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文档简介
辽宁省大连市103中学2026届化学高三第一学期期末学业水平测试模拟试题考生须知:1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、X、Y、Z、W是四种短周期主族元素,X原子最外层电子数是次外层的2倍,Y是地壳中含量最多的元素,Z元素在短周期中金属性最强,W与Y位于同一主族。下列叙述正确的是A.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)B.Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的强C.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强D.Y与Z形成的两种常见化合物化学键类型相同2、氯化亚铜(CuCl)是白色粉末,微溶于水,酸性条件下不稳定,易生成金属Cu和Cu2+,广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl2•2H2O制备CuCl,并进行相关探究。下列说法不正确的是()A.途径1中产生的Cl2可以回收循环利用B.途径2中200℃时反应的化学方程式为:Cu2(OH)2Cl22CuO+2HCl↑C.X气体是HCl,目的是抑制CuCl2•2H2O加热过程可能的水解D.CuCl与稀硫酸反应的离子方程式为:2Cu++4H++SO42-═2Cu+SO2↑+2H2O3、室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是A.新制氯水中:NH4+、Na+、SO42-、SO32-B.0.1mol·L-1CaCl2溶液:Na+、K+、AlO2-、SiO32-C.浓氨水中:Al3+、Ca2+、Cl−、I-D.0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液:H+、Mg2+、NO3-、Br-4、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5、下列化学用语表述正确的是()A.丙烯的结构简式:CH3CHCH2B.丙烷的比例模型:C.氨基的电子式HD.乙酸的键线式:6、NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.0.5molN4(分子为正四面体结构)含共价键数目为2NAB.1L0.5mol·L1Na2S溶液中含阴离子数目小于0.5NAC.锌与浓硫酸反应生成气体11.2L(标准状况)时转移电子数目为NAD.14g己烯和环己烷的混合物含氢原子数目为3NA7、某溶液中可能含有Na+、NH4+、Ba2+、SO42-、I-、S2-。分别取样:①用pH计测试,溶液显弱酸性;②加氯水和淀粉无明显现象。为确定该溶液的组成,还需检验的离子是A.NH4+ B.SO42- C.Ba2+ D.Na+8、锡为ⅣA族元素,四碘化锡是常用的有机合成试剂(SnI4,熔点114.5℃,沸点364.5℃,易水解)。实验室以过量锡箔为原料通过反应Sn+2I2SnI4制备SnI4。下列说法错误的是()A.加入碎瓷片的目的是防止暴沸B.SnI4可溶于CCl4中C.装置Ⅱ的主要作用是吸收挥发的I2D.装置Ⅰ中b为泠凝水出水口9、厌氧氨化法(Anammox)是一种新型的氨氮去除技术,下列说法中正确的是A.1molNH4+所含的质子总数为10NAB.联氨(N2H4)中含有离子键和非极性键C.过程II属于氧化反应,过程IV属于还原反应D.过程I中,参与反应的NH4+与NH2OH的物质的量之比为1∶210、向某恒容密闭容器中加入1.6mol•L-1的NO2后,会发生如下反应:2NO2(g)⇌N2O4(g)△H=-56.9kJ•mol-1。其中N2O4的物质的量浓度随时间的变化如图所示,下列说法不正确的是A.升高温度,60s后容器中混合气体颜色加深B.0-60s内,NO2的转化率为75%C.0-60s内,v(NO2)=0.02mol•L-1•s-1D.a、b两时刻生成NO2的速率v(a)>v(b)11、下列实验中,依据实验操作及现象得出的结论正确的是选项操作现象结论A向3ml0.1mol/L的AgNO3溶液中先加入4—5滴0.1mol/L的NaCl溶液,再滴加4—5滴0.1mol/L的NaI溶液先出现白色沉淀后出现黄色沉淀Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)B将某气体通入品红溶液品红溶液褪色该气体是SO2C用pH计测定等浓度的Na2CO3和NaClO溶液的pH后者pH比前者的小非金属性:Cl>CD将铜粉加入1.0mol/LFe2(SO4)3溶液中溶液变蓝氧化性Fe3+>Cu2+A.A B.B C.C D.D12、有X、Y、Z、W、M五种原子序数增大的短周期元素,其中X、M同主族;Z+与Y2-具有相同的电子层结构,W是地壳中含量最多的金属,X与W的原子序数之和等于Y与Z的原子序数之和;下列序数不正确的是A.离子半径大小:r(Y2-)>r(W3+)B.W的氧化物对应的水化物可与Z的最高价氧化物水化物反应C.X有多种同素异形体,而Y不存在同素异形体D.X、M均能与氯形成由极性键构成的正四面体非极性分子13、NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.含1mol/LC1-的NH4Cl与氨水的中性混合溶液中,NH4+数为NAB.60gSiO2和28gSi中各含有4NA个Si-O键和4NA个Si-Si键C.标准状况下,浓盐酸分别与MnO2、KClO3反应制备22.4LCl2,转移的电子数均为2NAD.10g46%甲酸(HCOOH)水溶液所含的氧原子数为0.5NA14、用多孔石墨电极完成下列实验,下列解释或推断不合理的是()实验现象(i)中a、b两极均有气泡产生(ii)中b极上析出红色固体(iii)中b极上析出灰白色固体A.(i)中,a电极上既发生了化学变化,也发生了物理变化B.电解一段时间后,(i)中溶液浓度不一定会升高C.(ii)中发生的反应为H2+Cu2+=2H++Cu↓D.(iii)中发生的反应只可能是2Ag+Cu=2Ag++Cu2+15、用KClO3和MnO2制备O2,并回收MnO2和KCl。下列实验操作正确的是()A.O2制备装置B.固体混合物溶解C.过滤回收MnO2D.蒸发制KCl16、一种熔融KNO3燃料电池原理示意图如图所示,下列有关该电池的说法错误的是A.电池工作时,NO3-向石墨I移动B.石墨Ⅰ上发生的电极反应为:2NO2+2OH--2e-=N2O5+H2OC.可循环利用的物质Y的化学式为N2O5D.电池工作时,理论上消耗的O2和NO2的质量比为4:23二、非选择题(本题包括5小题)17、化合物H是一种除草剂,可由下列路线合成(部分反应条件略去):(1)B和A具有相同的实验式,分子结构中含一个六元环,核磁共振氢谱显示只有一个峰,则B的结构简式为__________,A→B的反应类型是__________。(2)C中含氧官能团的名称是__________;ClCH2COOH的名称(系统命名)是__________。(3)D→E所需的试剂和条件是__________。(4)F→G的化学方程式是___________________。(5)I是E的一种同分异构体,具有下列结构特征:①苯环上只有一个取代基;②是某种天然高分子化合物水解的产物。I的结构简式是__________。(6)设计由乙醇制备的合成路线__________(无机试剂任选)。18、药物中间体F的一种合成路线如图:已知:RCOOR′RCH2OH+R′OH(R为H或烃基,R'为烃基)回答下列问题;(1)A中官能团名称是__________。(2)反应①的反应类型是____。(3)反应②的化学方程式为___________。(4)反应④所需的试剂和条件是______________。(5)F的结构简式为____。(6)芳香化合物W是E的同分异构体,W能水解生成X、Y两种化合物,X、Y的核磁共振氢谱均有3组峰,X的峰面积比为3:2:1,Y的峰面积为1:1:1,写出符合题意的W的结构简式___(写一种)。(7)肉桂酸广泛用于香料工业与医药工业,设计以苯甲酸甲酯和丙二酸为起始原料制备肉桂酸的合成路线:_______________(无机试剂任用)。19、文献表明:工业上,向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁;相同条件下,草酸根(C2O42-)的还原性强于Fe2+。为检验这一结论,雅礼中学化学研究性小组进行以下实验:资料:i.草酸(H2C2O4)为二元弱酸。ii.三水三草酸合铁酸钾[K3Fe(C2O4)3・3H2O]为翠绿色晶体,光照易分解。其水溶液中存在[Fe(C2O4)3]3-Fe3++3C2O42-K=6.3×10-21iii.FeC2O4・2H2O为黄色固体,溶于水,可溶于强酸。(实验1)用以下装置制取无水氯化亚铁(1)仪器a的名称为___________。(2)欲制得纯净的FeCl2,实验过程中点燃A、C酒精灯的先后顺序是___________。(3)若用D的装置进行尾气处理,存在的问题是__________、___________。(实验2)通过Fe3+和C2O42-在溶液中的反应比较Fe2+和C2O42-的还原性强弱。(4)取实验2中少量晶体洗浄,配成溶液,漓加KSCN溶液,不变红。继续加入硫酸,溶液变红,说明晶体中含有+3价的铁元素。加硫酸后溶液变红的原因是______________。(5)经检验,翠绿色晶体为K3Fe(C2O4)3・3H2O。设计实验,确认实验2中没有发生氧化还原反应的操作和现象是_____。(6)取实验2中的翠绿色溶液光照一段时间,产生黄色浑浊且有气泡产生。补全反应的离子方程式:_____Fe(C2O4)3]3-+____H2O____FeC2O4·2H2O↓+__________+_______(实验3)研究性小组又设计以下装置直接比较Fe2+和C2O42-的还原性强弱,并达到了预期的目的。(7)描述达到期目的可能产生的现象:_____________________。20、实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2,装置如图,主要步骤如下:步骤1组装好仪器,向三颈瓶中装入10g镁屑和150mL无水乙醚;装置B中加入15mL液溴。步骤2。步骤3反应完毕后恢复至室温,过滤,滤液转移至另一干燥的烧瓶中,冷却至0℃,析出晶体,再过滤得三乙醚合溴化镁粗品。步骤4室温下用苯溶解粗品,冷却至0℃,析出晶体,过滤,洗涤得三乙醚合溴化镁,加热至160℃分解得无水MgBr2产品。已知:①Mg和Br2反应剧烈放热;MgBr2具有强吸水性。②MgBr2+3C2H5OC2H5=MgBr2·3C2H5OC2H5③乙醚是重要有机溶剂,医用麻醉剂;易挥发储存于阴凉、通风处;易燃远离火源。请回答下列问题:(1)写出步骤2的操作是_________。(2)仪器A的名称是__________。装置中碱石灰的作用__________。冰水浴的目的__________。(3)该实验从安全角度考虑除了控制反应温度外,还需要注意:①_________②_______。(4)制备MgBr2装置中橡胶塞和用乳胶管连接的玻璃管口都要用锡箔纸包住的目的是_________。(5)有关步骤4的说法,正确的是__________。A可用95%的乙醇代替苯溶解粗品B洗涤晶体可选用0℃的苯C加热至160℃的主要目的是除去苯D该步骤的目的是除去乙醚和可能残留的溴(6)为测定产品的纯度,可用EDTA(简写为Y4-)标准溶液滴定,反应的离子方程式:Mg2++Y4-═MgY2-①先称取0.7500g无水MgBr2产品,溶解后,等体积分装在3只锥形瓶中,用0.0500mol·L-1的EDTA标准溶液滴定至终点,三次消耗EDTA标准溶液的体积平均为26.50mL,则测得无水MgBr2产品的纯度是_______(保留4位有效数字)。②滴定前未用标准溶液润洗滴定管,则测得产品纯度___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。21、铁、钴、镍及化合物在机械制造、磁性材料、新型电池或高效催化剂等许多领域都有着广泛的应用。请回答下列问题:基态Ni原子的价电子排布式为_______。镍与CO生成的配合物,中含有的键数目为_________;写出与CO互为等电子体的阴离子的化学式_________。研究发现,在低压合成甲醇反应中,Co氧化物负载的纳米粒子催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景。元素Co与O中,第一电离能较大的是_______。生成物与中,沸点较高的是________,原因是___________。用KCN处理含的盐溶液,有红色的析出,将它溶于过量的KCN溶液后,可生成紫色的。具有强还原性,在加热时能与水反应生成淡黄色的,写出该反应的离子方程式____________。铁有、、三种同素异形体如图,、两种晶胞中铁原子的配位数之比为_____。若Fe原子半径为rpm,表示阿伏加德罗常数的值,则单质的密度为_______列出算式即可。在立方晶胞中与晶胞体对角线垂直的面在晶体学中称为1,晶面。如图,则晶胞体中1,晶面共有_____个。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、B【解析】
X、Y、Z、W是短周期主族元素,X原子最外层电子数是次外层的两倍,最外层电子数不超过8个,则其K层为次外层,故X是C元素;Y元素在地壳中的含量最高的元素,则Y是O元素;W与Y属于同一主族,则为W为S元素;Z元素在短周期中金属性最强,则Z是Na元素;据此答题。【详解】根据分析,X是C元素,Y是O元素,Z是Na元素,W为S元素;A.X、Y为第二周期,Z、W为第三周期,则X、Y原子半径小于Z、W,同周期元素原子半径随核电荷数增大半径减小,原子半径:r(Z)>r(W)>r(X)>r(Y),故A错误B.非金属性越强,简单气态氢化物的稳定性越强,非金属性:Y>W,则Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的强,故B正确;C.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:X<W,X的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的弱,故C错误;D.Y是O元素,Z是Na元素,Y与Z形成的两种化合物为Na2O、Na2O2,含有的阴阳离子数目之比均为1:2,前者只含离子键,后者含有离子键、共价键,故D错误;答案选B。【点睛】非金属性越强,简单气态氢化物的稳定性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强。2、D【解析】
A.途径1中产生的Cl2能转化为HCl,可以回收循环利用,A正确;B.从途径2中可以看出,Cu2(OH)2Cl2→CuO,配平可得反应式Cu2(OH)2Cl22CuO+2HCl↑,B正确;C.CuCl2•2H2O加热时会挥发出HCl,在HCl气流中加热,可抑制其水解,C正确;D.2Cu++4H++SO42-═2Cu+SO2↑+2H2O反应中,只有价态降低元素,没有价态升高元素,D错误。故选D。3、D【解析】
A.饱和氯水中含有氯气和HClO,具有强氧化性,还原性离子不能存在,SO32-和氯气、HClO发生氧化还原反应而不能大量存在,选项A错误;B.0.1mol·L-1CaCl2溶液中Ca2+与SiO32-反应产生沉淀而不能大量共存,选项B错误;C.浓氨水中Al3+与氨水反应生成氢氧化铝而不能大量存在,选项C错误;D.0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液呈酸性,H+、Mg2+、NO3-、Br-相互不反应,能大量共存,选项D正确;答案选D。4、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。5、D【解析】
A.丙烯的结构简式为CH3CH=CH2,碳碳双键是官能团,必须表示出来,故A不选;B.如图所示是丙烷的球棍模型,不是比例模型,故B不选;C.氨基的电子式为,故C不选;D.乙酸的键线式:,正确,故D选。故选D。6、C【解析】
A.N4呈正四面体结构,类似白磷(P4),如图所示,1个N4分子含6个共价键(N–N键),则0.5molN4含共价键数目为3NA,A项错误;B.S2+H2O⇌HS+OH,阴离子包括S2、OH和HS,阴离子的量大于0.5mol,B项错误;C.锌与浓硫酸发生反应:Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,生成气体11.2L(标准状况),则共生成气体的物质的量,即n(H2+SO2)=,生成1mol气体时转移2mol电子,生成0.5mol气体时应转移电子数目为NA,C项正确;D.己烯和环己烷的分子式都是C6H12,最简式为CH2,14g混合物相当于1molCH2,含2molH原子,故14g己烯和环己烷的混合物含氢原子数目为2NA,D项错误;答案选C。7、D【解析】
由①可知溶液显弱酸性,上述离子只有NH4+水解使溶液显酸性,则一定含有NH4+,而S2-水解显碱性,且其水解程度比NH4+大,则溶液中一定不含有S2-;再由氯水能氧化I-生成碘单质,而碘遇淀粉变蓝,而②中加氯水和淀粉无明显现象,则一定不含有I-;又溶液呈电中性,有阳离子必有阴离子,则溶液中有NH4+,必须同时存在阴离子,即SO42-必然存在,而Ba2+、SO42-能结合生成沉淀,则这两种离子不能共存,即一定不存在Ba2+;显然剩下的Na+是否存在无法判断,则需检验的离子是Na+,故D符合题意;所以答案:D。8、C【解析】
A.液体加热时,加入碎瓷片目的是防止暴沸,故A正确;
B.根据题干中SnI4的熔沸点,从组成分析可知SnI4与CCl4为同族元素形成的同类物质,二者分子的空间构型均为正四面体结构,属于非极性分子,依据“相似相溶原理”可知SnI4可溶于CCl4中,故B正确;
C.由题可知:SnI4易水解,所以装置Ⅱ的主要作用是防止水蒸气进入装置使SnI4水解,故C错误;
D.冷凝管的冷凝水为“下进上出”,所以装置Ⅰ中a为泠凝水进水口,b为出水口,故D正确;
故选:C。9、C【解析】
A选项,1molNH4+所含的质子总数为11NA,故A错误;B选项,联氨()中含有极性键和非极性键,故B错误;C选项,过程II中N元素化合价升高,发生氧化反应,过程IV中N化合价降低,发生还原反应,故C正确;D选项,过程I中,参与反应的NH4+到N2H4化合价升高1个,NH2OH到N2H4化合价降低1个,它们物质的量之比为1∶1,故D错误;综上所述,答案为C。【点睛】利用化合价升降进行配平来分析氧化剂和还原剂的物质的量之比。10、D【解析】
A.放热反应,温度升高,平衡逆向移动,二氧化氮的量增加,颜色变深,A项正确;B.设容器体积为V,0-60s内,生成N2O4的物质的量为0.6Vmol,则消耗的NO2的物质的量为1.2Vmol,NO2的转化率为=75%,B项正确;C.根据图中信息可知,从反应开始到刚达到平衡时间段内=0.01mol⋅L−1⋅s−1,则v(NO2)=2v(N2O4)=2×0.01mol⋅L−1⋅s−1=0.02mol⋅L−1⋅s−1,C项正确;D.随着反应的进行,消耗的NO2的浓度越来越小,生成NO2的速率即逆反应速率越来越大,因此a、b两时刻生成NO2的速率:v(a)<v(b),D项错误;答案选D。11、D【解析】
A.AgNO3过量,生成氯化银沉淀后有剩余,滴加NaI溶液产生黄色碘化银沉淀,不能说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),故A错误;B.能使品红溶液褪色的气体不仅有二氧化硫,氯气、臭氧等氧化性气体也可以,故B错误;C.比较元素非金属性,应该比较其最高价氧化物的水化物的酸性强弱,NaClO不是最高价氧化物的水化物,不能比较,故C错误;D.反应的离子方程式为2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,所以氧化性Fe3+>Cu2+,故D正确;故选D。12、C【解析】
根据已知条件可知:X是C,Y是O,Z是Na,W是Al,M是Si。【详解】A.O2-、Al3+的电子层结构相同,对于电子层结构相同的微粒来说,核电荷数越大,离子半径就越小,所以离子半径大小:r(Y2-)>r(W3+),A正确;B.W的氧化物对应的水化物是两性氢氧化物,而Z的最高价氧化物水化物是强碱,因此二者可以发生反应,B正确;C.X有多种同素异形体如金刚石、石墨等,Y也存在同素异形体,若氧气与臭氧,C错误;D.X、M均能与氯形成由极性键构成的正四面体非极性分子CCl4、SiCl4,D正确;故选C。13、D【解析】
A.没有提供溶液的体积,无法计算混合溶液中NH4+的数目,A不正确;B.60gSiO2和28gSi都为1mol,分别含有4NA个Si-O键和2NA个Si-Si键,B不正确;C.标准状况下22.4LCl2为1mol,若由浓盐酸分别与MnO2、KClO3反应制得,则转移的电子数分别为2NA、NA,C不正确;D.10g46%甲酸(HCOOH)水溶液所含的氧原子数为=0.5NA,D正确;故选D。14、D【解析】
A.阴极b极反应:2H++2e-=H2↑产生氢气发生了化学过程,氢气又被吸附在多孔石墨电极中发生了物理变化,故A正确;B.(i)为电解池,a、b两极均产生气泡即相当于电解水,如果原溶液是饱和溶液则电解一段时间后c(NaNO3)不变,如果原溶液是不饱和溶液,则电解一段时间后c(NaNO3)增大,故B正确;C.取出b放到(ii)中即硫酸铜溶液中析出红色固体,说明b产生的氢气吸附在多孔石墨电极中将铜置换出来,反应为:Cu2++H2=Cu+2H+,故C正确;D.(ii)中取出b,则b表面已经有析出的铜,所以放到(iii)中析出白色固体即Ag,可能是铜置换的、也可能是b产生的氢气吸附在多孔石墨电极中置换,则可能发生反应为:2Ag++Cu=Cu2++2Ag和2Ag++H2=2Ag+2H+,故D错误;故答案为D。15、B【解析】
A.加热固体时,试管口应略向下倾斜,故A不符合题意;B.MnO2难溶于水,KCl易溶于水,将混合物放入烧杯中,加蒸馏水溶解,用玻璃棒搅拌加速溶解,故B符合题意;C.根据装置图,漏斗的下端应紧靠烧杯内壁,故C不符合题意;D.蒸发时应用蒸发皿,不能用坩埚,故D不符合题意;答案:B。16、B【解析】
由图示可知,原电池中负极发生氧化反应、正极发生还原反应,石墨Ⅰ通入NO2生成N2O5,发生的是氧化反应,故石墨Ⅰ是负极,发生的反应式为NO2-e-+NO3-=N2O5,则石墨Ⅱ为正极,发生还原反应,反应式为O2+4e-+2N2O5=4NO3-,该电池的总反应为:4NO2+O2=2N2O5。【详解】由图示可知,原电池中负极发生氧化反应、正极发生还原反应,石墨Ⅰ通入NO2生成N2O5,发生的是氧化反应,故石墨Ⅰ是负极,发生的反应式为NO2-e-+NO3-=N2O5,则石墨Ⅱ为正极,发生还原反应,反应式为O2+4e-+2N2O5=4NO3-。A.电池工作时,阴离子移向负极,阳离子移向正极,石墨Ⅰ是负极,NO3-向石墨I移动,A正确;B.该电池一种熔融KNO3燃料电池,负极发生氧化反应,石墨Ⅰ上发生的电极反应为:NO2-e-+NO3-=N2O5,B错误;C.石墨Ⅰ生成N2O5,石墨Ⅱ消耗N2O5,可循环利用的物质Y的化学式为N2O5,C正确;D.原电池中正极得到的电子数等于负极失去的电子数,故电池工作时,理论上消耗的O2和NO2的物质的量之比是1:4,则消耗的O2和NO2的物质的量之比是4:23,D正确;答案选D。【点睛】考生做该题的时候,首先从图中判断出石墨Ⅰ、石墨Ⅱ是哪个电极,并能准确写出电极反应式,原电池中阴离子移向负极、阳离子移向正极,原电池工作时,理论上负极失去的电子数等于正极得到的电子数。二、非选择题(本题包括5小题)17、加成反应醚键2-氯乙酸浓硝酸、浓硫酸、加热【解析】
B和A具有相同的实验式,分子结构中含一个六元环,核磁共振氢谱显示只有一个峰;3个分子的甲醛分子HCHO断裂碳氧双键中较活泼的键,彼此结合形成B:,B与HCl、CH3CH2OH反应产生C:ClCH2OCH2CH3;间二甲苯与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生取代反应产生E为,在Fe、HCl存在条件下硝基被还原变为-NH2,产生F为:,F与ClCH2COOH在POCl3条件下发生取代反应产生G:,G与C发生取代反应产生H:。【详解】根据上述分析可知B是,F是。(1)3个分子的甲醛断裂碳氧双键中较活泼的键,彼此结合形成环状化合物B:,A→B的反应类型是加成反应;(2)C结构简式为ClCH2OCH2CH3;其中含氧官能团的名称是醚键;ClCH2COOH可看作是乙酸分子中甲基上的一个H原子被Cl原子取代产生的物质,名称是2-氯乙酸;(3)D为间二甲苯,由于甲基使苯环上邻位和对位变得活泼,所以其与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生取代反应产生E为,则D→E所需的试剂和条件是浓硝酸、浓硫酸、加热;(4)F与ClCH2COOH在POCl3条件下发生取代反应产生G和水,F→G的化学方程式是;(5)E为,硝基化合物与C原子数相同的氨基酸是同分异构体,I是E的一种同分异构体,具有下列结构特征:①苯环上只有一个取代基;②是某种天然高分子化合物水解的产物,则该芳香族化合物的一个侧链上含有1个—COOH、1个—NH2,和1个,I的结构简式是;(6)CH3CH2OH在Cu催化下加热下发生氧化反应产生CH3CHO,3个分子的乙醛发生加成反应产生,与乙醇在HCl存在时反应产生,故由乙醇制备的合成路线为:。【点睛】本题考查有机物推断与合成、限制条件同分异构体书写、有机物结构与性质等,掌握有机物官能团的结构与性质是解题关键。要根据已知物质结构、反应条件进行推断,注意根据物质结构简式的变化理解化学键的断裂与形成,充分利用题干信息分析推理,侧重考查学生的分析推断能力。18、醛基、酚羟基取代反应+CH3ONa+NaBrCH3CH3OH/浓硫酸、加热。【解析】
A与溴单质发生取代反应生成B,根据A的结构简式和B的分子式可得B的结构简式为;B和CH3ONa在DMF的作用下发生取代反应生成C,根据C的分子式可得,C的结构简式为;C与CH2(COOH)2反应生成D,D和CH3CH3OH在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成E,根据已知信息,E和LiBH4反应生成F,根据F的分子式,F的结构简式为,根据以上分析解答。【详解】(1)A的结构简式为,其中官能团名称是醛基、酚羟基;(2)根据分析,反应①为A与溴单质发生取代反应生成B,则反应类型是取代反应;(3)反应②为B和CH3ONa在DMF的作用下发生取代反应生成C,根据C的分子式可得,C的结构简式为,化学方程式为+CH3ONa+NaBr;(4)根据分析,反应④为D和CH3CH3OH在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成E,所需的试剂和条件是CH3CH3OH/浓硫酸、加热;(5)根据分析,F的结构简式为;(6)E的结构简式为,芳香化合物W是E的同分异构体,W能水解生成X、Y两种化合物,X、Y的核磁共振氢谱均有3组峰,X的峰面积比为3:2:1,即X中有3种不同环境的氢原子,且个数比为3:2:1,Y的峰面积为1:1:1,即Y中有3种不同环境的氢原子,且个数比为1:1:1,符合题意的W的结构简式可以为;(7)结合已知信息,苯甲酸甲酯()和LiBH4反应生成,与氧气在Cu做催化剂加热条件下反应生成,再与CH2(COOH)2生成目标产物,则以苯甲酸甲酯和丙二酸为起始原料制备肉桂酸的合成路线:。19、分液漏斗先点燃A处酒精灯,再点燃C处酒精灯发生倒吸可燃性气体H2不能被吸收溶液中存在平衡:[Fe(C2O4)3]3-Fe3++3C2O42-,加热硫酸后,H+与C2O42-结合可使平衡正向移动,c(Fe3+)增大,遇KSCN溶液变红取少量实验2中的翠绿色溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,不出现蓝色沉淀2423C2O42-2CO2↑电流计的指针发生偏转,一段时间后,左侧溶液变为浅绿色,右侧有气泡产生【解析】
实验一:在装置A中用浓硫酸与NaCl固体混合加热制取HCl,通过B装置的浓硫酸干燥,得纯净HCl气体,然后在装置C中Fe与HCl发生反应产生FeCl2和H2,反应后的气体中含H2和未反应的HCl气体,可根据HCl极容易溶于水,用水作吸收剂吸收进行尾气处理;实验二:FeCl3溶液与K2C2O4发生复分解反应产生Fe2(C2O4)3和KCl;用KSCN溶液检验Fe3+;用K3[Fe(CN)6]溶液检验Fe2+;根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒书写离子方程式;实验三:根据2Fe3++C2O42-=2Fe2++2CO2↑,判断原电池正负极反应及相应的现象。【详解】(1)根据图示可知仪器a名称是分液漏斗;(2)为防止Fe与装置中的空气发生反应,制得纯净的FeCl2,实验过程中先点燃A处酒精灯,使装置充满HCl气体,然后给C处酒精灯加热;(3)若用D的装置进行尾气处理,由于HCl极容易溶于水,HCl溶解导致导气管中气体压强减小而引起倒吸现象的发生,而且可燃性气体H2不能被吸收;(4)在实验二中,向FeCl3溶液中加入K2C2O4溶液,发生复分解反应产生Fe2(C2O4)3和KCl,产生的翠绿色晶体为Fe2(C2O4)3的结晶水合物K3Fe(C2O4)3・3H2O,取实验2中少量晶体洗浄,配成溶液,漓加KSCN溶液,不变红,继续加入硫酸,溶液变红,说明晶体中含有+3价的铁元素。则加硫酸后溶液变紅的原因是在溶液中存在电离平衡:溶液中存在平衡:[Fe(C2O4)3]3-Fe3++3C2O42-,加入硫酸后,硫酸电离产生H+与溶液中的C2O42-结合生成弱酸H2C2O4,使可使平衡正向移动,导致溶液中c(Fe3+)增大,遇KSCN溶液变红;(5)若K3Fe(C2O4)3・3H2O发生氧化还原反应,则会产生Fe2+,检验方法是取少量实验2中的翠绿色溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,不出现蓝色沉淀,证明无Fe2+,产生的K3Fe(C2O4)3・3H2O未发生氧化还原反应;(6)在光照条件下草酸铁溶液发生氧化还原反应,产生FeC2O4·2H2O、CO2气体,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得反应的离子方程式:2Fe(C2O4)3]3-+4H2O2FeC2O4·2H2O↓+2C2O42-+2CO2↑;(7)该装置构成了原电池,在左边,Fe3+获得电子变为Fe2+,溶液变为浅绿色,左边电极为正极;在右边电极上,溶液中的C2O42-失去电子,发生氧化反应,C2O42--2e-=2CO2↑,右边电极为负极,会看到电极上有气泡产生。【点睛】本题考查了仪器的辨析、离子的检验方法、电离平衡移动、原电池反应原理的应用等知识。掌握元素及化合物的知识,结合题干信息进行分析、判断。20、缓慢通入干燥的氮气,直至溴完全挥发至三颈瓶中球形冷凝管吸收多余溴蒸气,防止污染空气,防止空气中的水分进入使MgBr2水解控制反应温度,防止Mg和Br2反应放热过于剧烈,使实验难以控制,同时减小溴的挥发防止乙醚和溴的泄露,应在通风橱中进行实验乙醚易燃,避免使用明火防止溴腐蚀橡胶塞、乳胶管BD97.52%(或0.9752)偏高【解析】
B中通入干燥的N2,产生气泡,使Br2挥发进入三颈烧瓶,Mg、Br2和乙醚在三颈烧瓶中剧烈反应,放出大量的热,为避免反应过剧烈,同时减少反应物Br2、乙醚挥发,将三颈烧瓶置于冰水浴中进行,同时用冷凝管将挥发的Br2、乙醚冷凝回流,提高原料利用率。在冷凝管上端加一个盛放碱石灰的干燥管,防止Br2挥发污染空气,同时也可防止空气中的水蒸气进入装置使MgBr2水解,据此解答。【详解】(1)步骤2应为:缓慢通入干燥的氮气,直至溴完全挥发至三颈瓶中,故答案为:缓慢通入干燥的氮气,直至溴完全挥发至三颈瓶中;(2)仪器A为球形冷凝管,碱石灰可防止挥发的Br2进入到空气中污染空气,同时也可防止空气中的水蒸气进入装置使MgBr2水解,冰水浴可减少溴挥发,可降低反应的剧烈程度,故答案为:球形冷凝管;吸收多余溴蒸气,防止污染空气,防止空气中的水分进入使MgBr2水解;控制反应温度,防止Mg和Br2反应放热过于剧烈,使实验难以控制,同时减小溴的挥发;(3)本实验用到的溴和乙醚均有毒且易挥发,实验时为防止挥发对人造成伤害,可以在
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