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文档简介
广东省肇庆市鼎湖中学2024年高三下学期联合考试化学试题注意事项: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、X、Y、Z、W为原子序数递增的四种短周期元素,其中Z为金属元素,X、W为同一主族元素,Y是地壳中含量最高的元素。X、Z、W分别与Y形成的最高价化合物为甲、乙、丙。结合如图转化关系,下列判断错误的是A.反应③为工业制粗硅的原理B.Z位于元素周期表第三周期ⅡA族C.4种元素的原子中,Y原子的半径最小D.工业上通过电解乙来制取Z2、化学与生活密切相关,下列说法错误的是()A.硅胶、生石灰、氯化钙等都是食品包装袋中常用的干燥剂B.厕所清洁剂、食用醋、肥皂水、厨房清洁剂四种溶液的pH逐渐增大C.酒精能使蛋白质变性,预防新冠肺炎病毒使用的酒精纯度越高越好D.使用氯气对自来水消毒时,氯气会与自来水中的有机物反应,生成的有机氯化物可能对人有害3、海洋是一个巨大的资源宝库,海水开发利用的部分过程如图所示。下列有关说法不正确的是()A.①粗盐制精盐除采用过滤泥沙外,还必须除去Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质B.工业生产中常选用石灰乳作为Mg2+的沉淀剂,并对沉淀进行洗涤C.第②步的反应是将MgCl2•6H2O晶体在空气中直接加热脱去结晶水得无水MgCl2D.第③步到第⑤步空气吹出法提取海水中溴通常使用SO2作还原剂4、已知CuSO4溶液分别与Na2CO3溶液,Na2S溶液的反应情况如下:(1)CuSO4溶液和Na2CO3溶液主要:Cu2++CO32-+H2O=Cu(OH)2↓+CO2↑次要:Cu2++CO32-=CuCO3↓(2)CuSO4溶液和Na2S溶液主要:Cu2++S2-=CuS↓次要:Cu2++S2-+2H2O=Cu(OH)2↓+H2S↑下列几种物质的溶解度大小的比较中,正确的是()A.CuS<Cu(OH)2<CuCO3 B.CuS>Cu(OH)2>CuCO3C.Cu(OH)2>CuCO3>CuS D.Cu(OH)2>CuCO3>CuS5、设NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是()A.4.6gNa完全转化成Na2O和Na2O2的混合物,生成物中阴离子总数为0.1NAB.标准状况下,22.4L丙烷所含共用电子对数为8NAC.标准状况下,2.24LCl2溶于水,转移的电子数目为0.1NAD.常温下,1L0.1mol·L-1NH4NO3溶液中含有的NH4+数是0.1NA6、设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是()A.常温下,23gNO2含有NA个氧原子B.1L0.1mol·L-1的氨水含有0.1NA个OH-C.常温常压下,22.4LCCl4含有NA个CCl4分子D.1molFe2+与足量的H2O2溶液反应,转移2NA个电子7、下列物质性质与应用对应关系正确的是()A.晶体硅熔点高、硬度大,可用于制作半导体材料B.氢氧化铝具有弱碱性,可用于制胃酸中和剂C.漂白粉在空气中不稳定,可用于漂白纸张D.氧化铁能与酸反应,可用于制作红色涂料8、化学与生活密切相关。下列说法正确的是()A.SO2可用作食品防腐剂B.生石灰能与水反应,可用来干燥氯气C.FeCl3溶液可用于腐蚀印刷铜质线路板是因为Fe比Cu的金属性强D.过氧化钠用于呼吸面具中是因为过氧化钠是强氧化剂,能氧化CO2和水9、图甲是一种利用微生物将废水中的尿素(CO(NH2)2)转化为环境友好物质的原电池装置示意图甲,利用该电池在图乙装置中的铁上镀铜。下列说法正确的是(
)A.图乙中Fe电极应与图甲中Y相连接B.图甲中H+透过质子交换膜由右向左移动C.图甲中M电极反应式:CO(NH2)2+5H2O-14e−=CO2+2NO2+14H+D.当图甲中N电极消耗0.5molO2时,图乙中阴极增重64g10、下列物质中导电能力最差的是()A.熔融态KHSO4 B.铜片 C.0.1mol/LH2SO4 D.固态KCl11、在催化剂、400℃时可实现氯的循环利用,下图是其能量关系图下列分析正确的是A.曲线a是使用了催化剂的能量变化曲线B.反应物的总键能高于生成物的总键能C.反应的热化学方程式为:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2+2H2O(g)△H=-115.6kJD.若反应生成2mol液态水,放出的热量高于115.6kJ12、三元催化转化器能同时净化汽车尾气中的碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)及氮氧化合物(NOx)三种污染物。催化剂选择铂铑合金,合金负载量不同时或不同的工艺制备的合金对汽车尾气处理的影响如图所示。下列说法正确的是A.图甲表明,其他条件相同时,三种尾气的转化率随合金负载量的增大而增大B.图乙表明,尾气的起燃温度随合金负载量的增大而降低C.图甲和图乙表明,合金负载量越大催化剂活性越高D.图丙和图丁表明,工艺2制得的合金的催化性能优于工艺1制得的合金13、潮湿的氯气、新制的氯水及漂粉精的水溶液均能使有色布条褪色,因为它们都含有A.Cl2 B.HClO C.ClO‾ D.HCl14、苹果酸(H2MA,Ka1=1.4×10-3;Ka2=1.7×10-5)是一种安全的食品保鲜剂,H2MA分子比离子更易透过细胞膜而杀灭细菌。常温下,向20mL0.2mol/LH2MA溶液中滴加0.2mol/LNaOH溶液。根据图示判断,下列说法正确的是A.b点比a点杀菌能力强B.曲线Ⅲ代表HMA-物质的量的变化C.MA2-水解常数Kh≈7.14×10-12D.当V=30mL时,溶液显酸性15、下列有关化学用语表示正确的是A.硝基苯 B.镁离子的结构示图C.水分子的比例模型: D.原子核内有8个中子的碳原子:16、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素。已知W原子的最外层电子数是电子层数的2倍,X元素存在两种气态同素异形体,一种可吸收大气中的紫外线,Y原子最外层电子数等于电子层数,Z离子在同周期最简单阴离子中,半径最小。下列说法正确的是A.W的氢化物沸点一定低于X的氢化物沸点B.简单离子半径:X>Y>ZC.X的一种单质和Z的某种化合物都可用于污水的杀菌消毒D.Y、Z形成的离子化合物溶于水,阴、阳离子数目比为3:117、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.60g乙酸和丙醇混合物中含有的分子数目为NAB.2L0.5mol•L-1磷酸溶液中含有的H+数目为3NAC.标准状况下,2.24L己烷中含有的共价键数目为1.9NAD.50mL12mol•L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数目为0.3NA18、利用有机物X在一定条件下可合成植物生长所需的“平衡因子”Y(部分产物未写出)。已知含有“手性碳原子”的分子可形成对映异构体。下列有关说法中正确的是()A.X,Y分子都不存在对映异构体B.X分子中所有碳原子可能都在同一平面C.Y分子可以发生取代、酯化、消去、加成、氧化等反应D.未写出的产物可能有2种,且都具有两性化合物的特性19、在淀粉碘化钾溶液中加入少量次氯酸钠溶液,振荡后溶液变蓝,再加入足量的亚硫酸钠溶液,蓝色逐渐消失。下列判断错误的是A.氧化性:ClO->SO42->I2B.漂粉精溶液可使淀粉碘化钾试纸变蓝C.ClO-与I-在碱性条件下可以发生氧化还原反应D.向新制氯水中加入足量亚硫酸钠溶液,氯水褪色20、用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A.标准状况下,22.4L乙酸中含有的碳碳单键总数为2NAB.常温下,46gNO2气体中所含有的分子数为NAC.1mol氖气中含有的原子总数为NAD.0.1L0.1mol·L-1MgCl2溶液中的Mg2+数目为0.01NA21、证据推理与模型认知是化学学科的核心素养之一。下列事实与相应定律或原理不相符的是()A.向Fe(SCN)3溶液中加入少量KSCN固体,溶液颜色加深——勒夏特列原理B.常温常压下,1体积CH4完全燃烧消耗2体积O2——阿伏加德罗定律C.向漂白液中加入少量稀硫酸能增强漂白液的漂白效果——元素周期律D.通过测量C、CO的燃烧热来间接计算2C(s)+O2(g)=2CO(g)的反应热——盖斯定律22、一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的工作原理及电池中发生的主要反应如图所示。下列说法错误的是A.电池工作时,光能转变为电能,X
为电池的负极B.镀铂导电玻璃上发生氧化反应生成I-C.电解质溶液中发生反应:2Ru3++3I-2Ru2++I3-D.电池工作时,电解质溶液中I-和I3-的浓度基本不变二、非选择题(共84分)23、(14分)福莫特罗是一种治疗哮喘病的药物,它的关键中间体(G)的合成路线如下:回答下列问题:(1)F的分子式为_____________,反应①的反应类型为_________。(2)反应④的化学方程式为___________________________。(3)C能与FeC13溶液发生显色反应,C的结构简式为________________,D中的含氧官能团为_________________。(4)B的同分异构体(不含立体异构)中能同时满足下列条件的共有_____种。a.能发生银镜反应b.能与NaOH溶液发生反应c.含有苯环结构其中核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为3:2:2:1的是________________(填结构简式)。(5)参照G的合成路线,设计一种以为起始原料(无机试剂任选)制备的合成路线________。24、(12分)某研究小组以甲苯为原料,设计以下路径合成药物中间体M和R。回答下列问题:已知:①②③(1)C中的官能团的名称为______,F的结构简式为______,A→B的反应类型为_______。(2)D→E的反应方程式为______________________________________。(3)M物质中核磁共振氢谱中有________组吸收峰。(4)至少写出2个同时符合下列条件试剂X的同分异构体的结构简式_________________①只有一个苯环且苯环上的一氯取代物只有2种②遇FeCl3溶液显紫色③分子中含(5)设计由甲苯制备R()的合成路线(其它试剂任选)。______________________________25、(12分)氨基磺酸(H2NSO3H)是一元固体强酸,俗称“固体硫酸”,易溶于水和液氨,不溶于乙醇,在工业上常用作酸性清洗剂、阻燃剂、磺化剂等。某实验室用尿素和发烟硫酸(溶有SO3的硫酸)制备氨基磺酸的流程如图:已知“磺化”步骤发生的反应为:①CO(NH2)2(s)+SO3(g)H2NCONHSO3H(s)ΔH<0②H2NCONHSO3H+H2SO42H2NSO3H+CO2↑发生“磺化”步骤反应的装置如图1所示:请回答下列问题:(1)下列关于“磺化”与“抽滤”步骤的说法中正确的是____。A.仪器a的名称是三颈烧瓶B.冷凝回流时,冷凝水应该从冷凝管的B管口通入C.抽滤操作前,应先将略小于漏斗内径却又能将全部小孔盖住的滤纸平铺在布氏漏斗中,稍稍润湿滤纸,微开水龙头,抽气使滤纸紧贴在漏斗瓷板上,再转移悬浊液D.抽滤结束后为了防止倒吸,应先关闭水龙头,再拆下连接抽气泵和吸滤瓶之间的橡皮管(2)“磺化”过程温度与产率的关系如图2所示,控制反应温度为75~80℃为宜,若温度高于80℃,氨基磺酸的产率会降低,可能的原因是____。(3)“抽滤”时,所得晶体要用乙醇洗涤,则洗涤的具体操作是____。(4)“重结晶”时,溶剂选用10%~12%的硫酸而不用蒸馏水的原因是____。(5)“配液及滴定”操作中,准确称取2.500g氨基磺酸粗品配成250mL待测液。取25.00mL待测液于锥形瓶中,以淀粉-碘化钾溶液做指示剂,用0.08000mol•L-1的NaNO2标准溶液进行滴定,当溶液恰好变蓝时,消耗NaNO2标准溶液25.00mL。此时氨基磺酸恰好被完全氧化成N2,NaNO2的还原产物也为N2。①电子天平使用前须____并调零校准。称量时,可先将洁净干燥的小烧杯放在称盘中央,显示数字稳定后按____,再缓缓加样品至所需质量时,停止加样,读数记录。②试求氨基磺酸粗品的纯度:____(用质量分数表示)。③若以酚酞为指示剂,用0.08000mol•L-1的NaOH标准溶液进行滴定,也能测定氨基磺酸粗品的纯度,但测得结果通常比NaNO2法____(填“偏高”或“偏低”)。26、(10分)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是工业上重要的还原性漂白剂,也是重要的食品抗氧化剂。某学习小组模拟工业流程设计实验制取保险粉。已知:Na2S2O4是白色固体,还原性比Na2SO3强,易与酸反应(2S2O42-+4H+=3SO2↑+S↓+2H2O)。(一)锌粉法步骤1:按如图方式,温度控制在40~45℃,当三颈瓶中溶液pH在3~3.5时,停止通入SO2,反应后得到ZnS2O4溶液。步骤2:将得到的ZnS2O4溶液加入NaOH溶液中,过滤,滤渣为Zn(OH)2,向滤液中加入一定量食盐,立即析出Na2S2O4•2H2O晶体。步骤3:,经过滤,用乙醇洗涤,用120~140℃的热风干燥得到Na2S2O4。(二)甲酸钠法步骤4:按上图方式,将装置中的Zn粉和水换成HCOONa、Na2CO3溶液和乙醇。温度控制在70~83℃,持续通入SO2,维持溶液pH在4~6,经5~8小时充分反应后迅速降温45~55℃,立即析出无水Na2S2O4。步骤5:经过滤,用乙醇洗涤,干燥得到Na2S2O4。回答下列问题:(1)步骤1容器中发生反应的化学方程式是______;容器中多孔球泡的作用是______。(2)步骤2中“向滤液中加入一定量食盐,立即析出Na2S2O4•2H2O晶体”的原理是(用必要的化学用语和文字说明)______。(3)两种方法中控制温度的加热方式是______。(4)根据上述实验过程判断,Na2S2O4在水、乙醇中的溶解性为:______。(5)甲酸钠法中生成Na2S2O4的总反应为______。(6)两种方法相比较,锌粉法产品纯度高,可能的原因是______。(7)限用以下给出的试剂,设计实验证明甲酸钠法制得的产品中含有Na2SO4。稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、AgNO3溶液、BaCl2溶液______。27、(12分)CCl3CHO是一种药物合成的中间体,可通过CH3CH2OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl进行制备。制备时可能发生的副反应为C2H5OH+HCl→C2H5Cl+H2O、CCl3CHO+HClO—CCl3COOH+HCl。合成该有机物的实验装置示意图(加热装置未画出)和有关数据如下:(1)A中恒压漏斗的作用是______;A装置中发生反应的化学方程式为_____。(2)装置B的作用是____;装置F在吸收气体时,为什么可以防止液体发生倒吸现象______。(3)装置E中的温度计要控制在70℃,三口烧瓶采用的最佳加热方式是______。如果要在球形冷凝管中注入冷水增加冷凝效果,冷水应该从_____(填“a”或“b”)口通入。实验使用球形冷凝管而不使用直形冷凝管的目的是________。(4)实验中装置C中的试剂是饱和食盐水,装置中D的试剂是浓H2SO4。如果不使用D装置,产品中会存在较多的杂质_______(填化学式)。除去这些杂质最合适实验方法是______。(5)利用碘量法可测定产品的纯度,反应原理如下:CCl3CHO+NaOH→CHC13+HCOONaHCOONa+I2=HI+NaI+CO2I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O8称取该实验制备的产品5.00g,配成100.00mL溶液,取其中10.00mL,调节溶液为合适的pH后,加入30.00mL0.100mol•L-1的碘标准液,用0100mol•L-1的Na2S2O3溶液滴定,重复上述3次操作,消耗Na2S2O3溶液平均体积为20.00mL,则该次实验所得产品纯度为_________。28、(14分)铁、碳等元素的单质及其化合物在化工医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:(1)Fe(H2NCONH2)6](NO3)3的名称是三硝酸六尿素合铁(Ⅲ),是一种重要的配合物。该化合物中Fe3+的核外电子排布式为___,所含非金属元素的电负性由大到小的顺序为___。碳原子为____杂化,NO3-的空间构型为____。(2)目前发现的铝原子簇Al13的性质与卤素相似,则原子簇Al13属于____晶体。Na[Al(OH)4]存在的化学键有___(填字母)。A离子键B极性键C非极性键D配位键E氢键F金属键(3)已知:反应后,当σ键增加了1mol时,π键___(填“增加”或“减少”)了____个。(4)多原子分子中各原子若在同一平面,且有相互平行的p轨道,则p电子可在多个原子间运动,形成“离域π键”,如SO2分子中存在“离域π键”,可表示成π34,则(咪唑)中的“离域兀键”可表示为_______(5)奥氏体是碳溶解在r-Fe中形成的一种间隙固溶体,晶胞为面心立方结构,如图所示。若晶体密度为dg·cm-3,则晶胞中最近的两个碳原子之间的距离为_____pm(阿伏加德罗常数的值用NA表示,写出简化后的计算式即可)。29、(10分)(14分)新型洁净能源能够解决环境污染、能源短缺等问题,真正把“绿水青山就是金山银山”落实到我国的各个角落。氢气作为清洁高效、可持续“零碳”能源被广泛研究,而水煤气变换反应(WGSR)是一个重要的制氢手段。(1)WGSR的氧化还原机理和羧基机理如图所示。则热化学方程式CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH中,对ΔH表述错误的是________(填字母)。A.氧化还原机理途径:ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH5a+ΔH7B.羧基机理途径:ΔH=ΔH1+ΔH4+ΔH5d+ΔH7C.氧化还原机理途径:ΔH=ΔH1+ΔH3+ΔH5a+ΔH7D.羧基机理途径:ΔH=ΔH1+ΔH4+ΔH5c+ΔH7E.ΔH=ΔH1++ΔH7(2)水煤气变换反应在不同条件时CO的转化率不同,下图为压力、温度、不同温度时钾的化合物对CO的转化率的影响关系图,请认真观察图中信息,结合自己所学知识及生产实际,写出水煤气变换反应的条件:温度选择________℃;钾的化合物中_______催化效果最明显;压力选择______Mpa,选用此压力的原因为________。(3)如图是Au12Cu、Au12Pt、Au12Ni三种催化剂在合金团簇上WGSR最佳反应路径的基元反应能量图,反应能垒(活化能)最_______(填“高”或“低”)的步骤,为整个反应的速控步骤;三种催化剂催化反应的速控步骤__________(填“相同”或“不相同”);三种催化剂中,___________在合金团簇上的WGSR各基元反应能垒较小,对WGSR表现出较好的催化活性。(4)已知某密闭容器中存在下列平衡:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),CO的平衡物质的量浓度c(CO)与温度T的关系如图所示。若T1、T2、T3时的平衡常数分别为K1、K2、K3,则K1、K2、K3由小到大的关系为____________。
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、D【解析】
由题干信息分析可知X为C、Y为O、Z为Mg、W为Si,甲为CO2,乙为MgO,丙为SiO2,丁为CO;【详解】A.反应③,为工业制粗硅的原理,A正确;B.Z即镁位于元素周期表第三周期ⅡA族,B正确;C.4种元素的原子中,Y原子即氧原子的半径最小,C正确;D.工业上通过电解熔融氯化镁而不是氧化镁来制取镁,D错误;答案选D。2、C【解析】
A.硅胶、生石灰、氯化钙均可以吸收水分,且都是固体,适合装进小包作食品干燥剂,A项正确;B.厕所清洁剂中含有盐酸,食醋中含有醋酸,盐酸的酸性强于醋酸,肥皂水是弱碱性的,而厨房清洁剂为了洗去油污一定是强碱性的,因此四种溶液的pH逐渐增大,B项正确;C.医用酒精是75%的乙醇溶液,酒精浓度不是越高越好,浓度太高或浓度太低都不利于杀菌消毒,C项错误;D.氯气消毒的同时可能会生成一些对人体有害的物质,因此现在多改用无毒的等新型消毒剂,D项正确;答案选C。【点睛】注意75%医用酒精中的75%指的是体积分数,而我们一般说的98%浓硫酸中的98%指的是质量分数,二者是有区别的。3、C【解析】
A.①粗盐制精盐除采用过滤泥沙外,还必须除去Ca2+、Mg2+、SO42−等杂质,故A正确;B.利用沉淀溶解平衡转化,工业生产中常选用石灰乳作为Mg2+的沉淀剂,并对沉淀进行洗涤,故B正确;C.镁离子要水解,因此第②步的反应是将MgCl2⸱6H2O晶体在HCl气流中加热脱去结晶水得无水MgCl2,故C错误;D.第③步到第⑤步空气吹出法提取海水中溴通常使用SO2作还原剂,SO2与Br2反应生成HBr和H2SO4,故D正确;答案为C。【点睛】工业上沉淀镁离子只能用石灰乳,不能用氢氧化钠,要注意与实际应用相联系,工业要考虑成本问题。4、A【解析】
由(1)可知,Cu(OH)2比CuCO3易生成,说明Cu(OH)2比CuCO3溶解度小;由(2)可知,CuS比Cu(OH)2易生成,说明CuS比Cu(OH)2溶解度更小。由此可以得出,溶解度CuS<Cu(OH)2<CuCO3。故选A。5、A【解析】
A.氧化钠和过氧化钠中阴阳离子个数比都是1∶2,4.6g钠的物质的量是0.2mol,4.6gNa完全转化成Na2O和Na2O2的混合物,钠离子的物质的量是0.2mol,所以生成物中阴离子为0.1mol,阴离子总数为0.1NA,故A正确;B.标准状况下,22.4L丙烷的物质的量为=1mol,C3H8含共用电子对数=1mol×10×NA=10NA,故B错误;C.氯气和水的反应为可逆反应,不能完全反应,故转移的电子数小于0.1NA个,故C错误;D.铵根离子能少量水解,1L0.1mol·L-1NH4NO3溶液中含有铵根离子的数目小于0.1NA,故D错误;故选A。【点睛】本题的易错点为A,要注意过氧化钠中的阴离子为过氧根离子。6、A【解析】
A.23gNO2的物质的量是=0.5mol,含有1mol氧原子,选项A正确;B.氨水是弱碱,部分电离,即.1L0.1mol·L-1氨水含有OH-个数小于0.1NA,选项B错误;C.常温常压下四氯化碳不是气体,不能适用于气体摩尔体积,选项C错误;D.反应中亚铁离子失去1个电子,选项D错误;答案选A。7、B【解析】
A、晶体硅能导电,可用于制作半导体材料,与熔点高硬度大无关系,A不正确;B、氢氧化铝具有弱碱性,能与酸反应生成铝盐和水,可用于制胃酸中和剂,B正确;C、漂白粉具有强氧化性,可用于漂白纸张,与其稳定性无关系,C不正确;D、氧化铁是红棕色粉末,可用于制作红色涂料,与是否能与酸反应无关系,D不正确,答案选B。8、A【解析】
A.二氧化硫具有杀菌作用,可以用做防腐剂,故A正确;B.生石灰是碱性氧化物,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,二者与生石灰反应,所以不能用生石灰干燥氯气,故B错误;C.FeCl3溶液可用于腐蚀印刷铜质线路板是因为发生反应2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,故C错误;D.过氧化钠与水、二氧化碳发生歧化反应生成氧气,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,故D错误;故答案为A。9、D【解析】
该装置是将化学能转化为电能的原电池,由甲图可知,M上有机物失电子是负极,N上氧气得电子是正极,电解质溶液为酸性溶液,图乙中在铁上镀铜,则铁为阴极应与负极相连,铜为阳极应与正极相连;A.在铁上镀铜,则铁为阴极应与负极相连,铜为阳极应与正极相连,则Fe与X相连,故A错误;B.由甲图可知,氢离子向正极移动,即H+透过质子交护膜由左向右移动,故B错误;C.H2NCONH2在负极M上失电子发生氧化反应,生成氮气、二氧化碳和水,电极反应式为CO(NH2)2+H2O-6e-═CO2↑+N2↑+6H+,故C错误;D.当图甲中N电极消耗0.5molO2时,转移电子的物质的量为0.5mol×4=2.0mol,则乙中阴极增重×64g/mol=64g,故D正确;故答案为D。【点睛】考查原电池原理以及电镀原理,明确原电池正负极上得失电子、电解质溶液中阴阳离子移动方向是解题关键,该装置是将化学能转化为电能的原电池,由甲图可知,M上有机物失电子是负极,N上氧气得电子是正极,电解质溶液为酸性溶液,图乙中在铁上镀铜,则铁为阴极应与负极相连,铜为阳极应与正极相连,根据得失电子守恒即可计算。10、D【解析】
导电能力最差的应是离子浓度最小,或不存在自由移动的离子等情况,如固体氯化钾,据此进行解答。【详解】固体KCl不能电离出自由移动的离子,不能导电,而熔融态KHSO4、0.1mol/LH2SO4都存在自由移动的离子,都能导电,铜片为金属,存在自由移动的电子,也能导电,所以导电能力最差的是固态KCl;故答案选D。【点睛】金属导电是因为含有自由移动的电子,而电解质导电是因为含有自由移动的离子;比如KCl是电解质,但是在固态时不导电,没有自由移动的离子;但是氯化钾溶于水或在熔融状态下,存在自由移动的离子,就能够导电,所以电解质不一定能够导电,导电的也不一定是电解质。11、D【解析】
A.曲线b的活化能比a的低,所以曲线b是使用了催化剂的能量变化曲线,选项A错误;B.由图像可知反应物能量高,所以键能低,选项B错误;C.反应的热化学方程式为:4HCl(g)+O2(g)2Cl2+2H2O(g)△H=﹣115.6kJ/mol,选项C错误;D.气态水变成液态要放出能量,所以若反应生成2mol液态水,放出的热量高于115.6kJ,选项D正确;答案选D。12、D【解析】
A.根据图甲所示可知:在400℃时,三种气体的转化率在合金负载量为2g/L时最大,A错误;B.图乙表明,尾气的起燃温度在合金负载量为2g/L时最低,其它各种合金负载量时起燃温度都比2g/L时的高,B错误;C.图甲表示只有在合金负载量为2g/L时尾气转化率最大,而图乙表示的是只有在合金负载量为2g/L时尾气转化率最低,可见并不是合金负载量越大催化剂活性越高,C错误;D.图丙表示工艺1在合金负载量为2g/L时,尾气转化率随尾气的起燃温度的升高而增大,而图丁表示工艺2在合金负载量为2g/L时,尾气转化率在尾气的起燃温度为200℃时已经很高,且高于工艺1,因此制得的合金的催化性能:工艺2优于工艺1,D正确;故合理选项是D。13、B【解析】氯气与水反应生成HClO、HCl,Cl2、HCl都没有漂白性,HClO具有漂白性,故B正确。14、D【解析】
H2MA分子比离子更易透过细胞膜而杀灭细菌,则H2MA浓度越大杀菌能力越大,H2MA与NaOH反应过程中H2MA浓度逐渐减小、HMA-浓度先增大后减小、MA2-浓度增大,所以I表示H2MA、II表示HMA-、III表示MA2-。A.H2MA分子比离子更易透过细胞膜而杀灭细菌,则H2MA浓度越大杀菌能力越大,H2MA浓度:a>b,所以杀菌能力a>b,A错误;B.通过上述分析可知,III表示MA2-物质的量的变化,B错误;C.MA2-水解常数Kh===≈5.88×10-10,C错误;D.当V=30mL时,溶液中生成等物质的量浓度的NaHMA、Na2MA,根据图知溶液中c(HMA-)<c(MA2-),说明HMA-电离程度大于MA2-水解程度,所以溶液呈酸性,D正确;故合理选项是D。15、A【解析】
A.硝基的氮原子与苯环上的碳原子相连是正确的,故A正确;B.镁离子的结构示图为故B错误;C.水分子空间构型是V型的,所以水分子的比例模型为,故C错误;D.原子核内有8个中子的碳原子质量数是14,应写为,故D错误;故答案为:A。16、C【解析】
W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素。已知W原子的最外层电子数是电子层数的2倍,W应为第二周期元素,最外层电子数为4,可知W为C元素;X元素存在两种气态同素异形体,一种可吸收大气中的紫外线,则X为O;Y原子最外层电子数等于电子层数,可知Y为Al;Z离子在同周期最简单阴离子中半径最小,具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小,可知Z为Cl,以此解答该题。【详解】由上述分析可知,W为C,X为O,Y为Al,Z为Cl,A.水分子间存在氢键,沸点较高,故A错误;B.电子层越多,离子半径越大,具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小,则简单离子半径:Z>X>Y,故B错误;C.X的单质为臭氧,Z的化合物为NaClO时,都可用于污水的杀菌消毒,故C正确;D.氯化铝为共价化合物,故D错误;故选C。17、A【解析】
A、乙酸和丙醇的摩尔质量均为60g/mol,故60g混合物的物质的量为1mol,则含分子数目为NA个,故A正确;B、磷酸为弱酸,不能完全电离,则溶液中的氢离子的个数小于3NA个,故B错误;C、标准状况下,己烷为液体,所以无法由体积求物质的量,故C错误;D、二氧化锰只能与浓盐酸反应,和稀盐酸不反应,故浓盐酸不能反应完全,则转移的电子数小于0.3NA个,故D错误;答案选A。18、D【解析】
A.连有四个不同基团的碳原子称为手性碳原子,X、Y分子中都存在手性碳原子,则都存在对映异构体,故A错误;B.X分子中同时连接两个甲基的碳原子为四面体构型,则X分子中所有碳原子不可能都在同一平面上,故B错误;C.Y分子中与羟基相连的碳原子的邻碳原子上无氢原子,则Y分子不能发生消去反应,故C错误;D.因为X分子结构中有肽键和酯基,则X生成Y的反应可能是发生了水解反应,生成的另外两种产物分别为HOOCCH2NH2、,都具有两性化合物的特性,故D正确;综上所述,答案为D。19、A【解析】
A、根据向淀粉碘化钾溶液中加入少量的次氯酸钠溶液,溶液变蓝色知,次氯酸根离子将碘离子氧化成了碘单质,碘遇淀粉变蓝色,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,次氯酸根离子是氧化剂,碘单质是氧化产物,氧化性为:ClO->I2,再加入足量的亚硫酸钠溶液蓝色又逐渐消失,说明碘单质又将亚硫酸根离子氧化了,得到硫酸根离子,碘单质是氧化剂,硫酸根离子是氧化产物,故氧化性SO42-<I2,因此得出氧化性的强弱为:ClO->I2>SO42-,A错误;B、漂白精的成分中有次氯酸钠,根据对A的分析,次氯酸钠能将淀粉碘化钾中的碘离子氧化成碘单质,B正确;C、次氯酸根离子无论在碱性条件下还是在酸性条件下、中性条件下均有氧化性.因此ClO-与I-在碱性条件下可以发生氧化还原反应,C正确;D、新制的氯水中主要是氯气,因此新制的氯水是黄绿色的,由于氯气的氧化性比亚硫酸根离子的氧化性强,故能发生氧化还原反应,氯气被还原而使氯水褪色,D正确,答案选A。20、C【解析】
A.
标准状况下,乙酸为液体,无法计算,故A错误;B.在NO2气体中部分NO2会自发发生反应2NO2N2O4,所以46gNO2气体中所含有的分子数小于NA,故B错误;C.氖气是以单原子的形式存在,因此1mol氖气中的含有1NA的原子,故C正确;D.氯化镁溶液中镁离子会水解,因此0.1L0.1mol·L-1MgCl2溶液中的Mg2+数目小于0.01NA,故D错误;故选C。21、C【解析】
A.向Fe(SCN)3溶液中加入少量KSCN固体,溶液颜色加深,说明增大反应物浓度,能使平衡正向移动,此事实与勒夏特列原理相符,A不合题意;B.由CH4燃烧反应方程式可知,1molCH4在2molO2中完全燃烧,常温常压下,1体积CH4完全燃烧消耗2体积O2,二者的体积比等于其物质的量之比,符合阿伏加德罗定律,B不合题意;C.向漂白液中加入少量稀硫酸能增强漂白液的漂白效果,说明生成了HClO,符合强酸制弱酸原理,由于HClO不是最高价含氧酸,所以不符合元素周期律,C符合题意;D.通过C、CO的燃烧热反应方程式,通过调整化学计量数后相减,可间接计算2C(s)+O2(g)=2CO(g)的反应热,符合盖斯定律,D不合题意;故选C。22、B【解析】
A、根据示意图,电池工作时,光能转变为电能,根据电子的流向,电极X为负极,电极Y为正极,故A正确;B、根据示意图,I3-→I-,化合价降低,应发生还原反应,故B错误;C、根据示意图,电解质溶液中发生反应:2Ru3++3I-2Ru2++I3-,故C正确;D、根据示意图,I-和I3-的浓度基本不变,故D正确。答案选B。二、非选择题(共84分)23、C15H12NO4Br取代反应++HCl羟基、羰基和硝基17【解析】
由D的分子式与E的结构可知,D与发生取代反应生成E,则D为,C能与FeCl3溶液发生显色反应,含有酚羟基,结合C的分子式逆推可知C为,A的分子式为C6H6O,A与乙酸酐反应得到酯B,B在氯化铝作用下得到C,则A为,B为.E与溴发生取代反应生成F。据此分析解答。【详解】(1)F()的分子式为:C15H12NO4Br,反应①是与(CH3CO)2O反应生成与CH3COOH,属于取代反应,故答案为C15H12NO4Br;取代反应;(2)反应④的化学方程式为:++HCl,故答案为++HCl;(3)根据上述分析,C的结构简式为,D的结构简式为,其中的含氧官能团有:羰基、羟基、硝基,故答案为;羰基、羟基、硝基;(4)B()的同分异构体(不含立体异构)能同时满足下列条件:a.能发生银镜反应,说明含有醛基,b.能与NaOH溶液发生反应,说明含有酯基或酚羟基,c.含有苯环结构,若为甲酸形成的酯基,含有1个取代基,可以为甲酸苯甲酯,含有2个取代基为-CH3、-OOCH,有邻、间、对3种,若含有醛基、酚羟基,含有2个取代基,其中一个为-OH,另外的取代基为-CH2CHO,有邻、间、对3种,含有3个取代基,为-OH、-CH3、-CHO,当-OH、-CH3处于邻位时,-CHO有4种位置,当-OH、-CH3处于间位时,-CHO有4种位置,当-OH、-CH3处于对位时,-CHO有2种位置,符合条件的同分异构体共有17种,其中核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶1的是,故答案为17;;(5)模仿E→F→G的转化,发生硝化反应生成,然后与溴发生取代反应生成,最后在NaBH4条件下反应生成,合成路线流程图为:,故答案为。【点睛】根据物质的分子式及E的结构进行推断是解答本题的关键。本题的难点为(5),要注意根据题干流程图转化中隐含的信息进行合成路线设计。24、羟基和羧基取代反应8、(其他答案只要正确也可)【解析】
根据A到B,B到C反应,推出溴原子取代苯环上的氢,取代的是甲基的邻位,D到E发生的是信息①类似的反应,引入碳碳双键,即E为,E到F发生的是信息③类似的反应,得到碳氧双键,即F为,F到M发生的信息②类似的反应,即得到M。【详解】(1)C中的官能团的名称为羟基和羧基,根据信息①和③得到F的结构简式为,根据A→B和B→C的结构简式得到A→B的反应类型为取代反应;故答案为:羟基和羧基;;取代反应。(2)根据信息①得出D→E的反应方程式为;故答案为:。(3)M物质中核磁共振氢谱中有8组吸收峰,如图。(4)①只有一个苯环且苯环上的一氯取代物只有2种,容易想到有两个支链且在对位,②遇FeCl3溶液显紫色,含有酚羟基③分子中含,至少写出2个同时符合下列条件试剂X的同分异构体的结构简式、;故答案为:、(其他答案只要正确也可)。(5)甲苯先与Cl2光照发生侧链取代,后与氢气发生加成反应,然后发生氯代烃的消去反应引入碳碳双键,然后与溴加成,再水解,因此由甲苯制备R()的合成路线;故答案为:。25、A温度过高,SO3气体在硫酸中的溶解度小,逸出快,反应①接触不充分转化率降低;同时温度升高,反应①平衡向逆反应方向移动关小水龙头,向布氏漏斗中加入乙醇至恰好完全浸没沉淀,待乙醇完全滤下后重复此操作2~3次氨基磺酸在水溶液中可发生反应:H2NSO3H+H2ONH4HSO4;稀H2SO4可提供H+与SO42-促使该平衡逆向移动(通电)预热去皮键(归零键)77.60%偏高【解析】
发烟硫酸和尿素在磺化步骤转化为氨基磺酸,反应①为放热反应,同时反应因为有气体参与,则通过改变温度和压强可以影响产率;因为氨基磺酸为固体,则过滤时可采用抽滤;得到的氨基磺酸可能混有杂质,则要经过重结晶进行提纯,最后干燥可得到纯净的氨基磺酸。【详解】(1)A.仪器a的名称是三颈烧瓶,故A正确;B.冷凝回流时,冷凝水应该下进上出,即从冷凝管的A管口通入,故B错误;C.向漏斗内转待抽滤液时,应用倾析法先转移溶液,待溶液快流尽时再转移沉淀,不能直接转移悬浊液,故C错误;D.抽滤结束后为了防止倒吸,应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶之间的橡皮管,再关闭水龙头,故D错误;综上所述,答案为A。(2)气体的溶解度随温度升高而降低,则温度过高,SO3气体在硫酸中的溶解度小,逸出快,反应①接触不充分转化率降低;同时温度升高,反应①平衡向逆反应方向移动,故答案为:温度过高,SO3气体在硫酸中的溶解度小,逸出快,反应①接触不充分转化率降低;同时温度升高,反应①平衡向逆反应方向移动;(3)洗涤的具体操作为关小水龙头,向布氏漏斗中加入乙醇至恰好完全浸没沉淀,待乙醇完全滤下后重复此操作2-3次,故答案为:关小水龙头,向布氏漏斗中加入乙醇至恰好完全浸没沉淀,待乙醇完全滤下后重复此操作2~3次;(4)“重结晶”时,溶剂选用10%~12%的硫酸是为了防止氨基磺酸洗涤时因溶解而损失,因为氨基磺酸在水溶液中可发生反应:H2NSO3H+H2ONH4HSO4;稀H2SO4可提供H+与SO42-促使该平衡逆向移动,故答案为:氨基磺酸在水溶液中可发生反应:H2NSO3H+H2ONH4HSO4;稀H2SO4可提供H+与SO42-促使该平衡逆向移动;(5)①电子天平在使用时要注意使用前须(通电)预热并调零校准,称量时,要将药品放到小烧杯或滤纸上,注意要先按去皮键(归零键),再放入药品进行称量,故答案为:(通电)预热;去皮键(归零键);②亚硝酸钠与氨基磺酸反应后的产物均为氮气,根据氧化还原反应原理可知,亚硝酸与氨基磺酸以1:1比例反应,可知,则2.500g氨基磺酸粗品中氨基磺酸粗品的纯度=,故答案为:77.60%;③因为氨基磺酸粗品中混有硫酸,则用NaOH标准溶液进行滴定,会使测得结果通常比NaNO2法偏高,故答案为:偏高。【点睛】当讨论温度对产率的影响时,注意考虑要全面,温度一般可以影响反应速率、化学平衡移动、物质的溶解度以及物质的稳定性等,可以从这些方面进行讨论,以免漏答。26、H2O+SO2=H2SO3,Zn+2H2SO3ZnS2O4+2H2O或Zn+2SO2ZnS2O4增大气体与溶液的接触面积,加快气体的吸收速率溶液中存在:Na2S2O4(s)Na2S2O4(aq)2Na+(aq)+(aq)[或Na2S2O4(s)2Na+(aq)+(aq)],增大c(Na+),平衡向逆反应方向移动水浴加热Na2S2O4在水中溶解度较大,在酒精中溶解度较小2HCOONa+4SO2+Na2CO3=2Na2S2O4+H2O+3CO2Zn(OH)2难溶于水,易与Na2S2O4分离取少量产品配成稀溶液,加入足量稀盐酸,充分反应后静置,取上层清液,滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则可确定产品中含有Na2SO4【解析】
合成保险粉的反应物为Zn、SO2、H2O,根据温度控制在40~45℃,当三颈瓶中溶液pH在3~3.5时,停止通入SO2,反应后得到ZnS2O4溶液,据此分析解答。【详解】(1)合成保险粉的反应物有Zn、SO2、H2O,根据温度控制在40~45℃,当三颈瓶中溶液pH在3~3.5时,说明发生了:H2O+SO2=H2SO3反应,最后反应得到ZnS2O4溶液,说明又发生了:Zn+2H2SO3ZnS2O4+2H2O反应,总过程也可以写成:Zn+2SO2ZnS2O4,多孔球泡可以增大气体与液体的接触面积,加快气体的吸收速率;(2)溶液中存在:Na2S2O4(s)Na2S2O4(aq)2Na+(aq)+(aq)[或Na2S2O4(s)2Na+(aq)+(aq)],增大c(Na+),平衡向逆反应方向移动,所以向滤液中加入一定量食盐,立即析出Na2S2O4•2H2O晶体;(3)根据温度控制在40~45℃可知需要控制温度的加热方式一般是水浴加热;(4)根据步骤2中将得到的ZnS2O4溶液加入NaOH溶液中,过滤,滤渣为Zn(OH)2,向滤液中加入食盐,才析出Na2S2O4•2H2O晶体,可知Na2S2O4在水中溶解度较大;根据步骤5析出的晶体用无水乙醇洗涤的目的是使晶体迅速干燥,避免溶解而减少损耗,可知其在酒精中溶解度较小;(5)由题意可知甲酸钠、二氧化硫、碳酸钠反应生成Na2S2O4,同时生成二氧化碳,反应的方程式为2HCOONa+4SO2+Na2CO3=2Na2S2O4+H2O+3CO2;(6)锌粉法产品纯度高,可能的原因是Zn(OH)2难溶于水,易与Na2S2O4分离;(7)设计实验证明甲酸钠法制得的产品中含有Na2SO4,要避免Na2S2O4干扰,所以取少量产品配成稀溶液,加入足量稀盐酸,充分反应后静置,取上层清液,滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则可确定产品中含有Na2SO4。27、保持漏斗和反应容器内的气压相等2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O安全瓶(或防止装置C中液体倒吸入装置A中)漏斗口径较大,被吸住的液体会迅速回落烧杯中水浴b增大蒸气与外界接触面积,提高冷凝回流效果C2H5Cl、CCl3COOH蒸馏59%【解析】
A装置利用高锰酸钾与浓盐酸制备氯气,C装置用饱和食盐水除去HCl,D装置盛放浓硫酸干燥氯气,E中反应制备CCl3CHO。F装置盛放氢氧化钠溶液,吸收尾气中氯气、HCl防止污染空气。【详解】(1)A中的恒压漏斗使得漏斗中的压强和圆底烧瓶中的压强相同,从而浓盐酸能够顺利流下。高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气,方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;(2)装置B中的导管很短,而且B中没有试剂,所以是作安全瓶,防止C装置处理HCl气体时发生倒吸。装置F中倒扣的漏斗,与液体接触的部分横截面积很大,被吸住的液体会迅速回落烧杯中,不会发生倒吸。答案为安全瓶漏斗口径较大,被吸住的液体会迅速回落烧杯中;(3)温度要控制在70℃,未超过水的沸点100℃,可以选择水浴加热,即最佳的加热方式为水浴加热。冷凝过程中,冷凝管中应该充满水,所以冷水应该从b口进。球形冷凝管与蒸气接触的面积大,冷凝回流效果更好。答案为:水浴b增大蒸气与外界接触面积,提高冷凝回流效果;(4)如果没有浓硫酸干燥,则E中会有水参加反应,水与氯气反应生成HCl和HClO,副反应就会发生,生成的产物有C2H5Cl、CCl3COOH。从图表所给的信息来看,杂质均溶于乙醇,得到一混合液体,且沸点相差较大,使用蒸馏,可以分离除去;(5)加入的碘单质被硫代硫酸钠和CCl3CHO消耗,加入的碘单质的物质的量为0.03L×0.100mol•L-1=0.003mol,消耗的Na
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