精品解析:辽宁省县域重点高中2024-2025学年高一下学期期末考试 化学试题
2025-08-02
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内容正文:
2024—2025学年度辽宁省县域重点高中高一下学期期末考试
化学
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
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,再选涂其他答案标号。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 N 14 O 16 Mn 55 Cu 64
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 第九届亚冬会于2025年2月在哈尔滨盛大开幕。在这场盛会中,化工材料的应用渗透到方方面面。下列有关说法错误的是
A. 速滑冰鞋上的冰刀中的碳元素属于短周期元素
B. 制冰使用的液氨是混合物
C. 冰球杆中使用的碳纳米管和石墨互为同素异形体
D. 开幕式上绚丽的焰火利用了金属元素的焰色试验
2. 下列化学用语正确的是
A. 中子数为20的氯原子:
B. 葡萄糖的结构简式:
C. 甲烷的空间填充模型:
D. 的电子式:
3. 化学反应在4种不同情况下的化学反应速率分别为①;②;③;④。下列有关化学反应速率的比较正确的是
A. ②<①<④<③ B. ①<③<②=④
C. ①>②=③>④ D. ①>②>③>④
4. 硫单质的一种分子是,其球棍模型如图所示。下列说法正确的是
A. 在氧气中燃烧生成
B. 1mol分子中有8mol共用电子对
C. 等质量的和分别与足量的铜反应,转移电子的物质的量之比为4:1
D. 分子与热的NaOH溶液反应,氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1
5. 一定温度下的恒压密闭容器中,通入和2molNO,在催化剂作用下发生反应:。下列能作为反应达到平衡状态的依据的是
A. 容器内总压强不再改变
B. 单位时间内消耗,同时生成
C. 容器内各物质的体积分数保持不变
D.
6. 硫及其化合物在生产生活中有广泛应用。下列关于硫的化合物的说法正确的是
A. 和化合物类型相同,所含的化学键类型也相同
B. 中硫元素为+7价
C. 与均能使品红溶液褪色,且褪色原理相同
D. 、气体通入溶液中均产生沉淀,且沉淀原理相同
7. A、B均为1L的恒容密闭容器,向容器A中充入和,向容器B中充入1mol和mol,在催化剂存在下发生反应:,测得的平衡转化率随温度的变化如图所示。已知温度为873K时,容器A中反应在5min时到达c点。下列说法正确的是
A. 、两点对应的平衡常数:
B. 扩大容器体积可以加快反应速率,并提高的转化率
C. 873K时,容器A中内CO的化学反应速率为
D. 容器B中充入的物质的量
8. 由粗(含少量、杂质)制备纯的流程如图所示,下列说法错误的是
A. X可用作木材防火剂
B. 步骤II中的主要反应是
C. 若在实验室中完成步骤III,一般在坩埚中进行
D. 步骤II中的稀硫酸可用代替
9. 利用反应设计原电池,下列装置示意图正确的是
A. B. C. D.
10. 汽车尾气中的氮氧化物会产生光化学烟雾、酸雨等危害。汽车尾气管的三元催化器可将汽车尾气排出的、等有害气体转变为无害的二氧化碳和氮气,各物质中化学键的键能如表:
化学键
键能
1071
466
946
803
则反应中生成时的能量变化为
A. 放出1222kJ B. 放出642kJ C. 吸收1222kJ D. 吸收642kJ
11. 已知:反应I:;
反应II:;
反应III:。
通过反应I可将有机氯化工业的副产品HCl转化为。在0.2MPa、反应物起始物质的量之比条件下,不同温度时HCl的平衡转化率如图所示。已知:向反应体系中加入,能加快反应速率。
下列说法不正确的是
A.
B. 降低温度和增大压强均能提高反应I中HCl的平衡转化率
C. 保持其他条件不变,500℃时,使用,能使HCl转化率从X点的值升至Y点的值
D. 反应I可在低温高压下自发进行
12. 酸性溶液与(草酸,一种弱酸)溶液反应过程中,含Mn粒子的浓度随时间变化如图所示。
下列说法正确的是
A. 反应的离子方程式为
B. 内的平均反应速率为
C. 实验过程中可以用盐酸酸化
D. 乙醇、乙酸也可以使酸性溶液褪色
13. 醇和卤代烃的制备有多种方法,利用烯烃的加成反应制取是常用的方法之一,下列醇或卤代烃适合由烯烃通过加成反应制得的是
A. B.
C. D.
14. 实验室可用乙醇、乙酸、浓硫酸制备乙酸乙酯,制得的乙酸乙酯常用饱和碳酸钠溶液收集。某实验小组为探究实验室制备乙酸乙酯时饱和溶液的作用(忽略混合过程中液体体积的变化),进行了如下实验。
下列说法不正确的是
A. 制备乙酸乙酯时浓硫酸的作用为催化剂、吸水剂
B. “操作a”为振荡、静置
C. ④⑤pH不同的原因:
D. 由上述实验可知,饱和溶液更有利于除去乙酸乙酯中的乙醇
15. 将12.8g铜片加入100mL一定浓度的硝酸溶液中,铜片完全溶解(反应后溶液体积仍为100mL),产生、的混合气体(标准状况),向反应后的溶液中加入NaOH溶液,溶液中的恰好完全沉淀。下列说法正确的是
A. 混合气体中、的体积之比为5:1
B. 铜片完全溶解后,溶液中剩余硝酸的浓度为
C. 铜片溶解后,溶液中溶质为
D. 若将产生的气体与足量混合通入水中充分反应,则消耗的物质的量为0.05mol
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 碱式碳酸锰常用以制备锰酸锂,以锰精矿粉(主要成分是,还含少量、、、、等)为原料制备碱式碳酸锰的工艺流程如图所示。
已知:在该实验条件下,金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下:
开始沉淀的pH
8.0
1.5
3.3
5.8
9.1
沉淀完全的pH
10.
4.1
5.2
8.8
11.1
(1)滤渣1的主要用途为_______。“氧化”步骤中铁元素参与反应的离子方程式为_______。
(2)、、的氧化性由强到弱的顺序为_______。
(3)“调pH”步骤中调节pH的范围为_______。证明已经沉淀完全可使用的试剂为_______(填化学式)。
(4)Mn的金属活动性与Zn接近,工业用锰精矿粉冶炼金属锰可采用的冶炼方法为_______。
(5)若生成的碱式碳酸锰的化学式为,反应过程中有气体产生,则“沉锰”步骤中发生反应的离子方程式为_______。
(6)可用作电池原件,利用分解可以制备在空气中加热时,其固体残留率随温度的变化如图所示,制备时应控制温度约为_______。
17. 某小组同学欲探究的催化氧化反应,按下图装置进行实验(夹持装置已略去)。
装置A、B可选药品:浓氨水、、蒸馏水、固体、NaOH固体、固体、。
(1)仪器a的名称为_______。
(2)装置B中试管内发生反应的化学方程式是_______。
(3)装置D中盛放的试剂是_______。
A. 浓硫酸 B. C. 碱石灰 D.
(4)装置E中发生反应的化学方程式是_______。
(5)甲、乙两同学分别用上述装置进行实验,一段时间后,装置G中溶液都变成蓝色。
①甲观察到装置F中有红棕色气体,生成红棕色气体的化学方程式为_______。
②乙观察到装置F中只有白烟生成,白烟的成分是_______(填化学式)。
③已知G中生成能用排水法收集的无色气体。试根据条件,用离子方程式解释装置G中溶液变成蓝色的原因:_______。
(6)虚线框中只用装置B、D也可以实现该实验的目的,则装置B中加入的药品可以是_______(不使用上述指定药品)。
18. 煤和石油的综合利用能节约能源、增加产品的价值,从而对能源充分利用。
(1)下列关于煤和石油综合利用的方法中属于物理变化的是_______。
a.煤的干馏 b.石油的裂解 c.石油的分馏 d.煤的液化
(2)汽油中一种烃的分子式为,它的一氯代物有两种。
①写出该分子的结构简式:_______。
②燃烧时的能量变化可用图_______(填“A”或“B”)表示。
(3)汽车尾气中含有、等有害气体,某新型催化剂能促使、发生反应,将、转化为无毒气体。已知:增大催化剂的比表面积可提高反应速率。为探究浓度、温度和催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,设计了如下四组实验,部分实验条件已填在下表中。
实验编号
T/℃
NO初始浓度/(mol∙L-1)
CO初始浓度/(mol∙L-1)
催化剂的比表面积/()
I
300
A
II
300
B
80
III
350
C
80
IV
300
100
①能反映浓度对化学反应速率影响规律的是实验_______(填实验编号)。
②实验I和IV中,NO的物质的量浓度随时间的变化曲线如图所示,其中表示实验Ⅳ的是曲线_______(填“甲”或“乙”)。
(4)某科研小组研究利用反应除去汽车尾气中的NO,用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体,保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示(已知:气体分压=气体总压物质的量分数)。下列有关说法正确的是_______。
A. 1100K时达到反应限度,反应放出的热量为13.6kJ
B. 1000K达到平衡后,再充入一定量的NO,平衡向右移动,但NO的平衡转化率不变
C. 在之间,化学反应速率:
D. 1050K时,反应的化学平衡常数
(5)汽车尾气中、可利用原电池原理进行处理,工作原理如图:
①通入的电极是_______(填“正”或“负”)极。
②CO发生反应的电极反应式为_______。当处理28gCO和30gNO(生成)时,消耗标准状况下的体积为_______L。
19. 以淀粉为原料可以生产聚丙烯酸乙酯和有机物C,其合成路线如图所示。
回答下列问题:
(1)有机物A的结构简式为_______,有机物B的官能团名称为_______。的反应类型为_______。
(2)淀粉生成葡萄糖的化学方程式为_______。检验淀粉水解液中淀粉的水解程度需要的试剂为_______。
(3)乳酸的结构简式为,写出乳酸生成乳酸乙酯的化学方程式:_______。
(4)写出丙烯酸乙酯生成聚丙烯酸乙酯的化学方程式:_______。
(5)写出符合下列条件的所有同分异构体的结构简式:_______。
①与乳酸互为同系物,并且相对分子质量比乳酸大14
②分子中的羟基可以氧化为醛基
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2024—2025学年度辽宁省县域重点高中高一下学期期末考试
化学
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
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,再选涂其他答案标号。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 N 14 O 16 Mn 55 Cu 64
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 第九届亚冬会于2025年2月在哈尔滨盛大开幕。在这场盛会中,化工材料的应用渗透到方方面面。下列有关说法错误的是
A. 速滑冰鞋上的冰刀中的碳元素属于短周期元素
B. 制冰使用的液氨是混合物
C. 冰球杆中使用的碳纳米管和石墨互为同素异形体
D. 开幕式上绚丽的焰火利用了金属元素的焰色试验
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳元素原子序数为6,位于第二周期,属于短周期元素,A正确;
B.液氨是纯净的NH3液体,属于纯净物,B错误;
C.碳纳米管和石墨均为碳元素形成的不同结构单质,互为同素异形体,C正确;
D.焰火的颜色源于金属元素的焰色试验(如钠、锶等),D正确;
故选B。
2. 下列化学用语正确的是
A. 中子数为20的氯原子:
B. 葡萄糖的结构简式:
C. 甲烷的空间填充模型:
D. 的电子式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯原子的质子数为17,中子数为20的氯原子为,A错误;
B.葡萄糖为五羟基醛,结构简式为,B错误;
C.甲烷是正四面体形,其空间填充模型为,C正确;
D.二氧化碳为共价化合物,C与O原子共用2个电子对,其电子式为,D错误;
故选C。
3. 化学反应在4种不同情况下的化学反应速率分别为①;②;③;④。下列有关化学反应速率的比较正确的是
A. ②<①<④<③ B. ①<③<②=④
C. ①>②=③>④ D. ①>②>③>④
【答案】A
【解析】
【分析】同一化学反应,化学反应速率之比等于化学计量数之比。
【详解】比较反应快慢转化为同一种物质表示进行比较。以CS2的反应速率为标准,
①;
②;
③;
④。
反应的快慢:②<①<④<③;
故选A。
4. 硫单质的一种分子是,其球棍模型如图所示。下列说法正确的是
A. 在氧气中燃烧生成
B. 1mol分子中有8mol共用电子对
C. 等质量的和分别与足量的铜反应,转移电子的物质的量之比为4:1
D. 分子与热的NaOH溶液反应,氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1
【答案】B
【解析】
【详解】A.硫单质在空气中和在氧气中燃烧均生成,A项错误;
B.一个分子中存在8个S-S键,故1mol分子中有8mol共用电子对,B项正确;
C.等质量的和其物质的量之比是,分别与足量的铜反应生成等质量的,一个硫原子得到,所以反应转移电子的物质的量之比为1:1,C项错误;
D.分子与热的NaOH溶液反应生成和,根据得失电子相等可知二者物质的量之比为2:1,所以氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2,D项错误;
故选B。
5. 一定温度下的恒压密闭容器中,通入和2molNO,在催化剂作用下发生反应:。下列能作为反应达到平衡状态的依据的是
A. 容器内总压强不再改变
B. 单位时间内消耗,同时生成
C. 容器内各物质的体积分数保持不变
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.恒压条件下,容器总压强始终不变,无法作为平衡判断依据,A错误;
B.消耗SO2与生成SO3均为正反应方向,未体现正逆速率相等,B错误;
C.各物质体积分数不变说明物质的量不再变化,反应达到平衡状态,C正确;
D.根据化学计量数之比等于速率之比,两者应为,D错误;
故选C。
6. 硫及其化合物在生产生活中有广泛应用。下列关于硫的化合物的说法正确的是
A. 和化合物类型相同,所含的化学键类型也相同
B. 中硫元素为+7价
C. 与均能使品红溶液褪色,且褪色原理相同
D. 、气体通入溶液中均产生沉淀,且沉淀原理相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.Na2O2是离子化合物,含有离子键和共价键(O-O单键),而Na2S是离子化合物,仅含离子键,两者化学键类型不同,A错误;
B.Na2S2O8中过二硫酸根结构含过氧键,钠为+1,6个氧为-2,2个氧为-1,硫的化合价+6,而非+7,B错误;
C.Na2O2通过强氧化性漂白,SO2通过化合作用漂白,褪色原理不同,C错误;
D.SO2和NO2均将S2-氧化为S单质沉淀,均基于氧化还原反应,原理相同,D正确;
故选D。
7. A、B均为1L的恒容密闭容器,向容器A中充入和,向容器B中充入1mol和mol,在催化剂存在下发生反应:,测得的平衡转化率随温度的变化如图所示。已知温度为873K时,容器A中反应在5min时到达c点。下列说法正确的是
A. 、两点对应的平衡常数:
B. 扩大容器体积可以加快反应速率,并提高的转化率
C. 873K时,容器A中内CO的化学反应速率为
D. 容器B中充入的物质的量
【答案】D
【解析】
【详解】A.化学平衡常数只与温度有关, 、两点对应的温度相同,平衡常数相等,即,A错误;
B.扩大容器体积,物质的量浓度减小,化学反应速率减慢,B错误;
C.由图可知,c点甲烷转化率为,由题意可建立如下“三段式”:
由“三段式”可知,内甲烷的反应速率为的化学反应速率为,C错误;
D.相同温度下容器B中甲烷的转化率更高,因此容器B中充入的物质的量大于容器A中的,D项正确;
故选D。
8. 由粗(含少量、杂质)制备纯的流程如图所示,下列说法错误的是
A. X可用作木材防火剂
B. 步骤II中的主要反应是
C. 若在实验室中完成步骤III,一般在坩埚中进行
D. 步骤II中的稀硫酸可用代替
【答案】D
【解析】
【分析】由题给流程可知,向粗二氧化硅中加入足量氢氧化钠溶液,二氧化硅、氧化铝与氢氧化钠溶液反应转化为硅酸钠、偏铝酸钠,氧化铁与氢氧化钠溶液不反应,过滤得到含有硅酸钠、偏铝酸钠的混合溶液X;向X中加入过量稀硫酸,偏铝酸钠转化为硫酸铝、硅酸钠转化为硅酸沉淀,过滤得到硅酸Y;硅酸灼烧分解制得二氧化硅。
【详解】A.硅酸钠具有阻燃性,可用作木材防火剂,故A正确;
B.由分析可知,步骤II中的主要反应为硅酸钠与稀硫酸反应生成硅酸沉淀,反应的化学方程式为Na2SiO3+H2SO4═H2SiO3↓+Na2SO4,故B正确;
C.由分析可知,步骤III为硅酸灼烧分解制得二氧化硅,所以若在实验室中完成步骤III,一般在坩埚中进行,故C正确;
D.由分析可知,溶液X为硅酸钠、偏铝酸钠的混合溶液,若用二氧化碳代替稀硫酸,偏铝酸钠溶液与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀,Y为硅酸和氢氧化铝的混合物,灼烧得到二氧化硅和氧化铝的混合物,不能制得纯净的二氧化硅,故D错误;
故选D。
9. 利用反应设计原电池,下列装置示意图正确的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据反应:,铜元素化合价升高,失去电子,铜单质作原电池负极,铁元素化合价降低,在正极材料上铁离子得到电子变为亚铁离子,正极材料是活泼性比铜弱的金属或石墨电极,溶液中电解质是含铁离子的盐溶液,比如氯化铁或硫酸铁,C符合;
故选C。
10. 汽车尾气中的氮氧化物会产生光化学烟雾、酸雨等危害。汽车尾气管的三元催化器可将汽车尾气排出的、等有害气体转变为无害的二氧化碳和氮气,各物质中化学键的键能如表:
化学键
键能
1071
466
946
803
则反应中生成时的能量变化为
A. 放出1222kJ B. 放出642kJ C. 吸收1222kJ D. 吸收642kJ
【答案】A
【解析】
【详解】 断裂旧键吸收的能量:4mol CO中的C≡O键:4×1071 = 4284 kJ,2mol NO2中的N=O键(每个NO2含2个N=O键):2×2×466 = 1864 kJ,总吸收能量:4284 + 1864 = 6148 kJ。形成新键释放的能量:1mol N2中的N≡N键:1×946 = 946 kJ,4mol CO2中的C=O键(每个CO2含2个C=O键):4×2×803 = 6424 kJ, 总释放能量:946 + 6424 = 7370 kJ。能量变化= 吸收能量 - 释放能量 = 6148 - 7370 = -1222 kJ,放出1222kJ。
故选A。
11. 已知:反应I:;
反应II:;
反应III:。
通过反应I可将有机氯化工业的副产品HCl转化为。在0.2MPa、反应物起始物质的量之比条件下,不同温度时HCl的平衡转化率如图所示。已知:向反应体系中加入,能加快反应速率。
下列说法不正确的是
A.
B. 降低温度和增大压强均能提高反应I中HCl的平衡转化率
C. 保持其他条件不变,500℃时,使用,能使HCl转化率从X点的值升至Y点的值
D. 反应I可在低温高压下自发进行
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据盖斯定律,由Ⅰ=Ⅱ+Ⅲ×2可得,A项正确;
B.反应Ⅰ为气体体积减小的放热反应,增大压强和降低温度使得平衡正向移动,HCl的平衡转化率提高,B项正确;
C.使用作催化剂,只能加快反应速率,不能改变HCl的平衡转化率,C项错误;
D.反应Ⅰ是气体分子数减少的放热反应,降温加压有利于反应自发进行,D项正确;
故选C。
12. 酸性溶液与(草酸,一种弱酸)溶液反应过程中,含Mn粒子的浓度随时间变化如图所示。
下列说法正确的是
A. 反应的离子方程式为
B. 内的平均反应速率为
C. 实验过程中可以用盐酸酸化
D. 乙醇、乙酸也可以使酸性溶液褪色
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应过程中被氧化为,内被还原为,根据电子转移守恒、原子守恒、电荷守恒可知反应的离子方程式为,A项正确;
B.根据图像可知内的浓度变化为,根据反应方程式可知的浓度变化为,所以的平均反应速率为,B项错误;
C.酸性条件具有强氧化性,可以氧化盐酸,所以不能用盐酸酸化,C项错误;
D.乙醇能被酸性高锰酸钾氧化为乙酸,使酸性溶液褪色;乙酸不能使酸性溶液褪色,D项错误;
故选A。
13. 醇和卤代烃的制备有多种方法,利用烯烃的加成反应制取是常用的方法之一,下列醇或卤代烃适合由烯烃通过加成反应制得的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.中与相连的碳原子相邻碳原子上没有氢原子,不能由烯烃通过加成反应制得,A项错误;
B.中同一个碳原子上有两个Cl原子,不能由烯烃与加成得到,B项错误;
C.该物质可以由与发生加成反应制得,C项正确;
D.不能由乙烯和直接加成得到,D项错误;
故选C。
14. 实验室可用乙醇、乙酸、浓硫酸制备乙酸乙酯,制得的乙酸乙酯常用饱和碳酸钠溶液收集。某实验小组为探究实验室制备乙酸乙酯时饱和溶液的作用(忽略混合过程中液体体积的变化),进行了如下实验。
下列说法不正确的是
A. 制备乙酸乙酯时浓硫酸的作用为催化剂、吸水剂
B. “操作a”为振荡、静置
C. ④⑤pH不同的原因:
D. 由上述实验可知,饱和溶液更有利于除去乙酸乙酯中的乙醇
【答案】D
【解析】
【分析】乙醇、乙酸、乙酸乙酯混合液分成两等份,一份加水,上层为不溶于水密度比水小的乙酸乙酯层,经振荡、静置后上层为乙酸乙酯层,下层是溶于水的乙醇、乙酸混合层,另一份加入饱和碳酸钠溶液,经振荡、静置后上层为乙酸乙酯层,下层为乙醇、乙酸钠混合层。
【详解】A.乙醇、乙酸在浓硫酸作催化剂、吸水剂加热制备乙酸乙酯时,浓硫酸的作用为催化剂、吸水剂,A项正确;
B.乙酸乙酯不溶于水,乙酸和乙醇溶于水,由图可知,实验②→④和实验③→⑤的“操作a”为振荡、静置得到1.8mL的有机层和2.4mL的有机层,B项正确;
C.实验④⑤所得溶液pH不同是因为碳酸钠溶液能与醋酸溶液反应生成醋酸钠、二氧化碳和水,反应的化学方程式为,C项正确;
D.实验④⑤所得上层液体积不同,说明饱和溶液降低了乙酸乙酯、乙醇在水中的溶解度,不利于除去乙酸乙酯中的乙醇,D项错误;
故选D。
15. 将12.8g铜片加入100mL一定浓度的硝酸溶液中,铜片完全溶解(反应后溶液体积仍为100mL),产生、的混合气体(标准状况),向反应后的溶液中加入NaOH溶液,溶液中的恰好完全沉淀。下列说法正确的是
A. 混合气体中、的体积之比为5:1
B. 铜片完全溶解后,溶液中剩余硝酸的浓度为
C. 铜片溶解后,溶液中溶质为
D. 若将产生的气体与足量混合通入水中充分反应,则消耗的物质的量为0.05mol
【答案】A
【解析】
【详解】A.12.8g铜是,生成气体一共是,根据电子守恒和气体体积计算,铜失去,设NO为x mol,NO2为y mol,列式:,解得x=0.125,y=0.025,体积比为5:1,A正确;
B.铜片完全溶解后,沉淀需 NaOH:。剩余NaOH用于中和溶液中剩余的硝酸:总NaOH消耗为0.8mol,故中和氢离子消耗NaOH为: 。剩余HNO3的物质的量 ,溶液体积为100 mL= 0.1L,剩余硝酸浓度:,B错误;
C.根据上述分析可知,铜片溶解后,溶液中溶质除Cu(NO3)2外还有剩余HNO3,C错误;
D.混合气体通入水中,被O2氧化为硝酸,结合上述计算可知,总电子转移的物质的量为,需O2的物质的量为0.4/4=0.1 mol,D错误;
故选A。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 碱式碳酸锰常用以制备锰酸锂,以锰精矿粉(主要成分是,还含少量、、、、等)为原料制备碱式碳酸锰的工艺流程如图所示。
已知:在该实验条件下,金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下:
开始沉淀的pH
8.0
1.5
3.3
5.8
9.1
沉淀完全的pH
10.
4.1
5.2
8.8
11.1
(1)滤渣1的主要用途为_______。“氧化”步骤中铁元素参与反应的离子方程式为_______。
(2)、、的氧化性由强到弱的顺序为_______。
(3)“调pH”步骤中调节pH的范围为_______。证明已经沉淀完全可使用的试剂为_______(填化学式)。
(4)Mn的金属活动性与Zn接近,工业用锰精矿粉冶炼金属锰可采用的冶炼方法为_______。
(5)若生成的碱式碳酸锰的化学式为,反应过程中有气体产生,则“沉锰”步骤中发生反应的离子方程式为_______。
(6)可用作电池原件,利用分解可以制备在空气中加热时,其固体残留率随温度的变化如图所示,制备时应控制温度约为_______。
【答案】(1) ①. 光导纤维或制作光学仪器、冶炼硅 ②.
(2)
(3) ①. ②. 或等
(4)热还原法 (5)
(6)770℃
【解析】
【分析】锰精矿酸浸,、、转化为Mn2+、Al3+、Mg2+,、溶解后被还原为Mn2+、Fe2+,故滤液中金属离子主要含:Mn2+、Al3+、Mg2+、Fe3+、Li+,滤渣1为,氧化过程中被氧化为,滤液中通入氨气调节pH,Al3+、Fe3+转化为Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,滤渣2为:Al(OH)3、Fe(OH)3,加入MnF2沉镁时Mg2+反应生成MgF2和Mn2+,滤渣3为:MgF2和MnF2,再加NH4HCO3沉锰得到碱式碳酸锰。
【小问1详解】
根据分析,滤渣1为,可用于制作光导纤维,也可以制作光学仪器、冶炼硅等。“氧化”步骤中的主要目的是将氧化为,反应的离子方程式为;
【小问2详解】
“氧化”步骤中可以将氧化,却不能将氧化,故氧化性由强到弱的顺序为;
【小问3详解】
“调pH”的目的为除掉和,故调节pH的范围为。遇显红色,所以证明已经沉淀完全的试剂可以是KSCN(或等);
【小问4详解】
金属锌一般用热还原法冶炼,Mn的金属活动性与Zn接近,可采用的冶炼方法为:热还原法;
【小问5详解】
根据电荷守恒和原子守恒,生成碱式碳酸锰的离子方程式为:;
【小问6详解】
设的物质的量为1mol,即质量为115g。A点剩余固体质量为,减少的质量为,可知失去的组成为“CO”,故剩余固体的成分为;B点剩余固体质量为,锰元素质量,则,氧原子物质的量为mol,固体中锰原子和氧原子个数之比为,剩余固体成分化学式为;C点剩余固体质量为,根据原子守恒,锰原子为1mol,锰元素质量,则,氧原子物质的量为1mol,固体中锰原子和氧原子个数之比为1:1,化学式为MnO。由于最终要得到产物,反应时应控制温度约为770℃。
17. 某小组同学欲探究的催化氧化反应,按下图装置进行实验(夹持装置已略去)。
装置A、B可选药品:浓氨水、、蒸馏水、固体、NaOH固体、固体、。
(1)仪器a的名称为_______。
(2)装置B中试管内发生反应的化学方程式是_______。
(3)装置D中盛放的试剂是_______。
A. 浓硫酸 B. C. 碱石灰 D.
(4)装置E中发生反应的化学方程式是_______。
(5)甲、乙两同学分别用上述装置进行实验,一段时间后,装置G中溶液都变成蓝色。
①甲观察到装置F中有红棕色气体,生成红棕色气体的化学方程式为_______。
②乙观察到装置F中只有白烟生成,白烟的成分是_______(填化学式)。
③已知G中生成能用排水法收集的无色气体。试根据条件,用离子方程式解释装置G中溶液变成蓝色的原因:_______。
(6)虚线框中只用装置B、D也可以实现该实验的目的,则装置B中加入的药品可以是_______(不使用上述指定药品)。
【答案】(1)分液漏斗
(2) (3)C
(4)
(5) ①. ②. ③. 、或
(6)、或
【解析】
【分析】根据装置以及提供的试剂,A中为溶液在催化下分解生成氧气,C为浓硫酸,干燥氧气;B中为固体和固体加热生成氨气,D为碱石灰,干燥氨气,E中氨气和氧气在加热、催化剂作用下生成一氧化氮和水,F中可能会生成,通入到G中,与水生成硝酸,硝酸与铜反应生成NO,最后进行尾气处理。
【小问1详解】
仪器a的名称为分液漏斗;
【小问2详解】
B中为固体和固体加热生成氨气,化学方程式是;
【小问3详解】
A.浓硫酸是液体,不能装在干燥管中,且浓硫酸是酸性干燥剂,不能干燥氨气,A错误;
B.与氨气反应,不能干燥氨气,B错误;
C.碱石灰是NaOH和CaO的混合物,可以干燥氨气,C正确;
D.是酸性干燥剂,不能干燥氨气,D错误;
答案选C;
【小问4详解】
E中氨气与氧气催化氧化生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为;
【小问5详解】
①甲观察到装置F中有红棕色气体,是因为NO与生成,化学方程式为;
②乙观察到装置F中只有白烟生成,因为F中生成NO和过量的氧气转化为二氧化氮,二氧化氮和E中生成的水蒸气反应生成硝酸,硝酸和氨气生成;
③NO和过量的氧气转化为二氧化氮,二氧化氮和水生成硝酸,硝酸和铜反应生成硝酸铜和NO,故一段时间后,G中溶液变蓝,离子方程式为、或;
【小问6详解】
只保留装置、,则装置B中的药品既能制备氨气,也能制备氧气,则可以选用和(或)。
18. 煤和石油的综合利用能节约能源、增加产品的价值,从而对能源充分利用。
(1)下列关于煤和石油综合利用的方法中属于物理变化的是_______。
a.煤的干馏 b.石油的裂解 c.石油的分馏 d.煤的液化
(2)汽油中一种烃的分子式为,它的一氯代物有两种。
①写出该分子的结构简式:_______。
②燃烧时的能量变化可用图_______(填“A”或“B”)表示。
(3)汽车尾气中含有、等有害气体,某新型催化剂能促使、发生反应,将、转化为无毒气体。已知:增大催化剂的比表面积可提高反应速率。为探究浓度、温度和催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,设计了如下四组实验,部分实验条件已填在下表中。
实验编号
T/℃
NO初始浓度/(mol∙L-1)
CO初始浓度/(mol∙L-1)
催化剂的比表面积/()
I
300
A
II
300
B
80
III
350
C
80
IV
300
100
①能反映浓度对化学反应速率影响规律的是实验_______(填实验编号)。
②实验I和IV中,NO的物质的量浓度随时间的变化曲线如图所示,其中表示实验Ⅳ的是曲线_______(填“甲”或“乙”)。
(4)某科研小组研究利用反应除去汽车尾气中的NO,用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体,保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示(已知:气体分压=气体总压物质的量分数)。下列有关说法正确的是_______。
A. 1100K时达到反应限度,反应放出的热量为13.6kJ
B. 1000K达到平衡后,再充入一定量的NO,平衡向右移动,但NO的平衡转化率不变
C. 在之间,化学反应速率:
D. 1050K时,反应的化学平衡常数
(5)汽车尾气中、可利用原电池原理进行处理,工作原理如图:
①通入的电极是_______(填“正”或“负”)极。
②CO发生反应的电极反应式为_______。当处理28gCO和30gNO(生成)时,消耗标准状况下的体积为_______L。
【答案】(1)c (2) ①. ②. A
(3) ①. I和II ②. 乙 (4)BCD
(5) ①. 正 ②. ③. 28
【解析】
【分析】①根据单一变量的原则,实验Ⅰ和Ⅱ中NO的浓度不同,故I和Ⅱ是验证浓度对化学反应速率的影响,、;实验Ⅲ与Ⅰ、Ⅱ中的温度不相同,可以是或;Ⅰ和Ⅳ是研究催化剂的比表面积对化学反应速率的影响。
②原电池处理汽车尾气中、,工作原理如下:在电极上得电子,发生还原反应,故通入的电极为正极,反应为; 另一侧电极上、失电子,发生氧化反应,为负极,反应为、。电子从负极经导线流向正极;溶液中向负极移动。
【小问1详解】
a.煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热,使其分解生成焦炭、煤焦油、焦炉气等多种物质的过程,属于复杂的物理化学变化,a错误;
b.石油裂解是化学变化,将长链烃断裂为短链烃,b错误;
c.石油分馏是利用各成分沸点不同分离,属于物理变化,c正确;
d.煤的液化是化学变化,将煤转化为液体燃料,d错误;
综上,答案是c。
【小问2详解】
①有5种同分异构体,分别是、、、、,其中的一氯代物有两种。②燃烧为放热反应,反应物总能量高于生成物,能量变化可用图A表示。
【小问3详解】
①根据单一变量的原则,实验Ⅰ和Ⅱ中NO的浓度不同,故I和Ⅱ是验证浓度对化学反应速率的影响;②由图可知,甲乙最终达到的平衡相同、但反应速率不同,故Ⅰ和Ⅳ是研究催化剂的比表面积对化学反应速率的影响,实验中催化剂的比表面积大,反应速率快,达到平衡的时间短,Ⅳ的催化剂的比表面积大,则其中表示实验Ⅳ的是曲线乙。
【小问4详解】
A.1100K达到平衡时NO的转化率是,但题中没有给出NO的物质的量,故无法计算放出的热量,A错误;
B.该反应为气体分子数不变的反应,恒压条件下,平衡常数不发生变化,再充入一定量的NO,平衡向右移动,但NO的平衡转化率不变,B正确;
C.在之间,化学反应还没有达到平衡状态,反应仍正向进行,故速率:,C正确;
D.设起始物质的量为,时转化率为,则反应1.6mol,则平衡时为,为,为,气体总物质的量为。分压:,,。,D正确;
综上,答案为BCD。
【小问5详解】
①在电极上转化为水,发生还原反应,故通入的电极是正极。
②CO在负极上碱性环境下生成,电极反应式为。NO生成,当处理28gCO和30gNO时,共失去5mol电子,所以需要,在标准状况下的体积为28L。
19. 以淀粉为原料可以生产聚丙烯酸乙酯和有机物C,其合成路线如图所示。
回答下列问题:
(1)有机物A的结构简式为_______,有机物B的官能团名称为_______。的反应类型为_______。
(2)淀粉生成葡萄糖的化学方程式为_______。检验淀粉水解液中淀粉的水解程度需要的试剂为_______。
(3)乳酸的结构简式为,写出乳酸生成乳酸乙酯的化学方程式:_______。
(4)写出丙烯酸乙酯生成聚丙烯酸乙酯的化学方程式:_______。
(5)写出符合下列条件的所有同分异构体的结构简式:_______。
①与乳酸互为同系物,并且相对分子质量比乳酸大14
②分子中的羟基可以氧化为醛基
【答案】(1) ①. ②. 羧基 ③. 酯化反应或取代反应
(2) ①. ②. 碘水、NaOH溶液、银氨溶液或新制的氢氧化铜
(3) (4)
(5)、
【解析】
【分析】结合乙醇的性质可知A为乙醛,结构简式为;B为乙酸,官能团为羧基;乙酸可与乙醇在浓硫酸的催化下发生酯化反应生成乙酸乙酯。
【小问1详解】
由分析可知:A的结构简式为: ;B的官能团为:羧基 ;B到C的反应类型为:酯化反应或取代反应。
【小问2详解】
淀粉水解生成葡萄糖的化学方程式为。淀粉在酸性条件下水解生成葡萄糖,葡萄糖需要在碱性环境下检验,需要的试剂为NaOH溶液、银氨溶液(或新制的氢氧化铜);检验淀粉需要用碘水。
故答案为: ;碘水、NaOH溶液、银氨溶液或新制的氢氧化铜。
【小问3详解】
乳酸乙酯即乳酸和乙醇发生酯化反应,故化学方程式为:。
【小问4详解】
丙烯酸乙酯生成聚丙烯酸乙酯是发生了加聚反应,故化学方程式为:。
【小问5详解】
与乳酸属于同系物,并且相对分子质量比乳酸大14的分子中有4个碳原子,分子中一定有羧基和羟基;分子中的羟基可以氧化为醛基则一定是结构,所以符合这两个条件的分子结构简式为和。
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