内容正文:
唐县一中高一下学期化学试题
试卷满分:100分 考试用时:75分钟。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Mg24 Al27 S32 Cu64 K39 I127
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题所列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 化学与科技、生产、生活密切相关。下列说法正确的是
A. 目前制备航母拦阻索的材料是尼龙、钢丝,尼龙属天然高分子
B. (NH4 )2HPO4是一种复合肥,可与草木灰混合给作物施肥
C. “可燃冰”是一种高效清洁的新型战略能源,其主要成分为乙烯
D. 用臭氧代替农药在粮食仓储中杀菌防霉,因为臭氧具有强氧化性
2. 下列说法正确的是
A. O2、O3是氧元素的同素异形体,性质都相似
B. 35Cl2与37Cl2互为同位素
C. 乙二醇(HO-CH2-CH2-OH) 和甘油( )互为同系物
D. CH3CHO 与互为同分异构体
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1 mol-OH中含有的电子数为10NA
B. 在中含有碳碳双键的数目为4NA
C. 1 mol铁与足量S反应,转移的电子数为2NA
D. 在1 L 1 mol/L的乙酸溶液中H+的数目为NA
4. FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后有固体存在,下列判断不正确的
A 溶液中可能含Cu2+ B. 溶液中一定含Fe2+
C. 加入KSCN溶液可能会变红色 D. 剩余固体中肯定含有Cu,还可能含有Fe
5. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向H2SO4溶液中加入适量Ba(OH)2:
B. 向氯化铵的溶液中加入热的浓NaOH:
C. Fe3O4和足量稀硝酸反应:
D. 过量SO2通入NaClO溶液中:
6. 下面是某有机化合物的结构简式,有关它的叙述正确的是
A. 1mol该有机物可以与3mol NaOH发生反应
B. 该有机物分子式为
C. 1mol该有机物可以和6mol 发生反应
D. 1mol该有机物分别与足量Na或反应,产生的气体在相同条件下体积相等
7. 下列各组中两个化学反应属于同一反应类型的是( )
A. 由乙烯制 1,2-二溴乙烷;由乙烷制一氯乙烷
B. 由苯制溴苯;由乙醇与乙酸反应制乙酸乙酯
C. 乙烯使溴水褪色;乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 由苯制硝基苯;由苯制环己烷
8. 在一定条件下,将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)。2 min末该反应达到平衡,生成0.8 mol D,并测得C的浓度为0.8 mol·L-1。下列判断错误的是( )
A. x=4 B. 2 min内B的反应速率为0.1 mol·(L·min)-1
C. 混合气体密度不变,则表明该反应已达到平衡状态 D. B的转化率为40%
9. 为达到实验目的,下列实验设计正确的是
A
B
C
D
制备
验证的漂白性
制取少量乙酸乙酯
制备并收集少量气体
A. A B. B C. C D. D
10. 除去括号内杂质所用试剂和方法,正确的是
选项
物质
所用试剂
方法
A
SO2(CO2)
饱和碳酸氢钠溶液
洗气
B
乙烷(乙烯)
酸性高锰酸钾溶液
洗气
C
乙酸乙酯(乙酸)
饱和碳酸钠溶液
分液
D
苯(Br2)
氢氧化钠溶液
蒸馏
A. A B. B C. C D. D
11. 下列有关、的性质及应用的说法正确的有几个
①向盛有溶液的试管中加过量铁粉,充分振荡后加1滴KSCN溶液,黄色逐渐消失,加KSCN后溶液颜色不变
②将废铁屑加入溶液中,可用于除去工业废气中的
③向溶液中滴加溶液,溶液显红色
④将NaOH浓溶液滴加到饱和溶液中制备胶体
⑤向溶液中加入过量铁粉的离子方程式:
⑥与在酸性溶液中的反应:
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
12. 具有强氧化性,酸性条件下,其氧化性强于、,其制备的流程如下:
已知:能溶于水,微溶于浓KOH溶液,“转化1”时有生成。下列有关说法正确的是
A. “转化2”能进行的原因是该条件下的溶解度比小
B. 中铁元素的化合价是+3
C. “转化1”发生反应的离子方程式为:
D. 所得滤液含有大量的、、、
13. 键能是指1mol化学键断裂形成气态基态原子所需要的最低能量。已知与反应能生成和水蒸气,该反应过程中的能量变化如图所示。下列有关说法正确的是
A. 为放热反应
B. 若将1mol(g)和2mol(1)的总能量标在图中,则其位置在①、②之间
C. 若C—H键的键能为415,则中化学键的键能为493
D. 若该反应过程中转化的化学能为200kJ,则有0.25molCO键生成
14. 为了测定铁铜合金的组成,将7.6g铁、铜合金加入100mL某浓度的稀硝酸中,将合金完全溶解后,共收集到NO气体2.24L(标准状况下),并测得溶液中H+的浓度为0.5mol•L-1,若反应前后溶液的体积变化忽略不计,则下列判断不正确的是
A. 上述反应中金属共失去电子0.3mol
B. 合金中,铜质量为4.8g
C. 原硝酸的浓度:c(HNO3)=3mol•L-1
D. 要使溶液中的金属离子完全沉淀,需加5mol•L-1的NaOH溶液70mL
二、非选择题:本题共4小题,共58分
15. 某化学兴趣小组利用下列试剂:铁粉、锌粉、溶液,溶液,溶液,淀粉溶液,溶液,新制氯水,探究、的氧化性、还原性,并利用实验结论解决一些问题。
(1)用所给试剂写出体现具有还原性的反应的化学方程式___________。
(2)设计实验方案,完成下列表格。
探究内容
实验方案
实验现象
探究具有氧化性
①取少量溶液,往溶液中加入足量铁粉,再加入少量溶液
加入铁粉后,溶液颜色变为___________,加入溶液后,溶液___________
②取少量溶液,往溶液中滴入3滴溶液,然后再滴加2滴淀粉溶液
加入淀粉溶液,可观察到___________
(3)该兴趣小组为说明“具有氧化性”,提出了向溶液中加入锌粉,观察实验现象的方案,该反应的离子方程式为___________。
(4)溶液中加入溶液,是为了检验的___________(填“氧化性”或“还原性”),在溶液中与___________(填“能”或“不能”)大量共存,如果不能大量共存,请写出该反应的离子方程式___________。
16. 利用菱镁矿(含杂质、)制取镁的工艺流程如图:
已知:a.呈絮状,不易从溶液中除去。
b.常温下金属阳离子形成氢氧化物开始沉淀至完全沉淀的见下表:
阳离子
开始沉淀
2.7
7.6
9.6
完全沉淀
3.7
9.6
11.1
(1)“酸浸”时,提高菱镁矿利用率可采取的措施是_______(任写一条)。
(2)“氧化”过程中试剂最佳选择为 。
A. 氯气 B. 溶液 C. D.
(3)氧化过程的离子方程式为_______,氧化过程中需要控制温度不宜过高,原因是_______。
(4)“调值”控制的范围是_______。
(5)沉淀混合物的成分是_______(填化学式)
(6)将溶液置于某容器中,经过_______、_______(操作②名称),过滤,洗涤烘干,制得晶体备用。
(7)常用电解法制备、单质,写出工业制铝的化学反应方程式_______。
17. 二甲醚(CH3OCH3)气体是一种可再生绿色新能源,被誉为“21 世纪的清洁燃料”。
(1)写出二甲醚一种同分异构体的结构简式:_______。
(2)已知:4.6g二甲醚气体完全燃烧生成液态水放出 145.5kJ 热量,写出其燃烧的热化学反应方程式_______。
(3)工业上可用水煤气合成二甲醚:2CO(g) + 4H2(g)⇌CH3OCH3(g) + H2O(g)
①测得 CO 和 CH3OCH3(g)浓度随时间变化如图所示,则反应开始至平衡时的 H2平均反应速率v(H2)= _______mol/(L·min )。
②该反应在恒容密闭容器中进行,下列叙述中能表示该反应达到平衡状态的是_______。
A.单位时间内生成 CO 和 H2的物质的量之比为 1﹕2
B.CH3OCH3的浓度不再变化
C.容器内压强不再变化
D.CH3OCH3 与 H2O 的物质的量相等
(4)二甲醚燃料电池工作原理如图所示
①该电池的负极是_______ (填“a 电极”或“b 电极”)
②H+通过质子交换膜时的移动方向是_______。(填选项字母)
A.从左向右 B.从右向左
③通入 O2的电极反应式是_______。
18. A∼I是常见有机物,其中A是乙烯,E的分子式为C4H8O2,H为有香味的油状物质。
已知:
(1)D中官能团的名称为___________,过程⑥的反应类型为___________。
(2)写出下列反应化学方程式:过程②___________,过程⑦___________。
(3)12.4 g G与足量的金属Na完全反应,生成标准状况下氢气的体积为___________L。
(4)有机物K比A在分子组成上多一个CH2原子团,结构与A相似。写出K在一定条件下生成高分子化合物的化学方程式___________。
(5)写出E的同分异构体中与CH3COOH互为同系物的结构简式(写出1个即可)___________。
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唐县一中高一下学期化学试题
试卷满分:100分 考试用时:75分钟。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Mg24 Al27 S32 Cu64 K39 I127
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题所列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 化学与科技、生产、生活密切相关。下列说法正确的是
A. 目前制备航母拦阻索的材料是尼龙、钢丝,尼龙属天然高分子
B. (NH4 )2HPO4是一种复合肥,可与草木灰混合给作物施肥
C. “可燃冰”是一种高效清洁的新型战略能源,其主要成分为乙烯
D. 用臭氧代替农药在粮食仓储中杀菌防霉,因为臭氧具有强氧化性
【答案】D
【解析】
【详解】A. 尼龙是通过化学反应人工合成的高分子产物,不属于天然高分子,A错误;
B.(NH4 )2HPO4是铵态氮肥,草木灰属于碱性物质,铵根离子与碳酸根离子双水解相互促进生成氨气,降低肥效,B错误;
C. “可燃冰”是一种高效清洁的新型战略能源,其主要成分为甲烷,C错误;
D. 臭氧具有强氧化性,可用臭氧代替农药在粮食仓储中杀菌防霉,D正确;
答案选D.
2. 下列说法正确的是
A. O2、O3是氧元素的同素异形体,性质都相似
B. 35Cl2与37Cl2互为同位素
C. 乙二醇(HO-CH2-CH2-OH) 和甘油( )互为同系物
D. CH3CHO 与互为同分异构体
【答案】D
【解析】
【详解】A.同种元素组成的不同单质互为同素异形体,O2、O3互为同素异形体,化学性质相似,物理性质不同,A错误;
B.质子数相同而中子数不同的同种元素的不同种原子互为同位素,35Cl2与37Cl2是分子而不是原子,B错误;
C.组成和结构相似,分子中相差若干个CH2原子团的化合物互为同系物,乙二醇(HO-CH2-CH2-OH) 有2个羟基,甘油( )有三个羟基,组成不相似,也不相差若干个CH2,故不互为同系物,C错误;
D.CH3CHO 与分子式均为:C2H4O,但结构式不同,互为同分异构体,D正确。
答案选D。
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1 mol-OH中含有的电子数为10NA
B. 在中含有碳碳双键的数目为4NA
C. 1 mol铁与足量S反应,转移的电子数为2NA
D. 在1 L 1 mol/L的乙酸溶液中H+的数目为NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.1个-OH中含有9个电子,则1 mol-OH中含有的电子数为9NA,A错误;
B.苯环中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊的化学键,不存在碳碳双键。在1个苯乙烯分子中含有1个不饱和的碳碳双键,则在1 mol苯乙烯中含有NA个不饱和的碳碳双键,B错误;
C.Fe与S混合加热发生反应产生FeS,1个Fe原子参加反应转移2个电子,则1 mol铁与足量S反应,转移的电子数为2NA,C正确;
D.在1 L 1 mol/L的乙酸溶液中含有溶质CH3COOH的物质的量是1 mol,但由于CH3COOH是一元弱酸,主要以电解质分子存在,其电离产生的H+数目很少,故该溶液中H+的数目远小于NA,D错误;
故选C。
4. FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后有固体存在,下列判断不正确的
A. 溶液中可能含Cu2+ B. 溶液中一定含Fe2+
C. 加入KSCN溶液可能会变红色 D. 剩余固体中肯定含有Cu,还可能含有Fe
【答案】C
【解析】
【分析】由于氧化性Fe3+>Cu2+,所以混合溶液中加入铁粉时,先发生①2Fe3++Fe=3Fe2+,铁有剩余时再发生②Cu2++Fe=Cu+Fe2+,若只发生反应①则反应后不会有固体剩余,而实际上反应后仍有固体存在,说明Fe3+一定完全反应,若Fe不足(铜离子有剩余)或和铜离子恰好完全反应,则剩余固体只有Cu,若Fe过量,则剩余Cu和Fe。
【详解】A.根据分析当Fe不足以完全反应Cu2+时,剩余固体为Cu,溶液中还有未反应的Cu2+,若Fe过量,则溶液中不含Cu2+,A正确;
B.根据分析可知反应①和②都有发生,溶液中一定含Fe2+,B正确;
C.反应后仍有固体存在,说明Fe3+一定完全反应,加入KSCN溶液一定不变红色,C错误;
D.由分析可知,剩余固体中肯定含有Cu,还可能含有Fe,D正确;
答案选C。
5. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向H2SO4溶液中加入适量Ba(OH)2:
B. 向氯化铵的溶液中加入热的浓NaOH:
C. Fe3O4和足量稀硝酸反应:
D. 过量SO2通入NaClO溶液中:
【答案】B
【解析】
【详解】A.二者除反应产生BaSO4沉淀外,还产生了H2O,该反应的离子方程式应该为:2H+++Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O,A错误;
B.反应符合事实,遵循物质的拆分原则,B正确;
C.Fe3O4和足量稀硝酸发生氧化还原反应,产生Fe3+、NO、H2O,反应的离子方程式应该为,C错误;
D.过量SO2通入NaClO溶液中,发生氧化还原反应,产生H2SO4、NaCl,反应的离子方程式应该为:SO2+ClO-+H2O=+Cl-+2H+,D错误;
故合理选项是B。
6. 下面是某有机化合物的结构简式,有关它的叙述正确的是
A. 1mol该有机物可以与3mol NaOH发生反应
B. 该有机物的分子式为
C. 1mol该有机物可以和6mol 发生反应
D. 1mol该有机物分别与足量Na或反应,产生的气体在相同条件下体积相等
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】该物质结构中含有羧基、羟基、碳碳双键和酯基。
A.1mol该有机物可以与2mol NaOH发生反应,故A错误;
B.该有机物的分子式为,故B错误;
C.1mol该有机物可以和4mol 发生反应,故C错误;
D.1mol -OH和1mol -COOH与足量的金属钠反应生成1mol ,1mol -COOH和足量的反应生成1mol ,故D正确。
故选D。
7. 下列各组中两个化学反应属于同一反应类型的是( )
A. 由乙烯制 1,2-二溴乙烷;由乙烷制一氯乙烷
B. 由苯制溴苯;由乙醇与乙酸反应制乙酸乙酯
C. 乙烯使溴水褪色;乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 由苯制硝基苯;由苯制环己烷
【答案】B
【解析】
【详解】A.由乙烯制1,2-二溴乙烷是加成反应,由乙烷制一氯乙烷是取代反应,选项A错误;
B.由苯制溴苯和由乙醇与乙酸反应制乙酸乙酯都是取代反应,选项B正确;
C.乙烯使溴水褪色,是因为溴和乙烯发生加成反应而使溴水褪色,乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色,是因为乙烯被高锰酸钾氧化而褪色,选项C错误;
D.由苯制硝基苯是取代反应,由苯制环己烷是加成反应,选项D错误。
答案选B。
8. 在一定条件下,将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)。2 min末该反应达到平衡,生成0.8 mol D,并测得C的浓度为0.8 mol·L-1。下列判断错误的是( )
A. x=4 B. 2 min内B的反应速率为0.1 mol·(L·min)-1
C. 混合气体密度不变,则表明该反应已达到平衡状态 D. B的转化率为40%
【答案】C
【解析】
【详解】根据化学平衡三段式列式计算,平衡时C的浓度为0.8 mol·L-1,物质的量为1.6mol
3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)
起始量(mol) 3 1 0 0
变化量(mol) 1.2 0.4 1.6 0.8
平衡量(mol) 1.8 0.6 1.6 0.8
依据上式分析计算:
A、根据浓度变化量之比等于化学计量数之比可知x=4,故A正确;
B、2min内B的反应速率=0.4mol/(2L·2min)=0.1 mol·(L·min)-1,故B正确;
C、反应前后气体总质量不变,混合气体密度不变,不能表明该反应已达到平衡状态,故C错误;
D、 B的转化率=0.4mol/1mol=0.4,即 B的转化率为40%,故D正确;故选C.
【点睛】本题考查化学平衡的有关计算、转化率的有关计算、平衡状态的判断等,难度中等,注意平衡状态的判断,选择判断的物理量应随反应发生变化,该物理量不再变化,说明到达平衡。解题关键:依据化学平衡的三段式计算进行分析,结合题中各量列式计算判断;A、利用物质的量之比等于化学计量数之比计算x的值;B、根据平衡浓度的变化量求出速率;C、容器的容积不变,混合气体的质量不变,密度不变,不能判断是否达到平衡。D、利用转化率定义计算。
9. 为达到实验目的,下列实验设计正确的是
A
B
C
D
制备
验证的漂白性
制取少量乙酸乙酯
制备并收集少量气体
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.浓硫酸具有强氧化性,铜和浓硫酸反应需要加热才能产生二氧化硫,故A错误;
B.SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,故B正确;
C.导管在碳酸钠溶液的液面下,易发生倒吸,导管口应在液面上,故C错误;
D.NO2气体与水反应生成硝酸和NO,不能用排水法收集,故D错误;
故选:B。
10. 除去括号内杂质所用试剂和方法,正确的是
选项
物质
所用试剂
方法
A
SO2(CO2)
饱和碳酸氢钠溶液
洗气
B
乙烷(乙烯)
酸性高锰酸钾溶液
洗气
C
乙酸乙酯(乙酸)
饱和碳酸钠溶液
分液
D
苯(Br2)
氢氧化钠溶液
蒸馏
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.H2SO3的酸性强于H2CO3,故SO2可与NaHCO3反应,A错误;
B.乙烯可以被高锰酸钾氧化为二氧化碳气体,除掉了乙烯,但引入了二氧化碳杂质,B错误;
C.乙酸和碳酸钠可以反应生成醋酸钠的水溶液,乙酸乙酯和醋酸钠溶液互不相溶,可以采用分液法来分离,C正确;
D.苯中的溴可以和氢氧化钠溶液反应,苯不反应并且和溴化钠、次溴酸钠溶液不互溶,可以用分液的方法分离,D错误;
故选C。
11. 下列有关、的性质及应用的说法正确的有几个
①向盛有溶液的试管中加过量铁粉,充分振荡后加1滴KSCN溶液,黄色逐渐消失,加KSCN后溶液颜色不变
②将废铁屑加入溶液中,可用于除去工业废气中的
③向溶液中滴加溶液,溶液显红色
④将NaOH浓溶液滴加到饱和溶液中制备胶体
⑤向溶液中加入过量铁粉的离子方程式:
⑥与在酸性溶液中的反应:
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】B
【解析】
【详解】①向盛有FeCl3溶液试管中加过量铁粉,发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+,溶液不再存在Fe3+,黄色逐渐消失,加KSCN后溶液颜色不变,①正确;
②氯气具有强氧化性,能氧化Fe2+生成Fe3+,Fe3+能氧化Fe生成亚铁离子,涉及的反应为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-、2Fe3++Fe=3Fe2+,从而除去氯气,②正确;
③向FeCl2溶液中不存在Fe3+,加入NH4SCN溶液不变红,③错误;
④将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中会得到氢氧化铁沉淀,无法得到胶体,④错误;
⑤选项所给离子方程式电荷不守恒,正确离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+,⑤错误;
⑥酸性环境中H2O2可以将Fe2+氧化为Fe3+,根据电子守恒、元素守恒可得离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,⑥正确;
故选B。
12. 具有强氧化性,酸性条件下,其氧化性强于、,其制备的流程如下:
已知:能溶于水,微溶于浓KOH溶液,“转化1”时有生成。下列有关说法正确的是
A. “转化2”能进行的原因是该条件下的溶解度比小
B. 中铁元素的化合价是+3
C. “转化1”发生反应的离子方程式为:
D. 所得滤液含有大量的、、、
【答案】A
【解析】
【分析】转化1反应方程式为,由已知信息可知,K2FeO4能溶于水,微溶于浓KOH溶液,则加入过量饱和KOH的反应方程式为Na2FeO4+2KCl= K2FeO4+2NaCl,进行一系列操作后过滤得到产物K2FeO4;
【详解】A.由分析可知,反应能进行的原因是该条件下K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小,A正确;
B.由化合价代数和为0可知,高铁酸钾中铁元素的化合价为+6价,B错误;
C.由分析可知碱性条件下,硝酸铁溶液与次氯酸钠溶液反应生成高铁酸钠、氯化钠和水,反应的离子方程式为,C错误;
D.因加入的次氯酸钠、氢氧化钠和氢氧化钾是过量的,因此过滤后的滤液中不会有大量和,D错误;
答案选A。
13. 键能是指1mol化学键断裂形成气态基态原子所需要的最低能量。已知与反应能生成和水蒸气,该反应过程中的能量变化如图所示。下列有关说法正确的是
A. 为放热反应
B. 若将1mol(g)和2mol(1)的总能量标在图中,则其位置在①、②之间
C. 若C—H键的键能为415,则中化学键的键能为493
D. 若该反应过程中转化的化学能为200kJ,则有0.25molCO键生成
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,1mol(g)和2mol(g)的总能量小于1 mol (g)和2mol(g)的总能量,则为吸热反应,A错误;
B.因2mol液态水的能量低于2mol气态水的能量,故1mol(g)和2mol(1)的总能量应标在③下方,B错误;
C.C—H键的键能为415,设中化学键的键能为,则由图可知,,解得,C正确;
D.由图可知,该反应过程中转化的化学能为3446kJ-2646kJ=800kJ时,有1mol(g)生成,若该反应过程中转化的化学能为200kJ,则有0.25mol(g)生成,0.25mol(g)中含有0.5molCO键,D错误;
故选C
14. 为了测定铁铜合金的组成,将7.6g铁、铜合金加入100mL某浓度的稀硝酸中,将合金完全溶解后,共收集到NO气体2.24L(标准状况下),并测得溶液中H+的浓度为0.5mol•L-1,若反应前后溶液的体积变化忽略不计,则下列判断不正确的是
A. 上述反应中金属共失去电子0.3mol
B. 合金中,铜的质量为4.8g
C. 原硝酸的浓度:c(HNO3)=3mol•L-1
D. 要使溶液中的金属离子完全沉淀,需加5mol•L-1的NaOH溶液70mL
【答案】C
【解析】
【分析】n(NO)==0.1mol,转移电子的物质的量为0.1mol×(5-2)=0.3mol,反应后溶液中的c(H+)=0.5mol/L,则反应后剩余n(HNO3)=0.5mol/L×0.1L=0.05mol,设合金中Cu为xmol,Fe为ymol,由电子守恒可知:2x+3y=0.3mol,由合金的质量可知:64x+56y=7.6,解得x=0.075mol,y=0.05mol。
【详解】A.金属失去的电子等于N元素得到的电子,n(NO)==0.1mol,转移电子为0.1mol×(5-2)=0.3mol,因此金属共失去电子0.3 mol,故A正确;
B.由上述分析可知,合金中铜的物质的量为0.075mol,质量为0.075mol×64g/mol=4.8 g,故B正确;
C.反应生成Cu(NO3)2、Fe(NO3)3和NO,以及反应后剩余n(HNO3)=0.5mol/L×0.1L=0.05mol,根据氮原子守恒可知,硝酸的总物质的量n(HNO3)=0.075×2+0.05×3+0.1+0.05=0.45mol,则c(HNO3)==4.5mol/L,故C错误;
D.要使溶液中的金属离子完全沉淀,溶液中剩余的硝酸先与氢氧化钠反应,则n(NaOH)=0.075×2+0.05×3+0.05=0.35mol,V==0.07L=70mL,故D正确;
答案选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分
15. 某化学兴趣小组利用下列试剂:铁粉、锌粉、溶液,溶液,溶液,淀粉溶液,溶液,新制氯水,探究、的氧化性、还原性,并利用实验结论解决一些问题。
(1)用所给试剂写出体现具有还原性的反应的化学方程式___________。
(2)设计实验方案,完成下列表格。
探究内容
实验方案
实验现象
探究具有氧化性
①取少量溶液,往溶液中加入足量铁粉,再加入少量溶液
加入铁粉后,溶液颜色变为___________,加入溶液后,溶液___________
②取少量溶液,往溶液中滴入3滴溶液,然后再滴加2滴淀粉溶液
加入淀粉溶液,可观察到___________
(3)该兴趣小组为说明“具有氧化性”,提出了向溶液中加入锌粉,观察实验现象的方案,该反应的离子方程式为___________。
(4)溶液中加入溶液,是为了检验的___________(填“氧化性”或“还原性”),在溶液中与___________(填“能”或“不能”)大量共存,如果不能大量共存,请写出该反应的离子方程式___________。
【答案】 ①. ②. 浅绿色 ③. 不变色 ④. 溶液变蓝色 ⑤. ⑥. 氧化性 ⑦. 不能 ⑧.
16. 利用菱镁矿(含杂质、)制取镁的工艺流程如图:
已知:a.呈絮状,不易从溶液中除去。
b.常温下金属阳离子形成氢氧化物开始沉淀至完全沉淀的见下表:
阳离子
开始沉淀
2.7
7.6
9.6
完全沉淀
3.7
9.6
11.1
(1)“酸浸”时,提高菱镁矿利用率可采取的措施是_______(任写一条)。
(2)“氧化”过程中试剂最佳选择为 。
A. 氯气 B. 溶液 C. D.
(3)氧化过程的离子方程式为_______,氧化过程中需要控制温度不宜过高,原因是_______。
(4)“调值”控制的范围是_______。
(5)沉淀混合物的成分是_______(填化学式)
(6)将溶液置于某容器中,经过_______、_______(操作②名称),过滤,洗涤烘干,制得晶体备用。
(7)常用电解法制备、单质,写出工业制铝的化学反应方程式_______。
【答案】(1)将菱镁矿粉碎或增大盐酸浓度 (2)D
(3) ①. ②. 防止双氧水受热分解
(4)
(5)、
(6) ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶
(7)
【解析】
【分析】利用菱镁矿(含杂质、),加入过量盐酸溶解,加入H2O2将二价铁氧化为三价铁,再加MgO调节pH得到氢氧化铁沉淀,过滤分离后,沉淀混合物的成分是、,得到氯化镁溶液,蒸发浓缩、冷却结晶(操作②),过滤,洗涤烘干,制得晶体,在HCl气流中加热蒸干得到氯化镁,电解制取镁和氯气。
【小问1详解】
“酸浸”时,提高菱镁矿利用率可采取的措施是将菱镁矿粉碎或增大盐酸浓度(任写一条)。故答案为:将菱镁矿粉碎或增大盐酸浓度;
【小问2详解】
“氧化”过程中试剂最佳选择为A. 氯气会引入杂质氯离子,故A不选;B. 溶液,引入锰离子等杂质,故B不选; C. 引入硝酸根离子,故C不选;D. 反应后生成水,故D选;故答案为:D;
【小问3详解】
氧化过程的离子方程式为,氧化过程中需要控制温度不宜过高,原因是防止双氧水受热分解。故答案为:;防止双氧水受热分解;
【小问4详解】
为使铁离子沉淀完全而镁离子不沉淀,“调值”控制范围是。故答案为:;
【小问5详解】
沉淀混合物的成分是、(填化学式)故答案为:、;
【小问6详解】
将溶液置于某容器中,经过蒸发浓缩、冷却结晶(操作②名称),过滤,洗涤烘干,制得晶体备用。故答案为:蒸发浓缩;冷却结晶;
【小问7详解】
常用电解法制备、单质,工业常用电解熔融氧化铝制铝,化学反应方程式。故答案为:。
17. 二甲醚(CH3OCH3)气体是一种可再生绿色新能源,被誉为“21 世纪的清洁燃料”。
(1)写出二甲醚一种同分异构体的结构简式:_______。
(2)已知:4.6g二甲醚气体完全燃烧生成液态水放出 145.5kJ 热量,写出其燃烧的热化学反应方程式_______。
(3)工业上可用水煤气合成二甲醚:2CO(g) + 4H2(g)⇌CH3OCH3(g) + H2O(g)
①测得 CO 和 CH3OCH3(g)的浓度随时间变化如图所示,则反应开始至平衡时的 H2平均反应速率v(H2)= _______mol/(L·min )。
②该反应在恒容密闭容器中进行,下列叙述中能表示该反应达到平衡状态的是_______。
A.单位时间内生成 CO 和 H2的物质的量之比为 1﹕2
B.CH3OCH3的浓度不再变化
C.容器内压强不再变化
D.CH3OCH3 与 H2O 的物质的量相等
(4)二甲醚燃料电池工作原理如图所示
①该电池的负极是_______ (填“a 电极”或“b 电极”)
②H+通过质子交换膜时的移动方向是_______。(填选项字母)
A.从左向右 B.从右向左
③通入 O2的电极反应式是_______。
【答案】(1)CH3CH2OH
(2)CH3OCH3(g)+ 3O2(g) = 2CO2(g)+ 3H2O(l) ΔH =-1455kJ/mol
(3) ①. 0.16 ②. BC
(4) ①. a电极 ②. A ③. O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O
【解析】
【分析】
【小问1详解】
二甲醚和乙醇互为同分异构体,乙醇的结构简式为:CH3CH2OH。
【小问2详解】
4.6g二甲醚气体即0.1mol二甲醚完全燃烧生成液态水放出 145.5kJ 热量,则1mol二甲醚完全燃烧生成液态水放出 1455kJ 热量,则二甲醚燃烧的热化学反应方程式为:CH3OCH3(g)+ 3O2(g) = 2CO2(g)+ 3H2O(l) ΔH =-1455kJ/mol。
【小问3详解】
工业上可用水煤气合成二甲醚:2CO(g) + 4H2(g)⇌CH3OCH3(g) + H2O(g)
①由图可知,CO的初始浓度为0.8mol/L,平衡时的浓度为0.4mol/L,则反应开始至平衡时CO的物质的量浓度变化为0.4mol/L,根据反应方程式可知,消耗的氢气的物质的量浓度为0.8mol/L,则用氢气表示的平均反应速率v(H2)==0.16 mol/(L·min);
②根据化学反应:2CO(g) + 4H2(g)⇌CH3OCH3(g) + H2O(g)
A.CO和H2都是反应物,化学计量数之比为1:2,不管平衡与否,单位时间内生成CO和H2的物质的量之比一定为1:2,所以单位时间内生成CO和H2的物质的量之比为1:2不能代表反应达到平衡状态,故A不符合题意;
B.CH3OCH3的浓度不再变化,代表反应达到平衡状态,故B符合题意;
C.恒温恒容条件下,压强和物质的量成正比,该反应前后气体系数之和不相等,所以压强是一个变值,容器内压强不再变化时代表反应达到平衡状态,故C符合题意;
D.CH3OCH3与H2O的物质的量相等,可能处于平衡状态,也可能不处于平衡状态,故D不符合题意;
答案选BC。
【小问4详解】
二甲醚燃料电池是将二甲醚燃烧的化学能转化为电能,在二甲醚和氧气的反应中,二甲醚失去电子发生氧化反应,则通入二甲醚的a电极为负极,通入氧气的一极为正极。氧气在正极发生还原反应:O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O。在原电池中,阳离子移向正极,所以H+的移动方向是从左向右,故选A。
18. A∼I是常见有机物,其中A是乙烯,E的分子式为C4H8O2,H为有香味的油状物质。
已知:
(1)D中官能团名称为___________,过程⑥的反应类型为___________。
(2)写出下列反应的化学方程式:过程②___________,过程⑦___________。
(3)12.4 g G与足量的金属Na完全反应,生成标准状况下氢气的体积为___________L。
(4)有机物K比A在分子组成上多一个CH2原子团,结构与A相似。写出K在一定条件下生成高分子化合物的化学方程式___________。
(5)写出E的同分异构体中与CH3COOH互为同系物的结构简式(写出1个即可)___________。
【答案】(1) ①. 羧基 ②. 取代反应
(2) ①. ②.
(3)4.48 (4)nCH2=CH-CH3
(5)或CH3CH2CH2COOH
【解析】
【分析】A∼I是常见有机物,其中A是乙烯,结构简式是CH2=CH2,乙烯与H2O在催化剂存在条件下加热发生加成反应产生B是CH3CH2OH,CH3CH2OH与O2在Cu催化下加热,发生氧化反应产生C是CH3CHO,CH3CHO进一步发生催化氧化反应产生D是CH3COOH,CH3CH2OH与CH3COOH在浓硫酸存在条件下加热,发生酯化反应产生E是乙酸乙酯,结构简式是CH3COOCH2CH3;CH2=CH2与H2在催化剂存在条件下加热,发生加成反应产生I是乙烷,结构简式是CH3CH3。CH2=CH2与Br2的CCl4溶液发生加成反应产生F是CH2Br-CH2Br,CH2Br-CH2Br与NaOH水溶液共热,发生水解反应产生G是CH2OH-CH2OH,CH2OH-CH2OH与足量CH3COOH在浓硫酸存在条件下加热,发生酯化反应产生H是为有香味的油状物质,结构简式是CH3COOCH2CH2OOCCH3。
【小问1详解】
根据上述分析可知D是CH3COOH,其分子中含有的官能团名称为羧基;
过程⑥是的反应类型为CH2Br-CH2Br与NaOH水溶液共热,发生卤代烃的水解反应产生G是CH2OH-CH2OH,卤代烃的水解反应属于取代反应,故过程⑥的反应类型为取代反应;
【小问2详解】
过程②为CH3CH2OH与O2在Cu催化下加热,发生氧化反应产生C是CH3CHO,该反应的化学方程式为:;
过程⑦是CH2OH-CH2OH与足量CH3COOH在浓硫酸存在条件下加热,发生酯化反应产生CH3COOCH2CH2OOCCH3、H2O。该反应为可逆反应,反应方程式为:;
【小问3详解】
根据上述分析可知G是乙二醇,结构简式是CH2OH-CH2OH,其相对分子质量是M=62,12.4 gCH2OH-CH2OH的物质的量是n(乙二醇)==0.2 mol,根据反应方程式:HOCH2-CH2OH+2Na→NaOCH2-CH2ONa+H2↑,可知0.2 mol乙二醇反应产生0.2 mol H2,其标准状况下的体积V=0.2 mol×22.4 L/mol=4.48 L;
【小问4详解】
A是乙烯,结构简式是CH2=CH2,有机物K比A在分子组成上多一个CH2原子团,结构与A相似,则K是丙烯,结构简式是CH2=CH-CH3,丙烯在一定条件下生成高分子化合物聚丙烯的化学方程式为nCH2=CH-CH3;
【小问5详解】
根据上述分析可知E是乙酸乙酯,结构简式是是CH3COOCH2CH3。E的同分异构体,且与CH3COOH互为同系物的物质结构简式为:、CH3CH2CH2COOH。
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