浙江省杭州市2021届高三4月教学质量检测(二模)化学试题(word版 含答案)
展开浙江省杭州市2021届高三4月教学质量检测(二模)化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列物质中,既含有共价键,又含有离子键的是
A. B. C.MgO D.
2.实验室进行石油分馏实验,不需要用到的仪器是
A. B. C. D.
3.下列物质的水溶液能导电,但不属于电解质的是
A.HCl B.SO2 C.NH4NO3 D.NaOH
4.下列矿物与其主要成分对应不当的是
A.铝土矿: B.赤铁矿: C.黄铜矿: D.水晶;
5.下列表示物质结构的化学用语或模型图正确的是
A.2-丁醇的键线式: B.的结构示意图:
C.的比例模型: D.的电子式:
6.下列说法不正确的是
A.糖类化合物也可称为碳水化合物
B.煤的气化属于物理变化
C.硫酸作催化剂,水解所得乙醇分子中有
D.正丁烷的沸点比异丁烷的高,乙醇的沸点出M甲醚的高
7.下列有关说法中正确的是
A.氧气和臭氧互为同位素 B.与互为同分异构体
C.H、D、T互为同素异形体 D.和一定互为同系物
8.下列说法正确的是
A.工业上用软锰矿(主要成分)在加热条件下与浓盐酸反应制氯气
B.工业上用二氧化硅在高温下与焦炭反应可直接得到高纯度的硅
C.工业上用熔融氧化镁制单质镁
D.在硫酸工业的吸收塔中,采用浓硫酸吸收三氧化硫
9.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A.SO2具有氧化性,常用于漂白秸秆、织物
B.Na2O2能与CO2等反应生成氧气,常用作供氧剂
C.硝酸具有强酸性,常用于实验室制氢气
D.次氯酸有酸性,可用于自来水的杀菌消毒
10.关于反应,下列说法正确的是
A.是氧化产物 B.是氧化剂
C.还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:3 D.氧化产物与还原产物的质量之比为2:1
11.下列说法不正确的是
A.用pH计可检测无外加催化剂条件下乙酸乙酯的水解程度
B.牙膏中是否含有甘油可用新制检测
C.排除碱式滴定管尖嘴的气泡时,应挤压玻璃球,使液体快速流出向下冲出气泡
D.受液溴腐蚀致伤,先用苯或甘油洗伤口,再用水洗
12.有关铝及其化合物的说法错误的是
A.氧化铝熔点较高,是一种优良的耐火材料
B.可用铝壶烧开水,不可用其长期存放食醋、碱水
C.铁易生锈,而铝在空气中较稳定,所以铁比铝活泼
D.氢氧化铝能中和胃酸,可用于制胃药
13.下列反应的离子方程式正确的是
A.KClO碱性溶液与反应:
B.向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水:
C.向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液:
D.用氢氧化钠溶液吸收工业废气中的:
14.下列说法不正确的是
A.甘油和硝酸在一定条件下可发生酯化反应 B.酚醛树脂是一种人工合成的高分子材料
C.乙醛可与溴水发生加成反应而使溴水褪色 D.可用NaOH溶液除去苯中混有的苯酚
15.葡酚铜是由葡萄籽提取的一种有机物(结构简式如图),具有活性。下列关于葡酚酮说法不正确的是
A.1mol葡酚酮与足量的溴水反应,消耗2mol溴单质
B.可发生取代反应、消去反应、加聚反应、缩聚反应
C.分子中含有3个手性碳原子
D.葡酚酮露置在空气中,容易发生变质
16.短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如下表所示,其中W元素的原子最外层电子数是内层电子数的2倍。下列说法正确的是
W
X
Y
Z
A.原子半径大小:
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:
C.Y单质具有杀菌能力,Y与W可形成化合物
D.W元素和氢元素形成的各种化合物均不能与Z的氢化物反应
17.室温下,对于等体积,pH均为2的醋酸和盐酸两种溶液,下列叙述不正确的是
A.分别加水稀释后,两溶液的pH一定不相等
B.温度都升高20℃后,两溶液的pH不再相等
C.分别加足量的锌充分反应后,醋酸溶液产生的氢气多
D.若HA表示HCl或CH3COOH两溶液中都有
18.设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是
A.23g钠在足量氧气中充分反应,常温和加热条件下转移的电子数均为0.1NA
B.2mol与1mol充分反应,产物的分子数为2NA
C.1L的溶液中,含有的数目为0.02NA
D.室温下,0.1mol/L溶液的,1L该溶液中的数目为0.1NA
19.100℃时,,K=0.36。NO2和N2O4的消耗速率与浓度存在下列关系:,,其中、是与反应及温度有关的常数,其消耗速率与浓度的图像如图所示。下列有关说法正确的是
A.曲线X表示消耗速率与浓度的关系 B.与都有单位,且单位不同
C.图中A点处于平衡状态 D.若在温度下,,则<100℃
20.我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用●标注。则下列说法不正确的是
A.水煤气变换为放热反应
B.物质在金催化剂表面吸附过程中能量保持不变
C.该历程中断开一个H-O键要吸收能量
D.该历程中正向的最大能垒(活化能)
21.室温下,将SO2分别通入无氧、有氧的浓度均为0.1mol/L的BaCl2溶液和Ba(NO3)2溶液中,除BaCl2溶液(无氧)外都有白色沉淀产生。测得实验过程中各溶液pH变化曲线如图。下列说法不正确的是
A.曲线a对应溶液中无沉淀产生,是因为该溶液中无SO生成
B.曲线a、b对比,说明该条件下NO可氧化SO2
C.曲线a、c对比,说明c中生成了BaSO4
D.曲线b、c对比,说明该条件下O2比NO更容易参与反应
22.以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极处理有机废水的装置如图所示(以含的溶液为例)。下列说法不正确的是
A.负极反应为
B.隔膜1为阴离子交换膜,隔膜2为阳离子交换膜
C.当电路中转移1mol电子时,模拟海水理论上最多可除盐58.5g
D.电池工作一段时间后,正、负极产生气体的物质的量之比为1:2
23.常温下,用0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL某CH3COOH溶液,滴定曲线如图所示。已知在点③处恰好中和。下列说法不正确的是
A.点①处溶液中
B.点②处溶液中
C.点③处溶液中
D.滴定过程中不可能出现:
24.在碱性介质中氧化可制得正高碘酸钾()。下列说法不正确的是
A.正高碘酸钾具有较强氧化性 B.正高碘酸化学式为
C.正高碘酸钾是酸式盐 D.正高碘酸受热得到的反应是氧化还原
25.下列方案设计、现象和结论都正确的是
目的
方案设计
现象和结论
A
检验铁与水蒸气反应的产物中含有三价铁
取Fe与水蒸气反应后的固体,先加入稀盐酸,再加KSCN溶液
若溶液变血红色则有三价铁,若不变血红色则无三价铁
B
探究AgCl与AgI溶解度大小
取2mL0.1mol/LAgNO3溶液于试管中,加入1mL0.1mol/LNaCl溶液,待不再有白色沉淀产生后加入1mL0.1mol/LKI溶液
若产生黄色沉淀,则证明AgCl溶解度大于AgI
C
检验乙醇的消去产物中有乙烯
将产生的气体先通过氢氧化钠溶液后,再通过酸性高锰酸钾溶液
若高锰酸钾褪色,则证明产物中有乙烯
D
检验Cu2O中是否含有Cu
取样,加入稀硝酸,观察现象
若有气泡产生,则说明样品中有Cu
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
26.(1)参考的结构示意图,画出结构示意图___________。
(2)有机物和互为同分异构体,但熔点(-90℃)远低于(240℃),可能的原因是___________。
三、计算题
27.化学需氧量(COD)是衡量水质的重要指标之一、COD是指在特定条件下用一种强氧化剂(如)定量地氧化水体中的还原性物质所消耗的氧化剂的量(折算为氧化能力相当的质量,单位:mg/L)。某水样的COD测定过程如下:取400.0mL水样,用硫酸酸化,加入40.00mL0.002000mol/L溶液,充分作用后,再加入40.00mL0.005000mol/L溶液。用0.002000mol/L。溶液滴定,滴定终点时消耗26.00mL。
已知:
(1)1mol的氧化能力与___________g的氧化能力相当(作氧化剂时转移的电子数相同)。
(2)该水样的COD值是___________mg/L。(写出计算过程,结果保留小数点后一位)
四、元素或物质推断题
28.由4种短周期元素组成的化合物X是一种重要化工原料。某小组对X的组成与性质进行探究,记录如下:
已知B是一种碱性氧化物,工业上常用于制作耐火材料。
请回答:
(1)X中所含的元素是___________。
(2)固体A隔绝空气加热反应的化学方程式是___________。
(3)X也可跟乙醇发生类似跟水的反应,反应的化学方程式是___________。
(4)制备X一般用相应金属单质与卤代经在合适的溶剂中反应,下列可以作为该反应的溶剂的是___________。
A.水 B.乙醇 C.乙醚 D.稀硫酸溶液
(5)上述实验过程中若X与水反应生成白色固体的质量小于7.65 g,分析可能的原因___________。
五、原理综合题
29.传统工艺采用酸催化水解苯乙腈()生产苯乙酸(),某科研工作者研究了近临界水(250℃~350℃之间的压缩液态水,可同时溶解有机物和无机物)中苯乙腈无外加催化剂水解生成苯乙酸的反应,反应体系中的有机物均为液态。反应原理为:
反应Ⅰ:(苯乙酰胺)
反应Ⅱ:
当反应釜维持压强为8 Mpa,苯乙腈的进料浓度为时,获得如图1、图2、图3所示实验结果。
请回答:
(1)反应Ⅱ的___________0(填“>”、“<”或“=”)
(2)关于近临界水、不加催化剂条件的反应工艺说法正确的是___________。
A.苯乙腈、苯乙酰胺在近临界水中具有更大的溶解度,有利于加快反应速率
B.上述实验条件下,苯乙腈的转化率与温度有关,与反应时间无关
C.近临界水本身的pH<7,水电离的H+起催化作用
D.恒压通入N2有利于提高反应Ⅱ的平衡转化率
(3)对于物质状态不同的多相反应,其平衡常数表达式中液相物质可用[c(X)为平衡浓度,为标准浓度]表示,气相物质可用[为平衡分压,为标准压强]表示。请写出苯乙腈水解生成苯乙酸总反应的平衡常数表达式___________;某温度下测得各物质的平衡浓度分别为,,忽略苯乙酸的电离及与氨气的作用,则反应Ⅰ的平衡常数的值为___________。
(4)温度升高,对反应速率的影响更大的是___________(填“反应Ⅰ”、“反应Ⅱ”)。说明判断依据,并从碰撞理论角度解释原因___________。
六、工业流程题
30.某研究小组根据文献模拟利用氨浸法从含砷氧化锌废渣(主要含砷、铜、镍、钴、银的氧化物)中制备碱式碳酸锌的流程如下:
已知:a.氨浸时,所含杂质均能浸出,在浸出液中砷元素主要以砷酸根()和亚砷酸根离子()的形式存在;砷酸铁()难溶于水。
b.
请回答:
(1)步骤Ⅰ,适当过量的氨气有利于锌的浸出,原因是___________。
(2)下列说法正确的是___________。
A.步骤Ⅱ过滤后所得滤渣的成分只有铜、镍、钴、银
B.加入硫酸亚铁、空气和的目的是为了将砷元素转化为沉淀
C.步骤Ⅳ蒸氨的主要目的是为了除去过量的氨气
D.步骤Ⅲ过滤后所得滤渣中含有砷酸铁()和
(3)步骤Ⅳ蒸氨过程同时有放出,原因是___________。
(4)如图为步骤Ⅴ中抽滤和洗涤所用装置,将下列操作按实验流程排序(各项操作只进行一次):微开水龙头,抽气使滤纸紧贴在漏斗瓷板上→___________→结束抽滤。
a.开大水龙头;b.转移溶液;c.关小水龙头;d.转移沉淀;e,加洗涤剂;f.关闭水龙头;g.断开吸滤瓶与抽气泵之间的橡皮管
(5)该研究小组同学利用热重法对所制得产品含锌量进行测定,方案是将样品置于___________(填仪器名称)中煅烧分解为氧化锌,为减小实验误差,加入样品称量前对该仪器需要进行的操作是:___________。
七、有机推断题
31.化合物X是一种口服降糖药,可按下列路线合成。
请回答:
(1)下列说法正确的是___________。
A.化合物C具有弱碱性
B.G→H的反应类型为消去反应
C.化合物中所有原子可能位于同一平面
D.化合物X的分子式是
(2)写出化合物F的结构简式___________。
(3)写出D→E的化学方程式___________。
(4)设计由苯制备A的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)___________。
(5)写出化合物B(分子式为)同时符合下列条件的同分异构体的结构简式___________。
①谱表明:分子中共有2种氢原子
②分子中无氮氢键、无三元环。
参考答案
1.A
【详解】
A.中钾离子和氯酸根离子之间存在离子键,氯原子和氧原子之间存在共价键,选项A正确;
B.分子中硅原子和氧原子之间存在共价键,选项B错误;
C.氧化镁中镁离子和氧离子之间存在离子键,选项C错误;
D.硫酸分子中氢原子、氧原子和硫原子之间存在共价键, 选项错误;
答案选A。
2.B
【详解】
石油分馏时需要用到蒸馏烧瓶、冷凝管和锥形瓶,不需要用到分液漏斗,因此B选项符合题意;
答案选B。
3.B
【详解】
A.HCl的水溶液为盐酸,能导电,且HCl为电解质,A不符合题意;
B.SO2的水溶液为亚硫酸,能导电,但SO2为非电解质,B符合题意;
C.NH4NO3的水溶液能导电,且其为电解质,C不符合题意;
D.NaOH的水溶液能导电,且其为电解质,D不符合题意;
故选B。
4.C
【详解】
A. 铝土矿主要成分为,故A正确;
B. 赤铁矿主要成分为,故B正确;
C. 黄铜矿主要成分为,故C错误;
D. 水晶主要成分为,故D正确;
故选C。
5.A
【详解】
A.2-丁醇的结构简式为CH3CH(OH)CH2CH3,省略碳氢键、氧氢键,键线式为,A正确;
B.的最外层电子数为8个,所以其结构示意图为,B不正确;
C.的分子结构呈直线形,所以比例模型为,C不正确;
D.为共价化合物,由原子构成,其电子式为,D不正确;
故选A。
6.B
【详解】
A.一般来讲,糖类化合物的通式为Cn(H2O)m,所以糖类化合物也可称为碳水化合物,A正确;
B.煤的气化可生成CO、氢气等,有新物质生成,属于化学变化,故B错误。
C.根据酯化反应和酯的水解反应原理可知,硫酸作催化剂,CH3CO18OCH2CH3水解所得乙醇分子中有CH3CH218OH,故C正确;
D.碳原子数相同的烷烃,支链越多熔沸点越低,所以正丁烷的沸点比异丁烷的高;乙醇分子之间能形成氢键,分子间作用力强于二甲醚,所以沸点高于二甲醚,故D正确;
故选:B。
7.B
【详解】
A.O2和O3是同一元素的不同单质,所以互为同素异形体,选项A错误;
B.与分子式相同,结构不同,属于同分异构体,选项B正确;
C.H、D、T是H元素的不同原子,所以互为同位素,选项C错误;
D.和前者为乙烯,官能团为碳碳双键,后者可能为环丙烷或丙烯,二者结构不一定相似,所以不一定互为同系物,选项D错误;
答案选B。
8.D
【详解】
A.实验室常用MnO2与浓盐酸加热反应制备氯气,工业上电解饱和食盐水获得氯气,故A不符合题意;
B.制备纯硅:工业上用二氧化硅在高温下与焦炭反应得到的粗硅,粗硅与氯气反应Si(粗)+2Cl2(g)=SiCl4(l),SiCl4与氢气反应:SiCl4+H2=Si+4HCl,故B不符合题意;
C.氧化镁的熔点高,熔融氧化镁,需要消耗大量的能量,因此工业上常电解熔融的氯化镁获得金属镁,故C不符合题意;
D.在硫酸工业的吸收塔中,用水吸收SO3,容易形成酸雾,造成吸收三氧化硫吸收的速率降低,因此工业上常用浓硫酸吸收三氧化硫,故D符合题意;
答案为D。
9.B
【详解】
A.二氧化硫用于漂白秸秆、织物是因为其具有漂白性,与其氧化性无关,A错误;
B.人呼出的气体中含有二氧化碳和水蒸气等,过氧化钠可以CO2等反应生成氧气,所以常用作供氧剂,B正确;
C.硝酸具有强氧化性,但被还原时一般得到氮氧化物,无法生成氢气,C错误;
D.次氯酸有强氧化性,能使蛋白质变性,可用于自来水的杀菌消毒,与次氯酸的酸性无关,D错误;
综上所述答案为B。
10.D
【分析】
中亚硫酸钠是氧化剂,硫化钠是还原剂,硫既是氧化产物又是还原产物。
【详解】
A. 不是氧化产物,氧化产物是由-2价的硫生成的硫单质,故A错误;
B. 亚硫酸钠中+4价的硫在反应中化合价降低,是氧化剂,故B错误;
C. 硫化钠是还原剂,亚硫酸钠是氧化剂,还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1,故C错误;
D. 硫既是氧化产物又是还原产物,还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1,氧化产物与还原产物的质量之比为2:1,故D正确;
故选D。
11.C
【详解】
A.利用乙酸乙酯水解产生的乙酸的浓度大小,用pH计可检测无外加催化剂条件下乙酸乙酯的水解程度,选项A正确;
B.甘油可与氢氧化铜发生颜色反应,反应后溶液呈绛蓝色,可鉴别,选项B正确;
C.滴定前除去碱式滴定管尖嘴处气泡时,将尖嘴斜向上,挤压橡胶管中玻璃球,使“水流”将气泡冲出,选项C不正确;
D.溴易溶在有机溶剂中,受溴腐蚀致伤:先用苯或甘油洗伤口,再用水洗,选项D正确;
答案选C。
12.C
【详解】
A.氧化铝是离子化合物,其晶体中离子键很强,故熔点很高,可用作耐火材料,选项A正确;
B.铝具有导热性,所以可用铝壶烧开水,但铝既可以酸反应又可以与碱反应,所以不能用铝壶长期存放食醋、碱水,选项B正确;
C.Al比Fe活泼,氧化铝为致密的氧化膜可保护内部的Al,则铁易生锈,而铝在空气中较稳定,选项C错误;
D.氢氧化铝为弱碱,与盐酸反应,则氢氧化铝能中和胃酸,可用于制胃药,选项D正确。
答案选C。
13.D
【详解】
A.KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应,离子方程式中不能出现H+,A不正确;
B.向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水,也应与OH-反应生成氨气和H2O,B不正确;
C.向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液,Al3+与发生双水解反应,生成Al(OH)3沉淀和CO2气体,C不正确;
D.用氢氧化钠溶液吸收工业废气中的NO2,发生歧化反应,生成NaNO3、NaNO2和H2O,离子方程式为,D正确;
故选D。
14.C
【详解】
A. 甘油和硝酸在一定条件下可发生酯化反应生成三硝基甘油酯和水,选项A正确;
B.酚醛树脂是第一种完全由人工合成的树脂材料,是在1909年由美国人贝克兰(Leo Baekeland)用苯酚和甲醛制造的,选项B正确;
C.溴水具有较强氧化性,能将乙醛氧化而反应而使溴水褪色,选项C不正确;
D.苯与水互不相溶,苯酚和氢氧化钠反应生成溶于水的苯酚钠,可分离,选项D正确;
答案选C。
15.A
【详解】
A.葡酚酮分子中酚羟基的邻、对位有2个H原子能被溴取代,分子中还含有一个碳碳双键能与溴发生加成反应,故1mol葡酚酮与足量的溴水反应,消耗3mol溴单质,选项A不正确;
B.葡酚酮酚羟基有邻、对位的氢原子可发生取代反应,醇羟基、羧基能发生取代反应,醇羟基能发生消去反应,碳碳双键能发生加聚反应,醇羟基、羧基能发生缩聚反应,选项B正确;
C.分子中含有3个手性碳原子,如图,选项C正确;
D.葡酚酮含有酚羟基,露置在空气中,容易被氧化而发生变质,选项D正确;
答案选A。
16.C
【分析】
W元素的原子最外层电子数是内层电子数的2倍,则W的电子排布为2、4,即W为C元素;由元素在周期表中的相对位置,可确定X为N元素,Y为S元素,Z为Cl元素。
【详解】
A.X、Y、Z分别为N、S、Cl元素,由元素性质的递变规律,可确定原子半径大小:,A不正确;
B.W、Y、Z分别为C、S、Cl,非金属性Cl>S>C,则最高价氧化物对应水化物的酸性:,B不正确;
C.Y为S元素,其单质具有杀菌能力,可用于生产硫磺软膏,S与C可形成化合物CS2,C正确;
D.W元素和氢元素形成的各种化合物中,若形成的是烯烃、炔烃等不饱和烃,则能与HCl发生加成反应,D不正确;
故选C。
17.A
【分析】
醋酸为弱酸不完全电离, 盐酸为强酸完全电离,pH均为2的醋酸和盐酸,醋酸的浓度大,体积相同时,醋酸的物质的量大于盐酸,据此分析。
【详解】
A.分别加水稀释后,醋酸能继续电离出氢离子,两者的pH值盐酸的大于醋酸,故A错误;
B.升高温度,醋酸能继续电离出氢离子,导致醋酸中的氢离子浓度大于盐酸,pH值盐酸大于醋酸,故B正确;
C.等体积时,醋酸的物质的量大于盐酸,与足量Zn反应醋酸放出的氢气多,故C正确;
D.等式量测同除氢离子浓度得:,根据电荷守恒可知正确,故D正确;
故选:A。
18.A
【详解】
A.2.3g钠物质的量0.1mol,在足量氧气中充分反应生成0.1mol钠离子,常温和燃烧条件下转移的电子数均为0.1NA,故A正确;
B.SO2与O2反应是可逆反应,则产物的分子数小于2NA,故B错误;
C.pH=2的硫酸溶液中,氢离子浓度为0.01mol/L,故1L溶液中氢离子的物质的量为0.01mol,个数为0.01NA个,故C错误;
D.铵根离子在溶液中会水解,故溶液中的铵根离子的个数小于0.1NA个,故D错误。
故选:A。
19.B
【分析】
根据图象,曲线X随浓度的变化大于曲线X随浓度的变化,结合,分析判断曲线X、Y代表的物质,图中交点A表示消耗的速率v( N2O4)=v( NO2),结合平衡时速率的关系分析判断。
【详解】
A.根据图象,曲线X随浓度的变化大于曲线X随浓度的变化,因为,,所以曲线X表示NO2消耗速率与浓度的关系,故A错误;
B.根据,,浓度的单位为mol/L ,而反应速率的单位为mol/(L·s),因此与都有单位,且单位不同,的单位是s-1,的单位为L /( mol·s),故B正确;
C.交点A表示的消耗速率v( N2O4)=v( NO2),而达到平衡时NO2的消耗速率应该是N2O4消耗速率的2倍,v( NO2)=2v( N2O4),因此此时v逆<v正,反应向正反应方向移动,故C错误;
D.100℃时,,K=0.36=,而平衡时,v( NO2)=2v( N2O4),因此=2,则==0.36;若在温度下,,则=2,平衡常数增大,反应需要正向移动,温度需要升高,即>100℃,故D错误;
故选B。
20.B
【分析】
由图可知,水煤气的生成过程经过了过渡态1和过渡态2,最后生成产物的总能量低于反应物,即反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)为放热反应;结合图此分析判断,该历程中最大能垒(活化能) E正=1.86eV-(-0.16eV)=2.02eV>过程①能垒(活化能)1.91eV,反应速率快慢由活化能较高的过程②决定,据此分析解答。
【详解】
A.焓变△H与反应过程无关,只与反应的起始状态有关,由图可知:生成产物的能量低于反应物,故水煤气变换反应为放热反应,A正确;
B.根据图示可知:物质在金催化剂表面吸附过程中能量会发生改变,B错误;
C.在任何化学反应中,断裂化学键需吸收能量,因此在该历程中断开一个H-O键要吸收能量,C正确;
D.过程①能垒(活化能)=1.59eV-(-0.32eV)=1.91eV;过程②能垒(活化能)E正=1.86eV-(-0.16eV)=2.02eV,则该历程中最大能垒(活化能) E正=2.02eV,D正确;
故合理选项是B。
21.A
【详解】
A.由曲线a可知,无氧环境下,BaCl2溶液pH变化减小。说明SO2生成了弱酸亚硫酸。溶液中无沉淀产生,是因为该溶液中SO浓度较低,A项错误;
B.曲线a、b为无氧条件下的BaCl2溶液和Ba(NO3)2溶液,在分别通入SO2时溶液pH的变化情况。由图可知,Ba(NO3)2溶液的pH变化减小更多,且过程中有沉淀产生,说明有BaSO4沉淀和强酸生成,即NO氧化了SO2,由此可知,B项正确;
C.曲线a、c分别为无氧和有氧条件下向BaCl2溶液通入SO2时溶液pH的变化情况,可以看到有氧条件下,溶液的pH减小幅度更大。根据题意,除BaCl2溶液(无氧)外都有白色沉淀产生。说明在有氧条件下,SO2被氧化生成了强酸和BaSO4沉淀,C项正确;
D.对比曲线b、c,可以看出在有氧条件下溶液pH的减小幅度更大,说明O2比NO更容易氧化SO2,D项正确;
答案选A。
22.D
【分析】
该装置为原电池,有机废水中的CH3COO-发生失电子的氧化反应生成CO2,则a极为负极,电极反应式为CH3COO-+2H2O-8e-═2CO2↑+7H+,b极为正极,酸性条件下,H+得电子生成H2,反应式为2H++2e-═H2↑,原电池工作时,阴离子移向负极、阳离子移向正极,即模拟海水NaCl溶液中的Na+通过阳离子交换膜移向b极、Cl-通过阴离子交换膜移向a极,则隔膜1为阴离子交换膜,隔膜2为阳离子交换膜,据此分析解答。
【详解】
A.该原电池中a极为负极,b极为正极,有机废水中的CH3COO-在负极失电子生成CO2,电极反应式为CH3COO-+2H2O-8e-═2CO2↑+7H+,故A正确;
B.原电池工作时,阴离子移向负极、阳离子移向正极,即NaCl溶液中的Na+通过阳离子交换膜移向b极、Cl-通过阴离子交换膜移向a极,达到海水淡化目的,所以隔膜1为阴离子交换膜,隔膜2为阳离子交换膜,故B正确;
C.由于电子与Na+、Cl-所带电荷数相等,所以电路中转移1mol电子时,通过离子交换膜的Na+、Cl-物质的量均为1mol,质量为1mol×58.5g/mol=58.5g,即模拟海水理论上除盐58.5g,故C正确;
D.负极反应式为CH3COO-+2H2O-8e-═2CO2↑+7H+,正极反应式为2H++2e-═H2↑,若转移8mole-电子时正极得到4molH2、负极得到2molCO2,即正、负极产生气体的物质的量之比为2:1,故D错误;
故选:D。
23.B
【详解】
A.从点③看,V(NaOH)=20.11mL时,与CH3COOH刚好完全反应,则表明c(CH3COOH)>0.1mol/L,点①处溶液中n(CH3COOH)>n(CH3COO-),而此时n(CH3COO-)>n(Na+),所以,A正确;
B.点②处溶液为CH3COONa、CH3COOH的混合溶液,且n(CH3COO-)=n(Na+)=0.1000mol/L×0.02L=2×10-3mol,B不正确;
C.点③处溶液为CH3COONa溶液,此时发生CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-、H2OH++OH-,从而得出,C正确;
D.若的关系成立,则c(CH3COO-)>c(Na+)、c(OH-)>c(H+),溶液不呈电中性,D不正确;
故选B。
24.D
【详解】
A. 中碘为+7价,易得电子,正高碘酸钾具有较强氧化性,故A正确;
B. 根据化学式可得正高碘酸化学式为,故B正确;
C. 中氢部分被碱中和得,正高碘酸钾是酸式盐,故C正确;
D. 正高碘酸受热失去2分子水得到,反应元素的化合价不变,不是氧化还原反应,故D错误;
故选D。
25.C
【详解】
A.Fe与水蒸气反应后的固体中可能含有Fe,先加入稀盐酸后,生成的Fe3+会被Fe还原为Fe2+,再加KSCN,溶液不变红色,所以不能证明铁与水蒸气反应的产物中不含有三价铁,A不正确;
B.2mL0.1mol/LAgNO3溶液中加入1mL0.1mol/LNaCl溶液,AgNO3溶液过量,加入KI溶液后,会与过量的AgNO3反应,所以不能证明AgCl溶解度大于AgI,B不正确;
C.乙醇发生消去反应产生的气体中可能混有SO2等,气体通过氢氧化钠溶液后,SO2会被吸收,从而排除对后续实验产生的干扰,酸性高锰酸钾溶液褪色,则可证明反应生成乙烯,C正确;
D.Cu2O和Cu都能与稀硝酸反应,且产生NO气体,所以不能说明样品中含有Cu,D不正确;
故选C。
26. 以共价分子形式存在,分子间作用力弱,熔点低;可形成内盐,相互间作用力强(有类似离子键的作用),熔点高
【详解】
(1)参考的结构示意图,中银离子sp杂化,氮原子向银离子配位,形成二氨合银配离子,结构示意图为;
(2)有机物和互为同分异构体,但熔点(-90℃)远低于(240℃),可能的原因是以共价分子形式存在,分子间作用力弱,熔点低;可形成内盐,相互间作用力强(有类似离子键的作用),熔点高。
27.40 5.2mg/L
【分析】
由最后KMnO4溶液滴定多余的溶液,可求出溶液与水样消耗KMnO4溶液后剩余的KMnO4溶液的量,从而求出水样消耗KMnO4溶液的量,再转化为O2的量即可算出该水样中的COD。
【详解】
(1)由得失电子守恒可知,5O2~4KMnO4,则1molKMnO4的氧化能力与1×=1.25molO2的氧化能力相当,即与1.25mol×32g/mol=40gO2的氧化能力相当,故答案为:40;
(2)根据方程式可知2KMnO4~5,用0.002000mol·L-1KMnO4溶液滴定,滴定终点时消耗6.50mL,则多余的物质的量为6.5×10-3L×0.002mol/L×=3.25×10-5mol,则剩余的KMnO4溶液消耗的的物质的量为(0.01L×0.005mol/L)-3.25×10-5mol=1.75×10-5mol,因此剩余的KMnO4溶液的物质的量为1.75×10-5mol×=7×10-6mol,则水样中消耗的KMnO4溶液的物质的量为(0.01L×0.002mol/L)-7×10-6mol=1.3×10-5mol,又由得失电子守恒可知,5O2~4KMnO4,则n(O2)=1.3×10-5mol×=1.625×10-5mol,m(O2)=1.625×10-5mol×32g/mol=5.2×10-4g=0.52mg,则该水样的COD值为,故答案为:5.2。
28.Mg、C、H、Cl Mg(OH)ClMgO+HCl↑ CH3MgCl+CH3CH2OH=Mg(OCH2CH3)Cl+CH4↑(或2CH3MgCl+2CH3CH2OH=Mg(OCH2CH3)2+MgCl2+2CH4↑) C 水的量不足,CH3MgCl未完全反应;水过量,有Mg(OH)2生成
【分析】
样品X中加入适量水,产生白色固体A和CH4,则X中含有C元素,n(C)=n(CH4)==0.1 mol;X反应消耗水的物质的量n(H2O)==0.1 mol。A隔绝空气加热分解产生白色固体B质量是4.00 g,同时产生酸性气体C,该气体通入AgNO3及稀HNO3的混合溶液,产生白色沉淀D质量为14.35 g,则D是AgCl,C是HCl,n(HCl)=n(AgCl)==0.1 mol;B是一种碱性氧化物,工业上常用于制作耐火材料,则B是MgO,其物质的量为n(MgO)==0.1 mol,其中含有O原子的物质的量与反应消耗水提供的O的物质的量相等,说明X中不含有O元素,则A中含有的各种元素的原子个数比为n(Mg):n(O):n(H):n(Cl)=0.1 mol:0.1 mol:0.1 mol:0.1 mol=1:1:1:1,结合各种元素常见化合价,可知A是Mg(OH)Cl,其物质的量为0.1 mol,根据反应前后元素守恒,可知X中含有H元素的物质的量为n(H)=0.3 mol,所以X中含有C、H、Mg、Cl 四种元素,其物质的量的比为n(C):n(Mg):n(H):n(Cl)=0.1 mol:0.1 mol:0.3 mol:0.1 mol=1:1:3:1,则X化学式为CH3MgCl,然后根据物质性质分析解答。
【详解】
(1)根据上述分析可知X中含有C、H、Mg、Cl 四种元素;
(2)A是Mg(OH)Cl,Mg(OH)Cl隔绝空气加热,分解产生MgO、HCl,反应方程式为:Mg(OH)ClMgO+HCl↑;
(3)X也可跟乙醇发生类似跟水的反应,反应的化学方程式是:CH3MgCl+CH3CH2OH=Mg(OCH2CH3)Cl+CH4↑(或2CH3MgCl+2CH3CH2OH=Mg(OCH2CH3)2+MgCl2+2CH4↑);
(4)X是CH3MgCl,制备X一般用相应金属单质与卤代经在合适的溶剂中反应,由于Mg能够与水、酸、乙醇发生置换反应,所以水、酸、乙醇都不能作该反应的溶剂,应该使用不能与Mg反应的乙醚作为该反应的溶剂,故合理选项是C;
(5)7.45 gCH3MgCl的物质的量是0.1 mol,与0.1 mol的水反应产生0.1 mol的甲烷和0.1 mol的Mg(OH)Cl。在上述实验过程中,若X与水反应生成白色固体的质量小于7.65 g,原因可能是:若水的量不足,CH3MgCl未完全反应;若水过量,则有Mg(OH)2生成,都会导致得到白色固体质量小于7.65 g。
29.> ACD K= 4.0 反应Ⅱ 由图可知,温度升高,苯乙酰胺水解速率加快程度快于苯乙腈水解速率加快程度;苯乙酰胺水解反应的活化能大于苯乙腈水解反应的活化能,温度对活化能大的反应速率影响更为显著。
【详解】
(1)根据方程式可知:该反应的正反应是气体体积增大的反应,所以>0;
(2)A.苯乙腈、苯乙酰胺在近临界水中具有更大的溶解度,能够使反应体系中物质的浓度增大,因而有利于加快反应速率,A正确;
B.在上述实验条件下,苯乙腈的转化率不仅与温度有关,也与反应时间有关,B错误;
C.在近临界水时由于温度升高,水电离程度增大,使溶液中的pH<7,水电离产生的H+对反应的发生起催化作用,C正确;
D.恒压通入N2,则体系的体积必然扩大,导致气体物质浓度减小,化学平衡正向移动,因而有利于提高反应Ⅱ的平衡转化率,D正确;
故合理选项是ACD;
(3)根据盖斯定律,将反应(I)+(II),整理可得总反应方程式:C6H5CH2CN(aq)+2H2O(l)= C6H5CH2COOH(aq)+NH3(g),该反应的化学平衡常数K=;
某温度下测得各物质的平衡浓度分别为,,则C6H5CH2CN的平衡浓度c(C6H5CH2CN)=6.0×10-3 mol/L-5.0×10-3 mol/L-8.0×10-4 mol/L=2.0×10-4 mol/L,所以反应I的化学平衡常数K1=;
(4)由图可知,温度升高,苯乙酰胺水解速率加快程度快于苯乙腈水解速率加快程度;苯乙酰胺水解反应的活化能大于苯乙腈水解反应的活化能,温度对活化能大的反应速率影响更为显著,所以温度升高,对反应速率的影响更大的是是反应II。
30.有利于生成 BD 与生成沉淀过程中转化为(或:加热促进自耦电离) badcegf 坩埚 将空坩埚灼烧至恒重
【分析】
含砷氧化锌废渣(主要含砷、铜、镍、钴、银的氧化物)先进行氨浸,步骤Ⅰ,适当过量的氨气有利于锌的浸出,生成,砷元素主要以砷酸根()和亚砷酸根离子()的形式存在,加锌将铁还原,步骤Ⅱ过滤后所得滤渣的成分有铜、镍、钴、银、铁,过滤,在滤液中加入硫酸亚铁,形成砷酸铁(),过滤,滤液中主要是,蒸氨,发生,,,最后生成碱式碳酸锌。
【详解】
(1)锌能与氨分子形成络离子而溶于水,步骤Ⅰ,适当过量的氨气有利于锌的浸出,原因是有利于生成。故答案为:有利于生成;
(2)A.加锌将铁还原,步骤Ⅱ过滤后所得滤渣的成分除铜、镍、钴、银外还原有铁,故A错误;
B.能将亚砷酸盐氧化成砷酸盐,也能将亚铁氧化为铁离子,加入硫酸亚铁、空气和的目的是为了将砷元素转化为沉淀,故B正确;
C.步骤Ⅳ蒸氨的主要目的是为了发生,故C错误;
D.能将亚砷酸盐氧化成砷酸盐,也能将亚铁氧化为铁离子,步骤Ⅲ过滤后所得滤渣中含有砷酸铁()和,故D正确;
故答案为:BD;
(3)步骤Ⅳ蒸氨过程同时有放出,原因是与生成沉淀过程中转化为(或:加热促进自耦电离)。故答案为:与生成沉淀过程中转化为(或:加热促进自耦电离);
(4)抽滤和洗涤实验流程排序(各项操作只进行一次):微开水龙头,抽气使滤纸紧贴在漏斗瓷板上→b.转移溶液,a.开大水龙头,d.转移沉淀,c.关小水龙头,e,加洗涤剂,g.断开吸滤瓶与抽气泵之间的橡皮管,→结束抽滤。故答案为:badcegf;
(5)加热固体用坩埚,利用热重法对所制得产品含锌量进行测定,方案是将样品置于坩埚(填仪器名称)中煅烧分解为氧化锌,为减小实验误差,加入样品称量前对该仪器需要进行的操作是:将空坩埚灼烧至恒重。故答案为:坩埚;将空坩埚灼烧至恒重。
31.AD +(CH3CO)2O→+CH3COOH 、、、
【分析】
对比A和C的结构简式以及B的分子式,推出B的结构简式为,D与乙酸酐生成E,推出D的结构简式为,根据C和G的结构简式,推出F的结构简式为,据此分析;
【详解】
(1)A.根据化合物C的结构简式,C中含有“-NH-”,具有弱碱性,故A正确;
B.G→H是酰胺键断裂,亚氨基转化成氨基,该反应属于取代反应,故B错误;
C.根据结构简式,该有机物中含有甲基,因此所有原子不可能共面,故C错误;
D.根据化合物X的结构简式,该有机物分子式为C21H30N4SO3,故D正确;
答案为AD;
(2)根据上述分析,F的结构简式为;故答案为;
(3)根据上述分析,D的结构简式为,D与乙酸酐反应的方程式为+(CH3CO)2O→+CH3COOH;故答案为+(CH3CO)2O→+CH3COOH;
(4)由苯生成A,苯先与液溴,铁作催化剂下发生取代反应生成溴苯,然后溴苯再与氢气发生加成反应,生成,然后在氢氧化钠溶液,加热,发生水解反应生成,将其氧化成目标产物,即合成路线为;故答案为;
(5)B的分子式为C8H18N2,推出不饱和度为1,含有一个碳碳双键或含有一个环,分子中有2种氢原子,说明是对称结构,题中无氮氢键,无三元环,若含有碳碳双键,则符合条件的结构简式为、,若含有环,则为、;故答案为、、、。
【点睛】
同分异构体的判断中,有时需要用到不饱和度,不饱和度为x+1-,x为碳原子数,y为氢原子数,在计算不饱和度时,有机物分子中含有卤素原子,可将视为氢原子,若含有氧原子,则不予考虑;若含有氮原子,在氢原子总数中减去氮原子数。
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