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文档简介
安徽省无为县中学2024年高考适应性考试化学试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、X、Y、Z、M、N、R均是第三周期主族元素。25℃时,各元素最高价氧化物对应水化物的pH与原子半径的关系如图,其中X、N、W、R测定的是浓度均为0.01mol/L溶液的pH,Y、Z测定的是其饱和溶液的pH。下列说法正确的是A.R、N分别与X形成二元化合物的水溶液均呈碱性B.N、Z、X三种元素的最高价氧化物均不与水反应C.单质与H2化合由易到难的顺序是:R、N、MD.金属单质与冷水反应由易到难的顺序是:Y、X、Z2、高能LiFePO4电池多应用于公共交通,结构如图所示。电池中间是聚合物的隔膜,其主要作用是在反应过程中只让Li+通过,原理如下:(1−x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。下列说法错误的是()A.放电时,Li+向正极移动B.放电时,电子由负极→用电器→正极C.充电时,阴极反应为xLi++nC+xe-=LixCnD.充电时,阳极质量增重3、硫酸铵在一定条件下发生反应:4(NH4)2SO4=6NH3↑+3SO2↑+SO3↑+N2↑+7H2O,将反应后的气体通入一定量的氯化钡溶液中恰好完全反应,有白色沉淀生成。下列有关说法正确的是A.白色沉淀为BaSO4B.白色沉淀为BaSO3和BaSO4的混合物,且n(BaSO3):n(BaSO4)约为1:1C.白色沉淀为BaSO3和BaSO4的混合物,且n(BaSO3):n(BaSO4)约为3:1D.从溶液中逸出的气体为N2,最后溶液中的溶质只有NH4Cl4、化学与生产、生活、科技密切相关。下列叙述错误的是A.聚乳酸酯的降解和油脂的皂化都是高分子生成小分子的过程B.硅胶常用作食品干燥剂,也可以用作催化剂载体C.疫苗一般应冷藏存放,其目的是避免蛋白质变性D.港珠澳大桥采用的聚乙烯纤维吊绳,其商品名为“力纶”,是有机高分子化合物5、下列有关化学用语表示正确的是()A.硝基苯: B.镁离子的结构示意图:C.水分子的比例模型: D.原子核内有8个中子的碳原子:6、常温下,用0.1000NaOH溶液滴定20.00mL某未知浓度的CH3COOH溶液,滴定曲线如右图所示。已知在点③处恰好中和。下列说法不正确的是()A.点①②③三处溶液中水的电离程度依次增大B.该温度时CH3COOH的电离平衡常数约为C.点①③处溶液中均有c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH-)D.滴定过程中可能出现:c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)7、关于P、S、Cl三种元素的说法错误的是A.原子半径P>S>ClB.最高价氧化物对应水化物的酸性H3PO4<H2SO4<HClO4C.氢化物的稳定性PH3<H2S<HClD.元素的非金属性P>S>Cl8、“太阳能燃料”国际会议于2019年10月在我国武汉举行,旨在交流和探讨太阳能光催化分解水制氢、太阳能光催化二氧化碳转化为燃料等问题。下列说法错误的是()A.太阳能燃料属于一次能源B.直接电催化CO2制取燃料时,燃料是阴极产物C.用光催化分解水产生的H2是理想的绿色能源D.研发和利用太阳能燃料,有利于经济的可持续发展9、“一带一路”是“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称。下列说法正确的是()A.古代中国出产的丝绸的主要成分是纤维素B.中国从中亚进口的天然气的主要成分是乙烯C.中国承建巴基斯坦的水电站实现了水能直接转化为电能D.服务一带一路的北斗卫星上的太阳能电池板与地壳含量第二的元素有关10、某探究活动小组根据侯德榜制碱原理,按下面设计的方案制备碳酸氢钠。实验装置如图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出)。下列说法正确的是()A.乙装置中盛放的是饱和食盐水B.丙装置中的溶液变浑浊,因有碳酸氢钠晶体析出C.丁装置中倒扣的漏斗主要作用是防止产生的气体污染空气D.实验结束后,分离碳酸氢钠的操作是蒸发结晶11、某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示,该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是A.该装置工作时,H+从a极区向b极区迁移B.该装置将化学能转化为光能和电能C.a电极的反应式为3CO2+18H+-18e-=C3H8O+5H2OD.每生成3molO2,有88gCO2被还原12、人的胃壁能产生胃液,胃液里含有少量盐酸,称为胃酸。胃过多会导致消化不良和胃痛。抗酸药是一类治疗胃痛的药物,能中和胃里过多的盐酸,缓解胃部的不适。下列物质不能作抗酸药的是()A.碳酸氢钠 B.氢氧化铝 C.碳酸镁 D.硫酸钡13、止血环酸的结构如下图所示,用于治疗各种出血疾病,在一些牙膏中也含有止血环酸。下列说法不正确的是A.该物质的分子式为C8H15NO2B.在光照条件下与Cl2反应生成的一氯代物有4种C.该物质能发生取代反应、置换反应D.止血原理可看做是胶体的聚沉14、练江整治已刻不容缓,其中以印染工业造成的污染最为严重。某工厂拟综合处理含NH4+废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO),设计了如下工业流程:下列说法错误的是A.气体I中主要含有的气体有N2、NO、COB.X在反应中作氧化剂,可通入过量的空气C.处理含NH4+废水时,发生离子方程式是:NH4++NO2-=N2↑+2H2OD.捕获剂所捕获的气体主要是CO15、室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正确的是()选项实验操作和现象结论A向X溶液中滴加几滴新制氯水,振荡,再加入少量KSCN溶液,溶液变为红色X溶液中一定含有Fe2+B向浓度均为0.05mol·L-1的NaI、NaCl的混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,有黄色沉淀生成Ksp(AgI)>Ksp(AgCl)C向淀粉-KI溶液中滴加几滴溴水,振荡,溶液由无色变为蓝色Br2的氧化性比I2的强D用pH试纸测得:CH3COONa溶液的pH约为9,NaNO2溶液的pH约为8HNO2电离出H+的能力比CH3COOH的强A.A B.B C.C D.D16、常温下2mL1mol·L-1NaHCO3溶液,pH约为8,向其中滴加等体积等浓度的饱和CaCl2溶液,有白色沉淀和无色气体生成。下列说法中正确的是A.NaHCO3溶液中,c(H+)+c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(OH-)B.NaHCO3溶液中,c(Na+)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)C.加热NaHCO3溶液,pH增大,一定是HCO3-水解程度增大的结果D.滴加饱和CaCl2溶液发生了反应:Ca2++2HCO3-=CaCO3↓+H2O+CO2↑二、非选择题(本题包括5小题)17、某课题组的研究人员用有机物A、D为主要原料,合成高分子化合物F的流程如图所示:已知:①A属于烃类化合物,在相同条件下,A相对于H2的密度为13。②D的分子式为C7H8O,遇FeCl3溶液不发生显色反应。③请回答以下问题:(1)A的结构简式为________。(2)反应①的反应类型为________,B中所含官能团的名称为______。(3)反应③的化学方程式是_______________。(4)D的核磁共振氢谱有_______组峰;D的同分异构体中,属于芳香族化合物的还有________(不含D)种。(5)反应④的化学方程式是____________。(6)参照上述流程信息和已知信息,以乙醇和苯乙醇为原料(无机试剂任选)制备化工产品设计合理的合成路线__________。合成路线流程图示例:CH3CH2OHCH3CH2OOCCH318、药物Z可用于治疗哮喘、系统性红斑狼疮等,可由X(1,4-环己二酮单乙二醇缩酮)和Y(咖啡酸)为原料合成,如下图:(1)化合物X的有____种化学环境不同的氢原子。(2)下列说法正确的是_____。A.X是芳香化合物B.Ni催化下Y能与5molH2加成C.Z能发生加成、取代及消去反应D.1molZ最多可与5molNaOH反应(3)Y与过量的溴水反应的化学方程式为_________________________________。(4)X可以由____(写名称)和M()分子间脱水而得;一定条件下,M发生1个—OH的消去反应得到稳定化合物N(分子式为C6H8O2),则N的结构简式为____(已知烯醇式不稳定,会发生分子重排,例如:)。(5)Y也可以与环氧丙烷()发生类似反应①的反应,其生成物的结构简式为____________(写一种);Y的同分异构体很多种,其中有苯环、苯环上有三个取代基(且酚羟基的位置和数目都不变)、属于酯的同分异构体有_____种。19、Mg(ClO3)2·3H2O在工农业上有重要用途,其制备原理为:MgCl2+2NaClO3+3H2O=Mg(ClO3)2·3H2O+2NaCl。实验室制备Mg(ClO3)2·3H2O的过程如图:已知四种化合物的溶解度(S)与温度(T)的变化曲线关系如图所示:(1)抽滤装置中仪器A的名称是________________。(2)操作X的步骤是________________________________。(3)“溶解”时加水太多会明显降低MgCl2的利用率,其原因是__________________。(4)下列有关实验过程与操作说法不正确的是________。A.冷却时可用冰水B.洗涤时应用无水乙醇C.抽滤Mg(ClO3)2·3H2O时,可用玻璃纤维代替滤纸D.抽滤时,当吸滤瓶中液面快到支管时,应拔掉橡皮管,将滤液从支管倒出(5)称取3.000g样品,加水溶解并加过量的NaNO2溶液充分反应,配制成250mL溶液,取25mL溶液加足量稀硝酸酸化并加入合适的指示剂,用0.1000mol·L-1的AgNO3标准溶液滴定至终点,平均消耗标准液24.00mL。则样品中Mg(ClO3)2·3H2O的纯度是________。20、实验室制备甲基丙烯酸甲酯的反应装置示意图和有关信息如下:+CH3OH+H2O药品相对分子质量熔点/℃沸点/℃溶解性密度(g•cm-3)甲醇32-98-64.5与水混溶,易溶于有机溶剂0.79甲基丙烯酸8615161溶于热水,易溶于有机剂1.01甲基丙烯酸甲酯100-48100微溶于水,易溶于有机溶剂0.944已知甲基丙烯酸甲酯受热易聚合;甲基丙烯酸甲酯在盐溶液中溶解度较小;CaCl2可与醇结合形成复合物;实验步骤:①向100mL烧瓶中依次加入:15mL甲基丙烯酸、2粒沸石、10mL无水甲醇、适量的浓硫酸;②在分水器中预先加入水,使水面略低于分水器的支管口,通入冷凝水,缓慢加热烧瓶。在反应过程中,通过分水器下部的旋塞分出生成的水,保持分水器中水层液面的高度不变,使油层尽量回到圆底烧瓶中;③当,停止加热;④冷却后用试剂X洗涤烧瓶中的混合溶液并分离;⑤取有机层混合液蒸馏,得到较纯净的甲基丙烯酸甲酯。请回答下列问题:(1)A装置的名称是_____。(2)请将步骤③填完整____。(3)上述实验可能生成的副产物结构简式为_____(填两种)。(4)下列说法正确的是______A.在该实验中,浓硫酸是催化剂和脱水剂B.酯化反应中若生成的酯的密度比水大,不能用分水器提高反应物的转化率C.洗涤剂X是一组试剂,产物要依次用饱和Na2CO3、饱和CaCl2溶液洗涤D.为了提高蒸馏速度,最后一步蒸馏可采用减压蒸馏;该步骤一定不能用常压蒸馏(5)实验结束收集分水器分离出的水,并测得质量为2.70g,计算甲基丙烯酸甲酯的产率约为_____。实验中甲基丙烯酸甲酯的实际产率总是小于此计算值,其原因不可能是_____。A.分水器收集的水里含甲基丙烯酸甲酯B.实验条件下发生副反应C.产品精制时收集部分低沸点物质D.产品在洗涤、蒸发过程中有损失21、近年来,氮氧化物进行治理已成为环境科学的重要课题。(1)在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下,密闭容器中的H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO3-),其工作原理如图所示。金属铱(Ir)表面发生了氧化还原反应,其还原产物的电子式是_____;若导电基体上的Pt颗粒增多,不利于降低溶液的含氮量,用电极反应式解释原因_____________。(2)在密闭容器中充入10molCO和8molNO,发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)∆H<0,如图为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。①该反应达到平衡后,为提高反应速率且同时提高转化率,可采取的措施有_______(填序号)。a.改用高效催化剂b.缩小容器的体积c.升高温度d.减小CO2的浓度②压强为20MPa、温度为T2下,若反应达到平衡状态时容器的体积为4L,则此时CO2的浓度为_______。③若在D点对反应容器升温的同时增大其体积至体系压强减小,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的_______点。(3)研究表明,NOx的脱除率除与还原剂、催化剂相关外,还与催化剂表面氧缺位的密集程度成正比。以La0.8A0.2BCoO3+x(A、B均为过渡元素)为催化剂,用H2还原NO的机理如下:第一阶段:B4+(不稳定)+H2→低价态的金属离子(还原前后催化剂中金属原子的个数不变)第二阶段:NO(g)+□→NO(a)ΔH1K12NO(a)→2N(a)+O2(g)ΔH2K22N(a)→N2(g)+2□ΔH3K32NO(a)→N2(g)+2O(a)ΔH4K42O(a)→O2(g)+2□ΔH5K5注:“□”表示催化剂表面的氧缺位,“g”表示气态,“a”表示吸附态。第一阶段用氢气还原B4+得到低价态的金属离子越多,第二阶段反应的速率越快,原因是________________。第二阶段中各反应焓变间的关系:∆H2+∆H3=_____;该温度下,NO脱除反应2NO(g)N2(g)+O2(g)的平衡常数K=____(用含K1、K2、K3的表达式表示)。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、C【解析】
X、Y、Z、M、N、R均是第三周期主族元素,25℃时,各元素最高价氧化物对应水化物的
pH与原子半径的关系如图,其中
X、N、W、R测定的是浓度均为0.01
mol/L溶液的pH,Y、Z测定的是其饱和溶液的pH,X、Y、Z的最高价氧化物对应水化物的水溶液呈碱性,结合碱性强弱可知,X为Na,Y为Mg,Z为Al;R的pH=2,则R为Cl;N的pH<2,则N为S;M的pH<4,应该为P元素,据此解答。【详解】根据分析可知,X为Na,Y为Mg,Z为Al,M为P,N为S,R为Cl元素。
A.NaCl溶液呈中性,故A错误;
B.Na的氧化物为氧化钠,S的最高价氧化物为三氧化硫,三氧化硫和水反应生成硫酸,氧化钠与水反应生成氢氧化钠,故B错误;
C.非金属性:Cl>S>P,非金属性越强,单质与氢气化合越容易,则单质与
H2化合由易到难的顺序是:R、N、M,故C正确;
D.金属性:Na>Mg>Al,则金属单质与冷水反应由易到难的顺序是:X、Y、Z,故D错误;
故选:C。2、D【解析】
A.放电时,工作原理为原电池原理,阳离子向正极移动,A正确;B.放电时,工作原理为原电池原理,电子由负极→用电器→正极,B正确;C.充电时,工作原理为电解池原理,阴极反应为xLi++nC+xe-=LixCn,C正确;D.充电时,工作原理为电解池原理,阳极反应为LiFePO4-xe-=(1−x)LiFePO4+xFePO4+xLi+,很明显,阳极质量减小,D错误。答案选D。【点睛】涉及x的电池或者电解池的电极反应书写,切不可从化合价入手,而应该以电荷守恒或者原子守恒作为突破口进行书写,如本题D中先根据总反应写出LiFePO4-e-→(1−x)LiFePO4+xFePO4,很显然右边少着x个Li+,故右边加上xLi+,右边加上xLi+后,根据电荷守恒可知左边应该-xe-,最终阳极反应为LiFePO4-e-→(1−x)LiFePO4+xFePO4。3、B【解析】
反应后的混合气体通入到BaCl2溶液中发生的是复分解反应:SO2+H2O+2NH3=(NH4)2SO3、(NH4)2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NH4Cl、SO3+H2O+2NH3=(NH4)2SO4、(NH4)2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NH4Cl,依据反应定量关系,结合分解生成的气体物质的量可知,二氧化硫转化为亚硫酸铵,1mol三氧化硫转化为硫酸铵消耗氨气2mol,则4mol氨气和2molSO2反应生成亚硫酸铵,所以得到的沉淀为1mol硫酸钡,2mol亚硫酸钡,剩余SO2和亚硫酸钡反应生成亚硫酸氢钡,最后得到沉淀为1mol硫酸钡、1mol亚硫酸钡,则:n(BaSO4):n(BaSO3)=1:1;【详解】A、根据分析可知,白色沉淀为BaSO4和BaSO3,故A错误;B、由上述分析可知,最后得到沉淀为1mol硫酸钡、1mol亚硫酸钡,二者物质的量之比为1:1,故B正确;C、根据B项分析可知,最后得到沉淀为1mol硫酸钡、1mol亚硫酸钡,二者物质的量之比为1:1,故C错误;D、从溶液中逸出的气体为N2,根据分析可知,反应后的溶质为亚硫酸氢钡与氯化铵,故D错误;答案选B。4、A【解析】
A.聚乳酸酯的降解是高分子生成小分子的过程,而油脂不属于高分子化合物,A选项错误;B.硅胶因其具有较大的比表面积,吸附能力强,常用作食品干燥剂和催化剂载体,B选项正确;C.疫苗的主要成分是蛋白质,蛋白质在高温下易变性,冷藏存放的目的是避免蛋白质变性,C选项正确;D.聚乙烯纤维属于有机合成材料,是有机高分子化合物,D选项正确;答案选A。5、A【解析】
A.硝基苯中硝基中的N原子与苯环相连,氧原子只能与N相连,故A正确;B.镁离子的结构示意图为,B项错误;C.由H2O分子的比例模型是:,故C错误;D.原子核内有8个中子的碳原子,质量数=14,碳原子为
,故D错误;正确答案是A。6、C【解析】
点③处恰好中和,反应生成醋酸钠,原溶液中醋酸的浓度为:=0.10055mol/L,A.溶液中氢离子或氢氧根离子浓度越大,水的电离程度越小,在逐滴加入NaOH溶液至恰好完全反应时,溶液中氢离子浓度减小,水的电离程度逐渐增大,A项正确;B.点②处溶液的pH=7,此时c(Na+)=c(CH3COO−)==0.05mol/L,c(H+)=10−7mol/L,此时溶液中醋酸的浓度为:−0.05mol/L=0.000275mol/L,所以醋酸的电离平衡常数为:K==≈1.8×10−5,B项正确;C.在点③处二者恰好中和生成醋酸钠,根据质子守恒可得:c(OH−)=c(CH3COOH)+c(H+),C项错误;D.c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-),根据电荷守恒规律可知,此情况可能出现,如溶液中存在大量醋酸和少量醋酸钠时,D项正确;答案选C。7、D【解析】同周期元素从左到右半径减小,原子半径P>S>Cl,故A正确;同周期元素从左到右非金属性增强,所以最高价氧化物对应水化物的酸性增强,酸性H3PO4<H2SO4<HClO4,故B正确;非金属性越强,氢化物越稳定,氢化物的稳定性PH3<H2S<HCl,故C正确;同周期元素从左到右非金属性增强,元素的非金属性P<S<Cl,故D错误。点睛:同周期元素从左到右非金属性增强,最高价氧化物对应水化物的酸性增强、简单氢化物的稳定性增强、越易与氢气化合。8、A【解析】
A选项,太阳能燃料属于二次能源,故A错误;B选项,直接电催化CO2制取燃料时,化合价降低,在阴极反应,因此燃料是阴极产物,故B正确;C选项,用光催化分解水产生的H2,氢气燃烧放出热量多,无污染,是理想的绿色能源,故C正确;D选项,研发和利用太阳能燃料,消耗能量最低,有利于经济的可持续发展,故D正确。综上所述,答案为A。9、D【解析】
A.丝绸主要成分是蛋白质,故A错误;B.天然气主要成分是甲烷,故B错误;C.水力发电是将水能转化成机械能,然后机械能转化成电能,故C错误;D.制作太阳能电池板原料是晶体硅,硅元素在地壳中含量为第二,故D正确;答案:D.10、B【解析】
工业上侯氏制碱法是在饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳,由于氨气在水中的溶解度大,所以先通入氨气,通入足量的氨气后再通入二氧化碳,生成了碳酸氢钠,由于碳酸氢钠的溶解度较小,所以溶液中有碳酸氢钠晶体析出,将碳酸氢钠晶体加热后得纯碱碳酸钠,据此分析解答。【详解】A.利用盐酸制取二氧化碳时,因盐酸易挥发,所以,二氧化碳中常会含有氯化氢气体,碳酸氢钠能与盐酸反应不与二氧化碳反应,所以通过碳酸氢钠的溶液是可以除掉二氧化碳气体中的氯化氢气体,因此乙装置中盛放的是饱和碳酸氢钠溶液,故A错误;B.碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠小,丙装置中的溶液变浑浊,因有碳酸氢钠晶体析出,故B正确;C.实验过程中氨气可能有剩余,而稀硫酸能与氨气反应,所以稀硫酸的作用是吸收末反应的NH3,氨气极易溶于水,丁装置中倒扣的漏斗主要是防止倒吸,故C错误;D.分离出NaHCO3晶体的操作是分离固体与液体,常采用的实验操作是过滤操作,故D错误;答案选B。【点睛】明确“侯氏制碱法”的实验原理为解题的关键。本题的易错点为A,要注意除去二氧化碳中的氯化氢气体通常选用的试剂。11、D【解析】
A.a与电源负极相连,所以a是阴极,而电解池中氢离子向阴极移动,所以H+从阳极b极区向阴极a极区迁移,A项错误;B.该装置是电解池装置,是将电能转化为化学能,所以该装置将光能和电能转化为化学能,B项错误;C.a与电源负极相连,所以a是阴极,发生还原反应,电极反应式为:3CO2+18H++18e-=C3H8O+5H2O,C项错误;D.电池总的方程式为:6CO2+8H2O2C3H8O+9O2,即生成9mol的氧气,阴极有6mol的二氧化碳被还原,也就是3mol的氧气,阴极有2mol的二氧化碳被还原,所以被还原的二氧化碳为88g,D项正确;答案选D。12、D【解析】
碳酸氢钠、氢氧化铝、碳酸镁、硫酸钡中只有硫酸钡不能和盐酸反应。答案D13、B【解析】
A.由结构简式可知分子式为C8H15NO2,故A正确;B.烃基含有5种氢,如只取代烃基的H,则在光照条件下与Cl2反应生成的一氯代物有5种,故B错误;C.含有羧基,可发生取代、置换反应(与金属钠等),故C正确;D.含有羧基,在溶液中可电离,可使胶体聚沉,故D正确。故选B。14、B【解析】
工业废气中CO2、SO2可被石灰乳吸收,生成固体I为CaCO3、CaSO3,气体I是不能被过量石灰乳吸收的N2、NO、CO,气体I通入气体X,用NaOH溶液处理后到的NaNO2,X可为空气,但不能过量,否则得到NaNO3,NaNO2与含有NH4+的溶液反应生成无污染气体,应生成N2,则气体II含有CO、N2,捕获剂所捕获的气体主要是CO,以此解答该题。【详解】工业废气中CO2、SO2可被石灰乳吸收,生成固体I为CaCO3、CaSO3,气体I是不能被过量石灰乳吸收的N2、NO、CO,气体I通入气体X,用NaOH溶液处理后到的NaNO2,X可为空气,但不能过量,否则得到NaNO3,NaNO2与含有NH4+的溶液反应生成无污染气体,应生成氮气,则气体II含有CO、N2,捕获剂所捕获的气体主要是CO。A.工业废气中CO2、SO2可被石灰乳吸收,生成CaCO3、CaSO3,因Ca(OH)2过量,则固体I为主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3,气体I是不能被过量石灰乳吸收的N2、NO、CO,A正确;B.由分析可知,气体I是不能被过量石灰水吸收的N2、NO、CO,气体I通入气体X,用氢氧化钠溶液处理后到的NaNO2,X可为空气,但不能过量,否则得到NaNO3,B错误;C.NaNO2与含有NH4+的溶液反应生成无污染气体,应生成N2,发生氧化还原反应,离子方程式为NH4++NO2-=N2↑+2H2O,C正确;D.气体II含有CO、N2,经捕获剂所捕获的气体主要是CO,D正确;故答案选B。【点睛】本题考查物质的分离、提纯的综合应用,侧重学生的分析、实验能力的考查,注意把握物质的性质,为解答该题的关键,题目涉及废水的处理,有利于培养学生良好的科学素养,提高环保意识。15、C【解析】
A.检验Fe2+时应先加KSCN溶液后加氯水,排除Fe3+的干扰,先滴加氯水,再加入KSCN溶液,溶液变红,说明加入KSCN溶液前溶液中存在Fe3+,而此时的Fe3+是否由Fe2+氧化而来是不能确定的,故A错误;B.黄色沉淀为AgI,说明加入AgNO3溶液优先生成AgI沉淀,AgI比AgCl更难溶,AgI与AgCl属于同种类型,则说明Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),故B错误;C.溶液变蓝说明有单质碘生成,说明发生了反应Br2+2I-=I2+2Br-,根据氧化还原反应原理可得出结论Br2的氧化性比I2的强,故C正确;D.CH3COONa溶液和NaNO2溶液的浓度未知,所以无法根据pH的大小,比较出两种盐的水解程度,也就无法比较HNO2和CH3COOH电离出H+的能力强弱,故D错误。综上所述,答案为C。16、D【解析】
A.根据电荷守恒可知,NaHCO3溶液中,c(H+)+c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),A项错误;B.常温下2mL1mol·L-1NaHCO3溶液,pH约为8,溶液显碱性,溶液中HCO3-水解程度大于其电离程度,c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+),B项错误;C.加热NaHCO3溶液,可能分解为碳酸钠,碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠,pH会增大,C项错误;D.向碳酸氢钠溶液中滴加几滴饱和CaCl2溶液,有白色沉淀生成为碳酸钙沉淀,促进了碳酸氢根离子的电离,离子方程式为:Ca2++2HCO3-=CaCO3↓+H2O+CO2↑,D项正确;答案选D。二、非选择题(本题包括5小题)17、CH≡CH加成反应碳碳双键、酯基54【解析】
A属于烃类化合物,在相同条件下,A相对于H2的密度为13,则A的相对分子质量为26,其分子式为C2H2,应为乙炔,结构简式为CH≡CH;B在催化剂作用下发生加聚反应生成,结合B的分子式C4H6O2,可知B的结构简式为CH2=CHOCOCH3,说明A和CH3COOH发生加成反应生成了B;再在NaOH的水溶液中发生水解生成的C应为;D的分子式为C7H8O,遇FeCl3溶液不发生显色反应,再结合D催化氧化生成了,可知D为苯甲醇,其结构简式为;苯甲醛再和CH3COOH发生信息③的反应生成的E为,C和E发生酯化反应生成高分子化合物F为;(6)以乙醇和苯乙醇为原料制备可利用乙醇连续氧化生成的乙酸与乙醛发生加成反应生成CH3CH=CHCOOH,最后再与苯乙醇发生酯化反应即可得到。【详解】(1)A的分子式为C2H2,应为乙炔,结构简式为CH≡CH;(2)反应①CH≡CH和CH3COOH发生加成反应生成了CH2=CHOCOCH3,反应类型为加成反应;B为CH2=CHOCOCH3,所含官能团的名称为碳碳双键和酯基;(3)反应③是在
NaOH的水溶液中发生水解反应,反应化学方程式是;(4)D为,有5种等效氢,核磁共振氢谱有5组峰,峰面积比为1:2:2:2:1;D的同分异构体中,属于芳香族化合物的还包括苯甲醚、对甲苯酚、邻甲苯酚和间甲苯酚,共4种;(5)反应④是C和E发生酯化反应生成高分子化合物F为,反应的化学方程式是;(6)以乙醇和苯乙醇为原料制备可利用乙醇连续氧化生成的乙酸与乙醛发生加成反应生成CH3CH=CHCOOH,最后再与苯乙醇发生酯化反应即可得到,具体的合成路线为:。【点睛】常见依据反应条件推断反应类型的方法:(1)在NaOH的水溶液中发生水解反应,可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。(2)在NaOH的乙醇溶液中加热,发生卤代烃的消去反应。(3)在浓H2SO4存在的条件下加热,可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。(4)能与溴水或溴的CCl4溶液反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应。(5)能与H2在Ni作用下发生反应,则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。(6)在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下,发生醇的氧化反应。(7)与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应,则该物质发生的是—CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2,则为醇→醛→羧酸的过程)。(8)在稀H2SO4加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。(9)在光照、X2(表示卤素单质)条件下发生烷基上的取代反应;在Fe粉、X2条件下发生苯环上的取代。18、3C乙二醇或8【解析】
(1)同一个碳原子上的氢原子是相同的,其次同一个碳原子所连接的所有甲基上的氢原子是相同的,再就是具有对称性结构的(类似于平面镜成像中物体和像的关系),所以根据化合物X的结构简式可知,分子中含有3种化学环境不同的氢原子。(2)A、X分子中不存在苯环,不是芳香化合物,A不正确;B、Y分子中含有1个苯环和1个碳碳双键,在Ni催化下Y能与4molH2加成,B不正确;C、Z分子中含有碳碳双键、酚羟基、醇羟基、酯基,因此能发生加成、取代及消去反应,C正确;D、Z分子中含有2和酚羟基和1个酯基,则1molZ最多可与3molNaOH反应,答案选C。(3)Y分子中酚羟基的邻位与对位的氢原子与溴水发生取代反应,碳碳双键与溴水发生加成反应,则Y与过量的溴水反应的化学方程式为。(4)X分子中含有2个醚键,则X可以由乙二醇和M通过分子间脱水而得;一定条件下,M发生1个—OH的消去反应生成碳碳双键,由于羟基与碳碳双键直接相连不稳定,容易转化为碳氧双键,所以得到稳定化合物N的结构简式为。(5)根据已知信息可知反应①是醚键断键,其中一个氧原子结合氢原子变为羟基,而属于其它部分相连,由于环氧乙烷分子不对称,因此生成物可能的结构简式为或;苯环对称结构,在苯环上取代有2种可能;属于酯的取代基有4种:、、(或),所以共2×4=8种同分异构体。19、布氏漏斗蒸发浓缩、趁热过滤加水过多会延长蒸发时间,促使MgCl2的水解量增大D98.00%【解析】
(1)根据图像可知仪器A名称。(2)MgCl2和NaClO3混合后反应,要得产物Mg(ClO3)2·3H2O,根据溶解度与温度关系可知,则要除去杂质NaCl,应进行的操作是蒸发浓缩、趁热过滤。(3)加水过多,则会延长蒸发浓缩的时间,促进了Mg2+的水解。(4)A.根据溶解度曲线可知,低温时Mg(ClO3)2·3H2O的溶解度较小,可以用冰水冷却;B.产物为带有结晶水的晶体,用乙醇洗涤可减少产物的溶解,提高产率;C.Mg(ClO3)2·3H2O溶液中Mg2+水解生成的少量H+,HClO3的酸性和强氧化性腐蚀滤纸,抽滤时可用玻璃纤维;D.吸滤瓶中滤液过多时,只能通过吸滤瓶上口倒出。(5)根据方程式建立关系式,计算质量分数。【详解】(1)根据图像可知仪器A为布氏漏斗,故答案为:布氏漏斗。(2)MgCl2和NaClO3混合后反应,要得产物Mg(ClO3)2·3H2O,则要除去杂质NaCl,根据溶解度与温度关系可知,应进行的操作是蒸发浓缩、趁热过滤,故答案为:蒸发浓缩、趁热过滤。(3)加水过多,则会延长蒸发浓缩的时间,促进了Mg2+的水解,MgCl2的利用率降低,故答案为:加水过多会延长蒸发时间,促使MgCl2的水解量增大。(4)A.根据溶解度曲线可知,低温时Mg(ClO3)2·3H2O的溶解度较小,可以用冰水冷却,故A正确;B.产物为带有结晶水的晶体,用乙醇洗涤可减少产物的溶解,提高产率,故B正确;C.Mg(ClO3)2·3H2O溶液中Mg2+水解生成的少量H+,HClO3的酸性和强氧化性腐蚀滤纸,抽滤时可用玻璃纤维,故C正确;D.吸滤瓶中滤液过多时,只能通过吸滤瓶上口倒出,故D错误。综上所述,答案为D。(5)样品溶解后加NaNO2溶液和AgNO3溶液,发生的反应为:ClO3-+3NO2-+Ag+=AgCl↓+3NO3-,故有:Mg(ClO3)2·3H2O~6NO2-~2Ag+。产物的纯度,故答案为98%。20、球形冷凝管分水器中液面不再变化、CH3OCH3BD85.2%C【解析】
(1)A装置的名称是球形冷凝管。(2)步骤③为当分水器中液面不再变化,停止加热(3)上述实验可能发生的副反应为甲基丙烯酸甲酯聚合、甲醇分子间脱水、甲基丙烯酸聚合。(4)A.在该实验中,浓硫酸是催化剂和吸水剂B.酯化反应中若生成的酯的密度比水大,沉在水下,水从分水器中流入圆底烧瓶内,不能提高反应物的转化率C.洗涤剂X是一组试剂,产物要依次用饱和Na2CO3去除甲基丙烯酸、饱和NaCl溶液洗去甲基丙烯酸甲酯中溶解的Na2CO3、饱和CaCl2溶液吸收甲醇和水D.为了提高蒸馏速度,最后一步蒸馏可采用减压蒸馏;该步骤一定不能用常压蒸馏,防止甲基丙烯酸甲酯受热聚合(5)实验结束收集分水器分离出的水,并测得质量为2.70g,其物质的量为,则生成甲基丙烯酸甲酯0.15mol,n(甲基丙烯酸)=,n(甲醇)=,理论上生成甲基丙烯酸甲酯0.176mol,所以其产率约为。A.分水器收集的水里含甲基丙烯酸甲酯,则实际产率减小;B.实验条件下发生副反应,则实际产率减小;C.产品精制时收集部分低沸点物质,则实际产率增大;D.产品在洗涤、蒸发过程中有损失,则实际产率减小。【详解】(1)A装置的名称是球形冷凝管。答案为:球形冷凝管;(2)步骤③为当分水器中液面不再变化,停止加热。答案为:分水器中液面不再变化;(3)上述实验可能生成的副产物结构简式为、CH3OCH3。答案为:、CH3OCH3;(4)A.在该实验中,浓硫酸是催化剂和吸水剂,A错误;B.酯化反应中若生成的酯的密度比水大,则酯沉在分水器中水下,水从分水器中流入圆底烧瓶内,不能提高反应物的转化率,B正确;C.洗涤剂X是一组试剂,产物要依次用饱和Na2CO3去除甲基丙烯酸、饱和NaCl溶液洗去甲基丙烯酸甲酯中溶解的Na2CO3、饱和CaCl2溶液吸收甲醇和水,C错误;D.为了提高蒸馏速度,最后一步蒸馏可采用减压蒸馏;该步骤一定不能用常压蒸馏,防止甲基丙烯酸甲酯受热聚合,D正确。答案为:BD;(5)实验结束收集分水器分离出的水,并测得质量为2.70g,其物质的量为,则生成甲基丙烯酸甲酯0.15mol,n(甲基丙烯酸)=,n(甲醇)=,理论上生成甲基丙烯酸甲酯0.176mol,所以其产率约为=85.2%。答案为:85.2%;A.分水器收集的水里含甲基丙烯酸甲酯,则实际产率减小;B.实验条件下发生副反应,则实际产率减小;C.产品精制时收集部分低沸点物质,则实际产率增大;D.产品在洗涤、蒸发过程中有损失,则实际产率减小。答案为:C。21、NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2Ob0.25mol/LA还原后催化剂中金属原子的个数不变,价态降低,氧缺位增多,反应速率加快△H4+△H5×K2×K3【解析】
(1)在催化剂表面H2与N2O反应产生N2和H2O,N元素化合价降低,得到电子被还原成N2,2个N原子通过三对共用电子对结合;Pt颗粒会吸附NO3-得到电子反应产生NH4+;(2)①反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)∆H<0的正反应是气体体积减小的放热反应,利用外界条件对化学反应
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