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文檔簡介
上海市市三女中2024-2025學年高三下學期4月模擬考試化學試題試卷考生須知:1.全卷分選擇題和非選擇題兩部分,全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂;非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2.請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,在草稿紙、試題卷上答題無效。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、下圖是用KMnO4與濃鹽酸反應制取適量氯氣的簡易裝置,以下說法正確的是A.A中固體也可改用MnO2B.B中需盛裝飽和氯化鈉溶液C.氯氣通入D中可以得到NaClO,該物質水溶液比HClO穩定D.上圖裝置也可作為制取適量NO的簡易裝置2、下表中對應關系正確的是()ACH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HClCH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl均為取代反應B由油脂得到甘油;由鹵代烴制醇均發生了水解反應CCl2+2Br ̄→2Cl ̄+Br2;Zn+Cu2+→Zn2++Cu均為單質被還原的置換反應D2Na2O2+2H2O→4NaOH+O2↑;2F2+2H2O→4HF+O2均為水作還原劑的氧化還原反應A.A B.B C.C D.D3、下列有關化學用語表示正確的是()A.硝基苯: B.鎂離子的結構示意圖:C.水分子的比例模型: D.原子核內有8個中子的碳原子:4、下表中各組物質之間不能通過一步反應實現如圖轉化的是甲乙丙ACH2=CH2CH3CH2ClCH3CH2OHBNH3NOHNO3CAlCl3Al(OH)3Al2O3DCl2HClCuCl2A.A B.B C.C D.D5、將Na2O2與過量NaHCO3混合固體在密閉容器中充分加熱反應后,排出氣體后最終剩余固體是()A.NaOH和Na2O2 B.NaOH和Na2CO3C.Na2CO3 D.Na2O26、化學與生產、實驗密切相關。下列有關物質的性質與用途具有對應關系的是A.Al2O3熔點高,可用作耐高溫材料B.FeCl3溶液呈酸性,可用于腐蝕電路板上的CuC.石墨具有導電性,可用于制鉛筆芯D.濃硫酸具有強氧化性,可用于干燥CO27、傅克反應是合成芳香族化合物的一種重要方法。有機物a(-R為烴基)和苯通過傳克反應合成b的過程如下(無機小分子產物略去)下列說法錯誤的是A.一定條件下苯與氫氣反應的產物之一環己烯與螺[1.3]己烷互為同分異構體B.b的二氯代物超過三種C.R為C5H11時,a的結構有3種D.R為C4H9時,1molb加成生成C10H10至少需要3molH18、下列表示不正確的是()A.HCl的電子式B.SiO2的結構式O=Si=OC.S的原子結構示意圖D.乙炔的分子式C2H29、“爆竹聲中一歲除,春風送暖入屠蘇。千門萬戶瞳瞳日,總把新桃換舊符。”是王安石的作品《元日》,其中的“屠蘇”是一種酒。下列說法錯誤的是()A.黑火藥是由硫黃、硝石和木炭按照一定比例混合而成B.“屠蘇”中不含非電解質C.爆竹爆炸發生了化學變化D.早期的桃符大都是木質的,其主要成分纖維素可以發生水解反應10、下列化學用語正確的是A.聚丙烯的鏈節:—CH2—CH2—CH2—B.二氧化碳分子的比例模型:C.的名稱:1,3—二甲基丁烷D.氯離子的結構示意圖:11、科學家采用碳基電極材料設計了一種制取氯氣的新工藝方案,裝置如圖所示:下列說法錯誤的是()A.反應過程中需要不斷補充Fe2+B.陽極反應式是2HCl-2e-=Cl2+2H+C.電路中轉移1mol電子,消耗標況下氧氣5.6LD.電解總反應可看作是4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)12、我國科學家設計了一種將電解飽和食鹽水與電催化還原CO2相耦合的電解裝置如圖所示。下列敘述錯誤的是A.理論上該轉化的原子利用率為100%B.陰極電極反應式為C.Na+也能通過交換膜D.每生成11.2L(標況下)CO轉移電子數為NA13、某溫度下,將Cl2通入KOH溶液中,反應后得到KCl、KClO、KClO3的混合液,經測定ClO-和ClO3-個數比為1:2,則Cl2與KOH溶液反應時,被還原的氯與被氧化的氯的物質的量之比為()A.21:5 B.4:1 C.3:l D.11:314、在給定條件下,下列選項所示的物質間轉化均能實現的是()A.Cu2S(s)Cu(s)CuCl2(s)B.SiO2(s)H2SiO3(s)Na2SiO3(aq)C.Fe(s)Fe2O3(s)Fe2(SO4)3(aq)D.NaCl(aq)Na2CO3(s)NaOH(aq)15、對圖兩種有機物的描述錯誤的是()A.互為同分異構體 B.均能與鈉反應C.均能發生加成反應 D.可用銀氨溶液鑒別16、設NA為阿伏加德羅常數的數值,下列說法正確的是A.10gNH3含有4NA個電子B.0.1mol鐵和0.1mol銅分別與0.1mol氯氣完全反應,轉移的電子數均為0.2NAC.標準狀況下,22.4LH2O中分子數為NA個D.1L0.1mol·L-1Na2CO3溶液中含有0.1NA個CO32-17、下列實驗事實不能用基團間相互作用來解釋的是A.與Na反應時,乙醇的反應速率比水慢B.苯酚能與NaOH溶液反應而乙醇不能C.乙醇能使重鉻酸鉀溶液褪色而乙酸不能D.苯、甲苯發生硝化反應生成一硝基取代產物時,甲苯的反應溫度更低18、人體尿液中可以分離出具有生長素效應的化學物質——吲哚乙酸,吲哚乙酸的結構簡式如圖所示。下列有關說法正確的是A.分子中含有2種官能團B.吲哚乙酸苯環上的二氯代物共有四種C.1mol吲哚乙酸與足量氫氣發生反應,最多消耗5molH2D.分子中不含手性碳原子19、“聚酯玻璃鋼”是制作宇航員所用氧氣瓶的材料。甲、乙、丙三種物質是合成聚酯玻璃鋼的基本原料。下列說法中一定正確的是(
)①甲物質能發生縮聚反應生成有機高分子;②1mol乙物質最多能與4molH2發生加成反應;③1mol丙物質可與2mol鈉完全反應,生成22.4L氫氣;④甲、乙、丙三種物質都能夠使酸
性高錳酸鉀溶液褪色A.①③ B.②④ C.①② D.③④20、甲烷燃燒時的能量變化如圖,有關描述錯誤的是()A.反應①和反應②均為放熱反應B.等物質的量時,CO2具有的能量比CO低C.由圖可以推得:2CO(g)+O2(g)→2CO2(g)+283kJD.反應②的熱化學方程式:CH4(g)+O2(g)→CO(g)+2H2O(l)+607.3kJ21、硅與某非金屬元素X的化合物具有高熔點高硬度的性能,X一定不可能是()A.ⅣA族元素 B.ⅤA族元素 C.ⅥA族元素 D.ⅦA族元素22、2019年2月27日,科技日報報道中科院大連化學物理研究所創新性地提出鋅碘單液流電池的概念,鋅碘單液流電池中電解液的利用率達到近100%,進而大幅度提高了電池的能量密度,工作原理如圖所示。下列說法正確的是A.該電池放電時電路中電流方向為A→a→b→B→AB.M為陰離子交換膜,N為陽離子交換膜C.如果使用鉛蓄電池進行充電,則B電極應與鉛蓄電池中的Pb電極相連D.若充電時C區增加的離子數為2NA,則A極增重65g二、非選擇題(共84分)23、(14分)用兩種不飽和烴A和D為原料可以合成一類新藥有機物J,合成路線如下:已知①②有機物J結構中含兩個環。回答下列問題:(1)C的名稱是________________。(2)A→B試劑和反應條件為________________。(3)H→J的化學反應方程式為_______________。(4)已知符合下列條件的N的同分異構體有___________種,其中核磁共振氫譜顯示環上只有3組峰,且峰面積之比為4:4:1,寫出符合條件一種同分異構體的結構簡式____________。①含有基團、環上有三個取代基②與NaHCO3反應產生氣泡③可發生縮聚反應,M的所有同分異構體在下列表征儀器中顯示的信號(或數據)完全相同是_____。a.質譜儀b.紅外光譜儀c.元素分析儀d.核磁共振儀(5)利用題中信息和所學知識,寫出以A和甲烷為原料,合成的路線流程圖____________(其它試劑自選)。24、(12分)由乙烯、甲醇等為原料合成有機物G的路線如下:已知:①A分子中只有一種氫;B分子中有四種氫,且能發生銀鏡反應②2HCHO+OH-→CH3OH+HCOO-③請回答下列問題:(1)E的化學名稱是__________________。(2)F所含官能團的名稱是___________________。(3)A→B、C→D的反應類型分別是__________________、__________________。(4)寫出B→C的化學方程式__________________。(5)G的結構簡式為__________________。(6)H是G的同分異構體,寫出滿足下列條件的H的結構簡式__________________。①1molH與NaOH溶液反應可以消耗4molNaOH;②H的核磁共振氫譜有四組峰,峰面積之比為6:1:1:1。(7)由甲基苯乙醛和X經如圖步驟可合成高聚酯L。試劑X為________________;L的結構簡式為________________________________。25、(12分)實驗小組制備高鐵酸鉀(K2FeO4)并探究其性質。資料:K2FeO4為紫色固體,微溶于KOH溶液;具有強氧化性,在酸性或中性溶液中快速產生O2,在堿性溶液中較穩定。Ⅰ制備K2FeO4(夾持裝置略)(1)A的作用_____________(2)在答題紙上將除雜裝置B補充完整并標明所用試劑:________(3)在C中得到紫色固體的化學方程式為:______________Ⅱ探究K2FeO4的性質:取C中紫色溶液,加入稀硫酸,產生氣體和溶液a。為證明是否K2FeO4氧化了Cl-而產生Cl2,設計以下方案:方案Ⅰ取少量a,滴加KSCN溶液至過量,溶液呈紅色方案Ⅱ用KOH溶液充分洗滌C中所得固體,再用KOH溶液將K2FeO4溶解,得到紫色溶液b,取少量b,滴加鹽酸,有Cl2產生(4)由方案Ⅰ中溶液變紅可知a中含有_____離子,但該離子的產生不能判斷一定是K2FeO4將Cl-氧化,還可能由_______產生(用離子方程式表示)。(5)根據方案Ⅱ得出:氧化性Cl2________FeO42-(填“>”或“<”),而K2FeO4的制備實驗實驗表明,Cl2和FeO42-的氧化性強弱關系相反,原因是______。26、(10分)食鹽中含有一定量的鎂、鐵等雜質,加碘鹽可能含有K+、IO3-、I-、Mg2+.加碘鹽中碘的損失主要是由于雜質、水分、空氣中的氧氣以及光照、受熱引起的。已知:IO3-+5I-+6H+→3I2+3H2O,2Fe3++2I-→2Fe2++I2,KI+I2?KI3;氧化性:IO3->Fe3+>I2。(1)學生甲對某加碘鹽進行如下實驗,以確定該加碘鹽中碘元素的存在形式。取一定量加碘鹽,用適量蒸餾水溶解,并加稀鹽酸酸化,將所得溶液分為3份。第一份試液中滴加KSCN溶液后顯紅色;第二份試液中加足量KI固體,溶液顯淡黃色,加入CCl4,下層溶液顯紫紅色;第三份試液中加入適量KIO3固體后,滴加淀粉試劑,溶液不變色。①第一份試液中,加KSCN溶液顯紅色,該紅色物質是______(用化學式表示)。②第二份試液中“加入CCl4”的實驗操作名稱為______,CCl4中顯紫紅色的物質是______(用化學式表示)。③根據這三次實驗,學生甲得出以下結論:在加碘鹽中,除了Na+、Cl-以外,一定存在的離子是______,可能存在的離子是______,一定不存在的離子是______。由此可確定,該加碘鹽中碘元素是______價(填化合價)的碘。(2)將I2溶于KI溶液,在低溫條件下,可制得KI3?H2O.該物質作為食鹽加碘劑是否合適?______(填“是”或“否”),并說明理由______。(3)已知:I2+2S2O32-→2I-+S4O62-.學生乙用上述反應方程式測定食用精制鹽的碘含量(假設不含Fe3+),其步驟為:a.準確稱取wg食鹽,加適量蒸餾水使其完全溶解;b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3與KI反應完全;c.以淀粉溶液為指示劑,逐滴加入物質的量濃度為2.0×10-3mol/L的Na2S2O3溶液10.0mL,恰好反應完全。根據以上實驗,學生乙所測精制鹽的碘含量(以I元素計)是______mg/kg(以含w的代數式表示)。27、(12分)某小組同學研究SO2和KI溶液的反應,設計如下實驗。實驗操作現象I溶液迅速變為淺黃色,將溶液進行離心分離無固體沉積,加入淀粉溶液,不變色II溶液立即變成深黃色,將溶液進行離心分離有淺黃色固體沉積,溶液黃色變淺,加入淀粉溶液,不變色(1)加入淀粉溶液的目的是______,為達到相同的目的,還可選用的試劑是______。(2)經檢驗,II中的淺黃色固體是硫。資料顯示,在酸性條件下,SO2和KI溶液反應生成S和I2。①在酸性條件下,SO2和KI溶液反應的離子方程式是______。②針對II中加入淀粉溶液不變色,甲同學提出假設:______。為證實該假設,甲同學取II中離心分離后的溶液,加入鹽酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成。③乙同學認為甲同學的實驗方案不支持上述假設,理由是______。④丙同學向1mL1mol·L?1KCl溶液中加入5滴1mol·L?1鹽酸,通入SO2,無明顯實驗現象,再加入鹽酸酸化的BaCl2溶液,幾乎沒有白色沉淀。丙同學的實驗結論是______。(3)實驗表明,I?是SO2轉化的催化劑。補全下列離子方程式。SO2+H2O===_____++(4)對比實驗I和II,推測增大H+的濃度可加快SO2的轉化速率。為證實該推測,還需進一步進行實驗證明,實驗方案是______。28、(14分)研究處理NOx、SO2,對環境保護有著重要的意義。回答下列問題:(1)SO2的排放主要來自于煤的燃燒,工業上常用氨水吸收法處理尾氣中的SO2。已知吸收過程中相關反應的熱化學方程式如下:①SO2(g)+NH3?H2O(aq)=NH4HSO3(aq)△H1=akJ?mol-1;②NH3?H2O(aq)+NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(aq)+H2O(l)△H2=bkJ?mol-1;③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)△H3=ckJ?mol-1,則反應2SO2(g)+4NH3?H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)△H=______。(2)NOx的排放主要來自于汽車尾氣,有人利用反應C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)△H=-34.0kJ?mol-1,用活性炭對NO進行吸附。在恒壓密閉容器中加入足量的活性炭和一定量的NO氣體,測得NO的轉化率α(NO)隨溫度的變化如圖所示:①由圖可知,1050K前反應中NO的轉化率隨溫度升高而增大,原因是_________________________;在1100K時,CO2的體積分數為______。②用某物質的平衡分壓代替其物質的量濃度也可以表示化學平衡常數(記作Kp)。在1050K、1.1×106Pa時,該反應的化學平衡常數Kp=________(已知:氣體分壓=氣體總壓×體積分數)。(3)在高效催化劑的作用下用CH4還原NO2,也可消除氮氧化物的污染。在相同條件下,選用A、B、C三種不同催化劑進行反應,生成N2的物質的量與時間變化關系如圖所示,其中活化能最小的是_________(填字母標號)。(4)在汽車尾氣的凈化裝置中CO和NO發生反應:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H2=-746.8kJ?mol-1。實驗測得,υ正=k正?c2(NO)?c2(CO),υ逆=k逆?c(N2)?c2(CO2)(k正、k逆為速率常數,只與溫度有關)。①達到平衡后,僅升高溫度,k正增大的倍數_____(填">”、“<”或“=”)k逆增大的倍數。②若在1L的密閉容器中充入1molCO和1molNO,在一定溫度下達到平衡時,CO的轉化率為40%,則=_____(保留2位有效數字)。29、(10分)[2017新課標Ⅰ]凱氏定氮法是測定蛋白質中氮含量的經典方法,其原理是用濃硫酸在催化劑存在下將樣品中有機氮轉化成銨鹽,利用如圖所示裝置處理銨鹽,然后通過滴定測量。已知:NH3+H3BO3=NH3·H3BO3;NH3·H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3。
回答下列問題:(1)a的作用是_______________。(2)b中放入少量碎瓷片的目的是____________。f的名稱是__________________。(3)清洗儀器:g中加蒸餾水;打開k1,關閉k2、k3,加熱b,蒸氣充滿管路;停止加熱,關閉k1,g中蒸餾水倒吸進入c,原因是____________;打開k2放掉水,重復操作2~3次。(4)儀器清洗后,g中加入硼酸(H3BO3)和指示劑。銨鹽試樣由d注入e,隨后注入氫氧化鈉溶液,用蒸餾水沖洗d,關閉k3,d中保留少量水。打開k1,加熱b,使水蒸氣進入e。①d中保留少量水的目的是___________________。②e中主要反應的離子方程式為________________,e采用中空雙層玻璃瓶的作用是________。(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)樣品m克進行測定,滴定g中吸收液時消耗濃度為cmol·L–1的鹽酸VmL,則樣品中氮的質量分數為_________%,樣品的純度≤_______%。
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】
A.MnO2與濃鹽酸制取氯氣需要加熱,根據裝置A圖示,不能改用MnO2,故A錯誤;B.根據裝置圖示,B為氯氣收集裝置,C為防倒吸裝置,D為尾氣處理裝置,故B錯誤;C.氯氣通入氫氧化鈉溶液中可以得到NaClO,HClO見光易分解,NaClO光照不分解,則該物質水溶液比HClO穩定,故C正確;D.銅和稀硝酸反應可制取NO,裝置A可用,裝置B、C中有空氣,NO易被空氣的氧氣氧化,導致收集的氣體不純,應用排水法收集,NO有毒,屬于大氣污染物,NO不與氫氧化鈉反應,無法處理尾氣,上圖裝置不能作為制取適量NO的簡易裝置,故D錯誤;答案選C。2、B【解析】
A.CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl為烯烴的加成反應,而CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl為烷烴的取代反應,故A錯誤;B.油脂為高級脂肪酸甘油酯,水解生成甘油;鹵代烴水解產物為醇,則均發生水解反應,故B正確;C.Zn+Cu2+=Zn2++Cu反應中,Zn元素化合價升高,Zn單質被氧化,故C錯誤;D.2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑中只有過氧化鈉中O元素的化合價變化,水既不是氧化劑也不是還原劑;2F2+2H2O→4HF+O2中只有O元素的化合價升高,作還原劑,故D錯誤;正確答案是B。把握反應中結構變化、反應條件及反應中元素的化合價變化為解答的關鍵,注重高頻考點的考查,題目難度不大。3、A【解析】
A.硝基苯中硝基中的N原子與苯環相連,氧原子只能與N相連,故A正確;B.鎂離子的結構示意圖為,B項錯誤;C.由H2O分子的比例模型是:,故C錯誤;D.原子核內有8個中子的碳原子,質量數=14,碳原子為
,故D錯誤;正確答案是A。4、B【解析】
A.乙烯與HCl加成得到一氯乙烷,一氯乙烷消去得到乙烯與HCl,一氯乙烷與水發生取代得到乙醇,乙醇消去得到乙烯與水,符合轉化,A項正確;B.HNO3顯酸性,NH3顯堿性,由硝酸不能直接轉化為氨氣,不能實現轉化,B項錯誤;C.AlCl3與氨水反應得到Al(OH)3,Al(OH)3與鹽酸反應得到AlCl3與水,Al(OH)3加熱分解得到Al2O3,Al2O3與鹽酸反應得到AlCl3與水,符合轉化,C項正確;D.氯氣與氫氣反應得到HCl,濃HCl與高錳酸鉀反應得到氯氣,HCl與CuO反應得到CuCl2和水,CuCl2電解得到Cu與氯氣,符合轉化,D項正確;答案選B。5、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生成碳酸鈉和氫氧化鈉,當碳酸氫鈉過量時,生成二氧化碳過量,最終產物為碳酸鈉。【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,當碳酸氫鈉過量時,生成二氧化碳、水均過量,則反應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生成碳酸鈉,則最終產物為碳酸鈉;故答案選C。6、A【解析】
A.熔點高的物質可作耐高溫材料,則Al2O3熔點高,可用作耐高溫材料,A選;B.Cu與FeCl3發生氧化還原反應,則用FeCl3腐蝕Cu刻制印刷電路板,與FeCl3溶液呈酸性無對應關系,B不選;C、石墨很軟,可用于制鉛筆芯,與石墨具有導電性無對應關系,C不選;D、濃硫酸具有吸水性,可用于干燥CO2,與濃硫酸具有強氧化性無對應關系,D不選;答案選A。7、C【解析】
A.環己烯分子式為C6H10,螺[1.3]己烷分子式為C6H10,所以互為同分異構體,故A正確;B.若全部取代苯環上的1個H原子,若其中1個Cl原子與甲基相鄰,另一個Cl原子有如圖所示4種取代位置,有4種結構,若其中1個Cl原子處于甲基間位,另一個Cl原子有如圖所示1種取代位置,有1種結構,若考慮烴基上的取代將會更多,故B正確;C.若主鏈有5個碳原子,則氯原子有3種位置,即1-氯戊烷、1-氯戊烷和3-氯戊烷;若主鏈有4個碳原子,此時甲基只能在1號碳原子上,而氯原子有4種位置,分別為1-甲基-1-氯丁烷、1-甲基-1-氯丁烷、3-甲基-1-氯丁烷和3-甲基-1-氯丁烷;若主鏈有3個碳原子,此時該烷烴有4個相同的甲基,因此氯原子只能有一種位置,即1,3-二甲基-1-氯丙烷。綜上所敘分子式為C5H11Cl的同分異構體共有8種,故C錯誤;D.-C4H9已經達到飽和,1mol苯環消耗3mol氫氣,則lmolb最多可以與3molH1加成,故D正確。答案:C本題考查有機物的結構與性質,為高頻考點,常考查同分異構體數目、氫氣加成的物質的量、消耗氫氧化鈉的物質的量、官能團性質等,熟悉官能團及性質是關鍵。8、B【解析】A.HCl是共價化合物,其電子式為B.SiO2是原子晶體,是立體網狀結構,如,故B錯誤;C.S的核電荷數為16,其原子結構示意圖為D.乙炔的分子式為C2H2,故D正確;答案為B。9、B【解析】
A.黑火藥是由硫黃、硝石和木炭按照一定比例混合而成,故A正確;B.“屠蘇”是藥酒,含有酒精,酒精是非電解質,故B錯誤;C.爆竹爆炸生成新物質,發生了化學變化,故C正確;D.早期的桃符大都是木質的,含有纖維素,纖維素是多糖,在一定條件下能發生水解,故D正確;故選:B。10、D【解析】
A.聚丙烯的鏈節:,A錯誤;B.O的原子半徑比C的原子半徑小,二氧化碳分子的比例模型:,B錯誤;C.的名稱:2—甲基戊烷,C錯誤;D.氯離子最外層有8個電子,核電荷數為17,氯離子的結構示意圖為:,D正確;答案選D。11、A【解析】
HCl在陽極失電子,發生氧化反應,生成Cl2和H+,Fe3+在陰極得電子,還原成Fe2+,Fe2+、H+、O2反應生成Fe3+和H2O,Fe2+、Fe3+在陰極循環。【詳解】A.由分析可知,Fe2+在陰極循環,無需補充,A錯誤;B.HCl在陽極失電子得到Cl2和H+,電極反應式為:2HCl-2e-=Cl2+2H+,B正確;C.根據電子得失守恒有:O2~4e-,電路中轉移1mol電子,消耗0.25mol氧氣,標況下體積為5.6L,C正確;D.由圖可知,反應物為HCl(g)和O2(g),生成物為H2O(g)和Cl2(g),故電解總反應可看作是4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g),D正確。答案選A。12、C【解析】
A.總反應為,由方程式可以看出該轉化的原子利用率為100%,故A正確;B.陰極發生還原反應,陰極電極反應式為,故B正確;C.右側電極氯化鈉生成次氯酸鈉,根據反應物、生成物中鈉、氯原子個數比為1:1,Na+不能通過交換膜,故C錯誤;D.陰極二氧化碳得電子生成CO,碳元素化合價由+4降低為+2,每生成11.2L(標況下)CO轉移電子數為NA,故D正確;選C。13、D【解析】
ClO-和ClO3-個數比為1:2,則按電子守恒,它們與Cl-的個數比為1:2:11,從而得出被還原的氯(生成Cl-)與被氧化的氯(生成ClO-和ClO3-)的物質的量之比為11:3。故選D。14、A【解析】
A.硫化亞銅與氧氣反應生成氧化銅和二氧化硫,反應的化學方程式為:Cu2S+2O22CuO+SO2,銅與氯氣反應生成氯化銅,反應為:Cu+Cl2CuCl2,A正確;B.SiO2不溶于水,也不能和水反應,所以二者不能直接生成H2SiO3,B錯誤;C.鐵和水蒸氣在高溫時反應生成四氧化三鐵和氫氣,化學方程式為3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,C錯誤;D.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,在溶液中就有了大量的鈉離子、銨根離子、氯離子和碳酸氫根離子,其中NaHCO3溶解度最小,所以析出NaHCO3,加熱NaHCO3分解生成碳酸鈉,不是一步生成碳酸鈉,D錯誤;故合理選項是A。15、A【解析】
A.前者含8個H原子,后者含10個H原子,分子式不同,二者不是同分異構體,故A錯誤;B.前者含-OH,后者含-COOH,則均能與鈉反應生成氫氣,故B正確;C.前后含苯環、-CHO,后者含碳碳雙鍵,則均可發生加成反應,故C正確;
D.前者含-CHO(能發生銀鏡反應),后者不含,則可用銀氨溶液鑒別,故D正確;故答案選A。有機物能夠與氫氣發生加成反應的結構特點:含有不飽和鍵:碳碳雙鍵,碳碳三鍵,含有醛基、羰基,含有苯環;能夠與金屬鈉發生反應的有機物的結構特點:含有-OH、-COOH等;能夠發生銀鏡反應的有機物的結構特點:含有醛基。16、B【解析】
A.NH3的相對分子質量是17,每個分子中含有10個電子,所以10gNH3含有電子的個數是:(10g÷17g/mol)×10NA=5.88NA個電子,錯誤;B.Fe是變價金屬,與氯氣發生反應:2Fe+3Cl22FeCl3,根據反應方程式中兩者的關系可知0.1mol的Cl2與Fe反應時,氯氣不足量,所以反應轉移的電子的物質的量應該以Cl2為標準,轉移的電子數為0.2NA,Cu與Cl2發生反應產生CuCl2,0.1mol銅分別與0.1mol氯氣完全反應,轉移的電子數均為0.2NA,正確;C.標準狀況下H2O是液體,不能使用氣體摩爾體積計算H2O的物質的量,錯誤;D.Na2CO3是強堿弱酸鹽,在溶液中CO32-發生水解反應而消耗,所以1L0.1mol·L-1Na2CO3溶液中含有CO32-小于0.1NA個,錯誤;答案選B。17、C【解析】
A.與Na反應時,乙醇的反應速率比水慢,說明乙醇中羥基不如水中羥基活潑,這是因為烴基對羥基產生影響,故A能用基團間相互作用解釋;B.苯酚能跟NaOH溶液反應而乙醇不能,則說明苯環對羥基有影響,故B能用基團間相互作用解釋;C.乙醇具有還原性,乙酸不具有還原性,這是官能團的性質,與所連基團無關,故C不能用基團間相互作用解釋;D.甲苯的反應溫度更低,說明甲苯與硝酸反應更容易,甲基的影響使苯環上的氫原子變得活潑易被取代,故D能用基團間相互作用解釋;答案選C。18、D【解析】
A.分子中含有三種官能團,包括了羧基、碳碳雙鍵和氨基,A錯誤;B.采用“定一移一”的方法,二氯代物,如圖所示:、、,共有6種,B錯誤;C.1mol苯環能夠與3molH2發生加成,1mol碳碳雙鍵和1molH2發生加成,而羧基不能與H2發生加成,則1mol吲哚乙酸與足量氫氣發生反應,最多消耗4molH2,C錯誤;D.分子中只有1個飽和碳原子,但是碳原子連有2個相同的H原子,因此分子中不含有手性碳原子,D正確。答案選D。19、B【解析】
①甲物質中含有碳碳雙鍵,能發生加聚反應,不能發生縮聚反應,①錯誤;②乙中苯環和碳碳雙鍵能和氫氣發生加成反應,1mol乙物質最多能與4molH2發生加成反應,②正確;③丙中-OH能和Na反應,且-OH與Na以1:1反應,1mol丙物質可與2mol鈉完全反應,生成1mol氫氣,溫度和壓強未知,因此不能確定氣體摩爾體積,也就無法計算氫氣體積,③錯誤;④含有碳碳雙鍵的有機物和醇都能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,因此這三種物質都能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使酸性高錳酸鉀溶液褪色,④正確;綜上所述可知正確的說法為②④,故合理選項是B。20、C【解析】
A.從圖像可以看出,甲烷燃燒后釋放能量,故都是放熱反應,反應①和反應②均為放熱反應,故A正確;B.從圖像可以看出CO2具有的能量比CO低,故B正確;C.CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)+607.3kJ②,CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)+890.3kJ①,①-②得到CO(g)+O2(g)=CO2(g)+283kJ,故C錯誤;D.根據圖示,反應②的熱化學方程式:CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)+607.3kJ,故D正確;答案選C。21、D【解析】
硅與某非金屬元素X的化合物具有高熔點高硬度的性能,說明該晶體為原子晶體,可能為碳化硅、氮化硅、二氧化硅,而四氯化硅、四氟化硅為分子晶體,所以X一定不可能是ⅦA族元素,故選D。22、B【解析】
A.電池放電時,A電極鋅單質被氧化成為鋅離子,所以A為負極,所以電路中電流方向為B→b→a→A→B,故A錯誤;B.放電時A去產生Zn2+,為負極,所以C區Cl-應移向A區,故M為陰離子交換膜,B區I2轉化為I-,為正極,所以C區K+應移向B區,故N為陽離子交換膜,故B正確;C.充電時B電極應與外接電源的正極相連,則B電極應于鉛蓄電池中的PbO2電極相連,故C項錯誤;D.充電時Cl-從A區移向C區、K+從C區移向B區,所以C區增加的離子數為2NA時,電路中有1mol電子通過,A極的電極反應為Zn2++2e-==Zn,生成0.5molZn,所以A極增重32.5g,故D錯誤;故答案為B。二、非選擇題(共84分)23、鄰溴苯甲醛Br2、FeBr3(或Fe)+H2O19、、c【解析】
由題可知,A和D為兩種不飽和的烴,根據已知①,C和F發生反應生成G,可知C的結構式為,F為,則E為,D與HBr發生加成反應得到E,故D為,B到C為催化氧化,則B為,A發生取代反應得到B,故A為,G在該條件下得到H,結合已知①可以得到H為,由于有機物J結構中含兩個環,故可能是H發生分子內的酯化,得到J,據此分析解答問題。【詳解】(1)根據上述分析,C的結構式為,叫做鄰溴苯甲醛,故答案為:鄰溴苯甲醛;(2)A→B為苯環上的取代反應,條件為Br2、FeBr3(或Fe),故答案為:Br2、FeBr3(或Fe);(3)H為,由于有機物J結構中含兩個環,故可能是H發生分子內的酯化,得到JH→J的化學反應方程式為+H2O,故答案為:+H2O;(4),根據以上分析C為,由轉化關系可推出M為,N為,其分子式為C8H14O3,N的同分異構體中符合下列條件:①含有基團、環上有三個取代基②與NaHCO3反應產生氣泡說明含有羧基③可發生縮聚反應,說明含有羧基和羥基,則環上有三個不同取代基分別為甲基、羥基和羧基。先分析環上有兩個取代基時共有4種結構(鄰間對和同一個碳上),這4種結構對應的第三個取代基的取代產物分別有6種,6種,4種,3種,所以共有6+6+4+3=19種同分異構體,其中核磁共振氫譜顯示環上只有3組峰,且峰面積之比為4:4:1且滿足條件的物質有、、。M的同分異構體的元素組成相同,在元素分析儀中顯示的信號完全相同,故答案為:c;、、(任選其一即可);(5)根據題干信息,以和甲烷為原料,合成的路線如下:。24、丙二酸二甲酯酯基加成反應取代反應HCHO【解析】
A分子中只有一種氫原子,則乙烯與氧氣在銀作催化劑加熱的條件下反應生成環氧乙烷,A為,A與乙醛發生反應生成B,已知B分子中有四種氫,且能發生銀鏡反應,說明含有醛基,再結合B的分子式C8H16O4,可知B為,根據已知反應②可知,B與甲醛在堿性條件下反應生成C為,C與HBr發生取代反應生成D為,甲醇與丙二酸發生酯化反應生成E為CH3OOCCH2COOCH3,根據已知反應③可知,D與E反應生成F為,G為,據此分析解答。【詳解】(1)甲醇與丙二酸發生酯化反應生成E為CH3OOCCH2COOCH3,E的化學名稱是丙二酸二甲酯,故答案為:丙二酸二甲酯;(2)由以上分析知,F為,則其所含官能團是酯基,故答案為:酯基;(3)A為,A與乙醛發生反應生成B,已知B分子中有四種氫,且能發生銀鏡反應,說明含有醛基,再結合B的分子式C8H16O4,可知B為,則A→B的反應類型是加成反應,C為,C與HBr發生取代反應生成D為,C→D的反應類型是取代反應,故答案為:加成反應;取代反應;(4)根據已知反應②可知,B與甲醛在堿性條件下反應生成C為,反應的化學方程式是;(5)由以上分析知,G的結構簡式為;(6)H的分子式為C12H18O4,其不飽和度為,滿足下列條件的H,①1molH與NaOH溶液反應可以消耗4molNaOH,則其含有苯環,為芳香族化合物,且含有4個酚羥基,②H的核磁共振氫譜有四組峰,峰面積之比為6:1:1:1,則其含有4種等效氫,且氫原子數分別為12、2、2、2,則符合要求的結構簡式為,故答案為:;(7)L為高聚酯,則K中應同時含有羥基和羧基,K中含有10個碳原子,只有9個碳原子,根據已知反應②可知,與HCHO在一定條件下發生取代反應生成I為,I發生已知反應②生成J為,J經酸化得到K為,K發生縮聚反應生成,故答案為:HCHO;。25、氯氣發生裝置3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH===2K2FeO4+6KCl+8H2OFe3+4FeO42-+20H+==4Fe3++3O2↑+10H2O<溶液酸堿性不同【解析】
(1)濃鹽酸和KMnO4混合可生成氯氣;(2)裝置B為除雜裝置,反應使用濃鹽酸,濃鹽酸會揮發產生HCl,使得產生的Cl2中混有HCl,需要除去HCl,可將混合氣體通過飽和食鹽水達到除雜的目的;(3)C中得到紫色固體和溶液,紫色的為K2FeO4,在堿性條件下,Cl2可以氧化Fe(OH)3制取K2FeO4,結合守恒法寫出發生反應的化學方程式;(4)方案I中加入KSCN溶液至過量,溶液呈紅色,說明反應產生Fe3+,但該離子的產生不能判斷一定是K2FeO4將Cl-氧化,注意K2FeO4在堿性溶液中穩定,酸性溶液中快速產生O2,自身轉化為Fe3+;(5)Fe(OH)3在堿性條件下被Cl2氧化為FeO42-,可以說明Cl2的氧化性大于FeO42-,而方案Ⅱ實驗表明,Cl2和FeO42-的氧化性強弱關系相反,方案Ⅱ是FeO42-在酸性條件下氧化Cl-生成Cl2,注意兩種反應體系所處酸堿性介質不一樣。【詳解】(1)濃鹽酸和KMnO4混合可生成氯氣,則A裝置的作用是氯氣發生裝置;(2)裝置B為除雜裝置,反應使用濃鹽酸,濃鹽酸會揮發產生HCl,使得產生的Cl2中混有HCl,需要除去HCl,可將混合氣體通過飽和食鹽水達到除雜的目的,所以裝置B應為;(3)C中得到紫色固體和溶液,紫色的為K2FeO4,在堿性條件下,Cl2可以氧化Fe(OH)3制取K2FeO4,發生反應的化學方程式為3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH===2K2FeO4+6KCl+8H2O;(4)方案I中加入KSCN溶液至過量,溶液呈紅色,說明反應產生Fe3+,但該離子的產生不能判斷一定是K2FeO4將Cl-氧化,注意K2FeO4在堿性溶液中穩定,酸性溶液中快速產生O2,自身轉化為Fe3+,發生反應為:4FeO42-+20H+═4Fe3++3O2↑+10H2O;(5)Fe(OH)3在堿性條件下被Cl2氧化為FeO42-,可以說明Cl2的氧化性大于FeO42-,而方案Ⅱ實驗表明,Cl2和FeO42-的氧化性強弱關系相反,方案Ⅱ是FeO42-在酸性條件下氧化Cl-生成Cl2,兩種反應體系所處酸堿性介質不一樣,所以可以說明溶液酸堿性會影響粒子氧化性的強弱。26、Fe(SCN)3萃取I2和Fe3+Mg2+、K+I-+5否KI3受熱(或潮濕)條件下產生KI和I2,KI被氧氣氧化,I2易升華【解析】
(1)①從第一份試液中滴加KSCN溶液后顯紅色,可知該加碘鹽中含有Fe3+,反應:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,Fe(SCN)3呈血紅色;②從第二份試液中加足量KI固體,溶液顯淡黃色,用CCl4萃取,下層溶液顯紫紅色,可知有碘生成。③這是因為由于氧化性:>Fe3+>I2,加足量KI后,和Fe3+均能將I-氧化成I2,由此也可以知道該加碘鹽添加KIO3,根據化合價規律確定該加碘鹽中碘元素的價態;第三份試液中加入適量KIO3固體后,滴加淀粉試劑,溶液不變色。由此可知該加碘鹽中不含KI;③具有氧化性的離子為與具有還原性的離子為I-,發生氧化還原反應;(2)根據KI具有還原性及氧化還原反應、KI3在常溫下不穩定性來分析;(3)存在KIO3~3I2~6Na2S2O3,以此計算含碘量。【詳解】(1)①某加碘鹽可能含有
K+、、I-、Mg2+,用蒸餾水溶解,并加稀鹽酸酸化后將溶液分為3份:從第一份試液中滴加KSCN溶液后顯紅色,可知該加碘鹽中含有Fe3+,反應:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,Fe(SCN)3呈血紅色;故答案為:Fe(SCN)3;②從第二份試液中加足量KI固體,溶液顯淡黃色,用CCl4萃取,下層溶液顯紫紅色,可知有碘生成,故答案為:萃取;I2;③據上述實驗得出氧化性:>Fe3+>I2,加足量KI后,IO3-和Fe3+均能將I-氧化成I2,由此也可以知道該加碘鹽添加KIO3,該加碘鹽中碘元素是+5價;第三份試液中加入適量KIO3固體后,滴加淀粉試劑,溶液不變色。由此可知該加碘鹽中不含KI,一定存在的離子是:IO3-和Fe3+,可能存在的離子是:Mg2+、K+,一定不存在的離子是
I-,故答案為:和Fe3+;Mg2+、K+;I-;+5;(2)KI作為加碘劑的食鹽在保存過程中,KI會被空氣中氧氣氧化,根據題目告知,KI3?H2O是在低溫條件下,由I2溶于KI溶液可制得,再由題給的信息:“KI+I2?KI3”,可知KI3在常溫下不穩定性,受熱(或潮濕)條件下易分解為KI和I2,KI又易被空氣中的氧氣氧化,I2易升華,所以KI3?H2O作為食鹽加碘劑是不合適的,故答案為:否;KI3受熱(或潮濕)條件下產生KI和I2,KI被氧氣氧化,I2易升華;(3)根據反應式可知,設所測精制鹽的碘含量(以
I
元素計)是xmg/kg,則因此所測精制鹽的碘含量是x==,故答案為:。27、檢驗是否有I2生成CCl4(苯、煤油)SO2+4I?+4H+==2I2+S+2H2OSO2將I2還原為I?空氣中的O2將SO2氧化為SO42?O2不是SO2氧化為SO42?的主要原因3SO2+2H2O===4H++2SO42?+S向1mL1mol·L?1KI溶液中加入5滴1mol·L?1KCl溶液后,再通入SO2氣體,觀察現象【解析】
(1)碘遇淀粉溶液藍色,碘易溶于有機溶劑,且碘的四氯化碳溶液顯紫紅色;(2)經檢驗,II中的淺黃色固體是硫。資料顯示,在酸性條件下,SO2和KI溶液反應生成①在酸性條件下,SO2和KI溶液反應S和I2,結合守恒法寫出發生反應的離子方程式;②離心分離后的溶液,加入鹽酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成,說明溶液中有SO42-,說明I2能氧化SO2生成SO42-;③空氣中有氧氣,也能氧化SO2;④加入鹽酸酸化的BaCl2溶液,幾乎沒有白色沉淀,說明溶液中無SO42-;(3)I?是SO2轉化的催化劑,可知SO2在反應中既被氧化生成SO42-,又被還原生成S,結合守恒法配平離子反應方程式;(4)通過改變H+的濃度來判斷SO2的轉化速率是否發生改變;【詳解】(1)利用碘遇淀粉溶液藍色,加入淀粉溶液可檢驗反應中有碘生成;碘易溶于有機溶劑,也可以加入CCl4后振蕩靜置,看有機層是否顯紫紅色,來判斷反應中有碘生成;(2)①在酸性條件下,SO2和KI溶液反應S和I2,發生反應的離子方程式為SO2+4I?+4H+==2I2+S+2H2O;②II中加入淀粉溶液不變色,說明I2被還原,結合SO2具有還原性,可假設SO2將I2還原為I?;③乙同學認為空氣中有氧氣,也能將SO2氧化為SO42?,故不支持甲同學的上述假設;④加入鹽酸酸化的BaCl2溶液,幾乎沒有白色沉淀,說明溶液中無SO42-,由此可得出O2不是SO2氧化為SO42?的主要原因;(3)I?是SO2轉化的催化劑,可知SO2在反應中既被氧化生成SO42-,又被還原生成S,發生反應的離子反應方程式為3SO2+2H2O===4H++2SO42?+S;(4)向1mL1mol·L?1KI溶液
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