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2021-2022高考化學(xué)模擬試卷注意事項(xiàng):1.答題前,考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚,將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。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(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)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(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題(共包括22個(gè)小題。每小題均只有一個(gè)符合題意的選項(xiàng))1、下圖為室溫時(shí)不同pH下磷酸鹽溶液中含磷微粒形態(tài)的分布,其中a、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的pH分別為2.12、7.21、11.31,其中δ表示含磷微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),下列說法正確的是A.2molH3PO4與3molNaOH反應(yīng)后的溶液呈中性B.NaOH溶液滴定Na2HPO4溶液時(shí),無法用酚酞指示終點(diǎn)C.H3PO4的二級(jí)電離常數(shù)的數(shù)量級(jí)為10?7D.溶液中除OH?離子外,其他陰離子濃度相等時(shí),溶液可能顯酸性、中性或堿性2、在下列有機(jī)物中,經(jīng)催化加氫后不能生成2﹣甲基戊烷的是A.CH2=C(CH3)CH2CH2CH3 B.CH2=CHCH(CH3)CH2CH3C.CH3C(CH3)=CHCH2CH3 D.CH3CH=CHCH(CH3)CH33、既有強(qiáng)電解質(zhì),又有弱電解質(zhì),還有非電解質(zhì)的可能是()A.離子化合物 B.非金屬單質(zhì) C.酸性氧化物 D.共價(jià)化合物4、下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的比較,結(jié)論錯(cuò)誤的是()A.沸點(diǎn):B.溶解度:C.熱穩(wěn)定性:D.堿性:5、下列關(guān)于有機(jī)化合物的說法正確的是()A.除去苯甲酸中少量硝酸鉀可以用重結(jié)晶法B.甲苯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,證明甲基活化了苯壞C.不能用水鑒別苯、溴苯和乙醛D.油脂的皂化反應(yīng)屬于加成反應(yīng)6、我國(guó)科學(xué)家開發(fā)設(shè)計(jì)一種天然氣脫硫裝置,利用如右圖裝置可實(shí)現(xiàn):H2S+O2→H2O2+S。已知甲池中有如下的轉(zhuǎn)化:下列說法錯(cuò)誤的是:A.該裝置可將光能轉(zhuǎn)化為電能和化學(xué)能B.該裝置工作時(shí),溶液中的H+從甲池經(jīng)過全氟磺酸膜進(jìn)入乙池C.甲池碳棒上發(fā)生電極反應(yīng):AQ+2H++2e-=H2AQD.乙池①處發(fā)生反應(yīng):H2S+I3-=3I-+S↓+2H+7、已知X、Y、Z、W、M均為短周期元素。25℃時(shí),其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物(濃度均為0.01mol/L)溶液的pH和原子半徑的關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是()A.X、M簡(jiǎn)單離子半徑大小順序:X>MB.Z的最高價(jià)氧化物水化物的化學(xué)式為H2ZO4C.X、Y、Z、W、M五種元素中只有一種是金屬元素D.X的最簡(jiǎn)單氫化物與Z的氫化物反應(yīng)后生成的化合物中既含離子鍵又含共價(jià)鍵8、25℃時(shí),HCN溶液中CN-和HCN濃度所占分?jǐn)?shù)(α)隨pH變化的關(guān)系如圖所示,下列表述正確的是()A.Ka(HCN)的數(shù)量級(jí)為10-9B.0.1mol/LHCN溶液使甲基橙試液顯紅色C.1L物質(zhì)的量都是0.1mol的HCN和NaCN混合溶液中c(HCN)>c(CN-)D.0.1mol/LNaCN溶液的pH=9.29、《本草綱目》記載的燒酒工藝:“凡酸壞之酒,皆可蒸燒”,“以燒酒復(fù)燒二次……價(jià)值數(shù)倍也”。該方法與分離下列物質(zhì)的原理相同的是A.苯和水 B.硝酸鉀和氯化鈉C.食鹽水和泥沙 D.乙酸丁酯和1-丁醇10、化學(xué)與生產(chǎn)、生活及社會(huì)發(fā)展密切相關(guān),下列有關(guān)說法不正確的是A.“血液透析”和“靜電除塵”利用了膠體的不同性質(zhì)B.氨基酸在人體中生成新的蛋白質(zhì)的反應(yīng)屬于縮聚反應(yīng)C.從海水中提取物質(zhì)都必須通過化學(xué)反應(yīng)才能實(shí)現(xiàn)D.在食品袋中放入盛有硅膠的透氣小袋,可防止食物受潮11、將鐵的化合物溶于鹽酸,滴加KSCN溶液不發(fā)生顏色變化,再加入適量氯水,溶液立即呈紅色的是A.Fe2O3 B.FeCl3 C.Fe2(SO4)3 D.FeO12、二氧化碳捕獲技術(shù)用于去除氣流中的二氧化碳或者分離出二氧化碳作為氣體產(chǎn)物,其中CO2催化合成甲酸是原子利用率高的反應(yīng),且生成的甲酸是重要化工原料。下列說法不正確的是()A.二氧化碳的電子式:B.在捕獲過程,二氧化碳分子中的共價(jià)鍵完全斷裂C.N(C2H5)3能夠協(xié)助二氧化碳到達(dá)催化劑表面D.CO2催化加氫合成甲酸的總反應(yīng)式:H2+CO2=HCOOH13、比較純堿的兩種工業(yè)制法,正確的是選項(xiàng)項(xiàng)目氨堿法聯(lián)合制堿法A.原料食鹽、氨氣、生石灰食鹽、氨氣、二氧化碳B.可能的副產(chǎn)物氯化鈣氯化銨C.循環(huán)物質(zhì)氨氣、二氧化碳氨氣、氯化鈉D.評(píng)價(jià)原料易得、產(chǎn)率高設(shè)備簡(jiǎn)單、能耗低A.A B.B C.C D.D14、短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大。在如圖所示的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系中,p、q、m、n分別是元素W、X、Y、Z的氣體單質(zhì),p和s均為有色氣體,v的水溶液呈堿性。常溫下,0.1mol?L-1t溶液與0.1mol?L-1u溶液的pH均為1。下列說法不正確的是A.Y、W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物均為強(qiáng)酸B.Z和Y的簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性和沸點(diǎn)高低均為:Z>YC.s溶于水的反應(yīng)中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:2D.v的電子式可表示為15、下列離子方程式書寫正確的是()A.HNO2的電離:HNO2+H2O=H3O++NO2-B.氫氧化鐵溶于氫碘酸中:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2OC.往酸性碘化鉀溶液中滴加適量的雙氧水:2I-+2H++H2O2=I2+2H2OD.向稀硫酸中滴加氫氧化鋇至呈中性:SO42-+Ba2++OH-+H+=BaSO4↓+H2O16、已知:SO32—+I(xiàn)2+H2O===SO42—+2H++2I-,某溶液中可能含有I-、NH4+、Cu2+、SO32—,向該無色溶液中加入少量溴水,溶液仍呈無色,下列判斷正確的是()A.肯定不含I-B.肯定不含NH4+C.可能含有SO32—D.可能含有I-17、如圖所示裝置能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ǎ〢.圖用于實(shí)驗(yàn)室制取氯氣B.圖用于實(shí)驗(yàn)室制取氨氣C.圖用于酒精萃取碘水中的I2D.圖用于FeSO4溶液制備FeSO4?7H2O18、科學(xué)家合成出了一種用于分離鑭系金屬的化合物A(如下圖所示),短周期元素X、Y、Z原子序數(shù)依次增大,其中Z位于第三周期。Z與Y2可以形成分子ZY6,該分子常用作高壓電氣設(shè)備的絕緣介質(zhì)。下列關(guān)于X、Y、Z的敘述,正確的是A.離子半徑:Y>ZB.氫化物的穩(wěn)定性:X>YC.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:X>ZD.化合物A中,X、Y、Z最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)19、2019年《化學(xué)教育》期刊封面刊載如圖所示的有機(jī)物M(只含C、H、O)的球棍模型圖。不同大小、顏色的小球代表不同的原子,小球之間的“棍”表示共價(jià)鍵,既可以表示三鍵,也可以表示雙鍵,還可以表示單鍵。下列有關(guān)M的推斷正確的是A.M的分子式為C12H12O2B.M與足量氫氣在一定條件下反應(yīng)的產(chǎn)物的環(huán)上一氯代物有7種C.M能發(fā)生中和反應(yīng)、取代反應(yīng)、加成反應(yīng)D.一個(gè)M分子最多有11個(gè)原子共面20、2mol金屬鈉和1mol氯氣反應(yīng)的能量關(guān)系如圖所示,下列說法不正確的是()A.ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6+ΔH7B.ΔH4的值數(shù)值上和Cl-Cl共價(jià)鍵的鍵能相等C.ΔH7<0,且該過程形成了分子間作用力D.ΔH5<0,在相同條件下,2Br(g)的ΔH5′>ΔH521、下列除雜方案錯(cuò)誤的是選項(xiàng)被提純的物質(zhì)雜質(zhì)除雜試劑除雜方法ACO2(g)SO2(g)飽和NaHCO3溶液、濃H2SO4洗氣BNH4Cl(aq)FeCl3(aq)NaOH溶液過濾CCH4(g)CO2(g)NaOH溶液、濃H2SO4洗氣DFeCl2(aq)CuCl2(aq)鐵粉過濾A.A B.B C.C D.D22、如圖所示的方案可以降低鐵閘門的腐蝕速率。下列判斷正確的是()A.若X為導(dǎo)線,Y可以是鋅B.若X為導(dǎo)線,鐵閘門上的電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+C.若X為直流電源,鐵閘門做負(fù)極D.若X為直流電源,Y極上發(fā)生還原反應(yīng)二、非選擇題(共84分)23、(14分)氨甲環(huán)酸(F)又稱止血環(huán)酸、凝血酸,是一種在外科手術(shù)中廣泛使用的止血藥,可有效減少術(shù)后輸血。氨甲環(huán)酸(F)的一種合成路線如下(部分反應(yīng)條件和試劑未標(biāo)明):(1)B的系統(tǒng)命名為_______;反應(yīng)①的反應(yīng)類型為_____。(2)化合物C含有的官能團(tuán)的名稱為_____。(3)下列有關(guān)氨甲環(huán)酸的說法中,正確的是_____(填標(biāo)號(hào))。a.氨甲環(huán)酸的分子式為C8H13NO2b.氨甲環(huán)酸是一種天然氨基酸c.氨甲環(huán)酸分子的環(huán)上一氯代物有4種d.由E生成氨甲環(huán)酸的反應(yīng)為還原反應(yīng)(4)氨甲環(huán)酸在一定條件下反應(yīng)生成高分子化合物的化學(xué)方程式為________。(5)寫出滿足以下條件的D的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_____。①屬于芳香族化合物②具有硝基③核磁共振氫譜有3組峰(6)寫出用和CH2=CHOOCCH3為原料制備化合物的合成路線(其他試劑任選)。_____24、(12分)新合成的藥物J的合成方法如圖所示:已知:R1—NH—R2+Cl—R3+HClR1COOR2+R3CH2COOR4+R2OH(R1、R2、R3、R4為氫或烴基)回答下列問題:(1)B的化學(xué)名稱為______________,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_____________(2)有機(jī)物CH2=CHCH2NH2中的官能團(tuán)名稱是_______,由A生成B的反應(yīng)類型為_____(3)③的化學(xué)方程式為__________。(4)已知④有一定的反應(yīng)限度,反應(yīng)進(jìn)行時(shí)加入吡啶(C5H5N,屬于有機(jī)堿)能提高J的產(chǎn)率,原因是________。(5)有機(jī)物K分子組成比F少兩個(gè)氫原子,符合下列要求的K的同分異構(gòu)體有_________種(不考慮立體異構(gòu))。①遇FeCl3溶液顯紫色②苯環(huán)上有兩個(gè)取代基(6)是一種重要的化工中間體。以環(huán)已醇()和乙醇為起始原料,結(jié)合已知信息選擇必要的無機(jī)試劑,寫出制備的合成路線:_________________。(已知:RHC=CHR'RCOOH+R'COOH,R、R'為烴基。用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示有機(jī)物,用箭頭表示轉(zhuǎn)化關(guān)系,箭頭上注明試劑和反應(yīng)條件)25、(12分)某學(xué)習(xí)小組利用下圖裝置探究銅與濃H2SO4的反應(yīng)(夾持裝置和A中加熱裝置已略,氣密性已檢驗(yàn))。資料:微量Cu2+與過量NaOH溶液發(fā)生反應(yīng):Cu2++4OH?=[Cu(OH)4]2?,[Cu(OH)4]2?溶于甘油形成特征的絳藍(lán)色溶液。編號(hào)實(shí)驗(yàn)用品實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象I10mL15mol/L濃H2SO4溶液過量銅片劇烈反應(yīng),品紅溶液褪色,150℃時(shí)銅片表面產(chǎn)生大量黑色沉淀,繼續(xù)加熱,250℃時(shí)黑色沉淀消失。II10mL15mol/L濃H2SO4溶液適量銅片劇烈反應(yīng),品紅溶液褪色,150℃時(shí)銅片表面產(chǎn)生少量黑色沉淀,繼續(xù)加熱,250℃時(shí)黑色沉淀消失。(1)A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是________。(2)將裝置C補(bǔ)充完整并標(biāo)明所用試劑________。(3)實(shí)驗(yàn)I中,銅片表面的黑色沉淀可能含CuO、Cu2S或CuS。為探究黑色沉淀的成分,取出反應(yīng)后的銅片,用水小心沖洗后,進(jìn)行下列操作:i.黑色沉淀脫落,一段時(shí)間后,上層溶液呈無色。ii.開始時(shí),上層溶液呈無色,一段時(shí)間后,上層溶液呈淡藍(lán)色。甲認(rèn)為通過上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)證明黑色沉淀不含CuO,理由是________。②乙同學(xué)認(rèn)為僅通過顏色判斷不能得出上述結(jié)論,理由是______。需要增加實(shí)驗(yàn)iii,說明黑色沉淀不含CuO,實(shí)驗(yàn)iii的操作和現(xiàn)象是_______。(4)甲同學(xué)對(duì)黑色沉淀成分繼續(xù)探究,補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)方案:編號(hào)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象iv取洗凈后的黑色沉淀,加入適量_____溶液,加熱。黑色沉淀全部溶解,試管上部出現(xiàn)紅棕色氣體,底部有淡黃色固體生成。(5)用儀器分析黑色沉淀的成分,數(shù)據(jù)如下:150℃取樣230℃取樣銅元素3.2g,硫元0.96g。銅元素1.28g,硫元0.64g。230℃時(shí)黑色沉淀的成分是__________。(6)為探究黑色沉淀消失的原因,取230℃時(shí)的黑色沉淀,加入濃H2SO4,加熱至250℃時(shí),黑色沉淀溶解,有刺激性氣味的氣體生成,試管底部出現(xiàn)淡黃色固體,溶液變藍(lán)。用化學(xué)方程式解釋原因____。(7)綜合上述實(shí)驗(yàn)過程,說明Cu和濃H2SO4除發(fā)生主反應(yīng)外,還發(fā)生著其他副反應(yīng),為了避免副反應(yīng)的發(fā)生,Cu和濃H2SO4反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案是______。26、(10分)隨著時(shí)代的發(fā)展,綠色環(huán)保理念越來越受到大家的認(rèn)同,變廢為寶是我們每一位公民應(yīng)該養(yǎng)成的意識(shí)。某同學(xué)嘗試用廢舊的鋁制易拉罐作為原材料、采用“氫氧化鋁法”制取明礬晶體并進(jìn)行一系列的性質(zhì)探究。制取明礬晶體主要涉及到以下四個(gè)步驟:第一步:鋁制品的溶解。取一定量鋁制品,置于250mL錐形瓶中,加入一定濃度和體積的強(qiáng)堿溶液,水浴加熱(約93℃),待反應(yīng)完全后(不再有氫氣生成),趁熱減壓抽濾,收集濾液于250mL燒杯中;第二步:氫氧化鋁沉淀的生成。將濾液重新置于水浴鍋中,用3mol/LH2SO4調(diào)節(jié)濾液pH至8~9,得到不溶性白色絮凝狀A(yù)l(OH)3,減壓抽濾得到沉淀;第三步:硫酸鋁溶液的生成。將沉淀轉(zhuǎn)移至250mL燒杯中,邊加熱邊滴入一定濃度和體積的H2SO4溶液;第四步:硫酸鋁鉀溶液的形成。待沉淀全部溶解后加入一定量的固體K2SO4,將得到的飽和澄清溶液冷卻降溫直至晶體全部析出,減壓抽濾、洗滌、抽干,獲得產(chǎn)品明礬晶體[KAl(SO4)2·12H2O,M=474g/mol]?;卮鹣铝袉栴}:(1)第一步鋁的溶解過程中涉及到的主要反應(yīng)的離子方程式為__________________________(2)為了加快鋁制品的溶解,應(yīng)該對(duì)鋁制品進(jìn)行怎樣的預(yù)處理:________________________(3)第四步操作中,為了保證產(chǎn)品的純度,同時(shí)又減少產(chǎn)品的損失,應(yīng)選擇下列溶液中的___(填選項(xiàng)字母)進(jìn)行洗滌,實(shí)驗(yàn)效果最佳。A.乙醇B.飽和K2SO4溶液C.蒸餾水D.1:1乙醇水溶液(4)為了測(cè)定所得明礬晶體的純度,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作:準(zhǔn)確稱取明礬晶體試樣4.0g于燒杯中,加入50mL1mol/L鹽酸進(jìn)行溶解,將上述溶液轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中,稀釋至刻度線,搖勻;移取25.00mL溶液干250mL錐形瓶中,加入30mL0.10mol/LEDTA-2Na標(biāo)準(zhǔn)溶液,再滴加幾滴2D二甲酚橙,此時(shí)溶液呈黃色;經(jīng)過后續(xù)一系列操作,最終用0.20mol/L鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由黃色變?yōu)樽霞t色,達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),共消耗5.00mL鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液。滴定原理為H2Y2-+Al3+→AlY-+2H+,H2Y2-(過量)+Zn2+→ZnY2-+2H+(注:H2Y2-表示EDTA-2Na標(biāo)準(zhǔn)溶液離子)。則所得明礬晶體的純度為_________%。(5)明礬除了可以用作人們熟悉的凈水劑之外,還常用作部分食品的膨松劑,例如油條(餅)的制作過程需要加入一定量的明礬,請(qǐng)簡(jiǎn)述明礬在面食制作過程作膨松劑的原理:_______(6)為了探究明礬晶體的結(jié)晶水?dāng)?shù)目及分解產(chǎn)物,在N2氣流中進(jìn)行熱分解實(shí)驗(yàn),得到明礬晶體的熱分解曲線如圖所示(TG%代表的是分解后剩余固體質(zhì)量占樣品原始質(zhì)量的百分率,失重百分率=×100%):根據(jù)TG曲線出現(xiàn)的平臺(tái)及失重百分率,30~270℃范圍內(nèi),失重率約為45.57%,680~810℃范圍內(nèi),失重百分率約為25.31%,總失重率約為70.88%,請(qǐng)分別寫出所涉及到30~270℃、680~810℃溫度范圍內(nèi)這兩個(gè)階段的熱分解方程式:___________、_____________27、(12分)B.[實(shí)驗(yàn)化學(xué)]丙炔酸甲酯()是一種重要的有機(jī)化工原料,沸點(diǎn)為103~105℃。實(shí)驗(yàn)室制備少量丙炔酸甲酯的反應(yīng)為實(shí)驗(yàn)步驟如下:步驟1:在反應(yīng)瓶中,加入14g丙炔酸、50mL甲醇和2mL濃硫酸,攪拌,加熱回流一段時(shí)間。步驟2:蒸出過量的甲醇(裝置見下圖)。步驟3:反應(yīng)液冷卻后,依次用飽和NaCl溶液、5%Na2CO3溶液、水洗滌。分離出有機(jī)相。步驟4:有機(jī)相經(jīng)無水Na2SO4干燥、過濾、蒸餾,得丙炔酸甲酯。(1)步驟1中,加入過量甲醇的目的是________。(2)步驟2中,上圖所示的裝置中儀器A的名稱是______;蒸餾燒瓶中加入碎瓷片的目的是______。(3)步驟3中,用5%Na2CO3溶液洗滌,主要除去的物質(zhì)是____;分離出有機(jī)相的操作名稱為____。(4)步驟4中,蒸餾時(shí)不能用水浴加熱的原因是________。28、(14分)一定條件下,lmolCH3OH與一定量O2發(fā)生反應(yīng)時(shí),生成CO、CO2或HCHO的能量變化如下圖所示[反應(yīng)物O2(g)和生成物H2O(g)已略去]?;卮鹣铝袉栴}:(1)在有催化劑作用下,CH3OH與O2反應(yīng)主要生成___(填“CO2、CO或HCHO”);計(jì)算:2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g)=_____________(2)已知:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)①經(jīng)測(cè)定不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)如下:該反應(yīng)為___(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng);251℃時(shí),某時(shí)刻測(cè)得該反應(yīng)的反應(yīng)物與生成物濃度為c(CO)=1.4mol/L、c(H2)=1.4mol/L、c(CH3OH)=1.8mol/L,則此時(shí)υ(正)____υ(逆)(填“>”、“=”或“<”)。②某溫度下,在體積固定的2L密閉容器中將1molCO和2molH2混合,使反應(yīng)得到平衡,實(shí)驗(yàn)測(cè)得平衡時(shí)與起始時(shí)的氣體壓強(qiáng)比值為1.7,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為____(保留l位小數(shù))。(3)利用鈉堿循環(huán)法可除去SO2。常溫下,若吸收液吸收一定量SO2后的溶液中,n(SO32-):n(HSO3-)=3:2,則此時(shí)溶液呈____(填“酸性”、“中性”或“堿性”)。(已知:H2SO3的電離常數(shù)為:Kal=l.54×11-2、Ka2=l.12×l1-7)(4)利用電化學(xué)法處理工業(yè)尾氣SO2的裝置如圖所示,寫出Pt(2)電極反應(yīng)式:______;當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1.12mole-時(shí)(較濃H2SO4尚未排出),交換膜左側(cè)溶液中約增加___mol離子。29、(10分)2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予三位開發(fā)鋰離子電池的科學(xué)家。TiS2、LiCoO2和LiMnO2等都是他們研究鋰離子電池的載體。回答下列問題:(1)基態(tài)Ti原子的價(jià)層電子排布圖為____。(2)在第四周期d區(qū)元素中,與Ti原子未成對(duì)電子數(shù)相同的元素名稱________。(3)金屬鈦的原子堆積方式如圖所示,則金屬鈦晶胞俯視圖為______。(4)已知第三電離能數(shù)據(jù):I3(Mn)=3246kJ·mol-1,I3(Fe)=2957kJ·mol-1。錳的第三電離能大于鐵的第三電離能,其主要原因是______。(5)據(jù)報(bào)道,在MnO2的催化下,甲醛可被氧化成CO2,在處理含HCHO的廢水或空氣方面有廣泛應(yīng)用。HCHO中鍵角________CO2中鍵角(填“大于”“小于”或“等于”)。(6)Co3+、Co2+能與NH3、H2O、SCN-等配體組成配合物。①1mol[Co(NH3)6]3+含______molσ鍵。②配位原子提供孤電子對(duì)與電負(fù)性有關(guān),電負(fù)性越大,對(duì)孤電子對(duì)吸引力越大。SCN-的結(jié)構(gòu)式為[S=C=N]-,SCN-與金屬離子形成的配離子中配位原子是_______(填元素符號(hào))。(7)工業(yè)上,采用電解熔融氯化鋰制備鋰,鈉還原TiCl4(g)制備鈦。已知:LiCl、TiCl4的熔點(diǎn)分別為605℃、-24℃,它們的熔點(diǎn)相差很大,其主要原因是________。(8)鈦的化合物晶胞如圖所示。二氧化鈦晶胞如圖1所示,鈦原子配位數(shù)為______。氮化鈦的晶胞如圖2所示,圖3是氮化鈦的晶胞截面圖(相鄰原子兩兩相切)。已知:NA是阿伏加德羅常數(shù)的值,氮化鈦晶體密度為dg·cm-3。氮化鈦晶胞中N原子半徑為________pm。
參考答案一、選擇題(共包括22個(gè)小題。每小題均只有一個(gè)符合題意的選項(xiàng))1、B【解析】
2molH3PO4與3molNaOH反應(yīng)后生成等物質(zhì)的量濃度的NaH2PO4、Na2HPO4,據(jù)圖可看出b點(diǎn)、濃度相等,pH=7.21,顯堿性,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;把NaOH溶液滴入Na2HPO4溶液時(shí),發(fā)生反應(yīng)+OH?+H2O,δ()減小,δ()增大,在此pH變化范圍內(nèi),無法用酚酞指示終點(diǎn),B選項(xiàng)正確;H3PO4H++,H++,Ka2=,當(dāng)c()=c()時(shí),pH=7.21,c(H+)=10?7.21,數(shù)量級(jí)為10?8,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;溶液中陰離子濃度相等時(shí),可能是c()=c(),此時(shí)溶液pH=7.21顯堿性,還可能是c()=c(),此時(shí)pH=11.31,顯堿性,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。2、B【解析】
根據(jù)烯的加成原理,雙鍵中的一個(gè)鍵斷開,結(jié)合H原子,生成2-甲基戊烷,采取倒推法相鄰碳原子之間各去掉1個(gè)氫原子形成雙鍵,即得到烯烴【詳解】2?甲基戊烷的碳鏈結(jié)構(gòu)為,2?甲基戊烷相鄰碳原子之間各去掉1個(gè)氫原子形成雙鍵,從而得到烯烴;根據(jù)2?甲基戊烷的碳鏈結(jié)構(gòu)知,相鄰碳原子上各去掉1個(gè)氫原子形成雙鍵的碳鏈結(jié)構(gòu)有:、、、。A.CH2=C(CH3)CH2CH2CH3的碳鏈結(jié)構(gòu)為,經(jīng)催化加氫后能生成2?甲基戊烷,故A不符合題意;B.CH2=CHCH(CH3)CH2CH3的碳鏈結(jié)構(gòu)為,經(jīng)催化加氫后不能生成2?甲基戊烷,故B符合題意;C.CH3C(CH3)=CHCH2CH3的碳鏈結(jié)構(gòu)為,經(jīng)催化加氫后能生成2?甲基戊烷,故C不符合題意;D.CH3CH=CHCH(CH3)CH3的碳鏈結(jié)構(gòu)為,經(jīng)催化加氫后能生成2?甲基戊烷,故D不符合題意;答案選B。3、D【解析】
A.由于離子化合物在熔融狀態(tài)下一定能導(dǎo)電,故一定是電解質(zhì),不能是非電解質(zhì),故A錯(cuò)誤;B.單質(zhì)既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì),故B錯(cuò)誤;C.酸性氧化物絕大多數(shù)是非電解質(zhì),少部分是電解質(zhì),且是電解質(zhì)中的弱電解質(zhì),無強(qiáng)電解質(zhì),故C錯(cuò)誤;D.若共價(jià)化合物能在水溶液中自身電離出自由離子而導(dǎo)電,則為電解質(zhì),若在水溶液中不能導(dǎo)電,則為非電解質(zhì);是電解質(zhì)的共價(jià)化合物,可能是強(qiáng)電解質(zhì),也可能是弱電解質(zhì),故D正確。故選:D。【點(diǎn)睛】應(yīng)注意的是離子化合物一定是電解質(zhì),共價(jià)化合物可能是電解質(zhì)也可能是非電解質(zhì)。4、A【解析】
A.乙醇分子間能夠形成氫鍵,而丙烷不能,因此沸點(diǎn),故A錯(cuò)誤;B.鹵化銀的溶解度從上到下,逐漸減小,AgI的溶解度更小,即溶解度:AgI<AgCl,故B正確;C.非金屬性越強(qiáng),氫化物越穩(wěn)定,非金屬性As<Br,則熱穩(wěn)定性,故C正確;D.金屬性越強(qiáng),最高價(jià)氧化物的水化物堿性越強(qiáng),金屬性Ba<Cs,則堿性,故D正確;答案選A?!军c(diǎn)睛】本題的易錯(cuò)點(diǎn)為C,要注意As和Br在元素周期表中的位置,同時(shí)注意元素周期律的應(yīng)用。5、A【解析】
A.硝酸鉀的溶解度受溫度的影響變化較大,而苯甲酸的溶解度受溫度的影響變化較小,所以除去苯甲酸中少量硝酸鉀可以用重結(jié)晶法,A正確;B.甲苯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,是由于甲基被氧化變?yōu)轸然?,而甲烷不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,因而證明苯壞使甲基變得活潑,B錯(cuò)誤;C.苯不能溶于水,密度比水小,故苯在水的上層;溴苯不能溶于水,密度比水大,液體分層,溴苯在下層;乙醛能夠溶于水,液體不分層,因此可通過加水來鑒別苯、溴苯和乙醛,C錯(cuò)誤;D.油脂的皂化反應(yīng)是油脂在堿性條件下的水解反應(yīng),屬于取代反應(yīng),D錯(cuò)誤;故合理選項(xiàng)是A。6、B【解析】
A.裝置是原電池裝置,據(jù)此確定能量變化情況;B.原電池中陽離子移向正極;C.甲池中碳棒是正極,該電極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng);D.在乙池中,硫化氫失電子生成硫單質(zhì),I3-得電子生成I-,據(jù)物質(zhì)的變化確定發(fā)生的反應(yīng)?!驹斀狻緼.裝置是原電池裝置,根據(jù)圖中信息知道是將光能轉(zhuǎn)化為電能和化學(xué)能的裝置,A正確;B.原電池中陽離子移向正極,甲池中碳棒是正極,所以氫離子從乙池移向甲池,B錯(cuò)誤;C.甲池中碳棒是正極,該電極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng),即AQ+2H++2e-=H2AQ,C正確;D.在乙池中,硫化氫失電子生成硫單質(zhì),I3-得電子生成I-,發(fā)生的反應(yīng)為H2S+I3-═3I-+S↓+2H+,D正確。故合理選項(xiàng)是B。【點(diǎn)睛】本題考查原電池的工作原理以及電極反應(yīng)式書寫的知識(shí),注意知識(shí)的歸納和梳理是關(guān)鍵,注意溶液中離子移動(dòng)方向:在原電池中陽離子向正極定向移動(dòng),陰離子向負(fù)極定向移動(dòng),本題難度適中。7、B【解析】
X、Y、Z、W、M均為短周期元素,由圖像分析可知,原子半徑:M>W>Z>Y>X,M的原子半徑最大且0.01mol/L最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物溶液的pH=12,則M為Na元素,0.01mol/LW的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物溶液的pH<2,則W為S元素,0.01mol/LZ的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物溶液的pH=2,則Z為Cl元素,X的半徑最小,其0.01mol/L的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物溶液的pH=2,則X為N元素,0.01mol/LY的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物溶液的2<pH<7,則Y為C元素,據(jù)此分析解答問題?!驹斀狻緼.X、M的簡(jiǎn)單離子為N3-和Na+,兩者電子層數(shù)相同,N3-的核電荷數(shù)小,故離子半徑:N3->Na+,A選項(xiàng)正確;B.Z為Cl元素,其的最高價(jià)氧化物的水化物的化學(xué)式為HClO4,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;C.X、Y、Z、W、M五種元素中只有Na元素一種金屬元素,C選項(xiàng)正確;D.X的最簡(jiǎn)單氫化物為NH3,Z的氫化物為HCl,兩者反應(yīng)后生成的化合物為NH4Cl,是離子化合物,既含離子鍵由含有共價(jià)鍵,D選項(xiàng)正確;答案選B?!军c(diǎn)睛】本題要求學(xué)生能夠掌握原子半徑變化規(guī)律、酸堿性與pH的關(guān)系等,并且能夠?qū)⑦@些變化及性質(zhì)結(jié)合起來進(jìn)行相關(guān)元素的判斷,對(duì)學(xué)生的綜合能力要求很高,在平時(shí)的學(xué)習(xí)中,要注意對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的總結(jié)歸納。8、C【解析】
A.電離平衡常數(shù)只受溫度的影響,與濃度無關(guān),取b點(diǎn),c(HCN)=c(CN-),則有HCN的電離平衡常數(shù)表達(dá)式為Ka==c(H+)=10-9.2,Ka(HCN)的數(shù)量級(jí)約為10-10,故A錯(cuò)誤;B.HCN為弱酸,其電離方程式為HCNH++CN-,弱電解質(zhì)的電離程度微弱,可以認(rèn)為c(H+)=c(CN-),c(HCN)=0.1mol·L-1,根據(jù)電離平衡常數(shù),0.1mol·L-1HCN溶液:=10-10,解得c(H+)=10-5.5,即pH=5.5,甲基橙:當(dāng)pH<3.1時(shí)變紅,因此0.1mol·L-1HCN溶液不能使甲基橙顯紅色,故B錯(cuò)誤;C.CN-水解平衡常數(shù)Kh==10-4>Ka=10-10,即CN-的水解大于HCN的電離,從而推出1L物質(zhì)的量都是0.1mol的HCN和NaCN混合溶液中:c(CN-)<c(HCN),故C正確;D.根據(jù)CN-水解平衡常數(shù),得出:=10-4,c(OH-)=10-2.5,pOH=2.5,則pH=11.5,故D錯(cuò)誤;答案:C。9、D【解析】
據(jù)混合物的成分及性質(zhì),選擇合適的分離提純方法。【詳解】“酸壞之酒”含有乙醇的氧化產(chǎn)物乙酸,可利用它們沸點(diǎn)的差異,以蒸餾方法除去乙酸。A.苯不溶于水,密度比水小,可用分液法分離,A項(xiàng)不符;B.硝酸鉀和氯化鈉都易溶于水,但溶解度受溫度的影響不同,通常用結(jié)晶法分離,B項(xiàng)不符;C.食鹽水與泥沙,是不相溶的固液混合物,用過濾法分離,C項(xiàng)不符;D.乙酸丁酯和1-丁醇,是互溶的、沸點(diǎn)不同的液體混合物,可蒸餾分離,D項(xiàng)符合。本題選D。10、C【解析】
A.血液和空氣都屬于膠體,“血液透析”利用的是滲析原理,“靜電除塵”利用的是膠體的電泳原理,利用了膠體的不同性質(zhì),A項(xiàng)正確;B.氨基酸在人體中生成新的蛋白質(zhì)的反應(yīng)屬于縮聚反應(yīng),B項(xiàng)正確;C.從海水中提取物質(zhì)不一定要通過化學(xué)反應(yīng)才能實(shí)現(xiàn),如提取氯化鈉,蒸發(fā)結(jié)晶即可,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.硅膠具有吸水作用,可防止食物受潮,D項(xiàng)正確;答案選C?!军c(diǎn)睛】C項(xiàng)考查的是關(guān)于海水水資源的利用常識(shí),海水中可以提取溴、碘、鎂元素,每個(gè)工藝流程及所涉及的化學(xué)反應(yīng),學(xué)生要注意歸納總結(jié),這些過程均涉及化學(xué)變化,而海水中提取氯化鈉、蒸餾水等則是物理變化,學(xué)生要加以理解并識(shí)記。11、D【解析】
鐵的化合物溶于鹽酸后滴加KSCN溶液不發(fā)生顏色變化,說明其中不含鐵離子,再加入適量氯水后溶液變紅色,說明溶于鹽酸后的溶液中存在亞鐵離子,F(xiàn)e2O3、FeCl3、Fe2(SO4)3溶于鹽酸溶液中均有Fe3+的存在,滴加KSCN溶液會(huì)產(chǎn)生紅色,而FeO溶于鹽酸生成FeCl2,故選D。【點(diǎn)睛】加入適量氯水后溶液變紅色,說明溶于鹽酸后的溶液中存在亞鐵離子是解答的突破口。12、B【解析】
由圖可知,CO2催化加氫合成甲酸的總反應(yīng)式是H2+CO2=HCOOH?!驹斀狻緼.二氧化碳是共價(jià)化合物,其電子式為,故A正確;B.由二氧化碳和甲酸的結(jié)構(gòu)式可知,在捕獲過程,二氧化碳分子中的共價(jià)鍵不會(huì)完全斷裂,只斷裂其中一個(gè)碳氧雙鍵,故B錯(cuò)誤;C.N(C2H5)3捕獲CO2,表面活化,協(xié)助二氧化碳到達(dá)催化劑表面,故C正確;D.由圖可知,CO2催化加氫合成甲酸的總反應(yīng)式:H2+CO2=HCOOH,故D正確;答案選B。13、B【解析】
氨堿法制純堿,以食鹽氯化鈉、石灰石經(jīng)煅燒生成生石灰和二氧化碳、氨氣為原料,先使氨氣通入飽和食鹽水中而成氨鹽水,再通入二氧化碳生成溶解度較小的碳酸氫鈉沉淀和氯化銨溶液.其化學(xué)反應(yīng)原理是:,將經(jīng)過濾、洗滌得到的微小晶體,再加熱煅燒制得純堿產(chǎn)品,放出的二氧化碳?xì)怏w可回收循環(huán)使用。含有氯化銨的濾液與石灰乳混合加熱,所放出的氨氣可回收循環(huán)使用。,,氯化鈉的利用率低。聯(lián)合制堿法,以氨氣、水、二氧化碳、氯化鈉為原料。氨氣與水和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫銨,這是第一步。第二步是:碳酸氫銨與氯化鈉反應(yīng)生成氯化銨和碳酸氫鈉沉淀,碳酸氫鈉之所以沉淀是因?yàn)樵谠摐囟认滤娜芙舛容^小。最后一步,加熱析出的碳酸氫鈉得到純堿,原理方程式為:,保留了氨堿法的優(yōu)點(diǎn),消除了它的缺點(diǎn),使食鹽的利用率提高;可做氮肥;可與合成氨廠聯(lián)合,使合成氨的原料氣CO轉(zhuǎn)化成,革除了制這一工序。【詳解】A.氨堿法原料有:食鹽氯化鈉、石灰石經(jīng)煅燒生成生石灰和二氧化碳、氨氣,聯(lián)合制堿法原料有:食鹽、氨氣、二氧化碳,A錯(cuò)誤;B.氨堿法可能的副產(chǎn)物為氯化鈣,聯(lián)合制堿法可能的副產(chǎn)物氯化銨,B正確;C.氨堿法循環(huán)物質(zhì):氨氣、二氧化碳,聯(lián)合制堿法循環(huán)物質(zhì):氯化鈉,二氧化碳,C錯(cuò)誤;D.氨堿法原料食鹽和石灰石便宜,產(chǎn)品純堿的純度高,副產(chǎn)品氨和二氧化碳都可以回收循環(huán)使用,制造步驟簡(jiǎn)單,適合于大規(guī)模生產(chǎn),但設(shè)備復(fù)雜;能耗高,氨堿法的最大缺點(diǎn)還在于原料食鹽的利用率只有;聯(lián)合制堿法最大的優(yōu)點(diǎn)是使食鹽的利用率提高到以上,廢棄物少,D錯(cuò)誤。答案選B。14、D【解析】
短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,p、q、m、n分別是元素W、X、Y、Z的氣體單質(zhì)。p與q反應(yīng)生成u,u為二元化合物,而常溫下0.1mol·L-1u溶液的pH為1,則u為HCl,由原子序數(shù)可知,X為H元素、W為Cl元素,故q為H1,p為Cl1.q與m反應(yīng)生成v,v的水溶液呈堿性,則m為N1,v為NH3,故Y為N元素;m與n在放電條件下得到r,r與n得到有色氣體s,且s與水反應(yīng)得到r與t,而常溫下0.1mol·L-1t溶液的pH為1,t為一元強(qiáng)酸,故n為O1,r為NO,s為NO1,t為HNO3,則Z為O元素,綜上可知X為H元素、Y為N元素、Z為O元素、W為Cl元素?!驹斀狻緼.Y、W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物均為HNO3和HClO4,兩者均為強(qiáng)酸,故選項(xiàng)A正確;B.Z和Y的簡(jiǎn)單氫化物分別為H1O和NH3,水的穩(wěn)定性和沸點(diǎn)均高于氨氣,故選項(xiàng)B正確;C.s為NO1,3NO1+H1O=1HNO3+NO,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:1,故選項(xiàng)C正確;D.v為NH3,其電子式可表示為,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤;故選D?!军c(diǎn)睛】本題考查無機(jī)物的推斷,注意氣體的顏色及溶液的pH為推斷的突破口,再結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系推斷,熟練掌握元素化合物知識(shí)。15、C【解析】
A.HNO2為弱酸,部分電離,應(yīng)該用可逆符號(hào),A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.氫氧化鐵溶于氫碘酸,正確的離子方程式為2Fe(OH)3+6H++2I-=2Fe2++6H2O+I(xiàn)2,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.往酸性碘化鉀溶液中滴加適量的雙氧水,正確的離子方程式為2I-+2H++H2O2=I2+2H2O,C項(xiàng)正確;D.向稀硫酸中滴加氫氧化鋇至呈中性,正確的離子方程式為SO42-+Ba2++2OH-+2H+=BaSO4↓+2H2O,D項(xiàng)錯(cuò)誤;答案選C。16、D【解析】據(jù)題給方程式確定還原性:SO32->I-。其溶液呈無色,則Cu2+一定不存在,由于SO32-還原性強(qiáng),首先被Br2氧化成SO,若Br2過量會(huì)繼續(xù)氧化I-生成I2,致使溶液呈黃色,則根據(jù)溶液顏色未變,確定SO32-一定存在,I-可能存在,根據(jù)電荷守恒,溶液中的陽離子只能為NH,則NH一定存在。故D正確。17、B【解析】
A.實(shí)驗(yàn)室制取氯氣,二氧化錳與濃鹽酸需要加熱,常溫下不反應(yīng),A錯(cuò)誤;B.實(shí)驗(yàn)室制取氨氣,氯化銨固體與氫氧化鈣固體加熱,B正確;C.酒精和水互溶,不能作萃取劑,C錯(cuò)誤;D.Fe2+容易被空氣氧化變?yōu)镕e3+,加熱后得不到亞鐵鹽,D錯(cuò)誤;故答案選B。18、D【解析】
短周期元素X、Y、Z原子序數(shù)依次增大,觀察正離子結(jié)構(gòu),Z失去一個(gè)電子后,可以成3個(gè)共價(jià)鍵,說明Z原子最外面為6個(gè)電子,由于Z位于第三周期,所以Z為S元素,負(fù)離子結(jié)構(gòu)為,Y成一個(gè)共價(jià)鍵,為-1價(jià),不是第三周期元素,且原子序數(shù)大于X,應(yīng)為F元素(當(dāng)然不是H,因?yàn)檎x子已經(jīng)有H);X得到一個(gè)電子成4個(gè)共價(jià)鍵,說明其最外層為3個(gè)電子,為B元素,據(jù)此分析解答?!驹斀狻緼.電子層數(shù)F-<S2-,離子半徑F-<S2-,所以Z>Y,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;B.非金屬性越強(qiáng),簡(jiǎn)單氫化物越穩(wěn)定,非金屬性:F>B,則有BH3<HF,所以X<Y,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;C.非金屬性越強(qiáng),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng),非金屬性:S>B,則酸性H3BO3(弱酸)<H2SO4(強(qiáng)酸),所以X<Z,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;D.根據(jù)上述分析可知,化合物A中X、Y、Z最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),D選項(xiàng)正確;答案選D。19、C【解析】
根據(jù)球棍模型,推出該有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,據(jù)此分析;【詳解】A.根據(jù)球棍模型推出M的化學(xué)式為C12H10O2,故A錯(cuò)誤;B.M與足量氫氣在一定條件下發(fā)生加成反應(yīng),得到,環(huán)上有10種不同的氫,因此環(huán)上一氯代物有10種,故B錯(cuò)誤;C.M中有羧基和苯環(huán),能發(fā)生中和反應(yīng)、取代反應(yīng)、加成反應(yīng),故C正確;D.苯的空間構(gòu)型是平面正六邊形,M分子中含有2個(gè)苯環(huán),因此一個(gè)M分子最多有22個(gè)原子共面,故D錯(cuò)誤;答案:C。20、C【解析】
A.由蓋斯定律可得,ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6+ΔH7,A正確;B.ΔH4為破壞1molCl-Cl共價(jià)鍵所需的能量,與形成1molCl-Cl共價(jià)鍵的鍵能在數(shù)值上相等,B正確;C.物質(zhì)由氣態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài),放熱,則ΔH7<0,且該過程形成了離子鍵,C不正確;D.Cl轉(zhuǎn)化為Cl-,獲得電子而放熱,則ΔH5<0,在相同條件下,由于溴的非金屬性比氯弱,得電子放出的能量比氯少,所以2Br(g)的ΔH5′>ΔH5,D正確;故選C。21、B【解析】
A.二氧化硫與碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳,濃硫酸干燥二氧化碳,則洗氣可除雜,故A正確;B.NH4Cl和FeCl3均與NaOH反應(yīng),應(yīng)選氨水、過濾,故B錯(cuò)誤;C.NaOH溶液能吸收CO2,濃硫酸干燥甲烷,則洗氣可除去CH4中混有的CO2,故C正確;D.CuCl2溶液和過量Fe粉作用生成FeCl2溶液和Cu,過濾可除去Cu和過量Fe粉,故D正確;故答案為B?!军c(diǎn)睛】在解答物質(zhì)分離提純?cè)囶}時(shí),選擇試劑和實(shí)驗(yàn)操作方法應(yīng)遵循三個(gè)原則:1.不能引入新的雜質(zhì)(水除外),即分離提純后的物質(zhì)應(yīng)是純凈物(或純凈的溶液),不能有其他物質(zhì)混入其中;2.分離提純后的物質(zhì)狀態(tài)不變;3.實(shí)驗(yàn)過程和操作方法簡(jiǎn)單易行,即選擇分離提純方法應(yīng)遵循先物理后化學(xué),先簡(jiǎn)單后復(fù)雜的原則。22、A【解析】
A.若X為導(dǎo)線,Y可以是鋅,形成原電池,鐵閘門作正極被保護(hù),能降低鐵閘門的腐蝕速率,故A正確;B.若X為導(dǎo)線,鐵閘門上的電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+,則鐵閘門作負(fù)極被腐蝕,所以不能降低鐵閘門的腐蝕速率,故B錯(cuò)誤;C.若X為直流電源,鐵閘門連接負(fù)極,作陰極,能降低鐵閘門的腐蝕速率,故C錯(cuò)誤;D.若X為直流電源,鐵閘門連接負(fù)極,作陰極,Y極為陽極,則Y極上發(fā)生氧化反應(yīng),故D錯(cuò)誤;故選:A。二、非選擇題(共84分)23、2-氯-1,3-丁二烯加成反應(yīng)碳碳雙鍵、酯基;氯原子cd【解析】
根據(jù)框圖和各物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式及反應(yīng)條件進(jìn)行推斷?!驹斀狻浚?)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,所以B系統(tǒng)命名為2-氯-1,3-丁二烯;由,所以反應(yīng)①的反應(yīng)類型為加成反應(yīng)。答案:2-氯-1,3-丁二烯;加成反應(yīng)。(2)由C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,則化合物C含有的官能團(tuán)的名稱為碳碳雙鍵、酯基、氯原子。答案:碳碳雙鍵、酯基;氯原子。(3)a.氨甲環(huán)酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:,則氨甲環(huán)酸的分子式為C8H15NO2,故a錯(cuò)誤;b.氨甲環(huán)酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:,氨基不在碳原子上,所以不是一種天然氨基酸,故b錯(cuò)誤;c.氨甲環(huán)酸分子的環(huán)上有四種類型的氫,所以一氯代物有4種,故c正確;d.由E生成氨甲環(huán)酸的框圖可知屬于加氫反應(yīng),所以此反應(yīng)也稱為還原反應(yīng),故d正確;答案:cd。(4)由氨甲環(huán)酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:,含有羧基和氨基,所以可發(fā)生縮聚反應(yīng),生成高分子化合物,故氨甲環(huán)酸在一定條件下反應(yīng)生成高分子化合物的化學(xué)方程式為。答案:。(5)由D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的,符合下列條件:①屬于芳香族化合物說明含有苯環(huán);②具有硝基說明含有官能團(tuán)–NO2;③核磁共振氫譜有3組峰說明含有3種類型的氫原子,符合條件的同分異構(gòu)體為:;答案:。(6)根據(jù)已知信息和逆推法可知用和CH2=CHOOCCH3為原料制備化合物的合成路線:。答案:。24、3-氯-1-丙烯碳碳雙鍵和氨基取代反應(yīng)吡啶顯堿性,能與反應(yīng)④的產(chǎn)物HCl發(fā)生中和反應(yīng),使平衡正向移動(dòng),提高J產(chǎn)率15【解析】
由A、B的分子式,C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,可知A為CH3CH=CH2,A發(fā)生取代反應(yīng)生成B為ClCH2CH=CH2;B中氯原子被氨基取代得到,根據(jù)C的分子式既反應(yīng)條件,可知反應(yīng)②發(fā)生題給信息中的取代反應(yīng),可知C為;比較C、D分子式,結(jié)合E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分析,反應(yīng)③為題給信息中的成環(huán)反應(yīng),可知D為;D發(fā)生酯的水解反應(yīng)生成E,比較E和G的結(jié)構(gòu),結(jié)合反應(yīng)條件分析中間產(chǎn)物F的結(jié)構(gòu)為;對(duì)比G、J的結(jié)構(gòu),G與發(fā)生取代反應(yīng)生成J,據(jù)此分析解答?!驹斀狻浚?)B為ClCH2CH=CH2,化學(xué)名稱為3-氯-1-丙烯,比較E和G的結(jié)構(gòu),結(jié)合反應(yīng)條件分析中間產(chǎn)物F的結(jié)構(gòu)為故答案為:3-氯-1-丙烯;;(2)根據(jù)官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)分析,有機(jī)物CH2=CHCH2NH2中的官能團(tuán)有碳碳雙鍵和氨基;比較A和B的結(jié)構(gòu)變化可知該反應(yīng)為取代反應(yīng),故答案為:碳碳雙鍵和氨基;取代反應(yīng);(3)根據(jù)上述分析,反應(yīng)③的化學(xué)方程式為,故答案為:;(4)反應(yīng)④為取代反應(yīng),生成有機(jī)物的同時(shí)可生成HCl,而吡啶呈堿性,可與HCl發(fā)生中和反應(yīng),使平衡正向移動(dòng),提高J的產(chǎn)率,故答案為:吡啶顯堿性,能與反應(yīng)④的產(chǎn)物HCl發(fā)生中和反應(yīng),使平衡正向移動(dòng),提高J產(chǎn)率;(5)F為,分子式為C8H13NO,則K的分子式為C8H11NO,①遇FeCl3溶液顯紫色,則結(jié)構(gòu)中含有酚羥基;②苯環(huán)上有兩個(gè)取代基,一個(gè)為OH,則另一個(gè)為由2個(gè)C原子6個(gè)H原子1個(gè)N原子構(gòu)成的取代基,其結(jié)構(gòu)有-CH2CH2NH2、-CH2NHCH3、-CH(CH3)NH2、-NHCH2CH3、-N(CH3)2共5種,兩取代基的位置共有鄰、間、對(duì)三種情況,所以K的同分異構(gòu)體有3×5=15種,故答案為:15;(6)由題給信息可知,由反應(yīng)得到,用酸性高錳酸鉀溶液氧化的己二酸,己二酸與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)得到,可由原料發(fā)生消去反應(yīng)獲取,則合成路線流程圖為:,故答案為:。【點(diǎn)睛】解決這類題的關(guān)鍵是以反應(yīng)類型為突破口,以物質(zhì)類別判斷為核心進(jìn)行思考。經(jīng)常在一系列推導(dǎo)關(guān)系中有部分物質(zhì)已知,這些已知物往往成為思維“分散”的聯(lián)結(jié)點(diǎn)??梢杂稍辖Y(jié)合反應(yīng)條件正向推導(dǎo)產(chǎn)物,也可以從產(chǎn)物結(jié)合條件逆向推導(dǎo)原料,也可以從中間產(chǎn)物出發(fā)向兩側(cè)推導(dǎo),審題時(shí)要抓住基礎(chǔ)知識(shí),結(jié)合新信息進(jìn)行分析、聯(lián)想、對(duì)照、遷移應(yīng)用、參照反應(yīng)條件推出結(jié)論。解題的關(guān)鍵是要熟悉烴的各種衍生物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,不僅要注意物質(zhì)官能團(tuán)的衍變,還要注意同時(shí)伴隨的分子中碳、氫、氧、鹵素原子數(shù)目以及有機(jī)物相對(duì)分子質(zhì)量的衍變,這種數(shù)量、質(zhì)量的改變往往成為解題的突破口。25、Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2ONaOH溶液實(shí)驗(yàn)i和ii對(duì)比,上層溶液顏色不同,說明CuO與稀H2SO4反應(yīng)生成Cu2+,i中上層溶液無色,說明不含Cu2+,因此黑色沉淀不含CuO。溶液中Cu2+濃度過低,無法呈明顯的藍(lán)色取實(shí)驗(yàn)i的上層清液,加入過量NaOH溶液,再加入一定量甘油,振蕩,未觀察到絳藍(lán)色HNO3CuSCuS+2H2SO4S↓+CuSO4+SO2↑+2H2O將燒瓶中10mL15mol/L的濃H2SO4加熱至250℃以上,其后加入適量銅片【解析】
(1)A中銅與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫、水;(2)二氧化硫?qū)儆谒嵝匝趸铮廴究諝?;?)①CuO與稀H2SO4反應(yīng)生成Cu2+,溶液變藍(lán);②溶液中Cu2+濃度過低,無法呈明顯的藍(lán)色;檢驗(yàn)上層溶液是否含有Cu2+;(4)試管上部出的現(xiàn)紅棕色氣體是NO2,底部淡黃色固體是S單質(zhì);(5)根據(jù)n(Cu):n(S)可計(jì)算化學(xué)式;(6)取230℃時(shí)的黑色沉淀,加入濃H2SO4,加熱至250℃時(shí),黑色沉淀溶解,有刺激性氣味的氣體生成說明放出二氧化硫氣體,試管底部出現(xiàn)淡黃色固體S,溶液變藍(lán)說明有CuSO4生成,根據(jù)得失電子守恒配平方程式;(7)綜合上述實(shí)驗(yàn)過程可知加熱至250℃時(shí)可避免銅與濃硫酸發(fā)生副反應(yīng)?!驹斀狻浚?)A中銅與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫、水,反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O;(2)二氧化硫污染空氣,所以裝置C中盛放NaOH溶液吸收二氧化硫,裝置圖為;(3)①CuO與稀H2SO4反應(yīng)生成Cu2+,溶液變藍(lán);實(shí)驗(yàn)i和ii對(duì)比,i中上層溶液無色,說明不含Cu2+,因此黑色沉淀不含CuO。②如果溶液中Cu2+濃度過低,也無法呈明顯的藍(lán)色,所以僅通過顏色判斷不能得出黑色沉淀不含CuO的結(jié)論;根據(jù)資料信息:微量Cu2+與過量NaOH溶液發(fā)生反應(yīng):Cu2++4OH?=[Cu(OH)4]2?,[Cu(OH)4]2?溶于甘油形成特征的絳藍(lán)色溶液。因此說明黑色沉淀不含CuO的實(shí)驗(yàn)iii的操作和現(xiàn)象是取實(shí)驗(yàn)i的上層清液,加入過量NaOH溶液,再加入一定量甘油,振蕩,未觀察到絳藍(lán)色;(4)黑色沉淀中加入適量硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng),硝酸被還原為紅棕色氣體是NO2,氧化產(chǎn)物是S單質(zhì);(5)230℃取樣,銅元素1.28g,硫元0.64g,則n(Cu):n(S)=,所以230℃時(shí)黑色沉淀的成分是CuS;(6)取230℃時(shí)的黑色沉淀,加入濃H2SO4,加熱至250℃時(shí),黑色沉淀溶解,有刺激性氣味的氣體生成說明放出二氧化硫氣體,試管底部出現(xiàn)淡黃色固體S,溶液變藍(lán)說明有CuSO4生成,反應(yīng)方程式是CuS+2H2SO4S↓+CuSO4+SO2↑+2H2O;(7)將燒瓶中10mL15mol/L的濃H2SO4加熱至250℃以上,其后加入適量銅片只發(fā)生Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O?!军c(diǎn)睛】本題考查物質(zhì)性質(zhì)的探究,側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾?,注意把握分析反?yīng)產(chǎn)物的方法、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力,仔細(xì)審題、應(yīng)用題干信息是解題關(guān)鍵。26、2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑用砂紙將廢舊鋁制易拉罐內(nèi)外表面打磨光滑,并剪成小片備用(其他合理答案也給分)D94.8明礬與小蘇打(NaHCO3)發(fā)生反應(yīng)(雙水解):Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,產(chǎn)生大量CO2,使面食內(nèi)部體積迅速膨脹,形成較大空隙。KAl(SO4)2?12H2OKAl(SO4)2+12H2O2KAl(SO4)2K2SO4+Al2O3+3SO3↑【解析】
(1)鋁與強(qiáng)堿溶液的反應(yīng)生成偏鋁酸鹽和氫氣,寫出離子方程式;(2)預(yù)處理需要去掉鋁表面的致密的氧化物保護(hù)膜;(3)從減少產(chǎn)品損失考慮;(4)根據(jù)題目信息及滴定原理可知,用EDTA-2Na的總量減去鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)EDTA-2Na的消耗量,即可計(jì)算出樣品溶液中Al3+的物質(zhì)的量,間接算出明礬晶體的物質(zhì)的量和質(zhì)量,進(jìn)而求出明礬晶體的純度;(5)從雙水解角度考慮;(6)根據(jù)題目所給數(shù)據(jù),確定第一個(gè)階段應(yīng)是脫掉結(jié)晶水;第二階段脫掉SO3;【詳解】(1)第一步鋁的溶解過程中主要發(fā)生鋁與強(qiáng)堿溶液的反應(yīng),離子方程式為2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;答案:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑(2)鋁制品表面有氧化膜及包裝油漆噴繪等,打磨、剪成小片后可加快在強(qiáng)堿溶液中的溶解;答案:用砂紙將廢舊鋁制易拉罐內(nèi)外表面打磨光滑,并剪成小片備用(其他合理答案也給分)(3)所得明礬晶體所含的雜質(zhì)能溶于水,需用水洗滌,但為了減少產(chǎn)品的損失,應(yīng)控制水的比例,因此用1:1乙醇水溶液洗滌效果最佳;答案:D(4)根據(jù)題目信息及滴定原理可知,用EDTA-2Na的總量減去鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)EDTA-2Na的消耗量,即可計(jì)算出樣品溶液中Al3+的物質(zhì)的量,間接算出明礬晶體的物質(zhì)的量和質(zhì)量,進(jìn)而求出明礬晶體的純度;答案:94.8(5)面食發(fā)酵過程中需要用到小蘇打(NaHCO3),NaHCO3與明礬發(fā)生雙水解反應(yīng),產(chǎn)生CO2;答案:明礬與小蘇打(NaHCO3)發(fā)生反應(yīng)(雙水解):Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,產(chǎn)生大量CO2,使面食內(nèi)部體積迅速膨脹,形成較大空隙。(6)根據(jù)題目所給數(shù)據(jù),結(jié)合KAl(SO4)2?12H2O的化學(xué)式,可驗(yàn)證出第一個(gè)階段應(yīng)是脫掉結(jié)晶水得到KAl(SO4)2;第二階段脫掉SO3,發(fā)生的是非氧化還原反應(yīng),得到K2SO4和Al2O3;答案:KAl(SO4)2?12H2OKAl(SO4)2+12H2O2KAl(SO4)2K2SO4+Al2O3+3SO3↑27、作為溶劑、提高丙炔酸的轉(zhuǎn)化率(直形)冷凝管防止暴沸丙炔酸分液丙炔酸甲酯的沸點(diǎn)比水的高【解析】
(1)一般來說,酯化反應(yīng)為可逆反應(yīng),加入過量的甲醇,提高丙炔酸的轉(zhuǎn)化率,丙炔酸溶解于甲醇,甲醇還作為反應(yīng)的溶劑;(2)根據(jù)裝置圖,儀器A為直形冷凝管;加熱液體時(shí),為防止液體暴沸,需要加入碎瓷片或沸石,因此本題中加入碎瓷片的目的是防止液體暴沸;(3)丙炔酸甲酯的沸點(diǎn)為103℃~105℃,制備丙炔酸甲酯采用水浴加熱,因此反應(yīng)液中除含有丙炔酸甲酯外,還含有丙炔酸、硫酸;通過飽和NaCl溶液可吸收硫酸;5%的Na2CO3溶液的作用是除去丙炔酸,降低丙炔酸甲酯在水中的溶解度,使之析出;水洗除去NaCl、Na2CO3,然后通過分液的方法得到丙炔酸甲酯;(4)水浴加熱提供最高溫度為100℃,而丙炔酸甲酯的沸點(diǎn)為103℃~105℃,采用水浴加熱,不能達(dá)到丙炔酸甲酯的沸點(diǎn),不能將丙炔酸甲酯蒸出,因此蒸餾時(shí)不能用水浴加熱。【點(diǎn)睛】《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》的考查,相對(duì)比較簡(jiǎn)單,本題可以聯(lián)想實(shí)驗(yàn)制備乙酸乙酯作答,如碳酸鈉的作用,實(shí)驗(yàn)室制備乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)中,飽和碳酸鈉的作用是吸收乙醇,除去乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度使之析出等,平時(shí)復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)注重課本實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí),特別是課本實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)不足等等。28、HCHO-471kJ·mol-1放熱<2.7堿性2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O1.13【解析】
(1)反應(yīng)速率與活化能的關(guān)系,根據(jù)圖像求反應(yīng)熱;(2)通過平衡常數(shù)的變化判斷反應(yīng)的熱效應(yīng),通過濃度商判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向;利用壓強(qiáng)和三段式計(jì)算平衡常數(shù);(3)利用電離平衡常數(shù)求解c(H+);(4)根據(jù)反應(yīng)類型判斷陰、陽極并書寫電極反應(yīng)式,根據(jù)電極反應(yīng)式進(jìn)行計(jì)算?!驹斀狻?1)從圖像中可知加入催化劑生成甲醛的反應(yīng)活化能小,化學(xué)反應(yīng)速率快,所以主要產(chǎn)物為HCHO。根據(jù)圖像,1molHCHO轉(zhuǎn)化為1molCO放出的能量為(676-283-158)kJ·mol-1=235kJ·mol-1,方程式為2molHCHO,則△H需要乘以2,△H=-235×2kJ·mol-1=-471kJ·mol-1;(2)①根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知,隨著溫度的升高,平衡常數(shù)降低,平衡逆向移動(dòng),逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),該反應(yīng)為放熱反應(yīng);對(duì)于某時(shí)刻,濃度商,大于251℃的平衡常數(shù)2.141,反應(yīng)逆向進(jìn)行,正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率;②同溫同體積的情況下,壓強(qiáng)之
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