资源描述
2025年湖南省邵东县创新实验学校化学高三上期末经典模拟试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请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、X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素,已知常温下X单质为黄色固体,Y是无机非金属材料的主角,Z焰色反应呈黄色。部分信息如下表:
X
Y
Z
M
R
Q
原子半径/nm
0.104
0.117
0.186
0.074
0.099
0.143
主要化合价
-2
+4,-4
+1
-2
-1,+7
+3
下列说法正确的是:
A.R在元素周期表中的位置是第二周期ⅥA族
B.X、Y均可跟M形成化合物,但它们的成键类型不相同
C.Z、R、Q最高价氧化物的水化物能相互反应
D.Y元素氧化物是用于制造半导体器件、太阳能电池的材料
2、化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系正确的是()
选项
化学性质
实际应用
A
Al2(SO4)3和苏打Na2CO3溶液反应
泡沫灭火器灭火
B
油脂在酸性条件下的水解反应
工业生产中制取肥皂
C
醋酸具有酸性
食醋除水垢
D
SO2具有漂白性
可用于食品增白
A.A B.B C.C D.D
3、《天工开物》中对制造染料“蓝靛”的叙述如下:“凡造淀,叶与茎多者入窖,少者入桶与缸。水浸七日,其汁自来。每水浆一石,下石灰五升,搅冲数十下,淀信即结。水性定时,淀沉于底…其掠出浮沫晒干者曰靛花。”文中没有涉及的实验操作是
A.溶解 B.搅拌 C.升华 D.蒸发
4、化学与工农业生产和日常生活密切相关,下列说法正确的是
A.漂白粉、漂白液和漂粉精既可作漂白剂,又可作消毒剂
B.硅胶可用作催化剂的载体,但不可用作干燥剂
C.常温下铝制容器可以盛放浓硫酸,是因为铝与浓硫酸不反应
D.明矾可作净水剂,是因为其溶于水电离出的Al3+具有强吸附性
5、有机化合物在食品、药物、材料等领域发挥着举足轻重的作用。下列说法正确的是( )
A.甲苯和间二甲苯的一溴代物均有4种
B.按系统命名法,化合物(CH3)2C(OH)C(CH3)3的名称为2,2,3-三甲基-3-丁醇
C.2-丁烯分子中的四个碳原子在同一直线上
D.乙酸甲酯分子在核磁共振氢谱中只能出现一组峰
6、2019年北京园艺会主题是“绿色生活,美丽家园”。下列有关园艺会说法正确的是( )
A.大会交通推广使用的是利用原电池原理制成太阳能电池汽车,可减少化石能源的使用
B.妫汭剧场里使用的建筑材料第五形态的碳单质——“碳纳米泡沫”,与石墨烯互为同分异构体
C.传统烟花的制作常加入含有铂、铁、钾、钙、铜等金属元素的发光剂,燃放时呈现美丽的颜色,大会庆典禁止使用
D.秸秆经加工处理成吸水性的材料——植物纤维,可用作食品干燥剂,符合大会主题
7、下列褪色与二氧化硫漂白性有关的是
A.溴水 B.品红溶液
C.酸性高锰酸钾溶液 D.滴入酚酞的氢氧化钠溶液
8、常温下,某H2CO3溶液的pH约为5.5,c(CO32-)约为5×10-11mol•L-1,该溶液中浓度最小的离子是( )
A.CO32- B.HCO3- C.H+ D.OH-
9、根据如表实验操作和现象所得出的结论正确的是( )
选项
实验操作和现
结论
A
常温下,将FeCl3溶液加入Mg(OH)2悬浊液中,沉淀由白色变为红褐色
常温下,Ksp[Fe(OH)3]>
Ksp[Mg(OH)2]
B
向某溶液中滴加稀硝酸酸化的BaCl2溶液,溶液中产生白色沉淀
原溶液中一定含有SO42﹣
C
将稀硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液变黄色
氧化性:H2O2>Fe3+
D
向含酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体,溶液红色变浅
证明Na2CO3溶液中存在水解平衡
A.A B.B C.C D.D
10、已知:pKa=−lgKa,25℃时,H2SO3的pKa1=1.85,pKa2=7.19。常温下,用0.1mol·L−1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L−1 H2SO3溶液的滴定曲线如下图所示(曲线上的数字为pH)。下列说法不正确的是( )
A.a点所得溶液中:2c(H2SO3)+c(SO32-)=0.1 mol·L−1
B.b点所得溶液中:c(H2SO3)+c(H+)=c(SO32-)+c(OH-)
C.c点所得溶液中:c(Na+)>3c(HSO3-)
D.d点所得溶液中:c(Na+)>c(SO32-)> c(HSO3-)
11、短周期主族元素 W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W 在大气中有两种同素异形体且均能支持燃烧,X 的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,非金属元素 Y 的原 子序数是 Z 的最外层电子数的 2 倍。下列叙述不正确的是
A.Y、Z的氢化物稳定性 Y> Z
B.Y单质的熔点高于X 单质
C.X、W、Z 能形成具有强氧化性的 XZW
D.YZ4分子中 Y 和 Z 都 满足8 电子稳定结构
12、化学在实际生活中有着广泛的应用。下列说法错误的是( )
A.食品添加剂可以改善食物的色、香、味并防止变质,但要按标准使用
B.铅蓄电池工作时两极的质量均增加
C.CO2和SO2都是形成酸雨的气体
D.用明矾作净水剂除去水中的悬浮物
13、短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中。常温下Z单质能溶于W的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液。下列说法正确的是
A.元素Y的最高化合价为+6价
B.最简单氢化物的沸点:Y>W
C.原子半径的大小顺序:W>Z>X>Y
D.X、Z、W分别与Y均能形成多种二元化合物
14、氮化硅是一种高温陶瓷材料,其硬度大、熔点高,下列晶体熔化(或升华)时所克服的微粒间作用力都与氮化硅相同的是( )
A.白磷、硅 B.碳化硅、硫酸钠
C.水晶、金刚石 D.碘、汞
15、25℃时,某实验小组同学向铝与过量稀盐酸反应后的残留液中滴加氢氧化钠溶液,并用pH传感器测得pH变化曲线如图所示(B点开始出现白色沉淀)。下列说法错误的是( )
A.A 点前发生中和反应
B.BC 段沉淀质量逐渐增加
C.D 点后的反应为:Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O
D.E 点溶液中溶质主要是NaAlO2 和NaOH
16、下列反应中,被氧化的元素和被还原的元素相同的是
A.4Na + O2 = 2Na2O B.2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3
C.2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ D.3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
二、非选择题(本题包括5小题)
17、PVAc是一种具有热塑性的树脂,可合成重要高分子材料M,合成路线如下:
己知:R、Rˊ、Rˊˊ为H原子或烃基
I. R'CHO+ R"CH2CHO
II. RCHO+
(1)标准状况下,4.48L气态烃A的质量是5.2g,则A的结构简式为___________________。
(2)己知A→B为加成反应,则X的结构简式为_______;B中官能团的名称是_________。
(3)反应①的化学方程式为______________________。
(4)E能使溴的四氯化碳溶液褪色,反应②的反应试剂和条件是_______________________。
(5)反应③的化学方程式为____________________________。
(6)在E→F→G→H的转化过程中,乙二醇的作用是__________________________。
(7)己知M的链节中除苯环外,还含有六元环状结构,则M的结构简式为_________________。
18、下图是一种天然药物桥环分子合成的部分路线图(反应条件已经略去):
已知:①LiBH4可将醛、酮、酯类还原成醇,但不能还原羧酸、羧酸盐、碳碳双键;LiBH4遇酸易分解。
②RCH2COOR' RCH(CH3)COOR',RCOR' RCH(OH)R',RCOOR' RCH2OH+R'OH。
(1)反应A→B中需要加入试剂X,其分子式为C4H8O2,X的结构简式为_____。
(2)C用LiBH4还原得到D,C→D不直接用镍作催化剂H2还原的原因是______。
(3)写出一种满足下列条件的A的同分异构体的结构简式为_____________。①属于芳香族化合物;②能使FeCl3溶液显色;③分子中有4种不同化学环境的氢。
(4)写出E和银氨溶液反应的化学方程式_________。
(5)根据已有知识并结合相关信息,设计B→C的合成路线图(CH3I和无机试剂任选),合成路线常用的表示方式为:。____________
19、《我在故宫修文物》这部纪录片里关于古代青铜器的修复引起了某研学小组的兴趣。“修旧如旧”是文物保护的主旨。
(1)查阅高中教材得知铜锈为Cu2(OH)2CO3,俗称铜绿,可溶于酸。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。参与形成铜绿的物质有Cu和_______。
(2)继续查阅中国知网,了解到铜锈的成分非常复杂,主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。考古学家将铜锈分为无害锈和有害锈,结构如图所示:
Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl分别属于无害锈和有害锈,请解释原因_____________。
(3)文献显示有害锈的形成过程中会产生CuCl(白色不溶于水的固体),请结合下图回答:
① 过程Ⅰ的正极反应物是___________。
② 过程Ⅰ负极的电极反应式是_____________。
(4)青铜器的修复有以下三种方法:
ⅰ.柠檬酸浸法:将腐蚀文物直接放在2%-3%的柠檬酸溶液中浸泡除锈;
ⅱ.碳酸钠法:将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡,使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3;
ⅲ.BTA保护法:
请回答下列问题:
①写出碳酸钠法的离子方程式___________________。
②三种方法中,BTA保护法应用最为普遍,分析其可能的优点有___________。
A.在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜
B.替换出锈层中的Cl-,能够高效的除去有害锈
C.和酸浸法相比,不破坏无害锈,可以保护青铜器的艺术价值,做到“修旧如旧”
20、某小组同学设计如下实验,研究亚铁盐与H2O2溶液的反应。
实验Ⅰ:
试剂:酸化的0.5mol·L-1FeSO4溶液(pH=0.2),5%H2O2溶液(pH=5)
操作
现象
取2mL上述FeSO4溶液于试管中,加入5滴5%H2O2溶液
溶液立即变为棕黄色,稍后,产生气泡。测得反应后溶液pH=0.9
向反应后的溶液中加入KSCN溶液
溶液变红
(1)上述实验中H2O2溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式是__。
(2)产生气泡的原因是__。
(3)某同学认为,根据“溶液变红”不能说明FeSO4与H2O2发生了反应,又补充了实验II证实了该反应发生。实验II的方案和现象是__。
实验III:
试剂:未酸化的0.5mol·L-1FeSO4溶液(pH=3),5%H2O2溶液(pH=5)
操作
现象
取2mL5%H2O2溶液于试管中,加入5滴上述FeSO4溶液
溶液立即变为棕黄色,产生大量气泡,并放热,反应混合物颜色加深且有浑浊。测得反应后溶液pH=1.4
(4)将上述混合物分离,得到棕黄色沉淀和红褐色胶体。取部分棕黄色沉淀洗净,加4mol·L-1盐酸,沉淀溶解得到黄色溶液。初步判断该沉淀中含有Fe2O3,经检验还含有SO42-。
①检验棕黄色沉淀中SO42-的方法是______。
②结合方程式解释实验III中溶液pH降低的原因______。
实验IV:
用FeCl2溶液替代FeSO4溶液,其余操作与实验III相同,除了产生与III相同的现象外,还生成刺激性气味气体,该气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红但不褪色。
(5)将反应得到的混合物过滤,得到黄色沉淀。将黄色沉淀洗净,加稀盐酸,沉淀不溶解。经检验沉淀中n(Fe):n(Cl)=1:1,写出生成黄色沉淀的化学方程式___。
(6)由以上实验可知,亚铁盐与H2O2反应的现象与______(至少写两点)有关。
21、早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成,回答下列问题:
(1)准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过_______方法区分晶体、准晶体和非晶体。
(2)基态铜原子的电子排布式为_______。
(3)CuO在高温时分解为O2和Cu2O,请从阳离子的结构来说明在高温时,Cu2O比CuO更稳定的原因是_______。Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有_______个铜原子。
(4)Cu2+能与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)形成配离子如图:,该配离子中含有的化学键类型有______(填字母序号)。
A.配位键 B.极性键 C.离子键 D.非极性键
(5)羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂、汽油抗暴剂等。1molFe(CO)5分子中含____molσ键,与CO互为等电子体的离子是__(填化学式,写一种)。
(6)某种磁性氮化铁的结构如图所示,N随机排列在Fe构成的正四面体空隙中。正六棱柱底边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该磁性氮化铁的晶体密度为____g/cm3(列出计算式)。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、C
【解析】
X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素,常温下X单质为黄色固体,X为S;Y是无机非金属材料的主角,Y为Si;Z焰色反应呈黄色,Z为Na;结合原子半径和主要化合价可知,M为O;R为Cl;Q为Al,据此分析解答。
【详解】
A.R为Cl,在元素周期表中的位置是第三周期ⅦA族,故A错误;
B.X为S、Y为Si、M为O,X、Y均可跟M形成化合物,二氧化硫和二氧化硅都是共价化合物,它们的成键类型相同,故B错误;
C.Z为Na、R为Cl、Q为Al,最高价氧化物的水化物分别为氢氧化钠,氢氧化铝和高氯酸,因为氢氧化铝为两性氢氧化物,相互间都能反应,故C正确;
D.Y为Si ,Y元素的氧化物为二氧化硅,常用于制光导纤维,制造半导体器件、太阳能电池的材料是硅单质,故D错误;
故选C。
2、C
【解析】
A、泡沫灭火器是利用Al2(SO4)3和小苏打NaHCO3溶液反应,故不选A;
B、工业生产中用油脂在碱性条件下的水解反应制取肥皂,故不选B;
C、醋酸的酸性大于碳酸,利用醋酸与碳酸钙反应除水垢,故选C;
D、SO2具有漂白性,但由于SO2有毒,SO2不能用于食品增白,故不选D;
答案选C。
3、C
【解析】
A、“水浸七日,其汁自来”涉及到溶解,故A不选;
B、“搅冲数十下”涉及到搅拌,故B不选;
C、升华是指由固态受热直接变成气体,文中没有涉及,故C选;
D、“其掠出浮沫晒干者曰靛花”涉及到蒸发,故D不选;
故选C。
4、A
【解析】
本题考查化学在生活中的应用,意在考查对物质性质的识记和理解能力。
【详解】
A.漂白粉,漂白液和漂粉精的有效成分都是次氯酸盐,有强氧化性,所以可以漂白,杀菌,故A正确;
B.硅胶具有吸水性,可用作干燥剂,故B错误;
C.常温下铝制容器可以盛放浓硫酸,是因为铝在浓硫酸中发生钝化,故C错误;
D.明矾可作净水剂,是因为其溶于水电离出的能水解生成氢氧化铝胶体,胶体的吸附能力很强,故D错误;
答案:A
5、A
【解析】
A.甲苯有4种等效氢(),间二甲苯也有4种等效氢(),因此它们的一溴代物均有4种,A项正确;
B.醇的系统命名,选含羟基的最长碳链为主链,从距羟基较近的一端开始编号,,该化合物名称应为:2,3,3-三甲基-2-丁醇,B项错误;
C.2-丁烯的结构为或,分子中的四个碳原子不在一条直线上,C项错误;
D.乙酸甲酯分子中有2种等效氢(),在核磁共振氢谱中会出现2组峰,D项错误;
答案选A。
用系统命名法命名的一般原则:
① 选择含官能团的最长碳链为主链;
② 编号时,先考虑使官能团所在碳的编号尽可能小,再考虑使其它支链的编号尽可能小;
③ 写名称时,先写支链名称,再写主链名称,阿拉伯数字与汉字之间以“-”相隔。
6、D
【解析】
A. 太阳能电池是将太阳能转化为电能,不是原电池原理,故A错误;
B. 第五形态的碳单质——“碳纳米泡沫”,与石墨烯是同素异形体,而非同分异构体,故B错误;
C. 烟花的使用需要从环保、安全等多方面考虑,但禁止使用是错误的,故C错误;
D. 植物纤维的成分为糖类,无污染,可再生,可用作食品干燥剂,符合大会主题,故D正确,
故选D。
7、B
【解析】
A.二氧化硫与溴水发生氧化还原反应使其褪色,体现二氧化硫的还原性,故A错误;
B.二氧化硫与品红化合生成无色的物质,体现二氧化硫漂白性,故B正确;
C.二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使其褪色,体现二氧化硫的还原性,故C错误;
D.滴入酚酞的氢氧化钠溶液显红色,二氧化硫为酸性氧化物,能够与碱反应,消耗氢氧根离子,使红色溶液褪色,故D错误;
故答案为B。
考查二氧化硫的性质。二氧化硫为酸性氧化物,能与碱性氧化物、碱发生反应;二氧化硫能漂白某些有色物质,如使品红溶液褪色(化合生成不稳定的化合物加热后又恢复为原来的红色;二氧化硫中硫为+4价,属于中间价态,有氧化性又有还原性,以还原性为主,如二氧化硫能使氯水、溴水、KMnO4溶液褪色,体现了二氧化硫的强还原性而不是漂白性。
8、A
【解析】
已知常温下某H2CO3溶液的pH约为5.5,则c(OH-)=10-8.5mol/L,H2CO3溶液中存在H2CO3HCO3-+H+,HCO3-CO32-+H+,多元弱酸的第一步电离程度大于第二步电离程度,所以c(HCO3-)>c(CO32-),已知c(CO32-)约为5×10-11mol/L,所以该溶液中浓度最低的离子是CO32-;故选A。
9、D
【解析】
A、将FeCl3溶液加入Mg(OH)2悬浊液中,振荡,可观察到沉淀由白色变为红褐色,说明氢氧化镁转化为氢氧化铁沉淀,则氢氧化镁溶解度大于氢氧化铁,但不能直接判断二者的溶度积常数大小关系,故A错误;
B、可能生成AgCl等沉淀,应先加入盐酸,如无现象再加入氯化钡溶液检验,故B错误;
C、硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性,可氧化亚铁离子,故C错误;
D、含有酚酞的Na2CO3溶液,因碳酸根离子水解显碱性溶液变红,加入少量BaCl2固体,水解平衡逆向移动,则溶液颜色变浅,证明Na2CO3溶液中存在水解平衡,故D正确。
答案选D。
要熟悉教材上常见实验的原理、操作、现象、注意事项等,比如沉淀的转化实验要注意试剂用量的控制;硫酸根的检验要注意排除干扰离子等。
10、C
【解析】
A、H2SO3为弱酸,a点溶液中含硫的粒子有SO32-、HSO3 -、H2SO3 ,a点溶液体积大于20mL,根据物料守恒有c(H2SO3)+c(SO32-)+c(HSO3-)˂0.1 mol·L−1,a点所加氢氧化钠溶液体积小于20ml,所以和H2SO3反应产物为NaHSO3和H2SO3,根据H2SO3的Ka1=c(HSO3-)×c(H+)/c(H2SO3),根据pKa1=−lgKa1有Ka1=10-1.85=c(HSO3-)×10-1.85/c(H2SO3),所以c(HSO3-)=c(H2SO3),带入物料守恒式子中有:2c(H2SO3)+c(SO32-)˂0.1 mol·L−1,A错误。
B、b点加入氢氧化钠溶液的体积为20mL,与H2SO3恰好生成NaHSO3,根据物料守恒有:c(Na+)=c(SO32-)+ c(HSO3-)+ c(H2SO3),根据电荷守恒有:c(OH-)+2c(SO32-)+c(HSO3-)=c(Na+)+ c(H+),所以有:c(OH-)+2c(SO32-)+c(HSO3-)=c(SO32-)+ c(HSO3-)+ c(H2SO3)+c(H+),故c(H2SO3)+c(H+)=c(SO32-)+c(OH-),B正确。
C、c点加入的氢氧化钠溶液大于20ml小于40ml,所以生成的溶质为Na2SO3和NaHSO3,根据c点溶液中H2SO3的第二步平衡常数,由pKa2=7.19可得Ka2=10-7.19,又根据Ka2=c(SO32-)×c(H+)/c(HSO3-),c(H+)=10-7.19,所以 c(SO32-)=c(HSO3-),又根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO32-)+c(HSO3-),所以有c(Na+)=c(OH-)+3c(HSO3-)-c(H+),又因为c点呈碱性,c(OH-)>c(H+),所以c(Na+)>3c(HSO3-),C正确;
D、d点恰好完全反应生成Na2SO3溶液,SO32-水解得到HSO3-,但是水解程度小,故有c(Na+)>c(SO32-)> c(HSO3-),D正确。
正确答案为A
本题考查水溶液中离子浓度大小的比较,较难。B、D选项容易判断,主要是A、C两个选项的判断较难,首先须分析每点溶液中溶质的成分及酸碱性、然后利用电离常数和对应点氢离子浓度,得到有关的某两种离子浓度相等的等式,然后利用不等式的知识解答。
11、A
【解析】
W在大气中有两种同素异形体且均能支持燃烧,W为O元素;X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,X为Na元素;短周期主族元素 W、X、Y、Z的原子序数依次增大,非金属元素Y的原子序数是Z的最外层电子数的 2 倍,则Y为Si、Z为Cl元素;
A.非金属性Si<Cl,则Y、Z的氢化物的稳定性Si(Y)<Cl(Z),A错误;
B.Y的单质是晶体硅,晶体硅属于原子晶体,X单质是金属Na,硅的熔点高于Na,B正确;
C.X(Na)、W(O)、Z(Cl)能形成NaClO,NaClO具有强氧化性,C正确;
D.YZ4为SiCl4,SiCl4的电子式为,Si和Cl都满足8电子稳定结构,D正确;
答案选A。
12、C
【解析】
A.食品添加剂要按标准使用,因为它在为人类改善食物的色、香、味的同时,可能也产生一定的毒性,A正确;
B.铅蓄电池工作时,负极Pb→PbSO4,正极PbO2→PbSO4,两极的质量均增加,B正确;
C.SO2是形成酸雨的气体,但CO2不是形成酸雨的气体,C错误;
D.明矾中的Al3+可水解生成Al(OH)3胶体,吸附水中的悬浮物并使之沉降,所以可用作净水剂,D正确;
故选C。
13、B
【解析】
X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中,常用做溶剂的氢化物为H2O,则Y为O,极易溶于水的氢化物有HCl和NH3,X的原子序数小于Y,则X应为N;常温下Z单质能溶于W的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液,可以联想到铝在浓硫酸和浓硝酸中钝化,而W的原子序数大于Z,所以Z为Al,W为S;综上所述X为N、Y为O、Z为Al、W为S。
【详解】
A.Y为O元素,没有+6价,故A错误;
B.Y、W的简单氢化物分别为H2O、H2S,水分子间存在氢键,硫化氢分子之间为范德华力,氢键比范德华力更强,故沸点 H2O>H2S,故B正确;
C.同周期自左而右原子半径减小,电子层越多原子半径越大,故原子半径Z(Al)>W(S)>X(N)>Y(O),故C错误;
D.Al与O只能形成Al2O3,故D错误;
故答案为B。
14、C
【解析】
根据描述氮化硅应该是一种原子晶体,原子晶体是由原子直接通过共价键形成的,再来分析选项:
A.白磷是分子晶体,熔融时克服的是范德华力,A项错误;
B.硫酸钠是离子晶体,熔融时电离,克服的是离子键,B项错误;
C.水晶和金刚石同为原子晶体,因此熔融时克服的是共价键,C项正确;
D.碘是分子晶体,熔融时克服的是范德华力,而汞作为一种特殊的金属,原子间无金属键,熔融时克服的也是范德华力,D项错误;
答案选C。
由于惰性电子对效应,汞原子的6s电子很难参与成键,仅以原子间的范德华力结合,这也是为什么汞是唯一一种常温下为液态的金属。
15、D
【解析】
根据图象可知,铝与过量稀盐酸反应后的残留液中滴加氢氧化钠溶液,pH=2,溶液显酸性,则说明盐酸剩余,即A点溶液中含氯化铝和过量的盐酸;向残留液中加入氢氧化钠溶液,则NaOH和HCl反应:NaOH+HCl=NaCl+H2O,导致溶液的pH升高,即AB段;在B点时,溶液的pH=4,则此时氢氧化钠与盐酸恰好完全反应,即B点溶液中的溶质只有NaCl和AlCl3;继续滴加氢氧化钠溶液,则NaOH和AlCl3反应:3NaOH+ AlCl3= Al(OH)3↓+3NaCl,即BC段,溶液的pH不变;在C点时,溶液中的AlCl3完全反应,继续滴加氢氧化钠溶液,氢氧化钠过量,故溶液的pH生高,即CD段,发生反应Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O,据此进行分析。
【详解】
A.铝与过量稀盐酸反应后的残留液中含有氯化铝和盐酸,滴加氢氧化钠溶液,酸碱中和反应的速率最快,故氢氧化钠首先和盐酸发生中和反应,A点前发生中和反应,故A正确;
B.铝与过量稀盐酸反应后的残留液中含有氯化铝,加入氢氧化钠之后,首先生成氢氧化铝沉淀,故BC 段沉淀质量逐渐增加,故B正确;
C.CD段pH值突增,说明氢氧化钠过量,则发生反应Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O,故C正确;
D.E 点溶液中溶质主要是NaAlO2 和NaOH,还有氯化钠,故D错误;
答案选D。
16、D
【解析】
A.4Na+O2=2Na2O反应中钠元素被氧化,氧元素被还原,被氧化与被还原的元素不是同一元素,故A错误;
B.2FeCl2+Cl2=2FeCl3反应中FeCl2为还原剂,被氧化,氯气为氧化剂,被还原,被氧化与被还原的元素不是同一元素,故B错误;
C.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑反应中钠元素化合价升高被氧化,H元素化合价降低被还原,被氧化与被还原的元素不是同一元素,故C错误;
D.3NO2+H2O=2HNO3+NO该反应中只有N元素的化合价变化,N元素既被氧化又被还原,故D正确;
故选D。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、HC≡CHCH3COOH酯基、碳碳双键稀NaOH溶液/△保护醛基不被H2还原
【解析】
标准状况下,3.36L气态烃A的质量是3.9g,则相对摩尔质量为=26g/mol,应为HC≡CH,A与X反应生成B,由B的结构简式可知X为CH3COOH,X发生加聚反应生成PVAc,结构简式为,由转化关系可知D为CH3CHO,由信息Ⅰ可知E为,由信息Ⅱ可知F为,结合G的分子式可知G应为,H为,在E→F→G→H的转化过程中,乙二醇可保护醛基不被H2还原,M为,据此分析作答。
【详解】
根据上述分析可知,
(1)标准状况下,4.48L气态烃A的物质的量为0.2mol, 质量是5.2g,摩尔质量为26g/mol,所以A为乙炔,结构简式为HC≡CH;正确答案:HC≡CH。
(2)根据B分子结构可知,乙炔和乙酸发生加成反应,X的结构简式为. CH3COOH;B中官能团的名称是酯基、碳碳双键;正确答案:CH3COOH;酯基、碳碳双键。
(3)有机物B发生加聚反应生成PVAc,PVAc在碱性环境下发生水解生成羧酸盐和高分子醇,化学方程式为;正确答案:
(4)乙炔水化制乙醛,乙醛和苯甲醛发生加成、消去反应生成有机物E,因此反应②的反应试剂和条件是是稀NaOH溶液/△ ;正确答案:稀NaOH溶液/△ 。
(5)根据信息II,可知芳香烯醛与乙二醇在氯化氢环境下发生反应,与氢气发生加成反应生成;化学方程式为;正确答案:。
(6)从流程图可以看出,醛基能够与氢气发生加成反应,所以乙二醇的作用是保护醛基不被H2还原;正确答案:保护醛基不被H2还原。
(7)高分子醇中2个 -CH(OH)-CH2-与苯丙醛发生反应,生成六元环状结构的高分子环醚,则M的结构简式为;正确答案:。
18、CH3COOC2H5 避免碳碳双键被氢气加成(还原),酯很难和氢气加成(还原) 或
【解析】
(1)反应A→B中需要加入试剂X,其分子式为C4H8O2,属于加成反应,则X为CH3COOC2H5;
(2)避免碳碳双键被H2加成或还原,酯很难和H2发生还原反应;
(3)①属于芳香族化合物,说明含有苯环;②能使FeCl3溶液显色,说明含有酚羟基;③核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,结构应对称;
(4)E中醛基与银氨溶液发生氧化反应;
(5)比较B与C的结构简式可知,B先在氢氧化钠的水溶液中发生水解反应,生成羧酸钠,然后将羰基用LiBH4还原为醇,然后酸化,将羧酸钠变为羧基,羧基与羟基在浓硫酸、加热条件下发生取代反应,生成酯基,最后再与CH3I发生增加C原子的反应得到C。
【详解】
(1)根据A与B的结构简式的异同,结合X的分子式可知,A转化为B属于加成反应,则X是CH3COOC2H5;
(2)C→D不直接用H2(镍作催化剂)还原的原因是:因为C中含有碳碳双键,碳碳双键也能与氢气发生加成反应,酯很难和H2发生还原反应,
故答案为避免碳碳双键被氢气加成(还原),酯很难和氢气加成(还原);
(3)A的同分异构体满足:①属于芳香族化合物,说明含有苯环;②能使FeCl3溶液显色,说明含有酚羟基;③核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,A的分子式是C10H14O,则分子中存在对称结构,所以符合题意的A的同分异构体的结构简式是或 ;
(4)E分子中的醛基可与银氨溶液反应,醛基被氧化为羧基,同时生成氨气、银单质、水,化学方程式是;
(5)比较B与C的结构简式可知,B先在氢氧化钠的水溶液中发生水解反应,生成羧酸钠,然后将羰基用LiBH4还原为醇,然后酸化,将羧酸钠变为羧基,羧基与羟基在浓硫酸、加热条件下发生取代反应,生成酯基,最后再与CH3I发生增加C原子的反应得到C,合成流程图是:。
19、O2、H2O、CO2 碱式碳酸铜为致密结构,可以阻止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜;而碱式氯化铜为疏松结构,潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀 氧气(H2O) Cu-e-+Cl-=CuCl 4CuCl+O2+2H2O+2CO32-=2Cu2(OH)2CO3+4Cl- ABC
【解析】
(1)由质量守恒定律可知,反应前后元素种类不变;
(2)结合图像可知,Cu2(OH)2CO3为致密结构,Cu2(OH)3Cl为疏松结构;
(3)正极得电子发生还原反应,过程Ⅰ的正极反应物是氧气,Cu作负极;
(4)在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜;替换出锈层中的Cl-,能够高效的除去有害锈;BTA保护法不破坏无害锈。
【详解】
(1)铜锈为Cu2(OH)2CO3,由质量守恒定律可知,反应前后元素种类不变,参与形成铜绿的物质有Cu和O2、H2O、CO2;
(2)结合图像可知,Cu2(OH)2CO3为致密结构,可以阻止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜,属于无害锈。Cu2(OH)3Cl为疏松结构,潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀,属于有害锈;
(3)①结合图像可知,正极得电子发生还原反应,过程Ⅰ的正极反应物是氧气,电极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-;
②结合图像可知,过程Ⅰ中Cu作负极,电极反应式是Cu-e-+Cl-=CuCl;
(4)①碳酸钠法中,Na2CO3的缓冲溶液使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3,离子方程式为4CuCl+O2+2H2O+2CO32-=2Cu2(OH)2CO3+4Cl-;
②A.在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜,能保护内部金属铜,这能使BTA保护法应用更为普遍,故A正确;
B.Cu2(OH)3Cl为疏松结构,潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀,属于有害锈。替换出锈层中的Cl-,能够高效的除去有害锈,这能使BTA保护法应用更为普遍,故B正确;
C.酸浸法会破坏无害锈Cu2(OH)2CO3,BTA保护法不破坏无害锈,可以保护青铜器的艺术价值,做到“修旧如旧”,这能使BTA保护法应用更为普遍,故C正确;
答案选ABC。
20、2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O 反应生成的Fe3+催化下H2O2分解生成O2 取2mL上述FeSO4溶液于试管中,加入5滴pH=5的H2SO4溶液,然后向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红 取加入盐酸后的黄色溶液少许于试管中,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明棕黄色沉淀中含有SO42- 2Fe2++4H2O+H2O2=2Fe(OH)3(胶体)+4H+,Fe2+氧化的产物Fe3+发生了水解生成H+使pH下降 6nFeCl2+3nH2O2=2(Fe2O3∙FeCl3)n+6nHCl↑ pH、阴离子种类、温度、反应物用量
【解析】
(1)H2O2溶液与FeSO4溶液反应,从“溶液立即变为棕黄色”、“反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液变红”、“稍后,产生气泡”,可推出反应生成Fe3+;从“反应后溶液pH=0.9”,可推出反应消耗H+,由此可写出离子方程式。
(2)反应生成的Fe3+,对H2O2的分解有催化作用,由此可解释产生气泡的原因。
(3)某同学认为,根据“溶液变红”不能说明FeSO4与H2O2发生了反应,那么他的意思是空气中的溶解氧也能将Fe2+氧化,所以我们需要做一个不加H2O2的实验,由此设计实验方案。
(4)①棕黄色沉淀为Fe2O3,对SO42-的检验不产生干扰,所以检验SO42-的方法与常规方法相同。
②如果仅是H2O2氧化Fe2+,需消耗H+,现在pH减小,说明生成了H+,此H+应来自Fe3+的水解,由此可结合方程式解释实验III中溶液pH降低的原因。
(5)由实验IV可知,除得到黄色沉淀外,还有HCl生成。经检验沉淀中n(Fe):n(Cl)=1:1,则沉淀应为(Fe2O3∙FeCl3)n,由此可写出生成黄色沉淀的化学方程式。
(6)以上实验,分别探究了pH、阴离子种类、温度、反应物用量等对Fe2+与H2O2反应现象的影响,由此可得出与亚铁盐与H2O2反应的现象有关的因素。
【详解】
(1)在酸性条件下,H2O2溶液与FeSO4溶液反应,生成Fe3+和H2O,反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。答案为:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;
(2)反应生成的Fe3+,对H2O2的分解有催化作用,由此可解释产生气泡的原因是在反应生成的Fe3+催化下H2O2分解生成O2。答案为:在反应生成的Fe3+催化下H2O2分解生成O2
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