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资阳市重点中学2025届高三下学期四调考试化学试题(8K版,含解析)考生请注意:1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3.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(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、复旦大学王永刚的研究团队制得一种柔性水系锌电池,该可充电电池以锌盐溶液作为电解液,其原理如图所示。下列说法不正确的是A.放电时,N极发生还原反应B.充电时,Zn2+向M极移动C.放电时,每生成1molPTO-Zn2+,M极溶解Zn的质量为260gD.充电时,N极的电极反应式为2PTO+8e-+4Zn2+=PTO-Zn2+2、下列关于有机化合物的说法正确的是A.糖类、油脂、蛋白质均只含C、H、O三种元素B.乙烯,乙醇、植物油均能使酸性高锰酸钾溶液褪色C.2-苯基丙烯()分子中所有原子共平面D.二环[1,1,0]丁烷()的二氯代物有3种(不考虑立体异构)3、下列有关说法正确的是()A.催化剂活性B.,在恒容绝热容器中投入一定量和,正反应速率随时间变化C.,t时刻改变某一条件,则D.向等体积等pH的HCl和中加入等量且足量Zn,反应速率的变化情况4、实验室模拟从海带中提取碘单质的流程如图:下列装置不能达成相应操作目的的是()A.灼烧用酒精湿润的干海带B.用水浸出海带灰中的I-C.用NaOH溶液分离I2/CCl4D.加入稀H2SO4后分离生成的I25、我国科学家设计了一种将电解饱和食盐水与电催化还原CO2相耦合的电解装置如图所示。下列叙述错误的是A.理论上该转化的原子利用率为100%B.阴极电极反应式为C.Na+也能通过交换膜D.每生成11.2L(标况下)CO转移电子数为NA6、下列说法中正确的是()A.60﹪-70﹪的甲醛水溶液称为福尔马林具有防腐杀菌的效果B.液溴可以加少量水保存在棕色的试剂瓶中C.苯酚溅到皮肤上,立即用水冲洗,然后涂上稀硼酸溶液D.油脂不能使溴水褪色7、容量瓶上未必有固定的()A.溶液浓度 B.容量 C.定容刻度 D.配制温度8、下列说法中不正确的是()A.D和T互为同位素B.“碳纳米泡沫”被称为第五形态的单质碳,它与石墨互为同素异形体C.CH3CH2COOH和HCOOCH3互为同系物D.丙醛与环氧丙烷()互为同分异构体9、下列对实验现象的解释正确的是选项操作现象解释A将铜粉加入Fe2(SO4)3溶液中溶液变蓝金属铁比铜活泼B铜与浓硫酸共热有灰白色固体生成浓硫酸具有强氧化性和吸水性C氧化铁溶于足量HI溶液溶液呈棕黄色Fe3+呈棕黄色D向待测液中加入适量的NaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口湿润的红色石蕊试纸未变蓝待测液中不存在NH4+A.A B.B C.C D.D10、氧氟沙星是常用抗菌药物,其结构简式如图所示。下列有关氧氟沙星的叙述错误的是A.能发生加成、取代、还原等反应B.分子内有3个手性碳原子C.分子内存在三种含氧官能团D.分子内共平面的碳原子多于6个11、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,它们分别位于三个不同的周期。常温下,元素W与X可形成两种液态物质;Y、Z两种元素可组成二聚气态分子(如图所示),其中Y原子的最外层电子数等于其电子层数。下列叙述不正确的是()A.W与Z具有相同的负化合价B.四种元素的简单离子半径由大到小的顺序:Z>Y>X>WC.Y2Z6分子中所有原子的最外层均满足8电子稳定结构D.工业上可电解X与Y形成的熔融化合物制取Y的单质12、某种兴奋剂的结构如图所示,下列说法正确的是()A.该物质遇FeCl3溶液显紫色,属于苯酚的同系物B.1mol该物质分别与浓溴水和NaOH溶液反应时最多消耗Br2和NaOH均为4molC.滴入酸性KMnO4溶液振荡,紫色褪去即证明该物质结构中存在碳碳双键D.该分子中所有碳原子均可能位于同一平面13、一种新兴宝玉石主要成分的化学式为X2Y10Z12W30,Y、W、X、Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大,X与Y位于同一主族,Y与W位于同一周期。X、Y、Z的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等,W是地壳中含量最多的元素。下列说法错误的是A.原子半径:X>Y>WB.最高价氧化物对应水化物的碱性:X>YC.X的单质在氧气中燃烧所得的产物中阴、阳离子个数比为1:2D.Z、W组成的化合物是常见的半导体材料,能与强碱反应14、已知2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)+571.6kJ。下列说法错误的是()A.2mol液态水完全分解成氢气与氧气,需吸收571.6kJ热量B.2mol氢气与1mol氧气的总能量大于2mol液态水的总能量C.2g氢气与16g氧气完全反应生成18g液态水放出285.8kJ热量D.2mol氢气与1mol氧气完全反应生成水蒸汽放出的热量大于571.6kJ15、在混合导体透氧膜反应器中一步同时制备氨合成气(N2、H2)和液体燃料合成气(CO、H2),其工作原理如图所示,下列说法错误的是A.膜I侧反应为:H2O+2e-=H2+O2-O2+4e-=2O2-B.膜II侧相当于原电池的负极C.膜II侧发生的反应为:CH4+O2--2e-=2H2+COD.膜II侧每消耗1molCH4,膜I侧一定生成1molH216、25℃时,向20mL0.1mol/LH2R(二元弱酸)溶液中滴加0.1mol/LNaOH溶液,溶液pH与加入NaOH溶液体积的关系如图所示。下列有关说法正确的是A.a点所示溶液中:c(H2R)+c(HR-)+c(R2-)=0.lmol/LB.b点所示溶液中:c(Na+)>c(HR-)>c(H2R)>c(R2-)C.对应溶液的导电性:b>cD.a、b、c、d中,d点所示溶液中水的电离程度最大17、某药物丙可由有机物甲和乙在一定条件下反应制得:(甲)+(乙)(丙)下列说法正确的是A.甲与乙生成丙的反应属于加成反应B.甲分子中所有原子共平面C.乙的化学式是C4H718OOD.丙在碱性条件下水解生成和CH318OH18、测定硫酸铜晶体中结晶水含量实验,经计算相对误差为+0.4%,则下列对实验过程的相关判断合理的为()A.所用晶体中有受热不挥发的杂质 B.用玻璃棒搅拌时沾去少量的药品C.未将热的坩埚放在干燥器中冷却 D.在实验结束时没有进行恒重操作19、实验室处理废催化剂FeBr3溶液,得到溴的四氯化碳溶液和无水FeCl3。下列图示装置和原理能达到实验目的的A.制取氯气B.将Br-全部转化为溴单质C.分液时,先从下口放出有机层,再从上口倒出水层D.将分液后的水层蒸干、灼烧制得无水FeCl320、下列关于有机物1-氧杂-2,4-环戊二烯()的说法正确的是()A.与互为同系物B.一氯代物有2种,二氯代物有4种(不考虑立体异构)C.能使溴水退色,不能使酸性高锰酸钾溶液退色D.1mol该有机物完全燃烧消耗5molO221、莽草酸结构简式如图,有关说法正确的是A.分子中含有2种官能团B.1mol莽草酸与Na反应最多生成4mol氢气C.可与乙醇、乙酸反应,且反应类型相同D.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,且原理相同22、室温下,用0.20mol/L的NaOH溶液滴定10.00mL0.20mol/L的NaHSO3溶液,滴定过程中溶液的pH变化和滴加NaOH溶液的体积关系如图所示。下列说法错误的是()A.溶液中水的电离程度:b>a>cB.pH=7时,消耗的V(NaOH)<10.00mLC.在室温下K2(H2SO3)约为1.0×10-7D.c点溶液中c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+)二、非选择题(共84分)23、(14分)以下是由甲苯合成乙酰水杨酸和酚酞的合成路线。(1)写出“甲苯→A”的化学方程式____________________。(2)写出C的结构简式___________,E分子中的含氧官能团名称为__________________;(3)上述涉及反应中,“E→酚酞”发生的反应类型是______________。(4)写出符合下列条件的乙酰水杨酸的一种同分异构体的结构简式_________________。①遇FeCl3溶液显紫色,②能与碳酸氢钠反应,③苯环上只有2个取代基的,④能使溴的CCl4溶液褪色。(5)写出乙酰水杨酸和NaOH溶液完全反应的化学方程式:___________________。(6)由D合成E有多步,请设计出D→E的合成路线_________________。(有机物均用结构简式表示)。(合成路线常用的表示方式为:D……E)24、(12分)化合物I()是治疗心脏病的一种重要药物,可由简单有机物A、B和萘()合成,路线如下:(1)C的结构简式为_________,E的化学名称_______。(2)由萘生成C、B生成E的反应类型分别为_________、_________。(3)I中含氧官能团的名称为_______。(4)D可使溴水褪色,由D生成G的反应实现了原子利用率100%,则该反应的化学方程式为_______________。(5)同位素标记可用来分析有机反应中的断键情况,若用超重氢(T)标记的G()与F反应,所得H的结构简式为则反应中G()断裂的化学键为_______(填编号)(6)Y为H的同分异构体,满足以下条件的共有______种,请写出其中任意一种的结构简式_________。①含有萘环,且环上只有一个取代基。②可发生水解反应,但不能发生银镜反应。25、(12分)氨气和氯气是重要的工业原料,某兴趣小组设计了相关实验探究它们的某些性质。实验一:认识喷泉实验的原理,并测定电离平衡常数K(NH3·H2O)。(1)使图中装置Ⅱ产生喷泉的实验操作是_____________________________________。(2)喷泉实验结束后,发现三颈烧瓶中未充满水(假如装置的气密性良好),原因是______。用___________(填仪器名称)量取25.00mL喷泉实验后的氨水至锥形瓶中,用0.0500mol·L-1的盐酸测定氨水的浓度,滴定曲线如图所示。下列关于该滴定实验的说法中正确的是__________(填字母)。A.应选择甲基橙作为指示剂B.当pH=7.0时,氨水与盐酸恰好中和C.酸式滴定管未用盐酸润洗会导致测定结果偏低D.当pH=11.0时,K(NH3·H2O)约为2.2×10-5实验二:拟用如下装置设计实验来探究纯净、干燥的氯气与氨气的反应。(3)A中所发生反应的化学方程式为__________________________________。(4)上图中的装置连接顺序为①_________②_________③_________(用大写字母表示)。若按照正确顺序连接实验装置后,则整套实验装置存在的主要缺点是________。(5)写出F装置中的反应的一种工业用途:___________________________________。(6)反应完成后,F装置中底部有固体物质生成。请利用该固体物质设计一个实验方案证明NH3·H2O为弱碱(其余实验用品自选):___________________________________。26、(10分)某兴趣小组为探究铜与浓硫酸反应时硫酸的最低浓度,设计了如下方案。方案一、实验装置如图1所示。已知能与在酸性溶液中反应生成红棕色沉淀,可用于鉴定溶液中微量的。(1)写出铜与浓硫酸反应的化学方程式:____________。NaOH溶液的作用是___________。(2)仪器X的作用是盛装的浓硫酸并测定浓硫酸的体积,其名称是_______。(3)实验过程中,当滴入浓硫酸的体积为20.00mL时,烧瓶内开始有红棕色沉淀生成,则能与铜反应的硫酸的最低浓度为__________(精确到小数点后一位;混合溶液的体积可视为各溶液的体积之和)。方案二、实验装置如图2所示。加热,充分反应后,由导管a通入氧气足够长时间,取下烧杯,向其中加入足量的溶液,经过滤、洗涤、干燥后称量固体的质量。(4)通入氧气的目的是______________、____________。(5)若通入氧气的量不足,则测得的硫酸的最低浓度__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。27、(12分)硫化碱法是工业上制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3•5H2O)的方法之一,流程如下:已知:Na2S2O3在空气中强热会被氧化,Na2S2O3•5H2O(M=248g/moL)在35℃以上的干燥空气中易失去结晶水,可用作定影剂、还原剂。某兴趣小组在实验室用硫化碱法制备Na2S2O3•5H2O并探究Na2S2O3的化学性质。I.制备Na2S2O3•5H2O设计如下吸硫装置:(1)写出A瓶中生成Na2S2O3和CO2的离子方程式______。(2)装置B的作用是检验装置A中SO2的吸收效果,装置B中试剂可以是______A浓硫酸B溴水CFeSO4溶液DBaCl2溶液II.测定产品纯度(1)Na2S2O3溶液是定量实验中的常用试剂,测定其浓度的过程如下:第一步:准确称取agKIO3(M=214g/moL)固体配成溶液;第二步:加入过量KI和H2SO4溶液,滴加指示剂;第三步:用Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液的体积为VmL。则c(Na2S2O3)=______mol/L。(列出算式即可)(已知:IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O,2S2O32-+I2=S4O62-+2I-)(2)滴定过程中下列实验操作会造成结果偏高的是_________(填字母)A滴定管未用Na2S2O3溶液润洗B滴定终点时俯视读数C锥形瓶用蒸馏水润洗后未用待取液润洗D滴定管尖嘴处滴定前有气泡,达滴定终点时未发现有气泡Ⅲ.探究Na2S2O3的化学性质已知Na2S2O3溶液与Cl2反应时,1molNa2S2O3转移8mol电子。甲同学设计如图实验流程:(1)甲同学设计实验流程的目的是证明Na2S2O3溶液具有___________和__________。(2)乙同学认为应将上述流程中②③所加试剂顺序颠倒,你认为理由是__________。28、(14分)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________29、(10分)氮化铝(AlN)陶瓷是一种新型无机非金属材料,最高可稳定到2473K,导热性好、热膨胀系数小,是良好的耐热冲击材料。制取原理为:Al2O3+3C+N22A1N+3CO,回答下列问题:(1)氮化铝的晶体类型为________。在上述化学方程式中第二周期元素的第一电离能由小到大的顺序是______。(2)基态氧原子电子占据最高能级的原子轨道的形状是________,未成对电子数为________。(3)等电子体具有相似的结构。CO与N2互为等电子体,CO分子中σ键与π键数目之比为_______。(4)Cu2+处于:[Cu(NH3)4]2+的中心,若将配离子[Cu(NH3)4]2+中的2个NH3换为CN-,则有2种结构,则Cu2+是否为sp3杂化________(填“是”或“否”)理由为_________。(5)AlN晶体结构如图所示,1个Al原子周围距离最近的Al原子数为______个;若晶胞结构的高为anm,底边长为bnm,NA表示阿伏伽德罗常数的值,则其密度为_______g.cm-3(列出计算式)。
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、D【解析】
放电时,金属Zn发生失电子的氧化反应生成Zn2+,即M电极为负极,则N电极为正极,电极反应式为2PTO+8e-+4Zn2+═PTO-Zn2+;充电时,外加电源的正极连接原电池的正极N,外加电源的负极连接原电池的负极。【详解】A.该原电池中,放电时M电极为负极,N电极为正极,正极得电子发生还原反应,故A正确;
B.充电时,原电池的负极M连接外加电源的负极作阴极,电解质中阳离子Zn2+移向阴极M,故B正确;
C.放电时,正极反应式为2PTO+8e-+4Zn2+═PTO-Zn2+,负极反应式为Zn-2e-=Zn2+,电子守恒有4Zn~PTO-Zn2+,所以每生成1molPTO-Zn2+,M极溶解Zn的质量=65g/mol×4mol=260g,故C正确;
D.充电时,原电池的正极N连接外加电源的正极作阳极,发生失电子的氧化反应,电极反应式为PTO-Zn2+-8e-=2PTO+4Zn2+,故D错误;
故选:D。2、B【解析】
A.蛋白质中还含有N等元素,故A错误;B.乙烯和植物油中含有碳碳双键,乙醇中含有羟基,均能被高锰酸钾氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B正确;C.2-苯基丙烯()分子中所有碳原子可以共平面,但甲基中的氢原子与苯环不能共面,故C错误;D.二环[1,1,0]丁烷()的二氯代物,其中两个氯原子在同一个碳原子上的有1种,在相邻碳原子上的有1中,在相对碳原子上的有2中,共有4种(不考虑立体异构),故D错误;故选B。蛋白质的组成元素一般为碳、氢、氧,氮、硫,少数含有磷,一定含有的是碳、氢、氧、氮。3、C【解析】
A.使用催化剂能降低反应的活化能,使反应速率加快,由图可知,催化剂d比催化剂c使活化能降的更多,所以催化剂活性c<d,故A错误;B.该反应的正反应为放热反应,在恒容绝热容器中投入一定量SO2和NO2反应放热使温度升高,反应速率加快,随着反应进行,反应物浓度逐渐减小,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,过一段时间达到平衡状态,正逆反应速率相等且不为零,不再随时间改变,故B错误;C.该反应的正反应为气体分子数减小且为放热反应,由图象可知,t时刻改变某一条件,正逆反应速率都增大,且正反应速率大于逆反应速率,说明平衡向正反应方向移动,改变的条件应是增大压强,虽然平衡向正向移动,但由于容器的容积减小,新平衡时的c(N2)比原平衡要大,c(N2):a<b,故C正确;D.CH3COOH为弱酸小部分电离,HCl为强酸完全电离,等pH的HCl和CH3COOH中,c(H+)相同,开始反应速率相同,但随着反应进行,CH3COOH不断电离补充消耗的H+,故醋酸溶液中的c(H+)大于盐酸,反应速率醋酸大于盐酸,故D错误。故选C。4、D【解析】
A.灼烧在坩埚中进行,装置及仪器合理,故A正确;B.在烧杯中溶解,玻璃棒搅拌,操作合理,故B正确;C.NaOH与碘反应后,与四氯化碳分层,分液可分离,故C正确;D.加硫酸后生成碘的水溶液,不能蒸馏分离,应萃取后蒸馏,故D错误;答案选D。5、C【解析】
A.总反应为,由方程式可以看出该转化的原子利用率为100%,故A正确;B.阴极发生还原反应,阴极电极反应式为,故B正确;C.右侧电极氯化钠生成次氯酸钠,根据反应物、生成物中钠、氯原子个数比为1:1,Na+不能通过交换膜,故C错误;D.阴极二氧化碳得电子生成CO,碳元素化合价由+4降低为+2,每生成11.2L(标况下)CO转移电子数为NA,故D正确;选C。6、B【解析】
A.35﹪-40﹪的甲醛水溶液称为福尔马林具有防腐杀菌的效果,故A错误;B.液溴见光、受热易挥发,可以加少量水保存在棕色的试剂瓶中,故B正确;C.苯酚溶液的腐蚀性很强,如果不马上清洗掉,皮肤很快就会起泡,应马上用有机溶剂清洗,常用的有机溶剂就是酒精(苯酚在水中的溶解度很小),故C错误;D.油脂是油和脂肪的统称。从化学成分上来讲油脂都是高级脂肪酸与甘油形成的酯。油脂是烃的衍生物。其中,油是不饱和高级脂肪酸甘油酯,脂肪是饱和高级脂肪酸甘油酯,所以油脂中的油含有不饱和键,可以使溴水褪色,而脂肪不能使溴水褪色。故D错误。答案选B。7、A【解析】
容量瓶上标有:温度、规格、刻度线,没有溶液浓度,A项正确答案选A。8、C【解析】
A.D和T均为氢元素,但中子数不同,互为同位素,故A正确;B.“碳纳米泡沫”和石墨均为碳元素形成的单质,互为同素异形体,故B正确;C.CH3CH2COOH属于羧酸类,HCOOCH3属于酯类,官能团不同,不是同系物,故C错误;D.丙醛与环氧丙烷()分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故D正确;综上所述,答案为C。9、B【解析】
A.二者反应生成硫酸铜、硫酸亚铁,只能说明铁离子氧化性大于铜离子,不能比较金属性;要证明金属铁比铜活泼,要将铁放入硫酸铜等溶液中,故A错误;B.铜与浓硫酸共热有灰白色固体生成,说明生成了无水硫酸铜,铜被氧化,硫酸具有氧化性,硫酸铜从溶液中析出时应是CuSO4·5H2O,是蓝色固体,现变成白色,是无水硫酸铜,说明浓硫酸具有吸水性,故B正确;C.氧化铁溶于足量HI溶液,Fe2O3+6H++2I-=2Fe2++I2+3H2O,生成的碘溶于水也呈黄色,故C错误;D.铵根离子与氢氧化钠在加热条件下能反应生成氨气,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,这是氨气的特征反应,但湿润的红色石蕊试纸未变蓝,也可能是溶液太稀,没有得到氨气,无法确定待测液中是否存在NH4+,故D错误;故选B。10、B【解析】
A.含C=C、苯环、羰基,均能与H2发生加成反应,也是还原反应;含-COOH,能发生取代反应,故A正确;B.手性碳原子上需连接四个不同的原子或原子团,则中只有1个手性碳原子,故B错误;C.分子结构中含有羧基、羰基和醚键三种含氧官能团,故C正确;D.苯环、C=O均为平面结构,且二者直接相连,与它们直接相连的C原子在同一平面内,则分子内共平面的碳原子数多于6个,故D正确;故答案为B。考查有机物的结构和性质,注意把握有机物的结构特点以及官能团的性质,为解答该类题目的关键,该有机物中含C=C、C=O、苯环、-COOH,结合烯烃、苯、羧酸的性质及苯为平面结构来解答。11、B【解析】
“W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,它们分别位于三个不同的周期”,由此可推出W为氢元素(H);由“元素W与X可形成两种液态物质”,可推出X为氧(O)元素;由“Y原子的最外层电子数等于其电子层数”,可推出Y为第三周期元素铝(Al);由“Y、Z两种元素可组成二聚气态分子”结构,可确定Z与Al反应表现-1价,则其最外层电子数为7,从而确定Z为氯(Cl)元素。【详解】A.W(H)与Z(Cl)在与活泼金属的反应中,都可表现出-1价,A正确;B.四种元素的简单离子半径由大到小的顺序为Cl->O2->Al3+>H+,B不正确;C.Al2Cl6分子中,由于有2个Cl原子分别提供1对孤对电子与2个Al原子的空轨道形成配位键,所有原子的最外层均满足8电子稳定结构,C正确;D.工业上制取金属铝(Al)时,可电解熔融的Al2O3,D正确;故选B。12、D【解析】
A.该有机物中含有酚羟基,遇FeCl3溶液显紫色,苯酚的同系物应符合有且只有一个苯环,且苯环上只连一个羟基,其余全部是烷烃基,A错误;B.与浓溴水反应酚类为邻对位上的氢被溴取代,左边苯环邻对位上只有一个H,右边苯环邻对位上有两个H,还有一个C=C与溴水发生加成反应,共消耗4mol的Br2;3个酚羟基、一个氯原子,氯原子水解又产生1个酚羟基,1mol该有机物消耗5mol氢氧化钠,B错误;C.能使酸性KMnO4褪色的官能团有酚羟基、C=C、苯环上的甲基,C错误;D.苯环和碳碳双键均是平面形结构,因此分子中碳原子有可能均共平面,D正确;答案选D。13、D【解析】
一种新兴宝玉石主要成分的化学式为X2Y10Z12W30,X、Y、Z、W均为短周期主族元素且Y、W、X、Z的原子序数依次增大,W是地壳中含量最多的元素,则W为O元素;X与Y位于同一主族,X、Y、Z的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等,当X、Y位于ⅠA族时,Z位于ⅣA族,Y与W(O元素)位于同一周期,则Y为Li,X为Na,Z为Si元素;当X、Y位于ⅡA族时,Z位于ⅡA族,短周期不可能存在3种元素同主族,不满足条件,据此解答。【详解】根据上述分析可知:X为Na元素,Y为Li元素,Z为Si元素,W为O元素。A.同一周期的元素,原子序数越大,原子半径越小;同一主族的元素,原子序数越大,原子半径越大。Li、O同一周期,核电荷数O>Li,原子半径Li>O,Li、Na同一主族,核电荷数Na>Li,原子半径Na>Li,则原子半径是X>Y>W,A正确;B.元素的金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强。元素的金属性Na>Li,所以碱性:NaOH>LiOH,则最高价氧化物对应水化物的碱性:X>Y,B正确;C.X的单质是Na,在氧气中燃烧生成Na2O2,存在Na+和O22-,则阴、阳离子之比为1:2,C正确;D.Z、W组成的化合物SiO2是酸性氧化物,能与强碱反应,Si单质才是常见的半导体材料,D错误;故合理选项是D。本题考查原子结构与元素周期律的关系的知识,依据元素的原子结构推断元素为解答关键,注意掌握元素周期律的应用及常见元素、化合物性质的正确判断。14、D【解析】
A.由信息可知生成2molH2O(l)放热为571.6kJ,则2mol液态水完全分解成氢气与氧气,需吸收571.6KJ热量,选项A正确;B.该反应为放热反应,则2mol氢气与1mol氧气的总能量大于2mol液态水的总能量,选项B正确;C.物质的量与热量成正比,则2g氢气与16g氧气完全反应生成18g液态水放出285.8kJ热量,选项C正确;D.气态水的能量比液态水的能量高,则2mol氢气与1mol氧气完全反应生成水蒸汽放出的热量小于571.6kJ,选项D错误;答案选D。15、D【解析】
A.膜I侧,H2O和O2在正极均发生还原反应,结合题图可写出其电极反应式为:H2O+2e-=H2+O2-、O2+4e-=2O2-,故A正确;B.原电池中阴离子从正极向负极移动结合题图O2-的移动方向可知,膜I侧相当于原电池的正极,膜II侧相当于原电池的负极,故B正确;C.膜II侧CH4发生氧化反应,其电极反应式为CH4+O2--2e-=2H2+CO,故C正确;D.膜I侧发生的反应为:H2O+2e-=H2+O2-、O2+4e-=2O2-,膜II侧发生的反应为:CH4+O2--2e-=2H2+CO,膜II侧每消耗1molCH4,膜I侧生成小于1molH2,故D错误。故选D。16、D【解析】A、a点所示溶液中:c(H2R)+c(HR-)+c(R2-)=mol·L-1,故A错误;B、b点所示溶液相当于Na2R,R2―部分水解生成HR―,HR―再水解生成H2R,故c(Na+)>c(R2-)>c(HR-)>c(H2R),B错误;C、溶液的导电性强弱与溶液中阴阳离子的浓度大小和离子所带的电荷数有关系,c点溶液中离子浓度大,对应溶液的导电性:b<c,故C错误;D、a、b抑制水电离,c点PH=7,不影响水电离,d点促进水电离,故D正确;故选D。17、A【解析】
A.通过分析反应前后物质的结构可知,反应过程中甲分子发生了1,4加成,形成了一个新的碳碳双键,乙分子也发生了加成最终与甲形成了六元环;A项正确;B.由于甲分子中存在一个sp3杂化的形成了4条单键的碳原子,所以甲分子内的所有原子不可能共平面;B项错误;C.由乙的结构可知,乙的分子式为:;C项错误;D.酯在碱性条件下水解,产物羧酸会与碱反应生成羧酸盐,所以丙在碱性条件下水解的产物为和,D项错误;答案选A。18、B【解析】
测定硫酸铜晶体中结晶水含量实验,经计算相对误差为+0.4%,即测定的结晶水含量偏高。【详解】A.所用晶体中有受热不挥发的杂质,会导致测定的硫酸铜的质量偏大,导致测定的水的质量偏小,测定的结晶水含量偏低,故A不选;B.用玻璃棒搅拌时沾去少量的药品,会导致测定的硫酸铜的质量偏小,导致水的质量测定结果偏大,测定的结晶水含量偏高,故B选;C.未将热的坩埚放在干燥器中冷却,会导致测定的硫酸铜的质量偏大,使测定的水的质量偏小,测定的结晶水含量偏低,故C不选;D.在实验结束时没有进行恒重操作,会导致测定的硫酸铜的质量偏大,使测定的水的质量偏小,测定的结晶水含量偏低,故D不选;故选:B。19、C【解析】
A.1mol/L的盐酸为稀盐酸,与二氧化锰不反应,则不能制备氯气,故A错误;B.图中导管的进入方向不合理,将溶液排出装置,应从长导管进气短导管出气,故B错误;C.苯不溶于水,密度比水小,溴的苯溶液在上层,则用装置丙分液时先从下口放出水层,再从上口倒出有机层,故C正确;D.蒸发时促进氯化铁水解,生成盐酸易挥发,不能得到FeCl3,灼烧得到氧化铁,故D错误;本题答案为C。分液时,分液漏斗内的下层液体从漏斗下口放出,上层液体从上口倒出。20、B【解析】
1-氧杂-2,4-环戊二烯()的分子式为C4H4O,有2种等效氢,结合碳碳双键的平面结构特征和有机物燃烧规律进行解答。【详解】A.属于酚,而不含苯环和酚羟基,两者不是同系物,A错误;B.共有2种等效氢(不考虑立体异构),它的一氯代物有2种,二氯代物有4种,B正确;C.含碳碳双键,既能能使溴水退色,又能使酸性高锰酸钾溶液退色,C错误;D.的分子式为C4H4O,1molC4H4O完全燃烧消耗的O2的物质的量为1mol(4+-)=4.5mol,D错误。答案选B。21、B【解析】
A.莽草酸分子中含-COOH、-OH、碳碳双键三种官能团,选项A错误;B.莽草酸分子中能与钠反应的官能团为羟基和羧基,则1mol莽草酸与Na反应最多生成2mol氢气,选项B错误;C.莽草酸分子中含有的羧基、羟基能分别与乙醇、乙酸发生酯化反应,反应类型相同,选项C正确;D.莽草酸分子中含有碳碳双键,可与溴发生加成反应,与高锰酸钾发生氧化反应,选项D错误。答案选C。22、D【解析】
A.b的溶质为亚硫酸钠,亚硫酸钠水解会促进水的电离,a的溶质为NaHSO3,电离大于水解会抑制水的电离,c的主要溶质是NaOH和亚硫酸钠,pH=13,对水的电离抑制作用最大,A项正确;B.当NaHSO3与氢氧化钠恰好完全反应时,形成亚硫酸钠溶液,亚硫酸钠水解使溶液pH>7,所以pH=7时,滴定亚硫酸消耗的V(NaOH)<10.00mL,B项正确;C.b的溶质为0.1mol/L亚硫酸钠,亚硫酸钠水解为HSO3-和OH-,Kh=,Kh=,解得K2(H2SO3)约为1.0×10-7,C项正确;D.c的主要溶质是NaOH和亚硫酸钠,应为c(OH-)>c(SO32-),D项错误;答案选D。二、非选择题(共84分)23、羧基、羟基取代或酯化或的邻、间、对的任意一种(写出D的结构简式即给1,其他合理也给分)【解析】根据题中各物质转化关系,甲苯与溴在铁粉作催化剂的条件下生成A为,A发生水解得B为,B与乙酸发生酯化反应C为,C发生氧化反应得乙酰水杨酸,比较和酚酞的结构可知,与反应生成D为,D发生氧化反应得,再与反应得E为。(1)“甲苯→A”的化学方程式为;(2)C为,E为,E分子中的含氧官能团名称为羧基、羟基;(3)上述涉及反应中,“E→酚酞”发生的反应类型是取代或酯化反应;(4)乙酰水杨酸的一种同分异构体,符合下列条件①遇FeCl3溶液显紫色,说明有酚羟基,②能与碳酸氢钠反应,说明有羧基,③苯环上只有2个取代基,④能使溴的CCl4溶液褪色,说明有碳碳双键,则该同分异构体的结构简式为或的邻、间、对的任意一种;(5)乙酰水杨酸和NaOH溶液完全反应的化学方程式为;(6)根据上面的分析可知,D→E的合成路线为。24、乙醇取代反应加成反应醚键和羟基ad8(任写一种,符合题目要求即可)【解析】
和氯气在催化剂作用下发生取代生成C,C在碱性条件下发生发生水解反应生成F,F和G在碱性条件下生成H,根据H的结构简式,可知C的结构简式为,F的结构简式为;B(乙烯)在催化剂作用下与水发生加成反应生成E,则E为乙醇,乙醇与氨气发生取代反应生成(CH3CH2)3N,据此分析解答。【详解】(1)根据分析C的结构简式为,E的化学名称是乙醇;(2)根据分析,和氯气在催化剂作用下发生取代生成C,反应类型为取代反应;B(乙烯)在催化剂作用下与水发生加成反应生成E,反应类型为加成反应;(3)化合物I的结构简式为,其中含氧官能团有醚键和羟基;(4)A与氯气在加热条件下反应生成D,D在催化剂作用下被氧气氧化生成G,D可使溴水褪色,说明D中含有碳碳双键,由D生成G的反应实现了原子利用率100%,结合G的结构简式可知,D的结构简式为,则该反应的化学方程式为:;(5)反应中G()到H()过程中,氯原子从G分子中脱离,则a位置的键发生断键;含有重氢的环状结构断开,说明d位置化学键断裂;断裂的化学键为ad;(6)H的结构简式为,Y为H的同分异构体,含有萘环,且环上只有一个取代基,可发生水解反应,但不能发生银镜反应,说明分子中由酯基,没有醛基,故符合要求的结构简式为、、、、、、、,共有8种(任写一种,符合题目要求即可)。25、在三颈烧瓶中收集满氨气,关闭止水夹a,打开止水夹b,用热毛巾敷在三颈烧瓶底部氨气中混有空气(或其他合理答案)碱式滴定管AD2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+H2ODEC无尾气处理装置用氨气检验氯气管道是否漏气取F装置中的固体物质溶于水配成溶液,测定溶液的pH,若pH<7,可证明NH3·H2O为弱碱(或其他合理答案)【解析】
(1)使装置I中产生的氨气溶于水,三颈烧瓶内形成气压差;(2)集气时有空气混入,空气中氧气、氮气不溶于水,则三颈烧瓶未充满水;氨水溶液呈碱性;依据酸碱中和滴定原理及弱电解质电离平衡常数K(NH3⋅H2O)=;(3)可用氯化氨与熟石灰制取氨气;(4)装置A制取氨气,可用氯化氨与熟石灰,D装置中盛放的碱石灰,用来干燥氨气;E装置中盛放的饱和食盐水,用来除去氯气中混有的氯化氢气体;根据气体的制备、除杂、混合反应及尾气吸收的顺序安装反应装置;(5)根据氯气与氨气反应生成氯化铵和氮气的现象可知F装置中的反应的一种工业用途;(6)根据氯化铵溶液呈酸性可证明NH3•H2O为弱碱。【详解】(1)在三颈烧瓶中收集满氨气,关闭止水夹a,打开止水夹b,用热毛巾敷在三颈烧瓶底部,进而使装置II中三颈烧瓶内形成喷泉;(2)氨气极易溶于水,全为氨气可充满烧瓶,若混有空气,则水不能充满;用碱式滴定管量取氨水至锥形瓶中;A.酸滴定碱,生成氯化铵溶液显酸性,则可用甲基橙做指示剂,A项正确;B.NH3•H2O为弱碱,若氨水与盐酸恰好中和,则溶液生成的氯化铵盐溶液显酸性,pH<7,则当pH=7.0时,氨水过量,B项错误;C.酸式滴定管未用盐酸润洗,由c(NH3•H2O)=分析可知,V(HCl)大,则测定结果偏高,C项错误;D.设氨水的物质的量浓度为c,则:c×20mL=0.05000mol/L×22.40mL,解得c(NH3⋅H2O)=0.045mol/L,弱电解质电离平衡常数K(NH3⋅H2O)=,pH=11的氨水中c(OH−)=0.001mol/L,c(OH−)≈c(NH4+)=0.001mol/L,则:K(NH3⋅H2O)===2.2×10−5,D项正确;故答案为氨气中混有空气(或其他合理答案);碱式滴定管;AD;(3)可用装置A制取氨气,发生反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+H2O;(4)装置A制取氨气,可用氯化氨与熟石灰,D装置中盛放的碱石灰,用来干燥氨气;E装置中盛放的饱和食盐水,用来除去氯气中混有的氯化氢气体;C装置用来干燥氯气,然后在F中混合反应,则连接顺序为A→D→F、C←E←B,整套实验装置存在的主要缺点是无尾气处理装置;(5)根据氯气与氨气反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2的现象可知F装置中的反应的一种工业用途是用氨气检验氯气管道是否漏气;(6)根据氯化铵溶液呈酸性,设计证明NH3⋅H2O为弱碱实验方案为:取F装置中的固体物质溶于水配成溶液,测定溶液的pH,若pH<7,可证明NH3·H2O为弱碱(或其他合理答案)。26、吸收尾气中的酸式滴定管11.0使产生的全部被NaOH溶液吸收将最终转化为偏大【解析】
反应原理:Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O,因为浓硫酸为酸,所以用酸式滴定管盛装,生成的二氧化硫为酸性气体,有毒,必须用碱液吸收法吸收;亚硫酸盐具有强还原性可以被氧气氧化为硫酸盐。硫酸钠与亚硫酸钠均可以与氯化钡反应生成硫酸钡和亚硫酸钡沉淀,据此分析。【详解】(1)铜与浓硫酸反应的化学方程式为Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O,铜与浓硫酸反应生成的二氧化硫会污染环境,所以必须用碱溶液吸收。答案:Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O吸收尾气中的SO2(2)X可用于测定浓硫酸的体积,应该是酸式滴定管。答案:酸式滴定管(3)当入浓硫酸的体积为20.0mL时溶液的总体积为33.45ml,硫酸的浓度为=11.0mol/L;答案:11.0(4)通入氧气的原因之一是将装置中产生的二氧化硫驱赶出去,二是使烧杯中的Na2SO3全部转化为Na2SO4;答案:使产生的SO2全部被NaOH溶液吸收将SO2最终转化为Na2SO4(5)若通入氧气的量不足,则生成沉淀的质量偏小,即计算出的生成二氧化硫的量偏小,则测得的硫酸的最低浓度偏大。答案:偏大27、2S2-+CO32-+4SO2=3S2O32-+CO2B(或)B碱性还原性可以排除BaS2O3的干扰【解析】
I.(1)根据图示信息可知,吸硫装置A制取Na2S2O3的反应物为SO2、Na2S和Na2CO3,主产物为Na2S2O3,根据得失电子数守恒得出SO2、Na2S、Na2S2O3的计量数,再根据质量守恒得出Na2CO3的计量数和另一种产物CO2,据此分析;(2)二氧化硫具有还原性、漂白性;II.(1)根据KIO3的量求出I2,再根据S2O32-与I2的关系求出Na2S2O3的物质的量及浓度;(2)滴定时的误差分析,需利用c(标)V(标)=c(待)V(待),c(待)=分析;Ⅲ.(1)甲同学的实验流程中通过加入BaCl2产生白色沉淀B来证明Na2S2O3与氯水反应时有SO42-生成;(2)在证明Na2S2O3的还原性时由于不知道BaS2O3是否是沉淀,所以应先加BaCl2溶液,如果不产生白色沉淀再加足量氯水产生白色沉淀,即可证明Na2S2O3具有还原性。【详解】I.(1)根据图示信息可知,吸硫装置A制取Na2S2O3的反应物为SO2、Na2S和Na2CO3,主产物为Na2S2O3,SO2、Na2S中硫元素由+4价和−2价变为+2价,根据得失电子数守恒得出SO2、Na2S、Na2S2O3的计量数分别为4、2和3,再根据质量守恒得出Na2CO3的计量数为1,根据碳原子和氧原子数守恒可知另一种产物CO2,且计量数为1,故方程式为:2S2-+CO32-+4SO2=3S2O32-+CO2;(2)二氧化硫具有还原性、漂白性,所以可以用品红、溴水或溶液,来检验二氧化硫是否被完全吸收,若SO2吸收效率低,则二氧化硫有剩余,B中的溶液会褪色;II.(1)KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O,I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI;n(KIO3)=mol,设参加反应的Na2S2O3为xmol;所以x=,则c(Na2S2O3)==mol⋅L−1(或)mol⋅L−1,
(2)A.滴定管末用Na2S2O3溶液润洗,则Na2S2O3溶液会被稀释,滴定时消耗待测液体积偏大,导致纯度偏低,故A不符合题意;B.滴定终点时俯视读数,使Na2S2O3溶液体积偏小,滴定时消耗待测液体积偏小,导致纯度偏高,故B符合题意;C.锥形瓶用蒸馏水润洗,对实验结果没影响,纯度不变,故C不符合题意;D.滴定管尖嘴处滴定前有气泡,达滴定终点时未发现有气泡,待测液体积偏大,导致样品纯度偏低,故D不符合题意;故答案选B;Ⅲ.(1)甲同学通过测定Na2S2O3溶液的pH=8;说明该盐的水溶液显碱性;甲同学的实验流程中通过加入BaCl2产生白色沉淀B来证明Na2S2O3与氯水反应时有SO42−生成,即证明S2O32−具有还原性;(2)在证明Na2S2O3的还原性时由于不知道BaS2O3是否是沉淀,所以应先加BaCl2溶液,如果不产生白色沉淀再加足量氯水产生白色沉淀,即可证明Na2S2O3具有还原性,故乙可排除BaS2O3的干扰。本题易错点在于第(2)题中和滴定的误差分析,首先要清楚标准液和待测液,装在滴定管中的液体不一定必须是标准液,待测液也可以装在滴定管中,该题中的Na2S2O3是待测液,分析时一定要注意。28、+234△S>0BCH4和CO2按1:1投料发生反应I时转化率相等,CO2还发生反应II,所以平衡转化率大于CH40.391200K以上时以反应I为主,二者转化率趋于相等(或1200K以上时反应I的正向进行程度远大于反应II)(或1200K以上时反应I的平衡常数远大于反应II)反应III放热,给反应体系提供能量,使热负荷降低增大减小【解析】
(l)已知部分化学键的键能,通过反应物的总键能减去生成物的总键能可以计算△Hl,从焓变和熵变综合判断反应Ⅰ自发反应的原因,从平衡移动角度来判断反应条件;(2)工业上将CH4与CO2按物质的量1:1投料,发生反应Ⅰ、II,则①923K时CO2的平衡转化率大于CH4的原因从二者实际参加的反应来讨论;②从图、及题干中提供的数据结合反应Ⅰ、II,用三段式按定义计算923K时反应II的化学平衡常数K;③1200K以上CO2和CH4的平衡转化率趋于相等的原因还是从实际参加的反应来讨论;(3)工业上CH4和CO2反应时通常会掺入O2,则发生反应III:CH4+2O2=CO2+2H2O;①按热负荷的定义——单位时间内维持反应发生所需供给的热量以及O2的进气量与反应III放出的热量关系,据此解题;②发生反应III:CH4+2O2=CO2+2H2O,分析甲烷、二氧化碳的物质的量及消耗量,分析CH4的平衡转化率和CO2的平衡转化率受到的影响;【详解】(l)已知部分化学键的键能,焓变等于反应物的总键能减去生成物的总键能,则△Hl=;答案为:+234;反应I:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H1,△S>0,因此△S>0是反应Ⅰ自发反应的原因,该反应是吸热、气体分子总数增大的反应,因此,选择高温低压的条件;答案为:△S>0;B;(2)①923K时反应Ⅰ中CH4和CO2的平衡转化率是一样的,但是,二氧化碳还参加反应II,因此其平衡转化率大于CH4;答案为:CH4和CO2按1:1投料发生反应I时转化率相
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