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文档简介
广西北海市合浦县2024年高考冲刺模拟化学试题考生须知: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、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2NA2、某溶液中只可能含有K+、Al3+、Br-、OH-、CO、SO中的一种或几种。取样,滴加足量氯水,有气泡产生,溶液变为橙色;向橙色溶液中加BaCl2溶液无明显现象。为确定该溶液的组成,还需检验的离子是A.Br- B.OH- C.K+ D.Al3+3、埋在地下的钢管常用如图所示方法加以保护,使其免受腐蚀,下列说法正确的是()A.金属棒X的材料可能为钠B.金属棒X的材料可能为铜C.钢管附近土壤的pH增大D.这种方法称为外加电流的阴极保护法4、重水(D2O)是重要的核工业原料,下列说法正确的是A.氘(D)的原子核外有2个电子 B.1H与D是同一种原子C.H2O与D2O互称同素异形体 D.1H218O与D216O的相对分子质量相同5、分别含有下列各物质的废弃试剂,倒在同一废液缸中不会引起实验室污染或危险的一组是()A.氨水和NaOH B.硫酸铵和氯化钡C.硝酸亚铁和盐酸 D.电石和盐酸6、C8H9Cl的含苯环的(不含立体异构)同分异构体有A.9种B.12种C.14种D.16种7、短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,R和X组成简单分子的球棍模型如图所示。Y原子核外K、M层上电子数相等,Z原子最外层电子数是电子层数的2倍。下列推断正确的是A.原子半径:Y>Z>R>XB.Y3X2是含两种化学键的离子化合物C.X的氧化物对应的水化物是强酸D.X和Z的气态氢化物能够发生化合反应8、实验室利用乙醇催化氧化法制取并提纯乙醛的实验过程中,下列装置未涉及的是()A. B. C. D.9、设表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.常温常压下,9.5g羟基()含有的中子数为B.中含有的键数量为C.与足量浓盐酸反应产生时转移电子数为D.溶液中含有的阴离子总数大于10、设代表阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是A.含个铜原子的CuO和的混合物质量为B.标准状况下,氧气作氧化剂时转移电子数一定为C.碳酸钠溶液中带电粒子数一定大于D.浓硫酸与足量锌粒反应,产生的气体分子数小于11、在化学反应中,有时存在“一种物质过量,另一种物质仍不能完全反应”的情况,下列反应不属于这种情况的是A.过量的铜与浓硝酸反应B.过量的铜与浓硫酸在加热条件下反应C.过量二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应D.过量的氢气与氮气在工业生产条件下反应12、用下列①②对应的试剂(或条件)不能达到实验目的的是实验目的试剂(或条件)A.用温度的变化鉴别二氧化氮和溴蒸气①热水浴②冷水浴B.用Na块检验乙醇分子中存在不同于烃分子里的氢原子①乙醇②己烷C.用不同的有色物质比较二氧化硫和氯水漂白性的差异①石蕊②品红D.用溴水检验苯的同系物中烷基对苯环有影响①苯②甲苯A.A B.B C.C D.D13、除去下列括号内杂质的试剂或方法正确的是()A.HNO3溶液(H2SO4):适量BaCl2溶液,过滤B.乙烷(乙烯):催化剂条件下通入H2C.溴苯(溴):加入KI溶液,分液D.乙醇(乙酸):加入足量CaO后蒸馏14、某有机化合物的结构简式如图所示,下列说法正确的是()A.不能发生银镜发应B.1mol该物质最多可与2molBr2反应C.1mol该物质最多可与4molNaOH反应D.与NaHCO3、Na2CO3均能发生反应15、分别在三个容积均为2.0L的恒容密闭容器中发生反应:A(g)+B(g)⇌D(g)。其中容器甲中反应进行至5min时达到平衡状态,相关实验数据如表所示:容器温度/℃起始物质的量/mol平衡物质的量/mol化学平衡常数n(A)n(B)n(D)n(D)甲5004.04.003.2K1乙5004.0a02.0K2丙6002.02.02.02.8K3下列说法不正确的是A.0~5min内,甲容器中A的平均反应速率v(A)=0.64mol·L-1·min-1B.a=2.2C.若容器甲中起始投料为2.0molA、2.0molB,反应达到平衡时,A的转化率小于80%D.K1=K2>K316、香豆素-4由C、H、O三种元素组成,分子球棍模型如下图所示。下列有关叙述错误的是A.分子式为C10H9O3B.能发生水解反应C.能使酸性KMnO4溶液褪色D.1mol香豆素-4最多消耗3molNaOH17、部分氧化的Fe-Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共2.88g,经如下处理:下列说法正确的是A.滤液A中的阳离子为Fe2+、Fe3+、H+ B.V=224C.样品中CuO的质量为2.0g D.样品中铁元素的质量为0.56g18、实验室处理含FeBr3废催化剂的溶液,可得到溴的苯溶液和无水FeCl3。下列做法能达到相应实验目的的是()A.制取Cl2B.使Br-转化为Br2C.分液,先放出水层,再倒出溴的苯溶液D.将分液后的水层蒸干获得无水FeCl319、苯酚和丙酮都是重要的化工原料,工业上可用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮,其反应和工艺流程示意图如下,下列有关说法正确的是+A.a、b、c均属于芳香烃 B.a、d中所有碳原子均处于同一平面上C.A有9种属于芳香族的同分异构体 D.c、d均能发生氧化反应20、在一定温度下,某反应达到了化学平衡,其反应过程对应的能量变化如图。下列说不正确的是A.Ea为催化剂存在下该反应的活化能,Ea′为无催化剂时该反应的活化能B.该反应为放热反应,△H=Ea-Ea′C.活化分子是能最较高、有可能发生有效碰撞的分子D.催化剂是通过降低反应所需的活化能来同等程度的增大正逆反应速率,使平衡不移动21、下列说法不正确的是()A.沼气的主要成分是甲烷,它是不可再生能源B.石油分馏得到的石油气常用来制造塑料或作为燃料C.用煤气化得到的水煤气合成液态烃和含氧有机物的过程也属于煤的液化D.垃圾分类处理后,对热值较高的可燃垃圾可进行焚烧发电22、常温下,现有0.1mol•L﹣1NH4HCO3溶液,pH=7.1.已知含氮(或含碳)各微粒的分布分数(平衡时,各微粒浓度占总微粒浓度之和的分数)与pH的关系如图所示:下列说法不正确的是()A.当溶液的pH=9时,溶液中存在:c(HCO3﹣)>c(NH4+)>c(NH3•H2O)>c(CO32﹣)B.0.1mol•L﹣1NH4HCO3溶液中存在:c(NH3•H2O)=c(H2CO3)+c(CO32﹣)C.向pH=7.1的上述溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液时,NH4+和HCO3﹣浓度逐渐减小D.分析可知,常温下Kb(NH3•H2O)>Ka1(H2CO3)二、非选择题(共84分)23、(14分)美托洛尔可用于治疗高血压及心绞痛,某合成路线如下:回答下列问题:(1)写出C中能在NaOH溶液里发生反应的官能团的名称______。(2)A→B和C→D的反应类型分别是___________、____________,H的分子式为______。(3)反应E→F的化学方程式为______。(4)试剂X的分子式为C3H5OCl,则X的结构简式为______。(5)B的同分异构体中,写出符合以下条件:①含有苯环;②能发生银镜反应;③苯环上只有一个取代基且能发生水解反应的有机物的结构简式____________。(6)4-苄基苯酚()是一种药物中间体,请设计以苯甲酸和苯酚为原料制备4-苄基苯酚的合成路线:____________(无机试剂任用)。24、(12分)α-溴代羰基化合物合成大位阻醚的有效方法可用于药物化学和化学生物学领域。用此法合成化合物J的路线如下:已知:回答下列问题:(1)F中含有的含氧官能团的名称是______,用系统命名法命名A的名称是______。(2)B→C所需试剂和反应条件为___________。(3)由C生成D的化学反应方程式是__________。(4)写出G的结构简式_________,写出检验某溶液中存在G的一种化学方法________。(5)F+H→J的反应类型是_______。F与C在CuBr和磷配体催化作用下也可合成大位阻醚,写出其中一种有机产物的结构简式:_______。(6)化合物X是E的同分异构体,分子中不含羧基,既能发生水解反应,又能与金属钠反应。符合上述条件的X的同分异构体有_______种(不考虑立体异构),其中能发生银镜反应,核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为1:1:6的结构简式为_______。25、(12分)乙酸苄酯是一种有馥郁茉莉花香气的无色液体,沸点213℃,密度为1.055g·cm-3,实验室制备少量乙酸苄酯的反应如下:CH2OH+(CH3CO)2OCH2OOCCH3(乙酸苄酯)+CH3COOH实验步骤如下:步骤1:三颈烧瓶中加入30g(0.28mol)苯甲醇、30g乙酸酐(0.29mol)和1g无水CH3COONa,搅拌升温至110℃,回流4~6h(装置如图所示):步骤2:反应物降温后,在搅拌下慢慢加入15%的Na2CO3溶液,直至无气泡放出为止。步骤3:将有机相用15%的食盐水洗涤至中性。分出有机相,向有机相中加入少量无水CaCl2处理得粗产品。步骤4:在粗产品中加入少量硼酸,减压蒸馏(1.87kPa),收集98~100℃的馏分,即得产品。(1)步骤1中,加入无水CH3COONa的作用是_______________,合适的加热方式是_______。(2)步骤2中,Na2CO3溶液需慢慢加入,其原因是____________。(3)步骤3中,用15%的食盐水代替蒸馏水,除可减小乙酸苄酯的溶解度外,还因为_______________;加入无水CaCl2的作用是___________________。(4)步骤4中,采用减压蒸馏的目的是__________________。26、(10分)铋酸钠(NaBiO3)是分析化学中的重要试剂,在水中缓慢分解,遇沸水或酸则迅速分解。某兴趣小组设计实验制取铋酸钠并探究其应用。回答下列问题:Ⅰ.制取铋酸钠制取装置如图(加热和夹持仪器已略去),部分物质性质如下:物质NaBiO3Bi(OH)3性质不溶于冷水,浅黄色难溶于水;白色(1)B装置用于除去HCl,盛放的试剂是___;(2)C中盛放Bi(OH)3与NaOH混合物,与Cl2反应生成NaBiO3,反应的离子方程式为___;(3)当观察到___(填现象)时,可以初步判断C中反应已经完成;(4)拆除装置前必须先除去烧瓶中残留Cl2以免污染空气。除去Cl2的操作是___;(5)反应结束后,为从装置C中获得尽可能多的产品,需要的操作有___;Ⅱ.铋酸钠的应用——检验Mn2+(6)往待测液中加入铋酸钠晶体,加硫酸酸化,溶液变为紫红色,证明待测液中存在Mn2+。①产生紫红色现象的离子方程式为___;②某同学在较浓的MnSO4溶液中加入铋酸钠晶体,加硫酸酸化,结果没有紫红色出现,但观察到黑色固体(MnO2)生成。产生此现象的离子反应方程式为___。Ⅲ.产品纯度的测定(7)取上述NaBiO3产品wg,加入足量稀硫酸和MnSO4稀溶液使其完全反应,再用cmo1·L-1的H2C2O4标准溶液滴定生成的MnO4-(已知:H2C2O4+MnO4-——CO2+Mn2++H2O,未配平),当溶液紫红色恰好褪去时,消耗vmL标准溶液。该产品的纯度为___(用含w、c、v的代数式表示)。27、(12分)硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化学中的重要试剂,在不同温度下加热分解产物不同。设计如图实验装置(夹持装置略去),在500℃时隔绝空气加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全。确定分解产物的成分。(1)B装置的作用是__________。(2)实验中,观察到C中无明显现象,D中有白色沉淀生成,可确定产物中定有______气体产生,写出D中发生反应的离子方程式__________。若去掉C,是否能得出同样结论并解释其原因_____________。(3)A中固体完全分解后变为红宗色粉末,某同学设计实验验证固体残留物仅为Fe2O3.而不含FeO。请完成表内容。(试剂,仅然和用品自选)实验步骤预期现象结论取少量A中残留物于试管中,加入适量稀硫酸,充分振荡使其完全溶解:____________________固体残留物仅为Fe2O3(4)E中收集到的气体只有N2,其物质的量为xmol,固体残留物刚体死目物Fe2O3的物质的量为ymol,D中沉淀物质的量为zmol,根据氧化还原反应的基本规律,x、y和z应满足的关系为________。(5)结合上述实验现象和相关数据的分析。写出硫酸亚铁铵在500℃时隔绝空气加热完全分解的化学方程式:_____________。28、(14分)2019年诺贝尔化学奖授予三位化学家,以表彰其对研究开发锂离子电池作出的卓越贡献。LiFePO4、聚乙二醇、LiPF6、LiAsF6和LiCl等可作锂离子聚合物电池的材料。回答下列问题:(1)Fe的价层电子排布式为___。(2)Li、F、P、As四种元素的电负性由大到小的顺序为___。(3)乙二醇(HOCH2CH2OH)的相对分子质量与丙醇(CH3CH2CH2OH)相近,但沸点高出100℃,原因是___。(4)电池工作时,Li+沿聚乙二醇分子中的碳氧链迁移的过程如图甲所示(图中阴离子未画出)。电解质LiPF6或LiAsF6的阴离子结构如图乙所示(X=P、As)。①聚乙二醇分子中,碳、氧的杂化类型分别是___、___。②从化学键角度看,Li+迁移过程发生___(填“物理变化”或“化学变化”)。③PF6中P的配位数为___。④相同条件,Li+在___(填“LiPF6”或“LiAsF6”)中迁移较快,原因是___。(5)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。LiCl·3H2O属正交晶系(长方体形)。晶胞参数为0.72nm、1.0nm、0.56nm。如图为沿x轴投影的品胞中所有Cl原子的分布图和原子分数坐标。据此推断该晶胞中Cl原子的数目为___。LiCl·3H2O的摩尔质量为Mg·mol-1,设NA为阿伏加德罗常数的值,则LiCl·3H2O晶体的密度为___g·cm-3(列出计算表达式)。29、(10分)在气体分析中,常用CuCl的盐酸溶液吸收并定量测定CO的含量,其化学反应如下:2CuCl+2CO+2H2O=Cu2Cl2•2CO•2H2O。回答下列问题:(1)Cu在元素周期表中属于______(选填“s”、“p”、“d”或“ds”)区元素。研究人员发现在高温超导材料镧钡铜氧化物中含有Cu3+,基态Cu3+的电子排布式为______。(2)C、N、O三种原子中的第一电离能最大的是______。NO3-离子的空间构型是______。(3)CO与N2互称等电子体。①它们的分子中都存在三个共价键,其中包含______个σ键,______个π键。②下表为CO和N2的有关信息。键的类型A-B(单键)A=B(双键)A≡B(叁键)键能(kJ/mol)CO3518031071N2159418946根据表中数据,说明CO比N2活泼的原因是______。(4)Cu2Cl2•2CO•2H2O是一种配合物,其结构如图所示:①该配合物中氯原子的杂化方式为______。②该配合物中,CO作配体时配位原子是C而不是O的原因是______。(5)阿伏加德罗常数的测定有多种方法,X射线衍射法就是其中的一种。通过对CuCl晶体的X射线衍射图象分析,可以得出CuCl的晶胞如图所示,则距离每个Cu+最近的Cl-的个数为______。若晶体中Cl-呈立方面心最密堆积方式排列,Cl-的半径为apm,晶体的密度为ρg/cm3,阿伏加德罗常数NA=______(列计算式表达)。
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.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。2、B【解析】
取样,滴加足量氯水,有气泡产生,溶液变为橙色,则一定含有Br-,生成气体说明含CO32-;向橙色溶液中加BaCl2溶液无明显现象,则一定不含SO32-离子,且Al3+、CO32-相互促进水解不能共存,则一定不存在Al3+,由电荷守恒可知,一定含阳离子K+,不能确定是否含OH-,还需要检验,故答案为B。3、C【解析】
A.金属钠性质很活泼,极易和空气、水反应,不能作电极材料,故A错误;B.构成的原电池中,金属棒X作原电池负极,所以金属棒X材料的活泼性应该大于铁,不可能是Cu电极,故B错误;C.该装置发生吸氧腐蚀,正极钢管上氧气得电子生成氢氧根离子,导致钢管附近土壤的pH可能会增大,故C正确;D.该装置没有外接电源,不属于外加电流的阴极保护法,而是牺牲阳极的阴极保护法,故D错误;故答案为C。【点睛】考查金属的腐蚀与防护,明确金属腐蚀与防护的原理、金属发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀的条件即可解答,根据图片知,该金属防护措施采用的是牺牲阳极的阴极保护法,即把金属和钢管、及电解质溶液构成原电池,金属棒X作负极,钢铁作正极,从而钢管得到保护。4、D【解析】
A、氘(D)原子核内有一个质子,核外有1个电子,选项A错误;B、1H与D质子数相同,中子数不同互称同位素,是两种原子,选项B错误;C、同素异形体是同种元素的单质之间的互称,选项C错误;D、1H218O与D216O的相对分子质量相同,都是20,选项D正确;答案选D。5、B【解析】
A.氨水和NaOH混合会释放出氨气,有刺激性气味,会引起污染,A不符合题意;B.硫酸铵和氯化钡,生成BaSO4沉淀,但是不会产生污染,B符合题意;C.硝酸亚铁和盐酸会发生:,有有毒气体NO生成,会污染空气,C不符合题意;D.电石和盐酸混合,电石会和盐酸生成乙炔(C2H2)气体,具有可燃性气体,遇明火会发生爆炸,D不符合题意;答案选B。6、C【解析】分子式为C8H9Cl中含有苯环、饱和烃基、氯原子;当取代基可以是1个:-CH2CH2Cl;-CHClCH3,有2种同分异构体;取代基可以是2个:-CH2Cl、-CH3;-CH2CH3、-Cl,根据邻、间、对位置异构可知,共有3+3=6种同分异构体;取代基可以是3个:-Cl、-CH3、-CH3;2个甲基处于邻位时,-Cl有2种位置,有2种同分异构体;2个甲基处于间位时,-Cl有3种位置,有3种同分异构体;2个甲基处于对位时,-Cl有1种位置,有1种同分异构体;所以符合条件的同分异构体共有14种;故选C。点睛:本题主要考查了同分异构体的书写,苯环上的取代基种类和数目决定了同分异构体的种类,注意取代基的分类。分子式为C8H9Cl,不饱和度为4,苯环本身的不饱和度就为4,说明解题时不用考虑不饱和键。7、D【解析】
根据R和X组成简单分子的球棍模型,可推出该分子为NH3,由此得出R为H,X为N;由“Y原子核外K、M层上电子数相等”,可推出Y核外电子排布为2、8、2,即为Mg;因为Z的原子序数大于Y,所以Z属于第三周期元素,由“Z原子最外层电子数是电子层数的2倍”,可确定Z的最外层电子数为6,从而推出Z为S。【详解】依据上面推断,R、X、Y、Z分别为H、N、Mg、S。A.原子半径:Mg>S>N>H,A错误;B.Mg3N2是由Mg2+和N3-构成的离子化合物,只含有离子键,B错误;C.N的氧化物对应的水化物可能为HNO3、HNO2,HNO3是强酸,HNO2是弱酸,C错误;D.N和S的气态氢化物分别为NH3和H2S,二者能够发生化合反应,生成NH4HS或(NH4)2S,D正确。故选D。8、C【解析】
乙醇催化氧化生成乙醛和水:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+H2O,结合相关装置分析【详解】A、分离提纯得到乙醛用蒸馏法,蒸馏要用到该装置,故A不选;B、B装置是乙醇的催化氧化装置,故B不选;C、提纯乙醛不用分液法,故用不到分液漏斗和烧杯,C选;D、蒸馏法提纯乙醛要用到冷凝管,故D不选;故选C。9、A【解析】
A.一个中含有10中子,常温常压下,9.5g羟基()的物质的量为0.5mol,含有的中子数为,故A正确;B.在SiO2晶体中,,每个Si原子形成4个Si-O键,的物质的量为1mol,则含有的键数量为4NA,故B错误;C.未指明Cl2的状态,不知Vm的值,则无法计算22.4LCl2的物质的量,也无法确定反应中转移的电子数,故C错误;D.没有指明溶液的体积,根据n=cV,则无法计算溶液中含有的阴离子的物质的量,故D错误;故答案为A。【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。10、B【解析】
A.CuO的摩尔质量为80g/mol,Cu2S的摩尔质量为160g/mol,含NA个铜原子的CuO的质量为80.0g,含NA个铜原子的Cu2S的质量为80.0g,故含NA个铜原子的CuO和Cu2S的混合物质量为80.0g,故A正确;B.标准状况下,22.4
L氧气的物质的量为1mol,钠与氧气燃烧的反应中,1mol氧气完全反应生成1mol过氧化钠,转移了2mol电子,转移电子数不一定为4NA,故B错误;C.500
mL、2
mol•L-1碳酸钠溶液中,碳酸钠的物质的量为0.5×2=1mol,1mol碳酸钠可以电离出2mol钠离子和1mol的碳酸根离子,由于碳酸根离子部分水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子,导致溶液中阴离子数目增多,所以溶液中带电粒子总数大于3mol,即大于3NA,故C正确;D.50
mL
18
mol•L-1浓硫酸中硫酸的物质的量=0.05×18=0.9mol,消耗0.9mol硫酸能够生成0.45mol二氧化硫,由于锌足量,浓硫酸的浓度逐渐减小,变成稀硫酸后反应生成氢气,1mol硫酸生成1mol氢气,故反应生成的二氧化硫和氢气的总和小于0.9mol,即小于0.9NA,故D正确;故选B。【点睛】本题的易错点为D,要注意浓硫酸与金属反应放出二氧化硫,稀硫酸与金属反应放出氢气,注意方程式中硫酸与气体的量的关系。11、A【解析】
A.铜与浓硝酸和稀硝酸均反应,则过量的铜与浓硝酸完全反应,A正确;B.过量的铜与浓硫酸在加热条件下反应,随之反应的进行,硫酸浓度降低,稀硫酸与铜不反应,B错误;C.过量二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应,随之反应的进行,盐酸浓度降低,稀盐酸与二氧化锰不反应,C错误;D.过量的氢气与氮气在工业生产条件下反应,该反应是可逆反应,不可能进行完全,D错误;答案选A。12、D【解析】
A.二氧化氮中存在化学平衡,升高温度平衡向吸热方向移动,溴蒸气中不存在化学平衡,所以温度不同时二氧化氮气体颜色发生变化,而溴蒸气不发生变化,所以可以鉴别,故A不选;B.钠和乙醇发生反应生成氢气,己烷和钠不反应,现象不同,可以鉴别,故B不选;C.二氧化硫具有漂白性,能漂白品红,但不能漂白指示剂,次氯酸能漂白品红和指示剂,现象不同,可以鉴别,故C不选;D.溴水与苯和甲苯都不反应,现象相同,无法鉴别,故D选;故选:D。13、D【解析】
A.加入氯化钡引入新的杂质氯离子,应加入硝酸钡,故A错误;B.由于不能确定乙烯的含量,则不能确定通入氢气的量,易混入氢气杂质,故B错误;C.加入KI溶液,溴与KI反应生成碘单质,形成新的杂质,故C错误;D.乙醇不能和氧化钙反应,乙酸和氧化钙反应生成沸点较高的醋酸钙,然后用蒸馏的方法可分离,故D正确;故答案为D。14、C【解析】
A.含甲酸某酯结构,能发生银镜反应,故A错误;B.酚-OH的邻位、碳碳双键与溴水反应,则1mol该物质最多可与3molBr2反应,故B错误;C.2个酚羟基、-Cl及-COOC-均与NaOH反应,则1mol该物质最多可与4molNaOH反应,故C正确;D.含酚-OH,与Na2CO3发生反应,与碳酸氢钠不反应,故D错误;故选C。15、A【解析】
A.容器甲中前5min的平均反应速率v(D)===0.32mol•L-1•min-1,则v(A)=v(D)=0.32mol•L-1•min-1,故A错误;B.甲和乙的温度相同,平衡常数相等,甲中A(g)+B(g)⇌D(g)开始(mol/L)2.02.00反应(mol/L)1.61.61.6平衡(mol/L)0.40.41.6化学平衡常数K==10,乙中A(g)+B(g)⇌D(g)开始(mol/L)2.00反应(mol/L)1.01.01.0平衡(mol/L)1.0-1.01.0化学平衡常数K==10,解得:a=2.2,故B正确;C.甲中CO转化率=×100%=80%,若容器甲中起始投料2.0molA、2.0molB,相当于减小压强,平衡逆向移动,导致A转化率减小,则A转化率小于80%,故C正确;D.甲和乙的温度相同,平衡常数相等,容器丙起始投料2.0molA、2.0molB、2.0molD,若温度不变等效于甲容器,但由于丙容器比甲容器温度高,平衡时D的浓度减小,即升温平衡逆向移动,则平衡常数减小,因此K1=K2>K3,故D正确;故选A。16、A【解析】
A、反应式应为C10H8O3,错误;B、分子中有酯基,可以发生水解反应;正确;C、酚羟基和苯环相连碳上有H,可以被氧化,正确;D、酯基水解后共有两个酚羟基和一个羧基,共消耗3molNaOH,正确;故选A。17、B【解析】
根据氧化性Fe3+>Cu2+>H+可知铁离子优先反应,由于滤液A中不含Cu2+,且有气体氢气生成,则滤液A中不含Fe3+,滤渣1.6g为金属铜,物质的量为0.025mol,即合金样品中总共含有铜原子和铜离子0.025mol。滤液A中加入足量氢氧化钠溶液,所得滤渣灼烧得到的固体为Fe2O3,质量为1.6g,物质的量为0.01mol,即合金样品中总共含有铁原子和铁离子0.02mol。稀硫酸过量,因此滤液A中的溶质为H2SO4和FeSO4,其中溶质FeSO4为0.02mol,则能加反应的硫酸的物质的量也为0.02mol,0.02molH2SO4电离出0.04mol氢离子,其中部分氢离子生成氢气,另外的H+和合金中的氧离子O2-结合成水。A、滤液A中的阳离子为Fe2+、H+,选项A错误;B、合金中氧离子O2-的物质的量为=0.01mol,0.01molO2-生成水需结合H+0.02mol,所以参加反应的0.02mol硫酸中有0.04mol-0.02mol=0.02molH+生成了氢气,即有0.01molH2生成,标准状况下产生的氢气的体积为0.01mol22.4L/mol=0.224L=224mL,选项B正确;C、假设Fe-Cu合金样品全部被氧化,则样品中CuO的质量为0.025mol80g/mol=2g,而实际情况是Fe-Cu合金样品部分氧化,故样品中CuO的质量小于2g,选项C错误;D、样品中铁元素的质量为0.02mol56g/mol=1.12g,选项D错误。答案选B。【点睛】本题考查混合物计算及物质的性质,为高频考点,把握流程中反应过程是解答关键,侧重解题方法与分析解决问题能力的考查,注意利用极限法与原子守恒解答。18、C【解析】
A.实验室制备氯气是用浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应,稀盐酸与二氧化锰不反应,不能制备氯气,A项错误;B.用氯气氧化溴离子时,导气管应该采用“长进短出”原则,所以该装置错误,不能实现实验目的,B项错误;C.分液时先从下口放出水相,再从上口倒出有机相,C项正确;D.蒸发时应该,蒸发至有大量晶体析出时停止加热,用余热蒸干,另外FeCl3水解生成的盐酸易挥发,直接蒸发,得不到无水FeCl3,D项错误;答案选C。【点睛】本题考查化学实验方案评价,涉及物质制备、实验操作等知识点,明确实验原理、物质性质、实验操作规范是解本题的关键,易错点是选项D,加热氯化铁溶液时氯化铁水解生成氢氧化铁和氯化氢,升高温度促进水解,为防止水解,应在氯化氢氛围中加热蒸干氯化铁溶液。19、D【解析】
A.a属于芳香烃,b、c为芳香族化合物,故A错误;B.a中所有碳原子不处于同一平面上,a上右边最多只有一个—CH3在平面内,故B错误;C.a有三个碳为一个支链有2种结构(包括a本身),两个支链有3种,三个支链有4种,因此属于芳香族的同分异构体有8中(不包括自身),故C错误;D.c能被氧气、酸性高锰酸钾氧化,d能被酸性高锰酸钾氧化,故D正确。综上所述,答案为D。【点睛】苯酚、碳碳双键都能被酸性高锰酸钾溶液氧化。20、B【解析】
A.催化剂能降低反应所需活化能,Ea为催化剂存在下该反应的活化能,Ea′为无催化剂时该反应的活化能,故A正确;B.生成物能量高于反应物,该反应为吸热反应,△H≠Ea′-Ea,故B错误;C.根据活化分子的定义,活化分子是能最较高、有可能发生有效碰撞的分子,故C正确;D.催化剂是通过降低反应所需的活化能来同等程度的增大正逆反应速率,平衡不移动,故D正确;故选B。21、A【解析】
A.沼气为秸秆等植物发酵而成,属于可再生能源,故A错误;B.石油中石油气的沸点最低,所以石油分馏最先得到的是石油气,可作为燃料,石油气也常用来制造塑料,故B正确;C.用煤气化得到的水煤气合成液态烃和含氧有机物是使煤经过化学反应生成液体燃料,属于煤的液化,故C正确;D.垃圾发电是把各种垃圾收集后,进行分类处理。其中:一是对燃烧值较高的进行高温焚烧,在高温焚烧中产生的热能转化为高温蒸气,推动涡轮机转动,使发电机产生电能。二是对不能燃烧的有机物在缺乏空气的条件下进行腐烂发酵、产生一种气体沼气,故D正确;故选A。22、C【解析】
A.当pH=9时,结合图象判断溶液中各离子浓度大小;B.0.1mol·L-1NH4HCO3溶液中存在的物料守恒分析,图象可知PH=7.1时c(NH4+)=c(HCO3-);C.该碳酸氢铵溶液的pH=7.1,结合图象判断滴入氢氧化钠溶液后NH4+和HCO3-浓度变化;D.碳酸氢铵溶液显示碱性,根据盐的水解原理判断二者的酸碱性强弱及电离平衡常数大小。【详解】A.结合图象可知,溶液的pH=9时,溶液中离子浓度大小为:c(HCO3﹣)>c(NH4+)>c(NH3•H2O)>c(CO32﹣),故A正确;B.NH4HCO3溶液中,pH=7.1溶液显碱性,图象可知PH=7.1时c(NH4+)=c(HCO3﹣),溶液中存在物料守恒:c(NH4+)+c(NH3•H2O)=c(HCO3﹣)+c(CO32﹣)+c(H2CO3),得到c(NH3•H2O)=c(H2CO3)+c(CO32﹣),故B正确;C.0.1mol/L的NH4HCO3溶液的pH=7.1,根据图象可知,当溶液pH增大时,铵根离子浓度逐渐减小,而碳酸氢根离子能够先增大后减小,故C错误;D.由于0.1mol/L的NH4HCO3溶液的pH=7.1,说明碳酸氢根离子的水解程度大于铵根离子的水解程度,则一水合氨的电离平衡常数大于Ka1(H2CO3),故D正确;故选:C。【点睛】本题结合图象考查了离子浓度大小比较、盐的水解原理等知识,解题关键:明确图象曲线变化的含义,难点B,注意掌握电荷守恒、物料守恒、盐的水解原理在判断离子浓度大小中的应用方法。二、非选择题(共84分)23、(酚)羟基;氯原子取代反应还原反应C15H25O3N+CH3OH+H2O【解析】
由B的分子式、C的结构,可知B与氯气发生取代反应生成C,故B为,C发生还原反应生成D为.对比D、E的分子式,结合反应条件,可知D中氯原子水解、酸化得到E为.由G的结构可知,E中醇羟基与甲醇发生分子间脱水反应生成F,F中酚羟基上H原子被取代生成G,故F为.对比G、美托洛尔的结构可知,G发生开环加成生成美托洛尔。【详解】(1)由结构可知C中官能团为:(酚)羟基、羰基和氯原子,在氢氧化钠溶液中,由于和氯元素相邻的碳原子上没有氢原子,不能发生消去反应,羰基不与氢氧化钠反应,酚羟基有弱酸性,可以与氢氧化钠反应;(2)B为,根据流程图中A和B的结构式分析,A中的氯原子将苯酚上的氢原子取代得到B,则为取代反应;D为,根据分析,C发生还原反应生成D;根据流程图中美托洛尔的结构简式,每个节点为碳原子,每个碳原子形成4个共价键,不足键用氢原子补充,则H的分子式为C15H25O3N;(3)E中醇羟基与甲醇发生分子间脱水反应生成F,化学方程式为:+CH3OH+H2O;(4)F为,F中酚羟基上H原子被取代生成G,对比二者结构可知,X的结构简式为;(5)B为,B的同分异构体中,含有苯环;能发生银镜反应,说明含有醛基;苯环上只有一个取代基且能发生水解反应,故有机物的结构简式;(6)苯甲醇发生氧化反应生成苯甲醛,苯甲醛与苯酚反应生成,最后与Zn(Hg)/HCl作用得到目标物。合成路线流程图为:。24、羧基2-甲基-1-丙烯NaOH水溶液,加热向溶液中滴加FeCl3溶液,若溶液显紫色,证明有苯酚存在取代反应或或11【解析】
由合成流程可知,A、C的碳链骨架相同,A发生加成反应生成B,B水解生成C,则A为,A与溴加成生成B为,B与NaOH的水溶液在加热时发生取代反应产生C是,C发生催化氧化生成D为,D与新制Cu(OH)2悬浊液在加热煮沸时醛基被氧化生成羧酸盐、酸化生成E为,E与HBr在加热时发生取代反应,E中-OH被Br原子取代反应生成F,F的结构简式是,结合J的结构可知H为,G为苯酚,结构简式为,以此来解答。【详解】(1)根据上述分析可知F是,根据结构简式可知F中含有的含氧官能团的名称是羧基,A物质是,用系统命名法命名A的名称是2-甲基—1—丙烯;(2)B结构简式是,C物质是,B→C是卤代烃在NaOH的水溶液中加热发生的取代反应,所需试剂和反应条件为NaOH水溶液、加热;(3)C结构简式是,C中含有羟基,其中一个羟基连接的C原子上含有2个H原子,可以被催化氧化产生-CHO,则由C生成D的化学反应方程式是;(4)根据上述分析可知G的结构简式为,检验某溶液中存在苯酚的一种化学方法向溶液中滴加FeCl3溶液,若溶液显紫色,证明有苯酚存在;(5)根据上述分析可知F是,H是,F+H在加热时发生取代反应生成J和HBr,该反应类型是取代反应。F与C在和磷配体催化作用下也可合成大位阻醚,其中一种有机产物的结构简式:或或;(6)E为,化合物X是E的同分异构体,分子中不含羧基,既能发生水解反应,又能与金属钠反应,则含-COO-及-OH,可先写出酯,再用—OH代替烃基上H,若为甲酸丙酯,-OH有3种位置;若为甲酸异丙酯,-OH有2种位置;如为乙酸乙酯,-OH有3种位置;若为丙酸甲酯,-OH有3种位置,共11种,其中能发生银镜反应,核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为1:1:6的结构简式为。【点睛】本题考查有机物推断的知识,把握合成流程中官能团的变化、碳原子数变化、有机反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意有机物性质的应用,题目难度不大。25、催化剂油浴(或沙浴)以免大量CO2泡沫冲出乙酸苄酯与水的密度几乎相同不容易分层除去有机相中的水防止常压蒸馏时,乙酸苄酯未达沸点前就已发生分解【解析】
CH2OH+(CH3CO)2OCH2OOCCH3(乙酸苄酯)+CH3COOH,是液体混合加热,可油浴(或沙浴)均匀加热,使用无水CH3COONa作催化剂来加快反应速率,用15%的Na2CO3溶液来提高产率,用15%的食盐水分离CH2OOCCH3和其它能溶于水的混合物,有机相用无水CaCl2干燥,最后蒸馏提纯得到产品。【详解】(1)根据CH2OH+(CH3CO)2OCH2OOCCH3(乙酸苄酯)+CH3COOH的原理和条件,步骤1中,加入无水CH3COONa的作用是催化剂,为保证能均匀受热,合适的加热方式是油浴(或沙浴)。(2)Na2CO3作用是降低生成物CH3COOH的浓度,促进平衡正向移动,步骤2中,Na2CO3溶液需慢慢加入,其原因是以免大量CO2泡沫冲出。(3)由题干中信息可知:乙酸苄酯密度为1.055g·cm-3,步骤3中,用15%的食盐水代替蒸馏水,除可减小乙酸苄酯的溶解度外,还因为乙酸苄酯与水的密度几乎相同不容易分层;加入无水CaCl2的作用是除去有机相中的水。(4)步骤4中,采用减压蒸馏的目的是防止常压蒸馏时,乙酸苄酯未达沸点前就已发生分解。【点睛】本题以乙酸苄酯的制备实验考查物质的制备、分离、和提纯等基本操作,难点(1)无水乙酸钠的作用,(3)用15%的食盐水代替蒸馏水目的,考查学生的阅读和表达能力。26、饱和食盐水Bi(OH)3+3OH-+Na++Cl2=NaBiO3+2Cl-+3H2OC中白色固体消失(或黄色不再加深)关闭K1、K3,打开K2在冰水中冷却结晶、过滤、洗涤、干燥5NaBiO3+2Mn2++14H+=5Bi3++2MnO4-+5Na++7H2O3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+×100%或×100%或%【解析】
用浓HCl和MnO2反应制备Cl2,其中混有挥发出来的HCl,要用饱和食盐水出去,然后利用Cl2的强氧化性在碱性条件下将Bi(OH)3氧化成NaBiO3;利用Mn2+的还原性将NaBiO3还原而Mn2+被氧化成紫红色溶液MnO4-来检验NaBiO3的氧化性;实验结束后Cl2有毒,要除去,做法是打开三颈烧瓶的NaOH溶液,使其留下和氯气反应;NaBiO3纯度的检测利用NaBiO3和Mn2+反应生成MnO4-,MnO4-再和草酸反应来测定,找到NaBiO3、Mn2+、MnO4-、草酸四种物质之间的关系,在计算即可。【详解】(1)除去氯气中混有的HCl,用饱和食盐水,故答案为:饱和食盐水;(2)反应物为Bi(OH)3、Cl2和NaOH混合物,+3价的Bi被氧化成NaBiO3,Cl2被还原成Cl-,根据原子守恒还有水生成,所以反应为:Bi(OH)3+3OH-+Na++Cl2=NaBiO3+2Cl-+3H2O,故答案为:Bi(OH)3+3OH-+Na++Cl2=NaBiO3+2Cl-+3H2O;(3)C中反应已经完成,则白色的Bi(OH)3全部变为了黄色的NaBiO3,故答案为:C中白色固体消失(或黄色不再加深);(4)从图上来看关闭K1、K3,打开K2可使NaOH留下与氯气反应,故答案为:关闭K1、K3,打开K2;(5)由题意知道NaBiO3不溶于冷水,接下来的操作尽可能在冰水中操作即可,操作为:在冰水中冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故答案为:在冰水中冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;(6)①往待测液中加入铋酸钠晶体,加硫酸酸化,溶液变为紫红色,证明待测液中存在Mn2+,说明铋酸钠将Mn2+氧化成MnO4-,因为是酸性条件,所以铋酸钠被还原成Bi3+,据此写方程式并配平为5NaBiO3+2Mn2++14H+=5Bi3++2MnO4-+5Na++7H2O,故答案为:5NaBiO3+2Mn2++14H+=5Bi3++2MnO4-+5Na++7H2O;②由题意可知,Mn2+过量,铋酸钠少量,过量的Mn2+和MnO4-发生反应生成了黑色的MnO2,反应方程式为3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+,故答案为:3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+;(7)根据得失电子守恒找出关系式为:5NaBiO3~2Mn2+~2MnO4-~5H2C2O4,计算铋酸钠理论产量:解得m(理论)=0.28CVg,所以纯度=×100%=×100%,所以答案为:×100%或×100%或%。【点睛】(7)在复杂的纯度、产率等计算中,用得失电子守恒法找出各关键物质之间的关系,由此计算,可以事半功倍,如本题中的关系5NaBiO3~5H2C2O4,使复杂问题简单化了。27、检验产物中是否有水生成SO2SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+否,若有SO3也有白色沉淀生成将溶液分成两份,分别滴加高锰酸钾溶液、KSCN溶液若高锰酸钾溶液不褪色,加入KSCN溶液后变红3x+y=z2(NH4)2Fe(SO4)2Fe2O3+2NH3↑+N2↑+4SO2↑+5H2O【解析】(1)硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]在500℃时隔绝空气加热分解,H、O结合有水生成,故B装置的作用是检验产物中是否有水生成。(2)装置C中BaC12溶液的作用是为了检验分解产物中是否有SO3气体生成,若含有该气体,会生成硫酸钡白色沉淀,观察到的观象为溶液变浑浊,但该装置中没有明显现象,可知产物中无有SO3气体生成;装置D中有白色沉淀,说明产物中有SO2气体生成,通入过氧化氢发生氧化还原反应,生成硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,反应的离子方程式为:SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+,若去掉C,若有SO3也有白色沉淀生成,不能得出说明出有SO2而无SO3的结论。(3)根据Fe2+的还原性,可以用高锰酸钾溶液检验,依据Fe3+与KSCN溶液后变红可检验,方法为:取少量A中残留物与试管中,加入适量稀硫酸,充分振荡使其完全溶解,将溶液分成两份,分别滴加高锰酸钾溶液、KSCN溶液(或:依次滴加K3Fe(CN)6溶液、KSCN溶液或其他合理答案)并振荡,若高锰酸钾溶液不褪色,加入KSCN溶液后变红(或:加入K3Fe(CN)6溶液无现象,加入KSCN溶液后变红,或其他合理答案),则残留物仅为Fe2O3而不含FeO。(4)若产物中有氮气生成,则失去电子的元素是Fe和N,得到电子的元素是S,[(NH4)2Fe(SO4)2]分解,E中生成xmolN2失去电子的物质的量是6xmol,生成ymolFe2O3失去电子的物质的量是2ymol,D中沉淀物质的量为zmol,即生成的二氧化硫的物质的量是z
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