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文档简介
福建省泉州市南安国光中学2025-2026学年高三化学第一学期期末综合测试模拟试题注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、我国科学家设计二氧化碳熔盐捕获及电化学转化装置,其示意图如下:下列说法不正确的是A.b为电源的正极B.①②中,捕获CO2时碳元素的化合价发生了变化C.a极的电极反应式为2C2O52−−4e−==4CO2+O2D.上述装置存在反应:CO2=====C+O22、如图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时,水与固体碎块混合,杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是()A.硝酸铵 B.生石灰C.氯化铵 D.食盐3、下列说法中不正确的是()A.石油的催化裂化是工业上生产乙烯的主要方法B.水煤气经过催化合成得到甲醇等液体燃料的过程属于煤的液化C.镧镍合金能吸收H2形成金属氢化物,可做贮氢材料D.Na2SO4•10H2O晶体可作为光与化学能转换的贮热材料,通过溶解与结晶实现对太阳能的直接利用4、磺酰氯(SO2Cl2)在医药、染料行业有重要用途,其熔点为-54.1C,沸点为69.2°C,易水解。某学习小组在实验室用SO2和Cl2在活性炭作用下制备SO2Cl2(SO2+Cl2SO2Cl2),设计如图实验(夹持装置略去)。下列说法不正确的是A.c中的NaOH溶液可换成NaCl溶液,效果相同B.e中的冷却水应从下口入上口出C.d的作用是防止水蒸气进人a中使SO2Cl2水解D.a中冰盐水有助于SO2Cl2液化,提高SO2和Cl2的转化率.5、AlCl3常作净水剂。某小组选择如下装置制备氯化铝,已知氯化铝易升华,遇水易水解。下列说法错误的是A.按气流方向从左至右,装置连接顺序为a→c→b→dB.先启动a中反应,当硬质试管内充满黄绿色时点燃酒精灯C.试剂R为P2O5或CaCl2吸收空气中的水蒸气D.为了中止反应,停止通入Cl2的操作是关闭分液漏斗的活塞6、X、Y、Z、W是4种短周期主族元素,在周期表中的相对位置如表,已知四种元素的原子最外层电子数之和为18,则以下说法中正确的是()A.Y的最高正化合价与最低负化合价的代数和为2B.X、Y、Z、W四种原子中,X的原子半径最小C.Y的氢化物的沸点一定高于X的氢化物的沸点D.X、Y、W三种元素氧化物对应的水化物的酸性依次增强7、CO2和CH4催化重整可制备合成气,对减缓燃料危机具有重要的意义,其反应历程示意图如图:下列说法中错误的是()A.过程①→②是吸热反应B.Ni是该反应的催化剂C.过程①→②既有碳氧键的断裂,又有碳氧键的形成D.反应的总化学方程式可表示为:CH4+CO22CO+2H28、某学习小组设计如下装置进行原电池原理的探究。一段时间后取出铜棒洗净,发现浸泡在稀硝酸铜溶液中铜棒变细,浓硝酸铜溶液中铜棒变粗。对该实验的说法正确的是A.处于稀硝酸中的铜棒为电池的正极,电极反应为:Cu2++2e-=CuB.该装置可以实现“零能耗”镀铜C.配置上述试验所用硝酸铜溶液应加入适量的硝酸溶液使铜棒溶解D.铜棒上部电势高,下部电势低9、苯甲酸钠(,缩写为NaA)可用作饮料的防腐剂。研究表明苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A–。已知25℃时,HA的Ka=6.25×10–5,H2CO3的Ka1=4.17×10–7,Ka2=4.90×10–11。在生产碳酸饮料的过程中,除了添加NaA外,还需加压充入CO2气体。下列说法正确的是(温度为25℃,不考虑饮料中其他成分)A.相比于未充CO2的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较低B.提高CO2充气压力,饮料中c(A–)不变C.当pH为5.0时,饮料中=0.16D.碳酸饮料中各种粒子的浓度关系为:c(H+)=c()+c()+c(OH–)–c(HA)10、化学与生产、生活、社会密切相关。下列说法错误的是A.大量使用含丙烷、二甲醚等辅助成分的“空气清新剂”会对环境造成新的污染B.制造普通玻璃的原料为石英砂(Si02)、石灰石(CaCO3)和纯碱C.髙锰酸钾溶液、酒精、双氧水能杀菌消毒,都利用了强氧化性D.红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无湿味。”文中的“气”是指乙烯11、一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:H2O(g)+CO(g)⇌CO2(g)+H2(g)。当H2O、CO、CO2、H2的浓度不再变化时,下列说法中,正确的是()A.该反应已达化学平衡状态 B.H2O和CO全部转化为CO2和H2C.正、逆反应速率相等且等于零 D.H2O、CO、CO2、H2的浓度一定相等12、下列物质分类正确的是A.SO2、SiO2、CO均为酸性氧化物B.稀豆浆、硅酸、氯化铁溶液均为胶体C.烧碱、冰醋酸、四氯化碳均为电解质D.福尔马林、水玻璃、氨水均为混合物13、设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列叙述正确的是A.25℃、l0IKPa下,NA个C18O2分子的质量为48gB.标准状况下,22.4LHF中含有的电子数为10NAC.1mol白磷(P4)分子中所含化学键的数目为4NAD.1L0.1mol/L的NaClO水溶液中含有的氧原子数为0.lNA14、将Cl2通入100mLNaOH溶液中充分反应,生成0.1mol的NaCl,下列说法正确的是()A.反应后溶液中ClO﹣的个数为0.1NAB.原NaOH浓度为1mol/LC.参加反应的氯气分子为0.1NAD.转移电子为0.2NA15、某兴趣小组为研究碳酸钠水解平衡与温度的关系,用数字试验系统测定一定浓度碳酸钠溶液的pH与温度的关系,得到曲线如图,下列分析不合理的是()A.碳酸钠水解是吸热反应B.ab段说明水解平衡向右移动C.bc段说明水解平衡向左移动D.水的电离平衡也对pH产生影响16、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.Y、W的简单离子都不会影响水的电离平衡D.元素的最高正化合价:W>X>Z>Y二、非选择题(本题包括5小题)17、2010年美、日三位科学家因钯(Pd)催化的交叉偶联反应获诺贝尔化学奖。一种钯催化的交叉偶联反应如下:(R、R’为烃基或其他基团),应用上述反应原理合成防晒霜主要成分K的路线如下图所示(部分反应试剂和条件未注明):已知:①B能发生银镜反应,1molB最多与2molH2反应。②C8H17OH分子中只有一个支链,且为乙基,其连续氧化的产物能与NaHCO3反应生成CO2,其消去产物的分子中只有一个碳原子上没有氢。③G不能与NaOH溶液反应。④核磁共振图谱显示J分子有3种不同的氢原子。请回答:(1)B中含有的官能团的名称是______________________________(2)B→D的反应类型是___________(3)D→E的化学方程式是_________________________________________(4)有机物的结构简式:G_______________________;K__________________________(5)符合下列条件的X的同分异构体有(包括顺反异构)_____种,其中一种的结构简式是__________。a.相对分子质量是86b.与D互为同系物(6)分离提纯中间产物E的操作:先用碱除去D和H2SO4,再用水洗涤,弃去水层,最终通过________操作除去C8H17OH,精制得E。18、化合物F是一种食品保鲜剂,可按如下途径合成:已知:RCHO+CH3CHORCH(OH)CH2CHO。试回答:(1)A的化学名称是____,A→B的反应类型是____。(2)B→C反应的化学方程式为________。(3)C→D所用试剂和反应条件分别是_____。(4)E的结构简式是_____。F中官能团的名称是_____。(5)连在双键碳上的羟基不稳定,会转化为羰基,则D的同分异构体中,只有一个环的芳香族化合物有____种。其中苯环上只有一个取代基,核磁共振氢谱有5个峰,峰面积比为2∶1∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为____。19、亚氯酸钠(NaClO2)是二氧化氯(ClO2)泡腾片的主要成分。实验室以氯酸钠(NaClO3)为原料先制得ClO2,再制备NaClO2粗产品,其流程如图:已知:①ClO2可被NaOH溶液吸收,反应为2ClO2+2NaOH=NaClO3+NaClO2+H2O。②无水NaClO2性质稳定,有水存在时受热易分解。(1)反应Ⅰ中若物质X为SO2,则该制备ClO2反应的离子方程式为___。(2)实验在如图-1所示的装置中进行。①若X为硫磺与浓硫酸,也可反应生成ClO2。该反应较剧烈。若该反应在装置A的三颈烧瓶中进行,则三种试剂(a.浓硫酸;b.硫黄;c.NaClO3溶液)添加入三颈烧瓶的顺序依次为___(填字母)。②反应Ⅱ中双氧水的作用是___。保持反应时间、反应物和溶剂的用量不变,实验中提高ClO2吸收率的操作有:装置A中分批加入硫黄、___(写出一种即可)。(3)将装置B中溶液蒸发可析出NaClO2,蒸发过程中宜控制的条件为___(填“减压”、“常压”或“加压”)。(4)反应Ⅰ所得废液中主要溶质为Na2SO4和NaHSO4,直接排放会污染环境且浪费资源。为从中获得芒硝(Na2SO4·10H2O)和石膏(水合硫酸钙),请补充完整实验方案:___,将滤液进一步处理后排放(实验中须使用的试剂和设备有:CaO固体、酚酞、冰水和冰水浴)。已知:CaSO4不溶于Na2SO4水溶液;Na2SO4的溶解度曲线如图−2所示。20、苯胺()是重要的化工原料。某兴趣小组在实验室里进行苯胺的相关实验。已知:①和NH3相似,与盐酸反应生成易溶于水的盐②用硝基苯制取苯胺的反应原理:2+3Sn+12HCl→2+3SnCl4+4H2O③有关物质的部分物理性质见表:物质熔点/℃沸点/℃溶解性密度/g∙cm-3苯胺-6.3184微溶于水,易溶于乙醚1.02硝基苯5.7210.9难溶于水,易溶于乙醚1.23乙醚-116.234.6微溶于水0.7134Ⅰ.比较苯胺与氨气的性质(1)将分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近,产生白烟,反应的化学方程式为__________;用苯胺代替浓氨水重复上述实验,却观察不到白烟,原因是______。Ⅱ.制备苯胺。往图所示装置(夹持装置略,下同)的冷凝管口分批加入20mL浓盐酸(过量),置于热水浴中回流20min,使硝基苯充分还原;冷却后,往三颈烧瓶中滴入一定量50%NaOH溶液,至溶液呈碱性。(2)冷凝管的进水口是____(填“a”或“b”);(3)滴加NaOH溶液的主要目的是析出苯胺,反应的离子方程式为______________。Ⅲ.提取苯胺。i.取出上图所示装置中的三颈烧瓶,改装为如图所示装置:ii.加热装置A产生水蒸气,烧瓶C中收集到苯胺与水的混合物;分离混合物得到粗苯胺和水溶液。ii.往所得水溶液加入氯化钠固体,使溶液达到饱和状态,再用乙醚萃取,得到乙醚萃取液。iii.合并粗苯胺和乙醚萃取液,用NaOH固体干燥,蒸馏后得到苯胺2.79g。(4)装置B无需用到温度计,理由是______。(5)操作i中,为了分离混合物,取出烧瓶C前,应先打开止水夹d,再停止加热,理由是__________。(6)该实验中苯胺的产率为_____________。(7)欲在不加热条件下除去苯胺中的少量硝基苯杂质,简述实验方案:_________________。21、2019年诺贝尔化学奖授予三位开发锂离子电池的科学家。TiS2、LiCoO2和LiMnO2等都是他们研究锂离子电池的载体。回答下列问题:(1)基态Ti原子的价层电子排布图为____。(2)在第四周期d区元素中,与Ti原子未成对电子数相同的元素名称________。(3)金属钛的原子堆积方式如图所示,则金属钛晶胞俯视图为______。(4)已知第三电离能数据:I3(Mn)=3246kJ·mol-1,I3(Fe)=2957kJ·mol-1。锰的第三电离能大于铁的第三电离能,其主要原因是______。(5)据报道,在MnO2的催化下,甲醛可被氧化成CO2,在处理含HCHO的废水或空气方面有广泛应用。HCHO中键角________CO2中键角(填“大于”“小于”或“等于”)。(6)Co3+、Co2+能与NH3、H2O、SCN-等配体组成配合物。①1mol[Co(NH3)6]3+含______molσ键。②配位原子提供孤电子对与电负性有关,电负性越大,对孤电子对吸引力越大。SCN-的结构式为[S=C=N]-,SCN-与金属离子形成的配离子中配位原子是_______(填元素符号)。(7)工业上,采用电解熔融氯化锂制备锂,钠还原TiCl4(g)制备钛。已知:LiCl、TiCl4的熔点分别为605℃、-24℃,它们的熔点相差很大,其主要原因是________。(8)钛的化合物晶胞如图所示。二氧化钛晶胞如图1所示,钛原子配位数为______。氮化钛的晶胞如图2所示,图3是氮化钛的晶胞截面图(相邻原子两两相切)。已知:NA是阿伏加德罗常数的值,氮化钛晶体密度为dg·cm-3。氮化钛晶胞中N原子半径为________pm。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、B【解析】
A.a电极反应是2C2O52--4e-═4CO2+O2,发生氧化反应,是电解池的阳极,则b为正极,故A正确;B.①捕获CO2时生成的C2O52-中碳元素的化合价仍为+4价,②捕获CO2时生成CO32-时碳元素的化合价仍为+4价,碳元素的化合价均未发生变化,故B错误;C.由电解装置示意图可知a电极反应是2C2O52--4e-═4CO2+O2,故C正确;D.由电解装置示意图可知a电极生成O2,d电极生成C,电解池总反应式为CO2=C+O2,故D正确;故答案为B。2、B【解析】
A.硝酸铵与水混合时,吸收热量,温度降低,故A错误;B.生石灰(CaO)与水反应时放出热量,温度升高,故B正确;C.氯化铵与水混合时,吸收热量,温度降低,故C错误;D.食盐溶于水没有明显的热效应,温度变化不明显,故D错误;故答案为B。考查常见的放热和吸热反应,明确物质的性质、掌握常见的放热反应和吸热反应是解决该类题目的关键,根据常见的放热反应有:大多数的化合反应,酸碱中和的反应,金属与酸的反应,金属与水的反应,燃烧反应,爆炸反应;常见的吸热反应有:大多数的分解反应,C、CO、H2还原金属氧化物,铵盐与碱的反应;结合题意可知水与固体碎片混合时放出热量,即为放热反应来解题。3、A【解析】
A.石油的裂解是工业上生产乙烯的主要方法,故A错误;B.煤液化是把固体煤炭通过化学加工过程,使其转化成为液体燃料、化工原料和产品的先进洁净煤技术,水煤气经过催化合成得到甲醇等液体燃料的过程属于煤的液化,故B正确;C.储氢材料是一类能可逆的吸收和释放氢气的材料,镧镍合金能大量吸收氢气形成金属氢化物,是目前解决氢气的储存和运输问题的材料,故C正确;D.Na2SO4•10H2O晶体在太阳光照射时能够分解失去结晶水,温度降低后又形成Na2SO4•10H2O晶体释放能量,故D正确;综上所述,答案为A。4、A【解析】
Ac中的NaOH溶液的作用是吸收未反应的Cl2,不能用NaCl溶液,故A错误;B.e是冷凝作用,应该下口进上口出,故B正确;C
SO2Cl2遇水易水解,所以d防止水蒸气进入,故C正确;D冰盐水有降温作用,根据题给信息知SO2Cl2易液化,能提高SO2和Cl2的转化率,故D正确;故选A。5、C【解析】
A.制得氯气后,应先除HCl后干燥,A正确;B.通入氯气,排尽装置内的空气,防止氧气与铝反应,当硬质试管内充满黄绿色气体时,表明空气已排尽,此时点燃酒精灯,加热铝粉,B正确;C.试剂R的作用是吸收未反应的Cl2,同时防止空气中的水蒸气进入,而P2O5或CaCl2只能吸收水蒸气,不能吸收Cl2,C错误;D.关闭分液漏斗的活塞,停止加入浓盐酸,a中反应会停止,D正确。故选C。6、A【解析】
由元素周期表的位置可知,X和Y为第二周期,Z和W为第三周期,设Z的最外层电子数为n,X的最外层电子数为n+1,Y的最外层电子数为n+2,W的最外层电子数为n+3,则n+n+1+n+2+n+3=18,n=3,则Z为Al、X为C、Y为N、W为S。【详解】根据分析可知,X为C元素,Y为N,Z为Al,W为S元素;A.Y为N,位于ⅤA族,其最高化合价为+5,最低化合价为-3,则N元素的最高正化合价与最低负化合价的代数和为2,故A正确;B.同一周期从左向右原子半径逐渐减小,同一主族从上到下原子半径逐渐增大,则四种原子中Z(Al)的原子半径最大,Y(N)的原子半径最小,故B错误;C.没有指出简单氢化物,该说法不合理,如含有较多C的烃常温下为液态、固态,其沸点大于氨气,故C错误;D.缺少条件,无法比较N、S元素氧化物对应水化物的酸性,如:硫酸>亚硝酸,硝酸>亚硫酸,故D错误;故选:A。7、A【解析】
由图可知,发生CH4+CO22CO+2H2,Ni为催化剂,且化学反应中有化学键的断裂和生成,①→②放出热量,以此来解答。【详解】A.①→②中能量降低,放出热量,故A错误;B.Ni在该反应中做催化剂,改变反应的途径,不改变反应物、生成物,故B正确;C.由反应物、生成物可知,①→②既有碳氧键的断裂,又有碳氧键的形成,故C正确;D.由分析可知,反应的总化学方程式可表示为:CH4+CO22CO+2H2,故D正确;答案选A。反应物的能量高,生成物的能量低,反应为放热反应,比较吸热反应和放热反应时,需要比较反应物和生成物的能量的相对大小。8、B【解析】
原电池,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,正极电势比负极电势高。题意中,说明稀硝酸铜中铜作负极,铜变成铜离子进入溶液,下层浓硝酸铜中发生还原反应,铜离子得电子变成铜析出。【详解】A.题意中稀硝酸铜溶液中铜棒变细,浓硝酸铜溶液中铜棒变粗,说明稀硝酸铜中铜作负极,铜变成铜离子进入溶液,电极反应为:Cu-2e-=Cu2+;A项错误;B.稀硝酸铜溶液中铜棒变细,浓硝酸铜溶液中铜棒变粗,这样该装置可以实现“零能耗”镀铜,B项正确;C.配置上述试验所用硝酸铜溶液若加如硝酸,硝酸会与铜电极反应,不发生题目中的电化学,C项错误;D.铜棒上部为负极,电势低,下部为正极,电势高,D项错误。答案选B。9、C【解析】
A.由题中信息可知,苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A-,充CO2的饮料中c(HA)增大,所以相比于未充CO2的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较高,故A错误;B.提高CO2充气压力,溶液的酸性增强,抑制HA电离,所以溶液中c(A-)减小,故B错误;C.当pH为5.0时,饮料中===0.16,C项正确;D.根据电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)+c(A-),根据物料守恒得c(Na+)=c(A-)+c(HA),两式联立,消去c(Na+)得c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)-c(HA),故D项错误;答案选C。弱电解质的电离平衡和盐类水解平衡都受外加物质的影响,水解显碱性的盐溶液中加入酸,促进水解,加入碱抑制水解。在溶液中加入苯甲酸钠,苯甲酸钠存在水解平衡,溶液显碱性,通入二氧化碳,促进水解,水解生成更多的苯甲酸,抑菌能量增强。提高二氧化碳的充气压力,使水解程度增大,c(A–)减小。10、C【解析】
A.丙烷、二甲醚都有一定的毒性,会对环境造成污染,故A不选;B.SiO2和CaCO3、Na2CO3在玻璃熔炉里反应生成Na2SiO3和CaSiO3,和过量的SiO2共同构成了玻璃的主要成分,故B不选;C.髙锰酸钾溶液和双氧水杀菌消毒,利用了强氧化性,酒精没有强氧化性,故C选;D.成熟的水果能释放乙烯,乙烯可以促进果实成熟,故D不选。故选C。11、A【解析】
A项、当H2O、CO、CO2、H2的浓度不再变化时,说明正逆反应速率相等,反应已达化学平衡状态,故A正确;B项、可逆反应不可能完全反应,则H2O和CO反应不可能全部转化为CO2和H2,故B错误;C项、化学平衡状态是动态平衡,正、逆反应速率相等且大于零,故C错误;D项、平衡状态时H2O、CO、CO2、H2的浓度不变,不一定相等,故D错误;故选A。12、D【解析】
A.SO2、SiO2为酸性氧化物,CO是不成盐氧化物。A错误;B.稀豆浆、硅酸属于胶体;而氯化铁溶液则是溶液,B错误;C.烧碱NaOH是碱,属于电解质;冰醋酸是纯净的醋酸,是酸,属于电解质;而四氯化碳是非电解质。C错误;D.福尔马林是甲醛的水溶液;水玻璃是硅酸钠的水溶液;氨水为氨气的水溶液,因此都是混合物。D正确;本题答案选D。13、A【解析】
A、NA个分子,其物质的量为1mol,其质量为1×48g=48g,故正确;B、标准状况下,HF不是气体,故错误;C、白磷是正四面体结构,4个P处于顶点,1mol白磷分子中含有化学键物质的量为6mol,故错误;D、NaClO溶液中有水,水是由氢元素和氧元素组成,即氧原子的物质的量大于0.1mol,故错误;故答案选A。14、C【解析】
发生Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O,生成0.1molNaCl的同时,生成0.1molNaClO,消耗2molNaOH;A.生成0.1molNaClO,阴离子水解,则反应后溶液中ClO﹣的个数小于0.1NA,故A错误;B.若恰好完全反应,则原NaOH浓度为=2mol/L,故B错误;C.由反应可知,参加反应的氯气为0.1mol,则参加反应的氯气分子为0.1NA,故C正确;D.Cl元素的化合价既升高又降低,转移0.1mol电子,则转移电子为0.1NA,故D错误;故答案为C。考查氯气的性质及化学反应方程式的计算,把握发生的化学反应及物质的量为中心的计算为解答的关键,将Cl2通入100mLNaOH溶液中充分反应,生成0.1mol的NaCl,发生Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O,侧重分析能力、计算能力的考查。15、C【解析】
A.根据图象,碳酸钠溶液中碳酸根离子水解,在一定的温度范围内升高温度,溶液的pH增大,说明升高温度,促进了水解,说明水解是吸热反应,故A正确;B.ab段说明升温促进水解,氢氧根离子浓度增大,碱性增大,溶液pH增大,图象符合,故B正确;C.溶液中存在碳酸根的水解平衡CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-和水的电离平衡H2O⇌H++OH-,二者均为吸热反应,bc段中温度进一步升高,水电离出更多的氢氧根,抑制了碳酸根的水解,导致溶液的碱性降低,pH减小,故C错误;D.随温度升高,此时促进盐类水解,对水的电离也起到促进作用,氢氧根离子浓度增大,抑制碳酸钠的水解,因此水的电离平衡也对pH产生影响,故D正确;故选C。本题的难点是图象变化特征的理解,要注意溶液中存在的平衡之间的相互影响。16、C【解析】
Y原子在短周期主族元素中原子半径最大,则Y为Na;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,两种化合物为过氧化钠和氧化钠;常温下,0.1mol·L-1W的氢化物水溶液的pH为1,则HW为一元强酸,短周期主族元素氢化物为一元强酸的元素只有HCl,W为Cl;ZCl3加入NaOH溶液,先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,则Z为Al,综上所述X为O、Y为Na、Z为Al、W为Cl。【详解】A.电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同,核电荷数越小半径越大,所以四种离子半径:Cl⁻>O2⁻>Na+>Al3+,即W>X>Y>Z,故A错误;B.AlCl3为共价化合物,故B错误;C.Cl⁻和Na+在水溶液中均不发生水解,不影响水的电离平衡,故C正确;D.O没有正价,故D错误;故答案为C。电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同,核电荷数越小半径越大;主族元素若有最高正价,最高正价等于族序数,若有最低负价,最低负价等于族序数-8。二、非选择题(本题包括5小题)17、碳碳双键、醛基氧化反应CH2=CHCOOH++H2O4CH2=CH-CH2-COOH(或CH2=C(CH3)-COOH、、)蒸馏【解析】
B的分子式为C3H4O,B能发生银镜反应,B中含—CHO,1molB最多与2molH2反应,B的结构简式为CH2=CHCHO;B发生氧化反应生成D,D能与C8H17OH发生酯化反应,则D的结构简式为CH2=CHCOOH;C8H17OH分子中只有一个支链,且为乙基,其连续氧化的产物能与NaHCO3反应生成CO2,其消去产物的分子中只有一个碳原子上没有氢,C8H17OH的结构简式为,E的结构简式为;F的分子式为C6H6O,F为,F与(CH3)2SO4、NaOH/H2O反应生成G,G的分子式为C7H8O,G不能与NaOH溶液反应,G的结构简式为,G与Br2、CH3COOH反应生成J,J的分子式为C7H7OBr,核磁共振图谱显示J分子有3种不同的氢原子,J的结构简式为;根据题给反应,E与J反应生成的K的结构简式为;据此分析作答。【详解】B的分子式为C3H4O,B能发生银镜反应,B中含—CHO,1molB最多与2molH2反应,B的结构简式为CH2=CHCHO;B发生氧化反应生成D,D能与C8H17OH发生酯化反应,则D的结构简式为CH2=CHCOOH;C8H17OH分子中只有一个支链,且为乙基,其连续氧化的产物能与NaHCO3反应生成CO2,其消去产物的分子中只有一个碳原子上没有氢,C8H17OH的结构简式为,E的结构简式为;F的分子式为C6H6O,F为,F与(CH3)2SO4、NaOH/H2O反应生成G,G的分子式为C7H8O,G不能与NaOH溶液反应,G的结构简式为,G与Br2、CH3COOH反应生成J,J的分子式为C7H7OBr,核磁共振图谱显示J分子有3种不同的氢原子,J的结构简式为;根据题给反应,E与J反应生成的K的结构简式为;(1)B的结构简式为CH2=CHCHO,所以B中含有的官能团的名称是碳碳双键、醛基。(2)B的结构简式为CH2=CHCHO,D的结构简式为CH2=CHCOOH,所以B→D的反应类型是氧化反应。(3)D与C8H17OH反应生成E的化学方程式为CH2=CHCOOH++H2O。(4)根据上述分析,G的结构简式为,K的结构简式为。(5)D的结构简式为CH2=CHCOOH,D的相对分子质量为72,X比D的相对分子质量多14,X与D互为同系物,所以X比D多1个“CH2”,符合题意的X的同分异构体有:CH2=CH-CH2-COOH、CH2=C(CH3)-COOH、、,共4种。(6)C8H17OH和E是互溶的液体混合物,所以用蒸馏法将C8H17OH除去,精制得E。18、对二甲苯(或1,4-二甲苯)取代反应+2NaOH+NaClO2/Cu或Ag,加热碳碳双键、醛基8,【解析】
由流程转化关系,结合题给信息可知,D为。运用逆推法,C为,催化氧化生成;B为,在氢氧化钠溶液中,共热发生水解反应生成;A为,在光照条件下与氯气发生侧链的取代反应生成;与乙醛发生信息反应生成,加热发生消去反应生成。据此解答。【详解】(1)A的结构简式为,名称为对二甲苯或1,4-二甲苯;A→B的反应为在光照条件下与氯气发生侧链的取代反应生成。(2)B→C反应为在氢氧化钠溶液中,共热发生水解反应生成,反应的化学方程式为:+2NaOH+NaCl。(3)C→D的反应为在铜或银作催化剂,在加热条件下与氧气发生氧化反应生成,因此C→D所用试剂和反应条件分别是O2/Cu或Ag,加热。(4)E的结构简式是。F的结构简式为,分子中官能团的名称是碳碳双键、醛基。(5)D为,D的同分异构体中,只有一个环的芳香族化合物说明侧链为链状结构,其可能为醛、酮、含苯环的乙烯基醚和乙烯基酚,其中芳香醛有3种(除去D)、芳香酮1种、含苯环的乙烯基醚1种、乙烯基酚3种,共8种;苯环上只有一个取代基,核磁共振氢谱有5个峰,峰面积比为2∶1∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为和。19、2ClO3-+SO2═2ClO2+SO42-cab作还原剂水浴加热时控制温度不能过高(或加一个多孔球泡等)减压向废液中分批加入适量CaO固体并搅拌,用冰水浴控制反应温度,对浊液取样并滴加酚酞,至溶液呈浅红色时停止加入CaO。静置后过滤,用水洗涤沉淀2-3次得到石膏;滤液蒸发浓缩,冷却结晶至32.4℃以下,接近0℃,过滤,所得晶体用冰水洗涤2-3次,低温干燥得到芒硝【解析】
用二氧化硫将NaClO3还原制得ClO2,ClO2和NaOH反应制得NaClO3和NaClO2,再用过氧化氢将NaClO3还原成NaClO2制得NaClO2粗品。【详解】(1)SO2作还原剂,S化合价升高2,被氧化成SO42-,ClO3-作氧化剂,被还原成ClO2,Cl化合价降低1,结合电子得失守恒、电荷守恒、原子守恒可书写离子方程式:2ClO3-+SO2═2ClO2+SO42-,故答案为:2ClO3-+SO2═2ClO2+SO42-;(2)①反应剧烈,浓硫酸只能在最后添加,结合流程图可知先加NaClO3,所以顺序为:先加NaClO3,再加S,最后加浓硫酸,故答案为:cab;②反应Ⅱ中NaOH和ClO2反应生成NaClO3和NaClO2,过氧化氢的作用是将NaClO3还原成NaClO2,过氧化氢会分解,温度不宜太高,所以控制A中水浴加热时温度不过高,或者在B中搅拌、或者加一个多孔球泡,故答案为:作还原剂;水浴加热时控制温度不能过高(或加一个多孔球泡等);(3)无水NaClO2性质稳定,有水存在时受热易分解,应该减压,让水分尽快蒸发,故答案为:减压;(4)加入一定量CaO使NaHSO4反应成CaSO4,为了保证NaHSO4反应完,所加CaO需稍过量,CaO过量溶液就显碱性了,可以用酚酞作指示剂,当溶液变为浅红色时停止加CaO,CaSO4不溶于Na2SO4水溶液,此时可用过滤、洗涤的方法得到石膏,此时滤液为Na2SO4溶液,还不是芒硝,从图上看,可将温度调整32.4℃以下,形成芒硝,析出芒硝晶体,过滤、洗涤、干燥就可得芒硝了,为了使芒硝产率较高,可用冰水洗涤,降低因溶解损失的量,故答案为:向废液中分批加入适量CaO固体并搅拌,用冰水浴控制反应温度,对浊液取样并滴加酚酞,至溶液呈浅红色时停止加入CaO。静置后过滤,用水洗涤沉淀2-3次得到石膏;滤液蒸发浓缩,冷却结晶至32.4℃以下,接近0℃,过滤,所得晶体用冰水洗涤2-3次,低温干燥得到芒硝。结合图像,温度低于32.4℃以下,硫酸钠结晶得到芒硝,温度降低,芒硝的溶解度减小,可用冰水洗涤减小损失率。20、NH3+HCl=NH4Cl苯胺沸点较高,不易挥发bC6H5NH3++OH-→C6H5NH2+H2O蒸出物为混合物,无需控制温度防止B中液体倒吸60.0%加入稀盐酸,分液除去硝基苯,再加入氢氧化钠溶液,分液去水层后,加入NaOH固体干燥、过滤【解析】
(1)根据浓氨水和浓盐酸都具有挥发性结合题中信息苯胺沸点184℃分析;(2)为了获得较好的冷凝效果,采用逆流原理;(3)根据题中信息,联系铵盐与碱反应的性质,通过类比迁移,不难写出离子方程式;(4)根据蒸馏产物分析;(5)根据装置内压强突然减小会引起倒吸分析;(6)根据关系式即可计算苯胺的产率;(7)根据物质的性质分析作答。【详解】(1)蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近,产生白烟,是浓氨水挥发出来的NH3和浓盐酸挥发出来的HCl反应生成NH4Cl固体小颗粒,化学方程式为:NH3+HCl=NH4Cl;用苯胺代替浓氨水重复上述实验,却观察不到白烟,原因是苯胺沸点184℃,比较高,不易挥发;(2)图1装置包含了产品的分馏,是根据各组分的沸点的不同、用加热的方法来实现各组分的分离的操作,冷凝管是下口进水,上口出水,保证冷凝效果,故答案为:b;(3)滴加NaOH溶液的主要目的是析出苯胺,反应的离子方程式为C6H5NH3++OH-→C6H5NH2+H2O;(4)因为蒸馏出来的是水和苯胺的混合物,故无需温度计;(5)操作i中,为了分离混合物,取出烧瓶C前,应先打开止水夹d,再停止加热,理由是防止装置B内压强突然减小引起倒吸;(6)设理论上得到苯胺m,根据原子守恒可知C6H5NO2~C6H5NH2,则m==4.65g,所以该实验中苯胺的产率=×100%=60%;(7)在混合物中先加入足量盐酸,经分液除去硝基苯,再往水溶液中加NaOH溶液析出苯胺,分液后用NaOH固体干燥苯胺中还含有的少量水分,滤去NaOH固体,即可得较纯净的苯胺,即实验方案是:加入稀盐酸,分液除去硝基苯,再加入氢氧化钠溶液,分液去水层后,加入NaOH固体干燥、过滤。21、镍DMn2+价层电子排布式为3d54s2达到稳定结构,不易失电子形成Mn3+,Fe2+价电子排布式为3d6,要失去1个电子才达到稳定结构,较易形成
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