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文档简介
浙江省共美联盟2024年高考化学四模试卷考生请注意: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(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、我国科学家成功地研制出长期依赖进口、价格昂贵的物质,下列说法正确的是()A.它是的同分异构体B.它是O3的一种同素异形体C.与互为同位素D.1mol分子中含有20mol电子2、将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计,使其达到分解平衡:。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:温度平衡气体总浓度下列有关叙述正确的是A.该可逆反应达到平衡的标志之一是混合气体平均相对分子质量不变B.因该反应、,所以在低温下自发进行C.达到平衡后,若在恒温下压缩容器体积,体系中气体的浓度增大D.根据表中数据,计算时的分解平衡常数约为3、下列关于pH=3的CH3COOH溶液的叙述正确的是()A.溶液中H2O电离出的c(OH-)=1.0×10-3mol⋅L—1B.加入少量CH3COONa固体后,溶液pH升高C.与等体积0.001mol/LNaOH溶液反应,所得溶液呈中性D.与pH=3的硫酸溶液浓度相等4、将足量SO2气体通入下列各组溶液中,所含离子还能大量共存的是()A.Ba2+、Ca2+、Br﹣、Cl﹣ B.CO32﹣、SO32﹣、K+、NH4+C.Na+、NH4+、I﹣、HS﹣ D.Na+、Ca2+、ClO﹣、NO3﹣5、化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法正确的是A.石英只能用于生产光导纤维B.复旦大学研究的能导电、存储的二维材料二硫化钼是一种新型有机功能材料C.中国歼—20上用到的氮化镓材料是当作金属合金材料使用的D.医用双氧水和酒精均可用于伤口清洗,两者消毒原理不相同6、设NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是()A.5.6g铁与足量盐酸反应转移的电子数为0.3NAB.100mL2.0mol/L的盐酸与醋酸溶液中氢离子均为0.2NAC.标准状况下,22.4L氦气与22.4L氟气所含原子数均为2NAD.常温常压下,20g重水(D2O)中含有的电子数为10NA7、钯是航天、航空高科技领域的重要材料。工业用粗钯制备高纯度钯的流程如图:下列说法错误的是()A.酸浸时反应的化学方程式是Pd+6HC1+4HNO3=H2PdCl6+4NO2↑+4H2OB.“热还原”中每生成1molPd同时生成的气体的物质的量为8molC.化学实验中可利用氯钯酸根离子检验溶液中是否含有NH4+D.在“酸浸”过程中为加快反应速率可用浓硫酸代替浓盐酸8、氧氟沙星是常用抗菌药物,其结构简式如图所示。下列有关氧氟沙星的叙述错误的是A.能发生加成、取代、还原等反应B.分子内有3个手性碳原子C.分子内存在三种含氧官能团D.分子内共平面的碳原子多于6个9、2019年6月6日,工信部正式向四大运营商颁发了5G商用牌照,揭示了我国5G元年的起点。通信用磷酸铁锂电池其有体积小、重量轻、高温性能突出、可高倍率充放电、绿色环保等众多优点。磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池,放电时,正极反应式为M1-xFexPO4+e-+Li+=LiM1-xFexPO4,其原理如图所示,下列说法正确的是()A.放电时,电流由石墨电极流向磷酸铁锂电极B.电池总反应为M1-xFexPO4+LiC6LiM1-xFexPO4+6CC.放电时,负极反应式为LiC6-e-=Li++6CD.充电时,Li+移向磷酸铁锂电极10、关于下列各实验装置的叙述中,不正确的是()A.可用于实验室制取少量NH3或O2B.可用从a处加水的方法检验装置②的气密性C.实验室可用装置③收集H2、NH3D.制硫酸和氢氧化钠,其中b为阳离子交换膜、c为阴离子交换膜11、常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()A.1.0mol·L-1的KNO3溶液中:H+、Fe2+、Cl-、B.使紫色石蕊溶液变红的溶液中:、Ba2+、、Cl-C.pH=12的溶液中:K+、Na+、CH3COO-、Br-D.滴加几滴KSCN溶液显血红色的溶液中:、Mg2+、I-、Cl-12、多硫化钠Na2Sx()在结构上与Na2O2、FeS2等有相似之处,Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化成Na2SO4,而NaClO被还原成NaCl,反应中Na2Sx与NaClO物质的量之比为1:16,则x值是A.5 B.4 C.3 D.213、炼铁、炼钢过程中,先被氧化后被还原的元素是()A.炼铁过程中的铁元素 B.炼铁过程中的氧元素C.炼铁过程中的碳元素 D.炼钢过程中的铁元素14、短周期主族元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大,Y元素最外层电子数是其电子层数的3倍,Q与Y同主族,X与Y构成的化合物可引起光化学烟雾,Z、W、Q的最高价氧化物的水化物两两之间均能发生反应。下列说法正确的是()A.简单氢化物的沸点:Y<Q B.W的氧化物可作耐高温材料C.简单离子半径最大的为Z D.气态氢化物的稳定性:Y<X15、NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.11g超重水(T2O)含中子数为5NAB.25℃,pH=13的1LBa(OH)2溶液中OH—的数目为0.2NAC.1mol金刚石中C—C键的数目为2NAD.常温下,pH=6的MgCl2溶液中H+的数目为10-6NA16、实验室利用下图装置制取无水A1C13(183℃升华,遇潮湿空气即产生大量白雾),下列说法正确的是A.①的试管中盛装二氧化锰,用于常温下制备氯气B.②、③、⑥、⑦的试管中依次盛装浓H2SO4、饱和食盐水、浓H2SO4、NaOH溶液C.滴加浓盐酸的同时点燃④的酒精灯D.⑤用于收集AlCl3,⑥、⑦可以用一个装有碱石灰的干燥管代替17、海水提镁的工艺流程如下:下列叙述正确的是A.反应池中的反应利用了相同条件下Mg(OH)2比Ca(OH)2难溶的性质B.干燥过程在HCl气流中进行,目的是避免溶液未完全中和C.上述流程中发生的反应有化合、分解、置换和复分解反应D.上述流程中可以循环使用的物质是H2和Cl218、化学与生产、实验密切相关。下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是A.Al2O3熔点高,可用作耐高温材料B.FeCl3溶液呈酸性,可用于腐蚀电路板上的CuC.石墨具有导电性,可用于制铅笔芯D.浓硫酸具有强氧化性,可用于干燥CO219、根据下列实验现象,所得结论正确的是实验实验现象结论A左烧杯中铁表面有气泡,右边烧杯中铜表面有气泡活动性:Al>Fe>CuB左边棉花变为橙色,右边棉花变为蓝色氧化性:Cl2>Br2>I2C白色固体先变为淡黄色,后变为黑色溶解性Ag2S>AgBr>AgClD锥形瓶中有气体产生,烧杯中液体变浑浊非金属性:Cl>C>SiA.A B.B C.C D.D20、化学与生活密切相关。下列有关玻璃的叙述正确的是A.钢化玻璃、石英玻璃及有机玻璃都属于无机非金属材料B.含溴化银的变色玻璃,变色原因与太阳光的强度和生成银的多少有关C.玻璃化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点D.普通玻璃的主要成分可表示为Na2O·CaO·6SiO2,说明玻璃为纯净物21、电解法处理CO2和SO2混合污染气的原理如下图所示,电解质为熔融碳酸盐和硫酸盐,通电一段时间后,Ni电极表面形成掺杂硫的碳积层。下列说法错误的是A.Ni电极表面发生了还原反应B.阳极的电极反应为:2O2—-4e-=O2C.电解质中发生的离子反应有:2SO2+4O2—=2SO42—D.该过程实现了电解质中碳酸盐和硫酸盐的自补充循环22、如图所示,将铁钉放入纯水中,一段时间后,铁钉表面有铁锈生成,下列说法正确的是A.铁钉与水面交接处最易腐蚀B.铁钉发生吸氧腐蚀,铁做阴极C.铁发生的反应是:Fe-3e→Fe3+D.水上和水下部分的铁钉不发生电化腐蚀二、非选择题(共84分)23、(14分)有机化合物K是一种聚酯材料,合成路线如下:己知:①AlCl3为生成A的有机反应的催化剂②F不能与银氨溶液发生反应,但能与Na反应。(1)C的化学名称为___反应的①反应条件为___,K的结构简式为___。(2)生成A的有机反应类型为___,生成A的有机反应分为以下三步:第一步:CH3COCl+AlCl3→CH3CO++AlCl4-第二步:___;第三步:AlCl4-+H+→AlCl3+HCl请写出第二步反应。(3)由G生成H的化学方程式为___(4)A的某种同系物M比A多一个碳原子,M的同分异构体很多,其中能同时满足这以下条件的有___种,核磁共振氢谱中峰面积之比为6:2:1:1的是___。①属于芳香族化合物②能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应;(5)天然橡胶的单体是异戊二烯(2-甲基-1,3-丁二烯),请以乙炔和丙酮为原料,按照加成、加成、消去的反应类型顺序三步合成天然橡胶的单体。(无机试剂任选)___。24、(12分)两种重要的有机化工合成中间体F和Y可用甲苯为主要原料采用以下路线制得:已知:①②2CH3CHOCH3CH(OH)CH2CHOCH3CH=CHCHO请回答下列问题:(1)写出A的结构简式___________。(2)B→C的化学方程式是________。(3)C→D的反应类型为__________。(4)1molF最多可以和________molNaOH反应。(5)在合成F的过程中,设计B→C步骤的目的是_________。(6)写出符合下列条件的3种A的同分异构体的结构简式_________、______、_______。①苯环上只有两种不同化学环境的氢原子②能发生银镜反应(7)以X和乙醇为原料通过3步可合成Y,请设计合成路线______(无机试剂及溶剂任选)。25、(12分)某研究学习小组要制备一种在水中溶解度很小的黄色化合物[Fex(C2O4)y·zH2O],并用滴定法测定其组成。已知H2C2O4在温度高于90℃时易发生分解。实验操作如下:步骤一:将图甲分液漏斗中的草酸溶液滴入锥形瓶内,可生成黄色沉淀;步嶸二:称取黄色产物0.841g于锥形瓶中,加入足量的硫酸并水浴加热至70~85℃。待固体全部溶解后,用胶头滴管吸岀一滴溶液点在点滴板上,用铁氰化钾溶液检验,无蓝色沉淀产生;步骤三:用0.080mol/LKMnO4标准液滴定步骤二所得的溶液;步骤四:向步骤三滴定后的溶液中加足量的Zn粉和硫酸溶液,几分钟后用胶头滴管吸岀一滴点在点滴板上,用KSCN溶浟检验,若不显红色,过滤除去Zn粉,并用稀硫酸洗涤Zn粉,将洗涤液与滤液合并,用0.0800mol/LKMnO4标准液滴定,用去髙锰酸钾标准液10.00mL。(1)步骤一中将沉淀从反应混合物中分离出来的操作名称是__________________。(2)步骤二中水浴加热并控制温度70~85℃的理由是__________________,加铁氰化钾溶液无蓝色沉淀产生,此操作的目的是__________________。(3)步骤三盛装KMnO4标准液的滴定管在滴定前后的液如图乙所示,则消耗KMnO4标准液的体积为__________________,该滴定管为_________滴定管(填“酸式”或“碱式”)(4)步骤四中滴定时发生反应的离子方程式为___________________________。若不合并洗涤液,则消耗KMnO4标准液的体积将_________(填“增大”“减小”或“不变”)。由以上数据计算黄色化合物的化学式为__________________。26、(10分)研究金属与硝酸的反应,实验如下。(1)Ⅰ中的无色气体是_________。(2)Ⅱ中生成H2的离子方程式是______________。(3)研究Ⅱ中的氧化剂①甲同学认为该浓度的硝酸中H+的氧化性大于,所以没有发生反应。乙同学依据Ⅰ和Ⅱ证明了甲的说法不正确,其实验证据是____________。②乙同学通过分析,推测出也能被还原,依据是_____________,进而他通过实验证实该溶液中含有,其实验操作是____________。(4)根据实验,金属与硝酸反应时,影响硝酸还原产物不同的因素有__________;试推测还可能有哪些因素影响_________(列举1条)。27、(12分)硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种解毒药,用于氟化物、砷、汞、铅、锡、碘等中毒,临床常用于治疗荨麻疹,皮肤瘙痒等病症.硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定,在酸性溶液中分解产生S和SO2实验I:Na2S2O3的制备。工业上可用反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得,实验室模拟该工业过程的装置如图所示:(1)仪器a的名称是_______,仪器b的名称是_______。b中利用质量分数为70%〜80%的H2SO4溶液与Na2SO3固体反应制备SO2反应的化学方程式为_______。c中试剂为_______(2)实验中要控制SO2的生成速率,可以采取的措施有_______(写出一条)(3)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2不能过量,原因是_______实验Ⅱ:探究Na2S2O3与金属阳离子的氧化还原反应。资料:Fe3++3S2O32-⇌Fe(S2O3)33-(紫黑色)装置试剂X实验现象Fe2(SO4)3溶液混合后溶液先变成紫黑色,30s后几乎变为无色(4)根据上述实验现象,初步判断最终Fe3+被S2O32-还原为Fe2+,通过_______(填操作、试剂和现象),进一步证实生成了Fe2+。从化学反应速率和平衡的角度解释实验Ⅱ的现象:_______实验Ⅲ:标定Na2S2O3溶液的浓度(5)称取一定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量为294g∙mol-1)0.5880g。平均分成3份,分别放入3个锥形瓶中,加水配成溶液,并加入过量的KI并酸化,发生下列反应:6I-+Cr2O72-+14H+=3I2+2Cr3++7H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,三次消耗Na2S2O3溶液的平均体积为25.00mL,则所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为_______mol∙L-128、(14分)镍铬钢俗称不锈钢,在日常生活中应用广泛,含有铁、铬、镍、碳等元素。请回答下列问题:(1)镍的基态原子核外价层电子排布式为_______________,基态Fe3+有_____种不同运动状态的电子,基态铬原子有__________个未成对电子。(2)配合物[Cr(H2O)6]3+中,与Cr3+形成配位键的原子是_______________(填元素符号),铬的高价化合物可将CH3CH2OH氧化为CH3CHO,CH3CHO中—CH3和—CHO中碳原子的杂化方式分别为_______________、___________________。(3)镍能与CO形成Ni(CO)4,常温下Ni(CO)4是无色液体,易溶于有机溶剂,推测Ni(CO)4是__________晶体,组成Ni(CO)4的三种元素电负性由大到小的顺序为_______________(填元素符号),CO分子中π键与σ键的个数比为_______________。(4)NiO的立方晶体结构如图所示,则O2-填入Ni2+构成的________空隙(填“正四面体”、“正八面体”、“立方体”或“压扁八面体”)。NiO晶体的密度为ρg·cm-3,Ni2+和O2-的半径分别为r1pm和r2pm,阿伏加德罗常数值为NA,则该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为___________________________________。29、(10分)是一种重要的化工原料,是非常重要的有机反应的中间体,具有酸性。根据如下转化,回答相关问题:已知:①亚甲基卡宾:CH2与双键加成得环丙烷类化合物,如:CH2+→②HC≡CNa+CH3Br→HC≡CCH3+NaBr(1)写出A的官能团的名称:________________。(2)写出C的结构简式:___________________。(3)下列有关说法不正确的是___________A.C与乙醛是同分异构体B.A→B和D→E的反应类型相同C.含有两个手性碳原子D.聚乙炔是一种重复结构单元为—CH=CH—的聚合物材料,可用于制备太阳能电池、半导体材料和电活性聚合物等(4)写出A→B的反应方程式:___________________。(5)写出符合下列条件的的同分异构体:________。(不考虑立体异构和对映异构)①只有一个苯环,无其他环②苯环上有四个取代基,且苯环上的一取代物只有1种③有3个甲基④该同分异构体的水解产物之一能发生银镜反应(6)以苯和乙炔为基本原料合成用流程图表示,其他无机试剂任选):_______________________。
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】
A.与的分子式相同,不属于同分异构体,故A错误;B.与O3都为氧元素的不同单质,互为同素异形体,故B正确;C.同位素研究的对象为原子,与属于分子,不属于同位素关系,故C错误;D.1mol分子中含有16mol电子,故D错误;故选B。2、D【解析】
A.从反应开始混合气体的平均相对分子质量始终不变,所以不能作为平衡状态的标志,故A错误;B.根据表中数据判断随着温度升高,平衡移动的方向,从而判断出正反应是吸热,所以焓变(△H)大于0,根据气态物质的熵大于液态物质的熵判断出反应熵变(△S)大于0,所以在高温下自发进行,故B错误;C.到平衡后,若在恒温下压缩容器体积,平衡逆向移动,但温度不变,平衡常数不变,因此体系中气体的浓度不变,故C错误;D.根据表中数据,平衡气体的总浓度为4.8×10-3mol/L,容器内气体的浓度之比为2:1,故NH3和CO2的浓度分别为3.2×10-3mol/L、1.6×10-3mol/L,代入平衡常数表达式:K=(3.2×10-3)2×1.6×10-3=,故D正确;答案选D。【点睛】计算时的分解平衡常数,要根据题目所给该温度下的浓度值,根据NH3和CO2的物质的量之比,在相同的容器中,体积相等,可以得到浓度的关系,再代入公式即可。选项C为解答的易错点,注意平衡常数的表达式以及影响因素。3、B【解析】
A项、pH=3的CH3COOH溶液中c(H+)为1.0×10-3mol•L-1,氢离子抑制了水的电离,醋酸中的氢氧根离子来自水的电离,则溶液中H2O电离出的c(OH-)=1.0×10-10mol•L-1,故A错误;B项、加入少量CH3COONa固体后,溶液中醋酸根浓度增大,醋酸的电离平衡逆向移动,溶液中氢离子浓度减小,溶液pH升高,故B正确;C项、醋酸为弱酸,pH=3的醋酸溶液浓度大于0.001mol•L-1,与等体积0.001mol•L-1NaOH溶液反应后醋酸过量,所得溶液呈酸性,故C错误;D项、pH=3的硫酸溶液中氢离子浓度为c(H+)=1.0×10-3mol•L-1,硫酸的浓度为5×10-4mol•L-1,而醋酸的浓度大于0.001mol•L-1,故D错误;故选B。【点睛】水电离出的氢离子浓度总是等于水电离出是氢氧根离子浓度,酸碱抑制水电离,水解的盐促进水电离。4、A【解析】
A.不会影响各离子,因此还能大量共存,A项正确;B.溶于水得到亚硫酸,亚硫酸的酸性强于碳酸,因此和亚硫酸反应得到和,B项错误;C.中的硫元素是-2价的,具有强还原性,而中的硫是+4价的,具有一定的氧化性,因此二者要发生氧化还原反应得到单质硫,C项错误;D.具有很强的氧化性,具有一定的还原性,因此二者要发生氧化还原反应,D项错误;答案选A。5、D【解析】
A.石英是光导纤维的材料,但还可生产玻璃等,故A错误;B.二硫化钼属于无机物,不属于新型有机功能材料,故B错误;C.氮化镓是化合物,不是合金,故C错误;D.双氧水具有强氧化性,酒精没有强氧化性,均能使蛋白质变性,用于消毒杀菌,但原理不相同,故D正确;故答案为D。6、D【解析】
A.5.6g铁为0.1mol,与足量盐酸反应生成Fe2+和H2,转移的电子数为0.2NA,A错误;B.醋酸为弱电解质,100mL2.0mol/L的醋酸在溶液部分电离,生成的氢离子数小于0.2NA,B错误;C.标准状况下,22.4LHe与22.4LF2所含原子数不相等,前者为0.1NA,后者为0.2NA,C错误;D.常温常压下,20g重水(D2O)的物质的量为1mol,含有的电子数为10NA,D正确。故选D。7、D【解析】
A.据图可知,酸浸时反应物有Pd、浓HNO3和浓HCl,产物有NO2,中和过程为非氧化还原过程,说明酸浸后Pd的化合价应为+4价,存在形式为PdCl62-,结合电子守恒和元素守恒可知方程式为:Pd+6HC1+4HNO3=H2PdCl6+4NO2↑+4H2O,故A正确;B.根据元素守恒生成的气体应为HCl和NH3,生成1molPd,则消耗1mol氯钯酸铵,根据元素守恒可知可生成2molNH3和6molHCl,共8mol气体,故B正确;C.氯钯酸铵为红色沉淀,所以若某溶液中含有铵根,滴入含有氯钯酸根离子的溶液可以生成红色沉淀,有明显现象,可以检验铵根,故C正确;D.溶解过程中盐酸电离出的Cl-与Pd4+生成络合物,促使Pd转化为Pd4+的反应正向移动,从而使Pd溶解,若换成硫酸,无法生成络合物,会使溶解的效率降低,故D错误;故答案为D。【点睛】难点为A选项,要注意结合后续流程判断Pd元素的存在形式;分析选项B时首先根据元素守恒判断产物,然后再根据守恒计算生成的气体的物质的量,避免写反应方程式。8、B【解析】
A.含C=C、苯环、羰基,均能与H2发生加成反应,也是还原反应;含-COOH,能发生取代反应,故A正确;B.手性碳原子上需连接四个不同的原子或原子团,则中只有1个手性碳原子,故B错误;C.分子结构中含有羧基、羰基和醚键三种含氧官能团,故C正确;D.苯环、C=O均为平面结构,且二者直接相连,与它们直接相连的C原子在同一平面内,则分子内共平面的碳原子数多于6个,故D正确;故答案为B。【点睛】考查有机物的结构和性质,注意把握有机物的结构特点以及官能团的性质,为解答该类题目的关键,该有机物中含C=C、C=O、苯环、-COOH,结合烯烃、苯、羧酸的性质及苯为平面结构来解答。9、C【解析】
A.放电时,电子由石墨电极流向磷酸铁锂电极,则电流由磷酸铁锂电极流向石墨电极,A错误;B.根据电池结构可知,该电池的总反应方程式为:M1-xFexPO4+LiC6LiM1-xFexPO4+6C,B错误;C.放电时,石墨电极为负极,负极反应式为LiC6-e-=Li++6C,C正确;D.放电时,Li+移向磷酸铁锂电极,充电时Li+移向石墨电极,D错误;故合理选项是C。10、D【解析】
A.装置①可以用浓氨水和生石灰取值氨气,或用二氧化锰和过氧化氢制取氧气,A正确;B.关闭活塞后,从a处加水就可以形成一个密闭的空间,可以用来检验装置②的气密性,B正确;C.短进长出,是向下排空气法集气,所以可以用装置③收集H2、NH3,C正确;D.装置④左边是阳极,OH-放电,所以左边生成H2SO4,b应该是阴离子交换膜,右边是阴极,H+放电,所以右边生成NaOH,a应该是阳离子交换膜,D错误;答案选D。11、C【解析】
A.H+、Fe2+、NO3—之间能够发生氧化还原反应,不能大量共存,故A错误;B.使紫色石蕊溶液变红的溶液为酸性溶液,溶液中存在大量H+,H+与AlO2—在溶液中能够反应,且NH4+与AlO2—会发生双水解,不能大量共存,故B错误;C.pH=12的溶液显碱性,OH-与K+、Na+、CH3COO-、Br-不反应,且K+、Na+、CH3COO-、Br-之间也不反应,可大量共存,故C正确;D.滴加几滴KSCN溶液显血红色的溶液中含有Fe3+,Fe3+、I-能够发生氧化还原反应,不能大量共存,故D错误;故选C。12、A【解析】
Na2Sx中Na元素的化合价为+1价,则S元素的平均化合价为-,Na2SO4中S元素的化合价为+6价;NaClO中Cl元素的化合价为+1价,NaCl中Cl元素的化合价为-1价;反应中Na2Sx与NaClO物质的量之比为1:16,根据得失电子守恒,1×x×[(+6)-(-)]=16×2,解得x=5,答案选A。13、D【解析】
炼钢过程中反应原理:Fe+O2FeO、FeO+CFe+CO,2FeO+Si2Fe+SiO2。反应中C元素化合价升高,Fe元素发生Fe﹣FeO﹣Fe的一系列反应中,则Fe元素既失去电子也得到电子,所以既被氧化又被还原,故选D。14、B【解析】
短周期主族元素X为N、Y为O、Z为Na、W为Al、Q为S;【详解】A.Y、Q的简单氢化物分别为H2O、H2S,水分子间存在氢键,沸点反常,沸点H2O>H2S,A错误;B.W的氧化物为氧化铝,熔点高达2000°C以上,可作耐高温材料,B正确;C.N、O、Na、Al的简单离子都是10电子,核电荷数越大,半径越小,则r(N3-)>,氧、硫同主族,核电荷数越大,半径越大,则,故钠离子半径不可能最大,C错误;D.非金属性N<O,则气态氢化物的稳定性H2O>NH3,D错误;答案选B。15、C【解析】
A.11g超重水(T2O)的物质的量为0.5mol,由于在1个超重水(T2O)中含有12个中子,所以0.5mol超重水(T2O)中含中子数为6NA,A错误;B.溶液中氢氧根的物质的量浓度是0.1mol/L,则1L溶液中含有的氢氧根离子的数目为0.1NA,B错误;C.由于一个C原子与相邻的4个C原子形成共价键,每个共价键为相邻两个原子形成,所以1个C原子含有的C-C键数目为4×=2,因此1mol金刚石中C—C键的数目为2NA,C正确;D.缺体积,无法计算H+的数目,D错误;故合理选项是C。16、D【解析】
由实验装置可知,①为浓盐酸与强氧化剂反应生成氯气,②中饱和食盐水可除去氯气中的HCl,③中浓硫酸干燥氯气,④中Al与氯气反应生成AlCl3,⑤为收集氯化铝的装置;⑥中浓硫酸防止水进入④和⑤中引起氯化铝水解,⑦中NaOH溶液吸收尾气中的氯气,以此来来解答。【详解】A.①的试管中盛装二氧化锰,常温与浓盐酸不反应,需要加热制备氯气,A项错误;B.由上述分析可知②、③、⑥、⑦的试管中依次盛装饱和食盐水、浓H2SO4、浓H2SO4、NaOH溶液,B项错误;C.滴加浓盐酸使产生的氯气排出装置中的氧气,再点燃④的酒精灯,C项错误;D.⑤用于收集AlCl3,⑥、⑦两个装置要防止其水解,且要吸收尾气中的氯气,则⑥、⑦可以用一个装有碱石灰的干燥管代替,D项正确;答案选D。17、A【解析】
A.氢氧化钙微溶,氢氧化镁难溶,沉淀向更难溶方向转化,故可以用氢氧化钙制备氢氧化镁,A正确;B.干燥过程在HCl气流中进行目的是防止氯化镁水解,B错误;C.该流程中没有涉及置换反应,C错误;D.上述流程中可以循环使用的物质是Cl2,过程中没有产生氢气,D错误;答案选A。18、A【解析】
A.熔点高的物质可作耐高温材料,则Al2O3熔点高,可用作耐高温材料,A选;B.Cu与FeCl3发生氧化还原反应,则用FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板,与FeCl3溶液呈酸性无对应关系,B不选;C、石墨很软,可用于制铅笔芯,与石墨具有导电性无对应关系,C不选;D、浓硫酸具有吸水性,可用于干燥CO2,与浓硫酸具有强氧化性无对应关系,D不选;答案选A。19、A【解析】
A.左烧杯中是Al-Fe/H2SO4构成的原电池,Al做负极,Fe做正极,所以铁表面有气泡;右边烧杯中Fe-Cu/H2SO4构成的原电池,Fe做负极,Cu做正极,铜表面有气泡,所以活动性:Al>Fe>Cu,故A正确;B.左边先发生Cl2+2NaBr=Br2+2HCl,使棉花变为橙色,后右边发生Cl2+2KI=I2+2HCl,棉花变为蓝色,说明氧化性:Cl2>Br2、Cl2>I2,不能证明Br2>I2,故B错误;C.前者白色固体先变为淡黄色是因为向氯化银固体中加入溴化钠溶液生成了溴化银沉淀,后变为黑色是因为向溶液中又加入了硫化钠,生成了硫化银的沉淀,并不能证明溶解性Ag2S>AgBr>AgCl,故C错误;D.向锥形瓶中加入稀盐酸会发生反应,生成CO2气体,证明盐酸的酸性比碳酸的强,烧杯中液体变浑浊可能是稀盐酸和硅酸钠溶液反应生成H2SiO3的结果,也可能是生成的CO2和硅酸钠溶液反应生成H2SiO3的结果,只能证明酸性强弱,不能证明非金属性强弱,故D错误;答案:A。【点睛】根据反应装置图,B选项中氯气由左通入,依次经过溴化钠和碘化钾,两种情况下棉花的颜色都发生变化,只能说明氯气的氧化性比溴和碘的强,该实验无法判断溴的氧化性强于碘,此选项为学生易错点。20、B【解析】
A.钢化玻璃是在高温下将玻璃拉成细丝加入到合成树脂中得到的玻璃纤维增强塑料;石英玻璃主要成分是二氧化硅;有机玻璃主要成分是聚甲基丙烯酸甲酯,属于塑料,不是无机非金属材料,A错误;B.变色玻璃中含有AgBr见光分解产生Ag单质和Br2单质,使眼镜自动变暗,光线弱时,溴与银又生成溴化银,可见变色原因与太阳光的强度和生成银的多少有关,B正确;C.玻璃的主要成分SiO2易与NaOH发生反应,因此不具有耐碱侵蚀的特点,C错误;D.普通玻璃的主要成分含有Na2SiO3、CaSiO3、SiO2,硅酸盐结构复杂,习惯用氧化物形式表示,但玻璃表示为Na2O·CaO·6SiO2,不能说明玻璃为纯净物,D错误;故合理选项是B。21、C【解析】
由图可知,Ni电极表面发生了SO42-转化为S,CO32-转化为C的反应,为还原反应;SnO2电极上发生了2O2—-4e-=O2↑,为氧化反应,所以Ni电极为阴极,SnO2电极为阳极,据此分析解答。【详解】A.由图示原理可知,Ni电极表面发生了还原反应,故A正确;B.阳极发生失电子的氧化反应,电极反应为:2O2—-4e-=O2↑,故B正确;C.电解质中发生的离子反应有:2SO2+O2+2O2-=2SO42—和CO2+O2-=CO32-,故C错误;D.该过程中在SO42-和CO32-被还原的同时又不断生成SO42-和CO32-,所以实现了电解质中碳酸盐和硫酸盐的自补充循环,故D正确。故答案选C。22、A【解析】
A.在铁钉和水面的交界处,有电解质溶液,氧气的浓度最高,故发生吸氧腐蚀的速率最大,则最易被腐蚀,故A正确;B.由于水为中性,故钢铁发生吸氧腐蚀,其中铁做负极,故B错误;C.铁做负极,电极反应为:Fe-2e=Fe2+,故C错误;D.因为水的蒸发,故在铁钉的水面以上的部分上仍然有水膜,仍然能发生吸氧腐蚀;因为氧气能溶解在水中,故铁钉水面一下的部分也能发生吸氧腐蚀,但均没有铁钉和水的交接处的腐蚀速率大,故D错误;答案:A【点睛】将铁钉放入纯水中,由于铁钉为铁的合金,含有碳单质,故在纯水做电解质溶液的环境下,铁做负极,碳做正极,中性的水做电解质溶液,发生钢铁的吸氧腐蚀,据此分析。二、非选择题(共84分)23、苯乙烯浓硫酸、加热取代反应C6H6+CH3CO+→C6H5COCH3+H+HOCH2CH2CH2CH2OH+O2OHCCH2CH2CH2CHO+2H2O14种、CHCH【解析】
F不能与银氨溶液发生反应,但能与Na反应,说明F中含有醇羟基,二者为加成反应,F为HOCH2C≡CCH2OH,F和氢气发生加成反应生成G,根据G分子式知,G结构简式为HOCH2CH2CH2CH2OH,G发生催化氧化反应生成H为OHCCH2CH2CHO,H发生氧化反应然后酸化得到I为HOOCCH2CH2COOH;根据苯结构和B的分子式知,生成A的反应为取代反应,A为,B为;C能和溴发生加成反应,则生成C的反应为消去反应,则C为,D为,E能和I发生酯化反应生成聚酯,则生成E的反应为水解反应,则E为;E、I发生缩聚反应生成K,K结构简式为;(6)HC≡CH和CH3COCH3在碱性条件下发生加成反应生成(CH3)2COHC≡CH,(CH3)2COHC≡CH和氢气发生加成反应生成(CH3)2COHCH=CH2,(CH3)2COHCH=CH2发生消去反应生成CH2=C(CH3)CH=CH。【详解】(1)根据分析,C为,化学名称为苯乙烯;反应①为醇的消去反应,反应条件是浓硫酸、加热;K结构简式为;故答案为:苯乙烯;浓硫酸、加热;;(2)生成A的有机反应类型为取代反应,生成A的有机反应分为以下三步:第一步:CH3COCl+AlCl3→CH3CO++AlCl4-;第二步:C6H6+CH3CO+→C6H5COCH3+H+;第三步:AlCl4-+H+→AlCl3+HCl故答案为:取代反应;C6H6+CH3CO+→C6H5COCH3+H+;(3)G结构简式为HOCH2CH2CH2CH2OH,G发生催化氧化反应生成H为OHCCH2CH2CHO,由G生成H的化学方程式为HOCH2CH2CH2CH2OH+O2OHCCH2CH2CH2CHO+2H2O,故答案为:HOCH2CH2CH2CH2OH+O2OHCCH2CH2CH2CHO+2H2O;(4)A为,A的某种同系物M比A多一个碳原子,M的同分异构体很多,其中①属于芳香族化合物,说明分子中由苯环,②能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应,说明分子中有醛基(-CHO);能同时满足这以下条件的有一个苯环链接-CH2CH2CHO或-CH(CH3)CHO,共两种;还可以是一个苯环链接一个-CH2CHO和-CH3共邻间对三种;还可以是一个苯环链接一个-CHO和一个-CH2CH3共邻间对三种;还可以还可以是一个苯环链接一个-CHO和两个-CH3分别共四种,或共两种;因此,符合条件的一共有14种;核磁共振氢谱中峰面积之比为6:2:1:1,则该有机物中有4种不同环境的氢原子,符合要求的结构式为、,故答案为:14种;、;(5)HC≡CH和CH3COCH3在碱性条件下发生加成反应生成(CH3)2COHC≡CH,(CH3)2COHC≡CH和氢气发生加成反应生成(CH3)2COHCH=CH2,(CH3)2COHCH=CH2发生消去反应生成CH2=C(CH3)CH=CH,其合成路线为:,
故答案为:。24、+(CH3CO)2O→+CH3COOH氧化反应3氨基易被氧化,在氧化反应之前需先保护氨基CH3CH2OHCH3CHO【解析】
分析有机合成过程,A物质为发生苯环上的对位取代反应生成的,故A为,结合已知条件①,可知B为,结合B→C的过程中加入的(CH3CO)2O以及D的结构可知,C为B发生了取代反应,-NH2中的H原子被-COCH3所取代生成肽键,C→D的过程为苯环上的甲基被氧化成羧基的过程。D与题给试剂反应,生成E,E与H2O发生取代反应,生成F。分析X、Y的结构,结合题给已知条件②,可知X→Y的过程为,据此进行分析推断。【详解】(1)从流程分析得出A为,答案为:;(2)根据流程分析可知,反应为乙酸酐与氨基反应形成肽键和乙酸。反应方程式为:+(CH3CO)2O→+CH3COOH。答案为:+(CH3CO)2O→+CH3COOH;(3)结合C、D的结构简式,可知C→D的过程为苯环上的甲基被氧化为羧基,为氧化反应。答案为:氧化反应;(4)F分子中含有羧基、氨基和溴原子,其中羧基消耗1mol氢氧化钠,溴原子水解得到酚羟基和HBr各消耗1mol氢氧化钠,共消耗3mol。答案为:3;(5)分析B和F的结构简式,可知最后氨基又恢复原状,可知在流程中先把氨基反应后又生成,显然是在保护氨基。答案为:氨基易被氧化,在氧化反应之前需先保护氨基;(6)由①得出苯环中取代基位置对称,由②得出含有醛基或甲酸酯基,还有1个氮原子和1个氧原子,故为、、。答案为:、、;(7)根据已知条件②需要把乙醇氧化为乙醛,然后与X反应再加热可得出产物。故合成路线为:CH3CH2OHCH3CHO。答案为:CH3CH2OHCH3CHO。25、过滤加快固体溶解,同时防止草酸分解铁氰化钾检验Fe2+的存在,防止Fe2+干扰草酸的测定25.00mL酸式MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O减小Fe4(C2O4)5·10H2O【解析】
步骤一草酸和(NH4)2Fe(SO4)2反应生成黄色固体[Fex(C2O4)y·zH2O],步骤二加硫酸溶解后,检验无二价铁离子,则说明含有Fe3+,步骤三用高锰酸钾滴定草酸根离子,步骤四将Fe3+还原成Fe2+,再用高锰酸钾滴定,确定铁离子的含量,进而进一步分析计算。【详解】(1)分离固体和液体的操作是过滤;故答案为:过滤;(2)由于H2C2O4在温度高于90℃时易发生分解,所以需要水浴加热并控制温度70~85℃,同时加快固体溶解。铁氰化钾检验Fe2+的存在,防止Fe2+干扰草酸的测定;故答案为加快固体溶解,同时防止草酸分解;氰化钾检验Fe2+的存在,防止Fe2+干扰草酸的测定;(3)从图片中读出,消耗高锰酸钾的体积为:25.80mL-0.80mL=25.00mL;滴定液是高锰酸钾标准溶液,该溶液有强氧化性,只能选用酸式滴定管;故答案为25.00mL,酸式;(4)步骤四是高锰酸钾滴定Fe2+,离子方程式为:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;洗涤液中残留少许Fe2+,若不合并洗涤液,则消耗KMnO4标准液的体积将减少;根据离子方程式:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,可知关系MnO4-——5Fe2+,其中n(MnO4-)=0.0800mol/L×0.01L=0.0008mol,即n(Fe2+)=0.0008mol×5=0.0040mol,则样品中n(Fe)=0.0040mol。步骤三中,根据方程式:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O可得到转化关系:2KMnO4——5H2C2O4,即n(H2C2O4)=n(KMnO4)=0.0800mol/L×0.025L×5/2=0.005mol,则样品中含草酸根的物质的量为0.005mol。根据质量守恒定律可知,0.841g样品中结晶水的物质的量为(0.841g-0.0040×56g-0.005×88g)/18g/mol=0.01mol,则n(Fe):n(C2O42-):n(H2O)=4:5:10,故黄色物质化学式为Fe4(C2O4)5·10H2O。故答案为MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,减小,Fe4(C2O4)5·10H2O。26、NO或一氧化氮Fe+2H+=Fe2++H2↑硝酸浓度相同,铜的还原性弱于铁,但Ⅰ中溶液变蓝,同时没有氢气放出中氮元素的化合价为最高价,具有氧化性取Ⅱ中反应后的溶液,加入足量NaOH溶液并加热,产生有刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体金属的种类、硝酸的浓度温度【解析】
(1)铜与硝酸反应生成无色气体为一氧化氮;(2)Ⅱ中铁与溶液中的氢离子发生氧化还原反应生成H2;(3)①如硝酸根离子没有发生反应,则Ⅰ溶液不会变蓝,溶液变蓝说明铜被氧化;②元素化合价处于最高价具有氧化性,铵根离子的检验可以加强碱并加热,产生的气体通过湿润红色石蕊试纸;(4)金属与硝酸反应时,影响硝酸还原产物不同的因素金属的活泼性,硝酸的浓度和温度【详解】(1)铜与硝酸反应生成无色气体为一氧化氮,遇空气变红棕色二氧化氮;(2)Ⅱ中铁与溶液中的氢离子发生氧化还原反应生成H2,离子反应方程式为:Fe+2H+===Fe2++H2↑;(3)①如硝酸根离子没有发生反应,则Ⅰ溶液不会变蓝,溶液变蓝说明铜被氧化,其实验证据是硝酸浓度相同,铜的还原性弱于铁,但Ⅰ中溶液变蓝,同时没有氢气放出;②元素化合价处于最高价具有氧化性,NO中氮元素的化合价为最高价,具有氧化性,被还原,铵根离子的检验可以加强碱并加热,产生的气体通过湿润红色石蕊试纸,所以具体操作为:取Ⅱ中反应后的溶液,加入足量NaOH溶液并加热,产生有刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体;(4)金属与硝酸反应时,影响硝酸还原产物不同的因素有金属的活泼性,硝酸的浓度和温度。27、分液漏斗蒸馏烧瓶硫化钠和碳酸钠的混合液调节酸的滴加速度若SO2过量,溶液显酸性.产物会发生分解加入铁氰化钾溶液.产生蓝色沉淀开始生成Fe(S2O3)33-的反应速率快,氧化还原反应速率慢,但Fe3+与S2O32-氧化还原反应的程度大,导致Fe3++3S2O32-⇌Fe(S2O3)33-(紫黑色)平衡向逆反应方向移动,最终溶液几乎变为无色0.1600【解析】
(1)a的名称即为分液漏斗,b的名称即为蒸馏烧瓶;b中是通过浓硫酸和Na2SO3反应生成SO2,所以方程式为:;c中是制备硫代硫酸钠的反应,SO2由装置b提供,所以c中试剂为硫化钠和碳酸钠的混合溶液;(2)从反应速率影响因素分析,控制SO2生成速率可以调节酸的滴加速度或者调节酸的浓度,或者改变反应温度;(3)题干中指出,硫代硫酸钠在酸性溶液中会分解,如果通过量的SO2,会使溶液酸性增强,对制备产物不利,所以原因是:SO2过量,溶液显酸性,产物会发生分解;(4)检验Fe2+常用试剂是铁氰化钾,所以加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀即证明有Fe2+生成;解释原因时一定要注意题干要求,体现出反应速率和平衡两个角度,所以解释为:开始阶段,生成的反应速率快,氧化还原反应速率慢,所以有紫黑色出现,随着Fe3+的量逐渐增加,氧化还原反应的程度变大,导致平衡逆向移动,紫黑色逐渐消失,最终溶液几乎变为无色;(5)间接碘量法滴定过程中涉及两个反应:①;②;反应①I-被氧化成I2,反应②中第一步所得的I2又被还原成I-,所以
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