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广东省北京师范大学东莞石竹附属学校2024年高三下学期第五次调研考试化学试题注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。3.考试结束后,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、零族元素难以形成化合物的本质原因是A.它们都是惰性元素 B.它们的化学性质不活泼C.它们都以单原子分子形式存在 D.它们的原子的电子层结构均为稳定结构2、下列说法正确的是()A.将BaSO4放入水中不能导电,所以BaSO4是非电解质B.氨溶于水得到的氨水能导电,所以氨水是电解质C.固态的离子化合物不能导电,熔融态的离子化合物能导电D.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强3、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4、我国古代的青铜器工艺精湛,有很高的艺术价值和历史价值。下列说法不正确的是()A.我国使用青铜器的时间比使用铁器、铝器的时间均要早B.将青铜器放在银质托盘上,青铜器容易生成铜绿C.《本草纲目》载有名“铜青”之药物,铜青是铜器上的绿色物质,则铜青就是青铜D.用蜂蜡做出铜器的蜡模,是古代青铜器的铸造方法之一,蜂蜡的主要成分是有机物5、合成导电高分子材料PPV的反应如下。下列说法正确的是()+(2n-1)HIA.合成PPV的反应为加聚反应B.1molPPV最多能与4molH2发生加成反应C.与溴水加成后的产物最多有14个原子共平面D.和苯乙烯互为同系物6、根据有关操作与现象,所得结论不正确的是()选项操作现象结论A将湿润的有色布条伸入Cl2中布条褪色氯气有漂白性B用洁净铂丝蘸取某溶液灼烧火焰呈黄色溶液中含有Na+C将湿润的红色石蕊试纸伸入NH3中试纸变蓝氨水显碱性D向某溶液中滴加KSCN溶液溶液变红溶液中含有Fe3+A.A B.B C.C D.D7、下列关于硫及其化合物说法错误的是()A.实验室常将硫磺撒在汞的表面以除去不慎洒落的汞B.葡萄酒中添加适量SO2可以起到抗氧化的作用C.硫酸钡可用作消化系统X射线检查的内服药剂D.“石胆……浅碧色,烧之变白色者真”所描述的“石胆”是指FeSO4·7H2O8、铜锌合金俗称黄铜.下列不易鉴别黄铜与真金的方法是()A.测密度 B.测熔点 C.灼烧 D.看外观9、用电化学法制备LiOH的实验装置如图,采用惰性电极,a口导入LiCl溶液,b口导入LiOH溶液,下列叙述正确的是()A.通电后阳极区溶液pH增大B.阴极区的电极反应式为4OH-–4e-=O2↑+2H2OC.当电路中通过1mol电子的电量时,会有0.25mol的Cl2生成D.通电后Li+通过交换膜向阴极区迁移,LiOH浓溶液从d口导出10、下列说法正确的是()A.古代的鎏金工艺利用了电解原理B.“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”互为可逆反应C.古代所用“鼻冲水”为氨水,其中含有5种微粒D.“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”中涉及蒸馏操作11、下列有关判断的依据正确的是()A.电解质:水溶液是否导电B.原子晶体:构成晶体的微粒是否是原子C.共价分子:分子中原子间是否全部是共价键D.化学平衡状态:平衡体系中各组分的物质的量浓度是否相等12、中国第二化工设计院提出,用间接电化学法对大气污染物NO进行无害化处理,其原理示意如图,下列相关判断正确的是A.电极I为阴极,电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑B.电解池中质子从电极I向电极Ⅱ作定向移动C.每处理1molNO电解池右侧质量减少16gD.吸收塔中的反应为2NO+2S2O42-+H2O=N2+4HSO3-13、元素X、Y、Z和Q在周期表中的位置如图所示,其中元素Q位于第四周期,X的最高正价和最低负价之和为0,下列说法不正确的是()XYZQA.原子半径(r):r(Y)>r(Z)>r(X)B.分别含Y元素和Z元素的两种弱酸可以反应生成两种强酸C.推测Q的单质可以和氢气、氧气、活泼金属等反应D.Z的简单阴离子失电子能力比Y的强14、为测定镁铝合金(不含其它元素)中镁的质量分数。某同学设计了如下实验:称量ag镁铝合金粉末,放在如图所示装置的惰性电热板上,通电使其充分灼烧。下列说法错误的是A.实验结束后应再次称量剩余固体的质量B.氧气要保证充足C.可以用空气代替氧气进行实验D.实验结束后固体质量大于ag15、下列判断中一定正确的是()A.若R2-和M+的核外电子层结构相同,则原子序数:R>MB.若X、Y属于同主族元素,且相对原子质量X>Y,则原子失电子能力:X>YC.若X、Y都是气态氢化物,且相对分子质量X>Y,则沸点:X>YD.若金属性M>N,则以M、N为两电极的原电池中M一定是负极16、根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是选项实验操作和现象结论A向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液,浊液变清苯酚的酸性强于H2CO3的酸性B取久置的Na2O2粉末,向其中滴加过量的盐酸,产生无色气体Na2O2没有变质C室温下,用pH试纸测得:0.1mol/LNa2SO3溶液的pH约为10;0.1mol/LNaHSO3的溶液的pH约为5HSO3-结合H+的能力比SO32-弱D取少许CH3CH2Br与NaOH溶液共热,冷却后滴加AgNO3溶液,最终无淡黄色沉淀CH3CH2Br没有水解A.A B.B C.C D.D二、非选择题(本题包括5小题)17、某抗结肠炎药物有效成分的合成路线如图(部分反应略去试剂和条件):已知:a.b.根据以上信息回答下列问题:(1)烃A的结构简式是__________。(2)①的反应条件是__________;②的反应类型是____________。(3)下列对抗结肠炎药物有效成分可能具有的性质推测正确的是__________。A.水溶性比苯酚好,密度比苯酚的大B.能发生消去反应C.能发生聚合反应D.既有酸性又有碱性(4)E与足量NaOH溶液反应的化学方程式是________________________________.(5)符合下列条件的E的同分异构体有________________种,其中核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比3∶1∶1∶1的异构体的结构简式为___________________。a.与E具有相同的官能团b.苯环上的一硝基取代产物有两种(6)已知易被氧化,苯环上连有烷基时再引入一个取代基,常取代在烷基的邻对位,而当苯环上连有羧基时则取代在间位。据此设计以A为原料制备高分子化合物的合成路线______。(无机试剂任选)18、化合物M是一种药物中间体。实验室以烃A为原料制备M的合成路线如图所示。请回答下列问题:已知:①R1COOH+R2COR3。②R1CH2COOR2+R3COOR4+R4OH、、、均表示烃基(1)的核磁共振氢谱中有________组吸收峰;B的结构简式为________。(2)的化学名称为________;D中所含官能团的名称为________。(3)所需的试剂和反应条件为________;的反应类型为________。(4)的化学方程式为________。(5)同时满足下列条件的M的同分异构体有________种不考虑立体异构。①五元环上连有2个取代基②能与溶液反应生成气体③能发生银镜反应(6)参照上述合成路线和信息,以甲基环戊烯为原料无机试剂任选,设计制备的合成路线:________。19、二氧化氯是高效、低毒的消毒剂。已知:ClO2是一种黄绿色易溶于水的气体,具有强氧化性,回答下列问题:(1)ClO2的制备及性质探究(如图所示)。①仪器a的名称为________,装置B的作用是________。②装置C用于制备ClO2,同时还生成一种酸式盐,该反应的化学方程式为_________。装置D中滴有几滴淀粉溶液,其作用是________________。③装置E用于吸收尾气,反应生成NaClO2,则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________,氧化产物是___________。(2)粗略测定生成ClO2的量实验步骤如下:a.取下装置D,将其中的溶液转入250mL容量瓶,用蒸馏水洗涤D瓶2~3次,并将洗涤液一并转移到容量瓶中,再用蒸馏水稀释至刻度。b.从容量瓶中取出25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),指示剂显示终点时共用去24.00mL硫代硫酸钠溶液。①滴定至终点的现象是_____________。②进入装置D中的ClO2质量为_______,与C中ClO2的理论产量相比,测定值偏低,可能的原因是__________。20、铜及其化合物在生产、生活中有广泛的应用。某研究性学习小组的同学对铜常见化合物的性质和制备进行实验探究,研究的问题和过程如下:I.探究不同价态铜的稳定性进行如下实验:(1)向中加适量稀硫酸,得到蓝色溶液和一种红色固体,该反应的离子化学方程式为:__________。由此可知,在酸性溶液中,价Cu比+1价Cu更_______(填“稳定”或“不稳定”)。(2)将粉末加热至以上完全分解成红色的粉末,该反应说明:在高温条件下,+1价的Cu比+2价Cu更_______(填“稳定”或“不稳定”)。II.探究通过不同途径制取硫酸铜(1)途径A:如下图①杂铜(含少量有机物)灼烧后的产物除氧化铜还含少量铜,原因可能是___________(填字母代号)a.该条件下铜无法被氧气氧化b.灼烧不充分,铜未被完全氧化c.氧化铜在加热过程中分解生成铜d.灼烧过程中部分氧化铜被还原②测定硫酸铜晶体的纯度:某小组同学准确称取4.0g样品溶于水配成100mL溶液,取10mL溶液于锥形瓶中,加适量水稀释,调节溶液pH=3~4,加入过量的KI,用标准溶液滴定至终点,共消耗标准溶液。上述过程中反应的离子方程式如下:。则样品中硫酸铜晶体的质量分数为_________________(2)途径B:如下图①烧瓶内可能发生反应的化学方程式为_______________(已知烧杯中反应:)②下图是上图的改进装置,其中直玻璃管通入氧气的作用是_____________________。Ⅲ.探究用粗铜(含杂质Fe)按下述流程制备氯化铜晶体。(1)实验室采用如下图所示的装置,可将粗铜与反应转化为固体l(部分仪器和夹持装置已略去),有同学认为应在浓硫酸洗气瓶前增加吸收的装置,你认为是否必要________(填“是”或“否”)(2)将溶液2转化为的操作过程中,发现溶液颜色由蓝色变为绿色。已知:在氯化铜溶液中有如下转化关系:[Cu(H2O)4]2+(aq,蓝色)+4Cl-(aq)CuCl42-(aq,黄色)+4H2O(l),该小组同学取氯化铜晶体配制成蓝绿色溶液Y,进行如下实验,其中能够证明溶液中有上述转化关系的是_____________(填序号)(已知:较高浓度的溶液呈绿色)。a.将Y稀释,发现溶液呈蓝色b.在Y中加入晶体,溶液变为绿色c.在Y中加入固体,溶液变为绿色d.取Y进行电解,溶液颜色最终消失Ⅳ.探究测定铜与浓硫酸反应取铜片和12mL18mol/L浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,一段时间后停止反应,为定量测定余酸的物质的量浓度,某同学设计的方案是:在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至1000mL,取20mL至锥形瓶中,滴入2~3滴甲基橙指示剂,用标准氢氧化钠溶液进行滴定(已知氢氧化铜开始沉淀的pH约为5),通过测出消耗氢氧化钠溶液的体积来求余酸的物质的量浓度。假定反应前后烧瓶中溶液的体积不变,你认为该学生设计的实验方案能否求得余酸的物质的量浓度____________(填“能”或“不能”),其理由是_____________。21、铜生锈会生成铜绿[Cu2(OH)2CO3],铜绿受热易分解,化学方程式为:Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑。(1)部分锈蚀成铜绿的铜片隔绝空气加热,完全反应后固体质量减少了9.3g,则生锈的铜片中铜绿的质量为___________g(2)将35g表面已锈蚀成铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜片投入100mL一定浓度的硝酸中;充分反应后,硝酸被还原成NO2和NO,测得反应后溶液PH值为1。往反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液,滤出沉淀,洗涤,干燥后得到39.2g蓝色固体。(假设反应前后溶液的体积不变)①已锈蚀的铜片中的铜元素的质量分数为________。(保留两位小数)②铜片中单质铜的物质的量为________mol。(3)若生成NO2和NO混合气体共aL(S.P.T)。①求a的取值范围(写出详细解答过程)________。②求原硝酸的物质的量浓度(用含a的代数式表示,写出详细解答过程)________。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】零族元素难以形成化合物的本质原因是最外层都已达到稳定结构,不容易和其它原子化合,故选D。2、C【解析】
A.硫酸钡是难溶的盐,熔融状态完全电离,所以BaSO4是电解质,故A错误;B.氨气本身不能电离出离子,溶液导电是氨气和水反应生成的一水合氨弱电解质电离的原因,故B错误;C.固态离子化合物不能电离出离子,不能导电;离子化合物熔融态电离出离子,能导电,故C正确;D.溶液导电能力取决于溶液中离子浓度的大小,与电解质强弱无关,强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电能力强,故D错误;正确答案是C。【点睛】本题考查了电解质可导电关系的判断,明确电解质的强弱与电离程度有关,与溶液的导电能力大小无关是解答的关键,题目难度不大。3、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。4、C【解析】
A.金属大规模被使用的先后顺序跟金属的活动性关系最大,金属性越弱的金属使用越早,所以我国使用青铜器的时间比使用铁器、铝器的时间均要早,故A正确;B.Cu比Ag活泼,将青铜器放在银质托盘上,构成原电池,铜为负极,青铜器容易生成铜绿,故B正确;C.铜在空气中长时间放置,会与空气中氧气、二氧化碳、水反应生成碱式碳酸铜,因此《本草纲目》载有名“铜青”之药物,铜青就是铜锈蚀生成的碱式碳酸铜,故C错误;D.蜂蜡的主要成分是酸类、游离脂肪酸、游离脂肪醇和碳水化合物,主要成分是有机物,故D正确;故选C。5、C【解析】
A、合成PPV通过缩聚反应生成,同时有小分子物质HI生成,不属于加聚反应,选项A错误;B、1molPPV中含有2nmol碳碳双键,最多能与4nmolH2发生加成反应,选项B错误;C.与溴水加成后的产物为,根据苯分子中12个原子共面、甲烷为正四面体结构可知,该分子中最多有14个原子共平面,选项C正确;D.和苯乙烯相差C2H2,不是相差n个CH2,不互为同系物,选项D错误。答案选C。6、A【解析】
A、将湿润的有色布条伸入Cl2中,氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸具有漂白性,有色布条褪色,氯气没有漂白性,故A错误;B、钠元素焰色呈黄色,用洁净铂丝蘸取某溶液灼烧,火焰呈黄色,说明溶液中含有Na+,故B正确;C、氨气与水反应生成一水合氨,一水合氨具有碱性,使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故C正确;D、含有Fe3+的溶液遇KSCN溶液变红,故D正确;答案选A。7、D【解析】
A.常温下,硫磺能与汞反应生成硫化汞,从而防止汞的挥发,A正确;B.葡萄酒中添加SO2,可减少葡萄中单宁、色素的氧化,B正确;C.硫酸钡不溶于水不于酸,不能被X光透过,可作消化系统检查的内服药剂,C正确;D.“石胆”是指CuSO4·5H2O,D错误;故选D。8、D【解析】
A.黄铜和金的密度不可能相同,所以测密度可行,故A不选;B.合金的熔点一般较低,黄铜合金的熔点较低,真金的熔点高,所以测熔点可行,故B不选;C.黄铜在空气中灼烧,会与空气中的氧气反应变黑色,真金无明显变化,灼烧可行,故C不选;D.黄铜和金的颜色相同,不可鉴别,故D选;故选D。9、D【解析】
A、左端为阳极,阳极上失去电子,发生氧化反应2Cl-2e-=Cl2↑,氯气溶于水生成盐酸和次氯酸,pH有所降低,故错误;B、右端是阴极区,得到电子,反应是2H++2e-=H2↑,故错误;C、根据选项A的电极反应式,通过1mol电子,得到0.5molCl2,故错误;D、根据电解原理,阳离子通过阳离子交换膜,从正极区向阴极区移动,LiOH浓溶液从d口导出,故正确。10、D【解析】
A.鎏金是指把溶解在水银里的金子涂在器物表面,经过烘烤,汞蒸发而金固结于器物上的一种传统工艺,古代的鎏金工艺没有外加电源,不是电解原理的应用,故A错误;B.两个过程条件不同,不属于可逆反应,故B错误;C.古代所用“鼻冲水”为氨水,氨水中有NH4+、OH-、H+、NH3·H2O、NH3、H2O等6种微粒,故C错误;D.“蒸烧”的过程为蒸馏操作,故D正确。综上所述,答案为D。11、C【解析】
A.电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,故A错误;B.原子晶体的构成微粒是原子,原子间以共价键结合,故B错误;C.仅由共价键形成的分子是共价分子,所以分子中原子间是否全部是共价键是共价分子的判断依据,故C正确;D.平衡体系中各组分的物质的量浓度保持不变的状态是化学平衡状态,故D错误;答案选C。【点睛】原子晶体的构成微粒是原子,原子间以共价键结合;由原子构成的晶体不一定是原子晶体,例如,稀有气体是由单原子分子构成的分子晶体,分子间存在范德华力。12、D【解析】
A.HSO3-在电极I上转化为S2O42-,过程中S的化合价降低,得到电子发生还原反应,则电极I为阴极,电极反应为:2HSO3-+2e-+2H+═S2O42-+2H2O,故A错误;
B.电极I为阴极,则电极Ⅱ为阳极,电解池中阳离子向阴极移动,所以电解池中H+通过质子膜向电极I处移动,故B错误;
C.电极Ⅱ为阳极,H2O在电极Ⅱ上被转化为O2,发生电极反应:2H2O-4e-═O2↑+4H+,NO转化为N2,每处理1molNO,则转移电子数为1mol×2=2mol,根据电子转移守恒,则产生O2的物质的量为2mol×=0.5mol,同时有2molH+从右侧迁移到左侧,所以电解池右侧质量减少为0.5mol×32g/mol+2mol×1g/mol=18g,故C错误;
D.吸收塔中通入NO和S2O42-离子反应,生成N2和HSO3-,所以反应方程式为:2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-,故D正确,
故选:D。13、D【解析】
元素X、Y、Z和Q在周期表中的位置如图所示,其中元素Q位于第四周期,则X位于第二期,Y、Z位于第三周期;X的最高正价和最低负价之和为0,则X位于ⅣA族,为C元素,结合各元素在周期表中的相对位置可知,Y为S,Z为Cl元素,Q为Sc元素,据此解答。【详解】根据分析可知:X为C元素,Y为S,Z为Cl元素,Q为Sc元素。A.同一周期从左向右原子半径逐渐减小,同一主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径r(Y)>r(Z)>r(X),故A正确;B.亚硫酸与次氯酸反应生成HCl和硫酸,HCl和硫酸都是强酸,故B正确;C.Q位于ⅥA族,最外层含有6个电子,根据O、S的性质可推测Se的单质可以和氢气、氧气、活泼金属等反应,故C正确;D.非金属性越强,对应离子的失电子能力越强,非金属性Cl>S,则简单离子失电子能力Z(Cl)<Y(S),故D错误;故选D。14、C【解析】
A.实验结束后一定要再次称量剩余固体质量,再通过其它操作可以计算镁铝合金中镁的质量分数,故A正确;B.为了使其充分灼烧,氧气要保证充足,故B正确;C.用空气代替氧气对实验有影响,这是因为高温条件下,镁还能够和氮气、二氧化碳等反应,故C错误;D.灼烧后的固体为氧化镁和氧化铝的混合物,质量大于ag,这是因为氧气参加了反应,故D正确;故答案选C。15、B【解析】
A.若R2-和M+的核外电子层结构相同,则R元素在M元素的上一个周期,即原子序数:R<M,故A错误;B.若X、Y属于同主族元素,且相对原子质量X>Y,则X在Y的下一个周期,根据元素周期律,金属性:X>Y,原子失电子能力:X>Y,故B正确;C.因为X、Y可能为N、O、F,则可能存在氢键,所以不能通过其气态氢化物的相对分子质量的大小去确定其沸点的大小,故C错误;D.镁的金属性大于铝,但镁、铝和氢氧化钠溶液形成的原电池中,铝作负极,则若金属性M>N,则以M、N为两电极的原电池中M不一定是负极,故D错误;综上所述,答案为B。【点睛】活泼性不同的两金属单质形成原电池时,一般活泼的金属作负极,但作负极的金属要能与电解质溶液发生氧化还原反应,所以不是活泼的金属就一定做负极材料。16、C【解析】
A.反应生成苯酚钠、碳酸氢钠;B.过氧化钠、碳酸钠均与盐酸反应生成无色气体;C.NaHSO3溶液电离显酸性,Na2SO3溶液水解显碱性;D.水解后检验溴离子,应在酸性条件下;【详解】A.反应生成苯酚钠、碳酸氢钠,且二氧化碳可与苯酚钠反应生成苯酚,所以苯酚的酸性弱于碳酸,A错误;B.过氧化钠与盐酸反应产生氧气;过氧化钠吸收空气中二氧化碳反应产生的碳酸钠与盐酸反应会产生二氧化碳气体,O2、CO2都是无色气体,因此不能检验Na2O2是否变质,B错误;C.NaHSO3溶液电离显酸性,Na2SO3溶液水解显碱性,说明HSO3-结合H+的能力比SO32-弱,C正确;D.水解后检验溴离子,应在酸性条件下,没有加硝酸至酸性,再加硝酸银溶液不能检验Br-是否存在,D错误;故合理选项是C。【点睛】本题考查化学实验方案的评价,把握物质的性质、反应与现象、物质的检验、可逆反应、实验技能为解答的关键,注意实验的评价性分析。侧重考查学生的分析与实验能力。二、非选择题(本题包括5小题)17、Fe或FeCl3取代反应或硝化反应ACD4或【解析】
E的结构简式中含有1个-COOH和1个酯基,结合已知a,C到D为C中的酚羟基上的氢,被-OCCH3替代,生成酯,则D到E是为了引入羧基,根据C的分子式,C中含有酚羟基和苯环,结合E的结构简式,则C为,D为。A为烃,与Cl2发生反应生成B,B为氯代烃,B与氢氧化钠发生反应,再酸化,可知B为氯代烃的水解,引入羟基,则A的结构为,B为。E在NaOH溶液中反应酯的水解反应,再酸化得到F,F的结构简式为,根据已知b,则G中含有硝基,F到G是为了引入硝基,则G的结构简式为。【详解】(1)根据分析A的结构简式为;(2)反应①为在苯环上引入一个氯原子,为苯环上的取代反应,反应条件为FeCl3或Fe作催化剂;反应②F到G是为了引入硝基,反应类型为取代反应或硝化反应;(3)抗结肠炎药物有效成分中含有氨基、羧基和酚羟基,具有氨基酸和酚的性质;A.三个官能团都是亲水基,相对分子质量比苯酚大,所以水溶性比苯酚好,密度比苯酚的大,A正确;B.与苯环相连的羟基不能发生消去反应,可以发生氧化反应;该物质含有氨基(或羟基)和羧基,可以发生缩聚反应;该物质含有羧基和羟基酯化反应等,B错误;C.含有氨基和羧基及酚羟基,所以能发生聚合反应,C正确;D.氨基具有碱性、羧基具有酸性,所以既有酸性又有碱性,D正确;答案为:ACD;(4)E中的羧基可以与NaOH反应,酯基也可以与NaOH反应,酯基水解得到的酚羟基也能与NaOH反应,化学方程式为;(5)符合下列条件:a.与E具有相同的官能团,b.苯环上的一硝基取代产物有两种;则苯环上有两个取代基处,且处于对位:如果取代基为-COOH、-OOCCH3,处于对位,有1种;如果取代基为-COOH、-COOCH3,处于对位,有1种;如果取代基为-COOH、-CH2OOCH,处于对位,有1种;如果取代基为HCOO-、-CH2COOH,处于对位,有1种;所以符合条件的有4种;若核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比3:1:1:1的异构体的结构简式为或;(6)目标产物为对氨基苯甲酸,—NH2可由硝基还原得到,-COOH可由-CH3氧化得到。由于-NH2容易被氧化,因此在-NO2还原成氨基前甲基需要先被氧化成-COOH。而两个取代基处于对位,但苯环上连有烷基时再引入一个取代基,常取代在烷基的邻对位,而当苯环上连有羧基时则取代在间位,因此-CH3被氧化成-COOH前,需要先引入-NO2,则合成路线为。18、1氯环己烷碳碳双键乙醇溶液、加热酯化反应+CH3CH2OH6【解析】
根据流程图,烃A在氯化铁条件下与氯气发生取代反应生成B,B与氢气加成生成C,结合C的化学式可知,A为,B为,C为,根据题干信息①可知,D中含有碳碳双键,则C发生消去反应生成D,D为,D中碳碳双键被高锰酸钾氧化生成E,E为,E与乙醇发生酯化反应生成F,F为,根据信息②,F在乙醇钠作用下反应生成M(),据此分析解答。【详解】(1)的结构简式为,A中只有1种氢原子,核磁共振氢谱中有1组吸收峰;B的结构简式为,故答案为:1;;(2)C的结构简式为,化学名称为氯环己烷;D的结构简式为,D中所含官能团为碳碳双键,故答案为:氯环己烷;碳碳双键;(3)C的结构简式为,D的结构简式为,为卤代烃的消去反应,反应条件为NaOH乙醇溶液、加热;E的结构简式为,F的结构简式为,的反应类型为酯化反应或取代反应,故答案为:NaOH乙醇溶液、加热;酯化反应或取代反应;(4)F的结构简式为,M的结构简式为,根据信息②,的化学方程式为+CH3CH2OH,故答案为:+CH3CH2OH;(5)M为,同时满足:①五元环上连有2个取代基;②能与溶液反应生成气体,说明含有羧基;③能发生银镜反应,说明含有醛基,满足条件的M的同分异构体有:、、、、、,一共6种,故答案为:6;(6)以甲基环戊烯()合成,要想合成,需要先合成,因此需要将碳碳双键打开,根据信息①,碳碳双键打开后得到,只需要将中的羰基与氢气加成即可,具体的合成路线为,故答案为:。19、分液漏斗防倒吸、防堵塞(或平衡气压、安全瓶均可)SO2+H2SO4+2KClO3=2KHSO4+2ClO2检验有I2生成,进而证明ClO2有强氧化性2:1O2溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变0.324
g产生ClO2的速率太快,ClO2没有被D中的溶液完全吸收;C中ClO2未全部进入D中【解析】
(1)浓H2SO4和Na2SO3反应生成SO2,A制备SO2,B装置有缓冲作用,可防止倒吸、堵塞;装置C用于制备ClO2,同时还生成一种酸式盐,则C中发生反应SO2+H2SO4+2KClO3=2KHSO4+2ClO2,ClO2是一种黄绿色易溶于水的气体,具有强氧化性,在D中发生氧化还原反应生成I2,装置D中滴有几滴淀粉溶液,I2遇淀粉变蓝色;装置E用于吸收尾气,反应生成NaClO2,双氧水作还原剂生成氧气,从而防止尾气污染环境;(2)①碘遇淀粉变蓝色,当碘完全反应后溶液变为无色;②ClO2与KI在溶液反应离子方程式为:2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O,结合I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,可得ClO2~5S2O32-,则n(ClO2)=n(Na2S2O3)=×0.1000mol/L×0.024L=0.00048mol,250mL溶液中含有n(I2)=0.00048mol×10=0.0048mol,m(ClO2)=0.0048mol×67.5g/mol=0.324g;ClO2部分没有被吸收、未完全进入D中都导致测定值偏低。【详解】(1)浓H2SO4和Na2SO3反应生成SO2,A用于制备SO2,B装置有缓冲作用,能防止倒吸、堵塞;装置C用于制备ClO2,同时还生成一种酸式盐,则C中发生反应SO2+H2SO4+2KClO3=2KHSO4+2ClO2,ClO2是一种黄绿色易溶于水的气体,具有强氧化性,所以D中发生氧化还原反应生成I2,装置D中滴有几滴淀粉溶液,I2单质遇淀粉溶液变为蓝色;装置E用于吸收尾气,反应生成NaClO2,双氧水作还原剂生成氧气,从而防止尾气污染环境,①仪器a的名称为分液漏斗,装置B有缓冲作用,所以能防倒吸、防堵塞(或平衡气压、安全瓶);②装置C用于制备ClO2,同时还生成一种酸式盐,根据元素守恒可知,生成的酸式盐为KHSO4,该反应的化学方程式为SO2+H2SO4+2KClO3=2KHSO4+2ClO2;装置D中滴有几滴淀粉溶液,淀粉遇碘溶液变为蓝色,根据淀粉溶液是否变色来判断是否有I2单质生成,从而证明ClO2是否具有氧化性;③装置E用于吸收尾气,反应生成NaClO2,反应方程式为H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+H2O,在该反应中ClO2是氧化剂,NaClO2的还原产物,H2O2是还原剂,O2是氧化产物,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1;(2)①I2单质遇淀粉溶液变为蓝色,当碘完全反应后溶液变为无色,所用滴定终点是溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变;②ClO2溶液与碘化钾反应的离子方程式:2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O,结合I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,可得关系式:ClO2~5S2O32-,则n(ClO2)=n(Na2S2O3)=×0.1000mol/L×0.024L=0.00048mol,则在250mL溶液中含有n(I2)=0.00048mol×10=0.0048mol,m(ClO2)=0.0048mol×67.5g/mol=0.324g;由于C中ClO2有一部分没有被吸收、未完全进入D中都导致测定值偏低。【点睛】本题考查物质制备,涉及实验操作、氧化还原反应、方程式的计算、物质检验等知识点,侧重考查实验操作规范性、元素化合物性质等知识点,明确实验原理、物质性质、物质之间的转化关系是解本题关键。20、稳定稳定bd87.5%Cu+H2SO4+2HNO3(浓)=CuSO4+2NO2↑+2H2O3Cu+3H2SO4+2HNO3(稀)=3CuSO4+2NO↑+4H2O氧气氧化氮氧化合物,使氮氧化物全部被氢氧化钠溶液吸收,防止污染大气否abc不能虽然甲基橙变色的pH范围为3.1~4.4,Cu(OH)2开始沉淀时的pH为5,在指示剂变色范围之外,即中和酸时,Cu2+不会消耗OH-,但甲基橙由红色变成橙色、黄色时,铜离子溶液呈蓝色,对观察指示终点颜色有干扰【解析】
I.(1)物质都有由不稳定物质转化为稳定物质的倾向,所以在酸性溶液中,+2价Cu比+1价Cu更稳定;(2)在高温下CuO分解产生Cu2O、O2,说明Cu2O比CuO在高温下稳定;II.(1)①Cu未完全反应、部分氧化铜能被有机物还原;②根据Cu元素守恒和反应方程式可得关系式,然后利用关系式计算CuSO4·5H2O的质量,最后根据质量分数的含义计算硫酸铜晶体的含量;(2)①Cu与稀硫酸、浓硝酸(或随着反应进行浓硝酸变为的稀硝酸)反应产生硫酸铜、NO2(或NO)、H2O,根据氧化还原反应规律书写反应方程式;②O2可以将NO氧化为NO2,可以将NO、NO2驱赶进入NaOH溶液中,发生反应,防止大气污染;III.(1)HCl对反应没有影响;(2)根据平衡移动原理分析;IV.含铜离子溶液呈蓝色,对观察指示终点颜色有干扰。【详解】I.(1)向Cu2O中加适量稀硫酸,得到蓝色溶液和一种红色固体,这说明氧化亚铜和稀硫酸反应生成的是硫酸铜、水和单质铜,该反应的离子方程式为:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O,这说明在酸性溶液中,+2价Cu比+1价Cu更稳定;(2)将粉末加热至以上完全分解成红色的粉末,该反应说明:在高温条件下,+1价的Cu比+2价Cu更稳定;II.(1)①a.加热条件下铜易被氧气氧化,a错误;b.灼烧不充分,铜未被完全氧化导致含有铜单质,b正确;c.氧化铜在加热过程中不会分解生成铜,c错误;d.灼烧过程中部分氧化铜被有机物还原生成铜单质,d正确;故合理选项是bd;②根据方程式可知:2Cu2+~I2~2S2O32-,n(S2O32-)=0.1000mol/L×0.014L×10=1.4×10-2mol,则n(Cu2+)=1.4×10-2mol,m(CuSO4·5H2O)=1.4×10-2mol×250g/mol=3.5g,所以硫酸铜晶体的质量分数为(3.5g÷4.0g)×100%=87.5%;(2)①Cu与稀硫酸、浓硝酸(或随着反应进行浓硝酸变为的稀硝酸)反应生成硫酸铜、NO2(或NO)、H2O,根据氧化还原反应规律,可得反应方程式为:;②NO不能被NaOH溶液吸收,O2可以将NO氧化为NO2,使氮氧化物完全被NaOH溶液吸收,同时可以将NO、NO2驱赶进入NaOH溶液中,发生反应,转化为NaNO2、NaNO3,防止大气污染;III.(1)Cl2中混有的HCl对反应没有影响,因此不需要在浓硫酸洗气瓶前增加吸收HCl的装置;(2)a.将Y稀释,平衡向左移动,溶液呈蓝色,可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,a正确;b.在Y中加入CuCl2晶体,溶液中[Cu(H2O)4]2+、Cl-浓度增大,平衡向右移动,溶液变为绿色,可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,b正确;c.在Y中加入NaCl固体,溶液中氯离子浓度增大,平衡向右移动,溶液变为绿色,可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,c正确;d.取Y进行电解,铜离子放电,溶液颜色最终消失,不能可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,d错误;故合理选项是abc;IV.甲基橙变色的pH范围是3.1~4.4,Cu(OH)2开始沉淀的pH=5,在指示剂变色范围之外,即酸被碱中和时,Cu2
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