内容正文:
高一下学期考试化学试题
考试时间:75分钟
可有用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Mg-24 Al-27 S-32 Cu-64 Ba-137
一、单选题(本题包括15个小题,每小题3分,共45分)
1. 人类社会的发展与化学的发展密切相关。下列说法正确的是
A. 青铜和黄铜是铜的两种同素异形体
B. 纳米银与硝酸是可折叠柔性屏中的灵魂材料,二者不会发生化学反应
C. 《本草经集注》记载“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,是古人利用焰色试验鉴别物质
D. 利用纳米铁粉对重金属离子的物理吸附作用除去水中Pb2+、Cu2+、Hg2+等重金属离子
2. 下列说法不正确的是
A. 鸡蛋白溶液中,加入醋酸铅溶液有沉淀析出,加入水后沉淀不溶解
B. 用银氨溶液可以鉴别葡萄糖和乙酸溶液
C 可用饱和碳酸钠溶液鉴别乙酸、乙醇、苯及氢氧化钡溶液
D. 取少量淀粉溶液,加入一定量稀硫酸,水浴加热几分钟后,再加入新制的氢氧化铜并加热,观察现象,判断淀粉水解的产物中是否含有葡萄糖
3. 下列物质与用途对应不正确的是
A. 苯甲酸钠:食品防腐剂 B. 氧化钙:吸氧剂
C. 碳酸氢钠:膨松剂 D. 阿司匹林:解热镇痛药
4. 化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关。下列说法正确的是
A. 可以采用电解熔融氯化铝的方法制取单质铝
B. 加工腊肉、香肠时添加的亚硝酸钠属于着色剂
C. 石油的分馏属于物理变化,煤的干馏属于化学变化
D. 大量SO2排放到空气中,既能形成酸雨,又能产生光化学烟雾
5. 下列有关化学用语的表示,正确的是
A. 乙烯的结构简式:CH2CH2 B. 四氟化碳的空间填充模型:
C. 聚丙烯的结构简式: D. 羟基的电子式:
6. 将气体a通入溶液b中,始终无明显变化的是
选项
气体a
溶液b
A
Cl2
KI
B
CO2
CaCl2
C
SO2
Ba(NO3)2
D
NO2
FeSO4
A. A B. B C. C D. D
7. 下列说法正确的是
A. 乙烷的沸点比乙醇的沸点高
B 乙烯可用于工业制乙醇
C. 乙烯使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色的原理相同
D. 丙烯与溴溶液反应的产物是
8. 某有机物的结构简式如图所示,下列有关该有机物的说法正确的是
A. 该有机物可以发生取代、加成、氧化、水解反应
B. 与钠和氢氧化钠溶液都能发生反应,且得到的有机产物相同
C. 分子中含有两种官能团
D. 该有机物的分子式为C10H16O3
9. 下列实验操作和现象得出的结论正确的是
实验操作和现象
实验结论
A
将SO2通入盛有2mL氯水的试管中,氯水的黄绿色褪色
SO2具有氧化性
B
常温下,将铁片、铜片分别插入浓硝酸中,铁片无明显现象,铜片剧烈反应
金属活动性:Cu>Fe
C
取少量无色溶液于试管中,加入NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,试纸变蓝色
无色溶液中含有NH
D
取少量无色溶液加入试管中。滴加BaCl2溶液出现白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解
无色溶液中一定含有SO
A. A B. B C. C D. D
10. 下列烃在光照下与氯气反应,最多可生成三种一氯代物的是
A. 2-甲基丁烷 B. 2,2-二甲基丁烷 C. 环戊烷() D. 2-甲基戊烷
11. 为提纯下列物质(括号内为杂质),所用的除杂试剂和分离方法都正确的是
序号
不纯物
除杂试剂
分离方法
A
CH4(C2H4)
酸性KMnO4溶液
洗气
B
Cl2(HCl)
饱和食盐水
蒸馏
C
C2H5OH(H2O)
Na
过滤
D
乙酸乙酯(乙酸)
饱和Na2CO3溶液
分液
A. A B. B C. C D. D
12. 下图所示为海水综合利用的部分流程,下列有关说法错误的是
A. 实验室进行①的操作需要用到坩埚、玻璃棒、酒精灯
B. ②为电解
C. ③④⑤涉及的反应均为氧化还原反应
D. ④中反应的离子方程式为
13. 下列装置或操作能达到实验目的的是
A. 用装置甲制取一氯甲烷
B. 用装置乙在实验室制取氨气
C. 用装置丙萃取溴水中的溴
D. 用装置丁在实验室制蒸馏水
14. 在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是
A. B. C. D.
15. 将11.9 g由Mg、Al、Fe组成的合金溶于足量的NaOH溶液中,合金质量减少了2.7 g。另取等质量的合金溶于过量稀硝酸中,生成了6.72 L NO(标准状况下),向反应后的溶液中加入适量NaOH溶液恰好使Mg2+、Al3+、Fe3+完全转化为沉淀,则沉淀的质量为( )
A. 22.1 g B. 27.2 g
C. 30 g D. 无法计算
二、填空题(本题包括4个小题,共55分)
16. I.以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备绿矾晶体(FeSO4•7H2O)的工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)焙烧时黄铁矿要粉碎,其目的是______。
(2)SO2会污染环境,可用足量氨水吸收,写出该反应的离子方程式_____________。
(3)从还原得到的溶液中获得硫酸亚铁晶体(FeSO4•7H2O)的操作: 蒸发浓缩、________、过滤、洗涤、干燥。
II.作为推行“低碳经济”的重要科技进步,太阳能光伏发电成为重要的新型能源。太阳能光伏发电最关键的材料是高纯硅,三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅(Si)的主要方法,生产流程示意如图:
(4)石英砂的主要成分是SiO2,SiO2是___________(酸性氧化物或碱性氧化物)。
(5)“精馏”也是蒸馏的一种形式,通过蒸馏可把液体混合物分离开,原理是利用混合物各成分的________(填“熔点”或“沸点”)不同。
(6)整个制备过程必须达到无水无氧,在H2还原SiHCl3过程中若混入O2,除了生成SiO2外,还可能引起的后果是_______。
(7)为达到绿色化学和资源综合利用的目的,在生产过程中物质A需要循环使用,A的化学式是___。
17. 科学、安全、有效和合理地开发自然资源,对生产、生活有重要价值。请回答下列问题:
(1)活性炭吸附法是工业提取碘的方法之一,其流程如下:
已知:pH=2时,Ⅰ.NaNO2溶液只能将I-氧化为I2,同时生成NO
Ⅱ.2+I2+4H+=2+2Mn2++2H2O
①氧化过程的离子方程式为___________。
②根据I2的特性,分离操作X为___________,冷凝得到粗碘。
③酸性KMnO4是常用的强氧化剂,但该方法中却选择了价格较高的NaNO2,原因是___________。
④活性炭上吸附的I2还能用浓Na2CO3溶液吸收,每吸收3molI2转移5mol电子,同时有气体放出,该反应的离子方程式是___________。
(2)以金红石(主要成分为)为原料,制取Ti的工艺流程如图所示:
①Ⅰ在高温条件下进行,产物中有一种可燃性无色气体。Ⅰ中反应的化学方程式为___________。
②Ⅱ中钛的提取率在不同温度下随时间变化的曲线如图所示,则反应适宜的温度为___________℃。
③Ⅱ中氩气的作用是___________。
18. 二氯化二硫()可作硫化剂、氯化剂。常温下,是一种黄红色液体,沸点137℃,在潮湿的空气中剧烈水解而发烟。可通过硫与少量氯气在110~140℃反应制得。
(1)选用以下装置制取少量(加热及夹持装置略)。
①写出A中发生反应化学方程式___________。
②装置连接顺序:A→___________。
③D中盛放的试剂是___________。
(2)通水会生成、HCl两种气体,某同学设计了如下实验方案来测定该混合气体中的体积分数。
①W溶液可以是下列溶液中的___________(填标号)。
a.溶液 b.酸性溶液 c.氯水 d.NaOH溶液
②计算混合气体中的体积分数___________(用含V、m的代数式表示,不要求计算过程)。
19. 聚丙烯酸乙二醇酯是一种良好的水溶性涂料。工业上以煤为原料可设计合成路线如下:
查阅资料获得信息:
回答下列问题:
(1)C的名称为___________,E中含氧官能团名称为___________。
(2)③的反应类型为___________。
(3)反应④的化学方程式为___________。
(4)反应⑤的化学方程式为___________。
(5)下列对图中有关物质叙述正确的是___________(填标号)。
a.煤的干馏是指在空气中加强热使其分解
b.化合物A和C互为同系物
c.化合物C中最多有7个原子在同一平面上
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高一下学期考试化学试题
考试时间:75分钟
可有用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Mg-24 Al-27 S-32 Cu-64 Ba-137
一、单选题(本题包括15个小题,每小题3分,共45分)
1. 人类社会的发展与化学的发展密切相关。下列说法正确的是
A. 青铜和黄铜是铜的两种同素异形体
B. 纳米银与硝酸是可折叠柔性屏中的灵魂材料,二者不会发生化学反应
C. 《本草经集注》记载“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,古人利用焰色试验鉴别物质
D. 利用纳米铁粉对重金属离子的物理吸附作用除去水中Pb2+、Cu2+、Hg2+等重金属离子
【答案】C
【解析】
【详解】A.同素异形体是同种元素形成的不同单质,青铜和黄铜是含铜合金为混合物,故A错误;
B.银可与硝酸反应,故B错误;
C.“紫”是钾元素焰色试验颜色,故C正确;
D.利用纳米铁粉的还原性,将重金属离子置换成单质而除去,为化学反应,不是物理吸附,故D错误;
故选C。
2. 下列说法不正确的是
A. 鸡蛋白溶液中,加入醋酸铅溶液有沉淀析出,加入水后沉淀不溶解
B. 用银氨溶液可以鉴别葡萄糖和乙酸溶液
C. 可用饱和碳酸钠溶液鉴别乙酸、乙醇、苯及氢氧化钡溶液
D. 取少量淀粉溶液,加入一定量稀硫酸,水浴加热几分钟后,再加入新制的氢氧化铜并加热,观察现象,判断淀粉水解的产物中是否含有葡萄糖
【答案】D
【解析】
【详解】A.鸡蛋白溶液中,加入醋酸铅溶液可以使蛋白质变性,为不可逆过程,有沉淀析出,加入水后沉淀不溶解,故A正确;
B.葡萄糖含-CHO,可发生银镜反应,乙酸不能,可鉴别,故B正确;
C.乙醇、乙酸、苯、氢氧化钡溶液分别与饱和Na2CO3溶液混合的现象为:互溶、生成气体、分层、生成沉淀,现象不同可鉴别,故C正确;
D.水解后检验葡萄糖,应在碱性条件下,水解后没有加碱,加入新制的氢氧化铜悬浊液,不能检验,故D错误;
故选:D。
3. 下列物质与用途对应不正确的是
A. 苯甲酸钠:食品防腐剂 B. 氧化钙:吸氧剂
C. 碳酸氢钠:膨松剂 D. 阿司匹林:解热镇痛药
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯甲酸钠可防止食品变质,延长保质期,是常用的食品防腐剂,故A正确;
B.氧化钙不和氧气反应,不能作吸氧剂,氧化钙能吸收水,常用作干燥剂,故B错误;
C.碳酸氢钠加热分解产生二氧化碳,常用作膨松剂,故C正确;
D.阿司匹林是常用的解热镇痛药,故D正确;
故答案选B。
4. 化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关。下列说法正确的是
A. 可以采用电解熔融氯化铝的方法制取单质铝
B. 加工腊肉、香肠时添加的亚硝酸钠属于着色剂
C. 石油的分馏属于物理变化,煤的干馏属于化学变化
D 大量SO2排放到空气中,既能形成酸雨,又能产生光化学烟雾
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯化铝是共价化合物,熔融氯化铝不导电,不能采用电解熔融氯化铝的方法制取单质铝,工业上采用电解熔融氧化铝的方法制取单质铝,故A错误;
B.亚硝酸盐是食品添加剂的一种,起防腐作用,加工腊肉、香肠时添加的亚硝酸钠属于防腐剂,但要严格控制用量,故B错误;
C.石油的分馏没有生成新物质,属于物理变化;煤的干馏有新物质生成,属于化学变化,故C正确;
D.大量SO2排放到空气中能形成酸雨,SO2不能产生光化学烟雾,故D错误;
选C。
5. 下列有关化学用语的表示,正确的是
A. 乙烯的结构简式:CH2CH2 B. 四氟化碳的空间填充模型:
C. 聚丙烯的结构简式: D. 羟基的电子式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙烯的分子式为C2H4,分子内的碳碳双键不能省略,则结构简式为:CH2=CH2,A不正确;
B.四氟化碳的空间填充模型与甲烷相似,都呈正四面体,且C原子半径比Cl原子半径小,则四氟化碳的空间填充模型为:,B正确;
C.丙烯CH2=CH-CH3加聚生成聚丙烯,其结构简式为:,C不正确;
D.羟基的化学式为∙OH,其电子式为,D不正确;
故选B。
6. 将气体a通入溶液b中,始终无明显变化的是
选项
气体a
溶液b
A
Cl2
KI
B
CO2
CaCl2
C
SO2
Ba(NO3)2
D
NO2
FeSO4
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.将Cl2通入KI溶液中发生反应:Cl2+2KI=2KCl+I2,看到溶液由无色变为棕黄色,A不符合题意;
B.由于酸性:H2CO3<HCl,所以将CO2通入CaCl2溶液中,无明显现象,B符合题意;
C.SO2具有还原性,通入Ba(NO3)2溶液中时,SO2与溶液中的水反应产生H2SO3,使溶液显酸性,在酸性条件下表现强氧化性,将SO2及H2SO3氧化为,与Ba2+结合形成BaSO4白色沉淀,溶液变浑浊,C不符合题意;
D.NO2溶于水反应产生HNO3,HNO3具有强氧化性,会将Fe2+氧化为Fe3+,使溶液由浅绿色变为黄色,D不符合题意;
故合理选项是B。
7. 下列说法正确的是
A. 乙烷的沸点比乙醇的沸点高
B. 乙烯可用于工业制乙醇
C. 乙烯使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色的原理相同
D. 丙烯与溴的溶液反应的产物是
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙醇分子间存在氢键,乙烷的沸点比乙醇的沸点低,A错误;
B.乙烯和水发生加成反应得到乙醇,故可用于工业制乙醇,B正确;
C.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是与溴发生了加成反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色是乙烯被酸性高酸钾氧化了,故二者原理不相同,C错误;
D.溴原子应加成在双键的两端,丙烯与溴的溶液反应的产物是,D错误;
故选B。
8. 某有机物的结构简式如图所示,下列有关该有机物的说法正确的是
A. 该有机物可以发生取代、加成、氧化、水解反应
B. 与钠和氢氧化钠溶液都能发生反应,且得到的有机产物相同
C. 分子中含有两种官能团
D. 该有机物的分子式为C10H16O3
【答案】D
【解析】
【详解】A.该有机物分子中含有碳碳双键、羧基、羟基,可以发生取代、加成、氧化反应,但不能发生水解反应,A错误;
B.该有机物分子中含有的羧基和羟基,都能与钠反应,但只有羧基能与氢氧化钠反应,得到的有机产物不同,B错误;
C.该有机物分子中含有碳碳双键、羧基、羟基三种官能团,C错误;
D.该有机物的分子式为C10H16O3,D正确;
故选D。
9. 下列实验操作和现象得出的结论正确的是
实验操作和现象
实验结论
A
将SO2通入盛有2mL氯水的试管中,氯水的黄绿色褪色
SO2具有氧化性
B
常温下,将铁片、铜片分别插入浓硝酸中,铁片无明显现象,铜片剧烈反应
金属活动性:Cu>Fe
C
取少量无色溶液于试管中,加入NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,试纸变蓝色
无色溶液中含有NH
D
取少量无色溶液加入试管中。滴加BaCl2溶液出现白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解
无色溶液中一定含有SO
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯水具有氧化性,故氧化二氧化硫而褪色,证明二氧化硫具有还原性,故A错误;
B.常温下,铁片和浓硝酸发生了钝化,不能证明金属的活泼性,故B错误;
C.铵盐和强碱加热条件下能生成氨气,氨气是唯一的一种碱性气体,能使湿润红色石蕊试纸变蓝,故C正确;
D.向溶液中滴加BaCl2溶液,生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液中也可以含有Ag+,故D错误;
故选C。
10. 下列烃在光照下与氯气反应,最多可生成三种一氯代物的是
A. 2-甲基丁烷 B. 2,2-二甲基丁烷 C. 环戊烷() D. 2-甲基戊烷
【答案】B
【解析】
【详解】A.2-甲基丁烷分子中含有4种氢原子,则在光照下与氯气反应,最多可生成四种一氯代物,A不合题意;
B.2,2-二甲基丁烷分子内含有3种氢原子,则一氯代物只有三种,B符合题意;
C.环戊烷()分子内只有1种氢原子,则一氯代物只有一种,C不合题意;
D.2-甲基戊烷分子内含有5种氢原子,则一氯代物只有五种,D不合题意;
故选B。
11. 为提纯下列物质(括号内为杂质),所用的除杂试剂和分离方法都正确的是
序号
不纯物
除杂试剂
分离方法
A
CH4(C2H4)
酸性KMnO4溶液
洗气
B
Cl2(HCl)
饱和食盐水
蒸馏
C
C2H5OH(H2O)
Na
过滤
D
乙酸乙酯(乙酸)
饱和Na2CO3溶液
分液
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】分析:A.C2H4与酸性高锰酸钾反应生成二氧化碳气体;B.氯化氢极易溶于水,氯气在饱和食盐水中溶解度很小;C.水和乙醇均能与金属钠反应;D.乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,乙酸能够与饱和碳酸钠溶液反应。
详解:A.C2H4与酸性高锰酸钾反应生成二氧化碳气体,引入新杂质,应用溴水除杂,故A错误;B.氯化氢极易溶于水,氯气在饱和食盐水中溶解度很小,可以用饱和食盐水洗气,分离方法错误,故B错误;C.水和乙醇均能与金属钠反应,应该选用生石灰与水反应后蒸馏,故C错误;D.乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,可用分液的方法分离,故D正确;故选D。
12. 下图所示为海水综合利用的部分流程,下列有关说法错误的是
A. 实验室进行①操作需要用到坩埚、玻璃棒、酒精灯
B. ②为电解
C. ③④⑤涉及的反应均为氧化还原反应
D. ④中反应的离子方程式为
【答案】A
【解析】
【分析】把海水蒸发结晶得到粗盐,精制后得到精盐,用食盐制取氯气要用电解饱和食盐水的方法;从母液中提取溴,用氯气氧化溴离子为溴单质,生成的溴则需SO2吸收生成硫酸和氢溴酸,进行富集后再使用氯气氧化溴离子得到溴单质。
【详解】A.操作①是蒸发,需要用到蒸发皿、玻璃棒、酒精灯,A错误;
B.用食盐制取氯气要用电解饱和食盐水的方法,B正确;
C.③④⑤中均存在元素化合价改变,涉及的反应均为氧化还原反应,C正确;
D.溴单质需SO2吸收,发生氧化还原反应生成硫酸和氢溴酸:,D正确;
故选A。
13. 下列装置或操作能达到实验目的的是
A. 用装置甲制取一氯甲烷
B. 用装置乙在实验室制取氨气
C. 用装置丙萃取溴水中的溴
D. 用装置丁在实验室制蒸馏水
【答案】D
【解析】
【详解】分析:A.甲烷与氯气的取代反应为一系列多步取代反应,产物复杂;B.加热氯化铵生成氨气与氯化氢,氯化氢与氨气遇冷又生成氯化铵;C.萃取剂需要与原溶剂不互溶;D.根据蒸馏装置的注意事项分析判断。
详解:A.甲烷与氯气的取代反应为多步取代反应,产物为多种氯代甲烷的混合物,不能利用光照下取代反应制备一氯甲烷,故A错误;B.加热氯化铵生成氨气与氯化氢,氯化氢与氨气遇冷又生成氯化铵,无法获得氨气,故B错误;C.溴不易溶于水,易溶于有机溶剂,但乙醇能够与水混溶,不能萃取,故C错误;D.装置中温度计的水银球位置正确,冷却水的流动方向正确,蒸馏装置没有错误,故D正确;故选D。
14. 在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】分析:在浓硫酸的作用下乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,根据乙酸乙酯的性质、产品中含有的杂质,结合选项解答。
详解:A、反应物均是液体,且需要加热,因此试管口要高于试管底,A正确;
B、生成的乙酸乙酯中含有乙酸和乙醇,乙酸乙酯不溶于水,因此可以用饱和碳酸钠溶液吸收,注意导管口不能插入溶液中,以防止倒吸,B正确;
C、乙酸乙酯不溶于水,分液即可实现分离,C正确;
D、乙酸乙酯是不溶于水的有机物,不能通过蒸发实现分离,D错误。
答案选D。
点睛:掌握乙酸乙酯的制备原理是解答的关键,难点是装置的作用分析,注意从乙酸乙酯的性质(包括物理性质和化学性质)特点的角度去解答和判断。
15. 将11.9 g由Mg、Al、Fe组成的合金溶于足量的NaOH溶液中,合金质量减少了2.7 g。另取等质量的合金溶于过量稀硝酸中,生成了6.72 L NO(标准状况下),向反应后的溶液中加入适量NaOH溶液恰好使Mg2+、Al3+、Fe3+完全转化为沉淀,则沉淀的质量为( )
A. 22.1 g B. 27.2 g
C. 30 g D. 无法计算
【答案】B
【解析】
【详解】生成NO是0.3mol,所以金属就失去0.9mol电子。则与金属阳离子结合的OH-就是0.9mol,所以最终沉淀的质量是11.9g+0.9mol×17g/mol=27.2g,答案选B。
二、填空题(本题包括4个小题,共55分)
16. I.以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备绿矾晶体(FeSO4•7H2O)的工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)焙烧时黄铁矿要粉碎,其目的是______。
(2)SO2会污染环境,可用足量氨水吸收,写出该反应的离子方程式_____________。
(3)从还原得到的溶液中获得硫酸亚铁晶体(FeSO4•7H2O)的操作: 蒸发浓缩、________、过滤、洗涤、干燥。
II.作为推行“低碳经济”的重要科技进步,太阳能光伏发电成为重要的新型能源。太阳能光伏发电最关键的材料是高纯硅,三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅(Si)的主要方法,生产流程示意如图:
(4)石英砂的主要成分是SiO2,SiO2是___________(酸性氧化物或碱性氧化物)。
(5)“精馏”也是蒸馏的一种形式,通过蒸馏可把液体混合物分离开,原理是利用混合物各成分的________(填“熔点”或“沸点”)不同。
(6)整个制备过程必须达到无水无氧,在H2还原SiHCl3过程中若混入O2,除了生成SiO2外,还可能引起的后果是_______。
(7)为达到绿色化学和资源综合利用的目的,在生产过程中物质A需要循环使用,A的化学式是___。
【答案】(1)增大接触面积,加快反应速率、提高转化率
(2)SO2+2NH3·H2O=2NH+SO+H2O
(3)冷却结晶 (4)酸性氧化物
(5)沸点 (6)氧气与氢气混合,可能引起爆炸;氧气可能会氧化SiHCl3
(7)HCl
【解析】
【分析】I.由题给流程可知,黄铁矿焙烧时,二硫化铁与空气中氧气高温条件下反应生成氧化铁和二氧化硫,氧化铁与20%硫酸反应、过滤得到硫酸铁溶液,向溶液中加入过量铁粉将硫酸铁转化为硫酸亚铁,硫酸亚铁溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾;
II.由题给流程可知,石英砂高温条件下与焦炭反应制得粗硅,粗硅300℃条件下与氯化氢反应生成三氯化硅粗品,三氯化硅粗品经精馏制得三氯化硅纯品,三氯化硅纯品1084℃条件下与氢气反应生成高纯硅和氯化氢,反应生成的氯化氢可以循环使用提高原料的利用率。
【小问1详解】
焙烧时黄铁矿要粉碎的目的是增大反应物接触面积,加快反应速率、提高转化率,故答案为:增大接触面积,加快反应速率、提高转化率;
【小问2详解】
由题意可知,焙烧生成的二氧化硫与过量的氨水反应生成亚硫酸铵和水,反应的离子方程式为SO2+2NH3·H2O=2NH+SO+H2O,故答案为:SO2+2NH3·H2O=2NH+SO+H2O;
【小问3详解】
由分析可知,获得硫酸亚铁晶体的操作为硫酸亚铁溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾,故答案为:蒸发浓缩;冷却结晶;
【小问4详解】
二氧化硅是能与碱反应生成盐和水的酸性氧化物,故答案为:酸性氧化物;
【小问5详解】
由题意可知,精馏是利用物质的沸点不同把液体混合物分离开的分离方法,故答案为:沸点;
【小问6详解】
因为氧气与硅反应生成二氧化硅,与反应物氢气混合遇热可能引起爆炸,也可能会氧化生成物三氯化硅,所以整个制备过程必须在无氧条件下进行,故答案为:氧气与氢气混合,可能引起爆炸;氧气可能会氧化SiHCl3;
【小问7详解】
由分析可知,三氯化硅纯品1084℃条件下与氢气反应生的氯化氢可以循环使用提高原料的利用率,故答案为:HCl。
17. 科学、安全、有效和合理地开发自然资源,对生产、生活有重要价值。请回答下列问题:
(1)活性炭吸附法是工业提取碘的方法之一,其流程如下:
已知:pH=2时,Ⅰ.NaNO2溶液只能将I-氧化为I2,同时生成NO
Ⅱ2+I2+4H+=2+2Mn2++2H2O
①氧化过程的离子方程式为___________。
②根据I2的特性,分离操作X为___________,冷凝得到粗碘。
③酸性KMnO4是常用的强氧化剂,但该方法中却选择了价格较高的NaNO2,原因是___________。
④活性炭上吸附的I2还能用浓Na2CO3溶液吸收,每吸收3molI2转移5mol电子,同时有气体放出,该反应的离子方程式是___________。
(2)以金红石(主要成分为)为原料,制取Ti的工艺流程如图所示:
①Ⅰ在高温条件下进行,产物中有一种可燃性无色气体。Ⅰ中反应的化学方程式为___________。
②Ⅱ中钛的提取率在不同温度下随时间变化的曲线如图所示,则反应适宜的温度为___________℃。
③Ⅱ中氩气的作用是___________。
【答案】(1) ①. 2NO+4H++2I-=I2+2NO↑+2H2O ②. 加热或升华 ③. KMnO4强氧化剂可将I-氧化为IO从而降低I2的产率 ④. 3CO+3I2=5I-+IO+3CO2↑
(2) ①. 2C+2Cl2+TiO2TiCl4+2CO ②. 1000 ③. 防止Mg、Ti被氧化
【解析】
【小问1详解】
①根据已知I可得氧化过程的离子方程式为2NO+4H++2I-=I2+2NO↑+2H2O;②流程图中活性炭吸附I2,低温干燥后分离出的X为I2,I2易升华,因此分离操作的方法是加热或升华;③根据已知II可知KMnO4氧化性过强,能将I-氧化为IO,从而降低I2的产率,因此不能使用KMnO4;④I2在碳酸钠溶液中发生歧化反应,离子反应方程式为3CO+3I2=5I-+IO+3CO2↑;
【小问2详解】
①C被氧化生成可燃性气体CO,反应方程式为2C+2Cl2+TiO2TiCl4+2CO;②800℃时提取率偏低,1000℃时已达到较高的提取率,1500℃时提取率提升不大且消耗过多能源,成本太高,因此适宜温度为1000℃;③通入稀有气体氩气隔绝氧化性气体,防止Mg、Ti被氧化。
18. 二氯化二硫()可作硫化剂、氯化剂。常温下,是一种黄红色液体,沸点137℃,在潮湿的空气中剧烈水解而发烟。可通过硫与少量氯气在110~140℃反应制得。
(1)选用以下装置制取少量(加热及夹持装置略)。
①写出A中发生反应的化学方程式___________。
②装置连接顺序:A→___________。
③D中盛放的试剂是___________。
(2)通水会生成、HCl两种气体,某同学设计了如下实验方案来测定该混合气体中的体积分数。
①W溶液可以是下列溶液中的___________(填标号)。
a.溶液 b.酸性溶液 c.氯水 d.NaOH溶液
②计算混合气体中的体积分数___________(用含V、m的代数式表示,不要求计算过程)。
【答案】(1) ①. ②. CBED ③. 碱石灰
(2) ①. ac ②.
【解析】
【分析】A装置生成氯气,在潮湿的空气中剧烈水解而发烟,则氯气需经过C装置干燥,干燥后氯气进入B中和硫单质反应生成,在装置E中冷凝收集,尾气有毒需使用D装置吸收且同时防止空气中水进入E装置;
【小问1详解】
①A中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水:;
②由分析可知,装置连接顺序:A→CBED。
③尾气有毒需使用D装置吸收且同时防止空气中水进入E装置,故D中盛放的试剂是碱石灰;
【小问2详解】
①根据实验方案的目的及流程过程可知,需要把二氧化硫转化成硫酸根离子,然后加入钡离子生成硫酸钡沉淀,根据硫酸钡沉淀的质量计算混合气体中二氧化硫的体积分数,因此W溶液具有的性质为氧化性,由于酸性高锰酸钾溶液与HCl反应得到有毒物质氯气,W溶液不是b,a过氧化氢溶液及c氯水都有氧化性,可以氧化二氧化硫,因此W溶液可以是ac;
②固体为硫酸钡沉淀,根据硫元素守恒,混合气体中的体积分数。
19. 聚丙烯酸乙二醇酯是一种良好的水溶性涂料。工业上以煤为原料可设计合成路线如下:
查阅资料获得信息:
回答下列问题:
(1)C的名称为___________,E中含氧官能团名称为___________。
(2)③的反应类型为___________。
(3)反应④的化学方程式为___________。
(4)反应⑤的化学方程式为___________。
(5)下列对图中有关物质的叙述正确的是___________(填标号)。
a.煤的干馏是指在空气中加强热使其分解
b.化合物A和C互为同系物
c.化合物C中最多有7个原子在同一平面上
【答案】(1) ①. 丙烯 ②. 羟基、酯基
(2)取代反应 (3)
(4)nCH2=CHCOOCH2CH2OH
(5)bc
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知,煤与水高温下反应生成一氧化碳和氢气,催化剂作用下一氧化碳和氢气反应生成A乙烯和C丙烯;乙烯与溴发生加成反应生成B:1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成乙二醇;丙烯与氧气、水发生两步催化反应生成D丙烯酸;浓硫酸作用下,丙烯酸与乙二醇共热发生酯化反应生成E丙烯酸乙二醇酯,一定条件下丙烯酸乙二醇酯发生加聚反应生成聚丙烯酸乙二醇酯。
【小问1详解】
由结构可知,C为丙烯,E含氧官能团名称酯基、羟基;
【小问2详解】
③为1,2-二溴乙烷在氢氧化钠溶液中共热发生取代反应生成乙二醇,故为取代反应;
【小问3详解】
丙烯酸与乙二醇共热发生酯化反应生成E丙烯酸乙二醇酯,反应为:;
【小问4详解】
丙烯酸乙二醇酯中含有碳碳双键,一定条件下丙烯酸乙二醇酯发生加聚反应生成聚丙烯酸乙二醇酯:nCH2=CHCOOCH2CH2OH;
【小问5详解】
a.煤的干馏是指煤在隔绝空气条件下发生分解的过程,错误;
b.同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;化合物乙烯和丙烯互为同系物,正确;
c.丙烯分子中碳碳双键为平面结构,分子中最多有7个如图所示的原子在同一平面上,正确;
故选bc。
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