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文档简介
湖北省武昌区2024年高三下学期联合考试化学试题考生须知: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、下列有关有机物的说法不正确的是A.苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持反应生成硝基苯B.用与发生酯化反应,生成的有机物为C.苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷D.戊烷的一溴取代物共有8种不含立体异构2、下列各组物质发生反应,生成产物有硫的是()A.Na2S2O3
溶液和
HCl
溶液 B.H2S
气体在足量的
O2
中燃烧C.碳和浓硫酸反应 D.铜和浓硫酸反应3、设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是A.1molCl2与过量Fe粉反应生成FeCl3,转移2NA个电子B.常温常压下,0.1mol苯中含有双键的数目为0.3NAC.1molZn与一定量浓硫酸恰好完全反应,则生成的气体分子数为NAD.在反应KClO4+8HCl=KCl+4Cl2↑+4H2O中,每生成1molCl2转移的电子数为1.75NA4、如图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时,水与固体碎块混合,杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是()A.硝酸铵 B.生石灰C.氯化铵 D.食盐5、19世纪中叶,门捷列夫的突出贡献是A.提出了原子学说 B.提出了元素周期律C.提出了分子学说 D.提出了化学平衡移动原理6、下列说法不正确的是()A.银氨溶液不能留存,久置后容易爆炸B.白磷暴露在空气中易自燃,可保存在水中C.易燃的有机溶剂使用时必须远离明火和热源D.钠着火不能用水扑灭,可以用泡沫灭火器来灭火7、在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A.Al2O3(熔融)Al(s)AlCl3(s)B.FeS2(s)SO2(g)H2SO4(aq)C.NH3(g)NO(g)NaNO3(aq)D.SiO2(s)H4SiO4(s)Na2SiO3(aq)8、下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是()选项实验操作实验现象结论A等体积的和两种酸分别与足量的锌反应相同时间内与反应生成的氢气更多是强酸B将湿润的淀粉-试纸分别放入和蒸气中试纸只在蒸气中变蓝色氧化性:C将光亮的镁条放入盛有溶液的试管中有大量气泡产生生成的气体是D向
NaHCO3溶液中加入NaAlO2溶液有白色沉淀生成结合的能力比强A.A B.B C.C D.D9、常温下,向甲胺溶液中滴加的盐酸,混合溶液的pH与相关微粒的浓度关系如图所示。已知:甲胺的。图中横坐标x的值为A.0 B.1 C.4 D.1010、在硫酸铜晶体结晶水含量测定的实验过程中,下列仪器或操作未涉及的是A. B. C. D.11、海洋动物海鞘中含有种类丰富、结构新颖的次生代谢产物,是海洋抗肿瘤活性物质的重要来源之一。一种从海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物的流程如下:下列关于该流程中各步骤的说法中,错误的是()选项步骤采用装置主要仪器A①过滤装置漏斗B②分液装置分液漏斗C③蒸发装置坩埚D④蒸馏装置蒸馏烧瓶A.A B.B C.C D.D12、甲、乙两个恒容密闭容器中均发生反应:C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH>0,有关实验数据如下表所示:容器容积/L温度/℃起始量/mol平衡量/mol平衡常数C(s)H2O(g)H2(g)甲2T12.04.03.2K1乙1T21.02.01.2K2下列说法正确的是()A.K1=12.8B.T1<T2C.T1℃时向甲容器中再充入0.1molH2O(g),则平衡正向移动,CO2(g)的体积分数增大D.若T2温度下,向2L恒容密闭容器中充入1.0molCO2和2.0molH2,达平衡时,CO2的转化率大于40%13、常温下,分别向体积相同、浓度均为1mol/L的HA、HB两种酸溶液中不断加水稀释,酸溶液的pH与酸溶液浓度的对数(lgc)间的关系如图。下列对该过程相关分析正确的是A.HB的电离常数(Ka)数量级为10-3B.其钠盐的水解常数(Kh)大小关系是:NaB>NaAC.a、b两点溶液中,水的电离程度b<aD.当lgc=-7时,两种酸溶液均有pH=714、短周期元素X.Y.Z.W在元素周期表中的相对位置如图所示,其中W原子的最外层电子数是最内层电子数的3倍。下列判断不正确的是()A.四种元素的单质中,X的熔沸点最低B.最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z强C.X的气态氢化物的稳定性较Z的弱D.原子半径:Y>Z>W>X15、下列实验不能不能用如图所示装置实现的是A.用CCl4提取碘水中的碘B.用NaOH溶液除去溴苯中的溴C.用酒精除去苯酚中的甘油D.用饱和Na2CO3溶液除去乙酸丁酯中的乙酸16、海水中含有80多种元素,是重要的资源宝库。己知不同条件下,海水中碳元素的存在形态如图所示。下列说法不正确的是()A.当,此中主要碳源为B.A点,溶液中和浓度相同C.当时,D.碳酸的约为17、用NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法中不正确的是A.标准状况下,22.4LCl2通入足量NaOH溶液中,完全反应时转移的电子数为2NAB.20gD2O含有的电子数为10NAC.1L0.1mol•L-1NH4NO3溶液中的氮原子数为0.2NAD.25℃时,1.0LpH=12的NaClO溶液中由水电离出OH-的数目为0.01NA18、下列物质和铁不可能发生反应的是()A.Al2O3 B.H2O C.浓硝酸 D.O219、设NA为阿伏加德常数的数值,下列说法正确的是()A.18gH2O含有10NA个质子B.1mol苯含有3NA个碳碳双键C.标准状况下,22.4L氨水含有NA个NH3分子D.常温下,112g铁片投入足量浓H2SO4中生成3NA个SO2分子20、短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X、W同主族,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,Z是地壳中含量最多的金属元素,四种元素原子的最外层电子数总和为16。下列说法正确的是A.原子半径:r(X)<r(Z)<r(W)B.Y、Z、W的最高价氧化物的水化物两两之间均能反应C.简单氢化物的热稳定性:X<WD.X分别与Y、W形成的化合物中所含化学键类型相同21、化学与生活密切相关,下列应用没有涉及氧化还原反应的是()A.过氧化钠用作缺氧场所的供氧剂 B.铝热反应用于焊接铁轨C.氯化铁用于净水 D.铝罐车用作运输浓硫酸22、分类法是研究化学的一种重要方法,下列乙中的物质与甲的分类关系匹配的是()选项甲乙A干燥剂浓硫酸、石灰石、无水氯化钙B混合物空气、石油、干冰C空气质量检测物质氮氧化物、二氧化硫、PM2.5D酸性氧化物三氧化硫、一氧化碳、二氧化硅A.A B.B C.C D.D二、非选择题(共84分)23、(14分)生物降解高分子材料F的合成路线如下,已知C是密度为1.16g·L-1的烃。已知:(1)下列说法正确的是________。A.A能使酸性KMnO4溶液或溴的CCl4溶液褪色B.等物质的量的B和乙烷,完全燃烧,消耗的氧气相同C.E能和Na反应,也能和Na2CO3反应D.B和E反应,可以生成高分子化合物,也可以形成环状物(2)C中含有的官能团名称是________。(3)由B和E合成F的化学方程式是____________________________________。(4)完成由CH2=CH2、HCHO合成H3COOCCH2CH2COOCH3合成路线_____________(用流程图表示,无机试剂任选)。(5)的同分异构体中,分子中含1个四元碳环,但不含—O—O—键。结构简式是________。24、(12分)美托洛尔可用于治疗高血压及心绞痛,某合成路线如下:回答下列问题:(1)写出C中能在NaOH溶液里发生反应的官能团的名称______。(2)A→B和C→D的反应类型分别是___________、____________,H的分子式为______。(3)反应E→F的化学方程式为______。(4)试剂X的分子式为C3H5OCl,则X的结构简式为______。(5)B的同分异构体中,写出符合以下条件:①含有苯环;②能发生银镜反应;③苯环上只有一个取代基且能发生水解反应的有机物的结构简式____________。(6)4-苄基苯酚()是一种药物中间体,请设计以苯甲酸和苯酚为原料制备4-苄基苯酚的合成路线:____________(无机试剂任用)。25、(12分)硫酸锌可用于制造锌钡白、印染媒染剂等。用锌白矿(主要成分为ZnO,还含有Fe2O3、CuO、SiO2等杂成)制备ZnSO4·7H2O的流程如下。相关金属离了生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算)如下表:金属离子开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe3+1.13.2Fe2+5.88.8Zn2+6.48.0(1)“滤渣1”的主要成分为_________(填化学式)。“酸浸”过程中,提高锌元素浸出率的措施有:适当提高酸的浓度、______________(填一种)。(2)“置换”过程中,加入适量的锌粉,除与溶液中的Fe3+,H+反应外,另一主要反应的化学方程式为__________________________。(3)“氧化”一步中,发生反应的离子方程式为_______________________。溶液pH控制在[3.2,6.4)之间的目的是________________。(4)“母液”中含有的盐类物质有_________(填化学式)。26、(10分)实验室从含碘废液(除外,含有、、等)中回收碘,实验过程如下:(1)向含碘废液中加入稍过量的溶液,将废液中的还原为,其离子方程式为__________;该操作将还原为的目的是___________________。(2)操作的名称为__________。(3)氧化时,在三颈瓶中将含的水溶液用盐酸调至约为2,缓慢通入,在40℃左右反应(实验装置如图所示)。实验控制在较低温度下进行的原因是__________________;仪器a、b的名称分别为:a__________、b__________;仪器b中盛放的溶液为__________。(4)已知:;某含碘废水(约为8)中一定存在,可能存在、中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有、的实验方案(实验中可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、溶液、溶液)。①取适量含碘废水用多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在;②__________________;③另从水层中取少量溶液,加入淀粉溶液,加盐酸酸化后,滴加溶液,若溶液变蓝说明废水中含有;否则说明废水中不含有。(5)二氧化氯(,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂和水处理剂。现用氧化酸性含废液回收碘。①完成氧化的离子方程式:ClO2+I-1+__________=+Cl-1+____________________________;②若处理含相同量的废液回收碘,所需的物质的量是的______倍。27、(12分)(CH3COO)2Mn·4H2O主要用于纺织染色催化剂和分析试剂,其制备过程如图。回答下列问题:步骤一:以MnO2为原料制各MnSO4(1)仪器a的名称是___,C装置中NaOH溶液的作用是___________。(2)B装置中发生反应的化学方程式是___________。步骤二:制备MnCO3沉淀充分反应后将B装置中的混合物过滤,向滤液中加入饱和NH4HCO3溶液,反应生成MnCO3沉淀。过滤,洗涤,干燥。(3)①生成MnCO3的离子方程式_____________。②判断沉淀已洗净的操作和现象是___________。步骤三:制备(CH3COO)2Mn·4H2O固体向11.5gMnCO3固体中加入醋酸水溶液,反应一段时间后,过滤、洗涤,控制温度不超过55℃干燥,得(CH3COO)2Mn·4H2O固体。探究生成(CH3COO)2Mn·4H2O最佳实验条件的数据如下:(4)产品干燥温度不宜超过55℃的原因可能是___________。(5)上述实验探究了___________和___________对产品质量的影响,实验l中(CH3COO)2Mn·4H2O产率为___________。28、(14分)汽车尾气中的CO和NO在排放时会发生复杂的化学反应。回答下列问题:(1)通过NO传感器可监测汽车排放尾气中NO含量,其工作原理如图所示。该传感器正极的电极反应式为_________________。(2)已知如下发生反应:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H1=-606.6kJ·mol-1②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H2=-114.1kJ·mol-1则反应CO(g)+NO2(g)=CO2(g)+NO(g)的△H=__________kJ•mol-1(3)300K时,将等浓度的CO和NO2混合加入刚性密闭容器中,发生反应CO(g)+NO2(g)=CO2(g)+NO(g),测得c(CO)浓度随时间t的变化如表所示。t/min0209017056016001320014000∞c(CO)/mol·L-10.1000.0750.0550.0470.0340.0250.0130.0130.013①300K时反应的平衡转化率α=_______%。平衡常数K=_______(保留1位小数)。②在300K下:要提高CO转化率,可采取的措施是_____________;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有______________、____________________。③实验测得:反应物浓度按任意比时,该反应的正反应速率均符合v正=k正c2(NO2)。其中:k正为正反应速率常数,是与平衡常数K类似的只受温度影响的常数。请推理出v逆的表达式:v逆=_____________(用k正、K与c(CO)、c(CO2)、c(NO)表达)。④根据v逆的表达式,一定温度下,当反应达平衡后,t1时刻增大CO浓度,平衡发生移动,下列图像正确的是______________。29、(10分)X、Y、Z、M、N、Q、P为元素周期表前四周期的7种元素。其中,X原子核外的M层中只有两对成对电子,Y原子核外的L层电子数是K层的两倍,Z是地壳内含量最高的元素,M的内层电子数是最外层电子数的9倍,N的原子序数比M小1,Q在元素周期表的各元素中电负性最大。P元素的第三电子层处于全充满状态,第四电子层只有一个电子。请回答下列问题:(1)基态X的外围电子电子排布图为_____,P元素属于_____区元素。(2)XZ2分子的空间构型是_____,YZ2分子中Y的杂化轨道类型为_____,相同条件下两者在水中的溶解度较大的是_____(写分子式),理由是_____。(3)含有元素N的盐的焰色反应为____色,许多金属盐都可以发生焰色反应,其原因是___。(4)元素M与元素Q形成晶体中,M离子与Q离子的配位数之比为_____。(5)P单质形成的晶体中,P原子采取的堆积方式为_____,P原子采取这种堆积方式的空间利用率为_____(用含π表达式表示)。
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.苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持,是苯发生硝化反应的条件,可以反应生成硝基苯,故A正确;B.用与发生酯化反应,酸脱羟基醇脱氢,生成的有机物为,故B错误;C.苯乙烯在合适条件下催化加氢,苯环和碳碳双键都能加氢,生成乙基环己烷,故C正确;D.戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种结构,再进行一溴取代,正戊烷有3种一溴代物,异戊烷有4种一溴代物,新戊烷有1种一溴代物,故戊烷一溴取代物共有8种不含立体异构,故D正确;故答案为B。2、A【解析】
A、Na2S2O3溶液和HCl溶液反应,发生氧化还原反应生成二氧化硫、硫单质和氯化钠,生成产物有硫,故A符合题意;B、H2S气体在足量的O2中燃烧生成二氧化硫和水,生成产物中无硫单质生成,故B不符合题意;C、碳和浓硫酸加热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,生成产物中无硫单质生成,故C不符合题意;D、铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,生成产物中无硫单质生成,故D不符合题意;故选:A。3、B【解析】
A.1molCl2与过量Fe粉反应的产物是FeCl3,转移,A项正确;B.苯分子中没有碳碳双键,B项错误;C.1molZn失去,故硫酸被还原为和的物质的量之和为,C项正确;D.反应KClO4+8HCl=KCl+4Cl2↑+4H2O中每生成4molCl2就有1molKClO4参加反应,转移,所以每生成1molCl2,转移的电子数为,D项正确。答案选B。4、B【解析】
A.硝酸铵与水混合时,吸收热量,温度降低,故A错误;B.生石灰(CaO)与水反应时放出热量,温度升高,故B正确;C.氯化铵与水混合时,吸收热量,温度降低,故C错误;D.食盐溶于水没有明显的热效应,温度变化不明显,故D错误;故答案为B。【点睛】考查常见的放热和吸热反应,明确物质的性质、掌握常见的放热反应和吸热反应是解决该类题目的关键,根据常见的放热反应有:大多数的化合反应,酸碱中和的反应,金属与酸的反应,金属与水的反应,燃烧反应,爆炸反应;常见的吸热反应有:大多数的分解反应,C、CO、H2还原金属氧化物,铵盐与碱的反应;结合题意可知水与固体碎片混合时放出热量,即为放热反应来解题。5、B【解析】A.提出原子学说的是卢瑟福,B.元素周期律的发现主要是门捷列夫所做的工作,C.提出分子学说的是阿伏加德罗,D.法国化学家勒沙特列提出了化学平衡移动原理。故选择B。6、D【解析】
A.银氨溶液不稳定,则银氨溶液不能留存,久置后会变成氮化银,容易爆炸,故A正确;B.白磷在空气中易自燃,不与水反应,所以可保存在水中,故B正确;C.易燃的有机溶剂离明火和热源太近容易燃烧,故应远离明火、热源和强氧化剂,故C正确;D.钠和水反应生成氢气,氢气是易燃物,钠燃烧后生成过氧化钠,过氧化钠和水、二氧化碳反应生成氧气,促进钠的燃烧,所以钠着火燃烧时,不能用泡沫灭火器灭火,应该用沙子灭火,故D错误。故选D。7、A【解析】
A.2Al2O3(熔融)4Al(s)+3O2↑,2Al+3Cl22AlCl3(s),故A正确;B.SO2(g)+H2O=H2SO3(aq),故B错误;C.NO(g)与NaOH(aq)不反应,故C错误;D.SiO2(s)不溶于水,故D错误;故选A。8、D【解析】
A.等体积pH=3的HA和HB两种酸分别与足量的锌反应,相同时间内,HA收集到氢气多,一定能说明HA是弱酸,故A错误;B.NO2和Br2蒸气均能氧化KI生成碘单质,湿润的淀粉KI试纸均变蓝,现象相同,不能判断两者的氧化性强弱,故B错误;C.氯化铵溶液水解显酸性,Mg与氢离子反应,且放热导致一水合氨分解,则有大量气泡产生,可知反应中生成H2和NH3,故C错误;D.偏铝酸根离子促进碳酸氢根离子的电离,生成氢氧化铝沉淀,则AlO2-结合H+的能力比CO32-强,故D正确;故答案为D。【点睛】考查强弱电解质判断,为高频考点,注意不能根据电解质溶液导电性强弱、电解质溶解性强弱等方法判断,为易错题。强弱电解质的根本区别是电离程度,部分电离的电解质是弱电解质,如要证明醋酸是弱电解质,只要证明醋酸部分电离即可,可以根据醋酸钠溶液酸碱性、一定浓度的醋酸pH等方法判断。9、A【解析】
已知甲胺的,说明甲胺为弱碱,在水中的电离方程式为,则甲胺的电离常数为,a点溶液的,,则代入,,,故,故选A。10、C【解析】
A.为使硫酸铜晶体充分反应,应该将硫酸铜晶体研细,因此要用到研磨操作,A不符合题意;B.硫酸铜晶体结晶水含量测定实验过程中,需要准确称量瓷坩埚的质量、瓷坩埚和一定量硫酸铜晶体的质量、瓷坩埚和硫酸铜粉末的质量,至少称量4次,所以涉及到称量操作,需要托盘天平,B不符合题意;C.盛有硫酸铜晶体的瓷坩埚放在泥三角上加热,直到蓝色完全变白,不需要蒸发结晶操作,因此实验过程中未涉及到蒸发结晶操作,C符合题意;D.加热后冷却时,为防止硫酸铜粉末吸水,应将硫酸铜放在干燥器中进行冷却,从而得到纯净而干燥的无水硫酸铜,因此需要使用干燥器,D不符合题意;故合理选项是C。11、C【解析】
由流程可知,步骤①是分离固液混合物,其操作为过滤,需要漏斗、烧杯等仪器;步骤②是分离互不相溶的液体混合物,需进行分液,要用到分液漏斗等仪器;步骤③是从溶液中得到固体,操作为蒸发,需要蒸发皿等仪器;步骤④是从有机化合物中,利用沸点不同用蒸馏的方法得到甲苯,需要蒸馏烧瓶等仪器,则错误的为C,故答案选C。12、A【解析】
A.根据表中数据可知甲容器中反应达到平衡时,c(H2O)=0.4mol·L-1,c(CO2)=0.8mol·L-1,c(H2)=1.6mol·L-1,K1==12.8,A正确;B.乙容器中反应达到平衡时,c(H2O)=0.8mol·L-1,c(CO2)=0.6mol·L-1,c(H2)=1.2mol·L-1,K2==1.35,K1>K2,该反应为吸热反应,K减小说明反应逆向进行,则温度降低,即T1>T2,B错误;C.向容器中再充入0.1molH2O(g),相当于增大压强,平衡逆向移动,则CO2的体积分数减小,C错误;D.与乙容器中的量比较,1.0molCO2和2.0molH2相当于1.0molC和2.0molH2O,若体积不变,则平衡时是完全等效的,即CO2为0.6mol,CO2的转化率为40%,但由于体积增大,压强减小,反应向生成CO2的方向移动,则CO2的转化率小于40%,D错误;故答案为:A。13、B【解析】
A.由图可知,b点时HB溶液中c=10-3mol·L-1,溶液中c(H+)=10-6mol·L-1,c(B-)=10-6mol·L-1,则HB的电离常数(Ka)==10-9,故A错误;B.与A同理,HA的电离常数Ka==10-5>HB的电离常数,则HB酸性弱于HA,由酸越弱对应的盐水解能力越强,水解程度越大,钠盐的水解常数越大,故B正确;C.a、b两点溶液中,b水解程度大,水电离程度大,水的电离程度b>a,故C错误;D.当lgC=-7时,HB中c(H+)=mol·L-1,HA中c(H+)=mol·L-1,pH均不为7,故D错误;故选B。【点睛】难点A选项,从图中读出两点氢离子的浓度,酸的浓度,根据电离常数的定义写出电离常数,本题易错点为D选项,当lgc=-7时,是酸的浓度是10-7mol·L-1,不是氢离子的浓度。14、C【解析】
X、Y、Z、W均为短周期元素,W原子的最外层电子数是最内层电子数的3倍,最内层只有2个电子,则最外层电子数为6,则Y为O元素,根据X、Y、Z、W在周期表中相对位置可知,X为N元素、Z为Si元素、Y为Al元素。【详解】A、四元素的单质中,只有X常温下为气态,其它三种为固态,故A正确;B、非金属性W>Z,故最高价氧化物对应水化物的酸性W>Z,故B正确;C、非金属性X>Z,故X的气态氢化物的稳定性较Z的强,故C不正确;D、同周期随原子序数增大原子半径减小,电子层越多原子半径越大,则原子半径大小顺序为:Y>Z>W>X,故D正确;故选C。15、C【解析】
A.碘不易溶于水,易溶于四氯化碳,则利用图中萃取、分液可分离,故A正确;B.溴与NaOH反应后,与溴苯分层,然后利用图中分液装置分离,故B正确;C.酒精、甘油、苯酚互溶,不能萃取、分液分离,故C错误;D.乙酸与碳酸钠溶液反应后,与酯分层,然后利用图中分液装置分离,故D正确;故选:C。【点睛】萃取剂与原溶剂不能互溶,不能反应,并且溶质在两种萃取剂中溶解度差别比较大,酒精易溶于水,不能当作萃取剂。16、B【解析】
A.根据上图可以看出,当pH为8.14时,海水中主要以的形式存在,A项正确;B.A点仅仅是和的浓度相同,和浓度并不相同,B项错误;C.当时,即图中的B点,此时溶液的pH在10左右,显碱性,因此,C项正确;D.的表达式为,当B点二者相同时,的表达式就剩下,此时约为,D项正确;答案选B。17、A【解析】
A、Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,1mol氯气参加反应转移1mol电子,因此标准状况下22.4L氯气参加此反应转移1mol电子,个数为NA,选项A不正确;B、20gD2O的物质的量为1mol,1mol重水中含有10mol电子,含有的电子数为10NA,选项B正确;C、溶液中硝酸铵的物质的量n=cV=0.1mol/L×1L=0.1mol,而1mol硝酸铵中含2molN原子,故0.1mol硝酸铵中含0.2NA个氮原子,选项C正确;D、次氯酸钠是强碱弱酸盐,溶液呈碱性,溶液中的OH-都是由水电离出来,25℃时,pH=12的1.0LNaClO溶液中c(H+)=10-12mol/L,c(OH-)=10-2mol/L,则水电离出的OH-的数目为0.01NA,选项D正确;答案选A。18、A【解析】
A、铁的活泼性比铝弱,则铁和Al2O3不反应,故A选;B、铁和H2O在高温下反应生成四氧化三铁和氢气,故B不选;C、铁和浓硝酸在加热的条件下发生氧化还原反应,常温下发生钝化,故C不选;D、铁在氧气中点燃生成四氧化三铁,故D不选;故选:A。19、A【解析】
A、18g水的物质的量为n==1mol,而一个水分子中含10个质子,故1mol水中含10NA个质子,故A正确;B、苯不是单双键交替的结构,故苯中无碳碳双键,故B错误;C、标况下,氨水为液体,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,故C错误;D、112g铁的物质的量n==2mol,如果能完全和足量的浓硫酸反应,则生成3mol二氧化硫,而常温下铁在浓硫酸中钝化,铁不能反应完全,则生成的二氧化硫分子小于3NA个,故D错误。故选:A。【点睛】常温下,铁、铝与浓硫酸、浓硝酸能够发生钝化,需注意,钝化现象时因为反应生成了致密氧化膜,氧化膜阻止了反应的进一步发生,若在加热条件下,反应可继续发生,但随着反应的进行,浓硫酸会逐渐变稀,其反应实质有可能会发生相应的变化。20、B【解析】
短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X、W同主族,最外层电子数相同,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,为金属钠,Z是地壳中含量最多的金属元素,为铝,四种元素原子的最外层电子数总和为16,所以计算X、W的最外层电子数为6,分别为氧和硫。X为氧,Y为钠,Z为铝,W为硫。A.原子半径同一周期从左至右逐渐减小,同一主族从上至下逐渐增大,则原子半径:r(X)<r(W)<r(Z),故错误;B.Y、Z、W的最高价氧化物的水化物分别为氢氧化钠,氢氧化铝,硫酸,两两之间均能反应,故正确;C.因为氧的非金属性比硫强,所以简单氢化物的热稳定性:X>W,故错误;D.X分别与Y形成氧化钠或过氧化钠,含有离子键,氧和硫形成的化合物为二氧化硫或三氧化硫,只含共价键,故错误。故选B。21、C【解析】
在化学应用中没有涉及氧化还原反应说明物质在反应过程中没有电子转移,其特征是没有元素化合价变化,据此分析解答。【详解】A.过氧化钠和水、二氧化碳反应都生成氧气,O元素化合价由-1价变为-2价和0价,所以该反应为氧化还原反应,选项A不选;B.铝热反应用于焊接铁轨过程中,铝元素化合价由0价变为+3价,所以属于氧化还原反应,选项B不选;C.氯化铁用于净水,氯化铁水解生成氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体吸附净水,该过程中没有元素化合价变化,所以不涉及氧化还原反应,选项C选;D.铝罐车用作运输浓硫酸,利用浓硫酸的强氧化性与铝发生钝化反应,所以属于氧化还原反应,选项D不选;答案选C。【点睛】本题以物质的用途为载体考查了氧化还原反应,根据反应过程中是否有元素化合价变化来分析解答,明确元素化合价是解本题关键,结合物质的性质分析解答,易错点是选项C,氢氧化铁胶体的产生过程不涉及化合价的变化,不属于氧化还原反应。22、C【解析】
A.石灰石是碳酸钙,不具有吸水性,故不能做干燥剂,故A错误;B.由两种或以上物质构成的是混合物,而干冰是固体二氧化碳,属于纯净物,故B错误;C.氮氧化物能导致光化学烟雾、二氧化硫能导致酸雨、PM2.5能导致雾霾,故氮氧化物、二氧化硫、PM2.5均能导致空气污染,均是空气质量检测物质,故C正确;D.和碱反应生成盐和水的氧化物为酸性氧化物,而CO为不成盐的氧化物,故不是酸性氧化物,故D错误;故选:C。二、非选择题(共84分)23、ABD碳碳三键nHOOCCH2CH2COOH+nHOCH2CH2CH2CH2OH+(2n-1)H2O【解析】
C是密度为1.16g·L-1的烃,则M=Vm=1.16g·L-122.4L/mol=26g/mol,C为乙炔,根据已知反应的可知乙炔与甲醛反应生成D为HOCH2CCCH2OH,D催化加氢得E为HOCH2CH2CH2CH2OH;苯催化氧化生成,与水在加热条件下反应生成A为HOOCCH=CHCOOH,HOOCCH=CHCOOH催化加氢得B为HOOCCH2CH2COOH;HOOCCH2CH2COOH与HOCH2CH2CH2CH2OH在一定条件下发生缩聚反应生成F为,据此分析。【详解】根据上述分析可知:(1)A.A是HOOCCH=CHCOOH,官能团中碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液或溴的CCl4溶液褪色,选项A正确;B.B的分子式是C4H6O4,碳氧抵消后为C2H6,完全燃烧消耗的氧气和等物质的量的乙烷相同,选项B正确;C.E中有—OH,能和Na反应,不能和Na2CO3反应,选项C错误;D.B和E中都是双官能团,也可以形成环状物,也可以形成高分子化合物,选项D正确。答案选ABD;(2)从以上分析可知,C是乙炔,含有的官能团名称是碳碳三键;(3)由B和E合成F是缩聚反应,化学方程式是nHOOCCH2CH2COOH+nHOCH2CH2CH2CH2OH+(2n-1)H2O;(4)题目中要求用CH2=CH2、HCHO制取H3COOCCH2CH2COOCH3,用倒推法应有H3COH和HOOCCH2CH2COOH,已知:RC≡CH+,甲醇由甲醛氢化还原制取,则合成路线为;(5)的同分异构体满足:分子中含1个四元碳环,但不含—O—O—键。结构简式是等。24、(酚)羟基;氯原子取代反应还原反应C15H25O3N+CH3OH+H2O【解析】
由B的分子式、C的结构,可知B与氯气发生取代反应生成C,故B为,C发生还原反应生成D为.对比D、E的分子式,结合反应条件,可知D中氯原子水解、酸化得到E为.由G的结构可知,E中醇羟基与甲醇发生分子间脱水反应生成F,F中酚羟基上H原子被取代生成G,故F为.对比G、美托洛尔的结构可知,G发生开环加成生成美托洛尔。【详解】(1)由结构可知C中官能团为:(酚)羟基、羰基和氯原子,在氢氧化钠溶液中,由于和氯元素相邻的碳原子上没有氢原子,不能发生消去反应,羰基不与氢氧化钠反应,酚羟基有弱酸性,可以与氢氧化钠反应;(2)B为,根据流程图中A和B的结构式分析,A中的氯原子将苯酚上的氢原子取代得到B,则为取代反应;D为,根据分析,C发生还原反应生成D;根据流程图中美托洛尔的结构简式,每个节点为碳原子,每个碳原子形成4个共价键,不足键用氢原子补充,则H的分子式为C15H25O3N;(3)E中醇羟基与甲醇发生分子间脱水反应生成F,化学方程式为:+CH3OH+H2O;(4)F为,F中酚羟基上H原子被取代生成G,对比二者结构可知,X的结构简式为;(5)B为,B的同分异构体中,含有苯环;能发生银镜反应,说明含有醛基;苯环上只有一个取代基且能发生水解反应,故有机物的结构简式;(6)苯甲醇发生氧化反应生成苯甲醛,苯甲醛与苯酚反应生成,最后与Zn(Hg)/HCl作用得到目标物。合成路线流程图为:。25、SiO2粉碎锌白矿(或充分搅拌浆料、适当加热等)Zn+CuSO4═Cu+ZnSO43Fe2++MnO4-+7ZnO+9H+═3Fe(OH)3+MnO2+7Zn2+使Fe3+沉淀完全,而Zn2+不沉淀MnO4-变为MnO2沉淀,避免引入杂质ZnSO4、K2SO4【解析】锌白矿中加入稀硫酸浸取,ZnO、Fe2O3、CuO分别和稀硫酸反应生成ZnSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4,SiO2和稀硫酸不反应,然后过滤,得到的滤液中含有ZnSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4、H2SO4,向滤液中混入Zn,将Fe3+还原为Fe2+,得到Cu沉淀,然后过滤,得到的滤液中含有ZnSO4、FeSO4,向滤液中加入高锰酸钾,高锰酸钾将Fe2+氧化为Fe3+,向溶液中加入适量氧化锌,溶液pH升高,铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤,得到的滤液中含有ZnSO4,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到ZnSO4•7H2O。(1)根据上述分析,“滤渣1”的主要成分为二氧化硅。浸取过程中,为提高浸出效率可采用的措施有,可将矿石粉碎或提高浸取时的温度,或适当增大酸的浓度等,故答案为SiO2;粉碎锌白矿(或充分搅拌浆料、适当加热等);(2)“置换”过程中,加入适量的锌粉,除与溶液中的Fe3+,H+反应外,另一主要反应为置换铜的反应,反应的化学方程式为Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4,故答案为Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4;(3)根据流程图,“氧化”一步中,Fe2+能被高锰酸钾氧化生成Fe3+,高锰酸钾被还原成二氧化锰,生成是铁离子转化为氢氧化铁沉淀反应的离子方程式为3Fe2++MnO4-+7ZnO+9H+═3Fe(OH)3+MnO2+7Zn2+;溶液PH控制在[3.2,6.4)之间可以使Fe3+沉淀完全,而Zn2+不沉淀MnO4-变为MnO2沉淀,避免引入杂质,故答案为3Fe2++MnO4-+7ZnO+9H+═3Fe(OH)3+MnO2+7Zn2+;使Fe3+沉淀完全,而Zn2+不沉淀MnO4-变为MnO2沉淀,避免引入杂质;(4)根据上述分析,氧化后溶液转化含有的盐类物质有ZnSO4、K2SO4,故答案为ZnSO4、K2SO4。点睛:本题考查物质分离和提纯、实验装置综合等知识点,为高频考点,明确物质的性质及实验步骤是解本题关键,知道流程图中发生的反应及基本操作方法、实验先后顺序等。本题的易错点是(3)中离子方程式的书写和配平。26、SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-使CCl4中的碘进入水层分液使氯气在溶液中有较大的溶解度球形冷凝管锥形瓶NaOH溶液从水层中取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加入盐酸酸化,滴加氯化铁溶液,若溶液变蓝色(发生的反应为2I-+2Fe3+=2Fe2++I2)说明废水中含I-,否则不含I-2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O2.5【解析】
含碘废液含有CCl4、I2、I-等,加入亚硫酸钠溶液还原碘单质为碘离子,分液得到溶液中通入氯气氧化碘离子为碘单质,富集碘元素,加入四氯化碳萃取分液后,蒸馏法得到碘单质。结合氧化还原反应的规律和物质的性质分析解答。【详解】(1)碘具有氧化性,能氧化亚硫酸钠生成硫酸钠,自身被还原生成碘离子,离子反应方程式为SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-;碘微溶于水,而碘离子易溶于水,为了使更多的I元素进入水溶液应将碘还原为碘离子,故答案为SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-;使CCl4中的碘进入水层;(2)四氯化碳是难溶于水、密度比水大的液体,两者不互溶,分离互不相溶的液体采用分液的方法分离,所以操作X为分液,故答案为分液;(3)碘易升华,且氯气的溶解度随着温度的升高而减小,温度越高,氯气的溶解度越小,反应越不充分,所以应该在较低温度下进行反应;根据图示,仪器a、b分别为球形冷凝管、锥形瓶;氯气、碘蒸气都有毒,不能直接排空,二者都能和氢氧化钠溶液反应生成无毒物质,所以用NaOH溶液吸收氯气和碘蒸气,故答案为使氯气在溶液中有较大的溶解度;球形冷凝管、锥形瓶;NaOH溶液;(4)根据实验方案可知,①是排除水层中的碘单质,③是检验是否存在碘酸根离子,因此②是检验是否存在碘离子。碘离子具有还原性,能被氧化剂氧化生成碘单质,碘酸根离子具有氧化性,能被还原剂还原为碘,碘遇淀粉变蓝色,检验I-的方法为:从水层中取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加入盐酸酸化,滴加氯化铁溶液,若溶液变蓝色(发生反应为:2I-+2Fe3+=2Fe2++I2)说明废水中含I-,否则不含I-,故答案为从水层中取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加入盐酸酸化,滴加氯化铁溶液,若溶液变蓝色(发生反应为:2I-+2Fe3+=2Fe2++I2)说明废水中含I-,否则不含I-;(5)①用ClO2氧化酸性含I-废液回收碘,是二氧化氯在酸溶液中氧化碘离子生成碘单质,二氧化氯被还原为氯离子,ClO2~Cl-~5e-,2I-~I2~2e-,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,反应的离子方程式为2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O,故答案为2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O;②由氧化还原反应的电子守恒,每摩尔Cl2得到2mol电子,而每摩尔ClO2得到5mol电子,根据电子守恒,则处理含I-相同量的废液回收碘,所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍,故答案为2.5。【点睛】明确物质的性质是解答本题的关键。本题的易错点和难点为(4),要注意实验目的和实验方案设计的意图。27、分液漏斗吸收多余的SO2SO2+MnO2=MnSO4或SO2+H2O=H2SO3、H2SO3+MnO2=MnSO4+H2O2HCO3-+Mn2+=MnCO3↓+CO2↑+H2O取最后一次洗涤液少许于试管中,加入盐酸酸化的BaCl2溶液,若无沉淀生成,证明沉淀已洗涤干净温度过高会失去结晶水醋酸质量分数温度90.0%【解析】
将分液漏斗中的浓硫酸滴加到盛有Na2SO3的试管中发生复分解反应制取SO2,将反应产生的SO2气体通入三颈烧瓶中与MnO2反应制取MnSO4,由于SO2是大气污染物,未反应的SO2不能直接排放,可根据SO2与碱反应的性质用NaOH溶液进行尾气处理,同时要使用倒扣的漏斗以防止倒吸现象的发生。反应产生的MnSO4再与NH4HCO3发生反应产生MnCO3沉淀、(NH4)2SO4、CO2及H2O,将MnCO3沉淀经过滤、洗涤后用醋酸溶解可得醋酸锰,根据表格中温度、浓度对制取的产品的质量分析醋酸锰晶体合适的条件。【详解】(1)根据仪器结构可知仪器a的名称为分液漏斗;C装置中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2,防止污染大气;(2)B装置中SO2与MnO2反应制取MnSO4,反应的方程式是SO2+MnO2=MnSO4(或写为SO2+H2O=H2SO3、H2SO3+MnO2=MnSO4+H2O);(3)①MnSO4与NH4HCO3发生反应产生MnCO3沉淀、(NH4)2SO4、CO2及H2O,该反应的离子方程式为:2HCO3-+Mn2+=MnCO3↓+CO2↑+H2O;②若MnCO3洗涤干净,则洗涤液中不含有SO42-,所以判断沉淀已洗净的方法是取最后一次洗涤液少许于试管中,加入盐酸酸化的BaCl2溶液,若无沉淀生成,证明沉淀已洗涤干净;(4)该操作目的是制取(CH3COO)2Mn·4H2O,若温度过高,则晶体会失去结晶水,故一般是产品干燥温度不宜超过55℃;(5)表格采用了对比方法分析了温度、醋酸质量分数(或浓度)对产品质量的影响。实验l中11.5gMnCO3的物质的量为
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