内容正文:
清远市2023-2024学年第二学期高一期末质量检测
化学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Fe-56 Cu-64
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 中国的文化遗产扮演着至关重要的角色,近几年陆续有很多文物回归祖国母亲的怀抱,彰显了我国国力日渐强盛。下列我国追回文物中,属于有机高分子材料的是
文物
选项
A.西周青铜神面卣
B.晋代王献之《中秋帖》
文物
选项
C.五代王处直墓武士浮雕石刻
D.清代“时时报喜”转心瓶
A. A B. B C. C D. D
2. 化学与生产生活密切相关,下列有关说法正确的是
A. SiO2具有导电性,可用于制作光导纤维和光电池
B. 煤的干馏、石油分馏和石油裂解都属于化学变化
C. “地沟油”的主要成分为高级脂肪酸甘油酯,可用于制取肥皂
D. 降温可使蛋白质失活,进口冷冻食品时不用担心病毒残留
3. 下列化学用语错误的是
A. 甲烷的空间填充模型:
B. 乙烯分子的球棍模型:
C. 乙醇的分子式:C2H6O
D. 聚丙烯结构简式:
4. “端午节”是我国传统节日之一,节日活动有吃粽子、赛龙舟及喝雄黄酒等。制作粽子的主要原料有糯米、粽叶,还有蛋黄、猪肉等馅料。下列有关说法正确的是
A. 糯米也是酿酒原料,酿酒加入的“酒曲”起催化作用
B. 赛龙舟时,挥舞的龙旗是用涤纶制作,涤纶属于天然纤维
C. 蛋黄、猪肉富含油脂和蛋白质,油脂和蛋白质均属于高分子化合物
D. 糯米的主要成分是淀粉,粽叶的主要成分是纤维素,淀粉和纤维素的分子式都是,互为同分异构体
5. 用下列实验装置完成对应实验,能达到实验目的的是
A
B
C
D
A. 制取乙酸乙酯
B. 探究Fe3+、Cu2+对H2O2分解速率的影响
C. 除去乙烯中的SO2
D. 验证NH3易溶于水且其水溶液呈碱性
6. 将水蒸气通过红热的炭可产生水煤气,反应方程式为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),该反应为吸热反应。下列措施中一定能加快化学反应速率的是
A. 充入稀有气体
B. 升高反应温度
C. 增加C的物质的量
D. 随时吸收CO、H2转化为CH3OH
7. 某有机物的结构简式为HO-CH2CH=CHCH3,关于该有机物,下列说法错误的是
A. 能与Na发生置换反应 B. 能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应
C. 与乙醇是同系物 D. 能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应
8. 下列物质间的反应,其能量变化符合如图的是
A. 酸碱中和反应
B. 有机物的燃烧反应
C. Ba(OH)2•8H2O晶体和NH4Cl晶体混合反应
D. 工业合成氨的反应
9. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 18gNH中含有的电子数为11NA
B. 标准状况下,22.4LCH4中含有的极性键数目为4NA
C. 50mL18.4mol/L浓硫酸与足量铜加热反应,生成SO2分子的数目为0.46NA
D. 1molN2和3molH2于密闭容器中充分反应后,可得到的产物分子数为2NA
10. 下列陈述I和Ⅱ均正确且具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
A
用焦炭和石英砂制取粗硅
石英砂硬度高
B
电解熔融的氯化铝制取铝
氯化铝熔点低
C
用石英器皿盛放氢氟酸
二氧化硅不与强酸反应
D
可以往葡萄酒中添加适量的二氧化硫
SO2可以杀菌和抗氧化
A. A B. B C. C D. D
11. 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. a和c′共同通入水中,可生成两种盐
B. 工业上制备H2SO4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′
12. 1800年伏打(也译为伏特)发明了世界上第一个化学电池—“伏打电堆”,开创了电学发展的新时代。“伏打电堆”由多层银和锌叠合而成,其工作原理如图所示,总反应可表示为2Zn+O₂+2H2O=2Zn(OH)₂。下列说法错误的是
A. Zn片作负极,Ag片作正极
B. 银和锌叠合的层数越多,“伏打电堆”电压越大
C. 用铝片替换锌片后,伏打电堆也能够工作
D. 电子的流向:锌片→导线→银片→电解质溶液→锌片
13. 某科研小组尝试利用固体表面催化工艺用CH4制取乙炔(C2H2),用如图表示反应可能的微观历程。
下列说法错误是
A. b→c过程中有极性键的断裂
B. b、c、d中,c的能量最高
C. 反应过程中碳元素化合价没有发生变化
D. 上述反应的化学方程式为:2CH4C2H2+3H2
14. 下列实验操作、现象和所得结论均正确的是
实验操作
实验现象
实验结论
A
向0.5g淀粉中加入4mL2mol/L的H2SO4溶液,加热一段时间,冷却,再加入少量新制的Cu(OH)2,加热
无砖红色沉淀生成
淀粉未水解
B
常温下,将铁片、铜片分别插入浓硝酸中
铁无明显变化;铜片剧烈反应
金属活动性:Cu>Fe
C
取少量待测液于试管中,加入浓NaOH溶液并加热,将一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口
试纸变蓝
溶液中含有NH
D
把浓硫酸滴到pH试纸上
试纸变红
浓硫酸具有酸性
A. A B. B C. C D. D
15. 图中表示碳原子相互结合的几种方式。小圆球表示碳原子,小棍表示化学键,假如碳原子上其余的化学键都是与氢原子结合,则下列说法错误的是
A. 图中属于同分异构体的是B、C、E
B. 图中A和C是同系物
C. 属于饱和烃的物质有:A、C、D
D. 分子通式符合CnH2n的物质有:B、D、E
16. 粗盐中含可溶性杂质(、、等)和难溶性杂质(泥沙等),提纯流程图如下,有关说法错误的是
A. 操作①为溶解
B. 步骤⑤除杂所加的试剂为稍过量的稀盐酸
C. 步骤②与④的顺序可调换
D. 步骤②中判断是否沉淀完全可在上层清液中继续滴加溶液
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 某学习小组在实验室制备SO2并探究其性质,将铜丝插入热浓硫酸中进行如图所示的探究活动(a~d均为浸有相应试液的棉花)。
(1)该实验装置的优点是______、______(至少写两点)。
(2)具支试管中发生反应的化学方程式为______。
(3)a、b处的颜色变化从左到右依次为______、______。
(4)c、d处发生反应的离子方程式分别为______、______。
(5)反应结束后,观察到具支试管底部有灰白色沉淀,溶液接近无色。
通过查阅资料发现:灰白色固体可能含有无水CuSO4、CuO、Cu2O、CuS、Cu2S等多种物质。为探究该固体的成分,该小组进行了如表实验探究。请在答题卡上完成表中内容。
组别
实验操作
实验现象
实验结论
①
待具支试管冷却至室温后,_____
固体部分溶解,溶液呈蓝色
固体中含有无水CuSO4
②
取实验①中剩余的固体于试管中,加入浓硝酸
固体溶解,溶液呈蓝色,______
固体中有Cu2O、CuS、Cu2S等还原性物质中的一种或多种
18. 镁是一种非常重要的金属,其单质及化合物在航空航天、汽车制造、医药、添加剂、建筑等方面都有非常广泛的应用。请回答以下问题:
(1)镁粉着火后不能用二氧化碳灭火的原因是______(用化学方程式表示),镁在SO2中燃烧后,生成的化合物可能有_______。
(2)Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池,其电池反应式为:Mg+2AgCl═2Ag+MgCl2,写出该电池的正极反应式______;负极可能有副反应发生,写出该副反应的化学方程式______。
(3)Mg(OH)2是常用阻燃材料。以白云石(主要成分为CaCO3、MgCO3,不考虑杂质的反应)为原料制备Mg(OH)2和CaCO3的工艺流程如图:
①写出Mg(OH)2作为阻燃材料的两个理由______、______。
②该工艺流程中,“氨水”需过量,除了使镁离子沉淀完全,另一可能的原因是______。
③写出滤液X的一种用途______,“沉钙”的离子方程式为______。
19. 近年我国汽车拥有量呈较快增长趋势,汽车尾气已成为重要的空气污染物。请回答下列问题:
(1)用化学方程式解释汽车尾气中含有NO的原因:______。
(2)在汽车尾气系统中,催化转化器可有效降低NOx的排放,2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)就是其中一个将污染气体转化为无毒气体的反应。在一定条件下,向一容积为5L的恒容密闭容器中充入10molCO、10molNO,使之在催化剂作用下发生上述反应,测得反应过程中部分物质的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。
①由图中数据分析,表示N2物质的量随时间变化的曲线为_______(填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”);0-2min内,CO2(g)的平均反应速率为______mol•L-1•min-1。
②能判断该反应达到化学平衡状态的是_______(填标号)。
A.反应速率:v(NO)=v(CO)
B.混合气体的压强不再改变
C.混合气体中NO的物质的量分数保持不变
D.混合气体的密度不再改变
(3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同,NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。
①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和NO,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
②NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高。其原因是_______。
(4)当燃油含硫量较高时,汽车尾气中的SO2、NH3等排放到空气中加剧了雾霾的形成,用化学方程式表示加剧雾霾形成可能的原因_______。
20. 苹果富含多种微量元素和维生素等营养物质,是公认的营养程度高的水果之一。苹果的酸味主要来自苹果酸和柠檬酸,甜味主要来自所含的多糖在各种酶的作用下转化得到的单糖,但存放过久有可能会发酵成酒味。苹果的香味主要来自所含的低分子酯类物质,其中丙烯酸乙酯是苹果的重要香气成分之一。请回答以下问题:
(1)苹果酸和柠檬酸的结构简式如图:
①写出苹果酸和柠檬酸中含氧官能团的名称:______。
②以下关于苹果酸和柠檬酸的说法正确的是______。
A.苹果酸不溶于水,易溶于有机溶剂
B.柠檬酸具有酸性,可用于除铁锈
C.苹果酸和柠檬酸都可以发生取代、置换、催化氧化反应
D.1mol柠檬酸与足量的钠发生反应,产生的氢气在标准状况下的体积为44.8L
(2)未成熟苹果的果肉遇碘酒呈现蓝色,成熟苹果的汁液能与银氨溶液反应,试解释原因______。
(3)丙烯酸乙酯(CH2=CHCOOCH2CH3)可以用乙烯、丙烯等石油化工产品为原料进行合成,以下是丙烯酸乙酯的一种合成路线:
请回答以下问题:
①步骤I的反应类型为______。
②步骤Ⅲ和步骤VI的化学方程式分别为______,______。
③写出丙烯酸乙酯与HBr发生加成反应所有产物的结构简式______。久置的丙烯酸乙酯自身会发生聚合反应生成聚丙烯酸乙酯,请写出聚丙烯酸乙酯的结构简式______。
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化学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Fe-56 Cu-64
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 中国的文化遗产扮演着至关重要的角色,近几年陆续有很多文物回归祖国母亲的怀抱,彰显了我国国力日渐强盛。下列我国追回文物中,属于有机高分子材料的是
文物
选项
A.西周青铜神面卣
B.晋代王献之《中秋帖》
文物
选项
C.五代王处直墓武士浮雕石刻
D.清代“时时报喜”转心瓶
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.西周青铜神面卣,是金属材料,A不符合题意;
B.晋代王献之《中秋帖》,纸本是纤维素,是有机高分子材料,B符合题意;
C.五代王处直墓武士浮雕石刻,石头是硅酸盐材料,C不符合题意;
D.清代“时时报喜”转心瓶是陶瓷,是硅酸盐材料,D不符合题意;
答案选B。
2. 化学与生产生活密切相关,下列有关说法正确的是
A. SiO2具有导电性,可用于制作光导纤维和光电池
B. 煤的干馏、石油分馏和石油裂解都属于化学变化
C. “地沟油”的主要成分为高级脂肪酸甘油酯,可用于制取肥皂
D. 降温可使蛋白质失活,进口冷冻食品时不用担心病毒残留
【答案】C
【解析】
【详解】A.光导纤维的主要成分是SiO2,利用的是SiO2对光的全反射,没有导电性,A错误;
B.煤的干馏是在隔绝空气下加强热发生分解反应,是一种复杂的物理、化学变化,而石油的分馏是根据物质的沸点不同进行分离的,属于物理变化,石油裂解属于化学变化,B错误;
C.地沟油为油脂,主要成分为高级脂肪酸甘油酯,可在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油,可用于制肥皂,C正确;
D.降温可以减缓或抑制蛋白质的活性,但不能完全使蛋白质失活,病毒的蛋白质在低温下可能会失去活性,但并不能完全保证病毒残留的消除,D错误;
答案选C。
3. 下列化学用语错误的是
A. 甲烷的空间填充模型:
B. 乙烯分子球棍模型:
C. 乙醇的分子式:C2H6O
D. 聚丙烯的结构简式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲烷为正四面体结构,其空间填充模型为,A正确;
B.乙烯分子式是C2H4,结构简式为CH2=CH2,球棍模型:,B正确;
C.乙醇的结构式为:CH3CH2OH,则乙醇分子式为C2H6O,C正确;
D.聚丙烯的结构简式为,链节为,D错误;
答案选D。
4. “端午节”是我国传统节日之一,节日活动有吃粽子、赛龙舟及喝雄黄酒等。制作粽子的主要原料有糯米、粽叶,还有蛋黄、猪肉等馅料。下列有关说法正确的是
A. 糯米也是酿酒原料,酿酒加入的“酒曲”起催化作用
B. 赛龙舟时,挥舞的龙旗是用涤纶制作,涤纶属于天然纤维
C. 蛋黄、猪肉富含油脂和蛋白质,油脂和蛋白质均属于高分子化合物
D. 糯米的主要成分是淀粉,粽叶的主要成分是纤维素,淀粉和纤维素的分子式都是,互为同分异构体
【答案】A
【解析】
【详解】A.酿酒一定要加入酒曲,酒曲中的微生物主要是曲霉、毛霉和酵母菌,其中曲霉、毛霉主要起到糖化的作用,在曲霉内淀粉酶的作用下将淀粉转化成葡萄糖,A正确;
B.涤纶是合成纤维,B错误;
C.油脂相对分子质量较小,属于小分子化合物,C错误;
D.淀粉和纤维素的分子式均为 (C6H10O5)n,但因都为高聚物,n值不确定,分子式不同,则不是同分异构体,D错误;
故选:A。
5. 用下列实验装置完成对应实验,能达到实验目的的是
A
B
C
D
A. 制取乙酸乙酯
B. 探究Fe3+、Cu2+对H2O2分解速率的影响
C. 除去乙烯中的SO2
D. 验证NH3易溶于水且其水溶液呈碱性
【答案】D
【解析】
【详解】A.制取乙酸乙酯,为防止倒吸,导气管末端管口应置于饱和碳酸钠溶液上方,装置A不能达到实验目,故A错误;
B.探究Fe3+、Cu2+对H2O2分解速率的影响,需要控住H2O2的浓度相等,故B错误;
C.乙烯也会被酸性高锰酸钾溶液氧化为二氧化碳,不能达到除杂的目的,故C错误;
D.氨气易溶于水,且与水反应生成,烧瓶内的压强小,倒吸含酚酞的水,溶液变红,故D正确;
故答案选D。
6. 将水蒸气通过红热的炭可产生水煤气,反应方程式为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),该反应为吸热反应。下列措施中一定能加快化学反应速率的是
A. 充入稀有气体
B. 升高反应温度
C. 增加C的物质的量
D. 随时吸收CO、H2转化为CH3OH
【答案】B
【解析】
【详解】A.充入稀有气体,容器体积不清楚是否变化,气体浓度不明确变化趋势,A不符合;
B.升高反应温度,反应速率一定变快,B符合;
C.增加C的物质的量,单质碳的浓度不变,不会带来化学反应速率的变化,C不符合;
D.随时吸收CO、H2转化为CH3OH,反应物和产物浓度继续降低,速率减慢,D不符合;
故选B。
7. 某有机物的结构简式为HO-CH2CH=CHCH3,关于该有机物,下列说法错误的是
A. 能与Na发生置换反应 B. 能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应
C. 与乙醇是同系物 D. 能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.有机物中含有-OH,能与Na发生置换反应,故A正确;
B.有机物中含有碳碳双键,能与溴水的四氯化碳溶液发生加成反应,故B正确;
C.分子中含有碳碳双键和羟基,乙醇中无碳碳双键,二者结构不相似,不互为同系物,故C错误;
D.有机物中含有碳碳双键和羟基,能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,故D正确;
故选C。
8. 下列物质间的反应,其能量变化符合如图的是
A. 酸碱中和反应
B. 有机物的燃烧反应
C. Ba(OH)2•8H2O晶体和NH4Cl晶体混合反应
D. 工业合成氨的反应
【答案】C
【解析】
【分析】从图上分析,反应物能量低于生成物,该反应是吸热反应。
【详解】A.酸碱中和反应是放热反应,A不符合题意;
B.燃烧反应为放热反应,B不符合题意;
C.Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl晶体混合反应是吸热反应,C符合题意;
D.合成氨反应是放热反应,D不符合题意;
答案选C。
9. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 18gNH中含有的电子数为11NA
B. 标准状况下,22.4LCH4中含有的极性键数目为4NA
C. 50mL18.4mol/L浓硫酸与足量铜加热反应,生成SO2分子的数目为0.46NA
D. 1molN2和3molH2于密闭容器中充分反应后,可得到的产物分子数为2NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.一个NH含电子数为10,18gNH为1mol,1mol NH中含有的电子数为10NA,故A错误;
B.标准状况下,22.4 LCH4的物质的量是1mol,1个甲烷分子中含有4个C-H极性键,因此1mol CH4含有极性键数目为4NA,故B正确;
C.随着反应进行,硫酸浓度变稀,与铜将不再反应,生成二氧化硫小于0.46mol,生成SO2分子的数目小于0.46NA,故C错误;
D.氮气与氢气的反应是可逆反应,存在限度,生成氨气的分子数小于2NA,故D错误;
故答案选B。
10. 下列陈述I和Ⅱ均正确且具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
A
用焦炭和石英砂制取粗硅
石英砂硬度高
B
电解熔融的氯化铝制取铝
氯化铝熔点低
C
用石英器皿盛放氢氟酸
二氧化硅不与强酸反应
D
可以往葡萄酒中添加适量的二氧化硫
SO2可以杀菌和抗氧化
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.工业上用焦炭和石英砂制取粗硅,利用的是SiO2的氧化性,与石英砂硬度高不具有因果关系,A不符合题意;
B.工业上用电解熔融氧化铝的方法制备金属铝,是因为氯化铝为共价化合物,在熔融状态下不导电,B不符合题意;
C.氢氟酸能和石英中的主要成分SiO2反应,因此不能用石英器皿盛放氢氟酸,陈述Ⅰ错误,C不符合题意;
D.葡萄酒中含有的某些细菌会使葡萄酒变质,葡萄酒中的花青素易被氧化,适量添加少量二氧化硫,可杀死细菌,还能起到抗氧化作用,D符合题意;
故答案选D。
11. 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. a和c′共同通入水中,可生成两种盐
B. 工业上制备H2SO4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】
【详解】A.a为,为,将二者同时通入水中,可以生成或两种盐,A正确;
B.工业制取硫酸可以S为原料,先生成,再氧化成,最后制得硫酸,B正确;
C.d为、为,二者与反应可得到和,二者均属于强酸,C正确;
D.为,的浓溶液为浓硫酸,二者的反应可以为、、,产物不一定同时生成S和,D错误;
故选D。
12. 1800年伏打(也译为伏特)发明了世界上第一个化学电池—“伏打电堆”,开创了电学发展的新时代。“伏打电堆”由多层银和锌叠合而成,其工作原理如图所示,总反应可表示为2Zn+O₂+2H2O=2Zn(OH)₂。下列说法错误的是
A. Zn片作负极,Ag片作正极
B. 银和锌叠合的层数越多,“伏打电堆”电压越大
C. 用铝片替换锌片后,伏打电堆也能够工作
D. 电子的流向:锌片→导线→银片→电解质溶液→锌片
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,该电池是原电池,锌比银活泼,所以Zn作负极,Ag作正极,电流从正极b经过导线流向负极a,据此作答。
【详解】A.由图可知,该电池是原电池,锌比银活泼,所以Zn作负极,Ag作正极,故A正确;
B.电池单元组越多,电势差越大,电压越大,故B正确;
C.铝比锌活泼,用铝片替换锌片后,铝片为负极,银仍为正极,电池仍能工作,故C正确;
D.电子不可以进入溶液,故D错误;
故答案选D。
13. 某科研小组尝试利用固体表面催化工艺用CH4制取乙炔(C2H2),用如图表示反应可能的微观历程。
下列说法错误的是
A. b→c过程中有极性键的断裂
B. b、c、d中,c的能量最高
C. 反应过程中碳元素化合价没有发生变化
D. 上述反应的化学方程式为:2CH4C2H2+3H2
【答案】C
【解析】
【分析】a→b是CH4附着于固体表面,b→c是CH4分子分解为原子,c→d是固体表面的原子重新组合为H2、C2H2等分子,d→e是新分子脱离催化剂表面。
【详解】A.据分析,过程是CH4分子分解为原子,断裂的均是极性键,故A正确;
B.据分析,b→c是CH4分子分解为原子,c→d是固体表面的原子重新组合为H2、C2H2等分子,分解过程吸收能量,重新组合过程放出能量,则b、c、d中,c的能量最高,故B正确;
C.反应过程中碳元素化合价从CH4的-4价到C2H2的-1价,发生变化,故C错误;
D.根据分析可知,上述反应的化学方程式为:2CH4C2H2+3H2,故D正确;
故答案选C。
14. 下列实验操作、现象和所得结论均正确的是
实验操作
实验现象
实验结论
A
向0.5g淀粉中加入4mL2mol/L的H2SO4溶液,加热一段时间,冷却,再加入少量新制的Cu(OH)2,加热
无砖红色沉淀生成
淀粉未水解
B
常温下,将铁片、铜片分别插入浓硝酸中
铁无明显变化;铜片剧烈反应
金属活动性:Cu>Fe
C
取少量待测液于试管中,加入浓NaOH溶液并加热,将一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口
试纸变蓝
溶液中含有NH
D
把浓硫酸滴到pH试纸上
试纸变红
浓硫酸具有酸性
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.在加入新制Cu(OH)2前需要先加入NaOH溶液中和稀硫酸至溶液呈碱性,A错误;
B.常温下,铁片遇浓硝酸发生钝化,不能证明金属的活动性Cu>Fe,B错误;
C.待测液和浓NaOH溶液加热产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该气体为氨气,则原溶液中存在铵根离子,C正确;
D.浓硫酸具有脱水性,滴在pH试纸上使试纸变黑,D错误;
答案选C。
15. 图中表示碳原子相互结合的几种方式。小圆球表示碳原子,小棍表示化学键,假如碳原子上其余的化学键都是与氢原子结合,则下列说法错误的是
A. 图中属于同分异构体的是B、C、E
B. 图中A和C是同系物
C. 属于饱和烃的物质有:A、C、D
D. 分子通式符合CnH2n的物质有:B、D、E
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知,A为丙烷;B为2-丁烯,分子式为C4H8;C为异丁烷,分子式为C4H10;D为环丁烷,分子式为C4H8;E为2-甲基-1-丙烯,分子式为C4H8,据此作答。
【详解】A.分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体,B与E分子式相同(均为C4H8),结构不同,互为同分异构体,B与C分子式不同,不互为同分异构体,故A错误;
B.结构相似,在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物,A和C均是烷烃,在分子组成上相差1个CH2,两者互为同系物,故B正确;
C.饱和烃是一类有机化合物,其分子中的碳原子之间主要通过单键连接,形成饱和的碳链或碳环结构,A和C属于烷烃,D为环丁烷,均为饱和烃,故C正确;
D.B、D、E分子式均为C4H8,分子通式符合CnH2n,故D正确;
故答案选A。
16. 粗盐中含可溶性杂质(、、等)和难溶性杂质(泥沙等),提纯流程图如下,有关说法错误的是
A. 操作①为溶解
B. 步骤⑤除杂所加的试剂为稍过量的稀盐酸
C. 步骤②与④的顺序可调换
D. 步骤②中判断是否沉淀完全可在上层清液中继续滴加溶液
【答案】C
【解析】
【分析】用化学沉淀法去除粗盐中的Ca2+、Mg2+和SO,所选试剂分别是碳酸钠溶液,氢氧化钠溶液和氯化钡溶液;Na2CO3溶液在BaCl2溶液之后加入,其作用除了除去Ca2+外,还要除去过量的Ba2+,过滤后滤液中含有多余的氢氧化钠和碳酸钠,故滤液中需加入盐酸,调节溶液的pH等于7。
【详解】A.可以在步骤④之后一次性过滤,则操作①为溶解,A正确;
B.据分析,步骤⑤除杂所加的适量试剂为稀盐酸,除去多余的氢氧化钠和碳酸钠,B正确;
C.不可调换,否则多余的溶液无法除去,C错误;
D.操作正确,若不出现浑浊,表面已沉淀完全,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 某学习小组在实验室制备SO2并探究其性质,将铜丝插入热浓硫酸中进行如图所示的探究活动(a~d均为浸有相应试液的棉花)。
(1)该实验装置的优点是______、______(至少写两点)。
(2)具支试管中发生反应的化学方程式为______。
(3)a、b处的颜色变化从左到右依次为______、______。
(4)c、d处发生反应的离子方程式分别为______、______。
(5)反应结束后,观察到具支试管底部有灰白色沉淀,溶液接近无色。
通过查阅资料发现:灰白色固体可能含有无水CuSO4、CuO、Cu2O、CuS、Cu2S等多种物质。为探究该固体的成分,该小组进行了如表实验探究。请在答题卡上完成表中内容。
组别
实验操作
实验现象
实验结论
①
待具支试管冷却至室温后,_____
固体部分溶解,溶液呈蓝色
固体中含有无水CuSO4
②
取实验①中剩余的固体于试管中,加入浓硝酸
固体溶解,溶液呈蓝色,______
固体中有Cu2O、CuS、Cu2S等还原性物质中的一种或多种
【答案】(1) ①. 可以控制反应的开始和终止 ②. 节省药品并且环保
(2)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑
(3) ①. 紫色变红色 ②. 紫红色褪去或紫红色变无色
(4) ①. 5SO2+2MnO+2H2O=5SO+2Mn2++4H+ ②. SO2+2OH-=SO+2H2O或SO2+OH-=HSO
(5) ①. 将反应后物质沿器壁慢慢注入水中稀释 ②. 生成红棕色气体
【解析】
【分析】本题为实验探究题,以实验室制备SO2并探究其性质,具支试管中是用铜和浓硫酸发生反应制备SO2,SO2是酸性氧化物,故能使紫色石蕊试液变为红色,SO2具有漂白性,故能使品红溶液褪色,SO2具有还原性,故能使酸性KMnO4溶液褪色,最后用NaOH溶液吸收多余的SO2,再用气囊收集尾气,确保不污染环境,据此分析解题。
【小问1详解】
上下移动铜丝可使铜丝伸入和离开浓硫酸液面,控制反应的开始和终止,整个反应在密闭装置进行,药品用量少,并且可防止SO2逸出,污染空气,故答案为:可以控制反应的开始和终止;节省药品并且环保。
【小问2详解】
Cu与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑。
【小问3详解】
SO2是酸性氧化物,其水溶液呈酸性,能使石蕊溶液变红色,所以a处的实验现象是紫色石蕊试液变红,SO2具有漂白性,能够漂白品红溶液,即b处红色品红溶液褪色,因此,a、b处的颜色变化从左到右依次为:紫色变红色;紫红色褪去或紫红色变无色。
【小问4详解】
SO2能还原酸性高锰酸钾而使之褪色,即c处红色酸性高锰酸钾褪色,可证明SO2具有还原性,反应原理为:;
d处二氧化硫与NaOH溶液反应,发生反应的离子方程式分别为:SO2+2OH-=SO+2H2O或SO2+OH-=HSO。
【小问5详解】
反应后的物质主要是浓硫酸和无水硫酸铜等物质,故将反应后物质沿器壁缓缓注入水中稀释,用玻璃棒搅拌,溶液变蓝说明有固体溶解,过滤,得到不溶固体,说明固体部分溶解;因硝酸具有酸性和氧化性,Cu+、S2-具有还原性,沉淀与浓硝酸反应,固体溶解,溶液呈蓝色,生成红棕色气体,故答案为:将反应后物质沿器壁缓缓注入水中稀释;生成红棕色气体。
18. 镁是一种非常重要的金属,其单质及化合物在航空航天、汽车制造、医药、添加剂、建筑等方面都有非常广泛的应用。请回答以下问题:
(1)镁粉着火后不能用二氧化碳灭火的原因是______(用化学方程式表示),镁在SO2中燃烧后,生成的化合物可能有_______。
(2)Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池,其电池反应式为:Mg+2AgCl═2Ag+MgCl2,写出该电池的正极反应式______;负极可能有副反应发生,写出该副反应的化学方程式______。
(3)Mg(OH)2是常用的阻燃材料。以白云石(主要成分为CaCO3、MgCO3,不考虑杂质的反应)为原料制备Mg(OH)2和CaCO3的工艺流程如图:
①写出Mg(OH)2作为阻燃材料的两个理由______、______。
②该工艺流程中,“氨水”需过量,除了使镁离子沉淀完全,另一可能的原因是______。
③写出滤液X的一种用途______,“沉钙”的离子方程式为______。
【答案】(1) ①. 2Mg+CO22MgO+C ②. MgO、MgS
(2) ① ②.
(3) ①. 氢氧化镁分解吸收热量,分解生成耐高温且能隔绝空气的氧化镁,和隔绝空气的水 ②. 氢氧化镁受热分解时产生的水可稀释可燃物表面的氧气 ③. 除去过量的盐酸或调节pH值 ④. 化肥或除铁锈 ⑤.
【解析】
【小问1详解】
镁和二氧化碳反应生成氧化镁和碳,所以镁着火不能用二氧化碳来灭火,反应方程式为2Mg+CO22MgO+C;
镁能在中燃烧:、,因此镁在SO2中燃烧后,生成的化合物可能有:MgO、MgS。
【小问2详解】
正极是AgCl得电子,方程式应该为:;
镁做负极,失去电子变成镁离子,海水中水得到电子产生H2和,所以副反应为:。
【小问3详解】
白云石煅烧时CaCO3分解产生CaO、CO2;MgCO3分解产生MgO、CO2,然后用盐酸溶解反应后的固体产物得到CaCl2、MgCl2,向其中加入氨水,反应产生Mg(OH)2沉淀,而Ca2+留在溶液中,将煅烧白云石产生的CO2气体通入其中,CO2与Ca(OH)2反应产生CaCO3沉淀,则滤液X中的溶质为氯化铵;
①写出Mg(OH)2作为阻燃材料的两个理由:氢氧化镁分解吸收热量,分解生成耐高温且能隔绝空气的氧化镁,和隔绝空气的水;氢氧化镁受热分解时产生的水可稀释可燃物表面的氧气;
②根据分析可知,“氨水”需过量,除了使镁离子沉淀完全,另一可能的原因是:除去过量的盐酸或调节pH值;
③根据分析可知,滤液X是氯化铵,用途有:化肥或除铁锈;
通入二氧化碳“沉钙”,离子方程式为:。
19. 近年我国汽车拥有量呈较快增长趋势,汽车尾气已成为重要的空气污染物。请回答下列问题:
(1)用化学方程式解释汽车尾气中含有NO的原因:______。
(2)在汽车尾气系统中,催化转化器可有效降低NOx的排放,2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)就是其中一个将污染气体转化为无毒气体的反应。在一定条件下,向一容积为5L的恒容密闭容器中充入10molCO、10molNO,使之在催化剂作用下发生上述反应,测得反应过程中部分物质的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。
①由图中数据分析,表示N2的物质的量随时间变化的曲线为_______(填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”);0-2min内,CO2(g)的平均反应速率为______mol•L-1•min-1。
②能判断该反应达到化学平衡状态的是_______(填标号)。
A.反应速率:v(NO)=v(CO)
B.混合气体的压强不再改变
C.混合气体中NO的物质的量分数保持不变
D.混合气体的密度不再改变
(3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同,NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。
①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和NO,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
②NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高。其原因是_______。
(4)当燃油含硫量较高时,汽车尾气中的SO2、NH3等排放到空气中加剧了雾霾的形成,用化学方程式表示加剧雾霾形成可能的原因_______。
【答案】(1)N2+O22NO
(2) ①. Ⅱ ②. 0.5 ③. BC
(3) ①. 3:2 ②. 溶液pH越小,溶液中HClO浓度越大,氧化NO的能力越强
(4)2SO2+4NH3+2H2O+O2=2(NH4)2SO4
【解析】
【小问1详解】
氮气与氧气在高温、放电条件下生成NO,反应方程式是:N2+O22NO。
【小问2详解】
①由和图可知,N2为生成物,随着反应得进行,物质的量增加,再由物质的量之比等于化学计量数之比,故表示N2的物质的量随时间变化的为曲线Ⅱ;
内,的平均反应速率为,;
②A.反应速率v(NO)=v(CO),选项中并未说明是正反应速率还是逆反应速率,无法确定反应达到平衡,A不符合题意;
B.该反应为气体体积减小的反应,随着反应进行,压强逐渐减小,混合气体的压强不再改变说明反应达到平衡,B符合题意;
C.随着反应进行混合气体中NO的物质的量分数不断变化,NO的物质的量分数保持不变说明反应达到平衡,C符合题意;
D.该反应在恒容密闭容器中进行且反应物和生成物均为气体,体积恒定,因此无论是否达到平衡,混合气体的密度都不改变,D不符合题意;
故答案选BC。
【小问3详解】
由题意得在酸性NaClO溶液中,HClO可氧化NO生成和,其离子方程式为:,NO中N元素化合价升高,为还原剂,HClO中氯元素化合价降低,为氧化剂,因此氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2;
NaClO溶液的初始pH越小,即H+浓度越大,HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强。
【小问4详解】
汽车尾气中的SO2、NH3等排放到空气中加剧了雾霾的形成,反应为:2SO2+4NH3+2H2O+O2=2(NH4)2SO4。
20. 苹果富含多种微量元素和维生素等营养物质,是公认营养程度高的水果之一。苹果的酸味主要来自苹果酸和柠檬酸,甜味主要来自所含的多糖在各种酶的作用下转化得到的单糖,但存放过久有可能会发酵成酒味。苹果的香味主要来自所含的低分子酯类物质,其中丙烯酸乙酯是苹果的重要香气成分之一。请回答以下问题:
(1)苹果酸和柠檬酸的结构简式如图:
①写出苹果酸和柠檬酸中含氧官能团的名称:______。
②以下关于苹果酸和柠檬酸的说法正确的是______。
A.苹果酸不溶于水,易溶于有机溶剂
B.柠檬酸具有酸性,可用于除铁锈
C.苹果酸和柠檬酸都可以发生取代、置换、催化氧化反应
D.1mol柠檬酸与足量的钠发生反应,产生的氢气在标准状况下的体积为44.8L
(2)未成熟苹果的果肉遇碘酒呈现蓝色,成熟苹果的汁液能与银氨溶液反应,试解释原因______。
(3)丙烯酸乙酯(CH2=CHCOOCH2CH3)可以用乙烯、丙烯等石油化工产品为原料进行合成,以下是丙烯酸乙酯的一种合成路线:
请回答以下问题:
①步骤I的反应类型为______。
②步骤Ⅲ和步骤VI的化学方程式分别为______,______。
③写出丙烯酸乙酯与HBr发生加成反应的所有产物的结构简式______。久置的丙烯酸乙酯自身会发生聚合反应生成聚丙烯酸乙酯,请写出聚丙烯酸乙酯的结构简式______。
【答案】(1) ①. 羟基、羧基 ②. BD
(2)未成熟苹果中含有淀粉,遇碘变蓝;苹果成熟的过程中,淀粉水解最终转化为葡萄糖,可发生银镜反应
(3) ①. 取代反应 ②. 2CH2=CHCH2OH+O22CH2=CHCHO+2H2O ③. CH2=CHCOOH+CH3CH2OHCH2=CHCOOCH2CH3+H2O ④. 、 ⑤.
【解析】
【小问1详解】
①根据苹果酸和柠檬酸结构可知,苹果酸和柠檬酸中含氧官能团的名称为羧基、羟基;
故答案为:羧基、羟基
②以下关于苹果酸和柠檬酸的说法正确的是
A.苹果酸中含有亲水基羧基和羟基,可溶于水,A错误;
B.柠檬酸中含有羧基具有酸性,可用于除铁锈,B正确;
C.苹果酸可以催化氧化反应,而柠檬酸不可以发生催化反应,C错误;
D.柠檬酸与足量的钠发生反应的化学方程式为:
+4Na→+2H2↑
1mol柠檬酸与足量的钠发生反应产生的氢气在标准状况下的体积为44.8L,D正确;
故答案选BD;
【小问2详解】
未成熟苹果中含有淀粉,遇碘变蓝;苹果成熟的过程中,淀粉水解最终转化为葡萄糖,可发生银镜反应;
故答案为:未成熟苹果中含有淀粉,遇碘变蓝;苹果成熟的过程中,淀粉水解最终转化为葡萄糖,可发生银镜反应;
【小问3详解】
①丙烯和氯气在光照条件下发生取代反应,生成3—氯丙烯取代反应
故答案为:取代反应
②反应Ⅲ:丙烯醇发生催化氧化反应生成丙烯醛
2CH2=CHCH2OH+O22CH2=CHCHO+2H2O
反应Ⅳ:丙烯醛发生催化氧化反应生成丙烯酸;
CH2=CHCOOH+CH3CH2OHCH2=CHCOOCH2CH3+H2O
故答案为:2CH2=CHCH2OH+O22CH2=CHCHO+2H2O
CH2=CHCOOH+CH3CH2OHCH2=CHCOOCH2CH3+H2O
③丙烯酸乙酯与HBr发生加成反应的所有产物的结构简式、
故答案为:、
乙酯自身会发生聚合反应生成聚丙烯酸乙酯,聚丙烯酸乙酯的结构简式为:
故答案为:。
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