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2024-2025學(xué)年四川省內(nèi)江市威遠(yuǎn)縣中學(xué)高考摸底測(cè)試綜合能力試題注意事項(xiàng):1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2.回答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑,如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?;卮鸱沁x擇題時(shí),將答案寫在答題卡上,寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。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、2018年世界環(huán)境日主題為“塑戰(zhàn)速?zèng)Q”。下列做法不應(yīng)該提倡的是A.使用布袋替代一次性塑料袋購(gòu)物B.焚燒廢舊塑料以防止“白色污染”C.用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料D.用高爐噴吹技術(shù)綜合利用廢塑料2、用滴有酚酞和氯化鈉溶液濕潤(rùn)的濾紙分別做甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn),下列判斷錯(cuò)誤的是()A.b極附近有氣泡冒出 B.d極附近出現(xiàn)紅色C.a(chǎn)、c極上都發(fā)生氧化反應(yīng) D.甲中鐵棒比乙中鐵棒更易腐蝕3、短周期W、X、Y、Z、Q五種元素的原子序數(shù)依次遞增,W和Z位于同一主族。已知W的氫化物可與Q單質(zhì)在光照條件下反應(yīng)生成多種化合物,且Y、Q形成一種共價(jià)化合物,X的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物可與Y單質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生常見的還原性氣體單質(zhì)E。下列說法正確的是A.X、Y、Q對(duì)應(yīng)簡(jiǎn)單離子的半徑逐漸減小B.工業(yè)上可用電解X、Q元素組成的化合物的飽和溶液制備Q單質(zhì)C.Y、Q形成的化合物是非電解質(zhì)D.工業(yè)用W與Z的最高價(jià)氧化物反應(yīng)制取Z單質(zhì),同時(shí)得到W的最高價(jià)氧化物4、設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值.下列說法中,正確的是()A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L的NO2和CO2混合氣體中含有的氧原子數(shù)為4NAB.密閉容器中,46gNO2和N2O4的混合氣體所含分子個(gè)數(shù)為NAC.常溫常壓下,22.4L的液態(tài)水含有2.24×10﹣8NA個(gè)OH﹣D.高溫下,16.8gFe與足量水蒸氣完全反應(yīng)失去0.8NA個(gè)電子5、某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置電極I為Al,其他電極均為Cu,則A.電流方向:電極IV→→電極IB.電極I發(fā)生還原反應(yīng)C.電極II逐漸溶解D.電極III的電極反應(yīng):Cu2++2e-==Cu6、在3種不同條件下,分別向容積為2L的恒容密閉容器中充入2molA和1molB,發(fā)生反應(yīng):。相關(guān)條件和數(shù)據(jù)見下表:實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)Ⅰ實(shí)驗(yàn)Ⅱ?qū)嶒?yàn)Ⅲ反應(yīng)溫度/℃700700750達(dá)平衡時(shí)間/min40530n(D)平衡/mol1.51.51化學(xué)平衡常數(shù)K1K2K3下列說法正確的是()A.實(shí)驗(yàn)Ⅲ達(dá)平衡后,恒溫下再向容器中通入1molA和1molD,平衡不移動(dòng)B.升高溫度能加快反應(yīng)速率的原理是降低了活化能,使活化分子百分?jǐn)?shù)提高C.實(shí)驗(yàn)Ⅲ達(dá)平衡后容器內(nèi)的壓強(qiáng)是實(shí)驗(yàn)Ⅰ的0.9倍D.K3>K2>K17、在的催化作用下,甲烷與二氧化碳可以直接合成乙酸,其反應(yīng)方程式為,該反應(yīng)過程與能量的變化關(guān)系如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A.的電子式: B.乙酸的球棍模型C.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng) D.該反應(yīng)為化合反應(yīng)8、室溫下,向下列溶液中通入相應(yīng)的氣體至溶液pH=7(通入氣體對(duì)溶液體積的影響可忽略),溶液中部分微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是A.向0.10mol/LCH3COONa溶液中通入HCl:c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl﹣)B.向0.10mol/LNaHSO3溶液中通入NH3:c(Na+)>c(NH4+)>c(SO32﹣)C.向0.10mol/LNa2SO3溶液通入SO2:c(Na+)=2[c(SO32﹣)+c(HSO3﹣)+c(H2SO3)]D.向0.10mol/L(NH4)2CO3溶液中通入CO2:c(NH4+)=c(HCO3﹣)+c(CO32﹣)9、亞硝酰氯(NOCl)是有機(jī)物合成中的重要試劑,為紅褐色液體或黃色氣體,室溫下為不穩(wěn)定的黃色氣體,具刺鼻惡臭味,遇水分解,某學(xué)習(xí)小組用C12和NO制備NOCl裝置如圖。下列說法錯(cuò)誤的是A.氯氣在反應(yīng)中做氧化劑B.裝入藥品后,要先打開K2、K3,反應(yīng)一段時(shí)間后,再打開K1C.利用A裝置還可以做Na2O2和水制氧氣的實(shí)驗(yàn)D.若沒有B裝置,C中可能發(fā)生反應(yīng):2NOCl+H2O=2HCl+NO↑+NO2↑10、下列過程中,共價(jià)鍵被破壞的是A.木炭吸附溴蒸氣 B.干冰升華C.葡萄糖溶于水 D.氯化氫溶于水11、有一種鋰離子電池,在室溫條件下可進(jìn)行循環(huán)充放電,實(shí)現(xiàn)對(duì)磁性的可逆調(diào)控。一極為納米Fe2O3,另一極為金屬鋰和石墨的復(fù)合材料,電解質(zhì)只傳導(dǎo)鋰離子。電池總反應(yīng)為:Fe2O3+6Li2Fe+3Li2O,關(guān)于此電池,下列說法不正確的是A.放電時(shí),此電池逐漸靠近磁鐵B.放電時(shí),正極反應(yīng)為Fe2O3+6Li++6e-=2Fe+3Li2OC.放電時(shí),正極質(zhì)量減小,負(fù)極質(zhì)量增加D.充電時(shí),陰極反應(yīng)為L(zhǎng)i++e-=Li12、某實(shí)驗(yàn)小組用圖示裝置制備高鐵酸鉀(K2FeO4)并探究其性質(zhì)。已知:K2FeO4為紫色固體,微溶于KOH溶液;具有強(qiáng)氧化性,在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2,在堿性溶液中較穩(wěn)定。制取實(shí)驗(yàn)完成后,取C中紫色溶液,加入稀鹽酸,產(chǎn)生氣體。下列說法不正確的是A.B瓶應(yīng)盛放飽和食鹽水除去混有的HClB.C瓶中KOH過量更有利于高鐵酸鉀的生成C.加鹽酸產(chǎn)生氣體可說明氧化性:K2FeO4>Cl2D.高鐵酸鉀是集氧化、吸附、絮凝、沉淀、滅菌、消毒、脫色、除臭等八大特點(diǎn)為一體的優(yōu)良的水處理劑13、我國(guó)科學(xué)家成功地研制出長(zhǎng)期依賴進(jìn)口、價(jià)格昂貴的物質(zhì)O1.下列說法正確的是()A.它是O1的同分異構(gòu)體B.它是O3的一種同素異形體C.O1與O1互為同位素D.1molO1分子中含有10mol電子14、下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所得出的結(jié)論,正確的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論A向亞硫酸鈉試樣中滴入鹽酸酸化的Ba(NO3)2溶液產(chǎn)生白色沉淀試樣已經(jīng)氧化變質(zhì)B乙醇和濃硫酸混合加熱至170℃,將產(chǎn)生氣體通入酸性KMnO4溶液紫紅色褪去使溶液褪色的是乙烯C在酒精燈上加熱鋁箔鋁箔熔化但不滴落熔點(diǎn):氧化鋁>鋁D將熾熱的木炭與濃硝酸混合所得氣體通入澄清石灰水中澄清石灰水不變渾濁驗(yàn)證碳的氧化產(chǎn)物為COA.A B.B C.C D.D15、關(guān)于下列各實(shí)驗(yàn)裝置的敘述中,不正確的是()A.可用于實(shí)驗(yàn)室制取少量NH3或O2B.可用從a處加水的方法檢驗(yàn)裝置②的氣密性C.實(shí)驗(yàn)室可用裝置③收集H2、NH3D.制硫酸和氫氧化鈉,其中b為陽(yáng)離子交換膜、c為陰離子交換膜16、NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是A.常溫常壓下,1.8g甲基(—CD3)中含有的中子數(shù)目為NAB.0.5mol雄黃(As4S4,結(jié)構(gòu)為)含有NA個(gè)S-S鍵C.pH=1的尿酸(HUr)溶液中,含有0.1NA個(gè)H+D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24L丙烷含有的共價(jià)鍵數(shù)目為NA17、第三周期元素X、Y、Z、W的最高價(jià)氧化物分別溶于水得溶液,0.010mol/L的這四種溶液pH與該元素原子半徑的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A.Y可能是硅元素B.簡(jiǎn)單離子半徑:Z>W(wǎng)>XC.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:Y>W(wǎng)D.非金屬性:Y>Z18、中科院科學(xué)家設(shè)計(jì)出一套利用SO2和太陽(yáng)能綜合制氫方案,其基本工作原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是A.該電化學(xué)裝置中,Pt電極作正極B.Pt電極的電勢(shì)高于BiVO4電極的電勢(shì)C.電子流向:Pt電極→導(dǎo)線→BiVO4電極→電解質(zhì)溶液→Pt電極D.BiVO4電極上的反應(yīng)式為SO32--2e-+2OH-=SO42-+H2O19、短周期元素W、X、Y和Z的原子序數(shù)依次增大.元素W是制備一種高效電池的重要材料,X原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍,元素Y是地殼中含量最豐富的金屬元素,Z原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍.下列說法錯(cuò)誤的是()A.元素W、X的氯化物中,各原子均滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B.元素X與氫形成的原子比為1:1的化合物有很多種C.元素Y的單質(zhì)與氫氧化鈉溶液或鹽酸反應(yīng)均有氫氣生成D.元素Z可與元素X形成共價(jià)化合物XZ220、X、Y、Z、W為短周期主族元素,且原子序數(shù)依次增大。X原子中只有一個(gè)電子,Y原子的L電子層有5個(gè)電子,Z元素的最高化合價(jià)為其最低化合價(jià)絕對(duì)值的3倍。下列敘述正確的是(
)A.簡(jiǎn)單離子半徑:W>Z>YB.Y的氣態(tài)氫化物與W的氣態(tài)氫化物相遇有白煙產(chǎn)生C.X、Y、Z三種元素形成的化合物只含共價(jià)鍵D.含氧酸的酸性:W的一定強(qiáng)于Z的21、克倫特羅是一種平喘藥,但被違法添加在飼料中,俗稱“瘦肉精”,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖。下列有關(guān)“瘦肉精”的說法正確的是A.它的分子式為C12H17N2Cl2OB.它含有氨基、氯原子、碳碳雙鍵等官能團(tuán)C.1mol克倫特羅最多能和3molH2發(fā)生加成反應(yīng)D.一定條件下它能發(fā)生水解反應(yīng)、酯化反應(yīng)、消去反應(yīng)、氧化反應(yīng)、加聚反應(yīng)等22、下列垃圾或廢棄物的處理不符合環(huán)保節(jié)約理念的是()A.廢紙、塑料瓶、廢鐵回收再利用B.廚余垃圾采用生化處理或堆肥C.稻草、農(nóng)膜和一次性餐具露天焚燒D.廢電池等有毒有害垃圾分類回收二、非選擇題(共84分)23、(14分)有機(jī)物A(C6H8O4)為食品包裝紙的常用防腐劑。A可以使溴水褪色。A難溶于水,但在酸性條件下可發(fā)生水解反應(yīng),得到B(C4H4O4)和甲醇。通常狀況下B為無色晶體,能與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)。(1)A可以發(fā)生的反應(yīng)有_______________(選填序號(hào))。①加成反應(yīng)②酯化反應(yīng)③加聚反應(yīng)④氧化反應(yīng)(2)B分子所含官能團(tuán)的名稱是______________________________。(3)B分子中沒有支鏈,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________________________,B的具有相同官能團(tuán)的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_________________。(4)由B制取A的化學(xué)方程式是____________________________________。(5)天門冬氨酸(C4H7NO4)是組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸之一,可由B通過以下反應(yīng)制?。禾扉T冬氨酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是______________________________________。24、(12分)有兩種新型的應(yīng)用于液晶和醫(yī)藥的材料W和Z,可用以下路線合成。已知以下信息:①(R1、R2、R3、R4為氫原子或烷烴基)②1molB經(jīng)上述反應(yīng)可生成2molC,且C不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)③(易被氧化)④+CH3-CH=CH2請(qǐng)回答下列問題:(1)化合物A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式____________,A→B的反應(yīng)類型為_______________。(2)下列有關(guān)說法正確的是____________(填字母)。A.化合物B中所有碳原子不在同一個(gè)平面上B.化合物W的分子式為C11H16NC.化合物Z的合成過程中,D→E步驟為了保護(hù)氨基D.1mol的F最多可以和4molH2反應(yīng)(3)C+D→W的化學(xué)方程式是________________________。(4)寫出同時(shí)符合下列條件的Z的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:_____________________。①遇FeCl3溶液顯紫色;②紅外光譜檢測(cè)表明分子中含有結(jié)構(gòu);③1H-NMR譜顯示分子中含有苯環(huán),且苯環(huán)上有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。(5)設(shè)計(jì)→D合成路線(用流程圖表示,乙烯原料必用,其它無機(jī)過劑及溶劑任選)______________。示例:CH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH325、(12分)I.四溴化鈦(TiBr4)可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應(yīng)的催化劑。已知TiBr4常溫下為橙黃色固體,熔點(diǎn)為38.3℃,沸點(diǎn)為233.5℃,具有潮解性且易發(fā)生水解。實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO2+C+2Br2TiBr4+CO2制備TiBr4的裝置如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)檢查裝置氣密性并加入藥品后,加熱前應(yīng)進(jìn)行的操作是___,反應(yīng)結(jié)束后應(yīng)繼續(xù)通入一段時(shí)間CO2,主要目的是___。(2)將連接管切斷并熔封,采用蒸餾法提純。此時(shí)應(yīng)將a端的儀器改裝為___、承接管和接收瓶,在防腐膠塞上加裝的儀器是___(填儀器名稱)。II.過氧化鈣溶于酸,極微溶于水,不溶于乙醇、乙醚和丙酮,通??捎米麽t(yī)用殺菌劑、消毒劑、防腐劑。已知從溶液中制得的過氧化鈣帶有8個(gè)結(jié)晶水,在100℃時(shí)會(huì)脫水生成米黃色的無水過氧化鈣,而無水過氧化鈣在349℃時(shí)會(huì)迅速分解生成CaO和O2。以下是一種用純凈的碳酸鈣制備過氧化鈣的實(shí)驗(yàn)方案。請(qǐng)回答下列問題:CaCO3濾液白色結(jié)晶(3)步驟①的具體操作為向碳酸鈣中逐滴加入稀鹽酸,至溶液中尚存有少量固體,此時(shí)溶液呈___性(填“酸”、“堿”或“中”)。將溶液煮沸,趁熱過濾。將溶液煮沸的作用是__。(4)步驟②中反應(yīng)的化學(xué)方程式為__,該反應(yīng)需要在冰浴下進(jìn)行,原因是__。(5)為測(cè)定產(chǎn)品中過氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù),取1.2g樣品,在溫度高于349℃時(shí)使之充分分解,并將產(chǎn)生的氣體(恢復(fù)至標(biāo)準(zhǔn)狀況)通過如圖所示裝置收集,測(cè)得量筒中水的體積為112mL,則產(chǎn)品中過氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___。26、(10分)四溴化鈦(TiBr4)可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應(yīng)的催化劑。已知TiBr4常溫下為橙黃色固體,熔點(diǎn)為38.3℃,沸點(diǎn)為233.5℃,具有潮解性且易發(fā)生水解。實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO2+C+2Br2TiBr4+CO2制備TiBr4的裝置如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)檢查裝置氣密性并加入藥品后,加熱前應(yīng)進(jìn)行的操作是__,其目的是__,此時(shí)活塞K1,K2,K3的狀態(tài)為__;一段時(shí)間后,打開電爐并加熱反應(yīng)管,此時(shí)活塞K1,K2,K3的狀態(tài)為____。(2)試劑A為__,裝置單元X的作用是__;反應(yīng)過程中需用熱源間歇性微熱連接管,其目的是___。(3)反應(yīng)結(jié)束后應(yīng)繼續(xù)通入一段時(shí)間CO2,主要目的是___。(4)將連接管切斷并熔封,采用蒸餾法提純。此時(shí)應(yīng)將a端的儀器改裝為__、承接管和接收瓶,在防腐膠塞上加裝的儀器是___(填儀器名稱)。27、(12分)過氧乙酸(CH3COOOH)不僅在衛(wèi)生醫(yī)療、食品消毒及漂白劑領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用,也應(yīng)用于環(huán)境工程、精細(xì)化工等領(lǐng)域。實(shí)驗(yàn)室利用醋酸(CH3COOH)與雙氧水(H2O2)共熱,在固體酸的催化下制備過氧乙酸(CH3COOOH),其裝置如下圖所示。請(qǐng)回答下列問題:實(shí)驗(yàn)步驟:I.先在反應(yīng)瓶中加入冰醋酸、乙酸丁酯和固體酸催化劑,開通儀器1和8,溫度維持為55℃;II.待真空度達(dá)到反應(yīng)要求時(shí),打開儀器3的活塞,逐滴滴入濃度為35%的雙氧水,再通入冷卻水;Ⅲ.從儀器5定期放出乙酸丁酯和水的混合物,待反應(yīng)結(jié)束后分離反應(yīng)器2中的混合物,得到粗產(chǎn)品。(1)儀器6的名稱是______,反應(yīng)器2中制備過氧乙酸(CH3COOOH)的化學(xué)反應(yīng)方程式為_____。(2)反應(yīng)中維持冰醋酸過量,目的是提高_(dá)____;分離反應(yīng)器2中的混合物得到粗產(chǎn)品,分離的方法是_________。(3)實(shí)驗(yàn)中加入乙酸丁酯的主要作用是_________(選填字母序號(hào))。A作為反應(yīng)溶劑,提高反應(yīng)速率B與固體酸一同作為催化劑使用,提高反應(yīng)速率C與水形成沸點(diǎn)更低的混合物,利于水的蒸發(fā),提高產(chǎn)率D增大油水分離器5的液體量,便于實(shí)驗(yàn)觀察(4)從儀器5定期放出乙酸丁酯和水的混合物,待觀察到___________(填現(xiàn)象)時(shí),反應(yīng)結(jié)束。(5)粗產(chǎn)品中過氧乙酸(CH3COOOH)含量的測(cè)定:取一定體積的樣品VmL,分成6等份,用過量KI溶液與過氧化物作用,以1.1mol?L-1的硫代硫酸鈉溶液滴定碘(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-);重復(fù)3次,平均消耗量為V1mL。再以1.12mol?L-1的酸性高錳酸鉀溶液滴定樣品,重復(fù)3次,平均消耗量為V2mL。則樣品中的過氧乙酸的濃度為______mol?L-1。28、(14分)工業(yè)合成氨對(duì)人類生存貢獻(xiàn)巨大,反應(yīng)原理為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H(1)若在一容積為2L的密閉容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2在一定條件下發(fā)生反應(yīng),若在5分鐘時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)測(cè)得NH3的物質(zhì)的量為0.2mol。則前5分鐘的平均反應(yīng)速率v(N2)=__。(2)平衡后,若提高H2的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施有__。A.加入催化劑B.增大容器體積C.降低反應(yīng)體系的溫度D.加入一定量N2(3)科學(xué)家研究在催化劑表面合成氨的反應(yīng)機(jī)理,反應(yīng)步驟與能量的關(guān)系如圖所示(吸附在催化劑表面的微粒用*標(biāo)注,省略了反應(yīng)過程中的部分微粒)。寫出步驟c的化學(xué)方程式___;由圖像可知合成氨反應(yīng)的△H__0(填“>”“<”或“=”)。(4)將n(N2)∶n(H2)=1∶3的混合氣體,勻速通過裝有催化劑的剛性反應(yīng)器,反應(yīng)器溫度變化與從反應(yīng)器排出氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)φ(NH3)關(guān)系如圖。隨著反應(yīng)器溫度升高,NH3的體積分?jǐn)?shù)φ(NH3)先增大后減小的原因是_。某溫度下,混合氣體在剛性容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng),起始?xì)怏w總壓為2×107Pa,平衡時(shí)總壓為開始的90%,則H2的轉(zhuǎn)化率為___(氣體分壓P分=P總×體積分?jǐn)?shù))。用某物質(zhì)的平衡分壓代替物質(zhì)的量濃度也可以表示化學(xué)平衡常數(shù)(記作KP),此溫度下,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)KP=__(分壓列計(jì)算式、不化簡(jiǎn))。(5)合成氨的原料氣H2可來自甲烷水蒸氣催化重整(SMR)。我國(guó)科學(xué)家對(duì)甲烷和水蒸氣催化重整反應(yīng)機(jī)理也進(jìn)行了廣泛研究,通常認(rèn)為該反應(yīng)分兩步進(jìn)行。第一步:CH4催化裂解生成H2和碳(或碳?xì)湮锓N),其中碳(或碳?xì)湮锓N)吸附在催化劑上,如CH4→Cads/[C(H)n]ads+(2-)H2;第二步:碳(或碳?xì)湮锓N)和H2O反應(yīng)生成CO2和H2,如Cads/C(H)n]ads+2H2O→CO2+(2+)H2。反應(yīng)過程和能量變化殘圖如下(過程①?zèng)]有加催化劑,過程②加入催化劑),過程①和②ΔH的關(guān)系為:①__②(填“>”“<”或“=”);控制整個(gè)過程②反應(yīng)速率的是第__步(填“I”或“II”),其原因?yàn)開_。29、(10分)[化學(xué)——選修5:有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)](15分)花椒毒素(Ⅰ)是白芷等中草藥的藥效成分,也可用多酚A為原料制備,合成路線如下:回答下列問題:(1)①的反應(yīng)類型為_____;B分子中最多有_____個(gè)原子共平面。(2)C中含氧官能團(tuán)的名稱為_____;③的“條件a”為_____。(3)④為加成反應(yīng),化學(xué)方程式為_____。(4)⑤的化學(xué)方程式為_____。(5)芳香化合物J是D的同分異構(gòu)體,符合下列條件的J的結(jié)構(gòu)共有_____種,其中核磁共振氫譜為五組峰的J的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_____。(只寫一種即可)。①苯環(huán)上只有3個(gè)取代基②可與NaHCO3反應(yīng)放出CO2③1molJ可中和3molNaOH。(6)參照題圖信息,寫出以為原料制備的合成路線(無機(jī)試劑任選):_____。
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】
A.使用布袋替代一次性塑料袋購(gòu)物,可以減少塑料的使用,減少“白色污染”,故不選A;B.焚燒廢舊塑料生成有毒有害氣體,不利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境,故選B;C.利用二氧化碳等原料合成的聚碳酸酯類可降解塑料可以在自然界中自行分解為小分子化合物,所以替代聚乙烯塑料,可減少“白色污染”,故不選C;D.高爐噴吹廢塑料是將廢塑料作為高爐煉鐵的燃料和還原劑,利用廢塑料燃燒向高爐冶煉提供熱量,同時(shí)利用廢塑料中的C、H元素,還原鐵礦石中的Fe,使廢塑料得以資源化利用、無害化處理和節(jié)約能源的有效綜合利用方法,故不選D。2、A【解析】
甲構(gòu)成原電池,乙為電解池,甲中鐵發(fā)生吸氧腐蝕,正極上電極反應(yīng)式為2H2O+O2+4e-=4OH-,乙中陰極上電極反應(yīng)式為:2H++2e-=H2↑,水電離出的氫離子放電,導(dǎo)致陰極附近有大量OH-,溶液呈堿性,無色酚酞試液遇堿變紅色,以此解答該題?!驹斀狻緼、b極附是正極,發(fā)生電極反應(yīng)式為2H2O+O2+4e-=4OH-,所以無氣泡冒出,故A錯(cuò)誤;B、乙中陰極上電極反應(yīng)式為:2H++2e-=H2↑,水電離出的氫離子放電,導(dǎo)致陰極附近有大量OH-,溶液呈堿性,無色酚酞試液遇堿變紅色,故B正確;C、a是原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)、c極是電解池的陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),所以a、c極上都發(fā)生氧化反應(yīng),故C正確;
D、甲中鐵是原電池的負(fù)極被腐蝕,而乙中是電解池的陰極被保護(hù),所以甲中鐵棒比乙中鐵棒更易腐蝕,故D正確;故答案選A。作為電解池,如果金屬鐵連在電源的正極上做電解池的陽(yáng)極,鐵更易失電子變?yōu)閬嗚F離子,腐蝕速率加快;如果金屬鐵連在電源的負(fù)極上做電解池的陰極,金屬鐵就不能失電子,只做導(dǎo)體的作用,金屬鐵就被保護(hù),不發(fā)生腐蝕。3、B【解析】
短周期W、X、Y、Z、Q五種元素的原子序數(shù)依次遞增,已知W的氫化物可與Q單質(zhì)在光照條件下反應(yīng)生成多種化合物,W的氫化物應(yīng)該為烴,則W為C元素,Q為Cl元素;W和Z位于同一主族,則Z為Si元素;Y、Q形成一種共價(jià)化合物,X的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物可與Y單質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生常見的還原性氣體單質(zhì)E。則X是Na,Y為Al元素;氣體單質(zhì)E為H2,據(jù)此解答?!驹斀狻扛鶕?jù)上述分析可知:W為C,X是Na,Y是Al,Z是Si,Q是Cl元素。A.X是Na,Y是Al,二者形成的陽(yáng)離子核外電子排布是2、8,具有2個(gè)電子層;Q是Cl,形成的離子核外電子排布是2、8、8,離子核外電子層數(shù)越多,離子半徑越大;當(dāng)離子核外電子層數(shù)相同時(shí),離子的核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,所以離子半徑大小關(guān)系為:Q>X>Y,A錯(cuò)誤;B.Cl2在工業(yè)上可用電解飽和NaCl溶液的方法制取,反應(yīng)方程式為:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH,B正確;C.Y、Q形成的化合物AlCl3是鹽,屬于共價(jià)化合物,在水溶液中完全電離產(chǎn)生Al3+、Cl-,因此屬于電解質(zhì),C錯(cuò)誤;D.C與SiO2在高溫下發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生Si單質(zhì),同時(shí)得到CO氣體,反應(yīng)方程式為2C+SiO2Si+2CO↑,CO不是C元素的最高價(jià)氧化物,D錯(cuò)誤;故合理選項(xiàng)是B。本題考查了原子結(jié)構(gòu)與元素周期律的關(guān)系,推斷元素為解答關(guān)鍵,注意掌握元素周期表結(jié)構(gòu)、元素周期律內(nèi)容,試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及邏輯推理能力。4、D【解析】A、等物質(zhì)的量時(shí),NO2和CO2中含有氧原子數(shù)目是相同的,因此標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L的NO2和CO2混合氣體中含有氧原子物質(zhì)的量為2mol,故A錯(cuò)誤;B、假設(shè)全部是NO2,則含有分子物質(zhì)的量為46g/46g/mol=1mol,假設(shè)全部是N2O4,含有分子物質(zhì)的量為46g/92g/mol=0.5mol,故B錯(cuò)誤;C、常溫常壓下不是標(biāo)準(zhǔn)狀況,且水是弱電解質(zhì),無法計(jì)算OH-微粒數(shù),故C錯(cuò)誤;D、鐵與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4,因此16.8g鐵與水蒸氣反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為16.8×8/(56×3)mol=0.8mol,故D正確。5、A【解析】
A、由題意可知,該裝置的I、II是原電池的兩極,I是負(fù)極,II是正極,III、IV是電解池的兩極,其中III是陽(yáng)極,IV是陰極,所以電流方向:電極IV→→電極I,正確;B、電極I是原電池的負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),錯(cuò)誤;C、電極II是原電池的正極,發(fā)生還原反應(yīng),有Cu析出,錯(cuò)誤;D、電極III是陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)是Cu-2e-=:Cu2+,錯(cuò)誤;答案選A。6、A【解析】
A.容積為2L的恒容密閉容器中充入2molA和1molB,發(fā)生反應(yīng):2A(g)+B(g)?2D(g),實(shí)驗(yàn)III中,平衡時(shí)n(D)=1mol,則n(A)=1mol,n(B)=0.5mol,因此c(D)=0.5mol/L,c(A)=0.5mol/L,c(B)=0.25mol/L,750℃的平衡常數(shù)K===4,溫度不變,則平衡常數(shù)不變,實(shí)驗(yàn)Ⅲ達(dá)平衡后,恒溫下再向容器中通入1molA和1molD,則此時(shí)容器中c(A)=1mol/L,c(B)=0.25mol/L,c(D)=1mol/L,此時(shí)濃度商QC==4=K,則平衡不發(fā)生移動(dòng),故A正確;B.升高溫度不能降低反應(yīng)的活化能,但能使部分非活化分子吸收熱量而變?yōu)榛罨肿樱丛龃罅嘶罨肿影俜謹(jǐn)?shù),增大活化分子的有效碰撞機(jī)會(huì),化學(xué)反應(yīng)速率加快,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT可知,在相同體積的容器中,PIII:PI=nIIITIII:nITI。反應(yīng)起始時(shí)向容器中充入2molA和1molB,實(shí)驗(yàn)III達(dá)平衡時(shí),n(D)=1mol,根據(jù)反應(yīng)方程式,則平衡時(shí)n(A)=1mol,n(B)=0.5mol。實(shí)驗(yàn)I達(dá)平衡時(shí),n(D)=1.5mol,根據(jù)反應(yīng)方程式,n(A)=0.5mol,n(B)=0.25mol,則實(shí)驗(yàn)III達(dá)平衡后容器內(nèi)的壓強(qiáng)與實(shí)驗(yàn)I達(dá)平衡后容器內(nèi)的壓強(qiáng)之比=≠0.9,故C錯(cuò)誤;D.反應(yīng)為2A(g)+B(g)?2D(g),比較實(shí)驗(yàn)I和III,溫度升高,平衡時(shí)D的量減少,化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則K3<K1,溫度相同,平衡常數(shù)相同,則K1=K2,綜上,則平衡常數(shù)的關(guān)系為:K3<K2=K1,故D錯(cuò)誤;答案選A。本題的難點(diǎn)為C,需要結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程pV=nRT計(jì)算判斷。本選項(xiàng)的另一種解法:實(shí)驗(yàn)III中平衡混合物的總物質(zhì)的量為2.5mol,實(shí)驗(yàn)I中平衡混合物的總物質(zhì)的量為2.25mol,兩者物質(zhì)的量之比為2.5:2.25=1.1,則在相同溫度下的相同容器的壓強(qiáng)之比等于其氣體的總物質(zhì)的量之比=1.1,由于實(shí)驗(yàn)III的溫度更高,升高溫度,氣體的壓強(qiáng)增大,則兩容器的壓強(qiáng)之比大于1.1。7、C【解析】
A.二氧化碳屬于共價(jià)化合物,碳原子和與兩個(gè)氧原子之間各有兩對(duì)共用電子對(duì),電子式表示正確,故A正確;B.乙酸的分子式為CH3COOH,黑色實(shí)心球表示碳原子,灰色中等大小的球表示氧原子,灰色小球表示氫原子,故B正確;C.根據(jù)能量變化關(guān)系圖可知,反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng),故C錯(cuò)誤;D.反應(yīng)中由兩種物質(zhì)生成一種物質(zhì),屬于化合反應(yīng),故D正確。綜上所述,答案為C。反應(yīng)物總能量大于生成物總能量或反應(yīng)物的總鍵能小于生成物的總鍵能,反應(yīng)為放熱反應(yīng);反應(yīng)物總能量小于生成物總能量或反應(yīng)物的總鍵能大于生成物的總鍵能,反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。8、A【解析】
A.向0.10mol/LCH3COONa溶液中通入HCl,至溶液pH=7,c(H+)=c(OH-),HCl不足,反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)為NaCl、醋酸和醋酸鈉,由電荷守恒可以知道,c(Na+)=c(CH3COO-)+c(Cl﹣),由物料守恒可以知道,c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),則c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl﹣),故A正確;B.溶液中鈉原子與S原子物質(zhì)的量之比為1:1,而銨根離子與部分亞硫酸根離子結(jié)合,故c(Na+)>c(NH4+),由物料守恒可以知道,c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3),溶液呈中性,由電荷守恒可得:c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO32-)+c(HSO3-),聯(lián)立可得:c(NH4+)+c(H2SO3)=c(SO32-),故B錯(cuò)誤;C.向0.10mol/LNa2SO3溶液通入SO2,發(fā)生Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3,至溶液pH=7,反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)為NaHSO3、Na2SO3,則c(Na+)<2[c(SO32﹣)+c(HSO3﹣)+c(H2SO3)],故C錯(cuò)誤;D.向0.10mol/L(NH4)2CO3溶液中通入CO2:發(fā)生Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,至溶液pH=7,反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)為NH4HCO3,根據(jù)電荷守恒,c(NH4+)=c(HCO3﹣)+2c(CO32﹣),故D錯(cuò)誤;答案為A。9、C【解析】
由裝置A制備NO,用銅和稀硝酸反應(yīng)制備,制得的NO中可能有揮發(fā)的硝酸,故裝置B用來凈化和干燥NO,將氯氣和NO干燥后在裝置C中發(fā)生反應(yīng),在冰鹽中冷凝收集NOCl,氯氣、NO以及NOCl均不能排放到空氣中,用氫氧化鈉溶液吸收,NOCl遇水易水解,故在收集裝置和尾氣處理裝置之間應(yīng)該需加一個(gè)干燥裝置。【詳解】A.根據(jù)Cl2和NO反應(yīng)生成了NOCl,氯元素化合價(jià)降低,得電子,Cl2為氧化劑,故A正確;
B.先打開K2、K3,通入一段時(shí)間氯氣,排盡三頸燒瓶中的空氣,防止NO、NOCl變質(zhì),然后再打開K1,通入NO,故B正確;
C.該裝置能制備用塊狀固體和液體反應(yīng)生成的氣體,過氧化鈉為粉末狀固體,所以不可以做Na2O2和水制氧氣的實(shí)驗(yàn),故C錯(cuò)誤;
D.若無裝置B,C中亞硝酰氯與水反應(yīng)生成氯化氫、NO和二氧化氮,可能發(fā)生反應(yīng):2NOCl+H2O═2HCl+NO↑+NO2↑,故D正確;
故選:C。10、D【解析】
A.木炭吸附溴蒸氣屬于物理變化,克服的是分子間作用力,共價(jià)鍵沒有破壞,故A錯(cuò)誤;B.干冰升華屬于物理變化,克服的是分子間作用力,共價(jià)鍵沒有破壞,故B錯(cuò)誤;C.葡萄糖溶于水沒有發(fā)生電離,克服的是分子間作用力,共價(jià)鍵沒有破壞,故C錯(cuò)誤;D.氯化氫溶于水發(fā)生電離,共價(jià)鍵被破壞,故D正確;答案選D。11、C【解析】
A.放電時(shí),鋰為負(fù)極,氧化鐵在正極反應(yīng),所以反應(yīng)生成鐵,此電池逐漸靠近磁鐵,故正確;B.放電時(shí),正極為氧化鐵變成鐵,電極反應(yīng)為Fe2O3+6Li++6e-=2Fe+3Li2O,故正確;C.放電時(shí),正極反應(yīng)WieFe2O3+6Li++6e-=2Fe+3Li2O,正極質(zhì)量增加,負(fù)極鋰失去電子生成鋰離子,質(zhì)量減少,故錯(cuò)誤;D.充電時(shí),陰極鋰離子得到電子,電極反應(yīng)為L(zhǎng)i++e-=Li,故正確。故選C。掌握原電池和電解池的工作原理,注意電解質(zhì)的存在形式對(duì)電極反應(yīng)的書寫的影響,本題中電解質(zhì)只能傳到鋰離子,所以電極反應(yīng)中出現(xiàn)的離子只能為鋰離子。12、C【解析】
A、鹽酸易揮發(fā),制得的氯氣中含有氯化氫氣體,B瓶應(yīng)盛放飽和食鹽水除去混有的HCl,選項(xiàng)A正確;B、高鐵酸鉀在堿性溶液中較穩(wěn)定,故KOH過量有利于它的生成,選項(xiàng)B正確;C、根據(jù)題給信息可知,加鹽酸產(chǎn)生的氣體也可能是氧氣,選項(xiàng)C不正確;D、高鐵酸鉀是集氧化、吸附、絮凝、沉淀、滅菌、消毒、脫色、除臭等八大特點(diǎn)為一體的優(yōu)良的水處理劑,選項(xiàng)D正確;答案選C。13、B【解析】
A.O1與O1的結(jié)構(gòu)相同,是同種物質(zhì),故A錯(cuò)誤;B.O1與O3都是氧元素的單質(zhì),互為同素異形體,故B正確;C.O1與O1都是分子,不是原子,不能稱為同位素,故C錯(cuò)誤;D.O原子核外有8個(gè)電子,1molO1分子中含有16mol電子,故D錯(cuò)誤;故選B。本題的易錯(cuò)點(diǎn)為A,要注意理解同分異構(gòu)體的概念,互為同分異構(gòu)體的物質(zhì)結(jié)構(gòu)須不同。14、C【解析】
向亞硫酸鈉試樣中滴入鹽酸酸化的Ba(NO3)2溶液,酸性條件下具有氧化性,能夠?qū)喠蛩徕c氧化為硫酸鈉,生成硫酸鋇沉淀,不能證明試樣已氧化變質(zhì),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;乙醇易揮發(fā),且乙烯、乙醇均能被高錳酸鉀氧化,使溶液褪色的不一定是乙烯,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;鋁箔加熱熔化但不滴落,是因?yàn)檠趸X的熔點(diǎn)高于鋁,C正確;4HNO3(濃)+C4NO2↑+CO2↑+2H2O,濃硝酸易揮發(fā),且NO2溶解于水生成硝酸,致使澄清石灰水與二氧化碳接觸無現(xiàn)象,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。15、D【解析】
A.裝置①可以用濃氨水和生石灰取值氨氣,或用二氧化錳和過氧化氫制取氧氣,A正確;B.關(guān)閉活塞后,從a處加水就可以形成一個(gè)密閉的空間,可以用來檢驗(yàn)裝置②的氣密性,B正確;C.短進(jìn)長(zhǎng)出,是向下排空氣法集氣,所以可以用裝置③收集H2、NH3,C正確;D.裝置④左邊是陽(yáng)極,OH-放電,所以左邊生成H2SO4,b應(yīng)該是陰離子交換膜,右邊是陰極,H+放電,所以右邊生成NaOH,a應(yīng)該是陽(yáng)離子交換膜,D錯(cuò)誤;答案選D。16、D【解析】
A選項(xiàng),常溫常壓下,1個(gè)甲基(—CD3)有9個(gè)中子,1.8g甲基(一CD3)即物質(zhì)的量為0.1mol,因此1.8g甲基(—CD3)中含有的中子數(shù)目為0.9NA,故A錯(cuò)誤;B選項(xiàng),S原子最外層6個(gè)電子,能形成2個(gè)共價(jià)鍵,As原子最外層5個(gè)電子,能形成3個(gè)共價(jià)鍵,所以該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中,黑球?yàn)锳s原子,白球?yàn)镾原子,As4S4中不存在S—S鍵,故B錯(cuò)誤;C選項(xiàng),pH=1的尿酸(HUr)溶液中,因溶液體積沒有,因此無法計(jì)算含有多少個(gè)H+,故C錯(cuò)誤;D選項(xiàng),標(biāo)狀況下,2.24L丙烷即0.1mol,一個(gè)丙烷含有8個(gè)C—H鍵和2個(gè)C—C鍵,因此2.24L丙烷含有的共價(jià)鍵物質(zhì)的量為1mol,數(shù)目為NA,故D正確。綜上所述,答案為D?!狢D3中的氫為質(zhì)子數(shù)為1,質(zhì)量數(shù)為2的氫;17、B【解析】
第三周期元素中,X最高價(jià)氧化物水化物的溶液的pH為12,氫氧根濃度為0.01mol/L,故為一元強(qiáng)堿,則X為Na,Y、W、Z對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物水化物的溶液pH均小于7,均為酸,W最高價(jià)含氧酸溶液中氫離子濃度為0.01mol/L,故為一元強(qiáng)酸,則W為Cl元素;等濃度的最高價(jià)含氧酸中,Z電離出氫離子濃度比W的大、Y對(duì)應(yīng)的酸性最弱,而原子半徑Y(jié)>Z>Cl,故Z為S元素,Y為P元素,以此來解答?!驹斀狻坑缮鲜龇治隹芍琗為Na、Y為P、Z為S,W為Cl,A.Y不可能是Si元素,因?yàn)镾iO2不溶于水,由分析可知Y是P元素,故A錯(cuò)誤;B.電子層越多,離子半徑越大,具有相同排布的離子中原子序數(shù)大的離子半徑小,則S2-、Cl-和Na+的離子半徑為S2->Cl->Na+,故B正確;C.Cl的非金屬性比P強(qiáng),則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性HCl>PH3,故C錯(cuò)誤;D.S和P是同周期的主族元素,核電荷數(shù)大,元素的非金屬性強(qiáng),即S的非金屬性大于P,故D錯(cuò)誤;故答案為B。18、C【解析】
該裝置為原電池,由Pt電極上反應(yīng)(H2O→H2)或BiVO4電極上反應(yīng)(SO32-→SO42-)可知,Pt電極上氫離子得電子生成氫氣、發(fā)生還原反應(yīng),為正極,電極反應(yīng)為2H2O+2e-═H2↑+2OH-;BiVO4電極為負(fù)極,SO32-失電子生成硫酸根、發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為SO32--2e-+2OH-═SO42-+H2O,據(jù)此分析解答?!驹斀狻緼.Pt電極上氫離子得電子生成氫氣,發(fā)生還原反應(yīng),Pt電極作正極,故A正確;B.Pt電極為正極,BiVO4電極為負(fù)極,所以Pt電極電勢(shì)高于BiVO4電極,故B正確;C.電子從BiVO4電極(負(fù)極)經(jīng)導(dǎo)線流向Pt電極(正極),不能進(jìn)入溶液,故C錯(cuò)誤;D.BiVO4電極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為SO32--2e-+2OH-═SO42-+H2O,故D正確;故選C。根據(jù)電極上物質(zhì)的變化判斷正負(fù)極為解答的關(guān)鍵。本題的易錯(cuò)點(diǎn)為C,要注意溶液通過自由移動(dòng)的離子導(dǎo)電,難點(diǎn)為D,要注意電極反應(yīng)式的書寫與溶液的酸堿性有關(guān)。19、A【解析】
X原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍,是C元素,Y是地殼中含量最豐富的金屬元素,為Al元素。Z原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍,是短周期元素,且W、X、Y和Z的原子序數(shù)依次增大,Z為S元素,W是制備一種高效電池的重要材料,是Li元素?!驹斀狻縓原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍,是C元素,Y是地殼中含量最豐富的金屬元素,為Al元素。Z原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍,是短周期元素,且W、X、Y和Z的原子序數(shù)依次增大,Z為S元素,W是制備一種高效電池的重要材料,是Li元素。A、W、X的氯化物分別為L(zhǎng)iCl和CCl4,則Li+的最外層只有兩個(gè)電子,不滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故A錯(cuò)誤;B、元素X與氫形成的化合物有C2H2,C6H6等,故B正確;C、元素Y為鋁,鋁與氫氧化鈉溶液或鹽酸反應(yīng)均有氫氣生成,故C正確;D、硫和碳可形成共價(jià)化合物CS2,故D正確;答案選A。20、B【解析】
X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,X原子中只有一個(gè)電子,則X為H元素;Y原子的L電子層有5個(gè)電子,其核電荷數(shù)為7,為N元素;Z元素的最高化合價(jià)為最低化合價(jià)絕對(duì)值的3倍,則Z為S元素;W為短周期主族元素且原子序數(shù)大于Z,所以為Cl元素;A.S2-和Cl-的離子核外電子排布相同,核電荷數(shù)大,離子半徑小,即S2->Cl-,故A錯(cuò)誤;B.N的氣態(tài)氫化物NH3與Cl的氣態(tài)氫化物HCl相遇生成NH4Cl,現(xiàn)象為有白煙產(chǎn)生,故B正確;C.H、N、S三種元素組成的化合物NH4HS或(NH4)2S均為離子化合物,化合物中既有離子鍵,又有共價(jià)鍵,故C錯(cuò)誤;D.Cl的最高價(jià)氧化物的水化物HClO4的酸性比S的最高價(jià)氧化物的水化物H2SO4的酸性強(qiáng),而H2SO3的酸性比HClO強(qiáng),故D錯(cuò)誤;故答案為B。21、C【解析】
A、根據(jù)克倫特羅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知它的分子式為C12H18N2Cl2O,錯(cuò)誤;B、根據(jù)克倫特羅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知它含有苯環(huán)、氨基、氯原子、羥基等官能團(tuán),不含碳碳雙鍵,錯(cuò)誤;C、該有機(jī)物含有1個(gè)苯環(huán),1mol克倫特羅最多能和3molH2發(fā)生加成反應(yīng),正確;D、該有機(jī)物不含碳碳雙鍵,不能發(fā)生加聚反應(yīng),錯(cuò)誤;故答案選C。22、C【解析】
A.廢紙、塑料瓶、廢鐵屬于可回收垃圾,廢紙、塑料瓶、廢鐵可回收再利用,故不選A;B.廚余垃圾含有大量有機(jī)物,采用生化處理或堆肥,減少污染,符合環(huán)保節(jié)約理念,故不選B;C.稻草、農(nóng)膜和一次性餐具露天焚燒,產(chǎn)生大量煙塵,污染空氣,不符合環(huán)保節(jié)約理念,故選C;D.廢電池含有重金屬,任意丟棄引起重金屬污染,廢電池等有毒有害垃圾分類回收,可減少污染,符合環(huán)保節(jié)約理念,故不選D;答案選C。二、非選擇題(共84分)23、①③④碳碳雙鍵、羧基HOOCCH=CHCOOHCH2=C(COOH)2HOOCCH=CHCOOH+2CH3OHCH3OOCCH=CHCOOCH3+2H2O【解析】
A的分子式為C6H8O4,A的不飽和度為3,A可以使溴水褪色,A中含碳碳雙鍵;A在酸性條件下可發(fā)生水解反應(yīng)得到B(C4H4O4)和CH3OH,B能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),B中含兩個(gè)羧基和碳碳雙鍵,A中含兩個(gè)酯基;(1)A中含有碳碳雙鍵和酯基,A中含碳碳雙鍵,A能發(fā)生加成反應(yīng)、加聚反應(yīng)、氧化反應(yīng),A中不含醇羥基和羧基,A不能發(fā)生酯化反應(yīng),答案選①③④。(2)B分子中所含官能團(tuán)為碳碳雙鍵和羧基。(3)B分子中沒有支鏈,B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOOCCH=CHCOOH;B的具有相同官能團(tuán)的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2=C(COOH)2。(4)B與CH3OH發(fā)生酯化反應(yīng)生成A,由B制取A的化學(xué)方程式為HOOCCH=CHCOOH+2CH3OHCH3OOCCH=CHCOOCH3+2H2O。(5)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOOCCH=CHCOOH,B與HCl發(fā)生加成反應(yīng)生成C,C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOOCCH2CHClCOOH,C與NH3反應(yīng)生成天門冬氨酸,天門冬氨酸(C4H7NO4)是組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸之一,則天門冬氨酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。24、(CH3)2CH-CCl(CH3)2消去反應(yīng)C、【解析】
A的分子式為C6H13Cl,為己烷的一氯代物,在氫氧化鈉醇溶液、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)得到B為烯烴,1molB發(fā)生信息①中氧化反應(yīng)生成2molC,且C不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),B為對(duì)稱結(jié)構(gòu)烯烴,且不飽和C原子沒有H原子,故B為(CH3)2C=C(CH3)2,C為,逆推可知A為(CH3)2CH-CCl(CH3)2。由W進(jìn)行逆推,可推知D為,由E后產(chǎn)物結(jié)構(gòu),可知D與乙酸酐發(fā)生取代反應(yīng)生成E,故E為,然后E發(fā)生氧化反應(yīng)。對(duì)、比F前后物質(zhì)結(jié)構(gòu),可知生成F的反應(yīng)發(fā)生取代反應(yīng),而后酰胺發(fā)生水解反應(yīng)又重新引入氨基,則F為,D→E步驟為了保護(hù)氨基,防止被氧化。【詳解】根據(jù)上述分析可知:A為(CH3)2CH-CCl(CH3)2,B為(CH3)2C=C(CH3)2,C為,D為,E為,F(xiàn)為。則(1)根據(jù)上述分析可知,化合物A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:(CH3)2CH-CCl(CH3)2,A與NaOH的乙醇溶液在加熱時(shí)發(fā)生消去反應(yīng),產(chǎn)生B:(CH3)2C=C(CH3)2,乙醇A→B的反應(yīng)類型為:消去反應(yīng);(2)A.化合物B為(CH3)2C=C(CH3)2,可看作是乙烯分子中4個(gè)H原子分別被4個(gè)-CH3取代產(chǎn)生的物質(zhì),由于乙烯分子是平面分子,4個(gè)甲基C原子取代4個(gè)H原子的位置,在乙烯分子的平面上,因此所有碳原子處于同一個(gè)平面,A錯(cuò)誤;B.由W的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知化合物W的分子式為C11H15N,B錯(cuò)誤;C.氨基具有還原性,容易被氧化,開始反應(yīng)消耗,最后又重新引入氨基,可知D→E步驟為了保護(hù)氨基,防止被氧化,C正確;D.物質(zhì)F為,苯環(huán)能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng),1mol的F最多可以和3molH2反應(yīng),D錯(cuò)誤,故合理選項(xiàng)是C;(3)C+D→W的化學(xué)方程式是:;(4)Z的同分異構(gòu)體滿足:①遇FeCl3溶液顯紫色,說明含有酚羥基;②紅外光譜檢測(cè)表明分子中含有結(jié)構(gòu);③1HNMR譜顯示分子中含有苯環(huán),且苯環(huán)上有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,說明分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱,則對(duì)應(yīng)的同分異構(gòu)體可為、;(5)由信息④可知,苯與乙烯發(fā)生加成反應(yīng)得到乙苯,然后與濃硝酸、濃硫酸在加熱50℃~60℃條件下得到對(duì)硝基乙苯,最后與Fe在HCl中發(fā)生還原反應(yīng)得到對(duì)氨基乙苯,故合成路線流程圖為:。要充分利用題干信息,結(jié)合已經(jīng)學(xué)習(xí)過的各種官能團(tuán)的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化進(jìn)行合理推斷。在合成推斷時(shí)要注意有機(jī)物的分子式、反應(yīng)條件、物質(zhì)的結(jié)構(gòu)的變化,采取正、逆推法相結(jié)合進(jìn)行推斷。25、打開K1,關(guān)閉K2和K3,通入二氧化碳排出殘留在裝置中的四溴化鈦和溴蒸氣直形冷凝管溫度計(jì)酸除去溶液中的二氧化碳CaCl2+H2O2+2NH3?H2O+6H2O=CaO2?8H2O↓+2NH4Cl或CaCl2+2NH3?H2O+H2O2=CaO2+2NH4Cl+2H2O溫度過高時(shí)過氧化氫分解60%【解析】
I.TiBr4常溫易潮解,所以制備TiBr4時(shí)要使用干燥的反應(yīng)物,所以通入的二氧化碳?xì)怏w必須干燥,濃硫酸能干燥二氧化碳,所以試劑A為濃硫酸;因?yàn)檠b置中含有空氣,空氣中氧氣能和C在加熱條件下反應(yīng),所以要先通入二氧化碳排出裝置中空氣,需要打開K1,關(guān)閉K2和K3;然后打開K2和K3
,同時(shí)關(guān)閉K1,發(fā)生反應(yīng)TiO2+C+2Br2
TiBr4+CO2制備TiBr4,TiBr4常溫下為橙黃色固體,流入收集裝置中;溴有毒不能直接排空,應(yīng)該最后有尾氣處理裝置,TiBr4易潮解,所以裝置X單元能起干燥作用,結(jié)合題目分析解答。II.大理石加入稀鹽酸溶解得到氯化鈣溶液,將溶液煮沸,趁熱過濾,將溶液煮沸的作用是除去溶液中溶解的CO2,反應(yīng)②濾液中加入氨水和過氧化氫冰水浴中反應(yīng)生成過氧化鈣晶體,過濾得到過氧化鈣晶體,水洗、乙醇洗、烘烤得到過氧化鈣固體,以此來解答?!驹斀狻?1)根據(jù)分析以及圖示可知加熱前要先打開K1,關(guān)閉K2和K3,通入二氧化碳排出裝置中空氣;反應(yīng)結(jié)束后在反應(yīng)裝置中還有少量四溴化鈦殘留,以及剩余的溴蒸氣,應(yīng)繼續(xù)通入一段時(shí)間CO2,主要目的是把少量殘留四溴化鈦排入收集裝置中,提高產(chǎn)率,而且還可以排出剩余的溴蒸氣,進(jìn)行尾氣處理,防止污染;(2)在產(chǎn)品四溴化鈦中還有殘留的液溴,因此根據(jù)題中給出的四溴化鈦的沸點(diǎn)233.5°C,可以使用蒸餾法提純;此時(shí)應(yīng)將a端的儀器改裝為直形冷凝管、承接管和接收瓶,蒸餾時(shí)要根據(jù)溫度收集餾分,所以在防腐膠塞上應(yīng)加裝溫度計(jì);(3)此時(shí)溶液中溶有二氧化碳,所以呈酸性;將溶液煮沸的作用是除去溶液中的二氧化碳;(4)反應(yīng)②是濾液中加入氨水和過氧化氫冰水浴中反應(yīng)生成過氧化鈣晶體,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CaCl2+H2O2+2NH3?H2O+6H2O=CaO2?8H2O↓+2NH4Cl或CaCl2+2NH3?H2O+H2O2=CaO2+2NH4Cl+2H2O;過氧化氫熱易分解,所以該反應(yīng)需要在冰浴下進(jìn)行;(5)過氧化鈣受熱分解,方程式為2CaO2=2CaO+O2↑,收集到的氣體為氧氣,根據(jù)量筒中水的體積可知收集到氧氣112mL,則其物質(zhì)的量為=0.005mol,則原樣品中n(CaO2)=0.01mol,所以樣品中過氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=60%。26、打開K1,關(guān)閉K2和K3先通入過量的CO2氣體,排除裝置內(nèi)空氣打開K1,關(guān)閉K2和K3打開K2和K3,同時(shí)關(guān)閉K1濃硫酸吸收多余的溴蒸氣同時(shí)防止外界的水蒸氣使產(chǎn)物水解防止產(chǎn)品四溴化鈦凝固成晶體,堵塞連接管,造成危險(xiǎn)排出殘留在裝置中的TiBr4和溴蒸氣直形冷凝管溫度計(jì)(量程250°C)【解析】
⑴檢查裝置氣密性并加入藥品后,加熱前應(yīng)進(jìn)行排除裝置內(nèi)的空氣,防止反應(yīng)物碳單質(zhì)與氧氣反應(yīng),浪費(fèi)原料,還可能產(chǎn)生有毒氣體CO等,污染空氣,開始僅僅是通入CO2氣體,所以只需要打開K1,關(guān)閉K2和K3,打開電爐并加熱反應(yīng)管,此時(shí)需要打開K2和K3,同時(shí)關(guān)閉K1,保證CO2氣體攜帶溴蒸氣進(jìn)入反應(yīng)裝置中。⑵因?yàn)楫a(chǎn)品四溴化鈦易發(fā)生水解,因此整套裝置需要保持干燥,因此進(jìn)入的CO2氣體必須干燥,裝置單元X應(yīng)為尾氣處理裝置,吸收多余的溴蒸氣,同時(shí)還能防止空氣中的水蒸氣干擾實(shí)驗(yàn),防止產(chǎn)品四溴化鈦水解變質(zhì)。⑶反應(yīng)結(jié)束后在反應(yīng)裝置中還有少量四溴化鈦殘留,以及剩余的溴蒸氣,應(yīng)繼續(xù)通入一段時(shí)間CO2,主要目的是把少量殘留四溴化鈦排入收集裝置中,提高產(chǎn)率,而且還可以排出剩余的溴蒸氣,進(jìn)行尾氣處理,防止污染。⑷實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,將連接管切斷并熔封,采用蒸餾法提純,因此需要用到直形冷凝管。【詳解】⑴檢查裝置氣密性并加入藥品后,加熱前應(yīng)進(jìn)行排除裝置內(nèi)的空氣,防止反應(yīng)物碳單質(zhì)與氧氣反應(yīng),浪費(fèi)原料,還可能產(chǎn)生有毒氣體CO等,污染空氣,因此加熱實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先通入過量的CO2氣體,其目的是排除裝置內(nèi)空氣。此時(shí)僅僅是通入CO2氣體,所以只需要打開K1,關(guān)閉K2和K3;而反應(yīng)開始一段時(shí)間后,打開電爐并加熱反應(yīng)管,此時(shí)需要打開K2和K3,同時(shí)關(guān)閉K1,保證CO2氣體攜帶溴蒸氣進(jìn)入反應(yīng)裝置中,故答案為:先通入過量的CO2氣體;排除裝置內(nèi)空氣;打開K1,關(guān)閉K2和K3;打開K2和K3,同時(shí)關(guān)閉K1。⑵因?yàn)楫a(chǎn)品四溴化鈦易發(fā)生水解,因此整套裝置需要保持干燥,因此進(jìn)入的CO2氣體必須干燥,所以試劑A為濃硫酸(作干燥劑),裝置單元X應(yīng)為尾氣處理裝置,吸收多余的溴蒸氣,同時(shí)還能防止空氣中的水蒸氣干擾實(shí)驗(yàn),防止產(chǎn)品四溴化鈦水解變質(zhì)。反應(yīng)過程中需用熱源間歇性微熱連接管,其目的是防止產(chǎn)品四溴化鈦凝固成晶體,堵塞連接管,造成危險(xiǎn),用熱源間歇性微熱連接管可以使產(chǎn)品四溴化鈦加熱熔化,流入收集裝置中,故答案為:濃硫酸;吸收多余的溴蒸氣同時(shí)防止外界的水蒸氣使產(chǎn)物水解;防止產(chǎn)品四溴化鈦凝固成晶體,堵塞連接管,造成危險(xiǎn)。⑶反應(yīng)結(jié)束后在反應(yīng)裝置中還有少量四溴化鈦殘留,以及剩余的溴蒸氣,應(yīng)繼續(xù)通入一段時(shí)間CO2,主要目的是把少量殘留四溴化鈦排入收集裝置中,提高產(chǎn)率,而且還可以排出剩余的溴蒸氣,進(jìn)行尾氣處理,防止污染,故答案為:排出殘留在裝置中的TiBr4和溴蒸氣。⑷實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,將連接管切斷并熔封,采用蒸餾法提純。在產(chǎn)品四溴化鈦中還有殘留的液溴,因此根據(jù)題中給出的四溴化鈦的沸點(diǎn)233.5°C,可以使用蒸餾法提純;此時(shí)應(yīng)將a端的儀器改裝為直形冷凝管、承接管和接收瓶,在防腐膠塞上加裝的儀器是溫度計(jì)(量程是250°C),故答案為:直形冷凝管;溫度計(jì)(量程250°C)。27、(蛇形)冷凝管CH3COOH+H2O2CH3COOOH+H2O雙氧水的轉(zhuǎn)化率(利用率)過濾C儀器5“油水分離器”水面高度不變【解析】
(1)儀器6用于冷凝回流,名稱是(蛇形)冷凝管,反應(yīng)器2中乙酸和雙氧水在固體催化劑加熱的條件下反應(yīng)生成過氧乙酸,反應(yīng)方程式為CH3COOH+H2O2CH3COOOH+H2O,故答案為:(蛇形)冷凝管;CH3COOH+H2O2CH3COOOH+H2O;(2)反應(yīng)中CH3COOOH過量,可以使反應(yīng)持續(xù)正向進(jìn)行,提高雙氧水的轉(zhuǎn)化率,反應(yīng)器2中為過氧乙酸、為反應(yīng)完的反應(yīng)物及固體催化劑的混合物,可采用過濾的方法得到粗產(chǎn)品,故答案為:雙氧水的轉(zhuǎn)化率(利用率);過濾;(3)由于乙酸丁酯可與水形成沸點(diǎn)更低的混合物,利于水的蒸發(fā),從而可以提高過氧乙酸的產(chǎn)率,因此C選項(xiàng)正確,故答案為:C;(4)乙酸和雙氧水在固體催化劑加熱的條件下反應(yīng)生成過氧乙酸和水,當(dāng)儀器5中的水面高度不再發(fā)生改變時(shí),即沒有H2O生成,反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束,故答案為:儀器5“油水分離器”水面高度不變;(5)已知I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,由得失電子守恒、元素守恒可知:雙氧水與高錳酸鉀反應(yīng),由得失電子守恒可知:則樣品中含有n(CH3COOOH)=(1.15V1×11-3-1.15V2×11-3)mol,由公式可得,樣品中的過氧乙酸的濃度為,故答案為:。本題的難點(diǎn)在于第(5)問,解答時(shí)首先要明確發(fā)生的反應(yīng),再根據(jù)得失電子守恒和元素守恒建立關(guān)系式,得到樣品中過氧乙酸的物質(zhì)的量,進(jìn)而求得其濃度。28、0.01mol?L-1?min-1CD?NNH+H2?N+NH3<溫度低于To時(shí)未達(dá)平衡,溫度升高,反應(yīng)速率加快,NH3的體積分?jǐn)?shù)增大;高于To時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡,由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度升高平衡常數(shù)減小,NH3的體積分?jǐn)?shù)減小(答案合理即可)20%=Ⅱ第Ⅱ步的活化能大,反應(yīng)速率慢【解析】
(1)對(duì)于合成氨反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g),由平衡時(shí)生成NH3的物質(zhì)的量為0.2mol,可求出
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