2020届山东新高考仿真试卷系列-化学(4)
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2020年山东新高考仿真试卷系列-化学(4)
1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置,认真核对条形码上的姓名、考生号和座号,并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在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、试题卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠、不破损。
可能用到的相对原子质量:H 1 N 14 O 16 P 31 S 32 Zn 65
一、 选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。)
1.(2分)造纸术是中国古代四大发明之一。古法造纸是将竹子或木材经过蒸解、抄纸、漂白等步骤制得。下列说法正确的是( )
A.“文房四宝”中的宣纸与丝绸的化学成分相同
B.“竹穰用石灰化汁涂浆,入木桶下煮”,蒸解过程中使纤维素彻底分解
C.“抄纸”是把浆料加入竹帘中,形成薄层,水由竹帘流出,其原理与过滤相同
D.明矾作为造纸填充剂,加入明矾后纸浆的pH变大
2.(2分)有关物质及其用途的描述,正确的是( )
①SO2(漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等)
②氢氟酸(在玻璃上雕刻赏心悦目图案)
③Fe3O4(用作红色油漆和涂料)
④ClO2(自来水消毒剂)
⑤Al(OH)3(胃酸中和剂)
⑥Na2O2(作呼吸面具或潜水艇的供氧剂)
A.①②④⑤⑥ B.①②③④⑤ C.②③④⑤⑥ D.全部
3.(2分)将分别二氧化硫通入下列种溶液中,有关说法正确的是( )
A.试管a中实验可以证明二氧化硫具有漂白性
B.试管b中溶液褪色,说明二氧化硫具有强氧化性
C.试管c中能产生白色沉淀,说明二氧化硫具有还原性
D.试管d中能产生白色沉淀,该沉淀完全溶于稀硝酸
4.(2分)Calanolide A 是一种抗 HTV 药物,其结构简式如图所示。下列关于 Calanolide A 的说法错误的是( )
A.分子中有3个手性碳原子
B.分子中有3种含氧官能团
C.该物质既可发生消去反应又可发生加成反应
D.1 mol 该物质与足量NaOH 溶液反应时消耗1 mol NaOH
5.(2分)依据反应2NaIO3 +5SO2 +4H2O═I2 +3H2SO4 +2NaHSO4,利用下列装置从含NaIO3的废液中得到碘的CCl4溶液并回收NaHSO4.其中装置正确且能达到相应实验目的是( )
A.②④ B.①②③ C.②③④ D.①②③④
6.(2分)化学在生活中有着重要的应用。下列叙述不正确的是( )
A.2019年春节部分地方燃放的“烟花”应用了某些金属的焰色反应
B.棉、麻、桑蚕丝均是天然有机高分子材料
C.锅炉水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,后用稀硫酸反应即可
D.高温结构陶瓷耐高温、耐氧化,是喷气发动机的理想材料
7.(2分)下列实验操作不能达到预期实验目的是( )
实验目的
实验操作
A
鉴别乙酸乙酯和乙酸
分别加入饱和Na2CO3溶液
B
比较Fe和Cu的金属活动性
分别加入浓硝酸
C
比较H2O和乙醇中羟基氢的活泼性
分别加入少量Na
D
比较I2在H2O和CCl4中的溶解度
向I2水中加入CCl4,振荡
A.A B.B C.C D.D
8.(2分)设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.64gCaC2中含有的共用电子对数为3NA
B.常温常压下,1.8g甲基(﹣CD3)中含有的中子数为NA
C.1.5mol的MnO2粉末与足量浓盐酸共热转移电子数目小于3NA
D.1L0.01 mol•L﹣1KA1(SO4)2溶液中含有的阳离子数为0.02NA
9.(2分)A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大。已知A、B、C、D是短周期元素中的四种非金属元素,A元素的原子形成的离子就是一个质子,C、D在元素周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体,B的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,E是地壳中含量最高的金属元素。下列说法正确的是( )
A.A、B、C、D均是非金属元素,所以它们之间只能形成共价化合物
B.化合物BD2是直线形分子,若遇E同周期的金属单质着火均可用BD2灭火
C.用E单质作阳极,石墨电极作阴极电解NaHCO3溶液,电解一开始就会在阴极区出现白色沉淀
D.A、B两元素可能形成原子个数比(A:B)为3:1、2:1以及1:1的化合物
10.(2分)俗称“一滴香”的物质被人食用后会损伤肝脏,还能致癌.“一滴香”的分子结构如图所示,下列说法正确的是( )
A.该有机物的分子式为C8H8O3
B.1 mo1该有机物最多能与 2 mol H2发生加成反应
C.该有机物能发生取代、加成和氧化反应
D.该有机物能与碳酸氢钠反应生成CO2
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题只有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.(4分)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素,甲、乙、丙、丁、戊是由其中的两种或三种元素组成的化合物,已是由Z元素形成的单质。已知:甲+乙→丁+己,甲+丙→戊+己;25℃时,0.1mol/L丁溶液的pH为13。下列说法不正确的是( )
A.1mol甲与足量的乙完全反应共转移1mol电子
B.Y元素位于第2周期第IVA族,它可以形成自然界中硬度最高的天然矿物
C.化合物戊中既有离子键又有非极性共价键
D.原子半径:W>Y>Z>X
12.(2分)向盛有H2O2的试管中滴入一定量浓盐酸,有刺激性气味的气体生成。经实验证明该气体只含有O2、Cl2、HCl和水蒸气。将气体通入X溶液(如下图),依据观察到的现象,能判断气体中含有Cl2的是( )
X溶液
现象
A
紫色石蕊溶液
溶液先变红后褪色
B
淀粉KI酸性溶液
溶液变为蓝色
C
滴有KSCN的FeSO4溶液
溶液变为红色
D
稀HNO3酸化的AgNO3溶液
有白色沉淀生成
A.A B.B C.C D.D
13.(4分)25℃时,向1L c(HA)+c(A﹣)=0.1mol/L的溶液中滴加盐酸或NaOH溶液,溶液中的H+、OH﹣、A﹣及HA的浓度的对数值(lgc)与pH的关系如图所示(不考虑溶液温度变化),下列说法正确的是( )
A.a表示lgc(A﹣)与pH的关系曲线
B.K(HA)的数量级为10﹣5
C.P点溶液中n(Na+)+n(H+)=0.1mol
D.滴加盐酸或NaOH溶液的过程中c(HA)•c(OH﹣)均增大
14.(4分)常温下,向10mL 0.1 mol•L﹣1的HA溶液中逐滴滴入0.1 mol•L﹣1氨水,所得溶液pH及导电能力变化如图所示。下列分析不正确的是( )
A.HA的电离方程式:HA⇌H++A﹣
B.a点:c(H+)>c(A﹣)
C.b点:c(A﹣) 与c(NH4+)浓度大致相等
D.b~c点的溶液中,所含溶质均能促进水的电离
15.(4分)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染等方面应用广泛。利用SO2生产Na2S2O5的工艺如图:
资料:Na2S2O5通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得,下列说法正确的是( )
A.Na2S2O5是Na2SO3和SO2的混合物
B.pH=4.1时,I中主要反应的化学方程式为Na2CO3+SO2═Na2SO3+CO2
C.加入Na2CO3固体的目的是调节pH,促进Ⅲ中SO2的再吸收
D.“结晶脱水”过程中反应的化学方程式为2NaHSO3═Na2S2O5+H2O
三.解答题(共5小题,满分60分)
16.(12分)现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类,镉是生产硫酸锌的副产品,属于高毒性金属,试回答下列相关问题.
(1)火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnS)通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌,再把氧化锌和焦炭混合,在鼓风炉中加热至1373﹣1573K,使锌蒸馏出来.主要反应为:
2ZnS+3O22ZnO+2SO2;鼓风炉中:2C+O22CO ZnO+COZn+CO2
从火法炼锌蒸馏后的残渣中含多种金属单质及In2O3,可用硫酸提取铟,某研究机构对此研究数据如下.实验中涉及的酸度(每升溶液中含硫酸的质量)与铟的浸出率如下图1;硫酸溶液的体积与固体的体积比如图2
①当酸度为196时,其物质的量浓度为 。
②从节约原料和浸出率考虑,适宜的酸度和液固比分别为: 、 。
(2) 湿法炼锌的主要工艺流程为:
①从保护环境和充分利用原料角度,如何处理或利用烟气 。
②除去酸浸出液中的铁,可用H2O2氧化,再调节pH使之形成Fe(OH)3沉淀,写出H2O2氧化Fe2+的离子方程式 。
③酸浸出液还含有Cd2+,为了防止镉污染并回收镉,根据它们性质的差异,可用氢氧化钠溶液分离,已知Zn(OH)2和氢氧化铝一样也具有两性,试写出分离的离子方程式 、 。
17.(13分)用于汽车刹车片的聚合物 Y 是一种聚酰胺纤维,合成路线如图:
已知:
(1)生成 A 的反应类型是 。
(2)试剂 a 是 。
(3)B 中所含的官能团的名称是 。
(4)W、D 均为芳香化合物,分子中均只含两种不同化学环境的氢原子。
①F 的结构简式是 。
②生成聚合物 Y 的化学方程式是 。
(5)Q 是 W 的同系物且相对分子质量比 W 大 14,则 Q 有 种,其中核磁共振氢谱有 4 组峰,且峰面积比为 1:2:2:3 的为 、 (写结构简式)
(6)试写出由 1,3﹣丁二烯和乙炔为原料(无机试剂及催化剂任用)合成的合成路线。(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)。
18.(13分)某小组同学探究物质的溶解度大小与沉淀转化方向之间的关系。
已知:
物质
BaSO4
BaCO3
AgI
AgCl
溶解度/g(20℃)
2.4×10﹣4
1.4×10﹣3
3.0×10﹣7
1.5×10﹣4
(1)探究BaCO3和BaSO4之间的转化
实验操作:充分振荡后3滴0.1 mol/L A溶液2 mL 0.1 mol/L B溶液1 mol/L C溶液充分振荡后,过滤,取洗净后的沉淀加入足量稀盐酸:
试剂A
试剂B
试剂C
加入盐酸后的现象
实验Ⅰ
BaCl2
Na2CO3
Na2SO4
……
实验Ⅱ
Na2SO4
Na2CO3
有少量气泡产生,沉淀部分溶解
①实验Ⅰ说明BaCO3全部转化为BaSO4,依据的现象是加入盐酸后, 。
②实验Ⅱ中加入稀盐酸后发生反应的离子方程式是 。
③实验Ⅱ说明沉淀发生了部分转化,结合BaSO4的沉淀溶解平衡解释原因: 。
(2)探究AgCl和AgI之间的转化
实验Ⅲ:
实验Ⅳ:在试管中进行溶液间反应时,同学们无法观察到AgI转化为AgCl,于是又设计了如下实验(电压表读数:a>c>b>0)。
装置
步骤
电压表
读数
ⅰ.如图连接装置并加入试剂,闭合K
a
ⅱ.向B中滴入AgNO3(aq),至沉淀完全
b
ⅲ.再向B中投入一定量NaCl (s)
c
ⅳ.重复ⅰ,再向B中加入与ⅲ等量NaCl(s)
a
注:其他条件不变时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,原电池的电压越大;离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关。
①实验Ⅲ证明了AgCl转化为AgI,甲溶液可以是 (填序号)。
a.AgNO3溶液 b.NaCl溶液 c.KI溶液
②实验Ⅳ的步骤ⅰ中,B中石墨上的电极反应式是 。
③结合信息,解释实验Ⅳ中b<a的原因: 。
④实验Ⅳ的现象能说明AgI转化为AgCl,理由是 。
(3)综合实验Ⅰ~Ⅳ,可得出结论: 。
19.(10分)2019年10月1日,在庆祝中华人民共和国成立70周年的阅兵仪式上,最后亮相的DF﹣3IA洲际战略导弹是我国大国地位、国防实力的显著标志。其制作材料中包含了Fe、Cr、Ni、C等多种元素。回答下列问题:
(1)基态铁原子的价电子排布式为 。
(2)与Cr同周期且基态原子最外层电子数相同的元素,可能位于周期表中的 区。
(3)实验室常用KSCN溶液、苯酚检验Fe3+.其中N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示),苯酚中碳原子的杂化轨道类型为 。
(4)铁元素能与CO形成Fe( CO)5.羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂、汽油抗爆剂等。1mol Fe( CO)5分子中含 molσ键,与CO互为等电子体的一种离子的化学式为 。
(5)碳的一种同素异形体的晶体可采取非最密堆积,然后在空隙中插入金属离子获得超导体。如图为一种超导体的面心立方晶胞,C60分子占据顶点和面心处,K+占据的是C60分子围成的 空隙和 空隙(填几何空间构型);若C60分子的坐标参数分别为A(0,0,0),B(,0,),C(1,1,1)等,则距离A位置最近的阳离子的原子坐标参数为 。
(6)Ni可以形成多种氧化物,其中一种NiaO晶体晶胞结构为NaCl型,由于晶体缺陷,a的值为0.88,且晶体中的Ni分别为Ni2+、Ni3+,则晶体中Ni2+与Ni3+的最简整数比为 ,晶胞参数为428 pm,则晶体密度为 g/cm3(NA表示阿伏伽德罗常数的值,列出表达式)。
20.(12分)亚硝酸钙是一种阻锈剂,可用于燃料工业,某兴趣小组拟制备Ca(NO2)2并对其性质进行探究。
[背景素材]
Ⅰ.NO+NO2+Ca(OH)2═Ca(NO2)2+H2O
Ⅱ.Ca(NO2)2能被酸性KMnO4溶液氧化成NO3﹣,MnO4﹣被还原为Mn2+
Ⅲ.亚硝酸不稳定,易分解,且有一定氧化性,在酸性条件下,Ca(NO2)2能将I﹣氧化为I2,2NO2﹣+4H++2I﹣═I2+2NO↑+2H2O,S2O32﹣能将I2还原为I﹣,I2+2S2O32﹣═2I﹣+S4O62﹣。
[制备氮氧化物]甲组同学拟利用如下左图所示装置制备氮氧化物。
(1)仪器X的名称是 。
(2)装置B中逸出的NO与NO2的物质的量之比为1:1,则装置B中发生反应的化学方程式为 ,若其他条件不变,增大硝酸的浓度,则会使逸出的气体中n(NO) n(NO2)(填“>”或“<”)。
(3) [测定Ca(NO2)2的纯度]
利用Ca(NO2)2的还原性来测定其纯度,可选择的试剂是 (填字母序号)。该测定方法发生反应的离子方程式为
a.稀硫酸 b.c1 mol•L﹣1的KI溶液 c.淀粉溶液 d.c2 mol•L﹣1的Na2S2O3溶液
e.c3 mol•L﹣1的酸性KMnO4溶液
2020年山东新高考仿真试卷系列-化学(4)答案与解析
一.选择题(共10小题,满分20分,每小题2分)
1.【考点】K4:纤维素的性质和用途.菁优网版权所有
【专题】56:化学应用.
【分析】A、丝绸的主要成分是蛋白质;
B、蒸解过程是纤维素的水解过程;
C、“抄纸”是把浆料加入竹帘中,形成薄层,水由竹帘流出,即实现了固液分离;
D、明矾是KAl(SO4)2•12H2O的俗称,是强酸弱碱盐。
【解答】解:A、丝绸的主要成分是蛋白质,而宣纸的主要成分是纤维素,两者成分不同,故A错误;
B、蒸解过程是纤维素的水解过程,而不是分解的过程,故B错误;
C、“抄纸”是把浆料加入竹帘中,形成薄层,水由竹帘流出,即实现了固液分离,故原理和过滤相同,故C正确;
D、明矾是KAl(SO4)2•12H2O的俗称,是强酸弱碱盐,故水解显酸性,加入明矾后纸浆的pH变小,故D正确。
故选:C。
2.【考点】14:物质的组成、结构和性质的关系;F5:二氧化硫的化学性质.菁优网版权所有
【专题】513:物质的性质和变化专题.
【分析】①依据二氧化硫的漂白性解答;
②氢氟酸能够与玻璃中二氧化硅反应;
③四氧化三铁为黑色,氧化铁为红棕色;
④二氧化氯具有强的氧化性,能够使蛋白质变性;
⑤氢氧化铝能够与盐酸反应,消耗盐酸,且腐蚀性较小;
⑥过氧化钠与水、二氧化碳反应都生成氧气。
【解答】解:①SO2具有漂泊性,能漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等,故正确;
②氢氟酸能与二氧化硅反应,所以能在玻璃上雕刻赏心悦目图案,故正确;
③氧化铁为红棕色固体,用于制造红色油漆和涂料,故错误;
④ClO2具有强氧化性,能做自来水消毒剂,故正确;
⑤Al(OH)3为弱碱,可以中和胃酸,所以是胃酸中和剂,故正确;
⑥过氧化钠与水、二氧化碳反应生成氧气,所以过氧化钠通常可用作供氧剂,故正确;
故选:A。
3.【考点】F5:二氧化硫的化学性质.菁优网版权所有
【专题】523:氧族元素.
【分析】二氧化硫为酸性氧化物,能够与水反应生成亚硫酸,能够与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,具有漂白性,能够使品红褪色,具有还原性,能够被硝酸、高锰酸钾等氧化剂氧化,据此解答.
【解答】解:A.二氧化硫具有还原性,能够被高锰酸钾氧化,使高锰酸钾褪色,体现其还原性,故A错误;
B.二氧化硫使品红溶液褪色,体现其漂白性,故B错误;
C.二氧化硫具有还原性,通入到硝酸钡中,被硝酸根离子氧化生成硫酸根离子,生成硫酸钡沉淀,故C正确;
D.二氧化硫为酸性氧化物能够与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,亚硫酸钠与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀,亚硫酸钡能够与硝酸发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀,硫酸钡不溶与硝酸,故D错误;
故选:C。
4.【考点】HD:有机物的结构和性质.菁优网版权所有
【专题】534:有机物的化学性质及推断.
【分析】该有机物中含有碳碳双键、羟基、酯基和醚键,具有烯烃、醇以及酯类的性质,以此解答该题。
【解答】解:A.一个碳原子含有四个不同的原子或原子团,这样的碳原子叫手性碳,如图,有3个手性碳原子,故A正确;
B.该物质有醚键、羟基、酯基三种含氧官能团,故B正确;
C.该物质中有碳碳双键和苯环结构,能发生加成反应,与羟基碳相邻的 碳原子上有氢原子,故能发生消去反应,故C正确;
D.分子中的酯基为酚酯,故1 mol 该物质消耗2 mol NaOH,故D错误。
故选:D。
5.【考点】U5:化学实验方案的评价.菁优网版权所有
【专题】25:实验评价题.
【分析】①加热条件下浓硫酸与铜反应生成二氧化硫;
②二氧化硫易溶于水,应防止倒吸;
③碘易溶于四氯化碳,可萃取分离;
④应用蒸发皿分离。
【解答】解:①加热条件下浓硫酸与铜反应生成二氧化硫,可达到实验目的,故正确;
②二氧化硫易溶于水,用倒置漏斗,可防止倒吸,故正确;
③碘易溶于四氯化碳,且四氯化碳不溶于水,可萃取分离,然后分液,故正确;
④加热液体,应在蒸发皿中进行,故错误。
故选:B。
6.【考点】14:物质的组成、结构和性质的关系;DH:难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;GH:焰色反应;L1:有机高分子化合物的结构和性质.菁优网版权所有
【分析】A.不同的金属的焰色反应现象不同;
B.棉、麻、桑蚕丝的主要成分为纤维素、蛋白质等;
C.碳酸钙与硫酸反应,生成微溶的硫酸钙;
D.高温结构陶瓷耐高温,不怕氧化、密度小。
【解答】解:A.金属元素发生焰色反应会出现不同的色彩,节日燃放的烟花即是某些金属元素发生焰色反应所呈现出来的色彩,故A正确;
B.棉、麻、桑蚕丝的主要成分为纤维素、蛋白质等,都为高分子化合物,故B正确;
C.锅炉水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,然后用盐酸处理,如用硫酸,生成微溶的硫酸钙,故C错误;
D.高温结构陶瓷耐高温,不怕氧化、密度小,所以高温结构陶瓷时喷气发动机的理想材料,故D正确;
故选:C。
7.【考点】U5:化学实验方案的评价.菁优网版权所有
【专题】542:化学实验基本操作.
【分析】A.乙酸与碳酸钠溶液反应生成气体,而乙酸乙酯不能;
B.Fe常温下遇浓硝酸发生钝化,Cu与浓硝酸反应,但活泼性Fe大于Cu;
C.Na与水反应剧烈;
D.碘易溶于四氯化碳.
【解答】解:A.乙酸与碳酸钠溶液反应生成气体,而乙酸乙酯不能,现象不同,能鉴别,故A正确;
B.Fe常温下遇浓硝酸发生钝化,Cu与浓硝酸反应,但活泼性Fe大于Cu,可选盐酸或稀硫酸来比较金属的活泼性,故B错误;
C.Na与水反应剧烈,与乙醇反应较平稳,则可比较H2O和乙醇中羟基氢的活泼性,故C正确;
D.碘易溶于四氯化碳,不易溶于水,则可比较I2在H2O和CCl4中的溶解度,故D正确;
故选:B。
8.【考点】4F:阿伏加德罗常数.菁优网版权所有
【专题】518:阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律.
【分析】A、求出64g碳化钙的物质的量,然后根据C22﹣中含3对共用电子对来分析
B、求出甲基(﹣CD3)的物质的量,然后根据甲基中含9个中子来分析;
C、1.5mol的MnO2粉末与足量浓盐酸反应后,锰元素由+4价变为+2价;
D、铝离子的水解导致阳离子个数增多.
【解答】解:A、64g碳化钙的物质的量为1mol,而C22﹣中是碳碳三键,故含3对共用电子对,故1mol碳化钙中含3NA对共用电子对,故A正确;
B、1.8g甲基(﹣CD3)的物质的量为0.1mol,而甲基中含9个中子,故0.1mol甲基中含0.9NA个中子,故B错误;
C、1.5mol的MnO2粉末与足量浓盐酸能完全反应,且反应后锰元素由+4价变为+2价,故1.5mol二氧化锰反应后转移3mol电子即3NA个,故C错误;
D、铝离子的水解导致阳离子个数增多:Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+,故溶液中阳离子个数多于0.02NA个,故D错误。
故选:A。
9.【考点】8F:原子结构与元素周期律的关系.菁优网版权所有
【分析】A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大。已知A、B、C、D是短周期元素的四种非金属元素,A元素的原子形成的离子就是一个质子,则A为H元素;C、D在元素同期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体,则C为N元素、D为O元素;B的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,则B为C元素;E是地壳中含量最高的金属元素,则E为Al,以此解答该题。
【解答】解:根据分析可知:A为H,B为C元素,C为N,D为O,E为Al元素。
A.H、C、N、O可以形成离子化合物,如碳酸铵、碳酸氢铵等,故A错误;
B.与Al同周期的金属为Na、Mg,镁可在二氧化碳中燃烧,过氧化钠与二氧化碳反应,不能用二氧化碳灭火,故B错误;
C.用Al单质作阳极,石墨电极作阴极电解NaHCO3溶液,阳极Al放电形成Al3+进入溶液,与HCO3﹣离子发生双水解生成Al(OH)3沉淀,电解一开始会在阳极区出现白色沉淀,故C错误;
D.A、C两元素可以形成NH3、N2H4、HN=NH等类似烃结构的一系列物质,故D正确;
故选:D。
10.【考点】HD:有机物的结构和性质.菁优网版权所有
【专题】534:有机物的化学性质及推断.
【分析】由有机物的结构简式可确定有机物的分子式,该有机物中含有碳碳双键,可发生加成、加聚和氧化反应,含有C=O键,可发生加成反应,含有﹣OH,可发生取代、氧化反应,以此解答该题.
【解答】解:A.由有机物的结构简式可知,该有机物含有7个C原子,8个H原子和3个O原子,则分子式为C7H8O3,故A错误;
B.能与氢气发生加成反应的为C=C和C=O键,则1 mol该有机物最多能与3 mol H2发生加成反应,故B错误;
C.该有机物中含有碳碳双键,可发生加成、加聚和氧化反应,含有C=O键,可发生加成反应,含有﹣OH,可发生取代、氧化反应,与氢气的加成反应也为还原反应,故C正确;
D.分子中不含羧基,与碳酸氢钠不反应,故D错误。
故选:C。
二.选择题(共5小题,满分20分,每小题4分)
11.【考点】GS:无机物的推断.菁优网版权所有
【专题】111:无机推断.
【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素,甲、乙、丙、丁、戊是由其中的两种或三种元素组成的化合物,0.1 mol•L﹣1丁溶液的pH为13(25℃),丁是一元强碱,其含有的金属元素在短周期,则丁应为NaOH;发生反应:甲+乙=丁+己,根据元素守恒可知,甲、乙两种物质至少共含有H、O、Na元素,己是由Z组成的单质,由发生反应可知,己不能是Na,结合原子数可知,X为H、Z为O、W为Na元素,故己为氧气,可知甲是Na2O2、乙是H2O,再由甲+丙=戊+己,可知丙是CO2,戊是Na2CO3,则Y为C,据此结合对应单质、化合物的性质以及题目要求可解答该题。
【解答】解:由上述分析可知,X为H,Y为C,Z为O,W为Na,甲是Na2O2、乙是H2O,丙是CO2,丁为NaOH,戊是Na2CO3,
A.由2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,只有过氧化钠中O元素的化合价变化,则1molNa2O2反应时一半作氧化剂、一半作还原剂,转移电子为1mol,故A正确;
B.C的原子序数为6,位于第2周期第IVA族,C形成的单质金刚石为自然界中硬度最高的天然矿物,故B正确;
C.戊是Na2CO3,碳酸钠中含有离子键和极性共价键,故C错误;
D.电子层越多,原子半径越大,同周期从左向右原子半径减小,则原子半径:W>Y>Z>X,故D正确;
故选:C。
12.【考点】QB:实验装置综合;U5:化学实验方案的评价.菁优网版权所有
【专题】24:实验设计题.
【分析】实验证明该气体只含有O2、Cl2、HCl和水蒸气,存在氯气时,与水反应生成盐酸和HClO,溶液具有酸性和漂白性,以此来解答。
【解答】解:A.由现象可知,褪色说明存在HClO,即气体中含氯气,故A选;
B.氧气可氧化KI,溶液变蓝,不能说明含氯气,故B不选;
C.氧气可氧化亚铁离子,溶液变为红色,不能说明含氯气,故C不选;
D.HCl可与硝酸银反应生成白色沉淀,不能说明含氯气,故D不选;
故选:A。
13.【考点】DO:酸碱混合时的定性判断及有关pH的计算.菁优网版权所有
【专题】51G:电离平衡与溶液的pH专题.
【分析】A.pH=7时lgc(H+)=lgc(OH﹣)=﹣7,pH越小,lgc(H+)、lgc(HA)越大,lgc(OH﹣)、lgc(A﹣)越小,所以a、b、c、d分别表示lgc(HA)、lgc(A﹣)、lgc(H+)、lgc(OH﹣);
B.当c(HA)=c(A﹣)时,K(HA)==c(H+)=10﹣pH;
C.P点溶液中存在电荷守恒中c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(A﹣),同一溶液体积相等,则n(Na+)+n(H+)=n(OH﹣)+n(A﹣),根据图知,P点溶液中lgc(A﹣)=﹣1,则c(A﹣)=0.1mol/L,c(OH﹣)=mol/L=10﹣5.13mol/L,溶液呈存在物料守恒n(HA)+n(A﹣)=0.1mol;
D.c(HA)•c(OH﹣)=Kh×c(A﹣),向原溶液中加入稀盐酸或NaOH溶液,溶液中c(A﹣)都减小。
【解答】解:A.pH=7时lgc(H+)=lgc(OH﹣)=﹣7,pH越小,lgc(H+)、lgc(HA)越大,lgc(OH﹣)、lgc(A﹣)越小,所以a、b、c、d分别表示lgc(HA)、lgc(A﹣)、lgc(H+)、lgc(OH﹣),所以a表示lgc(HA)与pH的关系曲线,故A错误;
B.当c(HA)=c(A﹣)时,K(HA)==c(H+)=10﹣pH=10﹣4.75,则K(HA)的数量级为10﹣5,故B正确;
C.P点溶液中存在电荷守恒中c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(A﹣),同一溶液体积相等,则n(Na+)+n(H+)=n(OH﹣)+n(A﹣),根据图知,P点溶液中lgc(A﹣)=﹣1,则c(A﹣)=0.1mol/L,c(OH﹣)=mol/L=10﹣5.13mol/L,溶液呈存在物料守恒n(HA)+n(A﹣)=0.1mol,所以P点溶液中n(Na+)+n(H+)≈0.1mol,故C正确;
D.c(HA)•c(OH﹣)=Kh×c(A﹣),向原溶液中加入稀盐酸或NaOH溶液,溶液体积增大导致溶液中c(A﹣)都减小,温度不变水解平衡常数不变,所以滴加盐酸或NaOH溶液的过程中c(HA)•c(OH﹣)均减小,故D错误;
故选:BC。
14.【考点】DO:酸碱混合时的定性判断及有关pH的计算.菁优网版权所有
【专题】51G:电离平衡与溶液的pH专题.
【分析】A.根据图a点知,0.1mol/L的HA溶液的pH在3左右,则c(H+)<c(HA),说明HA部分电离;
B.a点溶质为NH4A和HA,HA是弱电解质,电离程度较小,溶液呈酸性,说明NH4A水解程度小于HA电离程度;
C.铵盐浓度越大水的导电能力越大,b点导电能力最大,则b点酸碱恰好完全反应生成NH4A,溶液的pH<7,溶液呈酸性,说明A﹣水解程度小于NH4+,但是其水解程度都较小;
D.b点酸碱恰好完全反应,b到c点氨水有剩余,弱酸弱碱盐促进水电离、碱抑制水电离。
【解答】解:A.根据图a点知,0.1mol/L的HA溶液的pH在3左右,则c(H+)<c(HA),说明HA部分电离,则HA为弱酸,电离方程式为HA⇌H++A﹣,故A正确;
B.a点溶质为NH4A和HA,HA是弱电解质,电离程度较小,溶液呈酸性,说明NH4A水解程度小于HA电离程度,则c(H+)<c(A﹣),故B错误;
C.铵盐浓度越大水的导电能力越大,b点导电能力最大,则b点酸碱恰好完全反应生成NH4A,溶液的pH<7,溶液呈酸性,说明A﹣水解程度小于NH4+,但是其水解程度都较小,所以b点c(A﹣) 与c(NH4+)浓度大致相等,故C正确;
D.b点酸碱恰好完全反应,b到c点氨水有剩余,弱酸弱碱盐促进水电离、碱抑制水电离,则b点促进水电离、c点抑制水电离,故D错误;
故选:BD。
15.【考点】U3:制备实验方案的设计.菁优网版权所有
【专题】548:制备实验综合.
【分析】由流程可知,I中发生Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2,加入Na2CO3固体,并再次充入SO2,可得到NaHSO3过饱和溶液,NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得Na2S2O5,以此解答该题。
【解答】解:A.Na2S2O5为纯净物,由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得,故A错误;
B.Na2SO3溶液呈碱性,①Ⅰ中反应的化学方程式为Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2,故B错误;
C.工艺中加入Na2CO3固体,并再次充入SO2的目的是调节pH,促进Ⅲ中SO2的再吸收,得到NaHSO3过饱和溶液,故C正确;
D.由题给信息可知Na2S2O5通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得,则反应的化学方程式为2NaHSO3═Na2S2O5+H2O,故D正确。
故选:CD。
三.解答题(共5小题,满分60分,每小题12分)
16.【考点】CD:化学平衡的调控作用;G6:金属冶炼的一般原理;P8:物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.菁优网版权所有
【专题】18:实验分析题;25:实验评价题;43:演绎推理法;545:物质的分离提纯和鉴别;548:制备实验综合.
【分析】(1)①根据酸度的定义计算,酸度为196时,说明1L溶液中硫酸的质量为196g,即硫酸为2mol,故浓度为2mol/L;
②根据图象可以看出,当酸度为180或液固比为6:1时,浸出率变化不大;
(2)①闪锌矿主要含ZnS,在焙烧时生成二氧化硫气体,可用于生产硫酸;
②H2O2具有氧化性,在酸性条件下将具有还原性的Fe2+离子氧化成Fe3+离子,反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
③Zn(OH)2和氢氧化铝一样也具有两性,既可与酸反应生成盐和水,又能和碱反应生成盐和水,可根据氢氧化铝的反应来书写.
【解答】解:(1)①酸度为196时,说明1L溶液中硫酸的质量为196g,硫酸的物质的量为=2mol,浓度为2mol/L,
故答案为:2mol•L﹣1;
②由图象可以看出,当酸度为180或液固比为6:1时,浸出率变化不大,从节约原料和浸出率考虑,适宜的酸度和液固比分别为:180; 6:1,
故答案为:180; 6:1;
(2)①闪锌矿主要含ZnS,在焙烧时生成二氧化硫气体,如随意排放会污染环境,可用于生产硫酸,故答案为:将烟道气净化,用于生产硫酸等;
②H2O2具有氧化性,在酸性条件下将具有还原性的Fe2+离子氧化成Fe3+离子,故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
③根据Zn(OH)2和氢氧化铝一样也具有两性,既可与酸反应生成盐和水,又能和碱反应生成盐和水,酸浸出液还含有Cd2+,为了防止镉污染并回收镉,可加过量的碱溶液,反应分别为:Cd2++2OH﹣=Cd(OH)2↓;Zn2++4OH﹣=ZnO22﹣+2H2O[或Zn2++4OH﹣=Zn(OH)42﹣].
故答案为:Cd2++2OH﹣=Cd(OH)2↓;Zn2++4OH﹣=ZnO22﹣+2H2O[或Zn2++4OH﹣=Zn(OH)42﹣].
17.【考点】HB:有机物的推断;HC:有机物的合成.菁优网版权所有
【专题】534:有机物的化学性质及推断;538:有机化合物的获得与应用.
【分析】苯与氯气在氯化铁作催化剂条件下得到A是,A转化得到B,B与氨气在高压下得到,可知B→引入氨基,A→B引入硝基,则B中Cl原子被氨基取代生成,可推知B为,试剂a为浓硝酸、浓硫酸;还原得到D为;乙醇发生消去反应生成E为CH2=CH2,乙烯发生信息中加成反应生成F为,W为芳香化合物,则X中也含有苯环,X发生氧化反应生成W,分子中均只含两种不同化学环境的氢原子,结合W的分子式,可知W为、则X为,W与D发生缩聚反应得到Y为。
(6)CH2=CHCH=CH2和HC≡CH发生加成反应生成,和溴发生加成反应生成,发生水解反应生成。
【解答】解:(1)生成A是苯与氯气反应生成氯苯,反应类型是:取代反应,
故答案为:取代反应;
(2)A→B发生硝化反应,试剂a是:浓硝酸、浓硫酸,故答案为:浓硝酸、浓硫酸;
(3)B为,所含的官能团是:氯原子、硝基,故答案为:氯原子、硝基;
(4)①由分析可知,F的结构简式是:,故答案为:;
②生成聚合物Y的化学方程式是:,
故答案为:;
(5)Q是W()的同系物且相对分子质量比W大14,则Q含有苯环、2个羧基、比W多一个CH2原子团,有1个取代基为﹣CH(COOH)2;有2个取代基为﹣COOH、﹣CH2COOH,有邻、间、对3种;有3个取代基为2个﹣COOH与﹣CH3,2个﹣COOH有邻、间、对3种位置,对应的﹣CH3,分别有2种、3种、1种位置,故符合条件Q共有1+3+2+3+1=10种,其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为1:2:2:3的为 、,
故答案为:10;、;
(6)CH2=CHCH=CH2和HC≡CH发生加成反应生成,和溴发生加成反应生成,发生水解反应生成,其合成路线为,
故答案为:。
18.【考点】U2:性质实验方案的设计.菁优网版权所有
【分析】(1)①BaCO3全部转化为BaSO4,硫酸钡不与盐酸反应,沉淀不会溶解;
②碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水;
③硫酸钡在溶液中存在溶解平衡,加入浓度较大的碳酸钠溶液后生成碳酸钡沉淀;
(2)①实验Ⅲ探究的时AgCl转化成AgI,加入的NaCl溶液应该过量;
②实验Ⅳ的步骤ⅰ中,B中石墨上碘离子放电生成碘单质;
③实验Ⅳ中ⅱ.向B中滴入AgNO3(aq),碘离子浓度减小,离子还原性与其浓度有关;
④根据步骤ⅰ、ⅳ及c>b分析;
(3)结合实验Ⅰ~Ⅳ的操作方法及现象分析难溶物转化的难易程度。
【解答】解:(1)①实验Ⅰ中若BaCO3全部转化为BaSO4,则向取洗净后的沉淀中加入盐酸,沉淀不溶解,没有明显现象,
故答案为:沉淀不溶解或无明显现象;
②实验Ⅱ中加入稀盐酸后有少量气泡产生,沉淀部分溶解,说明沉淀中含有碳酸钡,碳酸钡与稀盐酸发生反应:BaCO3+2H+═Ba2++CO2↑+H2O,
故答案为:BaCO3+2H+═Ba2++CO2↑+H2O;
③由于BaSO4在溶液中存在溶解平衡:BaSO4(s)⇌Ba2+(aq) +SO42﹣(aq),当加入浓度较高的Na2CO3溶液后,CO32﹣与Ba2+结合生成BaCO3沉淀,使上述平衡向右移动,沉淀发生了部分转化,
故答案为:BaSO4在溶液中存在BaSO4(s)⇌Ba2+(aq) +SO42﹣(aq),当加入浓度较高的Na2CO3溶液,CO32﹣与Ba2+结合生成BaCO3沉淀,使上述平衡向右移动;
(2)①实验Ⅲ中后最后加入的时0.1mol/L的KI溶液,应该是探究的时AgCl转化成AgI,加入的NaCl溶液应该过量,根据图示可知,甲过量、乙不足,则甲溶液时NaCl,故选b,
故答案为:b;
②实验Ⅳ的步骤ⅰ中,B中石墨上的碘离子放电生成碘单质,电极反应式是2I﹣﹣2e﹣═I2,
故答案为:2I﹣﹣2e﹣═I2;
③由于滴入AgNO3(aq)生成AgI沉淀,使B的溶液中c(I﹣)减小,I﹣还原性减弱,所以实验Ⅳ中b<a,
故答案为:由于生成AgI沉淀使B的溶液中c(I﹣)减小,I﹣还原性减弱;
④通过步骤ⅰ、ⅳ表明Cl﹣本身对该原电池电压无影响,则c>b说明加入Cl﹣使c(I﹣)增大,证明发生了反应AgI+Cl﹣⇌AgCl+I﹣,部分AgI转化为AgCl,
故答案为:实验ⅳ表明Cl﹣本身对该原电池电压无影响,则c>b说明加入Cl﹣使c(I﹣)增大,证明发生了AgI+Cl﹣⇌AgCl+I﹣;
(3)综合实验Ⅰ~Ⅳ可知:溶解度小的沉淀容易转化成溶解度更小的沉淀,反之则不易;溶解度差别越大,由溶解度小的沉淀转化为溶解度较大的沉淀越难实现,
故答案为:溶解度小的沉淀容易转化成溶解度更小的沉淀,反之则不易;溶解度差别越大,由溶解度小的沉淀转化为溶解度较大的沉淀越难实现。
19.【考点】86:原子核外电子排布;9I:晶胞的计算.菁优网版权所有
【专题】51D:化学键与晶体结构.
【分析】(1)Fe原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,处于过渡元素,除最外层外价电子还包含3d电子;
(2)Cr为24号元素,位于元素周期表中第四周期第第ⅥB族,基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,最外层电子数为1个;
(3)同周期随原子序数增大元素第一电离能呈增大趋势,N原子2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能同一同周期相邻元素的,同主族自上而下第一电离能减小;苯酚为平面结构,C原子采取sp2杂化;
(4)Fe与CO形成5个配位键,属于σ键,CO分子中有1个σ键,Fe(CO)5分子含有10个 σ键;与CO互为等电子体的离子,含有2个原子、价电子总数为10,可以用N原子与1个单位负电荷替换O原子,也可以用C原子与2个单位负电荷替换O原子;
(5)据图知,K+占据的是C60围成的正四面体空隙和正八面体空隙,若C60分子的原子坐标参数分别为A(0,0,0),B(,0,),C(1,1,1)等,说明该晶胞的参数是1,则距离A位置C60分子最近的K+为形成的正四面体体心上的;
(6)根据NiaO中化合价代数和为零可求得晶体中Ni2+与Ni3+的最简整数比;NiaO晶体的晶胞结构为NaCl型,所以每个晶胞中含有4个O原子,有4个“NiaO”,再根据ρ=计算。
【解答】解:(1)Fe原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,处于过渡元素,除最外层外价电子还包含3d电子,故价电子排布式为3d64s2,
故答案为:3d64s2;
(2)Cr位于第四周期,基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,最外层电子数为1个,与Cr同周期且基态原子最外层电子数相同的元素为K和Cu,分别为s区和ds区,故答案为:s、ds;
(3)同周期随原子序数增大元素第一电离能呈增大趋势,N原子2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能同一同周期相邻元素的,同主族自上而下第一电离能减小,故第一电离能N>O>S.苯酚为平面结构,C原子采取sp2杂化;
故答案为:N>O>S;sp2杂化;
(4)Fe与CO形成5个配位键,属于σ键,CO分子中形成1个σ键,故Fe(CO)5分子含有10个 σ键,1mol Fe(CO)5分子中含10mol σ键。CO含有2个原子14个电子,所以与CO互为等电子体的一种离子的化学式为CN﹣(或O22+、C22﹣、NO+),
故答案为:10;CN﹣;
(5)据图知,K+占据的是C60围成的正四面体空隙和正八面体空隙,若C60分子的原子坐标参数分别为A(0,0,0),B(,0,),C(1,1,1)等,说明该晶胞的棱参数是1,则距离A位置C60分子最近的K+为形成的正四面体体心上的,为晶胞棱长的,其参数为(,,),
故答案为:正四面体;正八面体;(,,);
(6)设晶体中Ni2+与Ni3+的最简整数比为x:y,根据NiaO中化合价代数和为零可知:×0.88=2,解得x:y=8:3.NiaO晶体的晶胞结构为NaCl型,所以每个晶胞中含有4个O原子,有4个“NiaO”,则晶体密度=4×g÷(428×10﹣10 cm)3=g•cm﹣3,故答案为:8:3;
20.【考点】U3:制备实验方案的设计.菁优网版权所有
【分析】由实验装置可知,A中浓硫酸和亚硫酸钠制备二氧化硫气体,二氧化硫气体与硝酸在B中反应生成氮氧化合物,在C中与石灰乳发生反应NO+NO2+Ca(OH)2=Ca(NO2)2+H2O,可制备得Ca(NO2)2,D装置防倒吸,E装置用氢氧化钠吸收未反应完的氮氧化物,防止污染空气。
(1)根据仪器构造以及常见仪器的名称可判断仪器名称;
(2)装置B中逸出的NO与NO2的物质的量之比为1:1,NO和NO2是还原产物,则SO2的氧化产物应为硫酸,可结合电子守恒判断SO2与硝酸的物质的量之比,再结合原子守恒写出此反应的化学方程式;硝酸的浓度越大,硝酸氧化性增强,还原产物的价态越高,且浓硝酸可氧化NO氧化为NO2;
(3)由信息Ca(NO2)2能被酸性KMnO4溶液氧化成NO3﹣,可根据消耗的酸性KMnO4溶液,利用电子守恒来计算Ca(NO2)2并测定其纯度;
【解答】解:(1)①由仪器构造可知X具有长颈、带有玻璃活塞为分液漏斗,
故答案为:分液漏斗;
(2)装置B中逸出的NO与NO2的物质的量之比为1:1,则装置B中发生反应的化学方程式为2SO2+H2O+2HNO3=NO+NO2+2H2SO4;若其它条件不变,增大硝酸的浓度,硝酸氧化性增强,将NO氧化为NO2,则会使逸出的气体中n(NO)<n(NO2);
故答案为:2SO2+H2O+2HNO3=NO+NO2+2H2SO4;<;
(3)由信息Ca(NO2)2能被酸性KMnO4溶液氧化成NO3﹣,MnO4﹣被还原为Mn2+可知,则利用Ca(NO2)2的还原性来测定其纯度,可选择的试剂是e;该测定方法发生反应的离子方程式为5NO2﹣+2MnO4﹣+6H+=5NO3﹣+2Mn2++3H2O,
故答案为:e;5NO2﹣+2MnO4﹣+6H+=5NO3﹣+2Mn2++3H2O;