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文档简介
江苏省无锡市太湖高级中学2024年高考仿真卷化学试卷考生须知:1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。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、碘晶体升华时,下列所述内容发生改变的是A.分子内共价键 B.分子间的作用力C.碘分子的大小 D.分子内共价键的键长2、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.标准状况下,2.24LSO3中所含原子数为0.4NAB.l0mL12mol/L盐酸与足量MnO2加热反应,制得Cl2的分子数为0.03NAC.0.1molCH4与0.4molCl2在光照下充分反应,生成CCl4的分子数为0.1NAD.常温常压下,6g乙酸中含有C-H键的数目为0.3NA3、下列仪器名称正确的是()A.圆底烧瓶 B.干燥管 C.药匙 D.长颈漏斗4、下列中国制造的产品主体用料不是金属材料的是世界最大射电望远镜中国第一艘国产航母中国大飞机C919世界最长的港珠澳大桥A.钢索B.钢材C.铝合金D.硅酸盐A.A B.B C.C D.D5、己知:;常温下,将盐酸滴加到N2H4的水溶液中,混合溶液中pOH[pOH=-lgc(OH-)]随离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是A.曲线M表示pOH与1g的变化关系B.反应的C.pOH1>pOH2D.N2H5Cl的水溶液呈酸性6、室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.0.1mol·L−1NaOH溶液:Na+、K+、CO32-、AlO2-B.通入过量Cl2:Cl-、SO42-、Fe2+、Al3+C.通入大量CO2的溶液中:Na+、ClO-、CH3COO-、HCO3-D.0.1mol·L−1H2SO4溶液:K+、NH4+、NO3-、HSO3-7、设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.1mol甲苯分子最多共平面的原子个数为B.在标准状况下,4.48L环己烷含氢原子个数为C.,在稀硫酸中充分水解,所得生成物中键数为D.和的混合气体中含有的质子数,中子数均为8、下列反应不属于氧化还原反应的是()A.Cl2+H2O=HCl+HClO B.Fe+CuSO4=FeSO4+CuC.2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2 D.Cl2+2FeCl2=3FeCl39、化学与环境、生活密切相关,下列与化学有关的说法正确的是()A.用石材制作砚台的过程是化学变化B.氯化铵溶液可清除铜制品表面的锈渍,是因为氨根离子水解使溶液显酸性C.月饼因为富含油脂而易发生氧化,保存时常放入装有硅胶的透气袋D.为测定熔融氢氧化钠的导电性,可将氢氧化钠固体放在石英坩埚中加热熔化10、化学与生产、生活、社会密切相关。下列有关说法中,错误的是A.利用可降解的“玉米塑料”替代一次性饭盒,可防止产生白色污染B.在海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率C.发酵粉中主要含有碳酸氢钠,能使焙制出的糕点疏松多孔D.喝补铁剂时,加服维生素C,效果更好,原因是维生素C具有氧化性11、2018年11月16日,国际计量大会通过最新决议,将1摩尔定义为“精确包含6.02214076×1023个原子或分子等基本单元,这一常数称作阿伏伽德罗常数(NA),单位为mol−1。”下列叙述正确的是A.标准状况下,22.4LSO3含有NA个分子B.4.6g乙醇中含有的C−H键为0.6NAC.0.1molNa2O2与水完全反应转移的电子数为0.1NAD.0.1mol·L─1的醋酸溶液中含有的H+数目小于0.1NA12、用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述不正确的是()A.25℃时,pH=1的1.0LH2SO4溶液中含有的H+的数目为0.2NAB.标准状况下,2.24LCl2与水反应,转移的电子总数小于0.1NAC.室温下,14.0g乙烯和环己烷的混合气体中含有的碳原子数目一定为NAD.在0.5L0.2mol·L-1的CuCl2溶液中,n(Cl-)=0.2NA13、下列说法正确的是()A.粗铜电解精炼时,粗铜、纯铜依次分别作阴极、阳极B.5.6gFe在足量Cl2中充分燃烧,转移电子的数目为0.2×6.02×1023C.室温下,稀释0.1mol/LNH4Cl溶液,溶液中增大D.向BaCO3、BaSO4的饱和溶液中加入少量BaCl2,溶液中减小14、2019年11月《Science》杂志报道了王浩天教授团队发明的制取H2O2的绿色方法,原理如图所示(已知:H2O2=H++HO2-,Ka=2.4×10-12)。下列说法错误的是()A.X膜为选择性阳离子交换膜B.催化剂可促进反应中电子的转移C.每生成1molH2O2电极上流过4mole-D.b极上的电极反应为O2+H2O+2e-=HO2-+OH-15、X、Y、Z、W均是短周期元素,且核电荷数依次增大,X2-与Y+有相同的电子层结构,Z是第3周期元素的简单离子中半径最小的,W的单质有多种同素异形体,其氧化物是形成酸雨的主要原因之一。下列说法正确的是A.原子最外层电子数:X>Y>Z B.单质沸点:Y>Z>WC.离子半径:Y+>X2- D.Y与W形成的化合物的水溶液显碱性16、室温下,将0.1000mol·L-1盐酸滴入20.00mL未知浓度的某一元碱MOH溶液中,溶液pH随加入盐酸体积变化曲线如图所示。下列有关说法不正确的是A.该一元碱溶液浓度为0.1000mol·L-1B.a点:c(M+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)C.b点:c(M+)+c(MOH)=c(Cl-)D.室温下,MOH的电离常数Kb=1×10-517、室温下,某二元碱X(OH)2水溶液中相关组分的物质的量分数随溶液pH变化的曲线如图所示,下列说法错误的是A.Kb2的数量级为10-8B.X(OH)NO3水溶液显碱性C.等物质的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中c(X2+)>c[X(OH)+]D.在X(OH)NO3水溶液中,c[X(OH)2]+c(OH-)=c(X2+)+c(H+)18、25
℃时,几种弱酸的电离平衡常数如下表所示。下列说法正确的是()化学式CH3COOHH2CO3HCN电离平衡常数KK=1.7×10–5K1=4.2×10–7K2=5.6×10–11K=6.2×10–10A.NaCN溶液中通入少量CO2的离子方程式为H2O+CO2+CN-=HCO3-+HCNB.向稀醋酸溶液中加少量水,增大C.等物质的量浓度的Na2CO3溶液pH比NaHCO3溶液小D.等体积等物质的量浓度的NaCN溶液和HCN溶液混合后溶液呈酸性19、常温下,向20.00mL0.1000mol·L-1(NH4)2SO4溶液中逐滴加入0.2000mol·L-1NaOH溶液时,溶液的pH与所加NaOH溶液体积的关系如图所示(不考虑NH3·H2O的分解)。下列说法不正确的是()A.点a所示溶液中:c()>c()>c(H+)>c(OH-)B.点b所示溶液中:c()=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)C.点c所示溶液中:c()+c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c()D.点d所示溶液中:c()+c(NH3·H2O)=0.1000mol·L-120、常温下,物质的量浓度相等的下列物质的水溶液,pH最小的是()A.NH4ClO4 B.BaCl2 C.HNO3 D.K2CO321、有关下图所示化合物的说法不正确的是A.既可以与Br2的CCl4溶液发生加成反应,又可以在光照下与Br2发生取代反应B.1mol该化合物最多可以与3molNaOH反应C.既可以催化加氢,又可以使酸性KMnO4溶液褪色D.既可以与FeCl3溶液发生显色反应,又可以与NaHCO3溶液反应放出CO2气体22、某废水含Na+、K+、Mg2+、Cl-和SO42-等离子。利用微生物电池进行废水脱盐的同时处理含OCN-的酸性废水,装置如图所示。下列说法错误的是A.好氧微生物电极N为正极B.膜1、膜2依次为阴离子、阳离子交换膜C.通过膜1和膜2的阴离子总数一定等于阳离子总数D.电极M的电极反应式为2OCN-6e+2H2O=2CO2↑+N2↑+4H二、非选择题(共84分)23、(14分)对乙酰氨苯酚(M)是常用的消炎解热镇痛药。其合成路线如下:完成下列填空:(1)A的结构简式为____________。C→D的反应类型为___________________。(2)实验室中进行反应①的实验时添加试剂的顺序为________________________。(3)下列有关E的说法正确的是____________。(选填编号)a.分子式为C6H6NOb.能与溴水发生加成反应c.遇到FeCl3溶液能发生显色反应d.既能和氢氧化钠溶液反应,又能和盐酸反应(4)已知与的性质相似,写出一定条件下M与NaOH溶液反应的化学方程式。______________________(5)满足下列条件的M的同分异构体有_____________种。①苯环上只有两种不同环境的氢原子;②苯环上连有-NH2;③属于酯类物质。(6)N-邻苯二甲酰甘氨酸()是重要的化工中间体,工业上以邻二甲苯和甘氨酸(NH2-CH2-COOH)为原料通过一系列的反应制取该化合物,请参照上述流程的相关信息,写出最后一步反应的化学方程式。_____________________24、(12分)氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如图:请回答下列问题:(1)A的化学名称为______;C中官能团的名称是_______。(2)③的反应试剂和反应条件分别是_______,该反应类型是________。(3)已知吡啶是一种有机碱,在反应⑤中的作用是________(4)反应④的化学方程式为__________(5)G的相对分子质量为__________。(6)是E在碱性条件下的水解产物,同时符合下列条件的T的同分异构体有___种。其中核磁共振氢谱上有4组峰且峰面积比为1:2:2:2的物质的结构简式为_____。①直接连在苯环上;②能与新制氢氧化铜悬浊液共热产生红色固体。(7)参照上述合成路线,以CH3CH2COCl和为原料,经三步合成某化工产品的路线为(其他无机试剂任选)_____。25、(12分)苯胺()是重要的化工原料。某兴趣小组在实验室里制取并纯化苯胺。已知:①与NH3相似,与盐酸反应生成(易溶于水的盐)。②用硝基苯制取苯胺的反应为:2+3Sn+12HCl2+3SnCl4+4H2O③有关物质的部分物理性质见下表:物质相对分子质量熔点/℃沸点/℃溶解性密度/g·cm-3苯胺936.3184微溶于水,易溶于乙醚1.02硝基苯1235.7210.9难溶于水,易溶于乙醚1.23乙醚74116.234.6微溶于水0.7134Ⅰ.制备苯胺图1所示装置中加入20mL浓盐酸(过量),置于热水浴中回流20min,使硝基苯充分还原;冷却后,向三颈烧瓶中滴入一定量50%NaOH溶液,至溶液呈碱性。(1)滴加适量NaOH溶液的目的是___,写出主要反应的离子方程式___。Ⅱ.纯化苯胺ⅰ.取出图l所示装置中的三颈烧瓶,改装为图2所示装置。加热装置A产生水蒸气。用“水蒸气蒸馏”的方法把B中苯胺逐渐吹出,在烧瓶C中收集到苯胺与水的混合物;分离混合物得到粗苯胺和水溶液甲。ⅱ.向所得水溶液甲中加入氯化钠固体至饱和,再用乙醚萃取,得到乙醚萃取液。iii.合并粗苯胺和乙醚萃取液,用NaOH固体干燥,蒸馏后得到苯胺1.86g。(2)装置A中玻璃管的作用是__。(3)在苯胺吹出完毕后,应进行的操作是先__,再___。(4)该实验中苯胺的产率为___(保留三位有效数字)。(5)欲在不加热条件下除去苯胺中少量的硝基苯杂质,简述实验方案___。26、(10分)PCl3是磷的常见氯化物,可用于半导体生产的外延、扩散工序。有关物质的部分性质如下:熔点/℃沸点/℃密度/g/mL化学性质黄磷44.1280.51.822P+3Cl2(少量)2PCl32P+5Cl2(过量)2PCl5PCl3-11275.51.574遇水生成H3PO4和HCl,遇氧气生成POCl3I.PCl3的制备如图是实验室制备PCl3的装置(部分仪器已省略)。回答下列问题:(1)仪器乙的名称是____;与自来水进水管连接的接口编号是____(填“a"或“b”)。(2)实验前需先向仪器甲中通入一段时间CO2,然后加热,再通入干燥C12。干燥管中碱石灰的作用主要是:①____;②___。(3)实验室制备Cl2的离子方程式为___;实验过程中,通入氯气的速率不宜过快的原因是____。II.测定PC13的纯度测定产品中PC13纯度的方法如下:迅速称取4.100g产品,水解完全后配成500mL溶液,取出25.00mL加入过量0.1000mol/L20.00mL碘溶液,充分反应后再用0.1000mol/LNa2S2O3溶液滴定过量的碘,终点时消耗12.00mLNa2S2O3溶液。已知:H3PO3+H2O+I2=H3PO4+2HI,I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6,假设测定过程中没有其它反应。(4)根据上述数据,该产品中PC13的质量分数为____;若滴定终点时仰视读数,则PC13的质量分数__(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。III.PC13水解生成的H3PO3性质探究(5)请你设计一个实验方案,证明H3PO3为二元酸:____。27、(12分)将图中所列仪器组装为一套实验室蒸馏工业酒精的装置,并进行蒸馏。(三)(一)(五)(二)(六)(四)(1)图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种仪器的名称是__、__、__。(2)将以上仪器按(一)→(六)顺序,用字母a,b,c…表示连接顺序。e接(_______),(_______)接(_______),(_______)接(_______),(_______)接(_______)。(3)Ⅰ仪器中c口是__,d口是__。(填“进水口”或“出水口”)(4)蒸馏时,温度计水银球应放在__位置。(5)在Ⅱ中注入工业酒精后,加几片碎瓷片的目的是__。(6)给Ⅱ加热,收集到沸点最低的馏分是__。收集到78℃左右的馏分是__。28、(14分)早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成,回答下列问题:(1)准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过_______方法区分晶体、准晶体和非晶体。(2)基态铜原子的电子排布式为_______。(3)CuO在高温时分解为O2和Cu2O,请从阳离子的结构来说明在高温时,Cu2O比CuO更稳定的原因是_______。Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有_______个铜原子。(4)Cu2+能与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)形成配离子如图:,该配离子中含有的化学键类型有______(填字母序号)。A.配位键B.极性键C.离子键D.非极性键(5)羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂、汽油抗暴剂等。1molFe(CO)5分子中含____molσ键,与CO互为等电子体的离子是__(填化学式,写一种)。(6)某种磁性氮化铁的结构如图所示,N随机排列在Fe构成的正四面体空隙中。正六棱柱底边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该磁性氮化铁的晶体密度为____g/cm3(列出计算式)。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)利用CO2和CH4重整可制合成气(主要成分为CO、H2),已知重整过程中部分反应的热化学方程式为:Ⅰ.CH4(g)C(s)+2H2(g)ΔH=+75.0kJ·mol−1Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH=+41.0kJ·mol−1Ⅲ.CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g)ΔH=−131.0kJ·mol−1①反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)的ΔH=_________kJ·mol−1。②固定n(CO2)=n(CH4),改变反应温度,CO2和CH4的平衡转化率如图所示。同温度下CO2的平衡转化率大于CH4的平衡转化率,其原因是_______________。(2)研究发现,化石燃料在O2和CO2的混合气体中燃烧与在空气中燃烧相比,烟气中NOx的排放量明显降低,其主要原因是_________________________。(3)为研究“CO还原SO2”的新技术,在反应器中加入0.10molSO2,改变加入CO的物质的量,反应后体系中产物物质的量随CO物质的量的变化如图所示。反应的化学方程式为__________。(4)碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]毒性小,是一种绿色化工产品,用CO合成(CH3O)2CO,其电化学合成原理为4CH3OH+2CO+O22(CH3O)2CO+2H2O,装置如图所示,直流电源的负极为________(填“a”或“b”);阳极的电极反应式为_____________。(5)用PdCl2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_______________。
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】
碘晶体属于分子晶体,分子间通过分子间作用力结合,碘升华时破坏的是分子间作用力,碘分子的大小、分子内碘原子间的共价键不变,答案选B。2、D【解析】
A.标准状况下,SO3不是气体,2.24LSO3并不是0.1mol,A错误;B.12mol/L盐酸为浓盐酸,和足量的二氧化锰共热时,盐酸因消耗、部分挥发以及水的生成,使盐酸浓度变小不能完全反应,所以制得的Cl2小于0.03mol,分子数小于0.03NA,B错误;C.0.1molCH4与0.4molCl2在光照下充分反应,发生的是取代反应,得到一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷及氯化氢的混合物,生成CCl4的分子数小于0.1NA,C错误;D.一个乙酸分子中有3个C-H键,则常温常压下,6g乙酸中含有C-H键的数目为0.3NA,D正确;答案选D。3、B【解析】
A.颈部有支管,为蒸馏烧瓶,圆底烧瓶没有支管,故A错误;B.为干燥管,用于盛放固体干燥剂等,故B正确;C.为燃烧匙,用于燃烧实验,不是药匙,故C错误;D.下端长颈部位有活塞,是分液漏斗,不是长颈漏斗,故D错误;故选B。4、D【解析】
A.世界最大射电望远镜主体用料:钢索是金属合金材料,故A不符合;B.中国第一艘国产航母主体用料:钢材属于合金为金属材料,故B不符合;C.中国大飞机C919主体用料:铝合金属于金属材料,故C不符合;D.世界最长的跨海大桥港珠澳大桥主体用料:硅酸盐不是金属材料,故D符合;故答案为D。5、C【解析】
M、N点==1,M点c(OH-)=10-15、N点c(OH-)=10-6,M点表示的电离平衡常数=10-15,N点表示的电离平衡常数=10-6;第一步电离常数大于第二步电离常数。【详解】A.,所以曲线M表示pOH与1g的变化关系,曲线N表示pOH与1g的变化关系,故A正确;B.反应表示第二步电离,=10-15,故B正确;C.pOH1=、pOH2=,,所以pOH1<pOH2,故C错误;D.N2H4是二元弱碱,N2H5Cl是强酸弱碱盐,水溶液呈酸性,故D正确;故答案选C。6、A【解析】
A.0.1mol·L−1NaOH溶液显碱性,离子间不发生反应,可以共存,故A正确;B.通入过量Cl2的溶液显酸性和氧化性,Fe2+有还原性被氧化为Fe3+,不能共存,故B错误;C.通入大量CO2的溶液显酸性,H+与ClO-、CH3COO-、HCO3-不能共存,故C错误;D.0.1mol·L−1H2SO4溶液显酸性,H+存在的情况下NO3-和HSO3-发生氧化还原反应,不能共存,故D错误。答案选A。7、D【解析】
A.苯基中有11个原子共平面,甲基一个C和一个H与苯基共平面,共有13个原子共平面,所以1mol甲苯分子最多共平面的原子个数为,A错误;B.标况下,环己烷为非气态,无法计算其物质的量,B错误;C.,在稀硫酸中水解为可逆反应,无法完全变为酸和醇,C错误;D.和的摩尔质量均为44g/mol,混合气体中含有的质子数,中子数均为,D正确;故答案选D。8、C【解析】氧化还原反应的特征是元素化合价的升降,可从元素化合价的角度判断反应是否氧化还原反应。A项,反应物中有单质,生成物中都是化合物,一定有化合价变化,A是氧化还原反应;B项,置换反应都是氧化还原反应,B是氧化还原反应;C项,所有元素的化合价都没有变化,C不是氧化还原反应;D项,有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应,是氧化还原反应。点睛:本题考查氧化还原反应,试题难度不大,注意从元素化合价的角度判断物质的性质,平日学习中注意知识的积累,快速判断。9、B【解析】
A.用石材制作砚台的过程没有新物质生成,属于物理变化,故A错误;B.氨根离子水解使溶液显酸性,酸性溶液可以用来除锈,故B正确;C.硅胶具有吸水性,可作食品包装中的硅胶为干燥剂,但硅胶没有还原性、不能除去月饼包装袋中的氧气,可放入装有铁粉的透气袋,故C错误;D.石英坩埚中含有二氧化硅,二氧化硅能和氢氧化钠发生反应,故D错误;故答案选B。10、D【解析】
A.可降解的“玉米塑料”在一定时间内可以自行分解,替代一次性饭盒,可防止产生白色污染,选项A正确;B.在海轮外壳上镶入锌块,形成锌铁原电池中,锌作负极易腐蚀,作正极的金属是铁,不易被腐蚀,选项B正确;C.碳酸氢钠能和酸反应产生二氧化碳,受热膨胀,发酵粉中主要含有碳酸氢钠,能使焙制出的糕点疏松多孔,选项C正确;D.能被人体吸收的铁元素是亚铁离子,亚铁离子很容易被氧化为三价铁离子,维生素C具有还原性,能将三价铁还原为亚铁离子,维生素C的还原性强于亚铁离子,先被氧化,选项D错误。答案选D。11、C【解析】
A.标准状况下,SO3为固态,22.4LSO3含有分子不等于NA,选项A错误;B.4.6g乙醇的物质的量是0.1mol,含有的C-H键的个数为0.5NA,选项B错误;C.过氧化钠与水的反应中过氧化钠既是氧化剂,也是还原剂,则0.1molNa2O2与水反应转移电子数为0.1NA,选项C正确;D、没有给定溶液的体积,无法计算氢离子的数目,选项D错误。答案选C。12、A【解析】
A.pH=1,c(H+)=0.1mol·L-1,n(H+)=0.1NA,选项A不正确;B.氯气和水的反应是可逆反应,可逆反应是有限度的,转移的电子总数小于0.1NA,选项B正确;C.乙烯和环己烷的最简式都是CH2,所以14.0g乙烯和环己烷的混合气体中含有的CH2为1mol,碳原子数目一定为NA,选项C正确;D.n(Cl-)=0.5L×0.2mol·L-1×2=0.2mol,即0.2NA,选项D正确。答案选A。13、C【解析】
A.电解精炼铜,粗铜作阳极,纯铜作阴极,含铜离子的电解质溶液,A错误;B.5.6gFe物质的量为0.1mol,足量Cl2中完全燃烧生成氯化铁,转移电子数为0.3NA,B错误;C.氯化铵溶液中铵根离子水解溶液显酸性,加水稀释促进铵根的水解,溶液中增大,故C正确;D.BaCO3、BaSO4的饱和溶液中存在化学平衡BaCO3(s)+SO42-⇌BaSO4(s)+CO32-(aq),=,溶度积常数随温度变化,温度不变,比值不变,D错误;故合理选项是C。14、C【解析】
A.a极发生H2-2e-=2H+,X膜为选择性阳离子交换膜,让H+进入中间,故A正确;B.催化剂可促进反应中电子的转移,加快反应速率,故B正确;C.氧元素由0价变成-1价,每生成1molH2O2电极上流过2mole-,故C错误;D.b为正极,氧气得电子,b极上的电极反应为O2+H2O+2e-=HO2-+OH-,故D正确;故选C。15、D【解析】
Z是第3周期元素的简单离子中半径最小的,则Z为Al,X2-与Y+有相同的电子层结构,则X为O,Y为Na,W的单质有多种同素异形体,其氧化物是形成酸雨的主要原因之一,则W为S,以此解题。【详解】根据分析,X为O、Y为Na、Z为Al、W为S;A.X为O,最外层电子数为6,Y为Na,最外层电子数为1,Z为Al,最外层电子数为3,原子最外层电子数:X>Z>Y,故A错误;B.Y为Na、Z为Al、W为S,铝的原子半径与钠相比较小,且其价电子数较多,故金属键较强,则铝的熔点高于钠,即单质沸点:Z>Y,故B错误;C.X为O、Y为Na,X2-与Y+有相同的电子层结构,核电荷数越大,半径越小,离子半径:Y+<X2-,故C错误;D.Y为Na、W为S,Y与W形成的化合物为硫化钠,属于强碱弱酸盐,其水溶液显碱性,故D正确;答案选D。【点睛】酸雨是硫和氮的氧化物造成的,分析出W是硫。16、C【解析】
A.加入20mL盐酸时,溶液的pH出现突跃,说明加入20mL盐酸时,酸碱恰好完全反应,酸碱的体积相等,则浓度相等,所以MOH浓度为0.1000mol·L-1,正确,A不选;B.a点溶液pH>7,溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),溶液中存在电荷守恒c(M+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),则c(M+)>c(Cl-)。a点溶液中溶质为等物质的量浓度的MOH、MCl,溶液呈碱性,说明MOH电离程度大于MCl水解程度,但MOH电离程度较小,所以存在c(M+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),正确,B不选;C.b点溶液pH=7,溶液呈中性,则c(OH-)=c(H+),根据电荷守恒得c(M+)=c(Cl-),所以c(M+)+c(MOH)>c(Cl-),错误,C选;D.根据A选可知,MOH浓度为0.1000mol·L-1,不加入盐酸时,pH为11,溶液中的c(OH-)=10-3mol·L-1,则MOH是弱碱,其电离方程式为MOHM++OH-,由于其电离程度较小,则c(MOH)≈0.1mol·L-1,忽略水的电离,则c(M+)≈c(OH-)=10-3mol·L-1;则室温下,MOH的电离常数,正确,D不选。答案选C。17、C【解析】
本题是一道图形比较熟悉的题目,不过题目将一般使用的二元酸变为了二元碱,所以在分析图示时要随时注意考查的是多元碱的分步电离。【详解】A.选取图中左侧的交点数据,此时,pH=6.2,c[X(OH)+]=c(X2+),所以Kb2=,选项A正确;B.X(OH)NO3水溶液中X的主要存在形式为X(OH)+,由图示X(OH)+占主导位置时,pH为7到8之间,溶液显碱性,选项B正确;C.等物质的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中c(X2+)和c[X(OH)+]近似相等,根据图示此时溶液的pH约为6,所以溶液显酸性X2+的水解占主导,所以此时c(X2+)<c[X(OH)+],选项C错误;D.在X(OH)NO3水溶液中,有电荷守恒:c(NO3-)+c(OH-)=2c(X2+)+c(H+)+c[X(OH)]+,物料守恒:c(NO3-)=c(X2+)+c[X(OH)2]+c[X(OH)]+,将物料守恒带入电荷守恒,将硝酸根离子的浓度消去,得到该溶液的质子守恒式为:c[X(OH)2]+c(OH-)=c(X2+)+c(H+),选项D正确;答案选C。18、A【解析】
根据电离平衡常数得出酸强弱顺序为:CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO3-。【详解】A.NaCN溶液中通入少量CO2的离子方程式为H2O+CO2+CN-=HCO3-+HCN,故A正确;B.向稀醋酸溶液中加少量水,,平衡常数不变,醋酸根离子浓度减小,比值减小,故B错误;C.根据越弱越水解,因此碳酸钠水解程度大,碱性强,因此等物质的量浓度的Na2CO3溶液pH比NaHCO3溶液大,故C错误;D.等体积等物质的量浓度的NaCN溶液和HCN溶液混合,,因此混合后水解为主要,因此溶液呈碱性,故D错误。综上所述,答案为A。19、B【解析】
A.a点为(NH4)2SO4溶液,NH4+水解溶液呈酸性,但水解是微弱的,所以c()>c(),故A正确;B.b点溶液呈中性,所以c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒,c()+c(Na+)=2c(),所以c()不等于c(Na+),故B错误;C.c点溶液中n(NH3·H2O)∶n[(NH4)2SO4∶n(Na2SO4)=2∶1∶1,由电荷守恒得c(NH4+)+c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(),故C正确;D.d点为加入20mLNaOH溶液,此时溶液的体积为原体积的2倍,故含氮微粒的总浓度为原来的1/2,即0.1000mol/L。根据物料守恒则有c(NH4+)+c(NH3·H2O)=0.1000mol·L-1,故D正确。故选B。【点睛】B选项为本题的难点,在解答离子浓度关系的图象题时,要充分利用各种守恒,如电荷守恒、物料守恒、质子守恒等,在中性溶液中,要特别注意电荷守恒的应用。20、C【解析】
A.NH4ClO4是强酸弱碱盐,铵根离子水解,溶液显酸性;B.BaCl2是强酸强碱盐,不水解,溶液显中性;C.HNO3是强酸,完全电离,溶液显酸性;D.K2CO3是强碱弱酸盐,碳酸根离子水解,溶液显碱性;溶液中氢离子浓度硝酸溶液中最大,酸性最强,pH最小,故选C。【点睛】本题的易错点为A,要注意盐类的水解程度一般较小。21、D【解析】
A、根据结构简式可知化合物中含有的官能团有酯基、酚羟基、醚键、碳碳双键。碳碳双键可以和溴加成,甲基上的氢原子可以被取代,A正确。B、2个酯基水解需要2个氢氧化钠,1个酚羟基需要1个氢氧化钠,即1mol该化合物最多可以与3molNaOH反应,B正确。C、含有碳碳双键,既可以催化加氢,又可以使酸性KMnO4溶液褪色,C正确。D、酚羟基不能与NaHCO3溶液反应放出CO2气体,D错误。答案选D。22、C【解析】
A.由物质转化知,OCN中C为+4价,N为-3价,在M极上N的化合价升高,说明M极为负极,N极为正极,A项正确;B.在处理过程中,M极附近电解质溶液正电荷增多,所以阴离子向M极迁移,膜1为阴离子交换膜,N极反应式为O2+4e+2H2O=4OH,N极附近负电荷增多,阳离子向N极迁移,膜2为阳离子交换膜,B项正确;C.根据电荷守恒知,迁移的阴离子、阳离子所带负电荷总数等于正电荷总数,但是离子所带电荷不相同,故迁移的阴、阳离子总数不一定相等,C项错误;D.M极发生氧化反应,水参与反应,生成了H,D项正确;答案选C。二、非选择题(共84分)23、CH3CHO还原反应浓硝酸,浓硫酸,苯cd+2NaOHCH3COONa++H2O3+NH2CH2COOH→+H2O【解析】
B在五氧化二磷作用下得到乙酸酐,则B为CH3COOH,可推知乙烯与氧气反应生成A为CH3CHO,A进一步发生氧化反应生成乙酸,由M的结构可知,E为,反应①为苯与浓硝酸、浓硫酸发生硝化反应生成硝基苯,由C、D分子式可知,C分子发生加氢、去氧得到D;(4)M水解得到的乙酸与,乙酸与中酚羟基与氢氧化钠继续反应;(5)M的同分异构体满足:苯环上连有-NH2,属于酯类物质,苯环上只有两种不同环境的氢原子,同分异构体应含有2个不同取代基、且处于对位,另外取代基为CH3COO—或HCOOCH2—或CH3OOC—;(6)由转化关系中E转化为M的反应可知,与NH2CH2COOH反应得到与水。【详解】由上述分析可知:A为CH3CHO,B为CH3COOH,C为,D为,E为,M为。(1)由上述分析可知,A的结构简式为:CH3CHO,C为,D为,C与HCl、Fe存在条件下发生加氢去氧的还原反应产生,所以C→D的反应类型为还原反应;(2)反应①为苯与浓硝酸、浓硫酸存在条件下加热发生取代反应产生硝基苯,实验时添加试剂的顺序为:先加入浓硝酸,再加入浓硫酸,待溶液恢复至室温后再加入苯;(3)由上述分析可知,E为。a.根据E的结构简式可知其分子式为C6H7NO,a错误;b.E含有酚羟基,且酚羟基邻位含有氢原子,能与溴水发生取代反应,b错误;c.E含有酚羟基,遇到FeCl3溶液能发生显色反应,c正确;d.E含有酚羟基,能与氢氧化钠溶液反应,含有氨基,能与盐酸反应,d正确,故合理选项是cd;(4)M为,M水解得到的乙酸与,乙酸与中酚羟基与氢氧化钠继续反应,反应方程式为:+2NaOHCH3COONa++H2O;(5)M的同分异构体满足:苯环上连有—NH2,属于酯类物质,苯环上只有两种不同环境的氢原子,同分异构体应含有2个不同取代基、且处于对位,另外取代基为CH3COO—或HCOOCH2—或CH3OOC—,符合条件的同分异构体有3种;(6)由转化关系中E转化为M的反应可知,与NH2CH2COOH反应得到和水,故最后一步反应的化学方程式为:+NH2CH2COOH→+H2O。【点睛】本题考查有机物合成与推断,充分利用有机物的结构进行分析解答,结合有机物的结构与性质及转化关系进行推断,较好的考查学生分析推理能力、自学能力、知识迁移运用能力。24、甲苯氟原子浓硫酸和浓硝酸、加热取代反应(或硝化反应)吸收反应产生的氯化氢,提高反应物转化率+2Fe+4HCl+2FeCl2+2H2O27613【解析】
A中含有1个苯环,由B的分子式可知A为,则B为,B中的氯原子被氟原子取代生成了C,C的结构简式为,C发生硝化反应生成D,D中硝基被还原成氨基生成E,E与酰氯发生取代反应生成F,F的结构简式为,然后发生硝化反应生成G,结合对应的有机物的结构和性质解答。【详解】(1)由以上分析可知A为甲苯,结构简式为,C中官能团的名称为氟原子,故答案为甲苯;氟原子。(2)③为三氟甲苯的硝化反应,反应条件是在浓硫酸作用下,水浴加热,与浓硝酸发生取代反应,故答案为浓硫酸和浓硝酸、水浴加热;取代反应(或硝化反应)。(3)反应⑤的方程式为,反应中生成了HCl,加入吡啶这样的有机碱,可以消耗产生的氯化氢,促进平衡右移,提高反应转化率,故答案为消耗反应中生成的氯化氢,促进平衡右移,提高产率。(4)由题中转化关系可知反应④的化学方程式为:+2Fe+4HCl+2FeCl2+2H2O,故答案为+2Fe+4HCl+2FeCl2+2H2O。(5)由结构简式可知G的分子式为C11H11O3N2F3,则相对分子质量为276,故答案为276。(6)T(C7H7NO2)是E在碱性条件下的水解产物,显然有1个羧基,它的同分异构体,要求:①—NH2直接连在苯环上②能与新制氢氧化铜悬浊液共热产生红色固体,说明结构中含有醛基。分析可知,T符合条件的同分异构体分两大类:一类是苯环上有2个取代基:—NH2和HCOO—,在苯环上按邻、间、对排列方式共有3种,另一类是苯环上有3个取代基:—OH、—CHO、—NH2,3个不同的取代基在苯环上的排列方式共有10种结构,所以一共有13种符合条件的同分异构体。其中核磁共振氢谱上有4组峰,且峰面积比为1:2:2:2的物质的结构简式为:,故答案为13;。(6)由目标产物逆推,需要合成氨基,推知原料要先发生硝化,引入硝基,再还原得到氨基,氨基与酰氯发生取代反应生成目标产物,合成路线为:,故答案为。【点睛】有机推断应以特征点为解题突破口,按照已知条件建立的知识结构,结合信息和相关知识进行推理、计算、排除干扰,最后做出正确推断。一般可采用顺推法、逆推法、多法结合推断。25、与C6H5NH3+发生中和反应,生成C6H5NH2C6H5NH3++OH-C6H5NH2+H2O安全管、平衡压强、防止气压过大等打开止水夹d撤掉酒精灯或停止加热40.0%在混合物中先加入足量盐酸,经分液除去硝基苯,再向水溶液中加氢氧化钠溶液,析出苯胺,分液后用氢氧化钠固体(或碱石灰)干燥苯胺中含有的少量水分,滤去氢氧化钠固体即可得较纯净的苯胺【解析】
(1)与NH3相似,NaOH与反应生成;(2)装置A中玻璃管与空气连通,能平衡烧瓶内外的压强;(3)为防止倒吸,在苯胺吹出完毕后,打开止水夹d,再停止加热;(4)根据硝基苯的体积计算苯胺的理论产量,实际产量÷理论产量=产率;(5)根据易溶于水、硝基苯难溶于水设计分离方案;【详解】(1)与NH3相似,加入氢氧化钠,NaOH与反应生成,反应的离子方程式是;(2)装置A中玻璃管与空气连通,能平衡烧瓶内外的压强,所以玻璃管的作用是安全管、平衡压强、防止气压过大;(3)为防止倒吸,先打开止水夹d,再停止加热;(4)5mL硝基苯的质量是5mL×1.23g·cm-3=6.15g,物质的量是=0.05mol,根据质量守恒定律,生成苯胺的物质的量是0.05mol,苯胺的质量是0.05mol×93g/mol=4.65g,苯胺的产率是=40.0%;(5)在混合物中先加入足量盐酸,经分液除去硝基苯,再向水溶液中加氢氧化钠溶液,析出苯胺,分液后用氢氧化钠固体(或碱石灰)干燥苯胺中含有的少量水分,滤去氢氧化钠固体即可得较纯净的苯胺。26、直形冷凝管b防止空气中水蒸气进入而使PCl3水解吸收多余的C12,防止污染环境MnO2+4H++2Cl-=Mn2++Cl2↑+2H2O防止生成PCl593.9%偏大用与H3PO3相同浓度的氢氧化钠溶液进行滴定,若消耗的碱的体积为酸的二倍,则说明H3PO3为二元酸【解析】
I.根据实验装置图分析仪器名称及连接方式;根据实验目的及题干信息分析装置的作用和操作时的注意事项;根据氯气的制备原理书写离子方程式;II.根据滴定原理计算样品的质量分数,并进行误差分析;III.根据二元酸与一元碱反应的物质的量之比用滴定法设计方案进行探究。【详解】I.(1)根据图示装置图知,仪器乙的名称是直形冷凝管;冷凝水下进上出,则与自来水进水管连接的接口编号是b,故答案为:冷凝管;b;(2)根据题干信息知PCl3遇水会水解,且氯气有毒,所以干燥管中碱石灰的作用主要是:①防止空气中水蒸气进入而使PCl3水解;②吸收多余的C12,防止污染环境;故答案为:防止空气中水蒸气进入而使PCl3水解;吸收多余的C12,防止污染环境;(3)实验室制备用浓盐酸和二氧化锰加热制备Cl2,其离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;由题干信息分析知,P与过量Cl2反应生成PCl5,所以实验过程中,通入氯气的速率不宜过快的原因是防止生成PCl5,故答案为:MnO2+4H++2Cl-=Mn2++Cl2↑+2H2O;防止生成PCl5;II.(4)通过H3PO3+H2O+I2=H3PO4+2HI,I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6,假设测定过程中没有其它反应。0.1000mol/L碘溶液20.00mL中含有碘单质的物质的量为:0.1000mo1/L×0.020L=0.002mo1,根据反应I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6可知,与磷酸反应消耗的碘单质的物质的量为:0.002mo1-0.1000mo1/L×0.012L×1/2=0.0014mo1,再由H3PO3+H2O+I2=H3PO4+2HI可知,25mL三氯化磷水解后的溶液中含有的H3PO3的物质的量为:n(H3PO3)=n(I2)=0.0014mo1,500mL该溶液中含有H3PO3的物质的量为:0.0014mo1×=0.028mol,所以4.100g产品中含有的三氯化磷的物质的量为0.028mol,该产品中PC13的质量分数为:;若滴定终点时仰视读数,则读取数值偏大,导致最终的质量分数偏大,故答案:93.9%;偏大;III.(5)若H3PO3为二元酸,则与氢氧化钠反应的物质的量之比为1:2,则可以用与H3PO3相同浓度的氢氧化钠溶液进行滴定,若消耗的碱的体积为酸的二倍,则说明H3PO3为二元酸,故答案为:用与H3PO3相同浓度的氢氧化钠溶液进行滴定,若消耗的碱的体积为酸的二倍,则说明H3PO3为二元酸。27、冷凝管蒸馏烧瓶锥形瓶ihabfgw进水口出水口h(或蒸馏烧瓶支管口处)防止暴沸甲醇乙醇【解析】
(1)根据常见仪器的结构分析判断;(2)按组装仪器顺序从左到右,从下到上,结合蒸馏装置中用到的仪器排序;(3)冷凝水应该下进上出;(4)温度计测量的是蒸汽的温度;(5)加碎瓷片可以防止暴沸;(6)工业酒精中含有少量甲醇,据此分析判断。【详解】(1)根据图示,图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种仪器的名称分别为冷凝管、蒸馏烧瓶、锥形瓶,故答案为:冷凝管;蒸馏烧瓶;锥形瓶;(2)按蒸馏装置组装仪器顺序从左到右,从下到上,正确的顺序为:e→i→h→a→b→f→g→w,故答案为:i;h;a;b;f;g;w;(3)冷凝水应是下进上出,延长热量交换时间,达到较好的冷凝效果,因此Ⅰ仪器中c口是进水口,d口是出水口;故答案为:进水口;出水口;(4)蒸馏装置中温度计测量的是蒸汽的温度,温度计水银球应放在蒸馏烧瓶支管口处(或h),故答案为:蒸馏烧瓶的支管口(或h);(5)为防止烧瓶内液体受热不均匀而局部突然沸腾(爆沸)冲出烧瓶,需要在烧瓶内加入几块沸石,故答案为:防止暴沸;(6)工业酒精中含有少量甲醇,水的沸点为100℃,酒精的沸点在78℃左右,甲醇的沸点低于78℃,给Ⅱ加热,收集到沸点最低的馏分是甲醇,收集到78℃左右的馏分是乙醇;故答案为:甲醇;乙醇。28、X-射线衍射1s22s22p63s23p63d104s1Cu2O中的Cu+3d轨道处于全满的稳定状态,而CuO中Cu2+中3d轨道排布为3d9,能量高,不稳定16ABD10CN-(或C22-)【解析】
(1)晶体对X射线发生衍射,非晶体不发生衍射,准晶体介于二者之间;(2)根据构造原理可书写出基态铜原子的电子排布式;(3)根据原子核外电子的轨道上电子处于全满、半满或全空时是稳定状态分析;结合O原子数目及Cu2O中Cu和O的比例计算晶胞中Cu原子的数目;(4)Cu2+与乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)中N原子形成配位键,H2N-CH2-CH2-NH2中C原子之间形成非极性键、不同原子之间形成极性键;单键为σ键,C原子没有孤电子对、形成4个σ键,杂化轨道数目为4;(5)Fe与CO形成5个配位键,属于σ键,CO分子中形成1个σ键,据此计算Fe(CO)5分子含有的σ键数目是10个;与CO互为等电子体的离子,含有2个原子、价电子总数为10,可以用N原子与1个单位负电荷替换O原子,也可以用C原子与2个单位负电荷替换O原子;(6)计算结构单元中原子总质量、晶胞体积,利用ρ=计算晶体密度。【详解】(1)从外观无法区分三者,但用X光照射会发现:晶体对X射线发生衍射,非晶体不发生衍射,准晶体介于二者之间,因此通过有无X-射线衍射现象
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