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文档简介
福建省晋江市四校2024年高三(最后冲刺)化学试卷注意事项1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、用电解法可提纯含有某些含氧酸根杂质的粗KOH溶液,其工作原理如图所示。下列有关说法错误的是A.通电后阴极区附近溶液pH会增大B.阳极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑C.纯净的KOH溶液从b出口导出D.K+通过交换膜从阴极区移向阳极区2、室温下,某溶液中含有Na+、H+、Fe3+、HCO3-、OH-、I-中的几种,水电离出的c(H+)=1×l0-13
mol/L。当向该溶液中缓慢通入一定量的Cl2后,溶液由无色变为黄色。下列分析正确的是()A.溶液的pH=1或13 B.溶液中一定没有Fe3+,Na+C.溶液中阴离子有I-,不能确定HCO3- D.当Cl2过量,所得溶液只含有两种盐3、短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。W原子的最外层电子数是X与Z原子最外层电子数之和,W简单氢化物r溶于水完全电离。m、p是由这些元素组成的二元化合物,m可做制冷剂,无色气体p遇空气变为红棕色。下列说法正确的是()A.简单离子半径:W>Z>Y>XB.Y原子的价电子轨道表示式为C.r与m可形成离子化合物,其阳离子电子式为D.一定条件下,m能与Z的单质反应生成p4、下列各组实验中,根据实验现象所得到的结论正确的是()选项实验操作和实验现象结论A向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入酸化的AgNO3溶液,溶液变红Ag+的氧化性比Fe3+的强B将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色透明生成的1,2—二溴乙烷无色,能溶于四氯化碳C向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水至过量,先生成蓝色沉淀,后沉淀溶解,得到蓝色透明溶液Cu(OH)2沉淀溶于氨水生成[Cu(OH)4]2-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.D5、某种新型热激活电池的结构如图所示,电极a的材料是氧化石墨烯(CP)和铂纳米粒子,电极b的材料是聚苯胺(PANI),电解质溶液中含有Fe3+和Fe2+。加热使电池工作时电极b发生的反应是PANI-2e-=PANIO(氧化态聚苯胺,绝缘体)+2H+,电池冷却时Fe2+在电极b表面与PANIO反应可使电池再生。下列说法不正确的是A.电池工作时电极a为正极,且发生的反应是:Fe3++e-—Fe2+B.电池工作时,若在电极b周围滴加几滴紫色石蕊试液,电极b周围慢慢变红C.电池冷却时,若该装置正负极间接有电流表或检流计,指针会发生偏转D.电池冷却过程中发生的反应是:2Fe2++PANIO+2H+=2Fe3++PANI6、将51.2gCu完全溶于适量浓硝酸中,收集到氮的氧化物(含NO、N2O4、NO2)的混合物共0.8mol,这些气体恰好能被500mL2mol/LNaOH溶液完全吸收,生成的盐溶液中NaNO3的物质的量为(已知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O;NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O)()A.0.2mol B.0.4mol C.0.6mol D.0.8mol7、已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2均为正值):H2(g)+Cl2(g)→2HCl(g)+Q1H2(g)+Br2(g)→2HBr(g)+Q2根据上述反应做出的判断正确的是()A.Q1>Q2B.生成物总能量均高于反应物总能量C.生成1molHCl(g)放出Q1热量D.等物质的量时,Br2(g)具有的能量低于Br2(l)8、25℃时,将0.10mol·L-1CH3COOH溶液滴加到10mL0.10mol·L-1NaOH溶液中,lg与pH的关系如图所示,C点坐标是(6,1.7)。(已知:lg5=0.7)下列说法正确的是A.Ka(CH3COOH)=5.0×10-5B.Ka(CH3COOH)=5.0×10-6C.pH=7时加入的醋酸溶液的体积小于10mLD.B点存在c(Na+)-c(CH3COO-)=(10-6-10-8)mol·L-19、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是()A.50mL1mol/L硝酸与Fe完全反应,转移电子的数目为0.05NAB.密闭容器中2molNO与1molO2充分反应,所得物质中的氧原子数为4NAC.30g乙酸和甲醛(HCHO)的混合物完全燃烧,消耗O2的分子数目为NAD.1L0.1mol/L的CH3COONH4溶液中,CH3COOH和CH3COO-的微粒数之和为0.1NA10、下列说法正确的是()A.Cl表示中子数为18的氯元素的一种核素B.乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3)和硬脂酸甘油酯()互为同系物C.的名称为2﹣乙基丁烷D.CH3(CH2)2CH3和CH(CH3)3互为同素异形体11、化学与生产、生活密切相关。下列有关物质的用途、性质都正确且有相关性的是()A.A B.B C.C D.D12、已知X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素,X是周期表中原子半径最小的元素,Y元素的最高正价与最低负价的绝对值相等,Z的核电荷数是Y的2倍,W的最外层电子数是其最内层电子数的3倍。下列说法不正确的是()A.原子半径:Z>W>RB.对应的氢化物的热稳定性:R>WC.W与X、W与Z形成的化合物的化学键类型完全相同D.Y的最高价氧化物对应的水化物是弱酸13、100℃时,向某恒容密闭容器中加入1.6mol•L-1的W后会发生如下反应:2W(g)=M(g)△H=akJ•mol-1。其中M的物质的量浓度随时间的变化如图所示:下列说法错误的是A.从反应开始到刚达到平衡时间段内,υ(W)=0.02mol•L-1•s-1B.a、b两时刻生成W的速率:υ(a)<υ(b)C.用W浓度变化值表示的ab、bc两个时段内的反应速率:υ(ab)>υ(bc)=0D.其他条件相同,起始时将0.2mol•L-1氦气与W混合,则反应达到平衡所需时间少于60s14、在实验室进行下列有关的物质制备中,理论上正确、操作上可行、经济上合理的是A.CCOCO2Na2CO3B.CuCu(NO3)2溶液Cu(OH)2C.FeFe2O3Fe2(SO4)3溶液D.CaOCa(OH)2溶液NaOH溶液15、主族元素M、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20;M是地壳中含量最多的元素,X、Z为金属元素;X、Y、Z最外层电子数之和为12。下列说法不正确的是()A.简单离子半径:X<M<YB.Z与M形成的化合物中一定只含离子键C.YM2可用于自来水消毒D.工业上常用电解M与X组成的化合物制单质X16、现有短周期主族元素R、X、Y、Z。若它们的最外层电子数用n表示,则有:n(X)+n(Y)=n(Z),n(X)+n(Z)=n(R)。这四种元素组成一种化合物Q,Q具有下列性质:下列说法错误的是A.原子半径:Y>Z>X B.最高价氧化物对应水化物酸性:Y<ZC.X和Y组成的化合物在常温下都呈气态 D.Y3Z4是共价化合物二、非选择题(本题包括5小题)17、罗氟司特是治疗慢性阻塞性肺病的特效药物,其合成中间体F的一种合成路线如下:回答下列问题:(1)A的化学名称为__________,D的分子式为__________(2)由B生成C的化学方程式是____________。(3)E→F的反应类型为___________,F中含氧官能团的名称为____________。(4)上述合成路线中,有3步反应都使用NaOH溶液来提高产率,其原理是_______。(5)的链状同分异构体有_______种(不包括立体异构),写出其中核磁共振氢谱有两组峰的结构简式:__________。(6)设计以对甲基苯酚为原料制备的合成路线:______(其他试剂任选)。18、链状有机物A是一种食用型香精,在一定条件下有如变化:已知:(i)(ii)A和G互为同分异构体,A不能使Br2的CCl4溶液褪色,B和F中所含官能团的类型相同。完成下列填空:(1)F的分子式为___________。CD的试剂和条件是________________。(2)A的结构简式为_______________。BH的反应类型是_____________。(3)I中所有碳原子均在一条直线上,H转化为I的化学方程式为_______________。(4)X是A的一种同分异构体,1molX在HIO4加热条件下完全反应,可以生成1mol无支链的有机物,则X的结构简式为________________。19、硫酸亚铁晶体俗称绿矾(FeSO4•7H2O),重铬酸钠晶体俗称红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O),它们都是重要的化工产品。工业上以铬铁矿[主要成分是[Fe(CrO2)2]为原料制备绿矾和红矾钠的工艺流程如图所示。请回答下列问题:(1)已知Fe(CrO2)2中铬元素的化合价为+3价,则Fe(CrO2)中铁元素的化合价为______________。(2)化学上可将某些盐写成氧化物的形式,如Na2SiO3写成Na2O·SiO2,则Fe(CrO2)2可写成__________。(3)煅烧铬铁矿时,矿石中的Fe(CrO2)2转变成可溶于水的Na2CrO4,反应的化学方程式如下:4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O22Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2①该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为________________。②为了加快该反应的反应速率,可采取的措施是_________________(填一种即可)。⑷己知CrO42-在氢离子浓度不同的酸性溶液中有不同的反应。如:2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O3CrO42-+4H+=Cr3O102-+2H2O①往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的原因是________________。②混合溶液乙中溶质的化学式为______________________。(5)写出Fe与混合溶液丙反应的主要离子方程式_________________。检验溶液丁中无Fe3+的方法是:_____________。从溶液丁到绿巩的实验操作为蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥。20、碳酸亚铁可用于制备补血剂。某研究小组制备了FeCO3,并对FeCO3的性质和应用进行了探究。已知:①FeCO3是白色固体,难溶于水②Fe2++6SCN-Fe(SCN)64-(无色)Ⅰ.FeCO3的制取(夹持装置略)实验i:装置C中,向Na2CO3溶液(pH=11.9)通入一段时间CO2至其pH为7,滴加一定量FeSO4溶液,产生白色沉淀,过滤、洗涤、干燥,得到FeCO3固体。(1)试剂a是_____。(2)向Na2CO3溶液通入CO2的目的是_____。(3)C装置中制取FeCO3的离子方程式为_____。(4)有同学认为C中出现白色沉淀之后应继续通CO2,你认为是否合理并说明理由________。Ⅱ.FeCO3的性质探究实验ii实验iii(5)对比实验ⅱ和ⅲ,得出的实验结论是_____。(6)依据实验ⅱ的现象,写出加入10%H2O2溶液的离子方程式_____。Ⅲ.FeCO3的应用(7)FeCO3溶于乳酸[CH3CH(OH)COOH]能制得可溶性乳酸亚铁([CH3CH(OH)COO]2Fe,相对分子质量为234)补血剂。为测定补血剂中亚铁含量进而计算乳酸亚铁的质量分数,树德中学化学实验小组准确称量1.0g补血剂,用酸性KMnO4溶液滴定该补血剂,消耗0.1000mol/L的KMnO4溶液10.00mL,则乳酸亚铁在补血剂中的质量分数为_____,该数值异常的原因是________(不考虑操作不当以及试剂变质引起的误差)。21、锌的配合物ZSM、[Zn(N2H4)2(N3)2]n等配合物及其合金用途非常广泛。(1)Zn2+基态核外电子排布式为_____________。(2)ZSM是2-甲基咪唑和水杨酸与锌形成的配合物,2-甲基咪唑可通过下列反应制备:①与CN-互为等电子体的分子是_____________(写化学式)。②2-甲基咪唑中碳原子杂化轨道类型为_____________;lmol2-甲基咪唑分子中含键数目为_________。N2H4易溶于水的主要的原因是_____________。(3)[Zn(N2H4)2(N3)2]n有两种配体,Zn2+的配位数是6,补画出[Zn(N2H4)2(N3)2]n结构示意图:____________。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
A、阴极的反应是2H++2e-=H2↑,氢离子来自于水电离,所以剩余了水电离的氢氧根离子,溶液的pH升高,A正确;B、阳极是溶液的氢氧根离子失电子,反应为:4OH--4e-=2H2O+O2↑,B正确;C、左侧溶液中氢氧根离子转化为氧气,多余的钾离子透过阳离子交换膜进入右侧;右侧水电离的氢离子转化为氢气,剩余大量水电离的氢氧根离子,加上透过交换膜过来的钾离子,使右侧溶液中氢氧化钾的浓度增大,所以纯净的KOH溶液从b出口导出,C正确;D、阳离子应该向阴极移动,所以K+通过交换膜从阳极区移向阴极区移动,D错误;故选D。2、A【解析】
水电离出的c(H+)=1×l0-13mol/L,溶液中氢离子或氢氧根离子浓度为0.1mol/L,该溶液为强酸性或碱性溶液,一定不会存在碳酸氢根离子;当向该溶液中缓慢通入一定量的Cl2后,溶液由无色变为黄色,说明溶液中一定存在碘离子,能够与碘离子反应的铁离子一定不会存在。【详解】A.酸或碱的溶液抑制水的电离,水电离出的c(H+)=1×l0-13mol/L,若为酸性溶液,该溶液pH=1;若为碱性溶液,该溶液的pH为13,故A正确;B.溶液中一定不会存在铁离子,若是碱性溶液,一定存在钠离子,故B错误;C.该溶液中一定存在碘离子,一定不会存在碳酸氢根离子,故C错误;D.氯气过量,若为酸性溶液,反应后只有一种盐,即氯化钠,故D错误;故选A。3、D【解析】
短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。m可做制冷剂,则m为NH3,则X为H;无色气体p遇空气变为红棕色,则p为NO;N元素的简单氢化物是非电解质,所W不是O、N,则Y为N,Z为O,W原子的最外层电子数是X与Z原子最外层电子数之和,且其简单氢化物r溶于水完全电离,则W为Cl。【详解】A.电子层数越多离子半径越大,电子层数相同,原子序数越小半径越大,所以简单离子半径:Cl->N3->O2->H+,故A错误;B.Y为N,其价层电子为2s22p3,价电子轨道表示式为:,故B错误;C.r与m可形成离子化合物氯化铵,铵根的正确电子式为,故C错误;D.氨气与氧气在催化剂加热的条件下可以生成NO,故D正确;故答案为D。4、B【解析】
A.向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入酸化的AgNO3溶液,酸性环境下硝酸根会将亚铁离子氧化,而不是银离子,故A错误;B.乙烯含有碳碳双键,通入溴的四氯化碳溶液中发生加成反应,生成1,2-二溴乙烷,溶液无色透明,说明产物溶于四氯化碳,故B正确;C.溶液显蓝色,说明Cu(OH)2沉淀溶于氨水生成的是[Cu(NH3)4]2+,故C错误;D.二者浓度未知,应检测等浓度的CH3COONa溶液和NaNO2溶液的pH,故D错误;故答案为B。5、C【解析】
根据b上发生氧化反应可知b为负极,再由题中信息及原电池原理解答。【详解】A.根据b极电极反应判断电极a是正极,电极b是负极,电池工作时电极a上的反应是Fe3++e-=Fe2+,A正确;B.电池工作时电极b发生的反应是PANI-2e-=PANIO(氧化态聚苯胺,绝缘体)+2H+,溶液显酸性,若在电极b周围滴加几滴紫色石蕊试液,电极b周围慢慢变红,B正确;C.电池冷却时Fe2+是在电极b表面与PANIO反应使电池再生,因此冷却再生过程电极a上无电子得失,导线中没有电子通过,C错误;D.电池冷却时Fe2+是在电极b表面与PANIO反应使电池再生,反应是2Fe2++PANIO+2H+=2Fe3++PANI,D正确;答案选C。【点睛】挖掘所给反应里包含的信息,判断出正负极、氢离子浓度的变化,再联系原电池有关原理进行分析解答。6、A【解析】
纵观反应始终,容易看出只有两种元素的价态有变化,其一是Cu到Cu(NO3)2,每个Cu升2价,失2个电子;另一个是HNO3到NaNO2,每个N降2价,得2个电子。51.2gCu共失电子×2=1.6mol,根据电子转移守恒可知,铜失去的电子等于HNO3到NaNO2得到的电子,所以溶液中n(NaNO2)==0.8mol,气体与氢氧化钠反应的盐溶液为NaNO3、NaNO2混合溶液,根据钠离子守恒有n(NaNO3)+n(NaNO2)=n(Na+),所以溶液中n(NaNO3)=n(Na+)-n(NaNO2)=0.5L×2mol/L-0.8mol=0.2mol,故选A。7、A【解析】
A.非金属性Cl>Br,HCl比HBr稳定,则反应①中放出的热量多,即Ql>Q2,故A正确;B.燃烧反应为放热反应,则反应物总能量均高于生成物总能量,故B错误;C.由反应①可知,Q1为生成2molHCl的能量变化,则生成molHCl(g)时放出热量小于Q1,故C错误;D.同种物质气体比液体能量高,则1molHBr(g)具有的能量大于1molHBr(l)具有的能量,故D错误;故选A。8、A【解析】
醋酸的电离常数,取对数可得到;【详解】A.据以上分析,将C点坐标(6,1.7)代入,可得lgKa(CH3COOH)=1.7-6=-4.3,Ka(CH3COOH)=5.0×10-5,A正确;B.根据A项分析可知,B错误;C.当往10mL0.10mol·L-1NaOH溶液中加入10mL0.10mol·L-1醋酸溶液时,得到CH3COONa溶液,溶液呈碱性,故当pH=7时加入的醋酸溶液体积应大于10mL,C错误;D.B点,又lgKa(CH3COOH)=1.7-6=-4.3,则由得,pH=8.3,c(H+)=10-8.3mol·L-1,结合电荷守恒式:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)知,c(Na+)-c(CH3COO-)=c(OH-)-c(H+)=(10-5.7-10-8.3)mol·L-1,D错误;答案选A。9、A【解析】
A项、50mL1mol/L硝酸与Fe完全反应生成硝酸铁或硝酸亚铁,若硝酸的还原产物只有一氧化氮,50mL1mol/L硝酸的物质的量为0.05mol,则生成一氧化氮转移的电子数目为0.0375mol,故A错误;B项、2molNO与1molO2所含O原子的物质的量为4mol,由质量守恒定律可知,反应前后原子个数不变,则所得物质中的氧原子数为4NA,故B正确;C项、乙酸和甲醛(HCHO)的最简式相同,均为CH2O,30gCH2O的物质的量为1mol,1molCH2O完全燃烧消耗O2的物质的量为1mol,故C正确;D项、1L0.1mol/L的CH3COONH4的物质的量为0.1mol,由物料守恒可知溶液中CH3COOH和CH3COO-的物质的量为0.1mol,故D正确。故选A。【点睛】本题考查了阿伏伽德罗常数的有关计算,熟练掌握公式的使用和物质的结构是解题关键。10、A【解析】
A.核素中中子数=质量数-质子数,质子数=原子序数,利用关系式求出Cl-35的中子数;B.同系物是物质结构相似、分子组成上相差一个或多个“CH2”,根据概念判断正误;C.系统命名法是选择最长的碳链为主链;D.同素异形体是同一种元素形成的不同单质,不是化合物【详解】A.该核素的中子数=35﹣17=18,故A正确;B.同系物是物质结构相似、分子组成上相差一个或多个“CH2”,而乙酸乙酯和硬脂酸甘油酯还相差有“O“原子,不符合概念,故B错误;C.系统命名法是选择最长的碳链为主链,该物最长碳链为5个碳原子,名称应该为为3﹣甲基戊烷,故C错误;D.同素异形体是同一种元素形成的不同单质,CH3(CH2)2CH3和CH(CH3)3是化合物、互为同分异构体,故D错误:故选:A。【点睛】原子结构、同系物、同分异构体、烷烃命名等知识点,解题关键:掌握概念的内涵和外延,错点D,同素异形体的使用范围是单质。11、C【解析】
A.液氨作制冷剂原理是液氨汽化大量吸热,而非分解,故A错误;B.作净水剂原理是铁离子水解生成氢氧化铁胶体,而非氧化性,故B错误;C.飘粉精作为消毒剂是因为ClO-和HClO都有强氧化性,故C正确;D.氧化铝作为耐高温材料是因为氧化铝的熔点高,而非既能与强酸反应又能与强碱反应,故D错误;故答案选:C。12、C【解析】
已知X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素,X是周期表中原子半径最小的元素,所以X是H;Y元素的最高正价与最低负价的绝对值相等,这说明Y是第ⅣA组元素;Z的核电荷数是Y的2倍,且是短周期元素,因此Y是C,Z是Mg;W的最外层电子数是其最内层电子数的3倍,且原子序数大于Mg的,因此W是第三周期的S;R的原子序数最大,所以R是Cl元素。【详解】A、同周期自左向右原子半径逐渐减小,则原子半径:Z>W>R,A正确;B、同周期自左向右非金属性逐渐增强,氢化物的稳定性逐渐增强,则对应的氢化物的热稳定性:R>W,B正确;C、H2S与MgS分别含有的化学键是极性键与离子键,因此W与X、W与Z形成的化合物的化学键类型完全不相同,C不正确;D、Y的最高价氧化物对应的水化物是碳酸,属于二元弱酸,D正确。答案选C。13、D【解析】
A.根据图中信息可知,从反应开始到刚达到平衡时间段内=0.01mol•L-1•s-1,则==0.02mol•L-1•s-1,A项正确;B.随着反应的进行,消耗的W的浓度越来越小,生成W的速率即逆反应速率越来越大,因此a、b两时刻生成W的速率:υ(a)<υ(b),B项正确;C.随着反应的进行,W的消耗速率越来越小,直至保持不变,bc时段反应处于平衡状态,则用W浓度变化值表示的ab、bc两个时段内的反应速率为:υ(ab)>υ(bc)=0,C项正确;D.其他条件相同,起始时将0.2mol•L-1氦气与W混合,与原平衡相比,W所占的分压不变,则化学反应速率不变,反应达到平衡所需时间不变,D项错误;答案选D。14、D【解析】
A.碳不完全燃烧可生成一氧化碳,一氧化碳高温下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠;理论上正确,反应过程中产生、利用污染环境的物质CO,不符合绿色化学,一氧化碳是有毒的气体,碳在氧气中燃烧生成的进行实验时要进行尾气处理,且一氧化碳是可燃性气体,不纯时加热或点燃引起爆炸,操作上较为复杂,故A错误;B.铜与与硝酸银反应可生成硝酸铜,硝酸铜与氢氧化钠可生成氢氧化铜沉淀;理论上正确,操作上也较简便,但利用硝酸银、氢氧化钠制取氢氧化铜,经济上不合理,故B错误;C.铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁而不能生成三氧化二铁,因此该方案在理论上就是错误的,故C错误;D.氧化钙与水反应可生成氢氧化钙,氢氧化钙与碳酸钠反应可生成氢氧化钠;理论上正确,操作也只需要加入液体较为简便,利用碳酸钠获得氢氧化钠,经济上也合理,符合绿色化学,故D正确;答案选D。15、B【解析】
主族元素M、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20;M是地壳中含量最多的元素,则M为O元素;X、Z为金属元素,其最外层电子数只能为1、2、3,当X最外层电子数为1时,Z的最外层电子数可能为1、2、3,Y的最外层电子数为12-1-1=10、12-1-2=9、12-1-3=8,都不可能,所以X、Z最外层电子数只能为2、3,Y的最外层电子数为12-2-3=7,结合原子序数大小及都是主族元素可知,X为Al、Y为Cl、Z为Ca元素【详解】根据分析可知:M为O,X为Al,Y为Cl,Z为Ca元素。A.电子层越多离子半径越大,电子层相同时,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径X<M<Y,故A正确;B.O、Ca形成的过氧化钙中含有O-O共价键,故B错误;C.ClO2具有强氧化性,可用于自来水消毒,故C正确;D.工业上通过电解熔融氧化铝获得金属铝,故D正确;答案选B。【点睛】难点:通过讨论推断X、Y为解答关键,注意掌握元素周期律内容及常见元素化合物性质。16、C【解析】
根据题给信息,Q溶液与FeCl3溶液反应生成血红色物质,可知Q溶液中含有SCN-;Q溶液与NaOH溶液共热会生成一种使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,可知该气体为NH3,则Q溶液中含有NH4+。由此可推断出Q为NH4SCN。根据最外层电子数关系可知X为氢元素,Y为碳元素,Z为氮元素,R为硫元素。【详解】A.同一周期从左至右,原子半径逐渐减小,故原子半径:C>N,H原子只有一个电子层,原子半径最小,故三者原子半径大小关系为:C>N>H,A项正确;B.同一周期从左向右,最高价氧化物对应水化物的酸碱性规律为:碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强。故HNO3的酸性比H2CO3强,B项正确;C.C、H组成的烃类化合物中,常温下苯等烃类呈液态,C项错误;D.C3N4类似于Si3N4,同属于原子晶体,是共价化合物,D项正确;答案选C。二、非选择题(本题包括5小题)17、邻苯二酚C11H11O2F2Br取代反应(或水解反应)醚键、羧基减小生成物浓度,使平衡正向移动8BrCH=C(CH3)2【解析】
A中苯环上有两个处于邻位的酚羟基,习惯上叫做邻苯二酚,在NaOH溶液作用下,A与发生取代反应生成B(),B与Br2发生取代反应生成C(),C在NaOH溶液作用下酚羟基发生取代生成D(),D经过取代、酯化两个反应后得到E(),最后E中的酯基经碱性条件下水解再酸化生成合成罗氟司特的中间体F()。根据以上分析解答此题。【详解】(1)中苯环上有两个处于邻位的酚羟基,叫做邻苯二酚;D为,分子式为C11H11O2F2Br;答案为:邻苯二酚;C11H11O2F2Br。(2)由图示可知与Br2发生取代反应生成C,根据原子守恒写出反应方程式:。答案为:。(3)E到F的反应中只有酯基发生水解,生成羧酸盐后再进行酸化,反应类型为取代反应(或水解反应),F中的含氧官能团为醚键、羧基。答案为;取代反应(或水解反应);醚键、羧基。(4)上述合成路线中,A→B、C→D、E→F这三个反应中都使用了NaOH溶液,有机反应的特点是反应比较慢,副反应多,很多还是可逆反应,在上面三个反应中NaOH溶液都可以与反应后的生成物发生反应,使生成物的浓度减小,促使平衡向正向移动,提高了反应的产率,最后还可再经酸化除去官能团里的钠离子。答案为:减小生成物浓度,使平衡正向移动。(5)的分子式为C4H7Br,不饱和度为1,写成链状可以考虑为丁烷里面增加一条双键,正丁烷里加一条双键有两种写法:CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3,异丁烷里加一条双键只有一种写法:CH2=C(CH3)2。在CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2里面分别有4、2、2种等效氢,所以CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2的一溴代物即的链状同分异构体(不包括立体异构)有4+2+2=8种。其中核磁共振氢谱有两组峰也就是结构式中有两种氢的为:BrCH=C(CH3)2。答案为:8;BrCH=C(CH3)2。(6)根据题中信息,以为原料合成有两个方向的反应,一个是酚羟基上的取代,另一个是甲基邻位的取代,酯化,仿照题中C→D的条件可实现酚羟基的取代,得到,再与Br2发生取代生成,然后仿照题中D→E的条件可实现甲基邻位溴原子的取代,酯化得到。故以对甲基苯酚为原料制备的合成路线为:。答案为:。18、C2H6O银氨溶液,水浴加热(或新制氢氧化铜悬浊液,加热)取代反应+2NaOHCH3-C≡C-CH3+2NaBr+2H2O【解析】
根据信息反应(i),B生成C,说明B分子对称,又A生成B,则A与B碳原子数相同,A和G互为同分异构体,A不能使Br2的CCl4溶液褪色,所以A含有4个碳原子,不含碳碳双键,所以B也含4个碳原子,则B为,A为,B与HBr发生取代反应生成H,则H为,H生成I,I中所有碳原子均在一条直线上,则I为CH3-C≡C-CH3,又B发生信息反应(i)生成C,则C为CH3CHO,C与银氨溶液反应在水浴加热的条件下生成D,D再酸化生成E,则E为CH3COOH,由E与F在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成G,则F为醇,C发生还原反应生成F为CH3CH2OH,G为CH3COOCH2CH3,据此分析解答。【详解】根据上述分析可知:A为,B为,C为CH3CHO,D为CH3COONH4,E为CH3COOH,F为CH3CH2OH,G为CH3COOCH2CH3。(1)根据以上分析,F为CH3CH2OH,分子式为C2H6O;C为CH3CHO,分子中含有醛基,与银氨溶液在水浴加热条件下发生氧化反应产生D:CH3COONH4,所以C生成D的反应试剂与条件是银氨溶液,水浴加热;(2)根据以上分析,A的结构简式为,B为,B与HBr发生取代反应生成H:,所以B生成H的反应类型为取代反应;(3)I为CH3-C≡C-CH3,则H转化为I的化学方程式为+2NaOHCH3-C≡C-CH3+2NaBr+2H2O;(4)X是A的一种同分异构体,则分子式为C4H8O2,1molX在HIO4加热条件下完全反应,可以生成1mol无支链的有机物,则X为环状结构,则X的结构简式为。【点睛】本题考查有机物的推断,注意把握题给信息,结合已学过的有机物知识为解答该题的关键。侧重考查学生分析能力、推断能力和综合运用化学知识的能力。19、+2价FeO·Cr2O34:7粉碎矿石(或升高温度)H2SO4量少时不能除尽Na2CO3杂质,H2SO4量多时又会生成新的杂质(Cr3O10-2),所以H2SO4必须适量Na2Cr2O7、Na2SO4Fe+2Fe3+=3Fe2+取少量丁溶液于试管中,向其中加入KSCN溶液,不显红色则说明丁溶液中不含Fe3+冷却结晶【解析】铬铁矿中加入碳酸钠并通入氧气,高温下将Fe(CrO2)2氧化得到Fe2O3、Na2CrO4,同时生成CO2,将得到的固体溶于水得到Na2CrO4溶液,然后过滤,得到得到Na2CrO4和过量的碳酸钠混合溶液和氧化铁固体,在Na2CrO4和碳酸钠混合溶液中加入硫酸酸化,硫酸和Na2CrO4反应生成Na2Cr2O7和硫酸钠,同时除去碳酸钠,通过蒸发浓缩冷却结晶,得到红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O);氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁,加入铁粉将硫酸铁还原生成硫酸亚铁,最后蒸发浓缩冷却结晶,得到绿矾。(1)Fe(CrO2)2中铬元素的化合价为+3价,根据正负化合价的代数和为0,Fe(CrO2)中铁元素的化合价为+2价,故答案为+2价;(2)Fe(CrO2)2中铬元素的化合价为+3价,铁元素的化合价为+2价,可写成FeO·Cr2O3,故答案为FeO·Cr2O3;(3)①高温氧化时,Fe(CrO2)2和碳酸钠、氧气反应氧化还原反应生成Na2CrO4、二氧化碳和氧化铁,该反应中Fe元素化合价由+2价变为+3价、Cr元素化合价由+3价变为+6价,O元素化合价由0价变为-2价,所以氧气是氧化剂、Fe(CrO2)2是还原剂,则还原剂和氧化剂的物质的量之比为4:7,故答案为4:7;②根据影响化学反应速率的外界因素,为了加快该反应的反应速率,可采取的措施有粉碎矿石、升高温度等,故答案为粉碎矿石(或升高温度);⑷①H2SO4量少时不能除尽Na2CO3杂质,H2SO4量多时又会生成新的杂质(Cr3O102-),所以H2SO4必须适量,故答案为H2SO4量少时不能除尽Na2CO3杂质,H2SO4量多时又会生成新的杂质(Cr3O102-),所以H2SO4必须适量;②根据上述分析,混合溶液乙中的溶质有Na2Cr2O7、Na2SO4,故答案为Na2Cr2O7、Na2SO4;(5)Fe与硫酸铁溶液反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+。检验溶液丁中无Fe3+的方法为:取少量丁溶液于试管中,向其中加入KSCN溶液,不显红色则说明丁溶液中不含Fe3+;从硫酸亚铁溶液到绿巩的实验操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故答案为取少量丁溶液于试管中,向其中加入KSCN溶液,不显红色则说明丁溶液中不含Fe3+;冷却结晶。点睛:本题考查物质的制备、分离和提纯,为高频考点,涉及氧化还原反应、基本实验操作等知识,明确物质的性质、熟悉制备流程和基本实验操作等是解题的关键。本题的难点是(4)①硫酸必须适量的原因,需要理解题目信息方程式中的计量数对反应的影响。20、饱和NaHCO3溶液降低溶液中OH-浓度,防止生成Fe(OH)22HCO3-+Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O不合理,CO2会和FeCO3反应生成Fe(HCO3)2(或合理,排出氧气的影响)Fe2+与SCN-的络合(或结合)会促进FeCO3固体的溶解或FeCO3固体在KSCN溶液中的溶解性比KCl溶液中大6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-或6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3或6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe3+117%乳酸根中的羟基被KMnO4氧化,也消耗了KMnO4【解析】
I.装置A中碳酸钙和稀盐酸反应生成的二氧化碳中混有挥发的氯化氢气体,需要利用装置B中盛装的饱和碳酸氢钠溶液除去,装置C中,向碳酸钠溶液(pH=11.9)通入一段时间二氧化碳至其pH为7,滴加一定量硫酸亚铁溶液产生白色沉淀,过滤,洗涤,干燥,得到FeCO3;II.(5)根据Fe2++6SCN-Fe(SCN)64-分析FeCO3在KCl和KSCN两种不同溶液中的溶解度不同判断;(6)实验ii中溶液显红色且有红褐色沉淀生成,说明加入10%过氧化氢溶液后有Fe(OH)3和Fe(SCN)3生成;(7)FeCO3溶于乳酸[CH3CH(OH)COOH]能制得可溶性乳酸亚铁补血剂,根据得失电子守恒和元素守恒建立关系式进行计算;乳酸根中有羟基,也能被高锰酸钾溶液氧化。【详解】I.(1)装置A中制取的CO2中混有HCl,欲除去CO2中混有的HCl,B中盛装的试剂a应是饱和NaHCO3溶液,故答案为:饱和NaHCO3溶液;(2)向Na2CO3溶液中通入CO2的目的是利用CO2和Na2CO3反应生成的NaHCO3,提高溶液中HCO3-的浓度,抑制CO32-的水解,降低溶液中OH-的浓度,防止生成Fe(OH)2,故答案为:降低溶液中OH-浓度,防止生成Fe(OH)2;(3)装置C中,向Na2CO3溶液(pH=11.9)通入一段时间CO2至其pH为7,此时溶液中溶质主要为NaHCO3,再滴加FeSO4溶液,有FeCO3沉淀生成,发生反应的离子方程式为2HCO3-+Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O,故答案为:2HCO3-+Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O;(4)FeCO3沉
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