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文档简介
2024届山西省孝义市(省际名校高考化学四模试卷注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。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、某固体混合物可能由Al、(NH4)2SO4、MgCl2、FeCl2、AlCl3中的两种或多种组成,现对该混合物做如下实验,现象和有关数据如图所示(气体体积数据换算成标准状况)。关于该固体混合物,下列说法正确的是()A.含有4.5gAlB.不含FeCl2、AlCl3C.含有物质的量相等的(NH4)2SO4和MgCl2D.含有MgCl2、FeCl22、下列说法正确的是()A.可通过加成反应实现的转化B.丙基有2种同分异构体C.乙炔和1,3-丁二烯互为同系物D.烯烃只能发生加成反应,不能发生取代反应3、生态文明建设是中国特色社会主义事业的重要内容。下列做法不符合生态文明的是A.研发可降解高分子材料,减少“白色污染”B.经常使用一次性筷子、纸杯、塑料袋等C.控制含磷洗涤剂的生产和使用,防止水体富营养化D.分类放置生活废弃物4、以0.10mol/L的氢氧化钠溶液滴定同浓度某一元酸HA的滴定曲线如图所示()。下列表述错误的是()A.z点后存在某点,溶液中的水的电离程度和y点的相同B.a约为3.5C.z点处,D.x点处的溶液中离子满足:5、化合物Z是合成平喘药沙丁胺醇的中间体,可通过下列路线制得:下列说法正确的是A.X的分子式为C7H6O2 B.Y分子中的所有原子可能共平面C.Z的一氯取代物有6种 D.Z能与稀硫酸发生水解反应6、在2020年抗击新型冠状病毒肺炎的战役中化学品发挥了重要作用。下列说法中错误的是()A.医用消毒酒精中乙醇的浓度为95%B.生产医用防护口罩的原料聚丙烯纤维属于有机高分子材料C.84消毒液、二氧化氯泡腾片可作为环境消毒剂D.硝酸铵制成的医用速冷冰袋利用了硝酸铵溶于水吸热的性质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、分类是重要的科学研究方法,下列物质分类正确的是A.酸性氧化物:SO2、SiO2、NO2B.弱电解质:CH3COOH、BaCO3、Fe(OH)3C.纯净物:铝热剂、漂粉精、聚乙烯D.无机物:CaC2、石墨烯、HCN9、短周期主族元素W、X、Y、Z、R
原子序数依次增大。考古时利用W
的一种同位素测定一些
文物的年代,X是地壳中含量最多的元素,Y、Z的质子数分别是W、X
的质子数的2倍。下列说法错误的是()A.Y
单质可以与WX2
发生置换反应B.可以用澄清的石灰水鉴别WX2
与ZX2C.原子半径:Y>Z>R;简单离子半径:Z>X>YD.工业上常用电解熔融的Y
与R
形成的化合物的方法制取Y10、成语是中国文化的魂宝。下列成语涉及的金属在常温下不溶于浓硝酸的是A.铜壳滴漏 B.化铁为金 C.火树银花 D.书香铜臭11、下列物质属于油脂的是()①②③④润滑油⑤花生油⑥石蜡A.①② B.④⑤ C.①⑤ D.①③12、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.含0.2molH2SO4的浓硫酸和足量的铜反应,转移电子数为0.2NAB.25℃时,1LpH=13的Ba(OH)2溶液中由水电离产生的OH-的数目为0.1NAC.15gHCHO中含有1.5NA对共用电子对D.常温常压下,22.4L甲烷气体中含有的氢原子数目小于4NA13、氮及其化合物的转化过程如图所示。下列分析不合理的是A.催化剂a表面发生了非极性共价键的断裂和极性共价键的形成B.催化剂不能改变反应焓变但可降低反应活化能C.在催化剂b表面形成氮氧键时,涉及电子转移D.催化剂a、b能提高反应的平衡转化率14、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.15、亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸,主要用于农药中间体以及有机磷水处理药剂的原料。常温下,向1L0.500mol·L-1H3PO3溶液中滴加等浓度的NaOH溶液,混合溶液中含磷粒子的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示,下列说法正确的是A.a、b两点时,水电离出的c水(OH-)之比为1.43:6.54B.b点对应溶液中存在:c(Na+)=3c(HPO32-)C.反应H3PO3+HPO32-2H2PO3-的平衡常数为105.11D.当V(NaOH)=1L时,c(Na+)>c(H2PO3-)>c(OH-)>c(H+)16、“NaCl+CO2+NH3+H2O→NaHCO3↓+NH4Cl”是侯氏制碱法的重要反应。下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解。错误的是A.甲同学说:该条件下NaHCO3的溶解度较小B.乙同学说:NaHCO3不是纯碱C.丙同学说:析出NaHCO3固体后的溶液中只含氯化铵D.丁同学说:该反应是在饱和食盐水中先通入氨气,再通入二氧化碳17、下列有关化工生产原理正确的是A.工业制取烧碱:Na2O+H2O=2NaOHB.工业合成盐酸:H2+Cl22HClC.工业制取乙烯:C2H5OHCH2=CH2↑+H2OD.工业制漂粉精:2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O18、下图是部分短周期元素原子(用字母表示)最外层电子数与原子序数的关系图。说法正确的是A.元素非金属性:X>R>WB.X与R形成的分子内含两种作用力C.X、Z形成的化合物中可能含有共价键D.元素对应的离子半径:W>R>X19、傅克反应是合成芳香族化合物的一种重要方法。有机物a(-R为烃基)和苯通过傳克反应合成b的过程如下(无机小分子产物略去)下列说法错误的是A.一定条件下苯与氢气反应的产物之一环己烯与螺[1.3]己烷互为同分异构体B.b的二氯代物超过三种C.R为C5H11时,a的结构有3种D.R为C4H9时,1molb加成生成C10H10至少需要3molH120、跟水反应有电子转移,但电子转移不发生在水分子上的是A.CaO B.Na C.CaC2 D.Na2O221、室温下,0.1mol·L-1的氨水溶液中,下列关系式中不正确的是()A.c(OH-)>c(H+)B.c(NH3·H2O)+c(NH4+)+c(NH3)=0.1mol·L-1C.c(NH4+)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)D.c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)22、H2S为二元弱酸。20℃时,向0.100mol·L-1的Na2S溶液中缓慢通入HCl气体(忽略溶液体积的变化及H2S的挥发)。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是()A.c(Cl-)=0.100mol·L-1的溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(H2S)-2c(S2-)B.通入HCl气体之前:c(S2-)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)C.c(HS-)=c(S2-)的碱性溶液中:c(Cl-)+c(HS-)>0.100mol·L-1+c(H2S)D.pH=7的溶液中:c(Cl-)=c(HS-)+2c(H2S)二、非选择题(共84分)23、(14分)芳香族化合物A()是重要的有机化工原料。由A制备有机化合物F的合成路线(部分反应条件略去)如图所示:(1)A的分子式是______,B中含有的官能团的名称是_________。(2)D→E的反应类型是_______。(3)已知G能与金属钠反应,则G的结构简式为_________。(4)写出E→F的化学方程式:_________。(5)写出符合下列条件的龙胆酸乙酯()的同分异构体有______种,写出其中一种同分异构体的结构简式:_________________。①能发生银镜反应,与FeCl3溶液不发生显色反应,但水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应;②核磁共振氢谱有四组峰,且峰的面积之比为6:2:1:1。(6)已知:。参照上述合成路线,设计一条以苯酚、乙醇为原料制备龙胆酸乙酯()的合成路线(无机试剂任用):________。24、(12分)奥美拉唑主要用于十二指肠溃疡和胃溃的治疗,静脉注射可用于消化性溃疡急性出的治疗,反应中间体F和奥美拉性的合成路线如下:I中间体F的合成:II奧美拉唑的合成:已知:结合上述合成路线,请回答:(1)下列说法正确的是__________A.奥美拉的分子式为C18H19N3O3SB.J生成K的反应类型为加成反应C.化合物C可以发生的反应类型有取代、还原、加成D.设计A转化为B的目的是保护其中的官能团(2)化合物F的结构简式为_______________________________;(3)请写出A→B的反应方程式___________________________________;(4)试写出同时满足下列条件的化合物H的同分异构体:_____________________________①分子中含苯环,遇FeC13显紫色②分子中含有4种不同化学环境的氢原子。(5)利用已有知识和题中涉及的反应,设计从乙烯合成的路线。(用流程图表示,无机试剂任选)_________________________25、(12分)I.硝酸钾用途广泛,工业上一般用复分解反应制取硝酸钾(相关物质的溶解度曲线见表)。以硝酸钠和氯化钾为原料制备硝酸钾的工艺流程如下:完成下列填空:(1)为了加速固体溶解,可采取的措施有__________(至少写两种);实验室进行蒸发结晶操作时,为了防止液滴飞溅,进行的操作是_____________。(2)过滤I所得滤液中含有的离子是________;过滤I所得滤液在进行冷却结晶前应补充少量水,目的是______________。(3)检验产品KNO3中杂质的方法是________________。II.实验室模拟工业上用氯化钾和硝酸铵为原料制取硝酸钾的过程如下:取40gNH4NO3和37.25gKCl固体加入100g水中,加热至90℃,固体溶解,用冰水浴冷却至5℃以下,过滤(a)。在滤液中再加入NH4NO3,加热蒸发,当体积减小到约原来的时,保持70℃过滤(b),滤液可循环使用。完成下列填空:(4)过滤(a)得到的固体物质主要是__________;在滤液中再加入NH4NO3的目的是________________________。(5)为检测硝酸钾样品中铵盐含量,称取1.564g样品,加入足量的NaOH浓溶液,充分加热,生成的气体用20.00mL0.102mol/LH2SO4溶液全部吸收,滴定过量的H2SO4用去0.089mol/L标准NaOH溶液16.55mL。滴定过程中使用的指示剂是________;样品中含铵盐(以氯化铵计)的质量分数是___________(保留3位小数)。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)某小组为探究K2Cr2O7中Cr在不同条件下存在的主要形式及性质特点。室温下(除系列实验I中ii外)进行了如下系列实验:系列实验I装置滴管中的试剂试管中的试剂操作现象i1mL水4mL0.1mol·L-1K2Cr2O7橙色溶液振荡溶液颜色略微变浅ii1mL水振荡60℃水浴溶液颜色较i明显变浅iii1mL18.4mol·L-1浓硫酸振荡溶液颜色较i明显变深iv1mL6mol·L-1NaOH溶液振荡_____________________v3滴浓KI溶液iv中溶液振荡无明显现象vi过量稀硫酸v中溶液边滴边振荡溶液颜色由黄色逐渐变橙色,最后呈墨绿色已知:K2CrO4溶液为黄色;Cr3+在水溶液中为绿色。请按要求回答下列问题:(1)写出K2C2O7在酸性条件下平衡转化的离子方程式:________________________。对比实验i与ii,可得结论是该转化反应的△H______0(填>”或“<”)。(2)结合实验i、ii,分析导致ii中现象出现的主要因素是__________________。(3)推测实验iv中实验现象为________________________。对比实验i、ii、iv中实验现象,可知,常温下K2Cr2O7中Cr在碱性条件下主要以______离子形式存在。(4)对比实验v与vi,可知:在______条件下,+6价Cr被还原为______。(5)应用上述实验结论,进一步探究含Cr2O72-废水样品用电解法处理效果的影响因素,实验结果如下表所示(Cr2O72-的起始浓度、体积,电压、电解时间等均相同)。系列实验Ⅱiiiiiiiv样品中是否加Fe2(SO4)3否否加入5g否样品中是否加入稀硫酸否加入1mL加入1mL加入1mL电极材料阴、阳极均为石墨阴极为石墨,阳极为铁Cr2O72-0.92212.720.857.3①实验中Cr2O72-在阴极的反应式:_________________________________________________。②实验i中Fe3+去除Cr2O72-的机理如图所示,结合此机理,解释实验iv中Cr2O72-去除率提高较多的原因(用电极反应式、离子方程式和必要的文字说明)_____________________________。28、(14分)明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料,明矾石的组成和明矾相似,此外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质。具体实验步骤如下图所示(明矾石焙烧后成分不变):完成下列填空:(1)“浸出”反应的离子方程式为_______。“浸出”所用稀氨水浓度为39.20g/L,配制500mL
该氨水需251.28g/L
的浓氨水________mL。(2)“过滤”所需的玻璃仪器有______________。(3)写出“溶解”过程中发生反应的化学方程式_________、________。(4)检验滤液中是否含有SO42-
的实验方法__________。(5)为测定钾氨复合肥K2SO4、(NH4)2SO4中SO42-的质量分数,设计实验步骤如下:①_____________________。②溶于水,加入足量BaCl2溶液,待白色沉淀不再产生为止。③过滤、______、________
(依次填写实验操作名称)
。④冷却、称量所得沉淀的质量。(6)若所取试样和所得沉淀的质量分别为mg、ng,试用含有m、n的代数式表示该钾氮复合肥中SO42-的质量分数为________。29、(10分)“点击化学”是指快速、高效连接分子的一类反应,例如铜催化的Huisgen环加成反应:我国科研人员利用该反应设计、合成了具有特殊结构的聚合物F并研究其水解反应。合成线路如下图所示:已知:(1)A生成B的反应类型是____。(2)关于B和C,下列说法正确的是____(填字母序号)。a利用核磁共振氢谱可以鉴别B和CbB不能发生消去反应c可用酸性高锰酸钾溶液检验C中含醛基(3)B生成C的过程中还有另一种生成物X,分子式为C3H6O,核磁共振氢谱显示只有一组峰,X的结构简式为___。(4)反应②的化学方程式为___。(5)请根据以上流程,并推测聚合物F所具有的特殊结构,下列关于聚合物F的结构说法正确的是___AF中必含-CH2=N-结构BF中必含-N=N-结构CF的结构可能是(6)H是比A多一个碳原子的同系物。H的同分异构体中符合下列条件的有___种。①苯环上有三个取代基②能和FeCl3发生显色反应(7)为了探究连接基团对聚合反应的影响,设计了单体K,其合成路线如下,写出H、I、J的结构简式:___
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、C【解析】
5.60L标况下的气体通过浓硫酸后,体积变为3.36L,则表明V(H2)=3.36L,V(NH3)=2.24L,从而求出n(H2)=0.15mol,n(NH3)=0.1mol,从而确定混合物中含有Al、(NH4)2SO4;由白色沉淀久置不变色,可得出此沉淀为Mg(OH)2,物质的量为;由无色溶液中加入少量盐酸,可得白色沉淀,加入过量盐酸,白色沉淀溶解,可确定此沉淀为Al(OH)3,溶液中含有AlCl3。从而确定混合物中一定含有Al、(NH4)2SO4、MgCl2、AlCl3,一定不含有FeCl2。【详解】A.由前面计算可知,2Al—3H2,n(H2)=0.15mol,n(Al)=0.1mol,质量为2.7g,A错误;B.从前面的推断中可确定,混合物中不含FeCl2,但含有AlCl3,B错误;C.n(NH3)=0.1mol,n[(NH4)2SO4]=0.05mol,n(MgCl2)=n[Mg(OH)2]=0.05mol,从而得出(NH4)2SO4和MgCl2物质的量相等,C正确;D.混合物中含有MgCl2,但不含有FeCl2,D错误。故选C。2、B【解析】
A.苯环中不含碳碳双键,故苯与溴不可能发生加成反应生成,选项A错误;B.丙基有CH3CH2CH2-和-CH(CH3)2,共2种,选项B正确;C.乙炔和1,3-丁二烯所含官能团不同,不是同一类有机物,二者不是同系物,选项C错误;D.烯烃在光照条件下可与氯气等发生取代反应,选项D错误。答案选B。【点睛】本题综合考查有机物的结构和性质,为高考常见题型,侧重于学生的分析能力的考查,注意把握有机物的官能团的性质,本题易错点为C,乙炔和1,3-丁二烯结构不同,不可能是同系物;注意同分异构体的判断,丙基有CH3CH2CH2-和-CH(CH3)2两种同分异构体。3、B【解析】
A.研发可降解高分子材料,减少塑料制品的使用,可减少“白色污染”,与题意不符,A错误;B.经常使用一次性筷子、纸杯、塑料袋等,会消耗大量的木材,一次性塑料袋的大量使用会造成白色污染,不符合生态文明,符合题意,B正确;C.控制含磷洗涤剂的生产和使用,防止水体富营养化,保护水体,防止污染,与题意不符,C错误;D.垃圾分类放置生活废弃物,有利于环境保护和资源的再利用,与题意不符,D错误;答案为B。4、D【解析】
A.z点滴定分数为1,即恰好完全反应,此时溶液中溶质为NaA,水的电离程度最大,z点之前溶液存在HA抑制水的电离,z点之后溶液中存在NaOH抑制水的电离,所以z点后存在某点,溶液中的水的电离程度和y点的相同,故A正确;B.HA的电离平衡常数,设HA的量为1,y点的滴定分数为0.91,pH=7,溶液中电荷守恒得到c(Na+)=c(A-)=0.91,则,c(HA)=1-0.91=0.09,平衡常数K=,设0.1mol/L的HA溶液中c(H+)=amol/L,则K=,解得a约为10-3.5mol/L,pH约为3.5,故B正确;C.z点滴定分数为1,即恰好完全反应,此时溶液中溶质为NaA,根据电荷守恒可知,此时溶液呈碱性,即氢氧根浓度大于氢离子浓度,所以,故C正确;D.x点处的溶液中溶质为HA和NaA,且二者物质的量相等,存在电荷守恒:,物料守恒:;二式消掉钠离子可得:,此时溶液呈酸性,即c(H+)>c(OH-),所以,故D错误;故答案为D。【点睛】本题难度较大,要灵活运用电解质溶液中的电荷守恒、物料守恒进行分析求解。5、D【解析】
A.X()的分子式为C8H8O2,故A错误;B.Y()分子中含有甲基(-CH3),甲基为四面体结构,所有原子不可能共平面,故B错误;C.Z()分子中有7种环境的氢原子,一氯取代物有7种,故C错误;D.Z()中含有酯基,能与稀硫酸发生水解反应,故D正确;故选D。6、A【解析】
A.医用消毒酒精中乙醇的浓度为75%,这个浓度的酒精使病毒中的蛋白质变性,从而杀死病毒,故A错误;B.PP纤维也称聚丙烯纤维,由聚丙烯及多种有机、无机材料,经特殊的复合技术精制而成的有机高分子材料,故B正确;C.84消毒液、二氧化氯具有强氧化性,可作为环境消毒剂,故C正确;D.硝酸铵溶于水是吸热的,可以用于医用速冷冰袋,故D正确;答案选A。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、D【解析】
A.SO2、SiO2和碱反应生成盐和水属于酸性氧化物,和碱反应发生的是氧化还原反应,不是酸性氧化物,A错误;B.水溶液中部分电离属于弱电解质,属于弱碱是弱电解质,熔融状态下完全电离属于强电解质,B错误;C.铝热剂是铝和金属氧化物的混合物,漂粉精是氯化钙和次氯酸钙的混合物,聚乙烯是高分子化合物属于混合物,C错误;D.、石墨烯为碳的单质、HCN,组成和结构上与无机物相近属于无机物,D正确。答案选D。9、B【解析】
考古时利用W的一种同位素测定一些文物的年代,则W为C;X是地壳中含量最多的元素,则X为O;Y、Z的质子数分别是W、X的质子数的2倍,则Y的质子数为6×2=12,Y为Mg,Z的质子数为8×2=16,Z为S,R的原子序数最大,R为Cl,以此来解答。【详解】由上述分析可知,W为C、X为O、Y为Mg、Z为S、R为Cl;A.Mg与CO2点燃下发生置换反应生成MgO、C,故A正确;B.二氧化碳、二氧化硫均使石灰水变浑浊,则澄清的石灰水不能鉴别,故B错误;C.同周期从左向右原子半径减小,则原子半径:Y>Z>R;电子层越多离子半径越大,且具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小,则简单离子半径:Z>X>Y,故C正确;D.Mg为活泼金属,工业上采用电解熔融氯化镁冶炼Mg,故D正确;故答案为B。10、B【解析】A、铜壶滴漏,铜壶滴漏即漏壶,中国古代的自动化计时(测量时间)装置,又称刻漏或漏刻。铜能溶于浓硝酸,故A错误;B、化铁为金,比喻修改文章,化腐朽为神奇。金不活泼,金在常温下不溶于浓硝酸,铁常温下在浓硝酸中钝化,故B正确;C、火树银花,大多用来形容张灯结彩或大放焰火的灿烂夜景。银不活泼,但能溶于浓硝酸,故C错误;D、书香铜臭,书香,读书的家风;铜臭,铜钱上的臭味。指集书香和铜臭于一体的书商。铜能溶于浓硝酸,故D错误;故选B。11、C【解析】
油脂是指高级脂肪酸甘油脂,脂肪及植物油均属于油脂,排除②③;而润滑油、石蜡均为石油分馏产品,主要成分为烃,故答案为C。12、D【解析】
A.铜在一定条件下与浓硫酸反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,与稀硫酸不反应,含0.2molH2SO4的浓硫酸和足量的铜反应,并不能完全反应,所以转移电子数一定小于0.2NA,A项错误;B.25℃时,1LpH=13的Ba(OH)2溶液中由水电离产生的OH-的浓度为10-13mol/L,则1L该溶液中由水电离产生的OH-的数目为1×10-13NA,B项错误;C.一个HCHO分子中含有2个碳氢单键和一个碳氧双键,即4对共用电子对,15gHCHO物质的量为0.5mol,因此15gHCHO含有0.5mol×4=2mol共用电子对,即2NA对共用电子对,C项错误;D.常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,则22.4L甲烷气体的物质的量小于1mol,因此含有的氢原子数目小于4NA,D项正确;答案选D。【点睛】公式(Vm=22.4L/mol)的使用是学生们的易错点,并且也是高频考点,在使用时一定看清楚两点:①条件是否为标准状况,②在标准状况下,该物质是否为气体。本题D项为常温常压,因此气体摩尔体积大于22.4L/mol,则22.4L甲烷气体的物质的量小于1mol,因此含有的氢原子数目小于4NA。13、D【解析】
A.催化剂a表面是氢气和氮气反应生成氨气,催化剂a表面发生了非极性共价键的断裂和极性键的形成,故A合理;B.催化剂可降低反应活化能,改变反应速率,但不能改变反应焓变,故B合理;C.催化剂b表面是氨气催化氧化生成NO的反应,发生的是氧化还原反应,涉及电子转移,故C合理;D.催化剂a、b改变反应速率,不改变化学平衡,不能提高反应的平衡转化率,故D不合理;故选D。14、B【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。【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。15、C【解析】
A.a点为H3PO3与NaH2PO3的混合液,溶液显酸性,水电离出的c水(OH-)等于溶液中的氢氧根离子浓度,则a点溶液中,b点为Na2HPO3与NaH2PO3的混合液,溶液显酸性,水电离出的c水(OH-)等于溶液中的氢氧根离子浓度,则b点溶液中,则a、b两点时,水电离出的c水(OH-)之比为10-5.11,A项错误;B.由图可知,b点溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH−),且有c(H2PO3−)=c(HPO32−),溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH−)+c(H2PO3−)+2c(HPO32−),则c(Na+)<c(H2PO3−)+2c(HPO32−)=3c(HPO32-),B项错误;C.反应H3PO3+HPO32-2H2PO3-的平衡常数为,C项正确;D.当V(NaOH)=1L时,H3PO3与NaOH物质的量相等,二者恰好反应生成NaH2PO3溶液,由图可知,该溶液显酸性,则c(Na+)>c(H2PO3-)>c(H+)>c(OH-),D项错误;答案选C。16、C【解析】反应中只有碳酸氢钠沉淀生成,所以该条件下NaHCO3的溶解度较小,故A正确;纯碱是Na2CO3,NaHCO3是小苏打,故B正确;析出NaHCO3固体后的溶液仍是NaHCO3的饱和溶液,含氯化铵、NaHCO3等,故C错误;在饱和食盐水中先通入氨气使溶液呈碱性,再通入二氧化碳,增大二氧化碳的溶解度,故D正确。17、D【解析】
A.工业上用电解饱和食盐水的方法来制取烧碱,化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,A错误;B.工业利用氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,HCl溶于水得到盐酸,而不是光照,B错误;C.C2H5OHCH2=CH2↑+H2O是实验室制备乙烯的方法,工业制备乙烯主要是石油的裂解得到,C错误;D.将过量的氯气通入石灰乳中制取漂粉精,化学方程式为2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,D正确;故合理选项是D。18、C【解析】
都是短周期元素,由最外层电子数与原子序数关系可知,X、Y处于第二周期,X的最外层电子数为6,故X为O元素,Y的最外层电子数为7,故Y为F元素;Z、R、W处于第三周期,最外层电子数分别为1、6、7,故Z为Na元素、R为S元素、W为Cl元素,则A.同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,同主族从上到下非金属性逐渐减弱,应为O>Cl>S,选项A错误;B.X与R形成的分子可为SO2或SO3,分子内只存在极性键,选项B错误;C.X、Z形成的化合物如为Na2O2,含有共价键,选项C正确;D.核外电子排布相同的离子核电荷数越大离子半径越小,半径O2-<Cl﹣<S2﹣,选项D错误。答案选C。【点睛】本题考查元素周期表元素周期律的应用,根据最外层电子数及原子序数的关系确定元素是解题的关键,注意整体把握元素周期表的结构,都是短周期元素,根据图中信息推出各元素,结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律知识解答该题。19、C【解析】
A.环己烯分子式为C6H10,螺[1.3]己烷分子式为C6H10,所以互为同分异构体,故A正确;B.若全部取代苯环上的1个H原子,若其中1个Cl原子与甲基相邻,另一个Cl原子有如图所示4种取代位置,有4种结构,若其中1个Cl原子处于甲基间位,另一个Cl原子有如图所示1种取代位置,有1种结构,若考虑烃基上的取代将会更多,故B正确;C.若主链有5个碳原子,则氯原子有3种位置,即1-氯戊烷、1-氯戊烷和3-氯戊烷;若主链有4个碳原子,此时甲基只能在1号碳原子上,而氯原子有4种位置,分别为1-甲基-1-氯丁烷、1-甲基-1-氯丁烷、3-甲基-1-氯丁烷和3-甲基-1-氯丁烷;若主链有3个碳原子,此时该烷烃有4个相同的甲基,因此氯原子只能有一种位置,即1,3-二甲基-1-氯丙烷。综上所叙分子式为C5H11Cl的同分异构体共有8种,故C错误;D.-C4H9已经达到饱和,1mol苯环消耗3mol氢气,则lmolb最多可以与3molH1加成,故D正确。答案:C【点睛】本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,常考查同分异构体数目、氢气加成的物质的量、消耗氢氧化钠的物质的量、官能团性质等,熟悉官能团及性质是关键。20、D【解析】
A.水与氧化钙反应生成氢氧化钙,元素化合价没有发生变化,故A错误;B.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,水中氢元素的化合价降低,得到电子,故B错误;C.碳化钙与水反应生成氢氧化钙和乙炔,化合价没有发生变化,故C错误;D.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,过氧化钠中的氧元素化合价既升高又降低,水中的元素化合价没有发生变化,故D正确;故选:D。21、C【解析】
A.氨水显碱性,则c(OH-)>c(H+),故A正确;B.0.1mol/L的氨水溶液中,由氮元素守恒可知,所有含氮元素微粒的浓度之和为0.1mol/L,即c(NH3•H2O)+c(NH4+)+c(NH3)=0.1mol/L,故B正确;C.由NH3•H2O⇌NH4++OH-,电离的程度很弱,则c(NH3•H2O)>c(NH4+),故C错误;D.溶液不显电性,阳离子带的正电荷总数等于阴离子带的负电荷总数,即c(OH-)=c(NH4+)+c(H+),故D正确;故选C。22、D【解析】
A.c(Cl-)=0.100mol·L-1的溶液中的物料守恒c(Cl-)=c(HS-)+c(H2S)+c(S2-)=c(Na+)=0.100mol·L-1,电荷守恒c(Cl-)+c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),则c(OH-)-c(H+)=c(H2S)-c(S2-),故A错误;B.通入HCl气体之前,S2-水解导致溶液呈碱性,其水解程度较小,且该离子有两步水解都生成OH-,所以存在c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+),故B错误;C.溶液中的电荷守恒为c(Cl-)+c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),物料守恒c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=c(Na+)=0.100mol•L-1,则c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),即c(Cl-)+c(OH-)+c(S2-)=c(H+)+c(HS-)+c(S2-)+2c(H2S),在c(HS-)=c(S2-)碱性溶液中c(OH-)>c(H+),所以c(Cl-)+c(HS-)<c(HS-)+c(S2-)+2c(H2S)=0.100mol•L-1+c(H2S),故C错误;D.溶液中的电荷守恒为c(Cl-)+c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),溶液的pH=7,则溶液中c(OH-)=c(H+),c(Na+)=c(Cl-)+c(HS-)+2c(S2-),溶液中存在物料守恒c(Na+)=2c(H2S)+2c(S2-)+2c(HS-),所以存在c(Cl-)=c(HS-)+2c(H2S),故D正确;故答案选D。二、非选择题(共84分)23、C6H7N羰基、碳碳双键酯化反应(或取代反应)HOCH2COOC2H5+C6H5CH2Br+HBr2或【解析】
本小题考查有机化学基础知识,意在考查学生推断能力。(1)结合芳香族化合物A的结构简式可知其分子式;由有B的结构简式确定其官能团;(2)根据D和E的官能团变化判断反应类型;(3)G能与金属钠反应,则G中含羧基或羟基,对比D和E的结构简式可确定G的结构简式;(4))E→F的反应中,E中的酚羟基的氢原子被苯甲基取代生成F;(5)发生银镜反应,与FeCl3溶液不发生显色反应但水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应,说明该有机物分子中不含有酚羟基,但其水解产物中含有酚羟基,故该有机物为酯类,核磁共振氢谱有四组峰,氢峰的面积之比为6:2:1:1,说明该有机物分子中含有4种等效氢原子,其中6个氢应该为两个甲基上的H,则该有机物具有对称结构;(6)根据信息,以苯酚、乙醇为原料制备龙胆酸乙酯()的合成路线为。【详解】(1)结合芳香族化合物A的结构简式可知其分子式为C6H7N;根据B的结构简式确定其官能团为羰基、碳碳双键。本小题答案为:C6H7N;羰基、碳碳双键。(2)根据D和E的官能团变化分析,D→E发生的是酯化反应(或取代反应)。本小题答案为:酯化反应(或取代反应)。(3)G能与金属钠反应,则G中含羧基或羟基,对比D和E的结构简式可确定G中含羟基,结构简式为HOCH2COOC2H5。本小题答案为:HOCH2COOC2H5。(4)E→F的反应中,E中的酚羟基的氢原子被苯甲基取代生成F,方程式为+C6H5CH2Br+HBr。本小题答案为:+C6H5CH2Br+HBr。(5)发生银镜反应,与FeCl3溶液不发生显色反应但水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应,说明该有机物分子中不含有酚羟基,但其水解产物中含有酚羟基,故该有机物为酯类,核磁共振氢谱有四组峰,氢峰的面积之比为6:2:1:1,说明该有机物分子中含有4种等效氢原子,其中6个氢应该为两个甲基上的H,则该有机物具有对称结构,结合结构简式可知,满足条件的有机物的结构简式为或本小题答案为:、(6)根据信息,以苯酚、乙醇为原料制备龙胆酸乙酯()的合成路线为。本小题答案为:。24、C、D【解析】
(1)奥美拉的分子式为C17H19N3O3S,A错误;J生成K的过程中,增加了氧原子,反应类型为氧化反应,B错误;化合物C中有苯环,可发生取代和加成反应;有碳氧双键,可得到氢,发生还原反应;C正确;设计A转化为B的目的是保护其中的官能团,D正确。答案选CD。(2)根据流程I到J有机物两个分子结构的差别可知,化合物F的结构简式。(3)根据生成物B的结构式和反应物可得A的结构式为,发生的化学反应为;(4)①分子中含苯环,遇FeC13显紫色,结构中有酚羟基;②分子中含有4种不同化学环境的氢原子,根据化合物G的结构符合要求的化合物H结构式为;(5)结合题中流程图,从乙烯合成的路线为;25、加热、搅拌、研细颗粒用玻璃棒不断搅拌滤液K+、NO3-、Na+、Cl-减少NaCl的结晶析出取少量固体溶于水,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若生成白色沉淀说明含有杂质KNO3增大铵根离子的浓度,有利于氯化铵结晶析出甲基橙8.92%【解析】
硝酸钠和氯化钾用水溶解,得到的溶液中含有K+、NO3-、Na+、Cl-,由于在溶液中NaCl的溶解度较小,且受温度影响不大,采取蒸发浓缩,析出NaCl晶体,过滤分离出NaCl晶体。由于硝酸钾溶解度受温度影响比硝酸钠大,采取冷却结晶析出硝酸钾,过滤出硝酸钾晶体后,向滤液中加入NH4NO3,可增大溶液中NH4+浓度,有利于NH4Cl结晶析出。【详解】I.(1)加热、搅拌、研细颗粒等都可以加快物质溶解;实验室进行蒸发结晶操作时,为防止液滴飞溅,要用玻璃棒不断搅拌滤液,使溶液受热均匀;(2)过滤I后析出部分NaCl,滤液I含有K+、NO3-、Na+、Cl-;氯化钠溶解度较小,浓缩析出NaCl晶体后,直接冷却会继续析出NaCl晶体,在进行冷却结晶前应补充少量水,可以减少NaCl的结晶析出;(3)产品KNO3中可能含有Na+、Cl-杂质离子,检验的方法是:取少量固体溶于水,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若生成白色沉淀说明含有杂质NaCl,即含有杂质;II.(4)取40gNH4NO3和37.25gKCl固体加入100g水中,加热至90℃所有固体均溶解,用冰水浴冷却至5℃以下时,硝酸钾的溶解度最小,首先析出的是硝酸钾晶体;在滤液中加入硝酸铵可以增大铵根离子浓度,使NH4Cl晶体析出;(5)由于恰好反应时生成的溶质为(NH4)2SO4和Na2SO4,溶液为酸性,则应该选用甲基橙为指示剂;硫酸总的物质的量n(H2SO4)=c·V=0.102mol/L×0.02L=0.00204mol,含有氢离子的物质的量为n(H+)=2n(H2SO4)=2×0.00204mol=0.00408mol,氢氧化钠的物质的量n(NaOH)=c·V=0.089mol/L×0.01655L=0.001473mol,所以氨气的物质的量n(NH3)=0.00408mol-0.001473mol=0.002607mol,所以根据N元素守恒,可知样品中氯化铵的物质的量为0.002607mol,则样品中氯化铵的质量分数为:×100%≈8.92%。【点睛】本题考查物质制备方案、物质的分离与提纯方法,涉及溶解度曲线的理解与应用、滴定计算等,关键是对原理的理解,试题培养了学生对图象的分析能力与灵活应用所学知识的能力。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、>c(H+)温度溶液颜色较i明显变浅CrO42-酸性Cr3+Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3++7H2OFe-2e-=Fe2+,6Fe2++14H++Cr2O72-=6Fe3++2Cr3++7H2O,Fe3++e-=Fe2+,Fe2+继续还原Cr2O72-,Fe2+循环利用提高了Cr2O72-的去除率【解析】
(1)根据实验vi的现象可知酸性条件下Cr2O72-发生水解;实验ii与实验i对比,当60℃水浴时,溶液颜色较i明显变浅,根据温度对化学反应平衡的影响效果作答;(2)根据单一变量控制思想分析;(3)因K2C2O7中存在平衡:试管c中加入NaOH溶液,消耗H+,促使平衡向正反应方向进行;(4)依据实验vi中现象解释;(5)①实验中Cr2O72-应在阴极上放电,得电子被还原成Cr3+,据此作答;②根据图示,实验iv中阳极为铁,铁失去电子生成Fe2+,Fe2+与Cr2O72-在酸性条件下反应生成Fe3+,Fe3+在阴极得电子生成Fe2+,继续还原Cr2O72-,据此分析。【详解】(1)根据实验vi的现象可知酸性条件下Cr2O72-发生水解,其离子方程式为:实验ii与实验i对比,当60℃水浴时,溶液颜色较i明显变浅,说明平衡向正反应方向移动,即正反应为吸热反应,△H>0故答案为>;(2)根据单一变量控制思想,结合实验i、ii可知,导致ii中现象出现的主要因素为60℃水浴即温度,故答案为温度;(3)因K2C2O7中存在平衡
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