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文档简介
2024届湖北省部分重点中学高考冲刺化学模拟试题请考生注意: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、室温下,向20.00mL0.1000mol·L−1盐酸中滴加0.1000mol·L−1NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图,已知lg3=0.5。下列说法不正确的是A.选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差B.用移液管量取20.00mL0.1000mol·L−1盐酸时,移液管水洗后需用待取液润洗C.NaOH标准溶液浓度的准确性直接影响分析结果的可靠性,因此需用邻苯二甲酸氢钾标定NaOH溶液的浓度,标定时采用甲基橙为指示剂D.V(NaOH)=10.00mL时,pH约为1.52、某种化合物(如图)由W、X、Y、Z四种短周期元素组成,其中W、Y、Z分别位于三个不同周期,Y核外最外层电子数是W核外最外层电子数的二倍;W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同。下列说法不正确的是:A.原子半径:W<X<Y<ZB.简单离子的氧化性:W>XC.X与Y、Y与Z均可形成具有漂白性的化合物D.W与X的最高价氧化物的水化物可相互反应3、不能通过化合反应生成的物质是()A.HClO B.NO C.SO3 D.FeCl24、氮化碳(C3N4)的硬度大于金刚石,则氮化碳中A.只有共价键 B.可能存在离子C.可能存在N≡N D.存在极性分子5、下列判断正确的是()A.加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸沉淀不溶解,可确定原溶液中有Cl—存在B.加入稀盐酸,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,可确定原溶液中有CO32—存在C.加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液,生成白色沉淀,可确定原溶液中有SO42—存在D.通入Cl2后,溶液由无色变为深黄色,加入淀粉溶液后,溶液变蓝,可确定原溶液中有I—存在6、1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1120mL(换算为标准状况),向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54g沉淀,下列说法不正确的是A.该合金中铜与镁的物质的量之比是2︰1B.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0mol/LC.NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是80%D.得到2.54沉淀时,加入NaOH溶液的体积是600mL7、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8、能正确表示下列反应的离子方程式为()。A.向FeBr2溶液中通入过量Cl2:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-B.向碳酸钠溶液中通入少量CO2:CO32-+2CO2+H2O=2HCO3-C.向碘化钾溶液中加入少量双氧水:3H2O2+I-=IO3-+3H2OD.向CuSO4溶液中通入H2S:H2S+Cu2+=CuS↓+2H+9、常温常压下,O3溶于水产生的游离氧原子[O]有很强的杀菌消毒能力,发生的反应如下:()反应①:O3O2+[O]ΔH>0平衡常数为K1反应②:[O]+O32O2ΔH<0平衡常数为K2总反应:2O33O2ΔH<0平衡常数为K下列叙述正确的是A.降低温度,K减小 B.K=K1+K2C.增大压强,K2减小 D.适当升温,可提高消毒效率10、下列有关判断的依据正确的是()A.电解质:水溶液是否导电B.原子晶体:构成晶体的微粒是否是原子C.共价分子:分子中原子间是否全部是共价键D.化学平衡状态:平衡体系中各组分的物质的量浓度是否相等11、某固体混合物X可能是由、Fe、、中的两种或两种以上的物质组成。某兴趣小组为探究该固体混合物的组成,设计实验方案如下图所示(所加试剂均过量)下列说法不正确的是A.气体A是、的混合物B.沉淀A是C.根据白色沉淀C是AgCl可知,白色沉淀B一定不是纯净物D.该固体混合物一定含有Fe、、12、光电池在光照条件下可产生电压,如下装置可以实现光能源的充分利用,双极性膜可将水解离为H+和OH-,并实现其定向通过。下列说法不正确的是A.该装置将光能转化为化学能并分解水B.双极性膜可控制其两侧溶液分别为酸性和碱性C.如阳极区为KOH深液,在光照过程中阳极区溶液中的c(OH-)基本不变D.再生池中的反应:2V2++2H+2V3++H2↑13、己知NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.1molOD-中含有的质子数和中子数均为9NAB.60g正戊烷与12g新戊烷的混合物中共价键数为17NAC.11.2L氯气与足量镁粉充分反应,转移的电子数为NAD.1L0.1mo1·L-1CH3COONa溶液中,CH3COO-数目为0.1NA14、下列指定反应的离子方程式正确的是()A.向苯酚钠溶液中通入少量CO2:2C6H5O-+CO2+H2O→2C6H5OH+CO32-B.向NaNO2溶液中滴加酸性KMnO4溶液:5NO2-+2MnO4-+3H2O=5NO3-+2Mn2++6OH-C.向AlCl3溶液中滴加过量氨水:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+D.NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应至中性:H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O15、设[aX+bY]为a个X微粒和b个Y微粒组成的一个微粒集合体,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是()A.0.5mol雄黄(As4S4,已知As和N同主族,结构如图)含有NA个S-S键B.合成氨工业中,投料1mol[N2(g)+3H2(g)]可生成2NA个[NH3(g)]C.用惰性电极电解1L浓度均为2mol•L-1的AgNO3与Cu(NO3)2的混合溶液,当有0.2NA个电子发生转移时,阴极析出6.4g金属D.273K,101kPa下,1mol过氧化氢分子中含有的共用电子对数目为3NA16、不能用元素周期律解释的是()A.氯与钠形成离子键,氯与硅形成共价键B.向淀粉KI溶液中滴加溴水,溶液变蓝C.向Na2SO3溶液中滴加盐酸,有气泡生成D.F2在暗处遇H2即爆炸,I2在暗处遇H2几乎不反应二、非选择题(本题包括5小题)17、香料G的一种合成工艺如图所示。已知:①核磁共振氢谱显示A有两个峰,其强度之比为1∶1。②CH3CH2CH=CH2CH3CHBrCH=CH2③CH3CHO+CH3CHOCH3CH=CHCHO+H2O请回答下列问题:(1)A的结构简式为________,G中官能团的名称为________。(2)检验M已完全转化为N的实验操作是______(3)有学生建议,将M→N的转化用KMnO4(H+)代替O2,你认为是否合理______(填“是”或“否”)原因是_________(若认为合理则不填此空)。(4)写出下列转化的化学方程式,并标出反应类型:K→L________,反应类型________。(5)F是M的同系物,比M多一个碳原子。满足下列条件的F的同分异构体有_____种。(不考虑立体异构)①能发生银镜反应②能与溴的四氯化碳溶液加成③苯环上只有2个对位取代基(6)以丙烯和NBS试剂为原料制备甘油(丙三醇),请设计合成路线______(其他无机原料任选)。请用以下方式表示:AB目标产物18、A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素,他们能发生如图所示的转化关系。若该元素用R表示,则A为R的氧化物,D与NaOH溶液反应生成C和H2。请回答:(1)写出对应物质的化学式:A________________;C________________;E________________。(2)反应①的化学方程式为_______________________________________。(3)反应④的离子方程式为_____________________________________。(4)H2CO3的酸性强于E的,请用离子方程式予以证明:_______________________________。19、某学习小组研究溶液中Fe2+的稳定性,进行如下实验,观察,记录结果。实验Ⅰ物质0min1min1h5hFeSO4淡黄色桔红色红色深红色(NH4)2Fe(SO4)2几乎无色淡黄色黄色桔红色(1)上述(NH4)2Fe(SO4)2溶液pH小于FeSO4的原因是_______(用化学用语表示)。溶液的稳定性:FeSO4_______(NH4)2Fe(SO4)2(填“>”或“<”)。(2)甲同学提出实验Ⅰ中两溶液的稳定性差异可能是(NH4)2Fe(SO4)2溶液中的NH4+保护了Fe2+,因为NH4+具有还原性。进行实验Ⅱ,否定了该观点,补全该实验。操作现象取_______,加_______,观察。与实验Ⅰ中(NH4)2Fe(SO4)2溶液现象相同。(3)乙同学提出实验Ⅰ中两溶液的稳定性差异是溶液酸性不同导致,进行实验Ⅲ:分别配制0.80mol·L-1pH为1、2、3、4的FeSO4溶液,观察,发现pH=1的FeSO4溶液长时间无明显变化,pH越大,FeSO4溶液变黄的时间越短。资料显示:亚铁盐溶液中存在反应4Fe2++O2+10H2O4Fe(OH)3+8H+由实验III,乙同学可得出的结论是_______,原因是_______。(4)进一步研究在水溶液中Fe2+的氧化机理。测定同浓度FeSO4溶液在不同pH条件下,Fe2+的氧化速率与时间的关系如图(实验过程中溶液温度几乎无变化)。反应初期,氧化速率都逐渐增大的原因可能是_____。(5)综合以上实验,增强Fe2+稳定性的措施有_______。20、高锰酸钾是常用的氧化剂。某化学小组在实验室以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备KMnO4,下图是实验室制备高锰酸钾的操作流程。已知:温度溶解度/gK2CO3KHCO3KMnO420℃11133.76.38请回答:(1)反应①的化学方程式为______________________________________,加热软锰矿、KClO3和KOH固体,除三脚架、玻璃棒、泥三角和铁坩埚外,还用到的仪器有___,不采用瓷坩埚而选用铁坩埚的理由是______________(2)反应②中氧化产物与还原产物的物质的量之比为___________________;上述流程中可以循环利用的物质是__________________________。(3)实验时,从滤液中得到KMnO4晶体的实验操作a为___________________,若CO2过量会生成KHCO3,导致得到的KMnO4产品的纯度降低其原因是________。21、某化工厂生产新型清洁燃料甲醚(CH3-O-CH3)的流水线反应原理为:在10L的反应容器内进行的反应①的化学平衡常数表达式为K=[CO][H2]/[H2O]。反应②的热化学方程式为:3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)+Q。反应③为:CO2+NH3+H2O→NH4HCO3,完成下列填空:(1)反应①的方程式为______。经3min反应容器内的水蒸气从20.0mol变为2.0mol,则此3min内CO的平均反应速率V(CO)=______。(2)能判断反应①已达化学平衡状态的是(选填编号)______。A.在消耗n摩尔氢气的同时产生n摩尔的水B.容器内气体的平均相对分子质量保持不变C.容器内所有的物质的总物质的量保持不变D.化学反应速率:V(逆)(H2O)=V(正)(CO)(3)已知升高温度,反应②的化学平衡常数会减小,则反应②的热化学方程式中的Q(选填“>”或“<”)______0。该反应的逆反应速率V(逆)随时间t变化的关系如图一所示,则在t2时改变的反应条件是______。(4)在不同温度下,反应容器内甲醚(CH3OCH3)的浓度c(CH3OCH3)随时间t变化的状况如图二所示。则反应温度T1(选填“>”、“=”或“<”)______T2。(5)若反应③得到的是一种纯净常见化肥的溶液。经测定溶液中也存在NH3•H2O分子和CO32-离子,试用化学用语表示产生这两种微粒的原因:______,______。相同温度下,都为0.1mol/L的NaHCO3溶液甲和NH4HCO3溶液乙相比较,溶液中c(CO32-)甲(选填“>”、“=”或“<”)甲______乙。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、C【解析】
A.根据突变范围选择合适的指示剂,要求指示剂的指示范围与突变范围有重叠,所以选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差,A正确;B.移液管水洗后需用待取液润洗,这样不改变盐酸的浓度,可减小实验误差,B正确;C.甲基橙的指示范围是3.1~4.4,甲基红的指示范围是4.4~6.2,二者差不多,而甲基红的指示范围与突变范围重叠更大,更能降低误差,因此应该使用甲基红,C错误;D.V(NaOH)=10.00mL时,HCl过量,反应后相当于余下10mL的HCl,溶液为酸性,溶液中c(H+)==mol/L,所以溶液pH=-lgc(H+)=-lg1+lg30=1.5,D正确;故合理选项是C。2、A【解析】
首先发现X是+1价的,则X为氢、锂或钠,但是W、X、Y三种简单离子的核外电子排布要相同,则X只能是钠,才能满足题意;W、Y、Z三者分别位于三个不同的周期,则必有一种为氢,根据题目给出的结构式,氢只能形成1个键,则Z是氢;结合Y的最外层电子数是W的最外层电子数的二倍,且二者简单离子的核外电子排布相同,则只能是氧和铝,根据结构不难发现W是铝,Y是氧,据此来解题即可。【详解】A.根据分析,四种元素的半径大小为氢<氧<铝<钠,即Z<Y<W<X,A项错误;B.钠单质的还原性强于铝,而的氧化性弱于,B项正确;C.过氧化钠和过氧化氢均具有漂白性,C项正确;D.W与X的最高价氧化物的水化物分别为和,二者可以相互反应,D项正确;答案选A。3、A【解析】
化合反应的概念是由两种或两种以上的物质生成一种新物质。A、氯气和水反应生成HCl和HClO,则不能通过化合反应生成,故A选;B、氮气和氧气反应生成NO,则能通过化合反应生成,故B不选;C、二氧化硫和氧气生成三氧化硫,则能通过化合反应生成,故C不选;D、铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,则能通过化合反应生成,故D不选;故选:A。4、A【解析】
A.C3N4晶体具有比金刚石更大的硬度,则C3N4晶体是原子晶体,其中只有共价键,故A正确;B.C3N4晶体具有比金刚石更大的硬度,则C3N4晶体是原子晶体,其中只有共价键,没有离子,故B错误;C.C3N4晶体具有比金刚石更大的硬度,且原子间均以单键结合,则为原子晶体,每个C原子周围有4个N原子,每个N原子周围有3个C原子,形成空间网状结构,C-N键为共价键,没有N≡N,故C错误;D.C3N4晶体中每个C原子周围有4个N原子,形成正四面体空间网状结构,没有极性,故D错误;正确答案是A。【点睛】本题考查原子晶体的性质及作用力,明确信息是解答本题的关键,熟悉原子晶体的构成微粒、作用力、空间结构即可解答,题目难度不大,注重知识的迁移能力来分析解答。5、D【解析】
A、在加HCl之前生成的可能是AgCl沉淀,也可能是别的白色沉淀,但是后面加上HCl中含有大量Cl-,所以不能确定Cl-是原溶液里的还是后来加进去的,故A错误;B、碳酸根、碳酸氢根、亚硫酸根、亚硫酸氢根遇到盐酸,均会生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,故B错误;C、若溶液中含有亚硫酸根,加入Ba(NO3)2溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸相当于存在了硝酸,亚硫酸根能被硝酸氧化成硫酸根,会生成硫酸钡沉淀,故C错误;D、氯气能将碘离子氧化为碘单质,碘水溶液为棕黄色,碘遇淀粉变蓝色,故D正确;综上所述,本题应选D。6、D【解析】
设铜、镁的物质的量分别为x、y,则①64x+24y=1.52②64x+24y+34x+34y=2.54,解得x=0.02mol,y=0.01mol,设N2O4、NO2的物质的量分别为a、b,则根据得失电子数相等:2x+2y=2a+b,a+b=0.05,则a=0.01mol,b=0.04mol。【详解】A、有上述分析可知,Cu和Mg的物质的量分别为0.02mol、0.01mol,二者物质的量之比为2︰1,A正确;B、c(HNO3)=mol/L=14.0mol·L-1,B正确;C、由上述分析可知,N2O4、NO2的物质的量分别为0.01mol、0.04mol,则NO2的体积分数是×100%=80%,C正确;D、沉淀达最大时,溶液中只有硝酸钠,根据原子守恒:n(NaOH)=n(HNO3)-(2a+b)=0.7mol-0.06mol=0.64mol,氢氧化钠溶液体积为640mL,D错误;答案选D。7、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。8、D【解析】
A.向FeBr2溶液中通入过量Cl2,溴离子和亚铁离子都被氧化,正确的离子方程式为:4Br−+2Fe2++3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl−,故A错误;B.向碳酸钠溶液中通入少量CO2,反应生成碳酸氢钠,该反应的离子方程式为:CO32−+CO2+H2O=2HCO3-,故B错误;C.向碘化钾溶液中加入少量双氧水,反应生成碘单质,该反应的离子方程式为:2H++H2O2+2I-=I2+2H2O,故C错误;D.向CuSO4溶液中通入H2S,生成CuS沉淀,该反应的离子方程式为:H2S+Cu2+=CuS↓+2H+,故D正确。综上所述,答案为D。9、D【解析】
A.降低温度向放热反应移动即正向移动,K增大,故A错误;B.方程式相加,平衡常数应该相乘,因此K=K1∙K2,故B错误;C.增大压强,平衡向体积减小的方向移动,即逆向移动,平衡常数不变,故C错误;D.适当升温,反应速率加快,消毒效率提高,故D正确。综上所述,答案为D。10、C【解析】
A.电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,故A错误;B.原子晶体的构成微粒是原子,原子间以共价键结合,故B错误;C.仅由共价键形成的分子是共价分子,所以分子中原子间是否全部是共价键是共价分子的判断依据,故C正确;D.平衡体系中各组分的物质的量浓度保持不变的状态是化学平衡状态,故D错误;答案选C。【点睛】原子晶体的构成微粒是原子,原子间以共价键结合;由原子构成的晶体不一定是原子晶体,例如,稀有气体是由单原子分子构成的分子晶体,分子间存在范德华力。11、C【解析】
根据实验现象逐步分析、推理,并进行验证,确定混合物的组成成分。【详解】A.据转化关系图,气体A能使石灰水变学浑浊,则A中有CO2,X中有Na2CO3。白色沉淀B能变成红褐色,则白色沉淀B中有Fe(OH)2,溶液A中有FeCl2,X中有Fe,进而气体A中必有H2,A项正确;B.X与过量盐酸反应生成沉淀A,则X中含Na2SiO3,沉淀A为H2SiO3,B项正确;C.溶液B中加入硝酸银和稀硝酸生成白色沉淀C,则C为AgCl,溶液B中的Cl-可能全来自盐酸,则X中不一定有MgCl2,白色沉淀B中可能只有Fe(OH)2,C项错误;D.综上分析,固体混合物X中一定含有Fe、、,可能有MgCl2,D项正确。本题选C。12、C【解析】
由图上电子的移动方向可知右侧电解池的阳极,反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑,左侧为阴极,反应式为2V3++2e-=2V2+;双极性膜可将水解离为H+和OH-,由图可知,H+进入阴极,OH-进入阳极,放电后的溶液进入再生池中在催化剂条件下发生反应放出氢气,反应方程式为2V2++2H+2V3++H2↑,由此来解题。【详解】A.由图可知,该装置将光能转化为化学能并分解水,A正确;B.双极性膜可将水解离为H+和OH-,由图可知,H+进入阴极,OH-进入阳极,则双极性膜可控制其两侧溶液分别为酸性和碱性,B正确;C.光照过程中阳极区反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑,又双极性膜可将水解离为H+和OH-,其中OH-进入阳极,所以溶液中的n(OH-)基本不变,但H2O增多,使c(OH-)降低,C错误;D.根据以上分析,再生的反应方程式为2V2++2H+2V3++H2↑,D正确;故合理选项是C。【点睛】本题考查电解池的工作原理,根据题中给出电子的移动方向判断阴、阳极是解题关键。注意题干信息的应用,题目考查了学生信息处理与应用能力。13、A【解析】
A.质子数同原子序数,因此质子数为,中子数=质量数-中子数,因此中子数为,A项正确;B.正戊烷和新戊烷分子内含有的共价键数目一致,都是1个分子中有16个共价键,混合物的物质的量是,因此共价键的数目为,B项错误;C.未说明条件,无法计算氯气的物质的量,C项错误;D.醋酸根是一个弱酸根离子,水中会发生水解导致其数目小于,D项错误;答案选A。14、C【解析】
A.因为酸性强弱关系为H2CO3>C6H5OH>HCO3-,所以即使通入过量的CO2也不会有CO32-生成:C6H5O-+CO2+H2O―→C6H5OH+HCO3-。A项错误;B.因为是酸性溶液,所以产物中不会有OH-生成,正确的反应方程式为5NO2-+2MnO4-+6H+===5NO3-+2Mn2++3H2O。B项错误;C.Al(OH)3不能与氨水反应,所以该离子方程式是正确的,C项正确;D.离子方程式不符合物质[Ba(OH)2]的组成,正确的离子方程式为2H++SO42-+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O。D项错误;答案选C。【点睛】离子方程式正误判断题中常见错误:(1)不能正确使用分子式与离子符号;(2)反应前后电荷不守恒;(3)得失电子不守恒;(4)反应原理不正确;(5)缺少必要的反应条件;(6)不符合物质的组成;(7)忽略反应物用量的影响等。15、D【解析】
A.由As4S4的结构图可知,黑球代表As,白球代表S,则As4S4的结构中不存在S-S键,故A错误;B.合成氨气的反应为可逆反应,则投料1mol[N2(g)+3H2(g)]生成的[NH3(g)]数目小于2NA,故B错误;C.根据阴极放电顺序可知,银离子先放电,则当有0.2NA个电子发生转移时,阴极析出21.6g金属,故C错误;D.过氧化氢分子中氢原子与氧原子、氧原子与氧原子之间均为单键,则1mol过氧化氢分子中含有的共用电子对数目为3NA,故D正确;综上所述,答案为D。16、C【解析】
A.氯最外层7个电子,容易得到电子,Na最外层1个电子,容易失去电子,Si不易失去也不易得到电子;B.非金属性强的元素单质,能从非金属性弱的非金属形成的盐中置换出该非金属单质;C.向Na2SO3溶液中加盐酸,发生强酸制取弱酸的反应;D.非金属性越强,与氢气化合越容易。【详解】A.氯最外层7个电子,容易得到电子,Na最外层1个电子,容易失去电子,Si不易失去也不易得到电子;所以氯与钠形成氯化钠,含有离子键,氯与硅形成四氯化硅,含有共价键,可以利用元素周期律解释,故A不选;B.向淀粉KI溶液中滴入溴水,溶液变蓝,说明溴单质的氧化性强于碘单质,能用元素周期律解释,故B不选;C.向Na2SO3溶液中加盐酸,发生强酸制取弱酸的反应,HCl不是最高价含氧酸,不能用元素周期律解释,故C选;D.非金属性F>I,故氟气与氢气化合较容易,可以利用元素周期律解释,故D不选;故答案选C。二、非选择题(本题包括5小题)17、碳碳双键、酯基取少量M于试管中,滴加稀NaOH至溶液呈碱性,再加新制的Cu(OH)2加热,若没有砖红色沉淀产生,说明M已完全转化为N否KMnO4(H+)在氧化醛基的同时,还可以氧化碳碳双键+CH3CHO加成反应6CH2=CH-CH3CH2=CH-CH2-BrBrCH2-CHBr-CH2-Br【解析】
由流程:E和N发生酯化反应得到的G为,则E、N分别为和中的一种,C反应得到D,D发生卤代烃水解反应得到E,故E属于醇,E为,则N为,逆推出M为、L为,结合信息③,逆推出K为,由E逆推出D为,结合信息②,逆推出C为,C由B在浓硫酸加热条件下发生消去反应所得、B为,又知A催化加氢得B,核磁共振氢谱显示A有两个峰,其强度之比为1∶1,即A分子内有2种氢原子且二者数目相同,则A为;(1)据上分析,写出A的结构简式及G中官能团的名称;(2)检验M已完全转化为N,主要检验醛基即可,碱性环境下检验;(3)该学生建议是否合理,主要通过用KMnO4(H+)代替O2发生转化时,有没有其它基团也被氧化,如果有,那么就不可行;(4)K为,则K→L的反应可通过信息类推,按反应特点确定反应类型;(5)F是M的同系物,M为,而F比M多一个碳原子。求满足下列条件的F的同分异构体数目,主要找出满足条件的基团进行有序组合就可以了,条件①能发生银镜反应,意味着有—CHO,条件②能与溴的四氯化碳溶液加成意味着有碳碳双键,③苯环上只有2个对位取代基,且取代基中碳原子数目为4,据此回答;(6)以丙烯和NBS试剂为原料制备甘油(丙三醇),则主要通过取代反应引入一个溴原子,通过加成反应引入2个溴原子,再水解即可;【详解】(1)据上分析,A为,;答案为:;G为,G中官能团为碳碳双键、酯基;答案为:碳碳双键、酯基;(2)M为,N为,N呈酸性,检验M已完全转化为N,主要检验醛基即可,碱性环境下检验,故检验操作为:取少量M于试管中,滴加稀NaOH至溶液呈碱性,再加新制的Cu(OH)2加热,若没有砖红色沉淀产生,说明M已完全转化为N;答案为:取少量M于试管中,滴加稀NaOH至溶液呈碱性,再加新制的Cu(OH)2加热,若没有砖红色沉淀产生,说明M已完全转化为N;(3)学生建议用KMnO4(H+)代替O2把M转化为N,醛基确实被氧化为羧基,但是碳碳双键同时被氧化,那么建议就不可行;答案为:否;KMnO4(H+)在氧化醛基的同时,还可以氧化碳碳双键;(4)K为,则K→L的反应可通过信息③类推,反应为:+CH3CHO,从反应特点看是加成反应;答案为:+CH3CHO;加成反应;(5)F是M的同系物,M为,而F比M多一个碳原子。F的同分异构体,要满足条件——条件①能发生银镜反应,意味着有—CHO,条件②能与溴的四氯化碳溶液加成意味着有碳碳双键,③苯环上只有2个对位取代基,且取代基中碳原子数目为4,由此可把2个位于对位的取代基分成以下几种情况:①—CHO、②—CHO、③—CHO、④—CH2CHO、⑤、⑥、;故共有6种;答案为:6;(6)由流程图知,C和NBS试剂可通过取代反应引入一个溴原子而碳碳双键不变,故以丙烯和NBS发生取代反应,引入一个溴原子,得到CH2=CH-CH2-Br,通过加成反应引入2个溴原子,得到BrCH2-CHBr-CH2-Br,水解即可制备甘油(丙三醇),流程为:CH2=CH-CH3CH2=CH-CH2-BrBrCH2-CHBr-CH2-Br;答案为:CH2=CH-CH3CH2=CH-CH2-BrBrCH2-CHBr-CH2-Br。18、SiO2Na2SiO3H2SiO3(或H4SiO4)SiO2+2CSi+2CO↑Si+2OH-+H2O===SiO32-+2H2↑SiO32-+CO2+H2O===H2SiO3↓+CO32-(或SiO32-+2CO2+2H2O===H2SiO3↓+2HCO3-)【解析】
A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素,该元素(用R表示)的单质能与NaOH溶液反应生成盐和氢气,则可推知该元素为硅元素,根据题中各物质转化关系,结合硅及其化合物相关知识可知,A与焦碳高温下生成D,则A为SiO2,D为Si,C为Na2SiO3,根据反应②或反应⑤都可推得B为CaSiO3,根据反应⑥推知E为H2SiO3;(1)由以上分析可知A为SiO2,C为Na2SiO3,E为H2SiO3;(2)反应①的化学方程式为2C+SiO2Si+2CO↑;(3)反应④的离子方程式为Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑;(4)H2CO3的酸性强于H2SiO3的酸性,可在硅酸钠溶液中通入二氧化碳,如生成硅酸沉淀,可说明,反应的离子方程式为SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-。19、NH4++H2ONH3·H2O+H+<取2mLpH=4.0的0.80mol·L-1FeSO4溶液加2滴0.01mol·L-1KSCN溶液溶液pH越小,Fe2+越稳定溶液中存在平衡4Fe2++O2+10H2O4Fe(OH)3+8H+,c(H+)大,对平衡的抑制作用强,Fe2+更稳定生成的Fe(OH)3对反应有催化作用加一定量的酸;密封保存【解析】
(1)(NH4)2Fe(SO4)2溶液和FeSO4中的Fe2+浓度相同,但中(NH4)2Fe(SO4)2含有浓度较高的NH4+;通过表格中的颜色变化来分析;(2)由于是要验证两溶液的稳定性差异是否是由于(NH4)2Fe(SO4)2溶液中的NH4+保护了Fe2+导致,根据控制变量法可知,应除了让NH4+这个影响因素外的其它影响因素均保持一致,据此分析;(3)由实验Ⅲ可知,溶液的pH越小,溶液的酸性越强,则Fe2+越稳定;亚铁盐溶液中存在反应4Fe2++O2+10H2O⇌4Fe(OH)3+8H+,根据平衡的移动来分析;(4)根据影响反应速率的因素有浓度、压强、温度和催化剂来分析;(5)根据上述实验来分析。【详解】(1)(NH4)2Fe(SO4)2溶液和FeSO4中的Fe2+浓度相同,但(NH4)2Fe(SO4)2溶液中含有浓度较高的NH4+,NH4+水解显酸性,导致(NH4)2Fe(SO4)2中的pH更小;通过表格中的颜色变化可知(NH4)2Fe(SO4)2中的Fe2+被氧化的速率更慢,即溶液的稳定性:FeSO4<(NH4)2Fe(SO4)2,故答案为:NH4++H2ONH3•H2O+H+;<;(2)由于是要验证两溶液的稳定性差异是否是由于(NH4)2Fe(SO4)2溶液中的NH4+保护了Fe2+导致,根据控制变量法可知,应除了让NH4+这个影响因素外的其它影响因素均保持一致,故应取2mLpH=4.0的0.80mol•L-1FeSO4溶液于试管中,加2滴0.01mol•L-1KSCN溶液,过若观察到的现象与实验Ⅰ中(NH4)2Fe(SO4)2溶液现象相同,则说明上述猜想不正确,故答案为:取2mLpH=4.0的0.80mol•L-1FeSO4溶液;加2滴0.01mol•L-1KSCN溶液;(3)由实验Ⅲ可知,溶液的pH越小,溶液的酸性越强,则Fe2+越稳定;亚铁盐溶液中存在反应4Fe2++O2+10H2O4Fe(OH)3+8H+,溶液的pH越小,则氢离子浓度越大,平衡左移,则Fe2+的氧化被抑制,故答案为:溶液pH越小,Fe2+越稳定;溶液中存在平衡4Fe2++O2+10H2O4Fe(OH)3+8H+,c(H+)大,对平衡的抑制作用强,Fe2+更稳定;(4)影响反应速率的因素有浓度、压强、温度和催化剂,而同一条曲线上的浓度FeSO4溶液相同,且应随着反应的进行,Fe2+的浓度减小,故不是浓度对反应速率的影响;而此反应为溶液中的反应,故压强对此反应速率无影响;而此反应中温度不变,故能影响反应速率的只有催化剂,故唯一的可能原因是生成的Fe(OH)3对反应有催化作用,故答案为:生成的Fe(OH)3对反应有催化作用;(5)根据上述实验可知,加入一定量的酸会抑制Fe2+的氧化,或是隔绝空气密封保存,故答案为:加入一定量的酸,密封保存。【点睛】(NH4)2Fe(SO4)2溶液中含有浓度较高的NH4+,NH4+水解显酸性,导致(NH4)2Fe(SO4)2中的pH更小,NH4+保护了Fe2+是解答关键,也是试题的难点和突破口。20、(1)KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O酒精灯、坩埚钳瓷坩埚中的SiO2会与KOH发生反应2:1KOH、MnO2蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥KHCO3的溶解度较小,滤液蒸发浓缩降温结晶时KHCO3会随KMnO4一同结晶析出【解析】
以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备KMnO4晶体,软锰矿固体和KOH固体混合在铁坩埚中煅烧,得到墨绿色熔块,为K2MnO4,冷却后溶于水其水溶液呈深绿色,这是锰酸根在碱溶液中的特征颜色,边加热边通入适量二氧化碳气体,调节溶液pH趁热过滤得到MnO2和KMnO4溶液,冷却结晶得到KMnO4晶体。⑴加热条件下,MnO2、KOH和KClO3反应生成K2MnO4、KCl、H2O,熔融固体物质需要在坩埚内加热,加热熔融物含有碱性物质KOH应该用铁坩埚;瓷坩埚中的二氧化硅和强碱反应,坩埚被腐蚀;⑵工艺流程可知,CO2使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入CO2太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、KMnO4;氧化还原反应中的氧化剂是元素化合价降低的物质,还原剂是元素化合价升高的物质,结合化学方程式定量关系和电子守恒计算;流程中需要加入的物质在后面有生成该物质,该物质可以循环利用;⑶从滤液中得到物质的方法是浓缩蒸发,冷却结晶,过滤或抽滤得到晶体;工艺流程可知,二氧化碳使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入二氧化碳太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、高锰酸钾;【详解】(1).加热条件下,MnO2、KOH和KClO3反应生成K2MnO4、KCl、H2O,反应的化学方程式为3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O;加热软锰矿、KClO3和KOH固体混合物时,由于KOH会与瓷坩埚中的SiO2发生反应:2KOH+SiO2K2SiO3+H2O腐蚀坩埚,而不与Fe发生反应,所以要用铁坩埚;故答案为KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O;酒精灯、坩埚钳;瓷坩埚中的SiO2会与KOH发生反应;(2).由流程图可知,二氧化碳使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入二氧化碳太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、KMnO4,在加热浓缩时,会有KHCO3和KMnO4晶体一起析出,实验中通入适量二氧化碳时体系中可能发生反应的离子方程式为:3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2↓+2CO32-,2OH-+CO2=CO32-+H2O,其中氧化还原反应中氧化剂和还原剂都是KMnO4,所以氧化剂和还原剂的质量比即为反应的物质的量之比为1:2,调节溶液pH过程中,所得氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1;从流程图可以看出,需要加入的物质有MnO2、KOH、KClO3、CO2(水可以不考虑),反应中又生成KOH、MnO2,故KOH、MnO2是可以循环利用的物质,故答案为:2:1;KOH、MnO2;(3).依据流程中的信息,滤液中含有大量的高锰酸钾和碳酸钾,再根据表中的溶解度数据可知,高锰酸钾在室温下的溶解度较小,而碳酸钾的溶解度很大,因此,从滤液中得到KMnO4晶体的实验操作是浓缩蒸发,冷却结晶、过滤或抽滤得到晶体;工艺流程可知,二氧化碳使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入二氧化碳太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、KMnO4,在加热浓缩时,会有KHCO3和KMnO4晶体一起析出,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;KHCO
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