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文档简介
2024年平顶山市重点中学高三适应性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(每题只有一个选项符合题意)1、下列离子反应方程式正确的是()A.用澄清石灰水来吸收氯气:Cl2+OH-=Cl-+ClO-+H+B.向稀硝酸中加入少量铁粉:3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2OC.将金属钠加入冷水中:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑D.碳酸氢钙溶液中加入少量苛性钾溶液:Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O2、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W和Y同族,X和Z同族,X的简单离子和Y的简单离子具有相同的电子层结构,W和X、Z均能形成共价化合物,W和X、Y分别形成的化合物溶于水均呈碱性。下列说法错误的是A.4种元素中Y的金属性最强B.最高价氧化物对应的水化物的酸性:Z>XC.简单阳离子氧化性:W>YD.W和Y形成的化合物与水反应能生成一种还原性气体3、氢氧化铈[Ce(OH)4]是一种重要的稀土氢氧化物。平板电视显示屏生产过程中会产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2),某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下:下列说法错误的是A.滤渣A中主要含有SiO2、CeO2B.过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒C.过程②中发生反应的离子方程式为CeO2+H2O2+3H+=Ce3++2H2O+O2↑D.过程④中消耗11.2LO2(已折合成标准状况),转移电子数为2×6.02×10234、仪器:①容量瓶、②长颈漏斗、③分液漏斗、④滴定管,使用前必须要检查是否漏液的是A.全部 B.①③④ C.只有③和④ D.只有④5、有机物①在一定条件下可以制备②,下列说法错误的是()A.①不易溶于水B.①的芳香族同分异构体有3种(不包括①)C.②中所有碳原子可能共平面D.②在碱性条件下的水解是我们常说的皂化反应6、下列有关表述正确的是()A.HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质B.Na2O、Na2O2组成元素相同,所以与CO2反应产物也相同C.室温下,AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度D.SiO2是酸性氧化物,能与NaOH溶液反应7、如图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时,水与固体碎块混合,杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是()A.硝酸铵 B.生石灰C.氯化铵 D.食盐8、氮气与氢气在催化剂表面发生合成氨反应的微粒变化历程如图所示。下列关于反应历程的先后顺序排列正确的是()A.④③①② B.③④①② C.③④②① D.④③②①9、利用电解法制取Na2FeO4的装置图如图所示,下列说法正确的是(电解过程中温度保持不变,溶液体积变化忽略不计)A.Y是外接电源的正极,Fe电极上发生还原反应B.Ni电极上发生的电极反应为:2H2O-4e-==O2↑+4H+C.若隔膜为阴离子交换膜,则电解过程中OH-由B室进入A室D.电解后,撤去隔膜,充分混合,电解液的pH比原来小10、如图是N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在反应过程中的反应速率v与时间(t)的关系曲线,下列说法错误的是()A.t1时,正方向速率大于逆反应速率B.t2时,反应体系中NH3的浓度达到最大值C.t2﹣t3时间段,正反应速率等于逆反应速率D.t2﹣t3时间段,各物质的浓度相等且不再发生变化11、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.28g晶体硅中含有NA个Si-Si键B.叠氮化铵(NH4N3)发生爆炸反应:NH4N3=2N2+2H2,当产生标准状况下22.4L气体时,转移电子的数目为NAC.pH=1的H3PO4溶液中所含H+的数目为0.1NAD.200mL1mol/LAl2(SO4)3溶液中A13+和SO42-的数目总和是NA12、下列说法不正确的是()A.Fe2O3可用作红色颜料 B.浓H2SO4可用作干燥剂C.可用SiO2作半导体材料 D.NaHCO3可用作焙制糕点13、下列说法正确的是()A.表示与反应时含铝微粒浓度变化曲线,图中a点溶液中含大量B.可知平衡常数很大,反应趋于完全C.为一种高分子结构片断,可知该高分子的结构简式为D.反应①比反应②的速率慢,与相应正反应的活化无关14、我国科学家发明了一种“可固氮”的锂-氮二次电池,将可传递Li+的醚类作电解质,电池的总反应为6Li+N22Li3A.固氮时,锂电极发生还原反应B.脱氮时,钌复合电极的电极反应:2Li3N-6e-=6Li++N2↑C.固氮时,外电路中电子由钌复合电极流向锂电极D.脱氮时,Li+向钌复合电极迁移15、给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是A.NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s)B.CuCl2Cu(OH)2CuC.AlNaAlO2(aq)NaAlO2(s)D.MgO(s)Mg(NO3)2(aq)Mg(s)16、如图所示的X、Y、Z、W四种短周期元素的原子最外层电子数之和为22,下列说法正确的是A.X、Y、W三种元素最低价氢化物的沸点依次升高B.Z、X、W三种元素氧化物对应水化物的酸性依次增强C.由X、W和氢三种元素形成的化合物中只含共价键D.X、Z形成的二元化合物是一种新型无机非金属材料二、非选择题(本题包括5小题)17、扁桃酸衍生物是重要的医药中间体。以A和B为原料合成扁桃酸衍生物F的路线如下:(1)A分子式为C2H2O3,可发生银镜反应,且具有酸性,A所含官能团名称为______。写出A+B→C的化学反应方程式:__________________。(2)C()中①、②、③3个一OH的酸性由弱到强的顺序是_____。(3)E是由2分子C生成的含有3个六元环的化合物,E分子中不同化学环境的氢原子有______种。(4)D→F的反应类型是_____,1molF在一定条件下与足量NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物质的量为______mol。写出符合下列条件的F的所有同分异构体(不考虑立体异构)的结构简式:__________。①属于一元酸类化合物:②苯环上只有2个取代基且处于对位,其中一个是羟基。(5)已知:R一CH2COOHR一一COOHA有多种合成方法,在方框中写出由乙酸合成A的路线流程图(其他原料任选)。合成路线流程图示例如下:______________________CH2=CH2CH3CH2OHCH3COOC2H518、EPR橡胶()和PC塑料()的合成路线如下:(1)A的名称是___________。E的化学式为______________。(2)C的结构简式____________。(3)下列说法正确的是(选填字母)_________。A.反应Ⅲ的原子利用率为100%B.CH3OH在合成PC塑料的过程中可以循环利用C.1molE与足量金属Na反应,最多可生成22.4LH2D.反应Ⅱ为取代反应(4)反应Ⅰ的化学方程式是_________。(5)反应Ⅳ的化学方程式是_________。(6)写出满足下列条件F的芳香族化合物的同分异构体________。①含有羟基,②不能使三氯化铁溶液显色,③核磁共振氢谱为五组峰,且峰面积之比为1:2:2:2:1;(7)已知:,以D和乙酸为起始原料合成无机试剂任选,写出合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明反应试剂和条件)_______。19、CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下:已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:(金属离子浓度为:0.01mol/L)沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2开始沉淀2.77.67.64.07.7完全沉淀3.79.69.25.29.8③CoCl2·6H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶水生成无水氯化钴。(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式_________________。(2)写出NaClO3发生反应的主要离子方程式________________;若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时,可能会生成有毒气体,写出生成该有毒气体的离子方程式_________________。(3)“加Na2CO3调pH至a”,过滤所得到的沉淀成分为___________________。(4)“操作1”中包含3个基本实验操作,它们依次是_____________、____________和过滤。制得的CoCl2·6H2O在烘干时需减压烘干的原因是__________________。(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是______________;其使用的最佳pH范围是_________。A.2.0~2.5B.3.0~3.5C.4.0~4.5D.5.0~5.5(6)为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是______________________。(答一条即可)20、乳酸亚铁晶体{[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O,相对分子质量为288}易溶于水,是一种很好的补铁剂,可由乳酸[CH3CH(OH)COOH]与FeCO3反应制得。I.碳酸亚铁的制备(装置如下图所示)(1)仪器B的名称是__________________;实验操作如下:打开kl、k2,加入适量稀硫酸,关闭kl,使反应进行一段时间,其目的是__________________。(2)接下来要使仪器C中的制备反应发生,需要进行的操作是____________,该反应产生一种常见气体,写出反应的离子方程式_________________________。(3)仪器C中混合物经过滤、洗涤得到FeCO3沉淀,检验其是否洗净的方法是__________。Ⅱ.乳酸亚铁的制备及铁元素含量测定(4)向纯净FeCO3固体中加入足量乳酸溶液,在75℃下搅拌使之充分反应,经过滤,在____________的条件下,经低温蒸发等操作后,获得乳酸亚铁晶体。(5)两位同学分别用不同的方案进行铁元素含量测定:①甲同学通过KMnO4滴定法测定样品中Fe2+的含量计算样品纯度。在操作均正确的前提下,所得纯度总是大于l00%,其原因可能是_________________________。②乙同学经查阅资料后改用碘量法测定铁元素的含量计算样品纯度。称取3.000g样品,灼烧完全灰化,加足量盐酸溶解,取所有可溶物配成l00mL溶液。吸取1.00rnL该溶液加入过量KI溶液充分反应,然后加入几滴淀粉溶液,用0.100mol·L-1硫代硫酸钠溶液滴定(已知:I2+2S2O32-=S4O62-+2I-),当溶液_____________________,即为滴定终点;平行滴定3次,硫代硫酸钠溶液的平均用量为24.80mL,则样品纯度为_________%(保留1位小数)。21、研究CO2与CH4反应使之转化为CO和H2,对减缓燃料危机和减少温室效应具有重要的意义。工业上CO2与CH4发生反应I:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H1在反应过程中还发生反应Ⅱ:H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g)
△H2=+41kJ/mol(l)已知部分化学键的键能数据如下表所示:化学键C—HH—HC=O键能(kJ/mol)4134368031076则△Hl=____kJ/mol,反应Ⅰ在一定条件下能够自发进行的原因是____,该反应工业生产适宜的温度和压强为____(填标号)。A.高温高压B.高温低压C.低温高压D.低温低压(2)工业上将CH4与CO2按物质的量1:1投料制取CO2和H2时,CH4和CO2的平衡转化率随温度变化关系如图所示。①923K时CO2的平衡转化率大于CH4的原因是________________________②计算923K时反应II的化学平衡常数K=______(计算结果保留小数点后两位)。③1200K以上CO2和CH4的平衡转化率趋于相等的原因可能是____。(3)工业上CH4和CO2反应时通常会掺入O2发生反应III:CH4+2O2=CO2+2H2O,掺人O2可消除反应产生的积碳和减小反应器的热负荷(单位时间内维持反应发生所需供给的热量),O2的进气量与反应的热负荷的关系如图所示。①随着O2进入量的增加,热负荷下降的原因是____。②掺人O2可使CH4的平衡转化率____(填“增大”、“减小”或“不变”。下同),CO2的平衡转化率________
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、C【解析】
A.用澄清石灰水来吸收氯气,反应产生CaCl2、Ca(ClO)2、H2O,碱性环境不能大量存在H+,A错误;B.Fe粉少量,硝酸过量,反应产生Fe3+,B错误;C.金属钠与冷水反应产生NaOH和氢气,反应符合事实,符合物质的拆分原则,C正确;D.酸式盐与碱反应,碱不足量,反应产生CaCO3、NaHCO3、H2O,书写不符合反应事实,D错误;故合理选项是C。2、B【解析】
W和X、Z均能形成共价化合物,则W、X、Z很可能均为非金属元素,考虑到W原子序数最小,可推断W为H元素;W和X、Y分别形成的化合物溶于水均呈碱性,X为非金属,可推测化合物中有NH3,则X为N元素,又X和Z同族,Z为P元素;W和Y同族,X的简单离子和Y的简单离子具有相同的电子层结构,可推知Y为Na元素。综上推测满足题干信息,因而推测合理,W为H,X为N,Y为Na,Z为P。A.4种元素中只有Y是金属元素,即Na,因而金属性最强,A正确;B.元素的非金属性越强则最高价氧化物对应的水化物酸性越强,非金属性:N(X)>P(Z),因而最高价氧化物对应的水化物的酸性:Z<X,B错误;C.元素的金属性越强,对应简单阳离子氧化性越弱,金属性Na(Y)>H(W),因而简单阳离子氧化性:W>Y,C正确;D.W和Y形成的化合物为NaH,NaH与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢气为还原性气体,D正确。故答案选B。3、C【解析】
该反应过程为:①CeO2、SiO2、Fe2O3等中加入稀盐酸,Fe2O3转化FeCl3存在于滤液中,滤渣为CeO2和SiO2;②加入稀硫酸和H2O2,CeO2转化为Ce3+,滤渣为SiO2;③加入碱后Ce3+转化为沉淀,④通入氧气将Ce从+3氧化为+4,得到产品。【详解】A.CeO2、SiO2、Fe2O3等中加入稀盐酸,Fe2O3转化FeCl3存在于滤液中,滤渣为CeO2和SiO2,故A正确;B.结合过滤操作要点,实验中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,故B正确;C.稀硫酸、H2O2,CeO2三者反应生成转化为Ce2(SO4)3、O2和H2O,反应的离子方程式为:6H++H2O2+2CeO2=2Ce3++O2↑+4H2O,故C错误;D.过程④中消耗11.2LO2的物质的量为0.5mol,转移电子数为0.5mol×NA=2×6.02×1023,故D正确;故答案为C。4、B【解析】
据仪器的构造、用途判断其用法。【详解】①容量瓶用于配制一定物质的量浓度的溶液,其瓶塞与瓶口须吻合使用前必须检查是否漏液。②长颈漏斗上下相通、没有塞子或活塞,无须检查是否漏液。用于向反应容器中添加液体,下端应插入液面下形成液封。③分液漏斗有活塞和玻璃塞,必须检查是否漏液。球形分液漏斗用于向反应容器中添加液体,不需形成液封;锥形分液漏斗用于萃取分液。④滴定管用于滴定实验,使用前需检查酸式滴定管的活塞处、碱式滴定管的乳胶管处是否漏液。本题选B。5、D【解析】
A.根据①分子结构可以看出,它属于氯代烃,是难溶于水的,故A正确;B.Br和甲基处在苯环的相间,相对的位置,Br取代在甲基上,共有三种,故B正确;C.苯环和双键都是平面结构,可能共面,酯基中的两个碳原子,一个采用sp2杂化,一个采用sp3杂化,所有碳原子可能共面,故C正确;D.皂化反应仅限于油脂与氢氧化钠或氢氧化钾混合,得到高级脂肪酸的钠/钾盐和甘油的反应,②属于芳香族化合物,故D错误;答案选D。6、D【解析】
A、次氯酸钠是盐,是强电解质而不是弱电解质,故A错误;B、Na2O、Na2O2组成元素相同,与CO2反应产物不同:Na2O+CO2=Na2CO3,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,故B错误;C、增加氯离子的量,AgCl的沉淀溶解平衡向逆向移动,溶解度减小,故C错误;D、SiO2是酸性氧化物,二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水,故D正确;答案选D。7、B【解析】
A.硝酸铵与水混合时,吸收热量,温度降低,故A错误;B.生石灰(CaO)与水反应时放出热量,温度升高,故B正确;C.氯化铵与水混合时,吸收热量,温度降低,故C错误;D.食盐溶于水没有明显的热效应,温度变化不明显,故D错误;故答案为B。【点睛】考查常见的放热和吸热反应,明确物质的性质、掌握常见的放热反应和吸热反应是解决该类题目的关键,根据常见的放热反应有:大多数的化合反应,酸碱中和的反应,金属与酸的反应,金属与水的反应,燃烧反应,爆炸反应;常见的吸热反应有:大多数的分解反应,C、CO、H2还原金属氧化物,铵盐与碱的反应;结合题意可知水与固体碎片混合时放出热量,即为放热反应来解题。8、A【解析】
物质发生化学反应就是构成物质的微粒重新组合的过程,分子分解成原子,原子再重新组合成新的分子,新的分子构成新的物质.氢分子和氮分子都是由两个原子构成,它们在固体催化剂的表面会分解成单个的原子,原子再组合成新的氨分子,据此解答。【详解】催化剂在起作用时需要一定的温度,开始时催化剂还没起作用,氮分子和氢分子在无规则运动,物质要在催化剂表面反应,所以催化剂在起作用时,氢分子和氮分子有序的排列在催化剂表面,反应过程中的最小微粒是原子,所以分子先断键形成原子,然后氢原子和氮原子结合成氨分子附着在催化剂表面,反应结束后脱离催化剂表面形成自由移动的氨气分子,从而完成反应,在有催化剂参加的反应中,反应物先由无序排列到有序排列再到无序排列,分子先分成原子,原子再结合成新的分子,A项正确;答案选A。9、D【解析】
A.铁电极为阳极,Y接电源的正极,铁电极上发生失电子的氧化反应:Fe+8OH--6e-=FeO42−+4H2O↑,故A错误;B.镍电极为阴极,X接电源的负极,镍电极上发生的反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故B错误;C.在电解池装置中,阴离子向阳极移动,OH-由A室进入B室,故C错误;D.总反应为2Fe+2OH-+2H2O=FeO42−+3H2↑,由于反应消耗OH-,电解的OH-浓度降低,pH比原来小,故D正确;故选D。【点睛】阴极:与直流电源的负极直接相连的一极;阳极:与直流电源的正极直接相连的一极;阴极得电子发生还原反应,阳极失电子发生氧化反应;在电解池中阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。10、D【解析】
A.t1时反应没有达到平衡状态,正方向速率大于逆反应速率,A正确;B.t2时反应达到平衡状态,反应体系中NH3的浓度达到最大值,B正确;C.t2﹣t3时间段反应达到平衡状态,正反应速率等于逆反应速率,C正确;D.t2﹣t3时间段,各物质的浓度不再发生变化,但不一定相等,D错误。答案选D。11、B【解析】
A.1个Si原子周围有4个Si-Si,而1个Si-Si周围有2个Si原子,则Si和Si-Si的比例为2:4=1:2,28gSi其物质的量为1mol,则含有的Si-Si的物质的量为2mol,其数目为2NA,A错误;B.叠氮化铵发生爆炸时,H的化合价降低,从+1降低到0,1mol叠氮化铵发生爆炸时,生成4mol气体,则总共转移4mol电子;现生成22.4:L,即1mol气体,则转移的电子数为NA,B正确;C.不知道磷酸溶液的体积,无法求出其溶液中的H+数目,C错误;D.200mL1mol·L-1Al2(SO4)3溶液中,如果Al3+不水解,则Al3+和SO42-的物质的量=0.2L×1mol·L-1×2+0.2L×1mol·L-1×3=1mol,其数目为NA,但是Al3+为弱碱的阳离子,在溶液中会水解,因此Al3+数目会减少,Al3+和SO42-的总数目小于NA,D错误。答案选B。12、C【解析】
A.Fe2O3的颜色是红色,可用作红色颜料,故A正确;B.浓H2SO4具有吸水性,可用作干燥剂,故B正确;C.单质Si是半导体材料,故C错误;D.NaHCO3加热分解为碳酸钠、二氧化碳、水,可用作焙制糕点,故D正确;答案选C。13、B【解析】
A.a点所示pH接近12,显强碱性,碱性环境中铝离子会先生成氢氧化铝沉淀,后转化为偏铝酸根,故a点溶液中存在的含铝微粒为偏铝酸根,故A错误;B.图象X(20,9.2)c(Ag+)=10-20mol/L,c(S2-)=10-9.2mol/L,Ksp(Ag2S)=c2(Ag+)c(S2-)=(10-20mol/L)2×10-9.2mol/L=10-49.2,同理可知Ksp
(CuS)=10-5×10-30.2=10-35.2,CuS(s)+2Ag+(aq)⇌Ag2S(s)+Cu2+(aq)平衡常数K=====1014,反应趋于完全,故B正确;C.该高分子化合物由对甲基苯酚与甲醛缩合生成,则高分子的结构简式为,故C错误;D.根据图象可知,反应①中正反应的活化能较小,反应②中正反应的活化能较大,则反应①比反应②的速率快,故D错误;故答案为B。14、B【解析】
据总反应6Li+N22Li3N可知:放电时锂失电子作负极,负极上电极反应式为6Li-6e-═6Li+,Li+移向正极,氮气在正极得电子发生还原反应,电极反应式为6Li++N2+6e-═2Li3【详解】A.固氮时,锂电极失电子发生氧化反应,故A错误;B.脱氮时,钌复合电极的电极反应为正极反应的逆反应:2Li3N-6e-=6Li++N2↑,故B正确;C.固氮时,外电路中电子由锂电极流向钌复合电极,故C错误;D.脱氮时,Li+向锂电极迁移,故D错误;答案:B【点睛】明确原电池负极:升失氧;正极:降得还,充电:负极逆反应为阴极反应,正极逆反应为阳极反应是解本题关键,题目难度中等,注意把握金属锂的活泼性。15、C【解析】
A.NaCl溶液中通入二氧化碳不能反应生成碳酸氢钠,但碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,故不正确;B.CuCl2和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀,氢氧化铜和葡萄糖反应生成氧化亚铜沉淀,不能得到铜,故错误;C.Al和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,偏铝酸钠溶液加热蒸干得到偏铝酸钠固体,故正确;D.MgO(s)和硝酸反应生成硝酸镁,硝酸镁溶液电解实际是电解水,不能到金属镁,故错误。故选C。16、D【解析】
根据在短周期中,X、Y、Z、W的位置,可以知道,X和Y位于第二周期,Z和W位于第三周期,设Z元素原子的最外层电子数为a,则X、Y、W的原子的最外层电子数分别为a+1、a+2、a+3;有a+a+1+a+2+a+3=22,得a=4,Z的最外层电子数为4,Z元素为Si,同理可知X、Y、W分别为N、O、Cl。A.X、Y、W三种元素最低价氢化物分别为NH3、H2O、HCl,由于NH3、H2O分子间存在氢键,沸点会升高,因此沸点最高的是H2O,最低的是HCl,A项错误;B.Z、X、W元素氧化物对应的水化物的酸性不一定增强,如Cl的含氧酸中的HClO为弱酸,其酸性比N的最高价氧化物的水化物HNO3的弱,B项错误;C.X、W和H三种元素形成的化合物为NH4Cl等,NH4Cl为离子化合物,其中既存在离子键又存在共价键,C项错误;D.Z和X形成的二元化合物为氮化硅,氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料,它是一种新型无机非金属材料,D项正确;本题答案选D。二、非选择题(本题包括5小题)17、醛基、羧基②<①<③4取代反应3【解析】
A分子式为C2H2O3,可发生银镜反应,且具有酸性,则A为OHC﹣COOH,根据C的结构可知B是,A转化到C发生加成反应,据此分析作答。【详解】(1)A的分子式为C2H2O3,可发生银镜反应,且具有酸性,说明含有醛基和羧基,则A是OHC﹣COOH,根据C的结构可知B是,A+B→C发生加成反应,反应方程式为:,故答案为醛基羧基;;。(2)羧基的酸性强于酚羟基,酚羟基的酸性强于醇羟基,所以酸性由弱到强顺序为:②<①<③,故答案为②<①<③;(3)C中有羟基和羧基,2分子C可以发生酯化反应,可以生成3个六元环的化合物,C分子间醇羟基、羧基发生酯化反应,则E为,该分子为对称结构,分子中有4种化学环境不同的H原子,分别为苯环上2种、酚羟基中1种、亚甲基上1种,故答案为4;(4)对比D、F的结构,可知溴原子取代﹣OH位置,D→F的反应类型是取代反应;F中溴原子、酚羟基、酯基(羧酸与醇形成的酯基),都可以与氢氧化钠反应,1molF最多消耗3molNaOH;其同分分异构体满足①属于一元酸类化合物:②苯环上只有2个取代基且处于对位,其中一个是羟基,其结构简式可以为:故答案为取代反应;3;;(5)由题目信息可知,乙酸与PCl3反应得到ClCH2COOH,在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应得到HOCH2COONa,用盐酸酸化得到HOCH2COOH,最后在Cu作催化剂条件下发生催化氧化得到OHC﹣COOH,合成路线流程图为,故答案为。18、丙烯C2H6O2ABn+n+(2n-1)CH3OH或【解析】
EPR橡胶()的单体为CH2=CH2和CH2=CHCH3,EPR由A、B反应得到,B发生氧化反应生成环氧己烷,则B为CH2=CH2、A为CH2=CHCH3;结合PC和碳酸二甲酯的结构,可知C15H16O2为,D与丙酮反应得到C15H16O2,结合D的分子式,可推知D为,结合C的分子式,可知A和苯发生加成反应生成C,再结合C的氧化产物,可推知C为;与甲醇反应生成E与碳酸二甲酯的反应为取代反应,可推知E为HOCH2CH2OH。据此分析解答。【详解】(1)根据上述分析,A为CH2=CHCH3,名称为丙烯;E为HOCH2CH2OH,化学式为C2H6O2,故答案为丙烯;C2H6O2;(2)C为,故答案为;(3)A.反应Ⅲ为加成反应,原子利用率为100%,故A正确;B.生成PC的同时生成甲醇,生成E时需要甲醇,所以CH3OH在合成PC塑料的过程中可以循环利用,故B正确;C.E为HOCH2CH2OH,1mol
E与足量金属
Na
反应,最多可以生成1mol氢气,气体的体积与温度和压强有关,题中未告知,无法计算生成氢气的体积,故C错误;D.反应Ⅱ为加成反应,故D错误;故答案为AB;(4)反应Ⅰ的化学方程式是,故答案为;(5)反应Ⅳ的化学方程式是n+n+(2n-1)CH3OH,故答案为n+n+(2n-1)CH3OH;(6)F的分子式为C15H16O2,F的芳香族化合物的同分异构体满足:①含有羟基;②不能使三氯化铁溶液显色,说明羟基没有直接连接在苯环上;③核磁共振氢谱为五组峰,且峰面积之比为1:2:2:2:1,满足条件的F的芳香族化合物的同分异构体为或,故答案为或;(7)和氢气发生加成反应生成,发生消去反应生成,发生信息中的氧化反应生成OHCCH2CH2CH2CH2CHO,OHCCH2CH2CH2CH2CHO发生加成反应生成HOCH2CH2CH2CH2CH2CH2OH,HOCH2CH2CH2CH2CH2CH2OH和乙酸发生酯化反应生成,因此合成路线为:,故答案为。【点睛】正确推断题干流程图中的物质结构是解题的关键。本题的易错点为(6),要注意从结构的对称性考虑,难点为(7)中合成路线的设计,要注意充分利用题干流程图提供的信息和已知信息,可以采用逆推的方法思考。19、Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2OClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2OClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2OFe(OH)3、Al(OH)3蒸发(浓缩)冷却(结晶)降低烘干温度,防止产品分解除去溶液中的Mn2+B粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水【解析】
(1)向水钴矿[主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]中加入盐酸和亚硫酸钠,浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等,所以Co2O3和亚硫酸钠在酸性条件下发生氧化还原,根据电荷守恒和得失电子守恒,反应的离子方程式为:Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O,故答案为Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O;(2)NaClO3的作用是将Fe2+氧化成Fe3+,其反应的离子方程式为:ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O;在酸性条件下,NaClO3与氯离子发生氧化还原反应生成氯气,其反应的离子方程式为:ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O;故答案为ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O;ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O;(3)NaClO3的作用是将Fe2+氧化成Fe3+,加Na2CO3调pH至a,铝离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳,水解的离子方程式为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;铁离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铁和二氧化碳,水解的离子方程式为:2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑,所以沉淀成分为:Fe(OH)3、Al(OH)3,故答案为Fe(OH)3、Al(OH)3;(4)从溶液中制取氯化钴固体,其操作步骤为:蒸发浓缩、冷却结晶和过滤,故答案为蒸发浓缩;冷却结晶;(5)根据流程图可知,此时溶液中存在Mn2+、Co2+金属离子;由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可知,调节溶液pH在3.0~3.5之间,Mn2+的萃取率很高而Co2+的萃取率较小,并防止Co2+转化为Co(OH)2沉淀,故答案为除去溶液中的Mn2+;B;(6)根据CoCl2•6H2O的组成分析,造成产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%的原因可能是:含有杂质,导致氯离子含量大或结晶水化物失去部分水,导致相同质量的固体中氯离子含量变大,故答案为粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水。【点晴】理解工艺流程图、明确实验操作与设计及相关物质的性质是解答本题的关键,试题充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力。20、蒸馏烧瓶生成FeSO4溶液,且用产生的H2排尽装置内的空气关闭k2Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O取最后一次洗涤液,加入稀盐酸酸化,再滴入BaCl2溶液,若无白色沉淀,则洗涤干净隔绝空气乳酸根离子中的羟基也能被高锰酸钾氧化,导致消耗高锰酸钾溶液用量偏多蓝色褪去且半分钟不恢复95.2%【解析】
I.亚铁离子容易被氧气氧化,制备过程中应在无氧环境中进行,Fe与稀硫酸反应制备硫酸亚铁,利用反应生成的氢气排尽装置中的空气,B制备硫酸亚铁,利用生成氢气,使B装置中气压增大,将B装置中的氯化亚铁溶液压入C中。C装置中硫酸亚铁和NH4HCO3发生反应产生FeCO3沉淀。Ⅱ.Fe2+有较强还原性,易被空气中氧气氧化,获取乳酸亚铁晶体过程中应减小空气中氧气的干扰;①乳酸和亚铁离子都可被酸性高锰酸钾氧化;②I2的淀粉溶液显蓝色,滴加硫代硫酸钠溶液后蓝色会变浅,最终褪色;根据已知反应可得关系式2Fe3+~~I2~~2S2O32-,根据滴定时参加反应的硫代硫酸钠的物质的量计算出Fe2+的物质的量,再计算样品纯度。【详解】I.亚铁离子容易被氧气氧化,制备过程中应在无氧环境中进行,Fe与稀硫酸反应制备硫酸亚铁,利用反应生成的氢气排尽装置中的空气,装置B制备硫酸亚铁,C装置中硫酸亚铁和NH4HCO3发生反应:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O,利用生成氢气,使B装置中气压增大,将B装置中的氯化亚铁溶液压入C中。(1)由仪器图形可知B为蒸馏烧瓶;打开kl、k2,加入适量稀硫酸,可使生成的氢气排出装置C内的空气,防止二价铁被氧化;(2)待装置内空气排出后,再关闭k2,反应产生的氢气使装置内的气体压强增大,可将B中生成的硫酸亚铁溶液排到装置C中,发生反应生成碳酸亚铁,同时生成二氧化碳,反应的离子方程式为Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;(3)FeCO3是从含有SO42-的溶液中过滤出来的,检验沉淀是否洗涤干净,可通过检验是否含有SO42-判断。方法是:取最后一次水洗液于试管中,加入过量稀盐酸酸化,滴加一定量的BaCl2溶液,若无白色浑浊出现,则表明洗涤液中不存在SO42-,即可判断FeCO3沉淀洗涤干净;Ⅱ.(4)Fe2+有较强还原性,易被空气中氧气氧化,则乳酸亚铁应隔绝空气,防止被氧化;(5)①乳酸根中含有羟基,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,Fe2+也可以被氧化,因此二者反应都消耗KMnO4溶液,导致消耗高锰酸钾的增大,使计算所得乳酸亚铁的质量偏大,产品中乳酸亚铁的质量分数会大于100%;②I2遇淀粉溶液显蓝色,滴加硫代硫酸钠溶液后蓝色会变浅,说明I2与Na2S2O3发生了氧化还原反应,当蓝色刚好褪去且半分钟不恢复,即可判断为滴定终点;24.80mL0.1000mol/L硫代硫酸钠溶液中硫代硫酸钠的物质的量为n(Na2S2O3)=0.02480L×0.100mol/L=2.48×10-3mol,根据关系式2Fe2+~2Fe3+~I2~2S2O32-,可知样品中CH3CH(OH)COO]
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