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文档简介
2025届江苏省启东市汇龙中学高考化学五模试卷考生请注意: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(每题只有一个选项符合题意)1、下列实验操作对应的现象和结论均正确的是选项实验操作现象结论A向一定浓度的CuSO4溶液中通入适量H2S气体出现黑色沉淀H2S的酸性比H2SO4强B向4mL0.01mol·L-1KMnO4酸性溶液中分别加入2mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液和2mL0.2mol·L-1H2C2O4溶液后者褪色所需时间短反应物浓度越大,反应速率越快C将铜粉放入10mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中溶液变蓝,有黑色固体出现说明金属铁比铜活泼D向蔗糖中加入浓硫酸变黑、放热、体积膨胀,放出有刺激性气味的气体浓硫酸具有吸水性和强氧化性,反应中生成C、SO2和CO2等A.A B.B C.C D.D2、某同学向SO2和Cl2的混合气体中加入品红溶液,振荡,溶液褪色,将此无色溶液分成三份,依次进行实验,实验操作和实验现象记录如下:序号实验操作实验现象溶液不变红,试纸不变蓝溶液不变红,试纸褪色生成白色沉淀下列实验分析中,不正确的是A.①说明Cl2被完全消耗B.②中试纸褪色的原因是:SO2+I2+2H2O==H2SO4+2HIC.③中若将BaCl2溶液换成Ba(NO3)2溶液,也能说明SO2被Cl2氧化为SO42−D.实验条件下,品红溶液和SO2均被氧化3、PbCl2是一种重要的化工材料,常用作助溶剂、制备铅黄等染料。工业生产中利用方铅矿精矿(主要成分为PbS,含有FeS2等杂质)和软锰矿(主要成分为MnO2)制备PbCl2的工艺流程如图所示。已知:i.PbCl2微溶于水ii.PbCl2(s)+2Cl-(aq)⇌PbCl42-(aq)ΔH>0下列说法不正确的是()A.浸取过程中MnO2与PbS发生反应的离子方程式为:8H++2Cl-+PbS+4MnO2=PbCl2+4Mn2++SO42-+4H2OB.PbCl2微溶于水,浸取剂中加入饱和NaCl溶液会增大其溶解性C.调pH的目的是除去Fe3+,因此pH越大越好D.沉降池中获得PbCl2采取的措施有加水稀释、降温4、人类使用材料的增多和变化,标志着人类文明的进步,下列材料与化学制备无关的是()A.青铜器 B.铁器 C.石器 D.高分子材料5、某小组设计如图装置,利用氢镍电池为钠硫电池(总反应为:)充电。已知氢镍电池放电时的总反应式为,其中M为储氢合金,下列说法正确的是A.a极为氢镍电池的正极B.充电时,通过固体陶瓷向M极移动C.氢镍电池的负极反应式为D.充电时,外电路中每通过2mol电子,N极上生成1molS单质6、铜锡合金,又称青铜,含锡量为~(质量比)的青铜被称作钟青铜,有一铜锡合金样品,可通过至少增加ag锡或至少减少bg铜恰好使其成为钟青铜,增加ag锡后的质量是减少bg铜后质量的2倍.则原铜锡合金样品中铜锡的质量之比为()A.7:17 B.3:2 C.12:1 D.7:17、某可充电钠离子电池放电时工作原理如图所示,下列说法错误的是A.放电时电势较低的电极反应式为:Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e-=Na2Fe[(CN)6]B.外电路中通过0.2mol电子的电量时,负极质量变化为2.4gC.充电时,Mo箔接电源的正极D.放电时,Na+从右室移向左室8、YBa2Cu3Ox(Y元素钇)是一种重要超导材料,下列关于Y的说法错误的是()A.质量数是89 B.质子数与中子数之差为50C.核外电子数是39 D.Y与Y互为同位素9、设NA为阿伏加德罗常数的值。由一种阳离子与两种酸根阴离子组成的盐称为混盐。向混盐CaOCl2中加入足量浓硫酸,发生反应:CaOCl2+H2SO4(浓)=CaSO4+Cl2↑+H2O。下列说法正确的是A.明矾、小苏打都可称为混盐B.在上述反应中,浓硫酸体现氧化剂和酸性C.每产生1molCl2,转移电子数为NAD.1molCaOCl2中共含离子数为4NA10、用如图示的方法可以保护钢质闸门。下列说法正确的是()A.当a、b间用导体连接时,则X应发生氧化反应B.当a、b间用导体连接时,则X可以是锌或石墨C.当a、b与外接电源相连时,a应连接电源的正极D.当a、b与外接电源相连时,阴极的电极反应式:2Cl--2e-=Cl2↑11、NSR技术能降低柴油发动机在空气过量条件下NOx的排放,其工作原理如图所示。下列说法错误的是()A.降低NOx排放可以减少酸雨的形成B.储存过程中NOx被氧化C.还原过程中消耗1molBa(NO3)2转移的电子数为5NA(NA为阿伏加德罗常数的值)D.通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原12、下列材料或物质的应用与其对应的性质完全相符合的是A.Mg、Al合金用来制造飞机外壳—合金熔点低B.食品盒中常放一小袋Fe粉—Fe粉具有还原性C.SiO2用来制造光导纤维—SiO2耐酸性D.葡萄酒中含SO2—SO2有漂白性13、我国科学家以MoS2为催化剂,在不同电解质溶液中实现常温电催化合成氨,其反应历程与相对能量模拟计算结果如图。下列说法错误的是()A.Li2SO4溶液利于MoS2对N2的活化B.两种电解质溶液环境下从N2→NH3的焓变不同C.MoS2(Li2SO4溶液)将反应决速步(*N2→*N2H)的能量降低D.N2的活化是N≡N键的断裂与N—H键形成的过程14、个人卫生及防护与化学知识密切相关。下列说法中正确的是()A.气溶胶是飞沫混合在空气中形成的胶体,飞沫是分散剂,空气是分散质B.饮用水的净化常用到明矾,明矾中无重金属元素,长期使用对身体无害C.家庭生活中可以用84消毒液进行消毒,84消毒液与洁厕灵可以混合使用,效果更好D.制造口罩的核心材料熔喷布的主要成分是聚丙烯,聚丙烯是有机高分子化合物,属于混合物15、最新科技报道,美国夏威夷联合天文中心的科学家发现了新型氢粒子,这种新粒子是由3个氢原子核(只有质子)和2个电子构成,对于这种粒子,下列说法中正确的是()A.是氢的一种新的同分异构体 B.是氢的一种新的同位素C.它的组成可用H3表示 D.它比一个普通H2分子多一个氢原子核16、短周期元素A、B、C、D原子序数依次增大。已知元素A元素原子最外层电子数是次外层的2倍;B、C的最外层电子数之比为5:2,D的氧化物是常用的耐火材料;下列叙述正确的是()A.元素A的氢化物都是气体B.简单离子半径:C>D>B元素C.B、C形成的化合物与水反应可以生成一种刺激性气味的气体D.元素B的气态氢化物的水溶液能溶解单质D二、非选择题(本题包括5小题)17、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:_________________________18、PBAT(聚已二酸/对苯二甲酸丁二酯)可被微生物几乎完全降解,成为包装、医疗和农用薄膜等领域的新兴材料,它可由聚合物PBA和PBT共聚制得,一种合成路线如下:已知:R-CH3R-CNR-COOHR-CH=CH2R-COOH+CO2回答下列问题:(1)B的官能团名称为_____,D的分子式为_____。(2)①的反应类型为_____;反应②所需的试剂和条件是_____。(3)H的结构简式为_____。(4)⑤的化学方程式为_____。(5)M与G互为同系物,M的相对分子质量比G大14;N是M的同分异构体,写出同时满足以下条件的N的结构简式:______________(写两种,不考虑立体异构)。Ⅰ.既能与FeCl3发生显色反应,又能发水解反应和银镜反应;Ⅱ.与NaOH溶液反应时,1molN能消耗4molNaOH;Ⅲ.核磁共振氢谱有五组峰,峰面积比为1:2:2:2:1。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、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):___________________________________。21、二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。(1)科学家提出由CO2制取C的太阳能工艺如图所示。①若“重整系统”发生的反应中n(FeO)/n(CO2)=6,则FexOy的化学式为____________。②“热分解系统”中每分解1molFexOy,转移电子的物质的量为________。(2)工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。已知:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ/mol,CH3OCH3(g)+H2O(g)═2CH3OH(g)△H2=+23.4kJ/mol,则2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H3=______kJ/mol。①一定条件下,上述合成甲醚的反应达到平衡状态后,若改变反应的某一个条件,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是_____(填代号)。a.逆反应速率先增大后减小
b.H2的转化率增大c.反应物的体积百分含量减小
d.容器中的nCO2/nH2值变小②在某压强下,合成甲醚的反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率如图所示。T1温度下,将6molCO2和12molH2充入2L的密闭容器中,5min后反应达到平衡状态,则0~5min内的平均反应速率v(CH3OCH3)=___;KA、KB、KC三者之间的大小关系为_____。(3)常温下,用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液,在NH4HCO3溶液中:c(NH4+)_____c(HCO3-)(填“>”、“<”或“=”);反应NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=__________________。(已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5,H2CO3的电离平衡常数K1=4×10-7mol·L-1,K2=4×10-11mol·L-1)
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.CuSO4和H2S反应生成CuS黑色沉淀,反应能发生是因为CuS不溶于硫酸,不是因为H2S的酸性比H2SO4强,硫酸是强酸,H2S是弱酸,故A不选;B.相同浓度的KMnO4酸性溶液和不同浓度的H2C2O4溶液反应,MnO4-被还原为Mn2+,溶液褪色,草酸浓度大的反应速率快,故B选;C.Fe2(SO4)3和Cu反应生成FeSO4和CuSO4,溶液变蓝,但没有黑色固体出现,故C不选;D.浓硫酸有脱水性,能使蔗糖脱水炭化,同时浓硫酸具有强氧化性,被还原为SO2,有刺激性气味的气体产生,故D不选。故选B。2、C【解析】A.①加热后溶液不变红,湿润的淀粉碘化钾试纸不变蓝,说明没有氯气,则Cl2被完全消耗,选项A正确;B.当二氧化硫过量,加热后二氧化硫与碘发生氧化还原反应SO2+I2+2H2O==H2SO4+2HI,②中试纸褪色,选项B正确;C.硝酸根离子能将亚硫酸根离子氧化,故③中若将BaCl2溶液换成Ba(NO3)2溶液,不能说明SO2被Cl2氧化为SO42−,选项C不正确;D.实验条件下,品红溶液和SO2均被氧化,故加热后溶液不恢复红色,选项正确。答案选C。点睛:本题考查二氧化硫和氯气的漂白性及还原性和氧化性。注意分清两者漂白性的区别,易错点为选项C,硝酸根离子能将亚硫酸根离子氧化,故③中若将BaCl2溶液换成Ba(NO3)2溶液,不能说明SO2被Cl2氧化为SO42−。3、C【解析】
方铅矿精矿(主要成分为PbS,含有FeS2等杂质)和软锰矿(主要成分为MnO2)中加入稀盐酸,根据酸性废液中含有硫酸根离子矿渣,PbS中S元素被氧化成SO42-,则发生反应为4MnO2+PbS+8HCl=3MnCl2+PbCl2+MnSO4+4H2O,加入NaCl促进反应PbCl2(s)+2Cl-(aq)⇌PbCl42-(aq)正向移动。加入NaOH溶液调节溶液pH,使Fe3+转化成Fe(OH)3沉淀,过滤得到Fe(OH)3、矿渣和滤液;PbCl2微溶于水,将溶液沉降过滤得到PbCl2。A.浸取过程中MnO2与PbS发生氧化还原反应,离子反应为:8H++2Cl-+PbS+4MnO2=PbCl2+4Mn2++SO42-+4H2O,正确,A不选;B.发生PbCl2(s)+2Cl-(aq)⇌PbCl42-(aq),加入NaCl增大c(Cl-),有利于平衡正向移动,将PbCl2(s)转化为PbCl42-(aq),正确,B不选;C.调节溶液pH,使Fe3+转化成Fe(OH)3沉淀,除去溶液中的Fe3+,但应避免同时生产Mn(OH)2沉淀,pH不能过大,错误,C选;D.已知:PbCl2(s)+2Cl-(aq)⇌PbCl42-(aq)△H>0,可以通过加水稀释、降温促进反应逆向进行,获得PbCl2,正确,D不选。答案选C。4、C【解析】
冶金(青铜器、铁器制备)、高分子材料合成均涉及化学反应,石器加工只需物理处理,与化学制备无关,答案为C;5、B【解析】
由电池总反应可知,氢镍电池放电时为原电池反应,负极反应式为MH+OH--e-=M+H2O,正极反应式为NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-;钠硫电池充电时为电解池反应,阴极反应式为2Na++2e-=2Na,阳极反应式为Sx2--2e-=xS;充电时,两个电池的电极负接负,正接正,固体Al2O3中的Na+(阳离子)向阴极(电池的负极)移动,据此解答。【详解】A.根据以上分析,与a极相连的是钠硫电池的负极,所以a极为氢镍电池的负极,故A错误;B.电解时阳离子向阴极移动,所以充电时,通过固体Al2O3陶瓷向M极移动,故B正确;C.氢镍电池的负极发生氧化反应,反应式为MH+OH--e-=M+H2O,故C错误;D.充电时,N电极为阳极,反应式为Sx2--2e-=xS,根据电子守恒,外电路中每通过2mol电子,N极上生成xmolS单质,故D错误。故选B。6、C【解析】
设原青铜中铜的质量为x,锡的质量为y,根据题意有①,②,③,联立三个关系式可以解出,,因此铜锡之比为12:1,答案选C。7、A【解析】
由原电池示意图可知,正极上发生还原反应,电解方程式为Fe[Fe(CN)6]+2Na+-2e-=Na2Fe[Fe(CN)6],负极发生氧化反应,电解方程式为2Mg+2Cl--4e-=[Mg2Cl2]2+,充电时,原电池的负极连接电源的负极,电极反应和放电时的相反,以此解答该题。【详解】A.放电时,电势较低的电极为负极,负极失去电子,发生氧化反应,电极反应式为2Mg+2Cl--4e-=[Mg2Cl2]2+,A错误;B.负极上Mg失电子发生氧化反应:2Mg+2Cl--4e-=[Mg2Cl2]2+,外电路中通过0.2mol电子的电量时,负极质量变化为减少的金属镁0.1mol,即质量变化2.4g,B正确;C.充电时,原电池的正极连接电源的正极,发生氧化反应,Mo箔接电源的正极,C正确;D.放电时,阳离子Na+向负电荷较多的正极移动,所以放电时,Na+从右室移向左室,D正确;故合理选项是A。【点睛】本题考查原电池与电解池的知识,原电池的负极、电解池的阳极发生氧化反应;原电池的正极和电解池的阴极上发生还原反应,注意把握原电池、电解池的工作原理,根据电池总反应书写电极反应式,侧重考查学生的分析能力。8、B【解析】
A选项,原子符号左上角为质量数,所以钇原子质量数为89,胡A正确;
B选项,质子数+中子数=质量数,中子数=质量数-质子数=89-39=50,质子数与中子数之差为50-39=11,故B错误;
C选项,原子的核外电子数=核内质子数,所以核外有39个电子,故C正确;D选项,Y与Y质子数相同,中子数不同,互为同位素,故D正确;综上所述,答案为B。【点睛】原子中质子数、中子数、质量数之间的关系为质量数=质子数+中子数,原子中的质子数与电子数的关系为核电荷数=核外电子数=核内质子数=原子序数,同位素是指质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子互称同位素。9、C【解析】
A选项,明矾是两种阳离子和一种阴离子组成的盐,小苏打是一种阳离子和一种阴离子组成的盐,因此都不能称为混盐,故A错误;B选项,在上述反应中,浓硫酸化合价没有变化,因此浓硫酸只体现酸性,故B错误;C选项,CaOCl2中有氯离子和次氯酸根,一个氯离子升高一价,生成一个氯气,因此每产生1molCl2,转移电子数为NA,故C正确;D选项,CaOCl2中含有钙离子、氯离子、次氯酸根,因此1molCaOCl2共含离子数为3NA,故D错误;综上所述,答案为C。【点睛】读清题中的信息,理清楚CaOCl2中包含的离子。10、A【解析】
A.当a、b间用导体连接时构成原电池,根据题意,X应为负极,发生氧化反应,A正确;B.当a、b间用导体连接时构成原电池,根据题意,X应为负极,X应比Fe活泼,则X可以是锌,不能选用石墨,B错误;C.当a、b与外接电源相连时,a应连接电源的负极,C错误;D.当a、b与外接电源相连时,阴极应该发生得电子的还原反应,D错误;答案选A。11、C【解析】
A.大气中的NOx可形成硝酸型酸雨,降低NOx排放可以减少酸雨的形成,A正确;B.储存过程中NOx转化为Ba(NO3)2,N元素价态升高被氧化,B正确;C.还原过程中消耗1molBa(NO3)2转移的电子数为10NA,C错误;D.BaO转化为Ba(NO3)2储存NOx,Ba(NO3)2转化为BaO、N2和H2O,还原NOx,D正确;故选C。12、B【解析】
A.Mg、Al合金用来制飞机外壳是利用其密度小,硬度和强度都很大的性质,不是因为合金熔点低,故A错误;B.食品合中常放一小袋Fe粉,利用其具有较强的还原性,防止食品被氧化,故B正确;C.SiO2用来制造光导纤维是利用其光学性质,不是耐酸性,故C错误;D.葡萄酒里都含有SO2,起保鲜、杀菌和抗氧化作用,不是用来漂白,故D错误。答案选B。【点睛】本题易错选项D,注意SO2有毒不能用于食品的漂白,在葡萄酒里都含有SO2,起保鲜、杀菌和抗氧化作用。13、B【解析】
A.从图中可知在Li2SO4溶液中N2的相对能量较低,因此Li2SO4溶液利于MoS2对N2的活化,A正确;B.反应物、生成物的能量不变,因此反应的焓变不变,与反应途径无关,B错误;C.根据图示可知MoS2在Li2SO4溶液中的能量比Na2SO4溶液中的将反应决速步(*N2→*N2H)的能量大大降低,C正确;D.根据图示可知N2的活化是N≡N键的断裂形成N2H的过程,即是N≡N键的断裂与N—H键形成的过程,D正确;故合理选项是B。14、D【解析】
A.飞沫在空气中形成气溶胶,飞沫是分散质,空气是分散剂,A不正确;B.明矾中的Al3+对人体有害,不能长期使用,B不正确;C.84消毒液(有效成分为NaClO)与洁厕灵(主要成分为HCl)混合,会反应生成Cl2,污染环境,C不正确;D.聚丙烯是由链节相同但聚合度不同的分子形成的混合物,D正确;故选D。15、D【解析】
A.该粒子为微观粒子,是离子,不是单质,A项错误;B.相同相同质子数不同中子数的原子互为同位素,该粒子与H的质子数不同,则不是氢的同位素,B项错误;C.粒子是由3个氢原子核(只含质子)和2个电子构成的,而H3表示个氢原子核(只含质子)和3个电子构成,C项错误;D.普通H2分子有2个原子核,而这种新粒子有3个氢原子核,比普通H2分子多一个氢原子核,D项正确;答案选D。16、C【解析】
短周期元素A、B、C、D原子序数依次增大。已知元素A元素原子最外层电子数是次外层的2倍,A为第二周期元素,故A为碳;D的氧化物是常用的耐火材料,故D为铝;B、C的最外层电子数之比为5:2,最外层电子数不得超过8,原子序数要比碳大比铝小,故B为氮、C为镁。【详解】A.元素碳的氢化物都是有机物的烃类,当碳原子数小于5时,为气态,大于5时为液态或固态,故A错误;B.B、C、D简单离子均为两个电子层,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,简单离子半径:B>C>D,故B错误;C.B、C形成的化合物为二氮化三镁,与水反应可以生成有刺激性气味的氨气,故C正确;D.元素B的气态氢化物的水溶液为氨水,氨水是弱碱不能与铝反应,故D错误;答案选C。二、非选择题(本题包括5小题)17、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。18、氯原子C6H10O4取代反应NaOH、C2H5OH(或乙醇),加热HOCH2CH2CH2CH2OH+2NH3+3O2→+6H2O【解析】
从A到C由环烷烃变成了环烯烃,并且A生成B是光照下与Cl2的取代,所以从B到C即为卤代烃的消去,结合题干提示的反应,环己烯经过高锰酸钾处理后就可以得到己二酸,H就是1,4-丁二醇,所以PBA就是聚己二酸丁二酯。从E生成F,再由F生成对苯二甲酸,条件恰好与题干提示的反应相同,所以推测E为对二甲苯,F即为对苯二腈。【详解】(1)B为卤代烃,官能团的名称为氯原子;D为己二酸,所以分子式为C6H10O4;(2)反应①即为烃变成卤代烃的反应,反应类型即为取代反应;反应②为卤代烃的消去反应,所加试剂即NaOH,乙醇,并且需要加热;(3)H通过推断即为1,4-丁二醇,所以结构简式为HOCH2CH2CH2CH2OH;(4)反应⑤即由对二甲苯生成对苯二腈的反应,所以方程式为:+2NH3+3O2→+6H2O;(5)由题可知M的分子式为C9H8O4,扣除苯环还有2个不饱和度;满足要求的N的结构中一定有羟基,此外也要具有醛基和酯基的结构;考虑到1molN能消耗4mol的NaOH,所以只能是2个羟基,1个甲酸酯基,由于还需要有一个不饱和度,所以还含有一个乙烯基;再考虑到核磁共振氢谱的信息,最终满足要求的有机物的结构为如下两种:;【点睛】书写满足特定要求的物质的同分异构体的结构时,从不饱和度入手,结合有关信息确定有机物中一定含有的结构;此外,也要注意特定结构的基团,例如甲酸酯基等;确定有机物所含的基团后,再结合核磁共振氢谱的信息考虑物质的对称性,最终将物质的结构书写出来。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、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)。21、Fe3O42mol-130.8b0.18mol·L-1·min-1KA=KC>KB>1.25×10-3【解析】
(1)①由示意图可以知道,重整系统中CO2和FeO反应生成FexOy和C,根据原子守恒确定FexOy的化学式;
②热分解系统中是FexOy分解为FeO与氧气,根据Fe元素化合价变价计算转移电子;
(2)已知:Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)═C
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