内容正文:
荆州中学2025-2026学年高二上学期9月双周练
化学试题
(全卷满分100分 考试用时75分钟)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Br 80 I 127
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一项符合题目要求。
1. 家务劳动中蕴含着丰富的化学知识。下列相关解释错误的是
A. 用面粉做糕点时厨房不能有明火:面粉颗粒在空气中遇明火可能爆炸
B. 用“爆炸盐”(含2Na2CO3·3H2O2)漂白衣物:过碳酸钠水溶液有强氧化性
C. 酿米酒需晾凉米饭后加酒曲:酒曲中富含大量微生物,米饭过热会使微生物变性失活
D. 用氢氧化钠固体和铝粉制成疏通剂疏通被油脂、毛发、菜渣等堵塞的管道:氢氧化钠具有吸水性
【答案】D
【解析】
【详解】A.面粉颗粒在空气中达到一定浓度遇明火可能爆炸,属于粉尘爆炸原理,A正确;
B.过碳酸钠溶于水释放出过氧化氢,其具有强氧化性,可漂白衣物,B正确;
C.高温会使酒曲中的微生物(如酵母菌)蛋白质变性失活,需冷却后加入米饭中,C正确;
D.氢氧化钠与铝反应产生氢气,且强碱性可水解油脂和有机物,而与氢氧化钠的吸水性没有关系,D错误;
故选D。
2. 下列说法正确的是
A. 甲烷的空间填充模型 B. K2S的电子式:
C. C2H4和C4H8一定互为同系物 D. H2O能电离出H+,故H2O属于酸性氧化物
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲烷为正四面体结构,空间填充模型(比例模型)应体现碳原子位于中心,氢原子在顶点且碳原子半径大于氢原子,图示结构正确,A正确;
B.K2S为离子化合物,由2个K⁺和1个S²⁻构成,电子式应为,题干中“”写法错误,未正确表示两个独立的K⁺,B错误;
C.C2H4为乙烯(烯烃),C4H8可能为烯烃(如1-丁烯)或环烷烃(如环丁烷),环烷烃与乙烯结构不相似(无双键),不满足同系物“结构相似”的要求,故不一定互为同系物,C错误;
D.酸性氧化物是能与碱反应生成盐和水的氧化物,H2O虽能电离出H⁺,但同时也电离出OH⁻,为中性物质,不属于酸性氧化物,D错误;
故选A。
3. 用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 在中含有碳碳双键的数目为4NA
B. 常温常压下,15 g甲基所含电子数为10NA
C. 1 mol FeCl3与沸水反应,可生成的氢氧化铁胶体粒子数为NA
D. 1 mol Na2O2固体中含有的阴、阳离子总数为3NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.题目中的物质为苯乙烯(结构为苯环连接-CH=CH2),苯环中不含碳碳双键,分子中仅含1个碳碳双键,1mol该物质中含碳碳双键数目为NA,A错误;
B.甲基(-CH3)的摩尔质量为15g/mol,15g甲基的物质的量为1mol。每个甲基中含电子数为6(C)+3×1(H)=9,故1mol甲基含电子数为9 NA,B错误;
C.氢氧化铁胶体粒子是许许多多个Fe(OH)3分子的聚集体,1mol FeCl3与沸水反应生成的胶体粒子数小于NA,C错误;
D.Na2O2由Na+和构成,1mol Na2O2中含2mol Na+和1mol ,阴、阳离子总数为3mol,即3 NA,D正确;
故选D。
4. 下列各组微粒在指定条件中,一定能大量共存/稳定存在的是
A. 新制氯水中:、、、Fe2+
B. KOH溶液中:、Na+、、
C. 空气中:Na2O2、Fe2O3、Fe(OH)2、NaHCO3
D. NaHCO3溶液中:、、Al3+、
【答案】B
【解析】
【详解】A.新制氯水中含大量Cl2、H⁺,Cl2会氧化I⁻和Fe2+,H⁺与反应生成CO2和H2O,不能大量共存,A错误;
B.KOH溶液为强碱性环境,、[Al(OH)4]⁻在此条件下稳定,与Na⁺、Cl⁻无反应,能大量共存,B正确;
C.空气中Na2O2会与CO2、H2O反应,Fe(OH)2会被O2氧化,无法稳定存在,C错误;
D.NaHCO3溶液中,OH⁻与Al3+反应生成Al(OH)3沉淀,OH⁻与反应生成NH3·H2O,OH⁻与反应生成等,不能大量共存,D错误;
故选B。
5. 下列说法正确的是
A. 由反应可知C的非金属性比Si强高温
B. 甲烷的燃烧热为890.3 kJ/mol,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
C. C(s,石墨)C(s,金刚石) ,则:石墨比金刚石稳定
D. 密闭容器中,1 g H2(g)与足量的I2(g)混合反应后生成HI(g),放出a kJ热量(a>0):
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应中C作为还原剂将SiO2还原为Si,体现的是还原性而非非金属性。非金属性比较应依据最高价氧化物对应酸的酸性或与H₂反应的难易,而非高温下的置换反应,A错误;
B.燃烧热要求生成液态H2O,而选项中H2O为气态,不符合燃烧热定义,B错误;
C.ΔH=+1.9 kJ/mol表明石墨转化为金刚石吸热,说明石墨能量更低更稳定,C正确;
D.1 g H2(0.5 mol)完全反应应放出0.5×|ΔH|的热量,但可逆反应无法完全进行,实际放热a < 0.5×|ΔH|,故|ΔH| > 2a,即ΔH < -2a。选项D中ΔH > -2a与推导矛盾,D错误;
故选C。
6. 一定条件下,不能实现下列物质间直接转化的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.钠和氧气在常温下生成氧化钠,氧化钠和氧气加热时生成过氧化钠,过氧化钠溶于水生成氢氧化钠,氢氧化钠和氢氧化铝反应生成四羟基合铝酸钠,A项不符合题意;
B.硫化氢在氧气中燃烧,生成二氧化硫,二氧化硫和氧气在加热、催化剂作用下生成三氧化硫,三氧化硫溶于水生成硫酸,硫酸和氢氧化铝反应生成硫酸铝,B项不符合题意;
C.氨气和氧气在加热、催化剂作用下生成一氧化氮,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氨,二氧化氮溶于水生成硝酸,硝酸和氢氧化铝发生反应生成硝酸铝,C项不符合题意;
D.铜和氧气加热时发生反应生成氧化铜,不能发生连续氧化,D项符合题意;
答案选D。
7. 下列操作规范且能达到实验目的的是
A.测定中和热
B.探究反应物浓度对化学反应速率的影响
C.除去甲烷中的乙烯
D.可形成蓝色喷泉
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.测定中和热时,环形搅拌器应为玻璃材质,铜是热的良导体,会导致热量通过搅拌器散失,无法准确测定中和热,A错误;
B.探究浓度对反应速率的影响需控制变量,该实验中金属分别为镁片和铁片(金属种类不同),变量不唯一,无法确定速率差异是浓度引起的,B错误;
C.乙烯被酸性KMnO4溶液氧化为CO2,CO2再被NaOH溶液吸收,甲烷不与两种溶液反应,且洗气瓶“长进短出”操作规范,可除去乙烯,C正确;
D.NH3极易溶于水生成NH3·H2O,溶液显碱性,酚酞遇碱变红,应形成红色喷泉,而非蓝色,D错误;
答案选C。
8. 短周期主族元素W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大,W原子的核外电子总数等于其电子层数,X原子的最外层电子数是其内层电子数的三倍,Y与W的最外层电子数相同,Z被誉为“国防金属”,Y、M形成的离子化合物是生活中常见的调味剂和防腐剂。下列说法不正确的是
A. 月壤中的3He与地球上的3W互为同位素
B. WMX的结构式:W-X-M
C. 最高价氧化物对应的水化物的碱性:Y>Z
D. 元素X、M形成的化合物MX2可用作自来水的消毒
【答案】A
【解析】
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大,W原子的核外电子总数等于其电子层数,推测为H,X原子的最外层电子数是其内层电子数的三倍,推测为O,Y与W的最外层电子数相同,推测为Na,Z被誉为“国防金属”,推测为Mg,Y、M形成的离子化合物是生活中常见的调味剂和防腐剂,推测为Cl,据此解答。
【详解】A.月壤中的3He与地球上的3H不互为同位素,故A错误;
B.HClO的结构式:H-O-Cl,故B正确;
C.最高价氧化物对应的水化物的碱性:NaOH>Mg(OH)2,故C正确;
D.化合物ClO2可用作自来水的消毒,故D正确;
答案选A。
9. 中医经典方剂组合对新冠肺炎病毒治疗具有良好的效果。其中的一味中药黄芩的有效成分结构简式如图所示,下列说法正确的是
A. 黄芩苷分子式为C21H16O11
B. 黄芩苷不能使酸性高锰酸钾褪色
C. 黄芩苷分子中苯环上的一氯代物只有4种
D. 1 mol黄芩苷最多与7 mol H2发生加成反应
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A. 根据结构简式可知,黄芩苷分子式为C21H18O11,选项A错误;
B. 黄芩苷分子中含有碳碳双键、醇羟基,能被酸性高锰酸钾氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,选项B错误 ;
C. 黄芩苷分子中苯环上的一氯代物只有4种,其中不含羟基的苯环3种,含有羟基的苯环上只有1种,选项C正确;
D. 黄芩苷分子中含有2个苯环、一个羰基和一个碳碳双键,故1 mol黄芩苷最多与8 mol H2发生加成反应,选项D错误;
答案选C。
10. 一种海水提溴的部分工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A. “氧化”和“转化”工序中Cl2的主要作用相同
B. 水相I和水相Ⅱ中均含有
C. “洗脱”工序可完成R3NCl的再生
D. 保存液溴时加适量水的主要作用是防止溴单质被氧化
【答案】D
【解析】
【分析】卤水中通入Cl2氧化,Br-转化为Br2;用R3NCl吸附后分液,得到水相Ⅰ和有机相Ⅰ(含R3N[ClBr2]);往有机相中加入SO2溶液将溴还原,此时R3N[ClBr2]转化为有机相Ⅱ(含R3NBr);将分液后得到的有机相中加入盐酸洗脱,分液后得到含Br-的浓溶液和有机液;再往含Br-的浓溶液中通入Cl2,Br-转化为Br2,蒸馏得到液溴。
【详解】A."氧化"工序中Cl2将Br⁻氧化为Br2,"转化"工序中Cl2同样将Br⁻氧化为Br2,二者均作氧化剂,作用相同,A正确;
B."氧化"工序生成Cl⁻,水相I含Cl⁻;"还原"工序中SO2将溴还原,此时R3N[ClBr2]转化为有机相Ⅱ(含R3NBr)、Cl-等,水相Ⅱ中含有Cl⁻,B正确;
C."洗脱"工序中,有机相Ⅱ(含R3NBr)与盐酸反应生成R3NCl和HBr,实现R3NCl再生,C正确;
D.溴在水中的溶解度不大,且密度比水大,保存液溴时加水形成水封,主要作用是防止溴挥发,而非防止氧化,D错误;
故选D。
11. 检测CO的某气敏传感器的工作原理如图所示。下列说法中不正确的是
A. 工作过程中电极Ⅰ的电势低于电极Ⅱ
B. 电解质溶液中的向电极Ⅱ移动
C. 工作一段时间后硫酸的浓度几乎不变
D. 电极Ⅱ上发生反应:O2+4e-+4H+=2H2O
【答案】B
【解析】
【分析】根据装置图可知:在电极Ⅰ上CO被氧化为CO2,因此电极Ⅰ为负极;在电极Ⅱ上O2得到电子被还原为H2O,因此电极Ⅱ为正极,然后结合原电池反应原理分析解答。
【详解】A.电极Ⅰ为CO发生氧化反应产生CO2,电极Ⅰ为原电池的负极,电极Ⅱ为O2发生得到电子的还原反应,故电极Ⅱ为正极,在原电池中负极电势低于正极,A正确;
B.在电解质溶液中阴离子会向正电荷较多的负极移动,H+会向负电荷较多的正极电极Ⅱ方向移动,即向电极Ⅰ方向定向移动,B错误;
C.负极的电极反应式为:CO-2e-+H2O=CO2+2H+;正极的电极反应式为:O2+4e-+4H+=2H2O,总反应为2CO+O2=2CO2,可见:负极生成的H+与正极消耗的H+相等,H+浓度不变,故硫酸浓度几乎不变,C正确;
D.在正极电极Ⅱ上O2得电子,在酸性条件下被还原生成H2O,正极的反应式为:O2+4e-+4H+=2H2O,D正确;
故合理选项是B。
12. 下列类比或推理合理的是
已知
方法
结论
A
金属性:Fe>Cu
类比
氧化性:
B
沸点:
类比
沸点:
C
酸性:
推理
酸性:
D
密度:干冰>二氧化碳气体
推理
密度:冰>液态水
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.金属性Fe > Cu,说明Fe更易失去电子,但对应离子的氧化性顺序应为Fe3+ > Cu2+(如Fe3+可氧化Cu),A错误。
B.Cl2、Br2、I2的沸点随分子量增大而升高,类比至H2、N2、O2时,分子量顺序为H2(2)< N2(28)< O2(32),沸点顺序一致(H2 < N2 < O2),结论正确且类比合理,故选B。
C.HClO4酸性强于HIO4是因Cl的非金属性更强,但HCl与HI的酸性强弱由键能和离解能力决定,HI酸性更强(pKa更小),结论错误,B错误。
D.干冰密度大于CO2气体,但冰密度小于液态水(因氢键导致体积膨胀),结论错误,D错误。
故选B。
13. “接触法制硫酸”的核心反应是 ,因在催化剂表面与接触而得名,反应过程示意图如下。下列说法正确的是
A. 和都属于酸性氧化物,通到溶液中都会产生白色沉淀
B. 增加的浓度对上述反应的速率影响不明显,说明反应②是快反应
C. 是催化剂,整个过程没有参与反应
D. 过程中反应物所含化学键的键能之和大于生成物所含化学键的键能之和
【答案】B
【解析】
【详解】A.亚硫酸的酸性比盐酸的弱,通到溶液中不反应,不会产生白色沉淀,故A错误;
B.过程①只有SO2和V2O5的参与,没有氧气的参与,氧气只参与过程②,所以增加O2的浓度对上述反应的速率影响不明显,说明反应②速率远大于反应①,故B正确;
C.由图可知,V2O5 为该反应的催化剂,过程①有SO2和V2O5的参与反应,故C错误;
D.过程为放热反应,反应物所含化学键的键能之和小于生成物所含化学键的键能之和,故D错误;
答案选B。
14. 化学多米诺实验是只需控制第一个反应,就能使若干个化学实验依次发生,如图所示。已知反应:①Cu2++4NH3·H2O=4H2O+[Cu(NH3)4]2+(该反应产物可作为H2O2的催化剂)②已知A、C中所用硫酸的浓度相同,B、D中所用金属锌的质量和表面积都相同。下列说法错误的是
A. a的作用是平衡A和B内气压
B. 装置B、D中化学反应速率相同
C. 该实验成功的关键条件是整套装置的气密性良好
D. 装置H中出现浅黄色浑浊,可证明非金属性:O>S
【答案】B
【解析】
【详解】A.a为分液漏斗的平衡气压导管,其作用是使分液漏斗(A)与反应容器(B)内气压相等,确保稀硫酸能顺利滴入B中,A正确;
B.B中Zn与纯稀硫酸反应,D中Zn与含硫酸铜的硫酸混合液反应。Cu2+与Zn发生置换反应生成Cu,Cu与Zn形成原电池,加快反应速率,故D中反应速率比B快,B错误;
C.多米诺实验依赖气体压强推动后续反应,若装置气密性不良,无法建立足够气压,后续反应无法依次发生,C正确;
D.G中H2O2在[Cu(NH3)4]2+催化下分解生成O2,O2进入H与H2S反应:2H2S+O2=2H2O+2S↓(浅黄色浑浊),O2为氧化剂,S为氧化产物,说明氧化性O2>S,可证明非金属性O>S,D正确;
答案选B。
15. 顺-1,2-二甲基环丙烷(g)和反-1,2-二甲基环丙烷(g)可发生如图所示转化,该反应的速率方程可表示为v正=k正·c顺和v逆=k逆·c反,其中k正和k逆分别为正、逆反应的速率常数。T℃时,k正=0.006,k逆=0.002。下列说法错误的是
A. 两物质互为同分异构体
B. T℃时,反应的平衡常数K为3
C. 温度升高,k正和k逆均增大,且增大的程度相同
D. 若活化能Ea(正)>Ea(逆),该转化过程为吸热反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.顺-1,2-二甲基环丙烷和反-1,2-二甲基环丙烷分子式相同(均为C5H10),结构不同(顺反异构),互为同分异构体,A正确;
B.平衡时v正=v逆,即k正·c顺=k逆·c反,平衡常数K====3,B正确;
C.温度升高,分子能量增加,活化分子百分数增大,k正和k逆均增大,但因K=与温度有关(吸热反应升温K增大,放热反应升温K减小),故k正和k逆增大程度不同,C错误;
D.反应热ΔH=Eₐ(正)-Eₐ(逆),若Eₐ(正)>Eₐ(逆),则ΔH>0,该转化为吸热反应,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 氯气是一种重要的化工原料,在生产中应用广泛。回答下列问题:
I.制备氯气
某实验小组在实验室中用如图所示装置(夹持及加热装置略)制取氯气。
(1)盛装MnO2的仪器名称为_______。
(2)当装置B中集满氯气时,采取以下操作:停止加热,打开_______的同时关闭_______(填“K1”、“K2”或“K3”),并通入N2,直至观察到_______现象时不再通入N2。
II.探究MnO2仍有剩余但Cl2不再产生的原因
已知:溶液的酸碱性、离子的浓度可能会对物质的氧化性、还原性产生影响;电极电势φ越高,氧化剂的氧化性越强,φ越低,还原剂的还原性越强。
(3)实验小组提出如下猜想:猜想1:H+浓度减小,MnO2的氧化性减弱;猜想2:浓度减小,的还原性减弱。为验证猜想,用等浓度的盐酸、硫酸溶液与蒸馏水配制溶液,测定不同电极的电极电势如下表(忽略对此实验的影响)。
实
验
电
极
V(盐酸)
/mL
V(硫酸溶
液)/mL
V(H2O)
/mL
电极电
势φ/V
1
MnO2
0
10
10
φ1
2
MnO2
0
5
15
φ2
3
石墨
6
m
n
φ3
4
石墨
10
0
10
φ4
5
石墨
10
5
5
φ5
①若猜想1成立,则φ1_______φ2(填“>”“<”“=”)。
②为验证猜想2,补足数据m=_______,n=_______,经实验测得φ3>φ4。
③经实验测得φ4=φ5,由此得到的结论是_______。
【答案】(1)三颈烧瓶
(2) ①. K2 ②. K1和K3 ③. 装置C中导管气体无黄绿色后
(3) ①. > ②. 2 ③. 12 ④. 的还原性只与浓度有关,跟H+浓度无关
【解析】
【分析】实验室制取氯气的原理为:在装置A中使用与浓盐酸加热制取氯气:,产生的气体先通入饱和食盐水中除去挥发的HCl气体,再通入浓硫酸中进行除水干燥,然后关闭K2,打开K1和K3在装置B中收集氯气,收集满氯气后,停止加热,全部排到装置C的NaOH溶液中吸收,防止污染空气;据此分析解答。
【小问1详解】
盛装的仪器名称为三颈烧瓶,故答案为三颈烧瓶。
【小问2详解】
由分析知,当装置B中集满氯气时,打开K2,再关闭K1和K3,通入N2将装置中的氯气全部排到装置C的NaOH溶液中吸收,氯气为黄绿色气体,当氯气完全被吸收后停止通入N2,故答案为K2;K1和K3;装置C中导管气体无黄绿色后。
【小问3详解】
①若猜想1成立,减小,的氧化性减弱; 则要证明大时,的氧化性强,更易反应生成,根据实验1和2可知,实验1的大于实验2,同时根据已知电极电势φ越高,氧化剂的氧化性越强得到φ1大于φ2;故答案为>。
②为验证猜想2:浓度减小,的还原性减弱,φ越低,还原剂的还原性越强,现有φ3>φ4,则有<,根据单一变量原则,只改变浓度,但同时要使浓度相同,则需要加入体积为2 mL,即m=2,且实验3和实验4的溶液总体积相等,则n=12;故答案为2;12。
③经实验测得φ4=φ5,根据实验4和实验5的数据得到两组实验中的浓度是相等,浓度不同,由此得到的结论是:的还原性只与浓度有关,跟浓度无关;故答案为的还原性只与浓度有关,跟浓度无关。
17. 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:(X=Cl、Br、I)
回答下列问题:
(1)有机物C的结构简式为_______,与D互为同分异构体能发生水解反应的物质名称为_______。
(2)反应②的化学方程式为_______,反应③的反应类型为_______。
(3)反应⑥的另外一种产物为_______。
(4)D与F在一定条件下反应生成有香味的物质G(C6H10O4),则满足下列条件的G的同分异构体有_______种。
①只含一种官能团 ②与NaHCO3溶液反应生成CO2
(5)以淀粉为原料经两步反应也可制得B,下列说法正确的是_______(填字母)。
a.淀粉与纤维素不是同分异构体,但均能在人体内水解为葡萄糖
b.碘水可以检验淀粉是否部分发生水解
c.淀粉和E均为高分子化合物
d.淀粉水解的有机产物中含有羟基和醛基两种官能团
【答案】(1) ①. CH3CHO ②. 甲酸甲酯
(2) ①. ②. 氧化反应
(3)HCl (4)9
(5)cd
【解析】
【分析】石蜡油为烃类混合物,根据A经过反应⑤得到1,2-二氯乙烷,所以石油烃裂解得到的A为乙烯,由O2、加热/Cu为醇类物质催化氧化得到醛类物质的反应条件,联想到B为乙醇,C为乙醛,D为乙酸,又因为题目给出的D的分子式C2H4O2,恰好为乙酸的分子式,所以B推测正确,为乙醇,F为1,2-二氯乙烷发生水解得到的乙二醇,反应⑦为加聚反应得到E,据此解答。
【小问1详解】
C为乙醛,结构简式为CH3CHO;D为乙酸,与D互为同分异构体且能发生水解反应的物质一定含有酯基,为甲酸甲酯。
【小问2详解】
反应②为乙烯加成得到乙醇的反应:;反应③为乙醇催化氧化得到乙醛的氧化反应。
【小问3详解】
反应⑥为消去反应,一分子1,2-二氯乙烷消去一分子HCl得到氯乙烯,另一种产物为HCl。
【小问4详解】
G分子中含有6个碳,所以D(乙酸)与F(乙二醇)的反应为两分子乙酸与一分子乙二醇发生酯化反应,脱去两分子水,得到G,G的同分异构体中只有一种官能团,且与NaHCO3反应能生成CO2所以官能团为羧基,G中含有两个羧基,剩下4个饱和碳构成的骨架,所以所求等效于找出丁烷的2个氢原子被羧基取代:丁烷为直链时,二取代物有6种,丁烷有一个支链(即母体为2-甲基丙烷时),二取代物有3种,一共有3+6=9种。
【小问5详解】
人体内不能水解纤维素,a错误;碘水遇淀粉变蓝,只能检验淀粉是否完全水解,检验淀粉是否水解应检验水解生成的葡萄糖(使用新制的氢氧化铜悬浊液或者银氨溶液检验葡萄糖),b错误;淀粉与E均有很高的聚合度,均为高分子化合物,c正确;淀粉水解分子的葡萄糖为多羟基醛,d正确。
答案选cd。
18. 废电池中结块的黑色粉末(炭包)包含碳粉、Fe、Cu和MnO2等物质,从中回收、精制MnO2的工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)为加快“酸浸”速率,可采取的措施有:_______(写出1种即可)。
(2)“灼烧”的目的是_______。
(3)“溶解”步骤中MnO2参与的反应离子方程式为_______,H2O2的实际消耗量比理论值高的原因是_______。
(4)“沉锰”时若溶液pH太高则会产生大量Mn(OH)2杂质,为提高MnCO3纯度应采用_______(填字母)的方式混合溶液。
a.将Na2CO3溶液缓慢滴入溶解液 b.将溶解液缓慢滴入Na2CO3溶液
(5)“沉锰”后为检验MnCO3是否洗净,可使用的检验试剂是_______。
【答案】(1)升高温度、粉碎、搅拌、适当增大硝酸浓度(答案合理即可)
(2)使碳粉转化为CO2除去
(3) ①. 2H++MnO2+H2O2=O2↑+2H2O+Mn2+ ②. MnO2催化H2O2分解
(4)a (5)稀盐酸和BaCl2溶液
【解析】
【分析】炭包中含有碳粉、Fe、Cu和MnO2等物质,加入稀HNO3进行酸浸,此时Fe、Cu溶解,C、MnO2不溶,通入空气进行灼烧,碳粉燃烧生成二氧化碳等逸出,得到粗MnO2,将MnO2中加入H2O2/稀H2SO4进行溶解,H2O2将+4价锰还原为+2价锰(MnSO4),同时生成O2;往MnSO4溶液中加入Na2CO3溶液沉锰,生成MnCO3沉淀;将沉淀在空气中焙烧,MnCO3转化为MnO2和CO2气体,据此解答。
【小问1详解】
加快“酸浸”速率,可升高温度、粉碎、搅拌、适当增大硝酸浓度;
【小问2详解】
“灼烧”的目的是使碳粉转化为CO2除去;
【小问3详解】
“溶解”步骤中MnO2参与的反应即H2O2将+4价锰还原为+2价锰(MnSO4),同时生成O2,离子方程式为2H++MnO2+H2O2=O2↑+2H2O+Mn2+,H2O2的实际消耗量比理论值高是因为MnO2催化H2O2分解;
【小问4详解】
碳酸钠溶液水解呈碱性,“沉锰”时若溶液pH太高,会产生大量Mn(OH)2杂质,为提高MnCO3纯度,应将pH溶液的缓慢升高,所以应采用将Na2CO3溶液缓慢滴入溶解液的方式混合溶液;
【小问5详解】
检测MnCO3是否洗净,需检验最后一次洗涤液中是否含有,则可使用的检验试剂是稀盐酸和BaCl2溶液。
19. 研究化学反应过程与能量变化的关系具有重要意义。回答下列问题:
(1)NOx的排放主要来自于汽车尾气,有人使用活性炭对NO进行处理,所发生反应的热化学方程式为: 。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体,反应相同时间测得NO的转化率随温度的变化如图所示:
由图可知,1050K前NO的转化率随温度升高而增大,原因是_______。
(2)尿素是首个由无机物人工合成的有机物,在尿素合成塔中发生的两步反应可表示为:
其中第一步反应为快速反应, ;第二步反应为慢速反应, ,则 _______,则下列图象中能正确表示尿素合成塔中发生反应的能量变化历程的是_______(填字母)。
A. B. C. D.
(3)T℃,在2L的密闭容器中,通入2 mol NH3和1 mol CO2,保持体积不变,发生反应,10 min时反应刚好达到平衡。测得起始压强为平衡时压强的1.5倍,则:
①的平衡转化率为_______。
②能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
A. =1∶2
B.混合气体的密度不再发生变化
C.单位时间内消耗2 mol ,同时生成1 mol
D.的体积分数在混合气体中保持不变
③若保持温度不变,10 min时再向该容器中同时充入0.5 mol 和0.5 mol ,则此时平衡_______(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
(4)一定温度下,某恒容密闭容器中发生反应,若原料气中,测得m与CO2的平衡转化率(α)的关系如图所示。
若平衡时A、B两点所对应的容器压强相等,则A、B对应的容器中,起始时投入氨气的物质的量之比=_______。
【答案】(1)1050K前未达到平衡状态,温度升高,化学反应速率加快,NO的转化率升高
(2) ①. ②. C
(3) ①. 50% ②. BD ③. 不
(4)11∶10
【解析】
【小问1详解】
反应在1050K时达到平衡,在1050K前反应未达到平衡,升高温度,化学反应速率加快,更多的反应物反应转化为生成物,物质NO的转化率提高;
【小问2详解】
根据盖斯定律:;根据可知该反应为放热反应,BD错误,又第一步反应为快速反应, ,为放热反应;第二步反应为慢速反应, ,为吸热反应,即图C符合;
【小问3详解】
①设平衡时,转化了a mol,则列三段式为:,测得起始压强为平衡时压强的1.5倍,平衡时气体总物质的量为,解得,的;
②A.是定值,不能说明达到平衡状态,A错误;
B.混合气体的密度=,反应有固体生成,m减小,容器体积不变,所以密度不再发生变化可以说明反应达到平衡状态,B正确;
C.单位时间内消耗2 mol ,同时生成1 mol 都表示正向速率,不能说明达到平衡状态,C错误;
D.的体积分数在不断减少,在混合气体中保持不变可以说明达到平衡状态,D正确;
故答案为:BD;
③,同时充入0.5 mol 和0.5 mol ,则,平衡不移动;
【小问4详解】
假设A点对应体系氨气起始物质的量为3a mol,二氧化碳起始物质的量为a mol,则列三段式为:,平衡时气体总物质的量为3a mol;
假设B点对应体系氨气起始物质的量为2b mol,二氧化碳起始物质的量为b mol,则列三段式为:,平衡时气体总物质的量为2.2b mol;若平衡时A、B两点所对应的容器压强相等,则3a=2.2b,即=11:10。
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荆州中学2025-2026学年高二上学期9月双周练
化学试题
(全卷满分100分 考试用时75分钟)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Br 80 I 127
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一项符合题目要求。
1. 家务劳动中蕴含着丰富的化学知识。下列相关解释错误的是
A. 用面粉做糕点时厨房不能有明火:面粉颗粒在空气中遇明火可能爆炸
B. 用“爆炸盐”(含2Na2CO3·3H2O2)漂白衣物:过碳酸钠水溶液有强氧化性
C. 酿米酒需晾凉米饭后加酒曲:酒曲中富含大量微生物,米饭过热会使微生物变性失活
D. 用氢氧化钠固体和铝粉制成疏通剂疏通被油脂、毛发、菜渣等堵塞的管道:氢氧化钠具有吸水性
2. 下列说法正确的是
A. 甲烷的空间填充模型 B. K2S的电子式:
C. C2H4和C4H8一定互为同系物 D. H2O能电离出H+,故H2O属于酸性氧化物
3. 用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 在中含有碳碳双键的数目为4NA
B. 常温常压下,15 g甲基所含电子数为10NA
C. 1 mol FeCl3与沸水反应,可生成的氢氧化铁胶体粒子数为NA
D. 1 mol Na2O2固体中含有的阴、阳离子总数为3NA
4. 下列各组微粒在指定条件中,一定能大量共存/稳定存在的是
A. 新制氯水中:、、、Fe2+
B. KOH溶液中:、Na+、、
C. 空气中:Na2O2、Fe2O3、Fe(OH)2、NaHCO3
D. NaHCO3溶液中:、、Al3+、
5. 下列说法正确的是
A. 由反应可知C的非金属性比Si强高温
B. 甲烷的燃烧热为890.3 kJ/mol,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
C. C(s,石墨)C(s,金刚石) ,则:石墨比金刚石稳定
D. 密闭容器中,1 g H2(g)与足量的I2(g)混合反应后生成HI(g),放出a kJ热量(a>0):
6. 一定条件下,不能实现下列物质间直接转化的是
A. B. C. D.
7. 下列操作规范且能达到实验目的的是
A.测定中和热
B.探究反应物浓度对化学反应速率的影响
C.除去甲烷中的乙烯
D.可形成蓝色喷泉
A. A B. B C. C D. D
8. 短周期主族元素W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大,W原子的核外电子总数等于其电子层数,X原子的最外层电子数是其内层电子数的三倍,Y与W的最外层电子数相同,Z被誉为“国防金属”,Y、M形成的离子化合物是生活中常见的调味剂和防腐剂。下列说法不正确的是
A. 月壤中的3He与地球上的3W互为同位素
B. WMX的结构式:W-X-M
C. 最高价氧化物对应的水化物的碱性:Y>Z
D. 元素X、M形成的化合物MX2可用作自来水的消毒
9. 中医经典方剂组合对新冠肺炎病毒治疗具有良好的效果。其中的一味中药黄芩的有效成分结构简式如图所示,下列说法正确的是
A. 黄芩苷分子式为C21H16O11
B. 黄芩苷不能使酸性高锰酸钾褪色
C. 黄芩苷分子中苯环上的一氯代物只有4种
D. 1 mol黄芩苷最多与7 mol H2发生加成反应
10. 一种海水提溴的部分工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A. “氧化”和“转化”工序中Cl2的主要作用相同
B. 水相I和水相Ⅱ中均含有
C. “洗脱”工序可完成R3NCl的再生
D. 保存液溴时加适量水的主要作用是防止溴单质被氧化
11. 检测CO的某气敏传感器的工作原理如图所示。下列说法中不正确的是
A. 工作过程中电极Ⅰ的电势低于电极Ⅱ
B. 电解质溶液中的向电极Ⅱ移动
C. 工作一段时间后硫酸的浓度几乎不变
D. 电极Ⅱ上发生反应:O2+4e-+4H+=2H2O
12. 下列类比或推理合理的是
已知
方法
结论
A
金属性:Fe>Cu
类比
氧化性:
B
沸点:
类比
沸点:
C
酸性:
推理
酸性:
D
密度:干冰>二氧化碳气体
推理
密度:冰>液态水
A. A B. B C. C D. D
13. “接触法制硫酸”的核心反应是 ,因在催化剂表面与接触而得名,反应过程示意图如下。下列说法正确的是
A. 和都属于酸性氧化物,通到溶液中都会产生白色沉淀
B. 增加的浓度对上述反应的速率影响不明显,说明反应②是快反应
C. 是催化剂,整个过程没有参与反应
D. 过程中反应物所含化学键的键能之和大于生成物所含化学键的键能之和
14. 化学多米诺实验是只需控制第一个反应,就能使若干个化学实验依次发生,如图所示。已知反应:①Cu2++4NH3·H2O=4H2O+[Cu(NH3)4]2+(该反应产物可作为H2O2的催化剂)②已知A、C中所用硫酸的浓度相同,B、D中所用金属锌的质量和表面积都相同。下列说法错误的是
A. a的作用是平衡A和B内气压
B. 装置B、D中化学反应速率相同
C. 该实验成功的关键条件是整套装置的气密性良好
D. 装置H中出现浅黄色浑浊,可证明非金属性:O>S
15. 顺-1,2-二甲基环丙烷(g)和反-1,2-二甲基环丙烷(g)可发生如图所示转化,该反应的速率方程可表示为v正=k正·c顺和v逆=k逆·c反,其中k正和k逆分别为正、逆反应的速率常数。T℃时,k正=0.006,k逆=0.002。下列说法错误的是
A. 两物质互为同分异构体
B. T℃时,反应的平衡常数K为3
C. 温度升高,k正和k逆均增大,且增大的程度相同
D. 若活化能Ea(正)>Ea(逆),该转化过程为吸热反应
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 氯气是一种重要的化工原料,在生产中应用广泛。回答下列问题:
I.制备氯气
某实验小组在实验室中用如图所示装置(夹持及加热装置略)制取氯气。
(1)盛装MnO2的仪器名称为_______。
(2)当装置B中集满氯气时,采取以下操作:停止加热,打开_______的同时关闭_______(填“K1”、“K2”或“K3”),并通入N2,直至观察到_______现象时不再通入N2。
II.探究MnO2仍有剩余但Cl2不再产生的原因
已知:溶液的酸碱性、离子的浓度可能会对物质的氧化性、还原性产生影响;电极电势φ越高,氧化剂的氧化性越强,φ越低,还原剂的还原性越强。
(3)实验小组提出如下猜想:猜想1:H+浓度减小,MnO2的氧化性减弱;猜想2:浓度减小,的还原性减弱。为验证猜想,用等浓度的盐酸、硫酸溶液与蒸馏水配制溶液,测定不同电极的电极电势如下表(忽略对此实验的影响)。
实
验
电
极
V(盐酸)
/mL
V(硫酸溶
液)/mL
V(H2O)
/mL
电极电
势φ/V
1
MnO2
0
10
10
φ1
2
MnO2
0
5
15
φ2
3
石墨
6
m
n
φ3
4
石墨
10
0
10
φ4
5
石墨
10
5
5
φ5
①若猜想1成立,则φ1_______φ2(填“>”“<”“=”)。
②为验证猜想2,补足数据m=_______,n=_______,经实验测得φ3>φ4。
③经实验测得φ4=φ5,由此得到的结论是_______。
17. 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:(X=Cl、Br、I)
回答下列问题:
(1)有机物C的结构简式为_______,与D互为同分异构体能发生水解反应的物质名称为_______。
(2)反应②的化学方程式为_______,反应③的反应类型为_______。
(3)反应⑥的另外一种产物为_______。
(4)D与F在一定条件下反应生成有香味的物质G(C6H10O4),则满足下列条件的G的同分异构体有_______种。
①只含一种官能团 ②与NaHCO3溶液反应生成CO2
(5)以淀粉为原料经两步反应也可制得B,下列说法正确的是_______(填字母)。
a.淀粉与纤维素不是同分异构体,但均能在人体内水解为葡萄糖
b.碘水可以检验淀粉是否部分发生水解
c.淀粉和E均为高分子化合物
d.淀粉水解的有机产物中含有羟基和醛基两种官能团
18. 废电池中结块的黑色粉末(炭包)包含碳粉、Fe、Cu和MnO2等物质,从中回收、精制MnO2的工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)为加快“酸浸”速率,可采取的措施有:_______(写出1种即可)。
(2)“灼烧”的目的是_______。
(3)“溶解”步骤中MnO2参与的反应离子方程式为_______,H2O2的实际消耗量比理论值高的原因是_______。
(4)“沉锰”时若溶液pH太高则会产生大量Mn(OH)2杂质,为提高MnCO3纯度应采用_______(填字母)的方式混合溶液。
a.将Na2CO3溶液缓慢滴入溶解液 b.将溶解液缓慢滴入Na2CO3溶液
(5)“沉锰”后为检验MnCO3是否洗净,可使用的检验试剂是_______。
19. 研究化学反应过程与能量变化的关系具有重要意义。回答下列问题:
(1)NOx的排放主要来自于汽车尾气,有人使用活性炭对NO进行处理,所发生反应的热化学方程式为: 。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体,反应相同时间测得NO的转化率随温度的变化如图所示:
由图可知,1050K前NO的转化率随温度升高而增大,原因是_______。
(2)尿素是首个由无机物人工合成的有机物,在尿素合成塔中发生的两步反应可表示为:
其中第一步反应为快速反应, ;第二步反应为慢速反应, ,则 _______,则下列图象中能正确表示尿素合成塔中发生反应的能量变化历程的是_______(填字母)。
A. B. C. D.
(3)T℃,在2L的密闭容器中,通入2 mol NH3和1 mol CO2,保持体积不变,发生反应,10 min时反应刚好达到平衡。测得起始压强为平衡时压强的1.5倍,则:
①的平衡转化率为_______。
②能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
A. =1∶2
B.混合气体的密度不再发生变化
C.单位时间内消耗2 mol ,同时生成1 mol
D.的体积分数在混合气体中保持不变
③若保持温度不变,10 min时再向该容器中同时充入0.5 mol 和0.5 mol ,则此时平衡_______(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
(4)一定温度下,某恒容密闭容器中发生反应,若原料气中,测得m与CO2的平衡转化率(α)的关系如图所示。
若平衡时A、B两点所对应的容器压强相等,则A、B对应的容器中,起始时投入氨气的物质的量之比=_______。
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