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文档简介
湖南省永州市2024年高三第二次联考化学试卷注意事项: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、如图所示是Na、Cu、Si、H、C、N等元素单质的熔点高低的顺序,其中c,d均是热和电的良导体。下列说法不正确的是A.e、f单质晶体熔化时克服的是共价键B.d单质对应元素原子的电子排布式:1s22s22p63s23p2C.b元素形成的气态氢化物易与水分子之间形成氢键D.单质a、b、f对应的元素以原子个数比1:1:1形成的分子中含2个σ键,2个π键2、下列实验操作能产生对应实验现象的是实验操作实验现象A用玻璃棒蘸取氯化铵溶液,点在红色石蕊试纸上试纸变蓝色B向盛有K2Cr2O7溶液的试管中滴加浓硫酸,充分振荡溶液由橙黄色逐渐变为黄色C向FeCl3溶液中加入KI溶液,再加入苯,充分振荡,静置溶液分层,上层呈紫色D向蔗糖在硫酸催化下水解后的溶液中,加入新制氢氧化铜悬浊液并加热出现砖红色沉淀A.A B.B C.C D.D3、煤、石油、天然气是人类使用的主要能源,同时也是重要的化工原料。我们熟悉的塑料、合成纤维和合成橡胶主要是以石油、煤和天然气为原料生产。下列说法中正确的是()A.煤的液化是物理变化B.石油裂解气不能使酸性高锰酸钾溶液褪色C.棉花、羊毛、蚕丝和麻的主要成分都是纤维素D.“可燃冰”是由甲烷与水在高压低温下形成的类冰状的结晶物质4、维生素B3可以维持身体皮肤的正常功能,而且具有美容养颜的功效,其分子中六元环的结构与苯环相似。下列有关维生素B分子的说法错误的是A.所有的碳原子均处于同一平面 B.与硝基苯互为同分异构体C.六元环上的一氯代物有4种 D.1mol该分子能和4molH2发生加成反应5、用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.0.1molCH4和0.1molCl2充分反应,生成的C-Cl键和H-Cl键的数目均为0.2NAB.7.8gNa2S和Na2O2的混合物中所含阴离子的数目等于0.2NAC.18g固态水(冰)中含有的氢键的数目为2NAD.25℃时,Ksp(AgI)=1.0×10-16,则AgI饱和溶液中Ag+数目为1.0×10-8NA6、己知ROH固体溶于水放热,有关过程的能量变化如图(R=Na、K):下列说法正确的是A.△H1+△H2>0 B.△H4(NaOH)>△H4(KOH)>0C.△H6(NaOH>△H6(KOH) D.△H1+△H2+△H4+△H5+△H6=07、在复杂的体系中,确认化学反应先后顺序有利于解决问题,下列化学反应先后顺序判断正确的是A.含等物质的量的AlO2-、OH-、CO32-的溶液中,逐滴加入盐酸:AlO2-、OH-、CO32-B.含等物质的量的FeBr2、FeI2的溶液中,缓慢通入氯气:I-、Br-、Fe2+C.含等物质的量的Ba(OH)2、KOH的溶液中,缓慢通入CO2:KOH、Ba(OH)2、K2CO3、BaCO3D.含等物质的量的Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入锌粉:Fe3+、Cu2+、H+、Fe2+8、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-19、工业上合成乙苯的反应如下。下列说法正确的是A.该合成反应属于取代反应 B.乙苯分子内的所有C、H原子可能共平面C.乙苯的一溴代物有5种 D.苯、乙烯和乙苯均可使酸性高猛酸钾溶液褪色10、X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,且X、Z原子序数之和是Y、W原子序数之和的1/2。甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物,M是某种元素对应的单质,乙和丁的组成元素相同,且乙是一种“绿色氧化剂”,化合物N是具有漂白性的气体(常温下)。上述物质间的转化关系如图所示(部分反应物和生成物省略)。下列说法正确的是A.原子半径:r(Y)>r(Z)>r(W)B.化合物N与乙烯均能使溴水褪色,且原理相同C.含W元素的盐溶液可能显酸性、中性或碱性D.Z与X、Y、W形成的化合物中,各元素均满足8电子结构11、科学家采用碳基电极材料设计了一种制取氯气的新工艺方案,装置如图所示:下列说法错误的是()A.反应过程中需要不断补充Fe2+B.阳极反应式是2HCl-2e-=Cl2+2H+C.电路中转移1mol电子,消耗标况下氧气5.6LD.电解总反应可看作是4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)12、下列物质属于碱的是A.CH3OH B.Cu2(OH)2CO3 C.NH3·H2O D.Na2CO313、下列说法正确的是()A.Cl2溶于水得到的氯水能导电,但Cl2不是电解质,而是非电解质B.以铁作阳极,铂作阴极,电解饱和食盐水,可以制备烧碱C.将1molCl2通入水中,HClO、Cl-、ClO-粒子数之和为D.反应Al2O3(s)+3Cl2(g)+3C(s)═2AlCl3(g)+3CO(g)室温下不能自发进行,则14、在恒容密闭容器中,反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)达到平衡,保持温度不变,加入少量水蒸气,体系重新达到平衡,下列说法正确的是A.水蒸气的体积分数增大 B.氢气的浓度增大C.平衡常数变大 D.铁的质量增大15、全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池,其电池总反应为:V3++VO2++H2OVO2++2H++V2+.下列说法正确的是()A.放电时正极反应为:VO2++2H++e-=VO2++H2OB.放电时每转移2mol电子时,消耗1mol氧化剂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.放电过程中,H+由正极移向负极16、化学与人类生活、生产息息相关,下列说法中错误的是A.高锰酸钾溶液、次氯酸钠溶液、75%乙醇均可用于消毒杀菌,且原理相同B.地沟油可以用来制肥皂和甘油C.为防止中秋月饼等富脂食品氧化变质,常在包装袋中放入铁粉D.“静电除尘”、“燃煤固硫”、“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量17、下列化学用语表示正确的是()A.中子数为16的硫原子:S B.Cl-的结构示意图:C.甲酸甲酯的结构简式:HCOOCH3 D.氢氧化钠的电子式:18、第三周期X、Y、Z、W四种元素的最高价氧化物溶于水可得到四种溶液,0.010mol/L的这四种溶液在25℃时的pH与该元素原子半径的关系如图所示。下列说法正确的是A.简单离子半径:X>Y>Z>WB.W的氧化物对应的水化物一定是强酸C.气态氢化物的稳定性:W<Z<YD.W与Z可形成一种各原子均达到8电子稳定结构的化合物Z2W2,其结构式为:W-Z-Z-W19、pH=a的某电解质溶液,用惰性电极电解,电解过程中溶液pH<a的是A.NaCl B.CuSO4 C.Na2SO4 D.HCl20、化学兴趣小组在家中进行化学实验,按照如图连接好线路发现灯泡不亮,按照右图连接好线路发现灯泡亮,由此得出的结论正确的是()A.NaCl是非电解质B.NaCl溶液是电解质C.NaCl在水溶液中电离出了可以自由移动的离子D.NaCl溶液中,水电离出大量的离子21、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,0.1molCl2溶于水,转移的电子数目为0.1NAB.标准状况下,22.4L氖气含有的电子数为10NAC.常温下,的醋酸溶液中含有的数为D.120gNaHSO4分子中阳离子和阴离子的总数为3NA22、下列变化不涉及氧化还原反应的是A.明矾净水 B.钢铁生锈 C.海水提溴 D.工业固氮二、非选择题(共84分)23、(14分)药物H(阿戈美拉汀)是一种抗抑郁药,H的一种合成路线如下:已知:;化合物B中含五元环结构,化合物E中含两个六元环状结构。回答下列问题:(1)A的名称为_______(2)H中含氧官能团的名称为_______(3)B的结构简式为_______(4)反应③的化学方程式为_______(5)⑤的反应类型是_______(6)M是C的一种同分异构体,M分子内除苯环外不含其他的环,能发生银镜反应和水解反应,其核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为6:3:2:1。任写出三种满足上述条件的M的结构简式_______(不考虑立体异构)。(7)结合上述合成路线,设计以2—溴环己酮()和氰基乙酸(NCCH2COOH)为原料制备的合成路线_______(无机试剂及有机溶剂任选)24、(12分)药物中间体(G)在有机制药工业中的一种合成方法如下:回答下列问题:(1)化合物D和G中含氧官能团的名称分别为___________、_________。(2)由B→C的反应类型为_____;写出C→D反应的化学方程式:________。(3)化合物E的结构简式为________。(4)反应F→G的另一种生成物是___________。(5)写出同时满足下列条件的B的同分异构体的结构简式:_______。①能与新制Cu(OH)2加热条件下反应生成砖红色沉淀,水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应:②核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为1:2:4:9;③分子中含有氨基。(6)已知:RCNRCH2NH2请设计以HOOCCH2COOH和CH3CH2Cl为原料制备的合成路线:_________(无机试剂任用)。25、(12分)碘酸钙[Ca(IO3)2]是重要的食品添加剂。实验室制取Ca(IO3)2·H2O的实验流程:已知:碘酸是易溶于水的强酸,不溶于有机溶剂。(1)转化步骤是为了制得碘酸,该过程在图1所示的装置中进行,当观察到反应液中紫红色接近褪去时,停止通入氯气。①转化时发生反应的离子方程式为_____________________________________。②转化过程中CCl4的作用是_______________________________________。③为增大转化过程的反应速率,可采取的措施是_______________________。(2)将CCl4与水层分离的玻璃仪器有烧杯、________。除去HIO3水溶液中少量I2单质的实验操作为______________________________,直至用淀粉溶液检验不出碘单质的存在。(3)已知:①Ca(IO3)2·6H2O是一种难溶于水的白色固体,在碱性条件下不稳定。②Ca(IO3)2·6H2O加热升温过程中固体的质量变化如图2所示。设计以除碘后的水层为原料,制取Ca(IO3)2·H2O的实验方案:向水层中__________。[实验中必须使用的试剂:Ca(OH)2粉末、AgNO3溶液]。26、(10分)用6mol·L-1的硫酸配制100mL1mol·L-1硫酸,若实验仪器有:A.100mL量筒B.托盘天平C.玻璃棒D.50mL容量瓶E.20mL量筒F.胶头滴管G.50mL烧杯H.100mL容量瓶(1)实验时应选用仪器的先后顺序是(填入编号)__。(2)在容量瓶的使用方法中,下列操作不正确的是(填写编号)__。A.使用容量瓶前检查它是否漏水B.容量瓶用蒸馏水洗净后,再用待配溶液润洗C.配制溶液时,如果试样是固体,把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中,缓慢加入蒸馏水到接近标线2cm~3cm处,用滴管滴加蒸馏水到标线D.配制溶液时,如果试样是液体,用量筒量取试样后直接倒入容量瓶中,缓慢加入蒸馏水到接近容量瓶刻度标线1cm~2cm处,用滴管滴加蒸馏水到刻度线E.盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒转和摇动多次27、(12分)葡萄糖酸钙是一种可促进骨骼生长的营养物质。葡萄糖酸钙可通过以下反应制得:C6H12O6(葡萄糖)+Br2+H2O→C6H12O7(葡萄糖酸)+2HBr2C6H12O7(葡萄糖酸)+CaCO3→Ca(C6H11O7)2(葡萄糖酸钙)+H2O+CO2↑相关物质的溶解性见下表:实验流程如下:回答下列问题:(1)第①步中溴水氧化葡萄糖时,甲同学设计了如图所示装置。①你认为缺少的仪器是__。②甲同学在尾气吸收装置中使用倒立漏斗的目的是__。(2)第②步CaCO3固体过量,其目的是__。(3)本实验中___(填“能”或“不能”)用CaCl2替代CaCO3,理由是__。(4)第③步“某种操作”名称是__。(5)第④步加入乙醇的作用是__。(6)第⑥步中洗涤操作主要是除去沉淀表面可能含有的溴化钙,洗涤剂最合适的是__(填标号)。A.冷水B.热水C.乙醇D.乙醇—水混合溶液28、(14分)快离子导体是一类具有优良离子导电能力的固体电解质。图1(Li3SBF4)和图2是潜在的快离子导体材料的结构示意图。回答下列问题:(1)S+2e-=S2-过程中,获得的电子填入基态S原子的___(填轨道符号);(2)BF3+NH3=NH3BF3的反应过程中,形成化学键时提供电子的原子轨道符号是___;产物分子中采取sp3杂化轨道形成化学键的原子是___;(3)基态Li+、B+分别失去一个电子时,需吸收更多能量的是___,理由是___;(4)图1所示的晶体中,锂原子处于立方体的位置___;若其晶胞参数为apm,则晶胞密度为___g·cm-3(列出计算式即可)(5)当图2中方格内填入Na+时,恰好构成氯化钠晶胞的,且氯化钠晶胞参数a=564pm。氯化钠晶体中,Cl-按照A1密堆方式形成空隙,Na+填充在上述空隙中。每一个空隙由___个Cl-构成,空隙的空间形状为___;(6)温度升高时,NaCl晶体出现缺陷(如图2所示,某一个顶点没有Na+,出现空位),晶体的导电性大大增强。该晶体导电时,在电场作用下迁移到空位上,形成电流。迁移的途径有两条(如图2中箭头所示):途径1:在平面内挤过2、3号氯离子之间的狭缝(距离为x)迁移到空位。途径2:挤过由1、2、3号氯离子形成的三角形通道(如图3,小圆的半径为y)迁移到空位。已知:r(Na+)=95pm,r(Cl-)=185pm,=1.4,。①x=___,y=___;(保留一位小数)②迁移可能性更大的途径是___。29、(10分)含氮化合物是化工、能源、环保等领域的研究热点。回答下列问题:(1)N2O在金粉表面发生热分解反应:2N2O(g)2N2(g)+O2(g)∆H己知:4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)∆H12NH3(g)+3N2O(g)=4N2(g)+3H2O(l)∆H2∆H=____(用含∆H1、∆H2的代数式表示)。(2)一氧化二氮可反生2N2O(g)2N2(g)+O2(g)。不同温度(T),N2O分解半哀期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间),则T1___T2(填“>”、“=”或“<”)。当温度为T1、起始压强为P0,反应至t1min时,体系压强P=____(用P0表示)。(3)将NH3与O2按体积比4:5充入刚性容器中,起始体系总压强为P0kPa,分别在催化剂M、N作用下发生反应4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)∆H3=-905.0kJ/mol,NH3的分压(P)与时间和温度的关系如图所示:①催化剂的催化效果:M____N(填“强于”或“弱于”)。②T°C时,0~12.5min内P(NH3)减小量___(填“>”、“=”或“<”)12.5~25min内P(NH3)减小量,理由为___。(4)NaClO2是一种绿色消毒剂和漂白剂,工业上采用电解法制备NaClO2的原理如图所示。①交换膜应选用___(填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)。②阳极的电极反应式为_____。
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】
Na、Cu、Si、H、C、N等元素单质中,Na、Cu为金属晶体,均是热和电的良导体,C、Si的单质为原子晶体,且C单质的熔沸点大于Si原子晶体的熔点,H、N对应的单质为分子晶体,其中氢气的熔点最低,由图熔点的高低顺序可知a为H,b为N,c为Na,d为Cu,e为Si,f为C。【详解】A选项,e为Si,f为C,对应的单质为原子晶体,存在共价键,熔化时破坏共价键,故A正确;B选项,d为Cu,铜单质对应元素原子的电子排布式:1s22s22p63s23p23d104s1,故B错误;C选项,b为N,N元素形成的气态氢化物氨气,易与水分子之间形成氢键,故C正确;D选项,单质a、b、f对应的元素以原子个数比1:1:1形成的分子为HCN,结构式为H−C≡N,分子中含2个σ键,2个π键,故D正确;综上所述,答案为B。2、C【解析】
A.氯化铵溶液呈酸性,能使石蕊变红,所以红色石蕊试纸不变色,A不正确;B.向盛有K2Cr2O7溶液的试管中滴加浓硫酸,平衡Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+逆向移动,溶液的颜色加深,B不正确;C.向FeCl3溶液中加入KI溶液,发生反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2,再加入苯,充分振荡,静置,液体分为两层,上层为紫红色的碘的苯溶液,下层为无色的水溶液,C正确;D.向蔗糖在硫酸催化下水解液中加入新制氢氧化铜悬浊液并加热,硫酸与氢氧化铜作用生成硫酸铜,不能将葡萄糖氧化,没有砖红色沉淀出现,D不正确;故选C。3、D【解析】
A.煤的液化是指从煤中产生液体燃料的一系列方法的统称,是化学变化,A错误;B.石油裂解的化学过程是比较复杂的,生成的裂解气是一种复杂的混合气体,它除了主要含有乙烯、丙烯、丁二烯等不饱和烃外,还含有甲烷、乙烷、氢气、硫化氢等,有烯烃,所以能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B错误;C.羊毛蚕丝主要成分都是蛋白质,棉花和麻主要成分都是天然纤维,C错误;D.天然气水合物,有机化合物,化学式CH₄·nH₂O,即可燃冰,是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质,D正确;故答案选D。4、D【解析】
A.该分子中所有C原子和N原子都采用sp2杂化且碳碳单键可以旋转,所以该分子中的所有C原子可能位于同一平面,故A正确;B.硝基苯的分子式为C6H5NO2,该分子的分子式也为C6H5NO2,且二者结构不同,互为同分异构体,故B正确;C.六元环上含有4种氢原子,所以其六元环上的一氯代物是4种,故C正确;D.羧基中的碳氧双键不能加成,维生素B3分子中的六元环与苯环相似,则1mol该物质最多能和3mol氢气发生加成反应,故D错误;故答案为D。5、C【解析】
A.甲烷和氯气在光照条件下发生反应,生成有机物由一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、氯化氢,四步反应同时进行,每种产物的物质的量不确定,且一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷中所含的C-Cl键数目也不相同,则不确定生成的C-Cl键的数目,故A错误;B.Na2O2中的阴离子是O22-,Na2S中的阴离子是S2-,二者的相对分子质量都是78,所以78gNa2O2和Na2S的混合物中含有的阴离子数目一定是NAC.依据n=m/M计算物质的量=18g/18g/mol=1mol,氢键是分子间作用力,每个水分子形成两个氢键,18g冰中含有的氢键数目为2NA,故C正确;D.25℃时,Ksp(AgI)=1.0×10-16,则AgI饱和溶液中c(Ag+)为1.0×10-8mol/L,没给出溶液的体积,故无法计算银离子的数目,故D错误。答案选C。【点睛】本题考查的是阿伏加德罗常数。解题时注意B选项Na2O2中的阴离子是O22-,Na2S中的阴离子是S2-,二者的相对分子质量都是78,所以78gNa2O2和Na2S的混合物中含有的阴离子数目一定是NA;C6、B【解析】
A.△H1+△H2表示ROH固体溶于水过程,该过程放热,所以应小于0,故错误;B.△H4表示ROH破坏离子键的过程,因为氢氧化钠中钠离子半径比钾离子半径小,所以破坏离子键吸收的能量氢氧化钠多,即△H4(NaOH)>△H4(KOH)>0,故正确;C.△H6都表示氢氧根离子从气态变液体,能量应相同,故错误;D.根据盖斯定律分析,有△H1+△H2=△H4+△H5+△H6,因为ROH固体溶于水过程放热,故△H1+△H2+△H4+△H5+△H6不等于0,故错误。故选B。7、D【解析】
A.在含等物质的量的AlO2-、OH-、CO32-的溶液中,逐滴加入盐酸,先发生OH-与盐酸的反应,故A错误;B.含等物质的量的FeBr2、的溶液中,缓慢通入氯气,由还原性I->Fe2+>Br-,则化学反应的先后顺序为I-、Fe2+、Br-,故B错误;C.在含等物质的量的Ba(OH)2、KOH的溶液中,缓慢通入CO2,则化学反应的先后顺序为Ba(OH)2、KOH、K2CO3、BaCO3,故C错误;D.在含等物质的量的Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入锌粉,由氧化性Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+,则化学反应的先后顺序为Fe3+、Cu2+、H+、Fe2+,故D正确;答案选D。8、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。9、C【解析】
A.乙烯分子中碳碳双键变为碳碳单键,一个碳原子链接苯环,一个碳原子链接H原子,属于加成反应,故A错误;B.根据甲烷的空间结构分析,乙基中的碳原子和氢原子不可能共面,所以乙苯分子内的所有C、H原子不可能共平面,故B错误;C.苯环有3种H,乙基有2种H,则乙苯的一溴代物有共有5种,故C正确;D.乙烯和乙苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,苯不可以,故D错误;故选C。【点睛】记住常见微粒的空间结构,如甲烷:正四面体,乙烯和苯:平面结构,乙炔:直线结构,运用类比迁移的方法分析原子共面问题,注意题干中“一定”,“可能”的区别。10、C【解析】
乙是一种“绿色氧化剂”,即乙为H2O2,乙和丁组成的元素相同,则丁为H2O,化合物N是具有漂白性的气体(常温下),则N为SO2,根据转化关系,M是单质,H2O2分解成O2和H2O,即M为O2,甲在酸中生成丙,丙为二元化合物,且含有S元素,即丙为H2S,四种元素原子序数依次增大,且都为短周期元素,X为H,Y为O,如果W为S,X、Z原子序数之和是Y、W原子序数之和的1/2,则Z为Na,如果Z为S,则W不符合要求;【详解】乙是一种“绿色氧化剂”,即乙为H2O2,乙和丁组成的元素相同,则丁为H2O,化合物N是具有漂白性的气体(常温下),则N为SO2,根据转化关系,M是单质,H2O2分解成O2和H2O,即M为O2,甲在酸中生成丙,丙为二元化合物,且含有S元素,即丙为H2S,四种元素原子序数依次增大,且都为短周期元素,X为H,Y为O,如果W为S,X、Z原子序数之和是Y、W原子序数之和的1/2,则Z为Na,如果Z为S,则W不符合要求;A、同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,原子半径大小顺序是r(Na)>r(s)>r(O),故A错误;B、SO2能使溴水褪色,发生SO2+Br2+H2O=2HBr+H2SO4,利用SO2的还原性,乙烯和溴水反应,发生的加成反应,故B错误;C、含S元素的盐溶液,如果是Na2SO4,溶液显中性,如果是NaHSO4,溶液显酸性,如果是Na2SO3,溶液显碱性,故C正确;D、形成化合物分别是NaH、Na2O/Na2O2、Na2S,NaH中H最外层有2个电子,不满足8电子结构,故D错误,答案选C。【点睛】微粒半径大小比较:一看电子层数,一般来说电子层数越多,半径越大;二看原子序数,当电子层数相同,半径随着原子序数的递增而减小;三看电子数,电子层数相同,原子序数相同,半径随着电子数的增多而增大。11、A【解析】
HCl在阳极失电子,发生氧化反应,生成Cl2和H+,Fe3+在阴极得电子,还原成Fe2+,Fe2+、H+、O2反应生成Fe3+和H2O,Fe2+、Fe3+在阴极循环。【详解】A.由分析可知,Fe2+在阴极循环,无需补充,A错误;B.HCl在阳极失电子得到Cl2和H+,电极反应式为:2HCl-2e-=Cl2+2H+,B正确;C.根据电子得失守恒有:O2~4e-,电路中转移1mol电子,消耗0.25mol氧气,标况下体积为5.6L,C正确;D.由图可知,反应物为HCl(g)和O2(g),生成物为H2O(g)和Cl2(g),故电解总反应可看作是4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g),D正确。答案选A。12、C【解析】
A.CH3OH为非电解质,溶于水时不能电离出OH-,A项错误;B.Cu2(OH)2CO3难溶于水,且电离出的阴离子不全是OH-,属于碱式盐,B项错误;C.NH3·H2O在水溶液中电离方程式为NH4++OH-,阴离子全是OH-,C项正确;D.Na2CO3电离只生成Na+、CO32-,属于盐,D项错误。本题选C。13、D【解析】
A.氯气为单质,既不是电解质也不是非电解质,故A错误;B.电解饱和食盐水制烧碱时,阳极应为惰性电极,如用铁作阳极,则阳极上铁被氧化,生成氢氧化亚铁,不能得到氯气,故B错误;C.氯气和水的反应为可逆反应,故溶液中含有未反应的氯气分子,故HClO、Cl-、ClO-粒子数之和小于2NA,故C错误;D.反应Al2O3(s)+3Cl2(g)+3C(s)═2AlCl3(g)+3CO(g)室温下不能自发进行,说明△H-T△S>0,反应的熵变△S>0,则△H>0,故D正确;答案选D。14、B【解析】
A.铁为固体,所以加入少量水蒸气,相当于在恒温密闭容器中增加压强,与原平衡等效,所以水蒸气的体积分数不变,A错误;B.加入少量水蒸气,则反应物的浓度增大,平衡向正反应方向移动,使生成物氢气的浓度增大,B正确;C.平衡常数仅与温度有关,温度不变,加入少量水蒸气,体系重新达到平衡时平衡常数不变,C错误;D.加入少量水蒸气,反应物的浓度增大,化学平衡向正反应方向移动,所以铁的质量变小,D错误;故合理选项是B。15、A【解析】
根据电池总反应V3++VO2++H2OVO2++2H++V2+和参加物质的化合价的变化可知,放电时,反应中VO2+离子被还原,应在电源的正极反应,V2+离子化合价升高,被氧化,应是电源的负极反应,根据原电池的工作原理分析解答。【详解】A、原电池放电时,VO2+离子中V的化合价降低,被还原,应是电源的正极反应,生成VO2+离子,反应的方程式为VO2++2H++e-=VO2++H2O,故A正确;B、放电时氧化剂为VO2+离子,在正极上被还原后生成VO2+离子,每转移2mol电子时,消耗2mol氧化剂,故B错误;C、内电路由溶液中离子的定向移动形成闭合回路,电子不经过溶液,故C错误;D、放电过程中,电解质溶液中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,故D错误;答案选A。【点睛】本题的易错点为A,要注意从化合价的变化进行判断反应的类型和电极方程式,同时把握原电池中电子及溶液中离子的定向移动问题。16、A【解析】
A.高锰酸钾溶液、次氯酸钠溶液、75%乙醇均可用于消毒杀菌,高锰酸钾溶液、次氯酸钠溶液是将物质氧化,而75%乙醇是使蛋白质变性,因此消毒原理不相同,A错误;B.地沟油主要成分是油脂,属于酯,油脂在碱性条件下发生水解反应产生甘油和高级脂肪酸盐,高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分,B正确;C.由于Fe粉具有还原性,所以为防止中秋月饼等富脂食品氧化变质,常在包装袋中放入还原铁粉,C正确;D.“静电除尘”利用胶体的性质,使空气中的固体尘埃形成沉淀,减少空气中飘尘的含量;“燃煤固硫”是使煤中的S元素在燃烧时转化为硫酸盐留在炉渣中,因而可减少酸雨的形成;“汽车尾气催化净化”可以使尾气中的NO、CO在催化剂作用下转化为空气的成分气体N2、CO2,因而都能提高空气质量,D正确;故答案是A。17、C【解析】
A.S原子的质子数是16,中子数为16的硫原子:S,故A错误;B.Cl-的质子数是17,核外电子数是18,Cl-的结构示意图是,故B错误;C.甲酸甲酯是甲酸和甲醇酯化反应的产物,甲酸甲酯的结构简式是HCOOCH3,故C正确;D.氢氧化钠是离子化合物,氢氧化钠的电子式是,故D错误。18、D【解析】
第三周期元素中,X最高价氧化物水化物的溶液PH为12,氢氧根浓度为0.01mol/L,故为一元强碱,则X为Na;Y、W、Z对应的最高价氧化物水化物的溶液pH均小于7,均为酸,W最高价含氧酸溶液中氢离子浓度为0.01mol/L,故为一元强酸,则W为Cl元素;最高价含氧酸中,Z对应的酸性比W的弱、Y对应的酸性比W的弱,而原子半径Y>Z>Cl,硅酸不溶于水,故Z为S元素,Y为P元素。【详解】A.电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,电子层越多离子半径越大,故离子半径P3−>S2−>Cl−>Na+,故A错误;B.W的最高价氧化物对应的水化物是高氯酸,一定是强酸,但是如果是次氯酸,则是弱酸,故B错误;C.非金属性是Y>Z>W,非金属性越强,则气态氢化物的稳定性:Y>Z>W,故C错误;D.W与Z可形成一种各原子均达到8电子稳定结构的化合物S2Cl2,其结构式为:Cl-S-S-Cl,故D正确;答案选D。【点睛】本题考察元素周期律的综合运用,从图像可以推断出是哪些元素,找到元素之间的关系,紧紧位,构,性,从而做出判断。19、B【解析】
根据离子的放电顺序判断电解实质,根据电解实质判断溶液中氢离子浓度与氢氧根离子浓度的关系,结合题意判断选项。【详解】A.电解NaCl溶液时,阴极上析出氢气,阳极上得到氯气,所以溶液中的氢氧根离子浓度增大,溶液的pH值增大,溶液的pH>a,故A不符合;B.电解硫酸铜溶液,产物是金属铜、水和硫酸,由硫酸铜到电解后的硫酸溶液,pH减小,故B符合;C.电解硫酸钠溶液时,实际上电解的是水,所以溶液的pH值不变,仍为7,故C不符合;D.电解盐酸溶液,产物是氢气和氯气,氢离子的浓度减小,所以溶液的pH值增大,故D不符合;故答案选B。【点睛】随着电解的进行判断溶液pH值的变化,首先要知道离子的放电顺序、电解的实质,只有明白这些知识点才能正确解答。20、C【解析】
A.NaCl属于盐,所以是电解质,A错误;B.NaCl溶液是混合物所以不是电解质,B错误;C.氯化钠固体溶于水后在水分子的作用下,发生电离,电离为可以移动的离子使溶液导电,C正确;D.氯化钠溶于水是氯化钠发生了电离,水的电离实际很微弱,D错误;故答案选C。21、B【解析】
A.氯气溶于水,只有部分氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,所以无法计算转移的电子数,故A错误;B.标准状况下,22.4L氖气为1mol,一个Ne原子含有10个电子,即1mol氖气含有10NA个电子,故B正确;C.醋酸溶液的体积未知,则无法计算H+数目,故C错误;D.120gNaHSO4为1mol,1molNaHSO4分子中含有1molNa+和1molHSO4-,则120gNaHSO4分子中阳离子和阴离子的总数为2NA,故D错误;故选B。22、A【解析】
A.明矾净水与铝离子水解生成胶体有关,没有元素的化合价变化,不发生氧化还原反应,故A选;B.
Fe、O元素的化合价变化,为氧化还原反应,故B不选;C.
Br元素的化合价升高,还需要氧化剂,为氧化还原反应,故C不选;D.工业固氮过程中,
N元素的化合价发生改变,为氧化还原反应,故D不选;故选A。二、非选择题(共84分)23、苯甲醚醚键、酰胺键+H2O消去反应【解析】
已知化合物B分子式为C4H4O3,有3个不饱和度,且含有五元环,那么必有一个O原子参与成环;考虑到B与A反应后产物C的结构为,所以推测B的结构即为。C生成D时,反应条件与已知信息中给出的反应条件相同,所以D的结构即为。D经过反应③后,分子式中少了1个H2O,且E中含有两个六元环,所以推测E的结构即为。【详解】(1)由A的结构可知,其名称即为苯甲醚;(2)由H的结构可知,H中含氧官能团的名称为:醚键和酰胺键;(3)B分子式为C4H4O3,有3个不饱和度,且含有五元环,那么必有一个O原子参与成环;考虑到B与A反应后产物C的结构为,所以推测B的结构简式即为;(4)D经过反应③后,分子式中少了1个H2O,且E中含有两个六元环,所以推测E的结构即为,所以反应③的方程式为:+H2O;(5)F经过反应⑤后分子结构中多了一个碳碳双键,所以反应⑤为消去反应;(6)M与C互为同分异构体,所以M的不饱和度也为6,去除苯环,仍有两个不饱和度。结合分子式以及核磁共振氢谱的面积比,可知M中应该存在两类一共3个甲基。考虑到M可水解的性质,分子中一定存在酯基。综合考虑,M的分子中苯环上的取代基个数为2或3时都不能满足要求;如果为4时,满足要求的结构可以有:,,,,,;如果为5时,满足要求的结构可以有:,;(7)氰基乙酸出现在题目中的反应④处,要想发生反应④需要有机物分子中存在羰基,经过反应④后,有机物的结构中会引入的基团,并且形成一个碳碳双键,因此只要得到环己酮经过该反应就能制备出产品。原料相比于环己酮多了一个取代基溴原子,所以综合考虑,先将原料中的羰基脱除,再将溴原子转变为羰基即可,因此合成路线为:【点睛】在讨论复杂同分异构体的结构时,要结合多方面信息分析;通过分子式能获知有机物不饱和度的信息,通过核磁共振氢谱可获知有机物的对称性以及等效氢原子的信息,通过性质描述可获知有机物中含有的特定基团;分析完有机物的结构特点后,再适当地分类讨论,同分异构体的结构就可以判断出来了。24、酯基肽键加成反应CH3CH2OH和【解析】
A发生取代反应生成B,B和HCl发生加成反应生成C,C与KCN发生取代反应生成D,D与盐酸反应,根据E和乙醇发生酯化反应生成F,根据F的结构推出E的结构简式为,F和C2H5NH2发生取代反应生成G和乙醇。【详解】(1)根据D、G的结构得出化合物D中含氧官能团的名称为酯基,G中含氧官能团的名称为肽键;故答案为:酯基;肽键。(2)根据B→C的结构式得出反应类型为加成反应;根据C→D反应得出是取代反应,其化学方程式;故答案为:加成反应;。(3)根据E到F发生酯化反应得出化合物E的结构简式为;故答案为:。(4)根据反应F→G中的结构得出反应为取代反应,因此另一种生成物是CH3CH2OH;故答案为:CH3CH2OH。(5)①能与新制Cu(OH)2加热条件下反应生成砖红色沉淀,水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有甲酸与酚形成的酚酸酯,即取代基团为—OOCH,③分子中含有氨基,②核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为1:2:4:9,存在对称结构,还又含有2个—NH2,1个—C(CH3)3,符合条件的同分异构体为和;故答案为:和。(6)CH3CH2Cl在碱性条件下水解得到CH3CH2OH,然后与HOOCCH2COOH发生酯化反应得到CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3,CH3CH2Cl与KCN发生取代反应得到CH3CH2CN,用氢气还原得到CH3CH2CH2NH2,根据F到G的转化过程,CH3CH2CH2NH2与CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3反应得到,合成路线为;故答案为:。25、I2+5Cl2+6H2O=2IO3-+10Cl-+12H+增大Cl2的溶解量,提高Cl2的利用率加快搅拌速率分液漏斗将HIO3水溶液用CCl4多次萃取,分液加入Ca(OH)2粉末,边加边搅拌至溶液pH约为7,过滤,洗涤沉淀至洗涤后滤液滴加AgNO3溶液不再有沉淀产生,将滤渣在100~160℃条件下加热至恒重【解析】
(1)①转化步骤是为了制得碘酸,根据流程图,转化时发生反应的离子方程式为氯气、水和碘单质反应生成碘酸和盐酸;②氯气可溶于水,会降低转化过程中氯气的利用率;③根据装置图所示,装置圆底烧瓶中有一个搅拌装置,可使反应物充分混合接触;(2)互不相溶的液体混合物分离应使用分液操作;HIO3可溶于水,但碘单质在水中溶解度较小,可进行萃取分离;(3)除碘后的水层溶液为HIO3溶液,可与Ca(OH)2反应生成Ca(IO3)2·6H2O,根据图示,在100~160℃条件下固体质量基本保持不变,并且要将杂质除尽。【详解】(1)①转化步骤是为了制得碘酸,根据流程图,转化时发生反应的离子方程式为氯气、水和碘单质反应生成碘酸和盐酸,方程式为:I2+5Cl2+6H2O=2IO3-+10Cl-+12H+;②氯气可溶于水,会降低转化过程中氯气的利用率,转化过程中CCl4的作用是增大Cl2的溶解量,提高Cl2的利用率;③根据装置图所示,装置圆底烧瓶中有一个搅拌装置,可使反应物充分混合接触,则为增大转化过程的反应速率的方法为加快搅拌速率;(2)互不相溶的液体混合物分离应使用分液操作,需要的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗;HIO3可溶于水,但碘单质在水中溶解度较小,可进行萃取分离,操作为将HIO3水溶液用CCl4多次萃取,分液,直至用淀粉溶液检验不出碘单质的存在;(3)除碘后的水层溶液为HIO3溶液,可与Ca(OH)2反应生成Ca(IO3)2·6H2O,根据图示,在100~160℃条件下固体质量基本保持不变,则实验方案:向水层中加入Ca(OH)2粉末,边加边搅拌至溶液pH约为7,过滤,洗涤沉淀至洗涤后滤液滴加AgNO3溶液不再有沉淀产生,将滤渣在100~160℃条件下加热至恒重。26、G、E、C、H、F或E、G、C、H、FB、C、D【解析】
(1)配制溶液时,选用仪器的先后顺序,也是按照配制操作的先后顺序进行选择,即按照计算、量取、溶解、转移、定容进行选择。(2)A.使用容量瓶之前,必须检验容量瓶是否漏液;B.用容量瓶配制溶液,应确保溶质的物质的量不变;C.配制溶液时,称好的固体应先放在烧杯内溶解,冷却至室温后才能转移入容量瓶;D.配制溶液时,量好的液体试样,也应先放在烧杯内溶解,冷却至室温后再转移入容量瓶内;E.定容时,应盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶上下颠倒、摇匀。【详解】(1)配制溶液时,通过计算,确定所需6mol·L-1的硫酸的体积为,应选择20mL量筒、50mL烧杯;然后是转移,用到玻璃棒,100mL容量瓶;定容时用到胶头滴管,由此确定选用仪器的先后顺序为G、E、C、H、F或E、G、C、H、F;答案为:G、E、C、H、F或E、G、C、H、F;(2)A.使用容量瓶之前,必须检验容量瓶是否漏液,A正确;B.用容量瓶配制溶液,用待配溶液润洗,必然导致溶质的物质的量增大,所配浓度偏大,B不正确;C.配制溶液时,称好的固体应先放在烧杯内溶解,不能直接倒入容量瓶,C不正确;D.配制溶液时,量好的液体试样,也应先放在烧杯内溶解,不能直接倒入容量瓶,D不正确;E.定容时,应盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶上下颠倒、摇匀,E正确。由此得出,在容量瓶的使用方法中,操作不正确的是B、C、D。答案为:B、C、D。【点睛】使用量筒量取液体时,应选择规格尽可能小的量筒,若选择的量筒规格过大,则会产生较大的误差。还需注意,所选量筒必须一次把所需体积的液体量完,若多次量取,也会产生较大的误差。27、温度计防止倒吸使葡萄糖酸充分反应,提高葡萄糖酸的转化率不能氯化钙与葡萄糖酸不反应趁热过滤降低葡萄糖酸钙的溶解度,有利于其析出D【解析】
葡萄糖中加入3%的溴水并且加热,发生反应C6H12O6(葡萄糖)+Br2+H2O→C6H12O7(葡萄糖酸)+2HBr,得到葡萄糖酸和HBr,加入过量碳酸钙并加热,发生反应2C6H12O7(葡萄糖酸)+CaCO3→(C6H11O7)2
Ca
(葡萄糖酸钙)+H2O+CO2、CaCO3+2HBr=CaBr2+CO2↑+H2O,趁热过滤,然后加入乙醇得到葡萄糖酸钙悬浊液,过滤、洗涤、干燥得到葡萄糖酸钙,据此进行分析。【详解】(1)①根据流程可知溴水氧化葡萄糖时需要控制温度为55℃,所以还需要温度计;②倒置的漏斗可以起到防止倒吸的作用;(2)CaCO3固体需有剩余,可使葡萄糖酸充分反应,提高葡萄糖酸的转化率,符合强酸制弱酸原理,以确保葡萄糖酸完全转化为钙盐;(3)盐酸为强酸,酸性比葡萄糖酸强,氯化钙不能与葡萄糖酸直接反应得到葡萄糖酸钙,所以不宜用CaCl2替代CaCO3;(4)根据表格中葡萄糖酸钙的溶解度与温度可知葡萄糖酸钙冷却后会结晶析出,应趁热过滤;(5)葡萄糖酸钙在乙醇中的溶解度是微溶,可降低葡萄糖酸钙在溶剂中的溶解度,有利于葡萄糖酸钙的析出;(6)利用水可以将无机杂质溶解除掉,同时利用葡萄糖酸钙在乙醇中的微溶,减少葡萄糖酸钙的损失,所以应选“乙醇—水的混合溶液”进行洗涤。28、3p2pB、NLi+Li+的最外层电子排布为1s2,B+最外层电子排布为2s2,1s轨道上的电子的能量低于2s轨道上电子棱上6正八面体24.8pm38.7pm途径2【解析】
(1)分析S原子的电子排布式,知道空轨道,得到的电子填充入空轨道即可;(2)B、N的2P轨道未填充满电子;(3)Li+从1S轨道失去电子、B+从2S轨道失去电子,2S轨道能量高于1S轨道;
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