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文档简介
2024届广西钦州市钦州港经济技术开发区中学高三第二次诊断性检测化学试卷注意事项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、H2C2O4为二元弱酸。20℃时,配制一组c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.100mol·L-1的H2C2O4和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下列说法错误的是A.由图可知:Ka2(H2C2O4)的数量级为10-4B.若将0.05molNaHC2O4和0.05molNa2C2O4固体完全溶于水配成1L溶液,所得混合液的pH为4C.c(Na+)=0.100mol·L-1的溶液中:c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH-)+c(C2O42-)D.用标准的氢氧化钠溶液滴定H2C2O4溶液,可用酚酞做指示剂2、如图1为甲烷和O2
构成的燃料电池示意图,电解质溶液为KOH溶液;图2
为电解AlCl3
溶液的装置,电极材料均为石墨。用该装置进行实验,反应开始后观察到x电极附近出现白色沉淀。下列说法正确的是A.b电极为负极B.图1中电解质溶液的pH增大C.a
电极反应式为CH4-8e-
+8OH-=CO2+6H2OD.图2
中电解AlCl3溶液的总反应式为:2AlCl3
+6H2O2Al(OH)3
↓+3Cl
2↑+3H2
↑3、以下物质中存在12C、13C、14C原子的是()①金刚石②CO2③石灰石④葡萄糖。A.①②③④ B.①②③ C.②③④ D.②③4、海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源,下图为海水利用的部分过程。下列有关说法正确的是A.用澄清的石灰水可鉴别NaHCO3和Na2CO3B.溴元素在第③、⑤中被氧化,在第④中被还原C.工业上一般用金属钠与无水MgCl2反应制取Mg单质D.海水中还含有碘元素,只需将海水中的碘升华就可以得到碘单质5、屠呦呦因对青蒿素的研究而获得诺贝尔生理学或医学奖,青蒿素可以青蒿酸(结构简式如图所示)为原料合成,下列关于青蒿酸的说法中正确的是A.分子式为C15H24O2B.属子芳香族化合物C.能发生取代反应和加成反应D.分子中所有原子可能共平面6、我国某科研团队设计了一种新型能量存储/转化装置(如下图所示)。闭合K2、断开K1时,制氢并储能;断开K2、闭合K1时,供电。下列说法错误的是A.制氢时,溶液中K+向Pt电极移动B.制氢时,X电极反应式为C.供电时,Zn电极附近溶液的pH降低D.供电时,装置中的总反应为7、利用pH传感器探究NaOH溶液与硫酸、硫酸铜混合溶液发生反应的离子反应顺序,绘得三份曲线图如图。已知实验使用的NaOH溶液浓度和滴速相同;硫酸溶液和硫酸铜溶液浓度相同;混合溶液中两溶质的浓度也相同。以下解读错误的是A.三个时点的c(Cu2+):p>q>wB.w点:c(Na+)>c(SO42-)>c(Cu2+)>c(H+)C.混合溶液中滴加NaOH溶液,硫酸先于硫酸铜发生反应D.q点时溶液离子浓度:c(SO42-)+c(OH-)=c(Cu2+)+c(H+)+c(Na+)8、能用离子方程式2H++CO32-=CO2↑+H2O表示的是()A.NaHSO4和Na2CO3 B.H2SO4和BaCO3C.CH3COOH和Na2CO3 D.HCl和NaHCO39、25°C时,0.100mol·L-1盐酸滴定25.00mL0.1000mol.L-1'氨水的滴定曲线如图所示。下列说法正确的是A.滴定时,可迄用甲基橙或酚酞为指示剂B.a、b两点水电离出的OH-浓度之比为10-4.12C.c点溶液中离子浓度大小顺序为c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)D.中和等体积等pH的氨水和NaOH溶液时消耗相同浓度盐酸的体积相等10、溶液A中可能含有如下离子:、、、、、、、。某同学设计并完成了如下的实验:下列说法正确的是A.气体F能使湿润的蓝色石蕊试纸变红B.溶液A中一定存在、、,可能存在C.溶液A中一定存在、、、,可能存在D.溶液A中可能存在,且11、铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示,下列有关说法中,不正确的是A.正极电极反应式为:2H++2e—→H2↑B.此过程中还涉及到反应:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3C.此过程中铜并不被腐蚀D.此过程中电子从Fe移向Cu12、厌氧氨化法(Anammox)是一种新型的氨氮去除技术,下列说法中正确的是A.1molNH4+所含的质子总数为10NAB.联氨(N2H4)中含有离子键和非极性键C.过程II属于氧化反应,过程IV属于还原反应D.过程I中,参与反应的NH4+与NH2OH的物质的量之比为1∶213、实验室用水浴加热不能完成的实验是()A.制备乙烯 B.银镜反应C.乙酸乙酯的制备 D.苯的硝化反应14、下列实验操作、现象和结论均正确的是()选项实验现象结论A植物油和溴水混合后振荡、静置溶液分层,溴水褪色植物油萃取了溴水中的Br2B将Cl2通入滴有酚酞NaOH的溶液褪色Cl2具有漂白性C将过量的CO2通入CaCl2溶液无白色沉淀生成生成的Ca(HCO3)2可溶于水D将浓硫酸滴到胆矾晶体上晶体逐渐变白色浓硫酸的吸水性A.A B.B C.C D.D15、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4NA16、如图是某条件时N2与H2反应过程中能量变化的曲线图,下列叙述正确的是()A.该反应的热化学方程式:N2+3H2⇌2NH3+92kJB.生成1molNH3,反应放热92kJC.b曲线代表使用了催化剂,其H2的转化率高于a曲线D.加入催化剂增大反应速率,化学平衡常数不变17、电渗析法淡化海水装置示意图如下,电解槽中阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列,将电解槽分隔成多个独立的间隔室,海水充满在各个间隔室中。通电后,一个间隔室的海水被淡化,而其相邻间隔室的海水被浓缩,从而实现了淡水和浓缩海水分离。下列说法正确的是()A.离子交换膜b为阳离子交换膜B.各间隔室的排出液中,①③⑤⑦为淡水C.通电时,电极l附近溶液的pH比电极2附近溶液的pH变化明显D.淡化过程中,得到的浓缩海水没有任何使用价值18、设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是()A.1mol金刚石中含有2NA个C-C键,1molSiO2含有2NA个Si-O键B.标况下,将9.2g甲苯加入足量的酸性高锰酸钾溶液中转移的电子数为0.6NAC.在含CO32-总数为NA的Na2CO3溶液中,Na+总数为2NAD.标准状况下,22.4L庚烷中所含的分子数约为NA19、某同学采用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制取绿矾(FeSO4·7H2O),设计了如图流程:下列说法不正确的是()A.固体1中含有SiO2B.溶解烧渣选用足量盐酸,试剂X选用铁粉C.控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3进入固体2D.从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中,须控制条件防止其氧化20、室温下,向20mL0.1mol/LH2A溶液中逐滴加入0.1mol/LNaOH溶液,H2A溶液中各粒子浓度分数δ(X)随溶液pH变化的关系如图所示。下列说法错误的是()A.当溶液中A元素的主要存在形态为A2-时,溶液可能为弱酸性、中性或碱性B.当加入NaOH溶液至20mL时,溶液中存在((Na+)=2c(A2-)+c(HA-)C.室温下,反应A2-+H2A=2HA-的平衡常数的对数值lgK=3D.室温下,弱酸H2A的第一级电离平衡常数用Ka1表示,Na2A的第二级水解平衡常数用Kh2表示,则Kal>Kh221、某学生探究0.25mol/LAl2(SO4)3溶液与0.5mol/LNa2CO3溶液的反应,实验如下。实验1实验2下列分析正确的是()A.实验1中,白色沉淀a是Al2(CO3)3B.实验2中,白色沉淀b一定是Al2(OH)2(CO3)2C.检验白色沉淀a、b是否洗涤干净,均可用盐酸酸化的BaCl2溶液D.实验1、2中,白色沉淀成分不同的原因与混合后溶液的pH无关22、不需要通过氧化还原反应就能从海水中获得的物质是A.液溴 B.精盐 C.钠 D.烧碱二、非选择题(共84分)23、(14分)福莫特罗是一种治疗哮喘病的药物,它的关键中间体(G)的合成路线如下:回答下列问题:(1)F的分子式为_____________,反应①的反应类型为_________。(2)反应④的化学方程式为___________________________。(3)C能与FeC13溶液发生显色反应,C的结构简式为________________,D中的含氧官能团为_________________。(4)B的同分异构体(不含立体异构)中能同时满足下列条件的共有_____种。a.能发生银镜反应b.能与NaOH溶液发生反应c.含有苯环结构其中核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为3:2:2:1的是________________(填结构简式)。(5)参照G的合成路线,设计一种以为起始原料(无机试剂任选)制备的合成路线________。24、(12分)某研究小组以甲苯为原料,设计以下路径合成药物中间体M和R。回答下列问题:已知:①②③(1)C中的官能团的名称为______,F的结构简式为______,A→B的反应类型为_______。(2)D→E的反应方程式为______________________________________。(3)M物质中核磁共振氢谱中有________组吸收峰。(4)至少写出2个同时符合下列条件试剂X的同分异构体的结构简式_________________①只有一个苯环且苯环上的一氯取代物只有2种②遇FeCl3溶液显紫色③分子中含(5)设计由甲苯制备R()的合成路线(其它试剂任选)。______________________________25、(12分)某活动小组利用废铁屑(含少量S等元素)为原料制备硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O],设计如图所示装置(夹持仪器略去)。称取一定量的废铁屑于锥形瓶中,加入适量的稀硫酸,在通风橱中置于50~60°C热水浴中加热.充分反应。待锥形瓶中溶液冷却至室温后加入氨水,使其反应完全,制得浅绿色悬浊液。(1)在实验中选择50~60°C热水浴的原因是___________(2)装置B的作用是______________;KMnO4溶液的作用是______________。(3)若要确保获得浅绿色悬浊液,下列不符合实验要求的是_________(填字母)。a.保持铁屑过量b.控制溶液呈强碱性c.将稀硫酸改为浓硫酸(4)检验制得的(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O中是否含有Fe3+的方法:将硫酸亚铁铵晶体用加热煮沸过的蒸馏水溶解,然后滴加_______(填化学式)。(5)产品中杂质Fe3+的定量分析:①配制Fe3+浓度为0.1mg/mL的标准溶液100mL。称取______(精确到0.1)mg高纯度的硫酸铁铵[(NH4)Fe(SO4)2·12H2O],加入20.00mL经处理的去离子水。振荡溶解后,加入2mol·L-1HBr溶液1mL和1mol·L-1KSCN溶液0.5mL,加水配成100mL溶液。②将上述溶液稀释成浓度分别为0.2、1.0、3.0、5.0、7.0、10.0(单位:mg·L-1)的溶液。分别测定不同浓度溶液对光的吸收程度(吸光度),并将测定结果绘制成如图所示曲线。取硫酸亚铁铵产品,按步骤①配得产品硫酸亚铁铵溶液10mL,稀释至100mL,然后测定稀释后溶液的吸光度,两次测得的吸光度分别为0.590、0.610,则该兴趣小组所配产品硫酸亚铁铵溶液中所含Fe3+浓度为_______mg·L-1。(6)称取mg产品,将产品用加热煮沸的蒸馏水溶解,配成250mL溶液,取出100mL放入锥形瓶中,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定,消耗KMnO4溶液VmL,则硫酸亚铁铵晶体的纯度为_____(用含c、V、m的代数式表示)。26、(10分)硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]比FeSO4稳定,不易被氧气氧化,常用于代替FeSO4作分析试剂。某小组尝试制备少量(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O并探究其分解产物。I.制备硫酸亚铁铵晶体的流程如下:(1)铁屑溶于稀硫酸的过程中,适当加热的目的是_________。(2)将滤液转移到_________中,迅速加入饱和硫酸铵溶液,直接加热蒸发混合溶液,观察到_________停止加热。蒸发过程保持溶液呈较强酸性的原因是_________。Ⅱ.查阅资料可知,硫酸亚铁铵晶体受热主要发生反应:____(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O=____Fe2O3+____SO2↑+____NH3↑+____N2↑+____H2O但伴有副反应发生,生成少量SO3和O2。设计以下实验探究部分分解产物:(3)配平上述分解反应的方程式。(4)加热过程,A中固体逐渐变为_______色。(5)B中迅速产生少量白色沉淀,反应的离子方程式为______。(6)C的作用是_________。(7)D中集气瓶能收集到O2,____(填“能”或“不能”)用带火星木条检验。(8)上述反应结来后,继续证明分解产物中含有NH3的方法是_________。27、(12分)为探究铜与稀硝酸反应的气态产物中是否含NO2,进行如下实验.已知:FeSO4+NO→[Fe(NO)]SO4,该反应较缓慢,待生成一定量[Fe(NO)]2+时突显明显棕色.(1)实验前需检验装置的气密性,简述操作__.(2)实验开始时先将Y形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜,缓慢滴入稀硝酸,该实验操作的目的是__;铜片和稀硝酸反应的化学方程式为__.(3)洗气瓶中加入KSCN溶液的目的及原理是__;本实验只观察到洗气瓶中出现了棕色,写出尾气处理的化学方程式__.28、(14分)为解决“温室效应”日趋严重的问题,科学家们不断探索CO2的捕获与资源化处理方案,利用CH4捕获CO2并转化为CO和H2混合燃料的研究成果已经“浮出水面”。已知:①CH4(g)十H2O(g)==CO(g)+3H2(g)△H1=+206.4kJ/mol②CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g)△H2=-41.2kJ/molT1°C时,在2L恒容密闭容器中加入2molCH4和1molCO2,并测得该研究成果实验数据如下:请回答下列问题:时间/s0102030405060CO2/mol10.70.60.540.50.50.5H2/mol00.60.80.92111(1)该研究成果的热化学方程式③CH4(g)+CO2(g)==2CO(g)+2H2(g)△H=_____(2)30s时CH4的转化率为_______,20~40s,v(H2)=_______.(3)T2°C时,该反应的化学平衡常数为1.5,则T2___T1(填“>”“=”或“<”。)(4)T1°C时反应③达到平衡的标志为______________。A.容器内气体密度不变B.体系压强恒定C.CO和H2的体积分数相等且保持不变D.2v(CO)逆=v(CH4)正(5)上述反应③达到平衡后,其他条件不变,在70s时再加入2molCH4和1molCO2,此刻平衡的移动方向为________(填“不移动”“正向”或“逆向"),重新达到平衡后,CO2的总转化率比原平衡____________(填“大”“小”或“相等”)。29、(10分)扁桃酸衍生物是重要的医药中间体。以A和B为原料合成扁桃酸衍生物F的路线如下:(1)A的分子式为C2H2O3,可发生银镜反应,且具有酸性,写出A+B→C的化学反应方程式:________(2)C()中①、②、③3个—OH的酸性由强到弱的顺序是______(3)E是由2分子C生成的含有3个六元环的化合物,E分子中不同化学环境的氢原子有____种(4)D→F的反应类型是________,1molF在一定条件下与足量NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物质的量为____mol,写出符合下列条件的F的同分异构体2种(不考虑立体异构)的结构简式:_____①属于一元酸类化合物②苯环上只有2个取代基且处于对位,其中一个是羟基(5)已知:A有多种合成方法,在方框中写出由乙酸合成A的路线流程图(其他原料任选)______________(合成路线流程图示例如下:H2CCH2CH3CH2OHCH3COOC2H5
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、B【解析】
由图可知:c(H2C2O4)=c(C2O42-)时,pH≈2.7,c(HC2O4-)=c(C2O42-)时,pH=4。【详解】A.H2C2O4的二级电离方程式为:HC2O4-H++C2O42-,Ka2=,c(HC2O4-)=c(C2O42-)时,Ka2=,即Ka2=10-pH=10-4,A正确;B.HC2O4-H++C2O42-,Ka(HC2O4-)=Ka2=10-4,C2O42-+H2OHC2O4-+OH-,Kh(C2O42-)===10-10,Ka(HC2O4-)>Kh(C2O42-),所以等物质的量NaHC2O4和Na2C2O4混合溶于水,c(HC2O4-)﹤c(C2O42-),从图上可知,pH>4,B错误;C.c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.100mol·L-1=c(Na+),所以,c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=c(Na+),该式子为NaHC2O4的物料守恒,即此时为NaHC2O4溶液,NaHC2O4溶液的质子守恒为:c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH-)+c(C2O42-),C正确;D.用标准的氢氧化钠溶液滴定H2C2O4溶液,终点溶质主要为Na2C2O4,由图可知,此时溶液显碱性,可用酚酞做指示剂,D正确。答案选B。【点睛】越弱越水解用等式表达为Kh×Ka=Kw,常温下,水解常数Kh和电离常数Ka知其中一个可求另外一个。2、D【解析】A.x电极附近出现的白色沉淀是氢氧化铝,X电极因产生OH-而作阴极,相应地b电极为正极,故A错误;B.图1中电池反应为CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O,电解质溶液的pH减小,故B错误;C.在碱性溶液中不能产生CO2,a电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,故C错误;D.图2中电解AlCl3溶液的总反应式为:2AlCl3+6H2O2Al(OH)3↓+3Cl2↑+3H2↑,故D正确。故选D。3、A【解析】
12C、13C、14C是碳三种天然的同位素,任何含碳的自然界物质中三者都存在,①金刚石、②CO2、③石灰石、④葡萄糖四种物质都含有碳元素,所以这些物质中都存在12C、13C、14C原子,故合理选项是A。4、B【解析】
A、澄清的石灰水和碳酸氢钠或碳酸钠都反应生成碳酸钙沉淀,现象相同,不能鉴别,错误,不选A;B、溴元素在③⑤中化合价升高,被氧化,在④中化合价降低,被还原,正确,选B;C、工业上有电解氯化镁的形式制取镁单质,不是用金属钠置换出镁,错误,不选C;D、还有的碘元素是碘离子形式,不能升华,错误,不选D。答案选B。5、C【解析】
A、根据结构可知,分子式为C15H22O2,故A错误;B、分子结构中没有苯环,不属子芳香族化合物,故B错误;C、分子结构中含有碳碳双键,能发生加成反应,含有羧基,能发生酯化反应(取代反应),故C正确;D、分子中含有—CH3等结构,所有原子不可能共平面,故D错误。答案选C。6、D【解析】
闭合K2、断开K1时,该装置为电解池,Pt电极生成氢气,则Pt电极为阴极,X电极为阳极;断开K2、闭合K1时,该装置为原电池,Zn电极生成Zn2+,为负极,X电极为正极。【详解】A.制氢时,Pt电极为阴极,电解池中阳离子流向阴极,故A正确;B.制氢时,X电极为阳极,失电子发生氧化反应,根据根据化合价可知该过程中Ni(OH)2转化为NiOOH,电极方程式为,故B正确;C.供电时,Zn电极为负极,原电池中阴离子流向负极,所以氢氧根流向Zn电极,电极反应为Zn-2e-+4OH-=ZnO22-+2H2O,转移两个电子同时迁移两个OH-,但会消耗4个OH-,说明还消耗了水电离出的氢氧根,所以电极负极pH降低,故C正确;D.供电时,正极为NiOOH被还原,而不是水,故D错误;故答案为D。7、D【解析】
根据图象可知:混合溶液中开始滴加NaOH溶液时,溶液pH≈2,几乎等于H2SO4溶液的pH,随着NaOH溶液的滴加,溶液pH变化不大,当滴加至100s时,产生滴定突跃,此时溶液pH≈5,等于CuSO4溶液的pH,说明此时发生反应为H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O,即在前100s内发生酸碱中和反应,在100s~200s内发生反应:Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,在≥200s时,该反应沉淀完全,发生滴定突跃,在200s以后W段的溶液中,处于Cu(OH)2的沉淀溶解平衡阶段,溶液中c(H+)几乎不变。【详解】A.根据上述分析可知:在p点阶段,发生反应:H++OH-=H2O,在q点阶段,发生反应:Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,在w段,发生滴定突跃,Cu2+滴定达到沉淀溶解平衡阶段,所以三个时点的溶液中Cu2+的浓度关系c(Cu2+):p>q>w,A正确;B.w点时溶液中溶质为Na2SO4及难溶性Cu(OH)2的饱和溶液,根据Na2SO4=2Na++SO42-及Cu(OH)2是难溶性物质,但其溶解电离产生的离子浓度远大于水电离产生的离子浓度,所以此时溶液中微粒浓度关系为:c(Na+)>c(SO42-)>c(Cu2+)>c(H+),B正确;C.根据滴定时溶液的pH变化,结合单独滴加NaOH溶液时的pH图象可知:混合溶液中滴加NaOH溶液,硫酸先于硫酸铜发生反应,C正确;D.q点时溶液中含Na2SO4、CuSO4及H2O,根据电荷守恒可得离子浓度:2c(SO42-)+c(OH-)=2c(Cu2+)+c(H+)+c(Na+),D错误;故合理选项是D。【点睛】本题考查了反应先后顺序的判断及溶液中离子浓度大小比较。碱与酸、盐混合溶液反应先后顺序的判断可结合溶液pH变化分析,酸碱中和能力大于碱与盐反应的能力,结合电荷守恒、原子守恒、质子守恒分析离子浓度关系。8、A【解析】
离子方程式2H++CO32-=CO2↑+H2O说明强酸与可溶性碳酸盐反应,生成的盐也是可溶性的盐,据此分析解答。【详解】A.硫酸氢钠完全电离出氢离子、钠离子、硫酸根离子,两种物质反应实质是氢离子与碳酸根离子反应生成水和二氧化碳,其离子方程式为2H++CO32-=CO2↑+H2O,故A正确;B.碳酸钡为沉淀,不能拆,保留化学式,故B错误;C.醋酸为弱酸,应保留化学式,故C错误;D.碳酸氢钠电离出是HCO3−而不是CO32−,故D错误;故答案选A。【点睛】本题需要根据离子方程式书写规则来分析解答,注意难溶物、气体、沉淀、弱电解质、单质等物质都要写化学式,为易错点。9、B【解析】
A.甲基橙变色范围为3.1~4.4,酚酞变色范围为8~10,盐酸滴定氨水恰好完全反应时溶液显酸性,应选甲基橙作指示剂,故A错误;B.a溶液呈碱性,则主要是NH3·H2O的电离抑制水解,pH=9.24,则溶液中c水(H+)=10-9.24mol/L,则水电离出的c水(OH-)=10-9.24mol/L;b点溶液呈酸性,主要是NH4+的水解促进水的电离,pH=5.12,则溶液中c水(H+)=10-5.12mol/L,则水电离出的c水(OH-)=10-5.12mol/L,所以a、b两点水电离出的OH-浓度之比为=10-4.12,故B正确;C.c点滴加了50mL盐酸,则溶液中的溶质为NH4Cl和HCl,且物质的量浓度相同,所以溶液中离子浓度大小顺序为:c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-),故C错误;D.等pH的氨水和NaOH溶液,氨水的浓度要远大于氢氧化钠溶液的浓度,所以中和等体积等pH的氨水和NaOH溶液时,氨水消耗相同浓度盐酸的体积更多,故D错误;故答案为B。【点睛】在有关水的电离的计算是,无论是酸碱的抑制,还是水解的促进,要始终把握一个点:水电离出的氢离子和氢氧根浓度相同。10、D【解析】
溶液A中滴加过量BaCl2溶液所得沉淀B溶解于稀盐酸,部分溶解,并得到沉淀D为BaSO4,物质的量是0.01mol,溶解的为BaSO3,质量为2.17g,物质的量为0.01mol,由此推断原溶液中含有SO42-和SO32-,物质的量均为0.01mol;排除原溶液中含有Ba2+;滤液C中加入足量NaOH溶液,无沉淀可知溶液中无Mg2+,有气体放出,可知溶液中有NH4+,根据生成氨气448mL,可知溶液中NH4+的物质的量为0.02mol;溶液是电中性的,根据电荷守恒可知,溶液中一定还含有Na+,其物质的量为0.02mol,可能还含有Cl-。【详解】A.气体F能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,A错误;B.由分析可知,溶液A中一定存在Na+,B错误;C.由分析可知,溶液A中一定不存在Mg2+,C错误;D.由分析可知,溶液A中不存在Cl-时Na+物质的量为0.02mol,若溶液A中存在Cl-,Na+物质的量大于0.02mol,即c(Na+)≥0.20mol·L-1,D正确;故答案选D。11、A【解析】
A.正极电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,故A错误;B.电化学腐蚀过程中生成的Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3,故B正确;C.铜为正极,被保护起来了,故C正确;D.此过程中电子从负极Fe移向正极Cu,故D正确;故选A。12、C【解析】
A选项,1molNH4+所含的质子总数为11NA,故A错误;B选项,联氨()中含有极性键和非极性键,故B错误;C选项,过程II中N元素化合价升高,发生氧化反应,过程IV中N化合价降低,发生还原反应,故C正确;D选项,过程I中,参与反应的NH4+到N2H4化合价升高1个,NH2OH到N2H4化合价降低1个,它们物质的量之比为1∶1,故D错误;综上所述,答案为C。【点睛】利用化合价升降进行配平来分析氧化剂和还原剂的物质的量之比。13、A【解析】
乙醇在170℃时发生消去反应生成乙烯,以此来解答。【详解】B、C、D中均需要水浴加热,只有A中乙醇在170℃时发生消去反应生成乙烯,不能水浴加热完成,故选:A。14、D【解析】A.植物油中的烃基含有碳碳双键,与溴水发生加成反应,可导致溴水褪色,褪色原因不是萃取,A错误;B.氯气与水反应生成具有漂白性的次氯酸,而氯气本身不具有漂白性,B错误;C.因碳酸的酸性比盐酸弱,则二氧化碳与氯化钙溶液不反应,C错误;D.晶体逐渐变白色,说明晶体失去结晶水,浓硫酸表现吸水性,D正确,答案选D。点睛:选项D是解答的易错点,注意浓硫酸的特性理解。浓H2SO4的性质可归纳为“五性”:即难挥发性、吸水性、脱水性、强酸性、强氧化性。浓H2SO4的吸水性与脱水性的区别:浓H2SO4夺取的水在原物质中以H2O分子形式存在时浓H2SO4表现吸水性,不以H2O分子形式而以H和O原子形式存在时,而浓H2SO4表现脱水性。15、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。16、D【解析】
A.未标出物质的状态,该反应的热化学方程式为:N2
(g)+3H2(g)2NH3
(g)△H=-92kJ/mol,故A错误;B.从图中得出生成2molNH3时,反应放热92kJ,故B错误;C.催化剂可以同等的加快正逆反应速率,平衡不会改变,转化率也不变,故C错误;D.加入催化剂增大反应速率,化学平衡常数只受温度的影响,所以加催化剂不会改变平衡常数,故D正确;故答案为D。【点睛】易误选C,注意催化剂只能改变速率,而且是同等程度的改变,但是不能改变反应的限度,转化率不变。17、B【解析】
图中分析可知,电极1为电解池阳极,氯离子放电生成氯气,电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,电极2为阴极,溶液中氢离子得到电子生成氢气,电极反应2H++2e-=H2↑,实线对应的半透膜是阳离子半透膜,虚线是阴离子半透膜。A.分析可知b为阴离子交换膜,A错误;B.实线对应的半透膜是阳离子半透膜,虚线是阴离子半透膜,结合阴阳离子移向可知,各间隔室的排出液中,①③⑤⑦为淡水,B正确;C.通电时,阳极电极反应:2Cl--2e-=Cl2↑,阴极电极反应,2H++2e-=H2↑,电极2附近溶液的pH比电极1附近溶液的pH变化明显,C错误;D.淡化过程中,得到的浓缩海水可以提取氯化钠、镁、溴等,有使用价值,D错误;故合理选项是B。18、B【解析】分析:本题对阿伏加德罗常数相关知识进行了考察。A中考察1mol金刚石中含有2NA个C-C键,1molSiO2含有4NA个Si-O键;B中考察甲苯中的甲基被氧化为羧基,根据化合价法则,判断出碳元素的化合价变化情况,然后计算反应电子转移的数目;C中考察碳酸根离子的水解规律;D中考察只有气体在标况下,才能用气体摩尔体积进行计算。详解:1mol金刚石中含有2NA个C-C键,1molSiO2含有4NA个Si-O键,A错误;由甲苯变为苯甲酸,碳元素化合价变化7×(-2/7+8/7)=6;9.2g甲苯(即为0.1mol)被氧化为苯甲酸,转移的电子数为0.6NA,B正确;Na2CO3溶液中会有少量CO32-发生水解,因此在含CO32-总数为NA的Na2CO3溶液中,溶质的总量大于1mol,所以Na+总数大于2NA,C错误;标准状况下,庚烷为液态,无法用气体摩尔体积进行计算,D错误;正确选项B。19、B【解析】
硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质),加足量酸,氧化铁、氧化铝与酸反应,二氧化硅不反应,因此固体1为SiO2,溶液1为硫酸铝、硫酸铁、硫酸,加入足量铁粉,生成硫酸亚铁,加氢氧化钠控制pH值,沉淀铝离子,溶液2为硫酸亚铁。【详解】A.根据分析得到固体1中含有SiO2,故A正确;B.最后要得到绿矾,因此溶解烧渣选用足量硫酸,试剂X选用铁粉,故B错误;C.控制pH是为了使Fe2+、Al3+混合溶液中Al3+转化为Al(OH)3进入固体2,故C正确;D.从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中,亚铁离子容易被氧化,因此须控制条件防止其氧化,故D正确。综上所述,答案为B。20、B【解析】
A、当溶液中A元素的主要存在形态为A2-时,溶液pH大于4.2,溶液可能为弱酸性、中性或碱性,故A正确;B、HA与NaOH按1:1混合,所得溶液为NaHA溶液,由图可知,NaHA溶液呈酸性。根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=2(A2-)+c(HA-)+c(OH-),因为c(H+)>c(OH-),所以c(Na+)<2c(A2-)+c(HA-),故B错误;C、依据图像中两个交点可计算出Ka1=10-1.2,Ka2=10-4.2,室温下,反应A2-+H2A2HA-的平衡常数K==103,lgK=3,故C正确;D、因为K1=10-1.2,所以Kh2=,故Ka1>kh2,故D正确;答案选B。【点睛】本题考查酸碱混合的定量判断及根据弱电解质的电离平衡常数进行计算,明确图象曲线变化的意义为解答关键,难点C注意掌握反应平衡常数与电离常数的关系。21、C【解析】
由现象可知:实验1发生完全双水解反应生成Al(OH)3,实验2过量的Na2CO3与完全双水解反应生成Al(OH)3发生反应。【详解】A.实验1中,沉淀溶解,无气泡,白色沉淀a是Al(OH)3,故A错误;B.实验2中,沉淀溶解,少量气泡,该气体是CO2,但不能说明白色沉淀b一定是Al2(OH)2(CO3)2,故B错误;C.检验白色沉淀a、b是否洗涤干净,即可检验有无SO42-,均可用盐酸酸化的BaCl2溶液检验,故C正确;D.实验1、2中,过量Al2(SO4)3溶液显酸性,过量Na2CO3溶液显碱性,不能确定白色沉淀成分不同的原因与混合后溶液的pH有关,故D错误;答案选C。【点睛】注意D项中,强酸弱碱盐显酸性,强碱弱酸盐显碱性。22、B【解析】
海水中溶有氯化钠、溴化钠等多种无机盐,从其利用过程发生的反应判断是否氧化还原反应。【详解】A.从溴化钠(NaBr)制液溴(Br2)必有氧化还原反应,A项不符;B.海水经蒸发结晶得粗盐,再提纯得精盐,无氧化还原反应,B项符合;C.从海水中的钠离子(Na+)制得钠单质,必有氧化还原反应,C项不符;D.海水制得氯化钠后,电解饱和食盐水得烧碱,发生氧化还原反应,D项不符。本题选B。二、非选择题(共84分)23、C15H12NO4Br取代反应++HCl羟基、羰基和硝基17【解析】
由D的分子式与E的结构可知,D与发生取代反应生成E,则D为,C能与FeCl3溶液发生显色反应,含有酚羟基,结合C的分子式逆推可知C为,A的分子式为C6H6O,A与乙酸酐反应得到酯B,B在氯化铝作用下得到C,则A为,B为.E与溴发生取代反应生成F。据此分析解答。【详解】(1)F()的分子式为:C15H12NO4Br,反应①是与(CH3CO)2O反应生成与CH3COOH,属于取代反应,故答案为C15H12NO4Br;取代反应;(2)反应④的化学方程式为:++HCl,故答案为++HCl;(3)根据上述分析,C的结构简式为,D的结构简式为,其中的含氧官能团有:羰基、羟基、硝基,故答案为;羰基、羟基、硝基;(4)B()的同分异构体(不含立体异构)能同时满足下列条件:a.能发生银镜反应,说明含有醛基,b.能与NaOH溶液发生反应,说明含有酯基或酚羟基,c.含有苯环结构,若为甲酸形成的酯基,含有1个取代基,可以为甲酸苯甲酯,含有2个取代基为-CH3、-OOCH,有邻、间、对3种,若含有醛基、酚羟基,含有2个取代基,其中一个为-OH,另外的取代基为-CH2CHO,有邻、间、对3种,含有3个取代基,为-OH、-CH3、-CHO,当-OH、-CH3处于邻位时,-CHO有4种位置,当-OH、-CH3处于间位时,-CHO有4种位置,当-OH、-CH3处于对位时,-CHO有2种位置,符合条件的同分异构体共有17种,其中核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶1的是,故答案为17;;(5)模仿E→F→G的转化,发生硝化反应生成,然后与溴发生取代反应生成,最后在NaBH4条件下反应生成,合成路线流程图为:,故答案为。【点睛】根据物质的分子式及E的结构进行推断是解答本题的关键。本题的难点为(5),要注意根据题干流程图转化中隐含的信息进行合成路线设计。24、羟基和羧基取代反应8、(其他答案只要正确也可)【解析】
根据A到B,B到C反应,推出溴原子取代苯环上的氢,取代的是甲基的邻位,D到E发生的是信息①类似的反应,引入碳碳双键,即E为,E到F发生的是信息③类似的反应,得到碳氧双键,即F为,F到M发生的信息②类似的反应,即得到M。【详解】(1)C中的官能团的名称为羟基和羧基,根据信息①和③得到F的结构简式为,根据A→B和B→C的结构简式得到A→B的反应类型为取代反应;故答案为:羟基和羧基;;取代反应。(2)根据信息①得出D→E的反应方程式为;故答案为:。(3)M物质中核磁共振氢谱中有8组吸收峰,如图。(4)①只有一个苯环且苯环上的一氯取代物只有2种,容易想到有两个支链且在对位,②遇FeCl3溶液显紫色,含有酚羟基③分子中含,至少写出2个同时符合下列条件试剂X的同分异构体的结构简式、;故答案为:、(其他答案只要正确也可)。(5)甲苯先与Cl2光照发生侧链取代,后与氢气发生加成反应,然后发生氯代烃的消去反应引入碳碳双键,然后与溴加成,再水解,因此由甲苯制备R()的合成路线;故答案为:。25、使受热均匀,加快反应速率,防止温度过高,氨水挥发过多,原料利用率低防止液体倒吸进入锥形瓶吸收氨气、硫化氢等杂质气体,防止污染空气bcKSCN86.185【解析】
A中稀硫酸与废铁屑反应生成硫酸亚铁、氢气,还有少量的硫化氢气体,滴加氨水,可生成硫酸亚铁铵,B导管短进短出为安全瓶,避免倒吸,C用于吸收硫化氢等气体,避免污染环境,气囊可以吸收氢气。【详解】(1)水浴加热的目的是控制温度,加快反应的速率,同时防止温度过高,氨水挥发过多,原料利用率低,故答案为:使受热均匀,加快反应速率,防止温度过高,氨水挥发过多,原料利用率低;(2)B装置短进短出为安全瓶,可以防止液体倒吸进入锥形瓶;由于铁屑中含有S元素,因此会产生H2S,同时氨水易挥发,因此高锰酸钾溶液(具有强氧化性)吸收这些气体,防止污染空气,吸收氨气、硫化氢等杂质气体,防止污染空气,故答案为:防止液体倒吸进入锥形瓶;吸收氨气、硫化氢等杂质气体,防止污染空气;(3)由于Fe2+易被氧化,所以为防止其被氧化,铁屑应过量,同时为抑制Fe2+的水解,所以溶液要保持强酸性,浓硫酸常温下会钝化铁,故答案为:bc;(4)检验铁离子常用KSCN溶液,故答案为:KSCN;(5)①在Fe3+浓度为1.0mg/mL的标准溶液100mL中,m(Fe3+)=0.1mg/mL×100mL=10.0mg,依据关系式Fe3+~(NH4)Fe(SO4)2•12H2O得:m[(NH4)Fe(SO4)2•12H2O]=10.0mg×=86.1mg,故答案为:86.1;②两次测定所得的吸光度分别为0.590、0.610,取其平均值为0.600,从吸光度可以得出浓度为8.5mg/L,又因配得产品溶液10mL,稀释至100mL,故原产品硫酸亚铁铵溶液中所含Fe3+浓度为:8.5mg/L×=85mg/L,故答案为:85;(6)滴定过程中Fe2+被氧化成Fe3+,化合价升高1价,KMnO4被还原生成Mn2+,所以有数量关系5Fe2+~KMnO4,所以n[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]=V×10-3L×cmol·L-1×5×=12.5Vc10-3mol,则硫酸亚铁铵晶体的纯度为×100%=;故答案为:。26、加快反应速率蒸发皿有晶膜出现(或大量固体出现时)防止硫酸亚铁水解214215红棕Ba2++SO3+H2O=BaSO4↓+2H+(说明:分步写也给分2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4↓+4H+也给分)检验产物中是否含有SO2不能取B中少量溶液于试管中,滴加少量NaOH溶液并加热,能产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体【解析】
I.(1)适当加热使溶液温度升高,可加快反应速率;(2)加入饱和的硫酸铵溶液后直接加热蒸发,加热溶液至有晶膜出现(或大量固体出现时),停止加热;溶液一直保持强酸性防止硫酸亚铁水解;Ⅱ.(3)根据化合价升降法配平;(4)加热过程,A逐渐变为氧化铁;(5)B为酸性溶液,二氧化硫、氧气与氯化钡反应生成少量硫酸钡白色沉淀;(6)C中品红溶液可以二氧化硫反应,导致溶液褪色;(7)D中集气瓶能收集到SO2和少量的O2;(8)溶液B显酸性,氨气能够在此装置中被吸收,检验B中是否含有铵根离子即可。【详解】I.(1)适当加热使溶液温度升高,可加快反应速率;(2)加入饱和的硫酸铵溶液后直接加热蒸发,则滤液转移到蒸发皿中;加热溶液至有晶膜出现(或大量固体出现时),停止加热,利用余热进行蒸发结晶;为防止硫酸亚铁水解,溶液一直保持强酸性;Ⅱ.(3)反应中Fe的化合价由+2变为+3,N的化合价由-3变为0,S的化合价由+6变为+4,根据原子守恒,硫酸亚铁铵的系数为2,SO2的系数为4,则电子转移总数为8,Fe得到2个电子,产生1个氮气,得到6个电子,则系数分别为2、1、4、2、1、5;(4)加热过程,A逐渐变为氧化铁,固体为红棕色;(5)B为酸性溶液,二氧化硫、氧气与氯化钡反应生成少量硫酸钡白色沉淀,离子方程式为2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4↓+4H+;(6)C中品红溶液可与二氧化硫反应,导致溶液褪色,则可检验二氧化硫的存在;(7)D中集气瓶能收集到SO2和少量的O2,不能使带火星的木条燃烧;(8)溶液B显酸性,氨气能够在此装置中被吸收,检验B中是否含有铵根离子即可,方法为取B中少量溶液于试管中,滴加少量NaOH溶液并加热,能产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。27、关闭活塞a和分液漏斗活塞,向分液漏斗中加水,打开分液漏斗活塞,水滴入圆底烧瓶一会儿后不再滴入,则装置气密性良好利用生成的CO2将整个装置内的空气赶尽,避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰3Cu+8HNO3→3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O检验有无NO2产生,若有NO2,则NO2与水反应生成硝酸,硝酸将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+与SCN﹣反应溶液呈血红色,若无二氧化氮则无血红色2NO+O2+2NaOH→NaNO2+NaNO3+H2O【解析】
盛有稀硝酸的分液漏斗与一个不太常见的Y型试管相连,通过Y型试管我们可以先让稀硝酸滴入碳酸钙的一侧,产生赶走装置内的氧气(此时活塞a打开),接下来再让稀硝酸滴入含有铜片的一侧,关闭活塞a开始反应,产生的气体通入集气瓶中观察现象,实验结束后打开活塞a,进行尾气处理即可。【详解】(1)若要检验气密性,可以关闭活塞a和分液漏斗活塞,向分液漏斗中加水,打开分液漏斗活塞,水滴入圆底烧瓶一会儿后不再滴入,则装置气密性良好
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