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文档简介
湖北省龙泉中学2024年高考化学三模试卷考生须知:1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。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、现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,其原因可能是()A.苹果汁中的Fe2+变成Fe3+B.苹果汁中含有Cu2+C.苹果汁中含有OH-D.苹果汁中含有Na+2、炼铁、炼钢过程中,先被氧化后被还原的元素是()A.炼铁过程中的铁元素 B.炼铁过程中的氧元素C.炼铁过程中的碳元素 D.炼钢过程中的铁元素3、第三周期元素X、Y、Z、W的最高价氧化物分别溶于水得溶液,0.010mol/L的这四种溶液pH与该元素原子半径的关系如图所示。下列说法正确的是()A.Y可能是硅元素B.简单离子半径:Z>W>XC.气态氢化物的稳定性:Y>WD.非金属性:Y>Z4、下列用品在应用过程中涉及物质氧化性的是()A.铁红用作颜料B.84消毒液杀菌C.纯碱去污D.洁厕灵除水垢用品主要成分Fe2O3NaClONa2CO3HClA.A B.B C.C D.D5、CO2催化加氢制取甲醇、乙醇等低碳醇的研究,对于环境问题和能源问题都具有非常重要的意义。已知一定条件下的如下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)∆H=-49.0kJ·mol-12CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)∆H=-173.6kJ·mol-1下列说法不正确的是A.CH3OH(g)+CO2(g)+3H2(g)CH3CH2OH(g)+2H2O(g)∆H<0B.增大压强,有利于反应向生成低碳醇的方向移动,平衡常数增大C.升高温度,可以加快生成低碳醇的速率,但反应限度降低D.增大氢气浓度可以提高二氧化碳的转化率6、已知:NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O;2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O。将总体积共为40mL的NO和O2两种气体分别同时通入同一足量的NaOH溶液中,完全反应后,溶液中只含有NaNO2和NaOH,剩余气体5mL,则原混合气体中NO的体积为()A.20mL B.25mL C.12mL D.33mL7、H2C2O4是一种二元弱酸。常温下向H2C2O4溶液中滴加KOH溶液,混合溶液中离子浓度与pH的关系如图所示,其中或。下列说法正确的是A.直线I表示的是与pH的变化关系B.图中纵坐标应该是a=1.27,b=4.27C.c()>c()>c(H2C2O4)对应1.27<pH<4.27D.c(K+)=c()+c()对应pH=78、下列有关有机物的说法不正确的是A.苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持反应生成硝基苯B.用与发生酯化反应,生成的有机物为C.苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷D.戊烷的一溴取代物共有8种不含立体异构9、同位素示踪法可用于反应机理的研究,下列反应中同位素示踪表示正确的是()A.2KMnO4+5H218O2+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+518O2↑+8H2OB.NH4Cl+2H2O⇌NH3•2H2O+HClC.K37ClO3+6HCl=K37Cl+3Cl2↑+3H2OD.2Na2O2+2H218O=4NaOH+18O210、X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,且X、Z原子序数之和是Y、W原子序数之和的1/2。甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物,M是某种元素对应的单质,乙和丁的组成元素相同,且乙是一种“绿色氧化剂”,化合物N是具有漂白性的气体(常温下)。上述物质间的转化关系如图所示(部分反应物和生成物省略)。下列说法正确的是A.原子半径:r(Y)>r(Z)>r(W)B.化合物N与乙烯均能使溴水褪色,且原理相同C.含W元素的盐溶液可能显酸性、中性或碱性D.Z与X、Y、W形成的化合物中,各元素均满足8电子结构11、对图两种有机物的描述错误的是()A.互为同分异构体 B.均能与钠反应C.均能发生加成反应 D.可用银氨溶液鉴别12、科学家研发了一种新型锂空气电池,结构如图所示。已知:①电解质由离子液体(离子能够自由移动,非溶液)和二甲基亚砜混合制成,可促进过氧化锂生成;②碳酸锂薄层的作用是让锂离子进入电解质,并阻止其他化合物进入;③二硫化钼起催化作用。下列叙述不正确的是()A.放电时,a极发生氧化反应B.放电时的总反应是2Li+O2=Li2O2C.充电时,Li+在电解质中由b极移向a极D.充电时,b极的电极反应式为:Li2O2+2e-=2Li+O22-13、下列实验用酸性KMnO4溶液不能达到预期目的的是A.鉴别SO2和CO2 B.检验CH2=C(CH3)CHO中含碳碳双键C.鉴别苯和甲苯 D.检验硫酸铝溶液中是否有硫酸亚铁14、证明溴乙烷与NaOH醇溶液共热发生的是消去反应,分别设计甲、乙、丙三个实验:(甲)向反应混合液中滴入溴水,溶液颜色很快褪去.(乙)向反应混合液中滴入过量稀硝酸,再滴入AgNO3溶液,有浅黄色沉淀生成.(丙)向反应混合液中滴入酸性KMnO4溶液,溶液颜色褪去.则上述实验可以达到目的是()A.甲 B.乙 C.丙 D.都不行15、对于2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),ΔH<0,根据下图,下列说法错误的是()A.t2时使用了催化剂 B.t3时采取减小反应体系压强的措施C.t5时采取升温的措施 D.反应在t6时刻,SO3体积分数最大16、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17、β一l,3一葡聚糖具有明显的抗肿瘤功效,受到日益广泛的关注。β-l,3一葡聚糖的结构简式如图,下列说法正确的是A.分子式为(C6Hl2O6)n B.与葡萄糖互为同系物C.可以发生氧化反应 D.葡萄糖发生加聚反应可生成β-l,3一葡聚糖18、对于工业合成氨反应N2+3H2⇌2NH3+Q(Q>0),下列判断正确的是()A.3体积H2和足量N2B.使用合适的催化剂,可以提高提高原料的利用率C.500℃左右比室温更有利于向合成氨的方向进行D.及时使氨液化、分离的主要目的是提高N2和H19、下列实验可以达到目的是()选项实验目的实验过程A探究浓硫酸的脱水性向表面皿中加入少量胆矾,再加入约3mL浓硫酸,搅拌,观察实验现象B制取干燥的氨气向生石灰中滴入浓氨水,将产生的气体通过装有P2O5的干燥管C制备氢氧化铁胶体向饱和氯化铁溶液中滴加氨水D除去MgCl2溶液中少量FeCl3向溶液中加入足量MgO粉末,充分搅拌后过滤A.A B.B C.C D.D20、已知:ΔH=-akJ/mol下列说法中正确的是()A.顺-2-丁烯比反-2-丁烯稳定B.顺-2-丁烯分子比反-2-丁烯分子能量低C.高温有利于生成顺-2-丁烯D.等物质的量的顺-2-丁烯和反-2-丁烯分别与足量氢气反应,放出的热量相等21、下列物质的用途不正确的是ABCD物质硅生石灰液氨亚硝酸钠用途半导体材料抗氧化剂制冷剂食品防腐剂A.A B.B C.C D.D22、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.0.1molHClO中含H—Cl键的数目为0.1NAB.1L0.1mol•L-1NaAlO2溶液中含AlO2-的数目为0.1NAC.含0.1molAgBr的悬浊液中加入0.1molKCl,充分反应后的水溶液中Br-的数目为0.1NAD.9.2g由甲苯()与甘油(丙三醇)组成的混合物中含氢原子的总数为0.8NA二、非选择题(共84分)23、(14分)M为一种医药的中间体,其合成路线为:(1)A的名称____。(2)C中含有的含氧官能团名称是____。(3)F生成G的反应类型为____。(4)写出符合下列条件的D的同分异构体的结构简式____①能发生银镜反应②遇到FeCl3溶液显紫色③苯环上一氯代物只有两种(5)H与乙二醇可生成聚酯,请写出其反应方程式____(6)写出化合物I与尿素(H2N-CO-NH2)以2:1反应的化学方程式____(7)参考题中信息,以1,3-丁二烯(CH2=CHCH=CH2)为原料,合成,写出合成路线流程图(无机试剂任选)____。24、(12分)用于汽车刹车片的聚合物Y是一种聚酰胺纤维,合成路线如图:已知:(1)生成A的反应类型是_____。(2)试剂a是_____。(3)B中所含的官能团的名称是_____。(4)W、D均为芳香化合物,分子中均只含两种不同化学环境的氢原子。①F的结构简式是_____。②生成聚合物Y的化学方程式是_____。(5)Q是W的同系物且相对分子质量比W大14,则Q有______种,其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为1:2:2:3的为_____、_____(写结构简式)(6)试写出由1,3﹣丁二烯和乙炔为原料(无机试剂及催化剂任用)合成的合成路线。(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)。___________25、(12分)某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。(1)提出假设①该反应的气体产物是CO2;②该反应的气体产物是CO。③该反应的气体产物是。(2)设计方案,如图所示,将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应,测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。(3)查阅资料氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应制得氮气。请写出该反应的离子方程式:。(4)实验步骤①按上图连接装置,并检查装置的气密性,称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀,放入48.48g的硬质玻璃管中;②加热前,先通一段时间纯净干燥的氮气;③停止通入N2后,夹紧弹簧夹,加热一段时间,澄清石灰水(足量)变浑浊;④待反应结束,再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温,称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g;⑤过滤出石灰水中的沉淀,洗涤、烘干后称得质量为2.00g。步骤②、④中都分别通入N2,其作用分别为。(5)数据处理试根据实验数据分析,写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式:。(6)实验优化学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。①甲同学认为:应将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液,其理由是。②从环境保护的角度,请你再提出一个优化方案将此实验装置进一步完善:。26、(10分)化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究:查得资料:该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成;牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体生成。I.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验取适量牙膏样品,加水充分搅拌、过滤。(1)往滤渣中加入过量NaOH溶液,过滤。氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是___;(2)往(1)所得滤液中先通入过量二氧化碳,再加入过量稀盐酸,观察到的现象是_______;Ⅱ.牙膏样品中碳酸钙的定量测定利用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,充分反应后,测定C中生成的BaCO3沉淀质量,以确定碳酸钙的质量分数。依据实验过程回答下列问题:(3)仪器a的名称是_______。(4)实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、C中的反应物外,还有:____;(5)C中反应生成BaCO3的化学方程式是_____;(6)下列各项措施中,不能提高测定准确度的是____(填标号)。a.在加入盐酸之前,应排净装置内的CO2气体;b.滴加盐酸不宜过快;c.在A-B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置;d.在B-C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置。(7)实验中准确称取8.00g样品三份,进行三次测定,测得BaCO3的平均质量为3.94g。则样品中碳酸钙的质量分数为______(保留3位有效数字)。(8)有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量,只要测定装置C吸收CO2前后的质量差,一样可以确定碳酸钙的质量分数。你认为按此方法测定是否合适_____(填“是”“否”),若填“否”则结果_____(填“偏低”或“偏高”)。27、(12分)乙烯来自石油的重要化工原料,其产量是一个国家石油化工水平的标志,根据以下实验,请回答下列问题:(1)实验之前需要对该装置进行气密性的检查,具体操作为:______(2)石蜡油分解实验产生的气体的主要成分是______(填写序号);①只有甲烷②只有乙烯③烷烃与烯烃的混合物(3)实验过程中装置B中的现象为_________,若装置D中产生了白色沉淀,则说明装置C中发生反应的离子方程式为______________;(4)该实验中碎瓷片的作用是______(填序号);①防止暴沸②有催化功能③积蓄热量④作反应物(5)将分解产生的气体混合物全部通入到足量溴水中,溴水增重mg,则该气体混合物中属于烯烃的原子个数为__________(用NA表示);(6)利用A装置的仪器还可以制备的气体有______(任填一种),产生该气体的化学方程式为_____。28、(14分)二氧化硫是危害最为严重的大气污染物之一,它主要来自化石燃料的燃烧,研究CO催化还原SO2的适宜条件,在燃煤电厂的烟气脱硫中具有重要价值。Ⅰ.从热力学角度研究反应(1)C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1CO2(g)+C(s)2CO(g)ΔH2=+172.5kJ·mol-1S(s)+O2(g)SO2(g)ΔH3=-296.0kJ·mol-1写出CO还原SO2的热化学方程式:_________________。
(2)关于CO还原SO2的反应,下列说法正确的是______。
A.在恒温恒容条件下,若反应体系压强不变,则反应已达到平衡状态B.平衡状态时,2v正(CO)=v逆(SO2)C.其他条件不变,增大SO2的浓度,CO的平衡转化率增大D.在恒温恒压的容器中,向达到平衡状态的体系中充入N2,SO2的平衡转化率不变Ⅱ.NOx的排放主要来自于汽车尾气,包含NO2和NO,有人提出用活性炭对NOx进行吸附,发生反应如下:反应a:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)ΔH=-34.0kJ/mol反应b:2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH=-64.2kJ/mol(3)对于反应a,在T1℃时,借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下:时间(min)浓度(mol·L-1)01020304050NO1.000.580.400.400.480.48N200.210.300.300.360.36①0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)=___________,当升高反应温度,该反应的平衡常数K___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。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(4)①某实验室模拟反应b,在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO2气体,维持温度为T2℃,如图为不同压强下反应b经过相同时间NO2的转化率随着压强变化的示意图。请从动力学角度分析,1050kPa前,反应b中NO2转化率随着压强增大而增大的原因_____________;在1100kPa时,NO2的体积分数为___________。②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp);在T2℃、1.1×106Pa时,该反应的化学平衡常数Kp=___________(计算表达式表示);已知:气体分压(P分)=气体总压(P总)×体积分数。29、(10分)扎来普隆是一种短期治疗失眠症的药物,其合成路线如下:回答下列问题:(1)A中的官能团名称是________________。(2)所需的试剂和条件分别为________________。(3)、的反应类型依次为________、________。(4)扎来普隆的分子式为________________。(5)的化学方程式为________________________。(6)属于芳香化合物,且含有硝基,并能发生银镜反应的B的同分异构体有________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有4组峰的结构简式有________________。(7)已知:有碱性且易被氧化。设计由和乙醇制备的合成路线(无机试剂任选)。________
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、A【解析】
苹果汁中含有丰富的铁元素,淡绿色为亚铁离子的颜色,棕黄色为三价铁离子的颜色,因此苹果汁在空气中颜色由淡绿色变为棕黄色,为Fe2+变成Fe3+,故选A。2、D【解析】
炼钢过程中反应原理:Fe+O2FeO、FeO+CFe+CO,2FeO+Si2Fe+SiO2。反应中C元素化合价升高,Fe元素发生Fe﹣FeO﹣Fe的一系列反应中,则Fe元素既失去电子也得到电子,所以既被氧化又被还原,故选D。3、B【解析】
第三周期元素中,X最高价氧化物水化物的溶液的pH为12,氢氧根浓度为0.01mol/L,故为一元强碱,则X为Na,Y、W、Z对应的最高价氧化物水化物的溶液pH均小于7,均为酸,W最高价含氧酸溶液中氢离子浓度为0.01mol/L,故为一元强酸,则W为Cl元素;等浓度的最高价含氧酸中,Z电离出氢离子浓度比W的大、Y对应的酸性最弱,而原子半径Y>Z>Cl,故Z为S元素,Y为P元素,以此来解答。【详解】由上述分析可知,X为Na、Y为P、Z为S,W为Cl,A.Y不可能是Si元素,因为SiO2不溶于水,由分析可知Y是P元素,故A错误;B.电子层越多,离子半径越大,具有相同排布的离子中原子序数大的离子半径小,则S2-、Cl-和Na+的离子半径为S2->Cl->Na+,故B正确;C.Cl的非金属性比P强,则气态氢化物的稳定性HCl>PH3,故C错误;D.S和P是同周期的主族元素,核电荷数大,元素的非金属性强,即S的非金属性大于P,故D错误;故答案为B。4、B【解析】
A.Fe2O3为红棕色粉末,铁红用作颜料利用了其物理性质,故A不符合题意;B.NaClO具有强氧化性,84消毒液杀菌利用了其强氧化性,故B符合题意;C.纯碱去油污,利用了Na2CO3水溶液显碱性的性质,故C不符合题意;D.洁厕灵除水垢利用了HCl溶液的酸性,故D不符合题意;故答案选B。5、B【解析】
A.根据盖斯定律,用第二个反应减第一个反应得:,故A正确;B.温度不变,平衡常数不变,故B错误;C.升高温度,正逆反应速率都可以加快,升高温度,平衡向吸热反应方向进行,即平衡逆向移动,反应限度降低,故C正确;D.反应物中氢气和二氧化碳都是气体,增大一种反应物的浓度可以提高另一种反应物的转化率,故D正确;故选:B。6、D【解析】
根据NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O,完全反应后,溶液中只含有NaNO2和NaOH,则剩余气体为NO,设原混合气体中NO的体积为V,则O2的体积为(40-V)mL,氮元素化合价由+4降低为+3,根据得失电子守恒,计算得V=33mL,故选D。【点睛】本题考查混合物的有关计算,明确氮氧化物和NaOH反应关系式是解本题关键,侧重考查学生分析判断能力,注意单纯的NO和NaOH不反应,二氧化氮和NaOH反应。7、B【解析】
A.二元弱酸草酸的,,当lgy=0时,pH=−lgc(H+)=−lgK,pH1=1.27<pH2=4.27,表明K1=10−1.27>K2=10−4.27,所以直线I表示的是与pH的变化关系,直线Ⅱ表示的是与pH的变化关系,故A错误;
B.pH=0时,,,则图中纵坐标应该是a=1.27,b=4.27,故B正确;
C.设pH=a,c(H+)=10−a,,c()>c(),104.27-a>1,则4.27-a>0,解得a<4.27,,,当c()>c(H2C2O4),102a-5.54>1,则2a-5.54>0,解得a>2.77,所以c()>c()>c(H2C2O4)对应2.77<pH<4.27,故C正确;
D.电荷守恒:c(K+)+c(H+)=c()+2c()+c(OH-),当c(K+)=c()+2c()时,c(H+)=c(OH-),对应pH=7,故D错误;故选B。8、B【解析】
A.苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持,是苯发生硝化反应的条件,可以反应生成硝基苯,故A正确;B.用与发生酯化反应,酸脱羟基醇脱氢,生成的有机物为,故B错误;C.苯乙烯在合适条件下催化加氢,苯环和碳碳双键都能加氢,生成乙基环己烷,故C正确;D.戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种结构,再进行一溴取代,正戊烷有3种一溴代物,异戊烷有4种一溴代物,新戊烷有1种一溴代物,故戊烷一溴取代物共有8种不含立体异构,故D正确;故答案为B。9、A【解析】
A.过氧化氢中的O化合价由−1价升高为0价,故18O全部在生成的氧气中,故A正确;B.NH4Cl水解,实际上是水电离出的氢氧根、氢离子分别和NH4+、Cl−结合,生成一水合氨和氯化氢,所以2H应同时存在在一水合氨中和HCl中,故B错误;C.KClO3中氯元素由+5价降低为0价,HCl中氯元素化合价由−1价升高为0价,故37Cl应在氯气中,故C错误;D.过氧化物与水反应实质为:过氧根离子结合水提供的氢离子生成过氧化氢,同时生成氢氧化钠,过氧化氢在碱性条件下不稳定,分解为水和氧气,反应方程式为:2Na2O2+4H218O=4Na18OH+2H2O+O2↑,所以18O出现在氢氧化钠中,不出现在氧气中,故D错误;答案选A。10、C【解析】
乙是一种“绿色氧化剂”,即乙为H2O2,乙和丁组成的元素相同,则丁为H2O,化合物N是具有漂白性的气体(常温下),则N为SO2,根据转化关系,M是单质,H2O2分解成O2和H2O,即M为O2,甲在酸中生成丙,丙为二元化合物,且含有S元素,即丙为H2S,四种元素原子序数依次增大,且都为短周期元素,X为H,Y为O,如果W为S,X、Z原子序数之和是Y、W原子序数之和的1/2,则Z为Na,如果Z为S,则W不符合要求;【详解】乙是一种“绿色氧化剂”,即乙为H2O2,乙和丁组成的元素相同,则丁为H2O,化合物N是具有漂白性的气体(常温下),则N为SO2,根据转化关系,M是单质,H2O2分解成O2和H2O,即M为O2,甲在酸中生成丙,丙为二元化合物,且含有S元素,即丙为H2S,四种元素原子序数依次增大,且都为短周期元素,X为H,Y为O,如果W为S,X、Z原子序数之和是Y、W原子序数之和的1/2,则Z为Na,如果Z为S,则W不符合要求;A、同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,原子半径大小顺序是r(Na)>r(s)>r(O),故A错误;B、SO2能使溴水褪色,发生SO2+Br2+H2O=2HBr+H2SO4,利用SO2的还原性,乙烯和溴水反应,发生的加成反应,故B错误;C、含S元素的盐溶液,如果是Na2SO4,溶液显中性,如果是NaHSO4,溶液显酸性,如果是Na2SO3,溶液显碱性,故C正确;D、形成化合物分别是NaH、Na2O/Na2O2、Na2S,NaH中H最外层有2个电子,不满足8电子结构,故D错误,答案选C。【点睛】微粒半径大小比较:一看电子层数,一般来说电子层数越多,半径越大;二看原子序数,当电子层数相同,半径随着原子序数的递增而减小;三看电子数,电子层数相同,原子序数相同,半径随着电子数的增多而增大。11、A【解析】
A.前者含8个H原子,后者含10个H原子,分子式不同,二者不是同分异构体,故A错误;B.前者含-OH,后者含-COOH,则均能与钠反应生成氢气,故B正确;C.前后含苯环、-CHO,后者含碳碳双键,则均可发生加成反应,故C正确;
D.前者含-CHO(能发生银镜反应),后者不含,则可用银氨溶液鉴别,故D正确;故答案选A。【点睛】有机物能够与氢气发生加成反应的结构特点:含有不饱和键:碳碳双键,碳碳三键,含有醛基、羰基,含有苯环;能够与金属钠发生反应的有机物的结构特点:含有-OH、-COOH等;能够发生银镜反应的有机物的结构特点:含有醛基。12、D【解析】
A.根据图示可知A电极为锂电极,在放电时,失去电子变为Li+,发生氧化反应,A正确;B.根据图示可知a电极为锂电极,失去电子,发生反应:Li-e-=Li+,b电极通入空气,空气中的氧气获得电子,发生还原反应,电极反应式为O2+2e-+2Li+=2Li2O2,由于同一闭合回路中电子转移数目相等,所以总反应方程式为:2Li+O2=Li2O2,B正确;C.充电时,a电极连接电源的负极,作阴极,Li+向阴极定向移动,在a电极获得电子,变为Li,所以充电时Li+在电解质中由b极移向a极,C正确;D.充电时,b极连接电源的正极,作阳极,发生氧化反应:Li2O2-2e-=2Li+O2,D错误;故合理选项是D。13、B【解析】
A.二氧化硫能被酸性高锰酸钾溶液氧化,高锰酸钾溶液会褪色,而二氧化碳不与酸性高锰酸钾溶液反应,所以反应现象不同,能达到实验目的,故不选A;B.碳碳双键和醛基都能被高锰酸钾氧化,不能用酸性高锰酸钾鉴别,故选B;C.甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化,而苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以反应现象不同,能达到实验目的,故不选C;D.硫酸亚铁可以与酸性高锰酸钾溶液反应,使其褪色,而硫酸铝不能,故不选D;答案:B【点睛】能使酸性高锰酸钾反应褪色的是:亚铁离子、H2S、SO2、FeSO4、KI、HCl、醛基、酚羟基、碳碳双键、碳碳三键、和苯环相连的碳上有氢原子、和羟基相连的碳上有氢原子的醇。14、D【解析】
溴乙烷水解反应:C2H5Br+NaOH→C2H5OH+NaBr(氢氧化钠水溶液共热);消去反应:CH3CH2Br+NaOH→CH2=CH2+NaBr+H2O(氢氧化钠乙醇共热),即无论发生水解反应还是消去反应,混合液里面都有Br-。【详解】A、甲同学未向反应混合液中滴入稀硝酸中和NaOH,过量的NaOH可与溴水反应使溶液颜色很快褪去,A不正确;B、乙同学向反应混合液中滴入稀硝酸中和NaOH,然后再滴入AgNO3溶液,若有浅黄色沉淀生成,可证明混合液里含有Br-,不能证明发生了消去反应,B不正确;C、酸性KMnO4溶液遇醇类也可以发生氧化还原反应颜色变浅,C不正确;D、根据上述分析可知,三种方案都不行,符合题意。答案选D。15、D【解析】
A.t2时,正逆反应速率同时增大,且速率相等,而所给可逆反应中,反应前后气体分子数发生变化,故此时改变的条件应为加入催化剂,A不符合题意;B.t3时,正逆反应速率都减小,由于逆反应速率大于正反应速率,平衡逆移,由于该反应为放热反应,故不可能是降低温度;反应前后气体分子数减小,故此时改变的条件为减小压强,B不符合题意;C.t5时,正逆反应速率都增大,故改变的条件可能为升高温度或增大压强,由于逆反应速率大于正反应速率,平衡逆移,结合该反应为放热反应,且反应前后气体分子数减小,故此时改变的条件为升高温度,C不符合题意;D.由于t3、t5时刻,平衡都是发生逆移的,故达到平衡时,即t4、t6时刻所得的SO3的体积分数都比t1时刻小,D说法错误,符合题意;故答案为:D16、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。17、C【解析】
A.如图所示每个节点为一个碳原子,每个碳原子形成4个共价键,缺化学键的碳原子用氢原子补齐,则分子式为(C6Hl0O5)n,故A错误;B.根据同系物的概念:结构相似,类别相同,在分子组成上相差一个或多个-CH2-原子团的有机物互称同系物,该有机物与葡萄糖,结构不相似,组成上差别的也不是CH2原子团,不是同系物,故B错误;C.该有机物分子结构中含有醇羟基,具有醇的性质,可以发生氧化反应,故C正确;D.β-l,3一葡聚糖的结构简式分析,葡萄糖发生分子间脱水的缩聚反应可生成β-l,3一葡聚糖,故D错误;答案选C。【点睛】醇可以氧化成醛,醛也可以氧化成酸,醇可以被酸性高锰酸钾直接氧化成酸。18、D【解析】
A.合成氨为可逆反应,则3体积H2和足量N2反应,氢气不能完全转化,生成氨气小于2体积,选项A错误;B.催化剂不影响化学平衡,不能提高提高原料的利用率,选项B错误;C.该反应的正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,则室温比500℃左右更有利于向合成氨的方向进行,选项C错误;D.及时使氨液化、分离,可使平衡正向移动,则提高N2和H2的利用率,选项D正确;答案选D。【点睛】本题考查化学平衡,为高频考点,把握温度、浓度、催化剂对反应的影响为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项A为解答的易错点,合成氨为可逆反应。19、D【解析】
A、该实验体现的是浓硫酸的吸水性,选项A错误;B、氨气为碱性气体,而P2O5是酸性氧化物,两者在潮湿的条件下可发生反应,选项B错误;C、向饱和氯化铁溶液中滴加氨水将得到氢氧化铁沉淀,得不到胶体,选项C错误;D、MgO粉末可促进铁离子水解生成氢氧化铁的沉淀,过滤后得到MgCl2溶液,选项D正确;答案选D。20、C【解析】
A.反应可知是放热反应,顺−2−丁烯能量高于反−2−丁烯的能量,所以反−2−丁烯稳定,故A错误;B.反应可知是放热反应,顺−2−丁烯能量高于反−2−丁烯的能量,故B错误;C.温度升高平衡向吸热反应方向进行,所以平衡逆向进行,有利于生成顺−2−丁烯,故C正确;D.顺−2−丁烯能量高于反−2−丁烯的能量,等物质的量的顺−2−丁烯和反−2−丁烯分别与足量氢气反应,放出的热量不相等,故D错误;故答案选C。21、B【解析】
A项、硅位于金属和非金属分界线处,可用于制作半导体材料,故A正确;B项、生石灰具有吸水性,不具有还原性,可以做干燥剂,不能做抗氧化剂,故B错误;C项、液氨汽化吸收大量的热,具有制冷作用,常用作制冷剂,故C正确;D项、亚硝酸盐具有还原性,可以做食品防腐剂,注意用量应在国家规定范围内,故D正确;故选B。22、D【解析】
A.次氯酸的结构为H-O-Cl,并不存在H-Cl键,A项错误;B.会发生水解,所以溶液中的数目小于0.1NA,B项错误;C.AgBr的悬浊液中加入KCl后,最终溶液中Ag+、Br-仍存在如下平衡关系:,所以Br-的数目必然小于0.1NA,C项错误;D.甲苯的分子式为C7H8,甘油的分子式为C3H8O3,两种物质分子中所含的氢原子个数相同,且两种物质分子的摩尔质量均为92g/mol,所以9.2g混合物所含的氢原子总数一定为0.8NA,D项正确;答案选D。二、非选择题(共84分)23、甲苯醛基取代反应、(也可写成完全脱水)【解析】
(l)根据图示A的结构判断名称;(2)根据图示C的结构判断含氧官能团名称;(3)根据图示物质结构转化关系,F在氯化铁的作用下与一氯甲烷发生取代反应生成G;(4)D的结构为,①能发生银镜反应,说明分子中含有醛基,②遇到FeCl3溶液显紫色说明分子结构中含有酚羟基,③苯环上一氯代物只有两种,说明醛基和酚羟基属于对位,根据以上条件书写D同分异构体的结构简式;(5)H与乙二醇在催化剂作用下发生缩聚反应生成聚酯;(6)结合流程图中I和E的反应机理书写化合物I与尿素(H2N-CO-NH2)以2:1反应的化学方程式;(7)参考题中信息,以1,3-丁二烯(CH2=CHCH=CH2)与溴单质发生1,4加成,生成,在碱性条件下水解生成,再经过催化氧化作用生成,用五氧化二磷做催化剂,发生分子内脱水生成,最后和氨气反应生成。【详解】(l)根据图示,A由苯环和甲基构成,则A为甲苯;(2)根据图示,C中含有的含氧官能团名称是醛基;(3)根据图示物质结构转化关系,F在氯化铁的作用下与一氯甲烷发生取代反应生成G;(4)D的结构为,①能发生银镜反应,说明分子中含有醛基,②遇到FeCl3溶液显紫色说明分子结构中含有酚羟基,③苯环上一氯代物只有两种,说明醛基和酚羟基属于对位,则D同分异构体的结构简式为或;(5)H与乙二醇可生成聚酯,其反应方程式(也可写成完全脱水);(6)化合物I与尿素(H2N-CO-NH2)以2:1反应的化学方程式;(7)参考题中信息,以1,3-丁二烯(CH2=CHCH=CH2)与溴单质发生1,4加成,生成,在碱性条件下水解生成,再经过催化氧化作用生成,用五氧化二磷做催化剂,发生分子内脱水生成,最后和氨气反应生成,则合成路线为:。24、取代反应浓硝酸、浓硫酸氯原子、硝基+(2n-1)H2O10【解析】
苯与氯气在氯化铁作催化剂条件下得到A是,A转化得到B,B与氨气在高压下得到,可知B→引入氨基,A→B引入硝基,则B中Cl原子被氨基取代生成,可推知B为,试剂a为浓硝酸、浓硫酸;还原得到D为;乙醇发生消去反应生成E为CH2=CH2,乙烯发生信息中加成反应生成F为,W为芳香化合物,则X中也含有苯环,X发生氧化反应生成W,分子中均只含两种不同化学环境的氢原子,结合W的分子式,可知W为、则X为,W与D发生缩聚反应得到Y为。(6)CH2=CHCH=CH2和HC≡CH发生加成反应生成,和溴发生加成反应生成,发生水解反应生成。【详解】(1)生成A是苯与氯气反应生成氯苯,反应类型是:取代反应,故答案为:取代反应;(2)A→B发生硝化反应,试剂a是:浓硝酸、浓硫酸,故答案为:浓硝酸、浓硫酸;(3)B为,所含的官能团是:氯原子、硝基,故答案为:氯原子、硝基;(4)①由分析可知,F的结构简式是:,故答案为:;②生成聚合物Y的化学方程式是:,故答案为:;(5)Q是W()的同系物且相对分子质量比W大14,则Q含有苯环、2个羧基、比W多一个CH2原子团,有1个取代基为﹣CH(COOH)2;有2个取代基为﹣COOH、﹣CH2COOH,有邻、间、对3种;有3个取代基为2个﹣COOH与﹣CH3,2个﹣COOH有邻、间、对3种位置,对应的﹣CH3,分别有2种、3种、1种位置,故符合条件Q共有1+3+2+3+1=10种,其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为1:2:2:3的为、,故答案为:10;、;(6)CH2=CHCH=CH2和HC≡CH发生加成反应生成,和溴发生加成反应生成,发生水解反应生成,其合成路线为,故答案为:。【点睛】本题考查有机物的推断与合成,充分利用转化中物质的结构、反应条件、反应信息进行分析,侧重考查学生分析推理能力,需要学生具备扎实的基础与灵活运用能力,熟练掌握官能团的性质与转化,是有机化学常考题型。25、(本题共16分)(1)CO2、CO的混合物(3)NH4++NO2—N2↑+2H2O(4)步骤②中是为了排尽空气;步骤④是为了赶出所有的CO2,确保完全吸收(5)2C+Fe2O32Fe+CO↑+CO2↑(6)①Ba(OH)2溶解度大,浓度大,使CO2被吸收的更完全;M(BaCO3)>M(CaCO3),称量时相对误差小。②在尾气出口处加一点燃的酒精灯或增加一尾气处理装置【解析】试题分析:(1)过量炭粉与氧化铁反应的气体产物可能有:①CO、②CO2、③CO2、CO的混合物三种情况;(3)氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应可以制得氮气;(4)⑤根据前后两次通入氮气的时间和减小实验误差角度来分析;(5)根据质量守恒判断气体的组成,根据质量关系计算气体的物质的量之间的关系,进而书写化学方程式;(6)①根据氢氧化钙和氢氧化钡的本质区别来思考;②一氧化碳是一种有毒气体,可以通过点燃来进行尾气处理.解:(1)过量炭粉与氧化铁反应的气体产物可能有:①CO、②CO2、③CO2、CO的混合物,(3)氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应制得氮气,反应物有NH4Cl和NaNO2,生成物为N2,根据质量守恒还应用水,则反应的化学方程式为NH4++NO2﹣N2↑+2H2O,(4)如果不排尽空气,那么空气中的氧气会与炭粉反应影响反应后生成气体的组成,所以利用稳定的氮气排空气,最后确保完全吸收,反应后还要赶出所有的CO2,(5)3.20g氧化铁的物质的量为==0.02mol,澄清石灰水变浑浊,说明有CO2气体生成,则n(CO2)=n(CaCO3)==0.02mol,m(CO2)=0.02mol×44g/mol=0.88g,反应后硬质玻璃管和固体总质量变化为1.44g大于0.88g,则生成其气体为CO2、CO的混合物,设混合气体中含有ymolCO,则0.88g+28yg=1.44g,y=0.02mol,所以CO、CO2的混合气体物质的量比为1:1,所以方程式为2C+Fe2O32Fe+CO↑+CO2↑,(6)①将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液,这样会使二氧化碳被吸收的更完全,称量时相对误差小,②一氧化碳是一种有毒气体,可以通过点燃来进行尾气处理或增加一尾气处理装置.26、Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O通入CO2气体有白色沉淀生成,加入盐酸后有气体产生,同时沉淀溶解分液漏斗把生成的CO2气体全部排入C中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收CO2+Ba(OH)2═BaCO3↓+H2Ocd25.0%否偏高【解析】
Ⅰ.(1)氢氧化铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠与水;(2)滤液中含有偏铝酸钠,先通入过量二氧化碳,发生反应AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,再加入过量稀盐酸,Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O、HCO3-+H+=CO2↑+H2O;Ⅱ.实验通过C装置生成的碳酸钡的质量测定二氧化碳的质量,进而计算牙膏中碳酸钙的质量分数。装置中残留部分二氧化碳,不能被完全吸收,需要通过适当的方法将二氧化碳全部赶入氢氧化钡的试剂瓶中,据此分析解答(3)~(7);(8)装置B中的水蒸气和氯化氢气体会进入装置C中被吸收,据此分析判断。【详解】Ⅰ.(1)氢氧化铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠与水,反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O,故答案为Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O;(2)往(1)所得滤液中先通入过量二氧化碳,发生反应AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,再加入过量稀盐酸,Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O,HCO3-+H+=CO2↑+H2O,因此反应现象为通入CO2气体有白色沉淀生成;加入盐酸有气体产生,沉淀溶解,故答案为通入CO2气体有白色沉淀生成,加入盐酸后有气体产生,同时沉淀溶解;Ⅱ.(3)根据图示,仪器a为分液漏斗,故答案为分液漏斗;(4)装置中残留部分二氧化碳,如果不能被完全吸收,会导致测定的碳酸钡的质量偏小,持续缓缓通入空气可以将生成的CO2气体全部排入C中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收,故答案为把生成的CO2气体全部排入C中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收;(5)在C中二氧化碳与氢氧化钡反应生成碳酸钡与水,反应的化学方程式为CO2+Ba(OH)2═BaCO3↓+H2O,故答案为CO2+Ba(OH)2═BaCO3↓+H2O;(6)a.在加入盐酸之前,应排净装置内的CO2气体,防止空气中二氧化碳进入C被氢氧化钡吸收,所以提前排尽装置中的二氧化碳,可以提高测定准确度,故a不选;b.滴加盐酸过快,则生成二氧化碳过快,C中二氧化碳不能全部被吸收,所以要缓慢滴加盐酸,可以提高测定准确度,故b不选;c.BC中均为水溶液,不需要干燥,所以在A~B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置,不能提高测定准确度,故c选;d.挥发的HCl进入盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置会生成二氧化碳,则在C中被氢氧化钡吸收的二氧化碳偏多,所以在B~C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置,会使测定准确度降低,故d选;故答案为cd;(7)BaCO3质量为3.94g,则n(BaCO3)==0.02mol,则n(CaCO3)=0.02mol,质量为0.02mol×100g/mol=2.00g,所以样品中碳酸钙的质量分数为×100%=25.0%,故答案为25.0%;(8)B中的水蒸气、氯化氢气体等进入装置C中,导致测定二氧化碳的质量偏大,测定的碳酸钙的质量偏大,碳酸钙的质量分数偏高,因此不能通过只测定装置C吸收CO2前后的质量差确定碳酸钙的质量分数,故答案为否;偏高。27、微热A中的大试管,E中出现了气泡,冷却后E中导管中形成一段液注,则装置的气密性良好③溴水褪色5CH2=CH2+12MnO4-+36H+=10CO2↑+12Mn2++28H2O②③3mNA/14NH3Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2H2O+2NH3↑【解析】
探究工业制乙烯的原理和乙烯的主要化学性质,由实验装置可知,A中烷烃在催化剂和加热条件下发生反应生成不饱和烃,B中乙烯与溴水发生加成反应,C中乙烯与高锰酸钾发生氧化反应,D中吸收C中生成的二氧化碳,E中利用排水法收集乙烯。【详解】(1)检查该装置气密性时先形成密闭系统,再利用气体的热胀冷缩原理检验,具体操作为:E中加入适量水,将导管放入水中,再微热A中的大试管,E中出现了气泡,冷却后E中导管中形成一段液注,则装置的气密性良好。(2)石蜡油主要是含17个碳原子以上的液态烷烃混合物,在加热条件下,石蜡油分解生成烯烃,根据原子守恒知,除了生成烯烃外还生成烷烃,故选③;(3)石蜡油分解生成烯烃,烯烃能与溴发生加成反应,则实验过程中装置B中的现象为溴水褪色;若装置D中产生了白色沉淀,则说明混合气体经过装置C时,乙烯被酸性KMnO4溶液氧化生成了CO2气体,同时生成MnSO4,则发生反应的离子方程式为5CH2=CH2+12MnO4-+36H+=10CO2↑+12Mn2++28H2O;(4)加热石蜡油时加入碎瓷片,石蜡油分解较缓慢,加热碎瓷片能加快反应速率,碎瓷片还能吸收热量而积蓄热量从而促进石蜡油分解,故选②③;(5)分解产生的气体混合物全部通入到足量溴水中,溴水增重mg,说明分解生成的烯烃的质量为mg,烯烃的分子通式为CnH2n,其摩尔质量为14ng/mol,则该气体混合物中属于烯烃的原子个数为=。(6)A装置是固体混合加热制气法,常见气体O2、NH3均可以用此装置制备,其中加热氯化铵和消石灰的混合固体可制得NH3,发生反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2H2O+2NH3↑。28、2CO(g)+S
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