸式酸根,不水解,不与铝离子反应,故选D;答案:D8、B【解析】
A.①②③④的分子式都是C8H8,故A正确;B.①中含有多个饱和的碳原子,根据甲烷分子的正四面体结构可以判断,分子中所有碳原子不可能共平面,故B错误;C.①④分子中都有2种等效氢,所以一氯代物均有2种,故C正确;D.③分子中没有碳碳双键,④分子中有碳碳双键,③不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,④能,故可用酸性高锰酸钾溶液鉴别③和④,D正确。选B。9、B【解析】
A.该组离子之间不反应,可大量共存,但通入的足量CO2能够与OH-反应,不能共存,故A不选;B.该组离子之间不反应,且通入的足量CO2仍不反应,能大量共存,故B选;C.该组离子之间不反应,但通入的足量CO2能够与S2-反应,不能大量共存,故C不选;D.该组离子之间不反应,但通入的足量CO2能够与C6H5O-反应,不能大量共存,故D不选;故选B。10、D【解析】
A.HCO3-离子在溶液中既要发生电离又要发生水解,0.1
mol/L
NaHCO3溶液中的c(HCO3-)一定小于0.1mol/L,A正确;B.
NaHCO3溶液中存在物料守恒:①c(Na+)=c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)、电荷守恒:②c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),①代入②可得c(H+)+c(H2CO3)=(CO32-)+c(OH-),B正确;C.升高温度,HCO3-离子的电离和水解都是吸热反应,所以c(HCO3-)会减小,而c(Na+)不变,会增大;加入NaOH固体,c(Na+)会增大,HCO3-与OH-反应导致c(HCO3-)减小,会增大,所以C正确;D.将少量
NaHCO3溶液滴入BaCl2溶液发生:HCO3-H++CO32-(Ka2)、Ba2++CO32-=BaCO3↓()、H++HCO3-=H2CO3(),三式相加可得总反应Ba2++2HCO3-=BaCO3↓+H2CO3(K),所以K=,D错误;答案选D。【点睛】方程式相加平衡常数相乘,方程式反应物生成物互换平衡常数变成原来的倒数。11、D【解析】
A、CuSO4为强酸弱碱盐,水解溶液呈酸性,选项A错误;B.CuSO4与H2S反应生成硫化铜和硫酸,H2S必须写化学式,反应的离子方程式为:Cu2++H2S=CuS↓+2H+,选项B错误;C.用惰性电极电解CuSO4溶液时,阴极上铜离子得电子产生铜单质,阳极上氢氧根离子失电子产生氧气,选项C错误;D、在溶液中,根据电荷守恒有:2c(Cu2+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-),选项D正确;答案选D。12、B【解析】
A.在碳酸钠饱和溶液中通入二氧化碳生成碳酸氢钠,可观察到溶液变浑浊,说明碳酸钠溶解度大于碳酸氢钠,故A正确;B.由于水分子间存在氢键,故水的沸点反常的升高,故有:H2O>H2Se>H2S,故B错误;C.溴代烃和碘代烃的密度均大于水,故溴乙烷的密度比水的大,故C正确;D.苯中碳碳键介于单键和双键之间,碳碳键键长:乙烯<苯,故D正确;故选B。【点睛】本题考查元素及其对应单质、化合物的性质的递变规律,侧重于溶解度、硬度、密度等性质的考查,题目难度不大,注意水分子间存在氢键,沸点反常的升高。13、C【解析】
因为W、Ⅹ、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,W、X、Y位于不同周期,所以W位于第一周期、X位于第二周期、Y、Z位于第三周期,故W是H元素;Ⅹ的最外层电子数是电子层数的3倍,X是第二周期元素共两个电子层,故X最外层有6个电子,X为O元素;X是O元素,原子序数是8,Y与Z的原子序数之和是X的原子序数的4倍,即是Y与Z的原子序数之和是32,Y、Z为第三周期主族元素,故Y原子序数为15,Z的原子序数为17,Y是P元素,Z是Cl元素。【详解】A.同一周期,从左到右,主族元素的原子半径随着原子序数的增加而,逐渐减小,则原子半径P>Cl,因为P、Cl比O多一个电子层,O比H多一个电子层,故原子半径大小顺序为:P>Cl>O>H,即Y>Z>X>W,A正确;B.H2O分子间可以形成氢键,而PH3分子间不能形成氢键,故H2O的沸点比PH3的沸点高;同周期主族元素,从左到右随着原子序数的增加,原子半径逐渐减小,元素的非金属性逐渐增强,故气态氢化物稳定性HCl>PH3,B正确;C.没有强调P与Cl元素的最高价含氧酸酸性的比较,而H3PO4的酸性比HClO的酸性强,C错误;D.P3-的还原性比Cl-的还原性强,D正确;答案选C。14、C【解析】
A.根据物质结构简式可知物质的分子式是C8H12O3,A错误;B.在该物质分子中含有-COOH、-OH、碳碳双键三种官能团,B错误;C.该物质分子中含有碳碳双键,可以发生加成反应,含有羧基、羟基,可以发生取代反应,C正确;D.分子中含有4个饱和碳原子,与该碳原子连接的原子构成的是四面体结构,因此不可能所有C原子都在同一个平面上,D错误;故合理选项是C。15、D【解析】
W、X、Y、Z为短周期原子序数依次增大的主族元素,其中W元素形成的单质密度最小,则W为H,且W与X、Y、Z都能形成共价化合物,Y、W形成的常见化合物溶于水显碱性,则Y为N,Z、W形成的化合物溶于水显酸性,则Z为F或Cl,四种元素原子序数之和为30,则Z只能为Cl,可形成的某种化合物结构式为,则X为B。【详解】A.X为硼元素,故A错误;B.Y的氧化物N2O3对应的水化物HNO2是弱酸,故B错误;C.W与Y、Z三种元素形成的化合物氯化铵中含有离子键,故C错误;D.含Z的某种含氧酸盐NaClO可用于物体表面和环境等的杀菌消毒,故D正确。综上所述,答案为D。【点睛】氢、氧、氮三种元素可以形成共价化合物,如硝酸;可以形成离子化合物,如硝酸铵。16、C【解析】
A.CO2在水中的溶解度不大,氨气在水中的溶解度很大,应该先通入氨气,使溶液呈碱性,以利于吸收更多的CO2,产生更多的NaHCO3,故A错误;B.锥形瓶、容量瓶中有少量的蒸馏水,不影响滴定结果或配制溶液的浓度,并且加热烘干时可能会影响刻度,造成误差,所以不需要烘干锥形瓶或容量瓶,故B错误;C.酸性高锰酸钾溶液可以将乙烯氧化为二氧化碳,足量碱石灰可吸收二氧化碳和水蒸气,即可得纯净的甲烷,故C正确;D.中和滴定实验中滴定管中液体流速可以先快速滴加,接近终点时再缓慢滴加,滴定时眼睛注视锥形瓶中液体颜色的变化,不用注视着滴定管中液体刻度的变化,故D错误;答案选C。【点睛】酸性高锰酸钾溶液可以将乙烯氧化为二氧化碳,随后加入足量碱石灰可吸收二氧化碳和水蒸气,可以达到除杂的目的,也是学生的易错点。二、非选择题(本题包括5小题)17、光照O2、Cu,加热羧基氧化防止氨基被氧化(羧基不易被氧化,氨基容易被氧化)+HNO3(浓)+H2O、【解析】
分子式为芳香烃C7H8的不饱和度为:=4,则该芳香烃为甲苯();甲苯在光照条件下与氯气反应生成A,则A为;A生成B,且B能发生催化氧化,则B为、C为、D为、E为;发生硝化反应生成F,F通过题目提示的反应原理生成,以此解答。【详解】(1)甲苯在光照条件下与氯气反应生成A,反应条件是光照;B发生氧化反应生成C,条件是O2、Cu,加热;(2)由分析可知E为,氧官能团的名称为:羧基;F是,②的方程式为:,该反应是氧化反应;苯胺易被氧化,所以②和③先后顺序不能颠倒,以免氨基被氧化(羧基不易被氧化,氨基容易被氧化);(3)发生硝化反应生成F,方程式为:+HNO3(浓)+H2O;(4)含有1个醛基和2个羟基且苯环上只有2种一氯取代物的芳香族化合物应该是对称的结构,苯环上必须有3个取代基,可能的结构有、;(5)由分析可知A为,通过加成反应和消去反应,生成,用Cl2加成生成,再进行一步取代反应即可,整个合成路线为:。18、苯乙烯氢氧化钠水溶液、加热消去反应AD、【解析】
反应①、②、⑤的原子利用率都为100%,则这几个反应为加成反应,根据
知,B和HBr发生加成反应得到该物质,则B结构简式为
,所以B为苯乙烯;A为HC≡CH;
C能发生催化氧化反应,则
发生水解反应生成D,反应条件为氢氧化钠水溶液、加热;C结构简式为
,D结构简式为
,D发生信息I的反应,E结构简式为
,E发生酯化反应生成F,F发生消去反应生成X,G相对分子质量为78,C原子个数为6个,则G为
,苯发生一系列反应生成Y;【详解】(1)由上述分析可知B名称是苯乙烯,反应③的试剂和条件为氢氧化钠水溶液、加热;反应④的反应类型是消去反应,
因此,本题正确答案是:苯乙烯;氢氧化钠水溶液、加热;消去反应;
(2)A.因为Y的结构简式为:,结构中含有酚羟基,所以遇氯化铁溶液会发生显色反应,故A正确;
B.因为Y的结构简式为:,只有苯环能和氢气发生加成反应、苯环上酚羟基邻位氢原子能和溴发生取代反应,所以1molY与H2、浓溴水中的Br2反应,最多消耗分别为3molH2和2molBr2,故B错误;
C.因为Y的结构简式为:,酚羟基和羧基能与NaOH溶液反应,1molY与氢氧化钠溶液反应时,最多可以消耗2mol氢氧化钠,故C错误;D.Y()中⑥位酚羟基,显弱酸性,⑦为醇羟基,没有酸性,⑧位为羧基上的羟基,属于弱酸性,但酸性比酚羟基的酸性强,所以三处-OH的电离程度由大到小的顺序是⑧>⑥>⑦,故D正确;所以AD选项是正确的;(3)E结构简式为
,E的同分异构体符合下列条件:a.属于酚类化合物,说明含有酚羟基,且是苯的对位二元取代物,说明另外一个取代基位于酚羟基对位;
b.能发生银镜反应和水解反应,水解含有醛基和酯基,
该物质为甲酸酯,符合条件的同分异构体有
,
因此,本题正确答案是:
;(4)乙醛发生还原反应生成CH3CH2OH,CH3CHO和HCN反应然后酸化得到CH3CH(OH)COOH,乙醇和CH3CH(OH)COOH发生酯化反应生成CH3CH(OH)COOCH2CH3,然后发生消去反应生成CH2=CH(OH)COOCH2CH3,CH2=CH(OH)COOCH2CH3发生加聚反应生成,其合成路线为为
,
因此,本题正确答案是:
。19、恒压滴液漏斗防止外界空气中水蒸气进入影响实验控制反应速率,防止反应过于剧烈,放出大量热量而使温度过高bc分液洗去残留的HCl苯48.584.4【解析】
苯与苯甲酰氯为原料,在AlCl3作用下制备二苯甲酮,,实验过程中不能有水,防止三氯化铝水解,装置B的作用为防止外界空气中水蒸气进入影响实验。缓慢滴加苯甲酰氯的原因是控制反应速率,防止反应过于剧烈,放出大量热量而使温度过高。尾气中有HCl,极易溶于水,用C中装置吸收。反应混合液冷却,加浓盐酸后,静置分层,分液后在有机层中加NaOH溶液洗去残留的HCl,用无水MgSO4干燥得粗产品,粗产品先经常压蒸馏除去苯,再减压蒸馏得到产品。【详解】(1)由装置图:仪器A的名称为恒压滴液漏斗。实验过程中不能有水,防止三氯化铝水解,装置B的作用为防止外界空气中水蒸气进入影响实验。缓慢滴加苯甲酰氯的原因是控制反应速率,防止反应过于剧烈,放出大量热量而使温度过高。尾气中有HCl,极易溶于水,用C中装置吸收,能作为C中装置的是bc(填标号)。故答案为:恒压滴液漏斗;防止外界空气中水蒸气进入影响实验;控制反应速率,防止反应过于剧烈,放出大量热量而使温度过高;bc;(2)制备二苯甲酮的反应混合物,冷却、加浓盐酸后分成两相,有机相和水相,用分液的方法分离,操作X为分液。故答案为:分液;(3)分液后得到的有机相中含有HCl,NaOH溶液洗涤的目的是洗去残留的HCl。故答案为:洗去残留的HCl;(4)苯和二苯甲酮互溶,沸点不同,粗产品先经常压蒸馏除去苯,再减压蒸馏得到产品。故答案为:苯;(5)纯净物具有固定的熔点,二苯甲酮的熔点为48.5℃,当所测产品熔点为48.5℃时可确定产品为纯品。30mL苯(密度0.88g·mL-1)的物质的量为mol=0.34mol,6mL新蒸馏过的苯甲酰氯物质的量为mol=0.05210mol,由制备方程式可知,苯过量,所以产品的理论产量为0.05210mol×182g·mol-1=9.482g,则本实验中苯乙酮的产率为×100%=84.4%,故答案为:48.5;84.4;【点睛】本题考查物质的制备实验,把握物质的性质、发生的反应、制备原理为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意有机物性质的应用,(7)为解答的难点,先判断苯过量,然后算出理论产量,最后利用公式计算产率。20、过滤分液漏斗Cl2+2I﹣=I2+2Cl﹣碘水变蓝加入碘水溶液变蓝,说明溶液中没有碘、有淀粉,即氯水氧化了碘没有氧化淀粉,所以可以同时排除假设②③516210分层现象,且上层为紫红色、下层几乎无色Fe3+由探究(4)可知Fe3+和I2可以共存,由此可知Fe3+不能氧化I2,而由(3)可知Cl2能氧化I2,所以氧化性Cl2>FeCl3【解析】
(1)根据流程图,结合物质提纯与分离的基本操作分析;通入氯水将碘离子氧化为碘单质;(2)碘单质与淀粉变蓝,若碘被氧化,则蓝色消失,淀粉恢复原来的颜色,结合碘单质遇淀粉变蓝的性质分析;(3)反应中Cl2中的Cl元素由0价变为-1价,碘元素由0价变为+5价,结合化合价升降总数相等以及质量守恒配平;(4)苯可以溶解碘单质,溶液分层;三价铁遇KSCN溶液变为血红色;(5)由结合探究(4)和(3)三种反应氧化剂与氧化产物氧化性强弱分析。【详解】(1)海带灰中部分可溶物浸泡后经过操作①得到含碘离子的溶液,则操作①为过滤;将碘单质从水溶液中经过操作②转移至有机溶剂中,则操作②为萃取,主要是用的仪器为分液漏斗;氧化步骤中是向含碘离子溶液中加入氯水,将碘离子氧化为碘单质,离子反应为:Cl2+2I-=I2+2Cl-;(2)没有观察到溶液变蓝色,有两种可能,一是溶液中没有碘单质,二是淀粉被转化为其他物质,要证明①是正确的,则只需要在溶液中加入碘水,若溶液变蓝,说明溶液中没有碘、有淀粉,即氯水氧化了碘没有氧化淀粉,所以可以同时排除假设②③(3)反应中Cl2中的Cl元素由0价变为-1价,碘元素由0价变为+5价,结合化合价升降总数相等以及质量守恒,则方程式为5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl,电子转移的方向和数目表示为:;(4)FeCl3溶液中铁离子具有氧化性,KI中碘离子具有还原性,FeCl3与碘化钾发生氧化还原反应,加入试管a中加入1mL苯,苯的密度小
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