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文档简介
2024年重庆市南坪中学高考化学四模试卷考生须知: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、2019年是元素周期表诞生150周年,目前周期表七个周期均已排满,其118种元素。短周期元素W、X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示,且W元素的简单氢化物的空间结构是三角锥形,下列说法不正确的是A.红葡萄酒含有YX2,起杀菌、澄清、抗氧化的作用B.在元素周期表中,117号元素与Z元素位于同一主族C.简单离子的半径大小顺序为:X<W<Z<YD.W的氢化物与Z的氢化物反应,产物为共价化合物2、根据实验目的,设计相关实验,下列实验操作、现象解释及结论都正确的是()A.A B.B C.C D.D3、用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述不正确的是()A.25℃时,pH=1的1.0LH2SO4溶液中含有的H+的数目为0.2NAB.标准状况下,2.24LCl2与水反应,转移的电子总数小于0.1NAC.室温下,14.0g乙烯和环己烷的混合气体中含有的碳原子数目一定为NAD.在0.5L0.2mol·L-1的CuCl2溶液中,n(Cl-)=0.2NA4、某实验小组用图示装置制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。已知:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。制取实验完成后,取C中紫色溶液,加入稀盐酸,产生气体。下列说法不正确的是A.B瓶应盛放饱和食盐水除去混有的HClB.C瓶中KOH过量更有利于高铁酸钾的生成C.加盐酸产生气体可说明氧化性:K2FeO4>Cl2D.高铁酸钾是集氧化、吸附、絮凝、沉淀、灭菌、消毒、脱色、除臭等八大特点为一体的优良的水处理剂5、下列关于自然界中氮循环示意图(如图)的说法错误的是()A.氮元素只被氧化B.豆科植物根瘤菌固氮属于自然固氮C.其它元素也参与了氮循环D.含氮无机物和含氮有机物可相互转化6、元素铬(Cr)的几种化合物存在下列转化关系:已知:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O。下列判断不正确的是()A.反应①表明Cr2O3有酸性氧化物的性质B.反应②利用了H2O2的氧化性C.反应③中溶液颜色变化是由化学平衡移动引起的D.反应①②③中铬元素的化合价均发生了变化7、下列离子方程式正确的是()A.硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应+Ba2+=BaSO4↓B.碳酸氢钠溶液与稀硝酸反应:CO32-+2H+=CO2↑+H2OC.氯化亚铁溶液与新制氯水反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-D.氯化镁溶液与氨水反应:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓8、下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是()A.用图所示装置制取少量纯净的CO2气体B.用图所示装置验证镁和稀盐酸反应的热效应C.用图所示装置制取并收集干燥纯净的NH3D.用图所示装置制备Fe(OH)2并能保证较长时间观察到白色9、利用如图装置进行实验,烧杯中不会出现沉淀的是()气体溶液A硫化氢亚硫酸B二氧化碳氯化钙C氨气氯化铝D氯化氢硝酸银A.A B.B C.C D.D10、下列有关说法正确的是A.用乙醚从黄花蒿中提取青蒿素是利用了氧化还原反应原理B.铁锈是化合物,可用Fe2O3·nH2O(2≤n<3)表示C.已知CH4+H2OCH3OH+H2,该反应的有机产物是无毒物质D.C(CH3)4的二氯代物只有2种11、25℃时,将浓度均为0.1mol·L-1,体积分别为Va和Vb的HA溶液与BOH溶液按不同体积比混合,保持Va+Vb=100mL,Va、Vb与混合液pH的关系如图所示,下列说法正确的是A.Ka(HA)=1×10-6B.b点c(B+)=c(A-)=c(OH-)=c(H+)C.a→c过程中水的电离程度始终增大D.c点时,c(A-)/[c(OH-)⋅c(HA)]随温度升高而减小12、下列实验操作能达到实验目的的是A.用装置甲验证NH3极易溶于水B.用50mL量筒量取10mol·L-1硫酸2mL,加水稀释至20mL,配制1mol·L-1稀硫酸C.用pH试纸测量氯水的pHD.用装置乙制取无水FeCl313、必须随配随用,不能长期存放的试剂是()A.氢硫酸 B.盐酸 C.AgNO3溶液 D.NaOH溶液14、世界第一条大面积碲化镉薄膜“发电玻璃”生产线最近在成都投产,该材料是在玻璃表面镀一层碲化镉薄膜,光电转化率高。下列说法错误的是A.普通玻璃含有二氧化硅 B.该发电玻璃能将光能不完全转化为电能C.碲化镉是一种有机化合物 D.应用该光电转化技术可减少温室气体排放15、2019年4月20日,药品管理法修正草案进行二次审议,牢筑药品安全防线。运用现代科技从苦艾精油中分离出多种化合物,其中四种的结构如下:下列说法不正确的是A.②③分子中所有的碳原子不可能处于同一平面内B.②、④互为同分异构体C.④的一氯代物有6种D.①②③均能使酸性高锰酸钾溶液褪色16、化合物X是一种医药中间体,其结构简式如图所示。下列有关化合物X的说法正确的是A.分子中两个苯环一定处于同一平面B.不能与饱和Na2CO3溶液反应C.1mol化合物X最多能与2molNaOH反应D.在酸性条件下水解,水解产物只有一种17、化学在生产和生活中有着重要的作用。下列有关说法不正确的是()A.焊接金属时常用溶液做除锈剂B.嫦娥系列卫星中使用的碳纤维,是一种新型无机非金属材料C.只要符合限量,“食用色素”、“亚硝酸盐”可以作为某些食品的添加剂D.PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,是发生雾霾天气的主要原因,这些颗粒物扩散在空气中都会形成胶体18、已知反应S2O82-(aq)+2I-(aq)2SO42-(aq)+I2(aq),若往该溶液中加人含Fe3+的某溶液,反应机理:①2Fe3++(aq)+2I-(aq)I2(aq)+2Fe2+(aq)②2Fe2+(aq)+S2O82-(aq)2Fe3+(aq)+2SO42-(aq),下列有关该反应的说法不正确的是A.增大S2O82-浓度或I-浓度,反应①、反应②的反应速率均加快B.Fe3+是该反应的催化剂C.因为正反应的活化能比逆反应的活化能小,所以该反应是放热反应D.往该溶液中滴加淀粉溶液,溶液变蓝,适当升温,蓝色加深19、右下表为元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W为短周期元素,W元素的核电荷数为X元素的2倍。下列说法正确的是()A.X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增B.Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在,它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增C.YX2晶体熔化、液态WX3气化均需克服分子间作用力D.根据元素周期律,可以推测T元素的单质具有半导体特性,T2X3具有氧化性和还原性20、下列有关物质的说法错误的是()A.工业上常用H2和Cl2直接化合的方法生产氯化氢以制取盐酸B.氧化铝可用于制造耐高温材料C.SO2具有漂白性,所以能使碘的淀粉溶液由蓝色变为无色D.常温下铁能被浓硫酸钝化,可用铁质容器贮运浓硫酸21、下列指定反应的离子方程式正确的是A.钠与水反应:Na+2H2ONa++2OH–+H2↑B.用氨水吸收过量的二氧化硫:OH−+SO2C.向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水:Ca2++HCO3-+OH–CaCO3↓+H2OD.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸:Ba2++2OH–+2H++SO42-BaSO4↓+2H2O22、下列关于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH<0的图示与对应的叙述相符合的是()A.N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH=-92kJ·mol-1B.达到平衡时N2、H2的转化率(α)随n(H2)/n(N2)比值的变化C.正、逆反应速率随温度的变化D.反应达平衡时,混合气体中氨的物质的量分数随温度、压强的变化二、非选择题(共84分)23、(14分)A、B、D是3种人们日常生活中熟悉的物质,它们所含的元素都不超过3种,其中D还是实验室常用的一种燃料,它们之间的转化关系如下图所示:试回答:(1)写出上述有关物质的化学式:A________;B________;D________。(2)写出反应①和②的化学方程式:________________。24、(12分)有机化合物K是一种聚酯材料,合成路线如下:己知:①AlCl3为生成A的有机反应的催化剂②F不能与银氨溶液发生反应,但能与Na反应。(1)C的化学名称为___反应的①反应条件为___,K的结构简式为___。(2)生成A的有机反应类型为___,生成A的有机反应分为以下三步:第一步:CH3COCl+AlCl3→CH3CO++AlCl4-第二步:___;第三步:AlCl4-+H+→AlCl3+HCl请写出第二步反应。(3)由G生成H的化学方程式为___(4)A的某种同系物M比A多一个碳原子,M的同分异构体很多,其中能同时满足这以下条件的有___种,核磁共振氢谱中峰面积之比为6:2:1:1的是___。①属于芳香族化合物②能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应;(5)天然橡胶的单体是异戊二烯(2-甲基-1,3-丁二烯),请以乙炔和丙酮为原料,按照加成、加成、消去的反应类型顺序三步合成天然橡胶的单体。(无机试剂任选)___。25、(12分)实验室以电镀废渣(Cr2O3、CuO、Fe2O3及CaO)为原料制取铜粉和K2Cr2O7的主要流程如下:(1)“酸浸”时,用硫酸而不用盐酸,这是因为______________(从浸取产物的溶解性考虑)。(2)“制铜氨液”,即制取[Cu(NH3)4]SO4溶液时,采用8mol·L-1氨水,适量30%H2O2,并通入O2,控制温度为55℃。温度不宜过高,这是因为______________________。(3)“沉CuNH4SO3”时可用如下装置(夹持、加热仪器略):①制取SO2的化学方程式为______________________。②“沉CuNH4SO3”时,反应液需控制在45℃,合适的加热方式是________________。③反应完成的实验现象是____________________________。(4)设计以“Cr(OH)3、Fe(OH)3”的混合物为原料,制取K2Cr2O7的实验方案:将Cr(OH)3、Fe(OH)3的混合物加入烧杯中,加适量的水调成浆状,_________________,冰水洗涤及干燥。(已知:①碱性条件下,H2O2可将+3价的Cr氧化为CrO42-;酸性条件下,H2O2可将+6价的Cr还原为+3价的Cr;+6价的Cr在溶液pH<5时,主要以Cr2O72-的形式存在;在pH>7时,主要以CrO42-的形式存在。②部分物质溶解度曲线如图所示:③实验中必须使用的试剂:KOH溶液、10%H2O2溶液、稀盐酸)26、(10分)某课外小组制备SO2并探究SO2的相关性质,他们设计了如图装置(夹持仪器省略):(1)实验需要大约100mL的1:1硫酸(浓硫酸与溶剂水的体积比),配制该硫酸时需要的玻璃仪器是:玻璃棒、______、_______,配制过程_______________________________。(2)图中装置A的作用是________________________________。(3)若需要对比干燥SO2和湿润的SO2的漂白性,则各仪器中需要加入的试剂分别是:C:_____________D:_________E:品红溶液F:NaOH溶液若需要先后验证SO2的氧化性与还原性,则各仪器中需要加入的试剂分别是:C:空瓶D:_____________E:_________F:NaOH溶液写出验证SO2还原性装置中的离子反应方程式__________________________________。(4)亚硫酸钠易被氧化,在下列方框内设计一个实验流程图测定亚硫酸钠的质量分数,设样品质量为W克,流程图样例如下,需要测定的数据自行设定符号表示,列出亚硫酸钠质量分数的计算表达式___________________,并说明各符号的意义:________________27、(12分)化学是一门以实验为基础的学科,实验探究能激发学生学习化学的兴趣。某化学兴趣小组设计如图实验装置(夹持设备已略)制备氯气并探究氯气及其卤族元素的性质。回答下列问题:(1)仪器a的名称是______________。(2)A装置中发生的化学反应方程式为_________________________________。若将漂白粉换成KClO3,则反应中每生成21.3gCl2时转移的电子数目为____NA。(3)装置B可用于监测实验过程中C处是否堵塞,若C处发生了堵塞,则B中可观察到__________。(4)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,此时C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次可放入____(填选项a或b或c)。选项ⅠⅡⅢa干燥的有色布条浓硫酸湿润的有色布条b湿润的有色布条无水氯化钙干燥的有色布条c湿润的有色布条碱石灰干燥的有色布条(5)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓缓通入足量氯气时,可观察到无色溶液逐渐变为红棕色,说明氯的非金属性大于溴,打开活塞,将D中少量溶液加入E中,振荡E,观察到的现象是_______________________________,该现象_____(填“能”或“不能”)说明溴的非金属性强于碘,原因是_____________________。28、(14分)主席在《中央城镇化工作会议》发出号召:“让居民望得见山、看得见水、记得住乡愁”。消除含氮、硫、氯等化合物对大气和水体的污染对建设美丽家乡,打造宜居环境具有重要意义。(1)以HCl为原料,用O2氧化制取Cl2,可提高效益,减少污染。反应为:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)∆H=−115.4kJ·mol−1,通过控制合适条件,分两步循环进行,可使HCl转化率接近100%。原理如图所示:过程I的反应为:2HCl(g)+CuO(s)CuCl2(s)+H2O(g)∆H1=−120.4kJ·mol−1,过程II反应的热化学方程式为___________。(2)容积均为1L的甲、乙两个容器,其中甲为绝热容器,乙为恒温容器.相同温度下,分别充入0.2mol的NO2,发生反应:2NO2(g)N2O4(g)∆H<0,甲中NO2的相关量随时间变化如图所示。①0~3s内,甲容器中NO2的反应速率增大的原因是______________________。②甲达平衡时,温度若为T℃,此温度下的平衡常数K=____________________。③平衡时,K甲_____K乙,P甲_____P乙(填“>”、“<”或“=”)。(3)水体中过量氨氮(以NH3表示)会导致水体富营养化。①可用次氯酸钠除去氨氮,同时产生一种大气组成的气体。写出总反应化学方程式:___________。②EFH2O2FeOx法可用于水体中有机污染物降解,其反应机理如图所示。则阴极附近Fe2+参与反应的离子方程式为______。(4)工业上可用Na2SO3溶液吸收法处理SO2,25℃时用1mol·L−1的Na2SO3溶液吸收SO2,当溶液pH=7时,溶液中各离子浓度的大小关系为_________________。(已知25℃时:H2SO3的电离常数Ka1=1.3×10−2,Ka2=6.2×10−8)29、(10分)锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料的电池。研究锂离子电池的电极材料、电解液具有重要的现实意义。(1)锂离子电池的正极材料大多采用橄榄石型的LiMPO4(M=Fe、Co等元素)。①Li+能量最低的激发态的电子排布图为______________________。②第四电离能I4(Co)比I4(Fe)小,原因是______________________。(2)锂离子电池的电解液有LiBF4等,碳酸亚乙酯()用作该电解液的添加剂。①LiBF4中阴离子的空间构型为____________________。②碳酸亚乙酯分子中碳原子的杂化方式为___________________;碳酸亚乙酯能溶于水的原因是______________________________________________________。(3)硫化锂是目前正在研发的锂离子电池的新型固体电解质,为立方晶系晶体,其晶胞参数为apm。该晶胞中离子的分数坐标为:硫离子:(0,0,0);(),;;……锂离子:;;;;……①在图上画出硫化锂晶胞沿x轴投影的俯视图。___________②硫离子的配位数为__________________。③设NA为阿伏加德罗常数的值,硫化锂的晶体密度为________g·cm-3(列出计算表达式)。
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、D【解析】
根据分析W为N,X为O,Y为S,Z为Cl。【详解】A选项,红葡萄酒含有二氧化硫,主要作用是杀菌、澄清、抗氧化的作用,故A正确;B选项,在元素周期表中,117号元素是第七周期第VIIA族,与Z元素位于同一主族,故B正确;C选项,简单离子的半径大小顺序为:X<W<Y<Z,故C正确;D选项,W的氢化物与Z的氢化物反应,产物都为共价化合物,故D错误;综上所述,答案为D。2、C【解析】
A.开始要将银离子沉淀完全,再向新生成的AgCl浊液中滴入KI溶液,白色沉淀逐渐转化为黄色沉淀,才能说明Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),故A错误;B.加入KSCN溶液溶液变红,只说明有铁离子,不能确定亚铁离子是否完全被氧化,故B错误;C.纯净的乙烯通入酸性高锰酸钾溶液,紫红色褪去,说明乙烯具有还原性,故C正确;D.SO2被ClO-氧化成CaSO4沉淀,不能说明酸性强弱,故D错误;故选C。3、A【解析】
A.pH=1,c(H+)=0.1mol·L-1,n(H+)=0.1NA,选项A不正确;B.氯气和水的反应是可逆反应,可逆反应是有限度的,转移的电子总数小于0.1NA,选项B正确;C.乙烯和环己烷的最简式都是CH2,所以14.0g乙烯和环己烷的混合气体中含有的CH2为1mol,碳原子数目一定为NA,选项C正确;D.n(Cl-)=0.5L×0.2mol·L-1×2=0.2mol,即0.2NA,选项D正确。答案选A。4、C【解析】
A、盐酸易挥发,制得的氯气中含有氯化氢气体,B瓶应盛放饱和食盐水除去混有的HCl,选项A正确;B、高铁酸钾在碱性溶液中较稳定,故KOH过量有利于它的生成,选项B正确;C、根据题给信息可知,加盐酸产生的气体也可能是氧气,选项C不正确;D、高铁酸钾是集氧化、吸附、絮凝、沉淀、灭菌、消毒、脱色、除臭等八大特点为一体的优良的水处理剂,选项D正确;答案选C。5、A【解析】
A.人工固氮中氮气转化为氨气,是N2转化为NH3的过程,N化合价由0→-3价,化合价降低,被还原,A错误;B.豆科植物根瘤菌固氮属于自然固氮,B正确;C.生物体合成蛋白质的过程也有碳、氢、氧元素的参与,C正确;D.根据自然界中氮循环图知,通过生物体可以将铵盐和蛋白质相互转化,实现了含氮的无机物和有机物的转化,D正确;答案选A。【点晴】自然界中氮的存在形态多种多样,除N2、NH3、NOx、铵盐、硝酸盐等无机物外,还可以蛋白质等有机物形态存在,氮的循环中氮元素可被氧化也可能发生还原反应,判断的依据主要是看变化过程中氮元素的化合价的变化情况,要明确化合价升高被氧化,化合价降低被还原。6、D【解析】
A.Cr2O3作为金属氧化物,能与酸反应,题给反应①又告知Cr2O3能与KOH反应:Cr2O3+2KOH=2KCrO2+H2O,可知Cr2O3具有酸性氧化物的性质,A项正确;B.反应②中过氧化氢使Cr的化合价从+3价升高到+6价,H2O2表现了氧化性,B项正确;C.反应③中发生反应:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O,加入硫酸,增大了H+浓度,平衡向右移动,溶液由黄色变为橙色,C项正确;D.反应①和③中铬元素的化合价并没有发生变化,D项错误;所以答案选择D项。7、C【解析】
A.Cu2+与OH-也会发生反应生成沉淀,故A不选;B.碳酸氢根离子不能拆开写,要写成HCO3-的形式,故B不选;C.氯化亚铁溶液与新制氯水反应是Fe2+被Cl2氧化,发生氧化还原反应,故C选;D.氨水是弱电解质,不能拆开写,不能写成OH-的形式,故D不选。故选C。8、B【解析】
A.图①所示装置是按照启普发生器原理设计的,纯碱是粉末状,不能控制反应的发生与停止,且产物中含有HCl杂质,故A错误;B.镁和盐酸反应放热,产生的热量使U形管中右边的水柱上升,故B正确;C.NH3的密度比空气小,不能采用向上排空法,故C错误;D.酒精与水任意比互溶,起不到隔绝空气的作用,应采用苯或者汽油,故D错误。选B。9、B【解析】
A.硫化氢与亚硫酸反应生成硫和水,硫是淡黄色固体,所以有黄色沉淀生成,故A错误;B.二氧化碳与氯化钙溶液不能生成沉淀,故B正确;C.氨气溶于水生成氨水,氨水与氯化铝反应生成氢氧化铝白色沉淀,故C错误;D.氯化氢与水反应生成盐酸,盐酸与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀,故D错误;答案选B。【点睛】二氧化碳和氯化钙溶液不能发生复分解反应,如果反应生成碳酸钙和盐酸,属于弱酸制强酸了,不符合化学原理。10、D【解析】
A.用乙醚作萃取剂,从黄花蒿中提取青蒿素,是物理过程,A不正确;B.铁锈是混合物,成分复杂,B不正确;C.该反应的有机产物CH3OH是有毒物质,C不正确;D.C(CH3)4的二氯代物中,共有2个Cl连在同一碳原子上和不同碳原子上2种可能结构,D正确;故选D。11、D【解析】
根据图知,酸溶液的pH=3,则c(H+)<0.1mol/L,说明HA是弱酸;碱溶液的pH=11,c(OH-)<0.1mol/L,则BOH是弱碱,结合图像分析解答。【详解】A、由图可知0.1mol/LHA溶液的pH=3,根据HA⇌H++A-可知Ka=10-3×10-3/0.1=10-5,A错误;B、b点是两者等体积混合溶液呈中性,所以离子浓度的大小为:c(B+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-),B错误;C、a→b是酸过量和b→c是碱过量两过程中水的电离程受抑制,b点是弱酸弱碱盐水解对水的电离起促进作用,所以a→c过程中水的电离程度先增大后减小,C错误;D、c点时,c(A-)/[c(OH-)⋅c(HA)]=1/Kh,水解平衡常数Kh只与温度有关,温度升高,Kh增大,1/Kh减小,所以c(A-)/[c(OH-)⋅c(HA)]随温度升高而减小,D正确;答案选D。12、A【解析】
A.将胶头滴管中的水挤入烧瓶,若氨气极易溶于则烧瓶内压强降低,气球会鼓起来,可以达到实验目的,故A正确;B.稀释浓硫酸时要把浓硫酸加入水中,且不能在量筒中进行,故B错误;C.氯水中有次氯酸具有漂白性,不能用pH试纸测其pH值,故C错误;D.氯化铁易水解生成氢氧化铁和HCl,加热促进水解,而且盐酸易挥发,所以蒸干最终得到氢氧化铁而不是氯化铁,故D错误;故答案为A。【点睛】制备无水氯化铁需要在HCl气流中加热蒸发氯化铁溶液,抑制氯化铁水解。13、A【解析】
A.氢硫酸性质不稳定,易被空气中的氧气氧化生成S和水,不能长时间放置,需要所用随配,故A选;B.盐酸性质稳定,可长时间存放,故B不选;C.硝酸银溶液性质稳定,可长时间存放,故C不选;D.氢氧化钠溶液性质稳定,可长时间存放,故D不选;答案选A。14、C【解析】
A.玻璃成分为硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅,故A正确,但不符合题意;B.该发电玻璃能将光能转化为电能,但是不能完全转化,存在能量损耗,故B正确,但不符合题意;C.碲化镉不含碳元素,是一种无机化合物,不是有机化合物,故C错误,但符合题意;D.应用该光电转化技术可减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放,故D正确,但不符合题意;故选:C。15、B【解析】
A.②含有饱和碳原子、,具有甲烷的结构特征,则所有的碳原子不可能在同一个平面上,故A正确;B.②、④的分子式不同,分别为C10H18O、C10H16O,则二者不是同分异构体,故B错误;C.④结构不对称,一氯代物有6种,故C正确;D.①、②均含有碳碳双键,可被酸性高锰酸钾氧化,③的苯环上含有甲基,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,故D正确;答案选B。【点睛】本题的易错点为A,有机物分子中只要含有饱和碳原子(包括:-CH3、-CH2-、、)中的一种,分子中的所有原子就不可能处于同一平面内,含有、,分子中的碳原子就不可能共平面。16、D【解析】
A、连接两个苯环的碳原子,是sp3杂化,三点确定一个平面,两个苯环可能共面,故A错误;B、此有机物中含有羧基,能与Na2CO3反应,故B错误;C、1mol此有机物中含有1mol羧基,需要消耗1mol氢氧化钠,同时还含有1mol的“”这种结构,消耗2mol氢氧化钠,因此1mol此有机物共消耗氢氧化钠3mol,故C错误;D、含有酯基,因此水解时只生成一种产物,故D正确。17、D【解析】
A.NH4Cl水解使溶液显酸性,该酸性溶液可以与金属氧化物反应,因此NH4Cl溶液常用作金属焊接时的除锈剂,A正确;B.嫦娥系列卫星中使用的碳纤维是碳元素的单质,因此该碳纤维是一种新型无机非金属材料,B正确;C.食用色素可作为着色剂,亚硝酸盐可作为防腐剂,正确使用食品添加剂可以延长食品保质期,增加食品的营养价值,因此对人体健康有益,C正确;D.PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,而胶体粒子直径在1nm~100nm之间,所以PM2.5的颗粒物直径较大,扩散在空气中不会形成胶体,D错误;故合理选项是D。18、D【解析】
A.增大S2O82-浓度或I-浓度,增加反应物浓度,因此反应①、反应②的反应速率均加快,故A正确;B.Fe3+在反应中是中间过程,参与反应但质量不变,因此是该反应的催化剂,故B正确;C.因为正反应的活化能比逆反应的活化能小,因此该反应是放热反应,故C正确;D.往该溶液中滴加淀粉溶液,溶液变蓝,适当升温,平衡逆向移动,单质碘减少,蓝色加浅,故D错误。综上所述,答案为D。【点睛】正反应的活化能大于逆反应的活化能,则反应为吸热反应,正反应活化能小于逆反应的活化能,则反应为放热反应。19、D【解析】
从表中位置关系可看出,X为第2周期元素,Y为第3周期元素,又因为X、W同主族且W元素的核电荷数为X的2倍,所以X为氧元素、W为硫酸元素;再根据元素在周期表中的位置关系可推知:Y为硅元素、Z为磷元素、T为砷元素。【详解】A、O、S、P的原子半径大小关系为:P>S>O,三种元素的气态氢化物的热稳定性为:H2O>H2S>PH3,A不正确;B、在火山口附近或地壳的岩层里,常常存在游离态的硫,B不正确;C、SiO2晶体为原子晶体,熔化时需克服的微粒间的作用力为共价键,C不正确;D、砷在元素周期表中位于金属元素与非金属的交界线附近,具有半导体的特性,As2O3中砷为+3价,处于中间价态,所以具有氧化性和还原性,D正确。答案选D。20、C【解析】
A.工业上常用H2和Cl2直接化合的方法生产氯化氢,氯化氢极易溶于水,可以制得盐酸,故A正确;B.氧化铝的熔点很高,故可用于制造耐高温材料,故B正确;C.SO2能使碘的淀粉溶液由蓝色变为无色,是因为发生氧化还原反应:SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,SO2体现的是还原性,而非漂白性,故C错误;D.浓硫酸具有强氧化性,常温下铁和浓硫酸反应,在铁表面生成一层致密的氧化膜,也就是发生了钝化反应,可阻止浓硫酸与内部的铁进一步反应,因此可用铁质容器贮运浓硫酸,故D正确;答案选C。21、D【解析】
A.离子方程式中电荷不守恒,A项错误;B.一水合氨为弱电解质,离子反应中不能拆写成离子,B项错误;C.NH4HCO3溶液中加入足量的澄清石灰水,出现白色沉淀CaCO3的同时生成一水合氨和水,C项错误;D.离子方程式符合客观事实,且拆分正确,原子和电荷都守恒,D项正确;答案选D。【点睛】离子方程式书写正误判断方法:(1)一查:检查离子反应方程式是否符合客观事实;(2)二查:“==”“”“↓”“↑”是否使用恰当;(3)三查:拆分是否正确。只有易溶于水的强电解质能拆写成离子,其他物质均不能拆写;(4)四查:是否漏写离子反应;(5)五查:反应物的“量”——过量、少量、足量等;(6)六查:是否符合三个守恒:质量守恒、电荷守恒以及得失电子守恒。22、A【解析】
A.根据图中能量变化图可以看出,N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH=+2254kJ·mol-1-2346kJ·mol-1=-92kJ·mol-1,A项正确;B.随n(H2)/n(N2)比值越大,氢气的转化率逐渐减小,氮气的转化率逐渐增大,B项错误;C.该反应正向为放热反应,则升高温度,正、逆速率均增大,但逆速率受温度影响更大,C项错误;D.该反应正方向是气体分子数减小的放热反应。同一压强下,升高温度,平衡向逆反应方向移动,则反应达平衡时,混合气体中氨的物质的量分数减小;同一温度下,增大压强,平衡向正反应方向移动,则反应达平衡时,混合气体中氨的物质的量分数增大,图示中压强变化曲线不正确,D项错误;答案选A。二、非选择题(共84分)23、H2OCO2CH3CH2OH6H2O+6CO2C6H12O6(葡萄糖)+6O2↑,CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O【解析】
首先找题眼:由A+B葡萄糖+氧气,可知这是光合作用过程,光合作用的原料是二氧化碳和水,产生的葡萄糖经过发酵产生B和D,即酒精和二氧化碳,而D是实验室常用的一种燃料,可知D为酒精,B就是二氧化碳,则A为水,带入验证完成相关的问题。【详解】(1)根据以上分析可知A、B、D的化学式分别是H2O、CO2、CH3CH2OH;(2)反应①为光合作用,发生的方程式为:6H2O+6CO2C6H12O6(葡萄糖)+6O2↑;反应②是酒精燃烧,反应的化学方程式为:CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O。【点睛】对于物质推断题,解题的关键是寻找“题眼”,“题眼”是有特征性的物质性质或反应条件,以此作为突破口,向左右两侧进行推断。24、苯乙烯浓硫酸、加热取代反应C6H6+CH3CO+→C6H5COCH3+H+HOCH2CH2CH2CH2OH+O2OHCCH2CH2CH2CHO+2H2O14种、CHCH【解析】
F不能与银氨溶液发生反应,但能与Na反应,说明F中含有醇羟基,二者为加成反应,F为HOCH2C≡CCH2OH,F和氢气发生加成反应生成G,根据G分子式知,G结构简式为HOCH2CH2CH2CH2OH,G发生催化氧化反应生成H为OHCCH2CH2CHO,H发生氧化反应然后酸化得到I为HOOCCH2CH2COOH;根据苯结构和B的分子式知,生成A的反应为取代反应,A为,B为;C能和溴发生加成反应,则生成C的反应为消去反应,则C为,D为,E能和I发生酯化反应生成聚酯,则生成E的反应为水解反应,则E为;E、I发生缩聚反应生成K,K结构简式为;(6)HC≡CH和CH3COCH3在碱性条件下发生加成反应生成(CH3)2COHC≡CH,(CH3)2COHC≡CH和氢气发生加成反应生成(CH3)2COHCH=CH2,(CH3)2COHCH=CH2发生消去反应生成CH2=C(CH3)CH=CH。【详解】(1)根据分析,C为,化学名称为苯乙烯;反应①为醇的消去反应,反应条件是浓硫酸、加热;K结构简式为;故答案为:苯乙烯;浓硫酸、加热;;(2)生成A的有机反应类型为取代反应,生成A的有机反应分为以下三步:第一步:CH3COCl+AlCl3→CH3CO++AlCl4-;第二步:C6H6+CH3CO+→C6H5COCH3+H+;第三步:AlCl4-+H+→AlCl3+HCl故答案为:取代反应;C6H6+CH3CO+→C6H5COCH3+H+;(3)G结构简式为HOCH2CH2CH2CH2OH,G发生催化氧化反应生成H为OHCCH2CH2CHO,由G生成H的化学方程式为HOCH2CH2CH2CH2OH+O2OHCCH2CH2CH2CHO+2H2O,故答案为:HOCH2CH2CH2CH2OH+O2OHCCH2CH2CH2CHO+2H2O;(4)A为,A的某种同系物M比A多一个碳原子,M的同分异构体很多,其中①属于芳香族化合物,说明分子中由苯环,②能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应,说明分子中有醛基(-CHO);能同时满足这以下条件的有一个苯环链接-CH2CH2CHO或-CH(CH3)CHO,共两种;还可以是一个苯环链接一个-CH2CHO和-CH3共邻间对三种;还可以是一个苯环链接一个-CHO和一个-CH2CH3共邻间对三种;还可以还可以是一个苯环链接一个-CHO和两个-CH3分别共四种,或共两种;因此,符合条件的一共有14种;核磁共振氢谱中峰面积之比为6:2:1:1,则该有机物中有4种不同环境的氢原子,符合要求的结构式为、,故答案为:14种;、;(5)HC≡CH和CH3COCH3在碱性条件下发生加成反应生成(CH3)2COHC≡CH,(CH3)2COHC≡CH和氢气发生加成反应生成(CH3)2COHCH=CH2,(CH3)2COHCH=CH2发生消去反应生成CH2=C(CH3)CH=CH,其合成路线为:,
故答案为:。25、硫酸可将CaO转化为CaSO4渣而除去温度过高会加速NH3的挥发、加速H2O2的分解、“铜氨液”会分解生成Cu(OH)2(答出一点即可)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O45℃的水浴加热上层清液由深蓝色逐渐变为几乎无色在不断搅拌下加入适量KOH溶液,再加入过量的10%H2O2溶液,维持pH大于7,充分反应后,煮沸(除去过量的H2O2),静置、过滤,滤液用稀盐酸酸化至pH<5,蒸发浓缩、冰浴冷却结晶、过滤【解析】
电镀废渣(Cr2O3、CuO、Fe2O3及CaO)用硫酸酸浸,残渣为CaSO4等溶解度不大的物质,溶液中有Cr3+、Cu2+、Fe3+,加适量Na2S溶液,过滤,滤液中Cr3+、Fe3+,处理生成Fe(OH)3Cr(OH)3,除去Fe(OH)3,制备K2Cr2O7;滤渣CuS沉淀,采用8mol·L-1氨水,适量30%H2O2,并通入O2,制取铜氨溶液,通SO2,“沉CuNH4SO3”,同时生成铜粉。【详解】(1)“酸浸”时,用硫酸而不用盐酸,这是因为硫酸可将CaO转化为CaSO4渣而除去。(2)“制铜氨液”,即制取[Cu(NH3)4]SO4溶液时,温度不宜过高,这是因为温度过高会加速NH3的挥发、加速H2O2的分解、“铜氨液”会分解生成Cu(OH)2(答出一点即可);(3)①铜与浓硫酸加热生成SO2、硫酸铜和水,化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。②要控制100℃以下的加热温度,且受热均匀,可选用水浴加热;“沉CuNH4SO3”时,反应液需控制在45℃,合适的加热方式是:45℃的水浴加热。③[Cu(NH3)4]SO4溶液呈蓝色,通入SO2反应生成CuNH4SO3和Cu,反应完成的实验现象是上层清液由深蓝色逐渐变为几乎无色。(4)制取K2Cr2O7的实验方案:将Cr(OH)3、Fe(OH)3的混合物加入烧杯中,加适量的水调成浆状,在不断搅拌下加入适量KOH溶液,再加入过量的10%H2O2溶液,维持pH大于7,充分反应后,煮沸(除去过量的H2O2),静置、过滤,滤液用稀盐酸酸化至pH<5,蒸发浓缩、冰浴冷却结晶、过滤,冰水洗涤及干燥。【点睛】本题以实际化工生产“以电镀废渣(Cr2O3、CuO、Fe2O3及CaO)为原料制取铜粉和K2Cr2O7的主要流程”为背景,考查了元素化合物知识,化学方程式的书写等,难点(3)[Cu(NH3)4]SO4溶液呈蓝色,通入SO2反应生成CuNH4SO3和Cu。26、烧杯量筒量取50mL水置于烧杯中,再将50mL浓硫酸沿玻璃棒缓缓加入到烧杯中,边加边搅拌确保液体顺利流下浓硫酸干燥的品红试纸Na2S溶液溴水Br2+SO2+2H2O→4H++2Br-+SO42-亚硫酸钠质量分数=(a表示硫酸钡质量)【解析】
(1)配制大约100mL的1:1硫酸时需要的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯、量筒;注意将50mL浓硫酸沿玻璃棒缓缓加入到烧杯中,边加边搅拌,不能将50mL水沿玻璃棒缓缓加入到烧杯50mL浓硫酸中;(2)图1中装置A的作用是保证上下压强相同,确保液体顺利流下;(3)若需要对比干燥SO2和湿润的SO2的漂白性,则首先应对二氧化硫进行干燥,再通过干燥的品红试纸,检验干燥SO2的漂白性,最后通过品红溶液检验湿润的SO2的漂白性;若需要先后验证SO2的氧化性与还原性,氧化性则通过还原剂Na2S溶液看是否有S沉淀生成;还原性则通过氧化剂溴水看是否退色,离子方程式为:SO2+Br2+2H2O=2SO42-+2Br-+4H+;(4)根据亚硫酸钠易被氧化成硫酸钠,硫酸钡不溶于盐酸而亚硫酸钡溶于盐酸来设计计算亚硫酸钠的质量分数。【详解】(1)配制大约100mL的1:1硫酸时需要的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯、量筒;配制过程为将50mL浓硫酸沿玻璃棒缓缓加入到盛有50ml水的烧杯中,边加边搅拌;故答案为:烧杯;量筒;将50mL浓硫酸沿玻璃棒缓缓加入到盛有50ml水的烧杯中,边加边搅拌;(2)图1中装置A的作用是保证上下压强相同,确保液体顺利流下,故答案为:确保液体顺利流下;(3)若需要对比干燥SO2和湿润的SO2的漂白性,则首先应对二氧化硫进行干燥,则先通过浓硫酸,再通过干燥的品红试纸,检验干燥SO2的漂白性,最后通过品红溶液检验湿润的SO2的漂白性;若需要先后验证SO2的氧化性与还原性,氧化性则通过还原剂Na2S溶液看是否有S沉淀生成;还原性则通过氧化剂溴水看是否退色,离子方程式为:SO2+Br2+2H2O=2SO42-+2Br-+4H+;故答案为:浓硫酸;干燥的品红试纸;Na2S溶液;溴水;SO2+Br2+2H2O=2SO42-+2Br-+4H+;(4)因为亚硫酸钠易被氧化成硫酸钠,硫酸钡不溶于盐酸而亚硫酸钡溶于盐酸,所以流程为称取样品质量为W克溶液固体固体a克;则亚硫酸钠质量分数=(1-)×100%(a表示硫酸钡质量,样品质量为W克),故答案为:亚硫酸钠质量分数=(1-)×100%(a表示硫酸钡质量,样品质量为W克)。27、长颈漏斗Ca(ClO)2+4HCl(浓)═CaCl2+2Cl2↑+2H2O0.5液体进入长颈漏斗中,锥形瓶内液面下降,长颈漏斗内液面上升,形成一段液柱b溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色不能过量的Cl2也可将I-氧化为I2【解析】
(1)根据图示装置中仪器结构识别名称;(2)次氯酸钙具有强氧化性,能够氧化盐酸,依据化合价升降总数相等配平方程式,若换为KClO3,该物质也有强氧化性,可以氧化HCl为Cl2,根据方程式物质变化与电子转移关系计算;(3)装置B亦是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,发生堵塞时B中的压强增大,B中长颈漏斗中液面上升,形成水柱;(4)为了验证氯气是否具有漂白性,要验证干燥氯气无漂白性,湿润的有色布条中,氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性;(5)氯气氧化性强于溴,氯气能够置换溴;溴氧化性强于碘,能够置换碘;氯气的氧化性强于碘,能够置换碘,结合碘在有机物中溶解性及颜色解答。【详解】(1)根据图示可知仪器a名称为长颈漏斗;(2)漂白粉固体和浓盐酸反应生成氯化钙、氯气和水,化学方程式为:Ca(ClO)2+4HCl(浓)═CaCl2+2Cl2↑+2H2O,若将漂白粉换为KClO3,根据电子守恒、原子守恒,可得方程式为KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,由方程式可知:每转移5mol电子,反应产生3mol氯气,质量是21.3gCl2的物质的量是0.3mol,所以反应转移了0.5mol电子,转移电子数目为0.5NA;(3)反应产生的Cl2中混有氯化氢和水蒸气,装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl;装置B亦作安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞。若发生堵塞时B中的气体压强增大,使B中液体进入长颈漏斗中,锥形瓶内液面下降,长颈漏斗中的液面上升而形成一段液柱;(4)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,验证氯气是否具有漂白性,要验证干燥氯气无漂白性,在湿润的有色布条中,氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性,a.I为干燥的有色布条不褪色,Ⅱ中浓硫酸只吸收水分,再通入湿润的有色布条会褪色,能验证氯气的漂白性,但U形管中盛放的应是固体干燥剂,a错误;b.I处是湿润的有色布条褪色,II是干燥剂无水氯化钙不能吸收氯气,只吸收水蒸气,III中干燥的有色布条不褪色,可以证明,b正确;c.I为湿润的有色布条褪色,II为干燥剂碱石灰,碱石灰能够吸收水蒸气和Cl2,进入到III中无氯气,不会发生任何变化,不能验证,c错误;故合理选项是b;(5)依据氯气和溴化钠反应生成溴单质,液体溴单质、过量的Cl2都能和碘化钾溶液中的碘化钾反应生成碘单质,碘单质易溶于苯,显紫红色,苯密度小于水,不溶于水,溶液分层;过量的Cl2也可将I-氧化为I2,所以通过E中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色,不能说明溴的氧化性强于碘。【点睛】本题考查了氯气的制备和性质,明确制备的原理和氯气的性质是解题关键,注意氧化还原方程式的书写及计算,题目难度中等。28、2CuCl2(s)+O2(g)═2CuO(s)+2Cl2(g)∆H2═+125.4kJ•mol-1反应放热,体系的温度升高,反应速率加快225<>2NH3+3NaClO═N2+3NaCl+3H2OH2O2+H++Fe2+═Fe3++H2O+•OHc(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H+)═c(OH-)【解析】
(1)盖斯定律计算判断过程Ⅱ反应的热化学方程式;(2)①甲为绝热容器,反应为放热反应;②达到平衡状态时二氧化氮浓度为0.02mol/L,结合三段式列式计算平衡浓度,再计算平衡常数;③甲为绝热容器,乙为恒温容器,反应为放热反应,温度升高平衡逆向移动,气体的物质的量增大,据此分析判断;(3)①根据流程图,NH3、NaClO是反应物,次氯酸、盐酸、氢氧化钠为中间产物,氯化钠、氮气和水是生成物,据此书写反应的方程式;②根据图像阴极附近Fe2+、H2O2与H+反应生成Fe3+、H2O和•OH,据此解答;(4)25℃时用1mol/L的Na2SO3
溶液吸收SO2,当溶液pH=7
时,溶液中的溶质为Na2SO3
和NaHSO3,且c(Na+)最大,c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,根据K2计算判断c(HSO3-)和c(SO32-)的大小,然后排序。【详解】(1)①4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)△H
═-115.4
kJ•mol-1,过程Ⅰ的反应为:②2HCl(g)+CuO
(s)CuCl2(s)+H2O(g)△H1
═-120.4
kJ•mol-1,根据盖斯定律,将①-2×②得:过程Ⅱ反应的热化学方程式:2CuCl2(s)+O2(g)═2CuO
(s)+2Cl2(g)
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