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文档简介
2024学年山东滕州市第一中学高三下学期3月月考(文理)化学试题注意事项: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(每题只有一个选项符合题意)1、天然气的主要成分CH4也是一种会产生温室效应的气体,对于相同分子数的CH4和CO2,CH4产生的温室效应更明显。下面是有关天然气的几种叙述:①天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源;②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者明显;③燃烧天然气也是酸雨的成因之一。其中正确的是A.①和② B.只有① C.只有③ D.①②③2、某学习小组在实验室中用废易拉罐(主要成分为AI,含有少量的Fe、Mg杂质)制明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的过秳如图所示。下列说法正确的是A.为尽量少引入杂质,试剂①应选用氨水B.滤液A中加入NH4HCO3溶液产生CO2C.沉淀B的成分为Al(OH)3D.将溶液C蒸干得到纯净的明矾3、下列表示不正确的是()A.HCl的电子式B.SiO2的结构式O=Si=OC.S的原子结构示意图D.乙炔的分子式C2H24、下列说法或表示方法中正确的是A.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多B.由C(金刚石)→C(石墨)+119kJ可知,金刚石比石墨稳定C.在101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)+285.8kJD.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)+53.7kJ,若将含0.5molH2SO4的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量大于53.7kJ5、研究表明,地球上的碳循环,光合作用是必不可少的(如下图所示)。下列叙述正确的是A.石油与煤是可再生能源B.CO2是煤、石油形成淀粉、纤维素等的催化剂C.光合作用将太阳能转化为化学能D.图中所出现的物质中淀粉与纤维素为同分异构体6、为原子序数依次增大的五种短周期元素,A是周期表原子半径最小的元素,同周期且相邻,C的L层电子数是K层的3倍,E原子的核外电子数是B原子质子数的2倍。下列说法不正确的是()A.纯净的E元素的最高价氧化物可用于制造光导纤维B.三种元素形成的化合物中一定只含共价键C.由元素组成的某种化合物可与反应生成D.元素A与形成的常见化合物中,热稳定性最好的是AD7、下列关于有机化合物的说法正确的是A.除去乙醇中的少量水,方法是加入新制生石灰,经过滤后即得乙醇B.CH3CH2CH2COOH和CH3COOCH2CH3属于碳链异构C.除去乙酸乙酯中的乙酸和乙醇杂质,可加入足量烧碱溶液,通过分液即得乙酸乙酯D.一个苯环上已经连有—CH3、—CH2CH3、—OH三种基团,如果在苯环上再连接一个—CH3,其同分异构体有16种8、邮票是国家邮政发行的一种邮资凭证,被誉为国家名片。新中国化学题材邮票展现了我国化学的发展和成就,是我国化学史不可或缺的重要文献。下列说法错误的是A.邮票中的人物是侯德榜。其研究出了联产纯碱与氯化铵化肥的制碱新工艺,创立了中国人自己的制碱工艺一侯氏制碱法B.邮票中的图是用橡胶生产的机动车轮胎。塑料、橡胶和纤维被称为三大合成材料,它们不断替代金属成为现代社会使用的重要材料C.邮票中的图是显微镜视野下的结晶牛胰岛素。我国首次合成的人工牛胰岛素属于蛋白质D.邮票是纪念众志成城抗击非典的邮票。冠状病毒其外壳为蛋白质,用紫外线、苯酚溶液、高温可以杀死病毒9、下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是ABCD实验NaOH溶液滴入FeSO4溶液中石蕊溶液滴入氯水中Na2S溶液滴入AgCl浊液中热铜丝插入稀硝酸中现象产生白色沉淀,随后变为红褐色溶液变红,随后迅速褪色沉淀由白色逐渐变为黑色产生无色气体,随后变为红棕色A.A B.B C.C D.D10、下图为某二次电池充电时的工作原理示意图,该过程可实现盐溶液的淡化。下列说法错误的是A.充电时,a为电源正极B.充电时,Cl-向Bi电极移动,Na+向NaTi2(PO4)2电极移动C.充电时,新增入电极中的物质:n(Na+):n(Cl-)=1:3D.放电时,正极的电极反应为BiOCl+2H++3e-=Bi+Cl-+H2O11、298K时,甲酸(HCOOH)和甲酸钠的混合溶液中HCOOH、HCOO−的浓度存在关系式c(HCOO−)+c(HCOOH)=0.100mol·L−1,而含碳元素的粒子的浓度与pH的关系如图所示:下列说法正确的是()A.0.1mol·L−1HCOONa溶液中有c(HCOO−)+c(HCOOH)+c(OH−)=c(H+)+0.1B.298K时,HCOOH的电离常数Ka=1.0×10−3.75C.298K时,加蒸馏水稀释P点溶液,溶液中n(H+)·n(OH−)保持不变D.0.1mol·L−1HCOONa溶液和0.1mol·L−1HCOOH溶液等体积混合后混合液的pH=3.75(混合后溶液体积变化忽略不计)12、某温度下,向10mL0.1mol·L-1CuCl2溶液中滴加0.1mol·L-1的Na2S溶液,滴加过程中-lgc(Cu2+)与Na2S溶液体积的关系如图所示。已知:Ksp(ZnS)=3×10-25,下列有关说法正确的是A.Na2S溶液中:c(H+)+c(HS-)+c(H2S)=c(OH-)B.a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度最小的为b点C.c点溶液中c(Cu2+)=10-34.4mol·L-1D.向100mLZn2+、Cu2+物质的量浓度均为0.1mol·L-1的混合溶液中逐滴加入10-3mol·L-1的Na2S溶液,Zn2+先沉淀13、已知某二元酸H2MO4在水中电离分以下两步:H2MO4⇌H++HMO4-,HMO4-⇌H++MO42-。常温下向20mL0.1mol/LNaHMO4溶液中滴入cmol/LNaOH溶液,溶液温度与滴入NaOH溶液体积关系如图。下列说法正确的是A.该氢氧化钠溶液pH=12B.图像中F点对应的溶液中c(OH-)>c(HMO4-)C.滴入NaOH溶液过程中水的电离程度一直增大D.图像中G点对应的溶液中c(Na+)=c(HMO4-)+2c(MO42-)14、下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是()A.Mg(OH)2具有碱性,可用于制胃酸中和剂B.H2O2是无色液体,可用作消毒剂C.FeCl3具有氧化性,可用作净水剂D.液NH3具有碱性,可用作制冷剂15、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,它们分别位于三个不同的周期。常温下,元素W与X可形成两种液态物质;Y、Z两种元素可组成二聚气态分子(如图所示),其中Y原子的最外层电子数等于其电子层数。下列叙述不正确的是()A.W与Z具有相同的负化合价B.四种元素的简单离子半径由大到小的顺序:Z>Y>X>WC.Y2Z6分子中所有原子的最外层均满足8电子稳定结构D.工业上可电解X与Y形成的熔融化合物制取Y的单质16、聚苯胺是一种在充放电过程中具有更优异可逆性的电极材料。Zn一聚苯胺二次电池的结构示意图如图所示,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是()A.放电时,外电路每通过0.1NA个电子时,锌片的质量减少3.25gB.充电时,聚苯胺电极的电势低于锌片的电势C.放电时,混合液中的Cl-向负极移动D.充电时,聚苯胺电极接电源的正极,发生氧化反应二、非选择题(本题包括5小题)17、盐酸氨溴索(又称溴环己胺醇),可用于急、慢性支气管炎及支气管扩张、肺气肿、肺结核等疾病的治疗。某研究小组拟用以下流程合成盐酸氨溴索和糖精的中间体X(部分反应条件及产物已略)。已知信息:(Ⅰ)R1CHO+R2NH2R1CH=N﹣R2(Ⅱ)(易被氧化)请回答:(1)流程中A名称为_____;D中含氧官能团的名称是_____。(2)G的分子式为_____;化合物E的结构简式是_____。(3)A→B、F→G的反应类型分别为:_____、_____。(4)写出B+CD的化学方程式_____。(5)化合物X同时符合下列条件的同分异构体H有_____种;其中核磁共振氢谱有5组吸收峰的结构简式为_____。①苯环上有两个取代基,其中之一是氨基;②官能团与X相同,苯环上的一氯代物有两种。(6)以甲苯和甲醇为有机原料,参照盐酸氨溴索的合成路线图,设计X的合成路线______(无机试剂任选,标明试剂、条件及对应物质结构简式)。18、用煤化工产品合成高分子材料I的路线如下:已知:(1)B、C、D都能发生银镜反应,G的结构简式为(2)根据题意完成下列填空:(1)A的结构简式为__________________。(2)实验空由A制得B可以经过三步反应,第一步的反应试剂及条件为/光照,第二步是水解反应,则第三步的化学反应方程式为____________________。(3)①的反应类型为_______________反应。(4)③的试剂与条件为__________________________。(5)I的结构简式为___________;请写出一个符合下列条件的G的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③苯环上一氯取代物只有一种④羟基不与苯环直接相连(6)由乙醇为原料可以合成有机化工原料1-丁醇(),写出其合成路线________________。(合成路线需用的表示方式为:)19、氨气具有还原性,能够被氧化铜氧化,用如图中的装置可以实现该反应。已知:氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜。回答下列问题:(1)B中加入的干燥剂是____(填序号)。①浓硫酸②无水氯化钙③碱石灰(2)能证明氨与氧化铜反应的现象是C中________。(3)D中有无色液体生成。设计实验检验D中无色液体的成分:__________20、有“退热冰”之称的乙酰苯胺具有退热镇痛作用,是较早使用的解热镇痛药,纯乙酰苯胺是一种白色有光泽片状结晶,不仅本身是重要的药物,而且是磺胺类药物的原料,可用作止痛剂、退热剂、防腐剂和染料中间体。实验室用苯胺与乙酸合成乙酰苯胺的反应和实验装置如图(夹持及加热装置略):+CH3COOH+H2O注:①苯胺与乙酸的反应速率较慢,且反应是可逆的。②苯胺易氧化,加入少量锌粉,防止苯胺在反应过程中氧化。③刺形分馏柱的作用相当于二次蒸馏,用于沸点差别不太大的混合物的分离。可能用到的有关性质如下:(密度单位为g/cm3)名称相对分子质量性状密度/g∙cm3熔点/℃沸点/溶解度g/100g水g/100g乙醇苯胺93.12棕黄色油状液体1.02-6.3184微溶∞冰醋酸60.052无色透明液体1.0516.6117.9∞∞乙酰苯胺135.16无色片状晶体1.21155~156280~290温度高,溶解度大较水中大合成步骤:在50mL圆底烧瓶中加入10mL新蒸馏过的苯胺和15mL冰乙酸(过量)及少许锌粉(约0.1g)。用刺形分馏柱组装好分馏装置,小火加热10min后再升高加热温度,使蒸气温度在一定范围内浮动1小时。在搅拌下趁热快速将反应物以细流倒入100mL冷水中冷却。待乙酰苯胺晶体完全析出时,用布氏漏斗抽气过滤,洗涤,以除去残留酸液,抽干,即得粗乙酰苯胺。分离提纯:将粗乙酰苯胺溶于300mL热水中,加热至沸腾。放置数分钟后,加入约0.5g粉未状活性炭,用玻璃棒搅拌并煮沸10min,然后进行热过滤,结晶,抽滤,晾干,称量并计算产率。(1)由于冰醋酸具有强烈刺激性,实验中要在__内取用,加入过量冰醋酸的目的是__。(2)反应开始时要小火加热10min是为了__。(3)实验中使用刺形分馏柱能较好地提高乙酰苯胺产率,试从化学平衡的角度分析其原因:__。(4)反应中加热方式可采用__(填“水浴”“油浴”或"直接加热”),蒸气温度的最佳范围是__(填字母代号)。a.100~105℃b.117.9~184℃c.280~290℃(5)判断反应基本完全的现象是__,洗涤乙酰苯胺粗品最合适的试剂是__(填字母代号)。a.用少量热水洗b.用少量冷水洗c.先用冷水洗,再用热水洗d.用酒精洗(6)分离提纯乙酰苯胺时,在加入活性炭脱色前需放置数分钟,使热溶液稍冷却,其目的是__,若加入过多的活性炭,使乙酰苯胺的产率__(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(7)该实验最终得到纯品7.36g,则乙酰苯胺的产率是__%(结果保留一位小数)。21、非线性光学晶体在信息、激光技术、医疗、国防等领域具有重要应用价值。我国科学家利用Cs2CO3、XO2(X=Si、Ge)和H3BO3首次合成了组成为CsXB3O7的非线性光学晶体。回答下列问题:(1)C、O、Si三种元素电负性由大到小的顺序为__________;第一电离能I1(Si)____I1(Ge)(填“>”或“<”)。(2)基态Ge原子核外电子排布式为_____________;SiO2、GeO2具有类似的晶体结构,其中熔点较高的是________,原因是______。(3)如图为H3BO3晶体的片层结构,其中B的杂化方式为________;硼酸在热水中比在冷水中溶解度显著增大的主要原因是_____________。(4)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。CsSiB3O7属于正交晶系(长方体形),晶胞参数为apm,bpm和cpm。如图为沿y轴投影的晶胞中所有Cs原子的分布图和原子分数坐标。据此推断该晶胞中Cs原子的数目为_______;CsSiB3O7的摩尔质量为Mg·mol-1,设NA为阿伏加德罗常数的值,则CsSiB3O7晶体的密度为_____________g·cm-1(用代数式表示)。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、A【解析】
①天然气与煤、柴油相比燃烧时生成的污染物较少,而且天然气的热值大,故天然气是较清洁的能源,故①正确;②CH4的相对分子质量为:12+4=16;CO2的相对分子质量为:12+16×2=44;因为16<44,故相同质量的上述两种气体,CH4的物质的量更大,产生温室效应更明显的是CH4,故②正确;③天然气燃烧生成二氧化碳,二氧化碳过多会使全球气候变暖,带来温室效应,故③错误。答案选A。【点睛】甲烷和二氧化碳都属于温室效应气体,造成酸雨的主要是氮氧化物和硫氧化物。2、C【解析】
A选项,为尽量少引入杂质,试剂①应选用氢氧化钾,故A错误;B选项,滤液A为偏铝酸盐与NH4HCO3溶液反应生成氢氧化铝和碳酸铵,故B错误;C选项,根据B选项得出沉淀B的成分为Al(OH)3,故C正确;D选项,将溶液C蒸干得到明矾中含有硫酸钾杂质,故D错误。综上所述,答案为C。【点睛】偏铝酸盐与NH4HCO3溶液反应生成氢氧化铝和碳酸铵,不是水解反应。3、B【解析】A.HCl是共价化合物,其电子式为B.SiO2是原子晶体,是立体网状结构,如,故B错误;C.S的核电荷数为16,其原子结构示意图为D.乙炔的分子式为C2H2,故D正确;答案为B。4、D【解析】
A.等质量的硫蒸气比硫固体含有的能量高,因此二者分别完全燃烧,前者放出的热量多,A错误;B.物质含有的能量越低,物质的稳定性就越强,由C(金刚石)→C(石墨)+119kJ是放热反应,说明金刚石不如石墨稳定,B错误;C.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量,在101Kpa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,则2molH2完全燃烧产生液态水放出的热量是571.6kJ,则氢气燃烧的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)+571.6kJ,C错误;D.由于浓硫酸溶于水会放出热量,所以若将含0.5molH2SO4的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量大于53.7kJ,D正确;故合理选项是D。5、C【解析】
A.石油与煤是化石燃料,属于不可再生资源,A项错误;B.煤、石油燃烧会生成二氧化碳,生成的二氧化碳参与光合作用形成淀粉与纤维素等,因此二氧化碳不是催化剂,而是该过程的中间产物,B项错误;C.光合作用是绿色植物在叶绿体内吸收太阳光把二氧化碳和水合成葡萄糖,同时放出氧气,将太阳能转化为化学能,C项正确;D.图中所出现的物质中淀粉与纤维素分子式中的n值不同,因此不属于同分异构体,D项错误;答案选C。【点睛】淀粉与纤维素的分子通式虽均为(C6H10O5)n,但n值不同,所以不属于同分异构体,一定要格外注意。6、B【解析】
原子半径最小的元素是氢,A为氢,C的L层是K层的3倍,则C为氧,B为氮,D为氟,B原子有7个质子,则E原子有14个核外电子,即硅元素,据此来分析各选项即可。【详解】A.二氧化硅可以用于制造光导纤维,A项正确;B.A、B、C三种元素可以形成,中含有离子键,B项错误;C.可以直接和作用得到,C项正确;D.非金属性越强的元素,其氢化物的热稳定性越好,B、C、D、E中非金属性最强的是氟,因此的热稳定性最好,D项正确;答案选B。7、D【解析】
A.CaO与水反应后,混合物成分沸点差异增大,应选蒸馏法分离,故A错误;B.CH3CH2CH2COOH和CH3COOCH2CH3官能团不同,属于类别异构,故B错误;C.乙酸乙酯与NaOH反应,不能除杂,应选饱和碳酸钠溶液、分液,故C错误;D.一个苯环上已经连有—CH3、—CH2CH3、—OH三种基团,如果在苯环上再连接一个—CH3,看成二甲苯(、、)苯环上连有—CH2CH3、—OH,中—OH在甲基的中间时乙基有2种位置,—OH在甲基的邻位时乙基有3种位置,—OH在两个甲基的间位时乙基有2种位置,共7种;中先固定—OH,乙基有3种位置,有3种同分异构体;先固定—OH在邻位时乙基有3种位置,固定—OH在间位时乙基有3种位置,有6种;则同分异构体有7+3+6=16(种),故D正确;故答案为D。8、B【解析】
A.邮票中的人物是侯德榜。1941年,侯德榜改进了索尔维制碱法,研究出了制碱流程与合成氨流程于一体的联产纯碱与氯化铵化肥的制碱新工艺,命名为“侯氏制碱法”,故A正确;B.邮票中的图是用橡胶生产的机动车轮胎。橡胶和纤维都有天然的,三大合成材料是指塑料、合成橡胶和合成纤维,它们不断替代金属成为现代社会使用的重要材料,故B错误;C.邮票中的图是显微镜视野下的结晶牛胰岛素。1965年9月,我国科学家首先在世界上成功地实现了人工合成具有天然生物活力的蛋白质−−结晶牛胰岛素,故C正确;D.邮票是纪念众志成城抗击非典的邮票。冠状病毒其外壳为蛋白质,用紫外线、苯酚溶液、高温都可使蛋白质变性,从而可以杀死病毒,故D正确;答案选B。【点睛】合成材料又称人造材料,是人为地把不同物质经化学方法或聚合作用加工而成的材料,其特质与原料不同,如塑料、合金(部分合金)等。塑料、合成纤维和合成橡胶号称20世纪三大有机合成材料,纤维有天然纤维和人造纤维,橡胶也有天然橡胶和人造橡胶。9、C【解析】分析:A项,白色沉淀变为红褐色沉淀时的反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;B项,红色褪色是HClO表现强氧化性;C项,白色沉淀变为黑色时的反应为2AgCl+Na2S=Ag2S+2NaCl;D项,气体由无色变为红棕色时的反应为2NO+O2=2NO2。详解:A项,NaOH溶液滴入FeSO4溶液中产生白色Fe(OH)2沉淀,白色沉淀变为红褐色沉淀时的反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,该反应前后元素化合价有升降,为氧化还原反应;B项,氯水中存在反应Cl2+H2OHCl+HClO,由于氯水呈酸性,石蕊溶液滴入后溶液先变红,红色褪色是HClO表现强氧化性,与有色物质发生氧化还原反应;C项,白色沉淀变为黑色时的反应为2AgCl+Na2S=Ag2S+2NaCl,反应前后元素化合价不变,不是氧化还原反应;D项,Cu与稀HNO3反应生成Cu(NO3)2、NO气体和H2O,气体由无色变为红棕色时的反应为2NO+O2=2NO2,反应前后元素化合价有升降,为氧化还原反应;与氧化还原反应无关的是C项,答案选C。点睛:本题考查氧化还原反应的判断,分析颜色变化的原因、理解氧化还原反应的特征是解题的关键。10、C【解析】
充电时,Bi电极上,Bi失电子生成BiOCl,反应为Bi+Cl-+H2O-3e-=BiOCl+2H+,则Bi为阳极,所以a为电源正极,b为负极,NaTi2(PO4)2为阴极得电子发生还原反应,反应为NaTi2(PO4)2+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3,放电时,Bi为正极,BiOCl得电子发生还原反应,NaTi2(PO4)2为负极,据此分析解答。【详解】A.充电时,Bi电极上,Bi失电子生成BiOCl,Bi为阳极,则a为电源正极,A正确;B.充电时,Cl-向阳极Bi电极移动,Na+向阴极NaTi2(PO4)2电极移动,B正确;C.充电时,Bi电极上的电极反应为Bi+Cl-+H2O-3e-=BiOCl+2H+,NaTi2(PO4)2电极上,反应为NaTi2(PO4)2+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3,根据得失电子守恒,新增入电极中的物质:n(Na+):n(Cl-)=3:1,C错误;D.放电时,Bi为正极,正极的电极反应为BiOCl+2H++3e-=Bi+Cl-+H2O,D正确;故合理选项是C。【点睛】本题考查了二次电池在充、放电时电极反应式及离子移动方向的判断的知识。掌握电化学装置的工作原理,注意电极反应的书写是关键,难度中等。11、B【解析】
A.0.1mol·L−1HCOONa溶液中酸根水解溶液显碱性c(OH−)>c(H+),根据物料守恒可知c(HCOO−)+c(HCOOH)=c(Na+)=0.1mol·L−1,因此c(HCOO−)+c(HCOOH)+c(OH−)>c(H+)+0.1mol·L−1,A错误;B.根据图像可知P点时298K时c(HCOO−)=c(HCOOH),c(H+)=10-3.75mol·L−1,则HCOOH的电离常数Ka==c(H+)=1.0×10−3.75,B正确;C.298K时,加蒸馏水稀释P点溶液,溶液中氢离子或氢氧根的物质的量增加,溶液中n(H+)·n(OH−)增大,C错误;D.0.1mol•L-1HCOONa溶液和0.1mol•L-1HCOOH溶液等体积混合后,虽然混合溶液中c(HCOO-)+c(HCOOH)=0.100mol•L-1,但由于HCOOH的电离程度大于HCOONa的水解程度,混合溶液中c(HCOO-)>c(HCOOH),故溶液的pH>3.75,D错误。答案选B。【点睛】进行电离平衡常数计算时要注意曲线中的特殊点,例如起点、中性点等,比较溶液中离子浓度大小时一定要灵活应用电荷守恒、物料守恒以及质子守恒等。12、B【解析】
向10mL0.1mol/LCuCl2溶液中滴加0.1mol/L的Na2S溶液,发生反应:Cu2++S2-=CuS↓,Cu2+单独存在或S2-单独存在均会发生水解,水解促进水的电离,结合溶度积常数和溶液中的守恒思想分析解答。【详解】向10mL0.1mol/LCuCl2溶液中滴加0.1mol/L的Na2S溶液,发生反应:Cu2++S2-=CuS↓,Cu2+单独存在或S2-单独存在均会发生水解,水解促进水的电离,b点滴加Na2S溶液的体积是10mL,此时恰好生成CuS沉淀,CuS存在沉淀溶解平衡:CuS(s)⇌Cu2+(aq)+S2-(aq),已知此时-lgc(Cu2+)=17.7,则平衡时c(Cu2+)=c(S2-)=10-17.7mol/L。A.Na2S溶液显碱性,根据质子守恒,c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)=c(OH-),故A错误;B.a、c两点Cu2+、S2-的水解促进了水的电离,水的电离程度增大,b点可认为是NaCl溶液,水的电离没有被促进和抑制,水的电离程度最小,故B正确;C.该温度下,平衡时c(Cu2+)=c(S2-)=10-17.7mol/L,则Ksp(CuS)=c(Cu2+)•c(S2-)=10-17.7mol/L×10-17.7mol/L=10-35.4mol2/L2,c点溶液中含有NaCl和Na2S,c(S2-)=×0.1mol/L,因此c(Cu2+)===3×10-34.4mol/L,故C错误;D.向100mLZn2+、Cu2+浓度均为0.1mol•L-1的混合溶液中逐滴加入10-3mol•L-1的Na2S溶液,产生ZnS时需要的S2-浓度为c(S2-)==mol/L=3×10-24mol/L;产生CuS时需要的S2-浓度为c(S2-)==mol/L=10-34.4mol/L,则产生CuS沉淀所需S2-浓度更小,先产生CuS沉淀,故D错误;故选B。【点睛】本题的难点是根据图象所提供的信息计算出CuS的Ksp,也是解题的关键。本题的易错点为C,要注意c点溶液中c(S2-)=×0.1mol/L。13、B【解析】
根据图像可知,NaHMO4与NaOH发生反应是放热反应,当温度达到最高,说明两者恰好完全反应,F点温度最高,此时消耗NaOH的体积为20mL,计算出氢氧化钠的浓度,然后根据影响水电离的因素、“三大守恒”进行分析。【详解】A.根据图像分析可知,F点温度最高,说明此时两物质恰好完全反应,NaHMO4+NaOH=Na2MO4+H2O,20×10-3L×0.1mol∙L-1=20×10-3L×c(NaOH),推出c(NaOH)=0.1mol/L,c(H+)===10-13mol/L,则pH=13,故A错误;B.F点溶质为Na2MO4,溶液中质子守恒为c(OH-)=c(H+)+c(HMO4-)+2c(H2MO4),所以c(OH-)>c(HMO4-),故B正确;C.根据题意,两者恰好完全反应,生成的溶质Na2MO4,属于强碱弱酸盐,即溶质为Na2MO4时,水解程度最大,E到F过程中,水的电离程度增大,F到G过程中,氢氧化钠溶液过量,抑制水的电离,因此滴加氢氧化钠的过程中,水的电离程度先变大,后变小,故C错误;D.由A选项推出c(NaOH)=0.1mol/L,G点加入40mL等浓度的NaOH溶液,反应后溶质为等浓度的NaOH和Na2MO4,Na+的浓度最大,MO42−部分水解,溶液显碱性,则c(OH−)>c(H+),溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(MO42−)+c(HMO4-)+c(OH−),则c(Na+)<c(HMO4-)+2c(MO42-),故D错误;答案选B。14、A【解析】
A.Mg(OH)2具有碱性,能与盐酸反应,可用于制胃酸中和剂,故A正确;B.H2O2具有强氧化性,可用作消毒剂,故B错误;C.FeCl3水解后生成氢氧化铁胶体,具有吸附性,可用作净水剂,故C错误;D.液NH3气化时吸热,可用作制冷剂,故D错误;故选A。15、B【解析】
“W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,它们分别位于三个不同的周期”,由此可推出W为氢元素(H);由“元素W与X可形成两种液态物质”,可推出X为氧(O)元素;由“Y原子的最外层电子数等于其电子层数”,可推出Y为第三周期元素铝(Al);由“Y、Z两种元素可组成二聚气态分子”结构,可确定Z与Al反应表现-1价,则其最外层电子数为7,从而确定Z为氯(Cl)元素。【详解】A.W(H)与Z(Cl)在与活泼金属的反应中,都可表现出-1价,A正确;B.四种元素的简单离子半径由大到小的顺序为Cl->O2->Al3+>H+,B不正确;C.Al2Cl6分子中,由于有2个Cl原子分别提供1对孤对电子与2个Al原子的空轨道形成配位键,所有原子的最外层均满足8电子稳定结构,C正确;D.工业上制取金属铝(Al)时,可电解熔融的Al2O3,D正确;故选B。16、B【解析】
A.放电时,外电路每通过0.1NA个电子时,锌片的质量减少0.05mol×65g/mol=3.25g,A正确;B.充电时,聚苯胺电极为阳极,其电势高于锌片(阴极)的电势,B错误;C.放电时,阳离子向正极移动,则混合液中的Cl-(阴离子)向负极移动,C正确;D.充电时,聚苯胺电极为阳极,接电源的正极,失电子发生氧化反应,D正确;故选B。二、非选择题(本题包括5小题)17、邻硝基甲苯或1﹣硝基甲苯硝基、羟基C13H18N1OBr1氧化反应取代反应3【解析】
由B与C的分子式、D的结构简式,结合信息①,可知B为、C为,对比甲苯与B的结构,可知甲苯发生硝化反应生成A,A发生氧化反应生成B,故A为,D发生信息②中还原反应生成E为,由盐酸氨溴索的结构简式可知E→F发生还原反应生成F,F与溴发生苯环上取代反应生成G,G与HCl反应生成盐酸氨溴索,故F为、G为。(6)、甲基用酸性高锰酸钾溶液氧化引入羧基,硝基用Fe/HCl还原引入氨基,羧基与甲醇发生酯化反应引入酯基,氨基易被氧化且能与羧基反应,结合生成A的转化,应先发生硝化反应反应生成,再发生氧化反应生成,然后发生酯化反应生成,最后发生还原反应生成目标产物。【详解】(1)A的结构简式为,其名称为:邻硝基甲苯或1﹣硝基甲苯。D中含氧官能团的名称是:硝基、羟基,故答案为:邻硝基甲苯或1﹣硝基甲苯;硝基、羟基;(1)G的结构简式为,其分子式为:C13H18N1OBr1.由分析可知,化合物E的结构简式是:,故答案为:C13H18N1OBr1;;(3)A→B是转化为,甲基转化为醛基,属于氧化反应。F→G是转化为,F中苯环上氢原子被溴原子替代,属于取代反应,故答案为:氧化反应;取代反应;(4)B+CD的化学方程式为,故答案为:;(5)化合物X同时符合下列条件的同分异构体:①苯环上有两个取代基,其中之一是氨基;②官能团与X相同,另外一个取代基含有酯基,可能为﹣COOCH3、﹣OOCCH3、﹣CH1OOCH,苯环上的一氯代物有两种,1个不同的取代基处于对位,符合条件的H共有3种,其中核磁共振氢谱有5组吸收峰的结构简式为:,故答案为:3;;(6)甲基用酸性高锰酸钾溶液氧化引入羧基,硝基用Fe/HCl还原引入氨基,羧基与甲醇发生酯化反应引入酯基,氨基易被氧化且能与羧基反应,结合生成A的转化,应先发生硝化反应反应生成,再发生氧化反应生成,然后发生酯化反应生成,最后发生还原反应生成目标物,合成路线流程图为:,故答案为:。18、加成反应氢氧化钠水溶液加热【解析】
B、C、D都能发生银镜反应,则结构中都含有醛基,G的结构简式为,E碱性条件下水解、酸化得到G,则F为,E为,比较D和E的分子式知,D中-CHO被氧化为-COOH生成E,则D为,根据D中取代基的位置结合A的分子式可推测出A为,A经过系列转化生成B为,B发生信息反应生成C为,与HBr发生加成反应生成D,由G的结构及反应条件和H的分子式可得:H为,由I的组成可知,G通过缩聚反应生成高聚物I,故I为,据此解答。【详解】(1)根据上述分析,A的结构简式为;(2)根据上述分析第三步反应为催化氧化反应,方程式为2+O22+2H2O;(3)根据上述分析,①的反应类型为加成反应;(4)E碱性条件下水解得到F,则③的试剂与条件为氢氧化钠水溶液加热;(5)根据上述分析,I的结构简式为;①能发生银镜反应,说明结构中含有醛基;②能发生水解反应,说明结构中含有含有酯基;③苯环上一氯取代物只有一种,说明苯环上有4个取代基,且具有一定对称性;④羟基不与苯环直接相连,则结构中没有酚羟基,结合上述分析,G的同分异构体结构简式为;(6)以乙醇为原料合成有机化工原料1-丁醇,碳链的增长根据题干信息可以用醛与醛脱水反应实现,产物中的双键和醛基可以通过与氢气反应转化为碳碳单键和羟基,乙醇催化氧化可以得到乙醛,综上分析其合成路则该合成路线为:。【点睛】逆合成法的运用往往是解决有机合成题的主要方法,此题从G的结构分析,通过分子式的比较及反应条件等信息分析有机物间的转化关系;此类题还需注意题干中给出的信息,如醛和醛的脱水反应,这往往是解题的关键信息。19、③黑色粉末变红取少量无水硫酸铜粉末放入D中,现象为白色变蓝色,则证明有水生成【解析】
A中装有熟石灰和NH4Cl,加热时产生氨气,经过碱石灰干燥,进入C中,和C中的氧化铜发生反应,生成氮气和铜,根据质量守恒,还应该有水生成。冰水混合物是用来冷却生成的水蒸气的,最后氮气用排水法收集在试管E中。【详解】(1)U形干燥管只能装固体干燥剂,浓硫酸是液体干燥剂且浓硫酸也能与NH3反应,无水氯化钙能与NH3反应形成配合物。故选择③碱石灰;(2)黑色的氧化铜生成了红色的铜单质,所以现象为黑色粉末变红;(3)因为已知NH3和CuO反应生成了Cu和N2,根据质量守恒,还会有H2O生成,则D中无色液体为水,检验水一般用无水硫酸铜。故答案为:取少量无水硫酸铜粉末放入D中,现象为白色变蓝色,则证明有水生成。【点睛】冰水混合物通常用来冷凝沸点比0℃高,但常温下呈气态的物质。有时也用冰盐水,可以制造更低的温度。20、通风橱促进反应正向进行,提高苯胺的转化率让苯胺与乙酸反应成盐使用刺形分馏柱可以很好地将沸点差别不太大的乙酸和水分开,只将生成的水蒸出,使平衡向生成乙酸苯胺的方向移动,乙酸又可以回流到烧瓶内继续反应,从而提高乙酰苯胺的产率油浴a冷凝管中不再有液滴流下b防止暴沸偏小49.7【解析】
(1)由于冰醋酸具有强烈刺激性,实验中要防止其扩散到室内空气中,过量加入反应物(冰醋酸)的目的,应从平衡移动考虑。(2)反应开始时要小火加热10min,主要是让反应物充分反应。(3)实验中使用刺形分馏柱,可提高乙酰苯胺产率,则应从反应物的利用率和平衡移动两个方面分析原因。(4)反应中加热温度超过100℃,不能采用水浴;蒸发时,应减少反应物的挥发损失。(5)判断反应基本完全,则基本上看不到反应物产生的现象;乙酰苯胺易溶于酒精,在热水中的溶解度也比较大,由此可确定洗涤粗品最合适的试剂。(6)热溶液中加入冷物体,会发生暴沸;活性炭有吸附能力,会吸附有机物。(7)计算乙酰苯胺的产率时,应先算出理论产量。【详解】(1)由于冰醋酸具有强烈刺激性,易扩散到室内空气中,损害人的呼吸道,所以实验中要在通风橱内取用;苯胺与冰醋酸的反应为可逆反应,加入过量冰醋酸的目的,促进平衡正向移动,提高苯胺的转化率。答案为:通风橱;促进反应正向进行,提高苯胺的转化率;(2)可逆反应进行比较缓慢,需要一定的时间,且乙酸与苯胺反应是先生成盐,后发生脱水反应,所以反应开始时小火加热10min,是为了让苯胺与乙酸反应成盐。答案为:让苯胺与乙酸反应成盐;(3)反应可逆,且加热过程中反应物会转化为蒸气,随水蒸气一起蒸出,实验中使用刺形分馏柱,可将乙酸、苯胺的蒸气冷凝,让其重新流回反应装置内,同时将产物中的水蒸出,从而提高乙酰苯胺的产率,从化学平衡的角度分析其原因是:使用刺形分馏柱可以很好地将沸点差别不太大的乙酸和水分开,只将生成的水蒸出,使平衡向生成乙酸苯胺的方向移动,乙酸又可以回流到烧瓶内继续反应,从而提高乙酰苯胺的产率。答案为:使用刺形分馏柱可以很好地将沸点差别不太大的乙酸和水分开,只将生成的水蒸出,使平衡向生成乙酸苯胺的方向移动,乙酸又可以回流到烧瓶内继续反应,从而提高乙酰苯胺的产率;(4)反应中需要将生成的水蒸出,促进平衡正向移动,提高产率。水的沸点是100℃,而冰醋酸的沸点为117.9℃,温度过高会导致反应物的挥发,温度过低反应速率太慢,且不易除去水,所以加热温度应介于水与乙酸的沸点之间,不能采用水浴反应,加热方式可采
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