内容正文:
龙岩市2023~2024学年第二学期期末高一教学质量检查
化学试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意:1.请将答案填写在答题卡上
2.可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 Cu-64 Zn-65
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 习总书记提出“科技是国之利器”,开启了我国建设世界科技强国的新征程。下列有关说法错误的是
A. 华为“麒麟芯片”的主要成分是晶体硅
B. 宇航服所用的聚酯纤维属于无机非金属材料
C. 神舟十八号飞船使用的铝合金和钛合金均属于金属材料
D. “嫦娥五号”火箭使用液氢燃料,实现碳的零排放
2. 下列化学用语表示正确的是
A. HClO的电子式:
B. 氟乙烷的空间填充模型:
C. 乙烯的结构简式:
D. 用电子式表示的形成过程:
3. 中国科学院用离子化合物钽酸锂()开发出可批量制造的新型“光学硅”芯片。下列说法错误的是
A. 与互为同位素 B. 中Ta的化合价为
C. 中的中子数为 D. 中的阳离子数为
4. 短周期主族元素R、T、X、Y、Z原子序数依次增大,最外层电子数之和为22。R原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,T是地壳中含量最高的元素,与具有相同的电子层结构,Z与T同主族。下列有关说法错误的是
A. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
B. 气态简单氢化物的热稳定性:
C. 元素原子半径大小:
D. 简单离子半径大小:
5. 下列分离提纯的方法错误的是
A. 用溶液除去中的HCl B. 用饱和NaCl溶液提纯鸡蛋清溶液
C. 用NaOH溶液除去中的 D. 用溴水除去乙烷中的乙烯
6. 下列有关事实及解释正确的是
序号
事实
解释或结论
A
炼铁高炉排出的尾气中含有大量的CO
只因CO与铁矿石接触时间不足
B
向溶液中加入溶液,充分反应,再滴加几滴KSCN溶液,溶液变红
与KI的反应是可逆的
C
将装有和混合气体的玻璃球浸入热水后,颜色变深
温度升高,平衡向生成的方向移动
D
向密闭容器中充入和,反应一段时间后,存在于、、中
全部转化为后,部分又分解生成和
A. A B. B C. C D. D
7. 阿司匹林(学名为乙酰水杨酸)是一种重要的合成药物,其合成过程如下,下列有关说法错误的是
A. 水杨酸的分子式为
B. 水杨酸苯环上的一氯取代产物有2种
C. 水杨酸和乙酰水杨酸都能使紫色石蕊溶液变红
D. 乙酰水杨酸分子中一定共面的原子有12个
8. 某学习小组用如图装置研究原电池原理,下列说法错误的是
A. Zn片为负极
B. 向Zn片移动
C. 当消耗32.5gZn时,Cu片增重32g
D. 电子的移动方向:导线溶液
9. 为实现废液的再利用,实验室用废液(含少量)为原料制备的流程如下,下列叙述正确的是
A. “试剂X”可以是氨水 B. “滤渣”的主要成分为
C. “滤液”为溶液 D. “煅烧”过程需要隔绝氧气
10. 实验室用如图装置制取乙酸乙酯,下列说法正确的是
A. 试管a中的所有物质均为液体
B. 试管b中盛装的试剂为饱和溶液
C. 实验过程中试管b底部出现油状液体
D. 试管a溶液沸腾后应改成小火加热
11. 从海水中提取溴的工艺流程如图,下列说法错误的是
A. 海水提溴一般要经历浓缩、氧化和提取等步骤
B. “Ⅰ”中所得产物和的物质的量之比为
C. “Ⅰ”中利用的挥发性,用热空气将吹出
D. 将低浓度溶液用裂化汽油进行萃取、富集,可替换“Ⅰ”“Ⅱ”过程
12. 下列仪器、药品使用正确,且能达到相应实验目的的是
A.纯碱中钠元素的焰色试验
B.验证元素的非金属性:
C.推测有机物的结构
D.用蒸馏法制得无水乙醇
A. A B. B C. C D. D
13. 我国科研人员报道了一种低能耗制法,其总反应为,转化关系如图,下列说法正确的是
A. 和的分子空间构型相同
B. 中含有离子键和共价键
C. 图中涉及的氧化还原反应共4个
D. “转氨”过程参加反应的的物质的量是的6倍
14. ToC时,某兴趣小组将和的混合溶液与乙醛()溶液混合后,得到随时间变化的关系如图,已知反应原理为。下列说法正确的是
A. 可将替换为
B. 反应到30.0s时减少了
C. 30.0∼50.0s内乙醛的平均速率为
D. 由以上数据可判断出对该反应具有催化作用
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 下图是元素周期表的一部分,回答下列问题:
(1)以上元素中,金属性最强的在周期表中的位置是___________。
(2)元素③和⑤能形成多种化合物,其中可作供氧剂的化合物电子式为___________。
(3)元素⑤⑥⑧最高价氧化物对应水化物碱性由强到弱顺序为___________(填化学式)。元素⑥、⑦最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式为___________。
(4)元素⑩的原子序数为35,该元素简单离子的结构示意图为___________。
(5)下列可用于判断元素④⑦非金属性强弱的是___________。
A. 氢化物水溶液的酸性强弱:⑦>④ B. 与氢气反应的剧烈程度:④>⑦
C. 简单阴离子的还原性:⑦>④ D. 用④的单质与⑦的钠盐溶液反应
(6)从形成化学键类型角度分析,元素①与③易形成多种元素组成的___________化合物,一种绿色氧化剂可用于除甲醛(分子式为)气体,生成两种无毒的氧化物,写出该反应的化学方程式为___________。
16. 用下列反应处理航天员呼吸产生的,可实现空间站中的循环利用。
Sabatier反应:
光解水反应:
(1)Sabatier反应的能量变化如图,该反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应。已知、、的键能分别为、、,则的键能为___________。
(2)在恒温、恒容的密闭体系中,仅发生Sabatier反应,下列描述能说明该反应已经达到最大限度的是___________(填字母)。
A. 的体积分数不再改变
B. 、、、的物质的量之比为1:4:1:2
C. 单位时间内,消耗同时生成
D. 单位时间内,断裂键的同时断裂键
(3)120℃时将和通入的恒容密闭容器中发生Sabatier反应,测得部分物质的物质的量随时间的变化如图。
①在0∼4min内,___________。
②4min末,消耗的速率___________生成的速率(填“>”“<”或“=”)。
(4)光解水反应是采用新型复合光催化剂(),使水在太阳光下高效分解,原理如图。
该反应的能量转化形式为___________。反应Ⅰ的化学方程式为___________。
17. 有机物是一种酯类香料,其合成路线如图。其中,A是重要的单糖;E的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志;D溶液能使紫色石蕊溶液变红。
已知:
(1)A的名称为___________。
(2)②的化学方程式为___________。
(3)写出F的一种同分异构体的结构简式___________,G中含有的官能团名称为___________。
(4)③的反应类型为___________,④的化学方程式为___________。
(5)下列说法正确的是___________。
a.B与G互为同系物
b.在人体内,淀粉和纤维素均能发生水解反应
c.1molG与足量Na反应,标况下生成的体积为22.4L
d.淀粉、纤维素和油脂是天然有机高分子化合物
e.E的加聚产物不能使溴的四氯化碳溶液褪色
(6)设计一种化学实验方案区分D和G:___________。
18. 某研究小组在实验室模拟海带提碘的实验,并探究相关氧化剂的氧化效果及原理。
Ⅰ.模拟海带提碘实验
该小组同学按如下实验流程进行实验:
(1)步骤①到③的操作中无需使用的仪器是___________(填标号)。
A. B. C. D.
(2)实验发现,海带灼烧(灰化)的时间会影响“步骤③”所获得的溶液中的浓度,研究小组将实验结果绘制成“灰化时间—吸光度”图像如下(已知:溶液的浓度越大吸光度越大)。“步骤③”中发生的离子方程式为___________;灰化时间超过40min时,曲线呈现图中变化趋势的原因是___________。
(3)“步骤④”为:将含溶液转移至___________中(填仪器名称),并向其中加入适量的;振荡、静置一段时间,观察到___________现象;将的溶液从仪器的___________(填“上、下”)口转移至烧杯中。
Ⅱ.探究可用于海带提碘的氧化剂的氧化效果及原理
ⅰ.的氧化效果及原理
向试管中加入溶液,再加入溶液,加几滴酸调节溶液中(忽略加酸后的体积变化),充分反应,溶液呈棕黄色;再向溶液中滴加2滴淀粉溶液,出现蓝色。针对上述实验现象,该小组同学提出以下假设并选择下表试剂进行实验探究。
假设1:作氧化剂;
假设2:酸性条件下作氧化剂;
假设3:和酸性条件下的都作氧化剂。实验室供选试剂如下:
试剂
浓度
0.05
0.1
0.2
0.4
0.1
0.2
实验探究过程为:
实验操作
实验现象
实验结论
a
向试管中加入溶液,再加入……溶液,充分反应,滴加2滴淀粉溶液
溶液变蓝
假设3成立
b
向另一试管中加入溶液,再加入……,充分反应,滴加2滴淀粉溶液
溶液变蓝
(4)实验a中加入的体积和浓度为___________;实验b中应加入的试剂及体积和浓度为___________。
ⅱ.的氧化效果及原理
实验探究过程为:
实验操作
实验现象
实验结论
c
向试管中加入溶液,再加入溶液,充分反应,向其中滴加2滴淀粉溶液
…………
和不直接接触时,能氧化
d
搭建下图装置进行实验
电流表指针发生偏转
注:透过该阳离子交换膜的主要为
(5)实验c观察到的实验现象为___________;石墨p发生的电极反应为___________。
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龙岩市2023~2024学年第二学期期末高一教学质量检查
化学试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意:1.请将答案填写在答题卡上
2.可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 Cu-64 Zn-65
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 习总书记提出“科技是国之利器”,开启了我国建设世界科技强国的新征程。下列有关说法错误的是
A. 华为“麒麟芯片”的主要成分是晶体硅
B. 宇航服所用的聚酯纤维属于无机非金属材料
C. 神舟十八号飞船使用的铝合金和钛合金均属于金属材料
D. “嫦娥五号”火箭使用液氢燃料,实现碳的零排放
【答案】B
【解析】
【详解】A.晶体硅为半导体材料,可用于制作芯片,A正确;
B.聚酯纤维属于有机高分子材料,B错误;
C.铝合金和钛合金均属于金属材料,C正确;
D.液氢燃料燃烧产物为水,可实现碳的零排放,D正确;
故选B。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. HClO的电子式:
B. 氟乙烷的空间填充模型:
C. 乙烯的结构简式:
D. 用电子式表示的形成过程:
【答案】A
【解析】
【详解】A.HClO的结构式为H-O-Cl,其电子式:,故A正确;
B.氟乙烷的结构简式为CH3CH2F,原子半径C>F>H,图中空间填充模型不符合原子半径大小,故B错误;
C.乙烯的结构简式:CH2=CH2,故C错误;
D.为共价化合物,用电子式表示的形成过程:,故D错误;
故答案为:A。
3. 中国科学院用离子化合物钽酸锂()开发出可批量制造的新型“光学硅”芯片。下列说法错误的是
A. 与互为同位素 B. 中Ta的化合价为
C. 中的中子数为 D. 中的阳离子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.与质子数相同,中子数不同,互为同位素,A正确;
B.中Li为+1价,O为-2价,Ta为,B正确;
C.中的中子数为,C正确;
D.中阳离子为Li+,中的阳离子数为,D错误;
故选D。
4. 短周期主族元素R、T、X、Y、Z原子序数依次增大,最外层电子数之和为22。R原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,T是地壳中含量最高的元素,与具有相同的电子层结构,Z与T同主族。下列有关说法错误的是
A. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
B. 气态简单氢化物的热稳定性:
C. 元素原子半径大小:
D. 简单离子半径大小:
【答案】C
【解析】
【分析】R、T、X、Y、Z为短周期主族元素且原子序数依次增大,R原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,R为C;T是地壳中含量最高的元素,T为O;与具有相同的电子层结构,X为Mg;Z与T同主族,Z为S;根据几种元素最外层电子数之和为22,原子序数依次增大,Y为:Si。
【详解】A.同周期从左往右元素非金属性增强,同主族从上往下元素非金属性减弱,故非金属性S>C>Si,最高价氧化物对应水化物的酸性:,A正确;
B.同周期从左往右元素非金属性增强,同主族从上往下元素非金属性减弱,故非金属性O>C>Si,气态简单氢化物的热稳定性:,B正确;
C.同周期从左往右原子半径逐渐减小,同主族从上往下原子半径逐渐增大,故原子半径:Si>S>O,C错误;
D.电子层数越多,半径越大,核外电子排布相同时,核电荷数越大,半径越小,故简单离子半径:,D正确;
故选C。
5. 下列分离提纯的方法错误的是
A. 用溶液除去中的HCl B. 用饱和NaCl溶液提纯鸡蛋清溶液
C. 用NaOH溶液除去中的 D. 用溴水除去乙烷中的乙烯
【答案】A
【解析】
【详解】A.用饱和食盐水除去中的HCl,A错误;
B.蛋白质在饱和氯化钠溶液中发生盐析,可用饱和NaCl溶液提纯鸡蛋清溶液,B正确;
C.溶于NaOH溶液而不溶,可用NaOH溶液除去中的,C正确;
D.乙烯与溴水发生加成反应得到1,2-二溴乙烷而乙烷不反应,可用溴水除去乙烷中的乙烯,D正确;
故选A。
6. 下列有关事实及解释正确的是
序号
事实
解释或结论
A
炼铁高炉排出的尾气中含有大量的CO
只因CO与铁矿石接触时间不足
B
向溶液中加入溶液,充分反应,再滴加几滴KSCN溶液,溶液变红
与KI的反应是可逆的
C
将装有和混合气体的玻璃球浸入热水后,颜色变深
温度升高,平衡向生成的方向移动
D
向密闭容器中充入和,反应一段时间后,存在于、、中
全部转化为后,部分又分解生成和
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A .高炉炼铁的反应为可逆反应,只增加CO与铁矿石的接触时间,并不能使平衡发生移动,则炼铁高炉排出的尾气中含有大量的CO,与气体与铁矿石的接触时间无关,故A错误;
B.反应后铁离子过量,过量铁离子会和KSCN溶液变红色,不能说明反应为可逆反应,B错误;
C.温度升高,平衡向生成的方向移动,则气体颜色加深,故C正确;
D.和的反应为可逆反应,与不可能全部转化为,故D错误;
故选C。
7. 阿司匹林(学名为乙酰水杨酸)是一种重要的合成药物,其合成过程如下,下列有关说法错误的是
A. 水杨酸的分子式为
B. 水杨酸苯环上的一氯取代产物有2种
C. 水杨酸和乙酰水杨酸都能使紫色石蕊溶液变红
D. 乙酰水杨酸分子中一定共面的原子有12个
【答案】B
【解析】
【详解】A.水杨酸的分子式为,A正确;
B.水杨酸苯环上的一氯取代产物有4种:苯环上剩余的4个氢原子均可被取代,B错误;
C.水杨酸和乙酰水杨酸都有羧基,具有酸性,能使紫色石蕊溶液变红,C正确;
D.苯环上所有原子共平面,与苯环直接相连的原子与苯环共平面,故乙酰水杨酸分子中一定共面的原子有12个,D正确;
故选B。
8. 某学习小组用如图装置研究原电池原理,下列说法错误的是
A. Zn片为负极
B. 向Zn片移动
C. 当消耗32.5gZn时,Cu片增重32g
D. 电子的移动方向:导线溶液
【答案】D
【解析】
【分析】该原电池中Zn片为负极,Cu片为正极。
【详解】A.根据分析,Zn片为负极,A正确;
B.原电池中阴离子向负极移动,故向Zn片移动,B正确;
C.当消耗32.5gZn时,负极失去电子:,正极Cu片增重:32g,C正确;
D.电子由Zn片流出,沿导线流向Cu片,不能经过电解质溶液,D错误;
故选D。
9. 为实现废液的再利用,实验室用废液(含少量)为原料制备的流程如下,下列叙述正确的是
A. “试剂X”可以是氨水 B. “滤渣”的主要成分为
C. “滤液”为溶液 D. “煅烧”过程需要隔绝氧气
【答案】B
【解析】
【分析】废液(含少量)中加入过量的试剂X后过滤得到滤渣和滤液,则试剂X为强碱溶液,滤渣为氢氧化铁,滤液主要含,向滤液中通过量的二氧化碳得到氢氧化铝沉淀,煅烧氢氧化铝生成氧化铝。
【详解】A.“试剂X” 的作用是除杂,即将铁离子转化为氢氧化铁沉淀,而铝离子转化为,所以试剂X不能为氨水,应为强碱溶液,故A错误;
B.加过量的试剂X将铁元素与铝元素分离,铁元素转化为氢氧化铁沉淀,所以“滤渣”的主要成分为,故B正确;
C.铝元素以进入溶液,往其中通过量的二氧化碳:,氯离子未参与反应也存在于滤液中,故C错误;
D.“煅烧”氢氧化铝不需要隔绝氧气,故D错误;
故答案为:B。
10. 实验室用如图装置制取乙酸乙酯,下列说法正确的是
A. 试管a中的所有物质均为液体
B. 试管b中盛装的试剂为饱和溶液
C. 实验过程中试管b底部出现油状液体
D. 试管a溶液沸腾后应改成小火加热
【答案】D
【解析】
【分析】乙酸和乙醇在浓硫酸催化作用下发生酯化反应,得到乙酸乙酯和水,a试管中除了添加试剂外还需要加沸石,防止暴沸。b试管中加饱和碳酸钠溶液,除去乙酸乙酯中的乙酸和乙醇。
【详解】A.试管a中还添加了沸石,A错误;
B.试管b中盛装的试剂为饱和碳酸钠溶液,B错误;
C.乙酸乙酯密度比水小,实验过程中试管b液面上方出现油状液体,C错误;
D.试管a溶液沸腾后应改成小火加热,防止反应太过剧烈,D正确;
故选D。
11. 从海水中提取溴的工艺流程如图,下列说法错误的是
A. 海水提溴一般要经历浓缩、氧化和提取等步骤
B. “Ⅰ”中所得产物和的物质的量之比为
C. “Ⅰ”中利用的挥发性,用热空气将吹出
D. 将低浓度溶液用裂化汽油进行萃取、富集,可替换“Ⅰ”“Ⅱ”过程
【答案】D
【解析】
【分析】从海水提取溴的过程包括浓缩、氧化、吹出、吸收、再氧化等过程,浓海水晒盐后得到卤水,卤水中通入氯气,将溴离子氧化为溴单质,得到低浓度的溴,通入纯碱溶液发生反应,溴易挥发,通入空气,利用空气将挥发出的溴吹出,加入硫酸酸化,发生反应,得到工业溴,据此解答。
【详解】A.由分析可知,海水提溴过程包括浓缩、氧化、吹出、吸收、再氧化等过程,故A正确;
B.I中发生反应,所得产物和的物质的量之比为,故B正确;
C.I中溴易挥发,通入空气,利用空气将挥发出的溴吹出,可以重复利用,提高产率,故C正确;
D.裂化汽油含有不饱和烃,会和溴发生加成反应,故D错误;
故选D。
12. 下列仪器、药品使用正确,且能达到相应实验目的的是
A.纯碱中钠元素的焰色试验
B.验证元素的非金属性:
C.推测有机物的结构
D.用蒸馏法制得无水乙醇
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.做焰色试验的载体本身在火焰上灼烧时不能呈现特殊颜色,铜灼烧时火焰呈绿色,应用光洁的铁丝或铂丝,故A错误;
B.要验证元素的非金属性的强弱应用元素最高价氧化物的水化物的酸性强弱比较,即应用高氯酸才能比较,故B错误;
C.乙醇能与钠反应生成氢气,甲醚不能与钠反应,氢气难溶于水,有水排到量筒中,则其结构简式为CH3CH2OH,无水排到量筒中,则其结构简式为CH3OCH3,故C正确;
D.用蒸馏法无法得无水乙醇,且蒸馏时温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处,冷凝水应下进上出,故D错误;
故答案为:C。
13. 我国科研人员报道了一种低能耗制法,其总反应为,转化关系如图,下列说法正确的是
A. 和的分子空间构型相同
B. 中含有离子键和共价键
C. 图中涉及的氧化还原反应共4个
D. “转氨”过程参加反应的的物质的量是的6倍
【答案】D
【解析】
【分析】电解熔融MgCl2得到Mg和Cl2(①),y为Mg;Mg与N2反应得到Mg3N2(②);氯气和水反应得到HCl和O2(③),HCl与NH3反应得到X(④):NH4Cl;“转氨”过程中:NH4Cl与Mg3N2反应得到MgCl2和NH3(⑤)。
【详解】A.是V形,为三角锥形,分子空间构型不相同,A错误;
B.中只含有离子键,B错误;
C.图中涉及的氧化还原反应共3个:①②③,C错误;
D.X为NH4Cl,转氨过程中化学方程式为:6NH4Cl+Mg3N2=3MgCl2+8NH3,参加反应的的物质的量是的6倍,D正确;
故选D。
14. ToC时,某兴趣小组将和的混合溶液与乙醛()溶液混合后,得到随时间变化的关系如图,已知反应原理为。下列说法正确的是
A. 可将替换为
B. 反应到30.0s时减少了
C. 30.0∼50.0s内乙醛的平均速率为
D. 由以上数据可判断出对该反应具有催化作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.高锰酸钾能氧化氯离子,不能将替换为,A错误;
B.初始时:,反应到30.0s时减少了,B正确;
C.化学反应速率之比等于化学计量数之比,30.0∼50.0s内乙醛的平均速率v(CH3CHO)=,C错误;
D.以上数据不能判断出对该反应具有催化作用,D错误;
故选B。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 下图是元素周期表的一部分,回答下列问题:
(1)以上元素中,金属性最强的在周期表中的位置是___________。
(2)元素③和⑤能形成多种化合物,其中可作供氧剂的化合物电子式为___________。
(3)元素⑤⑥⑧最高价氧化物对应水化物碱性由强到弱顺序为___________(填化学式)。元素⑥、⑦最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式为___________。
(4)元素⑩的原子序数为35,该元素简单离子的结构示意图为___________。
(5)下列可用于判断元素④⑦非金属性强弱的是___________。
A. 氢化物水溶液的酸性强弱:⑦>④ B. 与氢气反应的剧烈程度:④>⑦
C. 简单阴离子的还原性:⑦>④ D. 用④的单质与⑦的钠盐溶液反应
(6)从形成化学键类型角度分析,元素①与③易形成多种元素组成的___________化合物,一种绿色氧化剂可用于除甲醛(分子式为)气体,生成两种无毒的氧化物,写出该反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)第四周期第ⅠA族
(2) (3) ①. ②.
(4) (5)BC
(6) ①. 共价 ②.
【解析】
【分析】根据各元素的位置可知①为H,②为C,③为O,④为F,⑤为Na,⑥为Al,⑦为Cl,⑧为K,⑨为Ca,⑩为Br。
【小问1详解】
金属性最强的元素位于元素周期表的左下角,以上元素中,金属性最强的是⑧,其在周期表中的位置是第四周期第ⅠA族,故答案为:第四周期第ⅠA族;
【小问2详解】
元素③和⑤能形成多种化合物,如氧化钠和过氧化钠,其中可作供氧剂的化合物为过氧化钠,其电子式为,故答案为;
【小问3详解】
元素金属性越强,最高价氧化物对应水化物碱性越强,元素Na、Al、K的金属性:,则最高价氧化物对应水化物碱性由强到弱顺序为;元素Al、Cl最高价氧化物对应水化物分别为,其相互反应的离子方程式为,故答案为:;;
【小问4详解】
元素Br的原子序数为35,该元素简单离子为得到一个电子,其结构示意图为,故答案为:;
【小问5详解】
A.氢化物水溶液的酸性强弱,不能比较非金属性的强弱,应该比较最高价氧化物对应水化物酸性强弱,而F不存在正价,故A不选;
B.与氢气反应越剧烈,则非金属性越强,故B选;
C.简单阴离子的还原性越弱,则对应的非金属单质氧化性越强,则非金属性越强,故C选;
D.F2与氯化钠溶液反应中F2会和水先反应,不能置换氯,故D不选;
故选BC;
【小问6详解】
元素H与O易形成水和过氧化氢,均为共价化合物,该绿色氧化剂为过氧化氢,其氧化甲醛的化学方程式为,故答案为:共价;。
16. 用下列反应处理航天员呼吸产生的,可实现空间站中的循环利用。
Sabatier反应:
光解水反应:
(1)Sabatier反应的能量变化如图,该反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应。已知、、的键能分别为、、,则的键能为___________。
(2)在恒温、恒容的密闭体系中,仅发生Sabatier反应,下列描述能说明该反应已经达到最大限度的是___________(填字母)。
A. 的体积分数不再改变
B. 、、、的物质的量之比为1:4:1:2
C. 单位时间内,消耗同时生成
D. 单位时间内,断裂键的同时断裂键
(3)120℃时将和通入的恒容密闭容器中发生Sabatier反应,测得部分物质的物质的量随时间的变化如图。
①在0∼4min内,___________。
②4min末,消耗的速率___________生成的速率(填“>”“<”或“=”)。
(4)光解水反应是采用新型复合光催化剂(),使水在太阳光下高效分解,原理如图。
该反应的能量转化形式为___________。反应Ⅰ的化学方程式为___________。
【答案】(1) ①. 放热 ②. 462 (2)AD
(3) ①. ②. =
(4) ①. 光能转化为化学能(或太阳能转化为化学能) ②.
【解析】
【小问1详解】
该反应反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应;由图可知,Sabatier反应的反应热= -260kJ/mol=反应物总键能-生成物总键能,设O-H键的键能为xkJ/mol,故,解得x=462,故的键能为:462kJ/mol;
【小问2详解】
A. 的体积分数不再改变时,该反应达到最大限度,A正确;
B. 、、、的物质的量之比为1:4:1:2,不能判断达到最大限度,B错误;
C. 单位时间内,消耗同时生成,均为正反应方向,不能判断达到最大限度,C错误;
D. 单位时间内,断裂(消耗1molH2)键的同时断裂键(消耗0.5mol H2O),正逆反应速率相等,能判断达到最大限度,D正确;
故选AD;
【小问3详解】
①在0∼4min内,;
②4min末,消耗氢气4mol,生成甲烷1mol,10min时甲烷的物质的量仍为1mol,故4min已经达到平衡,正逆反应速率相等,故消耗的速率=生成的速率;
【小问4详解】
由图可知:反应I为,反应II为:。
水在太阳光下高效分解,能量转化形式为:光能转化为化学能(或太阳能转化为化学能);反应Ⅰ的化学方程式为:。
17. 有机物是一种酯类香料,其合成路线如图。其中,A是重要的单糖;E的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志;D溶液能使紫色石蕊溶液变红。
已知:
(1)A的名称为___________。
(2)②的化学方程式为___________。
(3)写出F的一种同分异构体的结构简式___________,G中含有的官能团名称为___________。
(4)③的反应类型为___________,④的化学方程式为___________。
(5)下列说法正确的是___________。
a.B与G互为同系物
b.在人体内,淀粉和纤维素均能发生水解反应
c.1molG与足量Na反应,标况下生成的体积为22.4L
d.淀粉、纤维素和油脂是天然有机高分子化合物
e.E的加聚产物不能使溴的四氯化碳溶液褪色
(6)设计一种化学实验方案区分D和G:___________。
【答案】(1)葡萄糖 (2)
(3) ①. 或 ②. 羟基
(4) ①. 取代反应(或水解反应) ②.
(5)ce (6)加入石蕊变红的是D;加入有气泡产生的是D
【解析】
【分析】A是重要的单糖,淀粉水解得到A:葡萄糖,葡萄糖在酒化酶作用下得到B:乙醇乙醇催化氧化得到C:乙醛,乙醛催化氧化得到D:乙酸,D溶液能使紫色石蕊溶液变红;E的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志,E为乙烯;乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应得到F:,F根据题中已知信息发生取代(或水解)反应得到G:,乙酸与F反应得到:。
【小问1详解】
A的名称为:葡萄糖;
【小问2详解】
②的化学方程式为:;
【小问3详解】
F为,F的一种同分异构体的结构简式:或;G中含有的官能团名称:羟基;
【小问4详解】
③的反应类型为取代反应(或水解反应),④的化学方程式为:;
【小问5详解】
a.B与G含羟基个数不同,不互为同系物,a错误;
b.在人体内,淀粉能水解,但纤维素不能发生水解反应,b错误;
c.G为,1molG与足量Na反应,生成1mol,标况下的体积为22.4L,c正确;
d.淀粉、纤维素是天然有机高分子化合物,但油脂不是天然高分子化合物,d错误;
e.E为乙烯,E的加聚产物聚乙烯不含双键,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,e正确;
故选ce;
【小问6详解】
G为,D为乙酸,含羧基,能使紫色石蕊溶液变红,能与反应产生气泡,能鉴别两者的实验方案为:加入石蕊变红的是D;加入有气泡产生的是D。
18. 某研究小组在实验室模拟海带提碘的实验,并探究相关氧化剂的氧化效果及原理。
Ⅰ.模拟海带提碘实验
该小组同学按如下实验流程进行实验:
(1)步骤①到③的操作中无需使用的仪器是___________(填标号)。
A. B. C. D.
(2)实验发现,海带灼烧(灰化)的时间会影响“步骤③”所获得的溶液中的浓度,研究小组将实验结果绘制成“灰化时间—吸光度”图像如下(已知:溶液的浓度越大吸光度越大)。“步骤③”中发生的离子方程式为___________;灰化时间超过40min时,曲线呈现图中变化趋势的原因是___________。
(3)“步骤④”为:将含溶液转移至___________中(填仪器名称),并向其中加入适量的;振荡、静置一段时间,观察到___________现象;将的溶液从仪器的___________(填“上、下”)口转移至烧杯中。
Ⅱ.探究可用于海带提碘的氧化剂的氧化效果及原理
ⅰ.的氧化效果及原理
向试管中加入溶液,再加入溶液,加几滴酸调节溶液中(忽略加酸后的体积变化),充分反应,溶液呈棕黄色;再向溶液中滴加2滴淀粉溶液,出现蓝色。针对上述实验现象,该小组同学提出以下假设并选择下表试剂进行实验探究。
假设1:作氧化剂;
假设2:酸性条件下作氧化剂;
假设3:和酸性条件下的都作氧化剂。实验室供选试剂如下:
试剂
浓度
0.05
0.1
0.2
0.4
0.1
0.2
实验探究过程为:
实验操作
实验现象
实验结论
a
向试管中加入溶液,再加入……溶液,充分反应,滴加2滴淀粉溶液
溶液变蓝
假设3成立
b
向另一试管中加入溶液,再加入……,充分反应,滴加2滴淀粉溶液
溶液变蓝
(4)实验a中加入的体积和浓度为___________;实验b中应加入的试剂及体积和浓度为___________。
ⅱ.的氧化效果及原理
实验探究过程为:
实验操作
实验现象
实验结论
c
向试管中加入溶液,再加入溶液,充分反应,向其中滴加2滴淀粉溶液
…………
和不直接接触时,能氧化
d
搭建下图装置进行实验
电流表指针发生偏转
注:透过该阳离子交换膜的主要为
(5)实验c观察到的实验现象为___________;石墨p发生的电极反应为___________。
【答案】(1)BD (2) ①. ②. 灰化时间过长,被氧化成的升华导致碘元素损失
(3) ①. 分液漏斗 ②. 液体分成两层,下层为紫色,上层为无色 ③. 下
(4) ①. ②. 和
(5) ①. 有黄色沉淀产生,溶液未变蓝 ②.
【解析】
【分析】I.海带灼烧得海带灰,加水浸泡、过滤得海带灰浸取液,往其中加过氧化氢、稀硫酸反应生成碘单质,得含碘溶液,再加CCl4萃取、分液得到碘的CCl4溶液,再经过一系列操作得I2。Ⅱ.探究氧化剂的氧化效果及原理应采用控制变量法,原实验中混合后c(Fe3+)=0.05mol/L、、,则a、b中要使Fe3+、、c(H+)和原实验中相同。
【小问1详解】
步骤①到③的操作为灼烧、浸泡、过滤、氧化,需使用其中的坩埚和漏斗,无需使用的仪器是蒸发皿和冷凝管,故答案为:BD;
【小问2详解】
“步骤③”中含碘离子的浸取液中加过氧化氢、稀硫酸反应生成碘单质,反应的离子方程式为;溶液的浓度越大吸光度越大,随着反应的进行,生成的I2的物质的量增多、浓度增大,吸光度应增大,但灰化时间超过40min时,吸光度减小,其原因是灰化时间过长,被氧化成的升华导致碘元素损失;
【小问3详解】
“步骤④”为加萃取,其操作为:将含溶液转移至分液漏斗,并向其中加入适量的,振荡、静置一段时间,碘在的溶解度更大,且与水不互溶、密度大于水,观察到的现象为液体分成两层,下层为紫色,上层为无色;应将I2的溶液从仪器的下口转移至烧杯中;
【小问4详解】
据分析可知,实验a中加入后c(Fe3+)=0.05mol/L,且溶液总体积为4mL,即溶液体积为4-2=2mL,浓度为0.05mol/L;实验b中应使、,且混合后溶液总体积为4mL,则要选0.4mol/L的KNO3才能使混合后的,由于硝酸体积不可能超过2mL,则要使,须选用0.2mol/LHNO3,设加入0.4mol/LKNO3和0.2mol/LHNO3体积分别为y、x,则、,解得x=y=1mL,所以加入的试剂及体积和浓度为和;
【小问5详解】
向试管中加入溶液,再加入溶液,KI和AgNO3发生复分解反应生成AgI,即有黄色沉淀产生,充分反应,向其中滴加2滴淀粉溶液,溶液未变蓝;和不直接接触时,能氧化,电流表指针发生偏转,所以该原电池装置中石墨p为负极,发生氧化反应,其电极反应为。
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