内容正文:
2024—2025高一化学期末考试
一、选择题:(每道选择题只有一个答案,42分)。
1. 北京冬奥会成功举办、神舟十三号顺利往返、“天宫课堂”如期开讲及“华龙一号”核电海外投产等,均展示了我国科技发展的巨大成就。下列相关叙述正确的是
A. 冬奥会“飞扬”火炬所用的燃料为氧化性气体
B. 飞船返回舱表层材料中的玻璃纤维属于天然有机高分子
C. 乙酸钠过饱和溶液析出晶体并放热的过程仅涉及化学变化
D. 核电站反应堆所用铀棒中含有的与互为同位素
2. 下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是
A. 镁条与稀盐酸的反应 B. 碳酸氢钠粉末与柠檬酸的反应
C. 甲烷在氧气中的燃烧反应 D. 灼热的二氧化碳与碳粉的反应
3. 根据乙烯的性质可以推测丙烯(CH2=CHCH3)的性质,下列说法中不正确的是
A. 丙烯能在空气中燃烧
B. 丙烯能使酸性KMnO4溶液褪色
C. 丙烯与Br2发生加成反应的产物是CH2Br- CH2- CH2Br
D. 丙烯在一定条件下可以发生加聚反应
4. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. NaCl的电子式:
B. K+离子的结构示意图:
C. 基态铜原子(29Cu)的价层电子排布式:3d104s1
D. 基态24Cr原子的价层电子轨道表示式:
5. 我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,CO2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中有碳碳键和碳氢键的形成
C. 汽油主要是C5~C11的烃类混合物
D. 通过石油的裂化也可以获得汽油,石油的裂化属于物理变化
6. 糖类、油脂、蛋白质是重要的营养物质。下列说法正确的是
A. 油脂属于高分子化合物 B. 硫酸铜溶液可使蛋白质变性
C. 纤维素和淀粉互为同分异构体 D. 糖、油脂、蛋白质均可水解
7. 抗坏血酸(即维生素C)结构简式如图。下列关于抗坏血酸的说法不正确的是
A. 化学式为 B. 可以发生酯化反应
C. 分子中含有4种官能团 D. 可作食品中的抗氧化剂
8. 可以用来鉴别甲烷和乙烯,还可以用来除去甲烷中少量乙烯的操作方法是
A. 将混合气体通过盛有硫酸的洗气瓶
B. 将混合气体通过盛有足量溴水的洗气瓶
C. 将混合气体通过盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶
D. 将混合气体通过盛有澄清石灰水的洗气瓶
9. 镓(31Ga)与K位于元素周期表中同一周期,下列关于Ga的说法不正确的是
A. 位于元素周期表第ⅢA族 B. 原子半径比K小
C. 单质的还原性比K弱 D. Ga(OH)3的碱性比Al(OH)3弱
10. 氢化铵(NH4H)与氯化铵结构相似,又已知NH4H与水反应有氢气产生,下列叙述中不正确
A. NH4H是离子化合物 B. NH4H固体投入少量水中,稍稍加热后有两种气体产生
C. NH4H中的H-离子半径比锂离子半径大 D. NH4H溶入水后,形成的溶液显酸性
11. 1866年凯库勒提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构,解释了苯的部分性质,但还有一些问题尚未解决,它不能解释下列事实
①苯不能使溴的CCl4溶液褪色 ②苯能与H2发生加成反应 ③溴苯没有同分异构体 ④邻二溴苯只有一种⑤苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
A. ①②⑤ B. ②④⑤ C. ①④⑤ D. ①③⑤
12. 一定温度下,反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)在密闭容器中进行,下列措施不改变化学反应速率的是
A. 压缩容器,增大压强 B. 恒容,充入H2
C. 恒压,充入氩气 D. 恒容,充入He
13. 10mL0.40mol/LH2O2溶液在催化剂作用下发生分解。不同时刻测定生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。
t/min
0
2
4
6
8
10
V(O2)/mL
0.0
4.6
11.2
22.4
26.5
29.9
忽略溶液的体积变化,下列叙述不正确的是
A. 0~4min的平均反应速率:
B. 0~6min随反应进行速率变快可能是由于反应放热使温度升高
C. 反应至4min时,c(H2O2)=0.3mol/L
D. 反应至4min时,H2O2分解了50%
14. 下列实验方案(夹持装置已略)能达实验目的的是
A.分离酒精和水
B.比较Mg、Al金属性的强弱
C.探究浓度对化学反应速率的影响
D.除去SO2中的少量CO2
A. A B. B C. C D. D
15. 新型碱性氨-氧气燃料电池的装置示意图如图。下列说法不正确的是
A. 该装置可将化学能转变为电能 B. 工作时电流从电极b经导线流向电极a
C. a极反应: D. 该装置产物无污染,符合“绿色化学”思想
16. 在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下,密闭容器中的H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮()以达到消除污染的目的。其工作原理的示意图如图:下列说法不正确的是
A. Ir的表面发生反应:H2+N2O=N2+H2O
B. 导电基体上的负极反应:H2-2e-=2H+
C. 若导电基体上只有单原子铜,也能消除含氮污染物
D. 若导电基体上的Pt颗粒增多,不利于降低溶液中的含氮量
17. 钛酸钡是一种压电材料,主要用于电子陶瓷、PTC热敏电阻、电容器等多种电子元器件的配制。某工厂以重晶石为原料,生产的工业流程如下图,下列说法不正确的是
资料:“焙烧”后固体产物有、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS
A. “焙烧”步骤中碳粉的主要作用是做还原剂,将还原
B. “酸化”中的酸为硫酸
C. “沉淀”步骤中生成的化学方程式为:
D. “热分解”生成粉状钛酸钡,产生的
18. 某实验小组用0.1 mol/L Na2S2O3溶液和0.1 mol/L H2SO4溶液为反应物,探究外界条件对化学反应速率的影响,实验记录如下表。
已知:Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 + S ↓+ H2O
实验序号
温度/℃
Na2S2O3溶液体积/mL
H2SO4溶液体积/mL
H2O体积/mL
出现沉淀所需的时间/s
Ⅰ
20
5
5
10
t1
Ⅱ
20
5
10
a
t2
Ⅲ
60
5
5
10
t3
实验结果:t1>t2>t3。下列说法不正确的是
A. 研究H2SO4浓度对该反应速率的影响,a = 5
B. 对比实验Ⅰ、Ⅱ可知,c (H2SO4) 越大,反应速率越快
C. 对比实验Ⅱ、Ⅲ可知,升高温度能加快该反应速率
D. 进行实验Ⅰ、Ⅱ时,依次向试管中加入Na2S2O3溶液、H2SO4溶液、H2O
二、非选择题(共5道题,共58分)。
19. 一种简单的原电池装置如图所示。据图回答下列问题。
(1)锌是该电池的_______(填“正”或“负”)极,发生的电极反应为_______。
(2)装置中稀硫酸的作用是_______。
a.电极材料 b.电极反应物 c.电子导体 d.离子导体
(3)该原电池外电路中电流方向为_______(填“Zn→Cu”或者“Cu→Zn”)。从化学的角度分析,原电池产生电流的原因是:_______。
(4)若将稀硫酸换成硫酸铜,电池总反应方程式为_______。
(5)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_______。
a. b. c.
20. X、Y、Z、M、Q、R皆为周期表中前20号元素,其原子半径与主要化合价的关系如图所示。
(1)已知X位于第一周期,则X2Y电子式为_______。
(2)比较Y和Z的简单氢化物,更稳定的是_______(填化学式)。
(3)已知Q位于第三周期,则R在元素周期表中的位置是_______。
(4)下列推断正确的是_______(填序号)。
a.简单离子半径:
b.由X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是盐或碱
c.Z与M的最高价氧化物对应水化物均为强酸
(5)比较I-和M的阴离子,还原性更强的是_______(填离子符号),从原子结构的角度解释原因_______。
21. 碳中和作为一种新型环保形式可推动全社会绿色发展。下图为科学家正在研究建立的一种二氧化碳新循环体系。
(1)过程Ⅰ的原理:,根据下表数据回答:
化学键
H-H
O=O
H-O
键能
436
496
463
①完全分解需___________(填“放出”或“吸收”)能量___________kJ。
②能正确表示该过程能量变化的示意图是___________。
A. B. C. D.
(2)200℃时,在2L密闭容器中充入和发生过程Ⅱ中的反应,和的物质的量随时间变化如图所示。
①反应的化学方程式是___________。
②下列不能说明该反应一定达到化学平衡状态的是___________。
a.单位时间内消耗,同时生成
b.容器中不再变化
c.容器中气体压强不再变化
d.容器中气体密度不再变化
(3)利用过程Ⅲ的反应设计的一种原电池,工作原理如图所示。
①c是___________(填“正”或“负”)极,d的电极反应式为___________。
②若线路中转移1mol电子,则该电池理论上消耗的在标准状况下的体积为___________L。
(4)过程Ⅳ的目的是___________。
22. 以粮食为原料制取乙醇并利用其制备乙酸乙酯(C)和高分子材料(G)的流程如下:
已知:
ⅰ.D的产量可以用来衡量一个国家石油化工水平。
ⅱ.饱和水溶液pH为5.6。
(1)某兴趣小组尝试利用该原理酿制米酒。
①《齐民要术》中记载“浸曲三日,如鱼眼汤沸,酘米。其米绝令精细”。此中“曲”为酒曲,含有酶,在反应中起___________作用。“精细”即将米研磨为粉状,目的是___________。
②为了更好地了解米的发酵过程,小组同学每隔24小时测定米酒的酒精度和pH,连续10天,收集相关数据绘制了实验数据图。
针对米酒的pH变化趋势,甲同学分析原因是酿酒过程中产生了。乙同学认为不合理,其依据一是___________;依据二是乙醇中含官能团___________(填名称),在一定条件下会被氧化成B且酸性比碳酸强。
(2)“酒越陈越香”是因为生成酯类物质。
①反应Ⅰ的化学方程式是___________,其中n(氧化剂):n(还原剂)=___________。
②反应Ⅲ的发生装置如图所示,有关说法正确的是___________。
a.试剂X为饱和溶液。
b.实验时,先加浓硫酸,再加无水乙醇和冰醋酸。
c.一段时间后,观察到X溶液的液面上有一层无色有特殊香味的油状液体。
d.实验结束时,采用蒸发的方法将乙酸乙酯从混合物中分离出来。
(3)①D也可由戊烷裂化裂解制得。写出一氯代物只有一种的戊烷同分异构体的结构简式___________。
②F→G为加聚反应,化学方程式是___________。
(4)在反应Ⅰ→Ⅵ中,属于加成反应的是___________。
(5)研究资料表明,酿酒的过程中会产生乳酸(),请依据反应Ⅲ推测其生成的六元环酯()的结构简式___________。
23. 化学小组同学用铜与过量浓硝酸反应制备气体,实验后发现溶液呈绿色,对其原因进行如下探究。
(1)甲同学提出猜想:浓硝酸中溶解了生成的呈黄色,黄色与蓝色叠加显绿色。
实验:向中通入稳定的气流,溶液变黄。取该溶液与蓝色溶液混合,观察到溶液显绿色,验证了猜想。
甲同学进一步探究硝酸溶液中何种粒子与作用显黄色。
实验装置
操作
编号
溶液a
现象
向溶液a中通入稳定的气流8s
实验1
___________
溶液基本无色
实验2
立即变黄
实验3
溶液基本无色
①写出铜和浓硝酸反应产生的化学方程式___________。
②实验1中溶液a是___________。
③依据上述实验推知,浓硝酸中溶液呈黄色是溶液中___________与作用的结果。
(2)资料:ⅰ.铜与浓硝酸反应过程中可生成,易分解产生无色气体
ⅱ.是一种弱酸。电离出,与发生如下反应:(绿色)
乙同学依据资料提出猜想:铜与浓硝酸反应过程中生成,使溶液呈绿色。
实验4:溶液与溶液混合,溶液呈绿色,加入浓硝酸后,溶液变蓝。
丙同学对加入浓硝酸后溶液变蓝的原因提出猜想并进行实验验证。
猜想1:加入浓硝酸后发生反应:,浓度下降,绿色消失。
猜想2:酸性条件下分解,浓度下降,绿色消失。
将实验4中蓝色溶液分成两份
加入溶液,振荡
溶液变绿色
加入,振荡
溶液仍为蓝色
①补全分解的化学方程式:□□□___________+□______________________
②用离子方程式表示加入溶液的作用___________。
③丙同学依据实验推知猜想___________(填“1”或“2”)成立。
(3)综合上述实验得出:过量浓硝酸与铜反应后溶液呈绿色的主要原因是___________。
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2024—2025高一化学期末考试
一、选择题:(每道选择题只有一个答案,42分)。
1. 北京冬奥会成功举办、神舟十三号顺利往返、“天宫课堂”如期开讲及“华龙一号”核电海外投产等,均展示了我国科技发展的巨大成就。下列相关叙述正确的是
A. 冬奥会“飞扬”火炬所用的燃料为氧化性气体
B. 飞船返回舱表层材料中的玻璃纤维属于天然有机高分子
C. 乙酸钠过饱和溶液析出晶体并放热的过程仅涉及化学变化
D. 核电站反应堆所用铀棒中含有的与互为同位素
【答案】D
【解析】
【详解】A.H2作为燃料在反应中被氧化,体现出还原性,故A项说法错误;
B.玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,故B项说法错误;
C.乙酸钠饱和溶液中析出晶体的过程中无新物质生成,因此属于物理变化,故C项说法错误;
D.与是质子数均为92,中子数不同的核素,因此二者互为同位素,故D项说法正确;
综上所述,叙述正确的是D项。
2. 下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是
A. 镁条与稀盐酸的反应 B. 碳酸氢钠粉末与柠檬酸的反应
C. 甲烷在氧气中的燃烧反应 D. 灼热的二氧化碳与碳粉的反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.镁条与稀盐酸的反应是氧化还原反应(Mg被氧化,H+被还原),但属于放热反应,A错误;
B.碳酸氢钠与柠檬酸的反应是复分解反应,无元素化合价变化,不属于氧化还原反应,B错误;
C.甲烷燃烧是氧化还原反应(C被氧化,O被还原),但燃烧反应为放热反应,C错误;
D.灼热的CO2与碳粉反应生成CO,C的化合价从0(C单质)变为+2(CO),CO2中的C从+4变为+2,属于氧化还原反应,该反应需高温且吸热,D正确;
故选D。
3. 根据乙烯的性质可以推测丙烯(CH2=CHCH3)的性质,下列说法中不正确的是
A. 丙烯能在空气中燃烧
B. 丙烯能使酸性KMnO4溶液褪色
C. 丙烯与Br2发生加成反应的产物是CH2Br- CH2- CH2Br
D. 丙烯在一定条件下可以发生加聚反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.丙烯与乙烯的性质相似,乙烯能在空气中燃烧,丙烯也可以,A项正确;
B.丙烯中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B项正确;
C.丙烯的结构简式为CH2=CH-CH3,与Br2的加成产物是CH2Br-CHBr-CH3,C项错误;
D.丙烯中含有碳碳双键能发生加聚反应,碳碳双键中一条键发生断裂,生成聚丙烯,D项正确;
答案选C。
4. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. NaCl的电子式:
B. K+离子的结构示意图:
C. 基态铜原子(29Cu)的价层电子排布式:3d104s1
D. 基态24Cr原子的价层电子轨道表示式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaCl的电子式为,故A错误;
B.K+离子的结构示意图为,故B错误;
C.基态铜原子(29Cu)的价层电子排布式:3d104s1,故C正确;
D.根据洪特规则,基态24Cr原子的价层电子轨道表示式,故D错误;
故选C。
5. 我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,CO2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中有碳碳键和碳氢键的形成
C. 汽油主要是C5~C11的烃类混合物
D. 通过石油的裂化也可以获得汽油,石油的裂化属于物理变化
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应①的反应物为CO2和H2,而图中给出的产物CO中只含C、O元素,根据元素守恒可知还应有H2O生成,A正确;
B.反应②生成烃类物质,含有C-C键、C-H键,B正确;
C.汽油是分子中含碳原子数在5~11的多种烃的混合物,C正确;
D.通过石油的裂化也可以获得汽油,石油的裂化有新物质生成,属于化学变化,D错误;
故选D。
6. 糖类、油脂、蛋白质是重要的营养物质。下列说法正确的是
A. 油脂属于高分子化合物 B. 硫酸铜溶液可使蛋白质变性
C. 纤维素和淀粉互为同分异构体 D. 糖、油脂、蛋白质均可水解
【答案】B
【解析】
【详解】A.油脂是高级脂肪酸甘油酯,相对分子质量较小,不属于高分子化合物,A错误;
B.硫酸铜属于重金属盐,能使蛋白质变性,B正确;
C.纤维素和淀粉的分子式均为,但聚合度n不同且结构不同,不互为同分异构体,C错误;
D.糖类中的单糖(如葡萄糖)不能水解,因此并非所有糖类均可水解,D错误;
故选B。
7. 抗坏血酸(即维生素C)结构简式如图。下列关于抗坏血酸的说法不正确的是
A. 化学式为 B. 可以发生酯化反应
C. 分子中含有4种官能团 D. 可作食品中的抗氧化剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题图可知,化学式为,A正确;
B.存在羟基,可以发生酯化反应,B正确;
C.分子中含有羟基、酯基、碳碳双键3种官能团,C错误;
D.羟基和碳碳双键易被氧化,可作食品中的抗氧化剂,D正确;
故选C。
8. 可以用来鉴别甲烷和乙烯,还可以用来除去甲烷中少量乙烯的操作方法是
A. 将混合气体通过盛有硫酸的洗气瓶
B. 将混合气体通过盛有足量溴水的洗气瓶
C. 将混合气体通过盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶
D. 将混合气体通过盛有澄清石灰水的洗气瓶
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲烷和乙烯都不与硫酸反应,不能用硫酸鉴别甲烷和乙烯,不能用硫酸除去甲烷中少量的乙烯,故不选A;
B.乙烯和溴水反应生成1,2-二溴乙烷,可以用溴水鉴别甲烷和乙烯,还可以用溴水除去甲烷中少量乙烯,故选B;
C.高锰酸钾把乙烯氧化为二氧化碳气体,能用高锰酸钾溶液鉴别甲烷和乙烯,不能用高锰酸钾溶液除去甲烷中少量乙烯,故不选C;
D.甲烷和乙烯都不与澄清石灰水反应,不能用石灰水鉴别甲烷和乙烯,不能用石灰水除去甲烷中少量的乙烯,故不选D;
答案选B。
9. 镓(31Ga)与K位于元素周期表中同一周期,下列关于Ga的说法不正确的是
A. 位于元素周期表第ⅢA族 B. 原子半径比K小
C. 单质的还原性比K弱 D. Ga(OH)3的碱性比Al(OH)3弱
【答案】D
【解析】
【详解】A.镓(31Ga)位于元素周期表第四周期第ⅢA族,A正确;
B.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;原子半径比K小,B正确;
C.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强;则镓单质的还原性比K弱,C正确;
D.金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,Ga(OH)3的碱性比Al(OH)3强,D错误;
故选D。
10. 氢化铵(NH4H)与氯化铵结构相似,又已知NH4H与水反应有氢气产生,下列叙述中不正确
A. NH4H是离子化合物 B. NH4H固体投入少量水中,稍稍加热后有两种气体产生
C. NH4H中的H-离子半径比锂离子半径大 D. NH4H溶入水后,形成的溶液显酸性
【答案】D
【解析】
【详解】A.NH4H是离子化合物,由和构成,A正确;
B.NH4H固体投入少量水中加热生成NH3和H2,B正确;
C.与锂离子的电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,所以半径比锂离子半径大,C正确;
D.NH4H溶于水后,生成,溶液显碱性,D错误;
故选D。
11. 1866年凯库勒提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构,解释了苯的部分性质,但还有一些问题尚未解决,它不能解释下列事实
①苯不能使溴的CCl4溶液褪色 ②苯能与H2发生加成反应 ③溴苯没有同分异构体 ④邻二溴苯只有一种⑤苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
A. ①②⑤ B. ②④⑤ C. ①④⑤ D. ①③⑤
【答案】C
【解析】
【详解】①苯不能使溴的CCl4溶液褪色,则苯不含碳碳双键,不能说明,①选;
②苯能与H2发生加成反应,则苯含碳碳双键,能说明,②不选;
③溴苯没有同分异构体,则苯上的氢环境均相同,③不选;
④若苯是单、双键交替的正六边形平面结构,则邻二溴苯有两种结构,但邻二溴苯只有一种,不能说明,④选;
⑤苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则苯不含碳碳双键,不能说明,⑤选;
综上所诉,选①④⑤,答案为C。
12. 一定温度下,反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)在密闭容器中进行,下列措施不改变化学反应速率的是
A. 压缩容器,增大压强 B. 恒容,充入H2
C. 恒压,充入氩气 D. 恒容,充入He
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.缩小体积使压强增大,则各组分浓度增大,化学反应速率加快,故A不选;
B.恒容,充入H2,则氢气的浓度增大,化学反应速率加快,故B不选;
C.恒压,充入氩气,体积增大,各组分浓度减小,化学反应速率减小,故C不选;
D.恒容,充入He,各组分浓度不变,化学反应速率不变,故D选;
故选D。
13. 10mL0.40mol/LH2O2溶液在催化剂作用下发生分解。不同时刻测定生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。
t/min
0
2
4
6
8
10
V(O2)/mL
0.0
4.6
11.2
22.4
26.5
29.9
忽略溶液的体积变化,下列叙述不正确的是
A. 0~4min的平均反应速率:
B. 0~6min随反应进行速率变快可能是由于反应放热使温度升高
C. 反应至4min时,c(H2O2)=0.3mol/L
D. 反应至4min时,H2O2分解了50%
【答案】D
【解析】
【详解】A.0~4min生成的O2为11.2mL(标准状况),对应物质的量为,根据反应式,分解的H2O2为0.001mol,浓度变化为,平均速率,A正确;
B.0~6min内,前4分钟生成11.2mL O2,后2分钟同样生成11.2mL,速率加快可能是反应放热导致温度升高,B正确;
C.4min时分解的H2O2为0.001mol,初始浓度为0.40mol/L,剩余浓度=0.40−0.1=0.3mol/L,C正确;
D.分解率=,而非50%,D错误;
故选D。
14. 下列实验方案(夹持装置已略)能达实验目的的是
A.分离酒精和水
B.比较Mg、Al金属性的强弱
C.探究浓度对化学反应速率的影响
D.除去SO2中的少量CO2
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.酒精和水互溶,不能用分液的方式分离,A错误;
B.氢氧化镁不与氢氧化钠反应,而氢氧化铝可与氢氧化钠反应,说明氢氧化镁的碱性强于氢氧化铝,镁的金属性强于铝,B正确;
C.稀硫酸能与铁反应放出氢气,浓硫酸与铁常温下发生钝化,无法生成氢气,不能探究浓度对反应速率的影响,C错误;
D.SO2和CO2均能与Na2CO3反应,不能用Na2CO3溶液除去SO2中的少量CO2,D错误;
故选B。
15. 新型碱性氨-氧气燃料电池的装置示意图如图。下列说法不正确的是
A. 该装置可将化学能转变为电能 B. 工作时电流从电极b经导线流向电极a
C. a极反应: D. 该装置产物无污染,符合“绿色化学”思想
【答案】C
【解析】
【分析】氨气失去电子,在负极通入,氧气得到电子,在正极通入,据此解答。
【详解】A.该装置是原电池,该装置可将化学能转变为电能,A正确;
B.根据以上分析可知电极a是负极,电极b是正极,因此工作时电流从电极b经导线流向电极a,B正确;
C.a极是负极,溶液显碱性,电极反应式为,C错误;
D.生成物是氮气和水,该装置产物无污染,符合“绿色化学”思想,D正确;
答案选C。
16. 在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下,密闭容器中的H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮()以达到消除污染的目的。其工作原理的示意图如图:下列说法不正确的是
A. Ir的表面发生反应:H2+N2O=N2+H2O
B. 导电基体上的负极反应:H2-2e-=2H+
C. 若导电基体上只有单原子铜,也能消除含氮污染物
D. 若导电基体上的Pt颗粒增多,不利于降低溶液中的含氮量
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由原理的示意图可知,Ir的表面H2和N2O发生反应生成N2和H2O,反应方程式为:H2+N2O=N2+H2O,A正确;
B.根据图示可知:导电基体上,H2为负极失去电子发生氧化反应,电极反应式为:H2-2e-=2H+,B正确;
C.若导电基体上只有单原子铜,不能形成原电池,离子被还原为NO,所以不能消除含氮污染物,C错误;
D.由原理的示意图可知:若导电基体上的Pt颗粒增多,则会更多的转化成,不利于降低溶液中的含氮量,D正确;
故合理选项是C。
17. 钛酸钡是一种压电材料,主要用于电子陶瓷、PTC热敏电阻、电容器等多种电子元器件的配制。某工厂以重晶石为原料,生产的工业流程如下图,下列说法不正确的是
资料:“焙烧”后固体产物有、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS
A. “焙烧”步骤中碳粉的主要作用是做还原剂,将还原
B. “酸化”中的酸为硫酸
C. “沉淀”步骤中生成的化学方程式为:
D. “热分解”生成粉状钛酸钡,产生的
【答案】B
【解析】
【分析】重晶石、炭粉、氯化钙焙烧生成、BaS、 CaS和CO,浸取、过滤,滤渣为CaS,滤液中含有、BaS;加盐酸酸化,把BaS转化为,浓缩结晶得固体,用水溶液,加TiCl4、草酸铵生成沉淀,加热分解生成;
【详解】A.“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是做还原剂,将还原为BaS,故A正确;
B. 与硫酸反应生成硫酸钡沉淀,“酸化”中的酸不能为硫酸,应该为盐酸,故B错误;
C.“沉淀”步骤中、TiCl4、草酸铵反应生成沉淀,反应的化学方程式为:,故C正确;
D.“热分解”时,分解生成粉状钛酸钡,根据元素守恒,产生的,故D正确;
选B。
18. 某实验小组用0.1 mol/L Na2S2O3溶液和0.1 mol/L H2SO4溶液为反应物,探究外界条件对化学反应速率的影响,实验记录如下表。
已知:Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 + S ↓+ H2O
实验序号
温度/℃
Na2S2O3溶液体积/mL
H2SO4溶液体积/mL
H2O体积/mL
出现沉淀所需的时间/s
Ⅰ
20
5
5
10
t1
Ⅱ
20
5
10
a
t2
Ⅲ
60
5
5
10
t3
实验结果:t1>t2>t3。下列说法不正确的是
A. 研究H2SO4浓度对该反应速率的影响,a = 5
B. 对比实验Ⅰ、Ⅱ可知,c (H2SO4) 越大,反应速率越快
C. 对比实验Ⅱ、Ⅲ可知,升高温度能加快该反应速率
D. 进行实验Ⅰ、Ⅱ时,依次向试管中加入Na2S2O3溶液、H2SO4溶液、H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A.研究H2SO4浓度对该反应速率的影响,应该保持溶液总体积相等,则a=5+5+10-5-10=5,故A正确;
B.实验Ⅰ、Ⅱc (H2SO4)不同,其他条件相同,t1>t2,说明c (H2SO4) 越大,反应速率越快,故B正确;
C.实验Ⅱ、Ⅲ温度不同,其他条件相同,t1>t3,说明升高温度能加快该反应速率,故C正确;
D.实验Ⅰ、Ⅱ研究H2SO4浓度对该反应速率的影响,Na2S2O3溶液和H2SO4溶液接触就会反应,未准确记录反应时间,依次向试管中加入Na2S2O3溶液、H2O 、H2SO4溶液,故D错误;
故选D。
二、非选择题(共5道题,共58分)。
19. 一种简单的原电池装置如图所示。据图回答下列问题。
(1)锌是该电池的_______(填“正”或“负”)极,发生的电极反应为_______。
(2)装置中稀硫酸的作用是_______。
a.电极材料 b.电极反应物 c.电子导体 d.离子导体
(3)该原电池外电路中电流方向为_______(填“Zn→Cu”或者“Cu→Zn”)。从化学的角度分析,原电池产生电流的原因是:_______。
(4)若将稀硫酸换成硫酸铜,电池总反应方程式为_______。
(5)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_______。
a. b. c.
【答案】(1) ①. 负 ②.
(2)bd (3) ①. Cu→Zn ②. 原电池将氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行,并通过能导电的物质形成闭合回路,产生电流
(4)
(5)ab
【解析】
【分析】小问1:根据原电池中活泼金属作负极,负极发生氧化反应失电子,直接写出电极反应式。
小问2:结合电极材料定义、电解质作用(参与反应、传导离子),排除错误选项。
小问3:依据电流方向与电子流向相反的规律,结合正负极反应解释电流产生原因。
小问4:判断正负极不变,总反应为锌与铜离子的反应,写出离子方程式。
小问5:根据原电池反应需为自发的氧化还原反应这一条件,筛选符合的选项。
【小问1详解】
在原电池中,锌比铜活泼,活泼金属作负极。锌失去电子发生氧化反应,电极反应为;
【小问2详解】
a.稀硫酸不是电极材料,电极材料是锌和铜,a错误;
b.选项:稀硫酸中的H+在正极得到电子发生反应,是电极反应物,b正确;
c.选项:电子在导线中传导,稀硫酸不是电子导体,c错误;
d.选项:稀硫酸在溶液中电离出离子,能够传导离子,是离子导体 ,d正确;
【小问3详解】
外电路中电流方向与电子流动方向相反,在原电池中,电子从负极(锌)流出经导线流向正极(铜),所以电流方向为Cu→Zn。原电池产生电流的原因是原电池将氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行,并通过能导电的物质形成闭合回路,产生电流;
【小问4详解】
若将稀硫酸换成硫酸铜,锌依然作负极,碳棒作正极,电池总反应是锌与硫酸铜的反应,方程式为;
【小问5详解】
原电池反应必须是自发进行的氧化还原反应。
a.是氧化还原反应,且能自发进行,可以通过原电池装置实现化学能直接转化为电能,a正确;
b.是氧化还原反应,且能自发进行,可以通过原电池装置实现化学能直接转化为电能,b正确;
c.不是氧化还原反应,不能通过原电池装置实现化学能直接转化为电能,c错误。
故选ab。
20. X、Y、Z、M、Q、R皆为周期表中前20号元素,其原子半径与主要化合价的关系如图所示。
(1)已知X位于第一周期,则X2Y电子式为_______。
(2)比较Y和Z的简单氢化物,更稳定的是_______(填化学式)。
(3)已知Q位于第三周期,则R在元素周期表中的位置是_______。
(4)下列推断正确的是_______(填序号)。
a.简单离子半径:
b.由X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是盐或碱
c.Z与M的最高价氧化物对应水化物均为强酸
(5)比较I-和M的阴离子,还原性更强的是_______(填离子符号),从原子结构的角度解释原因_______。
【答案】(1) (2)H2O
(3)第四周期第IIA族
(4)bc (5) ①. I- ②. 为同主族元素,电子层数,离子半径,失电子能力,还原性
【解析】
【分析】由图可知,X为H元素、Y为O元素、Z为N元素、M为Cl元素、Q为Na元素、R为是Ca元素。
【小问1详解】
H2O是共价化合物,电子式为;
【小问2详解】
同周期元素,从左到右非金属性依次增强,气态氢化物稳定性依次增强,则水的稳定性强于氨分子;
【小问3详解】
Ca在元素周期表中的位置是第四周期第IIA族;
【小问4详解】
a.一般离子的电子层数越多,离子半径越大,电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则简单离子半径大小顺序为Cl−>Ca2+>Na+,故a错误;
b.氢、氮、氧三种元素组成的化合物可能是盐硝酸铵或亚硝酸铵,也可能是碱,如一水合氨,故b正确;
c.硝酸和高氯酸均为强酸,故c正确;
故选bc;
【小问5详解】
非金属性越弱,对应简单阴离子还原性越强,比较I-和Cl的阴离子,还原性更强的是I-;从原子结构的角度解释原因是为同主族元素,电子层数,离子半径,失电子能力,还原性。
21. 碳中和作为一种新型环保形式可推动全社会绿色发展。下图为科学家正在研究建立的一种二氧化碳新循环体系。
(1)过程Ⅰ的原理:,根据下表数据回答:
化学键
H-H
O=O
H-O
键能
436
496
463
①完全分解需___________(填“放出”或“吸收”)能量___________kJ。
②能正确表示该过程能量变化的示意图是___________。
A. B. C. D.
(2)200℃时,在2L密闭容器中充入和发生过程Ⅱ中的反应,和的物质的量随时间变化如图所示。
①反应的化学方程式是___________。
②下列不能说明该反应一定达到化学平衡状态的是___________。
a.单位时间内消耗,同时生成
b.容器中不再变化
c.容器中气体压强不再变化
d.容器中气体密度不再变化
(3)利用过程Ⅲ的反应设计的一种原电池,工作原理如图所示。
①c是___________(填“正”或“负”)极,d的电极反应式为___________。
②若线路中转移1mol电子,则该电池理论上消耗的在标准状况下的体积为___________L。
(4)过程Ⅳ的目的是___________。
【答案】(1) ①. 吸收 ②. 484 ③. C
(2) ①. ②. ad
(3) ①. 负 ②. ③. 5.6
(4)实现二氧化碳的循环使用
【解析】
【小问1详解】
①焓变=反应物键能之和-生成物键能之和,△H=4×463-2×436-496=484。完全分解需吸收能量484kJ能量。
②该过程反应物的总能量小于生成物的总能量,为吸热反应,且断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量,则符合条件的为C;
【小问2详解】
①和反应生成的化学方程式是。
②a.任何时候,单位时间内消耗,同时生成,故不能判断反应达到平衡,a选;
b.容器中不再变化,说明两者物质的量不再变化,反应达到平衡,b不选;
c.反应前后气体体积一直不变,压强为定值,故容器中气体压强不再变化,可能达到平衡,c不选;
d.各物质均为气体,密度保持不变,容器中气体密度不再变化,不能判断反应达到平衡,d选;
故选ad。
【小问3详解】
①该过程为甲醇燃料电池,原电池中阳离子向正极移动,则根据氢离子移动方向,c是负极,d为正极,正极氧气得到电子,电极反应式为。
②根据,若线路中转移1mol电子,则该电池理论上消耗的在标准状况下的体积为1mol×。
【小问4详解】
二氧化碳可以进入混合气重复利用,则过程Ⅳ的目的是实现二氧化碳的循环使用。
22. 以粮食为原料制取乙醇并利用其制备乙酸乙酯(C)和高分子材料(G)的流程如下:
已知:
ⅰ.D的产量可以用来衡量一个国家石油化工水平。
ⅱ.饱和水溶液pH为5.6。
(1)某兴趣小组尝试利用该原理酿制米酒。
①《齐民要术》中记载“浸曲三日,如鱼眼汤沸,酘米。其米绝令精细”。此中“曲”为酒曲,含有酶,在反应中起___________作用。“精细”即将米研磨为粉状,目的是___________。
②为了更好地了解米的发酵过程,小组同学每隔24小时测定米酒的酒精度和pH,连续10天,收集相关数据绘制了实验数据图。
针对米酒的pH变化趋势,甲同学分析原因是酿酒过程中产生了。乙同学认为不合理,其依据一是___________;依据二是乙醇中含官能团___________(填名称),在一定条件下会被氧化成B且酸性比碳酸强。
(2)“酒越陈越香”是因为生成酯类物质。
①反应Ⅰ的化学方程式是___________,其中n(氧化剂):n(还原剂)=___________。
②反应Ⅲ的发生装置如图所示,有关说法正确的是___________。
a.试剂X为饱和溶液。
b.实验时,先加浓硫酸,再加无水乙醇和冰醋酸。
c.一段时间后,观察到X溶液的液面上有一层无色有特殊香味的油状液体。
d.实验结束时,采用蒸发的方法将乙酸乙酯从混合物中分离出来。
(3)①D也可由戊烷裂化裂解制得。写出一氯代物只有一种的戊烷同分异构体的结构简式___________。
②F→G为加聚反应,化学方程式是___________。
(4)在反应Ⅰ→Ⅵ中,属于加成反应的是___________。
(5)研究资料表明,酿酒的过程中会产生乳酸(),请依据反应Ⅲ推测其生成的六元环酯()的结构简式___________。
【答案】(1) ①. 催化 ②. 增大接触面积,加快反应速率 ③. 饱和水溶液pH为5.6,与图中的最低pH为4.1不相符(第七天的时候乙醇的量不再增加,但是pH还在下降) ④. 羟基
(2) ①. ②. 1:2 ③. ac
(3) ①. ②.
(4)反应Ⅴ (5)
【解析】
【分析】乙醇发生催化氧化生成乙醛,乙醛氧化为乙酸,乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,则A是乙醛、B是乙酸;D的产量可以用来衡量一个国家石油化工水平,D是乙烯;氯乙烯发生加聚反应生成高分子化合物聚氯乙烯。
【小问1详解】
①此中“曲”为酒曲,含有酶,是催化剂,在反应中起催化作用。将米研磨为粉状,增大接触面积,加快反应速率。
②针对米酒的pH变化趋势,甲同学分析原因是酿酒过程中产生了。饱和水溶液pH为5.6,与图中的最低pH为4.1不相符,所以乙同学认为不合理;依据二是乙醇中含官能团羟基,在一定条件下会被氧化成乙酸,且酸性比碳酸强。
【小问2详解】
①反应Ⅰ是乙醇发生催化氧化生成乙醛,化学方程式是,乙醇是还原剂、氧气是氧化剂,n(氧化剂):n(还原剂)=1:2。
②a.用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯,所以试剂X为饱和溶液,故a正确;。
b.实验时,混合时先加乙醇,后加浓硫酸,最后加冰醋酸,故b错误;
c.乙酸乙酯难溶于水,密度比水小,有香味,所以一段时间后,观察到X溶液的液面上有一层无色有特殊香味的油状液体,故c正确;
d.乙酸乙酯难溶于水,实验结束时,采用分液的方法将乙酸乙酯从混合物中分离出来,故d错误;
选ac。
【小问3详解】
①一氯代物只有一种的戊烷,说明结构对称,结构简式为。
②F→G为氯乙烯发生加聚反应生成高分子化合物聚氯乙烯,化学方程式是。
【小问4详解】
反应Ⅰ是氧化反应、反应Ⅱ是氧化反应、反应Ⅲ是取代反应、反应Ⅳ是消去反应、反应Ⅴ加成反应,反应Ⅵ是消去反应,属于加成反应的是Ⅴ;
【小问5详解】
2分子乳酸发生酯化反应生成六元环酯(),结构简式为。
23. 化学小组同学用铜与过量浓硝酸反应制备气体,实验后发现溶液呈绿色,对其原因进行如下探究。
(1)甲同学提出猜想:浓硝酸中溶解了生成的呈黄色,黄色与蓝色叠加显绿色。
实验:向中通入稳定的气流,溶液变黄。取该溶液与蓝色溶液混合,观察到溶液显绿色,验证了猜想。
甲同学进一步探究硝酸溶液中何种粒子与作用显黄色。
实验装置
操作
编号
溶液a
现象
向溶液a中通入稳定的气流8s
实验1
___________
溶液基本无色
实验2
立即变黄
实验3
溶液基本无色
①写出铜和浓硝酸反应产生的化学方程式___________。
②实验1中溶液a是___________。
③依据上述实验推知,浓硝酸中溶液呈黄色是溶液中___________与作用的结果。
(2)资料:ⅰ.铜与浓硝酸反应过程中可生成,易分解产生无色气体
ⅱ.是一种弱酸。电离出,与发生如下反应:(绿色)
乙同学依据资料提出猜想:铜与浓硝酸反应过程中生成,使溶液呈绿色。
实验4:溶液与溶液混合,溶液呈绿色,加入浓硝酸后,溶液变蓝。
丙同学对加入浓硝酸后溶液变蓝的原因提出猜想并进行实验验证。
猜想1:加入浓硝酸后发生反应:,浓度下降,绿色消失。
猜想2:酸性条件下分解,浓度下降,绿色消失。
将实验4中蓝色溶液分成两份
加入溶液,振荡
溶液变绿色
加入,振荡
溶液仍为蓝色
①补全分解的化学方程式:□□□___________+□______________________
②用离子方程式表示加入溶液的作用___________。
③丙同学依据实验推知猜想___________(填“1”或“2”)成立。
(3)综合上述实验得出:过量浓硝酸与铜反应后溶液呈绿色的主要原因是___________。
【答案】(1) ①. ②. 溶液 ③.
(2) ①. ②. ③. 1
(3)过量浓硝酸中与作用呈黄色,硝酸铜溶液呈蓝色,黄色蓝色叠加显绿色
【解析】
【分析】甲同学进探究硝酸溶液中何种粒子与作用显黄色,设计思路为研究氢离子、硝酸根与作用后的颜色,待探究的离子浓度应相同且为单一变量, 实验3溶液无色,说明钠离子、硫酸根不与NO2作用,故实验1中a溶液为溶液,探究硝酸根与NO2作用,实验2中a溶液为溶液,探究氢离子与NO2作用。
丙同学将实验4中蓝色溶液分成两份,第一份加入NaOH溶液后溶液变为绿色,,浓度增大,与铜离子反应生成,溶液变绿色;第二份加入等体积的水,为空白对照实验,可证明猜想1成立。
【小问1详解】
①铜和浓硝酸反应产生的化学方程式:;
②实验1中溶液a是:;
③实验1溶液无色,说明硝酸根不与NO2作用;实验2变黄色,说明H+与NO2作用,故浓硝酸中溶液呈黄色是溶液中H+与作用的结果;
【小问2详解】
①分解时发生氧化还原反应,补全后的化学方程式为:;
②加入氢氧化钠溶液后,,浓度增大,与铜离子反应生成,溶液变绿色;
③根据分析,猜想1成立;
【小问3详解】
综合上述实验得出:过量浓硝酸与铜反应后溶液呈绿色的主要原因是:过量浓硝酸中与作用呈黄色,硝酸铜溶液呈蓝色,黄色蓝色叠加显绿色。
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