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文檔簡介
甘肅省天水市甘谷縣第一中學(xué)2025屆高考化學(xué)四模試卷考生請注意:1.答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi),不得在試卷上作任何標(biāo)記。2.第一部分選擇題每小題選出答案后,需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi),第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3.考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)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(xiàng))1、25℃時,用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1HX溶液,溶液的pH隨加入的NaOH溶液體積的變化如圖所示。下列說法不正確的是()A.HX為弱酸B.V1<20C.M點(diǎn)溶液中離子濃度由大到小的順序:c(X-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)D.0.1mol·L-1NaOH溶液和0.1mol·L-1HX溶液等體積混合后,溶液中c(Na+)=c(X-)+c(OH-)2、設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是()A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2LH2與11.2LD2所含的質(zhì)子數(shù)均為NAB.硅晶體中,有NA個Si原子就有4NA個Si—Si鍵C.6.4gCu與3.2g硫粉混合隔絕空氣加熱,充分反應(yīng)后,轉(zhuǎn)移電子書為0.2NAD.用惰性電極電解食鹽水,若導(dǎo)線中通過2NA個電子,則陽極產(chǎn)生22.4L氣體3、氮及其化合物的性質(zhì)是了解工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)。NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列有關(guān)說法錯誤的是A.22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)15NH3含有的質(zhì)子數(shù)為10NAB.密閉容器中,2molNO與1molO2充分反應(yīng),產(chǎn)物的分子數(shù)為2NAC.13.8gNO2與足量水反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NAD.常溫下,1L0.1mol·L1NH4NO3溶液中含有的氮原子數(shù)為0.2NA4、下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能實(shí)現(xiàn)的是()A.NH3NO2HNO3 B.AlNaAlO2(aq)NaAlO2(s)C.FeFe2O3Fe D.AgNO3(aq)[Ag(NH3)2OH(aq)]Ag5、ClO2和NaClO2均具有漂白性,工業(yè)上由ClO2氣體制取NaClO2固體的工藝流程如圖所示,下列說法錯誤的是A.通入的空氣可將發(fā)生器中產(chǎn)生的ClO2全部驅(qū)趕到吸收器中B.吸收器中生成NaClO2的離子方程式為2ClO2+H2O2=2ClO2-+2H++O2↑C.步驟a的操作包括過濾、洗滌和干燥D.工業(yè)上將ClO2氣體制成NaClO2固體,其主要目的是便于貯存和運(yùn)輸6、臨床證明磷酸氯喹對治療“新冠肺炎”有良好的療效。磷酸氯喹的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)磷酸氯喹的說法錯誤的是()A.分子式是C18H32ClN3O8P2B.能發(fā)生取代、加成和消去反應(yīng)C.1mol磷酸氯喹最多能與5molH2發(fā)生加成反應(yīng)D.分子中的—C1被—OH取代后的產(chǎn)物能與溴水作用生成沉淀7、NA是阿伏伽德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是()A.16.25gFeCl3水解形成的Fe(OH)3膠體粒子數(shù)為0.1NAB.22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氬氣含有的質(zhì)子數(shù)為18NAC.1.0L1.0mol/L的NaAlO2水溶液中含有的氧原子數(shù)為2NAD.密閉容器中,2molSO2和1molO2催化反應(yīng)后分子總數(shù)為2NA8、下列實(shí)驗(yàn)對應(yīng)的現(xiàn)象及結(jié)論均正確且兩者具有因果關(guān)系的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論A將SO2通入BaCl2溶液中,然后滴入HNO3有白色沉淀生成,且白色沉淀不溶于稀硝酸所得的沉淀為BaSO3,后轉(zhuǎn)化為BaSO4B向足量含有淀粉的FeI2溶液中滴加2滴氯水溶液變藍(lán)還原性:I->Fe2+C向FeCl2溶液中加入Na2O2粉末出現(xiàn)紅褐色沉淀和無色液體FeCl2溶液部分變質(zhì)D將濃硫酸滴入蔗糖中并攪拌得黑色蓬松的固體并有刺激性氣味該過程中濃硫酸僅體現(xiàn)了吸水性和脫水性A.A B.B C.C D.D9、下列各組離子:(1)K+、Fe2+、SO42-、ClO-(2)K+、Al3+、Cl-、HCO3-(3)ClO-、Cl-、K+、OH-(4)Fe3+、Cu2+、SO42-、Cl-(5)Na+、K+、AlO2-、HCO3-(6)Ca2+、Na+、SO42-、CO32-在水溶液中能大量共存的是A.(1)和(6) B.(3)和(4) C.(2)和(5) D.(1)和(4)10、蘿卜硫素(結(jié)構(gòu)如圖)是具有抗癌和美容效果的天然產(chǎn)物之一,在一些十字花科植物中含量較豐富。該物質(zhì)由五種短周期元素構(gòu)成,其中W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,Y、Z原子核外最外層電子數(shù)相等。下列敘述一定正確的是()A.原子半徑的大小順序?yàn)閆>W>X>YB.X的簡單氫化物與W的氫化物反應(yīng)生成離子化合物C.蘿卜硫素中的各元素原子最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D.Y、Z形成的二元化合物的水化物為強(qiáng)酸11、某鹽溶液中可能含有NH4+、Ba2+、Na+、Fe2+、Cl—、CO32—、NO3—七種離子中的數(shù)種。某同學(xué)取4份此溶液樣品,分別進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):①用pH試紙測得溶液呈強(qiáng)酸性;②加入過量NaOH溶液,產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體且有沉淀生成;③加入硝酸酸化的AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀;④加足量BaCl2溶液,沒有沉淀產(chǎn)生,在溶液中加入氯水,再滴加KSCN溶液,顯紅色該同學(xué)最終確定在上述七種離子中肯定含有NH4+、Fe2+、Cl—三種離子。請分析,該同學(xué)只需要完成上述哪幾個實(shí)驗(yàn),即可得出此結(jié)論。A.①②④ B.①② C.①②③④ D.②③④12、氨硼烷(NH3·BH3)電池可在常溫下工作,裝置如圖所示。未加入氨硼烷之前,兩極室質(zhì)量相等,電池反應(yīng)為NH3·BH3+3H2O2=NH4BO2+4H2O。已知兩極室中電解質(zhì)足量,下列說法正確的是()A.正極的電極反應(yīng)式為2H++2e-═H2↑B.電池工作時,H+通過質(zhì)子交換膜向負(fù)極移動C.電池工作時,正、負(fù)極分別放出H2和NH3D.工作一段時間后,若左右兩極室質(zhì)量差為1.9g,則電路中轉(zhuǎn)移0.6mol電子13、下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是()A.SO2與過量氨水反應(yīng):SO2+NH3·H2O=NH4++HSO3-B.FeCl3溶液與SnCl2溶液反應(yīng):Fe3++Sn2+=Fe2++Sn4+C.Cu與稀硝酸反應(yīng):3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2OD.用濃鹽酸與MnO2制取少量Cl2:MnO2+4H++4Cl-MnCl2+Cl2↑+2H2O14、已知298K時,Ksp(NiS)=1.0×10-21,Ksp(FeS)=6.0×10-18,其沉淀溶解平衡曲線如圖所示(圖中R表示Ni或Fe),下列說法正確的是(已知:≈2.4,≈3.2)()A.M點(diǎn)對應(yīng)的溶液中,c(S2-)≈3.2×10-11mol·L-1B.與P點(diǎn)相對應(yīng)的NiS的分散系是均一穩(wěn)定的C.向Q點(diǎn)對應(yīng)的溶液中加水,可轉(zhuǎn)化成N點(diǎn)對應(yīng)的溶液D.FeS+Ni2+NiS+Fe2+的平衡常數(shù)K=600015、下列有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是()選項(xiàng)操作現(xiàn)象結(jié)論A向的NaHCO3溶液中滴加2滴甲基橙溶液呈黃色NaHCO3溶液溶液呈堿性B向氨水和的懸濁液中滴加少量溶液得到紅褐色懸濁液Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Mg(OH)2]C使石蠟油蒸汽通過熾熱的碎瓷片,再將產(chǎn)生的氣體通過酸性KMnO4溶液KMnO4溶液褪色石蠟油蒸汽中含有烯烴D向蔗糖中加入濃硫酸蔗糖變成疏松多孔的海綿狀炭,放出有刺激性氣味的氣體濃硫酸具有脫水性和強(qiáng)氧化性A.A B.B C.C D.D16、新型冠狀病毒引發(fā)的肺炎疫情是2020年最大的公共衛(wèi)生事件。下列關(guān)于新冠肺炎及其防治措施正確的是()A.新冠病毒害怕酒精是因?yàn)榫凭苁沟鞍踪|(zhì)失去生理活性B.聚丙烯是制造口罩的原料,聚丙烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色C.雙氧水不能用于家庭消毒以預(yù)防新冠肺炎D.抗病毒疫苗可以在高溫下貯運(yùn)17、下列關(guān)于文獻(xiàn)記載的說法正確的是A.《天工開物》中“世間絲麻裘褐皆具素質(zhì)”,文中“絲、麻”的主要成分都是蛋白質(zhì)B.《肘后備急方》中“青蒿一握,以水二升漬,絞取汁”,該提取過程屬于化學(xué)變化C.《抱樸子》中“丹砂(HgS)燒之成水銀,積變又還成丹砂”,描述的是升華和凝華過程D.《本草綱目》中“用濃酒和糟入甑,蒸令氣上,用器承滴露”,涉及的實(shí)驗(yàn)操作是蒸餾18、HIO3是強(qiáng)酸,其水溶液是強(qiáng)氧化劑。工業(yè)上,以KIO3為原料可制備HIO3。某學(xué)習(xí)小組擬用如圖裝置制備碘酸。M、N為惰性電極,ab、cd為交換膜。下列推斷錯誤的是()A.光伏電池的e極為負(fù)極,M極發(fā)生還原反應(yīng)B.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下收集6720mLX和Y的混合氣體時KIO3溶液減少3.6gC.Y極的電極反應(yīng)式為2H2O-4e-═O2↑+4H+D.制備過程中要控制電壓,避免生成HIO4等雜質(zhì)19、將Na2O2與過量NaHCO3混合固體在密閉容器中充分加熱反應(yīng)后,排出氣體后最終剩余固體是()A.NaOH和Na2O2 B.NaOH和Na2CO3C.Na2CO3 D.Na2O220、中國是一個嚴(yán)重缺水的國家,污水治理越來越引起人們重視,可以通過膜電池除去廢水中的乙酸鈉和對氯苯酚,其原理如圖所示,下列說法不正確的是A.電流方向從A極沿導(dǎo)線經(jīng)小燈泡流向B極B.B極為電池的陽極,電極反應(yīng)式為CH3COO——8e?+4H2O═2HCO3—+9H+C.當(dāng)外電路中有0.2mole?轉(zhuǎn)移時,通過質(zhì)子交換膜的H+的個數(shù)為0.2NAD.A極的電極反應(yīng)式為+H++2e?═Cl?+21、下列關(guān)于NH4Cl的描述正確的是()A.只存在離子鍵 B.屬于共價化合物C.氯離子的結(jié)構(gòu)示意圖: D.的電子式:22、工業(yè)制備氮化硅的反應(yīng)為:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)ΔH<0,將0.3molSiCl4和一定量N2、H2投入2L反應(yīng)容器,只改變溫度條件測得Si3N4的質(zhì)量變化如下表:下列說法正確的是()A.250℃,前2min,Si3N4的平均反應(yīng)速率為0.02mol·L-1·min-1B.反應(yīng)達(dá)到平衡時,兩種溫度下N2和H2的轉(zhuǎn)化率之比相同C.達(dá)到平衡前,300℃條件的反應(yīng)速率比250℃快;平衡后,300℃比250℃慢D.反應(yīng)達(dá)到平衡時,兩種條件下反應(yīng)放出的熱量一樣多二、非選擇題(共84分)23、(14分)富馬酸福莫特羅作為特效哮喘治療藥物被臨床廣泛應(yīng)用。化合物Ⅰ是合成富馬酸福莫特羅的重要中間體,其合成路線如圖所示:已知:Ⅰ、;Ⅱ、R1-NO2R1-NH2;請回答下列問題:(1)A中所含官能團(tuán)的名稱為____________。(2)反應(yīng)②的反應(yīng)類型為____________,反應(yīng)④的化學(xué)方程式為____________。(3)H的結(jié)構(gòu)簡式為____________。(4)下列關(guān)于Ⅰ的說法正確的是____________(填選項(xiàng)字母)。A.能發(fā)生銀鏡反應(yīng)B.含有3個手性碳原子C.能發(fā)生消去反應(yīng)D.不含有肽鍵(5)A的同分異構(gòu)體Q分子結(jié)構(gòu)中含有3種含氧官能團(tuán),能發(fā)生銀鏡反應(yīng),可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),苯環(huán)上只有兩個取代基且處于對位,則Q的結(jié)構(gòu)簡式為____(任寫一種),區(qū)分A和Q可選用的儀器是____(填選項(xiàng)字母)。a.元素分析儀b.紅外光譜儀c.核磁共振波譜儀(6)根據(jù)已有知識并結(jié)合相關(guān)信息,寫出以丙酮、苯胺和醋酸為原料(其他試劑任選),制備的合成路線:________________________。24、(12分)生產(chǎn)符合人類需要的特定性能的物質(zhì)是化學(xué)服務(wù)于人類的責(zé)任。解熱鎮(zhèn)痛藥水楊酸改進(jìn)為阿司匹林、緩釋阿司匹林、貝諾酯就是最好的實(shí)例。下圖表示這三種藥物的合成:(1)反應(yīng)①的條件是____________;物質(zhì)B含有的官能團(tuán)名稱是________________(2)已知乙酸酐是2分子乙酸脫去1分子水的產(chǎn)物,寫出M的結(jié)構(gòu)簡式__________(3)反應(yīng)③的類型____________,寫出該反應(yīng)④的一種副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式________(4)水楊酸與足量Na2CO3溶液能發(fā)生反應(yīng),寫出化學(xué)方程式____________________(5)1mol阿司匹林和1mol緩釋長效阿司匹林與NaOH溶液充分反應(yīng),最多消耗NaOH的物質(zhì)的量分別是_________、___________。25、(12分)對氨基苯磺酸是制取染料和一些藥物的重要中間體,可由苯胺磺化得到。+H2SO4H2O已知:苯胺是一種無色油狀液體,微溶于水,易溶于乙醇,熔點(diǎn)?6.1℃,沸點(diǎn)184.4℃。對氨基苯磺酸是一種白色晶體,微溶于冷水,可溶于沸水,易溶于堿性溶液,不溶于乙醇。實(shí)驗(yàn)室可用苯胺、濃硫酸為原料,利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置合成對氨基苯磺酸。實(shí)驗(yàn)步驟如下:步驟1:在250mL三頸燒瓶中加入10mL苯胺及幾粒沸石,將三頸燒瓶放在冰水中冷卻,小心地加入18mL濃硫酸。步驟2:將三頸燒瓶置于油浴中緩慢加熱至170~180℃,維持此溫度2~2.5小時。步驟3:將反應(yīng)產(chǎn)物冷卻至約50℃后,倒入盛有100mL冷水的燒杯中,用玻璃棒不斷攪拌,促使對氨基苯磺酸晶體析出。將燒瓶內(nèi)殘留的產(chǎn)物沖洗到燒杯中,抽濾,洗滌,得到對氨基苯磺酸粗產(chǎn)品。步驟4:將粗產(chǎn)品用沸水溶解,冷卻結(jié)晶,抽濾,收集產(chǎn)品,晾干可得純凈的對氨基苯磺酸。(1)裝置中冷凝管的作用是__________。(2)步驟2油浴加熱的優(yōu)點(diǎn)有____________________。(3)步驟3中洗滌沉淀的操作是______________。(4)步驟3和4均進(jìn)行抽濾操作,在抽濾完畢停止抽濾時,應(yīng)注意先__________,然后__________,以防倒吸。(5)若制得的晶體顆粒較小,分析可能的原因______(寫出兩點(diǎn))。26、(10分)氮化鍶(Sr3N2)在工業(yè)上廣泛用于生產(chǎn)熒光粉。已知:鍶與鎂位于同主族;鍶與氮?dú)庠诩訜釛l件下可生成氮化鍶,氮化鍶遇水劇烈反應(yīng)。I.利用裝置A和C制備Sr3N2(1)寫出由裝置A制備N2的化學(xué)方程式_______。(2)裝置A中a導(dǎo)管的作用是_______。利用該套裝置時,應(yīng)先點(diǎn)燃裝置A的酒精燈一段時間后,再點(diǎn)燃裝置C的酒精燈,理由是__________。II.利用裝置B和C制備Sr3N2。利用裝置B從空氣中提純N2(已知:氧氣可被連苯三酚溶液定量吸收)(3)寫出裝置B的NaOH溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_________。(4)裝置C中廣口瓶盛放的試劑是_________。III.測定Sr3N2產(chǎn)品的純度(5)取ag該產(chǎn)品,向其中加入適量的水,將生成的氣體全部通入濃硫酸中,利用濃硫酸增重質(zhì)量計算得到產(chǎn)品的純度,該方法測得產(chǎn)品的純度偏高,其原因是____。經(jīng)改進(jìn)后測得濃硫酸增重bg,則產(chǎn)品的純度為_____(用相關(guān)字母的代數(shù)式表示)。27、(12分)NaNO2(1)已知:Ka(HNO2)=5.1×10-4,Ksp(AgCl(2)利用下圖裝置(略去夾持儀器)制備已知:2NO+Na2O2=2NaNO2;酸性條件下,NO①裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________________________;這樣安放銅絲比將銅片浸于液體中的優(yōu)點(diǎn)是__________________________。②裝置B中反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________。③干燥劑X的名稱為__________,其作用是____________________。④上圖設(shè)計有缺陷,請在F方框內(nèi)將裝置補(bǔ)充完全,并填寫相關(guān)試劑名稱___________。(3)測定產(chǎn)品的純度。取5.000g制取的樣品溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液于錐形瓶中,用0.1000滴定次數(shù)1234消耗KMnO4溶液體積20.9020.1220.0019.88①第一次滴定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)異常的原因可能是______(填字母序號)。A.酸式滴定管用蒸餾水洗凈后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗B.錐形瓶洗凈后未干燥C.當(dāng)觀察到最后一滴溶液滴入待測液中紅色慢慢褪去,定為滴定終點(diǎn)D.滴定終點(diǎn)時俯視讀數(shù)②酸性KMnO4溶液滴定NaNO2溶液的離子方程式為③該樣品中NaNO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________28、(14分)氮、碳氧化物的排放會對環(huán)境造成污染。多年來化學(xué)工作者對氮、碳的氧化物做了廣泛深入的研究并取得一些重要成果。I.已知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反應(yīng)歷程分兩步:第一步:2NO(g)N2O2(g)(快)?H1<0;v1正=k1正c2(NO);v1逆=k1逆c(N2O2)第二步:N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)?H2<0;v2正=k2正c(N2O2)c(O2);v2逆=k2逆c2(NO2)①在兩步的反應(yīng)中,哪一步反應(yīng)的活化能更大___(填“第一步”或“第二步”)。②一定溫度下,反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)達(dá)到平衡狀態(tài),請寫出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常數(shù)表達(dá)式K=____________;II.(1)利用CO2和CH4重整不僅可以獲得合成氣(主要成分為CO、H2),還可減少溫室氣體的排放。已知重整過程中部分反應(yīng)的熱化方程式為:①CH4(g)=C(s)+2H2(g)ΔH1>0②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH2>0③CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g)ΔH3<0則反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的ΔH=______________________(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代數(shù)式表示)若固定n(CO2)=n(CH4),改變反應(yīng)溫度,CO2和CH4的平衡轉(zhuǎn)化率見圖甲。同溫度下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率大于CH4的平衡轉(zhuǎn)化率,原因是_________。(2)在密閉容器中通入物質(zhì)的量均為0.1mol的CH4和CO2,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g),CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(qiáng)(單位Pa)的關(guān)系如圖乙所示。y點(diǎn):v(正)_____v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。已知?dú)怏w分壓(p分)=氣體總壓(p總)×氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。用平衡分壓代替平衡濃度可以得到平衡常數(shù)Kp,求x點(diǎn)對應(yīng)溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=__________________。III.根據(jù)2CrO42﹣+2H+Cr2O72﹣+H2O設(shè)計如圖丙裝置(均為惰性電極)電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7,圖丙中左側(cè)電極連接電源的_________極,電解制備過程的總反應(yīng)化學(xué)方程式為_________。測定陽極液中Na和Cr的含量,若Na與Cr的物質(zhì)的量之比為a:b,則此時Na2CrO4的轉(zhuǎn)化率為_________。若選擇用熔融K2CO3作介質(zhì)的甲烷(CH4)燃料電池充當(dāng)電源,則負(fù)極反應(yīng)式為________________。29、(10分)氨氮(NH3、NH4+等)是一種重要污染物,可利用合適的氧化劑氧化去除。(1)氯氣與水反應(yīng)產(chǎn)生的HClO可去除廢水中含有的NH3。已知:NH3(aq)+HClO(aq)=NH2Cl(aq)+H2O(l)ΔH=akJ·mol-12NH2Cl(aq)+HClO(aq)=N2(g)+H2O(l)+3H+(aq)+3Cl-(aq)ΔH=bkJ·mol-1則反應(yīng)2NH3(aq)+3HClO(aq)=N2(g)+3H2O(l)+3H+(aq)+3Cl-(aq)的ΔH=________kJ·mol-1。(2)在酸性廢水中加入NaCl進(jìn)行電解,陽極產(chǎn)生的HClO可氧化氨氮。電解過程中,廢水中初始Cl-濃度對氨氮去除速率及能耗(處理一定量氨氮消耗的電能)的影響如圖所示。①寫出電解時陽極的電極反應(yīng)式:________________。②當(dāng)Cl-濃度減小時,氨氮去除速率下降,能耗卻增加的原因是____________________________。③保持加入NaCl的量不變,當(dāng)廢水的pH低于4時,氨氮去除速率也會降低的原因是____________________________。(3)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種高效氧化劑,可用于氨氮處理。K2FeO4在干燥空氣中和強(qiáng)堿性溶液中能穩(wěn)定存在。氧化劑的氧化性受溶液中的H+濃度影響較大。①堿性條件下K2FeO4可將水中的NH3轉(zhuǎn)化為N2除去,該反應(yīng)的離子方程式為________________________________。②用K2FeO4氧化含氨氮廢水,其他條件相同時,廢水pH對氧化氨氮去除率及氧化時間的影響如圖所示。當(dāng)pH小于9時,隨著pH的增大,氨氮去除率增大、氧化時間明顯增長的原因是_________________。
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(xiàng))1、D【解析】
A.由圖可知,0.1mol·L-1HX溶液的pH=3,說明HX為弱酸,故A正確;B.若V1=20,則溶液中的溶質(zhì)只有NaX,由于HX為弱酸,則NaX溶液呈堿性,pH>7,所以V1應(yīng)小于20,故B正確;C.M點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)是等物質(zhì)的量的HX和NaX,溶液呈酸性,說明HX的電離程度大于X-的水解程度,則溶液中離子濃度大小順序?yàn)閏(X-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故C正確;D.兩種溶液等體積混合時,根據(jù)電荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),故D錯誤;故選D。2、A【解析】
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2LH2與11.2LD2均為0.5mol,每個分子中含有2個質(zhì)子,則所含的質(zhì)子數(shù)均為NA,故A正確;B.硅晶體中,每個Si周圍形成4個Si—Si鍵,每個Si—Si鍵是2個Si原子共用,所以有NA個Si原子就有2NA個Si—Si鍵,故B錯誤;C.硫和銅反應(yīng)的方程式:2Cu+SCu2S,6.4gCu與3.2gS粉的物質(zhì)的量相等,均為0.1mol,物質(zhì)的量相等的銅和硫反應(yīng),硫過量,根據(jù)銅求轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量,則6.4gCu的物質(zhì)的量為0.1mol,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.1mol,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.1NA,故C錯誤;D.未說明是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),則無法計算生成氣體的體積,故D錯誤。故選A。【點(diǎn)睛】此題易錯點(diǎn)在于D項(xiàng),在涉及氣體體積的計算時,要注意是否為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),是否為氣體。3、B【解析】
A.22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)15NH3即=1mol,1個15NH3中質(zhì)子數(shù)為10,故1mol15NH3中質(zhì)子數(shù)為10NA,故A不符合題意;B.2molNO與1molO2充分反應(yīng)會生成2molNO2,但NO2氣體存在二聚反應(yīng):,因此產(chǎn)物中的分子數(shù)小于2NA,故B符合題意;C.13.8gNO2即=0.3mol,其反應(yīng)為:3NO2+H2O=2HNO3+NO,NO2生成NO化合價降低2,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2NA,故C不符合題意;D.1L0.1mol·L1NH4NO3溶液中n(NH4NO3)=0.1mol,氮原子數(shù)為0.2NA,故D不符合題意;故答案為:B。【點(diǎn)睛】解答本類題目要審清選項(xiàng)中涉及的以下幾個方面:①要審清所求粒子的種類,如分子、原子、離子、質(zhì)子、中子、電子等,②涉及物質(zhì)的體積時要審清物質(zhì)的狀態(tài)和溫度、壓強(qiáng),③涉及中子數(shù)和化學(xué)鍵的計算,要審清相關(guān)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和特殊物質(zhì)的摩爾質(zhì)量,④涉及化學(xué)反應(yīng)要明確相關(guān)反應(yīng)的特點(diǎn)和電子轉(zhuǎn)移;⑤涉及溶液中的微粒要關(guān)注電離和水解;⑥要注意審清運(yùn)算公式。4、B【解析】
A.NH3與氧氣反應(yīng)生成的是NO,無法直接得到NO2,故A錯誤;B.鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉,偏鋁酸鈉溶液為強(qiáng)堿弱酸鹽溶液,水解產(chǎn)物不揮發(fā),蒸發(fā)會得到溶質(zhì)偏鋁酸鈉,所以Al
NaAlO2(aq)
NaAlO2(s),能夠在給定條件下實(shí)現(xiàn),故B正確;C.鐵和水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣,不是生成氧化鐵,故C錯誤;D.硝酸銀溶液和一水合氨反應(yīng)生成氫氧化銀沉淀,繼續(xù)加入氨水沉淀溶解生成銀氨溶液,蔗糖為非還原性的糖,不能和銀氨溶液反應(yīng),物質(zhì)間轉(zhuǎn)化不能實(shí)現(xiàn),故D錯誤;答案選B。5、B【解析】
A.在ClO2發(fā)生器中一定產(chǎn)生ClO2氣體,通入空氣,可以將其吹入吸收塔中進(jìn)行吸收,選項(xiàng)A正確;B.吸收塔中加入了濃氫氧化鈉溶液,顯然其中的反應(yīng)不可能得到氫離子,選項(xiàng)B錯誤;C.冷卻結(jié)晶得到NaClO2固體后,應(yīng)該經(jīng)過過濾,洗滌,干燥得到產(chǎn)品,選項(xiàng)C正確;D.氣體的貯存和運(yùn)輸都遠(yuǎn)比固體困難,所以將ClO2氣體制成NaClO2固體的主要目的是便于貯存和運(yùn)輸,選項(xiàng)D正確。答案選B。6、B【解析】
A.根據(jù)該分子的結(jié)構(gòu)簡式可知分子式為C18H32ClN3O8P2,故A正確;B.Cl原子連接在苯環(huán)上,不能發(fā)生消去反應(yīng),故B錯誤;C.苯環(huán)、碳碳雙鍵、氮碳雙鍵均可加成,所以1mol磷酸氯喹最多能與5molH2發(fā)生加成反應(yīng),故C正確;D.分子中的—C1被—OH取代后變成酚羥基,且其鄰位碳原子有空位,可以與溴水作用生成沉淀,故D正確;故答案為B。7、B【解析】
A.16.25gFeCl3的物質(zhì)的量是0.1mol,F(xiàn)e(OH)3膠體粒子是若干個Fe(OH)3分子的集合體,故A錯誤;B.氬的質(zhì)子數(shù)為18,氬氣是單原子分子,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L氬氣的物質(zhì)的量為1mol,含有的質(zhì)子數(shù)為18NA,故B正確;C.NaAlO2水溶液中不僅有NaAlO2,還有H2O,1.0L1.0mo1·L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子數(shù)大于2NA,故C錯誤;D.二氧化硫是和氧氣的反應(yīng)是可逆反應(yīng),反應(yīng)物有剩余,沒有完全轉(zhuǎn)化成2molSO3,因此分子總數(shù)不是2NA,故D錯誤;故答案為B。【點(diǎn)睛】本題D是易錯點(diǎn),主要是不清楚甲烷發(fā)生取代反應(yīng)時屬于自由基取代反應(yīng),每個氫原子都有可能被取代,其產(chǎn)物比較復(fù)雜,這與乙烯與氫氣的加成反應(yīng)完全不同。8、B【解析】
A.二氧化硫與氯化鋇不反應(yīng),但溶解的二氧化硫能夠被硝酸氧化生成硫酸,硫酸與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇白色沉淀,結(jié)論不正確,故A錯誤;D.氯水先氧化碘離子生成碘單質(zhì),則溶液變藍(lán),可知還原性:I->Fe2+,故B正確;C.過氧化鈉具有強(qiáng)氧化性,與水反應(yīng)生成堿,過氧化鈉可氧化亞鐵離子,因此出現(xiàn)紅褐色沉淀和無色液體,該現(xiàn)象不能說明FeCl2溶液是否變質(zhì),故C錯誤;D.濃硫酸滴入蔗糖中,使蔗糖脫水,反應(yīng)放熱,然后C與濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成二氧化硫等,主要體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性和氧化性,結(jié)論不正確,故D錯誤;故選B。9、B【解析】
(1)Fe2+、ClO?發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存,故錯誤;(2)Al3+、HCO3?發(fā)生互促水解反應(yīng)而不能大量共存,故錯誤;(3)離子之間不發(fā)生任何反應(yīng),可大量共存,故正確;(4)離子之間不發(fā)生任何反應(yīng),可大量共存,故正確;(5)AlO2?、HCO3?發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鋁和碳酸根離子,不能大量共存,故錯誤;(6)Ca2+與SO42?、CO32?反應(yīng)生成沉淀而不能大量共存,故錯誤;故選B。10、A【解析】
通過給出的結(jié)構(gòu)式可知,蘿卜硫素含氫元素、碳元素,又該物質(zhì)由五種短周期元素構(gòu)成可知W、X、Y、Z中有一種是C,由“蘿卜硫素”推知其中含硫元素,結(jié)合結(jié)構(gòu)簡式中的成鍵數(shù)目知,Z為S,Y為O,W為C,X為N。【詳解】A.原子半徑:S>C>N>O,故A正確;B.C的簡單氫化物是有機(jī)物,不與N的氫化物反應(yīng),故B錯誤;C.蘿卜硫素中氫元素不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故C錯誤;D.SO3的水化物是硫酸,強(qiáng)酸;SO2的水化物是亞硫酸,弱酸,故D錯誤;答案選A。【點(diǎn)睛】Y、Z同族,且形成化合物時,易形成兩個化學(xué)鍵,故Y為O,Z為S。11、B【解析】
由①溶液呈強(qiáng)酸性,溶液中不含CO32-;由②加入過量NaOH溶液,產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體且有沉淀生成,溶液中含NH4+、Fe2+,由于酸性條件下NO3-、Fe2+不能大量共存,則溶液中不含NO3-,根據(jù)溶液呈電中性,溶液中一定含Cl-;由③加入硝酸酸化的AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀,溶液中含Cl-;由④加足量BaCl2溶液,沒有沉淀產(chǎn)生,在溶液中加入氯水,再滴加KSCN溶液,顯紅色,溶液中含F(xiàn)e2+;根據(jù)上述分析,確定溶液中肯定含NH4+、Fe2+、Cl-只需完成①②,答案選B。12、D【解析】
由氨硼烷(NH3·BH3)電池工作時的總反應(yīng)為NH3·BH3+3H2O2═NH4BO2+4H2O可知,左側(cè)NH3·BH3為負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為NH3·BH3+2H2O-6e-=NH4BO2+6H+,右側(cè)H2O2為正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為3H2O2+6H++6e-═6H2O,據(jù)此分析。【詳解】A.右側(cè)H2O2為正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為H2O2+2H++2e-=2H2O,故A錯誤;B.放電時,陽離子向正極移動,所以H+通過質(zhì)子交換膜向正極移動,故B錯誤;C.NH3·BH3為負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),則負(fù)極電極反應(yīng)式為NH3·BH3+2H2O-6e-=NH4BO2+6H+,右側(cè)H2O2為正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為3H2O2+6H++6e-═6H2O,電池工作時,兩電極均不會產(chǎn)生氣體,故C錯誤;D.未加入氨硼烷之前,兩極室質(zhì)量相等,通入后,負(fù)極電極反應(yīng)式為NH3·BH3+2H2O-6e-=NH4BO2+6H+,正極反應(yīng)式為3H2O2+6H++6e-═6H2O,假定6mol電子轉(zhuǎn)移,則左室質(zhì)量增加=31g-6g=25g,右室質(zhì)量增加6g,兩極室質(zhì)量相差19g。工作一段時間后,若左右兩極室質(zhì)量差為1.9
g,則電路中轉(zhuǎn)移0.6
mol電子,故D正確;答案選D。【點(diǎn)睛】本題考查原電池原理,注意電極反應(yīng)式的書寫方法,正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng),負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),書寫時要結(jié)合電解質(zhì)溶液,考慮環(huán)境的影響。13、C【解析】
A.SO2與過量氨水反應(yīng)生成亞硫酸銨和水:SO2+2NH3·H2O=2NH4++SO32-+H2O,故A錯誤,B.原方程式電荷不守恒,F(xiàn)eCl3溶液與SnCl2溶液反應(yīng):2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+,故B錯誤;C.Cu與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,故C正確;D.用濃鹽酸與MnO2制取少量Cl2,生成的氯化錳是強(qiáng)電解質(zhì):MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,故D錯誤;故選C。14、D【解析】
A.飽和的NiS溶液中c(Ni2+)=c(S2-)==3.2×10-11mol·L-1,同理飽和FeS溶液中c(Fe2+)=c(S2-)=2.4×10-9mol·L-1,因此I曲線代表的是FeS,II曲線代表的是NiS,即M點(diǎn)c(S2-)=2.4×10-9mol·L-1,故A錯誤;B.此時P點(diǎn)對應(yīng)的NiS為過飽和溶液,不是穩(wěn)定分散系,應(yīng)有沉淀產(chǎn)生,故B錯誤;C.Q點(diǎn)加水,溶液中c(Ni2+)、c(S2-)減小,Q不能轉(zhuǎn)化到N點(diǎn),應(yīng)在Q點(diǎn)上方,故C錯誤;D.平衡常數(shù)K==6000,故D正確。15、D【解析】
A.甲基橙的變色范圍是3.1~4.4,若溶液的pH≥4.4,溶液都顯黃色,因此不能證明NaHCO3溶液溶液呈堿性,A錯誤;B.由于其中含有氨水,向其中加入FeCl3溶液,F(xiàn)eCl3與溶液中的氨水會發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)形成Fe(OH)3沉淀,不能證明溶度積常數(shù):Fe(OH)3<Mg(OH)2,B錯誤;C.石蠟油主要成分是各種烷烴、環(huán)烷烴,它們與酸性KMnO4溶液不能反應(yīng),使石蠟油蒸汽通過熾熱的碎瓷片,再將產(chǎn)生的氣體通過酸性KMnO4溶液,溶液褪色,證明石蠟油蒸汽分解后的產(chǎn)物中含有烯烴,C錯誤;D.蔗糖的化學(xué)式為C12H22O11,向其中滴加濃硫酸,濃硫酸將蔗糖中的H、O兩種元素以2:1的組成脫去留下碳,濃硫酸表現(xiàn)脫水性,此過程中放出大量的熱,使?jié)饬蛩崤c脫水生成的C單質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成CO2、SO2、H2O,這些氣體從固體中逸出,使固體變成疏松多孔的海綿狀炭,同時聞到二氧化硫的刺激性氣味,體現(xiàn)了濃硫酸的強(qiáng)氧化性,D正確;故合理選項(xiàng)是D。16、A【解析】
A.酒精能使蛋白質(zhì)失去生理活性,具有殺菌消毒的作用,A正確;B.聚丙烯中無碳碳雙鍵,不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,B錯誤;C.雙氧水具有強(qiáng)氧化性,可以用于殺菌消毒,能用于家庭消毒以預(yù)防新冠肺炎,C錯誤;D.抗病毒疫苗主要成分為蛋白質(zhì),在高溫下失活,D錯誤;答案選A。17、D【解析】
A.絲的主要成分是蛋白質(zhì),麻的主要成分是天然纖維,故A錯誤;B.青蒿素提取利用的是萃取原理,該過程中沒有新物質(zhì)生成,屬于物理變化,故B錯誤;C.升華屬于物理變化,丹砂(HgS)燒之成水銀,即HgS發(fā)生分解反應(yīng)生成水銀,此過程為化學(xué)變化,不屬于升華,故C錯誤;D.白酒的燒制是利用沸點(diǎn)不同進(jìn)行分離,為蒸餾操作,故D正確;故答案為D。18、B【解析】
根據(jù)圖示,左室增加KOH,右室增加HIO3,則M室為陰極室,陰極與外加電源的負(fù)極相接,電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-,所以原料室中K+透過ab膜進(jìn)入陰極室生成KOH,即ab膜為陽離子交換膜,N室為陽極室,原料室中IO3-透過cd膜進(jìn)入陽極室生成HIO3,即cd膜為陰離子交換膜。【詳解】A.由上述分析可知,M室為陰極室,陰極與外加電源的負(fù)極相接,即e極為光伏電池負(fù)極,陰極發(fā)生得到電子的還原反應(yīng),故A正確;B.N室為陽極室,與外加電源的正極相接,電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+,M極電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-,標(biāo)準(zhǔn)狀況下6720mL氣體即6.72L氣體物質(zhì)的量為6.72L÷22.4L/mol=0.3mol,其中含有O2為0.1mol,轉(zhuǎn)移電子0.4mol,為平衡電荷,KIO3溶液中0.4molK+透過ab膜進(jìn)入陰極室,0.4molIO3-透過cd膜進(jìn)入陽極室,KIO3溶液質(zhì)量減少0.4mol×214g/mol=85.6g,故B錯誤;C.N室為陽極室,與外加電源的正極相接,電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+,故C正確;D.制備過程中若電壓過高,陽極區(qū)(N極)可能發(fā)生副反應(yīng):IO3--2e-+H2O=IO4-+2H+,導(dǎo)致制備的HIO3不純,所以制備過程中要控制電壓適當(dāng),避免生成HIO4等雜質(zhì),故D正確;故答案選B。19、C【解析】
加熱時碳酸氫鈉分解生成二氧化碳和水,分別與過氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和氫氧化鈉,當(dāng)碳酸氫鈉過量時,生成二氧化碳過量,最終產(chǎn)物為碳酸鈉。【詳解】加熱時碳酸氫鈉分解生成二氧化碳和水,二氧化碳和水與過氧化鈉反應(yīng),當(dāng)碳酸氫鈉過量時,生成二氧化碳、水均過量,則反應(yīng)后生成的固體中不可能存在過氧化鈉,過氧化鈉先與過量的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉,則最終產(chǎn)物為碳酸鈉;故答案選C。20、B【解析】
原電池中陽離子移向正極,根據(jù)原電池中氫離子的移動方向可知A為正極,正極有氫離子參與反應(yīng),電極反應(yīng)式為+2e-+H+═+Cl-,B為負(fù)極,電極反應(yīng)式為CH3COO--8e-+4H2O
═2HCO3-+9H+,據(jù)此分析解答。【詳解】A.原電池工作時,電流從正極經(jīng)導(dǎo)線流向負(fù)極,即電流方向從A極沿導(dǎo)線經(jīng)小燈泡流向B極,故A正確;B.B極為電池的負(fù)極,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為CH3COO--8e-+4H2O
═2HCO3-+9H+,B極不是陽極,故B錯誤;C.根據(jù)電子守恒可知,當(dāng)外電路中有0.2mole-轉(zhuǎn)移時,通過質(zhì)子交換膜的H+的個數(shù)為0.2NA,故C正確;D.A為正極,得到電子,發(fā)生還原反應(yīng),正極有氫離子參與反應(yīng),電極反應(yīng)式為+2e-+H+═+Cl-,故D正確;答案選B。【點(diǎn)睛】根據(jù)氫離子的移動方向判斷原電池的正負(fù)極是解題的關(guān)鍵。本題的易錯點(diǎn)為B,要注意原電池的兩極稱為正負(fù)極,電解池的兩極稱為陰陽極。21、D【解析】
A項(xiàng)、氯化銨為離子化合物,既存在離子鍵又存在共價鍵,故A錯誤;B項(xiàng)、氯化銨含有離子鍵,為離子化合物,故B錯誤;C項(xiàng)、氯離子核內(nèi)有17個質(zhì)子,核外有18個電子,則氯離子結(jié)構(gòu)示意圖:,故C錯誤;D項(xiàng)、NH4+是多原子構(gòu)成的陽離子,電子式要加中括號和電荷,電子式為,故D正確;故選D。22、B【解析】
A、Si3N4為固體,固體的濃度視為常數(shù),無法計算Si3O4的反應(yīng)速率,故A錯誤;B、起始N2和H2的物質(zhì)的量比值為定值,反應(yīng)中N2和H2的消耗量的比值恒定為1:3,則反應(yīng)達(dá)到平衡時,兩種溫度下N2和H2的轉(zhuǎn)化率之比相同,故B正確;C、其他條件相同時,升高溫度,反應(yīng)速率加快,溫度越高,反應(yīng)速率越大,則達(dá)到平衡前,300℃條件的反應(yīng)速率比250℃快,平衡后,300℃依然比250℃快,故C錯誤;D、該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動,溫度不同,反應(yīng)物的消耗量不同,則反應(yīng)放出的熱量不同,故D錯誤;答案選B。二、非選擇題(共84分)23、(酚)羥基、硝基、羰基(或酮基)取代反應(yīng)+AC、、(合理即可)bc【解析】
由有機(jī)物結(jié)構(gòu)的變化分析可知,反應(yīng)①中,A中O-H鍵斷裂,B中C-Cl鍵斷裂,A與B發(fā)生取代反應(yīng)生成C,反應(yīng)②中,溴原子取代C中甲基上的氫原子生成D,根據(jù)已知反應(yīng)I,可知反應(yīng)③生成E為,反應(yīng)④中,E中C-O鍵斷裂,F(xiàn)中N-H鍵斷裂,二者發(fā)生加成反應(yīng)生成G,根據(jù)已知反應(yīng)II,可知反應(yīng)⑤生成H為,據(jù)此分析解答。【詳解】(1)A為,所含官能團(tuán)為-OH、-NO2、,名稱為(酚)羥基、硝基、羰基(或酮基),故答案為:(酚)羥基、硝基、羰基(或酮基);(2)由分析可知,反應(yīng)②中,溴原子取代C中甲基上的氫原子生成D,反應(yīng)④為與發(fā)生加成反應(yīng)生成,故答案為:取代反應(yīng);+;(3)由分析可知,H為,故答案為:;(4)A.I含有醛基,能發(fā)生銀鏡反應(yīng),A項(xiàng)正確;B.手性碳原子連接4個不一樣的原子或原子團(tuán),I中含有2個手性碳原子,如圖所示,B項(xiàng)錯誤;C.I含有羥基,且與連接羥基的碳原子相鄰的碳原子上有氫原子,可以發(fā)生消去反應(yīng),C項(xiàng)正確;D.I中含有1個肽鍵,D項(xiàng)錯誤;故答案為:AC;(5)A為,A的同分異構(gòu)體Q分子結(jié)構(gòu)中含有3種含氧官能團(tuán),能發(fā)生銀鏡反應(yīng),則含有醛基或者含有甲酸酯基結(jié)構(gòu),可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),含有酚羥基,苯環(huán)上只有兩個取代基且處于對位,符合的Q的結(jié)構(gòu)簡式為、、,A和Q互為同分異構(gòu)體,所含元素相同,所含官能團(tuán)不同,則區(qū)分A和Q可選用的儀器是紅外光譜儀、核磁共振波譜儀,故答案為:、、(合理即可);bc;(6)根據(jù)給出的原料以及信息反應(yīng),采用逆合成分析方法可知,可由醋酸與通過酯化反應(yīng)制得,根據(jù)反應(yīng)④可知可由與反應(yīng)制得,根據(jù)信息反應(yīng)I可知可由反應(yīng)制得,根據(jù)反應(yīng)②可知可由與Br2反應(yīng)制得,故答案為:。24、鐵羧基、氯原子(苯基)CH3COOH取代無Na2CO3+2NaHCO33mol4nmol【解析】
根據(jù)題中各物轉(zhuǎn)化關(guān)系,根據(jù)水楊酸的結(jié)構(gòu)可知,甲苯與氯氣在鐵粉做催化劑的條件下發(fā)生苯環(huán)上的取代,生成A為,A發(fā)生氧化反應(yīng)生成B為,B發(fā)生堿性水解得C為,C酸化得水楊酸,水楊酸與乙酸酐發(fā)生取代反應(yīng)生成阿司匹林和M,則M為CH3COOH,阿司匹林發(fā)生取代反應(yīng)生成貝諾酯,(CH3)2COHCN發(fā)生水解得D為(CH3)2COHCOOH,D在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應(yīng)生成E為CH2=C(CH3)COOH,E發(fā)生加聚反應(yīng)生成F為,F(xiàn)與阿司匹林反應(yīng)生成緩釋阿司匹林為,據(jù)此答題;【詳解】根據(jù)題中各物轉(zhuǎn)化關(guān)系,根據(jù)水楊酸的結(jié)構(gòu)可知,甲苯與氯氣在鐵粉做催化劑的條件下發(fā)生苯環(huán)上的取代,生成A為,A發(fā)生氧化反應(yīng)生成B為,B發(fā)生堿性水解得C為,C酸化得水楊酸,水楊酸與乙酸酐發(fā)生取代反應(yīng)生成阿司匹林和M,則M為CH3COOH,阿司匹林發(fā)生取代反應(yīng)生成貝諾酯,(CH3)2COHCN發(fā)生水解得D為(CH3)2COHCOOH,D在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應(yīng)生成E為CH2=C(CH3)COOH,E發(fā)生加聚反應(yīng)生成F為,F(xiàn)與阿司匹林反應(yīng)生成緩釋阿司匹林為。(1)反應(yīng)①的條件是鐵,B為,物質(zhì)B含有的官能團(tuán)名稱是羧基和氯原子,故答案為:鐵;羧基和氯原子;(2)根據(jù)上面的分析可知,M的結(jié)構(gòu)簡式為CH3COOH;(3)反應(yīng)③的類型為取代反應(yīng),D在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應(yīng)也可以是羥基和羧基之間發(fā)生取代反應(yīng)生成酯,所以反應(yīng)④的一種副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為;(4)水楊酸與足量Na2CO3溶液能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為;(5)根據(jù)阿司匹林的結(jié)構(gòu)簡式可知,1mol阿司匹林最多消耗NaOH的物質(zhì)的量為3mol,緩釋長效阿司匹林為,1mol緩釋長效阿司匹林與NaOH溶液充分反應(yīng),最多消耗NaOH的物質(zhì)的量為4nmol。【點(diǎn)睛】本題考查有機(jī)物的推斷與合成,根據(jù)阿司匹林與長效緩釋阿司匹林的分子式推斷F的結(jié)構(gòu)是解題的關(guān)鍵,注意對反應(yīng)信息的利用,酸化時-CN基團(tuán)轉(zhuǎn)化為-COOH,需要學(xué)生根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系判斷,注重對學(xué)生的自學(xué)能力、理解能力、分析歸納能力、知識遷移能力的考查。25、冷凝回流受熱均勻,便于控制溫度向過濾器中加入乙醇浸沒沉淀,待乙醇自然流出后,重復(fù)操作2~3次拆下連接泵和吸濾瓶的橡皮管關(guān)閉水龍頭溶液溫度過高或冷卻結(jié)晶時速度過快(合理答案即可)【解析】
結(jié)合題給信息進(jìn)行分析:步驟1中,將三頸燒瓶放入冷水中冷卻,為防止暴沸,加入沸石。步驟2中,因?yàn)榉磻?yīng)溫度為170~180℃,為便于控制溫度,使反應(yīng)物受熱均勻,采取油浴方式加熱;步驟3中,結(jié)合對氨基苯磺酸的物理性質(zhì),將反應(yīng)產(chǎn)物導(dǎo)入冷水燒杯中,并不斷攪拌有助于對氨基苯磺酸的析出。再根據(jù)對氨基苯磺酸與苯胺在乙醇中的溶解性不同,采用乙醇洗滌晶體。步驟4中,利用對氨基苯磺酸可溶于沸水,通過沸水溶解,冷卻結(jié)晶等操作,最終得到純凈產(chǎn)品。【詳解】(1)冷凝管起冷凝回流的作用,冷卻水從下口進(jìn)入,上口排出;答案為:冷凝回流;(2)油浴加熱優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)物受熱均勻,便于控制溫度;答案為:受熱均勻,便于控制溫度;(3)苯胺是一種無色油狀液體,微溶于水,易溶于乙醇,對氨基苯磺酸是一種白色晶體,微溶于冷水,可溶于沸水,易溶于堿性溶液,不溶于乙醇,則洗滌時選用乙醇。洗滌的操作為向過濾器中加入乙醇浸沒沉淀,待乙醇自然流出后,重復(fù)操作2~3次;答案為:向過濾器中加入乙醇浸沒沉淀,待乙醇自然流出后,重復(fù)操作2~3次;(4)抽濾完畢停止抽濾時,為防止倒吸,先拆下連接抽氣泵和吸濾瓶間的橡皮管,再關(guān)水龍頭;答案為:拆下連接泵和吸濾瓶的橡皮管;關(guān)閉水龍頭;(5)對氨基苯磺酸微溶于冷水,可溶于沸水,若制得的晶體顆粒較小,可能的原因是溶液溫度過高或冷卻結(jié)晶時速度過快。答案為:溶液溫度過高或冷卻結(jié)晶時速度過快(合理答案即可)。【點(diǎn)睛】冷卻結(jié)晶的晶體大小影響因素:(1)漿料的過飽和度,這個主要由溫度來控制,溫度越低過飽和度越低。過飽和度越大,則產(chǎn)生晶核越多,結(jié)晶體粒徑越小。(2)停留時間,時間越長,則產(chǎn)生的結(jié)晶體粒徑越大。(3)容器的攪拌強(qiáng)度,攪拌越強(qiáng),容易破碎晶體,結(jié)晶體粒徑越小。(4)雜質(zhì)成分,雜質(zhì)成分較多,則比較容易形成晶核,結(jié)晶體粒徑越小。26、NH4Cl+NaNO2N2↑+NaCl+2H2O平衡氣壓,使液體順利流下利用生成的N2將裝置內(nèi)空氣排盡CO2+2OH-=CO32-+H2O濃硫酸未將氣體中的水蒸氣除去,也被濃硫酸吸收引起增重(或其他合理答案)%【解析】
I.利用裝置A和C制備Sr3N2,裝置A中NaNO2和NH4Cl反應(yīng)制備N2,由于N2中混有H2O(g),為防止氮化鍶遇水劇烈反應(yīng),故N2與Sr反應(yīng)前必須干燥,裝置C中廣口瓶用于除去N2中的H2O(g),堿石灰的作用是防止外界空氣進(jìn)入硬質(zhì)玻璃管中。II.利用裝置B和C制備Sr3N2,鍶與鎂位于同主族,聯(lián)想Mg的性質(zhì),空氣中的CO2、O2等也能與鍶反應(yīng),為防止鍶與CO2、O2反應(yīng),則裝置B中NaOH用于吸收CO2,連苯三酚吸收O2,裝置C中廣口瓶用于除去N2中的H2O(g),堿石灰的作用是防止外界空氣進(jìn)入硬質(zhì)玻璃管中。III.測定Sr3N2產(chǎn)品的純度的原理為:Sr3N2+6H2O=3Sr(OH)2+2NH3↑、2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4,根據(jù)濃硫酸增加的質(zhì)量和濃硫酸的性質(zhì)分析計算。【詳解】I.利用裝置A和C制備Sr3N2(1)NaNO2和NH4Cl反應(yīng)制備N2,根據(jù)原子守恒還有NaCl、H2O生成,反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH4Cl+NaNO2N2↑+NaCl+2H2O。(2)裝置A中a導(dǎo)管將分液漏斗上下相連,其作用是平衡氣壓,使液體順利流下;鍶與鎂位于同主族,聯(lián)想Mg的性質(zhì),空氣中的CO2、O2等也能與鍶反應(yīng),為防止裝置中空氣對產(chǎn)品純度的影響,應(yīng)先點(diǎn)燃裝置A的酒精燈一段時間,利用生成的N2將裝置內(nèi)空氣排盡,再點(diǎn)燃裝置C的酒精燈。II.利用裝置B和C制備Sr3N2(3)鍶與鎂位于同主族,聯(lián)想Mg的性質(zhì),空氣中的CO2、O2等也能與鍶反應(yīng),為防止鍶與CO2、O2反應(yīng),則裝置B中NaOH用于吸收CO2,反應(yīng)的離子方程式為CO2+2OH-=CO32-+H2O。(4)為防止氮化鍶遇水劇烈反應(yīng),故N2與Sr反應(yīng)前必須干燥,裝置C中廣口瓶用于除去N2中的H2O(g),其中盛放的試劑為濃硫酸。III.測定Sr3N2產(chǎn)品的純度的原理為:Sr3N2+6H2O=3Sr(OH)2+2NH3↑、2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4,故濃硫酸增加的質(zhì)量為NH3的質(zhì)量,由于濃硫酸具有吸水性,會將NH3中的水蒸氣一并吸收,導(dǎo)致NH3的質(zhì)量偏高,從而導(dǎo)致測得的產(chǎn)品純度偏高。經(jīng)改進(jìn)后測得濃硫酸增重bg,根據(jù)N守恒,n(Sr3N2)=n(NH3)=×=mol,則m(Sr3N2)=mol×292g/mol=g,產(chǎn)品的純度為×100%=×100%。27、分別取等量的兩種固體樣品少量于試管中加水至溶解,再分別滴加酚酞試液,變紅的為NaNO2Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止3NO2+H2O=2HNO3+NO堿石灰吸收B中揮發(fā)出的硝酸和水蒸氣A5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O69%(或0.69)【解析】
(1)根據(jù)NaCl、NaNO2鹽的組成及溶液的酸堿性分析判斷;(2)裝置A中是濃硝酸和銅加熱發(fā)生的反應(yīng),反應(yīng)生成二氧化氮和硝酸銅和水,NO2與裝置B中的水反應(yīng)產(chǎn)生HNO3和NO,通過裝置C中的干燥劑吸收水蒸氣,在裝置D中與Na2O2發(fā)生反應(yīng),裝置E中的干燥劑防止水蒸氣進(jìn)入,通過裝置E中的過氧化鈉與一氧化氮反應(yīng),最后通過酸性高錳酸鉀溶液除去剩余一氧化氮防止污染空氣。(3)①第一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常,消耗KMnO4溶液體積偏大,根據(jù)c(待測)=c(分析不當(dāng)操作對V(標(biāo)準(zhǔn))的影響,以此判斷濃度的誤差;②在反應(yīng)中NO2-被氧化為NO3-,MnO4-被還原為Mn2+;③根據(jù)方程式5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O可求出亞硝酸鈉的物質(zhì)的量,然后求樣品中亞硝酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。【詳解】(1)NaCl是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,不水解,溶液顯中性;NaNO2是強(qiáng)堿弱酸鹽,NO2-水解,消耗水電離產(chǎn)生的H+,最終達(dá)到平衡時溶液中c(OH-)>c(H+),溶液顯堿性,所以可根據(jù)鹽溶液的酸堿性的不同進(jìn)行鑒別。分別取等量的兩種固體樣品少量于試管中加水至溶解,然后分別滴加酚酞試液,溶液變紅的為NaNO2,不變色的為NaCl;(2)①在裝置A中Cu與濃硝酸發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生硝酸銅、二氧化氮和水,反應(yīng)的離子方程式為:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O;這樣安放銅絲,可通過上下移動銅絲控制反應(yīng)是否進(jìn)行,所以使用銅絲的優(yōu)點(diǎn)是可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止;②裝置B中水與二氧化氮反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮,反應(yīng)方程式為3NO2+H2O=2HNO3+NO;③在干燥管中盛放的干燥劑X的名稱為堿石灰,其作用是吸收B中揮發(fā)出的硝酸和水蒸氣;④NO及NO2都是大氣污染物,隨意排入大氣會造成大氣污染,故上圖設(shè)計的缺陷是無尾氣吸收裝置。可根據(jù)NO、NO2都會被酸性KMnO4溶液吸收,產(chǎn)物都在溶液中,為防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生,在導(dǎo)氣管末端安裝一個倒扣的漏斗,裝置為;(3)①A.酸式滴定管用蒸餾水洗凈后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗,標(biāo)準(zhǔn)液的濃度偏小,根據(jù)c(待測)=c(標(biāo)準(zhǔn))×V(標(biāo)準(zhǔn))B.錐形瓶洗凈后未干燥,待測液的物質(zhì)的量不變,對V(標(biāo)準(zhǔn))無影響,B不可能;C.當(dāng)觀察到最后一滴溶液滴入待測液中紅色慢慢褪去,就定為滴定終點(diǎn),此時溶液中NO2-未反應(yīng)完全,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏小,C不可能;D.滴定終點(diǎn)時俯視讀數(shù),造成V(標(biāo)準(zhǔn))偏小,D不可能;故合理選項(xiàng)是A;②在反應(yīng)中NO2-被氧化為NO3-,MnO4-被還原為Mn2+,根據(jù)電子守恒、電荷守恒及原子守恒,可得該反應(yīng)的離子方程式為5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O;③消耗KMnO4溶液體積V=(20.12+20.00+18.88)mL3=20.00mL,消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量是n(MnO4-)=0.1mol/L×0.02L=0.002mol,則根據(jù)方程式5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O可知,亞硝酸鈉的物質(zhì)的量n(NaNO2)=0.002mol×52=0.005mol,則原樣品中亞硝酸鈉的物質(zhì)的量是n(NaNO2)總=0.005mol×100mL25mL=0.02mol,其質(zhì)量m(NaNO2)=0.02mol×69g/mol=1.38g,則樣品中亞硝酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)【點(diǎn)睛】本題考查了鹽類水解、硝酸的性質(zhì)、物質(zhì)的鑒別方法、尾氣處理、實(shí)驗(yàn)條件控制、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計與評價以及物質(zhì)含量測定等,注意在實(shí)驗(yàn)過程中的反應(yīng)現(xiàn)象分析,利用氧化還原反應(yīng)中物質(zhì)的量的關(guān)系進(jìn)行計算,在滴定誤差分析時要把操作引起的影響歸結(jié)到對消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積大小上進(jìn)行分析判斷。28、第二步ΔH1+ΔH2-ΔH3CO2發(fā)生了其他副反應(yīng)大于負(fù)4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑(2﹣)×100%CH4﹣8e﹣+4CO32﹣=5CO2+2H2O【解析】
Ⅰ.①總反應(yīng)的快慢由反應(yīng)慢的一步?jīng)Q定,慢反應(yīng)所需要的活化能更大,故答案為:第二
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