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文檔簡介
四川省成都市雙流區雙流棠湖中學2024年高三第三次測評化學試卷注意事項1.考試結束后,請將本試卷和答題卡一并交回.2.答題前,請務必將自己的姓名、準考證號用0.5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規定位置.3.請認真核對監考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符.4.作答選擇題,必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑;如需改動,請用橡皮擦干凈后,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、符號等須加黑、加粗.一、選擇題(每題只有一個選項符合題意)1、一定條件下不能與苯發生反應的是()A.酸性KMnO4 B.Br2 C.濃HNO3 D.H22、電解法轉化CO2可實現CO2資源化利用。電解CO2制甲酸鹽的裝置如圖所示。下列說法中錯誤的是()A.b是電源負極B.K+由乙池向甲池遷移C.乙池電極反應式為:CO2+HCO3-+2e-=HCOO-+CO32-D.兩池中KHCO3溶液濃度均降低3、化學與生活密切相關。下列物質性質與應用的對應關系錯誤的是()A.硅膠吸水能力強,可用作食品、藥品的干燥劑B.氫氧化鋁堿性不強,可用作胃酸中和劑C.次氯酸鈉具有強氧化性,可用作織物的漂白劑D.葡萄糖具有氧化性,可用于工業制鏡4、常溫下,用AgNO3溶液分別滴定濃度均為0.01mol/L的KCl、K2C2O4溶液,所得的沉淀溶解平衡圖像如圖所示(不考慮C2O42-的水解)。下列敘述正確的是()A.Ksp(Ag2C2O4)的數量級等于10-11B.n點表示AgCl的不飽和溶液C.向c(Cl-)=c(C2O42-)的混合液中滴入AgNO3溶液時,先生成Ag2C2O4沉淀D.Ag2C2O4+2Cl-=2AgCl+C2O42-的平衡常數為109.045、重要的農藥、醫藥中間體-堿式氯化銅[CuaClb(OH)c·xH2O],可以通過以下步驟制備。步驟1:將銅粉加入稀鹽酸中,并持續通空氣反應生成CuCl2。已知Fe3+對該反應有催化作用,其催化原理如圖所示。步驟2:在制得的CuCl2溶液中,加入石灰乳充分反應后即可制備堿式氯化銅。下列有關說法不正確的是A.圖中M、N分別為Fe2+、Fe3+B.a、b、c之間的關系式為:2a=b+cC.步驟1充分反應后,加入少量CuO是為了除去Fe3+D.若制備1mol的CuCl2,理論上消耗標況下11.2LO26、下列實驗中,依據實驗操作及現象得出的結論正確的是選項操作現象結論A向3ml0.1mol/L的AgNO3溶液中先加入4—5滴0.1mol/L的NaCl溶液,再滴加4—5滴0.1mol/L的NaI溶液先出現白色沉淀后出現黃色沉淀Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)B將某氣體通入品紅溶液品紅溶液褪色該氣體是SO2C用pH計測定等濃度的Na2CO3和NaClO溶液的pH后者pH比前者的小非金屬性:Cl>CD將銅粉加入1.0mol/LFe2(SO4)3溶液中溶液變藍氧化性Fe3+>Cu2+A.A B.B C.C D.D7、下列物質轉化在給定條件下不能實現的是A.B.飽和C.D.8、已知HA的酸性強于HB的酸性。25℃時,用NaOH固體分別改變物質的量濃度均為0.1mol?L-l的HA溶液和HB溶液的pH(溶液的體積變化忽略不計),溶液中A-、B-的物質的量濃度的負對數與溶液的pH的變化情況如圖所示。下列說法正確的是A.曲線I表示溶液的pH與-lgc(B-)的變化關系B.C.溶液中水的電離程度:M>ND.N點對應的溶液中c(Na+)>Q點對應的溶液中c(Na+)9、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數依次增大,W在大氣中有兩種同素異形體且均能支持燃燒,X的原子半徑是所有短周期主族元素中最大的,非金屬元素Y的原子序數是Z的最外層電子數的2倍。下列敘述不正確的是A.Y、Z的氫化物穩定性Y>ZB.Y單質的熔點高于X單質C.X、W、Z能形成具有強氧化性的XZWD.YZ4分子中Y和Z都滿足8電子穩定結構10、工業制硝酸產生的尾氣NOx可用足量NaOH溶液吸收,以下判斷錯誤的是()A.x=1.5時,只生成NaNO2B.2>x>1.5時,生成NaNO2和NaNO3C.x<1.5時,需補充O2D.x=2時,只生成NaNO311、聚苯胺是一種在充放電過程中具有更優異可逆性的電極材料。Zn一聚苯胺二次電池的結構示意圖如圖所示,設NA為阿伏加德羅常數的值。下列說法錯誤的是()A.放電時,外電路每通過0.1NA個電子時,鋅片的質量減少3.25gB.充電時,聚苯胺電極的電勢低于鋅片的電勢C.放電時,混合液中的Cl-向負極移動D.充電時,聚苯胺電極接電源的正極,發生氧化反應12、恒容條件下,發生如下反應:.已知:,,、分別為正、逆向反應速率常數(僅與溫度有關),x為物質的量分數。如圖是不同溫度下隨時間的變化。下列說法正確的是A.該反應為放熱反應,B.化學平衡狀態時,C.當反應進行到a處時,D.時平衡體系中再充入,平衡正向移動,增大13、氯堿工業是高耗能產業,一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節能30%以上,工作原理如圖所示,其中各電極未標出。下列有關說法錯誤的是()A.A池中右邊加入NaOH溶液的目的是增大溶液的導電性B.兩池工作時收集到標準狀況下氣體X為2.24L,則理論上此時充入標準狀況下的空氣(不考慮去除CO2的體積變化)的體積約為5.6LC.A為陽離子交換膜、B為陰離子交換膜D.氫氧化鈉的質量分數從大到小的順序為b%>a%>c%14、從化學的規角分析,下列說法不正確的是A.鋰離子電池是一種生活中常用的化學電源B.納米材料可用于制造不用洗的衣服面料C.水中加入“催化劑”,可變成汽車燃料“油”D.科學家未研發出只加水就能跑的“水氫發動機”汽車15、不能用元素周期律解釋的是()A.氯與鈉形成離子鍵,氯與硅形成共價鍵B.向淀粉KI溶液中滴加溴水,溶液變藍C.向Na2SO3溶液中滴加鹽酸,有氣泡生成D.F2在暗處遇H2即爆炸,I2在暗處遇H2幾乎不反應16、(改編)在稀硫酸與鋅反應制取氫氣的實驗中,探究加入硫酸銅溶液的量對氫氣生成速率的影響。實驗中Zn粒過量且顆粒大小相同,飽和硫酸銅溶液用量0~4.0mL,保持溶液總體積為100.0mL,記錄獲得相同體積(336mL)的氣體所需時間,實驗結果如圖所示(氣體體積均轉化為標況下)。據圖分析,下列說法不正確的是A.飽和硫酸銅溶液用量過多不利于更快收集氫氣B.a、c兩點對應的氫氣生成速率相等C.b點對應的反應速率為v(H2SO4)=1.0×10-3mol·L-1·s-1D.d點沒有構成原電池,反應速率減慢二、非選擇題(本題包括5小題)17、CAPE是蜂膠主要活性組分之一,具有抗炎、抗氧化和抗腫瘤的作用,在醫學上具有廣闊的應用前景。合成CAPE的路線設計如下:已知:①A的核磁共振氫譜有三個波峰,紅外光譜顯示咖啡酸分子中存在碳碳雙鍵;②;③。請回答下列問題:(1)A中官能團的名稱為____。(2)C生成D所需試劑和條件是____。(3)E生成F的反應類型為____。(4)1molCAPE與足量的NaOH溶液反應,最多消耗NaOH的物質的量為____。(5)咖啡酸生成CAPE的化學方程式為____。(6)芳香化合物X是G(C9H8O3)的同分異構體,滿足下列條件,X的可能結構有____種,a.屬于芳香族化合物b.能與飽和碳酸氫鈉溶液反應放出CO2c.能與新制的Cu(OH)2懸濁液反應生成磚紅色沉淀其中核磁共振氫譜顯示有6種不同化學環境的氫,峰面積之比為1:2:2:1:1:1,寫出一種符合要求的X的結構簡式____。(7)參照上述合成路線,以和丙醛為原料(其它試劑任選),設計制備的合成路線____。18、某芳香烴X(分子式為C7H8)是一種重要的有機化工原料,研究部門以它為初始原料設計出如下轉化關系圖(部分產物、合成路線、反應條件略去)。其中A是一氯代物。已知:Ⅰ.Ⅱ.(苯胺,易被氧化)(1)寫出:X→A的反應條件______;反應④的反應條件和反應試劑:______。(2)E中含氧官能團的名稱:______;反應②的類型是_______;反應②和③先后順序不能顛倒的原因是_______。(3)寫出反應①的化學方程式:_______。(4)有多種同分異構體,寫出1種含有1個醛基和2個羥基且苯環上只有2種一氯取代物的芳香族化合物的結構簡式:_______。(5)寫出由A轉化為的合成路線________。(合成路線表示方法為:AB……目標產物)。19、NaClO2的漂白能力是漂白粉的4~5倍,NaClO2廣泛用于造紙工業、污水處理等。工業上生產NaClO2的工藝流程如下:(1)ClO2發生器中的反應為:2NaClO3+SO2+H2SO4===2ClO2+2NaHSO4。實際工業生產中,可用硫黃、濃硫酸代替原料中的SO2,其原因為_____________(用化學方程式表示)。(2)反應結束后,向ClO2發生器中通入一定量空氣的目的:________________________。(3)吸收器中生成NaClO2的離子反應方程式為___________________________________。(4)某化學興趣小組用如下圖所示裝置制備SO2并探究SO2與Na2O2的反應:①盛放濃H2SO4儀器名稱為_____,C中溶液的作用是____________。②D中收集到的氣體可使帶余燼的木條復燃,B中發生的反應可能為__________、Na2O2+SO2=Na2SO4。20、高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型,高效、多功能綠色水處理劑,可通過KClO溶液與Fe(NO3)3溶液的反應制備。已知:①KClO在較高溫度下發生歧化反應生成KClO3②K2FeO4具有下列性質:可溶于水、微溶于濃KOH溶液;在強堿性溶液中比較穩定;在Fe3+催化作用下發生分解,在酸性至弱堿性條件下,能與水反應生成Fe(OH)3和O2,如圖所示是實驗室模擬工業制備KClO溶液裝置。(1)B裝置的作用為______________________;(2)反應時需將C裝置置于冷水浴中,其原因為__________________;(3)制備K2FeO4時,不能將堿性的KClO溶液滴加到Fe(NO3)3飽和溶液中,其原因是________,制備K2FeO4的離子方程式_________________;(4)工業上常用廢鐵屑為原料制備Fe(NO3)3溶液,溶液中可能含有Fe2+,檢驗Fe2+所需試劑名稱________,其反應原理為______________________(用離子方程式表示);(5)向反應后的三頸瓶中加入飽和KOH溶液,析出K2FeO4固體,過濾、洗滌、干燥。洗滌操作所用最佳試劑為______________________;A.水B.無水乙醇C.稀KOH溶液(6)工業上用“間接碘量法”測定高鐵酸鉀的純度:用堿性KI溶液溶解1.00gK2FeO4樣品,調節pH使高鐵酸根全部被還原成亞鐵離子,再調節pH為3~4,用1.0mol/L的Na2S2O3標準溶液作為滴定劑進行滴定(2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),淀粉作指示劑,裝有Na2S2O3標準溶液的滴定管起始和終點讀數如如圖所示:①消耗Na2S2O3標準溶液的體積為____________mL。②原樣品中高鐵酸鉀的質量分數為_________________。[M(K2FeO4)=198g/mol]③若在配制Na2S2O3標準溶液的過程中定容時俯視刻度線,則導致所測高鐵酸鉀的質量分數____________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。21、空氣質量評價的主要污染物為PM10、PM2.5、SO2、NO2、O3和CO等物質.其中,NO2與SO2都是形成酸雨的主要物質.在一定條件下,兩者能發生反應:NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)完成下列填空:(1)在一定條件下,將等物質的量的NO2、SO2氣體置于體積固定的密閉容器中發生反應,下列能說明反應已經達到平衡狀態的是______.a.v(NO2)生成=v(SO2)消耗b.混合物中氧原子個數不再改變c.容器內氣體顏色不再改變d.容器內氣體平均相對分子質量不再改變(2)當空氣中同時存在NO2與SO2時,SO2會更快地轉變成H2SO4,其原因是______.(3)科學家正在研究利用催化技術將NO2和CO轉變成無害的CO2和N2,反應的化學方程式:2NO2(g)+4CO(g)4CO2(g)+N2(g)+Q(Q>0),若在密閉容器中充入NO2和CO,下列措施能提高NO2轉化率的是______.A.選用高效催化劑B.充入NO2C.降低溫度D.加壓(4)請寫出N原子最外層電子軌道表達式______,寫出CO2的電子式______.(5)關于S、N、O、C四種元素的敘述正確的是______.A.氣態氫化物均為極性分子B.最高化合價均等于原子最外層電子數C.單質一定為分子晶體D.原子最外層均有兩種不同形狀的電子云(6)寫出一個能夠比較S元素和C元素非金屬性強弱的化學反應方程式:______.
參考答案一、選擇題(每題只有一個選項符合題意)1、A【解析】A.酸性高錳酸鉀能將不飽和碳鍵氧化,但苯環上碳原子形成介于單鍵和雙鍵之間的化學鍵,結構穩定,不易被氧化,A正確;B.將液溴與苯混合,加入鐵屑后,在生成的三溴化鐵的催化作用下,溴與苯發生取代反應,B錯誤;C.苯和硝酸在濃硫酸作催化劑的條件下可生成硝基苯,C錯誤;D.苯在一定條件下也能夠在鎳催化、加熱條件下與氫氣發生加成反應生成環己烷,D錯誤。故選擇A。點睛:苯不能使高錳酸鉀溶液退色,是因為苯分子中有6個碳碳單鍵,6個碳原子之間形成一個大π鍵,使得苯的化學性質比烯烴穩定的的多,不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化。2、B【解析】
A.由圖可知,CO2在乙池中得到電子還原為HCOO-,則Sn極為電解池陰極,所以b為電源負極,故A正確;B.電解池中,陽離子向陰極移動,Sn極為電解池陰極,所以K+由甲池向乙池移動,故B錯誤;C.CO2在乙池中得到電子還原為HCOO-,電極反應式為:CO2+HCO3-+2e-=HCOO-+CO32-,故C正確;D.電解過程中,甲池發生反應:,同時K+向乙池移動,所以甲池中KHCO3溶液濃度降低;乙池發生反應:,所以乙池中KHCO3溶液濃度降低,故D正確;答案選B。3、D【解析】
A.硅膠具有吸水性,而且無毒,能用作食品、藥品干燥劑,故A正確;B.氫氧化鋁具有弱堿性,能與鹽酸發生中和反應,可用作胃酸中和劑,故B正確;C.次氯酸鈉具有強氧化性,可用作織物的漂白劑,C正確;D.葡萄糖具有還原性,能夠發生銀鏡反應,可用于工業制鏡,故D錯誤;故答案為D。4、D【解析】
A.Ksp(Ag2C2O4)=(10-4)2×10-2.46=10-11.46,科學計數法表示時應該是a×10b,a是大于1小于10的數,故它的數量級等于10-12,A錯誤;B.n點時c(Ag+),比溶解平衡曲線上的c(Ag+)大,所以表示AgCl的過飽和溶液,B錯誤;C.設c(Cl-)=c(C2O42-)=amol/L,混合液中滴入AgNO3溶液時,生成Ag2C2O4沉淀所需c(Ag+)=,生成AgCl沉淀所需c(Ag+)=,顯然生成AgCl沉淀需要的c(Ag+)小,先形成AgCl沉淀,C錯誤;D.Ag2C2O4+2Cl-=2AgCl+C2O42-的平衡常數為=109.04,D正確;故合理選項是D。5、A【解析】
由實驗步驟及轉化圖可知,發生反應2Cu+O2+4HCl===2CuCl2+2H2O,N為Fe2+,M為Fe3+,在制得在制得的CuCl2溶液中,加入石灰乳充分反應后即可制備堿式氯化銅,且化合物中正負化合價代數和為0,依此結合選項解答問題。【詳解】A.根據上述分析,N為Fe2+,M為Fe3+,A選項錯誤;B.根據化合物中正負化合價的代數和為0,可知2a=b+c,B選項正確;C.Fe3+水解使溶液顯酸性,CuO與H+反應產生Cu2+和水,當溶液的pH增大到一定程度,Fe3+形成Fe(OH)3而除去,從而達到除去Fe3+的目的,C選項正確;D.根據方程式2Cu+O2+4HCl===2CuCl2+2H2O,若制備1mol的CuCl2,理論上消耗0.5molO2,標況下,,D選項正確;答案選A。6、D【解析】
A.AgNO3過量,生成氯化銀沉淀后有剩余,滴加NaI溶液產生黃色碘化銀沉淀,不能說明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),故A錯誤;B.能使品紅溶液褪色的氣體不僅有二氧化硫,氯氣、臭氧等氧化性氣體也可以,故B錯誤;C.比較元素非金屬性,應該比較其最高價氧化物的水化物的酸性強弱,NaClO不是最高價氧化物的水化物,不能比較,故C錯誤;D.反應的離子方程式為2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,氧化劑的氧化性強于氧化產物的氧化性,所以氧化性Fe3+>Cu2+,故D正確;故選D。7、C【解析】
A、氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和水,向偏鋁酸鈉溶液中通入二氧化碳,發生反應生成氫氧化鋁沉淀和碳酸鈉,選項A能實現;B、在飽和食鹽水中通入氨氣,形成飽和氨鹽水,再向其中通入二氧化碳氣體,在溶液中就有了大量的Na+、NH4+、Cl-和HCO3-,其中碳酸氫鈉溶解度最小,析出碳酸氫鈉晶體,加熱析出的碳酸氫鈉分解生成碳酸鈉,選項B能實現;C、硫燃燒生成二氧化硫,不能直接生成三氧化硫,選項C不能實現;D、氯化鎂溶液與石灰乳反應轉化為難溶的氫氧化鎂,氫氧化鎂不穩定,煅燒生成氧化鎂,選項D能實現。答案選C。8、B【解析】
A.HA的酸性強于HB的酸性,則Ka(HA)>Ka(HB),當-1gc(A-)=-1gc(B-)時c(A-)=c(B-),c(HA)=c(HB),則c(H+)越大,pH越小,Ka越大,所以曲線II表示pH與-1gc(B-)的關系,故A錯誤;B.對于HB,取點(10,2),則c(H+)=10-10mol/L,c(B-)=10-2mol/L,則Ka(HB)==,同理對于HA,取點(8,2),則c(H+)=10-8mol/L,c(A-)=10-2mol/L,則Ka(HA)==,所以Ka(HA):Ka(HB)=100,故B正確;C.M點和N點溶液中c(A-)=c(B-),溶液pH越大,水的電離程度越大,所以水的電離程度M<N,故C錯誤;D.對于N點溶液,存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(B-),對于Q點溶液,存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),N點和Q點溶液pH相同,則兩溶液中c(H+)和c(OH-)分別相等,但c(B-)<c(A-),則N點對應的溶液中c(Na+)<Q點對應的溶液中c(Na+),故D錯誤;故選:B。9、A【解析】
W在大氣中有兩種同素異形體且均能支持燃燒,W為O元素;X的原子半徑是所有短周期主族元素中最大的,X為Na元素;短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數依次增大,非金屬元素Y的原子序數是Z的最外層電子數的2倍,則Y為Si、Z為Cl元素;A.非金屬性Si<Cl,則Y、Z的氫化物的穩定性Si(Y)<Cl(Z),A錯誤;B.Y的單質是晶體硅,晶體硅屬于原子晶體,X單質是金屬Na,硅的熔點高于Na,B正確;C.X(Na)、W(O)、Z(Cl)能形成NaClO,NaClO具有強氧化性,C正確;D.YZ4為SiCl4,SiCl4的電子式為,Si和Cl都滿足8電子穩定結構,D正確;答案選A。10、D【解析】
工業制硝酸產生的尾氣NOx用足量NaOH溶液吸收,發生反應生成亞硝酸鈉、硝酸鈉與水,令NOx、NaOH系數都為1,配平后方程式為2NOx+2NaOH=(2x﹣3)NaNO3+(5﹣2x)NaNO2+H2O;A.x=1.5時,2x﹣3=0,所以此時只能只生成NaNO2,故A正確;B.2>x>1.5時,2x-3≠0,5﹣2x≠0,此時生成NaNO2和NaNO3,故B正確;C.x<1.5時,則氮的氧化物會剩余,所以需補充O2,故C正確;D.當x=2時,2x﹣3=1,所以生成的產物有NaNO2和NaNO3,故D錯誤。故答案為D。11、B【解析】
A.放電時,外電路每通過0.1NA個電子時,鋅片的質量減少0.05mol×65g/mol=3.25g,A正確;B.充電時,聚苯胺電極為陽極,其電勢高于鋅片(陰極)的電勢,B錯誤;C.放電時,陽離子向正極移動,則混合液中的Cl-(陰離子)向負極移動,C正確;D.充電時,聚苯胺電極為陽極,接電源的正極,失電子發生氧化反應,D正確;故選B。12、D【解析】
A.根據“先拐先平數值大”原則,由圖可知T2>T1,且對應x(SiHCl3)小,可知升高溫度平衡正向移動,則正反應為吸熱反應,且v正a>v逆b,故A錯誤;B.v消耗(SiHCl3)=2v消耗(SiCl4),反應達到平衡狀態,故B錯誤;C.反應進行到a處時,x(SiHCl3)=0.8,此時v正=k正x2(SiHCl3)=(0.8)2k正,由反應可知轉化的SiHCl3為0.2mol,生成SiH2Cl2、SiCl4均為0.1mol,v逆=2v消耗(SiH2Cl2)=k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4)=0.01k逆,則=,平衡時k正x2(SiHCl3)=k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4),x(SiHCl3)=0.75,結合反應中轉化關系可知==,則==,故C錯誤;D.T2K時平衡體系中再充入1molSiHCl3,體積不變時壓強增大,但是反應物的濃度增大,平衡正向移動,增大,故D正確;答案選D。13、C【解析】
A.氫氧化鈉是強電解質,A池中右邊加入NaOH溶液的目的是增大溶液的導電性,A正確;B.電解池中,陽極反應:2Cl--2e-=Cl2↑,X是氯氣,陰極氫離子放電2H++2e-=H2↑,Y是氫氣,2.24氯氣是0.1molCl2,轉移電子是0.2mol,燃料電池中,正極發生得電子的還原反應:O2+2H2O+4e-=4OH-,當轉移0.2mol電子,理論上燃料電池中消耗O2的物質的量為0.05mol,標況下體積是0.05mol×22.4L/mol=1.12L,因此此時充入標準狀況下的空氣(不考慮去除CO2的體積變化)的體積約為1.12L×5=5.6L,B正確;C.電解池中陽離子向陰極移動,原電池中陽離子向正極移動,則A、B均為陽離子交換膜,C錯誤;D.燃料電池中的離子膜只允許陽離子通過,而燃料電池中正極氧氣得到電子產生OH-,所以反應后氫氧化鈉的濃度升高,即b%大于a%,負極氫氣失電子生成氫離子消耗氫氧根離子,所以a%>c%,得到b%>a%>c%,D正確。答案選C。【點睛】明確電極的判斷及發生的電極反應為解答的關鍵,注意利用電子守恒進行計算。14、C【解析】
A選項,手機鋰離子電池是一種生活中常用的化學電源,故A正確;B選項,納米材料可用于制造不用洗的衣服面料,故B正確;C選項,水(H2O)中只含H、O兩種元素,汽車燃料“油”含有C和H兩種元素,兩者含有不同種元素,利用水不可能制成汽車燃料“油”,故C錯誤;D選項,水變氫是吸熱反應,從能量守恒定律得出科學家不可能研發出只加水就能跑的“水氫發動機”汽車,故D正確。綜上所述,答案為C。15、C【解析】
A.氯最外層7個電子,容易得到電子,Na最外層1個電子,容易失去電子,Si不易失去也不易得到電子;B.非金屬性強的元素單質,能從非金屬性弱的非金屬形成的鹽中置換出該非金屬單質;C.向Na2SO3溶液中加鹽酸,發生強酸制取弱酸的反應;D.非金屬性越強,與氫氣化合越容易。【詳解】A.氯最外層7個電子,容易得到電子,Na最外層1個電子,容易失去電子,Si不易失去也不易得到電子;所以氯與鈉形成氯化鈉,含有離子鍵,氯與硅形成四氯化硅,含有共價鍵,可以利用元素周期律解釋,故A不選;B.向淀粉KI溶液中滴入溴水,溶液變藍,說明溴單質的氧化性強于碘單質,能用元素周期律解釋,故B不選;C.向Na2SO3溶液中加鹽酸,發生強酸制取弱酸的反應,HCl不是最高價含氧酸,不能用元素周期律解釋,故C選;D.非金屬性F>I,故氟氣與氫氣化合較容易,可以利用元素周期律解釋,故D不選;故答案選C。16、D【解析】
A.根據圖像可知,隨著飽和硫酸銅溶液的用量增加,化學反應速率先加快后減慢,則飽和硫酸銅溶液用量過多不利于更快收集氫氣,A項正確;B.根據圖像可知,a、c兩點對應的氫氣生成速率相等,B項正確;C.根據圖像可知,b點收集336ml氫氣用時150s,336ml氫氣的物質的量為0.015mol,消耗硫酸0.015mol,則b點對應的反應速率為v(H2SO4)=0.015mol÷150s=1.0×10-3mol·L-1·s-1,C項正確;D.d點鋅置換出銅,鋅、銅和硫酸構成原電池,化學反應速率加快,但硫酸銅用量增多,鋅置換出來的銅附著在鋅表面,導致鋅與硫酸溶液接觸面積減小,反應速率減慢,D項錯誤;答案選D。二、非選擇題(本題包括5小題)17、氯原子氯氣、光照氧化反應4mol+HBr17【解析】
A的核磁共振氫譜有三個波峰,結合F結構簡式知,A為,A和氫氧化鈉的水溶液發生水解反應然后酸化得到B為,B發生②的反應生成C為,C和氯氣在光照條件下發生取代反應生成D,D發生水解反應然后酸化得到E,E發生氧化反應生成F,則E結構簡式為,D為,F發生信息③的反應生成G,G結構簡式為,G發生銀鏡反應然后酸化生成咖啡酸,紅外光譜顯示咖啡酸分子中存在碳碳雙鍵,咖啡酸結構簡式為,咖啡酸和3-溴乙基苯發生取代反應生成CAPE,CAPE結構簡式為;
(7)以
和丙醛為原料(其他試劑任選)制備
,發生信息②的反應,然后發生水解反應、催化氧化反應、③的反應得到目標產物。【詳解】(1)根據分析,A的結構簡式為,則A中官能團的名稱為氯原子,答案為:氯原子;(2)根據分析,C為,D為,則C和氯氣在光照條件下發生取代反應生成D;答案為:氯氣、光照;(3)根據分析,E結構簡式為,E中的羥基發生氧化反應生成F中的醛基,則E生成F的反應類型為氧化反應,答案為:氧化反應;(4)根據分析,CAPE結構簡式為,根據結構簡式,1moCAPE含有2mol酚羥基,可消耗2molNaOH,含有一個酯基,可消耗1molNaOH發生水解,CAPE水解后產生咖啡酸,含有羧基,可消耗1molNaOH,則1molCAPE與足量的NaOH溶液反應,最多消耗NaOH的物質的量為2mol+1mol+1mol=4mol,答案為:4mol;(5)咖啡酸和3-溴乙基苯發生取代反應生成CAPE,CAPE結構簡式為,咖啡酸生成CAPE的化學方程式為+HBr,答案為:+HBr;(6)G結構簡式為,芳香化合物X是G(C9H8O3)的同分異構體,X能與飽和碳酸氫鈉溶液反應放出CO2,說明X中含有羧基,且與新制Cu(OH)2反應生成磚紅色沉淀,說明含有醛基,其核磁共振氫譜顯示有6種不同化學環境的氫,峰面積比為1:2:2:1:1:1,其符合要求的X的結構簡式為,答案為:;(7)以
和丙醛為原料(其他試劑任選)制備
,發生信息②的反應,然后發生水解反應、催化氧化反應、③的反應得到目標產物,其合成路線為,答案為:。18、光照O2、Cu,加熱羧基氧化防止氨基被氧化(羧基不易被氧化,氨基容易被氧化)+HNO3(濃)+H2O、【解析】
分子式為芳香烴C7H8的不飽和度為:=4,則該芳香烴為甲苯();甲苯在光照條件下與氯氣反應生成A,則A為;A生成B,且B能發生催化氧化,則B為、C為、D為、E為;發生硝化反應生成F,F通過題目提示的反應原理生成,以此解答。【詳解】(1)甲苯在光照條件下與氯氣反應生成A,反應條件是光照;B發生氧化反應生成C,條件是O2、Cu,加熱;(2)由分析可知E為,氧官能團的名稱為:羧基;F是,②的方程式為:,該反應是氧化反應;苯胺易被氧化,所以②和③先后順序不能顛倒,以免氨基被氧化(羧基不易被氧化,氨基容易被氧化);(3)發生硝化反應生成F,方程式為:+HNO3(濃)+H2O;(4)含有1個醛基和2個羥基且苯環上只有2種一氯取代物的芳香族化合物應該是對稱的結構,苯環上必須有3個取代基,可能的結構有、;(5)由分析可知A為,通過加成反應和消去反應,生成,用Cl2加成生成,再進行一步取代反應即可,整個合成路線為:。19、S+2H2SO4(濃)3SO2↑+2H2O驅趕出ClO2,確保其被充分吸收2ClO2+2OH-+H2O2=2ClO2—+O2+2H2O分液漏斗吸收未反應的二氧化硫2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2【解析】
由反應2NaClO3+SO2+H2SO4═2ClO2+2NaHSO4制備ClO2,ClO2與冷的NaOH溶液反應制NaClO2溶液,經過真空蒸發、冷卻結晶、干燥得到NaClO2,據此分析解答(1)~(3);(4)A制備二氧化硫,與Na2O2在B中反應,C吸收未反應的二氧化硫,D中收集到的氣體可使帶余燼的木條復燃,說明有氧氣產生,D收集生成的氧氣,據此分析解答。【詳解】(1)ClO2發生器中的反應為氯酸鈉與二氧化硫在硫酸作用下發生氧化還原反應,而硫磺、濃硫酸也可以生成二氧化硫,反應的方程式為S+2H2SO4(濃)3SO2↑+2H2O,所以可用硫磺、濃硫酸代替原料中的SO2,故答案為:S+2H2SO4(濃)3SO2↑+2H2O;(2)反應結束后,發生器中仍有少量ClO2,通入空氣可以將其完全排出,確保其被充分吸收,故答案為:驅趕出ClO2,確保其被充分吸收;(3)吸收器中雙氧水與ClO2在堿性條件下發生氧化還原反應生成NaClO2,反應的離子方程式為2ClO2+2OH-+H2O2=2ClO2-+O2+2H2O,故答案為:2ClO2+2OH-+H2O2═2ClO2-++O2+2H2O;(4)①根據裝置圖,盛放濃H2SO4儀器為分液漏斗;C中溶液的作用是吸收未反應的二氧化硫;故答案為:分液漏斗;吸收未反應的二氧化硫;②D中收集到的氣體可使帶余燼的木條復燃,說明有氧氣產生,所以B中發生的反應可能為二氧化硫與過氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和氧氣,反應的方程式為2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2,故答案為:2Na2O2+2SO2═2Na2SO3+O2。【點睛】本題的易錯點為(4)②中方程式的書寫,要注意根據題意生成了氧氣,因此不能反應生成硫酸鈉。20、吸收HClKClO在較高溫度下發生歧化反應生成KClO3將KClO濃溶液滴加到Fe(NO3)3飽和溶液中,Fe3+過量,K2FeO4在Fe3+催化作用下發生分解。或答:將KClO濃溶液滴加到Fe(NO3)3飽和溶液中,溶液呈酸性,在酸性條件下,K2FeO4能與水反應生成Fe(OH)3和O2。2Fe3++3ClO-+10OH-==2FeO42-+3Cl-+5H2O鐵氰化鉀3Fe3++2Fe(CN)63-==Fe3[Fe(CN)6]2↓B18.0089.1%偏低【解析】
高錳酸鉀與濃鹽酸在A裝置中反應生成氯氣,由于濃鹽酸易揮發,生成的氯氣中一定會混有氯化氫,因此通過裝置B除去氯化氫,在裝置C中氯氣與氫氧化鉀反應生成KClO,裝置D吸收尾氣中的氯氣,防止污染。結合題示信息分析解答。(6)用堿性的碘化鉀溶液溶解高鐵酸鉀樣品,調節pH,高鐵酸根與碘離子發生氧化還原反應,高鐵酸根離子全部被還原成亞鐵離子,碘離子被氧化成碘,根據電子得失守恒有關系FeO42-~2I2,再根據反應2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI,利用硫代硫酸鈉的物質的量可計算得高鐵酸鉀的質量,進而確定質量分數。【詳解】(1)根據上述分析,B裝置是用來除去氯氣中的氯化氫的,故答案為吸收HCl;(2)根據題干信息知,KClO在較高溫度下發生歧化反應生成KClO3,因此反應時需將C裝置置于冷水浴中,故答案為KClO在較高溫度下發生歧化反應生成KClO3;(3)根據題干信息知,K2FeO4可溶于水、微溶于濃KOH溶液;在強堿性溶液中比較穩定;在Fe3+催化作用下發生分解,在酸性至弱堿性條件下,能與水反應生成Fe(OH)3和O2,因此制備K2FeO4時,不能將堿性的KClO溶液滴加到Fe(NO3)3飽和溶液中,防止Fe3+過量,K2FeO4在Fe3+催化作用下發生分解;KClO濃溶液與Fe(NO3)3飽和溶液反應制備K2FeO4的離子方程式為2Fe3++3ClO-+10OH-==2FeO42-+3Cl-+5H2O,故答案為將KClO濃溶液滴加到Fe(NO3)3飽和溶液中,Fe3+過量,K2FeO4在Fe3+催化作用下發生分解(或將KClO濃溶液滴加到Fe(NO3)3飽和溶液中,溶液成酸性,在酸性條件下,K2FeO4能與水反應生成Fe(OH)3和O2);2Fe3++3ClO-+10OH-==2FeO42-+3Cl-+5H2O;(4)工業上常用廢鐵屑為原料制備Fe(NO3)3溶液,溶液中可能含有Fe2+,檢驗Fe2+可以使用鐵氰化鉀,如果含有亞鐵離子,會產生藍色沉淀,其反應原理為3Fe3++2Fe(CN)63-==Fe3[Fe(CN)6]2↓,故答案為鐵氰化鉀;3Fe3++2Fe(CN)63-==Fe3[Fe(CN)6]2↓;(5)根據上述分析,反應后的三頸瓶中生成了KClO,加入飽和KOH溶液,析出K2FeO4固體,過濾、洗
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