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MnO2
Cu
NaOH
气体
Cl2
O2
SO2
NH3
A.AB.BC.CD.D
4.“结构决定性质”是学习有机化学尤为重要的理论,不仅表现在官能团对物质性质的影响上,还表现在原子或原子团相互的影响上。
以下事实并未涉及原子或原子团相互影响的是
A.乙醇是非电解质而苯酚有弱酸性
B.卤代烃难溶于水而低级醇、低级醛易溶于水
C.甲醇没有酸性,甲酸具有酸性
D.苯酚易与浓溴水反应生成白色沉淀而苯与液溴的反应需要铁粉催化
5.化合物如图的分子式均为C7H8。
下列说法正确的是
A.W、M、N均能与溴水发生加成反应B.W、M、N的一氯代物数目相等
C.W、M、N分子中的碳原子均共面D.W、M、N均能使酸性KMnO4溶液褪色
6.有机物J147的结构简式如图,具有减缓大脑衰老的作用。
下列关于J147的说法中错误的是()
A.可发生加聚反应B.分子式为C20H20O6
C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.分子中所有碳原子可能共平面
7.1L某混合溶液中,溶质X、Y浓度都为0.1mol·
L—1,向混合溶液中滴加0.1mol·
L—1某溶液Z,所得沉淀的物质的量如图所示,则X、Y、Z分别是()
A.偏铝酸钠、氢氧化钡、硫酸
B.氯化铝、氯化镁、氢氧化钠
C.氯化铝、氯化铁、氢氧化钠
D.偏铝酸钠、氯化钡、硫酸
8.常温下,将0.2mol/LKMnO4酸性溶液0.1L与一定量pH=3的草酸(HOOC—COOH)溶液混合,放出VL气体。
NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()
A.0.1molHOOC—COOH含共用电子对数目为0.9NA
B.当1molKMnO4被还原时,强酸提供的H+数目为NA
C.pH=3的草酸溶液含有H+数目为0.001NA
D.该反应释放CO2分子数目为
NA
9.M是一种化工原料,可以制备一系列物质(见下图)。
A.元素C、D形成的简单离子半径,前者大于后者
B.F的热稳定性比H2S弱
C.化合物A、F中化学键的类型相同
D.元素C、D的最高价氧化物的水化物均可以和H发生反应
10.催化加氢不能得到2-甲基戊烷的是()
A.CH3CH=C(CH3)CH2CH3B.(CH3)2C=CHCH2CH3
C.CH≡C(CH3)(CH2)2CH3D.CH3CH=CHCH(CH3)2
11.11.9g金属锡(Sn)跟100mL12mol·
L-1HNO3共热一段时间。
完全反应后测定溶液中c(H+)为8mol·
L-1,溶液体积仍为100mL。
产生的气体全部被氢氧化钠溶液吸收,消耗氢氧化钠0.4mol。
由此推断氧化产物可能是()
A.SnO2·
4H2OB.Sn(NO3)4
C.Sn(NO3)2D.Sn(NO3)2和Sn(NO3)4
12.中国科学家用蘸墨汁书写后的纸张作为空气电极,设计并组装了轻型、柔性、能折叠的可充电锂空气电池如下图1所示,电池的工作原理如下图2所示。
下列有关说法正确的是
A.放电时,纸张中的纤维素作锂电池的正极
B.闭合开关K给锂电池充电,X为直流电源正极
C.放电时,Li+由正极经过有机电解质溶液移向负极
D.充电时,阳极的电极反应式为Li2O2-2e-=O2+2Li+
13.化学与生产、生活、社会密切相关。
下列说法正确的是()
A.葡萄酒中添加SO2,可起到抗氧化和抗菌的作用
B.PM2.5颗粒分散到空气中可产生丁达尔效应
C.苯、四氯化碳、乙醇都可作萃取剂,也都能燃烧
D.淀粉、油脂、纤维素和蛋白质都是高分子化合物
14.NA代表阿伏加德罗常数,下列有关叙述正确的是
A.0.1mol的白磷(P4)或甲烷中所含的共价键数均为0.4NA
B.足量的Fe粉与1molCl2充分反应转移的电子数为2NA
C.1.2gNaHSO4晶体中含有离子总数为0.03NA
D.25℃时,pH=13的1.0LBa(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.2NA
15.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X和W为同主族元素,Z的单质能溶于W的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液。
由这四种元素中的一种或几种组成的物质存在如下转化关系,甲+乙→丙+W,其中甲是元素X的氢化物,其稀溶液可用于伤口消毒,乙为一种二元化合物,常温下0.1mol·
L-1丙溶液的pH=13,下列说法错误的是
A.X和Y、W均至少能形成两种化合物
B.乙和丙均为既含有离子键又含有共价键的离子化合物
C.四种元素简单离子半径中Z的最小
D.气态氢化物的稳定性:
X>
W
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.以红土镍矿(主要含有Fe2O3、FeO、NiO、SiO2等)为原料,获取净水剂黄钠铁矾[NaFe(SO4)2(OH)6]和纳米镍粉的部分工艺流程如下:
(1)“酸浸”过程,为提高铁和镍元素的浸出率,可采取的措施有___________(写出两种)。
(2)“过滤Ⅰ”滤渣的主要成分是______。
(3)“氧化”过程欲使0.3molFe2+转变为Fe3+,则需氧化剂NaClO至少为________mol。
(4)“沉铁”过程中加入碳酸钠调节浴液的pH至2,生成黃钠铁矾沉淀,写出该反应的化学方程式______。
若碳酸钠过多会导致生成的沉淀由黄钠铁矾转变为_____(填化学式)。
(5)向“过滤Ⅱ”所得滤液(富含Ni2+)中加入N2H4·
H2O,在不同浓度的氢氧化钠溶液中反应,含镍产物的XRD图谱如下图所示(XRD图谱可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。
欲制得高纯纳米镍粉最适宜的NaOH的物质的量浓度为_____。
写出该条件下制备纳米镍粉同时生成N2的离子方程式_____。
(6)高铁酸盐也是一种优良的含铁净水剂,J.C.Poggendor早在1841年利用纯铁作电极插入浓的NaOH溶液电解制得Na2FeO4,阳极生成FeO42-的电极反应式为______;
Deininger等对其进行改进,在阴、阳电极间设置阳离子交换膜,有效提高了产率,阳离子交换膜的作用是_______。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.几种中学化学常见的单质及其化合物相互转化的关系图如下:
可供参考的信息有:
①甲、乙、丙、丁为单质,其余为化合物
②A由X和Y两种元素组成,其原子个数比为l︰2,元素质量之比为7︰8。
③B气体是引起酸雨的主要物质,H常温下为无色无味的液体,E常用作红色油漆和涂料。
试根据上述信息回答下列问题:
(1)A的化学式为___________,每反应lmol的A转移的电子数为_____________mol;
(2)F与丁单质也可以化合生成G,试写出该反应的离子方程式:
______________________;
(3)少量F的饱和溶液分别滴加到下列物质中,得到三种分散系①、②、③。
试将①、②、③对应的分散质具体的化学式填人下列方框中:
________________
(4)化合物M与H组成元素相同,可以将G氧化为F,且不引进新的离子。
试写出M在酸性环境下将G氧化为F的离子方程式:
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.
(1)基态溴原子的价层电子轨道排布式为________。
第四周期中,与溴原子未成对电子数相同的金属元素有_______种。
(2)铍与铝的元素性质相似。
下列有关铍和铝的叙述正确的有___________(填标号)。
A.都属于p区主族元素
B.电负性都比镁大
C.第一电离能都比镁大
D.氯化物的水溶液pH均小于7
(3)Al元素可形成[AlF6]3-、[AlCl4]-配离子,而B元素只能形成[BF4]-配离子,由此可知决定配合物中配位数多少的因素是________________;
[AlCl4]-的立体构型名称为______。
(4)P元素有白磷、红磷、黑磷三种常见的单质。
①白磷(P4)易溶于CS2,难溶于水,原因是________________
②黑磷是一种黑色有金属光泽的晶体,是一种比石墨烯更优秀的新型材料。
白磷、红磷都是分子晶体,黑磷晶体与石墨类似的层状结构,如图所示。
下列有关黑磷晶体的说法正确的是_________。
A.黑磷晶体中磷原子杂化方式为sp2杂化
B.黑磷晶体中层与层之间的作用力是分子间作用力
C.黑磷晶体的每一层中磷原子都在同一平面上
D.P元素三种常见的单质中,黑磷的熔沸点最高
(5)F2中F-F键的键能(157kJ/mol)小于Cl2中Cl-Cl键的键能(242.7kJ/mol),原因是_________。
(6)金属钾的晶胞结构如图。
若该晶胞的密度为ag/cm3,阿伏加得罗常数为NA,则表示K原子半径的计算式为______。
19.(6分)VA族元素氮、磷、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)的单质及其化合物在科研和生产中有许多重要用途。
(1)铋合金可用于自动喷水器的安全塞,一旦发生火灾时,安全塞会“自动”熔化,喷出水来灭火。
铋的价电子排布式为_______。
(2)第三周期元素中第一电离能大于磷的元素有_______(填元素符号)。
(3)Pt(NH3)2C12具有如图所示的两种平面四边形结构(一种有抗癌作用),其中在水中的溶解度较小是_______(填“顺式”或“反式”)。
(4)氨硼烷(BH3▪NH3)是一种储氢材料,与乙烷互为等电子体,熔点为104℃。
氨硼烷晶体中各种微粒间的作用力涉及________(填标号)。
A.范德华力B.离子键C.配位键D.金属键
(5)偏亚砷酸钠(NaAsO2)是一种灭生性除草剂,可杀死各种草本植物,其阴离子的立体构型为___。
(6)化肥厂生产的(NH4)2SO4中往往含有少量极易被植物根系吸收的具有正四面体结构的N4H44+,其结构式为_______,其中N原子的杂化方式为________。
(7)镧、铁、锑三种元素组成的一种固体能实现热电效应。
该固体晶胞结构如图l所示,晶胞参数为anm,Fe原子填在6个Sb原子形成的正八面体空隙中,晶胞6个表面的结构都如图2所示。
①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,例如图l中原子甲的坐标为(0,0,0),原子乙的坐标为(
,
,0),则原子丙的坐标为________。
②设阿伏加德罗常数的值为NA,则该固体的密度ρ=__g·
cm-3(列出计算式即可)。
参考答案
1.B
【解析】
【详解】
A.H2S+CuSO4=CuS+H2SO4。
错误;
B.H2SO4+2NaCl=Na2SO4+2HCl↑;
2HCl+FeS=FeCl2+H2S↑,正确;
C.Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH,错误;
D.CuSO4+2NH3·
H2O=Cu(OH)2↓+(NH4)2SO4,错误。
2.D
【分析】
A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期主族元素,0.005mol/L戊溶液的pH=2,说明戊为二元强酸,则戊为硫酸,丙为SO3;
甲和丙是D元素的两种常见氧化物,甲为SO2,D为S元素,E为Cl元素;
乙和丁是B元素的两种常见同素异形体,二氧化硫被乙氧化生成三氧化硫,可知乙为O3,丁为O2,则B为O元素;
A的原子序数是B和D原子序数之和的
,A的原子序数为(8+16)×
=6,可知A为C元素;
C的原子半径在所有短周期主族元素中最大,C为Na元素,据此分析解答。
由上述分析可知,A为C,B为O,C为Na,D为S,E为Cl。
A.C、D形成离子化合物Na2S,原子个数比为2:
1,故A错误;
B.C、E形成的化合物为氯化钠,为强酸强碱盐,不水解,水溶液呈中性,故B错误;
C.一般而言,离子的电子层数越大,离子半径越大,硫离子半径最大;
电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,钠离子半径小于氧离子,简单离子半径:
B>
C,故C错误;
D.非金属性Cl>C,则E的最高价氧化物水化物的酸性大于A的最高价氧化物水化物的酸性,故D正确;
故选D。
【点睛】
本题考查无机物的推断及原子结构与元素周期律,把握图中转化关系、元素化合物知识来推断物质和元素为解答的关键。
本题的突破口为“0.005mol/L戊溶液的pH=2”。
本题的易错点为C,要注意离子半径比较方法的理解和灵活运用。
3.B
A.浓盐酸和KMnO4固体混合有氯气生成,但氯气易溶于水,且与水发生反应,则不能用排水法收集,故A错误;
B.双氧水在MnO2的催化作用下生成氧气,氧气可用排水法收集,故B正确;
C.Cu与浓硫酸反应需要加热,图中缺少酒精灯,且二氧化硫不能选排水法收集,故C错误;
D.氨气极易溶于水,不能排水法收集,故D错误;
故答案为B。
4.B
A、乙醇中羟基与乙基相连,苯酚中羟基与苯环相连,乙醇是非电解质而苯酚有弱酸性是烃基对羟基的影响,错误;
B、卤代烃难溶于水,低级醇、低级醛和水分子间形成氢键,易溶于水,未涉及原子或原子团相互影响,正确;
C、甲醇没有酸性,甲酸中羰基对羟基影响,使羟基氢活泼,发生电离,具有酸性,错误;
D、苯酚中羟基影响苯环使苯环上羟基邻、对位氢原子活泼易被取代,易与浓溴水反应生成白色沉淀,错误。
5.D
A.由
结构简式可知,W不能和溴水发生加成反应,M、N均能与溴水发生加成反应,故A错误;
B.W的一氯代物数目为4种,M的一氯代物数目3种,N的一氯代物数目4种,故B错误;
C.根据甲烷分子的正四面体结构、乙烯分子和苯分子的共面结构可知,W、N分子中的碳原子均共面,M中的碳原子不能共面,故C错误,D.W中与苯环相连的碳原子了有氢原子,M和N均含碳碳双键,故W、M、N均能被酸性KMnO4溶液氧化,故D正确;
答案:
D。
6.B
A.该有机物分子中含有碳碳双键,在一定条件下可以发生加聚反应,故A正确;
B.由该有机物的结构简式可得,其分子式为C21H20O6,故B错误;
C.该有机物分子中含有碳碳双键,可以和酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应从而使其褪色,故C正确;
D.苯环上的所有原子共平面,碳碳双键上所有原子共平面,羰基上的原子共平面,单键可以旋转,则该有机物分子中所有碳原子可能共平面,故D正确;
答案选B。
7.A
A.NaAlO2和Ba(OH)2均为0.1mol,加入等浓度的硫酸,加入的硫酸中的H+和溶液中的OH-生成水,同时SO42-和Ba2+生成BaSO4沉淀,当加入1L硫酸溶液时恰好和Ba(OH)2反应,生成0.1molBaSO4,再加入0.5LH2SO4溶液时,加入的0.1molH+恰好和溶液中的0.1molAlO2-完全反应:
H++AlO2-+H2O=Al(OH)3↓,生成0.1molAl(OH)3沉淀。
再加入1.5LH2SO4溶液,加入的0.3molH+把生成0.1molAl(OH)3沉淀溶解:
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,和图像相符,故A选;
B.AlCl3和MgCl2均为0.1mol,共需要和0.5mol氢氧化钠反应生成沉淀,即需要5L氢氧化钠溶液才能使沉淀达到最多,和图像不符,故B不选;
C.AlCl3和FeCl3均为0.1mol,共需要0.6molNaOH和它们反应生成沉淀,即需要6LNaOH溶液才能使沉淀达到最多,和图像不符,故C不选;
D.NaAlO2和BaCl2各0.1mol,先加入0.5L硫酸,即0.05mol硫酸,加入的0.1molH+和溶液中的0.1molAlO2-恰好完全反应生成0.1molAl(OH)3沉淀,同时加入的0.05molSO42-和溶液中的Ba2+反应生成BaSO4沉淀。
溶液中的Ba2+有0.1mol,加入的SO42-为0.05mol,所以生成0.05molBaSO4沉淀,还剩0.05molBa2+。
此时沉淀的物质的量为0.15mol。
再加入0.5LH2SO4溶液,加入的0.1molH+恰好把生成的0.1molAl(OH)3沉淀溶解,同时加入的0.05molSO42-恰好和溶液中剩余的0.05molBa2+生成0.05molBaSO4沉淀,此时溶液中的沉淀的物质的量为0.1mol,和图像不符,故D不选。
故选A。
8.A
A.1个HOOC—COOH分子中含有9对共用电子对,则0.1molHOOC—COOH含共用电子对数目为0.9NA,A正确;
B.KMnO4与草酸反应的方程式为:
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O,根据方程式可知当1molKMnO4被还原时,强酸提供的H+的物质的量为3mol,因此反应消耗的H+数目为3NA,B错误;
C.缺少溶液的体积,不能计算H+的数目,C错误;
D.不确定CO2气体所处的环境,因此不能计算其物质的量,也就不能确定其分子数,D错误;
故合理选项是A。
9.A
【解析】推论各物质如图:
A、元素C、D形成的简单离子Cl―、Na+半径,
Cl―多一个电子层,半径大些,故A正确;
B、F为HCl,氯原子半径小,与氢形成的共价键稳定,稳定性大于H2S,故B错误;
C、A为NaOH,有离子键、共价键,F为HCl,只有共价键,故C错误;
D、元素C、D的最高价氧化物的水化物分别是HClO4、NaOH,只有HClO4可以和H(Na2CO3
)发生反应,故D错误。
点睛:
考查物质间反应,涉及钠、氯的化合物等物质的化学性质。
要求学生对常见物质化学性质的熟炼掌握,加强对知识识记和理解。
10.A
A.与氢加成生成物为3-甲基戊烷,A错误;
B.与氢加成生成物为2-甲基戊烷,B正确;
C.与氢加成生成2,2-二甲基戊烷,或新庚烷,C错误;
D.加成反应好主链C原子为5,甲基在2号碳原子位置,能得到2-甲基戊烷,D正确。
11.A
11.9g金属锡的物质的量=
=0.1mol,l2mol/LHNO3为浓硝酸,完全反应后测得溶液中的c(H+)=8mol/L,则浓硝酸有剩余,即锡与浓硝酸反应生成NO2,二氧化氮被氢氧化钠吸收生成盐,根据钠原子和氮原子的关系知,n(Na)=n(N)=0.4mol,所以生成的二氧化氮的物质的量为0.4mol;
设金属锡被氧化后元素的化合价为x,由电子守恒可知:
0.1mol×
(x-0)=0.4mol×
(5-4),解得x=+4;
又溶液中c(H+)=8mol/L,而c(NO3-)=
=8mol/L,根据溶液电中性可判断溶液中不存在Sn(NO3)4,故答案为A。
12.D
本题主要考查电解原理。
可充电锂空气电池放电时,墨汁中的碳作锂电池的正极,活泼的锂是负极,电解质里的阳离子经过有机电解质溶液移向正极;
开关K闭合给锂电池充电,电池负极接电源的负极,充电时阳极上发生失电子的氧化反应,据此回答。
A、可充电锂空气电池放电时,墨汁中的碳作锂电池的正极,错误;
B、开关K闭合给锂电池充电,电池负极接电源的负极,X为直流电源负极,错误;
C、放电时,Li+由负极经过有机电解质溶液移向正极,错误;
D、充电时阳极上发生失电子的氧化反应:
Li2O2−2e−===O2↑+2Li+,故D正确。
13.A
【解析】A、利用SO2有毒,具有还原性,能抗氧化和抗菌,故正确;
B、PM2.5指大气中直径小于或等于2.5微米,没有在1nm-100nm之间,构成的分散系不是胶体,不具有丁达尔效应,故错误;
C、四氯化碳不能燃烧,故错误;
D、油脂不是高分子化合物,故错误。
14.B
【解析】A.白磷为正四面体结构,1个白磷分子中含有6个共价键,则0.1mol白磷含有的共价键数目为0.6NA,1个甲烷分子中含有4个共价键,所以0.1mol甲烷含有的共价键数目为0.4NA,故A错误;
B.1molCl2与足量Fe粉反应生成FeCl3,转移电子的物质的量为2mol,数目为2NA,故B正确;
C.NaHSO4晶体中含有Na+和HSO4-,1.2gNaHSO4的物质的量为1.2g÷
120g/mol=0.01mol,则含有离子的物质的量为0.02mol,总数为0.02NA,故C错误;
D.25℃时,pH=13的1.0LBa(OH)2溶液中OH-的物质的量浓度为0.1mol/L,则n(OH-)=1.0L×
0.1mol/L=0.1mol,OH-的数目为0.1NA,故D错误;
本题主要考查阿伏加德罗常数的计算和判断,熟练掌握物质的量和阿伏加德罗常数、物质的量浓度等物理量之间的关系是解题的关键,试题难度中等。
本题的易错点是A项,解题时要注意白磷(P4)分子中含有6个P-P共价键。
15.B
短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Z的单质能溶于W的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液中,不溶于其浓溶液中,说明Z为Al元素,W为S元素,因为铝在常温下能溶于稀硫酸,在浓硫酸中发生钝化;
X和W为同主族元素,则X为O元素;
甲是元素X的氢化物,其稀溶液可用于伤口消毒,则甲为H2O2;
常温下0.1mol·
L-1丙溶液的pH=13,则丙为强碱,说明X、Y、Z、W四种元素中有一种元素的氢氧化物为强碱,则Y为Na元素,则丙为NaOH;
由于这四种元素中的一种或几种组成的物质存在甲+乙→丙+W的转化关系,且乙为一种二元化合物,则乙为Na2S。
A.根据上述分析X、Y、W分别为O、Na、S元素。
X和Y能形成氧化钠、过氧化钠,X和W能形成二氧化硫、三氧化硫,即X和Y、W均至少能形成两种化合物,故A正确;
B.通过上述分析可知,乙为硫化钠,硫化钠是只含离子键的离子化合物,丙为氢氧化钠,氢氧化钠是既含离子键又含共价键的离子化合物,故B错误;
C.W的离子核外电子层数最多,离子半径最大,X、Y、Z的离子具有相同的电子层结构,因为核外电子层数相同时,核电荷数越大半径越小,Z的核电荷数最大,离子半径最小,故C正确;
D.X和W为同主族元素
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