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文档简介
河南省鹤壁高中2024年高三下学期第五次调研考试化学试题注意事项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(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、下列有机物都可以在碱的醇溶液和加热条件下发生消去反应,条件相同时,转化率最高的是()A.B.C.D.2、现有短周期主族元素X、Y、Z、R、T,R原子最外层电子数是电子层数的2倍;Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物,Z与T形成的Z2T型化合物能破坏水的电离平衡,五种元素的原子半径与原子序数的关系如图所示。下列推断正确的是()A.原子半径和离子半径均满足:Y<ZB.简单氢化物的沸点和热稳定性均满足:Y>TC.最高价氧化物对应的水化物的酸性:T<RD.常温下,0.1mol·L-1由X、Y、Z、T四种元素组成的化合物的水溶液的pH一定大于13、β-紫罗兰酮是存在于玫瑰花、番茄等中的一种天然香料,它经多步反应可合成维生素A1。下列说法正确的是A.β-紫罗兰酮可使酸性KMnO4溶液褪色B.1mol中间体X最多能与2molH2发生加成反应C.维生素A1易溶于NaOH溶液D.β-紫罗兰酮与中间体X互为同分异构体4、由环己醇合成环己酮的反应为:。下列说法正确的是()A.该反应属于取代反应B.环己酮的分子式为C6H12OC.环己醇不能和NaOH溶液反应D.环己醇分子中的所有原子可能共平面5、25℃时,向NaHCO3溶液中滴入盐酸,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是A.25℃时,H2CO3的一级电离Ka1(H2CO3)=1.0×10-6.4B.M点溶液中:c(H+)+c(H2CO3)=c(Cl-)+2c(CO32-)+c(OH-)C.25℃时,HC+H2OH2CO3+OH-的Kh=1.0×10-7.6D.图中a=2.66、设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.标准状况下,22.4L的H2和22.4L的F2气混合后,气体分子数为2NAB.常温下pH=12的NaOH溶液中,水电离出的氢离子数为10−12NAC.30g乙酸和葡萄糖混合物中的氢原子数为2NAD.标准状况下,2.24LC2H6含有的共价键数为0.6NA7、硅与某非金属元素X的化合物具有高熔点高硬度的性能,X一定不可能是()A.ⅣA族元素 B.ⅤA族元素 C.ⅥA族元素 D.ⅦA族元素8、分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机化合物有(不考虑立体异构)A.5种 B.6种 C.7种 D.8种9、用NA表示阿伏加德罗常数值,下列叙述中正确的A.0.4molNH3与0.6molO2在催化剂的作用下充分反应,得到NO的分子数为0.4NAB.C60和石墨的混合物共1.8g,含碳原子数目为0.15NAC.1L0.1mol/LNH4Al(SO4)2溶液中阳离子总数小于0.2NAD.5.6g铁在足量的O2中燃烧,转移的电子数为0.3NA10、下列说法正确的是A.Na2SO4晶体中只含离子键B.HCl、HBr、HI分子间作用力依次增大C.金刚石是原子晶体,加热熔化时需克服共价键与分子间作用力D.NH3和CO2两种分子中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构11、能正确表示下列反应离子方程式的是A.用惰性电极电解熔融氯化钠:2Cl-+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-B.硫酸溶液中加入足量氢氧化钡溶液:Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2OC.Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液:2Fe3++2I-=2Fe2++I2D.NaNO2溶液中加入酸性KMnO4溶液:2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++5NO3-+3H2O12、中学化学中很多“规律”都有适用范围,下列根据有关“规律”推出的结论正确的是()选项规律结论A较强酸可以制取较弱酸次氯酸溶液无法制取盐酸B反应物浓度越大,反应速率越快常温下,相同的铝片中分别加入足量的浓、稀硝酸,浓硝酸中铝片先溶解完C结构和组成相似的物质,沸点随相对分子质量增大而升高NH3沸点低于PH3D溶解度小的沉淀易向溶解度更小的沉淀转化AgCl沉淀中滴加NaI溶液可以得到AgI沉淀A.A B.B C.C D.D13、有关化合物2−苯基丙烯,说法错误的是A.能发生加聚反应B.能溶于甲苯,不溶于水C.分子中所有原子能共面D.能使酸性高锰酸钾溶液褪色14、部分共价键的键长和键能的数据如表,则以下推理肯定错误的是共价键C﹣CC=CC≡C键长(nm)0.1540.1340.120键能(kJ/mol)347612838A.0.154nm>苯中碳碳键键长>0.134nmB.C=O键键能>C﹣O键键能C.乙烯的沸点高于乙烷D.烯烃比炔烃更易与溴加成15、化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列说法不正确的是()A.食用一定量的油脂能促进人体对维生素的吸收B.许多绣球花在酸性土壤中花朵呈蓝色,在碱性土壤中花朵呈粉红色,若想获得蓝色花朵,可在土壤中施用适量的硫酸铝C.在石英管中充入氖气,通电时能发出比荧光灯强亿万倍的强光,人称“人造小太阳”D.人被蚊子叮咬后皮肤发痒或红肿,简单的处理方法:搽稀氨水或碳酸氢钠溶液16、对下列实验的分析合理的是A.实验Ⅰ:振荡后静置,上层溶液颜色保持不变B.实验Ⅱ:酸性KMnO4溶液中出现气泡,且颜色保持不变C.实验Ⅲ:微热稀HNO3片刻,溶液中有气泡产生,广口瓶内会出现红棕色D.实验Ⅳ:将FeCl3饱和溶液煮沸后停止加热,以制备氢氧化铁胶体17、化学与生产、生活和社会密切相关。下列有关说法正确的是()A.食品袋中放置的CaO可防止食品氧化变质B.华为继麒麟980之后自主研发的7m芯片问世,芯片的主要成分是二氧化硅C.纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子,其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附D.SO2具有漂白性可用来漂白纸浆、毛、丝、草帽辫18、已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.120gNaHSO4固体中含有H+的数目为NAB.向FeBr2溶液中缓慢通入0.2molCl2时,被氧化的Fe2+数目一定为0.4NAC.用惰性电极电解1L浓度均为2mol/L的AgNO3与Cu(NO3)2的混合溶液,当有0.2NA个电子转移时,阴极析出金属的质量大于6.4gD.加热条件下,1molFe投入足量的浓硫酸中,生成SO2的分子数目为NA19、下列化学式既能表示物质的组成,又能表示物质的一个分子的是A.NaOH B.SiO2 C.Fe D.CO220、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是A.1L0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中含有的阳离子数目小于0.2NAB.0.24gMg在O2和CO2的混合气体中完全燃烧,转移电子数为0.02NAC.3g由CO2和SO2组成的混合气体中含有的质子数为1.5NAD.1molNa2O2与SO2完全反应,转移电子数为2NA21、关于C9H12的某种异构体,以下说法错误的是()A.一氯代物有5种B.分子中所有碳原子都在同一平面C.能发生加成、氧化、取代反应D.1mol该物质最多能和3molH2发生反应22、下列不能用于判断F和Cl的非金属性强弱的事实是A.气态氢化物的稳定性 B.最高价氧化物对应水化物的酸性C.单质与氢气反应的难易 D.单质与氢气反应放出热量的多少二、非选择题(共84分)23、(14分)已知,水杨酸酯E为紫外吸收剂,可用于配制防晒霜。E的一种合成路线如下:已知D的相对分子质量是130。请回答下列问题:(1)一元醇A中氧的质量分数约为21.6%。则A的分子式为___________,结构分析显示A只有一个甲基,A的名称为___________________;(2)B能与新制的Cu(OH)2发生反应,该反应的化学方程式为:______________________;(3)写出C结构简式:_________;若只能一次取样,请提出检验C中2种官能团的简要方案:___________;(4)写出同时符合下列条件的水杨酸所有同分异构体的结构简式:_____________;(a)分子中有6个碳原子在一条直线上;(b)分子中所含官能团包括羧基和羟基(5)第④步的反应条件为________;写出E的结构简式________________。24、(12分)化合物H是合成治疗心血管疾病药物的中间体,可通过以下途径合成:已知:①(苯胺易被氧化)②甲苯发生一硝基取代反应与A类似。回答下列问题:(1)写出化合物H的分子式__________,C中含氧官能团的名称___________。(2)写出有关反应类型:BC___________;FG___________。(3)写出AB的反应方程式:___________________________。(4)写出同时满足下列条件D的所有同分异构体的结构简式:____________①能发生银镜反应②能发生水解反应,水解产物之一与FeCl3溶液反应显紫色③核磁共振氢谱(1显示分子中有4种不同化学环境的氢(5)合成途径中,C转化为D的目的是_____________________。(6)参照上述合成路线,以甲苯和(CH3CO)2O为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线:_________________________25、(12分)高锰酸钾是常用的消毒剂、除臭剂、水质净化剂以及强氧化剂,下图是在实验室中制备KMnO4晶体的流程:回答下列问题:(1)操作②目的是获得K2MnO4,同时还产生了KCl和H2O,试写出该步反应的化学方程式:_______________。操作①和②均需在坩埚中进行,根据实验实际应选择_______________(填序号)。a.瓷坩埚b.氧化铝坩埚c.铁坩埚d.石英坩埚(2)操作④是使K2MnO4转化为KMnO4和MnO2,该转化过程中发生反应的离子方程式为_______________。若溶液碱性过强,则MnO4-又会转化为MnO42-,该转化过程中发生反应的离子方程式为_______________。因此需要通入某种气体调pH=10-11,在实际操作中一般选择CO2而不是HCl,原因是_______________。(3)操作⑤过滤时,选择图2所示装置而不用图1所示装置的原因是_______________。(4)还可采用电解K2MnO4溶液(绿色)的方法制造KMnO4(电解装置如图所示),电解过程中右侧石墨电极的电极反应式为_______________。溶液逐渐由绿色变为紫色。但若电解时间过长,溶液颜色又会转变成绿色,可能的原因是_______________。26、(10分)(14分)硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)是铜盐中重要的无机化工原料,广泛应用于农业、电镀、饲料添加剂、催化剂、石油、选矿、油漆等行业。Ⅰ.采用孔雀石[主要成分CuCO3·Cu(OH)2]、硫酸(70%)、氨水为原料制取硫酸铜晶体。其工艺流程如下:(1)预处理时要用破碎机将孔雀石破碎成粒子直径<1mm,破碎的目的是____________________。(2)已知氨浸时发生的反应为CuCO3·Cu(OH)2+8NH3·H2O[Cu(NH3)4]2(OH)2CO3+8H2O,蒸氨时得到的固体呈黑色,请写出蒸氨时的反应方程式:______________________。(3)蒸氨出来的气体有污染,需要净化处理,下图装置中合适的为___________(填标号);经吸收净化所得的溶液用途是_______________(任写一条)。(4)操作2为一系列的操作,通过加热浓缩、冷却结晶、___________、洗涤、___________等操作得到硫酸铜晶体。Ⅱ.采用金属铜单质制备硫酸铜晶体(5)教材中用金属铜单质与浓硫酸反应制备硫酸铜,虽然生产工艺简洁,但在实际生产过程中不采用,其原因是______________________(任写两条)。(6)某兴趣小组查阅资料得知:Cu+CuCl22CuCl,4CuCl+O2+2H2O2[Cu(OH)2·CuCl2],[Cu(OH)2·CuCl2]+H2SO4CuSO4+CuCl2+2H2O。现设计如下实验来制备硫酸铜晶体,装置如图:向铜和稀硫酸的混合物中加入氯化铜溶液,利用二连球鼓入空气,将铜溶解,当三颈烧瓶中呈乳状浑浊液时,滴加浓硫酸。①盛装浓硫酸的仪器名称为___________。②装置中加入CuCl2的作用是______________;最后可以利用重结晶的方法纯化硫酸铜晶体的原因为______________________。③若开始时加入ag铜粉,含bg氯化铜溶质的氯化铜溶液,最后制得cgCuSO4·5H2O,假设整个过程中杂质不参与反应且不结晶,每步反应都进行得比较完全,则原铜粉的纯度为________。27、(12分)纳米TiO2是一种重要的光催化剂。以钛酸酯Ti(OR)4为原料制备纳米TiO2的步骤如下:①组装装置如下图所示,保持温度约为65℃,先将30mL钛酸四丁酯[Ti(OC4H9)4]加入盛有无水乙醇的三颈烧瓶,再加入3mL乙酰丙酮,充分搅拌;②将含水20%的乙醇溶液缓慢滴入三颈烧瓶中,得到二氧化钛溶胶;③将二氧化钛溶胶干燥得到二氧化钛凝胶,灼烧凝胶得到纳米TiO2。已知,钛酸四丁酯能溶于除酮类物质以外的大部分有机溶剂,遇水剧烈水解;Ti(OH)4不稳定,易脱水生成TiO2,回答下列问题:(1)仪器a的名称是_______,冷凝管的作用是________。(2)加入的乙酰丙酮可以减慢水解反应的速率,其原理可能是________(填标号)。a.增加反应的焓变b.增大反应的活化能c.减小反应的焓变d.降低反应的活化能制备过程中,减慢水解反应速率的措施还有________。(3)步骤②中制备二氧化钛溶胶的化学方程式为________。下图所示实验装置中,可用于灼烧二氧化钛凝胶的是________(填标号)。(4)测定样品中TiO2纯度的方法是:精确称取0.2000g样品放入锥形瓶中,加入硫酸和硫酸铵的混合溶液,加强热使其溶解。冷却后,加入一定量稀盐酸得到含TiO2+的溶液。加入金属铝,将TiO2+全部转化为Ti3+。待过量的金属铝完全溶解并冷却后,加入指示剂,用0.1000mol·L-lNH4Fe(SO4)2溶液滴定至终点。重复操作2次,消耗0.1000mol·L-1NH4Fe(SO4)2溶液的平均值为20.00mL(已知:Ti3++Fe3++H2O=TiO2++Fe2++2H+)。①加入金属铝的作用除了还原TiO2+外,另一个作用是________________。②滴定时所用的指示剂为____________(填标号)a.酚酞溶液b.KSCN溶液c.KMnO4溶液d.淀粉溶液③样品中TiO2的质量分数为________%。28、(14分)尖晶石是世界上最迷人的宝石之一,主要是镁铝氧化物组成的矿物,还常含有铁、锌、锰、铬、钴等元素。回答下列问题:(1)基态锰原子价层电子排布式为__________,Co3+的未成对电子数为_________。(2)一种铝试剂的结构如图,该物质中碳的杂化类型为___________,氮与其成键的3个原子共同构成的空间构型为_______,氮与铝形成的是_____键(填编号。)a离子b配位c.σd.π(3)基态原子第一电离能:镁_____铝(填“大于”“小于”或“等于”)原因是_______。(4)一种由Mg、Cr、O元素组成的尖晶石晶胞分别由4个A与4个B交替无隙并置而成(见图甲),晶胞结构如图乙所示,该尖晶石的化学式为_____________;图乙中,若E点镁原子的分数坐标为(,,0),则F点镁原子的分数坐标为_______________。29、(10分)我国女药学家屠呦呦因创制新型抗疟药青蒿素和双氢青蒿素而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素的一种化学合成方法的部分工艺流程如图所示:己知:①C6H5-表示苯基;②(1)化合物E中含有的含氧官能团有__、__和羰基(写名称)。(2)合成路线中设计E→F、G→H的目的是__。(3)B→C实际上是分两步反应进行的,先进行加成反应,再进行__反应。(4)A在Sn-p沸石作用下,可生成同分异构体异蒲勒醇,己知异蒲勒醇分子中有3个手性碳原子(连有四个不同基团的碳原子称为手性碳原子),异蒲勒醇分子内脱水后再与H21:1发生1,4-加成可生成,则异蒲勒醇的结构简式为:__。(5)A的同分异构体Y含有醛基和六元碳环,且环上只有一个支链,满足上述条件的Y有__种,其中核磁共振氢谱峰数最少的物质的结构简式为__。(6)如图是以乙烯为原料制备苄基乙醛的合成路线流程图。请填写下列空白(有机物写结构简式):物质1为__;物质2为__;试剂X为__;条件3为__。
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、C【解析】
卤代烃消去反应的机理是断裂卤原子和连卤原子的碳原子的相邻碳原子上的氢形成双键或三键,相邻碳原子上的C﹣H键极性越强的氢原子,越容易断裂,而碳氢键的极性受其他原子团的影响,据此解答。【详解】碳碳双键为吸电子基团,ABC三种溴代烃中连溴原子碳原子的相邻碳上的C﹣H键受双键吸电子的影响程度不同,按照C﹣H键极性由强到弱的顺序排列依次是:C、A、B,所以碳氢键断裂由易到难的顺序为:C、A、B;D分子中不存在碳碳双键,相邻碳上的C﹣H键极性比前三者弱,所以在碱的醇溶液和加热条件下发生消去反应,条件相同时,转化率有高到低的顺序是:C、A、B、D,答案选C。2、B【解析】
R原子最外层电子数是电子层数的2倍,则R可能为C或S,结合题图可知R为C;Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物,则Y为O,Z为Na;Z与T形成的Z2T型化合物能破坏水的电离平衡,则T为S;X的原子半径、原子序数最小,则X为H。【详解】A.电子层越多,原子半径越大,则原子半径为O<Na,具有相同电子排布的离子中,原子序数大的离子半径小,则离子半径为O2->Na+,故A错误;B.Y、T的简单氢化物分别为H2O、H2S,水分子间存在氢键,则沸点H2O>H2S,元素非金属性越强,对应的简单氢化物的热稳定性越强,则热稳定性H2O>H2S,故B正确;C.非金属性S>C,则最高价氧化物对应的水化物的酸性为H2SO4>H2CO3,故C错误;D.由H、O、Na、S四种元素组成的常见化合物有NaHSO3和NaHSO4,0.1mol·L-1NaHSO3溶液的pH>1,0.1mol·L-1NaHSO4溶液的pH=1,故D错误。综上所述,答案为B。【点睛】氢化物稳定性与非金属有关,氢化物沸点与非金属无关,与范德华力、氢键有关,两者不能混淆。3、A【解析】
A.β紫罗兰酮含有碳碳双键,可使酸性KMnO4溶液褪色,故A正确;B.1mol中间体X含有2mol碳碳双键、1mol醛基,所以最多能与3molH2发生加成反应,故B错误;C.维生素A1含有醇羟基,所以不易溶于NaOH溶液,故C错误;D.β紫罗兰酮与中间体X所含C原子数不同,不是同分异构体,故D错误。故选A。4、C【解析】
A.有机反应中,失去氢或加上氧,发生氧化反应,所以该反应是醇的氧化反应,A错误;B.环己酮的分子式为C6H10O,B错误;C.环己醇含有的官能团是-OH,醇羟基不具有酸性,不能和NaOH溶液反应,C正确;D.环己醇分子中的C原子为饱和碳原子,具有甲烷的四面体结构,因此不可能所有原子共平面,D错误;故合理选项是C。5、B【解析】
A.25℃时,当即时,pH=7.4,H2CO3的一级电离Ka1(H2CO3)=1.0×10-6.4,故A正确;B.根据电荷守恒、物料守恒,M点溶液中:c(H+)+c(H2CO3)=c(Cl-)+c(CO32-)+c(OH-),故B错误;C.25℃时,HCO3-+H2OH2CO3+OH-的Kh=1.0×10-7.6,故C正确;D.,图中M点pH=9,,所以a=2.6,故D正确;选B。6、C【解析】
A.标准状况下,HF是液态,22.4L的H2和22.4L的F2混合后,气体分子数不是2NA,故A错误;B.常温下pH=12的NaOH溶液,由于缺少溶液的体积,水电离出的氢离子没法计算,故B错误;C.乙酸和葡萄糖的实验式均为CH2O,式量为30,30g乙酸和葡萄糖混合物中的氢原子数为2NA,故C正确;D.1molC2H6含有7mol共价键数,标准状况下,2.24LC2H6含有的共价键数为0.7NA,故D错误;故答案为C。【点睛】顺利解答该类题目的关键是:一方面要仔细审题,注意关键字词,熟悉常见的“陷阱”;另一方面是要把各种量转化为物质的量,以此为中心进行计算。特别要注意气体摩尔体积、阿伏加德罗定律的适用范围和使用条件。关于气体摩尔体积的使用注意:①气体的摩尔体积适用的对象为气体,而标况下水、CCl4、HF等为液体,SO3为固体;②必须明确温度和压强是0℃,101kPa,只指明体积无法求算物质的量;③22.4L/mol是标准状态下或一定温度、一定压强下的气体摩尔体积。7、D【解析】
硅与某非金属元素X的化合物具有高熔点高硬度的性能,说明该晶体为原子晶体,可能为碳化硅、氮化硅、二氧化硅,而四氯化硅、四氟化硅为分子晶体,所以X一定不可能是ⅦA族元素,故选D。8、D【解析】
该分子式符合饱和一元醇和饱和一元醚的通式。醇类可以与金属钠反应放出氢气,而醚不能。根据碳链异构,先写出戊烷的同分异构体(3种),然后用羟基取代这些同分异构体的不同类的氢原子,就可以得出这样的醇,戊基共有8种,故这样的醇共有8种,D正确,选D。9、B【解析】
A.依据4NH3+5O2=4NO+6H2O,0.4molNH3与0.6molO2在催化剂的作用下加热充分反应,氧气剩余,则生成的一氧化氮部分与氧气反应生成二氧化氮,所以最终生成一氧化氮分子数小于0.4NA,故A错误;B.C60和石墨是碳元素的同素异形体,混合物的构成微粒中都只含有C原子,1.8gC的物质的量为=0.15mol,所以其中含有的碳原子数目为0.15NA,B正确;C.1L0.1mol/LNH4Al(SO4)2溶液中含有溶质的物质的量n[NH4Al(SO4)2]=0.1mol/L×1L=0.1mol,该盐是强酸弱碱盐,阳离子部分发生水解作用,离子方程式为:NH4++H2ONH3·H2O+H+;Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,可见NH4+水解消耗数与水解产生的H+数目相等,而Al3+一个水解会产生3个H+,因此溶液中阳离子总数大于0.2NA,C错误;D.Fe在氧气中燃烧产生Fe3O4,3molFe完全反应转移8mol电子,5.6gFe的物质的量是0.1mol,则其反应转移的电子数目为×0.1mol=mol,故转移的电子数目小于0.3NA,D错误;故合理选项是B。10、B【解析】A、Na2SO4晶体中既有Na+和SO42-之间的离子键,又有S和O原子间的共价键,故A错误;B、由于HCl、HBr、HI分子组成相同,结构相似,所以相对分子质量越大其分子间作用力超强,所以B正确;C、金刚石是原子晶体,只存在原子间的共价键,故加热融化时只克服原子间的共价键,故C错误;D、NH3中H原子只能是2电子结构,故D错误。本题正确答案为B。11、D【解析】
A.用惰性电极电解熔融氯化钠而不是电解食盐水,A错误;B.硫酸溶液中加入足量氢氧化钡溶液,沉淀完全的同时恰好中和,正确的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O,B错误;C.Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液,大量氢离子的环境中,硝酸根的氧化性更强,碘离子优先和硝酸根、氢离子反应,多余的碘离子才接着和铁离子发生2Fe3++2I-=2Fe2++I2反应,C错误;D.NaNO2溶液中加入酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应:2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++5NO3-+3H2O,D正确;答案选D。【点睛】C项为易错点,注意硝酸根离子与氢离子大量共存时有强氧化性。12、D【解析】
A.
HClO不稳定,可分解生成HCl,故A错误;B.浓硝酸与铝发生钝化反应,在表面生成一层致密的氧化物膜而阻碍反应继续进行,与稀硝酸发生不同的反应,故B错误;C.结构和组成相似的物质,沸点随相对分子质量增大而升高,含有氢键的沸点较高,由于NH3分子间存在氢键,沸点高于PH3,故C错误;D.
AgCl沉淀中滴加NaI溶液可以得到AgI沉淀,可说明AgI更难溶,故D正确;故选:D。13、C【解析】
A.含有碳碳双键,所以可以发生加聚反应,故A正确;B.2−苯基丙烯是有机物,能溶于甲苯,但不溶于水,故B正确;C.分子中含有甲基,原子不可能共面,故C错误;D.含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D正确;故选:C。14、C【解析】
A.苯中的化学键键长介于碳碳单键与碳碳双键之间,所以0.154nm>苯中碳碳键键长>0.134nm,故A正确;B.单键的键能小于双键的键能,则C=O键键能>C−O键键能,故B正确;C.乙烷的相对分子质量大于乙烯,则乙烷的沸点高于乙烯,故C错误;D.双键键能小于三键,更易断裂,所以乙烯更易发生加成反应,则烯烃比炔烃更易与溴加成,故D正确;答案选C。【点睛】D项为易错点,由于炔烃和烯烃都容易发生加成反应,比较反应的难易时,可以根据化学键的强弱来分析,化学键强度越小,越容易断裂,更容易发生反应。15、C【解析】
A.油脂既能运送营养素,也能作为维生素A、D、E、K的溶剂,它们必须溶在油脂里面,才会被消化吸收,故A正确;B.铝离子水解会使土壤显酸性,绣球花在酸性土壤中花朵呈蓝色,故B正确;C.充入氖气会发出红光,氙气灯被称为人造小太阳,故C错误;D.蚊子的毒液显酸性,和氨水、碳酸氢钠等碱性物质反应生成盐,从而减轻疼痛,故D正确;故答案为C。16、C【解析】
A、溴与氢氧化钠溶液反应,上层溶液变为无色;B、浓硫酸与碳反应生成的二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色;C、铜与稀硝酸反应生成NO,NO遇到空气生成红棕色的二氧化氮;D、直接加热饱和氯化铁溶液,无法得到氢氧化铁胶体。【详解】A、溴单质与NaOH溶液反应,则振荡后静置,上层溶液变为无色,故A错误;B、蔗糖与浓硫酸反应生成二氧化硫,二氧化硫能够被酸性KMnO4溶液氧化,导致酸性KMnO4溶液变为无色,故B错误;C、微热稀HNO3片刻生成NO气体,则溶液中有气泡产生,NO与空气中氧气反应生成二氧化氮,则广口瓶内会出现红棕色,故C正确;D、制备氢氧化铁胶体时,应该向沸水中逐滴加入少量FeCl3饱和溶液、加热至溶液呈红褐色,故D错误;故选:C。【点睛】Fe(OH)3胶体的制备:用烧杯取少量蒸馏水,加热至沸腾,向沸水中逐滴加入适量的饱和FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,即得Fe(OH)3胶体;注意在制备过程中,不能搅拌、不能加热时间过长。17、D【解析】
A.CaO没有强还原性,故不能防止食品的氧化变质,只能起到防潮的作用,A项错误;B.硅是半导体,芯片的主要成分是硅单质,B项错误;C.Fe具有还原性,能把Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子还原,所以纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子是利用Fe的还原性,与吸附性无关,C项错误;D.SO2能与有色物质化合生成无色物质,可用于漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等,D项正确;答案选D。18、C【解析】
A.固体NaHSO4中不含氢离子,故A错误;B.被氧化的Fe2+数目与溶液中FeBr2的量有关,故B错误;C.混合溶液中n(Ag+)=2mol×1L=2mol,n(Cu2+)=2mol,Ag+氧化性大于Cu2+,电解混合溶液时,阴极首先析出的固体为银单质,当有0.2mol电子转移时,首先析出Ag,质量为0.2mol×108g/mol=21.6g,故C正确;D.浓硫酸氧化性较强,可以将Fe氧化成Fe3+,所以1molFe可以提供3mol电子,则生成的SO2的物质的量为1.5mol,个数为1.5NA,故D错误;答案为C。【点睛】熔融状态下NaHSO4电离出钠离子和硫酸氢根离子,在水溶液中NaHSO4电离出钠离子、氢离子、硫酸根离子。19、D【解析】
A、NaOH是氢氧化钠的化学式,它是由钠离子和氢氧根离子构成的,不能表示物质的一个分子,A不符合题意;B、SiO2只能表示二氧化硅晶体中Si、O原子的个数比为1:2,不能表示物质的一个分子,B不符合题意;C、Fe是铁的化学式,它是由铁原子直接构成的,不能表示物质的一个分子,C不符合题意;D、CO2是二氧化碳的化学式,能表示一个二氧化碳分子,D符合题意;答案选D。【点睛】本题难度不大,掌握化学式的含义、常见物质的粒子构成是正确解题的关键。20、A【解析】
A.铁离子在溶液中水解导致阳离子个数增多,故溶液中阳离子个数多于0.2NA个,故A错误;B.0.24gMg为0.01mol,Mg在O2和CO2的混合气体中完全燃烧生成MgO,失去0.02mol电子,则转移电子数为0.02NA,故B正确;C.CO2的摩尔质量为44g/mol,含22个质子;SO2的摩尔质量为64g/mol,含32个质子,即两者均是2g中含1mol质子,故3g混合物中含1.5mol质子即1.5NA个质子,故C正确;D.过氧化钠与二氧化硫反应生成硫酸钠,1mol过氧化钠中的−1价的氧原子变为−2价,故1mol过氧化钠转移2mol电子即2NA个,故D正确;答案选A。21、B【解析】
A.苯环上有3种氢,侧链上有2种氢,其一氯代物有5种,故A正确;B.次甲基中碳原子连接的原子或基团形成四面体结构,分子中所有碳原子不可能都在同一平面,故B错误;C.含有苯环,可以发生加成反应与取代反应,可以燃烧,侧链可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,故C正确;D.苯环能与氢气发生加成反应,1mol该物质最多能和3molH2发生反应,故D正确。故选:B。【点睛】一氯代物的种类即判断分子内的等效氢数目,一般同一个甲基上的氢等效、同一个碳上连接点甲基上的氢等效、对称结构的氢等效。22、B【解析】
A.因为HF比HCl稳定,所以F比Cl的非金属性强,故A正确;B.氟非金属性强,无正价,故B错误;C.F2在暗处就能和H2反应,Cl2在点燃的条件下能反应,所以F比Cl的非金属性强,故C正确;D.氟气与氢气反应放出的热量比氯气与氢气反应放出的热量多,所以氟的非金属性强于氯,故D正确;答案选B。【点睛】比较两种元素的非金属性强弱,可根据单质之间的置换反应、与氢气反应的难易程度、氢化物的稳定性以及最高正价氧化物对应水化物酸性强弱。二、非选择题(共84分)23、C4H10O1﹣丁醇(或正丁醇)用银氨溶液先检验醛基,再加稀盐酸使溶液呈酸性后,加溴水检验碳碳双键HOCH2C≡C﹣C≡CCH2COOH、、HOCH2CH2C≡C﹣C≡C﹣COOH、浓H2SO4、加热【解析】
一元醇A中氧的质量分数约为21.6%,设该饱和一元醇的化学式为CnH2n+2O,氧元素的质量分数=×100%=21.6%,解得:n=4,且A中只有一个甲基,所以该一元醇是1-丁醇,在铜作催化剂、加热条件下,A被氧气氧化生成B,B为丁醛,根据题干信息,丁醛在氢氧化钠水溶液发生反应生成C,C的结构简式为:CH3CH2CH2CH=C(CH2CH3)CHO,C反应生成D,D的相对分子质量是130,则C和氢气发生加成反应生成D,则D的结构简式为:CH3CH2CH2CH2CH(CH2OH)CH2CH3,D和邻羟基苯甲酸发生酯化反应生成E,E的结构简式为:。【详解】(1)通过以上分析知,A的分子式为:C4H10O,结构分析显示A只有一个甲基,A的名称为1-丁醇;(2)加热条件下,丁醛和新制氢氧化铜反应生成丁酸钠、氧化亚铜和水,反应方程式为:;(3)C的结构简式为:,C中含有醛基和碳碳双键,都能和溴水反应,要检验两种官能团,则应先用银氨溶液检验醛基,然后再用溴水检验碳碳双键,检验方法为:用银氨溶液先检验醛基,再加稀盐酸使溶液呈酸性后,加溴水检验碳碳双键;(4)a.分子中有6个碳原子在一条直线上,则该分子中含有两个碳碳三键;b.分子中含有一个羟基和一个羧基,所以与水杨酸互为同分异构体的结构简式为:HOCH2C≡C-C≡CCH2COOH、、HOCH2CH2C≡C-C≡C-COOH、;(5)第④步的反应是酯化反应,根据乙酸乙酯的反应条件知,该反应条件是浓硫酸作催化剂、加热,通过以上分析知,E的结构简式为:。24、C12H15NO醚键还原反应消去反应+HNO3(浓)+H2O、、保护氨基,防止合成过程中被氧化【解析】
A是,A与浓HNO3、浓H2SO4加热发生取代反应产生B:,B与Fe、HCl发生还原反应产生C:,C与(CH3CO)2O发生取代反应产生D:,E为,E与NaBH4发生反应产生F为。【详解】(1)根据H的结构简式可知其分子式是C12H15NO;C结构简式是,其中含氧官能团的名称为醚键;(2)B为,C为,B与Fe、HCl反应产生C,该反应类型为还原反应;F为,G为,根据二者结构的不同可知:FG的类型是消去反应;(3)A是,A与浓HNO3、浓H2SO4加热发生取代反应产生B:,所以AB的反应方程式为:+HNO3(浓)+H2O;(4)D结构简式为:,D的同分异构体符合下列条件:①能发生银镜反应,说明含有醛基-CHO;②能发生水解反应,水解产物之一与FeCl3溶液反应显紫色,说明含有酯基,水解产物含有酚羟基,即该物质含酚羟基形成的酯基;③核磁共振氢谱(1显示分子中有4种不同化学环境的氢,则符合题意的同分异构体结构简式为:、、;(5)合成途径中,C转化为D时—NH2发生反应产生-NHCOCH3,后来转化为氨基,目的是保护氨基,防止其在合成过程被氧化;(6)参照上述合成路线,以甲苯和(CH3CO)2O为原料,设计制备的合成路线。甲苯首先被酸性KMnO4溶液氧化为苯甲酸,苯甲酸与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生取代反应产生间硝基甲苯,在Fe、HCl作用下反应产生,与(CH3CO)2在加热条件下发生取代反应产生,所以甲苯转化为的合成路线为:【点睛】本题考查有机物的合成与推断的知识,涉及有机反应类型、官能团结构与性质、限制条件同分异构体书写,在进行物质推断的过程中,要充分利用题干信息,结合已有的知识分析、判断,要注意氨基容易被氧化,为防止其在转化过程中氧化,先使其反应得到保护,在其他基团形成后再将其还原回来。25、KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O↑c3MnO42-+2H2O=2MnO4-+MnO2↓+4OH-4MnO4-+4OH-=4MnO42-+O2↑+2H2OCl-具有还原性,可将K2MnO4和KMnO4还原过滤速度快、效果好MnO42--e-=MnO4-电解较长时间后,阳极产生的MnO4-在阴极被还原,紫色又转变为绿色。(或阴极上氢离子放电生成氢气,同时产生大量的氢氧根离子,溶液碱性增强,紫色又转变为绿色【解析】
(1)根据图示,操作②中的反应物有KClO3、MnO2和KOH加热时生成K2MnO4、KCl和H2O,反应的化学方程式为:KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O↑;操作①和②的反应物中均含有碱性物质,碱能够与氧化铝、二氧化硅及硅酸盐反应,应选择铁坩埚,故答案为KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O↑;c;(2)操作④中K2MnO4转化为KMnO4和MnO2,反应的离子方程式为:3MnO42-+2H2O=2MnO4-+MnO2↓+4OH-;若溶液碱性过强,则MnO4-又会转化为MnO42-,反应的离子方程式为:4MnO4-+4OH-=4MnO42-+O2↑+2H2O;通入CO2调pH=10-11,不选用HCl,是因为Cl-具有还原性,可将K2MnO4和KMnO4还原,故答案为3MnO42-+2H2O=2MnO4-+MnO2↓+4OH-;4MnO4-+4OH-=4MnO42-+O2↑+2H2O;Cl-具有还原性,可将K2MnO4和KMnO4还原;(3)图1为普通过滤装置,图2为抽滤装置,抽滤装置过滤速度快,过滤效果好,且能够过滤颗粒很小是固体和糊状物,故答案为过滤速度快、效果好;(4)电解过程中右侧石墨电极连接电源正极,是阳极,发生氧化反应,电极反应式为:MnO42--e-=MnO4-;若电解时间过长,阳极产生的MnO4-在阴极被还原,紫色又转变为绿色,也可能是阴极上氢离子放电生成氢气,同时产生大量的氢氧根离子,溶液碱性增强,紫色又转变为绿色,故答案为MnO42--e-=MnO4-;电解较长时间后,阳极产生的MnO4-在阴极被还原,紫色又转变为绿色。(或阴极上氢离子放电生成氢气,同时产生大量的氢氧根离子,溶液碱性增强,紫色又转变为绿色)。26、增大反应物接触面积,提高氨浸的效率[Cu(NH3)4]2(OH)2CO32CuO+CO2↑+8NH3↑+H2OA制化学肥料等过滤干燥产生有毒的气体,污染环境;原材料利用率低;浓硫酸有强腐蚀性分液漏斗做催化剂氯化铜的溶解度在常温下比硫酸铜晶体大得多,且氯化铜的溶解度随温度的变化程度不大(合理即可)×100%(或%)【解析】
(1)破碎机把孔雀石破碎成细小颗粒,增大了与氨水接触面积,使铜与氨充分络合,提高氨浸的效率及浸取率。(2)由题意可知,氨浸时生成[Cu(NH3)4]2(OH)2CO3,加热蒸氨的意思为加热时[Cu(NH3)4]2(OH)2CO3分解生成氨气,由[Cu(NH3)4]2(OH)2CO3的组成可知还会生成CO2、氧化铜和水,其反应方程式为[Cu(NH3)4]2(OH)2CO32CuO+CO2↑+8NH3↑+H2O。(3)蒸氨出来的气体有氨气和二氧化碳,氨气有污染,需要通入硫酸净化处理生成硫酸铵,为了防止倒吸,合适的装置为A;净化后生成硫酸铵溶液,其用途是可以制备化学肥料等。(4)由题意可知,操作2为硫酸铜溶液变成硫酸铜晶体,操作为加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(5)课本中直接利用铜与浓硫酸反应会产生有毒的气体二氧化硫;这样既污染环境又使原材料利用率低;而且浓硫酸有强腐蚀性,直接使用危险性较大。(6)①盛装浓硫酸的仪器为分液漏斗。②由题意可知,氯化铜虽然参与反应,但最后又生成了等量的氯化铜,根据催化剂的定义可知氯化铜在此反应过程中做催化剂。因为氯化铜的溶解度在常温下比硫酸铜晶体大得多,在重结晶纯化硫酸铜晶体时可以使二者分离,同时氯化铜的溶解度随温度的变化程度不大,可使氯化铜保持在母液中,在下一次制备硫酸铜晶体时继续做催化剂使用。③由题意可知铜粉全部生成硫酸铜晶体(因氯化铜为催化剂,氯化铜中的铜最终不会生成硫酸铜晶体),硫酸铜晶体中的铜元素质量为g,则铜粉的纯度为×100%或化简为%。27、温度计冷凝回流b用含水20%的乙醇溶液代替水、缓慢滴液Ti(OC4H9)4+2H2O=TiO2+4C4H9OHa与酸反应生成氢气,形成氢气氛围,防止Ti3+在空气中被氧化b80【解析】
(1)根据水、无水乙醇和乙酰丙酮容易挥发分析解答;(2)反应的焓变只与初始状态和终了状态有关;增大反应的活化能,反应速率减慢;降低反应的活化能,反应速率加快,据此分析判断;根据实验步骤②的提示分析判断;(3)Ti(OH)4不稳定,易脱水生成TiO2,钛酸四丁酯[Ti(OC4H9)4]水解生成二氧化钛溶胶,据此书写反应的化学方程式;灼烧固体需要在坩埚中进行;(4)根据Ti3++Fe3++H2O=TiO2++Fe2++2H+,说明Ti3+容易被氧化;并据此分析判断可以选用的指示剂,结合消耗的NH4Fe(SO4)2的物质的量计算样品中TiO2的质量分数。【详解】(1)根据装置图,仪器a为温度计,实验过程中为了防止水、无水乙醇和乙酰丙酮挥发,可以使用冷凝管冷凝回流,提高原料的利用率,故答案为温度计;冷凝回流;(2)a.反应的焓变只与初始状态和终了状态有关,加入的乙酰丙酮,改变是反应的条件,不能改变反应的焓变,故a错误;b.增大反应的活化能,活化分子数减少,反应速率减慢,故b正确;c.反应的焓变只与初始状态和终了状态有关,加入的乙酰丙酮,改变是反应的条件,不能改变反应的焓变,故c错误;d.降低反应的活化能,活化分子数增多,反应速率加快,故d错误;故选b;根据实验步骤②的提示,制备过程中,用含水20%的乙醇溶液代替水、缓慢滴液,减慢钛酸四丁酯[Ti(OC4H9)4]水解的反应速率,故答案为b;用含水20%的乙醇溶液代替水、缓慢滴液;(3)Ti(OH)4不稳定,易脱水生成TiO2,步骤②中钛酸四丁酯[Ti(OC4H9)4]水解生成二氧化钛溶胶,反应的化学方程式为Ti(OC4H9)4+2H2O=TiO2+4C4H9OH;灼烧二氧化钛凝胶需要在坩埚中进行,故选择的装置为a,故答案为Ti(OC4H9)4+2H2O=TiO2+4C4H9OH;a;(4)①根据Ti3++Fe3++H2O=TiO2++Fe2++2H+,说明Ti3+容易被氧化,铝与酸反应生成氢气,在液面上方形成氢气氛围,防止Ti3+在空气中被氧化,故答案为与酸反应生成氢气,形成氢气氛围,防止Ti3+在空气中被氧化;②酚酞溶液、淀粉溶液与NH4Fe(SO4)2溶液,现象不明显;KMnO4溶液也能氧化Ti3+,影响滴定结果,KMnO4不与Fe3+反应;根据滴定反应Ti3++Fe3++H2O=TiO2++Fe2++2H+可知,可以选用KSCN溶液作指示剂,当滴入最后一滴NH4Fe(SO4)2溶液,容易变成血红色,且半分钟不褪色,说明到达了滴定终点,故答案为b;③消耗的NH4Fe(SO4)2的物质的量=0.02L×0.1000mol·L-1=0.002mol,则根据钛原子守恒,n(TiO2)=n(Ti3+)=n(Fe3+)=0.002mol,样品中TiO2的质量分数=×100%=80%,故答案为80。28、3d54s24sp2平面三角形bc大于镁原子电
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