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文档简介
河北省保定一中2026年高三下-第四次模拟考试化学试题试卷请考生注意: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、一种新兴宝玉石主要成分的化学式为X2Y10Z12W30,Y、W、X、Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大,X与Y位于同一主族,Y与W位于同一周期。X、Y、Z的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等,W是地壳中含量最多的元素。下列说法错误的是A.原子半径:X>Y>WB.最高价氧化物对应水化物的碱性:X>YC.X的单质在氧气中燃烧所得的产物中阴、阳离子个数比为1:2D.Z、W组成的化合物是常见的半导体材料,能与强碱反应2、短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大,由以上四种元素组成的一种化合物m在加热时完全分解为三种产物,其中一种产物n是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,另一种产物q是无色无味的能使澄清石灰水变浑浊的气体。下列说法正确的是()A.a、c、d三种元素形成的化合物一定会抑制水的电离B.原子半径:a<b<c<dC.b、c、d的简单氢化物的热稳定性依次增强D.m、n、q三种物质均为共价化合物3、为探究NaHCO3、Na2CO3与1mol/L盐酸反应(设两反应分别是反应Ⅰ、反应Ⅱ)过程中的热效应,进行实验并测得如下数据:序号液体固体混合前温度混合后最高温度①35mL水2.5gNaHCO320℃18.5℃②35mL水3.2gNa2CO320℃24.3℃③35mL盐酸2.5gNaHCO320℃16.2℃④35mL盐酸3.2gNa2CO320℃25.1℃下列有关说法正确的是A.仅通过实验③即可判断反应Ⅰ是吸热反应B.仅通过实验④即可判断反应Ⅱ是放热反应C.通过实验可判断出反应Ⅰ、Ⅱ分别是吸热反应、放热反应D.通过实验可判断出反应Ⅰ、Ⅱ分别是放热反应、吸热反应4、下列过程中,共价键被破坏的是()A.碘升华 B.NaOH熔化C.NaHSO4溶于水 D.酒精溶于水5、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CO26、40℃时,在氨—水体系中不断通入CO2,各种粒子的浓度变化趋势如图所示。下列说法不正确的是A.40℃时,K(NH3·H2O)=10-9.10B.不同pH的溶液中均存在关系:c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COO-)+c(OH-)C.随着CO2的通入,不断减小D.随溶液pH不断降低,生成的中间产物NH2COONH4又不断转化为NH4HCO37、根据合成氨反应的能量变化示意图,下列有关说法正确的是()A.断裂0.5molN2(g)和1.5molH2(g)中所有的化学键释放akJ热量B.NH3(g)═NH3(l)△H=ckJ•mol﹣1C.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=﹣2(a﹣b)kJ•mol﹣1D.2NH3(l)⇌N2(g)+3H2(g)△H=2(b+c﹣a)kJ•mol﹣18、下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是ABCD实验NaOH溶液滴入FeSO4溶液中石蕊溶液滴入氯水中Na2S溶液滴入AgCl浊液中热铜丝插入稀硝酸中现象产生白色沉淀,随后变为红褐色溶液变红,随后迅速褪色沉淀由白色逐渐变为黑色产生无色气体,随后变为红棕色A.A B.B C.C D.D9、已知还原性I->Fe2+>Br-,在只含有I-、Fe2+、Br-溶液中通入一定量的氯气,关于所得溶液离子成分分析正确的是(不考虑Br2、I2和水的反应)()A.I-、Fe3+、Cl- B.Fe2+、Cl-、BrC.Fe2+、Fe3+、Cl- D.Fe2+、I-、Cl-10、2019年诺贝尔化学奖授予了在锂离子电池领域作出贡献的三位科学家。他们于1972年提出“摇椅式“电池(Rockingchairbattery),1980年开发出LiCoO2材料,下图是该电池工作原理图,在充放电过程中,Li+在两极之间“摇来摇去”,该电池充电时的总反应为:LiCoO2+6C(石墨)=Li(1-x)CoO2+LixC6。下列有关说法正确的是A.充电时,Cu电极为阳极B.充电时,Li+将嵌入石墨电极C.放电时,Al电极发生氧化反应D.放电时,负极反应LiCoO2—xe-=Li(1-x)CoO2+(1-x)+xLi+11、常温下,将1molCaC2O4粉末置于盛有500mL蒸馏水的烧杯中,然后向烧杯中加入Na2CO3固体(忽视溶液体积的变化)并充分搅拌,加入Na2CO3固体的过程中,溶液中Ca2+和CO32-的浓度变化曲线如图所示,下列说法中不正确的是A.a=5.6B.常温下,Ksp(CaC2O4)>Ksp(CaCO3)C.b点对应的溶液中,离子浓度关系为c(C2O42-)<c(CO32-)D.若使1molCaC2O4全部转化为CaCO3,至少要加入2.12molNa2CO312、下列有关说法正确的是A.酒精浓度越大,消毒效果越好B.通过干馏可分离出煤中原有的苯、甲苯和粗氨水C.可用饱和碳酸钠溶液除去乙酸乙酯中残留的乙酸D.淀粉和纤维素作为同分异构体,物理性质和化学性质均有不同13、在一定条件下发生下列反应,其中反应后固体质量增重的是A.H2还原三氧化钨(W03) B.铝与氧化铁发生铝热反应C.锌粒投入硫酸铜溶液中 D.过氧化钠吸收二氧化碳14、查阅资料可知,苯可被臭氧氧化,发生化学反应为:。则邻甲基乙苯通过上述反应得到的有机产物最多有()A.5种 B.4种 C.3种 D.2种15、不需要通过氧化还原反应就能从海水中获得的物质是A.液溴 B.精盐 C.钠 D.烧碱16、下列变化不涉及氧化还原反应的是A.明矾净水 B.钢铁生锈 C.海水提溴 D.工业固氮17、某种浓差电池的装置如图所示,碱液室中加入电石渣浆液[主要成分为],酸液室通入(以NaCl为支持电解质),产生电能的同时可生产纯碱等物质。下列叙述正确的是()A.电子由N极经外电路流向M极B.N电极区的电极反应式为↑C.在碱液室可以生成D.放电一段时间后,酸液室溶液pH减小18、以0.10mol/L的氢氧化钠溶液滴定同浓度某一元酸HA的滴定曲线如图所示()。下列表述错误的是()A.z点后存在某点,溶液中的水的电离程度和y点的相同B.a约为3.5C.z点处,D.x点处的溶液中离子满足:19、实现中国梦,离不开化学与科技的发展。下列说法不正确的是A.2019年新冠肺炎“疫苗”等生物制剂需要冷冻保存B.大飞机C919采用大量先进复合材料、铝锂合金等,铝锂合金属于金属材料C.纳米复合材料实现了水中微污染物铅(Ⅱ)的高灵敏、高选择性检测,但吸附的量小D.我国提出网络强国战略,光缆线路总长超过三千万公里,光缆的主要成分是晶体硅20、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.60g乙酸和丙醇混合物中含有的分子数目为NAB.2L0.5mol•L-1磷酸溶液中含有的H+数目为3NAC.标准状况下,2.24L己烷中含有的共价键数目为1.9NAD.50mL12mol•L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数目为0.3NA21、多硫化钠Na2Sx()在结构上与Na2O2、FeS2等有相似之处,Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化成Na2SO4,而NaClO被还原成NaCl,反应中Na2Sx与NaClO物质的量之比为1:16,则x值是A.5 B.4 C.3 D.222、对下列实验的分析合理的是A.实验Ⅰ:振荡后静置,上层溶液颜色保持不变B.实验Ⅱ:酸性KMnO4溶液中出现气泡,且颜色保持不变C.实验Ⅲ:微热稀HNO3片刻,溶液中有气泡产生,广口瓶内会出现红棕色D.实验Ⅳ:将FeCl3饱和溶液煮沸后停止加热,以制备氢氧化铁胶体二、非选择题(共84分)23、(14分)[化学——选修5:有机化学基础]环丙贝特(H)是一种降血脂药物,可明显降低极低密度和低密度脂蛋白水平,并升高高密度脂蛋白,通过改善胆固醇的分布,可减少CH和LDL在血管壁的沉积,还有溶解纤维蛋白和阻止血小板凝聚作用。如图是合成环丙贝特的一种新方法:回答下列问题:(1)C的化学名称为______________________(2)F中含氧官能团的名称为______________(3)H的分子式为________________________(4)反应①的反应类型为___________,反应④的化学方程式为______________________(5)M为的同分异构体,能与NaHCO3溶液反应产生气体,则M的结构共有种____(不考虑立体异构);其中1HNMR中有3组峰,且峰面积之比为6:2:1的结构简式为_______(6)利用Wittig反应,设计以环己烷为原料(其他试剂任选),制备的合成路线:______________________。24、(12分)美托洛尔(H)属于一线降压药,是当前治疗高血压、冠心病、心绞痛、慢性心力衰竭等心血管疾病的常用药物之一。它的一种合成路线如下:已知:CH3COCH2RCH3CH2CH2R。(1)A物质化学名称是_________。(2)反应B→C的化学方程式为_________________;C→D的反应类型为________。(3)D中所含官能团的名称是______________。(4)G的分子式为________;
已知碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳原子称为手性碳原子,则H(美托洛尔)中含有________个手性碳原子。(5)芳香族化合物X与C互为同分异构体。写出同时满足下列条件的X的一种结构简式___________。①能发生银镜反应;②不与FeCl3发生显色反应;③含"C-Cl”键;④核磁共振氢谱有4个峰,峰面积比为2:2:2:1。(6)4-苄基苯酚()是一种药物中间体,请设计以苯甲醇和苯酚为原料制备4基苯酚的合成路线:__________(无机试剂任选)。25、(12分)(15分)Ⅰ.目前我国锅炉烟气脱硝技术有新发现,科学家对O3氧化烟气脱硝同时制硝酸进行了实验研究,其生产硝酸的机理如下:回答下列问题:(1)NO3分子内存在两个过氧键,且氧均满足8电子稳定结构,请写出NO3中N的化合价______;NO3极不稳定,常温下即可爆炸分解,试从电子成键角度解释NO3不稳定的原因:__________________。(2)N2O5与O3作用也能生成NO3与氧气,根据反应前后同种元素,价态相同,不参与氧化还原反应的原则,请分析反应N2O5+O32NO3+O2中,N2O5的作用是__________________(填“氧化剂”“还原剂”或“既是氧化剂,又是还原剂”)。(3)请写出在有水存在时,O3与NO以物质的量之比为3∶2完全反应的总化学方程式___________。Ⅱ.下图为某学习兴趣小组对Cu与稀硝酸反应的改进实验装置图:(4)按如图组装好仪器,检查气密性后,装药品,实验时,先关闭a,打开b,将装置B下移,使之与稀硝酸接触产生气体,当________________(填实验现象),立刻将之上提,并关闭b,这样操作的目的为________________________________。(5)将铜丝下移,使之与稀硝酸接触,A中现象是________________,稍后将铜丝上拉,使之与稀硝酸分离;打开a,挤压E,使少量空气进入A中,A中现象是______________。(6)打开b,交替挤压E和F,至装置内氮氧化物气体被氢氧化钠溶液充分吸收,写出NO2气体与氢氧化钠溶液充分反应的离子方程式:______________________________。26、(10分)KMnO4是中学常见的强氧化剂,用固体碱熔氧化法制备KMnO4的流程和反应原理如图:反应原理:反应I:3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O反应Ⅱ:3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3(墨绿色)(紫红色)已知25℃物质的溶解度g/100g水K2CO3KHCO3KMnO411133.76.34请回答:(1)下列操作或描述正确的是___A.反应Ⅰ在瓷坩埚中进行,并用玻璃棒搅拌B.步骤⑥中可用HCl气体代替CO2气体C.可用玻璃棒沾取溶液于滤纸上,若滤纸上只有紫红色而无绿色痕迹,则反应Ⅱ完全D.步骤⑦中蒸发浓缩至溶液表面有晶膜出现再冷却结晶:烘干时温度不能过高(2)___(填“能”或“不能”)通入过量CO2气体,理由是___(用化学方程式和简要文字说明)。(3)步骤⑦中应用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤操作,理由是___。草酸钠滴定法分析高锰酸钾纯度步骤如下:Ⅰ.称取1.6000g高锰酸钾产品,配成100mL溶液Ⅱ.准确称取三份0.5025g已烘干的Na2C2O4,置于锥形瓶中,加入少量蒸馏水使其溶解,再加入少量硫酸酸化;Ⅲ.锥形瓶中溶液加热到75~80℃,趁热用I中配制的高锰酸钾溶液滴定至终点。记录实验数据如表实验次数滴定前读数/mL滴定后读数/mL12.6522.6722.6023.0032.5822.56已知:MnO4﹣+C2O42﹣+H+→Mn2++CO2↑+H2O(未配平)则KMnO4的纯度为___(保留四位有效数字);若滴定后俯视读数,结果将___(填“偏高”或“偏低”或“无影响”)。27、(12分)扁桃酸是唯一具有脂溶性的果酸,实验室用如下原理制备:合成扁桃酸的实验步骤、装置示意图及相关数据如下:物质状态熔点/℃沸点/℃溶解性扁桃酸无色透明晶体119300易溶于热水、乙醚和异丙醇乙醚无色透明液体-116.334.6溶于低碳醇、苯、氯仿,微溶于水苯甲醛无色液体-26179微溶于水,能与乙醇、乙醚、苯、氯仿等混溶氯仿无色液体-63.561.3易溶于醇、醚、苯、不溶于水实验步骤:步骤一:向如图所示的实验装置中加入0.1mol(约l0.1mL)苯甲醛、0.2mol(约16mL)氯仿,慢慢滴入含19g氢氧化钠的溶液,维持温度在55~60℃,搅拌并继续反应1h,当反应液的pH接近中性时可停止反应。步骤二:将反应液用200mL水稀释,每次用20mL。乙醚萃取两次,合并醚层,待回收。步骤三:水相用50%的硫酸酸化至pH为2~3后,再每次用40mL乙醚分两次萃取,合并萃取液并加入适量无水硫酸钠,蒸出乙醚,得粗产品约11.5g。请回答下列问题:(1)图中仪器C的名称是___。(2)装置B的作用是___。(3)步骤一中合适的加热方式是___。(4)步骤二中用乙醚的目的是___。(5)步骤三中用乙醚的目的是___;加入适量无水硫酸钠的目的是___。(6)该实验的产率为___(保留三位有效数字)。28、(14分)在人类文明的历程中,改变世界的事物很多,其中铁、硝酸钾、青霉素、氨、乙醇、二氧化碳等17种“分子”改变过人类的世界。(1)铁原子在基态时,价层电子排布式为___。(2)硝酸钾中NO3-的空间构型为___。(3)1molCO2分子中含有σ键的数目为___。乙醇的相对分子质量比氯乙烷小,但其沸点比氯乙烷高,其原因是___。(4)6-氨基青霉烷酸的结构如图1所示,其中采用sp3杂化的原子有___。(5)铁和氨气在640℃可发生置换反应,产物之-的晶胞结构如图2所示,写出该反应的化学方程式___。(6)晶胞有两个基本要素:①原子坐标参数:表示晶胞内部各微粒的相对位置。如图是CaF2的晶胞,其中原子坐标参数A处为(0,0,0);B处为(,,0);C处为(1,1,1)。则D处微粒的坐标参数为___。②晶胞参数:描述晶胞的大小和形状。已知CaF2晶体的密度为ρg·cm-3,则晶胞参数a为___pm(设NA为阿伏加德罗常数的值,用含ρ、NA的式子表示)。29、(10分)离子液体是一种由离子组成的液体,在低温下也能以液态存在,是一种很有研究价值的溶剂。研究显示最常见的离子液体主要由图示正离子和负离子组成:回答下列问题:(1)按电子排布,Al划分在元素周期表中的______区(填“s”“p”“d”或“ds”),图中负离子的空间构型为____________________。(2)基态Cl原子的价电子排布图为____________________。(3)图中正离子有令人惊奇的稳定性,它的电子在其环外结构中高度离域。该正离子中C原子的杂化方式为_________。该化合物中不存在____(填标号)。A.离子键B.极性键C.非极性键D.配位键E.氢键(4)C、N、H三种元素的电负性由大到小的顺序为__________,NH3与CH4的中心原子均为sp3杂化,但是H-N-H的键角小于H-C-H的键角,原因是________。(5)AlN是一种陶瓷绝缘体,具有较高的导热性和硬度,其立方晶胞如图所示,Al原子周围紧邻的Al原子有_____个。已知:氮化铝的密度为dg/cm3,阿伏加德罗常数为NA,则最近的N原子与Al原子间的距离为_____________pm。
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】
一种新兴宝玉石主要成分的化学式为X2Y10Z12W30,X、Y、Z、W均为短周期主族元素且Y、W、X、Z的原子序数依次增大,W是地壳中含量最多的元素,则W为O元素;X与Y位于同一主族,X、Y、Z的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等,当X、Y位于ⅠA族时,Z位于ⅣA族,Y与W(O元素)位于同一周期,则Y为Li,X为Na,Z为Si元素;当X、Y位于ⅡA族时,Z位于ⅡA族,短周期不可能存在3种元素同主族,不满足条件,据此解答。【详解】根据上述分析可知:X为Na元素,Y为Li元素,Z为Si元素,W为O元素。A.同一周期的元素,原子序数越大,原子半径越小;同一主族的元素,原子序数越大,原子半径越大。Li、O同一周期,核电荷数O>Li,原子半径Li>O,Li、Na同一主族,核电荷数Na>Li,原子半径Na>Li,则原子半径是X>Y>W,A正确;B.元素的金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强。元素的金属性Na>Li,所以碱性:NaOH>LiOH,则最高价氧化物对应水化物的碱性:X>Y,B正确;C.X的单质是Na,在氧气中燃烧生成Na2O2,存在Na+和O22-,则阴、阳离子之比为1:2,C正确;D.Z、W组成的化合物SiO2是酸性氧化物,能与强碱反应,Si单质才是常见的半导体材料,D错误;故合理选项是D。本题考查原子结构与元素周期律的关系的知识,依据元素的原子结构推断元素为解答关键,注意掌握元素周期律的应用及常见元素、化合物性质的正确判断。2、C【解析】
短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大,由以上四种元素组成的一种化合物m在加热时完全分解为三种产物,其中一种产物n是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,n为NH3,另一种产物q是无色无味的能使澄清石灰水变浑浊的气体,q为CO2,结合原子序数可知a为H,b为C,c为N,d为O,以此解答该题。【详解】由以上分析可知a为H,b为C,c为N,d为O元素,A、a、c、d三种元素形成的化合物如为硝酸铵,则水解促进水的电离,选项A错误;B、同周期元素从左到右原子半径减小,原子核外电子层数越多,半径越小,则原子半径b>c>d>a,选项B错误;C、元素的非金属性b<c<d,非金属性越强,对应的简单氢化物的热稳定性越强,选项C正确;D、m为碳酸铵或碳酸氢铵,为离子化合物,含有离子键,选项D错误。答案选C。3、C【解析】
A.根据表中数据可知,碳酸氢钠溶于水为吸热反应,不能仅根据实验③混合后溶液温度降低而判断碳酸氢钠与盐酸的反应为吸热反应,需要结合实验①综合判断,故A错误;B.根据实验②可知,碳酸钠溶于水的过程为吸热过程,所以不能仅根据实验④碳酸钠与盐酸反应后混合液温度升高判断反应Ⅱ是放热反应,故B错误;C.根据实验①可知,碳酸氢钠溶于水后混合液温度从20℃降低到18.5℃,而实验③中碳酸氢钠与盐酸反应后混合液温度从20℃降低16.2℃<18.5℃,通过反应Ⅰ后混合液温度更低,证明反应Ⅰ为吸热反应;同理根据实验②碳酸钠溶于水,混合液温度从20℃升高到24.3℃,实验④中碳酸钠与盐酸反应,温度从20℃升高到25.1℃>24.3℃,碳酸钠与盐酸反应后混合液的温度比碳酸钠溶于水后升高的温度更高,证明碳酸钠与盐酸的反应为放热反应,故C正确;D.根据选项C的分析可知,反应Ⅰ为吸热反应、反应Ⅱ为放热反应,故D错误;故选C。4、C【解析】
A、碘升华,只是碘状态发生变化,发生物理变化,共价键未被破坏,A错误;B、NaOH为离子化合物,熔化时破坏的是离子键,B错误;C、NaHSO4溶于水时,在水分子的作用下电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子,所以共价键被破坏,C正确;D、酒精溶于水,酒精在水溶液里以分子存在,所以共价键未被破坏,D错误;答案选C。5、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。6、A【解析】
A.在溶液pH=9.10时c(NH4+)=c(NH3·H2O),Kb(NH3·H2O)==c(OH-),由于Kw=c(H+)·c(OH-)是常数,只与温度有关,若温度为室温,则Kw=10-14,pH=9.10时,c(H+)=10-9.10,c(OH-)==10-4.9,Kb(NH3·H2O)=c(OH-)=10-4.9,升高温度,促进电解质的电离,所以温度为40℃时,K(NH3·H2O)>10-4.9,A错误;B.溶液中存在电荷守恒,即正电荷的总浓度等于负电荷的总浓度,则不同pH的溶液中存在电荷守恒关系为:c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COO-)+c(OH-),B正确;C.已知Kb=,温度一定时,Kb为常数,随着CO2的通入,c(NH4+)逐渐增大,则不断减小,C正确;D.由图象可知:开始溶液pH较大时没有NH2COO-,后来随着溶液pH的降低,反应产生NH2COO-,并且逐渐增多,当pH减小到一定程度NH2COO-逐渐减小直至消失,同时NH4HCO3又逐渐增多,即在溶液pH不断降低的过程中,有含NH2COO-的中间产物生成,后NH2COO-转化为NH4HCO3,D正确;故合理选项是A。7、D【解析】
由图可知,断裂化学键吸收akJ热量,形成1mol气态氨气时放热为bkJ,1mol气态氨气转化为液态氨气放出热量为ckJ。【详解】A.断裂0.5molN2(g)和1.5molH2(g)中所有的化学键,吸收akJ热量,故A错误;B.NH3(g)═NH3(l)△H=﹣ckJ•mol﹣1,故B错误;C.由图可知,N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=2(a﹣b)kJ•mol﹣1,故C错误;D.由图可知,N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(l)△H=2(a﹣b﹣c)kJ•mol﹣1,互为逆反应时,焓变的数值相同、符号相反,则2NH3(l)⇌N2(g)+3H2(g)△H=2(b+c﹣a)kJ•mol﹣1,故D正确;故选:D。8、C【解析】分析:A项,白色沉淀变为红褐色沉淀时的反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;B项,红色褪色是HClO表现强氧化性;C项,白色沉淀变为黑色时的反应为2AgCl+Na2S=Ag2S+2NaCl;D项,气体由无色变为红棕色时的反应为2NO+O2=2NO2。详解:A项,NaOH溶液滴入FeSO4溶液中产生白色Fe(OH)2沉淀,白色沉淀变为红褐色沉淀时的反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,该反应前后元素化合价有升降,为氧化还原反应;B项,氯水中存在反应Cl2+H2OHCl+HClO,由于氯水呈酸性,石蕊溶液滴入后溶液先变红,红色褪色是HClO表现强氧化性,与有色物质发生氧化还原反应;C项,白色沉淀变为黑色时的反应为2AgCl+Na2S=Ag2S+2NaCl,反应前后元素化合价不变,不是氧化还原反应;D项,Cu与稀HNO3反应生成Cu(NO3)2、NO气体和H2O,气体由无色变为红棕色时的反应为2NO+O2=2NO2,反应前后元素化合价有升降,为氧化还原反应;与氧化还原反应无关的是C项,答案选C。点睛:本题考查氧化还原反应的判断,分析颜色变化的原因、理解氧化还原反应的特征是解题的关键。9、B【解析】
由于还原性I->Fe2+>Br-,所以在只含有I-、Fe2+、Br-溶液中通入一定量的氯气,首先发生反应:Cl2+2I-===2Cl-+I2;当I-反应完全后再发生反应:2Fe3++Cl2=2Fe2++2Cl-,当该反应完成后发生反应:Cl2+2Br-===2Cl-+Br2。因此可能存在的情况是Fe2+、Cl-、Br,故选项是B。10、B【解析】
根据充电时的总反应,钴化合价升高被氧化,因此钴为阳极,石墨为阴极,则在放电时钴为正极,石墨为负极,据此来判断各选项即可。【详解】A.根据分析,铜电极以及上面的石墨为阴极,A项错误;B.充电时整个装置相当于电解池,电解池中阳离子移向阴极,B项正确;C.放电时整个装置相当于原电池,原电池在工作时负极被氧化,C项错误;D.根据分析,含钴化合物位于电源的正极,D项错误;答案选B。不管是不是锂电池,都遵循原电池的工作原理,即阳离子移向正极,阴离子移向负极,锂离子电池只不过是换成了在正、负极间移动罢了,换汤不换药。11、B【解析】
A.c(CO32-)=7.0×10-5mol·L-1时,c(Ca2+)=4.0×10-5mol·L-1,Ksp(CaCO3)=7.0×10-5×4.0×10-5=2.8×10-9,当c(Ca2+)=5.0×10-5mol·L-1时,a×10-5mol·L-1=c(CO32-)==5.6×10-5mol·L-1,a=5.6,故A正确;B.1molCaC2O4粉末置于盛有500mL蒸馏水的烧杯中,然后向烧杯中加入Na2CO3固体(忽视溶液体积的变化)并充分搅拌,CaC2O4和CaCO3之间能转化,是改变离子的浓度,使沉淀的转化平衡向不同的方向移动,不能判断Ksp(CaC2O4)和Ksp(CaCO3)的大小,故B错误;C.从图中当c(CO32-)在0~a时,溶液为CaC2O4的饱和溶液,c(C2O42-)的最大值为5.6×10-5mol·L-1,b点对应的溶液中,离子浓度关系为c(C2O42-)<c(CO32-),故C正确;D.若使1molCaC2O4全部转化为CaCO3,则此时溶液中c(C2O42-)==2mol·L-1,根据Ksp(CaC2O4)=c(Ca2+)·c(C2O42-)=5.0×10-5×5.0×10-5,可知此时溶液中c(Ca2+)=1.25×10-9mol·L-1,而根据Ksp(CaCO3)=2.8×10-9可知溶液中的c(CO32-)===2.240mol·L-1,故溶液中n(CO32-)=2.240mol·L-1×0.5L=1.12mol,而还有生成的1mol碳酸钙,故所需的碳酸钠的物质的量n=1.12mol+1mol=2.12mol,故D正确;故选B。本题考查难溶电解质的溶解平衡,把握图象分析、Ksp计算、平衡常数为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项D为解答的难点,碳酸根有两部分,沉淀的和溶解的两部分,要利用Ksp进行计算。12、C【解析】
体积分数是75%的酒精杀菌消毒效果最好,A错误;煤中不含苯、甲苯和粗氨水,可通过煤的干馏得到苯、甲苯和粗氨水等,B错误;饱和碳酸钠溶液能降低乙酸乙酯的溶解度而分层析出,且能除去乙酸,C正确;淀粉和纤维素通式相同但聚合度不同,不属于同分异构体,D项错误。13、D【解析】A、H2还原三氧化钨(W03),固体由WO3变成W,质量减少,故A错误;B、铝与氧化铁发生铝热反应生成氧化铝和铁,固体质量不变,故B错误;C、锌粒投入硫酸铜溶液中生成铜和硫酸锌,相对原子质量锌为65,铜为64,由锌变成铜质量减小,故C错误;D、过氧化钠吸收二氧化碳生成碳酸钠和氧气,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,1molNa2O2变成1molNa2CO3质量增大,故D正确;故选D。14、B【解析】
邻甲基乙苯的结构简式为:,根据题目所给反应信息,四种不同的断键方式可生成最多4种有机产物,故答案为B。15、B【解析】
海水中溶有氯化钠、溴化钠等多种无机盐,从其利用过程发生的反应判断是否氧化还原反应。【详解】A.从溴化钠(NaBr)制液溴(Br2)必有氧化还原反应,A项不符;B.海水经蒸发结晶得粗盐,再提纯得精盐,无氧化还原反应,B项符合;C.从海水中的钠离子(Na+)制得钠单质,必有氧化还原反应,C项不符;D.海水制得氯化钠后,电解饱和食盐水得烧碱,发生氧化还原反应,D项不符。本题选B。16、A【解析】
A.明矾净水与铝离子水解生成胶体有关,没有元素的化合价变化,不发生氧化还原反应,故A选;B.
Fe、O元素的化合价变化,为氧化还原反应,故B不选;C.
Br元素的化合价升高,还需要氧化剂,为氧化还原反应,故C不选;D.工业固氮过程中,
N元素的化合价发生改变,为氧化还原反应,故D不选;故选A。17、B【解析】
氢气在电极M表面失电子转化为氢离子,为电池的负极,碱液室中的氢氧根离子透过阴离子交换膜,中和正电荷。酸液室中的氢离子透过质子交换膜,在电极N表面得到电子生成氢气,电极N为电池的正极,同时,酸液室中的氯离子透过阴离子交换膜进入碱液室,补充负电荷,据此答题。【详解】A.电极M为电池的负极,电子由M极经外电路流向N极,故A错误;B.酸液室中的氢离子透过质子交换膜,在电极N表面得到电子生成氢气,N电极区的电极反应式为2H++2e-=H2↑,故B正确;C.酸液室与碱液室之间为阴离子交换膜,钠离子不能进入碱液室,应在酸液室得到NaHCO3、Na2CO3,故C错误;D.放电一段时间后,酸液室氢离子被消耗,最终得到NaHCO3、Na2CO3,溶液pH增大,故D错误。故选B。18、D【解析】
A.z点滴定分数为1,即恰好完全反应,此时溶液中溶质为NaA,水的电离程度最大,z点之前溶液存在HA抑制水的电离,z点之后溶液中存在NaOH抑制水的电离,所以z点后存在某点,溶液中的水的电离程度和y点的相同,故A正确;B.HA的电离平衡常数,设HA的量为1,y点的滴定分数为0.91,pH=7,溶液中电荷守恒得到c(Na+)=c(A-)=0.91,则,c(HA)=1-0.91=0.09,平衡常数K=,设0.1mol/L的HA溶液中c(H+)=amol/L,则K=,解得a约为10-3.5mol/L,pH约为3.5,故B正确;C.z点滴定分数为1,即恰好完全反应,此时溶液中溶质为NaA,根据电荷守恒可知,此时溶液呈碱性,即氢氧根浓度大于氢离子浓度,所以,故C正确;D.x点处的溶液中溶质为HA和NaA,且二者物质的量相等,存在电荷守恒:,物料守恒:;二式消掉钠离子可得:,此时溶液呈酸性,即c(H+)>c(OH-),所以,故D错误;故答案为D。本题难度较大,要灵活运用电解质溶液中的电荷守恒、物料守恒进行分析求解。19、D【解析】
A.2019年新冠肺炎“疫苗”等生物制剂在温度较高时容易失活,需要冷冻保存,故A正确;B.金属材料包括纯金属以及它们的合金,铝锂合金属于金属材料,故B正确;C.纳米复合材料表面积大,纳米复合材料实现了水中微污染物铅(Ⅱ)的高灵敏、高选择性检测,但吸附的量小,故C正确;D.光缆的主要成分是二氧化硅,故D错误;故选D。20、A【解析】
A、乙酸和丙醇的摩尔质量均为60g/mol,故60g混合物的物质的量为1mol,则含分子数目为NA个,故A正确;B、磷酸为弱酸,不能完全电离,则溶液中的氢离子的个数小于3NA个,故B错误;C、标准状况下,己烷为液体,所以无法由体积求物质的量,故C错误;D、二氧化锰只能与浓盐酸反应,和稀盐酸不反应,故浓盐酸不能反应完全,则转移的电子数小于0.3NA个,故D错误;答案选A。21、A【解析】
Na2Sx中Na元素的化合价为+1价,则S元素的平均化合价为-,Na2SO4中S元素的化合价为+6价;NaClO中Cl元素的化合价为+1价,NaCl中Cl元素的化合价为-1价;反应中Na2Sx与NaClO物质的量之比为1:16,根据得失电子守恒,1×x×[(+6)-(-)]=16×2,解得x=5,答案选A。22、C【解析】
A、溴与氢氧化钠溶液反应,上层溶液变为无色;B、浓硫酸与碳反应生成的二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色;C、铜与稀硝酸反应生成NO,NO遇到空气生成红棕色的二氧化氮;D、直接加热饱和氯化铁溶液,无法得到氢氧化铁胶体。【详解】A、溴单质与NaOH溶液反应,则振荡后静置,上层溶液变为无色,故A错误;B、蔗糖与浓硫酸反应生成二氧化硫,二氧化硫能够被酸性KMnO4溶液氧化,导致酸性KMnO4溶液变为无色,故B错误;C、微热稀HNO3片刻生成NO气体,则溶液中有气泡产生,NO与空气中氧气反应生成二氧化氮,则广口瓶内会出现红棕色,故C正确;D、制备氢氧化铁胶体时,应该向沸水中逐滴加入少量FeCl3饱和溶液、加热至溶液呈红褐色,故D错误;故选:C。Fe(OH)3胶体的制备:用烧杯取少量蒸馏水,加热至沸腾,向沸水中逐滴加入适量的饱和FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,即得Fe(OH)3胶体;注意在制备过程中,不能搅拌、不能加热时间过长。二、非选择题(共84分)23、对羟基苯甲醛(或4-羟基苯甲醛)酯基、醚键C13H14O3Cl2加成反应+→+HBr12、【解析】
A()与HCHO在碱性条件下发生加成反应生成B();B氧化生成C();C生成D();D与发生取代反应生成E()和HBr;E环化生成F();F酸性条件下水解生成H(),据此分析。【详解】(1)C为,命名为对羟基苯甲醛(或4-羟基苯甲醛);答案:对羟基苯甲醛(或4-羟基苯甲醛)(2)F为,F中含氧官能团为酯基、醚键;答案:酯基、醚键(3)H为,由结构简式可知,H的分子式为C13H14O3Cl2;答案:C13H14O3Cl2(4)反应①为加成反应,反应④为取代反应,产物中还有HBr,化学方程式为+→+HBr;答案:加成反应+→+HBr(5)M为的同分异构体,满足条件的M的结构简式为、、、、、、、、、、、共12种;其中1HNMR中有3组峰,且峰面积之比为6:2:1的结构简式为、;答案:12种、(6)根据题干信息①②③可得出合成路线,由环己烷为原料制备的合成路线为;答案:第⑤小题寻找同分异构体为易错点,可以分步确定:①根据同分异构体要求可知存在两个官能团-COOH、-Br②确定碳链种类③将两个官能团-COOH、-Br采用定一移一法确定同分异构体种类。24、苯酚还原反应羟基、氯原子C12H16O31等【解析】
根据C结构简式及A分子式知,A为,B发生取代反应生成C,则B为,A和乙醛发生取代反应生成B,C发生信息中的反应生成D为,D水解然后酸化得到E为,由G的结构可知,E中醇羟基与甲醇发生分子间脱水反应生成F,F中酚羟基上H原子被取代生成G,故F为;对比G、美托洛尔的结构可知,G发生开环加成生成H。据此解答。【详解】(1)A为,其化学名称是苯酚;(2)反应B→C的化学方程式为:,C→D的反应类型为还原反应;(3)D为,D中所含官能团的名称是羟基、氯原子;(4)由结构简式可知G的分子式为:C12H16O3;H(美托洛尔)中连接羟基的碳原子为手性碳原子,所以含有1个手性碳原子;(5)芳香族化合物X与C互为同分异构体,X符合下列条件:①能发生银镜反应,说明含有醛基;②不与FeCl3发生显色反应,说明不含酚羟基;③含“C-C1”键;④核磁共振氢谱有4个峰,峰面积比为2:2:2:1,符合条件的结构简式为等;(6)苯甲醇发生氧化反应生成苯甲醛,苯甲醛与苯酚反应生成,最后与Zn(Hg)/HCl作用得到目标物,其合成路线为。25、+2(1分)N原子未达到8电子稳定结构(或N原子最外层为7电子结构,不稳定)(2分)既是氧化剂,又是还原剂(1分)3O3+2NO+H2O2HNO3+3O2(3分)C处产生白色沉淀时(1分)排出装置A内的空气,防止对生成NO的实验影响(2分)溶液由无色变成蓝色且有无色气泡冒出(1分)气体变红棕色(1分)2NO2+2OH−++H2O(3分)【解析】
(1)NO3分子内有三个氧且存在两个过氧键,它的结构为,两个氧与氮相连,另一个氧与两个氧相连,所以氮显+2价,根据NO3的结构可知,N原子最外层为7电子结构,未达到8电子稳定结构,因此不稳定。(2)N2O5+O32NO3+O2反应中生成2个NO3,1个NO3中两个氧显示−1价,另1个氧显示0价,2个NO3中有两个氧显示0价,1个来自O3,另1个来自N2O5,也就是说N2O5中的1个氧化合价升高到0价,4个氧化合价升高到−1价,同时N2O5中的N化合价降低到+2价,所以N2O5既是氧化剂,又是还原剂。(3)依据生产硝酸的机理,O3与NO及水反应最终生成HNO3和O2,当O3与NO反应的物质的量之比为3∶2,可得3O3+2NO+H2O2HNO3+3O2。(4)Cu与稀HNO3反应生成NO气体,NO气体能与空气中的氧气反应NO2,因此反应前需赶尽装置A内的空气,防止干扰实验,用CO2排尽空气,所以C处产生白色沉淀时,说明装置A内空气已排空。(5)Cu与稀HNO3反应生成无色NO气体,并生成蓝色硝酸铜溶液,所以A中现象为溶液由无色变成蓝色且有无色气泡冒出。打开a,挤压E,使少量空气进入A中,A中NO会和氧气反应生成红棕色气体,所以A中气体变红棕色。(6)NO2气体与氢氧化钠溶液的反应为2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O,写成离子方程式为2NO2+2OH−++H2O。26、CD不能K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3KHCO3溶解度比K2CO3小得多,浓缩时会和KMnO4一起析出74.06%偏高【解析】
反应I:3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O、反应Ⅱ:3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3,将混合溶液趁热过滤得到滤液中含有KMnO4、K2CO3,滤渣为MnO2,(1)A.KOH熔融状态下能和二氧化硅反应;B.高锰酸钾溶液具有强氧化性,能氧化盐酸;C.锰酸钾溶液呈绿色、高锰酸钾溶液呈紫色;D.温度过高导致高锰酸钾分解;(2)KHCO3溶解度比K2CO3小得多,浓缩时会和KMnO4一起析出;(3)KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀滤纸;根据电荷守恒、转移电子守恒、原子守恒配平方程式为2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,1中高锰酸钾溶液体积=(22.67-2.65)mL=20.02mL、2中高锰酸钾溶液体积=(23.00-2.60)mL=20.40mL、3中高锰酸钾溶液体积=(22.56-2.58)mL=20.02mL,2的溶液体积偏差较大,舍去,平均高锰酸钾溶液体积=20.02mL,n(KMnO4)=n(Na2C2O4)=×=×0.00375mol=0.0015mol,高锰酸钾总质量=×0.1L×158g/mol=1.1838g,若滴定后俯视读数,导致溶液体积偏低。【详解】反应I:3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O、反应Ⅱ:3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3,将混合溶液趁热过滤得到滤液中含有KMnO4、K2CO3,滤渣为MnO2,(1)A.KOH熔融状态下能和二氧化硅反应,所以不能用磁坩埚,应该用铁坩埚,故A错误;B.高锰酸钾溶液具有强氧化性,能氧化盐酸,所以不能用稀盐酸,故B错误;C.锰酸钾溶液呈绿色、高锰酸钾溶液呈紫色,所以根据颜色可以判断,故C正确;D.温度过高导致高锰酸钾分解,所以需要低温,故D正确;故选CD;(2)KHCO3溶解度比K2CO3小得多,浓缩时会和KMnO4一起析出,发生的反应为K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3,所以不能通入过量二氧化碳;(3)KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀滤纸,所以应该用玻璃纸;根据电荷守恒、转移电子守恒、原子守恒配平方程式为2MnO4﹣+5C2O42﹣+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,1中高锰酸钾溶液体积=(22.67﹣2.65)mL=20.02mL、2中高锰酸钾溶液体积=(23.00﹣2.60)mL=20.40mL、3中高锰酸钾溶液体积=(22.56﹣2.58)mL=20.02mL,2的溶液体积偏差较大,舍去,平均高锰酸钾溶液体积=20.02mL,n(KMnO4)=n(Na2C2O4)=×=×0.00375mol=0.0015mol,高锰酸钾总质量=×0.1L×158g/mol=1.1838g,其纯度=×100%=74.06%;若滴定后俯视读数,导致溶液体积偏低,溶液浓度偏高。解题关键:明确化学实验目的、实验原理及实验基本操作规范性,难点(3),注意(3)中计算方法,方程式要配平。27、(球形)冷凝管吸收逸出的有机物(乙醚),并防止倒吸水浴加热除去反应液中未反应完的反应物萃取扁桃酸作干燥剂75.7%【解析】
苯甲醛与氯仿在氢氧化钠溶液中发生反应,生成扁桃酸等,需要加热且维持温度在55~60℃。由于有机反应物易挥发,所以需冷凝回流,并将产生的气体用乙醇吸收。反应后所得的混合物中,既有反应生成的扁桃酸,又有剩余的反应物。先用乙醚萃取剩余的有机反应物,然后分液;在分液后所得的水溶液中加硫酸,将扁桃酸钠转化为扁桃酸,再用乙醚萃取出来,蒸馏进行分离提纯。【详解】(1)图中仪器C的名称是(球形)冷凝管。答案为:(球形)冷凝管;(2)装置B中有倒置的漏斗,且蒸馏出的有机物易溶于乙醇,所以其作用是吸收逸出的有机物(乙醚),并防止倒吸。答案为:吸收逸出的有机物(乙醚),并防止倒吸;(3)步骤一中,温度需控制在55~60℃之间,则合适的加热方式是水浴加热。答案为:水浴加热;(4)步骤二中,“将反应液用200mL水稀释”,则加入乙醚,是为了萃取未反应的有机反应物,所以用乙醚的目的是除去反应液中未反应完的反应物。答案为:除去反应液中未反应完的反应物;(5)步骤三中,“水相用50%的硫酸酸化至pH为2~3后,再每次用40mL乙醚分两次萃取”,因为加酸后扁桃酸钠转化为扁桃酸,所以用乙醚的目的是萃取扁桃酸;为了去除扁桃酸中溶有的少量水,加入适量无水硫酸钠,其目的是作干燥剂。答案为:萃
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