高考化学猜题卷十四(适用云南地区)
化学
姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.联氨(N2H4)可用于处理水中的溶解氧。其中一种反应机理如图所示:
下列叙述错误的是
A.①转化中N2H4是还原剂
B.③中发生反应后溶液的pH减小
C.1molN2H4可处理水中1molO2
D.工业上也可使用Na2SO3处理水中溶解氧
2.下列各组溶液,只要用试管和胶头滴管,不用任何试剂就可鉴别的是
A.KOH和Al2(SO4)3; B.H2SO4和NaHCO3;
C.CaCl2和Na2CO3; D.Ba(OH)2和NaHSO4。
3.为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.甲基中所含电子的数目为
B.标准状况下,和的混合物中含有的数目一定为
C.常温下,的溶液中,水电离出的数目为
D.向的醋酸溶液中加入醋酸钠固体至溶液恰好呈中性,溶液中醋酸分子数为
4.设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1mol氨基(-NH2)含有电子数目为10NA
B.2gH218O中所含中子、电子数目均为NA
C.pH=1的H2SO4溶液10L,含H+的数目为2NA
D.电解精炼铜时,若阳极质量减少32g,则阳极失去的电子数为NA
5.下列实验装置可以达到实验目的是
A.装置①用来进行酸碱中和滴定
B.装置②制取收集并吸收HCl
C.装置③可用于除去NaCl固体中混有的NH4Cl
D.装置④可用于制备溴苯并验证发生了取代反应
6.下列反应中能产生二氧化硫的是
A.氧化铜和稀硫酸反应 B.亚硫酸钠和氧气反应
C.三氧化硫和水反应 D.铜和热的浓硫酸反应
7.某种化合物的结构如图所示,其中 X、Y、Z、Q、W 为原子序数依次增大的五种短周期元素,X 的原子半径是元素周期表中所有元素中最小的,Q 的核外最外层电子数与 Y 的核外电子总数相同。下列叙述正确的是
A.Z 的氧化物对应的水化物是强酸
B.W+的半径大于 Q 的简单离子半径
C.元素非金属性的顺序为 Y>Z>Q
D.该化合物中 Z 满足 8 电子稳定结构
二、实验题
8.某化学兴趣小组的同学利用如图所示实验装置进行实验(图中a、b、c表示止水夹)。
请按要求填空:
(1)利用B装置可制取的气体有______(写出两种即可)。
(2)A、C、E相连后的装置可用于制取Cl2并进行相关的性质实验。
①若在丙中加入适量水,即可制得氯水。将所得氯水分为两份,进行实验Ⅰ、Ⅱ,实验操作、现象、结论如下:
实验序号 实验操作 现象 结论
Ⅰ 将氯水滴入品红溶液 溶液褪色 氯气与水反应的产物有漂白性
Ⅱ 氯水中加入NaHCO3粉末 有无色气泡产生 氯气与水反应的产物具有较强的酸性
请你评价实验Ⅰ、Ⅱ的结论是否合理?若不合理,请说明理由______。
②请利用上述装置设计一个简单的实验验证Cl-和Br-的还原性强弱(分别指出甲、乙、丙中盛装的试剂、实验现象及结论)______。
(3)B、D、E装置相连后,在B中盛装浓硝酸和铜片(放在有孔塑料板上),可制得NO2并进行有关实验。
①B中发生反应的化学方程式为______。
②欲用D装置验证NO2与水的反应,其操作步骤如下:先关闭止水夹______,再打开止水夹______,使烧杯中的水进入试管丁的操作是______。
③试管丁中的NO2与水充分反应后,若向试管内缓缓通入一定量的O2,直至试管全部充满水,则所得溶液中溶质的物质的量浓度是______(气体按标准状况计算)。
三、有机推断题
9.席夫碱类化合物G在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。合成G的一种路线如图:
已知以下信息:
①R1CHO+
②1molB经上述反应可生成2molC,且C不能发生银镜反应。
③D属于单取代芳烃,其相对分子质量为106。
④核磁共振氢谱显示F苯环上有两种化学环境的
⑤RNH2+H2O+
回答下列问题:
(1)由A生成B的化学方程式为_______,反应类型为_______
(2)D的化学名称是_______,由D生成E的化学方程式为:_______
(3)G的结构简式为_______
(4)F的同分异构体中含有苯环的还有_______种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱中有4组峰,且面积比为6:2:2:1的是_______。(写出其中的一种的结构简式)。
(5)由苯和化合物C经如下步骤可合成N-异丙基苯胺。
反应条件1所选择的试剂为_______;反应条件2所选择的试剂为_______;I的结构简式为_______。
四、工业流程题
10.酸锶(SrTiO3)具有光催化活性,工业上常用钛铁矿(主要含FeTiO3和少量SiO2、Fe2O3)为原料合成钛酸锶,其工艺流程如图:
已知:常温下,Fe(OH)3的Ksp=4.0×10-38。
回答下列问题:
(1)按化合物的组成和性质分类,SrTiO3属于____类(填正确答案标号)。
A.酸 B.碱 C.盐 D.氧化物
(2)“酸溶”时,分离混合物得到TiOSO4溶液的操作名称是____。
(3)常温下,“水浸”时需要控制溶液pH≤3.0,以确保水浸渣中不含Fe(OH)3,此时所得滤液中Fe3+的最大浓度为____mol·L-1。
(4)“氯化”时,需在高温且碳过量的条件下进行,该反应的化学方程式为____。若水浸渣焙烧不充分,对“氧化”的不利影响是____(写出一点即可)。
(5)“共沉淀”时,经过过滤、洗涤、干燥得到纯净的SrTiO(C2O4)2·4H2O。请简述实验室用蒸馏水洗涤沉淀的操作是____。
(6)利用钛酸锶光催化还原CO2有利于实现“碳达峰”“碳中和”,其原理如图所示。写出铂电极上的电极反应式____,反应过程中除需不断通入CO2外,一段时间后,还需向装置中补充____(填化学式)。
五、原理综合题
11.十九大报告提出“要像对待生命一样对待生态环境”,对硫、氮、碳元素形成的有毒有害气体进行处理成为科学研究热点。请回答下列问题:
Ⅰ.氮元素的化合物种类繁多,研究氮氧化物的反应机理对于消除污染有重要指导作用。
(1)NO2有较强的氧化性,能将SO2氧化成SO3,自身被还原为NO。
已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1=-196.6 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH2=-113.0 kJ·mol-1
则NO2氧化SO2的热化学方程式为_______。
(2)利用现代传感技术探究压强对2NO2 (g) N2O4(g)平衡移动的影响。在恒定温度和标准压强条件下,往针筒中充入一定体积的NO2气体后密封并保持活塞位置不变。分别在t1、t2时迅速移动活塞后并保持活塞位置不变,测定针筒内气体压强变化如下图1所示。
①B、E两点对应的正反应速率大小为vB_______vE(填“>”或“<”)。
②E、F、H三点对应气体的平均相对分子质量最大的点为_______(填字母序号)。
(3)可用上图2装置将雾霾中的NO、SO2转化为(NH4)2SO4,则阴极的电极反应式为_______,物质A是 _______(填化学式)。
Ⅱ.利用CO2制取甲醛可以缓解温室效应,反应方程式为CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H2O(g)。请回答下列问题:
(4)T1℃时,将体积比为1: 2的CO2和H2混合气体充入恒容密闭容器中,每隔一定时间测得容器内气体压强如表所示:
时间/min 0 10 20 30 40 50 60
压强/kPa 1.08 0.96 0.88 0.82 0.80 0.80 0.80
①已知:vp(B)=。前10 min,用H2的压强变化表示该反应的平均反应速率为_______kPa min-1。
②T1℃时,反应的平衡常数Kp=_______kPa-1(Kp为用各气体分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数;结果保留三位有效数字)。
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参考答案:
1.B
【详解】A.反①转化中 N2H4与CuO反应生成N2,N元素的化合价升高,则①转化中N2H4是还原剂,故A正确;
B.结合图示可知,③中发生反应为:4+O2+8NH3 H2O=4+4OH-+6H2O,反应生成氢氧根离子,溶液的pH增大,故B错误;
C.1molN2H4失去电子生成氮气,转移4mol电子,而1molO2得到4mol电子,根据得失电子守恒可知,1molN2H4可处理水中1mol O2,故C正确;
D.Na2SO3易与氧气发生氧化还原反应生成Na2SO4,可以用Na2SO3处理锅炉水中的溶解氧,故D正确;
故选:B。
2.A
【详解】A.KOH和Al2(SO4)3滴加顺序不同,现象不同,将KOH滴加到Al2(SO4)3中,先生成沉淀,后溶解,将Al2(SO4)3滴加到KOH中,先没有现象,后生成沉淀,二者反应现象不同,可鉴别,故A正确;
B.无论是稀H2SO4滴加到NaHCO3中,还是NaHCO3滴加到稀H2SO4中,都产生气体,不能鉴别,故B错误;
C.无论是CaCl2滴加到Na2CO3中,还是Na2CO3滴加到CaCl2中,都产生沉淀,不能鉴别,故C错误;
D.无论是Ba(OH)2滴加到NaHSO4中,还是NaHSO4滴加到Ba(OH)2中,都产生沉淀,不能鉴别,故D错误;
故选A。
3.D
【详解】A.甲基的电子式为,1mol甲基中含有电子物质的量为9mol,故A错误;
B.C3H6可能是丙烯,也可能为环丙烷,因此标准状况下,1molC2H4和C3H6的混合物含有“C=C”的物质的量可能为1mol,也可能小于1mol,故B错误;
C.醋酸铵为弱酸弱碱盐,CH3COO-和NH发生双水解反应,促进水的电离,因此水电离出的OH-物质的量大于10-7mol,故C错误;
D.根据溶液呈电中性,因此有c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),溶液的pH=7,c(H+)=c(OH-),推出c(Na+)=c(CH3COO-),可以认为CH3COOH没有电离,CH3COO-没有水解,因此溶液中醋酸分子的物质的量为100×10-3L×0.2mol/L=0.02mol,故D正确;
答案为D。
4.B
【详解】A.氨基(-NH2)属于中性原子团,1个氨基(-NH2)中含有9个电子,则1mol氨基(-NH2)中含有电子数目为9NA,故A错误;
B.H218O的摩尔质量为20g/mol,2gH218O的物质的量为0.1mol,1个H218O分子中含有的中子数、电子数均为10个,则0.1molH218O中含有的中子数、电子数均为NA个,故B正确;
C.pH=1的H2SO4溶液中,由pH= lgc(H+)=1,得H2SO4溶液中c(H+)=0.1mol/L,10L溶液中n(H+)=1mol,所含H+数目为NA,故C错误;
D.电解法精炼铜,粗铜含有杂质金属,阳极先是锌、铁等失电子,然后才是铜失电子,当阳极质量减少 32g 时,阳极失去的电子数不一定是NA,故D错误;
答案选B。
5.C
【详解】A.氢氧化钠溶液能与玻璃中的二氧化硅反应,进行酸碱中和滴定时,氢氧化钠溶液不能盛放在酸式滴定管中,故A错误;
B.氯化氢气体极易溶于水,不能直接通入水中,否则会产生倒吸,故B错误;
C.氯化铵受热易分解生成HCl和氨气,两者在圆底烧瓶底部重新化合成氯化铵,从而实现与氯化钠的分离,故C正确;
D.液溴具有挥发性,挥发出的溴蒸气也能与硝酸银溶液反应生成溴化银沉淀,干扰溴化氢的检验,且溴化氢气体极易溶于水,直接通入水中会产生倒吸,所以装置④不能用于检验溴化氢的生成,不能用于制备溴苯并验证发生了取代反应,故D错误;
答案选C。
6.D
【详解】A项,生成物为硫酸铜和水,不产生二氧化硫,故不选A;
B项,亚硫酸钠和氧气反应生成硫酸钠,该反应不产生二氧化硫,故不选B;
C项,三氧化硫和水反应生成硫酸,反应中无法产生二氧化硫,故不选C;
D项,Cu与浓硫酸反应生成二氧化硫、水和硫酸铜,故选D。
综上所述,本题正确选项为D。
7.D
【分析】由X的原子半径是元素周期表中最小的可知,X为H元素;X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期主族元素,由化合物的结构可知W能形成+1价阳离子,则W为Na元素;由化合物的结构可知Z形成3个共价键、Y形成4个共价键、Q形成2个共价键,且Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同,则Y为C元素、Z为N元素、Q为O元素。
【详解】A.亚硝酸是弱酸,故A错误;
B.电子层结构相同的离子,随核电荷数增大,离子半径依次减小,则钠离子的半径小于氧离子,故B错误;
C.同周期元素,从左到右非金属性依次增强,则元素非金属性的顺序为:O>N>C,故C错误;
D. N原子最外层有5个电子,由化合物的结构可知N原子形成了3个共价键,则化合物中 N原子满足 8 电子稳定结构,故D正确;
故选D。
8.(1)H2、CO2等
(2) 实验Ⅰ结论不合理,因为未进行干燥的Cl2是否能使品红褪色实验,即使品红褪色的不一定是氯气与水反应的产物,也可能是未反应的氯气。实验Ⅱ结论不合理,制取的氯气中含有HCl气体,HCl溶于水后能与NaHCO3粉末反应产生 在甲、乙、丙中分别装入浓盐酸、MnO2、NaBr溶液;烧瓶中有黄绿色气体生成,丙试管中溶液由无色变为橙色;可证明Cl2的氧化性强于Br2,则Br-的还原性强于Cl-
(3) Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O a、b c 双手紧握(或微热)试管丁使试管中气体逸出,NO2与水接触后即可引发烧杯中的水倒流入试管丁中 0.045 mol·L-1
【分析】A、C、E相连后的装置可用于制取Cl2并进行相关的性质实验。若在丙中加入适量水,即可制得氯水。将所得氯水加入到滴有酚酞的NaOH溶液中,观察到溶液褪色;B、D、E装置相连后,在B中盛装浓硝酸和铜片(放在有孔塑料板上),可制得NO2,以此解答。
【详解】(1)B装置用于块状不溶于水的固体与液体反应制取气体,故可用锌粒与稀H2SO4制H2,也可用大理石与盐酸制CO2等。
(2)实验Ⅰ结论不合理,因为未进行干燥的Cl2是否能使品红褪色实验,即使品红褪色的不一定是氯气与水反应的产物,也可能是未反应的氯气;
实验Ⅱ结论不合理,制取的氯气中含有HCl气体,HCl溶于水后能与NaHCO3粉末反应产生气泡。
(3)①铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,反应方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
②若二氧化氮能和水反应,则烧杯内气体的压强会减小,小于外界大气压,烧杯中的溶液会倒流于试管丁,所以先关闭止水夹ab再打开止水夹c,使烧杯中的水进入试管丁的操作是:双手紧握试管丁使试管中气体逸出,二氧化氮与水接触后即可引发烧杯中的水倒流于试管丁;
③设容器的体积为VL,所以二氧化氮气体的物质的量为,二氧化氮和氧气、水反应生成硝酸,溶质是硝酸,根据氮元素守恒,硝酸的物质的量是 ;硝酸的物质的量浓度是。
9. +NaOHNaCl+H2O+ 消去反应 乙苯 +HNO3H2O+ 19 浓硝酸、浓硫酸、加热50℃~60℃ Fe/稀HCl
【详解】A的分子式为C6H13Cl,为己烷的一氯代物,在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应得到B,1mol B发生信息①中氧化反应生成2mol C,且C不能发生银镜反应,B为对称结构烯烃,且不饱和C原子没有H原子,故B为(CH3)2C=C(CH3)2,C为(CH3)2C=O,逆推可知A为(CH3)2CH-CCl(CH3)2.D属于单取代芳烃,其相对分子质量为106,D含有一个苯环,侧链式量=106-77=29,故侧链为-CH2CH3,D为,核磁共振氢谱显示F苯环上有两种化学环境的氢,故D发生乙基对位取代反应生成E为,由F的分子式可知,E中硝基被还原为-NH2,则F为,C与F发生信息⑤中反应,分子间脱去1分子水形成N=C双键得到G,则G为,
(1)A发生消去反应生成B,反应方程式为C(CH3)2Cl-CH(CH3)2+NaOHC(CH3)2=C(CH3)2+NaCl+H2O,该反应为消去反应,故答案为C(CH3)2Cl-CH(CH3)2+NaOHC(CH3)2=C(CH3)2+NaCl+H2O;消去;
(2)E为,其名称是对硝基乙苯,D发生取代反应生成E,反应方程式为+HNO3+H2O,故答案为对硝基乙苯;+HNO3+H2O;
(3)通过以上分析知,G结构简式为,故答案为;
(4)F为,含有苯环同分异构体中,若取代基为氨基、乙基,还有邻位、间位2种,若只有一个取代基,可以为-CH(NH2)CH3、-CH2CH2NH2、-NH-CH2CH3、-CH2NHCH3、-N(CH3)2,有5种;若取代为2个,还有-CH3、-CH2NH2或-CH3、-NHCH3,各有邻、间、对三种,共有6种;若取代基有3个,即-CH3、-CH3、-NH2,2个甲基相邻,氨基有2种位置,2个甲基处于间位,氨基有3种位置,2个甲基处于对位,氨基有1种位置,共有2+3+1=6种,故符合条件的同分异构体有:2+5+6+6=19,其中核磁共振氢谱为4组峰,且面积比为6:2:2:1,说明含有2个-CH3,可以是,故答案为19;。
(5)由苯与浓硝酸、浓硫酸在加热条件下得到H为硝基苯,硝基苯在Fe粉/盐酸条件下还有得到I为,再与(CH3)2C=O反应得到,最后加成反应还原得到,故反应条件1所选用的试剂为:浓硝酸、浓硫酸,反应条件2所选用的试剂为:Fe粉/稀盐酸,I的结构简式为,故答案为浓硝酸、浓硫酸;Fe粉/盐酸;。
10.(1)C
(2)过滤
(3)4.0×10-5
(4) 2C+TiO2+2Cl2TiCl4+2CO TiCl4遇水发生水解(氯气与水反应或碳与水蒸气反应)
(5)向过滤器中加入蒸馏水,直到淹没沉淀,待水自然流出,重复2~3即次即可
(6) CO2+8H++8e-=CH4+2H2O H2O
【分析】钛铁矿(主要含FeTiO3和少量SiO2、Fe2O3)为原料加入双氧水、硫酸酸溶,过滤去除滤渣,滤液中加入硫酸氧钛,加入热水水浸去掉滤液,水浸渣焙烧得到氧化钛,加入碳和氯气氯化,得到四氯化钛,再加入氯化锶、草酸溶液共沉淀,再煅烧得到钛酸锶。
(1)
钛酸锶(SrTiO3)中含有钛酸根(TiO32-),所以为钛酸盐,答案选C;
(2)
钛铁矿(主要含FeTiO3和少量SiO2、Fe2O3)溶于硫酸时,只有SiO2不反应,同时,有二价和三价铁生成,双氧水的作用氧化-二价铁,分离的方法(操作)为过滤;
(3)
根据常温下,Fe(OH)3的Ksp=4.0×10-38,将氢氧根离子浓度代入Ksp,可以得出“滤液”中Fe3+的最大浓度为4.0×10-5mol/L;
(4)
在氯化过程中,高温时由于碳过量所以有CO生成,氯化反应的相关化学方程式为2C+TiO2+2Cl2TiCl4+2CO。如果水浸渣煅烧不充分,有水残留,TiCl4遇水发生水解(氯气与水反应或碳与水蒸气反应),则“氯化”效率降低;
(5)
“共沉淀”后经过过滤、洗涤、干燥得到纯净的草酸氧钛锶晶体SrTiO(C2O4)2·4H2O;
洗涤的操作向过滤器中加入蒸馏水,直到淹没沉淀,待水自然流出,重复2~3次即可;
(6)
从其原理图可知,铂电极发生CO2到CH4的转换,即发生还原反应,其电极反应式CO2+8H++8e-=CH4+2H2O,从总反应看,反应为CO2与水反应生成CH4和氧气,所以当反应进行一段时间后,需要向装置中补充水。
11. > H H2SO4 0.024 38.3
【分析】根据盖斯定律计算热化学方程式;探究压强对2NO2 (g)N2O4(g)平衡移动的影响,根据图示可知,压强越大,反应速率越快,t2时刻移动了活塞,压强迅速增大,说明针筒内气体体积缩小,保持活塞位置不变后,平衡向着正向移动,混合气体的物质的量逐渐减小,根据M=可知,E、F、H三点对应气体的平均相对分子质量最大的点为H;根据图中信息可知,将雾霾中的NO、SO2转化为(NH4)2SO4,则阴极上NO得电子产生NH;物质A是H2SO4;根据三段式可计算出Kp。
【详解】Ⅰ.(1)根据图一可知热化学方程式为①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1=-196.6 kJ·mol-1;
②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH2=-113.0 kJ·mol-1;
根据盖斯定律,由①-②整理可得NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g) ΔH =ΔH1-ΔH2=-41.8kJ/mol;
(2)①其他条件相同时压强越大反应速率越快,故B、E两点对应的正反应速率大小为vB>vE;
②t2时刻移动了活塞,压强迅速增大,说明针筒内气体体积缩小,保持活塞位置不变后,平衡向着正向移动,混合气体的物质的量逐渐减小,根据M=可知,E、F、H三点对应气体的平均相对分子质量最大的点为H;
(3)根据图中信息可知,将雾霾中的NO、SO2转化为(NH4)2SO4,则阴极上NO得电子产生NH,电极反应式为NO+6H++5e-=NH+H2O;物质A是H2SO4;
Ⅱ.(4)①反应方程式为CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H2O(g),=2,已知:vp(B)=。前10 min,用H2的压强变化表示该反应的平均反应速率为vp(H2)===0.024 kPa min-1;
②
Kp==38.3kPa-1。
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