资源描述
2021-2022高考化学模拟试卷含解析
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、某固体混合物可能由Al、( NH4)2SO4、MgCl2、FeCl2、AlCl3中的两种或多种组成,现对该混合物做如下实验,现象和有关数据如图所示(气体体积数据换算成标准状况)。关于该固体混合物,下列说法正确的是( )
A.含有4.5gAl
B.不含FeCl2、AlCl3
C.含有物质的量相等的( NH4)2SO4和MgCl2
D.含有MgCl2、FeCl2
2、Calanolide A是一种抗HIV药物,其结构简式如图所示。下列关于Calanolide A的说法错误的是( )
A.分子中有3个手性碳原子
B.分子中有3种含氧官能团
C.该物质既可发生消去反应又可发生加成反应
D.1mol该物质与足量NaOH溶液反应时消耗1molNaOH
3、常温时,1mol/L的HA和1mol/L的HB两种酸溶液,起始时的体积均为V0,分别向两溶液中加水进行稀释,所得变化关系如图所示(V表示溶液稀释后的体积)。下列说法错误的是
A.Ka( HA)约为10-4
B.当两溶液均稀释至时,溶液中>
C.中和等体积pH相同的两种酸所用n(NaOH):HA>HB
D.等体积、等物质的量浓度的NaA和NaB溶液中离子总数前者小于后者
4、下列图示与操作名称不对应的是
A.升华 B.分液
C.过滤 D.蒸馏
5、雌黄(As2S3)在我国古代常用作书写涂改修正液。浓硝酸氧化雌黄可制得硫磺,并生成砷酸和一种红棕色气体,利用此反应原理设计为原电池。下列叙述正确的是( )
A.砷酸的分子式为H2AsO4
B.红棕色气体在该原电池的负极区生成并逸出
C.该反应的氧化剂和还原剂物质的量之比为10:1
D.该反应中每析出4.8g硫磺转移1mol电子
6、下列条件下,两瓶气体所含原子数一定相等的是
A.同质量、不同密度的N2和CO B.同温度、同体积的H2和N2
C.同体积、不同密度的C2H4和C3H6 D.同压强、同体积的N2O和CO2
7、NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.18g氨基(-ND2)中含有的电子数为9NA
B.1molFeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA
C.1L0.1mol•L-1的Na2S溶液中,阴离子总数小于0.1NA
D.2.24LCH4与C2H4的混合气体中,所含H原子的数目是0.4NA
8、炼钢时常用的氧化剂是空气(或纯氧).炼钢过程中既被氧化又被还原的元素是( )
A.铁 B.硫 C.氧 D.碳
9、NA代表阿伏加德罗常数的值。4g α粒子(4He2+)含
A.2NA个α粒子 B.2NA个质子 C.NA个中子 D.NA个电子
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、白色固体Na2S2O4常用于织物的漂白,也能将污水中的某些重金属离子还原为单质除去。下列关于Na2S2O4说法不正确的是
A.可以使品红溶液褪色
B.其溶液可用作分析化学中的吸氧剂
C.其溶液可以和Cl2反应,但不能和AgNO3溶液反应
D.已知隔绝空气加热Na2S2O4分解可生成SO2,则其残余固体产物中可能有Na2S2O3
12、化学与资源利用、环境保护及社会可持续发展密切相关。下列说法错误的是
A.煤转化为水煤气加以利用是为了节约燃料成本
B.利用太阳能蒸发淡化海水的过程属于物理变化
C.在阳光照射下,利用水和二氧化碳合成的甲醇属于可再生燃料
D.用二氧化碳合成可降解塑料聚碳酸酯,实现“碳”的循环利用
13、下列表示正确的是( )
A.氯化镁的电子式:
B.氘(2H)原子的结构示意图:
C.乙烯的结构式:CH2=CH2
D.CO2的比例模型:
14、某溶液中可能含有SiO32-、OH-、CO32-、SO42-、AlO2-、HCO3-、Na+、Mg2+、Fe3+、Al3+ 等离子。当向该溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的盐酸溶液时,发现生成沉淀的物质的量随盐酸溶液的体积变化如下图所示。下列说法正确的是
A.原溶液中一定含有Na2SO4
B.反应最后形成的溶液中的溶质只有NaCl
C.原溶液中含有CO32- 与AlO2-的物质的量之比为1∶2
D.原溶液中一定含有的阴离子是:OH-、CO32-、SiO32-、AlO2-
15、下列实验事实不能用基团间相互作用来解释的是
A.与Na反应时,乙醇的反应速率比水慢
B.苯酚能与NaOH溶液反应而乙醇不能
C.乙醇能使重铬酸钾溶液褪色而乙酸不能
D.苯、甲苯发生硝化反应生成一硝基取代产物时,甲苯的反应温度更低
16、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.高温下,0.2mol Fe与足量水蒸气反应,生成的H2分子数目为0.3NA
B.室温下,1L pH=13的NaOH溶液中,由水电离的OH﹣离子数目为0.1NA
C.氢氧燃料电池正极消耗22.4L(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2NA
D.5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O反应中,生成28g N2时,转移的电子数目为3.75NA
二、非选择题(本题包括5小题)
17、为探究某无结晶水的正盐X(仅含有两种短周期元素)的组成和性质,设计并完成下列实验。(气体体积已转化为标准状况下的体积)
已知:B是空气的主要成分之一;C是一种强碱,且微溶于水 ,载人宇宙飞船内常用含 C的过滤网吸收宇航员呼出的CO2,以净化空气;D遇湿润的红色石蕊试纸变蓝。
(1)X的化学式为 __________________ 。
(2)图中B的组成元素在元素周期表中的位置是______________。
(3)A的电子式为 ____________。
(4)X受热分解转变成 A 和 B 的化学反应方程式为 ____________。
18、以下是有机物 H 的合成路径。
已知:
(1)①的反应类型是________。②的反应条件是_____________。
(2)试剂 a 是_________。F 的结构简式是_________。
(3)反应③的化学方程式_________。 与E互为同分异构体,能水解且苯环上只有一种取代基的结构简式是_________。(写出其中一种)
(4)A合成E为何选择这条路径来合成,而不是A和HCHO直接合成,理由是_________。
(5)根据已有知识,设计由为原料合成的路线_________,无机试剂任选(合成路线常用的表示方法为:XY……目标产物)
19、是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定,在酸性环境下易分解生成S和。某小组设计了如下实验装置制备(夹持及加热仪器略),总反应为。回答下列问题:
a. b.粉末 c.溶液 d.、溶液 e. 溶液
(1)装置A的作用是制备________,反应的化学方程式为________。
(2)完成下表实验过程:
操作步骤
装置C的实验现象
解释原因
检查装置气密性后,添加药品
pH计读数约为13
用离子方程式表示(以为例):①__
打开,关闭,调节;使硫酸缓慢匀速滴下
ⅰ.导管口有气泡冒出,②
___
ⅱ. pH计读数逐渐③___
反应分步进行:
↓
(较慢)
当pH计读数接近7时,立即停止通,操作是④___
必须立即停止通的原因是:⑤___
(3)有还原性,可作脱氯剂。向溶液中通入少量,某同学预测转变为,设计实验验证该预测:取少量反应后的溶液于试管中,________。
20、西安北郊古墓中曾出土一青铜锤(一种酒具),表面附着有绿色固体物质,打开盖子酒香扑鼻,内盛有26 kg青绿色液体,专家认定是2000多年前的“西汉美酒”。这是我国考古界、酿酒界的一个重大发现。
(1)上述报道引发了某校化学兴趣小组同学的关注,他们收集家中铜器表面的绿色固体进行探究。
提出问题:铜器表面附着绿色固体物质是由哪些元素组成的?
猜想:查阅相关资料后,猜想绿色固体物质可能是铜绿。
实验步骤:
①对试管内的绿色固体进行加热,至完全分解.观察到A装置中绿色固体逐渐变成黑色,B装置中无水硫酸铜变成蓝色,C装置中澄清石灰水变浑浊.
②取少量加热后生成的黑色固体于试管中,加入稀硫酸.观察到黑色固体逐渐溶解,溶液变成蓝色。
③取少量上述蓝色溶液于试管中,浸入一根洁净的铁丝.观察到铁丝表面有红色物质析出。
④实验结论:绿色固体物质中含有________、________、________、________等元素。(提示:装置内的空气因素忽略不计)
(2)表达与交流:①图中标有a、b的仪器名称是:a:________;b:________。
②上述实验步骤③中发生反应的离子方程式为____________________________。
③反应完成后,如果先移去酒精灯,可能出现的现象是______________________。
④如果将B、C两装置对调行吗?____。为什么?______________________。
21、D是一种催眠药,F是一种香料,它们的合成路线如下:
(1)A的化学名称是_________,C中含氧官能团的名称为_______________。
(2)F的结构简式为_______________,A和E生成F的反应类型为_______________。
(3)B与乙炔钠合成C的反应类型(酸化前)是______________;写出由C合成D的第二个反应的化学方程式___________________________________。
(4)同时满足下列条件的E的同分异构体有__________种(不含立体异构)。
①遇FeCl3溶液发生显色反应; ②能发生银镜反应
(5)以乙炔和甲醛为起始原料,选用必要的无机试剂合成1,3-丁二烯,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)。_________
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、C
【解析】
5.60L标况下的气体通过浓硫酸后,体积变为3.36L,则表明V(H2)=3.36L,V(NH3)=2.24L,从而求出n(H2)=0.15mol,n(NH3)=0.1mol,从而确定混合物中含有Al、( NH4)2SO4;由白色沉淀久置不变色,可得出此沉淀为Mg(OH)2,物质的量为;由无色溶液中加入少量盐酸,可得白色沉淀,加入过量盐酸,白色沉淀溶解,可确定此沉淀为Al(OH)3,溶液中含有AlCl3。从而确定混合物中一定含有Al、( NH4)2SO4、MgCl2、AlCl3,一定不含有FeCl2。
【详解】
A. 由前面计算可知,2Al—3H2,n(H2)=0.15mol,n(Al)=0.1mol,质量为2.7g,A错误;
B. 从前面的推断中可确定,混合物中不含FeCl2,但含有AlCl3,B错误;
C. n(NH3)=0.1mol,n[(NH4)2SO4]=0.05mol,n(MgCl2)= n[Mg(OH)2]=0.05mol,从而得出(NH4)2SO4和MgCl2物质的量相等,C正确;
D. 混合物中含有MgCl2,但不含有FeCl2,D错误。
故选C。
2、D
【解析】
A选项,分子中有3个手性碳原子,手性碳原子用*标出,,故A正确,不符合题意;
B选项,分子中有羟基、醚键、酯基3种含氧官能团,故B正确,不符合题意;
C选项,该物质含有羟基,且连羟基的碳相邻碳上有氢原子,能发生消去反应,含有碳碳双键、苯环可发生加成反应,故C正确,不符合题意;
D选项,该物质中含有酚酸酯,1mol该物质与足量NaOH溶液反应时消耗2 molNaOH,故D错误,符合题意。
综上所述,答案为D。
【点睛】
手性碳原子是碳原子周围连的四个原子或原子团不相同为手性碳原子,1 mol酚酸酯消耗2mol氢氧化钠,1 mol羧酸酯消耗1mol氢氧化钠。
3、B
【解析】
根据图示,当lg(V/V0)+1=1时,即V=V0,溶液还没稀释,1mol/L的HA溶液pH=2,即HA为弱酸,溶液中部分电离;1mol/L的HB溶液pH=0,即HB为强酸,溶液中全部电离。因为起始两溶液浓度和体积均相等,故起始两溶液中所含一元酸的物质的量相等。
【详解】
A.1mol/L的HA溶液的pH为2,c(A-)=c(H+)=0.01mol/L,c(HA) 1mol/L,则HA的电离常数约为10-4,A正确;
B. 由电荷守恒有:c(H+)=c(A-)+c(OH-),c(H+)=c(B-)+c(OH-),当两溶液均稀释至时,HB溶液pH=3,HA溶液pH>3,则有c(A-)<c(B-),B错误;
C.HA为弱酸,HB为强酸,等体积pH相同的两种酸所含一元酸的物质的量n(HA)>n(HB),故分别用NaOH溶液中和时,消耗的NaOH物质的量:HA>HB,C正确;
D.等体积、等物质的量浓度的NaA和NaB溶液,Na+数目相同,HA为弱酸,盐溶液中A-发生水解,NaA溶液呈碱性,NaA溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),HB为强酸,盐溶液中B-不发生水解,NaB溶液呈中性,NaB溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(B-)+c(OH-),NaA溶液中c(H+)<NaB溶液中c(H+),所以等体积、等物质的量浓度的NaA和NaB溶液中离子总数前者小于后者,D正确。
答案:B。
4、A
【解析】
A、升华是从固体变为气体的过程,图中操作名称是加热,选项A不对应;B、由图中装置的仪器以及操作分离互不相溶的液体,可知本实验操作名称是分液,选项B对应;C、由图中装置的仪器以及操作分离难溶固体与液体的混合物,可知本实验操作名称过滤,选项C对应;D、由图中装置的仪器以及操作分离沸点不同的液体混合物,可知本实验操作名称蒸馏,选项D对应。答案选A。
5、C
【解析】
A. As位于第四周期VA族,因此砷酸的分子式为H3AsO4,故A错误;
B. 红棕色气体为NO2,N的化合价由+5价→+4价,根据原电池工作原理,负极上发生氧化反应,化合价升高,正极上发生还原反应,化合价降低,即NO2应在正极区生成并逸出,故B错误;
C. 根据题中信息,As的化合价由+3价→+5价,S的化合价由-2价→0价,化合价都升高,即As2S3为还原剂,HNO3为氧化剂,根据得失电子数目守恒,因此有n(As2S3)×[2×(5-3)+3×2]=n(HNO3)×(5-4),因此n(HNO3):n(As2S3)=10:1,故C正确;
D. 4.8g硫磺的物质的量为:=0.15mol,根据硫原子守恒n(As2S3)=0.05mol,根据C 选项分析,1molAs2S3参与反应,转移10mole-,则0.05molAs2S3作还原剂,转移电子物质的量为0.05mol×10=0.5mol,故D错误;
答案:C。
6、A
【解析】
A、二者同质量,摩尔质量也相同,根据n=知,二者分子物质的量相同,也就是分子数相同,这两种分子还都含有2个原子,所以原子数相同,故A正确;
B、同温度、同体积,气体分子数目与压强呈正比,压强不定,无法判断气体分子数关系,故B错误;
C、同体积、不同密度的C2H4和C3H6,质量不相等。C2H4和C3H6的最简式相同,质量相等的两种气体含有相同的原子数,但质量不相等,则所含原子数不一定相同,故C错误;
D、同压强、同体积,气体分子数目与温度呈反比,温度不定,无法判断气体分子数关系,故D错误;
故选:A。
7、A
【解析】
A.18g氨基(-ND2)为1mol,含有的电子数为9NA,A正确;
B.氯气具有强氧化性,将Fe2+和I-均氧化,1molFeI2与足量氯气反应时转移的电子数为3NA,B错误;
C. S2-会水解,1个硫离子水解后产生1个硫氢根离子和1个氢氧根离子,故1L0.1mol•L-1的Na2S溶液中,阴离子总数大于0.1NA,C错误;
D.为指明标准状况,无法计算,D错误;
故答案选A。
【点睛】
氕()、氘()、氚(),互为同位素,氕()无中子。
8、A
【解析】
炼钢过程中反应原理:2Fe+O22FeO、FeO+CFe+CO 、2FeO+Si2Fe+SiO2。反应中C元素化合价升高,Fe元素发生Fe~FeO~Fe的一系列反应中,则Fe元素既失去电子也得到电子,所以既被氧化又被还原,答案选A。
【点睛】
从化合价的角度分析被氧化还是被还原,要正确的写出炼钢过程的化学方程式。
9、B
【解析】
A. 4g α粒子(4He2+)的物质的量为=1mol,共有NA个α粒子,故A错误;
B. 1个4He2+含有2个质子,4g α粒子(4He2+)的物质的量为=1mol,共有2NA个质子,故B正确;
C. 1个4He2+含有2个中子,g α粒子(4He2+)的物质的量为=1mol,共有2NA个中子,故C错误;
D. 4He2+中没有电子,故D错误;
正确答案是B。
【点睛】
本题考查阿伏加德罗常数的综合应用,注意掌握分子、原子、原子核内质子中子及核外电子的构成关系。
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
【点睛】
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、C
【解析】
A. Na2S2O4溶于水,会与溶解在水中的氧气反应产生SO2,SO2能使品红溶液褪色,所以Na2S2O4的水溶液具有漂白性,A正确;
B. Na2S2O4溶液与少量氧气反应产生亚硫酸氢钠和硫酸氢钠两种盐,反应方程式为:Na2S2O4+O2+H2O=NaHSO3+NaHSO4,所以Na2S2O4溶液可用作分析化学中的吸氧剂,B正确;
C. Na2S2O4中S元素平均化合价为+3价,具有还原性,Cl2具有氧化性,AgNO3具有酸性和氧化性,所以Na2S2O4与Cl2和AgNO3溶液都可以发生反应,C错误;
D. 隔绝空气加热Na2S2O4分解可生成SO2和两种盐Na2S2O3、Na2SO3,D正确;
故合理选项是C。
12、A
【解析】
A. 煤转化为水煤气加以利用是为了减少环境污染,A错误;
B. 利用太阳能蒸发淡化海水得到含盐量较大的淡水,其过程属于物理变化,B正确;
C. 在阳光照射下,利用水和二氧化碳合成甲醇,甲醇为燃料,可再生,C正确;
D. 用二氧化碳合成可降解塑料聚碳酸酯,聚碳酸酯再降解回归自然,实现“碳”的循环利用,D正确;
答案为A。
13、B
【解析】
A.相同离子不能合并;
B.氘(2H)原子中有1个质子,核外有1个电子;
C.结构式中需要用短线代替所有的共用电子对,CH2=CH2为结构简式;
D.比例模型表示原子的相对大小及原子连接顺序、空间结构。
【详解】
A.氯化镁属于离子化合物,镁离子直接用离子符号表示,氯离子需要标出最外层电子及所带电荷,氯化镁的电子式为:,故A错误;
B.氘(2H)原子中有1个质子,核外有1个电子,原子结构示意图:,故B正确;
C.乙烯分子中含有2个碳原子和4个氢原子,两个碳原子之间通过共用2对电子形成一个碳碳双键,碳碳键与碳氢键之间夹角120度,为平面型结构,其结构式为:,故C错误;
D.二氧化碳的分子式为CO2,由模型可知小球为碳原子,2个大球为氧原子,而氧原子半径小,实际碳原子半径大于氧原子半径,二氧化碳为直线型结构,其正确的比例模型为,故D错误;
故选:B。
【点睛】
易错点D,氧原子半径小,实际碳原子半径大于氧原子半径。
14、D
【解析】
A. 根据图像,开始没沉淀,所以原溶液一定有OH—,一定没有HCO3—、Mg2+、Fe3+、Al3+,根据电荷守恒,一定有Na+;沉淀先增多后减少,但不能完全溶解,说明原溶液一定有SiO32—、AlO2—;滴加盐酸体积为,沉淀的量不变,说明溶液中一定含有CO32—,综合以上溶液可能含有SO42—,故A错误;
B. 若原溶液含有SO42—,反应最后形成的溶液中的溶质有NaCl、Na2SO4,故B错误;
C. 滴加盐酸体积为,发生反应为CO32-+2H+=H2O+CO2;,发生反应为,所以CO32- 与AlO2-的物质的量之比为3∶4,故C错误;
D. 原溶液中一定含有的阴离子是:OH—、CO32—、SiO32—、AlO2—,故D正确。
答案选D。
15、C
【解析】
A. 与Na反应时,乙醇的反应速率比水慢,说明乙醇中羟基不如水中羟基活泼,这是因为烃基对羟基产生影响,故A能用基团间相互作用解释;
B.苯酚能跟NaOH溶液反应而乙醇不能,则说明苯环对羟基有影响,故B能用基团间相互作用解释;
C.乙醇具有还原性,乙酸不具有还原性,这是官能团的性质,与所连基团无关,故C不能用基团间相互作用解释;
D.甲苯的反应温度更低,说明甲苯与硝酸反应更容易,甲基的影响使苯环上的氢原子变得活泼易被取代,故D能用基团间相互作用解释;
答案选C。
16、D
【解析】
A.高温下,Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁,四氧化三铁中Fe的化合价为价,因此Fe失去电子的物质的量为:,根据得失电子守恒,生成H2的物质的量为:,因此生成的H2分子数目为,A错误;
B. 室温下,1 LpH=13的NaOH溶液中H+浓度为c(H+)=10-13mol/L,且H+全部由水电离,由水电离的OH-浓度等于水电离出的H+浓度,因此由水电离的OH-为10-13mol/L×1L=10-13mol,B错误;
C. 氢氧燃料电池正极上氧气发生得电子的还原反应,当消耗标准状况下22.4L气体时,电路中通过的电子的数目为,C错误;
D.该反应中,生成28 g N2时,转移的电子数目为3.75NA,D正确;
故答案为D。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、LiN3 第2周期VA族 3LiN3Li3N+4N2↑
【解析】
B是空气的主要成分之一,B为氮气或氧气;C是一种强碱,且微溶于水,C为LiOH,载人宇宙飞船内常用含 C的过滤网吸收宇航员呼出的CO2,以净化空气,LiOH与反应生成Li2CO3;D遇湿润的红色石蕊试纸变蓝,D是NH3,确定B为氮气,NH3是2.24L合0.1mol,A中N为14g·mol-1×0.1mol=1.4g。A为Li3N,3.5g中Li为3.5-1.4=2.1g,14.7gX中Li为 2.1g,n(Li)==0.3mol,n(N)==0.9mol,n(Li):n(N)=0.3:0.9=1:3,X的化学式为:LiN3。
【详解】
(1)由分析可知:X的化学式为LiN3。故答案为:LiN3;
(2)B为氮气,组成元素N在元素周期表中的位置是第2周期VA族。故答案为:第2周期VA族;
(3)A为Li3N,Li最外层只有1个电子,显+1价,N最外层5个电子,得三个电子,显-3价,电子式为。故答案为:;
(4)由分析X的化学式为:LiN3,X受热分解转变成 Li3N 和 N2,由质量守恒:化学反应方程式为 3LiN3Li3N+4N2↑。故答案为: 3LiN3Li3N+4N2↑。
18、加成 浓硫酸、加热 CH3COOH 防止苯甲醇的羟基被氧化
【解析】
苯甲醇和醋酸在浓硫酸催化下发生酯化反应生成B(),B和甲醛反应生成C,C催化氧化生成D,D再和NaOH溶液反应生成E(),根据E的结构简式回推,可知D→E是酯的水解,所以D为,D是C催化氧化生成的,所以C为,则B和甲醛的反应是加成反应。E→F增加了2个碳原子和2个氧原子,根据给出的已知,可推测试剂a为CH3COOH,生成的F为,F生成G(能使溴水褪色),G分子中有碳碳双键,为F发生消去反应生成的,结合H的结构简式可知G为。
【详解】
(1)①是和甲醛反应生成,反应类型是加成反应;②是的醇羟基发生消去反应生成的反应,所需试剂是浓硫酸,条件是加热;
(2)由E生成F根据分子式的变化可以推出a的结构简式是CH3COOH,F的结构简式是;
(3)反应③是的分子内酯化,化学方程式为:;
E为,与E互为同分异构体,能水解,即需要有酯基,且苯环上只有一种取代基,同分异构体可以为或;
(4)苯甲酸的醇羟基容易在反应过程中被氧化,A合成E选择题中路径来合成原因是防止苯甲醇的羟基被氧化;
(5)要合成,需要有单体,由可以制得或,再发生消去反应即可得到。故合成路线为:
19、 溶液出现淡黄色浑浊,然后逐渐澄清(或浑浊减少) 减小 关闭、,打开 过量会使溶液酸度增加,使产物分解,降低产率 加入过量盐酸,过滤,向滤液中滴加Ba溶液,有白色沉淀生成
【解析】
(1)装置A中试剂1为浓硫酸,试剂2为Na2SO3,反应生成二氧化硫气体;
(2)检查装置气密性后,添加药品,pH计读数约为13说明溶液显碱性是硫离子水解的原因;打开K2,关闭K3,调节K1使硫酸缓慢匀速滴下,反应分步进行:
Na2CO3+SO2═Na2SO3+CO2
2Na2S+3SO2═2Na2SO3+3S↓
Na2SO3+S═Na2S2O3(较慢)
发生总反应为2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2 ,据此分析反应现象;
当pH计读数接近7时,立即停止通SO2,SO2过量会使溶液酸度增加,使产物分解,降低产率,操作是关闭K1、K2,打开K3;
(3)预测S2O32-转变为SO42-,可以利用检验硫酸根离子的方法设计实验检验;
【详解】
(1)装置A中试剂1为浓硫酸,试剂2为Na2SO3,反应生成二氧化硫气体,反应的化学方程式为:H2SO4+Na2SO3=SO2↑+H2O+Na2SO4,
故答案为SO2; H2SO4+Na2SO3=SO2↑+H2O+Na2SO4;
(2)检查装置气密性后,添加药品,pH计读数约为13说明溶液显碱性是硫离子水解,水解离子方程式为:S2−+H2O⇌HS−+OH−,
打开K2,关闭K3,调节K1使硫酸缓慢匀速滴下,反应分步进行:
Na2CO3+SO2═Na2SO3+CO2
2Na2S+3SO2═2Na2SO3+3S↓
Na2SO3+S═Na2S2O3(较慢)
发生总反应为2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2 ,
反应过程中的现象是导管口有气泡冒出,溶液出现淡黄色浑浊,然后逐渐澄清(或浑浊减少),碳酸钠溶液变化为亚硫酸钠溶液和硫代硫酸钠溶液,pH计读数逐渐减小
当pH计读数接近7时,立即停止通SO2,操作是关闭K1、K2,打开K3,必须立即停止通SO2的原因是:SO2过量会使溶液酸度增加,使产物分解,降低产率,
故答案为S2−+H2O⇌HS−+OH−;溶液出现淡黄色浑浊,然后逐渐澄清(或浑浊减少);减小;关闭K1、K2,打开K3;SO2过量会使溶液酸度增加,使产物分解,降低产率;
(3)Na2S2O3有还原性,可作脱氯剂。向Na2S2O3溶液中通入少量Cl2,某同学预测S2O32−转变为SO42−,设计实验为:取少量反应后的溶液于试管中,加入过量盐酸,过滤,向滤液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,
故答案为加入过量盐酸,过滤,向滤液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成;
20、铜 碳 氢 氧 试管 铁架台 Fe+Cu2+=Cu+Fe2+ C装置中的液体会倒流入B装置 不行 若对调,则无法证明加热绿色固体后是否有水生成
【解析】
(1)实验结论:绿色固体加热,至完全分解,B装置中无水硫酸铜变成蓝色,说明反应有水生成,从而可确定物质中含有氢、氧元素;C装置中澄清石灰水变浑浊,说明生成了二氧化碳,可确定物质中含有碳、氧元素;铜器上出现的固体,A装置中绿色固体逐渐变成黑色,则黑色固体可能是氧化铜,加入稀硫酸.观察到黑色固体逐渐溶解,溶液变成蓝色,说明黑色固体一定是氧化铜,原固体中含有铜、氧元素,所以绿色固体物质中含有氢、碳、氧、铜;故答案为铜;碳;氢;氧;
(2)①a是反应容器,为试管,b起支持和固定作用,为铁架台;故答案为试管;铁架台;
②氧化铜和硫酸反应生成的蓝色溶液为硫酸铜溶液,取少量上述蓝色溶液于试管中,浸入一根洁净的铁丝,观察到铁丝表面有红色物质析出,是铁和硫酸铜反应生成的硫酸亚铁和红色的铜,离子方程式为:Fe+Cu2+=Fe2++Cu;故答案为Fe+Cu2+=Fe2++Cu;
③防止空气中的二氧化碳对澄清石灰水检验前面生成二氧化碳的影响,最后应加一干燥管,故作用吸收空气中的二氧化碳;反应完成以后,如果先移去酒精灯,试管中气体温度降低,气压减小,水槽中的水会倒吸入B装置。故答案为吸收空气中的二氧化碳;若先撤酒精灯,则C中液体会倒吸至B中;
④如果将B、C两装置对调,气体通过C会带出水蒸气,不能确定加热绿色固体是否有水生成,故答案为不行;若对调则无法证明加热绿色固体是否有水生成。
【点睛】
本题主要对物质的组成成分而进行的实验探究,根据实验步骤分析推断出该物质的组成成分,实验涉及知识面广,对学生思维能力要求高,既考查知识的识记、理解、迁移、运用,又考查分析、对比、归纳等思维能力,在平时的训练中应该注意总结、积累。
21、环己醇 羟基 酯化(取代)反应 加成反应 +NH3→+HCl 9
【解析】
与H2在催化剂作用下发生加成反应生成A,其结构简式为;催化氧化可生成B,结构简式为;与H-C≡CNa可发生加成反应生成,酸化后生成C(), 与SOCl2反应生成,与NH3反应生成D()。酸化后生成E,其结构简式为,与发生酯化反应生成F,其结构简式为。
【详解】
(1)A的结构简式为,化学名称是环己醇,C的结构简式为,含氧官能团的名称为羟基。答案为:环己醇;羟基;
(2)由以上分析可知,F的结构简式为,和生成的反应类型为酯化(取代)反应。答案为:;酯化(取代)反应;
(3) 与H-C≡CNa合成,反应类型(酸化前)是加成反应;由合成的化学方程式为+NH3→+HCl。答案为:加成反应;+NH3→+HCl;
(4)同时满足条件:“①遇FeCl3溶液发生显色反应;②能发生银镜反应”的E的同分异构体中,应含有1个-OH(酚)、1个-OOCH(3种异构体),或2个-OH(酚)、1个-CHO(6种异构体),异构体共有9种(不含立体异构)。答案为:9;
(5)以乙炔和甲醛为起始原料,利用题给流程图中与H-C≡CNa的反应原理,将HC≡CH转化为NaC≡CNa,然后与HCHO进行加成,生成HOCH2C≡CCH2OH,与H2加成生成HOCH2CH2CH2CH2OH,再发生消去反应从而得到目标有机物。合成路线为:
. 。答案为:。
【点睛】
的同分异构体中,含有1个-OH(酚)、1个-OOCH的异构体的结构简式为(共3种异构体);含2个-OH(酚)、1个-CHO的异构体的结构简式为,,(共6种异构体,序号①、②、③表示-CHO所在的位置)。
展开阅读全文