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文档简介
2023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、2019年诺贝尔化学奖花落锂离子电池,美英日三名科学家获奖,他们创造了一个可充电的世界。像高能LiFePO4电池,多应用于公共交通。电池中间是聚合物的隔膜,主要作用是在反应过程中只让Li+通过。结构如图所示。原理如下:(1−x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。下列说法不正确的是()A.放电时,正极电极反应式:xFePO4+xLi++xe-=xLiFePO4B.放电时,电子由负极经导线、用电器、导线到正极C.充电时,阴极电极反应式:xLi++xe-+nC=LixCnD.充电时,Li+向左移动2、有关Na2CO3和NaHCO3的叙述中正确的是A.向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸,生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1:2B.等质量的NaHCO3和Na2CO3分別与足量盐酸反应,在同温同压下。生成的CO2体积相同C.物质的量浓度相同时,Na2CO3溶液的pH小于NaHCO3溶液D.向Na2CO3饱和溶液中通入CO2有NaHCO3结晶析出3、据报道科学家在宇宙中发现了分子。与属于A.同位素 B.同系物 C.同分异构体 D.同素异形体4、海南是海洋大省,拥有丰富的海洋资源,下列有关海水综合利用的说法正确的是A.蒸发海水可以生产单质碘 B.蒸馏海水可以得到淡水C.电解海水可以得到单质镁 D.海水制食用盐的过程只发生了物理变化5、短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。W原子的最外层电子数是X与Z原子最外层电子数之和,W简单氢化物r溶于水完全电离。m、p是由这些元素组成的二元化合物,m可做制冷剂,无色气体p遇空气变为红棕色。下列说法正确的是()A.简单离子半径:W>Z>Y>XB.Y原子的价电子轨道表示式为C.r与m可形成离子化合物,其阳离子电子式为D.一定条件下,m能与Z的单质反应生成p6、下列指定反应的离子方程式正确的是()A.向Al(NO3)3溶液中加入过量氨水:Al3++4OH-===AlO2-+2H2OB.向水中通入NO2:2NO2+H2O===2H++NO3-+NOC.向NH4HCO3溶液中加入过量NaOH溶液:HCO3-+OH-===CO32-+H2OD.向酸性K2Cr2O7溶液中加入NaHSO3溶液将+6价Cr还原为Cr3+:3HSO3-+Cr2O72-+5H+===3SO42-+2Cr3++4H2O7、以下性质的比较可能错误的是()A.离子半径H﹣>Li+ B.熔点Al2O3>MgOC.结合质子(H+)的能力CO32﹣>ClO﹣ D.密度1﹣氯戊烷>1﹣氯己烷8、下列我国科技成果不涉及化学变化的是A.厨余污油裂化为航空燃油B.“深海勇士”号潜水艇用锂电池供能C.以“煤”代“油”生产低碳烯烃D.用“天眼”接收宇宙中的射电信号A.A B.B C.C D.D9、下列离子方程式符合题意且正确的是A.磁性氧化铁溶于盐酸中:B.在明矾溶液中加入过量溶液:C.在盐酸中滴加少量溶液:D.用FeS除去废水中的:10、2019年4月25日,宣布北京大兴国际机场正式投运!该机场在建设过程中使用了当今世界机场多项尖端科技,被英国《卫报》评为“新世界七大奇迹”之首。化工行业在这座宏伟的超级工程中发挥了巨大作用,下列有关说法错误的是A.青铜剑科技制造的第三代半导体芯片,其主要成分是SiO2B.支撑航站楼的C形柱柱顶的多面体玻璃,属于硅酸盐材料C.机场中的虚拟人像机器人“小兴”表面的塑料属于高分子聚合物D.耦合式地源热泵系统,光伏发电系统及新能源汽车的使用,可以减轻温室效应及环境污染11、下列反应的离子方程式书写正确的是A.Na2CO3溶液中滴入少量盐酸:CO32-+2H+→CO2↑+H2OB.铁粉与稀H2SO4反应:2Fe+6H+→2Fe3++3H2↑C.Cu(OH)2与稀H2SO4反应:OH-+H+→H2OD.氯气与氢氧化钠溶液反应Cl2+2OH‾→ClO‾+Cl‾+H2O12、下列离子方程式中书写正确的是()A.磁性氧化铁溶于氢碘酸:Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2OB.FeBr2中通入氯气使一半的Br-氧化:2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-C.NH4Al(SO4)2溶液中通入过量的Ba(OH)2:NH4++Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=NH3▪H2O+AlO2-+2BaSO4↓+2H2OD.饱和碳酸钠溶液中通入CO2:CO32-+CO2+H2O=2HCO3-13、炼铁、炼钢过程中,先被氧化后被还原的元素是()A.炼铁过程中的铁元素 B.炼铁过程中的氧元素C.炼铁过程中的碳元素 D.炼钢过程中的铁元素14、对下列实验的分析合理的是A.实验Ⅰ:振荡后静置,上层溶液颜色保持不变B.实验Ⅱ:酸性KMnO4溶液中出现气泡,且颜色保持不变C.实验Ⅲ:微热稀HNO3片刻,溶液中有气泡产生,广口瓶内会出现红棕色D.实验Ⅳ:将FeCl3饱和溶液煮沸后停止加热,以制备氢氧化铁胶体15、已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.11g硫化钾和过氧化钾的混合物,含有的离子数目为0.4NAB.28g聚乙烯()含有的质子数目为16NAC.将标准状况下224mLSO2溶于水制成100mL溶液,H2SO3、、三者数目之和为0.01NAD.含63gHNO3的浓硝酸与足量铜完全反应,转移电子数目为0.50NA16、大气固氮(闪电时N2转化为NO)和工业固氮(合成氨)是固氮的重要形式,下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值:N2+O22NON2+3H22NH3温度25℃2000℃25℃400℃K3.84×10-310.15×1081.88×104下列说法正确的是A.在常温下,工业固氮非常容易进行B.人类可以通过大规模模拟大气固氮利用氮资源C.大气固氮与工业固氮的K值受温度和压强等的影响较大D.大气固氮是吸热反应,工业固氮是放热反应二、非选择题(本题包括5小题)17、有机物聚合物M:是锂电池正负极之间锂离子迁移的介质。由烃C4H8合成M的合成路线如下:回答下列问题:(1)C4H8的结构简式为_________________,试剂II是________________。(2)检验B反应生成了C的方法是___________________________________________。(3)D在一定条件下能发生缩聚反应生成高分子化合物,反应的化学方程式为___________;(4)反应步骤③④⑤不可以为⑤③④的主要理由是_______________________________。18、丙胺卡因(H)是一种局部麻醉药物,实验室制备H的一种合成路线如下:已知:回答下列问题:(1)B的化学名称是________,H的分子式是_____________。(2)由A生成B的反应试剂和反应条件分别为_______________。(3)C中所含官能团的名称为_________,由G生成H的反应类型是___________。(4)C与F反应生成G的化学方程式为______________________________________。反应中使用K2CO3的作用是_______________。(5)化合物X是E的同分异构体,X能与NaOH溶液反应,其核磁共振氢谱只有1组峰。X的结构简式为____________________。(6)(聚甲基丙烯酸甲酯)是有机玻璃的主要成分,写出以丙酮和甲醇为原料制备聚甲基丙烯酸甲酯单体的合成路线:________________。(无机试剂任选)19、香豆素存在于黑香豆、香蛇鞭菊、野香荚兰、兰花中,具有新鲜干草香和香豆香,是一种口服抗凝药物。实验室合成香豆素的反应和实验装置如下:可能用到的有关性质如下:合成反应:向三颈烧瓶中加入95%的水杨醛38.5g、新蒸过的乙酸酐73g和1g无水乙酸钾,然后加热升温,三颈烧瓶内温度控制在145~150℃,控制好蒸汽温度。此时,乙酸开始蒸出。当蒸出量约15g时,开始滴加15g乙酸酐,其滴加速度应与乙酸蒸出的速度相当。乙酸酐滴加完毕后,隔一定时间,发现气温不易控制在120℃时,可继续提高内温至208℃左右,并维持15min至半小时,然后自然冷却。分离提纯:当温度冷却至80℃左右时,在搅拌下用热水洗涤,静置分出水层,油层用10%的碳酸钠溶液进行中和,呈微碱性,再用热水洗涤至中性,除去水层,将油层进行减压蒸馏,收集150~160℃/1866Pa馏分为粗产物。将粗产物用95%乙醇(乙醇与粗产物的质量比为1:1)进行重结晶,得到香豆素纯品35.0g。(1)装置a的名称是_________。(2)乙酸酐过量的目的是___________。(3)分水器的作用是________。(4)使用油浴加热的优点是________。(5)合成反应中,蒸汽温度的最佳范围是_____(填正确答案标号)。a.100~110℃b.117.9~127.9℃c.139~149℃(6)判断反应基本完全的现象是___________。(7)油层用10%的碳酸钠溶液进行中和时主要反应的离子方程式为______。(8)减压蒸馏时,应该选用下图中的冷凝管是_____(填正确答案标号)。a.直形冷凝管b.球形冷凝管c.蛇形冷凝管(9)本实验所得到的香豆素产率是______。20、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:+3Sn+12HCl+3SnCl4+4H2O③有关物质的部分物理性质见下表:I.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1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.取出图1所示装置中的三颈烧瓶,改装为图2所示装置。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.往所得水溶液中加入氯化钠固体,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:____。21、2019年诺贝尔化学奖由来自美、英、日的三人分获,以表彰他们在锂离子电池研究方面做出的贡献,他们最早发明用LiCoO2作离子电池的正极,用聚乙炔作负极。回答下列问题:(1)基态Co原子价电子排布图为______________(轨道表达式)。第四电离能I4(Co)比I4(Fe)小,是因为_____________________。(2)LiCl的熔点(605℃)比LiF的熔点(848℃)低,其原因是_________________________.(3)乙炔(C2H2)分子中δ键与π键的数目之比为_______________。(4)锂离子电池的导电盐有LiBF4等,碳酸亚乙酯()是一种锂离子电池电解液的添加剂。①LiBF4中阴离子的空间构型是___________;与该阴离子互为等电子体的分子有_____________。(列一种)②碳酸亚乙酯分子中碳原子的杂化方式有_______________________。(5)Li2S是目前正在开发的锂离子电池的新型固体电解质,其晶胞结构如图所示,已知晶胞参数a=588pm。①S2-的配位数为______________。②设NA为阿伏加德罗常数的值,Li2S的晶胞密度为____________(列出计算式)。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
放电为原电池原理,从(1−x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC可知,LixCn中的C化合价升高了,所以LixCn失电子,作负极,那么负极反应为:+nC,LiFePO4作正极,正极反应为:,充电为电解池工作原理,反应为放电的逆过程,据此分析解答。【详解】A.由以上分析可知,放电正极上得到电子,发生还原反应生成,正极电极反应式:,A正确;B.原电池中电子流向是负极导线用电器导线正极,放电时,电子由负极经导线、用电器、导线到正极,B正确;C.充电时,阴极为放电时的逆过程,变化为,电极反应式:,C正确;D.充电时,作为电解池,阳离子向阴极移动,向右移动,D错误;答案选D。【点睛】带x的新型电池写电极反应时,先用原子守恒会使问题简单化,本题中,负极反应在我们确定是变为C之后,先用原子守恒得到—xLi++nC,再利用电荷守恒在左边加上-xe-即可,切不可从化合价出发去写电极反应。2、D【解析】A、根据化学反应方程式:Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3,等物质的量盐酸与碳酸钠反应只生成碳酸氢钠,不能生成二氧化碳,选项A错误;B、NaHCO3和Na2CO3都与盐酸反应生成二氧化碳气体:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸反应:产生的二氧化碳在相同条件下体积比为:=84:106=42:53,选项B错误;C、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液中碳酸根离子和碳酸氢根离子均能水解,导致溶液显碱性,但是碳酸根离子水解程度大,所以等浓度的碳酸钠的溶液的碱性强于碳酸氢钠溶液,即Na2CO3溶液的pH大于NaHCO3溶液,选项C错误;D、向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,会发生反应:Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3,常温下相同的溶剂时,较易溶,所以析出的是NaHCO3晶体,选项D正确。答案选D。点睛:本题Na2CO3和NaHCO3的异同,注意把握Na2CO3和NaHCO3性质,注重基础知识的积累。3、D【解析】
A.同种元素的不同种原子互为同位素,故A错误;B.结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物互称为同系物,故B错误;C.分子式相同而结构不同的化合物互为同分异构体,故C错误;D.与都是由氢元素形成的不同单质,互为同素异形体,故D项正确。故选D。【点睛】准确掌握“四同”的概念及它们描述的对象,是解决此题的关键。4、B【解析】
A、海水中的碘元素以碘离子的形式存在,可以加氧化剂将碘离子氧化为碘单质,最后再萃取蒸馏得到碘单质即可,选项A错误;B、利用蒸馏法控制水的沸点100℃,使水变为蒸气通过冷凝得到蒸馏水,能使海水淡化,选项B正确;C、电解熔融的氯化镁可以获得金属镁,电解海水得不到金属镁,选项C错误;D、蒸发溶剂从海水中得到固体氯化钠是物理变化,但粗盐中除去杂质时涉及化学变化,选项D错误;答案选B。【点睛】本题涉及海水中获取碘单质、海水淡化以及金属镁、钠的获取方法,属于综合知识的考查,难度中等。5、D【解析】
短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。m可做制冷剂,则m为NH3,则X为H;无色气体p遇空气变为红棕色,则p为NO;N元素的简单氢化物是非电解质,所W不是O、N,则Y为N,Z为O,W原子的最外层电子数是X与Z原子最外层电子数之和,且其简单氢化物r溶于水完全电离,则W为Cl。【详解】A.电子层数越多离子半径越大,电子层数相同,原子序数越小半径越大,所以简单离子半径:Cl->N3->O2->H+,故A错误;B.Y为N,其价层电子为2s22p3,价电子轨道表示式为:,故B错误;C.r与m可形成离子化合物氯化铵,铵根的正确电子式为,故C错误;D.氨气与氧气在催化剂加热的条件下可以生成NO,故D正确;故答案为D。6、D【解析】
A.氨水中溶质为一水合氨,为弱碱,在离子方程式中保留化学式,且反应不能生成偏铝酸根离子;B.电荷不守恒;C.根据以少定多原则分析;D.依据氧化还原规律作答。【详解】A.一水合氨为弱碱,不能拆成离子形式,且不能溶解氢氧化铝沉淀,正确的离子方程式为:Al2++3NH3⋅H2O═Al(OH)3↓+3NH4+,A项错误;B.向水中通入NO2的离子方程式为:3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO,B项错误;C.向NH4HCO3溶液中加入过量NaOH溶液,其离子方程式为:NH4++HCO3-+OH-=NH3⋅H2O+CO32-+H2O,C项错误;D.向酸性K2Cr2O7溶液中加入NaHSO3溶液,NaHSO3具有还原性,能将+6价Cr还原为Cr3+,其离子方程式为:3HSO3-+Cr2O72-+5H+===3SO42-+2Cr3++4H2O,D项正确;答案选D。【点睛】离子方程式的书写及其正误判断是高考高频考点,贯穿整个高中化学,是学生必须掌握的基本技能。本题C项重点考查有关“量”的离子方程式的书写正误判断,可采取“以少定多”原则进行解答,即假设量少的反应物对应的物质的量为1mol参与化学反应,根据离子反应的实质书写出正确的方程式,一步到位,不需要写化学方程式,可以更加精准地分析出结论。7、B【解析】
A.具有相同电子排布的离子,原子序数大的离子半径小,则离子半径为H﹣>Li+,故A正确;B.离子晶体中,离子的电荷越高,半径越小,晶格能越大,熔点越高,但氧化铝的离子性百分比小于MgO中离子性百分比,则熔点为Al2O3<MgO,故B错误;C.酸性是:HCO3﹣<HClO,所以结合质子(H+)的能力为CO32﹣>ClO﹣,故C正确;D.两者结构相似,1﹣氯戊烷的碳链短,其密度大,则密度为1﹣氯戊烷>1﹣氯己烷,故D正确;答案选B。【点睛】结合质子的能力和电解质电解强弱有关,越弱越容易结合质子。8、D【解析】
A、航空燃油是厨余污油通过热裂解等技术得到一种长链脂肪酸的单烷基酯,该过程属于化学变化,故不选A;B、电池放电时把化学能转化为电能,属于化学变化,故不选B;C、煤制烯烃,属于化学变化,故不选C;D、用“天眼”接收宇宙中的射电信号,没有生成新物质,不属于化学变化,故选D。9、C【解析】
A.磁性氧化铁为,故A错误;B.在明矾溶液中加入过量溶液的离子方程式为,B错误;C.在盐酸中滴加少量溶液的离子方程式为,C正确;D.FeS为难溶物,在离子方程式中不拆,正确的方程式为Cu2+(aq)+FeS(s)CuS(s)+Fe2+,D错误;故答案选C。10、A【解析】
A.第三代半导体芯片的主要成分不是SiO2,而是GaN,A项错误,符合题意;B.普通玻璃属于硅酸盐材料,B项正确,不符合题意;C.塑料属于高分子聚合物,C项正确,不符合题意;D.大兴国际机场是全国可再生能源使用比例最高的机场,耦合式地源热泵系统,可实现年节约1.81万吨标准煤,光伏发电系统每年可向电网提供600万千瓦时的绿色电力,相当于每年减排966吨CO2,并同步减少各类大气污染物排放,D项正确,不符合题意;答案选A。【点睛】解答本题时需了解:第一代半导体材料主要是指硅(Si)、锗元素(Ge)半导体材料。第二代半导体材料主要是指化合物半导体材料,如砷化镓(GaAs)、锑化铟(InSb);三元化合物半导体,如GaAsAl、GaAsP;还有一些固溶体半导体,如Ge-Si、GaAs-GaP;玻璃半导体(又称非晶态半导体),如非晶硅、玻璃态氧化物半导体;有机半导体,如酞菁、酞菁铜、聚丙烯腈等。第三代半导体材料主要以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)为代表的宽禁带半导体材料。11、D【解析】Na2CO3溶液中滴入少量盐酸:CO32-+H+=HCO3-,故A错误;铁粉与稀H2SO4反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑,故B错误;Cu(OH)2与稀H2SO4反应:Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O,故C错误;氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,Cl2+2OH‾→ClO‾+Cl‾+H2O,故D正确。点睛:书写离子方程式时,只有可溶性强电解质拆写成离子,单质、氧化物、气体、沉淀、弱电解质不能拆写成离子。12、B【解析】
A.磁性氧化铁溶于氢碘酸,生成的Fe3+还要与I-发生氧化还原反应,A错误;B.FeBr2中通入氯气时,Fe2+先被氧化为Fe3+,剩余的Cl2再与Br-发生反应,一半的Br-氧化时,Fe2+、Br-、Cl2的物质的量刚好相等,B正确;C.所提供的离子方程式中,电荷不守恒,质量不守恒,C错误;D.饱和碳酸钠溶液中通入CO2,应生成NaHCO3沉淀,D错误。故选B。13、D【解析】
炼钢过程中反应原理:Fe+O2FeO、FeO+CFe+CO,2FeO+Si2Fe+SiO2。反应中C元素化合价升高,Fe元素发生Fe﹣FeO﹣Fe的一系列反应中,则Fe元素既失去电子也得到电子,所以既被氧化又被还原,故选D。14、C【解析】
A、溴与氢氧化钠溶液反应,上层溶液变为无色;B、浓硫酸与碳反应生成的二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色;C、铜与稀硝酸反应生成NO,NO遇到空气生成红棕色的二氧化氮;D、直接加热饱和氯化铁溶液,无法得到氢氧化铁胶体。【详解】A、溴单质与NaOH溶液反应,则振荡后静置,上层溶液变为无色,故A错误;B、蔗糖与浓硫酸反应生成二氧化硫,二氧化硫能够被酸性KMnO4溶液氧化,导致酸性KMnO4溶液变为无色,故B错误;C、微热稀HNO3片刻生成NO气体,则溶液中有气泡产生,NO与空气中氧气反应生成二氧化氮,则广口瓶内会出现红棕色,故C正确;D、制备氢氧化铁胶体时,应该向沸水中逐滴加入少量FeCl3饱和溶液、加热至溶液呈红褐色,故D错误;故选:C。【点睛】Fe(OH)3胶体的制备:用烧杯取少量蒸馏水,加热至沸腾,向沸水中逐滴加入适量的饱和FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,即得Fe(OH)3胶体;注意在制备过程中,不能搅拌、不能加热时间过长。15、B【解析】
过氧化钾(K2O2)与硫化钾(K2S)的相对分子质量均为110,11g过氧化钾与硫化钾的混合物的物质的量为0.1mol,每摩尔K2O2含2molK+和1mol,每摩尔K2S含2molK+和1molS2−,故含有离子数目为0.3NA,A错误;的最简式为CH2,28g含有2molCH2,每个CH2含8个质子,故质子数目为16NA,B正确;标准状况下224mLSO2物质的量为0.01mol,SO2与水反应生成H2SO3的反应为可逆反应,所以,H2SO3、、三者数目之和小于0.01NA,C错误;浓硝酸与铜反应时,若只发生Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,1molHNO3转移电子数目为0.50NA,随着反应的进行,浓硝酸逐渐变稀,又发生3Cu+8HNO33Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,若只发生3Cu+8HNO33Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,1molHNO3转移电子数目为0.75NA,故转移电子数目介于0.50NA和0.75NA之间,D错误。16、D【解析】
由表中给出的不同温度下的平衡常数值可以得出,大气固氮反应是吸热反应,工业固氮是放热反应。评价一个化学反应是否易于实现工业化,仅从平衡的角度评价是不够的,还要从速率的角度分析,如果一个反应在较温和的条件下能够以更高的反应速率进行并且能够获得较高的转化率,那么这样的反应才是容易实现工业化的反应。【详解】A.仅从平衡角度分析,常温下工业固氮能够获得更高的平衡转化率;但是工业固氮,最主要的问题是温和条件下反应速率太低,这样平衡转化率再高意义也不大;所以工业固氮往往在高温高压催化剂的条件下进行,A项错误;B.分析表格中不同温度下的平衡常数可知,大气固氮反应的平衡常数很小,难以获得较高的转化率,因此不适合实现大规模固氮,B项错误;C.平衡常数被认为是只和温度有关的常数,C项错误;D.对于大气固氮反应,温度越高,K越大,所以为吸热反应;对于工业固氮反应,温度越高,K越小,所以为放热反应,D项正确;答案选D。【点睛】平衡常数一般只认为与温度有关,对于一个反应若平衡常数与温度的变化不同步,即温度升高,而平衡常数下降,那么这个反应为放热反应;若平衡常数与温度变化同步,那么这个反应为吸热反应。二、非选择题(本题包括5小题)17、NaOH水溶液取样,加入新配Cu(OH)2悬浊液,加热至沸,产生砖红色沉淀,证明生成C。或取样,加入银氨溶液,水浴加热,产生银镜,证明生成C保护碳碳双键不被氧化【解析】
(1)根据M的结构简式可知F与乙酸酯化生成M,则F的结构简式为CH2=C(CH3)COOCH2CH2OH。E和环氧乙烷生成F,则E的结构简式为CH2=C(CH3)COOH,因此C4H8应该是2—甲基—2丙烯,其结构简式为;B连续氧化得到D,D发生消去反应生成E,所以反应②应该是卤代烃的水解反应,因此试剂II是NaOH水溶液;(2)B发生催化氧化生成C,即C中含有醛基,所以检验B反应生成了C的方法是取样,加入新配Cu(OH)2悬浊液,加热至沸,产生砖红色沉淀,证明生成C。或取样,加入银氨溶液,水浴加热,产生银镜,证明生成C;(3)D分子中含有羟基和羧基,因此在一定条件下能发生缩聚反应生成高分子化合物,反应的化学方程式为;(4)由于碳碳双键易被氧化,所以不能先发生消去反应,则反应步骤③④⑤不可以为⑤③④的主要理由是保护碳碳双键不被氧化。18、邻硝基甲苯(或2-硝基甲苯)C13H20ON2浓HNO3/浓H2SO4,加热氨基取代反应吸收反应产生的HCl,提高反应的转化率或【解析】
A的分子式结合G得知:A是甲苯,B中有-NO2,结合G的结构苯环上的-CH3和N原子所连接B苯环上的C属于邻位关系,故B是邻硝基甲苯,在Fe和HCl存在下被还原成C物质:邻氨基甲苯,结合题干信息:二者反应条件一致,则确定D是乙醛CH3CHO,E是,部分路线如下:【详解】(1)B的化学名称是邻硝基甲苯(或2-硝基甲苯);H的分子式是C13H20ON2;(2)由A生成B的反应是硝化反应,试剂:浓HNO3、浓H2SO4,反应条件:加热;(3)C中所含官能团的名称为氨基;观察G生成H的路线:G的Cl原子被丙胺脱掉—NH2上的一个H原子后剩下的集团CH3CH2CH2NH—取代,故反应类型是取代反应;(4)C与F反应生成G的化学方程式为;有机反应大多是可逆反应,加入K2CO3消耗反应产生的HCl,使平衡正向移动,提高反应物的转化率;(5)的单体是,联系原料有甲醇倒推出前一步是与甲醇酯化反应生成单体,由原料丙酮到增长了碳链,用到题干所给信息:,故流程如下:。19、恒压滴液漏斗增大水杨醛的转化率及时分离出乙酸和水,提高反应物的转化率受热均匀且便于控制温度b一段时间内分水器中液体不再增多2CH3COOH+CO32-=2CH3COO-+H2O+CO2↑a80%【解析】
(1)根据仪器的构造作答;(2)根据浓度对平衡转化率的影响效果作答;(3)分水器可分离产物;(4)三颈烧瓶需要控制好温度,据此分析;(5)结合表格中相关物质沸点的数据,需要将乙酸蒸出,乙酸酐保留;(6)通过观察分水器中液体变化的现象作答;(7)依据强酸制备弱酸的原理作答;(8)减压蒸馏的冷凝管与普通蒸馏所用冷凝管相同;(9)根据反应的质量,得出转化生成的香豆素理论产量,再根据产率=作答。【详解】(1)装置a的名称是恒压滴液漏斗;(2)乙酸酐过量,可使反应充分进行,提高反应物的浓度,可增大水杨醛的转化率;(3)装置中分水器可及时分离出乙酸和水,从而提高反应物的转化率;(4)油浴加热可使受热均匀且便于控制温度;(5)控制好蒸汽温度使乙酸蒸出,再滴加乙酸酐,根据表格数据可知,控制温度范围大于117.9℃小于139℃,b项正确,故答案为b;(6)分水器可及时分离乙酸和水,一段时间内若观察到分水器中液体不再增多,则可以判断反应基本完全;(7)碳酸钠会和乙酸反应生成乙酸钠、二氧化碳和水,其离子方程式为:2CH3COOH+CO32-=2CH3COO-+H2O+CO2↑;(8)减压蒸馏时,选择直形冷凝管即可,故a项正确;(9)水杨醛的物质的量==0.2998mol,乙酸酐的物质的量==0.7157mol,则可知乙酸酐过量,理论上可生成香豆素的物质的量=0.2998mol,其理论产量=0.2998mol×146g/mol=43.77g,则产量==80%。20、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】
制备苯胺:向硝基苯和锡粉混合物中分批加入过量的盐酸,可生成苯胺,分批加入盐酸可以防止反应太剧烈,减少因挥发而造成的损失,且过量的盐酸可以和苯胺反应生成C6H5NH3Cl,之后再加入NaOH与C6H5NH3Cl反应生成苯胺。【详解】(1)将分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近,因为两者都有挥发性,在空气中相遇时反应生成NH4Cl白色固体,故产生白烟方程式为NH3+HCl=NH4Cl;依据表中信息,苯胺沸点较高(184℃),不易挥发,因此用苯胺代替浓氨水,观察不到白烟;(2)图中球形冷凝管的水流方向应为“下进上出”即“b进a出”,才能保证冷凝管内充满冷却水,获得充分冷凝的效果;(3)过量浓盐酸与苯胺反应生成C6H5NH3Cl,使制取反应正向移动,充分反应后加入NaOH溶液使C6H5NH3Cl生成C6H5NH2,离子反应方程式为C6H5NH3++OH-=C6H5NH2+H2O;(4)由于蒸出物为水和苯胺的混合物,故无需控制温度;(5)水蒸气蒸馏装置中,虽然有玻璃管平衡气压,但是在实际操作时,装置内的气压仍然大于外界大气压,这样水蒸气才能进入三颈烧瓶中;所以,水蒸气蒸馏结束后,在取出烧瓶C前,必须先打开止水夹d,再停止加热,防止装置内压强突然减小引起倒吸;(6)已知硝基苯的用量为5.0mL,密度为1.23g/cm3,则硝
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