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文档简介
陕西省咸阳市旬邑中学2026届高三入学调研化学试题(3)试卷注意事项: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(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、化合物Z是合成平喘药沙丁胺醇的中间体,可通过下列路线制得:下列说法正确的是A.X的分子式为C7H6O2 B.Y分子中的所有原子可能共平面C.Z的一氯取代物有6种 D.Z能与稀硫酸发生水解反应2、下列物质的应用中,利用了该物质氧化性的是A.小苏打——作食品疏松剂 B.漂粉精——作游泳池消毒剂C.甘油——作护肤保湿剂 D.明矾——作净水剂3、乙苯与氢气加成,其产物的一氯代物的同分异构体数目有(不考虑立体异构)()A.4种 B.5种 C.6种 D.7种4、某兴趣小组称取2.500g胆矾晶体逐渐升温使其失水,并准确测定不同温度下剩余固体的质量(m)得到如图所示的实验结果示意图。下列分析正确的是A.结晶水分子与硫酸铜结合的能力完全相同B.每个结晶水分子与硫酸铜结合的能力都不相同C.可能存在三种不同的硫酸铜结晶水合物D.加热过程中结晶水分子逐个失去5、X、Y、Z、W、M五种元素的原子序数依次增大。已知X、Y、Z、W是短周期元素中的四种非金属元素,X元素的原子形成的离子就是一个质子,Z、W在元素周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体,Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,M是地壳中含量最高的金属元素。下列说法正确的是()A.五种元素的原子半径从大到小的顺序是:M>W>Z>Y>XB.X、Z两元素能形成原子个数比(X:Z)为3:1和4:2的化合物C.化合物YW2、ZW2都是酸性氧化物D.用M单质作阳极,石墨作阴极电解NaHCO3溶液,电解一段时间后,在阴极区会出现白色沉淀6、用如图电解装置将雾霾中的SO2、NO转化为(NH4)2SO4,用其作为一种优良的氮肥。下列有关说法正确的是A.a与电源负极相连,发生还原反应B.每处理lmolNO可以生成2molAC.通电后阳极附近溶液的pH增大D.理论上将SO2与NO以体积比2:5通入装置可彻底转化7、从海带中提取碘的实验中,包括灼烧、浸取和过滤、氧化、萃取、反萃取等步骤。下列说法正确的是()A.灼烧中用到的仪器有蒸发皿、三脚架、酒精灯、玻璃棒B.过滤中用到的仪器只有烧杯、漏斗(带滤纸)、铁架台C.萃取得到碘的四氯化碳溶液,分液时从分液漏斗上口倒出D.反萃取是在有机相中加入浓氢氧化钠溶液,振荡、静置、分液,再向水相中滴加45%硫酸溶液,过滤得固态碘8、2018年11月4日凌晨,福建泉州泉港区发生“碳九”泄露,对海洋环境造成污染,危害人类健康。“碳九”芳烃主要成分包含(a)、(b)、(c)等,下列有关三种上述物质说法错误的是A.a、b、c互为同分异构体 B.a、b、c均能与酸性高锰酸钾溶液反应C.a中所有碳原子处于同一平面 D.1molb最多能与4molH2发生反应9、线型PAA()具有高吸水性,网状PAA在抗压性、吸水性等方面优于线型PAA。网状PAA的制备方法是:将丙烯酸用NaOH中和,加入少量交联剂a,再引发聚合。其部分结构片段如图所示,列说法错误的是A.线型PAA的单体不存在顺反异构现象B.形成网状结构的过程发生了加聚反应C.交联剂a的结构简式是D.PAA的高吸水性与—COONa有关10、钛(Ti)金属常被称为未来钢铁,Ti和Ti是钛的两种同位素。下列有关Ti的说法正确的是A.Ti比Ti少1个质子 B.Ti和Ti的化学性质相同C.Ti的相对原子质量是46 D.Ti的原子序数为4711、下列关于有机物1-氧杂-2,4-环戊二烯()的说法正确的是A.与互为同系物 B.二氯代物有3种C.所有原子都处于同一平面内 D.1mol该有机物完全燃烧消耗5molO212、下列各组物质由于温度不同而能发生不同化学反应的是()A.纯碱与盐酸 B.NaOH与AlCl3溶液C.Cu与硫单质 D.Fe与浓硫酸13、以太阳能为热源分解Fe3O4,经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如图所示。下列叙述不正确的是()A.过程Ⅰ中的能量转化形式是太阳能→化学能B.过程Ⅰ中每消耗116gFe3O4转移2mol电子C.过程Ⅱ的化学方程式为3FeO+H2OFe3O4+H2↑D.铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点14、以下相关实验不能达到预期目的的是()A.试样加水溶解后,再加入足量Ca(OH)2溶液,有白色沉淀生成检验NaHCO3固体中是否含Na2CO3B.向少量燃尽火柴头的浸泡液中滴加足量稀HNO3、AgNO3验证火柴头含有氯离子C.加入饱和Na2CO3溶液,充分振荡,静置、分层后,分液除去乙酸乙酯中的乙酸D.两支试管中装有等体积、等浓度的H2O2溶液,向其中一支试管中加入FeCl3溶液探究FeCl3溶液对H2O2分解速率的影响15、如图所示的X、Y、Z、W四种短周期元素的原子最外层电子数之和为22,下列说法正确的是A.X、Y、W三种元素最低价氢化物的沸点依次升高B.Z、X、W三种元素氧化物对应水化物的酸性依次增强C.由X、W和氢三种元素形成的化合物中只含共价键D.X、Z形成的二元化合物是一种新型无机非金属材料16、W、X、Y、Z均是短周期元素,X、Y处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,Y+和Z-离子具有相同的电子层结构。下列说法正确的是()A.原子最外层电子数:X>Y>Z B.单质沸点:X>Y>ZC.离子半径:X2->Y+>Z- D.原子序数:X>Y>Z17、已知气态烃A的产量是一个国家石油化工水平的重要标志,有机物A~E能发生如图所示一系列变化,则下列说法正确的是()A.A→B的反应类型为加成反应B.常温下有机物C是一种有刺激性气味的气体C.分子式为C4H8O2的酯有3种D.lmolD与足量碳酸氢钠反应生成气体的体积为22.4L18、自然界中时刻存在着氮的转化。实现氮按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题,如图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图:下列叙述正确的是A.N2NH3,NH3NO均属于氮的固定B.催化剂a作用下氮原子发生了氧化反应C.催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂D.使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量19、有机物是制备镇痛剂的中间体。下列关于该有机物的说法正确的是A.易溶于水及苯 B.所有原子可处同一平面C.能发生氧化反应和加成反应 D.一氯代物有5种(不考虑立体异构)20、元素周期表中,铟(In)与铝同主族,与碘同周期。由此推断A.In最外层有5个电子 B.In的原子半径小于IC.In(OH)3的碱性强于Al(OH)3 D.In属于过渡元素21、下列反应所得溶液中只含一种溶质的是A.Fe2(SO4)3溶液中加入过量Fe粉 B.A1(OH)3中加入过量NaOH溶液C.浓H2SO4中加入过量Cu片,加热 D.Ca(C1O)2溶液中通入过量CO222、化合物M()是合成一种抗癌药物的重要中间体,下列关于M的说法正确的是A.所有原子不可能处于同一平面B.可以发生加聚反应和缩聚反应C.与互为同分异构体.D.1molM最多能与1molNa2CO3反应二、非选择题(共84分)23、(14分)用煤化工产品合成高分子材料I的路线如下:已知:(1)B、C、D都能发生银镜反应,G的结构简式为(2)根据题意完成下列填空:(1)A的结构简式为__________________。(2)实验空由A制得B可以经过三步反应,第一步的反应试剂及条件为/光照,第二步是水解反应,则第三步的化学反应方程式为____________________。(3)①的反应类型为_______________反应。(4)③的试剂与条件为__________________________。(5)I的结构简式为___________;请写出一个符合下列条件的G的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③苯环上一氯取代物只有一种④羟基不与苯环直接相连(6)由乙醇为原料可以合成有机化工原料1-丁醇(),写出其合成路线________________。(合成路线需用的表示方式为:)24、(12分)化合物H是一种光电材料中间体。由芳香化合物A制备H的一种合成路线如图:已知:①RCHO+CH3CHORCH=CHCHO+H2O②回答下列问题:(1)A的官能团名称是_____。(2)试剂a是_____。(3)D结构简式为_____。(4)由E生成F的化学方程式为_____。(5)G为甲苯的同分异构体,其结构简式为_____。(6)如图是以环戊烷为原料制备化合物的流程。M→N的化学方程式是_____。25、(12分)(发现问题)研究性学习小组中的小张同学在学习中发现:通常检验CO2用饱和石灰水,吸收CO2用浓NaOH溶液。(实验探究)在体积相同盛满CO2的两集气瓶中,分别加入等体积的饱和石灰水和浓NaOH溶液。实验装置和现象如图所示。请你一起参与。(现象结论)甲装置中产生该实验现象的化学方程式为______________________。解释通常用石灰水而不用NaOH溶液检验CO2的原因________________________________________________;乙装置中的实验现象是___________________________。吸收CO2较多的装置是__________________。(计算验证)另一位同学小李通过计算发现,等质量的Ca(OH)2和NaOH吸收CO2的质量,Ca(OH)2大于NaOH。因此,他认为通过吸收CO2应该用饱和石灰水。(思考评价)请你对小李同学的结论进行评价:________________________________________________________。26、(10分)实验室制备甲基丙烯酸甲酯的反应装置示意图和有关信息如下:+CH3OH+H2O药品相对分子质量熔点/℃沸点/℃溶解性密度(g•cm-3)甲醇32-98-64.5与水混溶,易溶于有机溶剂0.79甲基丙烯酸8615161溶于热水,易溶于有机剂1.01甲基丙烯酸甲酯100-48100微溶于水,易溶于有机溶剂0.944已知甲基丙烯酸甲酯受热易聚合;甲基丙烯酸甲酯在盐溶液中溶解度较小;CaCl2可与醇结合形成复合物;实验步骤:①向100mL烧瓶中依次加入:15mL甲基丙烯酸、2粒沸石、10mL无水甲醇、适量的浓硫酸;②在分水器中预先加入水,使水面略低于分水器的支管口,通入冷凝水,缓慢加热烧瓶。在反应过程中,通过分水器下部的旋塞分出生成的水,保持分水器中水层液面的高度不变,使油层尽量回到圆底烧瓶中;③当,停止加热;④冷却后用试剂X洗涤烧瓶中的混合溶液并分离;⑤取有机层混合液蒸馏,得到较纯净的甲基丙烯酸甲酯。请回答下列问题:(1)A装置的名称是_____。(2)请将步骤③填完整____。(3)上述实验可能生成的副产物结构简式为_____(填两种)。(4)下列说法正确的是______A.在该实验中,浓硫酸是催化剂和脱水剂B.酯化反应中若生成的酯的密度比水大,不能用分水器提高反应物的转化率C.洗涤剂X是一组试剂,产物要依次用饱和Na2CO3、饱和CaCl2溶液洗涤D.为了提高蒸馏速度,最后一步蒸馏可采用减压蒸馏;该步骤一定不能用常压蒸馏(5)实验结束收集分水器分离出的水,并测得质量为2.70g,计算甲基丙烯酸甲酯的产率约为_____。实验中甲基丙烯酸甲酯的实际产率总是小于此计算值,其原因不可能是_____。A.分水器收集的水里含甲基丙烯酸甲酯B.实验条件下发生副反应C.产品精制时收集部分低沸点物质D.产品在洗涤、蒸发过程中有损失27、(12分)工业上常用铁质容器盛装冷的浓硫酸。但某兴趣小组的同学发现将一定量的生铁与浓硫酸加热时,观察到固体能完全溶解,并产生大量气体。为此他们进行了如下探究实验。[探究一]称取铁钉(碳素钢)6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X,并收集到气体Y。(1)(I)甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要判断溶液X中是否含有Fe2+,可以选用___________。a.KSCN溶液和氯水b.K3[Fe(CN)6]溶液c.浓氨水d.酸性KMnO4溶液(Ⅱ)乙同学将336mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发现溶液颜色变浅,试用化学方程式解释溴水颜色变浅的原因___________,然后向反应后的溶液中加入足量BaCl2溶液,经适当操作得干燥固体2.33g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为___________。(结果保留一位小数)。[探究二]甲乙两同学认为气体Y中除SO2外,还可能含有H2和CO2。为此设计如图实验装置(图中夹持仪器省略)进行验证。(2)简述该实验能产生少量H2的原因___________(用化学用语结合少量文字表述)。(3)装置B中试剂的作用是___________,装置F的作用是___________。(4)为了进一步确认CO2的存在,需在上述装置中添加M于___________(选填序号),M中所盛装的试剂可以是___________。a.A~B之间b.B~C之间c.C~D之间d.E~F之间28、(14分)镍具有良好的导磁性和可塑性,主要用于制作合金及催化剂。请回答下列问题(1)基态镍原子的价电子排布图为____,同周期元素中基态原子与镍具有相同未成对电子的还有____种。(2)四羰基合镍是一种无色挥发性液体,熔点-25℃,沸点43℃。则四羟基合镍中σ键和π键数目之比为___三种组成元素按电负性由大到小的顺序为____。(3)[Ni(NH3)
4]SO4中N原子的杂化方式为____,写出与SO42-互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式____,____;[Ni(
NH3)4]SO4中H-N-H键之间的夹角___(填“>”“<”或“=”)NH3分子中H-N-H键之间的夹角。(4)已知NiO的晶体结构(如图1),可描述为:氧原子位于面心和顶点,氧原子可形成正八面体空隙和正四面体空隙,镍原子填充在氧原子形成的空隙中,则NiO晶体中原子填充在氧原子形成的____体空隙中,其空隙的填充率为____。(5)一定温度下,NiO晶体可分散形成“单分子层”,O2-作单层密置排列,Ni2+填充O2-形成的正三角形空隙中(如图2),已知O2-的半径为αm,每平方米面积上分数的NiO的质量为___g。(用a、NA表示)29、(10分)以芳香烃A为原料合成有机物F和I的合成路线如下:(1)A的分子式为__________,C中的官能团名称为________________。(2)D分子中最多有______个原子共平面。(3)E生成F的反应类型为___________,G的结构简式为__________。(4)由H生成I的化学方程式为______________。(5)符合下列条件的B的同分异构体有_______种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为4组峰,且面积比为6:2:1:1的是________(写出其中一种的结构简式)。①属于芳香化合物;②能发生银镜反应。(6)已知,参照上述合成路线,以苯和丙酸为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线________________。
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.X()的分子式为C8H8O2,故A错误;B.Y()分子中含有甲基(-CH3),甲基为四面体结构,所有原子不可能共平面,故B错误;C.Z()分子中有7种环境的氢原子,一氯取代物有7种,故C错误;D.Z()中含有酯基,能与稀硫酸发生水解反应,故D正确;故选D。2、B【解析】
A.小苏打是碳酸氢钠,受热易分解产生二氧化碳而常用作食品疏松剂,与氧化性无关,故A错误;B.漂粉精作消毒剂,利用次氯酸盐的强氧化,反应中Cl元素的化合价降低,作氧化剂,具有氧化性,故B正确;C.甘油作护肤保湿剂,是利用甘油的吸水性,没有元素的化合价变化,与氧化性无关,故C错误;D.明矾中铝离子水解生成氢氧化铝胶体而吸附水中悬浮物来净水,与盐类水解有关,与物质氧化性无关,故D错误;故答案为B。3、C【解析】
完全氢化后的产物,即为乙基环己烷,六元环含有4种H,乙基含有2种H,故产物的一氯代物有6种同分异构体;答案选C。容易出错。乙基环己烷的六元环含有4种H,同学会错当成乙苯的苯环那样有3种H。4、C【解析】
胆矾(CuSO45H2O)的分子量为250,如果失去1个水分子,则剩下晶体质量232g,失去2个水分子,则剩下晶体质量214g,如果失去3个水分子,则剩下晶体质量196g,如果失去4个水分子,则剩下晶体质量178g,如果失去5个水分子,则剩下晶体质量160g,由图可知明显不是同时失去,而是分三阶段失水,102℃时失去2个水分子,115℃时,又失去2个水分子,258℃时失去1个水分子,则:A.因为固体质量是分三次降低的,而三次温度变化值不同,所以失去结晶水克服的作用力大小不同,则结晶水分子与硫酸铜结合的能力不完全相同,故A错误;B.由上述分析可知,硫酸铜晶体分三次失去结晶水,同一次失去的结晶水与硫酸铜结合的能力相同,故B错误;C.因为固体质量是分三次降低的,所以晶体中的水分子所处化学环境可以分为3种,故C正确;D.由图可知明显不是逐个失去,而是分三阶段失水,第一次失去2个,第二次失去2个,第三次失去1个,故D错误;故答案选C。5、B【解析】
X元素的原子形成的离子就是一个质子,应为H元素,Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,应为C元素;Z、W在元素周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体,则Z为N元素、W为O元素;M是地壳中含量最高的金属元素,应为Al元素。【详解】A.H原子半径最小,同周期随原子序数增大原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,故原子半径Al>C>N>O>H,即M>Y>Z>W>X,故A错误;B.N、H两元素能形成NH3、N2H4,故B正确;C.化合物CO2是酸性氧化物,NO2与水反应生成硝酸和NO,不是酸性氧化物,故C错误;D.用Al单质作阳极,石墨作阴极电解NaHCO3溶液,阴极生成氢气,不会生成沉淀,故D错误。综上所述,答案为B。同周期随原子序数增大原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大。6、B【解析】
SO2、NO转化为(NH4)2SO4,二氧化硫中S的化合价由+4到+6价,化合价升高,失去电子,发生氧化反应,则a为阳极;NO的化合价降低,得到电子,发生还原反应,则b为阴极;结合电子守恒和元素守恒可知该电解过程的总反应为5SO2+2NO+8H2O(NH4)2SO4+4H2SO4。【详解】A.电极a为阳极,与电源正极相连,发生氧化反应,故A错误;B.电解池的总反应为5SO2+2NO+8H2O(NH4)2SO4+4H2SO4,产物中除有(NH4)2SO4外还有H2SO4,即A为硫酸,根据方程式,消耗1mol的NO生成2mol的硫酸,故B正确;C.阳极的电极反应为2H2O+SO2-2e-=SO42-+4H+,溶液的pH应降低,故C错误;D.根据电池总反应电解池的总反应为5SO2+2NO+8H2O(NH4)2SO4+4H2SO4,理论上将SO2与NO以体积比5:2通入装置可彻底转化,故D错误;故答案为B。7、D【解析】
A.灼烧时应使用坩埚和泥三角,不能用蒸发皿,故A错误;B.过滤时还需要玻璃棒引流,故B错误;C.四氯化碳的密度比水大,在下层,分液时应从下口放出,故C错误;D.有机相中加入浓氢氧化钠溶液,碘单质与碱液发生歧化反应,生成物溶于水相,分液后向水相中滴加硫酸,含碘物质发生归中反应生成碘单质,碘单质微溶,所以会析出固态碘,过滤得到碘单质,故D正确;故答案为D。8、A【解析】
A.a、c分子式是C9H12,结构不同,是同分异构体;而b分子式是C9H8,b与a、c的分子式不相同,因此不能与a、c称为同分异构体,A错误;B.a、b、c三种物质中与苯环连接的C原子上都有H原子,且b中含碳碳双键,因此均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,B正确;C.苯分子是平面分子,a中三个甲基的C原子取代苯分子中H原子的位置与苯环的碳原子相连,所以一定在苯环的平面内,C正确;D.b分子内含有1个苯环和1个碳碳双键,所以1molb最多能与4molH2发生反应,D正确;故合理选项是A。9、C【解析】
A.线型PAA的单体为CH2=CHCOONa,单体不存在顺反异构现象,故A正确;B.
CH2=CHCOONa中的碳碳双键发生的加成聚合反应,形成网状结构,过程发生了加聚反应,故B正确;C.分析结构可知交联剂a的结构简式是,故C错误;D.线型PAA()具有高吸水性,和−COONa易溶于水有关,故D正确;故选:C。10、B【解析】
A.Ti和Ti:质子数都是22,故A错误;B.Ti和Ti是同种元素的不同原子,因为最外层电子数相同,所以化学性质相同,故B正确;C.46是Ti的质量数,不是其相对原子质量质量,故C错误;D.Ti的原子序数为22,故D错误;答案选B。11、C【解析】
的分子式为C4H4O,共有2种等效氢,再结合碳碳双键的平面结构特征和烃的燃烧规律分析即可。【详解】A.属于酚,而不含有苯环和酚羟基,具有二烯烃的性质,两者不可能是同系物,故A错误;B.共有2种等效氢,一氯代物是二种,二氯代物是4种,故B错误;C.中含有两个碳碳双键,碳碳双键最多可提供6个原子共平面,则中所有原子都处于同一平面内,故C正确;D.的分子式为C4H4O,1mol该有机物完全燃烧消耗的氧气的物质的量为1mol×(4+)=4.5mol,故D错误;故答案为C。12、D【解析】
A.纯碱与盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳,反应不受温度影响,故A错误;B.NaOH与AlCl3溶液反应时,NaOH少量反应生成氢氧化铝和氯化钠,NaOH过量生成偏铝酸钠、氯化钠,反应不受温度影响,故B错误;C.Cu与硫单质在加热条件下反应只能生成硫化亚铜,故C错误;D.常温下浓硫酸使铁发生钝化生成致密的氧化膜,加热时可持续发生氧化还原反应生成二氧化硫,与温度有关,故D正确;故答案为D。13、B【解析】
A.过程Ⅰ利用太阳能将四氧化三铁转化为氧气和氧化亚铁,实现的能量转化形式是太阳能→化学能,选项A正确;B.过程Ⅰ中四氧化三铁转化为氧气和氧化亚铁,每消耗116gFe3O4,即0.5mol,Fe由+3价变为+2价,转移mol电子,选项B错误;C.过程Ⅱ实现了氧化亚铁与水反应生成四氧化三铁和氢气的转化,反应的化学方程式为3FeO+H2OFe3O4+H2↑,选项C正确;D.根据流程信息可知,铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点,选项D正确。答案选B。14、A【解析】
A.
Na2CO3
能与Ca(
OH)2溶液发生反应生成CaCO3沉淀,NaHCO3也能与Ca(OH)2
溶液发生反应生成CaCO3沉淀,故不能用Ca(OH)2溶液检验NaHCO3固体中是否含Na2CO3,可以用CaCl2溶液检验,故A选;B.检验氯离子,需要硝酸、硝酸银,则向少量燃尽火柴头的浸泡液中滴加足量稀HNO3、AgNO3可检验,故B不选;C.乙酸与饱和碳酸钠反应后,与乙酸乙酯分层,然后分液可分离,故C不选;D.只有催化剂不同,可探究FeCl3溶液对H2O2分解速率的影响,故D不选;答案选A。15、D【解析】
根据在短周期中,X、Y、Z、W的位置,可以知道,X和Y位于第二周期,Z和W位于第三周期,设Z元素原子的最外层电子数为a,则X、Y、W的原子的最外层电子数分别为a+1、a+2、a+3;有a+a+1+a+2+a+3=22,得a=4,Z的最外层电子数为4,Z元素为Si,同理可知X、Y、W分别为N、O、Cl。A.X、Y、W三种元素最低价氢化物分别为NH3、H2O、HCl,由于NH3、H2O分子间存在氢键,沸点会升高,因此沸点最高的是H2O,最低的是HCl,A项错误;B.Z、X、W元素氧化物对应的水化物的酸性不一定增强,如Cl的含氧酸中的HClO为弱酸,其酸性比N的最高价氧化物的水化物HNO3的弱,B项错误;C.X、W和H三种元素形成的化合物为NH4Cl等,NH4Cl为离子化合物,其中既存在离子键又存在共价键,C项错误;D.Z和X形成的二元化合物为氮化硅,氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料,它是一种新型无机非金属材料,D项正确;本题答案选D。16、D【解析】
X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,则X为第ⅥA族元素,Z为ⅦA族元素;Y+和Z-具有相同的电子层结构,则Y在Z的下一周期,则Y为Na元素,Z为F元素,X、Y同周期,则X为S元素,A.X、Y、Z分别为S、Na、F,原子最外层电子数分别为6、1、7,即原子最外层电子数:Z>X>Y,故A错误;B.常温下Na、S为固体,F2为气体,Na的熔点较低,但钠的沸点高于硫,顺序应为Na>S>F2,故B错误;C.Na+、F-具有相同的核外电子排布,离子的核电荷数越大,半径越小,应为F->Na+,S2-电子层最多,离子半径最大,故离子半径S2->F->Na+,故C错误;D.X、Y、Z分别为S、Na、F,原子序数分别为16、11、9,则原子序数:X>Y>Z,故D正确。答案选D。17、A【解析】
气态烃A的产量是一个国家石油化工水平的重要标志,A是C2H4;乙烯与水反应生成乙醇,乙醇催化氧化为乙醛、乙醛氧化为乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,所以B是乙醇、C是乙醛、D是乙酸、E是乙酸乙酯。【详解】A.乙烯与水发生加成反应生成乙醇,所以反应类型为加成反应,故A正确;B.C是乙醛,常温下乙醛是一种有刺激性气味的液体,故B错误;C.分子式为C4H8O2的酯有HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3,共4种,故C错误;D.lmol乙酸与足量碳酸氢钠反应生成1mol二氧化碳气体,非标准状况下体积不一定为22.4L,故D错误。本题考查有机物的推断,试题涉及烯、醇、醛、羧酸等的性质与转化,熟悉常见有机物的转化,根据“A的产量是一个国家石油化工水平的重要标志”,准确推断A是关键。18、D【解析】
A.氮的固定是指氮由游离态转变为化合态,N2NH3为氮的固定,但NH3NO不属于氮的固定,A错误;B.催化剂a作用下氮原子发生了还原反应,B错误;C.催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂与形成,C错误;D.使用催化剂a、b可加快反应速率,提高单位时间内生成物的产量,D正确。故选D。19、C【解析】
A.该有机物的组成元素只有氢元素和碳元素,属于烃类,不溶于水,故A错误;B.该分子中含有饱和碳原子,不可能所有原子共面,故B错误;C.含有碳碳双键,可以发生氧化反应和加成反应,故C正确;D.由结构对称性可知,含4种H,一氯代物有4种,故D错误;故答案为C。20、C【解析】
A.铟(In)与铝同主族,最外层电子数和Al相等,有3个,故A错误;B.铟(In)与碘同周期,同周期元素从左往右,原子半径逐渐减小,所以In的原子半径大于I,故B错误;C.元素周期表中同一主族元素从上到下,金属性越强,还原性越强,其氢氧化物的碱性越强,所以In(OH)3的碱性强于Al(OH)3,故C正确;D.铟(In)是主族元素,不是过渡元素,故D错误;正确答案是C。21、A【解析】
A.Fe2(SO4)3溶液中加入过量Fe粉反应产生FeSO4,Fe是固体物质,不能进入溶液,故所得溶液中只含一种溶质,A符合题意;B.A1(OH)3中加入过量NaOH溶液,反应产生NaAlO2和H2O,反应所得溶液中含过量NaOH和产生的NaAlO2两种溶质,B不符合题意;C.反应后溶液中含有反应产生的CuSO4和过量的未反应的H2SO4,C不符合题意;D.反应后溶液中含有HClO和Ca(HCO3)2两种溶质,D不符合题意;故合理选项是A。22、C【解析】
A.M中苯环、碳碳双键、碳氧双键均为平面结构,由于单键可以旋转,可知分子中所有原子有可能在同一个平面上,A错误;B.该物质分子中含有碳碳双键,可发生加聚反应,但由于分子中只有一个羧基,所以不能发生缩聚反应,B错误;C.M与分子式都是C9H8O2,结构不同,二者互为同分异构体,C正确;D.M分子中只含有1个羧基,所以1molM最多能与0.5molNa2CO3反应,D错误;故合理选项是C。二、非选择题(共84分)23、加成反应氢氧化钠水溶液加热【解析】
B、C、D都能发生银镜反应,则结构中都含有醛基,G的结构简式为,E碱性条件下水解、酸化得到G,则F为,E为,比较D和E的分子式知,D中-CHO被氧化为-COOH生成E,则D为,根据D中取代基的位置结合A的分子式可推测出A为,A经过系列转化生成B为,B发生信息反应生成C为,与HBr发生加成反应生成D,由G的结构及反应条件和H的分子式可得:H为,由I的组成可知,G通过缩聚反应生成高聚物I,故I为,据此解答。【详解】(1)根据上述分析,A的结构简式为;(2)根据上述分析第三步反应为催化氧化反应,方程式为2+O22+2H2O;(3)根据上述分析,①的反应类型为加成反应;(4)E碱性条件下水解得到F,则③的试剂与条件为氢氧化钠水溶液加热;(5)根据上述分析,I的结构简式为;①能发生银镜反应,说明结构中含有醛基;②能发生水解反应,说明结构中含有含有酯基;③苯环上一氯取代物只有一种,说明苯环上有4个取代基,且具有一定对称性;④羟基不与苯环直接相连,则结构中没有酚羟基,结合上述分析,G的同分异构体结构简式为;(6)以乙醇为原料合成有机化工原料1-丁醇,碳链的增长根据题干信息可以用醛与醛脱水反应实现,产物中的双键和醛基可以通过与氢气反应转化为碳碳单键和羟基,乙醇催化氧化可以得到乙醛,综上分析其合成路则该合成路线为:。逆合成法的运用往往是解决有机合成题的主要方法,此题从G的结构分析,通过分子式的比较及反应条件等信息分析有机物间的转化关系;此类题还需注意题干中给出的信息,如醛和醛的脱水反应,这往往是解题的关键信息。24、醛基新制的氢氧化铜+CH3CH2OH+H2O+NaOH+NaCl+H2O【解析】
芳香族化合物A与乙醛发生信息①中的反应生成B,A含有醛基,反应中脱去1分子水,由原子守恒可知A的分子式,C9H8O+H2O−C2H4O=C7H6O,故A为,则B为,B发生氧化反应、酸化得到C为,C与溴发生加成反应得到D为,D发生消去反应、酸化得到E为,E与乙醇发生酯化反应生成F为,结合信息②中的加成反应、H的结构简式,可推知G为。【详解】(1)由分析可知,A的结构简式为:,所含官能团为醛基;(2)由分析可知,B为,B发生氧化反应、酸化得到C为,可以氧化醛基的试剂为新制的氢氧化铜,故a为新制的氢氧化铜;(3)由分析可知,D结构简式为;(4)E与乙醇发生酯化反应生成F为,化学方程式为:+CH3CH2OH+H2O;(5)G为甲苯的同分异构体,故分子式为C7H8,结合信息②中的加成反应、H的结构简式,可推知G为;(6)由可知,N为,则需要环戊烷通过反应形成碳碳双键,故环戊烷与Cl2发生取代反应生成M为,然后与NaOH醇溶液发生消去反应生成N,化学方程式为:+NaOH+NaCl+H2O。本题关键是确定A的结构,结合反应条件顺推各物质,(6)中根据题目中的合成路线图反推N的结构简式,然后根据已知试剂推断可能发生的化学反应。25、CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O(CO2适量)CO2和石灰水作用有明显的现象,和NaOH作用无明显现象气球体积增大,溶液不变浑浊乙因为Ca(OH)2的溶解度较小,所形成的饱和石灰水中溶质的质量分数很小【解析】
甲装置中,澄清石灰水中的Ca(OH)2与CO2反应,生成CaCO3白色沉淀,由此可写出反应的方程式。NaOH溶液吸收CO2,看不到现象;乙装置中,由于CO2被NaOH吸收,导致广口瓶内气体的压强减小,于是空气进入气球内,由此可推知实验现象。从两瓶内溶液中所含溶质的物质的量及反应方程式进行综合分析,以确定所选装置。小李从相同量的碱的吸收能力考虑,忽视了溶液的浓度。【详解】甲装置中,澄清石灰水中的溶质为Ca(OH)2,它与CO2反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O(CO2适量)。通常用石灰水而不用NaOH溶液检验CO2,是因为CO2和石灰水作用有明显的现象,和NaOH作用无明显现象;乙装置中,由于CO2被NaOH吸收,导致广口瓶内气体的压强减小,于是空气进入气球内,从而看到气球体积增大,溶液不变浑浊。因为澄清石灰水中Ca(OH)2微溶于水,浓度很小,溶质的物质的量很小,所以吸收CO2较多的装置是乙。答案为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O(CO2适量);CO2和石灰水作用有明显的现象,和NaOH作用无明显现象;气球体积增大,溶液不变浑浊;乙;小李从相同量的碱的吸收能力考虑,忽视了溶液的浓度。因为Ca(OH)2的溶解度较小,所形成的饱和石灰水中溶质的质量分数很小。答案为:因为Ca(OH)2的溶解度较小,所形成的饱和石灰水中溶质的质量分数很小。解题时,我们应学会应对,一个是从化学方程式分析,NaOH、Ca(OH)2吸收CO2的能力;另一个是从溶液出发,分析相同体积的NaOH、Ca(OH)2溶液吸收CO2的能力,此时需考虑溶质的溶解度以及溶液中所含溶质的物质的量。26、球形冷凝管分水器中液面不再变化、CH3OCH3BD85.2%C【解析】
(1)A装置的名称是球形冷凝管。(2)步骤③为当分水器中液面不再变化,停止加热(3)上述实验可能发生的副反应为甲基丙烯酸甲酯聚合、甲醇分子间脱水、甲基丙烯酸聚合。(4)A.在该实验中,浓硫酸是催化剂和吸水剂B.酯化反应中若生成的酯的密度比水大,沉在水下,水从分水器中流入圆底烧瓶内,不能提高反应物的转化率C.洗涤剂X是一组试剂,产物要依次用饱和Na2CO3去除甲基丙烯酸、饱和NaCl溶液洗去甲基丙烯酸甲酯中溶解的Na2CO3、饱和CaCl2溶液吸收甲醇和水D.为了提高蒸馏速度,最后一步蒸馏可采用减压蒸馏;该步骤一定不能用常压蒸馏,防止甲基丙烯酸甲酯受热聚合(5)实验结束收集分水器分离出的水,并测得质量为2.70g,其物质的量为,则生成甲基丙烯酸甲酯0.15mol,n(甲基丙烯酸)=,n(甲醇)=,理论上生成甲基丙烯酸甲酯0.176mol,所以其产率约为。A.分水器收集的水里含甲基丙烯酸甲酯,则实际产率减小;B.实验条件下发生副反应,则实际产率减小;C.产品精制时收集部分低沸点物质,则实际产率增大;D.产品在洗涤、蒸发过程中有损失,则实际产率减小。【详解】(1)A装置的名称是球形冷凝管。答案为:球形冷凝管;(2)步骤③为当分水器中液面不再变化,停止加热。答案为:分水器中液面不再变化;(3)上述实验可能生成的副产物结构简式为、CH3OCH3。答案为:、CH3OCH3;(4)A.在该实验中,浓硫酸是催化剂和吸水剂,A错误;B.酯化反应中若生成的酯的密度比水大,则酯沉在分水器中水下,水从分水器中流入圆底烧瓶内,不能提高反应物的转化率,B正确;C.洗涤剂X是一组试剂,产物要依次用饱和Na2CO3去除甲基丙烯酸、饱和NaCl溶液洗去甲基丙烯酸甲酯中溶解的Na2CO3、饱和CaCl2溶液吸收甲醇和水,C错误;D.为了提高蒸馏速度,最后一步蒸馏可采用减压蒸馏;该步骤一定不能用常压蒸馏,防止甲基丙烯酸甲酯受热聚合,D正确。答案为:BD;(5)实验结束收集分水器分离出的水,并测得质量为2.70g,其物质的量为,则生成甲基丙烯酸甲酯0.15mol,n(甲基丙烯酸)=,n(甲醇)=,理论上生成甲基丙烯酸甲酯0.176mol,所以其产率约为=85.2%。答案为:85.2%;A.分水器收集的水里含甲基丙烯酸甲酯,则实际产率减小;B.实验条件下发生副反应,则实际产率减小;C.产品精制时收集部分低沸点物质,则实际产率增大;D.产品在洗涤、蒸发过程中有损失,则实际产率减小。答案为:C。27、bd66.7%随反应进行,浓硫酸变为稀硫酸,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,检验SO2是否除尽防止空气中的水进入E,影响氢气的检验b澄清石灰水【解析】
(1)(I)Fe2+与K3[Fe(CN)6]溶液反应生成蓝色沉淀;Fe2+具有还原性,能使高锰酸钾溶液褪色;(Ⅱ)铁与浓硫酸加热时,浓硫酸被还原为二氧化硫;(2)铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气;(3)高锰酸钾溶液能氧化吸收二氧化硫,品红检验二氧化硫;(4)用澄清石灰水检验CO2。【详解】(1)Fe2+能与K3[Fe(CN)6]溶液反应生成蓝色沉淀,Fe2+具有还原性,能使高锰酸钾溶液褪色;要判断溶液X中是否含有Fe2+,可以选用K3[Fe(CN)6]溶液或酸性KMnO4溶液,选bd;(Ⅱ)铁与浓硫酸加热时,浓硫酸被还原为二氧化硫,二氧化硫具有还原性,二氧化硫通入足量溴水中,发生反应,所以溶液颜色变浅,反应后的溶液中加入足量BaCl2溶液,生成硫酸钡沉淀2.33g,硫酸钡的物质的量是,根据关系式,可知二氧化硫的物质的量是0.01mol,由此推知气体Y中SO2的体积分数为66.7%。(2)由于随反应进行,浓硫酸变为稀硫酸,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的方程式为;(3)高锰酸钾溶液能氧化吸收二氧化硫,品红检验二氧化硫,所以装置B中试剂的作用是检验SO2是否除尽;装置E用于检验装置D中是否有水生成,所以装置F的作用是防止空气中的水进入E,影响氢气的检验;(4)C中的碱石灰能吸收二氧化碳,所以要确认CO2的存在,在B、C之间添加M,M中盛放澄清石灰水即可。28、31:1O>C>Nisp3CCl4ClO4->正八面100%【解析】
(1)Ni是28号元素,其价电子为3d、4s能级上的电子;Ni原子核外有2个未成对电子,同周期元素中基态原子与镍具有相同未成对电子的还有Ti、Ge、Se元素;(2)CO中含有1个σ键、1个π键,每个CO分子和Ni原子形成一个σ键,所以一个Ni(CO)4中含有σ键8个、π键8个;元素的非金属性越强,其电负性越大;(3)[Ni(NH3)4]SO4中N原子的价层电子对个数是4,根据价层电子对互斥理论判断N原子杂化类型,与SO42-互为等电子体的一种分子和一种离子中原子个数为5、价电子数为32;[Ni(NH3)4]SO4中N原子、NH3分子中N原子都采用sp3杂化,但是前者不存在孤电子对、后者含有1个孤电子对,成键电子对之间的排斥力小于成键电子对和孤电子对之间的排斥力;(4)氧原子位于面心和顶点,Ni位于棱心和体心,由图可知体心Ni原子的配位数为6,故Ni位于6个面心O形成正八面体中心;其空隙的填充率为100%;
(5)平面NiO基本结构单元为,每个结构单元含有1个“NiO“,每个氧化镍所占的面积=(2am)×(2am×sin60°)=2a2m2,计算1个“NiO“的质量,每个氧化镍的质量乘以每平方米含有的氧化镍个数就是每平方米含有的氧化镍质量。【详解】(
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