2023年1月浙江省普通高校招生选考科目考试化学仿真模拟试卷B(解析版)
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化学仿真模拟试卷B
(考试时间:90分钟 满分100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 Si 28 S 32 Cl 35.5
K 39 Ca 40 Fe 56 Cu 64 Ge 73 Ag 108 Ba 137
选择题部分
一、选择题(本大题共25小题,每小题2分,共50分。每个小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.下列关于物质的分类不正确的是( )
A.尿素—有机物 B.云—气溶胶
C.纤维素—纯净物 D.硝酸—共价化合物
【答案】C
【解析】A项,尿素的化学式为:CO(NH2)2,含有碳和氢两种元素,属于有机物,A正确;B项,云和雾分散制粒径均在1~100纳米之间,属于气溶胶,B正确;C项,纤维素的化学式为:(C6H10O6)n,属于混合物,C错误;D项,硝酸的化学式为HNO3分子中只含有非金属元素,且不含铵根离子,属于共价化合物,D正确;故选C。
2.下列属于强电解质且熔融状态能导电的是( )
A.CH3OH B.CH3COONa C.H2SO4 D.AlCl3
【答案】B
【解析】A项,CH3OH熔融状态下不导电,且不是电解质,A项错误;B项,CH3COONa熔融状态下导电,且为强电解质,B项正确;C项,H2SO4熔融状态下不导电,为强电解质,C项错误;D项,AlCl3熔融状态下不导电,为强电解质,D项错误;故选B。
3.名称为“蒸发皿”的仪器是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A项,名称为蒸发皿,A符合题意;B项, 名称为研钵,B不符合题意;C项,名称为表面皿,C不符合题意;D项,名称为坩埚,D不符合题意;故选A。
4.下列物质对应的化学名称及化学式均正确的是( )
A.乙醚:CH3OCH3 B.明矾晶体:K2SO4·Al2(SO4)3·12H2O
C.熟石膏:2CaSO4·H2O D.甘氨酸:H2NCH2COOH
【答案】C
【解析】A项,乙醚的化学式为C4H10O,CH3OCH3是甲醚的结构简式,故A错误;B项,明矾晶体的化学式为KAl(SO4)2·12H2O,故B错误;C项,生石膏的化学式为CaSO4·2H2O,熟石膏的化学式为2CaSO4·H2O,故C正确;D项,甘氨酸的化学式为C2H5NO2,H2NCH2COOH是结构简式,故D错误;故选C。
5.下列化学用语或图示表达正确的是( )
A.中子数为18的氯原子:
B.BF3的空间结构模型:
C.N2的电子式:
D.基态氮原子价层电子轨道表示式:
【答案】B
【解析】A项,中子数为18的氯原子:,故A不正确;B项,BF3的空间结构模型根据杂化轨道理论,B原子采用3+0,sp2杂化,属于平面三角形,故B正确;C项,N2的电子式根据最外层电子进行判断:,故C不准确;D项,基态氮原子价层电子轨道表示式: ,故D不正确;故选B。
6.下列说法正确的是( )
A.聚氯乙烯薄膜可以用来包装食品
B.天然气是高热值的清洁能源
C.可降解餐具用聚乳酸制造,聚乳酸是一种天然高分子材料
D.高纤维食物是富含膳食纤维的食物,在人体内都可通过水解反应提供能量
【答案】B
【解析】A项,聚乙烯属于无毒高分子,而聚氯乙烯有毒,所以不能用聚氯乙烯替代聚乙烯生产食品保鲜膜、塑料水杯等生活用品,故A错误;B项,天然气的主要成分是甲烷,甲烷含氢量高、是高热值的清洁能源,故B正确;C项,可降解餐具用聚乳酸制造,聚乳酸是一种人工合成的高分子材料、不是天然高分子材料,故C错误;D项,人体内没有纤维素酶,纤维素在人体内不能被水解,故D错误;故选B。
7.下列说法不正确的是( )
A.与是同系物
B.HCOOCH3与CH3OCHO是同种物质
C.碳纳米管和石墨烯是同素异形体
D.异戊烷和2,2-二甲基丙烷是同分异构体
【答案】A
【解析】A项,同系物是指结构相似,含有相同的官能团种类和数目,且化学式相差正整数个-CH2-的一类有机物,两者的结构不相似,不属于同系物,A错误;B项,两者均为甲酸甲酯,是同一种物质,B正确;C项,碳纳米管和石墨烯都是碳的单质,但是是不同的物质,属于同素异形体,C正确;D项,两者的化学式均为C5H12,是同分异构体,D正确;故选A。
8.位于广东的中国“散裂中子源”科学装置在锂电池、铁基超导、分子研究、超分子研究等领域取得了数百项重大突破,该项目2022年4月被评为“广东科技创新成果特等奖”,下列叙述错误的是
A.基态锂原子的核外电子有3种不同的空间运动状态
B.基态Fe3+的价电子排布式为3d5
C.NH3的立体构型为三角锥形
D.分子识别和自组装都是超分子的特征
【答案】A
【解析】A项,空间运动状态就是电子的轨道数,基态锂原子只有1s和2s两个轨道有电子,只有两种不同的空间运动状态,A错误;B项,基态Fe3+的价电子排布为3d5,B正确;C项,NH3 中N原子价层电子对数为4,孤电子对数为1,立体构型为三角锥形,C正确;D项,超分子具有分子识别和自组装的特征,D正确;故选A。
9.下列说法正确的是( )
A.氯气有毒,所以可用作纸张的漂白剂
B.明矾有杀菌消毒的作用,所以可用来处理污水
C.石英坩埚耐高温,所以可用来加热熔化碱石灰等固体
D.常温下铁在浓硫酸中会钝化,所以可用铁罐来贮运浓硫酸
【答案】D
【解析】A项,氯气与水反应生成具有强氧化性的次氯酸能使有机色质漂白褪色,常用作纸张的漂白剂,故A错误;B项,明矾不具有强氧化性,不具有杀菌消毒的作用,故B错误;C项,碱石灰中的氧化钙和氢氧化钠高温下能与二氧化硅反应,所以石英坩埚不能用来加热熔化碱石灰等固体,故C错误;D项,常温下铁在浓硫酸中会钝化,阻碍铁与浓硫酸继续反应,所以常用铁罐来贮运浓硫酸,故D正确;故选D。
10.关于反应KI+3H2S+5KIO3=3K2SO4+3I2+3H2O,下列说法正确的是( )
A.KIO3发生氧化反应
B.还原产物是K2SO4
C.消耗3mol H2S时,反应共转移25mol电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为3:5
【答案】C
【解析】A项,KIO3中碘在反应中化合价降低,发生还原反应,故A错误;B项,还原产物是碘,故B错误;C项,消耗3mol H2S时,5mol KIO3中碘在反应中共转移5mol×5=25mol电子,故C正确;D项,还原剂1molKI和3molH2S,与氧化剂5molKIO3 的物质的量之比为4:5,故D错误;故选C。
11.下列有关实验操作的说法正确的是( )
A.分液漏斗在使用前要将上口玻璃塞和漏斗颈上的旋塞芯取出,都涂上凡士林、并转动,使它们油膜均匀透明,转动自如
B.用pH计测定溶液的pH时,需先用蒸馏水洗净,然后再插入溶液
C.蒸馏时蒸馏烧瓶中液体的体积不能超过容积的2/3,液体也不能蒸干
D.将金属钠在研体中研成粉末,使钠与水反应的实验更安全
【答案】C
【解析】A项,分液漏斗在使用前要将漏斗颈上的旋塞芯取出,涂上凡士林,但不可太多,以免阻塞流液孔。将分液漏斗插入塞槽内转动使油膜均匀透明,且转动自如。然后关闭旋塞,往漏斗内注水,检查旋塞处是否漏水,不漏水的分液漏斗方可使用,A错误;B项,用pH计测定溶液的pH时,事先不能用蒸馏水洗净,B错误;C项,蒸馏时蒸馏烧瓶中液体的体积不能超过容积的2/3,液体也不能蒸干,防止安全事故的发生,C正确;D项,钠的熔点低,极易和水以及氧气反应,不能将金属钠在研体中研成粉末,应该用小刀切割一小块金属钠,用滤纸吸干表面煤油,然后投入盛有水的烧杯中,使钠与水反应,D错误;故选C。
12.设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.30g由甲醛(HCHO)与乙酸组成的混合物中所含共用电子对数目为4NA
B.常温下,1LpH=1的盐酸溶液,由水电离的H+离子数目为0.1NA
C.铅蓄电池中,当正极增加9.6g时,电路中通过的电子数目为0.2NA
D.11P4+60CuSO4+96H2O=20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4反应中,6molCuSO4能氧化白磷的分子数为1.1NA
【答案】A
【解析】A项,甲醛和乙酸的最简式均为CH2O,则甲醛(HCHO)和乙酸中的共用电子对数目相同,则共用电子对数目为×4NA/mol=4NA,故A正确;B项,常温下pH=1的盐酸溶液中c(H+)=10-1mol/L,水电离出的c(H+)=c(OH-)==1.0×10-13mol/L,故B错误;C项,铅蓄电池正极反应式为PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O,1molPbO2参与反应,正极质量增加64g,转移电子物质的量为2mol,因此正极质量增加9.6g,转移电子物质的量为=0.3mol,故C错误;D项,根据反应方程式,P元素化合价由0价转化成-3价和+5价,Cu元素的化合价由+2价转化成+1价,该反应中氧化剂为CuSO4、P4,还原剂为P4,6mol硫酸铜氧化P4的物质的量有:=0.3mol,故D错误;故选A。
13.能正确表示下列变化的方程式是( )
A.血红色溶液Fe(SCN)3的电离方程式:Fe(SCN)3=Fe3++3SCN-
B.用铜电极电解硫酸铜溶液:2Cu2++2H2O=2Cu+O2↑+4H+
C.Na2S2O3溶液中加入稀硫酸:3S2O32-+2H+=2SO42-+4S↓+H2O
D.少量SO2通入NaClO溶液中:SO2+3ClO-+H2O=SO42-+Cl-+ 2HClO
【答案】D
【解析】A项,Fe(SCN)3为络合物,发生部分电离,所以电离方程式为:Fe(SCN)3Fe3++3SCN-,A错误;B项,铜电极为活性电极,所以阳极铜失电子生成铜离子,而不是水中的氢氧根离子失电子,B错误;C项,Na2S2O3与稀硫酸发生反应会生成硫单质、二氧化硫和水,产物有误,C错误;D项,二氧化硫具有还原性,次氯酸根离子具有氧化性,所以两者会发生氧化还原反应,少量SO2通入NaClO溶液中后的离子方程式为:SO2+3ClO-+H2O=SO42-+Cl-+ 2HClO,D正确;故选D。
14.下列有关有机物结构、性质和用途说法不正确的是( )
A.环己烷与溴水混合振荡后,在光照条件下可以发生取代反应
B.蛋白质的二级结构主要依靠肽键中氨基酸残基之间形成的氢键而实现
C.裂化汽油可以使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,且两者褪色原理相同
D.等物质的量的乙烯和乙醇完全燃烧消耗氧气的量相等
【答案】C
【解析】A项,烷烃与卤素单质在光照条件下发生取代反应,环己烷与溴混合振荡后,在光照条件下也可以发生取代反应,A项正确;B项,蛋白质的二级结构主要依靠肽链中-NH2上的氢原子与羰基上的氧原子形成氢键而实现的,B项正确;C项,裂化汽油含有不饱和烃,可与溴水发生加成反应,与酸性高锰酸钾发生氧化反应,褪色原理不同,C项错误;D项,乙醇可拆写成C2H4·H2O的形式,物质的量相同的C2H4和C2H4·H2O完全燃烧时,消耗氧气的量相同,D项正确;故选C。
15.异烟肼是一种抗结核药物的主要成分,可通过以下路线合成.已知吡啶()与苯的性质相似。下列有关说法错误的是( )
A.4-甲基吡啶的二氯取代物有5种 B.异烟酸中第一电离能最大的元素是N
C.异烟肼属于分子晶体 D.反应①为氧化反应,反应②为取代反应
【答案】A
【解析】A项,4-甲基吡啶的二氯取代物有7种,分别为、、、、、、,A错误;B项,元素非金属性越强,第一电离能越大,而第VA族元素大于相邻元素的第一电离能,故异烟酸中第一电离能最大的元素是N,B正确;C项,异烟肼分子间通过分子间作用力构成晶体,属于分子晶体,C正确;D项,反应①为4-甲基吡啶中的甲基被氧化为羧基,发生氧化反应;反应②为异烟酸中羧基中的羟基被-NH-NH2取代,发生取代反应,D正确;故选A。
16.X、Y、Z、W均为短周期元素,原子序数依次递增。Y元素最外层电子数是电子层数的3倍,Z元素在元素周期表中的周期数等于族序数,Z的简单阳离子与YX-含有相同的电子数,W元素的最外层电子数是最内电子数的2倍。下列说法不正确的是( )
A.第一电离能大小:Z> Y >X
B.X和Y可以组成X2Y型化合物
C.工业上常用电解法制备元素Z的单质
D.Z、W的最高价氧化物均具有很高的熔点
【答案】A
【解析】X、Y、Z、W均为短周期元素,原子序数依次递增。Y元素最外层电子数是电子层数的3倍,则Y为O元素;Z元素在元素周期表中的周期数等于族序数,则Z为Al元素;Z的简单阳离子是Al3+,含有10个电子,Z的简单阳离子与YX-含有相同的电子数,YX-含有10个电子,Y为O元素,含有8个电子,则X为H元素;W元素的最外层电子数是最内电子数的2倍,且W原子序数大于Al,则W为Si元素;综上所述,X为H元素,Y为O元素,Z为Al元素,W为Si元素。A项,非金属性越强,第一电离能越大,非金属性O>H>Al,则第一电离能大小:Y>X>Z,A错误;B项,X为H元素,Y为O元素,可以组成X2Y型化合物即为H2O,B正确;C项,Z为较活泼金属,工业上常用电解法氧化铝的方法制备元素Al的单质,C正确;D项,Z、W的最高价氧化物分别为Al2O3、SiO2,均具有很高的熔点,D正确;故选A。
17.已知25℃时两种酸HA和HB的电离常数分别为15.0×10-4和1.7×10-5。下列叙述正确的是( )
A.25℃时,等pH和等体积的HA溶液、HB溶液,加蒸馏水稀释相同的倍数后的pH:HA溶液<HB溶液
B.25℃时,等浓度的NaA和NaB溶液中,水的电离程度:前者<后者
C.25℃时,等浓度的HA、HB溶液中各加入同浓度的NaOH溶液至中性,所需NaOH溶液的体积:前者<后者
D.25℃时,等浓度的HA、HB溶液分别与NaOH固体反应后呈中性的溶液中(忽略溶液体积变化):c(A-)=c(B-)
【答案】B
【解析】25℃时两种酸HA和HB的电离常数分别为15.0×10-4和1.7×10-5,这说明酸性HA>HB。A项,25℃时,等pH和等体积的HA溶液、HB溶液,加蒸馏水稀释相同的倍数后,酸性较强的酸其pH变化大,所以稀释后的pH:HA溶液>HB溶液,A错误;B项,酸越弱,酸根离子越容易水解,水的电离程度越大,25℃时,等浓度的NaA和NaB溶液中,水的电离程度:前者<后者,B正确;C项,25℃时,等浓度的HA、HB溶液中各加入同浓度的NaOH溶液,恰好反应时溶液显碱性,但后者的水解程度大,溶液碱性更强,要使溶液显中性,酸应该是过量的,因此所需NaOH溶液的体积:前者>后者,C错误;D项,根据选项C分析可知25℃时,等浓度的HA、HB溶液分别与NaOH固体反应后呈中性的溶液中(忽略溶液体积变化)钠离子浓度不同,根据电荷守恒可知c(A-) ≠c(B-),D错误;故选B。
18.奥地利物理学家Boltzmann首次把熵和混乱度定量地联系起来,即S=klnΩ(k为Boltzmann常数,Ω为混乱度,也即微观状态数,可粗略地看作空间排列的可能性数目)。在相同的温度和压强下,下列关于熵的大小排序不正确的是( )
A.相同质量时:C(s,金刚石)>C(s,石墨)>C(s,富勒烯)
B.1molSO2(g)>lmolCO2(g)>1molO2(g)>1molH2(g)
C.2molH2O(g)>1molH2O(g)>lmolH2O(1)>1molH2O(s)
D.1molCH3CH2CH3(g)>lmolCH3CH3(g)>lmolCH4(g)
【答案】A
【解析】A项,质量相同时,金刚石和石墨的物质的量相同,从结构上看,金刚石比石墨排列有序,熵值低,所以相同质量时,熵值:C(s,金刚石)
已知:反应I:C3H8O3(g)C3H4O(g)+2H2O(g) △H1>0 Ea1(活化能)
反应II:2C3H4O(g)+O2(g)2C3H4O2(g) △H2>0 Ea2(活化能)
甘油常压沸点为290℃,工业生产选择反应温度为300℃常压下进行。下列说法不正确的是( )
A.当H2O的体积分数保持不变,说明反应达到平衡状态
B.固体催化剂一定时,增加其表面积可提高化学反应速率,增大甘油的平衡转化率
C.丙烯醛有毒,为了工业生产安全可选择能大幅降低Ea2且对Ea1几乎无影响的催化剂
D.若改变条件增大反应II的平衡常数,反应II一定向正反应方向移动,且平衡移动过程中逆反应速率先减小后增加
【答案】B
【解析】A项,恒温恒压下,H2O的体积分数保持不变,则H2O的浓度不再变化,说明反应达到平衡状态,A正确;B项,增加其表面积但浓度不变,平衡不一定,甘油的平衡转化率不变,B错误;C项,活化能越小反应速率越快,丙烯醛有毒,为了安全应减慢反应I的反应速率加快反应II的反应速率,则选择能大幅降低Ea2且对Ea1几乎无影响的催化剂,C正确;D项,反应II是吸热反应,若反应II的平衡常数增大,则为升高温度,平衡正向移动,反应II一定向正反应方向移动,平衡移动过程中逆反应速率先减小后增加,D正确;故选B。
20.反应A(g)4B (g)+ C (g),在100℃和T℃时,A的物质的量浓度(单位:)随时间变化的有关实验数据见下表:
时间/min
0
1
2
3
4
5
100/℃
0.80
0.55
0.35
0.20
0.15
0.15
T/℃
1.00
0.65
0.35
0.18
0.18
0.18
下列有关该反应的描述正确的是( )
A.在100℃时,2min内用B表示的化学反应速率为
B.T℃下,3min时反应刚好达到平衡状态
C.根据上表内A浓度变化,可知浓度越大,反应速率越大
D.从表中可以看出
【答案】C
【解析】A项,在100℃时,2min 内A的物质的量浓度的变化量为0.80mol/L-0.35mol/L=0.45mol/L,根据方程式可知B的物质的量浓度的变化量为0.45mol/L×4=1.8mol/L,则用B表示的化学反应速率为,A错误;B项,T℃下,3min及以后A的物质的量浓度均不发生改变,说明反应达到平衡,但不能说明3min时反应刚好达到平衡,可能在2~3min之间反应就已经达到平衡,B错误;C项,根据表格数据分析,单位时间内A的浓度减少量越来越小,说明浓度越大,反应速率越大,C正确;D项,由表格数据可知,T℃下,反应先达到平衡,说明T℃下反应速率更快,则T>100,D错误;故选C。
21.近日“宁德时代”宜布2023年实现钠离子电池产业化,钠离子电池以其低成本、高安全性及其优异电化学属性等成为锂离子电池的首选“备胎”,其充放电过程是Na+在正负极间的镶嵌与脱嵌。下列说法不正确的是( )
A.放电时负极区钠单质失去电子
B.充电时Na+由“B极”向“A极”移动
C.由于未使用稀缺的锂钴元素,量产后该电池生产成本比锂离子电池低
D.该电池一种正极材料为NaFeFe(CN)6,充电时的电极反应为:Na1+xFeFe(CN)6- x e-=NaFeFe(CN)6+ x Na+
【答案】A
【解析】由电子的流向知,充电时A极为负极,B极为正极;充电时A极为阴极,B极为阳极。A项,该电池充放电过程是 Na+ 在正负极间的镶嵌与脱嵌,不存在钠单质的失电子,A错误;B项,充电时阳离子从阳极向阴极移动,即Na+ 由B极向A极移动,B正确;C项,稀缺的锂钴元素的价格比锂更高,该电池未使用稀缺的锂钴元素,量产后该电池生产成本比锂离子电池低,C正确;D项,充电时正极得电子,电极反应为:Na1+xFeFe(CN)6- x e-=NaFeFe(CN)6+ x Na+,D正确;故选A。
22.关于化合物(NH4)2Cr2O7的性质,下列推测合理的是( )
A.(NH4)2Cr2O7固体受热分解产物可能为CrO3、NH3、N2和H2O
B.在(NH4)2Cr2O7溶液中滴加足量浓KOH溶液时只发生离子反应:NH4++OH-=NH3↑+H2O
C.若一定条件下(NH4)2Cr2O7溶液与H2O2反应生成CrO5(Cr为+6价),推测CrO5可能具有分子稳定性差,易分解的性质
D.用浓盐酸酸化(NH4)2Cr2O7溶液,会使平衡Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+逆向移动,溶液由黄色(或橙黄色)变为橙色
【答案】C
【解析】A项,-3价的氮元素具有还原性,+6价的铬元素具有氧化性,(NH4)2Cr2O7固体受热分解,铬元素化合价会降低,氮元素化合价会升高,A错误;B项,在(NH4)2Cr2O7溶液中滴加足量浓KOH溶液时,除了发生反应NH4++OH-=NH3↑+H2O,还发生反应Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+正向移动,B错误;C项,若一定条件下(NH4)2Cr2O7溶液与H2O2反应生成CrO5,Cr为+6价,O为-价,则CrO5可能具有分子稳定性差,易分解的性质,C正确;D项,(NH4)2Cr2O7溶液中的Cr2O72-具有强氧化性,能与浓盐酸发生氧化还原反应,D错误;故选C。
23.25℃时,往20. 00mL 0. 1mol·L-1HX溶液中滴入0. 1mol·L-1NaOH溶液,体系中-1gc(HX)、 -lgc(X-)、 NaOH 溶液的体积与溶液pH的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线②表示-lgc(HX)与溶液pH的关系
B.a点对应的溶液中: c(H+) +2c(HX)=c(OH- )-c(X -)
C.b点对应的溶液中: c(Na+)>c(X- )>c(OH-)>c(H+)
D.25℃时,HX的电离平衡常数的数量级为10-4
【答案】C
【解析】A项,往20.00mL 0.1mol·L−1 HX溶液中滴入0.1mol·L−1 NaOH溶液,发生反应:NaOH+HX=NaX+H2O,体系中−lgc(HX)随溶液pH的增大而增大,−lgc(X−) 随溶液pH的增大而减小,故曲线①表示−lgc(HX)与溶液pH的关系,A错误;B项,a点对应的溶液中存在HX和NaX两种溶质,且二者的物质的量之比为1∶1,该溶液中的电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(X−)+c(OH−),物料守恒式为2c(Na+)=c(X−)+c(HX),联立电荷守恒式及物料守恒式可得:2c(H+)+c(HX)=2c(OH−)+c(X−),B错误;C项,b点对应的溶液pH=10即c(OH−)>c(H+),此时溶液中的溶质为NaX和NaOH,结合电荷守恒式可得溶液中:c(Na+)>c(X−),故c(Na+)>c(X−)>c(OH−)>c(H+),C正确;D项,曲线①、曲线②的交点处有−lgc(HX) =−lgc(X−),即c(HX)= c(X−),HX的电离平衡常数Ka=c(H+)=10−4.76,其数量级为10−5,D错误;故选C。
24.铼的配合物( ReO3CH3,用MTO表示)可催化醛烯烃基化,反应过程如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.ReO2(CH3)=CR1R2是反应的中间体
B.醛烯烃基化反应为N2 =CR1R2 + R3CHO + P(C6H5)3R3CH=CR1R2+N2↑+O=P (C6H5)3
C.有机物N2=CR1R2中的N原子最外层满足8电子结构,则N与N原子之间是单键
D.存在反应:+3P(C6H5)3→O=P(C6H5)3+
【答案】C
【解析】A项,由题干可得,ReO2(CH3)=CR1R2是反应的中间体,A正确;B项,醛烯烃基化反应为N2 =CR1R2 + R3CHO + P(C6H5)3R3CH=CR1R2+N2↑+O=P (C6H5)3,B正确;C项,由于下一步得到N2有,可知,有机物N2=CR1R2中的N与N原子之间是三键,C错误;D项,由题干可直接得知,存在反应:+3P(C6H5)3→O=P(C6H5)3+,D正确;故选C。
25.下列方案设计、现象和结论有不正确的是( )
目的
方案设计
现象和结论
A
比较HCO3-与Al(OH)3的酸性
向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液
出现白色沉淀
能确定:酸性
HCO3->Al(OH)3
B
比较Mg (OH)2、Fe(OH)3溶解度
2 mL0.1mol·L-1的NaOH溶液中滴加2滴0.1mol·L-1的MgCl2溶液,再滴加2滴0.1mol·L-1的FeCl3溶液
白色沉淀转化为红褐色沉淀
能确定:溶解度
Mg (OH)2>Fe(OH)3
C
判断基团之间的影响
试管1、2、3中分别装有3mL的苯、甲基环己烷、甲苯,分别滴加3滴0.1mol·L-1酸性高锰酸钾溶液,振荡
试管1、2不褪色,3褪色
不能确定:苯环影响甲基
D
比较Fe3+和I2的氧化性强弱
向含有淀粉的KI溶液中滴入Fe(NO3)3溶液,观察溶液颜色变化
溶液变蓝
不能确定:氧化性Fe3+>I2
【答案】B
【解析】A项,向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液,出现白色沉淀,AlO2-+HCO3-=Al(OH)3↓+CO32-,能确定:酸性HCO3->Al(OH)3,方案设计、现象和结论均正确,故A不符合题意;B项,2 mL0.1mol·L-1的NaOH溶液中滴加2滴0.1mol·L-1的MgCl2溶液,白色沉淀,此时溶液中碱过量,再滴加2滴0.1mol·L-1的FeCl3溶液,直接与过量的氢氧化钠反应,红褐色沉淀,不能确定:溶解度Mg (OH)2>Fe(OH)3,方案设计有问题,方案设计、现象和结论有不正确,故B符合题意;C项,试管1、2、3中分别装有3mL的苯、甲基环己烷、甲苯,分别滴加3滴0.1mol·L-1酸性高锰酸钾溶液,振荡,盛甲苯的试管中酸性高锰酸钾溶液褪色,试管1、2不褪色,3褪色,无法证明环己烷不使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能确定:苯环影响甲基,使甲基变得更容易被氧化,题中不正确的方案设计,得到的现象、结论正确,故C不符合题意;D项,向含有淀粉的KI溶液中滴入Fe(NO3)3溶液,观察溶液颜色变化,Fe3+和NO3-均能将I-氧化,溶液变蓝,不能确定:氧化性Fe3+>I2,题中不正确的方案设计,得到的现象和结论正确,故D不符合题意;故选B。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共6小题,共50分)
26.(8分)碳族化合物在研究和生产中有许多重要用途,请回答下列问题:
(1)已知SiH4中硅元素为+4价,则H、Si、O、C的电负性由大到小的顺序为_______。
(2)基态锗原子(Ge)价层电子的轨道表示式为_______。
(3)邻羟基苯甲酸的沸点比对羟基苯甲酸的沸点低;请解释其原因___________________。
(4)氮化硅(Si3N4)是一种耐磨损、耐高温的结构陶瓷材料,其部分空间结构如图所示,其结构中每个原子杂化类型相同且均达到8电子稳定结构,请比较晶体结构中键角大小:N—Si—N_______Si—N—Si(填“>”“<”“=”)。
(5)某锂电池的负极材料是将锂原子嵌入到两层石墨烯层中间,其晶体结构如图。已知该晶体中最近的两个碳原子核间距离为a nm,石墨烯层间距离为b nm,则该晶体的密度为_______ g ·c m-3 (用NA表示阿伏加德罗常数,列式即可)。
【答案】(1)O>C>H>Si(1分) (2) (1分)
(3)邻羟基苯甲酸存在分子内氢键,使沸点偏低,对羟基苯甲酸存在分子间氢键,使沸点偏高,故前者沸点低于后者(2分)
(4)> (1分) (5) (3分)
【解析】(1)同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族由上而下,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;已知SiH4中硅元素为+4价,则氢元素为负价,电负性大于硅,故H、Si、O、C的电负性由大到小的顺序为O>C>H>Si;(2)锗为32号元素,位于第四周期第ⅣA族,基态锗原子(Ge)价层电子的轨道表示式为;(3)氢键的存在会导致物质熔沸点的改变;邻羟基苯甲酸存在分子内氢键,使沸点偏低,对羟基苯甲酸存在分子间氢键,使沸点偏高,故前者沸点低于后者;(4)结构中每个原子杂化类型相同均为sp3杂化,每个硅原子与4个氮原子成键,每个氮原子与3硅原子成键,氮原子存在1对孤电子对,导致N—Si—N间成键原子间斥力较大,键角大于Si—N—Si;(5)晶胞中锂原子位于顶点,一个晶胞中原子数目为;碳原子位于晶胞内部和面上,一个晶胞中原子数目为;故晶胞质量为;已知该晶体中最近的两个碳原子核间距离为a nm,则底边长为3anm,由于地面为平行四边形且底角为60°,则底面积为(3a)2×10-14cm2;石墨烯层间距离为b nm,则晶胞体积为,所以密度为 g/cm3。
27.(10分)盐X由三种常见元素组成,某科学兴趣小组称取4.84 g盐X进行实验,数据和现象如下:
已知:①气体B为两种气体的混合物,能被水完全吸收。
②取D溶液25.00 mL,用0.1000mol·L-1的NaOH溶液滴定,消耗NaOH溶液体积。
请回答:
(1)试剂Y为_______,气体B中的成分有_______(填分子式)。
(2)盐X的化学式为_____________。
(3)X的稀溶液中通入足量SO2气体,反应的离子方程式为_________________________。
(4)某学生将带火星的木条放入气体B中,木条复燃,据此能否判断气体B中相对分子质量较大的成分具有助燃性_______(填“能”或“不能”),理由是___________________。
【答案】(1)KSCN溶液(1分) NO2、O2(1分) (2) Fe(NO3)3(2分)
(3)Fe3++3NO3-+5SO2+4H2O=Fe2++3NO↑+5SO42-+8H+(3分)
(4) 能(1分) 气体B中O2的体积分数与空气中O2的体积分数接近,带火星的木条在空气中不能复燃,即可说明NO2有助燃性(2分)
【解析】实验中,加入试剂Y后,变成血红色,说明盐X中含有铁元素,且Y为KSCN溶液,反推可知红棕色固体A为氧化铁,含量为1.6g(即0.01mol),溶液C为氯化铁溶液;红棕色气体B为两种气体的混合物,能被水完全吸收,则气体B应为NO2和O2混合气体,溶液D为稀硝酸。取D溶液25.00 mL,用0.1000mol·L-1的NaOH溶液滴定,消耗NaOH溶液体积15.00 mL,则稀硝酸中硝酸的物质的量为:。(1)由分析可知,试剂Y为KSCN溶液;气体B中的成分有NO2、O2;(2)由分析可知,盐X含有Fe、N、O三种元素,Fe元素的含量为0.02mol,N元素的物质的量为0.06mol,则盐X中除去铁元素和N元素的质量外,含有的O元素的物质的量为:,所以盐X中Fe、N、O三种元素的原子个数比为:0.02:0.06:0.18=1:3:9,所以盐X的化学式为:Fe(NO3)3;(3)X为Fe(NO3)3,往Fe(NO3)3的稀溶液中通入足量SO2气体,发生氧化还原反应,铁离子和硝酸根离子在酸性溶液中,将SO2氧化为硫酸根,其离子方程式为:Fe3++3NO3-+5SO2+4H2O=Fe2++3NO↑+5SO42-+8H+;(4)由上述分析可知,气体B中,O2的物质的量为:,则NO2和O2的物质的量之比为0.06:0.015=4:1,则O2在气体B中的体积分数与空气中O2的体积分数接近,带火星的木条在空气中不能复燃,则将带火星的木条放入气体B中,木条复燃,可以说明NO2有助燃性。
28.(10分)某化学兴趣小组对工业合成氨、工业制硝酸的化学原理进行了相关探究。
已知:
反应Ⅰ N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH1=-92.4kJ·mol –1
反应Ⅱ 4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ΔH2=-907.28 kJ·mol −1
反应Ⅲ 2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH3=-112.3 kJ·mol −1
(1)工业上采用一定投料比、高温(400~500℃)、高压(10MPa~30MPa)有催化剂的条件下合成氨。下列有关说法正确的是___________。
A.选择高压有利于增加气体在催化剂上的吸附,使键能较大的N2分子易断键
B.采用高温(400~500C)、高压(10MPa~30MPa)条件时,合成氨平衡混合物中NH3体积分数最高
C.广义上,合成氨、尿素以及硝酸的生产均为石油化工
D.采用循环操作,主要是为了提高平衡混合物中氨的含量
(2)①反应Ⅱ是接触氧化反应,氨分子向铂网表面的扩散是氨接触反应过程的控制步骤。在如图中画出一定条件下氨氧化率与氨空气在催化剂表面的停留时间的关系曲线______。
②由于条件的控制等不利因素,氨的接触氧化过程中会发生多种副反应生成。请写出其中属于分解反应的化学方程式(至少两条):___________、___________。
③工业制硝酸设备中有热交换器组件,请说明热交换器存在的必要性:______。
(3)该小组同学为了探究NH3不易直接催化氧化生成NO2的原因,做了如下的研究:
查阅资料知:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步:
i. 2NO(g)N2O2(g)(快) KP
ii. N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢) v2=k2·p(N2O2)·p(O2)
注:表示气体B的分压(即组分B的物质的量分数×总压)
①若设反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的速率v=k·p2(NO)·p(O2),则___________。(含有KP、的表达式。k、均为速率常数)。
②k与温度的关系如图所示。综合研究证据,该小组得出NH3 不易直接催化氧化生成NO2的原因是:___________。
【答案】(1)AC(2分) (2) (1分)
4NH3+3O22N2+6H2O(1分) 4NH3+6NO=5N2+6H2O(1分) 利用余热,节约能源(1分)
(3) KP·k2(2分) 氨气的催化氧化为放热反应,由图可知,k随着温度的升高而减小,故一氧化氮不易转化为二氧化氮(2分)
【解析】(1)A项,反应物为气体,故高压有利于增加气体在催化剂上的吸附,且在催化剂上有利于其化学键的断裂,A正确;B项,合成氨的反应为放热反应,采用高温不利于平衡正向移动,不利于提高NH3体积分数,B错误;C项,以天然气、轻汽油、重油为原料合成氨、尿素,甚至制取硝酸都成为石油化工,C正确;D项,采用循环操作主要是为了提高原材料的利用率,D错误;故选AC;(2)①氨空气在催化剂表面的停留时间越长,其氧化率越高,但是当达到平衡后,则氧化率不在变化,故图像可以表示为: ;②氨气催化氧化过程中氨气可能被氧气氧化为氮气,方程式为:4NH3+3O22N2+6H2O;生成的一氧化氮也可能会和氨气反应生成氮气,方程式为:4NH3+6NO=5N2+6H2O;③热交换器的目的合成氨放热反应,可以利用热量对氨的催化氧化中进行加热,节约能源,因此热交换器作用是:利用余热,节约能源;(3)①总反应可以分为i和ii两步,且ii的反应较慢,故总反应速率由反应ii决定,即v=v2,即k·p2(NO)·p(O2)= v2=k2·p(N2O2)·p(O2),即 k= KP·k 2 ;②反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的速率v=k·p2(NO)·p(O2),氨气的催化氧化为放热反应,由图可知,k随着温度的升高而减小,故一氧化氮不易转化为二氧化氮。
29.(10分)SnCl4是一种重要的工业原料,常用作媒染剂等。已知SnCl4常温下是无色液体,在潮湿空气中易水解,熔点-34.6℃,沸点114℃。工业上制备SnCl4的工艺流程如图:
请回答下列问题;
(1)粗锡电解精炼时,常用硅氟酸(H2SiF6)和硅氟酸亚锡(SnSiF6)为电解液。已知(H2SiF6)为强酸,则用硅氟酸溶解氧化亚锡的离子方程式为___________。阴极的电极反应式为___________,根据价层电子对互斥理论和杂化轨道理论,判断SiF62-离子的空间构型是___________,硅的杂化类型是___________。
(2)某同学模拟工业制法设计了由Sn与Cl2反应制取SnCl4的实验装置:
①a中浓盐酸与烧瓶内固体反应生成Cl2,则烧瓶内固体可以选用___________,仪器b的名称为___________。
②装置D的主要缺点是___________,除此之外,整套装置还有的缺点是___________。
③制取SnCl4中可能会产生少量SnCl2,为测定产品中SnCl4的含量,可选用重铬酸钾标准液滴定,准确称取该样品放于烧杯中,用少量浓盐酸溶解,加入过量的氯化铁溶液,再加水稀释,配制成溶液,取于锥形瓶中,用重铬酸钾标准溶液滴定至终点,消耗标准液,则产品中SnCl4的含量为___________(用含m的代数式表示),测定SnCl4含量会随在烧杯中配制时间的增加而逐渐增大,其原因可能是___________(用离子方程式表示)。
【答案】(1) 2H++SnO=Sn2++H2O(1分) Sn2++2e-=Sn(1分) 八面体(1分) sp3d2(1分)
(2) ①KMnO4或KClO3(1分) 蒸馏烧瓶(1分)
②缺少温度计(1分) E与F之间缺少干燥装置(1分) (1分)
③2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O(1分)
【解析】电解粗锡,阳极反应为:Sn-2e-=Sn2+,不活泼的金属单质形成阳极泥,阴极反应为:Sn2++2e-=Sn,将阴极的Sn与氯气反应生成SnCl4;(2)由装置图可知装置A应为制备氯气装置,无加热装置,可选用KMnO4或KClO3与浓盐酸制备氯气,装置B为饱和食盐水除去氯化氢气体,装置C为浓硫酸干燥氯气,氯气经除杂,干燥后与锡在装置D中反应生成SnCl4,经冷却后在装置E中收集,装置F吸收未反应完的氯气,因SnCl4极易水解,应防止空气中的水蒸气进入装置E中。(1)H2SiF6为强酸,与氧化亚锡生成相应的离子和水,离子方程式为:2H++SnO=Sn2++H2O;电解池中阴极得电子发生还原反应,反应式为:Sn2++2e-=Sn;SiF62-离子中Si的价层电子对数为6+,不含孤电子对,空间构型是八面体,硅的杂化类型是sp3d2;(2)①由装置图可知装置A应为制备氯气装置,无加热装置,可选用KMnO4或KClO3与浓盐酸制备氯气,根据仪器构造可知仪器b为蒸馏烧瓶;②反应需控制在一定温度范围之内,需要温度计;因SnCl4极易水解,应防止空气中的水蒸气进入装置中,故应在E与F之间缺加一个干燥装置;③用少量浓盐酸溶解,加入过量的氧化铁溶液,2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+,加水稀释配制成250mL溶液,取25.00mL于锥形瓶中,用0.1000mol•L-1K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,消耗标准液15.00mL,根据反应:6Fe2++ Cr2O72-+14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;建立关系式为:K2Cr2O7~6Fe2+~3SnCl2,n(K2Cr2O7)=cV=0.1000mol•L-1×15.00×10-3L×=0.015mol,那么n(SnCl2)=3×n(K2Cr2O7)=3×0.015mol=0.045mol,所以产品中SnCl2的含量为:,则产品中SnCl4的含量为%,,依据提示可知,在测定过程中Sn2+易被空气中氧气氧化为Sn4+,在测定过程中,测定结果随时间延长逐渐变小的原因是2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O。
30.(10分)吲哚美辛是一种适用于解热、缓慢炎性疼痛作用明显的药物,其合成路线如图所示:
已知: (、均为烃基)
回答下列问题:
(1)下列说法不正确的是_______。
A.Na2SO3在反应中做还原剂 B.化合物D中所有原子一定共平面
C.化合物F具有碱性 D.化合物G的分子式为C5H6O3
(2)化合物A的结构简式是_______;化合物H的结构简式是_______。
(3)写出E→F的化学方程式_______________________________。
(4)请写出3种同时符合下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式(不包括立体异构)_______。
①1H-NMR谱显示只有6种不同化学环境的氢原子;
②有两个六元环且其中一个是苯环;
③结构中有片段和-NH2(氮只以氨基形式存在,且不直接连在苯环上)。
(5)以化合物、1-戊烯为原料制备如图所示化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)。___________________________________。
【答案】(1)BD(2分)
(2) (1分) (1分)
(3) (2分)
(4)、、、、、(3分)
(5)CH2=CHCH2CH2CH3(3分)
【解析】根据题中合成路线,结合A的分子式和B的结构可得,A的结构简式为,由C的分子式可知B发生反应得到C为,由E的分子式可知C和D发生取代反应生成E和HCl,则D为,E为,F发生已知信息得到H为。(1)A项,A的结构简式为,B中S元素化合价为+6价,Na2SO3中S元素为+4价,化合价升高,则Na2SO3在反应中做还原剂,A正确;B项,D为,由于单键可旋转,所有原子不一定共平面,B错误;C项,化合物F含有氨基,能与酸溶液反应,具有碱性,C正确;D项,化合物G的分子式为C5H8O3,D错误;故选BD;(2)化合物A的结构简式是,化合物H的结构简式是;(3)E为,E→F的化学方程式+NaOH→+Na2SO4;(4)①1H-NMR谱显示只有6种不同化学环境的氢原子;②有两个六元环且其中一个是苯环;③结构中有片段和-NH2 (氮只以氨基形式存在,且不直接连在苯环上),同分异构体有:、、、、、;(5)由逆推法可得由和发生已知反应得到,由1-戊烯与HBr发生加成反应得到卤代烃,再发生水解反应得到醇羟基,再催化氧化得到羰基,合成路线为:CH2=CHCH2CH2CH3。
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