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文档简介
河南省许平汝2024年高三第六次模拟考试化学试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、下列关于有机化合物的说法正确的是A.糖类、油脂和蛋白质均可发生水解反应B.戊烷(C5H12)有两种同分异构体C.乙烯、聚氯乙烯和苯分子中均含有碳碳双键D.乙酸和乙酸乙酯可用Na2CO3溶液加以区别2、北京冬奥会将于2022年举办,节俭办赛是主要理念。在场馆建设中用到一种耐腐、耐高温的表面涂料是以某双环烯酯为原料制得,该双环烯酯的结构如图所示()。下列说法正确的是A.该双环烯酯的水解产物都能使溴水褪色B.1mol该双环烯酯能与3molH2发生加成反应C.该双环烯酯分子中至少有12个原子共平面D.该双环烯酯完全加氢后的产物的一氯代物有7种3、关于氯化铁溶液,下列有关说法正确的是()A.适当升高温度能促进FeCl3水解B.加水稀释能促进其水解,并提高Fe(OH)3的浓度C.加少量浓盐酸能促进FeCl3水解D.保存氯化铁溶液时应加入少量铁粉4、化学与人类生活、社会可持续发展密切相关,下列说法错误的是()A.新型冠状病毒主要由C、H、O、N、S等元素组成,常用质量分数为75%的医用酒精杀灭新型冠状病毒B.葡萄中含有的花青素在碱性环境下显蓝色,可用苏打粉检验假葡萄酒C.植物油长期露置在空气中会因发生氧化反应而变质D.防疫时期很多家庭都备有水银温度计,若不慎打破,应立即用硫磺粉末覆盖5、X、Y、Z、M、W为五种短周期元素,X、Y、Z是原子序数依次增大的同周期元素,且最外层电子数之和为15,X与Z可形成XZ2分子;Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76g·L−1;W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的。下列说法正确的是A.简单离子半径:W+>Y3->X2->M+B.化合物W2Z2的阴阳离子个数之比为1:1,水溶液显碱性C.1molWM溶于足量水中完全反应,共转移2mol电子D.由X、Y、Z、M四种元素形成的化合物中可能只含有共价键6、NH3、H2S等是极性分子,CO2、BF3、CCl4等是极性键构成的非极性分子。根据上述实例可以推测出AB2型分子为非极性分子的经验规律是A.分子中必须含有π键 B.在ABn分子中A原子没有孤对电子C.在ABn分子中不能形成分子间氢键 D.分子中每个共价键的键长应相等7、室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正确的是()选项实验操作和现象结论A向X溶液中滴加几滴新制氯水,振荡,再加入少量KSCN溶液,溶液变为红色X溶液中一定含有Fe2+B在炽热的木炭上滴加少许浓硝酸,产生红棕色气体,木炭持续燃烧加热条件下,浓硝酸与C反应生成NO2C向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液,生成黑色沉淀Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)D用pH试纸测得:Na2CO3溶液的pH约为9,NaNO2溶液的pH约为8HNO2电离出H+的能力比H2CO3的强A.A B.B C.C D.D8、在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A.B.C.D.9、全钒液流电池是一种以钒为活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池。钒电池电能以化学能的方式存储在不同价态钒离子的硫酸电解液中,通过外接泵把电解液压入电池堆体内,在机械动力作用下,使其在不同的储液罐和半电池的闭合回路中循环流动,采用质子交换膜作为电池组的隔膜,电解质溶液流过电极表面并发生电化学反应,进行充电和放电。下图为全钒液流电池放电示意图:下列说法正确的是()A.放电时正极反应为:B.充电时阴极反应为:C.放电过程中电子由负极经外电路移向正极,再由正极经电解质溶液移向负极D.该电池的储能容量,可以通过增大电解液存储罐的容积并增加电解液的体积来实现10、如图所示,在一个密闭的玻璃管两端各放一团棉花,再用注射器同时在两端注入适量的浓氨水和浓盐酸,下列说法不正确的是A.玻璃管中发生的反应可表示为:NH3+HCl=NH4ClB.实验时会在玻璃管的A处附近看到白雾C.用手触摸玻璃管外壁,会感觉到有热量放出D.将浓盐酸换成浓硝酸也会有相似现象11、下列说法正确的是A.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中的“丝”和“泪”分别是蛋白质和烃的衍生物B.油脂、糖类和蛋白质都属于高分子化合物,且都能发生水解反应C.通常可以通过控制溶液的pH分离不同的氨基酸D.肥皂的主要成分是硬脂酸钠,能去除油污的主要原因是其水溶液呈碱性12、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13、自然界中时刻存在着氮的转化。实现氮按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题,如图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图:下列叙述正确的是A.N2NH3,NH3NO均属于氮的固定B.催化剂a作用下氮原子发生了氧化反应C.催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂D.使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量14、NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是A.5.5g超重水(T2O)中含有的中子数目为3NAB.常温常压下,44gCO2与足量过氧化钠反应转移电子的数目为NAC.常温常压下,42gC2H4和C4H8混合气体中含有氢原子的数目为6NAD.0.1L0.5mol·L-1CH3COOH溶液中含有H+数目为0.2NA15、有关远洋轮船船壳腐蚀与防护叙述错误的是A.可在船壳外刷油漆进行保护B.可将船壳与电源的正极相连进行保护C.可在船底安装锌块进行保护D.在海上航行时,船壳主要发生吸氧腐蚀16、一定条件下不能与苯发生反应的是()A.酸性KMnO4 B.Br2 C.浓HNO3 D.H217、NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.2gD2O和H2l8O混合物中所含中子数为NAB.1L0.1mol·L-1NaHCO3溶液中HCO3-和CO32-离子数之和为0.1NAC.常温常压下,0.5molFe和足量浓硝酸混合,转移电子数为1.5NAD.0.1molH2和0.1molI2(g)于密闭容器中充分反应,其原子总数为0.2NA18、中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。已知:铟与铝(13Al)同主族。下列说法错误的是()A.In
的金属性大于
AlB.In
最外层有
2
种能量的电子C.In
的中子数为
66D.In
原子的相对原子质量为
11519、下列有关物质的性质与应用相对应的是()A.Cl2具有漂白性,可用作自来水的消毒B.SiO2具有高沸点,可用作制备光导纤维C.NH3具有还原性,可用作制冷剂D.Na2O2能与CO2反应,可用作潜水艇内的供氧剂20、高铁酸钾是一种新型、高效、多功能水处理剂,工业上采用向KOH溶液中通入氯气,然后再加入Fe(NO3)3溶液的方法制备K2FeO4,发生反应:①C12+KOH→KC1+KC1O+KC1O3+H2O(未配平);②2Fe(NO3)3+3KC1O+10KOH===2K2FeO4+6KNO3+3KC1+5H2O。下列说法正确的是A.若反应①中n(ClO-):n(C1O3-)=5:1,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1B.反应①中每消耗4molKOH,吸收标准状况下1.4LCl2C.氧化性:K2FeO4>KC1OD.若反应①的氧化产物只有KC1O,则得到0.2molK2FeO4时消耗0.3molC1221、某芳香族化合物分子式为Cl0H11ClO2,已知苯环上只有两个取代基,其中一个取代基为-Cl,且该有机物能与饱和NaHCO3溶液反应放出CO2,则满足上述条件的有机物甲的同分异构体(不考虑立体异构)数目有多少种A.5种 B.9种 C.12种 D.15种22、磷酸铁锂电池在充放电过程中表现出了良好的循环稳定性,具有较长的循环寿命,放电时的反应为:LixC6+Li1-xFePO4=6C+LiFePO4。某磷酸铁锂电池的切面如下图所示。下列说法错误的是A.放电时Li+脱离石墨,经电解质嵌入正极B.隔膜在反应过程中只允许Li+通过C.充电时电池正极上发生的反应为:LiFePO4-xe-=Li1-xFePO4+xLi+D.充电时电子从电源经铝箔流入正极材料二、非选择题(共84分)23、(14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)。______________________________24、(12分)(化学——选修5:有机化学基础)高血脂是一种常见的心血管疾病,治疗高血脂的新药I的合成路线如下:回答下列问题:(1)反应①所需试剂、条件分别是____________;F的化学名称为____________。(2)②的反应类型是______________;A→B的化学方程式为_____________________。(3)G的结构简式为______________;H中所含官能团的名称是____________。(4)化合物W的相对分子质量比化合物C大14,且满足下列条件,W的可能结构有___种。①遇FeCl3溶液显紫色②属于芳香族化合物③能发生银镜反应其中核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢,峰面积比为2:2:2:1:1,写出符合要求的W的结构简式____________。(5)设计用甲苯和乙醛为原料制备的合成路线,其他无机试剂任选(合成路线常用的表示方式为:)____________。25、(12分)某研究小组在实验室以废铜屑(主要成分是Cu、CuO,含有少量的Fe、Fe2O3)为原料制备碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],具体流程如下:已知:Cu2(OH)2CO3为绿色固体,难溶于冷水和乙醇,水温越高越易分解。(1)为加快废铜屑在稀硫酸中的溶解速率,可采取的措施为____(任写一种)。(2)“操作Ⅱ”中铜发生反应的离子方程式为___。(3)“调节pH”操作中加入的试剂为____(填化学式)。(4)洗涤Cu2(OH)2CO3沉淀的操作为____。(5)“操作Ⅲ”中温度选择55~60℃的原因是____;该步骤生成Cu2(OH)2CO3的同时产生CO2,请写出该反应的化学方程式:____。(6)某同学为测定制得的产品中Cu2(OH)2CO3的质量分数,进行了如下操作:称取m1g产品,灼烧至固体质量恒重时,得到黑色固体(假设杂质不参与反应),冷却后,称得该黑色固体质量为m2g,则样品中Cu2(OH)2CO3的纯度为____(用含m1、m2的代数式表示)。26、(10分)Fe(OH)3广泛应用于医药制剂、颜料制造等领域,其制备步骤及装置如下:在三颈烧瓶中加入16.7gFeSO4·7H2O和40.0ml蒸馏水。边搅拌边缓慢加入3.0mL浓H2SO4,再加入2.0gNaClO3固体。水浴加热至80℃,搅拌一段时间后,加入NaOH溶液,充分反应。经过滤、洗涤、干燥得产品。(1)NaClO3氧化FeSO4·7H2O的离子方程式为_____________。(2)加入浓硫酸的作用为_________(填标号)。a.提供酸性环境,增强NaClO3氧化性b.脱去FeSO4·7H2O的结晶水c.抑制Fe3+水解d.作为氧化剂(3)检验Fe2+已经完全被氧化需使用的试剂是_________。(4)研究相同时间内温度与NaClO3用量对Fe2+氧化效果的影响,设计对比实验如下表编号T/℃FeSO4·7H2O/gNaClO3/g氧化效果/%i70251.6aii7025mbiii80n2.0civ80251.687.8①m=______;n=______。②若c>87.8>a,则a、b、c的大小关系为___________。(5)加入NaOH溶液制备Fe(OH)3的过程中,若降低水浴温度,Fe(OH)3的产率下降,其原因是___(6)判断Fe(OH)3沉淀洗涤干净的实验操作为_________________;(7)设计实验证明制得的产品含FeOOH(假设不含其他杂质)。___________。27、(12分)用含有二氧化碳和水蒸气杂质的某种还原性气体测定一种铁的氧化物(FexOy)的组成,实验装置如图所示。根据图回答:(1)甲装置的作用是________,甲装置中发生反应的化学方程式为________。(2)实验过程中丁装置中没有明显变化,而戊装置中溶液出现了白色沉淀,则该还原性气体是________;丙中发生的反应化学方程式为________。(3)当丙装置中的FexOy全部被还原后,称量剩余固体的质量为16.8g,同时测得戊装置的质量增加17.6g,则FexOy中,铁元素与氧元素的质量比为________,该铁的氧化物的化学式为________。(4)上述实验装置中,如果没有甲装置,将使测定结果中铁元素与氧元素的质量比值____(填偏大、偏小或无影响)。如果没有已装置,可能产生的后果是________。28、(14分)铁、铝、铜三种金属元素在日常生活中的应用最为广泛。回答下列问题:(1)基态Fe原子的简化电子排布式为__________。(2)常温下,Fe(CO)5为黄色液体,易溶于非极性溶剂。写出CO的电子式_________;Fe(CO)5分子中σ键与π键之比为_______。(3)硝酸铜溶于氨水形成[Cu(NH3)4](NO3)2的深蓝色溶液。①[Cu(NH3)4](NO3)2中阴离子的立体构型是_______。NO3-中心原子的轨道杂化类型为________。②与NH3互为等电子体的一种阴离子为_______(填化学式);氨气在一定的压强下,测得的密度比该压强下理论密度略大,请解释原因________。(4)金属晶体可看成金属原子在三维空间中堆积而成,单质铝中铝原子采用铜型模式堆积,原子空间利用率为74%,则铝原子的配位数为________________。(5)铁和硫形成的某种晶胞结构如图所示,晶胞参数a=xpm,则该物质的化学式为_______;A原子距离B原子所在立方体侧面的最短距离为______pm(用x表示);该晶胞的密度为____g·cm-3。(阿伏加德罗常数用NA表示)29、(10分)研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。(1)CO2和H2可直接合成甲醇,向一密闭容器中充入CO2和H2,发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH①保持温度、体积一定,能说明上述反应达到平衡状态的是____。A.容器内压强不变B.3v正(CH3OH)=v正(H2)C.容器内气体的密度不变D.CO2与H2O的物质的量之比保持不变②测得不同温度时CH3OH的物质的量随时间的变化如图1所示,则ΔH____0(填“>”或“<”)。(2)工业生产中需对空气中的CO进行监测。①PdCl2溶液可以检验空气中少量的CO。当空气中含CO时,溶液中会产生黑色的Pd沉淀。若反应中有0.02mol电子转移,则生成Pd沉淀的质量为______。②使用电化学一氧化碳气体传感器定量检测空气中CO含量,其模型如图2所示。这种传感器利用了原电池原理,则该电池的负极反应式为______。(3)某催化剂可将CO2和CH4转化成乙酸。催化剂的催化效率和乙酸的生成速率随温度的变化关系如图3所示。乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是______。(4)常温下,将一定量的CO2通入石灰乳中充分反应,达平衡后,溶液的pH为11,则c()=____。(已知:Ksp[Ca(OH)2]=5.6×10−6,Ksp(CaCO3)=2.8×10−9)(5)将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。图4是通过光电转化原理以廉价原料制备新产品的示意图。催化剂a、b之间连接导线上电子流动方向是____(填“a→b”或“b→a”)。
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、D【解析】
A.糖类中的单糖不能水解,二糖、多糖、油脂和蛋白质可发生水解反应,故A错误;B.戊烷(C5H12)有三种同分异构体,正戊烷、新戊烷、异戊烷,故B错误;C.苯中不含碳碳双键,也不存在碳碳单键,聚氯乙烯中也不存在碳碳双键,存在的是碳碳单键,只有乙烯中含有碳碳双键,故C错误;D.乙酸与碳酸钠能够反应生成气体,而乙酸乙酯与碳酸钠不反应,现象不同,可鉴别,故D正确;故选D。2、A【解析】
该双环烯酯水解产物中都含有碳碳双键,都能使溴水褪色,选项A正确;1mol该双环烯酯的两个碳碳双键能与2molH2发生加成反应,酯基中的碳氧双键不能加成,选项B不正确;分子中不存在苯环,共平面的原子从碳碳双键出发,至少是6个,分子中分别与两个碳碳双键共平面的原子不一定共面,选项C不正确;分子加氢后,两边环分别有4种一氯代物,—CH2—上有1种,共有9种,选项D不正确。3、A【解析】
A.水解为吸热反应,升高温度能促进盐类的水解,A项正确;B.加水稀释能促进其水解,但是会使Fe(OH)3的浓度降低,B项错误;C.氯化铁水解生成氢氧化铁和氢离子,加入盐酸,增大氢离子浓度,抑制氯化铁水解,C项错误;D.铁粉能够与氯化铁反应生成氯化亚铁,所以保存氯化铁溶液不能加入铁,为抑制氯化铁水解应加入少量稀盐酸,D项错误;答案选A。4、A【解析】
A.新型冠状病毒主要由C、H、O、N、P等元素组成,常用体积分数为75%的医用酒精杀灭新型冠状病毒,故A错误;B.葡萄中含有的花青素在碱性环境下显蓝色,苏打粉是碳酸钠,溶液呈碱性,可用苏打粉检验假葡萄酒,故B正确;C.植物油含有碳碳双键,长期露置在空气中会因发生氧化反应而变质,故C正确;D.Hg和S常温下反应生成HgS,水银温度计不慎打破,应立即用硫磺粉末覆盖,故D正确;故选A。5、D【解析】
根据题目可以判断,Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76g·L−1,则YM的相对分子质量为17形成的化合物为NH3,M为H元素,Y为N元素;X与Z可形成XZ2分子且X、Y、Z是原子序数依次增大的同周期元素,故X为C元素,Z为O元素;W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的,W为Na元素。【详解】A.简单离子半径从大到小为Y3->X2->M+>W+,A错误;B.W2Z2为Na2O2,其阴阳离子个数之比为2:1,B错误;C.NaH与水发生反应,方程式为NaH+H2O=NaOH+H2↑,转移1mol电子,C错误;D.四种元素形成的化合物可能为NH4HCO3,含有离子键,D正确;故选D。6、B【解析】
共价键的极性是由于成键两原子对共用电子对的引力不同,而使共用电子对不在中央,发生偏移,导致键两端显部分的电性之故,ABn型分子中A原子的所有价电子都参与成键时为非极性分子,与相对原子质量大小、键长、以及是否含有H原子无关。【详解】A.BF3、CCl4中均为单键没有π键,故A不选;B.在ABn分子中A原子的所有价电子都构成共价键,A原子没有孤对电子,导致结构对称、正负电中心重合,所以为非极性分子,故B选;C.H2S分子间不能形成氢键,但是H2S属于极性分子,故C不选;D.H2S分子中两个S-H键的键长都相等,但硫化氢分子是极性分子,故D不选;故选:B。【点睛】本题考查极性分子好和非极性分子,注意从分子结构是否对称判断分子的极性,学会利用实例来分析。7、B【解析】
A.先加氯水可氧化亚铁离子,不能排除铁离子的干扰,检验亚铁离子应先加KSCN,后加氯水,故A错误;B.在炽热的木炭上滴加少许浓硝酸,产生红棕色气体,木炭持续燃烧,这说明加热条件下,浓硝酸与C反应生成NO2,故B正确;C.由于悬浊液中含有硫化钠,硫离子浓度较大,滴加CuSO4溶液会生成黑色沉淀CuS,因此不能说明Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),故C错误;D.水解程度越大,对应酸的酸性越弱,但盐溶液的浓度未知,由pH不能判断HNO2电离出H+的能力比H2CO3的强,故D错误;故答案选B。【点睛】D项为易错点,题目中盐溶液的浓度未知,所以无法判断HNO2电离出H+的能力比H2CO3的强,解题时容易漏掉此项关键信息。8、C【解析】
A、二氧化硅与盐酸不反应,Si与氯气加热反应生成SiCl4,SiCl4与氢气反应生成Si,故A错误;B、FeS2煅烧生成二氧化硫,二氧化硫与水反应生成亚硫酸,不能生成硫酸,亚硫酸与氧气反应生成硫酸,故B错误;C、饱和NaCl溶液中通入氨气和二氧化碳生成碳酸氢钠,碳酸氢钠不稳定,受热分解生成碳酸钠,所以在给定条件下,物质间转化均能实现,故C正确;D、MgCO3与盐酸反应生成MgCl2溶液,电解氯化镁溶液得到氯气、氢气和氢氧化镁沉淀,得不到Mg,故D错误。答案选C。【点睛】考查常见元素及其化合物性质,明确常见元素及其化合物性质为解答关键,注意反应中反应条件的应用。9、D【解析】
放电时,消耗H+,溶液pH升高,由此分析解答。【详解】A.正极反应是还原反应,由电池总反应可知放电时的正极反应为VO2++2H++e-═VO2++H2O,故A错误;B.充电时,阴极反应为还原反应,故为V3+得电子生成V2+的反应,故B错误;C.电子只能在导线中进行移动,在电解质溶液中是靠阴阳离子定向移动来形成闭合回路,故C错误;D.该电池的储能容量,可以通过增大电解液存储罐的容积并增加电解液的体积来实现,正确;故答案为D。【点睛】本题综合考查原电池知识,侧重于学生的分析能力的考查,为高考常见题型和高频考点,注意把握原电池的工作原理,答题时注意体会电极方程式的书写方法,难度不大。10、B【解析】
A、玻璃管中浓氨水分解产生的氨气与浓盐酸挥发的氯化氢气体反应生成氯化铵,发生的反应可表示为:NH3+HCl=NH4Cl,选项A正确;B、分子运动速率和分子的相对分子质量成反应比,故应在C附近看到白烟,选项B不正确;C、氨气与氯化氢反应为放热反应,用手触摸玻璃管外壁,会感觉到有热量放出,选项C正确;D、浓硝酸也易挥发,与氨气反应生成白烟硝酸铵,故将浓盐酸换成浓硝酸也会有相似现象,选项D正确。答案选B。【点睛】本题考查分子的定义与分子的特性、根据化学反应方程式的计算。了解分子的特点,掌握化学反应原理,易错点为选项B:分子运动速率和分子的相对分子质量成反应比。11、C【解析】
A.丝的主要成分是蛋白质,“泪”即熔化的石蜡属于烃类,A项错误;B.油脂不属于高分子化合物,糖类中只有多糖属于高分子化合物,单糖不发生生水解,B项错误;C.调节溶液的pH至氨基酸的等电点,在等电点时,氨基酸形成的内盐溶解度最小,因此可以用调节pH至等电点的方法分离氨基酸的混合物,C项正确;D.肥皂去油污不是依靠其水溶液的碱性,而是利用肥皂的主要成分高级脂肪酸钠盐在水溶液中电离出钠离子和RCOO-,其中RCOO-的原子团中,极性的-COO-部分易溶于水,称为亲水基,非极性的烃基-R部分易溶于油,叫做憎水基,具有亲油性。肥皂与油污相遇时,亲水基一端溶于水,憎水基一端溶于油污。由于肥皂既具有亲水性又具有亲油性,就把原本不互溶的水和油结合起来,使附着在织物表面的油污易被润湿,进而与织物分开。同时伴随着揉搓,油污更易被分散成细小的油滴进入肥皂液中,形成乳浊液;此时,肥皂液中的憎水烃基就插入到油滴颗粒中,亲水的-COO-部分则伸向水中,由于油滴被一层亲水基团包围而不能彼此结合,因此,漂洗后就达到去污的目的了,D项错误;答案选C。12、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。13、D【解析】
A.氮的固定是指氮由游离态转变为化合态,N2NH3为氮的固定,但NH3NO不属于氮的固定,A错误;B.催化剂a作用下氮原子发生了还原反应,B错误;C.催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂与形成,C错误;D.使用催化剂a、b可加快反应速率,提高单位时间内生成物的产量,D正确。故选D。14、D【解析】
A选项,5.5g超重水(T2O)物质的量,1个T2O中含有12个中子,5.5g超重水(T2O)含有的中子数目为3NA,故A正确,不符合题意;B选项,根据反应方程式2mol过氧化钠与2mol二氧化碳反应生成2mol碳酸钠和1mol氧气,转移2mol电子,因此常温常压下,44gCO2即物质的量1mol,与足量过氧化钠反应转移电子的数目为NA,故B正确,不符合题意;C选项,C2H4和C4H8混合气体可用通式法来分析,通式为CnH2n,42gC2H4和C4H8混合气体中含有氢原子物质的量,因此含有氢原子的数目为6NA,故C正确,不符合题意;D选项,0.1L0.5mol·L-1CH3COOH物质的量为0.05mol,醋酸是弱酸,部分电离,因此溶液中含有H+数目小于为0.05NA,故D错误,符合题意。综上所述,答案为D。【点睛】C2H4和C4H8混合气体可用通式法来分析含碳原子个数和含氢原子个数的思想。15、B【解析】A.可在船壳外刷油漆进行保护,A正确;B.若将船壳与电源的正极相连,则船壳腐蚀加快,B不正确;C.可在船底安装锌块进行保护属于牺牲阳极的阴极保护法,C正确;D.在海上航行时,船壳主要发生吸氧腐蚀,D正确。本题选B。16、A【解析】A.酸性高锰酸钾能将不饱和碳键氧化,但苯环上碳原子形成介于单键和双键之间的化学键,结构稳定,不易被氧化,A正确;B.将液溴与苯混合,加入铁屑后,在生成的三溴化铁的催化作用下,溴与苯发生取代反应,B错误;C.苯和硝酸在浓硫酸作催化剂的条件下可生成硝基苯,C错误;D.苯在一定条件下也能够在镍催化、加热条件下与氢气发生加成反应生成环己烷,D错误。故选择A。点睛:苯不能使高锰酸钾溶液退色,是因为苯分子中有6个碳碳单键,6个碳原子之间形成一个大π键,使得苯的化学性质比烯烃稳定的的多,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。17、A【解析】
A.D2O和H2l8O的摩尔质量相同都为20g/mol,中子数也相等均为10,所以2gD2O和H2l8O混合物中所含中子数为NA,故A正确;B.NaHCO3属于强碱弱酸盐,HCO3-既能发生电离:HCO3-H++CO32-,也能发生水解:H2O+HCO3-H2CO3+OH-,根据物料守恒可知,1L0.1mol·L-1NaHCO3溶液中H2CO3、HCO3-和CO32-离子数之和为0.1NA,故B错误。C.常温常压下,Fe和足量浓硝酸发生钝化反应,故C错误;D.0.1molH2和0.1molI2(g)于密闭容器中充分反应为H2(g)+I2(g)2HI,其原子总数为0.4NA,故D错误;答案:A。18、D【解析】
A、同一主族元素的金属性随着原子序数的增大而增强;B、铟与铝(13Al)同主族,则In的最外层电子数为3,排布在s、p轨道上;C、中子数=质量数-质子数,据此计算判断;D、的质量数为115。【详解】A、铟与铝(13Al)同主族,并且铟元素的原子序数较大,同主族从上至下金属性逐渐增加,所以In的金属性强,故A不符合题意;B、In的最外层电子数为3,排布在5s、5p轨道上,5s能级上两个电子能量相同,但小于5p能级上的电子能量,所以In最外层有2
种能量的电子,故B不符合题意;C、的质量数为115、质子数为49,所以中子数=119-49=66,故C不符合题意;D、的质量数为115,In的相对原子质量为天然存在的核素In的质量数与其丰度的乘积之和,故D符合题意;故选:D。19、D【解析】
A.氯气没有漂白性,是氯气和水之间反应生成的次氯酸具有漂白性,物质的性质与应用不相对应,故A错误;B.二氧化硅熔点高,具有传输信息的特点,所以是制造光导纤维的材料,物质的性质与应用不相对应,故B错误;C.氨气常用作制冷剂,是因为其易液化,不是因为还原性,物质的性质与应用不相对应,故C错误;D.过氧化钠可以和人体呼出的气体二氧化碳等反应产生氧气,常做供氧剂,质的性质与应用相对应,故D正确;故答案为D。20、D【解析】
A选项,若反应①中n(ClO-):n(C1O3-)=5:1,设物质的量分别为5mol和1mol,则化合价升高失去10mol电子,则化合价降低得到10mol电子,因此总共有了8mol氯气,氧化剂与还原剂的物质的量之比为10:6,即5:3,故A错误;B选项,根据A分析反应①得出消耗氢氧化钾物质的量为16mol,因此每消耗4molKOH,吸收氯气2mol,即标准状况下44.8LCl2,故B错误;C选项,根据第二个方程式比较氧化性,氧化剂氧化性大于氧化产物氧化性,因此KC1O>K2FeO4,故C错误;D选项,若反应①的氧化产物只有KC1O,则C12与KC1O物质的量之比为1:1,根据第二个方程式得到KC1O与K2FeO4物质的量之比为3:2,因此得到0.2molK2FeO4时消耗0.3molC12,故D正确。综上所述,答案为D。21、D【解析】试题分析:该有机物能与NaHCO3发生反应产生CO2,说明含有羧基-COOH。如果其中一个取代基是-Cl,则另一个取代基可以是-CH2CH2CH2COOH或-CH(CH3)CH2COOH或-CH2CH(CH3)COOH或-C(CH3)2COOH或-CH(C2H5)COOH,位置均有邻间对三种,共计是3×5=15种,答案选D。考点:考查同分异构体判断22、D【解析】
放电时,LixC6在负极(铜箔电极)上失电子发生氧化反应,其负极反应为:LixC6-xe-=xLi++6C,其正极反应即在铝箔电极上发生的反应为:Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4,充电电池充电时,正极与外接电源的正极相连为阳极,负极与外接电源负极相连为阴极,【详解】A.放电时,LixC6在负极上失电子发生氧化反应,其负极反应为:LixC6-xe-=xLi++6C,形成Li+脱离石墨向正极移动,嵌入正极,故A项正确;B.原电池内部电流是负极到正极即Li+向正极移动,负电荷向负极移动,而负电荷即电子在电池内部不能流动,故只允许锂离子通过,B项正确;C.充电电池充电时,原电池的正极与外接电源的正极相连为阳极,负极与外接电源负极相连为阴极,放电时,正极、负极反应式正好与阳极、阴极反应式相反,放电时Li1-xFePO4在正极上得电子,其正极反应为:Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4,则充电时电池正极即阳极发生的氧化反应为:LiFePO4-xe-=Li1-xFePO4+xLi+,C项正确;D.充电时电子从电源负极流出经铜箔流入阴极材料(即原电池的负极),D项错误;答案选D。【点睛】可充电电池充电时,原电池的正极与外接电源的正极相连为阳极,负极与外接电源负极相连为阴极,即“正靠正,负靠负”,放电时Li1-xFePO4在正极上得电子,其正极反应为:Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4,则充电时电池正极即阳极发生的氧化反应为:LiFePO4-xe-=Li1-xFePO4+xLi+。二、非选择题(共84分)23、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:。24、Cl2、光照辛醛取代反应羟基13【解析】
甲苯发生取代反应生成,在氢氧化钠水溶液加热条件下发生取代反应生成,则A为,该分子继续氧化为B,可推知B为,C为;D经过先水解后消去反应可得到HCHO,所以E为HCHO,根据给定的已知信息及逆合成分析法可知,G为,据此分析作答。【详解】甲苯→,发生的是取代反应,所需试剂、条件分别是Cl2、光照;F为,根据系统命名法可知其名称为辛醛,故答案为Cl2、光照;辛醛;(2)反应②是C和H发生的酸和醇的酯化反应(取代反应),A→B的化学方程式为,故答案为取代反应;;(3)结合给定的已知信息推出G的结构简式为;G→H,是-CHO和H2的加成反应,所以H中所含官能团的名称是羟基,故答案为;羟基。(4)C为,化合物W的相对分子质量比化合物C大14,W比C多一个CH2,遇FeCl3溶液显紫色含有酚羟基,属于芳香族化合物含有苯环,能发生银镜反应含有醛基,①苯环上有三个取代基,分别为醛基、羟基和甲基,先固定醛基和羟基的位置,邻间对,最后移动甲基,可得到10种不同结构;②苯环上有两个取代基,分别为-OH和-CH2CHO,邻间对位共3种,所以W的可能结构有10+3=13种;符合①遇FeCl3溶液显紫色、②属于芳香族化合物、③能发生银镜反应其中核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢、峰面积比为2:2:2:1:1要求的W的结构简式:,故答案为13;;(5)根据题目已知信息和有关有机物的性质,用甲苯和乙醛为原料制备的合成路线具体如下:,故答案为。25、搅拌(或适当升温等合理答案即可)H2O2+2H++Cu=Cu2++2H2OCuO或Cu(OH)2或Cu(OH)2CO3等合理答案即可加人洗涤剂至浸没沉淀且液面低于滤纸边缘,待液体自然流下后,重复2~3次温度过低,反应速率太慢,温度过高,Cu2(OH)2CO3易分解2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑×100%【解析】
废铜屑(主要成分是Cu、CuO,含有少量的Fe、Fe2O3),加入稀硫酸浸取,CuO、Fe、Fe2O3与稀硫酸反应,形式含有Cu2+、Fe2+、Fe3+的溶液,铜单质不与硫酸反应,再加入双氧水将Fe2+氧化为Fe3+,同时铜单质与双氧水在酸性条件下反应生成铜离子,再调节溶液pH值,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,过滤后得到主要含有硫酸铜的滤液,将溶液温度控制在55~60℃左右,加入碳酸钠,滤液中产生Cu2(OH)2CO3晶体,再经过过滤、冷水洗涤,干燥,最终得到Cu2(OH)2CO3,以此解题。【详解】(1)为加快废铜屑在稀硫酸中的溶解速率,可进行搅拌、加热、增大硫酸浓度等方法;(2)“操作Ⅱ”中,铜单质与双氧水在酸性条件下反应生成铜离子,离子方程式为H2O2+2H++Cu=Cu2++2H2O;(3)“调节pH”操作目的是将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,由于废铜屑使用酸浸溶解,需要加入碱性物质中和多余的酸,在不引入新的杂质的情况下,可向溶液中加入CuO或Cu(OH)2或Cu(OH)2CO3等合理答案即可;(4)洗涤Cu2(OH)2CO3沉淀的操作为过滤,合理操作为:加人洗涤剂至浸没沉淀且液面低于滤纸边缘,待液体自然流下后,重复2~3次;(5)根据题目已知:Cu2(OH)2CO3为难溶于冷水和乙醇,水温越高越易分解。“操作Ⅲ”中温度选择55~60℃的既可以加快反应速率同时也可防止制得的Cu2(OH)2CO3不被分解,该步骤中向含有硫酸铜的滤液中加入碳酸钠生成Cu2(OH)2CO3的同时产生CO2,该反应的化学方程式:2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑
;(6)m1g产品,灼烧至固体质量恒重时,得到黑色固体(假设杂质不参与反应),发生的反应为:Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O
,灼烧至固体质量恒重时剩余固体为氧化铜和杂质,根据反应方程式计算:设样品中Cu2(OH)2CO3的质量为xg。Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O22262xm1-m2=,解得:x=,则样品中Cu2(OH)2CO3的纯度为×100%=×100%。【点睛】本题是工艺流程题中的实验操作和化学原理结合考查,需结合反应速率的影响因素,实际操作步骤具体分析,还应熟练元素化合物的知识。26、ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2Oa、cK3[Fe(CN)6]溶液2.025c>b>a若温度过低,Fe(OH)3胶体未充分聚沉收集,导致产率下降取最后一次洗涤液于两只试管中,分别滴加HCl酸化的BaCl2溶液和HNO3酸化的AgNO3溶液,若都无白色沉淀,则说明Fe(OH)3沉淀洗涤干净称取mg样品,加热至恒重后称重,剩余固体质量大于【解析】
(1)NaClO3具有氧化性,在酸性条件下将FeSO4·7H2O氧化为硫酸铁,据此书写;(2)NaClO3具有氧化性,在酸性条件下氧化性增强;同时反应产生的Fe3+会发生水解反应,根据盐的水解规律分析分析;(3)检验Fe2+已经完全被氧化,就要证明溶液在无Fe2+;(4)实验是研究相同时间内温度与NaClO3用量对Fe2+氧化效果的影响,根据表格数据可知i、ii是研究NaClO3用量的影响;ii、iii或i、iv是研究温度的影响;据此分析解答;(5)温度低,盐水解程度小,不能充分聚沉;(6)Fe(OH)3沉淀是从含有NaCl、H2SO4的溶液在析出的,只要检验无Cl-或SO42-就可证明洗涤干净;(7)根据Fe元素守恒,若含有FeOOH,最后得到的固体质量比Fe(OH)3多。【详解】(1)NaClO3具有氧化性,在酸性条件下将FeSO4·7H2O氧化为硫酸铁,NaClO3被还原为NaCl,同时产生水,反应的离子方程式为:ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O;(2)NaClO3氧化FeSO4·7H2O时,为了增强其氧化性,要加入酸,因此提供酸性环境,增强NaClO3氧化性,选项a合理;同时FeSO4·7H2O被氧化为Fe2(SO4)3,该盐是强酸弱碱盐,在溶液中Fe3+发生水解反应使溶液显酸性,为抑制Fe3+的水解,同时又不引入杂质离子,因此要向溶液中加入硫酸,选项c合理,故答案为ac;(3)检验Fe2+已经完全被氧化,只要证明溶液中无Fe2+即可,检验方法是取反应后的溶液少许,向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,若溶液无蓝色沉淀产生,就证明Fe2+已经完全被氧化为Fe3+;(4)①根据实验目的,i、ii是在相同温度下,研究NaClO3用量的影响,ii、iii或i、iv是研究温度的影响;因此m=2,n=25;②在其它条件不变时,增大反应物的浓度,化学反应速率加快,实验b>a;ii、iii的反应物浓度相同时,升高温度,化学反应速率大大加快,实验c>b,因此三者关系为c>b>a;(5)加入NaOH溶液制备Fe(OH)3的过程中,若降低水浴温度,Fe(OH)3的产率下降,原因是温度过低,Fe(OH)3胶体未充分聚沉收集,导致产率下降;(6)Fe(OH)3沉淀是从含有NaCl、H2SO4的溶液在析出的,若最后的洗涤液中无Cl-或SO42-就可证明洗涤干净。方法是取最后一次洗涤液于两只试管中,分别滴加HCl酸化的BaCl2溶液和HNO3酸化的AgNO3溶液,若都无白色沉淀,则说明Fe(OH)3沉淀洗涤干净;(7)在最后得到的沉淀Fe(OH)3中若含有FeOOH,由于Fe(OH)3中比FeOOH中Fe元素的含量多。由于1molFe(OH)3质量是107g,完全灼烧后产生0.5molFe2O3,质量是80g,若称取mgFe(OH)3,完全灼烧后固体质量是,若样品中含有FeOOH,加热至恒重后称重,剩余固体质量大于。【点睛】本题考查了氢氧化铁的制备原理及操作的知识。涉及氧化还原反应方程式的配平、实验方案的涉及、离子的检验方法、盐的水解、物质纯度的判断等。掌握元素及化合物的知识和化学反应基本原理是解题关键。27、除去混合气体中CO22NaOH+CO2=Na2CO3+H2OCOyCO+FexOyxFe+yCO221:8Fe3O4偏小造成大气污染【解析】
利用还原性气体测定铁的氧化物的组成,其原理是根据生成物的质量通过计算确定结果;还原性气体有氢气和一氧化碳,他们夺氧后生成水和二氧化碳;原气体中混有二氧化碳和水蒸气,所以必须先除去,然后让还原性气体反应,丁、戊装置用以检验生成的水和二氧化碳,最后的己装置进行尾气处理,有环保理念。【详解】(1)因二氧化碳能与氢氧化钠反应,方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,所以除二氧化碳用氢氧化钠溶液,故甲装置的作用是除去二氧化碳;故答案为:除去混合气体中CO2;2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;(2)丁装置盛放的是无水硫酸铜,无水硫酸铜遇水会变蓝,丁装置没有明显变化,说明没有水生成,故该还原性气体不是氢气。戊装置盛放的是石灰水,二氧化碳能使石灰水变浑浊,戊装置中溶液出现了白色沉淀,故该还原性气体是一氧化碳,反应方程式为:yCO+FexOyxFe+yCO2,故答案为:CO;yCO+FexOyxFe+yCO2;(3)丙装置中的FexOy全部被还原,剩余固体为生成的铁的质量,戊装置中盛放的石灰水吸水二氧化碳,增加的质量为二氧化碳的质量,二氧化碳是一氧化碳夺取FexOy的氧生成的,即二氧化碳只有一个氧原子来自铁氧化合物,占二氧化碳质量的,故FexOy中氧元素的质量为:17.6g×=6.4g,则FexOy中铁氧元素的质量比为:56x:16y=16.8g:6.4g=21:8,x:y=3:4,该铁的氧化物的化学式为Fe3O4;故答案为:21:8;Fe3O4;(4)如果没有甲装置,混有的二氧化碳也会在戊装置被吸收,故二氧化碳的质量偏大,相当于一氧化碳夺得的氧的质量增加,故测得结果中铁元素与氧元素的质量的比值偏小。一氧化碳有毒,会污染空气,最后的己装置对尾气进行处理
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