内容正文:
机密★启用前
玉溪一中2024—2025学年下学期高一6月月考
化 学
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的姓名、准考证号、考场号、座位号及科目,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,用黑色碳素笔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。
一、选择题:本题共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. 下列说法正确的是
A. 丙烯(CH3-CH=CH2)所有原子均处于同一平面
B. 某有机物完全燃烧生成二氧化碳和水,说明该有机物一定属于烃
C. 可用酸性高锰酸钾溶液除去乙烷中混有的乙烯
D. 1 mol乙醇与足量钠反应可产生11.2 L氢气(标况下),但没有钠与水反应剧烈,说明乙醇中含一个羟基且羟基上的氢没有水中的氢活性大
2. 下列化学式只表示一种物质的是
A. C B. C. D.
3. 少量铁粉与100 mL 0.01 mol/L的稀盐酸反应,反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量,可使用如下方法中的
①加入少量Cu粉 ②加入几滴浓硝酸 ③加CH3COONa固体
④加NaCl溶液 ⑤加入几滴硫酸铜溶液 ⑥升高温度(不考虑盐酸发挥)
⑦改用10 mL 0.1 mol/L盐酸
A. ①⑥⑦ B. ②④⑦ C. ④⑥⑦ D. ③⑥⑦
4. 在光照的条件下,将1 mol甲烷与一定量的氯气充分混合,经过一段时间,甲烷和氯气均无剩余,生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢,若已知生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的物质的量分别为a mol、b mol、c mol,该反应中消耗的氯气的物质的量是
A. (1-a-b-c)mol B. (1+a+2b+3c) mol
C. (2a+3b+4c)mol D. (a+b+c)mol
5. 对于反应:4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g), 下列为四种不同情况下测得的反应速率,其中能表明该反应进行最快的是
A. v(NH3)= 0.2mol·L-1·s-1 B. v(O2)= 0.24 mol·L-1·s-1
C. v(H2O)= 15mol·L-1·min-1 D. v(NO) = 9mol·L-1·min-1
6. 高纯硅是现代信息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如图所示,下列说法正确的是
A. 硅元素位于周期表中第二周期,第IVA族
B. 电弧炉中的反应为
C. 该工艺流程中被循环利用的物质有和
D. 制备所得的高纯硅可用于制造光导纤维,属于新型无机非金属材料
7. 硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题之一、将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中可回收S,其转化如图所示(CuS难溶于水)。下列说法中,不正确的是
A. 过程①中,发生的是非氧化还原反应
B. 过程②中,Fe3+作氧化剂
C. 过程③中,若将O2换为H2O2,则发生的离子反应式为:Fe2++H2O2→Fe3++O2+H+(未配平)
D. 回收S的总反应为2H2S+O2=2H2O+2S↓
8. 为达到实验目的,下列实验设计正确的是
选项
A
B
C
D
装置
实验
制备
用该装置鉴别和
制取少量乙酸乙酯
用该装置制备氢氧化铁胶体
A. A B. B C. C D. D
9. 短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,且四种原子的最外层电子数之和为13;X是原子半径最小的元素,X与W同主族,Z是地壳中含量最高的元素。下列说法不正确的是( )
A. 原子半径由大到小的顺序:r(W)>r(Y) >R(Z)
B. 由元素Z、W形成的化合物中均只含离子键
C. 简单气态氢化物的稳定性:Z>Y
D. 元素Y的简单气态氢化物可以和其最高价氧化物对应的水合物发生反应
10. 设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,11.2L四氯化碳中含有的分子数0.5NA
B. 常温常压下,18.0g水所含的电子数为10NA
C. 300mL0.1mol/L的NaCl溶液含有0.03NA个NaCl分子
D. 密闭容器内投入2molSO2和1molO2,一定条件下充分反应后SO3的分子数为2NA
11. 价一类二维图可以梳理物质间的转化关系,氮及其化合物的价一类二维图如图所示。下列有关说法不正确的是
A. e可与氧气在催化剂的作用下生成b
B. a可作保护气,在任何条件下均不与其他物质反应
C. c与b属于空气污染物,会导致光化学烟雾
D. f为一元弱碱,具有刺激性气味
12. 下列离子方程式正确的是
A. 硫酸铝溶液中滴加过量氢氧化钾溶液:
B. 过量铁粉加入稀硝酸中:
C. 醋酸溶解水垢中的CaCO3:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
D Cl2通入水中制氯水:
13. 下列物质之间的转化都一步能实现的是
A.
B. →Na[Al(OH)4]
C.
D.
14. 某电池的工作原理如图所示,阳离子交换膜只允许阳离子通过,总反应为,下列说法正确的是
A. 石墨为电池的负极
B. 通过该原电池反应可知,Cu可溶于稀硫酸中
C. 电池工作时,H2O2被氧化
D. H+透过阳离子交换膜向石墨电极区移动
二、非选择题:本题共4小题,共52分。
15. 化学反应速率和限度与生产、生活密切相关,这是化学学科重点研究发展的方面之一。
(1)氨气被广泛用于化工、轻工、化肥、合成纤维、制药等领域,已知工业合成氨反应为。气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量称为键能(kJ·mol-1),一些共价键的键能如下表所示。
共价键
键能(kJ·mol-1)
436
946
391
①请根据上表数据计算,一定条件下氮气与氢气生成2mol NH3时___________(填“放出”或“吸收”)的热量为M。
②在与①相同条件下,将1mol N2和3mol H2放入一密闭容器中发生上述反应,放出或吸收的热量为N,则M与N数值大小比较,正确的是___________(填选项字母)。
A.M<N B.M>N C.M = N D.无法确定
(2)一定条件下铁可以和CO2发生反应:。一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。
①t1 min时,正、逆反应速率的大小关系为v正___________v逆(填“>”“<”或“=”)。
②下列条件的改变能减慢其反应速率的是___________(填选项字母)。
A.降低温度 B.减小铁粉的质量
C.保持压强不变,充入He D.保持容积不变,充入一定量CO2
③下列描述能说明上述反应已达到平衡状态的是___________(填选项字母)。
A.v(CO2) = v(CO)
B.单位时间内,生成n mol CO2的同时也生成n mol CO
C.容器中气体压强不随时间变化而变化
D.容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化
(3)N2H4空气碱性燃料电池的能量转化效率高,装置示意图如图所示。
①电池工作一段时间后,电解质溶液碱性___________(填“增强”、“减弱”或“不变”);
②写出a极的电极反应式:___________。
③当生成11.2LN2(标准状况)时,电路中电子转移了___________mol。
16. Na2S2O3应用广泛,可由反应Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2制备。实验室制备Na2S2O3的一种装置如下。
已知:Na2S2O3在中性或碱性环境中稳定,在酸性环境下易分解产生硫单质和SO2。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为_______。
(2)C中发生的总反应可视为由以下4个反应组成:
I.Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2
Ⅱ.Na2S+SO2+H2O=Na2SO3+H2S
Ⅲ._______
Ⅳ.S+Na2SO3=Na2S2O3
①补全反应Ⅲ的化学方程式:_______。
②已知反应(Ⅳ)相对较慢,则装置C中反应达到终点的现象是_______。此时若不及时停止装置A中的反应,Na2S2O3产量会降低,原因是_______。
(3)Na2S2O3固体久置会存在硫酸根,请设计简单的实验方案检验Na2S2O3中存在硫酸根_______。
(4)可用Na2S2O3清除自来水中的余氯(以Cl2代表余氯),该反应的离子方程式_______。某天然水经氯气消毒后,其中的余氯含量为15.2mg/L(以Cl2计),欲使水中余氯含量降低至1.0mg/L,理论上每升水中应加入Na2S2O3的质量为_______mg。
17. 高铁酸钾(化学式:)是一种暗紫色固体,具有强氧化性。在强碱性溶液中稳定,易溶于水,微溶于浓KOH溶液,难溶于异丙醇(一种有机溶剂),在生活中常被用作水处理剂。某兴趣小组利用废铁屑(含少量杂质)制备高铁酸钾的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)中铁元素的化合价为_____,“氧化Ⅰ”反应的还原产物为_____。
(2)已知“转化”为复分解反应,“氧化Ⅱ”中NaClO被还原为NaCl,则“氧化Ⅱ”反应的离子方程式为_____。
(3)晶体“洗涤”时,洗涤剂最好选用_____(填字母序号)
A. B. NaOH溶液 C. 异丙醇 D. 稀盐酸
(4)若晶体未洗涤干净,含有的杂质阴离子为_____。
(5)另一种制备的原理为:
①请用单线桥法表示出电子转移情况_____。
②由该反应可知,氧化性:_____(填“>”或“<”)。
③向溶液中滴加浓盐酸,能产生,这个反应表明和氧化性强弱关系与②结论相反,原因可能是_____。
18. 化合物(丙酸异丙酯)可用作食品香料。现可通过下列转化制取(部分反应条件略去):
(1)是加成反应,物质的化学式是_______。
(2)物质C、D中的官能团名称分别是_______、_______。
(3)写出的化学反应方程式_______。
(4)写出的化学反应方程式_______,反应类型是_______。
(5)PP材料是一种具有耐酸碱、耐油性的高分子材料,通常用于制作餐具,工业上用A来合成,请写出该化学反应方程式_______。
(6)某烷烃的摩尔质量是,该烷烃的同分异构体有_______种,写出一氯代物只有一种的该烷烃同分异构体的结构简式_______。
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机密★启用前
玉溪一中2024—2025学年下学期高一6月月考
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注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的姓名、准考证号、考场号、座位号及科目,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,用黑色碳素笔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。
一、选择题:本题共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. 下列说法正确的是
A. 丙烯(CH3-CH=CH2)所有原子均处于同一平面
B. 某有机物完全燃烧生成二氧化碳和水,说明该有机物一定属于烃
C. 可用酸性高锰酸钾溶液除去乙烷中混有的乙烯
D. 1 mol乙醇与足量钠反应可产生11.2 L氢气(标况下),但没有钠与水反应剧烈,说明乙醇中含一个羟基且羟基上的氢没有水中的氢活性大
【答案】D
【解析】
【详解】A.丙烯分子中的甲基为饱和碳结构,具有类似甲烷的四面体构型,无法所有原子共平面,A错误;
B.有机物燃烧生成CO2和H2O只能说明含C、H元素,可能含O元素(如乙醇),因此不一定是烃,B错误;
C.酸性高锰酸钾会将乙烯氧化为CO2,引入新杂质,无法有效除杂,C错误;
D.1 mol乙醇与钠反应生成0.5 mol H2(标况下11.2 L),证明含一个羟基;反应剧烈程度低于水,说明羟基氢活性弱于水,D正确;
故选D。
2. 下列化学式只表示一种物质的是
A. C B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.C可以是石墨或金刚石,所以不能只表示一种物质,A错误;
B.C3H8只有一种结构不存在同分异构体,所以能只表示丙烷一种物质,B正确;
C.C5H12可以为正戊烷、异戊烷、新戊烷,所以不能只表示一种物质,C错误;
D.C2H6O可以存在同分异构体,可以是CH3CH2OH,CH3OCH3,所以不能只表示一种物质,D错误;
故选:B。
3. 少量铁粉与100 mL 0.01 mol/L的稀盐酸反应,反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量,可使用如下方法中的
①加入少量Cu粉 ②加入几滴浓硝酸 ③加CH3COONa固体
④加NaCl溶液 ⑤加入几滴硫酸铜溶液 ⑥升高温度(不考虑盐酸发挥)
⑦改用10 mL 0.1 mol/L盐酸
A. ①⑥⑦ B. ②④⑦ C. ④⑥⑦ D. ③⑥⑦
【答案】A
【解析】
【详解】 ①加入Cu粉,Fe与Cu在稀盐酸中形成原电池,Fe为负极加速腐蚀,在Cu表面还原,反应速率加快。因Fe总量固定,H2产量不变,符合题意;
②加入几滴浓硝酸,浓硝酸会被稀释为稀硝酸,铁与稀硝酸反应生成气体,没有氢气生成,不符合题意;
③加CH3COONa固体,与盐酸作用产生醋酸(弱电解质),导致溶液中氢离子浓度降低,反应速率减慢,不符合题意;
④加NaCl溶液,氯化钠与盐酸不反应,但是对盐酸溶液起到稀释作用,反应速率减慢,不符合题意;
⑤加入几滴硫酸铜溶液,发生置换反应,生成铜,可以形成原电池,加快反应速率,但是消耗了Fe,导致氢气量减少,不符合题意;
⑥升高温度,可以加快反应速率,符合题意;
⑦改用10 mL 0.1 mol/L盐酸,溶液中氢离子浓度增大,反应速率加快,且HCl的物质的量不变,H2产量不变,符合题意;
综上所述,符合题意的有①⑥⑦,故选A。
4. 在光照的条件下,将1 mol甲烷与一定量的氯气充分混合,经过一段时间,甲烷和氯气均无剩余,生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢,若已知生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的物质的量分别为a mol、b mol、c mol,该反应中消耗的氯气的物质的量是
A (1-a-b-c)mol B. (1+a+2b+3c) mol
C. (2a+3b+4c)mol D. (a+b+c)mol
【答案】B
【解析】
【详解】根据取代反应的特点可知,1mol甲烷与一定量的氯气充分混合,被取代的H原子的物质的量等于消耗氯气的物质的量,因此消耗的氯气的物质的量为(1-a-b-c)mol+2a mol+3b mol+4c mol=(1+a+2b+3c)mol,故选项B正确,答案为B。
5. 对于反应:4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g), 下列为四种不同情况下测得的反应速率,其中能表明该反应进行最快的是
A. v(NH3)= 0.2mol·L-1·s-1 B. v(O2)= 0.24 mol·L-1·s-1
C. v(H2O)= 15mol·L-1·min-1 D. v(NO) = 9mol·L-1·min-1
【答案】A
【解析】
【详解】首先将四个答案的单位变为相同单位,A为0.2×60=12 mol·L-1·min-1,B为0.24×60=14.4 mol·L-1·min-1。再将四个速率都除以各自的方程式系数,比较大小。A为12÷4=3;B为14.4÷5=2.88;C为15÷6=2.5;D为9÷4=2.25,;A最大。
点睛:同一方程式中不同物质的速率比较的方法是:将各自的速率除以各自在方程式中的系数,再比较大小即可。原因在于:对于反应 aA + bB == cC + dD相同条件下,不同物质的速率比一定等于其系数比,即VA :VB :VC :VD = a :b : c :d,调整为 ,所以明显得到除以系数之后数字越大速率越快。
6. 高纯硅是现代信息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如图所示,下列说法正确的是
A. 硅元素位于周期表中第二周期,第IVA族
B. 电弧炉中的反应为
C. 该工艺流程中被循环利用的物质有和
D. 制备所得的高纯硅可用于制造光导纤维,属于新型无机非金属材料
【答案】C
【解析】
【分析】电弧炉中发生反应制备粗硅,粗硅在流化床反应器中发生反应,还原炉中发生反应制备高纯硅。
【详解】A.硅是14号元素,位于元素周期表的第三周期第IVA族,故A错误;
B.电弧炉中二氧化硅与碳反应生成硅与,反应方程式为:,故B错误;
C.粗硅与的反应为:,后续还原炉中反应为:,由此判断上述工艺生产中循环使用的物质为、,故C正确;
D.制备所得的高纯硅,可用来做芯片,光导纤维是二氧化硅的用途,故D错误;
选C。
7. 硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题之一、将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中可回收S,其转化如图所示(CuS难溶于水)。下列说法中,不正确的是
A. 过程①中,发生的是非氧化还原反应
B. 过程②中,Fe3+作氧化剂
C. 过程③中,若将O2换为H2O2,则发生的离子反应式为:Fe2++H2O2→Fe3++O2+H+(未配平)
D. 回收S的总反应为2H2S+O2=2H2O+2S↓
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知:一共发生的有三个反应①H2S+Cu2+=CuS↓+2H+;②CuS+2Fe3+=2Fe2++Cu2++S;③4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O,由此可以推出总反应 2H2S+O2=2S↓+2H2O。
【详解】A.根据图中转化可知,生成CuS的反应为H2S + Cu2+=CuS↓+ 2H+,A正确;
B.过程②中,Fe3+转化为Fe2+,Fe3+为氧化剂,B正确;
C.过程③若O2换为H2O2,H2O2将二价铁氧化,O本身被还原为-2价,离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O, C错误;
D.根据图中转化可知,反应物为H2S和O2,生成物为S,根据原子守恒,还有水生成,总反应是2H2S+O2=2H2O+2S↓,D正确;
答案选C。
8. 为达到实验目的,下列实验设计正确的是
选项
A
B
C
D
装置
实验
制备
用该装置鉴别和
制取少量乙酸乙酯
用该装置制备氢氧化铁胶体
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.浓硫酸和铜需要加热生成二氧化硫,A错误;
B.二氧化氮和水反应溶液颜色无变化,溴气溶于水溶液变为橙色,能鉴别,B正确;
C.乙酸乙酯会和氢氧化钠溶液反应,应该使用饱和碳酸钠溶液,C错误;
D.制取红褐色胶体应该向煮沸的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液至溶液变红褐色;氯化铁和氨水生成氢氧化铁沉淀,D错误;
故选B。
9. 短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,且四种原子的最外层电子数之和为13;X是原子半径最小的元素,X与W同主族,Z是地壳中含量最高的元素。下列说法不正确的是( )
A. 原子半径由大到小的顺序:r(W)>r(Y) >R(Z)
B. 由元素Z、W形成的化合物中均只含离子键
C. 简单气态氢化物的稳定性:Z>Y
D. 元素Y的简单气态氢化物可以和其最高价氧化物对应的水合物发生反应
【答案】B
【解析】
【分析】短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是原子半径最小的元素,则X为氢元素;Z是地壳中含量最高的元素,Z为氧元素;X与W同主族,故W为钠元素,四原子最外层电子数之和为13,则Y原子的最外层电子数为13-1-1-6=5,故Y为氮元素。
【详解】A.根据层多径大,同电子层结构,核多径小,原子半径由大到小的顺序:r(Na)>r(N)>R(O),故A正确;
B.由元素O、Na形成的化合物Na2O2中含离子键和非极性共价键;故B错误;
C.简单气态氢化物的稳定性:H2O>NH3,故C正确;
D.元素Y的简单气态氢化物NH3可以和其最高价氧化物对应的水合物HNO3发生反应生成NH4NO3,故D正确。
综上所述,答案为B。
10. 设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,11.2L四氯化碳中含有的分子数0.5NA
B. 常温常压下,18.0g水所含的电子数为10NA
C. 300mL0.1mol/L的NaCl溶液含有0.03NA个NaCl分子
D. 密闭容器内投入2molSO2和1molO2,一定条件下充分反应后SO3的分子数为2NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准状况下四氯化碳是液体,11.2L四氯化碳的物质的量不是0.5mol,故A错误;
B.常温常压下,18.0g水所含的电子数为 10NA,故B正确;
C.NaCl是离子化合物,没有NaCl分子,故C错误;
D.反应可逆,密闭容器内投入2molSO2和1molO2,一定条件下充分反应后SO3的分子数小于2NA,故D错误;
选B。
11. 价一类二维图可以梳理物质间的转化关系,氮及其化合物的价一类二维图如图所示。下列有关说法不正确的是
A. e可与氧气在催化剂的作用下生成b
B. a可作保护气,在任何条件下均不与其他物质反应
C. c与b属于空气污染物,会导致光化学烟雾
D. f为一元弱碱,具有刺激性气味
【答案】B
【解析】
【详解】A.e为氨气,氨气与氧气在催化剂的作用下生成b(NO),故A正确;
B.a为氮气,常温下性质稳定,可作保护气,但在高温或放电条件下与金属或非金属反应,故B错误;
C.c与b属于空气污染物,会导致光化学烟雾,也会导致酸雨,故C正确;
D.f为一水合氨,是一元弱碱,具有挥发性,具有刺激性气味,故D正确。
综上所述,答案为B。
12. 下列离子方程式正确的是
A 硫酸铝溶液中滴加过量氢氧化钾溶液:
B. 过量铁粉加入稀硝酸中:
C. 醋酸溶解水垢中的CaCO3:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
D. Cl2通入水中制氯水:
【答案】A
【解析】
【详解】A.氢氧化铝是两性氢氧化物溶液强碱,故硫酸铝溶液中滴加过量氢氧化钾溶液:,A正确;
B.过量铁粉加入稀硝酸中:,B错误;
C.醋酸是弱酸不能拆,CaCO3+2CH3COOH=Ca2++H2O+CO2↑+2CH3COO-,C错误;
D.Cl2通入水中制氯水:,D错误;
故选A。
13. 下列物质之间的转化都一步能实现的是
A.
B. →Na[Al(OH)4]
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.二氧化硅不能一步生成硅酸,可由可溶性的硅酸盐与酸反应生成硅酸,故A错误;
B.铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠,不能生成氢氧化铝,故B错误;
C.氮气和氢气反应生成氨气,氨气和氧气发生催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮和氧气生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸,浓硝酸和Cu反应生成二氧化氮,故C正确;
D.硫与氧气反应只能生成二氧化硫,不能一步反应生成三氧化硫,故D错误;
故选C。
14. 某电池的工作原理如图所示,阳离子交换膜只允许阳离子通过,总反应为,下列说法正确的是
A. 石墨为电池的负极
B. 通过该原电池反应可知,Cu可溶于稀硫酸中
C. 电池工作时,H2O2被氧化
D. H+透过阳离子交换膜向石墨电极区移动
【答案】D
【解析】
【分析】石墨是惰性电极,则左侧石墨是正极,右侧铜发生氧化反应,则右侧铜电极为负极,总方程式为:。
【详解】A.根据分析可知,石墨是正极,A错误;
B.右侧铜电极为负极,总方程式为:,若要溶于稀硫酸中,需要另外增加氧化剂,B错误;
C.根据总方程式可知,双氧水中的氧元素化合价降低,作氧化剂,被还原,C错误;
D.电池工作时,阳离子移向正极,所以透过阳离子交换膜向石墨电极区移动,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共52分。
15. 化学反应速率和限度与生产、生活密切相关,这是化学学科重点研究发展的方面之一。
(1)氨气被广泛用于化工、轻工、化肥、合成纤维、制药等领域,已知工业合成氨的反应为。气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量称为键能(kJ·mol-1),一些共价键的键能如下表所示。
共价键
键能(kJ·mol-1)
436
946
391
①请根据上表数据计算,一定条件下氮气与氢气生成2mol NH3时___________(填“放出”或“吸收”)的热量为M。
②在与①相同条件下,将1mol N2和3mol H2放入一密闭容器中发生上述反应,放出或吸收的热量为N,则M与N数值大小比较,正确的是___________(填选项字母)。
A.M<N B.M>N C.M = N D.无法确定
(2)一定条件下铁可以和CO2发生反应:。一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。
①t1 min时,正、逆反应速率的大小关系为v正___________v逆(填“>”“<”或“=”)。
②下列条件的改变能减慢其反应速率的是___________(填选项字母)。
A.降低温度 B.减小铁粉的质量
C.保持压强不变,充入He D.保持容积不变,充入一定量CO2
③下列描述能说明上述反应已达到平衡状态的是___________(填选项字母)。
A.v(CO2) = v(CO)
B.单位时间内,生成n mol CO2的同时也生成n mol CO
C.容器中气体压强不随时间变化而变化
D.容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化
(3)N2H4空气碱性燃料电池的能量转化效率高,装置示意图如图所示。
①电池工作一段时间后,电解质溶液的碱性___________(填“增强”、“减弱”或“不变”);
②写出a极的电极反应式:___________。
③当生成11.2LN2(标准状况)时,电路中电子转移了___________mol。
【答案】(1) ①. 放出 ②. B
(2) ①. > ②. AC ③. BD
(3) ①. 减弱 ②. ③. 2
【解析】
【小问1详解】
①根据上表数据计算,一定条件下氮气与氢气生成2mol NH3时,形成6mol放热2346kJ,同时破坏1molN2、3 molH2吸收热量为[946 +3×436] kJ=2254kJ,则最终放出热量为M=[2346 -2254] kJ =92 kJ。
②合成氨反应为可逆反应,在与①相同条件下,将1mol N2和3mol H2放入一密闭容器中发生上述反应,转化率小于100%,生成的NH3小于2mol,所以放出的热量M>N,答案选B。
【小问2详解】
①t1min,CO2浓度在不断减少,CO浓度在不断增加,即CO2的消耗速率大于生成速率,所以>;
②A.降低温度,能够减慢化学反应速率,A选;
B.铁粉为固体,减少铁粉的质量,不会影响化学反应速率,B不选;
C.保持压强不变,充入He,容器的体积变大,各气体组分浓度减小,化学反应速率减慢,C选;
D.保持容积不变,充入一定量CO2,CO2的浓度增大,能够加快化学反应速率,D不选;
故答案为:AC;
③A.没有明确指出反应速率的方向,所以无法判断平衡状态,A不符合题意;
B.单位时间内生成nmolCO2,描述是逆反应速率,同时生成nmol CO是正反应速率,表示的速率比等于化学计量数比,所以正逆反应速率相等,可以判断平衡状态,B符合题意;
C.该反应为气体体积不变的反应,压强始终不变,无法判断反应达到平衡,C不符合题意;
D.气体的平均摩尔质量,总物质的量不变,总质量改变,所以M、气体的平均相对分子质量均随时间改变,当它们不变时,反应达到平衡状态,D符合题意;
故答案为:BD。
【小问3详解】
通入空气的一极为正极,电极方程式为:O2+4e-+2H2O=4OH-,通入N2H4的一极为负极,电极方程式为:,电池的总反应为;
①电池工作一段时间后,从总反应可知,氢氧根数目不变,但生成水,导致氢氧根浓度下降,电解质溶液的碱性减弱;
②据分析,a极为负极,N2H4发生氧化反应转化为氮气,电极方程式为:。
③根据电池总反应,存在,当生成11.2LN2(标准状况)、其物质的量为0.5mol时,电路中电子转移了2mol。
16. Na2S2O3应用广泛,可由反应Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2制备。实验室制备Na2S2O3的一种装置如下。
已知:Na2S2O3在中性或碱性环境中稳定,在酸性环境下易分解产生硫单质和SO2。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为_______。
(2)C中发生的总反应可视为由以下4个反应组成:
I.Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2
Ⅱ.Na2S+SO2+H2O=Na2SO3+H2S
Ⅲ._______
Ⅳ.S+Na2SO3=Na2S2O3
①补全反应Ⅲ的化学方程式:_______。
②已知反应(Ⅳ)相对较慢,则装置C中反应达到终点的现象是_______。此时若不及时停止装置A中的反应,Na2S2O3产量会降低,原因是_______。
(3)Na2S2O3固体久置会存在硫酸根,请设计简单的实验方案检验Na2S2O3中存在硫酸根_______。
(4)可用Na2S2O3清除自来水中的余氯(以Cl2代表余氯),该反应的离子方程式_______。某天然水经氯气消毒后,其中的余氯含量为15.2mg/L(以Cl2计),欲使水中余氯含量降低至1.0mg/L,理论上每升水中应加入Na2S2O3的质量为_______mg。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 溶液变澄清(或浑浊消失) ③. 过量的使溶液显酸性,在酸性条件下会发生分解
(3)取适量固体溶于水,加入氯化钡溶液,产生白色沉淀,则存在硫酸根离子
(4) ①. ②. 7.9
【解析】
【分析】由实验装置图可知,装置A中Cu与浓硫酸反应制备二氧化硫,装置B为饱和NaHSO3溶液,作用是观察SO2的生成速率,C中二氧化硫与硫化钠和碳酸钠的混合溶液反应制备硫代硫酸钠,装置D中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的二氧化硫和反应生成的二氧化碳,防止污染空气。
【小问1详解】
装置A中Cu与浓硫酸反应制备二氧化硫,发生反应化学方程式为。
【小问2详解】
①反应Ⅲ为H2S和SO2反应生成S,化学方程式:。
②反应Ⅳ相对较慢,因此通过前面反应S单质先生成,再通过反应Ⅳ慢慢消耗,反应达到终点时S完全溶解,可观察到溶液变澄清(或浑浊消失)。若不及时停止装置A中的反应,C中二氧化硫过量,溶液呈酸性,Na2S2O3在酸性环境中易分解产生硫单质,所以Na2S2O3产量会降低,则原因为过量的使溶液显酸性,在酸性条件下会发生分解。
【小问3详解】
检验Na2S2O3中存在硫酸根离子操作为:取适量固体溶于水,加入氯化钡溶液,产生白色沉淀,则存在硫酸根离子。
【小问4详解】
①根据得失电子守恒及电荷守恒,离子方程式:;
②假设水为1L,需消耗氯的物质的量:,根据反应计量数比值,需要消耗Na2S2O3的物质的量:,对应质量:。
17. 高铁酸钾(化学式:)是一种暗紫色固体,具有强氧化性。在强碱性溶液中稳定,易溶于水,微溶于浓KOH溶液,难溶于异丙醇(一种有机溶剂),在生活中常被用作水处理剂。某兴趣小组利用废铁屑(含少量杂质)制备高铁酸钾的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)中铁元素的化合价为_____,“氧化Ⅰ”反应的还原产物为_____。
(2)已知“转化”为复分解反应,“氧化Ⅱ”中NaClO被还原为NaCl,则“氧化Ⅱ”反应的离子方程式为_____。
(3)晶体“洗涤”时,洗涤剂最好选用_____(填字母序号)。
A. B. NaOH溶液 C. 异丙醇 D. 稀盐酸
(4)若晶体未洗涤干净,含有的杂质阴离子为_____。
(5)另一种制备的原理为:
①请用单线桥法表示出电子转移情况_____。
②由该反应可知,氧化性:_____(填“>”或“<”)。
③向溶液中滴加浓盐酸,能产生,这个反应表明和的氧化性强弱关系与②结论相反,原因可能是_____。
【答案】(1) ①. +6 ②. H2O
(2) (3)C
(4)Cl-、OH- (5) ①. ②. < ③. 随溶液的酸性增强,的氧化性增强
【解析】
【分析】用稀盐酸溶解废铁屑得到氯化亚铁溶液,加入双氧水把氯化亚铁氧化为氯化铁,加氢氧化钠、次氯酸钠在碱性条件下把氯化铁氧化为高铁酸钠,加饱和KOH把高铁酸钠转化为高铁酸钾沉淀,过滤、洗涤、干燥得晶体。
【小问1详解】
中K显+1价、O显-2价,根据元素化合价代数和等于0,铁元素的化合价为+6;“氧化Ⅰ”是用双氧水把Fe2+氧化为Fe3+,双氧水发生还原反应生成水,反应的还原产物为H2O。
【小问2详解】
“转化”为复分解反应,可知“氧化Ⅱ”中Fe3+被氧化为Na2FeO4,NaClO被还原为NaCl,反应中氯化合价由+1变为-1、铁化合价由+6变为+3,结合电子守恒,则“氧化Ⅱ”反应的离子方程式为。
【小问3详解】
在强碱性溶液中稳定,易溶于水,微溶于浓KOH溶液,难溶于异丙醇,为减少损失,晶体“洗涤”时,洗涤剂最好选用异丙醇,选C。
【小问4详解】
根据流程图,若晶体未洗涤干净,含有的杂质阴离子为生成的Cl-、加入氢氧化钠引入的OH-;
【小问5详解】
①反应中铁化合价由+3变为+6,失去3×2=6个电子,氯化合价由0变为-1,得到6×1=6个电子,单线桥法表示出电子转移情况:。
②氧化剂氧化性大于氧化产物,由该反应可知,氧化性:<
③向溶液中滴加浓盐酸,能产生,这个反应表明和的氧化性强弱关系:>,与②结论相反,原因可能是随溶液的酸性增强,的氧化性增强。
18. 化合物(丙酸异丙酯)可用作食品香料。现可通过下列转化制取(部分反应条件略去):
(1)是加成反应,物质的化学式是_______。
(2)物质C、D中的官能团名称分别是_______、_______。
(3)写出的化学反应方程式_______。
(4)写出的化学反应方程式_______,反应类型是_______。
(5)PP材料是一种具有耐酸碱、耐油性的高分子材料,通常用于制作餐具,工业上用A来合成,请写出该化学反应方程式_______。
(6)某烷烃的摩尔质量是,该烷烃的同分异构体有_______种,写出一氯代物只有一种的该烷烃同分异构体的结构简式_______。
【答案】(1)HBr (2) ①. 醛基 ②. 羧基
(3)
(4) ①. CH3CH2COOH+HOCH(CH3)2CH3CH2COOCH(CH3)2+H2O ②. 酯化反应或取代反应
(5)
(6) ①. 3 ②.
【解析】
【分析】CH3CH=CH2与H2O在过氧化物存在条件下加热,发生加成反应产生CH3CH2CH2OH,CH3CH2CH2OH与O2在催化剂存在条件下加热发生氧化反应产生C是CH3CH2CHO,CH3CH2CHO与O2在催化剂存在条件下加热,发生氧化反应产生D是CH3CH2COOH;根据反应物与生成物分子结构的不同,可知:CH3CH=CH2与HBr在一定条件下发生加成反应产生E,E与NaOH的水溶液共热,发生取代反应产生F,F与CH3CH2COOH在浓硫酸存在条件下加热,发生酯化反应产生G是丙酸异丙酯,其结构简式是CH3CH2COOCH(CH3)2,据此分析;
【小问1详解】
是加成反应,对比和的结构简式可知,物质的化学式是;
【小问2详解】
物质是丙醛,官能团的名称是醛基,D是丙酸,官能团的名称是羧基;
【小问3详解】
B→C的化学反应方程式为;
【小问4详解】
D+F→G的化学反应方程式为CH3CH2COOH+HOCH(CH3)2CH3CH2COOCH(CH3)2+H2O,该反应是酯化反应或取代反应;
【小问5详解】
丙烯发生加聚反应生成聚丙烯,该化学反应方程式为nCH3CH=CH2;
【小问6详解】
某烷烃的摩尔质量为,结合链状烷烃通式CnH2n+2,该烷烃分子式为(戊烷),戊烷有3种同分异构体:正戊烷、异戊烷、新戊烷,一氯代物只有一种的是新戊烷,结构简式为。
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