内容正文:
肥城市慈明学校 2023—2024学年度第二学期期末检测
“慈爱明德•知行合一”高二化学试题
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题
1. 给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
2. 已知(X为卤素原子)有关转化过程的能量关系如图所示。下列说法错误的是
A.
B.
C. 因为固体溶于水吸热,所以
D. 相同条件下,的比的大
3. 已知: ,A物质在该条件下发生的反应为:,下列关于A物质的说法正确的是
A. 物质A的结构简式为:
B. 物质A在一定条件下可以发生缩合聚合反应
C. 物质A与发生加成反应,最多可以得到2种加成产物
D. 若3分子物质A在该条件下发生反应,则产物的结构简式可能为
4. 车发动机在稀燃和富燃条件下交替进行,将尾气中的NOx在催化剂上反应脱除。其工作原理示意图如下:
下列说法错误的是
A. 稀燃过程中,Pt作催化剂,NO与氧气反应生成NO2
B. 稀燃过程中,NO2与BaO反应可能生成NO和Ba(NO3)2
C. 富燃过程中,Pt催化下NO2被CO还原的反应为:2NO2+4CON2+4CO2
D. 富燃过程中,还原产物为N2和CO2
5. 某工厂用提取粗盐后的盐卤(主要成分为)制备金属镁,其工艺流程如下。下列说法错误的是
A. 操作①发生的反应为非氧化还原反应
B. 操作②是蒸发浓缩、结晶、过滤
C. 若在实验室进行操作①只需要漏斗和烧杯两种玻璃仪器
D. 在整个制备过程中,未发生置换反应
6. 下列有机物中互为同分异构体的是
①CH2=CHCH3
②
③CH3CH2CH3
④HC≡CCH3
⑤
⑥CH3CH2CH2CH3
A. ①和② B. ①和③ C. ①和④ D. ⑤和⑥
7. 用NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 4.6 g Na与含0.1 mol HCl的稀盐酸充分反应,转移电子数目为0.1NA
B. 25℃时,pH=13的Ba(OH)2溶液中含有OH-的数目为0.2NA
C. 常温下,14克C2H4和C3H6混合气体所含的原子数为3NA
D. 等质量的1H218O与D216O,所含中子数前者大
8. 下列透明溶液中,能大量共存的离子组是( )
A. 、、、 B. 、、、
C 、、、 D. 、、、
9. 室温下,某兴趣小组用下图装置在通风橱中进行如下实验:
实验
现象
试管中开始无现象,逐渐有微小气泡生成,越来越剧烈,液面上方出现浅红棕色气体,溶液呈蓝色.
试管中剧烈反应,迅速生成大量红棕色气体, 溶液呈绿色;之后向绿色溶液中持续通入N2, 溶液变为蓝色.
下列说法正确的是
A. 试管Ⅰ中浅红棕色气体为NO2,由硝酸还原生成
B. 等质量的 Cu 完全溶解时,Ⅰ中消耗的HNO3更多
C. 换成Fe之后重复实验,依然是试管Ⅱ中反应更剧烈
D. 试管Ⅱ中反应后溶液颜色与试管Ⅰ中的不同,是由于溶有NO2
10. 微观探析是认识物质的一种途径。设为阿伏加德罗常数,下列有关说法正确的是
A. 中含有中子数目为
B. 溶液中含有的数目小于
C. 与的混合物中含有的分子数为
D. 25℃,101kPa,与NaOH溶液完全反应,转移电子数目为
二、多选题
11. 40.5 g某金属氯化物RCl2含有0.6 mol氯离子,则金属R的摩尔质量为
A 135g B. 135g·mol−1 C. 64 D. 64g·mol−1
12. 实验室中利用固体KMnO4进行如图实验,下列说法错误的是
A. G与H均为氧化产物 B. 实验中KMnO4只作氧化剂
C. Mn元素至少参与了3个氧化还原反应 D. G与H的物质的量之和可能为0.25mol
13. 向和的混合物中加入某浓度的稀硝酸,固体物质完全反应生成NO和。在所得溶液中加入溶液,此时溶液呈中性,金属离子刚好完全沉淀,沉淀质量为。下列说法中错误的是
A. 与的物质的量之比为
B. 硝酸浓度为
C. 产生的NO在标准状况下的体积为
D. 、与硝酸反应后剩余
14. 文学中有“点石成金”,趣味实验中有“点L成M”:取少量白色粉末于烧杯中,加入适量水得蓝色溶液,将金属棒L插入该溶液,一段时间后,在金属棒L表面析出紫红色固体M,溶液颜色变浅.则“点L成M”可能是( )
A. 点铝成铜 B. 点银成钠 C. 点锌成钙 D. 点铁成铜
15. 自然界中时刻存在着氮气的转化。实现氮气按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题,如图为分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图:
下列叙述正确的是
A. ,均属于氮的固定
B. 催化剂a作用下氮原子发生了还原反应
C. 催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂
D. 使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量
三、填空题
16. 利用物质类别及核心元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系。回答下列问题:
(1)质量相同的a和b,物质的量之比为_____。
(2)c的浓溶液能与反应的化学方程为_____
(3)将足量的a通入溶液中,下列说法正确的是_____(填标号)。
A.溶液中出现白色沉淀
B.溶液没有明显变化
C.若再通入或,则溶液中均会出现白色沉淀
(4)实验室洗涤试管壁上附着的硫单质可用热的溶液洗涤,该反应原理为
①在该反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为_____。
②向上述反应的溶液中再加入适量的稀,会产生淡黄色沉淀,写出该反应的离子方程式:_____。
(5)已知e为正盐,能被酸性氧化为被还原为,写出此反应的离子方程式:_____。
(6)下列反应过程中的能量变化可用图表示的是_____。(填序号)
①物质燃烧;②石灰石在高温下的分解反应;③酸碱中和反应;④二氧化碳通过炽热的炭
⑤食物因氧化而腐败;⑥与反应;⑦氧化钙与水反应
17. 根据所学高分子化合物知识回答下列问题。
聚丙烯酸钠
涤纶
酚醛树脂
(1)合成聚丙烯酸钠的单体的结构简式是___________。反应类型是___________。
(2)合成涤纶有两种单体,其中能和NaHCO3反应的单体的结构简式是___________,其1H核磁共振谱的峰面积比是 ___________ 。
(3)①合成酚醛树脂需要两种单体,与这两种单体均可以发生反应的试剂是___________。
a.H2 b.Na c. Na2CO3 d.溴水
②和乙醛在酸性条件下也可以发生类似于制备酚醛树脂的反应,此反应的化学方程式是___________。
18. 研究氮及其化合物的性质,可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价-物质类别关系图如图
回答下列问题:
(1)在催化剂和加热的条件下,物质A生成NO是工业制硝酸的重要反应,化学方程式是_______。
(2)在加热条件下,物质C的浓溶液与碳单质反应,写出反应的化学方程式:_______。
(3)实验室中,检验溶液中含有N的操作方法是_______。
(4)物质B为红棕色气体,写出该物质与水反应的离子方程式:_______,当反应消耗0.15 mol物质B时,转移电子的物质的量为_______。
四、实验题
19. 某课外活动小组进行胶体的制备实验并检验其性质。
(1)现有甲、乙、丙三名同学进行胶体的制备。
①甲同学的操作:直接加热饱和溶液。
②乙同学的操作:取一小烧杯,加入25 mL蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入1~2 mL 饱和溶液,继续煮沸至混合液呈红褐色,停止加热。
③丙同学的操作:向沸水中滴加饱和溶液,为了使反应进行充分,煮沸30 min。
你认为_______同学的制备方法更合理,制备时证明有胶体生成的方法是_______,上述制备胶体时发生反应的化学方程式为_______。
(2)胶体区别于溶液最本质的特征是_______(填字母)。
A. 胶体为红褐色
B. 胶体粒子的直径在1~100 nm
C. 胶体是均一的分散系
D. 胶体的分散质能透过滤纸
(3)提纯所制胶体常用的方法是_______,若向胶体中滴入硫酸直到过量,描述此过程的实验现象:_______。
(4)将制得的胶体放入半透膜制成的袋内,如图所示,放置2 min后,取少量半透膜外的烧杯内液体于试管中,置于暗处,用一束强光从侧面照射,观察到_______(填“有”或“无”)光亮的“通路”;再向试管中加入用稀硝酸酸化的硝酸银溶液,可观察到的现象为_______,发生反应的离子方程式为_______。
20. 为了在实验室制取干燥的氨气,甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示三套实验装置。
(1)写出实验室制氨气的化学方程式:_______。
(2)实验装置和所用样品都正确且能得到干燥氨气的是填_______(“甲”“乙”或“丙”)。
(3)检验试管里是否收集满氨气方法是_______。
(4)上述装置中肯定收集不到氨气的_______(填“甲”“乙”或“丙”),其原因是_______(用化学方程式表示)。
(5)尾气处理时,下列装置不可以用于处理氨气的是_______(填字母)。
A. B. C. D.
(6)氨的催化氧化是工业制硝酸的基础反应,写出该反应的化学方程式:_______。
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肥城市慈明学校 2023—2024学年度第二学期期末检测
“慈爱明德•知行合一”高二化学试题
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题
1. 给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.Si可与氯气在高温下反应生成SiCl4,SiCl4可与氢气高温条件下发生反应生成Si和HCl,故A符合题意;
B.氢氧化镁与盐酸反应得到氯化镁溶液,电解氯化镁溶液生成氢氧化镁沉淀、氢气和氯气,得不到镁单质,故B不符合题意;
C.氧化铁与盐酸反应得到FeCl3溶液,氯化铁易水解,加热氯化铁溶液,由于HCl的挥发,水解平衡正向移动,最终生成氢氧化铁,不能获得无水氯化铁,故C不符合题意;
D.蔗糖不含醛基,不能发生银镜反应,故D不符合题意;
答案为A。
2. 已知(X为卤素原子)有关转化过程的能量关系如图所示。下列说法错误的是
A.
B.
C. 因为固体溶于水吸热,所以
D. 相同条件下,的比的大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由NH4X固体分解为三种气体反应为吸热反应,则ΔH1>0,故A正确;
B.根据盖斯定律,可知,ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=-ΔH6,即ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0,故B正确;
C.因为由NH4X固体变为 (g)和X-(g)是断开化学键的过程,断键吸收热量,则逆过程形成键需要放热,所以ΔH6<0,不是因为NH4Cl固体溶于水吸热,故C错误;
D.相同条件下,NH4Br和NH4IΔH2不同,ΔH3+ΔH5相同,因为Br-Br键的键能大于I-I键的键能,所以使等物质的量的Br2和I2变成原子时,Br2需要吸收的热量多,即NH4Br的ΔH2比NH4I的大,则NH4Br的(ΔH2+ΔH3+ΔH5)比NH4I的大,故D正确;
答案选C。
3. 已知: ,A物质在该条件下发生的反应为:,下列关于A物质的说法正确的是
A. 物质A的结构简式为:
B. 物质A在一定条件下可以发生缩合聚合反应
C. 物质A与发生加成反应,最多可以得到2种加成产物
D. 若3分子物质A在该条件下发生反应,则产物的结构简式可能为
【答案】D
【解析】
【详解】A.物质A含2个碳碳双键,甲基连接在双键之间的碳原子上,则物质A的结构简式为,A项错误;
B.A物质是,含碳碳双键发生断裂,在一定条件下可以发生加成聚合反应,B项错误;
C.物质A与Cl2发生加成反应,可发生1:1加成(1,2-加成或1,4-加成)或1:2加成,最多可以得到3种加成产物,C项错误;
D.3分子发生已知信息的反应,产物的结构简式可能为,D项正确;
答案为:D。
4. 车发动机在稀燃和富燃条件下交替进行,将尾气中的NOx在催化剂上反应脱除。其工作原理示意图如下:
下列说法错误的是
A. 稀燃过程中,Pt作催化剂,NO与氧气反应生成NO2
B. 稀燃过程中,NO2与BaO反应可能生成NO和Ba(NO3)2
C. 富燃过程中,Pt催化下NO2被CO还原的反应为:2NO2+4CON2+4CO2
D. 富燃过程中,还原产物为N2和CO2
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.由反应机理图(稀燃)可知,Pt作催化剂,NO与氧气反应生成NO2,故A正确;
B.稀燃过程中,NO2与BaO发生氧化还原反应,反应可能生成NO和Ba(NO3)2,N的化合价由+4变为+2、+5,故B正确;
C.由富燃过程机理图可知,Pt催化下NO2被CO还原为N2,反应为:2NO2+4CON2+4CO2,故C正确;
D.富燃过程中,反应为:2NO2+4CON2+4CO2,还原产物为N2,CO2为氧化产物,故D错误;
故选D。
5. 某工厂用提取粗盐后的盐卤(主要成分为)制备金属镁,其工艺流程如下。下列说法错误的是
A. 操作①发生的反应为非氧化还原反应
B. 操作②是蒸发浓缩、结晶、过滤
C. 若在实验室进行操作①只需要漏斗和烧杯两种玻璃仪器
D. 在整个制备过程中,未发生置换反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.在操作①中,加入足量的石灰浆与氯化镁发生反应,该反应没有元素化合价发生变化,为非氧化还原反应,故A正确;
B.由氯化镁溶液得晶体,需要采取蒸发浓缩结晶过滤的操作,故B正确;
C.由流程图可知,操作①为过滤,需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒,故C错误;
D.由流程图可知,整个制备过程中,发生的都不是置换反应,故D正确;
答案选C。
6. 下列有机物中互为同分异构体的是
①CH2=CHCH3
②
③CH3CH2CH3
④HC≡CCH3
⑤
⑥CH3CH2CH2CH3
A. ①和② B. ①和③ C. ①和④ D. ⑤和⑥
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】同分异构体是分子式相同,结构不同的物质,题干中各序号所代表的物质的分子式为:①C3H6,②C3H6,③C3H8,④C3H4,⑤C4H8,⑥C5H10,所以五种物质中互为同分异构体的是①和②,A选项正确;
答案选A。
7. 用NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 4.6 g Na与含0.1 mol HCl的稀盐酸充分反应,转移电子数目为0.1NA
B. 25℃时,pH=13的Ba(OH)2溶液中含有OH-的数目为0.2NA
C. 常温下,14克C2H4和C3H6混合气体所含的原子数为3NA
D. 等质量1H218O与D216O,所含中子数前者大
【答案】C
【解析】
【详解】A. Na既可以和酸反应又可以和碱反应放出氢气,4.6 g钠物质量为0,2mol,转移电子数为0.2mol,即0.2NA,故A错;
B. pH=13的Ba(OH)2溶液中没有体积,无法计算含有OH-的数目,故B错;
C. 常温下,C2H4和C3H6混合气体混合气体的最简比为CH2,14克为1mol,所含原子数为3NA,C正确;
D. 等质量的1H218O与D216O,所含中子数相等,均为NA,故D错。
答案为C。
8. 下列透明溶液中,能大量共存的离子组是( )
A. 、、、 B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.MnO和S2−发生氧化还原反应生成单质硫,不共存,A错误;
B.银离子和氯离子生成氯化银沉淀,不共存,B错误;
C.CH3COO−和H+反应生成弱电解质CH3COOH,不共存,C错误;
D.Na+、Cu2+、NO、Cl−不发生反应,能共存,D正确;
故答案为:D。
9. 室温下,某兴趣小组用下图装置在通风橱中进行如下实验:
实验
现象
试管中开始无现象,逐渐有微小气泡生成,越来越剧烈,液面上方出现浅红棕色气体,溶液呈蓝色.
试管中剧烈反应,迅速生成大量红棕色气体, 溶液呈绿色;之后向绿色溶液中持续通入N2, 溶液变为蓝色.
下列说法正确的是
A. 试管Ⅰ中浅红棕色气体为NO2,由硝酸还原生成
B. 等质量的 Cu 完全溶解时,Ⅰ中消耗的HNO3更多
C. 换成Fe之后重复实验,依然是试管Ⅱ中反应更剧烈
D. 试管Ⅱ中反应后溶液颜色与试管Ⅰ中的不同,是由于溶有NO2
【答案】D
【解析】
【详解】A.铜与稀硝酸反应生成NO,试管Ⅰ中浅红棕色气体为NO2、NO的混合气体,NO2由NO与氧气反应生成,故A错误;
B.根据方程式,铜与稀硝酸反应时,3mol铜消耗硝酸8mol,铜与浓硝酸反应时,3mol铜消耗硝酸12mol,所以等质量的 Cu 完全溶解时,Ⅱ中消耗的HNO3更多,故B错误;
C.铁在浓硝酸中钝化,故C错误;
D.向试管Ⅱ中持续通入N2, 溶液变为蓝色,所以试管Ⅱ中反应后溶液颜色与试管Ⅰ中的不同,是由于溶有NO2,故D正确。
10. 微观探析是认识物质的一种途径。设为阿伏加德罗常数,下列有关说法正确的是
A. 中含有的中子数目为
B. 溶液中含有的数目小于
C. 与的混合物中含有的分子数为
D. 25℃,101kPa,与NaOH溶液完全反应,转移电子数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.1.8gD2O物质的量为:,含有的中子数为0.9NA,故A错误;
B.溶液体积不明确,故溶液中的个数无法计算,故B错误;
C.与的摩尔质量不同,则46g混合物的物质的量不是1mol,含有的分子数也不等于,故C错误;
D.在25℃,101kPa下,,有,发生的反应为:,当0.1molCl2与NaOH溶液完全反应,转移电子数目为,故D正确;
故答案选D。
二、多选题
11. 40.5 g某金属氯化物RCl2含有0.6 mol氯离子,则金属R的摩尔质量为
A. 135g B. 135g·mol−1 C. 64 D. 64g·mol−1
【答案】D
【解析】
【详解】RCl2的物质的量为0.3 mol,RCl2的摩尔质量为,则R的摩尔质量为135 -35.5×2=64 g·mol-1,答案选D。
12. 实验室中利用固体KMnO4进行如图实验,下列说法错误的是
A. G与H均为氧化产物 B. 实验中KMnO4只作氧化剂
C. Mn元素至少参与了3个氧化还原反应 D. G与H的物质的量之和可能为0.25mol
【答案】BD
【解析】
【分析】KMnO4固体受热分解生成K2MnO4、MnO2、O2,K2MnO4、MnO2均具有氧化性,在加热条件下能与浓盐酸发生氧化还原反应,反应过程中Cl-被氧化为Cl2,K2MnO4、MnO2被还原为MnCl2,因此气体单质G为O2,气体单质H为Cl2。
【详解】A.加热KMnO4固体的反应中,O元素化合价由-2升高至0被氧化,加热K2MnO4、MnO2与浓盐酸的反应中,Cl元素化合价由-1升高至0被氧化,因此O2和Cl2均为氧化产物,故A正确;
B.KMnO4固体受热分解过程中,Mn元素化合价降低被还原,部分O元素化合价升高被氧化,因此KMnO4既是氧化剂也是还原剂,故B错误;
C.Mn元素在反应过程中物质及化合价变化为 ,Mn元素至少参加了3个氧化还原反应,故C正确;
D.每生成1mol O2转移4mol电子,每生成1mol Cl2转移2mol电子,若KMnO4转化为MnCl2过程中得到电子全部是Cl-生成Cl2所失去的,则气体的物质的量最大,由2KMnO4~5Cl2可知,n(气体)max=0.25mol,但该气体中一定含有O2,因此最终所得气体的物质的量小于0.25mol,故D错误;
综上所述,说法错误的是BD,故答案为:BD。
13. 向和的混合物中加入某浓度的稀硝酸,固体物质完全反应生成NO和。在所得溶液中加入溶液,此时溶液呈中性,金属离子刚好完全沉淀,沉淀质量为。下列说法中错误的是
A. 与的物质的量之比为
B. 硝酸的浓度为
C. 产生的NO在标准状况下的体积为
D. 、与硝酸反应后剩余
【答案】BD
【解析】
【分析】所得溶液中加入NaOH溶液后,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,溶液中溶质为NaNO3,n(NaNO3)=n(NaOH)=1.0mol/L×2.8L=2.8mol,沉淀为Fe(OH)3,质量为85.6g,物质的量为=0.8mol,根据铁元素守恒有n(FeO)+2n(Fe2O3)=n[Fe(OH)3],所以反应后的溶液中n[[Fe(NO3)3]=n[Fe(OH)3]=0.8mol,设Fe2O3和FeO的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者质量有 160x+72y=59.2,根据铁元素守恒有:2x+y=0.8,联立方程解得x=0.1、y=0.6;
【详解】A.由上述分析可知,n(Fe2O3):n(FeO)=0.1mol:0.6mol=1:6,故A正确;
B.根据电子守恒,生成NO的物质的量为: =0.2mol,根据N元素守恒可知n(HNO3)=n(NO)+n(NaNO3)=0.2mol+2.8mol=3mol,所以原硝酸溶液的浓度为:3mol/1L=3mol/L,故B错误;
C.根据B可知n(NO)=0.2mol,所以标准状况下NO的体积为:0.2mol×22.4L/mol=4.48L,故C正确;
D.反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液,氢氧化钠与硝酸铁反应,剩余的氢氧化钠与硝酸反应,最后为硝酸钠溶液,根据氮元素守恒可知反应后溶液中n(HNO3)+2n[[Fe(NO3)3]=n(NaNO3),所以n(HNO3)=n(NaNO3)-3n[[Fe(NO3)3]=2.8mol-3×0.8mol=0.4mol,故D错误;
答案为BD。
14. 文学中有“点石成金”,趣味实验中有“点L成M”:取少量白色粉末于烧杯中,加入适量水得蓝色溶液,将金属棒L插入该溶液,一段时间后,在金属棒L表面析出紫红色固体M,溶液颜色变浅.则“点L成M”可能是( )
A. 点铝成铜 B. 点银成钠 C. 点锌成钙 D. 点铁成铜
【答案】AD
【解析】
【详解】取少量白色粉末于烧杯中,加入适量水得蓝色溶液,将金属棒L插入该溶液,一段时间后,在金属棒L表面析出紫红色固体M,溶液颜色变浅,蓝色溶液中含有Cu2+,因此反应是置换反应,把铜置换出来,Al、Fe比铜活泼,能把铜置换出来,故AD正确。
15. 自然界中时刻存在着氮气的转化。实现氮气按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题,如图为分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图:
下列叙述正确的是
A. ,均属于氮的固定
B. 催化剂a作用下氮原子发生了还原反应
C. 催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂
D. 使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量
【答案】BD
【解析】
【详解】A.氮的固定是指把空气中的氮气转化为氮的化合物的过程,不属于氮的固定,A错误;
B.催化剂a作用下,N元素的化合价降低,发生还原反应,B正确;
C.催化剂a的表面只发生和中非极性键的断裂,没有极性键的断裂,C错误;
D.催化剂可以缩短反应时间,提高单位时间内生成物的产量,D正确;
故选BD。
三、填空题
16. 利用物质类别及核心元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系。回答下列问题:
(1)质量相同的a和b,物质的量之比为_____。
(2)c的浓溶液能与反应的化学方程为_____
(3)将足量的a通入溶液中,下列说法正确的是_____(填标号)。
A.溶液中出现白色沉淀
B.溶液没有明显变化
C.若再通入或,则溶液中均会出现白色沉淀
(4)实验室洗涤试管壁上附着的硫单质可用热的溶液洗涤,该反应原理为
①在该反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为_____。
②向上述反应的溶液中再加入适量的稀,会产生淡黄色沉淀,写出该反应的离子方程式:_____。
(5)已知e为正盐,能被酸性氧化为被还原为,写出此反应的离子方程式:_____。
(6)下列反应过程中的能量变化可用图表示的是_____。(填序号)
①物质燃烧;②石灰石在高温下的分解反应;③酸碱中和反应;④二氧化碳通过炽热的炭
⑤食物因氧化而腐败;⑥与反应;⑦氧化钙与水反应
【答案】(1)
(2)(浓)
(3)BC (4) ①. ②.
(5)
(6)②④⑥
【解析】
【分析】由价类二维图可知a为二氧化硫、b为三氧化硫、c为硫酸、d为亚硫酸、e为亚硫酸钠,据此分析解答。
【小问1详解】
由图可知a是SO2,b是SO3,由公式m=nM可得,质量相同的a和b,物质的量之比为是摩尔质量的反比,即n(SO2):n(SO3)=80:64=5:4。
【小问2详解】
由图可知c是H2SO4,铜和浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式为:(浓)。
【小问3详解】
将足量的二氧化硫通入BaCl2溶液中,溶液没有明显变化,若再通入Cl2会发生氧化还原反应,最后生成硫酸钡沉淀,若通入NH3,碱性环境下则会生成亚硫酸钡沉淀,故答案为:BC。
【小问4详解】
①中S元素由0价上升到+4价被氧化生成Na2SO3,又由0价下降到-2价被还原生成Na2S,则氧化剂和还原剂的物质的量之比为;
②向上述反应的溶液中再加入适量的稀,会产生淡黄色沉淀,说明和S2-在酸性条件下发生氧化还原反应生成S,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:。
【小问5详解】
e为亚硫酸钠,被酸性氧化为被还原为,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:。
【小问6详解】
该反应的生成物能量高于反应物,为吸热反应,①燃烧是发光放热的剧烈的氧化还原反应,故物质燃烧是放热反应;②石灰石在高温下的分解反应是吸热反应;③酸碱中和反应均为放热反应;④二氧化碳通过炽热的炭是化合反应,但为吸热反应;⑤食物因氧化而腐败是缓慢的放热反应;⑥与反应是吸热反应;⑦氧化钙与水反应是化合反应,是放热反应,故答案为:②④⑥。
17. 根据所学高分子化合物知识回答下列问题。
聚丙烯酸钠
涤纶
酚醛树脂
(1)合成聚丙烯酸钠的单体的结构简式是___________。反应类型是___________。
(2)合成涤纶有两种单体,其中能和NaHCO3反应的单体的结构简式是___________,其1H核磁共振谱的峰面积比是 ___________ 。
(3)①合成酚醛树脂需要两种单体,与这两种单体均可以发生反应的试剂是___________。
a.H2 b.Na c. Na2CO3 d.溴水
②和乙醛在酸性条件下也可以发生类似于制备酚醛树脂的反应,此反应的化学方程式是___________。
【答案】 ①. ②. 加聚反应 ③. ④. 1:2(或2:1) ⑤. ad ⑥.
【解析】
【分析】
【详解】(1)合成聚丙烯酸钠的单体的结构简式是,该反应是加聚反应,故答案为;加聚反应;
(2)涤纶是由对苯二甲酸和乙二醇缩聚而成;能和NaHCO3反应,核磁共振氢谱的峰面积比是1:2,故答案为;1:2(或2:1);
(3)①合成酚醛树脂 的单体是苯酚和甲醛,苯酚和甲醛能与氢气发生加成反应,溴水与甲醛能够发生氧化还原反应,与苯酚能够发生取代反应,故答案为ad;
②和乙醛反应的方程式可以表示为:,故答案为。
18. 研究氮及其化合物的性质,可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价-物质类别关系图如图
回答下列问题:
(1)在催化剂和加热的条件下,物质A生成NO是工业制硝酸的重要反应,化学方程式是_______。
(2)在加热条件下,物质C的浓溶液与碳单质反应,写出反应的化学方程式:_______。
(3)实验室中,检验溶液中含有N的操作方法是_______。
(4)物质B为红棕色气体,写出该物质与水反应的离子方程式:_______,当反应消耗0.15 mol物质B时,转移电子的物质的量为_______。
【答案】 ①. 4NH3+5O24NO+6H2O ②. C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O ③. 取少量溶液于试管中,加入氢氧化钠溶液,稍微加热,若有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,证明溶液中含有N ④. 3NO2+H2O=2H++2N+NO ⑤. 0.1 mol
【解析】
【分析】
【详解】氮元素化合价一物质类别关系分析,A为氨气,B为二氧化氮,C为硝酸,
(1)在催化剂和加热的条件下,物质A生成NO,是氨气的催化氧化生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O;
(2)在加热条件下,物质C为硝酸,硝酸的浓溶液与碳单质反应生成二氧化碳、二氧化氮和水,反应的化学方程式为:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;
(3)实验室中,检验溶液中含有NH4+的操作方法是:取少量试液于试管中,加入氢氧化钠溶液,稍微加热,有湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,证明溶液中含有N;
(4)物质B为红棕色气体为NO2,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,反应的离子方程式为:3NO2+H2O2H++2N+NO,反应中3 mol NO2参加反应,转移电子总数为2 mol,当反应消耗0.15 mol物质B时,转移电子的物质的量为0.15 mol×=0.1 mol。
四、实验题
19. 某课外活动小组进行胶体的制备实验并检验其性质。
(1)现有甲、乙、丙三名同学进行胶体的制备。
①甲同学的操作:直接加热饱和溶液。
②乙同学的操作:取一小烧杯,加入25 mL蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入1~2 mL 饱和溶液,继续煮沸至混合液呈红褐色,停止加热。
③丙同学的操作:向沸水中滴加饱和溶液,为了使反应进行充分,煮沸30 min。
你认为_______同学的制备方法更合理,制备时证明有胶体生成的方法是_______,上述制备胶体时发生反应的化学方程式为_______。
(2)胶体区别于溶液最本质的特征是_______(填字母)。
A. 胶体为红褐色
B. 胶体粒子的直径在1~100 nm
C. 胶体是均一的分散系
D. 胶体的分散质能透过滤纸
(3)提纯所制胶体常用的方法是_______,若向胶体中滴入硫酸直到过量,描述此过程的实验现象:_______。
(4)将制得的胶体放入半透膜制成的袋内,如图所示,放置2 min后,取少量半透膜外的烧杯内液体于试管中,置于暗处,用一束强光从侧面照射,观察到_______(填“有”或“无”)光亮的“通路”;再向试管中加入用稀硝酸酸化的硝酸银溶液,可观察到的现象为_______,发生反应的离子方程式为_______。
【答案】(1) ①. 乙 ②. 丁达尔效应 ③. (2)B
(3) ①. 渗析 ②. 硫酸少量时,有红褐色沉淀生成,硫酸过量时,沉淀溶解,溶液变成棕黄色
(4) ①. 无 ②. 有白色沉淀生成 ③.
【解析】
小问1详解】
根据制备氢氧化铁胶体的方法,乙同学的制备方法更合理。证明有氢氧化铁胶体生成的方法为检验液体是否有丁达尔效应即可,将一束激光穿过液体,能观察到光亮的通路,即说明生成了氢氧化铁胶体。制备氢氧化铁胶体时发生反应的化学方程式为。
【小问2详解】
氢氧化铁胶体区别于氯化铁溶液最本质的特征为分散质粒子直径不同,氢氧化铁胶体粒子的直径在1-100nm之间,答案选B。
【小问3详解】
提纯氢氧化铁胶体常用的方法为渗析法。向氢氧化铁胶体中滴加硫酸至过量,开始时加入硫酸量较少,因为硫酸加入使胶体发生聚沉,生成氢氧化铁红褐色沉淀,随着硫酸的不断加入,沉淀溶解,溶液变棕黄色。
【小问4详解】
胶体不能透过半透膜,只有氯离子等离子能通过半透膜,因此试管中的液体为含有氢离子、氯离子的溶液,无丁达尔效应,用强光从侧面照射,无法观察到光亮的通路。试管内溶液中存在氯离子,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,银离子和氯离子反应生成氯化银白色沉淀,离子方程式为。
20. 为了在实验室制取干燥的氨气,甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示三套实验装置。
(1)写出实验室制氨气的化学方程式:_______。
(2)实验装置和所用样品都正确且能得到干燥氨气的是填_______(“甲”“乙”或“丙”)。
(3)检验试管里是否收集满氨气的方法是_______。
(4)上述装置中肯定收集不到氨气的_______(填“甲”“乙”或“丙”),其原因是_______(用化学方程式表示)。
(5)尾气处理时,下列装置不可以用于处理氨气的是_______(填字母)。
A. B. C. D.
(6)氨的催化氧化是工业制硝酸的基础反应,写出该反应的化学方程式:_______。
【答案】(1)
(2)丙 (3)将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝,则证明氨气已收集满(或用玻璃棒蘸取浓盐酸放在试管口,若产生白烟,则证明氨气已收集满)
(4) ①. 乙 ②. (或) (5)C
(6)
【解析】
【小问1详解】
实验室制氨气用与在加热条件下反应生成和,化学方程式为;
【小问2详解】
甲中没有干燥装置,得到的氨气中含有水蒸气;乙中浓硫酸能够与氨气发生反应;丙中碱石灰与氨气不反应,能够干燥氨气,故选丙;
【小问3详解】
与反应生成,可部分电离出,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故可将湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验氨气是否已收集满;氨气和氯化氢反应可产生白烟,所以可用玻璃棒蘸取浓盐酸放在试管口,若产生白烟,可证明氨气已收集满;
【小问4详解】
氨气为碱性气体,可与浓硫酸反应,反应的化学方程式为或(氨少量),故乙装置收集不到氨气;
【小问5详解】
A.由于氨气极易溶于水,所以处理氨气时应防止倒吸,图中的倒置漏斗可防止倒吸,A不符合题意;
B.图中氨气没有与水直接接触,可防止倒吸,B符合题意;
C.图中导管直接插入水中,不能防倒吸,C符合题意;
D.由于氨气极易溶于水,所以处理氨气时应防止倒吸,图中的球形干燥管可防止倒吸,D不符合题意;
故选C。
【小问6详解】
氨的催化氧化可生成NO和,该反应的化学方程式为。
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