河北省邯郸市2021年高考化学二模试卷及答案
展开高考化学二模试卷
一、单选题
1.沈括在《梦溪笔谈》中写道:“古以剂钢为刃,柔铁为茎干,不而则多断折。剑之钢者,刃多毁缺”。其中“剂钢”即合金钢,“柔铁”即熟铁,下列说法正确的是( )
A. “剂钢”是混合物,“柔铁”是纯净物
B. 合金都由两种或两种以上的金属熔合而成
C. 改变合金中某种元素的含量可制得不同性能的合金
D. “剂钢”和“柔铁”的强度、硬度和熔点均比纯铁的高
2.下列说法错误的是( )
A. 煤干馏得到的煤焦油中含有苯酚等芳香烃
B. 油脂完全水解的产物中一定含有甘油
C. 以秸秆为原料可以得到乙醇等液态燃料
D. 乙醛使溴水褪色的原因是乙醛与溴水发生了氧化还原反应
3.下列说法错误的是( )
A. 沸点:
B. HCl的热稳定性比HI差
C. 固态NaOH熔化时只破坏离子键,不破坏共价键
D. 中 和 的最-外电子层都形成了8电子稳定结构
4.已知键能:H—H键为 ,Br—Br键为 ,H—Br键为 。一定温度下,反应 的反应历程与能量的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 该反应的正反应是放热反应
B. ,加入催化剂时, 、 及 均减小
C. 已知 ,若反应 ,则
D. 升高温度,正逆反应速率均加快,且正反应速率加快的程度较大
5.下列说法错误的是( )
A. 用酸性 溶液可鉴别乙烯和甲烷
B. 新制氯水应保存在无色广口瓶中并置于阴冷处
C. 强氧化剂与易燃有机物必须隔离存放,以防止火灾发生
D. 通过溶液两两混合的方式可鉴别 溶液、 溶液、 溶液、盐酸
6.设 表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A. 10g质量分数为46%的乙醇水溶液中所含氧原子数为0.4
B. 100mL1mol·L-1的硅酸钠溶液中含有的 数为0.1
C. 将2.24L 通入足量溴水中充分反应,生成 的数目为0.4
D. 12g 在熔融时的离子总数为0.3
7.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A. 1mol 的溶液与4molNaOH的溶液混合:
B. 将硫酸酸化的 溶液暴露在空气中:
C. 苯甲酸与过量 溶液反应:2 + →2 +CO2↑+H2O
D. 向 溶液中通入少量 气体:
8.常温下,溴水与 溶液发生反应: ,若开始时 和 的浓度均为 ,达到平衡时 。假设溶液的体积无变化,下列有关说法错误的是( )
A. 加入 固体,平衡逆向移动
B. 加入 振荡,平衡逆向移动,水层颜色变浅
C. 常温下,该反应的平衡常数K的值约为5.1
D. 向经苯萃取后的水层溶液中滴加酸性 溶液,可验证该反应为可逆反应
9.常温下,下列说法正确的是( )
A. pH均为3的醋酸和硫酸溶液,加水稀释相同倍数后,
B. 0.1mol·L-1HF溶液的pH=a,加入适量氟化钠固体后溶液的pH仍为a
C. 浓度均为0.1 的 溶液与 溶液中, 前者小于后者
D. 0.1mol·L-1 溶液中,
10.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中W、X为非金属元素,Y,Z为金属元素,A是由其中两种元素组成的化合物。已知:电解A的熔融物能得到W的单质和Z的单质,且Z的单质能溶于Y的最高价氧化物对应水化物的溶液。下列说法正确的是( )
A. 四种元素的简单离子半径:X
C. Y与W能形成阴阳离子数之比为1∶2的两种化合物
D. Y、Z元素简单离子的氧化性:Z
A. 该装置为电能转化为化学能的装置 B. a极的电极反应式为
C. b极发生还原反应 D. 阴极区每生成1mol气体转移2mol电子
12.某溶液A中可能大量含有 、 、 、 、 、 、 、 、 离子中的若干种,从A中分离所含金属元素的流程如图所示:
已知;Mn元素将以 形式进行分离,其余金属元素若从溶液中分离,都将以氢氧化物的形式析出,部分金属元素开始沉淀与完全沉淀的pH如下表:
物质
开始沉淀的pH
2.7
7.6
7.2
9.6
完全沉淀的pH
3.7
9.6
9.2
11.1
下列说法错误的是( )
A. 溶液A呈强酸性,确定其中不能大量存在 、
B. 滤渣1为 ,步骤①还一定发生反应
C. 滤渣2为 ,滤液2中至少含有2种金属阳离子
D. 溶液A中肯定存在 、 ,不能确定是否存在
二、多选题
13.常温下,用某浓度的NaOH溶液滴定20.00 mL等浓度的HA溶液,所得滴定曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A. NaOH溶液的浓度是0.1 mol/L B. HA的
C. 若向c点溶液中加入少量NaA固体,c(Na+)<c(A-) D. 升高d点溶液的温度,溶液的碱性减弱
14.有机物M是一种药物的活性物质,其结构如图所示。下列有关M的说法错误的是( )
A. 分子式为
B. 含有醚键﹑碳碳双键等官能团
C. 该分子中含有7个双键,故能发生加成反应
D. 能使酸性 溶液、溴的 溶液褪色,且二者褪色的原理相同
15.下列有关实验操作对应的现象﹑解释或结论都正确的是( )
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
向酸性 溶液中通入
溶液紫色褪去
具有还原性
B
将常温下用冷的浓硝酸处理过的铝片插入硫酸铜溶液中
铝片表面无明显现象
用硝酸处理后,铝的金属性减弱
C
向试管中加入5mL10% 溶液,然后滴加5滴5%NaOH溶液,再向所得悬浊液中滴加葡萄糖溶液,加热煮沸
试管内产生砖红色沉淀
葡萄糖分子中含有醛基
D
向新制氯水中加入足量碳酸钙固体,然后用玻璃棒蘸取溶液于pH试纸上
氯水颜色变浅,pH试纸颜色褪去
加入碳酸钙后,氯水中的HCl被消耗,平衡 向右移动,HClO浓度增大,且HClO具有漂白性
A. A B. B C. C D. D
三、非选择题
16.常用作杀虫剂、媒染剂,某小组在实验室以铜为主要原料合成该物质的路线如图所示:
已知:① 为绛蓝色晶体,在溶液中存在以下电离(解离)过程:
、 。
② 和 在水中均可溶,在乙醇中均难溶。若向 溶液中加入乙醇,会析出 晶体。
请回答下列问题:
(1).实验室用下图装置制备合成 所需的 溶液。
①仪器a的名称是 ;仪器d中发生反应的离子方程式是 。
②说明检验装置A气密性的方法: 。
③装置B的加热方法为水浴加热,其优点是 。
(2).方案1的实验步骤为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
该方案存在一定缺陷,因为根据该方案得到的产物晶体中往往含有 (填化学式)杂质,其原因是 (从平衡移动的角度回答)。
(3).方案2的实验步骤为:向 溶液中加入适量 (填试剂名称),过滤、洗涤、干燥。
(4).方案1、2中步骤均有过滤、洗涤、干燥。
①过滤的主要目的是将固液混合物进行分离。中学化学中常见的固液混合物分离的操作有“倾析法”、“普通过滤法”和“减压过滤法”等,操作示意图如下:
减压过滤法相对于普通过滤法的优点为 (填序号,下同)。
A.过滤速度相对较快 B.能过滤胶体类混合物 C.得到的固体物质相对比较干燥
②下列最适合在“洗涤”步骤中作为洗涤液的是 。
A.蒸馏水 B.乙醇与水的混合液 C.饱和(NH4)2SO4溶液
17.镍及硫酸镍在新型材料、新型电池的生产中有着十分广泛的应用。工业上以硫化镍矿(含少量杂质硫化铜、硫化亚铁)为原料制备纯镍或硫酸镍的流程如下:
已知:①氧化性:Cu2+>H+(酸)>Ni2+>Fe2+>H+(水);
②常温下溶度积常数: 、 。
(1)步骤①所得炉气和炉渣均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,其中炉渣能使酸性高锰酸钾溶液褪色的原因是________;炉气使酸性高锰酸钾溶液褪色的离子方程式为________。
(2)步骤③经相应溶剂萃取后得到NiSO4溶液的操作;在实验室中进行所需要使用的玻璃仪器有________。
(3)步骤⑥以NiS(含CuS)作阳极、NiSO4溶液作电解液电解可在________极(填“阳”或“阴”)获得粗镍,阳极的主要电极反应式为________。粗镍的电解精炼需要将电解液的pH控制在2~5之间,下列有关说法错误的是________(填序号)。
A.防止溶液的酸性过强造成 放电,在阴极生成H2
B.防止溶液的酸性过弱使Ni2+转化成Ni(OH)2沉淀
C.若溶液的pH<2,可加入NiO或Ni(OH)2固体调节溶液的pH
D.使粗镍中所含的杂质Cu在阳极放电而进入电解液中
(4)化学上常认为残留在溶液中的离子浓度小于 时该离子沉淀完全。步骤③所得的NiSO4溶液中通常含有Cu2+ , 若该溶液中的 ,请通过计算说明可通过在溶液中加入NiS的方法除去溶液中Cu2+的原因:________。
18.控制CO2的排放是防止温室效应等不良气候现象产生的有效途径。
(1)高炉炼铁会排放大量的CO2和烟尘,必须进行严格的控制。
已知:①3CO(g)+Fe2O3(s) 2Fe(s)+3CO2(g) △H=+a kJ/mol
②3C(石墨,s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+3CO(g) △H=+489.0 kJ/mol
③C(石墨,s)+CO2(g)=2CO(g) △H=+172.5 kJ/mol
则a=________。若在恒温恒容密闭容器中发生反应①,当达到平衡后,充入CO2 , 则达到新平衡后CO的体积分数________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),其转化率________。
(2)炼铁时需要用石灰石除去铁矿石中的脉石,该过程中涉及反应: 。若在恒温恒容的密闭容器中进行上述反应达到平衡状态,在t1时刻向平衡体系中充入1 mol CO2 , t2时刻反应重新达到平衡,画出t1时刻后的正逆反应速率随时间变化的图像________。
(3)CH4与CO2反应得到合成气的原理为 。某小组向体积是1 L的一密闭容器中充入物质的量均是1 mol的CH4与CO2 , 反应过程中CO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①压强:p1________p2(填“>”或“<”)。
②1100℃、p1条件下,20 min时反应达到平衡状态,则0~20 min内CH4的反应速率v(CH4)=________mol/(L∙min),反应的平衡常数Kp=________(用含p1的代数式表示,Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(4)通过电化学方法可有效实现以CO2和水为原料合成甲酸,其原理示意图如下:
则A极的电极反应式为________;若生成1 mol甲酸,则反应中转移电子的物质的量为________mol。
19.元素的金属性、非金属性及有关单质和化合物的性质与其原子结构、分子结构等有着密切的联系。回答。下列问题:
(1).下列基态原子的核外电子排布式正确的是 (填序号)。
A.
B.
C.
D.
(2).第IA、IIA族部分元素氯化物的熔点如下表,从NaCl到CsCl熔点依次降低,但BeCl2的熔点比MgCl2的低,其原因是 。
氯化物
NaCl
KCl
RbCl
CsCl
熔点/℃
801
776
715
645
405
714
(3).下列物质的变化破坏了极性共价键的是 (填序号)。乙酸中碳原子的杂化方式为 , 1 mol乙酸分子中含有的σ键和π键的个数比为 ;乙酸易溶于水的原因是相似相溶,以及 。
A.二氧化硅晶体熔化 B.乙酸溶于水 C.干冰升华 D.冰融化
(4).某晶体的晶胞如图所示,则该晶体的化学式为 ;已知该晶体的晶胞边长为540 pm,阿伏加德罗常数的值为 ,则体积为10 cm3晶体的质量为 g(列出计算式即可)。
20.盐酸氨溴索是目前临床上作用最强的祛痰药,以A、E为原料合成盐酸氨溴索(化合物K)的路线如下:
已知:①
②
回答下列问题:
(1)E转化成F的试剂和条件是________。盐酸氨溴索的分子式是________。
(2)A→B的化学方程式是________,其反应类型为________,B中含有官能团的名称是溴原子、________。
(3)化合物J的结构简式是________。
(4)有机物M是H的同分异构体,且M的核磁共振氢谱和红外光谱表明:①M分子中共有5种氢原子,其中苯环上的氢原子有2种;②M分子中有—COOH,则符合条件的M的结构有________种(不考虑立体异构),写出其中一种的结构简式:________。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【解析】【解答】A.“剂钢”、“柔铁”均是铁的合金,均为混合物,选项A不符合题意;
B.合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质,因此还可以是非金属,选项B不符合题意;
C.合金的性质与合金的原料配比以及制造工艺有关,所以改变原料的配比、变更制造合金的工艺,可以制得具有不同性能的合金,选项C符合题意;
D.“剂钢”和“柔铁”是铁的合金,其硬度比纯铁的大,熔点比纯铁的低,选项D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】主要是考查的是合金性质以及通途,合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质,不一定全是金属还有可能是非金属,合金中的含量不同性质也不同, 剂钢 和 柔铁 均是铁合金,其硬度高于纯铁,熔沸点低于纯铁
2.【答案】 A
【解析】【解答】A.煤干馏得到的煤焦油中含有苯、苯酚等,苯酚不属于芳香经,选项A符合题意;
B.油脂是高级脂肪酸的甘油酯,所以其完全水解的产物中一定含有甘油,选项B不符合题意;
C.秸秆的主要成分为纤维素,纤维素水解可得到葡萄糖,葡萄糖可在一定条件下转化为乙醇等液态燃料,选项C不符合题意;
D.乙醛使溴水褪色是因为与溴水发生了氧化还原反应,选项D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】煤干馏是化学变化得到的主要芳香族化合物,并不一定都得是芳香烃,其他均正确
3.【答案】 B
【解析】【解答】A.NH3中存在分子间氢键,沸点高于同主族的其他氢化物,选项A不符合题意;
B.元素的非金属性越强,其氢化物的热稳定性越强,故热稳定性: ,选项B符合题意;
C.NaOH固体受热熔化时,其中存在的离子键被破坏,电离出 和 ,而 中的H-O键没有被破坏,选项C不符合题意;
D. 中 的核外电子排布为2、8, 的核外电子排布为2、8、8,最外电子层均为8电子稳定结构,选项D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.同主族元素的氢化物结构相似,相对分子质量越大,沸点越大,但是氨气中存在氢键
B.同主族的氢化物的稳定性与元素的非金属性有关,非金属性越强,其氢化物的稳定性越强
C.氢氧化钠熔化时变为氢氧根离子和钠离子
D均是稳定结构且最外层电子数均为8
4.【答案】 D
【解析】【解答】A.由图可知, 为正反应活化能, 为逆反应活化能, , ,为吸热反应,A项不符合题意;
B.加入催化剂时, 、 降低,但 不变,选项B不符合题意;
C.由于H—H键的键能大于H—Br键,若反应 ,则Br—Br键的键能应小于H—Br键,即 ,又 ,则 ,选项C不符合题意;
D.该反应为吸热反应,升高温度,正反应速率加快的程度大于逆反应速率加快的程度,使平衡向正反应方向移动,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.根据反应物和生成物的能量高低即可判断反应的放热和吸热
B.催化剂只是改变反应的速率,不改变焓变
C.根根焓变=反应物的键能-生成物的键能即可判断
D.反应为吸热反应,温度升高正反应增大的趋势大于逆反应
5.【答案】 B
【解析】【解答】A.乙烯能使酸性 溶液褪色,而甲烷不能,选项A不符合题意;
B.新制氯水中的HClO见光易分解,应保存在棕色瓶中,选项B符合题意;
C.为防止火灾等事故发生,强氧化剂应与易燃有机物、强还原性药品等隔离存放,选项C不符合题意;
D.通过溶液两两混合时产生不同的实验现象可先鉴别出 溶液,然后用 溶液即可鉴别出 溶液、 溶液和盐酸,选项D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】液体试剂一般保存在细口瓶中,且氯水中次氯酸易分解因此保存在棕色试剂瓶中,其他均正确
6.【答案】 A
【解析】【解答】A.乙醇的质量为4.6g,物质的量为0.1mol,水的质量为5.4g,物质的量为0.3mol,所含氧原子数为0.4 ,选项A符合题意;
B.硅酸钠电离所生成的 会水解,其物质的量小于0.1mol,选项B不符合题意;
C.未指明标准状况,无法判断,选项C不符合题意;
D.12g 的物质的量为0.1mol,熔融时 电离出 和 ,所含离子总数为0.2 ,选项D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.乙醇和水均含有氧原子,根据质量即可求出数据即可
B.考虑到硅酸根离子的水解
C.使用摩尔体积时需要注意物质的状态和条件
D.熔融时只能电离出硫酸氢根离子和钠离子
7.【答案】 B
【解析】【解答】A. lmol 的溶液中含有1mol 和1mol ,当加入4mol 时, 先与 反应生成 ,消耗3mol ,剩余的1mol 会继续与1mol 反应生成1mol ,选项A不符合题意;
B. 酸性溶液暴露在空气中, 容易被氧化成 ,反应的离子方程式为 ,选项B符合题意;
C.由于苯甲酸是少量的,所以应生成 ,不能放出 ,选项C不符合题意;
D.由于 的氧化性比 强,所以当通入少量 气体时,发生反应: ,选项D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.正确的离子方程式为NH4++Al3++4OH-=Al(OH)3+NH3.H2O
B.亚铁离子具有还原性,氧气具有氧化性
C.碳酸钠的反应是分步反应,而此时的产物只能是碳酸氢钠
D.硝酸根在氢离子存在时具有很强的氧化性,因此硝酸和二氧化硫在氢离子的作用下发生氧化还原反应
8.【答案】 D
【解析】【解答】A.当加入 固体时,体系中 增大,平衡逆向移动,选项A不符合题意;
B.加入 振荡时,水层中的 进入 层,反应体系中的 减小,水层颜色变浅,平衡逆向移动,选项B不符合题意;
C.起始时 ,平衡时 , , ,该反应的平衡常数 ,选项C不符合题意;
D. 具有还原性。也能使酸性 溶液褪色,所以不能确定反应后是否有 存在,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.铁离子浓度增大,故平衡逆向移动
B.溴单质易溶于四氯化碳
C.根据平衡时的亚铁离子的数据即可计算出平衡树其他离子的浓度
D.不能通过高锰酸钾的颜色改变说明平衡的可逆性,溴离子和亚铁离子均有还原性
9.【答案】 D
【解析】【解答】A.醋酸为弱电解质,pH相等的硫酸溶液和醋酸溶液加水稀释相同倍数后,虽然溶液的pH均增大,但最终硫酸溶液的pH大于醋酸,则 ,A项不符合题意;
B.氢氟酸是一种弱酸,在0.1 HF溶液中加入适量的NaF固体后, 增大,抑制HF的电离,溶液中的 减小,pH增大,B项不符合题意;
C.物质的量浓度相等的 溶液与 溶液, 与 相互促进水解,故 前者大于后者,C项不符合题意;
D. 溶液中含硫粒子以 、 、 的形式存在,由物料守恒可得, ,D项符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.弱酸稀释时水解,浓度变化趋势小于强酸
B.加入氟离子抑制了氢氟酸的电离
C.根据铵根离子的水解方程式计算出即可
D.根据物料守恒计算
10.【答案】 C
【解析】【解答】A.离子半径: ,选项A不符合题意;
B.氟的非金属性比氧强,所以HF的热稳定性比 强,选项B不符合题意;
C.钠与氧能形成 和 ,阴阳离子个数比均为1:2,选项C符合题意;
D.钠的金属性比铝强,所以 的氧化性比 的氧化性弱,选项D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据“Y与Z为金属元素”、“Z的单质能溶于Y的最高价氧化物对应水化物的溶液”等信息可以推断,Y为钠元素,Z为铝元素,结合题给其他信息,可以进一步推出W为氧元素,X为氟元素。
11.【答案】 B
【解析】【解答】A.该装置为电解池,电能转化为化学能,选项A不符合题意;
B.由图知,b极为阴极,发生还原反应,a极为阳极,阳极区含有碘化钾、碘酸钾,由于 的还原性比 强,在阳极应该是 放电生成 ,阴极的 通过阴离子交换膜移到阳极,所以阳极的电极反应式为 ,选项B符合题意,
C.由图知,b极为阴极,发生还原反应,选项C不符合题意;
D.阴极的电极反应式为 ,阴极区每生成1mol 转移2mol电子,选项D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】此装置是利用电解法制取碘酸钾,将电能转化为化学能的装置,碘离子在阳极失去电子结合氢氧根离子变为碘酸根离子,氢离子在阴极得到电子发生还原反应变为氢气,根据电子的转移情况即可计算出生成1mol氢气转移的电子数
12.【答案】 B
【解析】【解答】A.加入NaClO后溶液仍显酸性,说明原溶液呈强酸性,则不能大量存在 、 ,一定存在 ,选项A不符合题意;
B.在 的溶液中有沉淀析出,则该沉淀应为 溶液的 时有沉淀产生,则滤渣2应为 ,说明原溶液中存在铁元素所对应的离子,但不一定是 ,选项B符合题意;
C.滤渣3应为 ,由于溶液中一定存在 ,所以滤液2中至少含有 、 这2种金属阳离子,选项C不符合题意;
D.溶液A中肯定存在 、 ,存在 、 中的至少一种,无法确定是否存在 ,选项D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A. 溶液A呈强酸性, 此时存在大量的氢离子,说明与氢离子反应的离子不存在
B.此时溶液pH=2显酸性,其他的金属元素的沉淀均是碱,因此此时的沉淀是二氧化锰,溶液中不一定含有亚铁离子
C.根据沉淀的pH范围,确定滤渣2为氢氧化铁沉淀,此时的滤液至少存在钠离子以及镍离子两种离子
D.pH=9.5时,沉淀全部沉淀完全,因此不存在镁离子,一定有锰离子、镍离子,铁离子和亚铁离子至少有一种
二、多选题
13.【答案】 C,D
【解析】【解答】A.由滴加曲线可知:在加入NaOH很多时,结合e点时溶液pH=13,可知c(H+)=10-13 mol/L,则c(NaOH)=c(OH-)= ,A不符合题意;
B.根据滴定曲线可知:当二者恰好中和,滴定达到突跃,消耗NaOH溶液体积是20.00 mL,则根据二者反应消耗关系可知c(HA)=c(NaOH)=0.1 mol/L,故Ka= ,B不符合题意;
C.c点溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-)可知该点溶液中c(Na+)=c(A-),当加入NaA时,A-会发生水解反应而消耗,因此溶液中c(Na+)>c(A-),C符合题意;
D.d点是NaA溶液,该盐是强碱弱酸盐,会发生水解反应,但盐水解程度是微弱的,存在水解平衡,盐的水解反应是吸热反应,将溶液温度升高时,将促进盐的水解,使水解平衡正向移动,最终达到平衡时导致溶液的碱性增强,D符合题意;
故答案为:CD。
【分析】A.根据滴定完全的数据即可计算出溶液的pH
B.根据曲线找出数据即可电离出HA的电离平衡常数
C.c点时此时溶液的为中性,加入NaA增加了钠离子的量
D.水解吸热,温度升高水解能力增强
14.【答案】 C,D
【解析】【解答】A.由M的结构简式可知,其分子式为 ,选项A不符合题意;
B.M含有酰胺键,醚键、碳碳双键等官能团,选项B不符合题意;
C.苯环中不存在双键,选项C符合题意;
D.该物质能使酸性 溶液因发生氧化还原反应而褪色,又可使溴的 溶液因发生加成反应而褪色,选项D符合题意。
故答案为:CD。
【分析】根据结构简式即可写出分子式以及确定含有醚基、酰胺基、碳碳双键等等官能团,一个分子中含有1个氮氮双键,1个碳碳双就爱你,1个氮碳双键,一个碳氧双键,此时与高锰酸钾发生氧化还原反应褪色,而与溴褪色是发生碳碳双键加成反应褪色
15.【答案】 A,D
【解析】【解答】A. 使酸性 溶液褪色是因为 的还原性,A项符合题意;
B.常温下用冷的浓硝酸处理过的铝片在表面形成一层致密的氧化膜,阻止了内部的铝与硫酸铜溶液反应,B项不符合题意;
C.碱性环境下,新制 才能与醛基反应生成砖红色沉淀,C项不符合题意;
D.氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,向氯水中加入碳酸钙固体时,碳酸钙消耗盐酸,使平衡 向右移动,HClO浓度增大,且HClO具有漂白性,D项符合题意。
故答案为:AD。
【分析】A.利用了高锰酸钾的氧化性和二氧化硫的还原性得出结论
B.浓硝酸具有很强的氧化性将铝片表面进行钝化
C.醛基的检验需要碱性环境
D.碳酸钙消耗盐酸,导致平衡向右移动,次氯酸增加具有漂白性使其漂白
三、非选择题
16.【答案】 (1)分液漏斗;;关闭止水夹k,从分液漏斗向锥形瓶中加水至在漏斗颈内形成一段水柱,停止加水,静置一段时间,若水柱没有下降,说明装置A的气密性良好;受热均匀,易于控制加热温度
(2)或 ;蒸发浓缩过程中 挥发,使平衡 ,向右移动, 发生水解生成 或
(3)乙醇
(4)AC;B
【解析】【解答】(1)①仪器a为分液漏斗;仪器d中,相应的离子方程式为 ;
②检验装置A气密性的方法为:关闭止水夹k,从分液漏斗向锥形瓶中加水至在漏斗颈内形成一段水柱,停止加水,静置一段时间,若水柱没有下降,说明装置A的气密性良好;③由于水具有较大的比热容,加热或冷却过程中温度的变化较为缓慢,所以水浴加热具有易于控制温度的优点,且能够使被加热物质均匀受热;
(2)该方案存在明显缺陷,因为得到的产物晶体中往往含有 或 杂质,因为在蒸发浓缩过程中 挥发,使平衡 ,向右移动, 发生水解生成 或 ;
(3)根据题给信息②可知,加入的试剂应为乙醇;
(4)①减压过滤可加快过滤速度,并使沉淀比较干燥,因为胶状沉淀易穿透滤纸,沉淀颗粒太小易在滤纸上形成一层密实的沉淀,溶液不易透过,所以减压过滤不宜过滤胶状沉淀和颗粒太小的沉淀,A、C项正确;
② 晶体易溶于水,难溶于乙醇等,所以可选用乙醇和水的混合液,不能选用蒸馏水;若用饱和硫酸铵溶液洗涤,则会在 晶体表面残留有硫酸铵杂质,达不到洗涤的目的。
【分析】(1)① 根据常用的仪器即可判断a的名称,d中发生的是铜单质在酸性条件下被 氧化为 ② 主要是利用压强差的原理进行检验A的气密性 ③水浴加热主要是受热均匀
(2)加热时,铜离子易水解,产生沉淀杂质
(3)考虑到产物均难溶于乙醇,加入乙醇可以降低产物晶体的溶解度
(4)①检验过滤的速率快,且得到的产物干燥②由于产物在酒精的溶解度小,且有其他可溶于水的物质因此选择是乙醇的水溶液
17.【答案】 (1)炉渣中含有的Fe2+将 还原为Mn2+而使其褪色;
(2)分液漏斗﹑烧杯
(3)阴;NiS-2e-=Ni2++S;D
(4)若溶液中的c(Ni2+)=0.107 mol/L,向溶液中加入NiS后,则由 可得此时溶液中c(S2-)= ;所得溶液中残留的c(Cu2+)= <1.0×10-5 mol/L,所以Cu2+已经完全沉淀
【解析】【解答】(1)由题意知,硫化镍矿经处理变为Fe2SiO4 , 炉渣中铁元素存在形式是Fe2+ , 具有强的还原性,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,KMnO4被还原为无色Mn2+而使酸性高锰酸钾溶液紫色褪色;
炉气中含有SO2 , SO2具有强的还原性,能被酸性高锰酸钾溶液氧化变为H2SO4 , KMnO4被还原为无色Mn2+而使酸性高锰酸钾溶液紫色褪色,根据原子守恒、电子守恒、电荷守恒,可得相应的离子方程式为: 。
(2)步骤③经相应溶剂萃取后得到NiSO4溶液的操作;在实验室中进行萃取操作时所需要使用的玻璃仪器有分液漏斗和烧杯;
(3)在用电解方法制粗镍时,阳极上主要是NiS失电子,发生氧化反应,阳极的电极反应式为:NiS-2e-=Ni2++S,在阴极上Ni2+得到电子被还原生成Ni,而得到粗镍。
A.由于离子的氧化性:H+(酸)>Ni2+放电,当溶液pH<2时,c(H+)较大,易在阴极放电生成H2 , 导致不能得到金属Ni,因此要控制溶液pH<2,A正确;
B.当pH>5时,溶液中c(OH-)增大,Ni2+易与溶液中OH-结合生成Ni(OH)2沉淀,B正确;
C.向溶液中加入NiO或Ni(OH)2时能消耗溶液中过多的H+ , 因而可以调节溶液pH,但又不会引入新的杂质,C正确;
D.由于Ni的金属性比Cu强,所以粗镍中所含有的杂质Cu不会在阳极上放电而进入电解液中,D不正确;
故合理选项是D;
(4)若溶液中的c(Ni2+)=0.107 mol/L,向溶液中加入NiS后,则由 可得此时溶液中c(S2-)= ;再由 可知,所得溶液中残留的c(Cu2+)= <1.0×10-5 mol/L,所以Cu2+离子已经完全沉淀,因此可通过向溶液中加热NiS除去杂质Cu2+。
【分析】将硫化镍矿(含少量杂质硫化铜、硫化亚铁)放入电炉中,通入适量氧气,并加入焦炭、石英,在高温下发生反应,部分S元素被氧化变为SO2进入炉气中,其中的FeS被氧化为FeO,并与SiO2反应变为Fe2SiO4 , 将得到的高镍矿经粉碎、研磨浮选得到NiS(含有CuS),然后进行电解得到粗镍,再在NiSO4溶液中,经调节溶液pH为2~5进行电解得到纯镍。
18.【答案】 (1)-28.5;不变;减小
(2)
(3)>;0.03;
(4);2
【解析】【解答】(1)根据盖斯定律,可知①式为②-3×③的结果,整理可得:a=489.0 kJ/mol-3×172.5 kJ/mol=-28.5 kJ/mol;
对于反应①,在恒温恒容密闭容器中,平衡后充入CO2 , 化学平衡逆向移动,CO的转化率减小;由于化学平衡常数K= 只与温度有关,温度不变,化学平衡常数不变,该反应前后气体体积相等,化学平衡常数不变,故平衡后体系中各组分的体积分数保持不变;
(2)对于反应 ,在恒温恒容下反应达到平衡状态,在t1时刻向平衡体系中充入1 mol CO2 , 化学平衡逆向移动,但反应物为固体,正反应速率不变,因此逆反应速率突然增大后又随着CO2浓度的降低而减小直至不变。用图象表示为: ;
(3)①对于反应 ,在温度不变时,减小压强,化学平衡向气体体积增大的正反应方向移动,使CO2的转化率增大,根据图象可知CO2的转化率:p2>p1 , 说明压强p1>p2;
②在温度为1100℃、压强为p1条件下,20 min时反应达到平衡状态时,CO2的转化率为60%,即平衡时△n(CO2)=1 mol×60%=0.6 mol,由于容器的容积是1 L,则v(CO2)= ,由于同一反应用不同物质表示反应速率时,速率比等于方程式中相应物质的化学计量数的比,所以v(CH4)= v(CO2)=0.03 mol/(L·min );反应中CO2、CH4是按1:1关系反应的,开始时加入的物质的量都是1 mol,则反应达到平衡时, , ,n(总)=0.4 mol+0.4 mol+1.2 mol+1.2 mol=3.2 mol,则用压强分数表示是化学平衡常数表示为 ;
(4)A极连接电源的负极,为阴极,在阴极上CO2得到电子被还原转变为HCOOH,则电极反应式为:CO2+2e-+2H+=HCOOH,根据电极反应式可知:每反应生成1 mol HCOOH,反应会转移2 mol电子。
【分析】(1)根据盖斯定律即可计算,温度不变平衡常数不变,通入二氧化碳时,平衡逆向移动
(2)增加了产物,逆反应速率突增,一段时间后达到平衡
(3)① 正反应是体积增大的反应,压强增大,平衡向右进行二氧化碳的转化率增大即可判断压强大小②根据平衡转化率即可计算出平衡时各物质的物质的量即可计算出甲烷的速率以及平衡常数
(4)A是与电池的负极相连,故为阴极发生的是二氧化碳得到电子变成甲酸的反应,根据电极方程式即可计算出转移的电子数
19.【答案】 (1)C
(2)从NaCl到CsCl均为离子晶体,阳离子半径逐渐增大,离子键逐渐减弱,熔点降低;但BeCl2是分子晶体,MgCl2是离子晶体,分子晶体的熔点低于离子晶体
(3)AB;sp3、sp2;7∶1;乙酸分子与水分子间能形成氢键
(4)ZnS;
【解析】【解答】(1)A.根据构造原理可知原子的核外电子排布式应该为 ,A不正确;
B.根据构造原理可知原子的核外电子排布式应该为是 ;
C.原子核外电子排布遵循构造原理,C正确;
D.原子核外3d轨道全满时原子处于稳定状态,则其电子排布式应该是 ,D不正确;
故合理选项是C;
(2)NaCl、KCl、RbCl、CsCl均为离子晶体,由于金属阳离子半径按Na+、K+、Rb+、Cs+顺序逐渐增大,离子半径越大,离子键越弱,断裂离子键消耗的能量就越低,物质的熔点就越低,所以从NaCl到KCl、RbCl、CsCl逐渐降低;而BeCl2在固态时属于分子晶体,分子之间通过分子间作用力结合,分子间作用力比化学键弱,因此其熔沸点比较低;而MgCl2属于离子晶体,Mg2+与Cl-通过离子键结合,离子键是一种强烈的相互作用力,断裂消耗能量较高,所以BeCl2的熔点比MgCl2低;
(3)A.SiO2为共价晶体,熔化时将破坏Si-O共价键,Si-O属于极性共价键,A正确;
B.乙酸溶于水时电离产生H+和CH3COO- , 破坏的是H-O共价键,H-O共价键属于极性共价键,B正确;
C.干冰是固体CO2 , 由分子通过分子间作用力结合而成。干冰气化破坏的是分子间作用力,与分子内的共价键无关,C不正确;
D.冰是固体H2O,由分子通过分子间作用力结合而成。冰熔化破坏的是分子间作用力,与分子内的共价键无关,D不正确;
故合理选项是AB;
乙酸是由分子构成的物质,结构简式是CH3COOH,其中甲基(-CH3)中的碳原子形成4个单键,杂化轨道数目为4,采用的是sp3杂化;羧基(-COOH)中的碳原子形成3个σ键,杂化轨道数目为3,采用的是sp2杂化,因此乙酸分子中C原子杂化类型为sp3、sp2杂化;
在1个CH3COOH分子中含有7个σ键和一个π键,因此在一个CH3COOH分子中含有的σ键和π键的个数比为其个数比为7∶1;
乙酸分子、水分子都是极性分子,且乙酸分子与水分子间会形成氢键,增加了分子间的作用力,因此乙酸易溶于水;
(4)晶胞中Zn在8个顶角和6个面心上,所以每个晶胞中含有Zn原子个数为 ,在每个晶胞内部含有4个S原子,晶体中Zn、S原子个数比为4:4=1:1,所以该晶体的化学式为ZnS;每个晶胞的质量为m= ,晶胞体积为V=(540×10-10cm)3 , 则晶胞密度ρ= ,故体积为10 cm3的晶体的质量m(晶体)= 。
【分析】(1)根据构造原理进行判断即可
(2)对于第一主族的氯化物均为离子晶体,半径越大熔点低,而氯化铍和氯化镁晶体类别不同,氯化铍为分子晶体熔沸点低于离子晶体的氯化镁
(3)二氧化硅的熔化以及乙酸的溶解均破坏了共价键,乙酸中的碳原子有两种杂化方式,一种是甲基碳原子是sp2一种是羧基碳原子是sp3杂化,找出乙酸中的 σ键和π键 即可,乙酸主要是可以形成氢键则增大的溶解性
(4)根据各原子的占位情况即可计算出晶体的化学式,根据晶体化学式计算出晶胞的质量,在计算出晶胞的体积,计算出密度,再根据m=ρv计算出质量
20.【答案】 (1)Cl2、催化剂Fe(或FeCl3);C13H19N2OClBr2
(2)+2Br2 +2HBr;取代反应;氨基、酯基
(3)
(4)4;、 、 、
【解析】【解答】(1) 转变为 是苯环上的取代反应,需要在Fe(或FeCl3)作催化剂存在下与Cl2反应才能实现,所以E转化成F的试剂是Cl2 , 反应条件是Fe或FeCl3作催化剂;由盐酸氨溴索的结构简式知,其分子式是C13H19N2OClBr2。
(2)A→B的化学方程式为 +2Br2 +2HBr,反应类型为取代反应;B中含有官能团的名称是溴原子、氨基、酯基;
(3)由上述分析可知,化合物J的结构简式为 ;
(4)H是 ,分子式是C8H9O2N,其同分异构体M符合下列条件:①M分子中共有5种氢原子,其中苯环上的氢原子有2种,说明物质分子中含有5种不同位置的H原子,有两个取代基在苯环上处于对位;②M分子中有—COOH,说明物质分子中的一个侧链上含有羧基,则其可能结构有: 、 、 、 ,因此共4种不同结构,可从中任写一种结构简式。
【分析】A与Br2在催化剂存在条件下发生取代反应产生B,B发生信息①的反应,结合相关物质的分子组成可知:A为 ,B为 ;E分子式是C6H6 , 则E为 ,E与Cl2发生苯环上取代反应产生F为 ,D是 ,I是 ,二者在一定条件下发生反应产生J为 。
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