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文档简介
广东省惠州市华罗庚中学2025年第二学期高三期中考试化学试题考生请注意: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、下列电子排布式表示的基态原子中,第一电离能最小的是A.ns2np3 B.ns2np5 C.ns2np4 D.ns2np62、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.25℃、101kPa时,22.4L乙烷中所含共价键数目为6NAB.3.2gO2和O3的混合气体中,含氧原子数为0.2NAC.12g金刚石含有共价键数目为4NAD.1molNaHSO4熔融时电离出的离子总数为3NA3、环己酮()在生产生活中有重要的用途,可在酸性溶液中用环己醇间接电解氧化法制备,其原理如图所示。下列说法正确的是A.a极与电源负极相连B.a极电极反应式是2Cr3+-6e-+14OH-=Cr2O72-+7H2OC.b极发生氧化反应D.理论上生成1mol环己酮时,有1molH2生成4、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.我国近年来大力发展核电、光电、风电、水电。电能属于一次能源B.“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.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5、25℃时,向0.1mol/LCH3COOH溶液中逐渐加入NaOH固体,恢复至原温度后溶液中的关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列有关叙述不正确的是()A.CH3COOH的Ka=1.0×10-4.7B.C点的溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)C.B点的溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH-)D.A点的溶液中:c(CH3COO-)+c(H+)+c(CH3COOH)-c(OH-)=0.1mol/L6、硫酸钙是一种用途非常广泛的产品,可用于生产硫酸、漂白粉等一系列物质(见下图)。下列说法正确的是A.CO、SO2、SO3均是酸性氧化物B.工业上利用Cl2和澄清石灰水反应来制取漂白粉C.除去与水反应,图示转化反应均为氧化还原反应D.用CO合成CH3OH进而合成HCHO的两步反应,原子利用率均为100%7、常温下,0.2mol/L一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示,下列说法正确的是A.HA是强酸B.该混合液pH=7C.图中x表示HA,Y表示OH-,Z表示H+D.该混合溶液中:c(A-)+c(Y)=c(Na+)8、12C与13C互为()A.同系物 B.同位素 C.同素异形体 D.同分异构体9、工业制硝酸产生的尾气NOx可用足量NaOH溶液吸收,以下判断错误的是()A.x=1.5时,只生成NaNO2B.2>x>1.5时,生成NaNO2和NaNO3C.x<1.5时,需补充O2D.x=2时,只生成NaNO310、下列属于非电解质的是A.酒精 B.硫酸钡 C.液氯 D.氨水11、化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关。下列说法正确的是()A.石英玻璃、分子筛的主要成分是硅酸盐B.分散系可分为溶液、浊液和胶体,浊液的分散质粒子大小介于溶液和胶体之间C.海水淡化可以解决淡水危机,向海水中加入明矾可使海水淡化D.农业废弃物、城市与工业有机废弃物及动物粪便中都蕴藏着丰富的生物质能12、室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.1.1mol·L−1KI溶液:Na+、K+、ClO−、OH−B.1.1mol·L−1Fe2(SO4)3溶液:Cu2+、NH4+、NO3−、SO42−C.1.1mol·L−1HCl溶液:Ba2+、K+、CH3COO−、NO3−D.1.1mol·L−1NaOH溶液:Mg2+、Na+、SO42−、HCO3−13、下列说法正确的是A.在实验室用药匙取用粉末状或块状固体药品B.pH试纸使用时不需要润湿,红色石蕊试纸检测氨气时也不需要润湿C.蒸馏操作时,装置中的温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶中的液体中部D.分液时下层液体从分液漏斗下端管口放出,关闭活塞,换一个接收容器,上层液体从分液漏斗上端倒出14、关于如图装置中的变化叙述错误的是A.电子经导线从锌片流向右侧碳棒,再从左侧碳棒流回铜片B.铜片上发生氧化反应C.右侧碳棒上发生的反应:2H++2e→H2↑D.铜电极出现气泡15、最近,一家瑞典公司发明了一种新型充电器"PowerTrekk'’,仅仅需要一勺水,它便可以产生维持10小时手机使用的电量。其反应原理为:Na4Si+5H2O=2NaOH+Na2SiO3+4H2↑,则下列说法正确的是()A.该电池可用晶体硅做电极材料B.Na4Si在电池的负极发生还原反应,生成Na2SiO3C.电池正极发生的反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-D.当电池转移0.2mol电子时,可生成标准状况下1.12LH216、化石燃料开采、加工过程中会产生剧毒气体硫化氢(H2S),可通过间接电化学法除去,其原理如图所示。下列说法错误的是A.反应池中处理硫化氢的反应是H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+B.电极a为阳极,电极b为阴极C.若交换膜为质子(H+)交换膜,则NaOH溶液的浓度逐渐变大D.若交换膜为阳离子交换膜,b电极区会产生红褐色沉淀17、某溶液中可能含有K+、NH4+、Ba2+、SO42-、I-、Cl-、NO3-中的几种,将此溶液分成两等份,进行如下实验:①在一份溶液中加入足量NaOH,加热,可收集到标准状态下的气体1.12L;②在另一份溶液中加入足量Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生,过滤得到沉淀2.33g;③在②的滤液中加入足量AgNO3溶液,又有4.7g沉淀产生。有关该溶液中离子种类(不考虑H+和OH-)的判断正确的是A.溶液中至少有2种阳离子 B.只能确定溶液中NH4+、SO42-是否存在C.溶液中最多有4种阴离子 D.溶液中不可能同时存在K+和NO3-18、X、Y、Z、T是四种原子序数递增的短周期元素,X形成的简单阳离子核外无电子,Y的最高价氧化物对应的水化物是强酸,Z是人体内含量最多的元素,T在同周期元素形成的简单阳离子中半径最小,则以下说法正确的是A.元素最高化合价的顺序为Z>Y>T>XB.Y、Z分别形成的简单氢化物的稳定性为Z>YC.由X、Y和Z三种元素构成的强电解质,对水的电离均起抑制作用D.常温下,T的单质与Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液不能反应19、2019年为国际化学元素周期表年。鉝(Lv)是116号主族元素。下列说法不正确的是()A.Lv位于第七周期第ⅥA族 B.Lv在同主族元素中金属性最弱C.Lv的同位素原子具有相同的电子数 D.中子数为177的Lv核素符号为Lv20、化合物丙是一种医药中间体,可以通过如图反应制得。下列有关说法不正确的是A.丙的分子式为C10H14O2B.乙分子中所有原子不可能处于同一平面C.甲、.乙、丙均能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.甲的一氯代物只有2种(不考虑立体异构)21、生物固氮与模拟生物固氮都是重大基础性研究课题。大连理工大学曲景平教授团队设计合成了一类新型邻苯二硫酚桥联双核铁配合物,建立了双铁分子仿生化学固氮新的功能分子模型。如图是所发论文插图。以下说法错误的是A.催化剂不能改变反应的焓变B.催化剂不能改变反应的活化能C.图中反应中间体NXHY数值X<3D.图示催化剂分子中包含配位键22、实验室制备乙酸乙酯和乙酸丁酯采用的相同措施是()A.水浴加热 B.冷凝回流C.用浓硫酸做脱水剂和催化剂 D.乙酸过量二、非选择题(共84分)23、(14分)有机物W用作调香剂、高分子材料合成的中间体等,制备W的一种合成路线如下。请回答下列问题:(1)F的化学名称是________,⑤的反应类型是________。(2)E中含有的官能团是________(写名称),D聚合生成高分子化合物的结构简式为________。(3)将反应③得到的产物与O2在催化剂、加热的条件下反应可得D,写出反应④的化学方程式________。(4)④、⑤两步能否颠倒?________(填“能”或“否”)理由是________。(5)与A具有含有相同官能团的芳香化合物的同分异构体还有________种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱为六组峰,且峰面积之比为1:1:2:2:2:2的结构简式为________。(6)参照有机物W的上述合成路线,以M和CH3Cl为原料制备F的合成路线(无机试剂任选)________。24、(12分)有研究人员在体外实验中发现药物瑞德西韦对新冠病毒有明显抑制作用。E是合成瑞德西韦的中间体,其合成路线如下:回答下列问题:(1)W的化学名称为____;反应①的反应类型为____(2)A中含氧官能团的名称为____。(3)写出反应⑦的化学方程式_____(4)满足下列条件的B的同分异构体有____种(不包括立体异构)。①苯的二取代物且苯环上含有硝基;②可以发生水解反应。上述同分异构体中核磁共振氢谱为3:2:2的结构简式为____________(5)有机物中手性碳(已知与4个不同的原子或原子团相连的碳原子称为手性碳)有___个。结合题给信息和已学知识,设计由苯甲醇为原料制备的合成路线_______(无机试剂任选)。25、(12分)为探究氧化铜与硫的反应并分析反应后的固体产物,设计如下实验装置。(1)如图连接实验装置,并_____。(2)将氧化铜粉末与硫粉按5:1质量比混合均匀。(3)取适量氧化铜与硫粉的混合物装入大试管中,固定在铁架台上,打开_____和止水夹a并______,向长颈漏斗中加入稀盐酸,一段时间后,将燃着的木条放在止水夹a的上端导管口处,观察到木条熄灭,关闭活塞K和止水夹a,打开止水夹b。该实验步骤的作用是______,石灰石与稀盐酸反应的离子方程式为___________________。(4)点燃酒精灯,预热大试管,然后对准大试管底部集中加热,一段时间后,气球膨胀,移除酒精灯,反应继续进行。待反应结束,发现气球没有变小,打开止水夹c,观察到酸性高锰酸钾溶液褪色后,立即用盛有氢氧化钠溶液的烧杯替换盛装酸性高锰酸钾溶液的烧杯,并打开活塞K。这样操作的目的是__________________。(5)拆下装置,发现黑色粉末混有砖红色粉末。取少量固体产物投入足量氨水中,得到无色溶液、但仍有红黑色固体未溶解,且该无色溶液在空气中逐渐变为蓝色。查阅资料得知溶液颜色变化是因为发生了以下反应:4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3•H2O=4[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O。①经分析,固体产物中含有Cu2O。Cu2O溶于氨水反应的离子方程式为______。②仍有红色固体未溶解,表明氧化铜与硫除发生反应4CuO+S2Cu2O+SO2外,还一定发生了其他反应,其化学方程式为_________。③进一步分析发现CuO已完全反应,不溶于氨水的黑色固体可能是_____(填化学式)。26、(10分)氮化锶(Sr3N2)在工业上广泛用于生产荧光粉。已知:锶与镁位于同主族;锶与氮气在加热条件下可生成氮化锶,氮化锶遇水剧烈反应。I.利用装置A和C制备Sr3N2(1)写出由装置A制备N2的化学方程式_______。(2)装置A中a导管的作用是_______。利用该套装置时,应先点燃装置A的酒精灯一段时间后,再点燃装置C的酒精灯,理由是__________。II.利用装置B和C制备Sr3N2。利用装置B从空气中提纯N2(已知:氧气可被连苯三酚溶液定量吸收)(3)写出装置B的NaOH溶液中发生反应的离子方程式_________。(4)装置C中广口瓶盛放的试剂是_________。III.测定Sr3N2产品的纯度(5)取ag该产品,向其中加入适量的水,将生成的气体全部通入浓硫酸中,利用浓硫酸增重质量计算得到产品的纯度,该方法测得产品的纯度偏高,其原因是____。经改进后测得浓硫酸增重bg,则产品的纯度为_____(用相关字母的代数式表示)。27、(12分)二氧化硫(SO2)是一种在空间地理、环境科学、地质勘探等领域受到广泛研究的一种气体。Ⅰ.某研究小组设计了一套制备及检验SO2部分性质的装置,如图所示:(1)仪器A的名称____________。(2)装置乙的作用是为了观察生成SO2的速率,则装置乙中加入的试剂是____________。(3)①实验前有同学提出质疑:该装置没有排空气,而空气中的O2氧化性强于SO2,因此装置丁中即使有浑浊现象也不能说明是SO2导致的。请你写出O2与Na2S溶液反应的化学反应方程式____________。②为进一步检验装置丁产生浑浊现象的原因,进行新的实验探究。实验操作及现象见表:序号实验操作实验现象1向10mL1mol/LNa2S溶液中通O215min后,溶液才出现浑浊2向10mL1mol/LNa2S溶液中通SO2溶液立即出现黄色浑浊由实验现象可知:该实验条件下Na2S溶液出现浑浊现象是SO2导致的。你认为上表实验1反应较慢的原因可能是____________。Ⅱ.铁矿石中硫元素的测定可以使用燃烧碘量法,其原理是以氮气为载体,以稀盐酸、淀粉和碘化钾的混合溶液为吸收液,用0.0010mol·L-1KIO3标准溶液进行滴定。检测装置如图所示:[查阅资料]①实验进行5min样品中的S元素都可转化为SO2②2IO3-+5SO2+4H2O=8H++5SO42-+I2③I2+SO2+2H2O=2I-+SO42-+4H+④IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O(4)工业设定的滴定终点现象是____________。(5)实验一:不放样品进行实验,5min后测得消耗标准液体积为V1实验二:加入1g样品再进行实验,5min后测得消耗标准液体积为V2①比较数据发现V1远远小于V2,可忽略不计。则设置实验一的目的是___________。②测得V2的体积如表:序号123KIO3标准溶液体积/mL10.029.9810.00该份铁矿石样品中硫元素的质量百分含量为____________。28、(14分)超分子在生命科学和物理学等领域中具有重要意义。由Mo将2个C60分子、2个p—甲酸丁酯吡啶及2个CO分子利用配位键自组装的超分子结构如图所示。(1)Mo处于第五周期第VIB族,核外电子排布与Cr相似,它的基态价电子排布式是________;核外未成对电子数是________个。(2)该超分子中配体CO提供孤电子对的原子是________(填元素符号),p—甲酸丁酯吡啶配体中C原子的杂化方式有________。(已知吡啶可看做苯分子中的一个CH原子团被N取代的化合物)(3)已知:C60分子中存在碳碳单、双键;C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键;C60分子只含有五边形和六边形;多面体的顶点数V、面数F及棱边数E遵循欧拉定理:V+F-E=2。则一个C60分子的结构是由_____个五边形和____个六边形组成的球体。用文字简述C60跟F2在一定条件下反应所得的物质的组成:__________________。(4)已知:某晶胞中各原子的相对位置可用如图所示的原子坐标表示,其中所有顶点的原子坐标均可以为(0,0,0)。钼(Mo)的一种立方晶系的晶体结构中,每个晶胞有2个Mo原子,其中Mo原子坐标是(0,0,0)及(,,)。根据以上信息,推断该晶体的原子堆积方式是_____________。已知该晶体的密度是ρg·cm-3,Mo的摩尔质量是Mg·mol-1,阿伏加德罗常数是NA,晶体中距离最近的Mo原子核之间的距离为_____pm。29、(10分)氢原子是最轻的原子,人们曾预言它可能是所有元素之母。碳是地球上组成生命的最基本的元素之一。按要求回答:(1)宇宙中含量最多的元素是氢和______。基态碳原子的核外电子占有______个原子轨道。(2)光化学烟雾中除了含有NOx外,还含有HCOOH、(PAN)等二次污染物。①PAN中C的杂化方式有______。1molPAN中含有的σ键数目为______。组成PAN的元素的电负性大小顺序为______。②相同压强下,HCOOH的沸点比CH3OCH3______(填“高”或“低”),(3)水溶液中有H3O+、H5O2+、H9O4+等微粒的形式。请画出H5O2的结构式:______。(4)硅和碳在同一主族。下图为SiO2晶胞中Si原子沿z轴方向在xy平面的投影图(即俯视图),其中O原子略去,Si原子旁标注的数字表示每个Si原子位于z轴的高度,则SiA与SiB之间的距离是______nm。(d的单位为nm)
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、C【解析】
同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,但ⅤA族3p能级为半满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能的大小顺序为:D>B>A>C,
故选:C。2、B【解析】
A.25℃、101kPa时,22.4L乙烷的物质的量小于1mol,且1mol乙烷中所含共价键数目为7NA,选项A错误;B.3.2gO2和O3的混合物中含有的氧原子的物质的量为=0.2mol,数目为0.2NA,选项B正确;C.12g金刚石中含有1molC,金刚石中,每个C与其它4个C形成了4个共价键,每个碳原子形成的共价键数目为:×4=2,所以1molC原子形成的共价键为2mol,含有的共价键数目为2NA,选项C错误;D、熔融状态下,硫酸氢钠电离出钠离子和硫酸氢根离子,1molNaHSO4熔融时电离出的离子总数为2NA,选项D错误。答案选B。3、D【解析】
根据原理图可知,a极为电解池的阳极,Cr3+失电子发生氧化反应,电极反应式是2Cr3+-6e-+7H2O=Cr2O72-+14H+,b极为阴极,氢离子得电子发生还原反应生成氢气,结合转移电子数相等计算,据此分析解答。【详解】A.根据原理图可知,a极为电解池的阳极,则与电源正极相连,故A错误;B.根据原理图可知,a极为电解池的阳极,Cr3+失电子发生氧化反应,电极反应式是2Cr3+-6e-+7H2O=Cr2O72-+14H+,故B错误;C.b极为阴极,氢离子得电子发生还原反应,故C错误;D.理论上由环己醇(C6H12O)生成1mol环己酮(C6H10O),转移2mol电子,根据电子守恒可知,阴极有1mol氢气放出,故D正确;故选D。4、D【解析】
A.我国近年来大量减少化石燃料的燃烧,大力发展核电、光电、风电、水电,电能属于二次能源,故A错误;B.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B错误;C.光缆的主要成分是二氧化硅,故C错误;D.金属材料包括纯金属以及它们的合金,铝锂合金属于金属材料,故D正确;答案选D。化学在能源,材料,方面起着非常重要的作用,需要学生多关注最新科技发展动态,了解科技进步过程中化学所起的作用。5、D【解析】
A、CH3COOH的,取B点状态分析,=1,且c(H+)=1×10-4.7,所以Ka=1×10-4.7,故A不符合题意;B、C点状态,溶液中含有CH3COONa、NaOH,故c(Na+)>c(CH3COO-),溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),pH=8.85,故此时c(CH3COO-)远大于c(OH-),因此c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),故B不符合题意;C、根据电荷平衡,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),B点溶液中,c(CH3COO-)=c(CH3COOH),所以c(Na+)+c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH-),故C不符合题意;D、在溶液中c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1mol/L,A点的溶液中,c(H+)>c(OH-),c(CH3COO-)+c(H+)+c(CH3COOH)-c(OH-)>0.1mol/L,故D符合题意;故答案为D。6、C【解析】
A.SO2、SO3均是酸性氧化物,CO是不成盐氧化物,A错误;B.工业上利用Cl2和石灰乳反应来制取漂白粉,B错误;C.除去与水反应,图示转化反应中均有元素化合价的升降,故反应均为氧化还原反应,C正确;D.用CO与氢气反应合成CH3OH,反应物完全转化为生成物,原子利用率为100%,甲醇与氧气在催化剂存在时发生反应HCHO和水,所以该步反应中原子利用率不为100%,D错误;故答案选C。7、D【解析】
A、0.2mol/L一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后,得到的溶液为0.1mol/L的NaA溶液,若HA为强酸,则溶液为中性,且c(A-)=0.1mol/L,与图不符,所以HA为弱酸,A错误;B、根据A的分析,可知该溶液的pH>7,B错误;C、A-水解使溶液显碱性,所以溶液中的粒子浓度的大小关系是c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+),所以X是OH-,Y是HA,Z表示H+,C错误;D、根据元素守恒,有c(A-)+c(HA)=c(Na+),D正确;答案选D。8、B【解析】
同种元素的不同种原子间互为同位素,据此分析。【详解】12C与13C是碳元素的两种不同的碳原子,故互为同位素。答案选:B。本题考查了“四同”概念的辨别,应注意的概念要点的把握。结构相似,组成上相差1个或者若干个某种原子团的化合物互称为同系物;具有相同质子数,不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素;同素异形体,是指由同样的单一化学元素组成,因排列方式不同,而具有不同性质的单质;化学上,同分异构体是一种有相同分子式而有不同的原子排列的化合物。9、D【解析】
工业制硝酸产生的尾气NOx用足量NaOH溶液吸收,发生反应生成亚硝酸钠、硝酸钠与水,令NOx、NaOH系数都为1,配平后方程式为2NOx+2NaOH=(2x﹣3)NaNO3+(5﹣2x)NaNO2+H2O;A.x=1.5时,2x﹣3=0,所以此时只能只生成NaNO2,故A正确;B.2>x>1.5时,2x-3≠0,5﹣2x≠0,此时生成NaNO2和NaNO3,故B正确;C.x<1.5时,则氮的氧化物会剩余,所以需补充O2,故C正确;D.当x=2时,2x﹣3=1,所以生成的产物有NaNO2和NaNO3,故D错误。故答案为D。10、A【解析】
A.酒精是化合物,在水溶液和熔融状态下都不能电离产生自由移动的离子,属于非电解质,A符合题意;B.硫酸钡是盐,难溶于水,溶于水的BaSO4会完全电离产生Ba2+、SO42-,属于强电解质,B不符合题意;C.液氯是液态Cl2单质,不属于电解质,也不属于非电解质,C不符合题意;D.氨水是混合物,不是化合物,不属于电解质和非电解质,D不符合题意;故合理选项是A。11、D【解析】
A.分子筛的主要成分是硅酸盐,石英玻璃的主要成分是SiO2,是氧化物,不是硅酸盐,故A错误;B.根据分散质粒子的直径大小,分散系可分为溶液、浊液和胶体,溶液中分散质微粒直径小于1nm,胶体分散质微粒直径介于1~100nm之间,浊液分散质微粒直径大于100nm,浊液的分散质粒子大于溶液和胶体,故B错误;C.海水中加入净水剂明矾只能除去悬浮物杂质,不能减少盐的含量,不能使海水淡化,故C错误;D.生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,故D正确;故选D。12、B【解析】
A项,I-与ClO-发生氧化还原反应,不能大量共存,故A不选;B项,在Fe2(SO4)3溶液中离子相互间不反应,可以大量共存,故B选;C项,在HCl溶液中CH3COO-不能大量存在,故C不选;D项,Mg2+、HCO3-都能与OH-反应,不能大量共存,故D不选,答案选B。13、D【解析】
A、粉末状或小颗粒状固体,要利用药匙,块状固体药品要用镊子取用,故A错误;B、红色石蕊试纸检测气体时需要润湿,而pH试纸使用时不需要润湿,故B错误;C、蒸馏操作时,装置中的温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶中的支管口处,测的是蒸汽的温度,故C错误;D、分液时下层液体从分液漏斗下端管口放出,关闭活塞,换一个接收容器,上层液体从分液漏斗上端倒出,故D正确;故选D。14、B【解析】
右边装置能自发的进行氧化还原反应,所以右边装置是原电池,锌易失电子而作负极,铜作正极;左边装置连接外加电源,所以是电解池,连接锌棒的电极是阴极,连接铜棒的电极是阳极。根据原电池和电解池原理进行判断。【详解】A.根据原电池工作原理可知:电子从负极锌沿导线流向右侧碳棒,再从左侧碳棒流回正极铜片,故A正确;B.根据氧化还原的实质可知:锌片上失电子发生氧化反应,铜片上得电子发生还原反应,故B错误;C.根据电解池工作原理可知:左侧碳棒是电解池阳极,阳极上应该是氯离子放电生成氯气,右侧碳棒是阴极,该电极上发生的反应:2H++2e→H2↑,故C正确;D.根据原电池工作原理可知:铜电极是正极,正极端氢离子得电子放出氢气,故D正确;答案选B。15、C【解析】试题分析:由该电池的反应原理可知,硅化钠是还原剂,其在负极上发生氧化反应;水是氧化剂,其在正极上发生还原反应;反应中电子转移的数目是8e-。A.该电池工作时生成氢氧化钠溶液,而硅可以与氢氧化钠反应,所以不能用晶体硅做电极材料,A不正确;B.Na4Si在电池的负极发生氧化反应,B不正确;C.电池正极发生的反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,C正确;D.当电池转移0.2mol电子时,可生成标准状况下2.24LH2,D不正确。本题选C。16、C【解析】
A.由图示知反应池中,Fe3+与硫化氢发生氧化还原反应,反应的离子方程式为:H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+,故A正确;B.a极产生Fe3+,发生氧化反应,所以为阳极,b为阴极,故B正确;C.若交换膜为质子交换膜,则H+进入b极,则NaOH溶液的浓度逐渐变小,故C错误D.若交换膜为阳离子交换膜,Fe3+会向阴极移动,与氢氧根离子生成红褐色Fe(OH)沉淀3,故D正确;故选C。17、C【解析】
①在一份溶液中加入足量NaOH,加热,可收集到标准状态下的气体1.12L;和过量NaOH溶液加热产生的气体只能是氨气,故一定存在NH4+,其物质的量为n(NH3)==0.05mol;②在另一份溶液中加入足量Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生,过滤得到沉淀2.33g,则一定存在SO42-,其物质的量为n(SO42-)=n(BaSO4)==0.01mol,Ba2+与SO42-会发生离子反应不能大量共存,含有SO42-,则一定不含有Ba2+;③在②的滤液中加入足量AgNO3溶液,又有4.7g沉淀产生,此沉淀未说明颜色,故可能为AgCl或AgI,且I-或Cl-的物质的量之和≥0.05-0.01×2=0.03mol。A.依据分析可知,溶液中可能只存在铵根离子,故A错误;B.依据分析可知,溶液中一定存在NH4+、SO42-,还有Cl-或I-中的一种或两种,B错误;C.依据分析可知,溶液中SO42-、Cl-、I-、NO3-均可能存在,C正确;D.依据分析可知,溶液中可能存在K+和NO3-,D错误;故合理选项是C。18、B【解析】
X形成的简单阳离子核外无电子,应为H元素,Z是人体内含量最多的元素,应为O元素,Y的最高价氧化物对应的水化物是强酸,应为N元素,T在同周期元素形成的简单阳离子中半径最小,依据同周期金属离子半径小于非金属离子半径,且同周期金属离子核电荷数越大离子半径越小可知应为Al元素。【详解】A.Z为O元素,该元素没有最高正价,所以其最高价比N元素低,故A错误;B.非金属性O>N,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,故B正确;C.由X、Y和Z三种元素构成的强电解质可为硝酸铵,为强酸弱碱盐,水解可促进水的电离,故C错误;D.常温下,铝与浓硝酸发生钝化反应,故D错误;答案:B19、B【解析】
由零族定位法可知,118号元素位于元素周期表第七周期零族,则116号的鉝(Lv)位于元素周期表第七周期第VIA族。【详解】A.由以上分析可知,Lv位于元素周期表中第七周期第ⅥA族,故A正确;B.同主族元素,由上至下,金属性逐渐增强,则Lv在同主族元素中金属性最强,故B错误;C.同位素原子质子数、电子数相同,中子数不同,故C正确;D.中子数为177的Lv核素,质量数=116+177=293,则核素符号为Lv,故D正确;答案选B。20、D【解析】
A.由丙的结构简式可知,丙的分子式为C10H14O2,故A正确;B.乙分子中含有饱和碳原子,所以乙分子中所有原子不可能处于同一平面,故B正确;C.甲、乙、丙三种有机物分子中均含有碳碳双键,所以均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C正确;D.甲的分子中有3种不同化学环境的氢原子,则其一氯代物有3种(不考虑立体异构),故D错误;故选D。共面问题可以运用类比迁移的方法分析,熟记简单小分子的空间构型:①甲烷分子为正四面体构型,其分子中有且只有三个原子共面;②乙烯分子中所有原子共面;③乙炔分子中所有原子共线;④苯分子中所有原子共面;⑤HCHO分子中所有原子共面。21、B【解析】
A.催化剂能够改变反应途径,不能改变反应物、生成物的能量,因此不能改变反应的焓变,A正确;B.催化剂能够改变反应途径,降低反应的活化能,B错误;C.在过渡态,氮气分子可能打开叁键中部分或全部共价键,然后在催化剂表面与氢原子结合形成中间产物,故x可能等于1或2,C正确;D.根据图示可知,在中间体的Fe原子含有空轨道,在S原子、N原子上含有孤对电子,Fe与S、N原子之间通过配位键连接,D正确;故合理选项是B。22、C【解析】
A.乙酸乙酯沸点770。C,乙酸正丁酯沸点1260。C,制备乙酸乙酯和乙酸丁酯,需要的温度较高,需要用酒精灯直接加热,不能用水浴加热,A项错误;B.乙酸乙酯采取边反应边蒸馏的方法,但乙酸丁酯则采取直接冷凝回流的方法,待反应后再提取产物,B项错误;C.制备乙酸乙酯和乙酸丁酯都为可逆反应,用浓硫酸做脱水剂和催化剂,能加快反应速率,两者措施相同,C项正确;D.制备乙酸乙酯时,为了提高冰醋酸的转化率,由于乙醇价格比较低廉,会使乙醇过量,制备乙酸丁酯时,采用乙酸过量,以提高丁醇的利用率,这是因为正丁醇的价格比冰醋酸高,D项错误;答案选C。二、非选择题(共84分)23、苯甲醇消去反应碳碳双键、羧基否在醛基被催化氧化的同时,碳碳双键也被能氧化5【解析】
由B的结构可知A为,A与溴发生加成反应生成B,B发生水解反应生成C为,C催化氧化的产物继续氧化生成D,则D为,对比D、E分子式可知D分子内脱去1分子水生成E,故D在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成E,则E为,E和F发生酯化反应生成W为。【详解】(1)F的结构简式为,的化学名称是苯甲醇,⑤为D在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成E。(2)E的结构为,含有的官能团是碳碳双键、羧基,D含有羧基和羟基,能发生聚合生成酯类高分子化合物,结构简式为。(3)经过反应③,是羟基连接的碳原子上有2个氢原子的碳原子发生氧化反应生成醛基得到,与O2在催化剂、加热的条件下反应可得D,写出反应④的化学方程式。(4)④、⑤两步不能颠倒,因为在醛基被催化氧化的同时,碳碳双键也被能氧化。(5)与A具有含有相同官能团的芳香化合物的同分异构体还有5种。苯环上可以连接一个甲基和一个-CH=CH2,有三种结构,也可以是苯环上连接-CH=CHCH3或-CH2CH=CH2,共5种,其中核磁共振氢谱为六组峰,且峰面积之比为1:1:2:2:2:2的结构简式为。(6)根据逆推原理分析,合成苯甲醇,需要制备,可以用甲苯的取代反应,利用苯和一氯甲烷发生取代反应生成甲苯,故合成路线为:。24、氨基乙酸取代反应硝基和羟基++H2O82【解析】
根据流程图,A()和发生取代反应生成B(),B和磷酸在加热条件下发生取代生成C,C在一定条件下转化为,中的一个氯原子被取代转化为D;X与HCN发生加成反应生成Y,Y和氨气在一定条件下发生取代反应生成Z,Z在酸性条件下水解得到W,D和R在一定条件下反应生成E,根据E和D的结构简式,可推出R的结构简式为,由此可知W和在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成R,据此分析解答。【详解】(1)W的结构简式为,结构中有羧基和氨基,化学名称为氨基乙酸;根据分析,反应①为A()和发生取代反应生成B(),反应类型为取代反应;(2)A的结构简式为,含氧官能团的名称为硝基和羟基;(3)根据分析,反应⑦为W和在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成R,R的结构简式为,化学方程式++H2O;(4)B的结构简式为,①苯的二取代物且苯环上含有硝基;②可以发生水解反应,说明另一个取代基为酯基,该酯基的结构可为-OOCCH3或-COOCH3或-CH2OOCH,在苯环上与硝基分别有邻间对三种位置,分别为:、、、、、、、、,除去自身外结构外,共有8种;上述同分异构体中核磁共振氢谱为3:2:2,说明分子中含有三种不同环境的氢原子且个数比为3:2:2,则符合要求的结构简式为;(5)已知与4个不同的原子或原子团相连的碳原子称为手性碳,有机物中手性碳的位置为,有2个;的水解产物为,的结构中的-COOH可由-CN酸性条件下水解得到,而与HCN发生加成反应可生成,再结合苯甲醇催化氧化可得到苯甲醛,则合成路线为:。25、检查装置气密性活塞K关闭b、c排除装置中的空气或氧气CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑避免SO2污染空气Cu2O+4NH3·H2O=2[Cu(NH3)2]++2OH-+3H2O2CuO+S2Cu+SO2Cu2S【解析】
(1)硫在加热条件下易于空气中的氧气反应,对该实验会产生影响,要确保实验装置中无空气,保证密闭环境;(3)氧化铜与硫的反应,需在无氧条件下进行,石灰石与盐酸反应产生的CO2气体排除装置中的空气;(4)酸性高锰酸钾溶液褪色,说明产物有SO2,二氧化硫有毒不能排放到大气中;(5)反应剩余固体含有Cu2O(砖红色),加入氨水后但仍有红黑色固体未溶解,表明有Cu,CuO与S的质量比为5∶1。而生成Cu2O的反应方程式为4CuO+S2Cu2O+SO2,其中CuO与S的质量比为10∶1,因此S过量。【详解】(1)探究氧化铜与硫的反应,需在无氧条件下进行(S在空气与O2反应),故需对装置进行气密性检查;(3)利用石灰石与盐酸反应产生的CO2气体排除装置中的空气,打开K使盐酸与石灰石接触,打开a,并检验是否排尽空气,该实验步骤的作用是排除装置中的空气或氧气。石灰石与盐酸反应的离子方程式是CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑;(4)酸性高锰酸钾溶液褪色,说明产物有SO2,用盛有氢氧化钠溶液的烧杯替换盛装酸性高锰酸钾溶液的烧杯,并打开活塞K的目的是尽量使SO2被吸收,避免污染环境;(5)结合题意,反应剩余固体含有Cu2O(砖红色),因为Cu2O与氨水反应为Cu2O+4NH3·H2O=2[Cu(NH3)2]+(无色)+2OH-+3H2O,4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3·H2O=4[Cu(NH3)4]2+(蓝色)+4OH-+6H2O。但仍有红黑色固体未溶解,表明有Cu,反应方程式为2CuO+S2Cu+SO2,其中CuO与S的质量比为5∶1。而生成Cu2O的反应方程式为4CuO+S2Cu2O+SO2,其中CuO与S的质量比为10∶1,因此S过量,则可能发生反应2Cu+SCu2S,黑色固体为Cu2S。26、NH4Cl+NaNO2N2↑+NaCl+2H2O平衡气压,使液体顺利流下利用生成的N2将装置内空气排尽CO2+2OH-=CO32-+H2O浓硫酸未将气体中的水蒸气除去,也被浓硫酸吸收引起增重(或其他合理答案)%【解析】
I.利用装置A和C制备Sr3N2,装置A中NaNO2和NH4Cl反应制备N2,由于N2中混有H2O(g),为防止氮化锶遇水剧烈反应,故N2与Sr反应前必须干燥,装置C中广口瓶用于除去N2中的H2O(g),碱石灰的作用是防止外界空气进入硬质玻璃管中。II.利用装置B和C制备Sr3N2,锶与镁位于同主族,联想Mg的性质,空气中的CO2、O2等也能与锶反应,为防止锶与CO2、O2反应,则装置B中NaOH用于吸收CO2,连苯三酚吸收O2,装置C中广口瓶用于除去N2中的H2O(g),碱石灰的作用是防止外界空气进入硬质玻璃管中。III.测定Sr3N2产品的纯度的原理为:Sr3N2+6H2O=3Sr(OH)2+2NH3↑、2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4,根据浓硫酸增加的质量和浓硫酸的性质分析计算。【详解】I.利用装置A和C制备Sr3N2(1)NaNO2和NH4Cl反应制备N2,根据原子守恒还有NaCl、H2O生成,反应的化学方程式为NH4Cl+NaNO2N2↑+NaCl+2H2O。(2)装置A中a导管将分液漏斗上下相连,其作用是平衡气压,使液体顺利流下;锶与镁位于同主族,联想Mg的性质,空气中的CO2、O2等也能与锶反应,为防止装置中空气对产品纯度的影响,应先点燃装置A的酒精灯一段时间,利用生成的N2将装置内空气排尽,再点燃装置C的酒精灯。II.利用装置B和C制备Sr3N2(3)锶与镁位于同主族,联想Mg的性质,空气中的CO2、O2等也能与锶反应,为防止锶与CO2、O2反应,则装置B中NaOH用于吸收CO2,反应的离子方程式为CO2+2OH-=CO32-+H2O。(4)为防止氮化锶遇水剧烈反应,故N2与Sr反应前必须干燥,装置C中广口瓶用于除去N2中的H2O(g),其中盛放的试剂为浓硫酸。III.测定Sr3N2产品的纯度的原理为:Sr3N2+6H2O=3Sr(OH)2+2NH3↑、2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4,故浓硫酸增加的质量为NH3的质量,由于浓硫酸具有吸水性,会将NH3中的水蒸气一并吸收,导致NH3的质量偏高,从而导致测得的产品纯度偏高。经改进后测得浓硫酸增重bg,根据N守恒,n(Sr3N2)=n(NH3)=×=mol,则m(Sr3N2)=mol×292g/mol=g,产品的纯度为×100%=×100%。27、蒸馏烧瓶饱和亚硫酸氢钠溶液O2+2H2O+2Na2S=4NaOH+2S↓氧气中水中的溶解度比二氧化硫小吸收液出现稳定的蓝色空白实验0.096%【解析】
I.在装置A中制取SO2气体,通过乙观察SO2气体产生的速率,经品红溶液检验SO2的漂白性,在装置丁中SO2与Na2S会发生氧化还原反应产生S单质,SO2及反应产生的H2S都是有毒气体,经NaOH溶液尾气处理后排出。II.根据IO3-能够氧化SO2为SO42-,氧化I-为I2,SO2反应完全后,再滴入的IO3-溶液,I2不再反应,溶液中的I2遇淀粉溶液变为蓝色;要测定物质含量,应该排除杂质的干扰,设计对比实验,为减少实验的偶然性,要进行多次平行实验,取多次实验的平均值,根据反应过程中电子守恒计算铁矿石样品中硫元素的质量分数。【详解】(1)根据图示仪器结构可知:仪器A的名称为蒸馏烧瓶;(2)装置乙的作用是为了观察生成SO2的速率,为了减少SO2气体在溶液中的溶解,可根据H2SO3是二元弱酸,在溶液中存在电离平衡的性质,在装置乙中加入的试剂为饱和NaHSO3溶液;(3)①Na2S具有还原性,O2具有氧化性,在溶液中会发生氧化还原反应产生S单质和NaOH,反应的化学方程式为O2+2H2O+2Na2S=4NaOH+2S↓;②根据O2、SO2气体分别通入到Na2S溶液中产生S单质的时间可知,物质的氧化性:SO2>O2,该实验条件下Na2S溶液出现浑浊现象是SO2导致的。表中实验1反应较慢的原因可能是O2难溶于水,而SO2易溶于水,由于氧气中水中的溶解度比二氧化硫小,导致反应速率较慢;II.(4)根据方程式可知物质的氧化性:IO3->I2>SO2,向含有SO2、KI和淀粉溶液中滴加KIO3溶液,首先发生②反应,当SO2反应完全后发生反应④,反应产生的I2单质遇淀粉溶液会变为蓝色,且半分钟内溶液蓝色不褪去,就证明滴定达到终点;(5)①通过比较实验一、实验二的数据,发现V1远远小于V2,可忽略不计V1。设置实验一的目的是空白对比实验,排除干扰因素的存在;②三次实验数据相差不大,均有效,则平均消耗KIO3标准溶液体积V(KIO3)=mL=10.00mL,n(KIO3)=c·V=0.0010mol/L×0.0100L=1.0×10-5mol,根据电子守恒及结合②③方程式可知n(SO2)=3n(KIO3)=3.0×10-5mol,根据S元素守恒可知其中含有S元素的质量为m(S)=n·M=3.0×10-5mol×32g/mol=9.6×10-4g,所以该份铁矿石样品中硫元素的质量百分含量为×100%=0.096%。本题考查了气体的制取、性质的验证、化学反应方程式的书写及应用和物质含量测定。掌握反应原理和物质的性质是计算与判断的依据。在进行有关计算时要结合电子守
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