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文档简介
湖北省宜昌市示范高中协作体2024年高三第五次模拟考试化学试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、利用某分子筛作催化剂,NH3可脱除废气中的NO和NO2,生成两种无毒物质,其反应历程如图所示,下列说法正确的是()下列说法正确的是()A.反应过程中NO2、NH4+之间的反应是氧化还原反应B.上述历程的总反应可以为:2NH3+NO+NO22N2+3H2OC.X是HNO2,是还原产物D.[(NH4)(HNO2)]+是反应过程中的催化剂2、某烃的结构简式为,关于该有机物,下列叙述正确的是()A.所有碳原子可能处于同一平面B.属于芳香族化合物的同分异构体有三种C.能发生取代反应、氧化反应和加成反应D.能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色且原理相同3、扁桃酸(Z)是重要的医药合成的中间体,工业上合成它的路线之一如下所示(不考虑立体异构)下列有关说法错误的是A.若反应1发生的是加成反应,则Q是HCNB.X、Y两种分子中共平面的碳原子数目一定相等C.可用银氨溶液检验Z中是否含有XD.Z苯环上的二硝基取代产物最多有6种4、近日,中国第36次南极科学考察队暨“雪龙2”号从深圳启航,前往南极执行科考任务。下列说法正确的是()A.外壳镶嵌一些铅块等可提高科考船的抗腐蚀能力B.利用牺牲阳极的阴极保护法保护船体,正极反应式为O2-4e-+2H2O=4OH-C.停靠期间可以采用外加电流的阴极保护法,电源负极与船体相连接D.科考船只能采用电化学保护法提高其抗腐蚀能力5、延庆区的三张名片:长城、世园会、冬奥会中所使用的材料属于无机非金属材料的是A.京张高铁的复兴号火车“龙凤呈祥”内装使用材料FRPB.中国馆屋顶ETFE保温内膜C.八达岭长城城砖D.2022年冬奥会高山滑雪服6、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7、Mg-AgCl电池是一种用海水激活的一次性电池,在军事上用作电动鱼雷的电源。电池的总反应为Mg+2AgCl=MgCl2+2Ag。下列说法错误的是A.该电池工作时,正极反应为2AgCl+2e-=2Cl-+2AgB.该电池的负极材料Mg用金属铝代替后,仍能形成原电池C.有1molMg被氧化时,可还原得到108gAgD.装备该电池的鱼雷在海水中行进时,海水作为电解质溶液8、某浓度稀HNO3与金属M反应时,能得到+2价硝酸盐,反应时M与HNO3的物质的量之比为5∶12,则反应时HNO3的还原产物是()A.NH4NO3 B.N2 C.N2O D.NO9、常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是()A.使酚酞变红色的溶液中:Na+、Al3+、SO42-、Cl-B.=1×10-13mol·L-1的溶液中:NH4+、Ca2+、Cl-、NO3-C.与Al反应能放出H2的溶液中:Fe2+、K+、NO3-、SO42-D.水电离的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液中:K+、Na+、AlO2-、CO32-10、下列有关含氯物质的说法不正确的是A.向新制氯水中加入少量碳酸钙粉末能增强溶液的漂白能力B.向NaClO溶液中通入少量的CO2的离子方程式:CO2+2ClO-+H2O=2HClO+CO32-(已知酸性:H2CO3>HClO>HCO3-)C.向Na2CO3溶液中通入足量的Cl2的离子方程式:2Cl2+CO32-+H2O=CO2+2Cl-+2HClOD.室温下,向NaOH溶液中通入Cl2至溶液呈中性时,相关粒子浓度满足:c(Na+)=2c(ClO-)+c(HClO)11、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.100g46%的乙醇水溶液中含有氧原子数目为4NAB.等质量的CO和N2含有的原子数目均为2NAC.在0.1mol•L-1的NH4Cl溶液中通入NH3使溶液呈中性,含有NH4+数目为0.1NAD.常温常压下,水蒸气通过过量的Na2O2使其增重2g时,反应中转移的电子数为2NA12、科学家发现对冶金硅进行电解精炼提纯可降低高纯硅制备成本。相关电解槽装置如左下图所示,用Cu—Si合金作硅源,在950℃下利用三层液熔盐进行电解精炼,并利用某CH4燃料电池(如下图所示)作为电源。下列有关说法不正确的是A.电极c与b相连,d与a相连B.左侧电解槽中;Si优先于Cu被氧化C.a极的电极反应为CH4-8e—+4O2—===CO2+2H2OD.相同时间下,通入CH4、O2的体积不同,会影响硅的提纯速率13、下列由实验现象得出的结论正确的是
操作及现象
结论
A
向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀。
Ksp(AgCl)<Ksp(AgI)
B
向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液,溶液呈红色。
溶液中一定含有Fe2+
C
向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯,振荡、静置,溶液上层呈橙红色。
Br—还原性强于Cl—
D
加热盛有NH4Cl固体的试管,试管底部固体消失,试管口有晶体凝结。
NH4Cl固体可以升华
A.A B.B C.C D.D14、反应Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,作氧化剂的是()A.Fe2O3 B.CO C.Fe D.CO215、NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A.Cu与浓硝酸反应生成4.6gNO2和N2O4混合气体时,转移电子数为0.1NAB.标准状況下,2.24L己烷中共价键的数目为1.9NAC.在0.1mol/L的Na2CO3溶液中,阴离子总数一定大于0.1NAD.34gH2O2中含有的阴离子数为NA16、关于下列各实验装置的叙述中正确的是A.装置①可用于吸收氯化氢气体 B.装置②可用于制取氯气C.装置③可用于制取乙酸乙酯 D.装置④可用于制取氨气17、清初《泉州府志》物产条载:
“初,人不知盖泥法,元时南安有黄长者为宅煮糖,宅垣忽坏,去土而糖白,后人遂效之。”文中“盖泥法”的原理与下列相同的是()A.活性炭净水B.用漂白粉漂白织物C.除去KNO3中的NaClD.除去河水中泥沙18、下列排列顺序中,正确的是①热稳定性:H2O>HF>H2S②离子半径:Cl->Na+>Mg2+>Al3+③酸性:H3PO4>H2SO4>HClO4④结合质子(H+)能力:OH—>CH3COO—>Cl—A.①③ B.②④ C.①④ D.②③19、人类的生产、生活与化学息息相关,下列说法不正确的是
A.将铝制品置于电解液中作为阳极,用电化学氧化的方法,可以在铝制品表面生成坚硬的氧化膜。B.防治酸雨的措施可以对煤燃烧后形成的烟气脱硫,目前主要用石灰法。C.压敏胶黏剂(即时贴)只需轻轻一压就能黏结牢固,其黏附力为分子间作用力。D.人体所需六大营养物质:糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水,其中产能最高的是糖类。20、下列说法不正确的是()A.牛油、植物油、汽油在碱性条件下的水解反应可以制造肥皂B.氨基酸、蛋白质都既能和盐酸反应,也能和氢氧化钠溶液反应C.向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸钠溶液产生沉淀属于物理变化D.用酶催化淀粉水解的水解液中加入银氨溶液,水浴加热,无光亮银镜生成,说明无葡萄糖存在21、室温下,用0.100mol•L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL0.100mol•L-1的HA和HB两种酸溶液,滴定曲线如图所示[已知AG=lg],下列说法不正确的是()A.P点时,加入NaOH溶液的体积为20.00mLB.Ka(HB)的数量级为10-4C.水的电离程度:N>M=PD.M、P两点对应溶液中存在:c(A-)=c(B-)22、室温时,用0.0200mol/L稀盐酸滴定20.00mL0.0200mol/LNaY溶液,溶液中水的电离程度随所加稀盐酸的体积变化如图所示(忽略滴定过程中溶液的体积变化),则下列有关说法正确的是已知:K(HY)=5.0×10-11A.可选取酚酞作为滴定指示剂B.M点溶液的pH>7C.图中Q点水的电离程度最小,Kw<10-14D.M点,c(Na+)=c(HY)+c(Y-)+c(Cl-)二、非选择题(共84分)23、(14分)新合成的药物J的合成方法如图所示:已知:R1—NH—R2+Cl—R3+HClR1COOR2+R3CH2COOR4+R2OH(R1、R2、R3、R4为氢或烃基)回答下列问题:(1)B的化学名称为______________,F的结构简式为_____________(2)有机物CH2=CHCH2NH2中的官能团名称是_______,由A生成B的反应类型为_____(3)③的化学方程式为__________。(4)已知④有一定的反应限度,反应进行时加入吡啶(C5H5N,属于有机碱)能提高J的产率,原因是________。(5)有机物K分子组成比F少两个氢原子,符合下列要求的K的同分异构体有_________种(不考虑立体异构)。①遇FeCl3溶液显紫色②苯环上有两个取代基(6)是一种重要的化工中间体。以环已醇()和乙醇为起始原料,结合已知信息选择必要的无机试剂,写出制备的合成路线:_________________。(已知:RHC=CHR'RCOOH+R'COOH,R、R'为烃基。用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)24、(12分)某研究小组以甲苯为原料,设计以下路径合成药物中间体M和R。回答下列问题:已知:①②③(1)C中的官能团的名称为______,F的结构简式为______,A→B的反应类型为_______。(2)D→E的反应方程式为______________________________________。(3)M物质中核磁共振氢谱中有________组吸收峰。(4)至少写出2个同时符合下列条件试剂X的同分异构体的结构简式_________________①只有一个苯环且苯环上的一氯取代物只有2种②遇FeCl3溶液显紫色③分子中含(5)设计由甲苯制备R()的合成路线(其它试剂任选)。______________________________25、(12分)二氧化氯是高效、低毒的消毒剂。已知:ClO2是极易溶于水的气体,实验室制备及性质探究装置如图所示。回答下列问题:(1)装置B用于制备ClO2,同时还生成一种酸式盐,该反应的化学方程式为___________。装置C中滴有几滴淀粉溶液,反应时有蓝色岀现。淀粉的作用是______。(2)装置C的导管靠近而不接触液面,其目的是________。(3)用ClO2消毒自来水,其效果是同质量氯气的______倍(保留一位小数)。(4)装置D用于吸收尾气,若反应的氧化产物是一种单质,且氧化剂与氧化产物的物质的量之比是2∶1,则还原产物的化学式是___________。(5)若将装置C中的溶液改为Na2S溶液,通入ClO2后溶液无明显现象。由此可以产生两种假设:假设a:ClO2与Na2S不反应。假设b:ClO2与Na2S反应。①你认为哪种假设正确,阐述原因:___________。②请设计实验证明你的假设(仅用离子方程式表示):__________。26、(10分)某同学欲用98%的浓H2SO4(ρ=1.84g/cm3)配制成500mL0.5mol/L的稀H2SO4(1)填写下列操作步骤:①所需浓H2SO4的体积为____。②如果实验室有10mL、20mL、50mL量筒,应选用___mL量筒量取。③将量取的浓H2SO4沿玻璃棒慢慢注入盛有约100mL水的___里,并不断搅拌,目的是___。④立即将上述溶液沿玻璃棒注入____中,并用50mL蒸馏水洗涤烧杯2~3次,并将洗涤液注入其中,并不时轻轻振荡。⑤加水至距刻度___处,改用__加水,使溶液的凹液面正好跟刻度相平。盖上瓶塞,上下颠倒数次,摇匀。(2)请指出上述操作中一处明显错误:____。(3)误差分析:(填偏高、偏低、无影响)①操作②中量取时发现量筒不干净,用水洗净后直接量取,所配溶液浓度将___;②问题(2)的错误操作将导致所配制溶液的浓度___;27、(12分)已知CuSO4溶液与K2C2O4溶液反应,产物为只含一种阴离子的蓝色钾盐晶体(只含有1个结晶水),某实验小组为确定该晶体的组成,设计实验步骤及操作如下:已知:a.过程②:MnO4-被还原为Mn2+,C2O42-被氧化为CO2b.过程③:MnO4-在酸性条件下,加热能分解为O2,同时生成Mn2+c.过程④:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2d.过程⑥:I2+2S2O32-=21-+S4O62-(1)过程①加快溶解的方法是________________________。(2)配制100mL0.20mol·L-1KMnO4溶液时用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、胶头滴管、____________;过程②和过程⑥滴定时,滴定管应分别选用____________、____________(填“甲”或乙”)。(3)完成过程②的离子反应方程式的配平:___MnO4-+___C2O42-+___H+===___Mn2++___H2O+___CO2↑。(4)过程③加热的目的是________________________。(5)过程⑥,应以____________作指示剂,若溶液颜色刚刚褪去就停止滴加,则测定结果是____________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)(6)已知两个滴定过程中消耗KMnO4和Na2S2O3的体积相等,据此推测该晶体为____________·H2O。28、(14分)回收利用硫和氮的氧化物是保护环境的重要举措。I.(1)工业生产可利用CO从燃煤烟气中脱硫。已知S(s)的燃烧热(△H)为-mkJ/mol。CO与O2反应的能量变化如图所示,则CO从燃煤烟气中脱硫的热化学方程式为______(△H用含m的代数式表示)。(2)在模拟回收硫的实验中,向某恒容密闭容器中通入2.8molCO和1molSO2气体,反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示。①与实验a相比,实验c改变的实验条件可能是_________。②请利用体积分数计算该条件下实验b的平衡常数K=________。(列出计算式即可)(注:某物质的体积分数=该物质的物质的量/气体的总物质的量)(3)双碱法除去SO2的原理为:NaOH溶液Na2SO3溶液。该方法能高效除去SO2并获得石膏。①该过程中NaOH溶液的作用是_______。②25℃时,将一定量的SO2通入到100mL0.1mol/L的NaOH溶液中,两者完全反应得到含Na2SO3、NaHSO3的混合溶液,溶液恰好呈中性,则溶液中H2SO3的物质的量浓度是____(假设反应前后溶液体积不变;25℃时,H2SO3的电离常数K1=1.0×10-2K2=5.0×10-8)。II.用NH3消除NO污染的反应原理为:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)△H=-1807.98kJ/mol。不同温度条件下,NH3与NO的物质的量之比分别为4:1、3:1、1:3,得到NO脱除率曲线如图所示。(1)曲线a中NH3的起始浓度为4×10-5mol/L,从A点到B点经过1秒,该时间段内NO的脱除速率为____mg/(L·s)。(2)不论以何种比例混合,温度超过900℃,NO脱除率骤然下降,除了在高温条件下氮气与氧气发生反应生成NO,可能的原因还有(一条即可)____。29、(10分)“清肺排毒汤”对新冠肺炎病毒感染具有良好的效果,其中一味中药黄芩的一种活性中间体的结构为:,现在可人工合成,路线如图所示:(1)A生成B的反应条件是___,B生成C的反应条件为___。(2)合成过程中,属于取代反应的是___。(3)F的结构简式为___。(4)D在一定条件下能生成高分子化合物,请写出该反应的化学方程式___。同时符合下列三个条件的D的同分异构体共有___种。a.能发生银镜反应;b.苯环上有3个取代基;c.与FeCl3溶液发生显色反应。(5)依据以上合成信息,以乙烯和氯苯为原料合成路线,无机试剂自选___。
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、B【解析】
由题意可知,生成物为两种无毒物质,再结合反应历程可知,生成物为:N2和H2O,反应物为:NH3和NO和NO2,结合得失电子守恒、原子守恒可得反应方程式为:2NH3+NO+NO22N2+3H2O【详解】A.NO2和NH4+反应生成[(NH4)2(NO2)]2+无元素化合价发生变化,不是氧化还原反应,A错误;B.由分析可知,该反应的化学方程式为:2NH3+NO+NO22N2+3H2O,B正确;C.结合B可知,X是N2和H2O,C错误;D.由反应历程可知,[(NH4)(HNO2)]+是该反应的中间产物,不是催化剂,D错误。答案选B。2、C【解析】
A.分子结构中含有,为四面体结构,所有碳原子不可能处于同一平面,故A错误;B.该物质的分子式为C8H10,属于芳香族化合物的同分异构体有乙苯和二甲苯(邻位、间位和对位3种),共4种,故B错误;C.结构中含有碳碳双键,能发生氧化反应和加成反应,含有和-CH2-,能发生取代反应,故C正确;D.含有碳碳双键能与溴水发生加成反应而使溴水褪色,能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应而使高锰酸钾溶液褪色,褪色原理不同,故D错误;答案选C。3、B【解析】
由有机物的转化关系可知,与HCN发生加成反应生成,在酸性条件下水解生成。【详解】A项、若反应I是加成反应,通过分析反应物和产物的结构可知,分子中醛基与HCN发生加成反应生成,故A正确;B项、分子的所有碳原子共平面,共平面碳原子数目为7个,分子中的所有碳原子也可能共平面,共平面碳原子数目最多为8个,故B错误;C项、中含有醛基,能发生银镜反应,中不含有醛基,不能发生银镜反应,则可用银氨溶液检验中是否含有,故C正确;D项、不考虑立体异构Z苯环上的二硝基取代物最多有6种,结构简式分别为、、、、、,故D正确。故选B。【点睛】本题考查有机物的结构与性质,侧重分析与应用能力的考查,注意把握有机物的结构与转化关系为解答的关键。4、C【解析】
A.科考船外壳主要成分为Fe提高抗腐蚀能力,可以镶嵌比Fe活泼的金属如Zn等,Pb金属性比铁弱,会形成原电池,加速Fe的腐蚀,故A错误;B.利用牺牲阳极的阴极保护法保护船体,正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,故B错误;C.停靠期间可以采用外加电流的阴极保护法,电源负极与船体相连接,故C正确;D.除电化学保护法防腐蚀外,还有涂层保护法等,故D错误;故答案选:C。【点睛】防腐蚀有牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。5、C【解析】
A.FRP属于纤维增强复合材料,不属于无机非金属材料,A项错误;B.ETFE保温内膜属于乙烯-四氟乙烯共聚物,不属于无机非金属材料,B项错误;C.长城城砖属于无机非金属材料,C项正确;D.高山滑雪服内层有一层单向芯吸效应的化纤材料,外层是棉制品,不属于无机非金属材料,D项错误;答案选C。6、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。7、C【解析】
A、由电池反应方程式看出,Mg是还原剂、AgCl是氧化剂,故金属Mg作负极,正极反应为:2AgCl+2e-═2C1-+2Ag,选项A正确;B、Al的活泼性大于Ag,所以铝和氯化银、海水也能构成原电池,故该电池的负极材料Mg用金属铝代替后,仍能形成原电池,选项B正确;C、电极反应式:Mg﹣2e﹣=Mg2+,1molMg被氧化时,转移电子是2mol,正极反应为:2AgCl+2e﹣═2C1﹣+2Ag,可还原得到216gAg,选项C错误;D、因为该电池能被海水激活,海水可以作为电解质溶液,选项D正确。答案选C。【点睛】本题考查原电池的应用。总结题技巧总结:电极类型的判断首先在明确属于电解池还是原电池基础上来分析的,原电池对应的是正、负两极,电解池对应的阴、阳两极,根据元素价态变化找出氧化剂与还原产物。8、B【解析】
依据题意可列出反应方程式如下:5M+12HNO3=5M(NO3)2+N2↑+6H2O,某稀HNO3与金属M反应时能得到+2价硝酸盐,所以1molM失去2mol电子,5molM失去10mol电子;而12molHNO3中,有10mol硝酸没有参加氧化还原反应,只有2mol硝酸参加氧化还原反应,得到10mol电子,硝酸中氮的化合价为+5价,所以还原产物必须是0价的N2,B项正确;答案选B。【点睛】利用电子转移数守恒是解题的突破口,找到化合价的定量关系,理解氧化还原反应的本质是关键。9、B【解析】
A、酚酞变红色的溶液,此溶液显碱性,Al3+、OH-生成沉淀或AlO2-,不能大量共存,故A错误;B、根据信息,此溶液中c(H+)>c(OH-),溶液显酸性,这些离子不反应,能大量共存,故正确;C、与Al能放出氢气的,同业可能显酸性也可能显碱性,若是碱性,则Fe2+和OH-不共存,若酸性,NO3-在酸性条件下具有强氧化性,不产生H2,故C错误;D、水电离的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液,此物质对水电离有抑制,溶液可能显酸性也可能显碱性,AlO2-、CO32-和H+不能大量共存,故D错误。答案选B。10、B【解析】
A.新制氯水中存在Cl2+H2OHCl+HClO的平衡,加碳酸钙,消耗氢离子,平衡正向移动,HClO浓度增大,漂白能力增强,选项A正确;B.酸性:H2CO3>HClO>HCO3-,故HClO与CO32-不能同时产生,选项B错误;C.足量氯气和水产生的盐酸将CO32-全部反应成CO2气体,选项C正确;D.中性时由电荷守恒得到c(Na+)=c(ClO-)+c(Cl-),由于发生氧化还原反应,由得失电子守恒得到c(Cl-)=c(ClO-)+c(HClO),两式联立可得c(Na+)=2c(ClO-)+c(HClO),选项D正确。答案选B。11、A【解析】
A.乙醇溶液中除了乙醇外,水也含氧原子,100g46%的乙醇溶液中,乙醇的质量为46g,物质的量为1mol,故含1mol氧原子;水的质量为100g-46g=54g,物质的量为3mol,故含3mol氧原子,故此溶液中含有的氧原子的物质的量共为4mol,个数为4NA个,故A正确;B.CO和N2相对分子质量都是28,都是双原子分子,所以等质量的CO和N2的质量的具体数值不明确,故无法计算中含有原子数目,故B错误;C.在0.1mol•L的NH4Cl溶液中通入NH3使溶液呈中性,由于没有给出溶液的体积,无法计算出溶液的物质的量,无法计算铵根离子的物质的量,故C错误;D.过氧化钠和水反应时,增重为氢元素的质量,即1molNa2O2∼1molH2O∼增重1molH2的质量∼转移1mol电子,故当增重2g即1mol氢气的质量时,反应转移1mol电子即NA个,故D错误;答案选A。【点睛】过氧化钠与水反应转移的电子数是易错点,过氧化钠中的氧元素为-1价,增重1molH2的质量∼转移1mol电子。12、A【解析】
甲烷燃料电池中,通入甲烷的a电极为负极,甲烷在负极上失电子发生氧化反应生成二氧化碳,通入氧气的电极b为正极,氧气在正极上得电子发生还原反应生成阳离子,根据电解池中电子的移动方向可知,c为阴极,与a相连,Si4+在阴极上得电子发生还原反应生成Si,d为阳极,与b相连,Si在阳极上失电子发生氧化反应生成Si4+。【详解】A项、甲烷燃料电池中,通入甲烷的a电极为负极,通入氧气的电极b为正极,根据电解池中电子的移动方向可知,c为阴极,与a相连,d为阳极,与b相连,故A错误;B项、由图可知,d为阳极,Si在阳极上失去电子被氧化生成Si4+,而铜没被氧化,说明硅优先于钢被氧化,故B正确;C项、甲烷燃料电池中,通入甲烷的a电极为负极,甲烷在负极上失电子发生氧化反应生成二氧化碳,电极反应式为CH4-8e—+4O2—=CO2+2H2O,故C正确;D项、相同时间下,通入CH4、O2的的体积不同,反应转移电子的物质的量不同,会造成电流强度不同,影响硅的提纯速率,故D正确。故选A。【点睛】本题考查原电池和电解池原理的应用,注意原电池、电解池反应的原理和电子移动的方向,明确离子放电的先后顺序是解题的关键。13、C【解析】
A、Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),A错误;B、滴加氯水后再加入KSCN溶液,溶液呈红色,说明该溶液可能含有Fe2+或Fe3+,B错误;C、上层呈橙红色,说明Cl2与NaBr反应生成了Br2和NaCl,则Br‾的还原性强于Cl‾,C正确;D、不是升华,试管底部NH4Cl分解生成NH3和HCl,试管口NH3与HCl反应生成了NH4Cl,发生了化学反应,D错误;答案选C。【点睛】把元素化合物的知识、化学原理和实验操作及实验结论的分析进行了结合,考查了考生运用所学知识分析实验现象,得出正确结论的能力,审题时应全面细致,如滴加氯水后再加入KSCN溶液,溶液可能含有Fe2+或Fe3+,体现了化学实验方案设计的严谨性,加热盛有NH4Cl固体的试管,体现了由现象看本质的科学态度。14、A【解析】
在氧化还原反应中化合价降低,得电子的物质为氧化剂,据此分析。【详解】A、反应Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,中Fe元素的化合价降低,得电子,则Fe2O3是氧化剂,故A正确;B、CO中碳在氧化还原反应中化合价升高,失电子,作还原剂,故B错误;C、铁是还原产物,故C错误;D、CO2是氧化产物,故D错误;故选:A。15、A【解析】
A.4.6gNO2的物质的量是0.1mol,若反应完全产生4.6gNO2,转移电子0.1NA;若完全转化为N2O4,4.6gN2O4的物质的量是0.05mol,转移电子数为2×0.05×NA=0.1NA,故Cu与浓硝酸反应生成4.6gNO2和N2O4混合气体时,转移电子数一定为0.1NA,A正确;B.标准状況下,已烷不是气体,因此不能使用气体摩尔体积计算其物质的量及化学键的数目,B错误;C.缺体积,无法计算溶液中微粒的数目,C错误;D.34gH2O2的物质的量为1mol,由于H2O2是共价化合物,在水中部分电离,存在电离平衡,因此含有的阴离子数小于NA,D错误;故合理选项是A。16、A【解析】
A、导管口插入四氯化碳中,氯化氢气体易溶于水不易溶于四氯化碳,能防止倒吸且能吸收氯化氢,选项A正确;B、制备氯气时应为二氧化锰和浓盐酸共热,装置中缺少加热装置,选项B错误;C、收集乙酸乙酯时导管末端不能伸入液面以下,选项C错误;D、制备氨气时应加热氯化铵和氢氧化钙混合固体,选项D错误。答案选A。17、A【解析】文中“去土而糖白”是指固体土吸附糖色,所以文中“盖泥法”的原理与下列相同的是活性炭净水,故选A。18、B【解析】
①非金属性越强,对应氢化物的稳定性越强;②离子的电子层越多,离子半径越大,电子层相同时,核电荷数越大,离子半径越小;③非金属性越强,最高价氧化物对应水合物的酸性越强;④电离出氢离子能力(酸性)越强,结合质子能力越弱。【详解】①非金属性F>O>S,则气态氢化物的热稳定性:HF>H2O>H2S,故①错误;②Cl-含有三层电子,Na+、Mg2+、Al3+的电子层数都是两层,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径:Cl−>Na+>Mg2+>Al3+,故②正确;③非金属性:P<S<Cl,则最高价含氧酸的酸性:H3PO4<H2SO4<HClO4,故③错误;④电离出氢离子的能力:HCl>CH3COOH>H2O,则结合质子能力:OH−>CH3COO−>Cl−,故④正确;故答案选B。【点睛】本题明确元素周期律内容为解答关键,注意掌握原子结构与元素周期律的关系。19、D【解析】
A.电解池的阳极上发生失去电子的氧化反应;B.二氧化硫、氧气和碳酸钙反应生成硫酸钙;C.压敏胶属于有机物,具有较强的分子间作用力;D.人体所需六大营养物质中产能最高的是油脂。【详解】A.Al是活泼金属,作阳极时,失去电子生成氧化铝,所以铝制品作电解池阳极电解,可在铝制品表面生成坚硬的氧化物保护膜,A正确;B.二氧化硫能形成酸雨,并且二氧化硫、氧气和碳酸钙反应生成硫酸钙进入炉渣,所以在燃煤中加入石灰石或生石灰,减少环境污染,是目前主要脱硫方法,B正确;C.压敏胶属于有机物,具有较强的分子间作用力,能牢固黏贴物品,C正确;D.人体所需六大营养物质中:直接的供能物质是糖类,产能最高的是油脂,D错误;故合理选项是D。【点睛】本题综合考查物质的性质与用途,掌握反应原理和物质的性质即可解答,侧重考查了学生的分析能力,有利于培养学生的良好的科学素养,提高学习的积极性。20、A【解析】
A.汽油不是油脂,不能发生水解反应制造肥皂,选项A错误;B.氨基酸、蛋白质都含有氨基和羧基,具有两性,既能和盐酸反应,也能和氢氧化钠溶液反应,选项B正确;C.向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸钠溶液,蛋白质发生盐析,属于物理变化,选项C正确;D.葡萄糖能发生银镜反应,无光亮银镜生成,说明用酶催化淀粉水解的水解液中无葡萄糖存在,选项D正确;答案选A。21、D【解析】
未加NaOH溶液时,HA的AG=12,则c(H+)•c(OH-)=10-14,=10-12,则c(H+)=0.1mol/L=c(HA),HA是强酸;未加NaOH溶液时,HB的AG=9,则c(H+)•c(OH-)=10-14,=10-9,则c(H+)=10-2.5mol/L<0.1mol/L,则HB是弱酸;【详解】A.P点AG=0时,c(H+)=c(OH-),混合溶液呈中性,HA是强酸,酸碱的物质的量相等,酸碱的物质的量浓度相等,则酸碱体积相等,所以加入NaOH溶液的体积为20.00mL,故A正确;B.HB的电离程度较小,则溶液中c(B-)≈c(H+)=10-2.5mol/L,c(HB)≈0.1mol/L,Ka(HB)===10-4,故B正确;C.酸或碱抑制水电离,弱离子促进水电离,且酸中c(H+)越大其抑制水电离程度越大,M、P点溶液都呈中性,则M、P点不影响水的电离,N点NaB浓度较大,促进水电离,所以水的电离程度:N>M=P,故C正确;D.M、P点的AG都为0,都存在c(H+)=c(OH-),混合溶液呈中性,加入的NaOH越多,c(Na+)越大,溶液中存在电荷守恒,则存在P点c(A-)=c(Na+)、M点c(Na+)=c(B-),但是c(Na+):M<P点,则c(A-)>c(B-),故D错误;答案选D。【点睛】本题考查酸碱混合溶液定性判断,明确混合溶液中溶质及其性质、酸的酸性强弱是解本题关键,注意B中微粒浓度的近似处理方法。22、B【解析】A.滴定终点溶液显酸性,故可选取甲基橙作为滴定指示剂,A不正确;B.M点溶液中,c(NaY)=c(HY),因为K(HY)=5.0×10-11,所以c(Y-)≈c(HY),代入HY的电离常数表达式可得,ka=cH+=5.0×10-11,所以,pH>7,B正确;C.由图可知,Q点水的电离程度最小,Kw=10-14,C不正确;D.M点,由物料守恒可知二、非选择题(共84分)23、3-氯-1-丙烯碳碳双键和氨基取代反应吡啶显碱性,能与反应④的产物HCl发生中和反应,使平衡正向移动,提高J产率15【解析】
由A、B的分子式,C的结构简式,可知A为CH3CH=CH2,A发生取代反应生成B为ClCH2CH=CH2;B中氯原子被氨基取代得到,根据C的分子式既反应条件,可知反应②发生题给信息中的取代反应,可知C为;比较C、D分子式,结合E的结构简式分析,反应③为题给信息中的成环反应,可知D为;D发生酯的水解反应生成E,比较E和G的结构,结合反应条件分析中间产物F的结构为;对比G、J的结构,G与发生取代反应生成J,据此分析解答。【详解】(1)B为ClCH2CH=CH2,化学名称为3-氯-1-丙烯,比较E和G的结构,结合反应条件分析中间产物F的结构为故答案为:3-氯-1-丙烯;;(2)根据官能团的结构分析,有机物CH2=CHCH2NH2中的官能团有碳碳双键和氨基;比较A和B的结构变化可知该反应为取代反应,故答案为:碳碳双键和氨基;取代反应;(3)根据上述分析,反应③的化学方程式为,故答案为:;(4)反应④为取代反应,生成有机物的同时可生成HCl,而吡啶呈碱性,可与HCl发生中和反应,使平衡正向移动,提高J的产率,故答案为:吡啶显碱性,能与反应④的产物HCl发生中和反应,使平衡正向移动,提高J产率;(5)F为,分子式为C8H13NO,则K的分子式为C8H11NO,①遇FeCl3溶液显紫色,则结构中含有酚羟基;②苯环上有两个取代基,一个为OH,则另一个为由2个C原子6个H原子1个N原子构成的取代基,其结构有-CH2CH2NH2、-CH2NHCH3、-CH(CH3)NH2、-NHCH2CH3、-N(CH3)2共5种,两取代基的位置共有邻、间、对三种情况,所以K的同分异构体有3×5=15种,故答案为:15;(6)由题给信息可知,由反应得到,用酸性高锰酸钾溶液氧化的己二酸,己二酸与乙醇发生酯化反应得到,可由原料发生消去反应获取,则合成路线流程图为:,故答案为:。【点睛】解决这类题的关键是以反应类型为突破口,以物质类别判断为核心进行思考。经常在一系列推导关系中有部分物质已知,这些已知物往往成为思维“分散”的联结点。可以由原料结合反应条件正向推导产物,也可以从产物结合条件逆向推导原料,也可以从中间产物出发向两侧推导,审题时要抓住基础知识,结合新信息进行分析、联想、对照、迁移应用、参照反应条件推出结论。解题的关键是要熟悉烃的各种衍生物间的转化关系,不仅要注意物质官能团的衍变,还要注意同时伴随的分子中碳、氢、氧、卤素原子数目以及有机物相对分子质量的衍变,这种数量、质量的改变往往成为解题的突破口。24、羟基和羧基取代反应8、(其他答案只要正确也可)【解析】
根据A到B,B到C反应,推出溴原子取代苯环上的氢,取代的是甲基的邻位,D到E发生的是信息①类似的反应,引入碳碳双键,即E为,E到F发生的是信息③类似的反应,得到碳氧双键,即F为,F到M发生的信息②类似的反应,即得到M。【详解】(1)C中的官能团的名称为羟基和羧基,根据信息①和③得到F的结构简式为,根据A→B和B→C的结构简式得到A→B的反应类型为取代反应;故答案为:羟基和羧基;;取代反应。(2)根据信息①得出D→E的反应方程式为;故答案为:。(3)M物质中核磁共振氢谱中有8组吸收峰,如图。(4)①只有一个苯环且苯环上的一氯取代物只有2种,容易想到有两个支链且在对位,②遇FeCl3溶液显紫色,含有酚羟基③分子中含,至少写出2个同时符合下列条件试剂X的同分异构体的结构简式、;故答案为:、(其他答案只要正确也可)。(5)甲苯先与Cl2光照发生侧链取代,后与氢气发生加成反应,然后发生氯代烃的消去反应引入碳碳双键,然后与溴加成,再水解,因此由甲苯制备R()的合成路线;故答案为:。25、SO2+H2SO4+2KClO3=2KHSO4+2ClO2通过检验I2的存在,证明ClO2有强氧化性使ClO2尽可能多的与溶液反应,并防止倒吸2.6NaClO2假设b正确,S2-的还原性强于I-,所以ClO2也能氧化S2-或ClO2是强氧化剂,S2-具有强还原性SO42-+Ba2+=BaSO4↓【解析】
浓硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫,A制备二氧化硫,B用于制备ClO2,同时还生成一种酸式盐,则B中发生反应SO2+H2SO4+2KClO3═2KHSO4+2ClO2,ClO2是一种黄绿色易溶于水的气体,具有强氧化性,所以C中发生氧化还原反应生成碘,注意防倒吸,装置C中滴有几滴淀粉溶液,碘遇淀粉变蓝色;装置D用于吸收尾气,反应生成NaClO2,双氧水作还原剂生成氧气,从而防止尾气污染环境,据此解答。【详解】(1)装置B用于制备ClO2,同时还生成一种酸式盐,根据元素守恒知,酸式盐为硫酸氢钠,该反应的化学方程式为SO2+H2SO4+2KClO3═2KHSO4+2ClO2;装置C中滴有几滴淀粉溶液,淀粉遇碘变蓝色,根据淀粉是否变色来判断是否有碘生成,从而证明二氧化氯具有氧化性;(2)ClO2是极易溶于水的气体,所以检验其强氧化性时导管靠近而不接触液面,以防倒吸;(3)1molCl2即71g消毒时转移2mol电子,71gClO2消毒时转移电子为×(4+1)=5.2mol,其效果是同质量氯气的=2.6倍;(4)装置D用于吸收尾气,H2O2作还原剂生成O2,H2O2∼O2∼2e−,生成1molO2转移电子2mol,则2molClO2得到2mol电子生成2molNaClO2;(5)①由于ClO2具有强氧化性,Na2S具有强还原性,二者不可能不反应,所以假设a错误,假设b正确;②ClO2氧化Na2S后溶液无明显现象,说明ClO2将S2−氧化生成更高价的酸根SO42−,所以可通过检验SO42−的存在以证明ClO2与Na2S发生氧化还原反应,所用试剂为稀盐酸和BaCl2溶液,离子反应为:SO42−+Ba2+═BaSO4↓。26、13.6mL20烧杯使大量的热及时排除,防止液体飞溅500mL容量瓶1cm~2cm胶头滴管第④步没有将稀释后的浓硫酸冷却到室温偏低偏高【解析】
(1)①根据稀释前后溶质的物质的量不变,据此计算所需浓硫酸的体积;②根据“大而近”的原则,根据需要量取的浓硫酸的体积来选择合适的量筒;③稀释浓溶液的容器是烧杯;浓硫酸稀释放热,用玻璃棒搅拌的目的是使混合均匀,使热量迅速扩散;
④移液是将稀释并冷却好的溶液转移到容量瓶中;
⑤根据定容的操作要点来分析;(2)根据浓硫酸稀释放热来分析;(3)根据c=,结合溶质的物质的量n和溶液的体积V的变化来进行误差分析。【详解】(1)①浓硫酸的物质的量浓度为c===18.4mol/L,设需浓H2SO4的体积为Vml,根据稀释前后溶质硫酸的物质的量不变C浓V浓=C稀V稀:18.4mol/L×Vml=500mL×0.5mol/L,解得V=13.6mL;
②需要浓硫酸的体积是13.6ml,根据“大而近”的原则,应选用20ml的量筒;
③稀释浓溶液的容器是烧杯;浓硫酸稀释放热,用玻璃棒搅拌的目的是使混合均匀,使热量迅速扩散,防止液体飞溅;
④移液是将稀释并冷却好的溶液转移到500ml容量瓶中;
⑤定容的操作是开始直接往容量瓶中加水,加水至距刻度1~2cm处,改用胶头滴管逐滴加水,使溶液的凹液面最低处正好跟刻度线相平;(2)浓硫酸稀释放热,故应将稀释后的溶液冷却至室温然后再进行移液,错误是第④步溶液未冷却至室温就转移至容量瓶中;
(3)①操作②中量取时发现量筒不干净,用水洗净后直接量取会导致浓硫酸被稀释,所取的硫酸的物质的量偏小,所配溶液浓度将偏低;
②问题(2)的错误是溶液未冷却至室温就转移至容量瓶中,所得溶液的体积偏小,所配溶液浓度将偏高。27、粉碎、搅拌或加热100mL容量甲乙25162810除去溶液中多余的MnO4-,防止过程④加入过量的KI,MnO4-在酸性氧化I-,引起误差;淀粉溶液偏小K2Cu(C2O4)2【解析】
(1)在由固体与液体的反应中,要想加快反应速率,可以粉碎固体物质或搅拌,都是增大固液的接触面积,也可以加热等;(2)配制溶液要掌握好配制步骤,容量瓶的选择,因为配制100mL溶液,所以选择100mL容量瓶,氧化还原滴定的时候,注意选择指示剂、滴定管等。(3)利用氧化还原反应中得失电子守恒配平氧化还原反应离子方程式:2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑;(4)、MnO4-在酸性条件下,加热能分解为O2,同时生成Mn2+,据此分析作答;(5)结合实际操作的规范性作答;(6)根据方程式找出关系式,通过计算确定晶体的组成。【详解】(1)为了加快蓝色晶体在2mol·L-1稀硫酸中溶解,可以把晶体粉碎、搅拌、或者加热的方法;(2)配制100mL0.20mol·L-1KMnO4溶液时需要用100mL容量瓶进行溶液配制,配置过程需要用到的玻璃仪器由玻璃棒、烧杯、胶头滴管、100mL容量瓶;过程②是用0.20mol·L-1KMnO4溶液滴定,KMnO4具有强氧化性,因此选用甲(酸式滴定管);过程⑥是用0.25mol·L-1Na2S2O3溶液滴定,Na2S2O3在溶液中水解呈碱性,故选用乙(碱式滴定管);(3)利用氧化还原反应中化合价升降总数相等,先配氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数,然后再观察配平其他物质,过程②的离子反应方程式:2MnO4++5C2O42-+16H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑(4)MnO4-在酸性条件下,加热能分解为O2,同时生成Mn2+,故加热的目的是除去溶液中多余的MnO4-,防止过程④加入过量的KI,MnO4-在酸性氧化I-,引起误差;(5)过程⑥是用0.25mol·L-1Na2S2O3溶液滴定含I2的溶液,反应方程式为I2+2S2O32-=21-+S4O62-,故过程⑥,应以淀粉溶液作指示剂;若溶液颜色刚刚褪去就停止滴加,则滴入Na2S2O3的物质的量偏小,造成测定Cu2+的含量偏小;(6)由2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑可知n(C2O42-)=2.5n(KMnO4)=2.50.20mol·L-1V(KMnO4);由2Cu2++4I-=2CuI↓+I2、I2+2S2O32-=21-+S4O62-可知2S2O32-~I2~2Cu2+,n(Cu2+)=n(S2O32-)=0.25mol·L-1V(Na2S2O3),已知两个滴定过程中消耗KMnO4和Na2S2O3的体积相等,所以n(C2O42-)=2n(Cu2+),因为晶体中只有一种阴离子,并且晶体中元素化合价代数和为0,故该晶体为K2Cu(C2O4)2·H2O。【点睛】在氧化还原反应滴定中注意指示剂的选择、滴定管的选择。28、2CO(g)+SO2(g)=S(l)+2CO2(g)△H=(m-566)kJ·mol-1升温1.9×1.9×2.85/(0.9×0.9×0.05)催化剂5×10-7mol/L6×10-2(或0.06)该反应的正反应放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动【解析】
I.(1)根据原子守恒,CO与SO2反应生成S(1)和一种无毒的气体是CO2,化学方程式为2CO(g)+SO2(g)=S(l)+2CO2(g),利用题给两个热化学方程式结合盖斯定律进行求算。(2)①a、c开始均通入2.8molCO和1molSO2,容器的容积相同,而起始时c的压强大于a,物质的量与体积一定,压强与温度呈正比关系;②气体压强之比等于气体物质的量之比,结合三行式计算列式得到参加反应的二氧化硫物质的量;再计算各物质的体积分数,写出平衡常数。(3)①用NaOH吸收SO2,并用CaO使NaOH再生。2NaOH+SO2=Na2SO3,NaOH再生CaO+H2O+Na2SO3═CaSO3+2NaOH,从反应可以看出NaOH作催化剂。②根据电荷守恒和电离方程式、电离平衡常数解答;II.(1)两种反应物存在的反应,增大一种反应物的量可提高另一种反应物的转化率,根据图象,曲线a的NO脱除率最高,即NO的转化率最高,所以NO的在总反应物中的比例最低,NH3与NO的物质的量之比分别为4:1,根据NO的脱除量变化值和脱除时间计算NO的脱出速率;(2)对放
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