内容正文:
邢台一中2024—2025学年第一学期开学考试
高二年级化学试题
说明:
1.本试卷共8页,满分100分。
2.请将所有答案填写在答题卡上,答在试卷上无效。
相对原子质量:H 1 Li 7 Be 9 C 12 O 16 N 14 Mg 24 Cl 35.5 Ca 40 Cu 64 Br 80
一、选择题(共14小题,每题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 这么近,那么美,周末到河北。下列说法正确的是
A. 山海关城墙的青砖的主要成分为
B. “剑外忽传收蓟北,初闻涕泪满衣裳”,泪水属于电解质
C. 藏品“明犀角杯”的主要成分为金属材料
D. “定州花瓷瓯,颜色天下白”,定窑烧制的白瓷(主要成分为)属于无机非金属材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.砖的主要成分为黏土。青砖是在烧制过程中,通过加水冷却的方式,使粘土中的铁不完全氧化(FeO),从而呈现青色氧化铁为红色,故A项错误;
B.诗句:剑外忽传收蓟北,初闻涕泪满衣裳”中的泪水属于混合物,不是电解质,故B项错误;
C.“明犀角杯”的主要成分为角质纤维,属于非金属材料,故C项错误;
D.白瓷的主要成分为xK2O⋅yAl2O3⋅2SiO2属于无机非金属材料,故D项正确;
故本题选D。
2. 化学用语是化学专业语言,是学习化学的工具。下列有关化学用语的说法正确的是
A. 二氯化二硫的电子式:
B. 天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,其结构简式:
C. 用电子式表示的形成过程:
D. 的电子式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.二氯化二硫是共价化合物,电子式为 ,故A错误;
B.天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,其结构简式为,故B正确;
C.是共价化合物,用电子式表示的形成过程为,故C错误;
D.是共价化合物,电子式为,故D错误;
选B。
3. 工业上制备下列物质的生产流程合理的是
A. 工业制硝酸:
B. 生产硅:石英砂粗硅Si(纯)
C. 工业制硫酸:(溶液)
D. 由铝土矿冶炼铝:铝土矿
【答案】B
【解析】
【详解】A.工业制硝酸的流程为一定条件下氮气与氢气反应制得氨气,氨气加热条件下发生催化氧化反应转化为一氧化氮,一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮溶于水制得硝酸,则题给生产流程不合理,A错误;
B.由石英砂制高纯硅的流程为石英砂与焦炭在高温条件下反应制得粗硅,粗硅与氯化氢在加热条件下反应制得三氯硅烷,三氯硅烷高温条件下与氢气反应制得纯硅,则题给生产流程合理,B正确;
C.由黄铁矿或硫磺制硫酸的流程为黄铁矿或硫磺煅烧制得二氧化硫,二氧化硫发生催化氧化反应转化为三氧化硫,三氧化硫用98%的浓硫酸吸收制得硫酸,则题给生产流程不合理,C错误;
D.由铝土矿冶炼铝:铝土矿提纯氧化铝,电解熔融氧化铝冶炼金属铝,则题给生产流程不合理,D错误;
故选B。
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 质量分数为的乙醇水溶液中含有的氧原子总数为
B. 将足量浓、稀硝酸分别还原为和,浓、稀硝酸得到的电子数均为
C. 浓硫酸与足量铜加热反应生成分子的数目为
D. 乙炔和乙醛蒸气的混合气体,完全燃烧消耗氧气分子的数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙醇溶液中除了乙醇,水中也含O原子,100g质量分数为46%的乙醇(CH3CH2OH)水溶液中含有的乙醇的物质的量为n==1mol,含O原子为1mol;水的物质的量n==3mol,故含O原子为3mol,故此溶液中共含O原子为4mol,O个数为4NA个,故A正确;
B.32g铜的物质的量为n==0.5mol,而铜反应后变为+2价,故0.5mol铜反应失去NA个电子,则硝酸得电子为NA个,故B正确;
C.50 mL 18.4 mol•L-1浓硫酸中含有H2SO4的物质的量n(H2SO4)=18.4mol/L×0.05L=0.92mol,若与足量铜微热完全反应,生成SO2分子的数目为0.46NA,但随着反应的进行,硫酸变为稀硫酸,反应就不再发生,因此反应产生的SO2分子的数目小于0.46NA,故C错误;
D.乙炔的分子式是C2H2,乙醛的分子式是C2H4O,乙醛的分子式可认为C2H2H2O,乙炔和乙醛燃烧时需要氧气的量,可以认为都是乙炔燃烧需要的氧气量,乙炔完全燃烧需要2.5mol氧气,故乙炔和乙醛蒸气的混合气体,完全燃烧也需要2.5mol氧气,即氧气分子的数目为,故D正确;
答案选C。
5. T℃时,向5L恒容密闭容器中充入1mol和1mol,发生反应:,1min后反应达到平衡状态,测得容器中的体积分数为25%,下列说法正确的是
A. 反应达平衡时,容器中、HI的浓度之比为1:2
B. 向容器内通入一定体积的氩气,反应速率会加快
C. 容器内混合气体的平均摩尔质量不变时,可以判断反应已达到平衡状态
D. 1min内,
【答案】A
【解析】
【分析】该反应是气体体积不变的反应,由平衡时氢气的体积分数为25%可知,平衡时氢气的物质的量为25%×2mol=0.5mol,由方程式可知,平衡时碘的物质的量为0.5mol、碘化氢的物质的量为(1mol—0.5mol) ×2=1mol。
【详解】A.由分析可知,平衡时氢气的物质的量为0.5mol、碘化氢的物质的量为1mol,容器中氢气和碘化氢的浓度之比为1:2,故A正确;
B.向容器内通入一定体积的氩气,反应物浓度不变,反应速率不变,故B错误;
C.该反应是气体分子数不变的反应,则容器内混合气体的平均摩尔质量不变时,不可以判断反应已达到平衡状态,故C错误;
D.由分析可知,平衡时氢气的物质的量为0.5mol,则1min内,氢气的反应速率为≈0.00083 mol/(L·s) ,故D错误;
故选A。
6. 氯化亚铜微溶于水、难溶于乙醇,易被氧化,广泛应用于医药和有机合成等工业。以废铜渣(主要含有和少量难溶于酸、碱的固体)为原料制备的工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A. “浸出”时,作氧化剂
B. 滤渣的主要成分为难溶于酸、碱的固体
C. “还原”时,发生反应的离子方程式为
D. 与水洗相比,“醇洗”的目的为减少的溶解、提高产率
【答案】C
【解析】
【分析】废铜渣主要含Cu、CuO,还有少量难溶于酸、碱的固体,加入硫酸溶液与CuO反应生成硫酸铜,Cu单质与在酸性条件下反应生成硝酸铜,过滤后加入、溶液发生氧化还原反应生成CuCl,其难溶于乙醇,易被氧化,用乙醇清洗后干燥得到CuCl,据此解答。
【详解】A.“浸出”时硝酸根被还原,作氧化剂,A正确;
B.根据以上分析可知滤渣的主要成分为难溶于酸、碱的固体,B正确;
C.“还原”时,亚硫酸根被铜离子氧化,发生反应的离子方程式为,C错误;
D.由于氯化亚铜微溶于水、难溶于乙醇,易被氧化,因此与水洗相比,“醇洗”的目的为减少的溶解、提高产率,D正确;
答案选C。
7. 氢卤酸的能量关系如图所示,下列说法正确的是
A. 已知气体溶于水放热,则的
B. 相同条件下,的比的小
C. 相同条件下,的比的大
D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.已知气体溶于水放热,HX(g)HX(aq)的小于0,则的HX(aq)HX(g),故A正确;
B.由题干图示信息可知,过程HX(g) H(g)+X(g)代表化学键断裂过程,为吸热过程,∆H2>0,HBr的热稳定性强于HI,则相同条件下,HBr的比HI的大,故B错误;
C.相同条件下,都表示气态氢原子到溶液中氢离子的形成,则二者的相同,故C错误;
D.由题干图示信息可知,过程HX(g)H(g)+X(g)代表化学键断裂过程,为吸热过程,,∆H2>0,故D错误;
故选A。
8. 阿司匹林是一种重要的合成药物,化学名称为乙酰水杨酸,具有解热镇痛作用。其合成方法如图所示,下列说法正确的是
A. 向上述合成过程中加入NaOH溶液消耗掉乙酸,可以促进反应正向进行
B. 乙酰水杨酸的分子式为
C. 水杨酸和乙酰水杨酸与完全反应需要的的物质的量之比为4:5
D. 乙酰水杨酸与反应生成
【答案】B
【解析】
【详解】A.水杨酸、乙酸酐、乙酰水杨酸、乙酸均可以和氢氧化钠溶液反应,加入NaOH溶液不能促进反应正向进行,故A项错误;
B.由乙酰水杨酸的结构式可知,乙酰水杨酸的分子式为C9H8O4,故B项正确;
C.水杨酸和乙酰水杨酸均只有苯环与H2反应,故需要的H2的物质的量之比为1:1,故C项错误;
D.乙酰水杨酸的物质的量未知,无法计算CO2的物质的量,故D项错误;
故本题选B。
9. 锂离子电池及其迭代产品依然是目前世界上主流的手机电池。近期研发的一种可充电电池的原理示意图如下图,电池反应为,下列说法正确的是
A. 放电时,正极反应为
B. 电解质可用水作溶剂,更有利于传递离子
C. 放电时,钙电极发生还原反应
D. 放电时,当转移0.2mol电子时,理论负极室中电解质的质量增加2.6g
【答案】D
【解析】
【分析】由总反应可知,放电时,钙电极为原电池的负极,钙失去电子发生氧化反应生成钙离子,电极反应式为:Ca-2e-= Ca2+,Li1-xFePO4/LiFePO4电极为正极,Li1-xFePO4在正极得到电子发生还原反应生成LiFePO4,电极反应式为:Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4;充电时,与直流电源负极相连的钙电极是电解池的阴极,钙离子在阴极得到电子发生还原反应生成钙,电极反应式为:Ca2+-2e-=Ca,Li1-xFePO4/LiFePO4电极为阳极,电极反应式为:LiFePO4-xe-= Li1-xFePO4+xLi+,以此分析回答;
【详解】A.由分析可知,放电时,Li1-xFePO4/LiFePO4电极为正极,Li1-xFePO4在正极得到电子发生还原反应生成LiFePO4,电极反应式为:Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4,故A项错误;
B.Ca是活泼金属,会与水反应,因此电解质不能用水作溶剂,故B项错误;
C.由分析可知,放电时,钙电极为原电池的负极,钙原子失去电子发生氧化反应生成钙离子,故C项错误;
D.由分析可知,放电时,当转移0.2电子时,0.1molCa在负极失去发生氧化反应生成钙离子,则负极室中电解增加的质量为:0.1mol×40g/mol=4.0g,0.2mol锂离子由负极室通过锂离子导体膜进入正极室,则理论上阴极室中电解质增加的质量为0.1mol×40g/mol-0.2mol×7g/mol=2.6g,故D项正确;
故本题选D。
10. 用下列实验装置(部分夹持装置略去)进行相应的实验,能达到实验目的的是
A
B
C
D
中和热的测定
合成氨并检验氨的生成
完成喷泉实验
向Cu和浓硫酸反应后的混合物中加水稀释
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,图中缺少玻璃搅拌器,A错误;
B.干燥的pH试纸不能检验氨气,B错误;
C.二氧化硫在氢氧化钠溶液中的溶解度较大,可以形成喷泉,C正确;
D.反应后的溶液中可能还有浓硫酸,故稀释的时候,应该采用酸入水的方式,D错误;
故选C。
11. 实验室用还原(沸点:31.85℃)制备高纯硅的装置如图所示(夹持装置和尾气处理装置略去),下列说法正确的是
A. 装置Ⅱ、Ⅲ中依次盛装的是浓硫酸、冰水
B. 实验时,应先加热管式炉,再打开活塞K
C. 为鉴定制得的硅中是否含有微量铁单质,需要用到的试剂为盐酸、双氧水、KSCN溶液
D. 该实验中制备氢气的装置也可用于实验室制
【答案】C
【解析】
【分析】Ⅰ为氢气的发生装置,Ⅱ为干燥装置,浓硫酸是常用的干燥剂,装置Ⅲ需水浴加热,目的是使SiHCl3汽化,与氢气充分混合;装置Ⅳ不能采用普通玻璃管的原因是温度太高,普通玻璃管易熔化;保证实验成功的关键是:装置要严密;控制好温度等,以此解答该题;
【详解】A.本题制备高纯硅,反应应在装置Ⅳ中进行,装置Ⅰ的目的是制备氢气,氢气中含有水蒸气,对后续实验产生干扰,必须除去,因此装置Ⅱ的作用是除去氢气中的水蒸气,即装置Ⅱ中盛放浓硫酸,装置Ⅲ的作用是提供SiHCl3气体,因此在水浴中加热,不能使用冰水,A错误;
B.实验时应先通入氢气,目的是排出装置中的空气,防止氢气不纯,在加热时爆炸,B错误;
C.铁与盐酸反应生成Fe2+,Fe2+被H2O2氧化成Fe3+,Fe3+与KSCN溶液反应,溶液变红色,可以鉴定是否含有铁单质,C正确;
D.实验室制备SO2,用亚硫酸钠与浓硫酸反应,亚硫酸钠易溶于水,不能用启普发生器发生反应,因此不能用于浓硫酸与亚硫酸钠反应制备SO2,D错误;
故选C。
12. 利用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。下列说法不正确的是
A. Y与N的浓溶液共热反应可生成Z
B. 将X与Z混合,反应生成的氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
C. 从氧化还原反应的角度分析,可由Z与反应来制备
D. 中存在-1和-2两种价态的氧原子,且二者的个数比为1∶3
【答案】C
【解析】
【分析】根据价类二维图可知,X是,Y是S,Z是,Q是,M是,N是。
【详解】A.浓硫酸具有强氧化性,单质S具有还原性,两者归中反应生成气体,A正确;
B.与混合,归中反应生成单质S,化学方程式为,因此氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1,B正确;
C.中S元素的平均化合价为+2价,若与发生反应生成,硫元素化合价只有降低没有升高,反应不会发生,无法制备,可用S与反应来制备,C错误;
D.中S元素化合价为+6价,根据化合价代数和为0可知,中存在-1和-2两种价态的氧原子,个数分别为2个和6个,即个数比为1∶3,D正确;
答案选C。
13. 工业上常采用NaOH溶液吸收工业尾气中的NO和NO2,其原理如下。
反应:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O;
反应:2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O。
NaOH溶液浓度越大黏稠度越高。控制其他条件不变,将NO和NO2体积比为1∶1、2∶1的混合气体分别通过体积相同、浓度不同的NaOH溶液后,氮氧化物吸收率变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 曲线表示体积比为1∶1的混合气体吸收率的变化
B. 当NaOH浓度高于1.25 mol·L-1时,吸收率下降的原因可能是NaOH黏稠度过高,不利于氮氧化物的吸收
C. 向体积比为2∶1的NO和NO2混合气体中通入少量O2,可提高氮氧化物的吸收率
D. 将1 mol NO和3 mol NO2混合气体通入足量NaOH溶液完全吸收,所得溶液中=2
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据反应I和反应II可知,体积比为1∶1时的吸收率远大于体积比为2∶1的,故曲线I表示体积比为1∶1的混合气体吸收率的变化,A正确;
B.当NaOH浓度高于1.25 mol·L-1时,吸收率下降的原因可能是NaOH黏稠度过高,不利于氮氧化物的吸收,B正确;
C.向体积比为2∶1的NO和NO2混合气体中通入少量O2,O2可以将NO氧化为NO2,可提高氮氧化物的吸收率,C正确;
D.将1 mol NO和3 mol NO2混合气体通入足量NaOH溶液中完全吸收,所得溶液中=3,D错误。
14. 将28.8gCu投入一定浓度的硝酸溶液中,铜完全溶解,共收集到和的混合气体11.2L,将此混合气体和一定体积的混合(上述气体体积均在标准状况下测定),恰好使混合气体完全溶于水中得到100mL硝酸溶液。下列说法正确的是
A. 28.8gCu消耗硝酸的物质的量为0.5mol B. 混合气体中和的物质的量之比为
C. 所得100mL硝酸溶液的浓度为2mol/L D. 通入的体积为5.04L
【答案】D
【解析】
【详解】A.28.8gCu的物质的量是28.8g÷64g/mol=0.45mol,因此生成0.45mol硝酸铜。和的混合气体标况下是11.2L,物质的量是0.5mol,所以依据氮元素守恒可知消耗硝酸的物质的量为0.45mol×2+0.5mol=1.4mol,A错误;
B.反应中转移电子的物质的量是0.45mol×2=0.9mol,设混合气体中和的物质的量分别是xmol、ymol,则x+y=0.5、3x+y=0.9,解得x=0.2、y=0.3,即二者的物质的量之比为,B错误;
C.根据氮元素守恒可知所得100mL硝酸溶液中硝酸的物质的量是0.5mol,浓度为5mol/L,C错误;
D.根据电子得失守恒可知消耗氧气的物质的量是0.9mol÷4=0.225mol,标况下的体积为0.225mol×22.4L/mol=5.04L,D正确;
答案选D。
二、非选择题(包含4小题,共58分)
15. 溴单质是重要的化工原料之一,工业上从海水中提取溴的流程如下:(已知:海水中溴元素主要以形式存在)
(1)苦卤中含镁离子,富集后得到氯化镁溶液,从溶液中得到晶体的主要实验操作是_________、过滤、洗涤、干燥。
(2)将吹出后的含的空气按一定速率通入吸收塔,用和水进行吸收,写出吸收反应的离子方程式_________。
(3)吸收后的空气进行循环利用。吹出时,吹出率与吸收塔中流量的关系如图所示。流量过大,吹出率反而下降的原因是:_________。
(4)“吸收”及后续步骤的工艺也可采用如下流程:
空气吹出的含和的水溶液
写出上述步骤①中发生反应生成一种气体的离子方程式:_________。当有参加反应,发生转移的电子数为_________。
(5)已知海水中含量为,依据上述流程,若海水中的溴元素转化为工业溴,至少需要标准状况下的体积为_________L(忽略溶解)。
(6)我国科学家最新研发出可充电的非水相镁—溴电池,其工作原理如图所示(正、负极区之间的离子选择性膜只允许通过;反应前,正、负极区电解质溶液质量相等)。下列说法正确的是_________。
A. Mg作负极,发生还原反应
B. 石墨电极上发生的电极反应为
C. 当外电路通过0.2mol电子时,正、负极区电解质溶液质量差为2.4g
D. Mg电极的电势高于石墨电极
【答案】(1)蒸发浓缩、冷却结晶
(2)SO2+Br2+2H2O=4H+++2Br-
(3)过量的SO2随吸收Br2后的空气进入吹出步骤,与溴反应,使溴的吹出率下降
(4) ①. ②. 5NA
(5)112 (6)BC
【解析】
【分析】海水蒸发浓缩得到浓缩海水,酸化后通入Cl2氧化溴离子得到含Br2的混合溶液,利用热空气吹出Br2,被SO2吸收得到含HBr的混合溶液,通入Cl2氧化得到Br2,富集溴元素得到含Br2的混合溶液,蒸馏得到Br2。
【小问1详解】
从MgCl2溶液中得到MgCl2·6H2O晶体的主要实验操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;
【小问2详解】
SO2和水吸收Br2的离子方程式:SO2+Br2+2H2O=4H+++2Br-,故答案为:SO2+Br2+2H2O=4H+++2Br-;
【小问3详解】
SO2流量过大,SO2随空气吹出,未参与反应,故Br2吹出率下降的原因是:过量的SO2随吸收Br2后的空气进入吹出步骤,与溴反应,使溴的吹出率下降,故答案为:过量的SO2随吸收Br2后的空气进入吹出步骤,与溴反应,使溴的吹出率下降;
【小问4详解】
①步骤①中发生反应生成CO2的离子方程式:,故答案为:;
②由离子方程式:可知,生成3mol Br2,转移5mol电子,转移电子数为5NA,故答案为:5NA;
【小问5详解】
Cl2与Br-反应的离子方程式为:,5m3海水中的溴元素的物质的量为:,提取过程中需要两次通入氯气实现溴离子氧化,至少需要标准状况下Cl2的体积为:,故答案为:112;
【小问6详解】
A.Mg作负极,失电子,发生氧化反应,故A项错误;
B.石墨电极为正极,得电子,发生的电极反应式为:,故B项正确;
C.当外电路通过0.2mol电子时,负极发生电极反应: Mg-2e-= Mg2+,根据溶液的电中性,会有0.1molMg2+从负极区到正极区,故正极区质量增加,故正负极区电解质溶液质量差为0.1mol×24g/mol=2.4g,故C项正确;
D.Mg为负极,石墨为正极,Mg的电势低于石墨,故D项错误;
故答案为:BC。
16. 某实验小组以粗铍(含少量的、、、、)为原料制备、提纯,并测定产品中的含量。
Ⅰ.的制备
按如图所示装置(夹持装置略)制备。
已知:
①乙醚沸点为34.5℃;溶于乙醚,不溶于苯,易与水发生反应;溶于乙醚和苯;、不溶于乙醚和苯。
②与的化学性质相似。
(1)装置A中,浓硫酸与浓盐酸混合制HCl,仪器a的名称为_________。
(2)装置C中冷水应从冷凝管的_________(填“c”或“d”)端管口进入。装置D的作用是_________。
(3)装置C中发生的主要反应的化学方程式为_________。
(4)上述实验装置的缺点是_________。
Ⅱ.的提纯
反应后,装置A中的乙醚溶液经过滤、蒸馏出乙醚得到固体,用苯溶解固体,充分搅拌后过滤、洗涤、干燥得产品。
(5)用苯溶解固体,充分搅拌后过滤,目的是_________。
(6)设计实验方案检验产品中是否含有;取产品溶于适量的盐酸中,_________(完成后续实验操作、现象及结论)。
Ⅲ.的纯度测定
取1.000g上述产品溶于盐酸配成250mL溶液;取25.00mL溶液,用NaOH溶液调节pH,过滤、洗涤,得固体;加入溶液溶解固体,滴加酚酞作指示剂,用盐酸滴定其中的KOH,消耗盐酸24.00mL。
(已知:;滴定过程中、不与盐酸反应)
(7)用NaOH溶液调节pH不能过大,其原因为_________(用化学方程式表示)。
(8)的纯度为_________。
【答案】(1)恒压分液漏斗或恒压滴液漏斗
(2) ①. c ②. 防止BeCl2因吸收空气中水蒸气而水解
(3)Be+2HCl=BeCl2+H2↑
(4)缺少HCl、H2尾气处理装置或缺少尾气处理装置
(5)除去AlCl3杂质
(6)滴加KSCN溶液,如呈红色,说明含氯化铁
(7)Be(OH)2+2NaOH= Na2Be(OH)4
(8)96%
【解析】
【分析】装置A中浓硫酸与浓盐酸混合制HCl,通入Ar气体可促使HCl气体进入装置C中与粗铍(含少量的Mg、Fe、Al、Cu、Si等)反应生成BeCl2、MgCl2、FeCl2、AlCl3,装置B和D的浓硫酸具有吸水性,能干燥气体。
【小问1详解】
装置A中,浓硫酸与浓盐酸混合制HCl,仪器a的名称为恒压分液漏斗或恒压滴液漏斗,故答案为:恒压分液漏斗或恒压滴液漏斗;
【小问2详解】
①装置C中冷水应从冷凝管的c端管口进入,故答案为:c;
②已知BeCl2易发生水解,作用是防止BeCl2因吸收空气中水蒸气而水解,故答案为:防止BeCl2因吸收空气中水蒸气而水解;
【小问3详解】
浓硫酸与浓盐酸混合制HCl,HCl气体进入C中与Be反应生成氯化铍和氢气,发生的主要反应的化学方程式为:Be+2HCl=BeCl2+H2↑,故答案为:Be+2HCl=BeCl2+H2↑;
【小问4详解】
盐酸与粗铍中活泼金属单质反应生成氢气,多余的尾气氯化氢和氢气没有吸收装置,则上述实验装置的缺点是缺少HCl、H2尾气处理装置或缺少尾气处理装置,故答案为:缺少HCl、H2尾气处理装置或缺少尾气处理装置;
【小问5详解】
已知BeCl2溶于乙醚、不溶于苯,AlCl3溶于乙醚且溶于苯,用苯溶解固体,充分搅拌后过滤,目的是除去AlCl3杂质,故答案为:除去AlCl3杂质;
【小问6详解】
设计实验方案检验产品中是否含有BeCl2;取BeCl2产品溶于适量的盐酸中,滴加KSCN溶液,如呈红色,说明含氯化铁,故答案为:滴加KSCN溶液,如呈红色,说明含氯化铁;
【小问7详解】
已知Be(OH)2与Al(OH)3的化学性质相似,则Be(OH)2可溶于NaOH,化学方程式为:Be(OH)2+2NaOH= Na2Be(OH)4,调节溶液pH时要控制pH不能过大,若过大,会使Be(OH)2溶解,导致测定结果偏低,故答案为:Be(OH)2+2NaOH= Na2Be(OH)4;
【小问8详解】
根据滴定原理:KOH+HCl=KCl+H2O,则n(KOH)=n(HCl)=c∙V=0.1000mol⋅L−1×24.00×10-3L=2.40×10-3mol,由4KF+Be(OH)2=K2BeF4+2KOH,可知n(Be)=n[Be(OH)2)]= ×n(KOH)=×2.40×10-3mol=1.20×10-3mol,BeCl2的纯度为:,故答案为:96%。
17. 、均为大气污染物,利用催化剂处理污染气体成为化工的热点问题,在一定温度时,有催化剂存在的条件下,密闭容器中CO与转化为与,其相关反应为:
(1)已知:
①
②
③
则反应_________。
(2)一定条件下,通过转化反应:,治理CO和产生的污染。向体积相同的三个恒容密闭容器中均充入和进行下列实验:
实验序号
反应温度
催化剂
Ⅰ
恒温
无
Ⅱ
恒温
有
Ⅲ
初始温度,绝热容器
无
注:绝热容器的反应体系和外界环境无热交换
①实验Ⅰ、Ⅱ中随时间t的变化曲线如图,实验Ⅰ反应开始至平衡时间段内_________。平衡时CO的体积分数:实验Ⅰ_________实验Ⅱ(填“大于”“小于”或“等于”)。
②某时刻向实验Ⅱ容器充入一定量,使容器内压强增大。则反应速率_________(填“变大”“变小”或“不变”)。反应一段时间后,发现实验Ⅲ比Ⅰ反应速率增大,其原因是_________。
(3)转化反应,在的催化作用下反应历程可分为:第一步:;第二步_________(将化学方程式补充完整)。
(4)按照符合“绿色化学”要求(原子利用率),有些原料可采用光催化反应技术直接合成乙酸,下列原料组合符合要求的是_________(填标号)。
A. B. C. D.
(5)下列描述的化学反应状态,不一定是平衡状态的是_________。
A. ,绝热、恒容下,反应体系中气体的压强保持不变
B. ,恒温、恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变
C. ,恒温、恒容下,体系中气体的密度保持不变
D. ,恒温、恒容下,反应体系中气体的平均摩尔质量保持不变
【答案】(1)
(2) ①. ②. 等于 ③. 不变 ④. 反应体系是绝热系统,该反应放热,会使体系升温,从而加快反应速率
(3)FeO++CO=Fe++CO2 (4)BD (5)D
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应①+反应②-反应③得到反应,则该反应的反应热为:,故答案为:;
【小问2详解】
①有催化剂时达到平衡需要的时间短,故图中上面的曲线对应的是实验Ⅱ,下面的曲线对应的是实验I,从方程式可以看出,N2与N2O的化学计量数相同,经过t2min达平衡,N2O的浓度变化量为0.5mol/L,故实验I中用N2O表示的化学反应速率为:,故答案为:;
②催化剂不影响反应限度,故平衡时的体积分数:实验Ⅰ等于实验Ⅱ,故答案为:等于;③某时刻向实验Ⅱ容器充入一定量Ar(g),容器内压强增大,但各物质浓度不变,反应速率不变,故答案为:不变;
④反应Ⅲ为绝热容器,反应一段时间后,发现实验Ⅲ比Ⅰ反应速率增大,该反应为放热反应,原因为:反应体系是绝热系统,该反应放热,会使体系升温,从而加快反应速率,故答案为:反应体系是绝热系统,该反应放热,会使体系升温,从而加快反应速率;
【小问3详解】
第二步反应=总反应-第一步反应,故第二步反应为:FeO++CO=Fe++CO2;
【小问4详解】
乙酸的结构简式为CH3COOH,实验式为CH2O;
A.由原子个数守恒可知,CO2+H2不能发生原子利用率100%的反应得到乙酸,故A项不符合题意;
B.由原子个数守恒可知,CO+H2能发生原子利用率100%的反应得到乙酸,故B项符合题意;
C.由原子个数守恒可知,H2O+CH4不能发生原子利用率100%的反应得到乙酸,故C项不符合题意;
D.由原子个数守恒可知,CO2+CH4能发生原子利用率100%的反应得到乙酸,故D项符合题意;
故答案为:BD;
【小问5详解】
A.该反应前后气体分子数不变,绝热、恒容下,反应体系中气体的压强保持不变,说明温度也保持不变,该反应达到化学平衡状态,故A项不符合题意;
B.该反应中NO2为红棕色,N2O4无色,故恒温、恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变,该反应达到化学平衡状态,故B项不符合题意;
C.该反应中反应物为固体,产物中气体只有CO2,恒温、恒容下,随着反应的进行,密度一直保持增大,体系中气体的密度保持不变一定达到化学平衡状态,故C项不符合题意;
D.该反应中反应物为固体,产物全部为气体且系数比恒定,故气体的平均摩尔质量一直保持不变,题中条件不一定达到化学平衡状态,故D项符合题意;
故答案为:D。
18. 丙烯酸乙酯存在于菠萝等水果中,可以用乙烯、丙烯等石油化工产品为原料合成,合成路线如图:
(1)过程①是石油的分馏,是石油炼制的重要环节。工业上通常使用的分馏石油的方法有常压分馏和_________。
(2)C的结构简式为_________,的反应类型是_________。
(3)反应②的反应方程式为,X的一种非直链结构的同分异构体的名称为_________。
(4)反应的化学方程式_________。
(5)C与D生成E的化学方程式_________。
(6)下列有关说法不正确的是_________(填字母序号)。
a.E与丙烯酸乙酯互为同系物
b.的转化是氧化反应
c.聚丙烯酸的结构简式为
d.分液不能分离C和E的混合物
(7)丙烯酸乙酯的同分异构体有多种,满足以下条件的同分异构体有_________种,写出其中一种含有两个甲基的同分异构体的结构简式_________。
①与溶液反应放出
②能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】(1)减压分馏
(2) ①. CH3CH2OH ②. 氧化反应
(3)异丁烷 (4)
(5)
(6)ac (7) ①. 8 ②. (CH3)2C=CHCOOH、CH3CH=C(CH3)COOH
【解析】
【分析】由合成路线中的信息可知,石油经分馏得到A,A经裂解得到丙烯和B;B与水加成生成C,C与丙烯酸发生酯化反应得到丙烯酸乙酯,则B为乙烯、C为乙醇;C经氧化得到D,则D为乙酸,C与D发生酯化反应生成E,E为乙酸乙酯。
【小问1详解】
工业上通常使用的分馏石油的方法有常压分馏和减压分馏,故答案为:减压分馏;
【小问2详解】
①由分析可知,C为乙醇,结构式为:CH3CH2OH,故答案为:CH3CH2OH;
②由分析可知,C经氧化得到D,则D为乙酸,故答案为:氧化反应;
【小问3详解】
反应②的反应方程式为C10H22→2C3H6+ X,根据质量守恒定律可知,X的分子式为C4H10,X的一种非直链结构的同分异构体的名称为异丁烷,故答案为:异丁烷;
【小问4详解】
B为乙烯、C为乙醇,乙烯可以通过与水在催化剂条件下反应生成乙醇,化学方程式为:,故答案为:;
【小问5详解】
由分析可知,C与D发生酯化反应生成E,E为乙酸乙酯,化学方程式为:,故答案为:;
【小问6详解】
a.E为乙酸乙酯,其为饱和一元酯,而丙烯酸乙酯为不饱和一元酯,两者结构不相似,故其不是同系物,故a项错误;
b.C→D的转化中,乙醇被氧化为乙酸,故其为氧化反应,故b项正确;
c.聚丙烯酸的结构简式为,故c项错误;
d.C和E分别为乙醇和乙酸乙酯,前者极易溶于水,而后者难溶于水,故可以用分液分离两者的混合物,故d项错误。
故答案为:ac;
【小问7详解】
①丙烯酸乙酯的分子式为C5H8O2,C5H8O2的不饱和度为2,满足①能与NaHCO3溶液反应生成CO2,即含有羧基,②能使酸性高锰酸钾溶液褪色,即含有双键,则其同分异构体结构有CH2=CHCH2CH2COOH、CH3CH=CHCH2COOH、CH3CH2CH=CHCOOH、CH2=C(CH3)CH2COOH、CH2=CHCH(CH3)COOH、(CH3)2C=CHCOOH、CH3CH=C(CH3)COOH、CH3CH2C(COOH)=CH2,共8种,故答案为:8;
②其中一种含有两个甲基的同分异构体的结构简式为:(CH3)2C=CHCOOH、CH3CH=C(CH3)COOH,故答案为:(CH3)2C=CHCOOH、CH3CH=C(CH3)COOH。
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邢台一中2024—2025学年第一学期开学考试
高二年级化学试题
说明:
1.本试卷共8页,满分100分。
2.请将所有答案填写在答题卡上,答在试卷上无效。
相对原子质量:H 1 Li 7 Be 9 C 12 O 16 N 14 Mg 24 Cl 35.5 Ca 40 Cu 64 Br 80
一、选择题(共14小题,每题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 这么近,那么美,周末到河北。下列说法正确的是
A. 山海关城墙的青砖的主要成分为
B. “剑外忽传收蓟北,初闻涕泪满衣裳”,泪水属于电解质
C. 藏品“明犀角杯”的主要成分为金属材料
D. “定州花瓷瓯,颜色天下白”,定窑烧制的白瓷(主要成分为)属于无机非金属材料
2. 化学用语是化学专业语言,是学习化学的工具。下列有关化学用语的说法正确的是
A. 二氯化二硫的电子式:
B. 天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,其结构简式:
C. 用电子式表示的形成过程:
D. 的电子式:
3. 工业上制备下列物质的生产流程合理的是
A. 工业制硝酸:
B. 生产硅:石英砂粗硅Si(纯)
C. 工业制硫酸:(溶液)
D. 由铝土矿冶炼铝:铝土矿
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 质量分数为的乙醇水溶液中含有的氧原子总数为
B. 将足量浓、稀硝酸分别还原为和,浓、稀硝酸得到的电子数均为
C. 浓硫酸与足量铜加热反应生成分子的数目为
D. 乙炔和乙醛蒸气的混合气体,完全燃烧消耗氧气分子的数目为
5. T℃时,向5L恒容密闭容器中充入1mol和1mol,发生反应:,1min后反应达到平衡状态,测得容器中的体积分数为25%,下列说法正确的是
A. 反应达平衡时,容器中、HI的浓度之比为1:2
B. 向容器内通入一定体积的氩气,反应速率会加快
C. 容器内混合气体的平均摩尔质量不变时,可以判断反应已达到平衡状态
D. 1min内,
6. 氯化亚铜微溶于水、难溶于乙醇,易被氧化,广泛应用于医药和有机合成等工业。以废铜渣(主要含有和少量难溶于酸、碱的固体)为原料制备的工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A. “浸出”时,作氧化剂
B. 滤渣的主要成分为难溶于酸、碱的固体
C. “还原”时,发生反应的离子方程式为
D. 与水洗相比,“醇洗”的目的为减少的溶解、提高产率
7. 氢卤酸的能量关系如图所示,下列说法正确的是
A. 已知气体溶于水放热,则的
B. 相同条件下,的比的小
C. 相同条件下,的比的大
D.
8. 阿司匹林是一种重要的合成药物,化学名称为乙酰水杨酸,具有解热镇痛作用。其合成方法如图所示,下列说法正确的是
A. 向上述合成过程中加入NaOH溶液消耗掉乙酸,可以促进反应正向进行
B. 乙酰水杨酸的分子式为
C. 水杨酸和乙酰水杨酸与完全反应需要的的物质的量之比为4:5
D. 乙酰水杨酸与反应生成
9. 锂离子电池及其迭代产品依然是目前世界上主流的手机电池。近期研发的一种可充电电池的原理示意图如下图,电池反应为,下列说法正确的是
A. 放电时,正极反应为
B. 电解质可用水作溶剂,更有利于传递离子
C. 放电时,钙电极发生还原反应
D. 放电时,当转移0.2mol电子时,理论负极室中电解质的质量增加2.6g
10. 用下列实验装置(部分夹持装置略去)进行相应的实验,能达到实验目的的是
A
B
C
D
中和热的测定
合成氨并检验氨的生成
完成喷泉实验
向Cu和浓硫酸反应后的混合物中加水稀释
A. A B. B C. C D. D
11. 实验室用还原(沸点:31.85℃)制备高纯硅的装置如图所示(夹持装置和尾气处理装置略去),下列说法正确的是
A. 装置Ⅱ、Ⅲ中依次盛装的是浓硫酸、冰水
B. 实验时,应先加热管式炉,再打开活塞K
C. 为鉴定制得的硅中是否含有微量铁单质,需要用到的试剂为盐酸、双氧水、KSCN溶液
D. 该实验中制备氢气的装置也可用于实验室制
12. 利用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。下列说法不正确的是
A. Y与N的浓溶液共热反应可生成Z
B. 将X与Z混合,反应生成的氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
C. 从氧化还原反应的角度分析,可由Z与反应来制备
D. 中存在-1和-2两种价态的氧原子,且二者的个数比为1∶3
13. 工业上常采用NaOH溶液吸收工业尾气中的NO和NO2,其原理如下。
反应:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O;
反应:2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O。
NaOH溶液浓度越大黏稠度越高。控制其他条件不变,将NO和NO2体积比为1∶1、2∶1的混合气体分别通过体积相同、浓度不同的NaOH溶液后,氮氧化物吸收率变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 曲线表示体积比为1∶1的混合气体吸收率的变化
B. 当NaOH浓度高于1.25 mol·L-1时,吸收率下降的原因可能是NaOH黏稠度过高,不利于氮氧化物的吸收
C. 向体积比为2∶1的NO和NO2混合气体中通入少量O2,可提高氮氧化物的吸收率
D. 将1 mol NO和3 mol NO2混合气体通入足量NaOH溶液完全吸收,所得溶液中=2
14. 将28.8gCu投入一定浓度的硝酸溶液中,铜完全溶解,共收集到和的混合气体11.2L,将此混合气体和一定体积的混合(上述气体体积均在标准状况下测定),恰好使混合气体完全溶于水中得到100mL硝酸溶液。下列说法正确的是
A. 28.8gCu消耗硝酸的物质的量为0.5mol B. 混合气体中和的物质的量之比为
C. 所得100mL硝酸溶液的浓度为2mol/L D. 通入的体积为5.04L
二、非选择题(包含4小题,共58分)
15. 溴单质是重要的化工原料之一,工业上从海水中提取溴的流程如下:(已知:海水中溴元素主要以形式存在)
(1)苦卤中含镁离子,富集后得到氯化镁溶液,从溶液中得到晶体的主要实验操作是_________、过滤、洗涤、干燥。
(2)将吹出后的含的空气按一定速率通入吸收塔,用和水进行吸收,写出吸收反应的离子方程式_________。
(3)吸收后的空气进行循环利用。吹出时,吹出率与吸收塔中流量的关系如图所示。流量过大,吹出率反而下降的原因是:_________。
(4)“吸收”及后续步骤的工艺也可采用如下流程:
空气吹出的含和的水溶液
写出上述步骤①中发生反应生成一种气体的离子方程式:_________。当有参加反应,发生转移的电子数为_________。
(5)已知海水中含量为,依据上述流程,若海水中的溴元素转化为工业溴,至少需要标准状况下的体积为_________L(忽略溶解)。
(6)我国科学家最新研发出可充电的非水相镁—溴电池,其工作原理如图所示(正、负极区之间的离子选择性膜只允许通过;反应前,正、负极区电解质溶液质量相等)。下列说法正确的是_________。
A. Mg作负极,发生还原反应
B. 石墨电极上发生的电极反应为
C. 当外电路通过0.2mol电子时,正、负极区电解质溶液质量差为2.4g
D. Mg电极的电势高于石墨电极
16. 某实验小组以粗铍(含少量的、、、、)为原料制备、提纯,并测定产品中的含量。
Ⅰ.的制备
按如图所示装置(夹持装置略)制备。
已知:
①乙醚沸点为34.5℃;溶于乙醚,不溶于苯,易与水发生反应;溶于乙醚和苯;、不溶于乙醚和苯。
②与的化学性质相似。
(1)装置A中,浓硫酸与浓盐酸混合制HCl,仪器a的名称为_________。
(2)装置C中冷水应从冷凝管的_________(填“c”或“d”)端管口进入。装置D的作用是_________。
(3)装置C中发生的主要反应的化学方程式为_________。
(4)上述实验装置的缺点是_________。
Ⅱ.的提纯
反应后,装置A中的乙醚溶液经过滤、蒸馏出乙醚得到固体,用苯溶解固体,充分搅拌后过滤、洗涤、干燥得产品。
(5)用苯溶解固体,充分搅拌后过滤,目的是_________。
(6)设计实验方案检验产品中是否含有;取产品溶于适量的盐酸中,_________(完成后续实验操作、现象及结论)。
Ⅲ.的纯度测定
取1.000g上述产品溶于盐酸配成250mL溶液;取25.00mL溶液,用NaOH溶液调节pH,过滤、洗涤,得固体;加入溶液溶解固体,滴加酚酞作指示剂,用盐酸滴定其中的KOH,消耗盐酸24.00mL。
(已知:;滴定过程中、不与盐酸反应)
(7)用NaOH溶液调节pH不能过大,其原因为_________(用化学方程式表示)。
(8)的纯度为_________。
17. 、均为大气污染物,利用催化剂处理污染气体成为化工的热点问题,在一定温度时,有催化剂存在的条件下,密闭容器中CO与转化为与,其相关反应为:
(1)已知:
①
②
③
则反应_________。
(2)一定条件下,通过转化反应:,治理CO和产生的污染。向体积相同的三个恒容密闭容器中均充入和进行下列实验:
实验序号
反应温度
催化剂
Ⅰ
恒温
无
Ⅱ
恒温
有
Ⅲ
初始温度,绝热容器
无
注:绝热容器的反应体系和外界环境无热交换
①实验Ⅰ、Ⅱ中随时间t的变化曲线如图,实验Ⅰ反应开始至平衡时间段内_________。平衡时CO的体积分数:实验Ⅰ_________实验Ⅱ(填“大于”“小于”或“等于”)。
②某时刻向实验Ⅱ容器充入一定量,使容器内压强增大。则反应速率_________(填“变大”“变小”或“不变”)。反应一段时间后,发现实验Ⅲ比Ⅰ反应速率增大,其原因是_________。
(3)转化反应,在的催化作用下反应历程可分为:第一步:;第二步_________(将化学方程式补充完整)。
(4)按照符合“绿色化学”要求(原子利用率),有些原料可采用光催化反应技术直接合成乙酸,下列原料组合符合要求的是_________(填标号)。
A. B. C. D.
(5)下列描述的化学反应状态,不一定是平衡状态的是_________。
A. ,绝热、恒容下,反应体系中气体的压强保持不变
B. ,恒温、恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变
C. ,恒温、恒容下,体系中气体的密度保持不变
D. ,恒温、恒容下,反应体系中气体的平均摩尔质量保持不变
18. 丙烯酸乙酯存在于菠萝等水果中,可以用乙烯、丙烯等石油化工产品为原料合成,合成路线如图:
(1)过程①是石油的分馏,是石油炼制的重要环节。工业上通常使用的分馏石油的方法有常压分馏和_________。
(2)C的结构简式为_________,的反应类型是_________。
(3)反应②的反应方程式为,X的一种非直链结构的同分异构体的名称为_________。
(4)反应的化学方程式_________。
(5)C与D生成E的化学方程式_________。
(6)下列有关说法不正确的是_________(填字母序号)。
a.E与丙烯酸乙酯互为同系物
b.的转化是氧化反应
c.聚丙烯酸的结构简式为
d.分液不能分离C和E的混合物
(7)丙烯酸乙酯的同分异构体有多种,满足以下条件的同分异构体有_________种,写出其中一种含有两个甲基的同分异构体的结构简式_________。
①与溶液反应放出
②能使酸性高锰酸钾溶液褪色
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