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文档简介
江苏省无锡市江阴市四校高三最后一模新高考化学试题注意事项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、X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素,已知常温下X单质为黄色固体,Y是无机非金属材料的主角,Z焰色反应呈黄色。部分信息如下表:XYZMRQ原子半径/nm0.1040.1170.1860.0740.0990.143主要化合价-2+4,-4+1-2-1,+7+3下列说法正确的是:A.R在元素周期表中的位置是第二周期ⅥA族B.X、Y均可跟M形成化合物,但它们的成键类型不相同C.Z、R、Q最高价氧化物的水化物能相互反应D.Y元素氧化物是用于制造半导体器件、太阳能电池的材料2、某二元弱碱B(OH)2(K1=5.9×10-2、K2=6.4×10-5)。向10mL稀B(OH)2溶液中滴加等浓度盐酸,B(OH)2、B(OH)+、B2+的浓度分数随溶液pOH[pOH=-lgc(OH-)]变化的关系如图,以下说法正确的是A.交点a处对应加入的盐酸溶液的体积为5mLB.当加入的盐酸溶液的体积为10mL时存在c(Cl-)>c(B(OH)+)>c(H+)>c(OH-)>c(B2+)C.交点b处c(OH-)=6.4×l0-5D.当加入的盐酸溶液的体积为15mL时存在:c(Cl-)+c(OH-)>c(H+)>c(OH-)>c(B2+)+c(B(OH)+)+c(H+)3、设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是A.1molCl2与过量Fe粉反应生成FeCl3,转移2NA个电子B.常温常压下,0.1mol苯中含有双键的数目为0.3NAC.1molZn与一定量浓硫酸恰好完全反应,则生成的气体分子数为NAD.在反应KClO4+8HCl=KCl+4Cl2↑+4H2O中,每生成1molCl2转移的电子数为1.75NA4、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:K+、Fe3+、SO42-、Cl-B.水电离的c(H+)=1×10-13mol/L的溶液中:K+、Na+、AlO2-、CO32-C.与Al反应能放出H2的溶液中:Fe2+、Na+、NO3-、SO42-D.=1×10-13mol/L的溶液中:NH4+、Cu2+、Cl-、NO3-5、实验室里用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m和绿矾FeSO4·7H2O,其过程如图所示,下列说法不正确的是A.炉渣中FeS与硫酸、氧气反应的离子方程式为:4FeS+3O2+12H+=4Fe3++4S+6H2OB.溶液Z加热到70~80℃的目的是促进Fe3+的水解C.溶液Y经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等步骤可得到绿矾D.溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数,若pH偏小导致聚铁中铁的质量分数偏大6、下列化学用语正确的是A.聚丙烯的链节:—CH2—CH2—CH2—B.二氧化碳分子的比例模型:C.的名称:1,3—二甲基丁烷D.氯离子的结构示意图:7、2019年化学诺贝尔奖授予拓展锂离子电池应用的三位科学家。如图是某锂—空气充电电池的工作原理示意图,下列叙述正确的是A.电解质溶液可选用可溶性锂盐的水溶液B.电池放电时间越长,Li2O2含量越少C.电池工作时,正极可发生Li++O2-e-=LiO2D.充电时,b端应接负极8、甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质,分别由NH4+、Ba2+、Mg2+、H+、OH﹣、Cl﹣、HCO3-、SO42-中的不同阳离子和阴离子各一种组成,已知:①将甲溶液分别与其他三种物质的溶液混合,均有白色沉淀生成;②0.1mol·L-1乙溶液中c(H+)>0.1mol·L-1;③向丙溶液中滴入AgNO3溶液有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成。下列结论不正确的是()A.甲溶液含有Ba2+ B.乙溶液含有SO42-C.丙溶液含有Cl﹣ D.丁溶液含有Mg2+9、可确定乙二醇分子是否有极性的实验是A.测定沸点 B.测静电对液流影响C.测定蒸气密度 D.测标准状况下气体摩尔体积10、如图1为甲烷和O2
构成的燃料电池示意图,电解质溶液为KOH溶液;图2
为电解AlCl3
溶液的装置,电极材料均为石墨。用该装置进行实验,反应开始后观察到x电极附近出现白色沉淀。下列说法正确的是A.b电极为负极B.图1中电解质溶液的pH增大C.a
电极反应式为CH4-8e-
+8OH-=CO2+6H2OD.图2
中电解AlCl3溶液的总反应式为:2AlCl3
+6H2O2Al(OH)3
↓+3Cl
2↑+3H2
↑11、[Zn(CN)4]2-在水溶液中可与HCHO发生反应生成[Zn(H2O)4]2+和HOCH2CN,下列说法错误的是()A.Zn2+基态核外电子排布式为[Ar]3d10B.1molHCHO分子中含有σ键的数目为1.806×1024C.HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是sp3D.[Zn(CN)4]2-中Zn2+与CN-的C原子形成配位键,结构可表示为12、温度恒定的条件下,在2L容积不变的密闭容器中,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。开始充入4mol的SO2和2mol的O2,10s后达到平衡状态,此时c(SO3)=0.5mol·L-1,下列说法不正确的是()A.v(SO2)∶v(O2)=2∶1 B.10s内,v(SO3)=0.05mol·L-1·s-1C.SO2的平衡转化率为25% D.平衡时容器内的压强是反应前的5/6倍13、下列说法正确的是A.刚落下的酸雨随时间增加酸性逐渐增强,是由于雨水中溶解了CO2B.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果C.氧化性:HC1O>稀H2SO4,故非金属性:Cl>SD.将饱和FeCl3溶液煮沸至红褐色,可制得氢氧化铁胶体14、国内某科技研究小组首次提出一种新型的Li+电池体系,原理示意图如下。该体系正极采用含有I-、Li+的水溶液,负极采用固体有机聚合物,电解质溶液采用LiNO3溶液,聚合物阳离子交换膜作为隔膜将液态正极和固态负极分隔开(已知I3-在水溶液中呈黄色A.左图是原电池工作原理图B.放电时,Li+从右向左通过聚合物离子交换膜C.放电时,正极区电解质溶液的颜色变深D.充电时,阴极的电极反应式为:15、短周期元素甲、乙、丙、丁的原子半径依次增大,其简单氢化物中甲、乙、丙、丁的化合价如表所示下列说法正确的是()元素甲乙丙丁化合价-2-3-4-2A.氢化物的热稳定性:甲>丁 B.元素非金属性:甲<乙C.最高价含氧酸的酸性:丙>丁 D.丙的氧化物为离子化合物16、常温下,用0.1mol·L−1盐酸滴定10.0mL浓度为0.1mol·L−1Na2A溶液,所得滴定曲线如图所示。下列说法错误的是A.Ka2(H2A)的数量级为10−9B.当V=5时:c(A2−)+c(HA−)+c(H2A)=2c(Cl−)C.NaHA溶液中:c(Na+)>c(HA−)>c(A2−)>c(H2A)D.c点溶液中:c(Na+)>c(Cl−)>c(H+)=c(OH−)二、非选择题(本题包括5小题)17、某药物G,其合成路线如下:已知:①R-X+②试回答下列问题:(1)写出A的结构简式_________。(2)下列说法正确的是__________A.化合物E具有碱性B.化合物B与新制氢氧化铜加热产生砖红色沉淀C.化合物F能发生还原反应D.化合物G的分子式为C16H17N5O2Br(3)写出C+D→E的化学方程式___________。(4)请设计以用4-溴吡啶()和乙二醇()为原料合成化合物D的同系物的合成路线________(用流程图表示,无机试剂任选)。(5)写出化合物A可能的同分异构体的结构简式__________。须同时符合:①分子中含有一个苯环;②1H-NMR图谱显示分子中有3种氢原子。18、CAPE是蜂胶主要活性组分之一,具有抗炎、抗氧化和抗肿瘤的作用,在医学上具有广阔的应用前景。合成CAPE的路线设计如下:已知:①A的核磁共振氢谱有三个波峰,红外光谱显示咖啡酸分子中存在碳碳双键;②;③。请回答下列问题:(1)A中官能团的名称为____。(2)C生成D所需试剂和条件是____。(3)E生成F的反应类型为____。(4)1molCAPE与足量的NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物质的量为____。(5)咖啡酸生成CAPE的化学方程式为____。(6)芳香化合物X是G(C9H8O3)的同分异构体,满足下列条件,X的可能结构有____种,a.属于芳香族化合物b.能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2c.能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀其中核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢,峰面积之比为1:2:2:1:1:1,写出一种符合要求的X的结构简式____。(7)参照上述合成路线,以和丙醛为原料(其它试剂任选),设计制备的合成路线____。19、1-溴丙烷是一种重要的有机合成中间体,实验室制备少量1-溴丙烷的实验装置如下:有关数据见下表:步骤1:在仪器A中加入搅拌磁子、12g正丙醇及20mL水,冰水冷却下缓慢加入25mL18.4mol·L-1的浓H2SO4;冷却至室温,搅拌下加入24gNaBr。步骤2:按如图所示搭建实验装置,缓慢加热,直到无油状物蒸馏出为止。回答下列问题:(1)使用油浴加热的优点主要有_____________.(2)仪器A的容积最好选用__________.(填字母)。A50mLB100mLC250mL.D500mL.(3)步骤1中如果不加入20mL水或者加入的水过少,烧瓶中会有大量红棕色蒸气产生,写出该反应的化学方程式:_____。(4)提纯产品的流程如下:①加入碳酸钠溶液的目的之一是通过反应除去产品中的Br2,已知反应中还原产物与氧化产物的物质的量之比为5:1,写出反应的离子方程式:________。②操作I得到的有机层中可能含有水、丁醇等杂质,检验水的试剂可选用______(填字母,下同)。a金属钠b胆矾c无水硫酸铜d碱石灰,③操作II选择的装置为______________。(5)本实验制得的纯产品为14.8g,则产率为_______(保留小数点后一位)。20、EDTA(乙二胺四乙酸)是一种能与Ca2+、Mg2+等结合的螯合剂。某高三研究性学习小组在实验室制备EDTA,并用其测定某地下水的硬度。制备EDTA的实验步骤如下:步骤1:称取94.5g(1.0mol)ClCH2COOH于1000mL三颈烧瓶中(如图),慢慢加入50%Na2CO3溶液,至不再产生无色气泡;步骤2:加入15.6g(0.26mol)H2NCH2CH2NH2,摇匀,放置片刻,加入2.0mol/LNaOH溶液90mL,加水至总体积为600mL左右,温度计50℃加热2h;步骤3:冷却后倒入烧杯中,加入活性炭脱色,搅拌、静置、过滤。用盐酸调节滤液至pH=1,有白色沉淀生成,抽滤,干燥,制得EDTA。测地下水硬度:取地下水样品25.00mL进行预处理后,用EDTA进行检测。实验中涉及的反应有M2+(金属离子)+Y4-(EDTA)=MY2-;M2+(金属离子)+EBT(铬黑T,蓝色)==MEBT(酒红色);MEBT+Y4-(EDTA)=MY2-+EBT(铬黑T)。请回答下列问题:(1)步骤1中发生反应的离子方程式为__________。(2)仪器Q的名称是____________,冷却水从接口_______流出(填“x”或“y”)(3)用NaOH固体配制上述NaOH溶液,配制时使用的仪器有天平、烧杯、玻璃棒、______和_______,需要称量NaOH固体的质量为______。(4)测定溶液pH的方法是___________。(5)将处理后的水样转移到锥形瓶中,加入氨水-氯化铵缓冲溶液调节pH为10,滴加几滴铬黑T溶液,用0.0100mol·L-1EDTA标准溶液进行滴定。①确认达到滴定终点的现象是____________。②滴定终点时共消耗EDTA溶液15.0mL,则该地下水的硬度=____________(水硬度的表示方法是将水中的Ca2+和Mg2+都看作Ca2+,并将其折算成CaO的质量,通常把1L水中含有10mgCaO称为1度)③若实验时装有EDTA标准液的滴定管只用蒸馏水洗涤而未用标准液润洗,则测定结果将_____(填“偏大“偏小”或“无影响”)。21、对烟道气中进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。I.还原法(1)一定条件下,由和反应生成和的能量变化如图所示,每生成,该反应__________(填“放出”或“吸收”)的热量为____________。(2)在绝热恒容的密闭容器中,进行反应:,该反应的平衡常数表达式为_______________________,对此反应下列说法正确的是_________。a.若混合气体密度保持不变,则已达平衡状态b.从反应开始到平衡,容器内气体的压强保持不变c.达平衡后若再充入一定量,平衡常数保持不变d.分离出,正、逆反应速率均保持不变(3)向恒温恒容密闭容器中通入和,分别进行三组实验。在不同条件下发生反应:,反应体系总压强随时间的变化曲线如图所示,则三组实验温度的大小关系是____________(填“”、“”或“”);实验从反应开始至平衡时,反应速率______________。II.溶液吸收法常温下,用溶液吸收的过程中,溶液随吸收物质的量的变化曲线如图所示。(4)常温下,的二级电离平衡常数的数值为_________________。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、C【解析】
X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素,常温下X单质为黄色固体,X为S;Y是无机非金属材料的主角,Y为Si;Z焰色反应呈黄色,Z为Na;结合原子半径和主要化合价可知,M为O;R为Cl;Q为Al,据此分析解答。【详解】A.R为Cl,在元素周期表中的位置是第三周期ⅦA族,故A错误;B.X为S、Y为Si、M为O,X、Y均可跟M形成化合物,二氧化硫和二氧化硅都是共价化合物,它们的成键类型相同,故B错误;C.Z为Na、R为Cl、Q为Al,最高价氧化物的水化物分别为氢氧化钠,氢氧化铝和高氯酸,因为氢氧化铝为两性氢氧化物,相互间都能反应,故C正确;D.Y为Si,Y元素的氧化物为二氧化硅,常用于制光导纤维,制造半导体器件、太阳能电池的材料是硅单质,故D错误;故选C。2、C【解析】
A.如果加入盐酸的体积为5mL,由B(OH)2+HCl=B(OH)Cl+H2O可知此时溶液含等量的B(OH)2、B(OH)+,由于水解和电离能力不同,所以溶液中不可能含等量的B(OH)2、B(OH)+,A错误;B.当加入的盐酸溶液的体积为10mL时,反应生成B(OH)Cl,溶液显碱性,则c(OH-)>c(H+),B错误;C.交点b处B(OH)+、B2+的分布分数相等,二者平衡浓度相等,由K2==6.4×10-5,可知b处c(OH-)=6.4×10-5,C正确;D.当加入的盐酸溶液的体积为15mL时,生成等物质的量的B(OH)Cl和BCl2的混合溶液,溶液遵循电荷守恒,则存在c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+2c(B2+)+c[B(OH)+)],D错误;故合理选项是C。3、B【解析】
A.1molCl2与过量Fe粉反应的产物是FeCl3,转移,A项正确;B.苯分子中没有碳碳双键,B项错误;C.1molZn失去,故硫酸被还原为和的物质的量之和为,C项正确;D.反应KClO4+8HCl=KCl+4Cl2↑+4H2O中每生成4molCl2就有1molKClO4参加反应,转移,所以每生成1molCl2,转移的电子数为,D项正确。答案选B。4、D【解析】
A.使酚酞变红色的溶液中存在OH-,K+、Fe3+、SO42-、Cl-四种离子中Fe3+不可共存,A错误;B.水电离的c(H+)=1×10-13mol/L的溶液可能为酸性或碱性溶液,在酸性溶液中K+、Na+、AlO2-、CO32-四种离子中AlO2-、CO32-不可以共存,B错误;C.强酸和强碱溶液都可以和Al反应放出氢气,在酸性溶液中Fe2+和NO3-发生氧化还原反应不共存,在碱性溶液中Fe2+水解不共存,C错误;D.=1×10-13mol/L的溶液中,氢离子的浓度为0.1mol/L,NH4+、Cu2+、Cl-、NO3-可以共存,D正确。答案选D。5、D【解析】
A.炉渣中FeS与硫酸、氧气反应生成硫酸亚铁,硫单质和水,因此离子方程式为:4FeS+3O2+12H+=4Fe3++4S+6H2O,故A正确;B.溶液Z加热到70~80℃的目的是促进Fe3+的水解生成聚铁胶体,故B正确;C.溶液Y经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等步骤可得到绿矾,故C正确;D.溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数,若pH偏小,水解程度小,氢氧根减少,硫酸根增多,因此导致聚铁中铁的质量分数偏小,故D错误。综上所述,答案为D。6、D【解析】
A.聚丙烯的链节:,A错误;B.O的原子半径比C的原子半径小,二氧化碳分子的比例模型:,B错误;C.的名称:2—甲基戊烷,C错误;D.氯离子最外层有8个电子,核电荷数为17,氯离子的结构示意图为:,D正确;答案选D。7、D【解析】
根据电子的流向可知b极为负极,锂单质失电子被氧化,a极为正极,氧气得电子被还原。【详解】A.负极单质锂与水反应,所以电解溶液不能用水溶液,故A错误;B.电池放电过程中锂单质被氧化成锂离子,锂离子移动到正极发生xLi++O2+xe-=LixO2,所以时间越长正极产生的Li2O2越多,而不是越少,故B错误;C.正极发生得电子的还原反应,当x=1时发生:Li++O2+e-=LiO2,故C错误;D.充电时,b极锂离子转化为锂,发生还原反应,即为电解池的阴极,则充电时,b端应接负极,故D正确;故选D。8、D【解析】
根据②中的信息可知乙是二元酸,故乙是H2SO4;根据③中现象,可以推知丙中含有Cl-;再结合①中提供信息,甲与其它三种物质混合均产生白色沉淀,则可推出甲是Ba(OH)2,乙是H2SO4,丙是MgCl2,丁是NH4HCO3,故选D。【点睛】本题考查离子共存的正误判断,该题是高考中的高频题,属于中等难度的试题,侧重对学生基础知识的训练和检验,本题解题关键是先找出离子之间能够形成的白色沉淀,然后判断甲的组成即可。9、B【解析】
极性分子的正电荷中心与负电荷中心不重合,极性分子虽然整体不带电,但每一个乙二醇分子都有带电的极性端,也可以再理解为部分区域带电,所以它在电场作用下,会定向运动,所以测静电对液流影响,可以判断分子是否有极性;而测定沸点、测定蒸气密度、测标准状况下气体摩尔体积等均不能判断分子极性。答案选B。10、D【解析】A.x电极附近出现的白色沉淀是氢氧化铝,X电极因产生OH-而作阴极,相应地b电极为正极,故A错误;B.图1中电池反应为CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O,电解质溶液的pH减小,故B错误;C.在碱性溶液中不能产生CO2,a电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,故C错误;D.图2中电解AlCl3溶液的总反应式为:2AlCl3+6H2O2Al(OH)3↓+3Cl2↑+3H2↑,故D正确。故选D。11、C【解析】
A.Zn原子序数为30,位于ⅡB族,所以,Zn2+基态核外电子排布式为[Ar]3d10,A选项正确;B.1分子HCHO含2个C-H键和1个C=O键,共有3个σ键,所以,1molHCHO分子中含有σ键的物质的量为3mol,数目为1.806×1024,B选项正确;C.HOCH2CN分子中与羟基相连的C为sp3杂化,-CN(-C≡N)中的C为sp杂化,C选项错误;D.[Zn(CN)4]2-中Zn2+与CN-的C原子形成配位键,Zn为sp3杂化,配位原子形成正四面体,所以,[Zn(CN)4]2-结构可表示为,D选项正确;答案选C。【点睛】一般,两原子间形成的共价键,有且只有1个σ键,如:C=O双键含1个σ键、1个π键,C≡N叁键含1个σ键、2个π键。12、D【解析】
A.根据2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),任何时刻都存在v(SO2)∶v(O2)=2∶1,故A正确;B.10s内,v(SO3)=0.5mol⋅L-110s=0.05mol·L-1·s-1C.达到平衡状态,此时c(SO3)=0.5mol·L-1,则生成的三氧化硫为1mol,反应的二氧化硫也是1mol,则SO2的平衡转化率为1mol4mol×100%=25%,故CD.同温同体积时,气体的压强之比等于物质的量之比,平衡时容器内二氧化硫为3mol,氧气为1.5mol,三氧化硫为1mol,平衡时压强是反应前的3mol+1.5mol+1mol4mol+2mol5.56故选D。13、B【解析】
A.酸雨中含有亚硫酸,亚硫酸可被氧化生成硫酸,溶液酸性增强,并不是雨水中溶解了CO2的缘故,故A错误;B.乙烯是水果催熟剂,乙烯可与高锰酸钾溶液反应,所以除去乙烯达到水果保鲜的目的,故B正确;C.非金属性强弱的判断,依据最高价氧化物对应水化物酸性强弱,不是氧化性的强弱且HClO不是Cl元素的最高价含氧酸,不能做为判断的依据,故C错误;D.制备氢氧化铁胶体,应在沸水中滴加氯化铁溶液,继续加热至溶液呈红褐色,如在饱和氯化铁溶液煮沸,铁离子的水解程度较大,生成氢氧化铁沉淀,故D错误。故选B。14、B【解析】
题目已知负极采用固体有机聚合物,左图是电子流向固体有机聚合物,左图是电池充电原理图,右图是原电池工作原理图,放电时,负极的电极反应式为:正极的电极反应式为:I3-+2e-=3I-。【详解】A.左图是电子流向固体有机聚合物,则左图是电池充电原理图,故A项错误;B.放电时,Li+由负极向正极移动,即Li+从右向左通过聚合物离子交换膜,B正确;C.放电时,正极液态电解质溶液的I3-得电子被还原成I-,使电解质溶液的颜色变浅,故C项错误;D.充电时,阴极发生得电子的还原反应,故阴极的电极反应式为:,故D错误;答案:B。【点睛】易错点:原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动;电解池中,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,注意不要记混淆。15、A【解析】
由短周期元素氢化物中甲、乙、丙、丁的化合价可知,乙、丁处于V族,甲处于ⅥA族,丙处于ⅣA,且甲、乙、丙、丁的原子半径依次增大,则甲为O元素、乙为N元素、丙为C元素、丁为S元素,结合元素周期律与元素化合物性质解答。【详解】A.甲形成的氢化物是水,丁形成的氢化物是硫化氢,非金属性氧大于硫,所以氢化物的稳定性是:甲>丁,故A正确;B.同周期自左而右非金属性增强,故非金属性:甲(O)>乙(N),故B错误;C.最高价含氧酸的酸性:碳元素形成碳酸,硫元素形成硫酸,故酸性丙<丁,故C错误;D.丙的氧化物是二氧化碳,属于共价化合物,故D错误;故选:A。16、C【解析】
A.滴定前pH=11,则A2−的水解常数是,则Ka2(H2A)的数量级为,A正确;B.当V=5时根据物料守恒可知c(A2−)+c(HA−)+c(H2A)=2c(Cl−),B正确;C.根据图像可知恰好生成NaHA时溶液显碱性,水解程度大于电离常数,NaHX溶液中c(Na+)>c(HA−)>c(H2A)>c(A2−),C错误;D.c点溶液显中性,盐酸的体积大于10mL小于20mL,则溶液中:c(Na+)>c(Cl−)>c(H+)=c(OH−),D正确;答案选C。二、非选择题(本题包括5小题)17、A、B、C+→+HBr、、【解析】
A的分子式为C6H6N2Br2,A生成分子式为C7H6N2Br2O的B,再结合B的结构推测由A生成B的反应即取代反应,生成了一个肽键,所以A的结构为。B经过反应后生成分子式为C7H4N2Br2的C,相比于B,C的分子中少了1个H2O,所以推测B生成C额外产生了不饱和结构。由C生成E的条件以及E的分子式为C16H20N3O2Br且其中仅含1个Br推测,C生成E发生的是已知信息中给出的反应①类型的取代反应;进一步由G的结构原子的排列特点可以推测,C的结构为,那么E的结构为。E反应生成分子式为C14H16N3OBr的产物F,再结合反应条件分析可知,E生成F的反应即已知信息中提供的反应②,所以F的结构为。【详解】(1)通过分析可知,A生成B的反应即取代反应,所以A的结构即为;(2)A.通过分析可知,E的结构为,结构中含有咪唑环以及胺的结构,所以会显现碱性,A项正确;B.化合物B的结构中含有醛基,所以可以与新制氢氧化铜在加热条件下产生砖红色沉淀,B项正确;C.通过分析可知,F的结构为,可以与氢气加成生成醇,所以F可以发生还原反应,C项正确;D.由化合物G的结构可知其分子式为C16H18N5O2Br,D项错误;答案选ABC;(3)C与D反应生成E的方程式为:++HBr;(4)原料中提供了乙二醇,并且最终合成了,产物的结构中具有特征明显的五元环结构,因此考虑通过已知信息中的反应②实现某步转化;所以大致思路是,将4-溴吡啶中的溴原子逐渐转变为羰基,再与乙二醇发生反应②即可,所以具体的合成路线为:;(5)化合物A为,分子中含有4个不饱和度,1个苯环恰好有4个不饱和度,所以符合条件的A的同分异构体除苯环外其他结构均饱和;除去苯环外,有机物中还含有2个溴原子,以及2个都只形成单键的氮原子;若苯环上只安排1个取代基,没有能够满足核磁共振氢谱有3组峰的要求的结构;若苯环上有2个取代基,只有;若苯环上有3个取代基,没有能够满足核磁共振氢谱有3组峰的要求的结构;若苯环上有4个取代基,则满足要求的结构有和,至此讨论完毕。【点睛】推断有机物结构时,除了反应条件,物质性质等信息外,还可以从推断流程入手,对比反应前后,物质结构上的差异推测反应的具体情况。18、氯原子氯气、光照氧化反应4mol+HBr17【解析】
A的核磁共振氢谱有三个波峰,结合F结构简式知,A为,A和氢氧化钠的水溶液发生水解反应然后酸化得到B为,B发生②的反应生成C为,C和氯气在光照条件下发生取代反应生成D,D发生水解反应然后酸化得到E,E发生氧化反应生成F,则E结构简式为,D为,F发生信息③的反应生成G,G结构简式为,G发生银镜反应然后酸化生成咖啡酸,红外光谱显示咖啡酸分子中存在碳碳双键,咖啡酸结构简式为,咖啡酸和3-溴乙基苯发生取代反应生成CAPE,CAPE结构简式为;
(7)以
和丙醛为原料(其他试剂任选)制备
,发生信息②的反应,然后发生水解反应、催化氧化反应、③的反应得到目标产物。【详解】(1)根据分析,A的结构简式为,则A中官能团的名称为氯原子,答案为:氯原子;(2)根据分析,C为,D为,则C和氯气在光照条件下发生取代反应生成D;答案为:氯气、光照;(3)根据分析,E结构简式为,E中的羟基发生氧化反应生成F中的醛基,则E生成F的反应类型为氧化反应,答案为:氧化反应;(4)根据分析,CAPE结构简式为,根据结构简式,1moCAPE含有2mol酚羟基,可消耗2molNaOH,含有一个酯基,可消耗1molNaOH发生水解,CAPE水解后产生咖啡酸,含有羧基,可消耗1molNaOH,则1molCAPE与足量的NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物质的量为2mol+1mol+1mol=4mol,答案为:4mol;(5)咖啡酸和3-溴乙基苯发生取代反应生成CAPE,CAPE结构简式为,咖啡酸生成CAPE的化学方程式为+HBr,答案为:+HBr;(6)G结构简式为,芳香化合物X是G(C9H8O3)的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,说明X中含有羧基,且与新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀,说明含有醛基,其核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢,峰面积比为1:2:2:1:1:1,其符合要求的X的结构简式为,答案为:;(7)以
和丙醛为原料(其他试剂任选)制备
,发生信息②的反应,然后发生水解反应、催化氧化反应、③的反应得到目标产物,其合成路线为,答案为:。19、受热均匀、便于控制温度B2NaBr+2H2SO4(浓)==Na2SO4+Br2+2H2O+SO23Br2+3CO32-==5Br-+3CO2+BrO3-cb60.2%【解析】
(1)油浴加热可以更好的控制温度;(2)加热时烧杯中所盛液体体积为烧杯容积的一半为最佳;(3)根据有红棕色蒸气Br2产生,可知浓硫酸与NaBr发生了氧化还原反应,据此可以写出反应的化学方程式。(4)①Br2与碳酸钠溶液反应时,Br2发生了自身氧化还原反应,据此写出反应的离子方程式。②钠与丁醇反应,碱石灰吸水无明显现象,胆矾无法吸水;③操作II为蒸馏;(5)根据进行计算。【详解】(1)使用油浴加热的优点为受热均匀、容易控制温度,故答案为:受热均匀、便于控制温度;(2)12g正丙醇的体积为,共加入液体15mL+20mL+25mL=60mL,所以选用100mL烧瓶较合适,故答案为:B;(3)根据有红棕色蒸气Br2产生,可知反应过程中浓硫酸将溴离子氧化成溴单质,浓硫酸被还原成二氧化硫,根据电子守恒和元素守恒可写出方程式,故答案为:2NaBr+2H2SO4(浓)==Na2SO4+Br2+2H2O+SO2;(4)①Br2与碳酸钠溶液反应时,Br2发生了自身氧化还原反应,根据反应中还原产物与氧化产物的物质的量之比为5:1可知产物为Br-和BrO3-,故答案为:3Br2+3CO32-==5Br-+3CO2+BrO3-;②钠与丁醇反应,碱石灰吸水无明显现象,胆矾无法吸水,无水硫酸铜遇水变蓝,故答案为:c;③蒸馏时温度计水银球应该在支管口处,而且冷凝管应该选择直形冷凝管,故答案为:b;(5)该制备过程的反应方程式为:H2SO4(浓)+NaBrNaHSO4+HBr↑;CH3CH2CH2OH+HBr
CH3CH2CH2Br+H2O,12g正丙醇的物质的量为,则完全反应正丙醇所需n(NaBr)=0.2mol,m(NaBr)=0.2mol×103g/mol=20.6g<24g;所需n(H2SO4)=0.2mol<18.4mol/L×0.025L;所以该过程正丙醇过量,则理论生成1-溴丙烷0.2mol,质量为0.2mol×123g/mol=24.6g,所以产率为=60.2%,故答案为:60.2%。【点睛】球形冷凝管与直形冷凝管适用范围不同,直形冷凝管既适合冷凝回流也适合蒸馏中的冷凝收集,而球形冷凝管只适合冷凝回流。20、2ClCH2COOH+CO32-=2ClCH2COO-+CO2↑+H2O(球形)冷凝管x胶头滴管100mL容量瓶8.0g取一块pH试纸放到干燥的表面皿上,用干燥的玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸中部,待试纸变色后与标准比色卡比较滴入最后一滴EDTA标准溶液,溶液由酒红色变为蓝色,且半分钟内不恢复原色33.6度偏大【解析】
(1)根据强酸制弱酸的原理书写反应的离子方程式;(2)根据仪器结构判断仪器名称,冷凝管中冷却水应从下口进入,从上口流出;(3)实验中需要2.0mol/LNaOH溶液90mL,但是实验室没有90mL的容量瓶,应用100mL容量瓶,即应配制100mLNaOH溶液,据此计算需要NaOH固体的质量,再根据用NaOH固体配制NaOH溶液的实验步骤判断所需仪器;(4)根据pH试纸的使用方法进行解答;(5)①根据溶液颜色变色判断滴定终点,用EBT(铬黑T,蓝色)作为指示剂,结合已知反应判断滴定终点颜色的变化;②首先明确关系式n(M2+)~n(EDTA)~n(CaO),进而计算1L水样中CaO的质量,再结合该地下水的硬度的表示方法进行计算;③若实验时装有EDTA标准液的滴定管只用蒸馏水洗涤而未用标准液润洗,则使得EDTA标准液的浓度偏小,则滴定等量EDTA消耗EDTA标准液的体积偏大。【详解】(1)已知ClCH2COOH与Na2CO3溶液反应产生无色气泡,可知二者反应生成二氧化碳气体,由强酸制弱酸的原理可知,反应的离子方程式为2ClCH2COOH+CO32-=2ClCH2COO-+CO2↑+H2O,故答案为:2ClCH2COOH+CO32-=2ClCH2COO-+CO2↑+H2O;(2)仪器Q的名称是(球形)冷凝管,冷却水应从下口进入,从上口流出,故答案为:(球形)冷凝管;x;(3)实验中需要2.0mol/LNaOH溶液90mL,但是实验室没有90mL的容量瓶,应用100mL容量瓶,即应配制100mLNaOH溶液,因此n(NaOH)=c(NaOH)V(NaOH)=2.0mol/L×0.1L=0.2mol,m(NaOH)=n(NaOH)M(NaOH)=0.2mol×40g/mol=8.0g,用NaOH固体配制NaOH溶液的实验步骤为计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、装瓶,据此可知配制时使用的仪器除了天平、烧杯、玻璃棒外,还需要胶头滴管和100mL容量瓶,故答案为:胶头滴管;100mL容量瓶;8.0g;(4)测定溶液pH的方法是取一块pH试纸放到干燥的表面皿上,用干燥的玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸中部,待试纸变色后与标准比色卡比较,故答案为:取一块pH试纸放到干燥的表面皿上,用干燥的玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸中部,待试纸变色后与标准比色卡比较;(5)①根据已知反应可知滴定前溶液为酒红色,滴定结束后为蓝色,所以滴定终点溶液的颜色变化为酒红色变为蓝色,故答案为:滴入最后一滴EDTA标准溶液,溶液由酒红色变为蓝色,且半分钟内不恢复原色;②用0.0100mol⋅L−1的EDTA标准溶液进行滴定,滴定终点时共消耗EDTA溶液15.0mL,则n(M2+)=n(EDTA)=0.0100mol⋅L−1×15.0×10−3L=1.5×10−4mol,则25.00ml水中m(CaO)=nM=56g/mol×1.5×10−4mol=8.4mg,所以1L水中,通常把1L水中含有10mgCaO称为1度,所以该地下水的硬度为,故答案为:33.6度;③若实验时装有EDTA标准液的滴定管只用蒸馏水洗涤而未用标准液润洗,则使得EDTA标准液的浓度偏小,则消耗EDTA标准液的体积偏大,会使得测定结果将偏大,故答案为:偏大。【点睛】容量瓶只有一条刻度线,只能配制与其规格相对应体积的溶液。容量瓶有以下规格:25mL、50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL等,因此该题中配制90mLNaOH溶液,需要使用100mL容量瓶,在使用公式n(NaOH)=cV计算NaOH物质的量时,一定注意代入的体积为0.1L,而不是0.09L,这是学生们的易错点。容量瓶的选用原则:如果所配制溶液的体积正好与容量瓶的某一规格一致,直接选用该规格的容量瓶即可,如果不
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