资源描述
北京市北京师范大学附属实验中学2025-2026学年高三化学第一学期期末考试模拟试题
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、下列转化过程不能一步实现的是
A.Al(OH)3→Al2O3 B.Al2O3→Al(OH)3
C.Al→AlCl3 D.Al→NaAlO2
2、已知室温下溶度积常数:Ksp[Pb(OH)2]=2×10-15,Ksp[Fe(OH)2]=8×10-15。当溶液中金属离子浓度小于10-5mol•L-1视为沉淀完全。向20mL含0.10mol•L-1Pb2+和0.10mol•L-1Fe2+的混合溶液中滴加0.10mol•L-1NaOH溶液,金属阳离子浓度与滴入NaOH溶液体积的关系曲线如图所示,则下列说法正确的是( )
A.曲线A表示c(Pb2+)的曲线
B.当溶液pH=8时,Fe2+开始沉淀,Pb2+沉淀完全
C.滴入NaOH溶液体积大于30mL时,溶液中c(Fe2+)=4c(Pb2+)
D.室温下,滴加NaOH溶液过程中,比值不断增大
3、苯乙酮常温下为无色晶体或浅黄色油状液体,是山楂、含羞草、紫丁香等香精的调合原料,并广泛用于皂用香精和烟草香精中,可由苯经下述反应制备:
+(CH3CO)2O +CH3COOH
NA代表阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是
A.气态苯乙酮的密度是气态乙酸密度的2倍
B.1mol苯所含的化学单键数目为12 NA
C.0.5mol乙酸酐中含有的电子数目为27 NA
D.1L2mol/LCH3COOH溶液与足量钠反应生成的气体分子数为NA
4、氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30%以上,工作原理如图所示,其中各电极未标出。下列有关说法错误的是( )
A.A池中右边加入NaOH溶液的目的是增大溶液的导电性
B.两池工作时收集到标准状况下气体X为2.24L,则理论上此时充入标准状况下的空气(不考虑去除CO2的体积变化)的体积约为5.6L
C.A为阳离子交换膜、B为阴离子交换膜
D.氢氧化钠的质量分数从大到小的顺序为b%>a%>c%
5、在强酸性条件下因发生氧化还原反应不能大量共存的是
A.Mg2+、Na+、SO42-、Cl- B.K+、CO32-、Cl-、NO3-
C.Na+、Cl-、NO3-、Fe2+ D.NH4+、OH-、SO42-、NO3-
6、如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该电池的工作温度可高达700~900℃,生成物均为无毒无害的物质。下列说法错误的是
A.电池总反应为:N2H4+2O2=2NO+2H2O
B.电池内的O2−由电极乙移向电极甲
C.当甲电极上消耗lmol N2H4时,乙电极理论上有 22.4L(标准状况下)O2参与反应
D.电池正极反应式为:O2+4e−=2O2−
7、固体粉末X中可能含有Fe、FeO、CuO、MnO2、KCl和K2CO3中的若干种。为确定该固体粉末的成分,某同学依次进行了以下实验:
①将X加入足量水中,得到不溶物Y 和溶液Z
②取少量Y加入足量浓盐酸,加热,产生黄绿色气体,并有少量红色不溶物
③用玻璃棒蘸取溶液Z滴于pH试纸上,试纸呈蓝色
④向乙溶液中滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀
分析以上实验现象,下列结论正确的是( )
A.X中一定不存在FeO
B.Z溶液中一定含有K2CO3
C.不溶物Y中一定含有MnO2和CuO,而Fe与FeO中至少含有一种
D.向④中所生成的白色沉淀中滴加盐酸,若沉淀不完全溶解,则粉末X中含有KCl
8、已知Ba(AlO2)2可溶于水。下图表示的是向100 mL 0.02 mol·L-1 KAl(SO4)2溶液中逐滴加入0.05 mol·L-1 Ba(OH)2溶液时(25℃),生成沉淀的物质的量与加入Ba(OH)2溶液的体积的关系。下列说法不正确的是
A.所加的Ba(OH)2溶液的pH=13
B.a点的值是80 mL
C.b点的值是0.005 mol
D.当V [Ba(OH)2]=30 mL时,生成沉淀的质量是0.699 g
9、我国学者研制了一种纳米反应器,用于催化草酸二甲酯(DMO)和氢气反应获得EG。反应过程示意图如下:
下列说法不正确的是( )。
A.Cu纳米颗粒将氢气解离成氢原子
B.反应过程中生成了MG和甲醇
C.DMO分子中只有碳氧单键发生了断裂
D.EG和甲醇不是同系物
10、莽草酸可用于合成药物达菲,其结构简式如图所示。下列关于莽草酸的说法正确的是( )
A.分子中所有碳原子共平面
B.分子式为C7H10O5,属于芳香族化合物
C.分子中含有3种官能团,能发生加成、氧化、取代反应
D.1mol莽草酸与足量的NaHCO3溶液反应可放出4molCO2气体
11、下列各组物质由于温度不同而能发生不同化学反应的是( )
A.纯碱与盐酸 B.NaOH与AlCl3溶液
C.Cu与硫单质 D.Fe与浓硫酸
12、一种水基二次电池原理为,电解液为含Zn2+的水溶液,该电池可用于电网贮能。
下列说法正确的是( )
A.放电时,Zn2+脱离插层
B.放电时,溶液中Zn2+浓度一直减小
C.充电时,电子由层经电解质溶液流向层
D.充电时,阳极发生电极反应:
13、反应2NO2(g)N2O4(g) + 57 kJ,若保持气体总质量不变。在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.a、c两点气体的颜色:a浅,c深
B.a、c两点气体的平均相对分子质量:a>c
C.b、c两点的平衡常数:Kb=Kc
D.状态a通过升高温度可变成状态b
14、我国科学家设计的二氧化碳的熔盐捕获及电化学转化装置如图所示。下列说法正确的是( )
A.a极是电化学装置的阴极
B.d极的电极反应式为CO32- - 4e- = C + 3O2-
C.①中,捕获CO2时碳元素的化合价发生了变化
D.上述装置中反应的化学方程式为CO2 C + O2↑
15、化学在生活中有着广泛的应用,下列说法不正确的是
A.防哂霜能够防止强紫外线引起皮肤中蛋白质的变性
B.煤的脱硫、汽车尾气实行国Ⅵ标准排放都是为了提高空气质量
C.纳米级的铁粉能通过吸附作用除去水体中的Cu2+、Hg2+ 等重金属离子
D.利用肥皂水处理蚊虫叮咬,主要是利用肥皂水的弱碱性
16、某企业以辉铜矿为原料生产碱式碳酸铜,工艺流程如下所示:
已知:[Cu(NH3)4]2+(aq)Cu2+(aq) + 4NH3(aq)根据以上工艺流程,下列说法不正确的是
A.气体X中含有SO2
B.为实现溶液C到溶液D的转化,加NH3·H2O至红棕色沉淀刚好完全,过滤即可
C.蒸氨过程发生总反应的化学方程式为:[Cu(NH3)4]Cl2 + H2OCuO + 2HCl↑+ 4NH3↑
D.在制备产品时,溶液D中不直接加入Na2CO3溶液的原因是游离的Cu2+浓度太低
二、非选择题(本题包括5小题)
17、聚合物H是一种聚酰胺纤维,其结构简式为。该聚合物可广泛用于各种刹车片,其合成路线如下图所示:
已知:①C、D、G均为芳香族化合物,分子中均只含两种不同化学环境的氢原子。
②Diels-Alder反应:。
(1)生成A的反应类型是________,D的名称是________,F中所含官能团的名称是_________。
(2)B的结构简式是________;“B→C”的反应中,除C外,还生成的一种无机产物是______(填化学式)。
(3)D+G→H的化学方程式是_________。
(4)Q是D的同系物,其相对分子质量比D大14,则Q可能的结构有______种。其中,核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为1∶2∶2∶3的结构简式为_______(任写一种)。
(5)已知:乙炔与1,3-丁二烯也能发生Diels-Alder反应。请以1,3-丁二烯和乙炔为原料,选用必要的无机试剂合成,写出合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)_______。
18、利用木质纤维可合成药物中间体H,还能合成高分子化合物G,合成路线如下:
已知:
(1)A的化学名称是________________。
(2)B的结构简式是____________,由C生成D的反应类型为____________。
(3)化合物E的官能团为________________。
(4)F分子中处于同一平面的原子最多有________个。F生成G的化学反应方程式为________________。
(5)芳香化合物I为H的同分异构体,苯环上一氯代物有两种结构,1mol I发生水解反应消耗2mol NaOH,符合要求的同分异构体有________种,其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6∶3∶2∶1的I的结构简式为_____________________________。
(6)写出用为原料制备的合成路线(其他试剂任选)。________________。
19、氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种易分解、易水解的白色固体,难溶于CCl4。实验室可将干燥二氧化碳和干燥氨气通入CCl4中进行制备,化学方程式为:2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(s) ΔH<0。
回答下列问题:
(1)利用装置甲制备氨气的化学方程式为__。
(2)简述检查装置乙气密性的操作__。
(3)选择图中的装置制备氨基甲酸铵,仪器接口的连接顺序为:B→__→__→EF←__←A。
(4)反应时为了增加氨基甲酸铵的产量,三颈瓶的加热方式为__(填“热水浴”或“冷水浴”);丁中气球的作用是__。
(5)从装置丁的混合物中分离出产品的方法是__(填写操作名称)。
(6)取因吸潮变质为碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品11.730g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥、称量,质量为15.000g。则样品中氨基甲酸铵的质量分数为__(已知:Mr(NH2COONH4)=78、Mr(NH4HCO3)=79、Mr(CaCO3)=100。计算结果保留3位有效数字)。
20、Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水。在中性或碱性环境中稳定。
I.制备Na2S2O3•5H2O
反应原理:Na2SO3(aq)+S(s)Na2S2O3(aq)
实验步骤:
①称取15gNa2S2O3加入圆底烧瓶中,再加入80mL蒸馏水。另取5g研细的硫粉,用3mL乙醇润湿,加入上述溶液中。
②安装实验装置,水浴加热,微沸60分钟。
③趁热过滤,将滤液水浴加热浓缩,冷却析出Na2S2O3•5H2O,经过滤,洗涤,干燥,得到产品。
回答问题:
(1)硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是___。
(2)仪器a的名称是___,其作用是___。
(3)产品中除了有未反应的Na2SO3外,最可能存在的无机杂质是___,检验是否存在该杂质的方法是___。
(4)该实验一般控制在碱性环境下进行,否则产品发黄,用离子方程式表示其原因为___。
II.测定产品纯度
准确称取Wg产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.1000mol/L碘的标准溶液滴定,反应原理为:2S2O32-+I2=S4O62-+2I-。
(5)滴定至终点时,溶液颜色的变化为___。
(6)滴定起始和终点的液面位置如图,则消耗碘的标准溶液体积为___ mL。产品的纯度为___(设Na2S2O3•5H2O相对分子质量为M)。
21、全球碳计划组织(GCP,The Global Carbon Project)报告称,2018年全球碳排放量约371亿吨,达到历史新高。
(1)中科院设计了一种新型的多功能复合催化剂,实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油,其过程如图1所示。
①已知:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H= + 41 kJ·mol-1
2CO2(g)+6H2(g)=4H2O(g)+CH2=CH2(g) △H= -128 kJ·mol-1
则上述过程中CO和H2转化为CH2=CH2的热化学方程式是_________。
②下列有关CO2转化为汽油的说法,正确的是___________________(填标号)。
A.该过程中,CO2转化为汽油的转化率高达78%
B.中间产物Fe5C2的生成是实现CO2转化为汽油的关键
C.在Na-Fe3O4上发生的反应为CO2+H2=CO+H2O
D.催化剂HZSM-5可以提高汽油中芳香烃的平衡产率
③若在一容器中充入一定量的CO2和H2,加入催化剂恰好完全反应,且产物只生成C5以上的烷烃类物质和水。则起始时CO2和H2的物质的量之比不低于_________。
(2)研究表明,CO2和H2在一定条件下可以合成甲醇。反应方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H<0。一定条件下,往2L恒容密闭容器中充入1.0molCO2和3.0molH2,在不同催化剂作用下合成甲醇,相同时间内CO2的转化率随温度变化关系如图2所示。
①该反应自发进行的条件是__________(填“高温”“低温”或“任意温度”)
②催化效果最佳的催化剂是__________(填“A”“B”或“C”);b点时,________(填“>”“<”或“=”)。
③若容器容积保持不变,则不能说明该反应达到化学平衡状态的是________。
a.c(CO2)与c(H2)的比值保持不变
b.v(CO2)正=v(H2O)逆
c.体系的压强不再发生变化
d.混合气体的密度不变
e.有lmolCO2生成的同时有断开3mol的H-H键
f.气体的平均相对分子质量不变
④已知容器内的起始压强为100 kPa,若图2中c点已达到平衡状态,则该温度下反应的平衡常数Kp =____________________(只列出计算式,不要求化简,Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
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、Al(OH)3加热分解Al2O3,可一步实现转化,A错误;
B、氧化铝不溶于水,不能一步转化生成Al(OH)3,B正确;
C、金属铝与盐酸或氯气反应均生成AlCl3,可一步转化,C错误;
D、Al与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2,可一步实现转化,D错误;
答案选B。
2、C
【解析】
A. Pb(OH)2的Ksp小于Fe(OH)2的Ksp,则等pH时,Fe2+浓度较大,则曲线A表示c(Fe2+)的曲线,A错误;
B. 当溶液pH=8时,c(OH−)=10−6mol/L,此时(Fe2+)×c2(OH−)=0.1×10−12=10−13>Ksp[Fe(OH)2],Fe2+没有生成沉淀,B错误;
C. 滴入NaOH溶液体积大于30mL时,曲线发生变化,溶液中c(Fe2+):c(Pb2+)= Ksp[Fe(OH)2]/Ksp[Pb(OH)2]=4:1,则c(Fe2+)=4c(Pb2+),C正确;
D. c(Pb2+)⋅c(OH−)/c(H+)= c(Pb2+)⋅c2(OH−)/[c(H+)⋅c(OH−)]=Ksp[(PbOH)2]/Kw,Ksp[(PbOH)2]/Kw为定值,则c(Pb2+)⋅c(OH−)/c(H+)为定值不发生变化,D错误;
答案为C。
Ksp[Pb(OH)2]< Ksp[Fe(OH)2],混合溶液中加入NaOH溶液时,Pb2+先生成沉淀。
3、C
【解析】
A.气态苯乙酮的摩尔质量为120g/mol,气态乙酸的摩尔质量为60g/mol,根据ρ=,二者气态物质的状态条件未知,体积无法确定,则密度无法确定,故A错误;
B.苯的结构中,只有碳氢单键,碳碳之间是一种介于单键与双键之间的一种特殊键,则1个苯分子中有6个单键,1mol苯中含有6mol单键即6 NA个,故B错误;
C.一个乙酸酐分子中含有54个电子,1mol乙酸酐分子中含有54mol电子,则0.5mol乙酸酐中含有27mol电子,即电子数目为27 NA,故C正确;
D.1L2mol/LCH3COOH的物质的量为2mol,与钠反应生成氢气1mol,足量钠,醋酸消耗完可继续与水反应,则生成的气体分子数大于NA个,故D错误;
答案选C。
足量的钠与乙酸反应置换出氢气后,剩余的钠会继续和水反应,钠与水反应也会释放出氢气。
4、C
【解析】
A.氢氧化钠是强电解质,A池中右边加入NaOH溶液的目的是增大溶液的导电性,A正确;
B.电解池中,阳极反应:2Cl--2e-=Cl2↑,X是氯气,阴极氢离子放电2H++2e-=H2↑,Y是氢气,2.24氯气是0.1molCl2,转移电子是0.2mol,燃料电池中,正极发生得电子的还原反应:O2+2H2O+4e-=4OH-,当转移0.2mol电子,理论上燃料电池中消耗O2的物质的量为0.05mol,标况下体积是0.05mol×22.4L/mol=1.12L,因此此时充入标准状况下的空气(不考虑去除CO2的体积变化)的体积约为1.12L×5=5.6L,B正确;
C.电解池中阳离子向阴极移动,原电池中阳离子向正极移动,则A、B均为阳离子交换膜,C错误;
D.燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过,而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-,所以反应后氢氧化钠的浓度升高,即b%大于a%,负极氢气失电子生成氢离子消耗氢氧根离子,所以a%>c%,得到b%>a%>c%,D正确。
答案选C。
明确电极的判断及发生的电极反应为解答的关键,注意利用电子守恒进行计算。
5、C
【解析】
酸性条件下,离子之间不能结合生成沉淀、气体、水、弱电解质等可以大量共存;强酸性条件下具有氧化性与具有还原性的离子能发生氧化还原反应,以此来解答。
【详解】
A.这几种离子之间不反应且和氢离子不反应,所以能大量共存,A不符合题意;
B.H+、CO32-反应生成CO2和H2O而不能大量共存,但是发生的是复分解反应,不是氧化还原反应,B不符合题意;
C.H+、NO3-、Fe2+会发生氧化还原反应生成Fe3+和NO而不能大量共存,C符合题意;
D.NH4+、OH-发生复分解反应生成NH3·H2O而不能大量共存,但发生的不是氧化还原反应,D不符合题意;
故合理选项是C。
本题考查离子共存的知识,明确离子性质及离子共存的条件是解本题关键,注意结合题干中关键词“强酸性、氧化还原反应”来分析解答,题目难度不大。
6、A
【解析】
A、按照题目意思,生成物均为无毒无害的物质,因此N2H4和O2反应的产物为N2和H2O,总反应方程式为N2H4+O2=N2+2H2O,A错误,符合题意;
B、在原电池中,阴离子向负极移动,N2H4中N的化合价从-1升高到0,失去电子,因此通过N2H4的一极为负极,则O2-由电极乙向电极甲移动,B正确,不符合题意;
C、总反应方程式为N2H4+O2=N2+2H2O,每消耗1molN2H4,就需要消耗1molO2,在标准状况下的体积为22.4L,C正确,不符合题意;
D、根据题目,O2得到电子生成O2-,电极方程式为O2+4e−=2O2−,D正确,不符合题意;
答案选A。
7、B
【解析】
①将X加入足量水中,得到不溶物Y和溶液Z,Y可能为Fe、FeO、CuO、MnO2中的物质,Z可能为KCl和K2CO3中的物质;②取少量Y加入足量浓盐酸,加热,产生黄绿色气体,并有少量红色不溶物,黄绿色气体为氯气,红色不溶物为铜,可说明Y中至少含有CuO、MnO2,红色不溶物为铜,说明反应后有Cu生成,说明Y中含有的CuO与酸反应生成的CuCl2被置换出来了,可说明Y中还含有Fe;③用玻璃棒蘸取溶液Z于pH试纸上,试纸呈蓝色,说明溶液呈碱性,应含有K2CO3;④向乙溶液中滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀,可能为氯化银或碳酸银沉淀;以此分析解答。
【详解】
A. 根据上述分析,不能确定X中是否存在FeO,故A错误;
B. 用玻璃棒蘸取溶液Z于pH试纸上,试纸呈蓝色,说明溶液呈碱性,说明Z溶液中一定含有K2CO3,故B正确;
C. 根据分析,不溶物Y中一定含有MnO2、CuO和Fe,不能确定是否存在FeO,故C错误;
D. 向乙溶液中滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀,可能为氯化银或碳酸银沉淀,向生成的白色沉淀中滴加盐酸,盐酸提供了氯离子,不能说明X中含有KCl,故D错误;
故选B。
本题的易错点为D,要注意加入的盐酸对氯化钾的干扰。
8、D
【解析】
溶液中逐渐滴加溶液,OH-会先与Al3+发生反应,生成Al(OH)3沉淀,随后生成的再与OH-发生反应,生成;在OH-反应的同时,Ba2+也在与反应生成沉淀。考虑到溶液中是Al3+物质的量的两倍,再结合反应的离子方程式可知,Al3+沉淀完全时,溶液中还有尚未沉淀完全;但继续滴加会让已经生成的发生溶解,由于沉淀溶解的速率快于沉淀生成的速率,所以沉淀总量减少,当恰好溶解完全,的沉淀也恰好完全。因此,结合分析可知,图像中加入amL时,溶液中的恰好完全沉淀;沉淀物质的量为bmol时,中的Al3+恰好沉淀完全。
【详解】
A.0.05mol/L的溶液中的c(OH-)约为0.1mol/L,所以常温下pH=13,A项正确;
B.通过分析可知,加入amL时,溶液中的恰好完全沉淀,所以,a=80mL,B项正确;
C.通过分析可知,沉淀物质的量为bmol时,中的Al3+恰好沉淀完全,那么此时加入的物质的量为0.003mol即体积为60mL,因此沉淀包含0.003mol的以及0.002mol的,共计0.005mol,C项正确;
D.当加入30mL溶液,结合C项分析,Al3+和Ba2+都未完全沉淀,且生成0.0015mol以及0.001mol,总质量为0.4275g,D项错误;
答案选D。
9、C
【解析】
A.由图可知,氢气转化为H原子,Cu纳米颗粒作催化剂,故A正确;
B.DMO中C−O、C=O均断裂,则反应过程中生成了EG和甲醇,故B正确;
C.DMO为草酸二甲酯,EG为乙二醇,则C−O、C=O均断裂,故C错误;
D.EG与甲醇中−OH数目不同,二者不是同系物,故D正确;
综上所述,答案为C。
10、C
【解析】
A.分子中含有一个碳碳双键,只有碳碳双键连接的5个碳原子共平面,A错误;
B.分子中无苯环,不属于芳香族化合物,B错误;
C.分子中有碳碳双键、羟基、羧基3种官能团,碳碳双键可以被加成,分子可以发生加成、氧化、取代反应,C正确;
D.1mol莽草酸中含有1mol-COOH,可以与足量碳酸氢钠反应生成1molCO2气体,D错误;
答案选C。
高中阶段,能与碳酸氢钠反应的官能团只有羧基。1mol-COOH与足量的碳酸氢钠反应生成1mol CO2。
11、D
【解析】
A. 纯碱与盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳,反应不受温度影响,故A错误;
B. NaOH与AlCl3溶液反应时,NaOH少量反应生成氢氧化铝和氯化钠,NaOH过量生成偏铝酸钠、氯化钠,反应不受温度影响,故B错误;
C. Cu与硫单质在加热条件下反应只能生成硫化亚铜,故C错误;
D. 常温下浓硫酸使铁发生钝化生成致密的氧化膜,加热时可持续发生氧化还原反应生成二氧化硫,与温度有关,故D正确;
故答案为D。
12、D
【解析】
A.放电时,利用原电池原理,Zn作负极,失去电子,得到电子,放电时是溶液中的Zn2+与插层结合,故A错误;
B. 根据反应方程式,放电时,负极的锌板失去电子变成锌离子进入溶液中,然后与正极结合,所以溶液中的锌离子浓度是不变的,故B错误;
C. 充电时是电解池原理,但电子不能通过电解质溶液,故C错误;
D. 充电时,阳极失电子,电极反应为:,故D正确;
故选D。
已知总反应书写电极反应时,根据得失电子情况加以判断,失电子,则化合价升高,发生氧化反应;总反应减去阳极的反应即可得到阴极的电极反应。
13、A
【解析】
A.c点压强高于a点,c点NO2浓度大,则a、c两点气体的颜色:a浅,c深,A正确;
B. c点压强高于a点,增大压强平衡向正反应方向进行,气体质量不变,物质的量减小,则a、c两点气体的平均相对分子质量:a<c,B错误;
C.正方应是放热反应,在压强相等的条件下升高温度平衡向逆反应方向进行,NO2的含量增大,所以温度是T1>T2,则b、c两点的平衡常数:Kb>Kc,C错误;
D.状态a如果通过升高温度,则平衡向逆反应方向进行,NO2的含量升高,所以不可能变成状态b,D错误;
答案选A。
14、D
【解析】
由电解装置示意图可知,a极生成O2,O的化合价升高,失去电子,发生氧化反应,则a为阳极,连接电源正极(b极),电极反应式为:2C2O52--4e-===4CO2+O2,d极生成C,C的化合价降低,得到电子,发生还原反应,则d为阴极,连接电源负极(c极),电极反应式为:CO32-+4e-===3O2-+C,电池总反应为CO2 C + O2↑,据此解答问题。
【详解】
A.根据上述分析,a极是电化学装置的阳极,A选项错误;
B.d为阴极,电极反应式为:CO32-+4e-===3O2-+C,B选项错误;
C.①中,捕获CO2时,CO2变成C2O52-和CO32-,碳元素的化合价始终为+4价,没有发生改变,C选项错误;
D.电池总反应为CO2 C + O2↑,D选项正确;
答案选D。
15、C
【解析】
A. 紫外线能使蛋白质变性,应注意防晒,故A正确;
B. 采用燃料脱硫技术可以减少二氧化硫的产生,从而防止出现酸雨,NOx的催化转化生成无污染的氮气也能减少酸雨,所以煤的脱硫、汽车尾气实行国VI标准排放都是为了提高空气质量,故B正确;
C. Fe和Pb2+、Cu2+、Hg2+发生置换反应生成金属单质而治理污染,与吸附性无关,故C错误;
D. 肥皂水(弱碱性)可与酸性物质反应,可减轻蚊虫叮咬引起的痛痒症状,故D正确;
故答案为C。
16、B
【解析】
A、含有硫的矿物燃烧,肯定是二氧化硫气体,正确;
B、为实现溶液C到溶液D的转化,加NH3·H2O至蓝色沉淀刚好溶解完全,过滤即可,错误;
C、因为提示中有这样的方程式:[Cu(NH3)4]2+(aq)Cu2+(aq) + 4NH3(aq),因此在加热时,氨就会逸出,正确;
D、在制备产品时,溶液D中不直接加入Na2CO3溶液的原因是游离的Cu2+浓度太低,正确。
答案选B。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、消去反应 对苯二甲酸(或1,4-苯二甲酸) 硝基、氯原子 H2O 10 (任写一种)
【解析】
乙醇发生消去反应生成A为CH2=CH2,C被氧化生成D,D中含有羧基,C、D、G均为芳香族化合物,分子中均只含两种不同化学环境的氢原子,C发生氧化反应生成D,D中应该有两个羧基,根据H结构简式知,D为、G为;根据信息②知,生成B的反应为加成反应,B为,B生成C的反应中除了生成C外还生成H2O,苯和氯气发生取代反应生成E,E为,发生取代反应生成F,根据G结构简式知,发生对位取代,则F为,F发生取代反应生成对硝基苯胺。
【详解】
⑴C2H5OH与浓H2SO4在170℃下共热发生消去反应生成的A为H2C=CH2;由H的结构简式可知D为、G为;D为对苯二甲酸,苯与Cl2在FeCl3作催化剂的条件下反应生成的E(),E发生硝化反应生成的F(),F中所含官能团的名称是硝基和氯原子;故答案为:消去反应;对苯二甲酸(或1,4-苯二甲酸);硝基、氯原子。
⑵乙烯和发生Diels-Alder反应生成B,故B的结构简式是;C为芳香族化合物,分子中只含两种不同化学环境的氢原子,“B→C”的反应中,除C外,还生成的一种无机产物是H2O;故答案为:;H2O。
⑶D+G→H的化学方程式是;故答案为:。
⑷D为,Q是D的同系物,相对分子质量比D大14,如果取代基为−CH2COOH、−COOH,有3种结构;如果取代基为−CH3、两个−COOH,有6种结构;如果取代基为−CH(COOH)2,有1种,则符合条件的有10种;其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为1:2:2:3的结构简式为,故答案为:10;。
⑸CH2=CHCH=CH2和HC≡CH发生加成反应生成,和溴发生加成反应生成,发生水解反应生成,其合成路线为,故答案为:。
18、2一甲基一1,3一丁二烯 氧化反应 氯原子、羧基 17 10
【解析】
本题考查有机合成与推断,意在考查考生运用有机化学基础知识分析问题和解决问题的能力。(1)根据有机物的系统命名法可知,A的化学名称是2一甲基一1,3一丁二烯;(2)结合题给信息①,B的结构简式为;结合信息②,C的结构简式为,根据F的结构以及D生产H的反应条件,可知D为,故由C生成D的反应类型为氧化反应;(3)D→E在光照的条件发生取代反应,E的结构简式为;E中含有的官能团为氯原子、羧基;(4)因苯环为平面形,所以直接与其相连的-CH2OH和—COOH上的碳原子与其在一个平面内,通过旋转单键,-CH2OH中—OH上的原子可能与苯环共面,—COOH中的所有原子可能与苯环共面,故F分子中处于同一平面的原子最多有17个;F通过缩聚反应生成高分子化合物G,其反应方程式为:;(5)H的结构简式为,I为H的同分异构体且1molI发生水解反应消耗2mol NaOH,说明I为酚酯,苯环上一氯代物有两种结构,即苯环上只有两种等效氢,故符合条件的I的结构简式为:、、、、、、、、、,共10种,其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6:3:2:1的I结构简式为或;(6)加热条件下,在氢氧化钠的醇溶液发生消去反应生成,在结合信息②,在W2C作用下生成,最后再酸性高锰酸钾溶液中,将苯甲醛氧化为,其合成路线为:。
点睛:判断分子中共面的技巧
(1)审清题干要求:注意“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”“氢原子”等关键词和限制条件。
(2)熟记常见共面的官能团。
①与双键和苯环直接相连的原子共面,如、、
②醛、酮、羧酸
因与 与相似为平面形(等电子原理),故为平面形分子(所有原子共平面)。但、所有原子不共平面(因含-CH3),而-CH3中的C与(羰基)仍共平面。又中与其它原子可能共平面。因有两对孤电子对,故1个O与其余2个原子形成的2个价键成V型(与 相似),故C、O、H不共直线。分子内任意3个原子也不共直线。
③若有两个苯环共边,则两个苯环一定共面。例如下列各结构中所有的原子都在同一平面上。
④若甲基与一个平面形结构相连,则甲基上的氢原子最多有一个氢原子与其共面。若一个碳原子以四个单键与其他原子直接相连,则这四个原子为四面体结构,不可能共面。
19、Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O 夹紧止水夹B,向长颈漏斗加水至漏斗中的液面高于试管中的液面,静置,若液面差保持不变,则表明气密性良好 I J H G D(C)或C(D) 冷水浴 平衡气压,收集多余的气体 过滤 79.8%
【解析】
(1)实验室用氯化铵和氢氧化钙晶体共热制取氨气;
(2)夹紧止水夹B,向长颈漏斗加水至漏斗中的液面高于试管中的液面变化情况;
(3)选择图中的装置制备氨基甲酸铵,制取的二氧化碳中含有HCl和水蒸气,制取氨气时气体中含有水蒸气,也需要除去杂质气体;
(4)氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种易分解、易水解的白色固体,结合物质的性质分析;丁中气球的用来平衡内外压强;
(5)利用已知信息,氨基甲酸铵(NH2COONH4)难溶于CCl4分析;
(6)取因吸潮变质为碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品11.730g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥、称量,质量为15.000g。通过碳原子守恒,计算样品中氨基甲酸铵的质量分数。
【详解】
(1)实验室用氯化铵和氢氧化钙晶体共热制取氨气,方程式为:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)检查装置乙气密性的操作:夹紧止水夹B,向长颈漏斗加水至漏斗中的液面高于试管中的液面,静置,若液面差保持不变,则表明气密性良好;
(3)选择图中的装置制备氨基甲酸铵,制取的二氧化碳中含有HCl和水蒸气,应先通过装置已中的饱和碳酸氢钠溶液除去HCl,然后通过戊中的浓硫酸除去水蒸气;制取氨气时气体中含有水蒸气,通过装置丙中的碱石灰;仪器接口的连接顺序为:B→I J→HG→EF←(或DC)CD←A。
(4)氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种易分解、易水解的白色固体,生成氨基甲酸铵的反应是放热的,所以需要降低温度,用冷水浴;丁中气球的用来平衡内外压强,还能吸收多余未反应的气体;
(5)氨基甲酸铵(NH2COONH4)是易水解的白色固体,难溶于CCl4,则可以使用过滤的方法分离;
(6)取因吸潮变质为碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品11.730g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥、称量,质量为15.000g。碳酸钙的物质的量==0.1500mol,根据碳原子守恒,氨基甲酸铵样品中碳的物质的量也为0.1500mol,碳酸氢铵和氨基甲酸铵的物质的量分别为x、y,则x+y=0.15,79x+78y=11.73,解得:x=0.03mol,y=0.12mol,则样品中氨基甲酸铵的质量分数为×100%=79.8%。
20、使硫粉易于分散到溶液中 冷凝管(或球形冷凝管) 冷凝回流 Na2SO4 取少量产品溶于过量稀盐酸,过滤,向滤液中加BaCl2溶液,若有白色沉淀,则产品中含有Na2SO4 由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色 18.10
【解析】
I.(1)硫粉难溶于水、微溶于乙醇,乙醇湿润可以使硫粉易于分散到溶液中;
(2)根据图示装置中仪器构造写出其名称,然后根据冷凝管能够起到冷凝回流的作用进行解答;
(3)由于S2O32‾具有还原性,易被氧气氧化成硫酸根离子可知杂质为硫酸钠;根据检验硫酸根离子的方法检验杂质硫酸钠;
(4)S2O32‾与氢离子在溶液中能够发生氧化还原反应生成硫单质,据此写出反应的离子方程式;
II.(5)滴定终点为最后一滴碘的标准液滴入时,溶液中淀粉遇碘单质变蓝;
(6)滴定管读数从上往下逐渐增大;根据氧化还原反应转移电子守恒解答。
【详解】
I.(1)硫粉难溶于水微溶于乙醇,所以硫粉在反应前用乙醇湿润是使硫粉易于分散到溶液中,故答案为:使硫粉易于分散到溶液中
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