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文档简介
广东省揭阳市第三中学2025届高三冲刺模拟化学试卷注意事项1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、近年来,我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象,在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀。下列说法正确的是A.阴极的电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O B.阳极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+C.通电时,该装置为牺牲阳极的阴极保护法 D.断电时,锌环失去保护作用2、现有短周期主族元素X、Y、Z、R、T,R原子最外层电子数是电子层数的2倍;Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物,Z与T形成的Z2T型化合物能破坏水的电离平衡,五种元素的原子半径与原子序数的关系如图所示。下列推断正确的是()A.原子半径和离子半径均满足:Y<ZB.简单氢化物的沸点和热稳定性均满足:Y>TC.最高价氧化物对应的水化物的酸性:T<RD.常温下,0.1mol·L-1由X、Y、Z、T四种元素组成的化合物的水溶液的pH一定大于13、将Na2O2与过量NaHCO3混合固体在密闭容器中充分加热反应后,排出气体后最终剩余固体是()A.NaOH和Na2O2 B.NaOH和Na2CO3C.Na2CO3 D.Na2O24、实验测得浓度均为0.5mol•L-1的Pb(CH3COO)2溶液的导电性明显弱于Pb(NO3)2溶液,又知PbS是不溶于水及稀酸的黑色沉淀,下列离子方程式书写错误的是A.Pb(NO3)2溶液与CH3COONa溶液混合:Pb2++2CH3COO-=Pb(CH3COO)2B.Pb(NO3)2溶液与K2S溶液混合:Pb2++S2-=PbS↓C.Pb(CH3COO)2溶液与K2S溶液混合:Pb2++S2-=PbS↓D.Pb(CH3COO)2在水中电离:Pb(CH3COO)2Pb2++2CH3COO-5、W、X、Y、Z、R是原子序数依次增大的五种短周期元素,其中W、R同主族;X是形成化合物种类最多的元素;常温下,W与Z能形成两种常见的液态化合物。下列说法正确的是A.X、Y的简单氢化物的沸点:X>YB.Z、R的简单离子的半径大小:Z<RC.Y与W形成的最简单化合物可用作制冷剂D.1molR2Z2与足量W2Z反应,转移的电子数为2NA6、金属(M)-空气电池具有原料易得,能量密度高等优点,有望成为新能源汽车和移动设备的电源,该类电池放电的总反应方程式为:2M+O2+2H2O=2M(OH)2。(已知:电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能)下列说法正确的是A.电解质中的阴离子向多孔电极移动B.比较Mg、Al、Zn三种金属-空气电池,Mg-空气电池的理论比能量最高C.空气电池放电过程的负极反应式2M-4e-+4OH-=2M(OH)2D.当外电路中转移4mol电子时,多孔电极需要通入空气22.4L(标准状况)7、同温同压同体积的H2和COA.密度不同 B.质量相同 C.分子大小相同 D.分子间距不同8、下列实验中,所使用的装置(夹持装置略)、试剂和操作方法都正确的是()A.观察Fe(OH)2的生成B.配制一定物质的量浓度的NaCO3溶液C.除去CO中的CO2D.实验室模拟制备NaHCO39、在实验室进行物质制备,下列设计中,理论上正确、操作上可行、经济上合理、环境上友好的是()A.B.C.D.10、继电器在控制电路中应用非常广泛,有一种新型继电器是以对电池的循环充放电实现自动离合(如图所示)。以下关于该继电器的说法中错误的是已知电极材料为纳米Fe2O3,另一极为金属锂和石墨的复合材料。A.充电完成时,电池能被磁铁吸引B.该电池电解液一般由高纯度的有机溶剂、锂盐等原料组成C.充电时,该电池正极的电极反应式为3Li2O+2Fe-6e-═Fe2O3+6Li+D.放电时,Li作电池的负极,Fe2O3作电池的正极11、现有以下物质:①NaCl溶液②CH3COOH③NH3④BaSO4⑤蔗糖⑥H2O,其中属于电解质的是()A.②③④ B.②④⑥ C.③④⑤ D.①②④12、高铁酸钾(K2FeO4)是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂,制备流程如图所示:下列叙述错误的是A.用K2FeO4作水处理剂时,既能杀菌消毒又能净化水B.反应I中尾气可用FeCl2溶液吸收再利用C.反应II中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2D.该条件下,物质的溶解性:Na2FeO4<K2FeO413、室温时,用0.0200mol/L稀盐酸滴定20.00mL0.0200mol/LNaY溶液,溶液中水的电离程度随所加稀盐酸的体积变化如图所示(忽略滴定过程中溶液的体积变化),则下列有关说法正确的是已知:K(HY)=5.0×10-11A.可选取酚酞作为滴定指示剂B.M点溶液的pH>7C.图中Q点水的电离程度最小,Kw<10-14D.M点,c(Na+)=c(HY)+c(Y-)+c(Cl-)14、氨硼烷(NH3·BH3)电池可在常温下工作,装置如图所示。未加入氨硼烷之前,两极室质量相等,电池反应为NH3·BH3+3H2O2=NH4BO2+4H2O。已知两极室中电解质足量,下列说法正确的是()A.正极的电极反应式为2H++2e-═H2↑B.电池工作时,H+通过质子交换膜向负极移动C.电池工作时,正、负极分别放出H2和NH3D.工作一段时间后,若左右两极室质量差为1.9g,则电路中转移0.6mol电子15、关于下列各实验装置的叙述中正确的是A.装置①可用于吸收氯化氢气体 B.装置②可用于制取氯气C.装置③可用于制取乙酸乙酯 D.装置④可用于制取氨气16、如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是()A.a通入CO2,然后b通入NH3,c中放碱石灰B.b通入NH3,然后a通入CO2,c中放碱石灰C.a通入NH3,然后b通入CO2,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉D.b通入CO2,然后a通入NH3,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉二、非选择题(本题包括5小题)17、某研究小组拟合成医药中间体X和Y。已知:①;②;③请回答:(1)下列说法正确的是___。A.化合物A不能使酸性KMnO4溶液褪色B.化合物C能发生加成、取代、消去反应C.化合物D能与稀盐酸发生反应D.X的分子式是C15H18N2O5(2)化合物B的结构简式是___。(3)写出D+F→G的化学方程式___。(4)写出化合物A(C8H7NO4)同时符合下列条件的同分异构体的结构简式___。①分子是苯的二取代物,1H﹣NHR谱表明分子中有4种化学环境不同的氢原子②分子中存在硝基和结构(5)设计E→Y()的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)___。18、化合物H是合成治疗心血管疾病药物的中间体,可通过以下途径合成:已知:①(苯胺易被氧化)②甲苯发生一硝基取代反应与A类似。回答下列问题:(1)写出化合物H的分子式__________,C中含氧官能团的名称___________。(2)写出有关反应类型:BC___________;FG___________。(3)写出AB的反应方程式:___________________________。(4)写出同时满足下列条件D的所有同分异构体的结构简式:____________①能发生银镜反应②能发生水解反应,水解产物之一与FeCl3溶液反应显紫色③核磁共振氢谱(1显示分子中有4种不同化学环境的氢(5)合成途径中,C转化为D的目的是_____________________。(6)参照上述合成路线,以甲苯和(CH3CO)2O为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线:_________________________19、甲烷在加热条件下可还原氧化铜,气体产物除水蒸气外,还有碳的氧化物,某化学小组利用如图装置探究其反应产物。查阅资料:①CO能与银氨溶液反应:CO+2Ag(NH3)2++2OH-=2Ag↓+2NH4++CO32-+2NH3②Cu2O为红色,不与Ag反应,发生反应:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O③已知Al4C3与CaC2类似易水解,CaC2的水解方程式为:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑(1)装置A中反应的化学方程式为___。(2)装置F的作用为___;装置B的名称为___。(3)按气流方向各装置从左到右的连接顺序为A→__。(填装置名称对应字母,每个装置限用一次)(4)实验中若将A中分液漏斗换成(恒压漏斗)更好,其原因是___。(5)装置D中可能观察到的现象是___。(6)当反应结束后,装置D处试管中固体全部变为红色。设计实验证明红色固体中含有Cu2O(简述操作过程及现象):__。20、镍的全球消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位,常用于各种高光泽装饰漆和塑料生产,也用作催化剂,制取原理:Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g),实验室用如图所示装置制取Ni(CO)4。已知:CO+PdCl2+H2O=CO2+Pd↓(黑色)+2HCl;Ni(CO)4熔点-25℃,沸点43℃,60℃以上与空气混合易爆炸;Fe(CO)5熔点-20℃,沸点103℃。回答下列问题:(1)装置A中发生反应的化学方程式为_____。(2)装置C用于合成Ni(CO)4(夹持装置略),最适宜选用的装置为________(填标号)。①②③(3)实验过程中为了防止_________,必须先观察________(填实验现象)再加热C装置。(4)利用“封管实验”原理可获得(高纯镍。如图所示的石英)玻璃封管中充有CO气体,则高纯镍粉在封管的________温度区域端生成填“323K”或“473K”。(5)实验中加入11.50gHCOOH,C装置质量减轻2.95g(设杂质不参加反应),E装置中盛有PdCl2溶液100mL,则PdCl2溶液的物质的量浓度至少为________mol·L-1。21、能源、材料已成为当今科学研究的热点。请回答下列问题:(1)单质A的燃烧热大,可作燃料。已知A为短周期元素,其气态原子逐个失去1~4个电子所需能量(电离能)如表所示。若该原子核外电子有三层,则该元素位于周期表______族,写出A燃烧后形成的氧化物的电子式:______.I1I2I3I4…电离能(kJ/mol)7381451773310540…(2)如图是超导材料元素在周期表中的分布,上述元素的短周期元素中原子半径最大的是______(填元素符号),其原子最外层有______种运动状态不同的电子,写出其最高价氧化物对应水化物在水溶液中的电离方程式:______。(3)上述主族元素中有两种原子可以形成的五核分子,其化学键键长和键角都相等,则该分子的空间构型为______,该物质为______分子(选填“极性”或“非极性”)。(4)铁单质在高温下会与水蒸气反应生成一种黑色固体和一种易燃性气体,且每生成1mol该易燃气体放出37.68kJ热量,请写出此反应的热化学方程式:______。(5)取适量Al、Mg合金样品置于烧杯中,加入20mL1mol/L的NaOH溶液,恰好完全反应。下列叙述正确的是______(选填编号)。a.Mg作负极,Al作正极b.若加入的是20mL1mol/L的盐酸,则放出的氢气的物质的量减少2/3c.若把NaOH中的H换成D(D为重氢),生成的氢气中D与H物质的量之比为1:2。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、B【解析】
A.通电时,阴极发生还原反应,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,A项错误;B.通电时,锌作阳极,则阳极反应式为Zn-2e-=Zn2+,B项正确;C.通电时,该装置是电解池,为外接电流的阴极保护法,C项错误;D.断电时,构成原电池装置,铁为正极,锌为负极,仍能防止铁帽被腐蚀,锌环仍然具有保护作用,D项错误;答案选B。2、B【解析】
R原子最外层电子数是电子层数的2倍,则R可能为C或S,结合题图可知R为C;Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物,则Y为O,Z为Na;Z与T形成的Z2T型化合物能破坏水的电离平衡,则T为S;X的原子半径、原子序数最小,则X为H。【详解】A.电子层越多,原子半径越大,则原子半径为O<Na,具有相同电子排布的离子中,原子序数大的离子半径小,则离子半径为O2->Na+,故A错误;B.Y、T的简单氢化物分别为H2O、H2S,水分子间存在氢键,则沸点H2O>H2S,元素非金属性越强,对应的简单氢化物的热稳定性越强,则热稳定性H2O>H2S,故B正确;C.非金属性S>C,则最高价氧化物对应的水化物的酸性为H2SO4>H2CO3,故C错误;D.由H、O、Na、S四种元素组成的常见化合物有NaHSO3和NaHSO4,0.1mol·L-1NaHSO3溶液的pH>1,0.1mol·L-1NaHSO4溶液的pH=1,故D错误。综上所述,答案为B。【点睛】氢化物稳定性与非金属有关,氢化物沸点与非金属无关,与范德华力、氢键有关,两者不能混淆。3、C【解析】
加热时碳酸氢钠分解生成二氧化碳和水,分别与过氧化钠反应生成碳酸钠和氢氧化钠,当碳酸氢钠过量时,生成二氧化碳过量,最终产物为碳酸钠。【详解】加热时碳酸氢钠分解生成二氧化碳和水,二氧化碳和水与过氧化钠反应,当碳酸氢钠过量时,生成二氧化碳、水均过量,则反应后生成的固体中不可能存在过氧化钠,过氧化钠先与过量的二氧化碳反应生成碳酸钠,则最终产物为碳酸钠;故答案选C。4、C【解析】
由导电性强弱可知,Pb(CH3COO)2是可溶性的弱电解质,在离子方程式中保留化学式,据此分析作答。【详解】根据上述分析可知,A.Pb(NO3)2溶液与CH3COONa溶液混合,会生成Pb(CH3COO)2,发生反应的离子方程式为:Pb2++2CH3COO-=Pb(CH3COO)2,A项正确;B.Pb(NO3)2溶液与K2S溶液混合会生成PbS沉淀,发生反应的离子方程式为:Pb2++S2-=PbS↓,B项正确;C.Pb(CH3COO)2溶液与K2S溶液混合,离子方程式为:Pb(CH3COO)2+S2-=PbS↓+2CH3COO-,C项错误;D.Pb(CH3COO)2在水中电离:Pb(CH3COO)2Pb2++2CH3COO-,D项正确;答案选C。【点睛】Pb(CH3COO)2易溶于水,在水溶液中部分电离,是少有的几种不是强电解质的盐之一。5、C【解析】
W、X、Y、Z、R是原子序数依次增大的五种短周期元素,X是形成化合物种类最多的元素,推出X为C,常温下,W与Z能形成两种常见的液态化合物,可知是H2O、H2O2,推出W为H,Z为O,W、R同主族,因此推出R为Na,X为C,Z为O,可知Y为N。A.X、Y的简单氢化物分别为CH4、H2O,水分子之间存在氢键,沸点:CH4<H2O,A项错误;B.Z、R对应的离子为:O2-、Na+,电子层相同,原子序数小的,离子半径大,离子的半径大小:O2->Na+,B项错误;C.Y与W形成的最简单化合物NH3,可用作制冷剂,C项正确;D.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,2mol过氧化钠转移电子2mol,1molNa2O2反应,转移的电子数为NA,D项错误;答案选C。6、C【解析】
A.原电池中阴离子应该向负极移动;B.电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能,即单位质量的电极材料失去电子的物质的量越多,则得到的电能越多;C.负极M失电子和OH−反应生成M(OH)2;D.由正极电极反应式O2+2H2O+4e−=4OH−有O2~4OH−~4e−,当外电路中转移4mol电子时,消耗氧气1mol,但空气中氧气只占体积分数21%,据此计算判断。【详解】A.原电池中阴离子应该向负极移动,金属M为负极,所以电解质中的阴离子向金属M方向移动,故A错误;B.电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能,则单位质量的电极材料失去电子的物质的量越多则得到的电能越多,假设质量都是1g时,这三种金属转移电子物质的量分别为×2mol=mol、×3mol=mol、×2mol=mol,所以Al−空气电池的理论比能量最高,故B错误;C.负极M失电子和OH−反应生成M(OH)2,则正极反应式为2M-4e-+4OH-=2M(OH)2,故C正确;D.由正极电极反应式O2+2H2O+4e−=4OH−有O2~4OH−~4e−,当外电路中转移4mol电子时,消耗氧气1mol,即22.4L(标准状况下),但空气中氧气只占体积分数21%,所以空气不止22.4L,故D错误;故答案选C。【点睛】明确电极上发生的反应、离子交换膜作用、反应速率影响因素、守恒法计算是解本题关键,注意强化电极反应式书写训练。7、A【解析】
A.根据阿伏伽德罗定律,在同温同压下相同体积的气体相对分子质量越大,密度越大,氢气的密度小于一氧化碳的密度,故A正确;B.根据阿伏伽德罗定律,在同温同压下相同体积的气体具有相同的物质的量,相同物质的量的氢气和一氧化碳质量不相同,故B错误;C.H2和CO的分子大小不同,故C错误;D.根据阿伏伽德罗定律,同温同压下气体分子间的间距相同,故D错误;正确答案是A。8、A【解析】
A.氢氧化亚铁不稳定,易被空气中氧气氧化生成氢氧化铁,所以制备氢氧化铁要隔绝空气;B.容量瓶只能配制溶液,不能作稀释或溶解药品的仪器;C.洗气瓶洗气,注意气体的进出方向;D.氨气极易溶于水,不能将导管直接插入食盐水中。【详解】A.氢氧化亚铁不稳定,易被空气中氧气氧化生成氢氧化铁,所以制备氢氧化亚铁要隔绝空气,植物油和水不互溶,且密度小于水,所以用植物油能隔绝空气,能实现实验目的,故A正确;B.容量瓶只能配制溶液,不能作稀释或溶解药品的仪器,应该用烧杯溶解硝酸钠,然后等溶液冷却到室温,再将硝酸钠溶液转移到容量瓶中,故B错误;C.洗气瓶洗气时,瓶内装有吸收杂质的液体,混合气从长管进、短管出(即长进短出或深入浅出),故C错误D.通氨气的导管插入液面太深,易发生倒吸;通二氧化碳的导管没有插入溶液中,二氧化碳不易被溶液吸收,影响碳酸氢钠的制备,故D错误;【点睛】本题考查化学实验方案评价,为高频考点,涉及物质制备、物质检验、气体除杂、溶液配制等知识点。没有正确掌握常见制备仪器的使用方法以及收集方法致错。9、D【解析】
理论上正确,要求物质的转化需符合物质的性质及变化规律;操作上可行,要求操作应简便易行;绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染.【详解】A.碳不完全燃烧可生成一氧化碳,一氧化碳高温下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠;理论上正确,反应过程中产生、利用污染环境的物质CO,不符合绿色化学,一氧化碳是有毒的气体,碳在氧气中燃烧生成的进行实验时要进行尾气处理,且一氧化碳是可燃性气体,不纯时加热或点燃引起爆炸,操作上较为复杂,故A错误;B.铜与硝酸银反应可生成硝酸铜,硝酸铜与氢氧化钠可生成氢氧化铜沉淀;理论上正确,操作上也较简便,银比铜要贵重,利用硝酸银、氢氧化钠制取氢氧化铜,经济上不合理,故B错误;C.铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁而不能生成三氧化二铁,因此该方案在理论上就是错误的,故C错误;D.氧化钙与水反应可生成氢氧化钙,氢氧化钙与碳酸钠反应可生成氢氧化钠;理论上正确,操作也只需要加入液体较为简便,利用碳酸钠获得氢氧化钠,经济上也合理,符合绿色化学,故D正确;答案:D。10、A【解析】
由图可知该电池放电时负极反应式为Li-e-═xLi+,正极反应式为Fe2O3+6Li++6e-═3Li2O+2Fe,充电时,阳极、阴极电极反应式与正极、负极电极反应式正好相反,以此解答该题。【详解】A.充电时,Fe作为阳极生成Fe2O3,充电完成时,铁完全转化为Fe2O3,磁铁不可吸引Fe2O3,故A错误;B.锂属于活泼金属,会和水发生反应,所以不可以用电解质溶液作为电解液,一般由高纯度的有机溶剂、锂盐等原料组成,故B正确;C.充电时,阳极、阴极电极反应式与正极、负极电极反应式正好相反,则充电时,该电池正极的电极反应式为3Li2O+2Fe-6e-═Fe2O3+6Li+,故C正确;D.根据分析,放电时,Li作电池的负极,Fe2O3作电池的正极,故D正确;答案选A。【点睛】根据题意要判断出正负极,写出电极反应,原电池负极发生氧化反应,正极发生还原反应,而电解池中,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。11、B【解析】
在水溶液里或熔融状态下自身能导电的化合物叫做电解质。①NaCl溶液是混合物,不是电解质;②CH3COOH溶于水可导电,是电解质;③NH3溶于水反应,生成的溶液可导电,但不是自身导电,不是电解质;④BaSO4熔融状态下可电离成离子,可以导电,是电解质;⑤蔗糖溶于水不能电离出离子,溶液不导电,不是电解质;⑥H2O可微弱的电离出氢离子和氢氧根离子,可导电,是电解质;答案选B。【点睛】该题要利用电解质的概念解题,在水溶液里或熔融状态下自身能导电的化合物叫做电解质。12、D【解析】
A.K2FeO4具有强氧化性,可用于杀菌消毒,还原产物为Fe3+,Fe3+水解生成具有吸附性的氢氧化铁胶体,可达到净水的目的,A叙述正确,但是不符合题意;B.反应I中尾气Cl2为,可与FeCl2继续反应生成FeCl3,B叙述正确,但是不符合题意;C.反应II中的反应方程式为3NaClO+10NaOH+2FeCl3=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O,氧化剂是NaClO,还原剂是2FeCl3,所以反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2,C叙述正确,但是不符合题意;D.向饱和的KOH溶液中加入Na2FeO4,K2FeO4晶体析出,说明该条件下,物质的溶解性:Na2FeO4>K2FeO4,D叙述错误,但是符合题意;答案选D。13、B【解析】A.滴定终点溶液显酸性,故可选取甲基橙作为滴定指示剂,A不正确;B.M点溶液中,c(NaY)=c(HY),因为K(HY)=5.0×10-11,所以c(Y-)≈c(HY),代入HY的电离常数表达式可得,ka=cH+=5.0×10-11,所以,pH>7,B正确;C.由图可知,Q点水的电离程度最小,Kw=10-14,C不正确;D.M点,由物料守恒可知14、D【解析】
由氨硼烷(NH3·BH3)电池工作时的总反应为NH3·BH3+3H2O2═NH4BO2+4H2O可知,左侧NH3·BH3为负极失电子发生氧化反应,电极反应式为NH3·BH3+2H2O-6e-=NH4BO2+6H+,右侧H2O2为正极得到电子发生还原反应,电极反应式为3H2O2+6H++6e-═6H2O,据此分析。【详解】A.右侧H2O2为正极得到电子发生还原反应,电极反应式为H2O2+2H++2e-=2H2O,故A错误;B.放电时,阳离子向正极移动,所以H+通过质子交换膜向正极移动,故B错误;C.NH3·BH3为负极失电子发生氧化反应,则负极电极反应式为NH3·BH3+2H2O-6e-=NH4BO2+6H+,右侧H2O2为正极得到电子发生还原反应,电极反应式为3H2O2+6H++6e-═6H2O,电池工作时,两电极均不会产生气体,故C错误;D.未加入氨硼烷之前,两极室质量相等,通入后,负极电极反应式为NH3·BH3+2H2O-6e-=NH4BO2+6H+,正极反应式为3H2O2+6H++6e-═6H2O,假定6mol电子转移,则左室质量增加=31g-6g=25g,右室质量增加6g,两极室质量相差19g。工作一段时间后,若左右两极室质量差为1.9
g,则电路中转移0.6
mol电子,故D正确;答案选D。【点睛】本题考查原电池原理,注意电极反应式的书写方法,正极得到电子发生还原反应,负极失电子发生氧化反应,书写时要结合电解质溶液,考虑环境的影响。15、A【解析】
A、导管口插入四氯化碳中,氯化氢气体易溶于水不易溶于四氯化碳,能防止倒吸且能吸收氯化氢,选项A正确;B、制备氯气时应为二氧化锰和浓盐酸共热,装置中缺少加热装置,选项B错误;C、收集乙酸乙酯时导管末端不能伸入液面以下,选项C错误;D、制备氨气时应加热氯化铵和氢氧化钙混合固体,选项D错误。答案选A。16、C【解析】
由于CO2在水中的溶解度比较小,而NH3极易溶于水,所以在实验中要先通入溶解度较大的NH3,再通入CO2;由于NH3极易溶于水,在溶于水时极易发生倒吸现象,所以通入NH3的导气管的末端不能伸入到溶液中,即a先通入NH3,然后b通入CO2,A、B、D选项均错误;因为NH3是碱性气体,所以过量的NH3要用稀硫酸来吸收,选项C合理;故合理答案是C。【点睛】本题主要考查钠及其重要化合物的性质,及在日常生产、生活中的应用,题型以选择题(性质、应用判断)。注意对钠及化合物的性质在综合实验及工艺流程类题目的应用加以关注。二、非选择题(本题包括5小题)17、CD+CH3OOCCHBrCH2CH2COOCH3→+HBr、、、CH3OOCCH2CH2CH2COOCH3HOOCCH2CH2CH2COOHClOCCH2CH2CH2COCl【解析】
由、A的分子式,纵观整个过程,结合X的结构,可知发生甲基邻位硝化反应生成A为,对比各物质的分子,结合反应条件与给予的反应信息,可知A中羧基上羟基被氯原子取代生成B,B中甲基上H原子被溴原子取代生成C,C中氯原子、溴原子被﹣NH﹣取代生成D,故B为、C为、D为;由X的结构,逆推可知G为,结合F、E的分子式,可推知F为CH3OOCCHBrCH2CH2COOCH3、E为CH3OOCCH2CH2CH2COOCH3,据此分析解答。【详解】(1)A.化合物A为,苯环连接甲基,能使酸性KMnO4溶液褪色,故A正确;B.化合物C为,苯环能与氢气发生加成反应,卤素原子能发生取代反应,不能发生消去反应,故B错误;C.化合物D,含有酰胺键,能与稀盐酸发生反应,故C正确;D.由结构可知,X的分子式是C15H18N2O5,故D正确,故答案为:CD;(2)由分析可知,化合物B的结构简式是:,故答案为:;(3)D+F→G的化学方程式:+CH3OOCCHBrCH2CH2COOCH3→+HBr,故答案为:+CH3OOCCHBrCH2CH2COOCH3→+HBr;(4)化合物A(C8H7NO4)的同分异构体同时符合下列条件:①分子是苯的二取代物,1H﹣NHR谱表明分子中有4种化学环境不同的氢原子,存在对称结构;②分子中存在硝基和结构,2个取代基可能结构为:﹣NO2与﹣CH2OOCH、﹣NO2与﹣CH2COOH、﹣COOH与﹣CH2NO2、﹣OOCH与﹣CH2NO2,同分异构体可能结构简式为:、、、,故答案为:、、、;(5)由信息①可知,由ClOCCH2CH2CH2COCl与氨气反应生成,由A→B的转化,由HOOCCH2CH2CH2COOH与SOCl2反应得到ClOCCH2CH2CH2COCl,CH3OOCCH2CH2CH2COOCH3碱性条件下水解、酸化得到HOOCCH2CH2CH2COOH,合成路线流程图为:CH3OOCCH2CH2CH2COOCH3HOOCCH2CH2CH2COOHClOCCH2CH2CH2COCl,故答案为:CH3OOCCH2CH2CH2COOCH3HOOCCH2CH2CH2COOHClOCCH2CH2CH2COCl。【点睛】能准确根据反应条件推断反应原理是解题关键,常见反应条件与发生的反应原理类型:①在NaOH的水溶液中发生水解反应,可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应;②在NaOH的乙醇溶液中加热,发生卤代烃的消去反应;③在浓H2SO4存在的条件下加热,可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等;④能与溴水或溴的CCl4溶液反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应;⑤能与H2在Ni作用下发生反应,则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应;⑥在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下,发生醇的氧化反应;⑦与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应,则该物质发生的是—CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2,则为醇→醛→羧酸的过程)。18、C12H15NO醚键还原反应消去反应+HNO3(浓)+H2O、、保护氨基,防止合成过程中被氧化【解析】
A是,A与浓HNO3、浓H2SO4加热发生取代反应产生B:,B与Fe、HCl发生还原反应产生C:,C与(CH3CO)2O发生取代反应产生D:,E为,E与NaBH4发生反应产生F为。【详解】(1)根据H的结构简式可知其分子式是C12H15NO;C结构简式是,其中含氧官能团的名称为醚键;(2)B为,C为,B与Fe、HCl反应产生C,该反应类型为还原反应;F为,G为,根据二者结构的不同可知:FG的类型是消去反应;(3)A是,A与浓HNO3、浓H2SO4加热发生取代反应产生B:,所以AB的反应方程式为:+HNO3(浓)+H2O;(4)D结构简式为:,D的同分异构体符合下列条件:①能发生银镜反应,说明含有醛基-CHO;②能发生水解反应,水解产物之一与FeCl3溶液反应显紫色,说明含有酯基,水解产物含有酚羟基,即该物质含酚羟基形成的酯基;③核磁共振氢谱(1显示分子中有4种不同化学环境的氢,则符合题意的同分异构体结构简式为:、、;(5)合成途径中,C转化为D时—NH2发生反应产生-NHCOCH3,后来转化为氨基,目的是保护氨基,防止其在合成过程被氧化;(6)参照上述合成路线,以甲苯和(CH3CO)2O为原料,设计制备的合成路线。甲苯首先被酸性KMnO4溶液氧化为苯甲酸,苯甲酸与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生取代反应产生间硝基甲苯,在Fe、HCl作用下反应产生,与(CH3CO)2在加热条件下发生取代反应产生,所以甲苯转化为的合成路线为:【点睛】本题考查有机物的合成与推断的知识,涉及有机反应类型、官能团结构与性质、限制条件同分异构体书写,在进行物质推断的过程中,要充分利用题干信息,结合已有的知识分析、判断,要注意氨基容易被氧化,为防止其在转化过程中氧化,先使其反应得到保护,在其他基团形成后再将其还原回来。19、Al4C3+12HCl=3CH4↑+4AlCl3除去甲烷中的HCl和H2O(球形)干燥管FDBECG平衡气压使盐酸顺利流下,减少盐酸的挥发D中黑色氧化铜变红,硬质玻璃管内壁有水珠附着取少量红色固体,加入适量稀硫酸,若溶液变蓝色,则证明含Cu2O【解析】
装置A中反应是稀盐酸和Al4C3反应生成氯化铝和甲烷,甲烷在加热条件下可还原氧化铜,气体产物除水蒸气外,还有碳的氧化物,,生成的甲烷气体通过装置F吸收混有的氯化氢,干燥气体,通过装置D加热还原氧化铜,通过装置B检验生成的水蒸气,通过裝置E检验吸收生成产物二氧化碳,通过装置C中银氨溶液验证一氧化碳,CO能与银氨溶液反应:CO+2Ag(NH3)2++2OH-=2Ag↓+2NH4++CO32-+2NH3,最后用排水法吸收和收集尾气。【详解】(1).装置A是用于制取甲烷,可判断A中反应是稀盐酸和Al4C3反应生成氯化铝和甲烷,反应的化学方程式为Al4C3+12HCl=3CH4↑+4AlCl3,故答案为:Al4C3+12HCl=3CH4↑+4AlCl3;(2).A中稀盐酸和Al4C3反应生成的甲烷中混有杂质HCl和H2O,碱石灰的作用就是除去甲烷中的HCl和H2O,故答案为:除去甲烷中的HCl和H2O;装置B为球形干燥管;(3).装置A中反应是稀盐酸和Al4C3反应生成氯化铝和甲烷,生成的甲烷气体通过装置F除杂并干燥,甲烷在加热条件下可还原氧化铜,气体产物除水蒸气外,还有碳的氧化物,通过装置D加热还原氧化铜,通过装置B检验生成的水蒸气。通过装置E检验吸收生成产物二氧化碳,通过装置C中银氨溶液验证一氧化碳,最后用排水法吸收和收集气体,按气流方向各装置从左到右的连接顺序为A→F→D→B→E→C→G,故答案为:FDBECG;(4).如果是普通分液漏斗,需先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再将分液漏斗下面的旋塞打开,使稀盐酸缓慢滴下,对比起来,恒压分液漏斗的好处是平衡气压使盐酸顺利流下,减少盐酸的挥发,故答案为:平衡气压使盐酸顺利流下,减少盐酸的挥发;(5).D中是甲烷在加热条件下还原氧化铜,产物为铜或Cu2O、水蒸气、碳的氧化物,故答案为:D中黑色氧化铜变红,硬质玻璃管内壁有水珠附着;(6).当反应结束后,装置D处试管中固体全部变为红色,根据信息Cu2O为红色,不与Ag反应,与稀硫酸发生反应Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O,故可加稀硫酸观察溶液是否变蓝来判断,答案为:取少量红色固体,加入适量稀硫酸,若溶液变蓝色,则证明含Cu2O。【点睛】实验题的重中之重是实验目的,如本题目的是探究甲烷在加热条件下可还原氧化铜的产物。同时要注意实验方案设计的基本要求,如科学性、安全性、可行性、简约性。设计的实验方案要严谨,具有可持续发展意识和绿色化学理念。20、HCOOHH2O+CO↑③CO及Ni(CO)4与装置中空气混合在加热条件下爆炸E装置中产生黑色沉淀473K0.50【解析】
A装置中甲酸和浓硫酸反应生成CO,经B装置中浓硫酸进行干燥,根据方程式Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g),温度在50~80℃是更有利于Ni(CO)4的生成,为了更好的控制温度可选用水浴加热,Ni(CO)4的沸点为43℃,所以反应生成的Ni(CO)4会变成气体,在D装置中进行冷凝得到Ni(CO)4液体,之后利用E装置吸收未反应的CO,同时为了防止Ni(CO)4与空气混合加热,需先通一段时间的CO,通过观察E装置中是否有黑色成生成可判断装置中是否充满CO。【详解】(1)装置A中甲酸与在浓硫酸的作用下生成CO和水,反应方程式为HCOOHH2O+CO↑;(2)温度在50~80℃是更有利于Ni(CO)4的生成,为了更好的控制温度,且可避免温度过高,可选用水浴加热,所以选用③装置;(3)CO及Ni(CO)4与装置中空气混合在加热条件下会发生爆炸,所以要先观察到E装置中生成黑色沉淀,再加热C装置;(4)323K是49.85℃,473K是199.85℃,根据方程式Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)可知180~200℃时生成Ni单质,所以高纯镍粉在封管的473K温度区域端生成;(5)n(HCOOH)==0.25mol,则生成的n(CO)=0.25mol,C装置中发生Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),则C管减轻的质量即反应的Ni的质量,则反应n(Ni)==0.05mol,则消耗n(CO)=0.2mol,所以PdCl2
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