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文档简介
北京市海淀区北京师大附中2024年高三3月份第一次模拟考试化学试卷注意事项1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.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、下列关于有机物的说法正确的是A.聚氯乙烯高分子中所有原子均在同一平面上B.乙烯和苯使溴水褪色的反应类型相同C.石油裂化是化学变化D.葡萄糖与蔗糖是同系物2、分枝酸是生物合成系统中重要的中间体,其结构简式如图所示。下列关于分枝酸的叙述不正确的是()A.分子中含有4种官能团B.可与乙醇、乙酸反应,且反应类型相同C.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色D.1mol分枝酸最多可与3molNaOH发生中和反应3、将3.9g镁铝合金,投入到500mL2mol/L的盐酸中,合金完全溶解,再加入4mol/L的NaOH溶液,若要生成的沉淀最多,加入的这种NaOH溶液的体积是A.125mL B.200mL C.250mL D.560mL4、水是最宝贵的资源之一。下列表述正确的是A.H2O的电子式为B.4℃时,纯水的pH=7C.D216O中,质量数之和是质子数之和的两倍D.273K、101kPa,水分之间的平均距离:d(气态)>d(液态)>d(固态)5、可溶性钡盐有毒,医院中常用硫酸钡这种钡盐(俗称钡餐)作为内服造影剂。医院抢救钡离子中毒患者时除催吐外,还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。已知:Ksp(BaCO3)=5.1×10-9;Ksp(BaSO4)=1.1×10-10。下列推断正确的是A.BaCO3的溶度积常数表达式为Ksp(BaCO3)=n(Ba2+)·n(CO32-)B.可用2%~5%的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃C.若误服含c(Ba2+)=1.0×10-5mol·L-1的溶液时,会引起钡离子中毒D.不用碳酸钡作为内服造影剂,是因为Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)6、下列制绿矾的方法最适宜的是用A.FeO与稀H2SO4B.Fe屑与稀H2SO4C.Fe(OH)2与稀H2SO4D.Fe2(SO4)3与Cu粉7、下列离子方程式正确的是A.向FeCl3溶液中通人过量H2S:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+B.向NaHCO3溶液中加入少量澄清石灰水:Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2OC.向NaClO溶液中通人少量SO2:SO2+ClO-+H2O=SO42-+Cl-+2H+D.向FeI2溶液中通人等物质的量的Cl2:2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-8、碘化砹(AtI)可发生下列反应:①2AtI+2MgMgI2+MgAt2②AtI+2NH3(I)NH4I+AtNH2.对上述两个反应的有关说法正确的是()A.两个反应都是氧化还原反应B.反应①MgAt2既是氧化产物,又是还原产物C.反应②中AtI既是氧化剂,又是还原剂D.MgAt2的还原性弱于MgI2的还原性9、下列有关化学用语表示不正确的是()A.蔗糖的分子式:C12H22O11 B.HClO的结构式H-Cl-OC.氯化钠的电子式: D.二硫化碳分子的比例模型:10、下列电池工作时,O2在正极放电的是()A.锌锰电池B.氢燃料电池C.铅蓄电池D.镍镉电池A.A B.B C.C D.D11、下列实验不能达到目的的是选项目的实验A制取84消毒液将Cl2通入NaOH溶液中B防止采摘下来的水果过早变烂保存在含有高锰酸钾的硅藻土箱子里C除去乙酸乙酯中的少量乙酸加入饱和碳酸钠溶液洗涤、分液D分离氢氧化铁胶体与FeCl3溶液通过滤纸过滤A.A B.B C.C D.D12、下列实验装置、试剂选择和操作均正确的是A.除去NO中的NO2B.铁制品表面镀锌C.配制一定浓度的硫酸D.鉴定Fe3+A.A B.B C.C D.D13、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3molH114、一带一路是“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称。古丝绸之路贸易中的下列商品,其主要化学成分属于无机物的是A.陶瓷 B.中草药 C.香料 D.丝绸15、稀有气体化合物是指含有稀有气体元素的化合物。其中二氟化氙(XeF2)、三氧化氙(XeO3),氙酸(H2XO4)是“绿色氧化剂”,氙酸是一元强酸。下列说法错误的是()A.上述“绿色氧化剂”的优点是产物易分离,不干扰反应B.三氧化氙可将I-氧化为IO3-C.氙酸的电离方程式为:H2XeO4═2H++XeO42-D.XeF2与水反应的化学方程式为:2XeF2+2H2O═2Xe↑+O2↑+4HF↑16、用下图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际相符的是选项
①中物质
②中物质
预测②中的现象
A
稀盐酸
碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液
立即产生气泡
B
浓硝酸
用砂纸打磨过的铝条
产生红棕色气体
C
草酸溶液
高锰酸钾酸性溶液
溶液逐渐褪色
D
氯化铝溶液
浓氢氧化钠溶液
产生大量白色沉淀
A.A B.B C.C D.D17、世界第一条大面积碲化镉薄膜“发电玻璃”生产线最近在成都投产,该材料是在玻璃表面镀一层碲化镉薄膜,光电转化率高。下列说法错误的是A.普通玻璃含有二氧化硅 B.该发电玻璃能将光能不完全转化为电能C.碲化镉是一种有机化合物 D.应用该光电转化技术可减少温室气体排放18、海水淡化是解决沿海城市饮用水问题的关键技术。下图是电渗析法淡化海水装置的工作原理示意图(电解槽内部的“┆”和“│”表示不同类型的离子交换膜)。工作过程中b电极上持续产生Cl2。下列关于该装置的说法错误的是A.工作过程中b极电势高于a极B.“┆”表示阴离子交换膜,“│”表示阳离子交换膜C.海水预处理主要是除去Ca2+、Mg2+等D.A口流出的是“浓水”,B口流出的是淡水19、明代《本草纲目》记载了民间酿酒的工艺“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”,“以烧酒复烧二次……价值数倍也”。这里用到的实验方法可用于分离()A.汽油和氯化钠溶液B.39%的乙醇溶液C.氯化钠与单质溴的水溶液D.硝酸钾和氯化钠的混合物20、设nA为阿伏伽德罗常数的数值,下列说法正确的是A.23gNa与足量H2O反应完全后可生成nA个H2分子B.1molCu和足量热浓硫酸反应可生成nA个SO3分子C.标准状况下,22.4LN2和H2混合气中含nA个原子D.3mol单质Fe完全转变为Fe3O4,失去8nA个电子21、下列有关说法正确的是A.用乙醚从黄花蒿中提取青蒿素是利用了氧化还原反应原理B.铁锈是化合物,可用Fe2O3·nH2O(2≤n<3)表示C.已知CH4+H2OCH3OH+H2,该反应的有机产物是无毒物质D.C(CH3)4的二氯代物只有2种22、CO2催化加氢制取甲醇、乙醇等低碳醇的研究,对于环境问题和能源问题都具有非常重要的意义。已知一定条件下的如下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)∆H=-49.0kJ·mol-12CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)∆H=-173.6kJ·mol-1下列说法不正确的是A.CH3OH(g)+CO2(g)+3H2(g)CH3CH2OH(g)+2H2O(g)∆H<0B.增大压强,有利于反应向生成低碳醇的方向移动,平衡常数增大C.升高温度,可以加快生成低碳醇的速率,但反应限度降低D.增大氢气浓度可以提高二氧化碳的转化率二、非选择题(共84分)23、(14分)H是合成某药物的中间体,其合成路线如F(-Ph代表苯基):(1)已知X是一种环状烃,则其化学名称是___。(2)Z的分子式为___;N中含氧官能团的名称是__。(3)反应①的反应类型是__。(4)写出反应⑥的化学方程式:__。(5)T是R的同分异构体,同时满足下列条件的T的同分异构体有___种(不包括立体异构)。写出核磁共振氢谱有五个峰的同分异构体的结构简式:___。a.与氯化铁溶液发生显色反应b.1molT最多消耗2mol钠c.同一个碳原子上不连接2个官能团(6)参照上述合成路线,结合所学知识,以为原料合成OHCCH2CH2COOH,设计合成路线:___(其他试剂任选)。24、(12分)(化学—有机化学基础)3﹣对甲苯丙烯酸甲酯(E)是一种用于合成抗血栓药的中间体,其合成路线如下:已知:HCHO+CH3CHOCH2=CHCHO+H2O(1)遇FeCl3溶液显紫色且苯环上有两个取代基的A的同分异构体有___________种,B中含氧官能团的名称为___________.(2)试剂C可选用下列中的___________.a、溴水b、银氨溶液c、酸性KMnO4溶液d、新制Cu(OH)2悬浊液(3)是E的一种同分异构体,该物质与足量NaOH溶液共热的化学方程式为___________.(4)E在一定条件下可以生成高聚物F,F的结构简式为___________.25、(12分)实验室用如图装置(略去夹持仪器)制取硫代硫酸钠晶体。已知:①Na2S2O1.5H2O是无色晶体,易溶于水,难溶于乙醇。②硫化钠易水解产生有毒气体。③装置C中反应如下:Na2CO1+SO2=Na2SO1+CO2;2Na2S+1SO2=1S+2Na2SO1;S+Na2SO1Na2S2O1。回答下列问题:(1)装置B的作用是___。(2)该实验能否用NaOH代替Na2CO1?___(填“能”或“否”)。(1)配制混合液时,先溶解Na2CO1,后加入Na2S·9H2O,原因是___。(4)装置C中加热温度不宜高于40℃,其理由是___。(5)反应后的混合液经过滤、浓缩,再加入乙醇,冷却析出晶体。乙醇的作用是___。(6)实验中加入m1gNa2S·9H2O和按化学计量的碳酸钠,最终得到m2gNa2S2O1·5H2O晶体。Na2S2O1·5H2O的产率为___(列出计算表达式)。[Mr(Na2S·9H2O)=240,Mr(Na2S2O1·5H2O)=248](7)下列措施不能减少副产物Na2SO4产生的是___(填标号)。A.用煮沸并迅速冷却后的蒸馏水配制相关溶液B.装置A增加一导管,实验前通人N2片刻C.先往装置A中滴加硫酸,片刻后往三颈烧瓶中滴加混合液D.将装置D改为装有碱石灰的干燥管26、(10分)正丁醚可作许多有机物的溶剂及萃取剂,常用于电子级清洗剂及用于有机合成。实验室用正丁醇与浓H2SO4反应制取,实验装置如右图,加热与夹持装置略去。反应原理与有关数据:反应原理:2C4H9OHC4H9OC4H9+H2O副反应:C4H9OHC2H5CH=CH2+H2O物质相对分子质量熔点/℃沸点/℃溶解性水50%硫酸其它正丁醇74-89.8117.7微溶易溶二者互溶正丁醚130-98142.4不溶微溶实验步骤如下:①在二口烧瓶中加入0.34mol正丁醇和4.5mL浓H2SO4,再加两小粒沸石,摇匀。②加热搅拌,温度上升至100~ll0℃开始反应。随着反应的进行,反应中产生的水经冷凝后收集在水分离器的下层,上层有机物至水分离器支管时,即可返回烧瓶。加热至反应完成。③将反应液冷却,依次用水、50%硫酸洗涤、水洗涤,再用无水氯化钙干燥,过滤,蒸馏,得正丁醚的质量为Wg。请回答:(1)制备正丁醚的反应类型是____________,仪器a的名称是_________。(2)步骤①中药品的添加顺序是,先加______(填“正丁醇”或“浓H2SO4”),沸石的作用是___________________。(3)步骤②中为减少副反应,加热温度应不超过_________℃为宜。使用水分离器不断分离出水的目的是________。如何判断反应已经完成?当_____时,表明反应完成,即可停止实验。(4)步骤③中用50%硫酸洗涤的目的是为了除去______________。本实验中,正丁醚的产率为_____(列出含W的表达式即可)。27、(12分)乳酸亚铁晶体[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O(M=288)是一种很好的食品铁强化剂,易溶于水,吸收效果比无机铁好,可由乳酸CH3CH(OH)COOH与FeCO3反应制得:I.制备碳酸亚铁(1)仪器C的名称是_____。(2)利用如图所示装置进行实验。首先关闭活塞2,打开活塞1、3,目的是____;关闭活塞1,反应一段时间后,关闭活塞____,打开活塞______,观察到B中溶液进入到C中,C中产生沉淀和气体,写出制备FeCO3的离子方程式____。(3)装置D的作用是____。Ⅱ.乳酸亚铁晶体的制备及纯度测定将制得的FeCO3加入到乳酸溶液中,加入少量铁粉,在75℃下搅拌使之充分反应。然后再加入适量乳酸,从所得溶液中获得乳酸亚铁晶体。(4)加入少量铁粉的作用是_____。(5)若用KMnO4滴定法测定样品中Fe2+的量进而计算纯度时,发现结果总是大于100%,其主要原因是_________。(6)经查阅文献后,改用Ce(SO4)2标准溶液进行滴定。反应中Ce4+离子的还原产物为Ce3+。测定时,先称取5.760g样品,溶解后进行必要处理,用容量瓶配制成250mL溶液,每次取25.00mL,用0.1000mol·L-1Ce(SO4)2标准溶液滴定至终点,记录数据如下表所示。则产品中乳酸亚铁晶体的纯度为___%(保留小数点后两位)。28、(14分)LiFePO4可作为新型锂离子也池的正极材料。以钛铁矿(主要成分为FeTiO3、Fe2O3及少量CuO、SiO2杂质)为主要原料生产TiOSO4,同时得到的绿矾(FeSO4·7H2O)与磷酸和LiOH反应可制各LiFePO4,LiFePO4的制备流程如下图所示:请回答下列问题:(1)酸溶时FeTiO3与硫酸反应的化学方程式可表示为____________________。(2)①加铁屑还原的目的是__________,②过滤前需要检验还原是否完全,其实验操作可描述为_________。(3)①“反应”需要按照一定的顺序加入FeSO4溶液、磷酸和LiOH,其加入顺序应为____________________,②其理由是______________________________。(4)滤渣中的铜提纯后可用于制取Cu2O,Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下,电解总反应:2Cu+H2OCu2O+H2↑。则该装置中铜电极应连接直流电源的__________极,石墨电极的电极反应式为____________________,当有0.1molCu2O生成时电路中转移__________mol电子。29、(10分)钒(V)为过渡元素,可形成多价态化合物,全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能系统,工作原理如下图:已知:离子种类VO2+VO2+V3+V2+颜色黄色蓝色绿色紫色(1)全钒液流电池放电时V2+发生氧化反应,该电池放电时总反应式是_______(2)当完成储能时,正极溶液的颜色是__________(3)质子交换膜的作用是_________(4)含钒废水会造成水体污染,对含钒废水(除VO2+外,还含Fe3+等)进行综合处理可实现钒资源的回收利用,流程如下:已知溶液酸碱性不同钒元素的存在形式不同:钒的化合价酸性碱性+4价VO2+VO(OH)3-+5价VO2+VO43-①滤液中钒元素的主要存在形式为_______②滤渣在空气中由灰白色转变为红褐色,用化学用语表示加入NaOH后生成沉淀的反应过程_______________、____________。③萃取、反萃取可实现钒的分离和富集,过程可简单表示为(HA为有机萃取剂):萃取时必须加入适量碱,其原因是__________④纯钒可由熔盐电解法精炼,粗钒(含杂质)作____极。
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】
A.聚氯乙烯高分子中是链状结构,像烷烃结构,因此不是所有原子均在同一平面上,故A错误;B.乙烯使溴水褪色是发生加成反应,苯使溴水褪色是由于萃取分层,上层为橙色,下层为无色,原理不相同,故B错误;C.石油裂化、裂解都是化学变化,故C正确;D.葡萄糖是单糖,蔗糖是二糖,结构不相似,不是同系物,故D错误。综上所述,答案为C。【点睛】石油裂化、裂解、煤干气化、液化都是化学变化,石油分馏是物理变化。2、D【解析】
A.分子中含有羧基、羟基、碳碳双键、醚键4种官能团,故A正确;B.羧基与乙醇酯化反应,羟基与乙酸酯化反应,故B正确;C.含有碳碳双键可使溴的四氯化碳溶液发生加成,使酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应而褪色,故C正确;D.1mol分枝酸2mol羧基,因此最多可与2molNaOH发生中和反应,羟基不与氢氧化钠反应,故D错误。综上所述,答案为D。【点睛】和钠反应的基团主要是羧基、羟基,和氢氧化钠反应的的基团是羧基,和碳酸钠反应的基团是羧基和酚羟基,和碳酸氢钠反应的基团是羧基。3、C【解析】试题分析:镁铝合金与盐酸反应,金属完全溶解,发生的反应为:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑;2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,氯化镁和氯化铝,分别与NaOH溶液反应的方程式为:AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl,MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl.Mg2+和Al3+全部转化为沉淀,所以溶液中的溶质只有NaCl;根据氯原子和钠原子守恒得到如下关系式:HCl~NaCl~NaOH112mol/L×0.5L4mol/L×VV=0.25L=250ml,故选C。【考点定位】考查化学计算中常用方法终态法【名师点晴】注意Mg2+和Al3+全部转化为沉淀时,NaOH不能过量,即全部转化为沉淀的Al3+,不能溶解是解题关键;镁铝合金与盐酸反应,金属完全溶解,生成氯化镁和氯化铝,氯化镁和氯化铝,加入4mol•L-1的NaOH溶液,生成的沉淀最多时,Mg2+和Al3+全部转化为沉淀,所以溶液中的溶质只有NaCl,根据氯原子和钠原子守恒解题。4、C【解析】
A.H2O是共价化合物,其电子式为,故A错误;B.25℃时,纯水的pH=7,故B错误;C.D216O质量数之和为2×1+1×16=20,质子数之和为2×1+1×8=10,质量数之和是质子数之和的两倍,故C正确;D.273K时,水以固液混合物的形式存在,且温度、压强相同,同种状态、同种分子间的距离相同,故D错误;故选C。5、B【解析】
因胃酸可与CO32−反应生成水和二氧化碳,使CO32−浓度降低,从而使平衡BaCO3(s)⇌Ba2+(aq)+CO32−(aq)向溶解方向移动,则BaCO3溶于胃酸,而硫酸钡不溶于酸,结合溶度积解答该题。【详解】A.溶度积常数为离子浓度幂之积,BaCO3的溶度积常数表达式为Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)·c(CO32-),故A错误;B.根据公式c=得,2%~5%的Na2SO4溶液中Na2SO4的物质的量浓度为0.13mol/L~0.33mol/L,用0.13mol/L~0.33mol/L的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃,反应后c(Ba2+)=mol/L~mol/L,浓度很小,可起到解毒的作用,故B正确;C.c(Ba2+)=1.0×10−5mol•L−1的溶液钡离子浓度很小,不会引起钡离子中毒,故C错误;D.因胃酸可与CO32−反应生成水和二氧化碳,使CO32−浓度降低,从而使平衡BaCO3(s)⇌Ba2+(aq)+CO32−(aq)向溶解方向移动,使Ba2+浓度增大,Ba2+有毒,与Ksp大小无关,故D错误;故答案选B。【点睛】注意若溶液中某离子浓度c1.0×10−5mol•L−1时可认为该离子不存在,不会造成实际影响。6、B【解析】
空气中的氧气能够氧化Fe2+,加入铁粉可以将铁离子转化为亚铁离子,据此分析。【详解】A.FeO与稀H2SO4生成硫酸亚铁,Fe2+易被氧化成三价铁,A错误;B.Fe屑与稀H2SO4反应生成硫酸亚铁,加入铁粉可以防止二价铁被氧化,B正确;C.Fe(OH)2与稀H2SO4反应生成硫酸亚铁,易被空气氧化,C错误;D.Fe2(SO4)3与Cu粉反应生成硫酸亚铁和硫酸铜,产品不纯,D错误;答案选B。【点睛】绿矾是FeSO4·7H2O,二价铁不稳定易被空气氧化,所以在制备与二价铁有关的物质时都要考虑防止变质,一般可以隔绝空气,或者加入还原性物质。7、A【解析】
A.向FeCl3溶液中通人过量H2S,生成氯化亚铁、硫单质和盐酸,离子反应方程式为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+,A选项正确;B.过量少量问题,应以少量为标准,向NaHCO3溶液中加入少量澄清石灰水,反应中有2个OH-参与反应,正确的离子反应方程式为Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+CO32-+2H2O,B选项错误;C.NaClO溶液中通人少量SO2的离子反应方程式为SO2+3ClO-+H2O=SO42-+Cl-+2HClO,C选项错误;D.由于I-的还原性大于Fe2+的还原性,则氯气先与I-反应,将I-氧化完后,再氧化Fe2+,根据得失电子守恒可知,等量的Cl2刚好氧化I-,Fe2+不被氧化,正确的离子反应方程式应为2I-+Cl2=I2+2Cl-,D选项错误;答案选A。8、B【解析】
A.①中Mg、At元素的化合价变化,属于氧化还原反应,而②中没有元素的化合价变化,为非氧化还原反应,故A错误;B.①中Mg、At元素的化合价变化,MgAt2既是氧化产物,又是还原产物,故B正确;C.②中没有元素的化合价变化,为非氧化还原反应,故C错误;D.由还原剂的还原性大约还原产物的还原性可知,Mg的还原性大于MgAt2,不能比较MgAt2、MgI2的还原性,故D错误;故选B.9、B【解析】
A、蔗糖的分子式:C12H22O11,A正确;B、HClO为共价化合物,氧原子与氢原子、氯原子分别通过1对共用电子对结合,结构式为H-O-Cl,B错误;C、氯化钠为离子化合物,电子式:,C正确;D、由图得出大球为硫原子,中间小球为碳原子,由于硫原子位于第三周期,而碳原子位于第二周期,硫原子半径大于碳原子半径,D正确;答案选B。10、B【解析】
A选项,锌锰电池,锌为负极,二氧化锰为正极,故A错误;B选项,氢燃料电池,氢气为负极,氧气为正极,故B正确;C选项,铅蓄电池,铅为负极,二氧化铅为正极,故C错误;D选项,镍镉电池,镉为负极,氢氧化氧镍为正极,故D错误;综上所述,答案为B。11、D【解析】
A.84消毒液的主要成分为NaClO,Cl2通入NaOH溶液中反应方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,A正确;B.成熟的水果会释放出乙烯气体,具有还原性,能与强氧化剂高锰酸钾溶液反应,防止采摘下来的水果过早变烂,保存在含有高锰酸钾的硅藻土箱子里,B正确;C.乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠,而乙酸可与碳酸钠反应,C正确;D.胶体和溶液均能通过滤纸,无法通过过滤分离,可用渗析法分离,D错误。答案选D。12、A【解析】A、NO2溶于水生成硝酸和NO,选项A正确;B、电镀时电解质溶液应该含有镀层金属离子,故应该用氯化锌作为电解质溶液,选项B错误;C、容量瓶不能用来稀释浓硫酸,选项C错误;D、胶头滴管不能插入到试管中,选项D错误。答案选A。点睛:化学实验常用仪器的使用方法和化学实验基本操作是进行化学实验的基础,对化学实验的考查离不开化学实验的基本操作,所以本部分内容主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心,通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确及灵活运用知识解决实际问题的能力。13、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。14、A【解析】
A.陶瓷主要成分为硅酸盐属于无机非金属材料,A项正确;B.中草药中的有效成分属于有机物,B项错误;C.香料中的主要成分也属于有机物,C项错误;D.丝绸主要成分是蛋白质,是有机高分子化合物,D项错误;答案选A。15、C【解析】
A.氟化氙(XeF2)、三氧化氙(XeO3),氙酸(H2XO4)作氧化剂都生成对应的单质很稳定,易分离,不干扰反应,所以“绿色氧化剂”的优点是产物易分离,不干扰反应,故A正确;B.三氧化氙具有氧化性,可将I-氧化为IO3-,故B正确;C.氙酸是一元强酸,则氙酸的电离方程式为:H2XeO4═H++HXeO4-,故C错误;D.XeF2与水反应生成Xe、O2和HF,方程式为:2XeF2+2H2O═2Xe↑+O2↑+4HF↑,故D正确。故选:C。【点睛】根据酸分子电离时所能生成的氢离子的个数,可以把酸分为一元酸、二元酸、三元酸等,例如硝酸是一元酸,硫酸是二元酸;不能根据分子中氢原子的个数来判断是几元酸,例如该题中氙酸分子中有两个氢原子,但只能电离出一个氢离子,故为一元酸。16、C【解析】
A项、盐酸首先中和氢氧化钠,故A错误;B项、常温下铝在浓硝酸中钝化,得不到气体,故B错误;C项草酸具有还原性,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使其褪色,故C正确;D项、氢氧化钠溶液开始是过量的,因此不可能产生白色沉淀氢氧化铝,故D错误;故选C。17、C【解析】
A.玻璃成分为硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅,故A正确,但不符合题意;B.该发电玻璃能将光能转化为电能,但是不能完全转化,存在能量损耗,故B正确,但不符合题意;C.碲化镉不含碳元素,是一种无机化合物,不是有机化合物,故C错误,但符合题意;D.应用该光电转化技术可减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放,故D正确,但不符合题意;故选:C。18、D【解析】
电解过程中b电极上持续产生Cl2,则电极b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a为电解池的阴极,溶液中氢离子得到电子生成氢气,电极反应为2H++2e-=H2↑,工作过程中,氯离子向b移动,因此虚线为阴离子交换膜,钠离子向a移动,实线为阳离子交换膜,据此分析解答。【详解】A.电极b为电解池阳极,电极a为电解池的阴极,b极电势高于a极,故A正确;B.根据分析,“┆”表示阴离子交换膜,“│”表示阳离子交换膜,故B正确;C.为了防止海水中的Ca2+、Mg2+、SO42-等堵塞离子交换膜,影响电解,电解前,海水需要预处理,除去其中的Ca2+、Mg2+等,故C正确;D.根据分析,实线为阳离子交换膜,虚线为阴离子交换膜,钠离子向a移动,氯离子向b移动,各间隔室的排出液中,A口流出的是淡水,B口流出的是“浓水”,故D错误;答案选D。19、B【解析】利用蒸馏或分馏方法进行酿酒,A、汽油不溶于水的液体,应用分液方法进行分离,故错误;B、采用蒸馏方法,提纯乙醇,故正确;C、采用萃取的方法,进行分离,故错误;D、利用溶解度不同,采用蒸发浓缩,冷却结晶方法进行分离,故错误。20、D【解析】
A、23g钠的物质的量为1mol,而钠与水反应时1mol钠生成0.5mol氢气,即生成0.5NA个分子,故A错误;B、铜和浓硫酸反应时,浓硫酸被还原为SO2,不是三氧化硫,故B错误;C、标准状况下,22.4LN2和H2混合气的物质的量为1mol,而N2和H2均为双原子分子,故1mol混合气体中无论两者的比例如何,均含2mol原子,即2NA个,故C错误;D、Fe3O4中铁为+价,故1mol铁反应失去mol电子,3mol单质Fe完全转化为Fe3O4失去8mol电子,即8NA个,故D正确;故选D。21、D【解析】
A.用乙醚作萃取剂,从黄花蒿中提取青蒿素,是物理过程,A不正确;B.铁锈是混合物,成分复杂,B不正确;C.该反应的有机产物CH3OH是有毒物质,C不正确;D.C(CH3)4的二氯代物中,共有2个Cl连在同一碳原子上和不同碳原子上2种可能结构,D正确;故选D。22、B【解析】
A.根据盖斯定律,用第二个反应减第一个反应得:,故A正确;B.温度不变,平衡常数不变,故B错误;C.升高温度,正逆反应速率都可以加快,升高温度,平衡向吸热反应方向进行,即平衡逆向移动,反应限度降低,故C正确;D.反应物中氢气和二氧化碳都是气体,增大一种反应物的浓度可以提高另一种反应物的转化率,故D正确;故选:B。二、非选择题(共84分)23、环戊二烯C7H8O羰基加成反应2+O22+2H2O9【解析】
(1)已知X是一种环状烃,分子式为C5H6推断其结构式和名称;(2)由Z得结构简式可得分子式,由N得结构简式可知含氧官能团为羰基;(3)反应①的反应类型是X与Cl2C=C=O发生的加成反应;(4)反应⑥为M的催化氧化;(5)T中含不饱和度为4与氯化铁溶液发生显色反应则含苯酚结构;1molT最多消耗2mol钠则含有两个羟基;同一个碳原子上不连接2个官能团,以此推断;(6)运用上述流程中的前三步反应原理合成环丁酯,环丁酯水解、酸化得到OHCCH2CH2COOH。【详解】(1)已知X是一种环状烃,分子式为C5H6,则X为环戊二稀,故答案为环戊二烯;(2)Z结构式为,分子式为:C7H8O;由N得结构简式可知含氧官能团为酮键;故答案为:C7H8O;羰基;(3)反应①的反应类型是X与Cl2C=C=O发生的加成反应;故答案为:加成反应;(4)反应⑥为M的催化氧化反应方程式为:2+O22+2H2O,故答案为:2+O22+2H2O;(5)R中不饱和度为4,T中苯环含有4个不饱和度,与氯化铁溶液发生显色反应则含苯酚结构;1molT最多消耗2mol钠则含有两个羟基;同一个碳原子上不连接2个官能团。则有两种情况,苯环中含有3个取代基则含有两个羟基和一个甲基,共有6种同分异构体;苯环中含有2个取代基则一个为羟基一个为-CH2OH,共有三种同分异构体(邻、间、对),则共有9种同分异构体。核磁共振氢谱有五个峰的同分异构体的结构简式为:故答案为:9;;(6)参考上述流程中的有关步骤设计,流程为:,故答案为:。24、3醛基b、d+2NaOH+CH3CH=CHCOONa+H2O【解析】
甲苯和CO在AlCl3、HCl作用下生成A,A和乙醛发生题目给的已知的反应生成B,则B为,B在银氨溶液或新制氢氧化铜作用下被氧化为羧酸盐,然后再酸化得到D,D可以和甲酸在浓硫酸作用下发生酯化反应生成E。【详解】(1)遇FeCl3溶液显紫色,说明同分异构体含有酚羟基,则另一个取代基为乙烯基,二者可为邻、间、对3种位置,共有3种同分异构体;根据题目所给信息,B中含有醛基。(2)B中含有的醛基与C反应转化为羧基,所以试剂C可以为银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液。(3)酯基在NaOH条件下发生水解反应,根据水解反应的原理,化学方程式为+2NaOH+CH3CH=CHCOONa+H2O。(4)E中含有碳碳双键,经过加聚反应可得E,根据加聚反应规律可得F的结构简式为。25、安全瓶,防止倒吸能碳酸钠溶液显碱性,可以抑制Na2S水解温度过高不利于SO2的吸收,或消耗的H2SO4、Na2SO1较多,或Na2S2O1产率降低等其它合理答案降低Na2S2O1晶体的溶解度,促进晶体析出×100%D【解析】
(1)装置B的作用是平衡压强,防止倒吸;(2)Na2CO1的作用是与二氧化硫反应制备亚硫酸钠;(1)Na2S是强碱弱酸盐,易发生水解;(4)温度过高不利于二氧化硫的吸收,产品产率会降低;(5)Na2S2O1.5H2O是无色晶体,易溶于水,难溶于乙醇;(6)根据反应Na2CO1+SO2=Na2SO1+CO2;2Na2S+1SO2=1S+2Na2SO1;S+Na2SO1Na2S2O1,列关系式2Na2S·9H2O~1S~1Na2S2O1·5H2O,结合数据计算理论上制得Na2S2O1·5H2O晶体的质量,Na2S2O1·5H2O的产率为;(7)Na2SO1易被氧化为硫酸钠,减少副产物的含量就要防止Na2SO1被氧化。【详解】(1)装置B的作用是平衡压强,防止倒吸,则B为安全瓶防止倒吸;(2)Na2CO1的作用是与二氧化硫反应制备亚硫酸钠,氢氧化钠和二氧化硫反应也可以生成亚硫酸钠,可以代替碳酸钠;(1)Na2S是强碱弱酸盐,易发生水解,碳酸钠溶液显碱性,可以抑制Na2S水解;(4)温度过高不利于SO2的吸收,或消耗的H2SO4、Na2SO1较多,或Na2S2O1产率降低等其它合理答案;(5)Na2S2O1.5H2O是无色晶体,易溶于水,难溶于乙醇,则乙醇的作用为:降低Na2S2O1晶体的溶解度,促进晶体析出;(6)根据反应Na2CO1+SO2=Na2SO1+CO2;2Na2S+1SO2=1S+2Na2SO1;S+Na2SO1Na2S2O1,列关系式2Na2S·9H2O~1S~1Na2S2O1·5H2O,理论上制得Na2S2O1·5H2O晶体的质量为g,Na2S2O1·5H2O的产率为×100%=×100%;(7)A.用煮沸并迅速冷却后的蒸馏水中含氧量降低,可有效防止Na2SO1被氧化为Na2SO4,可减少副产物的产生,故A不符合题意;B.装置A增加一导管,实验前通人N2片刻,可将装置中的空气赶走提供无氧环境,可防止Na2SO1被氧化为Na2SO4,可减少副产物的产生,故B不符合题意;C.先往装置A中滴加硫酸,产生二氧化硫,可将装置中的空气赶走,片刻后往三颈烧瓶中滴加混合液,可减少副产物的产生,故C不符合题意;D.将装置D改为装有碱石灰的干燥管,装置中仍然含有空气,氧气可将Na2SO1被氧化为Na2SO4,不能减少副产物产生,故D符合题意;答案选D。26、取代反应(直形)冷凝管正丁醇防暴沸或防止反应液剧烈沸腾135提高正丁醚的产率或正丁醇的转化率分水器中水(或有机物)的量(或液面)不再变化正丁醇【解析】
⑴根据反应方程式2C4H9OHC4H9OC4H9+H2O,分析得到制备正丁醚的反应类型,根据图中装置得出仪器a的名称。⑵步骤①中药品的添加顺序是,根据溶液的稀释,密度大的加到密度小的液体中,烧瓶中是液体与液体加热需要沸石防暴沸。⑶根据题中信息,生成副反应在温度大于135℃;该反应是可逆反应,分离出水,有利于平衡向正反应方向移动;水分离器中是的量不断增加,当水分离器中水量不再增加时表明反应完成。⑷根据题中信息正丁醇易溶于50%硫酸,正丁醚微溶于50%硫酸;根据2C4H9OHC4H9OC4H9+H2O理论得到C4H9OC4H9物质的量,再计算正丁醚的产率。【详解】⑴根据反应方程式2C4H9OHC4H9OC4H9+H2O,分析得到制备正丁醚的反应类型是取代反应,根据图中装置得出仪器a的名称是(直形)冷凝管;故答案为:取代反应;(直形)冷凝管。⑵步骤①中药品的添加顺序是,根据溶液的稀释,密度大的加到密度小的液体中,因此先加正丁醇,烧瓶中是液体与液体加热,因此沸石的作用是防暴沸或防止反应液剧烈沸腾;故答案为:正丁醇;防暴沸或防止反应液剧烈沸腾。⑶根据题中信息,生成副反应在温度大于135℃,因此步骤②中为减少副反应,加热温度应不超过135℃为宜。该反应是可逆反应,分离出水,有利于平衡向正反应方向移动,因此使用水分离器不断分离出水的目的是提高正丁醚的产率或正丁醇的转化率。水分离器中水的量不断增加,当水分离器中水量不再增加时或则有机物的量不再变化时,表明反应完成,即可停止实验;故答案为:135;提高正丁醚的产率或正丁醇的转化率;分水器中水(或有机物)的量(或液面)不再变化。⑷根据题中信息正丁醇易溶于50%硫酸,正丁醚微溶于50%硫酸,因此步骤③中用50%硫酸洗涤的目的是为了除去正丁醇。根据2C4H9OHC4H9OC4H9+H2O理论得到C4H9OC4H9物质的量为0.17mol,则正丁醚的产率为;故答案为:正丁醇;。27、三颈烧瓶制备Fe2+,利用产生的氢气排净装置内的空气,防止Fe2+被氧化32Fe2++2HCO3=FeCO3↓+CO2↑+H2O液封,防止空气中的氧气进入到C装置中,将Fe2+氧化防止FeCO3与乳酸反应产生的Fe2+被氧化乳酸(根中的羟基)被酸性高锰酸钾溶液氧化97.50【解析】
(1)根据化学反应实验原理进行分析判断。(2)根据实验用到的仪器装置进行分析解答相关的问题;(3)根据化学反应方程式找出相关物质的关系式进行计算。【详解】(1)由装置图可知仪器C的名称是三颈烧瓶。答案:三颈烧瓶。(2)为顺利达成实验目的,先要使盐酸与铁粉反应制备FeCl2。先关闭活塞2,打开活塞1、3,待加入足量盐酸后,关闭活塞1,反应一段时间后,利用生成的H2使B装置中的气压增大,将B装置中的FeCl2溶液加入到C装置中,具体操作为:关闭活塞3,打开活塞2。C装置中FeCl2和NH4HCO3发生的反应的离子方程式为Fe2++2HCO3=FeCO3↓+CO2↑+H2O。答案:制备Fe2+;利用产生的氢气排净装置内的空气,防止Fe2+被氧化;2;3;Fe2++2HCO3=FeCO3↓+CO2↑+H2O。(3)亚铁离子易被氧化,装置D的作用是液封,防止空气中的氧气进入到C装置中,将Fe2+氧化(4)Fe2+易被氧化为Fe3+,实验目的是制备乳酸亚铁晶体,加入少量铁粉的作用,可以防止FeCO3与乳酸反应产生的Fe2+被氧化。答案:防止FeCO3与乳酸反应产生的Fe2+被氧化。(5)乳酸根中含有羟基,可能被酸性高锰酸钾溶液氧化,导致消耗的高锰酸钾的量变多,而计算中按Fe2+被氧化,故计算所得的乳酸亚铁的质量偏大,产品中乳酸亚铁的纯度大于100%。答案:乳酸根中的羟基被酸性高锰酸钾溶液氧化。(6)3组数据,第二组数据与第一、三组相差太大,应舍去,平均每25.00mL消耗Ce(SO4)2的体积为v=mL=19.50mL,有Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+,25.00mL溶液中含有的Fe2+的物质的量浓度为c(Fe2+)=(19.500.1)/25.00mol/L=0.078mol/L,则250mL溶液中,原产品中含有n(Fe2+)=0.078mol/L0.25L=0.0195mol,则产品中乳酸亚铁晶体的质量分数为=97.50答案:97.50。28、FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O把铁离子还原为亚铁离子,置换出铜取少量反应液于试管中,加入几滴硫氰化钾溶液,如果溶液变红色,说明还原没有完全,如果溶液不变红色,说明还原已经完全磷酸硫酸亚铁溶液LiOH先加磷酸,在酸性环境可以抑制亚铁离子的水解、氧化,又避免生成氢氧化铁沉淀正2H2O+2e-=H2↑+2OH-0.2【解析】
(1)酸溶时FeTiO3与硫酸反应生成FeSO4和TiOSO4,据此写出方程式;(2)①铁具有还原性,能够把铁离子还原为亚铁离子,能够把铜离子还原为铜;②还原的是否完全,通过检验反应后的溶液中是否含有铁离子即可,选用试剂硫氰化钾溶液;(3)亚铁离子能够发生水解,易被氧气氧化,需要加酸抑制其水解,据此分析三种试剂加入的顺序;(4)电解池的阳极与电源的正极相连,发生氧化反应,电解池的阴极与电源的负极相连,发生还原反应;根据总反应方程式及电子转移数目进行计算;【详解】(1)酸溶时FeTiO3与硫酸反应生成FeSO4和TiOSO4,化学方程式为:FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiO
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