2026年广东省清远市高考化学五模试卷(含答案解析)
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这是一份2026年广东省清远市高考化学五模试卷(含答案解析),共15页。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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、下列操作或原理正确的是( )
A.可用玻璃棒蘸取新制氯水点在pH试纸上,测定该氯水的pH值
B.装Na2CO3溶液的试剂瓶塞用玻璃塞
C.蒸馏操作时先通冷却水再加热
D.实验室中少量金属钠常保存在煤油中,实验时多余的钠不能放回原试剂瓶中
2、下列有关化学用语使用正确的是
A.T原子可以表示为B.氧氯酸的结构式是:H-N≡C
C.氧离子的结构示意图: D.比例模型可以表示CO2或SiO2
3、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
4、碲被誉为“现代工业的维生素”,它在地壳中平均的丰度值很低,铜阳极泥中碲的回收越来越引起人们的重视。某科研小组从粗铜精炼的阳极泥(主要含有 Cu2Te)中提取粗碲设计工艺流程如图所示。下列有关说法正确的是( )
已知: ①“焙烧”后,碲主要以TeO2形式存在
②TeO2微溶于水,易溶于强酸和强碱
A.“焙烧”用到的主要硅酸盐产品仪器:蒸发皿、酒精灯、玻璃棒
B.“还原”时氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
C.为加快“氧化”速率温度越高越好
D.TeO2是两性氧化物,碱浸时反应的离子方程式为TeO2 +2OH- =TeO32- +H2O
5、已知NH4CuSO3与足量的10 ml/L硫酸混合微热,产生下列现象:
①有红色金属生成 ②产生刺激性气味的气体 ③溶液呈现蓝色
据此判断下列说法正确的是( )
A.反应中硫酸作氧化剂
B.NH4CuSO3中硫元素被氧化
C.刺激性气味的气体是氨气
D.1 ml NH4CuSO3完全反应转移0.5 ml电子
6、下列实验操作及现象,不能得出对应结论的是
A.AB.BC.CD.D
7、单质铁不同于铝的性质是
A.遇冷的浓硫酸钝化 B.能与氢氧化钠反应
C.能与盐酸反应 D.能在氧气中燃烧
8、设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述不正确的是
A.常温常压下,1 ml氦气中含有的质子数为2NA
B.l0g46%乙醇水溶液中所含氧原子数为0.4NA
C.1 Ll ml/LNa2CO3溶液中,阴离子总数小于NA
D.浓硝酸热分解生成NO2、N2O4共23g,转移电子数为0.5NA
9、X、Y、Z、Q、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,其原子半径与最外层电子数的关系如下图所示。R原子最外层电子数Q原子最外层电子数的4倍,Q的简单离子核外电子排布与Z2-相同。下列相关叙述不正确的是
A.化合物中含有离子键
B.五种元素中Q的金属性最强
C.气态氢化物的稳定性:
D.最高价氧化物对应的水化物酸性:
10、W、X、Y、Z是同周期主族元素,Y的最外层电子数是X次外层电子数的3倍,四种元素与锂组成的盐是一种新型锂离子电池的电解质(结构如图,箭头指向表示共同电子对由W原子提供),下列说法还正确的是( )
A.气态氢化物的稳定性:W>Y
B.原子半径:X>Z>Y>W
C.该物质中含离子键和共价键
D.Z有多种单质,且硬度都很大
11、下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.稀硫酸溶液与氢氧化钡溶液恰好中和: Ba2++OH﹣+H++SO42﹣=BaSO4↓+H2O
B.金属钠投入硫酸镁溶液中: 2Na+2H2O +Mg2+=2Na++H2↑+Mg(OH)2↓
C.碳酸钠溶液中通入过量氯气: CO32﹣+Cl2=CO2↑+Cl-+ClO-
D.实验室用 MnO2 和浓盐酸制取 Cl2: MnO2+4HCl(浓) Mn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O
12、水处理在工业生产和科学实验中意义重大,处理方法很多,其中离子交换法最为简单快捷,如图是净化过程原理。有关说法中正确的是( )
A.经过阳离子交换树脂后,水中阳离子的总数未发生变化
B.通过阳离子交换树脂时,H+则被交换到水中
C.通过净化处理后,水的导电性不变
D.阳离子树脂填充段存在反应H++OH-=H2O
13、下列说法错误的是( )
A.以乙醇、空气为原料可制取乙酸
B.甲苯分子中最多13个原子共平面
C.淀粉、油脂和蛋白质都是可以水解的高分子化合物
D.分子式为C5H12O的醇共有8种结构
14、实验室用 NH4Cl、盐酸、NaClO2 为原料制备 ClO2 的过程如下图所示,下列说法不正确的是
A.X 中大量存在的阴离子有 Cl-和 OH-B.NCl3 的键角比 CH4 的键角大
C.NaClO2 变成 ClO2 发生了氧化反应D.制取 3 ml ClO2 至少需要 0.5ml NH4Cl
15、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W和Y同族,X和Z同族,X的简单离子和Y的简单离子具有相同的电子层结构,W和X、Z均能形成共价化合物,W和X、Y分别形成的化合物溶于水均呈碱性。下列说法错误的是
A.4种元素中Y的金属性最强
B.最高价氧化物对应的水化物的酸性:Z>X
C.简单阳离子氧化性:W>Y
D.W和Y形成的化合物与水反应能生成一种还原性气体
16、下列化学用语对事实的表述正确的是( )
A.碳酸比苯酚酸性强:2C6H5ONa+CO2+H2O=2C6H5OH+Na2CO3
B.实验室用氯化铝溶液和氨水制备氢氧化铝:Al3++3OH-=Al(OH)3↓
C.工业上用电解法制镁:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
D.向NaOH溶液中通入过量的二氧化硫:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
17、有机物 X 的结构简式如图所示,下列有关说法错误的是
A.X 的分子式为 C13H10O5
B.X 分子中有五种官能团
C.X 能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.X 分子中所有碳原子可能共平面
18、钠-CO2电池的工作原理如图所示,吸收的CO2转化为Na2CO3固体和碳,沉积在多壁碳纳米管(MWCNT)电极表面,下列说法不正确的是( )
A.负极反应式为Na-e-=Na+
B.多壁碳纳米管(MWCNT)作电池的正极
C.可以用乙醇代替四甘醇二甲醚作有机溶剂
D.电池总反应式为4Na+3CO2=2Na2CO3+C
19、在NH3、HNO3、H2SO4的工业生产中,具有的共同点是 ( )
A.使用吸收塔设备B.使用尾气吸收装置
C.使用H2作原料D.使用催化剂
20、我国科学家设计二氧化碳熔盐捕获及电化学转化装置,其示意图如下:
下列说法不正确的是
A.b为电源的正极
B.①②中,捕获CO2时碳元素的化合价发生了变化
C.a极的电极反应式为2C2O52− − 4e− == 4CO2 + O2
D.上述装置存在反应:CO2 ===== C + O2
21、化学家创造的酸碱质子理论的要点是:凡能给出质子(H+)的分子或离子都是酸,凡能接受质子(H+)的分子或离子都是碱。按此观点,下列微粒既属于酸又属于碱的是
①H2O ②CO32- ③Al3+ ④CH3COOH ⑤NH4+⑥H2N-CH2COOH
A.②③B.①⑥C.④⑥D.⑤⑥
22、主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不超过20。W、X、Y最外层电子数之和为15,是实验室常用的一种化学试剂。下列说法中错误的是( )
A.Z2Y的水溶液呈碱性
B.最简单氢化物沸点高低为:X>W
C.常见单质的氧化性强弱为:W>Y
D.中各原子最外层均满足8电子稳定结构
二、非选择题(共84分)
23、(14分)已知:D为烃,E分子中碳元素与氢元素的质量之比6∶1,相对分子质量为44,其燃烧产物只有CO2和H2O。A的最简式与F相同,且能发生银镜反应,可由淀粉水解得到。
(1)A的结构简式为__________________。
(2)写出D→E的化学方程式_______________________。
(3)下列说法正确的是____。
A.有机物F能使石蕊溶液变红
B.用新制的氢氧化铜无法区分有机物C、E、F的水溶液
C.等物质的量的C和D分别完全燃烧消耗氧气的量相等
D.可用饱和碳酸钠溶液除去有机物B中混有的少量C、F
E.B的同分异构体中能发生银镜反应的酯类共有2种
24、(12分)我国成功研制出了具有自主知识产权的治疗缺血性脑梗死新药——丁苯酞。有机物G是合成丁苯酞的中间产物,G的一种合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A的结构简式是___________,E的化学名称是____________。
(2)由B生成C的化学方程式为______________________。
(3)G的结构简式为__________________。合成丁苯酞的最后一步转化为:
,则该转化的反应类型是_______________。
(4)有机物D的溴原子被羟基取代后的产物J有多种同分异构体,其中含有苯环的同分异构体有______种(不包括J),其核磁共振氢谱吸收峰最多的结构简式为_________。
(5)参照题中信息和所学知识,写出用和CH3MgBr为原料(其他无机试剂任选)制备的合成路线:______________。
25、(12分)工业上常用亚硝酸钠作媒染剂、漂白剂、钢材缓蚀剂、金属热处理剂。某兴趣小组用下列装置制备并探究NO、的某一化学性质中加热装置已略去。请回答下列问题:
已知:①2NO+Na2O2=2NaNO2
②NO能被酸性KMnO4氧化成NO3-,MnO4-被还原为Mn2+
(1)装置A三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为____________。
(2)用上图中的装置制备,其连接顺序为:___________________按气流方向,用小写字母表示,此时活塞、如何操作____________。
(3)装置发生反应的离子方程式是________________。
(4)通过查阅资料,或NO可能与溶液中发生反应。某同学选择上述装置并按顺序连接,E中装入溶液,进行如下实验探究。
步骤②操作的目的是___________;步骤③C瓶中发生的化学方程式为_________________;通过实验可以得出:___________填“、NO中的一种或两种”和溶液中发生反应使溶液呈深棕色。
26、(10分)为探究铜与稀硝酸反应的气态产物中是否含NO2,进行如下实验.
已知:FeSO4+NO→[Fe(NO)]SO4,该反应较缓慢,待生成一定量[Fe(NO)]2+时突显明显棕色.
(1)实验前需检验装置的气密性,简述操作__.
(2)实验开始时先将Y形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜,缓慢滴入稀硝酸,该实验操作的目的是__;铜片和稀硝酸反应的化学方程式为__.
(3)洗气瓶中加入KSCN溶液的目的及原理是__;本实验只观察到洗气瓶中出现了棕色,写出尾气处理的化学方程式__.
27、(12分)FeCl2是一种常用的还原剂、媒染剂。某化学实验小组在实验室里用如下两种方法来制备无水FeCl2。有关物质的性质如下:
(1)用H2还原无水FeCl3制取FeCl2。有关装置如下:
①H2还原无水FeCl3制取FeCl2的化学方程式为_____________。
②按气流由左到右的方向,上述仪器的连接顺序为_________(填字母,装置可多次使用);C中盛放的试剂是_____________。
③该制备装置的缺点为________________。
(2)利用反应2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑,制取无水FeCl2并测定FeCl3的转化率。按下图装置,在三颈烧瓶中放入32.5g无水氯化铁和过量的氯苯,控制反应温度在一定范围加热3h,冷却、分离提纯得到粗产品。
①仪器a的名称是__________。
②反应结束后,冷却实验装置A,将三颈烧瓶内物质倒出,经过滤、洗涤、干燥后,得到粗产品。洗涤所用的试剂可以是____,回收滤液中C6H5C1的操作方法是______。
③反应后将锥形瓶中溶液配成250mL,量取25.00mL所配溶液,用0.40ml/LNaOH溶液滴定,终点时消耗NaOH溶液为19.60 mL,则氯化铁的转化率为__________。
④为了减少实验误差,在制取无水FeCl2过程中应采取的措施有:________(写出一点即可)。
28、(14分)二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。
(1)科学家提出由CO2制取C的太阳能工艺如图所示。
①若“重整系统”发生的反应中n(FeO)/n(CO2)=6,则FexOy的化学式为____________。
②“热分解系统”中每分解1ml FexOy,转移电子的物质的量为________。
(2)工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。已知:CO2(g)+ 3H2(g)═CH3OH(g)+ H2O(g) △H1=-53.7kJ/ml,CH3OCH3(g)+H2O(g) ═ 2CH3OH(g) △H2=+23.4kJ/ml,则2CO2(g)+ 6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H3=______kJ/ml。
①一定条件下,上述合成甲醚的反应达到平衡状态后,若改变反应的某一个条件,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是_____(填代号)。
a.逆反应速率先增大后减小 b.H2的转化率增大
c.反应物的体积百分含量减小 d.容器中的nCO2/nH2值变小
②在某压强下,合成甲醚的反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率如图所示。T1温度下,将6 ml CO2和12mlH2充入2L的密闭容器中,5 min后反应达到平衡状态,则0~5min内的平均反应速率v(CH3OCH3) =___;KA、KB、KC三者之间的大小关系为_____。
(3)常温下,用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液,在NH4HCO3溶液中:c (NH4+)_____c(HCO3-)(填“>”、“Y>4,且二者原子半径小于碳原子,故Y、Z处于第二周期,Z能够形成离子Z2-,故Z为O元素,则Y为N元素;Q离子核外电子排布与O2-相同,且Q处于IA族,故D为Na,据此进行解答。
【详解】
根据上述分析可知X是C元素,Y是N元素,Z是O元素,R是Si元素,Q是Na元素。
A.化合物XZ2是CO2,该物质是共价化合物,由分子构成,分子中含有共价键,A错误;
B.在上述五种元素中只有Q表示的Na元素是金属元素,因此五种元素中Q的金属性最强,B正确;
C.元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性就越强。由于元素的非金属性N>C,所以氢化物的稳定性NH3>CH4,C正确;
D.元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强。由于元素的非金属性N>Si,所以酸性:HNO3>H2SiO3,D正确;
故合理选项是A。
本题考查了元素周期表与元素周期律的应用的知识。根据元素的原子结构及相互关系进行元素推断是本题解答的关键,难度适中。
10、D
【解析】
W、X、Y、Z是同周期主族元素,Y的最外层电子数是X次外层电子数的3倍,Y是O元素;W形成1个单键,W是F元素;Z形成4个键,Z是C元素;X形成3个单键,通过提供空轨道形成1个配位键,X是B元素。
【详解】
A.元素的非金属性越强,气态氢化物越稳定,气态氢化物的稳定性:HF>H2O,故A正确;
B. 同周期元素从左到右,半径减小,原子半径:B>C>O>F,故B正确;
C. 该物质中Li+和之间是离子键,C和O之间是共价键,故C正确;
D. Z是C元素,碳有多种单质,石墨的硬度很小,故D错误;
选D。
本题考查元素周期表与周期律,根据原子结构和成键规律推断元素是解题的关键,明确同周期元素从左到右性质递变规律,注意碳元素能形成多种性质不同的同素异形体。
11、B
【解析】
A.不符合物质的固定组成,应为Ba2++2OH﹣+2H++SO42﹣=BaSO4↓+2H2O,A错误;
B.金属钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,然后氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,两个方程式合二为一,即为2Na+2H2O +Mg2+=2Na++H2↑+Mg(OH)2↓,B正确;
C.氯气溶于水生成盐酸和次氯酸,酸性:盐酸>碳酸>次氯酸,所以CO32﹣+2Cl2+ H2O=CO2↑+2Cl-+ 2HClO,C错误;
D.浓盐酸能拆成离子形式,不能写成分子式,D错误;
正确选项B。
12、B
【解析】
从图中可以看出,在阳离子交换柱段,自来水中的Ca2+、Na+、Mg2+与阳离子交换树脂中的H+发生交换,Ca2+、Na+、Mg2+进入阳离子交换树脂中,树脂中的H+进入水中;在阴离子交换柱段,NO3-、Cl-、SO42-进入阴离子交换树脂中,树脂中的OH-进入水中,与水中的H+反应生成H2O。
【详解】
A.经过阳离子交换树脂后,依据电荷守恒,水中阳离子的总数增多,A不正确;
B.通过阳离子交换树脂时,水中的Ca2+、Na+、Mg2+与阳离子交换树脂中的H+发生交换,H+则被交换到水中,B正确;
C.通过净化处理后,水的导电性减弱,C不正确;
D.阴离子树脂填充段存在反应H++OH-=H2O,D不正确;
故选B。
13、C
【解析】
A. 醇羟基可以发生氧化反应生成羧基,可以用乙醇、空气为原料制取乙酸,故A正确;
B. 甲苯中苯基有11个原子共平面,甲基中最多有2个原子与苯基共平面,最多有13个原子共平面,故B正确;
C. 油脂不属于高分子化合物,故C错误;
D. C5H12的同分异构体有CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)2、C(CH3)4,其中CH3CH2CH2CH2CH3有3种H原子,CH3CH2CH(CH3)2有4种H原子,C(CH3)4只有1种H原子,故羟基(—OH)取代1个H得到的醇有3+4+1=8种,故D正确;
故答案为C。
C5H12O的醇可以看做羟基上连接一个戊基,戊基有8种,所以分子式为C5H12O的醇共有8种结构;常见的烃基个数:丙基2种;丁基4种;戊基8种。
14、B
【解析】
由制备流程可知,氯化铵与盐酸的混合溶液电解时发生NH4Cl+2HCl 3H2↑+NCl3,然后加亚氯酸钠溶液发生6NaClO2+NCl3+3H2O=6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH,则X含NaOH、NaCl,以此来解答。
【详解】
A. NaClO2溶液与NCl3溶液发生氧化还原反应,由于有氨气产生,所以反应物必然有H2O参加,所以反应方程式为6NaClO2+NCl3+3H2O=6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH,所以大量存在的阴离子有C1-和OH-,故A正确;
B. N原子、C原子均为sp3杂化,NCl3分子有1对孤电子对,甲烷分子没有孤电子对,孤对电子与成键电子对之间排斥力大于成键电子对之间的排斥力,故NCl3的的键角小于CH4的键角,故B错误;
C. NaClO2变成ClO2,NaClO2中氯元素化合价从+3价升高为+4价,发生了氧化反应,故C正确;
D. 由反应NH4Cl+2HCl 3H2↑+NCl3、6NaClO2+NCl3+3H2O=6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH可知,制取3mlClO2至少需要0.5mlNH4Cl,故D正确;
故选:B。
孤对电子与成键电子对之间排斥力大于成键电子对之间的排斥力。
15、B
【解析】
W和X、Z均能形成共价化合物,则W、X、Z很可能均为非金属元素,考虑到W原子序数最小,可推断W为H元素;W和X、Y分别形成的化合物溶于水均呈碱性,X为非金属,可推测化合物中有NH3,则X为N元素,又X和Z同族,Z为P元素;W和Y同族,X的简单离子和Y的简单离子具有相同的电子层结构,可推知Y为Na元素。综上推测满足题干信息,因而推测合理,W为H,X为N,Y为Na,Z为P。
A. 4种元素中只有Y是金属元素,即Na,因而金属性最强,A正确;
B.元素的非金属性越强则最高价氧化物对应的水化物酸性越强,非金属性:N(X)>P(Z),因而最高价氧化物对应的水化物的酸性:ZH(W),因而简单阳离子氧化性:W>Y,C正确;
D.W和Y形成的化合物为NaH,NaH与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢气为还原性气体,D正确。
故答案选B。
16、C
【解析】
A.酸性:碳酸>苯酚>HCO3-,所以C6H5O-+CO2+H2O→C6H5OH+HCO3-,A错误;
B.氨水中的一水合氨为弱碱,不能改写成OH-,B错误;
C.工业上电解熔融的MgCl2制金属镁,C正确;
D.向NaOH溶液中通入过量的二氧化硫,应生成NaHSO3,D错误;
故选C。
17、B
【解析】
A. 由结构简式,X的分子式为 C13H10O5,故A正确;
B.X分子中有羧基、羟基、羰基、碳碳双键四种官能团,故B错误;
C.X分子中有碳碳双键,X 能使溴的四氯化碳溶液褪色,故C正确;
D.X分子中有11个碳是sp2杂化,平面三角形结构,与它相连的碳共面,有2个碳是sp3杂化,可以通过旋转后共面,X 分子中所有碳原子可能共平面,故D正确;
故选B。
本题考查有机物的结构与性质,把握官能团与性质、有机反应为解答关键,侧重分析与应用能力的考查,注意结构及对称性判断,难点D,抓住共面的条件,某点上相连的原子形成的周角之和为360°,易错点B,苯环不是官能团。
18、C
【解析】
由装置图可知,钠为原电池负极,失电子发生氧化反应,电极反应为:Na-e-=Na+,多壁碳纳米管为正极,CO2转化为 Na2CO3固体和碳,沉积在多壁碳纳米管(MWCNT)电极表面,正极发生还原反应,电极反应式为:4Na++3CO2+4e-═2Na2CO3+C,结合原电池原理分析解答。
【详解】
A.负极反应为钠失电子发生的氧化反应,电极反应为:Na-e-═Na+,故A正确;
B.根据分析可知,多壁碳纳米管(MWCNT)做电池的正极,故B正确;
C.钠和乙醇发生反应生成氢气,不可以用乙醇代替四甘醇二甲醚做有机溶剂,故C错误;
D.根据分析,放电时电池总反应即钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和碳,总反应是4Na+3CO2=2Na2CO3+C,故D正确;
故选C。
19、D
【解析】
A、H2SO4不用H2作原料,错误;
B、SO2到SO3需要催化剂,NH3的合成与氧化需要催化剂,正确;
C、NH3的合成不使用吸收塔设备,错误;
D、工业生产中原料充分利用,一般有毒气体较少排放,错误。
答案选D。
20、B
【解析】
A.a电极反应是2C2O52--4e-═4CO2+O2,发生氧化反应,是电解池的阳极,则b为正极,故A正确;B.①捕获CO2时生成的C2O52-中碳元素的化合价仍为+4价,②捕获CO2时生成CO32-时碳元素的化合价仍为+4价,碳元素的化合价均未发生变化,故B错误;C.由电解装置示意图可知a电极反应是2C2O52--4e-═4CO2+O2,故C正确;D.由电解装置示意图可知a电极生成O2,d电极生成C,电解池总反应式为CO2 =C+O2,故D正确;故答案为B。
21、B
【解析】
凡能给出质子(即H+)的分子或离子都是酸;凡能接受质子的分子或离子都是碱,则能给出质子且能接受质子的分子或离子既属于酸又属于碱,②③只能接受质子,所以属于碱;④⑤只能给出质子,属于酸,①⑥既能给出质子又能接受质子,所以既属于酸又属于碱;
故答案为B。
正确理解题给信息中酸碱概念是解本题关键,再结合微粒的性质解答,同时考查学生学以致用能力,题目难度不大。
22、C
【解析】
由题干可知,为实验室一种常见试剂,由结构式可知,Z为第一主族元素,W为第四主族元素,X为第五主族元素,由W、X、Y最外层电子数之和为15可知,Y为第ⅥA族元素,因为W、X、Y、Z为原子序数依次递增的主族元素,且均不超过20,因此W为碳,X为氮,Y为硫,Z为钾。
【详解】
A.Z2Y为K2S,由于S2-水解,所以溶液显碱性,故A不符合题意;
B.X的最简单氢化物为NH3,W的最简单氢化物为CH4,因为NH3分子间存在氢键,所以沸点高,故B不符合题意;
C.根据非金属性,硫的非金属性强于碳,所以对应单质的氧化性也强,故C符合题意;
D.中三种元素最外层电子均满足8电子稳定结构,故D不符合题意;
答案选C。
元素的非金属性越强,单质的氧化性越强。
二、非选择题(共84分)
23、CH2OH(CHOH)4CHO2CH2CH2+O22CH3CHOACDE
【解析】
A能发生银镜反应,可由淀粉水解得到,说明A为葡萄糖,葡萄糖在催化剂作用下生成C为乙醇,E分子中碳元素与氢元素的质量之比6∶1,说明E分子中C与H原子个数比为1:2,相对分子质量为44,其燃烧产物只有CO2和H2O,则E为CH3CHO,D为烃,根据C和E可知,D为乙烯,F的最简式和葡萄糖相同,且由乙醛催化氧化得到,说明F为乙酸,B在酸性条件下生成乙酸和乙醇,则B为乙酸乙酯。据此判断。
【详解】
(1)A为葡萄糖,其结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO,故答案为CH2OH(CHOH)4CHO;
(2)乙烯催化氧化生成乙醛的化学方程式为:2CH2=CH2+O22CH3CHO,故答案为2CH2=CH2+O22CH3CHO;
(3)A. 有机物F为乙酸,具有酸性,可使石蕊溶液变红,故A正确;
B. C为乙醇、E为乙醛、F为乙酸乙酯,乙醇易溶于水,不分层,乙醛与新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀,乙酸乙酯不溶于水,产生分层,上层为油状液体,现象各不相同,所以可用新制的氢氧化铜区分,故B错误;
C. 1ml乙醇完全燃烧消耗3ml氧气,1ml乙烯完全燃烧消耗3ml氧气,则等物质的量的乙醇和乙烯分别完全燃烧消耗氧气的量相等,故C正确;
D. 饱和碳酸钠溶液可以溶解乙醇、消耗乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度,所以可用饱和碳酸钠溶液除去乙酸乙酯中混有的少量乙醇和乙酸,故D正确;
E. 乙酸乙酯的同分异构体中能发生银镜反应的酯类物质有:HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2,共2种,故E正确;
答案选:ACDE。
24、 2-甲基-1-丙烯(或异丁烯) 酯化反应(或取代反应) 4
【解析】(1)A与溴发生取代反应生成邻甲基溴苯,则A的结构简式是;E与溴化氢发生加成反应生成F,F发生已知信息的反应生成(CH3)3CMgBr,则E的结构简式为CH2=C(CH3)2,所以E的化学名称是2-甲基-1-丙烯。(2)C氧化生成D,根据D的结构简式可知C的结构简式为,所以由B生成C的化学方程式为。(3)D和(CH3)3CMgBr发生已知信息的反应,则G的结构简式为。反应中羟基和羧基发生分子内酯化反应,则该转化的反应类型是取代反应。(4)有机物D的溴原子被羟基取代后的产物J有多种同分异构体,其中含有苯环的同分异构体有4种,即间羟基苯甲醛、对羟基苯甲醛、苯甲酸和甲酸苯酯。其核磁共振氢谱吸收峰最多的结构简式为。(5)根据题中信息和所学知识结合逆推法可知用和CH3MgBr为原料(其他无机试剂任选)制备的合成路线为。
点睛:高考化学试题中对有机化学基础的考查题型比较固定,通常是以生产、生活的陌生有机物的合成工艺流程为载体考查有机化学的核心知识,涉及常见有机物官能团的结构、性质及相互转化关系,涉及有机物结构简式的确定、反应类型的判断、化学方程式的书写、同分异构体的识别和书写等知识的考查。它要求学生能够通过题给情境中适当迁移,运用所学知识分析、解决实际问题,这高考有机化学复习备考的方向。有机物的考查主要是围绕官能团的性质进行,常见的官能团:醇羟基、酚羟基、醛基、羧基、酯基、卤素原子等。这些官能团的性质以及它们之间的转化要掌握好,这是解决有机化学题的基础。有机合成路线的设计时先要对比原料的结构和最终产物的结构,官能团发生什么改变,碳原子个数是否发生变化,再根据官能团的性质进行设计。同分异构体类型通常有:碳链异构、官能团异构、位置异构等,有时还存在空间异构,要充分利用题目提供的信息来书写符合题意的同分异构体。物质的合成路线不同于反应过程,只需写出关键的物质及反应条件、使用的物质原料,然后进行逐步推断,从已知反应物到目标产物。
25、浓 d e b c f g 关闭,打开 排尽装置中残留的 NO
【解析】
制备NaNO2,A装置中铜与浓硝酸反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+4NO2↑+2H2O,制备NO2,NO2与水反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,可以在C装置中进行;根据图示,2NO+Na2O2=2NaNO2在D装置中进行,尾气中的NO不能直接排放到空气中,需要用酸性高锰酸钾吸收:3MnO4-+4H++5NO=3Mn2++5NO3-+2H2O,据此分析解答。
【详解】
(1)装置A三颈烧瓶中铜与浓硝酸发生反应生成二氧化氮,化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,故答案为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
(2)根据上述分析,A装置制备NO2,生成的NO2在C中水反应制备NO,经过装置B干燥后在装置D中反应生成亚硝酸钠,最后用E除去尾气,因此装置的连接顺序为:a→d→e→b→c→f→g→h;此时应关闭K1,打开K2,让二氧化氮通过C装置中的水转化成一氧化氮,故答案为:d;e;b;c;f;g(b与c、f与g可以交换);关闭K1,打开K2;
(3)E装置为酸性高锰酸钾与NO的反应,NO能被酸性KMnO4氧化成NO3-,MnO4-被还原为Mn2+,离子方程式为:3MnO4-+4H++5NO=3Mn2++5NO3-+2H2O,故答案为:3MnO4-+4H++5NO=3Mn2++5NO3-+2H2O;
(4)①关闭K2,打开K1,打开弹簧夹通一段时间的氮气,夹紧弹簧夹,开始A中反应,一段时间后,观察到E中溶液逐渐变为深棕色,说明NO2或NO与溶液中Fe2+发生反应;②停止A中反应,打开弹簧夹和K2、关闭K1,持续通入N2一段时间,将装置中残留的二氧化氮排尽,并在C中与水反应,3NO2+H2O=2HNO3+NO;③更换新的E装置,再通一段时间N2后关闭弹簧夹,使A中反应继续,观察到的现象与步骤①中相同,经过步骤②,进入E装置的气体为NO,E中溶液变为深棕色,说明是NO与和溶液中Fe2+发生反应使溶液呈深棕色,故答案为:排尽装置中残留的NO2;3NO2+H2O=2HNO3+NO;NO。
本题的易错点为(4),要注意步骤③中进入装置E的气体只有NO。
26、关闭活塞a和分液漏斗活塞,向分液漏斗中加水,打开分液漏斗活塞,水滴入圆底烧瓶一会儿后不再滴入,则装置气密性良好 利用生成的CO2将整个装置内的空气赶尽,避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰 3Cu+8HNO3→3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 检验有无NO2产生,若有NO2,则NO2与水反应生成硝酸,硝酸将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+与SCN﹣反应溶液呈血红色,若无二氧化氮则无血红色 2NO+O2+2NaOH→NaNO2+NaNO3+H2O
【解析】
盛有稀硝酸的分液漏斗与一个不太常见的Y型试管相连,通过Y型试管我们可以先让稀硝酸滴入碳酸钙的一侧,产生赶走装置内的氧气(此时活塞a打开),接下来再让稀硝酸滴入含有铜片的一侧,关闭活塞a开始反应,产生的气体通入集气瓶中观察现象,实验结束后打开活塞a,进行尾气处理即可。
【详解】
(1)若要检验气密性,可以关闭活塞a和分液漏斗活塞,向分液漏斗中加水,打开分液漏斗活塞,水滴入圆底烧瓶一会儿后不再滴入,则装置气密性良好;
(2)根据分析,先和碳酸钙反应的目的是利用生成的CO2将整个装置内的空气赶尽,避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰;铜和稀硝酸的反应产物为,方程式为;
(3)在整个中学阶段只有一个用途,那就是检验,此处可以通过来间接检验是否有的生成,若有则与水反应生成硝酸,硝酸将氧化为,与反应呈血红色,若无则溶液不会呈血红色;只观察到了棕色证实反应中只产生了,因此尾气处理的方程为。
27、H2+2FeCl32FeCl2+2HCl BACDCE(或BCDCE) 碱石灰 氯化铁易升华导致导管易堵塞 球形冷凝管 苯 蒸馏滤液,并收集沸点132℃的馏分 78.4% 反应开始前先通N2一段时间,反应完成后继续通N2一段时间;在装置A和B之间连接一个装有无水氯化钙(或P2O5或硅胶)的球形干燥管
【解析】
(1)①②用H2还原无水FeCl3制取无水FeCl2,B装置用锌和稀盐酸制备H2,A装置用来除去氢气中的氯化氢,C装置用来干燥氢气,可以盛放碱石灰,D装置H2还原FeCl3,再用C装置吸收反应产生的HCl,最后用E点燃处理未反应的氢气;
③该制备装置的缺点为FeCl3固体易升华,蒸气遇冷发生凝华分析;
(2)①根据仪器结构判断其名称;
②三颈瓶内物质为氯化亚铁、C6H5Cl、C6H4Cl2等,冷却实验装置A,将三颈烧瓶内物质倒出,经过滤、洗涤、干燥后得到粗产品,根据物质的熔沸点和溶解性可知,可以用苯洗涤;根据滤液中各种物质沸点的不同对滤液进行蒸馏可回收C6H5Cl,据此答题;
③根据消耗的NaOH计算反应生成的HCl,结合方程式2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑计算转化的FeCl3,最终计算FeCl3的转化率;
④FeCl3、FeCl2易吸水,反应产生的HCl会在容器内滞留。
【详解】
(1)①H2具有还原性,可以还原无水FeCl3制取FeCl2,同时产生HCl,反应的化学方程式为H2+2FeCl32FeCl2+2HCl;
②用H2还原无水FeCl3制取无水FeCl2,装置连接顺序:首先是使用B装置,用锌和稀盐酸制备H2,所制H2中混有HCl和H2O(g),再用A装置用来除去氢气中的氯化氢,然后用C装置干燥氢气,C装置中盛放碱石灰,再使用D装置使H2还原FeCl3,反应产生的HCl气体用C装置的碱石灰来吸收,未反应的H2通过装置E点燃处理,故按照气流从左到右的顺序为BACDCE;也可以先使用B装置制取H2,然后通过C的碱石灰除去氢气中的杂质HCl、水蒸气,然后通过D发生化学反应制取FeCl2,再用碱石灰吸收反应产生的HCl,最后通过点燃处理未反应的H2,故按照装置使用的先后顺序也可以是BCDCE;
C中盛放的试剂是碱石灰,是碱性干燥剂,可以吸收HCl或水蒸气;
③该制备装置的缺点为FeCl3固体易升华,蒸气遇冷发生凝华,导致导气管发生堵塞;
(2)①根据图示装置中仪器a的结构可知该仪器名称为球形冷凝管;
②三颈瓶内物质为氯化亚铁、C6H5Cl、C6H4Cl2等,冷却实验装置A,将三颈烧瓶内物质倒出,经过滤、洗涤、干燥后得到粗产品,根据物质的熔沸点和溶解性可知,C6H5Cl、C6H4Cl2容易溶解在苯、乙醇中,不溶于水,而FeCl3、FeCl2易溶于水、乙醇,难溶于苯,所以洗涤时洗涤剂用苯;根据滤液中C6H5Cl、C6H4Cl2这两种物质沸点的不同,对滤液进行蒸馏,并收集沸点132℃的馏分,可回收C6H5Cl;
③n(HCl)=n(NaOH)=0.40ml/L×0.0196L×=0.0784ml,根据反应2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑,反应的FeCl3的物质的量为n(FeCl3)反应=2n(HCl)= 0.0784ml×2=0.1568ml,n(FeCl3)总=32.5g÷162.5g/ml=0.2ml,所以氯化铁转化率为×100%=78.4%;
④FeCl3、FeCl2易吸水,为防止B装置中的水蒸气进入A装置,导致FeCl2等吸水而变质,可以在装置A和B之间连接一个装有无水氯化钙(或P2O5或硅胶)的球形干燥管;同时为防止FeCl3、FeCl2与装置内空气中的水蒸气、O2等反应,同时避免反应产生的HCl气体会在容器内滞留,可以反应开始前先通N2一段时间排尽装置中空气,反应完成后继续通N2一段时间将反应生成的HCl全部排入锥形瓶中。
本题考查实验室制备氯化亚铁的知识,注意把握实验操作基本原理,把握题给信息,掌握实验操作方法,学习中注意积累,为了减小误差制取无水FeCl2,要排除装置中空气引起的误差或HCl气体在容器内滞留引起的误差。
28、Fe3O4 2ml -130.8 b 0.18ml·L-1·min-1 KA=KC>KB > 1.25×10-3
【解析】
(1)①由示意图可以知道,重整系统中CO2和FeO反应生成FexOy和C,根据原子守恒确定FexOy的化学式;
②热分解系统中是FexOy分解为FeO与氧气,根据Fe元素化合价变价计算转移电子;
(2)已知:Ⅰ.CO2(g)+ 3H2(g)═CH3OH(g)+ H2O(g) △H1=-53.7kJ/ml,
Ⅱ.CH3OCH3(g)+H2O(g) ═ 2CH3OH(g) △H2=+23.4kJ/ml,
根据盖斯定律,Ⅰ×2-Ⅱ可得:2CO2(g)+ 6H2(g) CH3OCH3 (g)+3H2O(g),则△H3=2△H1-△H2;
①a.逆反应速率先增大后减小,可能是增大生成物浓度;
b.H2的转化率增大,平衡一定正向移动;
c.反应物的体积百分含量减小,可能是增大生成物浓度等;
d.容器中的nCO2/nH2值变小,可能是减小二氧化碳的物质的量;
②T1温度下,将6 ml CO2和12mlH2充入2L的密闭容器中,由图象可以知道,5 min后反应达到平衡状态时二氧化碳转化率为60%,则生成CH3OCH3为6 ml60%=1.8ml,根据平均反应速率v(CH3OCH3) =;根据平衡常数仅与温度有关,温度不变,平衡常数不变,在相同投料比时,T1温度下二氧化碳转化率大,所以T1温度下较T2温度下正向进行程度大;
(3)根据盐类水解规律,已知NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5,H2CO3的电离平衡常数K1=4×10-7,K2=4×10-11,所以碳酸氢根的水解程度更大;
反应NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K==。
【详解】
(1)①由示意图可以知道,重整系统中CO2和FeO反应生成FexOy和C,发生的反应中n(FeO)/n(CO2)=6,根据Fe原子、O原子守恒可以知道x:y=6:(6+2)=3:4,故FexOy的化学式为Fe3O4;
因此,本题正确答案是:Fe3O4;
②热分解系统中是Fe3O4分解为FeO与氧气,分解1ml Fe3O4转移电子的物质的量为1ml3(-2)=2ml,
因此,本题正确答案是:2ml;
(2)已知:Ⅰ.CO2(g)+ 3H2(g)═CH3OH(g)+ H2O(g) △H1=-53.7kJ/ml,
Ⅱ.CH3OCH3(g)+H2O(g) ═ 2CH3OH(g) △H2=+23.4kJ/ml,
根据盖斯定律,Ⅰ×2-Ⅱ可得:2CO2(g)+ 6H2(g) CH3OCH3 (g)+3H2O(g),则△H3=2△H1-△H2=2(-53.7kJ/ml)- 23.4kJ/ml =-130.8 kJ/ml;
因此,本题正确答案是:-130.8;
①a.逆反应速率先增大后减小,可能是增大生成物浓度,平衡逆向移动,故a错误;
b.H2的转化率增大,平衡一定正向移动,故b正确;
c.反应物的体积百分含量减小,可能是增大生成物浓度等,平衡逆向移动,故c错误;
d.容器中的nCO2/nH2值变小,可能是减小二氧化碳的物质的量,平衡逆向移动,故d错误,
故选:b;
②T1温度下,将6 ml CO2和12mlH2充入2L的密闭容器中,由图象可以知道,5 min后反应达到平衡状态时二氧化碳转化率为60%,则生成CH3OCH3为6 ml60%=1.8ml,
所以平均反应速率v(CH3OCH3) ==0.18ml·L-1·min-1;
平衡常数仅与温度有关,温度不变,平衡常数不变,所以KA=KC,在相同投料比时,T1温度下二氧化碳转化率大,所以T1温度下较T2温度下正向进行程度大,则KA=KC>KB;
因此,本题正确答案是:0.18ml·L-1·min-1;KA=KC>KB;
(3)根据盐类水解规律,已知NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5,H2CO3的电离平衡常数K1=4×10-7,K2=4×10-11,所以碳酸氢根的水解程度更大,所以c(NH4+) 大于c(HCO3-);反应NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K====1.2510-3;
故答案为:>;1.25×10-3;
29、K= CO2(g)+2NH3(g)⇌NH2CONH2(l)+H2O(l) ΔH=-102.2 kJ·ml−1 AC CO2 18.2% 4.0 a 与300 ℃相比,200 ℃时CO2的平衡转化率更高;虽然压强越大、温度越高反应速率越快,但200 ℃、20 MPa条件下,对设备要求低,有利于降低成本
【解析】
(1)反应中有固体或纯液体参加,则它们的浓度不应写在平衡常数的表达式中,NH2COONH4(l)是纯液体,则反应Ⅰ的平衡常数表达式为K=;答案为:K=;
(2)根据盖斯定律,反应Ⅰ+反应Ⅱ得:CO2(g)+2NH3(g)NH2CONH2(l) +H2O(l) ΔH= ∆H1+∆H2=-117.2 kJ·ml−1+(+15.0 kJ·ml−1)=-102.2 kJ·ml−1。答案为:CO2(g)+2NH3(g)NH2CONH2(l) +H2O(l) ΔH=-102.2 kJ·ml−1;
(3)A.由于该混合气体反应前后均是CO2和NH3,且体积分数之比恒为1∶2,故容器中气体平均相对分子质量恒定不变,不能说明反应达到平衡;A项错误;
B.容器中气体密度等于气体质量除以容器体积,由于气体总质量在减少,故气体密度不再变化时,反应达到平衡;B项正确;
C.整个反应过程NH3的体积分数恒定为,故不能说明达到平衡;C项错误;
D.压强与气体总物质的量相关,由于气体总物质的量在变化,故容器内压强不变时,说明反应达到平衡。D项正确;
答案为A、C。
(4)根据曲线可知,CO2过量,尿素产率由42%增加至45%,而NH3过量,尿素产率由42%增加至接近90%,故CO2过量对尿素产率的影响比较小。根据图像知,=3时,尿素产率为60%,可转化为CO2转化率为60%,再利用三段式求解。
设反应中CO2投入了aml,NH3投入了3aml,则有:
CO2 (g) + 2NH3(g)⇌NH2CONH2(l) + H2O(l)
则混合气体中CO2的物质的量分数为,答案为:18.2%;
(5)①当一定时,比值越大,即NH3越多,CO2转化率越大,故A曲线代表比值为4.0。答案为:4.0;
②由于合成尿素反应CO2(g)+2NH3(g)⇌NH2CONH2(l)+H2O(l) ΔH=-102.2 kJ·ml−1是一个放热反应,因此温度升高,平衡逆向移动,CO2的平衡转化率降低,从曲线a,b中选择。当温度一定,压强增大,平衡正向移动,CO2的平衡转化率增大,故20 MPa条件下的曲线为a。M点条件为200 ℃,20MPa;N点条件为300 ℃,25 MPa。与300℃相比,200℃时CO2的平衡转化率更高;虽然压强越大、温度越高反应速率越快,但200℃、20MPa条件下,对设备要求低,有利于降低成本。答案为:a;与300℃相比,200℃时CO2的平衡转化率更高;虽然压强越大、温度越高反应速率越快,但200℃、20MPa条件下,对设备要求低,有利于降低成本。
选项
实验操作
现象
结论
A
将甲烷与氯气在光照下反应,反应后的混合气体通入紫色石蕊试液中
紫色石蕊试液变红且不褪色
反应产生了HCl
B
镀锌铁片出现刮痕后部分浸入饱和食盐水中,一段时间后铁片附近滴入K3[Fe(CN)6]溶液
无蓝色沉淀
镀锌铁没有发生原电池反应
C
向 2mL 0.l ml/L 醋酸溶液和 2mL0.l ml/L 硼酸溶液中分别滴入少量0.lml/LNaHCO3 溶液
只有醋酸溶液中产生气体
酸性:醋酸>碳酸>硼酸
D
向 FeCl3 溶液与 NaCl 溶液中分别滴入 30% H2O2 溶液
只有FeCl3 溶液中迅速产生气体
Fe3+能催H2O2分解
步骤
操作及现象
①
关闭K2,打开K1,打开弹簧夹通一段时间的氮气,夹紧弹簧夹,开始A中反应,一段时间后,观察到E中溶液逐渐变为深棕色。
②
停止A中反应,打开弹簧夹和K2、关闭K1,持续通入N2一段时间
③
更换新的E装置,再通一段时间N2后关闭弹簧夹,使A中反应继续,观察到的现象与步骤①中相同
C6H5Cl(氯苯)
C6H4Cl2(二氯苯)
FeCl3
FeCl2
溶解性
不溶于水,易溶于苯、乙醇
不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、苯,
易溶于乙醇,易吸水
熔点/℃
-45
53
易升华
沸点/℃
132
173
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