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文档简介
安徽省安庆市桐城中学2025届高考化学五模试卷注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。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、中国第二化工设计院提出,用间接电化学法对大气污染物NO进行无害化处理,其原理示意如图(质子膜允许H+和H2O通过),下列相关判断正确的是A.电极Ⅰ为阴极,电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑B.电解池中质子从电极Ⅰ向电极Ⅱ作定向移动C.吸收塔中的反应为2NO+2S2O42-+H2O=N2+4HSO3-D.每处理1molNO电解池质量减少16g2、化学与生活密切联系,下列有关物质性质与应用对应关系正确的是A.SiO2具有很强的导电能力,可用于生产光导纤维B.Na2CO3溶液呈碱性,可用于治疗胃酸过多C.NH3具有还原性,可用于检查HCl泄漏D.BaSO4不溶于水和盐酸,可用作胃肠X射线造影检查3、根据下图,有关金属的腐蚀与防护的叙述正确的是A.钢闸门含铁量高,无需外接电源保护B.该装置的原理是“牺牲阳极的阴极保护法”C.将钢闸门与直流电源的负极相连可防止其被腐蚀D.辅助电极最好接锌质材料的电极4、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KCl5、下化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是()选项实验现象结论ASO2通入BaCl2溶液,然后滴入稀硝酸白色沉淀,白色沉淀不溶于稀硝酸所得沉淀为BaSO4B浓硫酸滴入蔗糖中,并搅拌得黑色蓬松的固体并有刺激性气味气体该过程中浓硫酸仅体现吸水性和脱水性C用热的烧碱溶液洗去油污Na2CO3可直接与油污反应用热的烧碱溶液洗去油污DFeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作FeCl3能从含有Cu2+的溶液中置换出铜FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作A.A B.B C.C D.D6、联合国大会宣布2019年是“国际化学元素周期表年”(IYPT2019)·下列运用元素周期律分析的推断中,错误的是A.铍(Be)的氧化物的水化物具有两性B.砹(At)为有色固体,AgAt感光性很强,不溶于水C.硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体D.硒化氢(H2Se)是无色、有毒,比H2S稳定的气体7、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64g8、双极膜(BP)是阴、阳复合膜,在直流电的作用下,阴、阳膜复合层间的H2O解离成H+和OH−,作为H+和OH−离子源。利用双极膜电渗析法电解食盐水可获得淡水、NaOH和HCl,其工作原理如图所示,M、N为离子交换膜。下列说法不正确的是()A.相同条件下,不考虑气体溶解,阴极得到气体体积是阳极两倍B.电解过程中Na+向左迁移,N为阴离子膜C.若去掉双极膜(BP),阳极室会有Cl2生成D.电解结束后,阴极附近溶液酸性明显增强9、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期元素,W的简单氢化物可用作制冷剂,Y所在周期数与族序数相同,X与Y为同周期元素,Z原子的最外层电子数与W的电子总数相等。下列说法正确的是A.简单离子半径:W>X>Y>Z B.W、X的氢化物在常温下均为气体C.X、Y的最高价氧化物的水化物均为强碱 D.W与Z形成的化合物中只有共价键10、环己酮()在生产生活中有重要的用途,可在酸性溶液中用环己醇间接电解氧化法制备,其原理如图所示。下列说法正确的是A.a极与电源负极相连B.a极电极反应式是2Cr3+-6e-+14OH-=Cr2O72-+7H2OC.b极发生氧化反应D.理论上生成1mol环己酮时,有1molH2生成11、关于化合物2-苯基丙烯酸乙酯(),下列说法正确的是()A.不能使稀酸性高锰酸钾溶液褪色B.可以与稀硫酸或NaOH溶液反应C.分子中所有原子共平面D.易溶于饱和碳酸钠溶液12、a、b、c、d为短周期元素,a的M电子层有1个电子,工业上采用液态空气分馏方法来生产供医疗急救用的b的单质,c与b同族,d与c形成的一种化合物可以溶解硫。下列有关说法正确的是A.原子半径:a>b>c>dB.元素非金属性的顺序为b>c>dC.a与b形成的化合物只有离子键D.最高价氧化物对应水化物的酸性:d>c13、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130pm14、传统接触法制取硫酸能耗大,污染严重。将燃料电池引入硫酸生产工艺可有效解决能耗和环境污染问题,同时提供电能。以燃料电池为电源电解硫酸铜溶液的工作原理示意图如下所示。下列说法不正确的是A.b极为正极,电极反应式为O2+4H++4e-==2H2OB.H+由a极通过质子交换膜向b极移动C.该燃料电池的总反应式为2SO2+O2+2H2O==2H2SO4D.若a极消耗2.24L(标准状况)SO2,理论上c极有6.4g铜析出15、根据下列实验操作和现象,得出的结论正确的是()选项实验操作和现象结论A光照时甲烷与氯气反应后的混合气体能使紫色石蕊溶液变红生成的氯甲烷具有酸性B向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X,出现白色沉淀X一定具有氧化性C两支盛0.1mol·L-1醋酸和次氯酸的试管中分别滴加等浓度Na2CO3溶液,观察到前者有气泡、后者无气泡Ka(CH3COOH)>Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)D向淀粉溶液中滴加H2SO4并加热,再加入新制的Cu(OH)2悬浊液,加热,未见砖红色沉淀淀粉没有水解A.A B.B C.C D.D16、用NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是A.1molH2O2完全分解产生O2时,转移的电子数为2NAB.0.lmol环氧乙烷()中含有的共价键数为0.3NAC.常温下,1LpH=l的草酸(H2C2O4)溶液中H+的数目为0.1NAD.1mol淀粉水解后产生的葡萄糖分子数目为NA17、下列化学用语使用正确是A.氧原子能量最高的电子的电子云图:B.35Cl与37Cl互为同素异形体C.CH4分子的比例模型:D.的命名:1,3,4-三甲苯18、下列反应中,相关示意图像错误的是:A.将二氧化硫通入到一定量氯水中B.将氨水滴入到一定量氯化铝溶液中C.将铜粉加入到一定量浓硝酸中D.将铁粉加入到一定量氯化铁溶液中19、用O2将HCl转化为Cl2,反应方程式为:4HCl(g)+O2(g)2H2O(g)+2Cl2(g)+Q(Q>0)一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的实验数据如下。下列说法正确的是()t/min0246n(Cl2)/10-3mol01.83.75.4A.0~2min的反应速率小于4~6min的反应速率B.2~6min用Cl2表示的反应速率为0.9mol/(L·min)C.增大压强可以提高HCl转化率D.平衡常数K(200℃)<K(400℃)20、常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()A.pH=2的透明溶液:K+、SO42-、Na+、MnO4-B.使酚酞变红的溶液:Na+、Mg2+、Cl-、NO3-C.与Al反应生成H2的溶液:NH4+、K+、NO3-、SO42-D.c(NO3-)=1.0mol•L-1的溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO42-21、某有机化合物,只含碳、氢二种元素,相对分子质量为56,完全燃烧时产生等物质的量的CO2和H2O。它可能的结构共有(需考虑顺反异构)A.3种 B.4种 C.5种 D.6种22、下列有关氮原子的化学用语错误的是A. B. C.1s22s22p3 D.二、非选择题(共84分)23、(14分)以下是由甲苯合成乙酰水杨酸和酚酞的合成路线。(1)写出“甲苯→A”的化学方程式____________________。(2)写出C的结构简式___________,E分子中的含氧官能团名称为__________________;(3)上述涉及反应中,“E→酚酞”发生的反应类型是______________。(4)写出符合下列条件的乙酰水杨酸的一种同分异构体的结构简式_________________。①遇FeCl3溶液显紫色,②能与碳酸氢钠反应,③苯环上只有2个取代基的,④能使溴的CCl4溶液褪色。(5)写出乙酰水杨酸和NaOH溶液完全反应的化学方程式:___________________。(6)由D合成E有多步,请设计出D→E的合成路线_________________。(有机物均用结构简式表示)。(合成路线常用的表示方式为:D……E)24、(12分)美托洛尔可用于治疗各类型高血压及心绞痛,其一种合成路线如下:已知:回答下列问题:(1)A→B的反应类型是______________,B中官能团的名称为______________。(2)D→E第一步的离子方程式为_________。(3)E→F的条件为______________,请写出一种该过程生成的副产物的结构简式_________。(已知在此条件下,酚羟基不能与醇发生反应)。(4)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。写出G的结构简式,并用星号(*)标出G中的手性碳______________。(5)芳香族化合物I是B的同分异构体,I能与银氨溶液作用产生银镜,且在苯环上连有两个取代基,则I同分异构体的数目为_________种。(6)(J)是一种药物中间体,参照上述合成路线,请设计以甲苯和苯酚为原料制备J的合成路线____________________(无机试剂任选)。25、(12分)废定影液的主要成分为Na3[Ag(S2O3)2],用废定影液为原料制备AgNO3的实验流程如下:(1)“沉淀”步骤中生成Ag2S沉淀,检验沉淀完全的操作是________。(2)“反应”步骤中会生成淡黄色固体,该反应的化学方程式为________。(3)“除杂”需调节溶液pH至6。测定溶液pH的操作是________。(4)已知:2AgNO32Ag+2NO2↑+O2↑,2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑。AgNO3粗产品中常含有Cu(NO3)2,请设计由AgNO3粗产品获取纯净AgNO3的实验方案:______________________,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,得到纯净的AgNO3。(实验中须使用的试剂有稀硝酸、NaOH溶液、蒸馏水)(5)蒸发浓缩AgNO3溶液的装置如下图所示。使用真空泵的目的是________;判断蒸发浓缩完成的标志是____________________。26、(10分)碘酸钾()是重要的微量元素碘添加剂。实验室设计下列实验流程制取并测定产品中的纯度:其中制取碘酸()的实验装置见图,有关物质的性质列于表中物质性质HIO3白色固体,能溶于水,难溶于CCl4KIO3①白色固体,能溶于水,难溶于乙醇②碱性条件下易发生氧化反应:ClO-+IO3-=IO4-+Cl-回答下列问题(1)装置A中参加反应的盐酸所表现的化学性质为______________。(2)装置B中反应的化学方程式为___________________。B中所加CCl4的作用是_________从而加快反应速率。(3)分离出B中制得的水溶液的操作为____________;中和之前,需将HIO3溶液煮沸至接近于无色,其目的是____________,避免降低的产率。(4)为充分吸收尾气,保护环境,C处应选用最合适的实验装置是____________(填序号)。(5)为促使晶体析出,应往中和所得的溶液中加入适量的___________。(6)取1.000g产品配成200.00mL溶液,每次精确量取20.00mL溶液置于锥形瓶中,加入足量KI溶液和稀盐酸,加入淀粉作指示剂,用0.1004mol/L溶液滴定。滴定至终点时蓝色消失(),测得每次平均消耗溶液25.00mL。则产品中的质量分数为___(结果保留三位有效数字)。27、(12分)实验室以海绵铜(主要成分为Cu和CuO)为原料制取CuCl的主要流程如图所示。已知:①CuCl微溶于水,不溶于乙醇,可溶于氯离子浓度较大的溶液中。②CuCl露置于潮湿的空气中易被氧化。回答下列问题。(1)“氧化”时温度应控制在60~70℃,原因是____________________。(2)写出“转化”过程中的离子方程式____________________。(3)“过滤Ⅱ”所得滤液经__________、__________、过滤等操作获得(NH4)2SO4晶体,可用作化学肥料。“过滤Ⅱ”所得滤渣主要成分为CuCl,用乙醇洗涤的优点是________________。(4)氯化铵用量[]与Cu2+沉淀率的关系如图所示。随着氯化铵用量的增多Cu2+沉淀率增加,但当氯化铵用量增加到一定程度后Cu2+的沉淀率减小,其原因是__________。(5)若CuCl产品中混有少量CaSO4,设计提纯CuCl的实验方案:__________。(实验中可选试剂:0.1mol·L−1盐酸、10mol·L−1盐酸、蒸馏水、无水乙醇)28、(14分)王帅博士同美国加州大学伯克利分校化工系EnriqueIglesia教授在金属氧化物催化剂表面羟醛缩合反应机理方面的合作研究取得新进展。如图是羰基化合物的自缩合和交叉缩合途径:回答下列问题:(1)基态O原子核外有____________种不同运动状态的电子,与O元素同周期第一电离能大于O的主族元素有___________(填元素符号)。(2)HCHO和H2O都参与上述转化。HCHO分子的空间构型是________,三聚甲醛的结构如图所示,三聚甲醛中C原子的杂化方式为_____________。(3)H2O能形成多种配位化合物。科研人员通过X射线推测胆矾中既含有配位键,又含有氢键。结构如图所示。胆矾的化学式用配位化合物的形式可表示为____,1mol胆矾所含σ键的数目为_________NA。(4)TiO2是上述转化的催化剂,CaTiO3是制取TiO2的一种原料,其晶胞结构如图所示。在CaTiO3晶体中,与某个钛离子距离最近且相等的其他钛离子共有________个,设该化合物的式量为M,密度为ag/cm3,阿伏加德罗常数为NA,则晶体中钙离子与钛离子之间的最短距离为________cm。29、(10分)H2S存在于多种燃气中,脱除燃气中H2S的方法很多。(1)2019年3月《sciencedirect》介绍的化学链技术脱除H2S的原理如图所示。①“H2S氧化”反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。②“HI分解”时,每1molHI分解生成碘蒸气和氢气时,吸收13kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:________。③“Bunsen反应”的离子方程式为________。(2)电化学干法氧化法脱除H2S的原理如图所示。阳极发生的电极反应为________;阴极上COS发生的电极反应为________。(3)用Fe2(SO4)3吸收液脱除H2S法包含的反应如下:(Ⅰ)H2S(g)H2S(aq)(Ⅱ)H2S(aq)H++HS-(Ⅲ)HS-+2Fe3+=S↓+2Fe2++H+一定条件下测得脱硫率与Fe3+浓度的关系如图所示。①吸收液经过滤出S后,滤液需进行再生,较经济的再生方法是________。②图中当Fe3+的浓度大于10g·L-1时,浓度越大,脱硫率越低,这是由于________。
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】
在电极Ⅰ,HSO3-转化为S2O42-,S元素化合价由+4价降低为+3价发生还原反应,则该电极作电解池的阴极,电极Ⅱ为电解池的阳极,在电极Ⅱ上H2O失电子发生氧化反应生成O2和H+。【详解】A.电极Ⅰ为电解池的阴极,电极反应式为2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O,A不正确;B.由于阴极需消耗H+,而阳极生成H+,电解池中质子从电极Ⅱ向电极Ⅰ作定向移动,B不正确;C.从箭头的指向,可确定吸收塔中S2O42-与NO反应,生成HSO3-和N2,发生反应为2NO+2S2O32-+H2O=N2+4HSO3-,C正确;D.每处理1molNO,阴极2HSO3-→S2O42-,质量增加34g,阳极H2O→O2,质量减轻16g,电解池质量增加34g-16g=18g,D不正确;故选C。2、D【解析】
A.SiO2纤维传导光的能力非常强,所以是制光导纤维的主要原料,但二氧化硅不能导电,A错误;B.碳酸钠溶液的碱性较强,不能用于治疗胃酸过多,应选氢氧化铝或碳酸氢钠来治疗胃酸过多,B错误;C.NH3与HCl反应生成NH4Cl白色固体,因此会看到产生大量的白烟,利用这一现象可检查HCl是否泄漏,与NH3的还原性无关,C错误;D.硫酸钡不溶于水,也不能与盐酸反应,同时也不能被X射线透过,因此可用作钡餐,用于胃肠X射线造影检查,D正确;故合理选项是D。3、C【解析】
A.钢闸门含铁量高,会发生电化学腐蚀,需外接电源进行保护,故A错误;B.该装置的原理是通过外加直流电源以及辅助阳极,迫使电子流向被保护金属,使被保护金属结构电位高于周围环境来进行保护,并未“牺牲阳极”,故B错误;C.将钢闸门与直流电源的负极相连,可以使被保护金属结构电位高于周围环境,可防止其被腐蚀,故C正确;D.辅助电极有很多,可以用能导电的耐腐蚀材料,锌质材料容易腐蚀,故D错误;故选C。【点睛】电化学保护又分阴极保护法和阳极保护法,其中阴极保护法又分为牺牲阳极保护法和外加电流保护法。这种方法通过外加直流电源以及辅助阳极,迫使电子从海水流向被保护金属,使被保护金属结构电位高于周围环境来进行保护。4、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。5、A【解析】
A.盐酸是强酸,SO2通入BaCl2溶液不能生成白色沉淀,然后滴入稀硝酸,亚硫酸被氧化为硫酸,与BaCl2生成BaSO4白色沉淀,BaSO4白色沉淀不溶于稀硝酸,故A正确;B.浓硫酸具有脱水性,滴入蔗糖中并搅拌,发生反应生成有刺激性气味的二氧化硫,该过程中浓硫酸仅体现脱水性和强氧化性,故B错误;C.烧碱是氢氧化钠,具有强腐蚀性,故不能用用热的烧碱溶液洗去油污,故C错误。D.FeCl3溶液可与Cu反应生成Cu2+,可用于铜质印刷线路板的铜回收,故D错误;答案选A。6、D【解析】
A.元素周期表中Be和Al处于对角线位置上,处于对角线的元素具有相似性,所以可能有两性,故A正确;B.同一主族元素具有相似性,所以卤族元素性质具有相似性,根据元素的性质、氢化物的性质、银盐的性质可推知砹(At)为有色固体,感光性很强,且不溶于水也不溶于稀酸,故B正确;C.同主族元素性质具有相似性,钡和锶位于同一主族,性质具有相似性,硫酸钡是不溶于水的白色物质,所以硫酸锶也是不易溶于水的白色物质,故C正确;D.S和Se位于同一主族,且S元素的非金属性比Se强,所以比稳定,故D错误;故答案为:D。7、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。8、D【解析】
A.阴极室氢离子得电子生成氢气,发生的反应为2H++2e-=H2↑,阳极反应为4OH——4e-=O2↑+2H2O,转移相同物质的量的电子,生成氢气的体积是生成氧气体积的两倍,故A正确;B.阴极生成氢氧化钠,钠离子向左穿过M进入阴极室,所以M为阳离子交换膜,N为阴离子交换膜,故B正确;C.若去掉双极膜(BP),氯离子进入阳极室阳放电生成氯气,故C正确;D.阴极室氢离子得电子生成氢气,发生的反应为2H++2e-=H2↑,氢离子被消耗,酸性减弱,故D错误;题目要求选错误选项,故选D。【点睛】本题考查电解原理,注意审题,不再是电解饱和食盐水的反应,由于双极膜(BP)是阴、阳复合膜的存在,使电解反应变成了电解水,是易错点。阴极是物质得到电子,发生还原反应;溶液中的阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。9、D【解析】
W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期元素,W的简单氢化物可用作制冷剂,常用作制冷剂的氢化物为氨气,则W为氮;Y所在周期数与族序数相同,则Y可能为铝;X与Y为同周期元素,则X为钠或镁;Z原子的最外层电子数与W的电子总数相等,则Z核外有17个电子,Z为氯,据此解答。【详解】根据分析可知:W为N元素,X为Na或Mg元素,Y为Al元素,Z为Cl元素。A.简单离子半径,电子层数多半径大,电子层数相同核电荷数大半径小,故离子半径:Z>W>X>Y,故A错误;B.W氢化物为NH3,常温下为气体,X氢化物常温下为固体,故B错误;C.Mg、Al的最高价氧化物的水化物为弱碱,故C错误;D.N与Cl都为非金属,形成的化合物中只含有共价键,故D正确;故选D。10、D【解析】
根据原理图可知,a极为电解池的阳极,Cr3+失电子发生氧化反应,电极反应式是2Cr3+-6e-+7H2O=Cr2O72-+14H+,b极为阴极,氢离子得电子发生还原反应生成氢气,结合转移电子数相等计算,据此分析解答。【详解】A.根据原理图可知,a极为电解池的阳极,则与电源正极相连,故A错误;B.根据原理图可知,a极为电解池的阳极,Cr3+失电子发生氧化反应,电极反应式是2Cr3+-6e-+7H2O=Cr2O72-+14H+,故B错误;C.b极为阴极,氢离子得电子发生还原反应,故C错误;D.理论上由环己醇(C6H12O)生成1mol环己酮(C6H10O),转移2mol电子,根据电子守恒可知,阴极有1mol氢气放出,故D正确;故选D。11、B【解析】
A.该有机物分子中含有碳碳双键,能使稀酸性高锰酸钾溶液褪色,A不正确;B.该有机物分子中含有酯基,可以在稀硫酸或NaOH溶液中发生水解反应,B正确;C.分子中含有-CH3,基团中的原子不可能共平面,C不正确;D.该有机物属于酯,在饱和碳酸钠溶液中的溶解度小,D不正确;故选B。12、B【解析】
a的M电子层有1个电子,则A为Na;工业上采用液态空气分馏方法来生产供医疗急救用的b的单质,则b为O;c与b同族且为短周期元素,则c为S;d与c形成的一种化合物可以溶解硫,该物质为CS2,则d为C。【详解】A.同一周期,从左到右,原子半径逐渐减小,同一主族,从上到下,原子半径增大,因此原子半径Na>S>C>O,即a>c>d>b,故A错误;B.同一主族:从上到下,元素的非金属性减弱,元素非金属性的顺序为O>S>C,即b>c>d,故B正确;C.a与b形成的过氧化钠中既含有离子键,又含有共价键,故C错误;D.S的非金属性大于C,所以最高价氧化物对应水化物的酸性:d小于c,故D错误;故答案为B。13、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。14、D【解析】
燃料电池:a端:二氧化硫生成硫酸根离子,硫元素化合价升高失电子所以a为负极,电极反应式SO2+2H2O-4e-=SO42-+4H+;b为正极,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,总电极反应式2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。电解池:c极和电源正极相连为阳极,失电子,电极反应式为4OH—-4e-=2H2O+O2↑,d极与电源负极相连为阴极,得电子,电极反应式为Cu2++2e+=Cu,总电极反应式为2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑。【详解】A.b为正极,看到质子交换膜确定酸性环境,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,故不选A;B.原电池内部阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,故不选B;C.由上面分析可知该燃料电池的总反应为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,故不选C;D.d极与电源负极相连,为阴极得电子,有铜析出,所以应该是若a电极消耗标况下2.24LSO2,理论上在d极上有6.4g铜析出,故选D;正确答案:D。【点睛】根据质子交换膜确定溶液酸碱性,燃料电池中燃料在负极反应失电子,氧气在正极反应得电子。根据燃料电池正负极确定电解池的阴阳极、电极反应式和离子移动方向等。15、C【解析】
A.甲烷和氯气在光照条件下反应生成氯甲烷和HCl,HCl使紫色石蕊溶液变红,A错误;B.若X是NH3则生成白色的BaSO3,得到相同现象,B错误;C.Ka(CH3COOH)>Ka1(H2CO3)>Ka(HClO),所以2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+H2O+CO2↑,产生气泡,Na2CO3和HClO不会反应,无气泡,C正确;D.加入新制的Cu(OH)2悬浊液之前要先加入NaOH中和H2SO4,不然新制的Cu(OH)2悬浊液和硫酸反应了,就不会出现预期现象,D错误。答案选C。【点睛】Ka越大,酸性越强,根据强酸制弱酸原则,Ka大的酸可以和Ka小的酸对应的盐反应生成Ka小的酸。16、C【解析】
A.H2O2分解的方程式为2H2O2=2H2O+O2↑,H2O2中O元素的化合价部分由-1价升至0价、部分由-1价降至-2价,1molH2O2完全分解时转移1mol电子,转移电子数为NA,A错误;B.1个环氧乙烷中含4个C—H键、1个C—C键和2个C—O键,1mol环氧乙烷中含7mol共价键,0.1mol环氧乙烷中含0.7mol共价键,含共价键数为0.7NA,B错误;C.pH=1的草酸溶液中c(H+)=0.1mol/L,1L该溶液中含H+物质的量n(H+)=0.1mol/L×1L=0.1mol,含H+数为0.1NA,C正确;D.淀粉水解的方程式为,1mol淀粉水解生成nmol葡萄糖,生成葡萄糖分子数目为nNA,D错误;答案选C。【点睛】本题易错选B,在确定环氧乙烷中共价键时容易忽略其中的C—H键。17、C【解析】
A.氧原子能量最高的电子是2p轨道上的电子,其电子云图不是球形,选项A错误;B.35Cl与37Cl的质子数相同而中子数不同,互为同位素,选项B错误;C.CH4分子的比例模型为,选项C正确;D.的命名:1,2,4-三甲苯,选项D错误;答案选C。18、B【解析】
A.当向氯水中通入二氧化硫时,氯水中的氯气具有强氧化性,在水溶液中能把二氧化硫氧化成硫酸,氯气和二氧化硫、水的反应方程式为Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl,所以溶液的酸性增强,pH值减小,最后达定值,故A正确;B.氯化铝和氨水反应生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝不和弱碱反应,所以将氨水滴入到一定量氯化铝溶液中沉淀先逐渐增大最后达到最大值,沉淀不溶解,故B错误;C.铜先和浓硝酸反应生成二氧化氮气体,随着反应的进行,浓硝酸变成稀硝酸,铜和稀硝酸反应生成一氧化氮,当硝酸完全反应时,生成的气体为定值,故C正确;D.铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,溶液中离子数目增多,氯离子的量不变,所以氯离子的百分含量减少,到三价铁离子反应完全后,氯离子的百分含量不再变化,故D正确;故答案为B。19、C【解析】
A.相同时间内,0~2min内氯气变化量为1.8×10-3
mol,而4~6min内氯气变化量为(5.4-3.7)×10-3
mol=1.7×10-3
mol,则0~2min的反应速率大于4~6min的反应速率,A项错误;B.容器容积未知,用单位时间内浓度变化量无法表示氯气反应速率,B项错误;C.正反应为气体体积减小的反应,增大压强平衡正向移动,可以提高HCl转化率,C项正确;D.正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,则平衡常数K(200℃)>K(400℃),D项错误;答案选C。20、A【解析】
A.pH=2是酸性溶液,K+、SO42-、Na+、MnO4-均能共存,A正确;B.使酚酞变红的溶液是碱性溶液,Mg2+与OH-反应生成Mg(OH)2的白色沉淀,不能共存,B错误;C.与Al反应生成H2的溶液是可酸可碱,NH4+与OH-反应生成一水合氨,不能共存,C错误;D.在酸性溶液中,NO3-会显强氧化性,将Fe2+氧化生成Fe3+,所以H+、NO3-、Fe2+不能共存,D错误;故答案选A。【点睛】在酸性环境中,NO3-、ClO-、MnO7-、Cr2O72-会显强氧化性,氧化低价态的Fe2+、S2-、SO32-、I-、有机物等,所以不能共存。21、D【解析】
该有机物完全燃烧生成的二氧化碳和水的物质的量相等,则满足CnH2n,根据相对分子量为56可得:14n=56,n=4,该有机物分子式为C4H8,可能为丁烯或环丁烷、甲基环丙烷,若为丁烯,则丁烯的碳链异构的同分异构体为:①CH3CH2CH=CH2、②CH3CH=CHCH3、③(CH3)2C=CH2,其中①和③不存在顺反异构,②存在顺反异构,所以属于烯烃的同分异构体总共有4种;还有可能为环丁烷或者甲基环丙烷,所以分子式为C4H8的同分异构体总共有6种。故选:D。【点睛】完全燃烧时产生等物质的量的CO2和H2O,则该烃中C、H原子个数之比为1:2,设该有机物分子式为CnH2n,则14n=56,解得n=4,再根据分子式为C4H8的碳链异构及顺反异构确定同分异构体的种类。22、D【解析】
A、N原子最外层有5个电子,电子式为,A正确;B、N原子质子数是7,核外有7个电子,第一层排2个,第二层排5个,因此B正确;C、核外电子依次排布能量逐渐升高的1s、2s、2p……轨道,电子排布式为1s22s22p3,C正确;D、根据泡利原理3p轨道的3个电子排布时自旋方向相同,所以正确的轨道式为,D错误。答案选D。二、非选择题(共84分)23、羧基、羟基取代或酯化或的邻、间、对的任意一种(写出D的结构简式即给1,其他合理也给分)【解析】根据题中各物质转化关系,甲苯与溴在铁粉作催化剂的条件下生成A为,A发生水解得B为,B与乙酸发生酯化反应C为,C发生氧化反应得乙酰水杨酸,比较和酚酞的结构可知,与反应生成D为,D发生氧化反应得,再与反应得E为。(1)“甲苯→A”的化学方程式为;(2)C为,E为,E分子中的含氧官能团名称为羧基、羟基;(3)上述涉及反应中,“E→酚酞”发生的反应类型是取代或酯化反应;(4)乙酰水杨酸的一种同分异构体,符合下列条件①遇FeCl3溶液显紫色,说明有酚羟基,②能与碳酸氢钠反应,说明有羧基,③苯环上只有2个取代基,④能使溴的CCl4溶液褪色,说明有碳碳双键,则该同分异构体的结构简式为或的邻、间、对的任意一种;(5)乙酰水杨酸和NaOH溶液完全反应的化学方程式为;(6)根据上面的分析可知,D→E的合成路线为。24、取代反应羟基、羰基+2OH-+Cl-+H2O浓硫酸加热或或CH3OCH312【解析】
根据C的结构和B的分子式可得B的结构简式为,A→B发生取代反应,又A的分子式为C2H4O,则A为乙醛(CH3CHO),C在Zn/HCl的条件下得到D,根据已知信息,则D的结构简式为,D再经消去反应和酸化得到E,E的结构简式为,E与CH3OH在一定条件下反应生成F(C9H12O2),F与反应生成G(),G与H2NCH(CH3)2反应最终得到美托洛尔,据此分析解答问题。【详解】(1)根据C的结构和B的分子式可得B的结构简式为,含有的官能团有羟基和羰基,A→B发生取代反应,又A的分子式为C2H4O,则A为乙醛(CH3CHO),故答案为:取代反应;羟基、羰基;(2)由上述分析可知,D得到E的第一部反应为消去反应,反应方程式为+2OH-+Cl-+H2O,故答案为:+2OH-+Cl-+H2O;(3)E与CH3OH在一定条件下反应生成F(C9H12O2),不饱和度没有发生变化,碳原子数增加1个,再联系G的结构,可知发生醇与醇之间的脱水反应,条件为浓硫酸,加热,已知在此条件下醇羟基不能与醇发生反应,则该过程的副反应为分子内消去脱水,副产物为,分子间脱水可得或CH3OCH3,故答案为:浓硫酸,加热;或或CH3OCH3;(4)根据手性碳的概念,可知G中含有的手性碳可表示为,故答案为:;(5)芳香族化合物I是B的同分异构体,I能与银氨溶液产生银镜,说明I中含有—CHO,则同分异构体包括:,—CHO可安在邻间对,3种,,—OH可安在邻间对,3种,,—CHO可安在邻间对,3种,,—CH3可安在邻间对,3种,共有3×4=12种,故答案为:12;(6)以甲苯和苯酚为原料制备,其合成思路为,甲苯光照取代变为卤代烃,再水解,变为醇,再催化氧化变为醛,再借助题目A→B,C→D可得合成路线:,故答案为:。25、静置,向上层清液中继续滴加Na2S溶液,若不再有沉淀生成,则说明沉淀已经完全Ag2S+4HNO3===2AgNO3+2NO2↑+S+2H2O用洁净的玻璃棒蘸取反应液,滴在pH试纸上,与标准比色卡对照将AgNO3粗产品加热并维持温度在200℃至恒重,同时用足量NaOH溶液吸收产生的气体,待固体残留物冷却后,加入蒸馏水,充分溶解、过滤、洗涤,并将洗涤液与滤液合并,再加入适量稀硝酸使体系形成负压,有利于水分在较低温度下蒸发,同时可防止AgNO3分解溶液表面有晶膜出现【解析】
废定影液的主要成分为Na3[Ag(S2O3)2],用硫化钠沉淀,生成Ag2S沉淀,过滤得到滤渣,洗涤干净后加入浓硝酸溶解Ag2S得到硝酸银、硫单质与二氧化氮;用氢氧化钠除去过量的硝酸得到硝酸银溶液,蒸发浓缩、冷却结晶得到硝酸银晶体,据此分析作答。【详解】(1)沉淀过程是Na3[Ag(S2O3)2]与Na2S反应制得Ag2S的反应,检验沉淀完全的操作是:静置,向上层清液中继续滴加Na2S溶液,若不再有沉淀生成,则说明沉淀已经完全;(2)“反应”步骤中会生成淡黄色固体,根据元素守恒可知,该淡黄色沉淀为硫离子被氧化的产物硫单质,根据氧化还原反应规律可知其化学方程式为:Ag2S+4HNO3===2AgNO3+2NO2↑+S+2H2O;(3)测定溶液pH的基本操作是:用洁净的玻璃棒蘸取反应液,滴在pH试纸上,与标准比色卡对照;(4)根据给定的已知信息可知,硝酸铜的分解温度为200℃,硝酸银的分解温度在440℃,则可设计除去硝酸铜的方法为:将AgNO3粗产品加热并维持温度在200℃至恒重,同时用足量NaOH溶液吸收产生的气体,待固体残留物冷却后,加入蒸馏水,充分溶解、过滤、洗涤,并将洗涤液与滤液合并,再加入适量稀硝酸;(5)考虑硝酸银易分解,而实验装置中真空泵可以形成负压,有利于水分在较低温度下蒸发,同时可防止AgNO3分解;蒸发浓缩过程中,若溶液表面有晶膜出现,则证明蒸发浓缩完成。26、还原性、酸性充分溶解和,以增大反应物浓度分液除去(或),防止氧化C乙醇(或酒精)89.5%。【解析】
装置A用于制取Cl2,发生的反应为:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,装置B中发生的是制取HIO3的反应,装置C为尾气处理装置,既要吸收尾气中的HCl和Cl2,还要防止倒吸。【详解】(1)装置A中发生的反应为:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,浓盐酸中的Cl元素有一部分失电子转化为Cl2,表现出还原性,还有一部分Cl元素没有变价转化为KCl(盐),表现出酸性,故答案为:还原性、酸性;(2)装置B中发生的反应为:5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl,Cl2和I2均难溶于水,易溶于CCl4,加入CCl4可使二者溶解在CCl4中,增大反应物浓度,故答案为:5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl;充分溶解I2和Cl2,以增大反应物浓度;(3)分离B中制得的HIO3水溶液的操作为分液,HIO3溶液中混有的Cl2在碱性条件下转化为ClO-,ClO-会将IO3-氧化为IO4-,因此在中和前需要将Cl2除去,故答案为:分液;除去Cl2(或ClO-),防止氧化KIO3;(4)尾气中主要含HCl和Cl2,需用NaOH溶液吸收,同时要防止倒吸,故答案为:C;(5)因为KIO3难溶于乙醇,向KIO3溶液中加入乙醇可降低其溶解度,促使KIO3晶体析出,故答案为:乙醇(或酒精);(6)每20mLKIO3溶液中,加入KI溶液和稀盐酸发生的反应为:IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O,滴定时发生的反应为:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,可列出关系式:IO3-~3I2~6S2O32-,每次平均消耗的n(S2O32-)=0.1004mol/L×0.025L=0.00251mol,则每20mLKIO3溶液中,n(KIO3)=n(IO3-)=n(S2O32-)÷6=0.00251mol÷6=0.000418mol,200mL溶液中,n(KIO3)=0.00418mol,产品中KIO3的质量分数==89.5%,故答案为:89.5%。【点睛】1g样品配成了200mL溶液,而根据关系式计算出的是20mL溶液中KIO3的物质的量,需扩大10倍才能得到1g样品中KIO3的物质的量。27、温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解2Cu2++SO32-+2Cl−+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+蒸发浓缩降温结晶CuCl在乙醇中溶解度小且乙醇挥发快,避免CuCl被空气中O2氧化生成的氯化亚铜又溶解于氯化铵溶液中向产品中加入10mol·L−1盐酸,不断搅拌,至固体不再溶解,过滤,向滤液中加蒸馏水至大量固体析出,过滤,再用无水乙醇洗涤2~3次,干燥【解析】
实验流程中,海绵铜(主要成分为Cu和CuO)中加入硝酸铵和硫酸,酸性条件下硝酸根离子具有氧化性,可氧化海绵铜生成Cu2+,滤液中含有Cu2+、NH4+、H+、SO42-、NO3-,过滤后在滤液中加入亚硫酸铵,发生氧化还原反应生成CuCl,发生反应:2Cu2++SO32-+2Cl−+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+,得到产品CuCl,据此分析。【详解】(1)物质“溶解氧化”时,既要考虑反应速率,还要考虑是否有副反应发生,温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解。答案为:温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解;(2)“转化”中氧化产物为硫酸铵,滤液主要是硫酸铵。可知亚硫酸铵被溶液中的CuSO4氧化成硫酸铵,Cu2+被还原生成CuCl。答案为:2Cu2++SO32-+2Cl−+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+;(3)“过滤Ⅱ”所得滤液为硫酸铵溶液,获取晶体需通过蒸发浓缩、降温结晶、过滤等操作。CuCl在乙醇中溶解度小且乙醇沸点低,易挥发,避免因水洗干燥时间长而导致CuCl被氧气氧化。答案为:蒸发浓缩、降温结晶;CuCl在乙醇中溶解度小且乙醇挥发快,避免CuCl被空气中O2氧化;(4)根据题中已知条件,CuCl可溶于氯离子浓度较大的溶液中。当氯化铵用量增加到一定程度后,氯化亚铜的沉淀率减小,原因是生成的氯化亚铜又溶解于氯化铵溶液中。答案为:生成的氯化亚铜又溶解于氯化铵溶液中;(5)由题目已知资料可知,CuCl难溶于水和乙醇,可溶于氯离子浓度较大的溶液中。若CuCl产品中混有少量CaSO4,向产品中加入10mol·L−1盐酸,不断搅拌,至固体不再溶解,过滤,向滤液中加蒸馏水至大量固体析出,过滤,再用无水乙醇洗涤2~3次,干燥即可得到纯净氯化亚铜。答案为:向产品中加入10mol·L−1盐酸,不断搅拌,至固体不再溶解,过滤,向滤液中加蒸馏水至大量固体析出,过滤,再用无水乙醇洗涤2~3次,干燥。【点睛】解题思路:解题时首先要明确原料和产品(包括副产品),即箭头进出方向,其次依据流程图分析反应原理,紧扣信息,搞清流程中每一步发生了什么反应,弄清有关反应原理,明确目的(如沉淀反应、除杂、分离),最后联系储存的知识,
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