期末测试卷01 -【期末复习·暑假提升】2024-2025学年高一化学下学期期末复习讲义(鲁科版2019必修第二册)
2025-06-19
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3份
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25页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第五章 化工生产中的重要非金属元素 |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.99 MB |
| 发布时间 | 2025-06-19 |
| 更新时间 | 2025-06-19 |
| 作者 | 拓思创作中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52639177.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
期末测试卷01
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.A
2.B
3.B
4.C
5.C
6.D
7.A
8.C
9.D
10.B
11.C
12.C
13.D
14.D
15.B
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(14分)
(1)容量瓶
(2)防暴沸
(3)温度过低,反应速率过慢;温度过高,副反应增多
(4)不再产生气泡 不能
(5)、
(6)瓶塞处的凹槽与瓶口处的小孔对准 上
(7)优点:浓硫酸具有吸水性,有利于酯化反应正向移动;缺点:浓硫酸具有脱水性,易使有机物炭化,影响产品纯度。
(8)30%
17.(13分)
(1)放出 92 0.5 mol/(L·min)
(2)正 NO-2e-+O2-=NO2
(3)5.80×10-3 Ⅰ和Ⅲ bd
18.(14分)
(1)
(2)过量的随将溴单质还原成,使溴单质的吹出率下降
(3)碎瓷片或者沸石 防止暴沸 冷凝 溴化铁或其它含的盐类物质
(4) 5mol
19.(14分)
(1)碳碳双键 羟基
(2)加成反应
(3)
(4)AD
(5)
(6)
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期末测试卷01
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.的半衰期很短,在自然界中不能稳定存在,人工合成反应如下:和。下列说法正确的是
A.互为同位素
B.上述人工合成反应中涉及2种元素、5种核素
C.原子比原子少三个核外电子
D.在中存在:质子数=中子数=核外电子数
2.古时建筑土楼的墙体一般用糯米、石灰、黏土和细砂混合而成。夯筑时,往墙体中间埋入竹片(或杉木)作为“墙骨”。下列说法错误的是
A.糯米的主要成分是淀粉 B.石灰的主要成分是
C.细砂的主要成分是 D.“墙骨”的主要成分是纤维素
3.下列化学用语正确的是
A.羟基的电子式:
B.硅原子的结构示意图为
C.有机物的名称:正丁烷
D.乙烯分子的空间填充模型:
4.番木鳖酸具有一定的抗炎、抗菌活性,结构简式如图,下列说法错误的是
A.该物质结构含有4种官能团,能使酸性溶液褪色
B.该物质最多可与发生加成反应
C.该物质分别与足量、反应,消耗二者物质的量之比为
D.该物质与足量饱和溶液反应,可放出(标准状况)
5.糖类、油脂、蛋白质都是饮食中常见的有机化合物,下列说法正确的是
A.糖类、油脂和蛋白质都是仅由C、H、O三种元素组成
B.蔗糖、淀粉和纤维素都属于糖类,摄入人体内最终都水解为葡萄糖
C.蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解,最终生成氨基酸
D.油脂属于高分子化合物,在碱性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油
6.五种短周期主族元素,原子序数依次增大。元素的最高正价与最低负价的代数和为2,Z元素与元素相邻,且与元素同主族;化合物的电子总数为18;元素原子的最外层电子数比最内层多5个电子。下列说法不正确的是
A.原子半径:
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:
C.和简单氢化物的稳定性:
D.和三种元素形成的化合物一定是共价化合物
7.设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.30g由冰醋酸和甲醛(HCHO)组成的混合物中,含有的H原子总数为2
B.含6.0g 的醋酸溶液与足量钠反应,生成的分子数为0.05
C.2mol甲醇与1mol乙酸在浓硫酸和加热条件下生成的酯基数为
D.1mol 与钠完全反应生成和,转移的电子总数为4
8.下列关于物质性质的比较,不正确的是
A.原子半径大小:Na > S > O B.氢化物的稳定性:HF > H2O > NH3
C.酸性强弱:HIO4 > HBrO4 > HClO4 D.碱性强弱:KOH > NaOH > LiOH
9.一定温度下,向恒容密闭容器中充入和发生反应:,末,的物质的量为。下列说法错误的是
A.末,的浓度为
B.内,用表示的平均反应速率为
C.末,的转化率为20%
D.当容器内气体的密度不再随时间变化而变化时,反应就达到了化学平衡状态
10.下列物质既含离子键又含非极性键的是
A. B. C. D.
11.已知和在一定条件下能发生反应:,该反应每生成时会有的热量放出,已知均大于零。下列说法正确的是
A.的能量比的能量高
B.将与混合充分反应后放出的热量为
C.H-I键的键能为
D.该反应中生成物的总能量高于反应物的总能量
12.某小组同学欲探究影响酸性溶液与溶液反应速率的因素,设计如下实验方案。下列说法错误的是
实验编号
温度
催化剂用量
酸性溶液
溶液
体积
浓度
体积
浓度
1
25
0.5
5
0.1
15
0.2
2
50
0.5
5
0.1
15
0.2
3
25
0
5
0.1
15
0.2
4
25
0.5
5
1
15
0.2
(已知:)
A.对比实验1和2中酸性溶液褪色所用时间可判断温度对化学反应速率的影响
B.对比实验1和3中酸性溶液褪色所用时间可判断催化剂对化学反应速率的影响
C.对比实验1和4中酸性溶液褪色所用时间可判断浓度对化学反应速率的影响
D.四次实验均可通过比较收集相同体积(相同条件下)的所消耗的时间来判断反应速率快慢
13.将海带经灼烧、浸泡得悬浊液。从悬浊液提取碘单质的实验流程如图。下列说法正确的是
A.“操作1”和“操作4”分别为过滤和蒸馏
B.“试剂”可用酒精替代
C.“操作3”为分液,操作时打开分液漏斗旋塞,从下口放出水层
D.加入“试剂3”反应的离子方程式为
14.甲醛(HCHO)与在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成和的历程如图所示(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法错误的是
A.HAP能提高HCHO与的反应速率
B.HCHO在反应过程中,键发生断裂
C.该反应可表示为
D.根据图示信息,分子中的氧原子全部来自
15.从砷化镓废料(主要成分为)中回收镓和砷的工艺流程如图所示。碱浸后GaAs转化为、,已知:。下列说法不正确的是
A.“碱浸”时,每浸出1molGaAs至少需消耗
B.Ga和Al同主族,推断不属于两性氢氧化物
C.“滤渣Ⅲ”的主要成分为
D.“操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(14分)实验室利用草酸自催化制备草酸二丁酯,实验原理及实验过程如下。
实验原理:
实验过程:
回答下列问题:
(1)取用4.50g草酸(约为0.05mol)和18.3mL正丁醇(约为0.20mol)的过程中,不需要用的仪器为 (填名称)。
(2)步骤Ⅰ中沸石也可用碎瓷片替代,其作用为 。
(3)步骤Ⅱ中反应温度应控制在,理由是 。
(4)步骤Ⅳ反应结束的标志为 ,饱和溶液 替换为溶液(填“能”或“不能”)。
(5)已知:正丁醇微溶于水。步骤Ⅴ是为了除去 杂质。
(6)步骤Ⅵ获取上层液体的过程:打开分液漏斗瓶塞或 (填实验操作),旋转玻璃旋塞缓缓放出下层液体;从 口得到上层液体(填“上”或“下”)。
(7)若酯化过程使用浓硫酸作催化剂,分析其优缺点 。
(8)最终获得草酸二丁酯3.03g,计算实验产率 。
17.(13分)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在生产、生活中起着重要的作用,试回答:
(1)工业合成氨的反应是一个可逆反应,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。已知断裂1 mol相应化学键需要的能量如下:
化学键
能量
436 kJ
391 kJ
946 kJ
若反应生成2 mol NH3,可 (填“吸收”或“放出”)热量 kJ;实验室模拟工业合成氨时,在容积为2 L的密闭容器内,反应经过10分钟后,生成10 mol NH3,则用NH3表示的化学反应速率是 。
(2)汽车尾气中含有的NO是造成城市空气污染的主要因素之一,通过NO传感器可监测汽车尾气中NO含量,其工作原理如图所示:
Pt电极为 (填“正极”或“负极”)。NiO电极上发生的电极反应式为 。
(3)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应。为验证温度和催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了如下三组实验。
实验编号
T(℃)
NO初始浓度(mol/L)
CO初始浓度(mol/L)
催化剂的比表面积(m2/g)
Ⅰ
280
82
Ⅱ
280
b
124
Ⅲ
350
a
82
①b= 。
②能验证温度对化学反应速率影响规律的实验是 (填实验编号)。
③恒温恒容条件下,不能说明该反应已达到平衡状态的是 (填序号)。
a.容器内的压强保持不变 b.容器内各气体的物质的量之比为2:2:2:1
c. d.容器内混合气体密度不再改变
18.(14分)溴单质是重要的化工原料之一,工业上从海水中提取溴的流程如下:
(已知:海水中溴元素主要以形式存在)
(1)将吹出后的含的空气按一定速率通入吸收塔,用和水进行吸收,写出吸收反应的离子方程式: 。
(2)吸收后的空气进行循环利用。吹出时,吹出率与吸收塔中流量的关系如图所示。吸收过程流量过大,吹出率反而下降的原因是: 。
(3)含溶液通过蒸馏法获得液溴,某同学在进行蒸馏操作时,采用如下图所示装置:
①实验时试管A中除加入溶液外,还需加入少量 ,其作用是 。
②长导管除了导气之外,另一个作用是 。
③含溶液中溶有一定量的氯气,因此可以在将蒸馏产生的气体通过 (填试剂名称)溶液,以除去氯气。
(4)“吸收”及后续步骤的工艺也可采用如下流程:
①写出上述步骤①中发生反应生成一种气体的离子方程式: 。
②当有3mol参加反应,发生转移的电子的物质的量为 。
19.(14分)以丙烯为原料合成某药物中间体ⅶ的合成路线如下:
(1)化合物ⅰ、ⅳ中所含的官能团分别为 , (写名称)。
(2)反应①的反应类型为 ,化合物ⅱ的结构简式为 。
(3)化合物ⅲ与无色无味气体y反应,生成化合物ⅱ,原子利用率为100%,y为 。
(4)下列说法正确的是_______。
A.化合物ⅰ可使溴的四氯化碳溶液褪色
B.化合物ⅲ属于烃
C.化合物ⅳ与足量Na反应可得到氢气(标准状况)
D.化合物ⅶ可发生聚合反应
(5)反应④的化学方程式为 。
(6)已知和也可以发生类似⑤的反应,生成的有机化合物的结构简式为 。
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期末测试卷01
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.的半衰期很短,在自然界中不能稳定存在,人工合成反应如下:和。下列说法正确的是
A.互为同位素
B.上述人工合成反应中涉及2种元素、5种核素
C.原子比原子少三个核外电子
D.在中存在:质子数=中子数=核外电子数
【答案】A
【分析】根据质子守恒、质量守恒可知,微粒为微粒为,据此分析解题。
A.由分析可知,X微粒为微粒为,二者是具有相同质子数、不同中子数的核素,故互为同位素,A正确;
B.上述人工合成反应中涉及两种元素,共6种核素,B错误;
C.与核外电子数相等,都是8,C错误;
D.中质子数为8,质量数为15,则中子数为7,核外电子数为8,D错误;
故选A。
2.古时建筑土楼的墙体一般用糯米、石灰、黏土和细砂混合而成。夯筑时,往墙体中间埋入竹片(或杉木)作为“墙骨”。下列说法错误的是
A.糯米的主要成分是淀粉 B.石灰的主要成分是
C.细砂的主要成分是 D.“墙骨”的主要成分是纤维素
【答案】B
【详解】A.糯米的主要成分是淀粉,糯米具有黏性,充当粘合剂,A项正确;
B.石灰的主要成分是CaO,B项错误;
C.细砂的主要成分是,的作用是增大墙体的强度,C项正确;
D.往墙体中间埋入竹片(或杉木)作为“墙骨”,竹片的主要成分为纤维素,纤维素能增加墙体的韧性,D项正确;
答案选B。
3.下列化学用语正确的是
A.羟基的电子式:
B.硅原子的结构示意图为
C.有机物的名称:正丁烷
D.乙烯分子的空间填充模型:
【答案】B
【详解】A.羟基的电子式为,A错误;
B.硅是14号元素,硅原子的结构示意图为,B正确;
C.图示为异丁烷结构简式,而正丁烷的结构简式为CH3CH2CH2CH3,C错误;
D.题中的模型为乙烯球棍模型,并非空间填充模型,D错误;
故选B
4.番木鳖酸具有一定的抗炎、抗菌活性,结构简式如图,下列说法错误的是
A.该物质结构含有4种官能团,能使酸性溶液褪色
B.该物质最多可与发生加成反应
C.该物质分别与足量、反应,消耗二者物质的量之比为
D.该物质与足量饱和溶液反应,可放出(标准状况)
【答案】C
【详解】A.该物质结构含有羟基、羧基、碳碳双键、醚键4种官能团,羟基和碳碳双键均能使酸性溶液褪色,A正确;
B.由结构简式可知,番木鳖酸分子中含有的碳碳双键一定条件下能与氢气发生加成反应,则1mol番木鳖酸分子多可与发生加成反应,B正确;
C.由结构简式可知,番木鳖酸分子中含有的羟基能与金属钠反应,含有的羧基能与金属钠和氢氧化钠反应,则1mol番木鳖酸分子多可与6mol钠反应,可与1mol氢氧化钠反应,所以消耗二者物质的量之比为6∶1,C错误;
D.由结构简式可知,番木鳖酸分子中含有的羧基能与碳酸氢钠溶液反应,则1mol番木鳖酸分子多可与1mol碳酸氢钠反应生成标准状况下二氧化碳的体积为1mol×22.4L/mol=22.4L,D正确;
故选C。
5.糖类、油脂、蛋白质都是饮食中常见的有机化合物,下列说法正确的是
A.糖类、油脂和蛋白质都是仅由C、H、O三种元素组成
B.蔗糖、淀粉和纤维素都属于糖类,摄入人体内最终都水解为葡萄糖
C.蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解,最终生成氨基酸
D.油脂属于高分子化合物,在碱性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油
【答案】C
【详解】A.糖类、油脂仅由C、H、O三种元素组成,蛋白质还含有N、S等其他元素,A错误;
B.人体内没有纤维素酶,不能将纤维素水解为葡萄糖,B错误;
C.蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解,最终生成氨基酸,C正确;
D.油脂不属于高分子化合物,在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油,D错误;
故选C。
6.五种短周期主族元素,原子序数依次增大。元素的最高正价与最低负价的代数和为2,Z元素与元素相邻,且与元素同主族;化合物的电子总数为18;元素原子的最外层电子数比最内层多5个电子。下列说法不正确的是
A.原子半径:
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:
C.和简单氢化物的稳定性:
D.和三种元素形成的化合物一定是共价化合物
【答案】D
【分析】X、Y、Z、W、Q五种短周期元素,原子序数依次增大。Y元素的最高正价与最低负价之和为2,则Y为N,Z元素与Y、W元素相邻,且与W元素同主族,则Z为O,W为S,化合物的电子总数为18,则为H2O2,则X为H,Q元素原子的最外层电子数比最内层多5个电子,Q为Cl。则X为H,Y为N,Z为O,W为S,Q为Cl。
A.根据同周期从左到右半径逐渐减小,同主族从上到下半径逐渐增大,则原子半径,即,故A正确;
B.根据非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性Cl>N,因此最高价氧化物对应水化物的酸性:,故B正确;
C.根据非金属性越强,其简单氢化物越稳定,因此Z和W简单氢化物的稳定性H2O>H2S,即,故C正确;
D.和三种元素形成的化合物可以是离子化合物,如NH4NO3,故D错误;
故选D。
7.设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.30g由冰醋酸和甲醛(HCHO)组成的混合物中,含有的H原子总数为2
B.含6.0g 的醋酸溶液与足量钠反应,生成的分子数为0.05
C.2mol甲醇与1mol乙酸在浓硫酸和加热条件下生成的酯基数为
D.1mol 与钠完全反应生成和,转移的电子总数为4
【答案】A
【详解】A.冰醋酸和甲醛的最简式都是CH2O,30g由冰醋酸和甲醛(HCHO)组成的混合物中,含有的H原子总数为 2,故A正确;
B.醋酸溶液中醋酸、水都能与钠反应放出氢气,含6.0g 的醋酸溶液与足量钠反应,生成的分子数大于0.05,故B错误;
C.酯化反应是可逆反应,2mol甲醇与1mol乙酸在浓硫酸和加热条件下生成的酯基数小于,故C错误;
D.1mol 与钠完全反应生成和,部分氧元素化合价由0降低为-2、部分氧元素化合价由0降低为-1,所以转移的电子总数小于4,故D错误;
选A。
8.下列关于物质性质的比较,不正确的是
A.原子半径大小:Na > S > O B.氢化物的稳定性:HF > H2O > NH3
C.酸性强弱:HIO4 > HBrO4 > HClO4 D.碱性强弱:KOH > NaOH > LiOH
【答案】C
【详解】A.同周期自左向右原子半径逐渐减小,则原子半径:Na>S;同主族自上而下原子半径逐渐增大,则原子半径:S>O,A正确;
B.非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,非金属性:,则氢化物的稳定性:HF > H2O > NH3,B正确;
C.非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,非金属性:Cl>Br>I,酸性:HIO4 <HBrO4 < HClO4,C错误;
D.金属性越强,最高价氧化物的水化物的碱性越强,金属性:K>Na>Li,碱性强弱:KOH > NaOH > LiOH,D正确;
故选C。
9.一定温度下,向恒容密闭容器中充入和发生反应:,末,的物质的量为。下列说法错误的是
A.末,的浓度为
B.内,用表示的平均反应速率为
C.末,的转化率为20%
D.当容器内气体的密度不再随时间变化而变化时,反应就达到了化学平衡状态
【答案】D
【分析】反应的三段式为:,由此分析解答。
A. 末,的浓度为 =,故A正确;
B. 内,用表示的平均反应速率为,故B正确;
C. 末,的转化率为=20%,故C正确;
D. 反应前后气体的总质量不变,容器的体积不变,容器内气体的密度始终保持不变,当容器内气体的密度不再随时间变化而变化时,不能判断反应是否达到化学平衡状态,故D错误;
故选D。
10.下列物质既含离子键又含非极性键的是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.中只含极性键,A项不符合题意;
B.中钠离子和过氧根离子间存在离子键,过氧根离子内存在O-O非极性键,B项符合题意;
C.中钠离子和氢氧根离子间存在离子键,氢氧根离子内存在O-H极性键,C项不符合题意;
D.中铵根离子和氯离子之间存在离子键,氮原子和氢原子之间存在极性键,D项不符合题意;
本题选B。
11.已知和在一定条件下能发生反应:,该反应每生成时会有的热量放出,已知均大于零。下列说法正确的是
A.的能量比的能量高
B.将与混合充分反应后放出的热量为
C.H-I键的键能为
D.该反应中生成物的总能量高于反应物的总能量
【答案】C
【详解】A.由图可知,1mol H2断键生成2molH吸收bkJ热量,说明1mol H2的能量比2molH的能量低,A项错误;
B.根据题意,生成2molHI时会有akJ的能量放出,该反应为可逆反应,因为存在反应限度,不能完全反应,因此将0.5molH2(g)与0.5mol I2(g)混合充分反应后生成的HI少于1mol,放出的热量少于0.5akJ,B项错误;
C.反应物的总键能-生成物的总键能=bkJ/mol+ckJ/mol-H-I键的键能×2=-akJ/mol,则H-I键的键能为0.5(a+b+c)kJ/mol,C项正确;
D.该反应为放热反应,则生成物的总能量低于反应物的总能量,D项错误;
答案选C。
12.某小组同学欲探究影响酸性溶液与溶液反应速率的因素,设计如下实验方案。下列说法错误的是
实验编号
温度
催化剂用量
酸性溶液
溶液
体积
浓度
体积
浓度
1
25
0.5
5
0.1
15
0.2
2
50
0.5
5
0.1
15
0.2
3
25
0
5
0.1
15
0.2
4
25
0.5
5
1
15
0.2
(已知:)
A.对比实验1和2中酸性溶液褪色所用时间可判断温度对化学反应速率的影响
B.对比实验1和3中酸性溶液褪色所用时间可判断催化剂对化学反应速率的影响
C.对比实验1和4中酸性溶液褪色所用时间可判断浓度对化学反应速率的影响
D.四次实验均可通过比较收集相同体积(相同条件下)的所消耗的时间来判断反应速率快慢
【答案】C
【详解】A.对比实验1和2中,除温度外其他条件均相同,故可通过酸性KMnO4溶液褪色所用时间可判断温度对化学反应速率的影响,故A项正确;
B.对比实验1和3中,实验1中加催化剂,实验3中未加催化剂,其他条件均一致,可通过酸性KMnO4溶液褪色所用时间可判断催化剂对化学反应速率的影响,故B项正确;
C.对比实验1和4中,若要通过酸性KMnO4溶液褪色所用时间可判断浓度对化学反应速率的影响,应该增大其中一个实验的H2C2O4溶液,其他条件均相同,故C项错误;
D.四次实验均可通过比较收集相同体积(相同条件下)的CO2所消耗的时间,可知反应速率大小,进而可判断反应速率快慢,故D项正确;
故本题选C。
13.将海带经灼烧、浸泡得悬浊液。从悬浊液提取碘单质的实验流程如图。下列说法正确的是
A.“操作1”和“操作4”分别为过滤和蒸馏
B.“试剂”可用酒精替代
C.“操作3”为分液,操作时打开分液漏斗旋塞,从下口放出水层
D.加入“试剂3”反应的离子方程式为
【答案】D
【分析】悬浊液经过操作1过滤后得到的滤液中加入试剂1过氧化氢,碘离子被氧化成碘单质,加有机溶剂通过操作2萃取分液得到含碘单质的有机溶剂,加试剂2氢氧化钠溶液与碘单质反应生成碘离子和碘酸根,将碘单质转化成离子进入水层,上层溶液含碘,下层为有机溶剂;再向上层溶波加试剂3硫酸溶液,碘离子与碘酸根在酸性条件下反应得到含碘单质的
悬浊液,经操作4过滤得到碘固体,以此解题。
A.由分析可知,“操作1”和“操作4”都是过滤,A错误;
B.酒精和水互溶,不能用作萃取剂,B错误;
C.由分析可知,“操作3”为分液,操作时打开分液漏斗旋塞,从下口放出四氯化碳,C错误;
D.由分析可知,加入“试剂3”反应的离子方程式为,D正确;
故选D。
14.甲醛(HCHO)与在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成和的历程如图所示(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法错误的是
A.HAP能提高HCHO与的反应速率
B.HCHO在反应过程中,键发生断裂
C.该反应可表示为
D.根据图示信息,分子中的氧原子全部来自
【答案】D
【详解】A.根据图示可知,HAP在第一步反应中作反应物,在第二步反应中作生成物,是总反应的催化剂,催化剂能加快化学反应速率,因此该反应中HAP作催化剂能提高反应速率,A正确;
B.根据图示可知,甲醛分子中仅有键发生断裂,B正确;
C.该反应中反应物是甲醛和氧气,生成物是二氧化碳和水,HAP是催化剂,化学反应方程式为,C正确;
D.根据图示可知,分子中的氧原子一部分来自,另一部分来自甲醛,D错误;
故选D。
15.从砷化镓废料(主要成分为)中回收镓和砷的工艺流程如图所示。碱浸后GaAs转化为、,已知:。下列说法不正确的是
A.“碱浸”时,每浸出1molGaAs至少需消耗
B.Ga和Al同主族,推断不属于两性氢氧化物
C.“滤渣Ⅲ”的主要成分为
D.“操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
【答案】B
【分析】砷化镓废料加入过氧化氢、氢氧化钠碱浸,氧化铁、碳酸钙不反应成为滤渣Ⅰ,GaAs、SiO2和碱反应进入溶液,溶液加入硫酸中和,Ga转化为沉淀、硅转化为硅酸沉淀,沉淀加入稀硫酸溶解Ga的沉淀得到溶液,分离出硅酸沉淀得到滤渣Ⅲ,含镓溶液电积得到镓;中和后的滤液经过蒸发浓缩、降温结晶等操作得到Na3AsO4·12H2O。
A.“碱浸”时,As的化合价由-3变为+5,过氧化氢中氧元素化合价由-1变为-2,根据电子守恒可知,GaAs~4H2O2,每反应1molGaAs,理论上消耗4molH2O2,A正确;
B.已知:,说明能够和碱反应,也能够和酸反应,说明属于两性氢氧化物,B错误;
C.由分析可知,滤渣Ⅲ的成分是,C正确;
D.从Na3AsO4溶液中得到Na3AsO4·12H2O,可以通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,D正确;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(14分)实验室利用草酸自催化制备草酸二丁酯,实验原理及实验过程如下。
实验原理:
实验过程:
回答下列问题:
(1)取用4.50g草酸(约为0.05mol)和18.3mL正丁醇(约为0.20mol)的过程中,不需要用的仪器为 (填名称)。
(2)步骤Ⅰ中沸石也可用碎瓷片替代,其作用为 。
(3)步骤Ⅱ中反应温度应控制在,理由是 。
(4)步骤Ⅳ反应结束的标志为 ,饱和溶液 替换为溶液(填“能”或“不能”)。
(5)已知:正丁醇微溶于水。步骤Ⅴ是为了除去 杂质。
(6)步骤Ⅵ获取上层液体的过程:打开分液漏斗瓶塞或 (填实验操作),旋转玻璃旋塞缓缓放出下层液体;从 口得到上层液体(填“上”或“下”)。
(7)若酯化过程使用浓硫酸作催化剂,分析其优缺点 。
(8)最终获得草酸二丁酯3.03g,计算实验产率 。
【答案】
(1)容量瓶
(2)防暴沸
(3)温度过低,反应速率过慢;温度过高,副反应增多
(4)不再产生气泡 不能
(5)、
(6)瓶塞处的凹槽与瓶口处的小孔对准 上
(7)优点:浓硫酸具有吸水性,有利于酯化反应正向移动;缺点:浓硫酸具有脱水性,易使有机物炭化,影响产品纯度。
(8)30%
【分析】根据反应原理,利用草酸和正丁醇制备草酸二丁酯,步骤I为投料,在圆底烧瓶中加入草酸、正丁醇和沸石;步骤II为加热反应并回流,提高反应物的利用率;步骤III为将生成的混合物冷却并转移到烧杯中,混合物中含有挥发出的草酸和正丁醇杂质;步骤IV、V为洗涤,由于正丁醇微溶于水,因此加入饱和溶液进行碱洗,可以除去草酸,再加入水洗涤,可以除去生成的和过量的;步骤VI为分液操作,获得草酸二丁酯产品,最后再进行蒸馏除去正丁醇,获得产品。
(1)取用4.50g草酸需要使用电子天平,取用18.3mL正丁醇需要使用量筒和胶头滴管,因此不需要使用的仪器为容量瓶。
(2)步骤Ⅰ中沸石的作用为防暴沸,也可用碎瓷片替代。
(3)根据实验原理可知,制备草酸二丁酯的反应温度为,由于温度过低,反应速率过慢;温度过高,副反应增多,因此步骤Ⅱ中反应温度应控制在。
(4)制得的草酸二丁酯中含有草酸和正丁醇,加入饱和溶液,可以中和草酸生成气体,因此当观察到不再产生气泡时,说明反应结束;草酸二丁酯在溶液中可以发生水解反应,因此饱和溶液不能替换为溶液。
(5)制得的草酸二丁酯加入饱和溶液洗涤除杂后,还混有少量生成的和,因此步骤Ⅴ用水洗涤是为了除去、。
(6)水洗后的液体转移至分液漏斗中,液体分层,分液获取上层液体的操作为:打开分液漏斗瓶塞或瓶塞处的凹槽与瓶口处的小孔对准,旋转玻璃旋塞缓缓放出下层液体,当液体交界面进入活塞孔时,关闭旋塞,从分液漏斗上口获得上层液体。
(7)酯化过程中使用浓硫酸作催化剂,由于浓硫酸具有吸水性,可以促进酯化反应正向移动;同时浓硫酸具有脱水性,易使有机物炭化,影响产品纯度。
(8)最终获得草酸二丁酯3.03g,则草酸二丁酯的物质的量为,反应消耗4.50g草酸(约为0.05mol)和18.3mL正丁醇(约为0.20mol),根据反应原理,正丁醇过量,则实验产率为。
17.(13分)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在生产、生活中起着重要的作用,试回答:
(1)工业合成氨的反应是一个可逆反应,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。已知断裂1 mol相应化学键需要的能量如下:
化学键
能量
436 kJ
391 kJ
946 kJ
若反应生成2 mol NH3,可 (填“吸收”或“放出”)热量 kJ;实验室模拟工业合成氨时,在容积为2 L的密闭容器内,反应经过10分钟后,生成10 mol NH3,则用NH3表示的化学反应速率是 。
(2)汽车尾气中含有的NO是造成城市空气污染的主要因素之一,通过NO传感器可监测汽车尾气中NO含量,其工作原理如图所示:
Pt电极为 (填“正极”或“负极”)。NiO电极上发生的电极反应式为 。
(3)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应。为验证温度和催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了如下三组实验。
实验编号
T(℃)
NO初始浓度(mol/L)
CO初始浓度(mol/L)
催化剂的比表面积(m2/g)
Ⅰ
280
82
Ⅱ
280
b
124
Ⅲ
350
a
82
①b= 。
②能验证温度对化学反应速率影响规律的实验是 (填实验编号)。
③恒温恒容条件下,不能说明该反应已达到平衡状态的是 (填序号)。
a.容器内的压强保持不变 b.容器内各气体的物质的量之比为2:2:2:1
c. d.容器内混合气体密度不再改变
【答案】
(1)放出 92 0.5 mol/(L·min)
(2)正 NO-2e-+O2-=NO2
(3)5.80×10-3 Ⅰ和Ⅲ bd
【详解】(1)反应过程的能量变化等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差,则形成2 mol NH3时能量变化为Q=946 kJ+3×436 kJ-6×391 kJ=-92 kJ,说明反应产生2 mol NH3时会放出热量92 kJ;
实验室模拟工业合成氨时,在容积为2 L的密闭容器内,反应经过10分钟后,生成10 mol NH3,则用NH3表示的化学反应速率是v(NH3)=;
(2)根据图示可知:在Pt电极上O2得到电子被还原为O2-,电极反应式为:O2+4e-=2O2-,NiO电极上NO失去电子,被氧化产生NO2,电极反应式为:NO-2e-+O2-=NO2,故NiO电极为负极,Pt电极为正极;
(3)①根据表格数据可知:实验Ⅰ、Ⅱ催化剂表面积不同,其它反应条件应该相同,以探究催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,故应该保证反应物起始浓度一致,故a=1.20×10-3 mol/L ,b=5.80×10-3 mol/L;
②要验证温度对化学反应速率的影响规律,应该只有实验温度不同,其它条件相同。根据表格数据可知,相应的实验应该是实验Ⅰ和Ⅲ的催化剂的比表面积相同,能验证温度对化学反应速率影响规律,故答案为实验Ⅰ和Ⅲ;
③a.该反应在恒温恒容条件下进行,反应前后气体的物质的量发生改变,若容器内气体的压强不变,说明气体的物质的量不再发生改变,则反应达到平衡状态,a正确;
b.根据反应方程式可知:该反应进行时反应物与生成物改变的物质的量的比是2:2:2:1,在反应混合物中容器内各气体的物质的量之比为2:2:2:1时,反应可能处于平衡状态,也可能未达到平衡状态,这与开始时加入反应物的物质的量有关,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,B错误;
c.v逆(CO2) =v正(NO),反应速率一正以逆,且满足系数比,可用来判断反应达到平衡状态,c正确;
d.该反应在恒温恒容条件下进行,气体的体积不变;反应前后均为气体,气体总质量不变,则容器内气体的密度始终不变,因此不能根据密度不变判断反应是否达到平衡状态,d错误;
故合理选项是bd。
18.(14分)溴单质是重要的化工原料之一,工业上从海水中提取溴的流程如下:
(已知:海水中溴元素主要以形式存在)
(1)将吹出后的含的空气按一定速率通入吸收塔,用和水进行吸收,写出吸收反应的离子方程式: 。
(2)吸收后的空气进行循环利用。吹出时,吹出率与吸收塔中流量的关系如图所示。吸收过程流量过大,吹出率反而下降的原因是: 。
(3)含溶液通过蒸馏法获得液溴,某同学在进行蒸馏操作时,采用如下图所示装置:
①实验时试管A中除加入溶液外,还需加入少量 ,其作用是 。
②长导管除了导气之外,另一个作用是 。
③含溶液中溶有一定量的氯气,因此可以在将蒸馏产生的气体通过 (填试剂名称)溶液,以除去氯气。
(4)“吸收”及后续步骤的工艺也可采用如下流程:
①写出上述步骤①中发生反应生成一种气体的离子方程式: 。
②当有3mol参加反应,发生转移的电子的物质的量为 。
【答案】
(1)
(2)过量的随将溴单质还原成,使溴单质的吹出率下降
(3)碎瓷片或者沸石 防止暴沸 冷凝 溴化铁或其它含的盐类物质
(4) 5mol
【分析】将浓缩的海水酸化,通入氯气将海水中的溴离子氧化为溴单质,利用溴的挥发性,向收集好的溴中通入热空气和水蒸气,用二氧化硫吸收吹出的溴蒸汽,将溴单质转化为溴化氢进行富集,最后用氯气将溴化氢进行氧化得到产品溴。
(1)溴单质有氧化性,二氧化硫具有还原性,溴和二氧化硫在水溶液中易发生氧化还原反应,用和水进行吸收的离子方程式为。
(2)Br2吹出率与吸收塔中SO2流量的关系如图所示,SO2流量过大时,过量的二氧化硫随“吸收Br2后的空气”进入“吹出”步骤,与溴反应将溴单质还原成,方程式为SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,使溴吹出率下降。
(3)实验时试管A中除加入溶液外,还需加入少量碎瓷片或者沸石防止溶液暴沸,长导管除了导气之外,另一个作用是冷凝,含溶液中溶有一定量的氯气,因此可以将蒸馏产生的气体通过溴化铁或其它含的盐类物质,让溴离子与氯气发生氧化还原反应将氯气除去。
(4)由图可知溴单质与碳酸钠溶液反应,得到含有的水溶液,结合得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒可知另一种气体是二氧化碳,所以对应离子方程式为,该反应转移电子数为5e-,所以3mol 参加反应,发生转移的电子的物质的量为5mol。
19.(14分)以丙烯为原料合成某药物中间体ⅶ的合成路线如下:
(1)化合物ⅰ、ⅳ中所含的官能团分别为 , (写名称)。
(2)反应①的反应类型为 ,化合物ⅱ的结构简式为 。
(3)化合物ⅲ与无色无味气体y反应,生成化合物ⅱ,原子利用率为100%,y为 。
(4)下列说法正确的是_______。
A.化合物ⅰ可使溴的四氯化碳溶液褪色
B.化合物ⅲ属于烃
C.化合物ⅳ与足量Na反应可得到氢气(标准状况)
D.化合物ⅶ可发生聚合反应
(5)反应④的化学方程式为 。
(6)已知和也可以发生类似⑤的反应,生成的有机化合物的结构简式为 。
【答案】
(1)碳碳双键 羟基
(2)加成反应
(3)
(4)AD
(5)
(6)
【分析】ⅰ为与水在催化剂条件下反应发生加成反应得到ⅱ,由ⅲ的结构简式,可推知ⅱ的结构简式为;ⅳ被氧化生成ⅴ,ⅴ与C2H5OH在浓硫酸作催化剂条件下发生酯化反应生成ⅵ,由ⅵ的结构简式可推知ⅴ的结构简式为HOOCCH2COOH,ⅲ和ⅵ发生取代反应得到ⅶ,由此分析回答;
(1)由化合物ⅰ、ⅳ的结构简式可知其官能团分别为碳碳双键、羟基;
(2)由分析可知,该反应为加成反应;
(3)化合物ⅲ与无色无味气体y反应,生成化合物ⅱ,原子利用率为100%,由原子守恒可知,y为;
(4)A.化合物ⅰ官能团为碳碳双键,可以与溴发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色,A正确;
B.化合物ⅲ含有O元素,不属于烃,B错误;
C.化合物ⅳ中含有2mol羟基,与足量Na反应生成1mol氢气,标况下体积为22.4L,C错误;
D.化合物ⅶ含有碳碳双键,可发生加聚反应,D正确;
故选AD。
(5)反应④为丙二酸与乙醇的酯化反应,化学方程式为;
(6)反应⑤为取代反应,和也可以发生类似⑤的反应,生成的有机化合物的结构简式为。
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