内容正文:
2027届高一下学年期中校际联考
化学试卷
(考试时间:75分钟,分值:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Fe-56 Cu-64 Mg-24
第Ⅰ卷(选择题共45分)
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共42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. 2024年10月30日神舟十九号载人飞船发射圆满成功,它标志着中国在载人航天领域的持续进步和发展。下列对所用材料认识错误的是
A. 用于飞船外壳的铝合金属于金属材料
B. 用于防热结构件的高强纱主要是玻璃纤维纱,玻璃纤维属于无机非金属材料
C. 用于太空服制作的特种橡胶,属于天然高分子材料
D. 用于发动机的耐烧蚀树脂具有耐高温、耐腐蚀等优良性能,属于有机高分子材料
2. 二硫化碳是制作人造棉的重要原料,我国主要利用天然气生产,其反应为。下列说法错误的是
A. 和均是硫元素的同素异形体 B. 的分子结构模型为
C. 二硫化碳的电子式为 D. 的结构示意图为
3. 下列关于有机化合物的说法正确的是
A. 甲烷中混有杂质乙烯,可用酸性高锰酸钾溶液除杂
B. 和互为同系物
C. 丙烯(CH2=CH-CH3)中所有原子一定共面
D. 因为二氯甲烷没有同分异构体,所以甲烷为正四面体结构
4. 氮及其化合物的价类二维图如图所示,下列有关说法正确的是
A. 除去NO2中混有的NO,可将气体通过盛有H2O的洗气瓶
B. 王水能溶解Au、Pt等金属,由浓HCl与浓HNO3按体积比3:1混合而成
C. “雷雨发庄稼”的原理为
D. 向浓中投入红热的木炭,产生红棕色气体,一定可以证明产生于木炭与浓的反应
5. 下图为甲烷与氯气发生取代反应的装置图(条件光照),反应过程中未发生的现象是
A. 反应过程中量筒中混合气体的颜色变浅
B. 反应过程中量筒壁上有油状液体生成
C. 反应完后向量筒内的溶液滴加石蕊,溶液变红
D. 反应完后饱和食盐水充满量筒
6. 下列有机物分子中,所有原子不可能在同一平面上的是
A. B.
C. D.
7. 下列物质的转化过程,在给定条件下不能实现的是
A. 石英砂粗硅高纯硅
B. 黄铁矿
C.
D.
8. 下列各组离子在指定溶液中一定可以大量共存的是
A. 滴加酚酞试液呈红色的溶液中:Na+、K+、、
B. 无色透明的溶液中:Cu2+、K+、、
C. 遇紫色石蕊溶液变红的溶液中:Na+、Fe2+、、
D. 新制氯水中:K+、Fe3+、S2-、
9. 用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1mol甲基所含电子的数目为7NA
B. 标准状况下,46g NO2的分子数为NA
C. 标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含有的氢原子数目为2NA
D. 1mol CH4与1mol Cl2在光照下反应,生成的CH3Cl分子数为NA
10. 下列离子方程式书写正确的是
A. 往NaHSO4溶液中加Ba(OH)2溶液至中性:
B. 已知:酸性H2SO3>HClO,向次氯酸钙溶液中通入SO2:
C. 向溶液中加过量的NaOH溶液并加热:
D. 向Na2SiO3溶液中通入过量CO2:
11. 下列实验操作正确且能达到实验目的的是
A.比较非金属性:S>C>Si
B.检验CO2
C.合成氨并检验氨的生成
D.验证氨气的还原性
A. A B. B C. C D. D
12. 如图所示的是利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用盖子扣在上面,下页表中对实验现象所做的解释正确的是
选项
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
与浓盐酸挥发出来的HCl气体反应生成了微小的晶体
B
浓硫酸附近无明显现象
与浓硫酸不发生反应
C
湿润的红色石蕊试纸变蓝
是一种可溶性碱
D
氯化物溶液变浑浊
该溶液可能是BaCl2溶液
A. A B. B C. C D. D
13. 工业上采用Si与HCl在350℃左右反应生成,之后将其还原、结晶得到高纯度的单晶硅产品。已知的熔点为-128℃,沸点为33℃,且遇和均剧烈反应。现要在实验室中制取少量,其实验装置如下图所示,则下列说法正确的是
A. 反应时,应该先点燃“粗硅”处的酒精灯
B. 冰盐浴的目的为降低收集容器的温度,使冷凝为液体
C. 可以用无水替换干燥管中的碱石灰
D. 使用浓和NaCl混合加热制取HCl利用了浓的脱水性和强酸性
14. 除去粗盐中的杂质和,过程如下:
下列有关说法中,不正确的是
A. 除去的主要反应:
B. 除杂试剂在使用时应该过量,保证杂质除干净
C. 除去的主要反应:
D. 试剂①、②、③可以分别是
15. 1.12g 铜镁合金完全溶解于 50mL63%的浓硝酸(密度为1.40g mL1 )中,得到 NO2 和NO的混合气体 1120mL(换算为标准状况),(忽略反应前后溶液体积变化)。向反应后的溶液中逐滴加入1.0mol L1NaOH 溶液,当金属离子刚好全部沉淀,得到 2.14g 沉淀。下列正确的是
A. 该合金中n Cu:n Mg 2:1
B. 合金完全溶解时,溶液中cH+ 12.8mol L-1
C. 刚好得到 2.14g 沉淀时,加入NaOH 溶液的体积是 650mL
D. 混合气体中 NO2 的体积分数是 20%
二、填空题(共55分)。
16. 氨气是重要的化工原料。
(1)实验室用和制备,反应的化学方程式为_______。
(2)按下图装置进行性质实验。
①先打开旋塞1,可观察到的现象是_______,稳定后,关闭旋塞1。
②再打开旋塞2,B瓶中的现象是_______。
(3)某实验小组拟在实验室模拟工业合成氨(下图)。
已知:I.实验室可用饱和亚硝酸钠()溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。Ⅱ.在常温常压下,1体积的水大约可溶解700体积的氨气,且得到的溶液显碱性。
①写出用饱和亚硝酸钠溶液与饱和氯化铵溶液制取的化学方程式:_______。
②锥形瓶中盛有一定量的水,并滴有几滴酚酞试剂,反应一段时间后,锥形瓶中溶液变红,则气体X的成分为、水蒸气、_______和_______。该装置没有用防倒吸的原因是_______。
③该装置的不足之处_______。
17. 研究不同价态硫元素之间的转化是合理利用硫元素的基本途径。回答下列问题。
I.如图是硫元素的“价—类”二维图。
(1)X的化学式为_______;属于_______(填“酸性氧化物”或“碱性氧化物”)。
(2)易被氧化而变质,验证其已变质的实验操作及现象是_______。
II.某化学兴趣小组,设计如图实验装置(夹持装置已省略),验证的部分性质。
(3)仪器b的名称为_______。
(4)装置A中发生反应的化学方程式为_______,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
(5)装置B中湿润的品红溶液褪色,证明有_______(填“漂白性”或“氧化性”)
(6)装置D中产生黄色浑浊,发生反应的离子方程式为_______(过量)。
(7)某为测定空气中SO2的含量,某课外小组的同学将空气样品经过管道通入密闭容器中的200mL0.100mol/L的酸性KMnO4溶液。若管道中空气流量为aL/min,经过bmin溶液恰好褪色,假定样品中的SO2可被溶液充分吸收,则该空气样品中SO2的含量(单位为g/L)是_______。
18. 铝、铁、硅的单质及化合物在工业生产中具有广泛应用,工业上常用某矿石(主要成分有Al2O3、Fe2O3、FeO、SiO2等)来制备绿矾(FeSO4·7H2O)和氧化铝,其工艺流程如图。
回答下列问题:
(1)滤渣1的成分是_______。
(2)用离子方程式表示溶液A加入过量铁粉的目的是_______。
(3)写出由滤液1生成滤液2的离子方程式_______。
(4)过程1、2、3均涉及分离操作,所需玻璃仪器有_______。
(5)由溶液B得到绿矾的具体操作为_______、过滤、洗涤和干燥。
(6)过程3需要加入的试剂A是_______,写出此过程的离子方程式_______。
19. 按要求回答下列问题。
Ⅰ.下列各组物质:A.和 ;B.与;C.与;D.与;E.正丁烷与异戊烷;F.与;G.与。
(1)属同系物的_____,属同分异构体的_____。属同素异形体的_____,属同位素的______。属同种物质的_____。
(2)①下列有关有机物分子结构和性质的分析中正确的是_______。
A.等物质的量的正丁烷和异丁烷分子中共价键数目相同
B.、、、代表了3种不同的烷烃
C.质量相同,完全燃烧时耗O2量:CH4>C2H6>C3H8
D.若1 mol甲烷全部生成CCl4,最多消耗2 mol氯气
E.沸点:正戊烷>2,2-二甲基戊烷>2,3-二甲基丁烷>丙烷
②该烷烃的名称是_______。(系统命名法)
Ⅱ.乙烯是石油化工的重要基本原料。根据下述装置回答问题。
(3)乙烯的电子式为_______。
(4)已知:1,2-二溴乙烷的密度比水的大,难溶于水,易溶于四氯化碳。乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色的化学方程式为_______。
(5)丙烯()在一定条件下生成聚丙烯的化学方程式_______。
(6)丙烯的一种同系物分子式为C5H10,与氯气在光照下发生取代反应后,其可能的一氯代物有_______种。
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2027届高一下学年期中校际联考
化学试卷
(考试时间:75分钟,分值:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Fe-56 Cu-64 Mg-24
第Ⅰ卷(选择题共45分)
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共42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. 2024年10月30日神舟十九号载人飞船发射圆满成功,它标志着中国在载人航天领域的持续进步和发展。下列对所用材料认识错误的是
A. 用于飞船外壳的铝合金属于金属材料
B. 用于防热结构件的高强纱主要是玻璃纤维纱,玻璃纤维属于无机非金属材料
C. 用于太空服制作的特种橡胶,属于天然高分子材料
D. 用于发动机的耐烧蚀树脂具有耐高温、耐腐蚀等优良性能,属于有机高分子材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.用于飞船外壳的铝合金,属于金属材料,A正确;
B.玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,种类繁多,优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高,B正确;
C.特种橡胶属于人工合成的有机高分子材料,C错误;
D.耐烧蚀树脂属于有机高分子材料,D正确;
故选C。
2. 二硫化碳是制作人造棉的重要原料,我国主要利用天然气生产,其反应为。下列说法错误的是
A. 和均是硫元素的同素异形体 B. 的分子结构模型为
C. 二硫化碳的电子式为 D. 的结构示意图为
【答案】B
【解析】
【详解】A.和均是由硫元素形成的单质,故二者均为硫元素的同素异形体,A正确;
B.碳原子的半径大于氢原子,故的分子结构模型为,B错误;
C.二硫化碳的电子式类似于二氧化碳,结构式为S=C=S,电子式为,C正确;
D.的质子数为16,核外电子数为18,D正确;
故选B。
3. 下列关于有机化合物的说法正确的是
A. 甲烷中混有杂质乙烯,可用酸性高锰酸钾溶液除杂
B. 和互为同系物
C. 丙烯(CH2=CH-CH3)中所有原子一定共面
D. 因为二氯甲烷没有同分异构体,所以甲烷为正四面体结构
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化为二氧化碳,甲烷中混有杂质乙烯,若用酸性高锰酸钾溶液除杂,则会引入新杂质二氧化碳,故A错误;
B.中含有碳碳双键,中不含碳碳双键,二者结构不相似,不互为同系物,故B错误;
C.丙烯(CH2=CH-CH3)中含有甲基,甲基中C原子为sp3杂化,所有原子不可能都共面,故C错误;
D.甲烷是正四面体结构,四个氢原子对称分布,当两个氢被两个氯取代时,无论取代哪两个位置的氢原子,通过旋转正四面体得到的结构均完全相同,因此二氯甲烷没有同分异构体,如果甲烷是正方形的平面结构,则CH2Cl2有两种结构,故D正确;
故选D。
4. 氮及其化合物的价类二维图如图所示,下列有关说法正确的是
A. 除去NO2中混有的NO,可将气体通过盛有H2O的洗气瓶
B. 王水能溶解Au、Pt等金属,由浓HCl与浓HNO3按体积比3:1混合而成
C. “雷雨发庄稼”的原理为
D. 向浓中投入红热的木炭,产生红棕色气体,一定可以证明产生于木炭与浓的反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.二氧化氮和水生成硝酸和NO,想保留的物质反应了,A错误;
B.王水由浓HCl与浓HNO3按体积比3:1混合而成,能溶解Au、Pt等金属,B正确;
C.“雷雨发庄稼”的原理为氮气和氧气放电生成一氧化氮,一氧化氮和氧气转化为二氧化氮,二氧化氮和水生成硝酸,硝酸转化为含氮元素的盐,C错误;
D.向浓中投入红热的木炭,产生红棕色气体,可能是木炭可与浓反应生成二氧化氮,也可能是浓硝酸受热分解产出了二氧化氮,D错误;
故选B。
5. 下图为甲烷与氯气发生取代反应的装置图(条件光照),反应过程中未发生的现象是
A. 反应过程中量筒中混合气体的颜色变浅
B. 反应过程中量筒壁上有油状液体生成
C. 反应完后向量筒内的溶液滴加石蕊,溶液变红
D. 反应完后饱和食盐水充满量筒
【答案】D
【解析】
【分析】甲烷与氯气发生取代反应,生成的产物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和HCl。
【详解】A.反应过程中氯气不断被消耗,量筒中混合气体的颜色变浅,A正确;
B.生成物有二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳都是油状液体,B正确;
C.生成的HCl溶于水后电离出氢离子,石蕊遇酸变红,C正确;
D.反应完后有不溶于水的一氯甲烷,饱和食盐水不能充满量筒,D错误;
答案选D。
6. 下列有机物分子中,所有原子不可能在同一平面上的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.中的 Cl 原子取代了乙烯中H原子的位置,因此所有原子均在同一平面上,A不符合题意;
B.看作由 代替乙烯中的 H 原子,而 中所有的原子都在同一平面内,而且相互间连接的原子都可在另一部分的平面内,所以可判断这两部分可能在同一平面内,即所有的原子可能在同一平面上,B不符合题意;
C.可看作由取代苯环中的一个氢原子,因为所有的原子在同一平面上,所以所有原子均在同一平面上,C不符合题意;
D.的C原子与其他的原子形成四面体结构,故中所有原子不可能在同一平面上,D符合题意;
故答案选D。
7. 下列物质的转化过程,在给定条件下不能实现的是
A. 石英砂粗硅高纯硅
B. 黄铁矿
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.石英砂与焦炭高温下生成粗硅,粗硅与HCl加热生成SiHCl3,再与H2高温生成高纯硅,各步均可行,A正确;
B.黄铁矿高温煅烧生成SO2,SO2催化氧化为SO3,SO3用浓硫酸吸收制硫酸,过程符合工业流程,B正确;
C.Na[Al(OH)4]与过量HCl反应时,过量酸会溶解Al(OH)3生成Al3⁺,无法得到Al(OH) 3沉淀,C错误;
D.NH3催化氧化生成NO,NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,各步均可行,D正确;
答案选C。
8. 下列各组离子在指定溶液中一定可以大量共存的是
A. 滴加酚酞试液呈红色的溶液中:Na+、K+、、
B. 无色透明的溶液中:Cu2+、K+、、
C. 遇紫色石蕊溶液变红的溶液中:Na+、Fe2+、、
D. 新制氯水中:K+、Fe3+、S2-、
【答案】A
【解析】
【详解】A.滴加酚酞试液呈红色的溶液呈碱性,Na+、K+、、均可大量共存,A符合题意;
B.含Cu2+为蓝色,且Cu2+、不能大量共存,B不符合题意;
C.遇紫色石蕊溶液变红的溶液呈酸性,Fe2+、酸性环境中发生氧化还原反应不能大量共存,C不符合题意;
D.新制氯水具有强氧化性、Fe3+具有强氧化性,S2-、具有还原性,相互间发生氧化还原反应不能大量共存,D不符合题意;
故选A。
9. 用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1mol甲基所含电子的数目为7NA
B. 标准状况下,46g NO2的分子数为NA
C. 标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含有的氢原子数目为2NA
D. 1mol CH4与1mol Cl2在光照下反应,生成的CH3Cl分子数为NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲基-CH3中所含电子数为9,故1mol甲基所含电子的数目为9NA,A错误;
B.46g 纯NO2物质的量为1mol,由于存在平衡2NO2N2O4,分子数小于NA,B错误;
C.标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物物质的量为0.5mol,甲烷和乙烯分子中都含有4个氢原子,故混合物中含有氢原子数目为2NA,C正确;
D.CH4和Cl2的反应不一定停留在一取代阶段,产物中也可能有CH2Cl2,CHCl3等,故1mol CH4与1mol Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数小于NA,D错误;
故本题选C。
10. 下列离子方程式书写正确的是
A. 往NaHSO4溶液中加Ba(OH)2溶液至中性:
B. 已知:酸性H2SO3>HClO,向次氯酸钙溶液中通入SO2:
C. 向溶液中加过量的NaOH溶液并加热:
D. 向Na2SiO3溶液中通入过量CO2:
【答案】A
【解析】
【详解】A.往NaHSO4溶液中加Ba(OH)2溶液至中性, H+与OH-恰好完全反应,NaHSO4与Ba(OH)2的物质的量之比为2:1,反应的离子方程式为,A正确;
B.因为HClO具有强氧化性,能将CaSO3氧化,所以向氯酸钙溶液中通入SO2发生的反应为,B错误;
C.向溶液中加过量的NaOH溶液并加热,NH与都能与反应,离子方程式应为,C错误;
D.向Na2SiO3溶液中通入过量CO2,应生成,离子方程式为,D错误;
故选A。
11. 下列实验操作正确且能达到实验目的的是
A.比较非金属性:S>C>Si
B.检验CO2
C.合成氨并检验氨的生成
D.验证氨气的还原性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.H2SO4与Na2CO3反应生成CO2,CO2溶于水形成H2CO3,H2CO3与Na2SiO3反应生成H2SiO3沉淀,证明非金属性S>C>Si,A正确;
B.木炭与浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫,都能使澄清石灰水变浑浊,B错误;
C.氮气和氢气在催化剂、加热条件下反应生成氨气,干燥氨气不能使得干燥pH试纸变色,不能检验氨气的生成,C错误;
D.此装置可以验证氨气极易溶于水以及氨气的水溶液呈碱性,不能验证还原性,D错误;
故选A。
12. 如图所示的是利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用盖子扣在上面,下页表中对实验现象所做的解释正确的是
选项
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
与浓盐酸挥发出来的HCl气体反应生成了微小的晶体
B
浓硫酸附近无明显现象
与浓硫酸不发生反应
C
湿润的红色石蕊试纸变蓝
是一种可溶性碱
D
氯化物溶液变浑浊
该溶液可能是BaCl2溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向NaOH固体上滴几滴浓氨水,产生与浓盐酸挥发出来的HCl气体发生反应,生成了微小的晶体,故在浓盐酸附近产生白烟,A正确;
B.与浓硫酸发生反应生成硫酸铵,因浓硫酸沸点高,难挥发,故在浓硫酸附近无明显现象,B错误;
C.氨气遇湿润的红色石蕊试纸变蓝,与水反应生成的一水合氨使水溶液呈碱性,氨气不是碱,C错误;
D.氯化物溶液变浑浊,氨气与氯化物生成难溶的氢氧化物比如氢氧化镁,氢氧化铝等,氢氧化钡易溶于水,该溶液不可能氯化钡,D错误;
故答案为:A。
13. 工业上采用Si与HCl在350℃左右反应生成,之后将其还原、结晶得到高纯度的单晶硅产品。已知的熔点为-128℃,沸点为33℃,且遇和均剧烈反应。现要在实验室中制取少量,其实验装置如下图所示,则下列说法正确的是
A. 反应时,应该先点燃“粗硅”处的酒精灯
B. 冰盐浴的目的为降低收集容器的温度,使冷凝为液体
C. 可以用无水替换干燥管中的碱石灰
D. 使用浓和NaCl混合加热制取HCl利用了浓的脱水性和强酸性
【答案】B
【解析】
【分析】浓硫酸与NaCl固体混合加热发生复分解反应产生Na2SO4和HCl,HCl气体经浓硫酸干燥后与粗硅发生反应产生SiHCl3,然后经冰盐浴降温后冷凝为液体物质,多余的HCl可以被干燥管的碱石灰吸收然后排放,碱石灰还可以吸收空气中的H2O蒸气,防止SiHCl3遇水剧烈反应导致变质。
【详解】A.反应时,应该先点燃“NaCl”处的酒精灯,产生的氯化氢赶走装置中空气,故A错误;
B.由于SiHCl3的熔点为-128℃,沸点为33℃,所以冰盐浴的目的为降低收集容器的温度,使SiHCl3冷凝为液体,故B正确;
C.干燥管中的碱石灰,防止空气中的水进入装置中,同时吸收尾气HCl,不可以用无水替换,氯化钙不能吸收氯化氢,故C错误;
D.使用浓和NaCl混合加热制取HCl利用了浓的高沸点制取低沸点的氯化氢,故D错误;
故答案选B。
14. 除去粗盐中的杂质和,过程如下:
下列有关说法中,不正确的是
A. 除去的主要反应:
B. 除杂试剂在使用时应该过量,保证杂质除干净
C. 除去的主要反应:
D. 试剂①、②、③可以分别是
【答案】D
【解析】
【分析】用氢氧化钠除MgCl2,用BaCl2溶液除Na2SO4,用Na2CO3溶液除CaCl2,碳酸钠能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,为了除去剩余的BaCl2,要在加入BaCl2后再加Na2CO3,过滤后再加盐酸除剩余的氢氧化钠、碳酸钠。
【详解】A.除去Ca2+加入的试剂为碳酸钠,主要反应:Ca2+ +=CaCO3↓,A正确;
B.为了使杂质除尽,除杂试剂在使用时应该过量,B正确;
C.除去加入氢氧化钠,主要反应:,C正确;
D.碳酸钠必须在氯化钡之后加入,保证除去钡离子,D错误;
故选D。
15. 1.12g 铜镁合金完全溶解于 50mL63%的浓硝酸(密度为1.40g mL1 )中,得到 NO2 和NO的混合气体 1120mL(换算为标准状况),(忽略反应前后溶液体积变化)。向反应后的溶液中逐滴加入1.0mol L1NaOH 溶液,当金属离子刚好全部沉淀,得到 2.14g 沉淀。下列正确的是
A. 该合金中n Cu:n Mg 2:1
B. 合金完全溶解时,溶液中cH+ 12.8mol L-1
C. 刚好得到 2.14g 沉淀时,加入NaOH 溶液的体积是 650mL
D. 混合气体中 NO2 的体积分数是 20%
【答案】C
【解析】
【分析】由可知63%的浓硝酸(密度为)中硝酸的物质的量浓度为mol/L=14 mol/L,50mL该硝酸溶液含有0.7mol硝酸;金属离子全部沉淀时,得到2.14g沉淀为氢氧化铜、氢氧化镁,故沉淀中氢氧根的质量为2.14g−1.12g=1.02g,氢氧根的物质的量为1.02g÷17g/mol=0.06mol,根据电荷守恒可知,金属提供的电子物质的量等于氢氧根的物质的量,令铜、镁合金中Cu、Mg的物质的量分别为xmol、ymol,则2x+2y=0.06①,64x+24y=1.12②,由①②解得x=0.01,y=0.02,故合金中铜与镁的物质的量之比是0.01mol:0.02mol=1:2;NO2和NO的混合气体1120mL(换算为标准状况)共0.05mol,令二氧化氮的物质的量为amol,则一氧化氮的物质的量为(0.05−a)mol,根据电子转移守恒可知,a×1+(0.05−a)×3=0.06,解得a=0.045。
【详解】A.根据分析可知,Cu有0.01mol,Mg有0.02mol,该合金中n Cu:n Mg 1:2,A错误;
B.合金完全溶解时,作氧化剂的硝酸为0.05mol,用于形成硝酸铜、硝酸镁表现出酸性的硝酸为0.06mol,多余的硝酸为0.7mol-0.05mol-0.06mol=0. 59mol,则多余的硝酸浓度为mol L-1,则溶液中cH+ 11.8mol L-1,B错误;
C.刚好得到2.14g沉淀时,溶质为硝酸钠,结合氮元素守恒可知,硝酸钠为0.65mol,结合硝酸钠中钠元素守恒可知,则加入NaOH溶液的体积是, C正确;
D.由分析可知,NO2和NO的混合气体中,NO2的体积分数为,D错误;
答案选C。
二、填空题(共55分)。
16. 氨气是重要的化工原料。
(1)实验室用和制备,反应的化学方程式为_______。
(2)按下图装置进行性质实验。
①先打开旋塞1,可观察到的现象是_______,稳定后,关闭旋塞1。
②再打开旋塞2,B瓶中的现象是_______。
(3)某实验小组拟在实验室模拟工业合成氨(下图)。
已知:I.实验室可用饱和亚硝酸钠()溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。Ⅱ.在常温常压下,1体积的水大约可溶解700体积的氨气,且得到的溶液显碱性。
①写出用饱和亚硝酸钠溶液与饱和氯化铵溶液制取的化学方程式:_______。
②锥形瓶中盛有一定量的水,并滴有几滴酚酞试剂,反应一段时间后,锥形瓶中溶液变红,则气体X的成分为、水蒸气、_______和_______。该装置没有用防倒吸的原因是_______。
③该装置的不足之处_______。
【答案】(1)
(2) ①. B瓶中有白烟出现 ②. 石蕊水溶液进入B瓶,溶液变为红色
(3) ①. ②. ③. ④. 有大量的氮气和氢气未能转化为氨,这样会缓解氨气极易溶于水导致的气压差,不会倒吸 ⑤. 无氢气的尾气处理装置
【解析】
【小问1详解】
实验室制取氨气,氯化铵()和氢氧化钙在加热条件下发生复分解反应,铵根离子与氢氧根离子结合生成氨气和水,同时生成氯化钙,化学方程式为。
【小问2详解】
①A瓶中HCl压强(150kPa )大于B瓶中压强(100kPa ),打开旋塞1,由于压强差HCl气体会进入B瓶,HCl和接触后迅速发生反应,生成的氯化铵()是白色固体小颗粒,分散在气体中形成白烟;
②B 瓶内气体的物质的量减少,压强减小。当再打开旋塞 2 时,外界大气压会将烧杯中的石蕊水溶液压入 B 瓶,由于溶液显酸性(水解:),所以 B 瓶中的现象是烧杯中的液体进入 B 中,溶液的颜色变为红色。
【小问3详解】
①亚硝酸钠()中氮元素为 + 3价,氯化铵()中氮元素为-3价,二者发生归中反应,在加热条件下生成氮气()、氯化钠(NaCl)和水() ,根据氧化还原反应的配平原则配平化学方程式;
②实验室模拟工业合成氨,反应为,反应是可逆反应,所以气体X中除了未反应完的、反应产生的水蒸气外 ,还有未反应完的以及反应生成的,由于和难溶于水,不会因溶解使装置内压强急剧减小,所以不需要防倒吸;
③反应后尾气中含有未反应的等,直接排放到空气中,易燃易爆存在安全隐患,同时氨气会污染空气,所以该装置缺少尾气处理装置来处理未反应的气体。
17. 研究不同价态硫元素之间的转化是合理利用硫元素的基本途径。回答下列问题。
I.如图是硫元素的“价—类”二维图。
(1)X的化学式为_______;属于_______(填“酸性氧化物”或“碱性氧化物”)。
(2)易被氧化而变质,验证其已变质的实验操作及现象是_______。
II.某化学兴趣小组,设计如图实验装置(夹持装置已省略),验证的部分性质。
(3)仪器b的名称为_______。
(4)装置A中发生反应的化学方程式为_______,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
(5)装置B中湿润的品红溶液褪色,证明有_______(填“漂白性”或“氧化性”)
(6)装置D中产生黄色浑浊,发生反应的离子方程式为_______(过量)。
(7)某为测定空气中SO2的含量,某课外小组的同学将空气样品经过管道通入密闭容器中的200mL0.100mol/L的酸性KMnO4溶液。若管道中空气流量为aL/min,经过bmin溶液恰好褪色,假定样品中的SO2可被溶液充分吸收,则该空气样品中SO2的含量(单位为g/L)是_______。
【答案】(1) ①. ②. 酸性氧化物
(2)取少量固体溶于试管中,先滴加足量稀盐酸,再滴加溶液,若有白色沉淀产生,则已变质
(3)分液漏斗 (4) ①. ②.
(5)漂白性 (6)
(7)(或其他正确形式)
【解析】
【分析】浓硫酸和铜片在加热的条件下发生反应:,SO2能使湿润的品红试纸褪色,其具有漂白性,能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,是因为SO2溶于水形成的亚硫酸为酸性,SO2通入硝酸钡溶液中,SO2被氧化为硫酸根,生成BaSO4沉淀,通入硫化钠溶液中,SO2和S2-发生归中反应生成S单质,最后用碱石灰进行尾气处理。
【小问1详解】
X为硫的化合价为-2价的氢化物,即H2S;SO3能与碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物;
【小问2详解】
Na2SO3易被氧化而变质为硫酸钠,验证其是否变质,即验证硫酸根离子的存在,实验操作及现象为:取少量样品于试管中加水配成溶液,加入足量稀盐酸酸化,再滴入几滴氯化钡溶液,若观察到有白色沉淀,说明Na2SO3已变质;
【小问3详解】
由图可知,仪器b为分液漏斗;
【小问4详解】
装置A中,浓硫酸和铜片在加热的条件下发生反应,化学方程式为:;该反应氧化剂为H2SO4,还原剂为Cu,但只有一半的硫酸中S化合价均从+6价下降到+4价,因此,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1;
【小问5详解】
由分析得,装置B中湿润的品红溶液褪色,证明SO2有漂白性;
【小问6详解】
SO2和S2-发生归中反应生成S单质,过量还会生成,离子方程式为:;
【小问7详解】
根据题干信息,经过b min溶液恰好褪色,则通过空气的体积为aL·min-1×bmin=ab L,消耗的酸性KMnO4的物质的量为0.2L×0.1mol/L=0.02mol,设尾气中SO2的物质的量为n,则由离子方程式得,所以n= 0.05mol,尾气样品中SO2含量为。
18. 铝、铁、硅的单质及化合物在工业生产中具有广泛应用,工业上常用某矿石(主要成分有Al2O3、Fe2O3、FeO、SiO2等)来制备绿矾(FeSO4·7H2O)和氧化铝,其工艺流程如图。
回答下列问题:
(1)滤渣1的成分是_______。
(2)用离子方程式表示溶液A加入过量铁粉的目的是_______。
(3)写出由滤液1生成滤液2的离子方程式_______。
(4)过程1、2、3均涉及分离操作,所需玻璃仪器有_______。
(5)由溶液B得到绿矾的具体操作为_______、过滤、洗涤和干燥。
(6)过程3需要加入的试剂A是_______,写出此过程的离子方程式_______。
【答案】(1)、
(2)
(3)
(4)漏斗、烧杯和玻璃棒
(5)蒸发浓缩、冷却结晶
(6) ①. 氨水 ②.
【解析】
【分析】属于两性氧化物,、都是碱性氧化物,属于酸性氧化物,因此,矿石中的和能溶于氢氧化钠溶液,、不溶于氢氧化钠溶液,滤渣1的成分是、;滤液1中的溶质有和,加入过量盐酸后,转化为,转化为的白色胶状沉淀,滤液2的主要溶质是;过程3的作用是将溶液中的转化为沉淀,应加入碱溶液;、都能溶于稀硫酸,分别得到和,溶液A的溶质有和,加入过量铁粉,将全部还原为,溶液B为。
【小问1详解】
由分析可知滤渣1的成分是、,故答案为:、;
【小问2详解】
、都能溶于稀硫酸,分别得到和,溶液A的溶质有和,加入过量铁粉,将全部还原为,反应的离子方程式为:;
【小问3详解】
由滤液1生成滤液2的过程为转化为,离子方程式为:。
【小问4详解】
过程1、2、3均涉及到的分离操作是过滤,所需玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒,故答案为:漏斗、烧杯和玻璃棒;
【小问5详解】
溶液B得到绿矾的具体操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;
【小问6详解】
过程3的作用是将溶液中的转化为沉淀,应加入碱溶液,由于能溶于强碱溶液,但不能溶于氨水,所以试剂A是氨水,所发生反应的离子方程式为:,故答案为:氨水; 。
19. 按要求回答下列问题。
Ⅰ.下列各组物质:A.和 ;B.与;C.与;D.与;E.正丁烷与异戊烷;F.与;G.与。
(1)属同系物的_____,属同分异构体的_____。属同素异形体的_____,属同位素的______。属同种物质的_____。
(2)①下列有关有机物分子结构和性质的分析中正确的是_______。
A.等物质的量的正丁烷和异丁烷分子中共价键数目相同
B.、、、代表了3种不同的烷烃
C.质量相同,完全燃烧时耗O2量:CH4>C2H6>C3H8
D.若1 mol甲烷全部生成CCl4,最多消耗2 mol氯气
E.沸点:正戊烷>2,2-二甲基戊烷>2,3-二甲基丁烷>丙烷
②该烷烃的名称是_______。(系统命名法)
Ⅱ.乙烯是石油化工的重要基本原料。根据下述装置回答问题。
(3)乙烯的电子式为_______。
(4)已知:1,2-二溴乙烷的密度比水的大,难溶于水,易溶于四氯化碳。乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色的化学方程式为_______。
(5)丙烯()在一定条件下生成聚丙烯的化学方程式_______。
(6)丙烯的一种同系物分子式为C5H10,与氯气在光照下发生取代反应后,其可能的一氯代物有_______种。
【答案】(1) ①. E ②. F ③. B ④. C ⑤. AG
(2) ①. AC ②. 3,4-二甲基己烷
(3) (4)
(5)
(6)21
【解析】
【分析】乙烯分子中含有碳碳双键,能与Br2发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,也能与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应使其褪色,据此解答。
【小问1详解】
同系物结构相同,分子式相差一个或若干个CH2,则属于同系物的有:E;同分异构体的分子式相同,结构不同,则属于同分异构体的有:F;同素异形体是由同种元素形成的不同种单质,则属于同素异形体的有:B;同位素的原子的质子数相同而中子数不同,则属于同位素的有C;同一物质的分子式、结构均相同,则属于同一种物质的为:AG;
【小问2详解】
①A.正丁烷和异丁烷的分子式均为,1个分子中均含有13个共价键,所以等物质的量的正丁烷和异丁烷分子中共价键数目相同,A正确;
B.和为同种结构,和为同种结构,故代表了2种不同的烷烃,B错误;
C.等质量的烃完全燃烧,H的质量分数越大,耗氧量越多。CH4、C2H6、C3H8中H的质量分数CH4>C2H6>C3H8,则质量相同,完全燃烧时耗O2量:CH4>C2H6>C3H8,C正确;
D.1 mol甲烷全部生成CCl4,最多消耗4 mol氯气,D错误;
E.烷烃中,碳原子数越多,沸点越高;碳原子数相同时,支链越多,沸点越低。所以沸点:2,2-二甲基戊烷>2,3-二甲基丁烷>正戊烷>丙烷,E错误;
故选AC;
②该烷烃的名称是3,4-二甲基己烷。
【小问3详解】
乙烯的结构简式为CH2=CH2,其电子式为:;
【小问4详解】
乙烯与Br2发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,化学方程式为:;
【小问5详解】
丙烯在一定条件下生成聚丙烯的化学方程式为:;
【小问6详解】
属于烯烃的C5H10,若为CH2=CH-CH2-CH2-CH3,一氯代物有5种;若为CH3-CH=CH-CH2-CH3,一氯代物有5种;若为CH2=C(CH3)-CH2- CH3,一氯代物有4种;若为CH3C(CH3)=CH -CH3,一氯代物有3种;若为CH(CH3)2CH=CH2,一氯代物有4种;共21种。
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