2023届全国甲卷化学仿真卷(七)
化学
姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.把铁片放入下列溶液中,铁片溶解,溶液质量增加,但没有气体放出的是
A.硝酸银溶液 B.硫酸铜溶液 C.稀硫酸 D.硫酸铁溶液
2.定量实验是学习化学的重要途径。下列所示装置或操作能达到实验目的的是
A B C D
测定未知溶液的浓度 测定硫酸铜晶体中结晶水的含量 配制0.10mol/LNaOH溶液 中和热的测定
A.A B.B C.C D.D
3.SnCl2易水解,是常见的抗氧化剂。实验室以SnCl2为原料制备SnSO4·2H2O的流程如下:
下列说法错误的是
A.溶解时,不可将SnCl2固体直接溶解在水里
B.反应1的离子方程式为Sn2++=SnO↓+H++CO2↑
C.可用HNO3酸化的AgNO3溶液检验SnO沉淀是否已被洗涤干净
D.操作1为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
4.如图为镁一次氯酸盐碱性燃料电池的工作原理图,下列有关说法错误的是
A.该燃料电池中镁为负极
B.次氯酸盐在电极上发生还原反应
C.放电过程中Cl—移向负极
D.电池的总反应式为
5.化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是
A.用米汤检验碘盐中的碘
B.用鸡蛋清或豆浆可缓解食物中毒
C.“地沟油”禁止食用,但可用来制取肥皂或生物柴油
D.将洁厕灵与“84”消毒液混合使用,既能除垢又能消毒
6.从母液中析出的中含有,需洗涤后再进行灼烧。若省略洗涤操作,则最终对所得纯碱纯度影响叙述正确的是
A.无明显影响 B.杂质含量上升
C.杂质含量上升 D.杂质含量上升
7.铜有Cu(Ⅰ)和Cu(Ⅱ)两种离子,铜的离子是人体内多种酶的辅因子,人工模拟酶是当前研究的热点。铜的离子可与多种配体形成配位化合物,有一种配离子结构如图。下列有关说法中错误的是
A.该配离子中所含基态铜离子的价层电子排布图为
B.该离子的配体中,N原子采用了和两种杂化方式
C.该配离子中铜的配位数和所含配位键的数目均为4
D.从核外电子排布角度分析,稳定性:Cu(Ⅰ)<Cu(Ⅱ)
二、实验题
8.(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于工艺设计和生产科研中晒制蓝图。回答下列问题:
(1)探究三草酸合铁酸钾的热分解产物。
按如上图所示装置进行实验:观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色。
①装置C的作用是_______。
②装置E中发生反应的化学方程式为_______。
(2)测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。
测定原理:
①配制溶液:实验中配制溶液,需要的仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、_______(从下图中选择,写出名称)。
②测定:称量10.00g晶体样品,加溶解后配成100mL溶液。
步骤Ⅰ取20.00mL配制好的溶液于锥形瓶中,滴加,溶液至恰好完全反应。该操作的目的是_______。
③步骤Ⅱ向上述溶液中加入过量铜粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中,加稀酸化,用溶液滴定至终点,消耗溶液20.00mL。该晶体样品中铁的质量分数为_______(写出计算过程)。
三、有机推断题
9.I. 有机物A只含有C、H、O三种元素,且它们的质量比为9:2:4;A的核磁共振氢谱显示有四种不同类型的氢原子。物质D是一种芳香族化合物,请根据如图(所有无机产物已略去)中各有机物的转化关系回答问题。
已知,两分子醛在一定条件下可以发生如下反应(其中R、R′为H或烃基):
(1)写出物质A的名称:____________;C的结构简式:________________;
E中含氧官能团的名称:_________________。
(2)写出下列反应的有机反应类型:
A→B________________; D→H_____________。
(3)写出D到E过程中的①的反应化学方程式: ______________________。
(4)1molF与足量的氢氧化钠水溶液反应最多消耗______mol NaOH 。
(5)根据题中信息,G的可能结构为_________种。
(6)请写出符合下列条件的E的同分异构体的结构简式_________________________。
i.该物质水解产物之一为乙酸;ii.苯环上的一氯代物只有两种结构
II.已知:
根据已有知识并结合相关信息.写出以乙烯、CH2(COOC2H5)2的乙醇溶液为有机反应原料制HOOCCH2CH2CH2CH2COOH的合成路线流程图(注明反应条件,无机试剂任选)。
_________________________________________________________________
四、工业流程题
10.钛合金在国防、医用器材领域有重要应用,某研究小组利用钛铁矿[主要成分偏钛酸亚铁,含、杂质]制取,然后进一步制备金属钛,流程如下:
已知:a、发生的主要反应方程式如下:
;
b、部分物质的性质:
常温下状态 液体 液体 固体 固体
沸点 136.4 57.6 315 /
其他性质 极易水解 / / 不溶于水
(1)步骤Ⅰ发生的是非氧化还原反应,写出钛铁矿与浓硫酸发生的主要化学反应方程式___________。
(2)步骤Ⅲ为了除去浸取液中的铁元素杂质并回收。往浸出液中加入铁粉至溶液中的完全转化,然后抽滤,滤液用冰盐水快速冷却至结晶析出,再次抽滤并洗涤。下列说法正确的是___________。A.可能是在实验过程中氧化生成的
B.再次抽滤获得的滤液中溶质是和
C.利用冰盐水快速冷却有利于形成较大的晶体颗粒
D.再次抽滤后的洗涤应选用蒸馏水进行多次洗涤
(3)步骤Ⅳ包括钛盐的水解、产物的的分离和物质的转化。操作步骤如下:取一部分步骤Ⅲ获得的滤液→( )→( )→( )→( )→抽滤得偏钛酸→将偏钛酸在坩埚中加热到二氧化钛。将下列操作按合理顺序填入以上空格___________。
a、静置沉降后,用倾析法除去上层水
b、逐滴加入到沸水中并不停搅拌,继续煮沸约
c、用热的稀硫酸洗涤沉淀2-3次,然后用热水洗涤沉淀
d、慢慢加入其余全部滤液,继续煮沸约(过程中适当补充水至原体积)
(4)①另一种生产的方法是用天然晶体为原料,利用步骤Ⅴ的反应原理获得。产品中含有、、等杂质,可通过精馏的方法获得高纯,以下说法正确的是___________。
A.收集时,仪器a的温度应控制为136.4℃
B.若b处温度计水银球的位置偏下,则可能会获得低沸点的馏分
C.精馏结束时,留在圆底烧瓶中的主要成分是和
D.本实验宜用空气冷凝管代替直形冷凝管
②装有碱石灰的干燥管的作用是___________。
五、原理综合题
11.氰化氢()分子被认为是生命起源中重要的中间体之一,主要应用于电镀业、采矿业等,可制造各种树脂单体。迄今为止,它所产生的与生物相关联的化合物种类最多。
(1)的合成
氰化氢可用甲烷氨氧化法合成,其热化学反应方程式为:
相关化学键的键能数据如下表:
化学键
414 393 891 436.4
上述反应的为_________;
(2)的性质
已知时有关弱电解质的电离平衡常数如下表:
弱电解质化学式
电离平衡常数
①具有酸性,能与氨水发生反应:,此反应在常温下的平衡常数K约为_________;溶液呈_________性。
②已知可发生如下反应:,,,则的电离平衡常数的范围为:_________。
③在溶液中通入少量的二氧化碳,其离子反应方程式为:_________。
④浓度均为的与的混合溶液中,以下推断正确的是_________。
A.混合溶液约为9.3
B.
C.
(3)和的处理
①是一种无色、有毒、易溶于水的气体,易在空气中均匀弥散,并易产生爆炸。国家重点实验室对密闭空间内的气体进行了消毒研究,研究中采用气雾、气雾和水雾分别单独对进行消毒。由图可知_________ 为最佳消毒试剂。
②工业生产中含氰废水主要来源于选矿、有色金属冶炼等工业,对于含氰废水都应高度重视并妥善处理,国家关于废水中总氰浓度排放标准为。某工厂实验室针对不同浓度焦亚硫酸钠处理含氰废水情况展开研究。反应如下:
如图为氧化后的浓度变化,如果你是工厂研究人员,你认为应选择多大浓度的溶液最合理,请回答并说明理由___________________________。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】A.铁和硝酸银发生置换反应,析出银的质量大于铁的质量,导致溶液质量减小,故A错误;
B.铁和硫酸铜发生置换反应,析出铜的质量大于铁的质量,导致溶液质量减小,故B错误;
C.铁和稀硫酸反应有氢气生成,故C错误;
D.铁和硫酸铁反应生成硫酸亚铁,没有气体生成且溶液质量增加,所以符合题意,故D正确;
故选:D。
2.A
【详解】A.盛装在酸式滴定管中的酸性高锰酸钾溶液能测定未知浓度的草酸钠的浓度,故A正确;
B.测定硫酸铜晶体中结晶水的含量应选用坩埚,不能选用蒸发皿,故B错误;
C.容量瓶是量器,不能用来溶解氢氧化钠固体,故C错误;
D.中和热的测定时需要用到环形玻璃搅拌棒,故D错误;
故选A。
3.B
【详解】A.SnCl2易水解,溶解时,需要先加浓盐酸酸化,不可将SnCl2固体直接溶解在热水里,A错误;
B.反应1的离子方程式为Sn2++2=SnO↓+H2O+CO2↑,B错误;
C.SnO沉淀带有Cl-杂质,可用检验Cl-的方法检验最后一次洗涤液判断其是否已被洗涤干净,C正确;
D.因得到的产品带结晶水,不能直接蒸干,故操作1为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,D正确;
故选AB。
4.D
【分析】由图可知,镁为燃料电池的负极,碱性条件下,镁失去电子发生氧化反应生成氢氧化镁,电极反应式为Mg—2e—+2OH—=Mg(OH)2,右侧电极为正极,次氯酸根离子在水分子作用下在正极得到电子发生还原反应生成氯离子和氢氧根离子,电极反应式为ClO—+2e—+H2O=Cl—+2OH—,电池的总反应为Mg+ ClO—+ H2O=Cl—+ Mg(OH)2。
【详解】A.由分析可知,镁为燃料电池的负极,故A正确;
B.由分析可知,右侧电极为正极,次氯酸根离子在水分子作用下在正极得到电子发生还原反应生成氯离子和氢氧根离子,故B正确;
C.由分析可知,镁为燃料电池的负极,右侧电极为正极,放电过程中阴离子氯离子移向负极,故C正确;
D.由分析可知,电池的总反应为Mg+ ClO—+ H2O=Cl—+ Mg(OH)2,故D错误;
故选D。
5.C
【详解】A.淀粉遇到碘单质变蓝,碘盐中的碘是以碘酸钾的形式存在,故无法检验,A错误;
B.鸡蛋清或豆浆含有丰富的蛋白质,会和重金属离子作用,减轻中毒的毒性,但是食物中毒不仅是重金属中毒,B错误;
C.地沟油的主要成分是油脂,可发生皂化反应,故可用于制备肥皂,也可以提纯生物柴油,C正确;
D.洁厕灵与“84”消毒液混合使用可生成有毒气体氯气,易中毒,D错误;
故选C。
6.C
【分析】加热和的反应 ,NaHCO3+NH4ClNaCl+H2O+CO2↑+NH3↑,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
【详解】A.最终对所得纯碱纯度降低,故A不符;
B.杂质会发生反应NaHCO3+NH4ClNaCl+H2O+CO2↑+NH3↑,杂质含量降低,故B不符;
C.杂质含量上升,故C符合;
D.与无关,故D不符;
故选C。
7.D
【详解】A.该配离子中铜离子为价,所以价层电子排布图为,A正确;
B.该离子的配体中,N原子采用了和两种杂化方式,B正确;
C.由图可知铜离子配位数和每个离子所含配位键数均为4,C正确;
D.由于Cu(Ⅰ)的3d轨道全充满,所以更稳定,故D错误。
故选D。
8.(1) 吸收分解产生的
(2) 容量瓶、胶头滴管 除去还原性的,避免干扰步骤Ⅱ中铁的测定 56%
【分析】装置B检验生成的二氧化碳,装置C除去二氧化碳,装置D干燥气体,装置E和F检验一氧化碳,据此解答。
【详解】(1)①由于二氧化碳会干扰一氧化碳的检验,则装置C的作用是吸收分解产生的。
②装置E中一氧化碳还原氧化铜,则发生反应的化学方程式为。
(2)①实验中配制溶液,步骤是计算、量取、稀释、冷却、转移、定容和摇匀等,因此需要的仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、容量瓶、胶头滴管。
②由于草酸根和亚铁离子均能被氧化,所以该操作的目的是除去还原性的,避免干扰步骤Ⅱ中铁的测定。
③根据可知亚铁离子的物质的量是5×0.02L×0.2mol/L=0.02mol,则该晶体样品中铁的质量分数为。
9. 1-丙醇 羧基 氧化 加成(或还原) 3 3
【详解】物质A为生活中常见的有机物,只含有C、H、O三种元素,且它们的质量比为12:3:8,则N(C):N(H):N(O)=∶∶=3∶8∶1,最简式为C3H8O,最简式中H原子已经饱和碳的四价结构,故分子式为C2H6O,其A能发生催化氧化反应生成B且B中应有醛基,则A为CH3CH2CH2OH,B为CH3CH2CHO,B与C发生信息中的反应生成D,D为烯醛,而D与银氨溶液发生氧化反应生成E,结构E的分子式可知,D分子式为C9H8O,由B、D分子式可知C的分子式为C10H10O+H2O-C2H4O=C7H6O,而物质D是一种芳香族化合物,故C为,D为,E为,E与溴水发生加成反应生成F为,F发生消去反应生成G有两种可能;D与氢气发生加成反应生成H为,H与G发生酯化反应生成I;(1)由上述分析可知,物质CH3CH2CH2OH的名称为1-丙醇;C的结构简式为;中含氧官能团的名称为羧基;
(2)A→B发生的是醇的催化氧化反应; 与氢气发生加氢还原反应生成;
(3)与新制银氨溶液发生反应化学方程式为;
(4)1mol与足量的氢氧化钠水溶液反应存在卤代烃水解和羧酸与NaOH的中和,最多消耗3mol NaOH ;
(5)在NaOH的醇溶液里发生消去反应,可能消去HBr的方式有2种,即产物G有2种;
(6) i.该物质水解产物之一为乙酸,说明存在乙酸酯基团;ii.苯环上的一氯代物只有两种结构,说明苯环上只有对位上有两个不同的取代基,则符合条件的的同分异构体的结构简式为;
II.根据已有信息,以乙烯、CH2(COOC2H5)2的乙醇溶液为有机反应原料制HOOCCH2CH2CH2CH2COOH的合成路线图为。
点睛:根据反应条件推断反应类型:(1)在NaOH的水溶液中发生水解反应,可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。(2)在NaOH的乙醇溶液中加热,发生卤代烃的消去反应。(3)在浓H2SO4存在的条件下加热,可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。(4)能与溴水或溴的CCl4溶液反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应。(5)能与H2在Ni作用下发生反应,则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。(6)在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下,发生醇的氧化反应。(7)与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应,则该物质发生的是—CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2,则为醇→醛→羧酸的过程)。(8)在稀H2SO4加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。(9)在光照、X2(表示卤素单质)条件下发生烷基上的取代反应;在Fe粉、X2条件下发生苯环上的取代。
10.(1)
(2)AB
(3)b、d、a、c
(4) B 防止空气中的水蒸气进入装置使TiCl4水解
【分析】钛铁矿加浓硫酸加热发生反应生成,水浸将转化成,步骤III加铁屑将溶液中的铁元素完全转化呈亚铁离子,抽滤得到,分解得到二氧化钛,二氧化钛与氯气发生反应生成四氯化钛,据此分析解答。
【详解】(1)钛铁矿主要成分为偏钛酸亚铁,含、杂质,铁元素都是以+2价形式存在,酸浸时发生非氧化还原反应,钛铁矿与浓硫酸发生反应为:,故答案为:;
(2)A.使用浓硫酸具有强氧化性,可使钛铁矿石中的二价铁氧化为三价铁,则杂质Fe3+是在实验过程中氧化生成的,A符合题意;
B.根据分析,再次抽滤过程中加入了铁粉,铁粉可将滤液中的三价铁还原为二价铁,则获得的滤液中的溶质是TiOSO4和FeSO4,B符合题意;
C.利用冰盐水快速冷却的目的是降低FeSO4的溶解度,使其从溶液中分离出来,C不符合题意;
D.为减少FeSO4的溶解,再次抽滤后的洗涤应选用冰水进行多次洗涤,D不符合题意;
故答案为:AB ;
(3)步骤IV包括钛盐的水解、产物的分离和物质的转化,主要目的是获得偏钛酸,将偏钛酸在坩埚中加热得到二氧化钛(TiO2)。操作步骤为:取一部分步骤III获得的滤液,逐滴加入到沸水中并不停搅拌,继续煮沸约10 min,慢慢加入其余全部滤液,继续煮沸约30 min(过程中适当补充水至原体积)),静置沉降后,用倾析法除去上层水,用热的稀硫酸洗涤沉淀2~3次,然后用热水洗涤沉淀,经过抽滤得偏钛酸 (H2TiO3),将偏钛酸在坩埚中加热得到二氧化钛(TiO2),则操作顺序为b、d、a、c;
故答案为:b、d、a、c;
(4)①A.根据表格数据可知,SiCl4、FeCl3等杂质的沸点分别为57.6℃、315℃,TiCl4的沸点为136.4℃,收集TiCl4时,仪器a中的温度应控制为低于315℃即可,A不符合题意;
B.b处温度计测量的是蒸馏出来的蒸汽的温度,则水银球的上沿和支管口的下沿平齐才能较为准确的测定蒸汽温度,控制蒸馏的温度,若水银球偏低,则出口处温度偏低,会使低沸点物质蒸出,B符合题意;
C.根据A选项分析可知,精馏结束时留在圆底烧瓶中的主要成分是FeCl3,C不符合题意;
D.空气冷凝管一般使用于沸点140℃以上的物质,由表中数据可知,该实验不适合选用空气冷凝管,D不符合题意;
②由于TiCl4易发生水解,所以必须有干燥装置,以避免空气中的水分进入。
故答案为:B;防止空气中的水蒸气进入装置使TiCl4水解;
11.(1)
(2) 0.882(或) 碱 (或或) A
(3) 气雾 应选择的溶液,此时氰根浓度已经达到国家排放标准,后面再随着浓度的增加,氰根浓度继续下降,但降幅不大,去除率变化不大且会增加生产成本
【详解】(1) H=反应物的总键能-生成物的总键能=4×414+3×393-(414+891+3×436.4)=+220.8kJ/mol;
(2)①已知,,有=;NH4CN是弱酸弱碱盐,水解产生H+,CN-水解产生OH-,由电离平衡常数>知水解产生的OH-多于H+,故NH4CN溶液呈碱性;
②由题中化学反应方程式可知酸性由强到弱顺序为HNO2>HF>HCN,故的电离平衡常数的范围为:;
③由题知电离平衡常数可得,CO2与KCN反应的离子方程式为:;
④A.HCN的电离常数Ka=4.9×10-10,CN-的水解常数为Kb=≈2×10-5,,=,x≈,即c(OH-)=,则c(H+)==,pH=-lg c(H+)≈9.3,故A正确;
B.NaCN与HCN的混合溶液中存在电荷守恒:,物料守恒:,结合可得,故B错误;
C. HCN的电离常数Ka=4.9×10-10,CN-的水解常数为Kb=≈2×10-5,NaCN的水解大于HCN的电离,则,故C错误;
故答案选A;
(3)①由图可得用气雾对HCN进行消毒时,HCN质量浓度下降最快且消毒较彻底,故气雾为最佳消毒剂;
②由图可知当溶液的浓度为时,氰根浓度已经达到国家排放标准,后面再随着浓度的增加,氰根浓度继续下降,但降幅不大,去除率变化不大且会增加生产成本,故应选的溶液。
答案第1页,共2页
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