2014届河南豫东、豫北十所名校高三阶段测试(四)理综化学试卷与答案(带解析).doc

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1、2014届河南豫东、豫北十所名校高三阶段测试(四)理综化学试卷与答案(带解析) 选择题 化学与人们的生产、生活息息相关。下列有关说法正确的是 A氯碱工业是利用电解原理来生产氯气和纯碱 B农业生产中可将氮肥硫酸铵与钾肥碳酸钾混合使用 C区分食盐是否加碘的方法是观察食盐是否略显紫色 D可用点燃的方法鉴别衣物是否为丝织品、毛织品 答案: D 试题分析: A. 氯碱工业是利用电解原理来生产氯气和烧碱 NaOH。错误。 B农业生产中如果将铵态氮肥硫酸铵与碱性肥料钾肥碳酸钾混合使用,就会产生氨气,导致肥效 降低。所以不能混合使用。错误。 C食盐中加碘就加的碘的化合物,是白色晶体,不能用观察法来识别。错误。

2、 D丝织品、毛织品主要成分是蛋白质,在灼烧时有烧焦羽毛的气味,而棉织品或化纤织品则没有,因此可用点燃的方法鉴别衣物是否为丝织品、毛织品。正确。 考点:考查化学在生产、生活中的应用的知识。 利用下列表格中的器材和试剂能够完成相应实验的一组是 选项 实验器材和试剂 相应实验 A 洗气 (两只)、饱和 Na2CO3溶液、浓硫酸 出去 CO2中的 HCl和水蒸汽 B 滴定台(附滴定夹)、滴定管(酸式、碱式)、烧杯、胶头滴管 中和滴定实验 C 烧杯、酒精灯、火柴、胶头滴管、蒸馏水、 FeCl3饱和溶液 制备 Fe(OH)3胶体 D 铂丝或铁丝,蓝色钴玻璃、酒精灯、火柴、盐酸、待测液 焰色反应实验 答案:

3、 分子式为 C5H8O2,且既能与 Na2CO3溶液反应生成 CO2,又能与溴的四氯化碳溶液反应的有机化合物有(不考虑立体异构) A 2种 B 4种 C 6种 D 8种 答案: D 试题分析:分子式为 C5H8O2的物质既能与 Na2CO3溶液反应生成 CO2,说明含有-COOH;又能与溴的四氯化碳溶液反应,说明含有不饱和的双 键。它们分别是CH2=CHCH2CH2COOH; CH2=CHCH(COOH)CH3; CH2=C(COOH)CH2CH3;CH3CH=CHCH2COOH;CH3CH=C(COOH)CH3;CH3CH2CH=CH2COOH; (CH3)2C=CHCOOH;CH2=C(C

4、H3)CH2COOH。共 8种。所以选项为 D。 考点:考查同分异构体的知识。 某温度下,已知醋酸的电离常数 ,醋酸银的溶度积(CH3COOAg )=1.610 , (Ag2CO3)=8.3 l0 。在不考虑盐类水解的情况下,下列有关说法正确的是 A醋酸水溶液中 不变,故醋酸对水的电离无影响 B该温度下饱和醋酸水溶液的 pH =5-lgl.8 C该温度下浓度均为 0.01 mol的 CH3COONa溶液和 AgNO3,溶液等体积混合(混合溶液体积具有加和性),有 CH3COOAg沉淀生成 D将 0.02 mol的 Na2CO3,溶液与 CH3COOAg沉淀上清液等体积混合,出现白色沉淀 答案:

5、 D 试题分析: A水是弱电解质,存在电离平衡 H2O H+OH-。当向水中加入 CH3COOH时,醋酸电离产生的 H+使溶液中的 H+浓度增大,对水的电离平衡起到了抑制作用。错误。 B.PH为溶液中 c(H+)的负对数。. ; .所以pH=3- lg 。错误。 C.若二者等体积混合,则 c(CH3COO-) c(Ag+)= 0.005mol/L0.005mol/L= 2.510-5 mol2/L2 8.3 l0-12.因此会出现 Ag2CO3白色沉淀。正确。 考点:考查电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡的知识。 镀锌钢管具有广泛的用途,镀锌钢管有冷镀锌管和热镀锌管,冷镀即电镀,热镀是指熔融状态

6、的锌与铁生成合金层。下列说法正确的是 A铁锌形成的合金层是纯净物,耐酸碱腐蚀 B钢管镀锌的目的是使铁与锌形成原电池,消耗锌而保护钢管免受腐蚀 C钢管冷镀时,钢管作阴极,锌棒作阳极,锌盐溶液作电解质溶液 D镀锌钢管破损后,负极反应式为 Fe-2e-=Fe2+ 答案: C 试题分析: A铁锌形成的合金层是混合物,合金比成分金属具有更多优良的性能。错误。 B钢管镀锌的目的一是美观,二是万一镀层被破坏,由于铁与锌形成原电池,腐蚀消耗的任然是锌而保护钢管免受腐蚀。错误。 C钢管冷镀时,镀件钢管作阴极,镀层金属锌棒作阳极,含有 Zn2+的锌盐溶液作电解质溶液。正确。 D镀锌钢管破损后,负极反应式为 Zn-

7、2e-=Zn2+。错误。 考点:考查合金的的性质及电镀的反应原理、电极反应的知识。 X、 Y、 Z、 W是元素周期表 中短周期主族元素,四种元素在元素周期表中的位置关系如下图。四种元素的最高价含氧酸根离子一定能够发生水解的是 A X B Y C Z D W 答案: A 试题分析:在同周期元素中,从左向右,元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强,就越不容易水解。元素的金属性越弱,其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越弱,就越容易水解。若 W为 Cl,则 Z为 S, Y为 N, X为 C,最高价含氧酸根离子中只有 CO32-能发生水解反应;

8、若 W为 S,则 Z为 P, Y为 C, X为 B,最高价含氧酸根离子中可以发生水解反应的有 BeO33-、 PO43-。可见在两种情况下一定能发生水解反应的对应的元素应该是 X。因此选项为 A。 考点:考查元素周期表、元素周期律的知识。 乳酸薄荷酯清凉效果持久,可调制出清爽怡人的清凉产品,其结构简式如图所示。下列有关乳酸薄荷酯的说法正确的是 A乳酸薄荷酯的摩尔质量为 214g B乳酸薄荷酯能使溴的四氯化碳溶液褪色 C乳酸薄荷酯能与 NaOH溶液反应 D乳酸薄荷酯属于芳香族化合物 答案: C 试题分析: A乳酸薄荷酯的分子式是 C13H24O3,相对分子质量为 228,所以摩尔质量为 228g

9、/mol.错误。 B乳酸薄荷酯分子中不含碳碳双键,所以不能使溴的四氯化碳溶液褪色。错误。 C. 乳酸薄荷酯含有 酯基,能能与 NaOH溶液发生取代反应(即酯的水解反应)。正确。 D乳酸薄荷酯没有苯环,所以不属于芳香族化合物。错误。 考点:考查物质的结构、性质及分类的知识。 实验题 溴乙烷是一种重要的化工合成原料。实验室合成溴乙烷的反应和实验装置如下: 反应: CH3CH2OH+HBr CH3CH2Br+H2O 装置: 实验中可能用到的数据如下表: 物质 相对分子质量 沸点 / 密度 /g/cm3 水溶性 CH3CH2OH 46 78.4 0.79 互溶 CH3CH2Br 109 38.4 1.

10、42 难溶 CH3CH2OCH2CH3 74 34.5 0.71 微溶 CH2=CH2 28 -103.7 0.38 不溶 浓硫酸( H2SO4) 98 338.0 1.38 易溶 合成反应:在仪器 B中加入适量 NaBr、浓硫酸和 50mL乙醇,安装好仪器,缓缓加热,收集馏出物。 分离提纯:将馏出物加水后振荡,再加入适量酸除去乙醚,分液,最后得到 52mL溴乙烷。 回答下列问题: ( 1)仪器 B的名称是 _。 ( 2)仪器 C为直形冷凝管,冷水进口是 _(填 “a”或 “b”)。 ( 3)仪器 D置于盛有 _的烧杯中,目的是_。 ( 4)装置 A的名称为 牛角管,其结构中的 c支管的作用是

11、_。 ( 5)溴乙烷粗产品分离提纯阶段,加水的目的是_。 ( 6)该实验所得溴乙烷的产率为 _。 答案:( 1)蒸馏烧瓶 ( 2) b ( 3)冰水混合物 冷却溴乙烷 ( 4)平衡装置 D 装置 B中的气压,便于装置 D接受溜出液 ( 5)除去溶解在溴乙烷中的乙醇 ( 6) 78.9%或 79%或 78.89% 试题分析:( 1)仪器 B的名称 是蒸馏烧瓶;( 2)为了使冷凝效果更好,仪器 C直形冷凝管,冷水进口是 b.热水出口为 a。( 3)溴乙烷的沸点为 38.4,为了收集产品,要把仪器 D置于盛有冰水混合物的烧杯中,以冷却溴乙烷。( 4)装置 A的名称为牛角管,其结构中的 c支管的作用是

12、平衡装置 D、装置 B中的气压,便于装置 D接受溜出液。( 5)由于乙醇的沸点只有 78.4,在加热时容易发生反应而随着溴乙烷蒸出。乙醇与水混溶,而溴乙烷不能溶解于水,所以在溴乙烷粗产品分离提纯阶段,加水就可以除去溶解在溴乙烷中的乙醇,便于混合物的分离。( 6) n(乙醇 )=( 50mL0.79g/ml)46g/mol=0.8587mol;n(溴乙烷 )= (52mL1.42g/ml)109g/mol=0.6774mol.所以该实验所得溴乙烷的产率为(0.67740.8587)100%=78.9%. 考点:考查仪器的识别、应用级化学实验的基本操作、物质的产率的计算等知识。 填空题 以硫铁矿烧

13、渣(含有氧化铁和少量硫化亚铁、二氧化硅等)为原料制备聚铁 可表示为 Fe2(OH)n(SO4)3-n/2,和绿矾 (FeSO4.7H2O)具有成本低、反应快、产品质量高等优点。制备流程如下图: ( 1)流程图中溶液 X为 Fe(SO4)3,溶液,据此写出操作 中属于氧化还原反应的离子方程式: _。 ( 2)操作 的处理存在弊端,该弊端是 _。若固体 W与 KOH溶液昆合加热,其中一个反应的化学方程式为 3S+6KOH 2K2S+K2SO3+3H2O,该反应的氧化剂与还原剂质量之比为 _。 ( 3)操作 需要加入 的物质(试剂)是 _,目的是_。 ( 4)操作 是使溶液 pH_(填 “增大 ”或

14、 “减小 ”)。 ( 5)操作 控制温度为 70 -80 的目的是_ 。 ( 6)双氧水在酸性环境(硫酸)中是一种强氧化剂,可以将硫酸亚铁氧化成三价铁,制得 Fe2(OH)n(SO4)3-n/2,反应的化学方程式为_。 答案:( 1) 4FeS 3O2 12H =4Fe3 6H2O 4S ( 2)燃烧产物 SO2会造成环境污染 2:1 ( 3)铁粉 使 Fe3+还原为 Fe2+ ( 4)增大 ( 5)促进 Fe3+水解。又不至于 Fe3+完全水解生成氢氧化铁胶体 ( 6) 2FeSO4 H2O2 (1-n/2)H2SO4=Fe2(OH)n(SO4)3-n/2 (2-n)H2O 试题分析:( 1

15、)氧化还原反应的特征是元素的化合价的升降。发生的反应中属于氧化还原反应的为: 4FeS 3O2 12H =4Fe3 6H2O 4S。 ( 2)在固体 W中含有 S、 SiO2,在灼烧时 S被氧化为 SO2而逸出,导致环境污染。在反应 3S+6KOH 2K2S+K2SO3+3H2O中, S既作氧化剂,也作还原剂,其中 2个 S作氧化剂, 1个 S作还原剂。所以该反应的氧化剂与还原剂质量之比为 2:1。 ( 3)溶液 X为 Fe(SO4)3,向其中加入 Fe粉使硫酸铁还原为硫酸亚铁,然后蒸发、结晶得到绿矾。 ( 4)操作 是使溶液 pH增大以抑制 Fe3+的水解。 ( 5)操作 控制温度为 70

16、-80 的目的是促进 Fe3+水解,而又不至 于 Fe3+完全水解生成氢氧化铁胶体。 ( 6)双氧水在酸性环境(硫酸)中是一种强氧化剂,可以将硫酸亚铁氧化成三价铁,制得 Fe2(OH)n(SO4)3-n/2。根据电子守恒和质量守恒定律可得反应的化学方程式为2FeSO4 H2O2 (1-n/2)H2SO4=Fe2(OH)n(SO4)3-n/2 (2-n)H2O。 考点:考查氧化还原反应的定义、概念、化学方程式、离子方程式的书写、盐的水解及实验的评价等。 乙醇是一种可燃性液体,按一定比例混合的乙醇汽油是一种新型清洁车用燃料,某科研机构研究利用 CO2合成乙醇的方 法: ( i) 2CO2(g)+6

17、H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) H1 原料气氢气 ( ii) CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) H2 回答下列问题: ( 1)使用乙醇汽油(汽油用戊烷代替)燃料时气缸工作时进行的反应较多,写出燃烧产生有毒气体 CO、 NO的所有反应的化学方程式: _。 ( 2)反应 (i)中能够提高氢气转化率的措施有 _。 A增大压强 B加催化剂 C增大 CO2的浓度 D及时分离体系中的乙醇 ( 3)利用 CO合成乙醇是目前工业生产较为成熟的工艺。已知下列热化学方程式: ( iii) CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) H3 写出以 CO(g)与 H2(

18、g)为原料合成乙醇的热化学方程式: _(焓变用 H1、 H3表示)。 ( 4)反应 (ii)中的甲烷和水蒸气是在特定的催化剂表面上进行的,该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表: 由此推知反应 (ii)的焓变 H2_0(填 “”、 “=”或 “ 6.75 0.3mol/( L h) ( 5) NO分解反应是放热反应,达平衡后,温度升高,则平衡逆向移动 850K( 810-880K均正确) 试题分析:( 1)燃料 CH3CH2OH、 C5H12不完全燃烧会产生 CO。其反应方程式为:CH3CH2OH 2O2 2CO 3H2O 2C5H12 11O2 10CO 12H2O在气缸内产生NO的方程式为

19、: N2 O2 2NO。( 2)反应( i)的正反应为气体体积减小的反应。所以要提高氢气转化率可以通过增大反应物 CO2的浓度、减小生成物乙醇的浓度或增大压强等措施来实现。由于催化剂能同等倍数的改变正反应、逆反应的速率,所以平衡不发生移动。乙醇选项为 ACD。( 3) 2,整理可得: 2CO(g) 4H2(g)=CH3CH2OH(g) H2O(g) H1+2H3。( 4)由图像可以看出:升高温度,化学平衡常数增大。即:升高温度,化学平衡向正反应方向移动。根据平衡移动原理,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动。正反应方向为吸热反应。所以反应 (ii)的焓变 H20。对于反应( )在反应开始时,

20、c(CH4)=1mol/L;c(H2O)=1mol/L. c(CO)= c(H2)=0.当反应达到平衡时, c(CH4)= 0.5 mol/L;c(H2O)= 0.5 mol/L, c(CO)= 0.5 mol/L ; c(H2)= 1.5 mol/L。所以化学平衡常数为:。从反应开始至达到平衡时氢气的反应速率v(H2)=c/t=1.5mol/L5h=0.3mol/( L h). ( 5)在没有 CO情况下,温度超过 775K,NO的转化率减小,造成这种现象的原因可能是 NO分解反应是放热反应,达平衡后,温度升高,则平衡逆向移动,导致分解率降低。由图像可以看出在 NO: CO=1:1时NO的转

21、化率随温度的升高而增大。当温度在 850K时 NO的转化率最大。所以应控制的最 佳温度为 850K左右。 考点:考查化学反应方程式、热化学方程式的书写、化学平衡移动、化学平衡常数的计算及反应条件的选择等知识。 ( 15分)锌锰干电池所含的汞、酸或碱等在废弃后进入环境中将造成严重危害。对废旧电池进行资源化处理显得非常重要。某化学兴趣小组拟采用如下处理方法回收废电池中的各种资源。 ( 1)碱性锌锰干电池的电解质为 KOH,总反应为Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,其负极的电极反应式为_。 ( 2)填充物用 60 温水溶解,目的是加快溶解速率,但必须控制温度不能太高,其原因是

22、 _。 ( 3)操作 A的名称为 _ 。 ( 4)滤渣的主要成分为含锰混合物,向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸,并不断搅拌至无气泡为止。其主要反应为2MnO(OH)+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+4CO2+6H2O。 当 1 mol MnO2参 加反应时,共有 _mol电子发生转移。 MnO(OH)与浓盐酸在加热条件下也可发生反应,试写出其反应的化学方程式:_。 ( 5)铜帽溶解时加入 H2O2的目的是 _(用化学方程式表示)。铜帽溶解完全后,可采用 _方法除去溶液中过量的 H2O2。 ( 6)锌锰干电池所含的汞可用 KMnO4溶液吸收。在不同 pH下, KMn

23、O4溶液对 Hg的吸收率及主要产物如下图所示: 根据上图可知: pH对 Hg吸收率的影响规律是_. 在强酸性环境下 Hg的吸收率高的原因可能是_. 答案:( 1) Zn 2OH-2e-=Zn(OH)2 ( 2)温度过高氯化铵受热分解 ( 3)过滤 ( 4) 4 2MnO(OH) 6HCl(浓 ) 2MnCl2 Cl2 4H2O ( 5) Cu H2O2 H2SO4=CuSO4 2H2O 加热 ( 6) 随 pH升高,汞的吸收率先降低后增加 KMnO4在酸性条件下氧化性强 试题分析:( 1)根据已知条件可知该电池中的负极的电极式是 Zn2OH-2e-=Zn(OH)2。( 2)为加快溶解速率填充物

24、要用温水溶解,但温度不能太高,否则氯化铵受热分解。( 3)把不溶性的固体与可溶性固体分离的操作是过滤。( 4) 当 1 mol MnO2参加反应时,共 有 4molC原子有反应前的 +3价变为 +4价。所以转移电子 4mol。 根据电子守恒及质量守恒定律可得 MnO(OH)与浓盐酸在加热条件下反应的化学方程式为 2MnO(OH) 6HCl(浓 ) 2MnCl2 Cl2 4H2O。( 5)铜帽溶解时加入 H2O2的目的是为了溶解 Cu单质。反应的方程式为 Cu H2O2 H2SO4=CuSO42H2O。铜帽溶解完全后,溶液中含有过量的 H2O2。由于 H2O2不稳定,受热容易发生分解反应产生氧气

25、和水。所以可采用 加热的方法除去溶液中过量的 H2O2。( 6)根据上图可知: pH对 Hg吸收率的影响规律是随 pH升高,汞的吸收率逐渐降低,当溶液的 pH11后又增加。即:先降低后升高。 在强酸性环境下 Hg的吸收率高的原因可能是强酸性环境中 KMnO4的氧化性强。 考点:考查废电池中的各种资源回收利用及混合物的分离方法、物质的性质、方程式的书写的知识。 以氮化镓 (GaN)为代表的第三代半导体材料目前已成为全球半导体研究的前沿和热点。回答下列问题: ( 1)镓为元素周期表第 31号元素,镓原子价层电子排布图为 _。 ( 2)氮所在主族中第一电离能最大的元素是 _(填元素符号,下同),镓所

26、在主族中电负性最大的元素是 _。 ( 3)传统的氮化镓制备方法是采用 CaCl3与 NH3在一定条件下反应,该反应的化学方程式为 _。 ( 4)氮化镓与金刚石具有相似的晶体结构,氮化镓中氮原子与镓原子之间以_相结合,氮化镓属于 _晶体。 ( 5)下图是氮化镓的晶胞模型: 氮化镓中镓原子的杂化方式为 _,氮原子的配位数为_。 氮化镓为立方晶胞,氮化镓的密度为 。列出计算氮化镓晶胞边长 a的表达式: a=_cm。 答案:( 1) ( 2) N B ( 3) GaCl3 NH3=GaN 3HCl ( 4)共价键 原子 ( 5) sp3 4 试题分析:( 1)镓为元素周期表第 31号元素,在元素周期表

27、中的位置是位于第四周期第 A。镓原子价层电子排布图为 。( 2)氮在第 A.在第 A的元素中,由于 N原子半径最小,原子核外的最外层电子处于半充满的稳定状态。所以其第一电离能最大。镓在元素周期表第 A。该主族中元素中电负性最大的元素是原子半径最小的 B元素。( 3)用 CaCl3与 NH3在一定条件下反应制备氮化镓,根据质量守恒定律可得该反应的化学方程式为 GaCl3 NH3=GaN 3HCl。 ( 4)氮化镓与金刚石具有相似的晶体结构,金刚石的 C原子之间以共价键结合,是原子晶体。所以氮化镓中氮原子与镓原子之间以共价键 相结合,氮化镓属于原子晶体。( 5) 每个镓与 4个 N形成共价键,这四

28、个 N构成正四面体结构。每个 N与 4个 Ga形成共价键,这四个 Ga构成正四面体结构。所以氮化镓中镓原子的杂化方式为 sp3。氮原子的配位数为 4. 在每个晶胞中含有 Ga: 81/8+1=2,含有 N: 41/4+1=2.即每个晶胞中含有 2个 GaN。氮化镓晶胞边长 a。则 ,所以整理得:。 考点:考查原子价层电子排布 图、电离能、电负性、晶体结构、晶体的边长、化学方程式的书写等知识。 肉桂酸异丁酯 是一种食用香料,主要用于配制具有醋栗、桃、草莓、樱桃、可可、巧克力等各种香气浓厚的香精。其中一种合成路线如下: 已知以下信息: C为甲醛的同系物,相同条件下其蒸气与氢气的密度比为 22。 回

29、答下列问题 : ( 1) A的化学名称为 _,其中含氧官能团的名称为 _。 ( 2) B能与新制的 Cu(OH)2悬浊液发生反应,该反应的化学方程式为 _。 ( 3) E和 F反应生成 G的化学方程式为 _,反应类型为 _。 ( 4) F的同分异构体中不能与金属钠反应生成氢气的有机物共有 _种(不考虑立体异构),其中一种同分异构体 H的核磁共振氢谱只有两组峰,且峰面积比为 3:2的是(写结构简式),此种物质可经过流程: 制得,写出反应的化学方程式: _ 。 答案:( 1)苯甲醇 羟基 ( 2) ( 3)酯化反应或取代反应。 ( 4) 3种 CH3CH2 O CH2CH3 2CH3CH2OH C

30、H3CH2 O CH2CH3+H2O 试题分析:( 1)由 A的分子式及题目提供的信息可知 A为苯甲醇 ;它的含氧官能团是羟基( OH)。( 2)苯甲醇被催化氧化为 B:苯甲醛 。苯甲醛与新制的 Cu(OH)2悬浊液共热煮沸发生反应,被氧化为苯甲酸。该反应的化学方程式为 。( 3)醛,因为醛的分子式通式为 CnH2nO.相对分子质量为 44.14n+16=44.解得 n=2.所以 C为乙醛 (CH3CHO)。苯甲醛与乙醛在一定条件下发生反应得到 D 。 D与新制 Cu(OH)2悬浊液混合加热发生反应,然后酸化得到 E: 。 E与 F:(CH3)2CHCH2OH发生酯化反应得到酯 G 和水。该反

31、应的方程式为: 该反应为酯化反应或取代反应。( 4) (CH3)2CHCH2OH的同分异构体中不能与金属钠反应生成氢气的有机物说明分子中不含有羟基的有机物为醚。它们分别是CH3 O CH2CH2CH3; CH3 O CH(CH3)2; CH3CH2 O CH2CH3。共三种。其中一种 同分异构体 H的核磁共振氢谱只有两组峰,且峰面积比为 3:2的是CH3CH2 O CH2CH3。乙醛催化加氢得到乙醇 CH3CH2OH,乙醇与浓硫酸共热 140发生取代反应得到得到乙醚和水。反应的方程式为: 2CH3CH2OH CH3CH2 O CH2CH3+H2O 考点:考查物质的结构、性质、同分异构体的种类及化学方程式的书写的知识。

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