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文档简介
2024年河南省平顶山市郏县一中高考压轴卷化学试卷考生请注意:1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。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、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向苯酚浊液中加入Na2CO3溶液,溶液变澄清酸性:苯酚>HCO3-B将少量Fe(NO3)2加水溶解后,滴加稀硫酸酸化,再滴加KSCN溶液,溶液变成血红色Fe(NO3)2已变质C氯乙烷与NaOH溶液共热后,滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀氯乙烷发生水解D在2mL0.01mol·L-1的Na2S溶液中先滴入几滴0.01mol·L-1ZnSO4溶液有白色沉淀生成,再滴入0.01mol·L-1CuSO4溶液,又出现黑色沉淀Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)A.A B.B C.C D.D2、下列物质属于弱电解质的是A.酒精 B.水 C.盐酸 D.食盐3、关于Na2O2的叙述正确的是(NA表示阿伏伽德罗常数)A.7.8gNa2O2含有的共价键数为0.2NAB.7.8gNa2S与Na2O2的混合物,含离子总数为0.3NAC.7.8gNa2O2与足量的CO2充分反应,转移的电数为0.2NAD.0.2molNa被完全氧化生成7.8gNa2O2,转移电子的数目为0.4NA4、下列说法正确的是()A.电解熔融金属氯化物制备Na、Mg、AlB.配制溶液时需加入稀硝酸防止水解C.“一带一路”中的丝绸的主要成分是天然纤维素,属于高分子化合物。D.牙齿的矿物质Ca5(PO4)3OH+F-Ca5(PO4)3F+OH-,故使用含氟牙膏可以防止龋齿的形成5、如图为对10mL一定物质的量浓度的盐酸X用一定物质的量浓度的NaOH溶液Y滴定的图像,依据图像推出X和Y的物质的量浓度是下表内各组中的()ABCDX/(mol/L)0.120.040.030.09Y/(mol/L)0.040.120.090.03A.A B.B C.C D.D6、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+O22-7、《本草纲目》记载:“凡使白矾石,以瓷瓶盛。于火中,令内外通赤,用钳揭起盖,旋安石峰巢人內烧之。每十两用巢六两,烧尽为度。取出放冷,研粉”。在实验室完成该操作,没有用到的仪器是A.蒸发皿 B.坩埚 C.坩埚钳 D.研钵8、M、X、Y、Z、W为五种短周期元素,且原子序数依次增大,X、Y、Z最外层电子数之和为15,X与Z可形成XZ2分子;Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76g·L−1;W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的。下列说法正确的是()A.原子半径:W>Z>Y>X>MB.常见气态氢化物的稳定性:X<Y<ZC.1molWM溶于足量水中完全反应,共转移2mol电子D.由M、X、Y、Z四种元素形成的化合物一定既有离子键,又有共价键9、下列关于物质的性质与用途的说法不正确的是A.次氯酸能使染料等有机色素褪色,有漂白性,还能杀死水中的细菌,起消毒作用B.14C的放射性可用于考古断代C.纯碱是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一D.铝制品不宜用于盛放酸、碱溶液,不宜长时间盛放咸菜等腌制品10、杜瓦苯()与苯互为同分异构体,则杜瓦苯A.最简式是CH2 B.分子中所有原子共平面C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.是CH2=CH-CH=CH2的同系物11、北宋《本草图经》中载有:“绿矾形似朴消(Na2SO4·10H2O)而绿色,取此一物置于铁板上,聚炭,封之囊袋,吹令火炽,其矾即沸,流出色赤如融金汁者,是真也。”下列对此段话的理解正确的是A.朴消是黑火药的成分之一 B.上述过程发生的是置换反应C.此记载描述的是鉴别绿矾的方法 D.“色赤”物质可能是单质铜12、一种香豆素的衍生物结构如图所示,关于该有机物说法正确的是()A.该有机物分子式为C10H10O4B.1mol该有机物与H2发生加成时最多消耗H25molC.1mol该有机物与足量溴水反应时最多消耗Br23molD.1mol该有机物与NaOH溶液反应是最多消耗NaOH3mol13、下列物质中,常用于治疗胃酸过多的是()A.碳酸钠 B.氢氧化铝 C.氧化钙 D.硫酸镁14、下列说法正确的是A.共价化合物的熔、沸点都比较低B.H2SO4、CCl4、NH3均属于共价化合物C.H2O分子比H2S分子稳定的原因是H2O分子间存在氢键D.SiO2和CaCO3在高温下反应生成CO2气体,说明硅酸的酸性比碳酸的强15、常温下,某H2CO3溶液的pH约为5.5,c(CO32-)约为5×10-11mol•L-1,该溶液中浓度最小的离子是()A.CO32- B.HCO3- C.H+ D.OH-16、下列有关实验的选项正确的是A.A B.B C.C D.D17、工业上以CaO和HNO3为原料制备Ca(NO3)2•6H2O晶体。为确保制备过程中既不补充水分,也无多余的水分,所用硝酸溶液中溶质的质量分数应为A.53.8% B.58.3% C.60.3% D.70.0%18、设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是()A.1mol氨基(-NH2)含有电子数目为10NAB.2gH218O中所含中子、电子数目均为NAC.pH=1的H2SO4溶液10L,含H+的数目为2NAD.电解精炼铜时,若阳极质量减少64g,则阳极失去的电子数为2NA19、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.12g金刚石与12g石墨所含共价键数均为2NAB.常温下,lLpH=7的1mol/LHCOONH4溶液中HCOO-与NH4+数目均为NAC.0.1molCl2与0.2molCH4光照充分反应生成HCl分子数为0.1NAD.100g34%的H2O2中加入MnO2充分反应转移电子数为2NA20、已知蓄电池在充电时作电解池,放电时作原电池.如图是铅蓄电池的工作示意图,其反应原理为:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O下列说法中错误的是()A.b电极放电后转化为c电极B.电极a和d都发生还原反应C.b的电极反应式:Pb+SO42﹣﹣2e-→PbSO4D.放电后硫酸溶液的pH增大21、稠环芳烃如萘、菲、芘等均为重要的有机化工原料。下列说法正确的是A.萘、菲、芘互为同系物 B.萘、菲、芘的一氯代物分别为2、5、3种C.萘、菲、芘中只有萘能溶于水 D.萘、菲、芘的所有原子不可能处于同一平面22、共用两个及两个以上碳原子的多环烃称为桥环烃,共用的碳原子称为桥头碳。桥环烃二环[2.2.0]己烷的碳原子编号为。下列关于该化合物的说法错误的是()A.桥头碳为1号和4号B.与环己烯互为同分异构体C.二氯代物有6种(不考虑立体异构)D.所有碳原子不可能位于同一平面二、非选择题(共84分)23、(14分)有机物F是一种用途广泛的香料,可用烃A与有机物E为原料,按照如下流程进行合成。已知A在标准状况下的密度为1.25g·L-1。回答下列问题:(1)有机物F中含有的官能团名称为____。(2)A生成B的反应类型为________。(3)写出流程中B生成C的化学方程式_______。(4)下列说法正确的是____。A流程图中有机物B转化为C,Cu参与了化学反应,但反应前后的质量保持不变B有机物C不可能使溴水褪色C有机物D、E生成F的反应为酯化反应,本质上是取代反应D合成过程中原子的理论利用率为100%的反应只有一个24、(12分)化合物G是合成抗心律失常药物决奈达隆的一种中间体,可通过以下方法合成:
请回答下列问题:(1)R的名称是_______________;N中含有的官能团数目是______。(2)M→N反应过程中K2CO3的作用是____________________________________。(3)H→G的反应类型是______________。(4)H的分子式________________。(5)写出Q→H的化学方程式:___________________________________。(6)T与R组成元素种类相同,符合下列条件T的同分异构体有_____种。①与R具有相同官能团;②分子中含有苯环;③T的相对分子质量比R多14其中在核磁共振氢谱上有5组峰且峰的面积比为1:1:2:2:2的结构简式有___________。(7)以1,5-戊二醇()和苯为原料(其他无机试剂自选)合成,设计合成路线:_________________________________________。25、(12分)二氧化硫(SO2)是一种在空间地理、环境科学、地质勘探等领域受到广泛研究的一种气体。Ⅰ.某研究小组设计了一套制备及检验SO2部分性质的装置,如图所示:(1)仪器A的名称____________。(2)装置乙的作用是为了观察生成SO2的速率,则装置乙中加入的试剂是____________。(3)①实验前有同学提出质疑:该装置没有排空气,而空气中的O2氧化性强于SO2,因此装置丁中即使有浑浊现象也不能说明是SO2导致的。请你写出O2与Na2S溶液反应的化学反应方程式____________。②为进一步检验装置丁产生浑浊现象的原因,进行新的实验探究。实验操作及现象见表:序号实验操作实验现象1向10mL1mol/LNa2S溶液中通O215min后,溶液才出现浑浊2向10mL1mol/LNa2S溶液中通SO2溶液立即出现黄色浑浊由实验现象可知:该实验条件下Na2S溶液出现浑浊现象是SO2导致的。你认为上表实验1反应较慢的原因可能是____________。Ⅱ.铁矿石中硫元素的测定可以使用燃烧碘量法,其原理是以氮气为载体,以稀盐酸、淀粉和碘化钾的混合溶液为吸收液,用0.0010mol·L-1KIO3标准溶液进行滴定。检测装置如图所示:[查阅资料]①实验进行5min样品中的S元素都可转化为SO2②2IO3-+5SO2+4H2O=8H++5SO42-+I2③I2+SO2+2H2O=2I-+SO42-+4H+④IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O(4)工业设定的滴定终点现象是____________。(5)实验一:不放样品进行实验,5min后测得消耗标准液体积为V1实验二:加入1g样品再进行实验,5min后测得消耗标准液体积为V2①比较数据发现V1远远小于V2,可忽略不计。则设置实验一的目的是___________。②测得V2的体积如表:序号123KIO3标准溶液体积/mL10.029.9810.00该份铁矿石样品中硫元素的质量百分含量为____________。26、(10分)四溴化钛(TiBr4)可用作橡胶工业中烯烃聚合反应的催化剂。已知TiBr4常温下为橙黄色固体,熔点为38.3℃,沸点为233.5℃,具有潮解性且易发生水解。实验室利用反应TiO2+C+2Br2TiBr4+CO2制备TiBr4的装置如图所示。回答下列问题:(1)检查装置气密性并加入药品后,加热前应进行的操作是__,其目的是__,此时活塞K1,K2,K3的状态为__;一段时间后,打开电炉并加热反应管,此时活塞K1,K2,K3的状态为____。(2)试剂A为__,装置单元X的作用是__;反应过程中需用热源间歇性微热连接管,其目的是___。(3)反应结束后应继续通入一段时间CO2,主要目的是___。(4)将连接管切断并熔封,采用蒸馏法提纯。此时应将a端的仪器改装为__、承接管和接收瓶,在防腐胶塞上加装的仪器是___(填仪器名称)。27、(12分)草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是一种黄色难溶于水的固体,受热易分解,是生产电池、涂料以及感光材料的原材料。为探究纯净草酸亚铁晶体热分解的产物,设计装置图如下:(1)仪器a的名称是______。(2)从绿色化学考虑,该套装置存在的明显缺陷是_________。(3)实验前先通入一段时间N2,其目的为__________。(4)实验证明了气体产物中含有CO,依据的实验现象为_______。(5)草酸亚铁晶体在空气易被氧化,检验草酸亚铁晶体是否氧化变质的实验操作是____。(6)称取5.40g草酸亚铁晶体用热重法对其进行热分解,得到剩余固体质量随温度变化的曲线如下图所示:①上图中M点对应物质的化学式为_________。②已知400℃时,剩余固体是铁的一种氧化物,试通过计算写出M→N发生反应的化学方程式:_______。28、(14分)研究和深度开发CO、CO2的应用具有重要的社会意义.回答下列问题:I.CO可用于高炉炼铁,已知:Fe3O4(s)+4CO(g)=3Fe(s)+4CO2(g)△H1=akJ/mol3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H2=bkJ/mol则反应Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)++3CO2(g)的△H=______kJ/molⅡ.—定条件下,CO2和CO可以互相转化(1)某温度下,在容积为2L的密闭容器按甲、乙两种方式投入反应物发生反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)甲容器15min后达到平衡,此时CO2的转化率为75%。则0〜15min内平均反应速率_______,此条件下该反应的平衡常数K=____。欲使平衡后乙与甲中相同组分气体的体积分数相等,则w、x、y、z需满足的关系是:y____z(填或“>”“<”“=”),且y=_________(用含的等式表示)。(2)研究表明,温度、压强对反应“C6H5CH2CH3(g)+CO2(g)C6H5CH=CH2(g)+CO(g)+H2O(g)”中乙苯的平衡转化率影响如图所示:则△H_____(填“>”、“<”或“=”),压强p1、p2、p3从大到小的顺序是_____。(3)CO可被NO2氧化:CO+NO2=CO2+NO。当温度高于225℃时,反应速率正=k正•c(CO)•c(NO2),逆=k逆•c(CO2)•c(NO),k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。在上述温度范围内,k正、k逆与该反应的平衡常数K之间的关系为___________。29、(10分)铁酸锌(ZnFe2O4)是对可见光敏感的半导体催化剂,其实验室制备原理为:①ZnSO4+2FeSO4+3Na2C2O4+6H2OZnFe2(C2O4)3·6H2O↓+3Na2SO4②ZnFe2(C2O4)3·6H2OZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O回答下列问题:(1)基态Fe2+的价层电子排布图为___________.(2)电离能大小比较:I1(Zn)___________I1(Cu),I2(Zn)___________I2(Cu)(填“>”“<”或“=”)。(3)Na2SO4中阴离子的空间构型是___________,该离子中S的杂化类型是_____。(4)CO和N2的分子结构相似,标准状况下,VLCO2和CO的混合气体中含键的物质的量为___________。与CO2互为等电子体的离子有____________(写一种即可)。(5)ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的熔点依次为283℃、394℃、446℃,其主要原因是___________。(6)铁和碳组成的某种晶体的晶胞如图所示。面心上铁原子相连构成正八面体。已知该晶体的密度为dg·cm-3,NA是阿伏加德罗常数的值。①该晶体中Fe、C原子的最简比为___________。②该晶胞中相邻两个面心上铁原子最近的核间距离D=___________nm(只列计算式)。
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、A【解析】
A.苯酚与碳酸钠反应生成苯酚钠和碳酸氢钠,则溶液变澄清,说明酸性:苯酚>HCO3-,选项A正确;B、Fe(NO3)2溶液中滴加稀H2SO4酸化后,相当于存在HNO3,会把Fe2+氧化为Fe3+,滴加KSCN溶液后变红色,不能确定Fe(NO3)2试样已变质,选项B错误;C、氯乙烷与NaOH溶液共热后,溶液中还存在过量的NaOH溶液,此时直接加入AgNO3溶液,最终得到的褐色的Ag2O,选项C错误;D、在2mL0.01mol·L-1的Na2S溶液中先滴入几滴0.01mol·L-1ZnSO4溶液有白色沉淀ZnS生成,因为Na2S溶液过量,所以再滴入CuSO4溶液,又出现黑色沉淀CuS,所以无法据此判断Ksp(CuS)与Ksp(ZnS)的大小关系,选项D错误。答案选A。2、B【解析】
A.酒精的水溶液不导电,属于非电解质,故A错误;B.水可以部分电离生成氢离子和氢氧根离子,属于弱电解质,故B正确;C.盐酸是混合物,不是电解质也不是非电解质,氯化氢在水溶液中完全电离,属于强电解质,故C错误;D.食盐属于盐,在水溶液中完全电离,属于强电解质,故D错误。故选B。【点睛】电解质的前提必须是化合物,化合物中的酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水是电解质。3、B【解析】
A、7.8gNa2O2为1mol,含有的共价键数为0.1NA,错误;B、过氧根离子为整体,正确;C、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,反应中,过氧化钠中的氧元素化合价从-1变化到-2和0价,根据电子守恒,1molNa2O2与足量CO2反应时,转移NA个电子,错误;D、1molNa失去1mol电子成为Na+所以0.2mol钠完全被氧化失去0.2mol电子,转移电子的数目为0.2NA,错误。4、D【解析】
A.AlCl3是共价化合物,不能通过电解熔融AlCl3制备Al,故A错误;B.Fe2+能被稀硝酸氧化为Fe3+,故B错误;C.丝绸的主要成分是蛋白质,不是天然纤维素,故C错误;D.由平衡Ca5(PO4)3OH+F-Ca5(PO4)3F+OH-可知,增大F-浓度,平衡正向移动,生成更难溶的氟磷灰石,氟磷灰石比羟基磷灰石更能抵抗酸的侵蚀,故使用含氟牙膏可以防止龋齿的形成,故D正确。故选D。5、D【解析】
依图知,NaOH滴至30mL时恰好完全中和,由c1V1=c2V2,V1∶V2=10mL∶30mL=1∶3得c1∶c2=3∶1,故B、C两项被排除。又由于滴加NaOH到20mL时,混合溶液pH=2,设c(NaOH)=c、c(HCl)=3c,则c(H+)=(3c10mL-c20mL)÷(10mL+20mL)=0.01mol·L-1,解得c=0.03mol·L-1,3c=0.09mol·L-1。选项D正确。答案选D。6、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。7、A【解析】
这是固体的加热、灼烧、冷却和研磨的过程,固体加热用坩埚B,要用坩埚钳C取放,研磨在研钵D中进行,所以蒸发皿是没有用到的仪器。答案为A。8、B【解析】
Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度0.76g⋅L−1,该气态化合物的摩尔质量为22.4L/mol×0.76g⋅L−1=17g/mol,该气体为NH3,M、X、Y、Z、W为五种短周期元素,且原子序数依次增大,则M为H元素,Y为N;X、Y、Z最外层电子数之和为15,X与Z可形成XZ2分子,X为+4价,Y为−2价,可推出X、Y、Z分别为C、N、O三种元素;W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的,推出W的质子数为=11,所以W为Na元素。A.所有元素中H原子半径最小,同周期自左向右原子半径减小,同主族自上到下原子半径增大,故原子半径Na>C>N>O>H,即W>X>Y>Z>M,故A错误;B.
X、Y、Z分别为C、N、O三种元素,非金属性X<Y<Z,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,故B正确;C.NaH与水发生反应:NaH+H2O=NaOH+H2↑,1molNaH溶于足量水中完全反应共转移1mol电子,故C错误;D.由M、X、Y、Z四种元素形成的化合物可为氨基酸或碳酸铵、醋酸铵等物质,如为氨基酸,则只含有共价键,故D错误。故选B。9、C【解析】
A.次氯酸具有强氧化性,能使染料等有机色素褪色,有漂白性,还能杀死水中的细菌,起消毒作用,故A正确;B.14C的放射性可用于考古断代,利用其半衰期可计算时间,故B正确;C.小苏打是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一,故C错误;D.铝具有两性,能与酸反应又能与碱反应,铝制品不宜用于盛放酸、碱溶液,不宜长时间盛放咸菜等腌制品,故D正确;故选C。10、C【解析】
A.的分子式为C6H6,最简式是CH,故A错误;B.不是平面结构,中间连四个单键的碳,类似甲烷的碳,周围的四个原子不共面,分子中不是所有的原子都共面,故B错误;C.中有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C正确;D.CH2=CH-CH=CH2的分子式为:C4H6,的分子式为C6H6,两者的组成不相似,其两者之间相差的不是若干个-CH2,不是同系物,故D错误;正确答案是C。【点睛】C选注意能和酸性高锰酸钾反应的基团:碳碳双键,碳碳三键,-OH(醇,酚等),-CHO,C=O,含侧链的苯环。11、C【解析】
由信息可知,绿矾为结晶水合物,加热发生氧化还原反应生成氧化铁,Fe元素的化合价升高,S元素的化合价降低,以此分析。【详解】A.朴消是Na2SO4·10H2O,而黑火药是我国古代四大发明之一,它的组成是“一硫(硫粉)二硝石(即KNO3固体)三碳(木炭粉),故A错误;B.绿矾为结晶水合物,加热发生氧化还原反应生成氧化铁,Fe元素的化合价升高,S元素的化合价降低,不是置换反应,故B错误;C.FeSO4·7H2O分解生成氧化铁、二氧化硫、三氧化硫,三氧化硫与水结合生成硫酸,则流出的液体中含有硫酸,现象明显,是鉴别绿矾的方法,故C正确;D.Fe的氧化物只有氧化铁为红色,则“色赤”物质可能是Fe2O3,故D错误;故选C。【点睛】本题考查金属及化合物的性质,把握习题中的信息及发生的反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意元素化合物知识的应用,易错点A,黑火药的成分和芒硝不同。12、C【解析】
A.该有机物分子式为C10H8O4,故A错误;B.只有苯环和双键能与氢气发生加成反应,则1mol该有机物与H2发生加成时最多消耗H24mol,故B错误;C.酚﹣OH的邻对位与溴水发生取代反应,碳碳双键与溴水发生加成反应,则1mol该有机物与足量溴水反应时最多消耗Br23mol,故C正确;D.2个酚﹣OH、﹣COOC﹣及水解生成的酚﹣OH均与NaOH反应,则1mol该有机物与NaOH溶液反应时最多消耗NaOH4mol,故D错误;故选C。13、B【解析】
用于治疗胃酸过多的物质应具有碱性,但碱性不能过强,过强会伤害胃粘膜;以上四种物质中,硫酸镁溶液显酸性,碳酸钠溶液,氧化钙的水溶液均显碱性,而氢氧化铝显两性,碱性较弱,能够与胃酸反应,故氢氧化铝常用于治疗胃酸过多,B正确;故答案选B。14、B【解析】
A.共价化合物包括分子晶体和原子晶体,而物质的熔点的一般顺序为:原子晶体>离子晶体>分子晶体,故共价化合物的熔点不一定比较低,故A错误;B.H2SO4、CCl4、NH3分子中均只含共价键的化合物,所以三者属于共价化合物,故B正确;C.分子的稳定性与氢键无关,氢键决定分子的物理性质,分子的稳定性与共价键有关,故C错误;D.常温下,水溶液中酸性强的酸能制取酸性弱的酸,SiO2和CaCO3在高温下反应生成CO2气体是高温条件下的反应,不说明硅酸的酸性比碳酸强,故D错误;本题选B。15、A【解析】
已知常温下某H2CO3溶液的pH约为5.5,则c(OH-)=10-8.5mol/L,H2CO3溶液中存在H2CO3HCO3-+H+,HCO3-CO32-+H+,多元弱酸的第一步电离程度大于第二步电离程度,所以c(HCO3-)>c(CO32-),已知c(CO32-)约为5×10-11mol/L,所以该溶液中浓度最低的离子是CO32-;故选A。16、D【解析】
A.乙醇的密度比金属钠小,所以乙醇和金属钠反应钠应沉入试管底部,故A错误;B.因为2NO2N2O4H<0,升高温度,平衡向逆反应方向移动,所以热水中NO2的浓度高,故B错误;C.氢氧化钠属于强碱,易潮解容易和玻璃中的SiO2反应生成硅酸钠,瓶和塞黏在一起,因此应保存在软木塞的试剂瓶中,故C错误;D.D是实验室制备蒸馏水的装置,故D正确;答案:D。17、B【解析】
工业上以CaO和HNO3为原料制备Ca(NO3)2•6H2O晶体。为确保制备过程中既不补充水分,也无多余的水分,也就是硝酸溶液中的水全部参与化学反应生成Ca(NO3)2•6H2O晶体,反应方程式为:CaO+2HNO3+5H2O═Ca(NO3)2•6H2O,设硝酸的质量为126g,则:CaO+2HNO3+5H2O═Ca(NO3)2•6H2O126g90g因此硝酸溶液中溶质的质量分数为×100%=58.3%;故选:B。18、B【解析】
A.氨基是取代基,属于中性原子团,结合微粒计算电子数=1mol×9×NA=9NA,故A错误;B.H218O的摩尔质量均为20g/mol,2gH218O的物质的量为0.1mol,分子中含有的中子数、电子数均为10个,则0.1mol混合物中含有的中子数、电子数均为NA个,故B正确;C.pH=1的H2SO4溶液中,由pH=−lgc(H+)=1,H2SO4溶液c(H+)=0.1mol/L,10L溶液n(H+)=1mol,所含H+数目为NA,故C错误;D.电解法精炼铜,粗铜含有杂质金属,阳极先是锌、铁、、镍失电子,然后才是铜失电子,当阳极质量减少64g时,阳极失去的电子数不是2NA,故D错误;故答案选B。19、C【解析】
A.石墨中每个碳通过三个共价键与其他碳原子相连,所以每个碳所属的共价键应为1.5,12g石墨是1mol碳,即有1.5NA个共价键,而1mol金刚石中含2mol共价键,A错误;B.甲酸为弱酸,一水合氨为弱碱,故HCOO-与NH4+在溶液发生水解,使其数目小于NA,B错误;C.每有一个氯气分子与甲烷发生取代反应,则生成1个HCl分子,故0.1molCl2与0.2molCH4光照充分反应生成HCl分子数为0.1NA,C正确;D.100g34%H2O2为1mol,1molH2O2分解生成1molH2O和0.5molO2,转移电子1mol,数目为NA,D错误;答案选C。20、B【解析】
A.b是蓄电池负极,放电时负极反应为Pb+SO42﹣﹣2e﹣=PbSO4,b电极放电后转化为PbSO4电极,故A正确;B.a是蓄电池的正极,a发生还原反应,d是电解池阳极,阳极发生氧化反应,d极发生氧化反应,故B错误;C.b为蓄电池负极,负极反应式为:Pb+SO42﹣﹣2e﹣=PbSO4,故C正确;D.放电时总反应为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,消耗硫酸,氢离子浓度降低,溶液pH增大,故D正确;选B。21、B【解析】
A.同系物是组成相似,结构上相差n个CH2,依据定义作答;
B.根据等效氢原子种类判断;
C.依据相似相容原理作答;D.依据苯的结构特征分析分子内原子共平面问题。【详解】A.萘的结构中含两个苯环,菲的结构中含三个苯环,芘的结构中含四个苯环,组成不相似,则三者不是同系物,故A项错误;B.根据分子结构的对称性可知,萘分子中含有2种H原子,如图示:,则其一氯代物有2种,而菲分子中含有5种H原子,如图示:,则其一氯代物也有5种,芘分子中含有3种H原子,如图示:,则其有3种一氯代物,故B项正确;C.三种分子均有对称性,且为非极性分子,而水为极性键组成的极性分子,则萘、菲、芘中均难溶于水,故C项错误;D.苯环为平面结构,则两个或两个以上的苯环通过共用环边构成的多元有机化合物也一定共平面,即所有的原子一定在同一个平面上,故D项错误;答案选B。【点睛】本题的难点是B选项,找稠环的同分异构体,进而判断其一氯代物的种类,结合等效氢法,可采用对称分析法进行判断等效氢原子,该方法的关键是根据分子的对称性找出所有的对称轴或对称中心。22、C【解析】
A.由桥环烃二环[2.2.0]己烷的结构可知,桥头碳为1号和4号,形成2个四元碳环,故A正确;B.桥环烃二环[2.2.0]己烷和环己烯的分子式均为C6H10,二者的分子结构不同,互为同分异构体,故B正确;C.该烃分子有2种不同化学环境的氢原子,其二氯代物中2个氯原子在同一碳原子上的有1种,在不同碳原子上的有6种,故其二氯代物有7种,故C错误;D.该烃分子中所有碳原子均形成4个单键,所以所有碳原子不可能位于同一平面,故D正确;故选C。【点睛】二、非选择题(共84分)23、酯基加成反应2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2OAC【解析】
由A在标准状况下的密度可以求出A的相对分子质量为22.4L·mol-1×1.25g·L-1=28g·mol-1,A为CH2=CH2,和水加成生成乙醇,B为CH3CH2OH,乙醇催化氧化生成乙醛,C为CH3CHO,乙醛再催化氧化为乙酸,D为CH3COOH。F为乙酸苯甲酯,由乙酸和E生成,故E为苯甲醇。【详解】(1)F是酯,含有的官能团为酯基;(2)乙烯生成乙醇是发生了乙烯和水的加成反应,故反应类型为加成反应;(3)乙醇催化氧化生成乙醛的化学方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;(4)A.乙醇转化为乙醛的反应中,Cu是催化剂,Cu先和氧气生成CuO,CuO再和乙醇生成Cu和乙醛,所以Cu参与了化学反应,但反应前后的质量保持不变,故A正确;B.乙醛有还原性,可以被溴水中的溴氧化从而使溴水褪色,故B错误;C.乙酸和苯甲醇生成乙酸苯甲酯的反应是酯化反应,本质上是取代反应,故C正确;D.合成过程中原子的理论利用率为100%的反应有2个,分别是乙烯加成生成乙醇和乙醛催化氧化为乙酸。故D错误。故选AC。【点睛】在有机转化关系中,连续氧化通常是醇氧化成醛,醛进一步氧化成羧酸。24、邻羟基苯甲醛(或2-羟基苯甲醛)4消耗产生的HCl,提高有机物N的产率取代反应C15H18N2O3+→2HCl+17、【解析】
R在一定条件下反应生成M,M在碳酸钾作用下,与ClCH2COOC2H5反应生成N,根据N的结构简式,M的结构简式为,根据R和M的分子式,R在浓硫酸、浓硝酸作用下发生取代反应生成M,则R的结构简式为,N在一定条件下反应生成P,P在Fe/HCl作用下生成Q,Q与反应生成H,根据H的结构简式和已知信息,则Q的结构简式为,P的结构简式为:;H在(Boc)2O作用下反应生成G,据此分析解答。【详解】(1)根据分析,R的结构简式为,名称是邻羟基苯甲醛(或2-羟基苯甲醛);根据N的结构简式,其中含有的官能团有醚基、酯基、硝基、醛基,共4种官能团;(2)M在碳酸钾作用下,与ClCH2COOC2H5反应生成N,根据N的结构简式,M的结构简式为,根据结构变化,M到N发生取代反应生成N的同时还生成HCl,加入K2CO3可消耗产生的HCl,提高有机物N的产率;(3)Q与反应生成H,Q的结构简式为,Q中氨基上的氢原子被取代,H→G的反应类型是取代反应;(4)结构式中,未标注元素符号的每个节点为碳原子,每个碳原子连接4个键,不足键由氢原子补齐,H的分子式C15H18N2O3;(5)Q与反应生成H,Q的结构简式为,Q→H的化学方程式:+→2HCl+;(6)R的结构简式为,T与R组成元素种类相同,①与R具有相同官能团,说明T的结构中含有羟基和醛基;②分子中含有苯环;③T的相对分子质量比R多14,即T比R中多一个-CH2-,若T是由和-CH3构成,则连接方式为;若T是由和-CH3构成,则连接方式为;若T是由和-CH3构成,则连接方式为;若T是由和-CHO构成,则连接方式为;若T是由和-OH构成,则连接方式为;若T是由和-CH(OH)CHO构成,则连接方式为,符合下列条件T的同分异构体有17种;其中在核磁共振氢谱上有5组峰且峰的面积比为1:1:2:2:2,说明分子中含有5种不同环境的氢原子,结构简式有、;(7)以1,5-戊二醇()和苯为原料,依据流程图中Q→F的信息,需将以1,5-戊二醇转化为1,5-二氯戊烷,将本转化为硝基苯,再将硝基苯转化为苯胺,以便于合成目标有机物,设计合成路线:。【点睛】苯环上含有两个取代基时,位置有相邻,相间,相对三种情况,确定好分子式时,确定好官能团可能的情况,不要有遗漏,例如可能会漏写。25、蒸馏烧瓶饱和亚硫酸氢钠溶液O2+2H2O+2Na2S=4NaOH+2S↓氧气中水中的溶解度比二氧化硫小吸收液出现稳定的蓝色空白实验0.096%【解析】
I.在装置A中制取SO2气体,通过乙观察SO2气体产生的速率,经品红溶液检验SO2的漂白性,在装置丁中SO2与Na2S会发生氧化还原反应产生S单质,SO2及反应产生的H2S都是有毒气体,经NaOH溶液尾气处理后排出。II.根据IO3-能够氧化SO2为SO42-,氧化I-为I2,SO2反应完全后,再滴入的IO3-溶液,I2不再反应,溶液中的I2遇淀粉溶液变为蓝色;要测定物质含量,应该排除杂质的干扰,设计对比实验,为减少实验的偶然性,要进行多次平行实验,取多次实验的平均值,根据反应过程中电子守恒计算铁矿石样品中硫元素的质量分数。【详解】(1)根据图示仪器结构可知:仪器A的名称为蒸馏烧瓶;(2)装置乙的作用是为了观察生成SO2的速率,为了减少SO2气体在溶液中的溶解,可根据H2SO3是二元弱酸,在溶液中存在电离平衡的性质,在装置乙中加入的试剂为饱和NaHSO3溶液;(3)①Na2S具有还原性,O2具有氧化性,在溶液中会发生氧化还原反应产生S单质和NaOH,反应的化学方程式为O2+2H2O+2Na2S=4NaOH+2S↓;②根据O2、SO2气体分别通入到Na2S溶液中产生S单质的时间可知,物质的氧化性:SO2>O2,该实验条件下Na2S溶液出现浑浊现象是SO2导致的。表中实验1反应较慢的原因可能是O2难溶于水,而SO2易溶于水,由于氧气中水中的溶解度比二氧化硫小,导致反应速率较慢;II.(4)根据方程式可知物质的氧化性:IO3->I2>SO2,向含有SO2、KI和淀粉溶液中滴加KIO3溶液,首先发生②反应,当SO2反应完全后发生反应④,反应产生的I2单质遇淀粉溶液会变为蓝色,且半分钟内溶液蓝色不褪去,就证明滴定达到终点;(5)①通过比较实验一、实验二的数据,发现V1远远小于V2,可忽略不计V1。设置实验一的目的是空白对比实验,排除干扰因素的存在;②三次实验数据相差不大,均有效,则平均消耗KIO3标准溶液体积V(KIO3)=mL=10.00mL,n(KIO3)=c·V=0.0010mol/L×0.0100L=1.0×10-5mol,根据电子守恒及结合②③方程式可知n(SO2)=3n(KIO3)=3.0×10-5mol,根据S元素守恒可知其中含有S元素的质量为m(S)=n·M=3.0×10-5mol×32g/mol=9.6×10-4g,所以该份铁矿石样品中硫元素的质量百分含量为×100%=0.096%。【点睛】本题考查了气体的制取、性质的验证、化学反应方程式的书写及应用和物质含量测定。掌握反应原理和物质的性质是计算与判断的依据。在进行有关计算时要结合电子守恒及元素守恒分析判断。易错点是(5)中S含量计算,关键是IO3-氧化SO2时二者物质的量的关系的确定,注意还原产物I2也可氧化SO2,要根据总方程式判断。26、打开K1,关闭K2和K3先通入过量的CO2气体,排除装置内空气打开K1,关闭K2和K3打开K2和K3,同时关闭K1浓硫酸吸收多余的溴蒸气同时防止外界的水蒸气使产物水解防止产品四溴化钛凝固成晶体,堵塞连接管,造成危险排出残留在装置中的TiBr4和溴蒸气直形冷凝管温度计(量程250°C)【解析】
⑴检查装置气密性并加入药品后,加热前应进行排除装置内的空气,防止反应物碳单质与氧气反应,浪费原料,还可能产生有毒气体CO等,污染空气,开始仅仅是通入CO2气体,所以只需要打开K1,关闭K2和K3,打开电炉并加热反应管,此时需要打开K2和K3,同时关闭K1,保证CO2气体携带溴蒸气进入反应装置中。⑵因为产品四溴化钛易发生水解,因此整套装置需要保持干燥,因此进入的CO2气体必须干燥,装置单元X应为尾气处理装置,吸收多余的溴蒸气,同时还能防止空气中的水蒸气干扰实验,防止产品四溴化钛水解变质。⑶反应结束后在反应装置中还有少量四溴化钛残留,以及剩余的溴蒸气,应继续通入一段时间CO2,主要目的是把少量残留四溴化钛排入收集装置中,提高产率,而且还可以排出剩余的溴蒸气,进行尾气处理,防止污染。⑷实验结束后,将连接管切断并熔封,采用蒸馏法提纯,因此需要用到直形冷凝管。【详解】⑴检查装置气密性并加入药品后,加热前应进行排除装置内的空气,防止反应物碳单质与氧气反应,浪费原料,还可能产生有毒气体CO等,污染空气,因此加热实验前应先通入过量的CO2气体,其目的是排除装置内空气。此时仅仅是通入CO2气体,所以只需要打开K1,关闭K2和K3;而反应开始一段时间后,打开电炉并加热反应管,此时需要打开K2和K3,同时关闭K1,保证CO2气体携带溴蒸气进入反应装置中,故答案为:先通入过量的CO2气体;排除装置内空气;打开K1,关闭K2和K3;打开K2和K3,同时关闭K1。⑵因为产品四溴化钛易发生水解,因此整套装置需要保持干燥,因此进入的CO2气体必须干燥,所以试剂A为浓硫酸(作干燥剂),装置单元X应为尾气处理装置,吸收多余的溴蒸气,同时还能防止空气中的水蒸气干扰实验,防止产品四溴化钛水解变质。反应过程中需用热源间歇性微热连接管,其目的是防止产品四溴化钛凝固成晶体,堵塞连接管,造成危险,用热源间歇性微热连接管可以使产品四溴化钛加热熔化,流入收集装置中,故答案为:浓硫酸;吸收多余的溴蒸气同时防止外界的水蒸气使产物水解;防止产品四溴化钛凝固成晶体,堵塞连接管,造成危险。⑶反应结束后在反应装置中还有少量四溴化钛残留,以及剩余的溴蒸气,应继续通入一段时间CO2,主要目的是把少量残留四溴化钛排入收集装置中,提高产率,而且还可以排出剩余的溴蒸气,进行尾气处理,防止污染,故答案为:排出残留在装置中的TiBr4和溴蒸气。⑷实验结束后,将连接管切断并熔封,采用蒸馏法提纯。在产品四溴化钛中还有残留的液溴,因此根据题中给出的四溴化钛的沸点233.5°C,可以使用蒸馏法提纯;此时应将a端的仪器改装为直形冷凝管、承接管和接收瓶,在防腐胶塞上加装的仪器是温度计(量程是250°C),故答案为:直形冷凝管;温度计(量程250°C)。27、球形干燥管(干燥管)缺少处理CO尾气装置排尽装置内空气,防止空气中H2O和CO2的干扰E中黑色粉末变红色,F出现白色沉淀取少量草酸亚铁晶体于试管中,加入稀硫酸溶解后并滴加KSCN溶液,若溶液变红色,则草酸亚铁晶体已氧化变质;若不变红色,则草酸亚铁晶体未氧化变质FeC2O43FeC2O4Fe3O4+2CO2↑+4CO↑【解析】
装置A为草酸亚铁晶体分解,利用无水硫酸铜检验水蒸气,B装置检验二氧化碳,C装置吸收二氧化碳,D装置干燥气体,E装置检验CO,F装置检验二氧化碳,据此解答。【详解】(1)仪器a的名称是球形干燥管(干燥管),故答案为:球形干燥管(干燥管);(2)反应会产生CO,缺少处理CO尾气装置,故答案为:缺少处理CO尾气装置;(3)反应会会产生CO和H2O,通入氮气,排尽装置内空气,防止空气中H2O和CO2的干扰,故答案为:排尽装置内空气,防止空气中H2O和CO2的干扰;(4)CO与CuO反应,生成Cu和二氧化碳,现象为E中黑色粉末变红色,F出现白色沉淀,故答案为:E中黑色粉末变红色,F出现白色沉淀;(5)检验铁离子的试剂为KSCN,具体有:取少量草酸亚铁晶体于试管中,加入稀硫酸溶解后并滴加KSCN溶液,若溶液变红色,则草酸亚铁晶体已氧化变质;若不变红色,则草酸亚铁晶体未氧化变质,故答案为:取少量草酸亚铁晶体于试管中,加入稀硫酸溶解后并滴加KSCN溶液,若溶液变红色,则草酸亚铁晶体已氧化变质;若不变红色,则草酸亚铁晶体未氧化变质;(6)①草酸亚铁晶体的物质的量为:=0.03mol,通过剩余固体的质量为4.32g,则M的摩尔质量为=144g/mol,过程Ⅰ发生的反应是:草酸亚铁晶体受热失去结晶水,剩下的M为FeC2O4,故答案为:FeC2O4;②草酸亚铁晶体中的铁元素质量为:=1.68g,草酸亚铁晶体中的铁元素完全转化到氧化物中,氧化物中氧元素的质量为:,设铁的氧化物的化学式为FexOy,则有:,解得x:y=3:4,铁的氧化物的化学式为Fe3O4,因此M→N发生反应的化学方程式为3FeC2O4Fe3O4+2CO2↑+4CO↑。【点睛】本题难点在于(6)②,根据质量,求分子式,可以通过质量守恒得到答案。28、(2a+b)/30.2mol/(L·min)1.8=x-2ω>p1>p2>p3k正/k逆=K【解析】
Ⅰ、利用盖斯定律求反应热;Ⅱ、利用三段式结合方程式计算;根据外界条件对反应速率和平衡常数的影响分析解答;根据反应速率表达式结合平衡常数表达式解答。【详解】Ⅰ、(1)反应Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)等于反应①×(2/3)+反应②×(1/3),△H=△H1×(2/3)+△H2×(1/3)=(2a+b)/3;Ⅱ、(1)CO2转化率为75%,则消耗的CO2的物质的量为8mol×75%=6mol,体积为2L,转化的浓度为3mol·L-1。则CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)
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