内容正文:
云南省玉溪市峨山县第一中学2023-2024学年高一下学期期末考试
高一 化学
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷。草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。
一、选择题:本大题共14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. 盐X溶液能发生如图所示的转化关系(部分反应的反应条件已略),相对分子质量:c比b大16,f比e大16。下列推断错误的是
A. X可能为正盐,也可能为酸式盐
B. b能与f的稀水溶液反应生成无色气体
C. c为酸性氧化物
D. 反应①、②均无明显的实验现象
【答案】D
【解析】
【分析】根据题干信息,相对分子质量:c比b大16,f比e大16,b→c、e→f可能为氧化的过程;转化关系中,c和f与Z反应均能得到强酸,则c可能为SO3,f为NO2,Z为H2O,Y为O2,则b为SO2,e为NO,盐X溶液与盐酸反应得到a,与NaOH反应得到d,a与O2得到SO2,则a为H2S,d与O2得到NO,则d为NH3,因此X可以是NH4HS或(NH4)2S,据此分析解答。
【详解】A.由分析可知,X可以是NH4HS或(NH4)2S,即X可能为正盐,也可能为酸式盐,A正确;
B.由分析可知,b为SO2、f为NO2,b能与f的稀水溶液即HNO3,HNO3具有强氧化性,能够氧化SO2生成H2SO4和NO,即反应生成无色气体NO,B正确;
C.由分析可知,c为SO3,SO3是酸性氧化物,C正确;
D.反应①即2H2S+3O22SO2+2H2O无明显现象,而②即2NO+O2=2NO2产生红棕色气体,有明显的实验现象,D错误;
故答案为:D。
2. 还原的反应历程如图。下列说法不正确的是
A. 转化①中有极性共价键的断裂
B. 转化②中有非极性共价键的形成
C. 转化③中每消耗,则生成
D. 该转化的总反应为
【答案】D
【解析】
【详解】A.转化①中NH3中的一个N-H键断裂,有极性共价键的断裂,故A正确;
B.转化②中生成了氮气,有非极性键的形成,故B正确;
C.转化中Fe2+被氧气氧化为Fe3+。生成1molFe3+,转移1mol电子。消耗1molO2,转移4mol电子,则生成4molFe3+,故C正确;
D.该转化中,参加反应的除了NO和氨气外,还有氧气,总反应为4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O,故D错误;
故选D。
3. 高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
下列说法正确的是 ( )
A. 自然界中存在大量的单质硅
B. 步骤电弧炉中的化学方程式为SiO2+CSi+CO2↑
C. 二氧化硅能与氢氟酸反应,而硅不能与氢氟酸反应
D. SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量的SiCl4(沸点67.6 ℃),通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl3
【答案】D
【解析】
【详解】A、硅在自然界中没有单质硅,只有化合态的硅,故A错误;B、电弧炉中的化学方程式为SiO2 +2CSi+2CO↑,所以B错误;C、二氧化硅和硅都能与氢氟酸反应,所以C错误;D、SiHCl3(沸点33.0 ℃)和SiCl4(沸点67.6 ℃)的沸点有较大差距,所以可通过蒸馏(或分馏)提纯SiHCl3,故D正确。本题正确答案为D。
4. 用如图装置探究Cl2和NO2在NaOH溶液中的反应。通入适当比例的C12和NO2,发生的化学反应为Cl2+2NO2+4NaOH=2NaNO3+2NaCl+2H2O。下列叙述正确的是
A. 实验室中可用Cu与1mol·L-1的硝酸制备二氧化氮气体
B. 装置II中的玻璃管起到平衡气压作用,可将多余气体直接排出
C. 由该反应可知氧化性顺序:NO2>NaNO3
D. 通过观察装置I、III中的气泡的快慢控制C12和NO2的通入量
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.实验室中用Cu与1mol·L-1的硝酸反应,1mol·L-1的硝酸是稀硝酸只能生成NO,得不到二氧化氮气体,制备二氧化氮应该用浓硝酸,故A错误;
B.装置II中的玻璃管起到平衡气压作用,但Cl2和NO2都是有毒气体,需要使用完全处理装置,不能直接排放,故B错误;
C.该反应Cl2+2NO2+4NaOH=2NaNO3+2NaCl+2H2O中Cl2是氧化剂,NO2是还原剂,NaNO3是氧化产物,故只能得出氧化性顺序Cl2>NO2、Cl2>NaNO3,但不能得出NO2>NaNO3,故C错误;
D.由于同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比,故可以通过观察装置I、Ⅲ中的气泡的快慢控制Cl2和NO2的通入量,故D正确;
答案为D。
5. 自热食品不用火电,将水倒在发热包上,发热包遇水自动升温,从而加热食物。发热包的主要成分是:生石灰、铁粉、焦炭粉、活性炭、碳酸钠、焙烧硅藻土等,下列说法不正确的是
A. 生石灰和水反应生成熟石灰放出热量
B. 熟石灰和碳酸钠反应:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
C. 过程中形成许多微小的铁碳原电池,其中碳做正极
D. 铁碳原电池的正极反应为:O2 + 4e-+ 4H+ =2H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A. 生石灰和水反应生成熟石灰属于放热反应,反应过程中放出热量,A正确;
B. 熟石灰和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH,B正确;
C. 过程中形成许多微小的铁碳原电池,铁属于活泼的金属,铁是负极,其中碳做正极,C正确;
D. 溶液显碱性,铁碳原电池的正极反应为:O2 +4e-+2H2O=4OH-,D错误;
答案选D。
6. 氢气在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰,在反应中,破坏1 mol H—H键消耗的能量为Q1 kJ,破坏1 mol O===O键消耗的能量为Q2 kJ,形成1 mol H—O键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式中正确的是( )
A. 2Q1+Q2<4Q3 B. 2Q1+Q2>4Q3 C. 2Q1+Q2<2Q3 D. 2Q1+Q2>2Q3
【答案】A
【解析】
【详解】破坏1molH-H消耗的能量为Q1kJ,则H-H键能为Q1kJ/mol,破坏1molO═O键消耗的能量为Q2kJ,则O═O键键能为Q2kJ/mol,形成1molH-O键释放的能量为Q3kJ,则H-O键能为Q3kJ/mol,对于2H2(g)+O2(g)=2H2O,反应热△H=反应物的总键能-生成物的总键能,故:反应热△H=2Q1kJ/mol+Q2kJ/mol-4Q3kJ/mol=(2Q1+Q2-4Q3)kJ/mol,由于氢气在氧气中燃烧,反应热△H<0,即(2Q1+Q2-4Q3)<0,所以2Q1+Q2<4Q3,答案选A。
7. 一定温度下向容器中加入A发生反应如下:①A→B,②A→C,③BC.反应体系中A、B、C的浓度随时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 反应开始至t1时,化学反应速率①>②
B. t2时,B的消耗速率大于生成速率
C. t3时,c(C)=c0-c(B)
D. t3后,反应停止了
【答案】D
【解析】
【详解】A.由0到t1可知,生成物中B多C少,说明化学反应速率①>②,A正确;
B.t2时,B在减少,C在增加,则B的消耗速率大于生成速率,B正确;
C.由A→B,A→C可知其转化为1:1,t3时,体系中没有A的剩余,故,则,C正确;
D.B⇌C为可逆反应,t3后B和C的浓度不再变化,说明反应达到平衡状态,为动态平衡,并未停止反应,D错误;
故选D。
8. 汽车尾气净化主要原理为。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到时刻达到平衡状态的是
A. ③④ B. ①② C. ②④ D. ①③
【答案】A
【解析】
【详解】①达到平衡时,V正应保持不变,则①不能说明到时刻达到平衡状态;
②CO和CO2的化学计量数之比为1:1,中达到平衡时,CO、CO2的改变量不是1:1,则②不选;
③逐渐减小,达到平衡时保持不变,则③能说明到时刻达到平衡状态;
④因正反应放热,容器绝热,故反应开始后体系温度升高,达到平衡状态时,体系温度不再发生变化,④说明到时刻达到平衡状态;
故选A。
9. 某有机物X的结构简式为 ,下列有关该有机物的说法正确的是
A. 分子式为C8H10O3
B. 既可以发生加成反应又可以发生取代反应
C. 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 含有四种官能团
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据有机物结构简式,结合C原子价电子数目是4,可知该物质分子式是,A错误;
B.该物质分子中含有不饱和的碳碳双键,因此能够发生加成反应;含有羟基、羧基,能够发生酯化反应,酯化反应属于取代反应,因此该物质能够发生加成反应和取代反应,B正确;
C.该物质中含碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误;
D.该物质分子中含有不饱和的碳碳双键、羟基、羧基三种官能团,D错误;
故选B。
10. 每年10月23日被誉为“摩尔日”。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 将1.7gNH3溶于1L水,形成的溶液中NH3·H2O和的数目之和为0.1NA
B. SiO2与足量的焦炭反应,生成1mol气体时转移的电子数为2NA
C. 标准状况下,22.4L己烷中含非极性键的数目为5NA
D. 加热条件下,含0.2molH2SO4的浓硫酸与足量铜反应,生成SO2的分子数等于0.1NA
【答案】B
【解析】
【详解】A. 1.7gNH3为0.1mol,NH3溶于水,发生NH3 + H2ONH3·H2ONH+OH-,根据物料守恒,0.1mol NH3溶于水形成的溶液中存在NH3、NH3·H2O、NH,微粒NH3·H2O和微粒NH的数目之和小于0.1NA,故A错误;
B. SiO2与足量的焦炭反应生成Si和CO,由焦炭生成1 mol CO转移2 mol电子,生成1mol气体时转移的电子数为2NA,故B正确;
C. 标准状况下,己烷为液体,不能通过气体摩尔体积计算其非极性键的数目,故C错误;
D. 随反应进行,硫酸变稀,稀硫酸不与Cu反应,硫酸不能完全转化,生成SO2的分子数小于0.1NA,故D错误;
故选B。
11. 有三种不同结构,甲:,乙:,丙:,下列相关叙述正确的是
A. 表示一种纯净物
B. 甲、乙、丙属于同分异构体,具有相同的物理、化学性质
C. 甲、乙、丙中,乙的一氯代物数目最多
D. 丙有三种不同沸点的二氯取代物
【答案】C
【解析】
【详解】A. 存在3种同分异构体,甲:,乙:,丙:,故不能表示纯净物,故A错误;
B. 、、分子式相同,结构不同,是同分异构体,物理性质不同,化学性质相似,故B错误;
C. 甲中有三种氢原子,其一氯代物有3种,乙中有4种不同的氢原子,其一氯代物有4种,丙中只有一种氢原子,其一氯代物有1种,乙的一氯代物数目最多,故C正确;
D. 丙中只有一种氢原子,其二氯代物有两种结构:取代同一碳上的两个氢原子和取代不同碳上的两个氢原子,即CHCl2C(CH3)3、(CH2Cl)2C(CH3)2,丙有两种不同沸点的二氯取代物,故D错误;
故选C。
12. 有关同系物和同分异构体,下列说法正确的是
A. 分子组成上相差一个或若干个原子团,一定互为同系物
B. 金刚烷()能与卤素发生取代反应,其中一氯金刚烷的同分异构体数目是2
C. 分子式为和的有机物一定互为同系物
D. 淀粉和纤维素都是重要的糖,它们的通式都是,二者互为同分异构体
【答案】B
【解析】
【详解】A.结构相似,分子组成上相差一个或若干个原子团,一定互为同系物,A错误;
B.金刚烷的结构为,如图,以看出1、2、3、4、5、6点上的每个碳原子可以连2个氢原子,这6点上的氢原子都是等效氢,图片上的7、8、9、10点上的每个碳原子可以连1个氢原子,这4点上的氢原子是等效氢,因此有两种氢(、),一氯代物两种,B正确;
C.分子式为,分子式为有两种和,不一定互为同系物,C错误;
D.淀粉和纤维素都是重要的糖,它们的通式都是,而结构不同,值不同,不是同分异构体,D错误;
故答案选B
13. 用铬铁合金(含少量单质)生产硫酸铬的工艺流程如下:
下列说法错误的是
A. “浸出”产生的气体含有 B. “除杂”的目的是除去元素
C. 流程中未产生六价铬化合物 D. “滤渣2”的主要成分是
【答案】D
【解析】
【分析】由流程可知,加入稀硫酸溶解,生成气体为氢气,溶液中含加入Na2S分离出滤渣1含CoS和NiS,不会沉淀,再加入草酸除铁生成FeC2O4,过滤分离出硫酸铬,以此来解答。
【详解】A.四种金属均与稀硫酸反应生成H2,A正确;
B.共有四种金属,由流程可知,沉铁后分离出硫酸铬,则“除杂"的目的是除去Ni、Co元素,B正确;
C.由上述分析可知,流程中未产生六价铬化合物,C正确;
D.“滤渣2”的主要成分是FeC2O4,D错误;
故本题选D。
14. 工艺对污水中硫酸盐、硝酸盐的去除效果好,且污泥产量低,能耗低,其原理如图所示(为有机物)。下列说法正确的是
A. 自养硝化过程属于氮的固定
B. 转化为发生的反应一定是氧化反应
C. 自养反硝化过程中,还原剂得到电子
D. 自养反硝化过程发生反应的离子方程式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.氮的固定是将游离态氮转化为化合态的氮,如图可知自养硝化过程是将氮的化合态转化为氮气,不属于氮的固定,A错误;
B.根据图示知,转化为失去电子,则发生的反应一定是氧化反应,B正确;
C.自养反硝化过程中,还原剂(HS-)转化为,失去电子,C错误;
D.自养反硝化过程发生反应的离子方程式:,,D错误;
故选B。
二、非选择题(共58分)
15. 化学反应中伴随着能量变化,探究各种能量变化是一永恒的主题。
Ⅰ:
(1)下列变化属于放热反应的是___________(填序号)。
a.生石灰溶于水 b.浓硫酸稀释 c.碳酸氢钠固体溶于盐酸
d.过氧化钠溶于水 e.氯化铵固体与氢氧化钡晶体混合搅拌
(2)如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置:
①若电极a为镁,电极b为铝,电解质溶液为氢氧化钠溶液时,该电池的负极反应式为___________。
②若电极a、b为质量相同的铜棒和铁棒,电解质溶液为CuSO4溶液,一段时间后取出两电极洗净、干燥、称量,二者质量差为12 g,则导线中通过的电子的数目为___________。
Ⅱ:
(3)捕获的高浓度CO2与CH4能制备合成气(CO、H2),科学家提出制备“合成气”反应过程分两步进行:
反应①:
反应②:
写出与制备“合成气”的热化学方程式:___________。
(4)“合成气”在催化剂作用下发生反应制备甲醇:,某温度时,在2L容器中充入1.2 mol CO和1 mol H2,5 min时达到平衡,测得含有0.4 mol CH3OH(g)。
①从反应开始至达到平衡,用氢气表示的平均反应速率v(H2)=___________
②达到平衡时,CO的转化率为___________(保留一位小数)
③下列说法正确是___________(填字母序号)。
A.平衡时v(H2)(正)=2 v(CH3OH)(逆)
B.5 min后容器中混合气体的平均相对分子质量不再改变
C.达到平衡后,再充入氩气,反应速率减小
D.5min前v(正)>v(逆),5 min后v(正)<v(逆)
【答案】(1)ad (2) ①. Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]- ②. 1.204×1023 (或0.2NA)
(3) △H=+(a+b) kJ/mol
(4) ①. 0.08 mol/(L·min) ②. 33.3% ③. AB
【解析】
【小问1详解】
a.生石灰溶于水反应产生Ca(OH)2,并放出大量热量,因此该反应是放热反应,a符合题意;
b.浓硫酸稀释会放出热量,但没有发生化学反应,因此不是放热反应,b不符合题意;
c.碳酸氢钠固体溶于盐酸反应产生NaCl、H2O、CO2,该反应发生会吸收热量,因此反应属于吸热反应,c不符合题意;
d.过氧化钠溶于水,反应产生NaOH、O2,反应发生放出热量,因此该反应属于放热反应,d符合题意;
e.氯化铵固体与氢氧化钡晶体混合搅拌反应产生BaCl2、NH3·H2O,反应发生,使混合物温度降低,因此该反应属于吸热反应,e不符合题意;
故合理选项是ad;
【小问2详解】
①当电极a为镁,电极b为铝,电解质溶液为NaOH溶液时,装置构成了原电池。由于Al能够与NaOH溶液发生反应,而Mg不能发生反应,故该电池的负极材料为铝,正极材料为镁;故负极反应为:Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-;
②铜棒和铁棒用导线连接后插入CuSO4溶液,Fe-Cu-CuSO4溶液形成原电池,活动性强的Fe作负极,失去电子变为Fe2+进入溶液,所以负极质量减小;活动性弱的Cu作正极,溶液中的Cu2+在正极得电子被还原生成Cu单质,正极质量增大,总反应为:Fe+Cu2+=Fe2++Cu,反应过程转移2 mol电子,两极质量相差△m=(56+64)g=120 g,故当两极相差12 g时,转移电子物质的量为n(e-)=,故转移的电子数目N(e-)=0.2NA=1.204×1023;
【小问3详解】
CH4与CO2制备“合成气”一氧化碳和氢气,根据盖斯定律,将反应①+②,整理可得制取合成气的热化学方程式为 △H=+(a+b) kJ/mol;
【小问4详解】
①“合成气”在催化剂作用下发生反应制备甲醇:,达到平衡时,含有0.4 mol CH3OH(g),则反应消耗H2的物质的量为0.8 mol,容器容积是2 L,反应时间是5 min,则用H2的浓度变化表示的反应速率v(H2)==0.08 mol/(L·min);
②反应达到平衡时产生CH3OH的物质的量是0.4 mol,根据方程式中物质反应转化关系可知:反应消耗CO转化的物质的量0.4 mol,由于反应开始时CO的物质的量是1.2 mol,则CO的平衡转化率为×100%=33.3%;
③A.v(H2)(正)=2v(CH3OH)(逆)符合物质反应转化关系,此时H2、CH3OH的浓度不变,反应达到平衡状态,A正确;
B.反应混合物都是气体,混合气体的总质量不变;反应达平衡后气体的总物质的量也不再变化,故混合气体的平均相对分子质量不再改变,则5 min反应达到平衡时混合气体的平均相对分子质量不变,B正确;
C.在恒温恒容条件下向容器中充入稀有气体,反应混合物中各组分的浓度不变,故任何物质的化学反应速率不变,C错误;
D.5 min前,反应未平衡,反应向正反应方向进行,此时v(正)>v(逆),5 min后反应达到化学平衡状态,此时v(正)=v(逆),D错误;
故合理选项是AB。
16. 氨法溶浸钢铁厂烟灰(主要成分、含有少量等)制取活性氧化锌的工艺流程如下所示。
已知:氨浸后锌、铜元素以形式存在。
(1)“氨浸”。
①在元素周期表中位于___________区。
②“氨浸”时,写出参与反应的离子方程式:____________。
③“氨浸”时锌浸取率随温度变化如图所示先升高后降低的原因是___________。
(2)“除杂”时常用锌粉除去,相对于用铁粉除杂,使用锌粉的原因是__________。
(3)“蒸氨”得到固体,其发生反应的离子方程式为_________。
(4)研究发现“煅烧”后热分解的过程如图,某实验小组取固体进行热重分析(),240℃时所得固体的化学式为_________。
【答案】(1) ①. ds ②. ③. 温度升高反应速率加快,温度大于40℃时,氨水挥发且碳酸氢铵受热分解导致反应物浓度降低,该影响大于温度升高对反应速率影响
(2)使用铁粉除杂,会引入新的杂质,使用锌粉,活泼性更强,反应速率更快
(3)
(4)和
【解析】
【分析】钢铁厂烟灰主要成分、含有少量。烟灰加入碳酸氢铵和过量氨水浸取,“浸取”工序后得到的滤液1中主要的阳离子为、配离子和等,则锌、铜进入浸取液中,而MnO2、FeO不反应成为滤渣Ⅰ,滤液中加入过量锌置换出铜得到滤渣Ⅱ,滤液2含有锌元素,滤液蒸氨得到碱式碳酸锌,煅烧得到活性氧化锌。
【小问1详解】
①原子序数30,价层电子排布:,属于ds区;
②氨浸后锌元素以形式存在,离子方程式:;
③温度升高反应速率加快,温度大于40℃时,氨水挥发且碳酸氢铵受热分解导致反应物浓度降低,该影响大于温度升高对反应速率影响,所以“氨浸”时锌浸取率随温度升高,先升高后降低;
【小问2详解】
使用铁粉除杂,会引入新的杂质,使用锌粉,活泼性更强,反应速率更快,所以“除杂”时常用锌粉;
【小问3详解】
“蒸氨”得到固体,放出氨气和二氧化碳,反应离子方程式:;
【小问4详解】
,240℃时固体残留率为84.2%,失重率为15.8%,则失重量:,由此可判断失去3个H2O,则剩余固体为:和。
17. 硫酰氯()是重要的化工试剂,常作氯化剂或氯磺化剂。也可用于制作药品、染料、表面活性剂等。有关物质的性质如下表:
物质
熔点/℃
沸点/℃
其他性质
-54.1
69.1
与水极易反应
10.4
338
在实验室利用和在活性炭催化作用下制取,装置如图所示。
(1)实验时,庚装置中发生的离子方程式______________。
(2)甲装置用于制,则下列试剂组合中最合适的是__________。(填序号)
A. 的硝酸和固体 B. 的硫酸和
C. 的硫酸和固体 D. 的硫酸和固体
(3)c的仪器名称是__________,装置乙和丁中可以使用同一种试剂,该试剂为__________。去除乙、丁装置会降低和的利用率,可能的原因是_______________(用化学方程式表示)。
(4)仪器b中盛放的试剂的作用是____________。
(5)当通入装置丙中的氯气为2.24L(已转化为标准状况),最后通过蒸馏得到纯净的硫酰氯9.45g,则硫酰氯的产率为__________。为提高本实验中硫酰氯的产率,在实验操作中需要注意的事项有__________(填序号)。
①先通气,再通冷凝水 ②加热三颈烧瓶 ③若三颈烧瓶发烫,可适当降温 ④控制气流速率,宜慢不宜快
【答案】(1)或 (2)D
(3) ①. 分液漏斗 ②. 浓硫酸 ③.
(4)吸收反应产生的、防止大气污染,同时可以防止空气中水蒸气进入装置
(5) ①. 70% ②. ③④
【解析】
【分析】本实验的目的是利用和在活性炭催化作用下制取,利用装置可以制取氯气,氯气中混有挥发出来的气体,经饱和食盐水可以除去,然后用浓硫酸进行干燥,之后在装置中和进行反应;装置可以制取,经浓硫酸干燥后进入装置中和氯气反应。
【小问1详解】
(1)装置A中利用高锰酸钾氧化制取氯气,根据电子守恒可知和的系数比为,再结合元素守恒可得离子方程式为;
【小问2详解】
(2)A.硝酸具有氧化性,的硝酸和固体反应不能得到,错误;
B.Fe在的浓硫酸中会钝化,不能得到,错误;
C.的稀硫酸和固体虽然能生成,但会溶于溶液中,错误;
D.根据强酸制取弱酸的原理,的浓硫酸和固体反应能够生成,正确:
【小问3详解】
(3)盛放浓硫酸的仪器名称是分液漏斗,装置乙和丁的作用是干燥和,可以使用同一种试剂,该试剂为浓硫酸,去除乙、丁装置;
【小问4详解】
(4)仪器中盛放的试剂是碱石灰作用是:吸收反应产生的、,防止大气污染,同时可以防止空气中水蒸气进入装置丙而导致发生反应导致变质;
【小问5详解】
(5)标准状况下,为,故理论上可得到,即为,所以的产率为;为提高本实验中硫酰氯的产率,应减少受热挥发的量,使、充分反应,可采取先通冷凝水再通气;控制气流速率,宜慢不宜快;若三颈瓶发烫应适当降温等措施,故为③④。
18. 某制糖厂以甘蔗为原料制糖,同时得到大量的甘蔗渣,对甘蔗渣进行综合利用不仅可以提高综合效益,而且还能防止环境污染,生产流程如下:
已知:H可以调节植物生长,E的溶液能发生银镜反应,G是具有水果香味的液体。
(1)A的名称为_____;B中官能团的名称为_____。
(2)H→D反应类型为_____。
(3)D的结构简式为_____。
(4)写出H发生加聚反应化学方程式:_____。
(5)写出F→G的化学方程式:_____。
(6)写出G的同分异构体中与互为同系物的结构简式:_____。
(7)以H为主要原料,有机物I的合成线路如下:
已知:
①H→J所加反应试剂为_____。
②K与F以物质的量之比为反应时生成I,I的结构简式为_____。
【答案】(1) ①. 纤维素 ②. 羟基、醛基
(2)加成反应 (3)
(4)
(5)
(6)、
(7) ①. 的溶液(或溴水) ②.
【解析】
【分析】甘蔗渣的主要成分为纤维素,A是纤维素,纤维素水解生成葡萄糖,B是葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下生成乙醇,D是乙醇,乙醇发生催化氧化生成乙醛,乙醛氧化为乙酸,E是乙醛、F是乙酸,乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,G是乙酸乙酯;H和水发生加成反应生成乙醇,H是乙烯。
【小问1详解】
根据以上分析,A的名称为纤维素;B是葡萄糖,结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO,含有的官能团的名称为羟基、醛基。
【小问2详解】
H→D是乙烯和水发生加成反应生成乙醇,反应类型为加成反应;
【小问3详解】
D是乙醇,结构简式为CH3CH2OH;
【小问4详解】
H是乙烯,发生加聚反应生成聚乙烯,反应的化学方程式为;
【小问5详解】
F→G是乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,反应的化学方程式为;
【小问6详解】
G的同分异构体中与互为同系物,含有羧基,结构简式为、
【小问7详解】
①H是乙烯,乙烯和溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,H→J所加反应试剂为溴水。
②1,2-二溴乙烷水解生成乙二醇,K是乙二醇,乙二醇与乙酸以物质的量之比为发生酯化反应生成I,I的结构简式为。
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云南省玉溪市峨山县第一中学2023-2024学年高一下学期期末考试
高一 化学
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷。草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。
一、选择题:本大题共14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. 盐X溶液能发生如图所示的转化关系(部分反应的反应条件已略),相对分子质量:c比b大16,f比e大16。下列推断错误的是
A. X可能为正盐,也可能为酸式盐
B. b能与f的稀水溶液反应生成无色气体
C. c为酸性氧化物
D. 反应①、②均无明显的实验现象
2. 还原的反应历程如图。下列说法不正确的是
A. 转化①中有极性共价键的断裂
B. 转化②中有非极性共价键形成
C 转化③中每消耗,则生成
D. 该转化的总反应为
3. 高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
下列说法正确的是 ( )
A. 自然界中存在大量的单质硅
B. 步骤电弧炉中的化学方程式为SiO2+CSi+CO2↑
C. 二氧化硅能与氢氟酸反应,而硅不能与氢氟酸反应
D. SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量的SiCl4(沸点67.6 ℃),通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl3
4. 用如图装置探究Cl2和NO2在NaOH溶液中的反应。通入适当比例的C12和NO2,发生的化学反应为Cl2+2NO2+4NaOH=2NaNO3+2NaCl+2H2O。下列叙述正确的是
A. 实验室中可用Cu与1mol·L-1的硝酸制备二氧化氮气体
B. 装置II中的玻璃管起到平衡气压作用,可将多余气体直接排出
C. 由该反应可知氧化性顺序:NO2>NaNO3
D. 通过观察装置I、III中的气泡的快慢控制C12和NO2的通入量
5. 自热食品不用火电,将水倒在发热包上,发热包遇水自动升温,从而加热食物。发热包的主要成分是:生石灰、铁粉、焦炭粉、活性炭、碳酸钠、焙烧硅藻土等,下列说法不正确的是
A. 生石灰和水反应生成熟石灰放出热量
B 熟石灰和碳酸钠反应:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
C. 过程中形成许多微小的铁碳原电池,其中碳做正极
D. 铁碳原电池的正极反应为:O2 + 4e-+ 4H+ =2H2O
6. 氢气在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰,在反应中,破坏1 mol H—H键消耗的能量为Q1 kJ,破坏1 mol O===O键消耗的能量为Q2 kJ,形成1 mol H—O键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式中正确的是( )
A. 2Q1+Q2<4Q3 B. 2Q1+Q2>4Q3 C. 2Q1+Q2<2Q3 D. 2Q1+Q2>2Q3
7. 一定温度下向容器中加入A发生反应如下:①A→B,②A→C,③BC.反应体系中A、B、C的浓度随时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 反应开始至t1时,化学反应速率①>②
B. t2时,B的消耗速率大于生成速率
C. t3时,c(C)=c0-c(B)
D. t3后,反应停止了
8. 汽车尾气净化的主要原理为。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到时刻达到平衡状态的是
A. ③④ B. ①② C. ②④ D. ①③
9. 某有机物X的结构简式为 ,下列有关该有机物的说法正确的是
A. 分子式为C8H10O3
B. 既可以发生加成反应又可以发生取代反应
C. 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 含有四种官能团
10. 每年10月23日被誉为“摩尔日”。设NA为阿伏加德罗常数值,下列说法正确的是
A. 将1.7gNH3溶于1L水,形成的溶液中NH3·H2O和的数目之和为0.1NA
B. SiO2与足量的焦炭反应,生成1mol气体时转移的电子数为2NA
C. 标准状况下,22.4L己烷中含非极性键数目为5NA
D. 加热条件下,含0.2molH2SO4的浓硫酸与足量铜反应,生成SO2的分子数等于0.1NA
11. 有三种不同结构,甲:,乙:,丙:,下列相关叙述正确的是
A. 表示一种纯净物
B. 甲、乙、丙属于同分异构体,具有相同的物理、化学性质
C. 甲、乙、丙中,乙的一氯代物数目最多
D. 丙有三种不同沸点的二氯取代物
12. 有关同系物和同分异构体,下列说法正确的是
A. 分子组成上相差一个或若干个原子团,一定互为同系物
B. 金刚烷()能与卤素发生取代反应,其中一氯金刚烷的同分异构体数目是2
C. 分子式为和的有机物一定互为同系物
D. 淀粉和纤维素都是重要的糖,它们的通式都是,二者互为同分异构体
13. 用铬铁合金(含少量单质)生产硫酸铬的工艺流程如下:
下列说法错误的是
A. “浸出”产生的气体含有 B. “除杂”的目的是除去元素
C. 流程中未产生六价铬化合物 D. “滤渣2”的主要成分是
14. 工艺对污水中硫酸盐、硝酸盐的去除效果好,且污泥产量低,能耗低,其原理如图所示(为有机物)。下列说法正确的是
A. 自养硝化过程属于氮的固定
B. 转化为发生的反应一定是氧化反应
C. 自养反硝化过程中,还原剂得到电子
D. 自养反硝化过程发生反应的离子方程式:
二、非选择题(共58分)
15. 化学反应中伴随着能量变化,探究各种能量变化是一永恒的主题。
Ⅰ:
(1)下列变化属于放热反应的是___________(填序号)。
a.生石灰溶于水 b.浓硫酸稀释 c.碳酸氢钠固体溶于盐酸
d.过氧化钠溶于水 e.氯化铵固体与氢氧化钡晶体混合搅拌
(2)如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置:
①若电极a为镁,电极b为铝,电解质溶液为氢氧化钠溶液时,该电池的负极反应式为___________。
②若电极a、b为质量相同的铜棒和铁棒,电解质溶液为CuSO4溶液,一段时间后取出两电极洗净、干燥、称量,二者质量差为12 g,则导线中通过的电子的数目为___________。
Ⅱ:
(3)捕获的高浓度CO2与CH4能制备合成气(CO、H2),科学家提出制备“合成气”反应过程分两步进行:
反应①:
反应②:
写出与制备“合成气”的热化学方程式:___________。
(4)“合成气”在催化剂作用下发生反应制备甲醇:,某温度时,在2L容器中充入1.2 mol CO和1 mol H2,5 min时达到平衡,测得含有0.4 mol CH3OH(g)。
①从反应开始至达到平衡,用氢气表示的平均反应速率v(H2)=___________
②达到平衡时,CO的转化率为___________(保留一位小数)
③下列说法正确的是___________(填字母序号)。
A.平衡时v(H2)(正)=2 v(CH3OH)(逆)
B.5 min后容器中混合气体的平均相对分子质量不再改变
C.达到平衡后,再充入氩气,反应速率减小
D.5min前v(正)>v(逆),5 min后v(正)<v(逆)
16. 氨法溶浸钢铁厂烟灰(主要成分、含有少量等)制取活性氧化锌的工艺流程如下所示。
已知:氨浸后锌、铜元素以形式存在。
(1)“氨浸”。
①在元素周期表中位于___________区。
②“氨浸”时,写出参与反应的离子方程式:____________。
③“氨浸”时锌浸取率随温度变化如图所示先升高后降低的原因是___________。
(2)“除杂”时常用锌粉除去,相对于用铁粉除杂,使用锌粉的原因是__________。
(3)“蒸氨”得到固体,其发生反应的离子方程式为_________。
(4)研究发现“煅烧”后热分解的过程如图,某实验小组取固体进行热重分析(),240℃时所得固体的化学式为_________。
17. 硫酰氯()是重要的化工试剂,常作氯化剂或氯磺化剂。也可用于制作药品、染料、表面活性剂等。有关物质的性质如下表:
物质
熔点/℃
沸点/℃
其他性质
-54.1
69.1
与水极易反应
10.4
338
在实验室利用和在活性炭催化作用下制取,装置如图所示。
(1)实验时,庚装置中发生的离子方程式______________。
(2)甲装置用于制,则下列试剂组合中最合适的是__________。(填序号)
A. 的硝酸和固体 B. 的硫酸和
C. 的硫酸和固体 D. 的硫酸和固体
(3)c的仪器名称是__________,装置乙和丁中可以使用同一种试剂,该试剂为__________。去除乙、丁装置会降低和的利用率,可能的原因是_______________(用化学方程式表示)。
(4)仪器b中盛放的试剂的作用是____________。
(5)当通入装置丙中的氯气为2.24L(已转化为标准状况),最后通过蒸馏得到纯净的硫酰氯9.45g,则硫酰氯的产率为__________。为提高本实验中硫酰氯的产率,在实验操作中需要注意的事项有__________(填序号)。
①先通气,再通冷凝水 ②加热三颈烧瓶 ③若三颈烧瓶发烫,可适当降温 ④控制气流速率,宜慢不宜快
18. 某制糖厂以甘蔗为原料制糖,同时得到大量的甘蔗渣,对甘蔗渣进行综合利用不仅可以提高综合效益,而且还能防止环境污染,生产流程如下:
已知:H可以调节植物生长,E的溶液能发生银镜反应,G是具有水果香味的液体。
(1)A的名称为_____;B中官能团的名称为_____。
(2)H→D的反应类型为_____。
(3)D的结构简式为_____。
(4)写出H发生加聚反应的化学方程式:_____。
(5)写出F→G的化学方程式:_____。
(6)写出G的同分异构体中与互为同系物的结构简式:_____。
(7)以H为主要原料,有机物I的合成线路如下:
已知:
①H→J所加反应试剂为_____。
②K与F以物质的量之比为反应时生成I,I的结构简式为_____。
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