内容正文:
黑龙江省大庆实验中学2024-2025学年高一下学期7月期末
化学试卷
说明:1.请将答案填涂在答题卡的指定区域内。
2.满分100分,考试时间90分钟。
可能用到的相对原子质量
一、选择题(本大题共20小题,1-15题每题2分,16-20题每题3分,共计45分)
1. 化学无处不在。下列说法错误的是
A. “中国天眼”FAST用到的碳化硅是一种新型陶瓷材料
B. 三聚氰胺可用作食品添加剂
C. 水果罐头中常加入抗坏血酸(维生素C)作抗氧化剂
D. 汽车智能驾驶离不开强大汽车芯片,单晶硅是该芯片的核心成分
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 水分子的电子式:
B. 聚丙烯的结构简式:
C. 丙烷分子的空间填充模型:
D. 硅氧四面体的结构示意图:
3. 下列物质的生产流程错误的是
A.
B. 石英砂粗硅(纯)
C. 饱和
D.
4. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1mol甲基(-)含有的电子数为10NA
B. 标况下1.12L己烷所含分子数为0.05NA
C. NaCl和的混合物中含,则混合物中质子数为28NA
D. 标准状况下,与充分反应合成,转移的电子数为0.3NA
5. 下列关于污染物处理的离子方程式正确的是
A. 用醋酸溶液吸收
B. 用NaOH溶液吸收
C. 用硫化钠溶液吸收足量的
D. 用足量的吸收
6. 2015年,我国科学家屠呦呦因发现青蒿素而获得诺贝尔奖。已知二羟甲戊酸是生物合成青蒿素的原料之一。下列关于二羟甲戊酸的说法正确的是
A. 与乙醇发生酯化反应生成的酯的分子式为
B. 能发生加成反应,不能发生取代反应
C. 在铜的催化下与氧气反应的产物可以发生分子内酯化形成六元环
D 1mol该有机物与足量Na反应产生
7. 某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性。下列说法错误的是
A. G、H均能与NaOH溶液反应
B. J、K均为酸性氧化物
C. M和N在一定条件下不可以相互转化
D. 工业上用的浓硫酸吸收K生成L
8. 下列有关实验的设计和装置的选择都正确的是(部分夹持装置已略去)
A.测定中和反应的反应热
B.除去乙烯中的
C.灼烧海带制海带灰
D.可验证金属活动性:M>N
A. A B. B C. C D. D
9. 下列说法正确的个数是
①糕点包装内放置除氧剂以延长食品保质期,体现了浓度对反应速率的影响
②高级脂肪酸乙酯是生物柴油中的一种成分,属于油脂
③煤的干馏和石油的裂化都是化学变化
④反应原子利用率
⑤分子式为的有机物的一氯代物的同分异构体有4种(不考虑立体异构)
⑥聚乙烯塑料的老化是因为发生了加成反应
⑦药店处方药包装须标识“OTC“,并且应在医生、药师指导下合理用药
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
10. 化学与生活息息相关,下列物质的用途与解释错误的是
用途
解释
A
可用作面食的膨松剂
的水溶液呈碱性
B
家用水壶中的水垢可用白醋浸泡除去
白醋中的乙酸具有酸性
C
家用消毒柜用紫外线照射的方式对餐具进行消毒灭菌
蛋白质在紫外线照射下发生变性
D
可用作自来水的消毒剂
与水反应生成有强氧化性
A. A B. B C. C D. D
11. 某小组设计实验探究铜和浓硫酸反应产物的装置如图所示:
记录实验现象如表所示:
试管
①
②
③
实验现象
铜完全溶解后,溶液仍为无色,有白雾、灰白掺杂的黑色固体产生
有大量白色沉淀产生
有少量白色沉淀产生
已知:浓硫酸的沸点约为;实验中可能有生成,都是难溶于水、难溶于稀硫酸的黑色固体。
下列关于实验操作或实验结论的叙述正确的是
A. 为防止实验时压强过大,可将玻璃管拉出液面以上
B. 为了检验试管①中的固体成分,实验结束后,取下试管①并向其中加入适量的水
C. 试管②产生大量白色沉淀可能是因为硫酸酸雾进入试管②中生成硫酸钡沉淀
D. 试管③中白色沉淀的主要成分是
12. 阿司匹林是一种重要的合成药物,化学名称为乙酰水杨酸,具有解热镇痛作用。其合成方法如图,下列说法正确的是
A. 该反应属于取代反应
B. 乙酸酐中所有原子可能共平面
C. 乙酰水杨酸中含有羧基、醚键、羰基三种官能团
D. 1mol乙酰水杨酸最多消耗1molNaOH
13. 利用和酸性溶液反应探究外界条件对反应速率的影响,设计方案如下:
序号
温度T/K
参加反应的物质
溶液颜色褪至无色时所需时间
溶液(含硫酸)
溶液
①
293
4.0
0.02
6.0
0.1
0
6
②
293
4.0
0.02
4.0
01
8
③
4.0
0.02
6.0
0.1
0
5
下列说法错误的是
A. 实验①和②探究浓度对反应速率的影响,则
B. 实验①和③探究温度对反应速率的影响,则
C. 反应的离子方程式为
D. 实验③的平均反应速率
14. 以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料和为原料,通过不同过程a、b实现铅的再生利用。过程b涉及如下两个反应:
①
②
各过程的能量变化如图。
下列说法错误的是
A. 过程a的反应为:
B. 与过程a相比,过程b增大了活化分子百分数
C. 过程b中,①为控速步骤
D. 过程b中起催化作用,加快反应速率
15. 根据实验操作及现象,下列结论中正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中,前者产生无色气体,后者无明显现象
稀硝酸的氧化性比浓硝酸强
B
向酸性溶液通入乙醇蒸气,溶液由橙色变为绿色(的颜色)
乙醇有还原性
C
将二氧化硫气体通入溴水中,溴水褪色
该现象体现了二氧化硫的漂白性
D
甲烷与氯气光照反应后的混合气能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
一氯甲烷有酸性
A. A B. B C. C D. D
16. 已知:。向2L恒容密闭容器中充入0.4molNO和0.6发生上述反应,测得NO的体积分数与温度和时间的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应正反应活化能<逆反应活化能
B. b点的反应速率为
C. 化学反应速率:c点的点的
D. 混合气体的颜色不变可以判断该反应达到平衡状态
17. 银锌纽扣电池是一种常见的化学电源,以Zn和为电极,氢氧化钾溶液为电解质溶液,其电池反应为:,装置示意图如下。
下列说法正确的是
A. 放电过程中,负极质量会减小
B. 电池工作时,电子从Zn经氢氧化钾溶液流向
C. 电极电极反应式:
D. 放电前后电解质溶液的pH保持不变
18. 根据海水综合利用的工业流程图,判断下列说法正确的是
A. 过程①的除杂试剂先后顺序是稀盐酸
B. 工业上选用饱和溶液做的沉淀剂
C. 过程⑤反应后溶液呈强酸性,生产中需解决其对设备的腐蚀问题
D. 在过程④、⑥反应中每氧化需消耗
19. 工业上常以铝土矿(主要成分为,含少量)为原料冶炼金属铝,其工艺流程如图:
下列说法正确的是
A. “溶解”时发生反应的离子方程式为
B. “酸化”时可以用代替
C. “过滤2“中所得滤液的主要成分为
D. “熔融电解“时加入试剂X为冰晶石,用作催化剂
20. 两种制备硫酸的途径如下图(反应条件略)。下列说法错误的是
A. 途径①与途径②相比,途径①的原子利用率更高
B. 和的键能之和小于的键能
C. 若,则的能量大于和的总能量
D. 已知则
二、填空题(本大题共4小题,共55分)
21. ()是重要的化工原料,某硫酸厂用硫铁矿焙烧后的烧渣(主要成分为、制备绿矾,设计了如图流程:
已知:金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH
离子
开始沉淀
完全沉淀
3.3
5.0
2.7
3.7
7.6
9.7
回答下列问题:
(1)滤渣1的化学式为_______。
(2)提高酸浸速率的措施为_______(任写一条)。
(3)“还原”时主要反应的离子方程式为_______。
(4)加NaOH溶液调pH的范围是_______。
(5)鉴别滤液1中金属阳离子的实验方案如下,按要求填空:
操作
现象
结论
取少量滤液a进行_______(填实验名称)
_______
滤液a中含有
另取少量滤液a于试管中,依次滴入_______(填化学式)溶液和少量氯水
溶液开始无明显现象,滴入氯水后变红色
滤液a中含有,不含
(6)查阅资料发现,在不同温度下结晶可得到不同的水合物,其溶解度曲线如下图所示,制得“绿矾粗产品”应选择的系列操作为_______过滤,洗涤,干燥。
22. 叠氮化钠()是汽车安全气囊的主要成分。实验室制备叠氮化钠并测定产品纯度。
已知:i.易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚,以上分解
ii.熔点为,易潮解、易氧化
iii.有氧化性,不与酸、碱反应,但可与溶液反应生成沉淀
实验时先制备再与(由A装置制备)反应制备,实验装置如图所示
实验步骤:
①第一步:组装仪器,检查装置气密性,装药品。
②第二步:制备(反应原理为:)
③第三步:关闭,打开、,调整加热套温度,打开分液漏斗活塞,通入制得的,制备叠氮化钠(反应原理为)
④第四步:实验结束……
回答下列问题
I.制备
(1)装置E的仪器名称是_______。
(2)装置D中的药品为_______。
(3)C装置中发生的化学方程式为_______。
(4)第二步制备操作中关闭打开。首先加热的装置是_______(填“C“或”“E”),F装置的作用是_______。
(5)第三步实验时装置G中生成沉淀和无污染气体,反应的离子方程式为_______。
(6)产品冷却后,先加水溶解,再加入乙醇搅拌,然后过滤,用乙醚洗涤,干燥。洗涤产品的具体操作为_______。
II.叠氮化钠纯度的测定
(7)称取1.5g产品,配成25mL溶液,全部转移到锥形瓶中向其中加入溶液30.00mL,充分反应后,再加入溶液消耗过量的,消耗溶液10.00mL。相关反应如下(假设杂质均不参与反应):、,产品中叠氮化钠的纯度为_______(保留两位有效数字)。
23. 近年来,我国化工技术获得重大突破,利用合成气(主要成分为和)在催化剂的作用下合成甲醇()是其中的一个研究项目,该研究发生的主要反应如下:
①CO与反应合成甲醇:
②与反应合成甲醇:
I.对于反应①:
(1)已知燃烧热分别为,则=_______。
(2)在某一时刻采取下列措施,能使反应①反应速率减小的是_______(填字母,下同)。
A. 恒温恒容下,再充入CO B. 降低温度
C. 恒温恒容下,向其中充入Ar D. 恒温恒压下,向其中充入Ar
(3)还原CO电化学法制备甲醇工作原理如图所示,电池工作过程中通过质子膜向_______(填“左”或者“右”)移动,通入CO的一端发生的电极反应为_______。
Ⅱ.对于反应②:
(4)一定温度下,在容积固定的密闭容器中发生反应②,下列说法可以表明反应达到化学平衡状态的是_______。
A.的物质的量比为1:1
B.的体积分数不再发生变化
C.
D.容器内气体密度不再改变
E.混合气体的平均相对分子质量不再变化
(5)时将和通入1L的恒容密闭容器中,测得各物质的物质的量随时间的部分变化如图所示
在内的平均化学反应速率为_______,在内,反应_______达到平衡状态(填“是”或“否”),的平衡转化率为_______。
24. 化合物H常被用作合成光盘支持基片的原料,可以由有机物A和合成,相关转化关系如图所示,已知A是化工中重要的基本原料,相对分子质量为46。
回答下列问题:
(1)B的名称为_______,F中官能团的名称是_______。
(2)反应①的化学方程式_______。
(3)上述转化属于取代反应的有_______(填序号)。
(4)E的结构简式为_______。
(5)满足下列条件的H的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。分子结构中含有两个-CHO
(6)甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置制取C。
①实验室制取C可以选择的装置是_______(填“甲”、“乙”或“丙”)。
②当观察到b中_______(填反应现象)时,反应基本完成。
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黑龙江省大庆实验中学2024-2025学年高一下学期7月期末
化学试卷
说明:1.请将答案填涂在答题卡的指定区域内。
2.满分100分,考试时间90分钟。
可能用到的相对原子质量
一、选择题(本大题共20小题,1-15题每题2分,16-20题每题3分,共计45分)
1. 化学无处不在。下列说法错误的是
A. “中国天眼”FAST用到的碳化硅是一种新型陶瓷材料
B. 三聚氰胺可用作食品添加剂
C. 水果罐头中常加入抗坏血酸(维生素C)作抗氧化剂
D. 汽车智能驾驶离不开强大汽车芯片,单晶硅是该芯片的核心成分
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳化硅(SiC)属于新型陶瓷材料,具有高强度、耐高温等特性,用于FAST等高科技设备,A正确;
B.三聚氰胺对人体有害,曾被非法添加到食品中引发重大安全事件,禁止作为食品添加剂,B错误;
C.维生素C(抗坏血酸)具有还原性,是常用抗氧化剂,可防止食品氧化变质,C正确;
D.单晶硅是半导体材料,用于制造芯片,汽车智能驾驶芯片的核心成分是单晶硅,D正确;
故选B。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 水分子的电子式:
B. 聚丙烯的结构简式:
C. 丙烷分子的空间填充模型:
D. 硅氧四面体的结构示意图:
【答案】D
【解析】
【详解】A.水是共价化合物,水分子的电子式为,故A错误;
B.聚丙烯的结构简式为,故B错误;
C. 是丙烷分子的球棍模型,故C错误;
D.硅氧四面体的结构示意图为,故D正确;
选D。
3. 下列物质的生产流程错误的是
A.
B. 石英砂粗硅(纯)
C. 饱和
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.氮气在高温下与氧气反应生成,与氧气反应生成,NO2与水反应生成硝酸和NO,A正确;
B.石英砂与焦炭高温生成粗硅,粗硅与在300℃反应生成SiHCl3,SiHCl3与在1100℃反应生成纯硅,B正确;
C.饱和溶液先后通入和生成,加热NaHCO3得到,符合侯氏制碱法,C正确;
D.与葡萄糖共热应生成(砖红色沉淀),而非单质Cu,D错误;
故选D。
4. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1mol甲基(-)含有的电子数为10NA
B. 标况下1.12L己烷所含分子数为0.05NA
C. NaCl和的混合物中含,则混合物中质子数为28NA
D. 标准状况下,与充分反应合成,转移的电子数为0.3NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲基(-CH3)中每个C有6个电子,每个H有1个电子,总电子数为6+3×1=9,则1mol甲基(-)含有的电子数为9NA, A错误;
B.己烷在标准状况下为液体,不能用气体摩尔体积计算分子数,B错误;
C.1molNaCl和1molNH4Cl中都含1molCl-、28mol质子,则含1mol Cl-时总质子数为28NA,C正确;
D.标准状况下1.12LN2物质的量为0.05mol、3.36LH2物质的量为0.15mol,N2和H2合成NH3的反应是可逆反应,不能完全进行,实际转移电子数小于理论值0.3NA,D错误;
故选C。
5. 下列关于污染物处理的离子方程式正确的是
A. 用醋酸溶液吸收
B. 用NaOH溶液吸收
C. 用硫化钠溶液吸收足量的
D. 用足量的吸收
【答案】D
【解析】
【详解】A.醋酸是弱酸,在离子方程式中应保留化学式,正确写法应为,A错误;
B.离子方程式不平,NO2与NaOH反应的离子方程式为,B错误;
C.S2-与过量SO2反应时,二者发生氧化还原反应,S2-被氧化为S(0价),SO2被还原为S单质,过量SO2转化为,反应的离子方程式为,C错误;
D.Cl2氧化生成,自身被还原为Cl⁻,过量与H+结合生成,方程式符合电荷守恒、原子守恒、得失电子守恒,D正确;
故答案为D。
6. 2015年,我国科学家屠呦呦因发现青蒿素而获得诺贝尔奖。已知二羟甲戊酸是生物合成青蒿素的原料之一。下列关于二羟甲戊酸的说法正确的是
A. 与乙醇发生酯化反应生成的酯的分子式为
B. 能发生加成反应,不能发生取代反应
C. 在铜的催化下与氧气反应的产物可以发生分子内酯化形成六元环
D. 1mol该有机物与足量Na反应产生
【答案】A
【解析】
【详解】A.由二羟甲戊酸的结构简式知,其分子式为C6H12O4,-COOH可与乙醇发生酯化反应,由原子守恒可知,一个二羟甲戊酸分子与一个乙醇分子发生酯化反应产生一个水分子,产物的分子式为C8H16O4,A正确;
B.由结构简式知,二羟甲戊酸分子含-COOH、羟基,不能发生加成反应,可以发生取代反应,B错误;
C.由结构简式知,二羟甲戊酸分子含2个-OH,其中羟基邻位碳含氢的羟基在铜的催化下与氧气反应生成含-CHO的产物,而另1个羟基不被氧化,反应得到,其所含羧基、羟基可以发生分子内酯化形成五元环,C错误;
D.-COOH、-OH均与钠反应生成氢气,一个二羟甲戊酸分子中含有一个-COOH和两个-OH,则标准状况下1mol该有机物可以与足量金属钠反应产生1.5molH2,D错误;
故选A
7. 某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性。下列说法错误的是
A. G、H均能与NaOH溶液反应
B. J、K均为酸性氧化物
C. M和N在一定条件下不可以相互转化
D. 工业上用的浓硫酸吸收K生成L
【答案】C
【解析】
【分析】常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性,则G为硫化氢,G和氧气反应生成H硫单质和水,H和氧气燃烧生成J二氧化硫,J和氧气生成K三氧化硫,K和水转化为L硫酸;二氧化硫和少量氢氧化钠生成亚硫酸氢钠M,和过量氢氧化钠生成亚硫酸钠N;
【详解】A.硫化氢和硫单质在一定条件下都会和氢氧化钠反应,A正确;
B.二氧化硫和三氧化硫都会和水生成相应的酸,均为酸性氧化物,B正确;
C.亚硫酸钠和二氧化硫生成亚硫酸氢钠,亚硫酸氢钠和氢氧化钠生成亚硫酸钠,可以相互转化,C错误;
D.工业上用的浓硫酸吸收三氧化硫生成硫酸,可以防止酸雾产生,D正确;
故选C。
8. 下列有关实验的设计和装置的选择都正确的是(部分夹持装置已略去)
A.测定中和反应的反应热
B.除去乙烯中的
C.灼烧海带制海带灰
D.可验证金属活动性:M>N
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.测定中和热,应选用环形玻璃搅拌器,A错误;
B.酸性高锰酸钾也会氧化乙烯生成二氧化碳气体,B错误;
C.灼烧海带制海带灰使用坩埚、泥三角、三脚架,不用铁架台、石棉网,C错误;
D.N极产生氢气,则N极为正极、M为负极,负极M失去电子被氧化,金属活动性:M>N,D正确;
故选D。
9. 下列说法正确的个数是
①糕点包装内放置除氧剂以延长食品保质期,体现了浓度对反应速率的影响
②高级脂肪酸乙酯是生物柴油中的一种成分,属于油脂
③煤的干馏和石油的裂化都是化学变化
④反应原子利用率
⑤分子式为的有机物的一氯代物的同分异构体有4种(不考虑立体异构)
⑥聚乙烯塑料的老化是因为发生了加成反应
⑦药店处方药包装须标识“OTC“,并且应在医生、药师指导下合理用药
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】B
【解析】
【详解】① 除氧剂通过降低氧气浓度减缓氧化反应速率,①正确;
② 高级脂肪酸乙酯是乙醇与高级脂肪酸形成的酯,而油脂是甘油酯,②错误;
③ 煤的干馏和石油的裂化均生成新物质,是化学变化,③正确;
④ 反应除了生成ClCH2CH2OH外还有HCl生成,原子利用率不是100%,④错误;
⑤ C4H10有两种结构:正丁烷和异丁烷,其一氯代物分别为2种和2种,总计4种,⑤正确;
⑥ 聚乙烯老化是氧化反应导致,而非加成反应,⑥错误;
⑦ 处方药标识为“Rx”,非处方药标识为“OTC”,⑦ 错误;
①③⑤正确,共3个;故选B。
10. 化学与生活息息相关,下列物质的用途与解释错误的是
用途
解释
A
可用作面食的膨松剂
的水溶液呈碱性
B
家用水壶中的水垢可用白醋浸泡除去
白醋中的乙酸具有酸性
C
家用消毒柜用紫外线照射的方式对餐具进行消毒灭菌
蛋白质在紫外线照射下发生变性
D
可用作自来水的消毒剂
与水反应生成有强氧化性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.碳酸氢钠作为膨松剂作用原理是受热分解产生二氧化碳使得糕点疏松,而非因其水溶液呈碱性,解释错误,A符合题意;
B.乙酸的酸性可溶解水垢中的碳酸钙,反应生成醋酸钙、水和二氧化碳,用途与解释均正确,B不符合题意;
C.紫外线使蛋白质变性,破坏微生物结构,用途与解释均正确,C不符合题意;
D.和水生成的HClO具有强氧化性,可杀菌消毒,用途与解释均正确,D不符合题意;
故选A。
11. 某小组设计实验探究铜和浓硫酸反应产物的装置如图所示:
记录实验现象如表所示:
试管
①
②
③
实验现象
铜完全溶解后,溶液仍为无色,有白雾、灰白掺杂的黑色固体产生
有大量白色沉淀产生
有少量白色沉淀产生
已知:浓硫酸的沸点约为;实验中可能有生成,都是难溶于水、难溶于稀硫酸的黑色固体。
下列关于实验操作或实验结论的叙述正确的是
A. 为防止实验时压强过大,可将玻璃管拉出液面以上
B. 为了检验试管①中的固体成分,实验结束后,取下试管①并向其中加入适量的水
C. 试管②产生大量白色沉淀可能是因为硫酸酸雾进入试管②中生成硫酸钡沉淀
D. 试管③中白色沉淀的主要成分是
【答案】C
【解析】
【分析】浓硫酸和铜反应生成二氧化硫、硫酸铜,实验中可能有生成,生成气体通过氯化钡溶液检验性质,尾气处理防止污染;
【详解】A.将玻璃管拉出液面以上会使生成的污染性气体逸出,A错误;
B.浓硫酸溶解放出大量的热,反应后的溶液仍为浓硫酸,应该将反应后液体沿器壁慢慢注入水中,B错误;
C.二氧化硫和氯化钡不反应,硫酸酸雾进入试管②中生成硫酸钡沉淀,③中少量白色沉淀是二氧化硫溶于水生成的亚硫酸被氧气氧化生成硫酸钡沉淀,②和③中白色沉淀的主要成分都是硫酸钡沉淀,C正确;
D.二氧化硫和氯化钡不反应,结合C分析,②和③中白色沉淀的主要成分都是硫酸钡沉淀,D错误;
故选C。
12. 阿司匹林是一种重要的合成药物,化学名称为乙酰水杨酸,具有解热镇痛作用。其合成方法如图,下列说法正确的是
A. 该反应属于取代反应
B. 乙酸酐中所有原子可能共平面
C. 乙酰水杨酸中含有羧基、醚键、羰基三种官能团
D. 1mol乙酰水杨酸最多消耗1molNaOH
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图,反应为水杨酸中羟基氢被取代的反应,属于取代反应,A正确;
B.乙酸酐中含饱和碳,为四面体构型,所有原子不共平面,B错误;
C.由结构,乙酰水杨酸中含有羧基、酯基2种官能团,C错误;
D.1mol乙酰水杨酸中含1mol-COOH和1mol酯基,且为酚类酯结构,可消耗3molNaOH,D错误;
故选A。
13. 利用和酸性溶液反应探究外界条件对反应速率的影响,设计方案如下:
序号
温度T/K
参加反应的物质
溶液颜色褪至无色时所需时间
溶液(含硫酸)
溶液
①
293
4.0
0.02
6.0
0.1
0
6
②
293
4.0
0.02
4.0
0.1
8
③
4.0
0.02
6.0
0.1
0
5
下列说法错误的是
A. 实验①和②探究浓度对反应速率的影响,则
B. 实验①和③探究温度对反应速率的影响,则
C. 反应的离子方程式为
D. 实验③平均反应速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验①和②的温度、KMnO4浓度和体积相同,H2C2O4初始浓度相同但体积不同,通过加水(V₁=2.0mL)使总液体体积均为10.0mL,从而保证仅H2C2O4浓度不同,A正确;
B.实验①和③的KMnO4、H2C2O4浓度和体积均相同,仅温度不同,实验③褪色时间更短,说明温度更高,故T1>293,B正确;
C.酸性条件下,被还原为Mn2+,H2C2O4被氧化为CO2,,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应的离子方程式为:,C正确;
D.实验③中,KMnO4物质的量为0.02mol/L×0.004L=0.00008mol,根据反应比例,H2C2O4消耗量为0.00008mol×=0.0002mol,总溶液体积为10.0mL,浓度变化为=0.02mol/L,平均反应速率,D错误;
故答案选D。
14. 以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料和为原料,通过不同过程a、b实现铅的再生利用。过程b涉及如下两个反应:
①
②
各过程的能量变化如图。
下列说法错误的是
A. 过程a的反应为:
B. 与过程a相比,过程b增大了活化分子百分数
C. 过程b中,①为控速步骤
D. 过程b中起催化作用,加快反应速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应a和反应b总反应相同,根据①+②得总反应,所以过程a的反应为:,A正确;
B.由图可知,过程b活化能低于过程a,以过程b使用了催化剂,降低反应的活化能,增大了活化分子百分数,B正确;
C.由图可知,①反应的活化能大于②,活化能越大,反应速率越慢,所以①反应速率比②慢,慢反应是控速步骤,C正确;
D.先生成,后消耗,为反应中间产物,不是催化剂,D错误;
故选D。
15. 根据实验操作及现象,下列结论中正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中,前者产生无色气体,后者无明显现象
稀硝酸的氧化性比浓硝酸强
B
向酸性溶液通入乙醇蒸气,溶液由橙色变为绿色(的颜色)
乙醇有还原性
C
将二氧化硫气体通入溴水中,溴水褪色
该现象体现了二氧化硫的漂白性
D
甲烷与氯气光照反应后的混合气能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
一氯甲烷有酸性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.常温下浓硝酸使铁钝化阻止反应,而稀硝酸与铁反应生成气体,浓硝酸氧化性更强,A错误;
B.在酸性条件下被乙醇还原为Cr3+,颜色变化证明乙醇具有还原性,B正确;
C.SO2使溴水褪色是因发生氧化还原反应(SO2被Br2氧化),而非漂白性,C错误;
D.混合气体中含HCl,使湿润的蓝色石蕊试纸变红,而一氯甲烷无酸性,D错误;
故选B。
16. 已知:。向2L恒容密闭容器中充入0.4molNO和0.6发生上述反应,测得NO的体积分数与温度和时间的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应正反应活化能<逆反应活化能
B. b点的反应速率为
C. 化学反应速率:c点的点的
D. 混合气体的颜色不变可以判断该反应达到平衡状态
【答案】B
【解析】
【分析】根据先拐先平数值大可知,T1>T2,温度高时x(NO)大,说明升高温度平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,∆H<0;
【详解】A.正反应为放热反应,∆H<0,故正逆反应活化能的大小关系为Ea(正)<Ea(逆),A正确;
B.反应为气体分子数不变的反应,b点NO含量为0.2,则此时剩余0.2molNO,故0~t1时间反应段内的平均速率为,不是b点的瞬时速率,B错误;
C.T1>T2,c点未达平衡,b点达平衡正逆反应速率相等,vc(正)>vb(正)=vb(逆),b点温度大于a点,反应速率大于a点,故化学反应速率vc(正)>vb(逆)>va(逆),C正确;
D.二氧化氮为红棕色气体,混合气体的颜色不变,说明平衡不再移动,可以判断该反应达到平衡状态,D正确;
故选B。
17. 银锌纽扣电池是一种常见的化学电源,以Zn和为电极,氢氧化钾溶液为电解质溶液,其电池反应为:,装置示意图如下。
下列说法正确的是
A. 放电过程中,负极质量会减小
B. 电池工作时,电子从Zn经氢氧化钾溶液流向
C. 电极的电极反应式:
D. 放电前后电解质溶液的pH保持不变
【答案】C
【解析】
【分析】在原电池中,负极发生氧化反应,正极发生还原反应。对于银锌纽扣电池,电池反应为Zn + Ag2O + H2O = Zn(OH)2 + 2Ag。锌的化合价从0价升高到+2价,发生氧化反应,锌作负极;氧化银中银的化合价从+ 1价降低到0价,发生还原反应,氧化银作正极。
【详解】A.放电过程中,负极锌失去电子生成锌离子,锌离子与氢氧根离子结合生成氢氧化锌附着在负极上,所以负极质量会增大,A错误;
B.电子只能在电极和导线中移动,不能在电解质溶液中移动,电池工作时,电子从Zn电极经导线流向Ag2O电极,B错误;
C. Ag2O作正极,得到电子发生还原反应,电极反应式为,C正确;
D.根据电池反应Zn + Ag2O + H2O = Zn(OH)2 + 2Ag,反应消耗了水,使氢氧化钾溶液的浓度增大, 溶液pH增大,D错误;
故选C。
18. 根据海水综合利用的工业流程图,判断下列说法正确的是
A. 过程①的除杂试剂先后顺序是稀盐酸
B. 工业上选用饱和溶液做的沉淀剂
C. 过程⑤反应后溶液呈强酸性,生产中需解决其对设备的腐蚀问题
D. 在过程④、⑥反应中每氧化需消耗
【答案】C
【解析】
【分析】海水蒸发得到粗盐和母液,粗盐通过精制得到精盐,电解饱和食盐水得到氯气、氢气和NaOH,母液加氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀,氢氧化镁与盐酸反应后经过蒸发浓缩、冷却结晶等操作生成MgCl2·6H2O,MgCl2·6H2O在HCl气流中加热生成无水MgCl2,NaBr中通入氯气生成Br2,Br2与SO2水溶液反应生成溴离子,溴离子被氯气氧化生成高浓度的Br2。
【详解】A.过程①中氯化钡须在碳酸钠之前加入,否则无法除去多余的钡离子,同时还需要加入氢氧化钠除去镁离子,A错误;
B.氢氧化钙微溶于水,工业上选用石灰乳而非饱和溶液做的沉淀剂,B错误;
C.Br2与SO2的水溶液反应生成HBr和H2SO4,两种产物都是强酸,因此反应后溶液呈强酸性,生产中需解决其对设备的腐蚀问题,C正确;
D.过程④、⑥中反应的离子方程式为2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,每氧化0.4mol溴离子需消耗氯气0.2mol,但是选项中并未说明是标准状况下,无法计算0.2mol氯气的体积,D错误;
故选C。
19. 工业上常以铝土矿(主要成分为,含少量)为原料冶炼金属铝,其工艺流程如图:
下列说法正确的是
A. “溶解”时发生反应的离子方程式为
B. “酸化”时可以用代替
C. “过滤2“中所得滤液的主要成分为
D. “熔融电解“时加入试剂X冰晶石,用作催化剂
【答案】A
【解析】
【分析】铝土矿主要成分为,含少量,铝土矿加氢氧化钠“溶解”,氧化铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠,不溶于氢氧化钠溶液,过滤1分离出,滤液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,过滤2分离出氢氧化铝,氢氧化铝灼烧生成氧化铝,电解熔融氧化铝得到金属铝。
【详解】A.“溶解”时氧化铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠,发生反应的离子方程式为,故A正确;
B.氢氧化铝可溶于硫酸,“酸化”时不能用代替,故B错误;
C.四羟基合铝酸钠与过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,“过滤2”中所得滤液的主要成分为NaHCO3,故C错误;
D.“熔融电解”时加入试剂X为冰晶石,用于降低氧化铝的熔点,故D错误;
选A。
20. 两种制备硫酸的途径如下图(反应条件略)。下列说法错误的是
A. 途径①与途径②相比,途径①的原子利用率更高
B. 和的键能之和小于的键能
C. 若,则的能量大于和的总能量
D. 已知则
【答案】D
【解析】
【详解】A.途径①与途径②相比,途径①中二氧化硫被过氧化氢完全氧化为硫酸,而②中二氧化硫和氧气反应为可逆反应,进行不完全,故①的原子利用率更高,A正确;
B.△H2<0,根据焓变=反应物键能之和-生成物键能之和,则1molSO2和0.5molO2的键能之和小于1molSO3的键能,B正确;
C.①,②,①+②整理可得,若,说明H2O2 (aq)分解生成H2O(l)和O2 (g)是放热反应,则2molH2O2 (aq)的能量大于2 molH2O(l)和1molO2 (g)的总能量,C正确;
D.气态二氧化硫的能量大于液态二氧化硫,生成液态二氧化硫放热更多,,D错误;
故选D。
二、填空题(本大题共4小题,共55分)
21. ()是重要的化工原料,某硫酸厂用硫铁矿焙烧后的烧渣(主要成分为、制备绿矾,设计了如图流程:
已知:金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH
离子
开始沉淀
完全沉淀
3.3
5.0
2.7
3.7
7.6
9.7
回答下列问题:
(1)滤渣1的化学式为_______。
(2)提高酸浸速率的措施为_______(任写一条)。
(3)“还原”时主要反应的离子方程式为_______。
(4)加NaOH溶液调pH的范围是_______。
(5)鉴别滤液1中金属阳离子的实验方案如下,按要求填空:
操作
现象
结论
取少量滤液a进行_______(填实验名称)
_______
滤液a中含有
另取少量滤液a于试管中,依次滴入_______(填化学式)溶液和少量氯水
溶液开始无明显现象,滴入氯水后变红色
滤液a中含有,不含
(6)查阅资料发现,在不同温度下结晶可得到不同的水合物,其溶解度曲线如下图所示,制得“绿矾粗产品”应选择的系列操作为_______过滤,洗涤,干燥。
【答案】(1)
(2)搅拌、粉碎、加热或者适当增大硫酸的浓度
(3)
(4)或
(5) ①. 焰色试验 ②. 火焰呈黄色 ③. KSCN
(6)隔绝空气加热浓缩得到56°C饱和溶液,冷却结晶
【解析】
【分析】烧渣的主要成分为氧化铁、氧化铝、二氧化硅,根据所得产品,加入稀硫酸进行酸浸,二氧化硅不反应,氧化铝和氧化铁分别反应生成硫酸铝和硫酸铁,加入过量铁粉还原,过滤,滤渣1为过量的Fe和SiO2,滤液为硫酸亚铁和硫酸铝、硫酸的混合液,向滤液加入氢氧化钠溶液调pH,将铝离子转化为氢氧化铝沉淀,过滤,滤渣2为氢氧化铝,滤液1主要溶质为硫酸亚铁、硫酸钠,对滤液1进行系列操作得到绿矾晶体。
【小问1详解】
滤渣1的化学式为剩余的Fe和不溶于稀硫酸的SiO2;
【小问2详解】
提高酸浸速率的措施有搅拌、粉碎、加热或者适当增大硫酸的浓度等;
【小问3详解】
“还原”时主要是用Fe将硫酸铁还原为硫酸亚铁,反应的离子方程式为;
【小问4详解】
加NaOH溶液的目的是将Al3+转化为Al(OH)3且不能使Fe2+沉淀,结合表格可知调pH的范围是5.0~7.6或7.6>pH≥5.0;
【小问5详解】
滤液1主要溶质为硫酸亚铁、硫酸钠,金属阳离子Na+和Fe2+,取少量滤液进行焰色试验,火焰呈黄色,则滤液中含有Na+;另取少量滤液滴加KSCN溶液无现象,再滴加氯水,溶液变红,则滤液中含Fe2+;
【小问6详解】
由图可知56.7℃以下结晶可得到绿矾晶体且该温度范围内随温度升高溶解度增大,另外硫酸亚铁容易被空气中的氧气氧化,故制得“绿矾粗产品”应选择的系列操作为隔绝空气加热浓缩得到56°C饱和溶液,冷却结晶。
22. 叠氮化钠()是汽车安全气囊的主要成分。实验室制备叠氮化钠并测定产品纯度。
已知:i.易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚,以上分解
ii.熔点为,易潮解、易氧化
iii.有氧化性,不与酸、碱反应,但可与溶液反应生成沉淀
实验时先制备再与(由A装置制备)反应制备,实验装置如图所示
实验步骤:
①第一步:组装仪器,检查装置的气密性,装药品。
②第二步:制备(反应原理为:)
③第三步:关闭,打开、,调整加热套温度,打开分液漏斗活塞,通入制得的,制备叠氮化钠(反应原理为)
④第四步:实验结束……
回答下列问题
I.制备
(1)装置E的仪器名称是_______。
(2)装置D中的药品为_______。
(3)C装置中发生的化学方程式为_______。
(4)第二步制备操作中关闭打开。首先加热的装置是_______(填“C“或”“E”),F装置的作用是_______。
(5)第三步实验时装置G中生成沉淀和无污染气体,反应的离子方程式为_______。
(6)产品冷却后,先加水溶解,再加入乙醇搅拌,然后过滤,用乙醚洗涤,干燥。洗涤产品的具体操作为_______。
II.叠氮化钠纯度的测定
(7)称取1.5g产品,配成25mL溶液,全部转移到锥形瓶中向其中加入溶液30.00mL,充分反应后,再加入溶液消耗过量的,消耗溶液10.00mL。相关反应如下(假设杂质均不参与反应):、,产品中叠氮化钠的纯度为_______(保留两位有效数字)。
【答案】(1)三颈烧瓶
(2)碱石灰 (3)
(4) ①. C ②. 防倒吸、吸收、防止溶液中水蒸气进入E中
(5)
(6)沿着玻璃棒向漏斗内加入乙醚至没过沉淀,让乙醚自然流下,重复次
(7)87%
【解析】
【分析】A中稀盐酸与SnCl2、稀硝酸反应产生一氧化二氮,B装置除杂和干燥一氧化二氮,C中加热氯化铵和氢氧化钙混合物制取氨气,D干燥氨气,E中钠与氨气发生制取氨基钠(NaNH2),氨基钠(NaNH2)再与N2O发生制得叠氮化钠,用F装置除去氨气,G装置除去N2O并收集氢气。
【小问1详解】
装置E的仪器名称是三颈烧瓶;
【小问2详解】
D干燥氨气,装置D中的药品为碱石灰;
【小问3详解】
C中加热氯化铵和氢氧化钙混合物制取氨气,发生的化学方程式为;
【小问4详解】
第二步制备操作中关闭打开,首先加热的装置是C,生成的氨气可将装置内的空气赶出,防止氧化生成的NaNH2;F装置中浓硫酸的作用是防倒吸、吸收、防止溶液中水蒸气进入E中;
【小问5详解】
由题意N2O与SnCl2溶液反应生成沉淀和无污染气体(N2),反应的离子方程式为;
【小问6详解】
NaN3不溶于乙醚,用乙醚洗涤产品的具体操作为沿着玻璃棒向漏斗内加入乙醚至没过沉淀,让乙醚自然流下,重复2~3次;
【小问7详解】
剩余的消耗1.0mol/L溶液10.00mL,根据可知剩余物质的量为0.01mol,则与NaN3反应的物质的量为0.03mol-0.01mol=0.02mol,根据可知NaN3物质的量为0.02mol,质量为0.02mol×65g/mol=1.31g,产品中叠氮化钠的纯度为×100%=87%(保留两位有效数字)。
23. 近年来,我国化工技术获得重大突破,利用合成气(主要成分为和)在催化剂的作用下合成甲醇()是其中的一个研究项目,该研究发生的主要反应如下:
①CO与反应合成甲醇:
②与反应合成甲醇:
I.对于反应①:
(1)已知燃烧热分别为,则=_______。
(2)在某一时刻采取下列措施,能使反应①反应速率减小的是_______(填字母,下同)。
A. 恒温恒容下,再充入CO B. 降低温度
C. 恒温恒容下,向其中充入Ar D. 恒温恒压下,向其中充入Ar
(3)还原CO电化学法制备甲醇的工作原理如图所示,电池工作过程中通过质子膜向_______(填“左”或者“右”)移动,通入CO的一端发生的电极反应为_______。
Ⅱ.对于反应②:
(4)一定温度下,在容积固定的密闭容器中发生反应②,下列说法可以表明反应达到化学平衡状态的是_______。
A.的物质的量比为1:1
B.的体积分数不再发生变化
C.
D.容器内气体密度不再改变
E.混合气体的平均相对分子质量不再变化
(5)时将和通入1L的恒容密闭容器中,测得各物质的物质的量随时间的部分变化如图所示
在内的平均化学反应速率为_______,在内,反应_______达到平衡状态(填“是”或“否”),的平衡转化率为_______。
【答案】(1) (2)BD
(3) ①. 左 ②.
(4)BE (5) ①. ②. 是 ③. 10%
【解析】
【小问1详解】
燃烧热是在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量;已知燃烧热分别为、,,则:
a:
b:
c:
d:
由盖斯定律,反应a-b-c+d得反应,则=;
【小问2详解】
A.恒温恒容下,再充入CO,物质浓度增大,反应速率增大;
B.降低温度,活化分子比例减小,反应速率减小;
C.恒温恒容下,向其中充入Ar,不影响反应中各物质浓度,反应速率不变;
D.恒温恒压下,向其中充入Ar,容器体积增大,物质浓度减小,反应速率减小;
故选BD;
【小问3详解】
还原CO电化学法制备甲醇,则氢气失去电子发生氧化反应为负极、CO得到电子发生还原反应生成甲醇为正极:,原电池中阳离子向正极移动,故氢离子向左移动;
【小问4详解】
A.的物质的量比为1:1,不能说明正逆反应速率相等,不能判断是否平衡;
B.的体积分数不再发生变化,则平衡不再移动,达到平衡状态;
C.,没有说明正逆反应,不能判断是否平衡;
D.容器体积和气体总质量始终不变,则混合气体的密度始终不变,因此不能说明反应已达平衡;
E.混合气体的平均摩尔质量为,气体质量不变,但是气体的总物质的量随反应进行而改变,所以M会发生改变,当M不变时,反应达到平衡;
故选BE;
【小问5详解】
在内的平均化学反应速率为,反应消耗0.1mol二氧化碳生成0.1mol甲醇,结合图,当生成0.1mol甲醇是反应平衡,则在内,反应是达到平衡状态,的平衡转化率为。
24. 化合物H常被用作合成光盘支持基片的原料,可以由有机物A和合成,相关转化关系如图所示,已知A是化工中重要的基本原料,相对分子质量为46。
回答下列问题:
(1)B的名称为_______,F中官能团的名称是_______。
(2)反应①的化学方程式_______。
(3)上述转化属于取代反应的有_______(填序号)。
(4)E的结构简式为_______。
(5)满足下列条件的H的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。分子结构中含有两个-CHO
(6)甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置制取C。
①实验室制取C可以选择的装置是_______(填“甲”、“乙”或“丙”)。
②当观察到b中_______(填反应现象)时,反应基本完成。
【答案】(1) ①. 乙酸 ②. 碳氯键、羧基
(2)
(3)①③⑤ (4)
(5)4 (6) ①. 乙、丙 ②. 上层油状液体的量不再增加
【解析】
【分析】A是化工中重要的基本原料,相对分子质量为46,A为CH3CH2OH,CH3CH2OH在一定条件下氧化为CH3COOH,B为CH3COOH,CH3COOH和CH3CH2OH发生酯化反应得到C为CH3COOCH2CH3;A和D发生酯化反应得到H,则D为CH2=CHCOOH,CH2=CHCOOH和氢气发生加成反应得到E为CH3CH2COOH,CH3CH2COOH和氯气发生取代反应得到F。
【小问1详解】
B的名称为乙酸,F中官能团的名称是碳氯键、羧基;
【小问2详解】
反应①为A和D发生酯化反应,反应的化学方程式为;
【小问3详解】
反应①为A和D发生酯化反应,反应②为D和氢气加成,反应③为E和氯气发生取代反应,反应④为A氧化为B,反应⑤为乙酸和乙醇发生酯化反应,故属于取代反应的有①③⑤;
【小问4详解】
E的结构简式为CH3CH2COOH;
【小问5详解】
H为,不饱和度为2,其同分异构体满足:分子中含2个-CHO,也是2个不饱和度,则可看成丙烷的二取代物:2个-CHO在同一个碳上有2种,2个-CHO分列在2个碳上有2种,共4种;
【小问6详解】
C乙酸乙酯:
①右边试管中盛放饱和碳酸钠溶液来吸收挥发出的乙醇、乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度,实验室制取乙酸乙酯可以选择的装置是乙、丙,甲会引起倒吸;
②乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,b中会分层,当观察到b中上层油状液体的量不再增加时,反应基本完成。
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