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文档简介
2025年河北省唐县第一中学化学高三上期末综合测试试题考生请注意: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(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、在酸性条件下,黄铁矿(FeS2)催化氧化的反应方程式为2FeS2+7O2+2H2O=2Fe2++4SO42-+4H+,实现该反应的物质间转化如图所示。下列分析错误的是A.反应I的离子方程式为4Fe(NO)2++O2+4H+=4Fe3++4NO+2H2OB.反应Ⅱ的氧化剂是Fe3+C.反应Ш是氧化还原反应D.黄铁矿催化氧化中NO作催化剂2、下列量气装置用于测量CO2体积,误差最小的是()A. B.C. D.3、室温下,取一定量冰醋酸,进行如下实验:①将冰醋酸配制成0.1mol·L-1醋酸溶液;②取20mL①所配溶液,加入amL0.1mol·L-1NaOH溶液,充分反应后,测得溶液pH=7;③向②所得溶液中继续滴加稀盐酸,直至溶液中n(Na+)=n(Cl-)。下列说法正确的是A.①中:所得溶液的pH=1B.②中:a=20C.③中:所得溶液中c(CH3COO-)<c(H+),且pH<7D.①与③所得溶液相比,等体积时所含CH3COOH分子数目相等4、氰氨化钙是一种重要的化工原料,其制备的化学方程式为:CaCO3+2HCN=CaCN2+CO↑+H2↑+CO2↑,下列说法正确的是A.CO为氧化产物,H2为还原产物 B.CaCN2含有共价键,属于共价化合物C.HCN既是氧化剂又是还原剂 D.每消耗10gCaCO3生成2.24LCO25、最近媒体报道了一些化学物质,如:爆炸力极强的N5、比黄金还贵的18O、太空中的甲醇气团等。下列说法中正确的是A.18O2和16O2是两种不同的原子 B.甲醇(CH3OH)属于离子化合物C.N5和N2是氮元素的两种同位素 D.由N5变成N2是化学变化6、一定温度下,硫酸盐MSO4(M2+代表Ba2+、Sr2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:p(M2+)=-lgc(M2+),p(SO42-)=-lgc(SO42-)。向10mL0.01mol/LNa2SO4溶液中滴入1滴(约0.05mL)0.01mol/LBaCl2溶液岀现白色浑浊,而滴入1滴(约0.05mL)0.01mol/LSrCl2溶液无浑浊出现。下列说法中错误的是A.该温度下,溶度积常数Ksp(BaSO4)<Ksp(SrSO4)B.欲使c点对应BaSO4溶液移向b点,可加浓BaCl2溶液C.欲使c点对应SrSO4溶液移向a点,可加浓SrCl2溶液D.SrSO4(s)+Ba2+(aq)⇌BaSO4(s)+Sr2+(aq)的平衡常数为106.87、十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”,意味着对污染防治比过去要求更高。某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体结合的装置示意图如下,当该装置工作时,下列说法正确的是A.盐桥中Cl-向Y极移动B.电路中流过7.5mol电子时,共产生标准状况下N2的体积为16.8LC.电流由X极沿导线流向Y极D.Y极发生的反应为2NO3-+10e-+6H2O===N2↑+12OH—,周围pH增大8、某种钴酸锂电池的电解质为LiPF6,放电过程反应式为xLi+L1-xCoO2=LiCoO2。工作原理如图所示,下列说法正确的是()A.放电时,正极反应式为xLi++Li1-xCoO2+xe-=LiCoO2B.放电时,电子由R极流出,经电解质流向Q极C.充电时,R极净增14g时转移1mol电子D.充电时,Q极为阴极9、X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。Y原子在短周期主族元素中原子半径最大。X和Y能组成两种阴阳离子个数之比相同的离子化合物。常温下,0.1mol·L-1W的氢化物水溶液的pH为1。向ZW3的水溶液中逐滴加入Y的最高价氧化物对应的水化物,先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解。下列推断正确的是A.简单离子半径:W>Y>Z>XB.Y、Z分别与W形成的化合物均为离子化合物C.元素的最高正化合价:W>X>Z>YD.Y、W的简单离子都不会影响水的电离平衡10、下列说法正确的是A.2018年10月起,天津市开始全面实现车用乙醇汽油替代普通汽油,向汽油中添加乙醇,该混合燃料的热值不变B.百万吨乙烯是天津滨海新区开发的标志性工程,乙烯主要是通过石油催化裂化获得C.天津碱厂的“红三角”牌纯碱曾享誉全世界,侯氏制碱法原理是向饱和食盐水先通氨气,再通二氧化碳,利用溶解度的差异沉淀出纯碱晶体D.天津是我国锂离子电池研发和生产的重要基地,废旧锂离子电池进行放电处理有利于锂在正极的回收是因为放电过程中,锂离子向正极运动并进入正极材料11、钠离子二次电池因钠资源丰富、成本低、能量转换效率高等诸多优势,有望取代锂离子电池。最近,山东大学徐立强教授课题组研究钠离子二次电池取得新进展,电池反应如下:4NaxFeIIFeIII(CN)6+xNi3S24FeIIFeIII(CN)6+3xNi+2xNa2S。下列说法正确的是A.充电时,Na+被还原为金属钠B.充电时,阴极反应式:xNa++FeIIFeIII(CN)6−xe−NaxFeIIFeIII(CN)6C.放电时,NaxFeIIFeIII(CN)6为正极D.放电时,Na+移向Ni3S2/Ni电极12、用普通圆底烧瓶将某卤化钠和浓硫酸加热至500℃制备纯净HX气体,则该卤化钠是A.NaF B.NaCl C.NaBr D.NaI13、下列实验现象与实验操作不相匹配的是)()选项实验操作实验现象A向酸性KMnO4溶液中滴加乙醇溶液褪色B向浓HNO3中加入炭粉并加热,产生的气体通入少量澄清石灰石中有红棕色气体产生,石灰石变浑浊C向稀溴水中加入苯,充分振荡,静置水层几乎无色D向试管底部有少量铜的Cu(NO3)2溶液中加入稀硫酸铜逐渐溶解A.A B.B C.C D.D14、一定条件下,有机化合物Y可发生重排反应:(X)(Y)(Z)下列说法不正确的是A.X、Y、Z互为同分异构体B.1molX最多能与3molH2发生加成反应C.1molY最多能与2molNaOH发生反应D.通过调控温度可以得到不同的目标产物15、某校化学兴趣小组探究恒温(98℃)下乙酸乙酯制备实验中硫酸浓度对酯化反应的影响探究。实验得到数据如下表(各组实验反应时间均5分钟):下列关于该实验的说法不正确的是A.乙酸乙酯制备实验中起催化作用的可能是H+B.浓硫酸的吸水作用、乙酸乙酯的蒸出均可以使酯化反应正向移动C.浓硫酸和水以体积比约2∶3混合催化效果最好D.⑤⑥⑦组可知c(H+)浓度越大,反应速率越慢16、利用下图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是()A.A B.B C.C D.D17、工业制纯碱的化学史上,侯德榜使用而索尔维法没有使用的反应原理的化学方程式是()A.CO2+NaCl+NH3+H2O→NaHCO3↓+NH4ClB.2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑C.CaO+2NH4Cl→CaCl2+2NH3↑+H2OD.NaHCO3+NH3+NaCl→Na2CO3+NH4Cl↓18、下列实验过程可以达到实验目的的是编号实验目的实验过程A配制0.4000mol•L-1的NaOH溶液将称取的4.0g固体NaOH置于250mL容量瓶中,加入适量蒸馏水溶解并定容至容量瓶刻度线B收集NH4Cl和Ca(OH)2混合物在受热时产生的气体用排水法收集,在实验结束时,应先移出导管,后熄灭酒精灯C探究浓度对反应速率的影响向2支盛有5mL不同浓度Na2S2O3溶液的试管中同时加入2mL0.1mol/LH2SO4溶液,察实验现象D证明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)向含少量NaCl的NaI溶液中滴入适量稀AgNO3溶液,有黄色沉淀生成A.A B.B C.C D.D19、Z是一种常见的工业原料,实验室制备Z的化学方程式如下图所示。下列说法正确的是()A.1molZ最多能与7molH2反应B.Z分子中的所有原子一定共平面C.可以用酸性KMnO4溶液鉴别X和YD.X的同分异构体中含有苯环和醛基的结构有14种(不考虑立体异构)20、短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中W的阴离子的核外电子数与X、Y、Z原子的核外内层电子数相同。X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,工业上采用液态空气分馏方法来生产Y的单质,而Z不能形成双原子分子。根据以上叙述,下列说法中正确的是A.上述四种元素的原子半径大小为W<X<Y<ZB.W、X、Y、Z原子的核外最外层电子数的总和为20C.W与Y可形成既含极性共价键又含非极性共价键的化合物D.由W与X组成的化合物的沸点总低于由W与Y组成的化合物的沸点21、实验室为监测空气中汞蒸气的含量,通常悬挂有CuI的滤纸,根据滤纸是否变色或颜色发生变化的时间来判断空气中汞的含量,其反应为:4CuI+Hg=Cu2HgI4+2Cu。下列有关说法正确的是()A.上述反应的产物Cu2HgI4中,Hg的化合价为+2B.上述反应中CuI既是氧化剂,又是还原剂C.上述反应中Hg元素与Cu元素均被氧化D.上述反应中生成64gCu时,转移的电子数为2NA22、(改编)在稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中,探究加入硫酸铜溶液的量对氢气生成速率的影响。实验中Zn粒过量且颗粒大小相同,饱和硫酸铜溶液用量0~4.0mL,保持溶液总体积为100.0mL,记录获得相同体积(336mL)的气体所需时间,实验结果如图所示(气体体积均转化为标况下)。据图分析,下列说法不正确的是A.饱和硫酸铜溶液用量过多不利于更快收集氢气B.a、c两点对应的氢气生成速率相等C.b点对应的反应速率为v(H2SO4)=1.0×10-3mol·L-1·s-1D.d点没有构成原电池,反应速率减慢二、非选择题(共84分)23、(14分)A是一种烃,可以通过下列路线合成有机产品X、Y、Z。已知:Ⅰ.(R或R’可以是烃基或氢原子)Ⅱ.反应①、②、⑤的原子利用率都为100%。完成下列填空:(1)B的名称为_____;反应③的试剂和条件为_____;反应④的反应类型是____。(2)关于有机产品Y()的说法正确的是____。A.Y遇氯化铁溶液会发生显色反应B.1molY与H2、浓溴水中的Br2反应,最多消耗分别为4mol和2molC.1molY与氢氧化钠溶液反应时,最多可以消耗3mol氢氧化钠D.Y中⑥、⑦、⑧三处-OH的电离程度由大到小的顺序是⑧>⑥>⑦(3)写出符合下列条件的E的所有同分异构体的结构简式______。a.属于酚类化合物,且是苯的对位二元取代物b.能发生银镜反应和水解反应(4)设计一条以CH3CHO为起始原料合成Z的线路(无机试剂及溶剂任选)。______(合成路线的常用表示方法为:AB……目标产物)24、(12分)化合物H是合成治疗心血管疾病药物的中间体,可通过以下途径合成:已知:①(苯胺易被氧化)②甲苯发生一硝基取代反应与A类似。回答下列问题:(1)写出化合物H的分子式__________,C中含氧官能团的名称___________。(2)写出有关反应类型:BC___________;FG___________。(3)写出AB的反应方程式:___________________________。(4)写出同时满足下列条件D的所有同分异构体的结构简式:____________①能发生银镜反应②能发生水解反应,水解产物之一与FeCl3溶液反应显紫色③核磁共振氢谱(1显示分子中有4种不同化学环境的氢(5)合成途径中,C转化为D的目的是_____________________。(6)参照上述合成路线,以甲苯和(CH3CO)2O为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线:_________________________25、(12分)溴化钙晶体(CaBr2·2H2O)为白色固体,易溶于水,可用于制造灭火剂、制冷剂等。一种制备溴化钙晶体的工艺流程如下:(1)实验室模拟海水提溴的过程中,用苯萃取溶液中的溴,分离溴的苯溶液与水层的操作是(装置如下图):使玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔,将活塞拧开,使下面的水层慢慢流下,待有机层和水层界面与活塞上口相切即关闭活塞,______________。(2)“合成”的化学方程式为___________________。“合成”温度控制在70℃以下,其原因是__________。投料时控制n(Br2):n(NH3)=1:0.8,其目的是__________________。(3)“滤渣”的主要成分为_________________(填化学式)。(4)“滤液”呈强碱性,其中含有少量BrO-、BrO3-,请补充从“滤液”中提取CaBr2·2H2O的实验操作:加热驱除多余的氨,______________。[实验中须使用的试剂有:氢溴酸、活性炭、乙醇;除常用仪器外须使用的仪器有:砂芯漏斗,真空干燥箱]26、(10分)为了探究铁、铜及其化合物的性质,某同学设计并进行了下列两组实验。实验一:已知:3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)(1)虚线框处宜选择的装置是________(填“甲”或“乙”);实验时应先将螺旋状铜丝加热,变黑后再趁热迅速伸入所制得的纯净氢气中,观察到的实验现象是______________________。(2)实验后,为检验硬质玻璃管中的固体是否含+3价的铁元素,该同学取一定量的固体并用一定浓度的盐酸溶解,滴加_______溶液(填试剂名称或化学式),没有出现血红色,说明该固体中没有+3价的铁元素。请你判断该同学的结论是否正确并说明理由_________________。实验二:绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2(设为装置A)称重,记为m1g。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2g,B为干燥管。按下图连接好装置进行实验。实验步骤如下:(1)________,(2)点燃酒精灯,加热,(3)______,(4)______,(5)______,(6)称量A,重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3g。(3)请将下列实验步骤的编号填写在对应步骤的横线上a.关闭K1和K2b.熄灭酒精灯c.打开K1和K2缓缓通入N2d.冷却至室温(4)必须要进行恒重操作的原因是_________________。(5)已知在上述实验条件下,绿矾受热只是失去结晶水,硫酸亚铁本身不会分解,根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x=__________________(用含m1、m2、m3的列式表示)。27、(12分)研究金属与硝酸的反应,实验如下。(1)Ⅰ中的无色气体是_________。(2)Ⅱ中生成H2的离子方程式是______________。(3)研究Ⅱ中的氧化剂①甲同学认为该浓度的硝酸中H+的氧化性大于,所以没有发生反应。乙同学依据Ⅰ和Ⅱ证明了甲的说法不正确,其实验证据是____________。②乙同学通过分析,推测出也能被还原,依据是_____________,进而他通过实验证实该溶液中含有,其实验操作是____________。(4)根据实验,金属与硝酸反应时,影响硝酸还原产物不同的因素有__________;试推测还可能有哪些因素影响_________(列举1条)。28、(14分)X、Y、Z、M、N、Q、P为元素周期表前四周期的7种元素。其中,X原子核外的M层中只有两对成对电子,Y原子核外的L层电子数是K层的两倍,Z是地壳内含量最高的元素,M的内层电子数是最外层电子数的9倍,N的原子序数比M小1,Q在元素周期表的各元素中电负性最大。P元素的第三电子层处于全充满状态,第四电子层只有一个电子。请回答下列问题:(1)基态X的外围电子电子排布图为_____,P元素属于_____区元素。(2)XZ2分子的空间构型是_____,YZ2分子中Y的杂化轨道类型为_____,相同条件下两者在水中的溶解度较大的是_____(写分子式),理由是_____。(3)含有元素N的盐的焰色反应为____色,许多金属盐都可以发生焰色反应,其原因是___。(4)元素M与元素Q形成晶体中,M离子与Q离子的配位数之比为_____。(5)P单质形成的晶体中,P原子采取的堆积方式为_____,P原子采取这种堆积方式的空间利用率为_____(用含π表达式表示)。29、(10分)镍的单质、合金及其化合物用途非常广泛。(1)Ni2+基态核外电子排布式为________。(2)胶状镍可催化CH2=CHC≡N加氢生成CH3CH2C≡N。CH2=CHC≡N分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)=________;CH3CH2C≡N分子中碳原子轨道的杂化类型为________。(3)[Ni(N2H4)2](N3)2是一种富氮含能材料。配体N2H4能与水混溶,除因为它们都是极性分子外,还因为______________________;[Ni(N2H4)2]2+中含四个配位键,不考虑空间构型,[Ni(N2H4)2]2+的结构可用示意图表示为______________________。(4)一种新型的功能材料的晶胞结构如下图所示,它的化学式可表示为________。
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】
A.根据图示,反应I的反应物为Fe(NO)2+和O2,生成物是Fe3+和NO,结合总反应方程式,反应的离子方程式为4Fe(NO)2++O2+4H+=4Fe3++4NO+2H2O,故A正确;B.根据图示,反应Ⅱ的反应物是Fe3+和FeS2,生成物是Fe2+和SO42-,反应中铁元素的化合价降低,氧化剂是Fe3+,故B正确;C.根据图示,反应Ш的反应物是Fe2+和NO,生成物是Fe(NO)2+,没有元素的化合价发生变化,不是氧化还原反应,故C错误;D.根据2FeS2+7O2+2H2O=2Fe2++4SO42-+4H+,反应过程中NO参与反应,最后还变成NO,NO作催化剂,故D正确;故选C。解答本题的关键是认真看图,从图中找到物质间的转化关系。本题的易错点为A,要注意根据总反应方程式判断溶液的酸碱性。2、D【解析】
A.CO2能在水中溶解,使其排出进入量筒的水的体积小于CO2的体积;B.CO2能与溶液中的水及溶质发生反应:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,使排出水的体积小于CO2的体积;C.CO2能在饱和食盐水中溶解,使其赶入量筒的水的体积小于CO2的体积;D.CO2不能在煤油中溶解,这样进入CO2的体积等于排入量气管中的水的体积,相对来说,误差最小,故合理选项是D。3、C【解析】
A.因为醋酸是弱酸,故①中0.1mol/L的醋酸pH>1,A错误;B.若②中a=20,则醋酸和氢氧化钠恰好反应生成醋酸钠,醋酸钠水解显碱性,B错误;C.③中溶液的电荷守恒为:,结合,故,所以,,pH<7,C正确;D.①与③所得溶液相比,③相当于向①中加入了氯化钠溶液,越稀越电离,故等体积时③中醋酸分子数少,D错误;答案选C。4、C【解析】
A.HCN中碳的化合价为+2价,CO中碳的化合价也是+2价,CO既不是氧化产物也不是还原产物,A错误;B.CaCN2中含有离子键和共价键,属于离子化合物,B错误;C.HCN中H的化合价降低,C的化合价升高,HCN既是氧化剂又是还原剂,C正确;D.每消耗10gCaCO3生成0.1molCO2,没有说明温度和压强,无法计算二氧化碳的体积,D错误;答案选C。5、D【解析】
A.18O2和16O2是两种不同的原子构成的分子,A错误;B.甲醇(CH3OH)是由分子构成的共价化合物,B错误;C.N5和N2是氮元素的两种不同的单质,二者互为同素异形体,C错误;D.N5和N2是N元素的两种不同的单质,所以由N5变成N2是化学变化,D正确;故合理选项是D。6、C【解析】
由题意可知Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·c(SO)<,Ksp(SrSO4)=c(Sr2+)·c(SO)>,可判断a点所在直线(实线)表示SrSO4沉淀溶解平衡曲线,b、c点所在直线表示BaSO4沉淀溶解平衡曲线。【详解】A.利用数据可得Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·c(SO)=1.0×10-5×1.0×10-5=1×10-10,Ksp(SrSO4)=c(Sr2+)·c(SO)=1.0×10-1.6×1.0×10-1.6=1×10-10=1×,故A正确;B.欲使c点BaSO4饱和溶液(Ba2+、SO浓度相等)移向b点(饱和溶液),需使c(Ba2+)增大、c(SO)减小,则可加入BaCl2浓溶液,故B正确;C.欲使c点SrSO4溶液(不饱和溶液)移向a点(饱和溶液),需使c(Sr2+)、c(SO)都增大且保持相等,则需加入SrSO4固体,故C错误;D.SrSO4(s)+Ba2+(aq)BaSO4(s)+Sr2+(aq)的平衡常数K=,故D正确;答案选C。7、D【解析】
根据处理垃圾渗滤液并用其发电的示意图可知,装置属于原电池装置,X是负极,发生失电子的氧化反应,Y是正极,发生得电子的还原反应,电解质里的阳离子移向正极,阴离子移向负极,电子从负极流向正极。【详解】A.处理垃圾渗滤液的装置属于原电池装置,溶液中的阴离子移向负极,即氯离子向X极移动,故A错误;B.电池总反应为:,该反应转移了15个电子,即转移15个电子生成4个氮气,故电路中流过7.5mol电子时,产生2mol氮气,即44.8L,B错误;C.电流由正极流向负极,即Y极沿导线流向X极,故C错误;D.Y是正极,发生得电子的还原反应,,周围pH增大,故D正确;答案选D。8、A【解析】
A.放电时是原电池,正极发生得到电子的还原反应,根据放电过程反应式为xLi+L1-xCoO2=LiCoO2,则正极反应式为xLi++Li1-xCoO2+xe-=LiCoO2,A正确;B.放电时Li是负极,则电子由R极流出,经导线流向Q极,电子不能通过溶液,B错误;C.充电时,R极是阴极,电极反应式为Li++e-=Li,则净增14g时转移2mol电子,C错误;D.放电时Q是正极,则充电时,Q极为阳极,D错误;答案选A。9、D【解析】
Y原子在短周期主族元素中原子半径最大,故Y为Na元素,其最高价氧化物对应的水化物为NaOH,逐滴加入氢氧化钠溶液先产生沉淀,后沉淀溶解,说明ZW3为铝盐,即Z为Al元素;X和Y能组成两种阴阳离子个数之比相同的离子化合物,则X为O元素;常温下,0.1mol·L-1W的氢化物水溶液的pH为1,说明HW为一元强酸,W的原子序数大于Z,所以W为Cl元素;综上所述:X为O,Y为Na,Z为Al,W为Cl。【详解】A.核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小;氯离子电子层为3层,其他离子均为2层,所以简单离子半径:Cl⁻>O2⁻>Na+>Al3+,即W>X>Y>Z,故A错误;B.Al与Cl形成的化合物AlCl3为共价化合物,故B错误;C.O元素没有最高正化合价,故C错误;D.NaOH为强碱,HCl为强酸,所以钠离子和氯离子都不会影响水的电离平衡,故D正确;故答案为D。10、D【解析】
A.汽油和乙醇的热值不同,所以向汽油中添加乙醇后,该混合燃料的热值会改变,故A错误;B.石油催化裂化目的是使重质油发生裂化反应,转变为裂化气、汽油和柴油等,而不是生产乙烯,目前生产乙烯的主要方法是石油裂解,故B错误;C.侯氏制碱的原理是向饱和食盐水中先通氨气至饱和,再通入二氧化碳气体(因氨气溶解度大于二氧化碳,所以先让氨气饱和),析出碳酸氢钠沉淀,将沉淀滤出,灼烧分解即得碳酸钠,故C错误;D.进行放电处理时,Li+从负极中脱出,经由电解质向正极移动并进入正极材料中,有利于锂在正极的回收,故D正确。故选D。11、D【解析】
A.充电为电解原理,由题意知Na+反应后为NaxFeIIFeIII(CN)6而不是金属Na,A错误;B.充电时阴极得到电子,反应式为xNa++FeIIFeIII(CN)6+xe−=NaxFeIIFeIII(CN)6,B错误;C.放电时为原电池原理,由总反应知Ni化合价下降,应为正极,故NaxFeIIFeIII(CN)6为负极,C错误;D.放电时阳离子向正极移动,D正确;故选D。12、B【解析】
A.玻璃中含有二氧化硅,氢氟酸和二氧化硅反应生成四氟化硅,所以不能用普通圆底烧瓶制取氟化氢,选项A错误;B.利用高沸点的酸制取挥发性酸原理,盐酸是挥发性酸,浓硫酸是高沸点酸,且氯化氢和玻璃不反应,所以可以用浓硫酸和氯化钠制取氯化氢,选项B正确;C.溴化氢能被浓硫酸氧化而得不到溴化氢,选项C错误;D.碘化氢易被浓硫酸氧化生成碘单质而得不到碘化氢,选项D错误;答案选B。13、B【解析】
A.酸性KMnO4溶液中滴加乙醇,乙醇被氧化,酸性KMnO4溶液溶液褪色,故A正确,不符合题意;B.C与浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸,即使生成了碳酸钙,也会被硝酸溶解,因此不会有浑浊现象,故B错误,符合题意;C.苯与溴水发生萃取,水层接近无色,故C正确,不符合题意;D.
向硝酸铜溶液中滴加稀硫酸,有氢离子和硝酸根离子,能使铜溶解,故D正确,不符合题意;故选:B。14、B【解析】
A.X、Y、Z的分子式相同,但结构不同,互为同分异构体,故A正确;B.X中苯环和羰基能与氢气发生加成反应,则1
mol
X最多能与4
mol
H2发生加成反应,故B错误;C.Y含有酯基,且水解生成酚羟基,则1
mol
Y最多能与2
mol
NaOH发生反应,故C正确;D.由转化关系可知,Y在不同温度下,生成不同物质,则通过调控温度可以得到不同的目标产物,故D正确;故选B。本题的易错点为C,要注意酯基水解生成的羟基是否为酚羟基。15、D【解析】
乙酸乙酯的制备中,浓硫酸具有催化性、吸水性,并且乙酸和乙醇的酯化的可逆反应,浓硫酸吸水作用,乙酸乙酯的蒸出使平衡正向移动。【详解】A.从表中①可知,没有水,浓硫酸没有电离出H+,乙酸乙酯的收集为0,所以起催化作用的可能是H+,A项正确;B.浓硫酸的吸水作用、乙酸乙酯的蒸出均可以使酯化反应正向移动,B项正确;C.从表中⑤可知,浓硫酸和水以体积比约2∶3混合催化效果最好,C项正确;D.表中⑤⑥⑦组c(H+)浓度逐渐变小,收集的乙酸乙酯变小,反应速率越慢,D项错误。答案选D。16、B【解析】
A.同一氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。浓氯水能挥发出氯气,该实验中氯气易参与试管中的反应,故无法证明溴和碘的氧化性的强弱关系,A得不到相应结论;B.浓硫酸使蔗糖变黑,证明浓硫酸有脱水性;然后有气体生成,该气体能使溴水褪色,证明有二氧化硫生成,说明浓硫酸有强氧化性,可以被C还原为二氧化硫,故B可以得出相应的结论;C.SO2溶解在试管中使溶液显酸性,与Ba(NO3)2溶液发生氧化还原反应得到SO42-,所以生成硫酸钡白色沉淀,故C得不到相应的结论;D.盐酸有挥发性,挥发出的盐酸也会与Na2SiO3溶液反应得到硅酸沉淀。因此不能证明酸性:碳酸>硅酸,D得不到相应的结论。本题主要是考查化学实验方案设计与评价,明确相关物质的性质和实验原理是解答的关键,选项A是易错点,注意浓氯水的挥发性。考查根据实验现象,得出结论,本题的难度不大,培养学生分析问题,得出结论的能力,体现了化学素养。17、D【解析】
侯德榜使用而索尔维法制碱是向饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳,获得碳酸氢钠晶体,再将所得碳酸氢钠晶体加热分解后即可得到纯碱,它的反应原理可用下列化学方程式表示:NaCl(饱和)+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;再向废液NH4Cl中加入CaO又可生成氨气,可以循环使用,方程式为:CaO+2NH4Cl=CaCl2+2NH3↑+H2O,所以没有使用的反应原理的化学方程式是NaHCO3+NH3+NaCl→Na2CO3+NH4Cl↓;故选:D。侯德榜使用而索尔维法制碱是向饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳,获得碳酸氢钠晶体,再将所得碳酸氢钠晶体加热分解后即可得到纯碱,再向废液NH4Cl中加入CaO又可生成氨气,可以循环使用。18、C【解析】
A.容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的仪器,不能用于溶解溶质,即不能在容量瓶中溶解NaOH,A错误;B.NH3极易溶于水,其收集方法不能用排水法,B错误;C.Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,可以通过黄色沉淀出现快慢来比较化学反应速率的快慢,从而探究浓度对化学反应速率的影响,C正确;D.由于NaCl量较少,可能浓度商c(Ag+)·c(Cl-)<Ksp(AgCl)而未出现沉淀。只有在CI-和I-浓度相同情况下才可以比较,D错误。答案选C。A项需要注意的是NaOH溶液易变质,通常不能直接正确地配制一定物质的量的浓度的NaOH溶液(即NaOH不能作基准物质),而需要通过滴定来测定NaOH溶液的浓度。19、D【解析】
A.1分子Z中含有2个苯环、1个碳碳双键、1个羰基,则1molZ最多能与8molH2发生加成反应,故A错误;B.Z分子中含有甲基,因此Z分子中的所有原子不可能共平面,故B错误;C.X分子中苯环上含有侧键—CH3,Y分子中含有—CHO,则X和Y都能使酸性KMnO4溶液褪色,则不能用酸性KMnO4溶液鉴别X和Y,故C错误;D.X的同分异构体中含有苯环和醛基的结构,取代基为—CH2CH2CHO的结构有1种,取代基为—CH(CHO)CH3的结构有1种,取代基为—CH2CH3和—CHO有3种,取代基为—CH2CHO和—CH3的结构有3种,取代基为2个—CH3和1个—CHO的结构有6种,共14种,故D正确。综上所述,答案为D。只要有甲基,原子都不可能共平面,分析共面时一定要从甲烷、乙烯、苯三种结构中推其他共面、共线问题。20、C【解析】
X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,用的是14C;工业上采用液态空气分馏方法来生产Y的单质,这是工业上生产氮气的方法,Z的原子序数大于X、Y,且不能形成双原子,X、Y、Z核外内层电子数相同,均是2个,所以Z只能是稀有气体Ne,W的阴离子的核外电子数与X、Y、Z原子的核外内层电子数相同,则W是H。【详解】A.X为C,Y为N,同周期元素从左到右元素的原子半径逐渐减小,则原子半径C>N,Z为Ne,原子半径测定依据不同,一般不与主族元素的原子半径相比较,A错误;B.W、X、Y、Z原子的核外最外层电子数的总和为1+4+5+8=18,B错误;C.W与Y可形成N2H4的化合物,既含极性共价键又含非极性共价键,C正确;D.W为H元素,X为C元素,Y为N元素,C和H可形成多种烃类化合物,当相对分子质量较大时,形成的烃在常温下为液体或固体,沸点较高,可能高于W与Y形成的化合物,D错误;答案选C。21、A【解析】
A.Cu2HgI4中Cu元素的化合价为+1价,Hg为+2价,I为﹣1价,故A正确;B.Cu元素化合价部分由+1价降低到0价,被还原,CuI为氧化剂,故B错误;C.Cu得到电子被还原,Hg失去电子被氧化,故C错误;D.由方程式可知,上述反应中生成64gCu,即1mol时,转移1mol电子,电子数为1NA,故D错误;答案选A。22、D【解析】
A.根据图像可知,随着饱和硫酸铜溶液的用量增加,化学反应速率先加快后减慢,则饱和硫酸铜溶液用量过多不利于更快收集氢气,A项正确;B.根据图像可知,a、c两点对应的氢气生成速率相等,B项正确;C.根据图像可知,b点收集336ml氢气用时150s,336ml氢气的物质的量为0.015mol,消耗硫酸0.015mol,则b点对应的反应速率为v(H2SO4)=0.015mol÷150s=1.0×10-3mol·L-1·s-1,C项正确;D.d点锌置换出铜,锌、铜和硫酸构成原电池,化学反应速率加快,但硫酸铜用量增多,锌置换出来的铜附着在锌表面,导致锌与硫酸溶液接触面积减小,反应速率减慢,D项错误;答案选D。二、非选择题(共84分)23、苯乙烯氢氧化钠水溶液、加热消去反应AD、【解析】
反应①、②、⑤的原子利用率都为100%,则这几个反应为加成反应,根据
知,B和HBr发生加成反应得到该物质,则B结构简式为
,所以B为苯乙烯;A为HC≡CH;
C能发生催化氧化反应,则
发生水解反应生成D,反应条件为氢氧化钠水溶液、加热;C结构简式为
,D结构简式为
,D发生信息I的反应,E结构简式为
,E发生酯化反应生成F,F发生消去反应生成X,G相对分子质量为78,C原子个数为6个,则G为
,苯发生一系列反应生成Y;【详解】(1)由上述分析可知B名称是苯乙烯,反应③的试剂和条件为氢氧化钠水溶液、加热;反应④的反应类型是消去反应,
因此,本题正确答案是:苯乙烯;氢氧化钠水溶液、加热;消去反应;
(2)A.因为Y的结构简式为:,结构中含有酚羟基,所以遇氯化铁溶液会发生显色反应,故A正确;
B.因为Y的结构简式为:,只有苯环能和氢气发生加成反应、苯环上酚羟基邻位氢原子能和溴发生取代反应,所以1molY与H2、浓溴水中的Br2反应,最多消耗分别为3molH2和2molBr2,故B错误;
C.因为Y的结构简式为:,酚羟基和羧基能与NaOH溶液反应,1molY与氢氧化钠溶液反应时,最多可以消耗2mol氢氧化钠,故C错误;D.Y()中⑥位酚羟基,显弱酸性,⑦为醇羟基,没有酸性,⑧位为羧基上的羟基,属于弱酸性,但酸性比酚羟基的酸性强,所以三处-OH的电离程度由大到小的顺序是⑧>⑥>⑦,故D正确;所以AD选项是正确的;(3)E结构简式为
,E的同分异构体符合下列条件:a.属于酚类化合物,说明含有酚羟基,且是苯的对位二元取代物,说明另外一个取代基位于酚羟基对位;
b.能发生银镜反应和水解反应,水解含有醛基和酯基,
该物质为甲酸酯,符合条件的同分异构体有
,
因此,本题正确答案是:
;(4)乙醛发生还原反应生成CH3CH2OH,CH3CHO和HCN反应然后酸化得到CH3CH(OH)COOH,乙醇和CH3CH(OH)COOH发生酯化反应生成CH3CH(OH)COOCH2CH3,然后发生消去反应生成CH2=CH(OH)COOCH2CH3,CH2=CH(OH)COOCH2CH3发生加聚反应生成,其合成路线为为
,
因此,本题正确答案是:
。24、C12H15NO醚键还原反应消去反应+HNO3(浓)+H2O、、保护氨基,防止合成过程中被氧化【解析】
A是,A与浓HNO3、浓H2SO4加热发生取代反应产生B:,B与Fe、HCl发生还原反应产生C:,C与(CH3CO)2O发生取代反应产生D:,E为,E与NaBH4发生反应产生F为。【详解】(1)根据H的结构简式可知其分子式是C12H15NO;C结构简式是,其中含氧官能团的名称为醚键;(2)B为,C为,B与Fe、HCl反应产生C,该反应类型为还原反应;F为,G为,根据二者结构的不同可知:FG的类型是消去反应;(3)A是,A与浓HNO3、浓H2SO4加热发生取代反应产生B:,所以AB的反应方程式为:+HNO3(浓)+H2O;(4)D结构简式为:,D的同分异构体符合下列条件:①能发生银镜反应,说明含有醛基-CHO;②能发生水解反应,水解产物之一与FeCl3溶液反应显紫色,说明含有酯基,水解产物含有酚羟基,即该物质含酚羟基形成的酯基;③核磁共振氢谱(1显示分子中有4种不同化学环境的氢,则符合题意的同分异构体结构简式为:、、;(5)合成途径中,C转化为D时—NH2发生反应产生-NHCOCH3,后来转化为氨基,目的是保护氨基,防止其在合成过程被氧化;(6)参照上述合成路线,以甲苯和(CH3CO)2O为原料,设计制备的合成路线。甲苯首先被酸性KMnO4溶液氧化为苯甲酸,苯甲酸与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生取代反应产生间硝基甲苯,在Fe、HCl作用下反应产生,与(CH3CO)2在加热条件下发生取代反应产生,所以甲苯转化为的合成路线为:本题考查有机物的合成与推断的知识,涉及有机反应类型、官能团结构与性质、限制条件同分异构体书写,在进行物质推断的过程中,要充分利用题干信息,结合已有的知识分析、判断,要注意氨基容易被氧化,为防止其在转化过程中氧化,先使其反应得到保护,在其他基团形成后再将其还原回来。25、将上层液体从上口倒入另一烧杯中3CaO+3Br2+2NH3═3CaBr2+N2↑+3H2O温度过高,Br2、NH3易挥发确保Br2被充分还原Ca(OH)2用氢溴酸调节滤液呈酸性,加入活性炭脱色,用砂芯漏斗过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、用砂芯漏斗过滤、用乙醇洗涤干净后,在真空干燥箱中干燥【解析】(1)用苯萃取溶液中的溴,分离溴的苯溶液与水层的操作是:使玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔,将活塞拧开,使下面的水层慢慢流下,待有机层和水层界面与活塞上口相切即关闭活塞,将上层液体从上口倒入另一烧杯中,故答案为将上层液体从上口倒入另一烧杯中;(2)根据流程图,“合成”过程中,氧化钙、液氨、液溴和水反应生成氮气、溴化钙等,反应的化学方程式为3CaO+3Br2+2NH3═3CaBr2+N2↑+3H2O;液溴和液氨容易挥发,“合成”温度应控制在70℃以下;投料时控制n(Br2):n(NH3)=1:0.8,可以确保Br2被充分还原,故答案为3CaO+3Br2+2NH3═3CaBr2+N2↑+3H2O;温度过高,Br2、NH3易挥发;确保Br2被充分还原;(3)氧化钙与水反应生成的氢氧化钙微溶于水,因此“滤渣”的主要成分为Ca(OH)2,故答案为Ca(OH)2;(4)“滤液”呈强碱性,其中含有少量BrO-、BrO3-,二者能够在酸性条件下与溴离子反应生成溴,从而可以用活性炭吸附除去,在洗涤时可以用乙醇洗涤,减少溴化钙晶体的损失,也便与干燥。因此从“滤液”中提取CaBr2·2H2O的实验操作:加热驱除多余的氨,用氢溴酸调节滤液呈酸性,加入活性炭脱色,用砂芯漏斗过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、用砂芯漏斗过滤、用乙醇洗涤干净后,在真空干燥箱中干燥,故答案为用氢溴酸调节滤液呈酸性,加入活性炭脱色,用砂芯漏斗过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、用砂芯漏斗过滤、用乙醇洗涤干净后,在真空干燥箱中干燥。26、乙铜丝由黑变红硫氰化钾或KSCN不正确,因为铁过量时:Fe+2Fe3+→3Fe2+cbda确保绿矾中的结晶水已全部失去【解析】试题分析:实验一:(1)铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气,虚线框中的装置是用氢气还原氧化铜的装置,根据氢气的密度比空气小分析;氧化铜被氢气还原为铜单质;(2)Fe3+能使KSCN溶液变成血红色;单质铁能把Fe3+还原为Fe2+;实验二:(3)由于装置中含有空气,空气能氧化硫酸亚铁,所以加热前要排尽装置中的空气,利用氮气排出空气,为使生成的水蒸气完全排出,应该先熄灭酒精灯再关闭K1和K2;冷却后再称量;(4)进行恒重操作可以确保绿矾中的结晶水已全部失去;(5)根据题意,生成硫酸亚铁是,生成水的质量是,根据计算x值;解析:实验一:(1)铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气,虚线框中的装置是用氢气还原氧化铜的装置,氢气的密度比空气小,所以用向下排空气法收集氢气,故选乙;氧化铜被氢气还原为铜单质,现象是铜丝由黑变红;(2)Fe3+能使KSCN溶液变成血红色,滴加KSCN溶液检验是否含有Fe3+,若溶液变为血红色,则含有Fe3+;单质铁能把Fe3+还原为Fe2+,当铁过量时:Fe+2Fe3+=3Fe2+,所以没有出现血红色,不能说明该固体中没有+3价的铁元素;实验二:(3)由于装置中含有空气,空气能氧化硫酸亚铁,所以加热前要排尽装置中的空气,利用氮气排出空气,为使生成的水蒸气完全排出,应该先熄灭酒精灯再关闭K1和K2;冷却后再称量,正确的步骤是(1)打开K1和K2缓缓通入N2,(2)点燃酒精灯,加热,(3)熄灭酒精灯,(4)冷却至室温,(5)关闭K1和K2,(6)称量A,重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3g;(4)进行恒重操作可以确保绿矾中的结晶水已全部失去;(5)根据题意,生成硫酸亚铁是,生成水的质量是,X=。27、NO或一氧化氮Fe+2H+=Fe2++H2↑硝酸浓度相同,铜的还原性弱于铁,但Ⅰ中溶液变蓝,同时没有氢气放出中氮元素的化合价为最高价,具有氧化性取Ⅱ中反应后的溶液,加入足量NaOH溶液并加热,产生有刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体金属的种类、硝酸的浓度温度【解析】
(1)铜与硝酸反应生成无色气体为一氧化氮;(2)Ⅱ中铁与溶液中的氢离子发生氧化还原反应生成H2;(3)①如硝酸根离子没有发生反应,则Ⅰ溶液不会变蓝,溶液变蓝说明铜被氧化;②元素化合价处于最高价具有氧化性,铵根离子的检验可以加强碱并加热,产生的气体通过湿润红色石蕊试纸;(4)金属与硝酸反应时,影响硝酸还原产物不同的因素金属的活泼性,硝酸的浓度和温度【详解】(1)铜与硝酸反应生成无色气体为一氧化氮,遇空气变红棕色二氧化氮;(2)Ⅱ中铁与溶液中的氢离子发生氧化还原反应生成H2,离子反应方程式为:Fe+2H+===Fe2++H2↑;(3)①如硝酸根离子没有发生反应,则Ⅰ溶液不会变蓝,溶液变蓝说明铜被氧化,其实验证据是硝酸浓度相同,铜的还原性弱于铁,但Ⅰ中溶液变蓝,同时没有氢气放出;②元素化合价处于最高价具有氧化性,NO中氮元素的化合价为最高价,具有氧化性,被还原,铵根离子的检验可以加强碱并加热,产生的气体通过湿润红色石蕊试纸,所以具体操作为:取Ⅱ中反应后的溶液,加入足量NaOH溶液并加热,产生有刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体;(4)金属与硝酸反应时,影响硝酸还原产物不同的因素有金属的活泼性,硝酸的浓度和温度。28、dsV形sp杂化SO2SO2为极性分子,CO2为非极性分子,H2O为极性溶剂,极性分子易溶于极性溶剂,故SO2的溶解度较大紫
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