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文档简介
1、2021-2022高考化学模拟试卷请考生注意: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05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(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10NAB2 L 0.5 molL1亚硫酸溶液中含有的H离子数为2NAC过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NAD密闭容器中2 mol NO与1 mol O2
2、充分反应,产物的分子数为2NA2、下列表示不正确的是A中子数为20的氯原子:37ClB氟离子的结构示意图:C水的球棍模型:D乙酸的比例模型:3、几种化合物的溶解度随温度变化曲线如图所示,下列说法正确的是( )ANaClO3的溶解是放热过程B由图中数据可求出300K时MgCl2饱和溶液的物质的量浓度C可采用复分解反应制备Mg(ClO3)2:MgCl2+2NaClO3Mg(ClO3)2+2NaClD若NaCl中含有少量Mg(ClO3)2,可用降温结晶方法提纯4、NA代表阿伏加德罗常数的值。4g 粒子(4He2+)含A2NA个粒子B2NA个质子CNA个中子DNA个电子5、常温下,往饱和石灰水中加入一
3、定量的生石灰,一段时间后恢复到原温度,以下叙述错误的是A有溶质析出B溶液中Ca2+的数目不变C溶剂的质量减小D溶液的pH不变6、某溶液可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Al3+、Cu2+、Fe3+和K+中的若干种。为检验其中含有的离子,进行如下实验:取该溶液10mL,加入过量的氢氧化钡溶液并加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体,同时产生白色沉淀,过滤;向上述滤液中通入足量CO2气体,产生白色沉淀。下列关于原溶液的说法正确的是A至少存在4种离子BAl3+、NH4+一定存在,Cl- 可能不存在CSO42、CO32至少含有一种DAl3+、Cu2+、Fe3+一定不存在,K+可能存
4、在7、有X、Y、Z、W、M五种原子序数增大的短周期元素,其中X、M同主族; Z+与Y2-具有相同的电子层结构,W是地壳中含量最多的金属,X与W的原子序数之和等于Y与Z的原子序数之和;下列序数不正确的是A离子半径大小:r(Y2-)r(W3+)BW的氧化物对应的水化物可与Z的最高价氧化物水化物反应CX有多种同素异形体,而Y不存在同素异形体DX、M均能与氯形成由极性键构成的正四面体非极性分子8、下列物质中所有的碳原子均处在同一条直线上的是()ABH3C-CC-CH3CCH2=CH-CH3DCH3-CH2-CH39、下列说法不正确的是( )A沼气的主要成分是甲烷,它是不可再生能源B石油分馏得到的石油气
5、常用来制造塑料或作为燃料C用煤气化得到的水煤气合成液态烃和含氧有机物的过程也属于煤的液化D垃圾分类处理后,对热值较高的可燃垃圾可进行焚烧发电10、下列化学用语正确的是A聚丙烯的链节:CH2CH2CH2B二氧化碳分子的比例模型:C的名称:1,3二甲基丁烷D氯离子的结构示意图:11、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Cl212、下列说法中不正确的是( )AD和T
6、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CCH3CH2COOH和HCOOCH3互为同系物D丙醛与环氧丙烷()互为同分异构体13、下列方案设计能达到实验目的的是ABCD检验淀粉是否水解由褪色快慢研究反应物浓度对反应速率的影响证明发生了取代反应验证KspCu(OH)2K(BOH)D向z点溶液加入NaOH,水的电离程度减小20、同温同压下,两种气体的体积如果不相同,其主要原因是气体的( )A分子大小不同B分子间的平均距离不同C化学性质不同D物质的量不同21、下列实验中根据现象得出的结论正确的是( )选项实验现象结论A向NaAlO2溶液中持续通入气体Y先出现白色沉淀,最
7、终沉淀又溶解Y可能是CO2气体B向某溶液中加入Cu和浓H2SO4试管口有红棕色气体产生原溶液可能含有NO3-C向溴水中通入SO2气体溶液褪色SO2具有漂白性D向浓度均为0.1mol/L的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水先出现蓝色沉淀KspCu(OH)2KspMg(OH)2AABBCCDD22、下列关于有机化合物的说法正确的是A除去乙醇中的少量水,方法是加入新制生石灰,经过滤后即得乙醇BHOCH2CH(CH3)2与(CH3)3COH属于碳链异构C除去乙酸乙酯中的乙酸和乙醇杂质,可加入足量烧碱溶液,通过分液即得乙酸乙酯D一个苯环上已经连有-CH3、-CH2CH3、-OH三种基团,如果在
8、苯环上再连接一个-CH3,其同分异构体有16种二、非选择题(共84分)23、(14分)药物H(阿戈美拉汀)是一种抗抑郁药,H的一种合成路线如下:已知:;化合物B中含五元环结构,化合物E中含两个六元环状结构。回答下列问题:(1)A的名称为_(2)H中含氧官能团的名称为_(3)B的结构简式为_(4)反应的化学方程式为_(5)的反应类型是_(6)M是C的一种同分异构体,M分子内除苯环外不含其他的环,能发生银镜反应和水解反应,其核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为6:3:2:1。任写出三种满足上述条件的M的结构简式_(不考虑立体异构)。(7)结合上述合成路线,设计以2溴环己酮() 和氰基乙酸(NCCH2
9、COOH)为原料制备的合成路线_(无机试剂及有机溶剂任选)24、(12分)为探究固体A的组成和性质,设计实验并完成如下转化。已知:X由两种化合物组成,若将X通入品红溶液,溶液褪色。若将X通入足量双氧水中,X可全部被吸收且只得到一种强酸,再稀释到1000mL,测得溶液的PH=1。在溶液2中滴加KSCN溶液,溶液呈血红色。请回答:(1)固体A的化学式_。(2)写出反应的化学方程式_。(3)写出反应中生成A的离子方程式_。25、(12分)某研究小组利用下图装置探究温度对氨气还原 Fe2O3 的影响(固定装置略)。完成下列填空:(1)实验时 A 中有大量紫红色的烟气,则 NH4I 的分解产物为 _(至
10、少填三种),E装置的作用是_。(2)装置B中的反应方程式:_,D装置的作用是_。某研究小组按上图装置进行对比实验,甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置 C 加热,反应产物均为黑色粉末(纯净物),两组分别用各自的产物进行以下探究,完成下列填空:步骤操作甲组现象乙组现象1取黑色粉末加入稀盐酸溶解,无气泡溶解,有气泡2取步骤 1 中溶液,滴加 KSCN 溶液变红无现象3向步骤 2 溶液中滴加新制氯水红色先变深后褪去先变红后也褪色(3)乙组得到的黑色粉末是_。(4)甲组步骤1中反应的离子方程式为_。(5)乙组步骤3中,溶液变红的原因为_;溶液褪色可能的原因及其验证方法为_。(6)若装置C中Fe2O3反应
11、后的产物是两种氧化物组成的混合物,为研究氧化物的组成,研究小组取样品7.84克在加热条件下通入氨气,完全反应后,停止加热,反应管中铁粉冷却后,称得质量为5.6克,则混合物的组成为_。26、(10分)为探究铜与稀硝酸反应的气态产物中是否含NO2,进行如下实验已知:FeSO4+NOFe(NO)SO4,该反应较缓慢,待生成一定量Fe(NO)2+时突显明显棕色(1)实验前需检验装置的气密性,简述操作_(2)实验开始时先将Y形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜,缓慢滴入稀硝酸,该实验操作的目的是_;铜片和稀硝酸反应的化学方程式为_(3)洗气瓶中加入KSCN溶液的目的及原理是_;本实验只观察到洗气瓶中出现了棕色,
12、写出尾气处理的化学方程式_27、(12分)草酸(H2C2O1)是一种重要的有机化工原料。为探究草酸的制取和草酸的性质,进行如下实验。实验:探究草酸的制备实验室用硝酸氧化淀粉水解液法制备草酸,装置如下图所示:硝酸氧化淀粉水解液的反应为:C6H12O612HNO3 3H2C2O19NO23NO9H2O。(1)上图实验装置中仪器乙的名称为:_,B装置的作用_(2)检验淀粉是否完全水解所需要的试剂为:_。实验:探究草酸的不稳定性已知:草酸晶体(H2C2O12H2O)无色,易溶于水,熔点为101,受热易脱水、升华,170以上分解产生H2O、CO和CO2。草酸的酸性比碳酸强,其钙盐难溶于水。(3)请选取以
13、上的装置证明草酸晶体分解的产物(可重复使用,加热装置和连接装置已略去)。仪器装置连接顺序为:A_EBG_。 (1)若实验结束后测得B管质量减轻18g,则至少需分解草酸晶体的质量为_g(已知草酸晶体的M=126g/mol)。实验:探究草酸与酸性高锰酸钾的反应取一定量草酸溶液装入试管,加入一定体积的酸性高锰酸钾溶液,振荡试管,发现溶液开始缓慢褪色,后来迅速变成无色。(反应热效应不明显,可忽略不计)(5)该实验中草酸表现_性,离子方程式_该反应的反应速率先慢后快的主要原因可能是_。(6)设计实验证明草酸是弱酸。实验方案:_ (提供的药品及仪器:蒸馏水、0.1molL-1NaOH溶液、pH计、0.1m
14、olL-1草酸溶液,其它仪器自选)28、(14分)2019年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展做出重要贡献的科学家。利用废旧二次电池主要成分为Ni(OH)2、Fe2O3、MnO2、碳粉、铝箔等合成电池级Ni(OH)2的工艺流程如下:已知:氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3Ni(OH)2Mn(OH)2Ksp(室温下)4.010-381.010-331.610-142.010-13 (1)已知“酸浸”后滤液中含有:Ni2+、Al3+、Fe3+、Mn2+,调节溶液的pH约为5,其目的是_;以下最适合作为物质X的是_(填字母)。A双氧水 B氨水 C盐酸 DNiO若滤液中Ni2+的浓度为2molL
15、-1,列式计算判断此时滤渣中是否有Ni(OH)2沉淀:_ 。(2)滤渣的主要成分是_,“氧化除锰”过程发生反应的离子方程式为_。(3)用Ni(OH)2和LiOH在空气中混合加热至700800可制得LiNiO2(镍酸锂),该反应的化学方程式为_。(4)镍酸锂是一种有较好前景的锂离子电池正极材料。该电池在充放电过程中,发生LiNiO2和Li1-xNiO2之间的转化,充电时LiNiO2在_(填“阴”或“阳“)极发生反应,该电极的电极反应式为_。29、(10分)工业上常利用CO2为初始反应物,合成一系列重要的化工原料。(1)以CO2和NH3为原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应
16、可表示如下:反应:2NH3(g)CO2(g)=NH2COONH4(s)H1反应:NH2COONH4(s)=CO(NH2)2(s)H2O(g)H272.49 kJmol1总反应:2NH3(g)CO2(g)=CO(NH2)2(s)H2O(g)H386.98 kJmol1请回答下列问题:反应的H1_。在_(填“高温”或“低温”)情况下有利于反应的自发进行。一定温度下,在体积固定的密闭容器中按n(NH3)n(CO2)21 进行反应。下列能说明反应达到了平衡状态的是_(填字母代号)。A 混合气体的平均相对分子质量不再变化B 容器内气体总压强不再变化C NH3与CO2的转化率相等D 容器内混合气体的密度不
17、再变化(2)将CO2和H2按质量比253充入一定体积的密闭容器中,在不同温度下发生反应CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)。测得CH3OH(g)的物质的量随时间的变化如下图所示。曲线、对应的平衡常数大小关系为K()_(填“”“”或“”)K()。欲提高CH3OH(g)的平衡产率,可采取的措施除改变温度外,还有_(任写两种)。一定温度下,在容积均为2 L的两个恒容密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后反应达到平衡。容器甲乙反应物起始投入量1 mol CO2、3 mol H2a mol CO2b mol H2c mol CH3OH(g)c mol H2O(g)(a,b,c均不
18、为0)若甲容器中反应达平衡后气体的压强为开始时的,则该温度下,反应的平衡常数为_;要使反应达平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则乙容器中c的取值范围为_。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】A18 g D2O和18 g H2O的物质的量不相同,其中含有的质子数不可能相同,A错误;B亚硫酸是弱电解质,则2 L 0.5 molL-1亚硫酸溶液中含有的H+离子数小于2NA,B错误;C过氧化钠与水反应时,氧元素化合价从-1价水的0价,则生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA,C正确;D密闭容器中2
19、 mol NO与1 mol O2充分反应生成2molNO2,但NO2与N2O4存在平衡关系,所以产物的分子数小于2NA,D错误。答案选C。【点睛】阿伏伽德罗常数与微粒数目的关系涉及的知识面广,涉及到核素、弱电解质电离、氧化还原反应、化学平衡、胶体、化学键等知识点。与微粒数的关系需要弄清楚微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数)及离子数、电荷数、化学键之间的关系,计算氧化还原反应中的转移电子数目时一定要抓住氧化剂或还原剂的化合价的改变以及物质的量,还原剂失去的电子数或氧化剂得到的电子数就是反应过程中转移的电子数。2、C【解析】A. 中子数为20的氯原子其质量数为17+20=37,故37Cl 是
20、正确的;B.氟离子的核电荷数为9,核外电子数为10,故正确;C.水分子为V型,不是直线型,故错误;D.该图为乙酸的比例模型,故正确。故选C。3、C【解析】A项、由图象只能判断NaClO3溶解度与温度的关系,无法确定其溶解过程的热效应,故A错误;B项、MgCl2饱和溶液的密度未知,不能求出300K时MgCl2饱和溶液的物质的量浓度,故B错误;C项、反应MgCl2+2NaClO3Mg(ClO3)2+2NaCl类似于侯德榜制碱法生产的原理,因为NaCl溶解度小而从溶液中析出,使反应向正方向进行,故C正确;D项、若NaCl中含有少量Mg(ClO3)2,应用蒸发结晶方法提纯,故D错误;故选C。4、B【解
21、析】A. 4g 粒子(4He2+)的物质的量为=1mol,共有NA个粒子,故A错误;B. 1个4He2+含有2个质子,4g 粒子(4He2+)的物质的量为=1mol,共有2NA个质子,故B正确;C. 1个4He2+含有2个中子,g 粒子(4He2+)的物质的量为=1mol,共有2NA个中子,故C错误;D. 4He2+中没有电子,故D错误;正确答案是B。【点睛】本题考查阿伏加德罗常数的综合应用,注意掌握分子、原子、原子核内质子中子及核外电子的构成关系。5、B【解析】常温下,往饱和石灰水中加入一定量的生石灰,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,一段时间后恢复到原温度,Ksp不变,溶解度不变,由于反应消耗水
22、,溶质、溶剂、溶液质量均减少,则:A有溶质氢氧化钙析出,A正确;B溶液中Ca2+的浓度不变,但数目减少,B错误;C氧化钙消耗水,则溶剂的质量减小,C正确;DOH-浓度不变,则溶液的pH不变,D正确;答案选B。6、B【解析】向溶液中加过量的并加热,由于产生了能够使湿润的红石蕊试纸变蓝的气体,所以原溶液中一定有;又因为同时产生了白色的沉淀,所以原溶液中一定不含Cu2+和Fe3+,而和则至少含有一种;至于Al3+,若含有的话,则在加入过量后转化为了;由于向滤液中通入的是过量的CO2,仍能产生白色沉淀,所以断定原来的溶液中一定有Al3+,那么这样的话和就只能存在了;综上所述,溶液中一定存在,Al3+和
23、,一定不存在,Cu2+和Fe3+,不一定存在Cl-,K+。【详解】A溶液中至少存在3种离子,Al3+,以及,A项错误;BAl3+,一定存在,Cl-不一定存在,B项正确;C一定存在于溶液中,而由于与Al3+不能共存,所以一定不存在于溶液中,C项错误;D一定不存在的离子有,Cu2+和Fe3+,不一定存在的离子有Cl-,K+,D项错误;答案选B。【点睛】判断溶液中是否存在某离子时,一方面依据检验过程中的现象进行判断,一方面还可以利用其是否与溶液中一定存在的离子共存进行判断,最后还可以利用溶液中已经存在的离子是否满足电荷守恒进行判断;此外,在进行检验时,也要注意检验过程中,前面所加的试剂是否会对后续的
24、检验产生干扰。7、C【解析】根据已知条件可知:X是C,Y是O,Z是Na,W是Al,M是Si。【详解】AO2-、Al3+的电子层结构相同,对于电子层结构相同的微粒来说,核电荷数越大,离子半径就越小,所以离子半径大小:r(Y2-)r(W3+) ,A正确;BW的氧化物对应的水化物是两性氢氧化物,而Z的最高价氧化物水化物是强碱,因此二者可以发生反应,B正确;CX有多种同素异形体如金刚石、石墨等, Y也存在同素异形体,若氧气与臭氧,C错误;DX、M均能与氯形成由极性键构成的正四面体非极性分子CCl4、SiCl4,D正确;故选C。8、B【解析】A、中碳原子全部共平面,但不能全部共直线,故A错误;B、H3C
25、-CC-CH3相当于是用两个甲基取代了乙炔中的两个H原子,故四个碳原子共直线,故B正确;C、CH2=CH-CH3相当于是用一个甲基取代了乙烯中的一个H原子,故此有机物中3个碳原子共平面,不是共直线,故C错误;D、由于碳碳单键可以扭转,故丙烷中碳原子可以共平面,但共平面时为锯齿型结构,不可能共直线,故D错误。故选:B。【点睛】本题考查了原子共直线问题,要找碳碳三键为母体,难度不大。9、A【解析】A.沼气为秸秆等植物发酵而成,属于可再生能源,故A错误;B.石油中石油气的沸点最低,所以石油分馏最先得到的是石油气,可作为燃料,石油气也常用来制造塑料,故B正确;C.用煤气化得到的水煤气合成液态烃和含氧有
26、机物是使煤经过化学反应生成液体燃料,属于煤的液化,故C正确;D.垃圾发电是把各种垃圾收集后,进行分类处理。其中:一是对燃烧值较高的进行高温焚烧,在高温焚烧中产生的热能转化为高温蒸气,推动涡轮机转动,使发电机产生电能。二是对不能燃烧的有机物在缺乏空气的条件下进行腐烂发酵、产生一种气体沼气,故D正确;故选A。10、D【解析】A聚丙烯的链节:,A错误;BO的原子半径比C的原子半径小,二氧化碳分子的比例模型:,B错误;C的名称:2甲基戊烷,C错误;D氯离子最外层有8个电子,核电荷数为17,氯离子的结构示意图为:,D正确;答案选D。11、C【解析】探究Na2O2与H2能否反应,由实验装置可知,A装置为Z
27、n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;BB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。12、C【解析】A.
28、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。13、A【解析】A、淀粉水解时要用硫酸作催化剂,要先用NaOH将混合液中和至弱碱性或中性,再用新制氢氧化铜悬浊液检验,故A正确;B、实验的原理方程式为:2MnO4+5H2C2O4+6H=2Mn2+10CO2+8H2O,题中高锰酸钾过量,应设计成:高锰酸钾的物质的量相同,浓度不同的草酸溶液,
29、且草酸要过量,探究反应物浓度对该反应速率的影响,故B错误;C、要证明甲烷与氯气发生了取代反应,因有氯化氢生成,不能通过体积变化就断定发生取代反应,故C错误;D、验证KspCu(OH)2甲;甲与丁相比,甲中SO2、O2的物质的量比丁中大,即SO2、O2的浓度比丁中大,其它条件相同,浓度越大,反应速率越快,所以反应速率:甲丁;丙与丁相比,其它条件相同,丁中温度高,温度越高,反应速率越快,所以反应速率:丁丙;所以由大到小的顺序排列乙、甲、丁、丙,答案选C。19、C【解析】A. 由图可知,当HA溶液与BOH溶液等体积混合时,溶液的pH7,随着曲线I体积的增大,溶液的pH逐渐增大,说明曲线I表示BOH溶
30、液的体积,则曲线II表示HA溶液体积,故A正确;B. 根据图像,x点HA溶液体积大于BOH溶液等体积,溶液为HA和BA的混合溶液,根据电荷守恒,有c(A-)+c(OH-)=c(B+)+c(H+),故B正确;C. 由图可知,当HA溶液与BOH溶液等体积混合时,溶液的pH7,溶液显碱性,说明K(HA)K(BOH),故C错误;D. 根据图像,z点HA溶液体积小于BOH溶液等体积,溶液为BA和BOH的混合溶液,碱过量水的电离程受抑制,所以向z点溶液加入NaOH,水的电离程度减小,故D正确。故选C。【点睛】本题考查酸碱混合离子的浓度关系,明确信息中pH及离子的关系来判断酸碱的强弱是解答本题的关键,注意电
31、离、盐类水解等知识的运用。20、D【解析】对于气体来说,粒子之间的距离远远大于粒子的直径、粒子的质量,同温同压下气体粒子间的距离相等,同温同压下气体摩尔体积相同,由V=nVm知,气体的体积取决于气体的物质的量,故答案为D。21、B【解析】A.碳酸不与氢氧化铝反应;B.浓硝酸与铜反应生成二氧化氮气体;C.溴水中通入SO2气体后发生氧化还原反应;D.氢氧化铜更难溶,溶度积越小越难溶。【详解】A.氢氧化铝不能溶于碳酸,由现象可知气体为HCl,故A错误;B.常温下Cu不与浓硫酸反应,生成的红棕色气体为二氧化氮,说明溶液中可能含有NO3-,硝酸与Cu在常温下能够反应生成一氧化氮,一氧化氮遇到氧气变为红棕
32、色二氧化氮气体,故B正确;C.溴水中通入SO2气体后溶液褪色,发生氧化还原反应生成硫酸和HBr,体现二氧化硫的还原性,故C错误;D.先出现蓝色沉淀,说明氢氧化铜更难溶,则KspMg(OH)2KspCu(OH)2,故D错误;答案选B。【点睛】本题考查实验方案的评价,涉及元素化合物性质、溶度积大小比较、盐的水解等知识,试题侧重对学生基础知识的训练和检验,有利于培养学生的逻辑推理能力,提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。22、D【解析】分析:ACaO与水反应后生成氢氧化钙,氢氧化钙是离子化合物,增大了沸点差异;B碳链异构是碳链的连接方式不同,-OH的位置不同是位置异构;C乙酸乙酯能够在NaO
33、H溶液中水解; D可看成二甲苯(、)苯环上的H原子被-CH2CH3、-OH取代。详解:ACaO与水反应后,增大沸点差异,应选蒸馏法分离,故A错误; B -OH的位置不同,属于位置异构,故B错误; C乙酸乙酯与NaOH反应,不能除杂,应选饱和碳酸钠溶液、分液,故C错误;D一个苯环上已经连有-CH3、-CH2CH3、-OH三种基团,如果在苯环上再连接一个-CH3,看成二甲苯(、)苯环上连有-CH2CH3、-OH,中-OH在甲基的中间时乙基有2种位置,-OH在甲基的邻位时乙基有3种位置,-OH在两个甲基的间位时乙基有2种位置,共7种;中先固定-OH,乙基有3种位置,有3种同分异构体;先固体-OH在邻
34、位时乙基有3种位置,固定-OH在间位时乙基有3种位置,有6种;则同分异构体有7+3+6=16种,故D正确;故选D。二、非选择题(共84分)23、苯甲醚 醚键、酰胺键 +H2O 消去反应 【解析】已知化合物B分子式为C4H4O3,有3个不饱和度,且含有五元环,那么必有一个O原子参与成环;考虑到B与A反应后产物C的结构为,所以推测B的结构即为。C生成D时,反应条件与已知信息中给出的反应条件相同,所以D的结构即为。D经过反应后,分子式中少了1个H2O,且E中含有两个六元环,所以推测E的结构即为。【详解】(1)由A的结构可知,其名称即为苯甲醚;(2)由H的结构可知,H中含氧官能团的名称为:醚键和酰胺键
35、;(3) B分子式为C4H4O3,有3个不饱和度,且含有五元环,那么必有一个O原子参与成环;考虑到B与A反应后产物C的结构为,所以推测B的结构简式即为;(4) D经过反应后,分子式中少了1个H2O,且E中含有两个六元环,所以推测E的结构即为,所以反应的方程式为:+H2O;(5) F经过反应后分子结构中多了一个碳碳双键,所以反应为消去反应;(6)M与C互为同分异构体,所以M的不饱和度也为6,去除苯环,仍有两个不饱和度。结合分子式以及核磁共振氢谱的面积比,可知M中应该存在两类一共3个甲基。考虑到M可水解的性质,分子中一定存在酯基。综合考虑,M的分子中苯环上的取代基个数为2或3时都不能满足要求;如果
36、为4时,满足要求的结构可以有:,;如果为5时,满足要求的结构可以有:,;(7)氰基乙酸出现在题目中的反应处,要想发生反应需要有机物分子中存在羰基,经过反应后,有机物的结构中会引入的基团,并且形成一个碳碳双键,因此只要得到环己酮经过该反应就能制备出产品。原料相比于环己酮多了一个取代基溴原子,所以综合考虑,先将原料中的羰基脱除,再将溴原子转变为羰基即可,因此合成路线为:【点睛】在讨论复杂同分异构体的结构时,要结合多方面信息分析;通过分子式能获知有机物不饱和度的信息,通过核磁共振氢谱可获知有机物的对称性以及等效氢原子的信息,通过性质描述可获知有机物中含有的特定基团;分析完有机物的结构特点后,再适当地
37、分类讨论,同分异构体的结构就可以判断出来了。24、FeSO42FeSO4Fe2O3+SO2+SO32Fe3+SO32-+H2O=2Fe2+SO42-+2H+【解析】本题考查无机物的推断以及实验方案设计。X由两种化合物组成,若将X通入品红溶液,溶液褪色,能使品红溶液褪色的有SO2,若将X通入足量双氧水中,X可全部被吸收且只得到一种强酸,根据化学反应SO2+H2O2 =H2SO4 、SO3+H2O =H2SO4可知,X由SO2 和SO3两种气体组成。在溶液2中滴加KSCN溶液,溶液呈红色,说明溶液中有Fe3,红棕色固体是氧化铁。(1)根据上述分析,固体A加热分解生成SO2、SO3和氧化铁,硫元素的
38、化合价降低,铁元素的化合价升高,则A为FeSO4。(2)根据上述分析,反应的化学方程式为2FeSO4Fe2O3+SO2+SO3 。(3)气体X为SO2、SO3的混合物气体,通入NaOH溶液中发生反应生成硫酸钠和亚硫酸钠,亚硫酸根离子具有还原性,氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁,溶液2为硫酸铁,Fe3具有氧化性,SO32-与Fe3能发生氧化还原反应生成Fe2和SO42-,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平,则反应中生成A的离子方程式为2Fe3+SO32-+H2O=2Fe2+ SO42- + 2H+。25、NH3、H2、I2(HI) 吸收多余的氨气 Zn+I2ZnI2 安全瓶 Fe粉 Fe3O4+
39、8H+2Fe3+Fe2+4H2O Fe2+被氧化成Fe3+,Fe3+遇SCN-显红色 假设SCN-被Cl2氧化,向溶液中加入KSCN溶液,若出现红色,则假设成立 Fe2O3和FeO或Fe2O3和Fe3O4 【解析】(1)实验时中A有大量紫红色的烟气,说明生成了碘蒸气,NH4I发生下列反应:NH4I(固)NH3(气)+HI(气),2HI(气)H2(气)+I2(气),则NH4I的分解产物为 NH3、H2、I2(HI),E装置浓硫酸的作用是 吸收多余的氨气;(2)装置B中锌的作用是吸收碘蒸气,反应方程式:Zn+I2ZnI2,故D装置的作用是作安全瓶,防倒吸,因为氨气极易被浓硫酸吸收;(3)利用黑色固
40、体可溶于盐酸并产生气体,结合“原子守恒”可知用酒精喷灯的乙组实验得到的固体为Fe;(4)Fe2O3被还原得到黑色固体为Fe3O4,由此可写出反应的离子方程式;(5)步骤4中溶液变红是溶液中Fe2+被Cl2氧化为Fe3+所致、溶液褪色的原因可能是Cl2将SCN-氧化,若该假设成立,则溶液中还存在Fe3+,再继续加入KSCN溶液则溶液变红;(6)氧化物样品质量为7.84克,还原成铁粉质量为5.6克,氧元素质量为:7.84-5.6g=2.24g,则铁和氧的原子个数比为:=0.1:0.14=5:7,氧化物的平均分子式为Fe5O7,由此确定混合物的组成。【详解】:(1)实验时中A有大量紫红色的烟气,说明
41、生成了碘蒸气,NH4I发生下列反应:NH4I(固)NH3(气)+HI(气),2HI(气)H2(气)+I2(气),则NH4I的分解产物为 NH3、H2、I2(HI),E装置浓硫酸的作用是 吸收多余的氨气;(2)装置B的作用是吸收碘蒸气,反应方程式:Zn+I2ZnI2,因为氨气极易被浓硫酸吸收,故D装置的作用是作安全瓶,防倒吸;(3)利用黑色固体可溶于盐酸并产生气体,结合“原子守恒”可知用酒精喷灯的乙组实验得到的固体为Fe;(4)利用甲组现象可知Fe2O3与CO在酒精灯加热的条件下,Fe2O3被还原得到黑色固体为Fe3O4,由此可写出反应的离子方程式为Fe3O4+8H+=2Fe3+Fe2+4H2O
42、;(5)因Fe3+遇SCN-显红色,所以乙组步骤3中溶液变红是溶液中Fe2+被Cl2氧化为Fe3+所致,溶液褪色的原因可能是Cl2将SCN-氧化,若该假设成立,则溶液中还存在Fe3+,再继续加入KSCN溶液则溶液变红;(6)氧化物样品质量为7.84克,还原成铁粉质量为5.6克,氧元素质量为:7.84-5.6g=2.24g,则铁和氧的原子个数比为:=0.1:0.14=5:7,氧化物的平均分子式为Fe5O7;则混合物的组成为Fe2O3和FeO或Fe2O3和Fe3O4,故答案为:Fe2O3和FeO或Fe2O3和Fe3O4。26、关闭活塞a和分液漏斗活塞,向分液漏斗中加水,打开分液漏斗活塞,水滴入圆底
43、烧瓶一会儿后不再滴入,则装置气密性良好 利用生成的CO2将整个装置内的空气赶尽,避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰 3Cu+8HNO33Cu(NO3)2+2NO+4H2O 检验有无NO2产生,若有NO2,则NO2与水反应生成硝酸,硝酸将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+与SCN反应溶液呈血红色,若无二氧化氮则无血红色 2NO+O2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O 【解析】盛有稀硝酸的分液漏斗与一个不太常见的Y型试管相连,通过Y型试管我们可以先让稀硝酸滴入碳酸钙的一侧,产生赶走装置内的氧气(此时活塞a打开),接下来再让稀硝酸滴入含有铜片的一侧,关闭活塞a开始反应,产生的
44、气体通入集气瓶中观察现象,实验结束后打开活塞a,进行尾气处理即可。【详解】(1)若要检验气密性,可以关闭活塞a和分液漏斗活塞,向分液漏斗中加水,打开分液漏斗活塞,水滴入圆底烧瓶一会儿后不再滴入,则装置气密性良好;(2)根据分析,先和碳酸钙反应的目的是利用生成的CO2将整个装置内的空气赶尽,避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰;铜和稀硝酸的反应产物为,方程式为; (3)在整个中学阶段只有一个用途,那就是检验,此处可以通过来间接检验是否有的生成,若有则与水反应生成硝酸,硝酸将氧化为,与反应呈血红色,若无则溶液不会呈血红色;只观察到了棕色证实反应中只产生了,因此尾气处理的方程为。27
45、、球形冷凝管 防倒吸 碘水或I2 C D G F J 37.8 还原性 5H2C2O1+2MnO1-+6H+=2Mn2+10CO2+8H2O 反应生成的硫酸锰或锰离子对反应有催化作用,加快反应速率 取少量0.1mol/L草酸溶液于试管中,测定其pH,若pH1,则说明草酸为弱酸 【解析】(1)根据仪器构造可知仪器乙为球形冷凝管;B装置为安全瓶,其作用是防倒吸,故答案为球形冷凝管;防倒吸;(2)淀粉遇碘变蓝色,在已经水解的淀粉溶液中滴加几滴碘液,溶液显蓝色,则证明淀粉没有完全水解,溶液若不显色,则证明淀粉完全水解,故答案为碘水或I2;(3)为证明草酸的受热分解产物中含有H2O、CO2和CO,先首先
46、将混合气体通入盛有无水硫酸铜的干燥管检验水蒸气,如果变蓝说明有水蒸气产生;再通入盛有冷水的洗气瓶除去草酸蒸气,防止草酸干扰二氧化碳的检验;接着通入盛有澄清的石灰水的洗气瓶检验二氧化碳,如果澄清的石灰水变浑浊,则证明含有二氧化碳气体;再用盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶吸收二氧化碳,防止二氧化碳干扰一氧化碳的检验;然后再将洗气后的气体进行干燥,最后将气体再通过黑色的氧化铜装置,一氧化碳和黑色的氧化铜反应生成铜和二氧化碳,再用澄清的石灰水检验二氧化碳是否存在,如果澄清石灰水变浑浊,则证明该混合气体中含有一氧化碳;为防止有毒的一氧化碳污染环境,用排水集气法收集一氧化碳,连接顺序为ACDGFEBGJ,故答案为
47、C;D;G;F;J。(1)由化学方程式CuO+COCu+CO2可知A管减轻质量为氧原子的质量,则n(CO) :m (O)=1:16= n(CO):18g,解得n(CO)为0.3mol,H2C2O12H2O受热分解的方程式为H2C2O12H2O3H2O+CO+CO2,由方程式可知分解的草酸晶体为0.3mol,所以质量为:0.3mol126g/mol=37.8g,故答案为37.8;(5)向草酸溶液中逐滴加入硫酸酸化的高锰酸钾溶液时,可观察到溶液由紫红色变为近乎无色,说明酸性高锰酸钾与草酸发生氧化还原反应,酸性高锰酸钾具有强氧化性,草酸能够被氧化,草酸具有还原性,被氧化为二氧化碳,发生的反应为5H2
48、C2O1+2MnO1-+6H+=10CO2+2Mn2+8H2O,生成的硫酸锰或锰离子对反应有催化作用,加快反应速率;故答案为还原;5H2C2O1+2MnO1-+6H+=10CO2+2Mn2+8H2O;生成的硫酸锰或锰离子对反应有催化作用,加快反应速率; (6)若草酸为弱酸,则其在水溶液中不能完全电离,0.1molL-1草酸溶液的pH大于1。因此,实验证明草酸是弱酸的实验方案为:取少量0.1mol/L草酸溶液于试管中,用pH计测定其pH,若pH1,则说明草酸为弱酸,故答案为取少量0.1mol/L草酸溶液于试管中,测定其pH,若pH1,则说明草酸为弱酸。【点睛】本题考查了性质实验方案的设计与评价,
49、试题知识点较多、综合性较强,充分考查了学分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力,注意掌握化学实验基本操作方法,明确常见物质的性质及化学实验方案设计原则是解答关键。28、除去Al3+、Fe3+ D pH=5时,滤液中c(OH-)=110-9mol/L,Qc=c(Ni2+)c2(OH-)=210-18 KspNi(OH)2,故没有沉淀产生 MnO2 2MnO4-+3Mn2+2H2O=5MnO2+4H+ 4Ni(OH)2+4LiOH+O24LiNiO2+6H2O 阳 LiNiO2-xe- =Li1-xNiO2+xLi+ 【解析】废旧二次电池主要成分为Ni(OH)2、Fe2O3、MnO2、碳粉、铝箔等
50、酸浸后,所得的滤液中含有Ni2+、Al3+、Fe3+、Mn2+,此时碳粉不溶而成为滤渣;调节溶液的pH约为5,由后续操作可以看出,此时Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,可利用Ksp通过计算加以证实,所以加入的物质X用于调节溶液的pH;加入KMnO4氧化除锰(Mn2+)时,产物中Mn的价态应介于+2+7之间,考虑到此时Mn转化为难溶物,应为MnO2,此为滤渣的主要成分;溶液中的Ni2+加入NaOH溶液后,转化为Ni(OH)2沉淀。【详解】(1)由以上分析知,调节溶液的pH约为5,其目的是除去Al3+、Fe3+;双氧水难以调节pH至5,氨水可调节溶液的pH为5,但引入NH4+,加入盐酸不能增大溶液的pH,所以选择NiO,故选D。答案为:除去Al3+、Fe3+;D;若滤液中Ni2+的浓度为2molL-1,列式计算判断此时滤渣中是否有N
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