湖北省武汉市2025-2026学年高考冲刺化学模拟试题(含答案解析)
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这是一份湖北省武汉市2025-2026学年高考冲刺化学模拟试题(含答案解析),共16页。试卷主要包含了答题时请按要求用笔等内容,欢迎下载使用。
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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。
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一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)
1、下列化学用语中,正确的是
A.Na原子结构示意图B.MgCl2的电子式
C.N2分子的结构式 N=ND.CH4的比例模型
2、海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等(如图所示)。
下列有关说法正确的是( )
A.大量的氮、磷废水排入海洋,易引发赤潮
B.在③中加入盐酸溶解得到MgCl2溶液,再直接蒸发得到MgCl2·6H2O
C.在④⑤⑥中溴元素均被氧化
D.在①中除去粗盐中的SO42-、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,加入的药品顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
3、主族元素M、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20;M是地壳中含量最多的元素,X、Z为金属元素;X、Y、Z最外层电子数之和为12。下列说法不正确的是( )
A.简单离子半径:X<M<Y
B.Z与M形成的化合物中一定只含离子键
C.YM2可用于自来水消毒
D.工业上常用电解M与X组成的化合物制单质X
4、根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
A.AB.BC.CD.D
5、已知:pKa=-lgKa,25℃时,H2SO3的pKa1=1.85,pKa2=7.19。用0.1 ml·L-1NaOH溶液滴定20mL 0.1ml·L-1H2SO3溶液的滴定曲线如下图所示(曲线上的数字为pH)。下列说法正确的是
A.b点所得溶液中:c(H+)+c(SO32-)=c(OH-)+c(H2SO3)
B.a点所得溶液中:2c(HSO3-)+c(SO32-)=0.1ml·L-1
C.e点所得溶液中:c(Na+)> c(SO32-)> c(H+)> c(OH-)
D.c点所得溶液中:c(Na+)>3c(HSO3-)
6、短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。W原子的最外层电子数是X与Z原子最外层电子数之和,W简单氢化物r溶于水完全电离。m、p是由这些元素组成的二元化合物,m可做制冷剂,无色气体p遇空气变为红棕色。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径:W>Z>Y>X
B.Y原子的价电子轨道表示式为
C.r与m可形成离子化合物,其阳离子电子式为
D.一定条件下,m能与Z的单质反应生成p
7、为测定人体血液中Ca2+的含量,设计了如下方案:
有关反应的化学方程式为:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4 K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O若血液样品为15mL,滴定生成的草酸消耗了0.001ml·L-1的KMnO4溶液15.0mL,则这种血液样品中的含钙量为
A.0.001ml·L-1B.0.0025ml·L-1 C.0.0003ml·L-1D.0.0035ml·L-1
8、重水(D2O)是重要的核工业原料,下列说法正确的是
A.氘(D)的原子核外有2个电子B.1H与D是同一种原子
C.H2O与D2O互称同素异形体D.1H218O与D216O的相对分子质量相同
9、在高温高压的水溶液中,AuS-与Fe2+发生反应沉积出磁铁矿(主要成分Fe3O4)和金矿(含Au),并伴有H2S气体生成。对于该反应的说法一定正确的是
A.氧化剂和还原剂的物质的量之比2:3
B.AuS-既作氧化剂又作还原剂
C.每生成2.24 L气体,转移电子数为0.1ml
D.反应后溶液的pH值降低
10、常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是()
A.pH=l的溶液中:Ba2+、Fe3+、Cl-、SCN-
B.能使酚酞变红的溶液:Ca2+、K+、HCO3-、CO32-
C.=10-12的溶液中:NH4+、Cu2+、NO3-、SO42-
D.由水电离的c(H+)=10-12ml·L-1的溶液中:Na+、Al3+、Cl-、NO3-
11、四元轴烯t,苯乙烯b及立方烷c的结构简式如下,下列说法正确的是
A.b的同分异构体只有t和c两种B.t和b能使酸性KMnO4溶液褪色而c不能
C.t、b、c的二氯代物均只有三种D.b中所有原子-定不在同-个平面上
12、一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的示意图如下。
电池工作时发生的反应为:
RuII RuII *(激发态)
RuII *→ RuIII+e-
I3-+ 2e-→3I-
RuIII+3I-→RuII++ I3-
下列关于该电池叙述错误的是 ( )
A.电池中镀Pt导电玻璃为正极
B.电池工作时,I-离子在镀Pt导电玻璃电极上放电
C.电池工作时,电解质中I-和I3-浓度不会减少
D.电池工作时,是将太阳能转化为电能
13、下列实验操作能达到实验目的的是
A.用排水法收集铜粉与浓硝酸反应产生的NO2
B.用氨水鉴别NaCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl四种溶液
C.用酸性KMnO4溶液验证草酸的还原性
D.用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl
14、常温下,下列各组物质中,Y既能与X反应又能与Z反应的 ( )
A.①③B.①②C.②③D.③④
15、已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度,且构成该晶体的微粒间只以单键结合。关于C3N4晶体的说法错误的是:
A.该晶体属于原子晶体,其化学键比金刚石中的更牢固
B.该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子结构
C.该晶体中每个碳原子连接4个氮原子,每个氮原子连接3个碳原子
D.该晶体与金刚石相似,都是原子间以非极性共价键形成空间网状结构
16、互为同系物的物质不具有
A.相同的相对分子质量B.相同的通式
C.相似的化学性质D.相似的结构
17、干冰气化时,发生变化的是
A.分子间作用力B.分子内共价键
C.分子的大小D.分子的化学性质
18、科学家通过实验发现环己烷在一定条件下最终可以生成苯,从而增加苯及芳香族化合物的产量,下列有关说法正确的是
A.①②两步反应都属于加成反应
B.环己烯的链状同分异构体超过10种(不考虑立体异构)
C.环己烷、环己烯、苯均易溶于水和乙醇
D.环己烷、环己烯、苯均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
19、下列关于物质保存或性质的描述错误的是( )
A.金属钠可以保存在无水乙醇中
B.氢氧化铜的悬浊液加热后变为黑色
C.氟化钠溶液需在塑料试剂瓶中保存
D.向盛二氧化碳的塑料瓶中加入饱和碳酸钠溶液,振荡后会变浑浊
20、在硫酸铜晶体结晶水含量测定的实验过程中,下列仪器或操作未涉及的是
A.B.C.D.
21、已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.11 g硫化钾和过氧化钾的混合物,含有的离子数目为0.4NA
B.28 g聚乙烯()含有的质子数目为16NA
C.将标准状况下224 mLSO2溶于水制成100 mL溶液,H2SO3、HSO3-、SO32-三者数目之和为0.01NA
D.含63 gHNO3的浓硝酸与足量铜完全反应,转移电子数目为0.50NA
22、锂空气电池是一种用锂作负极,以空气中的氧气作为正极反应物的电池。其工作原理如图,下列说法中错误的是( )
A.多孔电极可以提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面
B.正极的电极反应:
C.有机电解液可以是乙醇等无水有机物
D.充电时专用充电电极可防止空气极腐蚀和劣化
二、非选择题(共84分)
23、(14分)甲苯是有机合成的重要原料,既可用来合成抗流感病毒活性药物的中间体E,也可用来合成γ-分泌调节剂的药物中间体K,合成路线如下:
已知:ⅰ.R1NH2+Br-R2R1-NH-R2+HBr
ⅱ.
(1)A的结构简式为______________。
(2)C中含氧官能团名称为_____________。
(3)C→D的化学方程式为_____________。
(4)F→G的反应条件为________________。
(5)H→I的化学方程式为________________。
(6)J的结构简式为_____________。
(7)利用题目所给信息,以和为原料合成化合物L的流程如下,写出中间产物1和中间产物2的结构简式:______,_________。
①
②合成L的过程中还可能得到一种高分子化合物,其结构简式为________。
24、(12分)富马酸福莫特罗作为特效哮喘治疗药物被临床广泛应用。化合物Ⅰ是合成富马酸福莫特罗的重要中间体,其合成路线如图所示:
已知:Ⅰ、;
Ⅱ、R1-NO2 R1-NH2;
请回答下列问题:
(1)A中所含官能团的名称为____________。
(2)反应②的反应类型为____________,反应④的化学方程式为 ____________。
(3)H的结构简式为____________。
(4)下列关于Ⅰ的说法正确的是____________(填选项字母)。
A.能发生银镜反应 B.含有3个手性碳原子 C.能发生消去反应 D.不含有肽键
(5)A的同分异构体Q分子结构中含有3种含氧官能团,能发生银镜反应,可与FeCl3溶液发生显色反应,苯环上只有两个取代基且处于对位,则Q的结构简式为____(任写一种),区分A和Q可选用的仪器是____(填选项字母)。
a.元素分析仪 b.红外光谱仪 c.核磁共振波谱仪
(6)根据已有知识并结合相关信息,写出以丙酮、苯胺和醋酸为原料(其他试剂任选),制备的合成路线:________________________。
25、(12分)碘及其化合物可广泛用于医药和工业生产等。
(1)实验室用海带提取I2时操作步骤依次为:灼烧、溶解、过滤、__、__及蒸馏。
(2)灼烧海带时除需要三脚架、酒精灯、玻璃棒外,还需要的实验仪器是__。
(3)“过滤”后溶液中含一定量硫酸盐和碳酸盐。现要检验溶液中的I﹣,需选择的试剂组合及其先后顺序是__(选填编号)。
a.AgNO3溶液 b.Ba(NO3)2溶液 c.BaCl2溶液 d.CaCl2溶液
(4)在海带灰滤液中加入适量氯水后一定存在I2,可能存在IO3﹣。请补充完整检验含I2溶液中是否含有IO3﹣的实验方案(可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液):
①取适量含I2溶液用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在;
②__。
(5)分解水可用SO2/I2循环法。该法共涉及三步化学反应。__;2H2SO4 2SO2↑+O2↑+2H2O;__。与传统的分解水的方法相比,本法的优点是__;缺点是__。
26、(10分)三苯甲醇()是重要的有机合成中间体。实验室中合成三苯甲醇时采用如图所示的装置,其合成流程如图:
已知:①格氏试剂易潮解,生成可溶于水的 Mg(OH)Br。
②三苯甲醇可通过格氏试剂与苯甲酸乙酯按物质的量比2:1反应合成
③相关物质的物理性质如下:
请回答下列问题:
(1)合成格氏试剂:实验装置如图所示,仪器A的名称是____,已知制备格氏试剂的反应剧烈放热,但实验开始时常加入一小粒碘引发反应,推测I2的作用是____。使用无水氯化钙主要是为避免发生____(用化学方程式表示)。
(2)制备三苯甲醇:通过恒压滴液漏斗往过量的格氏试剂中加入13mL苯甲酸乙酯(0.09ml)和15mL无水乙醚的混合液,反应剧烈,要控制反应速率除使用冷水浴外,还可以 ___(答一点)。回流0.5h后,加入饱和氯化铵溶液,有晶体析出。
(3)提纯:冷却后析出晶体的混合液含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯和碱式溴化镁等杂质,可先通过 ___(填操作方法,下同)除去有机杂质,得到固体17.2g。再通过 ___纯化,得白色颗粒状晶体16.0g,测得熔点为164℃。
(4)本实验的产率是____(结果保留两位有效数字)。本实验需要在通风橱中进行,且不能有明火,原因是____。
27、(12分)化学是一门以实验为基础的学科,实验探究能激发学生学习化学的兴趣。某化学兴趣小组设计如图实验装置(夹持设备已略)制备氯气并探究氯气及其卤族元素的性质。回答下列问题:
(1)仪器a的名称是______________。
(2)A装置中发生的化学反应方程式为_________________________________。若将漂白粉换成KClO3,则反应中每生成21.3g Cl2时转移的电子数目为____NA。
(3)装置B可用于监测实验过程中C处是否堵塞,若C处发生了堵塞,则B中可观察到__________。
(4)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,此时C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次可放入____(填选项a或b或c)。
(5)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓缓通入足量氯气时,可观察到无色溶液逐渐变为红棕色,说明氯的非金属性大于溴,打开活塞,将D中少量溶液加入E中,振荡E,观察到的现象是_______________________________,该现象_____(填“能”或“不能”)说明溴的非金属性强于碘,原因是_____________________。
28、(14分)数十年来,化学工作者对氮的氧化物、碳的氧化物做了广泛深入的研究并取得一些重要成果。
I.已知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步:
第一步:2NO(g)N2O2(g)(快) ∆H10
② CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH>0
③ CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g)ΔHN3->O2->H+,故A错误;
B.Y为N,其价层电子为2s22p3,价电子轨道表示式为:,故B错误;
C.r与m可形成离子化合物氯化铵,铵根的正确电子式为,故C错误;
D.氨气与氧气在催化剂加热的条件下可以生成NO,故D正确;
故答案为D。
7、B
【解析】
由方程式Ca2++C2O42+=CaC2O4、CaC2O4+H2SO4=CaSO4↓+H2C2O4、2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=H2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O可得关系式:5Ca2+~5CaC2O4~5H2C2O4~2KMnO4,令血液中含钙量为cml/L,则:
5Ca2+~5CaC2O4~5H2C2O4~2KMnO4
5 2
cml/L×0.015L 0.001ml•L-1×0.015L
所以cml/L×0.015L×2=5×0.001ml•L-1×0.015L
解得c=0.0025ml•L-1;
答案选B。
8、D
【解析】
A、氘(D)原子核内有一个质子,核外有1个电子,选项A错误;
B、1H与D质子数相同,中子数不同互称同位素,是两种原子,选项B错误;
C、同素异形体是同种元素的单质之间的互称,选项C错误;
D、1H218O与D216O的相对分子质量相同,都是20,选项D正确;
答案选D。
9、D
【解析】
在高温高压的水溶液中,AuS-与Fe2+发生反应沉积出磁铁矿(主要成分Fe3O4)和金矿(含Au),并伴有H2S气体生成,则反应的方程式可表示为4H2O+2AuS-+3Fe2+→Fe3O4+2Au+2H2S↑+4H+,则
A.氧化剂是AuS-,还原剂是亚铁离子,根据电子得失守恒可知二者的物质的量之比1:1,选项A错误;
B.AuS-中Au的化合价降低,只作氧化剂,亚铁离子是还原剂,选项B错误;
C.不能确定气体所处的状态,则每生成2.24 L气体,转移电子数不一定为0.1ml,选项C错误;
D.反应后有氢离子产生,因此溶液的pH值降低,选项D正确;
答案选D。
10、C
【解析】
A. pH=l的溶液中, Fe3+、SCN-反应生成Fe(SCN)3,不能大量共存,故不选A;
B. 能使酚酞变红的溶液:Ca2+、CO32-反应生成碳酸钙沉淀,不能大量共存,故不选B;
C. =10-12的溶液呈酸性,NH4+、Cu2+、NO3-、SO42-不反应,能大量共存,故不选C;
D. 由水电离的c(H+)=10-12ml·L-1的溶液,呈酸性或碱性,若呈碱性, Al3+不能存在,故不选D。
11、B
【解析】
A.b苯乙烯分子式为C8H8,符合分子式的有机物结构可以是多种物质;
B.t和b含有碳碳双键,可被酸性高锰酸钾氧化;
C.根据一氯代物中氢原子的种类判断;
D.b含有碳碳双键和苯环,为平面形结构。
【详解】
A.b苯乙烯分子式为C8H8,对应的同分异构体也可能为链状烃,故A错误;
B.t和b含有碳碳双键,可被酸性高锰酸钾氧化,故B正确;
C.不考虑立体结构,二氯代物t和e均有3种,b有14种,故C错误;
D.b含有碳碳双键和苯环,为平面形结构,苯环和碳碳双键可能在同一个平面上,故D错误。
故选B。
12、B
【解析】
由图电子的移动方向可知,半导材料TiO2为原电池的负极,镀Pt导电玻璃为原电池的正极,电解质为I3-和I-的混合物,I3-在正极上得电子被还原,正极反应为I3-+2e-=3I-,由此分析解答。
【详解】
根据上述分析,结合图示信息得,
A. 由图可知,镀Pt导电玻璃极为电子流入的一极,所以为正极,A项正确;
B. 原电池中阴离子在负极周围,所以I-离子不在镀Pt导电玻璃电极上放电,B项错误;
C. 电池的电解质溶液中I-的浓度和I3-的浓度不变,C项正确;
D. 由图可知该电池是将太阳能转化为电能的装置,D项正确。
答案选B。
13、C
【解析】
A、NO2和水发生反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,不能用排水法收集NO2,应用排空气法收集,故错误;
B、现象分别是无现象、有白色沉淀、有白色沉淀(氢氧化铝溶于强碱不溶于弱碱)、无现象,因此不能区分,应用NaOH溶液,进行鉴别,故错误;
C、高锰酸钾溶液,可以把草酸氧化成CO2,即2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,故正确;
D、Cl2+H2OHCl+HClO,HCl消耗NaHCO3,促使平衡向正反应方向移动,因此应用饱和食盐水,故错误。
14、D
【解析】
①Cu与FeCl3溶液发生氧化还原反应,常温下不与浓硫酸发生反应;②SiO2属于酸性氧化物,能与强碱反应,但不与浓盐酸反应;③Ca(OH)2是强碱与SO2反应,与NaHCO3也反应;④Al(OH)3属于两性氢氧化物,与强酸强碱溶液都反应;
【详解】
①Cu与FeCl3溶液发生氧化还原反应:Cu+ 2FeCl3=CuCl2+ 2FeCl2,常温下不和浓硫酸反应,故①错误;②SiO2属于酸性氧化物,能与强碱发生反应,所以与氢氧化钾发生反应SiO2+2KOH=K2SiO3+H2O,但不能和盐酸反应; ③Ca(OH)2是强碱与SO2酸性氧化物发生反应Ca(OH)2+ SO2=CaSO3+H2O,与NaHCO3也发生反应;④Al(OH)3属于两性氢氧化物,能和强酸强碱溶液都反应,和强碱NaOH反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O、和硫酸反应3H2SO4+2Al(OH)3==Al2(SO4)3+6H2O ;故③④正确,故答案为D。
本题考查物质的相关性质,熟记相关物质的反应及反应条件很重要。
15、D
【解析】
A.C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度,且构成该晶体的微粒间只以单键结合,这说明该晶体属于原子晶体。由于碳原子半径大于氮原子半径,则其化学键比金刚石中的碳碳键更牢固,A正确;
B.构成该晶体的微粒间只以单键结合,每个碳原子连接4个氮原子、每个氮原子连接3个碳原子,晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子结构,B正确;
C.碳最外层有4个电子,氮最外层有5个电子,则该晶体中每个碳原子连接4个氮原子、每个氮原子连接3个碳原子,C正确;
D.金刚石中只存在C-C键,属于非极性共价键,C3N4晶体中C、N之间以极性共价键结合,原子间以极性键形成空间网状结构,D错误;
答案选D。
16、A
【解析】
结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物互为同系物.
A、由于同系物在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团,故相对分子质量不同,选项A选;
B、由于同系物的结构相似,即属于同一类物质,故通式相同,选项B不选;
C、由于同系物的结构相似,即属于同一类物质,故化学性质相似,选项C不选;
D、互为同系物的物质的结构必须相似,选项D不选。
答案选A。
17、A
【解析】
A.干冰气化时,分子间距离增大,所以分子间作用力减弱,故A正确;
B.干冰气化时二氧化碳分子没变,所以分子内共价键没变,故B错误;
C.干冰气化时二氧化碳分子没变,分子的大小没变,故C错误;
D.干冰气化时二氧化碳分子没变,所以化学性质没变,故D错误;
答案选A。
18、B
【解析】
A.①②两步反应是脱氢反应,不属于加成反应,故A错误;
B.环己烯的链状同分异构体既有二烯烃,也有炔烃等,存在官能团异构、官能团位置异构、碳链异构,同分异构体超过10种,故B正确;
C.环己烷、环己烯、苯均难溶于水,故C错误;
D.环己烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D错误;
答案:B
19、A
【解析】
A.钠能够与乙醇反应,所以钠不能保存在乙醇中,故A错误;
B.氢氧化铜受热分解生成黑色氧化铜,所以氢氧化铜的悬浊液加热后变为黑色,故B正确;
C.氟离子水解生成HF,HF能够腐蚀玻璃,所以氟化钠溶液不能用玻璃瓶盛放,可以用塑料试剂瓶中保存,故C正确;
D.碳酸钠与二氧化碳和水反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠,所以向盛二氧化碳的塑料瓶中加入饱和碳酸钠溶液,振荡后会变浑浊,故D正确;
故选:A。
20、C
【解析】
A.为使硫酸铜晶体充分反应,应该将硫酸铜晶体研细,因此要用到研磨操作,A不符合题意;
B.硫酸铜晶体结晶水含量测定实验过程中,需要准确称量瓷坩埚的质量、瓷坩埚和一定量硫酸铜晶体的质量、瓷坩埚和硫酸铜粉末的质量,至少称量4次,所以涉及到称量操作,需要托盘天平,B不符合题意;
C.盛有硫酸铜晶体的瓷坩埚放在泥三角上加热,直到蓝色完全变白,不需要蒸发结晶操作,因此实验过程中未涉及到蒸发结晶操作,C符合题意;
D.加热后冷却时,为防止硫酸铜粉末吸水,应将硫酸铜放在干燥器中进行冷却,从而得到纯净而干燥的无水硫酸铜,因此需要使用干燥器,D不符合题意;
故合理选项是C。
21、B
【解析】
A.K2S、K2O2的式量是110,11 gK2S、K2O2的混合物的物质的量是=0.1 ml,1 ml K2S含有2 ml K+、1 mlS2-,1 ml K2O2中含有2 ml K+、1 mlO22-,则0.1 ml混合物中含有离子数目为0.3NA,A错误;
B.聚乙烯最简式是CH2,式量是14,其中含有的质子数为8,28 g聚乙烯中含有最简式的物质的量是n(CH2)= =2 ml,则含有的质子数目为2 ml×8×NA/ml=16NA,B正确;
C.标准状况下224 mLSO2的物质的量是0.01 ml,SO2溶于水反应产生H2SO3,该反应是可逆反应,溶液中存在少量SO2分子,H2SO3是二元弱酸,发生的电离作用分步进行,存在电离平衡,根据S元素守恒可知溶液中S元素存在微粒有SO2、H2SO3、HSO3-、SO32-四种,故H2SO3、HSO3-、SO32-的数目之和小于0.01NA,C错误;
D.63 g HNO3的物质的量为1 ml,若只发生反应Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O转移电子物质的量为0.50 ml,但是由于铜足量,随着反应的进行,硝酸浓度逐渐变稀,浓硝酸后来变成了稀硝酸,此时发生反应:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,若反应只产生NO,转移电子的物质的量为0.75 ml,所以1 ml硝酸与足量的铜反应,转移的电子数大于0.50NA而小于0.75NA,D错误;
故合理选项是B。
22、C
【解析】
在锂空气电池中,锂作负极,以空气中的氧气作为正极反应物,在水性电解液中氧气得电子生成氢氧根离子,据此解答。
【详解】
A.多孔电极可以增大电极与电解质溶液的接触面积,有利于氧气扩散至电极表面,A正确;
B.因为该电池正极为水性电解液,正极上是氧气得电子的还原反应,反应为O2+2H2O+4e-=4OH-,B正确;
C.乙醇可以和金属锂反应,所以不能含有乙醇,C错误;
D.充电时,阳极生成氧气,可以和碳反应,结合电池的构造和原理,采用专用充电电极可以有效防止空气极腐蚀,D正确;
故合理选项是C。
本题考查电化学基础知识,涉及电极判断、反应式的书写等相关知识,C项为易错点,注意锂的活泼性较强,可以和乙醇发生置换反应,试题难度不大。
二、非选择题(共84分)
23、 羟基、羧基 +CH3OH+H2O 浓H2SO4、浓硝酸,加热 +H2O
【解析】
被氧化为A,A发生取代反应生成,故A是;与甲醇发生酯化反应生成D,D是;根据,由可逆推I是,H与甲酸反应生成,则H是,根据逆推G是。
【详解】
(1)根据以上分析可知A是苯甲酸,结构简式为。
(2)C是,含氧官能团名称为羧基、羟基。
(3)与甲醇发生酯化反应生成,化学方程式为。
(4)→为硝化反应,反应条件为浓硫酸、浓硝酸,加热。
(5)与甲酸发生反应生成和水,化学方程式为。
(6)与J反应生成,根据可知J的结构简式为。
(7)①根据,由逆推中间产物1和中间产物2的结构简式分别为、。
②合成L的过程中、可能发生缩聚反应生成高分子化合物。
本题考查有机物的推断与合成,注意根据有机物的结构进行分析解答,需要熟练掌握官能团的性质与转化,重点把握逆推法在有机推断中的应用。
24、(酚)羟基、硝基、羰基(或酮基) 取代反应 + AC 、、(合理即可) bc
【解析】
由有机物结构的变化分析可知,反应①中,A中O-H键断裂,B中C-Cl键断裂,A与B发生取代反应生成C,反应②中,溴原子取代C中甲基上的氢原子生成D,根据已知反应I,可知反应③生成E为,反应④中,E中C-O键断裂,F中N-H键断裂,二者发生加成反应生成G,根据已知反应II,可知反应⑤生成H为,
据此分析解答。
【详解】
(1)A为,所含官能团为-OH、-NO2、,名称为(酚)羟基、硝基、羰基(或酮基),故答案为:(酚)羟基、硝基、羰基(或酮基);
(2)由分析可知,反应②中,溴原子取代C中甲基上的氢原子生成D,反应④为与发生加成反应生成,故答案为:取代反应;+;
(3)由分析可知,H为,故答案为:;
(4)A. I含有醛基,能发生银镜反应,A项正确;
B. 手性碳原子连接4个不一样的原子或原子团,I中含有2个手性碳原子,如图所示,B项错误;
C. I含有羟基,且与连接羟基的碳原子相邻的碳原子上有氢原子,可以发生消去反应,C项正确;
D. I中含有1个肽键,D项错误;故答案为:AC ;
(5)A为,A的同分异构体Q分子结构中含有3种含氧官能团,能发生银镜反应,则含有醛基或者含有甲酸酯基结构,可与FeCl3溶液发生显色反应,含有酚羟基,苯环上只有两个取代基且处于对位,符合的Q的结构简式为、、,A和Q互为同分异构体,所含元素相同,所含官能团不同,则区分A和Q可选用的仪器是红外光谱仪、核磁共振波谱仪,故答案为:、、(合理即可);bc;
(6)根据给出的原料以及信息反应,采用逆合成分析方法可知,可由醋酸与通过酯化反应制得,根据反应④可知可由与反应制得,根据信息反应I可知可由反应制得,根据反应②可知可由与Br2反应制得,故答案为:。
25、氧化 萃取(或萃取分液) 坩埚(或瓷坩埚)、泥三角 ba 从水层取少量溶液,加入1~2 mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加Na2SO3溶液,若溶液变蓝,说明滤液中含有IO3﹣,若溶液不变蓝,说明滤液中不含有IO3﹣ SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4 2HIH2+I2 节约电能 使用能造成污染环境的SO2
【解析】
(1)将海带灼烧、溶解、过滤后所得溶液中碘以I-存在,要将碘从水溶液中分离出来,应将I- 转化成水溶性差而易溶于有机溶剂的I2;
(2)根据灼烧装置即可找除出题中所列外还需要的实验仪器;
(3)检验I- 通常用AgNO3溶液,而Ag2SO4微溶、Ag2CO3难溶,所以SO42-和CO32-会干扰I-的检验,需排除干扰;
(4)检验IO3-可采用思路为:IO3- →I2 →检验I2,所以应选用合适的还原剂将IO3- 还原为I2,再检验生成的I2;
(5)根据题意,分解水采用的是SO2/I2循环法,可判断SO2和I2在整个过程中参与反应且能重新生成,由此判断各步反应;该法与电解水相比,不耗电但使用了能产生污染的SO2。
【详解】
(1)根据分析,需把溶液中的I-转化为水溶性差而易溶于有机溶剂的I2,I- →I2为氧化过程;从水溶液中分离出I2可用CCl4等有机溶剂萃取后蒸馏。答案为:氧化;萃取(或萃取分液);
(2)固体灼烧需要坩埚,而坩埚需放在泥三角上加热,所以,灼烧海带时除需要三脚架、酒精灯、玻璃棒外,还需要的实验仪器是坩埚(或瓷坩埚)、泥三角。答案为:坩埚(或瓷坩埚)、泥三角;
(3)由于碘化银是不溶于水,也不溶于酸的黄色沉淀,所以可用AgNO3溶液检验。但Ag2SO4微溶、Ag2CO3难溶,所以SO42-和CO32-会干扰I- 的检验,所以需要排除其干扰,又因为还不能引入氯离子,所以可以用足量的Ba(NO3)2溶液除去SO42-和CO32-,过滤后(或取上层清液)再加入AgNO3溶液。答案为:ba;
(4)碘酸根具有强氧化性,能被还原为单质碘,而碘遇淀粉显蓝色,所以检验碘酸根的实验操作是:从水层取少量溶液,加入1~2 mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加Na2SO3溶液,若溶液变蓝,说明滤液中含有IO3-;若溶液不变蓝,说明滤液中不含有IO3-;
⑸依题意,用SO2/I2循环法分解水共涉及三步化学反应。根据第二个反应可知,首先SO2被氧化为硫酸,氧化剂为I2,化学方程式为:SO2+ I2+ 2H2O = 2HI + H2SO4;生成的HI分解即可得到氢气,同时重新生成I2,所以第三个化学方程式为:2HIH2+ I2。电解水需要消耗电能,而SO2又是大气污染物,所以与传统的分解水的方法相比,本法的优点是节约电能,而缺点是使用能造成污染环境的SO2。
Ag+ 能与很多阴离子反应生成沉淀,如SO42-、CO32-、Cl-、Br-、I-、OH- 等,所以,用AgNO3 溶液检验卤离子时应注意排除干扰。
26、球形干燥管 与Mg反应放出热量,提供反应需要的活化能 +H2O→+Mg(OH)Br 缓慢滴加混合液 蒸馏 重结晶 68% 乙醚有毒,且易燃
【解析】
首先利用镁条、溴苯和乙醚制取格氏试剂,由于格氏试剂易潮解,所以需要在无水环境中进行反应,则装置A中的无水氯化钙是为了防止空气中的水蒸气进入反应装置;之后通过恒压滴液漏斗往过量的格氏试剂中加入苯甲酸抑制和无水乙醚混合液,由于反应剧烈,所以需要采用冷水浴,同时控制混合液的滴入速率;此时得到的三苯甲醇溶解在有机溶剂当中,而三苯甲醇的沸点较高,所以可采用蒸馏的方法将其分离,除去有机杂质;得到的粗品还有可溶于水的 Mg(OH)Br杂质,可以通过重结晶的方法分离,三苯甲醇熔点较高,所以最终得到的产品为白色颗粒状晶体。
【详解】
(1)根据装置A的结构特点可知其为球形干燥管;碘与Mg反应放热,可以提供反应需要的活化能;无水氯化钙防止空气中的水蒸气进入反应装置,使格氏试剂潮解,发生反应:+H2O→+Mg(OH)Br;
(2)控制反应速率除降低温度外(冷水浴),还可以缓慢滴加混合液、除去混合液的杂质等;
(3)根据分析可知应采用蒸馏的方法除去有机杂质;进一步纯化固体可采用重结晶的方法;
(4)三苯甲醇可以通过格氏试剂与苯甲酸乙酯按物质的量比2:1反应,由于格氏试剂过量,所以理论生成的n(三苯甲醇)=n(苯甲酸乙酯)=0.09ml,所以产率为=68%;本实验使用的乙醚易挥发,有毒且易燃,所以需要在通风橱中进行。
本题易错点为第3题,学生看到三苯甲醇的熔点较高就简单的认为生成的三苯甲醇为固体,所以通过过滤分离,应还要注意三苯甲醇的溶解性,实验中使用的有机溶剂都可以溶解三苯甲醇,所以要用蒸馏的方法分离。
27、长颈漏斗 Ca(ClO)2+4HCl(浓)═CaCl2+2Cl2↑+2H2O 0.5 液体进入长颈漏斗中,锥形瓶内液面下降,长颈漏斗内液面上升,形成一段液柱 b 溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色 不能 过量的Cl2也可将I-氧化为I2
【解析】
(1)根据图示装置中仪器结构识别名称;
(2)次氯酸钙具有强氧化性,能够氧化盐酸,依据化合价升降总数相等配平方程式,若换为KClO3,该物质也有强氧化性,可以氧化HCl为Cl2,根据方程式物质变化与电子转移关系计算;
(3)装置B亦是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,发生堵塞时B中的压强增大,B中长颈漏斗中液面上升,形成水柱;
(4)为了验证氯气是否具有漂白性,要验证干燥氯气无漂白性,湿润的有色布条中,氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性;
(5)氯气氧化性强于溴,氯气能够置换溴;溴氧化性强于碘,能够置换碘;氯气的氧化性强于碘,能够置换碘,结合碘在有机物中溶解性及颜色解答。
【详解】
(1)根据图示可知仪器a名称为长颈漏斗;
(2)漂白粉固体和浓盐酸反应生成氯化钙、氯气和水,化学方程式为:Ca(ClO)2+4HCl(浓)═CaCl2+2Cl2↑+2H2O,若将漂白粉换为KClO3,根据电子守恒、原子守恒,可得方程式为KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,由方程式可知:每转移5ml电子,反应产生3ml氯气,质量是21.3gCl2的物质的量是0.3ml,所以反应转移了0.5ml电子,转移电子数目为0.5NA;
(3)反应产生的Cl2中混有氯化氢和水蒸气,装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl;装置B亦作安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞。若发生堵塞时B中的气体压强增大,使B中液体进入长颈漏斗中,锥形瓶内液面下降,长颈漏斗中的液面上升而形成一段液柱;
(4)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,验证氯气是否具有漂白性,要验证干燥氯气无漂白性,在湿润的有色布条中,氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性,
a.I为干燥的有色布条不褪色,Ⅱ中浓硫酸只吸收水分,再通入湿润的有色布条会褪色,能验证氯气的漂白性,但U形管中盛放的应是固体干燥剂,a错误;
b.I处是湿润的有色布条褪色,II是干燥剂无水氯化钙不能吸收氯气,只吸收水蒸气,III中干燥的有色布条不褪色,可以证明,b正确;
c.I为湿润的有色布条褪色,II为干燥剂碱石灰,碱石灰能够吸收水蒸气和Cl2,进入到III中无氯气,不会发生任何变化,不能验证,c错误;
故合理选项是b;
(5)依据氯气和溴化钠反应生成溴单质,液体溴单质、过量的Cl2都能和碘化钾溶液中的碘化钾反应生成碘单质,碘单质易溶于苯,显紫红色,苯密度小于水,不溶于水,溶液分层;过量的Cl2也可将I-氧化为I2,所以通过E中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色,不能说明溴的氧化性强于碘。
本题考查了氯气的制备和性质,明确制备的原理和氯气的性质是解题关键,注意氧化还原方程式的书写及计算,题目难度中等。
28、第二步大于大于正4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑(2﹣)×100%CH3OH﹣6e﹣+3CO32﹣=4CO2+2H2O
【解析】
I.①已知总反应的快慢由慢的一步决定,
②由反应达平衡状态,所以v1正=v1逆、v2正=v2逆,所以v1正×v2正=v1逆×v2逆,而正反应是放热反应,所以升高温度,平衡常数减小;
II.(1)根据图示可以看出,CO2发生了其他副反应;
(2)①反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)是个气体体积增大的反应,根据压强对化学平衡的影响作答;
②CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g),利用三段式计算平衡时各组分物质的量,利用压强之比等于物质的量之比计算平衡时总压强,再计算各组分分压,根据Kp=计算;
III.右侧电极生成H+,则消耗OH-,发生氧化反应,右侧为阳极,则左侧为阴极,连接电源的负极;
根据反应方程式计算;
甲醇(CH3OH)在负极发生氧化反应。
【详解】
I.①第二步:N2O2(g)+O2(g)═2NO2(g)(慢),主要是由第二步决定反应速率,
故答案为:第二步;
②由反应达平衡状态,所以v1正=v1逆、v2正=v2逆,所以v1正×v2正=v1逆×v2逆,即k1正c2(NO)×k2正c(N2O2)c(O2)=k1逆c(N2O2)×k2逆c2(NO2),则是K= =;
故答案为:;
II.(1)根据图示可以看出,CO2发生了其他副反应,同温度下CO2的平衡转化率大于CH4的平衡转化率,
故答案为:大于;
(2)①反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)是个气体体积增大的反应,压强越大,CH4的转化率越小,由图可知相同温度下,P1条件下的转化率大于P2,则P1小于P2;压强为P2时,在Y点反应未达到平衡,则反应正向移动,所以v(正)>v(逆),
故答案为:大于;
②由图知道该温度下X所处条件下平衡时甲烷的转化率为50%,列三段式:
总物质的量=0.3ml,0.3总压为P2,其平衡常数Kp==;
故答案为:;
III.根据2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7,应在酸性条件下进行,即右侧电极生成H+,则消耗OH-,发生氧化反应,右侧为阳极,则左侧为阴极,连接电源的负极,电解制备过程的总反应方程式为 4Na2CrO4+4H2O 2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑,设加入反应容器内的Na2CrO4为1ml,反应过程中有xml Na2CrO4转化为Na2Cr2O7,则阳极区剩余Na2CrO4为(1-x)ml,对应的n(Na)=2(1-x)ml,n(Cr)=(1-x)ml,生成的Na2Cr2O7为 ml,对应的n(Na)=xml,n(Cr)=xml,根据:Na与Cr的物质的量之比为a:b,解得x=2-,转化率为=(2-)×100%,
若选择用熔融K2CO3作介质的甲醇(CH3OH)燃料电池充当电源,则负极反应式为CH3OH-6e-+3CO32-=4CO2+2H2O,
故答案为:负; 4Na2CrO4+4H2O 2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑;(2-)×100%;CH3OH-6e-+3CO32-=4CO2+2H2O。
本题主要考查了盖斯定律的应用、电极方程式及其化学方程式的书写、根据图象对平衡移动的判断等,重在培养学生能够利用化学知识提取题干的信息进行答题的能力,难点III,Na2CrO4的转化率的计算。
29、 加成反应或还原反应 液溴、光照 乙醇、浓硫酸、加热 取样,加入新制氢氧化铜,加热无砖红色沉淀出现,说明E已完全转化为F H既有羟基又有羧基,在浓硫酸作用下发生消去反应,会生成酯类副产物,影响产率
【解析】
根据E知,C7H8为,反应①为取代反应,结合题给信息知,A结构简式为,A发生信息①的反应,则B结构简式为,B发生水解反应生成C,结合C分子式知,C结构简式为,根据D分子式知,C与乙醇发生酯化反应生成D,D结构简式为,D发生取代反应生成E,E发生还原反应生成F,F发生水解反应生成H,F发生消去反应生成G,G发生水解反应生成α﹣苯基丙烯酸,H发生消去反应生成α﹣苯基丙烯酸。
【详解】
(1)D的结构简式为,故答案为:;
(2)④的反应类型是加成反应或还原反应,故答案为:加成反应或还原反应;
(3)反应所需要试剂与条件:反应①为液溴、光照,反应②为乙醇、浓硫酸、加热,
故答案为:液溴、光照;乙醇、浓硫酸、加热;
(4)D的结构简式为,D的同分异构体符合下列条件:
①能发生银镜反应,说明含有醛基;
②能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;
③分子中有5种不同化学环境的氢原子,尽可能从对称性结构切入;
则符合条件的D的同分异构体结构简式为,故答案为:;
(5)E中含有醛基、F中不含醛基,可以用新制氢氧化铜悬浊液检验醛基,检验E是否完全转化为F的方法是取样,加入新制氢氧化铜,加热无砖红色沉淀出现,说明E已完全转化为F,故答案为:取样,加入新制氢氧化铜,加热无砖红色沉淀出现,说明E已完全转化为F;
(6)路线二与路线一相比不太理想,理由是H既有羟基又有羧基,在浓硫酸作用下发生消去反应,会生成酯类副产物,影响产率,故答案为:H既有羟基又有羧基,在浓硫酸作用下发生消去反应,会生成酯类副产物,影响产率;
(7) 和NaOH的醇溶液加热发生消去反应生成,苯乙烯和HBr发生加成反应生成1﹣溴乙苯,1﹣溴乙苯发生取代反应,然后水解得到异苯丙酸,从而得出合成路线为:,
故答案为:。
合成有机物时,首先看原料有机物与目标有机物中的碳原子数关系,然后再比较官能团,确定官能团转化所需的反应条件;借助题给流程图信息,题给信息,形成合成流程,再认真分析,从而最终确定合成路线。
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向一定浓度CuSO4溶液中通入H2S气体,出现黑色沉淀
H2S酸性比H2SO4强
B
将木炭和浓硫酸共热生成的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊
该气体一定是CO2
C
向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含有SO42-
D
向1 mL 浓度均为0.1 ml·L−1 的MgSO4和CuSO4混合溶液中,滴入少量0.1 ml·L−1 NaOH溶液,先产生蓝色沉淀
Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]
X
Y
Z
①
FeCl3溶液
Cu
浓硫酸
②
KOH溶液
SiO2
浓盐酸
③
SO2
Ca(OH)2
NaHCO3
④
NaOH溶液
Al(OH)3
稀硫酸
物质
相对分子量
沸点
熔点
溶解性
三苯甲醇
260
380℃
164.2℃
不溶于水,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
乙醚
-
34.6℃
-116.3℃
微溶于水,溶于乙醇、苯等有机溶剂
溴苯
-
156.2℃
-30.7℃
不溶于水,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
苯甲酸乙酯
150
212.6℃
-34.6℃
不溶于水
选项
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
a
干燥的有色布条
浓硫酸
湿润的有色布条
b
湿润的有色布条
无水氯化钙
干燥的有色布条
c
湿润的有色布条
碱石灰
干燥的有色布条
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