内容正文:
2023-2024学年第二学期福州市部分学校教学联盟期末联考
高中一年级化学试卷
考试时间:2024年7月4日 完卷时间:75分钟 满分:100分
一、单项选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。
1. 化学与生产、生活、社会、环境、科技等息息相关,下列有关说法不正确的是
A. 深中大桥的桥梁生产利用了铁的可铸性、可锻性
B. 神舟飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是新型无机非金属材料
C. 纤维素、蛋白质、油脂、淀粉均是天然高分子化合物
D. 华为5G手机搭载了5nm制程“麒麟9000L”手机芯片的主要成分是单质硅
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 聚丙烯的结构简式:
B. 环己烷的分子式:
C. 羟基电子式:
D. 异丁烷的球棍模型:
3. 下列各组离子在溶液中能大量共存的是
A. B.
C. D.
4. 如图是氨溶于水的喷泉实验装置,下列叙述错误的是
A. 该实验说明氨是一种极易溶于水的气体
B. 进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色,说明氨水呈碱性
C. 形成喷泉的原因是氨溶于水后,烧瓶内的气压小于大气压
D. 用NO代替氨,利用此装置也可进行喷泉实验
5. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 乙烯和丙烯的混合物中,所含碳原子数为
B. 在密闭容器中充入和,充分反应后生成个分子
C. 与足量的浓硫酸发生氧化还原反应时,转移的电子数一定是
D. 足量乙烷与(标准状况)发生取代反应,形成的键数为
6. 下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 用强碱溶解铝表面的氧化膜:
B. 将通入冷的石灰乳中:
C. 向溶液中加入稀硫酸:
D. 向稀硝酸中加入足量铁粉:
7. 某同学欲利用如图装置制取能较长时间存在的Fe(OH)2,其中实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加热煮沸。下列分析正确的是
A. X可以是稀硫酸或稀硝酸或稀盐酸
B. 实验开始时应先关闭止水夹a、打开b,再向烧瓶中加入X
C. 反应一段时间后可在烧瓶中观察到白色沉淀
D. 反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞,则Fe(OH)2可较长时间存在
8. 苯乙烯是工业上合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体,其结构如图所示,下列关于苯乙烯的说法正确的是
A. 分子式为 B. 分子中所有碳原子不能共平面
C. 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 苯环上的一氯代物有3种
9. 化学是一门以实验为基础的科学,下列实验设计能达到相应目的的是
A. A装置可测量Cu与浓硝酸反应产生气体的体积
B. B装置可用于吸收或HCl气体,并防止倒吸
C. C装置可用于制备并收集乙酸乙酯
D. D装置可用于制备胶体
10. 某温度下,在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B发生反应:,12s时生成C的物质的量为1.2mol(过程如图所示)。下列说法中不正确的是
A. 12s时,A的转化率为75%
B. 0~2s,B的平均反应速率为0.05mol/(L·s)
C. 12s时容器内的压强为起始压强的
D. 图中m点表示A的消耗速率等于A的生成速率
11. 元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具,它指的是以元素的化合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图象。下图为铁元素的价类二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系,下列说法正确的是
A. 铁与氧气的燃烧反应可实现上述①转化
B. 加热Fe(OH)3发生转化⑥,Fe2O3加水溶解可转化Fe(OH)3
C. 由图可预测:高铁酸盐(FeO)具有强氧化性,可用于饮用水的消毒
D. Fe(OH)2不稳定,在空气中受热分解成FeO
12. 四氯乙烯()是一种衣物干洗剂,聚四氟乙烯(“塑料王”)是家用不粘锅内侧涂层的主要成分。下列有关它们的叙述正确的是
A. 它们都属于有机高分子化合物
B. 它们都可以与在一定条件下发生加成反应
C. 四氯乙烯对油脂有较好的溶解作用,聚四氟乙烯化学性质比较稳定
D. 它们都能使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色
13. 化学是一门以实验为基础的学科。下列实验的操作、现象与结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
室温下,向等体积的质量分数为4%和12%的H2O2溶液中分别滴入2滴1 mol/L的FeCl3溶液
12%的H2O2溶液产生气泡的速率更快
增大反应物浓度可加快反应速率
B
向盛有少量待测液的试管中滴入少量稀硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液
产生白色沉淀
待测液中含有
C
向碳酸氢钠溶液中滴加适量盐酸溶液
产生无色无味气体
非金属性:Cl>C
D
在试管中加入0.5 g淀粉和适量的稀硫酸,加热一段时间,冷却,向溶液中加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热
无砖红色沉淀产生
淀粉未发生水解
A. A B. B C. C D. D
14. 液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示,该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH溶液作为电解质溶液。关于该电池的叙述正确的是
A. b极为该电池的负极 B. a极的反应式:N2H4+4OH﹣﹣4e﹣=N2↑+4H2O
C. 放电时,电流从a极经过负载流向b极 D. OH-由a电极通过离子交换膜向b电极移动
15. 利用由Fe和Cu组成的合金进行分组实验(气体体积均折算为标准状况下,计算时忽略溶液体积的变化):
①取m g合金加入200mL稀硫酸(足量)中,得到2.24L气体a;
②另取m g合金滴加2.4稀硝酸至无气体生成,共收集到6.72L无色气体b,将全部气体b与一定量分多次通入蒸馏水中,气体无剩余。下列说法正确的是
A.
B. 实验①反应后的溶液中,
C. 实验②中,气体b消耗体积为2.52L
D. 实验②中,稀硝酸只体现强氧化性
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 分析下列烃分子,回答下列问题。
①CH3CH2CH2CH2CH3;②;③;④;⑤;⑥
(1)分子中所有原子共面的有______ (填序号,下同)。
(2)互为同系物的两组有______。
(3)任写一种①的同分异构体的结构简式______。
17. 研究氮及其化合物的制备性质具有重要的意义。回答下列问题:
I.某研究性学习小组设计用如图所示实验装置(夹持仪器省略),制取干燥的氨气并验证的性质。
(1)装置甲中盛放浓氨水的仪器名称是______,锥形瓶中的药品是______(填化学式)。
(2)装置乙的作用是______;装置丙用于收集,应将导管______(填“a”或“b”)延长至集气瓶底部。
(3)实验中观察到丁中CuO粉末变红,戊中无水硫酸铜变蓝,并收集到一种单质气体。则该反应的化学方程式为______,证明氨气具有______ (填“氧化性”或“还原性”)。
(4)为防止环境污染,以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是______ (填标号)。
a. b. c. d.
II.工业制备硝酸的尾气中往往含有NO、,可用NaClO溶液氧化吸收以消除它们对环境的污染。其他条件相同,NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀硫酸调节)的变化如图所示。
(5)在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成和,反应的离子反应方程式为______。
(6)NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高,其原因是______。
18. 餐厨垃圾在酶作用下可获得乙醇,进一步反应可制备有机物C和高分子材料G,转化关系如下:
(1)B中含有的官能团名称是_______。
(2)反应ⅱ的反应类型是_______。
(3)上述物质中能发生银镜反应的物质是_______(写结构简式)。
(4)反应ⅰ的化学方程式是_______。
(5)G的结构简式是_______。
(6)下列说法中,正确的是_______(选填字母)。。
a.E、F均属于烃 b.E的同分异构体只有1种
c.反应ⅲ为取代反应 d.F和G都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
(7)写出满足下列条件的一种结构简式_______。
①乙烯的同系物;②只有一种等效氢;③碳原子数小于等于10
19. 以硫铁矿(主要成分为,含有Al、Si的氧化物等杂质)为主要原料,制备软磁性材料的实验室工艺流程如图所示。已知。
回答下列问题:
(1)气体X的主要成分是______ (填化学式);试剂Y是______ (填化学式)。
(2)提高“酸浸”速率的措施有______ (写出一个即可)。
(3)“还原”后,检验被还原完全的实验操作是______。
(4)“除铝”过程中,NaOH溶液过量会导致滤渣2减少,请用离子方程式解释原因______。
(5)操作a使用的玻璃仪器有______,所得滤液中主要成分为、;向“除铝”后溶液中加入氨水混合液发生反应的离子方程式为______。
20. 和等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
(1)碱液吸收。将硝酸工业的尾气(主要为和)通入溶液中充分吸收,所得溶液经浓缩、结晶、过滤,可以得到晶体。
①和混合气体与溶液反应生成的离子方程式为______.
②若使用溶液代替溶液,所得晶体中除含有外,还有______(填化学式)
(2)催化还原。汽车的尾气净化装置如图所示,在催化剂表面上与反应生成,若尾气的温度过高导致最终排放出的气体中氮氧化物浓度偏高,原因可能是______.
(3)电化学还原。利用如图所示原电池的装置使与均转化为,既能实现有效清除氮氧化物的排放,减轻环境污染,又能充分利用化学能。
①电极A上发生的电极反应为______。
②为使电池持续放电,离子交换膜应为______离子交换膜(填“阳”或“阴”)。
(4)的氧化。已知。室温下,固定进入反应器的物质的量,改变加入的物质的量,反应一段时间后体系中随反应前的变化如图所示。当时,反应后的物质的量减少,其原因是______.
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2023-2024学年第二学期福州市部分学校教学联盟期末联考
高中一年级化学试卷
考试时间:2024年7月4日 完卷时间:75分钟 满分:100分
一、单项选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。
1. 化学与生产、生活、社会、环境、科技等息息相关,下列有关说法不正确的是
A. 深中大桥的桥梁生产利用了铁的可铸性、可锻性
B. 神舟飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是新型无机非金属材料
C. 纤维素、蛋白质、油脂、淀粉均是天然高分子化合物
D. 华为5G手机搭载了5nm制程“麒麟9000L”手机芯片的主要成分是单质硅
【答案】C
【解析】
【详解】A.铁具有的可铸性、可锻性,能够变成所需要的形状,故A正确;
B.高温结构陶瓷主要成分是氮化硅、碳化硅等,属于新型无机非金属材料,故B正确;
C.油脂不是高分子化合物,故C错误;
D.晶体硅是良好的半导体材料,因此手机芯片的主要成分为单质硅,故D正确;
答案选C。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 聚丙烯的结构简式:
B. 环己烷的分子式:
C. 羟基的电子式:
D. 异丁烷的球棍模型:
【答案】D
【解析】
【详解】A.丙烯发生加成聚合反应生成聚丙烯,结构简式为,故A错误;
B.环己烷分子式为,故B错误;
C.羟基的电子式为,故C错误;
D.异丁烷的球棍模型为:,故D正确;
答案选D。
3. 下列各组离子在溶液中能大量共存的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.4种离子不反应,可大量共存,A正确;
B.Fe2+、H+和发生氧化还原反应,不能大量共存,B错误;
C.和OH-能反应,不能大量共存,C错误;
D.H+和ClO-能反应,不能大量共存,D错误;
故选A。
4. 如图是氨溶于水的喷泉实验装置,下列叙述错误的是
A. 该实验说明氨是一种极易溶于水的气体
B. 进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色,说明氨水呈碱性
C. 形成喷泉的原因是氨溶于水后,烧瓶内的气压小于大气压
D. 用NO代替氨,利用此装置也可进行喷泉实验
【答案】D
【解析】
【详解】A.该实验中,通过胶头滴管加入一点水,氨气极易溶于水导致烧瓶内压强瞬间减小,从而形成红色喷泉,能说明氨是一种极易溶于水的气体,A正确;
B.氨气溶于水生成一水合氨,一水合氨为弱碱使滴加少量酚酞溶液的水变红,B正确;
C.氨气溶于水导致烧瓶内压强瞬间减小,小于大气压从而引起喷泉,C正确;
D.NO不易溶于水,无法形成喷泉,D错误;
故答案选D。
5. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 乙烯和丙烯的混合物中,所含碳原子数为
B. 在密闭容器中充入和,充分反应后生成个分子
C. 与足量的浓硫酸发生氧化还原反应时,转移的电子数一定是
D. 足量乙烷与(标准状况)发生取代反应,形成的键数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙烯和丙烯的最简式均为乙烯和丙烯的混合物中含有,所含碳原子数为,A项错误;
B.二氧化硫和氧气的反应为可逆反应,则在密闭容器中充入和,充分反应后生成的三氧化硫小于,三氧化硫分子数小于,B项错误;
C.与足量的浓硫酸发生氧化还原反应时,铜反应完全,铜元素的化合价变为价,则转移的电子数一定是,C项正确;
D.乙烷与(标准状况)发生取代反应,一部分氯形成碳氯键、一部分氯形成氢氯键,则形成的键数小于,D项错误;
答案选C。
6. 下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 用强碱溶解铝表面的氧化膜:
B. 将通入冷的石灰乳中:
C. 向溶液中加入稀硫酸:
D. 向稀硝酸中加入足量铁粉:
【答案】A
【解析】
【详解】A.用强碱溶解铝表面的氧化膜,反应生成偏铝酸钠和水,其离子方程式为:,故A正确;
B.将通入冷的石灰乳中,石灰乳写化学式:,故B错误;
C.向Ba(OH)2溶液中加入稀硫酸,反应生成硫酸钡沉淀和水:,故C错误;
D.向稀硝酸中加入足量铁粉,反应生成亚铁离子:,故D错误;
答案为A。
7. 某同学欲利用如图装置制取能较长时间存在Fe(OH)2,其中实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加热煮沸。下列分析正确的是
A. X可以是稀硫酸或稀硝酸或稀盐酸
B. 实验开始时应先关闭止水夹a、打开b,再向烧瓶中加入X
C. 反应一段时间后可在烧瓶中观察到白色沉淀
D. 反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞,则Fe(OH)2可较长时间存在
【答案】D
【解析】
【详解】A. 稀硝酸会将铁氧化为+3价的铁离子,故A错误;
B. 实验开始时,应先打开a、b,利用生成的氢气将装置中空气排出,然后关闭a,利用压强差将烧瓶中生成的亚铁离子排入到锥形瓶中反应生成Fe(OH)2,故B错误;
C. 反应一段时间后可在锥形瓶中观察到白色沉淀,故C错误;
D. 由于装置中的空气及溶液中氧气已经被除去,故Fe(OH)2可较长时间存在,故D正确,
故选D。
【点睛】解题时要注意硝酸的强氧化性,在分析实验装置时应注意题干中信息,如长时间保存,要考虑是否变质的问题。
8. 苯乙烯是工业上合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体,其结构如图所示,下列关于苯乙烯的说法正确的是
A. 分子式为 B. 分子中所有碳原子不能共平面
C. 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 苯环上的一氯代物有3种
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子式为,A错误;
B.苯环为平面结构,碳碳双键为平面结构,两者通过单键相连,所有碳原子可能共平面,B错误;
C.该分子中含碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误;
D.苯环上的一氯代物有3种:,D正确;
故选D。
9. 化学是一门以实验为基础的科学,下列实验设计能达到相应目的的是
A. A装置可测量Cu与浓硝酸反应产生气体的体积
B. B装置可用于吸收或HCl气体,并防止倒吸
C. C装置可用于制备并收集乙酸乙酯
D. D装置可用于制备胶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜与浓硝酸反应生成NO2,NO2溶于水生成NO,所以不能用乙装置收集并测量Cu与浓硝酸反应产生的气体及体积,A错误;
B.氨气、氯化氢极易溶于水,苯的密度小于水,在上层,氨气、氯化氢直接通入水中会引起倒吸,所以不能用该装置吸收氨气、氯化氢,并防止倒吸,应该用四氯化碳,B错误;
C.乙醇与乙酸在浓硫酸作催化剂加热的条件下反应生成乙酸乙酯,可用饱和碳酸钠溶液收集实验产生的乙酸乙酯,C正确;
D.NaOH溶液与FeCl3反应生成沉淀,应向沸水中滴加饱和FeCl3溶液制备胶体,D错误;
故选C。
10. 某温度下,在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B发生反应:,12s时生成C的物质的量为1.2mol(过程如图所示)。下列说法中不正确的是
A. 12s时,A的转化率为75%
B. 0~2s,B的平均反应速率为0.05mol/(L·s)
C. 12s时容器内的压强为起始压强的
D. 图中m点表示A的消耗速率等于A的生成速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,12s时A的转化率为=75%,故A正确;
B.由图可知,到12s时,A的变化量为0.6mol/L,B的变化量为0.2mol/L,C变化量为0.6mol/L,故反应的化学方程式为:,0~2s,A的平均反应速率为=0.15 mol/(L·s),则B的反应速率为=0.05 mol/(L·s),故B正确;
C.恒温恒容时,气体的压强之比等于气体的物质的量之比,起始时容器内A的物质的量为0.8mol⋅L-1×2L=1.6 mol,B的物质的量为0.5mol⋅L-1×2L=1.0mol,12s时,容器内A的物质的量为0.2mol⋅L-1×2 L=0.4 mol,B的物质的量为0.3mol⋅L-1×2 L=0.6 mol,C的物质的量为1.2 mol,恒温恒容,压强之比等于物质的量之比,则起始时容器内的总物质的量为2.6mol,12 s时总物质的量为2.2mol,12s时容器内的总物质的量为起始总物质的量的,即12s时容器内的压强为起始压强的,故C正确;
D.m点没有达到平衡,反应正向进行,A的消耗速率大于A的生成速率,故D错误;
答案选D。
11. 元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具,它指的是以元素的化合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图象。下图为铁元素的价类二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系,下列说法正确的是
A. 铁与氧气的燃烧反应可实现上述①转化
B. 加热Fe(OH)3发生转化⑥,Fe2O3加水溶解可转化为Fe(OH)3
C. 由图可预测:高铁酸盐(FeO)具有强氧化性,可用于饮用水的消毒
D. Fe(OH)2不稳定,在空气中受热分解成FeO
【答案】C
【解析】
【详解】A.铁在氧气中燃烧生成Fe3O4,不能生成Fe2O3,不可实现上述①转化,故A错误;
B.加热Fe(OH)3发生转化⑥分解生成氧化铁,Fe2O3不溶于水,加水不溶解不可实现转化③,故B错误;
C.高铁酸盐具有强氧化性,与水反应生成Fe(OH)3胶体,其中Fe元素化合价由+6价变为+3价,则O元素化合价由−2价变为0价,即有氧气生成,可用于消毒,则反应的离子方程式为:4+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-,生成的氢氧化铁胶体具有较大表面积,吸附悬浮杂质可以做净水剂,故C正确;
D.Fe(OH)2不稳定,在空气中受热容易被氧化为Fe(OH)3,故D错误;
故选C。
12. 四氯乙烯()是一种衣物干洗剂,聚四氟乙烯(“塑料王”)是家用不粘锅内侧涂层的主要成分。下列有关它们的叙述正确的是
A. 它们都属于有机高分子化合物
B. 它们都可以与在一定条件下发生加成反应
C. 四氯乙烯对油脂有较好的溶解作用,聚四氟乙烯化学性质比较稳定
D. 它们都能使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.四氯乙烯()不属于有机高分子化合物,聚四氟乙烯的结构简式为,属于有机高分子化合物,A错误;
B.中含有碳碳双键,可以与在一定条件下发生加成反应,聚四氟乙烯的结构简式为,没有碳碳双键,不可以与在一定条件下发生加成反应,B错误;
C.四氯乙烯是一种非极性溶剂,油脂也是极性较小的分子,根据相似相溶原理,四氯乙烯对油脂有较好的溶解作用,聚四氟乙烯中不含碳碳不饱和键,性质较稳定,化学性质不活泼,C正确;
D.中含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色,聚四氟乙烯的结构简式为,没有碳碳双键,不能使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误;
故选C。
13. 化学是一门以实验为基础的学科。下列实验的操作、现象与结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
室温下,向等体积的质量分数为4%和12%的H2O2溶液中分别滴入2滴1 mol/L的FeCl3溶液
12%的H2O2溶液产生气泡的速率更快
增大反应物浓度可加快反应速率
B
向盛有少量待测液的试管中滴入少量稀硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液
产生白色沉淀
待测液中含有
C
向碳酸氢钠溶液中滴加适量盐酸溶液
产生无色无味气体
非金属性:Cl>C
D
在试管中加入0.5 g淀粉和适量的稀硫酸,加热一段时间,冷却,向溶液中加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热
无砖红色沉淀产生
淀粉未发生水解
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.两组实验中只有H2O2的浓度不同,实验结果是:H2O2浓度大的反应产生O2的速率快,说明在其它条件不变时,增大反应物浓度可加快反应速率,A正确;
B.HNO3具有强氧化性,会将、离子氧化为,与加入的Ba2+反应产生难溶性BaSO4沉淀,因此不能用硝酸酸化,不能据此判断待测液中是否含有,B错误;
C.向碳酸氢钠溶液中滴加适量盐酸溶液,可反应产生无色无味气体CO2,这只能证明酸性:HCl>H2CO3,而不能证明元素的非金属性:Cl>C,应该根据元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱判断,C错误;
D.稀硫酸是淀粉水解反应的催化剂,而检验葡萄糖醛基的存在应该是在碱性环境中进行,因此在试管中加入0.5 g淀粉和适量的稀硫酸,加热一段时间,冷却,要先向反应后溶液中加入一定量NaOH溶液,中和硫酸,使溶液显碱性,然后再向溶液中加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热,根据是否产生砖红色沉淀来判断淀粉是否发生水解反应产生葡萄糖,D错误;
故合理选项是A。
14. 液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示,该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH溶液作为电解质溶液。关于该电池的叙述正确的是
A. b极为该电池的负极 B. a极的反应式:N2H4+4OH﹣﹣4e﹣=N2↑+4H2O
C. 放电时,电流从a极经过负载流向b极 D. OH-由a电极通过离子交换膜向b电极移动
【答案】B
【解析】
【分析】该燃料电池中,负极上燃料失电子发生氧化反应,电极反应式为:N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O,正极上电池总反应为:N2H4+O2=N2↑+2H2O,结合离子的移动方向、电流的方向分析解答。
【详解】A.通入氧化剂空气的电极b为正极,故A错误;
B.a极通入燃料,为负极,负极上燃料失电子发生氧化反应,电极反应式为N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O,故B正确;
C.放电时电流从正极流向负极,即由b极经过负载流向a极,故C错误;
D.该原电池中,正极上生成氢氧根离子,根据负极的电极反应式,生成的氢氧根离子需要移向负极,所以离子交换膜要选取阴离子交换膜,OH-由b电极通过离子交换膜向a电极移动,故D错误;
答案选B。
15. 利用由Fe和Cu组成的合金进行分组实验(气体体积均折算为标准状况下,计算时忽略溶液体积的变化):
①取m g合金加入200mL稀硫酸(足量)中,得到2.24L气体a;
②另取m g合金滴加2.4稀硝酸至无气体生成,共收集到6.72L无色气体b,将全部气体b与一定量分多次通入蒸馏水中,气体无剩余。下列说法正确的是
A.
B. 实验①反应后溶液中,
C. 实验②中,气体b消耗的体积为2.52L
D. 实验②中,稀硝酸只体现强氧化性
【答案】B
【解析】
【分析】实验①发生的反应为,得到0.1mol,说明;实验②发生的反应为、,共得到0.3mol NO,由铁反应生成的NO为0.1mol,因此由铜反应生成的NO为0.2mol,。
【详解】A.,故A错误;
B.实验①反应后的溶液中,,故B正确;
C.实验②中得到0.3mol NO,将NO与足量氧气通入水中,气体无剩余,发生反应,需要0.225mol氧气,即5.04L,故C错误;
D.实验②中,生成硝酸盐和NO,稀硝酸体现了酸性和强氧化性,故D错误;
选B。
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 分析下列烃分子,回答下列问题
①CH3CH2CH2CH2CH3;②;③;④;⑤;⑥
(1)分子中所有原子共面的有______ (填序号,下同)。
(2)互为同系物的两组有______。
(3)任写一种①同分异构体的结构简式______。
【答案】(1)②③ (2)①④⑥与③⑤
(3)或 (写出一种即可)
【解析】
【小问1详解】
①CH3CH2CH2CH2CH3含有甲基,所有原子不可能共面;②为平面结构,所有原子共面;③为平面结构正六边形,所有原子共面;④含有甲基,所有原子不可能共面;⑤含有甲基,所有原子不可能共面;⑥为正四面体结构,所有原子不可能共面;答案:②③;
【小问2详解】
在题目已知物质中,①是戊烷,④是乙烷,⑥是甲烷,它们结构相似,在分子组成上相差CH2的整数倍,三种物质互为同系物;③表示苯,⑤表示甲苯,二者结构相似,在分子组成上相差1个CH2,两种物质互为同系物;故上述物质中属于同系物的有①④⑥(或③⑤),答案:①④⑥与③⑤;
【小问3详解】
①是CH3CH2CH2CH2CH3,其同分异构体结构简式为:、,答案:或 (写出一种即可)。
17. 研究氮及其化合物的制备性质具有重要的意义。回答下列问题:
I.某研究性学习小组设计用如图所示实验装置(夹持仪器省略),制取干燥的氨气并验证的性质。
(1)装置甲中盛放浓氨水的仪器名称是______,锥形瓶中的药品是______(填化学式)。
(2)装置乙的作用是______;装置丙用于收集,应将导管______(填“a”或“b”)延长至集气瓶底部。
(3)实验中观察到丁中CuO粉末变红,戊中无水硫酸铜变蓝,并收集到一种单质气体。则该反应的化学方程式为______,证明氨气具有______ (填“氧化性”或“还原性”)。
(4)为防止环境污染,以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是______ (填标号)。
a. b. c. d.
II.工业制备硝酸的尾气中往往含有NO、,可用NaClO溶液氧化吸收以消除它们对环境的污染。其他条件相同,NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀硫酸调节)的变化如图所示。
(5)在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成和,反应的离子反应方程式为______。
(6)NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高,其原因是______。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. CaO
(2) ①. 除去氨气中混有的水 ②. b
(3) ①. ②. 还原性
(4)bd (5)
(6)溶液的pH越小,溶液中次氯酸的浓度越大,氧化一氧化氮的能力越强
【解析】
【分析】浓氨水滴入氧化钙中生成氨气,通过碱石灰进行干燥后用装置丙进行收集,氨气与氧化铜在加热条件下反应生成水、氮气和铜,无水硫酸铜检验水,碱石灰排除空气中水的干扰,据此作答。
【小问1详解】
浓氨水滴入到锥形瓶中,氧化钙与水反应放出大量的热,溶液碱性增强,促使NH3‧H2O分解产生大量的氨气,盛放浓氨水的仪器名称是分液漏斗,锥形瓶中的药品是氧化钙,答案:分液漏斗、CaO;
【小问2详解】
装置乙的作用是除去氨气中混有的水,装置丙用于收集氨气,由于氨气密度小于空气,应采用向下排空气法收集,故应将导管b延长至集气瓶底部,答案:除去氨气中混有的水、b;
【小问3详解】
实验中观察到丁中CuO粉末变红,即生成铜单质,戊中无水硫酸铜变蓝说明生成水,并收集到一种单质气体氮气,则该反应的化学方程式为,氮元素化合价升高,证明氨气具有还原性,答案:、还原性;
【小问4详解】
a装置只有进气管,不能用于吸收氨气,同时氨气极易溶于水,尾气吸收时要防止倒吸,故选bd,答案:bd;
【小问5详解】
在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成和,由得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒获得反应的离子反应方程式为,答案:;
【小问6详解】
溶液的pH越小,溶液中次氯酸的浓度越大,氧化一氧化氮的能力越强,答案:溶液的pH越小,溶液中次氯酸的浓度越大,氧化一氧化氮的能力越强。
18. 餐厨垃圾在酶的作用下可获得乙醇,进一步反应可制备有机物C和高分子材料G,转化关系如下:
(1)B中含有的官能团名称是_______。
(2)反应ⅱ的反应类型是_______。
(3)上述物质中能发生银镜反应的物质是_______(写结构简式)。
(4)反应ⅰ的化学方程式是_______。
(5)G的结构简式是_______。
(6)下列说法中,正确的是_______(选填字母)。。
a.E、F均属于烃 b.E的同分异构体只有1种
c.反应ⅲ为取代反应 d.F和G都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
(7)写出满足下列条件的一种结构简式_______。
①乙烯的同系物;②只有一种等效氢;③碳原子数小于等于10
【答案】(1)羧基 (2)加成反应
(3)
(4)
(5) (6)b
(7)
【解析】
【分析】乙醇被催化氧化生成A为CH3CHO,A被氧化生成B为CH3COOH,B和乙醇发生酯化反应生成C为CH3COOCH2CH3;D和氯气发生加成反应生成E,则D为CH2=CH2,E发生消去反应生成F,F发生加聚反应生成G为聚氯乙烯,据此解答;
【小问1详解】
B是CH3COOH,含有的官能团是羧基;
【小问2详解】
反应ⅱ为乙烯和氯气发生加成反应;
【小问3详解】
上述物质中能发生银镜反应的物质是;
【小问4详解】
反应ⅰ为乙酸和乙醇发生取代反应生成乙酸乙酯和水,化学方程式是;
【小问5详解】
G的结构简式是;
【小问6详解】
a.烃是指碳和氢两种元素组成的有机化合物,E、F中均含氯元素,故a错误;
b.E的同分异构体只有CH(Cl)2CH3,,故b正确;
c.反应ⅲ为消去反应,故c错误;
d.G中不含碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故d错误;
答案选b。
【小问7详解】
乙烯的同系物只有一个碳碳双键,只有一种等效氢;碳原子数小于等于10,则满足条件的结构是。
19. 以硫铁矿(主要成分为,含有Al、Si的氧化物等杂质)为主要原料,制备软磁性材料的实验室工艺流程如图所示。已知。
回答下列问题:
(1)气体X的主要成分是______ (填化学式);试剂Y是______ (填化学式)。
(2)提高“酸浸”速率的措施有______ (写出一个即可)。
(3)“还原”后,检验被还原完全的实验操作是______。
(4)“除铝”过程中,NaOH溶液过量会导致滤渣2减少,请用离子方程式解释原因______。
(5)操作a使用的玻璃仪器有______,所得滤液中主要成分为、;向“除铝”后溶液中加入氨水混合液发生反应的离子方程式为______。
【答案】(1) ①. SO2、N2 ②. Fe
(2)适当升温、适当增加酸的浓度、搅拌等(写出一种即可)
(3)取“还原”后的少量溶液于洁净试管中,滴加KSCN溶液,无明显现象
(4)
(5) ①. 漏斗、烧杯、玻璃棒 ②.
【解析】
【分析】硫铁矿(主要成分为,含有Al、Si的氧化物等杂质)通入足量空气煅烧,发生反应,烧渣的主要成分为Fe2O3和Al2O3以及SiO2,加入足量的稀硫酸酸浸,SiO2不溶解,Fe2O3和Al2O3反应变为硫酸铁和硫酸铝,滤液中加入铁将铁离子还原为亚铁离子,然后加入适量的NaOH溶液除铝,滤渣2为Al(OH)3,最后加入氨水和碳酸氢铵的混合溶液生成碳酸亚铁沉淀,过滤分离出碳酸亚铁,最后处理得到,据此作答。
【小问1详解】
由上述分析可知,气体X主要为生成SO2以及空气中剩余的N2,Y为铁,答案:SO2、N2、Fe;
【小问2详解】
提高“酸浸”速率的措施有适当升温、适当增加酸的浓度、搅拌等,答案:适当升温、适当增加酸的浓度、搅拌等(写出一种即可);
【小问3详解】
检验Fe3+被完全还原,即要检验没有Fe3+,实验操作为取“还原”后的少量溶液于洁净试管中,滴加KSCN溶液,无明显现象,答案:取“还原”后的少量溶液于洁净试管中,滴加KSCN溶液,无明显现象;
【小问4详解】
NaOH溶液过量,会使Al(OH)3溶解导致滤渣2减少,反应的离子方程式为:,答案:;
【小问5详解】
操作a为过滤,使用的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒;向“除铝”后溶液中加入氨水混合液,Fe2+反应生成碳酸亚铁沉淀,滤液为、,根据元素守恒与质量守恒,该反应的离子方程式为:,答案:漏斗、烧杯、玻璃棒、。
20. 和等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
(1)碱液吸收。将硝酸工业的尾气(主要为和)通入溶液中充分吸收,所得溶液经浓缩、结晶、过滤,可以得到晶体。
①和混合气体与溶液反应生成的离子方程式为______.
②若使用溶液代替溶液,所得晶体中除含有外,还有______(填化学式)。
(2)催化还原。汽车的尾气净化装置如图所示,在催化剂表面上与反应生成,若尾气的温度过高导致最终排放出的气体中氮氧化物浓度偏高,原因可能是______.
(3)电化学还原。利用如图所示原电池的装置使与均转化为,既能实现有效清除氮氧化物的排放,减轻环境污染,又能充分利用化学能。
①电极A上发生的电极反应为______。
②为使电池持续放电,离子交换膜应为______离子交换膜(填“阳”或“阴”)。
(4)的氧化。已知。室温下,固定进入反应器的物质的量,改变加入的物质的量,反应一段时间后体系中随反应前的变化如图所示。当时,反应后的物质的量减少,其原因是______.
【答案】(1) ①. ②.
(2)温度过高导致催化剂的活性下降,与的反应速率变小
(3) ①. ②. 阴
(4)过多的将氧化为更高价态氮氧化物
【解析】
【小问1详解】
①和混合气体与溶液反应生成的离子方程式为:;
②若使用溶液代替溶液,反应过程中,会被氧化为,所得晶体中除含有外,还有;
【小问2详解】
尾气的温度过导致催化剂的活性下降,与的反应速率变小;
【小问3详解】
①与均转化为,通入氨气的一极为负极,通入二氧化氮的一极为正极,所以负极的电极反应式为:;
②正极的电极反应式为:2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH-,为使电池持续放电,离子交换膜应允许OH通过,所以离子交换膜为阴离子交换膜;
【小问4详解】
O3的氧化性较强,把二氧化氮氧化为价态更高的氮的氧化物(或生成了N2O5)。
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