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文档简介
湖北省黄冈高级中学2024年高考化学考前最后一卷预测卷注意事项: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(每题只有一个选项符合题意)1、下列除杂方案错误的是选项被提纯的物质杂质除杂试剂除杂方法ACO2(g)SO2(g)饱和NaHCO3溶液、浓H2SO4洗气BNH4Cl(aq)FeCl3(aq)NaOH溶液过滤CCH4(g)CO2(g)NaOH溶液、浓H2SO4洗气DFeCl2(aq)CuCl2(aq)铁粉过滤A.A B.B C.C D.D2、据最近报道,中科院院士在实验室中“种”出了钻石,其结构、性能与金刚石无异,使用的“肥料”是甲烷。则下列错误的是()A.种出的钻石是有机物 B.该种钻石是原子晶体C.甲烷是最简单的烷烃 D.甲烷是可燃性的气体3、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中两种元素形成的化合物可用于呼吸面具中作为供氧剂。W、X、Y三种元素形成的一种化合物常用于清洗厨房用具的油污,Z的最外层电子数为X、Y的最外层电子数之和。下列说法不正确的是()A.X、Z的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂B.化合物Y2X2和YZX都既存在离子键,又存在共价键C.原子半径大小:W>X;简单离子半径:Y<ZD.W与X能形成多种化合物,都能与Y的最高价氧化物的水化物溶液发生反应4、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C5、下列有关说法不正确的是A.钠与氧气反应的产物与反应条件有关B.金属镁分别能在氮气、氧气、二氧化碳中燃烧C.工业上主要采用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜D.二氧化硫能漂白某些物质,能使紫色石蕊试液先变红后褪色6、下列有关物质性质的比较,结论正确的是A.溶解度:Na2CO3<NaHCO3B.热稳定性:HCl<PH3C.沸点:C2H5SH<C2H5OHD.碱性:LiOH<Be(OH)27、设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是()A.常温下,23gNO2含有NA个氧原子B.1L0.1mol·L-1的氨水含有0.1NA个OH-C.常温常压下,22.4LCCl4含有NA个CCl4分子D.1molFe2+与足量的H2O2溶液反应,转移2NA个电子8、草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是一种淡黄色粉末,某课外小组利用下列装置检验草酸亚铁晶体受热分解的部分产物。下列说法正确的是A.若③和⑤中分别盛放足量NaOH溶液和CuO,可检验生成的COB.实验时只需要在装置①中反应结束后再通入N2C.若将④中的无水CaCl2换成无水硫酸铜可检验分解生成的水蒸气D.实验结束后,①中淡黄色粉末完全变成黑色,则产物一定为铁9、常温下,控制条件改变0.1mol·L-1二元弱酸H2C2O4溶液的pH,溶液中的H2C2O4、HC2O4-、C2O42-的物质的量分数δ(X)随pOH的变化如图所示。已知pOH=-lgc(OH-),。下列叙述错误的是()A.反应H2C2O4+C2O42-2HC2O4-的平衡常数的值为103B.若升高温度,a点移动趋势向右C.pH=3时,=100.6:1D.物质的量浓度均为0.1mol·L-1的Na2C2O4、NaHC2O4混合溶液中:c(Na+)>c(C2O42-)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(OH-)10、常温下,分别向NaX溶液和YCl溶液中加入盐酸和氢氧化钠溶液,混合溶液的PH与离子浓度变化关系如图所示,下列说法不正确的是()A.0.1mol/L的YX溶液中离子浓度关系为:c(Y+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)B.L1表示-lg与pH的变化关系C.Kb(YOH)=10-10.5D.a点时两溶液中水的电离程度不相同11、已知298K时,Ksp(NiS)=1.0×10-21,Ksp(FeS)=6.0×10-18,其沉淀溶解平衡曲线如图所示(图中R表示Ni或Fe),下列说法正确的是(已知:≈2.4,≈3.2)()A.M点对应的溶液中,c(S2-)≈3.2×10-11mol·L-1B.与P点相对应的NiS的分散系是均一稳定的C.向Q点对应的溶液中加水,可转化成N点对应的溶液D.FeS+Ni2+NiS+Fe2+的平衡常数K=600012、热催化合成氨面临的两难问题是:釆用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致NH3产率降低。我国科研人员研制了Ti・H・Fe双温区催化剂(Ti-H区域和Fe区域的温度差可超过100℃)。Ti-H-Fe双温区催化合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是()A.①为氮氮三键的断裂过程B.①②③在低温区发生,④⑤在高温区发生C.使用Ti-H-Fe双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应D.④为N原子由Fe区域向Ti-H区域的传递过程13、NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.8gCH4O中含有的C-H键数目为NAB.25℃时,100mLpH=8的氨水中NH4+的个数为9.9×10-8NAC.56gFe和64gCu分别与1molS反应转移的电子数均为2NAD.标准状况下,2.24
LCl2
溶于水所得氯水中含氯的微粒总数为0.2NA14、探究氢氧化铝的两性,最适宜的试剂是()A.AlCl3、氨水、稀盐酸 B.Al2C.Al、NaOH溶液、稀盐酸 D.Al215、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X、Y是金属元素,X的焰色呈黄色。W、Z最外层电子数相同,Z的核电荷数是W的2倍。工业上一般通过电解氧化物的方法获得Y的单质,则下列说法不正确的是()A.W、X、Y形成的简单离子核外电子数相同B.Z和W可形成原子个数比为1:2和1:3的共价化合物C.Y和Z形成的化合物可以通过复分解反应制得D.X、Y和Z三种元素形成的最高价氧化物对应的水化物能两两反应16、成语、古诗词、谚语等都是我国传统文化的瑰宝。下列有关解读错误的是选项传统文化化学角度解读A兰陵美酒郁金香,玉碗盛来琥珀光“香”主要因为美酒含有酯类物质B百炼成钢、钢筋铁骨生铁在高温下挥发除去碳等杂质转化成钢C三月打雷麦谷堆在雷电作用下N2转化成能被作物吸收的氮元素D《本草经集注》记载“如握盐雪不冰,强烧之,紫青烟起…云是真硝石也”利用物理方法(焰色反应)可以检验钠盐和钾盐A.A B.B C.C D.D二、非选择题(本题包括5小题)17、茉莉酸甲酯的一种合成路线如下:(1)C中含氧官能团名称为________。(2)D→E的反应类型为________。(3)已知A、B的分子式依次为C6H10O4、C12H18O4,A中不含甲基,写出B的结构简式:________。(4)D的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:________。①分子中含有苯环,能与FeCl3溶液发生显色反应;②碱性条件水解生成两种产物,酸化后两种分子中均只有3种不同化学环境的氢。(5)写出以和CH2(COOCH3)2为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和乙醇任用,合成路线流程图示例见本题题干)_______。18、有机材料PMMA、新型可降解高分子材料PET、常见解热镇痛药Aspirin的合成路线如下:已知:(1)A属于烯烃,其结构简式是_______。(2)A与苯在AlCl3催化作用下反应生成B的反应类型是_______。(3)写出B的一溴代物只有2种的芳香烃的名称__________写出生成这两种一溴代物所需要的反应试剂和反应条件____________(4)B在硫酸催化条件下被氧气氧化可得有机物C与F。①C由碳、氢、氧三种元素组成,C的结构简式是_________。②向少量F溶液中滴加几滴FeCl3溶液,溶液呈紫色,且F在其同系物中相对分子质量最小。G物质中含氧官能团名称为_______。(5)D在一定条件下制取PET的化学方程式是_______。19、草酸铁铵[(NH4)3Fe(C2O4)3]是一种常用的金属着色剂,易溶于水,常温下其水溶液的pH介于4.0~5.0之间。某兴趣小组设计实验制备草酸铁铵并测其纯度。(1)甲组设计由硝酸氧化葡萄糖制取草酸,其实验装置(夹持及加热装置略去)如图所示。①仪器a的名称是________________。②55~60℃下,装置A中生成H2C2O4,同时生成NO2和NO且物质的量之比为3:1,该反应的化学方程式为__________________________。③装置B的作用是______________________;装置C中盛装的试剂是______________。(2)乙组利用甲组提纯后的草酸溶液制备草酸铁铵。将Fe2O3在搅拌条件下溶于热的草酸溶液;滴加氨水至__________,然后将溶液________、过滤、洗涤并干燥,制得草酸铁铵产品。(3)丙组设计实验测定乙组产品的纯度。准确称量5.000g产品配成100mL溶液,取10.00mL于锥形瓶中,加入足量0.1000mol·L-1稀硫酸酸化后,再用0.1000mol·L-1KMnO4标准溶液进行滴定,消耗KMnO4溶液的体积为12.00mL。①滴定终点的现象是_______________________。②滴定过程中发现褪色速率开始缓慢后迅速加快,其主要原因是____________________。③产品中(NH4)3Fe(C2O4)3的质量分数为____________%。[已知:(NH4)3Fe(C2O4)3的摩尔质量为374g·mol-1]20、三氯化氮(NCl3)是一种消毒剂,可利用氯气与氯化铵溶液反应来制备。已知:三氯化氮的相关性质如下:物理性质化学性质黄色油状液体,熔点为-40℃,沸点为71℃,不溶于冷水、易溶于有机溶剂,密度为1.65g•cm-395℃时爆炸,热水中发生水解某小组同学选择下列装置(或仪器)设计实验制备三氯化氮并探究其性质:(1)NCl3的电子式为__________________;仪器M的名称是______________;(2)如果气流的方向从左至右,装置连接顺序为A、G、_____________、B。(注明:F仪器使用单孔橡胶塞)(3)C中试剂是_________________;B装置的作用是________________;(4)写出E装置中发生反应的化学方程式_______________________________________(5)当E装置的烧瓶中出现较多油状液体时停止反应。控制水浴加热温度为__________;(6)已知三氯化氮不具有漂白性,三氯化氮与热水反应的化学方程式为NCl3+4H2O=NH3•H2O+3HClO,请设计实验证明该水解反应的产物______________21、元素周期表中第四周期的某些元素在生产、生活中有着广泛的应用。(1)硒常用作光敏材料,基态硒原子的价电子排布图为__________;与硒同周期的p区元素中第一电离能大于硒的元素有__________种;SeO3的空间构型是_______________。(2)科学家在研究金属矿物质组分的过程中,发现了Cu—Ni—Fe等多种金属互化物。确定某种金属互化物是晶体还是非晶体的方法是_____________________________________。(3)镍能与类卤素(SCN)2反应生成Ni(SCN)2。(SCN)2分子中硫原子的杂化方式是__________________,σ键和π键数目之比为_____________。(4)Co(NH3)5Cl3是钴的一种配合物,向100mL0.2mol·L-1该配合物的溶液中加入足量AgNO3溶液,生成5.74g白色沉淀,则该配合物的化学式为_____________,中心离子的配位数为________________。(5)已知:r(Fe2+)为61pm,r(Co2+)为65pm。在隔绝空气条件下分别加热FeCO3和CoCO3,实验测得FeCO3的分解温度低于CoCO3,原因是__________________________________。(6)某离子型铁的氧化物晶胞如下图所示,它由X、Y组成,则该氧化物的化学式为________________________。已知该晶体的密度为dg·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则该品体的晶胞参数a=_______pm(用含d和NA的代数式表示)。
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.二氧化硫与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,浓硫酸干燥二氧化碳,则洗气可除杂,故A正确;B.NH4Cl和FeCl3均与NaOH反应,应选氨水、过滤,故B错误;C.NaOH溶液能吸收CO2,浓硫酸干燥甲烷,则洗气可除去CH4中混有的CO2,故C正确;D.CuCl2溶液和过量Fe粉作用生成FeCl2溶液和Cu,过滤可除去Cu和过量Fe粉,故D正确;故答案为B。【点睛】在解答物质分离提纯试题时,选择试剂和实验操作方法应遵循三个原则:1.不能引入新的杂质(水除外),即分离提纯后的物质应是纯净物(或纯净的溶液),不能有其他物质混入其中;2.分离提纯后的物质状态不变;3.实验过程和操作方法简单易行,即选择分离提纯方法应遵循先物理后化学,先简单后复杂的原则。2、A【解析】
A.由题中信息可知,种出的钻石的结构、性能与金刚石无异,则种出的钻石和金刚石均是碳的单质,由C原子构成,不是有机物,故A错误;B.种出的钻石的结构、性能与金刚石无异,则种出的钻石和金刚石的晶体类型相同,均为原子晶体,故B正确;C.甲烷是最简单的有机物,1个分子中只含有4个C-H键,并且符合烷烃通式为CnH2n+2,即甲烷是最简单的烷烃,故C正确;D.甲烷分子式为CH4,具有可燃性,是可燃性气体,故D正确;故选:A。3、D【解析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X、Y三种元素形成的一种化合物常用于清洗厨房用具的油污,推测为碳酸钠,则W为C,X为O,Y为Na,满足其中两种元素形成的化合物可用于呼吸面具中作为供氧剂,该物质为O和Na元素形成的Na2O2;Z的最外层电子数为X、Y的最外层电子数之和,则Z的最外层电子数为7,则Z为Cl。【详解】根据分析W为C,X为O,Y为Na,Z为Cl,A.O、Cl形成的单质臭氧、氯气可作水的消毒剂,二者形成的二氧化氯具有强氧化性,也可作水的消毒剂,故A正确;B.化合物Y2X2为Na2O2,YZX为NaClO,过氧化钠中含有离子键和共价键,NaClO中既含有离子键又含有共价键,故B正确;C.同一周期从左向右原子半径逐渐减小,则原子半径大小:W>X;钠离子含有2个电子层,氯离子含有3个电子层,则简单离子半径:Y<Z,故C正确;D.C、O可以形成CO、二氧化碳,二氧化碳能够与NaOH溶液反应,但CO不与NaOH溶液反应,故D错误;故答案为D。【点睛】碳酸钠溶液水解显碱性,故可以用来除油污;Na2O2能与水与二氧化碳反应生成氧气,可用于呼吸面具中作为供氧剂。4、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。5、D【解析】
A、钠与氧气反应常温下生成氧化钠,加热或点燃的条件下生成过氧化钠,故A正确;B、镁与氮气燃烧生成氮化镁,与氧气燃烧生成氧化镁,与二氧化碳发生置换反应,生成碳单质和氧化镁,故B正确;C、现代工业主要采用“火法炼铜”,即在高温条件下培烧黄铜矿,故C正确;D、二氧化硫不能漂白石蕊,故D错误。故选D。6、C【解析】
A.碳酸钠的溶解度应该大于碳酸氢钠,实际碳酸氢钠在含钠化合物中属于溶解度相对很小的物质。选项A错误。B.同周期由左向右非金属的气态氢化物的稳定性逐渐增强,所以稳定性应该是:HCl>PH3。选项B错误。C.C2H5OH分子中有羟基,可以形成分子间的氢键,从而提高物质的沸点。选项C正确。D.同周期由左向右最高价氧化物的水化物的碱性逐渐减弱,所以碱性应该是:LiOH>Be(OH)2。选项D错误。【点睛】解决此类问题,一个是要熟悉各种常见的规律,比如元素周期律等;另外还要注意到一些反常的规律。例如:本题的选项A,比较碳酸钠和碳酸氢钠的溶解度,一般碳酸盐比碳酸氢盐的溶解度小,碳酸钙难溶,而碳酸氢钙可溶,但是碳酸钠却比碳酸氢钠溶解度大。此外,比如,碱金属由上向下单质密度增大,但是钾反常等等。7、A【解析】
A.23gNO2的物质的量是=0.5mol,含有1mol氧原子,选项A正确;B.氨水是弱碱,部分电离,即.1L0.1mol·L-1氨水含有OH-个数小于0.1NA,选项B错误;C.常温常压下四氯化碳不是气体,不能适用于气体摩尔体积,选项C错误;D.反应中亚铁离子失去1个电子,选项D错误;答案选A。8、A【解析】
A、利用②、③除去CO2,④中的无水氯化钙将气体干燥后,如果⑤中CuO固体转变成红色,则反应一定生成CO,A正确;B、实验开始后,装置中的空气对分解及检验都有干扰,所以必须先通入N2除去装置中的空气,B错误;C、由于从②、③溶液中导出的气体会带出水蒸气,因此④中放置无水硫酸铜无法检验分解生成的水蒸气,C错误;D、草酸亚铁晶体分解剩余的固体为FeO,如果没有完全变为黑色,也有可能是由于晶体没有完全分解,D错误;答案选A。【点睛】固体分解得到的水一定要在通过溶液之前检验。9、B【解析】
A.反应H2C2O4+C2O42-2HC2O4-的平衡常数K=,a点c(C2O42-)=c(HC2O4-),此时pOH=9.8,则c(OH-)=10-9.8mol/L,c(H+)=10-4.2mol/L,则Ka2==10-4.2;同理b点c(HC2O4-)=c(H2C2O4)可得Ka1=10-1.2,所以反应的平衡常数K=,故A正确;B.温度升高,水的电离程度增大,水的离子积变大,pH与pOH之后小于14,则图像整体将向左移动,故B错误;C.=100.6:1,故C正确;D.H2C2O4的Ka1=10-1.2,Ka2=10-4.2,则HC2O4-的水解平衡常数Kh1=,即其电离程度大于其水解程度,所以纯NaHC2O4溶液中c(C2O42-)>c(HC2O4-),加入等物质的量浓度Na2C2O4、草酸钠会电离出大量的C2O42-,则溶液中c(C2O42-)>c(HC2O4-)依然存在,据图可知当c(C2O42-)>c(HC2O4-)时溶液呈酸性,钠离子不水解,所以混合溶液中离子浓度大小关系为c(Na+)>c(C2O42-)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(OH-),故D正确;故答案为B。【点睛】有关溶液中离子的物质的量分数变化的图像,各条曲线的交点是解题的关键,同过交点可以求电离平衡常数和水解平衡常数;D项为易错点,要通过定量的计算结合图像来判断溶液的酸碱性。10、A【解析】
NaX溶液中加入盐酸,随着溶液pH逐渐逐渐增大,X-离子浓度逐渐增大,HX浓度逐渐减小,-lg的值逐渐减小,所以曲线L1表示-lg的与pH的关系;YCl溶液中加入NaOH溶液,随着溶液pH逐渐增大,Y+离子逐渐减小,YOH的浓度逐渐增大,则-lg的值逐渐增大,则曲线L2表示-lg与pH的变化关系。A.曲线L1中,-lg=0时,c(X-)=c(HX),Ka(HX)=c(H+)=1×10-9>1×10-10.5,根据Kh=可知,电离平衡常数越大,对应离子的水解程度越小,则水解程度X-<Y+,则MA溶液呈酸性,则c(OH-)<c(H+)、c(Y+)<c(X-),溶液中离子浓度大小为:c(X-)>c(Y+)>c(H+)>c(OH-),故A错误;B.根据分析可知,曲线L1表示-lg的与pH的关系,故B正确;C.曲线L2表示-lg与pH的变化关系,-lg=0时,c(Y+)=c(YOH),此时pH=3.5,c(OH-)=1×10-10.5mol/L,则Kb(YOH)==c(OH-)=1×10-10.5,故C正确;D.a点溶液的pH<7,溶液呈酸性,对于曲线L1,NaX溶液呈碱性,而a点为酸性,说明加入盐酸所致,抑制了水的电离;曲线L2中,YCl溶液呈酸性,a点时呈酸性,Y+离子水解导致溶液呈酸性,促进了水的电离,所以水的电离程度:a<b,故D正确;故答案为A。11、D【解析】
A.饱和的NiS溶液中c(Ni2+)=c(S2-)==3.2×10-11mol·L-1,同理饱和FeS溶液中c(Fe2+)=c(S2-)=2.4×10-9mol·L-1,因此I曲线代表的是FeS,II曲线代表的是NiS,即M点c(S2-)=2.4×10-9mol·L-1,故A错误;B.此时P点对应的NiS为过饱和溶液,不是稳定分散系,应有沉淀产生,故B错误;C.Q点加水,溶液中c(Ni2+)、c(S2-)减小,Q不能转化到N点,应在Q点上方,故C错误;D.平衡常数K==6000,故D正确。12、D【解析】
A.经历①过程之后氮气分子被催化剂吸附,并没有变成氮原子,①过程中氮氮三键没有断裂,故A错误;
B.①为催化剂吸附N2的过程,②为形成过渡态的过程,③为N2解离为N的过程,以上都是吸热反应,需要在高温时进行,而④⑤为了增大平衡产率,需要在低温下进行,故B错误;
C.催化剂只影响化学反应速率,化学反应不会因加入催化剂而改变反应热,故C错误;
D.由题中图示可知,过程④完成了Ti-H-Fe-*N到Ti-H-*N-Fe两种过渡态的转化,N原子由Fe区域向Ti-H区域传递,故D正确;故答案为D。13、B【解析】A、8g
CH4O(即0.25mol甲醇),所含有的C-H
键数目为0.75NA,故A错误;B、25℃时,pH=8
的氨水中c(H+)水=1.0×10-8mol/L=c(OH-)水,由Kw可求得溶液中的c(OH-)总=1.0×10-6mol/L,则由NH3·H2O电离出的c(OH-)一水合氨=c(OH-)总-c(OH-)水=1.0×10-6mol/L-1.0×10-8mol/L=9.9×10-7mol/L=c(NH4+),则NH4+的数目为9.9×10-7mol/L×0.1L×NA=9.9×10-8NA,所以B正确;C、由于S的氧化能力弱,所以铁和铜与S反应时都生成低价化合物,即铁显+2价,铜显+1价,所以56g
Fe
(即1mol)与1mol
S
恰好完全反应生成FeS,则转移的电子数为2NA,64g
Cu
(即1mol)与1mol
S
反应生成0.5molCu2S,S过量,则转移的电子数为NA,故C错误;D、标准状况下,2.24
LCl2(即0.1mol)
溶于水后仍有部分以Cl2的形式存在于水中,则所得氯水中含氯的微粒总数小于0.2NA,则D错误。本题正确答案为B。点睛:看似简单的NA题,但在本题中最容易错选A、D,而B有可能计算错误。甲醇(CH4O)中并不是4个氢原子都与碳原子成键,而是3个,还要被分子式所迷惑;氯气是双原子分子,但并不能全部与水反应,还有一部分以Cl2的形式存在于水中;还要明确Kw的含义是溶液中总的c(H+)与总的c(OH-)的乘积,这样才能求出由一水合氨电离出的c(OH-),进而求出NH4+的个数。14、D【解析】
既能与酸反应,又能与强碱反应的氢氧化物属于两性氢氧化物,但氢氧化铝只能溶于碱中的强碱,据此分析。【详解】A、由于氢氧化铝只能溶于碱中的强碱,故探究氢氧化铝的两性,不能用氨水,选项A错误;B、由于氢氧化铝只能溶于碱中的强碱,故探究氢氧化铝的两性,不能用氨水,选项B错误;C、Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,偏铝酸钠溶液中滴加少量盐酸产生氢氧化铝沉淀,氢氧化铝沉淀会溶于过量的盐酸,操作步骤较多,不是最适宜的试剂,选项C错误;D、Al2(SO4)3溶液和少量NaOH溶液反应生成氢氧化铝沉淀,继续滴加氢氧化钠溶液沉淀溶解,向氢氧化铝沉淀加稀盐酸沉淀也溶解,说明氢氧化铝具有两性,选项D正确。答案选D。【点睛】本题考查了金属元素化合物的性质,注意把握氢氧化铝的性质是解题的关键,既能与强酸反应生成盐和水,又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。15、C【解析】
W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X、Y是金属元素,X的焰色呈黄色,为钠元素,W、Z最外层电子数相同,Z的核电荷数是W的2倍,则W为氧元素,Z为硫元素。工业上一般通过电解氧化物的方法获得Y的单质,则Y为铝元素,据此分析。【详解】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X、Y是金属元素,X的焰色呈黄色,为钠元素,W、Z最外层电子数相同,Z的核电荷数是W的2倍,则W为氧元素,Z为硫元素。工业上一般通过电解氧化物的方法获得Y的单质,则Y为铝元素,A.W、X、Y形成的简单离子O2-、Na+、Al3+,核外电子数相同,均是10电子微粒,A正确;B.硫和氧可以形成二氧化硫和三氧化硫两种共价化合物,原子个数比为1:2和1:3,B正确;C.由于硫离子和铝离子水解相互促进生成氢氧化铝和硫化氢,因此硫化铝不能通过复分解反应制备,C错误;D.X、Y和Z三种元素形成的最高价氧化物对应的水化物分别是氢氧化钠、氢氧化铝、硫酸,氢氧化铝是两性氢氧化物,与氢氧化钠、硫酸都反应,所以它们之间能两两反应,D正确;答案选C。16、B【解析】
A.酒放置时间长,部分乙醇转化成乙酸乙酯等酯类物质,具有果香味,A项正确;B.工业上把生铁炼成钢是用氧气或铁的氧化物作氧化剂在高温条件下把生铁中的过量的碳和其它杂质氧化成气体或炉渣除去,B项错误;C.在雷电作用下空气中N2和O2反应生成NO,经过一系列化学反应最终形成可溶性硝酸盐,增加土壤中氮肥含量,有利于作物生长,C项正确;D.钠盐和钾盐焰色反应的颜色不同,焰色反应是物理变化,D项正确;答案选B。二、非选择题(本题包括5小题)17、羰基和酯基消去反应【解析】
(1)由结构可知C中含氧官能团为:酯基、羰基;(2)对比D、E的结构,可知D分子中脱去1分子HCOOCH2CH=CH2形成碳碳双键得到E;(3)A、B的分子式依次为C6H10O4、C12H18O4,A中不含甲基,结合C的结构,可知A为HOOC(CH2)4COOH、B为;(4)D的一种同分异构体同时满足下列条件:①分子中含有苯环,能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②碱性条件水解生成两种产物,说明还含有酯基,且酸化后两种分子中均只有3种不同化学环境的氢;(5)由E→F→G转化可知,可由加热得到,而与CH2(COOCH3)2加成得到,与氢气发生加成反应得到,然后发生催化氧化得到,最后发生消去反应得到。【详解】由上述分析可知:A为HOOC(CH2)4COOH;B为。(1)由C结构简式可知C中含氧官能团为:酯基、羰基;(2)对比D、E的结构,可知D分子中脱去1分子HCOOCH2CH=CH2形成碳碳双键得到E,故D生成E的反应属于消去反应;(3)A、B的分子式依次为C6H10O4、C12H18O4,A中不含甲基,结合C的结构,可知A为HOOC(CH2)4COOH、B为;(4)D的一种同分异构体同时满足下列条件:①分子中含有苯环,能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②碱性条件水解生成两种产物,说明还含有酯基,且酸化后两种分子中均只有3种不同化学环境的氢,符合条件的同分异构体为:;(5)与H2在Ni催化下发生加成反应产生,与O2在Cu催化下发生氧化反应产生,与NaOH的乙醇溶液发生消去反应产生,再与CH2(COOCH3)2发生加成反应产生,该物质在高温下反应产生,故合成路线流程图为:。【点睛】本题考查有机物的合成的知识,涉及官能团的识别、有机反应类型的判断、限制条件同分异构体的书写、合成路线设计等,(4)中同分异构体的书写为易错点、难点,关键是对比物质的结构理解发生的反应,题目侧重考查学生分析推理能力、知识迁移运用能力。18、CH2=CHCH3加成反应1,3,5—三甲苯Br2/光照和Br2/Fe羟基、羧基n+(n-1)H2O【解析】
A属于烯烃,则A结构简式为CH2=CHCH3,根据A、B分子式及苯的分子式可知,丙烯与苯发生加成反应生成B,根据已知信息,由D的结构简式逆推可知C为,则B为,D发生消去反应生成E,E发生加聚反应生成PMMA,PMMA为,D发生缩聚反应生成,PET为;向少量F溶液中滴加几滴FeCl3溶液,溶液呈紫色,且F在其同系物中相对分子质量最小,则F为,F发生反应生成G,G和乙酸酐发生取代反应生成Aspirin,根据Aspirin的结构简式知,G结构简式为,据此分析解答。【详解】(1)A属于烯烃,分子式为C3H6,则A结构简式是CH2=CHCH3,故答案为:CH2=CHCH3;(2)通过以上分析知,A与苯在AlCl3催化作用下反应生成B的反应类型是加成反应,故答案为:加成反应;(3)B为,B的一溴代物只有2种的芳香烃为,名称是1,3,5-三甲苯,光照条件下发生甲基失去取代反应,催化剂条件下发生苯环上取代反应,因此需要的试剂与条件为:Br2/光照和Br2/Fe故答案为:1,3,5-三甲苯;Br2/光照和Br2/Fe;(4)①通过以上分析知,C的结构简式是,故答案为:;②根据上述分析,G的结构简式为,G物质中含氧官能团名称为羟基和羧基,故答案为:羟基和羧基;(5)D在一定条件下发生缩聚反应制取PET的化学方程式是n+(n-1)H2O,故答案为:n+(n-1)H2O。【点睛】正确推断物质的结构简式是解题的关键。解答本题要注意充分利用题示信息和各小题中提供的信息进行推导。本题的易错点为(5)中方程式的书写,要注意水前面的系数。19、球形冷凝管12HNO3+C6H12O63H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O安全瓶,防倒吸NaOH溶液溶液pH介于4.0~5.0之间加热浓缩、冷却结晶溶液变为粉红色,且半分钟内不褪色反应生成的Mn2+是该反应的催化剂74.8【解析】
(1)①根据图示分析判断仪器a的名称;②55~60℃下,装置A中硝酸与葡萄糖发生氧化还原反应生成H2C2O4,同时生成NO2和NO且物质的量之比为3:1,根据电子得失守恒、原子守恒分析书写方程式;③反应中生成的NO2和NO,均为大气污染气体,需要尾气吸收,NO2和NO被吸收时会导致倒吸;(2)草酸铁铵[(NH4)3Fe(C2O4)3]易溶于水,常温下其水溶液的pH介于4.0~5.0之间;草酸铁铵是铵盐,温度过高易分解,且温度过高促进铵根离子和铁离子水解,不能直接加热蒸干;(3)①滴定操作是高锰酸钾溶液参与的氧化还原反应,高锰酸钾发生氧化还原反应过程中颜色褪去,自身可做指示剂;②滴定过程中高锰酸钾溶液被还原为Mn2+,且随着反应进行,Mn2+的浓度增大,反应速率加快,据此分析;③根据题给数据,结合反应,计算(NH4)3Fe(C2O4)3的物质的量,进而计算产品中(NH4)3Fe(C2O4)3的质量分数=×100%。【详解】(1)①根据图示仪器a的名称为球形冷凝管;②55~60℃下,装置A中硝酸与葡萄糖发生氧化还原反应生成H2C2O4,同时生成NO2和NO且物质的量之比为3:1,根据电子得失守恒、原子守恒,该反应的化学方程式为12HNO3+C6H12O63H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O;③反应中生成的NO2和NO,均为大气污染气体,需要尾气吸收,NO2和NO被吸收时会导致倒吸,装置B的作用是做安全瓶防止倒吸,装置C中盛装的试剂是NaOH溶液,用于吸收NO2和NO,发生反应为NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O;(2)草酸铁铵[(NH4)3Fe(C2O4)3]易溶于水,常温下其水溶液的pH介于4.0~5.0之间,则将Fe2O3在搅拌条件下溶于热的草酸溶液,滴加氨水至pH介于4.0~5.0之间;草酸铁铵是铵盐,温度过高易分解,且温度过高促进铵根离子和铁离子水解,不能直接加热蒸干;提纯后的草酸溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤并干燥,制得草酸铁铵产品;(3)①滴定操作是高锰酸钾溶液参与的氧化还原反应,高锰酸钾发生氧化还原反应过程中颜色褪去,自身可做指示剂,滴定终点的现象是加入最后一滴高锰酸钾溶液,溶液变为粉红色,且半分钟内不褪色,即为达到终点;②滴定过程中高锰酸钾溶液被还原为Mn2+,且随着反应进行,Mn2+的浓度增大,反应速率加快,说明反应生成的Mn2+可以加快反应速率,即Mn2+起催化剂的作用;③滴定过程中,产品溶液加稀硫酸酸化后形成草酸,草酸与高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,离子反应为5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,10.00mL产品溶液消耗n(MnO4-)=0.1000mol·L-1×0.012L=0.0012mol,则10.00mL产品溶液中n(H2C2O4)=n(MnO4-)=×0.0012mol=0.003mol,根据物料守恒,100mL产品溶液中(NH4)3Fe(C2O4)3的质量=×0.003mol××374g·mol-1=3.74g,故产品中(NH4)3Fe(C2O4)3的质量分数为×100%=74.8%。20、直形冷凝管C、E、D、F饱和食盐水吸收尾气中氯气,避免污染环境3Cl2+NH4Cl=NCl3+4HCl71℃~95℃用干燥、洁净玻璃棒蘸取三氯化氮液体(F装置中的黄色油状液体)滴到干燥的红色石蕊试纸上,试纸不褪色;再滴加数滴热水后,试纸先变蓝色后褪色【解析】
题干信息显示,利用氯气与氯化铵溶液反应制备三氯化氮,所以制得的氯气不必干燥,但须除去氯化氢,以防干扰三氯化氮的制备。先用A装置制取Cl2,然后经过安全瓶G防止倒吸,再利用C装置除去Cl2中混有的HCl;此时混有少量水蒸气的Cl2进入E装置与蒸馏烧瓶中加入的氯化铵溶液反应,生成三氯化氮和氯化氢;当E装置的烧瓶中出现较多油状液体时停止反应,用水浴加热蒸馏烧瓶,并控制温度在三氯化氮的沸点与95℃(爆炸点)之间,将三氯化氮蒸出,用D冷凝,用F承接;由于Cl2可能有剩余,所以需使用装置B进行尾气处理。【详解】(1)NCl3为共价化合物,N原子与Cl各形成一对共用电子,其电子式为;仪器M的名称是直形冷凝管。答案为:;直形冷凝管;(2)依据分析,如果气流的方向从左至右,装置连接顺序为A、G、C、E、D、F、B。答案为:C、E、D、F;(3)装置C用于除去Cl2中混有的HCl,所以C中试剂是饱和食盐水;最后所得尾气中可能混有污染环境的Cl2,应除去,由此确定B装置的作用是吸收尾气中氯气,避免污染环境。答案为:饱和食盐水;吸收尾气中氯气,避免污染环境;(4)E装置中,氯气与氯化铵溶液反应,生成三氯化氮和
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