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文档简介
湖北省部分重点高中协作体高三适应性调研考试新高考化学试题注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是A.在12.0gNaHSO4晶体中,所含离子数目为0.3NAB.足量的镁与浓硫酸充分反应,放出2.24L混合气体时,转移电子数为0.2NAC.30g冰醋酸和葡萄糖的混合物中含氢原子的数目为2NAD.标准状况下,11.2L乙烯和丙烯混合物中含氢原子数目为2NA2、将氯气持续通入紫色石蕊试液中,溶液颜色呈如下变化:关于溶液中导致变色的微粒Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的判断正确的是()A.H+、HClO、Cl2 B.H+、ClO-、Cl-C.HCl、ClO-、Cl- D.HCl、HClO、Cl23、有以下六种饱和溶液①CaCl2;②Ca(OH)2;③Na2SiO3;④Na2CO3;⑤NaAlO2;⑥NH3和NaCl,分别持续通入CO2,最终不会得到沉淀或析出晶体的是A.①② B.③⑤ C.①⑥ D.④⑥4、化学与环境、生产、生活关系密切,下列说法正确的是A.84消毒液和医用酒精都可以起到杀菌消毒的作用,其作用原理相同B.防控新冠病毒所用的酒精,其浓度越大,杀毒效果越好。C.工业上常用高纯硅制造光导纤维D.推广使用可降解塑料及布质购物袋,以减少“白色污染”5、根据下列实验现象所得出的结论正确的是选项实验现象实验结论A将铝片分别投入浓、稀硝酸中,前者无明显现象,后者反应剧烈稀硝酸的氧化性比浓硝酸的强B滴有酚酞的Na2CO3溶液中加入BaCl2溶液,红色变浅Na2CO3溶液中存在水解平衡C某溶液中滴加过量氨水产生白色沉淀且不溶解该溶液中一定含有Mg2+D溴水中通入SO2,溴水褪色SO2具有漂白性A.A B.B C.C D.D6、常温下,向1L0.1mol·L-1NH4C1溶液中,逐渐加入NaOH固体粉末,随着n(NaOH)的变化,c(NH4+)与c(NH3·H2O)的变化趋势如下图所示(不考虑体积变化、氨的挥发、温度的变化)。下列说法正确的是()A.M点溶液中水的电离程度比原溶液大B.在M点时,n(OH-)+0.1mol=(a+0.05)molC.随着NaOH的加入,c(H+)/c(NH4+)不断减小D.当n(NaOH)=0.1mol时,c(Na+)<c(NH4+)+c(NH3·H2O)7、25℃时,浓度相同的Na2CO3和NaHCO3溶液,下列判断错误的是()A.粒子种类不同 B.c(Na+)前者大于后者C.c(OH-)前者大于后者 D.分别加入NaOH固体,c(CO32-)均增大8、海洋约占地球表面积的71%,具有十分巨大的开发潜力。工业上从海水中提取镁的流程如下:下列说法中正确的是A.工业上使Mg2+沉淀,试剂①应选用NaOHB.将MgCl2溶液直接蒸干得到无水MgCl2C.电解MgCl2溶液在阴极得到金属MgD.要使MgSO4完全转化为沉淀,加入试剂①的应过量9、用如图装置进行实验,下列预期实验现象及相应结论均正确的是()ab预期实验现象结论A铜丝浓硝酸试管c中有大量红棕色气体浓硝酸有强氧化性B木条18.4mol·L-1硫酸木条下端变黑浓硫酸有酸性和氧化性C生铁NaCl溶液导管处发生水倒吸生铁发生吸氧腐蚀D铁丝含少量HCl的H2O2溶液试管c中有大量无色气体该反应中铁作催化剂A.A B.B C.C D.D10、2019年诺贝尔化学奖授予了在锂离子电池领域作出贡献的三位科学家。他们于1972年提出“摇椅式“电池(Rockingchairbattery),1980年开发出LiCoO2材料,下图是该电池工作原理图,在充放电过程中,Li+在两极之间“摇来摇去”,该电池充电时的总反应为:LiCoO2+6C(石墨)=Li(1-x)CoO2+LixC6。下列有关说法正确的是A.充电时,Cu电极为阳极B.充电时,Li+将嵌入石墨电极C.放电时,Al电极发生氧化反应D.放电时,负极反应LiCoO2—xe-=Li(1-x)CoO2+(1-x)+xLi+11、清华大学的科学家将古老的养蚕技术与时兴的碳纳米管和石墨烯结合,发现通过给蚕宝宝喂食含有碳纳米管和石墨烯的桑叶,可以获得更加牢固的蚕丝纤维。已知:当把石墨片剥成单层之后,这种只有一个碳原子厚度的单层就是石墨烯。下列说法正确的是()A.蚕丝纤维的主要成分是纤维素B.石墨烯像烯烃一样,是一种有机物C.碳纳米管和石墨烯互为同素异形体D.碳纳米管具有丁达尔效应12、NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是()A.密闭容器中,2molSO2和1molO2催化反应后分子总数大于2NAB.1LpH=2的H2SO3溶液中含H+的数目为0.01NAC.5.6g铁与稀硝酸反应生成0.08molNO,转移电子数为0.3NAD.6.4gS2和S8的混合物中所含硫原子数为0.2NA13、关于钢铁电化学保护两种方法的说法错误的是A.牺牲阳极阴极保护法利用的是原电池原理B.外加电流阴极保护法利用的是电解原理C.牺牲阳极阴极保护法中钢铁为负极D.外加电流阴极保护法中钢铁为阴极14、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.高温下,0.2molFe与足量水蒸气反应,生成的H2分子数目为0.3NAB.室温下,1LpH=13的NaOH溶液中,由水电离的OH﹣离子数目为0.1NAC.氢氧燃料电池正极消耗22.4L(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2NAD.5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O反应中,生成28gN2时,转移的电子数目为3.75NA15、常温下,以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等,通过添加过量的难溶电解质MnS,可使这些金属离子形成硫化物沉淀并过滤除去,下列说法正确的是A.过滤后的溶液中一定没有S2-B.MnS难溶于水,可溶于MnCl2溶液中C.常温时,CuS、PbS、CdS比MnS更难溶D.加入MnS后生成CuS的离子方程式是Cu2++S2-=CuS↓16、有X、Y、Z、W、M五种原子序数增大的短周期元素,其中X、M同主族;Z+与Y2-具有相同的电子层结构,W是地壳中含量最多的金属,X与W的原子序数之和等于Y与Z的原子序数之和;下列序数不正确的是A.离子半径大小:r(Y2-)>r(W3+)B.W的氧化物对应的水化物可与Z的最高价氧化物水化物反应C.X有多种同素异形体,而Y不存在同素异形体D.X、M均能与氯形成由极性键构成的正四面体非极性分子二、非选择题(本题包括5小题)17、根据文献报道,醛基可和双氧水发生如下反应:为了合成一类新药,选择了下列合成路线(部分反应条件已略去)(1)C中除苯环外能团的名称为____________________。(2)由D生成E的反应类型为_____________________。(3)生成B的反应中可能会产生一种分子式为C9H5O4Cl2的副产物,该副产物的结构简式为_________。(4)化合物C有多种同分异构体,请写出符合下列条件的结构简式:___________________。①能与FeCl3溶液发生显色反应②核磁共振氢谱图中有3个吸收峰(5)写出以和CH3OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)___________。18、X、Y、Z、W为四种常见的短周期元素。其中Y元素原子核外最外层电子数是其电子层数的3倍,它们在周期表中的相对位置如图所示:XYZW请回答以下问题:(1)W在周期表中位置___;(2)X和氢能够构成+1价阳离子,其电子式是___,Y的气态氢化物比Z的气态氢化物的沸点高,缘故是___;(3)X的最高价氧化物的水化物与其氢化物能化合生成M,M的晶体类型为___,M的水溶液显酸性的缘故是___(用离子方程式表示)。(4)①Y和Z可组成一种气态化合物Q,Q能与W的单质在潮湿环境中反应,反应的化学方程式是___。②在一定条件下,化合物Q与Y的单质反应达平衡时有三种气态物质,反应时,每转移4mol电子放热190.0kJ,该反应的热化学方程式是___。19、苯胺是重要的化工原料。某兴趣小组在实验室里进行苯胺的相关实验。已知:①和NH3相似,与盐酸反应生成易溶于水的盐②用硝基苯制取苯胺的反应原理:+3Sn+12HCl+3SnCl4+4H2O③有关物质的部分物理性质见下表:I.比较苯胺与氨气的性质(1)将分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近,产生白烟,反应的化学方程式为____;用苯胺代替浓氨水重复上述实验,却观察不到白烟,原因是____。Ⅱ.制备苯胺往图1所示装置(夹持装置略,下同)的冷凝管口分批加入20mL浓盐酸(过量),置于热水浴中回流20min,使硝基苯充分还原;冷却后,往三颈烧瓶中滴入一定量50%NaOH溶液,至溶液呈碱性。(2)冷凝管的进水口是____(填“a”或“b”);(3)滴加NaOH溶液的主要目的是析出苯胺,反应的离子方程式为____。Ⅲ.提取苯胺i.取出图1所示装置中的三颈烧瓶,改装为图2所示装置。加热装置A产生水蒸气,烧瓶C中收集到苯胺与水的混合物;分离混合物得到粗苯胺和水溶液。ii.往所得水溶液中加入氯化钠固体,使溶液达到饱和状态,再用乙醚萃取,得到乙醚萃取液。iii.合并粗苯胺和乙醚萃取液,用NaOH固体干燥,蒸馏后得到苯胺2.79g。(4)装置B无需用到温度计,理由是____。(5)操作i中,为了分离混合物,取出烧瓶C前,应先打开止水夹d,再停止加热,理由是____。(6)该实验中苯胺的产率为____。(7)欲在不加热条件下除去苯胺中的少量硝基苯杂质,简述实验方案:____。20、二氯化二硫(S2Cl2)是一种重要的化工原料,常用作橡胶硫化剂,改变生橡胶受热发黏、遇冷变硬的性质。查阅资料可知S2Cl2具有下列性质:(1)制取少量S2Cl2实验室可利用硫与少量氯气在110~140℃反应制得S2Cl2粗品,氯气过量则会生成SCl2。①仪器m的名称为___,装置F中试剂的作用是___。②装置连接顺序:A→___→___→___→E→D。③实验前打开K1,通入一段时间的氮气排尽装置内空气。实验结束停止加热后,再通入一段时间的氮气,其目的是___。④为了提高S2Cl2的纯度,实验的关键是控制好温度和___。(2)少量S2Cl2泄漏时应喷水雾减慢其挥发(或扩散),并产生酸性悬浊液。但不要对泄漏物或泄漏点直接喷水,其原因是___。(3)S2Cl2遇水会生成SO2、HCl两种气体,某同学设计了如下实验方案来测定该混合气体SO2的体积分数。①W溶液可以是___(填标号)。a.H2O2溶液b.KMnO4溶液(硫酸酸化)c.氯水②该混合气体中二氧化硫的体积分数为___(用含V、m的式子表示)。21、砷化镓是继硅之后研究最深人、应用最广泛的半导体材料。回答下列问题:(1)Ga基态原子核外电子排布式为________________,As基态原子核外有__________个未成对电子。(2)Ga、As、Se的第一电离能由大到小的顺序是__________,Ga、As、Se的电负性由大到小的顺序是__________________。(3)比较下列镓的卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因:________,GaF的熔点超过1000℃,可能的原因是__________________________。(4)二水合草酸镓的结构如图1所示,其中镓原子的配位数为__________,草酸根离子中碳原子的杂化轨道类型为__________。(5)砷化镓的立方晶胞结构如图2所示,晶胞参数为a=0.565nm,砷化镓晶体的密度为__________g·cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值,列出计算式即可)。
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.NaHSO4晶体中存在钠离子和硫酸氢根两种离子,所以在12.0gNaHSO4晶体中,即0.1mol晶体中所含离子数目为0.2NA,故A错误;B.未指明温度和压强,无法确定2.24L混合气体的物质的量,所以无法确定转移电子数,故B错误;C.冰醋酸和葡萄糖最简式都是CH2O,所以30g冰醋酸和葡萄糖的混合物中含氢原子的数目为:×2×NA=2NA,故C正确;D.11.2L乙烯和丙烯的混合气体在标况下的物质的量为0.5mol,0.5mol乙烯中氢原子为2mol,0.5mol丙烯中氢原子为3mol,所以0.5mol二者的混合物所含氢原子个数在2NA至3NA之间,故D错误;故答案为C。【点睛】阿伏加德罗常数是高考的热点,要准确解答好这类题目,一是要掌握好以物质的量为中心的各化学量与阿伏加德罗常数的关系;二是要准确弄清分子、原子、原子核内质子中子及核外电子的构成关系,还要注意气体摩尔体积使用条件和对象。2、A【解析】
氯气与水反应生成HCl、HClO,HCl具有酸性,HClO具有漂白性,氯气能溶于水形成氯水溶液。【详解】氯气与水反应生成HCl、HClO,HCl具有酸性,HClO具有漂白性,则将氯气持续通入紫色石蕊试液中先变红后褪色,最后形成饱和氯水溶液显浅黄绿色为溶解的氯气分子,关于溶液中导致变色的微粒Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的判断正确的是H+、HClO、Cl2。答案选A。3、A【解析】
①碳酸比盐酸弱,CO2与CaCl2溶液不会反应,无沉淀生成,故①正确;②酸性氧化物能与碱反应,过量的CO2与Ca(OH)2反应:Ca(OH)2+2CO2═Ca(HCO3)2,无沉淀生成,故②正确;③碳酸比硅酸强,过量的CO2与Na2SiO3溶液反应:2CO2+Na2SiO3+2H2O═2NaHCO3+H2SiO3↓,产生硅酸沉淀,故③错误;④过量的CO2通入饱和Na2CO3溶液中发生反应:Na2CO3+H2O+CO2═2NaHCO3↓,因为碳酸氢钠溶解度比碳酸钠小,所以有NaHCO3晶体析出,故④错误;⑤NaAlO2溶液通入过量的二氧化碳,由于碳酸酸性比氢氧化铝强,所以生成氢氧化铝白色沉淀和碳酸氢钠,2H2O+NaAlO2+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3,故⑤错误;⑥通入CO2与NH3和NaCl反应生成氯化铵和碳酸氢钠,碳酸氢钠的溶解度较小,则最终析出碳酸氢钠晶体,故⑥错误;故选A。【点睛】本题考查物质的性质及反应,把握物质的性质、发生的反应及现象为解答的关键。本题的易错点为⑥,注意联想候德榜制碱的原理,同时注意碳酸氢钠的溶解度较小。4、D【解析】
A.84消毒液具有强氧化性,使蛋白质分子结构发生变化而失去其生理活性,因而具有杀菌消毒作用;医用酒精能够使蛋白质变性,因而可杀菌消毒,二者作用原理不相同,A错误;B.酒精浓度小,渗透性强,但杀菌消毒作用能力小;浓度太大,杀菌消毒作用能力强,但渗透性又差,仅使蛋白质表面分子发生变性,病毒褪去外壳后,仍然具有破坏作用,因此不是浓度越大,杀毒效果越好,B错误;C.SiO2对光具有良好的全反射作用,工业上常用SiO2作光导纤维的材料,C错误;D.塑料不能降解,导致“白色污染”,则推广使用可降解塑料及布质购物袋,以减少“白色污染”,D正确;故合理选项是D。5、B【解析】
A.前者发生钝化反应,生成致密氧化薄膜阻碍反应进行,故错误;B.CO32-+H2OHCO3-+OH-,滴入酚酞,溶液变红,加入Ba2+,Ba2+与CO32-反应生成沉淀BaCO3,平衡向逆反应方向进行,溶液颜色变浅,故正确;C.此溶液可能含有Al3+,因为氢氧化铝不溶于弱碱,故错误;D.发生Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr,体现SO2的还原性,故错误。故选B。6、C【解析】
A.M点,向1L0.1mol•L-1NH4Cl溶液中,不断加入NaOH固体后反应得到氯化铵和一水合氨溶液,铵根离子浓度和一水合氨浓度相同,一水合氨是一元弱碱抑制水电离,此时水的电离程度小于原氯化铵溶液中水的电离程度,A项错误;B.在M点时溶液中存在电荷守恒,n(OH−)+n(Cl−)=n(H+)+n(Na+)+n(NH4+),则n(OH−)+0.1mol=0.05+n(H+)+a=(a+0.05)mol+n(H+),B项错误;C.铵根离子水解显酸性,因=,随氢氧化钠固体加入,反应生成一水合氨浓度增大,平衡常数不变,则c(H+)/c(NH4+)不断减小,C项正确;D.当n(NaOH)=0.1mol时,恰好反应生成氯化钠和一水合氨,根据物料守恒可知,c(Na+)=c(NH4+)+c(NH3·H2O),D项错误;答案选C。7、A【解析】
A项、NaHCO3溶液中存在如下平衡:H2O⇌H++OH-、HCO3-⇌CO32-+H+、H2O+HCO3-⇌H2CO3+OH-,Na2CO3溶液中存在如下平衡:H2O⇌H++OH-、H2O+CO32-⇌HCO3-+OH-、H2O+HCO3-⇌H2CO3+OH-,溶液中存在的粒子种类相同,故A错误;B项、Na2CO3中c(Na+)=2c(Na2CO3),NaHCO3溶液中c(Na+)=c(NaHCO3),二者浓度相等,则c(Na+)前者大于后者,故B正确;C项、碳酸根的水解程度大于碳酸氢根,二者水解均显碱性,碳酸钠溶液中的c(OH-)大于碳酸氢钠溶液中的c(OH-),故C正确;D项、向浓度相同的Na2CO3和NaHCO3溶液分别加入NaOH固体,NaOH会抑制Na2CO3的水解,与NaHCO3反应生成Na2CO3,则两种溶液中c(CO32-)均增大,故D正确;故选A。8、D【解析】
A.工业上使Mg2+沉淀,应选用廉价的石灰乳,可利用海边大量存在的贝壳煅烧成石灰制得,故A错误;B.氯化镁是强酸弱碱盐,加热时,氯化镁水解生成氢氧化镁和盐酸,升高温度促进盐酸挥发,所以小心蒸干氯化镁溶液最终得到氢氧化镁而不是氯化镁,故B错误;C.电解熔融MgCl2在阴极得到金属Mg,电解MgCl2溶液在阴极得到H2,故C错误;D.为了使镁离子完全转化,加入试剂①的量应过量,故D正确。故答案选D。9、C【解析】
A.铜与浓硝酸反应生成的二氧化氮能够与水反应生成一氧化氮,试管c中的气体呈无色,A错误;B.木条与浓硫酸作用,木条下端变黑,说明浓硫酸具有脱水性,B错误;C.NaCl溶液呈中性,生铁发生吸氧腐蚀,试管b中气体的压强减小,导管处发生水倒吸,C正确;D.铁能够与盐酸反应放出氢气,氢气也是无色气体,D错误;答案选C。10、B【解析】
根据充电时的总反应,钴化合价升高被氧化,因此钴为阳极,石墨为阴极,则在放电时钴为正极,石墨为负极,据此来判断各选项即可。【详解】A.根据分析,铜电极以及上面的石墨为阴极,A项错误;B.充电时整个装置相当于电解池,电解池中阳离子移向阴极,B项正确;C.放电时整个装置相当于原电池,原电池在工作时负极被氧化,C项错误;D.根据分析,含钴化合物位于电源的正极,D项错误;答案选B。【点睛】不管是不是锂电池,都遵循原电池的工作原理,即阳离子移向正极,阴离子移向负极,锂离子电池只不过是换成了在正、负极间移动罢了,换汤不换药。11、C【解析】
A.蚕丝的主要成分是蛋白质,故A错误;B.石墨烯是一种很薄的石墨片,属于单质,而有机物烯烃中含有碳、氢元素,故B错误;C.碳纳米管和石墨烯是碳元素的不同单质互为同素异形体,故C正确;D.碳纳米管在合适的分散剂中才能形成胶体分散系,故D错误。故选C。12、C【解析】
A.若2mol
SO2和
1mol
O2完全反应,可生成2mol
SO3,即反应后分子总数为2NA,但实际上该反应是可逆反应,不能完全进行,故反应后分子总数大于2NA,故A正确;B.pH=2的H2SO3溶液中c(H+)=0.01mol/L,溶液体积为1L,所以溶液中所含氢离子数目为0.01NA,故B正确;C.该过程中还原产物为NO,氮元素由+5价变为+2价,所以生成一个NO,转移3个电子,则生成0.08molNO转移电子数为0.24NA,故C错误;D.6.4gS2和S8的混合物即6.4gS原子,所以硫原子的数目为×NAmol-1=0.2NA,故D正确;故答案为C。【点睛】易错选项为C,要注意铁在和稀硝酸反应时氧化产物不确定,当铁过量可能会有亚铁离子,该题中还原产物只有NO,所以根据还原产物计算电子转移数目。13、C【解析】A.将还原性较强的金属与需要保护的金属连接,形成原电池,A正确;B.:外加电流的阴极保护法是外加电源,形成电解池,让金属称为阴极得电子,从而保护金属,B正确C.为保护钢铁,钢铁为电池正极,C错误;D.利用电解原理,钢铁为阴极得到电子,从而受到保护,D正确。故选择C。点睛:原电池中,失去电子的为负极,得到电子的为正极;电解池中,失去电子的为阳极,得到电子的为阴极。14、D【解析】
A.高温下,Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁,四氧化三铁中Fe的化合价为价,因此Fe失去电子的物质的量为:,根据得失电子守恒,生成H2的物质的量为:,因此生成的H2分子数目为,A错误;B.室温下,1LpH=13的NaOH溶液中H+浓度为c(H+)=10-13mol/L,且H+全部由水电离,由水电离的OH-浓度等于水电离出的H+浓度,因此由水电离的OH-为10-13mol/L×1L=10-13mol,B错误;C.氢氧燃料电池正极上氧气发生得电子的还原反应,当消耗标准状况下22.4L气体时,电路中通过的电子的数目为,C错误;D.该反应中,生成28gN2时,转移的电子数目为3.75NA,D正确;故答案为D。15、C【解析】
A、难溶并不是不溶,只是溶解度小,过滤后的溶液中一定有极少量的S2-,错误,不选A;B、硫化锰难溶于水,也难溶于氯化锰的溶液,错误,不选B;C、通过添加过量的难溶电解质硫化锰,除去铜离子、铅离子、镉离子,是沉淀转化的原理,利用硫化铜、硫化铅、硫化镉比硫化锰更难溶于水的原理转化,正确,选C;D、沉淀转化的离子方程式为Cu2+(aq)+MnS(s)=CuS(s)+Mn2+(aq),错误,不选D。本题选C。16、C【解析】
根据已知条件可知:X是C,Y是O,Z是Na,W是Al,M是Si。【详解】A.O2-、Al3+的电子层结构相同,对于电子层结构相同的微粒来说,核电荷数越大,离子半径就越小,所以离子半径大小:r(Y2-)>r(W3+),A正确;B.W的氧化物对应的水化物是两性氢氧化物,而Z的最高价氧化物水化物是强碱,因此二者可以发生反应,B正确;C.X有多种同素异形体如金刚石、石墨等,Y也存在同素异形体,若氧气与臭氧,C错误;D.X、M均能与氯形成由极性键构成的正四面体非极性分子CCl4、SiCl4,D正确;故选C。二、非选择题(本题包括5小题)17、氯原子、羟基加成反应【解析】
由有机物的转化关系可知,与KMnO4或K2Cr2O7等氧化剂发生氧化反应生成,在酸性条件下,与甲醇共热发生酯化反应生成,则B为;与LiAlH4反应生成,则C为;发生氧化反应生成,与双氧水发生加成反应生成,酸性条件下与ROH反应生成,则F为。【详解】(1)C的结构简式为,含有的官能团为氯原子和羟基,故答案为氯原子、羟基;(2)由D生成E的反应为与双氧水发生加成反应生成,故答案为加成反应;(3)由副产物的分子式为C9H5O4Cl2可知,在酸性条件下,与甲醇共热发生酯化反应生成,则副产物的结构简式为,故答案为;(4)化合物C的同分异构体能与FeCl3溶液发生显色反应,说明分子中含有酚羟基,核磁共振氢谱图中有3个吸收峰说明结构对称,结构简式为,故答案为;(5)由题给转化关系可知,在酸性条件下,与甲醇共热发生酯化反应生成,与LiAlH4反应生成,催化氧化生成,与过氧化氢发生加成反应生成,合成路线如下:,故答案为。【点睛】本题考查有机化学基础,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。18、三、VIIAH2O分子间存在着氢键离子晶体NH4+
+
H2ONH3·H2O+
H+SO2+Cl2
+
2H2O=
2HCl+
H2SO42SO2(g)
+
O2(g)
2SO3(g)△H=
-190.0kJ/mol【解析】
由短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置,可知X、Y处于第二周期,Z、
W处于第三周期,Y
原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,最外层电子数为6,故Y为O元素,可推知X为N元素、Z为S元素、W为Cl。【详解】(1)由上述分析可知:W为Cl元素,处于周期表中第三周期第VII
A族,故答案为:三、VIIA;(2)由上述分析可知:X为N元素,X和氢可以构成+1价阳离子为NH4+
,其电子式是;Y为O元素,Z为S元素,Y的气态氢化物H2O比Z的气态氢化物H2S的沸点高,是因为H2O分子间存在着氢键。故答案为:;H2O分子间存在着氢键;(3)由上述分析可知:X为N元素,X的最高价氧化物的水化物硝酸与其氢化物氨气能化合生成M为NH4NO3,属于离子晶体,水溶液中铵根离子水解NH4+
+
H2ONH3·H2O+
H+,破坏水的电离平衡,溶液呈酸性,故答案:离子晶体,NH4+
+
H2ONH3·H2O+
H+;(4)①由上述分析可知:Y为O元素,Z为S元素,W为Cl,Y和Z可组成一种气态化合物Q为SO2,SO2能与氯气在潮湿环境中反应生成硫酸与HCl,反应的化学方程式是:SO2+Cl2
+
2H2O=
2HCl+
H2SO4,故答案为:SO2+Cl2
+
2H2O=
2HCl+
H2SO4;②在一定条件下,化合物Q(SO2)与Y为O元素的单质(O2)反应达平衡时有三种气态物质,反应方程式为:2SO2
+
O2
2SO3,反应时,每转移4mol电子放热190.0kJ,则参加反应二氧化硫为2mol
,氧气为1mol,生成2molSO3,放出热量为190.0kJ,所以该反应的热化学方程式是2SO2(g)
+
O2(g)
2SO3(g)△H=
-190.0kJ/mol;故答案为:2SO2(g)
+
O2(g)
2SO3(g)△H=
-190.0kJ/mol。19、NH3+HCl=NH4Cl苯胺沸点较高,不易挥发bC6H5NH3++OH-C6H5NH2+H2O蒸出物为混合物,无需控制温度防止B中液体倒吸60.0%加入稀盐酸,分液除去硝基苯,再加入氢氧化钠溶液,分液去水层后,加入NaOH固体干燥、过滤【解析】
制备苯胺:向硝基苯和锡粉混合物中分批加入过量的盐酸,可生成苯胺,分批加入盐酸可以防止反应太剧烈,减少因挥发而造成的损失,且过量的盐酸可以和苯胺反应生成C6H5NH3Cl,之后再加入NaOH与C6H5NH3Cl反应生成苯胺。【详解】(1)将分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近,因为两者都有挥发性,在空气中相遇时反应生成NH4Cl白色固体,故产生白烟方程式为NH3+HCl=NH4Cl;依据表中信息,苯胺沸点较高(184℃),不易挥发,因此用苯胺代替浓氨水,观察不到白烟;(2)图中球形冷凝管的水流方向应为“下进上出”即“b进a出”,才能保证冷凝管内充满冷却水,获得充分冷凝的效果;(3)过量浓盐酸与苯胺反应生成C6H5NH3Cl,使制取反应正向移动,充分反应后加入NaOH溶液使C6H5NH3Cl生成C6H5NH2,离子反应方程式为C6H5NH3++OH-=C6H5NH2+H2O;(4)由于蒸出物为水和苯胺的混合物,故无需控制温度;(5)水蒸气蒸馏装置中,虽然有玻璃管平衡气压,但是在实际操作时,装置内的气压仍然大于外界大气压,这样水蒸气才能进入三颈烧瓶中;所以,水蒸气蒸馏结束后,在取出烧瓶C前,必须先打开止水夹d,再停止加热,防止装置内压强突然减小引起倒吸;(6)已知硝基苯的用量为5.0mL,密度为1.23g/cm3,则硝基苯的质量为6.15g,则硝基苯的物质的量为,根据反应方程式可知理论生成的苯胺为0.05mol,理论质量为=4.65g,实际质量为2.79g,所以产率为60.0%;(7)“不加热”即排除了用蒸馏的方法除杂,苯胺能与HCl溶液反应,生成可溶于水的C6H5NH3Cl而硝基苯则不能与HCl溶液反应,且不溶于水。所以可在混合物中先加入足量盐酸,经分液除去硝基苯,再往水溶液中加NaOH溶液析出苯胺,分液后用NaOH固体干燥苯胺中还含有的少量水分,滤去NaOH固体,即可得较纯净的苯胺。【点睛】水蒸气蒸馏是在难溶或不溶于水的有机物中通入水蒸气共热,使有机物随水蒸气一起蒸馏出来,是分离和提纯有机化合物的常用方法。20、直形冷凝管(或冷凝管)除去Cl2中混有的HCl杂质FCB将装置内的氯气排入D内吸收以免污染空气,并将B中残留的S2Cl2排入E中收集滴入浓盐酸的速率(或B中通入氯气的量)S2Cl2遇水会分解放热,放出腐蚀性烟气ac×100%或%或%或%【解析】
(1)实验室可利用硫与少量氯气在110~140℃反应制得S2Cl2粗品,氯气过量则会生成SCl2,利用装置A制备氯气,氯气中含氯化氢气体和水蒸气,通过装置F除去氯化氢,通过装置C除去水蒸气,通过装置B和硫磺反应在110~140℃反应制得S2Cl2粗品,通过装置E冷凝得到二氯化二硫(S2Cl2),连接装置D是防止空气中水蒸气进入;(2)S2Cl2受热或遇水分解放热,放出腐蚀性烟气;(3)S2Cl2遇水会生成SO2、HCl两种气体,某同学设计了如下实验方案来测定该混合气体中SO2的体积分数,混合气体通过溶液W溶液吸收二氧化硫气体得到溶液中加入加入过量氢氧化钡溶液反应得到硫酸钡沉淀,过滤洗涤干燥称量得到硫酸钡沉淀质量mg,元素守恒计算二氧化硫体积分数。【详解】(1)实验室可利用硫与少量氯气在110~140℃反应制得S2Cl2粗品,氯气过量则会生成SCl2,利用装置A制备氯气,氯气中含氯化氢气体和水蒸气,通过装置F除去氯化氢,通过装置C除去水蒸气,通过装置B和硫磺反应在110~140℃反应制得S2Cl2粗品,通过装置E冷凝得到二氯化二硫(S2Cl2),连接装置D是防止空气中水蒸气进入;①仪器m的名称为直形冷凝管(或冷凝管),装置F中试剂的作用是:除去Cl2中混有的HCl杂质;②利用装置A制备氯气,氯气中含氯化氢气体和水蒸气,通过装置F除去氯化氢,通过装置C除去水蒸气,通过装置B和硫磺反应在110~140℃反应制得S2Cl2粗品,通过装置E冷凝得到二氯化二硫(S2Cl2),连接装置D是防止空气中水蒸气进入,依据上述分析可知装置连接顺序为:A→F→C→B→E→D;③实验前打开K1,通入一段时间的氮气排尽装置内空气。实验结束停止加热后,再通入一段时间的氮气,其目的是:将装置内的氯气排入D内吸收以免污染空气;并将B中残留的S2Cl2排入E中收集;④反应生成S2Cl2中因氯气过量则会有少量生成SCl2,温度过高S2Cl2会分解,为了提高S2Cl2的纯度,实验的关键是控制好温度和滴入浓盐酸的速率或B
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