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文档简介
云南省大理州大理市下关第一中学2025届高三第五次模拟考试化学试卷请考生注意:1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、下列物质不属于合金的是A.铝B.青铜C.不锈钢D.生铁2、CH3OH是重要的化工原料,工业上用CO与H2在催化剂作用下合成CH3OH,其反应为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。按n(CO):n(H2)=1:2,向密闭容器中充入反应物,测得平衡时混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法中,正确的是A.p1<p2B.该反应的ΔH>0C.平衡常数:K(A)=K(B)D.在C点时,CO转化率为75%3、天然气的主要成分CH4也是一种会产生温室效应的气体,对于相同分子数的CH4和CO2,CH4产生的温室效应更明显。下面是有关天然气的几种叙述:①天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源;②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者明显;③燃烧天然气也是酸雨的成因之一。其中正确的是A.①和② B.只有① C.只有③ D.①②③4、已知短周期元素M、N、P、Q最高价氧化物对应水化物分别为X、Y、Z、W,M是短周期中原子半径最大的元素,常温下X、Z、W均可与Y反应,M、P、Q的原子序数及0.1mol/LX、Z、W溶液的pH如图所示。下列说法正确的是()A.N原子的电子层数与最外层电子数相等B.M的离子半径小于N的离子半径C.P氢化物稳定性大于Q氢化物稳定性D.X、W两物质含有的化学键类型相同5、氮及其化合物的转化过程如图所示。下列分析不合理的是A.催化剂a表面发生了非极性共价键的断裂和极性共价键的形成B.催化剂不能改变反应焓变但可降低反应活化能C.在催化剂b表面形成氮氧键时,涉及电子转移D.催化剂a、b能提高反应的平衡转化率6、25℃时,一定量的甲烷与aL(已折合成标准状况)空气的混合气体充分反应,甲烷恰好完全燃烧,恢复至25℃时,放出bkJ的热量。假设空气中氧气的体积分数是1/5,则下列表示甲烷燃烧热的热化学方程式正确的是A.B.C.D.7、25℃时,向20.00mL0.100mol•L-1的氨水和醋酸铵溶液中分别滴加0.100mol•L-1的盐酸溶液,溶液pH随加入盐酸体积的变化如图所示。下列说法不正确的是()A.25℃时,Kb(NH3•H2O)=Ka(CH3COOH)≈10-5B.b点溶液中水的电离程度比c点溶液中的大C.在c点的溶液中:c(Cl﹣)>c(CH3COOH)>c(NH4+)>c(OH﹣)D.在a点的溶液中:c(NH4+)+2c(H+)═2c(CH3COO-)+c(NH3•H2O)+2c(OH-)8、化学与生命健康密切相关,“84”消毒液(有效成分为NaClO)在抗击新冠肺炎疫情中起到重要作用。下列说法错误的是A.“84”消毒液为混合物B.“84”消毒液具有漂白性C.“84”消毒液可用于灭杀新型冠状病毒D.“84”消毒液可以与“洁厕灵”(主要成分为盐酸)混用9、某同学结合所学知识探究Na2O2与H2能否反应,设计装置如图,下列说法正确的是()A.装置A中锌粒可用铁粉代替B.装置B中盛放碱石灰,目的是除去A中挥发出来的少量水蒸气C.装置C加热前,必须先用试管在干燥管管口处收集气体,检验气体纯度D.装置A也可直接用于MnO2与浓盐酸反应制取Cl210、K2FeO4在酸性或中性溶液中能快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。如图是制备高铁酸钾的一种装置,制取实验完成后,取C中紫色溶液,加入稀盐酸,产生气体。下列说法不正确的是()A.B瓶应盛放饱和食盐水除去混有的HClB.C瓶中KOH过量更有利于高铁酸钾的生成C.加盐酸产生气体可说明氧化性:K2FeO4>Cl2D.高铁酸钾是集氧化、吸附、絮凝等特点为一体的优良的水处理剂11、某课外活动小组,为研究金属的腐蚀和防护的原理,做了以下实验:将剪下的一块镀锌铁片,放入锥形瓶中,并滴入少量食盐水将其浸湿,再加数滴酚酞试液,按如图所示的装置进行实验,过一段时间后观察。下列现象不可能出现的是A.锌被腐蚀 B.金属片剪口变红C.B中导气管里形成一段水柱 D.B中导气管产生气泡12、25℃时,在10mL浓度均为0.1mol/LNaOH和NH3·H2O混合溶液中,滴加0.1mol/L的盐酸,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是A.未加盐酸时:c(OH-)>c(Na+)=c(NH3·H2O)B.加入10mL盐酸时:c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)C.加入盐酸至溶液pH=7时:c(Cl-)=c(Na+)D.加入20mL盐酸时:c(Cl-)=c(NH4+)+c(Na+)13、X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。Y原子在短周期主族元素中原子半径最大,X和Y能组成两种阴阳离子个数之比相同的离子化合物。常温下,0.1mol·L-1W的氢化物水溶液的pH为1。向ZW3的水溶液中逐滴加入Y的最高价氧化物对应的水化物,先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解。下列推断正确的是A.简单离子半径:W>Y>Z>XB.Y、Z分别与W形成的化合物均为离子化合物C.Y、W的简单离子都不会影响水的电离平衡D.元素的最高正化合价:W>X>Z>Y14、化学在生产和生活中有着重要的作用。下列有关说法不正确的是()A.焊接金属时常用溶液做除锈剂B.嫦娥系列卫星中使用的碳纤维,是一种新型无机非金属材料C.只要符合限量,“食用色素”、“亚硝酸盐”可以作为某些食品的添加剂D.PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,是发生雾霾天气的主要原因,这些颗粒物扩散在空气中都会形成胶体15、在25℃时,将1.0Lcmol·L-1CH3COOH溶液与0.1molNaOH固体混合,使之充分反应。然后向该混合溶液中通入HCl气体或加入NaOH固体(忽略体积和温度变化),溶液pH随通入(或加入)物质的物质的量的变化如图所示。下列叙述错误的是()A.水的电离程度:a>b>cB.b点对应的混合溶液中:c(Na+)<c(CH3COO-)C.c点对应的混合溶液中:c(CH3COOH)>c(Na+)>c(OH-)D.该温度下,a、b、c三点CH3COOH的电离平衡常数均为16、我国科学家构建了一种有机框架物M,结构如图。下列说法错误的是()A.1molM可与足量Na2CO3溶液反应生成1.5molCO2B.苯环上的一氯化物有3种C.所有碳原子均处同一平面D.1molM可与15molH2发生加成反应二、非选择题(本题包括5小题)17、药物中间体(G)在有机制药工业中的一种合成方法如下:回答下列问题:(1)化合物D和G中含氧官能团的名称分别为___________、_________。(2)由B→C的反应类型为_____;写出C→D反应的化学方程式:________。(3)化合物E的结构简式为________。(4)反应F→G的另一种生成物是___________。(5)写出同时满足下列条件的B的同分异构体的结构简式:_______。①能与新制Cu(OH)2加热条件下反应生成砖红色沉淀,水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应:②核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为1:2:4:9;③分子中含有氨基。(6)已知:RCNRCH2NH2请设计以HOOCCH2COOH和CH3CH2Cl为原料制备的合成路线:_________(无机试剂任用)。18、前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A元素原子的核外电子只有一种运动状态;基态B原子s能级的电子总数比p能级的多1;基态C原子和基态E原子中成对电子数均是未成对电子数的3倍;D形成简单离子的半径在同周期元素形成的简单离子中最小。回答下列问题:(1)元素A、B、C中,电负性最大的是____(填元素符号,下同),元素B、C、D第一电离能由大到小的顺序为________。(2)与同族其它元素X形成的XA3相比,BA3易液化的原因是________;BA3分子中键角________109°28′(填“>”“<”或“=”),原因是________。(3)BC3-离子中B原子轨道的杂化类型为____________,BC3-离子的立体构型为________________。(4)基态E原子的电子排布式为________;C、E形成的化合物EC5(其中E的化合价为+6)中σ键与π键数目之比为________;(5)化合物DB是人工合成的半导体材料,它的晶胞结构与金刚石(晶胞结构如图所示)相似。若DB的晶胞参数为apm,则晶体的密度为_____g·cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数)。19、乳酸亚铁晶体{[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O,相对分子质量为288}易溶于水,是一种很好的补铁剂,可由乳酸[CH3CH(OH)COOH]与FeCO3反应制得。I.碳酸亚铁的制备(装置如下图所示)(1)仪器B的名称是__________________;实验操作如下:打开kl、k2,加入适量稀硫酸,关闭kl,使反应进行一段时间,其目的是__________________。(2)接下来要使仪器C中的制备反应发生,需要进行的操作是____________,该反应产生一种常见气体,写出反应的离子方程式_________________________。(3)仪器C中混合物经过滤、洗涤得到FeCO3沉淀,检验其是否洗净的方法是__________。Ⅱ.乳酸亚铁的制备及铁元素含量测定(4)向纯净FeCO3固体中加入足量乳酸溶液,在75℃下搅拌使之充分反应,经过滤,在____________的条件下,经低温蒸发等操作后,获得乳酸亚铁晶体。(5)两位同学分别用不同的方案进行铁元素含量测定:①甲同学通过KMnO4滴定法测定样品中Fe2+的含量计算样品纯度。在操作均正确的前提下,所得纯度总是大于l00%,其原因可能是_________________________。②乙同学经查阅资料后改用碘量法测定铁元素的含量计算样品纯度。称取3.000g样品,灼烧完全灰化,加足量盐酸溶解,取所有可溶物配成l00mL溶液。吸取1.00rnL该溶液加入过量KI溶液充分反应,然后加入几滴淀粉溶液,用0.100mol·L-1硫代硫酸钠溶液滴定(已知:I2+2S2O32-=S4O62-+2I-),当溶液_____________________,即为滴定终点;平行滴定3次,硫代硫酸钠溶液的平均用量为24.80mL,则样品纯度为_________%(保留1位小数)。20、某小组以亚硝酸钠(NaNO2)溶液为研究对象,探究NO2-的性质。实验试剂编号及现象滴管试管2mL1%酚酞溶液1mol·L-1NaNO2溶液实验I:溶液变为浅红色,微热后红色加深1mol·L-1NaNO2溶液0.1mol·L-1KMnO4溶液实验II:开始无明显变化,向溶液中滴加稀硫酸后紫色褪去KSCN溶液1mol·L-1FeSO4溶液(pH=3)实验III:无明显变化1mol·L-1NaNO2溶液1mol·L-1FeSO4溶液(pH=3)实验IV:溶液先变黄,后迅速变为棕色,滴加KSCN溶液变红资料:[Fe(NO)]2+在溶液中呈棕色。(1)结合化学用语解释实验I“微热后红色加深”的原因______(2)实验II证明NO2-具有_____性,从原子结构角度分析原因_________(3)探究实验IV中的棕色溶液①为确定棕色物质是NO与Fe2+,而非Fe3+发生络合反应的产物,设计如下实验,请补齐实验方案。实验溶液a编号及现象1mol·L-1FeSO4溶液(pH=3)i.溶液由___色迅速变为___色____________________ii.无明显变化②加热实验IV中的棕色溶液,有气体逸出,该气体在接近试管口处变为红棕色,溶液中有红褐色沉淀生成。解释上述现象产生的原因_________。(4)络合反应导致反应物浓度下降,干扰实验IV中氧化还原反应发生及产物检验。小组同学设计实验V:将K闭合后电流表指针发生偏转,向左侧滴加醋酸后偏转幅度增大。①盐桥的作用是____________________________②电池总反应式为______________________实验结论:NO2-在一定条件下体现氧化性或还原性,氧还性强弱与溶液酸碱性等因素有关。21、石墨、石墨烯及金刚石是碳的同素异形体。(1)以Ni—Cr—Fe为催化剂,一定条件下可将石墨转化为金刚石。基态Fe原子未成对电子数为________。设石墨晶体中碳碳键的键长为am,金刚石晶体中碳碳键的键长为bm,则a________(填“>”“<”或“=”)b,原因是_______。(2)比较表中碳卤化物的熔点,分析其熔点变化的原因是_________。CCl4CBr4(α型)CI4熔点/℃-22.9248.4168(分解)(3)金刚石的晶胞如图1所示。已知ZnS晶胞与金刚石晶胞排列方式相同,若图1中a与ZnS晶胞中Zn2+位置相同,则S2-在ZnS晶胞中的位置为________。(4)石墨烯中部分碳原子被氧化后,转化为氧化石墨烯。①在图3所示的氧化石墨烯中,采取sp3杂化形式的原子有________(填元素符号)。②石墨烯转化为氧化石墨烯时,1号C与相邻C原子间键能的变化是________(填“变大”“变小”或“不变”)。(5)石墨烯具有很大的比表面积,有望用于制超级电容器。若石墨烯中碳碳键的键长为am,12g单层石墨烯单面的理论面积约为________m2(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、A【解析】合金是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法熔合成的具有金属特性的物质;铝是纯净物,不属于合金,故A正确;青铜是铜与锡或铅的合金,故B错误;不锈钢是铁中含有铬、镍的合金,故C错误;生铁是铁和碳的合金,故D错误。2、D【解析】
A.增大压强平衡向正反应方向移动;B.由图可知,升高温度,平衡逆向移动,该反应的△H<0;C.平衡常数只与温度有关;D.设向密闭容器充入了1molCO和2molH2,利用三段法进行数据分析计算.【详解】A.由300℃时,增大压强,平衡正向移动,CH3OH的体积分数增大,所以p1>p2,故A错误;B.图可知,升高温度,CH3OH的体积分数减小,平衡逆向移动,则该反应的△H<0,故B错误;C.A、B处的温度不同,平衡常数与温度有关,故平衡常数不等,故C错误;D.设向密闭容器充入了1molCO和2molH2,CO的转化率为x,则CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)起始120变化x2xx结束1-x2-2xx在C点时,CH3OH的体积分数=x/(1-x+2-2x+x)=0.5,解得x=0.75,故D正确;故选D。3、A【解析】
①天然气与煤、柴油相比燃烧时生成的污染物较少,而且天然气的热值大,故天然气是较清洁的能源,故①正确;②CH4的相对分子质量为:12+4=16;CO2的相对分子质量为:12+16×2=44;因为16<44,故相同质量的上述两种气体,CH4的物质的量更大,产生温室效应更明显的是CH4,故②正确;③天然气燃烧生成二氧化碳,二氧化碳过多会使全球气候变暖,带来温室效应,故③错误。答案选A。【点睛】甲烷和二氧化碳都属于温室效应气体,造成酸雨的主要是氮氧化物和硫氧化物。4、A【解析】
短周期元素M、N、P、Q最高价氧化物对应水化物分别为X、Y、Z、W,M是短周期中原子半径最大的元素,则M为Na元素,则X为NaOH;0.1mol/L的W溶液pH=1,则W为一元含氧强酸,且Q的原子序数大于Na元素,则Q为Cl元素、W为HClO4;0.1
mol/L的Z溶液pH=0.7,则氢离子浓度为10-0.7mol/L=0.2mol/L,故Z为二元强酸,且P的原子序数大于Na元素,则P为S元素、Z为H2SO4;常温下X、Z、W均可与Y反应,则Y为两性氢氧化物,则Y为Al(OH)3、N为Al元素,据此解答。【详解】A.N为Al元素,原子核外有3个电子层数,最外层电子数为3,其电子层与最外层电子数相等,故A正确;B.Na+、Al3+电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径Na+>Al3+,故B错误;C.非金属性Cl>S,故简单氢化物稳定性:HCl>H2S,故C错误;D.NaOH为离子化合物,含有离子键、共价键,HClO4为分子化合物,分子内只含有共价键,二者含有化学键不全相同,故D错误;故答案为:A。【点睛】“三看”法快速判断简单微粒半径的大小:一看电子层数:最外层电子数相同时,电子层数越多,半径越大;二看核电荷数:当电子层结构相同时,核电荷数越大,半径越小;三看核外电子数:当电子层数和核电荷数均相同时,核外电子数越多,半径越大。5、D【解析】
A.催化剂a表面是氢气和氮气反应生成氨气,催化剂a表面发生了非极性共价键的断裂和极性键的形成,故A合理;B.催化剂可降低反应活化能,改变反应速率,但不能改变反应焓变,故B合理;C.催化剂b表面是氨气催化氧化生成NO的反应,发生的是氧化还原反应,涉及电子转移,故C合理;D.催化剂a、b改变反应速率,不改变化学平衡,不能提高反应的平衡转化率,故D不合理;故选D。6、C【解析】
空气中氧气的体积为L,则甲烷体积为L,物质的量为mol。mol甲烷燃烧放出热量bkJ,则1mol甲烷燃烧放出热量kJ。燃烧热规定生成稳定的氧化物,即H2O(l),且放热反应的焓变为负值,故C正确;答案:C【点睛】考察燃烧热的重点:(1)可燃物1mol(2)完全燃烧(3)生成稳定氧化物,H→H2O(l),C→CO2,S→SO2等。7、C【解析】
A.根据图象可知,0.100mol•L﹣1的氨水的pH=11,c(OH﹣)=10﹣3mol/L,Kb(NH3•H2O)==10﹣5,醋酸铵溶液的pH=7,说明铵根离子和醋酸的水解程度相等,则二者的电离平衡常数相等,即25℃时,Kb(NH3•H2O)=Ka(CH3COOH)≈10﹣5,故A正确;B.加入20mL等浓度的HCl溶液后,氨水恰好反应生成氯化铵,b点铵根离子水解促进了水的电离,而c点溶质为醋酸和氯化铵,醋酸电离出的氢离子使溶液呈酸性,抑制了水的电离,则b点溶液中水的电离程度比c点溶液中的大,故B正确;C.Kb(NH3•H2O)=Ka(CH3COOH)≈10﹣5,Kh(NH4+)=≈10﹣9<10﹣5,醋酸的电离程度较大,则c(NH4+)>c(CH3COOH),正确的离子浓度大小为:c(Cl﹣)>c(NH4+)>c(CH3COOH)>c(OH﹣),故C错误;D.在a点的溶液中反应后溶质为等浓度的CH3COONH4、NH4Cl和CH3COOH,根据电荷守恒可知:c(NH4+)+c(H+)═c(CH3COO﹣)+c(Cl﹣)+c(OH﹣),根据物料守恒可得:2c(Cl﹣)=c(NH4+)+c(NH3•H2O),二者结合可得:c(NH4+)+2c(H+)═2c(CH3COO﹣)+c(NH3•H2O)+2c(OH﹣),故D正确。故选C。【点睛】明确图象曲线变化的意义为解答关键,注意掌握电荷守恒、物料守恒在盐的水解中的运用。8、D【解析】
A.“84”消毒液的主要成分为NaClO、NaCl,为混合物,A正确;B.“84”消毒液的有效成分是有NaClO,具有漂白性,B正确;C.“84”消毒液中的NaClO具有杀菌消毒能力,可用于灭杀新型冠状病毒,C正确;D.若将“84”消毒液与“洁厕灵”混用,会发生反应ClO-+Cl-+2H+==Cl2↑+H2O,D错误;故选D。9、C【解析】
探究Na2O2与H2能否反应,由实验装置可知,A装置为Zn与稀盐酸反应生成氢气,盐酸易挥发,则B装置中应为碱石灰可除去HCl和水蒸气,C装置试管为Na2O2与H2反应,但加热前应先检验氢气的纯度,氢气不纯加热时可能发生爆炸,最后D装置通过检验反应后是否有水生成判断Na2O2与H2能否反应,以此解答该题。【详解】A.铁粉会落到有孔塑料板下边,进入酸液中,无法控制反应的发生与停止,故A错误;B.B装置中盛放碱石灰,可除去HCl和水蒸气,故B错误;C.氢气具有可燃性,不纯时加热易发生爆炸,则加热试管前,应先收集气体并点燃,通过爆鸣声判断气体的纯度,故C正确;D.二氧化锰和浓盐酸应在加热条件下反应制备氯气,A装置不能加热,故D错误;故答案选C。10、C【解析】
在装置中,A为制取氯气的装置,B为除去Cl2中混有的HCl的装置,C为Cl2、Fe(OH)3、KOH制取K2FeO4的装置,D为未反应Cl2的吸收装置。【详解】A.因为Cl2中混有的HCl会消耗KOH、Fe(OH)3,所以需使用饱和食盐水除去,A正确;B.因为K2FeO4在碱性溶液中较稳定,所以C瓶中KOH过量更有利于高铁酸钾的生成,B正确;C.在C装置中发生反应3Cl2+10KOH+2Fe(OH)3==2K2FeO4+6KCl+8H2O,所以氧化性:K2FeO4<Cl2,C不正确;D.高铁酸钾具有强氧化性,能杀死细菌,反应生成的Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体,具有吸附、絮凝作用,所以高铁酸钾是优良的水处理剂,D正确;故选C。11、D【解析】
镀锌铁片,放入锥形瓶中,并滴入少量食盐水将其浸湿,再加数滴酚酞试液,形成的原电池中,金属锌为负极,发生反应:Zn-2e-=Zn2+,铁为正极,发生吸氧腐蚀,2H2O+O2+4e-=4OH-,据此分析解答。【详解】A.形成的原电池中,金属锌为负极,发生反应:Zn-2e-=Zn2+,锌被腐蚀,故A正确;B.锥形瓶中金属发生吸氧腐蚀,生成的氢氧根离子遇到酚酞会显示红色,故B正确;C.锥形瓶中金属发生吸氧腐蚀,瓶中气体压强减小,导气管里形成一段水柱,故C正确;D.原电池形成后没有气体生成,发生吸氧腐蚀,瓶中气体压强减小,所以B中导气管不会产生气泡,故D错误;故选D。12、B【解析】
A、混合溶液中,浓度均为0.1mol/LNaOH和NH3·H2O,NH3·H2O为弱电解质,故c(Na+)>c(NH3·H2O),A错误;B、加入10mL盐酸时,c(Cl-)=c(Na+),又根据电荷守恒得到:c(NH4+)+c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(Cl-),所以c(NH4+)+c(H+)=c(OH-),B正确;C、根据电荷守恒得到:c(NH4+)+c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(Cl-),pH=7时,即c(H+)=c(OH-),所以c(NH4+)+c(Na+)=c(Cl-),c(Cl-)>c(Na+),C错误;D、加入20mL盐酸时,c(Cl-)=2c(Na+),由于NH4+的水解,c(NH4+)<c(Na+),所以c(Cl-)>c(NH4+)+c(Na+),D错误;此题选B。13、C【解析】
Y原子在短周期主族元素中原子半径最大,则Y为Na;X和Y能组成两种阴阳离子个数之比相同的离子化合物,则X为O,两种化合物为过氧化钠和氧化钠;常温下,0.1mol·L-1W的氢化物水溶液的pH为1,则HW为一元强酸,短周期主族元素氢化物为一元强酸的元素只有HCl,W为Cl;ZCl3加入NaOH溶液,先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,则Z为Al,综上所述X为O、Y为Na、Z为Al、W为Cl。【详解】A.电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同,核电荷数越小半径越大,所以四种离子半径:Cl⁻>O2⁻>Na+>Al3+,即W>X>Y>Z,故A错误;B.AlCl3为共价化合物,故B错误;C.Cl⁻和Na+在水溶液中均不发生水解,不影响水的电离平衡,故C正确;D.O没有正价,故D错误;故答案为C。【点睛】电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同,核电荷数越小半径越大;主族元素若有最高正价,最高正价等于族序数,若有最低负价,最低负价等于族序数-8。14、D【解析】
A.NH4Cl水解使溶液显酸性,该酸性溶液可以与金属氧化物反应,因此NH4Cl溶液常用作金属焊接时的除锈剂,A正确;B.嫦娥系列卫星中使用的碳纤维是碳元素的单质,因此该碳纤维是一种新型无机非金属材料,B正确;C.食用色素可作为着色剂,亚硝酸盐可作为防腐剂,正确使用食品添加剂可以延长食品保质期,增加食品的营养价值,因此对人体健康有益,C正确;D.PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,而胶体粒子直径在1nm~100nm之间,所以PM2.5的颗粒物直径较大,扩散在空气中不会形成胶体,D错误;故合理选项是D。15、D【解析】
根据图示可知,原混合液显酸性,则为醋酸与醋酸钠的混合液,a点加入0.10molNaOH固体,pH=7,说明原溶液中CH3COOH的物质的量稍大于0.2mol。酸或碱抑制水的电离,含弱酸根离子的盐促进水的电离,酸或碱的浓度越大,抑制水电离程度越大。A.1.0Lcmol·L-1CH3COOH溶液与0.1molNaOH固体混合,发生的反应为:CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O,反应后的溶液是CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,其中CH3COONa的水解能够促进水的电离,而CH3COOH的电离会抑制水的电离。若向该混合溶液中通入HCl,b→c发生的反应为:CH3COONa+HCl=CH3COOH+NaCl,CH3COONa减少,CH3COOH增多,水的电离程度减小;若向该混合溶液中加入NaOH固体,b→a发生的反应是:CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O,CH3COONa增多,CH3COOH减少,水的电离会逐渐增大,因此水的电离程度:a>b>c,故A正确;B.b点对应的混合溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),则此时溶质为CH3COOH和CH3COONa,结合电荷守恒,所以c(Na+)<c(CH3COO-),故B正确;C.c点对于的溶液是通入0.1molHCl的溶液,相当于HCl中和氢氧化钠,所以c点溶液相当于原CH3COOH溶液和0.1molNaCl固体的混合液,醋酸浓度大于0.2mol/L,所以c(CH3COOH)>c(Na+)>c(OH-),故C正确;D.该温度下,CH3COOH的电离平衡常数,a点对于溶液中pH=7,c(Na+)=c(CH3COO-)=0.2mol/L,c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,则溶液中c(CH3COOH)=(c-0.2)mol/L,带入公式得,故D错误。16、D【解析】
A.根据物质结构可知:在该化合物中含有3个-COOH,由于每2个H+与CO32-反应产生1molCO2气体,所以1molM可与足量Na2CO3溶液反应生成1.5molCO2,A正确;B.在中间的苯环上只有1种H原子,在与中间苯环连接的3个苯环上有2种不同的H原子,因此苯环上共有3种不同位置的H原子,它们被取代,产生的一氯化物有3种,B正确;C.-COOH碳原子取代苯分子中H原子的位置在苯分子的平面上;与苯环连接的碳碳三键的C原子取代苯分子中H原子的位置在苯分子的平面上;乙炔分子是直线型分子,一条直线上2点在一个平面上,则直线上所有的原子都在这个平面上,所以所有碳原子均处同一平面,C正确;D.在M分子中含有4个苯环和3个碳碳三键,它们都可以与氢气发生加成反应,则可以与1molM发生加成反应的氢气的物质的量为3×4+2×3=18mol,D错误;故合理选项是D。二、非选择题(本题包括5小题)17、酯基肽键加成反应CH3CH2OH和【解析】
A发生取代反应生成B,B和HCl发生加成反应生成C,C与KCN发生取代反应生成D,D与盐酸反应,根据E和乙醇发生酯化反应生成F,根据F的结构推出E的结构简式为,F和C2H5NH2发生取代反应生成G和乙醇。【详解】(1)根据D、G的结构得出化合物D中含氧官能团的名称为酯基,G中含氧官能团的名称为肽键;故答案为:酯基;肽键。(2)根据B→C的结构式得出反应类型为加成反应;根据C→D反应得出是取代反应,其化学方程式;故答案为:加成反应;。(3)根据E到F发生酯化反应得出化合物E的结构简式为;故答案为:。(4)根据反应F→G中的结构得出反应为取代反应,因此另一种生成物是CH3CH2OH;故答案为:CH3CH2OH。(5)①能与新制Cu(OH)2加热条件下反应生成砖红色沉淀,水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有甲酸与酚形成的酚酸酯,即取代基团为—OOCH,③分子中含有氨基,②核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为1:2:4:9,存在对称结构,还又含有2个—NH2,1个—C(CH3)3,符合条件的同分异构体为和;故答案为:和。(6)CH3CH2Cl在碱性条件下水解得到CH3CH2OH,然后与HOOCCH2COOH发生酯化反应得到CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3,CH3CH2Cl与KCN发生取代反应得到CH3CH2CN,用氢气还原得到CH3CH2CH2NH2,根据F到G的转化过程,CH3CH2CH2NH2与CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3反应得到,合成路线为;故答案为:。18、ON>O>AlNH3分子间易形成氢键<孤电子对对成键电子对的排斥作用强于成键电子对之间的排斥作用sp2三角形1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)7:1×1030【解析】
前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A元素原子的核外电子只有一种运动状态,A为H元素;基态B原子s能级的电子总数比p能级的多1,核外电子排布为1s22s22p3,为N元素;基态C原子和基态E原子中成对电子数均是未成对电子数的3倍,核外电子排布为1s22s22p4、1s22s22p63s23p63d54s1,则C为O元素,E为Cr元素;D形成简单离子的半径在同周期元素形成的简单离子中最小,则D为该周期中原子序数最大的金属元素,因此D为Al元素。据此分析解答。【详解】根据上述分析,A为H元素,B为N元素,C为O元素,D为Al元素,E为Cr元素。(1)元素的非金属性越强,电负性越大,元素H、N、O中,电负性最大的是O元素;同一周期,从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素,同一主族,从上到下,第一电离能逐渐减小,元素N、O、Al的第一电离能由大到小的顺序为N>O>Al,故答案为O;N>O>Al;(2)NH3分子间易形成氢键,导致氨气易液化;NH3中中心原子N的价层电子对数为4,孤电子对数为1,其VSEPR模型为四面体构型,NH3分子中N原子采用sp3杂化,为三角锥结构,孤电子对对成键电子对的排斥作用强于成键电子对之间的排斥作用,使得氨气分子中键角小于109°28′,故答案为NH3分子间易形成氢键;<;孤电子对对成键电子对的排斥作用强于成键电子对之间的排斥作用;(3)NO3-离子中N原子的价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数=3+=3,采用sp2杂化,立体构型为三角形,故答案为sp2;三角形;(4)E为Cr元素,基态E原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1);C、E形成的化合物CrO5(其中E的化合价为+6),结构为,其中σ键与π键数目之比为7:1,故答案为1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1);7:1;(5)AlN晶胞中含有N或Al原子数为4,8×+6×=4,晶胞质量为g,因此晶胞的密度==×1030g·cm-3,故答案为×1030。【点睛】正确推导元素是解答本题的关键。本题的难点为C、E的推导,易错点为(4),要能够根据题意确定CrO5的结构。19、蒸馏烧瓶生成FeSO4溶液,且用产生的H2排尽装置内的空气关闭k2Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O取最后一次洗涤液,加入稀盐酸酸化,再滴入BaCl2溶液,若无白色沉淀,则洗涤干净隔绝空气乳酸根离子中的羟基也能被高锰酸钾氧化,导致消耗高锰酸钾溶液用量偏多蓝色褪去且半分钟不恢复95.2%【解析】
I.亚铁离子容易被氧气氧化,制备过程中应在无氧环境中进行,Fe与稀硫酸反应制备硫酸亚铁,利用反应生成的氢气排尽装置中的空气,B制备硫酸亚铁,利用生成氢气,使B装置中气压增大,将B装置中的氯化亚铁溶液压入C中。C装置中硫酸亚铁和NH4HCO3发生反应产生FeCO3沉淀。Ⅱ.Fe2+有较强还原性,易被空气中氧气氧化,获取乳酸亚铁晶体过程中应减小空气中氧气的干扰;①乳酸和亚铁离子都可被酸性高锰酸钾氧化;②I2的淀粉溶液显蓝色,滴加硫代硫酸钠溶液后蓝色会变浅,最终褪色;根据已知反应可得关系式2Fe3+~~I2~~2S2O32-,根据滴定时参加反应的硫代硫酸钠的物质的量计算出Fe2+的物质的量,再计算样品纯度。【详解】I.亚铁离子容易被氧气氧化,制备过程中应在无氧环境中进行,Fe与稀硫酸反应制备硫酸亚铁,利用反应生成的氢气排尽装置中的空气,装置B制备硫酸亚铁,C装置中硫酸亚铁和NH4HCO3发生反应:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O,利用生成氢气,使B装置中气压增大,将B装置中的氯化亚铁溶液压入C中。(1)由仪器图形可知B为蒸馏烧瓶;打开kl、k2,加入适量稀硫酸,可使生成的氢气排出装置C内的空气,防止二价铁被氧化;(2)待装置内空气排出后,再关闭k2,反应产生的氢气使装置内的气体压强增大,可将B中生成的硫酸亚铁溶液排到装置C中,发生反应生成碳酸亚铁,同时生成二氧化碳,反应的离子方程式为Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;(3)FeCO3是从含有SO42-的溶液中过滤出来的,检验沉淀是否洗涤干净,可通过检验是否含有SO42-判断。方法是:取最后一次水洗液于试管中,加入过量稀盐酸酸化,滴加一定量的BaCl2溶液,若无白色浑浊出现,则表明洗涤液中不存在SO42-,即可判断FeCO3沉淀洗涤干净;Ⅱ.(4)Fe2+有较强还原性,易被空气中氧气氧化,则乳酸亚铁应隔绝空气,防止被氧化;(5)①乳酸根中含有羟基,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,Fe2+也可以被氧化,因此二者反应都消耗KMnO4溶液,导致消耗高锰酸钾的增大,使计算所得乳酸亚铁的质量偏大,产品中乳酸亚铁的质量分数会大于100%;②I2遇淀粉溶液显蓝色,滴加硫代硫酸钠溶液后蓝色会变浅,说明I2与Na2S2O3发生了氧化还原反应,当蓝色刚好褪去且半分钟不恢复,即可判断为滴定终点;24.80mL0.1000mol/L硫代硫酸钠溶液中硫代硫酸钠的物质的量为n(Na2S2O3)=0.02480L×0.100mol/L=2.48×10-3mol,根据关系式2Fe2+~2Fe3+~I2~2S2O32-,可知样品中CH3CH(OH)COO]2Fe•3H2O的物质的量为n(Fe2+)=n(S2O32-)=2.48×10-3mol×=9.92×10-3mol,则样品的纯度为×100%=95.2%。【点睛】本题考查实验制备方案的知识,涉及化学仪器识别、对操作的分析评价、物质分离提纯、氧化还原反应滴定应用等,明确原理是解题关键,通过化学方程式可得关系式,然后根据关系式进行有关化学计算,注意在物质计算时取用的物质与原样品配制的溶液的体积关系,以免出错。20、NO2-发生水解反应NO2-+H2OHNO2+OH-,温度升高水解平衡正向移动,碱性增强,溶液红色加深还原性N原子最外层5个电子(可用原子结构示意图表示),+3价不稳定,易失电子,体现还原性浅绿色棕色0.5mol·L−1Fe2(SO4)3溶液(pH=3)棕色溶液中的[Fe(NO)]2+受热生成NO和Fe2+,NO被空气氧化为NO2,加热有利于Fe2+被氧化为Fe3+,促进Fe3+水解,产生Fe(OH)3沉淀阻碍Fe2+与NO接触,避免络合反应发生Fe2++NO2-+2H+=Fe3++NO↑+H2O【解析】
(1)根据实验I的现象说明NaNO2为强碱弱酸盐,NO2-发生水解反应NO2-+H2OHNO2+OH-,温度升高水解平衡正向移动,碱性增强,溶液红色加深;(2)N原子最外层5个电子,NO2-中N为+3价不稳定,易失电子,体现还原性;(3)①若要证明棕色物质是NO与Fe2+,而非Fe3+发生络合反应的产物,需要作对照实验,即向pH均为3,含Fe2+和Fe3+浓度均为1mol/L的FeSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液中通入NO,若通入FeSO4溶液出现溶液由浅绿色迅速变为棕色,而通入Fe2(SO4)3溶液无现象,则可证明;②加热实验IV中的棕色溶液,有气体逸出,该气体在接近试管口处变为红棕色,说明加热后生成了NO气体;溶液中有红褐色沉淀生成,说明生成了Fe(OH)3,据此解答;(4)①将K闭合后电流表指针发生偏转,向左侧滴加醋酸后偏转幅度增大,由图可知,该装置构成了原电池,两电极分别产生NO和Fe3+,U形管中间盐桥的作用是阻碍Fe2+与NO接触,避免络合反应发生;②两电极反应式相加得总反应式。【详解】(1)根据实验I的现象说明NaNO2为强碱弱酸盐,NO2-发生水解反应NO2-+H2OHNO2+OH-,温度升高水解平衡正向移动
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