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文檔簡介
甘肅省武威市涼州區(qū)六壩鄉(xiāng)中學(xué)2025屆高三第四次模擬考試化學(xué)試卷注意事項(xiàng)1.考試結(jié)束后,請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回.2.答題前,請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0.5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置.3.請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符.4.作答選擇題,必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑;如需改動(dòng),請(qǐng)用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案.作答非選擇題,必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律無效.5.如需作圖,須用2B鉛筆繪、寫清楚,線條、符號(hào)等須加黑、加粗.一、選擇題(共包括22個(gè)小題。每小題均只有一個(gè)符合題意的選項(xiàng))1、聯(lián)合國大會(huì)宣布2019年為“國際化學(xué)元素周期表年”,中國科技館推出“律動(dòng)世界——化學(xué)元素周期表專題展”。已知短周期元素T的次外層電子數(shù)是其最外層電子數(shù)的2倍,X、W、Z、Y均與元素T相鄰且原子序數(shù)依次增大,且X、Y與T同主族,W、Z與T同周期。下列判斷錯(cuò)誤的是()A.元素T在自然界主要以游離態(tài)形式存在B.元素非金屬性強(qiáng)弱:Z>YC.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:X>WD.X與氧元素形成的氧化物不止一種2、2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了鋰離子電池開發(fā)的三位科學(xué)家。一種鋰離子電池的反應(yīng)式為LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2(x<1)。其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是()A.放電時(shí),Li+由b極向a極遷移B.放電時(shí),若轉(zhuǎn)移0.02mol電子,石墨電極將減重0.14gC.充電時(shí),a極接外電源的正極D.該廢舊電池進(jìn)行“充電處理”有利于鋰在LiCoO2極回收3、關(guān)于鋼鐵電化學(xué)保護(hù)兩種方法的說法錯(cuò)誤的是A.犧牲陽極陰極保護(hù)法利用的是原電池原理B.外加電流陰極保護(hù)法利用的是電解原理C.犧牲陽極陰極保護(hù)法中鋼鐵為負(fù)極D.外加電流陰極保護(hù)法中鋼鐵為陰極4、在反應(yīng)3BrF3+5H2O===9HF+Br2+HBrO3+O2↑中,若有5molH2O參加反應(yīng),被水還原的溴元素為()A.1mol B.2/3molC.4/3mol D.2mol5、厭氧氨化法(Anammox)是一種新型的氨氮去除技術(shù),下列說法中不正確的是A.1molNH4+所含的質(zhì)子總數(shù)為10NAB.聯(lián)氨(N2H4)中含有極性鍵和非極性鍵C.過程II屬于氧化反應(yīng),過程IV屬于還原反應(yīng)D.過程I中,參與反應(yīng)的NH4+與NH2OH的物質(zhì)的量之比為1:16、對(duì)可逆反應(yīng)2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g)ΔH<0,在一定條件下達(dá)到平衡,下列有關(guān)敘述正確的是()①增加A的量,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)②升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),v(正)減?、蹓簭?qiáng)增大一倍,平衡不移動(dòng),v(正)、v(逆)不變④增大B的濃度,v(正)>v(逆)⑤加入催化劑,B的轉(zhuǎn)化率提高A.①② B.④ C.③ D.④⑤7、以下物質(zhì)的水溶液顯酸性的是A.NaHCO3 B.NaHSO4 C.CH3COOK D.KNO38、對(duì)利用甲烷消除NO2污染進(jìn)行研究,CH4+2NO2N2+CO2+2H2O。在1L密閉容器中,控制不同溫度,分別加入0.50molCH4和1.2molNO2,測(cè)得n(CH4)隨時(shí)間變化的有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表。組別溫度n/mol時(shí)間/min010204050①T1n(CH4)0.500.350.250.100.10②T2n(CH4)0.500.300.180.15下列說法正確的是A.組別①中,0~20min內(nèi),NO2的降解速率為0.0125mol·Lˉ1·minˉ1B.由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知實(shí)驗(yàn)控制的溫度T1<T2C.40min時(shí),表格中T2對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)為0.18D.0~10min內(nèi),CH4的降解速率①>②9、下列離子方程式中正確的是()A.向明礬(KAl(SO4)2?12H2O)溶液中滴加Ba(OH)2溶液,恰好使SO42﹣沉淀完全:Al3++2SO42﹣+2Ba2++4OH﹣═AlO2-+2BaSO4↓+2H2OB.向FeBr2溶液中通入足量Cl2:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-C.AlCl3溶液中加入過量氨水:Al3++3OH-=Al(OH)3↓D.銅與濃硝酸反應(yīng):3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O10、化學(xué)與生產(chǎn)、生活等密切相關(guān),下列說法不正確的是()A.面粉加工廠應(yīng)標(biāo)有“嚴(yán)禁煙火”的字樣或圖標(biāo)B.焊接金屬前常用氯化銨溶液處理焊接處C.“投泥潑水愈光明”中蘊(yùn)含的化學(xué)反應(yīng)是炭與灼熱水蒸氣反應(yīng)得到兩種可燃性氣體D.在元素周期表的金屬和非金屬分界線附近尋找優(yōu)良的催化劑,在過渡元素中尋找半導(dǎo)體材料11、中國科學(xué)院院士張青蓮教授曾主持測(cè)定了銦(49In)等9種元素相對(duì)原子質(zhì)量的新值,被采用為國際新標(biāo)準(zhǔn)。已知:銦與鋁(13Al)同主族。下列說法錯(cuò)誤的是()A.In
的金屬性大于
AlB.In
最外層有
2
種能量的電子C.In
的中子數(shù)為
66D.In
原子的相對(duì)原子質(zhì)量為
11512、下列氣體在常溫常壓下不能共存的是A.NH3、HCl B.CH4、Cl2 C.H2S、O2 D.SO2、O213、短周期主族元素X、Y、Z、R、T的原子半徑與原子序數(shù)關(guān)系如圖所示。R原子最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍,Y與Z能形成Z2Y、Z2Y2型離子化合物,Z與T能形成化合物Z2T。下列推斷正確的是()A.簡單離子半徑:T>Z>YB.Z2Y、Z2Y2所含有的化學(xué)鍵類型相同C.由于X2Y的沸點(diǎn)高于X2T,可推出X2Y的穩(wěn)定性強(qiáng)于X2TD.ZXT的水溶液顯弱堿性,促進(jìn)了水的電離14、高純碳酸錳在電子工業(yè)中有著重要的應(yīng)用,濕法浸出軟錳礦(主要成分為MnO2,含有少量Fe、Al、Mg等雜質(zhì)元素)制備高純碳酸錳的流程如下:其中除雜過程包括:①向浸出液中加入一定量的試劑X,調(diào)節(jié)浸出液的pH為3.5~5.5;②再加入一定量的軟錳礦和雙氧水,過濾;③…下列說法正確的是(已知室溫下:Kap[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Kap[Al(OH)3]=3.0×10-34,Kap[Fe(OH)3]=4.0×10-38。)A.浸出時(shí)加入植物粉的作用是作為還原劑B.除雜過程中調(diào)節(jié)浸出液的pH為3.5~5.5可完全除去Fe、Al、Mg等雜質(zhì)C.試劑X可以是MnO、MnO2、MnCO3等物質(zhì)D.為提高沉淀MnCO3步驟的速率可以持續(xù)升高溫度15、NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是A.2gD2O和H2l8O混合物中所含中子數(shù)為NAB.1L0.1mol·L-1NaHCO3溶液中HCO3-和CO32-離子數(shù)之和為0.1NAC.常溫常壓下,0.5molFe和足量濃硝酸混合,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1.5NAD.0.1molH2和0.1molI2(g)于密閉容器中充分反應(yīng),其原子總數(shù)為0.2NA16、設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L的H2和22.4L的F2氣混合后,氣體分子數(shù)為2NAB.常溫下pH=12的NaOH溶液中,水電離出的氫離子數(shù)為10?12NAC.30g乙酸和葡萄糖混合物中的氫原子數(shù)為2NAD.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24LC2H6含有的共價(jià)鍵數(shù)為0.6NA17、下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是()A.SO2通入溴水中:SO2+2H2O+Br2=2H++SO42-+2HBrB.NaHSO4溶液和Ba(OH)2溶液充分反應(yīng)后溶液呈中性:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2OC.漂白粉溶液在空氣中失效:ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO3-D.硫化鈉的水解反應(yīng):S2-+H3O+=HS-+H2O18、實(shí)現(xiàn)中國夢(mèng),離不開化學(xué)與科技的發(fā)展。下列說法不正確的是A.2019年新冠肺炎“疫苗”等生物制劑需要冷凍保存B.大飛機(jī)C919采用大量先進(jìn)復(fù)合材料、鋁鋰合金等,鋁鋰合金屬于金屬材料C.納米復(fù)合材料實(shí)現(xiàn)了水中微污染物鉛(Ⅱ)的高靈敏、高選擇性檢測(cè),但吸附的量小D.我國提出網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國戰(zhàn)略,光纜線路總長超過三千萬公里,光纜的主要成分是晶體硅19、與氨堿法相比較,聯(lián)合制堿法最突出的優(yōu)點(diǎn)是A.NaCl利用率高 B.設(shè)備少C.循環(huán)利用的物質(zhì)多 D.原料易得20、采用陰離子交換法合成了一系列不同Zn和Pt含量的PtSn-Mg(Zn)AlO催化劑用于乙烷脫氫反應(yīng)[CH3CH3(g)?CH2=CH2(g)+H2(g)△H>0],實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在水滑石載體中摻雜少量的Zn對(duì)乙烷脫氫反應(yīng)有明顯影響,如圖所示為不同Zn含量PtSn催化劑的乙烷催化脫氫反應(yīng)中,乙烷的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化。下列說法不正確的是()A.由圖可知,PtSn/Mg(2-Zn)AlO催化劑的催化反應(yīng)活性最優(yōu)B.一定溫度下,將nmol乙烷放入VL密閉容器中進(jìn)行催化脫氫,維持容器體積不變,測(cè)得乙烷平衡轉(zhuǎn)化率為a,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=C.升高溫度,平衡逆向移動(dòng)D.隨著反應(yīng)時(shí)間的延長,乙烷轉(zhuǎn)化率逐漸穩(wěn)定,催化活性保持在相對(duì)穩(wěn)定的階段21、下列各物質(zhì)或微粒性質(zhì)的比較中正確的是A.碳碳鍵鍵長:乙烯>苯B.密度:一氯乙烷>一氯丁烷C.熱穩(wěn)定性:NaHCO3>Na2CO3>H2CO3D.沸點(diǎn):H2O>H2S>H2Se22、下列實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論均正確的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論A將大小相同的金屬鈉分別投入水和乙醇中鈉與水反應(yīng)比鈉與乙醇反應(yīng)劇烈乙醇羥基中的氫原子不如水分子中的氫原子活潑B在適量淀粉溶液中加入幾滴稀硫酸,水浴5min,加入NaOH溶液調(diào)溶液pH至堿性,再加入新制的Cu(OH)2,加熱有紅色沉淀生成淀粉完全水解C向Fe(NO3)2溶液中依次滴加少量稀H2SO4和KSCN溶液溶液變紅稀硫酸能氧化Fe2+D向10mL0.1mo/LNa2S溶液中滴入2mL0.1mol/LZnSO4溶液再加入0.1mol/LCuSO4溶液開始有白色沉淀生成,后有黑色沉淀生成Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)A.A B.B C.C D.D二、非選擇題(共84分)23、(14分)有機(jī)物A具有乙醛和乙酸中官能團(tuán)的性質(zhì),不飽和烴B的摩爾質(zhì)量為40g·mol-1,C中只有一個(gè)甲基,能發(fā)生銀鏡反應(yīng),有關(guān)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖:已知:①同一個(gè)碳原子上連接2個(gè)碳碳雙鍵的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定②RCH=CHOH→RCH2CHO請(qǐng)回答:(1)D的名稱是________。(2)A~E中都含有的元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖是________。(3)A+D→E的化學(xué)方程式______________________。(4)下列說法正確的是________。A.B能使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色B.C與A在一定條件下都能發(fā)生銀鏡反應(yīng)C.轉(zhuǎn)化流程中濃H2SO4的作用相同D.可以用飽和Na2CO3溶液鑒別A、C、E三種無色物質(zhì)24、(12分)艾司洛爾是預(yù)防和治療手術(shù)期心動(dòng)過速或高血壓的一種藥物,艾司洛爾的一種合成路線如下:回答下列問題:(1)丙二酸的結(jié)構(gòu)簡式為_______;E中含氧官能團(tuán)的名稱是_______。(2)D生成E的反應(yīng)類型為____________。(3)C的結(jié)構(gòu)簡式為________________。(4)A遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),1molA和1mol丙二酸在吡啶、苯胺中反應(yīng)生成1molB、1molH2O和1molCO2,B能與溴水發(fā)生加成反應(yīng),推測(cè)A生成B的化學(xué)方程式為____。(5)X是B的同分異構(gòu)體,X同時(shí)滿足下列條件的結(jié)構(gòu)共有____種,其中核磁共振氫譜有五組峰的結(jié)構(gòu)簡式為____。①可與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成二氧化碳②遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)③除苯環(huán)外不含其他環(huán)(6)寫出以苯甲醇和丙二酸為原料制備的合成路線________(其他試劑任選)。25、(12分)草酸是一種常用的還原劑,某校高三化學(xué)小組探究草酸被氧化的速率問題。實(shí)驗(yàn)Ⅰ試劑混合后溶液pH現(xiàn)象(1h后溶液)試管滴管a4mL0.01mol·L?1KMnO4溶液,幾滴濃H2SO42mL0.3mol·L?1H2C2O4溶液2褪為無色b4mL0.01mol·L?1KMnO4溶液,幾滴濃NaOH7無明顯變化c4mL0.01mol·L?1K2Cr2O7溶液,幾滴濃H2SO42無明顯變化d4mL0.01mol·L?1K2Cr2O7溶液,幾滴濃NaOH7無明顯變化(1)H2C2O4是二元弱酸,寫出H2C2O4溶于水的電離方程式:_____________。(2)實(shí)驗(yàn)I試管a中KMnO4最終被還原為Mn2+,該反應(yīng)的離子方程式為:________。(3)瑛瑛和超超查閱資料,實(shí)驗(yàn)I試管c中H2C2O4與K2Cr2O7溶液反應(yīng)需數(shù)月時(shí)間才能完成,但加入MnO2可促進(jìn)H2C2O4與K2Cr2O7的反應(yīng)。依據(jù)此資料,吉吉和昊昊設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)II實(shí)驗(yàn)III實(shí)驗(yàn)IV實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象6min后固體完全溶解,溶液橙色變淺,溫度不變6min后固體未溶解,溶液顏色無明顯變化6min后固體未溶解,溶液顏色無明顯變化實(shí)驗(yàn)IV的目的是:_______________________。(4)睿睿和萌萌對(duì)實(shí)驗(yàn)II繼續(xù)進(jìn)行探究,發(fā)現(xiàn)溶液中Cr2O72-濃度變化如圖:臧臧和蔡蔡認(rèn)為此變化是通過兩個(gè)過程實(shí)現(xiàn)的。過程i.MnO2與H2C2O4反應(yīng)生成了Mn2+。過程ii.__________________________________。①查閱資料:溶液中Mn2+能被PbO2氧化為MnO4-。針對(duì)過程i,可采用如下方法證實(shí):將0.0001molMnO2加入到6mL____________中,固體完全溶解;從中取出少量溶液,加入過量PbO2固體,充分反應(yīng)后靜置,觀察到_______________。②波波和姝姝設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證實(shí)了過程ii成立,她們的實(shí)驗(yàn)方案是________。(5)綜合以上實(shí)驗(yàn)可知,草酸發(fā)生氧化反應(yīng)的速率與__________________有關(guān)。26、(10分)阿司匹林(乙酰水楊酸)是世界上應(yīng)用最廣泛的解熱、鎮(zhèn)痛和抗炎藥。乙酰水楊酸受熱易分解,分解溫度為128~135℃。某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室以水楊酸(鄰羥基苯甲酸)與醋酸酐[(CH3CO)2O]為主要原料合成阿司匹林,制備的主要反應(yīng)為+(CH3CO)2O+CH3COOH制備基本操作流程如下:主要試劑和產(chǎn)品的物理常數(shù):名稱相對(duì)分子質(zhì)量熔點(diǎn)或沸點(diǎn)(℃)水水楊酸138158(熔點(diǎn))微溶醋酸酐102139.4(沸點(diǎn))反應(yīng)乙酰水楊酸180135(熔點(diǎn))微溶請(qǐng)根據(jù)以上信息回答下列問題:(1)合成過程中最合適的加熱方法是__________。(2)提純粗產(chǎn)品時(shí)加入飽和NaHCO3溶液至沒有CO2產(chǎn)生為止,再過濾,則加飽和NaHCO3溶液的目的是______(3)另一種改進(jìn)的提純方法,稱為重結(jié)晶提純法。改進(jìn)的提純方法中加熱回流的裝置如圖所示,儀器a的名稱是____,冷凝管中冷凝水的進(jìn)入口是____(填“b”或“c”),使用溫度計(jì)的目的是_________(4)檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否含有水楊酸的化學(xué)方法是_________(5)該學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)中原料用量:2.76g水楊酸、7.5mL醋酸酐(ρ=1.08g/cm3),最終稱量產(chǎn)品m=2.92g,則所得乙酰水楊酸的產(chǎn)率為____。27、(12分)碳酸鎂晶須是一種新型的吸波隱形材料中的增強(qiáng)材料。(1)合成該物質(zhì)的步驟如下:步驟1:配制0.5mol·L-1MgSO4溶液和0.5mol·L-1NH4HCO3溶液。步驟2:用量筒量取500mLNH4HCO3溶液于1000mL三頸燒瓶中,開啟攪拌器。溫度控制在50℃。步驟3:將250mLMgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中,1min內(nèi)滴加完后,用氨水調(diào)節(jié)溶液pH到9.5。步驟4:放置1h后,過濾,洗滌。步驟5:在40℃的真空干燥箱中干燥10h,得碳酸鎂晶須產(chǎn)品(MgCO3·nH2On=1~5)。①步驟2控制溫度在50℃,較好的加熱方法是_________。②步驟3生成MgCO3·nH2O沉淀的化學(xué)方程式為__________。③步驟4檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法是__________。(2)測(cè)定生成的MgCO3·nH2O中的n值。稱量1.000碳酸鎂晶須,放入如圖所示的廣口瓶中加入適量水,并滴入稀硫酸與晶須反應(yīng),生成的CO2被NaOH溶液吸收,在室溫下反應(yīng)4~5h,反應(yīng)后期將溫度升到30℃,最后將燒杯中的溶液用已知濃度的鹽酸滴定,測(cè)得CO2的總量;重復(fù)上述操作2次。①圖中氣球的作用是_________。②上述反應(yīng)后期要升溫到30℃,主要目的是______。③測(cè)得每7.8000g碳酸鎂晶須產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2為1.12L,則n值為_______。(3)碳酸鎂晶須可由菱鎂礦獲得,為測(cè)定某菱鎂礦(主要成分是碳酸鎂,含少量碳酸亞鐵、二氧化硅)中鐵的含量,在實(shí)驗(yàn)室分別稱取12.5g菱鎂礦樣品溶于過量的稀硫酸并完全轉(zhuǎn)移到錐形瓶中,加入指示劑,用0.010mol/LH2O2溶液進(jìn)行滴定。平行測(cè)定四組。消耗H2O2溶液的體積數(shù)據(jù)如表所示。實(shí)驗(yàn)編號(hào)1234消耗H2O2溶液體積/mL15.0015.0215.6214.98①H2O2溶液應(yīng)裝在_________(填“酸式”或“堿式”)滴定管中。②根據(jù)表中數(shù)據(jù),可計(jì)算出菱鎂礦中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________%(保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)。28、(14分)碳、氮、氟、硅、銅等元素的化合物廣泛存在于自然界,回答下列問題:(1)基態(tài)氟原子核外電子的電子云形狀有_____種;氟原子的價(jià)電子排布式為___。(2)NF3是微電子工業(yè)中優(yōu)良的等離子刻蝕氣體,NF3分子的空間構(gòu)型為______;寫出與N2互為等電子體的一種離子的化學(xué)式_______。(3)已知金剛石中的C-C鍵鍵長為154.45pm,C60中C-C鍵鍵長為145~140pm,而金剛石的熔點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于C60,其理由是________。(4)氫基倍半硅氧烷的分子結(jié)構(gòu)如圖所示,該分子的分子式為______,Si原子采用_______雜化。(5)Cu的某種晶體晶胞為面心立方結(jié)構(gòu),晶胞邊長為acm,原子的半徑為rcm。該晶體中銅原子的堆積方式為_______(填“A1”“A2”或“A3”),該晶體的密度為______g/cm3(用含a和NA的代數(shù)式表示),該晶體中銅原子的空間利用率為______(用含a和r的代數(shù)式表達(dá))。29、(10分)為解決“溫室效應(yīng)”日趨嚴(yán)重的問題,科學(xué)家們不斷探索CO2的捕獲與資源化處理方案,利用CH4捕獲CO2并轉(zhuǎn)化為CO和H2混合燃料的研究成果已經(jīng)“浮出水面”。已知:①CH4(g)十H2O(g)==CO(g)+3H2(g)△H1=+206.4kJ/mol②CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g)△H2=-41.2kJ/molT1°C時(shí),在2L恒容密閉容器中加入2molCH4和1molCO2,并測(cè)得該研究成果實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:請(qǐng)回答下列問題:時(shí)間/s0102030405060CO2/mol10.70.60.540.50.50.5H2/mol00.60.80.92111(1)該研究成果的熱化學(xué)方程式③CH4(g)+CO2(g)==2CO(g)+2H2(g)△H=_____(2)30s時(shí)CH4的轉(zhuǎn)化率為_______,20~40s,v(H2)=_______.(3)T2°C時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為1.5,則T2___T1(填“>”“=”或“<”。)(4)T1°C時(shí)反應(yīng)③達(dá)到平衡的標(biāo)志為______________。A.容器內(nèi)氣體密度不變B.體系壓強(qiáng)恒定C.CO和H2的體積分?jǐn)?shù)相等且保持不變D.2v(CO)逆=v(CH4)正(5)上述反應(yīng)③達(dá)到平衡后,其他條件不變,在70s時(shí)再加入2molCH4和1molCO2,此刻平衡的移動(dòng)方向?yàn)開_______(填“不移動(dòng)”“正向”或“逆向"),重新達(dá)到平衡后,CO2的總轉(zhuǎn)化率比原平衡____________(填“大”“小”或“相等”)。
參考答案一、選擇題(共包括22個(gè)小題。每小題均只有一個(gè)符合題意的選項(xiàng))1、A【解析】
X、Y與T同主族,且T為短周期元素,則T為硅(Si);再由“X、W、Z、Y均與元素T相鄰且原子序數(shù)依次增大”,可確定X為碳(C),Y為鍺(Ge);W、Z與T同周期,則W為鋁(Al),Z為磷(P)?!驹斀狻緼.元素Si在自然界中只能以化合態(tài)形式存在,A錯(cuò)誤;B.元素非金屬性強(qiáng)弱:P>Si>Ge,B正確;C.因?yàn)镃O2通入NaAlO2溶液中能生成Al(OH)3,所以酸性H2CO3>Al(OH)3,C正確;D.C與氧元素形成的氧化物為CO、CO2等,D正確;故選A。2、D【解析】
根據(jù)鋰離子電池的反應(yīng)式為LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2(x<1)可判斷出,放電時(shí)Li元素化合價(jià)升高,LixC6(可看作單質(zhì)Li和C)作負(fù)極,Co元素化合價(jià)降低?!驹斀狻緼.放電時(shí)是b極為負(fù)極,a極為正極,Li+由負(fù)極移向正極,即由b極移向a極,A正確;B.放電時(shí)石墨電極發(fā)生Li-e-=Li+,若轉(zhuǎn)移0.02mol電子,則有0.02molLi參與反應(yīng),電極減重為0.02×7=0.14g,B正確;C.充電時(shí),原來的正極作陽極,與外接電源的正極相連,C正確;D.“充電處理”時(shí),Li+在陰極得電子生成Li,石墨為陰極,故該廢舊電池進(jìn)行“充電處理”有利于鋰在石墨極回收,D錯(cuò)誤;答案選D?!军c(diǎn)睛】充電時(shí)為電解裝置,電池的正極與外電源的正極相連,作電解池的陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),電池的負(fù)極與外電源的負(fù)極相連,作電解池的陰極,發(fā)生還原反應(yīng)。判斷電極時(shí)可以通過判斷電池反應(yīng)中元素化合價(jià)的變化來進(jìn)行。3、C【解析】A.將還原性較強(qiáng)的金屬與需要保護(hù)的金屬連接,形成原電池,A正確;B.:外加電流的陰極保護(hù)法是外加電源,形成電解池,讓金屬稱為陰極得電子,從而保護(hù)金屬,B正確C.為保護(hù)鋼鐵,鋼鐵為電池正極,C錯(cuò)誤;D.利用電解原理,鋼鐵為陰極得到電子,從而受到保護(hù),D正確。故選擇C。點(diǎn)睛:原電池中,失去電子的為負(fù)極,得到電子的為正極;電解池中,失去電子的為陽極,得到電子的為陰極。4、C【解析】
在反應(yīng)3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2中,元素化合價(jià)變化情況為:溴元素由+3價(jià)升高為+5價(jià),溴元素由+3價(jià)降低為0價(jià),氧元素化合價(jià)由-2價(jià)升高為0價(jià),所以BrF3既起氧化劑也起還原劑作用,同時(shí)水也起還原劑作用.若5molH2O參加反應(yīng),則生成1molO2,氧原子提供電子物質(zhì)的量為2mol×2,令被水還原的BrF3的物質(zhì)的量為xmol,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒,則:2mol×2=xmol×(3-0)解得x=4/3mol,選項(xiàng)C符合題意。5、A【解析】A、質(zhì)子數(shù)等于原子序數(shù),1molNH4+中含有質(zhì)子總物質(zhì)的量為11mol,故A說法錯(cuò)誤;B、聯(lián)氨(N2H4)的結(jié)構(gòu)式為,含有極性鍵和非極性鍵,故B說法正確;C、過程II,N2H4→N2H2-2H,此反應(yīng)是氧化反應(yīng),過程IV,NO2-→NH2OH,添H或去O是還原反應(yīng),故C說法正確;D、NH4+中N顯-3價(jià),NH2OH中N顯-1價(jià),N2H4中N顯-2價(jià),因此過程I中NH4+與NH2OH的物質(zhì)的量之比為1:1,故D說法正確。點(diǎn)睛:氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng),這是有機(jī)物中的知識(shí)點(diǎn),添氫或去氧的反應(yīng)為還原反應(yīng),去氫或添氧的反應(yīng)的反應(yīng)氧化反應(yīng),因此N2H4→N2H2,去掉了兩個(gè)氫原子,即此反應(yīng)為氧化反應(yīng),同理NO2-轉(zhuǎn)化成NH2OH,是還原反應(yīng)。6、B【解析】
①A是固體,增加A的量,平衡不移動(dòng),故①錯(cuò)誤;②2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g),正反應(yīng)放熱,升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),v(正)、v(逆)均增大,故②錯(cuò)誤;③2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g),反應(yīng)前后氣體系數(shù)和不變,壓強(qiáng)增大一倍,平衡不移動(dòng),v(正)、v(逆)均增大,故③錯(cuò)誤;④增大B的濃度,反應(yīng)物濃度增大,平衡正向移動(dòng),所以v(正)>v(逆),故④正確;⑤加入催化劑,平衡不移動(dòng),B的轉(zhuǎn)化率不變,故⑤錯(cuò)誤;故選B。7、B【解析】
溶液的酸堿性取決于溶液中c(H+)、c(OH-)的相對(duì)大小。c(H+)>c(OH-)的溶液呈酸性。A.NaHCO3在溶液中完全電離,生成的HCO3-以水解為主使溶液呈堿性,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.NaHSO4在溶液中完全電離生成Na+、H+、SO42-,使溶液呈酸性,B項(xiàng)正確;C.CH3COOK在溶液中完全電離,生成的CH3COO-水解使溶液呈堿性,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.KNO3溶液中,K+、NO3-不能發(fā)生水解,溶液呈中性,D項(xiàng)錯(cuò)誤。本題選B。8、B【解析】A、隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物的濃度降低,反應(yīng)速率減小,故組別①中,0~20min內(nèi),NO2的降解平均速率為0.0125mol·L-1·min-1,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B、溫度越高反應(yīng)速率越大,達(dá)平衡所需時(shí)間越短,由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知實(shí)驗(yàn)控制的溫度T1<T2,選項(xiàng)B正確;C、40min時(shí),表格中T2應(yīng)的數(shù)據(jù)為0.15-0.18之間,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D、0~10min內(nèi),CH4的降解速率②>①,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案選B。9、A【解析】
A、向明礬(KAl(SO4)2?12H2O)溶液中滴加Ba(OH)2溶液,恰好使SO42﹣沉淀完全:Al3++2SO42﹣+2Ba2++4OH﹣═AlO2-+2BaSO4↓+2H2O,故A正確;B、向FeBr2溶液中通入足量Cl2的離子反應(yīng)為:2Fe2++4Br-十3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-,故B不正確;C、AlCl3溶液中加入過量氨水的離子反應(yīng)為:A13++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,故C不正確;D、銅與濃硝酸反應(yīng)的離子反應(yīng)為:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O,故D不正確;故選A。【點(diǎn)睛】離子反應(yīng)方程式的正誤判斷:(1)、是否符合客觀事實(shí);(2)、拆分是否正確,能夠拆分的是強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和可溶性鹽。如C選項(xiàng),一水合氨為弱堿,不能拆分,所以C錯(cuò)誤;(3)、電荷守恒。10、D【解析】
A.面粉是可燃物,分散于空氣中形成氣溶膠,遇到明火有爆炸的危險(xiǎn),所以面粉加工廠應(yīng)標(biāo)有“嚴(yán)禁煙火”的字樣或圖標(biāo),故A正確;B.氯化銨是強(qiáng)酸弱堿鹽,其水溶液顯酸性,可用于除鐵銹,所以焊接金屬前可用氯化銨溶液處理焊接處的鐵銹,故B正確;C.碳與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和一氧化碳,氫氣與一氧化碳都能燃燒,故C正確;D.在元素周期表的金屬和非金屬分界線附近的元素金屬性也非金屬性都不強(qiáng),常用于制備半導(dǎo)體材料,在過渡元素中尋找優(yōu)良的催化劑,故D錯(cuò)誤;故答案為D。11、D【解析】
A、同一主族元素的金屬性隨著原子序數(shù)的增大而增強(qiáng);B、銦與鋁(13Al)同主族,則In的最外層電子數(shù)為3,排布在s、p軌道上;C、中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)-質(zhì)子數(shù),據(jù)此計(jì)算判斷;D、的質(zhì)量數(shù)為115。【詳解】A、銦與鋁(13Al)同主族,并且銦元素的原子序數(shù)較大,同主族從上至下金屬性逐漸增加,所以In的金屬性強(qiáng),故A不符合題意;B、In的最外層電子數(shù)為3,排布在5s、5p軌道上,5s能級(jí)上兩個(gè)電子能量相同,但小于5p能級(jí)上的電子能量,所以In最外層有2
種能量的電子,故B不符合題意;C、的質(zhì)量數(shù)為115、質(zhì)子數(shù)為49,所以中子數(shù)=119-49=66,故C不符合題意;D、的質(zhì)量數(shù)為115,In的相對(duì)原子質(zhì)量為天然存在的核素In的質(zhì)量數(shù)與其豐度的乘積之和,故D符合題意;故選:D。12、A【解析】
常溫下,能反應(yīng)的氣體不能大量共存,以此來解答?!驹斀狻緼.常溫下反應(yīng)生成氯化銨,不能大量共存,選項(xiàng)A選;B.常溫下不反應(yīng),光照的條件反應(yīng),可大量共存,選項(xiàng)B不選;C.常溫下不反應(yīng),反應(yīng)需要點(diǎn)燃、加熱等,可大量共存,選項(xiàng)C不選;D.常溫下不反應(yīng),要在催化劑和加熱的條件反應(yīng),選項(xiàng)D不選;答案選A。13、D【解析】
R原子最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍,R可能為C元素或S元素,由于圖示原子半徑和原子序數(shù)關(guān)系可知R應(yīng)為C元素;Y與Z能形成Z2Y、Z2Y2型離子化合物,應(yīng)為Na2O、Na2O2,則Y為O元素,Z為Na元素;Z與T形成的Z2T化合物,且T的原子半徑比Na小,原子序數(shù)T>Z,則T應(yīng)為S元素,X的原子半徑最小,原子序數(shù)最小,原子半徑也較小,則X應(yīng)為H元素,結(jié)合對(duì)應(yīng)單質(zhì)、化合物的性質(zhì)以及題目要求解答該題。【詳解】根據(jù)上述推斷可知:X是H元素;Y是O元素;Z是Na元素;R是C元素,T是S元素。A.S2-核外有3個(gè)電子層,O2-、Na+核外有2個(gè)電子層,由于離子核外電子層數(shù)越多,離子半徑越大;當(dāng)離子核外電子層數(shù)相同時(shí),核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,所以離子半徑:T>Y>Z,A錯(cuò)誤;B.Z2Y、Z2Y2表示的是Na2O、Na2O2,Na2O只含離子鍵,Na2O2含有離子鍵、極性共價(jià)鍵,因此所含的化學(xué)鍵類型不相同,B錯(cuò)誤;C.O、S是同一主族的元素,由于H2O分子之間存在氫鍵,而H2S分子之間只存在范德華力,氫鍵的存在使H2O的沸點(diǎn)比H2S高,而物質(zhì)的穩(wěn)定性與分子內(nèi)的共價(jià)鍵的強(qiáng)弱有關(guān),與分子間作用力大小無關(guān),C錯(cuò)誤;D.ZXT表示的是NaHS,該物質(zhì)為強(qiáng)堿弱酸鹽,在溶液中HS-水解,消耗水電離產(chǎn)生的H+結(jié)合形成H2S,使水的電離平衡正向移動(dòng),促進(jìn)了水的電離,使溶液中c(OH-)增大,最終達(dá)到平衡時(shí),溶液中c(OH-)>c(H+),溶液顯堿性,D正確;故合理選項(xiàng)是D?!军c(diǎn)睛】本題考查了原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)及位置關(guān)系應(yīng)用的知識(shí),根據(jù)原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及元素間的關(guān)系推斷元素是解題的關(guān)鍵,側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查。14、A【解析】
A、結(jié)合流程分析,需將四價(jià)錳還原為二價(jià),因植物粉為有機(jī)物,具有還原性,選項(xiàng)A正確;B、根據(jù)KSP可知,pH為3.5-5.5不能完全除去鎂離子,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C、二氧化錳不能與酸反應(yīng),無法調(diào)節(jié)pH,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D、碳酸氫銨不穩(wěn)定,受熱易分解,故不能溫度太高,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案選A。15、A【解析】
A.D2O和H2l8O的摩爾質(zhì)量相同都為20g/mol,中子數(shù)也相等均為10,所以2gD2O和H2l8O混合物中所含中子數(shù)為NA,故A正確;B.NaHCO3屬于強(qiáng)堿弱酸鹽,HCO3-既能發(fā)生電離:HCO3-H++CO32-,也能發(fā)生水解:H2O+HCO3-H2CO3+OH-,根據(jù)物料守恒可知,1L0.1mol·L-1NaHCO3溶液中H2CO3、HCO3-和CO32-離子數(shù)之和為0.1NA,故B錯(cuò)誤。C.常溫常壓下,F(xiàn)e和足量濃硝酸發(fā)生鈍化反應(yīng),故C錯(cuò)誤;D.0.1molH2和0.1molI2(g)于密閉容器中充分反應(yīng)為H2(g)+I2(g)2HI,其原子總數(shù)為0.4NA,故D錯(cuò)誤;答案:A。16、C【解析】
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,HF是液態(tài),22.4L的H2和22.4L的F2混合后,氣體分子數(shù)不是2NA,故A錯(cuò)誤;B.常溫下pH=12的NaOH溶液,由于缺少溶液的體積,水電離出的氫離子沒法計(jì)算,故B錯(cuò)誤;C.乙酸和葡萄糖的實(shí)驗(yàn)式均為CH2O,式量為30,30g乙酸和葡萄糖混合物中的氫原子數(shù)為2NA,故C正確;D.1molC2H6含有7mol共價(jià)鍵數(shù),標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24LC2H6含有的共價(jià)鍵數(shù)為0.7NA,故D錯(cuò)誤;故答案為C?!军c(diǎn)睛】順利解答該類題目的關(guān)鍵是:一方面要仔細(xì)審題,注意關(guān)鍵字詞,熟悉常見的“陷阱”;另一方面是要把各種量轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量,以此為中心進(jìn)行計(jì)算。特別要注意氣體摩爾體積、阿伏加德羅定律的適用范圍和使用條件。關(guān)于氣體摩爾體積的使用注意:①氣體的摩爾體積適用的對(duì)象為氣體,而標(biāo)況下水、CCl4、HF等為液體,SO3為固體;②必須明確溫度和壓強(qiáng)是0℃,101kPa,只指明體積無法求算物質(zhì)的量;③22.4L/mol是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下或一定溫度、一定壓強(qiáng)下的氣體摩爾體積。17、B【解析】
A.SO2通入溴水中反應(yīng)生成硫酸和氫溴酸,反應(yīng)的離子方程式為SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br-,故A錯(cuò)誤;B.NaHSO4溶液和Ba(OH)2溶液充分反應(yīng)后溶液呈中性,反應(yīng)的氫離子與氫氧根離子物質(zhì)的量相等,反應(yīng)的離子方程式為:2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O,故B正確;C.次氯酸鈣與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣和次氯酸,反應(yīng)的離子方程式為Ca2++2ClO-+CO2+H2O═2HClO+CaCO3↓,故C錯(cuò)誤;D.硫化鈉的水解反應(yīng):S2-+H2O?HS-+OH-,故D錯(cuò)誤;故選B?!军c(diǎn)睛】本題的易錯(cuò)點(diǎn)為D,要注意S2-+H3O+=HS-+H2O是S2-與酸反應(yīng)的方程式。18、D【解析】
A.2019年新冠肺炎“疫苗”等生物制劑在溫度較高時(shí)容易失活,需要冷凍保存,故A正確;B.金屬材料包括純金屬以及它們的合金,鋁鋰合金屬于金屬材料,故B正確;C.納米復(fù)合材料表面積大,納米復(fù)合材料實(shí)現(xiàn)了水中微污染物鉛(Ⅱ)的高靈敏、高選擇性檢測(cè),但吸附的量小,故C正確;D.光纜的主要成分是二氧化硅,故D錯(cuò)誤;故選D。19、A【解析】
氨堿法對(duì)濾液的處理是加熟石灰使氨氣循環(huán),產(chǎn)生的CaCl2用途不大,而侯氏制堿法是對(duì)濾液通入二氧化碳、氨氣,結(jié)晶出的NH4Cl,其母液可以作為制堿原料。【詳解】氨堿法缺點(diǎn):大量CaCl2用途不大,NaCl利用率只有70%,約有30%的NaCl留在母液中,侯氏制堿法的優(yōu)點(diǎn):把合成氨和純堿兩種產(chǎn)品聯(lián)合生產(chǎn),提高了食鹽利用率,縮短了生產(chǎn)流程,減少了對(duì)環(huán)境的污染,降低了純堿的成本。保留了氨堿法的優(yōu)點(diǎn),消除了它的缺點(diǎn),使食鹽的利用率提高到96%,故選A。20、C【解析】
A.由圖可知,當(dāng)時(shí)間相同時(shí),PtSn/Mg(2-Zn)AlO催化劑的催化反應(yīng)活性最優(yōu),乙烷轉(zhuǎn)化率最高,故A正確;B.一定溫度下,將nmol乙烷放入VL密閉容器中進(jìn)行催化脫氫,維持容器體積不變,測(cè)得乙烷平衡轉(zhuǎn)化率為a,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K===,故B正確;C.CH3CH3(g)?CH2=CH2(g)+H2(g)△H>0,升高溫度,平衡正向移動(dòng),故C錯(cuò)誤;D.由圖上曲線,隨著反應(yīng)時(shí)間的延長,曲線的斜率逐漸變小,乙烷轉(zhuǎn)化率逐漸穩(wěn)定,催化活性保持在相對(duì)穩(wěn)定的階段,故D正確;故選C。21、B【解析】
A.苯中的碳碳鍵介于單鍵與雙鍵之間,則碳碳鍵鍵長:乙烯<苯,故A錯(cuò)誤;B.氯代烴中C原子個(gè)數(shù)越多,密度越大,則密度:一氯乙烷>一氯丁烷,故B正確;C.碳酸鈉加熱不分解,碳酸氫鈉加熱分解,碳酸常溫下分解,則穩(wěn)定性為熱穩(wěn)定性:Na2CO3>NaHCO3>H2CO3,故C錯(cuò)誤;D.水中含氫鍵,同類型分子相對(duì)分子質(zhì)量大的沸點(diǎn)高,則沸點(diǎn)為H2O>H2Se>H2S,故D錯(cuò)誤;故答案為:B?!军c(diǎn)睛】非金屬化合物的沸點(diǎn)比較:①若分子間作用力只有范德華力,范德華力越大,物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高;②組成和結(jié)構(gòu)相似,相對(duì)分子質(zhì)量越大,范德華力越大,熔、沸點(diǎn)越高,如SnH4>GeH4>SiH4>CH4;③相對(duì)分子質(zhì)量相同或接近,分子的極性越大,范德華力越大,其熔、沸點(diǎn)越高,如CO>N2;④同分異構(gòu)體,支鏈越多,熔、沸點(diǎn)越低,如正戊烷>異戊烷>新戊烷;⑤形成分子間氫鍵的分子晶體熔、沸點(diǎn)較高,如H2O>H2S;如果形成分子內(nèi)氫鍵則熔沸點(diǎn)越低。22、A【解析】
A、鈉與水和乙醇反應(yīng)都能置換出氫氣,可根據(jù)反應(yīng)的劇烈程度確定羥基上氫原子的活潑性;B、淀粉水解要在硫酸作用下進(jìn)行,要檢驗(yàn)水解產(chǎn)物,必須先加堿中和至堿性,再加新制的Cu(OH)2,加熱,但淀粉水解是否完全,還要檢驗(yàn)是否有淀粉存在;C、稀硫酸沒有強(qiáng)氧化性,不能氧化Fe2+;D、該實(shí)驗(yàn)中物質(zhì)的用量決定著反應(yīng)的本質(zhì),現(xiàn)象不能說明Ksp的大小。【詳解】A、鈉與水和乙醇反應(yīng)都能置換出氫氣,大小相同的鈉與水反應(yīng)比與乙醇反應(yīng)劇烈,說明水中的氫原子比乙醇羥基上的氫原子活潑,故A正確;B、淀粉若部分水解,也會(huì)產(chǎn)生同樣的現(xiàn)象,故B錯(cuò)誤;C、向Fe(NO3)2溶液中滴加稀H2SO4,使溶液呈酸性,形成的硝酸將Fe2+氧化為Fe3+,滴加KSCN溶液變紅色,而不是稀硫酸能氧化Fe2+,故C錯(cuò)誤;D、由于Na2S在與ZnSO4反應(yīng)時(shí)過量,所以再加入CuSO4時(shí),發(fā)生如下反應(yīng)Na2S+CuSO4==CuS↓+Na2SO4,不能說明Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),即D錯(cuò)誤。本題答案為A?!军c(diǎn)睛】淀粉是完全水解、部分水解、還是沒有水解一定要明確其檢驗(yàn)方法,一般都需要做兩個(gè)實(shí)驗(yàn);要明確硝酸和硫酸誰具有強(qiáng)氧化性,才能準(zhǔn)確解答C選項(xiàng);D選項(xiàng)最容易錯(cuò)選,物質(zhì)量的多少對(duì)某些離子反應(yīng)的發(fā)生起著決定性作用。二、非選擇題(共84分)23、正丙醇HCOOH+CH3CH2CH2OHH2O+HCOOCH2CH2CH3ABD【解析】
不飽和烴B的摩爾質(zhì)量為40g·mol-1可知B的分子式為C3H4,不飽和度為2,同一個(gè)碳原子上不能連兩個(gè)碳碳雙鍵,可推測(cè)B為丙炔:CH3C≡CH,B物質(zhì)與H2O反應(yīng)類型為加成反應(yīng),由已知信息②RCH=CHOH→RCH2CHO可知C為丙醛CH3CH2CHO,丙醛與H2發(fā)生加成反應(yīng)生成正丙醇CH3CH2CH2OH。根據(jù)E的分子式可推知A為甲酸,其分子中既含有羧基又含有醛基,則有機(jī)物A具有乙醛和乙酸中官能團(tuán)的性質(zhì),A~E中都含有碳元素,原子結(jié)構(gòu)示意圖是,據(jù)此分析解答?!驹斀狻坎伙柡蜔NB的摩爾質(zhì)量為40g·mol-1可知B的分子式為C3H4,不飽和度為2,同一個(gè)碳原子上不能連兩個(gè)碳碳雙鍵,可推測(cè)B為丙炔:CH3C≡CH,B物質(zhì)與H2O反應(yīng)類型為加成反應(yīng),由已知信息②RCH=CHOH→RCH2CHO可知C為丙醛CH3CH2CHO,丙醛與H2發(fā)生加成反應(yīng)生成正丙醇CH3CH2CH2OH。根據(jù)E的分子式可推知A為甲酸,其分子中既含有羧基又含有醛基,則有機(jī)物A具有乙醛和乙酸中官能團(tuán)的性質(zhì),A~E中都含有碳元素,原子結(jié)構(gòu)示意圖是,(1)由以上分析知,D為CH3CH2CH2OH,名稱是正丙醇;故答案為:正丙醇;(2)A~E中都含有碳元素,原子結(jié)構(gòu)示意圖是;故答案為:;(3)A為甲酸,D為CH3CH2CH2OH,A+D→E的化學(xué)方程式為HCOOH+CH3CH2CH2OHH2O+HCOOCH2CH2CH3;故答案為:HCOOH+CH3CH2CH2OHH2O+HCOOCH2CH2CH3;(4)A.B為丙炔:CH3C≡CH,含有碳碳三鍵,能使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色,故正確;B.C為CH3CH2CHO,A為HCOOH,均含有醛基,則C與A在一定條件下都能發(fā)生銀鏡反應(yīng),故正確;C.A為甲酸,在濃硫酸加熱的條件下生成CO,濃硫酸作脫水劑;A和D在濃硫酸加熱的條件下發(fā)生酯化反應(yīng),濃硫酸作催化劑、吸水劑,因此轉(zhuǎn)化流程中濃H2SO4的作用不相同,故錯(cuò)誤;D.A為甲酸,C為CH3CH2CHO,E為甲酸丙酯,甲酸與Na2CO3溶液反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w;CH3CH2CHO與Na2CO3溶液互溶,無明顯的現(xiàn)象;甲酸丙酯的密度比水小,不溶于飽和Na2CO3溶液中,會(huì)分層;現(xiàn)象不同,所以可以用飽和Na2CO3溶液鑒別A、C、E三種無色物質(zhì),故正確;故答案為:ABD。【點(diǎn)睛】甲酸與Na2CO3溶液反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w;CH3CH2CHO與Na2CO3溶液互溶,無明顯的現(xiàn)象;甲酸丙酯在飽和Na2CO3溶液中會(huì)分層;現(xiàn)象不同,可以用飽和Na2CO3溶液鑒別該三種無色物質(zhì),這是學(xué)生們的易錯(cuò)點(diǎn)。24、HOOC-CH2-COOH醚鍵、酯基取代反應(yīng)15【解析】
本題主要考查有機(jī)合成綜合推斷以及逆向合成。合成路線分析:由E的結(jié)構(gòu)簡式以及D的分子式可推斷出D的結(jié)構(gòu)簡式為,由C與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成D,可推斷出C的結(jié)構(gòu)簡式為,B與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成C,結(jié)合B的分子式與第(4)問中“B能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)”,可推斷出B的結(jié)構(gòu)簡式為,A與丙二酸在吡啶、苯胺中反應(yīng)生成B,結(jié)合A的分子式以及第(4)問中“A遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),1molA和1mol丙二酸在吡啶、苯胺中反應(yīng)生成1molB、1molH2O和1molCO2”,可推斷出A的結(jié)構(gòu)簡式為?!驹斀狻浚?)丙二酸的結(jié)構(gòu)簡式為:;觀察E結(jié)構(gòu)簡式可知,所含含氧官能團(tuán)有:醚鍵、酯基;(2)D生成E的方程式為:,故反應(yīng)類型為取代反應(yīng);(3)由上述分析可知,C的結(jié)構(gòu)簡式為:;(4)根據(jù)化學(xué)方程式配平可寫出A生成B的化學(xué)方程式為:;(5)條件①:該結(jié)構(gòu)簡式中含有羧基;條件②:該結(jié)構(gòu)簡式中含有酚羥基;條件③:除苯環(huán)外,不含有其它雜環(huán);可以酚羥基作為移動(dòng)官能團(tuán),書寫出主要碳骨架,再進(jìn)行判斷同分異構(gòu)體總數(shù),(1)中酚羥基有2個(gè)取代位置(不包含本身),(2)中酚羥基有3個(gè)取代位置,(3)中酚羥基有4個(gè)取代位置,(4)中酚羥基有4個(gè)取代位置,(5)中酚羥基有2個(gè)取代位置,故同分異構(gòu)體一共有2+3+4+4+2=15種;核磁共振氫譜有五組峰的結(jié)構(gòu)簡式為。(6)對(duì)比苯甲醇和結(jié)構(gòu)簡式,根據(jù)題干信息,需將苯甲醇氧化生成苯甲醛,再模仿A生成B的方程式生成,再根據(jù)碳碳雙鍵與鹵素單質(zhì)加成再取代合成,故合成路線為:【點(diǎn)睛】本題主要考查有機(jī)物的推斷與合成,采用正推和逆推相結(jié)合的方法,逐步分析有機(jī)合成路線,可推出各有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式,然后分析官能團(tuán)推斷各步反應(yīng)及反應(yīng)類型。官能團(tuán)是決定有機(jī)物化學(xué)性質(zhì)的原子或原子團(tuán),有機(jī)反應(yīng)絕大多數(shù)都是圍繞官能團(tuán)展開,而高中教材中的反應(yīng)原理也只是有機(jī)反應(yīng)的一部分,所以有機(jī)綜合題中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)已知來推斷部分沒有學(xué)習(xí)過的有機(jī)反應(yīng)原理,認(rèn)識(shí)這些反應(yīng)原理時(shí)可以從最簡單的斷鍵及變換的方法進(jìn)行,而不必過多追究。25、H2C2O4HC2O4-+H+、HC2O4-C2O42-+H+5H2C2O4+6H++2MnO4-=10CO2↑+2Mn2++8H2O排除實(shí)驗(yàn)II中MnO2直接還原重鉻酸鉀的可能Mn2+可加快草酸與重鉻酸鉀的反應(yīng)0.1mol/LH2C2O4溶液(調(diào)至pH=2)上清液為紫色2mL、0.3mol/LH2C2O4溶液與4mL0.01mol/LK2Cr2O7溶液混合,調(diào)至pH=2,加入0.0001molMnSO4固體(或15.1mgMnSO4),6min后溶液橙色變淺氧化劑種類、溶液pH、是否有催化劑【解析】
(1)H2C2O4是二元弱酸,分步電離;(2)酸性條件下,KMnO4最終被還原為Mn2+,草酸被氧化為二氧化碳;(3)實(shí)驗(yàn)IV與實(shí)驗(yàn)II、III區(qū)別是沒有草酸;(4)分析曲線可知,開始時(shí)Cr2O72-濃度變化緩慢,一段時(shí)間后變化迅速;①由實(shí)驗(yàn)結(jié)論出發(fā)即可快速解題;②由控制變量法可知,保持其他變量不變,將MnO2換成等物質(zhì)的量的MnSO4固體即可;(5)注意實(shí)驗(yàn)的變量有:氧化劑種類、溶液pH、是否有催化劑?!驹斀狻浚?)H2C2O4是二元弱酸,分步電離,用可逆符號(hào),則H2C2O4溶于水的電離方程式為H2C2O4HC2O4-+H+、HC2O4-C2O42-+H+;(2)實(shí)驗(yàn)I試管a中,酸性條件下,KMnO4最終被還原為Mn2+,草酸被氧化為二氧化碳,則該反應(yīng)的離子方程式為5H2C2O4+6H++2MnO4-=10CO2↑+2Mn2++8H2O;(3)實(shí)驗(yàn)IV與實(shí)驗(yàn)II、III區(qū)別是沒有草酸,則實(shí)驗(yàn)IV的目的是:排除實(shí)驗(yàn)II中MnO2直接還原重鉻酸鉀的可能;(4)分析曲線可知,開始時(shí)Cr2O72-濃度變化緩慢,一段時(shí)間后變化迅速,則可能是過程i.MnO2與H2C2O4反應(yīng)生成了Mn2+。過程ii.Mn2+可加快草酸與重鉻酸鉀的反應(yīng);①將0.0001molMnO2加入到6mL0.1mol/LH2C2O4溶液(調(diào)至pH=2)中,固體完全溶解,則說明MnO2與H2C2O4反應(yīng)生成了Mn2+;從中取出少量溶液(含Mn2+),加入過量PbO2固體,充分反應(yīng)后靜置,觀察到上清液為紫色,則說明溶液中Mn2+能被PbO2氧化為MnO4-,MnO4-顯紫色;②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證實(shí)過程ii成立,由控制變量法可知,保持其他變量不變,將MnO2換成等物質(zhì)的量的MnSO4固體即可,即實(shí)驗(yàn)方案是2mL、0.3mol/LH2C2O4溶液與4mL0.01mol/LK2Cr2O7溶液混合,調(diào)至pH=2,加入0.0001molMnSO4固體(或15.1mgMnSO4),6min后溶液橙色變淺;(5)綜合以上實(shí)驗(yàn)可知,變量有:氧化劑種類、溶液pH、是否有催化劑,則草酸發(fā)生氧化反應(yīng)的速率與氧化劑種類、溶液pH、是否有催化劑有關(guān)。26、水浴加熱使乙酰水楊酸與NaHCO3溶液作用轉(zhuǎn)化為易溶于水的乙酰水楊酸鈉,與不溶性雜質(zhì)分離三頸燒瓶b控制反應(yīng)溫度,防止乙酰水楊酸受熱分解取少量結(jié)晶產(chǎn)品于試管中,加蒸餾水溶解,滴加FeCl3溶液,若溶液呈紫色則含水楊酸81.1%【解析】
(1)合成的溫度為85℃,所以可以采取水浴加熱;(2)加入飽和NaHCO3溶液使乙酰水楊酸與NaHCO3溶液作用轉(zhuǎn)化為易溶于水的乙酰水楊酸鈉,與不溶性雜質(zhì)分離,故答案為:使乙酰水楊酸與NaHCO3溶液作用轉(zhuǎn)化為易溶于水的乙酰水楊酸鈉,與不溶性雜質(zhì)分離;(3)冷凝管中水的流向是下口進(jìn)水,上口出水。由于乙酰水楊酸受熱易分解,所以使用溫度計(jì)控制反應(yīng)溫度,防止乙酰水楊酸受熱分解。故答案為:三頸燒瓶,b,控制反應(yīng)溫度,防止乙酰水楊酸受熱分解;(4)乙酰水楊酸和水楊酸中都有羧基,但水楊酸中有酚羥基,可以用FeCl3溶液檢驗(yàn)酚羥基,進(jìn)而檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否含有水楊酸,故答案為:取少量結(jié)晶產(chǎn)品于試管中,加蒸餾水溶解,滴加FeCl3溶液,若溶液呈紫色則含水楊酸;(5)2.76g水楊酸為0.02mol,乙酸酐為7.5mL×1.08g/cm3÷102g/mol=0.08mol,所以乙酸酐是過量的,生成的乙酰水楊酸的物質(zhì)的量和水楊酸的物質(zhì)的量相等,所以乙酰水楊酸的質(zhì)量為0.02mol×180g/mol=3.6g。則所得乙酰水楊酸的產(chǎn)率為×100%≈81.1%。27、水浴加熱MgSO4+NH4HCO3+NH3?H2O+(n-1)H2OMgCO3·nH2O↓+(NH4)2SO4取最后一次洗滌液少許于試管中,加入稀鹽酸,無明顯現(xiàn)象,然后加入BaCl2溶液,若無白色沉淀,則沉淀已經(jīng)洗滌干凈緩沖壓強(qiáng)(或平衡壓強(qiáng)),還可以起到封閉體系的作用使廣口瓶中溶解的CO2充分逸出,并被NaOH溶液充分吸收4酸式0.13【解析】
本實(shí)驗(yàn)題分為合成碳酸鎂晶須、測(cè)定MgCO3·nH2O中n值、測(cè)定菱鎂礦中鐵的含量三部分。合成碳酸鎂晶須是利用MgSO4溶液和NH4HCO3溶液、氨水反應(yīng)生成。測(cè)定MgCO3·nH2O中n值,采用的是加稀硫酸,和MgCO3·nH2O反應(yīng),測(cè)定產(chǎn)生的CO2的體積,可以通過計(jì)算確定MgCO3·nH2O中n值。測(cè)定菱鎂礦中鐵的含量的原理是將菱鎂礦中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe2+,用H2O2溶液滴定,根據(jù)消耗的H2O2的物質(zhì)的量以及電子守恒即可計(jì)算出菱鎂礦中鐵的含量?!驹斀狻浚?)①步驟2控制溫度在50℃,當(dāng)溫度不超過100℃時(shí),較好的加熱方法是水浴加熱。水浴加熱既可均勻加熱,又可以很好地控制溫度。②MgSO4溶液和NH4HCO3溶液、氨水反應(yīng)生成MgCO3·nH2O沉淀的同時(shí)還得到(NH4)2SO4,化學(xué)方程式為:MgSO4+NH4HCO3+NH3?H2O+(n-1)H2OMgCO3·nH2O↓+(NH4)2SO4。③步驟4檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈,可以檢驗(yàn)洗滌液中的SO42-,方法是取最后一次洗滌液少許于試管中,加入稀鹽酸,無明顯現(xiàn)象,然后加入BaCl2溶液,若無白色沉淀,則沉淀已經(jīng)洗滌干凈。(2)①圖中氣球可以緩沖壓強(qiáng)(或平衡壓強(qiáng)),還可以起到封閉體系的作用。②上述反應(yīng)后期要升溫到30℃,主要目的是使廣口瓶中溶解的CO2充分逸出,并被NaOH溶液充分吸收。③標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12LCO2的物質(zhì)的量為0.05mol,根據(jù)碳守恒,有=0.05mol,解得n=4。(3)①H2O2溶液有強(qiáng)氧化性和弱酸性,應(yīng)裝在酸式滴定管中。②四次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),第3次和其他三次數(shù)據(jù)偏離較大,舍去,計(jì)算出三次實(shí)驗(yàn)消耗H2O2溶液體積的平均值為15.00mL。n(H2O2)=0.015L×0.010mol/L=1.5×10-4mol,在H2O2和Fe2+的反應(yīng)中,H2O2做氧化劑,-1價(jià)氧的化合價(jià)降低到-2價(jià),F(xiàn)e2+中鐵的化合價(jià)升高到+3價(jià),根據(jù)電子守恒,n(Fe2+)=2(H2O2)=3×10-4mol,則m(Fe)=3×10-4mol×56g/mol=0.0168g,實(shí)驗(yàn)菱鎂礦中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=0.13%?!军c(diǎn)睛】當(dāng)控制溫度在100℃以下時(shí),可以采取水浴加熱的方法。檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈時(shí)需要選擇合適的檢測(cè)離子,選擇檢測(cè)的離子一定是濾液中的離子,并且容易通過化學(xué)方法檢測(cè)。檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的操作需要同學(xué)記住。28、22s22p5三角錐形CN-或C22-或NO+金剛石
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