内容正文:
北京市八一学校2023~2024学年度第二学期末试卷
高一化学
(考试时间90分钟)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5
一、选择题(每题只有一个选项符合题意,每题3分,共42分)
1. 下列用于航天领域的材料中,属于合成有机高分子材料的是
A. 火箭壳体-铝合金 B. 航天服-锦纶
C. 航天器大型天线-碳纤维 D. 航天器隔热瓦-陶瓷
2. 乙酸是一种常见的有机物。下列有关乙酸的化学用语中,不正确的是
A. 实验式:
B. 球棍模型:
C. 甲基的电子式:
D. 电离方程式:
3. 下列说法中,不正确的是
A. 和互为同位素
B. 和互为同系物
C. 和是同一种物质
D. 与均属于含有共价键离子化合物
4. 下列说法不正确的是
A. 用溴的四氯化碳溶液鉴别乙烯和乙烷
B. 用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙醇、乙酸和苯
C. 用分液法分离乙酸乙酯和碳酸钠溶液混合物
D. 苯、乙醇、四氯化碳和植物油都能用于萃取碘水中的碘
5. 下列事实不能用元素周期律解释的是
A. 酸性:
B. 原子半径:
C. 能与溶液反应,而不能与溶液反应
D. 从溶液中置换出
6. 某有机物的结构如图所示,则下列说法正确的是
A. 该有机物中有4种官能团
B. 该有机物能与反应
C. 该有机物中能使酸性高锰酸钾溶液褪色的官能团有2种
D. 该有机物不能在铜作催化剂的条件下发生氧化反应
7. 下列离子方程式正确的是
A. 溶液中通入过量
B. 向中投入固体:
C. 溶于氢碘酸:
D. 向硫酸氢钠溶液滴加溶液至完全沉淀:
8. 我国科研人员提出了由和转化为高附加值产品的催化反应历程,该历程示意图如下所示。
下列说法不正确的是
A. 该反应的原子利用率为
B. 过程中有键发生断裂
C. ①②的过程放出能量,形成了非极性键
D. 该反应中没有元素化合价发生变化
9. 下列实验方案中能达到相应实验目的的是
选项
A
B
方案
目的
验证盐酸浓度对反应速率的影响
比较、和的非金属性
选项
C
D
方案
目的
探究温度对化学平衡的影响
干燥氨气
A. A B. B C. C D. D
10. 某同学利用如图所示装置制备乙酸乙酯。实验如下:
①向浓乙醇混合液中滴入乙酸后,加热试管A
②一段时间后,试管B中红色溶液上方出现油状液体
③停止加热,振荡试管B,油状液体层变薄,下层红色溶液褪色
④取下层褪色后的溶液,滴入酚酞后又出现红色
结合上述实验,下列说法不正确的是
A. 加热试管的目的之一是把乙酸乙酯及时蒸出,使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动
B. ③中油状液体层变薄主要是乙酸乙酯溶于溶液所致
C. ③中红色褪去的原因可能是酚酞溶于乙酸乙酯中
D. ③中振荡试管B,产生气泡,发生反应:
11. 为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,实验如下。
下列说法不正确的是
A. 试管i溶液变蓝证明有I2生成
B 结合试管i、ii中现象,可知2Fe3++2I-2Fe2++I2
C. 试管iii中溶液褪色说明I2转化为I-,此时I-还原性强于Fe2+
D. 对比实验I和试管iii中现象,说明物质的氧化性与还原性强弱受浓度影响
12. 常温下利用下列装置进行实验,能得到相应结论的是
选项
试剂a、b
现象
结论
装置
A
漂白粉浓盐酸
导管口放置的湿润蓝色石蕊试纸先变红后褪色
漂白粉与浓盐酸反应生成
B
铜、稀硝酸
试管上部气体呈红棕色
铜与稀硝酸反应生成
C
钠、75%酒精溶液
收集的气体移近火焰,发出爆鸣声
钠与乙醇反应生成
D
铁、浓硫酸
无明显现象
铁与浓硫酸未发生反应
A. A B. B C. C D. D
13. 汽车已经成为人类不可缺少的交通工具,但汽车尾气是大气主要污染源。某科研机构将汽车尾气中的和设计成如图所示的燃料电池,实现了和的无害转化。
下列说法正确的是
A. 石墨I为负极,发生氧化反应
B. 电池工作时,向石墨I电极处移动
C. 石墨Ⅱ电极反应式为
D. 石墨I生成时,外电路中通过电子
14. 某小组为了探究影响溶液与溶液在酸性条件下反应速率的因素,设计如表所示的实验方案。
实验
褪色时间
1
3.0
2.0
1.0
00
2.0
8
2
3.0
2.0
2.0
0.0
a
6
3
40
2.0
2.0
0.0
0.0
4
4
3.0
2.0
1.0
0.5
b
3
下列说法不正确的是
A. ,
B. 实验1和2的对照说明溶液的酸碱性会影响该反应的速率
C. 实验1和4的对照说明能加快该反应的速率,是该反应的催化剂
D. 根据实验1的数据计算反应速率
二、填空题(58分)
15. 硒是动物和人体所必需的微量元素之一,也是一种重要的工业原料。硒在自然界中稀少而分散,常从精炼铜的阳极泥中提取硒。
(1)硒在元素周期表中的相邻元素如图所示,元素在周期表中的位置描述为______周期______族。
(2)从原子结构角度比较与的非金属性差异的原因______。
(3)阳极泥中的硒以和的形式存在,工业上常用硫酸化焙烧法提取硒,步骤如下:
i.将含硒阳极泥与浓硫酸混合焙烧,产生、的混合气体
ii.用水吸收i中混合气体,可得固体
①请写出与浓反应的化学方程式______。
②焙烧过程产生的烟气中含有少量,可用足量溶液吸收,二者反应生成一种盐,该盐的化学式为______。
③写出步骤ii中的化学方程式______。
④根据元素周期律及上述信息,下列说法合理的是_______。
a.既有氧化性又有还原性,其还原性比强
b.还原性:
c.热稳定性:
d.酸性:
16. 苯乙烯在一定条件下有如图所示转化关系
(1)中所含官能团的名称是______。
(2)苯乙烯生成高聚物的化学方程式为______。
(3)已知中含有醛基,可以与反应产生,写出和生成的化学方程式:______。
(4)下列说法正确的是______(填序号)。
a.苯环中的碳原子之间是碳碳单键、碳碳双键交替的结构
b.苯乙烯与足量的反应,最多消耗
c.苯乙烯与足量的溴的溶液反应,最多消耗
d.上述转化过程涉及到的全部反应类型有加成反应、加聚反应、氧化反应
(5)以下是合成苯乙烯的一种路线:
反应①的反应类型为______,写出反应②的化学方程式:_______。
17. 碳中和作为一种新型环保形式可推动全社会绿色发展。下图为科学家正在研究建立的一种二氧化碳新循环体系。
(1)过程Ⅰ的原理:,根据下表数据回答:
化学键
键能
436
496
463
①完全分解需______(填“放出”或“吸收”)能量______。
②能正确表示该过程能量变化的示意图是______。
A. B. C. D.
(2)时,在恒容的密闭容器中充入和发生过程Ⅱ中的反应,生成和,和的物质的量随时间变化如图所示。
①计算内,______。
②下列说明该反应一定达到化学平衡状态的是______。
a.单位时间内消耗,同时生成
b.容器中不再变化
c.容器中气体压强不再变化
d.容器中气体密度不再变化
(3)利用过程Ⅲ的反应设计的一种甲醇燃料电池,工作原理如图所示。
①电极是______(填“正”或“负”)极,电极的电极反应式为______。
②若线路中转移电子,则该电池理论上消耗的的物质的量______。
(4)工业上常用和制备。
已知:①
②
③
写出和化合生成气态的热化学方程式______。(焓变用含、、的代数式表示)
18. 氧化钴粉体材料在工业、电子、电讯等领域都有着广阔的应用前景。某铜钴矿石主要含有、、和,其中还含有一定量的,和等。由该矿石制备的部分工艺过程如下:
I.将粉碎的矿石用过量的稀和溶液浸泡。
II.浸出液除去含铜的化合物后,向溶液中先加入溶液,再加入一定浓度的溶液,过滤,分离除去沉淀[主要成分是]。
III.向上述滤液中加入足量溶液,过滤,分离除去沉淀。
IV.III中滤液加入浓溶液,获得沉淀。
V.将溶解在盐酸中,再加入溶液,产生沉淀。分离出沉淀,将其在煅烧,即得到。
请回答:
(1)I中,稀硫酸溶解的离子方程式是______,加入溶液的主要作用是______。
(2)根据图1、图2分析:
①矿石粉末浸泡的适宜条件应是______。
②图2中铜、钴浸出率下降可能原因是______。
(3)II中,浸出液中的金属离子与反应的离子方程式______。
________________________
(4)II中,检验铁元素完全除去的试剂是______,实验现象是______。
(5)II、IV中,加入的作用分别是______、______。
(6)III中,沉淀的成分是、______(填化学式)。
(7)为测定获得草酸钴晶体的纯度,现称取样品,将其用适当试剂转化为草酸铵溶液,再用过量稀硫酸酸化,用高锰酸钾溶液滴定,达到滴定终点时,共用去高锰酸钾溶液,该产品的纯度为______。(的摩尔质量是)
19. 氧化还原反应可拆分为氧化和还原两个“半反应”,可以用电极反应式表示。某小组利用半反应研究和的氧化性,进行如下实验。
实验I:
已知:i.拟卤素是黄色液体,具有卤素类似的性质,氧化性:。
ii.溶液可用于的检验,生成蓝色沉淀。
(1)实验I过程I中与反应的离子方程式是______。
(2)实验I过程Ⅱ中溶液变红,说明产生了,分析可能原因。
假设①:被氧化。过程Ⅱ发生的反应的两个半反应可表示为:
a.氧化反应:
b.还原反应:______。
假设②:和发生反应生成,进而将清液中的氧化为。
设计实验Ⅱ证实假设。
实验Ⅱ:
i.______。
ii.实验Ⅱ中过程Ⅱ的离子方程式为______。
(3)设计实验进一步研究能否氧化。
编号
实验Ⅲ
实验Ⅳ
实验及现象
①实验Ⅲ中溶液的作用是______。
②实验Ⅳ证实能氧化的实验现象除电流表指针偏转外,还有______(答出2点)。
(4)分析实验Ⅱ中能氧化,实验Ⅲ中未能氧化的原因:______。
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北京市八一学校2023~2024学年度第二学期末试卷
高一化学
(考试时间90分钟)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5
一、选择题(每题只有一个选项符合题意,每题3分,共42分)
1. 下列用于航天领域的材料中,属于合成有机高分子材料的是
A. 火箭壳体-铝合金 B. 航天服-锦纶
C. 航天器大型天线-碳纤维 D. 航天器隔热瓦-陶瓷
【答案】B
【解析】
【详解】A.铝合金是以铝为基材,添加一定量其金属元素的合金,属于金属材料,A不符合题意;
B.锦纶的主要成分是聚酯类化合物,属于合成有机高分子材料,B符合题意;
C.碳纤维是一种新型的无机高分子纤维材料,C不符合题意;
D.陶瓷的主要成分是硅酸盐,是一种无机非金属材料,D不符合题意;
故选B。
2. 乙酸是一种常见的有机物。下列有关乙酸的化学用语中,不正确的是
A. 实验式:
B. 球棍模型:
C. 甲基的电子式:
D. 电离方程式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙酸的分子式为C2H4O2,实验式为,A正确;
B.乙酸的结构简式为CH3COOH,球棍模型:,B正确;
C.甲基的电子式:,C错误;
D.乙酸为弱酸,部分电离,电离方程式:,D正确;
故选C。
3. 下列说法中,不正确的是
A. 和互为同位素
B. 和互为同系物
C. 和是同一种物质
D. 与均属于含有共价键的离子化合物
【答案】B
【解析】
【详解】A.和质子数相同但中子数不同,互为同位素,A正确;
B.和含溴原子个数不同,不是同系物,B错误;
C.和是异戊烷,是同一种物质,C正确;
D.中钠离子和过氧根之间为离子键,过氧根中氧原子之间为共价键,中钾离子与氢氧根之间为离子键,氢氧根中氧原子和氢原子之间为共价键,两者均属于含有共价键的离子化合物,D正确;
故选B。
4. 下列说法不正确的是
A. 用溴的四氯化碳溶液鉴别乙烯和乙烷
B. 用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙醇、乙酸和苯
C. 用分液法分离乙酸乙酯和碳酸钠溶液混合物
D. 苯、乙醇、四氯化碳和植物油都能用于萃取碘水中的碘
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色而乙烷不能,故用溴的四氯化碳溶液鉴别乙烯和乙烷,A正确;
B.乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙酸与酸性高锰酸钾溶液互溶,苯与酸性高锰酸钾溶液分层,可用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙醇、乙酸和苯,B正确;
C.乙酸乙酯与碳酸钠溶液不互溶,会分层,用分液法分离乙酸乙酯和碳酸钠溶液混合物,C正确;
D.苯、四氯化碳能用于萃取碘水中的碘,乙醇与水互溶,不能萃取碘水中的碘,植物油结构中含不饱和键,能与碘发生加成反应,故不能萃取碘水中的碘,D错误;
故选D。
5. 下列事实不能用元素周期律解释的是
A. 酸性:
B. 原子半径:
C. 能与溶液反应,而不能与溶液反应
D. 从溶液中置换出
【答案】A
【解析】
【详解】A.元素周期律中可以利用非金属性比较最高价氧化物的水化物酸性强弱,不是S元素最高价氧化物的水化物,不能用元素周期律比较的酸性,A符合题意;
B.Si、C位于同一主族,从上到下原子半径增大,因此原子半径:,B不符合题意;
C.元素周期表中Al位于金属与非金属分界线附近,是两性氢氧化物,能与NaOH溶液反应,而只有碱性,不能与NaOH溶液反应,C不符合题意;
D.卤族元素从上到下单质的氧化性减弱,因此氧化性:,故能从溶液中置换出,D不符合题意;
故选A
6. 某有机物的结构如图所示,则下列说法正确的是
A. 该有机物中有4种官能团
B. 该有机物能与反应
C. 该有机物中能使酸性高锰酸钾溶液褪色的官能团有2种
D. 该有机物不能在铜作催化剂的条件下发生氧化反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.该物质中含碳碳双键、羟基、羧基,共3种官能团,A错误;
B.1mol该物质含1mol羧基,只能与1molNaOH反应,B错误;
C.该物质中碳碳双键、羟基能使酸性高锰酸钾溶液褪色,共2种官能团,C正确;
D.该物质中与羟基直接相连的碳原子上含2个氢原子,能在铜作用下发生催化氧化反应,D错误;
故选C。
7. 下列离子方程式正确的是
A. 溶液中通入过量
B. 向中投入固体:
C. 溶于氢碘酸:
D. 向硫酸氢钠溶液滴加溶液至完全沉淀:
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液中通入过量,生成,反应的离子方程式为:,A错误;
B.向中投入固体,中-1价的氧元素发生歧化反应,部分生成,因此核素 应存在于中,B错误;
C.氢碘酸中的能被氧化,因此该反应的离子方程式为:,C错误;
D.当完全沉淀时,消耗相同物质的量的,有相同物质的量的被中和,因此反应的离子方程式为:,D正确;
故选D
8. 我国科研人员提出了由和转化为高附加值产品的催化反应历程,该历程示意图如下所示。
下列说法不正确的是
A. 该反应的原子利用率为
B. 过程中有键发生断裂
C. ①②的过程放出能量,形成了非极性键
D. 该反应中没有元素化合价发生变化
【答案】D
【解析】
【分析】从图中可以看出,CH4选择性活化,断裂C-H键,甲烷分子中的C原子、断键后产生的H原子与催化剂形成共价键;CO2中的C原子与甲基中的C原子间相互接近并形成C-C键;夺氢后H原子与催化剂间的共价键断裂,并形成O-H共价键,回答问题;
【详解】A.该反应总反应为CH4+CO2→CH3COOH,原子利用率为100%,该选项正确,A不符合题意;
B.由分析可知,该反应中有C-H极性键的断裂,该选项正确,B不符合题意;
C.根据图像可知①→②过程放出能量且形成了碳碳单键,而碳碳单键属于非极性键,该选项正确,C不符合题意;
D.甲烷中碳元素-4价,乙酸分子甲基上的碳-3价,羧基上的碳+3价,该选项错误,D符合题意;
故选D。
9. 下列实验方案中能达到相应实验目的的是
选项
A
B
方案
目的
验证盐酸浓度对反应速率的影响
比较、和的非金属性
选项
C
D
方案
目的
探究温度对化学平衡的影响
干燥氨气
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.探究盐酸浓度对反应速率影响时应控制盐酸浓度为单一变量,A错误;
B.稀盐酸与碳酸钠反应不能得出Cl的非金属性比C强的结论,稀盐酸与碳酸钠反应制备的二氧化碳中混有HCl,也能与硅酸钠反应产生白色沉淀,故硅酸钠中产生白色沉淀也不能说明非金属性C比Si强,B错误;
C.二氧化氮和四氧化二氮之间存在平衡:,正反应放热,该装置可以探究温度对化学平衡的影响,C正确;
D.氨气能与浓硫酸反应,不能用浓硫酸干燥氨气,D错误;
故选C。
10. 某同学利用如图所示装置制备乙酸乙酯。实验如下:
①向浓乙醇混合液中滴入乙酸后,加热试管A
②一段时间后,试管B中红色溶液上方出现油状液体
③停止加热,振荡试管B,油状液体层变薄,下层红色溶液褪色
④取下层褪色后的溶液,滴入酚酞后又出现红色
结合上述实验,下列说法不正确的是
A. 加热试管的目的之一是把乙酸乙酯及时蒸出,使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动
B. ③中油状液体层变薄主要是乙酸乙酯溶于溶液所致
C. ③中红色褪去的原因可能是酚酞溶于乙酸乙酯中
D. ③中振荡试管B,产生气泡,发生反应:
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙酸和乙醇的酯化反应是可逆反应,及时蒸出乙酸乙酯,使使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动,故A正确;
B.③中油状液体层变薄主要是乙酸乙酯中的乙醇和乙酸被饱和碳酸钠溶液吸收所致,故B错误;
C.酚酞是有机物,易溶于有机溶剂,③中红色褪去的原因可能是酚酞溶于乙酸乙酯,故C正确;
D.③中振荡试管B,产生气泡,醋酸和碳酸钠反应产生二氧化碳, ,故D正确;
故选B。
11. 为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,实验如下。
下列说法不正确的是
A. 试管i溶液变蓝证明有I2生成
B. 结合试管i、ii中现象,可知2Fe3++2I-2Fe2++I2
C. 试管iii中溶液褪色说明I2转化为I-,此时I-还原性强于Fe2+
D. 对比实验I和试管iii中现象,说明物质的氧化性与还原性强弱受浓度影响
【答案】C
【解析】
【分析】实验中Fe3+与I-发生氧化还原反应,实验II中淀粉遇碘单质变蓝,可知生成碘,黄色溶液与KSCN混合溶液变红可知溶液中还存在Fe3+,与硝酸银反应生成黄色沉淀,可知反应后溶液中含I-,结合反应物的量可知,I-不足,则该氧化还原反应为可逆反应,以此来解答。
【详解】A.淀粉遇碘单质变蓝,则试管i溶液变蓝证明有I2生成,A正确;
B.由上述分析可知,发生反应为2Fe3++2I-2Fe2++I2,B正确;
C.试管iii中溶液褪色说明I2转化为I-,与平衡逆向移动有关,碘的浓度减小,C错误;
D.实验I和试管iii中现象,说明物质的氧化性与还原性强弱受浓度影响,D正确;
故合理选项是C。
12. 常温下利用下列装置进行实验,能得到相应结论的是
选项
试剂a、b
现象
结论
装置
A
漂白粉浓盐酸
导管口放置的湿润蓝色石蕊试纸先变红后褪色
漂白粉与浓盐酸反应生成
B
铜、稀硝酸
试管上部气体呈红棕色
铜与稀硝酸反应生成
C
钠、75%酒精溶液
收集的气体移近火焰,发出爆鸣声
钠与乙醇反应生成
D
铁、浓硫酸
无明显现象
铁与浓硫酸未发生反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯气能使石蕊溶液先变红后褪色,导管口放置的湿润蓝色石蕊试纸先变红后褪色,可知漂白粉与浓盐酸混合生成,故A正确;
B.铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO、水,故B错误;
C.钠和乙醇、水都能反应放出氢气。钠、75%酒精溶液混合,有氢气放出,不能证明钠与乙醇反应生成,故C错误;
D.常温下,铁在浓硫酸中钝化,故D错误;
选A。
13. 汽车已经成为人类不可缺少的交通工具,但汽车尾气是大气主要污染源。某科研机构将汽车尾气中的和设计成如图所示的燃料电池,实现了和的无害转化。
下列说法正确的是
A. 石墨I为负极,发生氧化反应
B. 电池工作时,向石墨I电极处移动
C. 石墨Ⅱ电极反应式为
D. 石墨I生成时,外电路中通过电子
【答案】D
【解析】
【分析】根据燃料电池的工作原理,装置图中在石墨Ⅱ上反应生成,被氧化,作还原剂,因此石墨Ⅱ作负极,在石墨Ⅰ上反应生成,被还原,作氧化剂,石墨Ⅰ作正极,据此答题。
【详解】A.根据分析,石墨Ⅰ为正极,发生还原反应,A错误;
B.电池工作时,电解质中的阴离子移动负极,因此向石墨Ⅱ电极处移动,B错误;
C.石墨Ⅱ作负极,电极反应式为:,C错误;
D.28g物质的量为,由NO生成时共得到电子,因此外电路中通过电子,D正确;
故选D。
14. 某小组为了探究影响溶液与溶液在酸性条件下反应速率的因素,设计如表所示的实验方案。
实验
褪色时间
1
3.0
2.0
1.0
0.0
2.0
8
2
3.0
2.0
2.0
00
a
6
3
4.0
2.0
2.0
0.0
0.0
4
4
3.0
2.0
1.0
0.5
b
3
下列说法不正确的是
A. ,
B. 实验1和2的对照说明溶液的酸碱性会影响该反应的速率
C. 实验1和4的对照说明能加快该反应的速率,是该反应的催化剂
D. 根据实验1的数据计算反应速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.探究实验方案两两之间应保持单一变量,则四组实验的溶液总体积相等,利用混合溶液褪色时间判断变量对反应速率的影响。据题意可知,4组实验溶液总体积应相同,则a=1.0,b=1.5,A正确;
B.由实验1,2可知,变量是混合后硫酸的浓度不一致,导致褪色时间不一致,即反应速率不一致,故酸的浓度(溶液的酸性)会影响该反应化学反应速率,B正确;
C.对比表格中实验1和4的数据,4中有,反应速率快,故实验1和4的对照说明能加快该反应的速率,是该反应的催化剂,C正确;
D.亚硫酸氢钠与高锰酸钾反应的离子方程式为,实验1中,高锰酸钾能反应完全,,D错误;
故选D。
二、填空题(58分)
15. 硒是动物和人体所必需的微量元素之一,也是一种重要的工业原料。硒在自然界中稀少而分散,常从精炼铜的阳极泥中提取硒。
(1)硒在元素周期表中的相邻元素如图所示,元素在周期表中的位置描述为______周期______族。
(2)从原子结构角度比较与的非金属性差异的原因______。
(3)阳极泥中的硒以和的形式存在,工业上常用硫酸化焙烧法提取硒,步骤如下:
i.将含硒阳极泥与浓硫酸混合焙烧,产生、的混合气体
ii.用水吸收i中混合气体,可得固体
①请写出与浓反应的化学方程式______。
②焙烧过程产生的烟气中含有少量,可用足量溶液吸收,二者反应生成一种盐,该盐的化学式为______。
③写出步骤ii中的化学方程式______。
④根据元素周期律及上述信息,下列说法合理的是_______。
a.既有氧化性又有还原性,其还原性比强
b.还原性:
c.热稳定性:
d.酸性:
【答案】(1) ①. 四或4 ②. VIA
(2)、同一主族,最外层电子数相同,电子层数,原子半径,得电子能力,所以非金属性
(3) ①. ②. ③. ④.
【解析】
【小问1详解】
S位于元素周期表的第三周期第ⅥA族,则Se位于元素周期表的第四周期第ⅥA族。
【小问2详解】
与的非金属性差异的原因是:、同一主族,最外层电子数相同,电子层数,原子半径,得电子能力,所以非金属性
【小问3详解】
①根据题给信息,浓硫酸具有强氧化性,可把CuSe中的Se元素氧化生成,其自身则被还原生成,反应的化学方程式为:。
②中Se显+4价,与NaOH反应时生成。
③用水吸收混合气体可得Se固体,反应中Se元素从+4价降低到0价,被还原,则作还原剂,被氧化,硫元素从+4价升高到+6价,因此反应的化学方程式为:。
④a.Se最高显+6价,最低显-2价,中Se元素显+4价,因此既有氧化性,又有还原性,根据步骤ii的反应,还原性比弱,a错误;
b.根据同主族元素从上到下非金属性减弱,单质的氧化性减弱得还原性:,b正确;
c.Se、Br位于同一周期,根据同周期元素从左到右非金属性增强,简单氢化物热稳定性增强得热稳定性:,c错误;
d.Cl、Br位于同一主族,非金属性:,酸性:,Se、Br位于同一周期,非金属性:,酸性:,因此酸性:,d正确;
故选bd。
16. 苯乙烯在一定条件下有如图所示转化关系
(1)中所含官能团的名称是______。
(2)苯乙烯生成高聚物的化学方程式为______。
(3)已知中含有醛基,可以与反应产生,写出和生成的化学方程式:______。
(4)下列说法正确的是______(填序号)。
a.苯环中的碳原子之间是碳碳单键、碳碳双键交替的结构
b.苯乙烯与足量的反应,最多消耗
c.苯乙烯与足量的溴的溶液反应,最多消耗
d.上述转化过程涉及到的全部反应类型有加成反应、加聚反应、氧化反应
(5)以下是合成苯乙烯的一种路线:
反应①的反应类型为______,写出反应②的化学方程式:_______。
【答案】(1)羟基 (2)
(3) (4)b
(5) ①. 加成反应 ②.
【解析】
【分析】苯乙烯与氢气发生加成反应得到A:,与溴的四氯化碳溶液发生加成反应得到B:,发生加聚反应得到C:,与水发生加成反应得到D,,D能够连续氧化反应,故D为:,E为:,F为,D与F发生酯化反应得到G:。
【小问1详解】
根据分析,D为,所含官能团的名称是:羟基;
【小问2详解】
苯乙烯生成高聚物的化学方程式为:;
【小问3详解】
根据分析,和生成的化学方程式:;
【小问4详解】
a.苯环中的碳原子之间的键是介于谈谈单键和碳碳双键之间的特殊的键,错误;
b.苯乙烯与足量的反应,最多消耗,正确;
c.苯乙烯与足量的溴的溶液反应,最多消耗,错误;
d.上述转化过程涉及到的全部反应类型有加成反应、加聚反应、氧化反应,酯化反应,错误;
故选b;
【小问5详解】
苯与乙烯发生加成反应得到乙苯,苯与氯乙烷发生取代反应得到乙苯,
化学方程式为:。
17. 碳中和作为一种新型环保形式可推动全社会绿色发展。下图为科学家正在研究建立的一种二氧化碳新循环体系。
(1)过程Ⅰ的原理:,根据下表数据回答:
化学键
键能
436
496
463
①完全分解需______(填“放出”或“吸收”)能量______。
②能正确表示该过程能量变化的示意图是______。
A. B. C. D.
(2)时,在恒容的密闭容器中充入和发生过程Ⅱ中的反应,生成和,和的物质的量随时间变化如图所示。
①计算内,______。
②下列说明该反应一定达到化学平衡状态的是______。
a.单位时间内消耗,同时生成
b.容器中不再变化
c.容器中气体压强不再变化
d.容器中气体密度不再变化
(3)利用过程Ⅲ的反应设计的一种甲醇燃料电池,工作原理如图所示。
①电极是______(填“正”或“负”)极,电极的电极反应式为______。
②若线路中转移电子,则该电池理论上消耗的的物质的量______。
(4)工业上常用和制备。
已知:①
②
③
写出和化合生成气态的热化学方程式______。(焓变用含、、的代数式表示)
【答案】(1) ①. 吸收 ②. 484 ③. C
(2) ①. 0.8 ②. bc
(3) ①. 负 ②. ③.
(4)
【解析】
【分析】由题可知,过程I为,过程Ⅱ为:,过程Ⅲ为:。
小问1详解】
①焓变=反应物键能之和-生成物键能之和,△H=(4×463-2×436-496)kJ/mol=484 kJ/mol,2molH2O(g)完全分解需吸收能量484kJ能量。
②该过程反应物的总能量小于生成物的总能量,为吸热反应,且断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量,则符合条件的为C;
【小问2详解】
①内,;
②过程Ⅱ的反应为:,
a.单位时间内消耗,同时生成,均为正反应方向,不能判断达到化学平衡状态,a不符合题意;
b.容器中不再变化,说明两者的浓度不再发生变化,可以判断达到化学平衡状态,b符合题意;
c.该反应前后气体分子数发生变化,恒温恒容条件下,容器中气体压强不再变化,可以判断达到化学平衡状态,c符合题意;
d. 恒容条件下,容器中气体密度一直不变,不能判断达到化学平衡状态,d不符合题意;
故选bc;
【小问3详解】
①该装置为原电池装置,氢离子向正极移动,故d为正极,c为负极;电极的电极反应式为:;
②该燃料电池的总反应为:,1mol甲醇反应转移6mol电子,若线路中转移电子,则该电池理论上消耗的的物质的量mol;
【小问4详解】
和化合生成气态的方程式为:(目标反应),目标反应=,故,热化学方程式为: 。
18. 氧化钴粉体材料在工业、电子、电讯等领域都有着广阔的应用前景。某铜钴矿石主要含有、、和,其中还含有一定量的,和等。由该矿石制备的部分工艺过程如下:
I.将粉碎的矿石用过量的稀和溶液浸泡。
II.浸出液除去含铜的化合物后,向溶液中先加入溶液,再加入一定浓度的溶液,过滤,分离除去沉淀[主要成分是]。
III.向上述滤液中加入足量溶液,过滤,分离除去沉淀。
IV.III中滤液加入浓溶液,获得沉淀。
V.将溶解在盐酸中,再加入溶液,产生沉淀。分离出沉淀,将其在煅烧,即得到。
请回答:
(1)I中,稀硫酸溶解的离子方程式是______,加入溶液的主要作用是______。
(2)根据图1、图2分析:
①矿石粉末浸泡的适宜条件应是______。
②图2中铜、钴浸出率下降的可能原因是______。
(3)II中,浸出液中的金属离子与反应的离子方程式______。
________________________
(4)II中,检验铁元素完全除去的试剂是______,实验现象是______。
(5)II、IV中,加入的作用分别是______、______。
(6)III中,沉淀的成分是、______(填化学式)。
(7)为测定获得草酸钴晶体的纯度,现称取样品,将其用适当试剂转化为草酸铵溶液,再用过量稀硫酸酸化,用高锰酸钾溶液滴定,达到滴定终点时,共用去高锰酸钾溶液,该产品的纯度为______。(的摩尔质量是)
【答案】(1) ①. ②. 将还原为(或作还原剂)
(2) ①. 、 ②. 升高后溶液中浓度下降,使得溶解、、的能力下降
(3)
(4) ①. 溶液 ②. 溶液不变红色
(5) ①. 调节溶液的 ②. 生成沉淀,或富集
(6)
(7)或
【解析】
【分析】I.将粉碎的矿石用过量的稀和溶液浸泡,二氧化硅不溶,其他物质溶解,且Co3+被还原为Co2+;
II.浸出液除去含铜的化合物后,向溶液中先加入溶液,再加入一定浓度的溶液,其目的是调节pH值,过滤,分离除去沉淀[主要成分是],此时滤液中的主要离子为:在Ca2+、Mg2+、Co2+,;
III.向II滤液中加入足量溶液,过滤,分离除去沉淀,成分是、CaF2;
IV.III中滤液加入浓溶液,获得沉淀,富集Co2+;
V.将溶解在盐酸中,再加入溶液,产生沉淀。分离出沉淀,将其在煅烧,即得到。
【小问1详解】
I中,稀硫酸溶解的离子方程式是:;加入溶液的主要作用是:将还原为(或作还原剂);
【小问2详解】
①由图1、图2可知,矿石粉末浸泡的适宜条件应是:、;
②图2中铜、钴浸出率下降的可能原因是:升高后溶液中浓度下降,使得溶解、、的能力下降;
【小问3详解】
根据得失电子守恒和原子守恒,配平后的离子方程式为:;
【小问4详解】
检验Fe3+是否存在用KSCN溶液,如存在Fe3+,则溶液变为红色,反之溶液不变红色;
【小问5详解】
II中加Na2CO3溶液,碳酸根水解溶液显碱性,可以调节溶液的pH值,形成沉淀;IV中加Na2CO3溶液,生成沉淀,或富集;
【小问6详解】
II后滤液中存在Ca2+、Mg2+、Co2+,向滤液中加入足量的NaF溶液,生成MgF2和CaF2沉淀,沉淀的成分是、CaF2;
【小问7详解】
根据题意可找出关系式:,产品的纯度为:。
19. 氧化还原反应可拆分为氧化和还原两个“半反应”,可以用电极反应式表示。某小组利用半反应研究和的氧化性,进行如下实验。
实验I:
已知:i.拟卤素是黄色液体,具有卤素类似的性质,氧化性:。
ii.溶液可用于检验,生成蓝色沉淀。
(1)实验I过程I中与反应的离子方程式是______。
(2)实验I过程Ⅱ中溶液变红,说明产生了,分析可能原因。
假设①:被氧化。过程Ⅱ发生的反应的两个半反应可表示为:
a.氧化反应:
b.还原反应:______。
假设②:和发生反应生成,进而将清液中的氧化为。
设计实验Ⅱ证实假设。
实验Ⅱ:
i.______。
ii.实验Ⅱ中过程Ⅱ的离子方程式为______。
(3)设计实验进一步研究能否氧化。
编号
实验Ⅲ
实验Ⅳ
实验及现象
①实验Ⅲ中溶液的作用是______。
②实验Ⅳ证实能氧化的实验现象除电流表指针偏转外,还有______(答出2点)。
(4)分析实验Ⅱ中能氧化,实验Ⅲ中未能氧化的原因:______。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 0.05 ③. 或
(3) ①. 检验是否有Fe2+生成 ②. 正极区FeCl3溶液颜色变浅,取出少量该溶液于试管中滴加K3Fe(CN)6溶液生成蓝色沉淀; ③. 负极区溶液由无色变为黄色
(4)实验Ⅱ中发生反应,使浓度降低,增强了的氧化性;实验Ⅳ中发生反应,使和浓度迅速降低,的氧化能力和还原能力都降低
【解析】
【分析】实验I过程I中与反应生成和,过程Ⅱ加入KSCN主要是验证被氧化的原因;实验Ⅱ中是铜离子与硫氰根离子反应生成CuSCN和(SCN)2,然后加入氯化亚铁溶液氧化为Fe3+;实验Ⅲ中加入KSCN的作用是将Fe3+还原为Fe2+;实验Ⅳ电池工作原理是FeCl3得到电子,作为电池正极反应,KSCN作为电池的负极反应。
【小问1详解】
实验过程中Cu与FeCl3反应生成氯化铜和氯化亚铁,其反应的离子方程式为:;
【小问2详解】
发生还原反应生成白色沉淀CuSCN,其反应为:Cu2++e-+SCN-=CuSCN,故答案为:Cu2++e-+SCN-=CuSCN ;
实验中氯化铁的浓度为0.1mol/L,根据二者反应的方程式,则生成氯化铜的浓度是0.05mol/L,x=0.05, 故答案为:0.05;
实验Ⅱ中过程Ⅱ是铜离子与硫氰根离子反应生成CuSCN和(SCN)2,过程中亚铁离子与(SCN)2反应生成Fe(SCN)2+,其反应的离子方程式为:2Fe2++4SCN−+(SCN)2=2Fe(SCN)3或2Fe2++(SCN)2=2[Fe(SCN)]2+;
故答案为:Cu2++e-+SCN-=CuSCN,0.05,2Fe2++4SCN−+(SCN)2=2Fe(SCN)3或2Fe2++(SCN)2=2[Fe(SCN)]2+;
【小问3详解】
实验Ⅲ中,Fe3+被还原为Fe2+,K3Fe(CN)6的作用是检验是否有Fe2+生成,故答案为:检验是否有Fe2+生成;
实验Ⅳ中,左边石墨电极是正极,左边发生电极反应为:,溶液颜色从黄色变为浅绿色,右边石墨电极是负极,负极区KSCN溶液氧化为(SCN)2,由无色变为黄色 ,故答案为:正极区FeCl3溶液颜色变浅,取出少量该溶液于试管中滴加K3Fe(CN)6溶液生成蓝色沉淀;负极区KSCN溶液由无色变为黄色;
【小问4详解】
因为实验Ⅱ中发生反应2Cu2++4SCN−=2CuSCN↓+(SCN)2,使Cu+浓度降低,增强了Cu2+的氧化性;实验Ⅳ中发生反应Fe3++3SCN−⇌Fe(SCN)3,使Fe3+和SCN−浓度迅速降低,Fe3+的氧化能力和SCN−还原能力都降低。
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