内容正文:
无锡市辅仁高级中学2022-2023学年第二学期期中考试
高一化学试题
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。
1. 科技助力北京2022年冬奥会。下列变化不属于化学变化的是
A.冬奥场馆使用CO2制冷剂制冰
B.火炬“飞扬”中的氢燃料燃烧
C.由碲和镉合成发电玻璃中碲化镉
D.电动汽车的全气候电池充电
A. A B. B C. C D. D
2. 豆腐是中华传统美食。下列制作豆腐的主要过程中,包含过滤操作的是
A.磨豆
B.滤渣
C.煮浆
D.点卤
A. A B. B C. C D. D
3. 下列说法不正确的是
A. 制玻璃和水泥都要用到石灰石
B. 光纤和手机芯片的主要成分都是硅单质
C. 硅在自然界主要以化合物形式存在
D. 碳化硅是一种耐高温陶瓷
4. 下列有关物质表示方法不正确的是
A. 乙烷的结构式: B. 乙烯的球棍模型:
C. 醋酸的分子式:C2H4O2 D. 羟基的电子式:
5. 下列关于有机物的说法正确的是
A. 乙烯和聚乙烯都能使溴的四氯化碳溶液褪色
B. 与互同分异构体
C. 丙酸分子中含有两种官能团
D. 乙酸和乙醇可以用紫色石蕊试液鉴别
6. 下图为两种烃分子的球棍模型,有关说法不正确的是
A. 甲、乙均属于烷烃
B. 甲、乙互为同分异构体
C. 甲比乙的熔沸点低
D. 等质量甲、乙分别完全燃烧时消耗氧气的质量相等
7. 以下是镍催化乙烯与氢气的反应机理示意图,下列叙述不正确的是
A. 过程②吸收能量,过程③、④释放能量
B. 反应中有极性键的断裂和形成
C. 该反应方程式为:CH2=CH2+H2 CH3CH3
D. 催化剂可改变化学反应速率
8. 下列关于化学反应中物质或能量变化判断正确的是
A. 加热条件下进行的化学反应一定是吸热反应
B. 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
C. 一定条件下进行的化学反应,只能将化学能转化为热能和光能
D. 将NH4Cl固体与Ba(OH)2·8H2O固体混合并搅拌,反应放出热量
9. 在实验室采用下图装置制备气体,合理的是
选项
气体
a
b
装置
A
稀盐酸
碳酸钙
B
浓硫酸
铁片
C
稀硝酸
铜片
D
浓盐酸
二氧化锰
A. A B. B C. C D. D
10. 某同学设计了下图所示两个实验装置(图I、图II中除连接的铜棒不同外,其他均相同),有关说法正确的是
A. 图I中温度计的示数高于图II的示数
B. 图I和图II中温度计的示数相等,且均高于室温
C. 图I中锌棒溶解的速率比图II的快
D. 图I和图II的气泡均产生于锌棒表面
11. 纳米级Fe3O4可用于以太阳能为能源分解水制H2,过程如下图所示。下列说法中,不正确的是
A. 过程I的反应:2Fe3O46FeO+O2↑
B. 过程II的反应:2H2O=2H2↑+O2↑
C. 两个转化过程都发生了氧化还原反应
D. 整个过程实现了太阳能向化学能的转化
12. 制取较纯净的一氯乙烷最好采用的方法是
A. 乙烷和氯气反应 B. 乙烯和氯气反应
C. 乙烯和氯化氢反应 D. 乙烷通入浓盐酸
13. 根据乙烯的性质推测丙烯(H2C=CH-CH3)的性质,下列说法中,不正确的是
A. 丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 丙烯与HCl加成的产物可能有2种
C. 丙烯与Br2的加成产物是CH2Br-CH2-CH2Br
D. 聚丙烯用来表示
14. 某有机物的结构如图所示,则下列说法正确的是
A. 该有机物能与反应
B. 该有机物中有4种官能团
C. 该有机物中能使酸性高锰酸钾溶液褪色的官能团有2种
D. 该有机物能发生加成反应和氧化反应,不能发生取代反应
15. 以黄铁矿(主要成分为FeS2,其中硫的化合价为-1价)生产硫酸的工艺流程如图,下列说法不正确的是
A. 将黄铁矿粉碎,可以提高其在沸腾炉中的反应速率
B. 沸腾炉中每生成1 mol SO2,有11 mol e-发生转移
C. 接触室中排放出的SO2、O2循环利用,可提高原料利用率
D. 可用浓氨水吸收尾气,并进一步转化为氮肥
16. 某同学进行下列实验,下列说法合理的是
装置
操作
现象
将盛有浓硝酸的烧杯A放入盛有淀粉KI溶液的烧杯C中,然后将铜片放入烧杯A后,立即用烧杯B罩住
烧杯A液体上方立即出现大量红棕色气体;一段时间后,红棕色气体消失,烧杯A和C中的液体都变成蓝色
A. 烧杯A中发生反应:3Cu+8HNO3 =3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
B. 红棕色气体消失只与NO2和烧杯C中的KI发生反应有关
C. 烧杯C中溶液变蓝只与NO2和C中溶液发生反应有关
D. 若将铜片换成铁片,则C中的液体也可能变蓝
二、非选择题
17. 某学习小组在实验室研究SO2与Ba(NO3)2溶液的反应。
I.[制备二氧化硫]
(1)实验室常用亚硫酸钠固体与浓硫酸反应制取二氧化硫。
①写出该反应的化学方程式_____。
②欲制取并收集干燥的二氧化硫,选择下图中的装置,其最佳连接顺序为______。(按气流方向,用小写字母表示,部分装置可重复使用)。
③装置D的作用是_______。
II.[实验探究]
(2)向盛有2mL0.1mol/L Ba(NO3)2溶液的试管中,缓慢通入SO2气体,试管内有白色沉淀产生。
④预测白色沉淀可能是_______。
⑤配制0.1mol/L Ba(NO3)2溶液时所用蒸馏水必须加热煮沸,目的是_______。
(3)将SO2分别通入无氧、有氧且浓度均为0.1mol/L的BaCl2溶液和Ba(NO3)2溶液中,探究和O2哪种微粒起到了主要氧化作用,实验记录如下:
项目
实验记录
pH变化
是否产生沉淀
BaCl2溶液(无氧)中无白色沉淀、BaCl2溶液(有氧)中有白色沉淀、Ba(NO3)2溶液(无氧)中有白色沉淀、Ba(NO3)2溶液(有氧)中有白色沉淀。
⑥曲线a所示溶液pH降低的原因_______(用化学方程式表示)。
⑦曲线c所示溶液中发生反应的离子方程式为_______。
⑧曲线d_______(填“能”或“不能”)说明是氧化SO2的主要微粒,理由是_______。
18. 氮氧化物(NOx)是大气污染物之一,处理工业废气中的NOx对于环境保护具有重要的意义。
(1)在一定条件下NH3可将NO2还原。甲同学在实验室对该反应进行了探究。实验设计如图(部分夹持装置省略)。
①用装置A制备NH3,其中发生反应的化学方程式为_______;装置B内的试剂是_______。
②装置D中发生反应的离子方程式是_______,铜丝可抽动的优点是_______。
③在装置M中NH3和NO2充分反应,生成两种对环境友好的物质,该反应中NH3和NO2的物质的量之比为_______。
(2)用NaOH溶液吸收法处理NOx(仅含NO、NO2)。已知过程中发生的反应有:2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O;2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O
①用不同浓度的NaOH溶液吸收NO2含量不同的尾气,关系如图:
(α表示NOx中NO2的含量):
用NaOH溶液吸收氮氧化物的最佳条件为:α=_______,c(NaOH)=_______。
②若一定体积的NOx被250mL2mol·L-1的NaOH溶液恰好完全吸收,溶液质量增加19.8g,则x的值为_______。
19. 近年来,我国化工技术获得重大突破,利用合成气(主要成分为和)在催化剂的作用下合成甲醇的是其中的一个研究项目,该研究发生的主要反应如下:
I.与反应合成甲醇:
Ⅱ.与反应合成甲醇:
(1)上述反应符合原子经济性的是反应_______(填“I”或“Ⅱ”)。
(2)在某一时刻采取下列措施,能使反应I的反应速率减小的措施是_______(填字母,下同)。
A.恒温恒容下,再充入 B.降低温度 C.恒温恒容下,向其中充入
(3)一定温度下,在容积固定的密闭容器中发生反应Ⅱ,下列说法可以表明反应达到化学平衡状态的是_______。
A. 单位时间内消耗,同时生成的
B. 的体积分数不再发生变化
C.
D. 容器内气体密度不再改变
(4)还原电化学法制备甲醇的工作原理如图所示。通入的一端是电池_______(填“正”或“负”)极,电池工作过程中通过质子膜向_______(填“左”或者“右”)移动,通入的一端发生的电极反应为_______。
20. 丙烯酸乙酯具有菠萝香味,可用作食品添加剂。工业上可以用乙烯、丙烯等为原料合成制得。
(1)由生成有机物A(分子式为)的反应类型是___________。
(2)丙烯酸乙酯()中含氧官能团的名称是___________。
(3)有机物B结构简式为:___________;根据乙烯和乙酸的结构及性质进行类比,关于有机物B和丙烯酸乙酯的说法正确的是___________(填字母)。
a.有机物B与含有的官能团完全相同,二者互为同系物
b.有机物B可以与溶液反应放出气体
c.二者在一定条件下均可发生酯化、加成、氧化反应
d.丙烯酸乙酯的加聚产物的链节是
(4)与无机物M生成有机物A的化学方程式为___________;有机物A发生催化氧化反应的化学方程式为___________;
(5)有机物A、B反应生成丙烯酸乙酯的反应在实验室中可在如图装置中进行。
①试管乙中试剂的名称是___________,试管乙中的导管口要在液面以上的原因是___________。
②该反应的化学方程式是___________。
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无锡市辅仁高级中学2022-2023学年第二学期期中考试
高一化学试题
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。
1. 科技助力北京2022年冬奥会。下列变化不属于化学变化是
A.冬奥场馆使用CO2制冷剂制冰
B.火炬“飞扬”中的氢燃料燃烧
C.由碲和镉合成发电玻璃中的碲化镉
D.电动汽车的全气候电池充电
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.使用二氧化碳制冷剂制冰时,水由液态转化为固态,没有新物质生成,属于物理变化,故A符合题意;
B.氢燃料燃烧时氢气和氧气反应生成水,有新物质生成,属于化学变化,故B不符合题意;
C.由碲和镉合成发电玻璃中的碲化镉时,有新物质生成,属于化学变化,故C不符合题意;
D.电动汽车的全气候电池充电过程为电解过程,有新物质生成,属于化学变化,故D不符合题意;
故选A。
2. 豆腐是中华传统美食。下列制作豆腐的主要过程中,包含过滤操作的是
A.磨豆
B.滤渣
C.煮浆
D.点卤
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.磨豆是将大豆研磨成碎料的操作,不包含过滤操作,A不符合题意;
B. 滤渣是将豆渣与豆将分离的操作,其实就是过滤操作,B符合题意;
C. 煮浆是将豆浆加热煮沸的过程,不包含过滤操作,C不符合题意;
D. 点卤是加入电解质使蛋白质胶体发生聚沉的过程,不包含过滤操作,D不符合题意;
故选B。
3. 下列说法不正确的是
A. 制玻璃和水泥都要用到石灰石
B. 光纤和手机芯片的主要成分都是硅单质
C. 硅在自然界主要以化合物形式存在
D. 碳化硅是一种耐高温陶瓷
【答案】B
【解析】
【详解】A.制玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英,制水泥的主要原料是黏土、石灰石,制玻璃和水泥都要用到石灰石,故A正确;
B.光纤的主要成分是二氧化硅,手机芯片的主要成分是单质硅,故B错误;
C.Si在自然界中主要以化合态存在,主要以硅酸盐和氧化物的形式存在,故C正确;
D.碳化硅为原子晶体,耐高温,硬度高,是一种耐高温陶瓷,故D正确;
故答案选B。
4. 下列有关物质表示方法不正确的是
A. 乙烷的结构式: B. 乙烯的球棍模型:
C. 醋酸的分子式:C2H4O2 D. 羟基的电子式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙烷的分子式为C2H6,则结构式:,A正确;
B.乙烯的结构简式为CH2=CH2,球棍模型:,B正确;
C.醋酸的结构简式为CH3COOH,则分子式:C2H4O2,C正确;
D.羟基的结构简式为-OH,则电子式为,D不正确;
故选D。
5. 下列关于有机物的说法正确的是
A. 乙烯和聚乙烯都能使溴的四氯化碳溶液褪色
B. 与互为同分异构体
C. 丙酸分子中含有两种官能团
D. 乙酸和乙醇可以用紫色石蕊试液鉴别
【答案】D
【解析】
【详解】A.聚乙烯分子中不含有碳碳不饱和键,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,A不正确;
B.与结构相似,组成相差一个CH2,二者互为同系物,B不正确;
C.丙酸(CH3CH2COOH)分子中只含有羧基一种官能团,C不正确;
D.乙酸显酸性,乙醇显中性,前者能使紫色石蕊试液变红,所以可以用紫色石蕊试液鉴别,D正确;
故选D。
6. 下图为两种烃分子的球棍模型,有关说法不正确的是
A. 甲、乙均属于烷烃
B. 甲、乙互为同分异构体
C. 甲比乙熔沸点低
D. 等质量的甲、乙分别完全燃烧时消耗氧气的质量相等
【答案】C
【解析】
【分析】从题给球棍模型可知,甲为正丁烷,乙为异丁烷。
【详解】A.甲、乙分子中都只存在碳碳单键和碳氢键,二者均属于烷烃,A正确;
B.甲、乙的分子式相同,但结构不同,二者互为同分异构体,B正确;
C.甲、乙的分子式相同,但甲为直链烷烃,乙带有支链,所以甲比乙的熔沸点高,C不正确;
D.甲、乙的分子式相同,所以等质量的甲、乙分别完全燃烧时消耗氧气的质量相等,D正确;
故选C。
7. 以下是镍催化乙烯与氢气的反应机理示意图,下列叙述不正确的是
A 过程②吸收能量,过程③、④释放能量
B. 反应中有极性键的断裂和形成
C. 该反应方程式为:CH2=CH2+H2 CH3CH3
D. 催化剂可改变化学反应速率
【答案】B
【解析】
【详解】A.过程②断裂氢氢键、碳碳双键中的一个键,吸收能量,过程③、④形成碳氢共价键,释放能量,A正确;
B.反应中断裂氢氢键、碳碳双键中的一个键,没有极性键的断裂,B不正确;
C.该反应中,CH2=CH2与H2发生加成反应生成CH3CH3,化学方程式为:CH2=CH2+H2 CH3CH3,C正确;
D.催化剂可降低反应的活化能,从而改变化学反应速率,D正确;
故选B。
8. 下列关于化学反应中物质或能量变化的判断正确的是
A. 加热条件下进行的化学反应一定是吸热反应
B. 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
C. 一定条件下进行的化学反应,只能将化学能转化为热能和光能
D. 将NH4Cl固体与Ba(OH)2·8H2O固体混合并搅拌,反应放出热量
【答案】B
【解析】
【详解】A项、放热反应有的也需要加热才能发生,如煤炭的燃烧,故A错误;
B项、化学反应的实质是反应物化学键断裂吸收能量,生成物形成化学键放出热量,反应过程中一定伴随能量变化,故B正确;
C项、一定条件下进行的化学反应,可以将化学能转化成光能、热能或电能等,故C错误;
D项、将NH4Cl固体与Ba(OH)2·8H2O固体混合并搅拌,反应吸收热量,故D错误;
故选B。
9. 在实验室采用下图装置制备气体,合理的是
选项
气体
a
b
装置
A
稀盐酸
碳酸钙
B
浓硫酸
铁片
C
稀硝酸
铜片
D
浓盐酸
二氧化锰
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【分析】由实验装置图可知,题给装置为固液不加热制备密度比空气大的气体。
【详解】A.稀盐酸与碳酸钙反应生成碳酸钙、二氧化碳和水,二氧化碳的密度比空气大,能用向上排空气法收集,故A正确;
B.铁在浓硫酸中发生钝化,不能用于制备二氧化硫气体,故B错误;
C.一氧化氮易与空气中的氧气反应,不能用排空气法收集,故C错误;
D.二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气,常温下不反应,故D错误;
故选A。
10. 某同学设计了下图所示两个实验装置(图I、图II中除连接的铜棒不同外,其他均相同),有关说法正确的是
A. 图I中温度计的示数高于图II的示数
B. 图I和图II中温度计的示数相等,且均高于室温
C. 图I中锌棒溶解的速率比图II的快
D. 图I和图II的气泡均产生于锌棒表面
【答案】A
【解析】
【详解】A.图Ⅰ中为Zn和稀硫酸反应,为放热反应,图Ⅱ中构成原电池,化学能没有全部转化为热能,大多数转化为电能,所以图Ⅰ温度计示数高于图Ⅱ,A正确;
B.图Ⅱ因构成原电池,大部分化学能转化成电能,温度计的示数低于图Ⅰ,B错误;
C.图Ⅱ中构成原电池,反应速率更快,锌棒溶解速率更快,C错误;
D.图Ⅰ气泡产生于锌棒表面,图ⅡCu为正极,气泡产生于Cu表面,D错误;
故答案选A。
11. 纳米级Fe3O4可用于以太阳能为能源分解水制H2,过程如下图所示。下列说法中,不正确的是
A. 过程I的反应:2Fe3O46FeO+O2↑
B. 过程II的反应:2H2O=2H2↑+O2↑
C. 两个转化过程都发生了氧化还原反应
D. 整个过程实现了太阳能向化学能的转化
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图知,过程I在太阳能的作用下Fe3O4分解生成FeO和O2,则反应方程式为2Fe3O46FeO+O2↑,A正确;
B.过程II中FeO与水反应生成H2和Fe3O4,反应方程式为3FeO+H2O=H2↑+Fe3O4,B错误;
C.第一个反应中部分Fe元素化合价由+3价变为+2价、O元素化合价由-2价变为0价,第二个方程式中部分Fe元素化合价由+2价变为+3价、H元素化合价由+1价变为0价,这两个反应中都有元素化合价升降,所以这两个转化过程都发生了氧化还原反应,C正确;
D.过程I方程式为:2Fe3O46FeO+O2↑;过程II方程式为:3FeO+H2O=H2↑+Fe3O4,将I+II×2,整理可得:2H2O=2H2↑+O2↑,在整个过程实现了太阳能向化学能的转化,所以Fe3O4为整个过程的催化剂,D正确;
故答案为:B。
12. 制取较纯净的一氯乙烷最好采用的方法是
A. 乙烷和氯气反应 B. 乙烯和氯气反应
C. 乙烯和氯化氢反应 D. 乙烷通入浓盐酸
【答案】C
【解析】
【详解】A、CH3CH3+Cl2→CH3CH2Cl+HCl,该反应有杂质HCl生成,且可能含有其它氯代烃生成,所以不符合原子经济的理念,故A错误;
B、CH2=CH2+Cl2→CH2ClCH2Cl,产物是二氯乙烷不是氯乙烷,故B错误;
C、CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl,生成物只有一氯乙烷,符合原子经济理念,故C正确;
D、乙烷和浓盐酸不反应,故D错误。
答案选C。
13. 根据乙烯的性质推测丙烯(H2C=CH-CH3)的性质,下列说法中,不正确的是
A. 丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 丙烯与HCl加成的产物可能有2种
C. 丙烯与Br2的加成产物是CH2Br-CH2-CH2Br
D. 聚丙烯用来表示
【答案】C
【解析】
【详解】A.丙烯含有的碳碳双键能被酸性高锰酸钾氧化,从而使酸性高锰酸钾褪色,故A正确;
B.丙烯结构不对称,与HCl发生加成反应,可以得到1-氯丙烷和2-氯丙烷,故B正确;
C.丙烯与Br2的加成产物是CH2BrCHBrCH3,故C错误;
D.丙烯发生加聚反应时,双键断裂,聚丙烯的结构简式为,故D正确;
故答案选C
14. 某有机物的结构如图所示,则下列说法正确的是
A. 该有机物能与反应
B. 该有机物中有4种官能团
C. 该有机物中能使酸性高锰酸钾溶液褪色的官能团有2种
D. 该有机物能发生加成反应和氧化反应,不能发生取代反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.只有羧基与氢氧化钠反应,所以该有机物能与反应,故A错误;
B.该有机物有碳碳双键、羧基和羟基3种官能团,故B错误;
C.该有机物中含有的碳碳双键和羟基可被酸性高锰酸钾氧化,从而使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C正确;
D.该有机物中含有亚甲基、羟基和羧基等,均可发生取代反应,故D错误;
故选C。
15. 以黄铁矿(主要成分为FeS2,其中硫的化合价为-1价)生产硫酸的工艺流程如图,下列说法不正确的是
A. 将黄铁矿粉碎,可以提高其在沸腾炉中的反应速率
B. 沸腾炉中每生成1 mol SO2,有11 mol e-发生转移
C. 接触室中排放出的SO2、O2循环利用,可提高原料利用率
D. 可用浓氨水吸收尾气,并进一步转化为氮肥
【答案】B
【解析】
【分析】黄铁矿在沸腾炉中燃烧,生成Fe2O3和SO2,SO2和O2在接触室中催化氧化转化为SO3,SO3用98.3%的硫酸吸收,可制得“发烟”硫酸。
【详解】A.将黄铁矿粉碎,可以增大其与空气的接触面积,从而加快反应速率,A正确;
B.沸腾炉中发生反应4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,则每生成1 mol SO2,有5.5mol e-发生转移,B不正确;
C.接触室中,SO2、O2没有完全转化为SO3,将排放出的SO2、O2循环利用,可提高原料利用率,C正确;
D.尾气中含有SO2,用浓氨水吸收尾气,可生成(NH4)2SO3或NH4HSO3,用硫酸处理,可进一步转化为氮肥,D正确;
故选B。
16. 某同学进行下列实验,下列说法合理的是
装置
操作
现象
将盛有浓硝酸的烧杯A放入盛有淀粉KI溶液的烧杯C中,然后将铜片放入烧杯A后,立即用烧杯B罩住
烧杯A液体上方立即出现大量红棕色气体;一段时间后,红棕色气体消失,烧杯A和C中的液体都变成蓝色
A. 烧杯A中发生反应:3Cu+8HNO3 =3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
B. 红棕色气体消失只与NO2和烧杯C中的KI发生反应有关
C. 烧杯C中溶液变蓝只与NO2和C中溶液发生反应有关
D. 若将铜片换成铁片,则C中的液体也可能变蓝
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓硝酸和铜反应生成NO2,A错误;
B.NO2溶于水生成硝酸和NO,也会看到红棕色气体消失,B错误;
C.生成的NO2溶于水生成硝酸和NO,也可能是硝酸挥发出来,硝酸把碘化钾氧化为单质碘,而显蓝色,C错误;
D.若将铜片换成铁片,铁发生钝化,但浓硝酸易挥发,挥发出来的硝酸氧化碘离子生成碘单质,出现蓝色,D正确,
答案选D。
二、非选择题
17. 某学习小组在实验室研究SO2与Ba(NO3)2溶液的反应。
I.[制备二氧化硫]
(1)实验室常用亚硫酸钠固体与浓硫酸反应制取二氧化硫。
①写出该反应的化学方程式_____。
②欲制取并收集干燥的二氧化硫,选择下图中的装置,其最佳连接顺序为______。(按气流方向,用小写字母表示,部分装置可重复使用)。
③装置D的作用是_______。
II.[实验探究]
(2)向盛有2mL0.1mol/L Ba(NO3)2溶液的试管中,缓慢通入SO2气体,试管内有白色沉淀产生。
④预测白色沉淀可能是_______。
⑤配制0.1mol/L Ba(NO3)2溶液时所用蒸馏水必须加热煮沸,目的是_______。
(3)将SO2分别通入无氧、有氧且浓度均为0.1mol/L的BaCl2溶液和Ba(NO3)2溶液中,探究和O2哪种微粒起到了主要氧化作用,实验记录如下:
项目
实验记录
pH变化
是否产生沉淀
BaCl2溶液(无氧)中无白色沉淀、BaCl2溶液(有氧)中有白色沉淀、Ba(NO3)2溶液(无氧)中有白色沉淀、Ba(NO3)2溶液(有氧)中有白色沉淀。
⑥曲线a所示溶液pH降低的原因_______(用化学方程式表示)。
⑦曲线c所示溶液中发生反应的离子方程式为_______。
⑧曲线d_______(填“能”或“不能”)说明是氧化SO2的主要微粒,理由是_______。
【答案】(1) ①. Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O ②. bcdefcdg ③. 除去多余的二氧化硫,避免污染环境
(2) ①. BaSO4 ②. 除去水中的溶解氧
(3) ①. H2O+SO2=H2SO3 ②. 2Ba2++O2+2SO2+2H2O=2BaSO4↓+4H+ ③. 不能 ④. b和d两曲线在有氧和无氧条件下pH相差较大(或:c和d两曲线在有无条件下pH相差不大)
【解析】
【分析】实验室常用亚硫酸钠固体与浓硫酸反应制取二氧化硫,用向上排空气法收集二氧化硫,用浓硫酸干燥二氧化硫,用NaOH溶液吸收多余的二氧化硫。但吸收尾气时,烧杯内的水也会沿导管进行集气瓶内,所以在集气瓶和尾气处理装置之间也应放置干燥装置。
【小问1详解】
①亚硫酸钠固体与浓硫酸反应,生成硫酸钠、二氧化硫和水,反应的化学方程式为:Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O。
②欲制取并收集干燥的二氧化硫,选择图中的装置为A、B、C、B、D,其最佳连接顺序为bcdefcdg。
③因为SO2会污染环境,应进行尾气处理,所以装置D的作用是除去多余的二氧化硫,避免污染环境。答案为:Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O;bcdefcdg;除去多余的二氧化硫,避免污染环境;
【小问2详解】
④因为BaSO3易溶于强酸,所以在强酸性溶液中不可能生成BaSO3,只能生成BaSO4,从而预测白色沉淀可能是BaSO4。
⑤为了防止所配溶液中溶解氧气,干扰实验结果,配制0.1mol/L Ba(NO3)2溶液时所用蒸馏水必须加热煮沸,目的是:除去水中的溶解氧。答案为:BaSO4;除去水中的溶解氧;
【小问3详解】
⑥BaCl2与二氧化硫水溶液不能发生反应,所以曲线a所示溶液pH降低的原因:H2O+SO2=H2SO3。
⑦曲线c所示溶液中,SO2溶于水后先被溶解的O2氧化为硫酸,再与Ba2+反应生成BaSO4,发生反应的离子方程式为:2Ba2++O2+2SO2+2H2O=2BaSO4↓+4H+。
⑧比较b、d两条曲线,O2的存在,使溶液的pH减小很多,或比较c、d两条曲线,有氧参与,pH受酸根离子的影响很小,从而得出曲线d不能说明是氧化SO2的主要微粒,理由是:b和d两曲线在有氧和无氧条件下pH相差较大(或:c和d两曲线在有无条件下pH相差不大)。答案为:H2O+SO2=H2SO3;2Ba2++O2+2SO2+2H2O=2BaSO4↓+4H+;不能;b和d两曲线在有氧和无氧条件下pH相差较大(或:c和d两曲线在有无条件下pH相差不大)。
【点睛】分析影响溶液性质的条件时,可采用比较分析法。
18. 氮氧化物(NOx)是大气污染物之一,处理工业废气中的NOx对于环境保护具有重要的意义。
(1)在一定条件下NH3可将NO2还原。甲同学在实验室对该反应进行了探究。实验设计如图(部分夹持装置省略)。
①用装置A制备NH3,其中发生反应的化学方程式为_______;装置B内的试剂是_______。
②装置D中发生反应的离子方程式是_______,铜丝可抽动的优点是_______。
③在装置M中NH3和NO2充分反应,生成两种对环境友好的物质,该反应中NH3和NO2的物质的量之比为_______。
(2)用NaOH溶液吸收法处理NOx(仅含NO、NO2)。已知过程中发生的反应有:2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O;2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O
①用不同浓度的NaOH溶液吸收NO2含量不同的尾气,关系如图:
(α表示NOx中NO2的含量):
用NaOH溶液吸收氮氧化物的最佳条件为:α=_______,c(NaOH)=_______。
②若一定体积的NOx被250mL2mol·L-1的NaOH溶液恰好完全吸收,溶液质量增加19.8g,则x的值为_______。
【答案】(1) ①. Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O; ②. 碱石灰 ③. Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O ④. 可控制反应 ⑤. 4:3
(2) ①. 50% ②. 1.25mol·L-1 ③. 1.6
【解析】
【分析】
【小问1详解】
①用装置A加热氢氧化钙和氯化铵,制备NH3,其中发生反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;装置B的作用是干燥氨气,U型管内的试剂是碱石灰,装置B内的试剂是碱石灰。故答案为:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;碱石灰;
②铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮与水,装置D中发生反应的离子方程式是Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O,反应生成的氮的氧化物是大气污染气体,铜丝可抽动的优点是可控制反应。故答案为:Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O;可控制反应;
③在装置M中NH3和NO2充分反应,生成两种对环境友好的物质,NH3还原NO2的化学方程式为6NO2+8NH3=7N2+12H2O,该反应中NH3和NO2的物质的量之比为4:3。故答案为:4:3;
【小问2详解】
①用NaOH溶液吸收氮氧化物的最佳条件为:α=50%,c(NaOH)=1.25mol·L-1 。故答案为:50%;1.25mol·L-1;
②若一定体积的NOx被0.250mL2mol·L-1的NaOH溶液恰好完全吸收,n(NaOH)=0.250L×2mol·L-1=0.5mol,溶液质量增加19.8g,即NOx的质量,M==(14+16x)g/mol , 则x的值为1.6。故答案为:1.6。
19. 近年来,我国化工技术获得重大突破,利用合成气(主要成分为和)在催化剂的作用下合成甲醇的是其中的一个研究项目,该研究发生的主要反应如下:
I.与反应合成甲醇:
Ⅱ.与反应合成甲醇:
(1)上述反应符合原子经济性的是反应_______(填“I”或“Ⅱ”)。
(2)在某一时刻采取下列措施,能使反应I的反应速率减小的措施是_______(填字母,下同)。
A.恒温恒容下,再充入 B.降低温度 C.恒温恒容下,向其中充入
(3)一定温度下,在容积固定的密闭容器中发生反应Ⅱ,下列说法可以表明反应达到化学平衡状态的是_______。
A. 单位时间内消耗,同时生成的
B. 的体积分数不再发生变化
C.
D. 容器内气体密度不再改变
(4)还原电化学法制备甲醇的工作原理如图所示。通入的一端是电池_______(填“正”或“负”)极,电池工作过程中通过质子膜向_______(填“左”或者“右”)移动,通入的一端发生的电极反应为_______。
【答案】(1)I (2)B (3)B
(4) ①. 负 ②. 左 ③. CO + 4e- + 4H+ = CH3OH
【解析】
【小问1详解】
原子经济性指的是反应物原子全部转移到生成物中,原子利用率是100%。反应Ⅰ和Ⅱ中 符合原子经济性的是反应Ⅰ;
【小问2详解】
A.恒温恒容下,再充入CO,增大了反应物浓度,反应速率加快,故A不选;
B.降低温度可以加快反应速率,故B选;
C.恒温恒容下,向其中充入Ar,反应相关各物质浓度均无改变,反应速率不变,故C不选;
故选B。
【小问3详解】
A.无论平衡与否,单位时间内消耗3mol H2,一定同时生成1mol的CH3OH,所以该说法不能判断是否平衡,故A不选;
B.CH3OH体积分数不再发生变化可以说明反应达到了平衡状态,故B选;
C.平衡时正逆反应速率相等,3v(CO2)=v(H2)不能表示出正逆反应速率相等,故C不选;
D.该反应的反应物和生成物均为气体,气体总质量是不变的,容器体积也是固定的,所以容器内气体密度是一直不变的,所以当容器内气体密度不再改变时不能说明反应达到了平衡状态,故D不选;
故选B。
【小问4详解】
该装置是原电池,根据总反应:CO+2H2=CH3OH可知,C的化合价降低,CO在正极得到电子,H的化合价升高,H2在负极失去电子,所以通入H2的一端是负极;电池工作过程中阳离子移向正极,所以H+向左移动;通入CO的一端为正极,CO在酸性溶液中得到电子转变为CH3OH,电极反应式为:CO + 4e- + 4H+ = CH3OH。
20. 丙烯酸乙酯具有菠萝香味,可用作食品添加剂。工业上可以用乙烯、丙烯等为原料合成制得。
(1)由生成有机物A(分子式为)的反应类型是___________。
(2)丙烯酸乙酯()中含氧官能团的名称是___________。
(3)有机物B的结构简式为:___________;根据乙烯和乙酸的结构及性质进行类比,关于有机物B和丙烯酸乙酯的说法正确的是___________(填字母)。
a.有机物B与含有的官能团完全相同,二者互为同系物
b.有机物B可以与溶液反应放出气体
c.二者在一定条件下均可发生酯化、加成、氧化反应
d.丙烯酸乙酯的加聚产物的链节是
(4)与无机物M生成有机物A的化学方程式为___________;有机物A发生催化氧化反应的化学方程式为___________;
(5)有机物A、B反应生成丙烯酸乙酯的反应在实验室中可在如图装置中进行。
①试管乙中试剂的名称是___________,试管乙中的导管口要在液面以上的原因是___________。
②该反应的化学方程式是___________。
【答案】(1)加成反应
(2)酯基 (3) ①. CH2=CH-COOH ②. b
(4) ①. +H2OCH3CH2OH ②. 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(5) ①. 饱和碳酸钠溶液 ②. 防止倒吸 ③. C2H5OH + CH2=CHCOOHCH2=CHCOOC2H5 + H2O
【解析】
【分析】由题给有机物的转化关系可知,在催化剂作用下,乙烯与水发生加成反应生成乙醇,则A为乙醇;在催化剂作用下,丙烯与氧气发生催化氧化反应生成丙烯酸,则B为丙烯酸;在浓硫酸作用下,乙醇与丙烯酸共热发生酯化反应生成丙烯酸乙酯和水。
【小问1详解】
机物A的分子式为,另外A和B反应生成丙烯酸乙酯(),说明A为乙醇,乙烯与水发生加成反应生成乙醇;
【小问2详解】
中含氧官能团的名称是酯基;
【小问3详解】
由分析可知,在催化剂作用下,丙烯与氧气发生催化氧化反应生成丙烯酸,则B为丙烯酸,结构简式为:CH2=CH-COOH,
a.CH2=CH-COOH和含有的官能团不完全相同,二者不互为同系物,a错误;
b.CH2=CH-COOH中含有羧基,可以与溶液反应放出气体,b正确;
c.CH2=CH-COOH中含有碳碳双键和羧基,可以发生酯化、加成、氧化反应;中含有碳碳双键和酯基,可以发生加成、氧化反应,不能发生酯化反应,c错误;
d.丙烯酸乙酯中没有羟基或羧基,不能发生加聚反应,d错误;
故选b。
【小问4详解】
与H2O发生加成反应生成乙醇,化学方程式为:+H2OCH3CH2OH;CH3CH2OH发生催化氧化反应得到乙醛,化学方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
【小问5详解】
①从试管甲挥发出的丙烯酸乙酯中会混有乙醇和丙烯酸,饱和碳酸钠溶液可以溶解乙醇,中和丙烯酸,降低酯的溶解度,故可用饱和碳酸钠溶液收集丙烯酸乙酯,试管乙中试剂的名称是饱和碳酸钠溶液;试管乙中的导管口要在液面以上的原因是防止倒吸;
②乙醇与丙烯酸共热发生酯化反应生成丙烯酸乙酯和水,化学方程式为:C2H5OH + CH2=CHCOOHCH2=CHCOOC2H5 + H2O。
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