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山东省武城县第一中学2024年高三压轴卷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(每题只有一个选项符合题意)1、青石棉(cricidolite)是世界卫生组织确认的一种致癌物质,是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一,青石棉的化学式为:Na2Fe5Si8O22(OH)2,青石棉用稀硝酸溶液处理时,还原产物只有NO,下列说法中正确的是A.青石棉是一种易燃品,且易溶于水B.青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为:Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2OC.1molNa2Fe5Si8O22(OH)2与足量的硝酸作用,至少需消耗8.5L2mol/LHNO3溶液D.1molNa2Fe5Si8O22(OH)2与足量氢氟酸作用,至少需消耗7L2mol/LHF溶液2、下列反应所得溶液中只含一种溶质的是A.Fe2(SO4)3溶液中加入过量Fe粉 B.A1(OH)3中加入过量NaOH溶液C.浓H2SO4中加入过量Cu片,加热 D.Ca(C1O)2溶液中通入过量CO23、己知AgCl在水中的溶解是吸热过程。不同温度下,AgCl在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。己知T1温度下Ksp(AgCl)=1.6×10-9,下列说法正确的是A.T1>T2B.a=4.0×10-5C.M点溶液温度变为T1时,溶液中Cl-的浓度不变D.T2时饱和AgCl溶液中,c(Ag+)、c(Cl-)可能分别为2.0×10-5mol/L、4.0×10-5mol/L4、现有短周期主族元素X、Y、Z、R、T。R原子最外层电子数是电子层数的2倍;Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物,Z与T形成的Z2T化合物能破坏水的电离平衡,五种元素的原子半径与原子序数的关系如图所示,下列推断正确的是A.原子半径和离子半径均满足:Y<ZB.Y的单质易与R、T的氢化物反应C.最高价氧化物对应的水化物的酸性:T<RD.由X、R、Y、Z四种元素组成的化合物水溶液一定显碱性5、下列石油的分馏产品中,沸点最低的是A.汽油 B.煤油 C.柴油 D.石油气6、下列实验操作、现象和结论均正确,且存在对应关系的是选项实验操作实验现象结论A将NaOH溶液逐滴滴加到AlC13溶液中至过量先产生白色胶状沉淀,后沉淀溶解Al(OH)3是两性氢氧化物BNaHCO3溶液与NaAlO₂溶液混合生成白色沉淀结合H+的能力:CO32->AlO2-C向盛有Na2SiO3,溶液的试管中滴加1滴酚酞,然后逐滴加入稀盐酸至过量试管中红色逐渐褪去,出现白色凝胶非金属性:Cl>SiD白色固体先变为淡黄色,后变为黄色溶度积常数:Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)A.A B.B C.C D.D7、下列生活用品的主要成分不属于有机高分子物质的是()A.植物油 B.丝织品 C.聚乙烯 D.人造毛8、萜类化合物广泛存在于动植物体内,关于下列萜类化合物的说法正确的是A.a和b都属于芳香烃B.a和c分子中所有碳原子均处于同一平面上C.在一定条件a、b和c均能与氢气发生加成反应D.b和c均能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀9、下列过程没有明显现象的是A.加热NH4Cl固体 B.向Al2(SO4)3溶液中滴加氨水C.向FeSO4溶液中通入NO2 D.向稀Na2CO3溶液中滴加少量盐酸10、A、B、D、E、F为短周期元素,非金属元素A最外层电子数与其周期数相同,B的最外层电子数是其所在周期数的2倍,B在D的单质中充分燃烧能生成其最高价化合物BD2,E+与D2-具有相同的电子数。A在F是单质中燃烧,产物溶于水得到一种强酸。下列有关说法正确的是()A.工业上F单质用MnO2和AF来制备B.B元素所形成的单质的晶体类型都是相同的C.F所形成的氢化物的酸性强于BD2的水化物的酸性,说明F的非金属性强于BD.由化学键角度推断,能形成BDF2这种化合物11、铊(Tl)是某超导材料的组成元素之一,与铝同族,位于周期表第六周期。Tl3+与银在酸性溶液中发生反应:Tl3++2AgTl++2Ag+,下列推断正确的是()A.Tl+的最外层有1个电子 B.Tl能形成+3价和+1价的化合物C.Tl3+氧化性比铝离子弱 D.Tl+的还原性比Ag强12、根据下面实验或实验操作和现象,所得结论正确的是实验或实验操作现象实验结论A用大理石和稀盐酸反应制取CO2气体,立即通入一定浓度的苯酚钠溶液中出现白色沉淀H2CO3的酸性比苯酚的酸性强B向某溶液先滴加硝酸酸化,再滴加BaC12溶液有白色沉淀生成原溶液中含有SO42-,SO32-,HSO3-中的一种或几种C向蔗糖溶液中加入稀硫酸并水浴加热,一段时间后再向混合液中加入新制的氢氧化铜悬浊液并加热无红色沉淀蔗糖未水解D将浸透了石蜡油的石棉放置在试管底部,加入少量的碎瓷片,并加强热,将生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液溶液褪色石蜡油分解产物中含有不饱和烃A.A B.B C.C D.D13、为模拟氨碱法制取纯碱的主要反应,设计在图所示装置。有关说法正确的是(
)A.先从b管通入NH3再从a管通入CO2B.先从a管通入CO2再从b管通入NH3C.反应一段时间广口瓶内有晶体析出D.c中装有碱石灰以吸收未反应的氨气14、教材中证明海带中存在碘元素的实验过程中,下列有关装置或操作错误的是A.过滤B.灼烧C.溶解D.检验15、下图是通过Li-CO2电化学技术实现储能系统和CO2固定策略的示意团。储能系统使用的电池组成为钌电极/CO2饱和LiClO4-(CH3)2SO(二甲基亚砜)电解液/锂片,下列说法不正确的是A.Li-CO2电池电解液为非水溶液B.CO2的固定中,转秱4mole-生成1mol气体C.钌电极上的电极反应式为2Li2CO3+C-4e-=4Li++3CO2↑D.通过储能系统和CO2固定策略可将CO2转化为固体产物C16、常温下在20mL0.1mol·L-1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol·L-1HCl溶液40mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图所示。下列说法不正确的是A.在同一溶液中,H2CO3、、不能大量共存B.测定混有少量氯化钠的碳酸钠的纯度,若用滴定法,指示剂可选用酚酞C.当pH=7时,溶液中各种离子的物质的量浓度的大小关系:c(Na+)>c(Cl-)>c()>c(H+)=c(OH-)D.已知在25℃时,水解反应的平衡常数即水解常数Kh1=2.0×10-4,溶液中c()∶c()=1∶1时,溶液的pH=10二、非选择题(本题包括5小题)17、如图中的Ⅰ是某抗肿瘤药物的中间体,B的核磁共振氢谱有3组峰,C的分子式为C7H8O,D分子中有两个相同且处于相邻位置的含氧官能团,E的相对分子质量比D大34.5。已知:RCHO+R1CH2CHORCH=C(R1)CHO+H2O。请回答下列问题:(1)C的名称是______,B的结构简式为_________,D转化为E的反应类型是____________。(2)I中官能团的名称为______,I的分子式为________。(3)写出E转化为F的化学方程式____________。(4)X是G酸化后的产物,X有多种芳香族同分异构体,符合下列条件且能发生银镜反应的同分异构体有____种(不包括X),写出核磁共振氢谱有4组峰的物质的结构简式____________。①遇FeCl3溶液发生显色反应②苯环上有两种类型的取代基(5)参照上述流程,以乙醇为原料(其他无机试剂自选)可制取2﹣丁烯酸,写出相应的合成路线__________________。18、利用木质纤维可合成药物中间体H,还能合成高分子化合物G,合成路线如下:已知:(1)A的化学名称是________________。(2)B的结构简式是____________,由C生成D的反应类型为____________。(3)化合物E的官能团为________________。(4)F分子中处于同一平面的原子最多有________个。F生成G的化学反应方程式为________________。(5)芳香化合物I为H的同分异构体,苯环上一氯代物有两种结构,1molI发生水解反应消耗2molNaOH,符合要求的同分异构体有________种,其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6∶3∶2∶1的I的结构简式为_____________________________。(6)写出用为原料制备的合成路线(其他试剂任选)。________________。19、某学习小组以电路板刻蚀液(含有大量Cu2+、Fe2+、Fe3+)为原料制备纳米Cu20,制备流程如下:已知:①Cu2O在潮湿的空气中会慢慢氧化生成CuO,也易被还原为Cu;Cu2O不溶于水,极易溶于碱性溶液;Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O。②生成Cu2O的反应:4Cu(OH)2+N2H4∙H2O=2Cu2O+N2↑+7H2O请回答:(1)步骤II,写出生成CuR2反应的离子方程式:____________________________(2)步骤II,需对水层多次萃取并合并萃取液的目的是___________________________(3)步骤III,反萃取剂为_____________(4)步骤IV,①制备纳米Cu2O时,控制溶液的pH为5的原因是_______________A.B.C.②从溶液中分离出纳米Cu2O采用离心法,下列方法也可分离Cu2O的是_________③Cu2O干燥的方法是_________________(5)为测定产品中Cu2O的含量,称取3.960g产品于锥形瓶中,加入30mL硫酸酸化的Fe2(SO4)3溶液(足量),充分反应后用0.2000mol·L-1标准KMnO4溶液滴定,重复2~3次,平均消耗KMnO4溶液50.00mL。①产品中Cu2O的质量分数为_______②若无操作误差,测定结果总是偏高的原因是_____20、碘化钠在医疗及食品方面有重要的作用。实验室用NaOH、单质碘和水合肼(N2H4·H2O)为原料制备碘化钠。已知:水合肼具有还原性。回答下列问题:(1)水合肼的制备反应原理为:CO(NH2)2(尿素)+NaClO+2NaOH=N2H4·H2O+NaCl+Na2CO3①制取次氯酸钠和氢氧化钠混合液的连接顺序为__________(按气流方向,用小写字母表示)。若该实验温度控制不当,反应后测得三颈瓶内ClO-与ClO3-的物质的量之比为5:1,则氯气与氢氧化钠反应时,被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为____。②制备水合肼时,应将__________滴到__________中(填“NaClO溶液”或“尿素溶液”),且滴加速度不能过快。③尿素的电子式为__________________(2)碘化钠的制备:采用水合肼还原法制取碘化钠固体,其制备流程如图所示:在“还原”过程中,主要消耗反应过程中生成的副产物IO3-,该过程的离子方程式为___。(3)测定产品中NaI含量的实验步骤如下:a.称取10.00g样品并溶解,在500mL容量瓶中定容;b.量取25.00mL待测液于锥形瓶中,然后加入足量的FeCl3溶液,充分反应后,再加入M溶液作指示剂:c.用0.2000mol·L−1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点(反应方程式2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),重复实验多次,测得消耗标准溶液的体积为15.00mL。①M为____________(写名称)。②该样品中NaI的质量分数为_______________。21、甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,可能发生的反应如下:i.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1=QkJ·mol-1ii.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)∆H2=+41kJ·mol-1iii.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)∆H3=-99kJ·mol-1回答下列问题:(1)Q=______________(2)反应iii的化学平衡常数K3=_____________(填表达式)。(3)图中能正确反映平衡常数K3随温度变化关系的曲线为_____(填字母),理由是_______(4)如图为单位时间内CO2+H2、CO+H2、CO/CO2+H2三个条件下生成甲醇的物质的量浓度与温度的关系(三个条件下通入的CO、CO2和H2的物质的量浓度相同)。①490K时,根据曲线a、c判断合成甲醇时主要发生的反应为______________(填"i”或"iii");由曲线a可知,甲醇的量先增大后减小,其原因是__________。②曲线a与曲线b相比,CO的存在使甲醇生成速率增大,从热力学与动力学角度,并结合反应i、ii分析原因:__________。(5)如图是以NaOH溶液为电解质溶液的甲醇燃料电池:电极a的反应式为__________,若隔膜为阳离子交换膜,则每转移6mol电子,溶液中有___molNa+向___(填“正极区”或“负极区”)移动。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、B【解析】
A.青石棉属于硅酸盐,不易燃,也不溶于水,A错误;B.青石棉中铁元素的化合价由+2价和+3价两种,根据原子守恒和化合价不变的思想,化学组成用氧化物的形式可表示为:Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O,B正确;C.8.5L2mol·L-1HNO3溶液中硝酸的物质的量为17mol,青石棉用稀硝酸溶液处理时,亚铁离子被氧化为铁离子,硝酸被还原为一氧化氮,产物为NaNO3、Fe(NO3)3、NO、H2O、SiO2,1mol该物质能和18molHNO3反应,C错误;D.7L2mol·L-1HF溶液中HF的物质的量为14mol,1mol青石棉能与34mol氢氟酸反应生成四氟化硅,D错误。答案选B。2、A【解析】
A.Fe2(SO4)3溶液中加入过量Fe粉反应产生FeSO4,Fe是固体物质,不能进入溶液,故所得溶液中只含一种溶质,A符合题意;B.A1(OH)3中加入过量NaOH溶液,反应产生NaAlO2和H2O,反应所得溶液中含过量NaOH和产生的NaAlO2两种溶质,B不符合题意;C.反应后溶液中含有反应产生的CuSO4和过量的未反应的H2SO4,C不符合题意;D.反应后溶液中含有HClO和Ca(HCO3)2两种溶质,D不符合题意;故合理选项是A。3、B【解析】
A、氯化银在水中溶解时吸收热量,温度越高,Ksp越大,在T2时氯化银的Ksp大,故T2>T1,A错误;B、氯化银溶液中存在着溶解平衡,根据氯化银的溶度积常数可知a==4.0×10-5,B正确;C、氯化银的溶度积常数随温度减小而减小,则M点溶液温度变为T1时,溶液中Cl-的浓度减小,C错误;D、T2时氯化银的溶度积常数大于1.6×10-9,所以T2时饱和AgCl溶液中,c(Ag+)、c(Cl-)不可能为2.0×10-5mol/L、4.0×10-5mol/L,D错误;答案选B。4、B【解析】
现有短周期主族元素X、Y、Z、R、T,结合五种元素的原子半径与原子序数的关系图可知,Z的原子半径最大,X的原子半径和原子序数均最小,则X为H元素;由R原子最外层电子数是电子层数的2倍,R为第二周期的C元素;Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物,则Z为Na元素,Y为O元素,Z与T形成的Z2T
化合物能破坏水的电离平衡,T为S元素,据此分析解答。【详解】由上述分析可知,X为H元素,R为C元素,Y为O元素,Z为Na元素,T为S元素。A.电子层越多,原子半径越大,则原子半径为Y<Z,而具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小,则离子半径为Y>Z,故A错误;B.Y的单质为氧气,与C的氢化物能够发生燃烧反应,与S的氢化物能够反应生成S和水,故B正确;C.非金属性S>C,则最高价氧化物对应的水化物的酸性:T>R,故C错误;D.由H、C、O、Na四种元素组成的化合物不仅仅为NaHCO3,可能为有机盐且含有羧基,溶液不一定为碱性,可能为酸性,如草酸氢钠溶液显酸性,故D错误;答案选B。5、D【解析】
将石油常压分馏依次得到石油气、汽油、煤油、柴油、重油等,将重油减压分馏依次得到重柴油、润滑油、凡士林、石蜡、沥青,则它们的沸点范围由低到高的顺序为:石油气<汽油<煤油<柴油<重柴油<润滑油<凡士林<石蜡<沥青,故选D项。答案选D。6、D【解析】
A.开始NaOH少量,先生成氢氧化铝沉淀,后加入过量的氢氧化钠与氢氧化铝沉淀发生反应沉淀溶解,但没有体现氢氧化铝既能和酸反应,又能和碱反应,实验不能说明氢氧化铝具有两性,故A错误;B.发生反应HCO3-+AlO2-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-,可认为AlO2-结合了HCO3-电离出来的H+,则结合H+的能力:CO32-<AlO2-,故B错误;C.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,但HCl不是Cl元素最高价氧化物的水化物,所以不能比较Cl、Si非金属性强弱,故C错误;D.白色固体先变为淡黄色,后变为黄色沉淀,发生沉淀的转化,生成溶度积更小的沉淀,则溶度积为Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI),故D正确;故选D。【点睛】本题的易错点为C,要注意非金属性强弱的判断方法的归纳,根据酸性强弱判断,酸需要是最高价含氧酸。7、A【解析】A、植物油成分是油脂,油脂不属于有机高分子化合物,故A正确;B、丝织品的成分是蛋白质,蛋白质属于有机高分子化合物,故B错误;C、聚乙烯是有机高分子化合物,故C错误;D、人造毛属于人造纤维,属于有机高分子化合物,故D错误。8、C【解析】
A.a中不含苯环,则不属于芳香族化合物,只有b属于芳香族化合物,但含有O元素,不属于芳香烃,A错误;B.a、c中含甲基、亚甲基、次甲基均为四面体构型,则a和c分子中所有碳原子不可能处于同一平面上,B错误;C.a含碳碳双键、b含苯环、c含-CHO,均可与氢气发生加成反应,C正确;D.b中无醛基,不能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀,c分子中含有醛基,可以与新制Cu(OH)2悬浊液共热反应生成砖红色沉淀,D错误;故合理选项是C。9、D【解析】
A.加热NH4Cl固体分解生成氨气和氯化氢气体,在试管口处重新生成固体氯化铵,有明显的现象,A不符合题意;B.向Al2(SO4)3溶液中滴加氨水发生反应生成氢氧化铝白色沉淀,有明显现象,B不符合题意;C.向FeSO4溶液中通入NO2,二氧化氮和水反应生成硝酸具有强氧化性,能氧化Fe2+为Fe3+,溶液变为黄色,有明显现象,C不符合题意;D.向稀Na2CO3溶液中滴加少量盐酸,发生反应产生NaCl和NaHCO3,无明显现象,D符合题意;故合理选项是D。【点睛】本题考查了物质的特征性质和反应现象,掌握基础是解题关键,题目难度不大。D项为易错点,注意碳酸钠与稀盐酸反应时,若盐酸少量生成物为碳酸氢钠和氯化钠、盐酸过量生成物为氯化钠、二氧化碳和水。10、D【解析】
A、B、D、E、F为短周期元素,非金属元素A最外层电子数与其周期数相同,则A为H元素;B的最外层电子数是其所在周期数的2倍,则B是C元素;B在D中充分燃烧生成其最高价化合物BD2,则D是O元素;E+与D2-具有相同的电子数,则E处于IA族,E为Na元素;A在F中燃烧,产物溶于水得到一种强酸,则F为Cl元素。A.在工业上电解饱和食盐水制备Cl2,A错误;B.碳元素单质可以组成金刚石、石墨、C60等,金刚石属于原子晶体,石墨属于混合性晶体,而C60属于分子晶体,B错误;C.F所形成的氢化物HCl,HCl的水溶液是强酸,CO2溶于水得到的H2CO3是弱酸,所以酸性HCl>H2CO3,但HCl是无氧酸,不能说明Cl的非金属性强于C,C错误;D.可以形成COCl2这种化合物,结构式为,D正确;故合理选项是D。11、B【解析】
A.铊与铝同族,最外层有3个电子,则Tl+离子的最外层有2个电子,A项错误;B.根据反应Tl3++2Ag═Tl++2Ag+可知,Tl能形成+3价和+1价的化合物,B项正确;C.Tl3++2Ag═Tl++2Ag+,则氧化性Tl3+>Ag+,又知Al+3Ag+═Al3++3Ag,则氧化性Ag+>Al3+,可知Tl3+的氧化性比Al3+强,C项错误;D.还原剂的还原性大于还原产物的还原性来分析,在反应Tl3++2Ag=Tl++2Ag+,还原性Ag>Tl+,D项错误;答案选B。【点睛】氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,掌握氧化还原反应的规律是解题的关键。12、D【解析】
A.也可能是挥发出的HCl与苯酚钠反应,无法得出题中实验结论,故A错误;B.原溶液中也可能含有Ag+,故B错误;C.蔗糖在酸性条件下水解,水解液显酸性,加入Cu(OH)2悬浊液之前要中和稀硫酸使溶液呈碱性,所以操作错误无法得到结论,故C错误;D.石蜡为多种烃的混合物,产生的气体能使酸性高猛酸钾褪色,说明含有能被酸性高猛酸钾氧化的不饱和烃,故D正确;故答案为D。13、C【解析】A.不能直接将氨气通入水中,会引起倒吸,A错误;B.先从a管通入氨气,再从B管通入CO2,B错误;C.NaHCO3的溶解度随温度降低而增大,所以反应一段时间后广口瓶内有NaHCO3晶体析出,C正确;D.碱石灰能干燥氨气,但不能回收未反应的氨气,D错误。点睛:氨气极易溶于水,不能直接将氨气通入水中;氨气的干燥应采用碱性干燥剂,对其回收应采用酸性溶液或水。14、B【解析】
A.过滤时使用漏斗和烧杯,溶液沿玻璃棒引流,装置正确,故A不选;B.灼烧海带应该在坩埚中进行,装置中使用仪器不正确,故B选;C.溶解时用玻璃棒搅拌,并且适当加热,可以加速溶解,装置正确,故C不选;D.可以向溶液中滴加淀粉溶液检验是否存在碘单质,装置图正确,故D不选;故选B。15、B【解析】
A选项,由题目可知,Li—CO2电池有活泼金属Li,故电解液为非水溶液饱和LiClO4—(CH3)2SO(二甲基亚砜)有机溶剂,故A正确;B选项,由题目可知,CO2的固定中的电极方秳式为:2Li2CO3=4Li++2CO2↑+O2+4e-,转移4mole-生成3mol气体,故B错误;C选项,由题目可知,钌电极上的电极反应式为2Li2CO3+C-4e-=4Li++3CO2↑,故C正确;D选项,由题目可知,CO2通过储能系统和CO2固定策略转化为固体产物C,故D正确。综上所述,答案为B。16、D【解析】
A.根据图像分析,pH>8时只有碳酸根离子和碳酸氢根离子,pH=8时,只有碳酸氢根离子,pH<8时,溶液中只有碳酸和碳酸氢根离子,则在同一溶液中,H2CO3、HCO3-、CO32-不能大量共存,故A正确;B.Na2CO3溶液中逐滴加入HCl溶液,用酚酞作指示剂,滴定产物是,用甲基橙作指示剂滴定时,和HCl溶液的反应产物是H2CO3,故B正确;C.由图象可知,pH=7时,c(H+)=c(OH-),溶液中含碳元素的主要微粒为HCO3-、H2CO3,电荷守恒可知:c(Na+)+c(H+)=c(Cl−)+c(HCO3-)+c(OH−),则c(Na+)>c(Cl−),因HCO3-水解,则c(Na+)>c(Cl−)>c(HCO3-),溶液中各种离子的物质的量浓度的大小关系为c(Na+)>c(Cl−)>c(HCO3-)>c(H+)=c(OH−),故C正确;D.已知在25℃时,溶液中c()∶c()=1∶1,水解反应的平衡常数即水解常数Kh1=c(OH-)=2.0×10-4,则c(H+)=5.0×10-11,溶液的pH<10,故D错误;二、非选择题(本题包括5小题)17、对甲基苯酚或4-甲基苯酚取代反应碳碳双键、羧基、酚羟基C9H8O4+3NaOH+NaCl+2H2O8、、【解析】
A与Cl2在FeCl3作用下反应,说明A分子中含有苯环,发生苯环上的氯代反应,产生B,B的核磁共振氢谱有3组峰,说明B分子中有3种H原子,B与NaOH水溶液共热,然后酸化得的C,C的分子式为C7H8O,在反应过程中C原子数不变,碳链结构不变,逆推可知A是,B是,C是,C被H2O2氧化产生D,结合题中已知信息:D分子中有两个相同且处于相邻位置的含氧官能团,E的相对分子质量比D大34.5,则D为,D与Cl2在光照条件下发生甲基上的取代反应产生E:,E与NaOH水溶液共热发生反应产生F:,F被O2催化氧化产生G:,G与CH3CHO发生题干信息反应产生H为:,H与新制Cu(OH)2在加热条件下发生醛基的氧化反应,然后酸化可得I:,据此分析解答。【详解】根据上述分析可知A为,B为,C为,D为,E为,F为,G为,H为,I为。(1)C为,名称为对甲基苯酚或4-甲基苯酚;B结构简式为,D为,D与Cl2在光照条件下发生甲基上的取代反应产生E:,所以D转化为E的反应类型是取代反应;(2)I为,其中含有的官能团名称为:碳碳双键、羧基、酚羟基;I结构简式为,结合C原子价电子为4,可知其分子式为C9H8O4;(3)E为,E与NaOH水溶液共热发生反应产生F为,该反应的方程式为:+3NaOH+NaCl+2H2O;(4)G为,X是G酸化后的产物,则X为,X的芳香族同分异构体,能发生银镜反应,且符合下列条件:①遇FeCl3溶液发生显色反应;②苯环上有两种类型的取代基,可能的结构:若有三个官能团-OH、-OH、-CHO,可能有、、、、;若含有两个官能团HCOO-、-OH,可能有、、,因此符合条件的同分异构体种类为5+3=8种;核磁共振氢谱有4组峰的物质的结构简式为:、、;(5)CH3CH2OH催化氧化产生CH3CHO,CH3CHO与CH3CHO在NaOH水溶液中加热发生反应产生CH3CH=CHCHO,CH3CH=CHCHO与新制Cu(OH)2悬浊液加热煮沸发生醛基氧化反应,然后酸化得到CH3CH=CHCOOH,故以乙醇为原料制取2-丁烯酸的合成路线为:。【点睛】本题考查有机物的推断、反应类型的判断、同分异构体的种类的判断与书写,注意根据苯酚的性质、芳香烃侧链及苯环的取代反应的条件的区别,是对有机化合物知识的综合考查,能较好的考查学生分析推理能力,(4)中同分异构体数目判断为易错点,能够发生银镜反应的物质可能是含有醛基,也可能含有甲酸酯基,若有三个取代基,可利用定二移一的方法,结合官能团位置不同分析解答。18、2一甲基一1,3一丁二烯氧化反应氯原子、羧基1710【解析】本题考查有机合成与推断,意在考查考生运用有机化学基础知识分析问题和解决问题的能力。(1)根据有机物的系统命名法可知,A的化学名称是2一甲基一1,3一丁二烯;(2)结合题给信息①,B的结构简式为;结合信息②,C的结构简式为,根据F的结构以及D生产H的反应条件,可知D为,故由C生成D的反应类型为氧化反应;(3)D→E在光照的条件发生取代反应,E的结构简式为;E中含有的官能团为氯原子、羧基;(4)因苯环为平面形,所以直接与其相连的-CH2OH和—COOH上的碳原子与其在一个平面内,通过旋转单键,-CH2OH中—OH上的原子可能与苯环共面,—COOH中的所有原子可能与苯环共面,故F分子中处于同一平面的原子最多有17个;F通过缩聚反应生成高分子化合物G,其反应方程式为:;(5)H的结构简式为,I为H的同分异构体且1molI发生水解反应消耗2molNaOH,说明I为酚酯,苯环上一氯代物有两种结构,即苯环上只有两种等效氢,故符合条件的I的结构简式为:、、、、、、、、、,共10种,其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6:3:2:1的I结构简式为或;(6)加热条件下,在氢氧化钠的醇溶液发生消去反应生成,在结合信息②,在W2C作用下生成,最后再酸性高锰酸钾溶液中,将苯甲醛氧化为,其合成路线为:。点睛:判断分子中共面的技巧(1)审清题干要求:注意“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”“氢原子”等关键词和限制条件。(2)熟记常见共面的官能团。①与双键和苯环直接相连的原子共面,如、、②醛、酮、羧酸因与与相似为平面形(等电子原理),故为平面形分子(所有原子共平面)。但、所有原子不共平面(因含-CH3),而-CH3中的C与(羰基)仍共平面。又中与其它原子可能共平面。因有两对孤电子对,故1个O与其余2个原子形成的2个价键成V型(与相似),故C、O、H不共直线。分子内任意3个原子也不共直线。③若有两个苯环共边,则两个苯环一定共面。例如下列各结构中所有的原子都在同一平面上。④若甲基与一个平面形结构相连,则甲基上的氢原子最多有一个氢原子与其共面。若一个碳原子以四个单键与其他原子直接相连,则这四个原子为四面体结构,不可能共面。19、Cu(NH3)42++2RH=2NH4++2NH3+CuR2提高铜离子的萃取率,提高原料利用率稀硫酸pH太小氧化亚铜会发生歧化反应,pH太大,氧化亚铜会溶解C真空干燥90.90%制备氧化亚铜时,氧化亚铜被肼还原,产品中含有铜粉,测定结果均增大【解析】
刻蚀液(含有大量Cu2+、Fe2+、Fe3+)加入过量的氨水,形成铜氨溶液,同时生成氢氧化亚铁和氢氧化铁沉淀,铜氨溶液中加入有机溶液得到CuR2,再反萃取剂条件下生成硫酸铜溶液。【详解】(1)步骤II,铜氨溶液和RH的有机溶液反应生成氨气和氯化铵和CuR2,离子方程式为:Cu(NH3)42++2RH=2NH4++2NH3+CuR2;(2)需要对水层多次萃取并合并萃取液是能提高铜离子的萃取率,提高原料利用率;(3)通过前后的物质分析,反萃取剂提供硫酸根离子和氢离子,故为稀硫酸;(4)①从信息分析,氧化亚铜在酸性强的溶液中会发生歧化反应,但碱性强的溶液中氧化亚铜会溶解。故答案为:pH太小氧化亚铜会发生歧化反应,pH太大,氧化亚铜会溶解;②纳米Cu2O不能通过半透膜,所以可以选择C进行分离。③因为Cu2O在潮湿的空气中会慢慢氧化生成CuO,也易被还原为Cu,所以选择真空干燥;(5)①根据得失电子分析关系式有5Cu2O---2KMnO4,高锰酸钾的物质的量为0.2000moI.L-1×0.05L=0.01mol,则氧化亚铜的物质的量为0.025mol,质量分数为=90.90%;②制备氧化亚铜时,肼具有还原性,氧化亚铜被肼还原,产品中含有铜粉,测定结果均增大。20、ecdabf5:3NaClO溶液尿素溶液2IO3-+3N2H4·H2O=3N2↑+2I-+9H2O淀粉90%【解析】
(1)①根据制备氯气,除杂,制备次氯酸钠和氧氧化钠,处理尾气分析;三颈瓶内ClO-与ClO3-的物质的量之比为5:1,设ClO-与ClO3-的物质的量分别为5mol、1mol,根据得失电子守恒,生成5molClO-则会生成Cl-5mol,生成1molClO3-则会生成Cl-5mol,据此分析可得;②NaClO氧化水合肼;③尿素中C原子与O原子形成共价双键,与2个-NH2的N原子形成共价单键;(2)碘和NaOH反应生成NaI、NaIO,副产物IO3-,加入水合肼还原NaIO、副产物IO3-,得到碘离子和氮气,结晶得到碘化钠,根据流程可知,副产物IO3-与水合肼生成碘离子和氮气,据此书写;(3)①碘单质参与,用淀粉溶液做指示剂;②根据碘元素守恒,2I-~I2~2Na2S2O3,则n(NaI)=n(Na2S2O3),计算样品中NaI的质量,最后计算其纯度。【详解】(1)①装置C用二氧化锰和浓盐酸混合加热制备氯气,用B装置的饱和食盐水除去杂质HCl气体,为保证除杂充分,导气管长进短出,氯气与NaOH在A中反应制备次氯酸钠,为使反应物充分反应,要使氯气从a进去,由D装置吸收未反应的氯气,以防止污染空气,故导气管连接顺序为:ecdabf;三颈瓶内ClO-与ClO3-的物质的量之比为5:1,设ClO-与ClO3-的物质的量之比为5:1的物质的量分别为5mol、1mol,根据得失电子守恒,生成6molClO-则会生成Cl-的物质的量为5mol,生成1molClO3-则会生成Cl-5mol,则被还原的氯元素为化合价降低的氯元素,即为Cl-,n(Cl-)=5mol+5mol=10mol,被氧化的氯元素为化合价升高的氯元素,其物质的量为ClO-与ClO3-物质的量的和,共5mol+1mol=6mol,故被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为10:6=5:3;②制备水合肼时,将尿素滴到NaClO溶液中或过快滴加,都会使过量的NaClO溶液氧化水合肼,降低产率,故实验中制备水合肼的操作是:取适量A中的混合液逐滴加入到定量的尿素溶液中制备水合肼,滴加顺序不能颠倒,且滴加速度不能过快;③尿素CO(NH2)2中C原子与O原子形成共价双键,与2个—NH2的N原子形成共价单
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