资源描述
2026届甘肃省兰州市兰炼一中化学高三上期末复习检测试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法,其工作原理可简单表示如下图所示,下列说法不正确的是( )
A.通电后a极区可能发生反应2Cl--2e-=Cl2↑
B.图中A为阳离子交换膜,B为阴离子交换膜
C.通电后b极区附近,溶液的pH变大
D.蒸馏法、电渗析法、离子交换法等都是海水淡化的常用方法
2、我国某科研团队设计了一种新型能量存储/转化装置(如下图所示)。闭合K2、断开K1时,制氢并储能;断开K2、闭合K1时,供电。下列说法错误的是
A.制氢时,溶液中K+向Pt电极移动
B.制氢时,X电极反应式为
C.供电时,Zn电极附近溶液的pH降低
D.供电时,装置中的总反应为
3、X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。Y原子在短周期主族元素中原子半径最大。X和Y能组成两种阴阳离子个数之比相同的离子化合物。常温下,0.1mol·L-1W的氢化物水溶液的pH为1。向ZW3的水溶液中逐滴加入Y的最高价氧化物对应的水化物,先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解。下列推断正确的是
A.简单离子半径:W>Y> Z> X
B.Y、Z分别与W形成的化合物均为离子化合物
C.元素的最高正化合价:W>X>Z> Y
D.Y、W的简单离子都不会影响水的电离平衡
4、下列材料或物质的应用与其对应的性质完全相符合的是
A.Mg、Al合金用来制造飞机外壳—合金熔点低
B.食品盒中常放一小袋Fe粉—Fe粉具有还原性
C.SiO2用来制造光导纤维—SiO2耐酸性
D.葡萄酒中含SO2—SO2有漂白性
5、化学与人类生产、生活密切相关,下列叙述中不正确的是()
A.从花生中提取的生物柴油和从石油炼得的柴油都属于烃类物质
B.高铁“复兴号”车厢连接关键部位使用的增强聚四氟乙烯板属于高分子材料
C.中国天眼FAST用到的碳化硅是一种新型的无机非金属材料
D.用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料,实现“碳”的循环利用
6、298K时,向20mL浓度均为0.1mo1/L的MOH和NH3·H2O混合液中滴加0.1mol的CH3COOH溶液,测得混合液的电阻率(表示电阻特性的物理量)与加入CH3COOH溶液的体积(V)的关系如图所示。已知CH3COOH的Ka=1.8×10-5,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5。下列说法错误的是( )
A.MOH是强碱
B.c点溶液中浓度:c(CH3COOH)<c(NH3·H2O)
C.d点溶液呈酸性
D.a→d过程中水的电离程度先增大后减小
7、近年来,金属—空气电池的研究和应用取得很大进步,这种新型燃料电池具有比能量高、污染小、应用场合多等多方面优点。铝—空气电池工作原理如图所示。关于金属—空气电池的说法不正确的是( )
A.铝—空气电池(如上图)中,铝作负极,电子通过外电路到正极
B.为帮助电子与空气中的氧气反应,可使用活性炭作正极材料
C.碱性溶液中,负极反应为Al(s)+3OH-(aq)=Al(OH)3(s)+3e-,每消耗2.7 g Al(s),需耗氧6.72 L(标准状况)
D.金属—空气电池的可持续应用要求是一方面在工作状态下要有足够的氧气供应,另一方面在非工作状态下能够密封防止金属自腐蚀
8、如图所示的方案可以降低铁闸门的腐蚀速率。下列判断正确的是( )
A.若X为导线,Y可以是锌
B.若X为导线,铁闸门上的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+
C.若X为直流电源,铁闸门做负极
D.若X为直流电源,Y极上发生还原反应
9、下列由实验操作及现象得出的结论正确的是
操作及现象
结论
A
其他条件相同,测定等浓度的HCOOK和K2S溶液的pH
比较Ka(HCOOH)和Ka2(H2S)的大小
B
向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液,溶液呈红色
溶液中一定含有Fe2+
C
向纯碱中滴加足量浓盐酸,将产生的气体通入硅酸钠溶液,溶液变浑浊
酸性:盐酸>碳酸>硅酸
D
C2H5OH与浓硫酸混合后加热到170℃,制得气体使酸性KMnO4溶液褪色
一定是制得的乙烯使酸性KMnO4溶液褪色
A.A B.B C.C D.D
10、用下列装置完成相关实验,合理的是( )
A.图①:验证H2CO3的酸性强于H2SiO3
B.图②:收集CO2或NH3
C.图③:分离Na2CO3溶液与CH3COOC2H5
D.图④:分离CH3CH2OH与CH3COOC2H5
11、mg铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后,得到mg铜,则参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为
A.8:7 B.1:7 C.7:8 D.7:1
12、利用如图装置模拟铁的电化学保护。下列说法正确的是
A.若X为锌棒,开关K置于M处,为外加电流阴极保护法
B.若X为碳棒,开关K置于N处,为牺牲阳极阴极保护法
C.若X为锌棒,开关K置于M处,Zn极发生:Zn-2e→Zn2+
D.若X为碳棒,开关K置于N处,X极发生还原反应
13、联合制碱法中的副产品有着多种用途,下列不属于其用途的是
A.做电解液 B.制焊药 C.合成橡胶 D.做化肥
14、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,其中W原子的质子数是其M层电子数的三倍,Z与W、X与Y相邻,X与W同主族。下列说法不正确的是( )
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>W>Z
C.最简单气态氢化物的热稳定性:Y>X>W>Z
D.元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等
15、化学与生产、生活、社会密切相关。下列叙述错误的是
A.还原铁粉能用作食品抗氧化剂
B.夜空中光柱的形成属于丁达尔效应
C.浸泡过KMnO4溶液的硅土可作水果保鲜剂
D.燃煤中加入CaO可减少温室气体的排放
16、2007年诺贝尔化学奖授予德国化学家格哈德·埃特尔,以表彰其在固体表面化学研究领域作出的开拓性贡献。下图是氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程示意图,下列有关合成氨反应的叙述中不正确的是( )
A.过程②需吸收能量,过程③则放出能量
B.常温下该反应难以进行,是因为常温下反应物的化学键难以断裂
C.在催化剂的作用下,该反应的△H变小而使反应变得更容易发生
D.该过程表明,在化学反应中存在化学键的断裂与形成
二、非选择题(本题包括5小题)
17、一种新型含硅阻燃剂的合成路线如下。请回答相关问题:
(1)化合物A转化为B的方程式为_____,B中官能团名称是______。
(2)H的系统命名为___,H的核磁共振氢谱共有___组峰。
(3)H→I的反应类型是___
(4)D的分子式为______,反应B十I→D中Na2CO3的作用是___。
(5)F由E和环氧乙烷按物质的量之比为1:1进行合成,F的结构简式为___。
(6)D的逆合成分析中有一种前体分子C9H10O2,符合下列条件的同分异构体有___种。①核磁共振氢谱有4组峰;②能发生银镜反应;③与FeCl3发生显色反应。
18、高血脂是一种常见的心血管疾病,治疗高血脂的新药I的合成路线如下(A~I)均为有机物):
已知:a.
b. RCHO
回答下列问题:
(1)反应①的化学方程式为_______;F的官能团名称为______。
(2)反应②的类型是_______。D→E所需试剂、条件分别是_______、______。
(3)G的结构简式为____________。
(4)芳香族化合物W的化学式为C8H8O2, 且满足下列条件的W的结构共有_______种(不考虑立体异构)。
i.遇FeCl3溶液显紫色; ii.能发生银镜反应。
其中核磁共振氢谱显示有5种不司化学环境的氢,峰面积比为2:2:2:1:1的是____________(写出结构简式)。
(5)设计以甲苯和乙醛为原料制备的合成路线。无机试剂任选,合成路线的表示方式为:_____________.
19、氮化锂(Li3N)是有机合成的催化剂,Li3N遇水剧烈反应。某小组设计实验制备氮化锂并测定其纯度,装置如图所示:
实验室用NH4Cl溶液和NaNO2溶液共热制备N2。
(1)盛装NH4Cl溶液的仪器名称是___________。
(2)安全漏斗中“安全”含义是__________。实验室将锂保存在_____(填“煤油”“石蜡油”或“水”)中。
(3)写出制备N2的化学方程式__________。
(4)D装置的作用是____________。
(5)测定Li3N产品纯度:取mg Li3N产品按如图所示装置实验。
打开止水夹,向安全漏斗中加入足量水,当Li3N完全反应后,调平F和G中液面,测得NH3体积为VL(已折合成标准状况)。
①读数前调平F和G中液面的目的是使收集NH3的大气压________(填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压。
②该Li3N产品的纯度为________%(只列出含m和V的计算式,不必计算化简)。若 Li3N产品混有Li,则测得纯度_____________(选填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
20、氮化铝(AlN)是一种新型无机材料,广泛应用于集成电路生产领域。某化学研究小组利用Al2O3+3C+N22AlN+3CO制取氮化铝,设计如图实验装置:
试回答:
(1)实验中用饱和NaNO2与NH4Cl溶液制取氮气的化学方程式为___。
(2)装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A的作用是__(填写序号)。
a.防止NaNO2饱和溶液蒸发
b.保证实验装置不漏气
c.使NaNO2饱和溶液容易滴下
(3)按图连接好实验装置,检查装置气密性的方法是:在干燥管D末端连接一导管,将导管插入烧杯中的液面下,___。
(4)化学研究小组的装置存在严重问题,请说明改进的办法:___。
(5)反应结束后,某同学用如图装置进行实验来测定氮化铝样品的质量分数(实验中导管体积忽略不计)。已知:氮化铝和NaOH溶液反应生成NaAlO2和氨气。
①广口瓶中的试剂X最好选用___(填写序号)。
a.汽油 b.酒精 c.植物油 d.CCl4
②广口瓶中的液体没有装满(上方留有空间),则实验测得NH3的体积将___(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
③若实验中称取氮化铝样品的质量为10.0g,测得氨气的体积为3.36L(标准状况),则样品中AlN的质量分数为___。
21、十九大报告指出:“坚持全民共治、源头防治,持续实施大气污染防治行动,打赢蓝天保卫战!”以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。
I.汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定条件下可发生如下反应:反应①2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H1。
(1)已知:反应②N2(g)+O2(g)2NO(g) △H2=+180.5kJ·mol−1,CO的燃烧热为283.0kJ·mol−l,则△H1=___。
(2)在密闭容器中充入5 mol CO和4 mol NO,发生上述反应①,下图为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。
①温度:T1____T2(填“<”或“>”)。
②若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的____点。
(3)某研究小组探究催化剂对CO、NO转化的影响。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中NO含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率),结果如图所示。若低于200℃,图2中曲线中脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因为____;a点 ___(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡脱氮率,说明理由____。
Ⅱ.N2O是一种强温室气体,且易形成颗粒性污染物,研究N2O的分解对环境保护有重要意义。
(4)碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步I2(g)2I(g)(快反应)
第二步I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反应)
第三步IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是____。
A.N2O分解反应中:k值与是否含碘蒸气无关
B.第二步对总反应速率起决定作用
C.第二步活化能比第三步小
D.IO为反应的中间产物
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、B
【解析】
A. 通电后,a电极为阳极,阳极是氯离子放电,生成氯气,其电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,A正确;
B. 阴离子交换膜只允许阴离子自由通过,阳离子交换膜只允许阳离子自由通过,隔膜A和阳极相连,阳极是阴离子放电,所以隔膜A是阴离子交换膜,隔膜B是阳离子交换膜,B错误;
C. 通电后,b电极为阴极,阴极区是氢离子得到电子生成氢气,氢氧根离子浓度增大,溶液的pH变大,C正确;
D. 蒸馏法、电渗析法、离子交换法等都是海水淡化的常用方法,D正确;故答案为:B。
2、D
【解析】
闭合K2、断开K1时,该装置为电解池,Pt电极生成氢气,则Pt电极为阴极,X电极为阳极;断开K2、闭合K1时,该装置为原电池,Zn电极生成Zn2+,为负极,X电极为正极。
【详解】
A. 制氢时,Pt电极为阴极,电解池中阳离子流向阴极,故A正确;
B. 制氢时,X电极为阳极,失电子发生氧化反应,根据根据化合价可知该过程中Ni(OH)2转化为NiOOH,电极方程式为,故B正确;
C. 供电时,Zn电极为负极,原电池中阴离子流向负极,所以氢氧根流向Zn电极,电极反应为Zn-2e-+4OH-=ZnO22-+2H2O,转移两个电子同时迁移两个OH-,但会消耗4个OH-,说明还消耗了水电离出的氢氧根,所以电极负极pH降低,故C正确;
D. 供电时,正极为NiOOH被还原,而不是水,故D错误;
故答案为D。
3、D
【解析】
Y原子在短周期主族元素中原子半径最大,故Y为Na元素,其最高价氧化物对应的水化物为NaOH,逐滴加入氢氧化钠溶液先产生沉淀,后沉淀溶解,说明ZW3为铝盐,即Z为Al元素;X和Y能组成两种阴阳离子个数之比相同的离子化合物,则X为O元素;常温下,0.1mol·L-1W的氢化物水溶液的pH为1,说明HW为一元强酸,W的原子序数大于Z,所以W为Cl元素;综上所述:X为O,Y为Na,Z为Al,W为Cl。
【详解】
A. 核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小;氯离子电子层为3层,其他离子均为2层,所以简单离子半径:Cl⁻>O2⁻>Na+>Al3+,即W>X>Y>Z,故A错误;
B. Al与Cl形成的化合物AlCl3为共价化合物,故B错误;
C. O元素没有最高正化合价,故C错误;
D. NaOH为强碱,HCl为强酸,所以钠离子和氯离子都不会影响水的电离平衡,故D正确;
故答案为D。
4、B
【解析】
A. Mg、Al合金用来制飞机外壳是利用其密度小,硬度和强度都很大的性质,不是因为合金熔点低,故A错误;
B. 食品合中常放一小袋Fe粉,利用其具有较强的还原性,防止食品被氧化,故B正确;
C. SiO2用来制造光导纤维是利用其光学性质,不是耐酸性,故C错误;
D. 葡萄酒里都含有SO2,起保鲜、杀菌和抗氧化作用,不是用来漂白,故D错误。
答案选B。
本题易错选项D,注意SO2有毒不能用于食品的漂白,在葡萄酒里都含有SO2,起保鲜、杀菌和抗氧化作用。
5、A
【解析】
A.花生油的成分是油脂,属于烃的含氧衍生物,石油炼得的柴油为烃类物质,故A错误;
B.増强聚四氟乙烯是由四氟乙烯通过加聚反应合成的,属于有机高分子材料,故B正确;
C.新型无机非金属材料主要有先进陶瓷、非晶体材料、人工晶体、无机涂层、无机纤维等,碳化硅是一种新型的无机非金属材料,故C正确;
D.用CO2合成可降解塑料聚碳酸酯,能够在较短的时间内降解,实现“碳”的循环利用,防止形成白色污染,故D正确;
答案选A。
6、B
【解析】
溶液中离子浓度越小,溶液的导电率越小,电阻率越大,向混合溶液中加入等物质的量浓度的CH3COOH溶液时,发生反应先后顺序是MOH+CH3COOH= CH3COOM+H2O,NH3·H2O+ CH3COOH= CH3COONH4。a-b溶液中电阻率增大,b点最大,因为溶液体积增大导致b点离子浓度减小,b点溶液中溶质为CH3COOM、NH3·H2O继续加入醋酸溶液,NH3·H2O是弱电解质,生成CH3COONH4是强电解质,导致溶液中离子浓度增大,电阻率减小,c点时醋酸和一水合铵恰好完成反应生成醋酸铵,c点溶液中溶质为CH3COOM,CH3COONH4且二者的物质的量相等。
【详解】
A. 由图可知,向混合溶液中加入等物质的量浓度的CH3COOH溶液时,电阻率先增大后减小,说明发生了两步反应,发生反应先后顺序是MOH+CH3COOH= CH3COOM +H2O然后NH3·H2O+ CH3COOH= CH3COONH4,所以MOH是强碱,先和酸反应,故A正确;
B. 加入醋酸40mL时,溶液中的溶质为CH3COOM、CH3COONH4且二者的物质的量浓度相等,CH3COOM是强碱弱酸盐,又因为CH3COOH的Ka=1.8×10-5等于NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,CH3COONH4是中性盐,所以溶液呈碱性,则醋酸根的水解程度大于铵根的电离程度,则c(CH3COOH)>c(NH3·H2O),故B错误;
C. d点加入醋酸60mL,溶液中的溶质为CH3COOM、CH3COONH4和CH3COOH且三者物质的量浓度相等,CH3COONH4是中性盐,溶液相当于CH3COOM和CH3COOH等物质的量混合,溶液呈酸性,故C正确;
D. a→d过程,溶液的碱性逐渐减弱,水电离程度加大,后来酸性逐渐增强,水的电离程度减小,所以实验过程中水的电离程度是先增大后减小,故D正确;
故选B。
7、C
【解析】
A、铝-空气电池(如图)中,铝作负极,电子是从负极通过外电路到正极,选项A正确;
B、铝-空气电池中活性炭作正极材料,可以帮助电子与空气中的氧气反应,选项B正确;
C、碱性溶液中,负极反应为4Al(s)-12e-+16OH-(aq)=4AlO2-(aq)+8H2O;正极反应式为:3O2+12e-+6H2O=12OH-(aq),所以每消耗2.7 g Al,需耗氧(标准状况)的体积为××3×22.4L=1.68 L,选项C不正确;
D、金属-空气电池的正极上是氧气得电子的还原反应,电池在工作状态下要有足够的氧气,电池在非工作状态下,能够密封防止金属自腐蚀,选项D正确;
答案选C。
本题考查新型燃料电池的原理,易错点为选项C,注意在碱性溶液中Al发生氧化反应生成AlO2-,根据电极反应中得失电子守恒进行求算。
8、A
【解析】
A.若X为导线,Y可以是锌,形成原电池,铁闸门作正极被保护,能降低铁闸门的腐蚀速率,故A正确;
B.若X为导线,铁闸门上的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,则铁闸门作负极被腐蚀,所以不能降低铁闸门的腐蚀速率,故B错误;
C.若X为直流电源,铁闸门连接负极,作阴极,能降低铁闸门的腐蚀速率,故C错误;
D.若X为直流电源,铁闸门连接负极,作阴极,Y极为阳极,则Y极上发生氧化反应,故D错误;
故选:A。
9、A
【解析】
A.酸的电离平衡常数越大,其酸根离子水解程度越小,则其相应的钾盐pH越小,所以测定等物质的量浓度的HCOOK和K2S溶液的pH比较Ka(HCOOH)和Ka2(H2S)的大小,故A正确;
B.向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液,原溶液中可能含有铁离子,无法据此判断原溶液中是否含有亚铁离子,故B错误;
C.盐酸易挥发,产生的气体中混有HCl,HCl与硅酸钠反应也产生白色沉淀,则该实验不能比较碳酸与硅酸酸性的强弱,故C错误;
D.C2H5OH与浓硫酸混合后加热到170℃,制取的乙烯气体中混有乙醇、SO2等,乙醇、SO2都能够使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能说明一定是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,故D错误。
故选A。
10、B
【解析】
A、生成的二氧化碳中含有氯化氢,氯化氢也能与硅酸钠反应产生硅酸沉淀,干扰二氧化碳与硅酸钠反应,A错误;
B.氨气的密度比空气密度小,二氧化碳的密度比空气密度大,则导管长进短出收集二氧化碳,短进长出收集氨气,B正确;
C.Na2CO3溶液与CH3COOC2H5分层,应选分液法分离,C错误;
D.CH3CH2OH与CH3COOC2H5互溶,不能分液分离,应选蒸馏法,D错误;答案选B。
本题考查化学实验方案的评价,把握物质的性质、酸性比较、气体收集、混合物分离、实验技能为解答本题的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识与实验的结合,选项A是解答的易错点,注意浓盐酸的挥发性。
11、D
【解析】
ag铁粉的物质的量为 ,agCu的物质的量为 ,根据氧化还原顺序 先与 反应,再与 反应,因为 ,
所以 反应完全,剩余 与 反应,
所以参加反应的 的物质的量为 ,
参加反应的 的物质的量为 ,
参加反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为 ,
答案选D。
12、C
【解析】
A.若X为锌棒,开关K置于M处,该装置是原电池,锌易失电子作负极、铁作正极,作正极的铁被保护,这种方法称为牺牲阳极阴极保护法,故A错误;
B.若X为碳棒,开关K置于N处,该装置是电解池,碳作阳极、铁作阴极,作阴极的铁被保护,这种方法称为外加电流阴极保护法,故B错误;
C.若X为锌棒,开关K置于M处时,该装置是原电池,活泼金属锌失电子发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,故C正确;
D.若X为碳棒,开关K置于N处时,该装置是电解池,阳极X上是氢氧根离子失电子发生氧化反应,故D错误;
故答案为C。
13、C
【解析】
联合制碱法是以食盐、氨和二氧化碳为原料来制取纯碱。包括两个过程:第一个过程是将氨通入饱和食盐水而成氨盐水,再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀,经过滤、洗涤得NaHCO3微小晶体;第二个过程是从含有氯化铵和氯化钠的滤液中结晶沉淀出氯化铵晶体,得到的氯化钠溶液,可回收循环使用。据此分析解答。
【详解】
A.联合制碱法第一个过程滤液是含有氯化铵和氯化钠的溶液,可作电解液,第二个过程滤出氯化铵沉淀后所得的滤液为氯化钠溶液,也可做电解液,故A正确;
B.联合制碱法第二个过程滤出的氯化铵沉淀,焊接钢铁时常用的焊药为氯化铵,其作用是消除焊接处的铁锈,发生反应6NH4Cl+4Fe2O3═6Fe+2FeCl3+3N2↑+12H2O,故B正确;
C.合成橡胶是一种人工合成材料,属于有机物,联合制碱法中的副产品都为无机物,不能用于制合成橡胶,故C错误;
D.联合制碱法第二个过程滤出氯化铵可做化肥,故D正确;
故选C。
14、A
【解析】
W原子的质子数是其M层电子数的3倍,根据核外电子排布规律,得出W为P,X与W同主族,则X为N,Z与W相邻、X与Y相邻,四种原子序数依次增大,得出在元素周期表中相应的位置,即,据此分析;
【详解】
W原子的质子数是其M层电子数的3倍,根据核外电子排布规律,得出W为P,X与W同主族,则X为N,Z与W相邻、X与Y相邻,四种原子序数依次增大,得出在元素周期表中相应的位置,即
A. 同主族从上到下,原子半径依次增大,同周期从左向右原子半径依次减小,因此原子半径大小顺序是r(Si)>r(P)>r(N)>r(O),故A说法错误;
B. 利用非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性强弱顺序是N>O>Si,即最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是HNO3>H3PO4>H2SiO4,故B说法正确;
C. 利用非金属性越强,其氢化物稳定性越强,非金属性强弱顺序是O>N>P>Si,即最简单氢化物的热稳定性强弱顺序是H2O>NH3>PH3>SiH4,故C说法正确;
D. 主族元素的最高化合价等于最外层电子数等于族序数(除O、F外),N、Si、P最外层电子数分别为5、4、5,族序数分别为VA、IVA、VA,故D说法正确;
答案:A。
15、D
【解析】
A.Fe具有还原性,能够吸收空气中的氧气,则还原铁粉可以用作食品袋中的抗氧化剂,故A正确;
B.含有灰尘的空气属于胶体,光柱是胶体的丁达尔效应,故B正确;
C.乙烯具有催熟效果,能够被高锰酸钾溶液氧化,所以浸泡过KMnO4溶液的硅藻土放在水果箱里可延长水果的保鲜期,故C正确;
D.加入氧化钙,可与煤燃烧生成的二氧化硫在氧气中发生反应生成硫酸钙,二氧化硫排放量减少,燃煤中加入CaO后可减少酸雨的发生,但不能减少温室气体二氧化碳的排放量,故D错误;
故选D。
16、C
【解析】
A. 根据示意图知,过程②化学键断裂需要吸收能量,过程③化学键形成则放出能量,故A正确;
B. 化学键形断裂过程中吸收能量,故温度较低时不利于键的断裂,故B正确;
C. 催化剂的作用原理是降低活化能,即反应物的化学键变得容易断裂,但△H不变,故C错误;
D. 根据图示分析可知,该过程中,存在化学键的断裂与形成,故D正确。
故选C。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、 溴原子、(酚)羟基 3-氯-1-丙烯 3 氧化反应 吸收生成的HCl,提高反应产率 2
【解析】
⑴苯酚和浓溴水反应生成三溴苯酚,三溴苯酚中有官能团溴原子、酚羟基。
⑵H系统命名时,以双键这一官能团为主来命名,H的核磁共振氢谱与氢原子的种类有关,有几种氢原子就有几组峰。
⑶H→I的反应,分子中多了一个氧原子,属于氧化反应。
⑷根据D的结构式得出分子式,B十I→D中有 HCl 生成,用Na2CO3吸收 HCl 。
⑸E与环氧乙烷按物质的量之比为1:1进行合成,环氧乙烷发生开环反应,类似于D→E的反应。
⑹根据核磁共振氢谱有4组峰,能发生银镜反应,与FeCl3发生显色反应,可得有机物中含有四种不同位置的氢原子,含有醛基,含有酚羟基。
【详解】
⑴化合物A为苯酚,和浓溴水反应生成三溴苯酚,方程式为,三溴苯酚中含有官能团为溴原子、(酚)羟基,故答案为:,溴原子、(酚)羟基;
⑵H 系统命名法以双键为母体,命名为3-氯-1-丙烯,其中氢原子的位置有三种,核磁共振氢谱共有3组峰,所以故答案为:3-氯-1-丙烯,3;
⑶分子中多了一个氧原子是氧化反应,故答案为:氧化反应;
⑷根据D的结构简式可得分子式,反应B十I→D中有HCl生成,为促进反应向右进行,可以将HCl吸收,可起到吸收HCl的作用,故答案为:,吸收生成的HCl,提高反应产率;
⑸与环氧乙烷按物质的量之比为1:1进行合成,环氧乙烷发生开环反应,类似于D→E的反应,生成,故答案为:;
⑹根据核磁共振氢谱有4组峰,能发生银镜反应,与FeCl3发生显色反应,可得有机物中含有四种不同位置的氢原子,含有醛基,含有酚羟基,符合题意的有 和两种,故答案为:2种。
解答此题的关键必须对有机物官能团的性质非常熟悉,官能团的改变,碳链的变化,成环或开环的变化。
18、+Cl2+HCl 醛基 取代反应(或酯化反应) NaOH溶液 加热 13
【解析】
甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成D(CH2Cl2),D在氢氧化钠的水溶液、加热条件下发生取代反应,但同一个碳原子上含有两个羟基不稳定会失水生成醛,则E为HCHO,F是CH3(CH2)6CHO和甲醛反应生成G,根据题给信息知G为,G和氢气发生加成反应生成H为;甲苯在光照条件下与氯气发生取代反应生成,水解得到A为,A氧化生成B为,B进一步氧化生成C为,C与H发生酯化反应生成I为;
(5)苯与氯气在光照条件下生成,然后发生水解反应生成,最后与乙醛在碱性条件下反应生成目标物。
【详解】
根据上述分析可知:A为,B为,C为,D为CH2Cl2,E为HCHO,F为CH3(CH2)6CHO,G为,H为,I为。
(1)反应①为甲苯和氯气的取代反应,方程式为:+Cl2+HCl; F为CH3(CH2)6CHO ,官能团名称为醛基;
(2)反应②是C()与H()发生酯化反应或取代反应产生I(),反应类型为酯化反应或取代反应;
D为CH2Cl2,E为HCHO,D与NaOH水溶液混合加热发生取代反应产生E,所以D→E所需试剂、条件分别是NaOH溶液、加热;
(3)G的结构简式为;
(4)化合物W化学式为C8H8O2,W比C多一个-CH2原子团,且满足下列条件,
①遇 FeCl3 溶液显紫色,说明含有酚羟基、苯环;
②能发生银镜反应,说明含有醛基,根据不饱和度知,除了苯环外不含双键或环状结构;
如果存在-OH、-CH2CHO,有邻、间、对3种不同结构;
如果取代基为-OH、-CH3、-CHO,有10种不同结构;
所以符合条件的同分异构体有13种,其中核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢,峰面积比为 2:2:2:1:1 的结构简式为;
(5)苯与氯气在光照条件下生成,发生水解反应生成,与CH3CHO发生醛的加成反应产生,故合成路线流程图为:。
本题考查了有机物的推断与合成,熟练掌握官能团的性质与转化是关键,注意信息中醛的加成反应特点,利用顺推法与逆推法相结合进行推断,易错点是同分异构体种类判断,关键是确定取代基的种类及数目。
19、圆底烧瓶 残留在漏斗颈部的液体起液封作用;当内部气体多、压强大时,又可通过积留液体而放出气体 石蜡油 NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O 防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入,干扰试验 等于 偏高
【解析】
分析题给装置图,可知装置A为NH4Cl溶液和NaNO2溶液共热制备N2的发生装置,装置B的目的为干燥N2,装置C为N2和金属Li进行合成的发生装置,装置D的主要目的是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入,干扰试验。据此解答。
【详解】
(1)盛装NH4Cl溶液的仪器是圆底烧瓶,答案为:圆底烧瓶;
(2)安全漏斗颈部呈弹簧状,残留液体起液封作用,当内部气体多、压强大时,又可通过积留液体而放出气体;锂的密度小于煤油,锂与水反应,常将锂保存在石蜡油中。答案为:残留在漏斗颈部的液体起液封作用,当内部气体多、压强大时,又可通过积留液体而放出气体;石蜡油
(3)亚硝酸钠与氯化铵共热生成氮气、氯化钠和水。反应方程式为:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O。答案为:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O;
(4)锂能与二氧化碳、水反应,氮化锂能与水反应,故用D装置吸收空气中的水蒸气和二氧化碳。答案为:防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入,干扰试验;
(5)①氨气压强无法直接测定,只能测定外界大气压,当G和F中液面相平时,氨气压强等于外界大气压。答案为:等于;
②装置E中发生反应:Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑,根据题意有:n(NH3)=mol,则ω(Li3N)=×100%=%。锂能与水反应产生H2,如果产品混有锂,则产生气体体积偏大,测得产品纯度偏高;答案为:;偏高。
20、NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O c 用酒精灯微热蒸馏烧瓶,导管口有气泡冒出,撤掉酒精灯一段时间,导管内上升一段水柱,证明气密性良好 在干燥管D末端连接一个尾气处理装置 c 不变 61.5%
【解析】
制取氮化铝:用饱和NaNO2与NH4Cl溶液制取氮气NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O,装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A,平衡内外压强,使NaNO2 饱和溶液容易滴下,制得的氮气排尽装置中的空气,碱石灰干燥氮气,氧化铝、碳和氮气在高温的条件下生成氮化铝和一氧化碳,方程式为:Al2O3+3C+N22AlN+3CO,D防止空气进入反应装置干扰实验;
(1)饱和NaNO2与 NH4Cl溶液应生成氯化钠、氮气和水;
(2)根据实验的需要结合大气压强原理来回答;
(3)只要先将装置密封再利用热胀冷缩原理进行气密性验证;
(4)实验必须对有毒气体进行尾气处理,防止空气污染;
(5)氮化铝和氢氧化钠反应会生成氨气,氨气进入广口瓶后,如果装置密闭,广口瓶中压强会增大,那么就会有水通过广口瓶的长管进入量筒中,根据等量法可知,进入到广口瓶中水的体积就等于生成的氨气的体积.所以通过量筒中排出的水的体积就可以知道氨气的体积,然后有氨气的密度求出氨气的质量,进而根据方程式求出氮化铝的质量。
①产生的氨气极易溶于水,为防止氨气溶于水需要把气体与水隔离,因此应选择不能与氨气产生作用的液体作为隔离液;选用的试剂应是和水不互溶,且密度大于水的;
②反应前广口瓶的上方留有的少量空间填充的是空气,反应后广口瓶的上方留有的少量空间填充的是氨气,氨气代替了开始的空气,把最后空间中充入的氨气当成开始时的空气即可;
③根据氨气的体积计算出物质的量,得出其中氮原子的物质的量,根据氮原子守恒,来计算氮化铝的百分含量。
【详解】
制取氮化铝:用饱和NaNO2与NH4Cl溶液制取氮气NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O,装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A,平衡内外压强,使NaNO2 饱和溶液容易滴下,制得的氮气排尽装置中的空气,碱石灰干燥氮气,氧化铝、碳和氮气在高温的条件下生成氮化铝和一氧化碳,方程式为:Al2O3+3C+N22AlN+3CO,D防止空气进入反应装置干扰实验。
(1)饱和NaNO2与 NH4Cl溶液反应生成氯化钠、氮气和水,反应为NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O;故答案为:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O;
(2)装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A具有平衡气压的作用,这样可以保证NaNO2饱和溶液容易滴下,故选c;
(3)关闭分液漏斗开关,使装置处于密闭体系,将导管一端浸入水中,用手紧握锥形瓶外壁,由于热胀冷缩,锥形瓶内气体受热膨胀,如果导管口有气泡冒出,说明气密性良好,否则装置漏气,故答案为:用酒精灯微热蒸馏烧瓶,导管口有气泡冒出,撤掉酒精灯一段时间,导管内上升一段水柱,证明气密性良好;
(4)实验必须对有毒气体进行尾气处理,应在干燥管D末端连接一个尾气处理装置,防止空气污染,故答案为:在干燥管D末端连接一个尾气处理装置;
(5)①酒精、汽油虽然都不能与氨气发生反应,但它们却都极易挥发,挥发出来的气体对实验有影响而且挥发完后不能再起到隔离氨气与水接触的作用;同时由于酒精易溶于水,也不能达到隔离的目的;CCl4密度大于水,不能起到隔离作用,而植物油既不溶于水,密度小于水也不易挥发,可以把氨气与水进行隔离;故答案为:c;
②本次实验的目的在于测定产生气体的体积而不是收集纯净的气体,因此,把最后空间中充入的氨气当成开始时的空气即可,不会对测量结果产生影响,故答案为:不变;
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