资源描述
2025-2026学年江西省南昌市八一中学、洪都中学等六校高三化学第一学期期末考试模拟试题
注意事项
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、 “乃焰硝、硫磺、杉木炭所合,以为烽燧铳机诸药者”是对我国古代四大发明之一的火药的描述。其中,“焰硝”是
A.KClO3 B.Na2SO4 C.KNO3 D.Na2O2
2、a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期数与族数相同;d与a同族。下列叙述正确的是( )
A.原子半径:d>c>b>a B.4种元素中b的金属性最强
C.c的氧化物的水化物是强碱 D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强
3、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
4、下列各组物质发生反应,生成产物有硫的是( )
A.Na2S2O3 溶液和 HCl 溶液 B.H2S 气体在足量的 O2 中燃烧
C.碳和浓硫酸反应 D.铜和浓硫酸反应
5、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()
A.1molMg在空气中完全燃烧生成MgO和Mg3N2,转移的电子数为NA
B.14g分子式为CnH2n的链烃中含有的C—H键的数目为2NA
C.室温时,1.0LpH=13的Ba(OH)2溶液中含有OH-的数目为0.2NA
D.Fe与水蒸汽反应生成22.4L氢气,转移电子数为2NA
6、短周期W、X、Y、Z、Q五种元素的原子序数依次递增,W和Z位于同一主族。已知W的氢化物可与Q单质在光照条件下反应生成多种化合物,且Y、Q形成一种共价化合物,X的最高价氧化物对应的水化物可与Y单质反应产生常见的还原性气体单质E。下列说法正确的是
A.X、Y、Q对应简单离子的半径逐渐减小
B.工业上可用电解X、Q元素组成的化合物的饱和溶液制备Q单质
C.Y、Q形成的化合物是非电解质
D.工业用W与Z的最高价氧化物反应制取Z单质,同时得到W的最高价氧化物
7、下列有关实验正确的是
A.装置用于Na2SO3和浓H2SO4反应制取少量的SO2气体
B.装置用于灼烧CuSO4·5H2O
C.装置用于收集氯气并防止污染空气
D.装置用于实验室制备少量乙酸乙酯
8、下列化学用语使用正确的是( )
A.HF在水溶液中的电离方程式:HF+H2OF-+H3O+
B.Na2S的电子式:
C.乙烯的结构式:CH2=CH2
D.重氢负离子(H-)的结构示意图:
9、常温下,向10mL0.10 mol/L CuCl2溶液中滴加0.10mol/L Na2S溶液,滴加过程中-lgc(Cu2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法正确的是
A.Ksp(CuS)的数量级为10-21
B.曲线上a点溶液中,c(S2-)•c(Cu2+) > Ksp(CuS)
C.a、b、c三点溶液中,n(H+)和n(OH-)的积最小的为b点
D.c点溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(S2-)>c(OH-)>c(H+)
10、实验室用H2还原SiHCl3(沸点:31.85 ℃)制备纯硅的装置如图所示(夹持装置和尾气处理装置略去),下列说法正确的是( )
A.装置Ⅱ、Ⅲ中依次盛装的是浓H2SO4、冰水
B.实验时,应先加热管式炉,再打开盛装稀硫酸的分液漏斗
C.为鉴定制得的硅中是否含微量铁单质,用到的试剂可以为:盐酸、双氧水、硫氰化钾溶液
D.实验中制备氢气的装置也可用于实验室中用碱石灰与氯化铵溶液反应制备氨气
11、下列物质属于氧化物的是
A.Cl2O B.H2SO4 C.C2H5OH D.KNO3
12、向新制氯水中逐滴滴加NaOH溶液,溶液pH随时间的变化如图所示。呈碱性时停止滴加,一段时间后溶液黄绿色逐渐褪去。由此得不到的结论是
A.该新制氯水c(H+)=10-2.6mol/L
B.开始阶段,pH迅速上升说明H+被中和
C.OH-和Cl2能直接快速反应
D.NaOH和氯水反应的本质是OH-使Cl2+H2OH++Cl-+HClO平衡右移
13、下列属于非电解质的是( )
A.FeB.CH4C.H2SO4D.NaNO3
14、X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,它们之间可形成组成不同的多种可溶性常见盐,其中有两种组成为ZXY3、ZWY4。下列说法中正确的是
A.简单离子半径:r(W) >r(Z) >r(Y) >r(X)
B.最常见氢化物的稳定性:X>Y
C.Z2Y2中含有共价键且在熔融状态下能导电
D.HWY分子中各原子均达到8电子稳定结构
15、化学科学对提高人类生活质量和促进社会发展具有重要作用,下列说法中正确的是( )
A.煤经过气化和液化两个物理变化,可变为清洁能源
B.汽车尾气的大量排放影响了空气的质量,是造成PM2.5值升高的原因之一
C.自然界中含有大量的游离态的硅,纯净的硅晶体可用于制作计算机芯片
D.糖类、油脂和蛋白质都能发生水解反应
16、化学兴趣小组在家中进行化学实验,按照如图连接好线路发现灯泡不亮,按照右图连接好线路发现灯泡亮,由此得出的结论正确的是( )
A.NaCl是非电解质
B.NaCl溶液是电解质
C.NaCl在水溶液中电离出了可以自由移动的离子
D.NaCl溶液中,水电离出大量的离子
二、非选择题(本题包括5小题)
17、用煤化工产品合成高分子材料I的路线如下:
已知:(1)B、C、D都能发生银镜反应,G的结构简式为
(2)
根据题意完成下列填空:
(1)A的结构简式为__________________。
(2)实验空由A制得B可以经过三步反应,第一步的反应试剂及条件为/光照,第二步是水解反应,则第三步的化学反应方程式为____________________。
(3)①的反应类型为_______________反应。
(4)③的试剂与条件为__________________________。
(5)I的结构简式为___________;请写出一个符合下列条件的G的同分异构体的结构简式____________。
①能发生银镜反应 ②能发生水解反应
③苯环上一氯取代物只有一种 ④羟基不与苯环直接相连
(6)由乙醇为原料可以合成有机化工原料1-丁醇(),写出其合成路线________________。(合成路线需用的表示方式为:)
18、前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A元素原子的核外电子只有一种运动状态;基态B原子s能级的电子总数比p能级的多1;基态C原子和基态E原子中成对电子数均是未成对电子数的3倍;D形成简单离子的半径在同周期元素形成的简单离子中最小。回答下列问题:
(1)元素A、B、C中,电负性最大的是____(填元素符号,下同),元素B、C、D第一电离能由大到小的顺序为________。
(2)与同族其它元素X形成的XA3相比,BA3易液化的原因是________;BA3分子中键角________109°28′(填“>”“<”或“=”),原因是________。
(3)BC3-离子中B原子轨道的杂化类型为____________,BC3-离子的立体构型为________________。
(4)基态E原子的电子排布式为________;C、E形成的化合物EC5(其中E的化合价为+6)中σ键与π键数目之比为________;
(5)化合物DB是人工合成的半导体材料,它的晶胞结构与金刚石(晶胞结构如图所示)相似。若DB的晶胞参数为a pm,则晶体的密度为_____g·cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数)。
19、乙酰苯胺是常用的医药中间体,可由苯胺与乙酸制备。反应的化学方程式如下:
+CH3COOH +H2O
某实验小组分别采用以下两种方案合成乙酰苯胺:
方案甲:采用装置甲:在圆底烧瓶中加入5.0mL苯胺、7.4mL乙酸,加热至沸,控制温度计读数100~105℃,保持液体平缓流出,反应40 min后停止加热即可制得产品。
方案乙:采用装置乙:加热回流,反应40 min后停止加热。其余与方案甲相同。
已知:有关化合物的物理性质见下表:
化合物
密度(g·cm-3)
溶解性
熔点(℃)
沸点(℃)
乙酸
1.05
易溶于水,乙醇
17
118
苯胺
1.02
微溶于水,易溶于乙醇
–6
184
乙酰苯胺
—
微溶于冷水,可溶于热水,易溶于乙醇
114
304
请回答:
(1)仪器a的名称是_________
(2)分别从装置甲和乙的圆底烧瓶中获得粗产品的后续操作是____________
(3)装置甲中分馏柱的作用是______________
(4)下列说法正确的是__________
A.从投料量分析,为提高乙酰苯胺产率,甲乙两种方案均采取的措施是乙酸过量
B.实验结果是方案甲的产率比方案乙的产率高
C.装置乙中b处水流方向是出水口
D.装置甲中控制温度计读数在118℃以上,反应效果会更好
(5)甲乙两方案获得的粗产品均采用重结晶方法提纯。操作如下:
①请选择合适的编号,按正确的操作顺序完成实验(步骤可重复或不使用)
____→____→____→____→过滤→洗涤→干燥
a冷却结晶 b加冷水溶解 c趁热过滤 d活性炭脱色 e加热水溶解
上述步骤中为达到趁热过滤的目的,可采取的合理做法是___________
②趁热过滤后,滤液冷却结晶。一般情况下,有利于得到较大的晶体的因素有_____
A.缓慢冷却溶液 B.溶液浓度较高
C.溶质溶解度较小 D.缓慢蒸发溶剂
③关于提纯过程中的洗涤,下列洗涤剂中最合适的是______________。
A.蒸馏水 B.乙醇 C.5%Na2CO3溶液 D.饱和NaCl溶液
20、甲烷在加热条件下可还原氧化铜,气体产物除水蒸气外,还有碳的氧化物,某化学小组利用如图装置探究其反应产物。
查阅资料:
①CO能与银氨溶液反应:CO+2Ag(NH3)2++2OH-=2Ag↓+2NH4++CO32-+2NH3
②Cu2O为红色,不与Ag反应,发生反应:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O
③已知Al4C3与CaC2类似易水解,CaC2的水解方程式为:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
(1)装置A中反应的化学方程式为___。
(2)装置F的作用为___;装置B的名称为___。
(3)按气流方向各装置从左到右的连接顺序为A→__。(填装置名称对应字母,每个装置限用一次)
(4)实验中若将A中分液漏斗换成(恒压漏斗)更好,其原因是___。
(5)装置D中可能观察到的现象是___。
(6)当反应结束后,装置D处试管中固体全部变为红色。设计实验证明红色固体中含有Cu2O(简述操作过程及现象):__。
21、近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料,其中一类为Fe−Sm−As−F−O组成的化合物。回答下列问题:
(1)元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为_______,其沸点比NH3的_______(填“高”或“低”),其判断理由是_________________________。
(2)Fe成为阳离子时首先失去______轨道电子,Sm的价层电子排布式为4f66s2,Sm3+的价层电子排布式为______________________。
(3)比较离子半径:F−__________O2−(填“大于”等于”或“小于”)。
(4)一种四方结构的超导化合物的晶胞结构如图1所示,晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。
图中F−和O2−共同占据晶胞的上下底面位置,若两者的比例依次用x和1−x代表,则该化合物的化学式表示为____________,通过测定密度ρ和晶胞参数,可以计算该物质的x值,完成它们关系表达式:ρ=________g·cm−3。
以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,例如图1中原子1的坐标为(),则原子2和3的坐标分别为__________、__________。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、C
【解析】
我国古代四大发明中的火药,为“一硝二硫三木炭”, “焰硝”指的为硝酸钾,答案为C。
2、B
【解析】
a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同,则a的核外电子总数应为8,为O元素,则b、c、d为第三周期元素,c所在周期数与族数相同,应为Al元素,d与a同族,应为S元素,b可能为Na或Mg,结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律解答该题。
【详解】
A、一般电子层数越多,半径越大,同周期从左向右原子半径减小,因此半径大小顺序是Na(Mg)>Al>S>O,A错误;
B、同周期从左向右金属性减弱,因此Na或Mg在4种元素中金属性最强,B正确;
C、c的氧化物的水化物为氢氧化铝,为两性氢氧化物,C错误;
D、同主族从上到下非金属性减弱,因此S的氧化性比氧气弱,D错误。
答案选B。
本题考查元素周期表和元素周期律的知识,首先根据题目信息判断出元素名称,再根据元素周期律进行知识的判断,这就需要掌握(非)金属性的强弱、微粒半径的大小比较等知识,因此平时夯实基础知识是关键,同时应注意知识的灵活运用,审清题意。
3、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。
4、A
【解析】
A、Na2S2O3溶液和 HCl 溶液反应,发生氧化还原反应生成二氧化硫、硫单质和氯化钠,生成产物有硫,故A符合题意;
B、H2S气体在足量的O2中燃烧生成二氧化硫和水,生成产物中无硫单质生成,故B不符合题意;
C、碳和浓硫酸加热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,生成产物中无硫单质生成,故C不符合题意;
D、铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,生成产物中无硫单质生成,故D不符合题意;
故选:A。
5、B
【解析】
A.由于镁反应后变为+2价,故1mol镁反应转移2NA个电子,故A错误;
B.CnH2n的最简式为CH2,故14g此链烃中含有的CH2的物质的量为1mol,则含2NA个C−H键,故B正确;
C. pH=13的氢氧化钡溶液中氢氧根浓度为0.1mol/L,故1L溶液中含有的氢氧根的物质的量为0.1mol,个数为0.1NA个,故C错误;
D.氢气所处的状态不明确,故其物质的量无法计算,则转移的电子数无法计算,故D错误;
答案选B。
不管Mg在空气中完全燃烧生成MgO或者是Mg3N2,镁的化合价都升高到+2价,从化合价的变化,算出电子转移的数目。
6、B
【解析】
短周期W、X、Y、Z、Q五种元素的原子序数依次递增,已知W的氢化物可与Q单质在光照条件下反应生成多种化合物,W的氢化物应该为烃,则W为C元素,Q为Cl元素;W和Z位于同一主族,则Z为Si元素;Y、Q形成一种共价化合物,X的最高价氧化物对应的水化物可与Y单质反应产生常见的还原性气体单质E。则X是Na,Y为Al元素;气体单质E为H2,据此解答。
【详解】
根据上述分析可知:W为C,X是Na,Y是Al,Z是Si,Q是Cl元素。
A. X是Na,Y是Al,二者形成的阳离子核外电子排布是2、8,具有2个电子层;Q是Cl,形成的离子核外电子排布是2、8、8,离子核外电子层数越多,离子半径越大;当离子核外电子层数相同时,离子的核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径大小关系为:Q>X>Y,A错误;
B. Cl2在工业上可用电解饱和NaCl溶液的方法制取,反应方程式为:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH,B正确;
C. Y、Q形成的化合物AlCl3是盐,属于共价化合物,在水溶液中完全电离产生Al3+、Cl-,因此属于电解质,C错误;
D. C与SiO2在高温下发生置换反应产生Si单质,同时得到CO气体,反应方程式为2C+SiO2 Si+2CO↑,CO不是C元素的最高价氧化物,D错误;
故合理选项是B。
本题考查了原子结构与元素周期律的关系,推断元素为解答关键,注意掌握元素周期表结构、元素周期律内容,试题培养了学生的分析能力及逻辑推理能力。
7、C
【解析】
A.简易气体发生装置适用于难溶性固体和液体的反应,Na2SO3易溶于水,不能用简易气体发生装置制备,故A错误;
B.蒸发皿用于蒸发液体,灼烧固体应在坩埚中进行,故B错误;
C.氯气密度比空气大,可与碱石灰反应,装置符合要求,故C正确;
D.乙酸乙酯在NaOH溶液中发生水解,不能用NaOH溶液收集乙酸乙酯,应用饱和碳酸钠溶液收集,故D错误;
故答案为C。
8、A
【解析】
A. HF是弱酸,部分电离,用可逆号,HF+H2O⇌F-+H3O+可表示HF的电离方程式,故A正确;
B. Na2S是离子化合物,由阴阳离子构成,而不是共价化合物,电子式书写不正确,故B错误;
C. 乙烯的结构简式:CH2=CH2,故C错误;
D. 重氢负离子(H-)的质子数是1,即核电荷数为1,故D错误;
故选:A。
9、D
【解析】
A.求算CuS的Ksp,利用b点。在b点,CuCl2和Na2S恰好完全反应,方程式为Cu2++S2-=CuS↓,溶液中的Cu2+和S2-的浓度相等,-lgc(Cu2+)=17.7,则c(Cu2+)=10-17.7mol/L。则Ksp= c(Cu2+)·c(S2-)=10-17.7×10-17.7=10—35.4≈4×10-36,其数量级为10-36,A项错误;
B.曲线上a点溶液为CuS的饱和溶液,c(S2-) • c(Cu2+)=Ksp(CuS),B项错误;
C.在水溶液中,c(H+)·c(OH-)=Kw,温度不变,其乘积不变,C项错误;
D.c点溶液Na2S溶液多加了一倍,CuCl2+Na2S=CuS↓+2NaCl,溶液为NaCl和Na2S的混合溶液,浓度之比为2:1。c(Na+)>c(Cl-)>c(S2-),S2-会水解,S2-+H2OHS-+OH-溶液呈现碱性,c(OH-)>c(H+),水解是微弱的,有c(S2-) > c(OH-)。排序为c(Na+)>c(Cl-)>c(S2-)>c(OH-)>c(H+);D项正确;
本题答案选D。
10、C
【解析】
A.装置Ⅲ的作用是使SiHCl3挥发,Ⅲ中应盛装热水,故A错误;
B. 氢气、氧气的混合气体加热易爆炸,实验时,应先打开盛装稀硫酸的分液漏斗,用生成的氢气把装置中的空气排出,再加热管式炉,故B错误;
C.铁与盐酸反应生成氯化亚铁,用双氧把亚铁离子氧化为铁离子,若加入硫氰化钾溶液后变红,则说明含有铁单质,故C正确;
D.实验室中一般用加热碱石灰与氯化铵固体混合物制备氨气,装置图为,故D错误;答案选C。
11、A
【解析】
有两种元素组成其中一种是氧元素的化合物叫氧化物, H2SO4、C2H5OH、KNO3的组成元素均为三种,只有Cl2O符合题意,故答案为A。
12、C
【解析】
A. 没有加入NaOH溶液时,新制氯水的pH为2.6,氢离子的浓度c(H+)=10-2.6mol/L,故A正确;
B. 向新制氯水中逐滴滴加NaOH溶液,NaOH先和溶液中的氢离子反应,pH迅速上升,故B正确;
C. 新制氯水中有氢离子,逐滴滴加NaOH溶液,NaOH先和溶液中的氢离子和HClO反应,故C错误;
D. 由图可知,逐滴滴加NaOH溶液,NaOH先和溶液中的氢离子和HClO反应,使Cl2+H2OH++Cl-+HClO反应平衡右移,故D正确;
题目要求选择不能得到的结论,故选C。
13、B
【解析】A.金属铁为单质,不是化合物,所以铁既不是电解质,也不是非电解质,故A错误;B.CH4是在水溶液和熔化状态下都不能导电的化合物,属于非电解质,故B正确;C.硫酸的水溶液能够导电,硫酸是电解质,故C错误;D.NaNO3属于离子化合物,其水溶液或在熔融状态下能够导电,属于电解质,故D错误;故选B。
点睛:抓住非电解质的特征水溶液中和熔融状态下都不能够导电的原因是自身不能电离是解题的关键,非电解质是水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物;电解质为水溶液中或熔融状态导电的化合物,无论电解质还是非电解质,都一定是化合物,单质、混合物一定不是电解质和非电解质,据此进行判断。
14、C
【解析】
由三种元素组成的盐通常是含氧酸盐,可确定Y为O元素,由于X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,它们之间可形成组成不同的多种可溶性常见盐,可确定ZXY3是NaNO3,而不是MgCO3;W是Cl元素,排除Si或S元素,结合已有的知识体系可推出这两种盐为:NaNO3、NaClO4,X、Y、Z、W分别是N、O、Na、Cl,据此分析作答。
【详解】
根据上述分析可知,X、Y、Z、W分别是N、O、Na、Cl元素,
A. 电子层数越大,离子半径越大;电子层数相同时,核电荷数越小,离子半径越大,则简单离子半径:r(Cl-) > r(N3-) > r(O2-) >r(Na+),A项错误;
B. 因非金属性:N<O,故最常见氢化物的稳定性:X<Y,B项错误;
C. Z2Y2为过氧化钠,其中含有离子键和共价键,属于离子晶体,在熔融状态下能导电,C项正确;
D. HWY分子为HClO,其中Cl和O原子均达到8电子稳定结构,而H是2电子稳定结构,D项错误;
答案选C。
15、B
【解析】
A、煤的气化与液化都是化学变化,故A不正确;
B、汽车尾气的大量排放是造成PM2.5值升高的原因之一,故B正确;
C、虽然硅的性质比较稳定,但是属于亲氧元素,故自然界中主要以化合态存在,故C不正确;
D、单糖不能水解,故D不正确;
故选B。
16、C
【解析】
A. NaCl属于盐,所以是电解质,A错误;
B. NaCl溶液是混合物所以不是电解质,B错误;
C. 氯化钠固体溶于水后在水分子的作用下,发生电离,电离为可以移动的离子使溶液导电,C正确;
D. 氯化钠溶于水是氯化钠发生了电离,水的电离实际很微弱,D错误;
故答案选C。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、 加成反应 氢氧化钠水溶液加热
【解析】
B、C、D都能发生银镜反应,则结构中都含有醛基,G的结构简式为,E碱性条件下水解、酸化得到G,则F为,E为,比较D和E的分子式知,D中-CHO被氧化为-COOH生成E,则D为,根据D中取代基的位置结合A的分子式可推测出A为,A经过系列转化生成B为,B发生信息反应生成C为,与HBr发生加成反应生成D,由G的结构及反应条件和H的分子式可得:H为,由I的组成可知,G通过缩聚反应生成高聚物I,故I为,据此解答。
【详解】
(1)根据上述分析,A的结构简式为;
(2)根据上述分析第三步反应为催化氧化反应,方程式为2+O22+2H2O;
(3)根据上述分析,①的反应类型为加成反应;
(4)E碱性条件下水解得到F,则③的试剂与条件为氢氧化钠水溶液加热;
(5)根据上述分析,I的结构简式为;
①能发生银镜反应,说明结构中含有醛基;
②能发生水解反应,说明结构中含有含有酯基;
③苯环上一氯取代物只有一种,说明苯环上有4个取代基,且具有一定对称性;
④羟基不与苯环直接相连,则结构中没有酚羟基,结合上述分析,G的同分异构体结构简式为;
(6)以乙醇为原料合成有机化工原料1-丁醇,碳链的增长根据题干信息可以用醛与醛脱水反应实现,产物中的双键和醛基可以通过与氢气反应转化为碳碳单键和羟基,乙醇催化氧化可以得到乙醛,综上分析其合成路则该合成路线为:。
逆合成法的运用往往是解决有机合成题的主要方法,此题从G的结构分析,通过分子式的比较及反应条件等信息分析有机物间的转化关系;此类题还需注意题干中给出的信息,如醛和醛的脱水反应,这往往是解题的关键信息。
18、O N>O>Al NH3分子间易形成氢键 < 孤电子对对成键电子对的排斥作用强于成键电子对之间的排斥作用 sp2 三角形 1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar] 3d54s1) 7:1 ×1030
【解析】
前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A元素原子的核外电子只有一种运动状态,A为H元素;基态B原子s能级的电子总数比p能级的多1,核外电子排布为1s22s22p3,为N元素;基态C原子和基态E原子中成对电子数均是未成对电子数的3倍,核外电子排布为1s22s22p4、1s22s22p63s23p63d54s1,则C为O元素,E为Cr元素;D形成简单离子的半径在同周期元素形成的简单离子中最小,则D为该周期中原子序数最大的金属元素,因此D为Al元素。据此分析解答。
【详解】
根据上述分析,A为H元素,B为N元素,C为O元素,D为Al元素,E为Cr元素。
(1)元素的非金属性越强,电负性越大,元素H、N、O中,电负性最大的是O元素;同一周期,从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素,同一主族,从上到下,第一电离能逐渐减小,
元素N、O、Al的第一电离能由大到小的顺序为N>O>Al,故答案为O;N>O>Al;
(2)NH3分子间易形成氢键,导致氨气易液化;NH3中中心原子N的价层电子对数为4,孤电子对数为1,其VSEPR模型为四面体构型,NH3分子中N原子采用sp3杂化,为三角锥结构,孤电子对对成键电子对的排斥作用强于成键电子对之间的排斥作用,使得氨气分子中键角小于109°28′,故答案为NH3分子间易形成氢键;<;孤电子对对成键电子对的排斥作用强于成键电子对之间的排斥作用;
(3)NO3-离子中N原子的价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数=3+=3,采用sp2杂化,立体构型为三角形,故答案为sp2;三角形;
(4) E为Cr元素,基态E原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar] 3d54s1);C、E形成的化合物CrO5(其中E的化合价为+6),结构为,其中σ键与π键数目之比为7:1,故答案为1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar] 3d54s1);7:1;
(5)AlN晶胞中含有N或Al原子数为4,8×+6×=4,晶胞质量为g,因此晶胞的密度==×1030 g·cm-3,故答案为×1030。
正确推导元素是解答本题的关键。本题的难点为C、E的推导,易错点为(4),要能够根据题意确定CrO5的结构。
19、直形冷凝管 将圆底烧瓶中的液体趁热倒入盛有100 mL水的烧杯,冷却后有乙酰苯胺固体析出,过滤得粗产物 利用分馏柱进行多次气化和冷凝,使醋酸和水得到有效的分离,或“可提高引馏体与外部空气热交换效率,从而使柱内温度梯度增加,使不同沸点的物质得到较好的分离。” ABC e d c a 将玻璃漏斗放置于铜制的热漏斗内,热漏斗内装有热水以维持溶液的温度,进行过滤(即过滤时有保温装置)或趁热用减压快速过滤 AD A
【解析】
两套装置都是用来制备乙酰苯胺的,区别在于甲装置使用分馏柱分离沸点在100℃至105℃左右的组分,主要是水,考虑到制备乙酰苯胺的反应可逆,这种做法更有利于获得高的转化率;题干中详细提供了乙酸,苯胺和乙酰苯胺的物理性质,通过分析可知,三者溶解性和熔点上存在较明显的差异,所以从混合溶液中获得乙酰苯胺粗品的方法就是利用溶解性和熔点差异实现的;在获取乙酰苯胺粗品后,再采用合适的方法对其进行重结晶提纯即可得到纯度较高的乙酰苯胺。
【详解】
(1)仪器a的名称即直形冷凝管;
(2)由于乙酸与水混溶,乙酰苯胺可溶于热水而苯胺只易溶于乙醇,并且,乙酰苯胺熔点114℃,而乙酸和苯胺的熔点分别仅为17℃和-6℃;所以分离乙酰苯胺粗品时,可将圆底烧瓶中的液体趁热倒入盛有热水的烧杯中,冷却后,乙酰苯胺固体析出,再将其过滤出来,即可得到乙酰苯胺粗品;
(3)甲装置中温度计控制在100℃至105℃,这与水和乙酸的沸点很接近,因此甲装置中分馏柱的作用主要是将体系内的水和乙酸有效地分离出去;
(4)A.增加乙酸的投料,可以使平衡正向移动获得更高的产率,A项正确;
B.由于甲装置中的分馏柱能够有效地将产物中的水从体系内分离出去,水被分离出去后,对于乙酰苯胺制备反应的正向进行更有利,因此甲装置可以获得更高的转化率,B项正确;
C.冷凝管水流的方向一般是下口进水,上口出水,C项正确;
D.甲装置中温度计示数若在118℃以上,那么反应物中的乙酸会大量的气化溢出,对于反应正向进行不利,无法获得更高的产率,D项错误;
答案选ABC;
(5)①乙酰苯胺可以溶解在热水中,所以重结晶提纯乙酰苯胺粗品,首先要把粗品在热水中溶解,然后加入活性炭吸附杂质以及其他有色物质,过滤的时候为了避免乙酰苯胺的析出,应当趁热过滤,过滤后的滤液再冷却结晶,将结晶再过滤后,对其进行洗涤和干燥即可;趁热过滤时为了维持温度,可以将玻璃漏斗置于铜制的热漏斗内,热漏斗内装热水以维持温度,再进行过滤即可;
②结晶时,缓慢降温,或者缓慢蒸发溶剂有利于获得较大的晶体,答案选AD;
③在对重结晶出的乙酰苯胺晶体进行洗涤时,要避免洗涤过程中产品溶解造成的损耗,考虑到乙酰苯胺的溶解性,应当用冷水对其进行洗涤。
20、Al4C3+12HCl=3CH4↑+4AlCl3除去甲烷中的HCl和H2O(球形)干燥管FDBECG平衡气压使盐酸顺利流下,减少盐酸的挥发D中黑色氧化铜变红,硬质玻璃管内壁有水珠附着取少量红色固体,加入适量稀硫酸,若溶液变蓝色,则证明含Cu2O
【解析】
装置A中反应是稀盐酸和Al4C3反应生成氯化铝和甲烷,甲烷在加热条件下可还原氧化铜,气体产物除水蒸气外,还有碳的氧化物,,生成的甲烷气体通过装置F吸收混有的氯化氢,干燥气体,通过装置D加热还原氧化铜,通过装置B检验生成的水蒸气,通过裝置E检验吸收生成产物二氧化碳,通过装置C中银氨溶液验证一氧化碳,CO能与银氨溶液反应: CO+2Ag(NH3)2++2OH-=2Ag↓+2NH4++CO32-+2NH3,最后用排水法吸收和收集尾气。
【详解】
(1).装置A是用于制取甲烷,可判断 A中反应是稀盐酸和Al4C3反应生成氯化铝和甲烷,反应的化学方程式为Al4C3+12HCl=3CH4↑+4AlCl3,故答案为: Al4C3+12HCl=3CH4↑+4AlCl3;
(2). A中稀盐酸和Al4C3反应生成的甲烷中混有杂质HCl和H2O,碱石灰的作用就是除去甲烷中的HCl和H2O,故答案为:除去甲烷中的HCl和H2O ;装置B为球形干燥管;
(3).装置A中反应是稀盐酸和Al4C3反应生成氯化铝和甲烷,生成的甲烷气体通过装置F除杂并干燥,甲烷在加热条件下可还原氧化铜,气体产物除水蒸气外,还有碳的氧化物,通过装置D加热还原氧化铜,通过装置B检验生成的水蒸气。通过装置E检验吸收生成产物二氧化碳,通过装置C中银氨溶液验证一氧化碳,最后用排水法吸收和收集气体,按气流方向各装置从左到右的连接顺序为A→F→D→B→E→C→G,故答案为:FDBECG ;
(4). 如果是普通分液漏斗,需先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再将分液漏斗下面的旋塞打开,使稀盐酸缓慢滴下,对比起来,恒压分液漏斗的好处是平衡气压使盐酸顺利流下,减少盐酸的挥发,故答案为:平衡气压使盐酸顺利流下,减少盐酸的挥发;
(5). D中是甲烷在加热条件下还原氧化铜,产物为铜或Cu2O、水蒸气、碳的氧化物,故答案为:D中黑色氧化铜变红,硬质玻璃管内壁有水珠附着;
(6). 当反应结束后,装置D处试管中固体全部变为红色,根据信息Cu2O为红色,不与Ag反应,与稀硫酸发生反应Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O,故可加稀硫酸观察溶液是否变蓝来判断,答案为:取少量红色固体,加入适量稀硫酸,若溶液变蓝色,则证明含Cu2O。
实验题的重中之重是实验目的,如本题目的是探究甲烷在加热条件下可还原氧化铜的产物。同时要注意实验方案设计的基本要求,如科学性、安全性、可行性、简约性。设计的实验方案要严谨,具有可持续发展意识和绿色化学理念。
21、三角锥形 低 NH3分子间存在氢键 4s 4f5 小于 SmFeAsO1−xFx
【解析】
(1)As与N
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