内容正文:
武汉市部分重点中学2024-2025学年度下学期期末联考
高一化学
本试卷共8页,19题。满分100分。考试用时75分钟。
考试时间:2025年6月25日上午11:00-12:15
★祝考试顺利★
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交。
可能用ІН相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na21 S32 Cl35.5 Ag108
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. 我国有许多手工创作物件,承载着历史文明。下列说法正确的是
A. 孔明灯的燃料是蜡烛,蜡烛可通过石油的常压分馏获得
B. 皮影的原料主要采用羊皮,羊皮的主要成分是蛋白质
C. 吹糖画的原料是麦芽糖,麦芽糖在酸或碱性条件下均能水解
D. 文房四宝中纸的主要成分是纤维素,可在人体内水解为葡萄糖
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 丙烷的球棍模型:
B. 乙烯的结构简式:CH2CH2
C. 四氯化碳的空间填充模型:
D. 聚丙烯的结构简式:
3. 青少年帮厨既可培养劳动习惯,也能将化学知识应用于实践。下列说法错误的是
A. 将白糖熬成焦糖汁,是因为蔗糖高温下充分炭化为食物增色
B. 食用油久置有“哈喇”味,是因为不饱和高级脂肪酸甘油酯被氧化
C. 用盐卤(主要成分MgCl2)点豆腐,是因为豆浆中的蛋白质胶体聚沉
D. 制作面包时加入碳酸氢钠等膨松剂,是因为其受热分解并中和酸
4. 下列实验操作正确且能达到实验目的的是
A.检验粗乙烯中的SO2
B.检验石蜡油中是否含有不饱和烃
C.除乙烷中乙烯,并得到纯净干燥的乙烷
D.制取乙酸乙酯
A. A B. B C. C D. D
5. 东坡诗句“芽姜紫醋炙银鱼”描述了古人烹饪时对食醋的妙用。食醋风味形成的关键是发酵,包括淀粉水解、发酵制醇和发酵制酸三个阶段。下列说法正确的是
A. 淀粉和纤维素互为同分异构体
B. 发酵制醇阶段发生氧化反应
C. 发酵应在较高温度下进行
D. 发酵制酸阶段有酯类物质产生
6. 化学的迅速发展为人民日益增长的美好生活需要做出了突出贡献。下列说法错误的是
A. 日用化妆品属于精细化学品
B. CuSO4可用作饮用水消毒剂
C. 人造奶油可通过植物油氢化制得
D. 光导纤维是新型的无机非金属材料
7. 制造隐形眼镜的功能高分子M的合成路线如图所示:
已知:
下列说法正确的是
A. 该路线属于加成反应的是①④
B. F与乙醇互为同系物
C. H中有3种含氧官能团
D. 1molM完全反应消耗1molNaOH
8. 异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,150℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,15h后异山梨醇浓度不再变化。
下列说法错误的是
A. 3h时,反应②正、逆反应速率相等
B. 0~3h平均速率(异山梨醇)为0.014
C. 该温度下反应进行程度:①>②
D. 反应②加入催化剂改变了反应历程
9. 下列实验方案所得实验结论正确的是
选项
实验方案
实验结论
A
乙醇与橙色的酸性重铬酸钾溶液混合,橙色溶液变为绿色
乙醇具有氧化性
B
将少量的硝酸铜受热分解(产物为CuO、NO2、O2)产生的气体收集后,用带火星的木条检验,木条复燃
NO2能支持燃烧
C
向淀粉溶液中加入几滴稀硫酸,煮沸几分钟,向冷却液中加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热,无砖红色沉淀产生
淀粉未发生水解
D
用两支试管各取5mL0.1mol/LKMnO4溶液,分别加入2mL0.1mol/L和0.2mol/LH2C2O4溶液,记录溶液褪色所需的时间
探究浓度对化学反应速率的影响
A. A B. B C. C D. D
10. 若NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是
A. 2molNO与1molO2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NA
B. 标准状况下,11.2LCHCl3中含原子数目为2.5NA
C. 20g46%的酒精溶液与足量的钠反应产生氢气的分子数为0.1NA
D. 0.1mol甲烷和0.1molCl2光照下充分反应,生成HCl的分子数为0.1NA
11. 0.3mol两种气态烃a、b(摩尔质量Ma<Mb)组成的混合气体完全燃烧后所得到0.4molCO2和0.6molH2O。下列说法正确的是
A. 该混合气体一定是1:1的甲烷和乙烯
B. 在室温和固定体积的容器中发生上述反应后,容器压强不变
C. 等质量的该混合气体和C3H8完全燃烧,后者耗氧量大
D. 等物质的量的烃b与C3H4O2完全燃烧,耗氧量可能相同
12. 一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示,通过CuO催化消耗血糖发电,从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准,电池启动,血糖浓度下降至标准,电池停止工作。
下列叙述正确的是
A. 葡萄糖和果糖互为同分异构体,均是麦芽糖的水解产物
B. 消耗18mg葡萄糖,理论上a电极有0.2mmol电子流入
C. b电极的电极反应式为
D. 电池工作时,外电路中电流流向:电极b→传感器→电极a
13. 按如图装置进行实验。搅拌一段时间后,滴加浓盐酸。不同反应阶段的预期现象及其相应推理错误的是
A. 烧瓶壁会变冷,说明存在吸热反应 B. 试纸会变蓝,说明有NH3生成
C. 实验过程中,气球会一直变大 D. 滴加浓盐酸后,有白烟产生
14. 碘是人体不可缺少的微量元素,采用离子交换法从卤水(富含I-)中提取碘的工艺流程如下。下列说法错误的是
A. “氧化1”的主要离子方程式为
B. 离子交换树脂的作用是富集碘元素
C. 理论上参加反应的n(Cl2):n(Na2SO3)=1:2
D. “吹碘”鼓入热空气是利用了I2易升华的性质
15. 下列反应得到相同的产物乙酸异丙酯,相关叙述错误的是
①
②
A. 乙酸异丙酯的同分异构中能与NaOH溶液反应的有4种
B. 反应②是原子经济性反应
C. 乙酸异丙酯中最多有8个原子共平面
D. C6H12的同分异构体中与丙烯互为同系物且有3种氢的结构有3种
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 近年来,科学家致力于将二氧化碳和氢气转化为甲醇()的技术研究。某温度下加氢制甲醇的总反应为:,已知该反应是放热反应。回答下列问题:
(1)在25℃、101kPa下,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。已知1 g(1)完全燃烧生成(g)和液态水时,放热22.68kJ,则CH3OH(1)的燃烧热为______。
(2)有关加氢制甲醇的反应,下列说法正确的是______。
A. 反应物的化学键断裂要吸收的能量大于生成物的化学键形成要放出的能量
B. 恒压条件下,向容器中充入一定量的Ar,反应速率不变
C. 分离出后,正、逆反应速率减小
D. 煤的间接液化可生成甲醇
(3)一定温度下,在恒容密闭容器中,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,发生上述反应,起始压强为,测得反应过程中和的浓度随时间变化如下图所示。
①从反应开始到3min,H2的平均反应速率=______;反应达平衡后,容器内的压强为______(用含p0的代数式表示)。
②能说明反应达到平衡状态是______。
A.混合气体的密度保持不变
B.混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.断裂3molH-H键时,生成2molO-H键
D.混合气体中CO2与H2的物质的量之比不变
(4)甲醇是优质的清洁燃料,可制作碱性甲醇燃料电池,工作原理如下图所示。
则电极A的电极反应式为______。当消耗甲醇的质量为1.6g时,假设电池的能量转化率为80%,则导线中转移电子的物质的量为______。
17. 1,2-二氯乙烷是杀菌剂稻瘟灵和植物生长调节剂矮壮素的中间体,不溶于水,易溶于有机溶剂,沸点83.6℃。化学家们提出乙烯液相直接氯化法制备1,2-二氯乙烷,相关反应原理和实验装置图如图。
已知:;甘油的沸点为290℃。
回答以下问题:
(1)装置甲中反应的离子方程式为______。
(2)装置乙中的试剂名称为______。
(3)装置己中水的作用是______。
(4)装置丁中发生反应的反应类型为______;多孔球泡的作用是______。
(5)丁中反应前先加入少量1,2—二氯乙烷液体,其作用是______。
a.作催化剂 b.溶解Cl2和乙烯 c.促进气体反应物间的接触
(6)已知C4H8液相直接氯化法可生成1,2—二氯乙烷的同系物C4H8Cl2,满足分子式C4H8Cl2的同分异构体有______种。
18. 连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,广泛应用于有机合成,实验室常用SO2还原法制备连二亚硫酸钠。回答下列问题:
(1)硫的不同存在形态结构不同,下列含硫物质的说法正确的是______。
A. 110gNa2S2固体中含有的阴离子个数为NA
B. 常温常压下,22.4LSO2气体含有的分子数大于NA
C. 32g硫在足量的氧气中充分燃烧转移的电子数为6NA
D. 试管壁上残留的硫粉可选择乙醇洗涤
(2)实验室选用下图所示装置制取纯净干燥的:SO2。
①按气流方向连接各仪器接口,顺序为:a→______→f。
②装置A中反应的化学方程式为______。
(3)连二亚硫酸钠的制备
Ⅰ.将锌粉悬浊液加入三口烧瓶中并将烧瓶温度维持35~45℃,向其中先通入N2一段时间后,改通SO2,充分反应后生成ZnS2O4固体。
Ⅱ.向烧瓶中加入NaOH溶液,在28~55℃条件下生成Na2S2O4和Zn(OH)2。
Ⅲ.过滤,将滤液冷却至室温,待Na2S2O4析出后,滤出晶体用无水乙醇洗涤即得产品。
①步骤Ⅰ中的加热方式是______。
②向三颈烧瓶中先通入N2的目的是______。
③加入无水乙醇洗涤的作用是______。
(4)连二亚硫酸钠的纯度测定
准确称取产品mg于烧杯中,加入20.00mL中性甲醛溶液,搅拌至产品完全溶解,加水配成250mL溶液,取25.00mL于锥形瓶中,酸化后用cI2标准溶液滴定,消耗12标准溶液VmL。
溶解反应:
滴定反应:
则产品中Na2S2O4质量分数为______(列出含m、c、V的最简表达式)。
19. 随着科技和社会的发展,生物质资源替代以煤、石油、天然气为原料的化工生产路线将是一条绿色的可持续发展路径。秸秆是一种具有多用途的可再生的生物资源,秸秆主要成分是纤维素。工业上利用生物质合成有机高分子材料PEA的一种路径如下图所示。
回答下列问题:
(1)下列说法正确的是______(填标号)。
a.1mol丙烯酸最多可与2molH2加成
b.乙醇与葡萄糖互为同系物
c.1mol乳酸分子可与2molNa发生反应
d.丙烯酸乙酯可进行加成反应、氧化反应、取代反应
(2)丙烯酸分子中所含官能团的名称为______。
(3)两分子乳酸可发生酯化反应生成一个六元环酯,该六元环酯的结构简式为______。
(4)写出反应③化学方程式为______。
(5)丙烯酸乙酯发生加聚反应生成PEA,PEA的结构简式为______。
(6)丙烯酸乙酯的同分异构体有多种,满足以下条件的同分异构体有______种,其中含有两个甲基的同分异构体的结构简式为______。
①与NaHCO3溶液反应放出CO2
②能使酸性高锰酸钾溶液褪色
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武汉市部分重点中学2024-2025学年度下学期期末联考
高一化学
本试卷共8页,19题。满分100分。考试用时75分钟。
考试时间:2025年6月25日上午11:00-12:15
★祝考试顺利★
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交。
可能用ІН相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na21 S32 Cl35.5 Ag108
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. 我国有许多手工创作物件,承载着历史文明。下列说法正确的是
A. 孔明灯的燃料是蜡烛,蜡烛可通过石油的常压分馏获得
B. 皮影的原料主要采用羊皮,羊皮的主要成分是蛋白质
C. 吹糖画的原料是麦芽糖,麦芽糖在酸或碱性条件下均能水解
D. 文房四宝中纸的主要成分是纤维素,可在人体内水解为葡萄糖
【答案】B
【解析】
【详解】A.蜡烛的主要成分是石蜡,属于石油的减压分馏产物,而非常压分馏直接获得,A错误;
B.羊皮的主要成分为蛋白质(如胶原蛋白),B正确;
C.麦芽糖的水解通常需要酸性条件,碱性条件下不会直接水解,C错误;
D.人体缺乏水解纤维素的酶,因此纤维素不能在人体内水解为葡萄糖,D错误;
故选B。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 丙烷的球棍模型:
B. 乙烯的结构简式:CH2CH2
C. 四氯化碳的空间填充模型:
D. 聚丙烯的结构简式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.球棍模型是用球表示原子和用棍表示化学键的模型;丙烷的球棍模型正确,A正确;
B.乙烯的结构简式:CH2=CH2,B错误;
C.空间填充模型是用一定大小的球体来表示不同的原子的模型;原子半径:Cl>C,四氯化碳分子空间填充模型:,C错误;
D.丙烯加聚得到聚丙烯,结构简式为,D错误;
故选A。
3. 青少年帮厨既可培养劳动习惯,也能将化学知识应用于实践。下列说法错误的是
A. 将白糖熬成焦糖汁,是因为蔗糖高温下充分炭化为食物增色
B. 食用油久置有“哈喇”味,是因为不饱和高级脂肪酸甘油酯被氧化
C. 用盐卤(主要成分MgCl2)点豆腐,是因为豆浆中的蛋白质胶体聚沉
D. 制作面包时加入碳酸氢钠等膨松剂,是因为其受热分解并中和酸
【答案】A
【解析】
【详解】A.蔗糖高温下发生焦糖化(分解为焦糖等物质),而非完全炭化(生成碳单质),A错误;
B.油脂氧化酸败会产生“哈喇”味,B正确;
C.蛋白质胶体遇电解质溶液可发生聚沉,则“卤水点豆腐”的原理是Mg2+、Ca2+等离子使蛋白质胶体发生聚沉,C正确;
D.碳酸氢钠可与酸反应,且碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,D正确;
故选A。
4. 下列实验操作正确且能达到实验目的的是
A.检验粗乙烯中的SO2
B.检验石蜡油中是否含有不饱和烃
C.除乙烷中乙烯,并得到纯净干燥的乙烷
D.制取乙酸乙酯
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.二氧化硫和乙烯均能使溴水褪色,所以不能用溴水检验粗乙烯中的SO2,A错误;
B.石蜡的主要成分是烷烃,而不是不饱和烃,在加热和碎瓷片的催化下石蜡发生分解反应(裂化),分解产物中含有烯烃,能使溴水溶液褪色,实验可以检验石蜡油分解产物中含不饱和烃,但是不能说明石蜡油中含有不饱和烃,B错误;
C.乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化成二氧化碳,而乙烷不反应,再通过碱石灰吸收生成的二氧化碳得到纯净乙烷,C正确;
D.图中导管口在碳酸钠溶液的液面下,易发生倒吸,为防止倒吸,应使导管口在碳酸钠溶液的液面上,D错误;
故选C。
5. 东坡诗句“芽姜紫醋炙银鱼”描述了古人烹饪时对食醋的妙用。食醋风味形成的关键是发酵,包括淀粉水解、发酵制醇和发酵制酸三个阶段。下列说法正确的是
A. 淀粉和纤维素互为同分异构体
B. 发酵制醇阶段发生氧化反应
C. 发酵应在较高温度下进行
D. 发酵制酸阶段有酯类物质产生
【答案】D
【解析】
【详解】A.淀粉和纤维素的分子式均为(C6H10O5)n,但结构不同(淀粉为α-1,4糖苷键,纤维素为β-1,4糖苷键),且n值不同,不互为同分异构体,A错误;
B.发酵制醇阶段是葡萄糖在无氧条件下分解为乙醇和CO2,此过程中碳的化合价既升高又降低,葡萄糖既发生氧化反应又发生还原反应,B错误;
C.发酵需要酶的催化,高温会破坏酶活性,通常控制在30℃左右,C错误;
D.制酸阶段乙醇氧化为乙酸,同时可能残留乙醇,两者在酶催化下可酯化生成乙酸乙酯等酯类物质,D正确;
故答案为:D。
6. 化学的迅速发展为人民日益增长的美好生活需要做出了突出贡献。下列说法错误的是
A. 日用化妆品属于精细化学品
B. CuSO4可用作饮用水消毒剂
C. 人造奶油可通过植物油氢化制得
D. 光导纤维是新型的无机非金属材料
【答案】B
【解析】
【详解】A. 精细化学品包括化妆品、药品等,正确;
B. CuSO4因含重金属离子铜离子,对人体有毒,不能用于饮用水消毒,错误;
C. 植物油氢化可制备人造奶油,正确;
D. 光导纤维为SiO2材料,属于无机非金属材料,正确。
故选B。
7. 制造隐形眼镜的功能高分子M的合成路线如图所示:
已知:
下列说法正确的是
A. 该路线属于加成反应的是①④
B. F与乙醇互为同系物
C. H中有3种含氧官能团
D. 1molM完全反应消耗1molNaOH
【答案】A
【解析】
【分析】乙烯与溴反应生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷水解生成乙二醇,乙二醇和发生酯化反应生成,发生加聚反应生M;
【详解】A.①为加成反应、②为取代反应、③为取代反应(或酯化反应)、④为加成聚合反应,A正确;
B.乙二醇和乙醇官能团数量不同,不互为同系物,B错误;
C.H为,含有酯基和羟基2种含氧官能团,C错误;
D.由M结构,1molM完全反应消耗nmolNaOH,D错误 ;
故选A。
8. 异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,150℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,15h后异山梨醇浓度不再变化。
下列说法错误的是
A. 3h时,反应②正、逆反应速率相等
B. 0~3h平均速率(异山梨醇)为0.014
C. 该温度下反应进行程度:①>②
D. 反应②加入催化剂改变了反应历程
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,3小时后异山梨醇浓度继续增大,15h后异山梨醇浓度才不再变化,所以3h时,反应②未达到平衡状态,即正、逆反应速率不相等,A错误;
B.由图可知,在0~3h内异山梨醇的浓度变化量为0.042mol/kg,所以平均速率(异山梨醇)为,B正确;
C.图像显示该温度下,15h后所有物质浓度都不再变化,且此时山梨醇转化完全,即反应充分,而1,4-失水山梨醇仍有剩余,即反应②正向进行程度小于反应①、反应限度小于反应①,C正确;
D.反应②加入催化剂改变了反应历程,降低反应的活化能,加快反应速率,D正确;
故选A。
9. 下列实验方案所得实验结论正确的是
选项
实验方案
实验结论
A
乙醇与橙色的酸性重铬酸钾溶液混合,橙色溶液变为绿色
乙醇具有氧化性
B
将少量的硝酸铜受热分解(产物为CuO、NO2、O2)产生的气体收集后,用带火星的木条检验,木条复燃
NO2能支持燃烧
C
向淀粉溶液中加入几滴稀硫酸,煮沸几分钟,向冷却液中加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热,无砖红色沉淀产生
淀粉未发生水解
D
用两支试管各取5mL0.1mol/LKMnO4溶液,分别加入2mL0.1mol/L和0.2mol/LH2C2O4溶液,记录溶液褪色所需的时间
探究浓度对化学反应速率的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙醇与酸性重铬酸钾反应时,乙醇被氧化为乙酸,重铬酸钾被还原(Cr从+6价变为+3价),说明乙醇具有还原性而非氧化性,A错误。
B.硝酸铜分解产生的气体为和,带火星木条复燃通常由引起。但体积占比仅20%(低于空气中的21%),不足以单独支持复燃,作为强氧化剂,可能直接支持燃烧或分解产生,导致木条复燃,B正确。
C.淀粉水解后未中和酸性环境,直接加入新制悬浊液会因存在破坏碱性条件,无法检测还原糖,无法证明淀粉未水解,C错误。
D.用两支试管各取5mL0.1mol/LKMnO4溶液,分别加入2mL0.1mol/L和0.2mol/LH2C2O4溶液,反应中KMnO4过量实验,溶液不会褪色,设计不合理,D错误。
故选B。
10. 若NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是
A. 2molNO与1molO2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NA
B. 标准状况下,11.2LCHCl3中含原子数目为2.5NA
C. 20g46%的酒精溶液与足量的钠反应产生氢气的分子数为0.1NA
D. 0.1mol甲烷和0.1molCl2光照下充分反应,生成HCl的分子数为0.1NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.2mol NO与1mol O2反应生成2mol NO2,但部分NO2会转化为N2O4,分子数小于2NA,A错误;
B.CHCl3在标准状况下为液体,无法用气体摩尔体积计算原子数,B错误;
C.20g46%的酒精溶液中,乙醇和水均与钠反应生成H2,乙醇质量为9.2g,物质的量为0.2mol,生成0.1mol H2;水质量为10.8g(0.6mol),生成0.3mol H2,总H2为0.4mol,对应0.4NA,C错误;
D.甲烷与Cl2的取代反应中,每消耗1mol Cl2生成1mol HCl,0.1mol Cl2完全反应生成0.1mol HCl(0.1NA),D正确;
故选D。
11. 0.3mol两种气态烃a、b(摩尔质量Ma<Mb)组成的混合气体完全燃烧后所得到0.4molCO2和0.6molH2O。下列说法正确的是
A. 该混合气体一定是1:1的甲烷和乙烯
B. 在室温和固定体积的容器中发生上述反应后,容器压强不变
C. 等质量的该混合气体和C3H8完全燃烧,后者耗氧量大
D. 等物质的量的烃b与C3H4O2完全燃烧,耗氧量可能相同
【答案】D
【解析】
【分析】0.3mol烃生成0.4mol CO2和0.6mol H2O,平均C原子数=0.4/0.3≈1.333,H原子数=(0.6×2)/0.3=4,故平均分子式为C1.333H4,以此解题。
【详解】A.若为CH4和C2H4,若混合气体是1:1,此时平均C原子数(1+2)/2=1.5,H原子数=8/2=4,故平均分子式为C1.5H4,A错误;
B.结合题意,反应物为0.3mol烃和0.7mol氧气,燃烧后H2O在室温下为液态,气体总物质的量为0.4mol,气体物质的量减少,压强降低,B错误;
C.对于烃来说,氢的百分含量越多,相同质量的烃的耗氧量越大,混合烃的平均分子式为C1.333H4,其含氢量比C3H8大,相同质量时,耗氧量更大,C错误;
D.摩尔质量Ma<Mb),则若烃b为C2H4,当烃b与C3H4O2都为1mol时,烃b的耗氧量=2+4/4=3mol,与C3H4O2(耗氧量3mol)相同,D正确;
故选D。
12. 一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示,通过CuO催化消耗血糖发电,从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准,电池启动,血糖浓度下降至标准,电池停止工作。
下列叙述正确的是
A. 葡萄糖和果糖互为同分异构体,均是麦芽糖的水解产物
B. 消耗18mg葡萄糖,理论上a电极有0.2mmol电子流入
C. b电极的电极反应式为
D. 电池工作时,外电路中电流流向:电极b→传感器→电极a
【答案】B
【解析】
【分析】根据图知,放电时,a电极上O2得电子和H2O反应生成OH-,电极反应式为,a电极为正极,则b电极为负极,b电极上葡萄糖失电子和OH-反应生成葡萄糖酸,b电极上发生的反应为Cu2O-2e-+2OH-=2CuO+H2O、C6H12O6+2CuO=C6H12O7+Cu2O,电池总反应为葡萄糖和O2发生氧化还原反应生成葡萄糖酸,所以电池总反应式为2C6H12O6+O2=2C6H12O7;
【详解】A.1分子麦芽糖的水解产物是两分子葡萄糖,A错误;
B.由分析,电池总反应为葡萄糖和O2发生氧化还原反应生成葡萄糖酸,所以电池总反应式为2C6H12O6+O2=2C6H12O7,1mol C6H12O6反应转移2mol电子,则消耗18mg葡萄糖(为0.1mmol),理论上a电极有0.2mmol电子流入,B正确;
C.由分析,b电极上发生的反应为Cu2O-2e-+2OH-=2CuO+H2O、C6H12O6+2CuO=C6H12O7+Cu2O,C错误;
D.电池工作时,外电路中电流流向为正极移向负极,故为:电极a→传感器→电极b,D错误 ;
故选B。
13. 按如图装置进行实验。搅拌一段时间后,滴加浓盐酸。不同反应阶段的预期现象及其相应推理错误的是
A. 烧瓶壁会变冷,说明存在吸热反应 B. 试纸会变蓝,说明有NH3生成
C. 实验过程中,气球会一直变大 D. 滴加浓盐酸后,有白烟产生
【答案】C
【解析】
【分析】NH4Cl与Ba(OH)2∙8H2O混合搅拌后,发生反应2NH4Cl+Ba(OH)2∙8H2O=BaCl2+2NH3↑+10H2O;滴加浓盐酸后,发生反应NH3+HCl=NH4Cl,可能发生反应Ba(OH)2∙8H2O+2HCl=BaCl2+10H2O。
【详解】A.搅拌一段时间后烧瓶壁会变冷,说明NH4Cl与Ba(OH)2∙8H2O反应为吸热反应,A正确;
B.搅拌一段时间后试纸会变蓝,说明反应产生显碱性的气体,从而表明有NH3生成,B正确;
C.NH4Cl与Ba(OH)2∙8H2O的反应是吸热反应,烧瓶中温度降低、气体压强会减小会导致气球变小,后因为氨气导致气体压强增大,气球会变大,滴入盐酸后,浓盐酸挥发出的氯化氢气体与氨气生成了氯化铵,导致气体压强变小,则实验过程中,气球先变小、后增大,加入盐酸后又变小,C错误;
D.滴加浓盐酸后,浓盐酸挥发出的HCl气体与烧瓶内的NH3结合为NH4Cl固体,有白烟产生,D正确;
故选C。
14. 碘是人体不可缺少的微量元素,采用离子交换法从卤水(富含I-)中提取碘的工艺流程如下。下列说法错误的是
A. “氧化1”的主要离子方程式为
B. 离子交换树脂的作用是富集碘元素
C. 理论上参加反应的n(Cl2):n(Na2SO3)=1:2
D. “吹碘”鼓入热空气是利用了I2易升华的性质
【答案】C
【解析】
【分析】由题干流程图可知,向卤水中加入H2SO4后通入Cl2将I-转化为,用离子交换树脂吸附氧化生成的,再加入Na2SO3将再次转化为I-,加入NaCl和HCl进行离子交换树脂再生后,用KClO3氧化I-为I2,向溶液中吹入热空气将碘吹出,据此分析解题。
【详解】A.“氧化1”为Cl2和I-反应生成,硫酸是起酸化的作用,根据原子守恒和电荷守恒可得反应的离子方程式为:,A正确;
B.由于海水中碘离子的含量较低,如果直接提取碘,会浪费大量资源,通过离子交换树脂的“吸附”、“解脱”能达到富集碘元素的目的,B正确;
C.在整个流程中,氯气将I-氧化,亚硫酸钠又将含碘物质还原,根据电子守恒,Cl2得到电子,Na2SO3失去电子,Cl2~ 2e-,Na2SO3~ 2e-,从氧化还原反应的关系可知,理论上参加反应的n(Cl2):n(Na2SO3) =1:1,而不是1:2,C错误;
D.因为I2具有易升华的性质,所以“吹碘”时鼓入热空气可以将I2升华出来,D正确;
故答案为:C。
15. 下列反应得到相同的产物乙酸异丙酯,相关叙述错误的是
①
②
A. 乙酸异丙酯的同分异构中能与NaOH溶液反应的有4种
B. 反应②是原子经济性反应
C. 乙酸异丙酯中最多有8个原子共平面
D. C6H12的同分异构体中与丙烯互为同系物且有3种氢的结构有3种
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙酸异丙酯的同分异构体中能与NaOH反应的包括酯类(水解)和羧酸(中和)。羧酸的同分异构体有4种(正戊酸、2-甲基丁酸、3-甲基丁酸、2,2-二甲基丙酸),酯类同分异构体数目超过4种(如甲酸异丁酯、丙酸乙酯等),总共有超过4种,故A错误。
B.反应②中乙酸与丙烯生成乙酸异丙酯,无副产物,原子利用率100%,属于原子经济性反应,B正确。
C.乙酸异丙酯的羰基平面最多包含羰基C、O,酯中的O,乙酸的甲基C,以及这些原子上的H,共8个原子,C正确。
D.C6H12的单烯烃同分异构体中,与丙烯互为同系物且含3种氢的结构有3种(其中包括:3,3-二甲基-1-丁烯、3-己烯和2-乙基-1-丁烯),D正确。
故答案选A。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 近年来,科学家致力于将二氧化碳和氢气转化为甲醇()的技术研究。某温度下加氢制甲醇的总反应为:,已知该反应是放热反应。回答下列问题:
(1)在25℃、101kPa下,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。已知1 g(1)完全燃烧生成(g)和液态水时,放热22.68kJ,则CH3OH(1)的燃烧热为______。
(2)有关加氢制甲醇的反应,下列说法正确的是______。
A. 反应物的化学键断裂要吸收的能量大于生成物的化学键形成要放出的能量
B. 恒压条件下,向容器中充入一定量的Ar,反应速率不变
C. 分离出后,正、逆反应速率减小
D. 煤的间接液化可生成甲醇
(3)一定温度下,在恒容密闭容器中,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,发生上述反应,起始压强为,测得反应过程中和的浓度随时间变化如下图所示。
①从反应开始到3min,H2的平均反应速率=______;反应达平衡后,容器内的压强为______(用含p0的代数式表示)。
②能说明反应达到平衡状态是______。
A.混合气体的密度保持不变
B.混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.断裂3molH-H键时,生成2molO-H键
D.混合气体中CO2与H2的物质的量之比不变
(4)甲醇是优质的清洁燃料,可制作碱性甲醇燃料电池,工作原理如下图所示。
则电极A的电极反应式为______。当消耗甲醇的质量为1.6g时,假设电池的能量转化率为80%,则导线中转移电子的物质的量为______。
【答案】(1)725.76 (2)CD
(3) ①. 0.5 ②. ③. B
(4) ①. ②. 0.24mol
【解析】
【小问1详解】
根据已知lg(1,物质的量为)完全燃烧生成CO2(g)和液态水时,放热22.68kJ,,燃烧热要求1mol燃烧,列式:,解得x=725.76。
【小问2详解】
加氢制甲醇的反应方程式为
,已知该反应是放热反应。
A.对于一个放热反应化学键断裂要吸收的能量少,生成物的化学键形成要放出的能量多,A错误;
B.恒压条件下,向容器中充入一定量的Ar,装置体积变大,反应物的浓度均变小,故反应速率变小,B错误;
C.分离出后,的浓度较小,正、逆反应速率减小,C正确;
D.煤的间接液化先将煤转化为合成气()再通过催化剂生成甲醇,D正确;
故选CD。
【小问3详解】
①根据题干信息结合图像数据列三段式:, ;,恒温恒容,解得;
②该题研究的反应是,该反应是放热反应。
A.混合气体的密度,反应中的物质都是气体根据质量守恒保持不变,在恒容密闭容器中发生反应,V不变,故混合气体的密度始终保持不变,无法说明反应达到平衡,A错误;
B.混合气体的平均摩尔质量,反应中的物质都是气体根据质量守恒保持不变,该反应前后气体分子数不同即会变,则当混合气体的平均摩尔质量保持不变时反应达到平衡,B正确;
C.断裂3molH-H键时有3mol反应,生成2molO-H键时有mol生成,文字表述的是两个相同的方向,无法说明平衡移动,C错误;
D.混合气体中与的物质的量之比始终是,不变无法说明反应达到平衡,D错误。
故选B。
【小问4详解】
甲醇碱性甲醇燃料电池中甲醇作负极被氧化为,正极是被还原为。电极A通入的是甲醇,电极反应式为 ;当消耗甲醇的质量为1.6g时,物质的量为,按照极反应方程式1mol参与反应转移6mol电子,则0.05mol转移电子为0.3mol,假设电池的能量转化率为80%,则导线中转移电子的物质的量为。
17. 1,2-二氯乙烷是杀菌剂稻瘟灵和植物生长调节剂矮壮素的中间体,不溶于水,易溶于有机溶剂,沸点83.6℃。化学家们提出乙烯液相直接氯化法制备1,2-二氯乙烷,相关反应原理和实验装置图如图。
已知:;甘油的沸点为290℃。
回答以下问题:
(1)装置甲中反应的离子方程式为______。
(2)装置乙中的试剂名称为______。
(3)装置己中水的作用是______。
(4)装置丁中发生反应的反应类型为______;多孔球泡的作用是______。
(5)丁中反应前先加入少量1,2—二氯乙烷液体,其作用是______。
a.作催化剂 b.溶解Cl2和乙烯 c.促进气体反应物间的接触
(6)已知C4H8液相直接氯化法可生成1,2—二氯乙烷的同系物C4H8Cl2,满足分子式C4H8Cl2的同分异构体有______种。
【答案】(1)
(2)饱和食盐水 (3)除去乙醇
(4) ①. 加成反应 ②. 增大气体与液体的接触面积,使反应更充分
(5)bc (6)9
【解析】
【分析】由实验装置图可知,装置甲中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气,浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,装置乙中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,装置丙中盛有的浓硫酸用于干燥氯气,装置庚中在五氧化二磷和甘油浴加热条件下乙醇发生消去反应生成乙烯,装置己中水除去乙烯中的乙醇,装置戊中盛有的浓硫酸用于干燥乙烯,装置丁中乙烯和氯气发生加成反应生成1,2—二氯乙烷。
【小问1详解】
装置甲中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气,反应的离子方程式为:;
【小问2详解】
由分析可知,装置乙的作用是除去Cl2中的HCl杂质,所用试剂是饱和食盐水;
【小问3详解】
由分析可知,装置己中水除去乙烯中的乙醇;
【小问4详解】
由分析可知,装置丁中乙烯和氯气发生加成反应生成1,2—二氯乙烷,反应的化学方程式为CH2=CH2+Cl2→ClCH2CH2Cl;故属于加成反应;多孔球泡的作用是可增大乙烯和氯气与1,2—二氯乙烷的接触面积增大气体的溶解度,有利于乙烯和氯气充分反应生成1,2—二氯乙烷;
【小问5详解】
丁中反应前先加入少量1,2—二氯乙烷液体,可溶解Cl2和乙烯 ,有利于乙烯和氯气充分反应生成1,2—二氯乙烷,故选bc;
【小问6详解】
分子式为C4H8Cl2的同分异构体丁烷分子中的氢原子被2个氯原子取代所得结构,符合题意的结构简式为、、(箭头所指另一个氯原子的位置),共有9种。
18. 连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,广泛应用于有机合成,实验室常用SO2还原法制备连二亚硫酸钠。回答下列问题:
(1)硫的不同存在形态结构不同,下列含硫物质的说法正确的是______。
A. 110gNa2S2固体中含有的阴离子个数为NA
B. 常温常压下,22.4LSO2气体含有的分子数大于NA
C. 32g硫在足量的氧气中充分燃烧转移的电子数为6NA
D. 试管壁上残留的硫粉可选择乙醇洗涤
(2)实验室选用下图所示装置制取纯净干燥的:SO2。
①按气流方向连接各仪器接口,顺序为:a→______→f。
②装置A中反应的化学方程式为______。
(3)连二亚硫酸钠的制备
Ⅰ.将锌粉悬浊液加入三口烧瓶中并将烧瓶温度维持35~45℃,向其中先通入N2一段时间后,改通SO2,充分反应后生成ZnS2O4固体。
Ⅱ.向烧瓶中加入NaOH溶液,在28~55℃条件下生成Na2S2O4和Zn(OH)2。
Ⅲ.过滤,将滤液冷却至室温,待Na2S2O4析出后,滤出晶体用无水乙醇洗涤即得产品。
①步骤Ⅰ中的加热方式是______。
②向三颈烧瓶中先通入N2的目的是______。
③加入无水乙醇洗涤的作用是______。
(4)连二亚硫酸钠的纯度测定
准确称取产品mg于烧杯中,加入20.00mL中性甲醛溶液,搅拌至产品完全溶解,加水配成250mL溶液,取25.00mL于锥形瓶中,酸化后用cI2标准溶液滴定,消耗12标准溶液VmL。
溶解反应:
滴定反应:
则产品中Na2S2O4质量分数为______(列出含m、c、V的最简表达式)。
【答案】(1)A (2) ①. d→e→b→c ②.
(3) ①. 水浴加热 ②. 排尽装置内的空气,防止氧化Na2S2O4 ③. 洗去杂质,快速干燥
(4)(或)
【解析】
【分析】制备连二亚硫酸钠的方法为:先利用与浓反应生成:,通过净化后先在锌粉悬浊液中反应生成固体:,然后再与NaOH溶液反应生成连二亚硫酸钠:,据此分析解答、
【小问1详解】
下列关于含硫物质的说法正确的是:
A.110gNa2S2固体的物质的量为1mol,阴离子为,则1mol中含有的阴离子个数为NA,A正确;
B.常温常压下,22.4LSO2气体的物质的量不等于1mol,无法确定含有的分子数是否为NA,B错误;
C.32g硫在足量的氧气中充分燃烧只能生成,转移的电子数为4NA,C错误;
D.硫易溶于,微溶于酒精,难溶于水,故试管壁上残留的硫粉可选择用洗涤,D错误;
故答案为:A。
【小问2详解】
要制得纯净干燥的气体,按照先制取、干燥、收集、除尾气的顺序进行实验;
①按气流方向连接各仪器接口,顺序为:;
②装置A是利用与浓反应生成,则反应的化学方程式为:。
【小问3详解】
①步骤Ⅰ中反应的温度为35~45℃,此温度使用水浴加热最好控制反应温度;
②由于有很强的还原性,易被空气中的氧气氧化,所以要向三颈烧瓶中先通入N2,其目的是:排尽装置内的空气,防止氧化;
③由于在乙醇中的溶解度很小,则加入无水乙醇洗涤的作用为:洗去杂质,快速干燥。
【小问4详解】
连二亚硫酸钠的纯度测定原理为,将连二亚硫酸钠先与甲醛反应生成:,然后用标准液滴定:,最后根据消耗标准液的量来测定连二亚硫酸钠的含量;根据反应,得到产品中Na2S2O4质量分数为:。
19. 随着科技和社会的发展,生物质资源替代以煤、石油、天然气为原料的化工生产路线将是一条绿色的可持续发展路径。秸秆是一种具有多用途的可再生的生物资源,秸秆主要成分是纤维素。工业上利用生物质合成有机高分子材料PEA的一种路径如下图所示。
回答下列问题:
(1)下列说法正确的是______(填标号)。
a.1mol丙烯酸最多可与2molH2加成
b.乙醇与葡萄糖互为同系物
c.1mol乳酸分子可与2molNa发生反应
d.丙烯酸乙酯可进行加成反应、氧化反应、取代反应
(2)丙烯酸分子中所含官能团的名称为______。
(3)两分子乳酸可发生酯化反应生成一个六元环酯,该六元环酯的结构简式为______。
(4)写出反应③化学方程式为______。
(5)丙烯酸乙酯发生加聚反应生成PEA,PEA的结构简式为______。
(6)丙烯酸乙酯的同分异构体有多种,满足以下条件的同分异构体有______种,其中含有两个甲基的同分异构体的结构简式为______。
①与NaHCO3溶液反应放出CO2
②能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】(1)cd (2)碳碳双键、羧基
(3) (4)
(5) (6) ①. 8 ②. 、
【解析】
【分析】秸秆主要成分是纤维素,提取获得的纤维素水解得到葡萄糖,葡萄糖在微生物作用下发酵可得到乙醇;土豆可提取出淀粉,淀粉水解得到葡萄糖,在微生物作用下得到乳酸,乳酸发生消去反应得到丙烯酸;丙烯酸与乙醇发生酯化反应得到丙烯酸乙酯,丙烯酸乙酯中含有碳碳双键,可以发生加聚反应得到PEA,其结构简式为。
【小问1详解】
a.丙烯酸中碳碳双键可以与氢气发生加成反应,则1mol丙烯酸最多可与1molH2加成,a错误;
b.乙醇中含有羟基,葡萄糖除了羟基还含有醛基,因此两者结构不同,不是同系物,b错误;
c.乳酸分子中羟基、羧基可以与Na反应,则1mol乳酸分子可与2molNa发生反应,c正确;
d.丙烯酸乙酯中含有碳碳双键、酯基,可进行加成反应、氧化反应、取代反应,d正确;
答案选cd。
【小问2详解】
根据丙烯酸分子结构可知,所含官能团的名称为碳碳双键、羧基。
【小问3详解】
乳酸分子中含有羟基、羧基,则两分子乳酸可发生酯化反应生成一个六元环酯,该六元环酯的结构简式为。
【小问4详解】
反应③为丙烯酸与乙醇发生酯化反应得到丙烯酸乙酯和水,化学方程式为。
【小问5详解】
丙烯酸乙酯中含有碳碳双键,可以发生加聚反应得到PEA,其结构简式为。
【小问6详解】
丙烯酸乙酯的同分异构体有多种,满足以下条件:①与NaHCO3溶液反应放出CO2,说明含有羧基;②能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明含有碳碳双键,则符合条件的同分异构体有、、、、、、、,共8种,其中含有两个甲基的同分异构体的结构简式为、。
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