内容正文:
贺州一高2024年春季学期高一化学(选科班)第二次月考试题
时间:75分钟 赋分:100分
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 Na:23 Mg:24 Al:27 S:32 Cl:35.5
第Ⅰ卷(选择题,共42分)
一、单项选择题(共14小题,每小题3分,共42分)
1. 化学与科技、生活密切相关。下列叙述中正确的是
A. 杭州亚运会吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为二氧化硅
B. 从石墨中剥离出的石墨烯薄片能导电,因此是电解质
C. 宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐
D. 高铁动车的车厢厢体由不锈钢和铝合金制成,不锈钢和铝合金均属于金属材料
2. 2024年“两会”第一次将“新质生产力”写进政府工作报告。新能源与新质生产力密切相关。下列对能源分类错误的是
A. 化石能源:煤、石油、天然气 B. 可再生能源:沼气、水能、煤
C. 新能源:地热能、海洋能、核能 D. 清洁能源:太阳能、风能和氢能
3. 下列关于糖类、油脂、蛋白质的说法正确的是
A. 糖类、油脂和蛋白质均是天然有机高分子化合物
B. 油脂在酸性条件下水解的反应可用来生产肥皂
C. 粮食酿酒经历了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程
D. 将浓溶液加入蛋白质溶液中,无沉淀产生
4. 下列关于石油、煤和天然气的说法正确的是
A. 天然气只能用做燃料
B. 石油经过分馏得到的汽油是纯净物
C. 煤的干馏、煤的气化、煤的液化都是物理变化
D. 利用石油裂解产品丙烯合成高分子聚合物,其原子利用率为100%
5. 绿色化学又称环境友好化学,其宗旨是通过化学方法在生产过程中减少有害物质的使用和产生,从源头上降低或消除污染,下列行为不属于绿色化学的是
A. 使用低毒性的电镀稳定剂来取代剧毒的
B. 在街道两侧规模种植某种可大量吸收的植物
C. 寻找高效工业催化剂加快生产,减少需要的能耗
D. 研发可回收、可被微生物分解的新型塑料
6. 当下,预制菜是否适合进入校园引起人们广泛关注。为了延长菜品保存时间,保持鲜亮色泽,需要添加一定量的食品添加剂,其中蕴含着许多化学知识,下列说法不正确的是
A. 为让汤底更加浓郁、颜色更佳、口感更好,需添加三聚磷酸、日落黄等添加剂和着色剂,以及鸡精、酱油、醋等调味剂
B. 为保证菜品整体品质的稳定,延长保存时间,可添加抗坏血酸(即维生素C)等抗氧化剂,抗坏血酸发生还原反应
C. 目前市面上的预制菜大多需经过高温蒸煮后方可食用,部分添加剂在高温情况下可能会发生二次化学反应,存在一定的食品安全风险
D. 在规定范围内合理使用食品添加剂,对人体健康不会产生不良影响
7. 下列有关金属冶炼的方法不正确的是
A. 制镁:将海水富集得到的氯化镁溶液电解得到镁和氯气
B. 制铁:用焦炭和空气反应产生的在高温下还原铁矿石中的铁的氧化物
C. 制汞:加热氧化汞得到汞,同时生成氧气
D. 制锰:将铝粉与难熔的以一定比例混合后,高温冶炼得到锰
8. 利用下列实验装置能达到实验目的的是
A.检验氨气极易溶于水
B.制取并干燥氨气
C.制取并收集二氧化氮
D.蔗糖变黑体现了浓硫酸的吸水性
A. A B. B C. C D. D
9. 某有机物的结构简式如图所示,下列关于该有机物的叙述不正确的是
A. 最多有10个碳原子共面
B. 均能使酸性溶液、溴水褪色,且原理相同
C. 该有机物苯环上的一个H被Cl取代,有3种结构
D. 该有机物能与发生反应,最多消耗的物质的量为
10. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
选项
热化学方程式
结论
A
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=−akJ·mol−1
H2的燃烧热ΔH=−akJ·mol−1
B
OH−(aq)+H+(aq)=H2O(l) ΔH=−57.3kJ·mol−1
溶质物质的量为0.5mol的Ba(OH)2稀溶液与足量稀H2SO4完全中和,放出的热量等于57.3kJ
C
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=−akJ·mol−1;
C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH2=−bkJ·mol−1
ΔH1<ΔH2
D
P4(s,白磷)=4P(s,红磷) ΔH=−29.2kJ·mol−1
P4(s,白磷)比P(s,红磷)稳定
A. A B. B C. C D. D
11. 某同学用下列装置完成了浓硫酸和SO2性质实验(夹持装置已省略),下列说法中错误的是
A. 为确认生成CuSO4,向试管①中加水,观察溶液颜色
B. 试管②与试管④溶液褪色的原理不同
C. 取下试管③并不断振荡,出现浑浊,是因为生成了BaSO4
D. 试管⑤可以改为装有碱石灰的干燥管
12. 某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况,下列说法正确的
A. 淀粉水解后最终得到两种产物
B. 实验中加碘水后溶液不变蓝﹐说明淀粉完全水解
C. 据此实验,可知淀粉已发生水解,但不知是否完全水解
D. 加入新制的Cu(OH)2反应,生成砖红色沉淀,说明混合溶液中有氧化性物质
13. 氮、硫元素的“价—类”二维图如图所示。下列有关叙述错误的是
A. b→a属于氮的固定
B. 工业上制备的途径为b'→c'→d'→f'
C. d或d'均可与水发生反应,生成强酸
D. a'和f'的浓溶液反应,产物一定有b'和c'
14. 一定条件下,在水溶液中每摩尔含氯微粒的相对能量大小如图所示,B→A+C反应的热化学方程式为:3ClO-(aq)=ClO(aq)+2Cl-(aq) ΔH为
A. +117kJ·mol-1 B. -117kJ·mol-1 C. +7kJ·mol-1 D. -7kJ·mol-1
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
二、填空题(共58分,请在答题卡上作答)
15. 可用作防腐剂、棉布漂白后脱氯剂。某兴趣小组欲利用如图装置制备。步骤:检验装置气密性后装入药品。打开弹簧夹和仪器a的活塞,逐滴滴入70%硫酸,在碳酸钠悬浊液中通入至悬浊液变澄清后又析出大量晶体时,关闭活塞,将C装置中的反应液过滤、洗涤、干燥,即得晶体。
(1)仪器a的名称为___________,B装置的作用是___________。
(2)利用质量分数为70%的硫酸与固体反应制备的化学方程式为___________。
(3)C装置中的反应分两步进行,第一步为,该反应能发生的原因为___________;第二步为转化成,写出该步反应的化学方程式:___________。
(4)C装置中的反应液过滤后,用饱和水溶液洗涤,其目的是___________。
(5)D装置中溶液的作用是___________。
(6)已知不稳定,在空气中易被氧化成,与强酸反应生成相应的盐和,请设计简单实验检验是否变质:___________。
16. 草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料,一种利用含钴废料(主要成分为,含少量、、、、、碳及有机物等)制取的工艺流程如下:
已知:①、均能与生成沉淀;
②与化学性质相似,既能溶于强酸又能溶于强碱。
(1)“550℃焙烧”的目的是___________。
(2)“浸出液”的主要成分是___________。
(3)“钴浸出”过程中转化为,反应的离子方程式为___________。
(4)“净化除杂1”过程中,先在40~50℃加入,控制温度不能太高的原因是___________,的作用是___________(用离子方程式表示)。
(5)滤渣2的成分是___________。
(6)在空气中焙烧生成和一种气体,请写出该反应的化学方程式:___________。
17. 试回答下列有关热化学问题。
(1)根据键能数据计算的反应热___________。
化学键
C—H
C—F
H—F
F—F
键能/
414
489
565
155
(2)已知在微生物作用的条件下,经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如图:
则全部被氧化成的热化学方程式为:___________。
(3)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如图:
反应Ⅰ:
反应Ⅲ:
反应Ⅱ的热化学方程式:___________。
(4)室温下,用盐酸与溶液在如图所示装置中进行中和反应。回答下列问题:
①仪器a的名称为___________。
②保持其他条件不变,实验中改用盐酸与溶液进行反应,与上述实验相比,二者所测的中和热___________(填“相等”或“不相等”),原因是___________。
③若三次操作测得终止温度与起始温度差分别为a.3.1℃;b.2.1℃;c.2.9℃。则所得的中和反应的中和热___________。(已知该温度下该溶液的比热容:,保留三位有效数字)。
④上述实验结果的数值与有偏差,产生偏差的原因可能是___________(填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差 b.在量取盐酸溶液的体积时仰视读数
c.分多次把溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中 d.用铜棒代替图中a仪器
18. 丙烯()是重要的有机原料和中间体。在一定条件下,丙烯能发生的部分转化关系如图所示。
回答下列问题:
(1)高聚物A的结构简式为___________;若A的平均相对分子质量为21000,则其平均聚合度约为___________。
(2)鉴别丙烯和B可选用试剂___________(只填一种试剂即可)。
(3)C有___________种同分异构体(不含立体异构);F中官能团的名称为___________。
(4)由D生成E的化学方程式为___________;该反应类型为___________。
(5)由D和F制备G化学方程式为___________。若D中O原子为,则由D和F制备G的反应结束后,反应体系中含有的物质有___________。
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贺州一高2024年春季学期高一化学(选科班)第二次月考试题
时间:75分钟 赋分:100分
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 Na:23 Mg:24 Al:27 S:32 Cl:35.5
第Ⅰ卷(选择题,共42分)
一、单项选择题(共14小题,每小题3分,共42分)
1. 化学与科技、生活密切相关。下列叙述中正确的是
A. 杭州亚运会吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为二氧化硅
B. 从石墨中剥离出的石墨烯薄片能导电,因此是电解质
C. 宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐
D. 高铁动车的车厢厢体由不锈钢和铝合金制成,不锈钢和铝合金均属于金属材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.杭州亚运会吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为晶体硅,而不是二氧化硅,A错误;
B.石墨及从石墨中剥离出的石墨烯薄片是非金属单质,不是化合物,因此不属于电解质,B错误;
C.宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是氮化硅,氮化硅属于新型无机非金属材料,而不是传统无机非金属性材料硅酸盐,C错误;
D.金属材料包括纯金属和合金,而不锈钢和铝合金都是合金,故不锈钢和铝合金均属于金属材料,D正确;
故合理选项是D。
2. 2024年“两会”第一次将“新质生产力”写进政府工作报告。新能源与新质生产力密切相关。下列对能源分类错误的是
A. 化石能源:煤、石油、天然气 B. 可再生能源:沼气、水能、煤
C. 新能源:地热能、海洋能、核能 D. 清洁能源:太阳能、风能和氢能
【答案】B
【解析】
【详解】A.煤、石油、天然气属于化石燃料,即为化石能源,A正确;
B.沼气、水能是可再生能源,煤是不可再生能源,B错误;
C.地热能、海洋、核能是新能源,C正确;
D.太阳能、风能和氢能属于清洁能源,D正确;
故选B。
3. 下列关于糖类、油脂、蛋白质的说法正确的是
A. 糖类、油脂和蛋白质均是天然有机高分子化合物
B. 油脂在酸性条件下水解的反应可用来生产肥皂
C. 粮食酿酒经历了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程
D. 将浓溶液加入蛋白质溶液中,无沉淀产生
【答案】C
【解析】
【详解】A.单糖低聚糖和油脂不是天然有机高分子化合物,A错误;
B.油脂在碱性条件下水解的反应可用来生产高级脂肪酸钠制肥皂,不是酸性条件,B错误;
C.淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖发生酒化反应生成乙醇,C正确;
D.将浓溶液加入蛋白质溶液中,重金属离子Cu2+使蛋白质变性,产生沉淀,D错误;
故选C。
4. 下列关于石油、煤和天然气的说法正确的是
A. 天然气只能用做燃料
B. 石油经过分馏得到的汽油是纯净物
C. 煤的干馏、煤的气化、煤的液化都是物理变化
D. 利用石油裂解产品丙烯合成高分子聚合物,其原子利用率为100%
【答案】D
【解析】
【详解】A.天然气能用做燃料,也可用于化工生产,如高温分解生成氢气(可做燃料)和炭黑(可做染料),故A错误;
B.石油是混合物,其分馏产品汽油属于多种烃的混合物,故B错误;
C.煤的干馏、气化和液化都有新物质生成,都是化学变化,故C错误;
D.丙烯通过加聚反应合成聚丙烯等高分子化合物,加聚反应原子利用率为100%,故D正确;
答案选D。
5. 绿色化学又称环境友好化学,其宗旨是通过化学方法在生产过程中减少有害物质的使用和产生,从源头上降低或消除污染,下列行为不属于绿色化学的是
A. 使用低毒性的电镀稳定剂来取代剧毒的
B. 在街道两侧规模种植某种可大量吸收的植物
C. 寻找高效工业催化剂加快生产,减少需要的能耗
D. 研发可回收、可被微生物分解的新型塑料
【答案】B
【解析】
【详解】A.使用低毒性的电镀稳定剂来取代剧毒的,可以减少环境污染,A正确;
B.在街道两侧规模种植某种可大量吸收SO2的植物属于环境中的污染治理,而非从源头上降低或消除污染,B错误;
C.寻找高效工业催化剂加快生产,减少需要的能耗,可以减少尾气排放,C正确;
D.研发可回收、可被微生物分解的新型塑料,可以减少“白色污染”的产生,D正确;
故选B。
6. 当下,预制菜是否适合进入校园引起人们广泛关注。为了延长菜品保存时间,保持鲜亮色泽,需要添加一定量的食品添加剂,其中蕴含着许多化学知识,下列说法不正确的是
A. 为让汤底更加浓郁、颜色更佳、口感更好,需添加三聚磷酸、日落黄等添加剂和着色剂,以及鸡精、酱油、醋等调味剂
B. 为保证菜品整体品质的稳定,延长保存时间,可添加抗坏血酸(即维生素C)等抗氧化剂,抗坏血酸发生还原反应
C. 目前市面上的预制菜大多需经过高温蒸煮后方可食用,部分添加剂在高温情况下可能会发生二次化学反应,存在一定的食品安全风险
D. 在规定范围内合理使用食品添加剂,对人体健康不会产生不良影响
【答案】B
【解析】
【详解】A.为让汤底更加浓郁、颜色更佳、口感更好,需适量添加三聚磷酸、日落黄等添加剂和着色剂,以及鸡精、酱油、醋等调味剂,故A正确;
B.抗坏血酸(即维生素C)等抗氧化剂,抗坏血酸具有还原性,发生氧化反应,故B错误;
C.目前市面上的预制菜大多需经过高温蒸煮后方可食用,部分添加剂在高温情况下可能会发生二次化学反应,存在一定的食品安全风险,故C正确;
D.在规定范围内合理使用食品添加剂,对人体健康不会产生不良影响,故D正确;
故选B。
7. 下列有关金属冶炼的方法不正确的是
A. 制镁:将海水富集得到的氯化镁溶液电解得到镁和氯气
B. 制铁:用焦炭和空气反应产生的在高温下还原铁矿石中的铁的氧化物
C. 制汞:加热氧化汞得到汞,同时生成氧气
D. 制锰:将铝粉与难熔的以一定比例混合后,高温冶炼得到锰
【答案】A
【解析】
【详解】A.镁是活泼金属,工业上电解熔融的氯化镁得到镁和氯气,A错误;
B.铁为较活泼的金属,工业上用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳在高温下还原铁矿石得到铁,故B正确;
C.汞为不活泼的金属,工业上用加热氧化汞的方法冶炼汞,故C正确;
D.铝的活泼性大于锰,可以将铝粉与难熔的以一定比例混合后,利用铝热反应高温冶炼得到锰,D正确;
答案选A。
8. 利用下列实验装置能达到实验目的的是
A.检验氨气极易溶于水
B.制取并干燥氨气
C.制取并收集二氧化氮
D.蔗糖变黑体现了浓硫酸的吸水性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.氨气极易溶于水,挤压胶头滴管,瓶内压强变小,气球变大可证明,故A正确;
B.氯化铵分解后,在试管口化合生成氯化铵,不能制备氨气,应选铵盐与碱加热制备,故B错误;
C.二氧化氮与水反应,不能排水法收集,故C错误;
D.向蔗糖中加入浓硫酸时,蔗糖变黑体现了浓硫酸的脱水性,故D错误。
答案选A。
9. 某有机物的结构简式如图所示,下列关于该有机物的叙述不正确的是
A. 最多有10个碳原子共面
B. 均能使酸性溶液、溴水褪色,且原理相同
C. 该有机物苯环上的一个H被Cl取代,有3种结构
D. 该有机物能与发生反应,最多消耗的物质的量为
【答案】B
【解析】
【详解】A. 苯环上6个C共面、对位四原子共直线,碳碳双键及相连的饱和C共面,余下的3个C中有1个C可以通过旋转后在苯环和双键平面上,所以最多有10个碳原子共面,A正确;
B. 该有机物使酸性溶液褪色是发生了氧化反应,使溴水褪色是发生了加成反应,原理不相同,B错误;
C. 该有机物苯环上的一个被取代,有邻、间、对3种结构,C正确;
D.1 mol该有机物含有1mol苯环需3molH2,1mol碳碳双键需1molH2,最多消耗, D正确;
故选B。
10. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
选项
热化学方程式
结论
A
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=−akJ·mol−1
H2的燃烧热ΔH=−akJ·mol−1
B
OH−(aq)+H+(aq)=H2O(l) ΔH=−57.3kJ·mol−1
溶质物质的量为0.5mol的Ba(OH)2稀溶液与足量稀H2SO4完全中和,放出的热量等于57.3kJ
C
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=−akJ·mol−1;
C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH2=−bkJ·mol−1
ΔH1<ΔH2
D
P4(s,白磷)=4P(s,红磷) ΔH=−29.2kJ·mol−1
P4(s,白磷)比P(s,红磷)稳定
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢气的燃烧热是指1mol氢气燃烧生成液态水放出的热量,故A不选;
B.Ba(OH)2与H2SO4完全中和,生成硫酸钡沉淀,也放出热量,放出的热量大于57.3kJ,故B不选;
C.C完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO,完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧放出的热量,放热的焓变为负值,ΔH1<ΔH2,故C选;
D.物质能量越低越稳定,该反应为放热反应,P(s,红磷)比P(s,白磷)稳定,故D不选;
选C。
11. 某同学用下列装置完成了浓硫酸和SO2性质实验(夹持装置已省略),下列说法中错误的是
A. 为确认生成CuSO4,向试管①中加水,观察溶液颜色
B. 试管②与试管④溶液褪色的原理不同
C. 取下试管③并不断振荡,出现浑浊,是因为生成了BaSO4
D. 试管⑤可以改为装有碱石灰的干燥管
【答案】A
【解析】
【分析】浓硫酸和铜在加热条件下反应生成SO2,试管②中品红褪色,证明二氧化硫具有漂白性;SO2与氯化钡溶液不反应,则试管③中无现象;酸性高锰酸钾具有强氧化性,能够氧化二氧化硫,则试管④中高锰酸钾褪色;试管⑤为NaOH溶液,用于吸收二氧化硫,防止污染环境,以此解答该题。
【详解】A.反应后试管①中可能有浓硫酸剩余,向其中加水,可能导致液滴飞溅,A说法错误;
B.根据分析可知,试管②中品红褪色,证明二氧化硫具有漂白性,试管④中高锰酸钾褪色,说明二氧化硫具有还原性,B说法正确;
C.取下试管③并不断振荡,二氧化硫的水溶液空气中氧气氧化为硫酸,生成的硫酸与氯化钡发生复分解反应生成硫酸钡,C说法正确;
D.试管⑤用于吸收二氧化硫,防止污染环境,可以改为装有碱石灰的干燥管,D说法正确;
答案选A。
12. 某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况,下列说法正确的
A. 淀粉水解后最终得到两种产物
B. 实验中加碘水后溶液不变蓝﹐说明淀粉完全水解
C. 据此实验,可知淀粉已发生水解,但不知是否完全水解
D. 加入新制的Cu(OH)2反应,生成砖红色沉淀,说明混合溶液中有氧化性物质
【答案】C
【解析】
【详解】A.淀粉水解后最终得到葡萄糖一种产物,A错误;
B.碘单质能与NaOH溶液反应,实验中加碘水后溶液不变蓝,不能说明淀粉是否完全水解,B错误;
C.据此实验可知淀粉已发生水解,但不知是否完全水解,C正确;
D.加入新制的Cu(OH)2反应,生成砖红色沉淀说明混合溶液中有葡萄糖,D错误;
故选C。
13. 氮、硫元素的“价—类”二维图如图所示。下列有关叙述错误的是
A. b→a属于氮的固定
B. 工业上制备的途径为b'→c'→d'→f'
C. d或d'均可与水发生反应,生成强酸
D. a'和f'的浓溶液反应,产物一定有b'和c'
【答案】D
【解析】
【分析】从氢化物的价态可确定a为NH3、b为N2、c为NO、d为NO2、e为HNO3或硝酸盐,a′、b′、c′、d′、e′、f′分别为H2S、S、SO2、SO3、H2SO3及其盐、H2SO4及其盐。
【详解】A.将游离态的氮转化为化合态的氮,称为氮的固定,所以N2转化为NH3为氮的固定,A正确;
B.工业上制备H2SO4的途径为S→SO2→SO3→H2SO4,B正确;
C.NO2与H2O反应生成HNO3和NO,SO3与H2O反应生成H2SO4,C正确;
D.(H2S)和(H2SO4)的浓溶液反应,产物可能有(S)和(SO2),也可能只有SO2,D错误;
故选D。
14. 一定条件下,在水溶液中每摩尔含氯微粒的相对能量大小如图所示,B→A+C反应的热化学方程式为:3ClO-(aq)=ClO(aq)+2Cl-(aq) ΔH为
A. +117kJ·mol-1 B. -117kJ·mol-1 C. +7kJ·mol-1 D. -7kJ·mol-1
【答案】B
【解析】
【详解】ClO-、ClO、Cl-中氯元素化合价分别为+1、+5、-1,则反应的焓变为2×(0)+(63 kJ·mol-1)-3×(60kJ·mol-1)=-117kJ·mol-1;故选B。
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
二、填空题(共58分,请在答题卡上作答)
15. 可用作防腐剂、棉布漂白后脱氯剂。某兴趣小组欲利用如图装置制备。步骤:检验装置气密性后装入药品。打开弹簧夹和仪器a的活塞,逐滴滴入70%硫酸,在碳酸钠悬浊液中通入至悬浊液变澄清后又析出大量晶体时,关闭活塞,将C装置中的反应液过滤、洗涤、干燥,即得晶体。
(1)仪器a的名称为___________,B装置的作用是___________。
(2)利用质量分数为70%的硫酸与固体反应制备的化学方程式为___________。
(3)C装置中的反应分两步进行,第一步为,该反应能发生的原因为___________;第二步为转化成,写出该步反应的化学方程式:___________。
(4)C装置中的反应液过滤后,用饱和水溶液洗涤,其目的是___________。
(5)D装置中溶液的作用是___________。
(6)已知不稳定,在空气中易被氧化成,与强酸反应生成相应的盐和,请设计简单实验检验是否变质:___________。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. 安全瓶,防止倒吸
(2)
(3) ①. 亚硫酸的酸性比碳酸强 ②.
(4)减少在水中的溶解
(5)吸收未反应完的二氧化硫,防止污染空气
(6)取少量固体于试管中,加入足量盐酸,再加入几滴氯化钡溶液,若有白色沉淀出现,则已变质,反之,未变质
【解析】
【分析】装置A中用亚硫酸钠固体和70%的硫酸发生反应制取二氧化硫,B为安全瓶,起防倒吸的作用,将二氧化硫通入装置C中,和其中的碳酸钠悬浊液反应生成亚硫酸氢钠,之后将得到的亚硫酸氢钠转化为Na2S2O5,由于二氧化硫有毒,用氢氧化钠溶液进行尾气吸收。
【小问1详解】
根据仪器a的构造可知,其名称为分液漏斗;B装置的作用是安全瓶,防止倒吸,故答案为:分液漏斗;安全瓶,防止倒吸;
【小问2详解】
酸性硫酸强于亚硫酸,根据强酸制弱酸原理,利用质量分数为70%的硫酸与固体反应制备的化学方程式,故答案为:;
【小问3详解】
二氧化硫和水生成亚硫酸,由于亚硫酸酸性强于碳酸,所以反应能够发生;亚硫酸氢钠转化为Na2S2O5,反应中没有元素化合价变化,其反应的化学方程式为,故答案为:亚硫酸的酸性比碳酸强;;
【小问4详解】
C装置中的反应液过滤后,用饱和SO2水溶液洗涤,其目的是减少在水中的溶解,故答案为:减少在水中的溶解;
【小问5详解】
二氧化硫有毒,不能直接排放到空气中,所以D装置中NaOH溶液的作用是吸收未反应完的二氧化硫,防止污染空气,故答案为:吸收未反应完的二氧化硫,防止污染空气;
【小问6详解】
不稳定,在空气中易被氧化成Na2SO4,所以检验是否变质,即检验样品中是否含有硫酸钠,应先加入过量的盐酸酸化后,再加入氯化钡溶液,其方法是:取少量固体于试管中,加入足量盐酸,再加入几滴氯化钡溶液,若有白色沉淀出现,则已变质,反之,则未变质,故答案为:取少量固体于试管中,加入足量盐酸,再加入几滴氯化钡溶液,若有白色沉淀出现,则已变质,反之,未变质。
16. 草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料,一种利用含钴废料(主要成分为,含少量、、、、、碳及有机物等)制取的工艺流程如下:
已知:①、均能与生成沉淀;
②与化学性质相似,既能溶于强酸又能溶于强碱。
(1)“550℃焙烧”的目的是___________。
(2)“浸出液”的主要成分是___________。
(3)“钴浸出”过程中转化为,反应的离子方程式为___________。
(4)“净化除杂1”过程中,先在40~50℃加入,控制温度不能太高的原因是___________,的作用是___________(用离子方程式表示)。
(5)滤渣2的成分是___________。
(6)在空气中焙烧生成和一种气体,请写出该反应的化学方程式:___________。
【答案】(1)除去碳和有机物
(2)、、Ca(OH)2
(3)
(4) ①. 防止温度过高导致过氧化氢分解 ②.
(5)、
(6)
【解析】
【分析】550℃焙烧含钴废料(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、ZnO、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)除去碳和有机物,加入氢氧化钠溶液,其中Al2O3溶解生成Na[Al(OH)4],ZnO溶解生成Na2[Zn(OH)4],CaO与水反应生成Ca(OH)2,Ca(OH)2为微溶物,Co2O3、Fe2O3、MgO不溶,过滤,则浸出液的主要为Na[Al(OH)4]、Na2[Zn(OH)4]、Ca(OH)2,向过滤得到的固体加入稀硫酸和亚硫酸钠,Ca(OH)2与酸反应生成CaSO4,CaSO4为微溶物,Na2SO3将Co3+、Fe3+还原为Co2+、Fe2+,可得CoSO4、FeSO4、MgSO4、CaSO4,在40~50℃加入H2O2,氧化Fe2+氧化为Fe3+,再升温至80~85℃,加入Na2CO3调pH至4.5,可得到Fe(OH)3沉淀,过滤后所得滤液主要含有CoSO4、MgSO4、CaSO4,用NaF溶液除去镁、钙,过滤后,滤液中主要含有CoSO4,加入草酸铵溶液得到草酸钴。
【小问1详解】
“550℃焙烧”的目的是除去碳和有机物,故答案为:除去碳和有机物;
【小问2详解】
“浸出液”的主要成分是ZnO与Al2O3溶于氢氧化钠溶液生成的、,以及 CaO与水反应生成Ca(OH)2,故答案为:、、Ca(OH)2;
【小问3详解】
“钴浸出”过程中Co3+转化为Co2+,反应的离子方程式为,故答案为:;
【小问4详解】
“净化除杂1”过程中,先在40 ~ 50℃加入H2O2,控制温度不能太高的原因是防止温度过高导致过氧化氢分解;H2O2其作用是将亚铁离子氧化为铁离子,,故答案为:防止温度过高导致过氧化氢分解;;
【小问5详解】
用NaF溶液除去钙、镁,滤渣2为、,故答案为:、;
【小问6详解】
在空气中焙烧CoC2O4生成Co3O4和一种气体,由元素守恒可知,该气体为CO2,故煅烧的方程式为:,故答案为:。
17. 试回答下列有关热化学问题。
(1)根据键能数据计算的反应热___________。
化学键
C—H
C—F
H—F
F—F
键能/
414
489
565
155
(2)已知在微生物作用的条件下,经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如图:
则全部被氧化成的热化学方程式为:___________。
(3)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如图:
反应Ⅰ:
反应Ⅲ:
反应Ⅱ的热化学方程式:___________。
(4)室温下,用盐酸与溶液在如图所示装置中进行中和反应。回答下列问题:
①仪器a的名称为___________。
②保持其他条件不变,实验中改用盐酸与溶液进行反应,与上述实验相比,二者所测的中和热___________(填“相等”或“不相等”),原因是___________。
③若三次操作测得终止温度与起始温度差分别为a.3.1℃;b.2.1℃;c.2.9℃。则所得的中和反应的中和热___________。(已知该温度下该溶液的比热容:,保留三位有效数字)。
④上述实验结果的数值与有偏差,产生偏差的原因可能是___________(填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差 b.在量取盐酸溶液的体积时仰视读数
c.分多次把溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中 d.用铜棒代替图中a仪器
【答案】(1)
(2)
(3)
(4) ①. 玻璃搅拌器 ②. 相等 ③. 实验过程中生成H2O的物质的量增大,所放出的热量偏大;但中和热是定值,若实验操作均正确,中和热不会变化; ④. -50.2 ⑤. acd
【解析】
【分析】反应物总键能-生成物总键能;保持其他条件不变,实验中改用盐酸与溶液进行反应,与上述实验相比,实验过程中生成H2O的物质的量增大,所放出的热量偏大;但中和热是定值,若实验操作均正确,中和热不变。
【小问1详解】
由表格中数据及可知,,故答案为:;
【小问2详解】
由图可知,第一步反应热化学方程式为①,第二步反应热化学方程式为②,运用盖斯定律将 ①+②得到反应,(aq)全部氧化成的热化学方程式,故答案为:;
【小问3详解】
反应I:
反应Ⅲ:
根据盖斯定律-I-Ⅲ得反应Ⅱ的热化学方程式为,故答案为:;
【小问4详解】
①测定反应过程中所放出的热量,使用玻璃搅拌器加快反应速率,图中a为玻璃搅拌器,故答案为:玻璃搅拌器;
②保持其他条件不变,实验中改用盐酸与溶液进行反应,与上述实验相比,实验过程中生成H2O的物质的量增大,所放出的热量偏大;但中和热是定值,若实验操作均正确,中和热不会变化,故答案为:相等;实验过程中生成H2O的物质的量增大,所放出的热量偏大;但中和热是定值,若实验操作均正确,中和热不会变化;
③若三次操作测得终止温度与起始温度差分别为a.3.1℃;b.2.1℃;c.2.9℃,2.1℃数据相差较大,舍去,计算出平均温度差为℃,盐酸与溶液混合后溶液的质量和为,,代入公式得生成0.05mol的水放出热量,即生成0.025mol的水放出热量为:,生成1mol的水放出热量为:,即该实验测得的中和热,故答案为:;
④ a.实验装置保温、隔热效果差,会造成测量结果偏小,故a可选;
b.量取盐酸时仰视读数会使所取盐酸体积增大,放出热量增多,故b不选;
c. 分多次把 NaOH 溶液倒入盛有盐酸的小烧杯过程中会有热量损失,使测量结果偏小,故c可选;
d. 用铜棒代替玻璃搅拌器仪会使热量散失,会造成测量结果偏小,故d可选;
故答案为:acd。
18. 丙烯()是重要的有机原料和中间体。在一定条件下,丙烯能发生的部分转化关系如图所示。
回答下列问题:
(1)高聚物A的结构简式为___________;若A的平均相对分子质量为21000,则其平均聚合度约为___________。
(2)鉴别丙烯和B可选用试剂___________(只填一种试剂即可)。
(3)C有___________种同分异构体(不含立体异构);F中官能团的名称为___________。
(4)由D生成E的化学方程式为___________;该反应类型为___________。
(5)由D和F制备G化学方程式为___________。若D中O原子为,则由D和F制备G的反应结束后,反应体系中含有的物质有___________。
【答案】(1) ①. ②. 500
(2)酸性KMnO4溶液或溴水或溴的四氯化碳溶液
(3) ①. 2 ②. 羧基
(4) ①. ②. 氧化反应
(5) ①. ②. 丙醇、丙酸和丙酸丙酯
【解析】
【分析】丙烯在催化剂的作用下发生加聚反应,得到A,A为;丙烯与H2加成得到B,B为,B与Cl2发生取代反应得到C,C为或;丙烯与H2O加成得到D,结合G的结构,可知D为,D被O2氧化为E,E为,E继续被O2氧化,得到F,F为,D与F发生酯化反应得到G。
【小问1详解】
高聚物A的结构简式为;若A的平均相对分子质量为21000,则其平均聚合度约为,故答案为:;500;
【小问2详解】
B为,丙烯中含有碳碳双键,鉴别丙烯和B可用酸性KMnO4溶液或溴水或溴的四氯化碳溶液等,故答案为:酸性KMnO4溶液或溴水或溴的四氯化碳溶液;
【小问3详解】
有和两种同分异构体(不含立体异构);F为,官能团的名称为羧基,故答案为:2;羧基;
【小问4详解】
D为,D发生催化氧化为E,E为CH3CH2CHO,反应的化学方程式为: ,该反应为氧化反应,故答案为:;氧化反应;
【小问5详解】
D为,F为两者在浓硫酸作用下发生酯化反应;若中O原子为18O,由氧化生成,即H中C=O的O为18O,酯化反应的机理是醇断裂羟基中氧氢键、羧酸断裂羧基中碳氧单键,结合酯化反应为可逆反应推知,由和制备的反应结束后,反应体系中含有18O的物质有丙醇、丙酸和丙酸丙酯,故答案为:;丙醇、丙酸和丙酸丙酯。
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