常州市名校2021届高考化学统考试题

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2021届新高考化学模拟试卷
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.向FeCl3、CuCl2、盐酸的混合溶液中加入铁粉充分反应后,用KSCN溶液检验无明显现象,则反应后的溶液一定
A.含Cu2+B.含Fe2+C.呈中性D.含Fe2+和Cu2+
2.A、B、C、D是中学化学中常见的四种物质,且A、B、C中含有同一种元素,其转化关系如图所示。

下列说法正确的是()
A.若B为一种两性氢氧化物,则D可能是强酸,也可能是强碱
B.若A为固态非金属单质,D为O2,则A可以为单质硫
C.若A为强碱,D为CO2,则B的溶解度一定大于C的溶解度
D.若A为18电子气态氢化物,D为O2,则A只能是C2H6
3.W、X、Y、Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大。

W最外层电子数是次外层电子数的3倍,W 与Y同主族,X在短周期中原子半径最大。

下列说法正确的是
A.常温常压下Y的单质为气态B.X的氧化物是离子化合物
C.X与Z形成的化合物的水溶液呈碱性D.W与Y具有相同的最高化合价
4.下列事实能用元素周期律解释的是
A.沸点:H2O>H2Se>H2S B.酸性:H2SO4>H2CO3>HClO
C.硬度:I2>Br2>Cl2D.碱性:KOH>NaOH>Al(OH)3
5.分类是化学学习与研究的常用方法,下列分类不正确的是()
A.按照分散质和分散剂所处的状态,可分为9种分散系
B.天然气、水煤气、裂解气、高炉煤气都是混合物
C.CO2、C6H12O6、CH3CH2OH、HCOOH都是非电解质
D.塑料的老化、橡胶的硫化、石油的裂化、铁铝的钝化、油脂的硬化均属化学变化
6.下列关于有机化合物的说法正确的是
A.除去乙醇中的少量水,方法是加入新制生石灰,经过滤后即得乙醇
B.CH3CH2CH2COOH和CH3COOCH2CH3属于碳链异构
C.除去乙酸乙酯中的乙酸和乙醇杂质,可加入足量烧碱溶液,通过分液即得乙酸乙酯
D.一个苯环上已经连有—CH3、—CH2CH3、—OH三种基团,如果在苯环上再连接一个—CH3,其同分异构体有16种
7.设N A为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.1L0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中含有的阳离子数目小于0.2N A
B.0.24g Mg在O2和CO2的混合气体中完全燃烧,转移电子数为0.02N A
C.3g由CO2和SO2组成的混合气体中含有的质子数为1.5N A
D.1molNa2O2与SO2完全反应,转移电子数为2N A
8.春季复工、复学后,公用餐具消毒是防控新型冠状病毒传播的有效措施之一。

下列可直接用作公用餐具消毒剂的是
A.95%的乙醇溶液B.40%的甲醛溶液
C.次氯酸钠稀溶液D.生理盐水
9.用废铁屑制备磁性胶体粒子,制取过程如下:
下列说法不正确的是
A.用Na2C O3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的油污
B.通入N2是防止空气中的O2氧化二价铁元素
C.加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+,涉及反应:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2 H2O
D.溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为2:1
10.实验室处理含FeBr3废催化剂的溶液,可得到溴的苯溶液和无水FeCl3。

下列做法能达到相应实验目的的是()
A.制取Cl2
B.使Br-转化为Br2
C.分液,先放出水层,再倒出溴的苯溶液
D.将分液后的水层蒸干获得无水FeCl3
11.下列说法不正确的是
A.用饱和碳酸钠溶液能鉴别乙酸、乙醇、苯、四氯化碳
B.麦芽糖、淀粉、花生油、大豆蛋白都能在人体内水解
C.苯中混有的少量甲苯,可加入足量高锰酸钾酸性溶液,充分反应后,经分液可得纯净的苯
D.向乙酰水杨酸粗产品中加入饱和碳酸氢钠溶液,充分反应后过滤,可除去乙酰水杨酸中的水杨酸聚合物杂质
12.COCl2的分解反应为: COCl2(g)=Cl2(g)+CO(g) △H=+108 kJ•mol-1。

某科研小组研究反应体系达到平衡后改变外界条件,各物质的浓度在不同条件下的变化状况,结果如图所示。

下列有关判断不正确的是
A.第4min 时,改变的反应条件是升高温度
B.第6min 时,V 正(COCl2)>V 逆(COCl2)
C.第8min 时的平衡常数K=2.34
D.第10min 到14min 未标出COCl2的浓度变化曲线
13.含有0.01molFeCl3的氯化铁饱和溶液因久置变得浑浊,将所得分散系从如图所示装置的A 区流向B 区,其中C区是不断更换中的蒸馏水。

已知N A为阿伏加德罗常数的值。

下列说法不正确的是
A.实验室制备Fe(OH)3胶体的反应为:FeCl3+3H2O Δ
Fe(OH)3(胶体)+3HCl
B .滤纸上残留的红褐色物质为Fe(OH)3固体颗粒
C .在B 区的深红褐色分散系为Fe(OH)3胶体
D .进入C 区的H +的数目为0.03N A
14.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A .Na(s)2O (g)
−−−→点燃Na 2O 2(s)2CO (g)−−−→Na 2CO 3(s) B .Fe 3O 4(s)Al(s)−−−→高温Fe(s)2Cl (g)
−−−→点燃FeCl 2(s) C .SiO 2(s)HCl(aq)−−−→SiCl 4(g)2H (g)
−−−→高温Si(s) D .S(s)2O (g)
−−−→点燃SO 3(g)2H O(l)−−−→H 2SO 4(aq) 15.设N A 为阿伏加德罗常数的值。

下列叙述正确的是
A .标准状况下,11.2LCHC13中含有的氯原子数目为1.5N A
B .10.0g 质量分数为46%的乙醇溶液与足量钠反应产生的H 2数目为0.05N A
C .常温常压下,124gP 4中含σ键数目为4N A
D .向1L1mol·L -1NH 4Cl 溶液中加入氨水至中性,溶液中+
4NH 数目为N A
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.锰酸锂(LiMn 2O 4)可作为锂离子电池的正极材料,在工业上可利用软锰矿浆(主要成分为MnO 2,含少量Fe 2O 3、FeO 、Al 2O 3、SiO 2等杂质)吸收含硫烟气(主要成分SO 2)制备锰酸锂,生产流程:
已知:①软锰矿浆在吸收含硫烟气的过程中酸性逐渐增强。

②在此流程中部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH 如表:
沉淀物
Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3 Mn(OH)2 开始沉淀
2.7 7.6
3.4 7.7 完全沉淀 3.7 9.6
4.7 9.8
(1)含硫烟气在通入软锰矿浆前需要先冷却,冷却的原因是____________________。

(2)滤液1中所含金属阳离子有_____________(填离子符号)。

(3)在实际生产中,Li 2CO 3与MnO 2按物质的量之比1∶4混合均匀加热制取LiMn 2O 4,反应过程: ①升温到515℃时,Li 2CO 3开始分解产生CO 2和碱性氧化物A ,写出A 的名称________,此时比预计Li 2CO 3的分解温度(723℃)低得多,可能原因是_______________;
②升温到566℃时,MnO2开始分解产生另一种气体X,X恰好与①中产生的CO2物质的量相等,同时得到固体B,固体B是______。

③升温到720℃时,第三阶段反应开始,固体质量逐渐增加,当质量不再增加时,得到高纯度的锰酸锂。

请写出该阶段反应的化学方程式_________________。

(4)由“滤液1”得到“滤液2”同时回收Al(OH)3的实验方案如下:边搅拌边向滤液1中加入_____________,再加入NaOH溶液调节pH范围为____________,过滤得到滤液2和滤渣,向滤渣中加入NaOH溶液pH≥12,搅拌、过滤,再向所得滤液中通入过量的CO2过滤、洗涤、低温烘干得Al(OH)3。

(5)工业上,将Li2CO3粗品制备成高纯Li2CO3的部分工艺:
a.将Li2CO3溶于盐酸作电解槽的阳极液,LiOH溶液做阴极液,两者用离子选择透过膜隔开,用惰性电极电解。

b.电解后向LiOH溶液中加入少量NH4HCO3溶液并共热,过滤、烘干得高纯Li2CO3。

①a中,阳极的电极反应式是__________,宜选用_____(“阳”或“阴”)离子交换膜。

②b中,生成Li2CO3反应的化学方程式是__________________。

三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.2020年2月,国家卫生健康委办公厅、国家中医药管理局办公室联合发出《关于印发新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第六版)的通知》。

此次诊疗方案抗病毒治疗中增加了磷酸氯喹和阿比多尔两个药物。

其中阿比多尔中间体I的合成路线如下:
(1)A的结构简式是_____。

描述检验A的方法及现象______________。

(2)I中含氧官能团名称是_____。

(3)③、⑦的反应类型分别是____ 、__________ 。

(4)②的化学方程式为____。

(5)D的同分异构体中,满足下列条件的有_______种
a. 含有苯环b.含有—NO2
其中核磁共振氢谱为3组峰,且峰面积之比为1∶2∶6的为__________________(任写一种结构简式)。

(6)已知:①当苯环有RCOO-、烃基时,新导入的基团进入原有基团的邻位或对位;原有基团为—COOH 时,新导入的基团进入原有基团的邻位。

②苯酚、苯胺()易氧化。

设计以为
原料制备的合成路线__________(无机试剂任用)。

四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.一种合成囧烷(E)的路线如下图所示:
(1)A中所含官能团的名称是_____,E的分子式为________。

(2)A→B、B→C的反应类型分别是______、_______。

(3)①在一定条件下,B与足量乙酸可发生酯化反应,其化学方程式为_______。

②C→D为醛酮缩合反应,其化学方程式为_____________________。

(4)F是一种芳香族化合物,能同时满足下列条件的F的同分异构体有__种。

①1个F分子只比1个C分子少2个氢原子
②苯环上有3个取代基
③1mol F能与2mol NaOH反应
写出其中核磁共振氢谱图有5组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶2∶1的一种物质的结构简式:_______。

(5)1,2-环己二醇是一种重要的有机合成原料,请参照题中的合成路线,以和为主要
原料,设计合成1,2-环己二醇的合成路线(其他试剂任选)_______。

19.(6分)硒(Se)是第四周期第ⅥA族元素,是人体内不可或缺的微量元素,H2Se是制备新型光伏太阳能电池、半导体材料和金属硒化物的重要原料。

(1)工业上从含硒废料中提取硒的方法是用硫酸和硝酸钠的混合溶液处理后获得亚硒酸和少量硒酸,再与盐酸共热,硒酸转化为亚硒酸,硒酸与盐酸反应的化学方程式为______,最后通入SO2析出硒单质。

(2)T℃时,向一恒容密闭容器中加入3mol H2和1mol Se,发生反应:H2(g) +Se(s) H2Se (g) ,△H<0
①下列情况可判断反应达到平衡状态的是__________(填字母代号)。

a.气体的密度不变
b.υ(H2)=υ(H2Se)
c.气体的压强不变
d.气体的平均摩尔质量不变
②温度对H2Se产率的影响如图
550℃时H2Se产率的最大的原因为:_________。

(3)H2Se与CO2在一定温度和催化剂条件下发生反应:H2Se(g)+CO2(g)COSe(g) +H2O(g)。

该反应速率较低的原因除了温度和反应物的起始浓度外还可能____(填标号)。

A.催化剂活性降低B.平衡常数变大
C.有效碰撞次数增多D.反应活化能大
①在610 K时,将0.10 mol CO2与0.40 mol H2Se充入2.5 L的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为
0.02。

反应平衡常数K1=___。

②若在620 K重复试验,平衡后水的物质的量分数为0.03。

若在610 K绝热容器中重复实验,该反应的平衡常数K2___(填“>”“<”或“=”)K1。

(4)已知常温下H2Se的电离平衡常数K a1=1.3×10-4、K a2=5.0×10-11,则NaHSe溶液呈_____(填“酸性”或“碱性”)。

(5)H2Se在一定条件下可以制备出CuSe,已知常温时CuSe的K sp=7.9×10-49,CuS的K sp=1.3×10-36,则反应CuS(s)+ Se2-(aq)CuSe(s)+S 2-(aq)的化学平衡常数K=____(保留2位有效数字)。

参考答案
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.B
【解析】
【详解】
试题分析:FeCl3 、 CuCl2 的混合溶液中加入铁粉, Fe 先和 FeCl3 反应生成 FeCl2 ,然后 Fe 再和 CuCl2 发生置换反应生成 FeCl2 、 Cu,用KSCN溶液检验无明显现象,则溶液中一定没有Fe3+,一定有Fe2+,因为不清楚铁粉是否过量,所以不能确定CuCl2 是否反应完,则不能确定溶液中是否有Cu2+,故选B。

【点睛】
本题考查金属的性质,明确离子、金属反应先后顺序是解本题关键,根据固体成分确定溶液中溶质成分,侧重考查分析能力,题目难度中等。

2.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.B为两性氢氧化物,若D为强碱,则A为铝盐,若D为强酸,则A为偏铝酸盐,则A正确;
B若A为固态非金属单质,D为O2,则A不能为单质硫,因为硫不能一步被氧化为三氧化硫,故B错误;
C.当A为氢氧化钠,B为碳酸钠,C为碳酸氢钠,D为二氧化碳,B的溶解度大于C的溶解度,当A为氢氧化钡,B为碳酸钡,C为碳酸氢钡,则B的溶解度小于C的溶解度,故C错误;
D.若A为18电子气态氢化物,D为O2,则A可以为C2H6、H2S,故D错误。

答案选A。

3.B
【解析】
【分析】
W、X、Y、Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大。

W最外层电子数是次外层电子数的3倍,最外层电子数只能为6,次外层电子数为2,W为O元素;W与Y同主族,则Y为S元素;X在短周期中原子半径最大,X为Na元素;短周期中比S原子序数大的主族元素只有Cl,因此Z为Cl元素,据此分析解答。

【详解】
根据上述分析,W为O元素,X为Na元素,Y为S元素,Z为Cl元素。

A.常温常压下,S为固体,故A错误;
B.X的氧化物为氧化钠或过氧化钠,均是离子化合物,故B正确;
C.X与Z形成的化合物为NaCl,NaCl为强酸强碱盐,不水解,水溶液呈中性,故C错误;
D.一般情况下,O元素不存在正价,S的最高价为+6价,故D错误;
故选B。

4.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.水分子间存在氢键,沸点高于同主族元素氢化物的沸点,与元素周期律没有关系,选项A错误;B.含氧酸中非羟基氧原子个数越多酸性越强,与元素周期律没有关系,选项B错误;
卤素单质形成的晶体类型是分子晶体,硬度与分子间作用力有关系,与元素周期律没有关系,选项C错误;D.金属性越强,最高价氧化物水化物的碱性越强,同周期自左向右金属性逐渐减弱,则碱性:
KOH>NaOH>Al(OH)3,与元素周期律有关系,选项D正确。

答案选D。

5.C
【解析】
【详解】
A. 分散剂和分散质都存在3种状态:固体、液体和气体,每一种状态的分散剂能够与3种不同状态的分散质组成3种分散系,共可组成3×3=9种分散系,A正确;
B. 天然气主要成分是甲烷,还含有乙烷、丙烷、丁烷等,水煤气是CO、H2的混合气,裂解气是乙烯、丙烯等的混合气,高炉煤气是CO、CO2等的混合气,B正确;
C. HCOOH是电解质,C错误;
D. 塑料老化是塑料被氧化造成,橡胶的硫化是天然橡胶与硫发生反应生产硫化橡胶、石油的裂化是将长链烃断裂为短链烃、铁铝的钝化是在铁铝表面形成钝化膜、油脂的硬化是油酯与氢气发生加成反应,均属化学变化,D正确。

故选C。

6.D
【解析】
【分析】
【详解】
A. CaO与水反应后,混合物成分沸点差异增大,应选蒸馏法分离,故A错误;
B. CH3CH2CH2COOH和CH3COOCH2CH3官能团不同,属于类别异构,故B错误;
C. 乙酸乙酯与NaOH反应,不能除杂,应选饱和碳酸钠溶液、分液,故C错误;
D. 一个苯环上已经连有—CH3、—CH2CH3、—OH三种基团,如果在苯环上再连接一个—CH3,看成二甲苯(、、)苯环上连有—CH2CH3、—OH,中—OH在甲基的中间时乙基有2种位置,—OH在甲基的邻位时乙基有3种位置,—OH在两个甲基的间位时乙基有2种位置,共7种;
中先固定—OH,乙基有3种位置,有3种同分异构体;先固定—OH在邻位时乙基有3种位置,固定—OH在间位时乙基有3种位置,有6种;则同分异构体有7+3+6=16(种),故D正确;故答案为D。

7.A
【解析】
【详解】
A. 铁离子在溶液中水解导致阳离子个数增多,故溶液中阳离子个数多于0.2N A个,故A错误;
B. 0.24g Mg为0.01mol,Mg在O2和CO2的混合气体中完全燃烧生成MgO,失去0.02mol电子,则转移电子数为0.02N A,故B正确;
C. CO2的摩尔质量为44g/mol,含22个质子;SO2的摩尔质量为64g/mol,含32个质子,即两者均是2g
中含1mol质子,故3g混合物中含1.5mol质子即1.5N A个质子,故C正确;
D.过氧化钠与二氧化硫反应生成硫酸钠,1mol过氧化钠中的−1价的氧原子变为−2价,故1mol过氧化钠转移2mol电子即2N A个,故D正确;
答案选A。

8.C
【解析】
【分析】
【详解】
A. 95%乙醇使菌体表面蛋白迅速变性凝固,妨碍乙醇再渗入,不能起到消毒的效果,故A错误;
B. 甲醛有毒,故B错误;
C. 次氯酸钠稀溶液具有强氧化性,能够杀菌消毒,且产物无毒,故C正确;
D. 生理盐水不能消毒杀菌,故D错误;
故答案为C。

【点睛】
日常用75%的乙醇溶液进行消毒杀菌;生理盐水就是0.9%的氯化钠水溶液,没有消毒杀菌的功效。

9.D
【解析】
A、碳酸钠的水溶液显碱性,油污在碱中发生水解,因此碳酸钠溶液浸泡可以除去废铁屑表面的油污,故A说法正确;
B、Fe2+容易被氧气氧化,因此通入N2的目的是防止空气中的氧气氧化Fe2+,故B说法正确;
C、利用H2O2的氧化性,把Fe2+氧化成Fe3+,涉及反应:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故C说法正确;
D、Fe3O4中Fe2+和Fe3+物质的量之比为1:2,故D说法错误。

10.C
【解析】
【详解】
A. 实验室制备氯气是用浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应,稀盐酸与二氧化锰不反应,不能制备氯气,A项错误;
B. 用氯气氧化溴离子时,导气管应该采用“长进短出”原则,所以该装置错误,不能实现实验目的,B项错误;
C. 分液时先从下口放出水相,再从上口倒出有机相,C项正确;
D. 蒸发时应该,蒸发至有大量晶体析出时停止加热,用余热蒸干,另外FeCl3水解生成的盐酸易挥发,直接蒸发,得不到无水FeCl3,D项错误;
答案选C。

【点睛】
本题考查化学实验方案评价,涉及物质制备、实验操作等知识点,明确实验原理、物质性质、实验操作规范是解本题的关键,易错点是选项D,加热氯化铁溶液时氯化铁水解生成氢氧化铁和氯化氢,升高温度促进水解,为防止水解,应在氯化氢氛围中加热蒸干氯化铁溶液。

11.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.用饱和碳酸钠溶液能鉴别乙酸、乙醇、苯、四氯化碳,现象分别是:不分层,有气泡;不分层;分层上层有机层、分层下层有机层,故A正确;
B.麦芽糖水解产物:葡萄糖;淀粉水解产物:葡萄糖;花生油水解产物:不饱和脂肪酸,包括油酸,亚油酸和甘油;大豆蛋白中的肽键能在人体内水解,故B正确;
C.苯中混有的少量甲苯,可加入足量高锰酸钾酸性溶液,充分反应后,甲苯被氧化成苯甲酸,经蒸馏可得纯净的苯,故C错误;
D.向乙酰水杨酸粗产品中加入饱和碳酸氢钠溶液,充分反应后过滤,可除去乙酰水杨酸中的水杨酸聚合物杂质,故D正确;
故选C。

12.C
【解析】
【详解】
A选项,第4min时,改变的反应条件是升高温度,平衡正向移动,COCl2浓度减小,故A正确;
B选项,第6min时,平衡正向移动,因此V正(COCl2)>V逆(COCl2),故B正确;
C选项,第8min 时的平衡常数
0.110.085
K==0.234
0.04
,故C错误;
D选项,第10min移走了一氧化碳,平衡正向移动,氯气,一氧化碳浓度增加,COCl2浓度减小,因此COCl2浓度变化曲线没有画出,故D正确。

综上所述,答案为C。

13.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.饱和FeCl3在沸水中水解可以制备胶体,化学方程式为FeCl3+3H2O Δ
Fe(OH)3(胶体)+3HCl ,正确,A不
选;
B.滤纸上层的分散系中悬浮颗粒直径通常大于10-7 m时,为浊液,不能透过滤纸,因此滤纸上的红褐色
固体为Fe(OH)3固体颗粒,正确,B不选;
C.胶体的直径在10-9~10- 7m之间,可以透过滤纸,但不能透过半透膜,因此在滤纸和半透膜之间的B层分散系为胶体,正确,C不选;
D.若Fe3+完全水解,Cl-全部进入C区,根据电荷守恒,则进入C区的H+的数目应为0.03N A。

但是Fe3+不一定完全水解,Cl-也不可能通过渗析完全进入C区,此外Fe(OH)3胶体粒子通过吸附带正电荷的离子如H+而带有正电荷,因此进入C区的H+的数目小于0.03N A,错误,D选。

答案选D。

14.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.Na在氧气中燃烧生成Na2O2,Na2O2与CO2反应生成Na2CO3,能实现转化,故A正确;
B.Fe与Cl2燃烧,反应生成FeCl3不能生成FeCl2,故B错误;
C.在高温下,SiO2与与盐酸溶液不反应,故C错误;
D.S在氧气中燃烧生成二氧化硫,不能得到三氧化硫,故D错误;
答案选A。

【点睛】
氯气是强氧化剂,与变价金属单质反应时,金属直接被氧化为最高价。

15.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.标准状况下,CHC13是液体,不能用22.4L/mol计算物质的量,不能确定氯原子数目,故A错误;
B.10.0g质量分数为46%的乙醇溶液中CH3CH2OH的质量是10.0g×46%=4.6g,物质的量为
4.6g
46g/mol
=0.1mol,
根据化学方程式2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑,0.1mol乙醇生成0.05mol氢气,乙醇溶液中的水也能与钠反应生成氢气,故与足量的钠反应产生H2数目大于0.05N A,故B错误;
C.一个P4分子中含有6个磷磷单键,即6个σ键,124gP4物质的量为124g÷124g/mol=1mol,含σ键数目为6N A,故C错误;
D.向1L1mol·L-1NH4Cl溶液中加入氨水至中性,则c(H+)= c(OH-),溶液中存在电荷守恒:c(H+)+
c(NH4+)=c(OH-)+c(Cl-),则n(NH4+)=n(Cl-)=1L×1mol·L-1=1mol,则+
4
NH数目为N A,故D正确;
答案选D。

【点睛】
C项的P4分子是正四面体构型,分子中含有6个磷磷单键,知道物质的结构很关键。

二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.提高含硫烟气中SO2的吸收率Mn2+、Al3+、Fe2+氧化锂MnO2对Li2CO3分解有催化作用Mn2O32Li2O+4Mn2O34LiMn2O4足量H2O2 4.7≤pH<7.7 2Cl- -2e-=Cl2↑ 阳
2LiOH+NH4HCO3Li2CO3+2H2O+NH3↑
【解析】
【分析】
软锰矿浆(主要成分为MnO2,含少量Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2)制备锰酸锂,软锰矿浆通入含二氧化硫的烟气,二氧化硫溶于水生成亚硫酸,Fe2O3、FeO、Al2O3,都能溶于酸,得到相应的离子,同时SO2将得到的Fe3+还原为Fe2+,MnO2与SO2发生氧化还原反应,得到Mn2+,SiO2不溶于酸,滤渣1为SiO2,滤液1含Al3+、Mn2+、Fe2+,由沉淀的pH范围知,Fe2+的沉淀与Mn2+离子的沉淀所需的pH接近,而Fe3+则相差很远,故可以将Fe2+氧化成Fe3+而除杂,搅拌加入氢氧化钠溶液至4.7≤pH<7.7,过滤得到滤液2和固体,向所得固体中加入氢氧化钠溶液至pH≥12,搅拌过滤再向所得滤液中通入二氧化碳过滤洗涤,低温烘干得到Al(OH)3,滤液2中加入氢氧化钠溶液过滤得到Mn(OH)2,一定条件下得到MnO2,Li2CO3与MnO2按物质的量之比为1:4混合均匀加热制取LiMn2O4,据此分析作答。

【详解】
(1)含硫烟气在通入软锰矿浆前需要先冷却,是由于降低温度可提高含硫烟气中SO2的吸收率;
(2)SO2溶于水得到H2SO3,H2SO3具有酸性,可溶解金属氧化物Fe2O3、FeO、Al2O3,使它们转化为相应的金属阳离子,同时SO2具有还原性,会将得到的Fe3+还原为Fe2+,SO2与MnO2发生氧化还原反应,得到Mn2+,而SiO2是酸性氧化物,不溶于酸,所以滤渣1为SiO2,滤液1含Al3+、Mn2+、Fe2+;
(3)①升温到515℃时,Li2CO3开始分解产生CO2和Li2O,故分解得到的碱性氧化物A的名称是氧化锂;此时比预计Li2CO3的分解温度(723℃)低得多,说明MnO2对Li2CO3的分解有催化剂的作用;
②升温到566℃时,MnO2开始分解产生另一种气体X,根据元素在室温下的存在状态可知X为O2,X恰好与①中产生的CO2物质的量相等,同时得到固体B,1 mol Li2CO3分解产生1 mol CO2气体,4 mol MnO2分解产生1 molO2,则根据元素守恒可知此过程发生的化学反应方程式4MnO22Mn2O3+O2↑,B为Mn2O3;
③升温到720℃时,A、B反应,固体质量逐渐增加,当质量不再增加时,得到高纯度的锰酸锂。

该发生的化学反应方程式为:2Li2O+4Mn2O34LiMn2O4;
(4)由于滤液1含Al3+、Mn2+、Fe2+,由于Mn2+、Fe2+形成沉淀的pH比较接近,所以由“滤液1”得到“滤液2”同时回收Al(OH)3的实验方案如下:边搅拌边向滤液1中加入足量H2O2,可以将Fe2+氧化为Fe3+,然后再加入NaOH溶液调节pH,使Al3+转化Al(OH)3沉淀,而Mn2+仍然以离子形式存在于溶液,由于Fe3+完全沉淀的pH=3.7,Al3+完全沉淀的pH=4.7,而Mn2+开始形成Mn(OH)2沉淀的pH=7.7,所以调整溶液pH范围为4.7≤pH<7.7,过滤得到滤液2和滤渣,滤渣中含有Al(OH)3、Fe(OH)3,向滤渣中加入NaOH溶液pH≥12,溶
液显碱性,Al(OH)3与碱反应转化为NaAlO 2,而Fe(OH)3不溶解,搅拌、过滤,再向所得滤液中通入过量的CO 2,NaAlO 2与CO 2及水反应产生Al(OH)3沉淀,经过滤、洗涤、低温烘干得Al(OH)3;
(5) 根据题给信息可知:
①a 中是LiCl 溶液,阳极上溶液中的Cl -失去电子,发生氧化反应,电极反应式是2Cl - -2e -=Cl 2↑,溶液中阴离子不断放电使阳离子浓度增大,为维持溶液电中性,宜选用阳离子交换膜;
②b 中LiOH 与NH 4HCO 3反应生成Li 2CO 3,反应的化学方程式为:2LiOH+NH 4HCO 3Li 2CO 3+2H 2O+NH 3↑。

【点睛】
本题以物质的制取为线索,考查了物质性质、转化,物质分离提纯和电解原理等知识,掌握反应原理和物质的性质及应用是解题关键,注意元素化合价与物质的性质的关系的应用。

三、推断题(本题包括1个小题,共10分) 17. 取适量苯酚溶液于小试管中,滴加过量浓溴水,出现白色沉淀;或取适量苯酚溶液于小试管中,滴加FeCl 3溶液,溶液变紫色 酯基 还原反应 取代反应
+CH 3COCl→+HCl 14 或
324HNO H SO −−−−−−→浓、浓n −−−−→
4酸性KM O 4Fe NH Cl −−−→1NaOH 2H +−−−−−→)溶液)
【解析】
【分析】
A 与硝酸发生反应生成
B ,B 与CH 3COCl 发生反应生成
C ,C 在铁做催化剂作用下与氯化铵反应生成
D ,D 与反应生成
E ,根据结合E 的结构简式,及A 、B 、C 、D 的分子式,可得A 的结构
简式为,B的结构简式为,C的结构简式为,D的结构简式为,则反应①为取代反应,②为取代反应,③为还原反应,④为氧化反应,步骤⑦G和溴单质发生取代反应生成H,结合I的结构简式,则H的结构简式为,据此分析解答。

【详解】
(1)根据分析,A的结构简式是;检验苯酚的方法及现象:取适量苯酚溶液于小试管中,滴加过量
浓溴水,出现白色沉淀;或取适量苯酚溶液于小试管中,滴加FeCl3溶液,溶液变紫色;
(2)根据流程中I的结构简式,含氧官能团名称是酯基;
(3)反应③为还原反应,反应⑦为取代反应;
(4)反应②的化学方程式为+CH3COCl→+HCl;
(5) D的结构简式为,同分异构体中,满足a. 含有苯环,b.含有—NO2,若硝基在苯环上,除苯环外的官能团可为-CH2CH3,则苯环上的位置关系有邻间对三种;或2个-CH3,则分别为:、、、、、,共六种;若
硝基不在苯环上,则除苯环外含有硝基的官能团为CH2CH2NO2或CH(NO2)CH3,则有两种;或一个甲基和一个CH2NO2共有邻间对三种,则符合要求的D的同分异构体共有3+6+2+3=14种,其中核磁共振氢谱为3组峰,即有三种不同环境的氢原子,且氢原子的个数比为1∶2∶6,根据分子式C8H9NO2,则D的同分异
构体的结构符合要求的有或;
(6)已知:①当苯环有RCOO -、烃基时,新导入的基团进入原有基团的邻位或对位;原有基团为—COOH 时,新导入的基团进入原有基团的邻位。

②苯酚、苯胺()易氧化。

由题意为原料制备的合成路线为:
324HNO H SO −−−−−−→浓、浓n −−−−→
4酸性KM O 4Fe NH Cl −−−→1NaOH 2H +−−−−−→)溶液)。

四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.羟基、碳碳双键 C 12H 18 加成反应 氧化反应 +2CH 3COOH ∆浓硫酸

2H 2O ++2H 2O 6 、(任写一种)
2NaOH/H O 加热−−−−→23Cr O −−−→吡啶2H −−−−→/催化剂加热
【解析】
【详解】
(1)A 的结构简式为,其中所含官能团有羟基和碳碳双键;E ()的分子式为C 12H 18; (2)对比A 、B 的结构发现,2个A 分子中碳碳双键中1个键断裂,碳原子相互连接成环得到B ,原子利用率达100%,则A →B 属于加成反应;B 中羟基转化为C 中羰基,发生氧化反应;
(3)①B 中含有羟基,其在一定条件下,能够与足量乙酸发生酯化反应,发生反应的化学方程式为。

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