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文档简介
2023高考化学模拟试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.答题时请按要求用笔。3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、X、Y、Z、W是四种原子序数依次增大的短周期元素,W的最外层电子数比X的最外层电子数少1个,X、Y、Z为同一周期元素,X、Y、Z组成一种化合物(ZXY)2的结构式如图所示。下列说法错误的是A.化合物WY是良好的耐热冲击材料B.Y的氧化物对应的水化物可能是弱酸C.X的氢化物的沸点一定小于Z的D.化合物(ZXY)2中所有原子均满足8电子稳定结构2、中国第二化工设计院提出,用间接电化学法对大气污染物NO进行无害化处理,其原理示意如图(质子膜允许H+和H2O通过),下列相关判断正确的是A.电极Ⅰ为阴极,电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑B.电解池中质子从电极Ⅰ向电极Ⅱ作定向移动C.吸收塔中的反应为2NO+2S2O42-+H2O=N2+4HSO3-D.每处理1molNO电解池质量减少16g3、我国是世界最大的耗煤国家,下列加工方法不属于煤的综合利用的是A.干馏 B.气化 C.液化 D.裂解4、下列溶液中的粒子浓度关系正确的是()A.0.1mol⋅B.1L0.1C.等体积、等物质的量浓度的NaX和弱酸HX混合后的溶液中:cD.室温下,pH=3.5的柑橘汁中cH+是pH5、传感器可以检测空气中SO2的含量,传感器工作原理如下图所示。下列叙述正确的是()A.b为电源的正极B.负极反应式Ag-e-+Cl-=AgClC.当电路中电子转移为5×10-5mol时进入传感器的SO2为1.12mLD.阴极的电极反应式是2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O6、铁杉脂素是重要的木脂素类化合物,其结构简式如右图所示。下列有关铁杉脂素的说法错误的是()A.分子中两个苯环处于同一平面B.分子中有3个手性碳原子C.能与浓溴水发生取代反应D.1mol铁杉脂素与NaOH溶液反应最多消耗3molNaOH7、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.元素的最高正化合价:W>X>Z>YD.Y、W的简单离子都不会影响水的电离平衡8、某同学在实验室探究NaHCO3的性质:常温下,配制0.10mol/LNaHCO3溶液,测其pH为8.4;取少量该溶液滴加CaCl2溶液至pH=7,滴加过程中产生白色沉淀,但无气体放出。下列说法不正确的是()A.NaHCO3溶液呈碱性的原因是HCO3-的水解程度大于电离程度B.反应的过程中产生的白色沉淀为CaCO3C.反应后的溶液中存在:c(Na+)+2c(Ca2+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(Cl-)D.加入CaCl2促进了HCO3-的水解9、已知酸性溶液中还原性的顺序为SO32->I->Fe2+>Br->Cl-,下列反应不能发生的是A.2Fe3++SO32-+H2O→2Fe2++SO42-+2H+ B.I2+SO32-+H2O→SO42-+2I-+2H+C.2Fe2++I2→2Fe3++2I- D.Br2+SO32-+H2O→SO42-+2Br-+2H+10、下列颜色变化与氧化还原反应有关的是()A.氨气遇到HCl气体后产生白烟B.品红溶液通入SO2气体后褪色C.湿润的淀粉碘化钾试纸遇Cl2变蓝D.在无色火焰上灼烧NaCl火焰呈黄色11、将1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合,在密闭容器中,120℃充分反应后,排出气体,冷却,有固体残留.下列分析正确的是()A.残留固体是2molNa2CO3B.残留固体是Na2CO3和NaOH的混合物C.反应中转移2mol电子D.排出的气体是1.5mol氧气12、短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,其中X原子的质子总数与电子层数相等,X、Z同主族,Y、W同主族,且Y、W形成的一种化合物甲是常见的大气污染物。下列说法正确的是A.简单离子半径:Z<Y<W<QB.Y能分别与X、Z、W形成具有漂白性的化合物C.非金属性:W<Q,故W、Q的氢化物的水溶液的酸性:W<QD.电解Z与Q形成的化合物的水溶液可制得Z的单质13、设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.14g乙烯和丙烯的混合物中极性键数目为2NAB.标准状况下,与在光照条件下反应生成HCl分子数为C.容器中2molNO与1molO2充分反应,产物的分子数为2NAD.电解精炼铜时阳极减轻32g,电路中转移电子数目一定为NA14、在《科学》(Science)中的一篇论文中,圣安德鲁斯的化学家描绘出了一种使用DMSO(二甲亚砜)作为电解液,并用多孔的黄金作为电极的锂—空气电池的实验模型,这种实验电池在充放电100次以后,其电池容量仍能保持最初的95%。该电池放电时在多孔的黄金上氧分子与锂离子反应,形成过氧化锂,其装置图如图所示。下列有关叙述正确的是A.多孔的黄金作为正极,负极的电极反应式为Li-e-=Li+B.DMSO电解液能传递Li+和电子,但不能换成水溶液C.该电池放电时每消耗2mol空气,转移4mol电子D.给该锂—空气电池充电时,金属锂接直流电源正极15、一氯甲烷等卤代烃跟苯的反应如图所示,(无机小分子产物略去)。下列说法正确的是A.该反应属于化合反应B.b的二氯代物有6种结构C.1molb加氢生成饱和烃需要6molH2D.C5H11Cl的结构有8种16、下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置,以下说法正确的是A.A中固体也可改用MnO2B.B中需盛装饱和氯化钠溶液C.氯气通入D中可以得到NaClO,该物质水溶液比HClO稳定D.上图装置也可作为制取适量NO的简易装置17、新华网报道,我国固体氧化物燃料电池技术研发取得新突破。科学家利用该科技实现了H2S废气资源回收能量,并H2S得到单质硫的原理如图所示。下列说法正确的是A.电极a为电池正极B.电路中每流过4mol电子,正极消耗1molO2C.电极b上的电极反应:O2+4e-+4H+=2H2OD.电极a上的电极反应:2H2S+2O2――2e―=S2+2H2O18、用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧,直接观察时看到火焰呈黄色,下列判断正确的是()A.只含Na+ B.可能含有Na+,可能还含有K+C.既含有Na+,又含有K+ D.一定含Na+,可能含有K+19、有机物X、Y的转化如下:下列说法不正确的是A.X能加聚反应B.Y分子苯环上的二氯代物有5种C.与Y互为同分异构体D.X、Y分子的所有原子可能共平面20、下列状态的铝中,电离最外层的一个电子所需能量最小的是A.[Ne] B. C. D.21、最近科学家发现都由磷原子构成的黑磷(黑磷的磷原子二维结构如图)是比石墨烯更好的新型二维半导体材料.下列说法正确的是A.石墨烯属于烯烃 B.石墨烯中碳原子采用sp3杂化C.黑磷与白磷互为同素异形体 D.黑磷高温下在空气中可以稳定存在22、下列有关物质的分类或归类不正确的是()①混合物:石炭酸、福尔马林、水玻璃、水银②化合物:CaCl2、烧碱、苯乙烯、HD③电解质:明矾、冰醋酸、硫酸钡④纯净物:干冰、冰水混合物、浓硫酸、水晶⑤同素异形体:足球烯、石墨、金刚石⑥同系物:CH2O2、C2H4O2、C3H6O2、C4H8O2A.①②③④ B.②④⑤⑥C.①③④⑤ D.①②④⑥二、非选择题(共84分)23、(14分)用于汽车刹车片的聚合物Y是一种聚酰胺纤维,合成路线如图:已知:(1)生成A的反应类型是_____。(2)试剂a是_____。(3)B中所含的官能团的名称是_____。(4)W、D均为芳香化合物,分子中均只含两种不同化学环境的氢原子。①F的结构简式是_____。②生成聚合物Y的化学方程式是_____。(5)Q是W的同系物且相对分子质量比W大14,则Q有______种,其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为1:2:2:3的为_____、_____(写结构简式)(6)试写出由1,3﹣丁二烯和乙炔为原料(无机试剂及催化剂任用)合成的合成路线。(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)。___________24、(12分)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:_________________________25、(12分)肉桂酸()是制备感光树脂的重要原料,某肉桂酸粗产品中含有苯甲酸及聚苯乙烯,各物质性质如表:名称相对分子质量熔点(℃)沸点(℃)水中溶解度(25℃)苯甲醛106-26179.62微溶聚苯乙烯104n83.1~105240.6难溶肉桂酸148135300微溶(热水中易溶)实验室提纯肉桂酸的步骤及装置如下(部分装置未画出),试回答相关问题:
2g粗产品和30mL热水的混合物滤液称重(1)装置A中长玻璃导管的作用是_________,步骤①使苯甲醛随水蒸汽离开母液,上述装置中两处需要加热的仪器是____________(用字母A、B、C、D回答)。(2)仪器X的名称是_______,该装置中冷水应从___________口(填a或b)通入。(3)步骤②中,10%NaOH溶液的作用是___________,以便过滤除去聚苯乙烯杂质。(4)步骤④中,证明洗涤干净的最佳方法是________,若产品中还混有少量NaCl,进一步提纯获得肉桂酸晶体方法为_________________。(5)若本实验肉桂酸粗产品中有各种杂质50%,加碱溶解时损失肉桂酸10%,结束时称重得到产品0.6g,若不计操作损失,则加盐酸反应的产率约为_____%(结果精确至0.1%)。26、(10分)钠与水反应的改进实验操作如下:取一张滤纸,用酚酞试液浸润并晾干,裁剪并折叠成信封状,滤纸内放一小块(约绿豆粒般大小)金属钠,把含钠的滤纸信封放入水中,装置如下图所示。请回答:(1)写出金属钠与水反应的离子方程式________________。(2)实验过程中取用金属钠的操作方法是________________。(3)有关此实验的说法正确的是________________。A.实验过程中,可能听到爆鸣声B.实验过程中,看到滤纸信封由白色逐渐变红色C.实验改进的优点之一是由实验现象能直接得出反应产物D.实验过程中,多余的金属钠不能放回原试剂瓶中,以免对瓶内试剂产生污染27、(12分)某实验小组对KSCN的性质进行探究,设计如下实验:试管中试剂实验滴加试剂现象2mL0.1mol/LKSCN溶液Ⅰi.先加1mL0.1mol/LFeSO4溶液ii.再加硫酸酸化的KMnO4溶液i.无明显现象ii.先变红,后退色Ⅱiii.先滴加1mL0.05mol/LFe2(SO4)3溶液iv.再滴加0.5mL0.5mol/LFeSO4溶液iii.溶液变红iv.红色明显变浅(1)①用离子方程式表示实验I溶液变红的原因___________②针对实验I中红色褪去的原因,小组同学认为是SCN−被酸性KMnO4氧化为SO42−,并设计如图实验装置证实了猜想是成立的。其中X溶液是_____________,检验产物SO42−的操作及现象是__________。(2)针对实验Ⅱ“红色明显变浅”,实验小组提出预测。原因①:当加入强电解质后,增大了离子间相互作用,离子之间牵制作用增强,即“盐效应”。“盐效应”使Fe3++SCN−[Fe(SCN)]2+平衡体系中的Fe3+跟SCN−结合成[Fe(SCN)]2+的机会减少,溶液红色变浅。原因②:SCN−可以与Fe2+反应生成无色络合离子,进一步使Fe3++SCN−[Fe(SCN)]2+平衡左移,红色明显变浅。已知:Mg2+与SCN−难络合,于是小组设计了如下实验:由此推测,实验Ⅱ“红色明显变浅”的原因是___________________________。28、(14分)碳、氮、氟、硅、铜等元素的化合物广泛存在于自然界,回答下列问题:(1)基态氟原子核外电子的电子云形状有_____种;氟原子的价电子排布式为___。(2)NF3是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体,NF3分子的空间构型为______;写出与N2互为等电子体的一种离子的化学式_______。(3)已知金刚石中的C-C键键长为154.45pm,C60中C-C键键长为145~140pm,而金刚石的熔点远远高于C60,其理由是________。(4)氢基倍半硅氧烷的分子结构如图所示,该分子的分子式为______,Si原子采用_______杂化。(5)Cu的某种晶体晶胞为面心立方结构,晶胞边长为acm,原子的半径为rcm。该晶体中铜原子的堆积方式为_______(填“A1”“A2”或“A3”),该晶体的密度为______g/cm3(用含a和NA的代数式表示),该晶体中铜原子的空间利用率为______(用含a和r的代数式表达)。29、(10分)非索非那定(H)是一种重要的抗过敏药,可采用如图路线合成:已知:Ph-代表苯基;
请回答(1)A的名称为____;F→C的反应类型为____。(2)E的分子式为____;H中含氧官能团的名称为____。(3)实验室检验B中官能团所用的试剂为____。(4)E→F的化学方程式为___。(5)D水解后得到物质W()则同时满足下列条件的W的同分异构体有___种;其中核磁共振氢谱有五组吸收峰,峰面积之比为6:2:2:1:1的结构简式为____。i.苯环上有两个取代基ⅱ.能与FcC1溶液发生显色反应iii.能发生银镜反应(6)新戊酸()可用于生产香料,设计由乙烯为起始原料制备新皮酸的合成路线____(无机试剂任选)。
参考答案(含详细解析)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【答案解析】
因W的最外层电子数比X的最外层电子数少1个,且原子序数W>X,因此X、Y、Z为第二周期元素,W为第三周期元素,结合(ZXY)2的结构式可知,X为C,Y为N,Z为O,X最外层电子数为4,故W为Al,以此解答。【题目详解】A.化合物AlN为原子晶体,AlN最高可稳定到2200℃,室温强度高,且强度随温度的升高下降较慢,导热性好,热膨胀系数小,是良好的耐热冲击材料,故A不符合题意;B.N的氧化物对应的水化物中HNO2为弱酸,故B不符合题意;C.C的氢化物的沸点随分子量的增加而增大,沸点不一定比H2O的沸点低,故C符合题意;D.由(OCN)2的结构式可知所有原子均满足8电子稳定结构,故D不符合题意;故答案为:C。2、C【答案解析】
在电极Ⅰ,HSO3-转化为S2O42-,S元素化合价由+4价降低为+3价发生还原反应,则该电极作电解池的阴极,电极Ⅱ为电解池的阳极,在电极Ⅱ上H2O失电子发生氧化反应生成O2和H+。【题目详解】A.电极Ⅰ为电解池的阴极,电极反应式为2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O,A不正确;B.由于阴极需消耗H+,而阳极生成H+,电解池中质子从电极Ⅱ向电极Ⅰ作定向移动,B不正确;C.从箭头的指向,可确定吸收塔中S2O42-与NO反应,生成HSO3-和N2,发生反应为2NO+2S2O32-+H2O=N2+4HSO3-,C正确;D.每处理1molNO,阴极2HSO3-→S2O42-,质量增加34g,阳极H2O→O2,质量减轻16g,电解池质量增加34g-16g=18g,D不正确;故选C。3、D【答案解析】
煤的综合利用是指通过物理或化学加工等途径,回收和利用煤中的各种有益组分,以获得多种产品的方法,包括煤的气化、液化和干馏,均属于煤的综合利用;而裂解是石油的综合利用的方法。故选:D。4、D【答案解析】
A.NaHCO3溶液中碳酸氢根离子水解程度大于电离程度,溶液显碱性,则NaHCO3溶液中存在c(Na+)>c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(CO32-),故A错误;B.任何电解质溶液中都存在物料守恒和电荷守恒,根据物料守恒得①c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S),根据电荷守恒得②c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-),将①代入②得:c(HS-)+2c(H2S)=c(OH-)-c(H+),故B错误;C.等体积、等物质的量浓度的NaX和弱酸HX混合后的溶液中,无法判断电离程度和水解程度,不能判断溶液的酸碱性,即无法比较c(OH-)和c(H+)的大小,溶液中必满足电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-)和物料守恒2c(Na+)=c(X-)+c(HX),故C错误;D.pH=3.5的柑橘汁中c(H+)=10-3.5,pH=6.5的牛奶中c(H+)=10-6.5,所以pH=3.5的柑橘汁中c(H+)是pH=6.5的牛奶中c(H+)的1000倍,故D正确;答案选D。5、D【答案解析】
A.与b电极连接的电解池的电极上发生HSO3-变化为S2O42-,硫元素化合价降低发生还原反应,可判断为阴极,b为电源的负极,A项错误;B.根据上述分析,a为电源的正极,则阳极反应式为:Ag-e-+Cl-=AgCl,B项错误;C.当电路中电子转移为5×10-5mol时,进入传感器的SO2为5×10-5mol,标况下的体积为1.12mL,C项错误;D.根据题意,阴极的电极反应式是2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O,D项正确;故答案选D。答案选D。【答案点睛】本题考查电解原理的应用。主要是电极分析以及电极反应式的书写,掌握基础是关键,题目难度中等。①与b电极连接的电解池的电极上发生HSO3-变化为S2O42-,硫元素化合价降低发生还原反应,为电解池的阴极;②与电源a极相连的电极为电解池的阳极,与b连接的电解池的阴极;③温度和压强不知不能计算气体体积。6、A【答案解析】
A.分子中两个苯环连在四面体结构的碳原子上,不可能处于同一平面,故A错误;B.图中*标注的三个碳原子是手性碳原子,故B正确;C.酚羟基的邻对位可能与浓溴水发生取代反应,故C正确;D.1mol铁杉脂素与NaOH溶液反应最多消耗3molNaOH,分别是酯基消耗1mol,2个酚羟基各消耗1mol,故D正确;故选A。7、D【答案解析】
Y原子在短周期主族元素中原子半径最大,故Y为Na元素,其最高价氧化物对应的水化物为NaOH,逐滴加入氢氧化钠溶液先产生沉淀,后沉淀溶解,说明ZW3为铝盐,即Z为Al元素;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元素;常温下,0.1mol·L-1W的氢化物水溶液的pH为1,说明HW为一元强酸,W的原子序数大于Z,所以W为Cl元素;综上所述:X为O,Y为Na,Z为Al,W为Cl。【题目详解】A.核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小;氯离子电子层为3层,其他离子均为2层,所以简单离子半径:Cl⁻>O2⁻>Na+>Al3+,即W>X>Y>Z,故A错误;B.Al与Cl形成的化合物AlCl3为共价化合物,故B错误;C.O元素没有最高正化合价,故C错误;D.NaOH为强碱,HCl为强酸,所以钠离子和氯离子都不会影响水的电离平衡,故D正确;故答案为D。8、D【答案解析】
A.NaHCO3电离产生的HCO3-离子在溶液中既能发生电离作用又能发生水解作用;B.HCO3-与Ca2+生成CaCO3和氢离子,氢离子结合HCO3-生成H2CO3;C.根据电荷守恒分析判断;D.加入CaCl2消耗CO32-生成CaCO3沉淀。【题目详解】A.NaHCO3是强碱弱酸盐,在溶液中HCO3-既能电离又能水解,水解消耗水电离产生的H+,使溶液显碱性;电离产生H+使溶液显酸性,NaHCO3溶液呈碱性的原因是HCO3-的水解程度大于电离程度,A正确;B.向NaHCO3溶液中加入CaCl2溶液至pH=7,滴加过程中产生白色沉淀,说明HCO3-与Ca2+生成CaCO3和氢离子,氢离子结合HCO3-生成H2CO3,则反应的离子方程式,2HCO3-+Ca2+=CaCO3↓+H2CO3,B正确;C.该溶液中存在电荷守恒,c(Na+)+c(H+)+2c(Ca2+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(Cl-)+c(OH-),溶液至pH=7,c(H+)=c(OH-),c(Na+)+2c(Ca2+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(Cl-),C正确;D.溶液中存在HCO3-CO32-+H+,加入CaCl2消耗CO32-,促进HCO3-的电离,D错误;故合理选项是D。【答案点睛】本题考查了电解质溶液中反应实质、沉淀溶解平衡的理解及应用的知识。涉及电解质溶液中离子浓度大小比较、电荷守恒、物料守恒等,题目难度中等。9、C【答案解析】
A、因该反应中S元素的化合价升高,Fe元素的化合价降低,则SO32-为还原剂,还原性强弱为SO32->Fe2+,与已知的还原性强弱一致,能发生,故A不选;B、因该反应中S元素的化合价升高,I元素的化合价降低,则SO32-为还原剂,还原性强弱为SO32->I-,与已知的还原性强弱一致,能发生,故B不选;C、因该反应中Fe元素的化合价升高,I元素的化合价降低,则Fe2+为还原剂,还原性强弱为Fe2+>I-,与已知的还原性强弱不一致,反应不能发生,故C选;D、因该反应中Br元素的化合价降低,S元素的化合价升高,则SO32-为还原剂,还原性强弱为SO32->Br-,与已知的还原性强弱一致,能发生,故D不选。答案选C。10、C【答案解析】
A.氨气遇到HCl气体后生成氯化铵,没有发生化合价的变化,与氧化还原反应无关,故A不符合题意;B.品红溶液通入SO2气体后发生化合反应使溶液的红色褪去,没有发生化合价的变化,与氧化还原反应无关,故B不符合题意;C.Cl2与碘化钾发生氧化还原反应生成I2,I2使淀粉变蓝,故C符合题意;D.焰色反应与电子的跃迁有关,为物理变化,故D不符合题意;故答案选C。11、A【答案解析】
过氧化钠受热不分解,但是受热分解,产生1mol二氧化碳和1mol水,二氧化碳和水都能和过氧化钠发生反应,但是此处过氧化钠是少量的,因此要优先和二氧化碳发生反应,得到1mol碳酸钠和0.5mol氧气,此时我们一共有2mol碳酸钠、1mol水和0.5mol氧气。整个反应中只有过氧化钠中-1价的氧发生了歧化反应,因此一共转移了1mol电子,答案选A。12、B【答案解析】
短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,其中X原子的质子总数与电子层数相等,则X为氢;Y、W同主族,且Y、W形成的一种化合物甲是常见的大气污染物,该物质为二氧化硫,则Y为氧,W为硫;X、Z同主族,则Z为钠;Q为氯;A.核外电子排布相同,核电荷越大半径越小,则S2->Cl-,O2->Na+,电子层多的离子半径大,则S2->Cl->O2->Na+,即Z<Y<Q<W,故A错误;B.氧能分别与氢、钠、硫形成过氧化氢、过氧化钠、三氧化硫具有漂白性的化合物,故B正确;C.同周期元素,核电荷数越大非金属性越强,则非金属性:W<Q;非金属性越强其最高价氧化物的水化物酸性越强,而不是氢化物水溶液的酸性,故C错误;D.电解氯化钠的水溶液可制得氢气、氯气和氢氧化钠,无法得到钠单质,故D错误;故选B。【答案点睛】比较元素非金属性可以根据其氢化物的稳定性,也可以根据其最高价氧化物的水化物酸性强弱,或是单质的氧化性。13、A【答案解析】
A.乙烯和丙烯最简式是CH2,最简式的式量是14,所以14g乙烯和丙烯的混合物中含有1molCH2,则其中含有的极性键C-H数目为2NA,A正确;B.取代反应是逐步进行的,不可能完全反应,所以标准状况下,22.4LCH4与Cl2在光照条件下反应生成HCl分子数小于4NA,B错误;C.容器中2molNO与1molO2充分反应会产生2molNO2,NO2会有部分发生反应产生N2O4,因此最后得到的气体分子数目小于2NA,C错误;D.在阳极反应的金属有Cu,还有活动性比Cu强的金属,因此电解精炼铜时阳极减轻32g,电路中转移电子数目不一定为NA,D错误;故合理选项是A。14、A【答案解析】
该装置为原电池,锂电极作负极,负极的电极反应式为Li-e-=Li+,且已知该电池放电时在多孔的黄金上氧分子与锂离子反应,形成过氧化锂,因此多孔的黄金作为正极,正极的电极反应式为2Li++O2+2e-=Li2O2,在原电池中,电子经导线从负极移动向正极,溶液中离子移动导电。【题目详解】A.锂电极作负极,负极的电极反应式为Li-e-=Li+,多孔的黄金作为正极,A项正确;B.电子经导线从负极移动向正极,电子不在溶液中移动,溶液中是离子移动导电,B项错误;C.该电池放电时,氧气的化合价由0价转化为-1价,消耗1mol氧气,转移2mol电子,但是2mol空气中氧气的物质的量小于2mol,则转移电子数小于4mol,C项错误;D.放电时,金属锂为负极,充电时该电极相当于电解池的阴极,因此给该锂—空气电池充电时,金属锂接直流电源的负极,D项错误;答案选A。15、D【答案解析】
A、一氯甲烷等卤代烃跟苯的反应生成甲苯和HCl;B、甲苯的苯环上的二氯代物有6种,甲基上的氢也可以被取代;C、1molb加氢生成饱和烃需要3molH2;D、戊烷的同分异构体有正、异、新三种,再分析氯的位置异构。【题目详解】A、一氯甲烷等卤代烃跟苯的反应生成甲苯和HCl,属于取代反应,故A错误;B、甲苯的苯环上的二氯代物有6种,甲基上的氢也可以被取代,故B错误;C、1molb加氢生成饱和烃需要3molH2,故C错误;D、戊烷的同分异构体有正、异、新三种,再分析氯的位置异构分别有3种、4种、1种,故D正确。故选D。【答案点睛】易错点B,区别“甲苯的苯环上的二氯代物”和“甲苯的的二氯代物”是两种不同的条件,后者甲基上的氢也可以被取代。16、C【答案解析】
A.MnO2与浓盐酸制取氯气需要加热,根据装置A图示,不能改用MnO2,故A错误;B.根据装置图示,B为氯气收集装置,C为防倒吸装置,D为尾气处理装置,故B错误;C.氯气通入氢氧化钠溶液中可以得到NaClO,HClO见光易分解,NaClO光照不分解,则该物质水溶液比HClO稳定,故C正确;D.铜和稀硝酸反应可制取NO,装置A可用,装置B、C中有空气,NO易被空气的氧气氧化,导致收集的气体不纯,应用排水法收集,NO有毒,属于大气污染物,NO不与氢氧化钠反应,无法处理尾气,上图装置不能作为制取适量NO的简易装置,故D错误;答案选C。17、B【答案解析】
A.电极a是化合价升高,发生氧化反应,为电池负极,故A错误;B.电路中每流过4mol电子,正极消耗1molO2,故B正确;C.电极b上的电极反应:O2+4e-=2O2−,故C错误;D.电极a上的电极反应:2H2S+2O2−−4e−=S2+2H2O,故D错误。综上所述,答案为B。18、D【答案解析】
钠元素的焰色是黄色,钾元素的焰色是紫色,但观察钾元素的焰色时要透过蓝色钴玻璃,以滤去钠元素的黄光的干扰。做焰色反应实验时,直接观察时看到火焰呈黄色,说明肯定含有Na+,不能判断K+的存在与否,故D是正确的。故选D。19、B【答案解析】
A.X分子中含有碳碳双键,则能发生加聚反应,故A正确;B.Y分子()苯环上的二氯代物有6种,分别在苯环的2、3位取代,2、4位取代,2、5位取代,2、6位取代,3、4位取代和3、5位取代,故B错误;C.与Y分子式相同,但结构不同,两者互为同分异构体,故C正确;D.苯环有12原子共面,-COOH和HCOO-中4原子可能共面,故X、Y分子的所有原子可能共平面,故D正确;故答案为B。20、B【答案解析】
A.[Ne]为基态Al3+,2p能级处于全充满,较稳定,电离最外层的一个电子为Al原子的第四电离能;B.为Al原子的核外电子排布的激发态;C.为基态Al原子失去两个电子后的状态,电离最外层的一个电子为Al原子的第三电离能;D.为基态Al失去一个电子后的状态,电离最外层的一个电子为Al原子的第二电离能;电离最外层的一个电子所需要的能量:基态大于激发态,而第一电离能小于第二电离能小于第三电离能小于第四电离能,则电离最外层的一个电子所需能量最小的是B;综上分析,答案选B。【答案点睛】明确核外电子的排布,电离能基本概念和大小规律是解本题的关键。21、C【答案解析】
A.石墨烯是碳元素的单质,不是碳氢化合物,不是烯烃,A错误;B.石墨烯中每个碳原子形成3σ键,杂化方式为sp2杂化,B错误;C.黑磷与白磷是磷元素的不同单质,互为同素异形体,C正确;D.黑磷是磷单质,高温下能与O2反应,在空气中不能稳定存在,D错误;答案选C。22、D【答案解析】
①石炭酸是苯酚,属于纯净物、福尔马林是甲醛的水溶液属于混合物、水玻璃是硅酸钠的水溶液属于混合物、水银是单质属于纯净物,①错误;②CaCl2、烧碱、苯乙烯是化合物,HD是氢气分子,不是化合物,②错误;③明矾是十二水合硫酸铝钾晶体、冰醋酸属于酸、硫酸钡是盐,都是电解质,③正确;④干冰是二氧化碳,是纯净物、冰水混合物是水,属于纯净物、浓硫酸是混合物、水晶是二氧化硅,属于纯净物,④错误;⑤足球烯、石墨、金刚石是由C元素形成的性质不同的单质,属于同素异形体,⑤正确;⑥CH2O2、C2H4O2、C3H6O2、C4H8O2,组成相差CH2,结构不一定相似,所以不一定是同系物,⑥错误,①②④⑥错误;答案选D。二、非选择题(共84分)23、取代反应浓硝酸、浓硫酸氯原子、硝基+(2n-1)H2O10【答案解析】
苯与氯气在氯化铁作催化剂条件下得到A是,A转化得到B,B与氨气在高压下得到,可知B→引入氨基,A→B引入硝基,则B中Cl原子被氨基取代生成,可推知B为,试剂a为浓硝酸、浓硫酸;还原得到D为;乙醇发生消去反应生成E为CH2=CH2,乙烯发生信息中加成反应生成F为,W为芳香化合物,则X中也含有苯环,X发生氧化反应生成W,分子中均只含两种不同化学环境的氢原子,结合W的分子式,可知W为、则X为,W与D发生缩聚反应得到Y为。(6)CH2=CHCH=CH2和HC≡CH发生加成反应生成,和溴发生加成反应生成,发生水解反应生成。【题目详解】(1)生成A是苯与氯气反应生成氯苯,反应类型是:取代反应,故答案为:取代反应;(2)A→B发生硝化反应,试剂a是:浓硝酸、浓硫酸,故答案为:浓硝酸、浓硫酸;(3)B为,所含的官能团是:氯原子、硝基,故答案为:氯原子、硝基;(4)①由分析可知,F的结构简式是:,故答案为:;②生成聚合物Y的化学方程式是:,故答案为:;(5)Q是W()的同系物且相对分子质量比W大14,则Q含有苯环、2个羧基、比W多一个CH2原子团,有1个取代基为﹣CH(COOH)2;有2个取代基为﹣COOH、﹣CH2COOH,有邻、间、对3种;有3个取代基为2个﹣COOH与﹣CH3,2个﹣COOH有邻、间、对3种位置,对应的﹣CH3,分别有2种、3种、1种位置,故符合条件Q共有1+3+2+3+1=10种,其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为1:2:2:3的为、,故答案为:10;、;(6)CH2=CHCH=CH2和HC≡CH发生加成反应生成,和溴发生加成反应生成,发生水解反应生成,其合成路线为,故答案为:。【答案点睛】本题考查有机物的推断与合成,充分利用转化中物质的结构、反应条件、反应信息进行分析,侧重考查学生分析推理能力,需要学生具备扎实的基础与灵活运用能力,熟练掌握官能团的性质与转化,是有机化学常考题型。24、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【答案解析】
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。【题目详解】(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:【答案点睛】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。25、平衡气压AB冷凝管b将肉桂酸转化为易溶于水的肉桂酸钠用铂丝蘸取最后一次洗涤液进行焰色反应,如果火焰无黄色,则洗涤干净重结晶66.7【答案解析】
粗产品通过水蒸汽蒸馏,苯甲醛沸点较低,随着水蒸汽逸出。加入NaOH,肉桂酸转化为肉桂酸钠,溶于水中,而聚苯乙烯难溶于水,过滤除去,得到肉桂酸钠溶液,加入HCl酸化,肉桂酸钠转化为肉桂酸,由于肉桂酸溶解度较低,从溶液中析出,过滤晾干得到肉桂酸。【题目详解】(1)A提供水蒸气,长玻璃导管可以平衡圆底烧瓶内部的压强和外界的大气压,在加热煮沸过程中导管可以预防圆底烧瓶内部压强过高导致发生安全事故。长玻璃导管的作用是平衡气压;A需加热提供水蒸气,B亦需要加热以维持苯甲醛(沸点179.62℃)的沸腾,让苯甲醛随水蒸气逸出,因此需要加热的仪器是AB;(2)仪器X为直形冷凝管,冷水应从下进入,即b口进;(3)肉桂酸微溶于水,但与NaOH反应生成可溶于水的肉桂酸钠,从而过滤除去聚苯乙烯。因此NaOH溶液的作用是将肉桂酸转化为易溶于水的肉桂酸钠;(4)肉桂酸钠与HCl反应后生成肉桂酸,同时还有NaCl生成,过滤洗涤的目的是洗去NaCl与过量的HCl,所以证明是否洗涤干净可以检查最后一段洗涤液中是否有Na+、CI-,因肉桂酸微溶,不适合检测H+,题目对肉桂酸根性质未予介绍,不适合检验CI-,因此可以用焰色反应检验Na+,操作为用铂丝蘸取最后一次洗涤液进行焰色反应,如果火焰无黄色,则洗涤干净;肉桂酸在热水中易溶,NaCl的溶解度随着温度的变化不大,因此可以利用溶解度随温度变化的差异性分离,采用重结晶。可采取重结晶方法除去NaCl;(5)本实验肉桂酸粗产品中有各种杂质50%,则肉桂酸的物质的量为,碱溶后余下90%,则肉桂酸的物质的量为,设加盐酸反应的产率约为x%,有,计算得x=66.7。26、2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑用镊子取出金属钠,用滤纸吸干表面的煤油,用小刀切一小块用于实验。ABC【答案解析】(1)金属钠与水反应生成NaOH和氢气的离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;(2)因钠能与水反应,应保存在煤油中,且生成的NaOH有腐蚀性,实验过程中取用金属钠的操作方法是用镊子取出金属钠,用滤纸吸干表面的煤油,用小刀切一小块用于实验;(3)A.反应放热,生成的H2在空气中燃烧,能听到爆鸣声,故A正确;B.生成NaOH,溶液显碱性,滴有酚酞的滤纸信封由白色逐渐变红色,故B正确;C.此实验的优点之一是由实验现象能直接得出反应产物,故C正确;D.实验过程中,多余的金属钠应放回原试剂瓶,故D错误;答案为ABC。27、MnO4−+5Fe2++8H+==Mn2++5Fe3++4H2O、Fe3++3SCN−Fe(SCN)30.1mol/LKSCN溶液一段时间后取少量反应后的 KSCN 溶液,先加盐酸酸化,再加氯化钡溶液,出现白色沉淀两个原因都有可能【答案解析】
(1)①实验Ⅰ溶液变红,与亚铁离子被高锰酸钾氧化有关,亚铁离子被氧化成铁离子;②SCN-被酸性KMnO4氧化为SO42-,设计成原电池反应,由电子转移方向可知左边石墨为负极,SCN-被氧化,X溶液为KSCN溶液,右边石墨为正极,Y溶液为KMnO4溶液;检验硫酸根离子,可加入盐酸酸化,再加入氯化钡检验;(2)实验分别加入水、等浓度的硫酸镁、硫酸亚铁,溶液颜色依次变浅,可说明浓度、盐效应以及亚铁离子都对颜色有影响。【题目详解】(1)①实验Ⅰ溶液变红,与亚铁离子被高锰酸钾氧化有关,亚铁离子被氧化成铁离子,涉及反应为MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,Fe3++3SCN−Fe(SCN)3,故答案为:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,Fe3++3SCN−Fe(SCN)3;②SCN-被酸性KMnO4氧化为SO42-,设计成原电池反应,由电子转移方向可知左边石墨为负极,SCN-被氧化,X溶液为KSCN溶液,右边石墨为正极,Y溶液为KMnO4溶液;检验硫酸根离子,可加入盐酸酸化,再加入氯化钡检验,方法是一段时间后取少量反应后的KSCN溶液,先加盐酸酸化,再加氯化钡溶液,出现白色沉淀,故答案为:0.1mol·L-1KSCN溶液;一段时间后取少量反应后的KSCN溶液,先加盐酸酸化,再加氯化钡溶液,出现白色沉淀;(2)实验分别加入水、等浓度的硫酸镁、硫酸亚铁,溶液颜色依次变浅,结合题意Mg2+与SCN-难络合,可说明浓度、盐效应以及亚铁离子都对颜色有影响,可解释为水溶液的稀释使溶液变浅;“盐效应”使Fe3+跟SCN-结合成[Fe(SCN)]2+的机会减少;SCN-与Fe2+反应生成无色络合离子,三者可能均有,故答案为:两个原因都有可能。28、22s22p5三角锥形CN-或C22-或NO+金刚石属于原子晶体,熔化时需要破坏共价键;而C60属于分子晶体,熔化时只需克服分子间作用力,不需要克服共价键。Si8H8O12sp3A1【答案解析】
(1)原子核外有几个电子,就会有几种不同状态的电子;s能级电子云为球形、p能级电子云为哑铃形;F原子最外能层上的3s、3p能级上电子为其价电子;(2)根据价层电子对互斥理论,计算NF3分子中N原子孤电子对数和价层电子对数,由所得结果判断分子空间构型;等电子体是指原子总数相同,价电子总数也相同的微粒;(3)金刚石和C60的晶体类型不同,金刚石为原子晶体,C60为分子晶体,熔化不同晶体所破坏的作用力不同;(4)由分子结构可知,分子中有8个Si原子、8个H原子、12个O原子;Si原子形成4个价键,没有孤电子对,
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