精品解析:湖南省常德市第一中学2023-2024学年高一下学期期末考试化学试卷
2024-08-06
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内容正文:
湖南省常德市一中2023-2024学年下期高一期末试卷
高一化学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 N:14
一、选择题:(每小题3分,共18题54分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. HClO是比H2CO3还弱的酸,下列反应Cl2+H2OHCl+HClO达到平衡后,要使HClO的浓度增大,可采取的措施是
A. 光照 B. 加入NaOH固体 C. 加入水 D. 加入CaCO3固体
【答案】D
【解析】
【详解】A、光照加快次氯酸的分解,浓度降低,A不正确;
B、加入氢氧化钠,盐酸和次氯酸均反映,HClO的浓度减小,B不正确;
C、加水稀释,浓度降低,不正确;
D、碳酸钙固体能和盐酸反应,但和次氯酸不反应,能促进平衡向正反应方向移动,次氯酸的浓度增大,D正确,
答案选D。
2. 元素X、Y、Z位于相同短周期,它们的最高及最低化合价如表所示,下列判断错误的是
元素
X
Y
Z
最高化合价
+7
+6
+5
最低化合价
-1
-2
-3
A. 原子半径:X<Y<Z
B. 离子半径:X-<Y2-<Z3-
C. 稳定性:HX<H2Y<ZH3
D. 酸性由强到弱:HXO4>H2YO4>H3ZO4
【答案】C
【解析】
【分析】元素X、Y、Z位于相同短周期,X有-1、+7价,X为Cl,X、Y、Z位于相同短周期,Y的最高价为+6价,Y为S;Z的最高价为+5价,Z为P。
【详解】A.同周期从左向右原子半径逐渐减小,因此原子半径:P>S>Cl,即Z>Y>X,故A正确;
B. X-、Y2-、Z3-的电子层数相同,原子序数越大,离子半径越小,则离子半径X-<Y2-<Z3-,故B正确;
C.非金属性越强,对应简单氢化物越稳定,非金属性:Cl>S>P,则稳定性:HX>H2Y>ZH3,故C错误;
D.非金属性越强,对应最高价含氧酸的酸性越强,非金属性:Cl>S>P,则酸性由强到弱:HXO4>H2YO4>H3ZO4,故D正确;
答案选C。
3. 化学与社会、生活、环境密切相关。下列叙述不正确的是
A. 同压下,等质量的液态水和水蒸气,水蒸气的能量高
B. 冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的过程
C. 绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
D. 化石燃料蕴藏的能量来自远古时期生物体所吸收利用的太阳能
【答案】C
【解析】
【详解】A.液态水变为水蒸气吸热,说明水蒸气能量更高,A正确;
B.同一物质,液态的熵值高于固态,B正确;
C.绿色化学的核心是从源头治理,尽可能不产生污染,而不是产生污染后的治理,C错误;
D.远古时期生物体吸收利用太阳能,经过非常复杂的过程和漫长的时间形成化石燃料,D正确;
综上所述答案为C。
4. 下列有关化学用语的说法中不正确的是
A. -OH与都表示羟基
B. 次氯酸的结构式为:H—Cl—O
C. CH4分子的球棍模型:
D. 苯分子的比例模型:
【答案】B
【解析】
【详解】A、-OH与都表示羟基,A正确;
B、次氯酸的结构式为:H—O—Cl,B错误;
C、CH4分子的球棍模型:,C正确;
D、苯分子的比例模型:,D正确;
答案选B
5. 用NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. 标准状况下,22.4 L CCl4中含有的分子数为NA
B. 1molNa与O2在一定条件下反应生成Na2O和Na2O2的混合物时转移电子数为2NA
C. 46gNO2和N2O4的混合物含有的原子数为3NA
D. 1molFe分别与足量的Cl2和S反应,转移电子数均为2NA
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.标准状况下,CCl4为液体,不能用气体摩尔体积进行计算,A错误;
B.1molNa与O2在一定条件下反应生成Na2O和Na2O2的混合物时,Na的化合价均由0价升高至+1价,故失去1mol电子,转移的电子数为NA,B错误;
C.NO2和N2O4的最简式均为“NO2”,则46gNO2和N2O4的混合物中“NO2”的物质的量为,则含有的原子数目为3mol×NA=3NA,C正确;
D.Fe与Cl2反应生成FeCl3,1molFe转移3mol电子,转移电子数为3NA,D错误;
答案选C。
6. 东晋葛洪所著《抱朴子》记载“以曾青涂铁,铁赤色如铜”,其反应为。下列说法正确的是
A. “曾青”成分为 B. 反应为置换反应
C. 的金属性比的弱 D. 反应中铁单质被还原
【答案】B
【解析】
【详解】A.曾青涂铁,根据反应方程式,曾青应为CuSO4,故A错误;
B.反应方程式特点为单质+化合物=单质+化合物,因此推出该反应为置换反应,故B正确;
C.根据氧化还原反应规律,Fe为还原剂,Cu为还原产物,因此Fe的金属性强于Cu,故C错误;
D.Fe元素的化合价由0价→+2价,即Fe作还原剂,被氧化,故D错误;
答案为B。
7. 2022年春节联欢晩会中《只此青绿》为我们呈现了宋代《千里江山图》里的山清水秀。《千里江山图》里的青色来自蓝铜矿[主要成分为],绿色来自孔雀石[主要成分为]。下列说法正确的是
A. 也可写作,它属于碱类
B. 与互为同素异形体
C. 和均能与强酸发生反应
D. 质量相同时,的含铜量大于的
【答案】C
【解析】
【详解】A.它属于盐类,故A错误;
B.同素异形体是同种元素组成的不同单质,与不是同素异形体,故B错误;
C.和均能与硫酸发生反应生成硫酸铜、二氧化碳、水,故C正确;
D.碳酸铜中铜元素质量分数小于氢氧化铜,所以质量相同时,的含铜量小于,故D错误;
选C。
8. 下列有关结构和性质的说法中,正确的是
A. 酸性:HCl>H2S,所以非金属性:Cl>S
B. 同周期(除0族)元素原子的最外层电子数越多,越容易得电子,非金属性越强
C. NH3、HNO3都是电解质二者反应后的产物是离子化合物,含极性共价键和离子键
D. 原子核外最外层电子数与最内层电子数相等的元素一定是金属元素
【答案】B
【解析】
【详解】A.元素的非金属性:Cl>S,元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,不能根据其氢化物的酸性强弱比较,A错误;
B.除0族外,同一周期的元素,原子序数越大,原子的最外层电子数越多,原子半径越小,越容易获得电子,因此元素的非金属性就越强,B正确;
C.NH3是非电解质,C错误;
D.H原子核外只有一个电子层,最外层电子数就是该电子层上的电子数,二者相等,但H元素属于非金属元素,D错误;
故合理选项是B。
9. 下列有关化学用语表示正确的是
A. CH2F2的电子式: B. 羟基的电子式:
C. 对硝基甲苯的结构简式: D. 异丙醇的结构简式:CH3CH2CH2OH
【答案】B
【解析】
【详解】A.CH2F2的电子式中,氟原子最外层达到8电子稳定结构,其正确的电子式为:,故A错误;
B.羟基是电中性基团,氧原子与氢原子以1对共用电子对连接,电子式为,故B正确;
C.对硝基甲苯的结构简式为: ,故C错误;
D.异丙醇的结构简式:CH3CH(OH)CH3,故D错误;
故答案为B。
10. 下列除去杂质的实验方法及操作正确的是
A. 除去溶液中混有的:加入适量氯水
B. 除去CO2中混有的少量CO:点燃
C. 除去中混有的:加入适量的稀盐酸
D. 除去溶液中混有的:加入过量Cu粉后再过滤
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯水不能与FeCl3反应,可以将FeCl2氧化为FeCl3,故A正确;
B.当大量的 CO2 中混有的少量 CO时,气体中大部分是不助燃的CO2,CO根本无法燃烧,故B错误;
C.除去 Na2SO4 中混有的 Na2CO3,若加入适量的稀盐酸,引入了新杂质Cl-,所以应该选用稀硫酸,故C错误;
D.除去 CuCl2 溶液中混有的 FeCl3,若加入过量 Cu 粉,反应过程中生成了FeCl2,引入了新的杂质,故D错误。
故选A。
11. 下列有关铁及其化合物的性质叙述正确的是
A. 炽热的铁水注入模具之前,模具必须干燥,否则会发生反应:
B. FeO属于碱性氧化物,可用作粉刷墙壁的红色涂料
C. 可通过化合反应或复分解反应制得
D. 溶液可蚀刻印刷铜制电路板是因为该溶液显酸性
【答案】C
【解析】
【详解】A.铁与水蒸气在高温条件下反应生成Fe3O4和H2,反应的化学方程式为,选项A错误;
B.FeO属于碱性氧化物,但为一种黑色粉末,Fe2O3才是红色,可用作粉刷墙壁的红色涂料,选项B错误;
C.可通过化合反应或复分解反应制得,选项C正确;
D.FeCl3溶液可用于蚀刻印刷电路,Fe3+与电路中的Cu发生氧化还原反应生成Fe2+和Cu2+,反应的离子方程式为2Fe3++Cu= 2Fe2+ + Cu2+,Fe3+为氧化剂,体现了Fe3+的氧化性,选项D错误;
答案选C。
12. 下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A. 氯气与水反应:
B. 过量铁粉加入稀硝酸中:
C. 向氯化铝溶液中加入过量氨水:
D. 溶液与过量NaOH溶液反应:
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯气与水反应生成的HClO为弱电解质,不能拆成离子的形式,正确的离子方程式为,A错误;
B.过量铁粉加入稀硝酸中,生成亚铁离子而不是铁离子,正确的离子方程式为3Fe+8H++2=3Fe2++2NO↑+4H2O,B错误;
C.氯化铝溶液中加入过量氨水,两者反应生成氢氧化铝沉淀和铵根离子,离子方程式正确,C正确;
D.碳酸氢钙溶液与过量NaOH溶液反应,离子方程式为Ca2++2+2OH-=CaCO3↓+2H2O+,D错误;
故答案选C。
13. 为阿伏加德罗常数值,下列说法正确的是
A. 25℃,下,氢气中质子的数目为2.5NA
B. 溶液中,的数目为2.0NA
C. 甲苯完全燃烧,生成的数目为1.4NA
D. 电解熔融,阴极增重,外电路中通过电子的数目为0.1NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.25℃、101kPa不是标准状况,不能用标况下的气体摩尔体积计算氢气的物质的量,选项A错误;
B.Al3+在溶液中会发生水解生成Al(OH)3,因此2.0L 1.0 mol/L的AlCl3溶液中Al3+数目小于2.0NA,选项B错误;
C.甲苯燃烧的化学方程式为,1mol苯甲酸燃烧生成7molCO2,则0.2mol甲苯完全燃烧生成1.4mol CO2,数目为1.4NA,选项C正确;
D.电解熔融CuCl2时,阳极反应为,阴极反应为,阴极增加的重量为Cu的质量,6.4gCu的物质的量为0.1mol,根据阴极反应可知,外电路中通过电子的物质的量为0.2mol,数目为0.2NA,选项D错误;
答案选C。
14. 下列有关实验操作或叙述正确的是
A. 向容量瓶转移液体时,玻璃棒不可以接触容量瓶内壁
B. 用溶液,湿润的蓝色石蕊试纸可检验溶液中的
C. 进行分液时,先放出下层液体后再倒出上层液体
D. 蒸馏用到的玻璃仪器有蒸馏烧瓶、球形冷凝管、温度计等。
【答案】C
【解析】
【详解】A.转移液体需要引流,引流用的玻璃棒可以接触容量瓶内壁,故A错误;
B.检验氨气时应该用湿润的红色石蕊试纸检验,故B错误;
C.分液时,为了避免上下层液体混合,则先放出下层液体后,再从上口倒出上层液体,故C正确;
D.蒸馏是用来分离沸点不同的液体混合物的装置,需要加热,需要的玻璃仪器有:酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管等仪器,故D错误;
故选C。
15. 某溶液中可能含有如下离子:、、、、、(不考虑水的电离)。当向该溶液中逐滴加入NaOH溶液时,产生沉淀的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 原溶液中一定含有的阳离子是、、、
B. 原溶液中含有的阴离子是、
C. 原溶液中
D. 反应最后形成的溶液中的溶质只含NaCl和
【答案】C
【解析】
【分析】根据图像,所加入的NaOH的量为0-2mL时候没有沉淀生成说明溶液中含有氢离子,接下来生成沉淀,并且沉淀最终完全溶解,说明生成的沉淀为氢氧化铝,则溶液中一定有铝离子,一定没有镁离子和偏铝酸根,NaOH的体积为5-8mL的时候加入碱没有沉淀生成,则溶液中含有铵根,根据电荷守恒,溶液中需要有阴离子氯离子,综合可知溶液中肯定含有、、和,肯定不存在和,以此分析;
【详解】A.根据分析,溶液中肯定含有的阳离子为,、、,A错误;
B.根据分析,溶液中肯定含有的阴离子为,B错误;
C.结合图像中的数量关系可得,C正确;
D.反应到最后溶液中的溶质为、和,D错误;
故答案为:C。
16. 某溶液中含有的离子可能是 K+、Ba2+、Al3+、Mg2+、、、、Cl﹣中的几种,现进行如下实验:
①取少量溶液,逐滴加入氢氧化钠溶液过程中无沉淀生成;
②另取少量原溶液,逐滴加入 40mL 0.25mol•L﹣1 的盐酸,产生的现象是:开始产生沉淀并逐渐增多,沉淀量基本不变后产生气体,最后沉淀逐渐减少至消失;
③在上述②沉淀消失后的溶液中,再加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀 3g(AgCl 的摩尔质量为 143.5g/mol); 下列说法中正确的是( )
A. 该溶液中可能含有 Cl﹣
B. 该溶液中一定含有 K+、、、Cl﹣
C. 该溶液是否有 K+需做焰色反应实验(透过蓝色钴玻璃片)
D. 该溶液中一定不含有、Ba2+、Al3+,可能含有
【答案】B
【解析】
【分析】①少量溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液过程中无沉淀生成,表明溶液中不含有Al3+、Mg2+;
②原溶液中逐滴加入盐酸,开始产生沉淀并逐渐增多,沉淀量基本不变后产生气体,最后沉淀逐渐减少至消失,表明溶液中含有、,不含有Ba2+、、Al3+;
③在上述②沉淀消失后的溶液中,再加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀 3g(AgCl 的摩尔质量为 143.5g/mol),加入HCl时,引入n(Cl-)=0.01mol,而生成沉淀的n(Cl-)=>0.01mol,所以溶液中还含有Cl-。
【详解】A.由对实验③的分析可知,该溶液中一定含有 Cl﹣,A不正确;
B.通过对三个实验的分析可以得出,该溶液中一定含有 、、Cl﹣,因为溶液呈电中性,而阳离子中,Ba2+、Al3+、Mg2+都已排除,所以溶液中一定含有K+,B正确;
C.由电荷守恒已经对K+作出了肯定,所以不需对该溶液是否有 K+做焰色反应实验,C不正确;
D.由分析知,该溶液中一定不含有、Ba2+、Al3+,一定含有,D不正确;
故选B。
17. 将铜镁合金完全溶解于某浓度硝酸中,得到和NO的混合气体(标准状况),当向反应后的溶液中加入 NaOH溶液时,金属离子全部转化为沉淀,测得沉淀的质量为,则下列说法不正确的是
A. 该合金中铜与镁的物质的量之比2∶3
B. 该硝酸中的物质的量浓度是
C. 和NO的混合气体中,的体积分数是25%
D. 若将混合气体与水混合完全转化为硝酸,则需要通入的氧气(标准状况)的体积2.8L
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意可知,、,据此分析;
【详解】A.根据上述分析,得到氢氧根物质的量等于金属失去电子物质的量,依据质量守恒,得到氢氧根物质的量为=0.5mol,即得失电子物质的量为10.5mol,因此有2n(Cu)+2n(Mg)=0.5,64n(Cu)+24n(Mg)=10.0,联立解得n(Cu)=0.1mol,n(Mg)=0.15mol,因此合金中铜和镁的物质的量之比为2∶3,故A正确;
B.全部沉淀后,溶质为NaNO3,根据氮原子守恒,有n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO,NO2)=370mL×10-3L/mol×4mol/L+=1.68mol,c(HNO3)= =12mol/L,故B错误;
C.根据得失电子数目守恒,3n(NO)+n(NO2)=0.5mol,n(NO)+n(NO2)=,联立解得n(NO)=0.15mol,n(NO2)=0.05mol,相同条件下,体积分数等于物质的量分数,因此二氧化氮的体积分数为=25%,故C正确;
D.根据电子转移守恒,通入氧气得到的电子数与两种金属失去的电子数相同,两种金属失去的电子数为:,所以,标准状况的体积为=2.8L,故D正确;
答案为B。
18. 已知反应:2红棕色 无色(放出热量),将一定量充入注射器中,封口,在拉动和推动注射器活塞的过程中气体透光率随时间的变化如图(气体颜色越深,透光率越小),下列说法不正确的是
A. ab段,反应处于平衡状态
B. b点的操作是推动注射器活塞
C. c点与a点相比,增大,减小
D. d点:
【答案】C
【解析】
【分析】反应为,根据题干信息,气体颜色越深,说明平衡朝生成四氧化二氮的方向移动,数据对应的是透光率越小,据此作答。
【详解】A.ab段,随着时间的改变,透光率未发生改变,说明达到平衡状态,故A正确;
B.b点后透光率突然降低,说明颜色变深,b点的操作应该是压缩注射器,也就是推动注射器活塞,故B正确;
C.c点是a点后的新平衡,由于b点的操作应该是压缩注射器,所以c(NO2)增大,c(N2O4)增大,故C错误;
D.d 点突然降低,说明颜色变深,平衡逆向移动,v(正) < v(逆),故D正确;
故答案选C。
二、非选择题(每空2分,共46分)
19. (一)碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质,请回答下列问题:
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,转化过程如下:
则M、N相比,较稳定的是___________。
(2)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料, ,则反应过程中,每转移电子放出的热量为___________kJ。
(3)、、C都是优质的能源物质,它们燃烧的热化学方程式分别为
① ;
② ;
③ ;
、组成的混合气体,完全燃烧后放出热量1297.0kJ能量,该混合气体中与的物质的量之比___________;与不反应,所以的反应热无法直接测量,但通过上述反应可求出其反应热___________。
(二)的盐酸与的溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热,回答下列问题:
(4)实验中若改用的盐酸与的氢氧化钠溶液进行反应,若实验操作均正确,则所求中和热___________(填“相等”或“不相等”)。
(5)下列说法正确的是___________(填字母)。
a.向内筒中加入稀碱时,应当缓慢而匀速地加入
b.将用量筒量取好的稀盐酸如入内筒后,应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中,以免造成测量误差
c.用量筒量取稀酸或碱时,眼睛必须与液体凹面最低处相平
d.内筒洗净后,未及时烘干,直接用该内筒进行实验,对生成时所测得的中和反应的反应热()有影响,会偏大
【答案】(1)M (2)98kJ
(3) ①. 3:2 ②. —74.8
(4)相等 (5)c
【解析】
【小问1详解】
由热化学方程式可知,M转化为N的反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应,物质的能量越高越不稳定,则M的稳定性强于N,故答案为:M;
【小问2详解】
由方程式可知,反应中铝元素的化合价升高被氧化,铝是反应的还原剂,碳元素的化合价升高被氧化,碳是反应的氧化剂,反应放出1176kJ的热量,转移电子的物质的量为12mol,则反应过程中,每转移1mol电子放出的热量为=98kJ,故答案为:98kJ;
【小问3详解】
设甲烷和氢气的物质的量分别为amol、(2—a)mol,由混合气体完全燃烧后放出热量12970.0kJ能量可得:890.3a+571.6××(2—a)= 1297.0,解得a=1.2,则甲烷和氢气的物质的量比为3:2;由盖斯定律可知,反应②+③—①可得反应,则反应ΔH=( −571.6kJ/mol)+( −393.5kJ/mol)—(−890.3kJ/mol)= −74.8kJ/mol,故答案为:3:2;−74.8;
【小问4详解】
中和热为稀的强酸和稀的强碱发生中和反应生成1mol水放出的热量,反应生成水的物质的量不同,放出的热量不同,但反应热为定值,则实验中若改用60mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的氢氧化钠溶液进行反应,若实验操作均正确,则所求中和热相等,故答案为:相等;
【小问5详解】
a.向内筒中加入稀碱时,若缓慢而匀速地加入会造成热量散失,导致测定结果误差较大,故错误;
b.量筒中残留液体为标定以外的体积,则将用量筒量取好的稀盐酸如入内筒后,快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中会使氢氧化钠的物质的量偏大,导致测量结果偏高,故错误;
c.用量筒量取稀酸或碱时,眼睛必须与液体凹面最低处相平,否则俯视或仰视都会造成测量结果出现误差,故正确;
d.内筒洗净后,未及时烘干,直接用该内筒进行实验会使酸或碱的物质的量偏小,导致所测中和热ΔH的值偏大或偏小,故错误;
故选c。
三、解答题
20. 金属钛具有密度小、强度高、耐腐蚀、无毒等优点,已广泛应用于航空航天工业,并逐步进入了化工、船舶、汽车、体育器材、医疗等民用领域,并显示出了巨大的发展潜力。还原法是工业上冶炼钛常用方法之一,该方法是以金红石(主要含)为原料来制取,其主要工艺流程如下:
试回答下列问题:
(1)已知反应①通常在800~900℃的条件下进行,产物中有一种可燃性无色气体,写出反应①的化学方程式___________。
(2)反应②通常在800℃的条件下进行,通入氩气的目的是___________;
(3)下列推断不合理的是___________
A. 钛在高温下可能易与氧气反应
B. 镁的熔点比钛的熔点高
C. 钛的金属活动性比镁的金属活动性强
D. 反应②产生的可作为电解法制取镁的原料
(4)分离反应2的产物所得到的海绵钛中常混有少量杂质,应如何除去杂质?___________简述操作过程)。
(5)②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___________℃。
【答案】(1)
(2)防止镁和钛在高温条件下被氧化 (3)BC
(4)将海绵钛置于盐酸中酸洗,然后过滤即可得到纯净的钛
(5)1000
【解析】
【分析】金红石(主要含)中加入焦炭,通入氯气发生反应生成TiCl4,同时生成CO,在TiCl4中通入氩气、Mg得到Ti、MgCl2,电解氯化镁可得镁,海绵状钛经熔融可得钛锭。
【小问1详解】
反应①的反应物为、、,结合流程图知有生成,利用原子守恒及题给信息可知另一气体产物是,所以反应的化学方程式为,答案为:;
【小问2详解】
反应②中反应物Mg以及产物Ti在高温下都易被空气中的氧气等氧化,所以通入氩气的目的是防止镁和钛在高温条件下被氧化,答案为:防止镁和钛在高温条件下被氧化;
【小问3详解】
A. 工业制备金属钛是在800~900℃及惰性气体的保护下,说明钛在高温下可能易与氧气反应生成二氧化钛,A正确;
B. 镁易熔化熔点较低,镁的熔点比钛的熔点低,B错误;
C. 活泼性强的金属能置换活泼性弱的金属,Mg能置换Ti,说明Mg比Ti活泼,C错误;
D. 电解熔融的MgCl2能制取镁,所以反应②产生的MgCl2可作为电解法制取镁的原料,D正确;
故选BC;
【小问4详解】
此法制得的金属钛中含有少量金属镁,由题给信息知钛仅能与氧气等几种物质反应,而与稀盐酸或稀硫酸等不反应,可采用盐酸或硫酸酸洗镁和钛的混合物即可除去镁,故答案为:将海绵钛置于盐酸中酸洗,然后过滤即可得到纯净的钛;
【小问5详解】
由图像可知应该选择1000℃,答案为:1000。
21. 有机物Ⅰ(乙酸环己酯)是一种香料,用于配制苹果、香蕉、醋栗和树莓等果香型香精,下面是利用两种石油化工产品制备Ⅰ的一种合成路线:
(1)由石油获得A的生产工艺称为___________;
(2)C中官能团的名称为___________;反应④和⑤中,属于加成反应的是___________(填序号);
(3)反应⑥的化学方程式为___________;
(4)下列关于合成路线中所涉及物质的说法正确的是___________(填字母)。
a.A、E分子中的原子均处于同一平面
b.A和H均能与酸性溶液反应
c.用溶液可鉴别B和D
d.B与H互为同系物
(5)X是A的同系物,其相对分子质量比E大42,其中含3个的X结构简式为___________。
【答案】(1)裂解 (2) ①. 醛基 ②. ⑤
(3)+CH3COOH+H2O
(4)ab (5)(CH3)2C=CHCH3
【解析】
【分析】结合流程可知B为乙醇,A与水反应生成B,则A为乙烯;苯与氯气催化剂条件下发生取代反应生成F,F发生水解,再经酸化生成苯酚G,G与氢气加成生成H,H与乙酸发生酯化反应生成I,据此分析解答。
【小问1详解】
石油的裂解得到短链气态烃,可用于制取乙烯;
【小问2详解】
C为乙醛,官能团为醛基;由以上分析可知反应④为取代反应,反应⑤为加成反应;
【小问3详解】
反应⑥中乙酸与环己醇反应生成乙酸环己酯,反应方程式为:+CH3COOH+H2O;
【小问4详解】
a.A、E分别为乙烯和苯,两者均为平面结构,分子中的原子均处于同一平面,故正确;
b.碳碳双键和醇羟基均可被高锰酸钾氧化,则A和H均能与酸性溶液反应,故正确;
c.乙醇与不发生反应,乙酸与反应无现象,不能用溶液可鉴别乙醇和乙酸,故错误;
d.B与H结构不相似,不互为同系物,故错误;
【小问5详解】
X是A的同系物,其相对分子质量比E大42,则X为戊烯,其中含3个的结构简式为:(CH3)2C=CHCH3。
22. 自然资源的开发利用化学服务社会的重要努力方向
I.以铝土矿(主要成分为A12O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:注: SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为:____。
(2)向“过滤I”所得滤液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH _____(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)“电解1”是电解熔融A12O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是: ____ 。
(4)“电解II”是电解Na2CO3溶液,原理如图所示。阳极电极反应式为:_____ ,阴极产生的物质A的化学式为 ______ 。
II.水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:
已知:Fe3+在pH较小的环境可以完全沉淀。请回答下列问题:
(5)沉淀A的主要成分是_____ ,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为______ 。
(6)沉淀B的主要成分为 ______(写化学式)。
【答案】(1)Al2O3 + 2OH- =2AlO+H2O
(2)减小 (3)石墨与被氧化生成的O2反应,生成碳的氧化物
(4) ①. CO-4e- +2H2O =O2↑+HCO+3H+ ②. H2
(5) ①. SiO2 ②. SiO2 +HF =SiF4↑ +2H2O
(6)Fe(OH)3
【解析】
【分析】I.铝土矿(主要成分为A12O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)在碱溶过程中,Al2O3转变为NaAlO2和铝硅酸钠沉淀,SiO2转变为铝硅酸钠沉淀,Fe2O3不和NaOH溶液反应;经过过滤I,可以将铝硅酸钠沉淀和Fe2O3及其他不溶性物质除去,得到的NaAlO2溶液;向NaAlO2溶液中加入NaHCO3溶液,NaAlO2和NaHCO3发生反应生成Al(OH)3沉淀和Na2CO3;Al(OH)3沉淀经过灼烧得到了Al2O3,再电解Al2O3可得Al和O2;根据题干信息可知,电解II是电解Na2CO3溶液,并得到NaOH溶液和NaHCO3溶液,其中所得的NaOH溶液可以用于碱溶过程,所得的NaHCO3溶液可以加入到过滤I之后所得的NaAlO2溶液中;
II.水泥样品(主要成分为CaO、SiO2并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物)经过氯化铵、盐酸、硝酸处理后,得到含Ca2+、Al3+、Fe3+、Mg2+的溶液,而SiO2不溶解,通过过滤除掉;过滤后,向所得滤液加入氨水,调节pH为4~5,并加热,由于Fe3+在pH较小的环境可以完全沉淀,所以经过该步骤主要得到Fe(OH)3沉淀;再次过滤后,滤液主要含有Ca2+,向滤液中加入草酸铵溶液,得到草酸钙,并用硫酸溶解后,用KMnO4法测定,以得到水泥样品中钙含量。
【小问1详解】
“碱溶”时,NaOH和Al2O3反应生成NaAlO2,该反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2+H2O。
【小问2详解】
过滤I所得滤液主要为NaAlO2溶液,向其中加入NaHCO3溶液,会反应并生成Al(OH)3沉淀和Na2CO3;由于酸性:H2CO3>Al(OH)3,故水解程度:NaAlO2>Na2CO3,则向NaAlO2溶液中加入NaHCO3溶液后,溶液pH减小。
【小问3详解】
电解Al2O3时,石墨作阳极,且O2在阳极上产生,故作阳极的易损耗的原因时石墨与被氧化生成的O2反应,生成碳的氧化物。
【小问4详解】
如图所示,电解Na2CO3溶液过程中,阳极上的产物有NaHCO3和O2,则阳极的电极反应式为-4e- +2H2O =O2↑++3H+;阴极上,H+优先于Na+放电,所以阴极产生的物质A为H2。
【小问5详解】
水泥样品(主要成分为CaO、SiO2并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物)经过氯化铵、盐酸、硝酸处理后,金属氧化物溶解并生成相应的金属离子,SiO2不溶解,则沉淀A的主要成分是SiO2,它可以和弱酸HF反应,该反应的化学方程式为SiO2+HF=SiF4↑+2H2O。
【小问6详解】
第一次过滤后,向所得滤液加入氨水,调节pH为4~5,并加热,由于Fe3+在pH较小的环境可以完全沉淀,所以经过该步骤主要得到Fe(OH)3沉淀,故沉淀B的主要成分是Fe(OH)3。
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湖南省常德市一中2023-2024学年下期高一期末试卷
高一化学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 N:14
一、选择题:(每小题3分,共18题54分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. HClO是比H2CO3还弱的酸,下列反应Cl2+H2OHCl+HClO达到平衡后,要使HClO的浓度增大,可采取的措施是
A. 光照 B. 加入NaOH固体 C. 加入水 D. 加入CaCO3固体
2. 元素X、Y、Z位于相同短周期,它们的最高及最低化合价如表所示,下列判断错误的是
元素
X
Y
Z
最高化合价
+7
+6
+5
最低化合价
-1
-2
-3
A. 原子半径:X<Y<Z
B. 离子半径:X-<Y2-<Z3-
C. 稳定性:HX<H2Y<ZH3
D. 酸性由强到弱:HXO4>H2YO4>H3ZO4
3. 化学与社会、生活、环境密切相关。下列叙述不正确的是
A. 同压下,等质量液态水和水蒸气,水蒸气的能量高
B. 冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的过程
C. 绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
D. 化石燃料蕴藏的能量来自远古时期生物体所吸收利用的太阳能
4. 下列有关化学用语的说法中不正确的是
A. -OH与都表示羟基
B. 次氯酸的结构式为:H—Cl—O
C. CH4分子的球棍模型:
D. 苯分子的比例模型:
5. 用NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. 标准状况下,22.4 L CCl4中含有的分子数为NA
B. 1molNa与O2在一定条件下反应生成Na2O和Na2O2的混合物时转移电子数为2NA
C. 46gNO2和N2O4的混合物含有的原子数为3NA
D. 1molFe分别与足量的Cl2和S反应,转移电子数均为2NA
6. 东晋葛洪所著《抱朴子》记载“以曾青涂铁,铁赤色如铜”,其反应为。下列说法正确的是
A. “曾青”成分 B. 反应为置换反应
C. 的金属性比的弱 D. 反应中铁单质被还原
7. 2022年春节联欢晩会中《只此青绿》为我们呈现了宋代《千里江山图》里的山清水秀。《千里江山图》里的青色来自蓝铜矿[主要成分为],绿色来自孔雀石[主要成分为]。下列说法正确的是
A. 也可写作,它属于碱类
B. 与互为同素异形体
C. 和均能与强酸发生反应
D. 质量相同时,的含铜量大于的
8. 下列有关结构和性质的说法中,正确的是
A. 酸性:HCl>H2S,所以非金属性:Cl>S
B. 同周期(除0族)元素原子的最外层电子数越多,越容易得电子,非金属性越强
C. NH3、HNO3都是电解质二者反应后的产物是离子化合物,含极性共价键和离子键
D. 原子核外最外层电子数与最内层电子数相等的元素一定是金属元素
9. 下列有关化学用语表示正确是
A. CH2F2的电子式: B. 羟基的电子式:
C. 对硝基甲苯的结构简式: D. 异丙醇的结构简式:CH3CH2CH2OH
10. 下列除去杂质的实验方法及操作正确的是
A. 除去溶液中混有的:加入适量氯水
B. 除去CO2中混有的少量CO:点燃
C. 除去中混有的:加入适量的稀盐酸
D. 除去溶液中混有的:加入过量Cu粉后再过滤
11. 下列有关铁及其化合物的性质叙述正确的是
A. 炽热的铁水注入模具之前,模具必须干燥,否则会发生反应:
B. FeO属于碱性氧化物,可用作粉刷墙壁的红色涂料
C. 可通过化合反应或复分解反应制得
D. 溶液可蚀刻印刷铜制电路板是因为该溶液显酸性
12. 下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A. 氯气与水反应:
B. 过量铁粉加入稀硝酸中:
C. 向氯化铝溶液中加入过量氨水:
D. 溶液与过量NaOH溶液反应:
13. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 25℃,下,氢气中质子的数目为2.5NA
B. 溶液中,的数目为2.0NA
C. 甲苯完全燃烧,生成的数目为1.4NA
D. 电解熔融,阴极增重,外电路中通过电子的数目为0.1NA
14. 下列有关实验操作或叙述正确的是
A. 向容量瓶转移液体时,玻璃棒不可以接触容量瓶内壁
B. 用溶液,湿润的蓝色石蕊试纸可检验溶液中的
C. 进行分液时,先放出下层液体后再倒出上层液体
D. 蒸馏用到的玻璃仪器有蒸馏烧瓶、球形冷凝管、温度计等。
15. 某溶液中可能含有如下离子:、、、、、(不考虑水的电离)。当向该溶液中逐滴加入NaOH溶液时,产生沉淀的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 原溶液中一定含有的阳离子是、、、
B. 原溶液中含有的阴离子是、
C. 原溶液中
D. 反应最后形成的溶液中的溶质只含NaCl和
16. 某溶液中含有的离子可能是 K+、Ba2+、Al3+、Mg2+、、、、Cl﹣中的几种,现进行如下实验:
①取少量溶液,逐滴加入氢氧化钠溶液过程中无沉淀生成;
②另取少量原溶液,逐滴加入 40mL 0.25mol•L﹣1 的盐酸,产生的现象是:开始产生沉淀并逐渐增多,沉淀量基本不变后产生气体,最后沉淀逐渐减少至消失;
③在上述②沉淀消失后的溶液中,再加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀 3g(AgCl 的摩尔质量为 143.5g/mol); 下列说法中正确的是( )
A. 该溶液中可能含有 Cl﹣
B. 该溶液中一定含有 K+、、、Cl﹣
C. 该溶液是否有 K+需做焰色反应实验(透过蓝色钴玻璃片)
D. 该溶液中一定不含有、Ba2+、Al3+,可能含有
17. 将铜镁合金完全溶解于某浓度的硝酸中,得到和NO的混合气体(标准状况),当向反应后的溶液中加入 NaOH溶液时,金属离子全部转化为沉淀,测得沉淀的质量为,则下列说法不正确的是
A. 该合金中铜与镁的物质的量之比2∶3
B. 该硝酸中的物质的量浓度是
C. 和NO的混合气体中,的体积分数是25%
D. 若将混合气体与水混合完全转化为硝酸,则需要通入的氧气(标准状况)的体积2.8L
18. 已知反应:2红棕色 无色(放出热量),将一定量充入注射器中,封口,在拉动和推动注射器活塞的过程中气体透光率随时间的变化如图(气体颜色越深,透光率越小),下列说法不正确的是
A. ab段,反应处于平衡状态
B. b点的操作是推动注射器活塞
C c点与a点相比,增大,减小
D. d点:
二、非选择题(每空2分,共46分)
19. (一)碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质,请回答下列问题:
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,转化过程如下:
则M、N相比,较稳定的是___________。
(2)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料, ,则反应过程中,每转移电子放出的热量为___________kJ。
(3)、、C都是优质的能源物质,它们燃烧的热化学方程式分别为
① ;
② ;
③ ;
、组成的混合气体,完全燃烧后放出热量1297.0kJ能量,该混合气体中与的物质的量之比___________;与不反应,所以的反应热无法直接测量,但通过上述反应可求出其反应热___________。
(二)的盐酸与的溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热,回答下列问题:
(4)实验中若改用的盐酸与的氢氧化钠溶液进行反应,若实验操作均正确,则所求中和热___________(填“相等”或“不相等”)。
(5)下列说法正确的是___________(填字母)。
a.向内筒中加入稀碱时,应当缓慢而匀速地加入
b.将用量筒量取好的稀盐酸如入内筒后,应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中,以免造成测量误差
c.用量筒量取稀酸或碱时,眼睛必须与液体凹面最低处相平
d.内筒洗净后,未及时烘干,直接用该内筒进行实验,对生成时所测得的中和反应的反应热()有影响,会偏大
三、解答题
20. 金属钛具有密度小、强度高、耐腐蚀、无毒等优点,已广泛应用于航空航天工业,并逐步进入了化工、船舶、汽车、体育器材、医疗等民用领域,并显示出了巨大的发展潜力。还原法是工业上冶炼钛常用方法之一,该方法是以金红石(主要含)为原料来制取,其主要工艺流程如下:
试回答下列问题:
(1)已知反应①通常在800~900℃的条件下进行,产物中有一种可燃性无色气体,写出反应①的化学方程式___________。
(2)反应②通常在800℃的条件下进行,通入氩气的目的是___________;
(3)下列推断不合理的是___________
A. 钛在高温下可能易与氧气反应
B. 镁的熔点比钛的熔点高
C. 钛的金属活动性比镁的金属活动性强
D. 反应②产生的可作为电解法制取镁的原料
(4)分离反应2的产物所得到的海绵钛中常混有少量杂质,应如何除去杂质?___________简述操作过程)。
(5)②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___________℃。
21. 有机物Ⅰ(乙酸环己酯)是一种香料,用于配制苹果、香蕉、醋栗和树莓等果香型香精,下面是利用两种石油化工产品制备Ⅰ一种合成路线:
(1)由石油获得A的生产工艺称为___________;
(2)C中官能团的名称为___________;反应④和⑤中,属于加成反应的是___________(填序号);
(3)反应⑥的化学方程式为___________;
(4)下列关于合成路线中所涉及物质的说法正确的是___________(填字母)。
a.A、E分子中的原子均处于同一平面
b.A和H均能与酸性溶液反应
c.用溶液可鉴别B和D
d.B与H互为同系物
(5)X是A的同系物,其相对分子质量比E大42,其中含3个的X结构简式为___________。
22. 自然资源的开发利用化学服务社会的重要努力方向
I.以铝土矿(主要成分为A12O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:注: SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为:____。
(2)向“过滤I”所得滤液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH _____(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)“电解1”是电解熔融A12O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是: ____ 。
(4)“电解II”是电解Na2CO3溶液,原理如图所示。阳极的电极反应式为:_____ ,阴极产生的物质A的化学式为 ______ 。
II.水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:
已知:Fe3+在pH较小的环境可以完全沉淀。请回答下列问题:
(5)沉淀A的主要成分是_____ ,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为______ 。
(6)沉淀B的主要成分为 ______(写化学式)。
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