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文檔簡介
安徽省安慶市桐城中學2025屆高考化學五模試卷注意事項1.考生要認真填寫考場號和座位序號。2.試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上,在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答;第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3.考試結束后,考生須將試卷和答題卡放在桌面上,待監考員收回。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、中國第二化工設計院提出,用間接電化學法對大氣污染物NO進行無害化處理,其原理示意如圖(質子膜允許H+和H2O通過),下列相關判斷正確的是A.電極Ⅰ為陰極,電極反應式為2H2O+2e-=2OH-+H2↑B.電解池中質子從電極Ⅰ向電極Ⅱ作定向移動C.吸收塔中的反應為2NO+2S2O42-+H2O=N2+4HSO3-D.每處理1molNO電解池質量減少16g2、化學與生活密切聯系,下列有關物質性質與應用對應關系正確的是A.SiO2具有很強的導電能力,可用于生產光導纖維B.Na2CO3溶液呈堿性,可用于治療胃酸過多C.NH3具有還原性,可用于檢查HCl泄漏D.BaSO4不溶于水和鹽酸,可用作胃腸X射線造影檢查3、根據下圖,有關金屬的腐蝕與防護的敘述正確的是A.鋼閘門含鐵量高,無需外接電源保護B.該裝置的原理是“犧牲陽極的陰極保護法”C.將鋼閘門與直流電源的負極相連可防止其被腐蝕D.輔助電極最好接鋅質材料的電極4、下列物質中導電能力最差的是()A.熔融態KHSO4 B.銅片 C.0.1mol/LH2SO4 D.固態KCl5、下化學與社會、生活密切相關。對下列現象或事實的解釋正確的是()選項實驗現象結論ASO2通入BaCl2溶液,然后滴入稀硝酸白色沉淀,白色沉淀不溶于稀硝酸所得沉淀為BaSO4B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氣體該過程中濃硫酸僅體現吸水性和脫水性C用熱的燒堿溶液洗去油污Na2CO3可直接與油污反應用熱的燒堿溶液洗去油污DFeCl3溶液可用于銅質印刷線路板制作FeCl3能從含有Cu2+的溶液中置換出銅FeCl3溶液可用于銅質印刷線路板制作A.A B.B C.C D.D6、聯合國大會宣布2019年是“國際化學元素周期表年”(IYPT2019)·下列運用元素周期律分析的推斷中,錯誤的是A.鈹(Be)的氧化物的水化物具有兩性B.砹(At)為有色固體,AgAt感光性很強,不溶于水C.硫酸鍶(SrSO4)是難溶于水的白色固體D.硒化氫(H2Se)是無色、有毒,比H2S穩定的氣體7、圖甲是一種利用微生物將廢水中的尿素(CO(NH2)2)轉化為環境友好物質的原電池裝置示意圖甲,利用該電池在圖乙裝置中的鐵上鍍銅。下列說法正確的是(
)A.圖乙中Fe電極應與圖甲中Y相連接B.圖甲中H+透過質子交換膜由右向左移動C.圖甲中M電極反應式:CO(NH2)2+5H2O-14e?=CO2+2NO2+14H+D.當圖甲中N電極消耗0.5molO2時,圖乙中陰極增重64g8、雙極膜(BP)是陰、陽復合膜,在直流電的作用下,陰、陽膜復合層間的H2O解離成H+和OH?,作為H+和OH?離子源。利用雙極膜電滲析法電解食鹽水可獲得淡水、NaOH和HCl,其工作原理如圖所示,M、N為離子交換膜。下列說法不正確的是()A.相同條件下,不考慮氣體溶解,陰極得到氣體體積是陽極兩倍B.電解過程中Na+向左遷移,N為陰離子膜C.若去掉雙極膜(BP),陽極室會有Cl2生成D.電解結束后,陰極附近溶液酸性明顯增強9、W、X、Y、Z為原子序數依次增大的四種短周期元素,W的簡單氫化物可用作制冷劑,Y所在周期數與族序數相同,X與Y為同周期元素,Z原子的最外層電子數與W的電子總數相等。下列說法正確的是A.簡單離子半徑:W>X>Y>Z B.W、X的氫化物在常溫下均為氣體C.X、Y的最高價氧化物的水化物均為強堿 D.W與Z形成的化合物中只有共價鍵10、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11、關于化合物2-苯基丙烯酸乙酯(),下列說法正確的是()A.不能使稀酸性高錳酸鉀溶液褪色B.可以與稀硫酸或NaOH溶液反應C.分子中所有原子共平面D.易溶于飽和碳酸鈉溶液12、a、b、c、d為短周期元素,a的M電子層有1個電子,工業上采用液態空氣分餾方法來生產供醫療急救用的b的單質,c與b同族,d與c形成的一種化合物可以溶解硫。下列有關說法正確的是A.原子半徑:a>b>c>dB.元素非金屬性的順序為b>c>dC.a與b形成的化合物只有離子鍵D.最高價氧化物對應水化物的酸性:d>c13、能證明BF3為平面三角形而不是三角錐形分子的理由是()A.BF2Cl只有一種結構 B.三根B﹣F鍵間鍵角都為120°C.BFCl2只有一種結構 D.三根B﹣F鍵鍵長都為130pm14、傳統接觸法制取硫酸能耗大,污染嚴重。將燃料電池引入硫酸生產工藝可有效解決能耗和環境污染問題,同時提供電能。以燃料電池為電源電解硫酸銅溶液的工作原理示意圖如下所示。下列說法不正確的是A.b極為正極,電極反應式為O2+4H++4e-==2H2OB.H+由a極通過質子交換膜向b極移動C.該燃料電池的總反應式為2SO2+O2+2H2O==2H2SO4D.若a極消耗2.24L(標準狀況)SO2,理論上c極有6.4g銅析出15、根據下列實驗操作和現象,得出的結論正確的是()選項實驗操作和現象結論A光照時甲烷與氯氣反應后的混合氣體能使紫色石蕊溶液變紅生成的氯甲烷具有酸性B向溶有SO2的BaCl2溶液中通入氣體X,出現白色沉淀X一定具有氧化性C兩支盛0.1mol·L-1醋酸和次氯酸的試管中分別滴加等濃度Na2CO3溶液,觀察到前者有氣泡、后者無氣泡Ka(CH3COOH)>Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)D向淀粉溶液中滴加H2SO4并加熱,再加入新制的Cu(OH)2懸濁液,加熱,未見磚紅色沉淀淀粉沒有水解A.A B.B C.C D.D16、用NA表示阿伏加德羅常數,下列敘述正確的是A.1molH2O2完全分解產生O2時,轉移的電子數為2NAB.0.lmol環氧乙烷()中含有的共價鍵數為0.3NAC.常溫下,1LpH=l的草酸(H2C2O4)溶液中H+的數目為0.1NAD.1mol淀粉水解后產生的葡萄糖分子數目為NA17、下列化學用語使用正確是A.氧原子能量最高的電子的電子云圖:B.35Cl與37Cl互為同素異形體C.CH4分子的比例模型:D.的命名:1,3,4-三甲苯18、下列反應中,相關示意圖像錯誤的是:A.將二氧化硫通入到一定量氯水中B.將氨水滴入到一定量氯化鋁溶液中C.將銅粉加入到一定量濃硝酸中D.將鐵粉加入到一定量氯化鐵溶液中19、用O2將HCl轉化為Cl2,反應方程式為:4HCl(g)+O2(g)2H2O(g)+2Cl2(g)+Q(Q>0)一定條件下測得反應過程中n(Cl2)的實驗數據如下。下列說法正確的是()t/min0246n(Cl2)/10-3mol01.83.75.4A.0~2min的反應速率小于4~6min的反應速率B.2~6min用Cl2表示的反應速率為0.9mol/(L·min)C.增大壓強可以提高HCl轉化率D.平衡常數K(200℃)<K(400℃)20、常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是()A.pH=2的透明溶液:K+、SO42-、Na+、MnO4-B.使酚酞變紅的溶液:Na+、Mg2+、Cl-、NO3-C.與Al反應生成H2的溶液:NH4+、K+、NO3-、SO42-D.c(NO3-)=1.0mol?L-1的溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO42-21、某有機化合物,只含碳、氫二種元素,相對分子質量為56,完全燃燒時產生等物質的量的CO2和H2O。它可能的結構共有(需考慮順反異構)A.3種 B.4種 C.5種 D.6種22、下列有關氮原子的化學用語錯誤的是A. B. C.1s22s22p3 D.二、非選擇題(共84分)23、(14分)以下是由甲苯合成乙酰水楊酸和酚酞的合成路線。(1)寫出“甲苯→A”的化學方程式____________________。(2)寫出C的結構簡式___________,E分子中的含氧官能團名稱為__________________;(3)上述涉及反應中,“E→酚酞”發生的反應類型是______________。(4)寫出符合下列條件的乙酰水楊酸的一種同分異構體的結構簡式_________________。①遇FeCl3溶液顯紫色,②能與碳酸氫鈉反應,③苯環上只有2個取代基的,④能使溴的CCl4溶液褪色。(5)寫出乙酰水楊酸和NaOH溶液完全反應的化學方程式:___________________。(6)由D合成E有多步,請設計出D→E的合成路線_________________。(有機物均用結構簡式表示)。(合成路線常用的表示方式為:D……E)24、(12分)美托洛爾可用于治療各類型高血壓及心絞痛,其一種合成路線如下:已知:回答下列問題:(1)A→B的反應類型是______________,B中官能團的名稱為______________。(2)D→E第一步的離子方程式為_________。(3)E→F的條件為______________,請寫出一種該過程生成的副產物的結構簡式_________。(已知在此條件下,酚羥基不能與醇發生反應)。(4)碳原子上連有4個不同的原子或基團時,該碳稱為手性碳。寫出G的結構簡式,并用星號(*)標出G中的手性碳______________。(5)芳香族化合物I是B的同分異構體,I能與銀氨溶液作用產生銀鏡,且在苯環上連有兩個取代基,則I同分異構體的數目為_________種。(6)(J)是一種藥物中間體,參照上述合成路線,請設計以甲苯和苯酚為原料制備J的合成路線____________________(無機試劑任選)。25、(12分)廢定影液的主要成分為Na3[Ag(S2O3)2],用廢定影液為原料制備AgNO3的實驗流程如下:(1)“沉淀”步驟中生成Ag2S沉淀,檢驗沉淀完全的操作是________。(2)“反應”步驟中會生成淡黃色固體,該反應的化學方程式為________。(3)“除雜”需調節溶液pH至6。測定溶液pH的操作是________。(4)已知:2AgNO32Ag+2NO2↑+O2↑,2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑。AgNO3粗產品中常含有Cu(NO3)2,請設計由AgNO3粗產品獲取純凈AgNO3的實驗方案:______________________,蒸發濃縮,冷卻結晶,過濾,洗滌,干燥,得到純凈的AgNO3。(實驗中須使用的試劑有稀硝酸、NaOH溶液、蒸餾水)(5)蒸發濃縮AgNO3溶液的裝置如下圖所示。使用真空泵的目的是________;判斷蒸發濃縮完成的標志是____________________。26、(10分)碘酸鉀()是重要的微量元素碘添加劑。實驗室設計下列實驗流程制取并測定產品中的純度:其中制取碘酸()的實驗裝置見圖,有關物質的性質列于表中物質性質HIO3白色固體,能溶于水,難溶于CCl4KIO3①白色固體,能溶于水,難溶于乙醇②堿性條件下易發生氧化反應:ClO-+IO3-=IO4-+Cl-回答下列問題(1)裝置A中參加反應的鹽酸所表現的化學性質為______________。(2)裝置B中反應的化學方程式為___________________。B中所加CCl4的作用是_________從而加快反應速率。(3)分離出B中制得的水溶液的操作為____________;中和之前,需將HIO3溶液煮沸至接近于無色,其目的是____________,避免降低的產率。(4)為充分吸收尾氣,保護環境,C處應選用最合適的實驗裝置是____________(填序號)。(5)為促使晶體析出,應往中和所得的溶液中加入適量的___________。(6)取1.000g產品配成200.00mL溶液,每次精確量取20.00mL溶液置于錐形瓶中,加入足量KI溶液和稀鹽酸,加入淀粉作指示劑,用0.1004mol/L溶液滴定。滴定至終點時藍色消失(),測得每次平均消耗溶液25.00mL。則產品中的質量分數為___(結果保留三位有效數字)。27、(12分)實驗室以海綿銅(主要成分為Cu和CuO)為原料制取CuCl的主要流程如圖所示。已知:①CuCl微溶于水,不溶于乙醇,可溶于氯離子濃度較大的溶液中。②CuCl露置于潮濕的空氣中易被氧化。回答下列問題。(1)“氧化”時溫度應控制在60~70℃,原因是____________________。(2)寫出“轉化”過程中的離子方程式____________________。(3)“過濾Ⅱ”所得濾液經__________、__________、過濾等操作獲得(NH4)2SO4晶體,可用作化學肥料。“過濾Ⅱ”所得濾渣主要成分為CuCl,用乙醇洗滌的優點是________________。(4)氯化銨用量[]與Cu2+沉淀率的關系如圖所示。隨著氯化銨用量的增多Cu2+沉淀率增加,但當氯化銨用量增加到一定程度后Cu2+的沉淀率減小,其原因是__________。(5)若CuCl產品中混有少量CaSO4,設計提純CuCl的實驗方案:__________。(實驗中可選試劑:0.1mol·L?1鹽酸、10mol·L?1鹽酸、蒸餾水、無水乙醇)28、(14分)王帥博士同美國加州大學伯克利分校化工系EnriqueIglesia教授在金屬氧化物催化劑表面羥醛縮合反應機理方面的合作研究取得新進展。如圖是羰基化合物的自縮合和交叉縮合途徑:回答下列問題:(1)基態O原子核外有____________種不同運動狀態的電子,與O元素同周期第一電離能大于O的主族元素有___________(填元素符號)。(2)HCHO和H2O都參與上述轉化。HCHO分子的空間構型是________,三聚甲醛的結構如圖所示,三聚甲醛中C原子的雜化方式為_____________。(3)H2O能形成多種配位化合物。科研人員通過X射線推測膽礬中既含有配位鍵,又含有氫鍵。結構如圖所示。膽礬的化學式用配位化合物的形式可表示為____,1mol膽礬所含σ鍵的數目為_________NA。(4)TiO2是上述轉化的催化劑,CaTiO3是制取TiO2的一種原料,其晶胞結構如圖所示。在CaTiO3晶體中,與某個鈦離子距離最近且相等的其他鈦離子共有________個,設該化合物的式量為M,密度為ag/cm3,阿伏加德羅常數為NA,則晶體中鈣離子與鈦離子之間的最短距離為________cm。29、(10分)H2S存在于多種燃氣中,脫除燃氣中H2S的方法很多。(1)2019年3月《sciencedirect》介紹的化學鏈技術脫除H2S的原理如圖所示。①“H2S氧化”反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為________。②“HI分解”時,每1molHI分解生成碘蒸氣和氫氣時,吸收13kJ的熱量,寫出該反應的熱化學方程式:________。③“Bunsen反應”的離子方程式為________。(2)電化學干法氧化法脫除H2S的原理如圖所示。陽極發生的電極反應為________;陰極上COS發生的電極反應為________。(3)用Fe2(SO4)3吸收液脫除H2S法包含的反應如下:(Ⅰ)H2S(g)H2S(aq)(Ⅱ)H2S(aq)H++HS-(Ⅲ)HS-+2Fe3+=S↓+2Fe2++H+一定條件下測得脫硫率與Fe3+濃度的關系如圖所示。①吸收液經過濾出S后,濾液需進行再生,較經濟的再生方法是________。②圖中當Fe3+的濃度大于10g·L-1時,濃度越大,脫硫率越低,這是由于________。
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、C【解析】
在電極Ⅰ,HSO3-轉化為S2O42-,S元素化合價由+4價降低為+3價發生還原反應,則該電極作電解池的陰極,電極Ⅱ為電解池的陽極,在電極Ⅱ上H2O失電子發生氧化反應生成O2和H+。【詳解】A.電極Ⅰ為電解池的陰極,電極反應式為2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O,A不正確;B.由于陰極需消耗H+,而陽極生成H+,電解池中質子從電極Ⅱ向電極Ⅰ作定向移動,B不正確;C.從箭頭的指向,可確定吸收塔中S2O42-與NO反應,生成HSO3-和N2,發生反應為2NO+2S2O32-+H2O=N2+4HSO3-,C正確;D.每處理1molNO,陰極2HSO3-→S2O42-,質量增加34g,陽極H2O→O2,質量減輕16g,電解池質量增加34g-16g=18g,D不正確;故選C。2、D【解析】
A.SiO2纖維傳導光的能力非常強,所以是制光導纖維的主要原料,但二氧化硅不能導電,A錯誤;B.碳酸鈉溶液的堿性較強,不能用于治療胃酸過多,應選氫氧化鋁或碳酸氫鈉來治療胃酸過多,B錯誤;C.NH3與HCl反應生成NH4Cl白色固體,因此會看到產生大量的白煙,利用這一現象可檢查HCl是否泄漏,與NH3的還原性無關,C錯誤;D.硫酸鋇不溶于水,也不能與鹽酸反應,同時也不能被X射線透過,因此可用作鋇餐,用于胃腸X射線造影檢查,D正確;故合理選項是D。3、C【解析】
A.鋼閘門含鐵量高,會發生電化學腐蝕,需外接電源進行保護,故A錯誤;B.該裝置的原理是通過外加直流電源以及輔助陽極,迫使電子流向被保護金屬,使被保護金屬結構電位高于周圍環境來進行保護,并未“犧牲陽極”,故B錯誤;C.將鋼閘門與直流電源的負極相連,可以使被保護金屬結構電位高于周圍環境,可防止其被腐蝕,故C正確;D.輔助電極有很多,可以用能導電的耐腐蝕材料,鋅質材料容易腐蝕,故D錯誤;故選C。【點睛】電化學保護又分陰極保護法和陽極保護法,其中陰極保護法又分為犧牲陽極保護法和外加電流保護法。這種方法通過外加直流電源以及輔助陽極,迫使電子從海水流向被保護金屬,使被保護金屬結構電位高于周圍環境來進行保護。4、D【解析】
導電能力最差的應是離子濃度最小,或不存在自由移動的離子等情況,如固體氯化鉀,據此進行解答。【詳解】固體KCl不能電離出自由移動的離子,不能導電,而熔融態KHSO4、0.1mol/LH2SO4都存在自由移動的離子,都能導電,銅片為金屬,存在自由移動的電子,也能導電,所以導電能力最差的是固態KCl;故答案選D。【點睛】金屬導電是因為含有自由移動的電子,而電解質導電是因為含有自由移動的離子;比如KCl是電解質,但是在固態時不導電,沒有自由移動的離子;但是氯化鉀溶于水或在熔融狀態下,存在自由移動的離子,就能夠導電,所以電解質不一定能夠導電,導電的也不一定是電解質。5、A【解析】
A.鹽酸是強酸,SO2通入BaCl2溶液不能生成白色沉淀,然后滴入稀硝酸,亞硫酸被氧化為硫酸,與BaCl2生成BaSO4白色沉淀,BaSO4白色沉淀不溶于稀硝酸,故A正確;B.濃硫酸具有脫水性,滴入蔗糖中并攪拌,發生反應生成有刺激性氣味的二氧化硫,該過程中濃硫酸僅體現脫水性和強氧化性,故B錯誤;C.燒堿是氫氧化鈉,具有強腐蝕性,故不能用用熱的燒堿溶液洗去油污,故C錯誤。D.FeCl3溶液可與Cu反應生成Cu2+,可用于銅質印刷線路板的銅回收,故D錯誤;答案選A。6、D【解析】
A.元素周期表中Be和Al處于對角線位置上,處于對角線的元素具有相似性,所以可能有兩性,故A正確;B.同一主族元素具有相似性,所以鹵族元素性質具有相似性,根據元素的性質、氫化物的性質、銀鹽的性質可推知砹(At)為有色固體,感光性很強,且不溶于水也不溶于稀酸,故B正確;C.同主族元素性質具有相似性,鋇和鍶位于同一主族,性質具有相似性,硫酸鋇是不溶于水的白色物質,所以硫酸鍶也是不易溶于水的白色物質,故C正確;D.S和Se位于同一主族,且S元素的非金屬性比Se強,所以比穩定,故D錯誤;故答案為:D。7、D【解析】
該裝置是將化學能轉化為電能的原電池,由甲圖可知,M上有機物失電子是負極,N上氧氣得電子是正極,電解質溶液為酸性溶液,圖乙中在鐵上鍍銅,則鐵為陰極應與負極相連,銅為陽極應與正極相連;A.在鐵上鍍銅,則鐵為陰極應與負極相連,銅為陽極應與正極相連,則Fe與X相連,故A錯誤;B.由甲圖可知,氫離子向正極移動,即H+透過質子交護膜由左向右移動,故B錯誤;C.H2NCONH2在負極M上失電子發生氧化反應,生成氮氣、二氧化碳和水,電極反應式為CO(NH2)2+H2O-6e-═CO2↑+N2↑+6H+,故C錯誤;D.當圖甲中N電極消耗0.5molO2時,轉移電子的物質的量為0.5mol×4=2.0mol,則乙中陰極增重×64g/mol=64g,故D正確;故答案為D。【點睛】考查原電池原理以及電鍍原理,明確原電池正負極上得失電子、電解質溶液中陰陽離子移動方向是解題關鍵,該裝置是將化學能轉化為電能的原電池,由甲圖可知,M上有機物失電子是負極,N上氧氣得電子是正極,電解質溶液為酸性溶液,圖乙中在鐵上鍍銅,則鐵為陰極應與負極相連,銅為陽極應與正極相連,根據得失電子守恒即可計算。8、D【解析】
A.陰極室氫離子得電子生成氫氣,發生的反應為2H++2e-=H2↑,陽極反應為4OH——4e-=O2↑+2H2O,轉移相同物質的量的電子,生成氫氣的體積是生成氧氣體積的兩倍,故A正確;B.陰極生成氫氧化鈉,鈉離子向左穿過M進入陰極室,所以M為陽離子交換膜,N為陰離子交換膜,故B正確;C.若去掉雙極膜(BP),氯離子進入陽極室陽放電生成氯氣,故C正確;D.陰極室氫離子得電子生成氫氣,發生的反應為2H++2e-=H2↑,氫離子被消耗,酸性減弱,故D錯誤;題目要求選錯誤選項,故選D。【點睛】本題考查電解原理,注意審題,不再是電解飽和食鹽水的反應,由于雙極膜(BP)是陰、陽復合膜的存在,使電解反應變成了電解水,是易錯點。陰極是物質得到電子,發生還原反應;溶液中的陽離子向陰極移動,陰離子向陽極移動。9、D【解析】
W、X、Y、Z為原子序數依次增大的四種短周期元素,W的簡單氫化物可用作制冷劑,常用作制冷劑的氫化物為氨氣,則W為氮;Y所在周期數與族序數相同,則Y可能為鋁;X與Y為同周期元素,則X為鈉或鎂;Z原子的最外層電子數與W的電子總數相等,則Z核外有17個電子,Z為氯,據此解答。【詳解】根據分析可知:W為N元素,X為Na或Mg元素,Y為Al元素,Z為Cl元素。A.簡單離子半徑,電子層數多半徑大,電子層數相同核電荷數大半徑小,故離子半徑:Z>W>X>Y,故A錯誤;B.W氫化物為NH3,常溫下為氣體,X氫化物常溫下為固體,故B錯誤;C.Mg、Al的最高價氧化物的水化物為弱堿,故C錯誤;D.N與Cl都為非金屬,形成的化合物中只含有共價鍵,故D正確;故選D。10、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。【詳解】A.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。11、B【解析】
A.該有機物分子中含有碳碳雙鍵,能使稀酸性高錳酸鉀溶液褪色,A不正確;B.該有機物分子中含有酯基,可以在稀硫酸或NaOH溶液中發生水解反應,B正確;C.分子中含有-CH3,基團中的原子不可能共平面,C不正確;D.該有機物屬于酯,在飽和碳酸鈉溶液中的溶解度小,D不正確;故選B。12、B【解析】
a的M電子層有1個電子,則A為Na;工業上采用液態空氣分餾方法來生產供醫療急救用的b的單質,則b為O;c與b同族且為短周期元素,則c為S;d與c形成的一種化合物可以溶解硫,該物質為CS2,則d為C。【詳解】A.同一周期,從左到右,原子半徑逐漸減小,同一主族,從上到下,原子半徑增大,因此原子半徑Na>S>C>O,即a>c>d>b,故A錯誤;B.同一主族:從上到下,元素的非金屬性減弱,元素非金屬性的順序為O>S>C,即b>c>d,故B正確;C.a與b形成的過氧化鈉中既含有離子鍵,又含有共價鍵,故C錯誤;D.S的非金屬性大于C,所以最高價氧化物對應水化物的酸性:d小于c,故D錯誤;故答案為B。13、B【解析】
A.BF2Cl只有一種結構,可能為三角錐型,可能為平面三角形,故A錯誤;B.BF3中B的價電子對數為3,雜化類型為sp2,三根B﹣F鍵間鍵角都為120°,為平面三角形,故B正確;C.BFCl2只有一種結構,可能為三角錐型,可能為平面三角形,故C錯誤;D.三根B﹣F鍵鍵長都為130pm,可能為三角錐型,可能為平面三角形,故D錯誤;故選B。14、D【解析】
燃料電池:a端:二氧化硫生成硫酸根離子,硫元素化合價升高失電子所以a為負極,電極反應式SO2+2H2O-4e-=SO42-+4H+;b為正極,電極反應式為O2+4H++4e-=2H2O,總電極反應式2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。電解池:c極和電源正極相連為陽極,失電子,電極反應式為4OH—-4e-=2H2O+O2↑,d極與電源負極相連為陰極,得電子,電極反應式為Cu2++2e+=Cu,總電極反應式為2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑。【詳解】A.b為正極,看到質子交換膜確定酸性環境,電極反應式為O2+4H++4e-=2H2O,故不選A;B.原電池內部陽離子向正極移動,陰離子向負極移動,故不選B;C.由上面分析可知該燃料電池的總反應為2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,故不選C;D.d極與電源負極相連,為陰極得電子,有銅析出,所以應該是若a電極消耗標況下2.24LSO2,理論上在d極上有6.4g銅析出,故選D;正確答案:D。【點睛】根據質子交換膜確定溶液酸堿性,燃料電池中燃料在負極反應失電子,氧氣在正極反應得電子。根據燃料電池正負極確定電解池的陰陽極、電極反應式和離子移動方向等。15、C【解析】
A.甲烷和氯氣在光照條件下反應生成氯甲烷和HCl,HCl使紫色石蕊溶液變紅,A錯誤;B.若X是NH3則生成白色的BaSO3,得到相同現象,B錯誤;C.Ka(CH3COOH)>Ka1(H2CO3)>Ka(HClO),所以2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+H2O+CO2↑,產生氣泡,Na2CO3和HClO不會反應,無氣泡,C正確;D.加入新制的Cu(OH)2懸濁液之前要先加入NaOH中和H2SO4,不然新制的Cu(OH)2懸濁液和硫酸反應了,就不會出現預期現象,D錯誤。答案選C。【點睛】Ka越大,酸性越強,根據強酸制弱酸原則,Ka大的酸可以和Ka小的酸對應的鹽反應生成Ka小的酸。16、C【解析】
A.H2O2分解的方程式為2H2O2=2H2O+O2↑,H2O2中O元素的化合價部分由-1價升至0價、部分由-1價降至-2價,1molH2O2完全分解時轉移1mol電子,轉移電子數為NA,A錯誤;B.1個環氧乙烷中含4個C—H鍵、1個C—C鍵和2個C—O鍵,1mol環氧乙烷中含7mol共價鍵,0.1mol環氧乙烷中含0.7mol共價鍵,含共價鍵數為0.7NA,B錯誤;C.pH=1的草酸溶液中c(H+)=0.1mol/L,1L該溶液中含H+物質的量n(H+)=0.1mol/L×1L=0.1mol,含H+數為0.1NA,C正確;D.淀粉水解的方程式為,1mol淀粉水解生成nmol葡萄糖,生成葡萄糖分子數目為nNA,D錯誤;答案選C。【點睛】本題易錯選B,在確定環氧乙烷中共價鍵時容易忽略其中的C—H鍵。17、C【解析】
A.氧原子能量最高的電子是2p軌道上的電子,其電子云圖不是球形,選項A錯誤;B.35Cl與37Cl的質子數相同而中子數不同,互為同位素,選項B錯誤;C.CH4分子的比例模型為,選項C正確;D.的命名:1,2,4-三甲苯,選項D錯誤;答案選C。18、B【解析】
A.當向氯水中通入二氧化硫時,氯水中的氯氣具有強氧化性,在水溶液中能把二氧化硫氧化成硫酸,氯氣和二氧化硫、水的反應方程式為Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl,所以溶液的酸性增強,pH值減小,最后達定值,故A正確;B.氯化鋁和氨水反應生成氫氧化鋁沉淀,氫氧化鋁不和弱堿反應,所以將氨水滴入到一定量氯化鋁溶液中沉淀先逐漸增大最后達到最大值,沉淀不溶解,故B錯誤;C.銅先和濃硝酸反應生成二氧化氮氣體,隨著反應的進行,濃硝酸變成稀硝酸,銅和稀硝酸反應生成一氧化氮,當硝酸完全反應時,生成的氣體為定值,故C正確;D.鐵和氯化鐵反應生成氯化亞鐵,溶液中離子數目增多,氯離子的量不變,所以氯離子的百分含量減少,到三價鐵離子反應完全后,氯離子的百分含量不再變化,故D正確;故答案為B。19、C【解析】
A.相同時間內,0~2min內氯氣變化量為1.8×10-3
mol,而4~6min內氯氣變化量為(5.4-3.7)×10-3
mol=1.7×10-3
mol,則0~2min的反應速率大于4~6min的反應速率,A項錯誤;B.容器容積未知,用單位時間內濃度變化量無法表示氯氣反應速率,B項錯誤;C.正反應為氣體體積減小的反應,增大壓強平衡正向移動,可以提高HCl轉化率,C項正確;D.正反應為放熱反應,升高溫度平衡逆向移動,平衡常數減小,則平衡常數K(200℃)>K(400℃),D項錯誤;答案選C。20、A【解析】
A.pH=2是酸性溶液,K+、SO42-、Na+、MnO4-均能共存,A正確;B.使酚酞變紅的溶液是堿性溶液,Mg2+與OH-反應生成Mg(OH)2的白色沉淀,不能共存,B錯誤;C.與Al反應生成H2的溶液是可酸可堿,NH4+與OH-反應生成一水合氨,不能共存,C錯誤;D.在酸性溶液中,NO3-會顯強氧化性,將Fe2+氧化生成Fe3+,所以H+、NO3-、Fe2+不能共存,D錯誤;故答案選A。【點睛】在酸性環境中,NO3-、ClO-、MnO7-、Cr2O72-會顯強氧化性,氧化低價態的Fe2+、S2-、SO32-、I-、有機物等,所以不能共存。21、D【解析】
該有機物完全燃燒生成的二氧化碳和水的物質的量相等,則滿足CnH2n,根據相對分子量為56可得:14n=56,n=4,該有機物分子式為C4H8,可能為丁烯或環丁烷、甲基環丙烷,若為丁烯,則丁烯的碳鏈異構的同分異構體為:①CH3CH2CH=CH2、②CH3CH=CHCH3、③(CH3)2C=CH2,其中①和③不存在順反異構,②存在順反異構,所以屬于烯烴的同分異構體總共有4種;還有可能為環丁烷或者甲基環丙烷,所以分子式為C4H8的同分異構體總共有6種。故選:D。【點睛】完全燃燒時產生等物質的量的CO2和H2O,則該烴中C、H原子個數之比為1:2,設該有機物分子式為CnH2n,則14n=56,解得n=4,再根據分子式為C4H8的碳鏈異構及順反異構確定同分異構體的種類。22、D【解析】
A、N原子最外層有5個電子,電子式為,A正確;B、N原子質子數是7,核外有7個電子,第一層排2個,第二層排5個,因此B正確;C、核外電子依次排布能量逐漸升高的1s、2s、2p……軌道,電子排布式為1s22s22p3,C正確;D、根據泡利原理3p軌道的3個電子排布時自旋方向相同,所以正確的軌道式為,D錯誤。答案選D。二、非選擇題(共84分)23、羧基、羥基取代或酯化或的鄰、間、對的任意一種(寫出D的結構簡式即給1,其他合理也給分)【解析】根據題中各物質轉化關系,甲苯與溴在鐵粉作催化劑的條件下生成A為,A發生水解得B為,B與乙酸發生酯化反應C為,C發生氧化反應得乙酰水楊酸,比較和酚酞的結構可知,與反應生成D為,D發生氧化反應得,再與反應得E為。(1)“甲苯→A”的化學方程式為;(2)C為,E為,E分子中的含氧官能團名稱為羧基、羥基;(3)上述涉及反應中,“E→酚酞”發生的反應類型是取代或酯化反應;(4)乙酰水楊酸的一種同分異構體,符合下列條件①遇FeCl3溶液顯紫色,說明有酚羥基,②能與碳酸氫鈉反應,說明有羧基,③苯環上只有2個取代基,④能使溴的CCl4溶液褪色,說明有碳碳雙鍵,則該同分異構體的結構簡式為或的鄰、間、對的任意一種;(5)乙酰水楊酸和NaOH溶液完全反應的化學方程式為;(6)根據上面的分析可知,D→E的合成路線為。24、取代反應羥基、羰基+2OH-+Cl-+H2O濃硫酸加熱或或CH3OCH312【解析】
根據C的結構和B的分子式可得B的結構簡式為,A→B發生取代反應,又A的分子式為C2H4O,則A為乙醛(CH3CHO),C在Zn/HCl的條件下得到D,根據已知信息,則D的結構簡式為,D再經消去反應和酸化得到E,E的結構簡式為,E與CH3OH在一定條件下反應生成F(C9H12O2),F與反應生成G(),G與H2NCH(CH3)2反應最終得到美托洛爾,據此分析解答問題。【詳解】(1)根據C的結構和B的分子式可得B的結構簡式為,含有的官能團有羥基和羰基,A→B發生取代反應,又A的分子式為C2H4O,則A為乙醛(CH3CHO),故答案為:取代反應;羥基、羰基;(2)由上述分析可知,D得到E的第一部反應為消去反應,反應方程式為+2OH-+Cl-+H2O,故答案為:+2OH-+Cl-+H2O;(3)E與CH3OH在一定條件下反應生成F(C9H12O2),不飽和度沒有發生變化,碳原子數增加1個,再聯系G的結構,可知發生醇與醇之間的脫水反應,條件為濃硫酸,加熱,已知在此條件下醇羥基不能與醇發生反應,則該過程的副反應為分子內消去脫水,副產物為,分子間脫水可得或CH3OCH3,故答案為:濃硫酸,加熱;或或CH3OCH3;(4)根據手性碳的概念,可知G中含有的手性碳可表示為,故答案為:;(5)芳香族化合物I是B的同分異構體,I能與銀氨溶液產生銀鏡,說明I中含有—CHO,則同分異構體包括:,—CHO可安在鄰間對,3種,,—OH可安在鄰間對,3種,,—CHO可安在鄰間對,3種,,—CH3可安在鄰間對,3種,共有3×4=12種,故答案為:12;(6)以甲苯和苯酚為原料制備,其合成思路為,甲苯光照取代變為鹵代烴,再水解,變為醇,再催化氧化變為醛,再借助題目A→B,C→D可得合成路線:,故答案為:。25、靜置,向上層清液中繼續滴加Na2S溶液,若不再有沉淀生成,則說明沉淀已經完全Ag2S+4HNO3===2AgNO3+2NO2↑+S+2H2O用潔凈的玻璃棒蘸取反應液,滴在pH試紙上,與標準比色卡對照將AgNO3粗產品加熱并維持溫度在200℃至恒重,同時用足量NaOH溶液吸收產生的氣體,待固體殘留物冷卻后,加入蒸餾水,充分溶解、過濾、洗滌,并將洗滌液與濾液合并,再加入適量稀硝酸使體系形成負壓,有利于水分在較低溫度下蒸發,同時可防止AgNO3分解溶液表面有晶膜出現【解析】
廢定影液的主要成分為Na3[Ag(S2O3)2],用硫化鈉沉淀,生成Ag2S沉淀,過濾得到濾渣,洗滌干凈后加入濃硝酸溶解Ag2S得到硝酸銀、硫單質與二氧化氮;用氫氧化鈉除去過量的硝酸得到硝酸銀溶液,蒸發濃縮、冷卻結晶得到硝酸銀晶體,據此分析作答。【詳解】(1)沉淀過程是Na3[Ag(S2O3)2]與Na2S反應制得Ag2S的反應,檢驗沉淀完全的操作是:靜置,向上層清液中繼續滴加Na2S溶液,若不再有沉淀生成,則說明沉淀已經完全;(2)“反應”步驟中會生成淡黃色固體,根據元素守恒可知,該淡黃色沉淀為硫離子被氧化的產物硫單質,根據氧化還原反應規律可知其化學方程式為:Ag2S+4HNO3===2AgNO3+2NO2↑+S+2H2O;(3)測定溶液pH的基本操作是:用潔凈的玻璃棒蘸取反應液,滴在pH試紙上,與標準比色卡對照;(4)根據給定的已知信息可知,硝酸銅的分解溫度為200℃,硝酸銀的分解溫度在440℃,則可設計除去硝酸銅的方法為:將AgNO3粗產品加熱并維持溫度在200℃至恒重,同時用足量NaOH溶液吸收產生的氣體,待固體殘留物冷卻后,加入蒸餾水,充分溶解、過濾、洗滌,并將洗滌液與濾液合并,再加入適量稀硝酸;(5)考慮硝酸銀易分解,而實驗裝置中真空泵可以形成負壓,有利于水分在較低溫度下蒸發,同時可防止AgNO3分解;蒸發濃縮過程中,若溶液表面有晶膜出現,則證明蒸發濃縮完成。26、還原性、酸性充分溶解和,以增大反應物濃度分液除去(或),防止氧化C乙醇(或酒精)89.5%。【解析】
裝置A用于制取Cl2,發生的反應為:KClO3+6HCl(濃)=KCl+3Cl2↑+3H2O,裝置B中發生的是制取HIO3的反應,裝置C為尾氣處理裝置,既要吸收尾氣中的HCl和Cl2,還要防止倒吸。【詳解】(1)裝置A中發生的反應為:KClO3+6HCl(濃)=KCl+3Cl2↑+3H2O,濃鹽酸中的Cl元素有一部分失電子轉化為Cl2,表現出還原性,還有一部分Cl元素沒有變價轉化為KCl(鹽),表現出酸性,故答案為:還原性、酸性;(2)裝置B中發生的反應為:5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl,Cl2和I2均難溶于水,易溶于CCl4,加入CCl4可使二者溶解在CCl4中,增大反應物濃度,故答案為:5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl;充分溶解I2和Cl2,以增大反應物濃度;(3)分離B中制得的HIO3水溶液的操作為分液,HIO3溶液中混有的Cl2在堿性條件下轉化為ClO-,ClO-會將IO3-氧化為IO4-,因此在中和前需要將Cl2除去,故答案為:分液;除去Cl2(或ClO-),防止氧化KIO3;(4)尾氣中主要含HCl和Cl2,需用NaOH溶液吸收,同時要防止倒吸,故答案為:C;(5)因為KIO3難溶于乙醇,向KIO3溶液中加入乙醇可降低其溶解度,促使KIO3晶體析出,故答案為:乙醇(或酒精);(6)每20mLKIO3溶液中,加入KI溶液和稀鹽酸發生的反應為:IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O,滴定時發生的反應為:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,可列出關系式:IO3-~3I2~6S2O32-,每次平均消耗的n(S2O32-)=0.1004mol/L×0.025L=0.00251mol,則每20mLKIO3溶液中,n(KIO3)=n(IO3-)=n(S2O32-)÷6=0.00251mol÷6=0.000418mol,200mL溶液中,n(KIO3)=0.00418mol,產品中KIO3的質量分數==89.5%,故答案為:89.5%。【點睛】1g樣品配成了200mL溶液,而根據關系式計算出的是20mL溶液中KIO3的物質的量,需擴大10倍才能得到1g樣品中KIO3的物質的量。27、溫度低溶解速度慢、溫度過高銨鹽分解2Cu2++SO32-+2Cl?+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+蒸發濃縮降溫結晶CuCl在乙醇中溶解度小且乙醇揮發快,避免CuCl被空氣中O2氧化生成的氯化亞銅又溶解于氯化銨溶液中向產品中加入10mol·L?1鹽酸,不斷攪拌,至固體不再溶解,過濾,向濾液中加蒸餾水至大量固體析出,過濾,再用無水乙醇洗滌2~3次,干燥【解析】
實驗流程中,海綿銅(主要成分為Cu和CuO)中加入硝酸銨和硫酸,酸性條件下硝酸根離子具有氧化性,可氧化海綿銅生成Cu2+,濾液中含有Cu2+、NH4+、H+、SO42-、NO3-,過濾后在濾液中加入亞硫酸銨,發生氧化還原反應生成CuCl,發生反應:2Cu2++SO32-+2Cl?+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+,得到產品CuCl,據此分析。【詳解】(1)物質“溶解氧化”時,既要考慮反應速率,還要考慮是否有副反應發生,溫度低溶解速度慢、溫度過高銨鹽分解。答案為:溫度低溶解速度慢、溫度過高銨鹽分解;(2)“轉化”中氧化產物為硫酸銨,濾液主要是硫酸銨。可知亞硫酸銨被溶液中的CuSO4氧化成硫酸銨,Cu2+被還原生成CuCl。答案為:2Cu2++SO32-+2Cl?+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+;(3)“過濾Ⅱ”所得濾液為硫酸銨溶液,獲取晶體需通過蒸發濃縮、降溫結晶、過濾等操作。CuCl在乙醇中溶解度小且乙醇沸點低,易揮發,避免因水洗干燥時間長而導致CuCl被氧氣氧化。答案為:蒸發濃縮、降溫結晶;CuCl在乙醇中溶解度小且乙醇揮發快,避免CuCl被空氣中O2氧化;(4)根據題中已知條件,CuCl可溶于氯離子濃度較大的溶液中。當氯化銨用量增加到一定程度后,氯化亞銅的沉淀率減小,原因是生成的氯化亞銅又溶解于氯化銨溶液中。答案為:生成的氯化亞銅又溶解于氯化銨溶液中;(5)由題目已知資料可知,CuCl難溶于水和乙醇,可溶于氯離子濃度較大的溶液中。若CuCl產品中混有少量CaSO4,向產品中加入10mol·L?1鹽酸,不斷攪拌,至固體不再溶解,過濾,向濾液中加蒸餾水至大量固體析出,過濾,再用無水乙醇洗滌2~3次,干燥即可得到純凈氯化亞銅。答案為:向產品中加入10mol·L?1鹽酸,不斷攪拌,至固體不再溶解,過濾,向濾液中加蒸餾水至大量固體析出,過濾,再用無水乙醇洗滌2~3次,干燥。【點睛】解題思路:解題時首先要明確原料和產品(包括副產品),即箭頭進出方向,其次依據流程圖分析反應原理,緊扣信息,搞清流程中每一步發生了什么反應,弄清有關反應原理,明確目的(如沉淀反應、除雜、分離),最后聯系儲存的知識,
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