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2020年天津市河北区高考化学一模试卷
1. 化学与生活密切相关。下列说法错误的是( )
A. 疫苗一般应冷藏存放,以避免蛋白质变性
B. 陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐 C. 棉、麻、丝、毛及合成纤维完全燃烧都只生成CO2和H2O D. 为使水果保鲜,在水果箱内放入用高锰酸钾溶液浸泡过的硅藻土
2. 下列各离子组在指定的溶液中能够大量共存的是( )
A. 无色溶液中:Cu2+、K+、SCN−、Cl−
2−
B. pH=1的溶液中:Cl−、K+、S2O2−3、SO4 −+2−2−C. 含有NO−3的溶液中:I、SO3、SO4、H
−D. 由水电离出的c(H+)=1.0×10−13mol⋅L−1的溶液中:Na+、K+、SO2−4、Cl
3. 2018年国际计量大会将“摩尔”的定义修改为:1摩尔包含6.02214076×1023个基本单元,这一常数被称
为阿伏加德罗常数(NA),通常用6.02×1023mol−1表示,新定义于2019年5月20日正式生效。下列说法不正确的是( )
A. 标准状况下,22.4L的NH3约含有10×6.02×1023个质子
B. 由新定义可知,阿伏加德罗常数表达为NA=6.02214076×1023mol−1 C. 标准状况下,18gH2O中约含有1×6.02×1023个氧原子
D. 白磷分子(P4)呈正四面体结构,62g白磷中约含有12×6.02×1023个P−P键
4. CuS、Cu2S用于处理酸性废水中的Cr2O2−7反应如下。
+2+3+反应I:CuS+Cr2O2−+SO2−+H2O(未配平) 7+H→Cu4+Cr+2+3+反应Ⅱ:Cu2S+Cr2O2−+SO2−+H2O(未配平) 7+H→Cu4+Cr
下列有关说法正确的是( )
A. 反应I和Ⅱ中各有2种元素的化合价发生变化
+B. 处理1molCr2O2−7时反应I、Ⅱ中消耗H的物质的量相等
C. 反应Ⅱ中还原剂与氧化剂的物质的量之比为3:5 D. 质量相同时,Cu2S能去除更多的Cr2O2−7
5. 我国研发一款拥有自主知识产权的超薄铷(Rb)原子钟,每3000万年误差仅1秒。Rb是第五周期第ⅠA族元
素,下列关于 37Rb的说法正确的是( )
A. 元素的金属性:K>Rb
B. 中子数为50的Rb的核素: 5037Rb C. 与同周期元素 53I的原子半径比:Rb>I
D. 最高价氧化物对应的水化物的碱性:KOH>RbOH
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6. 某温度时,两个恒容密闭容器中仅发生反应2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g)△H>0.实验测得:υ正(NO2)=
k正c2(NO2),υ逆(NO)=k逆c2(NO)⋅c(O2),k正、k逆为化学反应速率常数,只受温度影响。下列说法不正确的是( ) 容器编号
起始浓度(mol⋅L−1)
c(NO2) 0.6 0.6
c(NO) 0 0.1
c(O2) 0 0
平衡浓度(mol⋅L−1)
c(O2) 0.2
Ⅰ Ⅱ
A. Ⅰ中NO2的平衡转化率约为66.7%
B. Ⅱ中达到平衡状态时,c(O2)<0.2mol⋅L−1 C. 该反应的化学平衡常数可表示为K=k
逆
k正
D. 升高温度,达到平衡状态时Ⅰ中c(O2)<0.2mol⋅L−1
7. 对Na2C2O4溶液进行研究,下列说法不正确的是(室温下0.1mol⋅L−1H2C2O4的pH=1.3)( )
+
A. 向Na2C2O4溶液中加入足量稀硫酸制备草酸:C2O2−4+2H=H2C2O4 −−B. 向Na2C2O4溶液中加入酚酞,溶液变红:C2O2−4+H2O⇌HC2O4+OH −+C. Na2C2O4溶液中离子浓度关系:c(C2O2−4)+c(HC2O4)+c(H2C2O4)=2c(Na)
2−+2+D. 向Na2C2O4溶液中加入酸性高锰酸钾溶液,紫色褪去:2MnO−+10CO2↑4+5C2O4+16H=2Mn
+8H2O
8. 某微生物电池在运行时可同时实现净化有机物污水、净化含Cr2O2−7废水(pH约
为6)和淡化食盐水,其装置示意图如图所示。图中,D和E为阳离子交换膜或阴离子交换膜,Z为待淡化食盐水。已知Cr3+完全沉淀所需的pH为5.6.下列说法不正确的是( )
A. E为阴离子交换膜
B. X为有机物污水,Y为含Cr2O2−7废水
C. 理论上处理1mol的Cr2O2−7的同时可脱除6mol的NaCl
−+D. C室的电极反应式为Cr2O2−7+6e+8H=2Cr(OH)3↓+H2O
9. 下列实验操作能达到实验目的的是( )
A. 将pH试纸放在实验台上测量溶液的pH B. 通过蒸干FeCl3溶液制取无水FeCl3固体 C. 可用热的烧碱溶液区分植物油和矿物油
D. 将8g NaOH固体置于100mL容量瓶中,加水至刻度线,配制2mol⋅L−1 NaOH溶液
10. 下列说法正确的是( )
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A. 化学键既存在于相邻原子之间,又存在于相邻分子之间 B. HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 C. 电负性越大,非金属性越强,第一电离能也越大 D. 碳碳双键的键能是碳碳单键键能的2倍
11. 一定条件下,有机化合物 Y可发生重排反应:下列说法不正确的是( )
A. X、Y、Z互为同分异构体
B. 1 mol X最多能与3 mol H2发生加成反应 C. 1 mol Y最多能与2 mol NaOH发生反应 D. 通过调控温度可以得到不同的目标产物
12. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是( )
选项 实验操作和现象 A B C D
将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液,溶液变红
结论
Fe(NO3)2已变质
向蛋白质溶液中分别加入甲醛和(NH4)2SO4饱和溶液,均有固体析出 蛋白质均发生了变性 向2mL 0.5mol⋅L−1 NaHCO3溶液中滴加1mL 0.5mol⋅L−1 CaCl2溶液,产生白色沉淀和气体
向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X,出现白色沉淀
白色沉淀和气体分别为CaCO3和CO2
气体X具有强氧化性
A. A B. B C. C D. D
13. 锗(Ge)是典型的半导体元素,在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题:
(1)Ge在周期表中的位置______,基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]______,有______个未成对电子。
(2)光催化还原CO2制备CH4反应中,带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Ge、O两元素电负性由大至小的顺序是______。
(3)Ge单晶具有金刚石型结构,其中Ge原子的杂化方式为______,微粒之间存在的作用力是______。 (4)晶胞参数,描述晶胞的大小和形状,已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76pm(1pm=10−12m),其密度为______g⋅cm−3(列出计算式即可)。
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14. 有机物X是药物的中间体,它的一种合成路线如图。
已知:
(1)A无支链,A中含有的官能团名称是______。 (2)A连续氧化的步骤如图:
A转化为B的化学方程式是______。 (3)M为芳香化合物,其结构简式是______。
(4)M→N的化学方程式是______,反应类型是______。 (5)下列说法不正确的是______。
a.1 mol D与NaOH溶液反应时,最多消耗2 mol NaOH b.E在一定条件下可生成高分子化合物c.F能发生酯化反应和消去反应 (6)Q的结构简式是______。
(7)以乙烯为起始原料,选用必要的无机试剂合成A,写出合成路线(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)。
15. 水合肼(N2H4⋅H2O)又名水合联氨,无色透明,是具有腐蚀性和强还原性的碱性液体,它是一种重要的化工
试剂。利用尿素法生产水合肼的原理为:CO(NH2)2+2NaOH+NaClO=N2H4⋅H2O+Na2CO3+NaCl。
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实验1:制备NaClO溶液。(已知:3NaClO
△
−
2NaCl+NaClO3)
(1)图甲装置Ⅰ中烧瓶内发生反应的化学方程式为______。
(2)用NaOH固体配制溶质质量分数为30%的NaOH溶液时,所需玻璃仪器除量筒外还有______(填字母)。 a.烧杯 b.容量瓶 c.玻璃棒 d.烧瓶
(3)图甲装置Ⅱ中用冰水浴控制温度的目的是______。 实验2:制取水合肼。
(4)图乙中充分反应后,______(填操作名称)A中溶液即可得到水合肼的粗产品。若分液漏斗滴液速度过快,部分N2H4⋅H2O会参与A中反应并产生大量氮气,降低产品产率。写出该过程反应生成氮气的化学方程式______。
实验3:测定馏分中水合肼的含量。
(5)称取馏分3.0g,加入适量NaHCO3固体(滴定过程中,调节溶液的pH保持在6.5左右),加水配成250mL溶N2H4⋅液,移出25.00mL置于锥形瓶中,并滴加2~3滴淀粉溶液,用0.15mol⋅L−1的碘的标准溶液滴定(已知:H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O)。
①滴定时,碘的标准溶液盛放在______(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。 ②下列能导致馏分中水合肼的含量测定结果偏高的是______(填字母)。 a.锥形瓶清洗干净后未干燥
b.滴定前,滴定管内无气泡,滴定后有气泡 c.读数时,滴定前平视,滴定后俯视 d.盛标准液的滴定管水洗后,直接装标准液
③实验测得消耗I2溶液的平均值为20.00mL,馏分中水合肼(N2H4⋅H2O)的质量分数为______。 16. 合成氨对人类生存具有重大意义,反应为:
N2(g)+3H2(g)
一定条件
2NH3(g)△H
(1)科学家研究在催化剂表面合成氨的反应机理,反应步骤与能量的关系如图1所示(吸附在催化剂表面的微粒用∗标注,省略了反应过程中部分微粒)。 ①NH3的电子式是______。
②写出步骤c的化学方程式______。
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③由图象可知合成氨反应的△H______0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)传统合成氨工艺是将N2和H2在高温、高压条件下发生反应。若向容积为1.0 L的反应容器中投入5 mol N2、15 mol H2,在不同温度下分别达平衡时,混合气中NH3的质量分数随压强变化的曲线如图2所示。
①温度T1、T2、T3大小关系是______。 ②M点的平衡常数 K=______(可用分数表示)。
(3)目前科学家利用生物燃料电池原理(电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子),研究室温下合成氨并取得初步成果,示意图如3: ①导线中电子移动方向是______。
②固氮酶区域发生反应的离子方程式是______。 ③相比传统工业合成氨,该方法的优点有______。
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答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、蛋白质高温下变性,所以疫苗一般应冷藏存放,故A正确;
B、陶瓷由黏土经高温烧结而成,主要化学成分是硅酸盐,主要是新石器时代产物,应用较早,故B正确; C、棉、麻属于天然纤维,棉、麻、合成纤维完全燃烧都只生成CO2和H2O,但丝、毛主要成分属于蛋白质,完全燃烧产物还含有氮气等,故C错误;
D、乙烯可催熟鲜花,高锰酸钾可氧化乙烯,可在水果箱内放入高锰酸钾溶液浸泡过的硅藻土,可起到保鲜的作用,故D正确; 故选:C。
A、蛋白质高温下变性;
B、传统硅酸盐产品包括:普通玻璃、陶瓷、水泥,陶瓷是应用较早的人造材料; C、丝、毛主要成分属于蛋白质,含有N元素; D、乙烯具有催熟作用,能够被高锰酸钾氧化。
本题考查化学与生产、生活的关系,题目难度不大,要求学生能够用化学知识解释化学现象,试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力。
2.【答案】D
【解析】 【分析】
本题考查离子共存问题,侧重于考查对元素化合物知识的综合应用能力,题目难度不大,注意把握离子的性质以及反应类型的判断,学习中注意积累。 【解答】
A.铜离子为蓝色,不符合题意,故A错误;
B.pH=1的溶液中,H+与S2O2−3发生氧化还原反应不能共存,故B错误;
C.硝酸根离子、氢离子、碘离子或亚硫酸根离子发生氧化还原反应,不能大量共存,故C错误;
−D.由水电离出的c(H+)=1.0×10−13 mol⋅L−1的溶液中,可能是碱溶液或者酸溶液,Na+、K+、SO2−4、Cl在碱
溶液或酸溶液都能大量共存,故D正确。 故选D。
3.【答案】D
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【解析】解:A.标准状况下,22.4L的NH3物质的量为:22.4L/mol=1mol,约含有10×6.02×1023个质子,故A正确; B.NA=
Nn
22.4L
=
6.02214076×1023
1
=6.02214076×1023mol−1,故B正确;
18g
C.标准状况下,18gH2O中约含有:18g/mol×6.02×1023个氧原子,故C正确;
D.白磷分子中P−P键为6,62g白磷物质的量为124g/mol=0.5mol,约含有0.5×6×6.02×1023即3×6.02×1023个P−P键,故D错误; 故选:D。
A.1个氨气分子含有10个质子;
B.根据公式NA=结合已知条件进行计算;
nC.依据n=M=N计算;
A
62g
N
mN
D.1个白磷分子含有6个P−P键。
本题考查了阿伏伽德罗常数的判断及计算,题目难度中等,注意明确标况下气体摩尔体积的使用条件、熟练掌握阿伏伽德罗常数与物质的量、摩尔质量等物理量之间的转化关系
4.【答案】C
+2+3+【解析】解:A、反应Ⅱ:Cu2S+Cr2O2−+SO2−+H2O中铜、硫的化合价升高,而铬元素7+H→Cu4+Cr
的化合价降低,所以反应Ⅱ中各有3种元素的化合价发生变化,故A错误;
++2+3+B、配平反应I:反应Ⅱ:3Cu2S+5Cr2O2−3CuS+4Cr2O2−+3SO2−+16H2O;7+46H→7+32H→3Cu4+8Cr3+8mol、9.2mol,所以处理1molCr2O2−Ⅱ中消耗H+的物质的量分别为:6Cu2++3SO2−+23H2O,7时反应I、4+10Cr
两者的物质的量不等,故B错误;
+2+3+C、反应Ⅱ:3Cu2S+5Cr2O2−+3SO2−+23H2O,氧化剂是Cr2O2−7,还原剂是Cu2S,7+46H→6Cu4+10Cr
还原剂与氧化剂的物质的量之比为3:5,故C正确;
++2+3+D、反应I:3CuS+4Cr2O2−+3SO2−+16H2O;反应Ⅱ:3Cu2S+5Cr2O2−7+46H→7+32H→3Cu4+8Cr3+所以质量相同时,CuS能去除6Cu2++3SO2−+23H2O可知物质的量相等时Cu2S能去除更多的Cr2O2−7,4+10Cr
更多的Cr2O2−7,故D错误; 故选:C。
+2+3+A、反应Ⅱ:硫的化合价升高,而铬元素的化合价降低; Cu2S+Cr2O2−+SO2−+H2O中铜、7+H→Cu4+Cr++2+3+B、配平反应I:反应Ⅱ:3Cu2S+5Cr2O2−3CuS+4Cr2O2−+3SO2−+16H2O;7+46H→7+32H→3Cu4+8Cr3+
6Cu2++3SO2−+23H2O分析解答; 4+10Cr
+2+3+C、反应Ⅱ:3Cu2S+5Cr2O2−+3SO2−+23H2O,氧化剂是Cr2O2−7,还原剂是Cu2S,7+46H→6Cu4+10Cr
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分析解答;
++2+3+D、反应I:3CuS+4Cr2O2−+3SO2−+16H2O;反应Ⅱ:3Cu2S+5Cr2O2−7+46H→7+32H→3Cu4+8Cr3+
6Cu2++3SO2−+23H2O分析解答。 4+10Cr
本题考查离子方程式和化学方程式的书写及有关计算,题目更注重考查学生利用化学原理来解决实际问题的能力,利用关系式计算可简化计算。
5.【答案】C
【解析】解:A.同主族自上而下金属性增强,金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故RbOH的碱性比NaOH强,故A错误;
B、中子数为50的Rb质量数为87,所以中子数为50的Rb的核素: 8737Rb,故B错误;
C、电子层相同核电荷数越多半径越小,Rb和I的电子层数相同,所以半径比:Rb>I,故C正确;
D、金属性越强最高价氧化物对应水化物的碱性越强,Rb的金属性强于K,所以水化物的碱性:KOH>RbOH,故D错误; 故选:C。
A.金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强; B、中子数为50的Rb质量数为87; C、电子层相同核电荷数越多半径越小;
D、金属性越强最高价氧化物对应水化物的碱性越强;
本题考查碱金属元素性质,难度不大,注意理解掌握同主族元素性质相似性与递变性。
6.【答案】D
【解析】解:A.平衡时△c(O2)=0.2mol/L,根据方程式,△c(NO2)=2△c(O2)=0.4mol/L,所以Ⅰ中NO2的平衡转化率约为0.6mol/L×100%=66.7%,故A正确;
B.Ⅱ中起始时比Ⅰ中多加了一部分NO,平衡逆向移动,则c(O2)<0.2 mol/L,故B正确; C.反应达到平衡时,v正=v逆,则k正c(NO2 )=k逆c(NO)⋅c(O2 ),则K=
2
2
c2(NO)c(O2)c2(NO2)
0.4mol/L
=k,故C正确;
逆
k正
D.反应为吸热反应,升高温度有利于反应正向进行,达到平衡状态时Ⅰ中c(O2)>0.2mol⋅L−1,故D错误。 故选:D。
A.根据O2的改变量计算NO2的消耗量,转化率为α=
消耗量起始量
×100%;
B.Ⅱ中起始时比Ⅰ中多加了一部分NO,平衡逆向移动; C.反应达到平衡时,v正=v逆,结合速率方程计算; D.反应为吸热反应,升高温度有利于反应正向进行。
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本题考查化学平衡的计算,为高频考点,把握表格数据的应用、K的计算、平衡移动为解答的关键,侧重分析与计算能力的考查,注意选项B为解答的难点,题目难度不大。
7.【答案】C
+【解析】解:A、向草酸钠溶液中加入足量稀硫酸生成草酸,二者发生复分解反应,离子方程式为C2O2−4+2H=
H2 C2O4,故A正确;
−−B、酚酞变红色,说明溶液呈碱性,草酸根离子水解导致溶液呈碱性,水解方程式为C2O2−4+H2O⇌HC2O4+OH,
故B正确;
+−C、该溶液中存在物料守恒式为2[c(C2O2−4)+c(HC2O4)+c(H2C2O4)]=c (Na),故C错误;
D、向草酸钠溶液中加入酸性高锰酸钾溶液紫色褪去,二者发生氧化还原反应生成锰离子、二氧化碳和水,离子
2−+ 2+
方程式为2MnO−+10CO2↑+8 H2O,故D正确。 4+5C2O4+16 H =2Mn
故选:C。
A、硫酸的酸性比草酸强,根据强酸制弱酸分析;
B、酚酞变红色,说明溶液呈碱性,草酸根离子水解导致溶液呈碱性; C、该溶液中存在物料守恒c(Na)=2c(C2O4);
D、向草酸钠溶液中加入酸性高锰酸钾溶液紫色褪去,二者发生氧化还原反应生成锰离子、二氧化碳和水。 本题考查较综合,涉及离子浓度大小比较、盐类水解、氧化还原反应、离子方程式的书写等知识点,明确元素化合物性质、溶液中溶质成分及其性质是解本题关键,注意D中发生的反应,题目难度一般。
8.【答案】A
【解析】解:A、该原电池中碳电极为正极,放电时阳离子移向正极,阴离子移向负极,为了淡化食盐水,则Na+移向C室,Cl−移向A室,所以E为阳离子交换膜,故A错误;
B、该原电池中碳电极为正极,含Cr2O2−7废水在正极区发生得电子的还原反应,含有机物污水在负极区发生失电子的氧化反应,所以X为有机物污水,Y为含Cr2O2−7废水,故B正确;
2−−+C、该原电池正极电极反应式为Cr2O2−7+6e+8H=2Cr(OH)3↓+H2O,则理论上处理1mol的Cr2O7的同时
转移电子6mol,即Na+、Cl−分别定向移动6mol,即可脱除6mol的NaCl,故C正确;
D、该原电池中C室为正极区,Cr2O2−7离子在C室发生得电子的还原反应转化为2Cr(OH)3沉淀,电极反应式为
−+Cr2O2−7+6e+8H=2Cr(OH)3↓+H2O,故D正确;
故选:A。
根据装置中电子的流向可知,该原电池中C室为正极区,Cr2O2−7离子在C室发生得电子的还原反应转化为
−+2Cr(OH)3沉淀,电极反应式为Cr2O2−7+6e+8H=2Cr(OH)3↓+H2O,装置A室是负极区,负极上有机物失
电子发生氧化反应,原电池工作时,阳离子移向正极,阴离子移向负极,所以X为有机物污水,Y为含Cr2O2−7废
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水,据此分析解答。
本题考查化学电源新型电池,侧重考查学生获取信息、分析推断能力,根据外电路中电子移动方向确定原电池的正负极是解题关键,难点是电极反应式的书写,题目难度中等。
9.【答案】C
【解析】解:A.pH试纸放在表面皿上,防止污染,不能放在实验台上,故A错误; B.加热促进铁离子水解,且盐酸易挥发,应在HCl气流中蒸发制取,故B错误; C.植物油与烧碱反应后不分层,矿物油与烧碱分层,现象不同可鉴别,故C正确; D.不能在容量瓶中溶解固体,应在烧杯中溶解、冷却后转移到容量瓶中定容,故D错误; 故选:C。
A.pH试纸放在表面皿上,防止污染; B.加热促进铁离子水解,且盐酸易挥发;
C.植物油与烧碱反应后不分层,矿物油与烧碱分层; D.不能在容量瓶中溶解固体。
本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质的性质、物质检验、溶液配制、pH测定、盐类水解、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大。
10.【答案】B
A、【解析】解:化学键只存在于相邻的原子之间,相邻分子之间不存在化学键、而是分子间作用力,故A错误; B、F、Cl、Br、I属于VIIA族,F>Cl>Br>I,HF>HCl>HBr>HI,非金属性大小:所以简单氢化物的稳定性:故B正确;
C、电负性越大,非金属性越强,O>N,但第一电离能:O<N,但第一电离能不一定大,如电负性和非金属性:故C错误;
D、碳碳双键中含有一个σ键、1个π键导致碳碳双键的键能小于碳碳单键键能的2倍,故D错误; 故选:B。
A、相邻分子之间存在分子间作用力; B、非金属性越强,简单氢化物的稳定性越大;
C、除VA族外,一般而言,电负性越大,非金属性越强,第一电离能也越大; D、碳碳双键的键能不是碳碳单键键能的2倍。
本题考查了化学键的概念、元素周期律的应用、键能与共价键的关系等知识,把握基础概念和基本规律即可解答,注意规律的特殊性与一般性的辩证关系,题目难度不大。
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11.【答案】B
【解析】解:A.X、Y、Z分子式相同,结构不同,则互为同分异构体,故A正确;
B.X中能与氢气发生加成反应的为苯环和羰基,则1 mol X最多能与4 mol H2发生加成反应,故B错误; C.Y含有酯基,且水解生成酚羟基,则1 mol Y最多能与2 mol NaOH发生反应,故C正确;
D.由转化关系可知,Y在不同温度下,生成不同物质,则通过调控温度可以得到不同的目标产物,故D正确。 故选:B。
A.X、Y、Z分子式相同,结构不同;
B.X中能与氢气发生加成反应的为苯环和羰基; C.Y含有酯基,且水解生成酚羟基;
D.由转化关系可知,Y在不同温度下,生成不同物质。
本题考查有机物的结构和性质,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,注意把握有机物的结构和官能团的性质,难度不大。
12.【答案】C
【解析】解:A.酸性条件下亚铁离子、硝酸根离子发生氧化还原反应生成铁离子,应溶于水加KSCN检验变质,故A错误;
B.向蛋白质溶液中分别加入甲醛和(NH4)2SO4饱和溶液,前者为变性、后者为盐析,变性为不可逆反应,故B错误;
C.NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应生成白色沉淀为碳酸钙、气体为二氧化碳,发生CaCl2+2NaHCO3=CaCO3↓+2NaCl+CO2↑+H2O,故C正确;
D.白色沉淀可能为亚硫酸钡,X可能为氨气,X也可能为氯气等,故D错误; 故选:C。
A.酸性条件下亚铁离子、硝酸根离子发生氧化还原反应;
B.向蛋白质溶液中分别加入甲醛和(NH4)2SO4饱和溶液,前者为变性、后者为盐析; C.白色沉淀为碳酸钙、气体为二氧化碳; D.白色沉淀可能为亚硫酸钡,X可能为氨气。
本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质的性质、反应与现象、离子检验、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大。
8×73×1013.【答案】第四周期ⅣA族 3d104s24p2 2 O>Ge sp3 共价键 6.02×565.76 3
7
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【解析】解:(1)Ge是32号元素,位于第四周期第IVA族,基态Ge原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2,有两个为成对电子; 故答案为:第四周期第IVA族;3d104s24p2;2;
(2)元素非金属性:Ge<O,O>Ge; 元素的非金属性越强,吸引电子的能力越强,元素的电负性越大,故电负性:故答案为:O>Ge;
(3)Ge单晶具有金刚石型结构,Ge原子与周围4个Ge原子形成正四面体结构,向空间延伸的立体网状结构,属于原子晶体,Ge原子之间形成共价键,Ge原子杂化轨道数目为4,采取sp3杂化, 故答案为:sp3;共价键;
(4)晶胞中Ge原子数目为8,结合阿伏伽德罗常数,晶胞参数a=565.76pm,可知出晶胞的密度为:V=
8×73
NA⋅(565.76×10−10)3
m
g⋅cm
−3
=
8×73×1076.02×565.763
g⋅cm−3;
故答案为:
8×73×107
6.02×565.763
。
(1)Ge是32号元素,位于第四周期第IVA族,基态Ge原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2,得出未成对电子数;
(2)元素的非金属性越强,吸引电子的能力越强,元素的电负性越大;
(3)Ge单晶具有金刚石型结构,Ge原子与周围4个Ge原子形成正四面体结构,向空间延伸的立体网状结构,属于原子晶体;
(4)Ge单晶具有金刚石型结构,则晶胞中Ge原子数目为8,结合阿伏伽德罗常数表示出晶胞的质量,再根据ρ=计算晶胞密度。
本题考查物质结构和性质,难度中等。涉及晶胞计算、氢键、分子空间构型判断等知识点,明确原子结构、基本理论、物质结构是解本题关键,难点是晶胞计算,注意均摊法在晶胞计算中的灵活运用。
mV
14.【答案】羟
基
取代反应 abc
【解析】解:(1)A为CH3CH2CH2CH2OH,A中官能团名称是羟基, 故答案为:羟基;
(2)A是1−丁醇、B为1−丁醛,A被催化氧化生成B,反应方程式为
,
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故答案为:;
(3)M为,
故答案为:;
(4)M是甲苯、N是邻硝基甲苯,M发生取代反应生成N,反应方程式为
,该反应属于取代反应;
故答案为:;取代反应;
(5)a.D为D为CH3CH2CHBrCOOH,D中羧基能和NaOH在不加热的条件下反应,则1 mol D与NaOH溶液反应时,最多消耗1mol NaOH,故错误;
b.E为CH3CH2CHOHCOOH,E中含有羟基和羧基,所以在一定条件下能发生缩聚反应生成高分子化合
物 ,故错误;
c.F为CH3CH2COCOOH,羧基能发生酯化反应,但不能发生消去反应,故错误; 故选abc; (6)Q结构简式为
,
故答案为:;
(7)(7)以乙烯为起始原料,选用必要的无机试剂合成 CH3CH2CH2CH2OH,可先与水发生加成反应生成乙醇,乙醇被氧化生成乙醛,乙醛在一定条件下反应生成CH3CHOHCH2CHO然后发生消去反应生成CH2=CHCH2CHO,最后发生加成反应生成 CH3CH2CH2CH2OH,其合成路线为
,
故答案为:。
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A能连续被氧化且A无支链,A符合饱和一元醇的通式,则A为CH3CH2CH2CH2OH,A被氧化生成B为CH3CH2CH2CHO、B被氧化生成C为CH3CH2CH2COOH; M为芳香化合物,结合M分子式知M为P被还原生成Q为
,结合X结构简式知,F为CH3CH2COCOOH,E为CH3CH2CHOHCOOH,D为CH3CH2CHBrCOOH;
(7)以乙烯为起始原料,选用必要的无机试剂合成 CH3CH2CH2CH2OH,可先与水发生加成反应生成乙醇,乙醇被氧化生成乙醛,乙醛在一定条件下反应生成CH3CHOHCH2CHO然后发生消去反应生成CH2=CHCH2CHO,最后发生加成反应生成 CH3CH2CH2CH2OH。
本题考查有机物的推断与合成,侧重考查学生的分析、推断、知识迁移及综合运用能力,根据某些结构简式、反应条件采用正逆结合的方法进行推断,合成路线的设计为易错点、难点,需要学生利用题目转化关系中隐含的信息进行设计,难度较大。
N为,结合X结构简式知,
N被氧化生成P为,
,
15.【答案】MnO2+4HCl(浓)
△
−
MnCl2+Cl2↑+2H2O ac 防止NaClO受热分解,影响水合肼的产率 蒸
馏 N2H4⋅H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl 酸式 d 25%
(1)装置Ⅰ中烧瓶内浓盐酸与二氧化锰共热反应生成氯化锰、MnO2+【解析】解:氯气和水,反应的化学方程式为:4HCl(浓)
△
−
MnCl2+Cl2↑+2H2O,
△
故答案为:MnO2+4HCl(浓)
−
MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)配制30%NaOH溶液时,用天平称量一定质量的氢氧化钠固体,在烧杯中加水溶解,并用玻璃棒搅拌,需要玻璃仪器有烧杯、玻璃棒, 故答案为:ac;
(3)由题给信息可知,次氯酸钠受热易分解生成氯化钠和氯酸钠,图中装置Ⅱ中用冰水浴控制温度可以防止NaClO受热分解,影响水合肼的产率,
故答案为:防止NaClO受热分解,影响水合肼的产率;
(4)由反应方程式示可知,加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液可得到水合肼的粗产品;N2H4⋅H2O具有强还原性,若分N2H4⋅H2O+液漏斗滴液速度过快,部分N2H4⋅H2O与次氯酸钠反应生成氮气、氯化钠和水,反应的化学方程式为:2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl,
故答案为:蒸馏;N2H4⋅H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl;
(5)①碘的标准溶液具有氧化性,可以腐蚀橡皮管,应盛放在酸式滴定管中, 故答案为:酸式;
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②a.锥形瓶清洗干净后未干燥,不影响水合肼的物质的量,对实验结果无影响,故a错误;
b.滴定前,滴定管内无气泡,滴定后有气泡会导致碘的标准溶液体积偏小,所测结果偏小,故b错误; c.读数时,滴定前平视,滴定后俯视会导致碘的标准溶液体积偏小,所测结果偏小,故c错误;
d.盛标准液的滴定管水洗后,直接装标准液会稀释碘的标准溶液,导致碘的标准溶液体积偏大,所测结果偏高,故d正确; 故答案为:d;
③由方程式N2H4⋅H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O可得如下关系:N2H4⋅H2O−2I2,则3.0g馏分中n(N2H4⋅H2O)=2n(I2)=2×10×0.15mol⋅L−1×20×10−3L×10=0.015mol,则馏分中水合肼(N2H4⋅H2O)的质量分数为
0.015mol×50g/mol
3g1
1
×100%=25%,
故答案为:25%。
(1)装置Ⅰ中烧瓶内浓盐酸与二氧化锰共热反应生成氯化锰、氯气和水;
(2)配制30%NaOH溶液时,用天平称量一定质量的氢氧化钠固体,在烧杯中加水溶解,并用玻璃棒搅拌; (3)由题给信息可知,次氯酸钠受热易分解生成氯化钠和氯酸钠,降温可以防止NaClO受热分解; (4)N2H4⋅H2O具有强还原性,若分液漏斗滴液速度过快,部分N2H4⋅H2O与次氯酸钠反应; (5)①碘的标准溶液具有氧化性,可以腐蚀橡皮管; ②依据操作不当对标准溶液体积的影响分析解答;
③由方程式N2H4⋅H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O可得如下关系N2H4⋅H2O−2I2,由此计算N2H4⋅H2O的物质的量和质量分数。
本题考查学生的实验分析能力、理解能力,利用信息解决有关问题。主要考查知识点还有:氯气的实验室制法、物质的分离、中和滴定等知识,学生要善于抓住题干中的终点信息,准确把握基础实验知识,题目难度中等。 【答案】16.
< T1<T2<T3 7.32×10−3 a→b N2+6H++6MV+=
2NH3+6MV2+ 条件温和、生成氨的同时释放电能
【解析】解:(1)①NH3的电子式为:故答案为:
;
,
,
②根据图象,步骤c中由∗NNH转化为NH3和∗N,则方程式为:故答案为:
;
③根据能量图,总的反应物和产物能量相比,反应物能量高于产物能量,则反应为放热反应,△H<0, 故答案为:<;
(2)①相同压强下,由于反应为放热反应,升高温度不利于反应正向进行,所以高的温度对应低的NH3产量,温
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度T1、T2、T3大小关系是T1<T2<T3, 故答案为:T1<T2<T3;
②发生的反应为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g), 起始(mol) 5 15 0 平衡(mol) 5−x 15−3x 2x
M点平衡时NH3的质量分数为40%,所以40%=5×28+15×2,可得x=2,则平衡时c(N2)=3mol/L,c(H2)=9mol/L,c(NH3)=4mol/L,平衡常数为K=c(N故答案为:7.32×10−3;
(3)①根据装置中的转化过程分析,电极b上MV2+转化为MV+,说明过程为得到电子,则电子从电极a流向电极b,
故答案为:a→b;
②固氮酶区域中N2转化为NH3,MV2+转化为MV+,所以发生的反应为:N2+6H++6MV+=2NH3+6MV2+, 故答案为:N2+6H++6MV+=2NH3+6MV2+;
③该电化学装置运行过程中,利用生物燃料电池在室温下合成氨,既不需要高温加热,同时还能将化学能转化为电能,因此较之于传统化工工艺,该方法的优点有:条件温和、生成氨的同时释放电能, 故答案为:条件温和、生成氨的同时释放电能。
(1)①NH3分子中N原子与H原子之间形成1对共用电子对; ②根据图象,步骤c中由∗NNH转化为NH3和∗N;
③根据能量图,总的反应物和产物能量相比,反应物能量高于产物能量; (2)①相同压强下,由于反应为放热反应,升高温度不利于反应正向进行; ②根据方程式计算各组分的平衡量,代入平衡常数表达式计算平衡常数的值; (3)①根据装置中的转化过程分析,电极b上MV2+转化为MV+,说明过程为得到电子; ②固氮酶区域中N2转化为NH3,MV2+转化为MV+;
③利用生物燃料电池在室温下合成氨,既不需要高温加热,同时还能将化学能转化为电能。
本题考查化学原理部分知识,以工业制氨为背景知识,考查了化学平衡的移动,化学平衡的计算,电极反应式的书写,均为高考的重难点,题目背景给出的图象较为学术化,整体题目考查较为基础,难度不大,这在高考化学中是常见的命题手段。
c2(NH3)
3
2)c(H2)
2x×17
=
423×93
=7.32×10−3,
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