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文档简介
广西岑溪市2026届高三冲刺模考化学试题请考生注意: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、纳米级TiO2具有独特的光催化性与紫外线屏蔽等功能、具有广阔的工业应用前景。实验室用钛铁精矿(FeTiO3)提炼TiO2的流程如下。下列说法错误的是()A.酸浸的化学方程式是:FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2OB.X稀释所得分散系含纳米级H2TiO3,可用于观察丁达尔效应C.②用水蒸气是为了促进水解,所得稀硫酸可循环使用D.①③反应中至少有一个是氧化还原反应2、有4种碳骨架如下的烃,下列说法正确的是()a.b.c.d.①a和d是同分异构体②b和c是同系物③a和d都能发生加聚反应④只有b和c能发生取代反应A.①② B.①④ C.②③ D.①②③3、常温下,NC13是一种油状液体,其分子空间构型为三角锥形,下列对NC13的有关叙述错误的是()A.NC13中N—C1键键长比CCl4中C—C1键键长短B.NC13分子中的所有原子均达到8电子稳定结构C.NCl3分子是极性分子D.NBr3的沸点比NCl3的沸点低4、萜类化合物广泛存在于动植物体内,关于下列萜类化合物的说法正确的是A.a和b都属于芳香烃B.a和c分子中所有碳原子均处于同一平面上C.在一定条件a、b和c均能与氢气发生加成反应D.b和c均能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀5、二氧化氯(ClO2)是易溶于水且不与水反应的黄绿色气体,沸点为11℃。某小组在实验室中制备ClO2的装置如下:[已知:SO2+2NaClO3+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4]下列说法正确的是A.装置C中装的是饱和食盐水,a逸出的气体为SO2B.连接装置时,导管口a应接h或g,导管口c应接eC.装置D放冰水的目的是液化SO2,防止污染环境D.可选用装置A利用1mol·L−1盐酸与MnO2反应制备Cl26、下列有关化学反应的叙述不正确的是A.铁在热的浓硝酸中钝化B.AlCl3溶液中通入过量NH3生成Al(OH)3沉淀C.向FeCl3溶液中加入少量铜粉,铜粉溶解D.向苯酚浊液中滴入Na2CO3溶液,溶液变澄清7、用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是A.4.6gNa与含0.1molHCl的稀盐酸充分反应,转移电子数目为0.1NAB.25℃时,pH=13的Ba(OH)2溶液中含有OH-的数目为0.2NAC.常温下,14克C2H4和C3H6混合气体所含的原子数为3NAD.等质量的1H218O与D216O,所含中子数前者大8、下列关于原子结构、元素性质的说法正确的是()A.非金属元素组成的化合物中只含共价键B.ⅠA族金属元素是同周期中金属性最强的元素C.同种元素的原子均有相同的质子数和中子数D.ⅦA族元素的阴离子还原性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强9、mg铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后,得到mg铜,则参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为A.8:7 B.1:7 C.7:8 D.7:110、下列有关说法中正确的是A.纳米Fe3O4分散到适当的分散剂中可得到胶体,能产生丁达尔效应B.加热条件下金属单质在空气中均可表现出还原性C.不能导电的化合物均不是电解质D.电解质溶液导电过程中,离子仅仅发生了定向移动11、铜锌合金俗称黄铜.下列不易鉴别黄铜与真金的方法是()A.测密度 B.测熔点 C.灼烧 D.看外观12、科研工作者利用Li4Ti5O12纳米材料与LiFePO4作电极组成可充放电电池,其工作原理如图所示。下列说法正确的是()A.放电时,碳a电极为正极,电子从b极流向a极B.电池总反应为Li7Ti5O12+FePO4=Li4Ti5O12+LiFePO4C.充电时,a极反应为Li4Ti5O12+3Li++3e-=Li7Ti5O12D.充电时,b电极连接电源负极,发生还原反应13、金属(M)-空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点,有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应为:4M+nO2+2nH2O=4M(OH)n。已知:电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是A.多孔电极有利于氧气扩散至电极表面,可提高反应速率B.电池放电过程的正极反应式:O2+2H2O+4e-=4OH-C.比较Mg、Al二种金属-空气电池,“理论比能量”之比是8∶9D.为防止负极区沉积Mg(OH)2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜14、化学与人类生产、生活密切相关。下列说法不正确的是()A.高纯度的硅单质广泛用于制作芯片B.碳酸镁可用于制造耐高温材料氧化镁C.SO2能用浓硫酸来干燥,说明其还原性不强D.铁质地柔软,而生活中的钢质地坚硬,说明合金钢能增强铁的硬度15、硫元素最常见和最稳定的一种同素异形体是黄色的正交α-型,1912年E.Beckmann由硫在碘中的冰点降低法测得它含有S8分子。1891年,M.R.Engel用浓盐酸和硫代硫酸盐的饱和溶液在0℃下作用首次制得了一种菱形的-硫,后来证明含有S6分子。下列说法正确的是A.S6和S8分子都是由S原子组成,所以它们是一种物质B.S6和S8分子分别与铁粉反应,所得产物不同C.S6和S8分子分别与过量的氧气反应可以得到SO3D.等质量的S6和S8分子分别与足量的KOH反应,消耗KOH的物质的量相同16、2019年诺贝尔化学奖授予美国科学家约翰•古迪纳夫、斯坦利•惠廷厄姆和日本科学家吉野彰,以表彰他们在锂离子电池研发领域作出的贡献。近日,有化学家描绘出了一种使用DMSO(二甲亚砜)作为电解液,并用多孔的黄金作为电极的锂—空气电池的实验模型,该电池放电时在多孔的黄金上氧分子与锂离子反应,形成过氧化锂,其装置图如图所示。下列有关叙述正确的是()A.DMSO电解液能传递Li+和电子,不能换成水溶液B.该电池放电时每消耗2molO2,转移4mol电子C.给该锂—空气电池充电时,金属锂接电源的正极D.多孔的黄金为电池正极,电极反应式可能为O2+4e-=2O2-17、常温下,向20mL0.1氨水中滴加一定浓度的稀盐酸,溶液中由水电离的氢离子浓度随加入盐酸体积的变化如图所示。则下列说法正确的是A.常温下,0.1氨水中的电离常数K约为B.a、b之间的点一定满足,C.c点溶液中D.d点代表两溶液恰好完全反应18、下图是一种微生物燃料电池的工作原理示意图,工作过程中必须对某室进行严格密封。下列有关说法错误的是A.a极的电极反应式为B.若所用离子交换膜为质子交换膜,则将由A室移向B室C.根据图示,该电池也可以在碱性环境中工作D.由于A室内存在细菌,所以对A室必须严格密封,以确保厌氧环境19、目前,国家电投集团正在建设国内首座百千瓦级铁-铬液流电池储能示范电站。铁-铬液流电池总反应为Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+,工作示意图如图。下列说法错误的是A.放电时a电极反应为Fe3++e−=Fe2+B.充电时b电极反应为Cr3++e−=Cr2+C.放电过程中H+通过隔膜从正极区移向负极区D.该电池无爆炸可能,安全性高,毒性和腐蚀性相对较低20、最近科学家发现都由磷原子构成的黑磷(黑磷的磷原子二维结构如图)是比石墨烯更好的新型二维半导体材料.下列说法正确的是A.石墨烯属于烯烃 B.石墨烯中碳原子采用sp3杂化C.黑磷与白磷互为同素异形体 D.黑磷高温下在空气中可以稳定存在21、下列离子方程式正确的是()A.碳酸钙溶于醋酸:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2OB.向Ba(NO3)2溶液中通入SO2气体,出现白色沉淀:Ba2++SO2+H2O=BaSO3↓+2H+C.将Ca(HCO3)2溶液与少量Ca(OH)2溶液混合:OH−+Ca2++HCO=CaCO3↓+H2OD.往苯酚钠溶液中通入少量CO2:2+CO2+H2O2+CO22、化学与生产、生活密切相关。下列叙述错误的是()A.生活中可用氢氟酸在玻璃器皿上做标记B.液态HCl不能导电,说明HCl是共价化合物C.杜康用高粱酿酒的原理是通过蒸馏法将高粱中的乙醇分离出来D.“霾尘积聚难见路人”,雾和霾所形成的气溶胶具有丁达尔效应二、非选择题(共84分)23、(14分)有机物J属于大位阻醚系列中的一种物质,在有机化工领域具有十分重要的价值.2018年我国首次使用α-溴代羰基化合物合成大位阻醚J,其合成路线如下:已知:回答下列问题:(1)A的名称___________________.(2)C→D的化学方程式_________________________.E→F的反应类型____(3)H中含有的官能团________________.J的分子式_______________.(4)化合物X是D的同分异构体,其中能与氢氧化钠溶液反应的X有_____________种(不考虑立体异构),写出其中核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为1∶1∶6的结构简式为___________________________.(5)参照题中合成路线图。涉及以甲苯和为原料来合成另一种大位阻醚的合成路线:__________________。24、(12分)(化学—有机化学基础)3﹣对甲苯丙烯酸甲酯(E)是一种用于合成抗血栓药的中间体,其合成路线如下:已知:HCHO+CH3CHOCH2=CHCHO+H2O(1)遇FeCl3溶液显紫色且苯环上有两个取代基的A的同分异构体有___________种,B中含氧官能团的名称为___________.(2)试剂C可选用下列中的___________.a、溴水b、银氨溶液c、酸性KMnO4溶液d、新制Cu(OH)2悬浊液(3)是E的一种同分异构体,该物质与足量NaOH溶液共热的化学方程式为___________.(4)E在一定条件下可以生成高聚物F,F的结构简式为___________.25、(12分)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种可溶于水的白色或淡黄色小晶体,食品级焦亚硫酸钠可作为贮存水果的保鲜剂等。某化学研究兴趣小组欲自制焦亚硫酸钠并探究其部分化学性质等。(1)制备Na2S2O5,如图(夹持及加热装置略)可用试剂:饱和Na2SO3溶液、浓NaOH溶液、浓H2SO4、苯、Na2SO3固体(试剂不重复使用)焦亚硫酸钠的析出原理:NaHSO3(饱和溶液)→Na2S2O5(晶体)+H2O(l)①F中盛装的试剂是__,作用是__。②通入N2的作用是__。③Na2S2O5晶体在__(填“A”或“D”或“F”)中得到,再经离心分离,干燥后可得纯净的样品。④若撤去E,则可能发生__。(2)设计实验探究Na2S2O5的性质,完成表中填空:预测Na2S2O5的性质探究Na2S2O5性质的操作及现象探究一Na2S2O5的溶液呈酸性①探究二Na2S2O5晶体具有还原性取少量Na2S2O5晶体于试管中,滴加1mL2mol·L-1酸性KMnO4溶液,剧烈反应,溶液紫红色很快褪去①__。(提供:pH试纸、蒸馏水及实验必需的玻璃仪器)②探究二中反应的离子方程式为__(KMnO4→Mn2+)(3)利用碘量法可测定Na2S2O5样品中+4价硫的含量。实验方案:将agNa2S2O5样品放入碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中,加入过量c1mol·L-1的碘溶液,再加入适量的冰醋酸和蒸馏水,充分反应一段时间,加入淀粉溶液,__(填实验步骤),当溶液由蓝色恰好变成无色,且半分钟内溶液不恢复原色,则停止滴定操作重复以上步骤两次记录数据。(实验中必须使用的试剂有c2mol·L-1的标准Na2S2O3溶液;已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)(4)含铬废水中常含有六价铬[Cr(Ⅵ)]利用Na2S2O5和FeSO4·7H2O先后分两个阶段处理含Cr2O72-的废水,先将废水中Cr2O72-全部还原为Cr3+,将Cr3+全部转化为Cr(OH)3而除去,需调节溶液的pH范围为___。{已知:Ksp[Cr(OH)3]=6.4×10-31,lg2≈0.3,c(Cr3+)<1.0×10-5mol·L-1时视为完全沉淀}26、(10分)实验室从含碘废液(除外,含有、、等)中回收碘,实验过程如下:(1)向含碘废液中加入稍过量的溶液,将废液中的还原为,其离子方程式为__________;该操作将还原为的目的是___________________。(2)操作的名称为__________。(3)氧化时,在三颈瓶中将含的水溶液用盐酸调至约为2,缓慢通入,在40℃左右反应(实验装置如图所示)。实验控制在较低温度下进行的原因是__________________;仪器a、b的名称分别为:a__________、b__________;仪器b中盛放的溶液为__________。(4)已知:;某含碘废水(约为8)中一定存在,可能存在、中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有、的实验方案(实验中可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、溶液、溶液)。①取适量含碘废水用多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在;②__________________;③另从水层中取少量溶液,加入淀粉溶液,加盐酸酸化后,滴加溶液,若溶液变蓝说明废水中含有;否则说明废水中不含有。(5)二氧化氯(,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂和水处理剂。现用氧化酸性含废液回收碘。①完成氧化的离子方程式:ClO2+I-1+__________=+Cl-1+____________________________;②若处理含相同量的废液回收碘,所需的物质的量是的______倍。27、(12分)向硝酸酸化的2mL0.1mol•L-1AgNO3溶液(pH=2)中加入过量铁粉,振荡后静置,溶液先呈浅绿色,后逐渐呈粽黄色,试管底部仍存有黑色固体,过程中无气体生成。实验小组同学针对该实验现象进行如下探究。Ⅰ.探究Fe2+产生的原因(1)提出猜想:Fe2+可能是Fe与____或___反应的产物。(2)实验探究:在两支试管中分别加入与上述实验等量的铁粉,再加入不同的液体试剂,5min后取上层清液,分别加入相同体积和浓度的铁氰化钾溶液液体试剂加人铁氰化钾溶液1号试管2mL.0.1mol•L-1AgNO3溶液无蓝色沉淀2号试管______蓝色沉淀①2号试管中所用的试剂为____。②资料显示:该温度下,0.1mol•L-1的AgNO3溶液可以将Fe氧化为Fe2+。但1号试管中未观察到蓝色沉淀的原因可能为____。③小组同学继续进行实验,证明了2号试管得出的结论正确。实验如下:取100mL0.1mol•L-1硝酸酸化的AgNO3溶液(pH=2),加入铁粉井搅拌,分别插入pH传感器和NO3-传感器(传感器可检测离子浓度),得到如图图示,其中pH传感器测得的图示为___(填“图甲”或“图乙”)。④实验测得2号试管中有NH4+生成,则2号试管中发生反应的离子方程式为___。Ⅱ.探究Fe3+产生的原因查阅资料可知,反应中溶液逐渐变棕黄色是因为Fe2+被Ag+氧化。小组同学设计不同实验方案对此进行验证。(3)方案一;取出少量黑色固体,洗涤后___(填操作和现象),证明黑色固体中有Ag。(4)方案二:按图连接装置,一段时间后取出左侧烧杯溶液,加人KSCN溶液,溶液变F红。该实验现象____(填“能“或“不能“)证明Fe2+可被Ag+氧化,理由为__。28、(14分)向Fe2(SO4)3溶液中加入KSCN溶液,发生反应:Fe3++SCN-⇌[Fe(SCN)]2+;若加入K4[Fe(CN)6]溶液,两者发生反应会生成Fe4[Fe(CN)6]3沉淀。(1)基态Fe原子的价电子排布式为_______,Fe原子失去电子变成阳离子时,首先失去的电子所处的轨道的形状为_______(2)[Fe(SCN)]2+的四种元素中第一电离能最大的是_______(填元素符号,下同),电负性最大的是_______。(3)配合物Fe(CO)n可作催化剂,Fe(CO)n内中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=_______(4)Fe4[Fe(CN)6]3中铁元素的化合价为_______。(5)SO42-的立体构型为_______。(6)铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示(黑球代表Fe,白球代表Mg),铁镁合金的化学式为_______;若该晶胞为正方体,棱长为acm,则镁原子与铁原子间的最短距离为_______cm,晶胞的密度为_______g∙cm-3。29、(10分)聚合物(W是链接中的部分结构)是一类重要的功能高分子材料,聚合物X是其中的一种,转化路线如下:已知:i.R1CHO+R2CH2CHOii.iii.R1CH=CHR2+R3CH=CHR4R1CH=CHR4+R2CH=CHR3(R代表烃基或氢原子)(1)E所含的官能团名称是_____。(2)N的名称是_____。(3)②的反应类型是_____。(4)①的化学方程式是_____。③的化学方程式是_____。(5)X的结构简式是_____。(6)Q有多种同分异构体,其中符合下列条件的有_____种。①属于芳香类化合物且苯环上只有两个侧链②遇FeCl3溶液显紫色③苯环上的一氯代物只有两种其中符合核磁共振氢谱中峰面积之比1:2:2:1:6的结构简式为_____(写出其中一种即可)。(7)请以CH3CH2OH为原料(无机试剂任选),用不超过4步的反应合成CH3CH2CH2COOH,试写出合成流程图__________。
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.FeTiO3中Fe、Ti分别显+2、+4价,溶于硫酸得到对应的硫酸盐,因此方程式为FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O,故A正确;B.纳米级是指粒子直径在几纳米到几十纳米的材料,则分散到液体分散剂中,分散质的直径在1nm~100nm之间,则该混合物属于胶体,可用于观察丁达尔效应。故B正确;C.用水蒸气过滤,相当于加热,可促进盐的水解,溶解钛铁精矿需要加入稀硫酸,TiO2+水解时生成H2TiO3和稀硫酸,则稀硫酸可以循环使用,符合绿色化学理念,故C正确;D.①反应时稀硫酸溶解FeTiO3,③反应是煅烧H2TiO3得到TiO2产品,都不是氧化还原反应,故D错误;故选D。2、A【解析】
由碳架结构可知a为(CH3)2C=CH2,b为C(CH3)4,c为(CH3)3CH,d为环丁烷,①a为(CH3)2C=CH2,属于烯烃,d为环丁烷,属于环烷烃,二者分子式相同,结构不同,互为同分异构体,①正确;②b为C(CH3)4,c为(CH3)3CH,二者都属于烷烃,分子式不同,互为同系物,②正确;③a为(CH3)2C=CH2,含有C=C双键,可以发生加聚反应,d为环丁烷,属于环烷烃,不能发生加聚反应,③错误;④都属于烃,一定条件下都可以发生取代反应,④错误;所以①②正确,故答案为:A。3、D【解析】
A.N的半径小于C的半径,NC13中N—C1键键长比CCl4中C—C1键键长短,A正确;B.由电子式可知,B正确;C.NC13的分子空间构型是三角锥型结构不是正四面体结构,NCl3分子空间构型不对称,所以NCl3分子是极性分子,C正确;D.无氢键的分子晶体中物质的熔沸点与相对分子质量有关,相对分子质量越大其熔沸点越高,所以NBr3比NCl3的熔沸点高,D错误;故答案为:D。4、C【解析】
A.a中不含苯环,则不属于芳香族化合物,只有b属于芳香族化合物,但含有O元素,不属于芳香烃,A错误;B.a、c中含甲基、亚甲基、次甲基均为四面体构型,则a和c分子中所有碳原子不可能处于同一平面上,B错误;C.a含碳碳双键、b含苯环、c含-CHO,均可与氢气发生加成反应,C正确;D.b中无醛基,不能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀,c分子中含有醛基,可以与新制Cu(OH)2悬浊液共热反应生成砖红色沉淀,D错误;故合理选项是C。5、B【解析】
利用A装置制取SO2,在B中发生制取反应得到ClO2,ClO2的沸点为11℃,利用冰水浴冷凝,可在装置D中收集到ClO2;E为安全瓶,防B中的液体进入到A中,E放置在A与B之间。C为尾气吸收装置,吸收多余的SO2。【详解】A、利用A装置制取SO2,a逸出的气体为SO2,C为尾气吸收装置,用于吸收多余的SO2,应该装有NaOH溶液,A错误;B、利用A装置制取SO2,在B中发生制取反应得到ClO2,E为安全瓶,防B中的液体进入到A中,E放置在A与B之间,所以a应接h或g;装置D中收集到ClO2,导管口c应接e,B正确;C、ClO2的沸点11℃,被冰水浴冷凝,在D中收集到,C错误;D、MnO2有浓盐酸反应,1mol·L-1并不是浓盐酸,D错误;答案选B。6、A【解析】
A.铁在冷的浓硝酸中钝化,铁与热的浓硝酸会发生反应生成硝酸铁、二氧化氮和水,A项错误;B.NH3通入AlCl3溶液反应生成氢氧化铝沉淀,B项正确;C.Cu与氯化铁反应生成氯化铜、氯化亚铁,铜粉溶解,C项正确;D.苯酚与碳酸钠反应生成苯酚钠和碳酸氢钠,溶液变澄清,D项正确;答案选A。7、C【解析】
A.Na既可以和酸反应又可以和碱反应放出氢气,4.6g钠物质量为0,2mol,转移电子数为0.2mol,即0.2NA,故A错;B.pH=13的Ba(OH)2溶液中没有体积,无法计算含有OH-的数目,故B错;C.常温下,C2H4和C3H6混合气体混合气体的最简比为CH2,14克为1mol,所含原子数为3NA,C正确;D.等质量的1H218O与D216O,所含中子数相等,均为NA,故D错。答案为C。8、B【解析】
A.NH4Cl全部由非金属元素组成,但含有离子键和共价键,A项错误;B.同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,各周期中ⅠA族金属元素的金属性最强,B项正确;C.同种元素的原子质子数相同,但中子数不同,C项错误;D.Ⅶ族元素的阴离子还原性越强,则元素的非金属性越弱,其最高价氧化物对应水化物的酸性越弱,D项错误;答案选B。9、D【解析】
ag铁粉的物质的量为,agCu的物质的量为,根据氧化还原顺序先与反应,再与反应,因为,所以反应完全,剩余与反应,所以参加反应的的物质的量为,参加反应的的物质的量为,参加反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为,答案选D。10、A【解析】
A.纳米Fe3O4分散到适当的分散剂中可得到胶体,胶体能产生丁达尔效应,A项正确;B.某些金属单质化学性质不活泼如金、铂等金属,在加热条件下不会发生化学反应,不会表现还原性,B项错误;C.在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物属于电解质,与自身是否导电无关,电解质在固态时不导电,C项错误;D.电解质溶液导电过程中,会有离子在电极表面放电而发生化学变化,D项错误;C项是学生的易错点,不能片面地认为能导电的物质就是电解质。判断给出的物质是不是电解质要先判断该物质属不属于化合物,若为化合物,再进一步该物质在特定条件(或者熔融状态)下能否导电,进而做出最终判断。11、D【解析】
A.黄铜和金的密度不可能相同,所以测密度可行,故A不选;B.合金的熔点一般较低,黄铜合金的熔点较低,真金的熔点高,所以测熔点可行,故B不选;C.黄铜在空气中灼烧,会与空气中的氧气反应变黑色,真金无明显变化,灼烧可行,故C不选;D.黄铜和金的颜色相同,不可鉴别,故D选;故选D。12、C【解析】
A.由图可知,放电时,Li+从碳a电极向碳b电极移动,原电池工作时,阳离子向正极移动,则碳b电极为正极,电子从a极流向b极,故A错误;B.电池反应为Li7Ti5O12+3FePO4=Li4Ti5O12+3LiFePO4,B项没有配平,故B错误;C.充电时,Li+向a极移动,生成Li7Ti5O12,故电极方程式为:Li4Ti5O12+3Li++3e-=Li7Ti5O12,故C正确;D.充电时,b电极失去电子发生氧化反应,应该和电源的正极相连,故D错误;正确答案是C。放电时为原电池反应,正极发生还原反应,负极发生氧化反应,原电池工作时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,充电时,原电池的负极与电源的负极连接,发生还原反应,原电池的正极与电源的正极相连,发生氧化反应。13、C【解析】
A.反应物接触面积越大,反应速率越快,所以采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面,从而提高反应速率,正确,A不选;B.根据总反应方程式,可知正极是O2得电子生成OH-,则正极反应式:O2+2H2O+4e-=4OH-,正确,B不选;C.根据指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。1molMg,质量为24g,失去2mole-;1molAl,质量为27g,失去3mole-;则镁、铝两种金属理论比能量之比为;错误,C选;D.负极上Mg失电子生成Mg2+,为防止负极区沉积Mg(OH)2,则阴极区溶液不能含有大量OH-,所以宜采用中性电解质,或采用阳离子交换膜,负极生成OH-不能达到阴极区,正确,D不选。答案选C。14、C【解析】
A.利用高纯度的硅单质的半导体性能,广泛用于制作芯片,正确,故A不选;B.碳酸镁加热分解可以得到氧化镁,氧化镁可用于制造耐高温材料,故B不选;C.SO2中的硫元素的化合价为+4价,浓硫酸中的硫元素的化合价为+6价,价态相邻,故SO2可以用浓硫酸干燥,但SO2有强还原性,故C选;D.合金的硬度大于金属单质,故D不选;故选C。15、D【解析】
A选项,S6和S8分子都是由S原子组成,它们是不同的物质,互为同素异形体,故A错误;B选项,S6和S8是硫元素的不同单质,化学性质相似,因此它们分别与铁粉反应,所得产物相同,故B错误;C选项,不管氧气过量还是少量,S6和S8分子分别与氧气反应可以得到SO2,故C错误;D选项,等质量的S6和S8分子,其硫原子的物质的量相同,因此它们分别与足量的KOH反应,消耗KOH的物质的量相同,故D正确。综上所述,答案为D。16、B【解析】
A.DMSO电解液能传递Li+,但不能传递电子,A不正确;B.该电池放电时O2转化为O22-,所以每消耗2molO2,转移4mol电子,B正确;C.给该锂—空气电池充电时,金属锂电极应得电子,作阴极,所以应接电源的负极,C不正确;D.多孔的黄金为电池正极,电极反应式为O2+2e-=O22-,D不正确;故选B。17、A【解析】
NH3·H2O电离出OH-抑制水的电离;向氨水中滴加HCl,反应生成NH4Cl,NH4+的水解促进水的电离,随着HCl的不断滴入,水电离的c(H+)逐渐增大;当氨水与HCl恰好完全反应时恰好生成NH4Cl,此时水电离的c(H+)达到最大(图中c点);继续加入HCl,盐酸电离的H+抑制水的电离,水电离的c(H+)又逐渐减小;据此分析。【详解】A.常温下,0.1mol/L的氨水溶液中水电离的c(H+)=10-11mol/L,氨水溶液中H+全部来自水电离,则溶液中c(H+)=10-11mol/L,c(OH-)=mol/L=10-3mol/L,Ka==mol/L=110-5mol/L,所以A选项是正确的;
B.a、b之间的任意一点,水电离的c(H+)<1×10-7mol/L,溶液都呈碱性,则c(H+)<c(OH-),结合电荷守恒得c(Cl-)<c(NH4+),故B错误;C.根据图知,c点水电离的H+达到最大,溶液中溶质为NH4Cl,NH4+水解溶液呈酸性,溶液中c(H+)>10-7mol/L,c(OH-)<10-7mol/L,结合电荷守恒得:c(NH4+)<c(Cl-),故C错误;
D.根据上述分析,d点溶液中水电离的c(H+)=10-7mol/L,此时溶液中溶质为NH4Cl和HCl,故D错误。所以A选项是正确的。18、C【解析】
本题考查电化学原理,意在考查对电解池原理的理解和运用能力。【详解】A.由图可知负极(a极)反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+,正极(b极)反应式为O2+4H++4e-=2H2O,故不选A;B.根据图示和题中信息,A室产生而B室消耗,氢离子将由负极移向正极,故不选B;C.在负极室厌氧环境下,有机物在微生物作用下分解并释放出电子和质子,电子依靠合适的电子传递介体在生物组分和负极之间进行有效传递,并通过外电路传递到正极形成电流,而质子通过质子交换膜传递到正极,氧化剂(一般为氧气)在正极得到电子被还原与质子结合成水,所以不可以碱性环境,故选C;D.由于A室内存在细菌,所以对A室必须严格密封,以确保厌氧环境,故不选D;答案:C19、C【解析】
铁-铬液流电池总反应为Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+,放电时,Cr2+发生氧化反应生成Cr3+、b电极为负极,电极反应为Cr2+-e-=Cr3+,Fe3+发生得电子的还原反应生成Fe2+,a电极为正极,电极反应为Fe3++e-═Fe2+,放电时,阳离子移向正极、阴离子移向负极;充电和放电过程互为逆反应,即a电极为阳极、b电极为阴极,充电时,在阳极上Fe2+失去电子发、生氧化反应生成Fe3+,电极反应为:Fe2+-e-═Fe3+,阴极上Cr3+发生得电子的还原反应生成Cr2+,电极反应为Cr3++e-═Cr2+,据此分析解答。【详解】A.根据分析,电池放电时a为正极,得电子发生还原反应,反应为Fe3++e−=Fe2+,A项不选;B.根据分析,电池充电时b为阴极,得电子发生还原反应,反应为Cr3++e−=Cr2+,B项不选;C.原电池在工作时,阳离子向正极移动,故放电过程中H+通过隔膜从负极区移向正极区,C项可选;D.该电池在成充放电过程中只有四种金属离子之间的转化,不会产生易燃性物质,不会有爆炸危险,同时物质储备于储液器中,Cr3+、Cr2+毒性比较低,D项不选;故答案选C。20、C【解析】
A.石墨烯是碳元素的单质,不是碳氢化合物,不是烯烃,A错误;B.石墨烯中每个碳原子形成3σ键,杂化方式为sp2杂化,B错误;C.黑磷与白磷是磷元素的不同单质,互为同素异形体,C正确;D.黑磷是磷单质,高温下能与O2反应,在空气中不能稳定存在,D错误;答案选C。21、C【解析】
A.醋酸是弱酸,离子方程式中不能拆,故A错误;B.SO2通入Ba(NO3)2溶液中,二者发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀,正确的离子方程式为:3SO2+2NO3-+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓+2NO↑+4H+,故B错误;C.将少量Ca(OH)2溶液滴入Ca(HCO3)2溶液中,Ca(OH)2和Ca(HCO3)21:1反应,和离子方程式为:OH−+Ca2++HCO=CaCO3↓+H2O,故C正确;D.苯酚的酸性小于碳酸,所以往苯酚钠溶液中通入二氧化碳,可以得到碳酸氢钠和苯酚,故D错误;正确答案是C项。离子方程式过量不足的问题出现时,一定要注意以下几点:看原则:看是否符合客观事实、看是否符合质量守恒、看是否符合电荷守恒、看是否符合得失电子相等。可溶的易电离的物质拆成离子。注意过量、少量、适量等。22、C【解析】
A.玻璃中含SiO2,会跟HF反应,所以生活中常用氢氟酸刻蚀玻璃,A正确;B.HCl是由共价键构成的共价化合物,B正确;C.高粱中不含乙醇,高粱酿酒是利用葡萄糖分解生成酒精与二氧化碳的原理,故C错误;D.所有胶体都具有丁达尔效应,D正确。答案选C。二、非选择题(共84分)23、2—甲基丙烯取代反应酚羟基和硝基C10H11NO56【解析】
根据有机化合物的合成分析解答;根据有机化合物的结构与性质分析解答;根据有机化合物的同分异构体的确定分析解答。【详解】由C物质逆向推断,可知A物质含有碳碳双键,且含有一个甲基支链,则A为2-甲基丙烯,A与溴单质发生加成反应得到B,B物质中的Br原子水解,生成带羟基的醇,C物质的羟基反应生成醛基即D物质,D物质的醛基再被新制的氢氧化铜氧化成羧基,即E物质,E物质上的羟基被Br原子取代,得到F,F与H反应生成J;(1)由C物质逆向推断,可知A物质含有碳碳双键,且含有一个甲基支链,则A为2-甲基丙烯,故答案为2-甲基丙烯;(2)C中的羟基被氧化生成一个醛基,化学方程式,E物质上的羟基被Br原子取代,故答案为,取代反应;(3)由J物质逆向推理可知,H中一定含有苯环、硝基和酚羟基,J的分子式为C10H11NO5,故答案为酚羟基和硝基;C10H11NO5;(4)化合物X是D的同分异构体,其中能与氢氧化钠溶液反应的X一定含有羧基或者酯基,其中含有羧基的2种,含有酯基的4种,写出其中核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为1∶1∶6的结构简式为,故答案为6;;(5)甲苯与氯气发生取代反应,得到1-甲苯,Cl原子水解成羟基得到苯甲醇,苯甲醇再与发生消去反应得到,合成路线为:,故答案为。24、3醛基b、d+2NaOH+CH3CH=CHCOONa+H2O【解析】
甲苯和CO在AlCl3、HCl作用下生成A,A和乙醛发生题目给的已知的反应生成B,则B为,B在银氨溶液或新制氢氧化铜作用下被氧化为羧酸盐,然后再酸化得到D,D可以和甲酸在浓硫酸作用下发生酯化反应生成E。【详解】(1)遇FeCl3溶液显紫色,说明同分异构体含有酚羟基,则另一个取代基为乙烯基,二者可为邻、间、对3种位置,共有3种同分异构体;根据题目所给信息,B中含有醛基。(2)B中含有的醛基与C反应转化为羧基,所以试剂C可以为银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液。(3)酯基在NaOH条件下发生水解反应,根据水解反应的原理,化学方程式为+2NaOH+CH3CH=CHCOONa+H2O。(4)E中含有碳碳双键,经过加聚反应可得E,根据加聚反应规律可得F的结构简式为。25、浓NaOH溶液吸收剩余的SO2排尽空气,防止Na2S2O5被氧化D倒吸用适量蒸馏水溶解少量Na2S2O5固体于试管中,用玻璃棒醮取少量Na2S2O5溶液点在pH试纸上,试纸变红5S2O52-+4MnO4-+2H+=10SO42-+4Mn2++H2O用c2mol·L-1的标准Na2S2O3溶液滴定pH>5.6【解析】
从焦亚硫酸钠的析出原理[NaHSO3(饱和溶液)→Na2S2O5(晶体)+H2O(l)]可以看出,要制取Na2S2O5(晶体),需先制得NaHSO3(饱和溶液),所以A装置的作用是用浓硫酸与Na2SO3固体反应制取SO2,将SO2再通入饱和Na2SO3溶液中制得NaHSO3饱和溶液。因为Na2S2O5易被空气中的O2氧化,所以需排尽装置内的空气,这也就是在A装置内通入N2的理由。由于SO2会污染环境,所以F装置应为吸收尾气的装置,为防倒吸,加了装置E。【详解】(1)①从以上分析知,F装置应为SO2的尾气处理装置,F中盛装的试剂是浓NaOH溶液,作用是吸收剩余的SO2。答案为:浓NaOH溶液;吸收剩余的SO2;②为防装置内空气中的氧气将Na2S2O5、NaHSO3、Na2SO3等氧化,需排尽装置内的空气,所以通入N2的作用是排尽空气,防止Na2S2O5被氧化。答案为:排尽空气,防止Na2S2O5被氧化;③Na2S2O5晶体由NaHSO3饱和溶液转化而得,所以应在D中得到。答案为:D;④因为E中的双球能容纳较多液体,可有效防止倒吸,所以若撤去E,则可能发生倒吸。答案为:倒吸;(2)①既然是检测其是否具有酸性,则需用pH试纸检测溶液的pH,若在酸性范围,则表明显酸性。具体操作为:用适量蒸馏水溶解少量Na2S2O5固体于试管中,用玻璃棒醮取少量Na2S2O5溶液点在pH试纸上,试纸变红。答案为:用适量蒸馏水溶解少量Na2S2O5固体于试管中,用玻璃棒醮取少量Na2S2O5溶液点在pH试纸上,试纸变红;②探究二中,Na2S2O5具有还原性,能将KMnO4还原为Mn2+,自身被氧化成SO42-,同时看到溶液的紫色褪去,反应的离子方程式为5S2O52-+4MnO4-+2H+=10SO42-+4Mn2++H2O。答案为:5S2O52-+4MnO4-+2H+=10SO42-+4Mn2++H2O;(3)根据信息,滴定过量碘的操作是:用c2mol·L-1的标准Na2S2O3溶液滴定。答案为:用c2mol·L-1的标准Na2S2O3溶液滴定;(4)c(Cr3+)<1.0×10-5mol·L-1时,Ksp[Cr(OH)3]=6.4×10-31,即1.0×10-5×c3(OH-)>6.4×10-31,c(OH-)>4.0×10-9mol·L-1,c(H+)<=mol·L-1,pH>5+2lg2=5.6。答案为:pH>5.6。Na2S2O5来自于NaHSO3的转化,且二者S的价态相同,所以在研究Na2S2O5的性质时,可把Na2S2O5当成NaHSO3。26、SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-使CCl4中的碘进入水层分液使氯气在溶液中有较大的溶解度球形冷凝管锥形瓶NaOH溶液从水层中取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加入盐酸酸化,滴加氯化铁溶液,若溶液变蓝色(发生的反应为2I-+2Fe3+=2Fe2++I2)说明废水中含I-,否则不含I-2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O2.5【解析】
含碘废液含有CCl4、I2、I-等,加入亚硫酸钠溶液还原碘单质为碘离子,分液得到溶液中通入氯气氧化碘离子为碘单质,富集碘元素,加入四氯化碳萃取分液后,蒸馏法得到碘单质。结合氧化还原反应的规律和物质的性质分析解答。【详解】(1)碘具有氧化性,能氧化亚硫酸钠生成硫酸钠,自身被还原生成碘离子,离子反应方程式为SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-;碘微溶于水,而碘离子易溶于水,为了使更多的I元素进入水溶液应将碘还原为碘离子,故答案为SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-;使CCl4中的碘进入水层;(2)四氯化碳是难溶于水、密度比水大的液体,两者不互溶,分离互不相溶的液体采用分液的方法分离,所以操作X为分液,故答案为分液;(3)碘易升华,且氯气的溶解度随着温度的升高而减小,温度越高,氯气的溶解度越小,反应越不充分,所以应该在较低温度下进行反应;根据图示,仪器a、b分别为球形冷凝管、锥形瓶;氯气、碘蒸气都有毒,不能直接排空,二者都能和氢氧化钠溶液反应生成无毒物质,所以用NaOH溶液吸收氯气和碘蒸气,故答案为使氯气在溶液中有较大的溶解度;球形冷凝管、锥形瓶;NaOH溶液;(4)根据实验方案可知,①是排除水层中的碘单质,③是检验是否存在碘酸根离子,因此②是检验是否存在碘离子。碘离子具有还原性,能被氧化剂氧化生成碘单质,碘酸根离子具有氧化性,能被还原剂还原为碘,碘遇淀粉变蓝色,检验I-的方法为:从水层中取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加入盐酸酸化,滴加氯化铁溶液,若溶液变蓝色(发生反应为:2I-+2Fe3+=2Fe2++I2)说明废水中含I-,否则不含I-,故答案为从水层中取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加入盐酸酸化,滴加氯化铁溶液,若溶液变蓝色(发生反应为:2I-+2Fe3+=2Fe2++I2)说明废水中含I-,否则不含I-;(5)①用ClO2氧化酸性含I-废液回收碘,是二氧化氯在酸溶液中氧化碘离子生成碘单质,二氧化氯被还原为氯离子,ClO2~Cl-~5e-,2I-~I2~2e-,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,反应的离子方程式为2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O,故答案为2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O;②由氧化还原反应的电子守恒,每摩尔Cl2得到2mol电子,而每摩尔ClO2得到5mol电子,根据电子守恒,则处理含I-相同量的废液回收碘,所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍,故答案为2.5。明确物质的性质是解答本题的关键。本题的易错点和难点为(4),要注意实验目的和实验方案设计的意图。27、HNO3AgNO3硝酸酸化的2mL0.1mol/LAgNO3的溶液(pH=2)该反应速率很小或反应的活化能较大图乙NO3-+4Fe+10H+=NH4++4Fe2++3H2O加入足量稀硝酸加热将固体全部溶解,再向所得溶液中加入稀盐酸,产生白色沉淀不能Fe2+可能被硝酸氧化或被氧气氧化【解析】
(1)Fe过量,可能与硝酸反应生成硝酸亚铁,或Fe与硝酸银反应生成硝酸亚铁;(2)①加硝酸酸化的2mL0.1mol/LAgNO3的溶液(pH=2)作对比实验;②1号试管中未观察到蓝色沉淀,与反应速率很小有关;③发生NO3-+4Fe+10H+=NH4++4Fe2++3H2O,消耗氢离子,pH增大;④实验过程中,溶液先变成浅绿色,而后逐渐呈棕黄色,但整个过程中并无NO气体产生,则NO3-中N转化为NH4+;(3)Ag可溶于硝酸,不溶于盐酸;(4)左侧烧杯溶液,加KSCN溶液,溶液变红,可知左侧含铁离子,左侧为正极,但亚铁离子可能被硝酸或氧气氧化。【详解】(1)
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