内容正文:
高一年级下学期期末考试
化学试卷
第I卷:选择题
一、单选题(共15题,每小题3分,共计45分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 关于化学与生活、生产,下列说法正确的是
A. 型口罩的核心材料聚丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果中的乙烯,可实现水果保鲜
C. 合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物
D. 石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨,属于烯烃
【答案】B
【解析】
【详解】A.聚丙烯不含碳碳双键,不能能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A错误;
B.乙烯是水果的催熟剂,水果成熟会释放出乙烯,用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果中的乙烯,可实现水果保鲜,B正确;
C.光导纤维为二氧化硅,为无机非金属材料,不是有机高分子化合物,C错误;
D.石墨烯是碳的单质,不含有氢元素,不属于烯烃,D错误;
故选B。
2. 化学科学需要借助化学专用语言描述,下列有关化学用语正确的是
A. 质量数为14的碳原子: B. 丙烯的键线式:
C. 的电子式为 D. 的结构示意图:
【答案】C
【解析】
【详解】A.质量数为14的碳原子可表示为: ,A错误;
B.丙烯的键线式可表示为:,B错误;
C.是乙烯,电子式为,C正确;
D.的结构示意图为:,D错误;
答案选C。
3. 某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。
下列判断正确的是
A. 由实验可知,所涉及的反应都是放热反应
B. 将实验中铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所减少
C. 实验中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器对实验结果没有影响
D. 若改用浓溶液测定中和反应反应热,则测定结果数值偏高
【答案】D
【解析】
【详解】A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于吸热反应,铝片与盐酸、NaOH与盐酸反应属于放热反应,A错误;
B.铝粉和铝片都是固体,更换为等质量的铝粉后时放出的热量不变,但铝粉与盐酸反应速率快,B错误;
C.铁是热的良导体,改为铁质搅拌器,造成热量损失增大,测的中和热数值偏小,C错误;
D.浓溶液稀释的过程会放热,若改用浓溶液测定中和反应反应热,则中和热数值偏高,D正确;
故选D。
4. 下列过程对应的离子方程式正确的是
A. 可使溴水褪色:
B. 用氢氟酸刻蚀玻璃:
C. 用三氯化铁溶液刻制覆铜电路板:
D. 通入水中:
【答案】A
【解析】
【详解】A.具有还原性,可以和Br2发生氧化还原反应生成Br-和,从而使溴水褪色,离子方程式为:,A正确;
B.玻璃的主要成分为SiO2,氢氟酸是弱酸,用氢氟酸刻蚀玻璃时,SiO2和氢氟酸反应生成SiF4气体和水,反应的方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O,B错误;
C.Fe3+可以将Cu氧化成Cu2+,三氯化铁刻蚀铜电路板时反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,C错误;
D.通入水中生成NO和HNO3,离子方程式为:,D错误;
故选A。
5. 下列实验装置或操作能达到相应实验目的的是
A.实验室制少量氨气
B.灼烧干海带
C.配制银氨溶液
D.比较镁和铝的活动顺序
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.实验室制少量氨气时,可以将图中的Y形管倾斜,使浓氨水与CaO混合反应,发生反应:,可生成少量氨气,A正确;
B.灼烧干海带时,应在坩埚中进行,蒸干液体时可以使用图中的蒸发皿,B错误;
C.配制银氨溶液时,要将稀氨水逐滴加入溶液中,先产生白色沉淀,而后继续滴加氨水至生成的沉淀恰好完全溶解,C错误;
D.金属与酸反应是通性,金属与碱反应是特殊金属能发生的反应,Al能与NaOH溶液反应,但是Mg不可以,用原电池原理比较镁和铝的活动顺序时,应该用稀盐酸或稀硫酸做电解质溶液,活泼性较强的金属作为负极,D错误;
故答案选A。
6. 下列有关热化学方程式的说法正确的是
A. 甲烷的燃烧热,则
B. 将和置于密闭的容器中充分反应生成,放热19.3kJ,则其热化学反应方程式为:
C. HCl和NaOH反应的中和热,则
D. 已知: , ,则
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据燃烧热的概念:1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物,所放出的热量为燃烧热,水的状态应该为液态,A错误;
B.0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,因反应为可逆反应,则1molN2和3molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热不是38.6kJ,则热化学反应方程式中的反应热数值错误,B错误;
C.中和热是指在稀溶液中,强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量,HCl和NaOH反应的中和热,1mol硫酸和1mol氢氧化钡反应生成2mol水和1mol硫酸钡沉淀,放出的热量不是114.6kJ,C错误;
D.由于气态水的能量高于液态水的能量,且放热越多,越小,所以反应 , ,则,D正确;
故选D。
7. 肼()是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂化学键所需的能量():为942、为500、为154,断裂所需的能量()是
A. 391 B. 416 C. 516 D. 658
【答案】A
【解析】
【详解】化学反应中旧键断裂吸收能量,新键生成释放能量,根据图中内容,可以看出断键吸收的能量为2752kJ/mol-534kJ/mol=2218kJ/mol,设断裂1molN-H键所需的能量为a,旧键断裂吸收的能量:154kJ+4akJ+500kJ=2218kJ,解得a=391kJ,故选A。
8. 工业上制备下列物质的生产流程合理的是
A. 工业制硝酸:N2NONO2HNO3
B. 生产硅:石英砂粗硅SiHCl3Si(纯)
C. 工业制硫酸:S(固)SO2(气)H2SO4(溶液)
D. 由铝土矿冶炼铝:铝土矿Al2O3AlCl3Al
【答案】B
【解析】
【详解】A.工业制硝酸:氨气发生催化氧化生成NO,NO氧化为NO2,NO2和水反应生成硝酸,故A错误;
B.工业生产硅,石英砂和焦炭在高温条件下制取粗硅,粗硅和HCl反应生成SiHCl3和H2, SiHCl3和氢气反应制取纯硅,故B正确;
C.工业制硫酸:二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫,三氧化硫和水反应制取硫酸,故C错误;
D.由铝土矿冶炼铝:铝土矿提纯氧化铝,电解熔融氧化铝冶炼金属铝,故D错误;
故选B。
9. 清华大学贺艳兵教授团队开发了一种新的化合物作为锂电池电解液添加剂,该物质能大幅提升电池在高温高压下的循环稳定性,其结构如图所示,其中W、M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,下列说法正确的是
A. 单质在空气中加热可以生成 B. 氢化物的沸点:
C. 的氧化物是生产玻璃的原料 D. 该新化合物中不满足8电子稳定结构
【答案】C
【解析】
【分析】由题干信息可知,其中W、M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,M最外层上只有1个电子,X、Z周围形成4个共价键,W形成1个共价键,Y形成2个共价键,且整个阴离子带一个单位负电荷,说明Y得到一个电子,故Y的最外层上有5个电子,据此分析可知,依次是元素,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,M为Li,Li单质在空气加热生成,不会生成,A错误;
B.由分析可知,X为C、Y为N,由于碳和氮的氢化物有多种,无法比较它们的沸点,B错误;
C.由分析可知,Z为Si,的氧化物是生产玻璃的原料,C正确;
D.由分析可知,Y为N,N原子最外层5电子,与相邻的两个原子形成两对共用电子对,整个阴离子为-1价,即外界又给原子提供了一个电子,所以满足最外层8电子的稳定结构,错误;
故答案为:C。
10. 下列示意图表示正确是
A. 甲图表示 反应的能量变化
B. 乙图表示丙烷的燃烧热
C. 丙图表示实验的环境温度为,将物质的量浓度相等、体积分别为的溶液混合,混合液的最高温度随的变化(已知)
D. 丁图中反应的热化学方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知反应物的能量大于生成物的能量,为放热放应,而 为吸热反应,故A错误;
B.燃烧热要求生成液态水,而图中显示的却是气态水,故B错误;
C.溶液的物质的量浓度相同,当二者的体积比为1:2时,二者恰好完全反应,放出的热量最多,混合液的温度最高,此时硫酸溶液的体积为,氢氧化钠溶液的体积为,故C错误;
D.由图可知的能量为,Cl-原子的能量为,的能量为,,故D正确;
故选D。
11. 连翘是明代著名药物学家李时珍的《本草纲目》中记载的一味药材,其有效成分绿原酸的结构简式如图。下列有关绿原酸说法正确的是
A. 分子式为
B. 分子中含有3种官能团
C. 该分子中最多有6个碳原子共面
D. 该物质在一定条件下可以发生取代、氧化、加成、加聚等反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据绿原酸的结构可知,分子式为,A错误;
B.绿原酸分子中含有羟基、碳碳双键、羧基、酯基4种官能团,B错误;
C.苯环、碳碳双键、酯基都为平面形结构,经过旋转单键,最多有11个碳原子可以在同一平面:,错误;
D.绿原酸分子中含有羟基、羧基、酯基可以发生取代反应,含碳碳双键可发生加成反应、氧化反应、加聚反应,D正确;
答案选D。
12. 某学习小组按如下实验流程从海带中提取碘单质。
已知:,的沸点高于,根据以上流程,判断下列说法正确的是
A. 步骤X“萃取”时,可用无水乙醇代替
B. 加入溶液后发生反应的离子方程式为:
C. 方案甲采用蒸馏法时,碘蒸气先汽化冷凝,在锥形瓶中先得到
D. 步骤Y后下层液体不可循环利用
【答案】B
【解析】
【分析】由流程可知,海带浸取液中通入氧气调节溶液pH,得到含I2的水溶液,加入四氯化碳萃取分液得到含l2的CCl4溶液,方案甲是直接蒸馏得到碘单质,方案乙是: 利用氢氧化钠溶液吸收碘的四氯化碳溶液、分液得到上层溶液中是NaI和NaIO3,步骤Y为反萃取,分液下层为四氯化碳,上层中加入H2SO4溶液发生归中反应得到I2的水溶液,操作Z为过滤,得到粗碘蒸馏提纯得到纯净碘单质,以此解答该题。
【详解】A.步骤X“萃取”时,因乙醇与水互溶,则不能用无水乙醇代替,A错误;
B.加入溶液后发生反应的离子方程式为:,得到I2的水溶液,B正确;
C.I2的沸点高于,则方案甲采用蒸馏法时,蒸气先汽化冷凝,在锥形瓶中先得到,C错误;
D.步骤Y为反萃取,分液下层为四氯化碳可在步骤X中循环使用,D错误;
故选B。
13. 下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是
A. 图1所示装置可将化学能转化为电能
B. 图2可表示晶体与晶体反应的能量变化
C. 图3所示的锌锰干电池中发生还原反应
D. 图4所示装置可验证金属活动性:M<N
【答案】C
【解析】
【详解】A.装置未形成闭合电路,所示装置不能构成原电池,不能将化学能转化电能,A错误;
B.反应物能量高于生成物能量,为放热反应,而晶体与晶体反应为吸热反应,B错误;
C.锌锰干电池中锌作负极,发生氧化反应,作正极,发生还原反应,C正确;
D.装置为原电池,正极发生还原反应,产物为H2,则金属N为正极,金属M为负极,负极金属活动性强,活动性 M>N,D错误;
答案选C。
14. 分子式为C5H10O3的有机物与NaHCO3溶液反应时,生成C5H9O3Na,而与钠反应时生成C5H8O3Na2。则符合上述条件的同分异构体(不考虑立体异构)有
A. 10种 B. 11种 C. 12种 D. 13种
【答案】C
【解析】
【详解】有机物分子式为C5H10O3,与NaHCO3溶液反应时,生成C5H9O3Na;而与金属钠反应时生成C5H8O3Na2,说明该有机物分子中含有1个-COOH、1个-OH,该有机物可以看作,C4H10中2个H原子,分别被-COOH、-OH代替,若C4H10为正丁烷:CH3CH2CH2CH3,2个H原子分别被-COOH、-OH代替,都取代同一碳原子上2个H原子,有2种,取代不同C原子的2个H原子,有6种,相应的同分异构体有8种;若C4H10为异丁烷:CH3CH(CH3)CH3,2个H原子分别被-COOH、-OH代替,都取代同一碳原子上2个H原子,有1种,取代不同C原子的2个H原子,有3种,相应的同分异构体有4种;该有机物的可能的结构有8+4=12种,答案选C。
【名师点睛】本题考查同分异构体的书写,判断有机物含有的官能团是关键,注意取代中利用定一移二进行判断.有机物分子式为C5H10O3,等量的有机物与NaHCO3溶液反应时,生成C5H9O3Na;而与金属钠反应时生成C5H8O3Na2,说明有机物分子中含有1个-COOH、1个-OH,该有机物可以看作,C4H10中2个H原子,分别被-COOH、-OH代替,结合C4H10的同分异构体判断。
15. 工业上除去电石渣浆(含)上清液中的(浓度为),并制取石膏的常用流程如图:
下列说法错误的是
A. 在过程Ⅰ中作还原剂,在过程Ⅱ中是氧化产物
B. 过程Ⅰ和过程Ⅱ的总反应的离子方程式:
C. 10L清液中的被氧化为,理论上共需要的
D. 石膏的化学式
【答案】B
【解析】
【详解】A.过程ⅠMn(OH)2与氧气反应生成,Mn元素化合价从+2价升高到+4价,因此Mn(OH)2为还原剂,过程Ⅱ中S2-被氧化生成,为氧化产物,A正确;
B.过程Ⅰ离子方程式为2Mn(OH)2+O2+4OH-=2+4H2O,过程Ⅱ离子方程式为4+2S2-+9H2O=+4Mn(OH)2↓+10OH-,总反应的离子方程式为2O2+2S2-+H2O=+2OH-,B错误;
C.10L清液中S2-的质量为4.8g即0.15mol,根据过程Ⅰ、Ⅱ总反应的离子方程式2O2+2S2-+H2O=+2OH-,消耗0.15molS2-的同时消耗0.15molO2,与O2反应生成,S化合价从+2价升高为+6价,共失去0.075×2×4=0.6mol电子,1molO2转化为得到4mol电子,则此过程消耗0.15molO2,因此理论上共需要0.3molO2,C正确;
D.石膏为二水硫酸钙,化学式为CaSO4·2H2O,D正确;
故答案选B。
第II卷(非选择题55分)
16. 根据所学知识,回答下列问题:
(1)已知:
2H2S+SO2(g)=3S(s)+2H2O(1) =akJ/mol
H2S(g)=H2(g)+S(s) =bkJ/mol
H2O(1)=H2O(g) =ckJ/mol
SO2(g)和H2(g)成生成S(s)和H2O(g)的热化学方程式___________。
(2)CO和N2O是汽车尾气中污染气的成分,可进行以下研究。
一定条件下,通过转化反应:CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g) <0,治理CO和N2O产生的污染。向体积相同的三个恒容密闭容器中均充入amolCO(g)和amolN2O(g)进行下列实验:
实验序号
反应温度
催化剂
Ⅰ
恒温T1℃
无
Ⅱ
恒温T1℃
有
Ⅲ
初始温度T1℃,绝热容器
无
注:绝热容器的反应体系和外界环境无热交换
某时刻向实验Ⅱ容器充入一定量Ar(g),使容器内压强增大。则反应速率______(填“变大”变小”或“不变”)。反应一段时间后,发现实验Ⅲ比Ⅰ反应速率增大,其原因是_________。
(3)转化反应CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g),在Fe+的催化作用下反应历程可分为:第一步:Fe++N2O(g)=FeO++N2(g);第二步:____________(将化学方程式补充完整)。
(4)按照符合“绿色化学”要求(原子利用率100%),有些原料可采用光催化反应技术直接合成乙酸,下列原料组合符合要求的是_______(填标号)
A. CO2+H2 B. CO+H2 C. H2O+CH4 D. CO2+CH4
(5)下列描述的化学反应状态,不一定是平衡状态的是________。
A. H2(g)+Br2(g)=2HBr(g),绝热、恒容下,反应体系中气体的压强保持不变
B. 2NO2(g)N2O4(g),恒温、恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变
C. CaCO3(s)CO2(g)+CaO(s),恒温、恒容下,体系中气体的密度保持不变
D. NH4Cl(s)NH3(g)+HCl(g),恒温、恒容下,反应体系中气体的平均摩尔质量保持不变
(6)为减少汽车尾气的污染,逐步向着新能源汽车发展。肼/空气燃料电池是一种碱性电池,无污染,能量高,有广泛的应用前景,其工作原理如图所示:
回答下列问题:
①该燃料电池中正极是______,(填“a”或“b”电极)负极发生的反应式为____________。
②当电池放电转移10mol电子时,至少消耗燃料肼_______g。
【答案】(1)SO2(g)+2H2(g)=S(s)+2H2O(g) =(a-2b+2c)kJ/mol
(2) ①. 不变 ②. 反应体系是绝热系统,该反应放热,会使体系升温,从而加快反应速率
(3)FeO++CO=Fe++CO2 (4)BD (5)D
(6) ①. b ②. N2H4+4OH- -4e-=N2+4H2O ③. 80
【解析】
【小问1详解】
SO2(g)和H2(g)成生成S(s)和H2O(g)的化学方程式:SO2+2H2=S+2H2O,根据盖斯定律,该反应的反应热=-+=(a-2b+2c)kJ/mol,故热化学方程式为:SO2(g)+2H2(g)=S(s)+2H2O(g) =(a-2b+2c)kJ/mol;
【小问2详解】
实验I和II可以探究催化剂对反应速率的影响,实验I和III可以研究该反应是吸热还是放热反应。某时刻向实验Ⅱ容器充入一定量Ar(g),容器内压强增大,但各物质浓度不变,反应速率不变;反应III为绝热容器,反应一段时间后,发现实验Ⅲ比Ⅰ反应速率增大,该反应为放热反应,原因为:反应体系是绝热系统,该反应放热,会使体系升温,从而加快反应速率;
【小问3详解】
第二步反应=总反应-第一步反应,故第二步反应为:FeO++CO=Fe++CO2;
【小问4详解】
乙酸的结构简式为CH3COOH,实验式为CH2O。
A. 由原子个数守恒可知,CO2+H2不能发生原子利用率100%的反应得到乙酸,A错误;
B. 由原子个数守恒可知,CO+H2能发生原子利用率100%的反应得到乙酸,B错误;
C. 由原子个数守恒可知,H2O+CH4不能发生原子利用率100%的反应得到乙酸,C错误;
D. 由原子个数守恒可知,CO2+CH4能发生原子利用率100%的反应得到乙酸,D正确;
故选BD;
【小问5详解】
A.该反应前后气体分子数不变,绝热、恒容下,反应体系中气体的压强保持不变,说明温度也保持不变,该反应达到化学平衡状态,A不符合题意;
B.该反应中NO2为红棕色,N2O4无色,故恒温、恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变,该反应达到化学平衡状态,B不符合题意;
C.该反应中反应物为固体,产物中气体只有CO2,恒温、恒容下,随着反应的进行,密度一直保持增大,体系中气体的密度保持不变一定达到化学平衡状态,C不符合题意;
D. 该反应中反应物为固体,产物全部为气体且系数比恒定,故气体的平均摩尔质量一直保持不变,题中条件不一丁达到化学平衡状态,D符合题意;
故选D;
【小问6详解】
该燃料电池中肼在负极参与反应,故a电极为负极,氧气在正极参与反应,b电极为正极。
①该燃料电池中正极是b,负极发生的反应式为:N2H4+4OH- -4e-=N2+4H2O;
②当电池放电转移10mol电子时,根据负极的电极式,至少消耗燃料肼2.5mol,质量为:。
17. 工业上常用亚硝酸钠作媒染剂、漂白剂、钢材缓蚀剂、金属热处理剂。某兴趣小组用下列装置制备并探究NO、的某一化学性质中加热装置已略去。请回答下列问题:
已知:①2NO+Na2O2=2NaNO2
②NO能被酸性KMnO4氧化成NO3-,MnO4-被还原为Mn2+
(1)装置A三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为____________。
(2)用上图中的装置制备,其连接顺序为:___________________按气流方向,用小写字母表示,此时活塞、如何操作____________。
(3)装置发生反应离子方程式是________________。
(4)通过查阅资料,或NO可能与溶液中发生反应。某同学选择上述装置并按顺序连接,E中装入溶液,进行如下实验探究。
步骤
操作及现象
①
关闭K2,打开K1,打开弹簧夹通一段时间的氮气,夹紧弹簧夹,开始A中反应,一段时间后,观察到E中溶液逐渐变为深棕色。
②
停止A中反应,打开弹簧夹和K2、关闭K1,持续通入N2一段时间
③
更换新的E装置,再通一段时间N2后关闭弹簧夹,使A中反应继续,观察到的现象与步骤①中相同
步骤②操作的目的是___________;步骤③C瓶中发生的化学方程式为_________________;通过实验可以得出:___________填“、NO中的一种或两种”和溶液中发生反应使溶液呈深棕色。
【答案】 ①. 浓 ②. d ③. e ④. b ⑤. c ⑥. f ⑦. g ⑧. 关闭,打开 ⑨. ⑩. 排尽装置中残留的 ⑪. ⑫. NO
【解析】
【分析】制备NaNO2,A装置中铜与浓硝酸反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+4NO2↑+2H2O,制备NO2,NO2与水反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,可以在C装置中进行;根据图示,2NO+Na2O2=2NaNO2在D装置中进行,尾气中的NO不能直接排放到空气中,需要用酸性高锰酸钾吸收:3MnO4-+4H++5NO=3Mn2++5NO3-+2H2O,据此分析解答。
【详解】(1)装置A三颈烧瓶中铜与浓硝酸发生反应生成二氧化氮,化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,故答案为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
(2)根据上述分析,A装置制备NO2,生成的NO2在C中水反应制备NO,经过装置B干燥后在装置D中反应生成亚硝酸钠,最后用E除去尾气,因此装置的连接顺序为:a→d→e→b→c→f→g→h;此时应关闭K1,打开K2,让二氧化氮通过C装置中的水转化成一氧化氮,故答案为:d;e;b;c;f;g(b与c、f与g可以交换);关闭K1,打开K2;
(3)E装置为酸性高锰酸钾与NO的反应,NO能被酸性KMnO4氧化成NO3-,MnO4-被还原为Mn2+,离子方程式为:3MnO4-+4H++5NO=3Mn2++5NO3-+2H2O,故答案为:3MnO4-+4H++5NO=3Mn2++5NO3-+2H2O;
(4)①关闭K2,打开K1,打开弹簧夹通一段时间的氮气,夹紧弹簧夹,开始A中反应,一段时间后,观察到E中溶液逐渐变为深棕色,说明NO2或NO与溶液中Fe2+发生反应;②停止A中反应,打开弹簧夹和K2、关闭K1,持续通入N2一段时间,将装置中残留的二氧化氮排尽,并在C中与水反应,3NO2+H2O=2HNO3+NO;③更换新的E装置,再通一段时间N2后关闭弹簧夹,使A中反应继续,观察到的现象与步骤①中相同,经过步骤②,进入E装置的气体为NO,E中溶液变为深棕色,说明是NO与和溶液中Fe2+发生反应使溶液呈深棕色,故答案为:排尽装置中残留的NO2;3NO2+H2O=2HNO3+NO;NO。
【点睛】本题的易错点为(4),要注意步骤③中进入装置E的气体只有NO。
18. 钛被称为“二十一世纪的金属”,绿矾是重要的化工原料,用钛铁矿[主要成分是钛酸亚铁(),含少量、MgO、等杂质]作原料生产金属钛和绿矾()等产品的一种工艺流程如下:
(1)请写出加快“酸浸”速率的一个措施:___________。
(2)矿渣主要成分是___________;试剂A为___________(填化学式)。
(3)“操作Ⅱ”为___________、___________、过滤、洗涤、干燥。
(4)对所得到的绿矾晶体常用75%的乙醇溶液洗涤,用乙醇溶液洗涤绿矾的优点为___________。
(5)沸腾氯化中,氯气与矿料逆流而行,目的是___________,充分反应后,混合气体中CO与的分压之比为1∶2,该温度下,与C、反应的总化学方程式为___________。
(6)俄罗斯科学家于20世纪60年代提出了用金属氢化物还原法生产钛粉这一技术构想,并进行了试验研究。俄罗斯图拉化工冶金厂以为原料,采用在1100℃-1200℃条件下氢化钙还原生产钛粉的方法并产生一种气体,请写出相关反应方程式___________。
【答案】(1)粉碎钛铁矿石、升高温度、搅拌、适当增大硫酸的浓度等
(2) ①. ②. Fe
(3) ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶(或降温结晶)
(4)减少绿矾溶解损耗(或降低绿矾的溶解度)、快速得到干燥的固体
(5) ①. 使得气固相反应物充分接触(或增大反应物的接触面积),加快反应速率,使反应充分进行 ②.
(6)
【解析】
【分析】钛铁矿加入硫酸酸溶,SiO2不反应,钙转化为CaSO4沉淀,故矿渣为SiO2、CaSO4;铁、钛、镁转化为硫酸盐,加入试剂A——铁,将Fe3+转化为Fe2+,得到副产品FeSO4•7H2O,加入试剂B,通过调节pH使得钛转化为沉淀,再煅烧固体得到TiO2,经“沸腾氯化”得到四氯化钛,最终转化为Ti单质。
【小问1详解】
根据影响反应速率的因素,加快“酸浸”速率的一个措施有:粉碎钛铁矿石、升高温度、搅拌、适当增大硫酸的浓度等;
【小问2详解】
由分析可知,矿渣的主要成分是;试剂A为铁,化学式为Fe;
【小问3详解】
由溶液得到,“操作Ⅱ”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
【小问4详解】
防止结晶水失去,适合用降温结晶获得绿矾,然后再过滤,用乙醇洗涤可避免损耗、快速干燥。
【小问5详解】
“沸腾氯化”中,氯气与矿料逆流而行,目的是使得气固相反应物充分接触,加快反应速率,使反应充分进行;该温度下与C、反应生成和CO、,生成CO、分压之比为1∶2,则CO与物质的量之比为1∶2,化学方程式为;
【小问6详解】
钛被还原成单质,则H由-1价升高到0价生成氢气,方程式为:;
19. 有机玻璃透光性好、质轻,可制飞机用玻璃。实验室由链烃A制备有机玻璃的一种合成路线如下:
已知:核磁共振氢谱表明D只有一种化学环境的氢。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___________,由A生成B的反应类型是___________反应。
(2)D的结构简式为___________,其分子中最多有___________个原子共平面。
(3)E生成F的化学方程式为___________。
(4)有机玻璃在足量的溶液中加热的化学方程式为___________。
(5)与E具有相同官能团的E的同分异构体有___________种,其中含五种等效氢原子,且无甲基的结构简式为___________。
【答案】(1) ①. 丙烯 ②. 加成反应
(2) ①. ②. 6
(3)+CH3OH+2H2O
(4)+nNaOH+nCH3OH
(5) ①. 4 ②. HOCH2CH2CH2COOH
【解析】
【分析】核磁共振氢谱表明D只有一种化学环境的氢,C催化氧化得到D,根据E的结构可知D的结构简式为,故C为,B发生取代反应得到C,B为,A发生加成反应得到B,A为CH2=CH-CH3,D到E发生加成反应,再水解得到E,E先发生消去反应,再与甲醇发生酯化反应得到F,F的结构简式为,F发生加聚反应得到有机玻璃。
【小问1详解】
由分析可知,A为CH2=CH-CH3,名称为丙烯;A发生加成反应得到B,则由A生成B的反应类型是加成反应,故答案为:丙烯;加成反应;
【小问2详解】
D的结构简式为:,碳氧双键为平面构型,与碳氧双键中的碳原子直接相连的碳原子与其共平面,碳碳单键可以旋转,甲基中最多有1个H原子可以旋转到平面上,故分子中最多有6个原子共平面,故答案为:6;
【小问3详解】
E先发生消去反应,再与甲醇发生酯化反应得到F,F的结构简式为:,则E到F的化学方程式为:+CH3OH+2H2O,故答案为:+CH3OH+2H2O;
【小问4详解】
有机玻璃在足量的NaOH溶液中加热发生酯基的水解,化学方程式为:+nNaOH+nCH3OH,故答案为:+nNaOH+nCH3OH;
【小问5详解】
E为 ,与E具有相同官能团,即含有羟基和羧基,满足条件的同分异构体为:CH3CH2CH(OH)COOH、HOCH2CH2CH2COOH、HOCH2CH(COOH)CH3、CH3 CH(OH)CH2COOH,共4种;其中含五种等效氢原子,且无甲基的结构简式为:HOCH2CH2CH2COOH,故答案为:4;HOCH2CH2CH2COOH。
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高一年级下学期期末考试
化学试卷
第I卷:选择题
一、单选题(共15题,每小题3分,共计45分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 关于化学与生活、生产,下列说法正确的是
A. 型口罩的核心材料聚丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果中的乙烯,可实现水果保鲜
C. 合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物
D. 石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨,属于烯烃
2. 化学科学需要借助化学专用语言描述,下列有关化学用语正确的是
A. 质量数为14的碳原子: B. 丙烯的键线式:
C. 的电子式为 D. 的结构示意图:
3. 某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。
下列判断正确的是
A. 由实验可知,所涉及的反应都是放热反应
B. 将实验中铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所减少
C. 实验中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器对实验结果没有影响
D. 若改用浓溶液测定中和反应反应热,则测定结果数值偏高
4. 下列过程对应的离子方程式正确的是
A. 可使溴水褪色:
B. 用氢氟酸刻蚀玻璃:
C. 用三氯化铁溶液刻制覆铜电路板:
D. 通入水中:
5. 下列实验装置或操作能达到相应实验目的的是
A.实验室制少量氨气
B.灼烧干海带
C.配制银氨溶液
D.比较镁和铝的活动顺序
A. A B. B C. C D. D
6. 下列有关热化学方程式的说法正确的是
A. 甲烷的燃烧热,则
B. 将和置于密闭的容器中充分反应生成,放热19.3kJ,则其热化学反应方程式为:
C. HCl和NaOH反应的中和热,则
D. 已知: , ,则
7. 肼()是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂化学键所需的能量():为942、为500、为154,断裂所需的能量()是
A. 391 B. 416 C. 516 D. 658
8. 工业上制备下列物质的生产流程合理的是
A. 工业制硝酸:N2NONO2HNO3
B. 生产硅:石英砂粗硅SiHCl3Si(纯)
C. 工业制硫酸:S(固)SO2(气)H2SO4(溶液)
D. 由铝土矿冶炼铝:铝土矿Al2O3AlCl3Al
9. 清华大学贺艳兵教授团队开发了一种新的化合物作为锂电池电解液添加剂,该物质能大幅提升电池在高温高压下的循环稳定性,其结构如图所示,其中W、M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,下列说法正确的是
A. 单质在空气中加热可以生成 B. 氢化物的沸点:
C. 的氧化物是生产玻璃的原料 D. 该新化合物中不满足8电子稳定结构
10. 下列示意图表示正确的是
A. 甲图表示 反应的能量变化
B. 乙图表示丙烷的燃烧热
C. 丙图表示实验的环境温度为,将物质的量浓度相等、体积分别为的溶液混合,混合液的最高温度随的变化(已知)
D. 丁图中反应的热化学方程式为
11. 连翘是明代著名药物学家李时珍的《本草纲目》中记载的一味药材,其有效成分绿原酸的结构简式如图。下列有关绿原酸说法正确的是
A. 分子式为
B. 分子中含有3种官能团
C. 该分子中最多有6个碳原子共面
D. 该物质在一定条件下可以发生取代、氧化、加成、加聚等反应
12. 某学习小组按如下实验流程从海带中提取碘单质
已知:,的沸点高于,根据以上流程,判断下列说法正确的是
A. 步骤X“萃取”时,可用无水乙醇代替
B. 加入溶液后发生反应的离子方程式为:
C. 方案甲采用蒸馏法时,碘蒸气先汽化冷凝,在锥形瓶中先得到
D. 步骤Y后下层液体不可循环利用
13. 下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是
A. 图1所示装置可将化学能转化电能
B. 图2可表示晶体与晶体反应的能量变化
C. 图3所示的锌锰干电池中发生还原反应
D. 图4所示装置可验证金属活动性:M<N
14. 分子式为C5H10O3的有机物与NaHCO3溶液反应时,生成C5H9O3Na,而与钠反应时生成C5H8O3Na2。则符合上述条件的同分异构体(不考虑立体异构)有
A. 10种 B. 11种 C. 12种 D. 13种
15. 工业上除去电石渣浆(含)上清液中的(浓度为),并制取石膏的常用流程如图:
下列说法错误的是
A. 在过程Ⅰ中作还原剂,在过程Ⅱ中是氧化产物
B. 过程Ⅰ和过程Ⅱ的总反应的离子方程式:
C. 10L清液中的被氧化为,理论上共需要的
D. 石膏的化学式
第II卷(非选择题55分)
16. 根据所学知识,回答下列问题:
(1)已知:
2H2S+SO2(g)=3S(s)+2H2O(1) =akJ/mol
H2S(g)=H2(g)+S(s) =bkJ/mol
H2O(1)=H2O(g) =ckJ/mol
SO2(g)和H2(g)成生成S(s)和H2O(g)的热化学方程式___________。
(2)CO和N2O是汽车尾气中污染气的成分,可进行以下研究。
一定条件下,通过转化反应:CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g) <0,治理CO和N2O产生的污染。向体积相同的三个恒容密闭容器中均充入amolCO(g)和amolN2O(g)进行下列实验:
实验序号
反应温度
催化剂
Ⅰ
恒温T1℃
无
Ⅱ
恒温T1℃
有
Ⅲ
初始温度T1℃,绝热容器
无
注:绝热容器的反应体系和外界环境无热交换
某时刻向实验Ⅱ容器充入一定量Ar(g),使容器内压强增大。则反应速率______(填“变大”变小”或“不变”)。反应一段时间后,发现实验Ⅲ比Ⅰ反应速率增大,其原因是_________。
(3)转化反应CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g),在Fe+的催化作用下反应历程可分为:第一步:Fe++N2O(g)=FeO++N2(g);第二步:____________(将化学方程式补充完整)。
(4)按照符合“绿色化学”要求(原子利用率100%),有些原料可采用光催化反应技术直接合成乙酸,下列原料组合符合要求的是_______(填标号)
A. CO2+H2 B. CO+H2 C. H2O+CH4 D. CO2+CH4
(5)下列描述的化学反应状态,不一定是平衡状态的是________。
A. H2(g)+Br2(g)=2HBr(g),绝热、恒容下,反应体系中气体的压强保持不变
B. 2NO2(g)N2O4(g),恒温、恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变
C. CaCO3(s)CO2(g)+CaO(s),恒温、恒容下,体系中气体密度保持不变
D. NH4Cl(s)NH3(g)+HCl(g),恒温、恒容下,反应体系中气体的平均摩尔质量保持不变
(6)为减少汽车尾气的污染,逐步向着新能源汽车发展。肼/空气燃料电池是一种碱性电池,无污染,能量高,有广泛的应用前景,其工作原理如图所示:
回答下列问题:
①该燃料电池中正极是______,(填“a”或“b”电极)负极发生的反应式为____________。
②当电池放电转移10mol电子时,至少消耗燃料肼_______g。
17. 工业上常用亚硝酸钠作媒染剂、漂白剂、钢材缓蚀剂、金属热处理剂。某兴趣小组用下列装置制备并探究NO、的某一化学性质中加热装置已略去。请回答下列问题:
已知:①2NO+Na2O2=2NaNO2
②NO能被酸性KMnO4氧化成NO3-,MnO4-被还原为Mn2+
(1)装置A三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为____________。
(2)用上图中的装置制备,其连接顺序为:___________________按气流方向,用小写字母表示,此时活塞、如何操作____________。
(3)装置发生反应的离子方程式是________________。
(4)通过查阅资料,或NO可能与溶液中发生反应。某同学选择上述装置并按顺序连接,E中装入溶液,进行如下实验探究。
步骤
操作及现象
①
关闭K2,打开K1,打开弹簧夹通一段时间的氮气,夹紧弹簧夹,开始A中反应,一段时间后,观察到E中溶液逐渐变为深棕色。
②
停止A中反应,打开弹簧夹和K2、关闭K1,持续通入N2一段时间
③
更换新的E装置,再通一段时间N2后关闭弹簧夹,使A中反应继续,观察到的现象与步骤①中相同
步骤②操作的目的是___________;步骤③C瓶中发生的化学方程式为_________________;通过实验可以得出:___________填“、NO中的一种或两种”和溶液中发生反应使溶液呈深棕色。
18. 钛被称为“二十一世纪的金属”,绿矾是重要的化工原料,用钛铁矿[主要成分是钛酸亚铁(),含少量、MgO、等杂质]作原料生产金属钛和绿矾()等产品的一种工艺流程如下:
(1)请写出加快“酸浸”速率的一个措施:___________。
(2)矿渣的主要成分是___________;试剂A为___________(填化学式)。
(3)“操作Ⅱ”为___________、___________、过滤、洗涤、干燥。
(4)对所得到的绿矾晶体常用75%的乙醇溶液洗涤,用乙醇溶液洗涤绿矾的优点为___________。
(5)沸腾氯化中,氯气与矿料逆流而行,目的是___________,充分反应后,混合气体中CO与的分压之比为1∶2,该温度下,与C、反应的总化学方程式为___________。
(6)俄罗斯科学家于20世纪60年代提出了用金属氢化物还原法生产钛粉这一技术构想,并进行了试验研究。俄罗斯图拉化工冶金厂以为原料,采用在1100℃-1200℃条件下氢化钙还原生产钛粉的方法并产生一种气体,请写出相关反应方程式___________。
19. 有机玻璃透光性好、质轻,可制飞机用玻璃。实验室由链烃A制备有机玻璃的一种合成路线如下:
已知:核磁共振氢谱表明D只有一种化学环境的氢。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___________,由A生成B的反应类型是___________反应。
(2)D的结构简式为___________,其分子中最多有___________个原子共平面。
(3)E生成F的化学方程式为___________。
(4)有机玻璃在足量溶液中加热的化学方程式为___________。
(5)与E具有相同官能团的E的同分异构体有___________种,其中含五种等效氢原子,且无甲基的结构简式为___________。
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