内容正文:
2024年秋季高二化学入学考试
一、选择题(共15小题,每题3分,共45分)
1. 能源和环境是人类关注的两大热点。下列说法错误的是
A. 减少火力发电,推广风力、光伏发电等措施有利于实现碳达峰
B. 南水北调可以优化水资源配置和促进区域协调发展
C. 煤,石油、天然气等化石燃料仍然是当前人类使用最多的常规能源
D. 在燃煤中添加石灰石,可以减少SO2、CO2的排放,防止污染环境
【答案】D
【解析】
【详解】A.减少火力发电,推广风力、光伏发电等措施,可以有效减少CO2的排放,有利于实现碳达峰,A正确;
B.南水北调可以优化水资源配置和促进区域协调发展,B正确;
C.煤、石油、天然气等化石燃料虽然排放二氧化碳,但仍然是当前人类利用最多的常规能源,C正确;
D.石灰石可将SO2转化为稳定的硫酸钙,从而吸收SO2,但碳酸钙高温又会分解为CO2,不能减少CO2的排放,D错误;
综上所述答案为D。
2. “挖掘文物价值,讲好中国故事”。下列有关广东博物馆的镇馆之宝的叙述错误的是
A. “信宜铜蚕”的材质主要是青铜,它属于合金材料
B. “千金猴王砚”具有耐强酸、强碱腐蚀性
C. “金漆木雕大神龛”中木雕的主要成分是天然高分子材料
D. 制作“元青花人物纹玉壶春瓶”的主要原料是黏土
【答案】B
【解析】
【详解】A.青铜是铜锡合金,属于合金材料,A项正确;
B.砚的材质主要是硅酸盐、碳酸盐,遇强酸发生反应,不耐强酸腐蚀,B项错误;
C.木雕由木材制成,主要成分是纤维素,属于天然高分子材料,C项正确;
D.“元青花人物纹玉壶春瓶”代表元代景德镇制陶工艺水平,即属干陶瓷类,制陶的主要原料是黏土,D项正确;
故选B。
3. 古医典富载化学知识,下述之物见其氧化性者为
A. 金(Au):“虽被火亦未熟"
B. 石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”
C. 石硫黄(S):“能化……银、铜、铁,奇物”
D. 石钟乳():“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”
【答案】C
【解析】
【详解】A.金“虽被火亦未熟”是指金单质在空气中被火灼烧也不反应,反应金的化学性质很稳定,与其氧化性无关,A不合题意;
B.石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”是指CaO+H2O=Ca(OH)2,反应放热,产生大量的水汽,而CaO由块状变为粉末状,未发生氧化还原反应,与其氧化性无关,B不合题意;
C.石硫黄即S:“能化……银、铜、铁,奇物”是指2Ag+SAg2S、Fe+SFeS、2Cu+SCu2S,反应中S作氧化剂,与其氧化性有关,C符合题意;
D.石钟乳(CaCO3):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”是指CaCO3+2CH3COOH=(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑,未发生氧化还原反应,与其氧化性无关,D不合题意;
故答案为:C。
4. 18世纪70年代瑞典化学家舍勒将软锰矿(主要成分为MnO2)和浓盐酸混合加热得到一种黄绿色气体——氯气。受此启发,某小组设计如下实验,能达到实验目的的是
A. 图A是制备氯气 B. 图B是纯化氯气
C. 图C是铁丝在氯气中燃烧 D. 图D是证明氯气有漂白性
【答案】C
【解析】
【详解】A.二氧化锰与浓盐酸反应需要加热,A不合题意;
B.浓硫酸不能吸收氯化氢,B不合题意;
C.铁丝在氯气中燃烧产生红棕色烟,C符合题意;
D.氯气没有漂白性,氯气与水生成的次氯酸具有漂白性,D不合题意;
故答案为:C。
5. 下列叙述正确的是
A. 油脂在酸的催化作用下可发生水解,工业上利用该反应生产肥皂
B 乙醇能发生氧化反应,苯不能发生氧化反应
C. 一定条件下,氨基酸之间能发生反应,合成更复杂的化合物(多肽)
D. 所有的糖类、油脂和蛋白质都能发生水解反应
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.油脂在碱性条件下的反应称为皂化反应,工业上利用该反应生产肥皂,A错误;
B.乙醇能发生氧化反应,如催化氧化、燃烧等,苯可以燃烧,也能发生氧化反应,B错误;
C.氨基酸含有氨基和羧基,一定条件下,氨基酸之间能发生反应,合成更复杂的化合物(多肽),C正确;
D.单糖不能发生水解反应,D错误;
答案选C。
6. 硅被誉为信息革命的“催化剂”。高纯硅的制备简易流程如图。下列叙述正确的是
A. 反应①的生成物有CO2、SiC
B. 反应②发生置换反应生成SiHCl3和H2
C. 已知SiHCl3中H显﹣1价,则反应③中氧化剂是SiHCl3,还原剂是H2
D. 制得的高纯硅可用于制造光导纤维
【答案】B
【解析】
【详解】A.SiO2在高温条件下与焦炭反应生成Si和CO,A错误;
B.Si和HCl反应生成SiHCl3和H2,属于置换反应,B正确;
C.已知SiHCl3中H显﹣1价,SiHCl3和H2生成Si和HCl,Si元素化合价下降,H元素化合价上升,SiHCl3既做氧化剂又做还原剂,C错误;
D.制造光导纤维的材料是二氧化硅,D错误;
故答案为:B。
7. 甲烷分子结构具有高对称性且断开1molC-H键需要吸收440kJ能量。无催化剂作用下甲烷在温度达到1200℃以上才可裂解。在催化剂及一定条件下,CH4可在较低温度下发生裂解反应,甲烷在镍基催化剂上转化过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A. 甲烷催化裂解成C和需要吸收1760kJ能量
B. 步骤②、③反应均为放热反应
C. 催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积
D. 使用该催化剂,反应的焓变不变
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.断开1molC-H键需要吸收440kJ能量,1mol甲烷分子中有4molC-H键,完全断开需要吸收1760kJ能量,即1mol甲烷中的化学键完全断开需要吸收1760kJ能量,而不是甲烷催化裂解成C和 H2 需要吸收1760kJ能量,故A错误;
B.步骤②、③反应中,反应物的总能量均高于生成物的总能量,所以均为放热反应,故B正确;
C.从图中可以看出,甲烷在镍基催化剂上转化是在催化剂表面上发生的,催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积,堵塞了催化剂表面的活性中心,故C正确;
D.催化剂不影响反应物和生成物的总能量,使用该催化剂,反应的焓变不变,故D正确;
故选A。
8. 近日,一款激素类药物“醋酸氢化可的松片”上热搜。它的键线式如图所示。已知:与四个互不相同的原子或基团相连接的碳原子叫手性碳原子。下列叙述错误的是
A. 该物质中含有3个甲基 B. 该物质分子含有手性碳原子
C. 该物质能发生氧化、加成、取代反应 D. 该物质能与溶液反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,该物质分子中含有3个甲基,A正确;
B.同时连有四个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,故如图所示 带星号(*)的碳原子为手性碳原子,该分子有7个手性碳原子,B正确;
C.由题干图示有机物结构简式可知,该物质含醇羟基,能发生酯化反应即取代反应;含碳碳双键,能发生加成、氧化反应,酯基能发生水解反应,醇羟基也能发生氧化反应,C正确;
D.由题干图示有机物结构简式可知,醇羟基、酯基等都不能与碳酸氢钠反应,D错误;
故答案为:D。
9. 化学与生活密切相关。下列说法错误的是( )
A. 纯碱可用于去除餐具的油污
B. “火树银花”中焰火实质上是金属元素的焰色反应
C. 碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查
D. 煤经过气化、液化等化学变化过程,可以转化为清洁能源
【答案】C
【解析】
【详解】A. 纯碱溶液中碳酸根离子水解使溶液呈碱性,促进油脂水解,所以可用于去除餐具的油污,故A正确;
B. 金属灼烧发出特殊的焰色,“火树银花”中的焰火实质上是金属元素的焰色反应,故B正确;
C. 碳酸钡可溶于盐酸,碳酸钡不能用于钡餐,一般硫酸钡用于胃肠X射线造影检查,故C错误;
D. 煤经过气化、液化等化学变化过程,可以转化为CO、氢气、甲醇等清洁能源,故D正确。
10. 工业上,常用氨气脱硝。一定温度下,向恒容密闭容器中充入和,发生反应:。测得各物质的物质的量与时间关系如图所示。下列叙述错误的是
A. 乙代表
B. 逆反应速率:
C. 内丁的平均反应速率为
D. 点正反应速率与逆反应速率之差等于0
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲和乙是生成物,根据化学计量数可知,甲为,乙为,A项正确;
B.反应到达平衡之前,逆反应速率由小到大,B项正确;
C.,C项错误;
D.平衡时正、逆反应速率相等,D项正确;
故选C。
11. 化学与生产、生活、科技、环境等密切相关。下列说法正确的是
A. “华为麒麟980”手机中芯片的主要成分是二氧化硅
B. “复兴号”高铁车厢连接处使用的增强聚四氟乙烯板属于有机高分子材料
C. 《本草纲目》中“冬月灶中所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁,取硷浣衣”中的硷是Na2CO3
D. 《梦溪笔谈》中“方家以磁石磨针锋,则能指南”中的磁石主要成分为Fe2O3
【答案】B
【解析】
【详解】A. “华为麒麟980”手机中芯片的主要成分是单质硅,不是二氧化硅,A错误;
B. “复兴号”高铁车厢连接处使用的增强聚四氟乙烯板是由四氟乙烯通过加聚反应制成的,属于有机高分子材料,B正确;
C. 《本草纲目》中“冬月灶中所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁,取硷浣衣”中的硷是K2CO3,K2CO3是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,可洗衣服,C错误;
D. 磁石主要成分为Fe3O4,Fe2O3无磁性,D错误;
故合理选项是B。
12. 下列陈述I与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
A
常温下,向铝片表面滴加浓硫酸,没有明显现象
铝不和浓硫酸发生化学反应
B
在酸性KMnO4溶液中通入乙烯,溶液褪色
乙烯有漂白性
C
将盛满Cl2和CH4(体积比为4:1)的量筒倒置盛饱和食盐水的水槽中,光照下观察到液面缓慢上升
产物中含有易溶于水的HCl
D
将光洁铜丝灼烧后,铜丝变黑,趁热将其插入2mL乙醇中,铜丝变红
乙醇具有氧化性
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.常温下,铝与浓硫酸发生氧化还原反应,表面生成了一层致密的氧化铝保护膜,阻止铝进一步与浓硫酸反应,A项错误;
B.乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应,乙烯表现出还原性,B项错误;
C.光照下,氯气与甲烷反应生成氯化氢,氯化氢易溶于水,观察到水槽中液面上升,C项正确;
D.Cu和O2反应生成CuO,CuO氧化乙醇生成乙醛、Cu和水,乙醇具有还原性,D项错误;
答案选C。
13. 下列叙述正确的是
A. 有机物碳原子数越多,沸点一定越大
B. 丙烯与溴加成的产物是
C. 淀粉和纤维素都可以发生水解,最终产物都是葡萄糖
D. 正丁烷与异丁烷互为同分异构体是因为相对分子质量相同,空间结构不同
【答案】C
【解析】
【详解】A.有机物碳原子数越多,沸点不一定越大,例如甲醇的沸点高于丙烷,A错误;
B.丙烯与溴加成的产物是,B错误;
C.淀粉和纤维素均是多糖,都可以发生水解,最终产物都是葡萄糖,C正确;
D.正丁烷与异丁烷的分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体,D错误;
答案选C。
14. 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. (重氨)含中子数
B. 乙烯和乙醇蒸气的混合物完全燃烧消耗分子数为
C. 在中生成时转移电子数为
D. 和足量乙醇反应生成酯基的数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.的中子数是质量数的一半,为,其中子数为质量数的一半,而中子质量为1,故(重氨)含中子数为=,A正确;
B.CH3CH2OH可写成C2H4•H2O,故1mol乙烯和乙醇蒸气的混合物完全燃烧消耗O2分子数为,B错误;
C.根据归中原理,氯气中氯来自氯化氢,生成氯气时转移电子,即生成71gCl2时转移电子数为,C错误;
D.乙二酸与乙醇的反应是可逆反应,和足量乙醇反应生成酯基的数目小于,D错误;
故答案为:A。
15. 下列空气污染物与其主要来源对应错误的是
污染物
来源
A
SO2
雷电时在空气中产生
B
NO和NO2
飞机、汽车尾气
C
悬浮颗粒物
建筑施工、燃煤的使用
D
HCHO
家具生产与使用、质量低劣的涂料的使用
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.SO2主要来自煤、石油等化石燃料的燃烧,含硫金属矿石的冶炼等,A错误;
B.飞机、汽车燃料燃烧时,发动机内会引起N2与O2反应,从而生成NO、NO2等,B正确;
C.建筑施工、燃煤的使用,会产生烟尘,悬浮于空气中,从而产生悬浮颗粒物,C正确;
D.家具生产与使用、质量低劣的涂料的使用,内部溶剂的挥发,都会释放出HCHO,D正确;
故选A。
二、解答题(4小题,共55分)
16. 某校化学兴趣小组拟探究SO2与Ca(NO3)2溶液的反应。
I.实验一:用如图所示装置制备SO2,然后将SO2,通入Ca( NO3)2溶液中,有白色沉淀M产生。
(1)A装置中发生反应的化学方程式为_______。仪器a的名称是_______。
(2)装置D的作用是_______。
(3)配制1mol·L-1Ca(NO3)2溶液时所用蒸馏水必须除去溶解的氧气,除氧方法是____。
II.根据所学知识推测:白色沉淀M可能为CaSO3或CaSO4,也可能是二者混合物。(查阅资料得知:CaSO4微溶于水; CaSO3难溶于水)
实验二:探究白色沉淀M的成分。反应后将装置C中物质转移到烧杯中静置,→b→c→得到沉淀M。取沉淀M少许于试管中,加入过量的HCl充分反应,发现沉淀部分溶解。由此可知白色沉淀M含有CaSO3。
(4)操作b, c的名称分别为_______,_______。
(5)取加入过量稀HCl静置后的上层溶液于试管中,加入一种试剂,可进一步证实沉淀M中含有CaSO3,则所加试剂及现象是_______。
实验三:探究的产生途径,将SO2分别缓慢通入物质的量浓度相等的无氧CaCl2溶液、有氧CaCl2溶液、无氧Ca(NO3)2溶液中,一段时间后,测溶液的pH,结果表明:①无氧CaCl2溶液中无沉淀,其他两溶液中均有沉淀;②三种溶液均呈酸性,其中无氧CaCl2溶液酸性最弱,有氧CaCl2溶液酸性最强。
(6)有氧CaCl2溶液中通入SO2发生反应的离子方程式为_______。
(7)从上述实验现象,你认为对SO2氧化起主要作用的是_______ (填 “O2”或“”),其理由是_______。
【答案】(1) ①. Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O ②. 分液漏斗
(2)尾气处理、防倒吸
(3)将蒸馏水煮沸 (4) ①. 过滤 ②. 洗涤
(5)过氧化氢;产生白色沉淀
(6)2Ca2++2SO2+O2+2H2O=2CaSO4↓+4H+
(7) ①. O2 ②. 氯化钙溶液在有氧条件下比硝酸钙溶液在无氧条件下的酸性要强
【解析】
【分析】浓硫酸与亚硫酸钠反应,产生二氧化硫气体,通过饱和亚硫酸氢钠溶液除去硫酸蒸汽,随后SO2通入硝酸钙溶液中,发生氧化还原反应生成硫酸钙沉淀,装置D用于尾气处理,结合物质的性质、问题分析解答。
【小问1详解】
装置A制备二氧化硫,方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O;根据仪器构造可知仪器a的名称为分液漏斗;
【小问2详解】
二氧化硫有毒,易溶于水,装置D的作用是尾气处理,同时防止倒吸;
【小问3详解】
配制1mol·L-1Ca(NO3)2溶液时所用蒸馏水必须除去溶解的氧气,除氧方法是将蒸馏水煮沸,故答案为:将蒸馏水煮沸;
【小问4详解】
反应后将装置C中物质转移到烧杯中静置,过滤、洗涤即得到沉淀M。
【小问5详解】
取加入过量稀HCl静置后的上层溶液于试管中,加入过氧化氢,如果存在亚硫酸根离子即可被氧化成硫酸根离子,然后产生白色沉淀,可进一步证实沉淀M中含有CaSO3,故答案为:过氧化氢;产生白色沉淀;
【小问6详解】
有氧CaCl2溶液中通入SO2,SO2被氧化为三氧化硫,随后溶于水产生硫酸根离子和钙离子产生硫酸钙沉淀,对应的离子方程式为2Ca2++2SO2+O2+2H2O=2CaSO4↓+4H+;
【小问7详解】
结合实验现象和方程式可知,从上述实验现象可得出对SO2氧化起主要作用的是氧气,其理由是氯化钙溶液在有氧条件下比硝酸钙溶液在无氧条件下的酸性要强,这个强度是硫酸所体现的,故答案为:O2;氯化钙溶液在有氧条件下比硝酸钙溶液在无氧条件下的酸性要强。
17. 如图是乙酸乙酯的绿色合成路线之一:
(1)M的分子式为__。
(2)下列说法不正确的是__(填字母序号)。
A.淀粉和纤维素都属于天然高分子化合物
B.M可与新制的氢氧化铜悬浊液在加热条件下生成砖红色沉淀
C.所有的糖类都有甜味,都可以发生水解反应
D.用饱和碳酸钠溶液可以鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯
(3)乙醇分子结构中的化学键如图所示:
①乙醇与乙酸反应时,断裂的化学键是__(填字母序号),乙醇在铜作催化剂时与氧气反应,断裂的化学键是__(填字母序号),反应的化学方程式为__。
(4)乙醇和乙酸在一定条件下制备乙酸乙酯。
①乙酸中官能团的名称是_。
②生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,下列能说明该反应已达到化学平衡状态的是_(填序号)。
A.单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol水
B.单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol乙酸
C.单位时间里,消耗1mol乙醇,同时消耗1mol乙酸
D.正反应的速率与逆反应的速率相等
E.混合物中各物质的物质的量相等
(5)乙酸乙酯和丁酸互为同分异构体,丁酸有__种结构。
【答案】 ①. C6H12O6 ②. C ③. a ④. ad ⑤. 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O ⑥. 羧基 ⑦. BD ⑧. 2
【解析】
【分析】淀粉或纤维素完全水解得到M为葡萄糖,葡萄糖在酒化酶作用下得到CH3CH2OH,CH3CH2OH发生氧化反应得到CH3COOH,CH3COOH与CH3CH2OH发生酯化反应得到CH3COOCH2CH3;
(1)M为葡萄糖,写出分子式;
(2)A.淀粉和纤维素的相对分子质量较大;
B.M为葡萄糖,具有还原性;
C.糖类分为单糖,双塘,多糖,单糖不能发生水解反应;
D.饱和碳酸钠溶液中加入乙醇、乙酸和乙酸乙酯,分析现象是否相同;
(3)乙醇,乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,乙醇发生催化氧化生成乙醛,对比有机物的结构判断断裂的化学键;
(4)①乙酸中官能团的名称是羧基;
②羧酸与醇发生酯化反应,羧酸提供羟基、醇提供羟基氢,相互结合生成水,其它基团结合生成酯;
③可逆反应得到平衡时,同种物质的消耗速率与生成速率相等,据此判断;
(5)乙酸乙酯和丁酸互为同分异构体,分子式为C4H8O2,根据丁酸的分子式判断结构的种类。
【详解】(1)淀粉或纤维素完全水解得到M为葡萄糖,结构简式为HOCH2(CHOH)4CHO,葡萄糖在酒化酶作用下得到CH3CH2OH,CH3CH2OH发生氧化反应得到CH3COOH,CH3COOH与CH3CH2OH发生酯化反应得到CH3COOCH2CH3,葡萄糖的分子式为C6H12O6;
(2)A.淀粉和纤维素化学式均可表示为(C6H10O5)n,都属于天然高分子化合物,故A正确;
B.M为葡萄糖,含有醛基,可与新制氢氧化铜悬浊液在加热条件下生成砖红色沉淀,故B正确;
C.糖类分为单糖,双塘,多糖,单糖不能发生水解反应,并不是所有的糖都有甜味,故C错误;
D.乙酸乙酯在碳酸钠溶液中分层,乙醇、乙酸均溶于碳酸钠溶液,且乙酸与碳酸钠反应生成二氧化碳,现象各不同,可以进行鉴别,故D正确;
答案选C;
(3)①乙醇,乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,酸失去羟基,醇失去羟基上的氢原子,乙醇中O-H间断裂;
②乙醇发生催化氧化生成乙醛,反应方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
乙醇中O-H键断裂、羟基连接的碳原子中的C-H键断裂;
(4)①乙酸的结构简式为CH3COOH,官能团的名称为羧基;
②A.单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol水,都表示正反应方向速率,故A错误;
B.单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol乙酸,表示正逆反应速率相等,故B正确;
C.单位时间里,消耗1mol乙醇,同时消耗1mol乙酸,都表示正反应方向速率,故C错误;
D.正反应的速率与逆反应的速率相等,达到化学平衡,故D正确;
E.混合物中各物质的物质的量相等,不能表示达到平衡状态,故E错误;
答案选BD;
(5)乙酸乙酯和丁酸互为同分异构体,分子式为C4H8O2,丁酸有正丁酸和异丁酸两种结构。
18. 亚硝酰溴常用于有机合成等。工业上,常用与反应制取,其制备原理为。
(1)实验室常将液溴保存在水中,其原因是_______。实验室常用和浓硫酸混合共热制备,写出该反应的化学方程式:_______。
(2)在恒容恒温条件下,充入和,发生上述反应。下列情况表明反应达到化学平衡状态的是_______(填字母)。
A. 混合气体密度不随时间变化 B. 混合气体压强不随时间变化
C. 混合气体平均摩尔质量不随时间变化 D. 生成速率等于消耗速率
(3)某条件下,该反应速率,其中为速率常数,只与温度、催化剂有关,为反应级数,可以取负数、正数;也可以取分数和整数。为了测定反应级数,实验结果如下:
实验
反应速率
Ⅰ
0.1
0.1
0.1
Ⅱ
0.2
0.1
0.1
Ⅲ
0.2
0.2
0.1
Ⅳ
0.4
0.2
0.2
①反应级数为_______。
②其他条件相同,升高温度,_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)在体积相同的甲、乙容器中均充入和,在“恒温恒容”、“绝热恒容”条件下发生上述反应,测得压强与时间关系如图所示。提示:①绝热恒容指物质与能量与外界不交换,即对于放热反应,容器温度会升高;②对于恒温恒容条件下,气体总压强与气体总物质的量成正比例;③在体积相同的条件下,一定物质的量的气体,温度越高,压强越大。
①属于绝热恒容容器的是_______(填“甲”或“乙”),中反应物总能量_______(填“高于”或“低于”)产物总能量。气体总物质的量:_______(填“>”“<”或“=”)。
②点NO的转化率为_______。
【答案】(1) ①. 液溴易挥发 ②. 2NaBr+MnO2+2H2SO4(浓)MnSO4+Na2SO4+Br2↑+2H2O (2)BC
(3) ①. 2 ②. 增大
(4) ①. 甲 ②. 高于 ③. > ④.
【解析】
【小问1详解】
液溴易挥发,保存时需要加水覆盖进行液封,溴化钠、二氧化锰、浓硫酸共热反应生成硫酸锰、硫酸钠、溴单质和水,根据氧化还原反应配平可得该反应方程式为:2NaBr+MnO2+2H2SO4(浓)MnSO4+Na2SO4+Br2↑+2H2O, 故答案为:液溴易挥发;2NaBr+MnO2+2H2SO4(浓)MnSO4+Na2SO4+Br2↑+2H2O;
【小问2详解】
A.反应物都是气体,密度始终不变,故混合气体的密度保持不变不能说明反应达到化学平衡,A不合题意;
B.气体总压强发生变化,气体总物质的量发生变化,故混合气体压强不变时说明反应达到平衡,B正确;
C.由题干反应可知,反应前后气体的总物质的量一直在改变,故混合气体平均摩尔质量等于混合气体总质量与混合气体总物质的量之比,不变时说明反应达到平衡,C正确;
D.生成NO与消耗NOBr属于同一反应方向,由化学计量数判断,其反应速率始终相等,D错误;
故答案为:BC;
【小问3详解】
①利用Ⅰ、Ⅱ组数据可计算知,即NO浓度变为原来的两倍,反应速率变为原来的4倍,故a=2,故答案为:2;
②温度升高,反应速率增大,由速率方程可知,浓度不变,速率常数增大,故答案为:增大;
【小问4详解】
①甲容器中总压强增大,说明正反应是放热反应,甲容器为绝热恒容条件,甲的温度高于乙,b点温度高于点,两点体积和压强相等,故点总物质的量小于点,故答案为:甲;高于;>;
②用三段式计算:恒温恒容条件下,混合气体总压强之比等于混合气体总物质的量之比。,a点的转化率为,故答案为:80%。
19. 活性氧化锌(ZnO)常用于医药、涂料、陶瓷等。某科研小组以锌废料(主要成分是ZnSO4和ZnO,含少量的Fe、Cu、Pb、As等元素以及油污)为原料制备活性氧化锌及回收其他金属元素,流程如图。
已知几种金属离子生成氢氧化物的如下表:
金属离子
开始沉淀的
完全沉淀
1.5
3.7
7.9
10.0
6.3
9.7
7.4
9.4
回答下列问题:
(1)的原子结构示意图为 。中铁的化合价为_______。
(2)“浸取”中,适当加热能提高浸取速率,但是温度过高,浸取速率反而降低,其主要原因是_______。
(3)a的范围为_______。“除铁”的离子方程式为_______。
(4)金属M的化学式为_______。
(5)①“活性炭”表现的性质是_______(填字母)。
A.氧化性 B.还原性 C.吸附性
②“沉锌”的滤液采用_______、_______,过滤、洗涤、干燥等一系列操作,得到铵态氮肥。
(6)“高温焙烧”过程中发生反应的化学方程式为_______。
【答案】(1)
(2)温度过高,会加快氨水分解(或挥发)
(3) ①. (或) ②.
(4)
(5) ①. C ②. 蒸发浓缩 ③. 冷却(降温)结晶
(6)
【解析】
【分析】以锌废料(主要成分是ZnSO4和ZnO,含少量的Fe、Cu、Pb、As等元素以及油污)为原料制备活性氧化锌及回收其他金属元素的流程流程为:NH4Cl和氨水浸取锌废料,Pb元素转化为Pb(OH)Cl沉淀除去,Zn、Fe、Cu、As等元素进入溶液,加入FeCl3溶液,As元素转化为FeAsO4沉淀除去,加入H2O2溶液氧化Fe2+为Fe3+,调节溶液pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,反应为H2O2+2Fe2++4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+;再加入金属M将Cu2+置换生成Cu,根据除杂规则可知,为了不引入新的杂质,则加入过量的金属M为Zn;活性炭具有吸附作用,加入活性炭净化时除去油污;加入NH4HCO3沉锌,将Zn2+转化为碱式碳酸锌[Zn2(OH)2CO3],煅烧Zn2(OH)2CO3得到ZnO,反应为Zn2(OH)2CO32ZnO+CO2↑+H2O,沉锌时的副产物为NH4Cl,NH4Cl易溶于水,可采用降温结晶法得到,一系列操作为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,据此分析解答。
【小问1详解】
根据As的原子结构示意图可知,砷最高化合价为+5价,则FeAsO4中铁的化合价为铁为+3价,故答案为:+3;
【小问2详解】
氨水具有挥发性,一水合氨受热易分解,则“浸取”步骤温度不能过高,故答案为:温度过高会加快氨水分解(或挥发);
【小问3详解】
“除铁”是为了回收Fe元素,调pH只能生成Fe(OH)3沉淀,其他离子不应产生沉淀,结合表中数据可知,a的范围为:3.7≤a<7.4;H2O2具有强氧化性,能氧化Fe2+为Fe3+,调节溶液pH时Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,则“除铁”的离子方程式为H2O2+2Fe2++4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+,故答案为:3.7≤a<7.4;H2O2+2Fe2++4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+;
【小问4详解】
由分析可知,流程是制备活性氧化锌,并且除杂时为了不引入新的杂质,该金属将Cu2+置换生成Cu,则为金属Zn,故答案为:Zn;
【小问5详解】
①加入活性炭净化过程的目的是除去油污,与氧化性、还原性无关,主要是利用了其吸附性,活性炭吸附油污形成净化渣,故答案为:C;
②“沉锌”的滤液中含有副产物NH4Cl,可用作氮肥,并且NH4Cl易溶于水,所以一系列操作为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到铵态氮肥,故答案为:蒸发浓缩;冷却结晶;
【小问6详解】
由分析可知,高温焙烧碱式碳酸锌时生成氧化性、二氧化碳气体和水,反应为Zn2(OH)2CO32ZnO+CO2↑+H2O,故答案为:Zn2(OH)2CO32ZnO+CO2↑+H2O。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$
2024年秋季高二化学入学考试
一、选择题(共15小题,每题3分,共45分)
1. 能源和环境是人类关注的两大热点。下列说法错误的是
A. 减少火力发电,推广风力、光伏发电等措施有利于实现碳达峰
B. 南水北调可以优化水资源配置和促进区域协调发展
C. 煤,石油、天然气等化石燃料仍然是当前人类使用最多的常规能源
D. 在燃煤中添加石灰石,可以减少SO2、CO2的排放,防止污染环境
2. “挖掘文物价值,讲好中国故事”。下列有关广东博物馆的镇馆之宝的叙述错误的是
A. “信宜铜蚕”的材质主要是青铜,它属于合金材料
B “千金猴王砚”具有耐强酸、强碱腐蚀性
C. “金漆木雕大神龛”中木雕的主要成分是天然高分子材料
D. 制作“元青花人物纹玉壶春瓶”的主要原料是黏土
3. 古医典富载化学知识,下述之物见其氧化性者为
A. 金(Au):“虽被火亦未熟"
B. 石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”
C. 石硫黄(S):“能化……银、铜、铁,奇物”
D 石钟乳():“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”
4. 18世纪70年代瑞典化学家舍勒将软锰矿(主要成分为MnO2)和浓盐酸混合加热得到一种黄绿色气体——氯气。受此启发,某小组设计如下实验,能达到实验目的的是
A. 图A是制备氯气 B. 图B是纯化氯气
C. 图C是铁丝在氯气中燃烧 D. 图D是证明氯气有漂白性
5. 下列叙述正确的是
A. 油脂在酸的催化作用下可发生水解,工业上利用该反应生产肥皂
B. 乙醇能发生氧化反应,苯不能发生氧化反应
C. 一定条件下,氨基酸之间能发生反应,合成更复杂的化合物(多肽)
D. 所有的糖类、油脂和蛋白质都能发生水解反应
6. 硅被誉为信息革命的“催化剂”。高纯硅的制备简易流程如图。下列叙述正确的是
A. 反应①生成物有CO2、SiC
B. 反应②发生置换反应生成SiHCl3和H2
C. 已知SiHCl3中H显﹣1价,则反应③中氧化剂是SiHCl3,还原剂是H2
D. 制得的高纯硅可用于制造光导纤维
7. 甲烷分子结构具有高对称性且断开1molC-H键需要吸收440kJ能量。无催化剂作用下甲烷在温度达到1200℃以上才可裂解。在催化剂及一定条件下,CH4可在较低温度下发生裂解反应,甲烷在镍基催化剂上转化过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A. 甲烷催化裂解成C和需要吸收1760kJ能量
B. 步骤②、③反应均为放热反应
C. 催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积
D. 使用该催化剂,反应的焓变不变
8. 近日,一款激素类药物“醋酸氢化可的松片”上热搜。它的键线式如图所示。已知:与四个互不相同的原子或基团相连接的碳原子叫手性碳原子。下列叙述错误的是
A. 该物质中含有3个甲基 B. 该物质分子含有手性碳原子
C. 该物质能发生氧化、加成、取代反应 D. 该物质能与溶液反应
9. 化学与生活密切相关。下列说法错误的是( )
A. 纯碱可用于去除餐具的油污
B. “火树银花”中的焰火实质上是金属元素的焰色反应
C. 碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查
D. 煤经过气化、液化等化学变化过程,可以转化为清洁能源
10. 工业上,常用氨气脱硝。一定温度下,向恒容密闭容器中充入和,发生反应:。测得各物质的物质的量与时间关系如图所示。下列叙述错误的是
A. 乙代表
B. 逆反应速率:
C. 内丁的平均反应速率为
D. 点正反应速率与逆反应速率之差等于0
11. 化学与生产、生活、科技、环境等密切相关。下列说法正确的是
A. “华为麒麟980”手机中芯片的主要成分是二氧化硅
B. “复兴号”高铁车厢连接处使用的增强聚四氟乙烯板属于有机高分子材料
C. 《本草纲目》中“冬月灶中所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁,取硷浣衣”中硷是Na2CO3
D. 《梦溪笔谈》中“方家以磁石磨针锋,则能指南”中的磁石主要成分为Fe2O3
12. 下列陈述I与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
A
常温下,向铝片表面滴加浓硫酸,没有明显现象
铝不和浓硫酸发生化学反应
B
在酸性KMnO4溶液中通入乙烯,溶液褪色
乙烯有漂白性
C
将盛满Cl2和CH4(体积比为4:1)的量筒倒置盛饱和食盐水的水槽中,光照下观察到液面缓慢上升
产物中含有易溶于水的HCl
D
将光洁的铜丝灼烧后,铜丝变黑,趁热将其插入2mL乙醇中,铜丝变红
乙醇具有氧化性
A. A B. B C. C D. D
13. 下列叙述正确的是
A. 有机物碳原子数越多,沸点一定越大
B. 丙烯与溴加成的产物是
C. 淀粉和纤维素都可以发生水解,最终产物都是葡萄糖
D. 正丁烷与异丁烷互为同分异构体是因为相对分子质量相同,空间结构不同
14. 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. (重氨)含中子数为
B. 乙烯和乙醇蒸气的混合物完全燃烧消耗分子数为
C. 在中生成时转移电子数为
D. 和足量乙醇反应生成酯基的数目为
15. 下列空气污染物与其主要来源对应错误的是
污染物
来源
A
SO2
雷电时在空气中产生
B
NO和NO2
飞机、汽车尾气
C
悬浮颗粒物
建筑施工、燃煤的使用
D
HCHO
家具生产与使用、质量低劣的涂料的使用
A. A B. B C. C D. D
二、解答题(4小题,共55分)
16. 某校化学兴趣小组拟探究SO2与Ca(NO3)2溶液的反应。
I.实验一:用如图所示装置制备SO2,然后将SO2,通入Ca( NO3)2溶液中,有白色沉淀M产生。
(1)A装置中发生反应的化学方程式为_______。仪器a的名称是_______。
(2)装置D的作用是_______。
(3)配制1mol·L-1Ca(NO3)2溶液时所用蒸馏水必须除去溶解的氧气,除氧方法是____。
II.根据所学知识推测:白色沉淀M可能为CaSO3或CaSO4,也可能是二者混合物。(查阅资料得知:CaSO4微溶于水; CaSO3难溶于水)
实验二:探究白色沉淀M的成分。反应后将装置C中物质转移到烧杯中静置,→b→c→得到沉淀M。取沉淀M少许于试管中,加入过量的HCl充分反应,发现沉淀部分溶解。由此可知白色沉淀M含有CaSO3。
(4)操作b, c的名称分别为_______,_______。
(5)取加入过量稀HCl静置后的上层溶液于试管中,加入一种试剂,可进一步证实沉淀M中含有CaSO3,则所加试剂及现象是_______。
实验三:探究的产生途径,将SO2分别缓慢通入物质的量浓度相等的无氧CaCl2溶液、有氧CaCl2溶液、无氧Ca(NO3)2溶液中,一段时间后,测溶液的pH,结果表明:①无氧CaCl2溶液中无沉淀,其他两溶液中均有沉淀;②三种溶液均呈酸性,其中无氧CaCl2溶液酸性最弱,有氧CaCl2溶液酸性最强。
(6)有氧CaCl2溶液中通入SO2发生反应的离子方程式为_______。
(7)从上述实验现象,你认为对SO2氧化起主要作用的是_______ (填 “O2”或“”),其理由是_______。
17. 如图是乙酸乙酯的绿色合成路线之一:
(1)M的分子式为__。
(2)下列说法不正确的是__(填字母序号)。
A.淀粉和纤维素都属于天然高分子化合物
B.M可与新制的氢氧化铜悬浊液在加热条件下生成砖红色沉淀
C.所有的糖类都有甜味,都可以发生水解反应
D.用饱和碳酸钠溶液可以鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯
(3)乙醇分子结构中的化学键如图所示:
①乙醇与乙酸反应时,断裂的化学键是__(填字母序号),乙醇在铜作催化剂时与氧气反应,断裂的化学键是__(填字母序号),反应的化学方程式为__。
(4)乙醇和乙酸在一定条件下制备乙酸乙酯。
①乙酸中官能团的名称是_。
②生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,下列能说明该反应已达到化学平衡状态的是_(填序号)。
A.单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol水
B.单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol乙酸
C.单位时间里,消耗1mol乙醇,同时消耗1mol乙酸
D.正反应的速率与逆反应的速率相等
E.混合物中各物质的物质的量相等
(5)乙酸乙酯和丁酸互为同分异构体,丁酸有__种结构。
18. 亚硝酰溴常用于有机合成等。工业上,常用与反应制取,其制备原理为。
(1)实验室常将液溴保存在水中,其原因是_______。实验室常用和浓硫酸混合共热制备,写出该反应的化学方程式:_______。
(2)在恒容恒温条件下,充入和,发生上述反应。下列情况表明反应达到化学平衡状态的是_______(填字母)。
A. 混合气体密度不随时间变化 B. 混合气体压强不随时间变化
C. 混合气体平均摩尔质量不随时间变化 D. 生成速率等于消耗速率
(3)某条件下,该反应速率,其中为速率常数,只与温度、催化剂有关,为反应级数,可以取负数、正数;也可以取分数和整数。为了测定反应级数,实验结果如下:
实验
反应速率
Ⅰ
0.1
0.1
0.1
Ⅱ
0.2
01
0.1
Ⅲ
0.2
0.2
0.1
Ⅳ
0.4
0.2
0.2
①反应级数为_______。
②其他条件相同,升高温度,_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)在体积相同的甲、乙容器中均充入和,在“恒温恒容”、“绝热恒容”条件下发生上述反应,测得压强与时间关系如图所示。提示:①绝热恒容指物质与能量与外界不交换,即对于放热反应,容器温度会升高;②对于恒温恒容条件下,气体总压强与气体总物质的量成正比例;③在体积相同的条件下,一定物质的量的气体,温度越高,压强越大。
①属于绝热恒容容器的是_______(填“甲”或“乙”),中反应物总能量_______(填“高于”或“低于”)产物总能量。气体总物质的量:_______(填“>”“<”或“=”)。
②点NO的转化率为_______。
19. 活性氧化锌(ZnO)常用于医药、涂料、陶瓷等。某科研小组以锌废料(主要成分是ZnSO4和ZnO,含少量的Fe、Cu、Pb、As等元素以及油污)为原料制备活性氧化锌及回收其他金属元素,流程如图。
已知几种金属离子生成氢氧化物的如下表:
金属离子
开始沉淀的
完全沉淀的
1.5
3.7
7.9
10.0
6.3
9.7
7.4
9.4
回答下列问题:
(1)的原子结构示意图为 。中铁的化合价为_______。
(2)“浸取”中,适当加热能提高浸取速率,但是温度过高,浸取速率反而降低,其主要原因是_______。
(3)a的范围为_______。“除铁”的离子方程式为_______。
(4)金属M的化学式为_______。
(5)①“活性炭”表现的性质是_______(填字母)。
A.氧化性 B.还原性 C.吸附性
②“沉锌”的滤液采用_______、_______,过滤、洗涤、干燥等一系列操作,得到铵态氮肥。
(6)“高温焙烧”过程中发生反应的化学方程式为_______。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$