内容正文:
2027届高一年级第二次化学阶段性测试
相对原子质量:S 32
一、选择题
1. 化学与生活、科技相关。下列相关说法正确的是
A. 株洲李映明剪纸艺术所用纸的主要成分与淀粉互为同分异构体
B. 醴陵生产的白瓷闻名于世,白瓷的白色是含氧化铁所致
C. 中国建材研制的低渗氦耐辐照高纯石英玻璃首次应用于嫦娥六号上升器激光陀螺仪,其主要成分为
D. 华为问界是全球最大的一体压铸车体,车身铝合金含量达到,铝合金硬度低于铝单质
【答案】C
【解析】
【详解】A.纸的主要成分为纤维素,淀粉和纤维素的化学式均为(C6H10O5)n,但n值大小不同,相对分子质量不同,故纤维素与淀粉不互为同分异构体,故A错误;
B.氧化铁是红棕色的,白瓷的白色不是因为含有氧化铁,故B错误;
C.纯石英玻璃主要成分为,故C正确;
D.合金的硬度高于纯金属,制造车体使用的铝合金,其硬度高于铝,故D错误;
答案选C。
2. 下列化学用语表达正确的是
A. N2的电子式:
B. 异戊烷的结构简式:
C. CCl4的空间填充模型:
D. Mg2+ 的结构示意图:
【答案】D
【解析】
【详解】A.N2的电子式:,A错误;
B.异戊烷的结构简式:,B错误;
C.氯原子的半径大于碳原子半径,C错误;
D.镁原子的结构示意图: ,失去2个电子后的结构示意图:,D正确;
故选:D。
3. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,所含的电子数为
B. ()分子中含有的数目为
C. 反应,每生成需消耗
D. 加热条件下,足量的与硫酸反应,转移电子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准状况下,的物质的量为,1个中含有的电子数为7+3=10,故所含的电子数为,A错误;
B.如图,1个分子中数目为,的物质的量为,含数目为,B正确;
C.未指明标准状况,无法计算生成需消耗的体积,C错误;
D.的硫酸溶液为稀硫酸,不与反应,D错误;
故选B。
4. 某学生在课外活动时,根据纸电池的结构示意图,制作了一个简易电池。下列说法合理的是
A. 该电池加几滴水就可以激活
B. 电池工作时会被损耗,需要定期补充
C. 电子从箔经滤纸流向铜箔
D. 负极电极反应式:
【答案】A
【解析】
【分析】铝比铜活泼,相对活泼金属作负极,则铝箔为负极,铜箔为正极,据此解答。
【详解】A.该电池加几滴水后,形成电解质溶液,同时铝箔为负极,铜箔为正极,形成原电池而被激活,A正确;
B.负极是金属铝放电,正极是氧气得到电子,电极反应与无关,故电池工作时不会被损耗,不需要定期补充,B错误;
C.电子不经过电解质溶液,铝箔为负极,铜箔为正极,则电子是从铝箔经导线流向铜箔,C错误;
D.电解质溶液不是酸性环境,则负极电极反应不是,且该电极反应式中氧原子也不守恒,D错误;
故选A。
5. 海水资源综合利用过程中,下列有关说法正确的是
A. 海水晒盐是利用溶质的溶解度随温度变化而变化的原理
B. 海水提镁的转化为
C. 用溶液吸收溴,离子方程式为
D. 将氧化为时,加入过量的会使的产率降低
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaCl的溶解度受温度影响较小,海水晒盐是通过蒸发溶剂使NaCl结晶析出,而非利用溶解度随温度变化的原理,A错误;
B.海水提镁的最后一步应为电解熔融的,而非电解溶液。电解溶液会生成H2和Cl2,离子方程式为:,无法得到金属Mg,B错误;
C.用溶液吸收Br2时,离子方程式应基于参与反应,而非直接使用OH⁻。正确反应为:或,C错误;
D.过量在酸性条件下会将I2进一步氧化为,离子方程式:,导致I2被消耗,产率降低,D正确;
故选D。
6. 透明氧化铝陶瓷可被用在电子工业、照明等领域。氧化铝陶瓷的主要成分是经高温煅烧可转化为,该转化过程的能量变化如图所示:
下列说法错误的是
A. 比稳定
B. 到的转化是吸热过程
C. 相同质量的的总能量高于的总能量
D. 该条件下,
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图知,的能量高,稳定性比差,A正确;
B.由图可知,到的转化是吸热过程,B正确;
C.由图可知,相同质量的的总能量高于的总能量,C正确;
D.的反应热,D错误;
故选D。
7. 由四种短周期元素X、Y、Z、R构成的分子结构如图所示,其中所有原子均达到8电子稳定结构。四种元素位于不同主族,R的内层电子数比其最外层电子数多3;X、Y、Z同周期,Z的原子半径为三者中最小,Y的非金属性为三者中最弱。下列有关叙述不正确的是
A. 元素Y、Z的氢化物均可能含非极性键 B. 最高价氧化物的水化物的酸性:
C. 氢化物的沸点: D. 离子半径:
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、R是四种短周期元素,四种元素位于不同主族,R的内层电子数比其最外层电子数多3,则R是Cl元素;X、Y、Z同周期,Z的原子半径为三者中最小,Y的非金属性为三者中最弱,则原子序数:Z>X>Y,由图可知,X形成3个共价键、Y形成4个共价键、Z形成2个共价键,所有原子均达到8电子稳定结构,则X是N元素、Y是C元素、Z是O元素,据此解答。
【详解】A.Y是C元素、Z是O元素,元素Y、Z的氢化物均可能含非极性键,如乙烷、,A正确;
B.X是N元素、Y是C元素,同周期元素从左到右,非金属性依次增强,则非金属性:N>C,即最高价氧化物的水化物的酸性:HNO3>H2CO3,即X>Y,B正确;
C.Y是C元素、Z是O元素,C元素能形成多种氢化物,有些碳的氢化物常温下呈固态,所以碳元素氢化物的沸点不一定比水的低,C错误;
D.X是N元素、Z是O元素、R是Cl元素,其简单离子分别为:N3-、O2、Cl-,电子层结构相同的离子,核电荷数越大,其离子半径越小,且电子层数越多,离子半径越大,则离子半径:O2-<N3-<Cl-,即Z<X<R,D正确;
故选C。
8. 用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A. 装置甲可用于实验室检验氯化铵受热分解生成的两种气体
B. 装置乙可用于实验室制备和收集
C. 装置丙可用于实验室制备乙酸乙酯
D. 装置丁可用于实验室测定在催化作用下分解速率
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢气体,五氧化二磷是酸性干燥剂,可以吸收氨气,氯化氢气体使湿润的蓝色石蕊试纸会变红;碱石灰是碱性干燥剂,可以吸收氯化氢气体,氨气使湿润的红色石蕊试纸会变蓝,故A正确;
B.铜与浓硫酸反应需要加热,故B错误;
C.实验室制备乙酸乙酯时,用饱和碳酸钠溶液承接乙酸乙酯,但导管末端不能伸入到液面以下,会发生倒吸,故C错误;
D.MnO2和H2O2反应时可通过测单位时间内收集气体的体积来测定反应速率,该发生装置应该用分液漏斗,不能使用长颈漏斗,否则会造成氧气的逸出,故D错误;
故答案为:A。
9. 下列关于化学反应速率的说法中,正确的是
①反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在2L的密闭容器中进行,1min后,NH3减少了0.12mol,则1min末的化学反应速率为v(NO)=0.06mol·L-1·min-1
②H2(g)+S(s)H2S(g)恒压下充入He,化学反应速率不变
③增大压强,一定能加快化学反应速率
④一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气,为减缓反应速率,可向其中加入CH3COONa溶液
⑤煅烧黄铁矿时将矿石磨成粉末可以加快反应速率
⑥用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率
⑦光是影响某些化学反应速率的外界条件之一
A. ①②⑦ B. ①②⑤ C. ④⑤⑦ D. ③④⑥
【答案】C
【解析】
【详解】①只能求出平均反应速率,无法计算瞬时速率,错误;
②H2(g)+S(s)H2S(g)反应前后气体分子数不变,恒压下充入He,相当于增大容器体积,气体浓度降低,化学反应速率减慢,错误;
③对于有气体参与的反应,增大压强,一定能加快化学反应速率,若无气体参与,改变压强不一定能加快化学反应速率,错误;
④向该混合溶液中加入CH3COONa溶液后,能生成CH3COOH(弱酸),氢离子浓度降低,反应速率减慢,正确;
⑤煅烧黄铁矿时将矿石磨成粉末,增大了接触面积,反应速率加快,正确;
⑥98%的浓硫酸具有强氧化性,与铁发生钝化,不生成氢气,错误;
⑦光是影响某些化学反应速率的外界条件之一,如氯气和氢气在光照条件下可发生反应,正确;
故选④⑤⑦,选C。
10. 二氧化碳捕集的难点在于成本和销售价格倒挂。科学工作者利用蛋黄型空心球催化剂技术实现了捕集和能量储存双重效果(原理如图1),同时制得的甲烷()通过两步法可制取(原理如图2)。下列有关说法错误的是
A. 空心球催化剂技术得到与的物质的量之比为
B. 空心球催化剂技术将太阳能转化成化学能
C. 制取的过程中、、均作催化剂
D. 制取的步骤ii中化学方程式为
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,图1中反应物为二氧化碳和水,生成物为甲烷和氧气,反应的化学方程式为:,碳元素化合价降低被还原,二氧化碳是氧化剂,水是还原剂;图2中第ⅰ步反应为:,第ⅱ步反应为:,总反应为:。
【详解】A.根据得失电子守恒,得到与的物质的量之比为,A正确;
B.根据反应过程图示可知,空心球催化剂技术将太阳能转化成化学能,B正确;
C.制取的过程中作催化剂,和在反应过程中,先生成后被消耗掉,为中间产物,C错误;
D.制取的步骤ii中化学方程式为,D正确;
答案选C。
11. 浓硫酸分别和三种钠盐反应,反应现象如图所示。下列分析不正确的是
A. 对比①和②可以说明还原性:Br->Cl-
B. ③中体现浓硫酸的强酸性,未体现氧化性
C. ②中试管口出现白雾是HCl遇水蒸气所致
D. 对比①和③可以说明氧化性:Br2>SO2
【答案】D
【解析】
【详解】A.①中试管上部有红棕色气体,为Br2蒸气,说明浓硫酸可以将Br-氧化,②中试管上部无明显现象,说明浓硫酸不能将Cl-氧化成Cl2,否则应有黄绿色气体出现,所以对比①和②可以说明还原性:Br->Cl-,故A正确;
B.③中发生的反应是Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O,不是氧化还原反应,体现的是浓硫酸的强酸性,故B正确;
C.②中试管口出现的白雾为HCl遇水形成的小液滴,②中反应原理是高沸点、难挥发性酸制易挥发性酸,故C正确;
D.③中发生的反应不是氧化还原反应,不能说明氧化性:Br2>SO2,故D错误;
选D。
12. 有机物M()是有机合成的一种中间体。下列关于M的说法错误的是
A. 分子式为 B. 含有3种官能团
C. 分子中所有碳原子可能共平面 D. 加热可以和在铜催化下反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.C、H、O原子个数依次是9、12、3,分子式为,故A正确;
B.含有碳碳双键、酯基、羟基3种官能团,故B正确;
C.环上饱和碳原子具有甲烷结构特点,所以该分子中所有碳原子一定不共平面,故C错误;
D.连羟基的碳原子上有氢原子,故加热可以和在铜催化下反应,故D正确。
答案选C。
13. 向某恒压密闭容器中加入一定量A、、三种气体,一定条件下发生反应,容器内各物质的浓度随时间变化如图所示。反应过程中,混合气体的密度保持不变。下列说法正确的是
A. 该反应的化学方程式为:
B. 反应开始到时,的转化率为26.7%
C. 内,以表示的平均反应速率为
D. 当浓度之比不变时,反应达到最大限度
【答案】B
【解析】
【分析】容器为恒压容器,且反应过程中,混合气体的密度保持不变,说明该反应是气体分子数不变的反应,即反应过程中容器体积不变,由图可知,容器体积为,该反应过程中,结合体积和图中数据可知,B的改变量为0.06mol/L×5L-0.02mol/L×5L=0.2mol,C的改变量0.08mol/L×5L-0.02mol/L×5L=0.3mol,则A为反应物,且其该变量为0.1mol,A的起始量为0.1mol+0.01mol/L×5L=0.15mol,则方程式为,以此解题。
【详解】A.结合分析可知,该反应的化学方程式为:,A错误;
B.由图可知,2s时B和C的物质的量相等,设此时消耗的B为2xmol,则生成的C为3xmol,则0.3mol-2xmol=0.1mol+3xmol,解得,x=0.04mol,则此时的转化率,B正确;
C.由图可知,内物质C的改变量为0.08mol/L-0.02mol/L=0.06mol/L,则其速率,C错误;
D.B的起始量为0.3mol,A的起始量为0.15mol,则A和B起始量之比等于其方程式中的系数比,且反应过程中比值不变,则其不变时,不能证明反应达到平衡,D错误;
故选B。
14. 下列实验操作、现象及结论均正确的是
实验操作
现象
结论
A
铜与足量浓硫酸在加热条件下反应一段时间,冷却后,向反应后的溶液中倒入适量蒸馏水
溶液呈无色
铜与浓硫酸反应生成了硫酸铜
B
向2支分别盛有5mL0.1mol/L、5mL1.0mol/LNaHSO3溶液的试管中同时加入2mL5%H2O2溶液
均有气泡产生且1.0mol/LNaHSO3溶液产生气泡快
浓度越大,反应速率越快
C
向某溶液中加入NaOH浓溶液并加热,将湿润的蓝色石蕊试纸放在试管口
湿润的蓝色石蕊试纸变红
溶液中存在
D
将红热的炭放入浓硫酸中,产生的气体依次通入品红溶液、酸性KMnO4溶液、澄清石灰水
品红溶液褪色,酸性KMnO4溶液颜色变浅,澄清石灰水变浑浊
气体产物中有SO2和CO2
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.铜与浓硫酸反应生成硫酸铜,但浓硫酸过量时溶液冷却后可能仍为浓硫酸环境,向反应后的溶液中倒入适量蒸馏水有可能导致液体飞溅,应将反应后的溶液中倒入适量蒸馏水,且稀释应使溶液显蓝色,A错误;
B.亚硫酸钠会被过氧化氢氧化,则NaHSO3与H2O2反应生成硫酸钠、硫酸和水,反应本身不产生气体,气泡可能来自H2O2分解,由于反应导致两试管内过氧化氢的浓度、溶液酸碱性等不同,故无法直接推断浓度决定速率的结论,B错误;
C.铵盐与NaOH溶液在加热时反应生成NH3,NH3使湿润的红色石蕊试纸变蓝,而蓝色石蕊试纸无法显示碱性变化,现象与结论矛盾,C错误;
D.炭与浓硫酸反应生成SO2和CO2,品红褪色证明SO2存在,酸性KMnO4溶液颜色变浅,说明已完全除去SO2,澄清石灰水变浑浊说明剩余气体为CO2,D正确;
选D。
二、填空题
15. 我国力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。的捕集利用已成为科学家们研究的重要课题。加氢可转化为二甲醚,反应原理为。
请回答下列问题:
(1)一定温度下,在固定体积的密闭容器中发生该反应,能说明该反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
a.的含量保持不变 b.混合气体的密度不变
c.混合气体的平均相对分子质量不变 d.
(2)在体积为2L密闭容器中充入和,测得、的物质的量随时间变化如图所示。
①反应到达3min时,___________(填“”“<”或“=”)
②内,___________。
③反应达到平衡状态时,的体积分数为___________(保留4位有效数字)。
(3)人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要。在现代生活、生产和科学技术发展中,电池发挥着越来越重要的作用。请根据题中信息,回答下列问题:
①直接提供电能的反应是放热反应,下列反应能设计成原电池的是___________(填字母,下同)。
A.与反应
B.氢氧化钠与稀盐酸反应
C.灼热的炭与反应
D.与燃烧反应
②还原电化学法制备甲醇的工作原理如图所示。通入的一端是电池___________(填“正”或“负”)极,通入的一端发生的电极反应为___________。
【答案】(1)ac (2) ①. ②. ③.
(3) ①. D ②. 负 ③. CO + 4e- + 4H+ = CH3OH
【解析】
【小问1详解】
a.反应达到平衡,各物质含量保持不变,的含量保持不变,说明反应一定达到平衡状态,故选a;
b.反应前后气体总质量不变、容器体积不变,气体密度是恒量,混合气体的密度不变,反应不一定平衡,故不选b;
c.反应前后气体总质量不变、气体物质的量改变,混合气体的平均相对分子质量是变量,混合气体的平均相对分子质量不变,反应一定达到平衡状态,故选c;
d.,不能判断正逆反应速率是否相等,反应不一定平衡,故不选d;
选ac。
【小问2详解】
①反应到达3min后,二氧化碳的物质的量继续减小,说明3min 时,反应正向进行,>;
②内,反应消耗2.5mol二氧化碳,可知同时消耗7.5mol氢气, 。
③反应达到平衡状态时,消耗2.5mol二氧化碳,可知同时消耗7.5mol氢气,生成1.25mol二甲醚、3.75mol水,的体积分数为。
【小问3详解】
①A.与反应是吸热的非氧化还原反应,不能设计为原电池,故不选A;
B.氢氧化钠与稀盐酸反应是放热的非氧化还原反应,不能设计为原电池,故不选B;
C.灼热的炭与反应是吸热的氧化还原反应, 不能设计为原电池,故不选C;
D.与燃烧反应是放热的氧化还原反应, 能设计为原电池,故选D;
②中H元素化合价升高,氢气失电子发生氧化反应,通入的一端是电池负极;中碳元素化合价由+2降低为-2,CO发生还原反应,通入的一端是正极,正极发生的电极反应为CO + 4e- + 4H+ = CH3OH。
16. 某研究性学习小组利用溶液和酸性溶液的反应进行了一系列探究外界条件的改变对化学反应速率的影响实验,相关实验如下:
实验编号
实验温度
试管中所加试剂及其用量
溶液颜色褪至无色所需时间
溶液
溶液
稀硫酸
1
25
3.0
3.0
2.0
2.0
6.4
2
25
4.0
2.0
2.0
2.0
5.0
3
25
5.0
1.0
2.0
4
25
1.5
4.5
2.0
2.0
5
50
5.0
2.0
2.0
(1)实验中发生的化学反应的离子方程式为___________。
(2)通过实验1、2、4,可探究___________(填外部因素)对化学反应速率的影响。通过实验3、5,可探究温度对化学反应速率的影响,则___________。
(3))0~5min内,实验2中高锰酸钾的平均反应速率为___________,进行实验4时发现溶液几乎没有褪色,原因可能是___________。
(4)甲同学在实验1、2、3中观察到溶液褪色速率开始时较慢,反应一段时间后逐渐加快。查阅资料获悉:
ⅰ.与酸性溶液反应的一种机理如图所示:
ⅱ.在溶液中呈紫红色,能发生反应通常呈青绿色;呈绿色,在酸性条件下不稳定,迅速分解产生和。
①仅由图示机理分析,反应一段时间后溶液褪色速率突然加快的原因可能为___________。
②乙同学将实验1中溶液调至1时再次做实验,发现溶液紫色并未直接褪去,而是先变为青色溶液,一段时间后青色溶液逐渐褪至无色,乙同学结合上述信息,推测紫色溶液变为青色溶液时,青色溶液中可能含有。指导老师否定了该猜想,理由是___________。
【答案】(1)
(2) ①. 反应物浓度 ②. 2.0
(3) ①. 0.008mol·L-1·min-1 ②. 草酸的量少,高锰酸钾有较多剩余
(4) ①. 反应产生了,它对与的反应具有催化作用 ②. 酸性条件下不稳定,易分解生成和黑色的沉淀,而实验过程中未观察到溶液中产生黑色沉淀
【解析】
【分析】通过控制单一变量原则,利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应进行了一系列探究外界条件的改变对化学反应速率的影响实验,离子方程式为;
【小问1详解】
草酸与酸性高锰酸钾反应生成CO2和硫酸锰,反应的离子方程式为;
【小问2详解】
通过实验1、2、4数据可知,变量为草酸的浓度,故可探究反应物浓度对化学反应速率的影响;通过实验3、5数据可知,变量为温度,故需保持其他条件完全相同,V1=2.0;
【小问3详解】
0~5min内,实验2中高锰酸钾的平均反应速率为;结合计量关系和实验数据可知草酸不足,故进行实验4时发现溶液几乎没有褪色,原因可能是草酸的量少,高锰酸钾有较多剩余;
【小问4详解】
①由图示机理分析,反应一段时间后溶液褪色速率突然加快的原因可能为反应产生了Mn2+,它对H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应具有催化作用;②酸性条件下不稳定,易分解生成和黑色的MnO2沉淀,而实验过程中未观察到溶液中产生黑色沉淀。
17. 某化学兴趣小组利用如图所示的实验装置模拟工业生产制备少量硝酸。
(1)b仪器中物质为___________。
(2)②中发生反应的化学方程式为___________。若撤去酒精喷灯后催化剂始终保持红热,说明该反应是___________反应;X与Y的反应化学方程式为___________。
(3)①欲使氨气尽可能的都转化为硝酸,理论上的最佳比例为___________。
②B中试剂为___________,NaOH溶液的作用是___________。
③当比例不合适时,A中不仅有红棕色气体产生,还伴有白烟,白烟的化学式是___________。
【答案】(1)碱石灰 (2) ①. ②. 放热 ③.
(3) ①. ②. 水 ③. 用于吸收尾气,防止污染空气 ④.
【解析】
【分析】如图,在装置①中用H2O2在MnO2催化作用下制取氧气,在装置②中将浓氨水滴入NaOH固体中制取氨气,将氧气和氨气混合,用b中碱石灰进行干燥后通入试管中,在催化剂作用下发生反应,生成NO,在装置A中NO进一步被氧气氧化生成二氧化氮,装置B中二氧化氮与水反应生成硝酸,用氢氧化钠溶液吸收氮的氧化物,防止污染空气,据此解答。
【小问1详解】
装置b中盛装干燥剂,用于干燥氧气和氨气的混合气体,可选择碱石灰进行干燥,答案为:碱石灰;
【小问2详解】
②中浓氨水与氢氧化钠固体混合,促进一水合氨分解产生氨气,化学方程式为;若撤去酒精喷灯后催化剂始终保持红热,说明反应放出热量,该反应是放热反应;由题可知,X为O2,Y为NH3,二者发生反应的化学方程式为:。
答案为:;放热;;
【小问3详解】
①由、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO可得总反应NH3+2O2=HNO3+H2O,所以欲使氨气尽可能转化为硝酸,理论上的最佳比例为1:2;答案为:1:2;
②装置B中发生的反应为NO2与H2O反应生成HNO3的过程,故B中所装试剂为水;NaOH溶液作用是吸收尾气(如NO、NO2),防止污染环境;答案为:用于吸收尾气,防止污染空气;
③当比例不合适时,氨气过量,氨气与硝酸反应生成NH4NO3白色固体小颗粒,即白烟为NH4NO3。答案为:NH4NO3。
18. 某烃A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,A还是一种植物生长调节剂,B和D都是日常生活食品中常见的有机物,E是一种油状、有香味的物质。如图为部分有机物间的转化关系,请回答:
(1)有机物F的分子式为C2H4O,且只有一种等效氢,F的结构简式为___________,①~⑤反应中属于加成反应的有___________(填序号),B生成C的化学反应方程式为___________。
(2)丙烯(CH3CH=CH2)在催化剂、加热条件下与O2反应可生成一种重要的化工原料丙烯酸(H2C=CHCOOH)。下列关于丙烯酸的说法正确的是___________(填选项字母)。
A. 与乙酸互为同系物
B. 能发生加成反应、取代反应、氧化反应
C. 能与NaHCO3溶液反应生成CO2
D. 一定条件下能发生加聚反应,生成
(3)乙二醇(HOCH2CH2OH)与丙烯酸(CH2=CHCOOH)发生酯化反应生成链状酯G(C5H8O3),写出该反应的方程式___________。
(4)已知:Diels-Alder反应为共轭双烯与含烯键或炔键的化合物相互作用生成六元环状化合物的反应,最简单的Dieis-Alder反应是。以1,3-丁二烯(H2C=CH-CH=CH2)和丙烯酸(H2C=CHCOOH)为起始原料,利用Diels-Alder反应合成的产物的结构简式为___________。
(5)物质X是比E少一个碳的同系物,写出X的所有结构简式___________。
【答案】(1) ①. ②. ①② ③. (2)BC
(3)H2C=CHCOOH+HOCH2CH2OHH2C=CHCOOCH2CH2OH+H2O
(4) (5)CH3COOCH3或HCOOCH2CH3
【解析】
【分析】A是石油化学工业重要的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家石油化学工业发展水平,同时还是一种植物生长调节剂,可知A为乙烯;乙烯和H2O在催化剂作用下反应生成B,可知B为CH3CH2OH,B在Cu作催化剂催化下能被氧气氧化生成C,C可以再度被氧化生成D,可知C为CH3CHO,D为CH3COOH。CH3CH2OH可以和CH3COOH发生酯化反应生成CH3COOCH2CH3和H2O,结合E为油状、有香味的物质,可知E为CH3COOCH2CH3。据此分析。
【小问1详解】
乙烯氧化为F,F的分子式为C2H4O,且只有一种化学环境的氢,说明F结构对称,F的结构简式为;分析题给信息,可知①是加成反应、②是加成反应、③是氧化反应、④是氧化反应、⑤是取代反应,属于加成反应的有①②;C是乙醛,乙醇在催化剂作用下可被O2氧化为CH3CHO,反应方程式为:。
答案为:;①②;;
【小问2详解】
A.丙烯酸分子中含有碳碳双键,乙酸分子中不含碳碳双键,二者结构不相似,丙烯酸与乙酸不互为同系物,A项错误;
B.丙烯酸含有碳碳双键、羧基,因此能发生加成反应、取代反应、氧化反应,B项正确;
C.丙烯酸分子中含有羧基,能与NaHCO3溶液反应生成CO2,C项正确;
D.丙烯酸分子中含有碳碳双键,因此一定条件下能发生加聚反应,生成,D项错误;
答案选BC;
【小问3详解】
乙二醇(HOCH2CH2OH)与丙烯酸(CH2=CHCOOH)发生酯化反应生成链状酯G(C5H8O3),说明1分子乙二醇与1分子丙烯酸反应生成1分子链状酯和1分子H2O,该反应的方程式为H2C=CHCOOH+HOCH2CH2OHH2C=CHCOOCH2CH2OH+H2O。答案为:H2C=CHCOOH+HOCH2CH2OHH2C=CHCOOCH2CH2OH+H2O。
【小问4详解】
据题给最简单的Dieis-Alder反应可知,以1,3-丁二烯(H2C=CH-CH=CH2)和丙烯酸(H2C=CHCOOH)为起始原料,利用Diels-Alder反应合成的产物的结构简式为。答案为:;
【小问5详解】
物质X是比E少一个碳的同系物,E是CH3COOCH2CH3,则物质X中含有2个饱和碳原子和一个酯基,X的结构简式为HCOOCH2CH3或CH3COOCH3共两种。答案为:CH3COOCH3或HCOOCH2CH3。
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2027届高一年级第二次化学阶段性测试
相对原子质量:S 32
一、选择题
1. 化学与生活、科技相关。下列相关说法正确的是
A. 株洲李映明剪纸艺术所用纸的主要成分与淀粉互为同分异构体
B. 醴陵生产的白瓷闻名于世,白瓷的白色是含氧化铁所致
C. 中国建材研制的低渗氦耐辐照高纯石英玻璃首次应用于嫦娥六号上升器激光陀螺仪,其主要成分为
D. 华为问界是全球最大的一体压铸车体,车身铝合金含量达到,铝合金硬度低于铝单质
2. 下列化学用语表达正确的是
A. N2的电子式:
B. 异戊烷的结构简式:
C. CCl4的空间填充模型:
D. Mg2+ 的结构示意图:
3. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,所含的电子数为
B. ()分子中含有的数目为
C. 反应,每生成需消耗
D. 加热条件下,足量的与硫酸反应,转移电子数为
4. 某学生在课外活动时,根据纸电池的结构示意图,制作了一个简易电池。下列说法合理的是
A. 该电池加几滴水就可以激活
B. 电池工作时会被损耗,需要定期补充
C. 电子从箔经滤纸流向铜箔
D. 负极电极反应式:
5. 海水资源综合利用过程中,下列有关说法正确的是
A. 海水晒盐是利用溶质的溶解度随温度变化而变化的原理
B. 海水提镁的转化为
C. 用溶液吸收溴,离子方程式为
D. 将氧化为时,加入过量的会使的产率降低
6. 透明氧化铝陶瓷可被用在电子工业、照明等领域。氧化铝陶瓷的主要成分是经高温煅烧可转化为,该转化过程的能量变化如图所示:
下列说法错误的是
A. 比稳定
B. 到的转化是吸热过程
C. 相同质量的的总能量高于的总能量
D. 该条件下,
7. 由四种短周期元素X、Y、Z、R构成的分子结构如图所示,其中所有原子均达到8电子稳定结构。四种元素位于不同主族,R的内层电子数比其最外层电子数多3;X、Y、Z同周期,Z的原子半径为三者中最小,Y的非金属性为三者中最弱。下列有关叙述不正确的是
A. 元素Y、Z的氢化物均可能含非极性键 B. 最高价氧化物的水化物的酸性:
C. 氢化物的沸点: D. 离子半径:
8. 用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A. 装置甲可用于实验室检验氯化铵受热分解生成的两种气体
B. 装置乙可用于实验室制备和收集
C. 装置丙可用于实验室制备乙酸乙酯
D. 装置丁可用于实验室测定在催化作用下分解速率
9. 下列关于化学反应速率的说法中,正确的是
①反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在2L的密闭容器中进行,1min后,NH3减少了0.12mol,则1min末的化学反应速率为v(NO)=0.06mol·L-1·min-1
②H2(g)+S(s)H2S(g)恒压下充入He,化学反应速率不变
③增大压强,一定能加快化学反应速率
④一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气,为减缓反应速率,可向其中加入CH3COONa溶液
⑤煅烧黄铁矿时将矿石磨成粉末可以加快反应速率
⑥用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率
⑦光是影响某些化学反应速率的外界条件之一
A. ①②⑦ B. ①②⑤ C. ④⑤⑦ D. ③④⑥
10. 二氧化碳捕集的难点在于成本和销售价格倒挂。科学工作者利用蛋黄型空心球催化剂技术实现了捕集和能量储存双重效果(原理如图1),同时制得的甲烷()通过两步法可制取(原理如图2)。下列有关说法错误的是
A. 空心球催化剂技术得到与的物质的量之比为
B. 空心球催化剂技术将太阳能转化成化学能
C. 制取的过程中、、均作催化剂
D. 制取的步骤ii中化学方程式为
11. 浓硫酸分别和三种钠盐反应,反应现象如图所示。下列分析不正确的是
A. 对比①和②可以说明还原性:Br->Cl-
B. ③中体现浓硫酸的强酸性,未体现氧化性
C. ②中试管口出现白雾是HCl遇水蒸气所致
D. 对比①和③可以说明氧化性:Br2>SO2
12. 有机物M()是有机合成的一种中间体。下列关于M的说法错误的是
A. 分子式为 B. 含有3种官能团
C. 分子中所有碳原子可能共平面 D. 加热可以和在铜催化下反应
13. 向某恒压密闭容器中加入一定量A、、三种气体,一定条件下发生反应,容器内各物质的浓度随时间变化如图所示。反应过程中,混合气体的密度保持不变。下列说法正确的是
A. 该反应的化学方程式为:
B. 反应开始到时,的转化率为26.7%
C. 内,以表示的平均反应速率为
D. 当浓度之比不变时,反应达到最大限度
14. 下列实验操作、现象及结论均正确的是
实验操作
现象
结论
A
铜与足量浓硫酸在加热条件下反应一段时间,冷却后,向反应后的溶液中倒入适量蒸馏水
溶液呈无色
铜与浓硫酸反应生成了硫酸铜
B
向2支分别盛有5mL0.1mol/L、5mL1.0mol/LNaHSO3溶液的试管中同时加入2mL5%H2O2溶液
均有气泡产生且1.0mol/LNaHSO3溶液产生气泡快
浓度越大,反应速率越快
C
向某溶液中加入NaOH浓溶液并加热,将湿润的蓝色石蕊试纸放在试管口
湿润的蓝色石蕊试纸变红
溶液中存在
D
将红热的炭放入浓硫酸中,产生的气体依次通入品红溶液、酸性KMnO4溶液、澄清石灰水
品红溶液褪色,酸性KMnO4溶液颜色变浅,澄清石灰水变浑浊
气体产物中有SO2和CO2
A. A B. B C. C D. D
二、填空题
15. 我国力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。的捕集利用已成为科学家们研究的重要课题。加氢可转化为二甲醚,反应原理为。
请回答下列问题:
(1)一定温度下,在固定体积的密闭容器中发生该反应,能说明该反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
a.的含量保持不变 b.混合气体的密度不变
c.混合气体的平均相对分子质量不变 d.
(2)在体积为2L密闭容器中充入和,测得、的物质的量随时间变化如图所示。
①反应到达3min时,___________(填“”“<”或“=”)
②内,___________。
③反应达到平衡状态时,的体积分数为___________(保留4位有效数字)。
(3)人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要。在现代生活、生产和科学技术发展中,电池发挥着越来越重要的作用。请根据题中信息,回答下列问题:
①直接提供电能的反应是放热反应,下列反应能设计成原电池的是___________(填字母,下同)。
A.与反应
B.氢氧化钠与稀盐酸反应
C.灼热的炭与反应
D.与燃烧反应
②还原电化学法制备甲醇的工作原理如图所示。通入的一端是电池___________(填“正”或“负”)极,通入的一端发生的电极反应为___________。
16. 某研究性学习小组利用溶液和酸性溶液的反应进行了一系列探究外界条件的改变对化学反应速率的影响实验,相关实验如下:
实验编号
实验温度
试管中所加试剂及其用量
溶液颜色褪至无色所需时间
溶液
溶液
稀硫酸
1
25
3.0
3.0
2.0
2.0
6.4
2
25
4.0
2.0
2.0
2.0
5.0
3
25
5.0
1.0
2.0
4
25
1.5
4.5
2.0
2.0
5
50
5.0
2.0
2.0
(1)实验中发生的化学反应的离子方程式为___________。
(2)通过实验1、2、4,可探究___________(填外部因素)对化学反应速率的影响。通过实验3、5,可探究温度对化学反应速率的影响,则___________。
(3))0~5min内,实验2中高锰酸钾的平均反应速率为___________,进行实验4时发现溶液几乎没有褪色,原因可能是___________。
(4)甲同学在实验1、2、3中观察到溶液褪色速率开始时较慢,反应一段时间后逐渐加快。查阅资料获悉:
ⅰ.与酸性溶液反应的一种机理如图所示:
ⅱ.在溶液中呈紫红色,能发生反应通常呈青绿色;呈绿色,在酸性条件下不稳定,迅速分解产生和。
①仅由图示机理分析,反应一段时间后溶液褪色速率突然加快的原因可能为___________。
②乙同学将实验1中溶液调至1时再次做实验,发现溶液紫色并未直接褪去,而是先变为青色溶液,一段时间后青色溶液逐渐褪至无色,乙同学结合上述信息,推测紫色溶液变为青色溶液时,青色溶液中可能含有。指导老师否定了该猜想,理由是___________。
17. 某化学兴趣小组利用如图所示的实验装置模拟工业生产制备少量硝酸。
(1)b仪器中物质为___________。
(2)②中发生反应的化学方程式为___________。若撤去酒精喷灯后催化剂始终保持红热,说明该反应是___________反应;X与Y的反应化学方程式为___________。
(3)①欲使氨气尽可能的都转化为硝酸,理论上的最佳比例为___________。
②B中试剂为___________,NaOH溶液的作用是___________。
③当比例不合适时,A中不仅有红棕色气体产生,还伴有白烟,白烟的化学式是___________。
18. 某烃A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,A还是一种植物生长调节剂,B和D都是日常生活食品中常见的有机物,E是一种油状、有香味的物质。如图为部分有机物间的转化关系,请回答:
(1)有机物F的分子式为C2H4O,且只有一种等效氢,F的结构简式为___________,①~⑤反应中属于加成反应的有___________(填序号),B生成C的化学反应方程式为___________。
(2)丙烯(CH3CH=CH2)在催化剂、加热条件下与O2反应可生成一种重要的化工原料丙烯酸(H2C=CHCOOH)。下列关于丙烯酸的说法正确的是___________(填选项字母)。
A. 与乙酸互为同系物
B. 能发生加成反应、取代反应、氧化反应
C. 能与NaHCO3溶液反应生成CO2
D. 一定条件下能发生加聚反应,生成
(3)乙二醇(HOCH2CH2OH)与丙烯酸(CH2=CHCOOH)发生酯化反应生成链状酯G(C5H8O3),写出该反应的方程式___________。
(4)已知:Diels-Alder反应为共轭双烯与含烯键或炔键的化合物相互作用生成六元环状化合物的反应,最简单的Dieis-Alder反应是。以1,3-丁二烯(H2C=CH-CH=CH2)和丙烯酸(H2C=CHCOOH)为起始原料,利用Diels-Alder反应合成的产物的结构简式为___________。
(5)物质X是比E少一个碳的同系物,写出X的所有结构简式___________。
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