内容正文:
沧州市2024—2025学年第二学期期末教学质量监测
化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上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。回答非选择题时,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。
4.本试卷主要考试内容:苏教版必修第二册。
5.可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Al:27 S:32 Fe:56 Cu:64 Pb:207
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列博物馆藏品的主要成分不能与其他三项归为一类的是
A.东汉·宗资墓石天禄
B.双蛇纠结铜具
C.商·后母戊鼎
D.垂珠金耳坠
A. A B. B C. C D. D
2. 化肥——粮食的“粮食”,已经成为现代农业的标志之一、下列说法错误的是
A. 草木灰中的含有离子键、共价键
B. 雷雨固氮时发生反应:
C. 豆科植物的根瘤菌将氮气一步转化为硝酸,实现氮的自然固定
D. 尿素是目前使用量最大的一种氮肥
3. 下列反应的反应类型属于皂化反应的是
A.
B. +HNO3+H2O
C.
D.
4. 矿石中含有丰富的金属元素,人类在长期的生产实践中探索出了各种冶炼金属的化学方法。下列有关说法错误的是
A. 利用铝热反应可冶炼金属锰
B. 选择不同方法冶炼不同金属的主要依据为金属熔点的高低
C. 湿法炼铜的过程涉及了铁置换铜的反应
D. 青铜器、金银的使用在铁器时代之前就存在
5. 一定条件下,向一容积为2L的恒温恒容密闭容器中充入和,发生反应。下列分析正确的是
A. 反应体系中核素只存在于、中
B. 容器内压强不再发生变化时,反应达到平衡状态
C. 无限延长化学反应的时间能改变化学反应的限度
D. 平衡时,
6. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法正确的是
A.负极的电极反应式为
B.锌筒作负极,发生还原反应,锌筒会变薄
C.正极的电极反应式为
D.铅蓄电池工作过程中,每通过2mol电子,负极质量减轻207g
A. A B. B C. C D. D
7. 下列离子组在酸性溶液中能大量共存且溶液呈无色透明的是
A. 、、, B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
8. 乙烯是基本的有机化工原料,由乙烯可合成苯乙醇,合成路线如图所示:
下列说法正确的是
A. 乙烯与苯制备乙苯的反应类型为取代反应 B. 苯乙烯中所有碳原子可能共平面
C. 苯乙醇不能与钠单质发生反应 D. 乙烯、苯乙烯互为同系物
9. 下列实验装置不能达到相应实验目的的是
A.测定氧气的生成速率
B.铁发生电化学腐蚀
C.制备并收集乙酸乙酯
D.实验室制备NH3
A. A B. B C. C D. D
10. 维生素C又叫抗坏血酸,能将Fe3+转化为Fe2+,具有防治坏血病的功能,其结构如图所示。下列说法正确的是
A. 维生素C的分子式为C7H8O6
B. 1mol维生素C与足量金属钠反应最多可以生成44.8LH2
C. 维生素C能发生氧化、加成、取代反应
D. 该分子中含有两种官能团
11. 部分含Fe物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列推断合理的是
A. 3mola与水蒸气完全反应可生成1mold
B. 铁的氧化物只有b和g两种
C. 可存在f→e→d→b的转化
D. 若c为,则以a为原料制取c的路径不超过两种
12. 研究化学反应中的能量转化,可以帮助我们更深刻地认识化学反应,更好地利用化学为生产和生活服务。下列说法错误的是
A. 已知500℃、30MPa下,将0.5mol和1.5mol置于密闭的容器中充分反应生成,当的转化率为40%时,放热18.48kJ,则热化学方程式 kJ·mol-1
B. 同温同压下,在光照条件下消耗1mol和点燃条件下消耗2mol,两种条件下该反应的相同
C. 已知CO(g)的热值约为10.1kJ·g-1,则反应的kJ·mol-1
D. 已知25℃、101条件下: , ,则可推出比稳定
13. 将34.8g铝铁铜合金分为两等份,一份投入足量的NaOH溶液中,产生6.72L(标准状况)气体,另一份投入足量的稀盐酸中,产生8.96L(标准状况)气体,则该合金中Al、Fe、Cu的物质的量之比为
A. 2:1:1 B. 3:1:1 C. 3:2:1 D. 3:1:2
14. 下列实验操作和现象与结论均正确的是
选项
验操作和现象
结论
A
向中滴加少量酸性溶液,酸性溶液褪色
可证明该有机物含有碳碳双键
B
向淀粉溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,加入少量新制的碱性悬浊液并加热,未出现砖红色沉淀
淀粉未发生水解
C
向鸡蛋清溶液中加入饱和溶液,有白色沉淀析出,再加入蒸馏水,振荡,沉淀溶解
蛋白质的变性是可逆的
D
室温下,向盛有0.1mol·L-1盐酸的试管中加入少量镁粉,产生大量气泡,手摸试管壁,有烫的感觉
镁与盐酸的反应为放热反应
A. A B. B C. C D. D
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 亚硝酸钠()在生活中应用十分广泛。某化学兴趣小组设计并利用下列装置制备干燥的亚硝酸钠(夹持及加热装置略去,部分仪器可重复使用)。
已知:;酸性条件下,NO或都能与反应生成和,但不能被浓硫酸氧化。
(1)N在元素周期表中的位置为___________;盛放铜粉的仪器名称为___________。
(2)仪器A中支管的作用为___________。
(3)毒性很强,像食盐一样有咸味,误食会导致血红蛋白中的转化为,可服用维生素C解毒。关于该过程的叙述正确的是___________(填标号)。
A.中毒过程中亚硝酸钠发生还原反应
B.还原性:维生素
C.与反应的离子方程式可能为
(4)按气流方向,仪器接口的连接顺序为___________。
a→___→___→___→e→f→__→___→e→f→___。(填字母标号)
(5)装置④的作用为___________;装置⑤中吸收NO反应的离子方程式为___________。
(6)当观察到装置②中___________(填现象)时,说明与NO完全反应。
16. 大部分废催化剂常被作为固体废弃物丢弃,不仅造成资源浪费,也对环境造成极大的污染。合成氨转化工段二段炉固体废Z205催化剂表面有少量积碳,该废催化剂主要含(质量分数约90%)、NiO(氧化镍,质量分数约6%)等,从废Z205催化剂中回收活性氧化铝的工艺流程如图。
已知:“焙烧1”时,NiO不参与反应;经“焙烧1”“浸取”后可得溶液。
回答下列问题:
(1)为提高“浸取”的效率,可采取的措施有___________(填一项);为从所得废渣中回收金属镍,还需要加___________(填“氧化剂”或“还原剂”)才能实现。
(2)试写出“焙烧1”时。发生反应的化学方程式:___________。
(3)“抽滤”后的滤饼的主要成分的化学式为___________,设计实验检验滤饼是否洗涤干净:___________;滤液经处理后可在___________工序中循环利用。
(4)浸取时间对氧化铝回收率的影响如图所示,则浸取时间应选择___________h为宜。“焙烧2”过程发生反应的化学方程式为___________。
(5)若“浸取”工序中浸取率按78.6%计,“焙烧2”的回收率按67.6%计,则1000g废Z205催化剂最多可以回收___________(列出计算式)g活性氧化铝。
17. Ⅰ.研究化学能与热能、电能的转化具有重要价值。回答下列问题:
(1)下列过程属于化学变化且能量变化符合图示的是___________(填标号)。
①金属钠与水的反应②水蒸气冷凝为液态水③灼热的碳与二氧化碳的反应④与的反应⑤过氧化氢的分解反应⑥与盐酸的反应
Ⅱ.恒温条件下,在容积为2L的恒容密闭容器中充入1mol和3mol,发生反应: 。
(2)已知反应中相关化学键的键能数据如下表,则___________kJ·mol-1。
化学键
E/(kJ·mol-1)
436
343
803
465
413
(3)反应过程中测得和的物质的量随时间的变化情况如下表。
时间
0min
3min
6min
9min
12min
/mol
0
0.50
a
0.75
0.75
/mol
1
0.50
0.35
0.25
0.25
①___________。
②0~3min内,___________mol·L-1·min-1;第6min时的___________(填“>”“<”或“=”)第9min时的。
③的平衡转化率为___________%;下列措施中能加快该反应反应速率的是___________(填标号)。
A.其他条件保持不变,升高温度 B.恒温恒压条件下,充入He使容积增大
C.恒温恒容条件下,充入He使压强增大 D.恒温恒容条件下,充入一定量的
18. 以石蜡油为原料可制得多种有机物,部分转化关系如图所示:
已知:(,Br,I)。
(1)反应⑤的反应类型为___________反应;E的结构简式为___________。
(2)反应③的化学方程式为___________;D中官能团的名称为___________。
(3)F与D反应生成的某化合物的分子式为,写出该反应的化学方程式:___________。
(4)有机物G与互为同系物,且相对分子质量比大28,则满足该条件的G的结构有___________种。
(5)设计以乙烯为原料合成乙二醛()的路线,其他无机试剂任选___________。(合成路线示例如图)
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沧州市2024—2025学年第二学期期末教学质量监测
化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上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。回答非选择题时,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。
4.本试卷主要考试内容:苏教版必修第二册。
5.可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Al:27 S:32 Fe:56 Cu:64 Pb:207
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列博物馆藏品的主要成分不能与其他三项归为一类的是
A.东汉·宗资墓石天禄
B.双蛇纠结铜具
C.商·后母戊鼎
D.垂珠金耳坠
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.东汉·宗资墓石天禄主要成分为硅酸盐,故A符合题意;
B.双蛇纠结铜具属于金属材料,故B不符合题意;
C.商·后母戊鼎属于金属材料,故C不符合题意;
D.垂珠金耳坠属于金属材料,故D不符合题意;
答案选A。
2. 化肥——粮食的“粮食”,已经成为现代农业的标志之一、下列说法错误的是
A. 草木灰中的含有离子键、共价键
B. 雷雨固氮时发生反应:
C. 豆科植物的根瘤菌将氮气一步转化为硝酸,实现氮的自然固定
D. 尿素是目前使用量最大的一种氮肥
【答案】C
【解析】
【详解】A.K2CO3是离子化合物,K+与之间通过离子键结合,内部C与O之间通过共价键结合,故A正确;
B.雷雨时放电条件下,N2和O2反应生成NO,该反应是自然固氮的典型反应,故B正确;
C.根瘤菌将N2转化为NH3(或铵盐),而非直接转化为硝酸,硝酸的形成需后续硝化作用,故C错误;
D.尿素含氮量高、性质稳定,是目前使用量最大的氮肥,故D正确;
答案选C。
3. 下列反应的反应类型属于皂化反应的是
A.
B. +HNO3+H2O
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,不属于皂化反应,故A错误;
B.苯和硝酸反应生成硝基苯为取代反应,不属于皂化反应,故B错误;
C.乙醇发生消去反应得到乙烯,不属于皂化反应,故C错误;
D.高级脂肪酸甘油酯和氢氧化钠反应生成高级脂肪酸盐和甘油,属于皂化反应,故D正确;
答案选D。
4. 矿石中含有丰富的金属元素,人类在长期的生产实践中探索出了各种冶炼金属的化学方法。下列有关说法错误的是
A. 利用铝热反应可冶炼金属锰
B. 选择不同方法冶炼不同金属的主要依据为金属熔点的高低
C. 湿法炼铜的过程涉及了铁置换铜的反应
D. 青铜器、金银的使用在铁器时代之前就存在
【答案】B
【解析】
【详解】A.铝热反应利用铝的强还原性,可还原锰的氧化物冶炼金属锰,故A正确;
B.金属冶炼方法主要依据金属活动性强弱,而非熔点高低,故B错误;
C.湿法炼铜通过Fe与Cu2+反应置换出Cu,故C正确;
D.青铜器(铜锡合金)早于铁器,金银因性质稳定更早被使用,故D正确;
答案为B。
5. 一定条件下,向一容积为2L的恒温恒容密闭容器中充入和,发生反应。下列分析正确的是
A. 反应体系中核素只存在于、中
B. 容器内压强不再发生变化时,反应达到平衡状态
C. 无限延长化学反应的时间能改变化学反应的限度
D. 平衡时,
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应中18O会通过可逆反应的动态平衡转移,SO2分解时可能携带18O,因此18O存在于O2、SO3和SO2中,故A错误;
B.相同条件下,气体物质的量之比等于压强之比,该反应前后气体总物质的量减小(3mol→2mol),压强变化可作为平衡标志,当压强不再变化时达到平衡,故B正确;
C.化学反应的限度由平衡常数决定,恒温下无限延长时间不会改变化学反应的限度,故C错误;
D.根据反应速率关系,正反应中v正(SO2)=2v正(O2),平衡时v正(O2)=v逆(O2),推出v正(SO2)=2v逆(O2),而选项D等式为2v正(SO2)=v逆(O2),与推导结果矛盾,故D错误;
答案为B。
6. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法正确的是
A.负极的电极反应式为
B.锌筒作负极,发生还原反应,锌筒会变薄
C.正极的电极反应式为
D.铅蓄电池工作过程中,每通过2mol电子,负极质量减轻207g
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.负极的电极反应式为,故A错误;
B.锌筒失去电子作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄,故B错误;
C.正极得电子,发生还原反应,电解质为氢氧化钾,电极反应式为,故C正确;
D.根据电极方程式,铅蓄电池工作过程中,每通过2mol电子,负极质量增加96g ,故D错误;
答案选C。
7. 下列离子组在酸性溶液中能大量共存且溶液呈无色透明的是
A. 、、, B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.NH、Al3+、Cl-、NO在酸性条件下互不反应,且均为无色离子,能大量共存,故A符合题意;
B.Fe2+与酸性条件下的NO发生氧化还原反应,S2O在酸性中与氢离子反应生成S和SO2,且Fe2+溶液呈浅绿色,故B不符合题意;
C.Fe3+与SCN-形成血红色络合物,且Fe3+溶液呈黄色,不符合无色条件,故C不符合题意;
D.HCO在酸性中与H+反应生成CO2和H2O,不能大量共存,故D不符合题意;
答案为A。
8. 乙烯是基本的有机化工原料,由乙烯可合成苯乙醇,合成路线如图所示:
下列说法正确的是
A. 乙烯与苯制备乙苯的反应类型为取代反应 B. 苯乙烯中所有碳原子可能共平面
C. 苯乙醇不能与钠单质发生反应 D. 乙烯、苯乙烯互为同系物
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙烯与苯制备乙苯的反应类型为加成反应,故A错误;
B.通过苯环与乙烯基间的单键进行旋转,苯乙烯中所有碳原子可能共平面,故B正确;
C.苯乙醇中含有羟基,能与钠单质发生反应,故C错误;
D.苯乙烯含有苯环,而乙烯不含苯环,二者结构不相似,二者不是同系物,故D错误;
答案选B。
9. 下列实验装置不能达到相应实验目的的是
A.测定氧气的生成速率
B.铁发生电化学腐蚀
C.制备并收集乙酸乙酯
D.实验室制备NH3
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.实验装置为未密封装置,无法准确测定氧气体积,所以无法测定氧气的生成速率,故A错误;
B.食盐水浸润的铁丝形成吸氧腐蚀的环境,铁发生电化学腐蚀,故B正确;
C.乙醇和乙酸在浓硫酸的作用下生成乙酸乙酯,并用饱和碳酸钠收集,故C正确;
D.实验室加热氯化铵和氢氧化钙制备NH3,故D正确;
答案选A。
10. 维生素C又叫抗坏血酸,能将Fe3+转化为Fe2+,具有防治坏血病的功能,其结构如图所示。下列说法正确的是
A. 维生素C的分子式为C7H8O6
B. 1mol维生素C与足量金属钠反应最多可以生成44.8LH2
C. 维生素C能发生氧化、加成、取代反应
D. 该分子中含有两种官能团
【答案】C
【解析】
【分析】本题给出了维生素C的结构简式,需要根据结构简式来分析其分子式、与金属钠的反应、能发生的反应类型以及所含官能团等性质。
【详解】A.观察,根据碳原子形成4个共价键,氧原子形成2个共价键,氢原子形成1个共价键来判断原子个数。可以得出维生素C的分子式为C6H8O6,A选项错误;
B.1mol维生素C分子中含有4mol-OH,2 mol-OH与足量金属钠反应生成1molH2,则在标准状况下1mol维生素C与足量金属钠反应最多生成2molH2。但题目中未指明标准状况,无法确定生成氢气的体积为44.8L,B选项错误;
C.维生素C中含有碳碳双键,能发生加成反应和氧化反应;含有羟基,能发生取代反应和氧化反应,C选项正确;
D.由结构简式可知,该分子中含有羟基、碳碳双键、酯基共计三种官能团,D选项错误;
故答案选C。
11. 部分含Fe物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列推断合理的是
A. 3mola与水蒸气完全反应可生成1mold
B. 铁的氧化物只有b和g两种
C. 可存在f→e→d→b的转化
D. 若c为,则以a为原料制取c的路径不超过两种
【答案】C
【解析】
【分析】根据含铁元素的物质类别与相应的化合价可知:a为Fe,b为+3价的氧化铁,g为+2价的氧化亚铁,f为+2价亚铁盐,c为+3价铁盐,d为氢氧化铁,e为氢氧化亚铁,据此解答
【详解】A.根据原子守恒,可知3molFe与水蒸气完全反应可生成1mol Fe3O4,不是氢氧化铁,故A错误;
B.铁的氧化物有b和g两种,还有Fe3O4,故B错误;
C.亚铁盐和氢氧化钠生成氢氧化亚铁,被氧气氧化为氢氧化铁,受热分解得到氧化铁,故C正确;
D.若c为,铁可以和盐酸先反应,再被氯气或者过氧化氢氧化,铁也可以直接和氯气反应生成氯化铁,铁和氧气反应生成四氧化三铁,和盐酸反应生成铁盐和亚铁盐,再被氯气或者过氧化氢氧化得到氯化铁,制取c的路径超过两种,故D错误;
答案选C。
12. 研究化学反应中的能量转化,可以帮助我们更深刻地认识化学反应,更好地利用化学为生产和生活服务。下列说法错误的是
A. 已知500℃、30MPa下,将0.5mol和1.5mol置于密闭的容器中充分反应生成,当的转化率为40%时,放热18.48kJ,则热化学方程式 kJ·mol-1
B. 同温同压下,在光照条件下消耗1mol和点燃条件下消耗2mol,两种条件下该反应的相同
C. 已知CO(g)的热值约为10.1kJ·g-1,则反应的kJ·mol-1
D. 已知25℃、101条件下: , ,则可推出比稳定
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题目数据,0.5mol N2转化40%生成0.4mol NH3,对应放热18.48kJ,即0.2mol对应放热18.48kJ,则完全生成1mol NH3应放热92.4kJ,故A正确;
B.ΔH仅与反应的始态和终态有关,与反应途径及反应的量无关,所以两种情况下的ΔH相同,故B正确;
C.CO的热值为10.1kJ/g,摩尔质量为28g/mol,则1mol CO完全燃烧放热282.8kJ,反应需吸收2×282.8=565.6kJ,ΔH=+565.6kJ/mol,故C正确;
D.假设 为①, 为②,①-②得 ,表明比能量高,稳定性差,因此O2比O3更稳定,故D错误;
答案选D。
13. 将34.8g铝铁铜合金分为两等份,一份投入足量的NaOH溶液中,产生6.72L(标准状况)气体,另一份投入足量的稀盐酸中,产生8.96L(标准状况)气体,则该合金中Al、Fe、Cu的物质的量之比为
A. 2:1:1 B. 3:1:1 C. 3:2:1 D. 3:1:2
【答案】A
【解析】
【详解】与NaOH反应时只有Al反应,生成H₂。标准状况下,与氢氧化钠溶液反应产生氢气的物质的量,铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为,由化学方程式可知n(Al)=0.2mol,则原合金中Al总物质的量为0.4mol。与稀盐酸反应时,Al和Fe均反应,Cu不反应。标准状况下,与稀盐酸反应产生氢气的物质的量,铝与稀盐酸反应产生氢气的物质的量与氢氧化钠溶液反应产生氢气的物质的量相同,为0.3mol,则铁与稀盐酸反应产生氢气的物质的量为n=0.4mol-0.3mol=0.1mol。铁与稀盐酸反应的化学方程式为,由化学方程式可知n(Fe)=0.1mol,则原合金中Fe总物质的量为0.2mol。合金质量为34.8g,m(Al)= 0.4mol×27g/mol=10.8g,m(Fe)=0.2mol×56g/mol=11.2g,则m(Cu)=34.8g-10.8g-11.2g=12.8g,,原合金中Cu总物质的量为0.2mol。因此n(Al):n(Fe):n(Cu)= 0.4:0.2:0.2 = 2:1:1,故答案选A。
14. 下列实验操作和现象与结论均正确的是
选项
验操作和现象
结论
A
向中滴加少量酸性溶液,酸性溶液褪色
可证明该有机物含有碳碳双键
B
向淀粉溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,加入少量新制的碱性悬浊液并加热,未出现砖红色沉淀
淀粉未发生水解
C
向鸡蛋清溶液中加入饱和溶液,有白色沉淀析出,再加入蒸馏水,振荡,沉淀溶解
蛋白质的变性是可逆的
D
室温下,向盛有0.1mol·L-1盐酸的试管中加入少量镁粉,产生大量气泡,手摸试管壁,有烫的感觉
镁与盐酸的反应为放热反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.向中滴加酸性KMnO₄溶液褪色,可能由双键或羟基被氧化引起,不能证明该有机物含有碳碳双键,A错误;
B.淀粉水解后未中和酸性直接加入Cu(OH)2,无法形成碱性环境,导致无法检测葡萄糖,不能说明淀粉“未水解”,B错误;
C.饱和溶液使蛋白质盐析(物理变化),加水后溶解,不是变性,C错误;
D.镁与盐酸反应产生气泡且试管发烫,可以说明反应放热,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 亚硝酸钠()在生活中应用十分广泛。某化学兴趣小组设计并利用下列装置制备干燥的亚硝酸钠(夹持及加热装置略去,部分仪器可重复使用)。
已知:;酸性条件下,NO或都能与反应生成和,但不能被浓硫酸氧化。
(1)N在元素周期表中的位置为___________;盛放铜粉的仪器名称为___________。
(2)仪器A中支管的作用为___________。
(3)毒性很强,像食盐一样有咸味,误食会导致血红蛋白中的转化为,可服用维生素C解毒。关于该过程的叙述正确的是___________(填标号)。
A.中毒过程中亚硝酸钠发生还原反应
B.还原性:维生素
C.与反应的离子方程式可能为
(4)按气流方向,仪器接口的连接顺序为___________。
a→___→___→___→e→f→__→___→e→f→___。(填字母标号)
(5)装置④的作用为___________;装置⑤中吸收NO反应的离子方程式为___________。
(6)当观察到装置②中___________(填现象)时,说明与NO完全反应。
【答案】(1) ①. 第二周期第ⅤA族 ②. 三颈烧瓶
(2)平衡压强,使液体顺利滴下
(3)AB (4)b、g、h、c、d、i或b、g、h、d、c、i
(5) ①. 除去挥发出来的并将生成的转化为NO ②.
(6)硬质玻璃管内淡黄色固体全部变成白色固体
【解析】
【分析】将整个装置中空气用氮气排出,浓硝酸和铜反应生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成一氧化氮,要制得干燥的亚硝酸钠,则先用浓硫酸干燥NO气体,一氧化氮和过氧化钠反应生成亚硝酸钠,为了得到干燥的亚硝酸钠需右侧再用浓硫酸干燥,尾气用酸性高锰酸钾溶液处理。
【小问1详解】
氮元素是7号元素,原子核外有2个电子层,最外层电子数为5,处于周期表中第二周期第VA族;
根据仪器特点可知,盛放铜粉的仪器名称为:三颈烧瓶。
【小问2详解】
仪器A中支管的作用为平衡气压,使液体顺利流下。
【小问3详解】
A.可以氧化为,铁元素化合价升高发生氧化反应,氮元素化合价降低,发生还原反应,故A正确;
B.氧化为,中毒可服用维生素C解毒;这是因为维生素C是还原剂,可以还原为,所以维生素C的还原性强于,故B正确;
C.根据守恒可知,与反应的离子方程式可能为,故C错误;
故答案选AB。
【小问4详解】
铜和浓硝酸反应生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成一氧化氮,用浓硫酸干燥一氧化氮,再通入到过氧化钠中反应生成亚硝酸钠,为防止酸性高锰酸钾中水蒸气进入到发生装置中,则再用浓硫酸干燥后通入高锰酸钾溶液中除掉NO,因此仪器按气流方向连接顺序为a→b→g→h→e→f→c→d→e→f→i或a→b→g→h→e→f→d→c→e→f→i。
【小问5详解】
铜和浓硝酸反应产生二氧化氮,该反应需要的是NO,因此装置④的作用为将生成的转化为NO,由于浓硝酸会挥发,水能吸收挥发出来的硝酸,因此还有一个作用是除去挥发出来的;
装置⑤中用酸性高锰酸钾溶液吸收NO,酸性条件下,NO能与反应生成和,根据守恒可知,该反应的离子方程式为:。
【小问6详解】
根据题意可知,,过氧化钠为淡黄色固体,亚硝酸钠为白色固体,因此当观察到装置②中硬质玻璃管内淡黄色固体全部变成白色固体时说明与NO完全反应。
16. 大部分废催化剂常被作为固体废弃物丢弃,不仅造成资源浪费,也对环境造成极大的污染。合成氨转化工段二段炉固体废Z205催化剂表面有少量积碳,该废催化剂主要含(质量分数约90%)、NiO(氧化镍,质量分数约6%)等,从废Z205催化剂中回收活性氧化铝的工艺流程如图。
已知:“焙烧1”时,NiO不参与反应;经“焙烧1”“浸取”后可得溶液。
回答下列问题:
(1)为提高“浸取”的效率,可采取的措施有___________(填一项);为从所得废渣中回收金属镍,还需要加___________(填“氧化剂”或“还原剂”)才能实现。
(2)试写出“焙烧1”时。发生反应的化学方程式:___________。
(3)“抽滤”后的滤饼的主要成分的化学式为___________,设计实验检验滤饼是否洗涤干净:___________;滤液经处理后可在___________工序中循环利用。
(4)浸取时间对氧化铝回收率的影响如图所示,则浸取时间应选择___________h为宜。“焙烧2”过程发生反应的化学方程式为___________。
(5)若“浸取”工序中浸取率按78.6%计,“焙烧2”的回收率按67.6%计,则1000g废Z205催化剂最多可以回收___________(列出计算式)g活性氧化铝。
【答案】(1) ①. 适当搅拌或适当升温 ②. 还原剂
(2)
(3) ①. ②. 取最后一次洗涤液于试管中,向试管中滴入溶液,若有白色浑浊出现,说明滤饼未洗涤干净,反之则已洗涤干净 ③. 焙烧1、沉淀
(4) ①. 2 ②.
(5)
【解析】
【分析】本题为无机物制备类的工业流程题,首先将废催化剂粉碎,在碳酸钠存在的条件下焙烧,随后用水浸取,得到的浸取液中含有偏铝酸钠,向其中通入过量的二氧化碳,得到氢氧化铝,处理后,再次焙烧得到产品,以此解题。
【小问1详解】
从反应速率的影响因素考虑,为提高“浸取”的效率,可采取的措施有适当搅拌或适当升温;镍在废催化剂中的存在形式为NiO,其中镍为+2价,则为从所得废渣中回收金属镍,还需要加还原剂才能实现;
【小问2详解】
结合题给信息可知,经“焙烧1”“浸取”后可得溶液,说明焙烧时,生成了偏铝酸钠,则“焙烧1”时,发生反应的化学方程式:;
【小问3详解】
向偏铝酸钠溶液通入过量的二氧化碳生成氢氧化铝和碳酸氢钠,则“抽滤”后的滤饼的主要成分的化学式为;滤液中含有碳酸氢钠,则可以通过检验碳酸氢根是否存在来检验沉淀是否洗涤干净,具体方法为:取最后一次洗涤液于试管中,向试管中滴入溶液,若有白色浑浊出现,说明滤饼未洗涤干净,反之则已洗涤干净;滤液中含有碳酸氢钠,其受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,则可以在焙烧1和沉淀工序中循环使用;故答案为:;取最后一次洗涤液于试管中,向试管中滴入溶液,若有白色浑浊出现,说明滤饼未洗涤干净,反之则已洗涤干净;焙烧1、沉淀;
【小问4详解】
结合图示可知,2h后浸取率不再发生变化,则浸取时间应选择2h为宜;“焙烧2”过程中氢氧化铝受热分解生成氧化铝和水,发生反应的化学方程式为;
【小问5详解】
结合题中信息可知,该废催化剂主要含(质量分数约90%),结合铝元素守恒可知(将氧化铝作为整体分析),1000g废Z205催化剂最多可以回收g活性氧化铝。
17. Ⅰ.研究化学能与热能、电能的转化具有重要价值。回答下列问题:
(1)下列过程属于化学变化且能量变化符合图示的是___________(填标号)。
①金属钠与水的反应②水蒸气冷凝为液态水③灼热的碳与二氧化碳的反应④与的反应⑤过氧化氢的分解反应⑥与盐酸的反应
Ⅱ.恒温条件下,在容积为2L的恒容密闭容器中充入1mol和3mol,发生反应: 。
(2)已知反应中相关化学键的键能数据如下表,则___________kJ·mol-1。
化学键
E/(kJ·mol-1)
436
343
803
465
413
(3)反应过程中测得和的物质的量随时间的变化情况如下表。
时间
0min
3min
6min
9min
12min
/mol
0
0.50
a
0.75
0.75
/mol
1
0.50
0.35
0.25
0.25
①___________。
②0~3min内,___________mol·L-1·min-1;第6min时的___________(填“>”“<”或“=”)第9min时的。
③的平衡转化率为___________%;下列措施中能加快该反应反应速率的是___________(填标号)。
A.其他条件保持不变,升高温度 B.恒温恒压条件下,充入He使容积增大
C.恒温恒容条件下,充入He使压强增大 D.恒温恒容条件下,充入一定量的
【答案】(1)③④⑥ (2)−63
(3) ①. 0.65 ②. 0.25 ③. > ④. 75 ⑤. AD
【解析】
【小问1详解】
图示表示吸热反应,①金属钠与水的反应为放热反应,不合题意;②水蒸气冷凝为液态水为放热过程,不合题意;③灼热的碳与二氧化碳的反应为吸热反应,符合题意;④与的反应为吸热反应,符合题意;⑤过氧化氢的分解为放热反应,不合题意;⑥与盐酸的反应为吸热反应,符合题意;所以符合的有③④⑥;
【小问2详解】
反应物总键能-生成物总键能=(2×803 kJ·mol-1+3×436 kJ·mol-1)-(3×413 kJ·mol-1+343 kJ·mol-1+3×465 kJ·mol-1)=−63 kJ·mol-1;
【小问3详解】
①化学方程式中CH3OH和CO2的计量系数均为1,故二者反应过程中变化量之比为1:1,由表格知3min~6min CO2减少了0.50mol-0.35mol=0.15mol,故CH3OH增加0.15mol,则a=0.50+0.15=0.65;
②0~3min内,CO2变化量为0.5mol,故H2变化量为,mol·L-1·min-1;
第6min时反应正向进行,有>,第9min时反应已达平衡,故有=,而从第6min到第9min,反应物浓度减小,逐渐减小,所以第6min时的>第9min时的;
③起始到平衡,CO2的量从1mol到0.25mol,故CO2的平衡转化率为
;
A.其他条件保持不变,升高温度可以加快反应速率,A符合题意;
B.恒温恒压条件下,充入He使容积增大,参与反应的各组分浓度减小,反应速率减慢,B不符合题意;
C.恒温恒容条件下,充入He使压强增大,总压变大但各组分分压不变,即浓度不变,不能改变反应速率,C不符合题意;
D.恒温恒容条件下,充入一定量的,反应物浓度变大,化学反应速率加快,D符合题意;
故答案选AD。
18. 以石蜡油为原料可制得多种有机物,部分转化关系如图所示:
已知:(,Br,I)。
(1)反应⑤的反应类型为___________反应;E的结构简式为___________。
(2)反应③的化学方程式为___________;D中官能团的名称为___________。
(3)F与D反应生成的某化合物的分子式为,写出该反应的化学方程式:___________。
(4)有机物G与互为同系物,且相对分子质量比大28,则满足该条件的G的结构有___________种。
(5)设计以乙烯为原料合成乙二醛()的路线,其他无机试剂任选___________。(合成路线示例如图)
【答案】(1) ①. 加成 ②.
(2) ①. ②. 羧基
(3)
(4)9 (5)
【解析】
【分析】石蜡油在催化剂的作用下加热生成有机物A,A经反应②可得B,B被氧气氧化,铜作催化剂可生成有机物C,由此可知B为醇,醇被氧化生成醛,醛被氧化生成羧酸,即D为羧酸,结合有机物D的分子式可知D为,进一步可知C为,B为;A经反应⑤生成了,可知反应⑤为加成反应,可得A为,与的水溶液发生取代反应生成,即F为,在480-530℃下发生消去反应生成,发生加聚反应生成,即E为。
【小问1详解】
A经反应⑤生成了,可知反应⑤为加成反应;由分析可知E的结构为;
【小问2详解】
反应③为醇的催化氧化,B为,催化氧化的方程式为;由分析可知D为,官能团为羧基;
【小问3详解】
F为,D为,一分子与两分子发生酯化反应可生成酯,反应的方程式为;
【小问4详解】
G与互为同系物,且相对分子质量比大28,可知G比多两个原子团,由此可知G的结构可能是、、、、、、、、,共9种;
【小问5详解】
以乙烯为原料合成乙二醛(),利用逆向合成法,乙二醇()氧化可得乙二醛,1,2-二溴乙烷()与的水溶液发生取代反应生成,乙烯()与液溴发生加成反应可生成,由此可知合成路线为。
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