资源描述
2026届河北省永年县一中化学高三上期末质量跟踪监视模拟试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,R和X组成简单分子的球棍模型如图所示。Y原子核外K、M层上电子数相等,Z原子最外层电子数是电子层数的2倍。下列推断正确的是
A.原子半径:Y>Z>R>X
B.Y3X2是含两种化学键的离子化合物
C.X的氧化物对应的水化物是强酸
D.X和Z的气态氢化物能够发生化合反应
2、常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.pH=2的透明溶液:K+、SO42-、Na+、MnO4-
B.使酚酞变红的溶液:Na+、Mg2+、Cl-、NO3-
C.与Al反应生成H2的溶液:NH4+、K+、NO3-、SO42-
D.c(NO3-)=1.0mol•L-1的溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO42-
3、有4种碳骨架如下的烃,下列说法正确的是( )
a.b.c.d.
①a和d是同分异构体 ②b和c是同系物
③a和d都能发生加聚反应 ④只有b和c能发生取代反应
A.①② B.①④ C.②③ D.①②③
4、化学与生活等密切相关。下列有关说法中正确的是
A.泡沫灭火器适用于电器灭火
B.电热水器用镁棒会加速内胆腐蚀
C.过氧化钠可用作呼吸面具的供氧剂
D.硅胶可作含油脂食品袋内的脱氧剂
5、设阿伏加德罗常数的数值为NA。下列说法正确的是
A.1 L 1 mol·L-1的NaHSO3溶液中含有的离子数为3NA
B.5.6g乙烯和环丙烷的混合物中含C—H键数目为1.8NA
C.常温常压下,22.4L的37Cl2中所含的中子数为41NA
D.硝酸与铜反应生成1.1mol NOx时,转移电子数为1.2NA
6、碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂,其结构如下图。下列有关该物质的说法正确的是
A.分子式为C3H2O3
B.分子中含6个σ键
C.分子中只有极性键
D.8.6g该物质完全燃烧得到6.72LCO2
7、证明溴乙烷与NaOH醇溶液共热发生的是消去反应,分别设计甲、乙、丙三个实验:(甲)向反应混合液中滴入溴水,溶液颜色很快褪去.(乙)向反应混合液中滴入过量稀硝酸,再滴入AgNO3溶液,有浅黄色沉淀生成.(丙)向反应混合液中滴入酸性KMnO4溶液,溶液颜色褪去.则上述实验可以达到目的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.都不行
8、下列化学用语正确的是
A.聚丙烯的链节:—CH2—CH2—CH2—
B.二氧化碳分子的比例模型:
C.的名称:1,3—二甲基丁烷
D.氯离子的结构示意图:
9、Fe3O4中含有、,分别表示为Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ),以Fe3O4/Pd为催化材料,可实现用H2消除酸性废水中的致癌物NO2-,其反应过程示意图如图所示,下列说法不正确的是
A.Pd上发生的电极反应为:H2- 2e- 2H+
B.Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的相互转化起到了传递电子的作用
C.反应过程中NO2-被Fe(Ⅱ)还原为N2
D.用该法处理后水体的pH降低
10、对于2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(g),ΔH<0,根据下图,下列说法错误的是( )
A.t2时使用了催化剂 B.t3时采取减小反应体系压强的措施
C.t5时采取升温的措施 D.反应在t6时刻,SO3体积分数最大
11、在给定条件下,下列加点的物质在化学反应中完全消耗的是
A.标准状况下,将1g铝片投入20mL 18.4mol/L的硫酸中
B.常温下,向100mL 3mol/L的硝酸中加入6.4g铜
C.在适当温度和催化剂作用下,用2molSO2和1molO2合成SO3
D.将含有少量H2O(g)的H2通入盛有足量Na2O2容器中并不断用电火花点燃
12、青石棉(cricidolite)是世界卫生组织确认的一种致癌物质,是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一,青石棉的化学式为:Na2Fe5Si8O22(OH)2,青石棉用稀硝酸溶液处理时,还原产物只有NO,下列说法中正确的是
A.青石棉是一种易燃品,且易溶于水
B.青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为:Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O
C.1mol Na2Fe5Si8O22(OH)2与足量的硝酸作用,至少需消耗8.5 L 2 mol/L HNO3溶液
D.1mol Na2Fe5Si8O22(OH)2与足量氢氟酸作用,至少需消耗7 L 2 mol/L HF溶液
13、克伦特罗是一种平喘药,但被违法添加在饲料中,俗称“瘦肉精”,其结构简式如图。下列有关“瘦肉精”的说法正确的是
A.它的分子式为C12H17N2Cl2O
B.它含有氨基、氯原子、碳碳双键等官能团
C.1mol克伦特罗最多能和3 molH2发生加成反应
D.一定条件下它能发生水解反应、酯化反应、消去反应、氧化反应、加聚反应等
14、核反应堆中存在三种具有放射性的微粒、、,下列说法正确的是( )
A.与互为同素异形体
B.与互为同素异形体
C.与具有相同中子数
D.与具有相同化学性质
15、普通电解精炼铜的方法所制备的铜中仍含杂质,利用如图中的双膜(阴离子交换膜和过滤膜)电解装置可制备高纯度的Cu。下列有关叙述正确的是( )
A.电极a为粗铜
B.甲膜为过滤膜,可阻止阳极泥及漂浮物杂质进入阴极区
C.乙膜为阴离子交换膜,可阻止杂质阳离子进入阴极区
D.当电路中通过1mol电子时,可生成32g精铜
16、下列物质的转化在给定条件下能实现的是( )
A.NH3NO2HNO3 B.AlNaAlO2(aq) NaAlO2(s)
C.FeFe2O3Fe D.AgNO3(aq) [Ag(NH3)2OH(aq)] Ag
二、非选择题(本题包括5小题)
17、有机物 M()是某抗病毒药物的中间体,它的一种合成路线如下:
已知:
①
②
回答下列问题:
(1)有机物 A 的名称是_____,F 中含有的官能团的名称是_____。
(2)A 生成 B 所需的试剂和反应条件是_____。
(3)F 生成 G 的反应类型为_____。
(4)G 与 NaOH 溶液反应的化学方程式为_____。
(5)有机物 I 的结构简式为_____。
(6)参照上述合成路线,以乙烯为起始原料(无机试剂任选),设计制备 E 的合成路线____________________。
18、Ⅰ.元素单质及其化合物有广泛用途,请根据周期表中第三周期元素知识回答问题:
(1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外),以下说法正确的是_________。
a.原子半径和离子半径均减小
b.金属性减弱,非金属性增强
c.氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强
d.单质的熔点降低
(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素为__________(填名称);氧化性最弱的简单阳离子是________________(填离子符号)。
(3)P2O5是非氧化性干燥剂,下列气体不能用浓硫酸干燥,可用P2O5干燥的是_________(填字母)。
a.NH3 b.HI c.SO2 d.CO2
(4)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400 ℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1。写出该反应的化学方程式:__________。
Ⅱ.氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生H2的化合物甲和乙,甲和乙是二元化合物。将6.00 g甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和6.72 L H2(已折算成标准状况)。甲与水反应也能产生H2,同时还产生一种白色沉淀物, 该白色沉淀可溶于NaOH溶液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,丙在标准状态下的密度为1.25 g/L。请回答下列问题:
(5)甲的化学式是___________________;乙的电子式是___________。
(6)甲与水反应的化学方程式是______________________。
(7)判断:甲与乙之间____________(填“可能”或“不可能”)发生反应产生H2。
19、草酸(H2C2O1)是一种重要的有机化工原料。为探究草酸的制取和草酸的性质,进行如下实验。
实验Ⅰ:探究草酸的制备
实验室用硝酸氧化淀粉水解液法制备草酸,装置如下图所示:
硝酸氧化淀粉水解液的反应为:C6H12O6+12HNO3 → 3H2C2O1+9NO2↑+3NO↑+9H2O。
(1)上图实验装置中仪器乙的名称为:____,B装置的作用______
(2)检验淀粉是否完全水解所需要的试剂为:______。
实验Ⅱ:探究草酸的不稳定性
已知:草酸晶体(H2C2O1·2H2O)无色,易溶于水,熔点为101℃,受热易脱水、升华,170℃以上分解产生H2O、CO和CO2。草酸的酸性比碳酸强,其钙盐难溶于水。
(3)请选取以上的装置证明草酸晶体分解的产物(可重复使用,加热装置和连接装置已略去)。仪器装置连接顺序为:A→___→____→____→___→E→B→G→____。
(1)若实验结束后测得B管质量减轻1.8g,则至少需分解草酸晶体的质量为_____g(已知草酸晶体的M=126g/mol)。
实验Ⅲ:探究草酸与酸性高锰酸钾的反应
取一定量草酸溶液装入试管,加入一定体积的酸性高锰酸钾溶液,振荡试管,发现溶液开始缓慢褪色,后来迅速变成无色。(反应热效应不明显,可忽略不计)
(5)该实验中草酸表现______性,离子方程式_______该反应的反应速率先慢后快的主要原因可能是_________。
(6)设计实验证明草酸是弱酸。实验方案:______________ (提供的药品及仪器:蒸馏水、0.1mol·L-1NaOH溶液、pH计、0.1mol·L-1草酸溶液,其它仪器自选)
20、依据图1中氮元素及其化合物的转化关系,回答问题:
(1)实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气,该反应的化学方程式为_________。
(2)下列试剂不能用于干燥NH3的是__________。
A.浓硫酸 B.碱石灰 C.NaOH固体
(3)工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸分为三步:
①NH3→NO的化学方程式为______________。
②NO→NO2反应的实验现象是____________。
③NO2+H2O→HNO3中氧化剂与还原剂物质的量之比为______。
(4)图1中,实验室只用一种物质将NO直接转化为硝酸且绿色环保,则该物质的化学式为_____。
(5)若要将NH3→N2,从原理上看,下列试剂可行的是______。
A.O2 B.Na C.NH4Cl D.NO2
21、碳、氮、硫的化合物在生产生活中广泛存在。请回答:
(1)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[CO(NH2)2]。已知:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) ΔH=-l59.5 kJ·mol-1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH=-160.5 kJ·mol-1
③H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44.0 kJ·mol-1
写出CO2与NH3合成尿素和气态水的热化学反应方程式____________。
(2)T1温度时在容积为2L的恒容密闭容器中只充入1.00molNO2气体发生反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ∆H<0。实验测得:v正=k正c2(NO)·c(O2),v逆=k逆c2(NO2),
k正、k逆为速率常数只受温度影响。不同时刻测得容器中n(NO2)如下表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO2)/mol
1.00
0.80
0.65
0.55
0.50
0.50
①从0~2s该反应的平均速率v(NO2)=___________。
②T1温度时化学平衡常数K=___________mol-1·L。
③化学平衡常数K与速率常数k正、k逆的数学关系是K=___________。若将容器的温度改变为T2时其k正=k逆,则T1__________T2 (填“>”、“<”或“=”)。
(3)常温下,用SO2与NaOH溶液反应可得到NaHSO3、Na2SO3等。
①已知Na2SO3水溶液显碱性,原因是____________________(写出主要反应的离子方程式),该溶液中,c(Na+)______2c(SO32-)+c(HSO3-)(填“>”“<”或“=”)。
②在某NaHSO3、Na2SO3混合溶液中HSO3-、SO32-物质的量分数随pH变化曲线如图所示(部分),根据图示,则SO32-的第一步水解平衡常数=________。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、D
【解析】
根据R和X组成简单分子的球棍模型,可推出该分子为NH3,由此得出R为H,X为N;由“Y原子核外K、M层上电子数相等”,可推出Y核外电子排布为2、8、2,即为Mg;因为Z的原子序数大于Y,所以Z属于第三周期元素,由“Z原子最外层电子数是电子层数的2倍”,可确定Z的最外层电子数为6,从而推出Z为S。
【详解】
依据上面推断,R、X、Y、Z分别为H、N、Mg、S。
A.原子半径:Mg>S>N>H,A错误;
B. Mg3N2是由Mg2+和N3-构成的离子化合物,只含有离子键,B错误;
C. N的氧化物对应的水化物可能为HNO3、HNO2,HNO3是强酸,HNO2是弱酸,C错误;
D. N和S的气态氢化物分别为NH3和H2S,二者能够发生化合反应,生成NH4HS或(NH4)2S,D正确。
故选D。
2、A
【解析】
A. pH=2是酸性溶液,K+、SO42-、Na+、MnO4-均能共存,A正确;
B. 使酚酞变红的溶液是碱性溶液,Mg2+与OH-反应生成Mg(OH)2的白色沉淀,不能共存,B错误;
C. 与Al反应生成H2的溶液是可酸可碱,NH4+与OH-反应生成一水合氨,不能共存,C错误;
D. 在酸性溶液中,NO3-会显强氧化性,将Fe2+氧化生成Fe3+,所以H+、NO3-、Fe2+不能共存,D错误;
故答案选A。
在酸性环境中,NO3-、ClO-、MnO7-、Cr2O72-会显强氧化性,氧化低价态的Fe2+、S2-、SO32-、I-、有机物等,所以不能共存。
3、A
【解析】
由碳架结构可知a为(CH3)2C=CH2,b为C(CH3)4,c为(CH3)3CH,d为环丁烷,①a为(CH3)2C=CH2,属于烯烃,d为环丁烷,属于环烷烃,二者分子式相同,结构不同,互为同分异构体,①正确;②b为C(CH3)4,c为(CH3)3CH,二者都属于烷烃,分子式不同,互为同系物,②正确;③a为(CH3)2C=CH2,含有C=C双键,可以发生加聚反应,d为环丁烷,属于环烷烃,不能发生加聚反应,③错误;④都属于烃,一定条件下都可以发生取代反应,④错误;所以①②正确,故答案为:A。
4、C
【解析】
A.泡沫灭火器中加入的主要是碳酸氢钠和硫酸铝溶液,两者混合时发生双水解反应,生成大量的二氧化碳泡沫,该泡沫可进行灭火,但是,喷出的二氧化碳气体泡沫中一定含有水,形成电解质溶液,具有一定的导电能力,可能导致触电或电器短路,故泡沫灭火器不适用于电器起火的灭火,A错误;
B.Mg比Fe活泼,当发生化学腐蚀时Mg作负极而被腐蚀,从而阻止Fe被腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法,B错误;
C.过氧化钠与人呼吸产生的CO2及H2O反应产生氧气,可帮助人呼吸,因此可用作呼吸面具的供氧剂,C正确;
D.硅胶具有吸水性,可作含油脂食品袋内的干燥剂,但是,其无还原性,不能用作脱氧剂,D错误;
故合理选项是C。
5、B
【解析】
A. HSO3-属于弱酸酸式阴离子,在溶液中既存在水解平衡又存在电离平衡,1 L 1 mol·L-1的NaHSO3溶液中含有的离子数不是3NA,故A错误;B. 乙烯和环丙烷的最简式为CH2,2.6g的混合物中含CH2物质的量为1.4mol,所以含C—H键数目为1.8NA,故B正确;C. 标准状况下,3.4L的37Cl2中所含的中子数为41NA,常温常压下中子数不为41NA,故C错误;D.NOx可能是NO或NO2, 根据得失电子守恒可得,生成1.1mol NOx转移电子数介于1.11.3 mol之间,故D错误;答案:B。
6、A
【解析】
A、双键两端的碳原子上各有一个氢原子,所以分子式为C3H2O3,故A正确;
B、分子中的单键为σ键,一共有8个,故B错误;
C、该分子中碳碳双键属于非极性键,故C正确;
D、此选项没有说明温度和压强,所以所得二氧化碳的体积是不确定的,故D错误。
此题选C。
7、D
【解析】
溴乙烷水解反应:C2H5Br+NaOH→C2H5OH+NaBr(氢氧化钠水溶液共热);消去反应:CH3CH2Br+NaOH→CH2=CH2+NaBr+H2O(氢氧化钠乙醇共热),即无论发生水解反应还是消去反应,混合液里面都有Br-。
【详解】
A、甲同学未向反应混合液中滴入稀硝酸中和NaOH,过量的NaOH可与溴水反应使溶液颜色很快褪去,A不正确;
B、乙同学向反应混合液中滴入稀硝酸中和NaOH,然后再滴入AgNO3溶液,若有浅黄色沉淀生成, 可证明混合液里含有Br-,不能证明发生了消去反应,B不正确;
C、酸性KMnO4溶液遇醇类也可以发生氧化还原反应颜色变浅,C不正确;
D、根据上述分析可知,三种方案都不行,符合题意。
答案选D。
8、D
【解析】
A.聚丙烯的链节:,A错误;
B.O的原子半径比C的原子半径小,二氧化碳分子的比例模型:,B错误;
C.的名称:2—甲基戊烷,C错误;
D.氯离子最外层有8个电子,核电荷数为17,氯离子的结构示意图为:,D正确;
答案选D。
9、D
【解析】
根据图像可知反应流程为(1)氢气失电子变为氢离子,Fe(Ⅲ)得电子变为Fe(Ⅱ);(2)Fe(Ⅱ)得电子变为Fe(Ⅲ),NO2-被Fe(Ⅱ)还原为N2。如此循环,实现H2消除酸性废水中的致癌物NO2-的目的,总反应为3H2+2 NO2-+2H+=N2↑+4H2O。
【详解】
根据上面分析可知:
A. Pd上发生的电极反应为:H2 - 2e- 2H+,故不选A;
B. 由图中信息可知,Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)是该反应的催化剂,其相互转化起到了传递电子的作用,故不选B;
C.反应过程中NO2-被Fe(Ⅱ)还原为N2,故不选C;
D.总反应为3H2+2 NO2-+2H+=N2↑+4H2O。,用该法处理后由于消耗水体中的氢离子,pH升高,故选D;
答案:D
10、D
【解析】
A.t2时,正逆反应速率同时增大,且速率相等,而所给可逆反应中,反应前后气体分子数发生变化,故此时改变的条件应为加入催化剂,A不符合题意;
B.t3时,正逆反应速率都减小,由于逆反应速率大于正反应速率,平衡逆移,由于该反应为放热反应,故不可能是降低温度;反应前后气体分子数减小,故此时改变的条件为减小压强,B不符合题意;
C.t5时,正逆反应速率都增大,故改变的条件可能为升高温度或增大压强,由于逆反应速率大于正反应速率,平衡逆移,结合该反应为放热反应,且反应前后气体分子数减小,故此时改变的条件为升高温度,C不符合题意;
D.由于t3、t5时刻,平衡都是发生逆移的,故达到平衡时,即t4、t6时刻所得的SO3的体积分数都比t1时刻小,D说法错误,符合题意;
故答案为:D
11、D
【解析】
A、铝在冷浓硫酸中发生钝化现象;
B、根据3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O计算知稀硝酸有剩余;
C、SO2和O2的反应为可逆反应;
D、2H2O(g)+2Na2O2=4NaOH+O2,2H2+O2=2H2O,两式相加,则相当于Na2O2+H2=2NaOH,故D项符合要求,正确。
12、B
【解析】
A.青石棉属于硅酸盐,不易燃,也不溶于水,A错误;
B.青石棉中铁元素的化合价由+2价和+3价两种,根据原子守恒和化合价不变的思想,化学组成用氧化物的形式可表示为:Na2O·3FeO·Fe2O3· 8SiO2·H2O,B正确;
C.8.5 L2 mol·L-1HNO3溶液中硝酸的物质的量为17mol,青石棉用稀硝酸溶液处理时,亚铁离子被氧化为铁离子,硝酸被还原为一氧化氮,产物为NaNO3、Fe(NO3)3、NO、H2O、SiO2,1mol该物质能和18molHNO3反应,C错误;
D.7L2 mol·L-1HF溶液中HF的物质的量为14mol,1mol青石棉能与34mol氢氟酸反应生成四氟化硅,D错误。
答案选B。
13、C
【解析】
A、根据克伦特罗结构简式知它的分子式为C12H18N2Cl2O,错误;
B、根据克伦特罗结构简式知它含有苯环、氨基、氯原子、羟基等官能团,不含碳碳双键,错误;
C、该有机物含有1个苯环,1mol克伦特罗最多能和3 molH2发生加成反应,正确;
D、该有机物不含碳碳双键,不能发生加聚反应,错误;
故答案选C。
14、C
【解析】
A.与是原子不是单质,不互为同素异形体,故A错误;
B.与是原子不是单质,不互为同素异形体,故B错误;
C.中子数=质量数﹣质子数,与的中子数都为46,故C正确;
D.与是不同元素,最外层电子数不同,化学性质不同,故D错误;
故选C。
15、D
【解析】
A.电解精炼铜中,粗铜作阳极,接电源正极,因此电极a为精铜,电极b为粗铜,故A错误;
B.甲膜为阴离子交换膜,防止阳极溶解的杂质阳离子进入阴极区,同时NO3-可穿过该膜,平衡阳极区电荷,故B错误;
C.乙膜为过滤膜,先对阳极区的阳极泥及漂浮物过滤,故C错误;
D.阴极只有Cu2+放电,转移1mol电子时,生成0.5 mol Cu,因此质量=0.5mol×64g/mol=32g,故D正确;
故答案选D。
本题关键是通过装置原理图判断该电解池的阴阳极,通过阴阳极的反应原理,判断甲膜和乙膜的种类和作用。
16、B
【解析】
A.NH3与氧气反应生成的是NO,无法直接得到NO2,故A错误;
B.铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,偏铝酸钠溶液为强碱弱酸盐溶液,水解产物不挥发,蒸发会得到溶质偏铝酸钠,所以Al NaAlO2(aq) NaAlO2(s),能够在给定条件下实现,故B正确;
C.铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,不是生成氧化铁,故C错误;
D.硝酸银溶液和一水合氨反应生成氢氧化银沉淀,继续加入氨水沉淀溶解生成银氨溶液,蔗糖为非还原性的糖,不能和银氨溶液反应,物质间转化不能实现,故D错误;
答案选B。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、甲苯 羧基 浓硝酸、浓硫酸、水浴加热 取代反应 CH3-CH2-CHBr-COOH+2NaOH CH3-CH2-CH(OH)-COONa+NaBr+H2O CH2=CH2 CH3CH2OH CH3CHO CH3CH=CHCHOCH3CH2CH2CH2OH
【解析】
(A)与混酸在水浴加热条件下发生取代反应生成(B);B被MnO2氧化,将-CH3氧化为-CHO,从而生成(C);C发生还原反应生成(D)。(E)发生氧化生成(F);F与Br2在PBr3催化下发生取代反应生成(G);G在碱性条件下发生水解反应生成(H);依据M和D的结构,可确定I为 ,是由H在氧化剂作用下发生氧化反应生成;D与I发生反应生成(M)。
【详解】
(1)有机物 A为,其名称是甲苯,F为,含有的官能团的名称是羧基。答案为:甲苯;羧基;
(2)由(A) 在混酸作用下生成 (B),所需的试剂和反应条件是浓硝酸、浓硫酸、水浴加热。答案为:浓硝酸、浓硫酸、水浴加热;
(3) (F)与Br2在PBr3催化下生成 (G),反应类型为取代反应。答案为:取代反应;
(4) (G)与 NaOH 溶液反应,-COOH、-Br都发生反应,化学方程式为CH3-CH2-CHBr-COOH+2NaOHCH3-CH2-CH(OH)-COONa+NaBr+H2O。答案为:CH3-CH2-CHBr-COOH+2NaOHCH3-CH2-CH(OH)-COONa+NaBr+H2O;
(5)依据M和D的结构,可确定I为 ,是由H在氧化剂作用下发生氧化反应生成。答案为:;
(6)由乙烯制CH3CH2CH2CH2OH,产物中碳原子数刚好为反应物的二倍,可依据信息②进行合成,先将乙烯制乙醇,然后氧化得乙醛,再发生信息②反应,最后加氢还原即得。制备 E 的合成路线为CH2=CH2 CH3CH2OH CH3CHO CH3CH=CHCHOCH3CH2CH2CH2OH。答案为:CH2=CH2 CH3CH2OH CH3CHO CH3CH=CHCHOCH3CH2CH2CH2OH。
合成有机物时,先从碳链进行分析,从而确定反应物的种类;其次分析官能团的变化,在此点,题给流程图、题给信息的利用是解题的关键所在;最后将中间产物进行处理,将其完全转化为目标有机物。
18、b 氩 Na+ b 4KClO3KCl+3KClO4 AlH3 2AlH3+6H2O═2Al(OH)3+6H2↑ 可能
【解析】
Ⅰ. (1) 根据同周期元素性质递变规律回答;
(2)第三周期的元素,次外层电子数是8;
(3)浓硫酸是酸性干燥剂,具有强氧化性,不能干燥碱性气体、还原性气体;P2O5是酸性氧化物,是非氧化性干燥剂,不能干燥碱性气体;
(4)根据题干信息可知该无氧酸盐为氯化钾,再根据化合价变化判断另一种无氧酸盐,最后根据化合价升降相等配平即可;
Ⅱ.甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和H2,说明甲是金属氢化物,甲与水反应也能产生H2,同时还产生一种白色沉淀物, 该白色沉淀可溶于NaOH溶液,说明含有铝元素;化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,则乙是非金属气态氢化物,丙在标准状态下的密度1.25 g/L,则单质丙的摩尔质量M=1.25 g/L×22.4 L/mol=28 g/mol,丙为氮气,乙为氨气。
【详解】
(1)
a.同周期的元素从左到右,原子半径依次减小,金属元素形成的阳离子半径比非金属元素形成阴离子半径小,如r(Na+)<r(Cl-),故a错误;
b. 同周期的元素从左到右,金属性减弱,非金属性增强,故b正确;
c. 同周期的元素从左到右,最高价氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强,故c错误;
d.单质的熔点可能升高,如钠的熔点比镁的熔点低,故d错误。选b。
(2)第三周期的元素,次外层电子数是8,最外层电子数与次外层电子数相同的元素为氩;元素金属性越强,简单阳离子的氧化性越弱,所以第三周期元素氧化性最弱的简单阳离子是Na+;
(3)浓硫酸是酸性干燥剂,具有强氧化性,不能用浓硫酸干燥NH3、HI;P2O5是酸性氧化物,是非氧化性干燥剂,不能干燥NH3;所以不能用浓硫酸干燥,可用P2O5干燥的是HI,选b;
(4)若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1:1,则该无氧酸为KCl,KCl中氯元素化合价为-1,说明氯酸钾中氯元素化合价降低,则另一种含氧酸盐中氯元素化合价会升高,由于氯酸钾中氯元素化合价为+5,则氯元素化合价升高只能被氧化成高氯酸钾,根据氧化还原反应中化合价升降相等配平该反应为:4KClO3 KCl+3KClO4。
(5)根据以上分析,甲是铝的氢化物,Al为+3价、H为-1价,化学式是AlH3;乙为氨气,氨气的电子式是。
(6) AlH3与水反应生成氢氧化铝和氢气,反应的化学方程式是2AlH3+6H2O═2Al(OH)3+6H2↑。
(7) AlH3中含-1价H,NH3中含+1价H,可发生氧化还原反应产生H2。
19、球形冷凝管 防倒吸 碘水或I2 C D G F J 37.8 还原性 5H2C2O1+2MnO1-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 反应生成的硫酸锰或锰离子对反应有催化作用,加快反应速率 取少量0.1mol/L草酸溶液于试管中,测定其pH,若pH﹥1,则说明草酸为弱酸
【解析】
(1)根据仪器构造可知仪器乙为球形冷凝管;B装置为安全瓶,其作用是防倒吸,故答案为球形冷凝管;防倒吸;
(2)淀粉遇碘变蓝色,在已经水解的淀粉溶液中滴加几滴碘液,溶液显蓝色,则证明淀粉没有完全水解,溶液若不显色,则证明淀粉完全水解,故答案为碘水或I2;
(3)为证明草酸的受热分解产物中含有H2O、CO2和CO,先首先将混合气体通入盛有无水硫酸铜的干燥管检验水蒸气,如果变蓝说明有水蒸气产生;再通入盛有冷水的洗气瓶除去草酸蒸气,防止草酸干扰二氧化碳的检验;接着通入盛有澄清的石灰水的洗气瓶检验二氧化碳,如果澄清的石灰水变浑浊,则证明含有二氧化碳气体;再用盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶吸收二氧化碳,防止二氧化碳干扰一氧化碳的检验;然后再将洗气后的气体进行干燥,最后将气体再通过黑色的氧化铜装置,一氧化碳和黑色的氧化铜反应生成铜和二氧化碳,再用澄清的石灰水检验二氧化碳是否存在,如果澄清石灰水变浑浊,则证明该混合气体中含有一氧化碳;为防止有毒的一氧化碳污染环境,用排水集气法收集一氧化碳,连接顺序为A→C→D→G→F→E→B→G→J,故答案为C;D;G;F;J。
(1)由化学方程式CuO+COCu+CO2可知A管减轻质量为氧原子的质量,则n(CO) :m (O)=1:16= n(CO):1.8g,解得n(CO)为0.3mol,H2C2O1·2H2O受热分解的方程式为H2C2O1•2H2O3H2O+CO↑+CO2↑,由方程式可知分解的草酸晶体为0.3mol,所以质量为:0.3mol×126g/mol=37.8g,故答案为37.8;
(5)向草酸溶液中逐滴加入硫酸酸化的高锰酸钾溶液时,可观察到溶液由紫红色变为近乎无色,说明酸性高锰酸钾与草酸发生氧化还原反应,酸性高锰酸钾具有强氧化性,草酸能够被氧化,草酸具有还原性,被氧化为二氧化碳,发生的反应为5H2C2O1+2MnO1-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O,生成的硫酸锰或锰离子对反应有催化作用,加快反应速率;故答案为还原;5H2C2O1+2MnO1-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O;生成的硫酸锰或锰离子对反应有催化作用,加快反应速率;
(6)若草酸为弱酸,则其在水溶液中不能完全电离,0.1mol·L-1草酸溶液的pH大于1。因此,实验证明草酸是弱酸的实验方案为:取少量0.1mol/L草酸溶液于试管中,用pH计测定其pH,若pH﹥1,则说明草酸为弱酸,故答案为取少量0.1mol/L草酸溶液于试管中,测定其pH,若pH﹥1,则说明草酸为弱酸。
本题考查了性质实验方案的设计与评价,试题知识点较多、综合性较强,充分考查了学分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力,注意掌握化学实验基本操作方法,明确常见物质的性质及化学实验方案设计原则是解答关键。
20、2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O A 4NH3+5O24NO+6H2O 无色气体变红棕色 1:2 H2O2 AD
【解析】
(1)NH4Cl与Ca(OH)2混合加热反应产生CaCl2、NH3、H2O;
(2)氨气是一种碱性气体,会与酸发生反应;
(3)在工业上氨气被催化氧化产生NO,NO与氧气反应产生NO2,NO2被水吸收得到HNO3。根据电子守恒、一种守恒配平方程式,判断氧化剂、还原剂的物质的量的比,根据物质的颜色判断反应现象;
(4)只用一种物质将NO直接转化为硝酸且绿色环保,还原产物无污染;
(5)若要将NH3→N2,N元素的化合价由-3价变为0价,氨气被氧化,加入的物质应该有强的氧化性。
【详解】
(1)NH4Cl与Ca(OH)2混合加热,发生复分解反应,反应产生CaCl2、NH3、H2O,反应方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)氨气是一种碱性气体,能与酸发生反应,而不能与碱反应,因此不能使用浓硫酸干燥,可以使用碱石灰、NaOH固体干燥,故合理选项是A;
(3)①NH3与O2在催化剂存在条件下加热,发生氧化反应产生NO和水,反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O;
②NO在室温下很容易与O2反应产生NO2,NO是无色气体,NO2是红棕色气体,所以反应的实验现象是看到气体由无色变为红棕色;
③NO2被水吸收得到HNO3,反应方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,在该反应中,NO2既作氧化剂,又作还原剂,氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2。
(4)图中实验室只用一种物质将NO直接转化为硝酸且绿色环保,则该物质的化学式为H2O2;
(5)若要将NH3→N2,由于N元素的化合价由-3价变为0价,氨气被氧化,则加入的物质应该有强的氧化性。
A.O2可以将NH3氧化为N2,A符合题意;
B.金属Na具有强的还原性,不能氧化NH3,B不符合题意;
C.NH4Cl中N元素化合价也是-3价,不能与氨气反应产生氮气,C不符合题意;
D.NO2中N元素化合价也是+4价,能与氨气反应产生氮气,D符合题意;
故合理选项是AD。
本题考查了氮元素的单质及化合物的转化、气体的制取、干燥、氧化还原反应的应用等。掌握N元素的有关物质的性质、反应规律、氧化还原反应中电子得失与元素化合价的升降、反应类型的关系、物质的作用关系等基础知识和基本理论是本题解答的关键。
21、2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=-276.0kJ/mol 0.0875 mol/(L·s) 8 k正/k逆 < SO32-+H2O⇌HSO3-+OH- > 10-6.8
【解析】
(1)依据热化学方程式和盖斯定律计算①+②+③得到CO2与NH3合成尿素和气态水的热化学反应方程式;
(2)①根据v=计算出前5s内v(NO2);
②
根据化学平衡常数K1=计算K1,进而计算2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)化学平衡常数K=;
③2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)化学平衡常数K=,化学反应达到平衡时v正=v逆,即k正c2(NO)•c(O2)=k逆c2(NO2),则=;结合平衡常数K与反应的热效应判断温度高低。
(3)①亚硫酸根离子水解导致溶液显示碱性,根据电荷守恒确定离子浓度的关系;
②根据水解平衡常数表达式结合图中数据来计算。
【详解】
(1)①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)△H=-l59.5kJ•mol-1,②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=-160.
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