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文档简介
2024年山东省校级联考高三下学期一模考试化学试题考生请注意: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、2019年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展作出重要贡献的科学家。一种锂离子电池充电时的阳极反应式为:LiFePO4-xe-=xFePO4+(1-x)LiFePO4+xLi+,放电时的工作原理如图。下列叙述不正确的是A.该电池工作时Fe、P元素化合价均不变B.放电时,电子由铜箔经外电路流向铝箔C.充电时,铝箔电极应该接电源的正极D.充电时,Li+通过隔膜移向铜箔电极方向迁移2、实验室模拟制备亚硝酰硫酸(NOSO4H)的反应装置如图所示,下列关于实验操作或叙述错误的是已知:①亚硝酰硫酸为棱形结晶,溶于硫酸,遇水易分解②反应原理为:SO2+HNO3===SO3+HNO2、SO3+HNO2=NOSO4HA.浓硝酸与浓硫酸混合时,是将浓硫酸慢慢滴加到浓硝酸中,边加边搅拌B.装置B和D中的浓硫酸的作用是防止水蒸气进入C导致亚硝酰硫酸分解C.冷水的温度控制在20℃左右,太低反应速率太慢;太高硝酸易分解,SO2逸出D.实验时用98%的浓硫酸代替70%的H2SO4产生SO2速率更快3、下列各组中的X和Y两种原子,化学性质一定相似的是()A.X原子和Y原子最外层都只有1个电子B.X原子的核外电子排布式为1s2,Y原子的核外电子排布式为1s22s2C.X原子的2p能级上有3个电子,Y原子的3p能级上有3个电子D.X原子核外M层上仅有2个电子,Y原子核外N层上仅有2个电子4、可用碱石灰干燥的气体是A.H2S B.Cl2 C.NH3 D.SO25、下列化学用语正确的是()A.重水的分子式:D2O B.次氯酸的结构式:H—Cl—OC.乙烯的实验式:C2H4 D.二氧化硅的分子式:SiO26、实现中国梦,离不开化学与科技的发展。下列说法不正确的是A.2019年新冠肺炎“疫苗”等生物制剂需要冷冻保存B.大飞机C919采用大量先进复合材料、铝锂合金等,铝锂合金属于金属材料C.纳米复合材料实现了水中微污染物铅(Ⅱ)的高灵敏、高选择性检测,但吸附的量小D.我国提出网络强国战略,光缆线路总长超过三千万公里,光缆的主要成分是晶体硅7、下列实验操作能达到实验目的的是选项实验目的操作A配制氯化铁溶液将氯化铁固体溶解在较浓的盐酸中,再加水稀释B除去乙醇中的水加入无水氯化钙,蒸馏C除去NO中的NO2将气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶D除去Cl2中的HCl得到纯净的Cl2将Cl2和HCl混合气体通过饱和食盐水A.A B.B C.C D.D8、25℃时,用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1HX溶液,溶液的pH随加入的NaOH溶液体积的变化如图所示。下列说法不正确的是()A.HX为弱酸B.V1<20C.M点溶液中离子浓度由大到小的顺序:c(X-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)D.0.1mol·L-1NaOH溶液和0.1mol·L-1HX溶液等体积混合后,溶液中c(Na+)=c(X-)+c(OH-)9、香草醛是一种广泛使用的可食用香料,可通过如下方法合成。下列说法正确的是()A.物质Ⅰ的分子式为C7H7O2B.CHCl3分子具有正四面体结构C.物质Ⅰ、Ⅲ(香草醛)互为同系物D.香草醛可发生取代反应、加成反应10、下列陈述I、II正确并且有因果关系的是()选项陈述I陈述IIA油脂和汽油都是油一定条件下都能发生皂化反应BCuSO4可以用作游泳池消毒剂铜盐能使蛋白质变性C蔗糖、淀粉、纤维素是还原性糖它们一定条件下都能发生银镜反应D蛋白质结构中存在肽键蛋白质能表现出两性A.A B.B C.C D.D11、1,1-二环丙基乙烯()是重要医药中间体,下列关于该化合物的说法正确的是A.所有碳原子可能在同一平面 B.乙苯与它互为同分异构体C.二氯代物有9种 D.只能发生取代、加成、加聚反应12、科研工作者结合实验与计算机模拟来研究钌催化剂表面不同位点上合成氨反应历程,如图所示,其中实线表示位点A上合成氨的反应历程,虚线表示位点B上合成氨的反应历程,吸附在催化剂表面的物种用*标注。下列说法错误的是A.由图可以判断合成氨反应属于放热反应B.氮气在位点A上转变成2N*速率比在位点B上的快C.整个反应历程中活化能最大的步骤是2N*+3H2→2N*+6H*D.从图中知选择合适的催化剂位点可加快合成氨的速率13、用如图装置进行实验,甲逐滴加入到固体乙中,如表说法正确的是()选项
液体甲
固体乙
溶液丙
丙中现象
A
CH3COOH
NaHCO3
苯酚钠
无明显现象
B
浓HCl
KMnO4
紫色石蕊
最终呈红色
C
浓H2SO4
Na2SO3
品红
红色变无色
D
浓H2SO4
Cu
氢硫酸
溶液变浑浊
A.A B.B C.C D.D14、下列物质属于电解质的是()A.Na2O B.SO3 C.Cu D.NaCl溶液15、下列变化过程中,加入氧化剂才能实现的是()A.Cl2→Cl- B.Fe2+→Fe3+ C.Na2O2→O2 D.SO2→SO32-16、扑热息痛的结构如图所示,下列关于扑热息痛的描述正确的是A.分子式为C8H10NO2B.扑热息痛易溶于水C.能与Na2CO3溶液反应,但不能与NaHCO3溶液反应D.属于芳香烃17、设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是A.10gNH3含有4NA个电子B.0.1mol铁和0.1mol铜分别与0.1mol氯气完全反应,转移的电子数均为0.2NAC.标准状况下,22.4LH2O中分子数为NA个D.1L0.1mol·L-1Na2CO3溶液中含有0.1NA个CO32-18、化学与社会、环境密切相关,下列说法不正确的是()A.2022年冬奥会聚氨酯速滑服不属于无机非金属材料B.使用太阳能热水器、沼气的利用、玉米制乙醇都涉及到生物质能的利用C.氢键在形成蛋白质二级结构和DNA双螺旋结构中起关键作用D.港珠澳大桥使用新一代环氧涂层钢筋,可有效抵御海水浸蚀19、室温时,在20mL0.1mol∙L-1一元弱酸HA溶液中滴加同浓度的NaOH溶液,溶液中与pH的关系如图所示。下列说法正确的是A.室温时,电离常数Ka(HA)=1.0×10-5.3B.B点对应NaOH溶液的体积是10mLC.A点溶液中:c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)D.从A点到C点的过程中,水的电离程度先增大后减小20、钾长石(KAlSi3O8)是一种钾的铝硅酸盐,可用于制备Al2O3、K2CO3等物质,制备流程如图所示:下列有关说法正确的是A.上述流程中可以重复利用的物质只有Na2CO3B.钾长石用氧化物的形式可表示为K2O·Al2O3·3SiO2C.煅烧过程中Si、K和Al元素转化为CaSiO3、KAlO2和NaAlO2D.沉淀过程中的离子方程式为CO2+2AlO2-+3H2O=CO32-+2Al(OH)3↓21、下列说法不正确的是A.某些生活垃圾可用于焚烧发电B.地沟油禁止食用,但可以用来制肥皂或生物柴油C.石油裂解主要是为了获得气态不饱和短链烃D.煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物,其中含有焦炭、苯、甲苯等22、如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。下列说法错误的是A.铁闸主要发生的是吸氧腐蚀B.图中生成铁锈最多的是乙区域C.铁腐蚀时的电极反应式:Fe-2e-==Fe2+D.将铁闸与石墨相连可保护铁闸二、非选择题(共84分)23、(14分)曲美替尼是一种抑制黑色素瘤的新型抗癌药物,下面是合成曲美替尼中间体G的反应路线:已知:①D分子中有2个6元环;请回答:(1)化合物A的结构简式___________。A生成B的反应类型___________。(2)下列说法不正确的是___________。A.B既能表现碱性又能表现酸性B.1moC在碱溶液中完全水解最多可以消耗4molOH-C.D与POCl3的反应还会生成E的一种同分异构体D.G的分子式为C16H18O3N4(3)写出C→D的化学方程式____________________________________________。(4)X是比A多2个碳原子的A的同系物,写出符合下列条件的X可能的结构简式:_______________________________________________________。①1H-NMR谱显示分子中有3种氢原子,②IR谱显示分子中有苯环与-NH2相连结构(5)流程中使用的DMF即N,N-二甲基甲酰胺结构简式为,是常用的有机溶剂。设计以甲醇和氨为主要原料制取DMF的合成路线(用流程图表示,其他无机试剂任选)。_____________24、(12分)氯吡格雷是一种用于预防和治疗因血小板高聚集引起的心、脑及其他动脉循环障碍疾病的药物。以A为原料合成该药物的路线如图:(1)A的化学名称是__,C中的官能团除了氯原子,其他官能团名称为__。(2)A分子中最少有__原子共面。(3)C生成D的反应类型为__。(4)A与新制Cu(OH)2反应的化学方程式为__。(5)物质G是物质A的同系物,比A多一个碳原子,符合以下条件的G的同分异构体共有__种。①除苯环之外无其他环状结构;②能发生银镜反应。③苯环上有只有两个取代基。其中核磁共振氢谱中有4个吸收峰,且峰值比为2∶2∶2∶1的结构简式为__。(6)已知:,写出以苯甲醇为有机原料制备化合物的合成路线(无机试剂任选)__。25、(12分)某研究小组在实验室以废铜屑(主要成分是Cu、CuO,含有少量的Fe、Fe2O3)为原料制备碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],具体流程如下:已知:Cu2(OH)2CO3为绿色固体,难溶于冷水和乙醇,水温越高越易分解。(1)为加快废铜屑在稀硫酸中的溶解速率,可采取的措施为____(任写一种)。(2)“操作Ⅱ”中铜发生反应的离子方程式为___。(3)“调节pH”操作中加入的试剂为____(填化学式)。(4)洗涤Cu2(OH)2CO3沉淀的操作为____。(5)“操作Ⅲ”中温度选择55~60℃的原因是____;该步骤生成Cu2(OH)2CO3的同时产生CO2,请写出该反应的化学方程式:____。(6)某同学为测定制得的产品中Cu2(OH)2CO3的质量分数,进行了如下操作:称取m1g产品,灼烧至固体质量恒重时,得到黑色固体(假设杂质不参与反应),冷却后,称得该黑色固体质量为m2g,则样品中Cu2(OH)2CO3的纯度为____(用含m1、m2的代数式表示)。26、(10分)氮化铝(AlN)是一种新型无机材料,广泛应用于集成电路生产领域。某化学研究小组利用Al2O3+3C+N22AlN+3CO制取氮化铝,设计如图实验装置:试回答:(1)实验中用饱和NaNO2与NH4Cl溶液制取氮气的化学方程式为___。(2)装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A的作用是__(填写序号)。a.防止NaNO2饱和溶液蒸发b.保证实验装置不漏气c.使NaNO2饱和溶液容易滴下(3)按图连接好实验装置,检查装置气密性的方法是:在干燥管D末端连接一导管,将导管插入烧杯中的液面下,___。(4)化学研究小组的装置存在严重问题,请说明改进的办法:___。(5)反应结束后,某同学用如图装置进行实验来测定氮化铝样品的质量分数(实验中导管体积忽略不计)。已知:氮化铝和NaOH溶液反应生成NaAlO2和氨气。①广口瓶中的试剂X最好选用___(填写序号)。a.汽油b.酒精c.植物油d.CCl4②广口瓶中的液体没有装满(上方留有空间),则实验测得NH3的体积将___(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。③若实验中称取氮化铝样品的质量为10.0g,测得氨气的体积为3.36L(标准状况),则样品中AlN的质量分数为___。27、(12分)以铝土矿(主要成分为,含少量和等杂质)为原料生产铝和氮化铝的一种工艺流程如图[已知:在“碱溶”时转化为铝硅酸钠()沉淀]。(1)用氧化物的形式表示铝硅酸钠的化学式____。(2)溶液a中加入后,生成沉淀的离子方程式为___。(3)有人考虑用熔融态电解制备铝,你觉得是否可行?请说明理由:___。(4)取一定量的氮化铝样品,用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。打开,加入NaOH浓溶液,至不再产生。打开,通入一段时间。①写出AlN与NaOH溶液反应的化学方程式______。②实验中需要测定的数据是_____。28、(14分)M是一种合成香料的中间体。其合成路线如下:已知:①有机化合物A~M均为芳香族化合物,B能发生银镜反应,E的核磁共振氢谱有3组峰,D与G通过酯化反应合成M。②③2RCH2CHO回答下列问题:(1)A所含官能团的名称为________,F→G反应①的反应类型为________,M的结构简式为________。(2)E的名称是________;E→F与F→G的顺序不能颠倒,原因是________。(3)G的同分异构体中,遇FeCl3溶液显紫色且能发生银镜反应的有________种,其中苯环上的一氯代物只有2种且能发生水解反应的是________(填结构简式)。(4)参照上述合成路线,以CH3CH2OH为原料(无机试剂任用),设计制备CH3CH2CH2CH2OH的合成路线________________。29、(10分)H是合成抗炎药洛索洛芬钠的关键中间体,它的一种合成路线如下:回答下列问题:(1)A的名称是_________,H中官能团名称是_____________;(2)反应①的反应条件为________;(3)反应⑥的化学方程式为____________________________________;反应类型为_________________。(4)反应⑦除生成H外,还生成了另一种有机产物的结构简式为___________。(5)符合下列条件的G的同分异构体有____种。Ⅰ.能发生银镜反应Ⅱ.苯环上一氯取代物只有一种Ⅲ.核磁共振氢谱有4组峰(6)仿照H的合成路线,设计一种由B合成的合成路线。_______
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.该电池在充电时Fe元素化合价由反应前LiFePO4中的+2价变为反应后中的FePO4中的+3价,可见Fe元素化合价发生了变化,A错误;B.根据电池充电时的阳极反应式为:LiFePO4-xe-=xFePO4+(1-x)LiFePO4+xLi+,充电时铝箔为阳极,则放电时铝箔为正极,铜箔为负极,放电时,电子由铜箔经外电路流向铝箔,B正确;C.根据题意可知充电时Al箔为阳极,则充电时,铝箔电极应该接电源的正极,C正确;D.根据图示可知:电池放电时Li+通过隔膜向铝箔电极方向迁移,充电是放电的逆过程,则Li+要由铝箔通过隔膜向铜箔电极方向迁移,D正确;故答案选A。2、D【解析】
A.浓硝酸与浓硫酸混合时,如果将浓硝酸注入浓硫酸中,容易发生液滴四溅,故浓硝酸与浓硫酸混合时,是将浓硫酸慢慢滴加到浓硝酸中,并且边加边搅拌,搅拌的目的是及时散热,防止局部过热,A正确;B.亚硝酰硫酸遇水易分解,装置B中的浓硫酸的作用是干燥SO2气体水蒸气进入装置C中,装置D中的浓硫酸的作用是防止装置E中的水蒸气进入装置C中,B正确;C.为了保证反应速率不能太慢,同时又要防止温度过高硝酸分解,SO2逸出,故冷水的温度控制在20℃左右,C正确;D.98%的浓硫酸的很难电离出H+,如果用98%的浓硫酸代替70%的H2SO4产生SO2速率更慢,D错误;3、C【解析】
A.最外层都只有1个电子的X和Y,可能为H与碱金属元素,性质不同,故A错误;
B.原子的核外电子排布式为1s2的X为He,原子的核外电子排布式为1s22s2的Y为Be,两者性质不同,故B错误;
C.原子的2p能级上有3个电子的X为N,原子的3p能级上有3个电子的Y为P,二者位于周期表同一主族,性质相似,所以C选项是正确的;
D.原子核外M层上仅有2个电子的X为Mg,原子核外N层上仅有2个电子的Y的M层电子数不确定,元素种类很多,但价电子数不同,性质不相同故D错误。
所以C选项是正确的。【点睛】解答时注意原子核外电子排布特点与对应元素化合物的性质的关系,原子的结构决定元素的化学性质,原子核外最外层的电子或价电子数目相等,则元素对应的单质或化合价的性质相似。4、C【解析】
碱石灰具有吸水性,可以用作干燥剂,所干燥的物质不能与干燥剂发生反应,碱石灰不能干燥二氧化硫、氯气、硫化氢等溶于水显酸性的气体,据此即可解答。【详解】碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物,所以碱石灰是碱性物质,不能干燥酸性物质,A.H2S属于酸性气体,能与氢氧化钠和氧化钙反应,所以不能用碱石灰干燥,A项错误;B.Cl2可以和碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,B项错误;C.NH3是碱性气体,不和碱石灰反应,能用碱石灰干燥,C项正确;D.SO2属于酸性气体,能与碱石灰反应,所以不能用碱石灰干燥,D项错误;答案选C。【点睛】常见的干燥剂可分为酸性干燥剂、碱性干燥剂和中性干燥剂,其中酸性干燥剂为浓H2SO4,它具有强烈的吸水性,常用来除去不与H2SO4反应的气体中的水分。例如常作为H2、O2、CO、SO2、N2、HCl、CH4、CO2、Cl2等气体的干燥剂;碱性干燥剂为碱石灰(固体氢氧化钠和碱石灰):不能用以干燥酸性物质,常用来干燥氢气、氧气、氨气和甲烷等气体。5、A【解析】
A.重水中氧原子为16O,氢原子为重氢D,重水的分子式为D2O,故A正确;B.次氯酸中不存在氢氯键,其中心原子为氧原子,分子中存在1个氧氢键和1个氧氯键,结构式为H—O—Cl,故B错误;C.实验式为最简式,乙烯的实验式为CH2,故C错误;D.二氧化硅晶体为原子晶体,不存在二氧化硅分子,故D错误。答案选A。6、D【解析】
A.2019年新冠肺炎“疫苗”等生物制剂在温度较高时容易失活,需要冷冻保存,故A正确;B.金属材料包括纯金属以及它们的合金,铝锂合金属于金属材料,故B正确;C.纳米复合材料表面积大,纳米复合材料实现了水中微污染物铅(Ⅱ)的高灵敏、高选择性检测,但吸附的量小,故C正确;D.光缆的主要成分是二氧化硅,故D错误;故选D。7、A【解析】
A选项,配制氯化铁溶液时,将氯化铁固体溶解在较浓的盐酸中,主要是抑制铁离子水解,再加水稀释到所需浓度,故A正确;B选项,除去乙醇中的水,先加氧化钙,再蒸馏得到无水乙醇,故B错误;C选项,除去NO中的NO2,氢氧化钠与一氧化氮、二氧化氮反应亚硝酸钠,因此将混合物通入到水中,二氧化氮与水反应生成一氧化氮,故C错误;D选项,除去Cl2中的HCl得到纯净的Cl2,将混合气体通过饱和食盐水,还含有水蒸气,故D错误。综上所述,答案为A。【点睛】除去Cl2中的HCl得到纯净的Cl2,将混合气体通过饱和食盐水,再通入浓硫酸干燥,才能得到纯净的氯气。8、D【解析】
A.由图可知,0.1mol·L-1HX溶液的pH=3,说明HX为弱酸,故A正确;B.若V1=20,则溶液中的溶质只有NaX,由于HX为弱酸,则NaX溶液呈碱性,pH>7,所以V1应小于20,故B正确;C.M点溶液中的溶质是等物质的量的HX和NaX,溶液呈酸性,说明HX的电离程度大于X-的水解程度,则溶液中离子浓度大小顺序为c(X-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故C正确;D.两种溶液等体积混合时,根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),故D错误;故选D。9、D【解析】
A.物质Ⅰ()的分子式为C7H8O2,故A错误;B.C-H、C-Cl的键长不同,CHCl3分子是四面体结构,而不是正四面体结构,故B错误;C.物质Ⅰ、Ⅲ结构不相似,Ⅲ含有醛基,二者不是同系物,故C错误;D.香草醛中含有苯环、羟基和醛基,则可发生取代、加成反应,故D正确;答案选D。10、B【解析】
A.汽油的成分为烃类物质,不能发生皂化反应,而油脂一定条件下能发生皂化反应,A项错误;B.硫酸铜可使蛋白质发生变性,则CuSO4可以用作游泳池消毒剂,B项正确;C.蔗糖、淀粉、纤维素均不含−CHO,不具有还原性,不能发生银镜反应,C项错误;D.蛋白质含−COOH和氨基具有两性,与在肽键无关,D项错误;答案选B。11、C【解析】
A.在该物质分子中含有6个饱和碳原子,由于饱和碳原子构成的是四面体结构,所以分子中不可能所有碳原子可能在同一平面,A错误;B.乙苯分子式是C8H10,1,1-二环丙基乙烯分子式是C8H12,二者的分子式不相同,因此乙苯与1,1-二环丙基乙烯不是同分异构体,B错误;C.该物质分子结构对称,若2个Cl原子在同一个C原子上,有2种不同的结构;若2个Cl原子在不同的C原子上,其中一个Cl原子在不饱和C原子上,可能有2种不同结构;若其中一个Cl原子位于连接在不饱和C原子的环上的C原子上,另一个C原子可能在同一个环上有1种结构;在不同环上,具有2种结构;若一个Cl原子位于-CH2-上,另一个Cl原子在同一个环上,只有1种结构;在两个不同环上,又有1种结构,因此可能的同分异构体种类数目为:2+2+1+2+1+1=9,C正确;D.该物质含有不饱和的碳碳双键,可发生加成反应、加聚反应;含有环丙基结构,能够发生取代反应,该物质属于不饱和烃,能够发生燃烧反应,催化氧化反应,因此不仅仅能够发生上述反应,D错误;故合理选项是C。12、C【解析】
A.据图可知,始态*N2+3H2的相对能量为0eV,生成物*+2NH3的相对能量约为-1.8eV,反应物的能量高于生成物,所以为放热反应,故A正确;B.图中实线标示出的位点A最大能垒(活化能)低于图中虚线标示出的位点B最大能垒(活化能),活化能越低,有效碰撞几率越大,化学反应速率越大,故B正确;C.由图像可知,整个反应历程中2N*+3H2→2N*+6H*活化能几乎为零,为最小,故C错误;D.由图像可知氮气活化在位点A上活化能较低,速率较快,故D正确;故答案为C。13、C【解析】
A.醋酸与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,二氧化碳与苯酚钠溶液反应生成苯酚,苯酚难溶于水,溶液变浑浊,A错误;B.反应生成氯气,氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白性,石蕊先变红后褪色,B错误;C.二氧化硫可使品红褪色,C正确;D.浓硫酸和铜应在加热条件下进行,D错误。答案选C。14、A【解析】
A.氧化钠在熔融状态时能电离出Na+和O2-,是电解质,故A选。B.SO3溶于水和水反应生成硫酸,硫酸能电离出氢离子和硫酸根离子,但不是SO3电离出来的,熔融状态下的SO3也不导电,故SO3是非电解质,故B不选;C.铜是单质,既不是电解质也不是非电解质,故C不选;D.NaCl溶液是混合物,既不是电解质也不是非电解质,故D不选故选A。【点睛】电解质:在水溶液或熔融状态下,能够导电化合物,导电的离子必须是本身提供的,一般包括:酸、碱、多数的盐、部分金属氧化物等。15、B【解析】
A.Cl2与水反应时生成盐酸和次氯酸,盐酸可以电离出Cl-,但这个反应中水既不是氧化剂也不是还原剂,故A错误;B.Fe2+→Fe3+过程中,化合价升高,发生氧化反应,需要加入氧化剂才能实现,故B正确;C.Na2O2与水或二氧化碳反应能生成O2,反应中过氧化钠既是氧化剂也是还原剂,故不需加入氧化剂也能实现,故C错误;D.SO2→SO32-过程中,化合价没有变化,不需要发生氧化还原反应即可实现,故D错误。故选B。【点睛】此题易错点在C项,一般来讲元素化合价升高,发生氧化反应,需要氧化剂与之反应,但一些反应中,反应物自身既是氧化剂又是还原剂,所以不需加入氧化剂才能发生氧化反应。16、C【解析】
A.分子式为C8H9NO2,故A错误;B.含酚-OH、-CONH-,该有机物不溶于水,故B错误;C.含酚-OH,能与Na2CO3溶液反应,但不能与NaHCO3溶液反应,故C正确;D.含O、N等元素,不是芳香烃,故D错误;故选C。17、B【解析】
A.NH3的相对分子质量是17,每个分子中含有10个电子,所以10gNH3含有电子的个数是:(10g÷17g/mol)×10NA=5.88NA个电子,错误;B.Fe是变价金属,与氯气发生反应:2Fe+3Cl22FeCl3,根据反应方程式中两者的关系可知0.1mol的Cl2与Fe反应时,氯气不足量,所以反应转移的电子的物质的量应该以Cl2为标准,转移的电子数为0.2NA,Cu与Cl2发生反应产生CuCl2,0.1mol铜分别与0.1mol氯气完全反应,转移的电子数均为0.2NA,正确;C.标准状况下H2O是液体,不能使用气体摩尔体积计算H2O的物质的量,错误;D.Na2CO3是强碱弱酸盐,在溶液中CO32-发生水解反应而消耗,所以1L0.1mol·L-1Na2CO3溶液中含有CO32-小于0.1NA个,错误;答案选B。18、B【解析】
A.聚氨酯,属于有机高分子材料,A正确;B.太阳能热水器将太阳能转化为热能,与生物质能无关,B错误;C.蛋白质二级结构是通过骨架上的羰基和酰胺基之间形成的氢键维持,氢键是稳定二级结构的主要作用力;DNA双螺旋结构中,碱基对以氢键维系,A与T间形成两个氢键,G与C间形成三个氢键。C正确;D.环氧涂层钢筋,是将环氧树脂粉末喷涂在钢筋表面,由于环氧涂层能抵抗海水浸蚀,从而保护钢筋不受腐蚀,D正确。故选B。【点睛】环氧树脂涂层钢筋是在工厂生产条件下,采用静电喷涂方法,将环氧树脂粉末喷涂在普通带肋钢筋和普通光圆钢筋的表面生产的一种具有涂层的钢筋。环氧树脂涂层钢筋有很好的耐蚀性,与混凝土的粘结强度无明显降低,适用于处在潮湿环境或侵蚀性介质中的工业与民用房屋、一般构筑物及道路、桥梁、港口,码头等的钢筋混凝土结构中。19、A【解析】
A.室温时,在B点,pH=5.3,c(H+)=10-5.3,=0,则=1电离常数Ka(HA)===1.0×10-5.3,A正确;B.B点的平衡溶液中,c(A-)=c(HA),依据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),由于pH=5.3,所以c(H+)>c(OH-),c(Na+)<c(A-),故V(NaOH)<10mL,B不正确;C.c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)显然不符合电荷守恒原则,C不正确;D.从A点到C点的过程中,c(A-)不断增大,水的电离程度不断增大,D不正确;故选A。20、C【解析】
A.CO2、Na2CO3既是反应的产物,也是反应过程中需要加入的物质,因此上述流程中可以重复利用的物质有Na2CO3、CO2,A错误;B.根据元素守恒可知钾长石用氧化物的形式可表示为K2O·Al2O3·6SiO2,B错误;C.煅烧过程中钾长石中的Si元素与CaCO3转化为CaSiO3,K和Al元素与Na2CO3反应转化为KAlO2和NaAlO2,C正确;D.向KAlO2和NaAlO2溶液中通入过量CO2气体,会产生HCO3-,发生反应CO2+AlO2-+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓,D错误;故合理选项是C。21、D【解析】
A.焚烧将某些还原性的物质氧化,某些生活垃圾可用于焚烧发电,故A正确;B.“地沟油”的主要成分为油脂,含有有毒物质,不能食用,油脂在碱性条件下水解称为皂化反应,油脂燃烧放出大量热量,可制作生物柴油,故B正确;C.石油裂解主要是为了获得气态不饱和短链烃,如乙烯、丙烯等,故C正确;D.煤中不含苯、甲苯等,苯和甲苯是煤的干馏的产物,故D错误;故选D。【点睛】本题考查了有机物的结构和性质,应注意的是煤中不含苯、甲苯等,苯、甲苯是煤的干馏产物。22、D【解析】
A.海水溶液为弱碱性,发生吸氧腐蚀,在酸性较强的条件下才发生析氢腐蚀,故A正确;B.在乙处,海水与氧气接触,与Fe最易形成原电池,发生的吸氧腐蚀的程度最大,生成铁锈最多,故B正确;C.铁腐蚀时作负极失电子生成亚铁离子,电极反应式:Fe-2e-=Fe2+,故C正确;D.将铁闸与石墨相连,铁比碳活泼,铁作负极失电子,可以加快海水对铁闸的腐蚀,故D错误;答案选D。二、非选择题(共84分)23、取代反应AB+CH2(COOH)2→+2H2O【解析】
甲醇与氨气发生取代反应生成CH3NH2(F),F与E发生取代反应生成,所以有机物E为,根据反应条件,有机物D与POCl3反应生成,所以有机物(D),有机物C与CH2(COOH)2反应生成有机物D,所以有机物C为;有机物B与发生反应生成有机物C,所以有机物B为,有机物A与醋酸反应生成有机物B,所以有机物A为;据以上分析解答。【详解】(1)根据以上分析可知,化合物A的结构简式;(2)A.有机物B为,含有氨基,显碱性,肽键显中性,没有酸性,选项A错误;B.1mol有机物C()在碱溶液中完全水解最多可以消耗2molOH-,选项B错误;C.D与POCl3的反应生成外,还能生成E的一种同分异构体,选项C正确;D.根据有机物G的结构简式,其分子式为C16H18O3N4,选项D正确;答案选AB;(3)有机物C为与CH2(COOH)2反应生成有机物D,化学方程式:;(4)有机物A为;X是比A多2个碳原子的A的同系物,X一定含有两个氨基,碳原子数为8的有机物,①1H-NMR谱显示分子中有3种氢原子,IR谱显示分子中有苯环与—NH2相连结构,满足条件的有机物的结构简式为:;(5)甲醇氧化为甲醛,接着氧化为甲酸;根据信息,甲醇与氨气反应生成(CH3)2NH,甲酸与(CH3)2NH发生取代生成;合成流程如下:。【点睛】本题考查有机推断与有机合成、有机反应方程式的书写、同分异构体、信息获取与迁移应用等,综合性较强,需要学生完全凭借已知反应规律和合成路线进行推断,对学生的思维能力提出了更高的要求。24、邻氯苯甲醛(2—氯苯甲醛)氨基、羧基12取代反应(或酯化反应)+2Cu(OH)2+NaOHCu2O↓+3H2O+6、【解析】
根据题干信息分析合成氯吡格雷的路线可知,A与NH4Cl、NaCN反应生成B,B酸化得到C,C与CH3OH发生酯化反应生成D,D发生取代反应得到E,E最终发生反应得到氯吡格雷,据此结合题干信息分析解答问题。【详解】(1)有机物A的结构简式为,分子中含有醛基和氯原子,其化学名称为邻氯苯甲醛,C的结构简式为,分子中含有的管能团有氨基、羧基和氯原子,故答案为:邻氯苯甲醛;氨基、羧基;(2)A分子中苯环和醛基均为共平面结构,故分子中最少有苯环上的所有原子共平面,即最少有12个原子共平面,故答案为:12;(3)C与CH3OH发生酯化反应生成D,反应类型为取代反应(或酯化反应),故答案为:取代反应(或酯化反应);(4)A的结构简式为,分子中含有醛基,可与新制Cu(OH)2反应生成Cu2O的砖红色沉淀,反应方程式为+2Cu(OH)2+NaOHCu2O↓+3H2O+,故答案为:+2Cu(OH)2+NaOHCu2O↓+3H2O+;(5)物质G是物质A的同系物,比A多一个碳原子,物质G除苯环之外无其他环状结构;能发生银镜反应,可知物质G含有醛基,又苯环上有只有两个取代基,则物质G除苯环外含有的基团有2组,分别为—CHO、—CH2Cl和—Cl、—CH2CHO,分别都有邻间对3中结构,故G的同分异构体共有6种,其中核磁共振氢谱中有4个吸收峰,且峰值比为2∶2∶2∶1的结构简式为、,故答案为:6;、;(6)已知:,根据题干信息,结合合成氯吡格雷的路线可得,以苯甲醇为有机原料制备化合物的合成路线可以是,故答案为:。25、搅拌(或适当升温等合理答案即可)H2O2+2H++Cu=Cu2++2H2OCuO或Cu(OH)2或Cu(OH)2CO3等合理答案即可加人洗涤剂至浸没沉淀且液面低于滤纸边缘,待液体自然流下后,重复2~3次温度过低,反应速率太慢,温度过高,Cu2(OH)2CO3易分解2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑×100%【解析】
废铜屑(主要成分是Cu、CuO,含有少量的Fe、Fe2O3),加入稀硫酸浸取,CuO、Fe、Fe2O3与稀硫酸反应,形式含有Cu2+、Fe2+、Fe3+的溶液,铜单质不与硫酸反应,再加入双氧水将Fe2+氧化为Fe3+,同时铜单质与双氧水在酸性条件下反应生成铜离子,再调节溶液pH值,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,过滤后得到主要含有硫酸铜的滤液,将溶液温度控制在55~60℃左右,加入碳酸钠,滤液中产生Cu2(OH)2CO3晶体,再经过过滤、冷水洗涤,干燥,最终得到Cu2(OH)2CO3,以此解题。【详解】(1)为加快废铜屑在稀硫酸中的溶解速率,可进行搅拌、加热、增大硫酸浓度等方法;(2)“操作Ⅱ”中,铜单质与双氧水在酸性条件下反应生成铜离子,离子方程式为H2O2+2H++Cu=Cu2++2H2O;(3)“调节pH”操作目的是将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,由于废铜屑使用酸浸溶解,需要加入碱性物质中和多余的酸,在不引入新的杂质的情况下,可向溶液中加入CuO或Cu(OH)2或Cu(OH)2CO3等合理答案即可;(4)洗涤Cu2(OH)2CO3沉淀的操作为过滤,合理操作为:加人洗涤剂至浸没沉淀且液面低于滤纸边缘,待液体自然流下后,重复2~3次;(5)根据题目已知:Cu2(OH)2CO3为难溶于冷水和乙醇,水温越高越易分解。“操作Ⅲ”中温度选择55~60℃的既可以加快反应速率同时也可防止制得的Cu2(OH)2CO3不被分解,该步骤中向含有硫酸铜的滤液中加入碳酸钠生成Cu2(OH)2CO3的同时产生CO2,该反应的化学方程式:2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑
;(6)m1g产品,灼烧至固体质量恒重时,得到黑色固体(假设杂质不参与反应),发生的反应为:Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O
,灼烧至固体质量恒重时剩余固体为氧化铜和杂质,根据反应方程式计算:设样品中Cu2(OH)2CO3的质量为xg。Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O22262xm1-m2=,解得:x=,则样品中Cu2(OH)2CO3的纯度为×100%=×100%。【点睛】本题是工艺流程题中的实验操作和化学原理结合考查,需结合反应速率的影响因素,实际操作步骤具体分析,还应熟练元素化合物的知识。26、NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2Oc用酒精灯微热蒸馏烧瓶,导管口有气泡冒出,撤掉酒精灯一段时间,导管内上升一段水柱,证明气密性良好在干燥管D末端连接一个尾气处理装置c不变61.5%【解析】
制取氮化铝:用饱和NaNO2与NH4Cl溶液制取氮气NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O,装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A,平衡内外压强,使NaNO2饱和溶液容易滴下,制得的氮气排尽装置中的空气,碱石灰干燥氮气,氧化铝、碳和氮气在高温的条件下生成氮化铝和一氧化碳,方程式为:Al2O3+3C+N22AlN+3CO,D防止空气进入反应装置干扰实验;(1)饱和NaNO2与NH4Cl溶液应生成氯化钠、氮气和水;(2)根据实验的需要结合大气压强原理来回答;(3)只要先将装置密封再利用热胀冷缩原理进行气密性验证;(4)实验必须对有毒气体进行尾气处理,防止空气污染;(5)氮化铝和氢氧化钠反应会生成氨气,氨气进入广口瓶后,如果装置密闭,广口瓶中压强会增大,那么就会有水通过广口瓶的长管进入量筒中,根据等量法可知,进入到广口瓶中水的体积就等于生成的氨气的体积.所以通过量筒中排出的水的体积就可以知道氨气的体积,然后有氨气的密度求出氨气的质量,进而根据方程式求出氮化铝的质量。①产生的氨气极易溶于水,为防止氨气溶于水需要把气体与水隔离,因此应选择不能与氨气产生作用的液体作为隔离液;选用的试剂应是和水不互溶,且密度大于水的;②反应前广口瓶的上方留有的少量空间填充的是空气,反应后广口瓶的上方留有的少量空间填充的是氨气,氨气代替了开始的空气,把最后空间中充入的氨气当成开始时的空气即可;③根据氨气的体积计算出物质的量,得出其中氮原子的物质的量,根据氮原子守恒,来计算氮化铝的百分含量。【详解】制取氮化铝:用饱和NaNO2与NH4Cl溶液制取氮气NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O,装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A,平衡内外压强,使NaNO2饱和溶液容易滴下,制得的氮气排尽装置中的空气,碱石灰干燥氮气,氧化铝、碳和氮气在高温的条件下生成氮化铝和一氧化碳,方程式为:Al2O3+3C+N22AlN+3CO,D防止空气进入反应装置干扰实验。(1)饱和NaNO2与NH4Cl溶液反应生成氯化钠、氮气和水,反应为NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O;故答案为:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O;(2)装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A具有平衡气压的作用,这样可以保证NaNO2饱和溶液容易滴下,故选c;(3)关闭分液漏斗开关,使装置处于密闭体系,将导管一端浸入水中,用手紧握锥形瓶外壁,由于热胀冷缩,锥形瓶内气体受热膨胀,如果导管口有气泡冒出,说明气密性良好,否则装置漏气,故答案为:用酒精灯微热蒸馏烧瓶,导管口有气泡冒出,撤掉酒精灯一段时间,导管内上升一段水柱,证明气密性良好;(4)实验必须对有毒气体进行尾气处理,应在干燥管D末端连接一个尾气处理装置,防止空气污染,故答案为:在干燥管D末端连接一个尾气处理装置;(5)①酒精、汽油虽然都不能与氨气发生反应,但它们却都极易挥发,挥发出来的气体对实验有影响而且挥发完后不能再起到隔离氨气与水接触的作用;同时由于酒精易溶于水,也不能达到隔离的目的;CCl4密度大于水,不能起到隔离作用,而植物油既不溶于水,密度小于水也不易挥发,可以把氨气与水进行隔离;故答案为:c;
②本次实验的目的在于测定产生气体的体积而不是收集纯净的气体,因此,把最后空间中充入的氨气当成开始时的空气即可,不会对测量结果产生影响,故答案为:不变;
③氨气的体积为3.36L(标准状况),物质的量是0.15mol,所以氮化铝的物质的量是0.15mol,质量是0.15mol×41g/mol=6.15g,所以氮化铝的质量分数为×100%=61.5%,故答案为:61.5%。【点睛】本题考查对实验原理的理解与实验操作评价、物质含量测定、化学计算等,理解实验原理是关键,是对所学知识的综合运用,需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识
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