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文檔簡介
福建省三明市三地三校2024年高三3月份第一次模擬考試化學試卷注意事項:1.答題前,考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚,將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區。2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂;非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫,字體工整、筆跡清楚。3.請按照題號順序在各題目的答題區域內作答,超出答題區域書寫的答案無效;在草稿紙、試題卷上答題無效。4.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、下列實驗中,對應的現象以及結論都正確且兩者具有因果關系的是選項實驗操作實驗現象結論A向濃HNO3中加入炭粉并加熱,產生的氣體通入少量澄清石灰水中有紅棕色氣體產生,石灰水變渾濁有NO2和CO2產生B向酸性KMnO4溶液中滴加乙醇溶液褪色乙醇具有還原性C向稀溴水中加入苯,充分振蕩、靜置水層幾乎無色苯與溴發生了反應D向試管底部有少量銅的Cu(NO3)2溶液中加入稀硫酸銅逐漸溶解銅可與稀硫酸反應A.A B.B C.C D.D2、某有機化合物的結構簡式如圖所示,下列說法正確的是()A.不能發生銀鏡發應B.1mol該物質最多可與2molBr2反應C.1mol該物質最多可與4molNaOH反應D.與NaHCO3、Na2CO3均能發生反應3、短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序數依次增大,化合物M、N均由這四種元素組成,且M的相對分子質量比N小16。分別向M和N中加入燒堿溶液并加熱,二者均可產生能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體。將M溶液和N溶液混合后產生的氣體通入品紅溶液中,溶液變無色,加熱該無色溶液,無色溶液又恢復紅色。下列說法錯誤的是A.簡單氣態氫化物的穩定性:Y>XB.簡單離子的半徑:Z>YC.X和Z的氧化物對應的水化物都是強酸D.X和Z的簡單氣態氫化物能反應生成兩種鹽4、我國科學家成功地研制出長期依賴進口、價格昂貴的物質,下列說法正確的是()A.它是的同分異構體B.它是O3的一種同素異形體C.與互為同位素D.1mol分子中含有20mol電子5、運輸汽油的車上,貼有的危險化學品標志是A. B. C. D.6、下列有關物質用途的說法,錯誤的是()A.二氧化硫常用于漂白紙漿 B.漂粉精可用于游泳池水消毒C.晶體硅常用于制作光導纖維 D.氧化鐵常用于紅色油漆和涂料7、下列反應或過程吸收能量的是()A.蘋果緩慢腐壞 B.弱酸電離C.鎂帶燃燒 D.酸堿中和8、下列有關化學用語表示正確的是()A.中子數比質子數多1的磷原子: B.Al3+的結構示意圖:C.次氯酸鈉的電子式: D.2-丁烯的結構簡式:CH2=CH-CH=CH29、一定量的H2在Cl2中燃燒后,所得混合氣體用100mL3.00mol∕L的NaOH溶液恰好完全吸收,測得溶液中含0.05molNaClO(不考慮水解)。氫氣和氯氣物質的量之比是A.2:3 B.3:1 C.1:1 D.3:210、下列化學用語正確的是A.氮分子結構式B.乙炔的鍵線式C.四氯化碳的模型D.氧原子的軌道表示式11、口服含13C的尿素膠囊,若胃部存在幽門螺桿菌,尿素會被水解形成13CO2,醫學上通過檢測呼出氣體是否含13CO2,間接判斷是否感染幽門螺桿菌,下列有關說法正確的是()A.13CO2
和
12CO2
互稱同位素 B.13C
原子核外有
2
個未成對電子C.尿素屬于銨態氮肥 D.13C
的質量數為
712、利用如圖所示裝置模擬電解原理在工業生產上的應用。下列說法正確的是()A.鐵片上鍍銅時,Y是純銅B.制取金屬鎂時,Z是熔融的氯化鎂C.電解精煉銅時,Z溶液中的Cu2+濃度不變D.電解飽和食鹽水時,X極的電極反應式為4OH--4e-=2H2O+O2↑13、一種基于鋰元素的電化學過程來合成氨的方法,其效率能達到88.5%。其工藝流程如圖所示,下列說法錯誤的是()A.反應Ⅰ的關鍵是隔絕空氣和水B.反應Ⅱ的產物LiOH是離子化合物C.整個流程中,金屬鋰是催化劑D.整個流程的總化學方程式為:2N2+6H2O═4NH3+3O214、如圖1為甲烷和O2
構成的燃料電池示意圖,電解質溶液為KOH溶液;圖2
為電解AlCl3
溶液的裝置,電極材料均為石墨。用該裝置進行實驗,反應開始后觀察到x電極附近出現白色沉淀。下列說法正確的是A.b電極為負極B.圖1中電解質溶液的pH增大C.a
電極反應式為CH4-8e-
+8OH-=CO2+6H2OD.圖2
中電解AlCl3溶液的總反應式為:2AlCl3
+6H2O2Al(OH)3
↓+3Cl
2↑+3H2
↑15、常見藥物布洛芬Y,具有鎮痛、抗炎作用,可由中間體X通過以下方法制得:下列關于化合物X、Y的說法中錯誤的是A.X的化學式為C13H18O B.1molY能與4molH2反應C.可用NaHCO3溶液鑒別兩者 D.兩者氫原子的種類數相等16、環己酮()在生產生活中有重要的用途,可在酸性溶液中用環己醇間接電解氧化法制備,其原理如圖所示。下列說法正確的是A.a極與電源負極相連B.a極電極反應式是2Cr3+-6e-+14OH-=Cr2O72-+7H2OC.b極發生氧化反應D.理論上生成1mol環己酮時,有1molH2生成17、下列物質的工業制法錯誤的是A.氨氣:加熱氫氧化鈣和氯化銨的混合物B.金屬錳:高溫下鋁和二氧化錳反應C.粗硅:高溫下焦炭還原二氧化硅,副產物為COD.硫酸:黃鐵礦煅燒生成的氣體經接觸氧化后用濃硫酸吸收18、工業合成氨的反應是在高溫、高壓和有催化劑存在的條件下,用氫氣和氮氣直接化合制?。?H2+N22NH3,這是一個正反應放熱的可逆反應。如果反應在密閉容器中進行,下述有關說法中錯誤的是A.為了提高H2的轉化率。應適當提高N2的濃度B.達到平衡時,c(NH3)一定是c(H2)的三分之二C.使用催化劑是為了加快反應速率,提高生產效率D.達到平衡時,氨氣分解速率是氮氣消耗速率的兩倍19、如圖是我國學者研發的高效過氧化氫一尿素電池的原理裝置:裝置工作時,下列說法錯誤的是A.Ni-Co/Ni極上的電勢比Pd/CFC極上的低B.向正極遷移的主要是K+,產物M為K2SO4C.Pd/CFC極上發生反應:D.負極反應為20、下列有關物質性質與用途具有對應關系的是A.NH4HCO3受熱易分解,可用作氮肥B.SiO2熔點高硬度大,可用于制光導纖維C.乙醇能使蛋白質變性,75%乙醇可消殺病毒、細菌D.Na2S具有還原性,可作廢水中Cu2+和Hg2+的沉淀劑21、已知過氧化氫在強堿性溶液中主要以HO2-存在。我國研究的Al-H2O2燃料電池可用于深海資源的勘查、軍事偵察等國防科技領域,裝置示意圖如下。下列說法錯誤的是A.電池工作時,溶液中OH-通過陰離子交換膜向Al極遷移B.Ni極的電極反應式是HO2-+2e-+H2O=3OH-C.電池工作結束后,電解質溶液的pH降低D.Al電極質量減輕13.5g,電路中通過9.03×1023個電子22、高能LiFePO4電池多應用于公共交通,結構如圖所示。電池中間是聚合物的隔膜,其主要作用是在反應過程中只讓Li+通過,原理如下:(1?x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。下列說法錯誤的是()A.放電時,Li+向正極移動B.放電時,電子由負極→用電器→正極C.充電時,陰極反應為xLi++nC+xe-=LixCnD.充電時,陽極質量增重二、非選擇題(共84分)23、(14分)有一無色透明溶液,欲確定是否含有下列離子:Na+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO3-、SO42-、Cl-、I-、HCO3-,進行如下實驗:實驗步驟實驗現象①取少量原溶液,加幾滴甲基橙溶液變紅色②取少量原溶液,濃縮,加Cu片和濃H2SO4,加熱有無色氣體產生,后在空氣中又變成紅棕色③取少量原溶液,加BaCl2溶液有白色沉淀生成④取③中上層清液,加AgNO3溶液有白色沉淀生成,且不溶于HNO3⑤取少量原溶液,加NaOH溶液有白色沉淀生成,當NaOH過量時沉淀部分溶解⑴溶液中肯定存在的離子是________________________;⑵溶液中肯定不存在的離子是________________________;⑶為進一步確定其他離子,應該補充的實驗是_____________________________;____________________________。24、(12分)化合物H是一種除草劑,可由下列路線合成(部分反應條件略去):(1)B和A具有相同的實驗式,分子結構中含一個六元環,核磁共振氫譜顯示只有一個峰,則B的結構簡式為__________,A→B的反應類型是__________。(2)C中含氧官能團的名稱是__________;ClCH2COOH的名稱(系統命名)是__________。(3)D→E所需的試劑和條件是__________。(4)F→G的化學方程式是___________________。(5)I是E的一種同分異構體,具有下列結構特征:①苯環上只有一個取代基;②是某種天然高分子化合物水解的產物。I的結構簡式是__________。(6)設計由乙醇制備的合成路線__________(無機試劑任選)。25、(12分)常溫下,三硫代碳酸鈉(Na2CS3)是玫瑰紅色針狀固體,與碳酸鈉性質相近。在工農業生產中有廣泛的用途。某小組設計實驗探究三硫代碳酸鈉的性質并測定其溶液的濃度。實驗一:探究Na2CS3的性質(1)向Na2CS3溶液中滴入酚酞試液,溶液變紅色。用離子方程式說明溶液呈堿性的原因_________。(2)向Na2CS3溶液中滴加酸性KMnO4溶液,紫色褪去。該反應中被氧化的元素是__________。實驗二:測定Na2CS3溶液的濃度按如圖所示連接好裝置,取50.0mLNa2CS3溶液置于三頸瓶中,打開分液漏斗的活塞,滴入足量2.0mol/L稀H2SO4,關閉活塞。已知:Na2CS3
+H2SO4=Na2SO4+CS2
+H2S↑。CS2和H2S均有毒。CS2不溶于水,沸點46℃,密度1.26g/mL,與CO2某些性質相似,與NaOH作用生成Na2COS2和H2O。(1)盛放堿石灰的儀器的名稱是_______,堿石灰的主要成分是______(填化學式)。(2)C中發生反應的離子方程式是____________。(3)反應結束后打開活塞K,再緩慢通入N2一段時間,其目的是_________。(4)為了計算Na2CS3溶液的濃度,對充分反應后B中混合物進行過濾、洗滌、干燥、稱重,得8.4g固體,則三頸瓶中Na2CS3的物質的量濃度為______。26、(10分)碳酸亞鐵可用于制備補血劑。某研究小組制備了FeCO3,并對FeCO3的性質和應用進行了探究。已知:①FeCO3是白色固體,難溶于水②Fe2++6SCN-Fe(SCN)64-(無色)Ⅰ.FeCO3的制?。▕A持裝置略)實驗i:裝置C中,向Na2CO3溶液(pH=11.9)通入一段時間CO2至其pH為7,滴加一定量FeSO4溶液,產生白色沉淀,過濾、洗滌、干燥,得到FeCO3固體。(1)試劑a是_____。(2)向Na2CO3溶液通入CO2的目的是_____。(3)C裝置中制取FeCO3的離子方程式為_____。(4)有同學認為C中出現白色沉淀之后應繼續通CO2,你認為是否合理并說明理由________。Ⅱ.FeCO3的性質探究實驗ii實驗iii(5)對比實驗ⅱ和ⅲ,得出的實驗結論是_____。(6)依據實驗ⅱ的現象,寫出加入10%H2O2溶液的離子方程式_____。Ⅲ.FeCO3的應用(7)FeCO3溶于乳酸[CH3CH(OH)COOH]能制得可溶性乳酸亞鐵([CH3CH(OH)COO]2Fe,相對分子質量為234)補血劑。為測定補血劑中亞鐵含量進而計算乳酸亞鐵的質量分數,樹德中學化學實驗小組準確稱量1.0g補血劑,用酸性KMnO4溶液滴定該補血劑,消耗0.1000mol/L的KMnO4溶液10.00mL,則乳酸亞鐵在補血劑中的質量分數為_____,該數值異常的原因是________(不考慮操作不當以及試劑變質引起的誤差)。27、(12分)乙苯是主要的化工產品。某課題組擬制備乙苯:查閱資料如下:①幾種有機物的沸點如下表:有機物苯溴乙烷乙苯沸點/℃8038.4136.2②化學原理:+CH3CH2Br+HBr。③氯化鋁易升華、易潮解。I.制備氯化鋁甲同學選擇下列裝置制備氯化鋁(裝置不可重復使用):(1)本實驗制備氯氣的發生裝置的玻璃儀器有________種。(2)連接裝置之后,檢查裝置的氣密性,裝藥品。先點燃A處酒精燈,當___________時(填實驗現象)點燃F處酒精燈。(3)氣體流動方向是從左至右,裝置導管接口連接順序a→______→k→i→f→g→_____。(4)D裝置存在明顯缺陷,若不改進,導致的實驗后果是______________。II.制備乙苯乙同學設計實驗步驟如下:步驟1:連接裝置并檢查氣密性(如圖所示,夾持裝置省略)。步驟2:用酒精燈微熱燒瓶。步驟3:在燒瓶中加入少量無水氯化鋁、適量的苯和溴乙烷。步驟4:加熱,充分反應半小時。步驟5:提純產品?;卮鹣铝袉栴}:(5)本實驗加熱方式宜采用_______
(填“
酒精燈直接加熱”
或“水浴加熱”)。(6)確認本實驗A中已發生了反應的試劑可以是___。A硝酸銀溶液B石蕊試液C品紅溶液D氫氧化鈉溶液(7)提純產品的操作步驟有:①過濾;②用稀鹽酸洗滌;③少量蒸餾水水洗④加入大量無水氯化鈣;⑤用大量水洗;⑥蒸餾并收集136.2℃餾分⑦分液。操作的先后順序為⑤⑦____⑦____⑥(填其它代號)。28、(14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)氯氣與水反應產生的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進行電解,陽極產生的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式:________________。②當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在干燥空氣中和強堿性溶液中能穩定存在。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轉化為N2除去,該反應的離子方程式為________________________________。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_________________。29、(10分)(1)O基態原子核外電子排布式為____。H2OVSEPR模型名稱為_____,立體構型為___。O3____極性分子(填“是”或“不是”)。(2)利用熱化學法來測定晶格能是由Born與Haber首先提出來的,其實質是利用Hess定律,構成一個熱化學循環。已知:Na(s)+Cl2(g)=NaCl(s)ΔH=-410.9kJ·mol-1可知,Na原子的第一電離能為_____kJ·mol-1;Cl-Cl鍵鍵能為______kJ·mol-1;NaCl晶格能為_____kJ·mol-1。(3)高壓下NaCl晶體和Na或Cl2反應,可以形成不同組成、不同結構的晶體,如圖是其中一種晶體的晶胞(大球為氯原子,小球為鈉原子),其化學式為________。(4)金屬Na晶體中的原子堆積方式稱為體心立方堆積,晶胞參數為anm,空間利用率為________(列出計算式)。
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.單質C和濃硝酸加熱生成二氧化碳、二氧化氮,二氧化氮和水反應生成硝酸,硝酸和氫氧化鈣反應,抑制了二氧化碳和氫氧化鈣的反應,所以石灰水不變渾濁,A錯誤;B.酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性,能氧化還原性的物質,向酸性KMnO4溶液中滴加乙醇,溶液褪色,說明酸性高錳酸鉀溶液被乙醇還原,乙醇體現了還原性,B正確;C.溴水和苯不反應,但是苯能萃取溴水中的溴單質,由于苯與水互不相溶,因此看到分層現象,下層的水層幾乎無色,這種現象為萃取,并沒有發生化學反應,C錯誤;D.向試管底部有少量銅的Cu(NO3)2溶液中加入稀硫酸,發生反應:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,因此看到銅逐漸溶解,不是Cu與硫酸反應,D錯誤;故合理選項是B。2、C【解析】
A.含甲酸某酯結構,能發生銀鏡反應,故A錯誤;B.酚-OH的鄰位、碳碳雙鍵與溴水反應,則1mol該物質最多可與3molBr2反應,故B錯誤;C.2個酚羥基、-Cl及-COOC-均與NaOH反應,則1mol該物質最多可與4molNaOH反應,故C正確;D.含酚-OH,與Na2CO3發生反應,與碳酸氫鈉不反應,故D錯誤;故選C。3、C【解析】
依題意可知,M是NH4HSO3,N是NH4HSO4,故元素R、X、Y、Z依次為H、N、O、S,據此分析?!驹斀狻恳李}意可知,M是NH4HSO3,N是NH4HSO4,故元素R、X、Y、Z依次為H、N、O、S。A、H2O的熱穩定性比NH3強,選項A正確;B、S2-的半徑比O2-的大,選項B項正確;C、HNO3、H2SO4均是強酸,但是,HNO2、H2SO3均是弱酸,選項C錯誤;D、NH3和H2S可反應生成(NH4)2S、NH4HS兩種鹽,選項D正確。答案選C。4、B【解析】
A.與的分子式相同,不屬于同分異構體,故A錯誤;B.與O3都為氧元素的不同單質,互為同素異形體,故B正確;C.同位素研究的對象為原子,與屬于分子,不屬于同位素關系,故C錯誤;D.1mol分子中含有16mol電子,故D錯誤;故選B。5、B【解析】
A、汽油是易燃品,不是腐蝕品,故不選A;B、汽油是易燃液體,故選B;C、汽油是易燃品,不是劇毒品,故不選C;D、汽油是易燃品,不是氧化劑,故不選D;選B。6、C【解析】
制作光導纖維的材料是SiO2而不是Si,C項錯誤。7、B【解析】
A、蘋果緩慢腐壞,屬于氧化反應,該反應為放熱反應,故A不符合題意;B、弱酸的電離要斷開化學鍵,吸收能量,故B符合題意;C、鎂帶燃燒,屬于放熱反應,故C不符合題意;D、酸堿中和,屬于放熱反應,故D不符合題意;答案選B。8、A【解析】
本題主要考查化學用語的書寫?!驹斀狻緼.磷原子核電荷數為15,中子數比質子數多1的磷原子:,故A項正確;B.鋁原子核電荷數為13,Al3+核外有10個電子,其結構示意圖:,故B項錯誤;C.次氯酸鈉屬于離子化合物,電子式為:,故C項錯誤;D.2-丁烯的結構中,碳碳雙鍵在2號碳上,主碳鏈有4個碳,其結構簡式為:,故D項錯誤;答案選A。9、A【解析】
H2在Cl2中燃燒的產物能被堿液完全吸收,則H2完全燃燒。吸收液中有NaClO,則燃燒時剩余Cl2,從而根據化學方程式進行計算?!驹斀狻款}中發生的反應有:①H2+Cl2=2HCl;②HCl+NaOH=NaCl+H2O;③Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。據③,生成0.05molNaClO,消耗0.05molCl2、0.10molNaOH。則②中消耗0.20molNaOH和0.20molHCl。故①中消耗H2、Cl2各0.10mol。氫氣和氯氣物質的量之比0.10mol:(0.10mol+0.05mol)=2:3。本題選A?!军c睛】吸收液中有NaClO,則燃燒時剩余Cl2。氫氣和氯氣物質的量之比必小于1:1,只有A項合理。10、D【解析】
A.氮氣分子中存在1個氮氮三鍵,氮氣的結構式為:N≡N,選項A錯誤;B.鍵線式中需要省略碳氫鍵,乙炔的鍵線式為:C≡C,選項B錯誤;C.四氯化碳為正四面體結構,氯原子的相對體積大于碳原子,四氯化碳的比例模型為:,選項C錯誤;D.氧原子核外電子總數為8,最外層為6個電子,其軌道表示式為:,選項D正確;答案選D?!军c睛】本題考查了化學用語的書寫判斷,題目難度中等,注意掌握比例模型、電子軌道表示式、鍵線式、結構式等化學用語的書寫原則,明確甲烷和四氯化碳的比例模型的區別,四氯化碳分子中,氯原子半徑大于碳原子,氯原子的相對體積應該大于碳原子。11、B【解析】
A.12CO2和13CO2具有相同元素的化合物,不屬于同位素,故A錯誤;B.根據13C電子排布式ls22s22p2可知,原子核外有2個未成對電子,故B正確;C.尿素屬于有機物,不是銨鹽;尿素屬于有機氮肥,不屬于銨態氮肥,故C錯誤;D.13C的質量數為13,故D錯誤;故選:B?!军c睛】注意尿素和銨態氮肥的區別,為易錯點。12、B【解析】
根據圖中得出X為陽極,Y為陰極?!驹斀狻緼.鐵片上鍍銅時,銅為鍍層金屬,為陽極,因此X是純銅,故A錯誤;B.制取金屬鎂時,Z是熔融的氯化鎂,鎂離子再陰極生成鎂單質,故B正確;C.電解精煉銅時,陽極開始是鋅溶解,陰極始終的銅離子得電子變為銅單質,因此Z溶液中的Cu2+濃度減小,故C錯誤;D.電解飽和食鹽水時,X極的電極反應式為2Cl--2e-=Cl2↑,故D錯誤。綜上所述,答案為B?!军c睛】電解精煉銅,粗銅作陽極,純銅作陰極;電鍍,鍍件作陰極,鍍層金屬作陽極,鍍層金屬鹽溶液為電解液。13、C【解析】
A.反應Ⅰ是氮氣和鋰反應,鋰為活潑金屬,易與空氣中的氧氣、水蒸氣發生反應,所以反應Ⅰ的關鍵是隔絕空氣和水,故A正確;B.反應Ⅱ的產物LiOH是堿,是鋰離子和氫氧根離子構成的化合物屬于離子化合物,故B正確;C.分析可知鋰是參與反應過程的反應物,最后生成鋰單質的條件是電解,所以金屬鋰不是催化劑,故C錯誤;D.三步反應為:6Li+N2=2Li3N,Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑,4LiOH4Li+O2↑+2H2O,整個流程的總化學方程式為:2N2+6H2O═4NH3+3O2,故D正確;故選:C。14、D【解析】A.x電極附近出現的白色沉淀是氫氧化鋁,X電極因產生OH-而作陰極,相應地b電極為正極,故A錯誤;B.圖1中電池反應為CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O,電解質溶液的pH減小,故B錯誤;C.在堿性溶液中不能產生CO2,a電極反應式為CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,故C錯誤;D.圖2中電解AlCl3溶液的總反應式為:2AlCl3+6H2O2Al(OH)3↓+3Cl2↑+3H2↑,故D正確。故選D。15、B【解析】
A.X的化學式為C13H18O,故A正確;B.布洛芬的官能團為-COOH,不能與H2發生加成反應,1molY只能與3molH2反應,故B錯誤;C.X、Y官能團分別為-CHO和-COOH,只有-COOH能與NaHCO3溶液反應生成CO2,故C正確;D.X、Y中均含有8種氫原子,故D正確;答案選B?!军c睛】羧基不能與H2發生加成反應,是易錯點。16、D【解析】
根據原理圖可知,a極為電解池的陽極,Cr3+失電子發生氧化反應,電極反應式是2Cr3+-6e-+7H2O=Cr2O72-+14H+,b極為陰極,氫離子得電子發生還原反應生成氫氣,結合轉移電子數相等計算,據此分析解答?!驹斀狻緼.根據原理圖可知,a極為電解池的陽極,則與電源正極相連,故A錯誤;B.根據原理圖可知,a極為電解池的陽極,Cr3+失電子發生氧化反應,電極反應式是2Cr3+-6e-+7H2O=Cr2O72-+14H+,故B錯誤;C.b極為陰極,氫離子得電子發生還原反應,故C錯誤;D.理論上由環己醇(C6H12O)生成1mol環己酮(C6H10O),轉移2mol電子,根據電子守恒可知,陰極有1mol氫氣放出,故D正確;故選D。17、A【解析】
A.氨氣:加熱氫氧化鈣和氯化銨的混合物為氨氣的實驗室制法,工業用氮氣與氫氣在一定條件下反應制取,符合題意,A正確;B.金屬錳:高溫下鋁和二氧化錳發生鋁熱反應可制取金屬錳,與題意不符,B錯誤;C.粗硅:用焦炭在高溫下還原二氧化硅制得粗硅,副產物為CO,與題意不符,C錯誤;D.硫酸:黃鐵礦煅燒生成的氣體經接觸氧化后用濃硫酸吸收三氧化硫制取濃硫酸,與題意不符,D錯誤;答案為A。【點睛】加熱氫氧化鈣和氯化銨的混合物為氨氣的實驗室制法。18、B【解析】
A、增大N2的濃度,平衡向正反應移動,H2的轉化率增大,選項A正確;B、反應達到平衡時,c(NH3)不一定是c(H2)的三分之二,這與該反應的初始物質的量及轉化率有關,選項B錯誤;C、使用催化劑增大反應速率,不影響化學平衡移動,能提高生產效率,選項C正確;D、氨氣分解速率是氮氣消耗速率的兩倍時,說明正逆反應速率相等,則反應達平衡狀態,選項D正確。答案選B。19、C【解析】
由電池工作原理圖可得,氮元素化合價由-3價變為0價,化合價升高,失電子,發生氧化反應,則Ni-Co/Ni極為負極,Pd/CFC為正極,正極得電子,發生還原反應?!驹斀狻緼.電子從低電勢(負極)流向高電勢(正極),Ni-Co/Ni極是原電池負極,電勢較低,故A正確;B.該電池使用陽離子交換膜,只允許陽離子通過,原電池中,陽離子向正極遷移,則向正極遷移的主要是K+,產生M為K2SO4,故B正確;C.Pd/CFC極上發生反應:,故C錯誤;D.根據分析,Ni-Co/Ni極為負極,結合圖示負極的物質轉化關系可得,氮元素化合價由-3價變為0價,化合價升高,失電子,發生氧化反應,負極反應為:,故D正確;答案選C。20、C【解析】
A.NH4HCO3中含有植物生長需要的N元素,可用作氮肥,與其受熱易分解的性質無關,A項錯誤;B.SiO2傳導光的能力非常強,常用于制光導纖維,與SiO2熔點高硬度大沒有對應關系,B項錯誤;C.75%乙醇能殺菌消毒,利用乙醇能使蛋白質變性的性質,C項正確;D.硫化鈉與Cu2+和Hg2+反應生成硫化物沉淀,發生復分解反應,不發生氧化還原反應,沒有體現還原性,D項錯誤;答案選C。21、C【解析】
A.根電池裝置圖分析,可知Al較活潑,作負極,而燃料電池中陰離子往負極移動,因而可推知OH-(陰離子)穿過陰離子交換膜,往Al電極移動,A正確;B.Ni為正極,電子流入的一端,因而電極附近氧化性較強的氧化劑得電子,又已知過氧化氫在強堿性溶液中主要以HO2-存在,可知HO2-得電子變為OH-,故按照缺項配平的原則,Ni極的電極反應式是HO2-+2e-+H2O=3OH-,B正確;C.根電池裝置圖分析,可知Al較活潑,Al失電子變為Al3+,Al3+和過量的OH-反應得到AlO2-和水,Al電極反應式為Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O,Ni極的電極反應式是HO2-+2e-+H2O=3OH-,因而總反應為2Al+3HO2-=2AlO2-+H2O+OH-,顯然電池工作結束后,電解質溶液的pH升高,C錯誤;D.A1電極質量減輕13.5g,即Al消耗了0.5mol,Al電極反應式為Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O,因而轉移電子數為0.5×3NA=9.03×1023,D正確。故答案選C?!军c睛】書寫燃料電池電極反應式的步驟類似于普通原電池,在書寫時應注意以下幾點:1.電極反應式作為一種特殊的離子反應方程式,也必需遵循原子守恒,得失電子守恒,電荷守恒;2.寫電極反應時,一定要注意電解質是什么,其中的離子要和電極反應中出現的離子相對應,在堿性電解質中,電極反應式不能出現氫離子,在酸性電解質溶液中,電極反應式不能出現氫氧根離子;3.正負兩極的電極反應式在得失電子守恒的條件下,相疊加后的電池反應必須是燃料燃燒反應和燃料產物與電解質溶液反應的疊加反應式。22、D【解析】
A.放電時,工作原理為原電池原理,陽離子向正極移動,A正確;B.放電時,工作原理為原電池原理,電子由負極→用電器→正極,B正確;C.充電時,工作原理為電解池原理,陰極反應為xLi++nC+xe-=LixCn,C正確;D.充電時,工作原理為電解池原理,陽極反應為LiFePO4-xe-=(1?x)LiFePO4+xFePO4+xLi+,很明顯,陽極質量減小,D錯誤。答案選D?!军c睛】涉及x的電池或者電解池的電極反應書寫,切不可從化合價入手,而應該以電荷守恒或者原子守恒作為突破口進行書寫,如本題D中先根據總反應寫出LiFePO4-e-→(1?x)LiFePO4+xFePO4,很顯然右邊少著x個Li+,故右邊加上xLi+,右邊加上xLi+后,根據電荷守恒可知左邊應該-xe-,最終陽極反應為LiFePO4-e-→(1?x)LiFePO4+xFePO4。二、非選擇題(共84分)23、Mg2+、Al3+、NO3-、SO42-Fe2+、Ba2+、I-、HCO3-焰色反應取少量原溶液,加入Ba(NO3)2溶液后,取上層清液加入AgNO3溶液和稀HNO3【解析】
因為溶液呈無色,溶液中一定不含Fe2+;根據①取少量原溶液,加幾滴甲基橙,溶液變紅色,說明溶液呈酸性,則溶液中不含HCO3-;根據②取少量原溶液,濃縮,加Cu片和濃H2SO4,加熱,有無色氣體產生,后在空氣中又變成紅棕色,則原溶液中含NO3-,由于酸性條件下NO3-具有強氧化性,原溶液中不含I-;根據③取少量原溶液,加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,則原溶液中含有SO42-、不含Ba2+;?、壑猩蠈忧逡?,加AgNO3溶液,有白色沉淀生成,且不溶于HNO3,③中上層清液中含Cl-,但由于BaCl2引入Cl-,不能確定原溶液中是否含Cl-;根據⑤取少量原溶液,加NaOH溶液,有白色沉淀生成,當NaOH過量時沉淀部分溶解,則原溶液中含有Mg2+、Al3+;(1)溶液中肯定存在的離子是Mg2+、Al3+、NO3-、SO42-;(2)溶液中肯定不存在的離子是Fe2+、Ba2+、I-、HCO3-;(3)要進一步確定溶液中是否含有Na+,應補充的實驗是:焰色反應;要進一步確定溶液中是否含有Cl-,應用稀硝酸和AgNO3溶液,但SO42-會構成干擾,所以先排除SO42-的干擾,故補充的實驗是:取少量原溶液,加入Ba(NO3)2溶液后,取上層清液加入AgNO3溶液和稀HNO3
。24、加成反應醚鍵2-氯乙酸濃硝酸、濃硫酸、加熱【解析】
B和A具有相同的實驗式,分子結構中含一個六元環,核磁共振氫譜顯示只有一個峰;3個分子的甲醛分子HCHO斷裂碳氧雙鍵中較活潑的鍵,彼此結合形成B:,B與HCl、CH3CH2OH反應產生C:ClCH2OCH2CH3;間二甲苯與濃硝酸、濃硫酸混合加熱發生取代反應產生E為,在Fe、HCl存在條件下硝基被還原變為-NH2,產生F為:,F與ClCH2COOH在POCl3條件下發生取代反應產生G:,G與C發生取代反應產生H:?!驹斀狻扛鶕鲜龇治隹芍狟是,F是。(1)3個分子的甲醛斷裂碳氧雙鍵中較活潑的鍵,彼此結合形成環狀化合物B:,A→B的反應類型是加成反應;(2)C結構簡式為ClCH2OCH2CH3;其中含氧官能團的名稱是醚鍵;ClCH2COOH可看作是乙酸分子中甲基上的一個H原子被Cl原子取代產生的物質,名稱是2-氯乙酸;(3)D為間二甲苯,由于甲基使苯環上鄰位和對位變得活潑,所以其與濃硝酸、濃硫酸混合加熱發生取代反應產生E為,則D→E所需的試劑和條件是濃硝酸、濃硫酸、加熱;(4)F與ClCH2COOH在POCl3條件下發生取代反應產生G和水,F→G的化學方程式是;(5)E為,硝基化合物與C原子數相同的氨基酸是同分異構體,I是E的一種同分異構體,具有下列結構特征:①苯環上只有一個取代基;②是某種天然高分子化合物水解的產物,則該芳香族化合物的一個側鏈上含有1個—COOH、1個—NH2,和1個,I的結構簡式是;(6)CH3CH2OH在Cu催化下加熱下發生氧化反應產生CH3CHO,3個分子的乙醛發生加成反應產生,與乙醇在HCl存在時反應產生,故由乙醇制備的合成路線為:?!军c睛】本題考查有機物推斷與合成、限制條件同分異構體書寫、有機物結構與性質等,掌握有機物官能團的結構與性質是解題關鍵。要根據已知物質結構、反應條件進行推斷,注意根據物質結構簡式的變化理解化學鍵的斷裂與形成,充分利用題干信息分析推理,側重考查學生的分析推斷能力。25、CS32-+H2O?HCS3-+OH-S干燥管CaO和NaOHCS2+2OH-=COS22-+H2O將裝置中殘留的的H2S、CS2全部排入后續裝置中,使其被完全吸收1.75mol/L【解析】
實驗一:(1)Na2CS3的水溶液中加入酚酞變紅色,說明Na2CS3是強堿弱酸鹽;(2)根據Na2CS3中元素化合價是否是該元素的最高價態來進行判斷;實驗二:(1)根據儀器的圖形判斷儀器的名稱;堿石灰的主要成分是氧化鈣和氫氧化鈉;(2)A中生成的CS2可與NaOH作用生成Na2COS2和H2O;(3)反應結束后打開活塞k,再緩慢通入熱N2一段時間是把生成的硫化氫和二硫化碳全部趕入后面裝置完全吸收;(4)當A中反應完全后,打開K緩慢通入熱N2一段時間,然后對B中混合物進行過濾、洗滌、干燥,稱重,得8.4g黑色固體,n(CuS)==0.0875mol,根據關系式Na2CS3~H2S~CuS得n(Na2CS3)=n(CuS)=0.0875mol,根據c=計算A中Na2CS3溶液的濃度。【詳解】實驗一:(1)Na2CS3的水溶液中加入酚酞變紅色,說明Na2CS3是強堿弱酸鹽,則CS32-在水中發生水解,離子方程式為:CS32-+H2O?HCS3-+OH-;(2)Na2CS3中Na為+1價,C為+4價,都是元素的最高價態,不能被氧化,S為-2價,是硫元素的低價態,能夠被氧化,所以被氧化的元素是S;實驗二:(1)盛放堿石灰的儀器為干燥管,堿石灰的主要成分是氧化鈣和氫氧化鈉;(2)A中生成的CS2可與NaOH作用生成Na2COS2和H2O,相關離子方程式為:CS2+2OH-=COS22-+H2O;(3)反應結束后打開活塞k,再緩慢通入熱N2一段時間,其目的是:將裝置中的H2S全部排入B中被充分吸收;將裝置中的CS2全部排入C中被充分吸收;(4)當A中反應完全后,打開K緩慢通入熱N2一段時間,然后對B中混合物進行過濾、洗滌、干燥,稱重,得8.4g黑色固體,n(CuS)==0.0875mol,根據關系式Na2CS3~H2S~CuS得n(Na2CS3)=n(CuS)=0.0875mol,c(Na2CS3)==1.75mol/L。26、飽和NaHCO3溶液降低溶液中OH-濃度,防止生成Fe(OH)22HCO3-+Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O不合理,CO2會和FeCO3反應生成Fe(HCO3)2(或合理,排出氧氣的影響)Fe2+與SCN-的絡合(或結合)會促進FeCO3固體的溶解或FeCO3固體在KSCN溶液中的溶解性比KCl溶液中大6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-或6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3或6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe3+117%乳酸根中的羥基被KMnO4氧化,也消耗了KMnO4【解析】
I.裝置A中碳酸鈣和稀鹽酸反應生成的二氧化碳中混有揮發的氯化氫氣體,需要利用裝置B中盛裝的飽和碳酸氫鈉溶液除去,裝置C中,向碳酸鈉溶液(pH=11.9)通入一段時間二氧化碳至其pH為7,滴加一定量硫酸亞鐵溶液產生白色沉淀,過濾,洗滌,干燥,得到FeCO3;II.(5)根據Fe2++6SCN-Fe(SCN)64-分析FeCO3在KCl和KSCN兩種不同溶液中的溶解度不同判斷;(6)實驗ii中溶液顯紅色且有紅褐色沉淀生成,說明加入10%過氧化氫溶液后有Fe(OH)3和Fe(SCN)3生成;(7)FeCO3溶于乳酸[CH3CH(OH)COOH]能制得可溶性乳酸亞鐵補血劑,根據得失電子守恒和元素守恒建立關系式進行計算;乳酸根中有羥基,也能被高錳酸鉀溶液氧化?!驹斀狻縄.(1)裝置A中制取的CO2中混有HCl,欲除去CO2中混有的HCl,B中盛裝的試劑a應是飽和NaHCO3溶液,故答案為:飽和NaHCO3溶液;(2)向Na2CO3溶液中通入CO2的目的是利用CO2和Na2CO3反應生成的NaHCO3,提高溶液中HCO3-的濃度,抑制CO32-的水解,降低溶液中OH-的濃度,防止生成Fe(OH)2,故答案為:降低溶液中OH-濃度,防止生成Fe(OH)2;(3)裝置C中,向Na2CO3溶液(pH=11.9)通入一段時間CO2至其pH為7,此時溶液中溶質主要為NaHCO3,再滴加FeSO4溶液,有FeCO3沉淀生成,發生反應的離子方程式為2HCO3-+Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O,故答案為:2HCO3-+Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O;(4)FeCO3沉淀能溶解在CO2的水溶液中,生成可溶于水的Fe(HCO3)2,降低產物的量,則當出現白色沉淀之后不應繼續通入CO2,或者:出現白色沉淀之后繼續通CO2,可防止空氣中氧氣氧化FeCO3,提高產物的純度,故答案為:不合理,CO2會和FeCO3反應生成Fe(HCO3)2(或合理,排出氧氣的影響);Ⅱ.(5)通過對比實驗ii和iii,可知Fe2+與SCN-的絡合生成可溶于水的Fe(SCN)64-,會促進FeCO3固體的溶解,故答案為:Fe2+與SCN-的絡合(或結合)會促進FeCO3固體的溶解或FeCO3固體在KSCN溶液中的溶解性比KCl溶液中大;(6)依據實驗ⅱ的現象,可知在含有Fe2+的溶液中滴加10%的過氧化氫溶液后,有Fe(OH)3和Fe(SCN)3生成,發生反應的離子方程式為6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-或6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3或6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe3+;故答案為:6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-或6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3或6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe3+;Ⅲ.(7)FeCO3溶于乳酸[CH3CH(OH)COOH]能制得可溶性乳酸亞鐵([CH3CH(OH)COO]2Fe補血劑,可得關系式MnO4~5Fe2+~5[CH3CH(OH)COO]2Fe,則乳酸亞鐵的物質的量為0.1000mol/L×0.01L×5=0.005mol,則乳酸亞鐵的質量分數,由于乳酸根中含有羥基,也可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化,導致消耗高錳酸鉀溶液的量增多,而計算中只按Fe2+被氧化,故計算所得乳酸亞鐵的質量偏大,導致產品中乳酸亞鐵的質量分數大于100%,故答案為:117%;乳酸根中的羥基被KMnO4氧化,也消耗了KMnO4。27、4F中充滿黃綠色h→j→
d→eb→c氯化鋁易堵塞導管引起爆炸水浴加熱AB②③④①【解析】
A中制備氯氣,生成的氯氣中含有HCl,經過E用飽和食鹽水除去HCl,再經過C用濃硫酸干燥,進入F,加熱條件下鋁與氯氣反應生成氯化鋁。【詳解】I.(1)本實驗制備氯氣的發生裝置的玻璃儀器有酒精燈、圓底燒瓶、分液漏斗、導管共4種。故答案為:4.(2)連接裝置之后,檢查裝置的氣密性,裝藥品。先點燃A處酒精燈,當F中充滿黃綠色時(填實驗現象)點燃F處酒精燈。故答案為:F中充滿黃綠色;(3)氣體流動方向是從左至右,裝置導管接口連接順序a→h→j→
d→e→k→i→f→g→b→c;故答案為:h→j→
d→e;b→c;(4)氯化鋁易升華,易冷凝成固體,D裝置存在明顯缺陷,若不改進,導致的實驗后果是氯化鋁易堵塞導管引起爆炸。故答案為:氯化鋁易堵塞導管引起爆炸II.(5)根據反應物的性質,沸點:溴乙烷,38.4℃,苯,80℃,產物:136.2℃,本實驗加熱方式宜采用水浴加熱。(6)根據反應方程式:,確認本實驗A中已發生了反應可以用硝酸銀溶液檢驗產生的HBr中溴離子,也可以用石蕊試液檢驗生成的氫溴酸,故選AB。(7)提純產品的操作步驟有:⑤用大量水洗,洗去溶液中氯化鋁等可溶的物質;⑦分液②用稀鹽酸洗滌有機層;③少量蒸餾水水洗⑦分液④在有機層中加入大量無水氯化鈣,干燥;①過濾;⑥蒸餾并收集136.2℃餾分,得苯乙烯。操作的先后順序為⑤⑦②③⑦④①⑥。故答案:②、③、④、①。28、2a+bCl--2e-+H2O=HClO+H+Cl-電解產生的HClO濃度低,氧化氨氮速率低,陽極OH-放電,消耗電能當H+過大,HClO氧化Cl-產生Cl2從溶液中逸出,使HClO濃度減小2NH3+2FeO42-+2H2O=2Fe(OH)3↓+N2↑+4OH-隨著pH的增大K2FeO4的穩定性增強,利用率提高,氨氮去除率高;但H+濃度減小,氧化性減弱,氧化時間增長【解析】
(1)根據蓋斯定律計算解答;(2)①電解時陽極發生氧化反應,失電子,元素化合價升高,;結合題意據此分析電極反應式;②結合陽極電極反應分析原因;③陽極產生的HClO,
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