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文檔簡介
2024年江蘇省常熟市高三考前熱身化學試卷注意事項:1.答卷前,考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型(B)填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2.作答選擇題時,選出每小題答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑;如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答,答案必須寫在答題卡各題目指定區域內相應位置上;如需改動,先劃掉原來的答案,然后再寫上新答案;不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4.考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后,請將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題(共包括22個小題。每小題均只有一個符合題意的選項)1、利用如圖的實驗裝置和方法進行實驗,能達到目的的是()A.甲裝置可將FeC12溶液蒸干獲得FeC12晶體B.乙裝置可證明濃硫酸具有脫水性和氧化性C.丙裝置可除去CO2中的SO2D.丁裝置可將NH4Cl固體中的I2分離2、化學與生活密切相關。下列說法錯誤的是A.綠色凈水消毒劑高鐵酸鈉有強氧化性,其還原產物水解生成Fe(OH)3膠體B.電子貨幣的使用和推廣符合綠色化學發展理念C.檢查酒駕時,三氧化鉻(橙紅色)被酒精氧化成硫酸鉻(綠色)D.自行車鍍鋅輻條破損后仍能抗腐蝕,是利用了原電池反應原理3、將石墨烯一層層疊起來就是石墨。下列說法錯誤的是()A.自然界中存在石墨烯 B.石墨烯與石墨的組成元素相同C.石墨烯能夠導電 D.石墨烯屬于烴4、設阿伏加德羅常數的數值為NA,下列說法正確的是A.4.8gMg在足量的CO2中完全燃燒,轉移電子數目為0B.0.1mol葡萄糖C6H12OC.常溫常壓下,4.48LCO2和NOD.10.0g質量分數為46%的酒精與足量的鈉反應產生氫分子數為05、阿伏加德羅常數的值為。下列說法正確的是A.1L0.1mol·NH4Cl溶液中,的數量為0.1B.2.4gMg與H2SO4完全反應,轉移的電子數為0.1C.標準狀況下,2.24LN2和O2的混合氣體中分子數為0.2D.0.1molH2和0.1molI2于密閉容器中充分反應后,其分子總數為0.26、2019年諾貝爾化學獎花落鋰離子電池,美英日三名科學家獲獎,他們創造了一個可充電的世界。像高能LiFePO4電池,多應用于公共交通。電池中間是聚合物的隔膜,主要作用是在反應過程中只讓Li+通過。結構如圖所示。原理如下:(1?x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。下列說法不正確的是()A.放電時,正極電極反應式:xFePO4+xLi++xe-=xLiFePO4B.放電時,電子由負極經導線、用電器、導線到正極C.充電時,陰極電極反應式:xLi++xe-+nC=LixCnD.充電時,Li+向左移動7、常溫下,向盛50mL0.100mol·L-1鹽酸的兩個燒杯中各自勻速滴加50mL的蒸餾水、0.100mol·L-1醋酸銨溶液,測得溶液pH隨時間變化如圖所示。已知Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。下列說法正確的是()A.曲線X是鹽酸滴加蒸餾水的pH變化圖,滴加過程中溶液各種離子濃度逐漸減小B.曲線Y上的任意一點溶液中均存在c(CH3COO-)<c(NH4+)C.a點溶液中n(Cl-)+n(CH3COO-)+n(OH)-n(NH4+)=0.01molD.b點溶液中水電離的c(H+)是c點的102.37倍8、工業上可由異丙苯()催化脫氫得到2-苯基丙烯(),下列關于這兩種有機化合物的說法正確的是()A.都是苯的同系物B.都能使溴的四氯化碳溶液褪色C.苯環上的二氯代物都有6種D.分子內共平面的碳原子數均為89、一種新型固氮燃料電池裝置如圖所示。下列說法正確的是A.通入H2的電極上發生還原反應B.正極反應方程式為N2+6e-+8H+=2NH4+C.放電時溶液中Cl-移向電源正極D.放電時負極附近溶液的pH增大10、下列電子排布式表示的基態原子中,第一電離能最小的是A.ns2np3 B.ns2np5 C.ns2np4 D.ns2np611、常溫下,向某濃度的二元弱酸H2C2O4溶液中逐滴加入NaOH溶液,pC與溶液pH的變化關系如圖所示(pC=-lgx,x表示溶液中溶質微粒的物質的量濃度)。下列說法正確的是A.常溫下,H2C2O4的Ka1=100.8B.pH=3時,溶液中C.pH由0.8增大到5.3的過程中,水的電離程度逐漸增大D.常溫下,隨著pH的增大,的值先增大后減小12、目前人類已發現的非金屬元素除稀有氣體外,共有16種,下列對這16種非金屬元素的相關判斷①都是主族元素,最外層電子數都大于4②單質在反應中都只能作氧化劑③氫化物常溫下都是氣態,所以又都叫氣態氫化物④氧化物常溫下都可以與水反應生成酸A.只有①②正確 B.只有①③正確 C.只有③④正確 D.①②③④均不正確13、關于2NaOH(s)+H2SO4(aq)→Na2SO4(aq)+2H2O(l)+QkJ說法正確的是()A.NaOH(s)溶于水的過程中擴散吸收的能量大于水合釋放的能量B.Q<0C.NaOH(s)+1/2
H2SO4(aq)→1/2
Na2SO4(aq)+H2O(l)+1/2Q
kJD.若將上述反應中的
NaOH(s)換成
NaOH(aq),則Q′>Q14、下表中的實驗操作能達到實驗目的或能得出相應結論的是()選項實驗操作實驗目的或結論A室溫下,將BaSO4投入飽和Na2CO3溶液中充分反應,向過濾后所得固體中加入足量鹽酸,固體部分溶解且有無色無味氣體產生驗證Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)B將混有Ca(OH)2雜質的Mg(OH)2樣品放入水中,攪拌,成漿狀后,再加入飽和MgCl2溶液,充分攪拌后過濾,用蒸餾水洗凈沉淀。除去Mg(OH)2樣品中Ca(OH)2雜質C向KNO3和KOH混合溶液中加入鋁粉并加熱,管口放濕潤的紅色石蕊試紙,試紙變為藍色NO3-被氧化為NH3D室溫下,用pH試紙測得:0.1mol/LNa2SO3溶液pH約為10,0.1mol/LNaHSO3溶液pH約為5HSO3-結合H+的能力比SO32-的強A.A B.B C.C D.D15、鋰空氣電池是一種用鋰作負極,以空氣中的氧氣作為正極反應物的電池。其工作原理如圖,下列說法中錯誤的是()A.多孔電極可以提高電極與電解質溶液的接觸面積,并有利于氧氣擴散至電極表面B.正極的電極反應:C.有機電解液可以是乙醇等無水有機物D.充電時專用充電電極可防止空氣極腐蝕和劣化16、下列有關共價鍵的說法正確的是()A.分子晶體中共價鍵越強,熔沸點越高B.只含共價鍵的物質,一定是共價化合物C.兩種元素組成的分子中一定只含有極性共價鍵D.分子晶體中,可能不存在共價鍵,但一定存在分子間作用力17、在給定條件下,下列加點的物質在化學反應中完全消耗的是A.標準狀況下,將1g鋁片投入20mL18.4mol/L的硫酸中B.常溫下,向100mL3mol/L的硝酸中加入6.4g銅C.在適當溫度和催化劑作用下,用2molSO2和1molO2合成SO3D.將含有少量H2O(g)的H2通入盛有足量Na2O2容器中并不斷用電火花點燃18、下列物質中含有非極性鍵的共價化合物是A.CCl4 B.Na2O2 C.C2H4 D.CS219、用NA表示阿伏加德羅常數的值,下列敘述正確的是()A.1mol氨基(-NH2)中所含的質子數為9NAB.標準狀況下,22.4L單質溴所含有的原子數目為2NAC.100mL0.1mol·L?1CH3COONa溶液含CH3COO?的數目是0.01NAD.標準狀況下,2.24LCl2與過量稀NaOH溶液反應,轉移的電子總數為0.2NA20、等質量的鐵屑和鋅粒與足量的同濃度的稀硫酸反應,下列圖象可能正確的是()A. B. C. D.21、25℃時,將pH均為2的HCl與HX的溶液分別加水稀釋,溶液pH隨溶液體積變化的曲線如圖所示。下列說法不正確的是A.a、b兩點:c(X-)<c(Cl-) B.溶液的導電性:a<bC.稀釋前,c(HX)>0.01mol/L D.溶液體積稀釋到10倍,HX溶液的pH<322、用下列裝置進行實驗,能達到實驗目的的是選項ABCD實驗裝置目的制備干燥的氨氣證明非金屬性Cl>C>Si制備乙酸乙酯分離出溴苯A.A B.B C.C D.D二、非選擇題(共84分)23、(14分)新合成的藥物J的合成方法如圖所示:已知:R1—NH—R2+Cl—R3+HClR1COOR2+R3CH2COOR4+R2OH(R1、R2、R3、R4為氫或烴基)回答下列問題:(1)B的化學名稱為______________,F的結構簡式為_____________(2)有機物CH2=CHCH2NH2中的官能團名稱是_______,由A生成B的反應類型為_____(3)③的化學方程式為__________。(4)已知④有一定的反應限度,反應進行時加入吡啶(C5H5N,屬于有機堿)能提高J的產率,原因是________。(5)有機物K分子組成比F少兩個氫原子,符合下列要求的K的同分異構體有_________種(不考慮立體異構)。①遇FeCl3溶液顯紫色②苯環上有兩個取代基(6)是一種重要的化工中間體。以環已醇()和乙醇為起始原料,結合已知信息選擇必要的無機試劑,寫出制備的合成路線:_________________。(已知:RHC=CHR'RCOOH+R'COOH,R、R'為烴基。用結構簡式表示有機物,用箭頭表示轉化關系,箭頭上注明試劑和反應條件)24、(12分)某抗結腸炎藥物有效成分的合成路線如圖(部分反應略去試劑和條件):已知:a.b.根據以上信息回答下列問題:(1)烴A的結構簡式是__________。(2)①的反應條件是__________;②的反應類型是____________。(3)下列對抗結腸炎藥物有效成分可能具有的性質推測正確的是__________。A.水溶性比苯酚好,密度比苯酚的大B.能發生消去反應C.能發生聚合反應D.既有酸性又有堿性(4)E與足量NaOH溶液反應的化學方程式是________________________________.(5)符合下列條件的E的同分異構體有________________種,其中核磁共振氫譜有四組峰,峰面積之比3∶1∶1∶1的異構體的結構簡式為___________________。a.與E具有相同的官能團b.苯環上的一硝基取代產物有兩種(6)已知易被氧化,苯環上連有烷基時再引入一個取代基,常取代在烷基的鄰對位,而當苯環上連有羧基時則取代在間位。據此設計以A為原料制備高分子化合物的合成路線______。(無機試劑任選)25、(12分)苯胺是重要的化工原料。某興趣小組在實驗室里進行苯胺的相關實驗。已知:①和NH3相似,與鹽酸反應生成易溶于水的鹽②用硝基苯制取苯胺的反應原理:+3Sn+12HCl+3SnCl4+4H2O③有關物質的部分物理性質見下表:I.比較苯胺與氨氣的性質(1)將分別蘸有濃氨水和濃鹽酸的玻璃棒靠近,產生白煙,反應的化學方程式為____;用苯胺代替濃氨水重復上述實驗,卻觀察不到白煙,原因是____。Ⅱ.制備苯胺往圖1所示裝置(夾持裝置略,下同)的冷凝管口分批加入20mL濃鹽酸(過量),置于熱水浴中回流20min,使硝基苯充分還原;冷卻后,往三頸燒瓶中滴入一定量50%NaOH溶液,至溶液呈堿性。(2)冷凝管的進水口是____(填“a”或“b”);(3)滴加NaOH溶液的主要目的是析出苯胺,反應的離子方程式為____。Ⅲ.提取苯胺i.取出圖1所示裝置中的三頸燒瓶,改裝為圖2所示裝置。加熱裝置A產生水蒸氣,燒瓶C中收集到苯胺與水的混合物;分離混合物得到粗苯胺和水溶液。ii.往所得水溶液中加入氯化鈉固體,使溶液達到飽和狀態,再用乙醚萃取,得到乙醚萃取液。iii.合并粗苯胺和乙醚萃取液,用NaOH固體干燥,蒸餾后得到苯胺2.79g。(4)裝置B無需用到溫度計,理由是____。(5)操作i中,為了分離混合物,取出燒瓶C前,應先打開止水夾d,再停止加熱,理由是____。(6)該實驗中苯胺的產率為____。(7)欲在不加熱條件下除去苯胺中的少量硝基苯雜質,簡述實驗方案:____。26、(10分)碳酸鑭[La2(CO3)3]可用于治療終末期腎病患者的高磷酸鹽血癥。制備反應原理為2LaCl3+6NH4HCO3=La2(CO3)3↓+6NH4Cl+3CO2↑+3H2O;某化學興趣小組利用下列裝置在實驗室中模擬制備碳酸鑭。回答下列問題:(1)制備碳酸鑭實驗流程中導管從左向右的連接順序:F→____→____→____,____←C。(2)Y中發生反應的化學方程式為_________。(3)X中盛放的試劑是_______。(4)Z中應先通入______,后通入過量的另一種氣體,原因為________。(5)該化學興趣小組為探究La2(CO3)3和La(HCO3)3的穩定性強弱,設計了如下實驗裝置,則甲試管中盛放的物質為_____;實驗過程中發現乙試管中固體質量與灼燒時間的關系曲線如圖所示,試描述實驗過程中觀察到的現象為_______。27、(12分)乙酰苯胺具有退熱鎮痛作用,是較早使用的解熱鎮痛藥,有“退熱冰”之稱。其制備原理如下:已知:①苯胺易被氧化;②乙酰苯胺、苯胺和醋酸的部分物理性質如下表:物質熔點沸點溶解度(20℃)乙酰苯胺114.3℃305℃0.46苯胺-6℃184.4℃3.4醋酸16.6℃118℃易溶實驗步驟如下:步驟1:在50mL圓底燒瓶中,加入5mL苯胺、7.5mL冰醋酸及少許鋅粉,依照如圖裝置組裝儀器。步驟2:控制溫度計示數約105℃,小火加熱回流1h。步驟3:趁熱將反應混合物倒入盛有100mL冷水的燒杯中,冷卻后抽濾,洗滌,得到粗產品。(1)步驟1中加入鋅粉的作用是________。(2)步驟2中控制溫度計示數約105℃的原因是________。(3)步驟3中趁熱將混合物倒入盛有冷水的燒杯中,“趁熱”的原因是__________________。抽濾裝置所包含的儀器除減壓系統外,還有________、________(填儀器名稱)。(4)步驟3得到的粗產品需進一步提純,該提純方法是________。28、(14分)鈷的合金及其配合物用途非常廣泛。已知Co3+比Fe3+的氧化性更強,在水溶液中不能大量存在。(1)Co3+的核外電子排布式為__________________________。(2)無水CoCl2的熔點為735℃、沸點為1049℃,FeCl3熔點為306℃、沸點為315℃。CoCl2屬于_________晶體,FeCl3屬于__________晶體。(3)BNCP可用于激光起爆器等,可由HClO4、CTCN、NaNT共反應制備。①的空間構型為______________。②CTCN的化學式為[Co(NH3)4CO3]NO3,與Co(Ⅲ)形成配位鍵的原子是_______{已知的結構式為}。③NaNT可以(雙聚氰胺)為原料制備。1mol雙聚氰胺分子中含σ鍵的數目為____________。(4)Co與CO作用可生成Co2(CO)8,其結構如圖所示。該分子中C原子的雜化方式為_________________。(5)鈷酸鋰是常見鋰電池的電極材料,其晶胞結構如圖所示。該晶胞中氧原子的數目為___________。已知NA為阿伏加德羅常數的數值,則該晶胞的密度為__________(用含a、b、NA的代數式表示)g·cm-3。29、(10分)1840年,Devil用干燥的氯氣通過干燥的硝酸銀制得了N2O5。(1)F.DanielS等曾利用測壓法在剛性反應器中研究了特定條件下N2O5(g)分解反應:已知:2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g)ΔH1=-4.4kJ?mol-12NO2(g)=N2O4(g)ΔH2=-55.3kJ?mol-1則反應N2O5(g)=2NO2(g)+O2(g)的ΔH=__kJ?mol-1。(2)查閱資料得知N2O5是硝酸的酸酐,常溫呈無色柱狀結晶體,微溶于冷水,可溶于熱水生成硝酸,熔點32.5℃,受熱易分解,很容易潮解,有毒。在通風櫥中進行模擬實驗制取N2O5的裝置如圖:注:虛線框內為該組同學自制特殊儀器,硝酸銀放置在b處。請回答下列問題:①實驗開始前,需要打開a處活塞并鼓入空氣,目的是__。②經檢驗,氯氣與硝酸銀反應的產物之一為氧氣,寫出此反應的化學反應方程式__。③實驗時,裝置C應保持在35℃,可用的方法是__。④能證明實驗成功制得N2O5的現象是__。⑤裝置D中的試劑是__,作用是__。⑥裝置E燒杯中的試劑為__。
參考答案一、選擇題(共包括22個小題。每小題均只有一個符合題意的選項)1、B【解析】
A.加熱會強烈水解,并且暴露在空氣中會導致被氧氣氧化為,最終無法得到,A項錯誤;B.濃硫酸可以脫去蔗糖中的水,即“黑面包實驗”,同時硫酸被還原得到,使溴水褪色,因此體現了濃硫酸的脫水性和氧化性,B項正確;C.碳酸鈉溶液會吸收變成碳酸氫鈉,因此不能用來除雜,C項錯誤;D.氯化銨固體受熱易分解,碘受熱易升華,二者遇冷后都重新附著于圓底燒瓶底部無法分離,D項錯誤;答案選B。【點睛】除雜的第一要義是不能和原物質反應,其次是不能引入新的雜質,最后還要從可行性、操作的簡便程度來選擇最優的除雜方法。2、C【解析】
A、高鐵酸鉀中鐵元素的化合價為+6價,處于較高價態,因此具有強氧化性,具有殺菌消毒作用,而高鐵酸根離子水解產生的Fe(OH)3膠體又具有吸附水中雜質的作用,選項A正確;B、電子貨幣的使用和推廣,減少紙張的使用,符合綠色化學發展理念,選項B正確;C、檢查酒駕時,三氧化鉻(橙紅色)被酒精還原成硫酸鉻(綠色),選項C錯誤;D、自行車鍍鋅輻條破損后仍能抗腐蝕,是利用了原電池反應原理,鋅為負極,保持輻條,選項D正確。答案選C。3、D【解析】
A項、石墨烯屬于碳的一種單質,在自然界有存在,故A正確;B項、石墨烯與石墨都是碳的單質,它們的組成元素相同,故B正確;C項、石墨烯與石墨都易導電,故C正確;D.石墨烯屬于碳的單質,不是烯烴,故D錯誤;故選D。4、A【解析】
A.鎂原子最外層只有2個電子,易失去,4.8gMg在足量CO2中燃燒,轉移的電子數為0.4NA,故A正確;B.葡萄糖的結構簡式為CH2OH(CHOH)4CHO,一個葡萄糖分子中含有5個羥基,所以0.1mol葡萄糖(C6H12O6)含羥基(-OH)數目為0.5NA,故B錯誤;C.常溫常壓下,4.48LCO2和NO2混合氣體不是0.2mol,所含原子總數不是0.6NA,故C錯誤;D.鈉與水也可以反應生成氫氣,故D錯誤。故選A。5、D【解析】A、NH4+是弱堿陽離子,發生水解:NH4++H2ONH3·H2O+H+,因此NH4+數量小于0.1NA,故A錯誤;B、2.4gMg為0.1mol,與硫酸完全反應后轉移的電子的物質的量為2.4×2/24mol=0.2mol,因此轉移電子數為為0.2NA,故B錯誤;C、標準狀況下,N2和O2都是氣態分子,2.24L任何氣體所含有的分子數都為0.1NA,故C錯誤;D、H2+I22HI,反應前后系數之和相等,即反應后分子總物質的量仍為0.2mol,分子數為0.2NA,故D正確。6、D【解析】
放電為原電池原理,從(1?x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC可知,LixCn中的C化合價升高了,所以LixCn失電子,作負極,那么負極反應為:+nC,LiFePO4作正極,正極反應為:,充電為電解池工作原理,反應為放電的逆過程,據此分析解答。【詳解】A.由以上分析可知,放電正極上得到電子,發生還原反應生成,正極電極反應式:,A正確;B.原電池中電子流向是負極導線用電器導線正極,放電時,電子由負極經導線、用電器、導線到正極,B正確;C.充電時,陰極為放電時的逆過程,變化為,電極反應式:,C正確;D.充電時,作為電解池,陽離子向陰極移動,向右移動,D錯誤;答案選D。【點睛】帶x的新型電池寫電極反應時,先用原子守恒會使問題簡單化,本題中,負極反應在我們確定是變為C之后,先用原子守恒得到—xLi++nC,再利用電荷守恒在左邊加上-xe-即可,切不可從化合價出發去寫電極反應。7、B【解析】
HCl中加水配成500mL,即增大到101倍,此時PH=1+1=2,現在加50ml水,溶液體積遠遠小于500mL,所以加50mL水的溶液PH比2小,故X代表加50mL水的,Y代表加了醋酸銨的,據此回答。【詳解】A.由分析可知曲線X是鹽酸中滴加水的pH變化圖,HCl被稀釋,H+和Cl-濃度減小,但有Kw=[H+]·[OH-]可知,[OH-]在增大,A錯誤;B.當加入50mL醋酸按時,醋酸銨和HCl恰好完全反應,溶質為等物質的量、濃度均為0.05mol·L-1的CH3COOH和NH4Cl,CH3COO-濃度最大,因為Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,所以C(CH3COO-)=,而C(NH4+)≈0.05mol/L,所以Y上任意一點C(NH4+)>C(CH3COO-),B正確;C.a點溶液中電荷守恒為:n(Cl-)+n(CH3COO-)+n(OH)=n(NH4+)+n(H+),所以n(Cl-)+n(CH3COO-)+n(OH)-n(NH4+)=n(H+),a點pH=2,C(H+)=0.01mol·L-1,溶液總體積約為100ml,n(H+)=0.01mol·L-1×0.1L=0.001mol,所以n(Cl-)+n(CH3COO-)+n(OH)-n(NH4+)=0.001mol,C錯誤;D.b點位HCl溶液,水的電離受到HCl電離的H+抑制,c點:一方面CH3COOH為弱酸,另一方面,NH4+水解促進水的電離,綜合來看b點水的電離受抑制程度大于c點,D錯誤。答案選B。【點睛】A.一定溫度下,電解質溶液中,不可能所有離子同時增大或者減小;B.對于一元弱酸HX,C(H+)=C(X-)。8、C【解析】
A.2-苯基丙烯不是苯的同系物,A錯誤;B.異丙苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,B錯誤;C.采用定一移一法,可得出異丙苯、2-苯基丙烯苯環上的二氯代物都有6種,C正確;D.異丙苯分子中與苯環相連的碳原子為飽和碳原子,其所連的4個原子一定不在同一平面上,所以分子內一定共平面的碳原子數為7個,D錯誤;故選C。9、B【解析】
A.通入氫氣的一極為負極,發生氧化反應,選項A錯誤;B.氮氣在正極獲得電子,電極反應式為N2+6e-+8H+═2NH4+,選項B正確;C.放電時溶液中陰離子Cl-移向電源負極,選項C錯誤;D.通入氫氣的一極為負極,電極方程式為H2-2e-=2H+,pH減小,選項D錯誤;答案選B。【點睛】本題考查原電池知識,側重于學生的分析能力的考查,注意從元素化合價的角度判斷氧化還原反應,確定正負極反應,為解答該題的關鍵,以N2、H2為電極反應物,以HCl-NH4Cl溶液為電解質溶液制造新型燃料電池,正極發生還原反應,氮氣在正極獲得電子,酸性條件下生成NH4+,該電池的正極電極反應式為:N2+8H++6e-=2NH4+,通入氫氣的一極為負極,電極方程式為H2-2e-=2H+,總方程式為2N2+6H2+4H+=4NH4+,以此解答該題。10、C【解析】
同周期隨原子序數增大第一電離能呈增大趨勢,但ⅤA族3p能級為半滿穩定狀態,第一電離能高于同周期相鄰元素,故第一電離能的大小順序為:D>B>A>C,
故選:C。11、C【解析】
A.曲線II為PC(H2C2O4),曲線I為PC(HC2O4-)、III為PC(C2O42-),當pH=0.8時,PC(H2C2O4)=PC(HC2O4-),即c(H2C2O4)=c(HC2O4-),則Ka1==c(H+)=10-0.8,故A錯誤;B.曲線II為PC(H2C2O4),曲線I為PC(HC2O4-)、III為PC(C2O42-),pH=3時,PC(H2C2O4)=PC(C2O42-)>PC(HC2O4-),pC越小則該微粒濃度越大,所以c(HC2O3-)>c(C2O42-)=c(H2C2O4),故B錯誤;C.酸抑制水電離,酸中c(H+)越大其抑制水電離程度越大,所以pH從0.8上升到5.3的過程中c(H+)減小,則水的電離程度增大,故C正確;D.,電離平衡常數只與溫度有關,溫度不變則不變,故D錯誤;故答案為C。【點睛】考查弱電解質的電離,側重考查學生圖象分析判斷能力,正確判斷曲線與微粒的一一對應關系是解本題關鍵,注意縱坐標大小與微粒濃度關系,為易錯點,pC越小則該微粒濃度越大,c(H2C2O4)越大,pC越小。12、D【解析】
①都是主族元素,但最外層電子數不都大于4,如氫元素最外層只有1個電子,錯誤②當兩種非金屬單質反應時,一種作氧化劑,一種作還原劑,錯誤③氫化物常溫下不都是氣態,如氧的氫化物水常溫下為液體,錯誤④SiO2、NO等氧化物常溫下都不能與水反應生成酸,錯誤。故選D。13、C【解析】
A、氫氧化鈉固體溶于水是放熱的過程,故NaOH(s)溶于水的過程中擴散吸收的能量小于水合釋放的能量,故A錯誤;B、酸堿中和放熱,故Q大于0,故B錯誤;C、反應的熱效應與反應的計量數成正比,故當將反應的計量數除以2時,反應的熱效應也除以2,即變為NaOH(s)+
H2SO4(aq)→
Na2SO4(aq)+H2O(l)+Q
kJ,故C正確;D、氫氧化鈉固體溶于水放熱,即若將氫氧化鈉固體換為氫氧化鈉溶液,則反應放出的熱量變小,即則Q′<Q,故D錯誤。故選:C。14、B【解析】
A.由現象可知,將BaSO4投入飽和Na2CO3溶液中充分反應,向過濾后所得固體中加入足量鹽酸,固體部分溶解且有無色無味氣體產生,說明固體中含有BaCO3和BaSO4,有BaSO4轉化成BaCO3,這是由于CO32-濃度大使Qc(BaCO3)>Ksp(BaCO3),所以不能驗證Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),A項錯誤;B.Mg(OH)2比Ca(OH)2更難溶,成漿狀后,再加入飽和MgCl2溶液,充分攪拌后Ca(OH)2與MgCl2反應生成Mg(OH)2和溶于水的CaCl2,過濾,用蒸餾水洗凈沉淀,可達到除去Mg(OH)2樣品中Ca(OH)2雜質的目的,B項正確;C.試紙變為藍色,說明生成氨氣,可說明NO3?被還原為NH3,結論不正確,C項錯誤;D.由操作和現象可知,亞硫酸氫根離子電離大于其水解,則HSO3?結合H+的能力比SO32?的弱,D項錯誤;答案選B。【點睛】A項是易錯點,沉淀轉化的一般原則是由溶解度小的轉化為溶解度更小的容易實現,但兩難溶物溶解度相差不大時也可控制濃度使溶解度小的轉化成溶解度大的。15、C【解析】
在鋰空氣電池中,鋰作負極,以空氣中的氧氣作為正極反應物,在水性電解液中氧氣得電子生成氫氧根離子,據此解答。【詳解】A.多孔電極可以增大電極與電解質溶液的接觸面積,有利于氧氣擴散至電極表面,A正確;B.因為該電池正極為水性電解液,正極上是氧氣得電子的還原反應,反應為O2+2H2O+4e-=4OH-,B正確;C.乙醇可以和金屬鋰反應,所以不能含有乙醇,C錯誤;D.充電時,陽極生成氧氣,可以和碳反應,結合電池的構造和原理,采用專用充電電極可以有效防止空氣極腐蝕,D正確;故合理選項是C。【點睛】本題考查電化學基礎知識,涉及電極判斷、反應式的書寫等相關知識,C項為易錯點,注意鋰的活潑性較強,可以和乙醇發生置換反應,試題難度不大。16、D【解析】
A.分子晶體熔沸點與分子間作用力有關,有的還與氫鍵有關,但與化學鍵無關,A錯誤;B.只含共價鍵的物質可能是共價單質,如氮氣、氫氣等,B錯誤;C.兩種元素組成的分子中可能含有非極性鍵,如乙烯、雙氧水等,C錯誤;D.稀有氣體形成的分子晶體中不存在化學鍵,只存在分子間作用力,D正確;故選D。17、D【解析】
A、鋁在冷濃硫酸中發生鈍化現象;B、根據3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O計算知稀硝酸有剩余;C、SO2和O2的反應為可逆反應;D、2H2O(g)+2Na2O2=4NaOH+O2,2H2+O2=2H2O,兩式相加,則相當于Na2O2+H2=2NaOH,故D項符合要求,正確。18、C【解析】
A.CCl4中只含C-Cl極性共價鍵,故A不選;B.Na2O2既含有非極性共價鍵,又含有離子鍵,為離子化合物,故B不選;C.C2H4中含C-H極性共價鍵和C=C非極性共價鍵,只含共價鍵,由C、H元素組成,為共價化合物,故C選;D.CS2中只含C=S極性共價鍵,故D不選;故選:C。19、A【解析】
A.1mol氨基中含有9mol電子,含有的電子數目為9NA,故A正確;B.標況下單質溴不是氣體,不能使用標況下的氣體摩爾體積計算2.24L溴的物質的量,故B錯誤;C.100mL0.1mol·L?1CH3COONa溶液中,CH3COO?會發生水解,數目小于0.01NA,故C錯誤;D.氯氣與過量稀氫氧化鈉反應,首先反應方程式如下:2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,在這個反應中,氯氣單質氣體既充當氧化劑,又充當還原劑,兩個零價位的Cl原子,一個被氧化成為+1價,另一個被還原成為-1價,0.1mol的氯氣在這個反應中轉移電子總數當然只是0.1NA,故D錯誤;正確答案是A。20、B【解析】
因鋅較活潑,則與稀硫酸反應時,反應速率較大;又M(Fe)>M(Zn),則等質量時,Fe生產氫氣較多,綜上分析符合題意的為B圖所示,答案選B。21、A【解析】
A.鹽酸是強酸,完全電離,HX為弱酸,部分電離,相同溫度下,相同pH值的鹽酸和HX溶液,HX濃度大,溶液稀釋時,HX進一步電離,其溶液中離子濃度大于鹽酸的離子濃度,所以a、b兩點:c(X-)>c(Cl-),故A錯誤;B.鹽酸是強酸,完全電離,HX為弱酸,部分電離,相同溫度下,相同pH值的鹽酸和醋酸溶液,HX濃度大,溶液稀釋時,HX進一步電離,其溶液中離子濃度大于鹽酸的離子濃度,溶液的導電性:a<b,故B正確;C.HX為弱酸,pH=2時,c(HX)>0.01mol/L,故C正確;D.HX為弱酸,溶液稀釋時,HX進一步電離,pH=2的HX,稀釋10倍,HX溶液的pH<3,故D正確;故選A。【點睛】本題考查強弱電解質溶液稀釋時的pH、濃度變化,注意加水促進弱電解質電離的特點。本題的易錯點為B,溶液中離子的濃度越大,導電性越好,酸溶液中,pH越大,離子濃度越小。22、D【解析】
A.氨氣與濃硫酸反應,不能選濃硫酸干燥,故A錯誤;B.稀鹽酸易揮發,鹽酸與硅酸鈉反應生成硅酸,且鹽酸為無氧酸,不能比較非金屬性,故B錯誤;C.導管在飽和碳酸鈉溶液的液面下可發生倒吸,導管口應在液面上,故C錯誤;D.溴苯的密度比水的密度大,分層后在下層,圖中分液裝置可分離出溴苯,故D正確;故選D。【點睛】1、酸性干燥劑:濃硫酸、五氧化二磷,用于干燥酸性或中性氣體,其中濃硫酸不能干燥硫化氫、溴化氫、碘化氫等強還原性的酸性氣體;五氧化二磷不能干燥氨氣。2、中性干燥劑:無水氯化鈣,一般氣體都能干燥,但無水氯化鈣不能干燥氨氣和乙醇。3、堿性干燥劑:堿石灰(CaO與NaOH、KOH的混合物)、生石灰(CaO)、NaOH固體,用于干燥中性或堿性氣體。二、非選擇題(共84分)23、3-氯-1-丙烯碳碳雙鍵和氨基取代反應吡啶顯堿性,能與反應④的產物HCl發生中和反應,使平衡正向移動,提高J產率15【解析】
由A、B的分子式,C的結構簡式,可知A為CH3CH=CH2,A發生取代反應生成B為ClCH2CH=CH2;B中氯原子被氨基取代得到,根據C的分子式既反應條件,可知反應②發生題給信息中的取代反應,可知C為;比較C、D分子式,結合E的結構簡式分析,反應③為題給信息中的成環反應,可知D為;D發生酯的水解反應生成E,比較E和G的結構,結合反應條件分析中間產物F的結構為;對比G、J的結構,G與發生取代反應生成J,據此分析解答。【詳解】(1)B為ClCH2CH=CH2,化學名稱為3-氯-1-丙烯,比較E和G的結構,結合反應條件分析中間產物F的結構為故答案為:3-氯-1-丙烯;;(2)根據官能團的結構分析,有機物CH2=CHCH2NH2中的官能團有碳碳雙鍵和氨基;比較A和B的結構變化可知該反應為取代反應,故答案為:碳碳雙鍵和氨基;取代反應;(3)根據上述分析,反應③的化學方程式為,故答案為:;(4)反應④為取代反應,生成有機物的同時可生成HCl,而吡啶呈堿性,可與HCl發生中和反應,使平衡正向移動,提高J的產率,故答案為:吡啶顯堿性,能與反應④的產物HCl發生中和反應,使平衡正向移動,提高J產率;(5)F為,分子式為C8H13NO,則K的分子式為C8H11NO,①遇FeCl3溶液顯紫色,則結構中含有酚羥基;②苯環上有兩個取代基,一個為OH,則另一個為由2個C原子6個H原子1個N原子構成的取代基,其結構有-CH2CH2NH2、-CH2NHCH3、-CH(CH3)NH2、-NHCH2CH3、-N(CH3)2共5種,兩取代基的位置共有鄰、間、對三種情況,所以K的同分異構體有3×5=15種,故答案為:15;(6)由題給信息可知,由反應得到,用酸性高錳酸鉀溶液氧化的己二酸,己二酸與乙醇發生酯化反應得到,可由原料發生消去反應獲取,則合成路線流程圖為:,故答案為:。【點睛】解決這類題的關鍵是以反應類型為突破口,以物質類別判斷為核心進行思考。經常在一系列推導關系中有部分物質已知,這些已知物往往成為思維“分散”的聯結點。可以由原料結合反應條件正向推導產物,也可以從產物結合條件逆向推導原料,也可以從中間產物出發向兩側推導,審題時要抓住基礎知識,結合新信息進行分析、聯想、對照、遷移應用、參照反應條件推出結論。解題的關鍵是要熟悉烴的各種衍生物間的轉化關系,不僅要注意物質官能團的衍變,還要注意同時伴隨的分子中碳、氫、氧、鹵素原子數目以及有機物相對分子質量的衍變,這種數量、質量的改變往往成為解題的突破口。24、Fe或FeCl3取代反應或硝化反應ACD4或【解析】
E的結構簡式中含有1個-COOH和1個酯基,結合已知a,C到D為C中的酚羥基上的氫,被-OCCH3替代,生成酯,則D到E是為了引入羧基,根據C的分子式,C中含有酚羥基和苯環,結合E的結構簡式,則C為,D為。A為烴,與Cl2發生反應生成B,B為氯代烴,B與氫氧化鈉發生反應,再酸化,可知B為氯代烴的水解,引入羥基,則A的結構為,B為。E在NaOH溶液中反應酯的水解反應,再酸化得到F,F的結構簡式為,根據已知b,則G中含有硝基,F到G是為了引入硝基,則G的結構簡式為。【詳解】(1)根據分析A的結構簡式為;(2)反應①為在苯環上引入一個氯原子,為苯環上的取代反應,反應條件為FeCl3或Fe作催化劑;反應②F到G是為了引入硝基,反應類型為取代反應或硝化反應;(3)抗結腸炎藥物有效成分中含有氨基、羧基和酚羥基,具有氨基酸和酚的性質;A.三個官能團都是親水基,相對分子質量比苯酚大,所以水溶性比苯酚好,密度比苯酚的大,A正確;B.與苯環相連的羥基不能發生消去反應,可以發生氧化反應;該物質含有氨基(或羥基)和羧基,可以發生縮聚反應;該物質含有羧基和羥基酯化反應等,B錯誤;C.含有氨基和羧基及酚羥基,所以能發生聚合反應,C正確;D.氨基具有堿性、羧基具有酸性,所以既有酸性又有堿性,D正確;答案為:ACD;(4)E中的羧基可以與NaOH反應,酯基也可以與NaOH反應,酯基水解得到的酚羥基也能與NaOH反應,化學方程式為;(5)符合下列條件:a.與E具有相同的官能團,b.苯環上的一硝基取代產物有兩種;則苯環上有兩個取代基處,且處于對位:如果取代基為-COOH、-OOCCH3,處于對位,有1種;如果取代基為-COOH、-COOCH3,處于對位,有1種;如果取代基為-COOH、-CH2OOCH,處于對位,有1種;如果取代基為HCOO-、-CH2COOH,處于對位,有1種;所以符合條件的有4種;若核磁共振氫譜有四組峰,峰面積之比3:1:1:1的異構體的結構簡式為或;(6)目標產物為對氨基苯甲酸,—NH2可由硝基還原得到,-COOH可由-CH3氧化得到。由于-NH2容易被氧化,因此在-NO2還原成氨基前甲基需要先被氧化成-COOH。而兩個取代基處于對位,但苯環上連有烷基時再引入一個取代基,常取代在烷基的鄰對位,而當苯環上連有羧基時則取代在間位,因此-CH3被氧化成-COOH前,需要先引入-NO2,則合成路線為。25、NH3+HCl=NH4Cl苯胺沸點較高,不易揮發bC6H5NH3++OH-C6H5NH2+H2O蒸出物為混合物,無需控制溫度防止B中液體倒吸60.0%加入稀鹽酸,分液除去硝基苯,再加入氫氧化鈉溶液,分液去水層后,加入NaOH固體干燥、過濾【解析】
制備苯胺:向硝基苯和錫粉混合物中分批加入過量的鹽酸,可生成苯胺,分批加入鹽酸可以防止反應太劇烈,減少因揮發而造成的損失,且過量的鹽酸可以和苯胺反應生成C6H5NH3Cl,之后再加入NaOH與C6H5NH3Cl反應生成苯胺。【詳解】(1)將分別蘸有濃氨水和濃鹽酸的玻璃棒靠近,因為兩者都有揮發性,在空氣中相遇時反應生成NH4Cl白色固體,故產生白煙方程式為NH3+HCl=NH4Cl;依據表中信息,苯胺沸點較高(184℃),不易揮發,因此用苯胺代替濃氨水,觀察不到白煙;(2)圖中球形冷凝管的水流方向應為“下進上出”即“b進a出”,才能保證冷凝管內充滿冷卻水,獲得充分冷凝的效果;(3)過量濃鹽酸與苯胺反應生成C6H5NH3Cl,使制取反應正向移動,充分反應后加入NaOH溶液使C6H5NH3Cl生成C6H5NH2,離子反應方程式為C6H5NH3++OH-=C6H5NH2+H2O;(4)由于蒸出物為水和苯胺的混合物,故無需控制溫度;(5)水蒸氣蒸餾裝置中,雖然有玻璃管平衡氣壓,但是在實際操作時,裝置內的氣壓仍然大于外界大氣壓,這樣水蒸氣才能進入三頸燒瓶中;所以,水蒸氣蒸餾結束后,在取出燒瓶C前,必須先打開止水夾d,再停止加熱,防止裝置內壓強突然減小引起倒吸;(6)已知硝基苯的用量為5.0mL,密度為1.23g/cm3,則硝基苯的質量為6.15g,則硝基苯的物質的量為,根據反應方程式可知理論生成的苯胺為0.05mol,理論質量為=4.65g,實際質量為2.79g,所以產率為60.0%;(7)“不加熱”即排除了用蒸餾的方法除雜,苯胺能與HCl溶液反應,生成可溶于水的C6H5NH3Cl而硝基苯則不能與HCl溶液反應,且不溶于水。所以可在混合物中先加入足量鹽酸,經分液除去硝基苯,再往水溶液中加NaOH溶液析出苯胺,分液后用NaOH固體干燥苯胺中還含有的少量水分,濾去NaOH固體,即可得較純凈的苯胺。【點睛】水蒸氣蒸餾是在難溶或不溶于水的有機物中通入水蒸氣共熱,使有機物隨水蒸氣一起蒸餾出來,是分離和提純有機化合物的常用方法。26、ABDE↑飽和溶液或氨氣在水中的溶解度大,先通可以溶解更多的La(HCO3)3B中澄清石灰水先變渾濁,A中后變渾濁【解析】
由實驗裝置可知,裝置Y用以制備氨氣,裝置W用以制備二氧化碳,裝置Z用以制備碳酸鑭,因氨氣極易溶于水,裝置Y的C接口應與裝置Z的E接口連接,因二氧化碳中混有氯化氫,應用盛有飽和溶液的X裝置除去氯化氫,則制備裝置的連接順序為W—X—Z—Y。【詳解】(1)由制備裝置的連接順序為W—X—Z—Y可知,制備碳酸鑭實驗流程中導管從左向右的連接順序:F→A→B→D,E←C,故答案為A;B;D;E;(2)Y中為濃氨水與生石灰反應產生氨氣,發生反應的化學反應式為NH3·H2O+CaO=Ca(OH)2+NH3↑,故答案為NH3·H2O+CaO=Ca(OH)2+NH3↑;(3)裝置W用以制備二氧化碳,因二氧化碳中混有氯化氫,應用盛有飽和NaHCO3溶液的X裝置除去氯化氫,防止干擾反應,故答案為飽和NaHCO3溶液;(4)因為NH3在水的溶解度大,二氧化碳在水中的溶解度較小,但是在氨水中溶解度較大,則Z中應先通入NH3,后通入過量的CO2,以溶解更多的CO2,得到濃度較大的碳酸氫銨溶液,提高反應速率和碳酸鑭的產率,故答案為NH3在水的溶解度大,先通NH3可以溶解更多的CO2;(5)一般正鹽的穩定性強于對應的酸式鹽,所以欲探究La2(CO3)3和La(HCO3)3的穩定性強弱,可以在相同溫度下探究兩者的穩定性,也可以給正鹽更高的溫度加熱進行探究。若設計題中的實驗裝置,則甲試管中盛放的物質受熱溫度較低,應為La(HCO3)3;根據乙試管中固體質量與灼燒時間的關系曲線可知,碳酸鑭在一定溫度下會發生分解,所以碳酸氫鑭一定在更低的溫度下發生分解,所以實驗過程中可以觀察到的現象為B中澄清石灰水先變混濁,A中后變混濁,故答案為La(HCO3)3;B中澄清石灰水先變混濁,A中后變混濁。【點睛】本題考查了性質實驗方案的設計與評價,試題知識點較多、綜合性較強,充分考查了學分析、理解能力及靈活應用基礎知識的能力,注意掌握化學實驗基本操作方法,明確常見物質的性質及化學實驗方案設計原則是解答關鍵。27、防止苯胺被氧化,同時起著沸石的作用溫度過高,未反應的乙酸蒸出,降低反應物的利用率;溫度過低,又不能除去反應生成的水若讓反應混合物冷卻,則固體析出沾在瓶壁上不易處理吸濾瓶布氏漏斗重結晶【解析】
(1)鋅粉起抗氧化劑作用,防苯胺氧化,另外混合液加熱,加固體還起到防暴沸作用;(2)乙酸有揮發性,不易溫度太高,另外考慮到水的沸點為100℃,太低時水不易蒸發除去;(3)“趁熱”很明顯是防冷卻,而一旦冷卻就會有固體析出;抽濾裝置所包含的儀器除減壓系統外,還有吸濾瓶和布氏漏斗;(4)粗產品需進一步提純,該提純方法是重結晶。28、[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6離子分子正四面體N和O9NA(或9×
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