内容正文:
无锡市第一中学学业水平合格性考试模拟试卷
高二化学
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Fe-56 Cu-64
一、单项选择题(本大题共28小题,每小题3分,共84分)。
1. 我国科学家独创了一种二氧化碳转化新路径,通过电催化与生物合成相结合,成功以二氧化碳和水为原料合成了葡萄糖和脂肪酸。下列元素中不属于葡萄糖的组成元素的是
A. 碳 B. 氢 C. 氧 D. 氮
2. Ca可用于研究中药的钙拮抗作用及机理,这里的“45”是指该原子的
A. 质子数 B. 中子数 C. 质量数 D. 电子数
3. 下列物质属于电解质的是
A. Cu B. 熔融的NaCl C. 稀盐酸 D. 乙醇
4. 硅太阳能电池广泛应用于光伏电站、人造卫星和电动汽车,其核心材料是
A. 石墨 B. 高纯硅 C. 二氧化硅 D. 陶瓷
5. 下列物质的俗名与化学式,分类完全正确的是
A. 纯碱、Na2CO3、碱 B. 铁红、Fe3O4、氧化物
C. 石膏、CaCO3、盐 D. 尿素、CO(NH2)2、有机物
6. 下列说法正确的是
A. O2和O3互为同位素
B. 淀粉和纤维素互为同分异构体
C. 甲烷和乙烷互为同系物
D. 乙醇(CH3CH2OH)和二甲醚(CH3OCH3)互为同素异形体
7. 下列过程属于物理变化的是
A. 钢铁锈蚀 B. 用臭氧消毒
C. 用石油分馏得汽油 D. 用煤干馏得到煤焦油
8. 下列叙述正确的是
A. H2中不含共价键 B. NaOH中含有共价键
C. NH4Cl中只含离子键 D. CaCl2中既含离子键又含共价键
9. 下列说法中,正确的是
A. CO的摩尔质量是28 g
B. 11.2 L N2的物质的量为0.5 mol
C. 36 g H2O中含有的原子总数约为6×6.02×1023
D. 100 mL 0.5 mol/L NaOH溶液中含溶质的质量为0.05 g
10. 在含有大量溶液中还可能大量存在的离子是
A. B. C. D. Cu2+
11. 下列实验方案能达到目的的是
A. 用蒸馏水萃取青蒿中的青蒿素
B. 用焰色反应鉴别KCl和K2SO4
C. 用分液的方法分离植物油和水的混合物
D. 用丁达尔效应鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
12. H2SO4、HNO3是化工生产中两种重要的酸,下列叙述错误的是
A. 浓H2SO4能使蔗糖碳化,表现了浓硫酸的脱水性
B 浓HNO3能溶解金属铜,说明浓硝酸具有强酸性
C. 浓HNO3不稳定易分解,需要避光保存
D. 常温下浓H2SO4、浓HNO3都能使金属铝钝化
13. 下列有关Na的说法正确的是
A. 将Na投入一个标准大气压下的开水中,可观察到Na逐渐熔化,说明Na的熔点低于100℃
B. Na与稀盐酸反应过程中,可观察到溶液逐渐变红
C. Na与FeSO4溶液在空气中反应可能生成红褐色沉淀
D. Na在常温下的氧化产物与燃烧时的氧化产物相同
阅读下列材料,完成下面小题。
海水晒盐得到NaCl与卤水。氯碱工业电解饱和NaCl溶液得到Cl2和NaOH,Cl2与NaOH溶液反应可制取漂白剂;以NaCl、NH3、CO2等为原料可得到NaHCO3,NaHCO3可用于治疗胃酸过多。利用Cl2的氧化性可提取卤水中的溴元素,Br和Cl都位于元素周期表VIIA族,Br位于Cl的下一周期;从卤水中也可提取镁。
14. Cl和Br原子结构中相同的是
A. 核电荷数 B. 电子层数 C. 电子数 D. 最外层电子数
15. 下列说法正确的是
A. 原子半径:r(Cl)>r(Br) B. 沸点:NH3>H2O
C. 碱性:NaOH>Mg(OH)2 D. 热稳定性:HBr>HCl
16. 下列化学用语表示正确的是
A. 镁原子的结构示意图: B. CO2的结构式:O=C=O
C. NH3的电子式: D. NaClO的名称:氯酸钠
17. 下列反应的离子方程式正确的是
A 电解饱和氯化钠溶液:
B. Cl2与NaOH溶液反应制取漂白剂:
C. 向卤水中通Cl2制取Br2:
D. 用NaHCO3治疗胃酸过多:
18. 乙烷、乙烯是两种常见的烃,下列叙述正确的是
A. 分子中所有原子都共平面 B. 都能使溴水褪色
C. 乙烯的化学性质更活泼 D. 都能形成高分子化合物
19. 下列关于乙酸与乙醇的说法正确的是
A. 都能与金属钠反应 B. 都含有碳氧双键
C. 都能和NaOH溶液反应 D. 都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
20. 下列有机反应属于取代反应且书写正确的是
A.
B.
C.
D.
阅读下列材料,完成下面小题。
氢是燃料电池的理想燃料。氢燃料电池的使用推动了氢气制取、储存和利用技术的不断创新。氨在燃料电池中与O2反应生成N2和H2O,氨易于储存,且泄漏时易被察觉,也是燃料电池的理想燃料。
21. 乙醇–水催化重整制氢的反应有,正反应是吸热反应。下列有关该反应的说法正确的是
A. 反应物的总能量高于生成物的总能量
B. 反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关
C. 断开H–O键放出能量
D. 达到化学平衡时,CH3CH2OH能完全转化为生成物
22. 一种氢氧燃料电池的反应装置如图所示。下列说法正确的是
A. 电极a是正极
B. 电子经导线由电极b流入电极a
C. 该电池的总反应为2H2+O2=2H2O
D. 该装置可将电能转化为化学能
23. 氨的下列性质中,与其成为燃料电池的理想燃料不相关的是
A. 无色
B. 有刺激性气味
C. 易液化
D. 在电池中与O2反应的产物无污染
24. 汽车尾气净化装置中发生反应:2NO + 2CO N2 + 2CO2,下列说法正确的是
A. CO是氧化剂
B. NO失去电子
C. 用催化剂减慢该反应的速率
D. 该反应可减少氮氧化物的排放
25. 下图是以太阳能为能源分解水制H2过程示意图。下列说法中,错误的是
A. 过程Ⅰ的反应:
B. 过程Ⅱ的反应:
C. 两个转化过程都发生了氧化还原反应
D. 纳米级在整个过程中起催化作用
26. 短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,且原子最外层电子数之和为13。已知X的原子半径小于Y,X与W同主族,Z是地壳中含量最高的元素。下列说法正确的是
A 元素Z与W只能形成一种化合物
B. 元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
C. 原子半径的大小顺序:r(Y)>r(Z)>r(W)
D. 只含X、Y、Z三种元素的化合物,可能是离子化合物,也可能是共价化合物
27. 某化学学习小组模拟侯德榜制碱法制取Na2CO3的过程如下:
已知:①反应Ⅰ的化学方程式为:NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl;
②反应Ⅱ的条件为加热。下列说法正确的是
A. 过滤后所得滤液中,溶质只有NH4Cl
B. 验证滤液中含的方法是:取少量滤液于试管中,加入足量NaOH溶液,加热试管,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口附近,试纸变蓝,说明滤液中含
C. 反应Ⅱ的产物只有Na2CO3和H2O
D. 检验反应Ⅱ中NaHCO3是否完全分解的方法是:取少量反应Ⅱ后的固体,加水溶解,向其中加入澄清石灰水,若有白色沉淀生成,说明反应Ⅱ中NaHCO3完全分解
28. 实验室用如图所示装置(夹持仪器已省略)制备半导体材料纳米二硫化亚铁(FeS2):将一定比例的Fe2O3、硫粉加入三颈烧瓶中,再加入一定量的有机物X(沸点为350℃)和有机酸Y;290℃条件下搅拌,一段时间后得到黑色悬浊液;冷却、分离、干燥得到产品。下列对实验事实的解释不合理的是
实验事实
解释
A
反应溶剂用有机物X而不用水
有机物X易溶解硫且沸点较高
B
有机酸Y有利于Fe2O3的转化
有机酸Y能与Fe2O3反应,有利于Fe3+参与后续反应
C
冷凝管内出现黄色气体
加热条件下有硫蒸气产生
D
产品中n(Fe):n(S)=1:1.87
产品中与结合的Fe2+部分转化为Fe3+
A. A B. B C. C D. D
二、非选择题:本大题共2小题,共计16分。
29. CO2是一种温室气体。种吸收空气中的CO2并催化加氢合成CH3OH的流程如下:
(1)“吸收”步骤的离子反应方程式是________。
(2)“吸收”“热分解”两步的目的是________。
(3)CH3OH的官能团是________;CH3OH分子中与碳原子形成共价键的原子的数目是________。
30. 氯化亚铜(CuCl)微溶于水,易被氧化,广泛应用于医药等行业。以废铜渣(铜单质的质量分数为64%,CuO的质量分数为8%,其他杂质不含铜元素)为原料,可制备CuCl并获得副产品(NH4)2SO4,流程如下。
(1)“浸出”时发生的主要反应有:
反应Ⅰ.CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
反应Ⅱ.4Cu+NH4NO3+5H2SO4=4CuSO4+(NH4)2SO4+3H2O
①浸出温度为20℃时,铜元素浸出率随时间的变化如图所示。铜元素浸出率=×100%,结合图像分析,t1前后反应速率的大小为t1前_______t1后(填“>”、“<”或“=”)。
②实际浸出温度选择65℃,可提高单位时间内铜元素浸出率。若温度过高,会产生红棕色气体,该气体的化学式为_______。
(2)充分浸出后,“还原”时加入的(NH4)2SO3溶液需略过量,“还原”后的滤液经多次循环可提取一定量的(NH4)2SO4(忽略转化流程中杂质参与的反应)。
①“还原”时(NH4)2SO3溶液过量的原因是_______(写出两点)。
②假设铜元素完全浸出,忽略过量的(NH4)2SO3,计算100g废铜渣理论上可制得CuCl与(NH4)2SO4的物质的量分别为___、_____。
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无锡市第一中学学业水平合格性考试模拟试卷
高二化学
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Fe-56 Cu-64
一、单项选择题(本大题共28小题,每小题3分,共84分)。
1. 我国科学家独创了一种二氧化碳转化新路径,通过电催化与生物合成相结合,成功以二氧化碳和水为原料合成了葡萄糖和脂肪酸。下列元素中不属于葡萄糖的组成元素的是
A. 碳 B. 氢 C. 氧 D. 氮
【答案】D
【解析】
【详解】葡萄糖的组成元素的是C、H、O,不含有氮元素,故D符合;
故选D。
2. Ca可用于研究中药的钙拮抗作用及机理,这里的“45”是指该原子的
A. 质子数 B. 中子数 C. 质量数 D. 电子数
【答案】C
【解析】
【分析】元素符号的左上角为质量数、左下角为质子数,据此进行解答。
【详解】Ca中位于元素符号Ca的左上角的“45”,表示的是该原子的质量数,左下角的“20”表示的是其核内质子数。所谓质量数就是原子核中质子数和中子数之和。因此,本题答案选C。
3. 下列物质属于电解质的是
A. Cu B. 熔融的NaCl C. 稀盐酸 D. 乙醇
【答案】B
【解析】
【分析】溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物是电解质,溶于水和在熔融状态下都不能够导电的化合物是非电解质,以此分析;
【详解】A.Cu为单质,既不属于电解质也不是非电解质,A错误;
B.熔融的NaCl电离出离子,属于电解质,B正确;
C.稀盐酸为混合物,既不属于电解质也不是非电解质,C错误;
D.乙醇为有机物,属于非电解质,D错误;
故答案为:B。
4. 硅太阳能电池广泛应用于光伏电站、人造卫星和电动汽车,其核心材料是
A. 石墨 B. 高纯硅 C. 二氧化硅 D. 陶瓷
【答案】B
【解析】
【详解】硅太阳能电池广泛应用于光伏电站、人造卫星和电动汽车,其核心材料是硅,又石墨为碳元素形成的单质、陶瓷主要成分为硅酸盐,综上故选B。
5. 下列物质的俗名与化学式,分类完全正确的是
A. 纯碱、Na2CO3、碱 B. 铁红、Fe3O4、氧化物
C. 石膏、CaCO3、盐 D. 尿素、CO(NH2)2、有机物
【答案】D
【解析】
【详解】A.纯碱是Na2CO3,该物质属于盐,而不属于碱,A错误;
B.铁红是Fe2O3该物质属于氧化物,B错误;
C.石膏是CaSO4·2H2O,该物质属于盐,C错误;
D.尿素化学式是CO(NH2)2,该物质是含有碳元素的化合物,属于有机物,D正确;
故合理选项是D。
6. 下列说法正确的是
A. O2和O3互为同位素
B. 淀粉和纤维素互为同分异构体
C. 甲烷和乙烷互为同系物
D. 乙醇(CH3CH2OH)和二甲醚(CH3OCH3)互同素异形体
【答案】C
【解析】
【详解】A.O2和O3是氧元素的两种不同性质的单质,二者互为同素异形体,A错误;
B.淀粉和纤维素都是多糖,分子式都表示为(C6H10O5)n,但二者分子式中n值不同,因此二者的分子式不同,故不能互为同分异构体,B错误;
C.甲烷和乙烷结构相似,在分子组成上相差1个CH2原子团,因此二者互为同系物,C正确;
D.乙醇(CH3CH2OH)和二甲醚(CH3OCH3)分子式相同,而结构不同,因此它们互为同分异构体,D错误;
故合理选项是C。
7. 下列过程属于物理变化的是
A. 钢铁锈蚀 B. 用臭氧消毒
C. 用石油分馏得汽油 D. 用煤干馏得到煤焦油
【答案】C
【解析】
【详解】A.钢铁锈蚀过程中有新物质产生,因此发生的变化属于化学变化,A不符合题意;
B.臭氧具有强氧化性,会使细菌、病毒的蛋白质氧化变性而失去其生理活性,因此可以用臭氧消毒,在该过程中有新物质产生,因此发生的变化属于化学变化,B不符合题意;
C.石油中含有多种沸点不同的物质,通过分馏,可以得到汽油、煤油、柴油、润滑油等成分,在该过程中没有新物质产生,因此用石油分馏得汽油的变化属于物理变化,C符合题意;
D.将煤隔绝空气加强热使之分解的过程是煤的干馏。由于在该过程中有新物质产生,因此用煤干馏得到煤焦油的变化属于化学变化,D不符合题意;
故合理选项是C。
8. 下列叙述正确的是
A. H2中不含共价键 B. NaOH中含有共价键
C. NH4Cl中只含离子键 D. CaCl2中既含离子键又含共价键
【答案】B
【解析】
【详解】A.氢原子之间存在非极性共价键,故A错误;
B.钠离子与氢氧根之间存在离子键,氢氧根中氧原子与氢原子之间存在极性共价键,故B正确;
C.氯化铵中铵根离子和氯离子之间存在离子键,氢原子和氮原子之间存在共价键,故C错误;
D.氯化钙中钙离子和氯离子之间只含离子键,故D错误;
故选B。
9. 下列说法中,正确的是
A. CO的摩尔质量是28 g
B. 11.2 L N2的物质的量为0.5 mol
C. 36 g H2O中含有的原子总数约为6×6.02×1023
D. 100 mL 0.5 mol/L NaOH溶液中含溶质的质量为0.05 g
【答案】C
【解析】
【详解】A.CO的摩尔质量是28 g/mol,A错误;
B.温度和压强不确定,11.2 L N2的物质的量不一定为0.5 mol,B错误;
C.36 g H2O的物质的量为2 mol,含有的原子总数约为6×6.02×1023,C正确;
D.100 mL 0.5 mol/L NaOH溶液中含溶质的质量为0.1L×0.5mol/L×40g/mol=2.0 g,D错误;
答案选C。
10. 在含有大量的溶液中还可能大量存在的离子是
A. B. C. D. Cu2+
【答案】A
【解析】
【详解】A.与不能发生任何反应,可以大量共存,A符合题意;
B.与OH-会反应产生、H2O,不能大量共存,B不符合题意;
C.与OH-会反应产生弱电解质NH3·H2O,不能大量共存,C不符合题意;
D.Cu2+与OH-会反应产生Cu(OH)2沉淀;与反应产生CuCO3沉淀,不能大量共存,D不符合题意;
故合理选项是A。
11. 下列实验方案能达到目的的是
A. 用蒸馏水萃取青蒿中青蒿素
B. 用焰色反应鉴别KCl和K2SO4
C. 用分液的方法分离植物油和水的混合物
D. 用丁达尔效应鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.青蒿素是有机物,难溶于水,不能用蒸馏水萃取,A错误;
B.和都含有K元素,焰色实验时,透过蓝色钴玻璃片,焰色都为紫色,故不能用焰色试验鉴别,B错误;
C.植物油和水互不相容,可以用分液的方法分离,C正确;
D.溶液和溶液都不产生丁达尔效应,不能用丁达尔效应鉴别,D错误;
故选C。
12. H2SO4、HNO3是化工生产中两种重要的酸,下列叙述错误的是
A. 浓H2SO4能使蔗糖碳化,表现了浓硫酸的脱水性
B. 浓HNO3能溶解金属铜,说明浓硝酸具有强酸性
C. 浓HNO3不稳定易分解,需要避光保存
D. 常温下浓H2SO4、浓HNO3都能使金属铝钝化
【答案】B
【解析】
【详解】A.浓H2SO4具有脱水性,能够使蔗糖等有机物中的H、O以水的组成脱去,即使有机物脱水碳化,这表现了浓硫酸的脱水性,A正确;
B.浓HNO3能溶解金属铜,使其变为金属阳离子,这说明浓硝酸具有强氧化性,B错误;
C.浓HNO3不稳定光照易分解,因此需要避光保存,C正确;
D.浓H2SO4、浓HNO3具有强氧化性,在常温下遇铁、铝时,会将金属的表面氧化而产生一层致密的氧化物保护膜,阻止金属的进一步氧化,即发生钝化现象,因此浓H2SO4、浓HNO3都能使金属铝钝化,可以用铁、铝质容器储存、运输,D正确;
故合理选项是B。
13. 下列有关Na的说法正确的是
A. 将Na投入一个标准大气压下的开水中,可观察到Na逐渐熔化,说明Na的熔点低于100℃
B. Na与稀盐酸反应过程中,可观察到溶液逐渐变红
C. Na与FeSO4溶液在空气中反应可能生成红褐色沉淀
D. Na在常温下的氧化产物与燃烧时的氧化产物相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.钠与水反应时,放出的热量可使钠熔化,但由于水是热的不良导体,所以熔化的液体钠的温度比水的温度高得多,这只能说明钠的熔点不高,不能说明钠的熔点低于100℃,A错误;
B.钠与盐酸反应生成氯化钠和氢气,有气泡产生,溶液颜色无明显的变化,B错误;
C.钠与硫酸亚铁溶液中的水先反应产生NaOH、H2,反应产生的NaOH再与溶质FeSO4反应生成氢氧化亚铁和硫酸钠,氢氧化亚铁不稳定,会再被空气氧化生成红褐色氢氧化铁沉淀,所以可能生成红褐色沉淀,C正确;
D.钠常温与氧气反应生成氧化钠,加热时发生燃烧,反应生成过氧化钠,产物与反应条件有关,D错误;
故合理选项是C。
阅读下列材料,完成下面小题。
海水晒盐得到NaCl与卤水。氯碱工业电解饱和NaCl溶液得到Cl2和NaOH,Cl2与NaOH溶液反应可制取漂白剂;以NaCl、NH3、CO2等为原料可得到NaHCO3,NaHCO3可用于治疗胃酸过多。利用Cl2的氧化性可提取卤水中的溴元素,Br和Cl都位于元素周期表VIIA族,Br位于Cl的下一周期;从卤水中也可提取镁。
14. Cl和Br原子结构中相同的是
A. 核电荷数 B. 电子层数 C. 电子数 D. 最外层电子数
15. 下列说法正确的是
A. 原子半径:r(Cl)>r(Br) B. 沸点:NH3>H2O
C. 碱性:NaOH>Mg(OH)2 D. 热稳定性:HBr>HCl
16. 下列化学用语表示正确的是
A. 镁原子的结构示意图: B. CO2的结构式:O=C=O
C. NH3的电子式: D. NaClO的名称:氯酸钠
17. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 电解饱和氯化钠溶液:
B. Cl2与NaOH溶液反应制取漂白剂:
C. 向卤水中通Cl2制取Br2:
D. 用NaHCO3治疗胃酸过多:
【答案】14. D 15. C 16. B 17. A
【解析】
【14题详解】
A.Cl是17号元素,核电荷数是17;Br是35号元素,核电荷数是35,因此二者的核电荷数不同,A不符合题意;
B.Cl原子核外有3个电子层,Br原子核外有4个电子层,因此它们原子核外的电子层数不同,B不符合题意;
C.Cl是17号元素,原子核外电子数是17;Br是35号元素,原子核外电子数是35,因此二者的电子数不同,C不符合题意;
D.Cl、Br原子最外层都有7个电子,因此它们的最外层电子数相同,D符合题意;
故合理选项是D;
【15题详解】
A.原子核外电子层数越多,原子半径就越大。Cl原子核外有3个电子层,Br原子核外有4个电子层,所以原子半径:r(Cl)<r(Br),A错误;
B.NH3、H2O都是由分子通过分之间作用力结合形成的分子晶体,它们的分子之间还都存在氢键,氢键的存在增加了分子之间的吸引作用,导致物质的熔沸点升高。由于氢键数目:H2O>NH3,所以物质的沸点:H2O>NH3,B错误;
C.Na、Mg是同一周期元素,元素的金属性随原子序数的增大而减弱。元素的金属性:Na>Mg。元素的金属性越强,其形成的最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强,所以碱性:NaOH>Mg(OH)2,C正确;
D.元素的非金属性越强,其形成的简单氢化物的稳定性就越强。元素的非金属性:Cl>Br,所以氢化物的稳定性:HCl>HBr,D错误;
故合理选项是C;
【16题详解】
A.Mg是12号元素,原子核外电子排布是2、8、2,所以镁原子的结构示意图为,A错误;
B.CO2分子中C原子与2个O原子形成4对共用电子对,使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构,三个原子在同一条直线上,其结构式是O=C=O,B正确;
C.N原子最外层有5个电子,其中的3个成单电子分别与3个H原子的电子形成3对共用电子对,使N原子达到最外层8个电子的稳定结构,H原子达到最外层2个电子的稳定结构,其电子式为:,C错误;
D.NaClO名称是次氯酸钠,NaClO3的名称是氯酸钠,D错误;
故合理选项是B;
【17题详解】
A.电解NaCl溶液,反应产生NaOH、H2、Cl2,根据物质的拆分原则,可知该反应的离子方程式为:,A正确;
B.Cl2与石灰乳反应制取漂白粉,反应的化学方程式为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,B错误;
C.电子不守恒,电荷不守恒,反应的离子方程式应该为:Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,C错误;
D.NaHCO3电离产生Na+、,其与HCl反应产生NaCl、H2O、CO2,反应的离子方程式应该为:+H+= H2O+CO2↑,D错误;
故合理选项是A。
18. 乙烷、乙烯是两种常见的烃,下列叙述正确的是
A. 分子中所有原子都共平面 B. 都能使溴水褪色
C. 乙烯的化学性质更活泼 D. 都能形成高分子化合物
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙烷中含有饱和碳原子,所有原子不可能共面,A错误;
B.乙烷不与溴水反应,不能使溴水褪色,B错误;
C.乙烯中含有碳碳双键,能发生氧化、加成等反应,化学性质更活泼,C正确;
D.乙烷无法形成高分子化合物,D错误;
故答案选C。
19. 下列关于乙酸与乙醇的说法正确的是
A. 都能与金属钠反应 B. 都含有碳氧双键
C. 都能和NaOH溶液反应 D. 都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙酸结构简式是CH3COOH,分子中含有-COOH,能够与金属钠发生置换反应产生CH3COONa、H2;乙醇结构简式是CH3CH2OH,分子中含有-OH,能够与金属钠发生置换反应产生CH3CH2ONa、H2。可见它们都能与金属钠反应,A正确;
B.乙酸结构简式是CH3COOH,其中-COOH中含有碳氧双键;而乙醇分子中不存在碳氧双键,B错误;
C.乙酸结构简式是CH3COOH,分子中含有-COOH,有酸性,能够与NaOH发生中和反应产生CH3COONa、H2O;而乙醇是中性物质,不能与NaOH溶液反应,C错误;
D.乙醇能够被酸性高锰酸钾溶液氧化而使溶液紫色褪去,乙酸不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,因此不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误;
故合理选项是A。
20. 下列有机反应属于取代反应且书写正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.CH3CH3与Cl2在光照条件下发生取代反应产生CH3CH2Cl与HCl,A错误;
B.CH2=CH2与HBr在一定条件下发生加成反应产生CH3CH2Br,B错误;
C.CH3COOH与CH3CH2OH在浓硫酸催化下加热,能够发生酯化反应产生CH3COOCH2CH3、H2O,酯化反应与酯的水解反应互为可逆反应,酯化反应属于取代反应,因此上述方程式书写符合反应事实,C正确;
D.CH3CH2OH与O2在点燃时发生燃烧反应产生CO2、H2O;在催化剂存在条件下发生催化氧化反应产生CH3CHO、H2O,反应不符合事实,也不属于取代反应,D错误;
故合理选项是C。
阅读下列材料,完成下面小题。
氢是燃料电池的理想燃料。氢燃料电池的使用推动了氢气制取、储存和利用技术的不断创新。氨在燃料电池中与O2反应生成N2和H2O,氨易于储存,且泄漏时易被察觉,也是燃料电池的理想燃料。
21. 乙醇–水催化重整制氢的反应有,正反应是吸热反应。下列有关该反应的说法正确的是
A. 反应物的总能量高于生成物的总能量
B. 反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关
C. 断开H–O键放出能量
D. 达到化学平衡时,CH3CH2OH能完全转化为生成物
22. 一种氢氧燃料电池的反应装置如图所示。下列说法正确的是
A. 电极a是正极
B 电子经导线由电极b流入电极a
C. 该电池的总反应为2H2+O2=2H2O
D. 该装置可将电能转化为化学能
23. 氨的下列性质中,与其成为燃料电池的理想燃料不相关的是
A. 无色
B. 有刺激性气味
C. 易液化
D. 在电池中与O2反应的产物无污染
【答案】21. B 22. C 23. A
【解析】
【21题详解】
A.该反应的正反应是吸热反应,说明反应物的总能量比生成物的总能量低,A错误;
B.化学反应的过程就是原子重新组合的过程,在这个过程中要断裂反应物化学键吸收能量,形成生成物的化学键释放热量,因此反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关,B正确;
C.断开H–O键要吸收能量,C错误;
D.该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,因此反应达到化学平衡时,CH3CH2OH不能完全转化为生成物,D错误;
故合理选项是B;
【22题详解】
A.在氢氧燃料电池中,通入燃料H2的电极为负极,通入O2的电极为正极,故a电极为负极,b电极为正极,A错误;
B.在原电池反应中,电子由负极a经负载流入正极b中,B错误;
C.负极a上H2失去电子发生氧化反应,电极反应式为:H2-2e-=2H+;正极b上O2得到电子被还原为H2O,电极反应式为:O2+4e-+4H+=2H2O,将正极、负极电极反应式叠加,可得总反应方程式为:2H2+O2=2H2O,C正确;
D.燃料电池为原电池,是将化学能转化为电能的装置,D错误;
故合理选项是C;
【23题详解】
在氨燃料电池中,NH3与O2反应生成N2和H2O,NH3为燃料,作原电池的负极,通入O2的电极为正极。
A.理想燃料电池的要求具有易于储存,泄漏易察觉、污染小等特点。氨气是无色气体,泄露不容易察觉,这与其成为燃料电池的理想燃料不相关,A符合题意;
B.NH3具有刺激性气味,若泄露,则会被察觉,与其成为燃料电池的理想燃料相关,B不符合题意;
C.NH3易液化,易于储存,这与其成为燃料电池的理想燃料相关,C不符合题意;
D.NH3与O2反应生成N2和H2O,N2和H2O是空气的成分,产物对环境无污染,这与其成为燃料电池的理想燃料相关,D不符合题意;
故合理选项是A。
24. 汽车尾气净化装置中发生反应:2NO + 2CO N2 + 2CO2,下列说法正确的是
A. CO是氧化剂
B. NO失去电子
C. 用催化剂减慢该反应的速率
D. 该反应可减少氮氧化物的排放
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应中CO的C由+2价升为CO2中的+4价,被氧化,是还原剂,A错误;
B.反应中NO中的N由+2价降为N2中的0价,得到电子,B错误;
C.尾气净化装置处理尾气的时间较短,因此应用催化剂加快反应速率,C错误;
D.该反应将NO转化为无污染的N2,可以减少氮氧化物的排放,D正确;
故选D。
25. 下图是以太阳能为能源分解水制H2过程示意图。下列说法中,错误的是
A. 过程Ⅰ的反应:
B. 过程Ⅱ的反应:
C 两个转化过程都发生了氧化还原反应
D. 纳米级在整个过程中起催化作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图示可知,过程I为四氧化三铁在太阳能的作用下分解生成了氧气和氧化亚铁,方程式为:,A正确;
B.由图示可知,过程II为氧化亚铁和水反应生成了氢气和四氧化三铁,方程式为:,B错误;
C.由两个过程的方程式可知,两个过程均有元素化合价发生变化,都属于氧化还原反应,C正确;
D.总反应为,纳米级在整个过程中起催化作用,D正确;
答案选B。
26. 短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,且原子最外层电子数之和为13。已知X的原子半径小于Y,X与W同主族,Z是地壳中含量最高的元素。下列说法正确的是
A. 元素Z与W只能形成一种化合物
B. 元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
C. 原子半径的大小顺序:r(Y)>r(Z)>r(W)
D. 只含X、Y、Z三种元素的化合物,可能是离子化合物,也可能是共价化合物
【答案】D
【解析】
【分析】Z是地壳中含量最高的元素,Z为O元素;由X的原子半径比Y的小,X与W同主族,短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,则X为H,W为Na;原子最外层电子数之和为13,则Y的最外层电子数为13-1-1-6=5,Y为第二周期的N元素,然后根据物质的性质及元素周期律分析解答。
【详解】根据上述分析可知:X是H,Y是N,Z是O,W是Na元素。
A.Z是O,W是Na元素,Na与O元素形成的化合物有Na2O、Na2O2两种,A错误;
B.Y是N,Z是O,它们是同一周期元素,原子序数越大,元素的非金属性就越强,其形成的简答氢化物的稳定性就越强。所以简单氢化物的稳定性:NH3<H2O,B错误;
C.Y是N,Z是O,W是Na元素,元素核外电子层数越多,原子半径就越大,同一周期元素,原子序数越大,原子半径就越小,则原子半径的大小顺序:r(Na)>r(N)>r(O),即原子半径大小关系为:r(W)>r(Y)>r(Z),C错误;
D.X是H,Y是N,Z是O,只含X、Y、Z三种元素的化合物,可以为硝酸盐NH4NO3,NH4NO3为离子化合物,也可以为HNO3,HNO3是共价化合物,D正确;
故合理选项是D。
27. 某化学学习小组模拟侯德榜制碱法制取Na2CO3的过程如下:
已知:①反应Ⅰ的化学方程式为:NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl;
②反应Ⅱ的条件为加热。下列说法正确的是
A. 过滤后所得滤液中,溶质只有NH4Cl
B. 验证滤液中含的方法是:取少量滤液于试管中,加入足量NaOH溶液,加热试管,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口附近,试纸变蓝,说明滤液中含
C. 反应Ⅱ的产物只有Na2CO3和H2O
D. 检验反应Ⅱ中NaHCO3是否完全分解的方法是:取少量反应Ⅱ后的固体,加水溶解,向其中加入澄清石灰水,若有白色沉淀生成,说明反应Ⅱ中NaHCO3完全分解
【答案】B
【解析】
【分析】反应Ⅰ是先氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳发生反应NaCl+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓,过滤得到碳酸氢钠晶体,煅烧碳酸氢钠分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,据此分析解题。
【详解】A.NaHCO3在水中的溶解度较大,故过滤后所得滤液中,溶质有NH4Cl和未析出的NaHCO3,A错误;
B.已知+OH-NH3↑+H2O,氨气溶于水呈碱性,故验证滤液中含的方法是:取少量滤液于试管中,加入足量NaOH溶液,加热试管,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口附近,试纸变蓝,说明滤液中含,B正确;
C.由分析可知,碳酸氢钠分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,即反应Ⅱ的产物除Na2CO3和H2O,还有CO2,C错误;
D.Na2CO3和NaHCO3均能与Ca(OH)2溶液反应生成白色沉淀CaCO3,故取少量反应Ⅱ后的固体,加水溶解,向其中加入澄清石灰水,若有白色沉淀生成,不能说明反应Ⅱ中NaHCO3完全分解,D错误;
故答案为:B。
28. 实验室用如图所示装置(夹持仪器已省略)制备半导体材料纳米二硫化亚铁(FeS2):将一定比例的Fe2O3、硫粉加入三颈烧瓶中,再加入一定量的有机物X(沸点为350℃)和有机酸Y;290℃条件下搅拌,一段时间后得到黑色悬浊液;冷却、分离、干燥得到产品。下列对实验事实的解释不合理的是
实验事实
解释
A
反应的溶剂用有机物X而不用水
有机物X易溶解硫且沸点较高
B
有机酸Y有利于Fe2O3的转化
有机酸Y能与Fe2O3反应,有利于Fe3+参与后续反应
C
冷凝管内出现黄色气体
加热条件下有硫蒸气产生
D
产品中n(Fe):n(S)=1:1.87
产品中与结合的Fe2+部分转化为Fe3+
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题给信息可知,反应温度为290℃,水沸点为100℃,且硫无法溶于水,因此使用沸点为350℃的有机物X做溶剂,A正确;
B.氧化铁为固体,不易参与反应,有机酸可与氧化铁反应生成铁离子,有利于铁离子参与后续反应,B正确;
C.硫单质为淡黄色,冷凝管中出现淡黄色气体,说明加热条件下有硫蒸气产生,C正确;
D.二硫化亚铁中铁与硫的物质的量之比为1:2,若有铁离子存在根据电荷守恒需要更多的,二者比例会小于,D错误;
故选D。
二、非选择题:本大题共2小题,共计16分。
29. CO2是一种温室气体。种吸收空气中的CO2并催化加氢合成CH3OH的流程如下:
(1)“吸收”步骤的离子反应方程式是________。
(2)“吸收”“热分解”两步的目的是________。
(3)CH3OH的官能团是________;CH3OH分子中与碳原子形成共价键的原子的数目是________。
【答案】(1)+CO2+ H2O=2
(2)捕集空气中的二氧化碳,实现二氧化碳的富集
(3) ①. 羟基 ②. 4
【解析】
【分析】饱和K2CO3溶液吸收空气中的CO2,反应产生KHCO3,然后利用高温水蒸气使KHCO3发生分解反应产生K2CO3、CO2,K2CO3溶液可用于重新吸收空气中的CO2;分解产生的CO2与H2在催化剂存在条件下反应合成CH3OH。
【小问1详解】
“吸收”步骤中饱和K2CO3吸收空气中的二氧化碳,生成碳酸氢钾,该反应的离子方程式为:+CO2+H2O=2;
【小问2详解】
“吸收”步骤中饱和K2CO3吸收空气中的二氧化碳,生成碳酸氢钾,“热分解”步骤中加入高温水蒸气再使碳酸氢钾分解为碳酸钾和二氧化碳,实现二氧化碳的富集;
【小问3详解】
CH3OH属于醇,其官能团是羟基;CH3OH分子的结构式为。由该结构可知与碳原子形成共价键的原子的数目是4。
30. 氯化亚铜(CuCl)微溶于水,易被氧化,广泛应用于医药等行业。以废铜渣(铜单质的质量分数为64%,CuO的质量分数为8%,其他杂质不含铜元素)为原料,可制备CuCl并获得副产品(NH4)2SO4,流程如下。
(1)“浸出”时发生的主要反应有:
反应Ⅰ.CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
反应Ⅱ.4Cu+NH4NO3+5H2SO4=4CuSO4+(NH4)2SO4+3H2O
①浸出温度为20℃时,铜元素浸出率随时间的变化如图所示。铜元素浸出率=×100%,结合图像分析,t1前后反应速率的大小为t1前_______t1后(填“>”、“<”或“=”)。
②实际浸出温度选择65℃,可提高单位时间内铜元素浸出率。若温度过高,会产生红棕色气体,该气体的化学式为_______。
(2)充分浸出后,“还原”时加入的(NH4)2SO3溶液需略过量,“还原”后的滤液经多次循环可提取一定量的(NH4)2SO4(忽略转化流程中杂质参与的反应)。
①“还原”时(NH4)2SO3溶液过量的原因是_______(写出两点)。
②假设铜元素完全浸出,忽略过量的(NH4)2SO3,计算100g废铜渣理论上可制得CuCl与(NH4)2SO4的物质的量分别为___、_____。
【答案】(1) ①. > ②. NO2
(2) ①. 使被全部/充分还原,防止CuCl被氧化 ②. 1.1mol ③. 1.35mol
【解析】
【分析】由制备流程和已知信息可知,废铜渣在硫酸、硝酸铵作用下发生浸取反应,过滤后滤液中主要存在硫酸铜和硫酸铵,后经亚硫酸铵还原,铜离子被还原为亚铜离子与氯离子结合生成氯化亚铜沉淀,亚硫酸铵被氧化为硫酸铵,过滤后得到氯化亚铜和副产物硫酸铵,硫酸铵可循环利用。据此解答该题。
【小问1详解】
①由图中曲线可知,t1时间之前曲线斜率较大,说明反应速率较快,铜元素的浸出率提高较快;t1后曲线渐趋平缓,反应速率变慢,铜元素浸出变慢;
②温度过高时,硝酸根氧化性增强,还原产物为二氧化氮,二氧化氮为红棕色气体;
故答案为:>;NO2;
【小问2详解】
①亚硫酸根具有还原性,能够将铜离子还原为亚铜离子,同时也能防止亚铜离子被氧化,因此需要稍过量;
②由铜单质和氧化铜的质量分数可得100g废铜渣中含有铜64g、氧化铜8g,则铜元素的物质的量为,由铜元素守恒可得生成氯化亚铜的物质的量为1.1mol;由反应Ⅱ可知,浸出过程中生成硫酸铵的物质的量为,还原过程中发生,即生成硫酸铵的物质的量为1.1mol,则生成硫酸铵的总物质的量为0.25mol+1.1mol=1.35mol;
故答案为:使被全部/充分还原,防止CuCl被氧化;1.1mol;1.35mol。
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