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文档简介
2023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、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2、某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3溶液中含有的Mg2+、K+杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失。,下列说法正确的是()A.NaOH溶液可以用氨水来代替B.溶液a中含有Al3+、K+、Cl-、Na+、OH-C.溶液b中只含有NaClD.向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH3、运用相关化学知识进行判断,下列结论错误的是()A.蛋白质水解的最终产物是氨基酸B.向饱和硼酸溶液中滴加Na2CO3C.某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应D.可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体,因此可存在于海底4、Fe3+、SO42﹣、Al3+和X四种离子以物质的量之比2:4:1:1大量共存于同一溶液中,X可能是()A.Na+ B.Cl﹣ C.CO32﹣ D.OH﹣5、三国时期曹植在《七步诗》中这样写到“煮豆持作羹,漉豉以为汁。萁在釜下燃,豆在釜中泣。……”,文中“漉”涉及的化学实验基本操作是A.过滤B.分液C.升华D.蒸馏6、某溶液中可能含有离子:K+、Na+、Fe2+、Fe3+、SO32-、SO42-,且溶液中各离子的物质的量相等,将此溶液分为两份,一份加高锰酸钾溶液,现象为紫色褪去,另一份加氯化钡溶液,产生了难溶于水的沉淀。下列说法正确的是()A.若溶液中含有硫酸根,则可能含有K+B.若溶液中含有亚硫酸根,则一定含有K+C.溶液中可能含有Fe3+D.溶液中一定含有Fe2+和SO42-7、某有机物的结构简式如图所示。下列说法错误的是()A.该有机物的分子式为C12H12O4B.1mol该有机物最多能与4molH2反应C.该有机物可与NaHCO3溶液反应放出CO2,生成2.24LCO2(标准状况下)需要0.1mol该有机物D.该有机物可发生氧化、取代、加成和还原反应8、反应Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,作氧化剂的是()A.Fe2O3 B.CO C.Fe D.CO29、化学与生活密切相关。下列有关说法中不正确的是A.工业上常利用油脂的碱性水解制取肥皂B.水与乙醇的混合液、雾、鸡蛋清溶液均具有丁达尔效应C.蔬菜汁饼干易氧化变质.建议包装饼干时,加入一小包铁粉作抗氧化剂并密封D.浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土可以吸收乙烯,所以可用其保鲜水果10、丙烯是石油化学工业的重要基础原料,我国科学家利用甲醇转化制丙烯反应过程如下:3CH3OH+H3AlO6→3++3H2O3+→H3AlO6+3C○↑↓H23C○↑↓H2→CH2=CHCH3下列叙述错误的是A.甲醇转化制丙烯反应的方程式为3CH3OH→CH2=CHCH3+3H2OB.甲醇转化制丙烯反应的过程中H3AlO6作催化剂C.1.4gC○↑↓H2所含的电子的物质的量为1molD.甲基碳正离子的电子式为11、硫酸铵在一定条件下发生反应:4(NH4)2SO4=6NH3↑+3SO2↑+SO3↑+N2↑+7H2O,将反应后的气体通入一定量的氯化钡溶液中恰好完全反应,有白色沉淀生成。下列有关说法正确的是A.白色沉淀为BaSO4B.白色沉淀为BaSO3和BaSO4的混合物,且n(BaSO3):n(BaSO4)约为1:1C.白色沉淀为BaSO3和BaSO4的混合物,且n(BaSO3):n(BaSO4)约为3:1D.从溶液中逸出的气体为N2,最后溶液中的溶质只有NH4Cl12、CO2和CH4催化重整可制备合成气,对减缓燃料危机具有重要的意义,其反应历程示意图如下:下列说法不正确的是A.合成气的主要成分为CO和H2B.①→②既有碳氧键的断裂,又有碳氧键的形成C.①→②吸收能量D.Ni在该反应中做催化剂13、以黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含少量杂质SiO2等)为原料,进行生物炼铜,同时得到副产品绿矾(FeSO4·7H2O)。其主要工艺流程如下:已知:部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如下表。沉淀物Cu(OH)2Fe(OH)3Fe(OH)2开始沉淀pH4.72.77.6完全沉淀pH6.73.79.6下列说法不正确的是A.试剂a可以是CuO或Cu(OH)2,作用是调节pH至3.7~4.7之间B.反应I的化学反应方程式为4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O,该反应中铁元素被还原C.操作X为蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜,再冷却结晶D.反应Ⅲ的离子方程式为Cu2++Fe==Cu+Fe2+,试剂c参与反应的离子方程式分别为Fe+2H+=Fe2++H2↑,Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O14、短周期元素W、Ⅹ、Y、Z的原子序数依次增大。W的单质与H2在暗处能化合并发生爆炸,X是同周期中金属性最强的元素,Y原子的最外层电子数等于其电子层数,W和Z原子的最外层电子数相同。下列说法不正确的是A.简单离子半径:Y>XB.最简单氢化物的沸点:Z<WC.W与X形成的化合物溶于水所得的溶液在常温下pH>7D.X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反应15、海水中含有大量Na+、C1-及少量Ca2+、Mg2+、SO42-,用电渗析法对该海水样品进行淡化处理,如右图所示。下列说法正确的是A.b膜是阳离子交换膜B.A极室产生气泡并伴有少量沉淀生成C.淡化工作完成后A、B、C三室中pH大小为pHA<pHB<pHCD.B极室产生的气体可使湿润的KI淀粉试纸变蓝16、科研工作者结合实验与计算机模拟来研究钌催化剂表面不同位点上合成氨反应历程,如图所示,其中实线表示位点A上合成氨的反应历程,虚线表示位点B上合成氨的反应历程,吸附在催化剂表面的物种用*标注。下列说法错误的是A.由图可以判断合成氨反应属于放热反应B.氮气在位点A上转变成2N*速率比在位点B上的快C.整个反应历程中活化能最大的步骤是2N*+3H2→2N*+6H*D.从图中知选择合适的催化剂位点可加快合成氨的速率17、有关晶体的下列说法中正确的是A.原子晶体中共价键越强,熔点越高B.分子晶体中分子间作用力越大,分子越稳定C.冰熔化时水分子中共价键发生断裂D.CaCl2晶体中含有两种化学键18、NA是阿伏加徳罗常数的值,下列说法正确的是A.12g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为2NAB.标准状况下,22.4LHF中含有的氟原子数目为NAC.密闭容器中,lmolNH3和lmolHC1反应后气体分子总数为NAD.在1L0.1mol/L的硫化钠溶液中,阴离子总数大于0.1NA19、下列有关化学用语表示正确的是()A.NaClO的电子式B.中子数为16的硫离子:SC.为CCl4的比例模型D.16O与18O互为同位素;16O2与18O3互为同素异形体20、根据下列实验操作所得结论正确的是()选项实验操作实验结论A向2支盛有5mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2mL5%H2O2溶液浓度越大,反应速率越快B向40mL的沸水中滴入5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热。当光束通过液体时,可观察到丁达尔效应得到Fe(OH)3胶体C向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入浓AgNO3溶液,有黄色沉淀生成Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)D同温下用pH试纸分别测定浓度为0.1mol/LNaClO溶液、0.1mol/LCH3COONa溶液的pH比较HClO和CH3COOH的酸性强弱A.A B.B C.C D.D21、某溶液中可能含有K+、NH4+、Ba2+、SO42-、I-、Cl-、NO3-中的几种,将此溶液分成两等份,进行如下实验:①在一份溶液中加入足量NaOH,加热,可收集到标准状态下的气体1.12L;②在另一份溶液中加入足量Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生,过滤得到沉淀2.33g;③在②的滤液中加入足量AgNO3溶液,又有4.7g沉淀产生。有关该溶液中离子种类(不考虑H+和OH-)的判断正确的是A.溶液中至少有2种阳离子 B.只能确定溶液中NH4+、SO42-是否存在C.溶液中最多有4种阴离子 D.溶液中不可能同时存在K+和NO3-22、下列有关物质的分类或归类正确的是A.化合物:CaCl2、烧碱、聚苯乙烯、HDB.电解质:明矾、胆矾、冰醋酸、硫酸钡C.同系物:CH2O2、C2H4O2、C3H6O2、C4H8O2D.同位素:、、二、非选择题(共84分)23、(14分)丁苯酞(J)是治疗轻、中度急性脑缺血的药物,合成J的一种路线如下:已知:②E的核磁共振氢谱只有一组峰;③C能发生银镜反应;④J是一种酯,分子中除苯环外还含有一个五元环.回答下列问题:(1)由A生成B的化学方程式为__________,其反应类型为__________;(2)D的化学名称是__________,由D生成E的化学方程式为__________;(3)J的结构简式为__________;(4)G的同分异构体中核磁共振氢谱有4组峰且能与FeCl3溶液发生显色反应的结构简式__________(写出一种即可);(5)由甲醛和化合物A经下列步骤可得到2一苯基乙醇:反应条件1为__________;反应条件2所选择的试剂为__________;L的结构简式为__________。24、(12分)工业上以苯、乙烯和乙炔为原料合成化工原料G的流程如下:(1)A的名称__,条件X为__;(2)D→E的化学方程式为__,E→F的反应类型为__。(3)实验室制备乙炔时,用饱和食盐水代替水的目的是__,以乙烯为原料原子利率为100%的合成的化学方程式为__。(4)F的结构简式为___。(5)写出符合下列条件的G的同分异构体的结构简式__。①与G具有相同官能团的芳香族类化合物;②有两个通过C-C相连的六元环;③核磁共振氢谱有8种吸收峰;(6)参照上述合成路线,设计一条以1,2二氯丙烷和二碘甲烷及必要试剂合成甲基环丙烷的路线:__。25、(12分)肼(N2H4)是一种重要的工业产品。资料表明,氨和次氯酸钠溶液反应能生成肼,肼有极强的还原性。可用下图装置制取肼:(1)写出肼的电子式__________,写出肼与硫酸反应可能生成的盐的化学式_______;(2)装置A中反应的化学方程式_____;(3)实验时,先点燃A处的酒精灯,一段时间后再向B的三口烧瓶中滴加NaClO溶液。滴加NaClO溶液时不能过快、过多的原因___________;(4)从实验安全性角度指出该实验装置中存在的缺陷_______。(5)准确量取20.00mL含肼溶液,加入硫酸和碳酸氢钠,用0.1000mol/L的标准碘液进行滴定,滴定终点时,消耗V0mL(在此过程中N2H4→N2)。该实验可选择______做指示剂;该溶液中肼的浓度为______mol/L(用含V0的代数式表达,并化简)。26、(10分)草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是一种黄色难溶于水的固体,受热易分解,是生产电池、涂料以及感光材料的原材料。为探究纯净草酸亚铁晶体热分解的产物,设计装置图如下:(1)仪器a的名称是______。(2)从绿色化学考虑,该套装置存在的明显缺陷是_________。(3)实验前先通入一段时间N2,其目的为__________。(4)实验证明了气体产物中含有CO,依据的实验现象为_______。(5)草酸亚铁晶体在空气易被氧化,检验草酸亚铁晶体是否氧化变质的实验操作是____。(6)称取5.40g草酸亚铁晶体用热重法对其进行热分解,得到剩余固体质量随温度变化的曲线如下图所示:①上图中M点对应物质的化学式为_________。②已知400℃时,剩余固体是铁的一种氧化物,试通过计算写出M→N发生反应的化学方程式:_______。27、(12分)甲乙两组学生用不同的方法制备氯气并验证其性质。甲组用漂白粉与硫酸溶液反应制取氯气:Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO42CaSO4+2Cl2↑+2H2O,如图1所示;乙组用高锰酸钾与浓盐酸反应制取氯气:2KMnO4+16HCl(浓)→2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O,如图2所示(省略夹持装置)。(1)实验中A选用装置__,E选用装置__(填写序号)。(2)装置F的作用___,请描述装置G中的实验现象___。(3)B中反应的离子方程式是___;C中氯气氧化了亚硫酸钠:Cl2+SO32-+H2O→SO42-+2Cl-+2H+,请你帮甲组设计一个实验,证明洗气瓶C中的Na2SO3已被氧化(简述实验步骤):___。(4)乙组中H的目的是比较氯、溴、碘的非金属性,有同学认为该设计不能达到实验目的,其理由是___。(5)甲组实验存在的明显缺陷是___。28、(14分)早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成,回答下列问题:(1)准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过_______方法区分晶体、准晶体和非晶体。(2)基态铜原子的电子排布式为_______。(3)CuO在高温时分解为O2和Cu2O,请从阳离子的结构来说明在高温时,Cu2O比CuO更稳定的原因是_______。Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有_______个铜原子。(4)Cu2+能与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)形成配离子如图:,该配离子中含有的化学键类型有______(填字母序号)。A.配位键B.极性键C.离子键D.非极性键(5)羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂、汽油抗暴剂等。1molFe(CO)5分子中含____molσ键,与CO互为等电子体的离子是__(填化学式,写一种)。(6)某种磁性氮化铁的结构如图所示,N随机排列在Fe构成的正四面体空隙中。正六棱柱底边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该磁性氮化铁的晶体密度为____g/cm3(列出计算式)。29、(10分)研究汽车尾气的产生、转化对环境保护有重要意义。汽车尾气管中的三元催化剂能同时实现CO、CxHy、NOn三种成分的净化。(1)已知热化学方程式:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ·mol-1N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH=+180kJ·mol-1则反应CH4(g)+4NO(g)=CO2(g)+2N2(g)+2H2O(l)ΔH=____kJ·mol-1。(2)研究表明,温度对CO、CxHy、NOn的产生和排放有较大影响。①汽车发动机内的温度越高,生成的NO越多,原因是____。②当汽车刚冷启动时,汽车尾气管排放的CO、CxHy、NOn浓度较高,一段时间后浓度逐渐降低。汽车刚冷启动时排放CO、CxHy、NOn浓度较高的原因是____。(3)催化剂表面CO、CxHy、NOn的转化如图1所示,化合物W可借助图2(傅里叶红外光谱图)确定。①在图1所示转化中,W的化学式为____。若转化Ⅱ中消耗CO的物质的量为1mol,生成N2的物质的量为1mol,则被CxHy还原的W的物质的量为____。②用H2代替CO、CxHy与W反应,该过程相关物质浓度随时间的变化关系如图3所示。该过程分为两步,第一步反应消耗的H2与W的物质的量之比是____。(4)尾气净化过程中,有时会产生N2O。用同位素示踪法研究发现N2O的产生与NO有关。在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时,得到的N2O几乎都是15NNO。写出该反应的化学方程式:____。
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、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。2、D【解析】
A.用氨水,则Mg2+、Al3+均转化为沉淀,不能分离,则不能用氨水代替NaOH,A错误;B.Al3+与过量NaOH反应,溶液a中含AlO2-、K+、Cl-、Na+、OH-,B错误;C.K+、Cl-、Na+在整个过程中不参加反应,则溶液b中含KCl、NaCl,C错误;D.因氢氧化铝能溶于盐酸,则向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH,D正确;答案选D。【点睛】本题考查混合物分离、提纯实验方案的设计,为高频考点,把握实验流程中发生的反应为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意氢氧化铝的两性。3、B【解析】
A.氨基酸是形成蛋白质的基石,氨基酸通过缩聚反应形成蛋白质,则蛋白质水解的最终产物是氨基酸,故A正确;B.非金属性C>B,因此碳酸的酸性大于硼酸,向饱和硼酸溶液中滴加Na2CO3溶液,一定不能生成二氧化碳,故B错误;C.吸热反应的△H>0,反应可自发进行,需要满足△H-T△S<0,则△S>0,故C正确;D.甲烷与水形成的水合物晶体——可燃冰,常温常压下容易分解,需要在低温高压下才能存在,海底的低温高压满足可燃冰的存在条件,因此可燃冰可存在于海底,故D正确;答案选B。【点睛】本题的易错点为C,反应自发进行需要满足△H-T△S<0,要注意不能单纯根据焓判据或熵判据判断。4、B【解析】
假设离子的物质的量为分别为2mol、4mol、1mol、1mol,则根据溶液中的电荷守恒分析,2×3+1×3=2×4+1×x,解x=1,说明阴离子带一个单位的负电荷,铁离子和氢氧根离子不能共存,所以氢氧根离子不存,故X可能为氯离子,故选B。5、A【解析】煮豆持作羹,漉豉以为汁意思是煮熟豆子来做豆豉而使豆子渗出汁水。所以漉豉以为汁采用了过滤的方法把豆豉和豆汁分开。故A符合题意,BCD不符合题意。所以答案为A。6、B【解析】
向溶液中加高锰酸钾溶液,现象为紫色褪去,说明溶液中含有还原性微粒,可能含有Fe2+或;另一份加氯化钡溶液,产生了难溶于水的沉淀,溶液中可能含有或;若溶液中阴离子只有,与Fe2+会发生双水解,因溶液中各离子的物质的量相等以及会与Fe3+反应,因此阳离子为K+、Na+;若溶液中阴离子为,则阳离子为Fe2+(不能含有K+、Na+,否则溶液不能使高锰酸钾褪色);若溶液中阴离子为、,Fe3+、Fe2+与不能共存,故溶液中阴离子不可能同时含有、;综上所述,答案为B。【点睛】本题推断较为复杂,需要对于离子共存相关知识掌握熟练,且需依据电荷守恒进行分析,注意分类讨论。7、B【解析】
A.由结构简式可知该有机物的分子式为C12H12O4,故A不符合题意;B.能与氢气发生加成反应的为碳碳双键、苯环和醛基,则1mol该有机物最多能与5molH2反应,故B符合题意;C.只有羧基能与NaHCO3反应,则0.1mol该有机物与足量NaHCO3溶液可生成0.1molCO2,气体体积为2.24L(标准状况下),故C不符合题意;D.分子中含有碳碳双键、醛基,可发生加成、氧化、还原反应,含有羧基、羟基,可发生取代反应,故D不符合题意;故答案为:B。8、A【解析】
在氧化还原反应中化合价降低,得电子的物质为氧化剂,据此分析。【详解】A、反应Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,中Fe元素的化合价降低,得电子,则Fe2O3是氧化剂,故A正确;B、CO中碳在氧化还原反应中化合价升高,失电子,作还原剂,故B错误;C、铁是还原产物,故C错误;D、CO2是氧化产物,故D错误;故选:A。9、B【解析】
A.油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油,高级脂肪酸钠是肥皂的主要成分,所以工业上常利用油脂的碱性水解制取肥皂,A正确;B.只有胶体具有丁达尔效应,乙醇和水的混合物是溶液,不能产生丁达尔效应,B错误;C.铁具有还原性,铁生锈可以消耗氧气,防止了饼干的氧化变质,C正确;D.乙烯中含有碳碳双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以酸性高锰酸钾溶液能吸收乙烯,保鲜水果,D正确;答案选B。10、C【解析】
将题干中三个方程式相加即得甲醇转化制丙烯反应的方程式,选项A正确;在反应前有H3AlO6,反应后又生成了H3AlO6,而且量不变,符合催化剂的定义,选项B正确;反应前后原子守恒,电子也守恒,1.4gC○↑↓H2所含的电子的物质的量为0.8mol,所以选项C错误;甲基碳正离子是甲基失去一个电子形成的阳离子,选项D正确。11、B【解析】
反应后的混合气体通入到BaCl2溶液中发生的是复分解反应:SO2+H2O+2NH3=(NH4)2SO3、(NH4)2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NH4Cl、SO3+H2O+2NH3=(NH4)2SO4、(NH4)2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NH4Cl,依据反应定量关系,结合分解生成的气体物质的量可知,二氧化硫转化为亚硫酸铵,1mol三氧化硫转化为硫酸铵消耗氨气2mol,则4mol氨气和2molSO2反应生成亚硫酸铵,所以得到的沉淀为1mol硫酸钡,2mol亚硫酸钡,剩余SO2和亚硫酸钡反应生成亚硫酸氢钡,最后得到沉淀为1mol硫酸钡、1mol亚硫酸钡,则:n(BaSO4):n(BaSO3)=1:1;【详解】A、根据分析可知,白色沉淀为BaSO4和BaSO3,故A错误;B、由上述分析可知,最后得到沉淀为1mol硫酸钡、1mol亚硫酸钡,二者物质的量之比为1:1,故B正确;C、根据B项分析可知,最后得到沉淀为1mol硫酸钡、1mol亚硫酸钡,二者物质的量之比为1:1,故C错误;D、从溶液中逸出的气体为N2,根据分析可知,反应后的溶质为亚硫酸氢钡与氯化铵,故D错误;答案选B。12、C【解析】
A.由图示可知CO2和CH4在Ni催化作用下,最终生成CO和H2,故A正确;B.化学反应的过程中存在构成反应物的键的断裂和生成物中键的形成,由图示可知①→②过程中既有碳氧键的断裂,又有碳氧键的形成,故B正确;C.①的能量总和大于②的能量总和,则①→②的过程放出能量,故C错误;D.由图示可知CO2和CH4催化重整生成CO和H2的过程中Ni的质量和化学性质没有发生变化,则Ni为催化剂,故D正确;故答案为C。13、B【解析】
A.加入试剂a调节pH至3.7~4.7之间,目的是使Fe3+
形成Fe(OH)3沉淀,同时要防止生成Cu(OH)2
沉淀,为了防止引入新的杂质,试剂a可以是CuO[或Cu(OH)2
、CuCO3
等],故A正确;B.反应I的化学反应方程式为4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O,该反应中铁元素化合价升高被氧化,故B错误;C.操作X为从硫酸亚铁溶液中得到绿矾晶体,当蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜时,再冷却结晶即可,故C正确;D.反应Ⅲ主要是Cu2+与过量的Fe(即b试剂)反应,为将Cu2+全部转化,加入的铁粉过量,因此在反应Ⅳ时应该将过量的铁粉除去,利用铁、铜的性质差别,加入适量稀硫酸(即试剂c)即可,参与反应的离子方程式分别为Fe+2H+=Fe2++H2↑,Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O,故D正确;答案选B。14、A【解析】
W的单质与H2在暗处能化合并发生爆炸,说明W为F;又X是同周期中金属性最强的元素且X的原子序数比F大,说明X原子在第三周期,故X为Na;又Y原子的最外层电子数等于电子层数,且Y原子在第三周期,所以其最外层电子数为3,原子序数为2+8+3=13,为Al;又因为F和Z原子的最外层电子数相同,Z位于第三周期,所以Z为Cl。综上,W、X、Y、Z分别为F、Na、Al、Cl。【详解】A.X、Y的简单离子分别为Na+、Al3+,它们具有相同电子层数,因为在同一周期,从左到右半径逐渐减小,所以半径是Na+>Al3+即Y<X,故A错误;B.Z的最简单氢化物为HCl,W的最简单氢化物为HF,因为HF分子间存在着氢键,所以HF的沸点比HCl的高,故B正确;C.W与X形成的化合物为NaF,属于强碱弱酸盐,溶于水发生水解使得溶液显碱性,所以所得的溶液在常温下pH>7,故C正确;D项,X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3、HClO4,它们能相互反应,故D项正确。答案:A。【点睛】考查元素周期律的相关知识。根据元素的性质和在元素周期表中变化规律推断元素的名称,再根据元素周期律判断相应的性质。本题的突破口:W的单质与H2在暗处能化合并发生爆炸,X是同周期中金属性最强的元素,Y原子的最外层电子数等于其电子层数,W和Z原子的最外层电子数相同就能确定各元素名称。15、A【解析】
A、因为阴极是阳离子反应,所以b为阳离子交换膜,选项A正确;B、A极室氯离子在阳极失电子产生氯气,但不产生沉淀,选项B错误;C、淡化工作完成后,A室氯离子失电子产生氯气,部分溶于水溶液呈酸性,B室氢离子得电子产生氢气,氢氧根离子浓度增大,溶液呈碱性,C室溶液呈中性,pH大小为pHA<pHC<pHB,选项C错误;D、B极室氢离子得电子产生氢气,不能使湿润的KI淀粉试纸变蓝,选项D错误。答案选A。16、C【解析】
A.据图可知,始态*N2+3H2的相对能量为0eV,生成物*+2NH3的相对能量约为-1.8eV,反应物的能量高于生成物,所以为放热反应,故A正确;B.图中实线标示出的位点A最大能垒(活化能)低于图中虚线标示出的位点B最大能垒(活化能),活化能越低,有效碰撞几率越大,化学反应速率越大,故B正确;C.由图像可知,整个反应历程中2N*+3H2→2N*+6H*活化能几乎为零,为最小,故C错误;D.由图像可知氮气活化在位点A上活化能较低,速率较快,故D正确;故答案为C。17、A【解析】
A.原子晶体中,共价键越强,熔点越高,故A正确;B.分子的稳定性与分子中的化学键有关,与分子间作用力无关,故B错误;C.冰融化时,发生了变化的是水分子之间的距离,而水分子内部的O-H共价键没有发生断裂,故C错误;D.CaCl2晶体属于离子晶体,钙离子与氯离子之间形成的是离子键,氯离子与氯离子之间不存在化学键,故D错误;答案为A。18、D【解析】
A.12g石墨烯里有1mol碳原子,在石墨中,每个六元环里有6个碳原子,但每个碳原子被3个环所共有,所以每个环平均分得2个碳原子,所以1个碳原子对应0.5个环,所以12g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5NA,故A不选;B.标准状况下,HF是液体,故B不选;C.NH3和HC1反应生成的NH4Cl不是由分子构成的,是离子化合物,故C不选;D.1L0.1mol/L的硫化钠溶液中,如果硫离子不水解,则硫离子为0.1mol,但硫离子会发生水解:S2-+H2OHS-+OH-,所以阴离子数目增加,最终阴离子总数大于0.1NA,故D选。故选D。19、D【解析】
A.NaClO为离子化合物,由Na+和ClO-构成,A错误;B.中子数为16的硫离子应为S2-,B错误;C.中,中心原子半径大于顶点原子半径,而CCl4的比例模型中,Cl原子半径应比C原子半径大,C错误;D.16O与18O都是氧元素的不同原子,二者互为同位素;16O2与18O3是氧元素组成的不同性质的单质,二者互为同素异形体,D正确。故选D。【点睛】在同素异形体中,强调组成单质的元素相同,并不强调原子是否相同。两种单质中,组成单质的原子可以是同一种原子,也可以是不同种原子,甚至同一单质中,原子也可以不同。如16O18O与17O3也互为同素异形体。20、B【解析】
A.NaHSO3溶液和H2O2溶液会发生氧化还原反应,生成Na2SO4和H2O,现象不明显,不能够判断浓度对反应速率的影响,A错误;B.制备Fe(OH)3胶体:向沸水中滴入5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,B正确;C.两溶液浓度未知,虽有黄色沉淀生成,但不能比较Ksp(AgCl)、Ksp(AgI)大小关系,C错误;D.NaClO溶液具有强氧化性,会氧化pH试纸,不能用pH试纸测定,D错误;故答案选B。【点睛】难溶电解质的溶度积越大,难溶物越溶,溶度积大的难溶物可转化为溶度积小的难溶物。21、C【解析】
①在一份溶液中加入足量NaOH,加热,可收集到标准状态下的气体1.12L;和过量NaOH溶液加热产生的气体只能是氨气,故一定存在NH4+,其物质的量为n(NH3)==0.05mol;②在另一份溶液中加入足量Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生,过滤得到沉淀2.33g,则一定存在SO42-,其物质的量为n(SO42-)=n(BaSO4)==0.01mol,Ba2+与SO42-会发生离子反应不能大量共存,含有SO42-,则一定不含有Ba2+;③在②的滤液中加入足量AgNO3溶液,又有4.7g沉淀产生,此沉淀未说明颜色,故可能为AgCl或AgI,且I-或Cl-的物质的量之和≥0.05-0.01×2=0.03mol。A.依据分析可知,溶液中可能只存在铵根离子,故A错误;B.依据分析可知,溶液中一定存在NH4+、SO42-,还有Cl-或I-中的一种或两种,B错误;C.依据分析可知,溶液中SO42-、Cl-、I-、NO3-均可能存在,C正确;D.依据分析可知,溶液中可能存在K+和NO3-,D错误;故合理选项是C。22、B【解析】
A.CaCl2、烧碱属于化合物,聚乙烯是高分子化合物,属于混合物,HD为单质,选项A错误;B.明矾是硫酸铝钾结晶水合物,胆矾是硫酸铜结晶水合物,冰醋酸是醋酸,硫酸钡是盐,它们都是在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物,都是电解质,选项B正确;C.CH2O2、C2H4O2、C3H6O2、C4H8O2,结构不相似,不属于同系物,选项C错误;D.、是碳元素不同核素,互为同位素,是单质,选项D错误。答案选B。二、非选择题(共84分)23、+Br2+HBr取代反应2-甲基丙烯CH2=C(CH3)2+HBr→(CH3)3CBr或或光照镁、乙醚【解析】
比较A、B的分子式可知,A与HBr发生加成反应生成B,B的核磁共振氢谱只有一组峰,则可知D为CH2=C(CH3)2,E为(CH3)3CBr,根据题中已知①可知F为(CH3)3CMgBr,C能发生银镜反应,同时结合G和F的结构简式可推知C为,进而可以反推得,B为,A为,根据题中已知①,由G可推知H为,J是一种酯,分子中除苯环外,还含有一个五元环,则J为,与溴发生取代生成K为,K在镁、乙醚的条件下生成L为,L与甲醛反应生成2-苯基乙醇【详解】(1)由A生成B的化学方程式为+Br2+HBr,其反应类型为取代反应;(2)D为CH2=C(CH3)2,名称是2-甲基丙烯,由D生成E的化学方程式为CH2=C(CH3)2+HBr→(CH3)3CBr,故答案为2-甲基丙烯;CH2=C(CH3)2+HBr→(CH3)3CBr;(3)根据上面的分析可知,J的结构简式为,故答案为;(4)G的同分异构体中核磁共振氢谱有4组峰且能与FeCl3溶液发生显色反应,说明有酚羟基,这样的结构为苯环上连有-OH、-CH2Br呈对位连结,另外还有四个-CH3基团,呈对称分布,或者是-OH、-C(CH3)2Br呈对位连结,另外还有2个-CH3基团,以-OH为对称轴对称分布,这样有或或;(5)反应Ⅰ的为与溴发生取代生成K为,反应条件为光照,K在镁、乙醚的条件下生成L为,故答案为光照;镁、乙醚;。24、氯甲苯Na和NH3(液)加成反应减缓电石与水的反应速率【解析】
⑴A的名称氯甲苯,条件X为Na和NH3(液);⑵根据图中信息可得到D→E的化学方程式为,E→F增加了两个氢原子,即反应类型为加成反应。⑶实验室制备乙炔时,用饱和食盐水代替水,浓度减小,减缓电石与水的反应速率,以乙烯为原料原子利率为100%的合成的化学方程式为。⑷D只加了一个氢气变为F,F与CH2I2反应得到G,从结构上得出F的结构简式为。⑸①与G具有相同官能团的芳香族类化合物,说明有苯环;②有两个通过C—C相连的六元环,说明除了苯环外还有一个六元环,共12个碳原子;③核磁共振氢谱有8种吸收峰;。⑹1,2二氯丙烷先在氢氧化钠醇加热条件下发生消去反应生成丙炔,丙炔在林氏催化剂条件下与氢气发生加成反应生成丙烯,丙烯和CH2I2在催化剂作用下反应生成甲基环丙烷,其合成路线。【详解】⑴A的名称氯甲苯,条件X为Na和NH3(液);⑵根据图中信息可得到D→E的化学方程式为,E→F增加了两个氢原子,即反应类型为加成反应,故答案为:;加成反应。⑶实验室制备乙炔时,用饱和食盐水代替水,浓度减小,减缓电石与水的反应速率,以乙烯为原料原子利率为100%的合成的化学方程式为,故答案为:减缓电石与水的反应速率;。⑷D只加了一个氢气变为F,F与CH2I2反应得到G,从结构上得出F的结构简式为,故答案为:。⑸①与G具有相同官能团的芳香族类化合物,说明有苯环;②有两个通过C—C相连的六元环,说明除了苯环外还有一个六元环,共12个碳原子;③核磁共振氢谱有8种吸收峰;,故答案为:。⑹1,2二氯丙烷先在氢氧化钠醇加热条件下发生消去反应生成丙炔,丙炔在林氏催化剂条件下与氢气发生加成反应生成丙烯,丙烯和CH2I2在催化剂作用下反应生成甲基环丙烷,其合成路线,故答案为:。25、N2H6SO4、(N2H5)2SO4、N2H6(HSO4)22NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O防止NaClO氧化肼A、B间无防倒吸装置,易使A装置中玻璃管炸裂淀粉溶液V0/400【解析】
(1)肼的分子式为N2H4,可以看成氨气分子中的一个氢原子被氨基取代,氨基显碱性,肼可以看成二元碱,据此分析解答;(2)装置A中制备氨气书写反应的方程式;(3)根据肼有极强的还原性分析解答;(4)氨气极易溶于水,该装置很容易发生倒吸,据此解答;(5)根据标准碘液选择指示剂;在此过程中N2H4→N2,I2→I-,根据得失电子守恒,有N2H4~2I2,据此分析计算。【详解】(1)肼的分子式为N2H4,电子式为,肼可以看成氨气分子中的一个氢原子被氨基取代,氨基显碱性,肼可以看成二元碱,与硫酸反应可能生成的盐有N2H6SO4、(N2H5)2SO4、N2H6(HSO4)2,故答案为;N2H6SO4、(N2H5)2SO4、N2H6(HSO4)2;(2)根据图示,装置A是生成氨气的反应,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,故答案为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;(3)实验时,先点燃A处的酒精灯,一段时间后再向B的三口烧瓶中滴加NaClO溶液。肼有极强的还原性,而次氯酸钠具有强氧化性,因此滴加NaClO溶液时不能过快、过多,防止NaClO氧化肼,故答案为防止NaClO氧化肼;(4)氨气极易溶于水,该装置很容易发生倒吸,应该在A、B间增加防倒吸装置,故答案为A、B间无防倒吸装置,易使A装置中玻璃管炸裂;(5)使用标准碘液进行滴定,可以选用淀粉溶液作指示剂,当滴入最后一滴碘液,容易变成蓝色,且半分钟内不褪色,则表明达到了滴定终点;在此过程中N2H4→N2,I2→I-,根据得失电子守恒,有N2H4~2I2,消耗碘的物质的量=0.1000mol/L×V0mL,则20.00mL含肼溶液中含有肼的物质的量=×0.1000mol/L×V0mL,因此肼的浓度为=mol/L,故答案为淀粉溶液;。【点睛】本题的易错点和难点为(1)中肼与硫酸反应生成的盐的取代,要注意氨基显碱性,肼可以看成二元弱碱,模仿氨气与硫酸的反应分析解答。26、球形干燥管(干燥管)缺少处理CO尾气装置排尽装置内空气,防止空气中H2O和CO2的干扰E中黑色粉末变红色,F出现白色沉淀取少量草酸亚铁晶体于试管中,加入稀硫酸溶解后并滴加KSCN溶液,若溶液变红色,则草酸亚铁晶体已氧化变质;若不变红色,则草酸亚铁晶体未氧化变质FeC2O43FeC2O4Fe3O4+2CO2↑+4CO↑【解析】
装置A为草酸亚铁晶体分解,利用无水硫酸铜检验水蒸气,B装置检验二氧化碳,C装置吸收二氧化碳,D装置干燥气体,E装置检验CO,F装置检验二氧化碳,据此解答。【详解】(1)仪器a的名称是球形干燥管(干燥管),故答案为:球形干燥管(干燥管);(2)反应会产生CO,缺少处理CO尾气装置,故答案为:缺少处理CO尾气装置;(3)反应会会产生CO和H2O,通入氮气,排尽装置内空气,防止空气中H2O和CO2的干扰,故答案为:排尽装置内空气,防止空气中H2O和CO2的干扰;(4)CO与CuO反应,生成Cu和二氧化碳,现象为E中黑色粉末变红色,F出现白色沉淀,故答案为:E中黑色粉末变红色,F出现白色沉淀;(5)检验铁离子的试剂为KSCN,具体有:取少量草酸亚铁晶体于试管中,加入稀硫酸溶解后并滴加KSCN溶液,若溶液变红色,则草酸亚铁晶体已氧化变质;若不变红色,则草酸亚铁晶体未氧化变质,故答案为:取少量草酸亚铁晶体于试管中,加入稀硫酸溶解后并滴加KSCN溶液,若溶液变红色,则草酸亚铁晶体已氧化变质;若不变红色,则草酸亚铁晶体未氧化变质;(6)①草酸亚铁晶体的物质的量为:=0.03mol,通过剩余固体的质量为4.32g,则M的摩尔质量为=144g/mol,过程Ⅰ发生的反应是:草酸亚铁晶体受热失去结晶水,剩下的M为FeC2O4,故答案为:FeC2O4;②草酸亚铁晶体中的铁元素质量为:=1.68g,草酸亚铁晶体中的铁元素完全转化到氧化物中,氧化物中氧元素的质量为:,设铁的氧化物的化学式为FexOy,则有:,解得x:y=3:4,铁的氧化物的化学式为Fe3O4,因此M→N发生反应的化学方程式为3FeC2O4Fe3O4+2CO2↑+4CO↑。【点睛】本题难点在于(6)②,根据质量,求分子式,可以通过质量守恒得到答案。27、III除去氯气中的氯化氢,安全瓶(监测装置H是否堵塞)U型管中左边有色布条褪色,右边有色布条没有褪色Cl2+2I-→2Cl-+I2取少量反应后的溶液于试管中,加入HCl溶液至不再产生气体为止,再滴加BaCl2溶液,如果有白色沉淀生成,证明Na2SO3已被氧化Cl2也可与KI反应生成I2,乙组设计的实验中并没有排除Cl2对实验的干扰,故不能比较Cl、Br、I的非金属性或Cl2未充分接触到溴化钠溶液中,未必能看到现象无尾气处理装置,污染环境【解析】
(1)结合反应原理甲组利用固体与液体加热制备氯气;乙组利用固体与液体反应不加热制氯气;(2)乙组制得的Cl2中混有挥发的HCl气体,装置G中CaCl2是干燥剂;(3)氯气能氧化I-生成I2;装置C中氯气氧化了亚硫酸钠,所得溶液中含有SO42-,只要利用稀盐酸和BaCl2溶液检验溶液中是否存在SO42-,即可判断有没有发生氧化还原反应;(4)NaBr溶液未能完全吸收Cl2,有部分Cl2参与KI氧化为I2的反应;(5)Cl2是有毒气体,需要处理含氯气的尾气。【详解】(1)甲组用漂白粉与硫酸溶液混合加热制取氯气,实验中A选用装置II;而乙组用高锰酸钾与浓盐酸反应制取氯气,反应不需要加热,则E选用装置I;(2)乙组制得的Cl2中混有挥发的HCl气体,可利用装置F中饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,同时根据长颈漏斗中液面是否上升,达到监测装置H是否堵塞的目的;从F中进入G中的Cl2混有水蒸气,能使U型管中左边有色布条褪色,而潮湿的氯气经过无水CaCl2干燥后,不再具有漂白性,则右边有色布条没有褪色;(3)氯气能氧化I-生成I2,发生反应的离子方程式为Cl2+2I-→2Cl-+I2;验证装置C中氯气是否氧化亚硫酸钠的操作方法是取少量反应后的溶液于试管中,加入HCl溶液至不再产生气体为止,再滴加BaCl2溶液,如果有白色沉淀生成,证明Na2SO3已被氧化;(4)乙组中H装置中NaBr不能完全吸收Cl2,将有部分Cl2也可与KI反应生成I2,干扰Br2氧化I-的实验,则无法判断Br2和I2的氧化性强弱,也不能比较Cl、Br、I的非金属性;(5)甲组实验存在的明显缺陷是无尾气处理装置,污染环境。【点睛】本题考查氯气的制备与氯气的性质探究,明确实验原理解题关键,难点是氯气有强氧化性,但没有漂白性,氯气使湿润有色布条褪色的根本原因是氯气与水反应生成的HClO有漂白性,易错点是装置G中左侧干燥有色布条能褪色,原因是制得的氯气中混有水蒸气。28、X-射线衍射1s22s22p63s23p63d104s1Cu2O中的Cu+3d轨道处于全满的稳定状态,而CuO中Cu2+中3d轨道排布为3d9,能量高,不稳定16ABD10CN-(或C22-)【解析】
(1)晶体对X射线发生衍射,非晶体不发生衍射,准晶体介于二者之间;(2)根据构造原理可书写出基态铜原子的电子排布式;(3)根据原子核外电子的轨道上电子处于全满、半满或全空时是稳定状态分析;结合O原子数目及Cu2O中Cu和O的比例计算晶胞中Cu原子的数目;(4)Cu2+与乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)中N原子形成配位键,H2N-CH2-CH2-NH2中C原子之间形成非极性键、不同原子之间形成极性键;单键为σ键,C原子没有孤电子对、形成4个σ键,杂化轨道数目为4;(5)Fe与CO形成5个配位键,属于σ键,CO分子中形成1个σ键,据此计算Fe(CO)5分子含有的σ键数目是10个;与CO互为等电子体的离子,含有2个原子、价电子总数为10,可以用N原子与1个单位负电荷替换O原子,也可以用C原子与2个单位负电荷替换O原子;(6)计算结构单元中原子总质量、晶胞体积,利用ρ=计算晶体密度。【详解】(1)从外观无法区分三者,但用X光照射会发现:晶体对X射线发生衍射,非晶体不发生衍射,准晶体介于二者之间,因此通过有无X-射线衍射现象即可确定;(2)29号元素Cu元素的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1;(3)在Cu2O中Cu+原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d10,处于d轨道的全满的稳定状态,而若再失去1个电子变为Cu2+时1s22s22p63s23p63d9,是不稳定的状态,CuO在高温时分解为
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