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文档简介
2021-2022学年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(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、下列说法不正确的是A.常温下,0.1mol·L-1CH3COONa溶液的pH=8,则该溶液中c(CH3COOH)=(10-6-10-8)mol·L—1B.对于相同浓度的弱酸HX和HY(前者的Ka较大)溶液,加水稀释相同倍数时,HY溶液的pH改变值大于HX溶液的pH改变值C.硫酸钡固体在水中存在以下平衡BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq),当加入饱和碳酸钠溶液时可以生成BaCO3沉淀D.常温下,amol·L-1的CH3COOH溶液与0.01mol·L-1NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性,此温度下醋酸的电离平衡常数Ka=2、某溶液可能含有Cl-、SO32-、CO32-、NH3+、Fe3+、Al3+和K+。取该溶液222mL,加入过量NaOH溶液,加热,得到2.22mol气体,同时产生红褐色沉淀;过滤,洗涤,灼烧,得到2.6g固体;向上述滤液中加足量BaCl2溶液,得到3.66g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中A.至少存在5种离子B.Cl-一定存在,且c(Cl)≥2.3mol/LC.SO32-、NH3+、一定存在,Cl-可能不存在D.CO32-、Al3+一定不存在,K+可能存在3、水系钠离子电池安全性能好、价格低廉、对环境友好,有着巨大的市场前景。某钠离子电池工作原理如图,电池总反应为:2NaFePO4F+Na3Ti2(PO4)32Na2FePO4F+NaTi2(PO4)3下列说法错误的是A.充电时,a接电源正极B.放电时,溶液中的Na+在NaFePO4F电极上得电子被还原C.充电时,阴极上的电极反应为NaTi2(PO4)3+2Na++2e﹣=Na3Ti2(PO4)3D.理论上,该电池在充电或放电过程中溶液中的c(Na+)不变4、硫元素最常见和最稳定的一种同素异形体是黄色的正交α-型,1912年E.Beckmann由硫在碘中的冰点降低法测得它含有S8分子。1891年,用浓盐酸和硫代硫酸盐的饱和溶液在0℃下作用首次制得了一种菱形的-硫,后来证明含有S6分子。下列说法正确的是A.S6和S8分子都是由S原子组成,所以它们是一种物质B.S6和S8分子分别与铁粉反应,所得产物不同C.S6和S8分子分别与过量的氧气反应可以得到SO3D.等质量的S6和S8分子分别与足量的KOH反应,消耗KOH的物质的量相同5、生活中处处有化学。根据你所学过的化学知识,判断下列说法错误的是A.柑橘属于碱性食品B.为防止流感传染,可将教室门窗关闭后,用食醋熏蒸,进行消毒C.氯化钠是家庭常用的防腐剂,可用来腌制食品D.棉、麻、丝、毛及合成纤维完全燃烧都只生成CO2和H2O6、X、Y、Z是位于不同周期的主族元素、原子序数依次增大且均小于18,Z为金属元素,X、Y、Z的最外层电子数之和为8,X、Y、Z组成的物质可发生反应:ZX2+2YX3Z(YX2)2+2X2。下列有关说法正确的是A.1molZX2发生上述反应转移电子的物质的量为4molB.YX3与Y2X4中Y元素的化合价相同C.上述反应中的离子化合物的所有元素原子的最外层都满足8电子稳定结构D.Y元素在同周期和同主族元素的最高价含氧酸中酸性最强7、X、Y、Z三种元素的常见单质在适当条件下可发生如下图所示的变化,其中a为双原子分子,b和c均为10电子分子,b在常温下为液体。下列说法不正确的是A.单质Y为N2B.a不能溶于b中C.a和c不可能反应D.b比c稳定8、下列有关实验的图示及分析均正确的是选项实验目的实验图示实验分析A催化裂解正戊烷并收集产物正戊烷裂解为分子较小的烷烃和烯烃B酸碱中和滴定摇动锥形瓶,使溶液向一个方向做圆周运动,勿使瓶口接触滴定管,溶液也不得溅出C制取并收集乙炔用饱和食盐水代替纯水,可达到降低反应速率的目的D实验室制硝基苯反应完全后,可用仪器a、b蒸馏得到产品A.A B.B C.C D.D9、下列说法正确的是A.电解精炼铜时,若转移2NA个电子,则阳极减少的质量为64gB.合成氨生产中将NH3液化分离,可加快正反应速率,提高H2的转化率C.2Na2O2(s)+2COD.常温下,KSP[Al(OH)3]=110、下列实验装置(夹持和尾气处理装置已省略)进行的相应实验,能达到实验目的的是()A.利用①装置,配制一定物质的量浓度的NaNO3溶液B.利用②装置,验证元素的非金属性:Cl>C>SiC.利用③装置,合成氨并检验氨的生成D.利用④装置,验证浓H2SO4具有脱水性、强氧化性,SO2具有漂白性、还原性11、硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列叙述正确的是()A.晶体硅可做光导纤维 B.玻璃、水泥、陶瓷都是硅酸盐产品C.SiO2可与水反应制备硅胶 D.SiO2可做计算机芯片12、下表数据是在某高温下,金属镁和镍分别在氧气中进行氧化反应时,在金属表面生成氧化薄膜的实验记录如下(a和b均为与温度有关的常数):
反应时间t/h1491625MgO层厚Y/nm0.05a0.20a0.45a0.80a1.25aNiO层厚Y/nmb2b3b4b5b下列说法不正确的是A.金属表面生成的氧化薄膜可以对金属起到保护作用B.金属高温氧化腐蚀速率可以用金属氧化膜的生长速率来表示C.金属氧化膜的膜厚Y跟时间t所呈现的关系是:MgO氧化膜厚Y属直线型,NiO氧化膜厚Y′属抛物线型D.Mg与Ni比较,金属镁具有更良好的耐氧化腐蚀性13、钾长石(KAlSi3O8)是一种钾的铝硅酸盐,可用于制备Al2O3、K2CO3等物质,制备流程如图所示:下列有关说法正确的是A.上述流程中可以重复利用的物质只有Na2CO3B.钾长石用氧化物的形式可表示为K2O·Al2O3·3SiO2C.煅烧过程中Si、K和Al元素转化为CaSiO3、KAlO2和NaAlO2D.沉淀过程中的离子方程式为CO2+2AlO2-+3H2O=CO32-+2Al(OH)3↓14、屠呦呦因发现治疗疟疾的青蒿素和双氢青蒿素(结构如图)获得诺贝尔生理学或医学奖.一定条件下青蒿素可以转化为双氢青蒿素.下列有关说法中正确的是
A.青蒿素的分子式为C15H20O5B.双氢青蒿素能发生氧化反应、酯化反应C.1mol青蒿素最多能和1molBr2发生加成反应D.青蒿素转化为双氢青蒿素发生了氧化反应15、下列有关化学用语表示正确的是A.中子数为10的氟原子:10FB.乙酸乙酯的结构简式:C4H8O2C.Mg2+的结构示意图:D.过氧化氢的电子式为:16、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素,W、X是空气中含量最高的两种元素,Y的合金是当今世界使用量最大的合金,Z的单质常温下为液态。下列说法不正确的是A.单质Z保存时需要加水形成液封B.Y的金属性弱于第三周期的所有金属元素C.W与X能形成二元化合物并非全部是酸性氧化物D.向YZ2溶液中通人少量氯气会发生置换反应17、设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是()A.1mol氨基(-NH2)含有电子数目为10NAB.2gH218O中所含中子、电子数目均为NAC.pH=1的H2SO4溶液10L,含H+的数目为2NAD.电解精炼铜时,若阳极质量减少64g,则阳极失去的电子数为2NA18、含氰化物的废液乱倒或与酸混合,均易生成有剧毒且易挥发的氰化氢。工业上常采用碱性氯化法来处理高浓度氰化物污水,发生的主要反应为:CN-+OH-+Cl2→CO2+N2+Cl-+H2O(未配平)。下列说法错误的是(其中
NA表示阿伏加德罗常数的值)()A.Cl2是氧化剂,CO2和N2是氧化产物B.上述离子方程式配平后,氧化剂、还原剂的化学计量数之比为
2:5C.该反应中,若有1mol
CN-发生反应,则有5NA电子发生转移D.若将该反应设计成原电池,则CN-在负极区发生反应19、《本草纲目》记载:“凡使白矾石,以瓷瓶盛。于火中,令内外通赤,用钳揭起盖,旋安石峰巢人內烧之。每十两用巢六两,烧尽为度。取出放冷,研粉”。在实验室完成该操作,没有用到的仪器是A.蒸发皿 B.坩埚 C.坩埚钳 D.研钵20、锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述不正确的是A.锌电极上发生氧化反应B.电池工作一段时间后,甲池的c(SO42-)减小C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加D.阳离子通过交换膜向正极移动,保持溶液中电荷平衡21、工业上常采用碱性氯化法来处理高浓度氰化物污水,发生的主要反应为:CN-+OH-+Cl2―→CO2+N2+Cl-+H2O(未配平)。下列说法错误的是A.Cl2是氧化剂,CO2和N2是氧化产物B.该反应中,若有1molCN-发生反应,则有5NA电子发生转移C.上述离子方程式配平后,氧化剂、还原剂的化学计量数之比为2∶5D.若将该反应设计成原电池,则CN-在负极区发生反应22、向含有0.2mol氢氧化钠和0.1mol氢氧化钙的溶液中,持续稳定地通入二氧化碳气体,通入气体为6.72L(标准状况)时,立即停止,则这一过程中,溶液中离子数目与通入二氧化碳气体体积的关系正确的是(不考虑气体的溶解)A. B. C. D.二、非选择题(共84分)23、(14分)煤化工可制得甲醇.以下是合成聚合物M的路线图.己知:①E、F均能发生银镜反应;②+RX+HX完成下列填空:(1)关于甲醇说法错误的是______(选填序号).a.甲醇可发生取代、氧化、消去等反应b.甲醇可以产生CH3OCH3(乙醚)c.甲醇有毒性,可使人双目失明d.甲醇与乙醇属于同系物(2)甲醇转化为E的化学方程式为______.(3)C生成D的反应类型是______;写出G的结构简式______.(4)取1.08gA物质(式量108)与足量饱和溴水完全反应能生成2.66g白色沉淀,写出A的结构简式______.24、(12分)苯氧布洛芬是一种解热、阵痛、消炎药,其药效强于阿司匹林。可通过以下路线合成:完成下列填空:(1)反应①中加入试剂X的分子式为C8H8O2,X的结构简式为_______。(2)反应①往往还需要加入KHCO3,加入KHCO3的目的是__________。(3)在上述五步反应中,属于取代反应的是________(填序号)。(4)B的一种同分异构体M满足下列条件:Ⅰ.能发生银镜反应,其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应。Ⅱ.分子中有6种不同化学环境的氢,且分子中含有两个苯环。则M的结构简式:____。(5)请根据上述路线中的相关信息并结合已有知识,写出以、CH2CHO。为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)____。合成路线流程图示例如下:CH3CH2OHCH2=CH225、(12分)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:2+3Sn+12HCl→2+3SnCl4+4H2O③有关物质的部分物理性质见表:物质熔点/℃沸点/℃溶解性密度/g∙cm-3苯胺-6.3184微溶于水,易溶于乙醚1.02硝基苯5.7210.9难溶于水,易溶于乙醚1.23乙醚-116.234.6微溶于水0.7134Ⅰ.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.取出上图所示装置中的三颈烧瓶,改装为如图所示装置:ii.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:_________________。26、(10分)某研究性学习小组的同学设计了如图装置制取溴苯和溴乙烷:己知:乙醇在加热的条件下可与HBr反应得到溴乙烷(CH3CH2Br),二者某些物理性质如下表所示:溶解性(本身均可作溶剂)沸点(℃)密度(g/mL)乙醇与水互溶,易溶于有机溶剂78.50.8溴乙烷难溶于水,易溶于有机溶剂38.41.4请回答下列问题:(1)B中发生反应生成目标产物的化学方程式为_________。(2)根据实验目的,选择下列合适的实验步骤:①→___________(选填②③④等)。①组装好装置,___________(填写实验操作名称);②将A装置中的纯铁丝小心向下插入苯和液溴的混合液中;③点燃B装置中的酒精灯,用小火缓缓对锥形瓶加热10分钟;④向烧瓶中加入一定量苯和液溴,向锥形瓶中加入无水乙醇至稍高于进气导管口处,向U形管中加入蒸馏水封住管底,向水槽中加入冰水。(3)简述实验中用纯铁丝代替铁粉的优点:_____。(4)冰水的作用是_______。(5)反应完毕后,U形管内的现象是______________;分离溴乙烷时所需的玻璃仪器有_____。27、(12分)资料显示:浓硫酸形成的酸雾中含有少量的H2SO4分子。某小组拟设计实验探究该资料的真实性并探究SO2的性质,实验装置如图所示(装置中试剂均足量,夹持装置已省略)。请回答下列问题:(1)检验A装置气密性的方法是__;A装置中发生反应的化学方程式为___。(2)实验过程中,旋转分液漏斗活塞之前要排尽装置内空气,其操作是__。(3)能证明该资料真实、有效的实验现象是___。(4)本实验制备SO2,利用的浓硫酸的性质有___(填字母)。a.强氧化性b.脱水性c.吸水性d.强酸性(5)实验中观察到C中产生白色沉淀,取少量白色沉淀于试管中,滴加___的水溶液(填化学式),观察到白色沉淀不溶解,证明白色沉淀是BaSO4。写出生成白色沉淀的离子方程式:___。28、(14分)(1)纳米氧化铜、纳米氧化锌均可作合成氨的催化剂,Cu2+
价层电子的轨道表达式为________。(2)2-巯基烟酸()水溶性优于2
–巯基烟酸氧钒配合物()的原因是___________________________________________________________________。(3)各原子分子中各原子若在同一平面,且有相互平行的p轨道,则p电子可在多个原子间运动,形成“离域π键”,下列物质中存在“离域π键”的是________。A.SO2B.SO42-C.H2SD.CS2(4)尿素(H2NCONH2)尿素分子中,原子杂化轨道类型有________,σ键与π键数目之比为________。(5)氮化硼(BN
)是一种性能优异、潜力巨大的新型材料,主要结构有立方氮化硼(如左下图
)和六方氮化硼(如右下图),前者类似于金刚石,后者与石墨相似。①晶胞中的原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。左上图中原子坐标参数A为(0,0,0),D为(,,0),则E原子的坐标参数为________
。X-射线衍射实验测得立方氮化硼晶胞边长为361.5pm,则立方氮化硼晶体中N与B的原子半径之和为________pm(=1.732)。②已知六方氮化硼同层中B-N距离为acm,密度为dg/cm3,则层与层之间距离的计算表这式为________pm。(已知正六边形面积为a2,a为边长)29、(10分)(11分)近年来,随着锂离子电池的广泛应用,废锂离子电池的回收处理至关重要。下面是利用废锂离子电池正极材料(有Al、LiCoO2、Ni、Mn、Fe等)回收钴、镍、锂的流程图。已知:P204[二(2−乙基己基)磷酸酯]常用于萃取锰,P507(2−乙基己基膦酸−2−乙基己酯)和Cyanex272[二(2,4,4)−三甲基戊基次磷酸]常用于萃取钴、镍。回答下列问题:(1)在硫酸存在的条件下,正极材料粉末中LiCoO2与H2O2反应能生成使带火星木条复燃的气体,请写出反应的化学方程式__________________________________。(2)一些金属难溶氢氧化物的溶解度(用阳离子的饱和浓度表示)与pH的关系图如下:加入NaOH溶液调pH=5可除去图中的________(填金属离子符号)杂质;写出除去金属离子的离子方程式________________________(一种即可)。(3)已知P507萃取金属离子的原理为nHR(Org)+Mn+(aq)MRn(Org)+nH+(aq),且随着萃取过程中pH降低,萃取效率下降。萃取前先用NaOH对萃取剂进行皂化处理,皂化萃取剂萃取金属离子的反应为nNaR(Org)+Mn+(aq)MRn(Org)+nNa+(aq)。对萃取剂进行皂化处理的原因为________________。(4)控制水相pH=5.2,温度25℃,分别用P507、Cyanex272作萃取剂,萃取剂浓度对萃取分离钴、镍的影响实验结果如图所示。■—Co(Cyanex272);●—Ni(Cyanex272);▲—Co(P507);▼—Ni(P507)由图可知,钴、镍的萃取率随萃取剂浓度增大而_________(填“增大”或“减小”);两种萃取剂中___________(填“P507”或“Cyanex272”)的分离效果比较好,若选P507为萃取剂,则最适宜的萃取剂浓度大约为__________mol·L−1;若选Cyanex272萃取剂,则最适宜的萃取剂浓度大约为___________mol·L−1。(5)室温下,用NaOH溶液调节钴萃余液的pH=12,搅拌一段时间后,静置,离心分离得到淡绿色氢氧化镍固体,镍沉淀率可达99.62%。已知Ksp[Ni(OH)2]=5.25×10−16,则沉镍母液中Ni2+的浓度为2.1×10−11mol·L−1时,pH=______(lg5=0.7)。
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、B【解析】
A.列出溶液中的电荷守恒式为:,溶液中的物料守恒式为:,两式联立可得:,又因为溶液在常温下pH=8,所以有,A项正确;B.由于,HX酸性更强,所以HX溶液在稀释过程中pH变化更明显,B项错误;C.硫酸钡向碳酸钡的转化方程式为:,当向硫酸钡中加饱和碳酸钠溶液时,溶液中的碳酸根浓度很高,可以让上述转化反应正向进行,生成BaCO3沉淀,C项正确;D.常温下,两种溶液混合后,溶液呈中性,即:=10-7mol/L;列出溶液的电荷守恒式:,所以有:;此外,溶液中还有下列等式成立:,所以;醋酸的电离平衡常数即为:,D项正确;答案选B。【点睛】处理离子平衡的题目,如果题干中指出溶液呈中性,一方面意味着常温下的该溶液c(H+)=10-7mol/L,另一方面意味着溶液中,可以通过将这个等量关系与其他守恒式关联进一步得出溶液中其他粒子浓度之间的等量关系。2、B【解析】
由于加入过量NaOH溶液,加热,得到2.22mol气体,说明溶液中一定有NH3+,且物质的量为2.22mol;同时产生红褐色沉淀,说明一定有Fe3+,2.6g固体为氧化铁,物质的量为2.22mol,有2.22molFe3+,一定没有CO32-;3.66g不溶于盐酸的沉淀为硫酸钡,一定有SO32-,物质的量为2.22mol;根据电荷守恒,一定有Cl-,且至少为2.22mol×3+2.22-2.22mol×2=2.23mol,物质的量浓度至少为c(Cl-)=2.23mol÷2.2L=2.3mol/L。【详解】A.至少存在Cl-、SO32-、NH3+、Fe3+四种离子,A项错误;B.根据电荷守恒,至少存在2.23molCl-,即c(Cl-)≥2.3mol·L-2,B项正确;C.一定存在氯离子,C项错误;D.Al3+无法判断是否存在,D项错误;答案选B。3、B【解析】
2NaFePO4F+Na3Ti2(PO4)32Na2FePO4F+NaTi2(PO4)3分析方程式得出NaFePO4F变为Na2FePO4F,Fe在降低,发生还原反应,该物质作原电池的正极,Na3Ti2(PO4)3变为NaTi2(PO4)3,Ti在升高,发生氧化反应,该物质作原电池的负极。【详解】A选项,放电时a为正极,因此充电时,a接电源正极,故A正确;B选项,放电时,溶液中的Na+不放电,而是Na3Ti2(PO4)3中Ti在失去电子,故B错误;C选项,阴极主要是NaTi2(PO4)3得到电子,因此阴极上的电极反应为NaTi2(PO4)3+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3,故C正确;D选项,根据溶液中电荷守恒关系,理论上,该电池在充电或放电过程中溶液中的c(Na+)不变,故D正确;综上所述,答案为B。【点睛】分析化合价,根据化合价来定负极和正极,根据负极和正极来书写电极反应式。4、D【解析】
A选项,S6和S8分子都是由S原子组成,它们是不同的物质,互为同素异形体,故A错误;B选项,S6和S8是硫元素的不同单质,化学性质相似,因此它们分别与铁粉反应,所得产物相同,故B错误;C选项,不管氧气过量还是少量,S6和S8分子分别与氧气反应可以得到SO2,故C错误;D选项,等质量的S6和S8分子,其硫原子的物质的量相同,因此它们分别与足量的KOH反应,消耗KOH的物质的量相同,故D正确。综上所述,答案为D。5、D【解析】
A.含钾、钠、钙、镁等矿物质较多的食物,在体内的最终的代谢产物常呈碱性,产生碱性物质的称为碱性食品,蔬菜、水果、乳类、大豆和菌类食物等,柑橘水水果,属于碱性食品,选项A正确;B.为防止流感传染,可将教室门窗关闭后,用食醋熏蒸,进行消毒,杀除病菌,选项B正确;C.氯化钠的浓溶液(超过0.9%)才有防腐作用,因为这是生理盐水的浓度,超过这个浓度,细胞就会脱水死亡,可用来腌制食品,选项C正确;D.棉、麻属于纤维素,含有C、H两种元素,完全燃烧只生成CO2和H2O;羊毛属于蛋白质,含有C、H、O、N等元素,完全燃烧除生成CO2和H2O,还有其它物质生成;合成纤维是以小分子的有机化合物为原料,经加聚反应或缩聚反应合成的线型有机高分子化合物,分子中出C、H元素外,还含有其它元素,如N元素等,完全燃烧除生成CO2和H2O,还有其它物质生成,选项D错误;答案选D。6、D【解析】
因为X、Y、Z为原子序数依次增大的不同短周期的主族元素,X为第一周期主族元素,为H元素,Z为金属元素,且为第三周期,根据方程式可知Z显示正二价,为镁元素,结合X、Y、Z的最外层电子数之和为8,可知Y为氮元素,由此推断MgH2中H化合价由−1价升高为0价,生成H2,1molMgH2反应转移2mole−,选项A错误;NH3中N为−3价,N2H4中N为−2价,选项B错误;上述反应中的离子化合物为MgH2、Mg(NH2)2,H的最外层不能满足8电子结构,选项C错误;Y元素的最高价含氧酸为硝酸,在同周期和同主族元素的最高价含氧酸中酸性是最强的,选项D正确。7、C【解析】
b和c均为10电子分子,b在常温下为液体,则b可能为H2O,c可能为HF、NH3,根据转化关系推测X为氧气,Z为氢气,则Y可能为氟气或氮气,又a为双原子分子,则a为NO,则Y为氮气。A.根据上述分析,单质Y为N2,故A正确;B.NO不能溶于H2O中,故B正确;C.NO和NH3在一定条件下可以反应,故C错误;D.H2O比NH3稳定,故D正确。故选C。8、B【解析】
A.正戊烷裂解为分子较小的烷烃和烯烃,常温下均为气体,不能冷凝收集,且催化裂化中使用碎瓷片作催化剂且有聚热功能,若改用没有聚热功能的氧化铝固体,实验效果不理想,故A错误;B.滴定时左手控制活塞,右手摇瓶,使溶液向一个方向做圆周运动,勿使瓶口接触到滴定管,溶液也不得溅出,操作合理,故B正确;C.用饱和食盐水代替纯水能减缓反应速率,从而可以得到较平缓的乙炔气流,但乙炔的摩尔质量与空气的摩尔质量相近,排空气法收集乙炔不纯,利用乙炔难溶于水的性质,应使用排水法收集,故C错误;D.反应完全后,硝基苯与酸分层,应选分液漏斗分离,粗产品再蒸馏得到硝基苯,图中仪器b为圆底烧瓶,蒸馏操作时要用蒸馏烧瓶和直形冷凝管,并使用温度计测蒸汽温度,故D错误;答案选B。9、D【解析】
A.阳极材料为粗铜,含有Fe、Zn等杂质,电解过程中Fe、Zn和Cu都要溶解,故转移2NA个电子时,阳极减少的质量不一定为64g,故A错误;B.合成氨生产中将NH3液化分离,减小了生成物的浓度,平衡向反应正方向移动,提高了H2的转化率,由于浓度减小,反应速率减小,故B错误;C.2Na2O2(s)+2CO2(g)=2Na2CO3(s)+O2(g),该反应的△S<0,常温下能自发进行,说明△H-TD.使溶液中c(Al3+)≤1×10-6mol•L-1,c(OH-)≥31×10-331×10-6=10-9答案选D。【点睛】本题的易错点为A,电解精炼铜时使用的阳极材料为粗铜,含有Fe、Zn等杂质,通常情况下,Fe、Zn要先于Cu放电。10、D【解析】
A.①装置,不能用容量瓶直接配制溶液,故A错误;B.②装置,盐酸不是氯元素的最高价含氧酸,盐酸与碳酸钠反应生成二氧化碳不能证明非金属性;通入硅酸钠溶液的气体含有二氧化碳和氯化氢,氯化氢、二氧化碳都能与硅酸钠反应生成沉淀,所以生成硅酸沉淀不能证明非金属性,故B错误;C.氮气与氢气在铁触媒和高温下生成氨气,氨气遇到干燥的试纸,试纸不能变色,不能达到实验目的,故C错误;D.浓硫酸具有脱水性、强氧化性,能使蔗糖变黑,反应生成二氧化碳和二氧化硫,二氧化硫具有漂白性可使品红溶液褪色,二氧化硫具有还原性可使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D正确;故选:D。。11、B【解析】
A.二氧化硅可做光导纤维,晶体硅常做半导体材料,A项错误;B.玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英,水泥的主要原料是黏土、石灰石,陶瓷主要原料是黏土,石英主要成分是二氧化硅、黏土属于硅酸盐,故都属于硅酸盐产品,故D正确;B项正确;C.SiO2可与水不反应,C项错误;D.半导体硅能够导电,可做计算机芯片,D项错误;答案选B。12、D【解析】
A.有些金属表面被氧化时,会生成致密的氧化物薄膜,可以起到保护金属的作用,例如铝等,A项正确;B.金属腐蚀即金属失去电子被氧化的过程,因此可以用氧化膜的生长速率表示金属在高温下被氧化腐蚀的速率,B项正确;C.表格中列举的数据,时间间隔分别是1h,3h,5h,7h,9h;对于MgO,结合MgO厚度的数据分析可知,MgO氧化膜每小时增加的厚度是定值即0.05a,因此其随时间变化呈现线性关系;结合NiO厚度的数据分析,NiO氧化膜厚度随时间推移,增长的越来越缓慢,所以NiO氧化膜与时间呈现抛物线形的关系,C项正确;D.根据表格数据分析可知,MgO氧化膜随时间推移,厚度呈现线性递增的趋势,而NiO氧化膜随时间推移,厚度增加越来越缓慢,说明NiO氧化膜的生成能够逐渐减缓Ni单质被氧化的速率,所以Ni的耐氧化腐蚀性能更好,D项错误;答案选D。13、C【解析】
A.CO2、Na2CO3既是反应的产物,也是反应过程中需要加入的物质,因此上述流程中可以重复利用的物质有Na2CO3、CO2,A错误;B.根据元素守恒可知钾长石用氧化物的形式可表示为K2O·Al2O3·6SiO2,B错误;C.煅烧过程中钾长石中的Si元素与CaCO3转化为CaSiO3,K和Al元素与Na2CO3反应转化为KAlO2和NaAlO2,C正确;D.向KAlO2和NaAlO2溶液中通入过量CO2气体,会产生HCO3-,发生反应CO2+AlO2-+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓,D错误;故合理选项是C。14、B【解析】A.由结构可知青蒿素的分子式为C15H22O5,故A错误;B.双氢青蒿素含-OH,能发生氧化反应、酯化反应,故B正确;C.青蒿素不含碳碳双键或三键,则不能与溴发生加成反应,故C错误;D.青蒿素转化为双氢青蒿素,H原子数增加,为还原反应,故D错误;故选B。15、C【解析】
A.中子数为10的氟原子为:,选项A错误;B.C4H8O2为乙酸乙酯的分子式,乙酸乙酯的结构简式:CH3COOC2H5,选项B错误;C.Mg2+的结构示意图为:,选项C正确;D.过氧化氢是共价化合物,两个氧原子之间共用一对电子,过氧化氢的电子式应为:,选项D错误。答案选C。16、D【解析】
由题可知,W、X是空气中含量最高的两种元素,则W、X分别是N、O,Y的合金是当今世界使用量最大的合金,所以Y为Fe,Z的单质常温下为液态,常温下为液态的单质有溴和汞,由题中条件可知Z为Br,由此解答。【详解】A.单质溴易挥发且有毒,保存在棕色瓶里,添加少量水作为液封,A正确;B.第三周期的金属元素有Na、Mg、Al,由金属活动顺序可知,Fe的金属性比这三种金属都要弱,B正确;C.N和O两种元素形成的二元化合物中,NO、NO2都不是酸性氧化物,C正确;D.YZ2就是FeBr2,通入少量Cl2,由于Fe2+还原性比Br-强,只能发生反应:6FeBr2+3Cl2=2FeCl3+4FeBr3,不属于置换反应,D错误;答案选D。17、B【解析】
A.氨基是取代基,属于中性原子团,结合微粒计算电子数=1mol×9×NA=9NA,故A错误;B.H218O的摩尔质量均为20g/mol,2gH218O的物质的量为0.1mol,分子中含有的中子数、电子数均为10个,则0.1mol混合物中含有的中子数、电子数均为NA个,故B正确;C.pH=1的H2SO4溶液中,由pH=−lgc(H+)=1,H2SO4溶液c(H+)=0.1mol/L,10L溶液n(H+)=1mol,所含H+数目为NA,故C错误;D.电解法精炼铜,粗铜含有杂质金属,阳极先是锌、铁、、镍失电子,然后才是铜失电子,当阳极质量减少64g时,阳极失去的电子数不是2NA,故D错误;故答案选B。18、B【解析】
A.在反应CN-+OH-+Cl2→CO2+N2+Cl-+H2O中,Cl元素化合价由0价降低为-1价,C元素化合价由+2价升高为+4价,N元素化合价由-3价升高为0价,可知Cl2是氧化剂,CO2和N2是氧化产物,A正确;B.由上述分析可知,反应方程式为2CN-+8OH-+5Cl2=2CO2+N2+10Cl-+4H2O,反应中是CN-是还原剂,Cl2是氧化剂,氧化剂与还原剂的化学计量数之比为5:2,B错误;C.由上述分析,根据电子守恒、原子守恒可知,C元素化合价由+2价升高为+4价,N元素化合价由-3价升高为0价,所以若有1mol
CN-发生反应,则有[(4-2)+(3-0)]NA=5NA电子发生转移,C正确;D.C元素化合价由+2价升高为+4价,N元素化合价由-3价升高为0价,则若将该反应设计成原电池,则CN-在负极区失去电子,发生氧化反应,D正确;故合理选项是B。19、A【解析】
这是固体的加热、灼烧、冷却和研磨的过程,固体加热用坩埚B,要用坩埚钳C取放,研磨在研钵D中进行,所以蒸发皿是没有用到的仪器。答案为A。20、B【解析】
在上述原电池中,锌电极为负极,锌原子失去电子被氧化成锌离子。电子沿着外接导线转移到铜电极。铜电极为正极,溶液中的铜离子在铜电极上得到电子被还原成铜单质。电解质溶液中的阳离子向正极移动,而阴离子向负极移动。【详解】A.铜电极为正极,锌电极为负极,负极发生氧化反应,A项正确;B.电解质溶液中的阳离子向正极移动,而阴离子向负极移动。但是阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,SO42-不能通过阳离子交换膜,并且甲池中硫酸根不参加反应,因此甲池的c(SO42-)不变,B项错误;C.锌原电池,锌作负极,铜作正极,铜离子在铜电极上沉淀,锌离子通过阳离子交换膜进入乙池,每沉淀1mol,即64g铜,就补充过来1mol锌离子,其质量为65g,所以工作一段时间后乙池溶液的质量不断增加,C项正确;D.原电池中,阳离子通过阳离子交换膜向正极移动,使溶液保持电中性,维持电荷平衡,D项正确;答案选B。【点睛】本题主要考察原电池的工作原理,其口诀可概括为“两极一液一连线,活泼金属最优先,负失氧正得还,离子电极同性恋”,可加深学生对原电池的理解与记忆。本题的难点是C选项,理解电极中固体的变化情况是解题的关键,解此类题时同时要考虑电解质溶液的酸碱性,学生要火眼金睛,识破陷阱,提高做题正答率。21、C【解析】
反应CN-+OH-+Cl2→CO2+N2+Cl-+H2O中Cl元素化合价由0价降低为-1价,化合价总共降低2价,C元素化合价由+2价升高为+4价,N元素化合价由-3价升高为0价,化合价升降最小公倍数为2[(4-2)+(3-0)]=10价,故CN-系数为2,Cl2系数为5,由元素守恒反应方程式为2CN-+8OH-+5Cl2=2CO2+N2+10Cl-+4H2O,以此来解答。【详解】A.反应CN-+OH-+Cl2→CO2+N2+Cl-+H2O中Cl元素化合价由0价降低为-1价,C元素化合价由+2价升高为+4价,N元素化合价由-3价升高为0价,可知Cl2是氧化剂,CO2和N2是氧化产物,故A正确;
B.由上述分析可知,C元素化合价由+2价升高为+4价,N元素化合价由-3价升高为0价,所以若有1molCN-发生反应,则有[(4-2)+(3-0)]NA=5NA电子发生转移,故B正确;
C.由上述分析可知,反应方程式为2CN-+8OH-+5Cl2=2CO2+N2+10Cl-+4H2O,反应中是CN-是还原剂,Cl2是氧化剂,氧化剂与还原剂的化学计量数之比为5:2,故C错误;
D.C元素化合价由+2价升高为+4价,N元素化合价由-3价升高为0价,所以CN-失电子,发生氧化反应为负极,故D正确。
故选:C。22、C【解析】
n(CO2)==0.3mol,向含有0.2mol氢氧化钠和0.1mol氢氧化钙的溶液中通入CO2,二氧化碳首先与氢氧化钙反应2OH-+Ca2++CO2=CaCO3↓+H2O,离子浓度迅速降低,氢氧化钙完全反应,消耗0.1molCO2,然后二氧化碳与氢氧化钠反应2OH-+CO2=CO32-+H2O,消耗0.1molCO2,离子浓度继续降低,但幅度减小,最后发生CO2+H2O+CO32-=2HCO3-,离子浓度增大,恰好反应时,0.3mol二氧化碳也完全反应,所以图像C符合,故选C。【点睛】正确掌握反应的离子方程式的先后顺序是解题的关键。本题的易错点为B,要注意B和C的区别。二、非选择题(共84分)23、a2CH3OH+O22HCHO+2H2O消去反应HCOOCH3.【解析】
一定条件下,氢气和一氧化碳反应生成甲醇,甲醇氧化生成E为甲醛,甲醛氧化得F为甲酸,甲酸与甲醇发生酯化得G为甲酸甲酯,甲醇和氢溴酸发生取代反应生成一溴甲烷,在催化剂条件下,一溴甲烷和和A反应生成B,B反应生成C,C反应生成D,根据A的分子式知,A中含有醇羟基和亚甲基或甲基和酚羟基,根据D的结构简式知,A中含有甲基和酚羟基,酚发生取代反应时取代位置为酚羟基的邻对位,根据D知,A是间甲基苯酚,间甲基苯酚和一溴甲烷反应生成B(2,5﹣二甲基苯酚),2,5﹣二甲基苯酚和氢气发生加成反应生成,发生消去反应生成,和丙烯发生加成反应生成M,M的结构简式为:,根据有机物的结构和性质分析解答。【详解】一定条件下,氢气和一氧化碳反应生成甲醇,甲醇氧化生成E为甲醛,甲醛氧化得F为甲酸,甲酸与甲醇发生酯化得G为甲酸甲酯,甲醇和氢溴酸发生取代反应生成一溴甲烷,在催化剂条件下,一溴甲烷和和A反应生成B,B反应生成C,C反应生成D,根据A的分子式知,A中含有醇羟基和亚甲基或甲基和酚羟基,根据D的结构简式知,A中含有甲基和酚羟基,酚发生取代反应时取代位置为酚羟基的邻对位,根据D知,A是间甲基苯酚,间甲基苯酚和一溴甲烷反应生成B(2,5﹣二甲基苯酚),2,5﹣二甲基苯酚和氢气发生加成反应生成,发生消去反应生成,和丙烯发生加成反应生成M,M的结构简式为:,(1)a.甲醇可发生取代、氧化反应但不能发生消去,故a错误;b.甲醇分子间脱水生成CH3OCH3,故b正确;c.甲醇有毒性,可使人双目失明,故c正确;d.甲醇与乙醇都有一个羟基,组成相关一个CH2;所以属于同系物,故d正确;(2)甲醇转化为甲醛的化学方程式为2CH3OH+O22HCHO+2H2O;(3)根据上面的分析可知,C生成D的反应类型是:消去反应,G为甲酸甲酯,G的结构简式HCOOCH3;(4)取1.08gA物质(式量108)的物质的量==0.01mol,与足量饱和溴水完全反应能生成2.66g白色沉淀,根据碳原子守恒知,白色沉淀的物质的量是0.01mol,则白色沉淀的摩尔质量是266g/mol,A的式量和白色沉淀的式量相差158,则溴原子取代酚羟基的邻对位,所以A的结构简式为:。24、中和生成的HBr①③④【解析】
反应①中加入试剂X的分子式为C8H8O2,对比溴苯与B的结构可知X为,B中羰基发生还原反应生成D,D中羟基被溴原子取代生成E,E中-Br被-CN取代生成F,F水解得到苯氧布洛芬,据此解答。【详解】(1)根据以上分析可知X的结构简式为,故答案为:;(2)反应①属于取代反应,有HBr生成,加入KHCO3中和生成的HBr,故答案为:中和生成的HBr;(3)在上述五步反应中,反应①③④属于取代反应,故答案为:①③④;(4)B的一种同分异构体M满足下列条件:Ⅰ.能发生银镜反应,说明含有醛基,其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应,含有甲酸与酚形成的酯基(-OOCH);Ⅱ.分子中有6种不同化学环境的氢,且分子中含有两个苯环,两个苯环相连,且甲基与-OOCH分别处于不同苯环中且为对位,则M的结构简式为:,故答案为:;(5)苯乙醛用NaBH4还原得到苯乙醇,在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成苯乙烯,苯乙烯与HBr发生加成反应得到,然后与NaCN发生取代反应得到,最后酸化得到,合成路线流程图为:,故答案为:。【点睛】能发生银镜反应的官能团是醛基,有机物类别是醛、甲酸、甲酸某酯、甲酸盐、与FeCl3溶液发生显色反应,含有酚羟基。25、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】
(1)根据浓氨水和浓盐酸都具有挥发性结合题中信息苯胺沸点184℃分析;(2)为了获得较好的冷凝效果,采用逆流原理;(3)根据题中信息,联系铵盐与碱反应的性质,通过类比迁移,不难写出离子方程式;(4)根据蒸馏产物分析;(5)根据装置内压强突然减小会引起倒吸分析;(6)根据关系式即可计算苯胺的产率;(7)根据物质的性质分析作答。【详解】(1)蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近,产生白烟,是浓氨水挥发出来的NH3和浓盐酸挥发出来的HCl反应生成NH4Cl固体小颗粒,化学方程式为:NH3+HCl=NH4Cl;用苯胺代替浓氨水重复上述实验,却观察不到白烟,原因是苯胺沸点184℃,比较高,不易挥发;(2)图1装置包含了产品的分馏,是根据各组分的沸点的不同、用加热的方法来实现各组分的分离的操作,冷凝管是下口进水,上口出水,保证冷凝效果,故答案为: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C6H5NH3++OH-→C6H5NH2+H2O;(4)因为蒸馏出来的是水和苯胺的混合物,故无需温度计;(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,理由是防止装置B内压强突然减小引起倒吸;(6)设理论上得到苯胺m,根据原子守恒可知C6H5NO2~C6H5NH2,则m==4.65g,所以该实验中苯胺的产率=×100%=60%;(7)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,即实验方案是: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。26、C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O④②③检査其气密性随时控制反应的进行,不反应时上拉铁丝,反应时放下铁丝降温,冷凝溴乙烷U形管底部产生无色的油状液体分液漏斗、烧杯。【解析】
装置A中生成溴苯和溴化氢,B中乙醇和溴化氢反应生成溴乙烷和水,C用来收集产品,据此解答。【详解】(1)HBr和乙醇在加热条件下,发生取代反应生成目标产物溴乙烷和水,B中发生反应生成目标产物的化学方程式为C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O。故答案为:C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O;(2)利用苯和液溴反应制得溴苯,同时生成的溴化氢与乙醇发生取代反应得到溴乙烷,则应先连接装置并检查所密性,再添加药品,先加热A装置使苯和液溴先反应,再加热B装置制溴乙烷,即实验的操作步骤为:①④②③,故答案为:④②③;检查气密性;(3)实验中用纯铁丝代替铁粉的优点:可随时控制反应的进行,不反应时上拉铁丝,反应时放下铁丝,而铁粉添加后就无法控制反应速率了,故答案为:随时控制反应的进行,不反应时上拉铁丝,反应时放下铁丝;(4)冰水的作用是可降温,冷凝溴乙烷,防止其挥发,故答案为:降温,冷凝溴乙烷;(5)反应完毕后,U形管内的现象是底部有油状液体;溴乙烷与蒸气水不相溶,混合物可利用分液操作进行分离,需要的玻璃仪器有分液漏斗和烧杯,故答案为:U形管底部产生无色的油状液体;分液漏斗、烧杯。【点睛】本题考查了溴苯和溴乙烷的制取,这是一个综合性较强的实验题,连续制备两种产品溴苯和溴乙烷,需要根据题意及装置图示,联系所学知识合理分析完成,易错点(5)实验时要注意观察并认真分析分离物质的原理,确定用分液的方法分离。27、关闭止水夹,将右侧导管插入盛水烧杯中,微热容器,若烧杯中有气泡产生,冷却后能形成一段水柱,则证明容器气密性良好打开止水夹K,向装置中通入一段时间N2B中溶液出现白色沉淀,且不溶解cdHCl【解析】
(1)检验装置气密性可利用内外气压差检验,装置A反生反应:;(2)利用N2排尽装置内空气;(3)如有H2SO4分子则B中有沉淀生成;(4)制备SO2,利用的浓硫酸的强酸制弱酸,还利用浓硫酸的吸水性减少SO2在水中的溶解;(5)SO2与Ba(NO3)2的水溶液发生氧化还原反应生成BaSO4沉淀,可滴加稀盐酸证明。【详解】(1)检验装置气密性可利用内外气压差检验具体操作为:关闭止水夹,将右侧导管插入盛水烧杯中,微热容器,若烧杯中有气泡产生,冷却后能形成一段水柱,则证明容器气密性良好;装置A反生反应:;故答案为:关闭止水夹,将右侧导管插入盛水烧杯中,微热容器,若烧杯中有气泡产生,
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