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文档简介
北京市顺义区杨镇一中2026年4月高三教学质量测评化学试题注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、利用微生物燃料电池进行废水处理,实现碳氮联合转化。其工作原理如下图所示,其中M、N为厌氧微生物电极。下列有关叙述错误的是A.负极的电极反应为CH3COO-—8e-+2H2O==2CO2↑+7H+B.电池工作时,H+由M极移向N极C.相同条件下,M、N两极生成的CO2和N2的体积之比为3:2D.好氧微生物反应器中发生的反应为NH4++2O2==NO3-+2H++H2O2、根据下列实验操作和现象所得到的实验结论正确的是选项实验操作和现象实验结论A向KI溶液中滴加少量溴水,再滴加CCl4,振荡,静置。分层,上层无色,下层紫红色溴的非金属性强于碘B向Na2SO3溶液中先加入Ba(NO3)2溶液,生成白色沉淀,然后再加入稀盐酸,沉淀不溶解Na2SO3溶液已经变质C向AgNO3溶液中先滴加少量NaCl溶液,生成白色沉淀,然后再滴加Na2S溶液,生成黑色沉淀溶解度:AgCI>Ag2SD向滴有酚酞的Na2CO3溶液中,逐滴加入BaCl2溶液,溶液红色逐渐褪去BaCl2溶液是酸性溶液A.A B.B C.C D.D3、化学与社会、环境密切相关,下列说法不正确的是A.植物秸秆可用于制造酒精与沼气等燃料B.利用CO2合成聚碳酸酯类可降解塑料,实现“碳”循环利用C.雷雨过后感觉到空气清新是因为空气中产生了少量的二氧化氮D.小苏打可用于治疗胃酸过多,也可用于发酵粉制作面包4、用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A.标准状况下,22.4L乙酸中含有的碳碳单键总数为2NAB.常温下,46gNO2气体中所含有的分子数为NAC.1mol氖气中含有的原子总数为NAD.0.1L0.1mol·L-1MgCl2溶液中的Mg2+数目为0.01NA5、10mL浓度为1mol/L的盐酸与过量的锌粉反应,若加入适量的下列溶液,能减慢反应速率但又不影响氢气生成的是()A.KHSO4 B.CH3COONa C.CuSO4 D.Na2CO36、下列有关实验的操作、现象和结论都正确的是选项实验操作现象结论A向浓度均为0.10mol•L-1的KCl和KI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液出现黄色沉淀Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)B向Na2SO3溶液中先加入Ba(NO3)2溶液,然后再加入稀盐酸生成白色沉淀,加入稀盐酸,沉淀不溶解溶液已经变质C向盛有NH4Al(SO4)2溶液的试管中,滴加少量NaOH溶液产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体NH4++OH-=NH3↑+H2OD测定等物质的量浓度的Na2CO3和NaClO的pH值Na2CO3>NaClO酸性:H2CO3<HClOA.A B.B C.C D.D7、下列解释对应事实的离子方程式正确的是A.FeSO4溶液中滴加NaOH溶液,静置一段时间后:Fe2++2OH一=Fe(OH)2↓B.漂白粉溶液加入醋酸:H++ClO-=HC1OC.AgCl悬浊液滴入Na2S溶液:2Ag++S2-=Ag2S↓D.K2CrO4溶液滴入硫酸溶液;2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O8、“太阳水”电池装置如图所示,该电池由三个电极组成,其中a为TiO2电极,b为Pt电极,c为WO3电极,电解质溶液为pH=3的Li2SO4-H2SO4溶液。锂离子交换膜将电池分为A、B两个区,A区与大气相通,B区为封闭体系并有N2保护。下列关于该电池的说法错误的是A.若用导线连接a、c,则a为负极,该电极附近pH减小B.若用导线连接a、c,则c电极的电极反应式为HxWO3-xe-=WO3+xH+C.若用导线连接b、c,b电极的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2OD.利用该装置,可实现太阳能向电能转化9、炼铁、炼钢过程中,先被氧化后被还原的元素是()A.炼铁过程中的铁元素 B.炼铁过程中的氧元素C.炼铁过程中的碳元素 D.炼钢过程中的铁元素10、下列说法正确的是()A.230Th和232Th是钍的两种同素异形体B.H2与T2互为同位素C.甲醇与乙二醇互为同系物D.乙酸乙酯与丁酸互为同分异构体11、美国科学家JohnB.Goodenough荣获2019年诺贝尔化学奖,他指出固态体系锂电池是锂电池未来的发展方向。Kumar等人首次研究了固态可充电、安全性能优异的锂空气电池,其结构如图所示。已知单位质量的电极材料放出电能的大小称为电池的比能量。下列说法正确的是A.放电时,a极反应为:Al-3e-=A13+,b极发生还原反应B.充电时,Li+由a极通过固体电解液向b极移动C.与铅蓄电池相比,该电池的比能量小D.电路中转移4mole-,大约需要标准状况下112L空气12、将溶液和盐酸等体积混合,在混合溶液中,下列关系式正确的是A.B.C.D.13、化学与生活密切相关,下列有关说法错误的是A.SO2和NO2是主要的大气污染物B.大气中的SO2和CO2溶于水形成酸雨C.以液化石油气代替燃油可减少大气污染D.对煤燃烧后形成的烟气脱硫,目前主要用石灰法14、常温下,向1L0.01mol·L-1一元酸HR溶液中逐渐通入氨气[常温下NH3·H2O电离平衡常数K=1.76×10-5],保持温度和溶液体积不变,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述不正确的是A.0.01mol·L-1HR溶液的pH约为4B.随着氨气的通入,逐渐减小C.当溶液为碱性时,c(R-)>c(HR)D.当通入0.01molNH3时,溶液中存在:c(R-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)15、将铝粉与Fe3O4粉末配制成铝热剂,分成三等份。①一份直接放入足量的烧碱溶液中,充分反应后放出气体在标准状况下的体积为V1;②一份在高温下恰好反应完全,反应后的混合物与足量的盐酸反应后,放出的气体在标准状况下的体积为V2;③一份直接放入足量的盐酸中,充分反应后放出气体在标准状况下的体积为V3。下列说法正确的是A.V1=V3>V2 B.V2>V1=V3C.V1=V2>V3 D.V1>V3>V216、化学与生产、生活和环境密切相关。下列有关说法正确的是()A.面粉生产中禁止添加的过氧化钙(CaO2)中阴、阳离子个数比为1:2B.“文房四宝”中的砚台,用石材磨制的过程是化学变化C.月饼中的油脂易被氧化,保存时常放入装有硅胶的透气袋D.丝绸的主要成分是蛋白质,它属于天然高分子化合物17、下列操作能达到相应实验目的的是()选项目的实验A实验室制备乙酸乙酯向试管中依次加入浓硫酸、乙醇、乙酸和碎瓷片,加热B除去干燥CO2中混有少量的SO2可将混合气体依次通过盛有足量酸性KMnO4溶液、浓硫酸的洗气瓶C检验Na2SO3已经变质向Na2SO3溶液中先加入Ba(
NO3)2溶液,生成白色沉淀,然后再加入稀盐酸,沉淀不溶解D比较铁和铜的活泼性常温下,将表面积相同的铁和铜投入到浓硝酸中,铁不能溶解,铜能溶解,铜比铁活泼A.A B.B C.C D.D18、我国科研人员研究了在Cu-ZnO-ZrO2催化剂上CO2加氢制甲醇过程中水的作用机理;其主反应历程如图所示(H2→H+H)。下列说法错误的是()A.二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率达100%B.带标记的物质是该反应历程中的中间产物C.向该反应体系中加入少量的水能增加甲醇的收率D.第③步的反应式为H3CO+H2O→CH3OH+HO19、W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。常温常压下,Y的单质及其氧化物均能与X的氢化物的水溶液反应生成一种相同的物质,该物质的分子与CH4具有相同的空间结构。X的单质与氢气混合后在冷暗处会发生爆炸。Z原子最外层电子数是W原子最外层电子数的2倍。下列叙述错误的是()A.氢化物的稳定性顺序为:X>Z>YB.元素Y在自然界中只以化合态形式存在C.元素W、Y位于周期表中金属与非金属分界线附近D.元素Z的含氧酸具有强氧化性20、CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O属于的反应类型是()A.复分解反应B.置换反应C.分解反应D.氧化还原反应21、加较多量的水稀释0.1mol/L的NaHCO3溶液,下列离子浓度会增大的是()A.CO32- B.HCO3- C.H+ D.OH-22、FFC电解法可由金属氧化物直接电解制备金属单质,西北稀有金属材料研究院利用此法成功电解制备钽粉(Ta),其原理如图所示。下列说法正确的是A.该装置将化学能转化为电能B.a极为电源的正极C.Ta2O5极发生的电极反应为Ta2O5+10e—=2Ta+5O2—D.石墨电极上生成22.4LO2,则电路中转移的电子数为4×6.02×1023二、非选择题(共84分)23、(14分)X、Y、Z、R、Q、M是六种短周期元素,原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素,Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,Z为地壳中含量最多的元素,R与X同主族;Y、R、Q最外层电子数之和为8,M的单质为黄绿色有害气体。请回答下列问题:(1)Q在元素周期表中的位置为__________________。(2)Z、Q、M简单离子半径由大到小的顺序为(写元素离子符号)_______________。(3)Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因:________________(用离子方程式表示)。(4)QM2的电子式为______________。(5)M的单质与R的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为______________。24、(12分)阿司匹林是一种解毒镇痛药。烃A是一种有机化工原料,下图是以它为初始原料设计合成阿司匹林关系图:已知:(苯胺,苯胺易被氧化)回答下列问题:(1)C的结构简式为___________。(2)反应⑤的反应类型___________,在③之前设计②这一步的目的是___________。(3)F中含氧官能团的名称________。(4)G(阿司匹林)与足量NaOH溶液反应的化学方程式为______________。(5)符合下列条件的E的同分异构体有________种。写出核磁共振氢谱中有五组峰,峰面积之比为1:2:2:2:1的结构简式:_______(只写一种)。a.含—OHb.能发生水解反应c.能发生银镜反应(6)利用甲苯为原料,结合以上合成路线和下面所给信息合成下图所示的功能高分子材料(无机试剂任选)。________25、(12分)ClO2作为一种广谱型的消毒剂,将逐渐用来取代Cl2成为自来水的消毒剂。已知ClO2是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体,11℃时液化成红棕色液体。(1)某研究小组用下图装置制备少量ClO2(夹持装置已略去)。①冰水浴的作用是____________。②NaOH溶液的主要作用为吸收反应产生的Cl2,其吸收液可用于制取漂白液,该吸收反应的氧化剂与还原剂之比为___________________。③以NaClO3和HCl为原料制备ClO2的化学方程式为_________________________。(2)将ClO2水溶液滴加到KI溶液中,溶液变棕黄;再向其中加入适量CCl4,振荡、静置,观察到________,证明ClO2具有氧化性。(3)ClO2在杀菌消毒过程中会产生Cl-,其含量一般控制在0.3-0.5mg·L−1,某研究小组用下列实验方案测定长期不放水的自来水管中Cl-的含量:量取10.00mL的自来水于锥形瓶中,以K2CrO4为指示剂,用0.0001mol·L-1的AgNO3标准溶液滴定至终点。重复上述操作三次,测得数据如下表所示:实验序号1234消耗AgNO3溶液的体积/mL10.2410.029.9810.00①在滴定管中装入AgNO3标准溶液的前一步,应进行的操作_____________。②测得自来水中Cl-的含量为______mg·L−1。③若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。26、(10分)ClO2(黄绿色易溶于水的气体)是一种高效、低毒的消毒剂。某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收和释放进行了研究。(1)仪器A的名称是_______________________。(2)安装F中导管时,应选用图2中的___________________。(3)A中发生反应生成ClO2和Cl2,其氧化产物和还原产物物质的量之比为__________。(4)关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是__________________。(5)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为____。(6)ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收可得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的浓度,进行了下列实验:步骤1:准确量取ClO2溶液10.00mL,稀释成100.00mL试样,量取V0mL试样加入到锥形瓶中;步骤2:用稀硫酸调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,静置片刻;步骤3:加入指示剂,用cmol·L−1Na2S2O3溶液滴定至终点。重复2次,测得消耗Na2S2O3溶液平均值为V1mL。(已知2ClO2+10I−+8H+=2Cl−+5I2+4H2O2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI)计算该ClO2的浓度为______g/L(用含字母的代数式表示,计算结果化简)。27、(12分)二氧化氯是高效、低毒的消毒剂。已知:ClO2是一种黄绿色易溶于水的气体,具有强氧化性,回答下列问题:(1)ClO2的制备及性质探究(如图所示)。①仪器a的名称为________,装置B的作用是________。②装置C用于制备ClO2,同时还生成一种酸式盐,该反应的化学方程式为_________。装置D中滴有几滴淀粉溶液,其作用是________________。③装置E用于吸收尾气,反应生成NaClO2,则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________,氧化产物是___________。(2)粗略测定生成ClO2的量实验步骤如下:a.取下装置D,将其中的溶液转入250mL容量瓶,用蒸馏水洗涤D瓶2~3次,并将洗涤液一并转移到容量瓶中,再用蒸馏水稀释至刻度。b.从容量瓶中取出25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),指示剂显示终点时共用去24.00mL硫代硫酸钠溶液。①滴定至终点的现象是_____________。②进入装置D中的ClO2质量为_______,与C中ClO2的理论产量相比,测定值偏低,可能的原因是__________。28、(14分)1923年,我国化学家吴蕴初先生研制出了廉价生产味精的方案,并向英、美、法等化学工业发达国家申请了专利。以下是利用化学方法合成味精的流程:请回答下列问题:(1)下列有关蛋白质和氨基酸的说法不正确的是____(填字母)。a.蛋白质都是高分子化合物b.谷氨酸(H)自身不能发生反应c.H分子不含手性碳原子d.天然蛋白质水解最终产物都是α-氨基酸(2)C的系统命名法名称是____;B中含氧官能团名称是____。(3)E→F的反应类型是____。R的结构简式为____。(4)写出G和NH3反应的化学方程式:____。(5)T是H的同分异构体,写出同时具备下列条件的T的结构简式______________。①含有—NH2,且能发生水解反应;②1molT发生银镜反应能生成4molAg③核磁共振氢谱上有4组峰且峰面积比为2∶2∶2∶3(6)参照题给流程图,以和甲醇为原料(其他无机试剂任选),设计合成苯丙氨酸()的流程,写出合成路线____。29、(10分)十九大报告指出:“坚持全民共治、源头防治,持续实施大气污染防治行动,打赢蓝天保卫战!”以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。(1)工业上采用NH3-SCR法是消除氮氧化物的常用方法。它利用氨在一定条件下将NOx在脱硝装置中转化为N2。主要反应原理为:主反应:a.4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)△H1副反应:b.4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H2=-1267.1kJ/molc.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H3=-907.3kJ/mol①上述反应中利用了NH3的__________性质;△H1=____________。②将氮氧化合物按一定的流速通过脱硝装置,测得出口的NO残留浓度与温度的关系如图1,试分析脱硝的适宜温度是______(填序号)。A<850℃b900~1000℃c>1050℃温度超过1000℃,NO浓度升高的原因是_____________。(2)已知:8NH3(g)+6NO2(g)7N2(g)+12H2O(l)△H<0。相同条件下,在2L密闭容器内,选用不同的催化剂进行反应,产生N2的量随时间变化如图2所示。①该反应活化能Ea(A)、Ea(B)、Ea(C)由大到小的顺序是____________,理由是___________。②下列说法正确的是_______(填标号)。a使用催化剂A达平衡时,△H值更大b升高温度可使容器内气体颜色加深c单位时间内形成N-H键与O-H键的数目相等时,说明反应已经达到平衡d若在恒容绝热的密闭容器中反应,当平衡常数不变时,说明反应已经达到平衡(3)为避免汽车尾气中的氮氧化合物对大气的污染,需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=-746.8k·mol-1,实验测得,v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数_______(填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。②若在1L的密闭容器中充入1molCO和1molNO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为40%,则=___________。(分数表示或保留一位小数)
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】
图示分析可知:N极NO3-离子得到电子生成氮气、发生还原反应,则N极正极。M极CH3COO-失电子、发生氧化反应生成二氧化碳气体,则M极为原电池负极,NH4+在好氧微生物反应器中转化为NO3-,据此分析解答。【详解】A.M极为负极,CH3COO-失电子、发生氧化反应生成二氧化碳气体,电极反应为CH3COO-—8e-+2H2O==2CO2↑+7H+,故A正确;B.原电池工作时,阳离子向正极移动,即H+由M极移向N极,故B正确;C.生成1molCO2转移4mole-,生成1molN2转移10mole-,根据电子守恒,M、N两极生成的CO2和N2的物质的量之比为10mol:4mol=5:2,相同条件下的体积比为5:2,故C错误;D.NH4+在好氧微生物反应器中转化为NO3-,则反应器中发生的反应为NH4++2O2==NO3-+2H++H2O,故D正确;故答案为C。2、A【解析】
A.单质溴与KI在溶液中发生氧化还原反应生成碘单质,产生的碘单质易溶于四氯化碳,由于四氯化碳的密度比水大,与水互不相容,所以静置分层,上层无色,下层紫红色,可知溴的非金属性强于碘,A正确;B.酸性条件下硝酸根离子可氧化亚硫酸钡生成硫酸钡沉淀,因此不能确定Na2SO3溶液是否变质,B错误;C.由于是向硝酸银溶液中首先滴入少量NaCl溶液,所以硝酸银过量,过量的硝酸银与滴入的Na2S反应产生Ag2S沉淀,均为沉淀生成,不能比较AgCl、Ag2S的溶解度,C错误;D.钡离子与碳酸根离子反应生成沉淀,使碳酸根离子的水解平衡逆向移动,溶液中c(OH-)减小,溶液红色逐渐褪去,并不是因为BaCl2溶液是酸性溶液,D错误;故合理选项为A。3、C【解析】
A.植物秸秆的主要成分为纤维素,能水解生成葡萄糖,葡萄糖条能反应生成酒精,可以在一定条件下生成甲烷,故正确;B.二氧化碳合成聚合物,其聚合物能降解,实现了碳的循环,故正确;C.雷雨天时空气中的氧气有些变成了臭氧,所以空气感觉清新,故错误;D.小苏打能与胃酸反应,用于治疗胃酸过多,碳酸氢钠能受热分解生成二氧化碳,可用于发酵粉制作面包,故正确。故选C。4、C【解析】
A.
标准状况下,乙酸为液体,无法计算,故A错误;B.在NO2气体中部分NO2会自发发生反应2NO2N2O4,所以46gNO2气体中所含有的分子数小于NA,故B错误;C.氖气是以单原子的形式存在,因此1mol氖气中的含有1NA的原子,故C正确;D.氯化镁溶液中镁离子会水解,因此0.1L0.1mol·L-1MgCl2溶液中的Mg2+数目小于0.01NA,故D错误;故选C。5、B【解析】
需要减慢反应速率但又不影响氢气生成,即降低H+的浓度而又不改变H+的物质的量,据此解答。【详解】A.加入KHSO4溶液,溶液中氢离子总量增多,故氢气生成量增多,故A错误;B.加入CH3COONa溶液,溶液被稀释,且醋酸根离子与溶液中氢离子结合为醋酸分子,溶液中氢离子浓度降低,且提供的氢离子总量不变,故能减慢反应速率且又不影响氢气生成量,故B正确;C.Zn可以置换出Cu,构成原电池,加快反应速率,故C错误;D.加入Na2CO3溶液,碳酸根离子与氢离子反应,则溶液中氢离子总量减小,故氢气生成量也减小,故D错误。故选:B。6、A【解析】
A.向浓度均为0.10mol•L-1的KCl和KI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,出现黄色沉淀,说明相同条件下AgI先于AgCl沉淀,二者为同种类型沉淀,Ksp越小溶解度越小,相同条件下越先沉淀,所以Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),故A正确;B.即便亚硫酸没有变质,先加入Ba(NO3)2溶液,再加入稀盐酸后硝酸根也会将亚硫酸根氧化沉硫酸根,故B错误;C.向盛有NH4Al(SO4)2溶液的试管中,滴加少量NaOH溶液会先发生Al3++3OH-=Al(OH)3↓,并不能生成氨气,故C错误;D.测定等物质的量浓度的Na2CO3和NaClO的pH值,Na2CO3>NaClO可以说明HCO3-的酸性强于HClO,若要比较H2CO3和HClO的酸性强弱,需要测定等物质的量浓度NaHCO3和NaClO的pH值,故D错误;故答案为A。7、D【解析】
A.硫酸亚铁与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为:Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,静置一段时间后,氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁沉淀,故A错误;B.漂白粉溶液中加入醋酸,醋酸为弱酸,离子方程式为CH3COOH+ClO-═HClO+CH3COO-,故B错误;C.向AgCl悬浊液中加Na2S溶液,白色沉淀变成黑色,离子方程式:2AgCl+S2-=Ag2S+2Cl-,故C错误;D.K2Cr2O7溶液中存在Cr2O72-(橙色)+H2O⇌2CrO42-(黄色)+2H+,滴加少量H2SO4,增大了氢离子浓度,平衡逆向移动,颜色加深,2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O,故D正确;故选D。8、B【解析】
A.根据示意图可知,a与c相连后,a电极发生失电子的氧化反应所以作负极,考虑到电解质溶液为pH=3的Li2SO4-H2SO4溶液,所以a极的电极反应式为:;由于生成H+,所以a极附近的pH下降;A项正确;B.根据示意图可知,a与c相连后,c为正极,发生得电子的还原反应,电极反应式应写作:;B项错误;C.根据示意图,b与c若相连,b极为正极发生氧气的还原反应,考虑到电解质溶液为pH=3的Li2SO4-H2SO4溶液,所以电极反应式为:;C项正确;D.连接a与c后,将太阳能转变成B中的化学能,再连接b,c后,就可将化学能再转变成电能,最终实现了太阳能向电能的转化,D项正确;答案选B。9、D【解析】
炼钢过程中反应原理:Fe+O2FeO、FeO+CFe+CO,2FeO+Si2Fe+SiO2。反应中C元素化合价升高,Fe元素发生Fe﹣FeO﹣Fe的一系列反应中,则Fe元素既失去电子也得到电子,所以既被氧化又被还原,故选D。10、D【解析】
A.230Th和232Th的质子数相同,中子数相差2,都是由钍元素组成的两种不同核素,互为同位素,故A错误;B.H2与T2都是由氢元素组成的氢单质,是同种物质,故B错误;C.甲醇的分子式为CH4O,乙二醇的分子式为C2H6O2,分子组成上相差CH2O,因此甲醇与乙二醇不互为同系物,故C错误;D.乙酸乙酯与丁酸的分子式为C4H8O2,乙酸乙酯含有酯基,丁酸含有羧基,二者结构不同,互为同分异构体,故D正确;故答案为D。考查同位素、同系物、同素异形体、同分异构体的辨析,准确掌握同位素、同系物、同素异形体、同分异构体的定义是解题的关键,若化学式为元素,可能是同位素;若化学式为单质,则可能是同素异形体;若化学式为分子式相同、结构不同的有机化合物,则为同分异构体;若是分子式不同结构相似的有机化合物,则可能为同系物。11、D【解析】
A.锂比铝活泼,放电时a极为负极,锂单质失电子被氧化,反应为“Li-e-═Li+,b极为正极得电子,被还原,故A错误;B.充电时a电极锂离子被还原成锂单质为电解池的阴极,则b为阳极,电解池中阳离子向阴极即a极移动,故B错误;C.因为锂的摩尔质量远远小于铅的摩尔质量,失去等量电子需要的金属质量也是锂远远小于铅,因此锂电池的比能量大于铅蓄电池,故C错误;D.电路中转移4mole-,则消耗1mol氧气,标况下体积为22.4L,空气中氧气约占20%,因此需要空气22.4L×5=112L,故D正确;故答案为D。12、B【解析】
混合后发生反应:Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3,混合溶液中含三种溶质(Na2CO3、NaCl、NaHCO3)且物质的量浓度相等。【详解】A.电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),故A错误;B.CO32-的水解程度大于HCO3-,且溶液呈碱性,故c(Na+)>c(HCO3-)>c(Cl-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+),故B正确;C.物量守恒式应为c(Na+)=2c(HCO3-)+2c(CO32-)+2c(H2CO3),故C错误;D.根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),物料守恒c(Na+)=2c(HCO3-)+2c(CO32-)+2c(H2CO3),联立可得c(OH-)+c(Cl-)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)+c(H+),故D错误;答案:B电荷守恒、物料守恒、质子守恒是比较离子浓度常用的方法。13、B【解析】A.空气中的SO2和NO2是主要的大气污染物,故A正确;B.大气中的SO2和氮氧化物是形成酸雨的主要污染物,故B错误;C.液化石油气含有杂质少,燃烧更充分,燃烧时产生的一氧化碳少,对空气污染小,减少大气污染,故C正确;D.用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫,可以将有害气体二氧化硫转化为硫酸钙,减少环境污染,故D正确;答案为B。14、D【解析】
A.pH=6时c(H+)=10-6,由图可得此时=0,则Ka==10-6,设HR0.01mol·L-1电离了Xmol·L-1,Ka==10-6,解得X=10-6,pH=4,A项正确;B.由已知HR溶液中存在着HR分子,所以HR为弱酸,==c(H+)/Ka温度不变时Ka的值不变,c(H+)浓度在减小,故在减小,B项正确;C.当溶液为碱性时,R-的水解会被抑制,c(R-)>c(HR),C项正确;D.Ka=10-6,当通入0.01molNH3时,恰好反应生成NH4R,又因为常温下NH3·H2O电离平衡常数K=1.76×10-5,所以NH4R溶液中R-水解程度大于NH4+水解程度,NH4R溶液呈碱性,则c(NH4+)>c(R-)>c(OH-)>c(H+),D项错误;答案选D。15、A【解析】
假设每份含2mol铝,①能和烧碱反应生成氢气的物质只有铝,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,2mol铝与氢氧化钠溶液反应生成氢气3mol;②铝先和四氧化三铁反应生成氧化铝和铁3Fe3O4+8Al4Al2O3+9Fe,铁和盐酸反应生成氢气Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,2mol铝与四氧化三铁反应生成9/4mol铁,9/4mol铁与盐酸反应生成氢气9/4mol;③能和盐酸反应生成氢气的只有铝,2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,2mol铝与盐酸溶液反应生成氢气3mol氢气;所以V1=V3>V2,故选A。16、D【解析】
A.过氧化钙(CaO2)中阴离子是O22-,阳离子是Ca2+,故阴、阳离子个数比为1:1,A错误;B.用石材制作砚台的过程没有新物质生成,属于物理变化,B错误;C.防止食品氧化变质,应加入还原剂,硅胶具有吸水性,是干燥剂,C错误;D.丝绸的主要成分是蛋白质,属于天然高分子化合物,D正确;故合理选项是D。17、B【解析】
A.浓硫酸的密度比乙醇大,且浓硫酸和乙醇混合放出大量的热,若先加浓硫酸再加乙醇容易引起液体飞溅,故先加乙醇,再加浓硫酸。最后加乙酸,避免浓硫酸和乙酸混合时产生的热量使乙酸大量挥发,即制备乙酸乙酯时药品添加顺序为:乙醇、浓硫酸、乙酸,A错误;B.SO2和酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应而被除去,再通过浓硫酸进行干燥,可得纯净的CO2,B正确;C.即使没有变质,Na2SO3和Ba(NO3)2反应也生成白色沉淀(BaSO3),加入HCl,H+存在下,溶液中的NO3-将BaSO3氧化成BaSO4,白色沉淀依然不溶解,该方法不能检验Na2SO3是否变质,C错误;D.浓硝酸有强氧化性,常温下,浓硝酸将Fe钝化,不能比较Fe和Cu的活泼性,D错误。答案选B。NO3-在酸性环境下有强氧化性。18、A【解析】
A.从反应②、③、④看,生成2molH2O,只消耗1molH2O,所以二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率不是100%,A错误;B.从整个历程看,带标记的物质都是在中间过程中出现,所以带标记的物质是该反应历程中的中间产物,B正确;C.从反应③看,向该反应体系中加入少量的水,有利于平衡的正向移动,所以能增加甲醇的收率,C正确;D.从历程看,第③步的反应物为H3CO、H2O,生成物为CH3OH、HO,所以反应式为H3CO+H2O→CH3OH+HO,D正确;故选A。19、D【解析】
W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。常温常压下,Y的单质和氧化物均能与X的氢化物的水溶液反应生成一种相同的气体,该气体分子与CH4具有相同的空间结构,X的单质与氢气混合后在冷暗处会发生爆炸,X是F,X的氢化物为HF,Y为Si,Y的氢化物为SiF4;Z原子最外层的电子数是W原子的最外层电子数的2倍,Z的最外层电子数一定为偶数,且大于Si元素,则Z为S元素;W最外层电子数为3,其原子序数小于F,则W为B元素,据此解答。【详解】根据分析可知:W为B,X为F,Y为Si,Z为S元素。A.F为非金属性最强的元素,则HF比其它三种元素的氢化物的稳定性都强,A正确;B.Si在自然界中只以化合态形式存在,B正确;C.B、Si元素都位于周期表中金属与非金属分界线附近,C正确;D.S元素的含氧酸有硫酸、亚硫酸、硫代硫酸等,不一定具有强氧化性,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,根据物质的性质及元素的原子结构关系推断元素为解答关键,注意元素化合物知识及规律性知识的应用,试题侧重考查学生的分析与应用能力。20、A【解析】
A.复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应,该反应CaCO3和HCl生成CaCl2和H2CO3,属于复分解反应,故A选;B.置换反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应,本反应中无单质参与或生成,故B不选;C.分解反应是一种物质生成两种或两种以上物质的反应,本反应的反应物有两个,故C不选;D.氧化还原反应是有元素化合价升高和降低的反应,本反应无元素化合价变化,故D不选。故选A。21、C【解析】
在NaHCO3溶液中存在碳酸氢根离子的水解平衡为:HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-,加较多量的水稀释促进水解平衡正向移动,但以体积增大为主,所以氢氧根离子的浓度减小,温度不变,水的离子积常数不变,即氢离子浓度与氢氧根离子浓度的积不变,所以氢离子的浓度变大,故选:C。22、C【解析】
电解池工作时O2-向阳极移动,则石墨电极为阳极,电源的b极为正极,电解池的阴极发生还原反应,据此分析解题。【详解】A.该装置是电解池,是将电能转化为化学能,故A错误;B.电解池工作时O2-向阳极移动,则石墨电极为阳极,电源的b极为正极,a极为电源的负极,故B错误;C.Ta2O5极为阴极,发生还原反应,其电极反应为Ta2O5+10e—=2Ta+5O2—,故C正确;D.石墨电极上生成的22.4LO2没有指明是标准状况,则其物质的量不一定是1mol,转移电子数也不一定是4×6.02×1023,故D错误;故答案为C。本题考查电解原理的应用,判断电源的电极是解题关键,在电解池中,阴离子移向阳极,阳离子移向阴极,再结合电解池的阴极发生还原反应,阳极发生氧化反应分析,难点是气体摩尔体积的应用,只有指明气体的状态,才能利用22.4L/mol计算气体的物质的量。二、非选择题(共84分)23、第二周期ⅡA族Cl->O2->Mg2+NH3+H2ONH3•H2ONH4++OH-Cl2+2OH-=Cl-+H2O+ClO-。【解析】
X、Y、Z、R、Q、M是六种短周期元素,原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素,则X为氢元素;Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则Y为氮元素;Z为地壳中含量最多的元素,则Z为氧元素;R与X同主族,原子序数大于氧元素,则R为钠元素;Y、R、Q最外层电子数之和为8,则Q的最外层电子数为8-5-1=2,故Q为镁元素;M的单质为黄绿色有害气体,则M为氯元素,据此分析。【详解】X、Y、Z、R、Q、M是六种短周期元素,原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素,则X为氢元素;Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则Y为氮元素;Z为地壳中含量最多的元素,则Z为氧元素;R与X同主族,原子序数大于氧元素,则R为钠元素;Y、R、Q最外层电子数之和为8,则Q的最外层电子数为8-5-1=2,故Q为镁元素;M的单质为黄绿色有害气体,则M为氯元素。(1)Q为镁元素,在元素周期表中的位置为第二周期ⅡA族;(2)Z、Q、M分别为O、Mg、Cl,Cl-比其他两种离子多一个电子层,O2-、Mg2+具有相同电子层结构,核电荷数大的Mg2+半径较小,故简单离子半径由大到小的顺序为Cl->O2->Mg2+;(3)Y的气态氢化物NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因:NH3+H2ONH3•H2ONH4++OH-;(4)QM2为MgCl2,属于离子化合物,其电子式为;(5)M的单质Cl2与R的最高价氧化物对应的水化物NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+H2O+ClO-。24、取代反应保护酚羟基,防止酚羟基被氧化羧基和酚羟基17种或【解析】
根据流程图,烃A与氯气发生取代反应生成卤代烃B,B在氢氧化钠溶液条件下水解后酸化生成C,根据C的化学式可知,A为甲苯(),根据E的结构,结合信息②可知,D为,则C为,因此B为苯环上的氢原子被取代的产物,反应条件为铁作催化剂,B为,据此分析。【详解】根据流程图,烃A与氯气发生取代反应生成卤代烃B,B在氢氧化钠溶液条件下水解后酸化生成C,根据C的化学式可知,A为甲苯(),根据E的结构,结合信息②可知,D为,则C为,因此B为苯环上的氢原子被取代的产物,反应条件为铁作催化剂,B为。(1)根据上述分析,C为;(2)反应⑤是与乙酸酐发生取代反应生成和乙酸,反应类型为取代反应;在③之前设计②可以保护酚羟基,防止酚羟基被氧化,故答案为取代反应;保护酚羟基,防止酚羟基被氧化;(3)F为,含氧官能团的名称为羧基和酚羟基;(4)G(阿司匹林)中的酯基水解生成的羟基为酚羟基,也能与氢氧化钠反应,因此与足量NaOH溶液反应的化学方程式为;(4)E为,a.含—OH,可为酚羟基、醇羟基或羧基中的—OH;b.能发生水解反应说明含有酯基;c.能发生银镜反应说明含有醛基;满足条件的结构是:若苯环上只有一个取代基则为HCOOCH(OH)-,只有一种;若苯环上有两个取代基,可为HCOOCH2-和-OH,苯环上的位置可为邻、间、对位,故有3种;若苯环上有两个取代基还可以为HCOO-和-CH2OH,苯环上的位置可为邻、间、对位,故有3种;若苯环上有三个取代基,为HCOO-、-CH3和-OH,根据定二议三,两个取代基在苯环上有邻、间、对位,再取代第三个取代基在苯环上时分别有4、4、2种共10种;综上符合条件的同分异构体共有17种;其中核磁共振氢谱中有五组峰,峰面积之比为1:2:2:2:1的结构简式为或;(5)用甲苯为原料合成功能高分子材料()。需要合成,根据题干信息③,可以由合成;羧基可以由甲基氧化得到,因此合成路线为。25、收集ClO2(或使ClO2冷凝为液体)1:12NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O溶液分层,下层为紫红色用AgNO3标准溶液进行润洗3.55偏低【解析】
(1)①冰水浴可降低温度,防止挥发;②氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠;③以NaClO3和HCl为原料制备ClO2,同时有Cl2和NaCl生成,结合电子守恒和原子守恒写出发生反应的化学方程式;(2)反应生成碘,碘易溶于四氯化碳,下层为紫色;(3)根据滴定操作中消耗的AgNO3的物质的量计算溶液中含有的Cl-的物质的量,再计算浓度即可。【详解】(1)①冰水浴可降低温度,防止挥发,可用于冷凝、收集ClO2;②氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠,反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,此反应中Cl2既是氧化剂,又是还原剂,还原产物NaCl和氧化产物NaClO的物质的量之比为1:1,则该吸收反应的氧化剂与还原剂之比为1:1;③以NaClO3和HCl为原料制备ClO2,同时有Cl2和NaCl生成,则发生反应的化学方程式为2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O;(2)将ClO2水溶液滴加到KI溶液中,溶液变棕黄,说明生成碘,碘易溶于四氯化碳,即当观察到溶液分层,下层为紫红色时,说明有I2生成,体现ClO2具有氧化性;(3)①装入AgNO3标准溶液,应避免浓度降低,应用AgNO3标准溶液进行润洗后再装入AgNO3标准溶液;②滴定操作中第1次消耗AgNO3溶液的体积明显偏大,可舍去,取剩余3次数据计算平均体积为mL=10.00mL,含有AgNO3的物质的量为0.0001mol·L-1×0.01L=1×10-6mol,测得自来水中Cl-的含量为=3.55g·L−1;③在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,导致消耗标准液的体积读数偏小,则测定结果偏低。26、圆底烧瓶b1∶2吸收Cl24H++5ClO2-=Cl−+4ClO2↑+2H2O135cV1/V0【解析】
根据实验装置图可知,A、B是制备氯气和二氧化氯的;C是用于吸收氯气的;D是用于吸收二氧化氯的,E是用于重新释放二氧化氯的,F是可验证尾气中是否含有氯气。【详解】(1)根据仪器特征,可知仪器A是圆底烧瓶;(2)F装置应是Cl2和KI反应,还需要连接尾气处理装置,所以应长管进气,短管出气,故选b;(3)氯酸钠和稀盐酸混合产生Cl2和ClO2,NaClO3中氯为+5价被还原成ClO2中+4价,盐酸中氯为-1价,被氧化成0价氯,转移电子数为2,所以NaClO3、ClO2前化学计量数为2,Cl2前化学计量数为1,反应化学方程式:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,其氧化产物Cl2和还原产物ClO2物质的量之比为1∶2;(4)F装置中发生Cl2+2KI=2KCl+I2时,碘遇淀粉变蓝,而F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是吸收Cl2;(5)在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,根据元素守恒可知应还有水生成,该反应的离子方程式为4H++5ClO2-=Cl−+4ClO2↑+2H2O;(6)设原ClO2溶液的浓度为xmol/L,则根据滴定过程中的反应方程式可知2ClO2~5I2~10Na2S2O3;则有,解得x=,换算单位得。27、分液漏斗防倒吸、防堵塞(或平衡气压、安全瓶均可)SO2+H2SO4+2KClO3=2KHSO4+2ClO2检验有I2生成,进而证明ClO2有强氧化性2:1O2溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变0.324
g产生ClO2的速率太快,ClO2没有被D中的溶液完全吸收;C中ClO2未全部进入D中【解析】
(1)浓H2SO4和Na2SO3反应生成SO2,A制备SO2,B装置有缓冲作用,可防止倒吸、堵塞;装置C用于制备ClO2,同时还生成一种酸式盐,则C中发生反应SO2+H2SO4+2KClO3=2KHSO4+2ClO2,ClO2是一种黄绿色易溶于水的气体,具有强氧化性,在D中发生氧化还原反应生成I2,装置D中滴有几滴淀粉溶液,I2遇淀粉变蓝色;装置E用于吸收尾气,反应生成NaClO2,双氧水作还原剂生成氧气,从而防止尾气污染环境;(2)①碘遇淀粉变蓝色,当碘完全反应后溶液变为无色;②ClO2与KI在溶液反应离子方程式为:2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O,结合I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,可得ClO2~5S2O32-,则n(ClO2)=n(Na2S2O3)=×0.1000mol/L×0.024L=0.00048mol,250mL溶液中含有n(I2)=0.00048mol×10=0.0048mol,m(ClO2)=0.0048mol×67.5g/mol=0.324g;ClO2部分没有被吸收、未完全进入D中都导致测定值偏低。【详解】(1)浓H2SO4和Na2SO3反应生成SO2,A用于制备SO2,B装置有缓冲作用,能防止倒吸、堵塞;装置C用于制备ClO2,同时还生成一种酸式盐,则C中发生反应SO2+H2SO4+2KClO3=2KHSO4+2ClO2,ClO2是一种黄绿色易溶于水的气体,具有强氧化性,所以D中发生氧化还原反应生成I2,装置D中滴有几滴淀粉溶液,I2单质遇淀粉溶液变为蓝色;装置E用于吸收尾气,反应生成NaClO2,双氧水作还原剂生成氧气,从而防止尾气污染环境,①仪器a的名称为分液漏斗,装置B有缓冲作用,所以能防倒吸、防堵塞(或平衡气压、安全瓶);②装置C用于制备ClO2,同时还生成一种酸式盐,根据元素守恒可知,生成的酸式盐为KHSO4,该反应的化学方程式为SO2+H2SO4+2KClO3=2KHSO4+2ClO2;装置D中滴有几滴淀粉溶液,淀粉遇碘溶液变为蓝色,根据淀粉溶液是否变色来判断是否有I2单质生成,从而证明ClO2是否具有氧化性;③装置E用于吸收尾气,反应生成NaClO2,反应方程式为H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+H2O,在该反应中ClO2是氧化剂,NaClO2的还原产物,H2O2是还原剂,O2是氧化产物,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1;(2)①I2单质遇淀粉溶液变为蓝色,当碘完全反应后溶液变为无色,所用滴定终点是溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变;②ClO2溶液与碘化钾反应的离子方程式:2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O,结合I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,可得关系式:ClO2~5S2O32-,则n(ClO2)=n(Na2S2O3)=×0.1000mol/L×0.024L=0.00048mol,则在250mL溶液中含有n(I2)=0.00048mol×10=0.0048mol,m(ClO2)=0.0048mol×67.5g/mol=0.324g;由于C中ClO2有一部分没有被吸收、未完全进入D中都导致测定值偏低。本题考查物质制备,涉及实验操作、氧化还原反应、方程式的计算、物质检验等知识点,侧重考查实验操作规范性、元素化合物性质等知识点,明确实验原理、物质性质、物质之间的转化关系是解本题关键。28、bc1,5-戊二酸羰基和酯基取代反应CH2COOCH2CH3+NH3→+HBr或+2NH3→+NH4Br、【解析】
(1)a.蛋白质是由氨基酸缩聚反应生成的高分子化合物;b.含有羧基、氨基,可以形成内盐,可以发生缩聚反应;c.氨基酸不能发生盐析;d.构成天然蛋白质的氨基酸都是α-氨基酸;(2)化合物C为二元羧酸;由结构可知F中含氧官能团为:酯基、羧基;(3)对比E、F的结构可知,E中H原子被-Br替代生成F;由酯R的分子式、A的结构,可知可知2分子R反应生成A,同时还生成乙醇;(4)对比G、H的结构,可知先是G中-Br被-NH2替代,然后酸性条件下发生酯的水解得到H;(5)T是H的同分异构体,T同时具备下列条件:①能发生水解反应,说明含有酯基为酰胺键;②只有2种官能团,其中一种是-NH2,另外还含有2个酯基;③1molT发生银镜反应能生成4mol银,说明含有2个甲酸形成的酯;(6)与Br2/红磷作用得到,再与甲醇发生酯化反应生成,最后经过①NH3、②H2O/H+得到。【详解】(1)a.蛋白质是由氨基酸缩聚反应生成的高分子化合物,故a正确;b.含有羧基、氨基,可以形成内盐,可以发生缩聚反应,故b错误;c.H分子中连接氨基的碳原子周围有四个不同的基团,为手性碳原子,故c错误;d.构成天然蛋白质的氨基酸都是α-氨基酸,天然蛋白质水解的最终产物是α-氨基酸,故d正确;综上所述选bc;(2)化合物C为二元羧酸,其名称为:1,5-戊二酸;由B的结构简式可知其含有的含氧官能团为羰基和酯基;(3)对比E、F的结构可知,E中H原子被Br取代,所以反应类型为取代反应;由酯R的分子式、A的结构,可知可知2分子R反应生成A,同时还生成乙醇,故R的结构简式为:CH2COOCH2CH3;(4)对比G、H的结构,可知先是G中-Br被-NH2替代,然
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