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文档简介
上海市通河中学2024年高三一诊考试化学试卷考生请注意:1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。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、下列物质中不会因见光而分解的是()A.NaHCO3 B.HNO3 C.AgI D.HClO2、香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料,其结构简式如下:下列有关香叶醇的叙述正确的是()A.香叶醇的分子式为C10H18OB.不能使溴的四氯化碳溶液褪色C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.能发生加成反应不能发生取代反应3、短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中。常温下Z单质能溶于W的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液。下列说法正确的是A.元素Y的最高化合价为+6价B.最简单氢化物的沸点:Y>WC.原子半径的大小顺序:W>Z>X>YD.X、Z、W分别与Y均能形成多种二元化合物4、在酸性条件下,黄铁矿(FeS2)催化氧化的反应方程式为2FeS2+7O2+2H2O=2Fe2++4SO42-+4H+,实现该反应的物质间转化如图所示。下列分析错误的是A.反应I的离子方程式为4Fe(NO)2++O2+4H+=4Fe3++4NO+2H2OB.反应Ⅱ的氧化剂是Fe3+C.反应Ш是氧化还原反应D.黄铁矿催化氧化中NO作催化剂5、反应HgS+O2=Hg+SO2中,还原剂是A.HgS B.Hg C.O2 D.SO26、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.标况下,22.4LCl2溶于足量水,所得溶液中Cl2、Cl-、HClO和ClO-四种微粒总数为NAB.标准状况下,38g3H2O2中含有4NA共价键C.常温下,将5.6g铁块投入一定量浓硝酸中,转移0.3NA电子D.一定温度下,1L0.50mol/LNH4Cl溶液与2L0.25mol/LNH4Cl溶液含NH4+的物质的量一定不相同7、下列所示的实验方案正确,且能达到实验目的的是()选项实验目的实验方案A比较镁、铝的金属性强弱分别在MgCl2和AlCl3溶液中滴加氨水直至过量,观察现象B比较Cl2、Br2的氧化性强弱将少量氯水滴入FeBr2溶液中,观察现象C证明SO2具有漂白性将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色D证明电离常数Ka:HSO3->HCO3-测得同浓度的Na2CO3溶液的pH大于Na2SO3溶液A.A B.B C.C D.D8、目前人类已发现的非金属元素除稀有气体外,共有16种,下列对这16种非金属元素的相关判断①都是主族元素,最外层电子数都大于4②单质在反应中都只能作氧化剂③氢化物常温下都是气态,所以又都叫气态氢化物④氧化物常温下都可以与水反应生成酸A.只有①②正确 B.只有①③正确 C.只有③④正确 D.①②③④均不正确9、某化学实验室产生的废液中的阳离子只可能含有Na+、NH4+、Ba2+、Cu2+、Al3+、Fe2+、Fe3+中的某几种,实验室设计了下述方案对废液进行处理,以回收金属,保护环境。已知:步骤①中,滴加NaOH溶液过程中产生的沉淀会部分溶解。下列说法中正确的是A.根据步骤①的现象,说明废液中一定含有Al3+B.由步骤②中红棕色固体可知,废液中一定存在Fe3+C.沉淀甲中可能含有Al(OH)3D.该废液中一定含有NH4+、Ba2+、Cu2+、Fe2+和Fe3+至少存在一种10、电化学合成氨法实现了氨的常温常压合成,一种碱性介质下的工作原理示意图如下所示。下列说法错误的是A.b接外加电源的正极B.交换膜为阴离子交换膜C.左池的电极反应式为D.右池中水发生还原反应生成氧气11、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12、工业上获得大量乙烯、丙烯、丁二烯的方法是()A.卤代烃消除 B.煤高温干馏 C.炔烃加成 D.石油裂解13、我国科研人员研究了在Cu-ZnO-ZrO2催化剂上CO2加氢制甲醇过程中水的作用机理,其主反应历程如图所示(H2→*H+*H,带*标记的物质是该反应历程中的中间产物或过渡态)。下列说法错误的是A.第①步中CO2和H2分子中都有化学键断裂B.水在整个历程中可以循环使用,整个过程不消耗水也不产生水C.第③步的反应式为:*H3CO+H2O→CH3OH+*HOD.第④步反应是一个放热过程14、下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是选项实验操作和现象预期实验目的或结论A用洁净的铂丝蘸取某食盐试样,在酒精灯火焰上灼烧,火焰显黄色说明该食盐试样不含KIO3BSiO2能与氢氟酸及碱反应SiO2是两性氧化物C向两支盛有KI3的溶液的试管中,分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液,前者溶液变蓝,后者有黄色沉淀KI3溶液中存在平衡:I2+I-D室温下向CuCl2和少量FeCl3的混合溶液中,加入铜屑,充分搅拌,过滤,得蓝绿色溶液除去杂质FeCl3得纯净CuCl2溶液A.A B.B C.C D.D15、ABS合成树脂的结构简式如图,则生成该树脂的单体的种数和反应类型正确的是A.1种,加聚反应 B.2种,缩聚反应C.3种,加聚反应 D.3种,缩聚反应16、环丙叉环丙烷(n)由于其特殊的结构,一直受到结构和理论化学家的关注,它有如下转化关系。下列说法正确的是A.n分子中所有原子都在同一个平面上B.n和:CBr2生成p的反应属于加成反应C.p分子中极性键和非极性键数目之比为2:9D.m分子同分异构体中属于芳香族化合物的共有四种17、下列操作或原理正确的是()A.可用玻璃棒蘸取新制氯水点在pH试纸上,测定该氯水的pH值B.装Na2CO3溶液的试剂瓶塞用玻璃塞C.蒸馏操作时先通冷却水再加热D.实验室中少量金属钠常保存在煤油中,实验时多余的钠不能放回原试剂瓶中18、下列说法不正确的是()A.苯和乙炔都与溴水发生加成反应,从而使溴水褪色B.乙醛和乙酸都可以与新制的氢氧化铜悬浊液反应C.邻二甲苯只有一种结构,证明苯环中不存在碳碳单键和碳碳双键交替出现的结构D.等质量的乙烯和丙烯充分燃烧所消耗的O2的量相同19、离子化合物O2[PtF6]的阴离子为[PtF6]-,可以通过反应O2+PtF6→O2[PtF6]得到。则A.O2[PtF6]中只含离子键 B.O2[PtF6]中氧元素化合价为+1C.反应中O2是氧化剂,PtF6是还原剂 D.每生成1molO2PtF6转移1mol电子20、工业上电化学法生产硫酸的工艺示意图如图,电池以固体金属氧化物作电解质,该电解质能传导O2-离子,已知S(g)在负极发生的反应为可逆反应,则下列说法正确的是()A.在负极S(g)只发生反应S-6e-+3O2-=SO3B.该工艺用稀硫酸吸收SO3可提高S(g)的转化率C.每生产1L浓度为98%,密度为1.84g/mL的浓硫酸,理论上将消耗30mol氧气D.工艺中稀硫酸浓度增大的原因是水参与电极放电质量减少21、下列实验过程中,始终无明显现象的是A.Cl2通入Na2CO3溶液中B.CO2通入CaCl2溶液中C.NH3通入AgNO3溶液中D.SO2通入NaHS溶液中22、下表中的实验操作能达到实验目的或能得出相应结论的是()选项实验操作实验目的或结论A室温下,将BaSO4投入饱和Na2CO3溶液中充分反应,向过滤后所得固体中加入足量盐酸,固体部分溶解且有无色无味气体产生验证Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)B将混有Ca(OH)2杂质的Mg(OH)2样品放入水中,搅拌,成浆状后,再加入饱和MgCl2溶液,充分搅拌后过滤,用蒸馏水洗净沉淀。除去Mg(OH)2样品中Ca(OH)2杂质C向KNO3和KOH混合溶液中加入铝粉并加热,管口放湿润的红色石蕊试纸,试纸变为蓝色NO3-被氧化为NH3D室温下,用pH试纸测得:0.1mol/LNa2SO3溶液pH约为10,0.1mol/LNaHSO3溶液pH约为5HSO3-结合H+的能力比SO32-的强A.A B.B C.C D.D二、非选择题(共84分)23、(14分)阿司匹林(化合物L)是人们熟知的解热镇痛药物。一种长效、缓释阿司匹林(化合物P)的合成路线如下图所示:已知:①HC≡CH+RCOOH②RCOOR’+R”OHRCOOR”+R’OH(R、R’、R”代表烃基)请回答:(1)A中的官能团是____________________。(2)C的结构简式是____________________。(3)D→E的反应类型是____________________。(4)E→G的化学方程式是______________________________________。(5)已知:H是芳香族化合物。在一定条件下2B→K+H2O,K的核磁共振氢谱只有一组峰。J→L的化学方程式是____________________。(6)L在体内可较快转化为具有药效的J,而化合物P与L相比,在体内能缓慢持续释放J。①血液中J浓度过高能使人中毒,可静脉滴注NaHCO3溶液解毒。请用化学方程式解释NaHCO3的作用:______________________________________________________________。②下列说法正确的是______(填字母)。a.P中的酯基在体内可缓慢水解,逐渐释放出Jb.P在体内的水解产物中没有高分子化合物c.将小分子药物引入到高分子中可以实现药物的缓释功能24、(12分)氟西汀G是一种治疗抑郁性精神障碍的药物,其一种合成路线如图:已知:LiAIH4是强还原剂,不仅能还原醛、酮,还能还原酯,但成本较高。回答下列问题:(1)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。写出D的结构简式,用星号(*)标出D中的手性碳___。(2)④的反应类型是___。(3)C的结构简式为___。(4)G的分子式为___。(5)反应⑤的化学方程式为___。(6)已知M与D互为同分异构体,在一定条件下能与氯化铁溶液发生显色反应。M分子的苯环上有3个取代基,其中两个相同。符合条件的M有__种。(7)也是一种生产氟西汀的中间体,设计以和为主要原料制备它的合成路线___(无机试剂任选)。25、(12分)I.近期,四川等地频频发生地震,在地震过后,常常喷洒各类消毒液对灾民临时生活区进行消毒。某品牌的“84消毒液”的主要成分为NaClO,浓度为,密度为。请回答下列问题:(1)该“84消毒液”的质量分数为___(保留3位有效数字)。(2)某同学欲用NaClO固体配制240mL“84消毒液”。①下列仪器中,不需要用到的是___。A.烧杯B.250mL容量瓶C.10mL量筒D.胶头滴管E.天平②下列操作会导致所得溶液浓度偏高的是_____。A.用长时间放置在空气中的NaClO固体配制B.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水C.配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒D.定容时俯视容量瓶刻度线Ⅱ.近年来,雾霾天气频繁发生,降低氮氧化物的排放,至关重要。(3)三元催化剂能同时实现汽车尾气中的CO、、三种成分的净化,其催化剂表面物质转化的关系如图1所示。化合物X可借助傅里叶红外光谱图(如图2所示)确定。①X的化学式为____。②在图1的转化中,既有被氧化又有被还原的元素是___(填元素符号)。26、(10分)阿司匹林(乙酰水杨酸,)是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药。乙酰水杨酸受热易分解,分解温度为128℃~135℃。某学习小组在实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成阿司匹林,反应原理如下:制备基本操作流程如下:主要试剂和产品的物理常数如下表所示:请根据以上信息回答下列问题:(1)制备阿司匹林时,要使用干燥的仪器的原因是___。(2)合成阿司匹林时,最合适的加热方法是___。(3)提纯粗产品流程如下,加热回流装置如图:①使用温度计的目的是控制加热的温度,防止___。②冷凝水的流进方向是___(填“a”或“b”)。③趁热过滤的原因是___。④下列说法不正确的是___(填字母)。A.此种提纯方法中乙酸乙酯的作用是做溶剂B.此种提纯粗产品的方法叫重结晶C.根据以上提纯过程可以得出阿司匹林在乙酸乙酯中的溶解度低温时大D.可以用紫色石蕊溶液判断产品中是否含有未反应完的水杨酸(4)在实验中原料用量:2.0g水杨酸、5.0mL醋酸酐(ρ=1.08g/cm3),最终称得产品质量为2.2g,则所得乙酰水杨酸的产率为___%。27、(12分)对氨基苯磺酸是制取染料和一些药物的重要中间体,可由苯胺磺化得到。+H2SO4H2O已知:苯胺是一种无色油状液体,微溶于水,易溶于乙醇,熔点−6.1℃,沸点184.4℃。对氨基苯磺酸是一种白色晶体,微溶于冷水,可溶于沸水,易溶于碱性溶液,不溶于乙醇。实验室可用苯胺、浓硫酸为原料,利用如图所示实验装置合成对氨基苯磺酸。实验步骤如下:步骤1:在250mL三颈烧瓶中加入10mL苯胺及几粒沸石,将三颈烧瓶放在冰水中冷却,小心地加入18mL浓硫酸。步骤2:将三颈烧瓶置于油浴中缓慢加热至170~180℃,维持此温度2~2.5小时。步骤3:将反应产物冷却至约50℃后,倒入盛有100mL冷水的烧杯中,用玻璃棒不断搅拌,促使对氨基苯磺酸晶体析出。将烧瓶内残留的产物冲洗到烧杯中,抽滤,洗涤,得到对氨基苯磺酸粗产品。步骤4:将粗产品用沸水溶解,冷却结晶,抽滤,收集产品,晾干可得纯净的对氨基苯磺酸。(1)装置中冷凝管的作用是__________。(2)步骤2油浴加热的优点有____________________。(3)步骤3中洗涤沉淀的操作是______________。(4)步骤3和4均进行抽滤操作,在抽滤完毕停止抽滤时,应注意先__________,然后__________,以防倒吸。(5)若制得的晶体颗粒较小,分析可能的原因______(写出两点)。28、(14分)(1)已知反应2HI(g)=H2(g)+I2(g)的△H=+11kJ·mol-1,1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436KJ、151KJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为___kJ。(2)已知某密闭容器中存在下列平衡:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),CO的平衡物质的量浓度c(CO)与温度T的关系如图所示。①该反应△H__________0(填“>”或“<”)②若T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1_______K2(填“>”、“<”或“=”)。③T3时在某刚性容器中按1:2投入CO(g)和H2O(g),达到平衡后测得CO的转化率为75%,则T3时平衡常数K3=____________。(3)在恒容密闭容器中,加入足量的MoS2和O2,仅发生反应:2MoS2(s)+7O2(g)2MoO3(s)+4SO2(g)ΔH。测得氧气的平衡转化率与起始压强、温度的关系如图所示:①p1、p2、p3的大小:_________。②若初始时通入7.0molO2,p2为7.0kPa,则A点平衡常数Kp=________(用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算,分压=总压×气体的物质的量分数,写出计算式即可)。(4)中科院兰州化学物理研究所用Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氢合成低碳烯烃反应,所得产物含CH4、C3H6、C4H8等副产物,反应过程如图。催化剂中添加Na、K、Cu助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性,在其他条件相同时,添加不同助剂,经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如下表。助剂CO2转化率(%)各产物在所有产物中的占比(%)C2H4C3H6其他Na42.535.939.624.5K27.275.622.81.6Cu9.880.712.56.8①欲提高单位时间内乙烯的产量,在Fe3(CO)12/ZSM-5中添加_______助剂效果最好;加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是_____;②下列说法正确的是______;a第ⅰ步所反应为:CO2+H2CO+H2Ob第ⅰ步反应的活化能低于第ⅱ步c催化剂助剂主要在低聚反应、异构化反应环节起作用dFe3(CO)12/ZSM-5使CO2加氢合成低碳烯烃的ΔH减小e添加不同助剂后,反应的平衡常数各不相同29、(10分)苯氧布洛芬具有良好的解热、镇痛、抗炎、抗风湿作用,苯氧布洛芬的合成路线如下:回答下列问题:(1)苯氧布洛芬中官能团的名称为___。(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。A-D四种物质中,含有手性碳的有机物为___(填字母)。(3)反应②的反应类型是___。(4)若过程①发生的是取代反应,且另一种产物为HBr,由A生成B发生反应的化学方程式为___。(5)有机物M与C互为同分异构体,M满足下列条件:I.能与FeCl3溶液发生显色反应,1molM可消耗2molNaOH;Ⅱ.M分子中有6种不同化学环境的氢,核磁共振氢谱为3:2:2:2:2:3,且分子中含有结构。M的结构有___种,写出其中一种结构简式:___。(6)根据已有知识并结合相关信息,写出以丙酮(CH3COCH3)为原料制备2一甲基丙酸的合成路线流程图(无机试剂任用)___。
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、A【解析】
浓硝酸、碘化银、次氯酸见光都易分解;碳酸氢钠加热分解,见光不分解,以此解答该题。【详解】AgI、HNO3、HClO在光照条件下都可分解,而NaHCO3在加热条件下发生分解,所以A选项是正确的;综上所述,本题选项A。2、A【解析】
A项,1个香叶醇分子中含10个C、18个H和1个O,香叶醇的分子式为C10H18O,A正确;B项,香叶醇中含有碳碳双键,能与溴发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色,B错误;C项,香叶醇中含有碳碳双键和醇羟基,能被高锰酸钾溶液氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误;D项,香叶醇中含有醇羟基,能发生取代反应,D错误;答案选A。3、B【解析】
X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中,常用做溶剂的氢化物为H2O,则Y为O,极易溶于水的氢化物有HCl和NH3,X的原子序数小于Y,则X应为N;常温下Z单质能溶于W的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液,可以联想到铝在浓硫酸和浓硝酸中钝化,而W的原子序数大于Z,所以Z为Al,W为S;综上所述X为N、Y为O、Z为Al、W为S。【详解】A.Y为O元素,没有+6价,故A错误;B.Y、W的简单氢化物分别为H2O、H2S,水分子间存在氢键,硫化氢分子之间为范德华力,氢键比范德华力更强,故沸点
H2O>H2S,故B正确;C.同周期自左而右原子半径减小,电子层越多原子半径越大,故原子半径Z(Al)>W(S)>X(N)>Y(O),故C错误;D.Al与O只能形成Al2O3,故D错误;故答案为B。4、C【解析】
A.根据图示,反应I的反应物为Fe(NO)2+和O2,生成物是Fe3+和NO,结合总反应方程式,反应的离子方程式为4Fe(NO)2++O2+4H+=4Fe3++4NO+2H2O,故A正确;B.根据图示,反应Ⅱ的反应物是Fe3+和FeS2,生成物是Fe2+和SO42-,反应中铁元素的化合价降低,氧化剂是Fe3+,故B正确;C.根据图示,反应Ш的反应物是Fe2+和NO,生成物是Fe(NO)2+,没有元素的化合价发生变化,不是氧化还原反应,故C错误;D.根据2FeS2+7O2+2H2O=2Fe2++4SO42-+4H+,反应过程中NO参与反应,最后还变成NO,NO作催化剂,故D正确;故选C。【点睛】解答本题的关键是认真看图,从图中找到物质间的转化关系。本题的易错点为A,要注意根据总反应方程式判断溶液的酸碱性。5、A【解析】
反应HgS+O2═Hg+SO2中,Hg元素化合价降低,S元素化合价升高,O元素化合价降低,结合氧化剂、还原剂以及化合价的关系解答。【详解】A.HgS中S元素化合价升高,作还原剂,故A符合;B.Hg是还原产物,故B不符;C.O2是氧化剂,故C不符;D.SO2是氧化产物也是还原产物,故D不符;故选A。6、D【解析】
A、氯气与水反应:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,溶液中氯原子总数为2mol,Cl2中含有2个氯原子,故溶液中Cl2、Cl-、HClO和ClO-四种微粒总数大于NA,故A错误;B、双氧水结构为:,38g3H2O2的物质的量为=1mol,由结构式可知,1mol双氧水中含有3NA共价键,故B错误;C、常温下铁与浓硝酸发生钝化,形成致密氧化膜,阻止反应进行,所以常温下,将5.6g铁块投入足量浓硝酸中,转移小于0.3NA电子,故C错误;D、1L0.50mol/LNH4Cl溶液与2L0.25mol/LNH4Cl溶液所对应浓度不同,所以水解程度不同,溶液中的物质的量一定也不同,故D正确;故答案为D。【点睛】本题A选项属于易错项,该反应属于可逆反应,溶液中总氯原子为2mol,发生反应后,溶液中含氯微粒总数小于2mol大于1mol。7、D【解析】
A.分别在MgCl2和AlCl3溶液中滴加氨水直至过量,均生成白色沉淀,无法比较镁、铝的金属性强弱,故A错误;B.Fe2+的还原性大于Br-,将少量氯水滴入FeBr2溶液中,首先氧化Fe2+,则无法比较Cl2、Br2的氧化性强弱,故B错误;C.将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色,体现SO2的还原性,不是漂白性,故C错误;D.测得同浓度的Na2CO3溶液的pH大于Na2SO3溶液,说明CO32-的水解能力大于SO32-,则电离能力HSO3->HCO3-,即电离常数Ka:HSO3->HCO3-,故D正确;故答案为D。8、D【解析】
①都是主族元素,但最外层电子数不都大于4,如氢元素最外层只有1个电子,错误②当两种非金属单质反应时,一种作氧化剂,一种作还原剂,错误③氢化物常温下不都是气态,如氧的氢化物水常温下为液体,错误④SiO2、NO等氧化物常温下都不能与水反应生成酸,错误。故选D。9、D【解析】
沉淀甲灼烧后为红棕色固体,该红棕色固体为Fe2O3,则沉淀甲可能为Fe(OH)2或Fe(OH)3,说明废液中可能含有Fe2+或Fe3+;溶液甲中加入过量硫酸溶液,产生固体乙,则固体乙为BaSO4,说明废液中一定含有Ba2+;溶液乙中加入过量铁屑,产生红色固体,该红色固体为Cu,说明废液中一定含有Cu2+,以此解答该题。【详解】A.由步骤④可知,废液中一定含有Cu2+,而沉淀甲中没有Cu(OH)2,说明加入NaOH溶液后,Cu元素以离子形式存在于溶液甲中,则废液中一定含有NH4+,Cu元素以[Cu(NH3)4]2+形式存在于溶液甲中,因此步骤①沉淀部分溶解,不能说明废液中一定含有Al3+,A错误;B.废液中加入NaOH溶液后形成沉淀甲,将该沉淀灼烧,得到红棕色固体,则该红棕色固体为Fe2O3,沉淀甲可能为Fe(OH)2或Fe(OH)3,说明废液中可能含有Fe2+或Fe3+,B错误;C.由于步骤①中加入过量NaOH溶液,因此沉淀甲中肯定没有Al(OH)3沉淀,C错误;D.溶液乙中加入过量铁屑,得到红色固体,该固体为Cu,说明溶液乙中含有Cu2+,向原废液中滴加过量NaOH溶液,Cu元素以离子形式存在于溶液甲中,则废液中一定含有NH4+,Cu元素以[Cu(NH3)4]2+形式存在于溶液甲中,所以废液中一定含有NH4+、Cu2+、Ba2+,可能含有Fe2+或Fe3+中的一种,D正确;故合理选项是D。【点睛】本题考查物质的分离,离子的存在及金属的回收利用与环境保护,注意掌握常见的离子之间的反应及金属回收方法,试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力。10、D【解析】
A.在电化学合成氨法中,N2发生还原反应,而电解池的阴极发生还原反应,通N2的极为阴极,则a为电源负极,b为电源的正极,故A正确;B.由图示可知,电解池工作时,左侧池中OH-向右池移动,则交换膜为阴离子交换膜,故B正确;C.左池中N2发生还原反应生成NH3,则电极反应式为,故C正确;D.右池中发生氧化反应,电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑,则是4OH-发生还原反应生成氧气,故D错误;故答案为D。11、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。12、D【解析】
石油裂解是在比裂化更高的温度下(一般在1000℃左右),使长链烃断裂得到大量短链不饱和烃的方法,其它方法均不适合在工业上大规模生产,答案选D。13、B【解析】
A.第①步反应中CO2和H2反应产生*H和*HCOO,可见两种分子中都有化学键断裂,A正确;B.根据图示可知:在第③步反应中有水参加反应,第④步反应中有水生成,所以水在整个历程中可以循环使用,整个过程中总反应为CO2+3H2→CH3OH+H2O,整个过程中产生水,B错误;C.在反应历程中,第③步中需要水,*H3CO、H2O反应生成CH3OH、*HO,反应方程式为:*H3CO+H2O→CH3OH+*HO,C正确;D.第④步反应是*H+*HO=H2O,生成化学键释放能量,可见第④步反应是一个放热过程,D正确;故答案选B。14、C【解析】
A.用洁净的铂丝蘸取某食盐试样,在酒精灯火焰上灼烧,火焰显黄色,该食盐试样不能确定是否含有KIO3,因观察钾元素的焰色,需透过蓝色的钴玻璃,故A错误;B.二氧化硅与氢氟酸反应是特性,如果换成其它酸,比如H2SO4、HCl等等,反应就不能发生,二氧化硅与NaOH反应生成盐和水,所以二氧化硅是酸性氧化物,故B错误;C.向两支盛有KI3的溶液的试管中,分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液,前者溶液变蓝,说明KI3的溶液含I2,后者有黄色沉淀,说明KI3的溶液中含I-,即KI3溶液中存在平衡为I2+I-,故C正确;D.Cu与氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁,会引入新的杂质亚铁离子,故D错误;答案选C。15、C【解析】
ABS合成树脂的链节为,链节的主链上全是碳原子,ABS树脂由单体发生加聚反应得到,按如图所示的虚线断开:,再将双键中的1个单键打开,然后将半键闭合即可得ABS树脂的单体为:CH2=CHCN、CH2=CH—CH=CH2和C6H5CH=CH2,有3种,单体之间通过加聚反应生成合成树脂;答案选C。16、B【解析】
A.n中有饱和的C原子—CH2—,其结构类似于CH4,所有的原子不可能共平面,A项错误;B.n中的碳碳双键打开与:CBr2相连,发生加成反应,B项正确;C.p分子中的非极性键只有C—C键,1个p分子中有9根C-C键,极性键有C-H键和C—Br键,分别为8根和2根,所以极性键和非极性键的比例为10:9,C项错误;D.m的化学式为C7H8O,属于芳香族化合物的同分异构体,如果取代基是—OH和-CH3,则有邻间对3种,如果取代基为—CH2OH,只有1种,取代基还可为—OCH3,1种,则共5种,D项错误;本题答案选B。17、C【解析】
A.依据氯水成分及性质漂白性判断;B.碳酸钠水溶液呈碱性,能够与玻璃中二氧化硅反应生成具有粘性硅酸钠溶液;C.后先通冷却水,一开始产生的水蒸气没有得到冷却;D.多余的钠应放回试剂瓶。【详解】A.氯水中含有次氯酸,次氯酸具有漂白性,能够漂白pH试纸,不能用pH试纸测试氯水的pH值,故A错误;B.碳酸钠水溶液呈碱性,能够与玻璃中二氧化硅反应生成具有粘性硅酸钠溶液,将玻璃塞与试剂瓶粘到一起,故B错误;C.先通冷却水,保证冷凝管的管套中充满水,再开始加热,否则一开始产生的水蒸气没有得到冷却,故C正确;D.实验室中少量金属钠常保存在煤油中,实验时多余的钠能放回原试剂瓶中,故D错误;故选:C。【点睛】本题考查化学中仪器的使用及试剂的保存,解题关键:熟悉各种仪器的用途及使用注意事项、掌握常见化学实验基本操作的注意事项,易错点A,注意氯水的漂白性。18、A【解析】
A.苯不能与溴水加成,将苯加入溴水中,是发生了萃取而使溴水褪色,故A错误;B.乙醛与氢氧化铜浊液在加热的条件下发生氧化还原反应,乙酸含有羧基,具有酸性,与氢氧化铜发生中和反应,故B正确;C.若苯环中存在碳碳单键和碳碳双键交替的结构,则邻二甲苯有2种结构,而邻二甲苯只有一种结构,证明苯环中不存在碳碳单键和碳碳双键交替的结构,故C正确;D.乙烯和聚乙烯的最简式相同,则完全燃烧等质量的乙烯和聚乙烯消耗O2量相同,故D正确;故选A。19、D【解析】
A.化合物中的阴离子和阳离子是原子团,其中都存在共价键,A错误;
B.中氧元素的化合价是价,B错误;
C.根据化合价的升降可知,是还原剂,是氧化剂,C错误;
D.,PtF6,所以氧化还原反应中转移电子总数为,D正确。
答案选D。20、B【解析】
A.据图可知反应过程中有SO2生成,所以负极还发生S-4e-+2O2-=SO2,故A错误;B.S(g)在负极发生的反应为可逆反应,吸收生成物SO3可使反应正向移动,提高S的转化率,故B正确;C.浓度为98%,密度为1.84g/mL的浓硫酸中n(H2SO4)==18.4mol,由S~6e-~1.5O2~H2SO4可知,消耗氧气为18.4mol×1.5=27.6mol,故C错误;D.工艺中稀硫酸浓度增大的原因是负极生成的三氧化硫与水反应生成硫酸,故D错误;故答案为B。21、B【解析】
A、氯气与水反应生成次氯酸和盐酸,盐酸与碳酸钠反应,生成二氧化碳气体,所以有气体产生,A错误;B、氯化钙和二氧化碳不符合离子发生反应的条件,故不发生反应,溶液不会变浑浊,所以无现象,B正确;C、NH3通入硝酸和硝酸银的混合溶液中,先与硝酸反应,故开始没有沉淀,等硝酸全部反应完全后,再与硝酸银反应生成氢氧化银沉淀,再继续通入氨气会生成可溶性的银氨溶液,故沉淀又会减少,直至最终没有沉淀,反应方程式为NH3+HNO3=NH4NO3、NH3+AgNO3+H2O=AgOH↓+NH4NO3、AgOH+2NH3=Ag(NH3)2OH(银氨溶液),C错误;D、SO2通入NaHS溶液中,发生氧化还原反应,生成淡黄色固体,D错误;故选B。22、B【解析】
A.由现象可知,将BaSO4投入饱和Na2CO3溶液中充分反应,向过滤后所得固体中加入足量盐酸,固体部分溶解且有无色无味气体产生,说明固体中含有BaCO3和BaSO4,有BaSO4转化成BaCO3,这是由于CO32-浓度大使Qc(BaCO3)>Ksp(BaCO3),所以不能验证Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),A项错误;B.Mg(OH)2比Ca(OH)2更难溶,成浆状后,再加入饱和MgCl2溶液,充分搅拌后Ca(OH)2与MgCl2反应生成Mg(OH)2和溶于水的CaCl2,过滤,用蒸馏水洗净沉淀,可达到除去Mg(OH)2样品中Ca(OH)2杂质的目的,B项正确;C.试纸变为蓝色,说明生成氨气,可说明NO3−被还原为NH3,结论不正确,C项错误;D.由操作和现象可知,亚硫酸氢根离子电离大于其水解,则HSO3−结合H+的能力比SO32−的弱,D项错误;答案选B。【点睛】A项是易错点,沉淀转化的一般原则是由溶解度小的转化为溶解度更小的容易实现,但两难溶物溶解度相差不大时也可控制浓度使溶解度小的转化成溶解度大的。二、非选择题(共84分)23、羟基HC≡CH加聚反应ac【解析】
A是,乙醇连续氧化得乙酸,故B是,根据信息①,结合流程图,C是,D是,D到E是加聚反应,E是,根据信息②可推知F为,G是,根据分子式H是,根据流程图结合P的结构可推知I为,J是,根据(5)小题,可以推知K是乙酸酐(),由P逆推知L为。【详解】(1)A是乙醇,乙醇的官能团是羟基,答案为:羟基;(2)据信息①,结合流程图,可以推出C是,故答案为:;(3)D是,E是,D到E是双键发生了加聚反应,故答案为:加聚反应;(4)E是,A是乙醇,根据信息②,该反应为取代反应,答案为:;(5)根据信息可推知J是,K是乙酸酐(),答案为:;(6)①羧酸的酸性大于碳酸,酚的酸性小于碳酸,故酚羟基和碳酸氢钠不反应,羧基和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,故答案为:;②a.P可以完全水解产生,以及乙酸,a正确;b.P可以完全水解产生,该物质为高分子,b错误;c.根据题目信息,将小分子药物引入到高分子中可以实现药物的缓释功能,c正确;答案选ac。【点睛】解有机推断题,要把握以下三个推断的关键:(1)审清题意(分析题意、弄清题目的来龙去脉,掌握意图);(2)用足信息(准确获取信息,并迁移应用);(3)积极思考(判断合理,综合推断)。根据以上的思维判断,从中抓住问题的突破口,即抓住特征条件(特殊性质或特征反应,关系条件和类别条件),不但缩小推断的物质范围,形成解题的知识结构,而且几个关系条件和类别条件的组合就相当于特征条件。然后再从突破口向外发散,通过正推法、逆推法、正逆综合法、假设法、知识迁移法等得出结论。最后作全面的检查,验证结论是否符合题意。24、取代反应C17H18NOF3+CH3NH2→+CH3SO2OH12【解析】
B在催化剂作用下与氢气发生加成反应生成C,C与氢化铝锂反应生成D,根据D和B的结构简式,D与CH3SO2Cl发生取代反应生成E,E与CH3NH2发生取代反应生成F,F与在氢化钠作用下发生取代反应生成G。根据G和E的结构简式,可得F的结构简式为,据此分析解答。【详解】(1)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。D中的手性碳位置为;(2)根据分析,④的反应类型是取代反应;(3)根据分析,C的结构简式为;(4)G的分子式为C17H18NOF3;(5)反应⑤为E与CH3NH2发生取代反应生成F化学方程式为:+CH3NH2→+CH3SO2OH;(6)D的结构简式为,已知M与D互为同分异构体,在一定条件下能与氯化铁溶液发生显色反应,说明分子中有酚羟基。M分子的苯环上有3个取代基,其中两个相同,即苯环上有两个羟基和一个-C3H7原子团。-C3H7原子团的结构式共有-CH2CH2CH3和-C(CH3)2两种结构,同分异构体数目分析如下:若羟基的位置结构为,同分异构体的数量为2×2=4种,若羟基的位置结构为,同分异构体的数量为1×2=2种,若羟基的位置结构为,同分异构体的数量为3×2=6种;则符合条件的M有12种;(7)在加热条件下,在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应生成,和氯气发生加成反应生成,加热条件下,与氢氧化钠溶液发生取代反应生成,与CH3SO2Cl发生取代反应生成,合成路线为:。25、24.8%CDN【解析】
I.(1)根据公式,,可计算=24.8%;(2)①在配制过程中,不会用到10mL的量筒,答案选C②根据判断是否对配制溶液浓度有影响,如果n偏大或者V偏小,都会导致c偏高;A.用长时间放置在空气中的NaClO固体配制,由于NaClO易吸收空气中的水和二氧化碳而变质,导致有效成分NaClO减少,配制的溶液中溶质的物质的量减小,则溶液的物质的量浓度偏小,故A错误;B.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水对溶液配制无影响,B错误;C.配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒,导致溶质损失,配制溶液浓度偏小,C错误;D.定容时俯视容量瓶刻度线,溶剂未加到刻度线,配制浓度偏高,故D正确;故答案选D;(3)①由傅里叶红外光谱图(如图2所示)确定化合物X含硝酸根,再结合图一由钡离子参与,所以X为;②既有被氧化又有被还原的元素,化合价既有升高,又有降低,故为N元素。26、醋酸酐和水易发生反应水浴加热乙酰水杨酸受热易分解a防止乙酰水杨酸结晶析出ABC84.3%【解析】
醋酸酐和水杨酸混合,然后向混合溶液中加入浓硫酸,摇匀后加热至85℃,然后冷却、过滤、水洗得到粗产品;(1)醋酸酐和水易发生反应生成乙酸;(2)合成阿司匹林时要控制温度在85℃~90℃,该温度低于水的沸点;(3)向粗产品中加入乙酸乙酯,增大乙酰水杨酸的溶解性,然后加热回流,趁热过滤,然后冷却、减压过滤、洗涤、干燥得到乙酰水杨酸,①乙酰水杨酸受热易分解;②冷凝水采用逆流方法;③乙酰水杨酸在温度低时易结晶析出;不同进行分离提纯,水杨酸与乙酰水杨酸均含有羧基,且在水中微弱,不能用紫色石蕊溶液判断产品中是否含有未反应完的水杨酸;
(4)水杨酸的相对分子质量为138,n(水杨酸)=2.0g÷138g/mol=0.0145mol,n(乙酸酐)=(5.0mL×1.08g/cm3)÷102g/mol=0.0529mol,由于乙酸酐的物质的量大于水杨酸,所以得到的乙酰水杨酸应该按照水杨酸来计算,故理论上得到乙酰水杨酸的质量为0.0145mol×180g/mol=2.61g,产率=实际质量理论质量×100%.【详解】醋酸酐和水杨酸混合,然后向混合溶液中加入浓硫酸,摇匀后加热至85℃,然后冷却、过滤、水洗得到粗产品;(1)醋酸酐和水易发生反应生成乙酸,生成的乙酸抑制水杨酸和乙酸酐反应,所以需要干燥仪器,故答案为:醋酸酐和水易发生反应;(2)合成阿司匹林时要控制温度在85℃∼90℃,该温度低于水的沸点,所以合适的加热方法是水浴加热,故答案为:水浴加热;(3)①乙酰水杨酸受热易分解,分解温度为128℃∼135℃,使用温度计的目的是控制加热的温度,防止乙酰水杨酸受热易分解,故答案为:乙酰水杨酸受热易分解;②采取逆流原理通入冷凝水,充满冷凝管,充分冷凝回流,冷凝水从a口进,从b口出,故答案为:a;③趁热过滤,防止乙酰水杨酸结晶析出,减少损失,故答案为:防止乙酰水杨酸结晶析出;④乙酸乙酯起溶剂作用,趁热过滤除去水杨酸,再冷却结晶析出乙酰水杨酸,说明低温时乙酰水杨酸在乙酸乙酯中的溶解度较小,利用水杨酸、乙酰水杨酸在乙酸乙酯中溶解度不同就行分离提纯,这种分离提纯方法为重结晶,由于水杨酸与乙酰水杨酸均含有羧基,且在水中微弱,不能用紫色石蕊溶液判断产品中是否含有未反应完的水杨酸,故选:ABC;(4)水杨酸的相对分子质量为138,n(水杨酸)=2.0g÷138g/mol=0.0145mol,n(乙酸酐)=(5.0mL×1.08g/cm3)÷102g/mol=0.0529mol,由于乙酸酐的物质的量大于水杨酸,所以得到的乙酰水杨酸应该按照水杨酸来计算,故理论上得到乙酰水杨酸的质量为0.0145mol×180g/mol=2.61g,产率=实际质量理论质量×100%=2.2g2.61g×100%=84.3%,故答案为:84.3%.27、冷凝回流受热均匀,便于控制温度向过滤器中加入乙醇浸没沉淀,待乙醇自然流出后,重复操作2~3次拆下连接泵和吸滤瓶的橡皮管关闭水龙头溶液温度过高或冷却结晶时速度过快(合理答案即可)【解析】
结合题给信息进行分析:步骤1中,将三颈烧瓶放入冷水中冷却,为防止暴沸,加入沸石。步骤2中,因为反应温度为170~180℃,为便于控制温度,使反应物受热均匀,采取油浴方式加热;步骤3中,结合对氨基苯磺酸的物理性质,将反应产物导入冷水烧杯中,并不断搅拌有助于对氨基苯磺酸的析出。再根据对氨基苯磺酸与苯胺在乙醇中的溶解性不同,采用乙醇洗涤晶体。步骤4中,利用对氨基苯磺酸可溶于沸水,通过沸水溶解,冷却结晶等操作,最终得到纯净产品。【详解】(1)冷凝管起冷凝回流的作用,冷却水从下口进入,上口排出;答案为:冷凝回流;(2)油浴加热优点是反应物受热均匀,便于控制温度;答案为:受热均匀,便于控制温度;(3)苯胺是一种无色油状液体,微溶于水,易溶于乙醇,对氨基苯磺酸是一种白色晶体,微溶于冷水,可溶于沸水,易溶于碱性溶液,不溶于乙醇,则洗涤时选用乙醇。洗涤的操作为向过滤器中加入乙醇浸没沉淀,待乙醇自然流出后,重复操作2~3次;答案为:向过滤器中加入乙醇浸没沉淀,待乙醇自然流出后,重复操作2~3次;(4)抽滤完毕停止抽滤时,为防止倒吸,先拆下连接抽气泵和吸滤瓶间的橡皮管,再关水龙头;答案为:拆下连接泵和吸滤瓶的橡皮管;关闭水龙头;(5)对氨基苯磺酸微溶于冷水,可溶于沸水,若制得的晶体颗粒较小,可能的原因是溶液温度过高或冷却结晶时速度过快。答案为:溶液温度过高或冷却结晶时速度过快(合理答案即可)。【点睛】冷却结晶的晶体大小影响因素:(1)浆料的过饱和度,这个主要由温度来控制,温度越低过饱和度越低。过饱和度越大,则产生晶核越多,结晶体粒径越小。(2)停留时间,时间越长,则产生的结晶体粒径越大。(3)容器的搅拌强度,搅拌越强,容易破碎晶体,结晶体粒径越小。(4)杂质成分,杂质成分较多,则比较容易形成晶核,结晶体粒径越小。28、299<>1.8p1>p2>p3211/77(kPa)-3K降低生成乙烯的反应所需要的活化能,加快乙烯生成速率,而对其他副反应几乎无影响ac【解析】
(1)设1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为xkJ,则:2xkJ-436
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