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文档简介
山东省济南市长清第一中学2025年化学高三第一学期期末考试模拟试题请考生注意: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、海冰是海水冻结而成的咸水冰。海水冻结时,部分来不及流走的盐分以卤汁的形式被包围在冰晶之间,形成“盐泡”假设盐分以一个NaCl计,其大致结构如下图所示,若海冰的冰龄达到1年以上,融化后的水为淡水。下列叙述正确的是()A.海冰内层“盐泡”越多,密度越小B.海冰冰龄越长,内层的“盐泡”越多C.海冰内层“盐泡”内的盐分主要以NaCl分子的形式存在D.海冰内层NaCl的浓度约为设冰的密度为2、下列反应的离子方程式书写正确的是()A.SO2通入溴水中:SO2+2H2O+Br2=2H++SO42-+2HBrB.NaHSO4溶液和Ba(OH)2溶液充分反应后溶液呈中性:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2OC.漂白粉溶液在空气中失效:ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO3-D.硫化钠的水解反应:S2-+H3O+=HS-+H2O3、高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型非氯高效消毒剂,微溶于KOH溶液,热稳定性差。实验室制备高铁酸钾的原理为3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH==2K2FeO4+6KCl++8H2O。下列实验设计不能达到实验目的的是A.用图所示装置制备并净化氯气B.用图所示装置制备高铁酸钾C.用图所示装置分离出高铁酸钾粗品D.用图所示装置干燥高铁酸钾4、在一定条件下,使H2和O2的混合气体26g充分发生反应,所得产物在适当温度下跟足量的固体Na2O2反应,使固体增重2g。原混合气体中H2和O2的物质的量之比为()A.1:10 B.9:1 C.4:1 D.4:35、强酸和强碱稀溶液的中和热可表示为H+(aq)+OH﹣(aq)→H2O(l)+55.8kJ。已知:①HCl(aq)+NH3•H2O(aq)→NH4Cl(aq)+H2O(l)+akJ;②HCl(aq)+NaOH(s)→NaCl(aq)+H2O(l)+bkJ;③HNO3(aq)+KOH(aq)→KNO3(aq)+H2O(l)+ckJ。则a、b、c三者的大小关系为()A.a>b>cB.b>c>aC.a=b=cD.a=b<c6、化合物丙是一种医药中间体,可以通过如图反应制得。下列有关说法不正确的是A.丙的分子式为C10H14O2B.乙分子中所有原子不可能处于同一平面C.甲、.乙、丙均能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.甲的一氯代物只有2种(不考虑立体异构)7、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是A.常温常压下,1mol甲基(—14CD3)所含的中子数和电子数分别为11NA、9NAB.pH=1的H2SO3溶液中,含有0.1NA个H+C.1molFe分别与足量的稀硫酸和稀硝酸反应转移电子数均为3NAD.1molCH3COOC2H5在稀硫酸中水解可得到的乙醇分子数为NA8、下列关于有机化合物的说法正确的是A.乙醇的水溶液俗称酒精B.由苯与氯气在一定条件下生成C6H6Cl6的反应属于取代反应C.化学式为C4H10O的饱和一元醇有4种D.糖类发生水解反应的最终产物都是葡萄糖9、NH3是一种重要的化工原料,利用NH3催化氧化并释放出电能(氧化产物为无污染性气体),其工作原理示意图如下。下列说法正确的是A.电极Ⅰ为正极,电极上发生的是氧化反应B.电极Ⅰ的电极反应式为2NH3−6e−N2+6H+C.电子通过外电路由电极Ⅱ流向电极ⅠD.当外接电路中转移4mole−时,消耗的O2为22.4L10、中国科学家用蘸墨汁书写后的纸张作为空气电极,设计并组装了轻型、柔性、能折叠的可充电锂空气电池如下图1所示,电池的工作原理如下图2所示。下列有关说法正确的是A.放电时,纸张中的纤维素作锂电池的正极B.闭合开关K给锂电池充电,X为直流电源正极C.放电时,Li+由正极经过有机电解质溶液移向负极D.充电时,阳极的电极反应式为Li2O2-2e-=O2+2Li+11、类推法是常见的研究物质性质的方法之一,可用来预测很多物质的性质,但类推是相对的,必须遵循客观实际,下列说法中正确的是()A.Cu与Cl2反应生成CuCl2,则Cu与S反应生成CuSB.Al与Fe2O3能发生铝热反应,则Al与MnO2也能发生铝热反应C.Na2O2与CO2反应生成Na2CO3,则Na2O2与SO2反应生成Na2SO3D.CO2通入Ba(NO3)2溶液中没有现象,则SO2通入Ba(NO3)2溶液中也无明显现象12、实验室制取硝基苯的反应装置如图所示,关于实验操作或叙述错误的是A.试剂加入顺序:先加浓硝酸,再加浓硫酸,最后加入苯B.实验时,水浴温度需控制在50~60℃C.长玻璃导管兼起冷凝回流苯和硝酸的作用,以提高反应物转化率D.反应后的混合液经水洗、碱溶液洗涤、结晶,得到硝基苯13、我国首次月球探测工程第一幅月面图像发布。月球的月壤中含有丰富的3He,月海玄武岩中蕴藏着丰富的钛、铁、铬、镍、钠、镁、硅、铜等金属矿产资源和大量的二氧化硅、硫化物等。将为人类社会的可持续发展出贡献。下列叙述错误的是()A.二氧化硅的分子由一个硅原子和两个氧原子构成B.不锈钢是指含铬、镍的铁合金C.3He和4He互为同位素D.月球上的资源应该属于全人类的14、一定呈中性的是()A.pH=7的溶液B.25℃,Kw=1.0×10﹣14的溶液C.H+与OH﹣物质的量相等的溶液D.等物质的量的酸、碱混合后的溶液15、已知A、B、D均为中学化学中的常见物质,它们之间的转化关系如图所示(部分产物略去)。则下列有关物质的推断不正确的是()A.若A为碳,则E可能为氧气B.若A为Na2CO3,则E可能为稀HClC.若A为Fe,E为稀HNO3,则D为Fe(NO3)3D.若A为AlCl3,则D可能为Al(OH)3,E不可能为氨水16、下列反应的离子方程式书写正确的是A.Na2CO3溶液中滴入少量盐酸:CO32-+2H+→CO2↑+H2OB.铁粉与稀H2SO4反应:2Fe+6H+→2Fe3++3H2↑C.Cu(OH)2与稀H2SO4反应:OH-+H+→H2OD.氯气与氢氧化钠溶液反应Cl2+2OH‾→ClO‾+Cl‾+H2O17、东汉晚期的青铜奔马(马踏飞燕)充分体现了我国光辉灿烂的古代科技,已成为我国的旅游标志。下列说法错误的是A.青铜是我国使用最早的合金、含铜、锡、铅等元素B.青铜的机械性能优良,硬度和熔点均高于纯铜C.铜器皿表面的铜绿可用明矾溶液清洗D.“曾青()得铁则化为铜”的过程发生了置换反应18、常温下,相同浓度的两种一元酸HX、HY分别用同一浓度的NaOH标准溶液滴定,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A.HX、HY起始溶液体积相同B.均可用甲基橙作滴定指示剂C.pH相同的两种酸溶液中:D.同浓度KX与HX的混合溶液中,粒子浓度间存在关系式:19、下列实验Ⅰ~Ⅳ中,正确的是()A.实验Ⅰ:配制一定物质的量浓度的溶液B.实验Ⅱ:除去Cl2中的HClC.实验Ⅲ:用水吸收NH3D.实验Ⅳ:制备乙酸乙酯20、某化学实验创新小组设计了如图所示的检验Cl2某些性质的一体化装置。下列有关描述不正确的是A.浓盐酸滴到氯酸钾固体上反应的离子方程式为5Cl−++6H+===3Cl2↑+3H2OB.无水氯化钙的作用是干燥Cl2,且干燥有色布条不褪色,湿润的有色布条褪色C.2处溶液出现白色沉淀,3处溶液变蓝,4处溶液变为橙色,三处现象均能说明了Cl2具有氧化性D.5处溶液变为血红色,底座中溶液红色消失,氢氧化钠溶液的作用为吸收剩余的Cl2以防止污染21、BHT是一种常用的食品抗氧化剂,由对甲基苯酚()合成BHT的常用方法有2种(如图),下列说法不正确的是A.BHT能使酸性KMnO4溶液褪色B.BHT与对甲基苯酚互为同系物C.BHT中加入浓溴水易发生取代反应D.方法一的原子利用率高于方法二22、依据反应2NaIO3+5SO2+4H2O=I2+3H2SO4+2NaHSO4,利用下列装置从含NaIO3的废液中制取单质碘的CCl4溶液并回收NaHSO4。其中装置正确且能达到相应实验目的是A.①②③④ B.①②③ C.②③④ D.②④二、非选择题(共84分)23、(14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)。24、(12分)为了寻找高效低毒的抗肿瘤药物,化学家们合成了一系列新型的1,3-二取代酞嗪酮类衍生物。(1)化合物B中的含氧官能团为__________和__________(填官能团名称)。(2)反应i-iv中属于取代反应的是___________。(3)ii的反应方程式为___________。(4)同时满足下列条件的的同分异构体共有_____种,写出其中一种的结构简式:_______I.分子中含苯环;II.可发生银镜反应;III.核磁共振氢谱峰面积比为1∶2∶2∶2∶1(5)是一种高效低毒的抗肿瘤药物,请写出以和和为原料制备该化合物的合成路线流程图(无机试剂任用):______________。25、(12分)PbCrO4是一种黄色颜料,制备PbCrO4的一种实验步骤如图1:已知:①Cr(OH)3(两性氢氧化物)呈绿色且难溶于水②Pb(NO3)2、Pb(CH3COO)2均易溶于水,PbCrO4的Ksp为2.8×10﹣13,Pb(OH)2开始沉淀时pH为7.2,完全沉淀时pH为8.7。③六价铬在溶液中物种分布分数与pH关系如图2所示。④PbCrO4可由沸腾的铬酸盐溶液与铅盐溶液作用制得,含PbCrO4晶种时更易生成(1)实验时需要配置100mL3mol•L﹣1CrCl3溶液,现有量筒、玻璃棒、烧杯,还需要玻璃仪器是___。(2)“制NaCrO2(aq)”时,控制NaOH溶液加入量的操作方法是_____。(3)“氧化”时H2O2滴加速度不宜过快,其原因是_____;“氧化”时发生反应的离子方程式为___。(4)“煮沸”的目的是_____。(5)请设计用“冷却液”制备PbCrO4的实验操作:_____[实验中须使用的试剂有:6mol•L﹣1的醋酸,0.5mol•L﹣1Pb(NO3)2溶液,pH试纸]。26、(10分)辉铜矿主要成分为Cu2S,软锰矿主要成分MnO2,它们都含有少量Fe2O3、SiO2等杂质。工业上综合利用这两种矿物制备硫酸铜、硫酸锰和硫单质的主要工艺流程如下:(1)浸取2过程中温度控制在500C~600C之间的原因是__________________。(2)硫酸浸取时,Fe3+对MnO2氧化Cu2S起着重要催化作用,该过程可能经过两岁反应完成,将其补充完整:
①_____________________________(用离子方程式表示)②MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O(3)固体甲是一种碱式盐,为测定甲的化学式,进行以下实验:步骤1:取19.2g固体甲,加足量的稀盐酸溶解,将所得溶液分为A、B两等份;步骤2:向A中加入足量的NaOH溶液并加热,共收集到0.448LNH3(标准状况下)过滤后将所得滤渣洗涤干燥并灼烧至质量不再变化,可得4.80g红棕色固体残渣:步骤3:向B中加入足量的BaCl2溶液,过滤、洗涤、干燥,可得9.32g固体残渣。则固体甲的化学式为_________________(4)相关物质的溶解度如下图,从除铁后的溶液中通过一系列的操作分别获得硫酸铜、硫酸锰晶体,请给出合理的操作顺序(从下列操作中选取,按先后次序列出字母,操作可重复使用):溶液→()→()→()→(A)→()→()→(),_____________A.蒸发溶剂B.趁热过滤C.冷却结晶D.过滤E.将溶液蒸发至溶液表面出现晶膜F.将溶液蒸发至容器底部出现大量晶体27、(12分)为了研究某气体(该气体为纯净物)的性质,做了如下探究实验:①取一洁净铜丝,在酒精灯火焰上加热,铜丝表面变成黑色;②趁热将表面变黑色的铜丝放人到盛有这种气体的集气瓶中并密闭集气瓶,可观察到铜丝表面的黑色又变成了亮红色。(1)根据所学的化学知识,可初步推断出这种气体可能是O2、H2、CO、CO2中的________。(2)如果要确定这种气体是你所推断的气体,还需要接着再做下一步化学实验,在这步实验中应选用的试剂是________,可观察到的现象是________________28、(14分)铝酸钙(mCaO·nAl2O3)是一系列由氧化钙和氧化铝在高温下烧结而成的无机化合物,被应用于水泥和灭火材料中,工业上用石灰石(主要成分为CaCO3和MgCO3)和铝土矿(主要成分是Al2O3、Fe2O3、SiO2等)制备铝酸钙的流程如图:回答下列问题:(1)固体B的主要成分是__(填化学式);一系列操作包括过滤、洗涤、干燥,洗涤过程应如何操作?__。(2)向滤液中通入CO2和NH3的顺序为__,其理由是__。(3)溶液D转化为Al(OH)3;离子方程式是__。(4)常温下,用适量的NH4Cl溶液浸取煅粉后,若要保持滤液中c(Mg2+)小于5×10-6mol·L-1,则溶液的pH应大于__[已知:Mg(OH)2的K=5×10-12]。(5)假设上述过程每一步均完全反应,最终得到的铝酸钙(3CaO·7Al2O3)的质量刚好等于原铝土矿的质量,该铝土矿中Al的质量分数为__(计算结果保留三位有效数字)。29、(10分)草酸(H2C2O4)是最简单的有机二元酸,具有较强的还原性,工业上主要用于生产药物以及提炼稀有金属。工业上可由以下反应制取草酸(两步反应均为液相反应):①4CO+4C4H9OH+O22(COOC4H9)2+2H2O②(COOC4H9)2+2H2OH2C2O4+2C4H9OH-Q(Q>0)(1)反应①选择13~15MPa的高压条件下进行,最主要的原因是为了___。若5min内水的质量增加了7.2g/L,则用水表示的反应速率为____。(2)对于反应②,下列能够说明其已经达到平衡的是____。a.平衡常数K保持不变b.反应液的pH保持不变c.丁醇的浓度保持不变d.反应液的总质量保持不变下列措施既能加快该反应速率,又有利于提高产率的是___。a.合理升高反应温度b.合理增大反应压强c.增大水的用量d.加入稀硫酸作为催化剂(3)将物质的量浓度相同的草酸溶液与次氯酸钠溶液等体积混合,产生大量无色无味的气体,写出反应的化学方程式____。(4)已知草酸氢钠溶液显酸性,下列措施能使草酸氢钠溶液中减小的是___。a.通入HCl气体b.加入草酸晶体c.通入NH3d.加入草酸钾晶体(5)已知:物质的量浓度相同的草酸溶液与亚硫酸钠溶液等体积混合,反应的化学方程式为:①H2C2O4+Na2SO3→NaHC2O4+NaHSO3;草酸溶液与过量的亚硫酸钠溶液混合,反应的化学方程式为:②H2C2O4+2Na2SO3→Na2C2O4+2NaHSO3;过量的草酸溶液与亚硫酸钠溶液混合,反应的化学方程式为:③2H2C2O4+Na2SO3→2NaHC2O4+H2O+SO2↑根据以上信息判断草酸的两级电离常数(记为K1、K2)与亚硫酸的两级电离常数(记为K3、K4)由大到小的顺序____。
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、D【解析】
A.“盐泡”中盐与水的比值不变,则内层“盐泡”越多时,密度不变,故A错误;B.若海冰的冰龄达到1年以上,融化后的水为淡水,则海冰冰龄越长,内层的“盐泡”越少,故B错误;C.“盐泡”内的盐分为NaCl,由离子构成,不存在NaCl分子,故C错误;D.冰的密度为,设海水1L时,水的质量为900g,由个数比为1:500000,含NaCl为,可知海冰内层NaCl的浓度约为,故D正确;故答案为D。考查海水资源的应用,把握海水中盐泡的成分、信息的应用为解答的关键,“盐泡”内的盐分为NaCl,属离子化合物,由离子构成,且“盐泡”中盐与水的比值不变,特别注意“盐泡结构的判断。2、B【解析】
A.SO2通入溴水中反应生成硫酸和氢溴酸,反应的离子方程式为SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br-,故A错误;B.NaHSO4溶液和Ba(OH)2溶液充分反应后溶液呈中性,反应的氢离子与氢氧根离子物质的量相等,反应的离子方程式为:2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O,故B正确;C.次氯酸钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸,反应的离子方程式为Ca2++2ClO-+CO2+H2O═2HClO+CaCO3↓,故C错误;D.硫化钠的水解反应:S2-+H2O⇌HS-+OH-,故D错误;故选B。本题的易错点为D,要注意S2-+H3O+=HS-+H2O是S2-与酸反应的方程式。3、D【解析】
A.可用浓盐酸与二氧化锰在加热的条件下制取氯气,制取的氯气中含有氯化氢气体,可通过饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体,能达到实验目的,故A不符合;B.KOH溶液是过量的,且高铁酸钾微溶于KOH溶液,则可析出高铁酸钾晶体,能达到实验目的,故B不符合;C.由B项分析可知,高铁酸钾微溶于KOH溶液,可析出高铁酸钾晶体,用过滤的方法即可分离出高铁酸钾粗品,能达到实验目的,故C不符合;D.已知高铁酸钾热稳定性差,因此直接加热会导致高铁酸钾分解,不能达到实验目的,故D符合;答案选D。4、D【解析】
已知:2H2+O2=2H2O,2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑,二者相加可得H2+Na2O2=2NaOH,所得产物在适当温度下跟足量的固体Na2O2反应,使固体增重2g,则增加的质量为H2的质量,据此回答。【详解】分两种情况:⑴若O2过量,则m(H2)=2g,m(O2)=26g-2g=24g,n(H2):n(O2)=;⑵若H2过量,根据化学反应方程式2H2+O2=2H2O,参加反应的氢气2g,消耗氧气为16g,所以混合气体中O2的质量是16g,H2的质量是10g,n(H2):n(O2)=;故答案为D。抓住反应实质H2+Na2O2=2NaOH,增重的质量就是氢气的质量,注意有两种情况要进行讨论,另外比值顺序不能弄反,否则会误选A。5、B【解析】
①HCl(aq)+NH3•H2O(aq)→NH4Cl(aq)+H2O(l)+akJ,NH3•H2O是弱电解质,电离过程吸热,因此a<55.8;②HCl(aq)+NaOH(s)→NaCl(aq)+H2O(l)+bkJ,氢氧化钠固体溶解放热,因此b>55.8;③HNO3(aq)+KOH(aq)→KNO3(aq)+H2O(l)+ckJ,符合中和热的概念,因此c=55.8,所以a、b、c三者的大小关系为b>c>a;选B。本题考查了中和热的计算和反应热大小比较,理解中和热的概念,明确弱电解质电离吸热、强酸浓溶液稀释放热、氢氧化钠固体溶解放热;6、D【解析】
A.由丙的结构简式可知,丙的分子式为C10H14O2,故A正确;B.乙分子中含有饱和碳原子,所以乙分子中所有原子不可能处于同一平面,故B正确;C.甲、乙、丙三种有机物分子中均含有碳碳双键,所以均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C正确;D.甲的分子中有3种不同化学环境的氢原子,则其一氯代物有3种(不考虑立体异构),故D错误;故选D。共面问题可以运用类比迁移的方法分析,熟记简单小分子的空间构型:①甲烷分子为正四面体构型,其分子中有且只有三个原子共面;②乙烯分子中所有原子共面;③乙炔分子中所有原子共线;④苯分子中所有原子共面;⑤HCHO分子中所有原子共面。7、A【解析】
A.一个14C中的中子数为8,一个D中的中子数为1,则1个甲基(—14CD3)所含的中子数为11,一个14C中的电子数为6,一个D中的电子数为1,则1个甲基(—14CD3)所含的电子数为9;则1mol甲基(—14CD3)所含的中子数和电子数分别为11NA、9NA,故A正确;B.pH=1的H2SO3溶液中,c(H+)为0.1mol/L,没有给出溶液的体积,无法根据公式n=cV计算出氢离子的物质的量,也无法计算氢离子的数目,故B错误;C.铁和稀硫酸反应变为+2价,和足量稀硝酸反应变为+3价,故1molFe分别与足量的稀硫酸和稀硝酸反应转移电子数依次为2mol、3mol,故C错误;D.酯在酸性条件下的水解反应是可逆反应,故1molCH3COOC2H5在稀硫酸中水解可得到的乙醇分子数小于NA,故D错误。答案选A。本题考查的是与阿伏加德罗常数有关的计算。解题时注意C选项中铁和稀硫酸反应变为+2价,和足量稀硝酸反应变为+3价,故失电子数不同;D选项酯在酸性条件下的水解反应是可逆反应,可逆反应的特点是不能进行彻底,故1molCH3COOC2H5在稀硫酸中不会完全水解。8、C【解析】A.乙醇俗称酒精,A错误;B.由苯与氯气在一定条件下生成C6H6Cl6的反应属于加成反应,B错误;C.丁基有4种,因此化学式为C4H10O的饱和一元醇有4种,C正确;D.糖类发生水解反应的最终产物不一定都是葡萄糖,也可以产生果糖,D错误,答案选C。9、B【解析】
由工作原理示意图可知,H+从电极Ⅰ流向Ⅱ,可得出电极Ⅰ为负极,电极Ⅱ为正极,电子通过外电路由电极Ⅰ流向电极Ⅱ,则电极Ⅰ处发生氧化反应,故a处通入气体为NH3,发生氧化反应生成N2,电极反应式为2NH3−6e−==N2+6H+,b处通入气体O2,O2得到电子与H+结合生成H2O,根据电极反应过程中转移的电子数进行计算,可得出消耗的标况下的O2的量。【详解】A.由分析可知,电极Ⅰ为负极,电极上发生的是氧化反应,A项错误;B.电极Ⅰ发生氧化反应,NH3被氧化成为无污染性气体,电极反应式为2NH3−6e−N2+6H+,B项正确;C.原电池中,电子通过外电路由负极流向正极,即由电极Ⅰ流向电极Ⅱ,C项错误;D.b口通入O2,在电极Ⅱ处发生还原反应,电极反应方程式为:O2+4e-+4H+==2H2O,根据电极反应方程式可知,当外接电路中转移4mole−时,消耗O2的物质的量为1mol,在标准状况下是22.4L,题中未注明为标准状况,故不一定是22.4L,D项错误;答案选B。10、D【解析】
本题主要考查电解原理。可充电锂空气电池放电时,墨汁中的碳作锂电池的正极,活泼的锂是负极,电解质里的阳离子经过有机电解质溶液移向正极;开关K闭合给锂电池充电,电池负极接电源的负极,充电时阳极上发生失电子的氧化反应,据此回答。【详解】A、可充电锂空气电池放电时,墨汁中的碳作锂电池的正极,错误;B、开关K闭合给锂电池充电,电池负极接电源的负极,X为直流电源负极,错误;C、放电时,Li+由负极经过有机电解质溶液移向正极,错误;D、充电时阳极上发生失电子的氧化反应:Li2O2−2e−===O2↑+2Li+,故D正确。11、B【解析】
A.氯气的氧化性强,所以Cu与Cl2反应生成高价态的CuCl2,S的氧化性较弱,则Cu与S反应生成较低价态的Cu2S,故A错误;B.铝热反应是指活泼金属铝与不活泼金属氧化物在高温条件下发生的置换反应,所以Al与Fe2O3能发生铝热反应,Al与MnO2也能发生铝热反应,故B正确;C.过氧化钠具有氧化性,能将+4价S氧化为+6价,所以Na2O2与SO2反应生成Na2SO4,故C错误;D.CO2通入Ba(NO3)2溶液中不反应,没有现象;NO3-在酸性条件下具有强氧化性,可将+4价S氧化为+6价,所以SO2通入Ba(NO3)2溶液反应生成硫酸钡沉淀,故D错误。故选B。解决此题的关键是分析选项中前后两个反应是否可以类比,每个反应体现的反应物性质有可能不能,不能通过反应物的类别进行简单类比。12、D【解析】
A.试剂加入顺序:先加浓硝酸,再加浓硫酸,最后加入苯,正确;B.实验时,水浴温度需控制在50~60℃,正确;C.长玻璃导管兼起冷凝回流苯和硝酸的作用,以提高反应物转化率,正确;D.反应后的混合液经水洗、碱溶液洗涤、分液(不是结晶),得到硝基苯,错误。故答案为D。13、A【解析】
A.二氧化硅晶体属于原子晶体,由硅原子和氧原子构成,但不存在二氧化硅分子,A不正确;B.在铁中掺入铬、镍等金属,由于改变了金属晶体的内部组织结构,使铁失电子的能力大大降低,从而使铁不易生锈,B正确;C.3He和4He的质子数相同,但中子数不同,且都是原子,所以二者互为同位素,C正确;D.月球是属于全人类的,所以月球上的资源也应该属于全人类,D正确。故选A。14、C【解析】
A.100度时,纯水的pH=6,该温度下pH=7的溶液呈碱性,所以pH=7的溶液不一定呈中性,故A错误;B.25℃,Kw=1.0×10﹣14是水的离子积常数,溶液可能呈酸性、中性或碱性,所以不一定呈中性,故B错误;C.只要溶液中存在H+与OH﹣物质的量相等,则该溶液就一定呈中性,故C正确;D.等物质的量的酸、碱混合后的溶液不一定显中性,这取决于酸和碱的相对强弱以及生成盐的性质,故D错误;答案选C。判断溶液是否呈中性的依据是氢离子和氢氧根离子的浓度相等,温度改变水的电离平衡常数,温度越高,水的电离平衡常数越大。15、C【解析】
A.若A为碳,E为氧气,则B为CO2,D为CO,CO2与CO可以相互转化,选项A正确;B.若A为Na2CO3,E为稀HCl,则B为CO2,D为NaHCO3,CO2和NaHCO3可以相互转化,选项B正确;C.若A为Fe,E为稀HNO3,则B为Fe(NO3)3,D为Fe(NO3)2,选项C错误;D.AlCl3与少量NaOH溶液反应生成Al(OH)3,与过量NaOH溶液反应生成NaAlO2,符合转化关系,若E是氨水则不符合,因为AlCl3与少量氨水和过量氨水反应都生成Al(OH)3沉淀和NH4Cl,选项D正确。故选C。16、D【解析】Na2CO3溶液中滴入少量盐酸:CO32-+H+=HCO3-,故A错误;铁粉与稀H2SO4反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑,故B错误;Cu(OH)2与稀H2SO4反应:Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O,故C错误;氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,Cl2+2OH‾→ClO‾+Cl‾+H2O,故D正确。点睛:书写离子方程式时,只有可溶性强电解质拆写成离子,单质、氧化物、气体、沉淀、弱电解质不能拆写成离子。17、B【解析】
A.我国使用最早的合金是青铜,该合金中含铜、锡、铅等元素,故A正确;B.合金的熔点比组份金属的熔点低,则青铜熔点低于纯铜,故B错误;C.铜器皿表面的铜绿为Cu2(OH)2CO3,能溶于酸性溶液,而明矾溶液因Al3+的水解显酸性,则可用明矾溶液清洗铜器皿表面的铜绿,故C正确;D.“曾青()得铁则化为铜”的过程发生的反应为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,此反应为置换反应,故D正确;故答案为B。18、D【解析】
A.反应达到终点时,HX与HY消耗NaOH溶液的体积分别是30mL和40mL,故起始酸的体积比为3:4,故A错误;B.NaOH滴定HX达到滴定终点时,溶液pH约为8,而甲基橙的变色范围是,故不能用甲基橙做指示剂,故B错误;C.由图像中两种酸浓度相同时的pH可知,HY的酸性强于HX的酸性,pH相同的两种酸溶液中,,故C错误;D.同浓度的KX和HX的混合溶液中,存在电荷守恒为,物料守恒为,将物料守恒带入电荷守恒可得,故D正确;答案选D。本题主要考查酸碱滴定图像分析,为高频考点,难度不大。掌握酸碱滴定图像分析、溶液中的离子浓度关系是解答关键。侧重考查学生的分析图像和解决化学问题的能力。19、B【解析】
A.配制一定物质的量浓度的溶液,把溶液或蒸馏水加入容量瓶中需要用玻璃棒引流,故A错误;B.HCl极易溶于水,Cl2在饱和食盐水中溶解度很小,可用饱和食盐水除去Cl2中的HCl杂质,故B正确;C.NH3极易溶于水,把导管直接插入水中,会发生倒吸,故C错误;D.制备乙酸乙酯时缺少浓硫酸,乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中会发生水解,并且导管直接插入液面以下,会发生倒吸,故D错误;故答案为B。20、C【解析】
浓盐酸滴到氯酸钾固体上的作用是为了制备Cl2,根据含同种元素物质间发生氧化还原反应时,化合价只靠近不交叉,配平后可得反应的离子方程式:5Cl−++6H+===3Cl2↑+3H2O,A正确;为了检验Cl2有无漂白性,应该先把Cl2干燥,所以,无水氯化钙的作用是干燥Cl2,然后会出现干燥有色布条不褪色而湿润有色布条褪色的现象,B正确;Cl2与3处碘化钾置换出单质碘,遇淀粉变蓝,与4处溴化钠置换出单质溴,使溶液变橙色,均说明了Cl2具有氧化性,Cl2与水反应生成HCl和HClO,HCl与硝酸银产生白色沉淀,无法说明Cl2具有氧化性,C错误;Cl2与5处硫酸亚铁生成Fe3+,Fe3+与SCN−生成血红色配合物,氢氧化钠溶液可以吸收剩余的Cl2,防止污染空气,D正确。21、C【解析】
A.BHT结构中有酚羟基,可以被酸性KMnO4溶液氧化;其结构中有一个甲基直接与苯环相连,也能被酸性KMnO4溶液直接氧化,A项正确;B.对甲基苯酚和BHT相比,都含有1个酚羟基,BHT多了8个“CH2”原子团,符合同系物的定义——结构相似,组成上相差若干个CH2,B项正确;C.BHT中酚羟基的邻对位已无H原子,所以不能与浓溴水发生取代反应,C项错误;D.方法一为加成反应,原子利用率理论高达100%,而方法二为取代反应,产物中还有水,原子利用率相对较低,D项正确;答案选C项。①同系物的判断,首先要求碳干结构相似,官能团种类和数量相同,其次是分子组成上要相差若干个CH2。②酚羟基的引入,使苯环上酚羟基的邻对位氢受到激发,变得比较活泼。22、B【解析】
依据实验步骤及操作的规范性、科学性分析作答。【详解】①浓硫酸在加热条件下与铜反应制取SO2,装置正确且能达到相应实验目的;②气体和液体反应,有防倒吸装置,装置正确且能达到相应实验目的;③用四氯化碳从废液中萃取碘,静置后分液,装置正确且能达到相应实验目的;④蒸发溶液时用蒸发皿,而不应用坩埚,装置错误,不能达到实验目的;故B项正确。答案选B。二、非选择题(共84分)23、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。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。24、羧基羰基ⅱ,ⅲ,ⅳ+N2H4+2H2O6、、、、、【解析】
(1)根据B结构简式确定其含有的官能团;(2)根据i-iv中反应的特点分析判断i-iv中的取代反应;(3)与N2H4发生取代反应产生和H2O,据此书写反应方程式;(4)的同分异构体满足条件:I.分子中含苯环;II.可发生银镜反应,说明分子中含有醛基,也可能含有甲酸形成的酯基;III.核磁共振氢谱峰面积比为1∶2∶2∶2∶1,据此书写可能的同分异构体结构简式,判断其种类数目;(5)仿照题中的合成的流程,对比要合成的和的不同,可以看出只要仿照的合成路线,结合给出的原料,即可设计出合成路线。【详解】(1)B结构简式为,可知化合物B中含有的官能团为羧基、羰基;(2)取代反应是有机物分子中的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应,根据物质的结构简式及变化,可知反应ii是中C=O原子中O原子被N2H4分子中N原子代替,-OH被NH原子代替,得到及H2O,该反应为取代反应;反应iii中中-NH2上的H原子被代替得到和HCl,该反应为取代反应;反应iv中上断裂N-H键,H原子被取代得到,同时产生HCl,该反应为取代反应;故反应在i-iv中属于取代反应的是ⅱ、ⅲ、ⅳ;(3)反应ii是与N2H4在一定条件下反应产生和H2O,该反应的化学方程式为+N2H4+2H2O;(4)的同分异构体满足条件:I.分子中含苯环;II.可发生银镜反应,说明分子中含有醛基;III.核磁共振氢谱峰面积比为1∶2∶2∶2∶1,说明分子中含有5种不同的H原子,个数比为1∶2∶2∶2∶1,则可能的结构为、、、、、,共6种;(5)由以上分析可知,首先苯与Br2在Fe催化下发生取代反应产生溴苯,与在溴对位上发生反应产生,与N2H4发生取代反应产生,和发生取代反应产生和HCl。故以和和为原料制备该化合物的合成路线流程图为:。25、100mL容量瓶和胶头滴管不断搅拌下逐滴加入NaOH溶液,至产生的绿色沉淀恰好溶解减小H2O2自身分解损失2CrO2-+3H2O2+2OH-===2CrO+4H2O除去过量的H2O2①在不断搅拌下,向“冷却液”中加入6mol·L-1的醋酸至弱酸性,用pH试纸测定略小于,②先加入一滴0.5mol·L-1Pb(NO3)2溶液搅拌片刻产生少量沉淀,然后继续滴加至有大量沉淀,静置,③向上层清液中滴入Pb(NO3)2溶液,④若无沉淀生成,停止滴加Pb(NO3)2溶液,静置、过滤、洗涤、干燥沉淀得PbCrO4【解析】
Cr(OH)3为两性氢氧化物,在CrCl3溶液中滴加NaOH溶液可生成NaCrO2,“制NaCrO2(aq)”时,控制NaOH溶液加入量,应再不断搅拌下逐滴加入NaOH溶液,至产生的绿色沉淀恰好溶解,再加入6%H2O2溶液,发生氧化还原反应生成Na2CrO4,“氧化”时H2O2滴加速度不宜过快,可减小H2O2自身分解损失,经煮沸可除去H2O2,冷却后与铅盐溶液作用制得PbCrO4,以此解答该题。【详解】(1)实验时需要配置100mL3mol•L﹣1CrCl3溶液,现有量筒、玻璃棒、烧杯,还需要玻璃仪器是100mL容量瓶和胶头滴管,其中胶头滴管用于定容,故答案为:100mL容量瓶和胶头滴管;(2)Cr(OH)3为两性氢氧化物,呈绿色且难溶于水,加入氢氧化钠溶液时,不断搅拌下逐滴加入NaOH溶液,至产生的绿色沉淀恰好溶解,可防止NaOH溶液过量,故答案为:不断搅拌下逐滴加入NaOH溶液,至产生的绿色沉淀恰好溶解;(3)“氧化”时H2O2滴加速度不宜过快,可防止反应放出热量,温度过高而导致过氧化氢分解而损失,反应的离子方程式为2CrO2﹣+3H2O2+2OH﹣=2CrO42﹣+4H2O,故答案为:减小H2O2自身分解损失;2CrO2﹣+3H2O2+2OH﹣=2CrO42﹣+4H2O;(4)煮沸可促使过氧化氢分解,以达到除去过氧化氢的目的,故答案为:除去过量的H2O2;(5)“冷却液”的主要成分为Na2CrO4,要想制备PbCrO4,根据已知信息②由Pb(NO3)2提供Pb2+,但要控制溶液的pH不大于7.2,以防止生成Pb(OH)2沉淀,由信息③的图象可知,溶液的pH又不能小于6.5,因为pH小于6.5时CrO42﹣的含量少,HCrO4﹣的含量大,所以控制溶液的pH略小于7即可,结合信息④,需要先生成少许的PbCrO4沉淀,再大量生成。所以实验操作为在不断搅拌下,向“冷却液”中加入6mol•L﹣1的醋酸至弱酸性(pH略小于7),将溶液加热至沸腾,先加入一滴0.5mol•L﹣1Pb(NO3)2溶液搅拌片刻产生少量沉淀,然后继续滴加至有大量沉淀,静置,向上层清液中滴入Pb(NO3)2溶液,若无沉淀生成,停止滴加,静置、过滤、洗涤、干燥;故答案为:①在不断搅拌下,向“冷却液”中加入6mol·L-1的醋酸至弱酸性,用pH试纸测定略小于,②先加入一滴0.5mol·L-1Pb(NO3)2溶液搅拌片刻产生少量沉淀,然后继续滴加至有大量沉淀,静置,③向上层清液中滴入Pb(NO3)2溶液,④若无沉淀生成,停止滴加Pb(NO3)2溶液,静置、过滤、洗涤、干燥沉淀得PbCrO4。26、温度高苯容易挥发,温度低浸取速率小Cu2S+4Fe3+=2Cu2++S+4Fe2+NH4Fe3(SO4)2(OH)6AFBECD【解析】
(1)根据苯容易挥发,和温度对速率的影响分析;(2)根据催化剂的特点分析,参与反应并最后生成进行书写方程式;(3)根据反应过程中的数据分析各离子的种类和数值,最后计算各种离子的物质的量比即得化学式。【详解】(1)浸取2过程中使用苯作为溶剂,温度控制在500C~600C之间,是温度越高,苯越容易挥发,温度低反应的速率变小。(2)Fe3+对Mn02氧化Cu2S起着重要催化作用,说明铁离子参与反应,然后又通过反应生成,铁离子具有氧化性,能氧化硫化亚铜,本身被还原为亚铁离子,故第一步反应为Cu2S+4Fe3+=2Cu2++S+4Fe2+,二氧化锰具有氧化性,能氧化亚铁离子。(3)向A中加入足量的NaOH溶液并加热,共收集到0.448LNH3(标准状况下)期0.02mol,过滤后将所得滤渣洗涤干燥并灼烧至质量不再变化,可得4.80g红棕色固体残渣,即氧化铁为0.03mol,说明该固体中含有铵根离子和铁离子。向B中加入足量的BaCl2溶液,过滤、洗涤、干燥,可得9.32g硫酸钡,即0.04mol,因为将溶液分成两等份,则19.2g固体甲含有0.04mol铵根离子,0.12mol铁离子,0.08mol硫酸根离子,则含有的氢氧根离子物质的量为,则固体甲的化学式为NH4Fe3(SO4)2(OH)6。掌握溶液中离子物质的量计算是难点,注意前后元素的守恒性,特别注意原溶液分成了两等份,数据要变成2倍。27、H2或CO无水CuSO4或澄清的石灰水无水CuSO4变蓝色或澄清的石灰水变浑浊。【解析】
本题主要考查具有还原性的气体的性质及常见的用作还原剂的气体,同时涉及常见物质的颜色、金属与氧气的反应。【详解】(1)金属与氧气可以发生化合反应生成金属氧化物,铜在加热时与氧气化合生成黑色的氧化铜,黑色的氧化铜又变成光亮的红色,即变成了金属铜,这是氧化铜被气体还原剂夺取氧而变成单质铜的反应,气体在反应中表现出的性质称为还原性,通常用作还原剂的气体有CO和H2;(2)假设推断为氢气(或一氧化碳),而氢气与氧化铜反应生成铜和水,再验证是否有水生成即可,步骤:将气体通过浓硫酸进行干燥,再通过灼热的氧化铜,再通过无水硫酸铜,验证是否有水生成,如果无水硫酸铜变蓝,说明有水生成,说明该气体是氢气;假设推断为一氧化碳,而一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,再验证是否有二氧化碳生成即可,步骤:将气体通过灼热的氧化铜,再通过澄清的石灰水,验证是否有二氧化碳生成,如果澄清的石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成,说明该气体是一氧化碳。28、Fe2O3向漏斗中加水至浸没固体,待水自然流尽后,重复此操作2~3次先通NH3,后通CO2NH3易溶于水且可提供碱性环境,更有利于吸收CO2参加反应(合理即可)Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+1142.9%【解析】
工业上用石灰石(主要成分为CaCO3和MgCO3)高温煅烧,生成煅粉的主要成分为CaO和MgO,加入NH4
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