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文档简介
2024年湖南省岳阳市岳阳县高三第五次模拟考试化学试卷请考生注意:1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下,密闭容器中的H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO3−)以达到消除污染的目的。其工作原理的示意图如下:下列说法不正确的是A.Ir的表面发生反应:H2+N2O=N2+H2OB.导电基体上的负极反应:H2-2e−=2H+C.若导电基体上只有单原子铜,也能消除含氮污染物D.若导电基体上的Pt颗粒增多,不利于降低溶液中的含氮量2、利用下图装置可以模拟铁的电化学防护。下列说法不正确的是A.若X为锌棒,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀B.若X为锌棒,开关K置于M处,铁极发生氧化反应C.若X为碳棒,开关K置于N处,可减缓铁的腐蚀D.若X为碳棒,开关K置于N处,X极发生氧化反应3、下列实验可以达到目的是()选项实验目的实验过程A探究浓硫酸的脱水性向表面皿中加入少量胆矾,再加入约3mL浓硫酸,搅拌,观察实验现象B制取干燥的氨气向生石灰中滴入浓氨水,将产生的气体通过装有P2O5的干燥管C制备氢氧化铁胶体向饱和氯化铁溶液中滴加氨水D除去MgCl2溶液中少量FeCl3向溶液中加入足量MgO粉末,充分搅拌后过滤A.A B.B C.C D.D4、某学习小组在实验室从海带中提取碘,设计实验流程如下:下列说法错误的是A.过滤操作主要除去海带灰中难溶于水的固体,它们主要是无机物B.氧化剂参加反应的离子方程式为2I-+H2O2+2H+=I2+2H2OC.萃取过程所用有机溶剂可以是酒精或四氯化碳D.因I2易升华,I2的有机溶液难以通过蒸馏法彻底分离5、《厉害了,我的国》展示了中国五年来探索太空,开发深海,建设世界第一流的高铁、桥梁、码头,5G技术联通世界等取得的举世瞩目的成就。它们与化学有着密切联系。下列说法正确的是A.为打造生态文明建设,我国近年来大力发展核电、光电、风电、水电,电能属一次能源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.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D.“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐6、下列表示正确的是()A.中子数为8的氧原子符号:OB.甲基的电子式:C.乙醚的结构简式:CH3OCH3D.CO2的比例模型:7、工业上常用铁碳混合物处理含Cu2+废水获得金属铜。当保持铁屑和活性炭总质量不变时,测得废水中Cu2+浓度在不同铁碳质量比(x)条件下随时间变化的曲线如下图所示。下列推论不合理的是A.活性炭对Cu2+具有一定的吸附作用B.铁屑和活性炭会在溶液中形成微电池,铁为负极C.增大铁碳混合物中铁碳比(x),一定会提高废水中Cu2+的去除速率D.利用铁碳混合物回收含Cu2+废水中铜的反应原理:Fe+Cu2+=Fe2++Cu8、化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列说法不正确的是()A.食用一定量的油脂能促进人体对维生素的吸收B.许多绣球花在酸性土壤中花朵呈蓝色,在碱性土壤中花朵呈粉红色,若想获得蓝色花朵,可在土壤中施用适量的硫酸铝C.在石英管中充入氖气,通电时能发出比荧光灯强亿万倍的强光,人称“人造小太阳”D.人被蚊子叮咬后皮肤发痒或红肿,简单的处理方法:搽稀氨水或碳酸氢钠溶液9、已知反应:CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)。在一定压强下,按向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时,丙烯的体积分数()与温度(T)、的关系,图乙表示反应的平衡常数K与温度T的关系。则下列说法正确的是A.图甲中B.若在恒容绝热装置中进行上述反应,达到平衡时,装置内的气体压强将不变C.温度T1、,Cl2的转化率约为33.3%D.图乙中,线A表示正反应的平衡常数10、对于下列实验事实的解释,不合理的是选项实验事实解释A加热蒸干MgSO4溶液能得到MgSO4固体;加热蒸干MgCl2溶液得不到MgCl2固体H2SO4不易挥发,HCl易挥发B电解CuCl2溶液阴极得到Cu;电解NaCl溶液,阴极得不到Na得电子能力:Cu2+>Na+>H+C浓HNO3能氧化NO;稀HNO3不能氧化NOHNO3浓度越大,氧化性越强D钠与水反应剧烈;钠与乙醇反应平缓羟基中氢的活泼性:H2O>C2H5OHA.A B.B C.C D.D11、已知某澄清溶液中含有NH4Fe(SO4)2和另外一种无机化合物,下列有关该溶液的说法正确的是A.检验溶液中的铁元素可加入铁氰化钾溶液,看是否有蓝色沉淀产生B.溶液中不可能含有Ba2+、I-、HS-,但可能含有ClO-、NO3-C.检验溶液中是否含有C1-,应先加入足量的Ba(NO3)2溶液,再取上层清液依次加入稀硝酸、硝酸银溶液D.该澄清溶液显中性或酸性12、一定量的与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:,平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如图所示,下列说法正确的是A.时,若充入惰性气体,、逆
均减小,平衡不移动B.时,反应达平衡后的转化率为C.时,若充入等体积的和CO,平衡向逆反应方向移动D.平衡常数的关系:13、Fe3+、SO42﹣、Al3+和X四种离子以物质的量之比2:4:1:1大量共存于同一溶液中,X可能是()A.Na+ B.Cl﹣ C.CO32﹣ D.OH﹣14、对下表鉴别实验的“解释”正确的是选项实验目的选用试剂或条件解释A鉴别SO2和CO2溴水利用SO2的漂白性B鉴别Fe3+和Fe2+KSCN利用Fe3+的氧化性C鉴别硝酸钾和碳酸钠溶液酚酞碳酸钠溶液显碱性D鉴别食盐和氯化铵加热利用熔点不同A.A B.B C.C D.D15、下列关于古籍中的记载说法不正确的是A.《本草纲目》“烧酒”条目下写道自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上其清如水,味极浓烈,盖酒露也”。这里所用的“法”是指蒸馏B.《吕氏春秋·别类编》中“金(即铜)柔锡柔,合两柔则刚”体现了合金硬度方面的特性C.《本草经集注》中关于鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)的记载:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,该方法应用了显色反应D.《抱朴子·金丹篇》中记载:“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又成丹砂”,该过程发生了分解、化合、氧化还原反应16、某种化合物的结构如图所示,其中X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期主族元素,Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同,X的原子半径是元素周期表中最小的。下列叙述正确的是A.WX的水溶液呈碱性B.由X、Y、Q、W四种元素形成的化合物的水溶液一定呈碱性C.元素非金属性的顺序为:Y>Z>QD.该化合物中与Y单键相连的Q不满足8电子稳定结构二、非选择题(本题包括5小题)17、药物中间体F的一种合成路线如图:已知:RCOOR′RCH2OH+R′OH(R为H或烃基,R'为烃基)回答下列问题;(1)A中官能团名称是__________。(2)反应①的反应类型是____。(3)反应②的化学方程式为___________。(4)反应④所需的试剂和条件是______________。(5)F的结构简式为____。(6)芳香化合物W是E的同分异构体,W能水解生成X、Y两种化合物,X、Y的核磁共振氢谱均有3组峰,X的峰面积比为3:2:1,Y的峰面积为1:1:1,写出符合题意的W的结构简式___(写一种)。(7)肉桂酸广泛用于香料工业与医药工业,设计以苯甲酸甲酯和丙二酸为起始原料制备肉桂酸的合成路线:_______________(无机试剂任用)。18、化合物G是制备治疗高血压药物纳多洛尔的中间体,实验室由A制备G的一种路线如下:已知:
(1)A的化学式是________(2)H中所含官能团的名称是_______;由G生成H的反应类型是_______。(3)C的结构简式为______,G的结构简式为_________。(4)由D生成E的化学方程式为___________。(5)芳香族化合物X是F的同分异构体,1molX最多可与4molNaOH反应,其核磁共振氢谱显示分子中有3种不同化学环境的氢,且峰面积比为3:3:1,写出两种符合要求的X的结构简式:___________________。(6)请将以甲苯和(CH3CO)2O为原料(其他无机试剂任选),制备化合物的合成路线补充完整。______________________________________19、三氯化硼(BCl3),主要用作半导体硅的掺杂源或有机合成催化剂,还用于高纯硼或有机硼的制取。某兴趣小组用氯气和硼为原料,采用下列装置(部分装置可重复使用)制备BCl3。已知:①BCl3的沸点为12.5℃,熔点为-107.3℃;遇水剧烈反应生成硼酸和盐酸;②2B+6HCl2BCl3+3H2;③硼与铝的性质相似,也能与氢氧化钠溶液反应。请回答下列问题:(1)A装置可用氯酸钾固体与浓盐酸反应制氯气,反应的化学方程式为___________。(2)装置从左到右的接口连接顺序为a→___________________→j。(3)装里E中的试剂为___________,如果拆去E装置,可能的后果是____________。(4)D装置中发生反应前先通入一段时间的氯气,排尽装置中的空气。若缺少此步骤,则造成的结果是_____。(5)三氯化硼与水能剧烈反应生成硼酸(H3BO3)和白雾,写出该反应的化学方程式________,硼酸也可用电渗析法制备,“四室电渗析法”工作原理如图所示:则阳极的电极反应式__________________,分析产品室可得到H3BO3的原因________________。20、五氧化二钒(V2O5,摩尔质量为182
g·mol-1)可作化学工业中的催化剂,广泛用于冶金、化工等行业。V2O5是一种橙黄色片状晶体,微溶于水,不溶于乙醇,具有强氧化性,属于两性氧化物。某研究小组将从某粗钒(主要含有V2O5,还有少量Al2O3、Fe2O3)中提取V2O5。实验方案设计如下:已知:NH4VO3是白色粉末,微溶于冷水,可溶于热水,不溶于乙醇、醚。2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O请回答:(1)第①步操作的实验装置如右图所示,虚线框中最为合适的仪器是________。(填编号)(2)调节pH为8~8.5的目的________。(3)第④步洗涤操作时,可选用的洗涤剂_________。(填编号)A.冷水B.热水C.乙醇D.1%
NH4Cl
溶液(4)第⑤
步操作时,需在流动空气中灼烧的可能原因________。(5)硫酸工业中,SO2转化为SO3的催化剂就选用V2O5,催化过程经两步完成,将其补充完整:________(
用化学方程式表示),4VO2+O2=2V2O5。(6)将0.253
g产品溶于强碱溶液中,加热煮沸,调节pH为8~8.5,向反应后的溶液中加入硫酸酸化的KI溶液(过量),溶液中含有V3+,滴加指示剂,用0.250
mol·L-1Na2S2O3溶液滴定,达到终点消耗Na2S2O3标准溶液20.00
mL,则该产品的纯度为________。(已知:I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI)21、以C、CO、CO2、CH4等含1个碳原子的物质为原料,可以合成一些化工原料和燃料。(1)碳原子的核外电子排布式是___,其最外层有___种运动状态不同的电子。(2)上述物质中属于非极性分子的是___。(3)合成气(CO和H2)在不同催化剂的作用下,可以合成不同的物质。①用合成气制备二甲醚时,还产生了一种常温为液态的氧化物,写出制备二甲醚的化学方程式____。②仅用合成气为原料不可能合成的物质是___(填字母序号)。a.甲醇b.乙二醇c.乙二酸d.尿素工业上可用CO2生产燃料甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)+Q(Q>0)。在2L的密闭容器中,发生上述反应:测得n(CO2)和n(CH3OH)随时间变化如图所示。(4)该反应的化学平衡常数的表达式K=___,如果平衡常数K减小,平衡___(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动。(5)从反应开始到平衡,H2的平均反应速率v(H2)=___。(6)为了提高CH3OH的产量,理论上可以采取的合理措施有___、___(任写2条措施)。(7)常温常压下,16g液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出369.2kJ的热量,写出该反应的热化学方程式___。
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、根据图示可知,氢气与一氧化二氮在铱(Ir)的催化作用下发生氧化还原反应,生成氮气,反应为:H2+N2O=N2+H2O,A正确;B、根据图示可知:导电基体上的负极反应:氢气失电子,发生氧化反应,导电基体上的负极反应:H2-2e−=2H+,B正确;C、若导电基体上只有单原子铜,硝酸根离子被还原为一氧化氮,不能消除含氮污染物,C错误;D、从图示可知:若导电基体上的Pt颗粒增多,硝酸根离子得电子变为铵根离子,不利于降低溶液中的含氮量,D正确;正确选项C。2、B【解析】
若X为锌棒,开关K置于M处,形成原电池,锌作负极,发生氧化反应;铁做正极被保护,故A正确,B不正确。若X为碳棒,开关K置于N处,形成电解池,铁作阴极,被保护,可减缓铁的腐蚀,C正确;X极作阳极,发生氧化反应,D正确。答案选B。3、D【解析】
A、该实验体现的是浓硫酸的吸水性,选项A错误;B、氨气为碱性气体,而P2O5是酸性氧化物,两者在潮湿的条件下可发生反应,选项B错误;C、向饱和氯化铁溶液中滴加氨水将得到氢氧化铁沉淀,得不到胶体,选项C错误;D、MgO粉末可促进铁离子水解生成氢氧化铁的沉淀,过滤后得到MgCl2溶液,选项D正确;答案选D。4、C【解析】
实验室从海带中提取碘:将海带在坩埚中灼烧得到海带灰,将海带灰浸泡得到海带灰悬浊液,然后采用过滤的方法将残渣和溶液分离,得到含有碘化钾的溶液,向水溶液中加入氧化剂,将I-氧化成I2,向含有碘单质的溶液中加入萃取剂萃取分液得到碘单质的有机溶液,据此分析解答。【详解】A.海带在坩埚中灼烧得到海带灰,有机物燃烧生成二氧化碳和水,过滤操作主要除去海带灰中难溶于水的固体,主要是无机物,故A正确;B.氧化剂可以选用过氧化氢溶液,反应的离子方程式为2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O,故B正确;C.萃取过程所用有机溶剂可以是四氯化碳或苯,不能选用酒精,因为酒精易溶于水,故C错误;D.因I2易升华,有机溶剂的沸点一般较低,因此I2的有机溶液通过蒸馏法难以彻底分离,故D正确;故选C。5、B【解析】
A.电能不是一次能源,属于二次能源,故A错误;B.铝锂合金属于金属材料,故B正确;C.二氧化硅具有良好的光学特性,是制造光缆的主要原料,故C错误;D.新型无机非金属材料在性能上比传统无机非金属材料有了很大的提高,可适用于不同的要求。如高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷等都属于新型无机非金属材料,故D错误;故答案为B。6、B【解析】
A.中子数为8的氧原子的质量数=8+8=16,该原子正确的表示方法为,故A错误;B.甲基为中性原子团,其电子式为,故B正确;C.CH3OCH3为二甲醚,乙醚正确的结构简式为CH3CH2OCH2CH3,故C错误;D.二氧化碳分子中含有两个碳氧双键,为直线型结构,其正确的比例模型为,故D错误;故选B。【点睛】电子式的书写注意事项:(1)阴离子和复杂阳离子要加括号,并注明所带电荷数,简单阳离子用元素符号加所带电荷表示。(2)要注意化学键中原子直接相邻的事实。(3)不能漏写未参与成键的电子对。7、C【解析】
A、由图可知纯的活性炭铜离子的浓度减小;
B、铁与活性炭形成原电池,铁比炭活泼;
C、由图可知纯铁时去除铜离子的速率,没铁碳比为2:1时的速率快;
D、利用铁碳混合物回收含Cu2+废水中铜的反应原理是铁与铜离子发生自发的氧化还原反应。【详解】A项,活性炭具有许多细小微孔,且表面积巨大,具有很强的吸附能力,由图像可知,Cu2+在纯活性炭中浓度减小,表明活性炭对Cu2+具有一定的吸附作用,故不选A项;B项,铁屑和活性炭在溶液中形成微电池,其中铁具有较强的还原性,易失去电子形成Fe2+,发生氧化反应,因此铁作负极,故不选B项;C项,由图像可知,随着铁碳混合物中铁含量的增加至x=2:1,Cu2+的去除速率逐渐增加;但当铁碳混合物变为纯铁屑时,Cu2+的去除速率降低。当铁碳混合物中铁的含量过大时,正极材料比例降低,铁碳在废液中形成的微电池数量减少,Cu2+的去除速率会降低,因此增大铁碳混合物中铁碳比(x),不一定会提高废水中Cu2+的去除速率,故选C项;D项,在铁碳微电池中,碳所在电极发生还原反应,Cu2+得到电子生成铜单质;因此该微电池的总反应方程式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu,故不选D项。综上所述,本题正确答案为C。【点睛】本题对电化学的原理和学生看图识的能力的考查,题目有利于培养学生的良好的科学素养,侧重于考查学生的分析、实验能力的考查,注意把握提给信息以及物质的性质,为解答该题的关键。8、C【解析】
A.油脂既能运送营养素,也能作为维生素A、D、E、K的溶剂,它们必须溶在油脂里面,才会被消化吸收,故A正确;B.铝离子水解会使土壤显酸性,绣球花在酸性土壤中花朵呈蓝色,故B正确;C.充入氖气会发出红光,氙气灯被称为人造小太阳,故C错误;D.蚊子的毒液显酸性,和氨水、碳酸氢钠等碱性物质反应生成盐,从而减轻疼痛,故D正确;故答案为C。9、C【解析】
A.ω增大,CH2=CHCH3的转化率增大,则φ减小,由上述分析可知:ω2>ω1,则ω1<1,故A错误;B.该反应在反应前后气体分子数不变,根据图甲升高温度丙烯的体积分数增大,即升高温度平衡逆向移动,正反应放热,在恒容绝热装置中进行题述反应,体系内温度升高,根据PV=nRT,达到平衡时,装置内的气体压强将增大,故B错误;C.由图乙可知,T1时平衡常数为1,设起始时CH2=CHCH3和Cl2的物质的量分别为amol和2amol,达到平衡时转化的Cl2的物质的量为xmol,根据三段式进行计算:CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)起始(mol)a2a00转化(mol)xxxx平衡(mol)a-x2a-xxx则()2÷(×)=1,解得x=2/3a,则Cl2的转化率2/3a÷2a×100%=33.3%,故C正确;D.由图甲可知,ω一定时,温度升高,φ增大,说明正反应是放热反应,故温度升高,正反应平衡常数减小,故图乙中,线A表示逆反应的平衡常数,故D错误。故选C。【点睛】在做图像题是应注意两个原则:1.先拐先平:例如在转化率—时间图象上,先出现拐点的曲线先达到平衡,此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高;2.定一议二:当图象中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系。10、B【解析】
A、硫酸镁溶液中:Mg2++2H2OMg(OH)2+2H+,盐类水解是吸热反应,升高温度,促进水解,但硫酸属于难挥发性酸,因此加热蒸干得到的是MgSO4;氯化镁溶液:MgCl2+2H2OMg(OH)2+2HCl,加热促进水解,HCl易挥发,加热促进HCl的挥发,更加促进反应向正反应方向进行,因此加热蒸干得到的是Mg(OH)2或MgO,解释合理,故A说法正确;B、根据电解原理,电解CuCl2溶液,阴极上发生Cu2++2e-=Cu,说明Cu2+得电子能力大于H+,电解NaCl溶液,阴极上发生2H++2e-=H2↑,说明H+得电子能力强于Na+,得电子能力强弱是Cu2+>H+>Na+,因此解释不合理,故B说法错误;C、浓硝酸能氧化NO,而稀硝酸不能氧化NO,说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,即硝酸浓度越大,氧化性越强,解释合理,故C说法正确;D、钠与乙醇反应平缓,钠与水反应剧烈,说明羟基中氢的活性:CH3CH2OH<H2O,解释合理,故D说法正确。答案选B。11、C【解析】
A.该溶液中含有Fe3+,所以检验时应该加入KSCN溶液,看溶液是否显血红色,故A项错误;B.ClO-与Fe3+发生相互促进的水解反应而不能大量共存,故B项错误;C.溶液中含有的SO42-会干扰Cl-的检验,所以先加入足量的Ba(NO3)2溶液将SO42-完全沉淀,再检验Cl-,故C项正确;D.铵根和铁离子在溶液中发生水解会使溶液显酸性,故D项错误;故答案为C。12、B【解析】
体积可变的恒压密闭容器中,若充入惰性气体,体积增大,则压强减小,则、逆均减小,平衡正向移动,选项A错误;B.由图可知,时,CO的体积分数为,设开始及转化的分别为n、x,则,解得,平衡后的转化率为,选项B正确;C.时,若充入等体积的和CO,与原平衡状态时体积分数相同,平衡不移动,选项C错误;D.由图可知,温度越高,CO的体积分数越大,该反应为吸热反应,K与温度有关,则,选项D错误;答案选B。13、B【解析】
假设离子的物质的量为分别为2mol、4mol、1mol、1mol,则根据溶液中的电荷守恒分析,2×3+1×3=2×4+1×x,解x=1,说明阴离子带一个单位的负电荷,铁离子和氢氧根离子不能共存,所以氢氧根离子不存,故X可能为氯离子,故选B。14、C【解析】
鉴别物质常利用物质的不同性质、产生不同的现象进行。【详解】A.CO2不能使溴水褪色(不反应),而SO2能,主要反应SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,SO2表现还原性而不是漂白性,A项错误;B.Fe3+和KSCN反应溶液变红,反应为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,不是氧化还原反应,而Fe2+和KSCN不反应,B项错误;C.硝酸钾溶液呈中性,不能使酚酞变红,而碳酸钠溶液因水解呈碱性,能使酚酞变红,C项正确;D.氯化铵加热时完全分解为气体,固体消失,而食盐加热时无明显变化,D项错误。本题选C。15、C【解析】
A.由“蒸令气”可知与混合物沸点有关,则这里所用的“法”是指蒸馏,故A正确;B.金(即铜)柔锡柔,合两柔则刚,则说明合金硬度大于各成分,故B正确;C.鉴别KNO3和Na2SO4,利用钾元素和钠元素的焰色反应不同,钠元素焰色反应为黄色,钾元素焰色反应为隔着钴玻璃为紫色,故C错误;D.丹砂(HgS)烧之成水银,HgSHg+S,积变又还成丹砂的过程都是氧化还原反应,有单质(水银)生成,且单质(水银)重新生成化合物,故该过程包含分解、化合、氧化还原反应,故D正确;答案选C。【点睛】准确把握诗句含义,明确相关物质的性质是解题关键。本题的易错点为C,要注意焰色反应属于物理变化,不是化学变化。16、A【解析】
由图分析,X只能形成一个共价键,又X的原子半径是元素周期表中最小的,故X为H,W为五种短周期元素中原子序数最大的,且可形成+1价的离子,应为Na,Y可成四个键,Y为C,Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同,Q为O,则Z为N,据此解答。【详解】由图分析,X只能形成一个共价键,又X的原子半径是元素周期表中最小的,故X为H,W为五种短周期元素中原子序数最大的,且可形成+1价的离子,应为Na,Y可成四个键,Y为C,Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同,Q为O,则Z为N,A.WX为NaH,其与水反应生成NaOH和氢气,溶液显碱性,故A正确;B.由X、Y、Q、W四种元素形成的化合物,如NaHC2O4,由于HC2O4-的电离程度大于其水解程度,则其水溶液呈酸性,故B错误;C.同周期元素从左到右主族元素原子非金属性依次增强,则元素的非金属性Q>Z>Y,故C错误;D.该化合物中与Y单键相连的Q,与Y共用一对电子,并得到了W失去的一个电子,满足8电子稳定结构,故D错误;故选A。二、非选择题(本题包括5小题)17、醛基、酚羟基取代反应+CH3ONa+NaBrCH3CH3OH/浓硫酸、加热。【解析】
A与溴单质发生取代反应生成B,根据A的结构简式和B的分子式可得B的结构简式为;B和CH3ONa在DMF的作用下发生取代反应生成C,根据C的分子式可得,C的结构简式为;C与CH2(COOH)2反应生成D,D和CH3CH3OH在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成E,根据已知信息,E和LiBH4反应生成F,根据F的分子式,F的结构简式为,根据以上分析解答。【详解】(1)A的结构简式为,其中官能团名称是醛基、酚羟基;(2)根据分析,反应①为A与溴单质发生取代反应生成B,则反应类型是取代反应;(3)反应②为B和CH3ONa在DMF的作用下发生取代反应生成C,根据C的分子式可得,C的结构简式为,化学方程式为+CH3ONa+NaBr;(4)根据分析,反应④为D和CH3CH3OH在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成E,所需的试剂和条件是CH3CH3OH/浓硫酸、加热;(5)根据分析,F的结构简式为;(6)E的结构简式为,芳香化合物W是E的同分异构体,W能水解生成X、Y两种化合物,X、Y的核磁共振氢谱均有3组峰,X的峰面积比为3:2:1,即X中有3种不同环境的氢原子,且个数比为3:2:1,Y的峰面积为1:1:1,即Y中有3种不同环境的氢原子,且个数比为1:1:1,符合题意的W的结构简式可以为;(7)结合已知信息,苯甲酸甲酯()和LiBH4反应生成,与氧气在Cu做催化剂加热条件下反应生成,再与CH2(COOH)2生成目标产物,则以苯甲酸甲酯和丙二酸为起始原料制备肉桂酸的合成路线:。18、C10H8羟基,醚键取代反应【解析】
根据合成路线中有机物的结构变化及分子式结合反应条件分析合成过程中的中间产物及反应类型;根据提示信息及原料、目标产物,采用逆合成分析法设计合成路线。【详解】根据已知条件及D的结构式分析得A与浓硫酸发生取代反应,则B的结构简式为;根据B和D的结构及反应条件可以分析得中间产物C的结构简式为:;根据E的分子式结合D的结构分析知E的结构简式为:;根据F的结构及反应条件分析G的结构简式为:;(1)根据A的结构简式分析得A的化学式是C10H8;(2)根据H的结构简式分析,H中所含官能团的名称是羟基,醚键;比较G和H的结构变化可以看出H中酚羟基上的氢原子被取代,所以该反应为取代反应;(3)根据上述分析C的结构简式为;G的结构简式为;(4)由D生成E属于取代反应,化学方程式为:+(CH3CO)2O→+CH3COOH;(5)X属于芳香族化合物,则X中含有苯环,1molX最多可与4molNaOH反应,结构中可能含有2个酯基,结构中有3种不同化学环境的氢,且峰面积比为3:3:1,说明结构中对称性较强,结构中应该含有多个甲基,则符合要求的X的结构简式有为:、、、;(6)根据目标产物逆分析知由发生取代反应生成,而根据提示信息可以由在一定条件下制取,结合有机物中官能团的性质及题干信息,可以由氧化制取,则合成路线为:。19、KClO3+6HCl(浓)═KCl+3Cl2↑+3H2Oih→de→fg(或gf)→bc(或cb)→de饱和食盐水硼粉与HCl气体反应生成H2,加热H2与Cl2的混合气体易发生爆炸会生成B2O3,使产品不纯BCl3+3H2O═H3BO3+3HCl↑2H2O-4e-═O2↑+4H+阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的B(OH)4-穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3BO3【解析】
根据装置:由A中氯酸钾固体与浓盐酸反应制氯气,制得的氯气混有HCl和水蒸气,可以由E中饱和食盐水吸收HCl气体,由C中浓硫酸吸水干燥;BCl3遇水剧烈反应生成硼酸和盐酸,因此发生反应前需要先通入一段时间的氯气,排尽装置中的空气,干燥纯净的氯气与硼粉在D中发生反应;BCl3的沸点为12.5℃,熔点为-107.3℃,可以用B中冰水冷凝产物BCl3并收集,F中NaOH可以吸收尾气,防止污染空气;为防止F中的水蒸气进入B装置,在B和F之间连接一个C干燥装置,据此分析解答。【详解】(1)A装置用氯酸钾固体与浓盐酸反应制氯气,反应的方程式为:KClO3+6HCl(浓)═KCl+3Cl2↑+3H2O,故答案为:KClO3+6HCl(浓)═KCl+3Cl2↑+3H2O;(2)根据分析,A制备氯气,E中饱和食盐水吸收HCl气体,C中浓硫酸吸水干燥,为保证除杂充分,导气管均长进短出,干燥纯净的氯气与硼粉在D中发生反应,用B中冰水冷凝产物BCl3并收集,F中NaOH吸收尾气,防止污染空气,为防止F中的水蒸气进入B装置,在B和F之间连接一个C干燥装置,故连接顺序为:a→ih→de→fg(或gf)→bc(或cb)→de→j,故答案为:ih→de→fg(或gf)→bc(或cb)→de;(3)装置E中为饱和食盐水,可以除去氯气中的HCl气体,若拆去E装置,硼粉与HCl气体反应生成H2,加热H2与Cl2的混合气体易发生爆炸,故答案为:饱和食盐水;硼粉与HCl气体反应生成H2,加热H2与Cl2的混合气体易发生爆炸;(4)D装置中发生反应前先通入一段时间的氯气,排尽装置中的空气。若缺少此步骤,氧气与硼粉会生成B2O3,使产品不纯,故答案为:会生成B2O3,使产品不纯;(5)三氯化硼与水能剧烈反应生成硼酸(H3BO3)和白雾,白雾为HCl,反应的方程式为:BCl3+3H2O═H3BO3+3HCl↑;根据装置,阳极室为硫酸,放电的是水中氢氧根离子,电极反应式为:2H2O-4e-═O2↑+4H+;阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的B(OH)4-穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3BO3,故答案为:BCl3+3H2O═H3BO3+3HCl↑;2H2O-4e-═O2↑+4H+;阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的B(OH)4-穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3BO3。【点睛】明确实验原理及实验操作方法、熟悉各装置的作用是解答本题的关键。本题的难点和易错点为(5),根据电解原理正确判断阴阳极的电极反应是解答的关键,阳极室中阴离子为硫酸根离子、氢氧根离子,其中放电能力最强的是氢氧根离子,阴极室是氢离子放电。20、B让AlO2-
转化为Al(OH)3沉淀,避免VO3-的沉淀AD若空气不流通,由于V2O5具有强氧化性,会与还原性的NH3反应,从而影响产物的纯度及产率SO2+V2O5=2VO2+SO389.9%【解析】本题考查实验方案设计与评价,(1)虚线框中的仪器是向三颈烧瓶中滴加NaOH,为了能够使NaOH溶液顺利滴下,需要有连通装置,故选项B正确;(2)根据流程图,氧化铁为碱性氧化物,不与NaOH发生反应,V2O5、Al2O3属于两性氧化物,能与NaOH发生反应,调节pH为8~8.5的目的就是让AlO2-转化为Al(OH)3沉淀,避免VO3-的沉淀;(3)根据信息,NH4VO3微溶于水,可溶于热水,不溶于乙醇、醚,A、用冷水洗涤,可以减少NH4VO3的溶解,故A正确;B、NH4VO3溶于热水,造成NH4VO3溶解,故B错误;C、虽然NH4VO3不溶于乙醇,但NH4VO3表面杂质,如NH4Cl不溶于乙醇,使用乙醇不能洗去沉淀表面的杂质,故C错误;D、根据流程生成NH4VO3沉淀,是滤液1与饱和NH4Cl的反应生成,且NH4Cl受热易分解,不产生杂质,故D正确;(4)根据信息,NH4VO4灼烧生成V2O5,因为V2O5具有强氧化性,能与具有还原性NH3发生反应,从而影响产物的纯度及产率,因此灼烧NH4VO3时在流动空气中;(5)催化剂在反应前后质量不变,根据已知反应反应方程式,因此得出反应方程式为SO2+V2O5=2VO2+SO3;(6)根据I2和Na2S2O3发生反应的方程式,求出消耗n(I2)=20.00×10-3×0.250/2mol=2.5×10-3mol,根据得失电子数目守恒,n(V2O5)×2×2=n(I2)×2,求出n(V2O5)=1.25×10-3mol,即m(V2O5)=1.25×10-3×182g=0.2275g,则产品纯度为0.2275/0.253×100%=89.9%。21、1s22s22p24CO2、CH42CO+4H2→CH3OCH3+H2OcdK=向逆反应方向0.1125mol/(L·min)将CH3OH液化,及时移走
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