内容正文:
江西省上饶市第四中学2024-2025学年高三上学期9月化学月考卷
可能用到的相对原子质量有:H-1 O-16 Ne-20 C-12 N-14 Na-23 Fe-56
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列溶液中,一定能大量共存的离子组是
A. 碱性溶液: B. 能溶解的溶液:
C. 使酚酞变红的溶液: D. 含有的溶液:
2. 物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是
A. 过氧化钠可与反应生成,可作呼吸面具中的供氧剂
B. 浓硫酸具有脱水性,可用作干燥剂
C. 是一种红棕色粉末,常用作油漆等的红色颜料
D. 溶液具有氧化性,可用于制作印刷电路板
3. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W元素原子最外层电子数是内层电子数的2倍,Y元素形成的一种气体单质是空气的主要成分之一,Z元素原子半径在同周期元素中(除稀有气体外)最小,且Y和Z位于不同周期,下列说法不正确的是
A. 其原子半径大小为:
B. W的一种同位素可以用于测定文物的年代
C. X、Y与氢三种元素既可以形成离子化合物也可以形成共价化合物
D. Z的含氧酸都是强酸
4. 下列有关氮及其化合物的说法,错误的是
①足量铁与稀硝酸反应生成,硝酸将氧化为
②铵盐都不稳定,受热分解都生成氨气
③检验时,试样中加入溶液,微热,用湿润的蓝色石蕊试纸检验生成的气体
④实验室用加热氯化铵固体的方法制备氨气
⑤工业合成氨属于人工固氮
A. ①③ B. ①②③④ C. ④⑤ D. ②④
5. 分析如图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是
A. ①②中Mg作为负极,③④中Fe作为负极
B. ②中Mg作为正极,电极反应式为
C. ③中Fe作为负极,电极反应式为
D. ④中Cu作为正极,电极反应式为
6. 如图为一种重要有机化合物的结构简式,下列关于它的说法中正确的是
A. 分子式为,含有四种官能团
B. 该物质最多可以与发生加成反应
C. 可用酸性溶液检验其分子中含有的碳碳双键
D. 与该物质反应,最多可消耗Na、NaOH、的物质的量之比为
7. 化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图所示为和反应生成过程中的能量变化,下列说法正确的是
A. 1mol和1mol反应吸收的能量为180kJ
B. 1mol和1mol具有的总能量大于2mol具有的总能量
C. 在1L的密闭容器中发生此反应,10min内减少了1mol,因此10min内的平均反应速率为
D. NO是一种酸性氧化物,且能与直接反应生成
8. 一定温度下可逆反应:A(s)+2B(g)2C(g)+D(g);△H>0。现将1molA和2molB加入甲容器中,将4 molC和2 mol D加入乙容器中,此时控制活塞P,使乙的容积为甲的2倍,t1时两容器内均达到平衡状态(如图1所示,隔板K不能移动)。下列说法正确的是
A. 保持温度和活塞位置不变,在甲中再加入1 mol A和2 mol B,达到新的平衡后,甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍
B. 保持活塞位置不变,升高温度,达到新平衡后,甲、乙中B的体积分数均增加
C. 保持温度不变,移动活塞P,使乙的容积和甲相等,达到新的平衡后,乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍
D. 保持温度和乙中的压强不变,t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后,甲、乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示(t1前的反应速率变化已省略)
9. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
为探究催化剂对化学平衡的影响,向1mL乙酸乙酯中加入1mL 0.3mol/L H2SO4溶液,水浴加热
上层液体逐渐减少
使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动
B
铜与足量浓硫酸在加热条件下反应一段时间,冷却后,向反应后的溶液中慢慢倒入适量蒸馏水
溶液呈蓝色
铜与浓硫酸反应生成了硫酸铜
C
用NaOH标准溶液滴定草酸溶液
消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍
草酸为二元弱酸
D
向FeBr2和KSCN混合溶液中滴入少量新制氯水,再加入CCl4混合振荡、静置
下层呈无色,上层呈红色
Fe2+的还原性强于Br-
A. A B. B C. C D. D
10. 某锂盐的结构如图所示,其阴离子是由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W形成,X、Y与Z同一周期,Y与W同族。下列说法正确的是
A. 第一电离能: Z>Y>X
B. 高温或放电条件下,X单质与Y单质直接化合反应生成XY
C. 氢化物的沸点: Y>Z>X
D. 加热条件下,Cu单质与W单质直接化合反应生成CuW
11. 下列说法不正确的是
A. 碘单质受热变成气体,冷却后又成晶体,此过程中化学键没有发生变化
B. 、、的状态由气态到固态变化的主要原因是分子间作用力逐渐增大
C. 在水中电离只破坏离子键
D. DNA的结构和生理活性都与氢键的作用有关
12. 下列有关物质特殊聚集状态与结构的说法不正确的是
A. 液晶中的分子长轴取向一致,表现出类似晶体的各向异性
B. 等离子体是一种特殊的气体,由阳离子和电子两部分构成
C. 纯物质有固定的熔点,但其晶体颗粒尺寸在纳米量级时也可能发生变化
D. 超分子内部的分子间一般通过非共价键或分子间作用力结合成聚集体
13. 丙烯可发生如下转化(反应条件略):
下列说法不正确是
A. 产物有2种且互为同分异构体(不考虑立体异构)
B. 可提高转化的反应速率
C. 是缩聚反应,该工艺有利于减轻温室效应
D. 过程中,处碳氧键比处更易断裂
14. 内酯Y可以由X通过电解合成,且在一定条件下可以转化为Z,转化路线如下。下列说法错误的是
A. 等物质的量的X、Y、Z与足量NaOH溶液反应,消耗的n(NaOH)之比为1:1:2
B. Y→Z的反应类型是取代反应
C. 在催化剂作用下Z可与甲醛发生反应
D. X→Y的反应在电解池阳极发生
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 学习小组为了探究Na2CO3溶液与盐溶液反应的规律,设计了如下实验:
(1)用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)配制500 mL 0.1mol·L-1 Na2CO3溶液,需选择的玻璃仪器除了量筒、烧杯、玻璃棒以外,还有___________、___________。
(2)分别向如下3支试管中加入2mL 0.1mol·L-1 Na2CO3溶液,现象记录如图。试管(a)中发生反应的离子方程式为___________。
(3)设计热分解实验,探究白色沉淀的成分:
将(2)中实验加大药品用量得三种沉淀,分别置于B中。实验结束后,数据记录如下:
样品
加热前样品质量/g
加热后样品质量/g
C质量增重/g
D质量增重/g
a
5.2
3.4
1.8
0
b
11.2
8.1
09
2.2
c
5.0
5.0
0
0
已知:查表,得到几种物质的溶解度(20℃)数据如下。
物质
溶解度/g
物质
溶解度/g
物质
溶解度/g
物质
溶解度/g
物质
溶解度/g
Al(OH)3
1.5×10-8
Zn(OH)2
1.4×10-5
Ca(OH)2
0.160
Cd(OH)2
1.9×10-4
Mn(OH)2
3.2×10-4
Al2(CO3)3
易水解
ZnCO3
4.7×10-5
Ca CO3
5.3×10-4
Cd CO3
4.3×10-5
Mn CO3
4.9×10-5
①装置E的作用是___________。
②计算可得(b)中沉淀的化学式为___________。
③(c)中样品最终确定为CaCO3,试分析CaCO3未分解的原因___________。
④(c)中沉淀是碳酸盐而不是碱的原因是___________。
⑤根据探究的结论预测,物质的量浓度均为0.1mol·L-1的CdSO4溶液和Na2CO3溶液等体积混合,得到的沉淀的化学式较可能为___________。
⑥制备MnCO3常用MnSO4溶液和NH4HCO3溶液,不选择Na2CO3溶液可能的原因是_________。
16. 2-萘乙醚使香皂和化妆品等的香料添加剂。实验室用化学纯的2-萘酚、乙醇,分析纯的无水三氯化铁等反应制取。实验装置如图(夹持和加热装置略去),反应原理和有关数据如下:
物质
相对分子质量
密度/(g·cm-3)
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
2-萘酚
144
1.22
121.6
285.5
不溶于冷水,溶于热水、乙醇等,能在NaOH溶液中溶解
乙醇
46
0.79
-114.1
78.5
与水任意比互溶
2-萘乙醚
172
1.06
35
282
不溶于水,溶于乙醇、乙醚等
实验步骤:
①在50mL烧瓶A中,加入3.6g2-萘酚,1.2g氯化铁,6mL乙醇和沸石,微沸3h,稍微冷却,取下分水器和冷凝管,蒸出剩余的大部分乙醇。
②用冰水冷却烧瓶A析出固体,减压抽滤分离,冰水洗涤固体。再将漏斗上的固体转移至研钵中,加5mL冰水研磨后,减压抽滤,冰水洗涤固体。
回答下列问题:
(1)上述制备2-萘乙醚的反应类型与下列反应相同的是_______(填标号)。
A. 甲烷燃烧 B. 乙烯水化法制乙醇
C. 制备乙酸乙酯 D. 乙醇制备乙醛
(2)仪器B的名称是_______。
(3)步骤①应先在分水器中加入适量苯,反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质,且分为上下两层,随着反应的进行,分水器中液体逐渐增多至充满时,上层液体会从左侧支管自动流回A,使用分水器不断分离出水的目的是_______;当_______时(填实验现象),表明反应完成,即可停止实验。
(4)步骤②中,进行两次“冰水洗涤”的作用是_______。抽滤时采用如下装置,抽滤时先打开水龙头,抽气管,用倾析法将混合物转移至布氏漏斗中。抽滤完毕后,为了防止倒吸,接下来的操作是_______(填标号)。
A.先关闭水龙头,后打开活塞G恢复常压
B.先打开活塞G恢复常压,后关闭水龙头
(5)结合题给信息,猜测2-萘酚具有_______(填酸、碱或中性),依据是_______。
(6)实验结束后测得从分水器中流出的水为0.36mL,则2-萘乙醚的产率为_______(忽略步骤②中洗涤的损失)。
17. TiCl4是制备金属钛的重要中间体,某兴趣小组利用如下装置在实验室制备TiCl4(夹持装置略),反应方程式为:。
已知:
物质
熔点/℃
沸点/℃
性质
TiCl4
-25
136.4
高温时能与O2反应,与HCl不发生反应。易水解成白色沉淀,能溶于有机溶剂。
请回答:
(1)装置A中盛放浓盐酸的仪器a名称是_______。
(2)装置B中冷凝水进口是_______(填“c”或“d”)。
(3)完善线框中装置排序_______。
A→D→_______→_______→_______→F
(4)仪器b中的固体X可以是_______。
A.MnO2 B.KMnO4 C.CaCl2
(5)下列说法正确的是_______。
A. 加热E装置前,应先进行装置A中反应或打开k通一段时间CO2
B. 装置D中长导管起平衡气压和判断装置是否通畅的作用
C. 装置D中盛有的试剂是饱和食盐水
D. 该实验中存在的缺陷是没有进行CO的尾气处理
(6)测定所得TiCl4纯度:取1.000gTiCl4粗产品加入烧瓶,向安全漏斗中加入适量蒸馏水(装置如图),待充分反应后,将烧瓶和漏斗中的液体一并转入锥形瓶中,滴加几滴K2CrO4溶液做指示剂,用0.8000mol/LAgNO3溶液滴定至终点,消耗滴定液20.00mL。常温下,,。
①实验中使用安全漏斗的目的是_______。
②依据上述数据计算所得产品纯度是_______。
18. 二氯异氰尿酸钠( ,简称DCCNa)是一种高效、安全的消毒剂,常温下性质稳定,受热易分解,难溶于冷水。实验室通过以下原理和装置(夹持仪器已略去)可以制取DCCNa。
已知:实验室常用高浓度的NaClO溶液和氰尿酸溶液在10℃时反应制备DCCNa,主要发生反应:
(氰尿酸)
(1)和中大小:___________-NH2(填“>”“<”或“=”)。
(2)A装置中盛装X试剂仪器名称是___________;D中软导管的作用是___________。
(3)请选择合适的装置,按气流从左至右方向组装,则导管连接顺序为___________(填小写字母)。
(4)X试剂为饱和氢氧化钠溶液。当装置A内出现___________现象时,打开装置A的活塞加入(氰尿酸)溶液,在反应过程中仍不断通入的目的是___________。
(5)实验过程中A的温度必须保持为7℃~12℃,pH值控制在6.5~8.5的范围,则该实验的控温方式是___________。若温度过高,pH过低,会生成和等,写出该反应的化学方程式___________。
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江西省上饶市第四中学2024-2025学年高三上学期9月化学月考卷
可能用到的相对原子质量有:H-1 O-16 Ne-20 C-12 N-14 Na-23 Fe-56
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列溶液中,一定能大量共存的离子组是
A. 碱性溶液: B. 能溶解的溶液:
C. 使酚酞变红的溶液: D. 含有的溶液:
【答案】C
【解析】
【详解】A.碱性溶液中与铁离子产生氢氧化铁沉淀,不能共存,A错误;
B.能溶解Al2O3的溶液,可能为酸性,也可能为碱性, 所提供的几种离子在酸性溶液中可以共存,碱性溶液中与镁离子产生氢氧化镁沉淀,不能共存,B错误;
C.使酚酞变红的溶液呈碱性,K+、Na+、OH-、Cl-不发生反应,可以大量共存,C正确;
D.含有NaHSO4的溶液电离出H+,溶液显酸性, ClO−与H+生成弱电解质HClO,且Fe2+、ClO-能发生氧化还原反应,不能共存,D错误;
故答案为:C。
2. 物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是
A. 过氧化钠可与反应生成,可作呼吸面具中的供氧剂
B. 浓硫酸具有脱水性,可用作干燥剂
C. 是一种红棕色粉末,常用作油漆等的红色颜料
D. 溶液具有氧化性,可用于制作印刷电路板
【答案】B
【解析】
【详解】A.和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,因此可作呼吸面具中的供氧剂,故A正确;
B.浓H2SO4可用作干燥剂是因为其具有吸水性,与浓H2SO4有脱水性无关,故B错误;
C.Fe2O3是红棕色粉末,Fe2O3用作油漆、油墨及涂料等的红色颜料,故C正确;
D.溶液中的Fe3+有氧化性,因此Fe3+和Cu反应:2Fe3+ +Cu=2Fe2+ +Cu2+,用于制作印刷电路板,故D正确;
故答案选B。
3. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W元素原子最外层电子数是内层电子数的2倍,Y元素形成的一种气体单质是空气的主要成分之一,Z元素原子半径在同周期元素中(除稀有气体外)最小,且Y和Z位于不同周期,下列说法不正确的是
A. 其原子半径大小为:
B. W的一种同位素可以用于测定文物的年代
C. X、Y与氢三种元素既可以形成离子化合物也可以形成共价化合物
D. Z的含氧酸都是强酸
【答案】D
【解析】
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,W原子的最外层电子数是电子层数的2倍,W应为第二周期元素,最外层电子数为4,可知W为C元素;Y元素的单质是空气的主要成分之一,根据原子序数关系可知,X为N元素、Y为O元素;Y和Z位于不同周期,因此Z为第三周期元素,Z元素原子半径在同周期元素中(除稀有气体外)最小,则Z是Cl元素,综合可知,W、X、Y、Z分别为C、N、O、Cl元素。
【详解】A.同周期从左往右原子半径依次减小,同主族从上往下原子半径依次增大,故原子半径大小关系:C>N >O,即,故A正确;
B.C的一种同位素,可以用于测定文物的年代,故B正确;
C.N、O与H三种元素可以形成离子化合物,如NH4NO3,也可以形成共价化合物,如HNO3,故C正确;
D.Cl的含氧酸如:HClO为弱酸,故D错误;
故答案选D。
4. 下列有关氮及其化合物的说法,错误的是
①足量铁与稀硝酸反应生成,硝酸将氧化为
②铵盐都不稳定,受热分解都生成氨气
③检验时,试样中加入溶液,微热,用湿润的蓝色石蕊试纸检验生成的气体
④实验室用加热氯化铵固体的方法制备氨气
⑤工业合成氨属于人工固氮
A. ①③ B. ①②③④ C. ④⑤ D. ②④
【答案】B
【解析】
【详解】①足量铁与稀硝酸反应,铁先被稀硝酸氧化成Fe2+,待硝酸反应完之后,过量的铁粉会与Fe3+反应生成Fe2+,①错误;
②铵盐不稳定,受热易分解,但并不是所有铵盐都会分解产生氨气,比如硝酸铵在185℃ ~200℃,分解产生一氧化二氮和水,②错误;
③检验氨气用的是湿润的红色石蕊试纸,③错误;
④氯化铵固体受热分解生成氨气和氯化氢,二者遇冷又会迅速化合生成氯化铵,实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制备氨气,④错误;
⑤工业合成氨是利用氮气和氢气反应生成氨气,属于人工固氮,⑤正确;
答案选B。
5. 分析如图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是
A. ①②中Mg作为负极,③④中Fe作为负极
B. ②中Mg作为正极,电极反应式为
C. ③中Fe作为负极,电极反应式为
D. ④中Cu作为正极,电极反应式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.Mg和氢氧化钠不反应,铝和氢氧化钠反应,所以②中Mg作为正极、铝作负极;铁遇浓硝酸钝化,③中Cu作负极、Fe作正极,故A错误;
B.②中Mg和氢氧化钠不反应,铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,Mg作为正极,正极反应式为,故B正确;
C.铁遇浓硝酸钝化,③中Cu作负极、Fe作正极,正极反应式为,故C错误;
D.铁的活泼性大于Cu,④中Fe作负极、Cu作为正极,正极反应式为,故D错误;
选B。
6. 如图为一种重要有机化合物的结构简式,下列关于它的说法中正确的是
A. 分子式为,含有四种官能团
B. 该物质最多可以与发生加成反应
C. 可用酸性溶液检验其分子中含有的碳碳双键
D. 与该物质反应,最多可消耗Na、NaOH、的物质的量之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据结构简式可知分子式为,含有三种官能团,即羟基、碳碳双键和羧基,A错误;
B.苯环和碳碳双键均与氢气发生加成反应,该物质最多可以与发生加成反应,B错误;
C.羟基也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能用酸性溶液检验其分子中含有的碳碳双键,C错误;
D.羟基和羧基均与钠反应,只有羧基和氢氧化钠、碳酸氢钠反应,则与该物质反应,最多可消耗Na、NaOH、的物质的量之比为,D正确;
答案选D。
7. 化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图所示为和反应生成过程中的能量变化,下列说法正确的是
A. 1mol和1mol反应吸收的能量为180kJ
B. 1mol和1mol具有的总能量大于2mol具有的总能量
C. 在1L的密闭容器中发生此反应,10min内减少了1mol,因此10min内的平均反应速率为
D. NO是一种酸性氧化物,且能与直接反应生成
【答案】A
【解析】
【详解】A.N2(g)+O2(g)=2NO(g)的反应热为:,1mol N2(g) 和1mol O2(g) 反应吸收的能量为180kJ,A正确;
B.该反应为吸热反应,故反应物的总能量低于生成物的总能量,B错误;
C.在1L的密闭容器中发生此反应,10min内 N2(g)减少了1mol,因此10min内的平均反应速率为 ,方程式中化学计量数之比为反应速率之比,故v(NO)=2v(N2)=0.2mol/(L⋅min) ,C错误;
D.NO不是酸性氧化物,D错误;
故选A。
8. 一定温度下可逆反应:A(s)+2B(g)2C(g)+D(g);△H>0。现将1molA和2molB加入甲容器中,将4 molC和2 mol D加入乙容器中,此时控制活塞P,使乙的容积为甲的2倍,t1时两容器内均达到平衡状态(如图1所示,隔板K不能移动)。下列说法正确的是
A. 保持温度和活塞位置不变,在甲中再加入1 mol A和2 mol B,达到新的平衡后,甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍
B. 保持活塞位置不变,升高温度,达到新的平衡后,甲、乙中B的体积分数均增加
C. 保持温度不变,移动活塞P,使乙的容积和甲相等,达到新的平衡后,乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍
D. 保持温度和乙中的压强不变,t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后,甲、乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示(t1前的反应速率变化已省略)
【答案】D
【解析】
【分析】根据等效平衡分析,4molC和2molD相当于2molA和4molB,但是乙容器的容积是甲的2倍,即物质的量浓度相同,所以在相同条件下达到相同平衡状态。
【详解】A.保持温度和活塞位置不变,在甲中再加入1molA和2molB,相当于增大压强,平衡向逆反应反向移动,达到平衡时甲中C的浓度小于原来的2倍,甲中C的浓度小于乙中C的浓度的2倍,A项错误;
B.保持活塞位置不变,升高温度,平衡向正反应方向移动,甲、乙中B的体积分数减小,B项错误;
C.保持温度不变,移动活塞P,使乙的容积和甲相等,相当于增大乙的压强,平衡向逆反应方向移动,减小甲的压强平衡向正反应方向移动,达到新的平衡后,乙中C的体积分数小于甲中C的体积分数的2倍,C项错误;
D.甲中温度和体积不变充入稀有气体,没有改变气体的浓度,对反应速率没有影响,可以用图2表示,乙中温度和压强不变,充入稀有气体,相当于增大容器体积,气体浓度减小,反应速率减小,生成物的浓度减小的程度大些,化学平衡正向移动,可以用图3表示,D项正确;
答案选D。
【点睛】本题考查等效平衡及影响平衡的因素等知识。根据等效平衡分析,4mol C和2mol D相当于2mol A和4mol B,但是乙容器的容积是甲的2倍,即物质的量浓度相同,所以在相同条件下达到相同平衡状态,即甲和乙容器此时是等效平衡状态。
9. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
为探究催化剂对化学平衡的影响,向1mL乙酸乙酯中加入1mL 0.3mol/L H2SO4溶液,水浴加热
上层液体逐渐减少
使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动
B
铜与足量浓硫酸在加热条件下反应一段时间,冷却后,向反应后的溶液中慢慢倒入适量蒸馏水
溶液呈蓝色
铜与浓硫酸反应生成了硫酸铜
C
用NaOH标准溶液滴定草酸溶液
消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍
草酸为二元弱酸
D
向FeBr2和KSCN混合溶液中滴入少量新制氯水,再加入CCl4混合振荡、静置
下层呈无色,上层呈红色
Fe2+的还原性强于Br-
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.催化剂只改变化学反应的速率,不影响化学平衡的移动,故A错误;
B.在冷却后,将反应后的溶液沿烧杯壁慢慢倒入蒸馏水中并用玻璃棒快速搅拌,避免放热过多引起液体飞溅,故B错误;
C.结论只能说明草酸为二元酸,无法证明是否为弱酸,故C错误;
D.少量氯水首先氧化Fe2+,再加入CCl4后下层呈无色,说明无溴单质生成,上层呈红色,说明生成Fe3+,说明Fe2+的还原性强于Br-,故D正确。
故选择D。
10. 某锂盐的结构如图所示,其阴离子是由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W形成,X、Y与Z同一周期,Y与W同族。下列说法正确的是
A. 第一电离能: Z>Y>X
B. 高温或放电条件下,X单质与Y单质直接化合反应生成XY
C. 氢化物的沸点: Y>Z>X
D. 加热条件下,Cu单质与W单质直接化合反应生成CuW
【答案】B
【解析】
【分析】某锂盐的结构如图,其阴离子是由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y,Z、W形成,Y形成两个共价键,W形成六个共价键,Y与W同族,因此它们位于第ⅥA族,则W为S,Y为O;X、Y、Z位于第二周期,Z形成一个共价键,则Z为F;X形成两个共价键且使形成的阴离子带一个单位负电荷,则X为N。
【详解】A.同主族元素从上到下第一电离能逐渐减弱,同周期从左向右第一电离能呈增强趋势,但第ⅤA族第一电离能大于第ⅥA族,因此第一电离能:F>N>O,A错误;
B.N2与O2在高温或放电条件下,发生化合反应生成NO,B正确;
C.X为N,Y为O,Z为F元素,未指明是简单氢化物,N元素的氢化物N2H4常温下是液态,而HF是气态,则沸点:X>Z,C错误;
D.S的氧化性较弱,与金属Cu反应生成Cu2S,D错误;
答案选B。
11. 下列说法不正确的是
A. 碘单质受热变成气体,冷却后又成晶体,此过程中化学键没有发生变化
B. 、、的状态由气态到固态变化的主要原因是分子间作用力逐渐增大
C. 在水中电离只破坏离子键
D. DNA的结构和生理活性都与氢键的作用有关
【答案】C
【解析】
【详解】A.碘单质的升华和凝华过程中变化的是分子间作用力,故A正确;
B.对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,则常温常压下,Cl2、Br2、I2由气态、液态到固态变化的主要原因是分子间作用力逐渐增大,故B正确;
C.NaHSO4在溶于水时电离出钠离子、氢离子、硫酸根离子,破坏了离子键和共价键,故C错误;
D.在特定的环境条件下(pH、离子特性、离子浓度等),DNA链上的功能团可以产生特殊的氢键、离子作用力、疏水作用力以及空间位阻效应等,从而使得DNA分子的各个原子在三维空间里具有了确定的相对位置关系,这称为DNA的空间结构,故D正确;
故答案选C。
12. 下列有关物质特殊聚集状态与结构的说法不正确的是
A. 液晶中的分子长轴取向一致,表现出类似晶体的各向异性
B. 等离子体是一种特殊的气体,由阳离子和电子两部分构成
C. 纯物质有固定的熔点,但其晶体颗粒尺寸在纳米量级时也可能发生变化
D. 超分子内部的分子间一般通过非共价键或分子间作用力结合成聚集体
【答案】B
【解析】
【详解】A.液晶分子中沿分子长轴方向有序排列,从而表现出类似晶体的各向异性,故A正确;
B.等离子体是由阳离子和电子和电中性粒子组成的整体上呈中性的物质聚集体,故B错误;
C.纯物质有固定的熔点,但其晶体颗粒尺寸在纳米量级时也可能发生变化,熔点可能下降,故C正确;
D.超分子内部的多个分子间一般通过非共价键或分子间作用力结合成聚集体,故D正确。
综上所述,答案为B。
13. 丙烯可发生如下转化(反应条件略):
下列说法不正确的是
A. 产物有2种且互为同分异构体(不考虑立体异构)
B. 可提高转化的反应速率
C. 是缩聚反应,该工艺有利于减轻温室效应
D. 过程中,处碳氧键比处更易断裂
【答案】C
【解析】
【分析】丙烯与HOCl发生加成反应得到M,M有CH3-CHCl-CH2OH和CH3-CHOH-CH2Cl两种可能结构,在Ca(OH)2环境下脱去HCl生成物质Y(),Y在H+环境水解引入羟基,再脱去H+得到主产物Z;Y与CO2发生加聚反应得到物质P。
【详解】A.根据分析可知,产物M有2中结构且互为同分异构体,A正确;
B.根据分析可知,H+促进Y中醚键的水解,后又脱离,使Z成为主产物,故可提高转化的反应速率,B正确;
C.是CO2与Y发生加聚反应,没有小分子生成,不是缩聚反应,该工艺有利于消耗CO2,减轻温室效应,C错误;
D.题干部分可以看出,是a出碳氧键断裂,故处碳氧键比处更易断裂,D正确;
故答案选C。
14. 内酯Y可以由X通过电解合成,且在一定条件下可以转化为Z,转化路线如下。下列说法错误的是
A. 等物质的量的X、Y、Z与足量NaOH溶液反应,消耗的n(NaOH)之比为1:1:2
B. Y→Z的反应类型是取代反应
C. 在催化剂作用下Z可与甲醛发生反应
D. X→Y的反应在电解池阳极发生
【答案】A
【解析】
【详解】A.X含羧基能和氢氧化钠按1:1反应,Y含酯基、水解后产生羧基和酚羟基,Y能和氢氧化钠按1:2反应,Z含酯基和酚羟基、能和氢氧化钠按1:2反应,等物质的量的X、Y、Z与足量NaOH溶液反应,消耗的之比为1∶2∶2,A错误;
B.Y→Z的反应是一个酯交换反应,通式为R1COOR2+R3OH→R1COOR3+R2OH,是一个取代反应,B正确;
C.Z分子中含有酚羟基,且邻位有氢,因此在催化剂作用下Z可与甲醛发生反应,C正确;
D.X →Y的过程是一个失H的过程,是氧化反应,在电解池中,阳极发生氧化反应,D正确;
故选A。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 学习小组为了探究Na2CO3溶液与盐溶液反应的规律,设计了如下实验:
(1)用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)配制500 mL 0.1mol·L-1 Na2CO3溶液,需选择的玻璃仪器除了量筒、烧杯、玻璃棒以外,还有___________、___________。
(2)分别向如下3支试管中加入2mL 0.1mol·L-1 Na2CO3溶液,现象记录如图。试管(a)中发生反应的离子方程式为___________。
(3)设计热分解实验,探究白色沉淀的成分:
将(2)中实验加大药品用量得三种沉淀,分别置于B中。实验结束后,数据记录如下:
样品
加热前样品质量/g
加热后样品质量/g
C质量增重/g
D质量增重/g
a
5.2
3.4
1.8
0
b
11.2
8.1
0.9
2.2
c
5.0
5.0
0
0
已知:查表,得到几种物质的溶解度(20℃)数据如下。
物质
溶解度/g
物质
溶解度/g
物质
溶解度/g
物质
溶解度/g
物质
溶解度/g
Al(OH)3
1.5×10-8
Zn(OH)2
1.4×10-5
Ca(OH)2
0.160
Cd(OH)2
1.9×10-4
Mn(OH)2
3.2×10-4
Al2(CO3)3
易水解
ZnCO3
4.7×10-5
Ca CO3
5.3×10-4
Cd CO3
4.3×10-5
Mn CO3
49×10-5
①装置E的作用是___________。
②计算可得(b)中沉淀的化学式为___________。
③(c)中样品最终确定为CaCO3,试分析CaCO3未分解的原因___________。
④(c)中沉淀是碳酸盐而不是碱的原因是___________。
⑤根据探究的结论预测,物质的量浓度均为0.1mol·L-1的CdSO4溶液和Na2CO3溶液等体积混合,得到的沉淀的化学式较可能为___________。
⑥制备MnCO3常用MnSO4溶液和NH4HCO3溶液,不选择Na2CO3溶液可能的原因是_________。
【答案】(1) ①. 500mL容量瓶 ②. 胶头滴管
(2)2A13++ 3+ 3H2O = 2Al(OH)3↓+3CO2↑
(3) ①. 防止空气中水蒸气、CO2倒吸进入D装置 ②. Zn(OH)2·ZnCO3 [或Zn2(OH)2CO3] ③. 酒精灯火焰的温度低于碳酸钙的分解温度 ④. 溶解度越小越易生成,碳酸钙的溶解度远小于氢氧化钙 ⑤. xCdCO3·yCd(OH)2 [x和y可取大于0的其他数值:或Cd2(OH)2CO3] ⑥. Mn(OH)2和MnCO3溶解度较接近,Na2CO3溶液中显碱性,而NH4HCO3显酸性,加碳酸钠会有Mn(OH)2生成,使产物MnCO3纯度下降
【解析】
【分析】探究白色沉淀的成分时,先通一段时间空气,排尽装置中的二氧化碳和水,A中放碱石灰,用于除去空气中的二氧化碳和水,B中盛放样品,C中为浓硫酸用于吸收水,根据C装置的质量变化确定水的质量,D装置中盛放碱石灰,用于吸收二氧化碳,并确定二氧化碳的量,E装置为碱石灰,防止空气中的水和二氧化碳进入D中影响测定结果。
【小问1详解】
用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)配制500 mL 0.1mol·L-1 Na2CO3溶液,操作步骤有:计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀,需选择的玻璃仪器除了量筒、烧杯、玻璃棒以外,还有500 mL容量瓶、胶头滴管。
【小问2详解】
分别向如下3支试管中加入2mL 0.1mol·L-1 Na2CO3溶液,试管(a)中氯化铝和碳酸钠发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳,发生反应的离子方程式为2A13++ 3+ 3H2O = 2AI(OH)3↓+3CO2↑。
【小问3详解】
①装置D吸收B中生成的二氧化碳, 则E的作用是防止空气中水蒸气、CO2倒吸进入D装置。
②b样品生成0.9g水、2.2g二氧化碳,可知b中含有n(OH-)= 、n()=,根据化合价代数和等于0,可得(b)中沉淀的化学式为Zn(OH)2·ZnCO3。
③CaCO3未分解的原因是酒精灯火焰的温度低于碳酸钙的分解温度。
④溶解度越小越易生成,碳酸钙的溶解度远小于氢氧化钙,所以(c)中沉淀是碳酸钙。
⑤CdCO3、Cd(OH)2均难溶于水,且溶解度较接近,物质的量浓度均为0.1mol·L-1的CdSO4溶液和Na2CO3溶液等体积混合,得到的沉淀的化学式较可能为xCdCO3·yCd(OH)2。
⑥Mn(OH)2和MnCO3溶解度较接近,Na2CO3溶液中显碱性,而NH4HCO3显酸性,加碳酸钠会有Mn(OH)2生成,使产物MnCO3纯度下降,所以制备MnCO3常用MnSO4溶液和NH4HCO3溶液,而不选择Na2CO3溶液。
16. 2-萘乙醚使香皂和化妆品等的香料添加剂。实验室用化学纯的2-萘酚、乙醇,分析纯的无水三氯化铁等反应制取。实验装置如图(夹持和加热装置略去),反应原理和有关数据如下:
物质
相对分子质量
密度/(g·cm-3)
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
2-萘酚
144
1.22
121.6
285.5
不溶于冷水,溶于热水、乙醇等,能在NaOH溶液中溶解
乙醇
46
0.79
-114.1
78.5
与水任意比互溶
2-萘乙醚
172
1.06
35
282
不溶于水,溶于乙醇、乙醚等
实验步骤:
①在50mL烧瓶A中,加入3.6g2-萘酚,1.2g氯化铁,6mL乙醇和沸石,微沸3h,稍微冷却,取下分水器和冷凝管,蒸出剩余的大部分乙醇。
②用冰水冷却烧瓶A析出固体,减压抽滤分离,冰水洗涤固体。再将漏斗上的固体转移至研钵中,加5mL冰水研磨后,减压抽滤,冰水洗涤固体。
回答下列问题:
(1)上述制备2-萘乙醚的反应类型与下列反应相同的是_______(填标号)。
A. 甲烷燃烧 B. 乙烯水化法制乙醇
C. 制备乙酸乙酯 D. 乙醇制备乙醛
(2)仪器B的名称是_______。
(3)步骤①应先在分水器中加入适量苯,反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质,且分为上下两层,随着反应的进行,分水器中液体逐渐增多至充满时,上层液体会从左侧支管自动流回A,使用分水器不断分离出水的目的是_______;当_______时(填实验现象),表明反应完成,即可停止实验。
(4)步骤②中,进行两次“冰水洗涤”的作用是_______。抽滤时采用如下装置,抽滤时先打开水龙头,抽气管,用倾析法将混合物转移至布氏漏斗中。抽滤完毕后,为了防止倒吸,接下来的操作是_______(填标号)。
A.先关闭水龙头,后打开活塞G恢复常压
B.先打开活塞G恢复常压,后关闭水龙头
(5)结合题给信息,猜测2-萘酚具有_______(填酸、碱或中性),依据是_______。
(6)实验结束后测得从分水器中流出的水为0.36mL,则2-萘乙醚的产率为_______(忽略步骤②中洗涤的损失)。
【答案】(1)C (2)球形冷凝管
(3) ①. 分离掉水,有利于反应不断正向进行,提高原料利用率,增大产率 ②. 分水器中水层不再变化
(4) ①. 除去产品中的FeCl3、乙醇等溶于水的杂质 ②. B
(5) ①. 酸 ②. 2-蔡酚不溶于冷水,能在NaOH溶液中溶解
(6)80%
【解析】
【分析】①在50mL烧瓶中,加入3.6g2-萘酚,1.2g氯化铁,6mL乙醇和沸石,微沸3h,稍微冷却,取下分水器和冷凝管,蒸出剩余的大部分乙醇,②用冰水冷却析出固体,减压抽滤分离,冰水洗涤固体,再将漏斗上的固体转移至研钵中,加5mL冰水研磨后,减压抽滤,冰水洗涤,据此回答。
【小问1详解】
2-萘酚中的羟基氢被乙基取代得到2-萘乙醚,该过程为取代反应,甲烷燃烧为氧化反应,乙烯水化制乙醇为加成反应,制备乙酸乙酯为取代反应,乙醇制备乙醛是氧化还原反应,故选C。
【小问2详解】
仪器B的名称是球形冷凝管;
【小问3详解】
使用分水器不断分离出水的目的是:分离掉水,有利于反应不断正向进行,提高原料利用率,增大产率;当分水器中水层不再变化时表明反应完成;
【小问4详解】
反应体系中含有无机盐和乙醇等,抽滤、洗涤的目的除去产品中的FeCl3、乙醇等溶于水的杂质;抽滤完毕时,应先恢复常压,可断开抽气管和吸滤瓶之间的橡皮管或打开活塞G,后关闭水龙头,故选B;
【小问5详解】
2-萘酚不溶于冷水,可溶于NaOH溶液,则2-萘酚呈酸性;
【小问6详解】
计算得:n(乙醇)==0.1mol、n(2-萘酚)==0.025mol= n理论(2-萘乙醚),理论上生成的2-萘乙醚的质量为0.025mol×172g/mol =4.3g,乙醇过量,n实际(H2O)= n实际(2-萘乙醚)= =0.02mol,则2-萘乙醚的质量为0.02mol×172g/mol=3.44g,产率为==80%。
17. TiCl4是制备金属钛的重要中间体,某兴趣小组利用如下装置在实验室制备TiCl4(夹持装置略),反应方程式为:。
已知:
物质
熔点/℃
沸点/℃
性质
TiCl4
-25
136.4
高温时能与O2反应,与HCl不发生反应。易水解成白色沉淀,能溶于有机溶剂。
请回答:
(1)装置A中盛放浓盐酸的仪器a名称是_______。
(2)装置B中冷凝水进口是_______(填“c”或“d”)。
(3)完善线框中装置排序_______。
A→D→_______→_______→_______→F
(4)仪器b中的固体X可以是_______。
A.MnO2 B.KMnO4 C.CaCl2
(5)下列说法正确的是_______。
A. 加热E装置前,应先进行装置A中反应或打开k通一段时间CO2
B. 装置D中长导管起平衡气压和判断装置是否通畅的作用
C. 装置D中盛有的试剂是饱和食盐水
D. 该实验中存在的缺陷是没有进行CO的尾气处理
(6)测定所得TiCl4的纯度:取1.000gTiCl4粗产品加入烧瓶,向安全漏斗中加入适量蒸馏水(装置如图),待充分反应后,将烧瓶和漏斗中的液体一并转入锥形瓶中,滴加几滴K2CrO4溶液做指示剂,用0.8000mol/LAgNO3溶液滴定至终点,消耗滴定液20.00mL。常温下,,。
①实验中使用安全漏斗的目的是_______。
②依据上述数据计算所得产品纯度是_______。
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2)c (3)EBC
(4)B (5)ABD
(6) ①. 防止水解产生的HCl挥发导致测量误差 ②. 76.00%
【解析】
【分析】利用Cl2与TiO2反应制备TiCl4。A为制备Cl2的装置,E、B分别为制备、收集TiCl4的装置,因TiCl4易水解,要求制备和收集过程无水,故在E前、B后都要加干燥装置,所以C、D中盛放试剂为浓硫酸;F中盛放NaOH溶液目的是除去未反应的Cl2;
小问1详解】
装置A中盛放浓盐酸的仪器a名称是恒压滴液漏斗;
【小问2详解】
为了好的冷凝效果,装置B中冷凝水应该下进上出,进口是c;
【小问3详解】
A为制备Cl2的装置,E、B分别为制备、收集TiCl4的装置,因TiCl4易水解,要求制备和收集过程无水,故在E前、B后都要加干燥装置,所以C、D中盛放试剂为浓硫酸;F中盛放NaOH溶液目的是除去未反应的Cl2;则装置排序:A→D→EBC→F;
【小问4详解】
A中常温下X和浓盐酸反应生成氯气,则仪器b中的固体X可以是高锰酸钾固体,故选B;
【小问5详解】
A.加热E装置前,应先进行装置A中反应或打开k通一段时间CO2,排除装置中空气的干扰,正确;
B.装置D中长导管与大气相通,起平衡气压和判断装置是否通畅的作用,正确;
C.TiCl4易水解,要求制备和收集过程无水,故在E前、B后都要加干燥装置,所以C、D中盛放试剂为浓硫酸干燥剂,错误;
D.CO有毒,该实验中存在的缺陷是没有进行CO的尾气处理,正确;
故选ABD;
【小问6详解】
①TiCl4水解产生HCl易挥发且极易溶于水,安全漏斗在本实验中的作用除加水外,还有液封的作用,吸收挥发的HCl气体,避免HCl的损失导致测量误差;
②由氯元素守恒可知,TiCl4 ~4HCl~4AgNO3,产品的纯度为。
18. 二氯异氰尿酸钠( ,简称DCCNa)是一种高效、安全的消毒剂,常温下性质稳定,受热易分解,难溶于冷水。实验室通过以下原理和装置(夹持仪器已略去)可以制取DCCNa。
已知:实验室常用高浓度的NaClO溶液和氰尿酸溶液在10℃时反应制备DCCNa,主要发生反应:
(氰尿酸)
(1)和中大小:___________-NH2(填“>”“<”或“=”)。
(2)A装置中盛装X试剂的仪器名称是___________;D中软导管的作用是___________。
(3)请选择合适的装置,按气流从左至右方向组装,则导管连接顺序为___________(填小写字母)。
(4)X试剂为饱和氢氧化钠溶液。当装置A内出现___________现象时,打开装置A活塞加入(氰尿酸)溶液,在反应过程中仍不断通入的目的是___________。
(5)实验过程中A温度必须保持为7℃~12℃,pH值控制在6.5~8.5的范围,则该实验的控温方式是___________。若温度过高,pH过低,会生成和等,写出该反应的化学方程式___________。
【答案】(1)> (2) ①. 三颈烧瓶 ②. 平衡气压,使液体能够顺利滴下
(3)fghab(ba)e
(4) ①. 液面上方出现黄绿色气体 ②. 消耗生成的NaOH,促进的生成,提高原料利用率
(5) ①. 冷水浴 ②.
【解析】
【分析】由二氯异氰尿酸钠的制备原理以及给定的装置可知,题干中所示的反应装置可以分为氯气的发生装置与二氯异氰尿酸钠的制备装置。具体反应流程为:用浓盐酸与Ca(ClO)2反应制Cl2;除去Cl2中因浓盐酸挥发而混合的HCl;将Cl2通入氢氧化钠溶液中制备NaClO,再与氰尿酸溶液反应生成二氯异氰尿酸钠;对尾气Cl2进行处理。据此可回答各个问题。
【小问1详解】
和中中心原子的杂化方式相同,均为杂化,中有一孤电子对,斥力较大,键角较小,所以前者键角大,答案为:>;
【小问2详解】
A装置中盛装X试剂的仪器名称是三颈烧瓶;D中软导管的作用是平衡气压,使液体能够顺利滴下,答案为:三颈烧瓶,平衡气压,使液体能够顺利滴下;
【小问3详解】
由分析可知,按气流从左至右方向组装,则导管连接顺序为fghab(ba)e,答案为:fghab(ba)e;
【小问4详解】
当装置A内氢氧化钠消耗完了,氯气会出现剩余,液面上方出现黄绿色气体现象,打开装置A的活塞加入(氰尿酸)溶液,在反应过程中仍不断通入的目的是消耗生成的NaOH,促进的生成,提高原料利用率,答案为:液面上方出现黄绿色气体,消耗生成的NaOH,促进的生成,提高原料利用率;
【小问5详解】
A的温度必须保持为7℃~12℃,控温方式是冷水浴,可推测温度过高,pH过低,会生成、和,化学方程式为,答案为:
冷水浴,。
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