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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(每题只有一个选项符合题意)1、探究浓硫酸和铜的反应,下列装置或操作正确的是()A.装置甲进行铜和浓硫酸的反应B.装置乙收集二氧化硫并吸收尾气C.装置丙稀释反应后的混合液D.装置丁分离稀释后混合物中的不溶物2、某溶液中只可能含有K+、Mg2+、Al3+、Br-、OH-、CO32-、SO32-中的一种或几种。取样,滴加足量氯水,有气泡产生,溶液变为橙色;向橙色溶液中加BaCl2溶液无明显现象。为确定该溶液的组成,还需进行的实验是()A.取样,进行焰色反应B.取样,滴加酚酞溶液C.取样,加入足量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液D.取样,加入足量BaCl2溶液,再滴加紫色石蕊溶3、下列离子方程式正确的是A.向氯化铝溶液中滴加氨水:Al3++3OH-=Al(OH)3↓B.将Fe2O3溶解与足量HI溶液:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2OC.铜溶于浓硝酸:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2OD.向石灰石中滴加稀硝酸:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O4、下列叙述正确的是()A.某温度下,一元弱酸HA的Ka越小,则NaA的Kh(水解常数)越小B.温度升高,分子动能增加,减小了活化能,故化学反应速率增大C.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣易产生铜绿D.能用核磁共振氢谱区分和5、一定条件下,碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下表。下列说法错误的是()pH2466.5813.514腐蚀快慢较快慢较快主要产物Fe2+Fe3O4Fe2O3FeO2﹣A.当pH<4时,碳钢主要发生析氢腐蚀B.当pH>6时,碳钢主要发生吸氧腐蚀C.当pH>14时,正极反应为O2+4H++4e→2H2OD.在煮沸除氧气后的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会减缓6、X、Y、Z、W是四种原子序数依次增大的短周期元素,Z、W可以形成两种重要化合物ZW2、Z2W2,X、Y的原子半径依次减小,X、Y、Z组成的一种化合物(ZXY)2:的结构式为Y≡X-Z-Z-X≡Y。下列说法正确的是()A.化合物Z2W2中含有离子键B.简单离子半径大小顺序:ry>rw>rzC.元素W的氧化物对应水化物的酸性比Y的强D.X和Z组成的化合物中可能所有原子都达到8电子稳定结构7、在一定条件下,甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下表:对二甲苯邻二甲苯间二甲苯苯沸点/点/℃13-25-476下列说法错误的是()A.该反应属于取代反应B.用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来C.甲苯和氢气完全反应所得产物的分子式是
C7H16D.对二甲苯的一溴代物有
2
种8、最近“垃圾分类”成为热词,备受关注。下列有关说法错误的是()A.垃圾是放错地方的资源,回收可变废为宝B.废弃金属易发生电化学腐蚀,可掩埋处理C.废弃荧光灯管含有重金属,属于有害垃圾D.废弃砖瓦和陶瓷垃圾,属于硅酸盐材质9、炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧,活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示,活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列说法错误的是()A.氧分子的活化包括O-O键的断裂与C-O键的生成B.每活化一个氧分子放出0.29eV的能量C.水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eVD.炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂10、图表示反应M(g)+N(g)2R(g)过程中能量变化,下列有关叙述正确的是A.由图可知,2molR的能量高于1molM和1molN的能量和B.曲线B代表使用了催化剂,反应速率加快,M的转化率:曲线B>曲线AC.1molM和1molN的总键能高于2molR的总键能D.对反应2R(g)M(g)+N(g)使用催化剂没有意义11、NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是A.4g甲烷完全燃烧转移的电子数为2NAB.11.2L(标准状况)CCl4中含有的共价键数为2NAC.3molSO2和1molO2于密闭容器中催化反应后分子总数为3NAD.1L0.1mol·L-1的Na2S溶液中HS-和S2-离子数之和为0.1NA12、某固体混合物中可能含有:K+、Na+、Cl-、CO32-、SO42-等离子,将该固体溶解所得到的溶液进行了如下实验:下列说法正确的是A.该混合物一定是K2CO3和NaCl B.该混合物可能是Na2CO3和KClC.该混合物可能是Na2SO4和Na2CO3 D.该混合物一定是Na2CO3和NaCl13、化合物Y具有抗菌、消炎作用,可由X制得。下列有关化合物X、Y的说法不正确的是()A.1molX最多能与3molNaOH反应B.Y与乙醇发生酯化反应可得到XC.X、Y均能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.室温下X、Y分别与足量Br2加成的产物分子中手性碳原子数目相等14、下列各组离子能大量共存的是A.在pH=0的溶液中:NH4+、Al3+、OH-、SO42-B.在新制氯水中:Fe2+、Mg2+、NO3-、Cl-C.在加入NH4HCO3产生气体的溶液中:Na+、Ba2+、Cl-、NO3-D.加入Al片能产生H2的溶液:NH4+、Ca2+、HCO3-、NO3-15、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素,其中Z为金属元素,X、W为同一主族元素。X、Z、W形成的最高价氧化物分别为甲、乙、丙,甲是常见温室效应气体。x、y2、z、w分别为X、Y、Z、W的单质,丁是化合物,其转化关系如图所示。下列判断不正确的是A.反应①②③都属于氧化还原反应 B.X、Y、Z、W四种元素中,W的原子半径最大C.在信息工业中,丙常作光导纤维材料 D.一定条件下,x与甲反应生成丁16、下列液体中,滴入水中出现分层现象,滴入热的氢氧化钠溶液中分层现象不会逐渐消失的是(不考虑有机物的挥发)()A.溴乙烷 B.乙醛 C.橄榄油 D.汽油二、非选择题(本题包括5小题)17、如图中的Ⅰ是某抗肿瘤药物的中间体,B的核磁共振氢谱有3组峰,C的分子式为C7H8O,D分子中有两个相同且处于相邻位置的含氧官能团,E的相对分子质量比D大34.5。已知:RCHO+R1CH2CHORCH=C(R1)CHO+H2O。请回答下列问题:(1)C的名称是______,B的结构简式为_________,D转化为E的反应类型是____________。(2)I中官能团的名称为______,I的分子式为________。(3)写出E转化为F的化学方程式____________。(4)X是G酸化后的产物,X有多种芳香族同分异构体,符合下列条件且能发生银镜反应的同分异构体有____种(不包括X),写出核磁共振氢谱有4组峰的物质的结构简式____________。①遇FeCl3溶液发生显色反应②苯环上有两种类型的取代基(5)参照上述流程,以乙醇为原料(其他无机试剂自选)可制取2﹣丁烯酸,写出相应的合成路线__________________。18、普罗帕酮,为广谱高效膜抑制性抗心律失常药。具有膜稳定作用及竞争性β受体阻滞作用。能降低心肌兴奋性,延长动作电位时程及有效不应期,延长传导。化合物I是合成普罗帕酮的前驱体,其合成路线如图:已知:CH3COCH3+CH3CHOCH3COCH=CHCH3+H2O回答下列问题:(1)H的分子式为_____________;化合物E中含有的官能团名称是_________。(2)G生成H的反应类型是______。(3)F的结构简式为_____。(4)B与银氨溶液反应的化学方程式为__________。(5)芳香族化合物M与E互为同分异构体,M中除苯环外,不含其他环状结构,且1molM能与2molNaOH反应,则M的结构共有___种,其中能发生银镜反应且核磁共振氢谱上显示4组峰的M的结构简式为:_______。(6)参照上述合成路线,以2-丙醇和苯甲醛为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线:____。19、辉铜矿与铜蓝矿都是天然含硫铜矿,在地壳中二者常伴生存在。现取一份该伴生矿样品,经检测后确定仅含Cu2S、CuS和惰性杂质。为进一步确定其中Cu2S、CuS的含量,某同学进行了如下实验:①取2.6g样品,加入200.0mL0.2000mol·L-1酸性KMnO4溶液,加热(硫元素全部转化为SO42-),滤去不溶杂质;②收集滤液至250mL容量瓶中,定容;③取25.00mL溶液,用0.1000mol·L-1FeSO4溶液滴定,消耗20.00mL;④加入适量NH4HF2溶液(掩蔽Fe3+和Mn2+,使其不再参与其他反应),再加入过量KI固体,轻摇使之溶解并发生反应:2Cu2++4I-=2CuI+I2;⑤加入2滴淀粉溶液,用0.1000mo1·L-1Na2S2O3溶液滴定,消耗30.00mL(已知:2S2O32-+I2=S4O62-+2I-)。回答下列问题:(1)写出Cu2S溶于酸性KMnO4溶液的离子方程式:___________;(2)配制0.1000mol·L-1FeSO4溶液时要用煮沸过的稀硫酸,原因是___________,配制过程中所需玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒、容量瓶外还有___________;(3)③中取25.00mL待测溶液所用的仪器是___________;(4)⑤中滴定至终点时的现象为___________;(5)混合样品中Cu2S和CuS的含量分别为_________%、_________%(结果均保留1位小数)。20、二氧化氯(ClO2)具有强氧化性,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体,其体积分数超过10%时易引起爆炸。某研究小组欲用以下三种方案制备ClO2,回答下列问题:(1)以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2,黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-,写出制备ClO2的离子方程式__。(2)用过氧化氢作还原剂,在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2,并将制得的ClO2用于处理含CN-废水。实验室模拟该过程的实验装置(夹持装置略)如图所示。①装置A的名称是__,装置C的作用是__。②反应容器B应置于30℃左右的水浴中,目的是__。③通入氮气的主要作用有3个,一是可以起到搅拌作用,二是有利于将ClO2排出,三是__。④ClO2处理含CN-废水的离子方程式为__,装置E的作用是__。(3)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2的方法。①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。某次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的__(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。②用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2,工作原理如图所示,写出阳极产生ClO2的电极反应式__。21、H2S在金属离子的鉴定分析、煤化工等领域都有重要应用。请回答:Ⅰ.工业上一种制备H2S的方法是在催化剂、高温条件下,用天然气与SO2反应,同时生成两种能参与大气循环的氧化物。(1)该反应的化学方程式为_____________。Ⅱ.H2S可用于检测和沉淀金属阳离子。(2)H2S的第一步电离方程式为________。(3)已知:25℃时,Ksp(SnS)=1.0×10-25,Ksp(CdS)=8.0×10-27。该温度下,向浓度均为0.1mol·L-1的CdCl2和SnCl2的混合溶液中通入H2S,当Sn2+开始沉淀时,溶液中c(Cd2+)=________(溶液体积变化忽略不计)。Ⅲ.H2S是煤化工原料气脱硫过程的重要中间体。反应原理为ⅰ.COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g)ΔH=+7kJ·mol-1;ⅱ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=-42kJ·mol-1。(4)已知:断裂1mol分子中的化学键所需吸收的能量如表所示。分子COS(g)H2(g)CO(g)H2S(g)H2O(g)CO2(g)能量/(kJ·mol-1)1319442x6789301606表中x=________。(5)向10L容积不变的密闭容器中充入1molCOS(g)、1molH2(g)和1molH2O(g),进行上述两个反应。其他条件不变时,体系内CO的平衡体积分数与温度(T)的关系如图所示。①随着温度升高,CO的平衡体积分数_____(填“增大”或“减小”)。原因为_______②T1℃时,测得平衡时体系中COS的物质的量为0.80mol。则该温度下,COS的平衡转化率为_____;反应ⅰ的平衡常数为_____(保留两位有效数字)。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、C【解析】
A.Cu和浓硫酸反应需要加热,甲装置中缺少酒精灯,无法完成铜与浓硫酸的反应,故A错误;B.二氧化硫比空气密度大,应该采用向上排空气法收集,即导管采用长进短出的方式,故B错误;C.反应后溶液中含有大量浓硫酸,需要将反应后溶液沿着烧杯内壁缓缓倒入水中,并用玻璃棒搅拌,图示操作方法合理,故C正确;D.固液分离操作是过滤,但过滤时需要用玻璃棒引流,故D错误;故答案为C。2、D【解析】
①向溶液中滴加足量氯水后
,
溶液变橙色
,
说明溶液中含有
Br−,且有气泡冒出
,
说明溶液中含离子
CO32-或SO32-;②向所得橙色溶液中加入足量BaCl2溶液,无沉淀生成,说明不含SO32-,
那么一定含有:CO32-,一定不能含有与碳酸根生成沉淀的离子:
Mg2+、Al3+,通过以上分析,根据电中性原理
,能证明
K+存在
,所以无法判断氢氧根离子的存在与否,可以取样
,加入足量
BaCl2溶液,再滴加紫色石蕊试液看是否变红来检验。故选
D。【点睛】①向溶液中滴加足量氯水后,溶液变橙色,说明溶液中含有Br
-,且有无色气泡冒出,说明溶液中含离子CO
3
2-或SO
3
2-离子,那么与其混合生成沉淀的不能存在;
②向所得橙色溶液中加入足量BaCl
2溶液,无沉淀生成,说明不含SO
3
2-,据此进行解答。3、D【解析】
A.氨水是弱碱,向氯化铝溶液中滴加氨水:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,故A错误;B.将Fe2O3溶解与足量HI溶液发生氧化还原反应生成碘化亚铁和碘单质:Fe2O3+6H++2I-=2Fe2++I2+3H2O,故B错误;C.铜溶于浓硝酸生成硝酸铜、二氧化氮、水,Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O,故C错误;D.向石灰石中滴加稀硝酸,生成硝酸钙、二氧化碳和水,CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,故D正确。4、D【解析】
A.某温度下,一元弱酸HA的电离常数为Ka,则其盐NaA的水解常数Kh与Ka存在关系为:Kh=,所以Ka越小,Kh越大,故A错误;B、温度升高,更多分子吸收能量成为活化分子,反应速率增大,但活化能不变,故B错误;C.黄铜是锌和铜的合金,锌比铜的化学性质活泼,与铜相比它更易与空气中的氧气反应,而阻碍了铜在空气中的氧化,所以黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿,故C错误;D、和的核磁共振氢谱上峰的个数相同,但峰面积之比分别为1∶2∶2∶3和1∶2∶2∶1,可以区分,故D正确;答案选D。5、C【解析】
在强酸性条件下,碳钢发生析氢腐蚀,在弱酸性、中性、碱性条件下,碳钢发生吸氧腐蚀,据此分析解答。【详解】A.当pH<4溶液中,碳钢主要发生析氢腐蚀,负极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,正极反应式为:2H++2e-=H2↑,故A正确;B.当pH>6溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀,负极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,因此主要得到铁的氧化物,故B正确;C.在pH>14溶液中,碳钢发生吸氧腐蚀,正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-,故C错误;D.在煮沸除氧气后的碱性溶液中,正极上氧气浓度减小,生成氢氧根离子速率减小,所以碳钢腐蚀速率会减缓,故D正确;故选C。6、D【解析】
X、Y、Z、W是四种原子序数依次增大的短周期元素,X、Y的原子半径依次减小,说明二者位于同一周期;X、Y、Z组成的一种化合物(ZXY)2的结构式为Y≡X-Z-Z-X≡Y,X形成4个共价键,位于ⅣA族,Y形成3个共价键,位于ⅤA族,Z形成2个共价键,位于ⅥA族,则X为C元素,Y为N,Z为S元素。Z、W可以形成两种重要化合物ZW2、Z2W2,则W为Cl元素,形成的物质分别为SCl2和S2Cl2。A.化合物Z2WZ为S2Cl2,S最外层6个电子,达到稳定结构需要共用2个电子,Cl最外层7个电子,达到稳定结构需要共用1个电子,则S2Cl2中只含有共价键,结构是为Cl-S-S-Cl,A错误;B.Y、Z、W形成的简单离子分别为N3-、S2-、Cl-,N3-核外只有2个电子层,半径最小;而S2-和Cl-的核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径越小,则S2-的半径大于Cl-的半径,因此排序为S2->Cl->N3-,即rz>rw>ry,B错误;C.W为S元素,Y为N元素,W的含氧酸有H2SO3,为弱酸,其酸性比Y的含氧酸HNO3弱,C错误;D.X为C元素,Z为S元素,C原子要达到稳定结构需要共用4个电子,S要达到稳定结构需要共用2个电子,则1个C原子和2个S原子均可达到稳定结构,分子式为CS2,结构是为S=C=S,D正确。答案选D。7、C【解析】
甲苯发生取代反应生成二甲苯,由表中数据可知苯与二甲苯的沸点相差较大,可用蒸馏的方法分离,而对二甲苯熔点较低,可结晶分离,结合有机物的结构特点解答该题。【详解】A、甲苯变成二甲苯是苯环上的氢原子被甲基取代所得,属于取代反应,故A不符合题意;B、苯的沸点与二甲苯的沸点相差较大,且二者能够互溶,因此可以用蒸馏的方法分离,故B不符合题意;C、甲苯和氢气完全反应所得产物为甲基环己烷,分子式是
C7H14,故C符合题意;D、对二甲苯结构对称,有2种H,则一溴代物有
2
种,故D不符合题意。故选:C。8、B【解析】
A.垃圾是放错地方的资源,回收可变废为宝,说法合理,故A正确;B.废弃的金属易发生电化学腐蚀,掩埋处理很容易造成污染,故B错误;C.废弃荧光灯管中含有重金属,属于有害垃圾,故C正确;D.废弃砖瓦和陶瓷垃圾,属于硅酸盐材质,故D正确;故选B。9、C【解析】
A.由图可知,氧分子的活化是O-O键的断裂与C-O键的生成过程,故A正确;B.由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,因此每活化一个氧分子放出0.29eV的能量,故B正确;C.由图可知,水可使氧分子活化反应的活化能降低0.18eV,故C错误;D.活化氧可以快速氧化二氧化硫,而炭黑颗粒可以活化氧分子,因此炭黑颗粒可以看作大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂,故D正确。故选C。10、C【解析】
A.图象中反应物能量低于生成物能量,故反应是吸热反应,生成物的总能量高于反应物的总能量,即2molR(g)的能量高于1molM(g)和1molN(g)的能量和,但A选项中未注明物质的聚集状态,无法比较,选项A错误;B.催化剂改变化学反应速率是降低了反应的活化能,改变反应的路径,曲线B代表使用了催化剂,反应速率加快,但M的转化率:曲线B=曲线A,选项B错误;C.图象中反应物能量低于生成物能量,故反应是吸热反应,键能是指断开键所需的能量,1molM和1molN的总键能高于2molR的总键能,选项C正确;D.图象分析使用催化剂能加快化学反应速率,选项D错误;答案选C。11、A【解析】
A.甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,碳元素化合价由-4价升高到+4价,所以4g甲烷完全燃烧转移的电子数为8NA/mol=2NA,故A正确;B.CCl4在标况下为非气态,无法计算11.2LCCl4的物质的量,故B错误;C.SO2和O2反应为可逆反应,反应不能进行完全,SO2和O2都有剩余,所以3molSO2和1molO2于密闭容器中催化反应后分子总数大于3NA,故C错误;D.Na2S溶液中分两步水解,生成HS-和H2S,根据物料守恒关系:HS-、H2S和S2-离子数之和为0.1NA,故D错误。故选A。【点睛】本题为“NA”应用试题,解答此类题要注意题设陷阱,本题B选项,CCl4在标况下非气态,C选项,二氧化硫和氧气反应为可逆反应,D选项,要注意物料守恒的正确使用,考生只有在平时多总结,才能做到考试时慧眼识别。12、B【解析】
焰色反应显黄色,说明一定存在钠离子,可能有钾离子。加入过量的硝酸钡溶液产生白色沉淀,白色沉淀完全溶解在盐酸中,说明一定存在碳酸根,不存在硫酸根。滤液中加入硝酸酸化的硝酸银得到白色沉淀,说明含有氯离子,即一定存在Na+、Cl-、CO32-,一定不存在SO42-,可能含有K+;答案选B。13、B【解析】
A.X中能与NaOH反应的官能团是羧基和酯基,1mol羧基能消耗1molNaOH,X中酯基水解成羧基和酚羟基,都能与氢氧化钠发生中和反应,1mol这样的酯基,消耗2molNaOH,即1molX最多能与3molNaOH反应,故A说法正确;B.Y中含有羟基,对比X和Y的结构简式,Y和乙酸发生酯化反应得到X,故B说法错误;C.碳碳双键及连接苯环的碳原子上含有H原子的结构都能与酸性高锰酸钾溶液反应,而使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C说法正确;D.X中只有碳碳双键能和溴发生加成反应,Y中碳碳双键能和溴发生反应,两种有机物与溴反应后,X、Y中手性碳原子都是4个,故D说法正确;答案:B。14、C【解析】A、在pH=0的溶液呈酸性:OH-不能大量共存,故A错误;B、在新制氯水中,氯水具有强氧化性:Fe2+会被氧化成铁离子,故B错误;C、在加入NH4HCO3产生气体的溶液,可能呈酸性,也可能呈碱性,Na+、Ba2+、Cl-、NO3-在酸性和碱性条件下均无沉淀、气体或水生成,故C正确;D、加入Al片能产生H2的溶液,可能呈酸性,也可能呈碱性:NH4+、HCO3-在碱性条件下不共存,HCO3-在酸性条件下不共存,故D错误;故选C。15、B【解析】
已知甲是常见温室效应气体,X、W为同一主族元素,X、W形成的最高价氧化物分别为甲、丙,则X为C元素、W为Si元素,甲为二氧化碳,丙为二氧化硅,x、w分别为X、W的单质,在高温条件下x碳单质与二氧化硅反应生成w为硅,丁为一氧化碳;y2为氧气,碳与氧气点燃反应生成甲为二氧化碳,则Y为O元素,Z为金属元素,z金属单质能与二氧化碳反应生成碳单质与金属氧化物,则Z为Mg元素,综上所述,X为C元素、Y为O元素、Z为Mg元素、W为Si元素,据此解答。【详解】由以上分析可知,X为C元素、Y为O元素、Z为Mg元素、W为Si元素,A.反应①二氧化碳与镁反应、②碳与氧气反应、③碳与二氧化硅反应都属于氧化还原反应,A项正确;B.同周期元素原子半径从左到右依次减小,同主族元素原子半径从上而下以此增大,故C、O、Mg、Si四种元素中,Mg的原子半径最大,B项错误;C.丙为二氧化硅,在信息工业中,二氧化硅常作光导纤维材料,C项正确;D.在高温条件下,碳与二氧化碳反应生成一氧化碳,D项正确;答案选B。16、D【解析】
A.溴乙烷不溶于水,滴入水中会分层,若再加入氢氧化钠溶液,溴乙烷能够与氢氧化钠溶液反应生成乙醇和溴化钠,分层现象逐渐消失,故不选A;B.乙醛溶于水,滴入水中不出现分层现象,故不选B;C.橄榄油属于油脂,不溶于水,滴入热的氢氧化钠溶液中发生水解反应,分层现象逐渐会消失,故不选C;D.汽油不溶于水,不与氢氧化钠溶液反应,滴入热的氢氧化钠溶液中时分层现象不会消失,故选D。二、非选择题(本题包括5小题)17、对甲基苯酚或4-甲基苯酚取代反应碳碳双键、羧基、酚羟基C9H8O4+3NaOH+NaCl+2H2O8、、【解析】
A与Cl2在FeCl3作用下反应,说明A分子中含有苯环,发生苯环上的氯代反应,产生B,B的核磁共振氢谱有3组峰,说明B分子中有3种H原子,B与NaOH水溶液共热,然后酸化得的C,C的分子式为C7H8O,在反应过程中C原子数不变,碳链结构不变,逆推可知A是,B是,C是,C被H2O2氧化产生D,结合题中已知信息:D分子中有两个相同且处于相邻位置的含氧官能团,E的相对分子质量比D大34.5,则D为,D与Cl2在光照条件下发生甲基上的取代反应产生E:,E与NaOH水溶液共热发生反应产生F:,F被O2催化氧化产生G:,G与CH3CHO发生题干信息反应产生H为:,H与新制Cu(OH)2在加热条件下发生醛基的氧化反应,然后酸化可得I:,据此分析解答。【详解】根据上述分析可知A为,B为,C为,D为,E为,F为,G为,H为,I为。(1)C为,名称为对甲基苯酚或4-甲基苯酚;B结构简式为,D为,D与Cl2在光照条件下发生甲基上的取代反应产生E:,所以D转化为E的反应类型是取代反应;(2)I为,其中含有的官能团名称为:碳碳双键、羧基、酚羟基;I结构简式为,结合C原子价电子为4,可知其分子式为C9H8O4;(3)E为,E与NaOH水溶液共热发生反应产生F为,该反应的方程式为:+3NaOH+NaCl+2H2O;(4)G为,X是G酸化后的产物,则X为,X的芳香族同分异构体,能发生银镜反应,且符合下列条件:①遇FeCl3溶液发生显色反应;②苯环上有两种类型的取代基,可能的结构:若有三个官能团-OH、-OH、-CHO,可能有、、、、;若含有两个官能团HCOO-、-OH,可能有、、,因此符合条件的同分异构体种类为5+3=8种;核磁共振氢谱有4组峰的物质的结构简式为:、、;(5)CH3CH2OH催化氧化产生CH3CHO,CH3CHO与CH3CHO在NaOH水溶液中加热发生反应产生CH3CH=CHCHO,CH3CH=CHCHO与新制Cu(OH)2悬浊液加热煮沸发生醛基氧化反应,然后酸化得到CH3CH=CHCOOH,故以乙醇为原料制取2-丁烯酸的合成路线为:。【点睛】本题考查有机物的推断、反应类型的判断、同分异构体的种类的判断与书写,注意根据苯酚的性质、芳香烃侧链及苯环的取代反应的条件的区别,是对有机化合物知识的综合考查,能较好的考查学生分析推理能力,(4)中同分异构体数目判断为易错点,能够发生银镜反应的物质可能是含有醛基,也可能含有甲酸酯基,若有三个取代基,可利用定二移一的方法,结合官能团位置不同分析解答。18、C18H18O3(酚)羟基、羰基取代反应CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O10【解析】
由A的分子式为C2H6O,且能在Cu作催化剂时被O2氧化,则A的结构简式为CH3CH2OH,B的结构简式为CH3CHO,B被银氨溶液氧化,酸化后得到C为CH3COOH,由题目中已知信息可得,E与生成F为,F与H2发生加成反应生成G,G的结构简式为:,由G与C3H5ClO反应生成H可知,反应产物还有H2O分子,故该反应为取代反应,据此分析。【详解】由A的分子式为C2H6O,且能在Cu作催化剂时被O2氧化,则A的结构简式为CH3CH2OH,B的结构简式为CH3CHO,B被银氨溶液氧化,酸化后得到C为CH3COOH,由题目中已知信息可得,E与生成F为,F与H2发生加成反应生成G,G的结构简式为:,由G与C3H5ClO反应生成H可知,反应产物还有H2O分子,故该反应为取代反应;(1)由流程图中H的结构简式可知,其分子式为:C18H18O3,由E的结构简式可知,E所含有的官能团有:(酚)羟基、羰基;(2)由分析可知,G生成H的反应类型是取代反应;(3)由分析可知,F的结构简式为:;(4)由分析可知,B的结构简式为CH3CHO,与银氨溶液反应的化学方程式为CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O;(5)芳香族化合物M与E互为同分异构体,M中除苯环外,不含其他环状结构,且1molM能与2molNaOH反应,则M中苯环上的取代基可能是2个酚羟基和1个乙烯基,由苯环上的邻、间、对位结构的不同,一共有6中同分异构体;M还有可能是甲酸苯酚酯,苯环上另有一个甲基的结构,这样的同分异构体有3种;M还有可能是乙酸苯酚酯,有1种同分异构体;所以符合条件的M一共有10种同分异构体;其中能发生银镜反应且核磁共振氢谱上显示4组峰的M的结构简式为;(6)以2-丙醇和苯甲醛为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线为:。【点睛】本题根据流程图中所给A物质的分子式及其反应条件推导出A的结构简式是解题的关键,注意比较G和H的结构简式区别,然后根据有机化学中反应基本类型的特点进行判断。19、Cu2S+2MnO4-+8H+=2Cu2++SO42-+2Mn2++4H2O除去水中溶解的氧气,防止Fe2+被氧化胶头滴管(酸式)滴定管(或移液管)溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复原色61.536.9【解析】
由配制溶液的过程确定所需仪器,据滴定实验原理判断终点现象,运用关系式计算混合物的组成。【详解】(1)据题意,样品中的Cu、S元素被酸性KMnO4溶液分别氧化成Cu2+、SO42-,则Cu2S与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式Cu2S+2MnO4-+8H+=2Cu2++SO42-+2Mn2++4H2O。(2)配制0.1000mol·L-1FeSO4溶液所用稀硫酸要煮沸,目的是除去水中溶解的氧气,防止Fe2+被氧化;配制过程中所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管。(3)步骤③中取25.00mL待测溶液(有未反应的酸性KMnO4溶液),所用仪器的精度应为0.01mL,故选酸式滴定管或移液管。(4)步骤⑤用标准Na2S2O3溶液滴定反应生成的I2,使用淀粉作指示剂,终点时溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原色。(5)设2.6g样品中,Cu2S和CuS的物质的量分别为x、y,据5Fe2+~MnO4-(5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O),样品反应后剩余n(MnO4-)=0.1000mol·L-1×20.00×10-3L××=4.000×10-3mol样品消耗n(MnO4-)=0.2000mo·L-1×200.0×10-3L-4.000×10-3mol=36.00×10-3mol由Cu2S~2MnO4-和5CuS~8MnO4-(5CuS+8MnO4-+24H+=5Cu2++5SO42-+8Mn2++12H2O),得2x+y=36.00×10-3mol又据2Cu2+~I2~2S2O32-,得2x+y=0.1000mo1·L-1×30.00×10-3L×=30.00×10-3mol解方程组得x=y=0.01mol故w(Cu2S)==61.5%,w(CuS)==36.9%。【点睛】混合物的计算常利用方程组解决,多步反应用关系式使计算简化。注意溶液体积的倍数关系,如本题中配制250mL溶液,只取出25.00mL用于测定实验。20、FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O恒压漏斗安全瓶提高化学反应速率,同时防止过氧化氢受热分解稀释ClO2,防止其爆炸2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-吸收ClO2等气体,防止污染大气BaCl2Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+【解析】
二氧化氯(ClO2)具有强氧化性,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。分别利用无机反应和电解原理制备二氧化氯,三种方法均利用了氧化还原反应。【详解】(1)以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2,黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-,根据氧化还原反应中电子守恒和元素守恒,可以写出制备ClO2的离子方程式为FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O。(2)①装置A的名称为恒压漏洞,装置C为安全瓶,起到防止液体倒吸的作用。②升高温度可以提高化学反应速率,但是原料中含有过氧化氢,过氧化氢在过高的温度下可以发生分解反应,因此反应容器B应置于30℃左右的水浴中。③根据题文可知,ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体,其体积分数超过10%时易引起爆炸,故通入氮气的主要作用有3个,一是可以起到搅拌作用,二是有利于将ClO2排出,三是稀释ClO2,防止其爆炸。④ClO2处理含CN-废水发生氧化还原反应,将CN-转化为无污染的CO2和N2,故离子方程式为2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-;装置E在整套装置之后,起到吸收尾气,防止环境污染的作用。(3)①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质,需要过量的碳酸根离子、氢氧根离子和钡离子,过量的钡离子可以用碳酸根离子除去,因此在加入Na2CO3之前应先加入过量BaCl2。②用石墨做电极,电解池的阳极发生氧化反应,元素化合价升高,因此氯离子在阳极失电子和水反应得到ClO2,电极反应式为Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+。21、4SO2+3CH44H2S+3CO2+2H2OH2SH++HS-8.0×10-3mol·L-11076增大反应ⅰ为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,CO的平衡体积分数增大;反应ⅱ为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CO的平衡体积分数也增大20%0.044【解析】
I.(1)工业上一种制备H2S的方法是在催化剂、高温条件下,用天然气与SO2反应,同时
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