内容正文:
2024-2025学年度高一年级下学期5月段考
化学
(全卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.答题前,考生务必将学校、班级、姓名、考号填写在答题卡上。
2.考生请在答题卡上作答(答题注意事项见答题卡),在本试题上作答无效。
可能用到的相对原子质量:H l C 12 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 S 32 Cl 35.5
一、单选题(共14题,每题3分,共42分)
1. 二十四节气是中国历法的独特创造。四月农谚“雷雨肥田”“雨生百谷”描述的都是节气谷雨。下列元素在自然界中的转化与“雷雨肥田”有关的是
A. K B. N C. P D. C
【答案】B
【解析】
【分析】
由于在放电条件下,空气中的氧气和氮气化合生成了氮的氧化物,氮的氧化物再经过复杂的化学变化,最后生成了易被农作物吸收的硝酸盐,可以据此答题。
【详解】由于在放电条件下,空气中的氧气和氮气化合生成了NO,NO与O2反应产生NO2,NO2与H2O反应产生HNO3和NO,HNO3与土壤中的矿物质作用产生可溶性硝酸盐,而被农作物吸收,为作物提供了所需要的N元素,属于氮肥,故合理选项是B。
【点睛】本题考查了氮及其化合物性质,氮、磷、钾这三种元素中只含有氮元素的是氮肥,只含有钾元素的是钾肥,只含有磷元素的是磷肥,含有两种或两种以上元素的化肥是复合肥。
2. 下列有关物质用途的说法中,不正确的是
A. NH3常用作制冷剂 B. Al2O3做耐火坩埚
C. 用Al(OH)3治疗胃酸过多 D. 用SO2漂白馒头
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.氨气液化吸收热量,具有制冷作用,可以做制冷剂,故A正确;
B.氧化铝熔点很高,可以做耐火坩埚,故B正确;
C.氢氧化铝难溶于水,和H+反应而溶解,反应程度小,可用Al(OH)3治疗胃酸过多,故C正确;
D.SO2本身有毒,不能用来漂白食物,故D错误;
答案为D。
3. X、Y、Z、W均为短周期元素,在周期表中位置如图所示,Y原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍。下列说法正确的是
A. X、Y、Z的原子半径大小:X>Y>Z
B. Z、W的最高价氧化物对应水化物的酸性,前者更强
C. Y、Z的气态氢化物中,前者更稳定
D. W的气态氢化物含有非极性共价键
【答案】C
【解析】
【分析】根据元素在周期表中位置,Y是第二周期的元素,Y原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍,Y是O元素;根据X、Z、W与Y的相对位置,X、Z、W分别是N、S、Cl;
【详解】A.同周期元素从左到右半径减小、同主族元素从上到下半径增大,N、O、S的原子半径大小:S>N>O,故A错误;
B.同周期元素从左到右非金属性增强,最高价含氧酸酸性增强,S、Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性H2SO4<HClO4,故B错误;
C.同主族元素从上到下非金属性减弱,气态氢化物的稳定性减弱,Y、Z的气态氢化物的稳定性H2O>H2S,故C正确;
D.W的气态氢化物为HCl,含有氢氯极性共价键,故D错误;
故选C。
4. 下列各组物质的相互关系描述正确的是
A. 和互为同位素
B. 金刚石、、石墨互为同素异形体
C. 和乙酸乙酯互为同系物
D. 淀粉和纤维素互为同分异构体
【答案】B
【解析】
【详解】A.同位素是同种元素不同核素互称,而H2、D2和T2是氢元素的三种单质,所以不互为同位素,A错误;
B.金刚石、C60、石墨都是碳元素的三种单质,三者互为同素异形体,B正确;
C.属于羧酸,乙酸乙酯属于酯类,两者结构不同,不互为同系物,C错误;
D.淀粉和纤维素的化学式中(C6H10O5)n中n不同,故它们分子式不同,不属于同分异构体,D错误;
故选B。
5. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 碳酸钙跟盐酸反应:2H+═CO2↑+H2O
B. 钠与水反应:Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑
C 氢氧化钡跟稀硫酸反应:Ba2++2OH-+2H+═BaSO4↓+2H2O
D. 醋酸溶液与氢氧化钠溶液反应:H++OH-=H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳酸钙与盐酸反应的离子反应为CaCO3+2H+═CO2↑+H2O+Ca2+,选项A错误;
B.钠与水反应的离子反应为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,选项B错误;
C.氢氧化钡跟稀硫酸反应的离子反应为Ba2++2OH-+2H+═BaSO4↓+2H2O,选项C正确;
D.醋酸溶液与氢氧化钠溶液反应的离子反应为CH3COOH+OH-=H2O+CH3COO-,选项D错误;
答案选C。
6. “绿色化学”的理想状态是反应物的原子全部转化为目标产物。以下反应不符合绿色化学原则的是
A. 工业生产环氧乙烷:
B. 水煤气合成甲醇:
C. 制取硫酸铜:
D. 合成甲基丙烯酸甲酯:
【答案】C
【解析】
【分析】根据“绿色化学”的特征:反应物中原子全部转化为欲制得的产物,原子的利用率为100%,即生成物质只有一种。
【详解】A.工业生产环氧乙烷:产物只有一种环氧乙烷,符合“绿色化学”的原则,A不合题意;
B.水煤气合成甲醇,产物只有一种甲醇,符合“绿色化学”的原则,B不合题意;
C.制取硫酸铜,产物有三种,且生成有毒气体SO2,不符合“绿色化学”的原则,C符合题意;
D.合成甲基丙烯酸甲酯,产物只有一种甲基丙烯酸甲酯,符合“绿色化学”的原则,D不合题意;
故答案为:C。
7. 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。
8. 下列说法正确的是
A. 硫化钠的电子式:
B. 分子的结构式:
C. 聚氯乙烯的链节:
D. 乙烯的结构简式为:
【答案】B
【解析】
【详解】A.硫化钠为离子化合物,其电子式:,A错误;
B.CH4分子的结构式为,B正确;
C.聚氯乙烯的单体是CH2=CHCl,链节为 -CH2-CHCl- ,C错误;
D.书写烯烃的结构简式时,碳碳双键不能省略,乙烯的结构简式为CH2=CH2,D错误;
故选B。
9. 有机物①CH2OH(CHOH)4CHO,②CH3CH2CH2OH,③CH2=CH—CH2OH,④CH2=CH—COOCH3,⑤CH2=CH—COOH中,既能发生加成反应、酯化反应,又能发生氧化反应的是( )
A. ③⑤ B. ②④ C. ①③⑤ D. ①③
【答案】C
【解析】
【详解】碳碳不饱和键、醛基、羰基、苯环都能发生加成反应,所以①③④⑤能发生加成反应;羟基、羧基能发生酯化反应,①②③⑤能发生酯化反应;含碳元素的有机物能发生氧化反应,这几种物质都能发生氧化反应,所以既能发生加成反应、酯化反应,又能发生氧化反应的是①③⑤,故C正确;
答案选C。
10. 用NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A. 7g乙烯在空气中完全燃烧生成水和二氧化碳时转移的电子数为3NA
B. 在标准状况下,11.2L丙烷含有的极性键数目为5NA
C. 1mol葡萄糖(C6H12O6)分子含有的羟基数目为6NA
D. 常温下,22.4L苯中含有碳原子数等于0.6NA
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.7g乙烯即物质的量为0.25mol,7g乙烯(−2价碳原子变为+4价碳原子)在空气中完全燃烧生成水和二氧化碳时转移的电子数为0.25×6×2 NA =3NA,故A正确;
B.在标准状况下,1个丙烷分子有8个碳氢键,11.2L丙烷即物质的量为0.5mol,含有的极性键数目为4NA,故B错误;
C.1个葡萄糖分子含有5个羟基,1mol葡萄糖(C6H12O6)分子含有的羟基数目为5NA,故C错误;
D.常温下,苯是液体,无法计算物质的量,故D错误。
综上所述,答案为A。
11. 工业上可以利用硫酸厂产生的烧渣(主要成分含Fe2O3、FeO还有一定量的SiO2)制备碳酸亚铁的工艺流程如图所示,下列说法正确的是
A. “酸溶”时,可将稀硫酸换成浓硫酸,以加快化学反应速率
B. “过滤”时,需要用到的玻璃仪器有普通漏斗、玻璃棒
C. “滤渣”的主要成分为SiO2
D. 制得的产品FeCO3可以长时间暴露在空气中
【答案】C
【解析】
【分析】烧渣(主要含Fe2O3、FeO,还有一定量的SiO2)用硫酸酸溶,过滤除去不溶的SiO2,滤液含有Fe3+、Fe2+,加入FeS2还原:FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO+16H+,FeS2+2Fe3+=3Fe2++2S↓,除去S和少量的FeS2,滤液主要含有Fe2+,加入碳酸铵沉淀Fe2+,得到FeCO3,以此解答该题。
【详解】A.加热或适当增加硫酸的浓度,可增大反应速率,但浓硫酸中氢离子小,因此将稀硫酸换成浓硫酸不能加快化学反应速率,故A错误;
B.“过滤”时,需要用到的玻璃仪器有普通漏斗、玻璃棒、烧杯,故B错误;
C.根据以上分析可知“滤渣”的主要成分为SiO2,故C正确;
D.亚铁离子易被氧化,所以制得的产品FeCO3不能长时间暴露在空气中,故D错误。
故选:C。
12. 我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na-CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为:3CO2+4Na2Na2CO3+C。下列说法错误的是( )
A. 放电时,ClO4-向负极移动
B. 充电时释放CO2,放电时吸收CO2
C. 放电时,正极反应为:3CO2+4e-=2CO32-+C
D. 充电时,正极反应为:Na++e-=Na
【答案】D
【解析】
【分析】原电池中负极发生失去电子的氧化反应,正极发生得到电子的还原反应,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,充电可以看作是放电的逆反应,据此解答。
【详解】A. 放电时是原电池,阴离子ClO4-向负极移动,A正确;
B. 电池的总反应为3CO2+4Na2Na2CO3+C,因此充电时释放CO2,放电时吸收CO2,B正确;
C. 放电时是原电池,正极是二氧化碳得到电子转化为碳,反应为:3CO2+4e−=2CO32-+C,C正确;
D. 充电时是电解,正极与电源的正极相连,作阳极,发生失去电子的氧化反应,反应为2CO32-+C-4e−=3CO2,D错误。答案选D。
【点睛】本题以我国科学家发表在化学顶级刊物上的“一种室温下可呼吸的钠、二氧化碳二次电池”为载体考查了原电池和电解池的工作原理,掌握原电池和电解池的工作原理是解答的关键,注意充电与放电关系的理解。本题很好的弘扬了社会主义核心价值观个人层面的爱国精神,落实了立德树人的教育根本任务。
13. 我国在催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,转化过程示意图如下:
下列说法不正确的是( )。
A. 反应①的产物中含有水
B. 反应②中只有碳碳键形成
C. 汽油主要是的烃类混合物
D. 图中a的结构简式为
【答案】B
【解析】
【详解】A. 反应①是与的反应,根据元素守恒可推断有水生成,A选项正确;
B. 反应②是与反应生成,中还含有碳氢键形成,B选项错误;
C. 烃是只由C、H两种元素组成的有机化合物,由示意图可知,汽油主要是的烃类混合物,C选项正确;
D. 根据a的球棍模型,可得其结构简式为,D选项正确;
答案选B。
【点睛】注意:烃是只由C、H两种元素组成的有机化合物
14. 在一容积可变的密闭容器中加入和进行反应:,下列说法不正确的是( )
A. 将容器的体积缩小一半,其反应速率增大
B. 保持体积不变,充入氩气,其反应速率不变
C. 保持压强不变,充入氖气,的生成速率增大
D. 保持压强不变,充入氖气,的生成速率减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.将体积缩小,各气体的浓度均增大,反应速率加快,故A正确;
B.体积不变充人氩气,、的浓度不变,反应速率不变,故B正确;
C.压强不变,充入氖气,体积增大,、的浓度减小,反应速率减慢,故C错误;
D.压强不变,充入氖气,体积增大,、的浓度减小,反应速率减慢,故D正确;
故答案:C。
【点睛】根据影响化学反应速率的因素回答。增加物浓度化学反应速率加快,升高温度化学反应速率加快,增大压强化学反应速率加快。
二、非选择题(共4题,共58分)
15. 回答下列问题
(1)原电池装置如图所示,Zn电极为原电池的___________极(填“正”或“负”)。
(2)下列反应通过原电池装置,可实现化学能直接转化为电能的是___________(填序号)。
①
②
③
(3)某同学进行如下实验,研究化学反应中的热量变化。
反应后①中温度升高,②中温度降低。由此判断铝条与盐酸的反应是___________反应(填“放热”或“吸热”,下同),与的反应是___________反应。
(4)将设计成燃料电池,其利用率更高,装置如图所示(A、B为多孔碳棒)。
实验测得OH⁻定向移动向B电极,则处电极入口通甲烷___________(填A或B),其电极反应式为___________。下表中的数据表示破坏1mol化学键需要的能量,依据属于放热反应,请计算反应时释放热量是___________kJ。
化学键
能量(kJ)
415
138
498
343
798
465
(5)某可逆反应在某体积为5L的密闭容器中进行,在从0-3min各物质的量的变化情况如图所示(A,B,C均为气体)
①该反应的化学方程式为___________。
②反应开始至2min时,B的平均反应速率为___________。
③能说明该反应已达平衡状态的是___________
A. B.容器内压强保持不变
C. D.容器内混合气体的密度保持不变
④在密闭容器内,通入,发生上述反应,当改变下列条件时,反应速率会减小的是___________
a.降低温度 b.加入催化剂 c.增大容器体积
【答案】(1)负 (2)②③
(3) ①. 放热 ②. 吸热
(4) ①. B ②. CH4-8e-+10OH- =CO+7H2O ③. 800
(5) ①. 2A(g)+B(g)2C(g) ②. 0.1mol/(L∙min) ③. B ④. ac
【解析】
【小问1详解】
由图可知,该装置为原电池,金属性强于铜的锌电极为原电池的负极,故答案为:负;
【小问2详解】
形成原电池的反应一定是自发的氧化还原反应才能实现化学能转化为电能,由方程式可知,反应①是没有元素发生化合价变化的非氧化还原反应,反应②和反应③是有元素发生化合价变化的氧化还原反应,所以反应②③可以设计为原电池,故选②③;
【小问3详解】
由题意可知,反应①铝与盐酸反应时溶液的温度升高,说明该反应是放热反应;反应②中八水氢氧化钡固体与氯化铵固体反应时温度降低,说明该反应是吸热反应,故答案为:放热;吸热;
【小问4详解】
由氢氧根离子的移动方向可知,B电极为原电池的负极,故甲烷通入B电极,碱性条件下甲烷在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水,电极反应式为CH4-8e-+10OH- =CO+7H2O;由反应热△H=反应物的键能之和—生成物键能之和可知,1mol甲烷反应时释放(465kJ/mol×1mol×4+798kJ/mol×2mol)—(498kJ/mol×1mol×2+415kJ/mol×1mol×4)=800kJ,故答案为:B;CH4-8e-+10OH- =CO+7H2O;800;
【小问5详解】
①由图可知,反应中A、B的物质的量减小,是反应的反应物,C的物质的量增大,是反应的生成物,由反应的物质的量之比等于化学计量数之比可知,A、B、C的化学计量数之比为(5mol—3mol):(2mol—1mol):(4mol—2mol)= 2:1:2,则反应的化学方程式为2A(g)+B(g)2C(g),故答案为:2A(g)+B(g)2C(g);
②由图可知,5min时B的物质的量变化量为(2mol—1mol)=1mol,则2min内B的反应速率为=0.1mol/(L∙min),故答案为:0.1mol/(L∙min);
③A.ν(A)=2ν(B)不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;
B.该反应是气体体积减小的反应,反应中容器内压强减小,则容器内压强保持不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;
C.由方程式可知,ν逆(A)=2ν正(B) 时说明正逆反应速率相等,2ν逆(A)=ν正(B) 说明正逆反应速率不相等,反应未达到平衡,故错误;
D.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变,则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;
故选B;
④a.降低温度,正、逆反应速率均减小,故符合题意;
b.加入催化剂,能降低反应物的活化能,反应速率增大,故不符合题意;
c.增大容器体积,反应体系中各量的浓度均减小,反应速率降低,故符合题意;
故选ac。
16. 某实验小组欲探究和能否发生反应,设计如下图所示的实验装置进行实验。
(1)装置A制取氯气,该反应的化学方程式:___________。
(2)装置C中发生复分解反应制取,该反应的化学方程式:___________。
(3)为验证和发生了反应,小组同学又继续如下实验。
①甲同学认为若和反应,生成了,只要检验到生成的即可,甲取适量B中样品于试管中,向其中滴加少量___________(填化学式)溶液,有白色沉淀生成。
②乙同学认为甲同学的结论不合理,认为应该在装置A、B间增加一个洗气瓶,然后再按甲同学的方法实验即可得到正确结论。洗气瓶中盛有试剂的名称是___________。
③丙同学认为按乙同学的建议改进实验也不合理,理由是:___________。
④丙同学取溶液X于试管中,加入少量反应后B中的溶液,生成大量白色沉淀,得出正确结论:与同时通入水中,可以发生反应。溶液X是___________(填选项序号)。
a.溶液 b.溶液 c.氯水 d.石蕊溶液
与同时通入水中反应的化学方程式是___________。
(4)向溶液中通入气体,溶液仍然澄清;若将溶液分盛在两支试管中,一支试管加稀,另一只加NaOH溶液,然后再通入气体,结果两支试管都有白色沉淀产生。请写出前者白色沉淀的化学式为___________,后者白色沉淀的化学式为___________。
【答案】(1)2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(2)Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
(3) ①. AgNO3 ②. 饱和食盐水 ③. Cl2和水反应也会生成Cl- ④. a ⑤. SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4
(4) ①. BaSO4 ②. BaSO3
【解析】
【分析】本题是无机物性质探究的实验题,在装置A中浓盐酸和高锰酸钾反应制备氯气,装置C中浓硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫,随后二氧化硫和氯气在装置B中发生反应,以此解题。
【小问1详解】
在装置A中高锰酸钾与浓盐酸发生氧化还原反应产生氯气,该反应的化学方程式是2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;
【小问2详解】
在装置C中浓硫酸与Na2SO3发生复分解反应产生SO2,该反应的化学方程式是Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O;
【小问3详解】
①在B中SO2与Cl2会发生反应:SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4,反应后的溶液中含Cl-,可利用AgNO3既不溶于水,也不溶于HNO3的性质检验Cl-。甲中含有Cl-可通过向该溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,若反应产生白色沉淀,就证明含有Cl-,所以加入的溶液为AgNO3;
②制备氯气中含有氯化氢和水蒸气,氯化氢进入B中溶于水也会生成氯离子,乙同学认为Cl2中混有的杂质是HCl,需要在A、B间增加一个洗气瓶,用饱和食盐水除去;
③丙同学认为按乙同学的建议改进实验也不合理,理由是Cl2和水反应也会生成Cl-;
④SO2被Cl2氧化为H2SO4,结合硫酸根离子检验证明二氧化硫和氯气发生了反应,丙同学取适量B中溶液于试管中,向其中滴加少量溶液X中含Ba2+,且不能和二氧化硫发生反应,
a.BaCl2溶液可以检验SO存在,证明SO2和Cl2发生了反应,a正确;
b.Ba(OH)2和SO2反应生成BaSO3沉淀,不能说明SO2和Cl2发生反应,b错误;
c.氯水有氧化性,氯水能将SO2在溶液中氧化为H2SO4,也会生成BaSO4沉淀,不能说明SO2和Cl2发生反应,c错误;
d.无论氯气与SO2是否发生反应,二者溶于水后的溶液显酸性,酸溶液能够使石蕊溶液变红色,所以不能确定SO2与Cl2是否反应,d错误;
故选a;
SO2与Cl2同时通入水中反应生成硫酸和盐酸,化学方程式是:SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4;
【小问4详解】
SO2与水反应生成的H2SO3是弱酸,故SO2通入BaCl2溶液不会生成BaSO3和HCl。SO2通入BaCl2和稀硝酸的混合溶液中,SO2被稀硝酸氧化为SO,再与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀;
SO2通入BaCl2和NaOH的混合溶液中,SO2与NaOH反应生成Na2SO3和水,再与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀。
17. 铜和三氧化二铁在工农业生产中用途广泛,用黄铜矿(主要成分为CuFeS2,其中Cu为+1价、Fe为+3价)制取铜和三氧化二铁的工艺流程如图所示:
(1)将黄铜矿粉碎的目的是____。
(2)高温熔烧时发生的反应是CuFeS2+O2SO2+FeS+Cu、1molO2参加反应时,反应中转移电子____mol。
(3)操作a为____。
(4)向滤液A中通入Cl2的目的是____。
(5)向溶液B中通入NH3后发生反应离子方程式为____。
(6)工业上用生物法处理H2S的原理为(硫杆菌作催化剂):
H2S+Fe2(SO4)3=S↓+2FeSO4+H2SO4
4FeSO4+O2+2H2SO4=2Fe2(SO4)3+2H2O
由图甲和图乙判断使用硫杆菌的最佳条件为___,若反应温度过高,反应速率下降,其原因是___。
【答案】(1)增大接触面积,加快反应速率
(2)6 (3)过滤
(4)将亚铁离子氧化成铁离子
(5)Fe3++3NH3·H2O= Fe(OH)3↓+3
(6) ①. 温度为30℃,pH=2.0 ②. 反应温度过高,使硫杆菌失去活性,催化活性降低
【解析】
【分析】将黄铜矿粉碎后在氧气中焙烧,生成铜、硫化亚铁、和二氧化硫气体,再用盐酸溶解固体混合物,生成硫化氢气体,不溶于酸的固体铜和滤液A氯化亚铁溶液,再向氯化亚铁溶液中通入氯气,得到溶液B为氯化铁溶液,通入氨气得到氢氧化铁沉淀和氯化铵溶液,过滤将所得的固体高温焙烧得到氧化铁。
【小问1详解】
将黄铜矿粉碎,可以增大接触面积,加快反应速率,故答案为:增大接触面积,加快反应速率
【小问2详解】
在CuFeS2+O2SO2+FeS+Cu中,硫元素的化合价从-2价升高到+4价,铜元素的化合价从+1价降为0价,铁元素的化合价从+3价降为+2价,氧元素的化合价从0价降为-2价,因此1molO2参加反应时,转移6mol电子。
【小问3详解】
通过操作a将把混合液分开为铜单质和溶液,所以操作a为过滤。
【小问4详解】
根据流程图可知,最终产物得到的是氧化铁固体,而滤液A为氯化亚铁溶液,所以加入氯气的目的是将荣溶液中的亚铁离子氧化成铁离子。
【小问5详解】
溶液A到溶液B,溶液中的亚铁离子转化为铁离子,所以溶液B中通入氨气的离子方程式为:Fe3++3NH3·H2O= Fe(OH)3↓+3
【小问6详解】
由图象分析可知,使用硫杆菌的最佳条件是亚铁离子氧化速率最大时,反应温度过高,反应速率下降是由于硫杆菌失去活性,催化活性降低。
18. 有机化合物()是一种食用香料,可用淀粉为原料,合成路线如图:
请回答下列问题:
(1)A为,所含官能团的名称为___________。
(2)B→C反应的化学方程式是___________。
(3)D具有酸性,写出D与反应的化学方程式:___________。
(4)反应Ⅱ为酯化反应,写出反应Ⅱ化学方程式___________。
(5)4.6gB与足量钠反应,能生成标准状况下的体积为___________L。
(6)下列说法不正确的是___________(填字母)。
a.淀粉分子式为,属于天然有机高分子
b.反应Ⅰ为水解反应
c.E分别于足量的Na和NaOH反应,消耗的Na和NaOH的物质的量相等
d.D、E互为同系物
(7)淀粉在酸性条件下发生水解反应生成A,要证明淀粉已经水解完全。向水解后的溶液中加入___________(填试剂名称),现象___________。
【答案】(1)羟基、醛基
(2)
(3)
(4)CH3CH(OH)COOH+CH3COOH+H2O
(5)1.12L (6)cd
(7) ①. 碘水 ②. 溶液不变蓝
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知,淀粉在酸性条件水解生成葡萄糖,则A为葡萄糖;葡萄糖在酒化酶作用下转化为乙醇,铜作催化剂作用下乙醇与氧气共热发生催化氧化反应生成乙醛,则C为乙醛;催化剂作用下乙醛与氧气共热发生反应生成乙酸,则D为乙酸;由的结构可知,E为2-羟基丙酸,在浓硫酸作用下2-羟基丙酸与乙酸共热发生酯化反应生成。
【小问1详解】
由分析可知,A为葡萄糖,官能团为羟基和醛基;
【小问2详解】
B→C的反应为铜作催化剂作用下乙醇与氧气共热发生反应生成乙醛和水,反应的化学方程式为;
【小问3详解】
D为乙酸,乙酸溶液与碳酸氢钠溶液反应生成乙酸钠、二氧化碳和水,反应的化学方程式为;
【小问4详解】
反应Ⅱ为浓硫酸作用下2-羟基丙酸与乙酸共热发生酯化反应生成和水,反应的化学方程式为CH3CH(OH)COOH+CH3COOH+H2O;
【小问5详解】
乙醇与金属钠反应生成乙醇钠和氢气,反应的化学方程式为,则4.6g乙醇完全反应生成标准状况下氢气的体积为××22.4L/mol=1.12L;
【小问6详解】
a.淀粉是分子式为的天然有机高分子化合物,故a正确;
b.由分析可知,反应Ⅰ为酸性条件下淀粉发生水解反应生成葡萄糖,故b正确;
c.由分析可知,E为2-羟基丙酸,2-羟基丙酸分子中含有羟基和羧基,羟基只能与钠发生反应,羧基能与Na和NaOH反应,分别于足量的Na和NaOH反应,消耗Na和NaOH的物质的量之比为2∶1,故c错误;
d.结构相似,分子组成相差1个或若干个-CH2的有机物,互为同系物,D中只含有羧基,E含有羧基和羟基,二者不互为同系物,故d错误;
故选cd;
【小问7详解】
淀粉在酸性条件下发生水解反应生成葡萄糖,I2能与淀粉溶液发生显色反应使溶液变蓝色,则证明淀粉已经水解完全的实验方案为向水解后的溶液中加入碘水,现象为溶液不变蓝。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$
2024-2025学年度高一年级下学期5月段考
化学
(全卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.答题前,考生务必将学校、班级、姓名、考号填写在答题卡上。
2.考生请在答题卡上作答(答题注意事项见答题卡),在本试题上作答无效。
可能用到的相对原子质量:H l C 12 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 S 32 Cl 35.5
一、单选题(共14题,每题3分,共42分)
1. 二十四节气是中国历法的独特创造。四月农谚“雷雨肥田”“雨生百谷”描述的都是节气谷雨。下列元素在自然界中的转化与“雷雨肥田”有关的是
A K B. N C. P D. C
2. 下列有关物质用途的说法中,不正确的是
A. NH3常用作制冷剂 B. Al2O3做耐火坩埚
C. 用Al(OH)3治疗胃酸过多 D. 用SO2漂白馒头
3. X、Y、Z、W均为短周期元素,在周期表中位置如图所示,Y原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍。下列说法正确的是
A. X、Y、Z的原子半径大小:X>Y>Z
B. Z、W的最高价氧化物对应水化物的酸性,前者更强
C. Y、Z的气态氢化物中,前者更稳定
D. W气态氢化物含有非极性共价键
4. 下列各组物质的相互关系描述正确的是
A. 和互为同位素
B. 金刚石、、石墨互为同素异形体
C. 和乙酸乙酯互为同系物
D. 淀粉和纤维素互为同分异构体
5. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 碳酸钙跟盐酸反应:2H+═CO2↑+H2O
B. 钠与水反应:Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑
C. 氢氧化钡跟稀硫酸反应:Ba2++2OH-+2H+═BaSO4↓+2H2O
D. 醋酸溶液与氢氧化钠溶液反应:H++OH-=H2O
6. “绿色化学”理想状态是反应物的原子全部转化为目标产物。以下反应不符合绿色化学原则的是
A. 工业生产环氧乙烷:
B. 水煤气合成甲醇:
C. 制取硫酸铜:
D. 合成甲基丙烯酸甲酯:
7. 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
8. 下列说法正确的是
A. 硫化钠的电子式:
B. 分子的结构式:
C. 聚氯乙烯的链节:
D. 乙烯的结构简式为:
9. 有机物①CH2OH(CHOH)4CHO,②CH3CH2CH2OH,③CH2=CH—CH2OH,④CH2=CH—COOCH3,⑤CH2=CH—COOH中,既能发生加成反应、酯化反应,又能发生氧化反应的是( )
A ③⑤ B. ②④ C. ①③⑤ D. ①③
10. 用NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A. 7g乙烯在空气中完全燃烧生成水和二氧化碳时转移的电子数为3NA
B. 在标准状况下,11.2L丙烷含有的极性键数目为5NA
C. 1mol葡萄糖(C6H12O6)分子含有的羟基数目为6NA
D. 常温下,22.4L苯中含有的碳原子数等于0.6NA
11. 工业上可以利用硫酸厂产生的烧渣(主要成分含Fe2O3、FeO还有一定量的SiO2)制备碳酸亚铁的工艺流程如图所示,下列说法正确的是
A. “酸溶”时,可将稀硫酸换成浓硫酸,以加快化学反应速率
B. “过滤”时,需要用到的玻璃仪器有普通漏斗、玻璃棒
C. “滤渣”的主要成分为SiO2
D. 制得的产品FeCO3可以长时间暴露在空气中
12. 我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na-CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为:3CO2+4Na2Na2CO3+C。下列说法错误的是( )
A. 放电时,ClO4-向负极移动
B. 充电时释放CO2,放电时吸收CO2
C. 放电时,正极反应为:3CO2+4e-=2CO32-+C
D. 充电时,正极反应为:Na++e-=Na
13. 我国在催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,转化过程示意图如下:
下列说法不正确的是( )。
A. 反应①的产物中含有水
B. 反应②中只有碳碳键形成
C. 汽油主要是的烃类混合物
D. 图中a的结构简式为
14. 在一容积可变的密闭容器中加入和进行反应:,下列说法不正确的是( )
A. 将容器的体积缩小一半,其反应速率增大
B. 保持体积不变,充入氩气,其反应速率不变
C. 保持压强不变,充入氖气,的生成速率增大
D. 保持压强不变,充入氖气,的生成速率减小
二、非选择题(共4题,共58分)
15. 回答下列问题
(1)原电池装置如图所示,Zn电极为原电池的___________极(填“正”或“负”)。
(2)下列反应通过原电池装置,可实现化学能直接转化为电能的是___________(填序号)。
①
②
③
(3)某同学进行如下实验,研究化学反应中的热量变化。
反应后①中温度升高,②中温度降低。由此判断铝条与盐酸的反应是___________反应(填“放热”或“吸热”,下同),与的反应是___________反应。
(4)将设计成燃料电池,其利用率更高,装置如图所示(A、B多孔碳棒)。
实验测得OH⁻定向移动向B电极,则处电极入口通甲烷___________(填A或B),其电极反应式为___________。下表中的数据表示破坏1mol化学键需要的能量,依据属于放热反应,请计算反应时释放热量是___________kJ。
化学键
能量(kJ)
415
138
498
343
798
465
(5)某可逆反应在某体积为5L的密闭容器中进行,在从0-3min各物质的量的变化情况如图所示(A,B,C均为气体)
①该反应的化学方程式为___________。
②反应开始至2min时,B的平均反应速率为___________。
③能说明该反应已达平衡状态的是___________
A. B.容器内压强保持不变
C. D.容器内混合气体的密度保持不变
④在密闭容器内,通入,发生上述反应,当改变下列条件时,反应速率会减小的是___________
a.降低温度 b.加入催化剂 c.增大容器体积
16. 某实验小组欲探究和能否发生反应,设计如下图所示的实验装置进行实验。
(1)装置A制取氯气,该反应的化学方程式:___________。
(2)装置C中发生复分解反应制取,该反应的化学方程式:___________。
(3)为验证和发生了反应,小组同学又继续如下实验。
①甲同学认为若和反应,生成了,只要检验到生成的即可,甲取适量B中样品于试管中,向其中滴加少量___________(填化学式)溶液,有白色沉淀生成。
②乙同学认为甲同学的结论不合理,认为应该在装置A、B间增加一个洗气瓶,然后再按甲同学的方法实验即可得到正确结论。洗气瓶中盛有试剂的名称是___________。
③丙同学认为按乙同学的建议改进实验也不合理,理由是:___________。
④丙同学取溶液X于试管中,加入少量反应后B中的溶液,生成大量白色沉淀,得出正确结论:与同时通入水中,可以发生反应。溶液X是___________(填选项序号)。
a.溶液 b.溶液 c.氯水 d.石蕊溶液
与同时通入水中反应的化学方程式是___________。
(4)向溶液中通入气体,溶液仍然澄清;若将溶液分盛在两支试管中,一支试管加稀,另一只加NaOH溶液,然后再通入气体,结果两支试管都有白色沉淀产生。请写出前者白色沉淀的化学式为___________,后者白色沉淀的化学式为___________。
17. 铜和三氧化二铁在工农业生产中用途广泛,用黄铜矿(主要成分为CuFeS2,其中Cu为+1价、Fe为+3价)制取铜和三氧化二铁的工艺流程如图所示:
(1)将黄铜矿粉碎的目的是____。
(2)高温熔烧时发生的反应是CuFeS2+O2SO2+FeS+Cu、1molO2参加反应时,反应中转移电子____mol。
(3)操作a为____。
(4)向滤液A中通入Cl2的目的是____。
(5)向溶液B中通入NH3后发生反应的离子方程式为____。
(6)工业上用生物法处理H2S的原理为(硫杆菌作催化剂):
H2S+Fe2(SO4)3=S↓+2FeSO4+H2SO4
4FeSO4+O2+2H2SO4=2Fe2(SO4)3+2H2O
由图甲和图乙判断使用硫杆菌的最佳条件为___,若反应温度过高,反应速率下降,其原因是___。
18. 有机化合物()是一种食用香料,可用淀粉为原料,合成路线如图:
请回答下列问题:
(1)A为,所含官能团的名称为___________。
(2)B→C反应的化学方程式是___________。
(3)D具有酸性,写出D与反应的化学方程式:___________。
(4)反应Ⅱ为酯化反应,写出反应Ⅱ的化学方程式___________。
(5)4.6gB与足量钠反应,能生成标准状况下的体积为___________L。
(6)下列说法不正确的是___________(填字母)。
a.淀粉分子式为,属于天然有机高分子
b.反应Ⅰ为水解反应
c.E分别于足量的Na和NaOH反应,消耗的Na和NaOH的物质的量相等
d.D、E互为同系物
(7)淀粉在酸性条件下发生水解反应生成A,要证明淀粉已经水解完全。向水解后的溶液中加入___________(填试剂名称),现象___________。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$