内容正文:
合肥市普通高中六校联盟2024-2025学年第二学期期末联考
高一年级化学试卷
(考试时间:75分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量H-1 C-12 N-14 O-16 Al-27 Cl-35.5 Ti-48 Fe-56 Cu-64
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48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. 化学改善人类生活,创造美好世界。下列有关说法正确的是
A. 太阳能电池板广泛应用在航天器上,利用的光电性质
B. 石青缎盘金绣孔雀补霞帔丝制品的主要成分为纤维素
C. 神舟14号飞船外壳使用的陶瓷属于传统无机非金属材料
D. 葡萄酒中通常添加少量,既可以杀菌又可以防止营养成分被氧化
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 氯化氢的电子式: B. 原子核内有8个中子的碳原子
C. 乙烷球棍模型: D. 正丁烷的结构简式:
3. 如图是某食品包装袋的图标,下列说法正确的是
配料:猪肉、鸡肉、水、淀粉、蛋液、白砂糖、植物蛋白、食用盐。
食品添加剂:增稠剂、水分保持剂、食用香精、谷氨酸钠、山梨酸钾、红曲红、亚硝酸钠、猪骨提取物。
产品标准号:GB/T20712
质量等级:优级
A. 亚硝酸钠是增味剂 B. 山梨酸钾是一种营养强化剂
C. 红曲红是一种着色剂 D. 谷氨酸钠是防腐剂
4. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A. 常温下,中含质子数为
B. 中所含氧原子数为
C. 中含有的分子数为
D. 56gFe与足量盐酸反应,生成个分子
阅读下列材料,完成下列各题。
钠是一种重要的金属,化学性质活泼。
钠长期露置于空气中的转化为(粉末)。
钠的化合物种类繁多,应用广泛。如氯化钠是必需的调味品,过氧化钠可作呼吸面具的供氧剂,次氯酸钠可作消毒剂,碳酸钠可用于纺织、造纸,碳酸氢钠可用于焙制糕点,氢化钠(NaH)可用于野外生氢。
钠及其部分化合物的“价-类”二维图如下:
5. 氢化钠的生氢原理为,该反应过程中的能量变化如图所示。下列有关该反应的说法正确的是
A. 是吸热反应 B. 形成中的化学键会释放能量
C. 反应物的总能量低于生成物的总能量 D. 旧键断裂吸收的能量大于新键形成释放的能量
6. 下列有关说法错误的是
A. 作供氧剂时,每反应,转移
B. 和在一定条件下可相互转化
C. 可通过一步反应得到或或
D. (粉末)的变化为分解反应
7. 实验室模拟侯氏制碱法原理制备,下列过程中实验原理和装置均正确的是
制取
制取
分离
制取
A A B. B C. C D. D
8. “科学素养,从小培养”,一款深受孩子喜爱的“盐水小汽车”的结构和原理如图所示。下列说法正确的是
A. Mg片做电池的正极 B. 空气中的氧气得到电子
C. 化学能可直接转化为动能 D. 溶液中向石墨片移动
9. 根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
向溶液中滴加溶液,溶液褪色
具有氧化性
B
在淀粉水解液中加入银氨溶液,水浴加热,未出现银镜
淀粉水解产物不是葡萄糖
C
和中均分别加入溶液和盐酸,只溶于盐酸,都能溶
比碱性更强
D
向某溶液中滴入几滴溶液,有白色沉淀生成
该溶液一定存在
A. A B. B C. C D. D
10. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子的核内质子数为8,Y原子最外层只有1个电子,Z原子最外层电子数是其电子层数的2倍。下列叙述错误的是
A. Z的非金属性比X的弱 B. X、Y可形成含有共价键的离子化合物
C. W的简单气态氢化物的热稳定性比Z的弱 D. 原子半径的大小顺序:
11. 化学研究工作者利用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理。实验装置如图1,关闭a,将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧瓶口c,打开b,完成喷泉实验。电脑绘制三颈瓶内压强变化曲线如图2:
下列关于该实验的说法错误的是
A. 制取氨气时烧瓶中的X固体可以是CaCl2
B. 图中C点时喷泉最剧烈
C. 若去掉装置中的胶头滴管,采用热敷烧瓶的方法也可产生喷泉现象
D. 喷泉实验结束后,发现水未充满三颈烧瓶,可能是因为收集的氨气不纯
12. 等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的变化情况如图,根据图示分析实验条件,下列说法中一定不正确的是
组别
对应曲线
c(HCl)/mol·L-1
反应温度/℃
铁的状态
1
a
30
粉末状
2
b
30
粉末状
3
c
2.5
块状
4
d
2.5
30
块状
A. 第4组实验的反应最慢
B. 第1组实验中盐酸的浓度可能大于2.5 mol·L-1
C. 第2组实验中盐酸的浓度可能等于2.5 mol·L-1
D. 第3组实验的反应温度低于30 ℃
13. 工业上获得四氯化钛常用“碳氯法”,其反应原理为。将一定量的投入某容器中发生该反应,下列说法正确的是
A. 增大的投料,可实现投入的全部参与反应
B. 当时,反应达到平衡状态
C. 适当升高温度,增大,减小
D. 在建立平衡过程中,混合气体的平均摩尔质量呈增大趋势
14. 下列分子式只表示一种物质的是
A. B. C. D.
15. 我国在催化加氢制取汽油(含5~11个的烃的混合物)方面取得突破性进展,转化过程示意图如下:
下列说法错误的是
A. 反应①的产物中含有水 B. 反应②中不只有碳碳键形成
C. 图中与互为同系物 D. 在光照下最多与发生取代反应
16. 柑橘类水果中含有柠檬酸,其结构简式如图所示。关于该有机物,下列说法错误是
A. 分子式是
B. 可以发生取代反应和加聚反应
C. 能与溶液反应放出
D. 该有机物最多可消耗
二、非选择题(本题共4小题,共52分)
17. 海水是巨大的资源宝库,海水淡化及其综合利用具有重要意义。
请回答下列问题:
(1)请列举海水淡化的一种方法:_____。
(2)步骤Ⅰ中,粗盐中含有、、等杂质离子,精制时常用的试剂有:①稀盐酸;②氯化钡溶液;③氢氧化钠溶液;④碳酸钠溶液。下列加入试剂的顺序正确的是_____(填字母)。
A. ①②③④ B. ②③④① C. ④②③① D. ③④②①
(3)步骤Ⅱ已经获得,步骤Ⅲ又将还原为,其目的是_____。在该过程中可以采用通入空气吹出溴的原因是_____(填标号)。
A.溴的氧化性较强 B.溴的熔点较低
C.溴的挥发性较强 D.溴在水中的溶解度较低
(4)写出步骤Ⅲ反应的离子方程式_____。
(5)写出工业用电解熔融氯化镁制金属镁的化学方程式_____。
18. 以淀粉为主要原料制备一种具有果香味的有机物C和有机物D的合成路线如图所示。
请回答下列问题:
(1)乙烯的结构简式为_______,B中的官能团名称为_______。
(2)反应⑦中X的分子式为_______,反应⑧的类型为_______。
(3)反应③化学方程式为_______。
(4)反应⑤的化学方程式为_______。
19. 氨气是国民经济的基础,工业上常用氮气和氢气合成氨:。
请回答下列问题:
(1)恒温条件下,向恒容密闭容器中充入和合成。下列情况表明该反应达到平衡状态的是_____(填标号)。
A. 气体密度不随时间变化 B. 的质量分数保持不变
C. 和的体积分数相同 D. 的消耗速率是消耗速率的一半
(2)科学家开发出了一种新型催化剂,在常温下也能合成氨。常温下,向一密闭容器中充入和,在相同时间内,氨气体积分数与压强的关系如图1所示。压强小于时,随着压强增大,氨气体积分数增大,其原因是_____。
(3)一定温度下,向恒容密闭容器中充入和。测得各物质的浓度与时间的关系如图2所示。
①甲代表_____(填化学式)。
②内,的转化率为_____。
③内,_____。
(4)氨气-空气燃料电池(以KOH为电解质)放电时的总反应为,在正极区充入(填“空气”或“氨气”)_____,负极的电极反应式为_____。
20. 三水合硝酸铜[]是一种重要的无机试剂,常用作搪瓷着色剂,也用于镀铜、制氧化铜及农药等。回答下列问题:
I.三水合硝酸铜的制备。
实验室常用废铜屑与稀硝酸反应制备硝酸铜溶液,过滤出剩余铜屑,再经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤后得到三水合硝酸铜晶体。
(1)制备硝酸铜时发生反应的离子方程式为___________。
(2)若废铜屑中含有杂质铁,则检验所得硝酸铜溶液中含有铁元素的试剂为___________。
Ⅱ.溶液的配制。
(3)实验室里需要溶液。用三水合硝酸铜配制该溶液时,下列仪器不需要的是___________(填仪器名称)。
(4)所需三水合硝酸铜固体的质量为___________g。
(5)配制过程中,下列操作将导致溶液浓度偏小的是___________(填序号)。
A. 加水定容时俯视刻度线
B. 容量瓶未干燥处理
C. 定容加水时超过刻度线后,立即吸出多余的水
D. 溶液从烧杯转移到容量瓶中后没有洗涤烧杯
Ⅲ.三水合硝酸铜热分解实验。
(6)将样品置于瓷坩埚中缓慢加热,其热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。在过程中有红棕色气体产生,反应的化学方程式为___________。继续升温至时生成的固体产物为___________(填化学式)。
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合肥市普通高中六校联盟2024-2025学年第二学期期末联考
高一年级化学试卷
(考试时间:75分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量H-1 C-12 N-14 O-16 Al-27 Cl-35.5 Ti-48 Fe-56 Cu-64
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48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. 化学改善人类生活,创造美好世界。下列有关说法正确的是
A. 太阳能电池板广泛应用在航天器上,利用的光电性质
B. 石青缎盘金绣孔雀补霞帔丝制品的主要成分为纤维素
C. 神舟14号飞船外壳使用的陶瓷属于传统无机非金属材料
D. 葡萄酒中通常添加少量,既可以杀菌又可以防止营养成分被氧化
【答案】D
【解析】
【详解】A.太阳能电池板的主要材料是晶体硅,利用其半导体性质,而用于光导纤维,A错误;
B.丝制品的主要成分是蛋白质(如蚕丝),纤维素属于植物纤维,B错误;
C.陶瓷属于新型无机非金属材料,传统无机非金属材料如普通陶瓷、玻璃等,C错误;
D.具有杀菌和抗氧化作用,可保护葡萄酒中的营养成分,D正确;
故答案选D。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 氯化氢的电子式: B. 原子核内有8个中子的碳原子
C. 乙烷的球棍模型: D. 正丁烷的结构简式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯化氢中氯原子与氢原子之间通过共用电子对形成共价键,因此共价化合物,其电子式为:,A错误;
B.元素符号左上角的数字表示原子质量数,左下角的数字表示原子的质子数,因此原子核内有8个中子的碳原子表示为:,B错误;
C.用短线表示化学键,用不同大小的小球代表各种原子来表示有机物空间结构的模型是球棍模型,乙烷的结构简式为:CH3CH3,氢原子半径小于C原子,题中乙烷的球棍模型表示正确,C正确;
D.正丁烷是指不带支链的丁烷,其结构简式为:CH3CH2CH2CH3,D错误;
答案选C。
3. 如图是某食品包装袋的图标,下列说法正确的是
配料:猪肉、鸡肉、水、淀粉、蛋液、白砂糖、植物蛋白、食用盐。
食品添加剂:增稠剂、水分保持剂、食用香精、谷氨酸钠、山梨酸钾、红曲红、亚硝酸钠、猪骨提取物。
产品标准号:GB/T20712
质量等级:优级
A. 亚硝酸钠是增味剂 B. 山梨酸钾是一种营养强化剂
C. 红曲红是一种着色剂 D. 谷氨酸钠是防腐剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.亚硝酸钠主要用于护色和防腐,而非增味,故A错误;
B.山梨酸钾是防腐剂,不是营养强化剂,故B错误;
C.红曲红是天然色素,属于着色剂,故C正确;
D.谷氨酸钠(味精)是增味剂,而非防腐剂,故D错误;
故选C。
4. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A. 常温下,中含质子数为
B. 中所含氧原子数为
C. 中含有的分子数为
D. 56gFe与足量盐酸反应,生成个分子
【答案】B
【解析】
【详解】的物质的量,1个分子中含10个质子,则中含个质子,A正确;未指明温度和压强,无法计算的物质的量,B错误;的物质的量,则中所含分子数为,C正确;的物质的量,由关系式可知,其与足量盐酸反应生成,故生成个分子,D正确。
阅读下列材料,完成下列各题。
钠是一种重要的金属,化学性质活泼。
钠长期露置于空气中的转化为(粉末)。
钠的化合物种类繁多,应用广泛。如氯化钠是必需的调味品,过氧化钠可作呼吸面具的供氧剂,次氯酸钠可作消毒剂,碳酸钠可用于纺织、造纸,碳酸氢钠可用于焙制糕点,氢化钠(NaH)可用于野外生氢。
钠及其部分化合物的“价-类”二维图如下:
5. 氢化钠的生氢原理为,该反应过程中的能量变化如图所示。下列有关该反应的说法正确的是
A. 是吸热反应 B. 形成中的化学键会释放能量
C. 反应物的总能量低于生成物的总能量 D. 旧键断裂吸收的能量大于新键形成释放的能量
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,E(反应物)>E(生成物),ΔH=E(生成物)-E(反应物)<0,因此该反应为放热反应,A错误;
B.形成新的化学键会释放能量,因此形成中的化学键会释放能量,B正确;
C.由图可知反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量,C错误;
D.该反应为放热反应,ΔH=E(断键吸收的能量)-E(新键形成释放的能量)<0,即E(断键吸收的能量)<E(新键形成释放的能量),D错误;
答案选B。
6. 下列有关说法错误的是
A. 作供氧剂时,每反应,转移
B. 和在一定条件下可相互转化
C. 可通过一步反应得到或或
D. (粉末)的变化为分解反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.过氧化钠作为供氧剂时,反应中每个O的化合价从-1变为0(失去1e-),但每个Na2O2分子中有2个O,其中1个O被氧化,另一个被还原为-2价。因此,每1mol Na2O2反应转移1mol e-,而非2mol,A错误;
B.碳酸钠与CO2和H2O反应生成碳酸氢钠,而NaHCO3受热分解可重新生成Na2CO3,二者可相互转化,B正确;
C.钠与O2常温反应生成Na2O,与水反应生成NaOH,与Cl2反应生成NaCl,均可一步实现。C正确;
D.Na2CO3·xH2O失去结晶水生成Na2CO3和H2O,属于分解反应,D正确;
故选A。
7. 实验室模拟侯氏制碱法原理制备,下列过程中实验原理和装置均正确的是
制取
制取
分离
制取
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.长颈漏斗的下端没有插入液面以下,会导致生成的CO2从长颈漏斗逸出,A错误;
B.CO2在水中的溶解度比较小,为了促进CO2溶解,要先将极易溶于水的NH3通入饱和的NaCl溶液中,再向其中通入CO2,B错误;
C.该制备过程中,较多的NaHCO3以沉淀形式析出,因此可以通过过滤的方式进行分离,C正确;
D.加热NaHCO3来制取Na2CO3,应使用坩埚进行加热,而不是烧杯,D错误;
答案选C。
8. “科学素养,从小培养”,一款深受孩子喜爱的“盐水小汽车”的结构和原理如图所示。下列说法正确的是
A. Mg片做电池的正极 B. 空气中的氧气得到电子
C. 化学能可直接转化为动能 D. 溶液中的向石墨片移动
【答案】B
【解析】
【分析】镁为活泼金属,失去电子作为负极,石墨为正极,据此分析解答。
【详解】A.镁为活泼金属,做电池的负极,失去电子发生氧化反应,A错误;
B.溶解在食盐水中的氧气在石墨电极得到电子,发生还原反应,B正确;
C.原电池将化学能转化为电能,小汽车将电能通过发动机转化为动能,C错误;
D.溶液中的阴离子向原电池中负极镁片移动,D错误;
故选B。
9. 根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
向溶液中滴加溶液,溶液褪色
具有氧化性
B
在淀粉水解液中加入银氨溶液,水浴加热,未出现银镜
淀粉水解产物不是葡萄糖
C
和中均分别加入溶液和盐酸,只溶于盐酸,都能溶
比碱性更强
D
向某溶液中滴入几滴溶液,有白色沉淀生成
该溶液一定存在
A A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.H2O2使KMnO4褪色时,H2O2作为还原剂被氧化,体现还原性而非氧化性,A错误;
B.未中和淀粉水解液的酸性,无法进行银镜反应,不能否定产物为葡萄糖,B错误;
C.Mg(OH)2仅溶于盐酸,Al(OH)3溶于强酸和强碱,说明Mg(OH)2碱性更强,C正确;
D.白色沉淀可能为AgCl、BaCO3等,无法确定是,D错误;
故答案为C。
10. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子的核内质子数为8,Y原子最外层只有1个电子,Z原子最外层电子数是其电子层数的2倍。下列叙述错误的是
A. Z的非金属性比X的弱 B. X、Y可形成含有共价键的离子化合物
C. W的简单气态氢化物的热稳定性比Z的弱 D. 原子半径的大小顺序:
【答案】C
【解析】
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子的核内质子数为8,则X为氧元素,短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Y原子最外层只有1个电子,可知Y为第三周期元素,则Y为钠元素,Z原子最外层电子数是其电子层数的2倍,Z位于第三周期、最外层6个电子,则Z为硫元素,则W为氯元素;
【详解】A.同主族由上而下,金属性增强,非金属性变弱;S非金属性比O的弱,A正确;
B.X、Y可形成含有共价键的离子化合物,例如过氧化钠,B正确;
C.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,根据非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,Cl的简单气态氢化物的热稳定性比S的强,C错误;
D.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,原子半径的大小顺序:,D正确;
故选C。
11. 化学研究工作者利用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理。实验装置如图1,关闭a,将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧瓶口c,打开b,完成喷泉实验。电脑绘制三颈瓶内压强变化曲线如图2:
下列关于该实验的说法错误的是
A. 制取氨气时烧瓶中的X固体可以是CaCl2
B. 图中C点时喷泉最剧烈
C. 若去掉装置中的胶头滴管,采用热敷烧瓶的方法也可产生喷泉现象
D. 喷泉实验结束后,发现水未充满三颈烧瓶,可能是因为收集的氨气不纯
【答案】A
【解析】
【详解】A.CaCl2固体能吸收氨气,不能与浓氨水放出氨气,X固体不可以是CaCl2,可以选用碱石灰或固体氢氧化钠等,A错误;
B.C点时压强最小,此时气体的溶解最快,C点时喷泉最剧烈,B正确;
C.热敷烧瓶,氨气受热膨胀,通过导管与水接触溶解,也可以产生喷泉现象,C正确;
D.喷泉实验结束后,发现水未充满三颈烧瓶,可能是因为装置气密性不好,也可能是因为氨气中混有空气等,D正确;
故选A。
12. 等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的变化情况如图,根据图示分析实验条件,下列说法中一定不正确的是
组别
对应曲线
c(HCl)/mol·L-1
反应温度/℃
铁的状态
1
a
30
粉末状
2
b
30
粉末状
3
c
2.5
块状
4
d
2.5
30
块状
A. 第4组实验的反应最慢
B. 第1组实验中盐酸的浓度可能大于2.5 mol·L-1
C. 第2组实验中盐酸的浓度可能等于2.5 mol·L-1
D. 第3组实验的反应温度低于30 ℃
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图像,第4组反应最慢,A正确;
B.第1、2组与第4组相比较,由于铁的状态不同,使用粉末状铁反应速率大,不能判断其盐酸的浓度是否比第4组大,因此盐酸的浓度有可能大于、等于或小于2.5 mol·L-1,B正确;
C.根据B中分析,第2组实验中盐酸的浓度可能等于2.5 mol·L-1,C正确;
D.采用控制变量法分析反应条件,第3、4组比较,第3组生成氢气的速率较大,所以反应温度高于30 ℃,D错误;
故选D。
13. 工业上获得四氯化钛常用“碳氯法”,其反应原理为。将一定量的投入某容器中发生该反应,下列说法正确的是
A. 增大的投料,可实现投入的全部参与反应
B. 当时,反应达到平衡状态
C. 适当升高温度,增大,减小
D. 在建立平衡过程中,混合气体的平均摩尔质量呈增大趋势
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应是可逆反应,反应物不能完全转化成产物,即增大的投料,不能实现投入的全部参与反应,A错误;
B.反应达到平衡时正、逆反应速率相等,根据化学计量关系可知,当时,反应达到平衡状态,B错误;
C.适当升高温度,正、逆反应速率均增大,即增大,也增大,C错误;
D.该反应为气体分子数增大的反应,混合气体的平均摩尔质量,由反应方程式可知、均增大,但增加的幅度更大,所以在建立平衡过程中,混合气体的平均摩尔质量呈增大趋势,D正确;
故选D。
14. 下列分子式只表示一种物质的是
A B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.C3H8是丙烷的分子式,丙烷为直链烷烃,无支链,不存在同分异构体,因此只能表示一种物质,A正确;
B.C3H7Cl为丙烷的一氯代物,丙烷分子中有两种等效氢(甲基上的氢和亚甲基上的氢),因此氯原子取代不同位置的氢会生成两种同分异构体(1-氯丙烷和2-氯丙烷),B错误;
C.C2H2Br2可能对应乙烯的二溴代物,若两个溴原子取代同一碳(1,1-二溴乙烯),结构唯一,若取代双键两端的碳(1,2-二溴乙烯),则存在顺式和反式两种异构体。因此该分子式至少对应三种异构体,C错误;
D.C4H8可能为丁烯(如1-丁烯、2-丁烯、异丁烯等)或环烷烃(如环丁烷、甲基环丙烷等),存在多种结构异构和顺反异构,D错误;
故答案为A。
15. 我国在催化加氢制取汽油(含5~11个的烃的混合物)方面取得突破性进展,转化过程示意图如下:
下列说法错误的是
A. 反应①的产物中含有水 B. 反应②中不只有碳碳键形成
C. 图中与互为同系物 D. 在光照下最多与发生取代反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应①是二氧化碳与氢气发生反应,根据元素守恒可推断有水生成,A正确;
B.反应②一氧化碳与氢气反应生成(CH2)n,(CH2)n中不仅形成了碳碳键,还形成了碳氢键,B正确;
C.图中a是异戊烷,其结构简式为:CH3CH(CH3)CH2CH3,b为庚烷,其结构简式为:CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3,二者结构相似,分子组成相差2个-CH2-,所以a和b互为同系物,C正确;
D.1mol a中含有12molH原子,若与Cl2在光照条件下发生取代反应,所有的H原子被Cl原子取代时消耗Cl2的量最多,为12mol,D错误;
答案选D。
16. 柑橘类水果中含有柠檬酸,其结构简式如图所示。关于该有机物,下列说法错误的是
A. 分子式是
B. 可以发生取代反应和加聚反应
C. 能与溶液反应放出
D. 该有机物最多可消耗
【答案】B
【解析】
【详解】A.由结构可知,分子中含6个C原子、8个H原子、7个O原子,分子式C6H8O7,故A正确;
B.该分子中含有羧基、羟基能发生取代反应,不能发生加聚反应,故B错误;
C.该分子中含有羧基,能与NaHCO3溶液反应放出CO2,故C正确;
D.含3个羧基,则1mol该有机物最多可消耗3mol NaOH,故D正确;
故选:B。
二、非选择题(本题共4小题,共52分)
17. 海水是巨大的资源宝库,海水淡化及其综合利用具有重要意义。
请回答下列问题:
(1)请列举海水淡化的一种方法:_____。
(2)步骤Ⅰ中,粗盐中含有、、等杂质离子,精制时常用的试剂有:①稀盐酸;②氯化钡溶液;③氢氧化钠溶液;④碳酸钠溶液。下列加入试剂的顺序正确的是_____(填字母)。
A. ①②③④ B. ②③④① C. ④②③① D. ③④②①
(3)步骤Ⅱ已经获得,步骤Ⅲ又将还原为,其目的是_____。在该过程中可以采用通入空气吹出溴的原因是_____(填标号)。
A.溴的氧化性较强 B.溴的熔点较低
C.溴的挥发性较强 D.溴在水中的溶解度较低
(4)写出步骤Ⅲ反应的离子方程式_____。
(5)写出工业用电解熔融氯化镁制金属镁的化学方程式_____。
【答案】(1)蒸馏法(“电渗析法”、“反渗透法”等均可) (2)B
(3) ①. 浓缩、提纯溴元素 ②. C
(4)
(5)(熔融)
【解析】
【分析】海水提取粗盐后,得到粗盐、母液和淡水,粗盐经过精制后,电解得到氯气,母液通入氯气,得到低浓度的溴的水溶液,再通入热空气,将溴吹出,吹出的溴蒸汽通入SO2水溶液中,反应生成硫酸和氢溴酸,再通入氯气,置换出溴单质,蒸馏得到工业溴,将贝壳煅烧得到氧化钙,与水反应生成石灰乳,加入吹出溴的溶液中,生成氢氧化镁沉淀,过滤出氢氧化镁沉淀,经过进一步处理得到镁单质;
【小问1详解】
海水淡化可以用蒸馏法、电渗析法或离子交换法等;
【小问2详解】
粗盐中含有Ca2+、Mg2+、等杂质离子,提纯过程中,氯化钡一定要比碳酸钠先加入,例如可以先加入过量的BaCl2,除去,然后加入Na2CO3,除去Ca2+和多余的Ba2+,继续加入NaOH,除去Mg2+,再一次性过滤,所得滤液中加入稀盐酸调节pH,因此正确的操作顺序可以为②④③①、②③④①、③②④①,故选B;
【小问3详解】
步骤Ⅱ获得Br2浓度较低,需要用SO2水溶液吸收低浓度的Br2,再用Cl2氧化得到溴单质,故步骤Ⅲ的目的是浓缩、提纯溴元素,富集溴;在该过程中可以采用通入空气吹出溴的原因是,溴的易挥发,故选C;
【小问4详解】
步骤Ⅲ发生的化学方程式为:;
【小问5详解】
电解熔融氯化镁制金属镁的化学方程式(熔融)。
18. 以淀粉为主要原料制备一种具有果香味的有机物C和有机物D的合成路线如图所示。
请回答下列问题:
(1)乙烯的结构简式为_______,B中的官能团名称为_______。
(2)反应⑦中X的分子式为_______,反应⑧的类型为_______。
(3)反应③的化学方程式为_______。
(4)反应⑤的化学方程式为_______。
【答案】(1) ①. CH2=CH2 ②. 羧基
(2) ①. ②. 取代反应
(3)
(4)
【解析】
【分析】根据流程,反应③、④为乙醇的两步氧化反应,A、B的结构简式依次为、;B与乙醇发生酯化反应生成具有果香味的C,C的结构简式为;对比乙烯与的分子式,反应⑦为乙烯与的加成反应,反应⑦所得生成物的结构简式为;对比,反应⑧所得生成物的结构简式为;结合题给已知,反应⑨发生题给已知的反应,D的结构简式为;根据上述推断结果作答。
【小问1详解】
乙烯的结构简式为:,B是乙醛被氧化的产物,所以它的结构简式是,官能团名称为羧基。
【小问2详解】
对比乙烯与的分子式,反应⑦为乙烯与的加成反应,反应⑦所得生成物的结构简式为:,反应⑧所得生成物的结构简式为,溴原子被取代,所以反应⑧的类型为取代反应。
【小问3详解】
反应③是乙醇被氧化为乙醛,方程式为:。
【小问4详解】
反应⑤乙醇和乙酸发生酯化反应,方程式:。
19. 氨气是国民经济的基础,工业上常用氮气和氢气合成氨:。
请回答下列问题:
(1)恒温条件下,向恒容密闭容器中充入和合成。下列情况表明该反应达到平衡状态的是_____(填标号)。
A. 气体密度不随时间变化 B. 的质量分数保持不变
C. 和的体积分数相同 D. 的消耗速率是消耗速率的一半
(2)科学家开发出了一种新型催化剂,在常温下也能合成氨。常温下,向一密闭容器中充入和,在相同时间内,氨气体积分数与压强的关系如图1所示。压强小于时,随着压强增大,氨气体积分数增大,其原因是_____。
(3)一定温度下,向恒容密闭容器中充入和。测得各物质的浓度与时间的关系如图2所示。
①甲代表_____(填化学式)。
②内,的转化率为_____。
③内,_____。
(4)氨气-空气燃料电池(以KOH为电解质)放电时的总反应为,在正极区充入(填“空气”或“氨气”)_____,负极的电极反应式为_____。
【答案】(1)BD (2)相同时间内,增大压强,反应速率增大
(3) ①. ②. 50%(或0.5) ③.
(4) ①. 空气 ②.
【解析】
【小问1详解】
A.恒容条件下气体体积不变,且反应过程中气体总质量不变,则气体密度也保持不变,故气体密度不随时间变化不能说明反应达到平衡状态,A项不符合题意;
B.NH3的质量分数保持不变是反应达到平衡状态的特征标志,B项符合题意;
C.达到平衡状态时NH3和H2的体积分数不变,但不一定相同,NH3和H2的体积分数相同不能说明反应达到平衡状态,C项不符合题意;
D.N2的消耗速率是NH3消耗速率的一半,说明正逆反应速率相等,是反应达到平衡状态的本质标志,D项符合题意;
故选BD;
【小问2详解】
压强小于7MPa时,随着压强增大,氨气体积分数增大,其原因是相同时间内,增大压强,反应速率增大;
【小问3详解】
①0~10min内,甲的物质的量浓度减少3.0mol/L-1.5mol/L=1.5mol/L、乙的物质的量浓度增大1.0mol/L、丙的物质的量浓度减少1.0mol/L-0.5mol/L=0.5mol/L,根据转化物质的量浓度之比等于化学计量数之比,则甲代表H2、乙代表NH3、丙代表N2;
②由丙知,0~12min内N2的转化率为×100%=50%;
③由乙知,0~10min内υ(NH3)= =0.1mol/(L∙min);
【小问4详解】
氨气-空气碱性燃料电池放电时的总反应为,氧气作为氧化剂得电子被还原,故正极应通入空气,负极氨气失电子生成氮气,氢氧化钾溶液为碱性环境,故负极电极反应式为:。
20. 三水合硝酸铜[]是一种重要的无机试剂,常用作搪瓷着色剂,也用于镀铜、制氧化铜及农药等。回答下列问题:
I.三水合硝酸铜的制备。
实验室常用废铜屑与稀硝酸反应制备硝酸铜溶液,过滤出剩余铜屑,再经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤后得到三水合硝酸铜晶体。
(1)制备硝酸铜时发生反应的离子方程式为___________。
(2)若废铜屑中含有杂质铁,则检验所得硝酸铜溶液中含有铁元素的试剂为___________。
Ⅱ.溶液的配制。
(3)实验室里需要溶液。用三水合硝酸铜配制该溶液时,下列仪器不需要的是___________(填仪器名称)。
(4)所需三水合硝酸铜固体的质量为___________g。
(5)配制过程中,下列操作将导致溶液浓度偏小的是___________(填序号)。
A. 加水定容时俯视刻度线
B. 容量瓶未干燥处理
C. 定容加水时超过刻度线后,立即吸出多余的水
D. 溶液从烧杯转移到容量瓶中后没有洗涤烧杯
Ⅲ.三水合硝酸铜热分解实验。
(6)将样品置于瓷坩埚中缓慢加热,其热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。在过程中有红棕色气体产生,反应的化学方程式为___________。继续升温至时生成的固体产物为___________(填化学式)。
【答案】(1)
(2)铁氰化钾(或HNO3+KSCN)
(3)100mL容量瓶、分液漏斗
(4)12.1 (5)CD
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】实验室常用废铜屑与稀硝酸反应制备硝酸铜溶液,过滤出剩余铜屑,再经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤后得到三水合硝酸铜晶体;
配制一定物质的量浓度的溶液,所需的步骤有计算、称量、溶解(冷却)、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签;
【小问1详解】
制备硝酸铜时发生反应铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,离子方程式为。
【小问2详解】
若废铜屑中含有杂质铁,反应后有铜剩余,说明溶液中的铁元素以亚铁离子的形式存在,则检验所得硝酸铜溶液中含有铁元素的方法为取少些实验所得硝酸铜溶液,加入铁氰化钾溶液,若有蓝色沉淀产生,则溶液中含有铁元素;或取少量实验所得硝酸铜溶液,先加入硝酸,氧化亚铁离子为铁离子,然后加入KSCN溶液,若溶液变为红色,则溶液中含有铁元素。故答案为:铁氰化钾(或HNO3+KSCN);
【小问3详解】
实验室里需要溶液,配制时需要规格500mL的容量瓶,此外还需托盘天平、烧杯、玻璃棒,配制好后使用量筒量取450mL溶液,因此不需要的仪器有100mL容量瓶和分液漏斗。
【小问4详解】
所需三水合硝酸铜固体的质量为。
【小问5详解】
A.配制过程中,加水定容时俯视刻度线,使得溶液体积偏小,导致浓度偏大;
B.容量瓶未干燥处理,对溶液的浓度无影响;
C.定容加水时超过刻度线后,立即吸出多余的水,会导致溶质减少,浓度降低;
D.溶液从烧杯转移到容量瓶中后没有洗涤烧杯,会导致溶质减少,浓度降低。
故选CD。
【小问6详解】
24.2gCu(NO3)2∙3H2O的物质的量为0.1mol,完全失去结晶水生成0.1mol Cu(NO3)2,质量为18.8g,根据铜元素守恒,Cu(NO3)2分解生成0.1mol氧化铜,质量为8g,则时固体由Cu(NO3)2转化为CuO,同时观察到有NO2逸出,根据氧化还原反应规律,同时还有氧气生成,因此Cu(NO3)2分解产物为CuO、NO2、O2,反应的化学方程式为,再加热生成0.05molCu2O,质量为7.2g,则热到T3℃时CuO又分解,最终生成Cu2O。
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