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文档简介
2025届河北衡水高三(最后冲刺)化学试卷请考生注意:1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。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、某种化合物(如图)由W、X、Y、Z四种短周期元素组成,其中W、Y、Z分别位于三个不同周期,Y核外最外层电子数是W核外最外层电子数的二倍;W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同。下列说法不正确的是:A.原子半径:W<X<Y<ZB.简单离子的氧化性:W>XC.X与Y、Y与Z均可形成具有漂白性的化合物D.W与X的最高价氧化物的水化物可相互反应2、下列说法不正确的是()A.银氨溶液不能留存,久置后容易爆炸B.白磷暴露在空气中易自燃,可保存在水中C.易燃的有机溶剂使用时必须远离明火和热源D.钠着火不能用水扑灭,可以用泡沫灭火器来灭火3、1.52g铜镁合金完全溶解于50mL浓度14.0mol/L的硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1120ml(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液,当金属离子全部沉淀时得到2.54g沉淀。下列说法不正确的是()A.该合金中铜与镁的物质的量之比是2:1B.NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是80%C.得到2.54g沉淀时加入NaOH溶液的体积是600mLD.溶解合金消耗HNO3的量是0.12mol4、微粒有多种表示方式,下列各组不同表示方式一定代表同种微粒的是A.C3H6、CH2=CHCH3 B.H2O2、C.、 D.、1s22s22p63s23p65、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6、常温下,向某浓度的二元弱酸H2C2O4溶液中逐滴加入NaOH溶液,pC与溶液pH的变化关系如图所示(pC=-lgx,x表示溶液中溶质微粒的物质的量浓度)。下列说法正确的是A.常温下,H2C2O4的Ka1=100.8B.pH=3时,溶液中C.pH由0.8增大到5.3的过程中,水的电离程度逐渐增大D.常温下,随着pH的增大,的值先增大后减小7、《本草纲目》中有“冬月灶中所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣”的记载。下列说法正确的是A.“薪柴之灰”可与铵态氮肥混合施用 B.“以灰淋汁”的操作是萃取C.“取碱”得到的是一种碱溶液 D.“浣衣”过程有化学变化8、CuO有氧化性,能被NH3还原,为验证此结论,设计如下实验。有关该实验的说法正确的是A.反应时生成一种无污染的气体NOB.NH3与CuO反应后生成的红色物质可能是CuC.装浓氨水的装置名称是分液漏斗,只能用作分液操作D.烧杯中硫酸的作用是防倒吸9、磷酸氯喹在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒(2019-nCOV)的感染,其结构如图所示。下列说法错误的是A.基态C1原子的核外电子有17种运动状态B.C、N、O、P四种元素中电负性最大的是OC.H3PO4分子中磷原子的价层电子对数为4D.与足量H2发生加成反应后,该分子中手性碳原子个数不变10、下列有关物质分类正确的是A.液氯、干冰均为纯净物B.NO2、CO、CO2均为酸性氧化物C.互为同系物D.淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物11、25℃时,向一定浓度的Na2C2O4溶液中滴加盐酸,混合溶液的pH与离子浓度变化关系如图所示。已知H2C2O4是二元弱酸,X表示,下列叙述错误的是A.从M点到N点的过程中,c(H2C2O4)逐渐增大B.直线n表示pH与的关系C.由N点可知Ka1(H2C2O4)的数量级为10-2D.pH=4.18的混合溶液中:c(Na+)>c(HC2O4-)=c(C2O42-)=c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)12、电解法处理CO2和SO2混合污染气的原理如下图所示,电解质为熔融碳酸盐和硫酸盐,通电一段时间后,Ni电极表面形成掺杂硫的碳积层。下列说法错误的是A.Ni电极表面发生了还原反应B.阳极的电极反应为:2O2—-4e-=O2C.电解质中发生的离子反应有:2SO2+4O2—=2SO42—D.该过程实现了电解质中碳酸盐和硫酸盐的自补充循环13、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.标准状况下,11.2LSO3中含有原子数为2NAB.用浓盐酸分别与MnO2、KClO3反应制备1molCl2,均转移电子2NAC.将0.1molNH4NO3溶于适量的稀氨水,溶液恰好呈中性,溶液中NH4+数目小于0.1NAD.2molNO和1molO2充分反应后,所得混合气体的分子数小于2NA14、“拟晶”(quasicrystal)是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质。Al65Cu23Fe12是二十世纪发现的几百种拟晶之一,具有合金的某些优良物理性能。下列有关这种拟晶的说法正确的是A.无法确定Al65Cu23Fe12中三种金属的化合价B.Al65Cu23Fe12的硬度小于金属铁C.Al65Cu23Fe12不可用作长期浸泡在海水中的材料D.1molAl65Cu23Fe12溶于过量的硝酸时共失去265mol电子15、能证明BF3为平面三角形而不是三角锥形分子的理由是()A.BF2Cl只有一种结构 B.三根B﹣F键间键角都为120°C.BFCl2只有一种结构 D.三根B﹣F键键长都为130pm16、屠呦呦因发现治疗疟疾的青蒿素和双氢青蒿素(结构如图)获得诺贝尔生理学或医学奖.一定条件下青蒿素可以转化为双氢青蒿素.下列有关说法中正确的是
A.青蒿素的分子式为C15H20O5B.双氢青蒿素能发生氧化反应、酯化反应C.1mol青蒿素最多能和1molBr2发生加成反应D.青蒿素转化为双氢青蒿素发生了氧化反应17、下列关于有机物1-氧杂-2,4-环戊二烯()的说法正确的是A.与互为同系物 B.二氯代物有3种C.所有原子都处于同一平面内 D.1mol该有机物完全燃烧消耗5molO218、常温常压下,下列气体混合后压强一定不发生变化的是A.NH3和Cl2 B.NH3和HBr C.SO2和O2 D.SO2和H2S19、下列除杂(括号内为少量杂质)操作正确的是物质(少量杂质)操作A.KNO3固体(NaCl)加水溶解、蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥B.NaCl固体(KNO3)加水溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥C.FeCl3溶液(NH4Cl)加热蒸干、灼烧D.NH4Cl溶液(FeCl3)滴加氨水至不再产生沉淀为止,过滤A.A B.B C.C D.D20、短周期元素X、Y、Z、W分属三个周期,且原子序数依次增加。其中Y与X、Z均可形成1︰1或1︰2的二元化合物;X与Z最外层电子数相同;Y与W的一种化合物是一种新型的自来水消毒剂。下列说法错误的是A.常温常压下Y的单质为气态B.离子半径:W>Z>YC.X与Z形成的离子化合物具有还原性D.W的最高价氧化物的水化物一定是强酸21、科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案消除甲醇对水质造成的污染,主要包括电化学过程和化学过程,原理如图所示,下列说法错误的是A.M为电源的正极,N为电源负极B.电解过程中,需要不断的向溶液中补充Co2+C.CH3OH在溶液中发生6Co3++CH3OH+H2O===6Co2++CO2↑+6H+D.若外电路中转移1mol电子,则产生的H2在标准状况下的体积为11.2L22、用如图示的方法可以保护钢质闸门。下列说法正确的是()A.当a、b间用导体连接时,则X应发生氧化反应B.当a、b间用导体连接时,则X可以是锌或石墨C.当a、b与外接电源相连时,a应连接电源的正极D.当a、b与外接电源相连时,阴极的电极反应式:2Cl--2e-=Cl2↑二、非选择题(共84分)23、(14分)2一氧代环戊羧酸乙酯(K)是常见医药中间体,聚酯G是常见高分子材料,它们的合成路线如下图所示:已知:①气态链烃A在标准状况下的密度为1.875g·L-1;(1)B的名称为__________;E的结构简式为__________。(2)下列有关K的说法正确的是__________。A.易溶于水,难溶于CCl4B.分子中五元环上碳原子均处于同一平面C.能发生水解反应加成反应D.1molK完全燃烧消耗9.5molO2(3)⑥的反应类型为__________;⑦的化学方程式为__________(4)与F官能团的种类和数目完全相同的同分异构体有__________种(不含立体结构),其中核磁共振氢谱为4组峰,且峰面积之比为1:2:3:4的是__________(写结构简式)。(5)利用以上合成路线中的相关信息,请写出以乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备的合成路线:__________。24、(12分)洛匹那韦(Lopinavir)是抗艾滋病毒常用药,在“众志成城战疫情”中,洛匹那韦,利托那韦合剂被用于抗新型冠状病毒(2019-nCoV)。洛匹那韦的合成路线可设计如图:回答下列问题:(1)A的化学名称是_______;A制备B反应的化学方程式为_________(注明反应条件)。(2)D生成E的反应类型为_____;F中能与氢气发生加成反应的官能团名称为___。(3)C的分子式为_____;一定条件下,C能发生缩聚反应,化学方程式为_____。(4)K2CO3具有碱性,其在制备D的反应中可能的作用是______。(5)X是C的同分异构体,写出一种符合下列条件的X的结构简式______。①含有苯环,且苯环上的取代基数目≤2②含有硝基③有四种不同化学环境的氢,个数比为6:2:2:1(6)已知:CH3COOHCH3COCl,(2,6-二甲基苯氧基)乙酰氯()是由G合成洛匹那韦的原料之一,写出以2,6-二甲基苯酚、ClCH2COOCH2CH3、K2CO3为原料制各该物质的合成路线________(其它无机试剂任选)。25、(12分)Ⅰ.含氨废水和废气对环境造成的污染越来越严重,某课外活动小组先测定废水中含NO3-为3×10-4mol/L,而后用金属铝将NO3-还原为N2,从而消除污染。(1)配平下列有关离子方程式:_____NO3-+_______Al+_______H2O→_______N2↑+______Al(OH)3+________OH-。(2)上述反应中被还原的元素是____________,每生成2mol
N2转移_________mol电子。(3)有上述废水100m3,若要完全消除污染,则所消耗金属铝的质量为_________g。Ⅱ.NO与Cl2在常温常压下可以合成亚硝酰氯(NOCl)。它是一种红褐色液体或黄色气体,其熔点-64.5℃,沸点-5.5
℃,遇水易水解。亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂。实验室制备原料气Cl2的装置如图所示:(4)实验室制Cl2时,装置A中烧瓶内发生反应的化学方程式为_________________________。(5)将上述收集到的Cl2充入D的集气瓶中,按图示装置制备亚硝酰氯。①装置D中发生的反应方程式为__________________________。②如果不用装置E会引起什么后果:__________________。③某同学认为装置F不能有效吸收尾气中的某种气体,该气体为_____________,为了充分吸收尾气,可将尾气与________________同时通入氢氧化钠溶液中。26、(10分)一氯甲烷(CH3Cl)一种重要的化工原料,常温下它是无色有毒气体,微溶于水,易溶于乙醇、CCl4等有机浓剂。(1)甲组同学在实验室用装置A模拟催化法制备一氯甲烷并检验CH3Cl的稳定性。A.B.C.D.①装置A中仪器a的名称为__________,a瓶中发生反应的化学方程式为________。②实验室干燥ZnCl2晶体制备无水ZnCl2的方法是________。(2)为探究CH3Cl与CH4分子稳定性的差别,乙组同学设计实验验证CH3C1能被酸性KMnO4溶液氧化。①为达到实验目的,上面装置图中装置连接的合理顺序为A________②装置中水的主要作用是__________。③若实验过程中还产生了一种黄绿色气体和一种无色气体,该反应的离子方程式为_____。(3)丙组同学选用A装置设计实验探究甲醇的转化率。取6.4g甲醇与足量的浓盐酸充分反应,将收集到的CH3Cl气体在足量的氧气中充分燃烧,产物用过量的V1mL、c1mol·L-1NaOH溶液充分吸收。现以甲基橙作指示剂,用c2mol·L-1盐酸标准溶液对吸收液进行返滴定,最终消耗V2mL盐酸。(已知:2CH3Cl+3O22CO2+2H2O+2HCl)①滴定终点的现象为____________②该反应甲醇的转化率为________。(用含有V、c的式子表示)27、(12分)X、Y、Z均是中学化学中常见的物质,某同学用X、Y两种单质及Z的溶液进行实验,部分实验内容如下表所示:(1)I中反应物与生成物总能量的大小E(反应物)_____E(生成物)(填“>”“<”或“=”),仅仅由I、II中的信息可知,Z可能是_____。(2)若X是铝,在温度不变时向I中分别加入(适量)等物质的量的NaCl、KCl、CsCl后,产生无色气泡的速率明显加快,导致这种变化最可能的原因是_________。(3)若X是铝,II中反应产生的气泡有特殊颜色,则发生反应的离子方程式为_____;单质Y不可能是____(填字母)。A铅B石墨C镁D银(4)若Ⅲ溶液最终变成蓝色,写出负极上电极反应式_______;变化过程中,参与正极上放电的离子是_________。28、(14分)中国的铀工业自20世纪50年代兴起,现已形成完整的和具有相当规模的科研和工业生产体系。铀是原子反应堆的原料,常见铀的化合物有UF4、UO2及(NH4)4〔UO2(CO3)3〕等。回答下列问题:(1)UF4用Mg或Ca还原可得金属铀。①基态氟原子的价电子排布图为_____________;②金属铀的一种堆积方式为体心立方堆积,该堆积方式的空间利用率为_______;③UF4用Mg或Ca还原时,其氧化产物是MgF2或CaF2,已知MgF2的熔点高于CaF2,其原因是_________________。(2)已知:(NH4)4〔UO2(CO3)3〕3UO2+10NH3↑+9CO2↑+N2↑+9H2O↑①(NH4)4〔UO2(CO3)3〕存在的微粒间作用力是_________;a.离子键b.共价键c.配位键d.金属键②NH4+的空间构型为______,与NH4+等电子体的分子或离子有_____(写一种);③CO32-中碳原子杂化轨道类型为_________;(3)UO2的晶胞结构如图所示:①晶胞中U原子位于面心和顶点,氧原子填充在U原子堆积形成的空隙中,在该空隙中氧原子堆积形成的立体的空间构型为___________(填“立方体”、“四面体”、“八面体”);②若两个氧原子间的最短距离为anm,则UO2晶体的密度为__________g·cm-3。(列出含a算式即可。用NA表示阿伏加德罗常数的值。)29、(10分)钢是现代社会的物质基础,钢中除含有铁外还含有碳和少量不可避免的钴、硅、锰、磷、硫等元素。请回答下列有关问题:(1)基态Mn原子的价电子排布式为___________。Mn2+与Fe2+中,第一电离能较大的是__________,判断的理由是_____________________________________。(2)碳元素除可形成常见的氧化物CO、CO2外,还可形成C2O3(结构式为)。C2O3中碳原子的杂化轨道类型为___________,CO2分子的立体构型为___________。(3)酞菁钴分子的结构简式如图所示,分子中与钴原子通过配位键结合的氮原子的编号是______(填“1”“2”“3”或“4”)其中C、H、O元素电负性由大到小的顺序是_________________________(4)碳酸盐的热分解是由于晶体中的阳离子结合碳酸根中的氧离子,是碳酸根分解为CO2分子的结果。MgCO3分解温度低于CaCO3,请解释原因_________________________。(5)氧化亚铁晶胞与NaCl的相似,NaCl的晶胞如图所示。由于晶体缺陷,某氧化亚铁晶体的实际组成为Fe0.9O,其中包含有Fe2+和Fe3+,晶胞边长为apm,该晶体的密度为ρg·cm-3,则a=___________(列出计算式即可,用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
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、A【解析】
首先发现X是+1价的,则X为氢、锂或钠,但是W、X、Y三种简单离子的核外电子排布要相同,则X只能是钠,才能满足题意;W、Y、Z三者分别位于三个不同的周期,则必有一种为氢,根据题目给出的结构式,氢只能形成1个键,则Z是氢;结合Y的最外层电子数是W的最外层电子数的二倍,且二者简单离子的核外电子排布相同,则只能是氧和铝,根据结构不难发现W是铝,Y是氧,据此来解题即可。【详解】A.根据分析,四种元素的半径大小为氢<氧<铝<钠,即Z<Y<W<X,A项错误;B.钠单质的还原性强于铝,而的氧化性弱于,B项正确;C.过氧化钠和过氧化氢均具有漂白性,C项正确;D.W与X的最高价氧化物的水化物分别为和,二者可以相互反应,D项正确;答案选A。2、D【解析】
A.银氨溶液不稳定,则银氨溶液不能留存,久置后会变成氮化银,容易爆炸,故A正确;B.白磷在空气中易自燃,不与水反应,所以可保存在水中,故B正确;C.易燃的有机溶剂离明火和热源太近容易燃烧,故应远离明火、热源和强氧化剂,故C正确;D.钠和水反应生成氢气,氢气是易燃物,钠燃烧后生成过氧化钠,过氧化钠和水、二氧化碳反应生成氧气,促进钠的燃烧,所以钠着火燃烧时,不能用泡沫灭火器灭火,应该用沙子灭火,故D错误。故选D。3、C【解析】
根据氧化还原反应中得失电子守恒、元素守恒进行分析计算。【详解】A.金属离子全部沉淀时,得到2.54g沉淀为氢氧化铜、氢氧化镁,故沉淀中OH-的质量为:2.54g−1.52g=1.02g,,根据电荷守恒可知,金属提供的电子物质的量等于OH-的物质的量,设铜、镁合金中Cu、Mg的物质的量分别为xmol、ymol,则:2x+2y=0.06、64x+24y=1.52,解得:x=0.02、y=0.01,则该合金中n(Cu):n(Mg)=2:1,故A正确;B.标况下1.12L气体的物质的量为0.05mol,设混合气体中二氧化氮的物质的量为amol,则四氧化二氮的物质的量为(0.05−a)mol,根据电子转移守恒可知:a×1+(0.05−a)×2×1=0.06,解得a=0.04,则混合气体中含有二氧化氮0.04mol、四氧化二氮0.01mol,NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数为:,故B正确;C.50mL该硝酸中含有硝酸的物质的量为:14mol/L×0.05L=0.7mol,反应后的溶质为硝酸钠,根据N元素守恒,硝酸钠的物质的量为:n(NaNO3)=n(HNO3)-n(NO2)-2n(N2O4)=0.7mol−0.04mol−0.01×2=0.64mol,故需要氢氧化钠溶液的体积为,故C错误;D.Cu、Mg的物质的量分别为0.02mol、0.01mol,则生成Cu(NO3)2、Mg(NO3)2各0.02ml、0.01mol,NO2和N2O4的物质的量分别为0.04mol、0.01mol,则根据N元素守恒可知,消耗硝酸的物质的量为0.02×2+0.01×2+0.04+0.01×2=0.12mol,故D正确;答案选C。【点睛】解答该题的关键是找到突破口:金属镁、铜与硝酸反应失电子物质的量与金属离子被沉淀结合氢氧根离子的物质的量相等,关系式为Cu~2e-~Cu2+~2OH-,Mg~2e-~Mg2+~2OH-,通过氢氧化镁与氢氧化铜的总质量与铜镁合金的质量差可以计算氢氧根离子的物质的量,从而确定反应中转移的电子数。4、B【解析】
A.C3H6可能表示CH2=CHCH3,也可能表示环丙烷,因此二者不一定表示同一物质,A错误;B.H2O2分子中两个O原子形成一对共用电子对,O原子分别与H原子各形成一对共用电子对,所以其电子式为;A.前者表示甲烷,后者表示CCl4,二者是不同的微粒,C错误;D.前者表示Ar原子结构示意图,后者可能表示Ar原子,也可能表示K+、Cl-等,因此而不一定表示的是同一微粒,D错误;故合理选项是B。5、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。6、C【解析】
A.曲线II为PC(H2C2O4),曲线I为PC(HC2O4-)、III为PC(C2O42-),当pH=0.8时,PC(H2C2O4)=PC(HC2O4-),即c(H2C2O4)=c(HC2O4-),则Ka1==c(H+)=10-0.8,故A错误;B.曲线II为PC(H2C2O4),曲线I为PC(HC2O4-)、III为PC(C2O42-),pH=3时,PC(H2C2O4)=PC(C2O42-)>PC(HC2O4-),pC越小则该微粒浓度越大,所以c(HC2O3-)>c(C2O42-)=c(H2C2O4),故B错误;C.酸抑制水电离,酸中c(H+)越大其抑制水电离程度越大,所以pH从0.8上升到5.3的过程中c(H+)减小,则水的电离程度增大,故C正确;D.,电离平衡常数只与温度有关,温度不变则不变,故D错误;故答案为C。【点睛】考查弱电解质的电离,侧重考查学生图象分析判断能力,正确判断曲线与微粒的一一对应关系是解本题关键,注意纵坐标大小与微粒浓度关系,为易错点,pC越小则该微粒浓度越大,c(H2C2O4)越大,pC越小。7、D【解析】
A.“薪柴之灰”中含有碳酸钾,与铵态氮肥共用时,发生水解反应,相互促进水解,降低肥效,故A错误;B.“以灰淋汁”的操作是过滤,故B错误;C.“取碱”得到的是碳酸钾溶液,属于盐溶液,故C错误;D.“浣衣”过程中促进油脂的水解,属于化学变化,故D正确;故选D。8、D【解析】
A.NO是大气污染物,反应时生成一种无污染的气体N2,故A错误;B.在一定温度下,NH3与CuO反应后生成的红色物质可能是Cu,若温度过高,氧化铜自身可受热转化为红色氧化亚铜,故B正确;C.装浓氨水的装置名称是分液漏斗,可用作分液操作,还可用于反应装置中盛装液体,控制加入液体的量来调控反应速率,故C错误;D.烧杯中硫酸的作用是防倒吸和吸收未反应的有害气体,故D错误;答案选B。【点睛】尾气处理时,碱性气体用酸来吸收,倒扣漏斗增加接触面积,防止倒吸。9、D【解析】
A.基态C1原子的核外有17个电子,每个电子运动状态均不相同,则电子有17种运动状态,故A正确;B.非金属性越强,元素的电负性越强,非金属性:C<P<N<O,四种元素中电负性最大的是O,故B正确;C.H3PO4分子中磷原子的价层电子对数=4+(5+3-2×4)=4,故C正确;D.磷酸氯喹分子中只有一个手性碳,如图(∗所示):,与足量H2发生加成反应后,该分子中含有5个手性碳原子,如图(∗所示):,故D错误;答案选D。【点睛】计算价层电子对数时,利用的是成键电子对数和孤电子对数之和。10、A【解析】
A.液氯、干冰均为由一种分子构成的物质,因此都属于纯净物,A正确;B.NO2与水反应产生HNO3和NO,元素化合价发生了变化,因此不属于酸性氧化物,CO是不成盐氧化物,只有CO2为酸性氧化物,B错误;C.属于酚类,而属于芳香醇,因此二者不是同类物质,不能互为同系物,C错误;D.淀粉、纤维素都属于天然高分子化合物,而油脂不是高分子化合物,D错误;故合理选项是A。11、D【解析】
A.如图所示,从M点到N点的过程中,pH减小,氢离子浓度增大,c(H2C2O4)逐渐增大,故A正确;B.pH增大,增大,减小,则直线n表示pH与的关系,故B正确;C.由N点可知Ka1(H2C2O4)的数量级为10-2Ka1(H2C2O4)=,在N点=-1,即,N点的pH=2.22,则c(H+)=10−2.22mol/L,所以Ka1(H2C2O4)=10×10−2.22=1.0×10−1.22,故C正确;D.M点:-lg=0,Ka2==10-3.18×10-1=10-4.18,pH=4.18时,c(HC2O4-)=c(C2O42-),但无法判断c(HC2O4-)=c(C2O42-)=c(Cl-),故D错误;故选D。12、C【解析】
由图可知,Ni电极表面发生了SO42-转化为S,CO32-转化为C的反应,为还原反应;SnO2电极上发生了2O2—-4e-=O2↑,为氧化反应,所以Ni电极为阴极,SnO2电极为阳极,据此分析解答。【详解】A.由图示原理可知,Ni电极表面发生了还原反应,故A正确;B.阳极发生失电子的氧化反应,电极反应为:2O2—-4e-=O2↑,故B正确;C.电解质中发生的离子反应有:2SO2+O2+2O2-=2SO42—和CO2+O2-=CO32-,故C错误;D.该过程中在SO42-和CO32-被还原的同时又不断生成SO42-和CO32-,所以实现了电解质中碳酸盐和硫酸盐的自补充循环,故D正确。故答案选C。13、D【解析】
A.在标准状况下SO3不是气体,不能使用气体摩尔体积计算,A错误;B.用KClO3法制取氯气发生的是归中反应,反应方程式为:KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O,Cl2既是氧化产物,也是还原产物,产生3molCl2,反应转移5mol电子,若产生1molCl2,需转移电子mol,B错误;C.溶液的电荷守恒式为:n(NH4+)+n(H+)=n(NO3-)+n(OH-),溶液显中性时,n(NH4+)=n(NO3-)=0.1mol,C错误;D.发生反应:2NO+O2=2NO2,2NO2N2O4,故2molNO和1molO2充分反应后,所得混合气体的分子数小于2NA,D正确;故合理选项是D。14、C【解析】
A.拟晶Al65Cu23Fe12是由三种金属元素组成,由于金属无负价,根据化合价代数和为0的原则,三种金属的化合价均可视作零价,故A错误;B.拟晶具有合金的某些优良物理性能,合金的硬度一般比各成分金属大,故B错误;C.Al65Cu23Fe12与海水可以构成原电池,会加速金属的腐蚀,因此不可用作长期浸泡在海水中的材料,故C正确;D.溶于过量硝酸时,Al与Fe均变为+3价,Cu变为+2价,故1molAl65Cu23Fe12失电子为65×3+23×2+12×3=277mol,故D错误;故选C。15、B【解析】
A.BF2Cl只有一种结构,可能为三角锥型,可能为平面三角形,故A错误;B.BF3中B的价电子对数为3,杂化类型为sp2,三根B﹣F键间键角都为120°,为平面三角形,故B正确;C.BFCl2只有一种结构,可能为三角锥型,可能为平面三角形,故C错误;D.三根B﹣F键键长都为130pm,可能为三角锥型,可能为平面三角形,故D错误;故选B。16、B【解析】A.由结构可知青蒿素的分子式为C15H22O5,故A错误;B.双氢青蒿素含-OH,能发生氧化反应、酯化反应,故B正确;C.青蒿素不含碳碳双键或三键,则不能与溴发生加成反应,故C错误;D.青蒿素转化为双氢青蒿素,H原子数增加,为还原反应,故D错误;故选B。17、C【解析】
的分子式为C4H4O,共有2种等效氢,再结合碳碳双键的平面结构特征和烃的燃烧规律分析即可。【详解】A.属于酚,而不含有苯环和酚羟基,具有二烯烃的性质,两者不可能是同系物,故A错误;B.共有2种等效氢,一氯代物是二种,二氯代物是4种,故B错误;C.中含有两个碳碳双键,碳碳双键最多可提供6个原子共平面,则中所有原子都处于同一平面内,故C正确;D.的分子式为C4H4O,1mol该有机物完全燃烧消耗的氧气的物质的量为1mol×(4+)=4.5mol,故D错误;故答案为C。18、C【解析】
完全反应后容器中压强没有发生变化,说明反应前后气体的物质的量没有发生变化,A.氨气与氯气常温下反应:8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl,氯化铵为固体,气体物质的量减小,压强发生变化,故A不选;B.氨气与溴化氢反应生成溴化铵固体,方程式为:NH3+HBr=NH4Br,溴化铵为固体,气体物质的量减小,压强发生变化,故B不选;C.二氧化硫与氧气常温下不反应,所以气体物的量不变,压强不变,故C选;D.SO2和H2S发生SO2+2H2S═3S↓+2H2O,气体物质的量减小,压强发生变化,故D不选;故选:C。19、D【解析】
A.
KNO3和NaCl的溶解度受温度的影响不同,硝酸钾溶解度受温度影响较大,而氯化钠受温度影响较小,所以可采取加热水溶解配成饱和溶液、冷却热饱和溶液使KNO3先结晶出来、再过滤,故A错误;B.
KNO3和NaCl的溶解度受温度的影响不同,硝酸钾溶解度受温度影响较大,而氯化钠受温度影响较小,所以可采取加水溶解、蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥,故B错误;C.加热促进铁离子水解,生成的HCl易挥发,蒸干不能得到氯化铁,故C错误;D.氯化铁与氨水反应生成沉淀,则滴加氨水至不再产生沉淀为止,过滤可除杂,故D正确;故选:D。20、B【解析】
短周期元素X、Y、Z、W分属三个周期且原子序数依次增加,X为H,Y与X、Z均可形成1︰1或1︰2的二元化合物;X与Z最外层电子数相同;Y为O,Z为Na,Y与W的一种化合物是一种新型的自来水消毒剂,W为Cl。【详解】A.常温常压下Y的单质为氧气或臭氧,故A正确;B.Y为O,Z为Na,对应的离子具有相同的核外电子排布,核电荷数越大,离子半径越小,应为Z<Y,故B错误;C.X与Z形成的离子化合物是NaH,H为-1价,具有还原性,可与水反应生成氢氧化钠和氢气,故C正确;D.W的最高价氧化物的水化物是高氯酸,因为氯元素的非金属性强于硫元素,硫酸为强酸,所以高氯酸一定是强酸,故D正确;故选B。【点睛】比较半径,首先看电子层数,电子层数越多,半径越大;电子层数相同时,核内质子数越多,半径越小;电子层数和质子数都相同时,核外电子数越多,半径越大。21、B【解析】
连接N的电极上H+得电子产生H2,则为阴极,N为电源的负极,M为电源的正极。A.M为电源的正极,N为电源负极,选项A正确;B.电解过程中,阳极上Co2+失电子产生Co3+,Co3+与乙醇反应产生Co2+,Co2+可循环使用,不需要向溶液中补充Co2+,选项B错误;C.CH3OH在溶液中被Co3+氧化生成CO2,发生反应6Co3++CH3OH+H2O===6Co2++CO2↑+6H+,选项C正确;D.若外电路中转移1mol电子,根据电极反应2H++2e-=H2↑,则产生的H2在标准状况下的体积为11.2L,选项D正确。答案选B。22、A【解析】
A.当a、b间用导体连接时构成原电池,根据题意,X应为负极,发生氧化反应,A正确;B.当a、b间用导体连接时构成原电池,根据题意,X应为负极,X应比Fe活泼,则X可以是锌,不能选用石墨,B错误;C.当a、b与外接电源相连时,a应连接电源的负极,C错误;D.当a、b与外接电源相连时,阴极应该发生得电子的还原反应,D错误;答案选A。二、非选择题(共84分)23、1,2-二氯丙烷C、D取代反应8【解析】
M(A)=1.875g/L22.4L/mol=42g/mol,A属于链烃,用“商余法”,4212=3…6,A的分子式为C3H6,A的结构简式为CH2=CHCH3;A与Cl2反应生成B,B的结构简式为CH3CHClCH2Cl;根据B的结构简式和C的分子式(C3H8O2),B→C为氯代烃的水解反应,C的结构简式为CH3CH(OH)CH2OH;D在NaOH/乙醇并加热时发生消去反应生成E,E发生氧化反应生成F,根据F的结构简式HOOC(CH2)4COOH和D的分子式逆推,D的结构简式为,E的结构简式为;聚酯G是常见高分子材料,反应⑦为缩聚反应,G的结构简式为;根据反应⑥的反应条件,反应⑥发生题给已知②的反应,F+I→H为酯化反应,结合H→K+I和K的结构简式推出,I的结构简式为CH3CH2OH,H的结构简式为CH3CH2OOC(CH2)4COOCH2CH3。【详解】根据上述分析可知,(1)B的结构简式为CH3CHClCH2Cl,其名称为1,2—二氯丙烷。E的结构简式为。(2)A,K中含酯基和羰基,含有8个碳原子,K难溶于水,溶于CCl4,A项错误;B,K分子中五元环上碳原子只有羰基碳原子为sp2杂化,其余4个碳原子都是sp3杂化,联想CH4和HCHO的结构,K分子中五元环上碳原子不可能均处于同一平面,B项错误;C,K中含酯基能发生水解反应,K中含羰基能发生加成反应,C项正确;D,K的分子式为C8H12O3,K燃烧的化学方程式为2C8H12O3+19O216CO2+12H2O,1molK完全燃烧消耗9.5molO2,D项正确;答案选CD。(3)反应⑥为题给已知②的反应,反应类型为取代反应。反应⑦为C与F发生的缩聚反应,反应的化学方程式为nHOOC(CH2)4COOH+nCH3CH(OH)CH2OH+(2n-1)H2O。(4)F中含有2个羧基,与F官能团种类和数目完全相同的同分异构体有、、、、、、、,共8种。其中核磁共振氢谱为4组峰,且峰面积之比为1:2:3:4的结构简式为。(5)对比CH3CH2OH和的结构简式,联想题给已知②,合成先合成CH3COOCH2CH3;合成CH3COOCH2CH3需要CH3CH2OH和CH3COOH;CH3CH2OH发生氧化可合成CH3COOH;以乙醇为原料合成的流程图为:CH3CH2OHCH3COOHCH3COOCH2CH3(或CH3CH2OHCH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH3)。【点睛】本题的难点是符合条件的F的同分异构体数目的确定和有机合成路线的设计。确定同分异构体数目应用有序思维,先确定官能团,再以“主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排布同、邻、间”的顺序书写。有机合成路线的设计首先对比原料和最终产物的结构,官能团发生了什么改变,碳原子数是否发生变化,再根据官能团的性质和题给信息进行设计。24、甲苯+Cl2+HCl取代反应羰基、碳碳双键C9H11O2N吸收反应生成的HCl,提高反应转化率或【解析】
甲苯()与Cl2在光照时发生饱和C原子上的取代反应产生一氯甲苯:和HCl,与在K2CO3作用下反应产生D,D结构简式是,D与CH3CN在NaNH2作用下发生取代反应产生E:,E与发生反应产生F:,F与NaBH4在CH3SO3H作用下发生还原反应产生G:,G经一系列反应产生洛匹那韦。【详解】(1)A是,名称为甲苯,A与Cl2光照反应产生和HCl,反应方程式为:+Cl2+HCl;(2)D与CH3CN在NaNH2作用下反应产生E:,是D上的被-CH2CN取代产生,故反应类型为取代反应;F分子中的、与H2发生加成反应形成G,故F中能够与氢气发生加成反应的官能团名称为羰基、碳碳双键;(3)C结构简式为,可知C的分子式为C9H11O2N;C分子中含有羧基、氨基,一定条件下,能发生缩聚反应,氨基脱去H原子,羧基脱去羟基,二者结合形成H2O,其余部分结合形成高聚物,该反应的化学方程式为:;(4)K2CO3是强碱弱酸盐,CO32-水解使溶液显碱性,B发生水解反应会产生HCl,溶液中OH-消耗HCl电离产生的H+,使反应生成的HCl被吸收,从而提高反应转化率;(5)C结构简式是,分子式为C9H11O2N,C的同分异构体X符合下列条件:①含有苯环,且苯环上的取代基数目≤2;②含有硝基;③有四种不同化学环境的氢,个数比为6:2:2:1,则X可能的结构为或;(6)2,6-二甲基苯酚()与ClCH2COOCH2CH3在K2CO3作用下发生取代反应产生,该物质与NaOH水溶液加热发生水解反应,然后酸化得到,与SOCl2发生取代反应产生,故合成路线为。【点睛】本题考查有机物推断、反应类型的判断。正确推断各物质结构简式是解本题关键,注意题给信息、反应条件的灵活运用。限制性条件下同分异构体结构简式的确定是易错点,题目侧重考查学生的分析、推断及信息迁移能力。25、610183106N201350MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O2NO+Cl2═2NOClF中的水蒸气进入D装置中,会导致产品水解NOO2【解析】
Ⅰ.N元素化合价由+5降低为0,铝元素化合价由0升高为+3;根据反应的离子方程式计算消耗金属铝的质量;Ⅱ.实验室在加热条件下用二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气;NO与Cl2发生化合反应生成NOCl,根据NOCl遇水易水解分析装置E的作用;尾气中含有NO,NO不能与氢氧化钠溶液反应。【详解】(1)N元素化合价由+5降低为0,铝元素化合价由0升高为+3,根据得失电子守恒、元素守恒、电荷守恒配平离子方程式为6NO3-+10Al+18H2O==3N2↑+10Al(OH)3+6OH-。(2)上述反应中,N元素化合价由+5降低为0,被还原的元素是N,每生成2mol
N2转移2mol×2×(5-0)=20mol电子。(3)100m3废水含有NO3-的物质的量是100×103L×3×10-4mol/L=30mol,设反应消耗铝的物质的量是n=50mol,则所消耗金属铝的质量为50mol×27g/mol=1350g。(4)实验室在加热条件下用二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气,制Cl2时发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。(5)①装置D中NO与Cl2发生化合反应生成NOCl,发生的反应方程式为2NO+Cl2═2NOCl。②NOCl遇水易水解,若没有E装置,F中的水蒸气进入D装置中,会导致产品水解。③尾气中含有NO,NO不能与氢氧化钠溶液反应,该气体为NO,氧气与NO反应生成NO2,为了充分吸收尾气,可将尾气与O2同时通入氢氧化钠溶液中。【点睛】本题考查了物质制备方案设计以及实验方案评价、氧化还原反应方程式的配平,侧重于考查学生的分析问题和解决问题的能力。26、圆底烧瓶CH3OH+HCl(浓)→CH3Cl+H2O在HC1气流中小心加热C-D-B除去CH3C1中的HCl和甲醇,防止对后续试验的干扰10CH3Cl+14MnO4-+42H+=10CO2↑+5Cl2↑+14Mn2++36H2O溶液颜色由黄色变为橙色,且半分钟内不变化【解析】
(1)①根据仪器a特点,得出仪器a为圆底烧瓶;根据实验目的,装置A是制备CH3Cl,据此分析;②ZnCl2为强酸弱碱盐,Zn2+能发生水解,制备无水ZnCl2时,需要防止Zn2+水解;(2)①A是制备CH3Cl的装置,CH3Cl中混有甲醇和HCl,甲醇和HCl能使酸性高锰酸钾溶液褪色,干扰实验,必须除去,利用它们溶于水,需要通过C装置,然后通过D装置验证CH3Cl能被酸性高锰酸钾溶液氧化最后通过B装置;②根据①分析;③黄绿色气体为Cl2,利用高锰酸钾溶液的氧化性,将CH3Cl中C氧化成CO2,高锰酸钾中Mn元素被还原成Mn2+,据此分析;(3)①使用盐酸滴定,甲基橙作指示剂,终点是溶液颜色由黄色变为橙色,且半分钟内不变化;②CH3Cl燃烧生成CO2和HCl,CO2和HCl被NaOH所吸收,然后用盐酸滴定过量的NaOH溶液和Na2CO3溶液,据此分析;【详解】(1)①根据仪器a的特点,仪器a的名称为圆底烧瓶,根据实验目的,装置A制备CH3Cl,HCl中Cl取代CH3OH中羟基,则a瓶中的反应方程式为CH3OH+HCl(浓)→CH3Cl+H2O;答案:圆底烧瓶;CH3OH+HCl(浓)→CH3Cl+H2O;②ZnCl2为强酸弱碱盐,Zn2+发生水解,因此实验室干燥ZnCl2晶体制备无水ZnCl2的方法是在HC1气流中小心加热;答案:在HC1气流中小心加热;(2)①根据实验目的,装置A制备CH3Cl,甲醇和浓盐酸易挥发,CH3C1中含有HCl和甲醇等杂质,HCl和甲醇均能使酸性KMnO4溶液褪色,干扰后续实验,利用甲醇和HCl易溶于水,通入KMnO4溶液前需用水除去,然后再通入酸性高锰酸钾溶液,根据③得到黄绿色气体,黄绿色气体为Cl2,氯气有毒,污染环境,因此最后通入CCl4溶液,除去Cl2等有毒气体,则连接顺序是A→C→D→B;答案:C→D→B;②根据①分析,水的作用是除去CH3C1中的HCl和甲醇;答案:除去CH3Cl中的HCl和甲醇,防止对后续实验的干扰;③黄绿色气体为Cl2,利用高锰酸钾溶液的氧化性,将CH3Cl中C氧化成CO2,高锰酸钾中Mn元素被还原成Mn2+,根据化合价升降法、原子守恒和电荷守恒,得到l0CH3Cl+14MnO4-+42H+=10CO2↑+5Cl2↑+14Mn2++36H2O;答案:l0CH3Cl+14MnO4-+42H+=10CO2↑+5Cl2↑+14Mn2++36H2O;(3)①燃烧生成的CO2和HCl全部被NaOH溶液充分吸收,溶液中的溶质有NaOH、NaCl、Na2CO3,用甲基橙作指示剂,盐酸进行滴定,滴定终点的产物为NaCl,滴定终点的现象为溶液颜色由黄色变为橙色,且半分钟内不变化;答案:溶液颜色由黄色变为橙色,且半分钟(30s)内不变化;②根据①的分析,最后溶质为NaCl,NaCl中氯元素来自于CH3Cl和盐酸,根据Cl元素守恒可得CH3Cl中的n(Cl)=n(CH3Cl)-n(HCl)=(c1V1-c2V2)×10-3,甲醇的转化率是=;答案:。27、>硝酸或硫酸Cl-对铝与H+之间的反应有催化作用2Al3++6H++6NO3-=Al2O3+6NO2↑+3H2OBCu-2e-=Cu2+NO3-【解析】
(1)该反应自发进行,且为放热反应,根据反应热=生成物的总能量-反应物的总能量作答;根据图示信息可知,X在常温下被Z的浓溶液钝化;(2)根据影响反应速率的外因结合三种盐的结构特点分析;(3)结合Z可能是硫酸或硝酸,及题意中II中反应产生的气泡有特殊颜色,推测该气泡为二氧化氮,据此分析作答;结合原电池的工作原理分析;(4)Cu2+为蓝色溶液;NO3-在正极得电子生成NO2。【详解】(1)I进行的是自发的氧化还原反应,为放热反应,所以反应物总能量高于生成物总能量;由I、II可知,X在常温下被Z的浓溶液钝化,故Z可能是硫酸或硝酸,故答案为:>;硫酸或硝酸;(2)由于加入(适量)等物质的量的NaCl、KCl、CsCl后反应速率明显加快,因三种盐均含有Cl-,而Cl-不可能与Al反应,故只能是Cl-起催化作用,故答案为:Cl-对铝与H+之间的反应有催化作用;(3)有色气体为NO2,Z是硝酸,铝被浓硝酸氧化后生成致密的Al2O3,故反应的离子方程式为:
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