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文档简介
河北省石家庄市2024年高考仿真卷化学试卷考生请注意: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、国际能源期刊报道了一种正在开发中的绿色环保“全氢电池”,有望减少废旧电池产生的污染,其工作原理如图所示。下列说法正确的是A.NaClO4的作用是传导离子和参与电极反应B.吸附层b的电极反应:H2-2e-+2OH-=2H2OC.全氢电池工作时,将酸碱反应的中和能转化为电能D.若离子交换膜是阳离子交换膜,则电池工作一段时间后左池溶液pH基本不变2、常温下,浓度均为0.1mol/L体积均为V0的HA、HB溶液分别加水稀释至体积为V的溶液。稀释过程中,pH与的变化关系如图所示。下列叙述正确的是A.pH随的变化始终满足直线关系B.溶液中水的电离程度:a>b>cC.该温度下,Ka(HB)≈10-6D.分别向稀释前的HA、HB溶液中滴加NaOH溶液至pH=7时,c(A-)=c(B-)3、某温度下,将Cl2通入KOH溶液中,反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合液,经测定ClO-和ClO3-个数比为1:2,则Cl2与KOH溶液反应时,被还原的氯与被氧化的氯的物质的量之比为()A.21:5 B.4:1 C.3:l D.11:34、下列物质性质与应用的因果关系正确的是()A.大气中的N2可作为工业制硝酸的原料B.晶体硅用于制作半导体材料是因其熔点高、硬度大C.Fe2+、SO2都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,前者表现出还原性后者表现出漂白性D.氯气泄漏现场自救方法是用湿毛巾捂住口鼻并向地势低的地方撤离5、向新制氯水中逐滴滴加NaOH溶液,溶液pH随时间的变化如图所示。呈碱性时停止滴加,一段时间后溶液黄绿色逐渐褪去。由此得不到的结论是A.该新制氯水c(H+)=10-2.6mol/LB.开始阶段,pH迅速上升说明H+被中和C.OH-和Cl2能直接快速反应D.NaOH和氯水反应的本质是OH-使Cl2+H2OH++Cl-+HClO平衡右移6、材料在人类文明史上起着划时代的意义,下列物品所用主要材料与类型的对应关系不正确的是A.人面鱼纹陶盆-无机非金属材料 B.圆明园的铜鼠首--金属材料C.宇航员的航天服-有机高分子材料 D.光导纤维--复合材料7、大气中CO2含量的增多除了导致地球表面温度升高外,还会影响海洋生态环境。某研究小组在实验室测得不同温度下(T1,T2)海水中CO32-浓度与模拟空气中CO2浓度的关系曲线。已知:海水中存在以下平衡:CO2(aq)+CO32-(aq)+H2O(aq)2HCO3-(aq),下列说法不正确的是A.T1>T2B.海水温度一定时,大气中CO2浓度增加,海水中溶解的CO2随之增大,CO32-浓度降低C.当大气中CO2浓度确定时,海水温度越高,CO32-浓度越低D.大气中CO2含量增加时,海水中的珊瑚礁将逐渐溶解8、2019年诺贝尔化学奖授予在锂电池发展上做出贡献的三位科学家。某可连续工作的液流锂离子储能电池放电时工作原理如图所示,下列说法正确的是A.放电时,储罐中发生反应:S2O82-+2Fe2+=2Fe3++2SO42-B.放电时,Li电极发生了还原反应C.放电时,Ti电极发生的电极方程式为:Fe2+-e−=Fe3+D.Li+选择性透过膜可以通过Li+和H2O9、为模拟氨碱法制取纯碱的主要反应,设计在图所示装置。有关说法正确的是(
)A.先从b管通入NH3再从a管通入CO2B.先从a管通入CO2再从b管通入NH3C.反应一段时间广口瓶内有晶体析出D.c中装有碱石灰以吸收未反应的氨气10、下列操作不能达到目的的是选项目的操作A.配制100mL1.0mol/LCuSO4溶液将25gCuSO4·5H2O溶于100mL蒸馏水中B.除去KNO3中少量NaCl将混合物制成热的饱和溶液,冷却结晶,过滤C.在溶液中将MnO4-完全转化为Mn2+向酸性KMnO4溶液中滴加H2O2溶液至紫色消失D.确定NaCl溶液中是否混有Na2CO3取少量溶液滴加CaCl2溶液,观察是否出现白色浑浊A.A B.B C.C D.D11、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10NA12、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是()A.常温常压下,等物质的量浓度的Na2CO3与Na2S溶液中阳离子的数目相等B.标准状况下,22.4LHF所含有的分子数目为NAC.常温常压下,NO2与N2O4的混合气体46g,原子总数为3NAD.0.1mol-NH2(氨基)中所含有的电子数为NA13、化学与资源利用、环境保护及社会可持续发展密切相关。下列说法错误的是A.煤转化为水煤气加以利用是为了节约燃料成本B.利用太阳能蒸发淡化海水的过程属于物理变化C.在阳光照射下,利用水和二氧化碳合成的甲醇属于可再生燃料D.用二氧化碳合成可降解塑料聚碳酸酯,实现“碳”的循环利用14、有关化学资源的合成、利用与开发的叙述合理的是A.大量使用化肥和农药,能不断提高农作物产量B.通过有机合成,可以制造出比钢铁更强韧的新型材料C.安装煤炭燃烧过程的“固硫”装置,主要是为了提高煤的利用率D.开发利用可燃冰(固态甲烷水合物),有助于海洋生态环境的治理15、我国科学家在世界上第一次为一种名为“钴酞菁”的分子(直径为1.3×10-9m)恢复了磁性。“钴酞菁”分子结构和性质与人体内的血红素及植物体内的叶绿素非常相似。下列说法中正确的是A.其分子直径比氯离子小B.在水中形成的分散系属于悬浊液C.在水中形成的分散系具有丁达尔效应D.“钴酞菁”分子不能透过滤纸16、常温下,下列各组离子在指定的溶液中一定能大量共存的是A.1mol⋅B.使酚酞呈红色的溶液中:KC.c(H+)c(D.由水电离cOH17、下列有关垃圾处理的方法不正确的是A.废电池必须集中处理的原因是防止电池中汞、镉、铬、铅等重金属元素形成的有毒化合物对土壤和水源污染B.将垃圾分类回收是垃圾处理的发展方向C.家庭垃圾中的瓜果皮、菜叶、菜梗等在垃圾分类中属于湿垃圾D.不可回收垃圾图标是18、下列关于甲烷、乙烯、苯和乙醇的叙述中,正确的是A.都难溶于水 B.都能发生加成反应C.都能发生氧化反应 D.都是化石燃料19、下列化学用语表示正确的是A.CO2的比例模型:B.HClO的结构式:H—Cl—OC.HS-的水解方程式:HS-+H2O⇌S2-+H3O+D.甲酸乙酯的结构简式:HCOOC2H520、下列由实验得出的结论正确的是实验结论A将适量苯加入溴水中,充分振荡后,溴水层接近无色苯分子中含有碳碳双键,能与Br2发生加成反应B向某溶液中加入稀硫酸,生成淡黄色沉淀和有刺激性气味的气体该溶液中一定含有S2O32-C向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,加热,然后加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热,未观察到砖红色沉淀蔗糖未水解或水解的产物不是还原性糖D相同条件下,测定等浓度的Na2CO3溶液和Na2SO4溶液的pH,前者呈碱性,后者呈中性非金属性:S>CA.A B.B C.C D.D21、用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是()A.1mol氨基(-NH2)中所含的质子数为9NAB.标准状况下,22.4L单质溴所含有的原子数目为2NAC.100mL0.1mol·L−1CH3COONa溶液含CH3COO−的数目是0.01NAD.标准状况下,2.24LCl2与过量稀NaOH溶液反应,转移的电子总数为0.2NA22、下列离子方程式中书写正确的是()A.磁性氧化铁溶于氢碘酸:Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2OB.FeBr2中通入氯气使一半的Br-氧化:2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-C.NH4Al(SO4)2溶液中通入过量的Ba(OH)2:NH4++Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=NH3▪H2O+AlO2-+2BaSO4↓+2H2OD.饱和碳酸钠溶液中通入CO2:CO32-+CO2+H2O=2HCO3-二、非选择题(共84分)23、(14分)白藜芦醇(结构简式:)属二苯乙烯类多酚化合物,具有抗氧化、抗癌和预防心血管疾病的作用。某课题组提出了如下合成路线:已知:①RCH2Br+②根据以上信息回答下列问题:(1)白藜芦醇的分子式是_________(2)C→D的反应类型是:__________;E→F的反应类型是______。(3)化合物A不与FeCl3溶液发生显色反应,能与NaHCO3溶液反应放出CO2,推测其核磁共振谱(1H-NMR)中显示不同化学环境的氢原子个数比为_______(从小到大)。(4)写出A→B反应的化学方程式:_____________;(5)写出结构简式;D________、E___________;(6)化合物符合下列条件的所有同分异构体共________种,①能发生银镜反应;②含苯环且苯环上只有两种不同化学环境的氢原子。写出其中不与碱反应的同分异构体的结构简式:_______。24、(12分)用煤化工产品合成高分子材料I的路线如下:已知:(1)B、C、D都能发生银镜反应,G的结构简式为(2)根据题意完成下列填空:(1)A的结构简式为__________________。(2)实验空由A制得B可以经过三步反应,第一步的反应试剂及条件为/光照,第二步是水解反应,则第三步的化学反应方程式为____________________。(3)①的反应类型为_______________反应。(4)③的试剂与条件为__________________________。(5)I的结构简式为___________;请写出一个符合下列条件的G的同分异构体的结构简式____________。①能发生银镜反应②能发生水解反应③苯环上一氯取代物只有一种④羟基不与苯环直接相连(6)由乙醇为原料可以合成有机化工原料1-丁醇(),写出其合成路线________________。(合成路线需用的表示方式为:)25、(12分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,在水中溶解度较大,遇酸放出ClO2,是一种高效的氧化剂和优质漂白剂,可用于各种纤维和某些食品的漂白。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图所示:已知:①ClO2的熔点为-59℃、沸点为11℃,极易溶于水,遇热水、见光易分解;气体浓度较大时易发生分解,若用空气、CO2、氮气等气体稀释时,爆炸性则降低。②2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O请回答:(1)按上图组装好仪器后,首先应该进行的操作是____;装置B的作用是___;冰水浴冷却的主要目的不包括_(填字母)。a.减少H2O2的分解b.降低ClO2的溶解度c.减少ClO2的分解(2)ClO2是合成NaClO2的重要原料,写出三颈烧瓶中生成ClO2的化学方程式:____。(3)装置C中加入NaOH溶液的目的除了作反应物外,还因为_____。空气的流速过慢或过快都会影响NaClO2的产率,试分析原因:________。(4)该套装置存在的明显缺陷是_________。(5)为防止生成的NaClO2固体被继续还原为NaCl,所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外,还可以选择的还原剂是_(填字母)A.过氧化钠B.硫化钠C.氯化亚铁D.高锰酸钾(6)若mgNaClO3(s)最终制得纯净的ngNaClO2(s),则NaClO2的产率是_×100%。26、(10分)化学是一门以实验为基础的学科,实验探究能激发学生学习化学的兴趣。某化学兴趣小组设计如图实验装置(夹持设备已略)制备氯气并探究氯气及其卤族元素的性质。回答下列问题:(1)仪器a的名称是______________。(2)A装置中发生的化学反应方程式为_________________________________。若将漂白粉换成KClO3,则反应中每生成21.3gCl2时转移的电子数目为____NA。(3)装置B可用于监测实验过程中C处是否堵塞,若C处发生了堵塞,则B中可观察到__________。(4)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,此时C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次可放入____(填选项a或b或c)。选项ⅠⅡⅢa干燥的有色布条浓硫酸湿润的有色布条b湿润的有色布条无水氯化钙干燥的有色布条c湿润的有色布条碱石灰干燥的有色布条(5)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓缓通入足量氯气时,可观察到无色溶液逐渐变为红棕色,说明氯的非金属性大于溴,打开活塞,将D中少量溶液加入E中,振荡E,观察到的现象是_______________________________,该现象_____(填“能”或“不能”)说明溴的非金属性强于碘,原因是_____________________。27、(12分)吊白块(NaHSO2·HCHO·2H2O,M=154.0g/mol)在工业中有广泛应用;吊白块在酸性环境下、100℃即发生分解释放出HCHO。实验室制备吊白块的方案如下:NaHSO3的制备:如图,在广口瓶中加入一定量Na2SO3和水,振荡溶解,缓慢通入SO2,至广口瓶中溶液pH约为4,制得NaHSO3溶液。(1)装置Ⅰ中产生气体的化学反应方程式为__;Ⅱ中多孔球泡的作用是__。(2)实验室检测NaHSO3晶体在空气中是否发生氧化变质的实验方案是__。吊白块的制备:如图,向仪器A中加入上述NaHSO3溶液、稍过量的锌粉和一定量甲醛,在80~90℃C下,反应约3h,冷却过滤。(3)仪器A的名称为___;用恒压漏斗代替普通滴液漏斗滴加甲醛的优点是__。(4)将仪器A中的反应温度恒定在80~90℃的目的是__。吊白块纯度的测定:将0.5000g吊白块样品置于蒸馏烧瓶中,加入10%磷酸10mL,立即通入100℃水蒸气;吊白块分解并释放出甲醛,用含36.00mL0.1000mol·L-1酸性KMnO4吸收甲醛(不考虑SO2影响,4MnO4-+5HCHO+12H+=4Mn2++5CO2↑+11H2O),再用0.1000mol·L-1的草酸标准溶液滴定酸性KMnO4,再重复实验2次,平均消耗草酸溶液的体积为30.00mL。(5)滴定终点的判断方法是__;吊白块样品的纯度为__%(保留四位有效数字);若KMnO4标准溶液久置释放出O2而变质,会导致测量结果__(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)28、(14分)氯丁橡胶有良好的物理机械性能,在工业上有着广泛的应用。2-氯-1,3-丁二烯是制备氯丁橡胶的原料,它只比1,3-丁二烯多了一个氯原子,但由于双键上的氢原子很难发生取代反应,不能通过1,3-丁二烯直接与氯气反应制得。工业上主要用丙烯、1,3-丁二烯为原料合成氯丁橡胶和医药中间体G,,合成路线如下:已知:①B、C、D均能发生银镜反应;②RCH2COOH(1)A的顺式异构体的结构简式为______。(2)C中含氧官能团的名称是________,反应B到C的反应类型为____。(3)写出E→F反应的化学方程式:_______。(4)与D互为同系物的医药中间体G的同分异构体有_____种。(5)用简要语言表述检验B中所含官能团的实验方法:_______。(6)以A为起始原料合成氯丁橡胶的线路为(其它试剂任选)______。合成路线流程图示例如下:29、(10分)化合物H是一种有机材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:已知:①RCHO+R′CHO②RCHO+R′CH2CHO+H2O③请回答下列问题:(1)芳香族化合物B的名称为________,1molB最多能与_____molH2加成,其加成产物等效氢共有_______种。(2)由E生成F的反应类型为________,F分子中所含官能团的名称是_______。(3)X的结构简式为________。(4)写出D生成E的第①步反应的化学方程式______。(5)G与乙醇发生酯化反应生成化合物Y,Y有多种同分异构体,其中符合下列条件的同分异构体有________种,写出其中任意一种的结构简式____。①分子中含有苯环,且能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2;②其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6∶2∶1∶1。(6)根据题目所给信息,设计由乙醛和苯甲醛制备的合成路线(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、C【解析】
电子从吸附层a流出,a极为负极,发生的反应为:H2-2e-+2OH-=2H2O,b极为正极,发生的反应为:2H++2e-=H2↑。【详解】A.由上面的分析可知,NaClO4没有参与反应,只是传导离子,A错误;B.吸附层b的电极反应2H++2e-=H2↑,B错误;C.将正、负电极反应叠加可知,实际发生的是H++OH-=H2O,全氢电池工作时,将酸碱反应的中和能转化为电能,C正确;D.若离子交换膜是阳离子交换膜,则Na+向右移动,左池消耗OH-且生成H2O,pH减小,D错误。答案选C。【点睛】B.电解质溶液为酸溶液,电极反应不能出现OH-。2、C【解析】
从图中可以看出,0.1mol/LHA的pH=1,HA为强酸;0.1mol/LHA的pH在3~4之间,HB为弱酸。【详解】A.起初pH随的变化满足直线关系,当pH接近7时出现拐点,且直线与横轴基本平行,A不正确;B.溶液的酸性越强,对水电离的抑制作用越大,水的电离程度越小,由图中可以看出,溶液中c(H+):c>a>b,所以水的电离程度:b>a>c,B不正确;C.在a点,c(H+)=c(B-)≈10-4mol/L,c(HB)=0.01mol/L,该温度下,Ka(HB)=≈10-6,C正确;D.分别向稀释前的HA、HB溶液中滴加NaOH溶液至pH=7时,HB中加入NaOH的体积小,所以c(A-)>c(B-),D不正确;故选C。3、D【解析】
ClO-和ClO3-个数比为1:2,则按电子守恒,它们与Cl-的个数比为1:2:11,从而得出被还原的氯(生成Cl-)与被氧化的氯(生成ClO-和ClO3-)的物质的量之比为11:3。故选D。4、A【解析】
A、大气中的N2可作为工业制硝酸的原料,A正确;B、晶体硅用于制作半导体材料是因导电性介于导体与绝缘体之间,与熔点高、硬度大无关,B不正确;C、Fe2+、SO2都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,两者均表现出还原性,C不正确;D、氯气有毒且密度比空气大,所以氯气泄漏现场自救方法是用湿毛巾捂住口鼻并向地势高的地方撤离,D不正确;故选A。5、C【解析】
A.没有加入NaOH溶液时,新制氯水的pH为2.6,氢离子的浓度c(H+)=10-2.6mol/L,故A正确;B.向新制氯水中逐滴滴加NaOH溶液,NaOH先和溶液中的氢离子反应,pH迅速上升,故B正确;C.新制氯水中有氢离子,逐滴滴加NaOH溶液,NaOH先和溶液中的氢离子和HClO反应,故C错误;D.由图可知,逐滴滴加NaOH溶液,NaOH先和溶液中的氢离子和HClO反应,使Cl2+H2OH++Cl-+HClO反应平衡右移,故D正确;题目要求选择不能得到的结论,故选C。6、D【解析】
A.陶瓷主要成分为硅酸盐,为无机非金属材料,故A正确;
B.铜鼠首为青铜器,为铜、锡合金,为金属材料,故B正确;
C.航天服的材料为合成纤维,为有机高分子材料,故C正确;
D.光导纤维主要材料为二氧化硅,为无机物,不是复合材料,故D错误;
故选D。7、C【解析】
题中给出的图,涉及模拟空气中CO2浓度以及温度两个变量,类似于恒温线或恒压线的图像,因此,在分析此图时采用“控制变量”的方法进行分析。判断温度的大小关系,一方面将模拟空气中CO2浓度固定在某个值,另一方面也要注意升高温度可以使分解,即让反应逆向移动。【详解】A.升高温度可以使分解,反应逆向移动,海水中的浓度增加;当模拟空气中CO2浓度固定时,T1温度下的海水中浓度更高,所以T1温度更高,A项正确;B.假设海水温度为T1,观察图像可知,随着模拟空气中CO2浓度增加,海水中的浓度下降,这是因为更多的CO2溶解在海水中导致反应正向移动,从而使浓度下降,B项正确;C.结合A的分析可知,大气中CO2浓度一定时,温度越高,海水中的浓度也越大,C项错误;D.结合B项分析可知,大气中的CO2含量增加,会导致海水中的浓度下降;珊瑚礁的主要成分是CaCO3,CaCO3的溶解平衡方程式为:,若海水中的浓度下降会导致珊瑚礁中的CaCO3溶解平衡正向移动,珊瑚礁会逐渐溶解,D项正确;答案选C。8、A【解析】
A.储能电池中锂为负极,失去电子生成锂离子,钛电极为正极,溶液中的铁离子得到电子生成亚铁离子,储罐中亚铁离子与S2O82-反应,反应的离子方程式为:S2O82-+2Fe2+=2Fe3++2SO42-,故正确;B.放电时锂失去电子发生氧化反应,故错误;C.放电时,Ti电极发生的电极方程式为:Fe3++e−=Fe2+,故错误;D.Li+选择性透过膜可以通过Li+不能通过水,故错误。故选A。【点睛】掌握原电池的工作原理,注意锂离子选择性的透过膜只能通过锂离子,S2O82-为还原性离子,能被铁离子氧化。9、C【解析】A.不能直接将氨气通入水中,会引起倒吸,A错误;B.先从a管通入氨气,再从B管通入CO2,B错误;C.NaHCO3的溶解度随温度降低而增大,所以反应一段时间后广口瓶内有NaHCO3晶体析出,C正确;D.碱石灰能干燥氨气,但不能回收未反应的氨气,D错误。点睛:氨气极易溶于水,不能直接将氨气通入水中;氨气的干燥应采用碱性干燥剂,对其回收应采用酸性溶液或水。10、A【解析】
A、将25gCuSO4·5H2O溶于100mL蒸馏水中所得溶液的体积不是0.1L,所以不能实现目的,A错误;B、硝酸钾和氯化钠的溶解度受温度影响相差大,因此将混合物制成热的饱和溶液,冷却结晶,过滤即可除去KNO3中少量NaCl,B正确;C、高锰酸钾具有强氧化性,能把双氧水氧化为氧气,而高锰酸钾被还原为锰离子,导致溶液紫色消失,所以能实现目的,C正确;D、NaCl和CaCl2不反应,Na2CO3和CaCl2反应生成碳酸钙沉淀,所以可以检验是否含有Na2CO3,则可以实现目的,D正确;答案选A。【点晴】该题的易错点是物质的分离与提纯,分离提纯方法的选择思路是根据分离提纯物的性质和状态来定的。具体如下:①分离提纯物是固体(从简单到复杂方法):加热(灼烧、升华、热分解),溶解,过滤(洗涤沉淀),蒸发,结晶(重结晶),例如选项B;②分离提纯物是液体(从简单到复杂方法):分液,萃取,蒸馏;③分离提纯物是胶体:盐析或渗析;④分离提纯物是气体:洗气。11、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。12、C【解析】
A.常温常压下,等物质的量浓度的Na2CO3与Na2S溶液中阳离子的数目不一定相等,因为各溶液的体积未知,A错误;B.标准状况下HF不是气态,22.4LHF所含有的分子数目不是NA,B错误;C.NO2与N2O4的最简式均是NO2,常温常压下,NO2与N2O4的混合气体46g含有1mol“NO2”,原子总数为3NA,C正确;D.-NH2(氨基)含有9个电子,0.1mol-NH2(氨基)中所含有的电子数为0.9NA,D错误;答案选C。【点睛】选项B是解答的易错点,容易根据HCl是气体而认为HF在标况下也是气态,错因在于忽略了HF分子间存在氢键,从而导致HF熔沸点升高,标况下不是气态。13、A【解析】
A.煤转化为水煤气加以利用是为了减少环境污染,A错误;B.利用太阳能蒸发淡化海水得到含盐量较大的淡水,其过程属于物理变化,B正确;C.在阳光照射下,利用水和二氧化碳合成甲醇,甲醇为燃料,可再生,C正确;D.用二氧化碳合成可降解塑料聚碳酸酯,聚碳酸酯再降解回归自然,实现“碳”的循环利用,D正确;答案为A。14、B【解析】
A.使用农药和化肥固然有利于增加农作物的产量,但会在农产品中造成农药残留,会使土地里的盐碱越来越多,土壤越来越硬,影响农作物的生长,从长远来讲反而会影响农作物的收成,故A错误;B.通过有机物的合成可以制造出新型高分子材料,某些新型高分子材料的性能比钢铁更强韧,故B正确;C.安装煤炭燃烧过程的“固硫“装置,主要是为了减少污染,故C错误;D.过分开发可燃冰,会影响海洋生态环境,故D错误;故选B。15、C【解析】
A.氯离子半径小于1nm,因此其分子直径比氯离子大,故A错误;B.在水中形成的分散系属于胶体,故B错误;C.在水中形成的分散系属于胶体,胶体具有丁达尔效应,故C正确;D.“钴酞菁”分子直径小于滤纸中空隙的直径,故D错误。综上所述,答案为C。【点睛】胶体具有丁达尔效应、利用渗析的方法净化胶体,要注意胶体是混合物。16、B【解析】
A.在酸性条件下,H+与ClO-及I-会发生氧化还原反应,不能大量共存,A错误;B.使酚酞呈红色的溶液显碱性,在碱性溶液中,本组离子不能发生离子反应,可以大量共存,B正确;C.c(H+)c(OH-)=1×1014的溶液是酸性溶液,在酸性溶液中,H+、Fe2+D.由水电离产生c(OH-)=1×10-14mol/L的溶液,水的电离受到了抑制,溶液可能显酸性,也可能显碱性,HCO3-与H+或OH-都会发生反应,不能大量共存,D错误;故合理选项是B。17、D【解析】
A.电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源会造成污染,所以废电池必须进行集中处理,故A正确;B.将垃圾分类并回收利用,有利于对环境的保护,减少资源的消耗,是垃圾处理的发展方向,故B正确;C.家庭垃圾中的瓜果皮、菜叶、菜梗等在垃圾分类中属于湿垃圾,故C正确;D.为可回收垃圾图标,故D错误;故选D。18、C【解析】
A.甲烷、乙烯、苯都难溶于水,乙醇与水以任意比例互溶,故A错误;B.甲烷为饱和烃,乙醇为饱和醇,不能发生加成反应,故B错误;C.甲烷、乙烯、苯和乙醇燃烧可生成二氧化碳和水,为氧化反应,故C正确;D.甲烷为天然气的主要成分,是化石燃料,乙烯、苯和乙醇都不是化石燃料。故D错误;故答案选C。19、D【解析】
A.碳原子半径大于氧,故A错误;B.氧为中心原子,HClO的结构式:H—O—Cl,故B错误;C.HS-的水解方程式:HS-+H2O⇌H2S+OH-,故C错误;D.甲酸乙酯的结构简式:HCOOC2H5,故D正确;故选D。20、D【解析】
A.苯与溴水发生萃取,苯分子结构中没有碳碳双键,不能与溴发生加成反应,故A错误;B.向某溶液中加入稀硫酸,生成淡黄色沉淀和有刺激性气味的气体,生成的产物为硫和二氧化硫,原溶液中可能含有S2-和SO32-,不一定是S2O32-,故B错误;C.水解后检验葡萄糖,应在碱性条件下进行,没有向水解后的溶液中加碱调节溶液至碱性,加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热,实验不能成功,故C错误;D.测定等物质的量浓度的Na2CO3和Na2SO4溶液的pH,Na2CO3的水解使溶液显碱性,Na2SO4不水解,溶液显中性,说明酸性:硫酸>碳酸,硫酸、碳酸分别是S元素、C元素的最高价含氧酸,因此非金属性:硫强于碳,故D正确;答案选D。21、A【解析】
A.1mol氨基中含有9mol电子,含有的电子数目为9NA,故A正确;B.标况下单质溴不是气体,不能使用标况下的气体摩尔体积计算2.24L溴的物质的量,故B错误;C.100mL0.1mol·L−1CH3COONa溶液中,CH3COO−会发生水解,数目小于0.01NA,故C错误;D.氯气与过量稀氢氧化钠反应,首先反应方程式如下:2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,在这个反应中,氯气单质气体既充当氧化剂,又充当还原剂,两个零价位的Cl原子,一个被氧化成为+1价,另一个被还原成为-1价,0.1mol的氯气在这个反应中转移电子总数当然只是0.1NA,故D错误;正确答案是A。22、B【解析】
A.磁性氧化铁溶于氢碘酸,生成的Fe3+还要与I-发生氧化还原反应,A错误;B.FeBr2中通入氯气时,Fe2+先被氧化为Fe3+,剩余的Cl2再与Br-发生反应,一半的Br-氧化时,Fe2+、Br-、Cl2的物质的量刚好相等,B正确;C.所提供的离子方程式中,电荷不守恒,质量不守恒,C错误;D.饱和碳酸钠溶液中通入CO2,应生成NaHCO3沉淀,D错误。故选B。二、非选择题(共84分)23、C14H12O3取代反应消去反应1∶1∶2∶6+CH3OH+H2O3【解析】
根据F的分子式、白藜芦醇的结构,并结合信息②中第二步可知,F中苯环含有3个-OCH3,故F的结构简式为;D发生信息①中一系列反应生成E,反应过程中的醛基转化为羟基,E发生消去反应生成F,因此E为,逆推可知D为,结合物质的分子式、反应条件、给予的信息,则C为,B为,A为。据此分析解答。【详解】(1)白黎芦醇()的分子式为C14H12O3,故答案为C14H12O3;(2)C→D是C中羟基被溴原子替代,属于取代反应,E→F是E分子内脱去1分子式形成碳碳双键,属于消去反应,故答案为取代反应;消去反应;(3)化合物A的结构简式为,其核磁共振谱中显示有4种不同化学环境的氢原子,其个数比为1∶1∶2∶6,故答案为1∶1∶2∶6;(4)A为,与甲醇发生酯化反应生成B(),A→B反应的化学方程式为:,故答案为;(5)由上述分析可知,D的结构简式为,E的结构简式为,故答案为;;(6)化合物的同分异构体符合下列条件:①能发生银镜反应,说明含有醛基或甲酸形成的酯基;②含苯环且苯环上只有两种不同化学环境的氢原子,则结构简式可能为、、,共3种;酚羟基和酯基都能够与碱反应,不与碱反应的同分异构体为;故答案为3;。【点睛】本题的难点是物质结构的推断。可以根据白黎芦醇的结构简式为起点,用逆推方法,确定各步反应的各物质的结构简式和反应类型,推断过程中要充分利用题干信息。24、加成反应氢氧化钠水溶液加热【解析】
B、C、D都能发生银镜反应,则结构中都含有醛基,G的结构简式为,E碱性条件下水解、酸化得到G,则F为,E为,比较D和E的分子式知,D中-CHO被氧化为-COOH生成E,则D为,根据D中取代基的位置结合A的分子式可推测出A为,A经过系列转化生成B为,B发生信息反应生成C为,与HBr发生加成反应生成D,由G的结构及反应条件和H的分子式可得:H为,由I的组成可知,G通过缩聚反应生成高聚物I,故I为,据此解答。【详解】(1)根据上述分析,A的结构简式为;(2)根据上述分析第三步反应为催化氧化反应,方程式为2+O22+2H2O;(3)根据上述分析,①的反应类型为加成反应;(4)E碱性条件下水解得到F,则③的试剂与条件为氢氧化钠水溶液加热;(5)根据上述分析,I的结构简式为;①能发生银镜反应,说明结构中含有醛基;②能发生水解反应,说明结构中含有含有酯基;③苯环上一氯取代物只有一种,说明苯环上有4个取代基,且具有一定对称性;④羟基不与苯环直接相连,则结构中没有酚羟基,结合上述分析,G的同分异构体结构简式为;(6)以乙醇为原料合成有机化工原料1-丁醇,碳链的增长根据题干信息可以用醛与醛脱水反应实现,产物中的双键和醛基可以通过与氢气反应转化为碳碳单键和羟基,乙醇催化氧化可以得到乙醛,综上分析其合成路则该合成路线为:。【点睛】逆合成法的运用往往是解决有机合成题的主要方法,此题从G的结构分析,通过分子式的比较及反应条件等信息分析有机物间的转化关系;此类题还需注意题干中给出的信息,如醛和醛的脱水反应,这往往是解题的关键信息。25、检查装置的气密性防止倒吸b2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2ONaClO2遇酸放出ClO2空气流速过慢时,ClO2不能及时被移走,浓度过高导致分解爆炸;空气流速过快时,ClO2不能被充分吸收,NaClO2的产率下降没有处理尾气A或或(或其他合理答案)【解析】
在装置内,NaClO3与H2SO4的混合液中滴加H2O2,发生反应2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O,生成的ClO2与O2的混合气随空气排出进入B装置;B装置的进、出气导管都很短,表明此装置为防倒吸装置,混合气进入C中,发生反应2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O,ClO2的熔点低,遇热水、见光易分解,所以应使用冰水浴,以降低气体的温度;气体浓度较大时易发生分解,若用空气、CO2、氮气等气体稀释时,爆炸性则降低,则需控制气体的流速不能过慢,但过快又会导致反应不充分,吸收效率低。ClO2气体会污染大气,应进行尾气处理。【详解】(1)制取气体前,为防漏气,应在组装好仪器后,进行的操作是检查装置的气密性;由以上分析知,装置B的作用是防止倒吸;冰水浴冷却气体,可减少H2O2的分解、减少ClO2的分解,ClO2为气体,降温有利于气体的溶解,不可能降低ClO2的溶解度,所以主要目的不包括b。答案为:检查装置的气密性;防止倒吸;b;(2)ClO2是合成NaClO2的重要原料,三颈烧瓶中NaClO3与H2SO4的混合液中滴加H2O2,发生反应生成ClO2的化学方程式为2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O。答案:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O;(3)因为NaClO2遇酸会放出ClO2,所以装置C中加入NaOH溶液的目的除了作反应物外,还因为NaClO2遇酸放出ClO2,加碱可改变环境,使NaClO2稳定存在。空气的流速过慢或过快都会影响NaClO2的产率,原因是:空气流速过慢时,ClO2不能及时被移走,浓度过高导致分解爆炸;空气流速过快时,ClO2不能被充分吸收,NaClO2的产率下降。答案为:NaClO2遇酸放出ClO2;空气流速过慢时,ClO2不能及时被移走,浓度过高导致分解爆炸;空气流速过快时,ClO2不能被充分吸收,NaClO2的产率下降;(4)ClO2气体会污染大气,应进行尾气处理,所以该套装置存在的明显缺陷是没有处理尾气。答案为:没有处理尾气;(5)A.过氧化钠与水反应,可生成H2O2和NaOH,其还原能力与H2O2相似,A符合题意;B.硫化钠具有强还原性,能将NaClO2固体还原为NaCl,B不合题意;C.氯化亚铁具有较强还原性,能将NaClO2固体还原为NaCl,C不合题意;D.高锰酸钾具有强氧化性,不能将NaClO2固体还原,D不合题意;故选A。答案为:A;(6)可建立如下关系式:NaClO3(s)—ClO2—NaClO2(s),从而得出NaClO2(s)的理论产量为:=g,NaClO2的产率是=×100%。答案为:或或(或其他合理答案)。【点睛】书写三颈烧瓶中NaClO3与H2SO4的混合液中滴加H2O2的方程式时,我们可先确定主反应物(NaClO3、H2O2)和主产物(ClO2、O2),然后配平,即得2NaClO3+H2O2——2ClO2↑+O2↑;再利用质量守恒确定其它反应物(H2SO4)和产物(Na2SO4、H2O),最后配平,即得2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O。26、长颈漏斗Ca(ClO)2+4HCl(浓)═CaCl2+2Cl2↑+2H2O0.5液体进入长颈漏斗中,锥形瓶内液面下降,长颈漏斗内液面上升,形成一段液柱b溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色不能过量的Cl2也可将I-氧化为I2【解析】
(1)根据图示装置中仪器结构识别名称;(2)次氯酸钙具有强氧化性,能够氧化盐酸,依据化合价升降总数相等配平方程式,若换为KClO3,该物质也有强氧化性,可以氧化HCl为Cl2,根据方程式物质变化与电子转移关系计算;(3)装置B亦是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,发生堵塞时B中的压强增大,B中长颈漏斗中液面上升,形成水柱;(4)为了验证氯气是否具有漂白性,要验证干燥氯气无漂白性,湿润的有色布条中,氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性;(5)氯气氧化性强于溴,氯气能够置换溴;溴氧化性强于碘,能够置换碘;氯气的氧化性强于碘,能够置换碘,结合碘在有机物中溶解性及颜色解答。【详解】(1)根据图示可知仪器a名称为长颈漏斗;(2)漂白粉固体和浓盐酸反应生成氯化钙、氯气和水,化学方程式为:Ca(ClO)2+4HCl(浓)═CaCl2+2Cl2↑+2H2O,若将漂白粉换为KClO3,根据电子守恒、原子守恒,可得方程式为KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,由方程式可知:每转移5mol电子,反应产生3mol氯气,质量是21.3gCl2的物质的量是0.3mol,所以反应转移了0.5mol电子,转移电子数目为0.5NA;(3)反应产生的Cl2中混有氯化氢和水蒸气,装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl;装置B亦作安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞。若发生堵塞时B中的气体压强增大,使B中液体进入长颈漏斗中,锥形瓶内液面下降,长颈漏斗中的液面上升而形成一段液柱;(4)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,验证氯气是否具有漂白性,要验证干燥氯气无漂白性,在湿润的有色布条中,氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性,a.I为干燥的有色布条不褪色,Ⅱ中浓硫酸只吸收水分,再通入湿润的有色布条会褪色,能验证氯气的漂白性,但U形管中盛放的应是固体干燥剂,a错误;b.I处是湿润的有色布条褪色,II是干燥剂无水氯化钙不能吸收氯气,只吸收水蒸气,III中干燥的有色布条不褪色,可以证明,b正确;c.I为湿润的有色布条褪色,II为干燥剂碱石灰,碱石灰能够吸收水蒸气和Cl2,进入到III中无氯气,不会发生任何变化,不能验证,c错误;故合理选项是b;(5)依据氯气和溴化钠反应生成溴单质,液体溴单质、过量的Cl2都能和碘化钾溶液中的碘化钾反应生成碘单质,碘单质易溶于苯,显紫红色,苯密度小于水,不溶于水,溶液分层;过量的Cl2也可将I-氧化为I2,所以通过E中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色,不能说明溴的氧化性强于碘。【点睛】本题考查了氯气的制备和性质,明确制备的原理和氯气的性质是解题关键,注意氧化还原方程式的书写及计算,题目难度中等。27、Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O增大气体与溶液的接触面积,加快气体的吸收速率取少量NaHSO3晶体于试管中,加少量水溶解,滴加过量盐酸,再滴加氯化钡溶液,看是否有白色沉淀生成,若有,说明NaHSO3被氧化三颈烧瓶恒压滴液漏斗可以保持内外压强一致,液体顺利流下,同时避免HCHO挥发温度过低反应较慢,温度过高会导致吊白块分解当滴入最后一滴草酸溶液,锥形瓶内溶液颜色由紫红色变为无色,且半分钟内部变为原来的颜色92.40%偏高【解析】
⑴装置Ⅰ中产生气体的化学反应方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O;Ⅱ中多孔球泡的作用是可以增大气体与液体的接触面积,加快气体的吸收速率。⑵实验室检测NaHSO3晶体在空气中是否发生氧化变质的实验方案是其实就是硫酸根离子的检验,首先排除亚硫酸氢根离子干扰,所以取少量NaHSO3晶体于试管中,加少量水溶解,滴加过量盐酸,再滴加氯化钡溶液,看是否有白色沉淀生成,若有,说明NaHSO3被氧化。⑶仪器A的名称为三颈烧瓶;用恒压漏斗代替普通滴液漏斗滴加甲醛的优点是恒压滴液漏斗可以保持内外压强一致,液体顺利流下,同时避免HCHO挥发。⑷根据信息吊白块在酸性环境下、100℃即发生分解释放出HCHO,因此将仪器A中的反应温度恒定在80~90℃的目的是温度过低反应较慢,温度过高会导致吊白块分解。⑸滴定终点的判断方法是当滴入最后一滴草酸溶液,锥形瓶内溶液颜色由紫红色变为无色,且半分钟内部变为原来的颜色;5mol:0.1000mol·L-1×0.03L=2mol:xmol解得x=1.2×10-3mol36.00mL0.1000mol·L-1酸性KMnO4的物质的量为36.00×10-3L×0.1000mol·L-1=3.6×10-3mol,则甲醛消耗得高锰酸钾的物质的量为3.6×10-3mol-1.2×10-3mol=2.4×10-3mol,再根据4mol:2.4×10-3mol=5mol:ymol解得y=3×10-3mol,若KMnO4标准溶液久置释放出O2而变质,消耗草酸量减少,则计算出高锰酸钾与甲醛反应得多,则计算出吊白块测量结果偏高。【详解】⑴装置Ⅰ中产生气体的化学反应方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O;Ⅱ中多孔球泡的作用是可以增大气体与液体的接触面积,加快气体的吸收速率,故答案为:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O;增大气体与溶液的接触面积,加快气体的吸收速率。
⑵实验室检测NaHSO3晶体在空气中是否发生氧化变质的实验方案是其实就是硫酸根离子的检验,首先排除亚硫酸氢根离子干扰,所以取少量NaHSO3晶体于试管中,加少量水溶解,滴加过量盐酸,再滴加氯化钡溶液,看是否有白色沉淀生成,若有,说明NaHSO3被氧化,故答案为:取少量NaHSO3晶体于试管中,加少量水溶解,滴加过量盐酸,再滴加氯化钡溶液,看是否有白色沉淀生成,若有,说明NaHSO3被氧化。⑶仪器A的名称为三颈烧瓶;用恒压漏斗代替普通滴液漏斗滴加甲醛的优点是恒压滴液漏斗可以保持内外压强一致,液体顺利流下,同时避免HCHO挥发,故答案为:恒压滴液漏斗可以保持内外压强一致,液体顺利流下,同时避免HCHO挥发。⑷根据信息吊白块在酸性环境下、100℃即发生分解释放出HCHO,因此将仪器A中的反应温度恒定在80~90℃的目的是温度过低反应较慢,温度过高会导致吊白块分解,故答案为:温度过低反应较慢,温度过高会导致吊白块分解。⑸滴定终点的判断方法是当滴入最后一滴草酸溶液,锥形瓶内溶液颜色由紫红色变为无色,且半分钟内部变为原来的颜色;5mol:0.1000mol·L-1×0.03L=2mol:xmol解得x=1.2×10-3mol36.00mL0.1000mol·L-1酸性KMnO4的物质的量为36.00×10-3L×0.1000m
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