内容正文:
2024—2025学年度第二学期期末质量检测
高一化学试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答题前在答题卡上填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2.请将选择题答案用2B铅笔正确填写在答题卡上;请将非选择题答案用黑色中性笔正确填写在答题卡上。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Fe-56 Cu-64 Ba-137 Ce-140
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列说法正确的是:
A. 医用酒精的浓度通常为95%
B. 单质硅是将太阳能转化为电能的常用材料
C. 淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物
D. 合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料
2. 下列有关合理用药的说法正确的是
A. 一次忘记服药,下次可以增加一倍剂量服用
B. 非处方药的包装上印有“OTC”标识
C. 长期服用阿司匹林可预防某些疾病,没有副作用
D. 每日早、中、晚三次与每隔8小时一次,服药效果相同
3. 下列不符合环境保护和绿色化学理念的是
A. 用银作催化剂,乙烯和氧气反应制取环氧乙烷,原子利用率100%
B. 400时,在催化剂作用下NH3 与NO反应生成N2和H2O
C. 用铜和浓硝酸反应制取Cu(NO3)2
D. 制CuSO4时,先将Cu氧化成CuO后再与稀硫酸反应
4. 已知某化学反应A2(g)+2B2(g)=2AB2(g),反应过程中的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应的进行一定需要加热
B. 生成2molAB2(g),放出热量(E1-E2)kJ
C. 1molA2(g)和2molB2(g)的总能量低于2molAB2(g)的能量
D. 该反应断开化学键吸收的总能量小于形成化学键放出的总能量
5. 图1是铜锌原电池示意图。图2中,x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量,y轴表示
A. 铜棒的质量 B. c(Zn2+) C. c(H+) D. c(SO)
6. 某工业流程中,进入反应塔的混合气体中NO和O2的物质的量分数分别为0.10和0.06,发生化学反应 ,在其他条件相同时,测得实验数据如下表:
压强/(×105Pa)
温度/℃
NO达到所列转化率需要时间/s
50%
90%
98%
1.0
30
12
250
2830
90
25
510
5760
8.0
30
0.2
3.9
36
90
0.6
7.9
74
根据表中数据,下列说法正确的是
A. 升高温度,反应速率加快
B. 增大压强,反应速率变慢
C. 在1.0×105Pa、90℃条件下,当转化率为98%时的反应已达到平衡
D. 若进入反应塔的混合气体为amol,反应速率以v=Δn/Δt表示,则在8.0×105Pa、30℃条件下转化率从50%增至90%时段NO的反应速率为4a/370mol/s
7. 某温度下,在2L恒容密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应的化学方程式为X+3Y2Z
B. 2min时,X的转化率为30%
C. 2min时,以Z表示的反应速率为
D. 2min后,正、逆反应均不再进行,体系中的物质的量均不再变化
8. 新己烷是常见的燃料添加剂、有机溶剂,其结构简式如下图。下列关于该物质的说法错误的是
A. 分子式为C6H14
B. 可发生取代、氧化反应
C. 新己烷的同分异构体有4种
D. 一氯代物有4种
9. 下列实验现象因发生加成反应而产生的是
A.试管内壁上有油状液滴
B.右侧试管有无色油状液体生成
C.酸性高锰酸钾溶液褪色
D.溴的四氯化碳溶液褪色
A. A B. B C. C D. D
10. 某有机物的结构简式如图所示,则下列说法中错误的是
A. 该有机物既能与反应,还能与NaHCO3溶液反应
B. 可以用酸性KMnO4溶液检验其中的碳碳双键
C. 该有机物中有2种含氧官能团
D. 该有机物在一定条件下能发生加成、加聚、取代、氧化等反应
11. 我国科研团队在人工合成淀粉方面取得重要进展,在实验室实现从二氧化碳到淀粉的全合成,合成过程如图所示。已知:甲醇沸点为64.7℃。
设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 淀粉是多糖,在一定条件下能水解成葡萄糖
B. 0.3g由CO2和O2组成的混合气体中,质子总数为0.15NA
C. 1HCHO中含有的电子数目为16NA
D. 标准状况下,4.48L CH3OH中含有的碳氢键数目为0.6NA
12. 化合物Z2(WY4)3•18X2Y可在水处理中做絮凝剂。X、Y、Z、W为短周期元素且原子序数依次增加,Y的质子数是W的原子序数的一半。该化合物的热重分析曲线如图1所示。向1mol Z2(WY4)3溶液中滴入溶液,产生的沉淀量图像如图2。则下列叙述正确的是
A. X、Y、Z、W的单质常温下均为固体
B. 加入的Ba(OH)2为3mol时,生成沉淀的质量是699g
C. 热分解将失去18个X2Y
D. 热分解后生成固体化合物Z2Y3,且工业上通过电解熔融的Z2Y3制备单质Z
13. 海洋中有丰富的资源,下图为海水资源利用的部分过程。下列有关说法正确的是
A. 在第①步中除去粗盐中的SO、Ca2+、Mg2+等杂质,加入药品的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
B. 工业上通过电解饱和MgCl2溶液制取金属镁
C. 步骤④中,SO2水溶液吸收Br2后,溶液的pH减小
D. 根据海水提溴流程可知还原性:SO2 < Br-
14. 将一定量铁粉和铜粉混合均匀后分为四等份,分别加入同浓度的稀硝酸,充分反应,在标准状况下生成NO的体积和剩余金属的质量如表所示(设HNO3的还原产物只有NO):
实验序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
稀硝酸的体积/
50
100
150
175
剩余金属的质量/g
9.0
4.8
0
0
NO的体积(标准状况)/
1120
2240
3360
V
下列说法正确的是
①V=3360
②每等份混合物的质量为13.2g
③稀硝酸的物质的量的浓度为6mol/L
④实验Ⅰ中发生反应的化学方程式为3Fe+8HNO3 = 3Fe(NO3)2 +2NO↑+4H2O
A. ①② B. ②④ C. ③④ D. ①②④
二、填空题(本题含4小题,共58分)
15. 氯化铈常用于石油催化剂、汽车尾气催化剂等行业。为充分利用资源,以废料(主要含CeO2,还含少量的SiO2、Fe2O3、Al2O3)为原料制备氯化铈的工艺流程如图所示:
已知:CeO2 不与稀盐酸反应、氧化性:CeO2 ˃H2O2。
回答下列问题:
(1)实验室分离滤渣和滤液用到的玻璃仪器有:烧杯、_______、_______。
(2)加入过量稀盐酸后“浸渣A”的成分为_______(填化学式)。工业上可用“浸渣B”制取粗硅,写出反应的化学方程式_______。
(3)“酸浸2”中发生反应的离子方程式为______。
(4)Ce3+及其氧化产物Ce4+可用于处理硝酸厂烟气中的氮氧化物(NOx),将烟气与H2的混合气体通入Ce2(SO4)3的溶液中,其转化过程如下图:
该处理过程中可减少下列哪些环境问题的产生______(填序号)。
①酸雨 ②光化学烟雾 ③白色污染
(5)取a g CeO2,经铝热反应得到b g Ce,该铝热反应的化学方程式为________,反应中铈的产率为________(用含a、b的代数式表示)。
16. 在工业上为了减少燃煤产生的硫氧化物(主要是)对空气的污染,人们往往向燃煤中掺入一定量的生石灰,以达到脱硫效果。某研究小组在实验室设计如图装置来除去模拟烟气中的硫氧化物(),并检验硫氧化物的去除效果。试回答下列问题:
注:该实验温度下CO2不与生石灰反应。
Ⅰ.利用装置A制备模拟烟气。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为_______。
(2)检查模拟烟气的气体,先通过盛有无水硫酸铜的球型干燥管检验水,再选用下图_______装置进行检验模拟烟气中的CO2和。
写出与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式_______。
Ⅱ.吸收模拟烟气中的硫氧化物并检验硫氧化物的去除效果。
(3)按照气体由左向右流动,装置的连接顺序为A→______→D。
(4)可通过观察装置C中_______(填现象),来调控通入反应气体的比例。
(5)装置E所装的药品为________(填名称),装置B中发生反应的化学方程式________。
(6)证明该实验中硫氧化物被完全去除的现象为_______。
17. 氮是一种地球上含量丰富的元素,氮及其化合物在生产、生活中起着重要的作用,试回答:
(1)工业合成氨的反应是一个可逆反应,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。已知断裂1 mol相应化学键需要的能量如下:
化学键
能量
436 kJ
391 kJ
946 kJ
若反应生成2 mol NH3,可_______(填“吸收”或“放出”)热量_______kJ;实验室模拟工业合成氨,在容积为2 L的密闭容器内充入2 mol N2和4mol H2,10分钟时测得 NH3的浓度为1mol/L ,则0~10min内,用H2的浓度变化表示的化学反应速率为_______,此时N2的转化率为_______。
(2)汽车尾气中含有的NO是造成城市空气污染的主要因素之一,通过NO传感器可监测汽车尾气中NO含量,其工作原理如图所示:
Pt电极为________(填“正极”或“负极”),NiO电极上发生的电极反应式为________。
(3)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应。为探究温度和催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了如下三组实验。
实验编号
T(℃)
NO初始浓度(mol/L)
CO初始浓度(mol/L)
催化剂的比表面积(m2/g)
Ⅰ
280
82
Ⅱ
280
b
124
Ⅲ
350
a
82
①b =_______。
②设置Ⅰ、Ⅲ组的实验目的是_______。
③恒温恒容条件下,能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a.容器内的压强保持不变
b.容器内各气体的物质的量之比为2:2:2:1
c.V逆(CO2)=V正(NO)
d.容器内混合气体密度不再改变
18. 化合物G(丙酸异丙酯)可用作食品香料。现可通过下列转化制取(部分反应条件略去):
(1)工业上,A可由石蜡油在催化剂加热条件下获得,该方法为________。
(2)写出B→C的化学方程式________,该反应类型为________。
(3)A→E是加成反应,写出该反应的化学方程式________。
(4)D中官能团的名称为________,写出D+F→G的化学方程式________。
(5)关于F的说法正确的是________。
a. F和B互为同系物
b. 1mol F与足量金属钠反应可产生11.2L气体(标准状况下)
c. F催化氧化可生成醛
d. 相同物质的量的A和F充分燃烧后,耗氧量相同
(6)写出满足下列条件的G的同分异构体________(写结构简式)。
①能与NaHCO3溶液反应放出CO2 ②有3种不同化学环境的氢
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2024—2025学年度第二学期期末质量检测
高一化学试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答题前在答题卡上填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2.请将选择题答案用2B铅笔正确填写在答题卡上;请将非选择题答案用黑色中性笔正确填写在答题卡上。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Fe-56 Cu-64 Ba-137 Ce-140
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列说法正确的是:
A. 医用酒精的浓度通常为95%
B. 单质硅是将太阳能转化为电能的常用材料
C. 淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物
D. 合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料
【答案】B
【解析】
【详解】A、医用酒精的浓度通常是75%,此浓度杀菌消毒作用强,故A错误;
B、单质硅可以制太阳能电池板,是将太阳能转化为电能的常用材料,故B正确;
C、淀粉、纤维素都属于天然高分子化合物,油脂不是高分子化合物;故C错误;
D、合成纤维是有机非金属材料,光导纤维是新型无机非金属材料;故D错误;
故选B。
2. 下列有关合理用药的说法正确的是
A. 一次忘记服药,下次可以增加一倍剂量服用
B. 非处方药的包装上印有“OTC”标识
C. 长期服用阿司匹林可预防某些疾病,没有副作用
D. 每日早、中、晚三次与每隔8小时一次,服药效果相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.一次忘记服药不能加倍剂量,可能引发副作用,A错误;
B.非处方药包装印有“OTC”标识,B正确;
C.长期服用阿司匹林存在副作用(如胃肠出血),C错误;
D.早中晚三次服药间隔不均,与每8小时一次效果不同,D错误;
故选B。
3. 下列不符合环境保护和绿色化学理念的是
A. 用银作催化剂,乙烯和氧气反应制取环氧乙烷,原子利用率100%
B. 400时,在催化剂作用下NH3 与NO反应生成N2和H2O
C. 用铜和浓硝酸反应制取Cu(NO3)2
D. 制CuSO4时,先将Cu氧化成CuO后再与稀硫酸反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.用银催化乙烯和氧气反应生成环氧乙烷,反应为化合反应,原子利用率100%,符合绿色化学理念,A正确;
B.NH3与NO在催化剂作用下生成N2和H2O,将污染性气体转化为无害物质,符合环境保护理念,B正确;
C.铜与浓硝酸反应生成Cu(NO3)2时,会释放有毒的NO2气体,污染环境且原子利用率低,不符合绿色化学理念,C错误;
D.制CuSO4时先将Cu氧化为CuO再与稀硫酸反应,避免产生有害气体,符合绿色化学理念,D正确;
答案选C。
4. 已知某化学反应A2(g)+2B2(g)=2AB2(g),反应过程中的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应的进行一定需要加热
B. 生成2molAB2(g),放出热量(E1-E2)kJ
C. 1molA2(g)和2molB2(g)的总能量低于2molAB2(g)的能量
D. 该反应断开化学键吸收的总能量小于形成化学键放出的总能量
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知是吸热反应,
【详解】A.该反应是吸热反应不代表该反应一定需要加热,A错误;
B.由分析得生成2molAB2(g),吸收热量(E1-E2)kJ,B错误;
C.焓变等于生成物的总能量减反应物的总能量,该反应是吸热反应,1molA2(g)和2molB2(g)的总能量低于2molAB2(g)的能量,C正确;
D.焓变等于反应的总键能减生成物的总键能,该反应断开化学键吸收的总能量大于形成化学键放出的总能量,D错误;
故答案选C。
5. 图1是铜锌原电池示意图。图2中,x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量,y轴表示
A. 铜棒的质量 B. c(Zn2+) C. c(H+) D. c(SO)
【答案】C
【解析】
【详解】铜锌原电池中,Zn是负极,失去电子发生氧化反应,电极反应为Zn-2e-=Zn2+,Cu是正极,氢离子得电子发生还原反应,电极反应为 2H++2e-=H2↑。则
A.Cu是正极,氢离子得电子发生还原反应,Cu棒的质量不变,故A错误;
B.由于Zn是负极,不断发生反应Zn-2e-=Zn2+,所以溶液中c(Zn2+)增大,故B错误;
C.由于反应不断消耗H+,所以溶液的c(H+)逐渐降低,故C正确;
D.SO42-不参加反应,其浓度不变,故D错误;
故选C。
6. 某工业流程中,进入反应塔的混合气体中NO和O2的物质的量分数分别为0.10和0.06,发生化学反应 ,在其他条件相同时,测得实验数据如下表:
压强/(×105Pa)
温度/℃
NO达到所列转化率需要时间/s
50%
90%
98%
1.0
30
12
250
2830
90
25
510
5760
8.0
30
0.2
3.9
36
90
0.6
7.9
74
根据表中数据,下列说法正确的是
A. 升高温度,反应速率加快
B. 增大压强,反应速率变慢
C. 在1.0×105Pa、90℃条件下,当转化率为98%时的反应已达到平衡
D. 若进入反应塔的混合气体为amol,反应速率以v=Δn/Δt表示,则在8.0×105Pa、30℃条件下转化率从50%增至90%时段NO的反应速率为4a/370mol/s
【答案】D
【解析】
【详解】A项,相同压强时,温度高时达到相同转化率需要的时间多,升高温度,反应速率越小,故选项A错误;
B项,相同温度,压强高时达到相同转化率需要的时间少,增大压强,反应速率变快,故选项B错误;
C项,在此条件下,当转化率为98%时需要的时间较长,不确定反应是否达到了平衡,故选项C错误;
D项,在amol混合气体进入反应塔,题目所示的外界环境下,NO的反应速率为v=∆n/∆t==mol/s,故D项正确。
综上所述,本题正确答案为D。
7. 某温度下,在2L恒容密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应的化学方程式为X+3Y2Z
B. 2min时,X的转化率为30%
C. 2min时,以Z表示的反应速率为
D. 2min后,正、逆反应均不再进行,体系中的物质的量均不再变化
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据图像可知X、Y为反应物,2min时,X减少0.1 mol,Y 减少0.3 mol,Z为生成物,增加0.2 mol,得该反应的化学方程式为X+3Y2Z,A正确;
B.2min时,X的转化率为10%,B错误;
C.反应速率只能表示一段时间的平均速率,不能算瞬时速率,C错误;
D.2 min后反应达到平衡,此后正逆反应速率相同,正、逆反应任在进行,体系中的物质的量均不再变化,D错误;
故选A。
8. 新己烷是常见的燃料添加剂、有机溶剂,其结构简式如下图。下列关于该物质的说法错误的是
A. 分子式为C6H14
B. 可发生取代、氧化反应
C. 新己烷的同分异构体有4种
D. 一氯代物有4种
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据新己烷的结构可知,其含有6个C原子和14个H原子,分子式为C6H14,A项正确;
B.新己烷是烷烃,烷烃可发生取代、氧化反应,B项正确;
C.己烷有5种同分异构体:CH3CH2CH2CH2CH2CH3、,除去新己烷(2,2-二甲基丁烷),还有4种,C项正确;
D.新己烷一氯代物有3种:,D项错误;
故答案选D。
9. 下列实验现象因发生加成反应而产生的是
A.试管内壁上有油状液滴
B.右侧试管有无色油状液体生成
C.酸性高锰酸钾溶液褪色
D.溴的四氯化碳溶液褪色
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.试管内壁上有油状液滴是甲烷和氯气发生取代反应的产物,故不选A;
B.右侧试管有无色油状液体是乙醇和乙酸发生取代反应生成的乙酸乙酯,故不选B;
C.酸性高锰酸钾溶液褪色是因为乙烯被高锰酸钾氧化,故不选C;
D.溴的四氯化碳溶液褪色是因为乙烯和溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,故选D;
选D。
10. 某有机物的结构简式如图所示,则下列说法中错误的是
A. 该有机物既能与反应,还能与NaHCO3溶液反应
B. 可以用酸性KMnO4溶液检验其中的碳碳双键
C. 该有机物中有2种含氧官能团
D. 该有机物在一定条件下能发生加成、加聚、取代、氧化等反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.该有机物含有羧基(-COOH),既能与反应,还能与NaHCO3溶液反应,含羟基(-OH),能与反应,A正确;
B.羟基和碳碳双键都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能用酸性KMnO4溶液检验其中的碳碳双键,B错误;
C.该有机物的含氧官能团有羟基和羧基,C正确;
D.含有碳碳双键可以发生加成、加聚反应,含羟基、羧基可以发生取代反应,含碳碳双键、羟基可以发生氧化反应,D正确;
故答案选:B。
11. 我国科研团队在人工合成淀粉方面取得重要进展,在实验室实现从二氧化碳到淀粉的全合成,合成过程如图所示。已知:甲醇沸点为64.7℃。
设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 淀粉是多糖,在一定条件下能水解成葡萄糖
B. 0.3g由CO2和O2组成的混合气体中,质子总数为0.15NA
C. 1HCHO中含有的电子数目为16NA
D. 标准状况下,4.48L CH3OH中含有的碳氢键数目为0.6NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.淀粉是多糖,多糖可以水解,在一定条件下能水解成葡萄糖,A正确;
B.0.3g中质子为,0.3g中质子也为,则0.3g由CO2和O2组成的混合气体中,质子总数为0.15,B正确;
C.1HCHO中含有的电子数目等于原子序数之和,等于16NA,C正确;
D.标准状况下甲醇为液体,不确定其物质的量,无法计算碳氢键数目,D错误;
故选D。
12. 化合物Z2(WY4)3•18X2Y可在水处理中做絮凝剂。X、Y、Z、W为短周期元素且原子序数依次增加,Y的质子数是W的原子序数的一半。该化合物的热重分析曲线如图1所示。向1mol Z2(WY4)3溶液中滴入溶液,产生的沉淀量图像如图2。则下列叙述正确的是
A. X、Y、Z、W的单质常温下均为固体
B. 加入的Ba(OH)2为3mol时,生成沉淀的质量是699g
C. 热分解将失去18个X2Y
D. 热分解后生成固体化合物Z2Y3,且工业上通过电解熔融的Z2Y3制备单质Z
【答案】D
【解析】
【分析】由题干信息中向1 molZ2(WY4)3•18X2Y溶液中滴入Ba(OH)2溶液的沉淀量图像信息以及X、Y、Z、W为短周期元素且原子序数依次增加,Y的质子数是W的原子序数的一半可知,Z2(WY4)3为Al2(SO4)3,反应原理为:Al2(SO4)3+3Ba(OH)2=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,Al(OH)3溶于Ba(OH)2生成四羟基合铝酸根,即Z为Al、W为S、Y为O,根据左侧图示信息可知,失重40.54%为失去部分X2Y,结合原子序数依次增大推测X为H,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,X、Y、Z、W分别为H、O、Al、S,其中X、Y的单质常温下为气体,Z、W的单质常温下为固体,A错误;;
B.向1mol Z2(WY4)3溶液中滴入3 molBa(OH)2溶液,发生反应Al2(SO4)3+3Ba(OH)2=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,恰好生成2 molAl(OH)3和3 molBaSO4,质量=156+699=855 g,B错误;
C.由分析可知,Z2(WY4)3•18X2Y即Al2(SO4)3∙18H2O,由图可知200K热分解失重40.54%,,即只失去15个H2O,C错误;
D.1100K热分解后失重84.68%,故生成固体化合物的相对分子质量为:,恰好为Al2O3的相对分子质量即Z2Y3,且工业上通过电解熔融的Z2Y3制备单质Z,D正确;
故选D。
13. 海洋中有丰富的资源,下图为海水资源利用的部分过程。下列有关说法正确的是
A. 在第①步中除去粗盐中的SO、Ca2+、Mg2+等杂质,加入药品的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
B. 工业上通过电解饱和MgCl2溶液制取金属镁
C. 步骤④中,SO2水溶液吸收Br2后,溶液的pH减小
D. 根据海水提溴流程可知还原性:SO2 < Br-
【答案】C
【解析】
【详解】A.在第①步中除去粗盐中的SO、Ca2+、Mg2+等杂质,加入药品的顺序为BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸,只要氯化钡溶液在碳酸钠溶液之前即可,A错误;
B.工业上通过电解熔融氧化镁制取金属镁,B错误;
C.步骤④中,SO2水溶液吸收Br2,发生,反应生成酸,溶液的pH减小,C正确;
D.根据,还原剂的还原性大于还原产物,D错误;
故答案选C。
14. 将一定量铁粉和铜粉混合均匀后分为四等份,分别加入同浓度的稀硝酸,充分反应,在标准状况下生成NO的体积和剩余金属的质量如表所示(设HNO3的还原产物只有NO):
实验序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
稀硝酸的体积/
50
100
150
175
剩余金属的质量/g
9.0
4.8
0
0
NO的体积(标准状况)/
1120
2240
3360
V
下列说法正确的是
①V=3360
②每等份混合物的质量为13.2g
③稀硝酸的物质的量的浓度为6mol/L
④实验Ⅰ中发生反应的化学方程式为3Fe+8HNO3 = 3Fe(NO3)2 +2NO↑+4H2O
A. ①② B. ②④ C. ③④ D. ①②④
【答案】B
【解析】
【详解】①:实验Ⅳ中金属已完全溶解,加入的25 mL硝酸(浓度4 mol/L)会氧化Fe2+为Fe3+,生成额外NO。根据反应,0.1 mol HNO3生成0.025 mol NO(560 mL),总V=(3360+560) mL=3920 mL,①错误;
②:实验Ⅰ中剩余金属9.0 g,消耗金属4.2 g(对应0.075 mol Fe),总质量(9.0+4.2) g=13.2 g,②正确;
③:实验Ⅲ中总HNO3的物质的量=被还原的NO(0.15 mol) + 硝酸盐中的(Fe2+和Cu2+对应0.45 mol),总0.6 mol,浓度=0.6 mol/0.15 L=4 mol/L,③错误。
④:实验Ⅰ中金属剩余,硝酸完全反应,Fe被氧化为Fe2+,反应式正确,④正确。
综上,正确选项为B。
二、填空题(本题含4小题,共58分)
15. 氯化铈常用于石油催化剂、汽车尾气催化剂等行业。为充分利用资源,以废料(主要含CeO2,还含少量的SiO2、Fe2O3、Al2O3)为原料制备氯化铈的工艺流程如图所示:
已知:CeO2 不与稀盐酸反应、氧化性:CeO2 ˃H2O2。
回答下列问题:
(1)实验室分离滤渣和滤液用到的玻璃仪器有:烧杯、_______、_______。
(2)加入过量稀盐酸后“浸渣A”的成分为_______(填化学式)。工业上可用“浸渣B”制取粗硅,写出反应的化学方程式_______。
(3)“酸浸2”中发生反应的离子方程式为______。
(4)Ce3+及其氧化产物Ce4+可用于处理硝酸厂烟气中的氮氧化物(NOx),将烟气与H2的混合气体通入Ce2(SO4)3的溶液中,其转化过程如下图:
该处理过程中可减少下列哪些环境问题的产生______(填序号)。
①酸雨 ②光化学烟雾 ③白色污染
(5)取a g CeO2,经铝热反应得到b g Ce,该铝热反应的化学方程式为________,反应中铈的产率为________(用含a、b的代数式表示)。
【答案】(1) ①. 漏斗 ②. 玻璃棒
(2) ①. SiO2、CeO2 ②.
(3)
(4)①② (5) ①. ②.
【解析】
【分析】废料主要含CeO2,还含少量的SiO2、Fe2O3、Al2O3;向废料中加稀盐酸后,根据流程图可知,Ce元素在浸渣A中,氧化铝、氧化铁与盐酸反应生成氯化铝和氯化铁在浸液A中,浸渣A中还有SiO2、CeO2,CeO2与稀盐酸和H2O2发生反应转化为Ce3+;浸渣B为SiO2,浸液B中主要为CeCl3,调pH值形成Ce(OH)3,盐酸酸溶后得到CeCl3溶液,经过一系列操作得到CeCl3。
【小问1详解】
实验室用过滤法分离滤渣和滤液,装置图为,用到的玻璃仪器有:烧杯、漏斗、玻璃棒;
【小问2详解】
向废料中加稀盐酸后,根据流程图可知,Ce元素在浸渣A中,氧化铝、氧化铁与盐酸反应生成氯化铝和氯化铁在浸液A中,SiO2不溶于盐酸,浸渣A中还有SiO2、CeO2。“浸渣B”中含SiO2,SiO2和焦炭在高温条件下反应制取粗硅,反应的化学方程式;
【小问3详解】
“酸浸2”中CeO2与稀盐酸和H2O2发生反应,CeO2还原为Ce3+,H2O2发生氧化反应生成氧气,反应的离子方程式为;
【小问4详解】
NOx引起酸雨、光化学烟雾,该处理过程中可减少NOx排放,可以减少酸雨、光化学烟雾等环境问题的产生,选①②。
【小问5详解】
取a g CeO2,经铝热反应得到b g Ce,CeO2和铝在高温条件下发生铝热反应生成Ce和氧化铝,化学方程式为;根据Ce原子守恒,a g CeO2理论上生成Ce的质量为 ,则反应中铈的产率为。
16. 在工业上为了减少燃煤产生的硫氧化物(主要是)对空气的污染,人们往往向燃煤中掺入一定量的生石灰,以达到脱硫效果。某研究小组在实验室设计如图装置来除去模拟烟气中的硫氧化物(),并检验硫氧化物的去除效果。试回答下列问题:
注:该实验温度下CO2不与生石灰反应。
Ⅰ.利用装置A制备模拟烟气。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为_______。
(2)检查模拟烟气的气体,先通过盛有无水硫酸铜的球型干燥管检验水,再选用下图_______装置进行检验模拟烟气中的CO2和。
写出与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式_______。
Ⅱ.吸收模拟烟气中的硫氧化物并检验硫氧化物的去除效果。
(3)按照气体由左向右流动,装置的连接顺序为A→______→D。
(4)可通过观察装置C中_______(填现象),来调控通入反应气体的比例。
(5)装置E所装的药品为________(填名称),装置B中发生反应的化学方程式________。
(6)证明该实验中硫氧化物被完全去除的现象为_______。
【答案】(1)
(2) ①. 甲 ②.
(3)C→E→B (4)两导管产生气泡的速率
(5) ①. 无水氯化钙/五氧化二磷 ②. 2CaO+2SO2+O2=2CaSO4
(6)D中品红溶液颜色不变浅
【解析】
【分析】A装置用C和浓硫酸反应生成二氧化硫和二氧化碳,进入装置C调控与空气比例混合后,经过装置E进行干燥后进入装置B中反应生成CaSO4进行脱硫,再用装置D中品红溶液检验是否剩余二氧化硫来检验硫氧化物去除效果,再用NaOH溶液吸收尾气,据此回答问题。
【小问1详解】
装置A中C与浓硫酸在加热条件下,发生氧化还原反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,发生反应的化学方程式为,故答案为。
【小问2详解】
能使品红溶液褪色,由于和都能与澄清石灰水反应产生沉淀,具有还原性,可以与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,可以用酸性高锰酸钾与二氧化硫反应除去再检验二氧化碳,与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式故选装置甲,。
【小问3详解】
由分析知,按照气体由左向右流动,装置的连接顺序为A→C→E→B →D,故答案为C→E→B。
【小问4详解】
烟气和空气均不溶于饱和亚硫酸氢钠溶液,可通过观察装置C中两导管产生气泡的速率,来调控通入反应气体的比例,故答案为两导管产生气泡的速率。
【小问5详解】
由分析知,装置E为干燥气体作用,需干燥SO2,则所装的药品为无水氯化钙或五氧化二磷,装置B为脱硫反应,反应方程式为2CaO+2SO2+O22CaSO4,故答案为无水氯化钙或五氧化二磷;2CaO+2SO2+O22CaSO4。
【小问6详解】
由分析知,装置D中的品红溶液为检验硫氧化物去除效果, D中品红溶液不变浅时说明无剩余,实验中硫氧化物已被完全去除,故答案为D中品红溶液颜色不变浅。
17. 氮是一种地球上含量丰富的元素,氮及其化合物在生产、生活中起着重要的作用,试回答:
(1)工业合成氨的反应是一个可逆反应,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。已知断裂1 mol相应化学键需要的能量如下:
化学键
能量
436 kJ
391 kJ
946 kJ
若反应生成2 mol NH3,可_______(填“吸收”或“放出”)热量_______kJ;实验室模拟工业合成氨,在容积为2 L的密闭容器内充入2 mol N2和4mol H2,10分钟时测得 NH3的浓度为1mol/L ,则0~10min内,用H2的浓度变化表示的化学反应速率为_______,此时N2的转化率为_______。
(2)汽车尾气中含有的NO是造成城市空气污染的主要因素之一,通过NO传感器可监测汽车尾气中NO含量,其工作原理如图所示:
Pt电极为________(填“正极”或“负极”),NiO电极上发生的电极反应式为________。
(3)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应。为探究温度和催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了如下三组实验。
实验编号
T(℃)
NO初始浓度(mol/L)
CO初始浓度(mol/L)
催化剂的比表面积(m2/g)
Ⅰ
280
82
Ⅱ
280
b
124
Ⅲ
350
a
82
①b =_______。
②设置Ⅰ、Ⅲ组的实验目的是_______。
③恒温恒容条件下,能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a.容器内的压强保持不变
b.容器内各气体的物质的量之比为2:2:2:1
c.V逆(CO2)=V正(NO)
d.容器内混合气体密度不再改变
【答案】(1) ①. 放出 ②. 92kJ ③. 0.15 mol/(L·min) ④. 50%
(2) ①. 正 ②. NO-2e-+ O2-= NO2
(3) ①. 5.8×10-3 ②. 探究温度对化学反应速率的影响 ③. ac
【解析】
【小问1详解】
由,可以得出的反应焓变为,反应生成2 mol NH3可以放出92 kJ的热量;容积为2 L的密闭容器内充入2 mol N2和4mol H2,10分钟时测得 NH3的浓度为1mol/L ,则,,由;由。
【小问2详解】
Pt电极是由O2→O2-,化合价在降低,发生还原反应为电源正极;NiO电极为电源负极,固体电解质能传导O2-,发生的电极反应式为
【小问3详解】
实验需要控制变量,由实验Ⅰ和实验Ⅱ可以知道其变量为催化剂的比表面积,其余的数据应该都一样,所以b=5.8×10-3;
由实验Ⅰ和实验Ⅲ可以知道其变量为温度,其余的数据应该都一样,所以a=1.20×10-3,实验Ⅰ和实验Ⅲ的目的是探究温度对化学反应速率的影响;
能说明该反应已达到平衡状态有两种判断方法:①;各组分的浓度不再发生变化;②变量不变也可以说明已达到平衡状态;
a.恒温恒容条件下,该反应前后的气体系数在发生改变,说明随着反应的进行,压强在发生变化,则压强是变量,容器内的压强保持不变说明已达平衡状态,a正确;
b.容器内各气体的物质的量之比为2:2:2:1,不能说明已达平衡状态,b错误;
c.V逆(CO2)=V正(NO),说明正反应速率和逆反应速率相等,说明反应已达平衡,c正确;
d.反应前后气体总质量不变,又为恒温恒容条件,体积也不变,所以容器内气体的密度恒不变,则容器内混合气体密度不再改变,不能说明反应已达平衡,d错误;
故答案选ac。
18. 化合物G(丙酸异丙酯)可用作食品香料。现可通过下列转化制取(部分反应条件略去):
(1)工业上,A可由石蜡油在催化剂加热条件下获得,该方法为________。
(2)写出B→C的化学方程式________,该反应类型为________。
(3)A→E是加成反应,写出该反应的化学方程式________。
(4)D中官能团的名称为________,写出D+F→G的化学方程式________。
(5)关于F的说法正确的是________。
a. F和B互为同系物
b. 1mol F与足量金属钠反应可产生11.2L气体(标准状况下)
c. F催化氧化可生成醛
d. 相同物质的量的A和F充分燃烧后,耗氧量相同
(6)写出满足下列条件的G的同分异构体________(写结构简式)。
①能与NaHCO3溶液反应放出CO2 ②有3种不同化学环境的氢
【答案】(1)催化裂解
(2) ①. 2CH3CH2CH2OH+O2 2CH3CH2CHO+2H2O ②. 氧化反应
(3)CH3CH=CH2+HBr
(4) ①. 羧基 ②. CH3CH2COOH+ CH3CH2COOCH(CH3)2+H2O
(5)bd (6)(CH3)3CCH2COOH
【解析】
【分析】由有机物的转换关系可知,过氧化氢作用下CH3CH=CH2与水发生加成反应生成CH3CH2CH2OH,铜做催化剂作用下CH3CH2CH2OH与氧气共热发生催化氧化反应生成CH3CH2CHO,则C为CH3CH2CHO;催化剂作用下CH3CH2CHO与氧气共热发生催化氧化反应生成CH3CH2COOH;CH3CH=CH2与溴化氢发生加成反应生成,则物质X为溴化氢;在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成,浓硫酸作用下CH3CH2COOH与共热发生酯化反应生成CH3CH2COOCH(CH3)2,则G为CH3CH2COOCH(CH3)2。
【小问1详解】
工业上,丙烯可由石蜡油在催化剂加热条件下获得,该方法为催化裂解;
【小问2详解】
由分析可知,B→C的反应为铜做催化剂作用下CH3CH2CH2OH与氧气共热发生催化氧化反应生成CH3CH2CHO和水,反应的化学方程式为2CH3CH2CH2OH+O2 2CH3CH2CHO+2H2O;
【小问3详解】
由分析可知,A→E的反应为CH3CH=CH2与溴化氢发生加成反应生成,反应的化学方程式为CH3CH=CH2+HBr ;
【小问4详解】
由结构简式可知,CH3CH2COOH的官能团为羧基;由分析可知,D+F→G的反应为浓硫酸作用下CH3CH2COOH与共热发生酯化反应生成CH3CH2COOCH(CH3)2和水,反应的化学方程式为CH3CH2COOH+ CH3CH2COOCH(CH3)2+H2O;
【小问5详解】
a.由结构简式可知, F和B的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,a错误;
b. 由结构简式可知, F分子中含有的醇羟基能与金属钠反应生成异丙醇钠和氢气,则1mol F与足量金属钠反应生成标准状况下氢气的体积为1mol××22.4L/mol=11.2L,b正确;
c.由结构简式可知, F分子中含有的醇羟基能发生催化氧化反应生成丙酮,c错误;
d.由结构简式可知, 1mol丙烯和1mol异丙醇完全燃烧消耗氧气的物质的量都为4.5mol,则 相同物质的量的A和F充分燃烧后,耗氧量相同,d正确;
故选bd;
【小问6详解】
G的同分异构体能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳说明同分异构体分子中含有羧基,则分子中有3种不同化学环境的氢的结构简式为(CH3)3CCH2COOH。
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