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文档简介
江苏省苏州市平江中学2025届高三化学试题周考试题注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.答题时请按要求用笔。3.请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁,不要折暴、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、已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,Y、W为同一周期元素且W原子的最外层电子数等于Y原子的核外电子总数,其形成的一种化合物结构如图所示,下列叙述正确的是A.原子半径:W>Z>Y>XB.该化合物中各元素的原子最外层均满足8电子结构C.X与Y形成的二元化合物常温下一定为气态D.X、Y、Z、W可形成原子个数比8:1:2:3的化合物2、下列仪器的用法正确的是()A.①可以长期盛放溶液B.用②进行分液操作C.用酒精灯直接对③进行加热D.用④进行冷凝回流3、山梨酸是应用广泛的食品防腐剂,其分子结构如图所示。下列说法错误的是A.山梨酸的分子式为C6H8O2B.1mol山梨酸最多可与2molBr2发生加成反应C.山梨酸既能使稀KMnO4酸性溶液褪色,也能与醇发生置换反应D.山梨酸分子中所有碳原子可能共平面4、设NA为阿伏加德罗常数的值。(离子可以看作是带电的原子)下列叙述正确的是()A.标准状况下,22.4LSO3中所含的分子数为NAB.0.1mol•L-1的Na2CO3溶液中,CO32-的数目小于0.1NAC.8.0g由Cu2S和CuO组成的混合物中,所含铜原子的数目为0.1NAD.标准状况下,将2.24LCl2通入水中,转移电子的数目为0.1NA5、中国人民在悠久的历史中创造了绚丽多彩的中华文化,下列说法错误的是A.“木活字”是由元代王祯创制的用于印刷的活字,“木活字”的主要成分是纤维素B.“指南针”是我国古代四大发明之一,是由天然磁石制成,磁石的主要成分是Fe2O3C.“苏绣”是用蚕丝线在丝绸或其他织物上绣出图案的工艺,蚕丝的主要成分是蛋白质D.“黑陶”是一种传统工艺品,是用陶土烧制而成,其主要成分为硅酸盐6、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cOH7、已知OCN-中每种元素都满足8电子稳定结构,在反应OCN-+OH-+Cl2→CO2+N2+Cl-+H2O(未配平)中,如果有6molCl2完全反应,则被氧化的OCN-的物质的量是A.2mol B.3mol C.4mol D.6mol8、新鲜水果、蔬菜、乳制品中富含的维生素C具有明显的抗衰老作用,但易被空气氧化。某课外小组利用碘滴定法测某橙汁中维生素C的含量,其化学方程式为:+2HI下列认识正确的是()A.上述反应为取代反应 B.滴定时可用淀粉溶液作指示剂C.滴定时要剧烈振荡锥形瓶 D.维生素C的分子式为C6H9O9、化学与生活密切相关,下列有关说法不正确的是()A.在海轮外壳镶嵌锌块能减缓轮船的腐蚀B.燃煤中加入CaO可以减少温室气体的排放C.加热能杀死新型冠状病毒是因为蛋白质受热变性D.医用消毒酒精中乙醇的浓度(体积分数)为75%10、高能LiFePO4电池,多应用于公共交通。电池中间是聚合物的隔膜,主要作用是在反应过程中只让Li+通过,结构如图所示:已知原理为(1-x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。下列说法不正确的是()A.充电时,Li+向左移动B.放电时,电子由负极经导线、用电器、导线到正极C.充电时,阴极的电极反应式为xLi++xe-+nC=LixCnD.放电时,正极的电极反应式为(1-x)LiFePO4+xFePO4+xLi++xe-=LiFePO411、短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,0.01mol·L–1r溶液的pH为2,s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如下图所示。下列说法不正确的是()A.原子半径的大小:W<Y<XB.元素的非金属性:Z>X>YC.Y的氢化物常温常压下为液态D.X的最高价氧化物的水化物为弱酸12、用化学方法不能实现的是()A.生成一种新分子 B.生成一种新离子C.生成一种新同位素 D.生成一种新单质13、如图是电解饱和食盐水(含少量酚酞)的装置,其中c、d为石墨电极。下列说法正确的是A.a为负极、b为正极B.a为阳极、b为阴极C.电解过程中,钠离子浓度不变D.电解过程中,d电极附近变红14、对氧化还原反应:11P+15CuSO4+24H2O→5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4,下列说法正确的是A.5/11的磷被氧化B.3molCuSO4可氧化11/5molPC.每摩尔起氧化作用的磷能氧化磷生成磷酸的物质的量为0.6molD.当1molP参加反应时,转移电子的物质的量为3mol15、温度恒定的条件下,在2L容积不变的密闭容器中,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。开始充入4mol的SO2和2mol的O2,10s后达到平衡状态,此时c(SO3)=0.5mol·L-1,下列说法不正确的是()A.v(SO2)∶v(O2)=2∶1 B.10s内,v(SO3)=0.05mol·L-1·s-1C.SO2的平衡转化率为25% D.平衡时容器内的压强是反应前的5/6倍16、化合物如图的分子式均为C7H8。下列说法正确的是A.W、M、N均能与溴水发生加成反应 B.W、M、N的一氯代物数目相等C.W、M、N分子中的碳原子均共面 D.W、M、N均能使酸性KMnO4溶液褪色17、对于反应2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g),R.A.Ogg提出如下反应历程:第一步N2O5⇌NO3+NO2快速平衡第二步NO2+NO3→NO+NO2+O2慢反应第三步NO+NO3→2NO2快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是A.v(第一步的逆反应)<v(第二步反应)B.反应的中间产物只有NO3C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D.第三步反应活化能较高18、微生物燃料电池在净化废水的同时能获得能源或得到有价值的化学产品,左下图为其工作原理,右下图为废水中Cr2O72-离子浓度与去除率的关系。下列说法不正确的是()A.正极反应式是O2+4H++4e-=2H2O,Cr2O72-+14H++6e-=2Cr3++7H2OB.电池工作时,N极附近溶液pH增大C.处理1molCr2O72-时有6molH+从交换膜左侧向右侧迁移D.Cr2O72-离子浓度较大时,可能会造成还原菌失活19、下列有关有机物的叙述正确的是A.由乙醇、丙三醇都易溶于水可知所有的醇都易溶于水B.由甲烷、苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色可知所有的烷烃和苯的同系物都不与高锰酸钾溶液反应C.由淀粉在人体内水解为葡萄糖,可知纤维素在人体内水解的最终产物也是葡萄糖D.由苯不与溴水反应而苯酚可与溴水反应可知羟基能使苯环上的氢活性增强20、β−月桂烯的结构如图所示,一分子该物质与两分子溴发生加成反应的产物(只考虑位置异构)理论上最多有()A.2种 B.3种 C.4种 D.6种21、设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是A.标准状况下,22.4L环丙烷和丙烯的混合气体中所含共用电子对数为9NAB.56g铁在足量氧气中完全燃烧,转移的电子数小于3NAC.16gO2和14C2H4的混合物中所含中子数为8NAD.常温下,1L0.5mol/LCH3COONH4溶液的pH=7,则溶液中CH3COO-与NH4+的数目均为0.5NA22、“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点,下列关于三个“封管实验”(夹持装置未画出)的说法错误的是A.加热③时,溶液红色褪去,冷却后又变红色,体现SO2的漂白性B.加热②时,溶液红色变浅,可证明氨气的溶解度随温度的升高而减小C.加热①时,上部汇集了NH4Cl固体,此现象与碘升华实验现象相似D.三个“封管实验”中所涉及到的化学反应不全是可逆反应二、非选择题(共84分)23、(14分)(14分)药物H在人体内具有抑制白色念球菌的作用,H可经下图所示合成路线进行制备。已知:硫醚键易被浓硫酸氧化。回答下列问题:(1)官能团−SH的名称为巯(qiú)基,−SH直接连在苯环上形成的物质属于硫酚,则A的名称为________________。D分子中含氧官能团的名称为________________。(2)写出A→C的反应类型:_____________。(3)F生成G的化学方程式为_______________________________________。(4)下列关于D的说法正确的是_____________(填标号)。(已知:同时连接四个各不相同的原子或原子团的碳原子称为手性碳原子)A.分子式为C10H7O3FSB.分子中有2个手性碳原子C.能与NaHCO3溶液、AgNO3溶液发生反应D.能发生取代、氧化、加成、还原等反应(5)M与A互为同系物,分子组成比A多1个CH2,M分子的可能结构有_______种;其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为2∶2∶2∶1的物质的结构简式为_____________。(6)有机化合物K()是合成广谱抗念球菌药物的重要中间体,参考上述流程,设计以为原料的合成K的路线。_____________24、(12分)我国自主研发的一类用于治疗急性缺血性脑卒中的新药即丁苯酞(N)的合成路线之一如下图所示(部分反应试剂及条件略去):已知:R→Br请按要求回答下列问题:(1)A的分子式:_________________;B→A的反应类型:_________________。A分子中最多有_________________个原子共平面。(2)D的名称:_________________;写出反应③的化学方程式:_________________________。(3)N是含有五元环的芳香酯。写出反应⑦的化学方程式:_____________________。(4)已知:EX。X有多种同分异构体,写出满足下述所有条件的X的同分异构体的结构简式:________________________________________。①能发生银镜反应②能与氯化铁溶液发生显色反应③分子中有5种不同环境的氢原子(5)写出以甲烷和上图芳香烃D为原料,合成有机物Y:的路线流程图(方框内填写中间产物的结构简式,箭头上注明试剂和反应条件):______________________________25、(12分)目前全世界的镍(Ni)消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位。镍常用于各种高光泽装饰漆和塑料生产,也常用作催化剂。碱式碳酸镍的制备:工业用电解镍新液(主要含NiSO4,NiCl2等)制备碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O],制备流程如图:(1)反应器中的一个重要反应为3NiSO4+3Na2CO3+2H2O=NiCO3·2Ni(OH)2+3Na2SO4+2X,X的化学式为__。(2)物料在反应器中反应时需要控制反应温度和pH值。分析如图,反应器中最适合的pH值为__。(3)检验碱式碳酸镍晶体洗涤干净的方法是__。测定碱式碳酸镍晶体的组成:为测定碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O]组成,某小组设计了如图实验方案及装置:资料卡片:碱式碳酸镍晶体受热会完全分解生成NiO、CO2和H2O实验步骤:①检查装置气密性;②准确称量3.77g碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O]放在B装置中,连接仪器;③打开弹簧夹a,鼓入一段时间空气,分别称量装置C、D、E的质量并记录;④__;⑤打开弹簧夹a缓缓鼓入一段时间空气;⑥分别准确称量装置C、D、E的质量并记录;⑦根据数据进行计算(相关数据如下表)装置C/g装置D/g装置E/g加热前250.00190.00190.00加热后251.08190.44190.00实验分析及数据处理:(4)E装置的作用__。(5)补充④的实验操作___。(6)通过计算得到碱式碳酸镍晶体的组成__(填化学式)。镍的制备:(7)写出制备Ni的化学方程式__。26、(10分)ClO2熔点为-59.5℃,沸点为11.0℃,温度过高可能引起爆炸,易溶于水,易与碱液反应。工业上用潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得。某同学设计了如图装置来制取、收集ClO2并测定其质量。实验I:制取并收集ClO2,装置如图所示。(1)装置A除酒精灯外,还必须添加__________装置,目的是____________。装置B应该添加_____________(填“冰水浴”、“沸水浴”或“60℃的热水浴”)装置。(2)装置A中反应产物有K2CO3、ClO2和CO2等,请写出该反应的化学方程式_____________。实验II:测定ClO2的质量,装置如图所示。过程如下:①在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用100mL水溶解后,再加硫酸溶液;②按照如图组装好仪器:在玻璃液封管中加入水,浸没导管口;③将生成的ClO2气体由导管通入锥形瓶的溶液中,充分吸收后,把玻璃液封管中的水封液倒入锥形瓶中,再向锥形瓶中加入几滴淀粉溶液;④用cmol/LNa2S2O3标准液滴定锥形瓶中的液体,共用去VmLNa2S2O3溶液(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。(3)装置中玻璃液封管的作用是______________。(4)滴定终点的现象是___________________。(5)测得通入ClO2的质量m(ClO2)=_______(用整理过的含的代数式表示)。(6)判断下列操作对m(ClO2)测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。①若在配制Na2S2O3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则测定结果________。②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果_________。27、(12分)苯甲醛是一种重要的化工原料,某小组同学利用如图所示实验装置(夹持装置已略去)制备苯甲醛。已知有机物的相关数据如下表所示:有机物沸点℃密度为g/cm3相对分子质量溶解性苯甲醛178.11.04106微溶于水,易溶于乙醇、醚和卤代烃苯甲醇205.71.04108微溶于水,易溶于乙醇、醚和卤代烃二氯甲烷39.81.33难溶于水,易溶于有机溶剂实验步骤:①向容积为500mL的三颈烧瓶加入90.0mL质量分数为5%的次氯酸钠溶液(稍过量),调节溶液的pH为9-10后,加入3.0mL苯甲醇、75.0mL二氯甲烷,不断搅拌。②充分反应后,用二氯甲烷萃取水相3次,并将有机相合并。③向所得有机相中加入无水硫酸镁,过滤,得到有机混合物。④蒸馏有机混合物,得到2.08g苯甲醛产品。请回答下列问题:(1)仪器b的名称为______,搅拌器的作用是______。(2)苯甲醇与NaClO反应的化学方程式为_______。(3)步骤①中,投料时,次氯酸钠不能过量太多,原因是____;步骤③中加入无水硫酸镁,若省略该操作,可能造成的后果是______。(4)步骤②中,应选用的实验装置是___(填序号),该操作中分离出有机相的具体操作方法是___。(5)步骤④中,蒸馏温度应控制在_______左右。(6)本实验中,苯甲醛的产率为________(保留到小数点后一位)。28、(14分)钙钛矿太阳能电池具有转化效率高、低成本等优点,是未来太阳能电池的研究方向。回答下列问题:(1)下列状态的钙中,电离最外层一个电子所需能量最大的是__________(填字母标号)。A.[Ar]4s1B.[Ar]4s2C.[Ar]4s14p1D.[Ar]4p1(2)基态钛原子的核外价电子轨道表达式为____________。(3)一种有机金属卤化钙钛矿中含有NH2-CH=NH2+,该离子中氮原子的杂化类型为___________,其对应分子NH2-CH=NH的熔沸点高于CH3CH2CH=CH2的熔沸点的原因为__________。(4)一种无机钙钛矿CaxTiyOz的晶体结构如图所示,则这种钙钛矿化学式为___________,已知Ca和O离子之间的最短距离为apm,设阿伏加德罗常数的值为NA,则这种钙钛矿的密度是___________g·cm-3(列出计算表达式)。(5)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,例如图中原子1的坐标为(,,),则原子2和3的坐标分别为__________、__________。29、(10分)高铁酸盐是新型、高效、多功能的绿色水处理剂。(1)配平化学方程式并标出电子转移方向和数目:_____Fe(OH)3+NaClO+NaOH→Na2FeO4+NaCl+H2O反应中氧化剂是_____,被还原的元素是_____;(2)若上述反应中转移0.3mol电子,则消耗NaOH的物质的量为_____;(3)高铁酸钠和二氧化氯都是高效杀菌消毒剂,消毒效率(单位物质的量转移的电子数)高铁酸钠是二氧化氯的_____倍;(4)含Fe3+的溶液与NaHCO3混合,产生红褐色沉淀,同时有无色无味的气体生成,用平衡移动原理解释上述现象_____;(5)比较同温下浓度均为0.01mol/L的①H2CO3、②Na2CO3、③NaHCO3、④NH4HCO3四种溶液中c(CO32﹣)的大小关系为_____(用编号表示)。
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、D【解析】
X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,Y、W为同一周期元素且W原子的最外层电子数等于Y原子的核外电子总数,根据形成的一种化合物结构结合各元素形成时的价键可推知X为H、Y为C、Z为N、W为O。A.同周期元素从左到右原子半径依次减小,故原子半径:Y>Z>W>X,选项A错误;B.该化合物中各元素的原子除氢原子最外层为2电子结构,其它均满足8电子结构,选项B错误;C.X与Y形成的二元化合物有多种烃,常温下不一定为气态,如苯C6H6,选项C错误;D.X、Y、Z、W可形成原子个数比8:1:2:3的化合物(NH4)2CO3,选项D正确。答案选D。本题考查元素周期表元素周期律的知识,推出各元素是解题的关键。根据形成的一种化合物结构结合各元素形成时的价键可推知X为H、Y为C、Z为N、W为O。2、D【解析】
A.①为容量瓶,配制溶液时使用,不可以长期盛放溶液,故A错误;B.②为漏斗,过滤时使用,分液操作应该用分液漏斗,故B错误;C.③为圆底烧瓶,在加热时需要使用石棉网,故C错误;D.④为冷凝管,作用是冷凝回流,故D正确。故选D。此题易错点在于C项,圆底烧瓶底部面积较大,直接加热受热不均匀,需用石棉网,不能直接加热。3、C【解析】
A.由结构简式可知分子为C6H8O2,选项A正确;B.山梨酸分子中含有2个碳碳双键,可与溴发生加成反应,1mol山梨酸最多可与2molBr2发生加成反应,选项B正确;C.山梨酸分子中含有碳碳双键,可与酸性高锰酸钾反应而使其褪色,山梨酸分子中含有羧基,可与醇发生取代反应而不是置换反应,选项C错误;D.根据乙烯分子6个原子共平面、甲醛分子4个原子共平面,结合山梨酸分子结构可知,所有碳原子可能共平面,选项D正确。答案选C。4、C【解析】
A.标准状况下,SO3为固体,不能利用22.4L/mol计算所含的分子数,A不正确;B.没有提供0.1mol•L-1的Na2CO3溶液的体积,无法计算CO32-的数目,B不正确;C.8.0gCu2S和8.0gCuO所含铜原子都为0.1mol,则8.0g混合物所含铜原子的数目为0.1NA,C正确;D.2.24LCl2通入水中,与水反应的Cl2的物质的量小于0.1mol,转移电子的数目小于0.1NA,D不正确。故选C。5、B【解析】
A.木材纤维主要成分为纤维素,故A正确;B.“指南针”是我国古代四大发明之一,是由天然磁石制成,磁石的主要成分是Fe3O4,故B错误;C.蚕丝纤维的主要成分为蛋白质,故C正确;D.“黑陶”是陶瓷的一种,传统硅酸盐材料,其主要成分为硅酸盐,故D正确;答案选B。6、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。7、C【解析】
OCN-中每种元素都满足8电子稳定结构即可各其中O元素为-2价、C元素为+4价、N元素为-3价;其反应的离子方程式为:2OCN-+4OH-+3Cl2=2CO2+N2+6Cl-+2H2O;即可得如果有6molCl2完全反应,则被氧化的OCN-的物质的量是4mol,故答案选C。8、B【解析】
A、上述反应为去氢的氧化反应,A错误;B、该反应涉及碘单质的反应,可用淀粉溶液作指示剂;B正确;C、滴定时轻轻振荡锥形瓶,C错误;D、维生素C的分子式为C6H8O6,D错误。9、B【解析】
A.Zn、Fe、海水形成原电池中,Zn比Fe活泼作负极,Fe作正极,发生得电子的还原反应得到保护,该方法为牺牲阳极的阴极保护法,故A正确;B.燃煤中加入CaO可吸收二氧化硫,减少酸雨的发生,不能减少温室气体的排放,故B错误;C.加热可使蛋白质发生变性,则加热能杀死新型冠状病毒是因为蛋白质受热变性,故C正确;D.75%的酒精可用于杀菌消毒,杀毒效果好,对人体危害最小,浓度太大易在细胞壁上形成一层膜阻止酒精渗入,浓度太小杀菌效果差,故D正确;故答案选B。10、A【解析】
A.充电时,图示装置为电解池,阳离子向阴极移动,即Li+向右移动,故A符合题意;B.放电时,装置为原电池,电子由负极经导线、用电器、导线到正极,故B不符合题意;C.充电时,阴极上发生得电子的还原反应,电极反应式为xLi++xe-+nC=LixCn,故C不符合题意;D.放电时,FePO4为正极,正极上发生得电子的还原反应,电极反应式为(1-x)LiFePO4+xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4,故D不符合题意;故答案为:A。锂电池(俗称)有一次电池、可充电电池之分,其中原电池型锂电池是锂单质发生氧化反应,而可充电型锂电池又称之为锂离子电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态,放电时则相反。11、B【解析】
n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,则为氯气,Z为Cl,r是由这些元素组成的二元化合物,0.01mol·L–1r溶液的pH为2,说明r为HCl,q的水溶液具有漂白性,说明是水溶液中含有次氯酸根,再结合m和n反应生成q和r,则q为HClO,m为水,s通常是难溶于水的混合物,氯气和p光照,说明是取代反应,则为烷烃,因此短周期元素W为H,X为C,Y为O,Z为Cl。【详解】A.原子半径的大小:H<O<C,故A正确;B.元素的非金属性:Cl>O>C,故B错误;C.Y的氢化物水或过氧化氢常温常压下为液态,故C正确;D.X的最高价氧化物的水化物碳酸为弱酸,故D正确。综上所述,答案为B。12、C【解析】
化学变化的实质是相互接触的分子间发生原子或电子的转换或转移,生成新的分子并伴有能量变化的过程。【详解】根据化学变化的实质是相互接触的分子间发生原子或电子的转换或转移,生成新的分子并伴有能量变化的过程,原子并没有发生变化,可知通过化学方法可以生产一种新分子,也可以生成一种新离子,还可生成一种新单质;具有一定数目的质子和一定数目的中子的原子称为核素,即核素的种类决定于原子核,而化学反应只是核外电子数目的变化,所以生成一种新同位素通过化学反应是不能实现的,故C符合;答案选C。13、A【解析】
原电池中,电子从负极流出,所以a是负极,b是正极,c是阴极,d是阳极。【详解】A.根据图象知,a是负极,b是正极,故A正确;B.外加电源中为正负极,不是阴阳极,则c是阴极,d是阳极,故B错误;C.电解时消耗水,溶液的体积减小,钠离子的物质的量不变,则钠离子的浓度增大,故C错误;D.c是阴极,电极上氢离子放电生成氢气,同时生成氢氧根离子,则c电极附近变红,故D错误。故选A。14、C【解析】
A.11P+15CuSO4+24H2O═5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4中,P元素的化合价由0降低为-3价,这样的P原子是5mol,还有P元素的化合价由0升高为+5价,这样的P原子是6mol,即被氧化的磷原子为,选项A错误;B.根据反应知道,是1molCuSO4得到1mol电子,1molP失去5mol电子,则3molCuSO4可氧化0.6molP,选项B错误;C.起氧化作用P元素的化合价由0降低为-3价转移3个电子,起还原作用的P的化合价由0升高为+5价转移5个电子,则每摩尔起氧化作用的磷能氧化磷生成磷酸的物质的量为0.6mol,选项C正确;D.当1molP参加反应时,有molP作还原剂,转移电子的物质的量为mol,选项D错误.答案选C。本题考查了氧化剂和还原剂的判断、电子转移等知识点,注意该反应中P既是氧化剂又是还原剂,会根据元素化合价的变化判断氧化剂、还原剂和氧化产物、还原产物,11P+15CuSO4+24H2O═5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4中,P元素的化合价由0降低为-3价,这样的P原子是5mol,还有P元素的化合价由0升高为+5价,这样的P原子是6mol,Cu元素的化合价由+2价降低为+1价,根据氧化还原反应中的概念以此电子守恒知识来解答。15、D【解析】
A.根据2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),任何时刻都存在v(SO2)∶v(O2)=2∶1,故A正确;B.10s内,v(SO3)=0.5mol⋅L-110s=0.05mol·L-1·s-1C.达到平衡状态,此时c(SO3)=0.5mol·L-1,则生成的三氧化硫为1mol,反应的二氧化硫也是1mol,则SO2的平衡转化率为1mol4mol×100%=25%,故CD.同温同体积时,气体的压强之比等于物质的量之比,平衡时容器内二氧化硫为3mol,氧气为1.5mol,三氧化硫为1mol,平衡时压强是反应前的3mol+1.5mol+1mol4mol+2mol5.56故选D。16、D【解析】
A.由结构简式可知,W不能和溴水发生加成反应,M、N均能与溴水发生加成反应,故A错误;B.W的一氯代物数目为4种,M的一氯代物数目3种,N的一氯代物数目4种,故B错误;C.根据甲烷分子的正四面体结构、乙烯分子和苯分子的共面结构可知,W、N分子中的碳原子均共面,M中的碳原子不能共面,故C错误,D.W中与苯环相连的碳原子了有氢原子,M和N均含碳碳双键,故W、M、N均能被酸性KMnO4溶液氧化,故D正确;答案:D。17、C【解析】
A.第一步反应为可逆反应且快速平衡,而第二步反应为慢反应,所以v(第一步的逆反应)﹥v(第二步反应),故A错误;B.由第二步、第三步可知反应的中间产物还有NO,故B错误;C.因为第二步反应为慢反应,故NO2与NO3的碰撞仅部分有效,故C正确;D.第三步反应为快速反应,所以活化能较低,故D错误;本题答案为:C。18、C【解析】A、根据工作原理,电解质环境为H+,根据原电池的工作原理,电子流入的一极为正极,即N极为正极,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,Cr2O72-+14H++6e-=2Cr3++7H2O,故A说法正确;B、根据选项A的分析,消耗H+,N极附近溶液的pH升高,故B说法正确;C、正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,Cr2O72-+14H++6e-=2Cr3++7H2O,消耗1molCr2O72-时,从交换膜左侧向右侧迁移至少有14molH+,故C说法错误;D、根据右边的图,当Cr2O72-浓度大时去除率变为0,Cr2O72-离子浓度较大时,可能会造成还原菌失活,故D说法正确。19、D【解析】
A.分子中碳原子为1~3的醇能与水以任意比例互溶,比如甲醇,乙醇,丙三醇,碳原子数为4~11的一元醇部分溶于水,碳原子更多的醇不溶于水,故A错误;B.苯的同系物如甲苯中由于侧链受苯环的影响,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故B错误;C.淀粉在淀粉酶的作用下水解最终得到葡萄糖,但人体内没有水解纤维素的酶,纤维素在人体内不水解,故C错误;D.苯不与溴水反应而苯酚可与溴水反应说明羟基能使苯环上的氢活性增强,故D正确。故选D。本题考查有机物的结构和性质,掌握有机反应的规律是解题的关键,注意有机物之间的区别和联系以及基团之间的相互影响,理解物质的特殊性质。20、C【解析】
因分子存在三种不同的碳碳双键,如图所示;1分子该物质与2分子Br2加成时,可以在①②的位置上发生加成,也可以在①③位置上发生加成或在②③位置上发生加成,还可以1分子Br2在①②发生1,4加成反应,另1分子Br2在③上加成,故所得产物共有四种,故选C项。21、D【解析】
A标准状况下,22.4L环丙烷和丙烯的混合气体中所含共用电子对数为=9NA,故不选A;B.铁在足量氧气中燃烧生成Fe3O4,56克铁转移的电子数为8NA/3,因此转移电子数小于3NA,故不选B;C.1molO2和1mol14C2H4均含有16个中子,摩尔质量均为32g/mol,故混合物中所含中子数为=8NA,故不选C;D.CH3COONH4为弱酸弱碱盐,醋酸根离子和铵根离子均会水解,因此溶液中CH3COO-与NH4+的数目均小于0.5NA;答案:D易错选项C,注意O2和14C2H4摩尔质量相同,中子数相同。22、A【解析】
A.依据二氧化硫的漂白原理和漂白效果不稳定性解答;B.加热时氨气逸出,②中颜色为无色,冷却后氨气溶解②中为红色;C.氯化铵不稳定,受热易分解,分解生成的氨气遇冷重新反应生成氯化铵;D.可逆反应应在同一条件下进行。【详解】A.二氧化硫与有机色素化合生成无色物质而具有漂白性,受热又分解,恢复颜色,所以加热时,③溶液变红,冷却后又变为无色,故A错误;B.加热时氨气逸出,②中颜色为无色,冷却后氨气溶解②中为红色,可证明氨气的溶解度随温度的升高而减小,故B正确;C.加热时,①上部汇集了固体NH4Cl,是由于氯化铵不稳定,受热易分解,分解生成的氨气遇冷重新反应生成氯化铵,此现象与碘升华实验现象相似,故C正确;D.氨气与水的反应是可逆的,可逆反应应在同一条件下进行,题中实验分别在加热条件下和冷却后进行,不完全是可逆反应,故D正确;故答案选A。本题注意“封管实验”的实验装置中发生的反应分别在加热条件下和冷却后进行,不一定是可逆反应,要根据具体的化学反应进行判断。二、非选择题(共84分)23、4−氟硫酚(或对氟硫酚)羧基、羰基加成反应AD13【解析】
(1)F原子在硫酚的官能团巯基对位上,习惯命名法的名称为对氟硫酚,科学命名法的名称为4−氟硫酚;D分子中含氧官能团有羧基,羰基两种。(2)A→C为巯基与B分子碳碳双键的加成反应。(3)F→G的过程中,F中的—OCH3被—NH—NH2代替,生成G的同时生成CH3OH和H2O,反应的方程式为。(4)由结构简式可推出其分子式为C10H7O3FS,A正确;分子中只有一个手性碳原子,B错误;分子中的羧基能够与NaHCO3溶液反应,但F原子不能直接与AgNO3溶液发生反应,C错误;能发生取代(如酯化)、氧化、加成(羰基、苯环)、还原(羰基)等反应,D正确。(5)根据描述,其分子式为C7H7FS,有−SH直接连在苯环上,当苯环上连有−SH和−CH2F两个取代基时,共有3种同分异构体,当苯环上连有—SH、—CH3和—F三个取代基时,共有10种同分异构体,合计共13种同分异构体,其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为2∶2∶2∶1的物质的结构简式为。(6)到,首先应该把分子中的仲醇部分氧化为羰基,把伯醇(—CH2OH)部分氧化为羧基,然后模仿本流程中的D→E→F两个过程,得到K。24、C4H8消去反应8甲苯+HBrCH3BrCH3MgBr【解析】
比较A、B的分子式可知,A与HBr发生加成反应生成B,摩尔质量为137g/mol,根据已知条件B转化为C(C4H9MgBr),结合A的摩尔质量为56g/mol,可知A为,比较D、E的分子式可知,D与液溴加入铁粉时发生取代反应生成E,E中甲基被氧化成醛基,根据G的结构可推知F中溴原子和醛基在邻位,则D为甲苯,E为,F为,再根据已知条件的反应,结合G的结构可知:C为,B为,A为,再根据反应可知,M为,据此分析作答。【详解】(1)A的结构简式为,所以其分子式为:C4H8,生成,其化学方程式可表示为:C(CH3)3Br+NaOH↑+NaBr+H2O,故反应类型为消去反应;根据乙烯分子中六个原子在同一平面上,假如两个甲基上各有一个氢原子在这个面上,则分子中最多有8个原子共平面;故答案为C4H8;消去反应;8;(2)D为甲苯,加入液溴和溴化铁(或铁),可发生取代反应生成,其化学方程式为:+HBr,故答案为甲苯;+HBr;(3)N是含有五元环的芳香酯,则N是发生分子内的酯化反应生成的一种酯,反应的化学方程式为:,故答案为;(4),则:,X为:,X的同分异构体中,能与氯化铁溶液发生显色反应,说明分子中含有酚羟基,除了酚羟基,只剩下一个氧原子,且要能发生银镜反应,则应该还含有一个醛基。分子中有5种不同环境的氢原子的结构简式:,故答案为;(7)以甲烷和甲苯为原料合成的路线为甲苯在光照条件下生成一卤代烃,在氢氧化钠的水溶液中加热水解产生的醇被氧化成醛,而另一方面甲烷也光照生成一卤代烃,在镁和乙醚的作用下生成的产物与醛反应得到终极产物,其合成路线为:CH3BrCH3MgBr,故答案为CH3BrCH3MgBr。25、CO28.3取最后一次洗涤液少许,加入HCl酸化的BaCl2溶液,若无沉淀产生,则证明沉淀已经洗涤干净吸收空气中的H2O和CO2关闭弹簧夹a,点燃酒精灯,观察到C中无气泡时,停止加热NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O2[NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O]+3N2H4·H2O=6Ni+3N2↑+2CO2↑+21H2O【解析】
(1)根据元素守恒分析判断;(2)使各种杂质相对最少的pH即为最适合的pH;(3)反应后的滤液中含有硫酸钠,因此检验碱式碳酸镍晶体是否洗涤干净就是检验是否有硫酸根离子残留;(4)根据实验目的和各个装置的作用分析;(5)根据实验目的和前后操作步骤分析;(6)先计算生成水蒸气和CO2的质量,再根据质量守恒确定化学式;(7)氧化还原反应中电子有得,必有失,根据化合价变化确定生成物,进而配平方程式。【详解】(1)反应器中的一个重要反应为3NiSO4+3Na2CO3+2H2O=NiCO3·2Ni(OH)2+3Na2SO4+2X,反应前Ni原子共3个、S原子共3个、O原子共23个、Na原子6个、C原子3个、H原子4个,反应后现有:Ni原子3个、S原子共3个、O原子共19个、Na原子6个、C原子1个、H原子4个,少O原子4个,C原子2个,而这些微粒包含在2个X分子中,所以X的化学式为CO2,故答案为:CO2;(2)物料在反应器中反应时需要控制反应条件,根据图可知,在pH=8.3时,各种杂质相对最少,所以反应器中最适合的pH8.3,故答案为:8.3;(3)反应后的滤液中含有硫酸钠,因此检验碱式碳酸镍晶体是否洗涤干净就是检验是否有硫酸根离子残留,故答案为:取最后一次洗涤液少许,加入HCl酸化的BaCl2溶液,若无沉淀产生,则证明沉淀已经洗涤干净;(4)C装置用来吸收碱式碳酸镍晶体受热分解产生的H2O,D装置用来吸收碱式碳酸镍晶体受热分解产生的CO2,E装置可以防止空气中的H2O和CO2进入D装置中,影响实验数据的测定,故答案为:吸收空气中的H2O和CO2;(5)步骤③反应前左侧通空气是为了排尽装置中原有的CO2和水蒸气,避免装置内的CO2和水蒸气造成数据干扰,排空气后,应该开始进行反应,因此步骤④的操作为关闭弹簧夹a,点燃酒精灯,观察到C中无气泡时,说明固体分解完全,停止加热;步骤⑤再打开弹簧夹a缓缓鼓入一段时间空气,将装置中残留的CO2和水蒸气全部赶入C、D装置,被完全吸收,故答案为:关闭弹簧夹a,点燃酒精灯,观察到C中无气泡时,停止加热;(6)水的质量为251.08g−250g=1.08g,CO2的质量为190.44g−190g=0.44g,由于发生的是分解反应,所以生成的NiO的质量为3.77g−1.08g−0.44g=2.25g,则分解反应中水、二氧化碳和NiO的系数比(也就是分子个数比)为即:,xNiCO3⋅yNi(OH)2⋅zH2O
.
6H2O↑+CO2↑+3NiO,根据元素守恒可得可得x=1,y=2,z=4即xNiCO3⋅yNi(OH)2⋅zH2O中x:y:z的值1:2:4,故答案为:NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O;(7)NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O与N2H4·H2O反应生成Ni,Ni元素得电子,被还原,同时还生成气体X和Y,由第(1)问知X为CO2,氧化还原反应有得电子,必有失电子的物质,由此判断另一种气体为N2,根据得失电子守恒、元素守恒配平制备Ni的化学方程式,故答案为:2[NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O]+3N2H4·H2O=6Ni+3N2↑+2CO2↑+21H2O。26、温度控制使反应发生(或正常进行),并防止温度过高引起爆炸冰水浴2KClO3+H2C2O4K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O用水再次吸收残余的二氧化氯气体,并使锥形瓶内外压强相等当滴入(最后)一滴标准液时,溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不褪色,说明滴定至终点1.35cV×10-2g偏高偏低【解析】
(1)二氧化氯(ClO2)沸点为11℃,用氯酸钾粉末与草酸在60℃时反应可生成二氧化氯等物质,装置A必须添加温度控制装置,需温度计,ClO2温度过高可能引起爆炸,其温度要保持60-80℃之间,ClO2的沸点低,用冰水可以使ClO2冷凝为液体;(2)KClO3和草酸发生氧化还原反应生成ClO2、K2CO3、CO2和H2O,根据得失电子守恒、原子守恒书写方程式;(3)用水再次吸收残余的二氧化氯气体,并使锥形瓶内外压强相等;(4)溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不褪色,说明滴定至终点;(5)根据关系式2ClO2~5I2~10Na2S2O3计算n(ClO2),再根据m=nM计算m(ClO2);(6)根据关系式2ClO2~5I2~10Na2S2O3判断,若操作使Na2S2O3偏少,则ClO2偏低;若操作使Na2S2O3偏大,则ClO2偏高。【详解】(1)二氧化氯(ClO2)沸点为11℃,用氯酸钾粉末与草酸在60℃时反应可生成二氧化氯等物质,装置A必须添加温度控制装置,所以装置A中还应安装的玻璃仪器是温度计;ClO2熔点为-59℃,沸点为11.0℃,温度过高可能引起爆炸,其温度要保持60-80℃之间,控制温度的目的是使反应发生(或正常进行),并防止温度过高引起爆炸,ClO2的沸点:11.0℃,沸点低,用冰水可以使ClO2冷凝为液体,收集在试管中或常温下二氧化氯为气态,装置B使用冰水浴装置,进行降温处理;(2)KClO3和草酸发生氧化还原反应生成ClO2、K2CO3、CO2和H2O,根据得失电子守恒、原子守恒书写方程式2KClO3+H2C2O4K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O;(3)装置中玻璃液封管的作用是,用水再次吸收残余的二氧化氯气体,并使锥形瓶内外压强相等;(4)当滴入(最后)一滴标准液时,溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不褪色,说明滴定至终点;(5)VmLNa2S2O3溶液含有Na2S2O3物质的量n(Na2S2O3)=V•10-3L×cmol/L=c•V•10-3mol.则:根据关系式:2ClO2~5I2~10Na2S2O3,210n(ClO2)c•V•10-3mol所以n(ClO2)=n(Na2S2O3)=×c•V•10-3mol,所以m(ClO2)=n(ClO2)•M=×c•V•10-3mol×67.5g/mol=1.35cV×10-2g;(6)①若在配制Na2S2O3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,使标准溶液的浓度减小,消耗的体积增大,则测定结果中ClO2的含量偏高;②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,读取的体积比实际体积偏小,导致测定结果中ClO2的含量偏低。本题以氯及其化合物的性质为线索,考查了物质含量的探究性实验,涉及化学实验基本操作、滴定终点的判断方法、氧化还原反应在滴定中的应用,把握习题中的信息及知识迁移应用为解答的关键,题目难度中等。27、球形冷凝管使物质充分混合+NaClO→+NaCl+H2O防止苯甲醛被氧化为苯甲酸,使产品的纯度降低产品中混有水,纯度降低③打开分液漏斗颈部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗下面的活塞,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下,当有机层恰好全部放出时,迅速关闭活塞178.1℃67.9%【解析】
(1)根据图示结合常见的仪器的形状解答;搅拌器可以使物质充分混合,反应更充分;(2)根据实验目的,苯甲醇与NaClO反应生成苯甲醛;(3)次氯酸钠具有强氧化性,除了能够氧化苯甲醇,也能将苯甲醛氧化;步骤③中加入无水硫酸镁的目的是除去少量的水;(4)步骤②中萃取后要进行分液,结合实验的基本操作分析解答;(5)步骤④是将苯甲醛蒸馏出来;(6)首先计算3.0mL苯甲醇的物质的量,再根据反应的方程式计算理论上生成苯甲醛的质量,最后计算苯甲醛的产率。【详解】(1)根据图示,仪器b为球形冷凝管,搅拌器可以使物质充分混合,反应更充分,故答案为球形冷凝管;使物质充分混合;(2)根据题意,苯甲醇与NaClO反应,苯甲醇被氧化生成苯甲醛,次氯酸钠本身被还原为氯化钠,反应的化学方程式为+NaClO→+NaCl+H2O,故答案为+NaClO→+NaCl+H2O;(3)次氯酸钠具有强氧化性,除了能够氧化苯甲醇,也能将苯甲醛氧化,因此步骤①中,投料时,次氯酸钠不能过量太多;步骤③中加入无水硫酸镁的目的是除去少量的水,提高产品的纯度,若省略该操作,产品中混有水,纯度降低,故答案为防止苯甲醛被氧化为苯甲酸,使产品的纯度降低;产品中混有水,纯度降低;(4)步骤②中,充分反应后,用二氯甲烷萃取水相3次,萃取应该选用分液漏斗进行分液,应选用的实验装置是③,分液中分离出有机
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