资源描述
广东省广州市番禺区2025年化学高三第一学期期末调研试题
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、称取两份铝粉,第一份加入足量浓氢氧化钠溶液,第二份加入足量盐酸,如要放出等量的气体,两份铝粉的质量之比为
A.1:3 B.3:1 C.1:1 D.4:3
2、下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是( )
A.用图所示装置制取少量纯净的CO2气体
B.用图所示装置验证镁和稀盐酸反应的热效应
C.用图所示装置制取并收集干燥纯净的NH3
D.用图所示装置制备Fe(OH)2并能保证较长时间观察到白色
3、化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列说法不正确的是( )
A.食用一定量的油脂能促进人体对维生素的吸收
B.许多绣球花在酸性土壤中花朵呈蓝色,在碱性土壤中花朵呈粉红色,若想获得蓝色花朵,可在土壤中施用适量的硫酸铝
C.在石英管中充入氖气,通电时能发出比荧光灯强亿万倍的强光,人称“人造小太阳”
D.人被蚊子叮咬后皮肤发痒或红肿,简单的处理方法:搽稀氨水或碳酸氢钠溶液
4、从古至今化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是
A.常温下,成语“金戈铁马”中的金属能溶于浓硝酸
B.用石灰水或MgSO4溶液喷涂在树干上均可消灭树皮上的过冬虫卵
C.汉代烧制出“明如镜、声如馨”的瓷器,其主要原料为石灰石
D.港珠澳大桥采用的聚乙烯纤维吊绳,其商品名为“力纶”,是有机高分子化合物
5、X、Y、Z、W四种短周期主族元素的原子序数依次增大。X和Z同主族,Y和W同主族;原子半径X小于Y;X、Y、Z、W原子最外层电子数之和为14。下列叙述正确的是
A.气态氢化物的热稳定性:W>Y
B.Y和Z可形成含有共价键的离子化合物
C.W的最高价氧化物对应水化物的酸性同周期元素中最强
D.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)
6、下列由实验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
向等体积等浓度的H2O2溶液中分别加入5滴等浓度的CuSO4和KMnO4溶液,观察气体产生的速度
比较CuSO4和KMnO4的催化效果
D
C2H5OH与浓硫酸混合后加热到170℃,制得的气体使酸性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
7、已知AG=lg,电离度α=×100%。常温下,向10mL0.1mol/LHX溶液中滴加0.1mol/LNaOH溶液,混合溶液中AG与滴加NaOH溶液体积的关系如图所示。
下列说法错误的是( )
A.F点溶液pH<7
B.G点溶液中c(Na+)=c(X-)>c(H+)=c(OH-)
C.V=10时,溶液中c(OH-)<c(HX)
D.常温下,HX的电离度约为1%
8、实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是
选项
a中的物质
b中的物质
c中收集的气体
d中的物质
A
浓氨水
CaO
NH3
H2O
B
浓硫酸
Na2SO3
SO2
NaOH溶液
C
稀硝酸
Cu
NO2
H2O
D
浓盐酸
MnO2
Cl2
NaOH溶液
A.A B.B C.C D.D
9、中国传统诗词中蕴含着许多化学知识,下列分析不正确的是( )。
A.“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川”,“紫烟”指“香炉”中碘升华的现象
B.“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”,金性质稳定,可通过物理方法得到
C.“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”,爆竹的燃放涉及氧化还原反应
D.“榆荚只能随柳絮,等闲缭乱走空园”,“柳絮”的主要成分为纤维素
10、短周期中同主族元素的单质,晶体类型一定相同的是( )
A.ⅠA 族 B.ⅢA 族 C.ⅣA 族 D.ⅦA 族
11、海水提镁的工艺流程如下:
下列叙述正确的是
A.反应池中的反应利用了相同条件下Mg(OH)2比Ca(OH)2难溶的性质
B.干燥过程在HCl气流中进行,目的是避免溶液未完全中和
C.上述流程中发生的反应有化合、分解、置换和复分解反应
D.上述流程中可以循环使用的物质是H2和Cl2
12、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.1.0 mol·L-1的KNO3溶液中:H+、Fe2+、Cl-、
B.使紫色石蕊溶液变红的溶液中:、Ba2+、、Cl-
C.pH=12的溶液中:K+、Na+、CH3COO-、Br-
D.滴加几滴KSCN溶液显血红色的溶液中:、Mg2+、I-、Cl-
13、下列有关实验操作对应的现象及结论都正确且二者存在因果关系的是
选项
实验
现象
结论
A
向等体积等浓度的H2O2溶液中分别加入5滴等浓度的CuSO4和KMnO4溶液
观察、对比气体产生的速度
可比较CuSO4和KMnO4的对H2O2分解的催化效果
B
向植物油和矿物油中分别加入烧碱溶液,加热
冷却后观察到其一分层,另一不分层
分层的是矿物油,不分层的是植物油
C
将浓硫酸滴到胆矾晶体表面
晶体表面出现黑斑
浓硫酸具有脱水性
D
SO2通入Ba(NO3)2溶液
产生白色沉淀
SO2与可溶性钡盐均可生成白色沉淀
A.A B.B C.C D.D
14、CO2和CH4催化重整可制备合成气,对减缓燃料危机具有重要的意义,其反应历程示意图如下:
下列说法不正确的是
A.合成气的主要成分为CO和H2
B.①→②既有碳氧键的断裂,又有碳氧键的形成
C.①→②吸收能量
D.Ni在该反应中做催化剂
15、下列实验中,依托图示实验装置不能实现的是( )
A.用CCl4萃取碘水中的碘
B.用NaOH溶液除去溴苯中的溴
C.用饱和食盐水分离硬脂酸钠与甘油
D.用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的乙酸
16、下列离子方程式书写正确的是( )
A.用酸化的H2O2氧化海带灰浸出液中的碘:2I-+H2O2=I2+2OH-
B.用稀氢碘酸溶液除去铁制品表面的铁锈:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
C.NaHSO4溶液中加Ba(OH)2溶液至中性:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O
D.NH4HCO3溶液与足量的NaOH溶液混合:HCO3-+OH-=CO32-+H2O
二、非选择题(本题包括5小题)
17、X、Y、Z、W 四种物质有如下相互转化关系(其中 Y、Z 为化合物,未列出反应条件)。
(1)若实验室经常用澄清石灰水来检验 X 的燃烧产物,W 的用途之一是计算机芯片,W 在周期表中的位置为 ___________,Y 的用途有 _________,写出Y与NaOH 溶液反应的离子方程式 _________。
(2)若 X、W 为日常生活中常见的两种金属,且 Y 常用作红色油漆和涂料,则该反应的化学方程式为___________。
(3)若 X 为淡黄色粉末,Y 为生活中常见液体,则:
①X 的电子式为 _______________,该反应的化学方程式为 ____________,生成的化合物中所含化学键类型有 ________________________。
② 若 7.8 克 X 物质完全反应,转移的电子数为 ___________。
18、蜂胶是一种天然抗癌药,主要活性成分为咖啡酸苯乙酯(I)。合成化合物I的路线如下图所示:
已知:①
②RCHO+HOOCCH2COOHRCH=CHCOOH
请回答下列问题
(1)化合物A的名称是_____________;化合物I中官能团的名称是___________。
(2)G→H的反应类型是____________;D的结构简式是___________________。
(3)写出化合物C与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式_______________________。
(4)化合物W与E互为同分异构体,两者所含官能团种类和数目完全相同,且苯环上只有3个取代基,则W可能的结构有__________________(不考虑顺反异构)种,其中核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢,峰面积比为21:2:1:1:1:1,写出符合要求的W的结构简式:________________________________________________________。
(5)参照上述合成路线,设计由CH3CH—CH2和HOOCCH2COOH为原料制备CH2CH2CH= CHCOOH的合成路线(无机试剂及吡啶任选)。_________________________________。
19、对甲基苯胺可用对硝基甲苯作原料在一定条件制得。 主要反应及装置如下:
主要反应物和产物的物理性质见下表:
实验步骤如下:
①向三颈烧瓶中加入50mL稀盐酸、10.7mL(13.7g)对硝基甲苯和适量铁粉,维持瓶内温度在80℃左右,同时搅拌回流、使其充分反应;
②调节pH=7~8,再逐滴加入30mL苯充分混合;
③抽滤得到固体,将滤液静置、分液得液体M;
④向M中滴加盐酸,振荡、静置、分液,向下层液体中加入NaOH溶液,充分振荡、静置;
⑤抽滤得固体,将其洗涤、干燥得6.1g产品。
回答下列问题:
(1)主要反应装置如上图,a处缺少的装置是____ (填仪器名称),实验步骤③和④的分液操作中使用到下列仪器中的_____(填标号)。
a.烧杯 b.漏斗 c.玻璃棒 d.铁架台
(2)步骤②中用5%的碳酸钠溶液调pH =7~8的目的之一是使Fe3+ 转化为氢氧化铁沉淀,另一个目的是 ____。
(3)步骤③中液体M是分液时的____ 层(填“上”或“下”)液体,加入盐酸的作用是____。
(4)步骤④中加入氢氧化钠溶液后发生反应的离子方程式有____。
(5)步骤⑤中,以下洗涤剂中最合适的是____ (填标号)。
a.乙醇 b.蒸馏水 c.HCl溶液 d.NaOH溶液
(6)本实验的产率是_____%。(计算结果保留一位小数)
20、某学习小组利用下图装置探究铜与浓H2SO4的反应(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)。
资料:微量Cu2+与过量NaOH溶液发生反应:Cu2++4OH− =[Cu(OH)4]2−,[Cu(OH)4]2−溶于甘油形成特征的绛蓝色溶液。
编号
实验用品
实验现象
I
10mL 15mol/L
浓H2SO4溶液
过量铜片
剧烈反应,品红溶液褪色,150℃时铜片表面产生大量黑色沉淀,继续加热,250℃时黑色沉淀消失。
II
10mL 15mol/L
浓H2SO4溶液
适量铜片
剧烈反应,品红溶液褪色,150℃时铜片表面产生少量黑色沉淀,继续加热,250℃时黑色沉淀消失。
(1)A中反应的化学方程式是________。
(2)将装置C补充完整并标明所用试剂________。
(3)实验I中,铜片表面的黑色沉淀可能含CuO、Cu2S或CuS。为探究黑色沉淀的成分,取出反应后的铜片,用水小心冲洗后,进行下列操作:
i. 黑色沉淀脱落,一段时间后,上层溶液呈无色。
ii. 开始时,上层溶液呈无色,一段时间后,上层溶液呈淡蓝色。
甲认为通过上述两个实验证明黑色沉淀不含CuO,理由是________。
②乙同学认为仅通过颜色判断不能得出上述结论,理由是______。需要增加实验iii,说明黑色沉淀不含CuO,实验iii的操作和现象是_______。
(4)甲同学对黑色沉淀成分继续探究,补全实验方案:
编号
实验操作
实验现象
iv
取洗净后的黑色沉淀,加入适量_____溶液,加热。
黑色沉淀全部溶解,试管上部出现红棕色气体,底部有淡黄色固体生成。
(5)用仪器分析黑色沉淀的成分,数据如下:
150℃取样
230℃取样
铜元素3.2g,硫元0.96g。
铜元素1.28g,硫元0.64g。
230℃时黑色沉淀的成分是__________。
(6)为探究黑色沉淀消失的原因,取230℃时的黑色沉淀,加入浓H2SO4,加热至250℃时,黑色沉淀溶解,有刺激性气味的气体生成,试管底部出现淡黄色固体,溶液变蓝。用化学方程式解释原因____。
(7)综合上述实验过程,说明Cu和浓H2SO4除发生主反应外,还发生着其他副反应,为了避免副反应的发生,Cu和浓H2SO4反应的实验方案是______。
21、元素周期表中ⅦA族元素的单质及其化合物的用途广泛。
23、三氟化溴(BrF3)常用于核燃料生产和后处理,遇水立即发生如下反应:3BrF3 +5H2O → HBrO3+ Br2+ 9HF+ O2 。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________,每生成2.24 LO2(标准状况)转移电子数为__________。
24、在食盐中添加少量碘酸钾可预防缺碘。为了检验食盐中的碘酸钾,可加入醋酸和淀粉-碘化钾溶液。看到的现象是________________________,相应的离子方程式是_______________________。
氯常用作饮用水的杀菌剂,且HClO的杀菌能力比ClO-强。25℃时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系:
Cl2(g)Cl2(aq) ---------------①
Cl2(aq)+ H2OHClO + H++Cl------②
HClOH++ ClO----------------③
其中Cl2(aq)、HClO和ClO-分别在三者中所占分数(α)随pH变化的关系如图所示。
25、写出上述体系中属于电离平衡的平衡常数表达式:Ki =_______,由图可知该常数值为_________。
26、在该体系中c(HClO) + c(ClO-)_______c(H+)-c(OH-)(填“大于”“小于”或“等于”)。
27、用氯处理饮用水时,夏季的杀菌效果比冬季______(填“好”或“差”),请用勒夏特列原理解释________________________________________________________________。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、C
【解析】
由2Al~6HCl~2NaOH~3H2↑,酸、碱均足量时,Al完全反应,以此分析生成的氢气。
【详解】
由2Al∼6HCl∼2NaOH∼3H2↑,酸、碱均足量时,Al完全反应,由反应的关系式可知,生成等量的氢气,消耗等量的Al,所以两份铝粉的质量之比为1:1,
答案选C。
2、B
【解析】
A.图①所示装置是按照启普发生器原理设计的,纯碱是粉末状,不能控制反应的发生与停止,且产物中含有HCl杂质,故A错误;
B.镁和盐酸反应放热,产生的热量使U形管中右边的水柱上升,故B正确;
C.NH3的密度比空气小,不能采用向上排空法,故C错误;
D.酒精与水任意比互溶,起不到隔绝空气的作用,应采用苯或者汽油,故D错误。
选B。
3、C
【解析】
A.油脂既能运送营养素,也能作为维生素A、D、E、K的溶剂,它们必须溶在油脂里面,才会被消化吸收,故A正确;
B.铝离子水解会使土壤显酸性,绣球花在酸性土壤中花朵呈蓝色,故B正确;
C.充入氖气会发出红光,氙气灯被称为人造小太阳,故C错误;
D.蚊子的毒液显酸性,和氨水、碳酸氢钠等碱性物质反应生成盐,从而减轻疼痛,故D正确;
故答案为C。
4、D
【解析】
A.成语“金戈铁马”中的金属为铁,常温下,铁在浓硝酸中钝化,不能溶于浓硝酸,故A错误;
B. MgSO4溶液显弱酸性,应用石灰水喷涂在树干上可消灭树皮上的过冬虫卵,故B错误;
C.瓷器由黏土烧制而成,所以烧制瓷器的主要原料为黏土,故C错误;
D.聚乙烯纤维属于合成高分子材料,属于有机高分子化合物,故D正确;
故答案为D。
5、B
【解析】
由题意可以推断出元素X、Y、Z、W分别为H、O、Na、S。
A.元素的非金属性越强,其对应氢化物越稳定,非金属性W(S)<Y(O),气态氢化物的热稳定性:H2S<H2O,选项A错误;
B. Y和Z可形成含有共价键的离子化合物Na2O2,选项B正确;
C.元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物酸性越强,Cl非金属性强于S,所以HClO4是该周期中最强的酸,选项C错误;
D.原子半径的大小顺序:r(Z)>r(W)>r(Y),选项D错误。
答案选B。
6、A
【解析】
由于甲酸的酸性大于氢硫酸,等浓度的HCOOK和K2S溶液的PH:K2S溶液>HCOOK溶液,所以甲酸的电离平衡常数较大,A正确;含有铁离子的溶液滴加氯水后再加入KSCN溶液,溶液呈红色,不一定为Fe2+的溶液,B错误;硫酸铜在H2O2溶液分解时作催化剂,而KMnO4溶液与H2O2溶液反应,KMnO4溶液做氧化剂,没有可比性,C错误;浓硫酸能够使乙醇脱水碳化,浓硫酸被还原为二氧化硫,可能是二氧化硫能够使酸性KMnO4溶液褪色,也可能是乙醇蒸气使高锰酸钾溶液褪色,D错误;正确选项A。
点睛:C2H5OH与浓硫酸混合后加热到170℃,制得的气体通入到足量的氢氧化钠溶液中进行洗气,除去二氧化硫和二氧化碳气体,然后所得的气体通入到酸性KMnO4溶液中,溶液褪色,证明一定制得了乙烯气体。
7、C
【解析】
E点为0.1mol/LHX溶液,AG=lg=8,则=108,水的离子积KW==10-14,由此计算氢离子浓度;
F点为等物质的量HX溶液NaX溶液的混合液,此时AG=lg=6,则c(H+)>c(OH-),pH<7;
G点为AG=lg=0,则c(H+)=c(OH-);
V=10时溶液为NaX溶液,由于水解和水的电离c(OH-)>c(HX)。
【详解】
A. F点为等物质的量HX溶液NaX溶液的混合液,此时AG=lg=6,则c(H+)>c(OH-),pH<7,故A正确;
B. G点溶液中AG=lg=0,则c(H+)=c(OH-),溶液中存在电荷守恒c(H+)+ c(Na+)=c(OH-)+ c(X-),故c(Na+)=c(X-)>c(H+)=c(OH-),故B正确;
C.V=10时溶液为NaX溶液,由于水解和水的电离c(OH-)>c(HX),故C错误;
D.E点为0.1mol/LHX溶液,AG=lg=8,则=108,水的离子积KW==10-14, ,则电离度=,故D正确;
故答案选:C。
溶液中存在电荷守恒c(H+)+ c(Na+)=c(OH-)+ c(X-)。
8、B
【解析】
该装置分别为固液不加热制气体,向上排空气法收集气体,以及采用防倒吸的方法进行尾气处理。
【详解】
A、氨气密度比空气小,不能使用向上排空气法,错误;
B、正确;
C、铜与稀硝酸反应需要加热,且NO2用水吸收会发生3 NO2+ H2O = 2 HNO3+ NO,用防倒吸装置不妥,错误;
D、制取氯气需要加热,错误。
9、A
【解析】
A.“紫烟”是水产生的雾气,它是水蒸发产生的水蒸气遇冷液化而形成的小液滴,是一种液化现象,不是碘升华,故A错误;
B.自然界中金单质的密度比较大,且化学性质稳定,可通过物理方法得到,故B正确;
C.“爆竹”中含黑火药,燃放过程中有新物质二氧化碳、二氧化硫等生成,属于化学变化,故C正确;
D.“柳絮”的主要成分和棉花的相同,都是纤维素,故D正确。答案选A。.
本题体现了化学与生产、生活的密切关系,难度不大,注意知识的迁移应用、化学基础知识的积累是解题的关键。
10、D
【解析】
A.ⅠA 族的单质有氢气、锂、钠、钾、铷、铯、钫,氢气是分子晶体,锂、钠、钾、铷、铯,钫都是金属晶体,故A错误;
B.ⅢA 族的单质有硼、铝、鎵、铟、铊,硼是分子晶体,铝、鎵、铟、铊都是金属晶体,故B错误;
C.ⅣA 族的单质有碳、硅、锗、锡、铅,碳元素可以组成金刚石、石墨、C60等,分别是原子晶体,混合晶体,分子晶体,硅形成原子晶体,锗,锡,铅都形成金属晶体,故C错误;
D.ⅦA 族有氟、氯、溴、碘、砹,它们形成的单质都是分子晶体,故D正确;
答案选D。
11、A
【解析】
A.氢氧化钙微溶,氢氧化镁难溶,沉淀向更难溶方向转化,故可以用氢氧化钙制备氢氧化镁,A正确;
B. 干燥过程在HCl气流中进行目的是防止氯化镁水解,B错误;
C.该流程中没有涉及置换反应,C错误;
D. 上述流程中可以循环使用的物质是Cl2,过程中没有产生氢气,D错误;
答案选A。
12、C
【解析】
A. H+、Fe2+、NO3—之间能够发生氧化还原反应,不能大量共存,故A错误;
B. 使紫色石蕊溶液变红的溶液为酸性溶液,溶液中存在大量H+,H+与AlO2—在溶液中能够反应,且NH4+与AlO2—会发生双水解,不能大量共存,故B错误;
C. pH=12的溶液显碱性,OH-与K+、Na+、CH3COO-、Br-不反应,且K+、Na+、CH3COO-、Br-之间也不反应,可大量共存,故C正确;
D. 滴加几滴KSCN溶液显血红色的溶液中含有Fe3+,Fe3+、I-能够发生氧化还原反应,不能大量共存,故D错误;
故选C。
13、B
【解析】
A、高锰酸钾可氧化过氧化氢,而不是过氧化氢的催化剂,故A错误;
B、向植物油和矿物油中分别加入烧碱溶液,加热,冷却后观察到分层的是矿物油,不分层的是植物油,植物油中有酯基,在碱性条件下水解,故B正确;
C、将浓硫酸滴到胆矾晶体表面,晶体由蓝色变成白色,说明浓硫酸具有吸水性,故C错误;
D、SO2通入Ba(NO3)2溶液,硝酸根离子在酸性条件下具有氧化性,SO2被氧化成SO42-,生成BaSO4白色沉淀,故D错误;
故选B。
本题考查化学实验方案的评价,把握物质的性质、反应原理、物质检验等为解答的关键,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,难点D,SO2能被Ba(NO3)2中NO3-氧化。
14、C
【解析】
A.由图示可知CO2和CH4在Ni催化作用下,最终生成CO和H2,故A正确;B.化学反应的过程中存在构成反应物的键的断裂和生成物中键的形成,由图示可知①→②过程中既有碳氧键的断裂,又有碳氧键的形成,故B正确;C.①的能量总和大于②的能量总和,则①→②的过程放出能量,故C错误;D.由图示可知CO2和CH4催化重整生成CO和H2的过程中Ni的质量和化学性质没有发生变化,则Ni为催化剂,故D正确;故答案为C。
15、C
【解析】
A.碘不易溶于水,易溶于四氯化碳,则利用图中装置萃取、分液可分离,故A正确;
B.溴与氢氧化钠反应后,与溴苯分层,然后利用图中装置分液可分离,故B正确;
C.分离硬脂酸钠与甘油时,加入热的饱和食盐水,发生盐析,使硬脂酸钠变为沉淀,再用滤纸过滤即可分离,故C错误;
D.乙酸与碳酸钠溶液反应后,与酯分层,然后利用图中装置分液可分离,故D正确;
综上所述,答案为C。
16、C
【解析】
A.酸性环境不能大量存在OH-,A错误;
B.I-具有还原性,与Fe3+会发生氧化还原反应,不能大量共存,B错误;
C.反应符合事实,遵循离子方程式中物质拆分原则,C正确;
D.NH4+、HCO3-都会与OH-发生反应,不能大量共存,D错误;
故合理选项是C。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、第三周期 ⅣA族 光导纤维 SiO2+2OH-=SiO32-+H2O 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 离子键、极性键 0.1NA
【解析】
⑴若实验室经常用澄清石灰水来检验 X 的燃烧产物,即X为碳,W 的用途之一是计算机芯片,即为硅,W 在周期表中的位置为第三周期第IVA族,Y为二氧化硅,它的用途有 光导纤维,写出Y与NaOH 溶液反应的离子方程式SiO2+2OH-=SiO32-+H2O,
故答案为第三周期ⅣA族;光导纤维;SiO2+2OH-=SiO32-+H2O;
⑵若X、W为日常生活中常见的两种金属,且Y常用作红色油漆和涂料即为氧化铁,两者发生铝热反应,则该反应的化学方程式为2Al + Fe2O3 2Fe+ Al2O3,
故答案为2Al + Fe2O3 2Fe+ Al2O3;
⑶若X为淡黄色粉末即为过氧化钠,Y 为生活中常见液体即为 ,则:
①X的电子式为,该反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,生成的化合物NaOH所含化学键类型有离子键、极性键,
故答案为;2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;离子键、极性键;
②过氧化钠中一个氧升高一价,一个氧降低一价,若7.8克过氧化钠即0.1 mol完全反应,转移的电子数为0.1NA,
故答案为0.1NA。
18、对羟基苯甲醛 (酚)羟基、酯基、碳碳双键 取代反应 11
【解析】
由有机物的转化关系可知,发生信息①反应生成,与(CH3O)SO2发生取代反应生成,与HOOCCH2COOH发生信息②反应生成,则D为;在BBr3的作用下反应生成,则E为;与HBr在过氧化物的作用下发生加成反应生成,则G为;在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成,则H为;与在浓硫酸作用下共热发生酯化反应生成。
【详解】
(1)化合物A的结构简式为,名称为对羟基苯甲醛;化合物I的结构简式为,官能团为酚羟基、碳碳双键和酯基,故答案为对羟基苯甲醛;酚羟基、碳碳双键和酯基;
(2)G→H的反应为在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成;与HOOCCH2COOH发生信息②反应生成,则D为,故答案为取代反应;;
(3)C的结构简式为,能与新制的氢氧化铜悬浊液共热发生氧化反应,反应的化学方程式为,故答案为;
(4)化合物W与E()互为同分异构体,两者所含官能团种类和数目完全相同,且苯环上有3个取代基,三个取代基为-OH、-OH、-CH=CHCOOH,或者为-OH、-OH、-C(COOH)=CH2,2个-OH有邻、间、对3种位置结构,对应的另外取代基分别有2种、3种、1种位置结构(包含E),故W可能的结构有(2+3+1)×2-1=11种,其中核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢,峰面积比为2:2:1:1:1:1,符合要求的W的结构简式为:,故答案为11;;
(5)结合题给合成路线,制备CH3CH2CH= CHCOOH应用逆推法可知,CH3CH=CH2与HBr在过氧化物条件下反应生成CH3CH2CH2Br,然后碱性条件下水解生成CH3CH2CH2OH,再发生氧化反应生成CH3CH2CHO,最后与HOOCCH2COOH在吡啶、加热条件下反应得到CH3CH2CH=CHCOOH,合成路线流程图为:,故答案为。
本题考查有机物推断与合成,充分利用转化中物质的结构简式与分子式进行分析判断,熟练掌握官能团的性质与转化是解答关键。
19、球形冷凝管 ad 使对甲基苯胺盐酸盐转化为对甲基苯胺 上 与对甲基苯胺转化为对甲基苯胺盐酸盐进入水层与对硝基甲苯的分离 H++OH-=H2O、+OH-+H2O b 57.0%
【解析】
首先向三颈烧瓶中加稀盐酸、对硝基甲苯和适量铁粉加热进行反应,生成对甲基苯胺盐酸盐,调节pH=7~8,沉淀铁离子并使对甲基苯胺盐酸盐转化为对甲基苯胺,加入苯溶解生成的对甲基苯胺和未反应的对硝基甲苯,抽滤静置分液得到有机层,向有机层中加入盐酸使对甲基苯胺转化为对甲基苯胺盐酸盐,生成的对甲基苯胺盐酸盐易溶于水,静置分液得到无机层,向无机层加入NaOH溶液,使对甲基苯胺盐酸盐转化为对甲基苯胺,对甲基苯胺常温下为不溶于水的固体,所以在加入氢氧化钠溶液后会有对甲基苯胺固体析出,抽滤得到固体,洗涤、干燥得到产品。
【详解】
(1)该反应中反应物沸点较低,加热反应过程中会挥发,需要在a处加装球形冷凝管冷凝回流;分液操作需要烧杯、分液漏斗、铁架台,所以选ad;
(2)根据题目所给信息可知,pH值升高会使对甲基苯胺盐酸盐转化为对甲基苯胺,达到分离提纯的目的;
(3)根据分析步骤③中液体M为有机层,溶剂为苯,密度比水小,所以在上层;加入盐酸使对甲基苯胺转化为易溶于水的对甲基苯胺盐酸盐,从而实现与对硝基甲苯的分离;
(4)下层液体中有未反应的盐酸和生成的对甲基苯胺盐酸盐都与NaOH发生反应,离子方程式为:H++OH-=H2O、+OH-+H2O;
(5)洗涤过程是为了洗去对甲基苯胺可能附着的对甲基苯胺盐酸盐、NaCl和NaOH等可溶于水的杂质,为降低对甲基苯胺洗涤过程的溶解损失,最好的洗涤剂应为蒸馏水,所以选b;
(6)原料中有13.7g对硝基甲苯,即=0.1mol,所以理论上生成的对甲基苯胺应为0.1mol,实际得到产品6.1g,所以产率为=57.0%。
20、Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O NaOH溶液 实验i和ii对比,上层溶液颜色不同,说明CuO与稀H2SO4反应生成Cu2+,i中上层溶液无色,说明不含Cu2+,因此黑色沉淀不含CuO。 溶液中Cu2+浓度过低,无法呈明显的蓝色 取实验i的上层清液,加入过量NaOH溶液,再加入一定量甘油,振荡,未观察到绛蓝色 HNO3 CuS CuS+2H2SO4S↓+CuSO4+SO2↑+2H2O 将烧瓶中10mL15mol/L的浓H2SO4加热至250℃以上,其后加入适量铜片
【解析】
(1)A中铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫、水;
(2)二氧化硫属于酸性氧化物,污染空气;
(3)①CuO与稀H2SO4反应生成Cu2+,溶液变蓝;
②溶液中Cu2+浓度过低,无法呈明显的蓝色;检验上层溶液是否含有Cu2+;
(4)试管上部出的现红棕色气体是NO2,底部淡黄色固体是S单质;
(5)根据n(Cu):n(S)可计算化学式;
(6)取230℃时的黑色沉淀,加入浓H2SO4,加热至250℃时,黑色沉淀溶解,有刺激性气味的气体生成说明放出二氧化硫气体,试管底部出现淡黄色固体S,溶液变蓝说明有CuSO4生成,根据得失电子守恒配平方程式;
(7)综合上述实验过程可知加热至250℃时可避免铜与浓硫酸发生副反应。
【详解】
(1)A中铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫、水,反应的化学方程式是Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)二氧化硫污染空气,所以装置C中盛放NaOH溶液吸收二氧化硫,装置图为;
(3)①CuO与稀H2SO4反应生成Cu2+,溶液变蓝;实验i和ii对比,i中上层溶液无色,说明不含Cu2+,因此黑色沉淀不含CuO。
②如果溶液中Cu2+浓度过低,也无法呈明显的蓝色,所以仅通过颜色判断不能得出黑色沉淀不含CuO的结论;根据资料信息:微量Cu2+与过量NaOH溶液发生反应:Cu2++4OH−=[Cu(OH)4]2−,[Cu(OH)4]2−溶于甘油形成特征的绛蓝色溶液。因此说明黑色沉淀不含CuO的实验iii的操作和现象是取实验i的上层清液,加入过量NaOH溶液,再加入一定量甘油,振荡,未观察到绛蓝色;
(4)黑色沉淀中加入适量硝酸发生氧化还原反应,硝酸被还原为红棕色气体是NO2,氧化产物是S单质;
(5)230℃取样,铜元素1.28g,硫元0.64g,则n(Cu):n(S)=,所以230℃时黑色沉淀的成分是CuS;
(6)取230℃时的黑色沉淀,加入浓H2SO4,加热至250℃时,黑色沉淀溶解,有刺激性气味的气体生成说明放出二氧化硫气体,试管底部出现淡黄色固体S,溶液变蓝说明有CuSO4生成,反应方程式是CuS+2H2SO4S↓+CuSO4+SO2↑+2H2O;
(7)将烧瓶中10mL15mol/L的浓H2SO4加热至250℃以上,其后加入适量铜片只发生Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
本题考查物质性质的探究,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,注意把握分析反应产物的方法、实验设计的能力,仔细审题、应用题干信息是解题关键。
21、2:3 0.6NA 溶液变蓝 5I-+ IO3-+6 CH3COOH →3I2+ 3H2O + 6CH3COO- 10-7.5或 3.16×10-8 小于 差 温度升高,(溶解)平衡①逆向移动,Cl2(aq)浓度减少,使得(化学平衡)②逆向移动,c(HClO)减少,杀菌效果变差
【解析】
1.在反应3BrF3 +5H2O =HBrO3+ Br2+ 9HF+ O2中,3个BrF3 分子中,1分子是还原剂,2分子是氧化剂,另外5个水分子中也有2分子是还原剂,故反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:3;每生成为0.1molO2时,有0.2mol BrF3被还原转移电子数为0.6NA。
2.检验食盐中的碘酸钾,可加入醋酸和淀粉-碘化钾溶液后可看到溶液变蓝,是由于酸性条件下碘酸根离子被还原,碘离子被氧化生成碘单质的缘故,发生反应的离子方程式为:5I-+ IO3-+6 CH3COOH =3I2+ 3H2O + 6CH3COO-要注意醋酸为弱酸不可拆分。
3.反应③为电离平衡,故电离平衡常数为:K=;图中显示在pH=7.5时达到电离平衡,此时c(ClO-)=c(HClO),K=c(H+)=10-7.5;
4.在该体系中存在电荷守恒,即:c(OH-)+ c(ClO-) + c(Cl-)==c(H+),可得c(ClO-) + c(Cl-)==c(H+)-c(OH-),溶液中c(Cl-)大于c(HClO),故c(HClO) + c(ClO-)小于c(H+)-c(OH-);
5.用氯处理饮用水时,夏季的杀菌效果比冬季差,原因是依据勒夏特列原理,夏季温度高,溶解平衡逆向移动,Cl2(aq)浓度减少,使得反应②逆向移动,溶液中HClO的浓度减少,漂白效果降低。
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