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文档简介
2024年山东省泰安市东平高级中学高三冲刺模拟化学试卷注意事项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、分析如图装置,下列说法错误的是()A.虚线框中接直流电源,铁可能会被腐蚀B.虚线框中接灵敏电流计或接直流电源,锌都是负极C.虚线框中接灵敏电流计,该装置可将化学能转化为电能D.若将电解液改成硫酸锌溶液并接上直流电源,该装置可用于铁皮上镀锌2、根据下列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实验结论A向一定浓度CuSO4溶液中通入H2S气体,出现黑色沉淀H2S酸性比H2SO4强B将木炭和浓硫酸共热生成的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊该气体一定是CO2C向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成该溶液中一定含有SO42-D向1mL浓度均为0.1mol·L−1的MgSO4和CuSO4混合溶液中,滴入少量0.1mol·L−1NaOH溶液,先产生蓝色沉淀Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]A.A B.B C.C D.D3、X、Y、Z、W为四种短周期主族元素,X与Z同族,Y与Z同周期,W是短周期主族元素中原子半径最大的,X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍,Y的最高正价与最低负价的代数和为6。下列说法正确的是A.Y的最高价氧化物对应的水化物是二元强酸B.原子半径:X<Z<YC.气态氢化物的热稳定性:Y<ZD.X与W可形成两种阴、阳离子的物质的量之比均为1:2的离子化合物4、室温时几种物质的溶解度见下表。室温下,向500g硝酸钾饱和溶液中投入2g食盐,下列推断正确的是()物质溶解度(g/100g水)氯化钠36硝酸钾32硝酸钠87氯化钾37A.食盐不溶解B.食盐溶解,无晶体析出C.食盐溶解,析出2g硝酸钾晶体D.食盐溶解,析出2g氯化钾晶体5、下列说法中不正确的是()A.D和T互为同位素B.“碳纳米泡沫”被称为第五形态的单质碳,它与石墨互为同素异形体C.CH3CH2COOH和HCOOCH3互为同系物D.丙醛与环氧丙烷()互为同分异构体6、短周期主族元素W、X、Y、Z、R的原子序数依次增大。其中X、Z位于同一主族:W的气态氢化物常用作制冷剂;Y是同周期主族元素中离子半径最小的;ZXR2能与水剧烈反应,观察到液面上有白雾生成,并有无色刺激性气味的气体逸出,该气体能使品红溶液褪色。下列说法正确的是A.最简单氢化物的稳定性:W>XB.含氧酸的酸性:Z<RC.Y和R形成的化合物是离子化合物D.向ZXR2与水反应后的溶液中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成7、短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增,a、b、c、d、e、f是由这些元素成的化合物,d是淡黄色粉末,m为元素Y的单质,通常为无色无味的气体。上述物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是A.简单离子半径:Z<YB.d中既含有离子键又含有共价键,其中阳离子和阴离子的数目之比为2:1C.简单气态氢化物的热稳定性:Y>XD.由上述4种元素组成的化合物的水溶液一定显酸性8、向新制氯水中逐滴滴加NaOH溶液,溶液pH随时间的变化如图所示。呈碱性时停止滴加,一段时间后溶液黄绿色逐渐褪去。由此得不到的结论是A.该新制氯水c(H+)=10-2.6mol/LB.开始阶段,pH迅速上升说明H+被中和C.OH-和Cl2能直接快速反应D.NaOH和氯水反应的本质是OH-使Cl2+H2OH++Cl-+HClO平衡右移9、M是一种化工原料,可以制备一系列物质(见下图)。下列说法正确的是A.元素C、D形成的简单离子半径,前者大于后者B.F的热稳定性比H2S弱C.化合物A、F中化学键的类型相同D.元素C、D的最高价氧化物的水化物均可以和H发生反应10、下列反应的离子方程式正确的是A.碳酸钠的水解反应CO32-+H2O=HCO3-+OH-B.碳酸氢钙与过量的NaOH溶液反应Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+2H2O+CO32-C.苯酚钠溶液与二氧化碳反应C6H5O-+CO2+H2O=C6H5OH+CO32-D.稀硝酸与过量的铁屑反应3Fe+8H++2NO3-=3Fe3++2NO↑+4H2O11、2.8gFe全部溶于一定浓度、200mL的HNO3溶液中,得到标准状况下的气体1.12L,测得反应后溶液的pH为1。若反应前后溶液体积变化忽略不计,下列有关判断正确的是A.反应后溶液中c(NO3-)=0.85mol/LB.反应后的溶液最多还能溶解1.4gFeC.反应后溶液中铁元素可能以Fe2+形式存在D.1.12L气体可能是NO、NO2的混合气体12、化学与生活密切相关。下列说法错误的是A.泡沫灭火器可用于一般的灭火,也适用于电器灭火B.疫苗一般应冷藏存放,以避免蛋白质变性C.家庭装修时用水性漆替代传统的油性漆,有利于健康及环境D.电热水器用镁棒防止内胆腐蚀,原理是牺牲阳极的阴极保护法13、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.78gNa2O2与足量CO2反应,转移电子的数目为NAB.0.1mol聚乙烯含有碳碳双键的数目为0.1NAC.标准状况下,2.24LH2O含有电子的数目为NAD.1L0.1mol/LNaHS溶液中硫原子的数目小于0.1NA14、下列对实验方案的设计或评价合理的是()A.经酸洗除锈的铁钉,用饱和食盐水浸泡后放入如图所示具支试管中,一段时间后导管口有气泡冒出B.图中电流表会显示电流在较短时间内就会衰减C.图中应先用燃着的小木条点燃镁带,然后插入混合物中引发反应D.可用图显示的方法除去酸式滴定管尖嘴中的气泡15、利用如图装置可以进行实验并能达到实验目的的是选项实验目的X中试剂Y中试剂A用MnO2和浓盐酸制取并收集纯净干燥的Cl2饱和食盐水浓硫酸B用Cu与稀硝酸制取并收集纯净干燥的NO水浓硫酸CCaCO3和稀盐酸制取并收集纯净干燥的CO2饱和NaHCO3溶液浓硫酸D用CaO与浓氨水制取并收集纯净干燥的NH3NaOH溶液碱石灰A.A B.B C.C D.D16、常温下,若HA溶液和NaOH溶液混合后pH=7,下列说法不合理的是A.反应后HA溶液可能有剩余B.生成物NaA的水溶液的pH可能小于7C.HA溶液和NaOH溶液的体积可能不相等D.HA溶液的c(H+)和NaOH溶液的c(OH-)可能不相等二、非选择题(本题包括5小题)17、有机化合物H的结构简式为,其合成路线如下(部分反应略去试剂和条件):已知:①②(苯胺易被氧化)请回答下列问题:(1)烃A的名称为_______,B中官能团为_______,H的分子式为_______,反应②的反应类型是_______。(2)上述流程中设计C→D的目的是_______。(3)写出D与足量NaOH溶液反应的化学方程式为_______。(4)符合下列条件的D的同分异构体共有_______种。A.属于芳香族化合物B.既能发生银镜反应又能发生水解反应写出其中核磁共振氢谱图中峰面积之比为6∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式:______。(任写一种)(5)已知:苯环上连有烷基时再引入一个取代基,常取代在烷基的邻对位,而当苯环上连有羧基时则取代在间位,据此按先后顺序写出以烃A为原料合成邻氨基苯甲酸()合成路线(无机试剂任选)。_______18、下列A~J十种物质之间的转化关系如图所示,其中部分生成物或反应条件已略去。A为正盐;常温、常压下,B、C、D、E、G、H、I均为气体,其中D、G、H为单质,H为黄绿色气体,I通常为红棕色气体,I的相对分子质量比E的大16;F在常温下是一种无色液体;G能在H中燃烧,发出苍白色火焰,产物C易溶于水;J是一元含氧强酸。回答下列问题:(1)A的化学式为_________。(2)一定条件下,B和D反应生成E和F的化学方程式为_____________。(3)J和金属Cu反应生成E的化学方程式为_______。(4)H和石灰乳反应的化学方程式为___________。(5)在I和F的反应中,氧化剂和还原剂的质量之比为__________。19、如图是某同学研究铜与浓硫酸的反应装置:完成下列填空:(1)写出A中发生反应的化学方程式______,采用可抽动铜丝进行实验的优点是______。(2)反应一段时间后,可观察到B试管中的现象为______。(3)从C试管的直立导管中向BaCl2溶液中通入另一种气体,产生白色沉淀,则气体可以是______、______.(要求填一种化合物和一种单质的化学式)。(4)反应完毕,将A中的混合物倒入水中,得到呈酸性的蓝色溶液与少量黑色不溶物,分离出该不溶物的操作是______,该黑色不溶物不可能是CuO,理由是______。(5)对铜与浓硫酸反应产生的黑色不溶物进行探究,实验装置及现象如下:实验装置实验现象品红褪色①根据实验现象可判断黑色不溶物中一定含有______元素。②若该黑色不溶物由两种元素组成且在反应前后质量保持不变,推测其化学式为______。20、用如图装置探究NH3和CuSO4溶液的反应。(1)上述制备NH3的实验中,烧瓶中反应涉及到多个平衡的移动:NH3+H2ONH3∙H2O、____________、_________________(在列举其中的两个平衡,可写化学用语也可文字表述)。(2)制备100mL25%氨水(ρ=0.905g∙cm-3),理论上需要标准状况下氨气______L(小数点后保留一位)。(3)上述实验开始后,烧杯内的溶液__________________________,而达到防止倒吸的目的。(4)NH3通入CuSO4溶液中,产生蓝色沉淀,写出该反应的离子方程式。_______________________。继续通氨气至过量,沉淀消失得到深蓝色[Cu(NH3)4]2+溶液。发生如下反应:2NH4+(aq)+Cu(OH)2(s)+2NH3(aq)[Cu(NH3)4]2+(aq)(铜氨溶液)+2H2O+Q(Q>0)。①该反应平衡常数的表达式K=___________________________。②t1时改变条件,一段时间后达到新平衡,此时反应K增大。在下图中画出该过程中v正的变化___________________。③向上述铜氨溶液中加水稀释,出现蓝色沉淀。原因是:________________________________。④在绝热密闭容器中,加入NH4+(aq)、Cu(OH)2和NH3(aq)进行上述反应,v正随时间的变化如下图所示,v正先增大后减小的原因__________________________________。21、运用化学反应原理研究化学反应有重要意义。(1)一氯胺(NH2Cl)是饮用水的二级消毒剂,水解生成一种具有强烈杀菌消毒作用的物质:①NH2Cl中Cl元素的化合价为_____________。②NH2Cl发生水解反应的化学方程式为_____________________________。(2)SO2和CO均为燃煤产生的烟道气中有害成分,在催化作用下可利用二者相互反应进行无害化处理并回收硫。有关资料如图1所示。则:①常温常压下,质量均为11.2g的CO(g)和S(s)分别完全燃烧生成CO2(g)或SO2(g),放出的热量前者比后者多________kJ。②SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g)△H=___________________.(3)在一定条件下,向恒容密闭容器中充入1.0molCO2和3.0molH2,在一定温度范围内发生如下转化:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-xkJ/molx>0)。在不同催化剂作用下,相同时间内CO2的转化率随温度的变化如图2所示:①催化效果最佳的是催化剂__________(选填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”);b点v(正)___v(逆)(选填“>”、“<”或“=”)②此反应在a点时已达到平衡状态,a点的转化率比c点高的原因是_____________(4)常温下,H2CO3的电离常数为:Ka1=4×10-7,Ka2=4×10-11。已知0.1mol/LNH4HCO3溶液的pH=8,则在此溶液中:①下列有关离子浓度的关系式中,不正确的是_____(填序号)A.c(NH4+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)B.c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(HCO3-)+c(H2CO3)C.c(H2CO3)-c(CO32-)-c(NH3·H2O)=9.9×10-7mol·L-1②=________(结果保留三位有效数字)。
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.虚线框中接直流电源,铁作阳极时,铁会失电子被腐蚀,A正确;B.虚线框中接直流电源构成电解池,电解池中没有正、负极,B错误;C.虚线框中接灵敏电流计,构成原电池,把化学能转化为电能,C正确;D.若将电解液改成硫酸锌溶液并接上直流电源,Zn作阳极,Fe作阴极,可在铁皮上镀锌,D正确;故选B。2、D【解析】
A.由于CuS不溶于硫酸,则向一定浓度的CuSO4溶液中通入适量H2S气体会生成CuS黑色沉淀,不能根据该反应判断H2S、H2SO4的酸性强弱,故A错误;B.木炭和浓硫酸共热生成的气体为二氧化碳、二氧化硫,二者都可是澄清石灰水变浑浊,应先除去二氧化硫再检验二氧化碳,故B错误;C.白色沉淀可能为AgCl或硫酸钡,不能说明该溶液中一定含有SO42-,故C错误;D.向1mL浓度均为0.1mol/L的MgSO4和CuSO4混合溶液中,滴入少量0.1mol/LNaOH溶液,先产生蓝色沉淀,说明氢氧化铜的溶度积较小,易生成沉淀,故D正确;答案选D。3、D【解析】
X、Y、Z、W为四种短周期主族元素,Y与Z同周期,W是短周期主族元素中原子半径最大的,则W为Na,X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍,则X为O,X与Z同族,则Z为S,Y的最高正价与最低负价的代数和为6,则Y为Cl。A.Y的最高价氧化物对应的水化物HClO4是一元强酸,选项A错误;B.原子半径:X(O)<Y(Cl)<Z(S),选项B错误;C.非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,非金属性Y(Cl)>Z(S),故气态氢化物的热稳定性:HCl>H2S,选项C错误;D.X与W可形成两种阴、阳离子的物质的量之比均为1:2的离子化合物Na2O和Na2O2,选项D正确。答案选D。4、B【解析】
设在500g硝酸钾饱和溶液中含有硝酸钾xg,依据题意有:,解得x=121.21g,那么含有水500g﹣121.21g=378.79g,加入的氯化钠中不含有与硝酸钾相同的离子,不用考虑是否和硝酸钾出现盐的代换,所以不会出现晶体析出,且2g氯化钠完全可以溶解在378.79g水中,即2g氯化钠溶于硝酸钾中时溶液中有四种离子计钾离子、硝酸根离子、钠离子、氯离子,他们几种随机组合均未达到这四种物质的溶解度,故选B。5、C【解析】
A.D和T均为氢元素,但中子数不同,互为同位素,故A正确;B.“碳纳米泡沫”和石墨均为碳元素形成的单质,互为同素异形体,故B正确;C.CH3CH2COOH属于羧酸类,HCOOCH3属于酯类,官能团不同,不是同系物,故C错误;D.丙醛与环氧丙烷()分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故D正确;综上所述,答案为C。6、D【解析】
W的气态氢化物常用作制冷剂,确定W为N,W、X、Y、Z、R的原子序数依次增大,Y是同周期主族元素中离子半径最小的,确定Y为Al;ZXR2能与水剧烈反应,观察到液面上有白雾生成,证明有HCl生成,并有无色刺激性气味的气体逸出,该气体能使品红溶液褪色,证明有二氧化硫气体生成,确定ZXR2为SOCl2,因此X为O、Z为S、R为Cl;即:W为N、X为O、Y为Al、Z为S、R为Cl。【详解】A.非金属性越强,气态氢化物越稳定,最简单氢化物的稳定性:W<X,故A错误;B.未说最高价含氧酸,无法比较,故B错误;C.Y和R形成的化合物AlCl3是共价化合物,故C错误;D.SOCl2+H2O=SO2+2HCl,AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3,溶液有白色沉淀生成,故D正确;答案:D【点睛】把握物质的性质、原子结构来推断元素为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意液氨为常用的制冷剂,SOCl2的推断为解答的难点,题目难度较大。7、D【解析】
短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增,a、b、c、d、e、f是由这些元素组成的化合物,d是淡黄色粉末,d为Na2O2,m为元素Y的单质,通常为无色无味的气体,则m为O2,则Y为O元素,根据图示转化关系可知:a为烃,b、c分别为CO2、H2O,e、f分别为碳酸钠、NaOH,结合原子序数可知,W为H,X为C,Y为O,Z为Na,据此解答。【详解】由上述分析可知,四种元素分别是:W为H,X为C,Y为O,Z为Na。A.Z、Y的离子具有相同电子层结构,原子序数越大,其相应的离子半径就越小,所以简单离子半径:Z<Y,选项A正确;B.过氧化钠为离子化合物,含有离子键和共价键,含有阳离子钠离子和阴离子过氧根离子,阳离子和阴离子的比值为2:1,选项B正确;C.元素非金属性越强,其对应的氢化物越稳定,由于元素的非金属性Y>X,所以简单气态氢化物的热稳定性:Y>X,选项C正确;D.上述4种元素组成的化合物是NaHCO3,该物质属于强碱弱酸盐,其水溶液水解显碱性,选项D错误;故符合题意的选项为D。【点睛】本题考查无机物的推断,把握钠的化合物的性质及相互转化是本题解答的关键,侧重于分析与推断能力的考查,注意淡黄色固体、原子序数为推断的突破口,本题为高频考点,难度不大。8、C【解析】
A.没有加入NaOH溶液时,新制氯水的pH为2.6,氢离子的浓度c(H+)=10-2.6mol/L,故A正确;B.向新制氯水中逐滴滴加NaOH溶液,NaOH先和溶液中的氢离子反应,pH迅速上升,故B正确;C.新制氯水中有氢离子,逐滴滴加NaOH溶液,NaOH先和溶液中的氢离子和HClO反应,故C错误;D.由图可知,逐滴滴加NaOH溶液,NaOH先和溶液中的氢离子和HClO反应,使Cl2+H2OH++Cl-+HClO反应平衡右移,故D正确;题目要求选择不能得到的结论,故选C。9、A【解析】推论各物质如图:A、元素C、D形成的简单离子Cl―、Na+半径,
Cl―多一个电子层,半径大些,故A正确;B、F为HCl,氯原子半径小,与氢形成的共价键稳定,稳定性大于H2S,故B错误;C、A为NaOH,有离子键、共价键,F为HCl,只有共价键,故C错误;D、元素C、D的最高价氧化物的水化物分别是HClO4、NaOH,只有HClO4可以和H(Na2CO3
)发生反应,故D错误。故选A。点睛:考查物质间反应,涉及钠、氯的化合物等物质的化学性质。要求学生对常见物质化学性质的熟炼掌握,加强对知识识记和理解。10、B【解析】
A.碳酸钠溶液中CO32-水解程度很小,存在化学平衡,水解反应CO32-+H2OHCO3-+OH-,A错误;B.碳酸氢钙与过量的NaOH溶液反应,产生CaCO3沉淀、Na2CO3、H2O,反应的离子方程式为:Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+2H2O+CO32-,B正确;C.苯酚钠溶液与二氧化碳反应,产生苯酚、NaHCO3,反应方程式为C6H5O-+CO2+H2O=C6H5OH+HCO3-,C错误;D.稀硝酸与过量的铁屑反应产生Fe2+,3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O,D错误;故合理选项是B。11、A【解析】
Fe和硝酸反应生成硝酸盐和氮氧化物,氮氧化物在标况下体积是1.12L,则n(NOx)==0.05mol,反应后溶液pH=1说明溶液呈酸性,硝酸有剩余,则Fe完全反应生成Fe(NO3)3。【详解】A.根据N原子守恒知,反应后溶液中n(NO3-)=n(HNO3)+3n[Fe(NO3)3]=0.02mol+3×=0.17mol,则c(NO3-)==0.85mol/L,A正确;B、反应后溶液还能溶解Fe,当Fe完全转化为Fe(NO3)2,消耗的Fe质量最多,反应后剩余n(HNO3)=0.1mol/L×0.2L=0.02mol,根据3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O知,硝酸溶解的n(Fe)=×3=0.0075mol,根据转移电子相等知,硝酸铁溶解的n(Fe)==0.025mol,则最多还能溶解m(Fe)=(0.0075+0.025)mol×56g/mol=1.82g,B错误;C、反应后硝酸有剩余,则Fe完全反应生成Fe(NO3)3,没有硝酸亚铁生成,C错误;D.2.8gFe完全转化为Fe(NO3)3时转移电子物质的量=×3=0.15mol,假设气体完全是NO,转移电子物质的量=0.05mol×(5-2)=0.15mol,假设气体完全是NO2,转移电子物质的量=0.05mol×(5-4)=0.05mol<0.15mol,根据转移电子相等知,气体成分是NO,D错误;答案选A。【点睛】灵活应用守恒法是解答的关键,注意许多有关化学反应的计算,如果能够巧妙地运用守恒规律可以达到快速解题的目的,常见的守恒关系有:反应前后元素种类和某种原子总数不变的原子守恒;②电解质溶液中的电荷守恒;③氧化还原反应中得失电子数守恒、原电池或电解池中两极通过的电子总数相等;④从守恒思想出发还可延伸出多步反应中的关系式,运用关系式法等计算技巧巧妙解题。12、A【解析】
A.泡沫灭火器中加入的主要是碳酸氢钠和硫酸铝溶液,两者混合时发生盐的双水解反应,生成大量的二氧化碳气体泡沫,该泡沫喷出CO2进行灭火。但是,喷出的二氧化碳气体泡沫中一定含水,形成电解质溶液,具有一定的导电能力,会导致触电或电器短路,因此泡沫灭火器不适用于电器灭火,A错误;B.疫苗是指用各类病原微生物制作的用于预防接种的生物制品。由于疫苗对温度比较敏感,温度较高时,会因为蛋白质变性,而失去活性,所以疫苗一般应该冷藏保存,B正确;C.油性漆是指用有机物作为溶剂或分散剂的油漆;水性漆是指用水作为溶剂或分散剂的油漆,使用水性漆可以减少有机物的挥发对人体健康和室内环境造成的影响,C正确;D.电热水器内胆连接一个镁棒,就形成了原电池,因为镁棒比较活泼,Mg棒作原电池的负极,从而对正极的热水器内胆(多为不锈钢或铜制)起到了保护作用,这种保护方法为:牺牲阳极的阴极保护法,D正确;故合理选项是A。13、A【解析】
A.78gNa2O2物质的量为1mol,由关系式Na2O2—e-,可得出转移电子数为NA,A正确;B.聚乙烯分子中不含有碳碳双键,B不正确;C.标准状况下,H2O呈液态,不能使用22.4L/mol计算含有电子的数目,C不正确;D.1L0.1mol/LNaHS溶液中不含有硫原子,D不正确;故选A。14、B【解析】
A.铁钉遇到饱和食盐水发生吸氧腐蚀,右侧试管中的导管内水柱上升,导管内没有气泡产生,A不合理;B.该装置的锌铜电池中,锌直接与稀硫酸相连,原电池效率不高,电流在较短时间内就会衰减,应改为用盐桥相连的装置,效率会更高,B合理;C.铝热反应中,铝热剂在最下面,上面铺一层氯酸钾,先把镁条插入混合物中,再点燃镁条用来提供引发反应的热能,C不合理;D.该图为碱式滴定管,可用图显示的方法除去碱式滴定管尖嘴中的气泡,D不合理;故答案为:B。15、C【解析】
A.MnO2和浓盐酸制取氯气,需要加热,A不符合题意;B.NO不能选排空气法收集,B不符合题意;C.CaCO3和稀盐酸反应生成二氧化碳,碳酸氢钠溶液可除去HCl,浓硫酸干燥后,选向上排空气法收集二氧化碳,C符合题意;C.用CaO与浓氨水制取氨气,进入X中时氨气会溶解,而且氨气密度比空气小,应该用向下排空气方法收集,不能用向上排空气的方法收集,D不符合题意;故合理选项是C。16、B【解析】
A、若HA是弱酸,则二者反应生成NaA为碱性,所以HA过量时,溶液才可能呈中性,正确;B、若二者等体积混合,溶液呈中性,则HA一定是强酸,所以NaA的溶液的pH不可能小于7,至小等于7,错误;C、若HA为弱酸,则HA的体积大于氢氧化钠溶液的体积,且二者的浓度的大小未知,所以HA溶液和NaOH溶液的体积可能不相等,正确;D、HA溶液的c(H+)和NaOH溶液的c(OH-)可能不相等,混合后只要氢离子浓度与氢氧根离子浓度相等即可,正确。答案选B。二、非选择题(本题包括5小题)17、甲苯氯原子或-ClC7H7O3N取代反应或硝化反应保护(酚)羟基不被氧化+2NaOH+CH3COONa+H2O14或【解析】
H的结构简式为,逆推可知G为。纵观整个过程,可知烃A为芳香烃,结合C的分子式C7H8O,可知A为,A与Cl2发生苯环上氯代反应生成B,B中氯原子发生水解反应、酸化引入-OH生成C,C中酚羟基发生信息①中取代反应生成D,D与酸性KMnO4溶液反应,D中-CH3被氧化成-COOH生成E,E→F转化中在苯环上引入硝基-NO2,F→G的转化重新引入酚羟基,可知C→D的转化目的防止酚羟基被氧化,结合H的结构简式,可推知B为、C为、D为、E为、F为。(5)甲基氧化引入羧基,硝基还原引入氨基,由于氨基易被氧化,应先把甲基氧化为羧基后再将硝基还原为氨基,结合苯环引入基团的定位规律,甲苯先和浓硝酸发生取代反应生成邻硝基甲苯,然后邻硝基甲苯再被酸性高锰酸钾溶液氧化生成邻硝基苯甲酸,最后邻硝基苯甲酸和Fe、HCl反应生成邻氨基苯甲酸。【详解】根据上述分析可知:A为,B为、C为、D为、E为、F为,G为,H为。(1)烃A为,A的名称为甲苯。B为,B中官能团为氯原子。H的结构简式为,H的分子式为C7H7O3N。反应②是苯环上引入硝基,反应类型是:取代反应;(2)C→D中消除酚羟基,F→G中又重新引入酚羟基,而酚羟基容易被氧化,所以流程中设计C→D的目的是:保护(酚)羟基不被氧化;(3)D是,D与足量NaOH溶液发生酯的水解反应,化学方程式为:+2NaOH+CH3COONa+H2O,(4)D为,其符合下列条件的同分异构体:A.属于芳香族化合物,说明含有苯环;B.既能发生银镜反应又能发生水解反应,说明含有-OOCH基团。只有1个取代基为-CH2CH2OOCH和-CH(CH3)OOCH两种不同结构;有2个取代基为-CH3、-CH2COOH,或者-CH2CH3、-OOCH,这两种情况均有邻、间、对3种位置结构,种类数为2×3=6种;有3个取代基为-CH3、-CH3、-OOCH,2个甲基有邻、间、对3种位置结构,对应的-OOCH分别有2种、3种、1种位置,故符合条件的共有2+3×2+2+3+1=14种。其中核磁共振氢谱图中峰面积之比为6:2:1:1的同分异构体的结构简式:或。(5)以甲苯为原料合成的方法是:先使甲苯发生取代反应产生邻硝基甲苯,用酸性KMnO4氧化甲基为—COOH,得到邻硝基甲苯,用Fe在HCl存在条件下发生还原反应,—NO2被还原得到—NH2,就生成邻氨基苯甲酸。故合成路线流程图为:。【点睛】本题考查有机物推断与合成,涉及物质的命名、反应类型的判断、操作目的、同分异构体种类的判断及符合要求的同分异构体结构简式的书写等。要采用正推、逆推相结合的方法分析判断。需要熟练掌握官能团性质与转化,并对给予的信息进行利用,结合转化关系中有机物H的结构和反应条件进行推断。18、NH4Cl4NH3+5O24NO+6H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O1:2【解析】
根据题目提供的转化关系,常温、常压下,B、C、D、E、G、H、I均为气体,其中D、G、H为单质,H为黄绿色气体则为氯气,I通常为红棕色气体则为NO2,I的相对分子质量比E的大16,则E为NO;F在常温下是一种无色液体则为H2O;G能在H中燃烧,发出苍白色火焰,则G为氢气,产物C易溶于水为氯化氢;J是一元含氧强酸且可由NO2与水反应得到,则为HNO3。NO与D反应生成NO2,D为单质,则D为氧气,B与氧气反应生成NO和水,则B为氨气,A为正盐,加热得到氨气和氯化氢,则A为氯化铵。(1)A为氯化铵,其化学式为NH4Cl;(2)一定条件下,B(NH3)和D(O2)反应生成E(NO)和F(H2O)的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O;(3)J(HNO3)和金属Cu反应生成E(NO)的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;(4)H为氯气,和石灰乳反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O;(5)在I和F的反应3NO2+H2O=2HNO3+NO中,氧化剂和还原剂的质量之比为1:2。19、Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑可以控制反应的进行变红NH3Cl2过滤CuO会溶于稀硫酸中硫Cu2S【解析】
(1)浓硫酸和铜在加热的条件下生成硫酸铜、二氧化硫和水,由此可写出化学方程式;(2)反应生成二氧化硫,能够与水反应生成亚硫酸,遇到石蕊显红色;(3)向BaCl2溶液中通入另一种气体,产生白色沉淀,是因为二氧化硫不与氯化钡溶液反应,通入的气体需要满足把二氧化硫转化为盐或把二氧化硫氧化为硫酸;(4)分离固体与液体可以采用过滤法,氧化铜与酸反应生成铜离子与水;(5)黑色固体通入氧气反应生成气体能够使品红褪色,说明生成二氧化硫,含有硫元素;若该黑色不溶物由两种元素组成且在反应前后质量保持不变,可知除了含有硫元素外还含有铜。【详解】(1)浓硫酸和铜在加热的条件下生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑,抽动铜丝可以控制铜丝与浓硫酸接触面积从而控制反应进行,故答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑;可以控制反应的进行;(2)反应生成二氧化硫,二氧化硫为酸性氧化物,能够与水反应生成亚硫酸,溶液显酸性,遇到石蕊显红色,故答案为:变红;(3)向BaCl2溶液中通入另一种气体,产生白色沉淀,是因为二氧化硫不与氯化钡溶液反应,通入的气体需要满足把二氧化硫转化为盐或把二氧化硫氧化为硫酸,如碱性气体NH3、做氧化剂的气体如Cl2、O2、O3、NO2、Cl2O等,故答案为:NH3;Cl2;(4)将A中的混合物倒入水中,得到呈酸性的蓝色溶液与少量黑色不溶物,分离固体与液体可以采用过滤法;氧化铜与酸反应生成铜离子与水,所以黑色固体不可能为氧化铜,故答案为:过滤;CuO会溶于稀硫酸中;(5)黑色固体通入氧气反应生成气体能够使品红褪色,说明生成二氧化硫,含有硫元素;若该黑色不溶物由两种元素组成且在反应前后质量保持不变,可知除了含有硫元素外还含有铜,物质为硫化亚铜,化学式为Cu2S,故答案为:硫;Cu2S。【点睛】二氧化硫通入氯化钡溶液中,可认为发生如下反应:SO2+BaCl2+H2OBaSO3+2HCl,由于产物不共存,所以此反应进行的程度很小,若想使此反应正向进行,需设法让反应正向进行,要么加入碱中和盐酸;要么加入强氧化剂将BaSO3氧化为BaSO4。20、NH3∙H2ONH4++OH-NH3(g)NH3(aq)(或氨气的溶解平衡)Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)(或Ca(OH)2的溶解平衡)29.8进入干燥管后,又回落至烧杯,如此反复进行Cu2++2NH3∙H2O→Cu(OH)2↓+2NH4+[[Cu(NH3)4]2+]/[NH3]2∙[NH4+]2加水,反应物、生成物浓度均降低,但反应物降低更多,平衡左移,生成了更多的Cu(OH)2(加水稀释后c[Cu(NH3)4]2+/c2(NH3)∙c2(NH4+)会大于该温度下的K,平衡左移,生成了更多的Cu(OH)2,得到蓝色沉淀该反应是放热反应,反应放出的热使容器内温度升高,v正增大;随着反应的进行,反应物浓度减小,v正减小【解析】
(1)制备NH3的实验中,存在着NH3+H2ONH3∙H2O、NH3的溶解平衡和Ca(OH)2的溶解平衡三个平衡过程;(2)氨水是指NH3的水溶液,不是NH3·H2O的水溶液,所以要以NH3为标准计算.n(NH3)==1.33mol;(3)实验开始后,烧杯内的溶液进入干燥管后,又回落至烧杯,如此反复进行,而达到防止倒吸的目的;(4)NH3通入CuSO4溶液中和水反应生成NH3∙H2O,NH3∙H2O电离出OH-,从而生成蓝色沉淀Cu(OH)2;①反应2NH4+(aq)+Cu(OH)2(s)+2NH3(aq)[Cu(NH3)4]2+(aq)(铜氨溶液)+2H2O+Q(Q>0),平衡常数的表达式K=;②反应2NH4+(aq)+Cu(OH)2(s)+2NH3(aq)[Cu(NH3)4]2+(aq)(铜氨溶液)+2H2O+Q(Q>0)是放热反应,降温可以使K增大,正逆反应速率都减少;③向上述铜氨溶液中加水稀释,出现蓝色沉淀。原因是:加水,反应物、生成物浓度均降低,但反应物降低更多,平衡左移,生成了更多的Cu(OH)2(加水稀释后会大于该温度下的K,平衡左移,生成了更多的Cu(OH)2,得到蓝色沉淀;④在绝热密闭容器中,加入NH4+(aq)、Cu(OH)2和NH3(aq)进行上述反应,v正先增大后减小的原因,温度升高反应速度加快,反应物浓度降低反应速率又会减慢。【详解】(1)制备NH3的实验中,存在着NH3+H2ONH3∙H2O、NH3的溶解平衡和Ca(OH)2的溶解平衡三个平衡过程,故答案为:NH3∙H2ONH4++OH-NH3(g)NH3(aq)(或氨气的溶解平衡)、Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)(或Ca(OH)2的溶解平衡);(2)氨水是指NH3的水溶液,不是NH3·H2O的水溶液,所以要以NH3为标准计算.n(NH3)==1.33mol,标准状况下体积为1.33mol×22.4L/mol=29.8L;(3)实验开始后,烧杯内的溶液进入干燥管后,又回落至烧杯,如此反复进行,而达到防止倒吸的目的;(4)NH3通入CuSO4溶液中和水反应生成NH3∙H2O,NH3∙H2O电离出OH-,从而生成蓝色沉淀Cu(OH)2,该反应的离子方程式为:Cu2++2NH3∙H2O→Cu(OH)2↓+2NH4+;①反应2NH4+(aq)+Cu(OH)2(s)+2NH3(aq)[Cu(NH3)4]2+(aq)(铜氨溶液)+2H2O+Q(Q>0),平衡常数的表达式K=;②反应2NH4+(aq)+Cu(OH)2(s)+2NH3(aq)[Cu(NH3)4]2+(aq)(铜氨溶液)+2H2O+Q(Q>0)是放热反应,降温可以使K增大,正逆反应速率都减少,画出该过程中v正的变化为:;③向上述铜氨溶液中加水稀释,出现蓝色沉淀。原因是:加水
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