内容正文:
模块综合检测
(时间:75分钟 分数:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1.光导纤维的应用使人们可以在家中坐享“互联网+”带来的变革与实惠,下列物质中可以用来生产光导纤维的是( )
A.钛合金 B.二氧化硅
C.晶体硅 D.氧化铝
【解析】 选B。A项,钛合金被称为“21世纪的金属”,可用来制作人造骨骼等,错误;B项,二氧化硅常用来制作光导纤维,正确;C项,硅常用来制作太阳能电池板、计算机芯片,错误;D项,氧化铝熔点高、硬度大,可以用作耐火材料等,错误。
2.下列模型表示的烃或烃的衍生物中,可以发生酯化反应的是( )
【解析】 选D。A为甲烷,B为苯,C为乙醛,D为乙醇,其中乙醇能发生酯化反应。
3.下列说法正确的是( )
A.氮的氧化物和碳的氧化物的排放是酸雨形成的主要原因
B.汽车尾气中的NO主要是由空气中的氮气在内燃机的高温下参与反应生成的
C.硫的氧化物的排放是光化学烟雾形成的主要原因
D.ClO2因为具有强还原性可用于杀菌消毒
【解析】 选B。氮的氧化物和硫的氧化物的排放是酸雨形成的主要原因,碳的氧化物如CO2的排放主要导致温室效应,A错误;汽车燃料中不含氮元素,汽车燃料用空气支持燃烧,尾气中的氮的氧化物是由空气中的氮气和氧气在发电条件(火花塞)下产生的,B正确;汽车尾气中的氮的氧化物和未燃烧的烃类物质是光化学烟雾形成的主要原因,C错误;ClO2具有强氧化性,可用于杀菌消毒,D错误。
4.下列表述错误的是( )
A.植物油可发生催化加氢反应
B.氨基酸脱水缩合可形成多肽
C.蔗糖和果糖均可水解为单糖
D.顺丁橡胶可被强氧化剂氧化
【解析】 选C。植物油多为不饱和烃基高级脂肪酸甘油酯,烃基中含有碳碳双键,可发生催化加氢反应,故A正确;氨基酸之间通过脱水缩合的方式形成多肽链,进而形成蛋白质,故B正确;果糖为不可水解的单糖,蔗糖为可水解的二糖,故C错误;顺丁橡胶的链节中含有碳碳双键,能被强氧化剂氧化,故D正确。
5.我国古代典籍中有“石胆……浅碧色,烧之变白色者真”的记载,其中石胆是指( )
A.CuSO4·5H2O
B.FeSO4·7H2O
C.ZnSO4·7H2O
D.KAl(SO4)2·12H2O
【解析】 选A。ZnSO4·7H2O俗名皓矾,是白色固体,KAl(SO4)2·12H2O俗名明矾,是白色固体,与“石胆……浅碧色”不相符,可排除C、D选项;FeSO4·7H2O俗名绿矾,是绿色固体,在空气中加热变为红棕色粉末Fe2O3,与“烧之变白色”不相符,可排除B选项;CuSO4·5H2O俗名蓝矾或胆矾,是蓝色固体,在空气中加热失去结晶水得到白色粉末CuSO4,与“石胆……浅碧色,烧之变白色”相符合,故A正确。
6.化学实验中常将溶液或试剂进行酸化,下列酸化处理的措施正确的是( )
A.定性检验SO,将BaCl2溶液用HNO3酸化
B.为提高高锰酸钾溶液的氧化能力,用盐酸将高锰酸钾溶液酸化
C.检验溶液中是否含有Fe2+时,用硝酸酸化
D.检验溶液中是否含有SO时,在无其他阳离子干扰的条件下,先用盐酸酸化,所得溶液再加BaCl2溶液
【解析】 选D。A项,硝酸具有强氧化性,能把SO氧化成SO,对SO的检验产生干扰,故错误;B项,高锰酸钾具有强氧化性,能把HCl氧化成Cl2,高锰酸钾溶液中应加入稀硫酸酸化,故错误;C项,硝酸具有强氧化性,能把Fe2+氧化成Fe3+,故错误;D项,加入盐酸排除其他离子的干扰,加入BaCl2溶液产生沉淀,说明含有SO,故正确。
7.某温度下,向密闭容器中加入一定量的A和B,发生反应:2A(g)+B(g)⥫⥬C(g)。物质C的浓度随反应时间(t)的变化如表所示。在0~6 s内,A的平均反应速率为( )
t/s
2
4
6
8
C的浓度(mol/L)
0.22
0.36
0.42
0.46
A.v(A)=0.070 mol/(L·s)
B.v(A)=0.140 mol/(L·s)
C.v(A)=0.035 mol/(L·s)
D.v(A)=0.420 mol/(L·s)
【解析】 选B。在0~6 s内,物质C的浓度变化是0.42 mol/L,则此段时间内,用生成物C表示的平均反应速率是0.42 mol/L÷6 s=0.070 mol/(L·s),根据反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比可知,用A表示的平均反应速率是2×0.070 mol/(L·s)=0.140 mol/(L·s),故选B。
8.某反应由两步反应A⥫⥬B⥫⥬C构成,它的反应能量曲线如图所示,下列叙述正确的是( )
A.两步反应均为吸热反应
B.三种化合物中C最稳定
C.A与C的能量差为E4
D.A⥫⥬B的反应,反应条件一定要加热
【解析】 选B。A到B能量升高,为吸热反应,B到C能量降低,为放热反应,A错误;物质的能量越低越稳定,从图上可知,A、B、C三者C能量最低,最稳定,B正确;从图上可知,A与C的能量差为ΔH的绝对值,C错误;一个反应是放热还是吸热与是否加热无关,D错误。
9.根据“绿色化学”的思想,某化学家设计了下列化学反应步骤:
①CaBr2+H2OCaO+2HBr
②2HBr+HgHgBr2+H2↑
③HgBr2+CaOHgO+CaBr2
④2HgO2Hg+O2↑
该方案的相关叙述正确的是( )
A.该实验的目的是制取HBr
B.该过程的副产品是Hg
C.该过程得到的气体只有H2
D.该过程的本质是水的分解
【解析】 选D。将题给四个化学方程式相加可得:2H2O===2H2↑+O2↑,而CaBr2、Hg是该反应的催化剂,HBr、HgBr2、HgO只是中间产物,因此正确的选项是D。
10.下列对事实的解释不正确的是( )
选项
事实
解释
A
用铝罐槽车储运浓硫酸
常温下,铝与浓硫酸不反应
B
在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象
浓硫酸具有脱水性
C
浓硝酸在光照下颜色变黄
浓HNO3不稳定,生成的有色产物NO2能溶于浓硝酸
D
SO2能使溴水褪色
SO2具有还原性
【解析】 选A。常温下铝在浓硫酸中发生钝化,生成致密的氧化膜阻止反应的进一步发生,是浓硫酸强氧化性的体现,A错误;浓硫酸可将许多有机物分子里的氢原子和氧原子按水分子中氢、氧原子数的比(2∶1)夺取,在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,体现浓硫酸的脱水性,B正确;浓硝酸在光照条件下分解生成二氧化氮、氧气和水,二氧化氮溶于硝酸使溶液呈黄色,C正确;SO2能使溴水褪色,是因为SO2与溴水发生氧化还原反应,体现二氧化硫的还原性,D正确。
二、非选择题(本题共5小题,共80分)
11.(16分)研究氮及其化合物的性质,可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价物质类别关系图如下。
回答下列问题:
(1)在催化剂和加热的条件下,物质A生成NO是工业制硝酸的重要反应,化学方程式是________________________________________________________________________。
(2)在加热条件下,物质C的浓溶液与碳单质反应,写出反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
(3)实验室中,检验溶液中含有NH的操作方法是________________________________________________________________________。
(4)物质B为红棕色气体,写出该物质与水反应的离子方程式:________________________________________________________________________,
当反应消耗3.36 L(标准状况)物质B时,转移电子的物质的量为 mol。
(5)写出一个人工固氮的化学反应方程式:
________________________________________________________________________。
(6)Cu与一定浓度的硝酸溶液反应生成NO时的离子反应方程式为________________________________________________________________________。
【解析】 (1)在催化剂和加热的条件下,物质A生成NO,是氨气的催化氧化生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。(2)在加热条件下,物质C为硝酸,硝酸的浓溶液与碳单质反应生成二氧化碳、二氧化氮和水,反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。(3)实验室中,检验溶液中含有NH的操作方法:取少量试液于试管中,加入氢氧化钠溶液,稍微加热,有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,证明溶液中含有NH。(4)物质B为NO2,NO2和水反应的离子方程式为3NO2+H2O===2H++2NO+NO,3 mol NO2反应转移电子2 mol,当反应消耗3.36 L(标准状况)NO2时,消耗NO2的物质的量==0.15 mol,转移电子的物质的量为=0.1 mol。(5)人工固氮常用的是合成氨:N2+3H22NH3。(6)Cu与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO===3Cu2++4H2O+2NO↑。
【答案】 (1)4NH3+5O24NO+6H2O
(2)C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
(3)取少量试液于试管中,加入氢氧化钠溶液,稍微加热,有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,证明溶液中含有NH
(4)2NO2+H2O===2H++2NO+NO 0.1
(5)N2+3H22NH3
(6)3Cu+8H++2NO===3Cu2++4H2O+2NO↑
12.(16分)食品和药品关系着人的生存和健康。
(1)市场上销售的食盐品种很多。下列食盐中,所添加的元素不属于人体必需微量元素的是 (填字母,下同)。
A.加锌盐 B.加碘盐 C.加钙盐
(2)纤维素被称为“第七营养素”。食物中的纤维素虽然不能为人体提供能量,但能促进肠道蠕动、吸附排出有害物质。从化学成分看,纤维素是一种 。
A.多糖 B.蛋白质 C.脂肪
(3)某同学感冒发烧,他可服用进行治疗的药品是 。
A.青蒿素类药物
B.阿司匹林
C.抗酸药
(4)某品牌抗酸药的主要成分有糖衣、碳酸镁、氢氧化铝、淀粉,写出该抗酸药发挥功效时的离子方程式:________________________________________________________________________
。
(5)阿司匹林的包装上贴有“OTC”标识,表示 ,阿司匹林的结构简式如下图a所示,则其分子式为 ;若口服阿司匹林后,在胃肠酶的作用下,1 mol阿司匹林与1 mol水发生水解反应,生成1 mol A和1 mol B两种物质。其中A的结构简式如下图b所示,则B的结构简式为 。
O COCH3COOH COOHOH
图a 图b
【解析】 (1)锌、碘属于人体必需的微量元素,钙不属于人体必需的微量元素。(2)淀粉、纤维素属于多糖。(3)阿司匹林具有解热镇痛作用,用于治疗感冒发烧。(4)MgCO3、Al(OH)3均能与胃酸(HCl)反应,离子方程式分别为MgCO3+2H+===Mg2++H2O+CO2↑;Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。(5)阿司匹林属于非处方药,其分子式为C9H8O4;阿司匹林水解生成水杨酸(图b)和乙酸,则B为CH3COOH。
【答案】 (1)C (2)A (3)B (4)MgCO3+2H+===Mg2++H2O+CO2↑,Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
(5)非处方药 C9H8O4 CH3COOH
13.(16分)某温度下,在2 L密闭容器中充入4 mol A气体和3 mol B气体,发生下列反应:2A(g)+B(g)⥫⥬C(g)+xD(g),5 s达到平衡。达到平衡时,生成了1 mol C,测定D的浓度为1 mol/L。
(1)求x= 。
(2)求这段时间A的平均反应速率为 mol/(L·s)。
(3)平衡时B的浓度为 mol/L。
(4)A的转化率为 。
(5)下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是 (填字母)。
A.单位时间内每消耗2 mol A,同时生成1 mol C
B.单位时间内每生成1 mol B,同时生成1 mol C
C.D的体积分数不再变化
D.混合气体的压强不再变化
E.B、C的浓度之比为1∶1
【解析】 (1)达到平衡时,测定D的浓度为1 mol/L,体积为2 L,则D的物质的量为1 mol/L×2 L=2 mol,根据物质的量之比即为化学计量数之比,则n(C)∶n(D)=1∶2,即x=2。(2)5 s内A的物质的量减少2 mol,浓度减少=1 mol/L,则A的平均反应速率为0.2 mol/(L·s)。(3)平衡时B的浓度为=1 mol/L。(4)A的转化率为α(A)=×100%=50%。(5)单位时间内每消耗2 mol A,同时生成1 mol C,都是正反应速率,A错误;单位时间内每生成1 mol B,同时生成1 mol C,v(正)=v(逆),B正确;随着反应进行,D的体积分数不断增大,若某个时刻D的体积分数不再增加,说明反应达到平衡,C正确;2A(g)+B(g)⥫⥬C(g)+2D(g),是恒压反应,混合气体的压强不再变化,无法说明反应是否达到平衡,D错误;B、C的浓度之比为1∶1,不能确定二者浓度不再变化,E错误。
【答案】 (1)2 (2)0.2 (3)1 (4)50% (5)BC
14.(16分)随着我国人民生活水平的提高,肥胖病人人数逐年上升,据研究,饮用苹果醋是一种有效的减肥方法。苹果醋的做法:苹果500 g洗净,连皮切块放入广口瓶,倒入冰糖150 g,加入醋500 mL。密封置于阴凉处,3个月后开封,沥出醋液装瓶即可。苹果醋主要成分为苹果酸(CHHOOCOHCH2COOH),根据以上信息和相关知识,回答下列问题:
(1)有关苹果醋的做法,下列推测正确的是 (填字母)。
A.苹果密封3个月发生了完全水解
B.向切开的苹果上滴加淀粉溶液可出现蓝色
C.苹果被密封3个月后打开可能闻到一种酯香味
D.冰糖在人体内能被直接吸收而提供能量
(2)醋的主要成分是乙酸,工业上可用乙烯经过一系列转化合成乙酸。下列判断正确的是 (填字母)。
A.乙烯合成乙酸的过程中一定涉及取代反应和氧化反应
B.向无水乙醇、冰醋酸、水中分别加入钠,冰醋酸产生H2的速率最快
C.除去乙醇中的乙酸杂质,可先加入NaOH溶液然后蒸馏
D.乙醇与钠反应可以产生氢气,所以乙醇显酸性
(3)①写出苹果酸与少量碳酸钠溶液反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
②写出苹果酸在一定条件下与足量的乙醇发生反应的化学方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)选项A,从苹果醋的制作方法来看,苹果中的淀粉、纤维素等在酸性条件下发生了水解,产生了苹果酸等物质,但三个月后开封,还需沥出醋液,说明其中留有残渣,苹果并没有完全水解;选项B,苹果中含有淀粉,淀粉与淀粉作用并不显蓝色,而淀粉与I2作用显蓝色;选项C,苹果酸中含有醇羟基,苹果酸自身或与醋中的乙酸可发生酯化反应而生成少量的酯,所以可能闻到一种酯香味;选项D,冰糖的主要成分是蔗糖,蔗糖属于二糖,需在人体内水解为葡萄糖后才能被人体吸收而提供能量。(2)选项A,CH2===CH2与H2O在一定条件下发生加成反应生成CH3CH2OH,CH3CH2OH经两步催化氧化反应生成CH3COOH;选项B,由于冰醋酸中没有H2O,CH3COOH不能电离出H+,与Na的反应速率低于Na与H2O的反应速率;选项C,CH3COOH与NaOH反应生成CH3COONa,然后蒸馏分离出CH3CH2OH,从而除去CH3COOH;选项D,乙醇不是酸,不显酸性。(3)①根据苹果酸的结构可知,1 mol苹果酸能与1 mol Na2CO3反应生成1 mol CHNaOOCOHCH2COONa、1 mol CO2和1 mol H2O,据此可写出相应的化学方程式。②1 mol苹果酸与2 mol乙醇在浓硫酸和加热条件下发生酯化反应生成1 molCHCH3CH2OOCOHCH2COOCH2CH3和2 mol H2O。
【答案】 (1)C (2)C
(3)①CHHOOCOHCH2COOH+Na2CO3―→CHNaOOCOHCH2COONa+CO2↑+H2O
②CHHOOCOHCH2COOH+2CH3CH2OHCHCH3CH2OOCOHCH2COOCH2CH3+2H2O
15.(16分)某化学兴趣小组在习题解析中看到:“SO2通入Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,是因为酸性环境中,NO将SO氧化成SO而产生沉淀”。有同学对这个解析提出了质疑,“因没有隔绝空气,也许只是O2氧化了SO,与NO无关”,于是做了“SO2通入Ba(NO3)2溶液”探究实验,用pH传感器检测反应的进行,实验装置如下图所示。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 。
(2)实验小组发现装置C存在不足,不足之处是________________________________________________________________________。
(3)用0.1 mol/L BaCl2溶液、0.1 mol/L Ba(NO3)2溶液、食用油,配制4种溶液(见下表),分别在装置C中进行探究实验。
编号
①
②
③
④
试
剂
煮沸过的BaCl2溶液25 mL,再加入食用油25 mL
未煮沸过的BaCl2溶液25 mL
煮沸过的
Ba(NO3)2溶液25 mL,再加入食用油25 mL
未煮沸过的Ba(NO3)2溶液25 mL
对比①②号试剂,探究的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)进行①③号实验前通入氮气的目的是
________________________________________________________________________。
(5)实验现象:①号依然澄清,②③④号均出现浑浊。实验②C中反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)图a~d分别为①②③④号实验所测pH随时间变化曲线。
根据以上数据,可得到的结论是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 (2)装置C为敞口容器,故不足之处是造成溶液与空气接触,且B中产生的SO2会污染空气。(3)①②号实验不同之处是①中驱赶了BaCl2溶液中的O2,而②中BaCl2溶液中有溶解的O2,故①②的实验目的是探究溶解的O2对反应结果的影响。(4)①③号实验中通入N2的目的是排尽装置中存在的O2,以防止O2对实验结果产生影响。(5)实验①澄清,说明在无氧的情况下,SO2与BaCl2溶液不反应;实验②中产生浑浊,说明在有氧的情况下,SO2与BaCl2溶液反应生成了BaSO4沉淀,反应的离子方程式为2Ba2++2SO2+2H2O+O2===2BaSO4↓+4H+;实验③中产生浑浊,说明在无氧的情况下,NO将SO2的水溶液氧化成SO,与Ba2+结合生成BaSO4沉淀。(6)图d是在O2和NO的共同作用下,反应速率最大,pH下降所用时间最短;而对比图b和图c可知,O2比NO氧化SO2的速率更大。
【答案】 (1)锥形瓶 (2)敞开体系,逸出的SO2会污染空气,且溶液易与空气接触,影响实验 (3)溶液中溶解的氧气对反应结果的影响 (4)排尽装置内空气,防止氧气影响实验结果 (5)2Ba2++2SO2+2H2O+O2===2BaSO4↓+4H+ (6)BaCl2和Ba(NO3)2溶液中溶解的氧气和硝酸根离子都能将SO2氧化成SO,形成BaSO4沉淀,但溶解氧比硝酸根离子氧化SO2的速率更大
选做题
选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全都选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.锌空气电池的电容量大,可作为汽车的清洁能源。总反应式为2Zn+O2+2H2O===2Zn(OH)2。示意图如图所示。
有关该电池的说法正确的是( )
A.电池可以用稀硫酸作电解质溶液
B.电池工作时,电子由a电极沿导线流向b电极
C.空气扩散电极上的电极反应:O2+2H2O+4e-===4OH-
D.阻隔空气进入锌空气电池,电池停止工作
【解析】 选CD。锌和氢氧化锌都能与稀硫酸发生反应,故不能用稀硫酸作电解质溶液,A项错误;电池工作时,电子由负极(b)流向正极(a),B错误;由总反应式可知,负极反应式为Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2,正极反应式为2H2O+O2+4e-===4OH-,C正确;若阻隔空气(O2)进入电池,则电池会停止工作,D正确。
2.某硫酸厂废气中SO2的回收利用方案如图所示,下列说法不正确的是( )
A.X中可能含有2种盐
B.气体a是SO3
C.Y中含有(NH4)2SO4
D.(NH4)2S2O8中S元素的化合价不可能为+7
【解析】 选B。X中含有亚硫酸铵或亚硫酸氢铵中的一种或两种盐,故A项正确;气体a为二氧化硫,故B项错误;X中加过量硫酸生成硫酸铵或硫酸氢铵,故C项正确;S元素的最高化合价是+6,不可能为+7,故D项正确。
3.在一定温度下,固定容积的密闭容器中发生反应M(g)+N(g)⥫⥬2W(g),能说明该反应一定达到平衡状态的是( )
A.v(W)消耗=v(W)生成
B.v正=v逆=0
C.容器内压强保持不变
D.n(M)∶n(N)∶n(W)=1∶1∶2
【解析】 选A。题给反应是反应前后气体体积(物质的量)不变的可逆反应。单位时间内消耗某物质的量与生成该物质的量相等时,反应达到平衡状态,A项正确;可逆反应达到平衡状态时,反应并没有停止,只是正反应速率与逆反应速率相等,B项错误;该反应无论是否达到平衡,容器内的压强都不变,C项错误;当反应物与生成物的物质的量之比等于化学反应方程式中相对应物质的化学计量数之比时,可逆反应不一定达到平衡状态,D项错误。
4.我国科学家在绿色化学领域取得了新进展,利用双催化剂Cu和Cu2O,在水溶液中用H原子将CO2高效还原为重要工业原料之一的甲醇,反应机理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.CO2生成甲醇是通过多步还原反应实现的
B.催化剂Cu结合含碳微粒,催化剂Cu2O结合氢原子
C.该催化过程中只涉及化学键的形成,未涉及化学键的断裂
D.有可能通过调控反应条件获得甲醛(HCHO)等有机物
【解析】 选BC。从题图中可以看出H原子与CO2经过多步反应生成甲醇,碳元素化合价从+4变成-2,属于氧化还原反应,A项正确;黑球代表Cu,主要与H原子结合,灰色区域为Cu2O,主要与含碳物质结合,B项错误;化学反应必然伴随旧化学键的断裂和新化学键的形成,C项错误;由题图可知,反应的中间过程有CH2O即甲醛产生,D项正确。
5.有人提出利用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)冶炼铜的炉渣冶炼铁。黄铜矿冶炼铜的步骤大致可分为:①富集,将硫化物矿石进行浮选;②焙烧,主要反应为2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣);③制粗铜,1 200 ℃发生的主要反应为2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2,2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2;④电解精炼铜。下列判断不正确的是( )
A.利用冶炼铜的炉渣可冶炼铁
B.不计损耗时,冶炼出6 mol Cu,共消耗12 mol O2
C.反应③中氧化剂只有O2
D.黄铜矿冶炼铜产生的尾气可造成酸雨
【解析】 选BC。炉渣的主要成分为FeO,利用FeO可冶炼Fe,A正确;据反应过程可知6CuFeS2~12O2~3Cu2S~3O2~6Cu,故不计损耗时,冶炼出6 mol Cu,共消耗O2的物质的量为(12+3)mol=15 mol,B错误;分析反应③中各种元素的价态变化可知,O2、Cu2O、Cu2S均作氧化剂,C错误;SO2可造成酸雨,D正确。
学科网(北京)股份有限公司
$