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文档简介
福建省永春一中等四校中学新高考化学三模试卷考生请注意: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(每题只有一个选项符合题意)1、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是A.氯碱工业中完全电解含2molNaCl的溶液产生H2分子数为NAB.14g分子式为CnH2n的烃中含有的碳碳双键数为NA/nC.2.0gH218O与2.0gD2O中所含的中子数均为NAD.常温下,将56g铁片投入到足量的浓硫酸中生成SO2的分子数为1.5NA2、下列实验操作、现象和结论均正确的是选项操作现象结论A①将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口试纸不变色受热不分解B②中振荡后静置下层液体颜色变浅溶液可除去溶在溴苯中的C③旋开活塞观察到红色喷泉极易溶于水,氨水显碱性D④闭合开关K,形成原电池Zn极上有红色固体析出锌的金属性比铜强A.A B.B C.C D.D3、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示,下列化学反应属于阴影3区域的是A.2HClO2HCl+O2↑B.NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑C.4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3D.Fe2O3+3CO2Fe+3CO24、在饱和食盐水中滴加酚酞溶液后,在以碳棒为电极进行电解,下列有关的实验现象的描述中正确的是()A.负极区先变红 B.阳极区先变红C.阴极有无色气体放出 D.正极有黄绿色气体放出5、等温等压下,有质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体,下列叙述中正确的是()A.体积之比为13∶13∶14 B.密度之比为14∶14∶13C.质量之比为1∶1∶1 D.原子数之比为1∶1∶16、a、b、c、d四种短周期元素在周期表中分布如图所示,下列说法正确的是()A.若四种元素均为主族元素,则d元素的原子半径最大B.若b最外层电子占据三条轨道,则a的单质可用于冶炼金属C.若a为非金属元素,则c的气态氢化物的水溶液可能呈碱性D.若a最外层有两个未成对电子,则d的单质常温下不可能为气体7、常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是A.澄清透明的溶液中:Na+、Cu2+、NO3-、Cl-B.中性溶液中:Fe3+、NH4+、Br-、HCO3-C.c(OH-)<的溶液中:Na+、Ca2+、ClO-、F-D.1mol/L的KNO3溶液中:H+、Fe2+、SCN-、SO42-8、铁的氧化物可用于脱除煤气中的H2S,有一步反应为:Fe3O4(s)+3H2S(g)+H2(g)3FeS(s)+4H2O(g),其温度与平衡常数的关系如图所示。对此反应原理的理解正确的是A.H2S是还原剂B.脱除H2S的反应是放热反应C.温度越高H2S的脱除率越大D.压强越小H2S的脱除率越高9、煤燃烧排放的烟气含有硫和氮的氧化物而形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂对烟气可同时进行脱硫、脱硝。反应一段时间后溶液中有关离子浓度的测定结果如下表。离子SO42-SO32-NO3-NO2-Cl-c/(mol·L-1)8.35×10-46.87×10-61.5×10-41.2×10-53.4×10-3下列说法正确的是()A.NaClO2溶液脱硫过程中主要反应的离子方程式2H2O+ClO2-+2SO2=2SO42-+Cl-+4H+B.脱硫反应速率大于脱硝反应速率C.该反应中加入少量NaCl固体,提高c(Cl-)和c(Na+),都加快了反应速率D.硫的脱除率的计算式为8.35×10-4/(8.35×10-4+6.87×10-6)10、下列由实验操作及现象得出的结论正确的是操作及现象结论A其他条件相同,测定等浓度的HCOOK和K2S溶液的pH比较Ka(HCOOH)和Ka2(H2S)的大小B向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液,溶液呈红色溶液中一定含有Fe2+C向纯碱中滴加足量浓盐酸,将产生的气体通入硅酸钠溶液,溶液变浑浊酸性:盐酸>碳酸>硅酸DC2H5OH与浓硫酸混合后加热到170℃,制得气体使酸性KMnO4溶液褪色一定是制得的乙烯使酸性KMnO4溶液褪色A.A B.B C.C D.D11、NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是()A.30g丙醇中存在的共价键总数为5NAB.1molD2O与1molH2O中,中子数之比为2:1C.含0.2molH2SO4的浓硫酸与足量的镁反应,转移电子数大于0.2NAD.密闭容器中1molPCl3与1molCl2反应制备PCl5(g),增加2NA个P-Cl键12、如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达700—900℃时,O2—可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是()A.电池内的O2—由电极甲移向电极乙B.电池总反应为N2H4+2O2=2NO+2H2OC.当甲电极上有1molN2H4消耗时,标况下乙电极上有22.4LO2参与反应D.电池外电路的电子由电极乙移向电极甲13、一种形状像蝴蝶结的有机分子Bowtiediene,其形状和结构如图所示,下列有关该分子的说法中错误的是A.生成1molC5H12至少需要4molH2B.该分子中所有碳原子在同一平面内C.三氯代物只有一种D.与其互为同分异构体,且只含碳碳三键的链烃有两种14、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。元素W分别与元素X、Y、Z结合形成质子数相同的甲、乙、丙三种分子。反应②是工业制硝酸的重要反应,乙与丙的混合物不能用玻璃瓶盛装。上述物质有如图所示的转化关系:下列说法错误的是A.甲是易液化气体,常用作致冷剂B.可以用甲在一定条件下消除丁对环境的污染C.甲、丙分子可以直接化合生成离子化合物D.丁是一种红棕色气体,是大气主要污染物之一15、实验室用H2还原SiHCl3(沸点:31.85℃)制备纯硅的装置如图所示(夹持装置和尾气处理装置略去),下列说法正确的是()A.装置Ⅱ、Ⅲ中依次盛装的是浓H2SO4、冰水B.实验时,应先加热管式炉,再打开盛装稀硫酸的分液漏斗C.为鉴定制得的硅中是否含微量铁单质,用到的试剂可以为:盐酸、双氧水、硫氰化钾溶液D.实验中制备氢气的装置也可用于实验室中用碱石灰与氯化铵溶液反应制备氨气16、主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W、X、Y最外层电子数之和为11,W与Y同族且都是复合化肥的营养元素,Z的氢化物遇水可产生最轻的气体。下列说法正确的是()A.常温常压下X的单质为气态B.简单气态氢化物的热稳定性:Y>WC.Z的氢化物含有共价键D.简单离子半径:W>X二、非选择题(本题包括5小题)17、盐酸普罗帕酮是一种高效速效抗心律失常药。合成此药的原料D的流程如下:已知:请回答以下问题:(I)A的化学名称为____,试剂a的结构简式为____。(2)C的官能团名称为____________。(3)反应⑤的反应类型为____;反应①和⑤的目的为_______。(4)满足下列条件的B的同分异构体还有___种(不包含B)。其中某同分异构体x能发生水解反应,核磁共振氢谱有4组峰且峰面积比为3:2:2:1,请写出x与NaOH溶液加热反应的化学方程式____。①能发生银镜反应②苯环上有2个取代基(5)关于物质D的说法,不正确的是____(填标号)。a.属于芳香族化合物b.易溶于水c.有三种官能团d.可发生取代、加成、氧化反应18、M为一种医药的中间体,其合成路线为:(1)A的名称____。(2)C中含有的含氧官能团名称是____。(3)F生成G的反应类型为____。(4)写出符合下列条件的D的同分异构体的结构简式____①能发生银镜反应②遇到FeCl3溶液显紫色③苯环上一氯代物只有两种(5)H与乙二醇可生成聚酯,请写出其反应方程式____(6)写出化合物I与尿素(H2N-CO-NH2)以2:1反应的化学方程式____(7)参考题中信息,以1,3-丁二烯(CH2=CHCH=CH2)为原料,合成,写出合成路线流程图(无机试剂任选)____。19、乙酰苯胺是常用的医药中间体,可由苯胺与乙酸制备。反应的化学方程式如下:
+CH3COOH+H2O某实验小组分别采用以下两种方案合成乙酰苯胺:方案甲:采用装置甲:在圆底烧瓶中加入5.0mL苯胺、7.4mL乙酸,加热至沸,控制温度计读数100~105℃,保持液体平缓流出,反应40min后停止加热即可制得产品。方案乙:采用装置乙:加热回流,反应40min后停止加热。其余与方案甲相同。已知:有关化合物的物理性质见下表:化合物密度(g·cm-3)溶解性熔点(℃)沸点(℃)乙酸1.05易溶于水,乙醇17118苯胺1.02微溶于水,易溶于乙醇–6184乙酰苯胺—微溶于冷水,可溶于热水,易溶于乙醇114304请回答:(1)仪器a的名称是_________(2)分别从装置甲和乙的圆底烧瓶中获得粗产品的后续操作是____________(3)装置甲中分馏柱的作用是______________(4)下列说法正确的是__________A.从投料量分析,为提高乙酰苯胺产率,甲乙两种方案均采取的措施是乙酸过量B.实验结果是方案甲的产率比方案乙的产率高C.装置乙中b处水流方向是出水口D.装置甲中控制温度计读数在118℃以上,反应效果会更好(5)甲乙两方案获得的粗产品均采用重结晶方法提纯。操作如下:①请选择合适的编号,按正确的操作顺序完成实验(步骤可重复或不使用)____→____→____→____→过滤→洗涤→干燥a冷却结晶b加冷水溶解c趁热过滤d活性炭脱色e加热水溶解上述步骤中为达到趁热过滤的目的,可采取的合理做法是___________②趁热过滤后,滤液冷却结晶。一般情况下,有利于得到较大的晶体的因素有_____A.缓慢冷却溶液B.溶液浓度较高C.溶质溶解度较小D.缓慢蒸发溶剂③关于提纯过程中的洗涤,下列洗涤剂中最合适的是______________。A.蒸馏水B.乙醇C.5%Na2CO3溶液D.饱和NaCl溶液20、过氧化钙是一种白色固体,微溶于冷水,不溶于乙醇,化学性质与过氧化钠类似。某学习小组设计在碱性环境中利用CaCl2与H2O2反应制取CaO2·8H2O,装置如图所示:回答下列问题:(1)小组同学查阅文献得知:该实验用质量分数为20%的H2O2溶液最为适宜。市售H2O2溶液的质量分数为30%。该小组同学用市售H2O2溶液配制约20%的H2O2溶液的过程中,使用的玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管外,还有___。(2)仪器X的主要作用除导气外,还具有的作用是___。(3)在冰水浴中进行的原因是___。(4)实验时,在三颈烧瓶中析出CaO2·8H2O晶体,总反应的离子方程式为___。(5)反应结束后,经过滤、洗涤、低温烘干获得CaO2·8H2O。下列试剂中,洗涤CaO2·8H2O的最佳选择是____。A.无水乙醇B.浓盐酸C.Na2SO3溶液D.CaCl2溶液(6)若CaCl2原料中含有Fe3+杂质,Fe3+催化分解H2O2,会使H2O2的利用率明显降低。反应的机理为:①Fe3++H2O2=Fe2++H++HOO·②H2O2+X=Y+Z+W(已配平)③Fe2++·OH=Fe3++OH-④H++OH-=H2O根据上述机理推导步骤②中的化学方程式为___。(7)过氧化钙可用于长途运输鱼苗,这体现了过氧化钙具有____的性质。A.与水缓慢反应供氧B.能吸收鱼苗呼出的CO2气体C.能是水体酸性增强D.具有强氧化性,可杀菌灭藻(8)将所得CaO2·8H2O晶体加热到150~160℃,完全脱水后得到过氧化钙样品。该小组测定过氧化钙样品中CaO2的纯度的方法是:准确称取0.4000g过氧化钙样品,400℃以上加热至完全分解成CaO和O2(设杂质不产生气体),得到33.60mL(已换算为标准状况)气体。则:所得过氧化钙样品中CaO2的纯度为_____。21、二氧化碳是常见的温室气体,其回收利用是环保领域研究的热点课题。Ⅰ.CO2可以与H2反应合成C2H4,该转化分两步进行:第一步:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H=+41.3kJ·mol-1第二步:2CO(g)+4H2(g)C2H4(g)+2H2O(g)△H=–210.5kJ·mol-1(1)CO2与H2反应反应合成乙烯的热化学方程式为___。(2)一定条件下的密闭容器中,要提高CO2合成乙烯的转化率,可以采取的措施是____(填标号)。①减小压强②增大H2的浓度③加入适当催化剂④分离出H2O(g)(3)己知温度对CO2合成乙烯的平衡转化率及催化剂的催化效率的影响如图所示,下列说法正确的是____(填标号)。①N点的速率最大②M点的平衡常数比N点的平衡常数大③温度低于250℃时,随温度升高乙烯的平衡产率增大④实际反应尽可能在较低的温度下进行,以提高CO2的转化率Ⅱ.研究表明CO2和H2在一定条件下可以合成甲醇,反应方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)[反应①]。一定条件下,往2L恒容密闭容器中充入2.0mo1CO2和4.0molH2,在不同催化剂作用下合成甲醇,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示:(4)催化效果最佳的是催化剂____(填“A”、“B”或“C”)。(5)T2温度下,若反应进行10min达到图中a点状态,用CO2的浓度表示的反应速率v(CO2)=____。(6)图中b点已达平衡状态,则该温度下反应的平衡常数K=____。(7)在某催化剂作用下,CO2和H2除发生反应①外,还发生如下反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)[反应②]。维持压强不变,按固定初始投料比将CO2和H2按一定流速通过该催化剂,经过相同时间测得如下实验数据:T(K)CO2实际转化率(%)甲醇选择性(%)54312.342.355315.339.1注:甲醇的选择性是指发生反应的CO2中转化为甲醇的百分比。表中数据说明,升高温度CO2的实际转化率提高而甲醇的选择性降低,其原因是____。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、C【解析】
A.氯碱工业中完全电解NaCl的溶液的反应为2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH,含2molNaCl的溶液发生电解,则产生H2为1mol,分子数为NA,但电解质氯化钠电解完可继续电解氢氧化钠溶液(即电解水),会继续释放出氢气,则产生的氢气分子数大于NA,故A错误;B.分子式为CnH2n的链烃为单烯烃,最简式为CH2,14g分子式为CnH2n的链烃中含有的碳碳双键的数目为=NA×=;如果是环烷烃不存在碳碳双键,故B错误;C.H218O与D2O的摩尔质量均为20g/mol,所以2.0gH218O与2.0gD2O的物质的量均为0.1mol,H218O中所含的中子数:20-10=10,D2O中所含的中子数:20-10=10,故2.0gH218O与2.0gD2O所含的中子数均为NA,故C正确;D.常温下铁遇到浓硫酸钝化,所以常温下,将56g铁片投入足量浓硫酸中,生成SO2分子数远远小于1.5NA,故D错误;答案选C。【点睛】该题易错点为A选项,电解含2mol氯化钠的溶液,电解完可继续电解氢氧化钠溶液(即电解水),会继续释放出氢气,则产生的氢气分子数大于NA。2、B【解析】
A.氯化铵受热分解成氨和氯化氢气体,二者遇冷在气体发生装置的试管口附近化合生成氯化铵固体,A项错误;B.溴能与氢氧化钠溶液反应而溴苯不能,故可以用氢氧化钠溶液除去溴苯中溶解的棕色溴,溴苯的密度大于水,故下层液体颜色变浅,B项正确;C.按图示操作不能形成喷泉,C项错误;D.两烧杯中溶液放反了,闭合开关不能构成双液原电池,D项错误。答案选B。3、D【解析】
根据图得出阴影3为氧化还原反应,但不是置换反应、化合反应、分解反应。【详解】A.2HClO2HCl+O2↑,有化合价升降,是氧化还原反应,但是分解反应,故A不符合题意;B.NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑,没有化合价升降,故B不符合题意;C.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,有化合价升降,是氧化还原反应,但是化合反应,故C不符合题意;D.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,有化合价升降,是氧化还原反应,不属于置换反应、化合反应、分解反应,故D符合题意。综上所述,答案为D。4、C【解析】
电解饱和食盐水,阳极氯离子发生失电子的氧化反应,其电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑;阴极区水发生得电子的还原反应,其电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,据此分析作答。【详解】根据上述分析可知,A.溶液中阴极区会发生电极反应:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,则酚酞溶液在阴极区先变红,A项错误;B.溶液中阴极区会发生电极反应:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,则酚酞溶液在阴极区先变红,B项错误;C.阴极区水发生得电子的还原反应,其电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,有无色气体放出,C项正确;D.阳极产生氯气,则现象描述应该为:阳极有黄绿色气体放出,D项错误;答案选C。5、B【解析】
假设质子都有14mol,则CO、N2、C2H2三种气体的物质的量分别是1mol、1mol、1mol。A、等温等压下,体积之比等于物质的量的比,体积之比为1∶1∶1,A错误;B、等温等压下,密度比等于摩尔质量的比,密度之比为14∶14∶13,B正确;C、质量之比为1mol×28g/mol:1mol×28g/mol:1mol×26g/mol=14:14:13,C错误;D、原子个数之比为1mol×2:1mol×2:1mol×4=1∶1∶2,D错误。答案选B。6、B【解析】
A.同周期元素从左往右,原子半径依次减小,则d元素的原子半径比a小,故A错误;B.若b最外层电子占据三条轨道,最外层电子排布为2s22p2,则b为C元素,结合位置可知a为Al,金属铝可以通过铝热反应冶炼金属,故B正确;C.若a为非金属元素,a为Si或P,则C为O或F,c的气态氢化物的水溶液为中性或酸性,故C错误;D.若a最外层有两个未成对电子,则a为Si或S,当a为S时,d为Ar,Ar的单质常温下为气体,故D错误;故选B。7、A【解析】
A.选项离子之间不能发生任何反应,离子可以大量共存,A符合题意;B.中性溶液中,OH-与Fe3+会形成Fe(OH)3沉淀,OH-与HCO3-反应产生CO32-、H2O,离子之间不能大量共存,B不符合题意;C.c(OH-)<的溶液显酸性,含有大量的H+,H+与ClO-、F-发生反应产生弱酸HClO、HF,不能大量共存,C错误;D.H+、Fe2+、NO3-会发生氧化还原反应,不能大量共存,D错误;故合理选项是A。8、B【解析】
A.还原剂在氧化还原反应中失去电子,化合价升高,H2S为反应物,FeS为生成物,反应前后S的化合价均为-2,故既不是氧化剂也不是还原剂,故A错误;B.由图可以得出,温度越高,K值越小,说明此反应为放热反应,故B正确;C.此反应为放热反应,升高温度,平衡左移,不利于脱硫,即温度越高H2S的脱除率越小,故C错误;D.此反应特点为反应前后气体体积不变的反应,增大压强,平衡不移动,故硫化氢的转化率不会提高,D错误;故选B。9、B【解析】
A.NaClO2溶液显碱性,离子方程式4OH-+ClO2-+2SO2=2SO42-+Cl-+2H2O,选项A错误;B.脱去硫的浓度为(8.35×10-4+6.87×10-6)mol·L-1,脱去氮的浓度为(1.5×10-4+1.2×10-5)mol·L-1,且在同一容器,时间相同,脱硫反应速率大于脱硝反应速率,选项B正确;C.加入NaCl固体,提高c(Cl-)加快了反应速率,提高c(Na+),不影响反应速率,选项C错误;D.不知硫的起始物质的量,且SO42-、SO32-都是脱硫的不同形式,无法计算,选项D错误。答案选B。10、A【解析】
A.酸的电离平衡常数越大,其酸根离子水解程度越小,则其相应的钾盐pH越小,所以测定等物质的量浓度的HCOOK和K2S溶液的pH比较Ka(HCOOH)和Ka2(H2S)的大小,故A正确;B.向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液,原溶液中可能含有铁离子,无法据此判断原溶液中是否含有亚铁离子,故B错误;C.盐酸易挥发,产生的气体中混有HCl,HCl与硅酸钠反应也产生白色沉淀,则该实验不能比较碳酸与硅酸酸性的强弱,故C错误;D.C2H5OH与浓硫酸混合后加热到170℃,制取的乙烯气体中混有乙醇、SO2等,乙醇、SO2都能够使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能说明一定是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,故D错误。故选A。11、C【解析】
A.30g丙醇物质的量为:=0.5mol,存在的共价键总数为0.5mol×11×NA=5.5NA,故A错误;B.1molD2O与1molH2O中,中子数之比为10:8=5:4,故B错误;C.0.2molH2SO4的浓硫酸和足量的镁反应如果只生成二氧化硫则转移电子数等于0.2NA,如果只生成氢气则转移电子数为0.4NA,随着反应进行浓硫酸浓度降低,所以反应中既有二氧化硫又有氢气生成,转移电子数大于0.2NA小于0.4NA,故C正确;D.三氯化磷与氯气反应为可逆反应,不能进行到底,密闭容器中1molPCl3与1moCl2反应制备PCl5(g),增加小于2NA个P−Cl键,故D错误;故答案选C。【点睛】熟练掌握公式的使用和物质的结构是解题关键,注意丙醇分子结构特点,注意浓硫酸的特性。12、C【解析】
该燃料电池中,负极上燃料失电子发生氧化反应,电极反应式为:N2H4+2O2--4e-=N2↑+2H2O,故电极甲作负极,电极乙作正极,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为:O2+4e-=2O2-,电池总反应为:N2H4+O2=N2↑+2H2O,结合离子的移动方向、电子的方向分析解答。【详解】A.放电时,阴离子向负极移动,即O2−由电极乙移向电极甲,A项错误;B.反应生成物均为无毒无害的物质,负极上反应生成氮气,则电池总反应为N2H4+O2=N2↑+2H2O,B项错误;C.由电池总反应为N2H4+O2=N2↑+2H2O可知,当甲电极上有1molN2H4消耗时,乙电极上有1molO2被还原,所以标况下乙电极上有22.4LO2参与反应,C项正确;D.电池外电路的电子从电源的负极流向正极,即由电极甲移向电极乙,D项错误;答案选C。13、B【解析】
有机物含有2个碳碳双键,可发生加成、加聚和氧化反应,结合烯烃、甲烷的结构特点解答。【详解】A.由结构式可知分子中含有5个C、4个H原子,则分子式为C5H4,根据不饱和度的规律可知,该分子内含4个不饱和度,因此要生成1molC5H12至少需要4molH2,A项正确;B.分子中含有饱和碳原子,中心碳原子与顶点上的4个碳原子形成4个共价单键,应是四面体构型,则分子中四个碳原子不可能在同一平面上,B项错误;C.依据等效氢思想与物质的对称性可以看出,该分子的三氯代物与一氯代物等效,只有一种,C项正确;D.分子式为C5H4,只含碳碳叁键的链烃有CH≡C-CH2-C≡CH或CH≡C-C≡C-CH3这2种同分异构体,D项正确;答案选B。【点睛】本题C项的三氯代物可用换位思考法分析作答,这种方法一般用于卤代物较多时,分析同分异构体较复杂时,即将有机物分子中的不同原子或基团进行换位,如乙烷分子,共6个氢原子,一个氢原子被氯原子取代只有一种结构,那么五氯乙烷呢,H看成Cl,Cl看成H,换位思考,也只有一种结构。14、D【解析】
X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。元素W分别与元素X、Y、Z结合形成质子数相同的甲、乙、丙三种分子,则W为H元素。反应②是工业制硝酸的重要反应,乙与丙的混合物不能用玻璃瓶盛装,乙是H2O,丙是HF,Z的单质是F2,Y是O2,甲是NH3,丁中NO。【详解】A.甲为NH3,氨气易液化,挥发吸收大量的热量,常用作致冷剂,故A正确;B.6NO+4NH3=5N2+6H2O,产生无污染的氮气和水,可以用甲在一定条件下消除丁对环境的污染,故B正确;C.甲为NH3、丙为HF,甲、丙分子可以直接化合生成离子化合物NH4F,故C正确;D.丁是NO,是一种无色气体,是大气主要污染物之一,故D错误;故选D。【点睛】本题考查无机物推断,结合题干信息及转化关系推断物质组成为解答关键,注意掌握常见元素化合物性质,试题侧重考查学生的分析、理解能力及逻辑推理能力,易错点D,反应②是工业制硝酸的重要反应,说明生成的丁是NO,不是NO2。15、C【解析】
A.装置Ⅲ的作用是使SiHCl3挥发,Ⅲ中应盛装热水,故A错误;B.氢气、氧气的混合气体加热易爆炸,实验时,应先打开盛装稀硫酸的分液漏斗,用生成的氢气把装置中的空气排出,再加热管式炉,故B错误;C.铁与盐酸反应生成氯化亚铁,用双氧把亚铁离子氧化为铁离子,若加入硫氰化钾溶液后变红,则说明含有铁单质,故C正确;D.实验室中一般用加热碱石灰与氯化铵固体混合物制备氨气,装置图为,故D错误;答案选C。16、D【解析】
W与Y同族且都是复合化肥的营养元素,则W为氮(N),Y为磷(P);W、X、Y最外层电子数之和为11,则X为钠(Na);Z的氢化物遇水可产生最轻的气体,则Z为钾(K)或钙(Ca)。【详解】A.常温常压下X的单质为钠,呈固态,A错误;B.非金属性Y(P)<W(N),简单气态氢化物的热稳定性Y<W,B错误;C.Z的氢化物为KH或CaH2,含有离子键,C错误;D.具有相同核电荷数的离子,核电荷数越大,半径越小,则简单离子半径:N3->Na+,D正确;故选D。二、非选择题(本题包括5小题)17、邻羟基苯甲醛(2-羟基苯甲醛)羟基,羰基取代反应保护羟基不被氧化11bc【解析】
C为;(I)按命名规则给A命名,结合题给信息与反应②中的反应物和产物结构,找出试剂a,可确定结构简式;(2)由反应⑤⑥找到C的结构简式,并且找出其的官能团写名称即可;(3)找到C的结构简式是关键,从流程开始的物质A到C,可发现只有醛基被消除,由此可发现⑤的反应类型及反应①和⑤的目的;(4)从B的结构出发,满足条件的B的同分异构体(不包含B)中,先找出条件对应的基团及位置,最后再确定总数目,同分异构体x与NaOH溶液加热下反应,则X含酯基,X核磁共振氢谱有4组峰且峰面积比为3:2:2:1,确定X结构即可求解;(5)关于物质D的说法不正确的有哪些?从结构中含有苯环、醚键、羰基、醇羟基等基团的相关概念、性质判断;【详解】(I)A为,则其名称为:邻羟基苯甲醛(2-羟基苯甲醛);答案为:邻羟基苯甲醛(2-羟基苯甲醛);题给信息,反应②为,则试剂a为;答案为:;(2)由反应⑤⑥找到C的结构简式:,官能团为羟基和羰基;答案为:羟基;羰基;(3)C的结构简式是,与HI在加热下发生反应⑤得到,可见是-OCH3中的-CH3被H取代了;从流程开始的物质A到C,为什么不采用以下途径:主要是步骤3中醇羟基被氧化成羰基时,酚羟基也会被氧化,因此反应①和⑤的目的为保护羟基不被氧化;答案为:取代反应;保护羟基不被氧化;(4)B的同分异构体(不包含B)要满足条件①能发生银镜反应②苯环上有2个取代基,其中有一个醛基(含甲酸酯基),且取代基可以是邻、间、对3种位置,则2个取代基可以有四种组合:首先是和,它们分别处于间、对,共2种(处于邻位就是B要排除),剩下3种组合分别是、、,它们都可以是邻、间、对3种位置,就9种,合起来共11种;答案为:11;某同分异构体x能与NaOH溶液加热下反应,则X含甲酸酯基,则X中苯环上的侧链为,X核磁共振氢谱有4组峰且峰面积比为3:2:2:1,则取代基处于对位,因此X为,则反应方程式为;答案为:(5)D为,关于物质D的说法:a.因为含有苯环,属于芳香族化合物,a说法正确,不符合;b.亲水基团少,憎水基团大,不易溶于水,b说法不正确,符合;c.含氧官能团有3种,还有1种含氮官能团,c说法不正确,符合;d.醇羟基可发生取代、氧化,羰基、苯环上可催化加氢反应,d说法正确,不符合;答案为:bc。18、甲苯醛基取代反应、(也可写成完全脱水)【解析】
(l)根据图示A的结构判断名称;(2)根据图示C的结构判断含氧官能团名称;(3)根据图示物质结构转化关系,F在氯化铁的作用下与一氯甲烷发生取代反应生成G;(4)D的结构为,①能发生银镜反应,说明分子中含有醛基,②遇到FeCl3溶液显紫色说明分子结构中含有酚羟基,③苯环上一氯代物只有两种,说明醛基和酚羟基属于对位,根据以上条件书写D同分异构体的结构简式;(5)H与乙二醇在催化剂作用下发生缩聚反应生成聚酯;(6)结合流程图中I和E的反应机理书写化合物I与尿素(H2N-CO-NH2)以2:1反应的化学方程式;(7)参考题中信息,以1,3-丁二烯(CH2=CHCH=CH2)与溴单质发生1,4加成,生成,在碱性条件下水解生成,再经过催化氧化作用生成,用五氧化二磷做催化剂,发生分子内脱水生成,最后和氨气反应生成。【详解】(l)根据图示,A由苯环和甲基构成,则A为甲苯;(2)根据图示,C中含有的含氧官能团名称是醛基;(3)根据图示物质结构转化关系,F在氯化铁的作用下与一氯甲烷发生取代反应生成G;(4)D的结构为,①能发生银镜反应,说明分子中含有醛基,②遇到FeCl3溶液显紫色说明分子结构中含有酚羟基,③苯环上一氯代物只有两种,说明醛基和酚羟基属于对位,则D同分异构体的结构简式为或;(5)H与乙二醇可生成聚酯,其反应方程式(也可写成完全脱水);(6)化合物I与尿素(H2N-CO-NH2)以2:1反应的化学方程式;(7)参考题中信息,以1,3-丁二烯(CH2=CHCH=CH2)与溴单质发生1,4加成,生成,在碱性条件下水解生成,再经过催化氧化作用生成,用五氧化二磷做催化剂,发生分子内脱水生成,最后和氨气反应生成,则合成路线为:。19、直形冷凝管将圆底烧瓶中的液体趁热倒入盛有100mL水的烧杯,冷却后有乙酰苯胺固体析出,过滤得粗产物利用分馏柱进行多次气化和冷凝,使醋酸和水得到有效的分离,或“可提高引馏体与外部空气热交换效率,从而使柱内温度梯度增加,使不同沸点的物质得到较好的分离。”ABCedca将玻璃漏斗放置于铜制的热漏斗内,热漏斗内装有热水以维持溶液的温度,进行过滤(即过滤时有保温装置)或趁热用减压快速过滤ADA【解析】
两套装置都是用来制备乙酰苯胺的,区别在于甲装置使用分馏柱分离沸点在100℃至105℃左右的组分,主要是水,考虑到制备乙酰苯胺的反应可逆,这种做法更有利于获得高的转化率;题干中详细提供了乙酸,苯胺和乙酰苯胺的物理性质,通过分析可知,三者溶解性和熔点上存在较明显的差异,所以从混合溶液中获得乙酰苯胺粗品的方法就是利用溶解性和熔点差异实现的;在获取乙酰苯胺粗品后,再采用合适的方法对其进行重结晶提纯即可得到纯度较高的乙酰苯胺。【详解】(1)仪器a的名称即直形冷凝管;(2)由于乙酸与水混溶,乙酰苯胺可溶于热水而苯胺只易溶于乙醇,并且,乙酰苯胺熔点114℃,而乙酸和苯胺的熔点分别仅为17℃和-6℃;所以分离乙酰苯胺粗品时,可将圆底烧瓶中的液体趁热倒入盛有热水的烧杯中,冷却后,乙酰苯胺固体析出,再将其过滤出来,即可得到乙酰苯胺粗品;(3)甲装置中温度计控制在100℃至105℃,这与水和乙酸的沸点很接近,因此甲装置中分馏柱的作用主要是将体系内的水和乙酸有效地分离出去;(4)A.增加乙酸的投料,可以使平衡正向移动获得更高的产率,A项正确;B.由于甲装置中的分馏柱能够有效地将产物中的水从体系内分离出去,水被分离出去后,对于乙酰苯胺制备反应的正向进行更有利,因此甲装置可以获得更高的转化率,B项正确;C.冷凝管水流的方向一般是下口进水,上口出水,C项正确;D.甲装置中温度计示数若在118℃以上,那么反应物中的乙酸会大量的气化溢出,对于反应正向进行不利,无法获得更高的产率,D项错误;答案选ABC;(5)①乙酰苯胺可以溶解在热水中,所以重结晶提纯乙酰苯胺粗品,首先要把粗品在热水中溶解,然后加入活性炭吸附杂质以及其他有色物质,过滤的时候为了避免乙酰苯胺的析出,应当趁热过滤,过滤后的滤液再冷却结晶,将结晶再过滤后,对其进行洗涤和干燥即可;趁热过滤时为了维持温度,可以将玻璃漏斗置于铜制的热漏斗内,热漏斗内装热水以维持温度,再进行过滤即可;②结晶时,缓慢降温,或者缓慢蒸发溶剂有利于获得较大的晶体,答案选AD;③在对重结晶出的乙酰苯胺晶体进行洗涤时,要避免洗涤过程中产品溶解造成的损耗,考虑到乙酰苯胺的溶解性,应当用冷水对其进行洗涤。20、烧杯、量筒防止三颈烧瓶中溶液发生倒吸防止温度过高H2O2分解、有利于晶体析出Ca2++H2O2+2NH3+8H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4+AHOO·+H2O2=H2O+O2+·OHABD54.00%【解析】
配制一定质量分数的溶液需要的仪器,只需要从初中知识解答,通入氨气后,从氨气的溶解性思考,双氧水在冰水浴中,从双氧水的不稳定来理解,根据原料和产物书写生成八水过氧化钙的离子方程式,过氧化钙晶体的物理性质得出洗涤八水过氧化钙的试剂,充分利用前后关系和双氧水分解生成水和氧气的知识得出中间产物即反应方程式,利用关系式计算纯度。【详解】⑴配制约20%的H2O2溶液的过程中,使用的玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管、烧杯、量筒,故答案为:烧杯、量筒;⑵仪器X的主要作用除导气外,因为氨气极易溶于水,因此还具有防倒吸作用,故答案为:防止三颈烧瓶中溶液发生倒吸;⑶双氧水受热分解,因此在冰水浴中进行的原因是防止温度过高H2O2分解、有利于晶体析出,故答案为:防止温度过高H2O2分解、有利于晶体析出,;⑷实验时,在三颈烧瓶中析出CaO2·8H2O晶体,总反应的离子方程式为Ca2++H2O2+2NH3+8H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4+,故答案为:Ca2++H2O2+2NH3+8H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4+;⑸过氧化钙是一种白色固体,微溶于冷水,不溶于乙醇,因此洗涤CaO2·8H2O的最佳实际为无水乙醇,故答案为:A;⑹若CaCl2原料中含有Fe3+杂质,Fe3+催化分解H2O2变为氧气和水,
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