内容正文:
哈三中2024—2025学年度下学期高一学年6月月考
化学试卷
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,共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 Na-23 Mg-24 Si-28 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Mn-55 Fe-56 Ba-137
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
一、选择题(本题包括15小题,每题3分,共45分。每小题有一个选项符合题意。)
1. 关于化学与生活、生产,下列说法正确的是
A. N95型口罩的核心材料聚丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果中的乙烯,可实现水果保鲜
C. 天然橡胶的成分是聚异戊二烯,它属于合成高分子材料
D. 橡胶的硫化过程发生的是物理反应
2. 自然界中有多种含硫物质,部分含硫物质的“价-类”二维图如图所示。下列说法正确的是
A. a、c均可用f的浓溶液干燥
B. 试管内壁沾有b,可用水洗涤试管
C. d可由b与直接化合得到
D. e溶液在空气中久置后酸性增强
3. 兴趣小组利用下列装置进行相关实验,其中能达到实验目的的是
A.制备
B.收集
C.验证的漂白性
D.验证的氧化性
A. A B. B C. C D. D
4. 已知反应放出热量,则下列能量变化示意图正确的是
A. B. C. D.
5. 高纯硅是现代信息等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图如图所示,下列说法正确的是
A. 硅元素位于周期表中第二周期,第IVA族
B. 电弧炉中的反应为
C. 该工艺流程中被循环利用的物质有和
D. 制备所得的高纯硅可用于制造光导纤维,属于新型无机非金属材料
6. 用如图装置(夹持装置已略去)进行制备及性质实验。下列说法不正确的是
A. 甲中制备利用了一水合氨的分解反应
B. 乙中的集气瓶内导管b需伸长至集气瓶底部
C. 若将丙中的换成辛烷,仍能防止倒吸
D. 向收集好的中通入少量,可能观察到白烟
7. 将转化为人类使用的能源有利于实现“碳达峰”,某电池利用和获取工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. 该电池中电极b作负极
B. 工作时,电极a产生的电极反应式为
C. 工作时质子向电极a迁移
D. 当消耗时,理论上电极b消耗
8. 氮的氧化物是大气污染物之一,下图为某消除氮氧化物的反应机理。下列说法错误的是
A. 整个过程中作催化剂
B. 过程Ⅰ中NO既是氧化剂又是还原剂
C. 过程Ⅰ中每生成1 mol 时转移4 mol电子
D. 过程Ⅱ中发生的化学反应为
9. 用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 mol甲基()含有的电子数为
B. 17.6 g丙烷含有的极性共价键的数目为
C. 1 mol/L乙酸()水溶液中氢离子的数目小于
D. 含13 g甲醛()和17 g乙酸()的液体混合物中,氧原子数为
10. 某烯烃分子中含有一个碳碳双键,一定条件下与氢气加成所得产物的键线式(用端点和拐点表示碳原子,线段表示碳碳单键,略去碳原子上的氢原子)如图所示,此烯烃可能的结构(不考虑顺反异构)有
A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种
11. 同温同压下,向乙醇、乙二醇、丙三醇中分别加入足量的金属钠,当产生的氢气体积相等时,上述三种醇的物质的量之比是
A. B. C. D.
12. 有机物M()是有机合成的一种中间体。下列关于M的说法错误的是
A. 分子式为 B. 含有3种官能团
C. 分子中所有碳原子可能共平面 D. 加热可以和在铜催化下反应
13. 下列标志可表明对应反应一定达到平衡状态的是
选项
反应条件
可逆反应
标志
A
恒温恒容
混合气体的平均相对分子质量不变
B
恒温恒压
C
恒温恒容
在混合气体中的百分含量不变
D
恒温恒容
A. A B. B C. C D. D
14. 将1 mol乙醇(其中的羟基氧用标记)在浓硫酸存在并加热的条件下与足量乙酸充分反应。下列叙述正确的是
A. 生成的水分子中含有18O
B. 只有乙酸乙酯中含有18O
C. 可能生成45 g乙酸乙酯
D. 可能生成相对分子质量为88的乙酸乙酯
15. 某100 mL溶液含有、、、、、、、中的若干种(不考虑水的电离),所含离子的物质的量浓度均相同。为了确定该溶液的组成,分别进行下列实验:
①取溶液先加适量氯水,再加入淀粉溶液,溶液变蓝;
②另取溶液加入足量溶液和盐酸,有白色沉淀生成且无气泡产生,沉淀经过滤、洗涤、干燥,称重为2.33 g;
③再取溶液做焰色试验可观察到黄色火焰。
下列选项不正确的是
A. 溶液中
B. 溶液中一定不存在、
C. 通过实验③不能推断溶液是否含
D. 判断是否含,需要向原溶液中滴加过量溶液,若出现白色沉淀,则含
第Ⅱ卷(非选择题 共55分)
二、填空题(本题包括4小题,共55分)
16. 请回答下列问题:
Ⅰ.A、B、C、D是四种烃分子的球棍模型,E为某种烃的含氧衍生物的球棍模型,如图所示:
(1)写出D的结构简式___________。
(2)等质量的A、B、C充分燃烧,消耗最多的是___________(填分子式)。
(3)有机物E发生催化氧化反应的化学方程式为___________。
Ⅱ.丙烯()在一定条件下有如图所示的转化关系:
(4)丙烯与的溶液反应生成A的化学方程式为___________。
(5)B中含有的官能团为___________(填名称)。
(6)C的同系物的名称是___________(系统命名法),其一氯代物有___________种。
(7)合成D的反应方程式为___________。
17. 工业上以黄铁矿(主要成分)为原料生产硫酸,并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用,减轻对环境的污染,其中一种流程如图所示(部分反应条件略去):
已知:与反应生成沉淀,与盐酸反应生成。
回答下列问题:
(1)为了加快黄铁矿煅烧的速率,可采取的措施为___________(写出1种即可)。
(2)煅烧黄铁矿产生的炉渣为___________,将煅烧过程中生成的通入酸性高锰酸钾溶液中,可观察到酸性高锰酸钾溶液褪色,该反应的离子方程式为___________。
(3)“吸收1”中试剂X是___________。
(4)煤矿中含有硫元素,燃烧或冶炼时会产生等废气从而导致酸雨。实验室中可以用过量氨水吸收二氧化硫,该反应的离子方程式为___________。
(5)(焦亚硫酸钠)在保存过程中易变质生成,欲检验是否变质的具体实验操作方法为___________。
18. 无论在环境保护领域还是工农业生产领域,氮及其化合物一直是我国科研重点。回答下列问题:
(1)下列过程属于氮的固定的是___________(填选项字母)。
A.工业合成氨
B.工业利用氨气合成硝酸
C.雷雨天氮气与氧气化合生成一氧化氮
D.通过碱性试剂将气态的氮氧化合物转化为固态含氮化合物
E.用浓硫酸吸收氨气
(2)消除汽车尾气中的氮氧化合物的原理之一为。一定温度下,向体积为5 L的刚性密闭容器中充入0.5 mol NO和0.5 mol CO,发生上述反应,测得部分气体的物质的量随时间变化关系如图所示:
①其中B表示___________(填“”或“”)的物质的量随时间的变化曲线。
②该温度下,反应开始至5 min时,该反应的平均反应速率___________。
③3 min时,反应___________(填“达到”或“未达到”)化学平衡,6 min时,正反应速率___________(填“>”“<”或“=”)逆反应速率。
(3)实验室可用NaOH溶液对氮氧化合物进行尾气吸收。吸收的过程中发生反应的离子方程式为___________。
(4)某种以固体氧化物为电解质的新型无污染燃料电池以液态肼()为燃料,氧气为氧化剂,其原理示意图如图所示。该电池的正极为电极___________(填“甲”或“乙”);负极的电极反应式为___________。
19. 乙酸乙酯是常用的化工原料和有机溶剂,某化学兴趣小组在实验室制取乙酸乙酯并进行提纯。已知:可与乙醇形成难溶物。
Ⅰ.制备过程
在试管A中加入5.8 mL(0.10 mol)无水乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入2.0 mL浓硫酸和2.9 mL(0.05 mol)冰醋酸,再加入几片碎瓷片。如右图连接好装置,用酒精灯小心加热,将产生的蒸气经导管通到试管B中饱和溶液的液面上。
(1)添加药品前需检查装置气密性,具体操作为___________。
(2)该实验的反应方程式为___________。
(3)关于该实验的说法正确的是___________。
A.试管B中饱和溶液可以降低乙酸乙酯的溶解度,便于液体分层
B.试管B中导管末端可以伸入液面以下
C.该实验中浓硫酸只做催化剂
D.加热能够加快反应速率,并将生成的乙酸乙酯及时蒸出
E.加热一段时间后,发现试管A内没有添加碎瓷片,可随时补加,无需考虑溶液是否已冷却
(4)若预先向饱和溶液中加入2滴酚酞溶液,实验过程中红色的液面上方逐渐出现一层无色油状液体。实验结束后,振荡试管B,静置,观察到有气泡冒出;静置后分层,上下两层均为无色透明液体。分析溶液红色褪去的主要原因,实验小组提出如下假设,并设计实验验证。
假设一:碳酸钠与挥发出的乙酸反应
假设二:酚酞由水层转移到有机层
实验
实验操作
实验现象
1
用胶头滴管吸取少许上层液体于试管中,加入几滴氢氧化钠溶液,振荡
溶液变红
2
将吸有酚酞溶液的长胶头滴管穿过有机层,向无色水层中滴加酚酞溶液
溶液变红
由实验1、2的现象可以得出结论___________(填“假设一正确”,“假设二正确”或“假设一、二均正确”)。
Ⅱ.提纯过程
将试管B中的混合液转入分液漏斗中,振荡,静置分层后分去水层,有机层依次用3 mL饱和食盐水、3 mL饱和氯化钙溶液和3 mL蒸馏水洗涤,再将有机层用适量无水硫酸镁干燥。将干燥后的乙酸乙酯滤入如图所示装置中,收集73~78℃馏分。
(5)仪器C的名称是___________;饱和氯化钙溶液的作用是___________。
(6)共收集到乙酸乙酯3.3 g,则本实验的产率是___________%(产率指某种生成物的实际产量与理论产量的比值)。
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哈三中2024—2025学年度下学期高一学年6月月考
化学试卷
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,共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 Na-23 Mg-24 Si-28 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Mn-55 Fe-56 Ba-137
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
一、选择题(本题包括15小题,每题3分,共45分。每小题有一个选项符合题意。)
1. 关于化学与生活、生产,下列说法正确的是
A. N95型口罩的核心材料聚丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果中的乙烯,可实现水果保鲜
C. 天然橡胶的成分是聚异戊二烯,它属于合成高分子材料
D. 橡胶的硫化过程发生的是物理反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.聚丙烯不含碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A错误;
B.乙烯是水果的催熟剂,水果成熟会释放出乙烯,用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果中的乙烯,可实现水果保鲜,B正确;
C.天然橡胶的成分是聚异戊二烯,属于天然高分子材料,C错误;
D.橡胶硫化为化学反应,D错误;
故选B。
2. 自然界中有多种含硫物质,部分含硫物质的“价-类”二维图如图所示。下列说法正确的是
A. a、c均可用f的浓溶液干燥
B. 试管内壁沾有b,可用水洗涤试管
C. d可由b与直接化合得到
D. e溶液在空气中久置后酸性增强
【答案】D
【解析】
【分析】根据硫元素的价类二维图,可推知:a为H2S,b为S单质,c为SO2,d为SO3,e为H2SO3,f为H2SO4。
【详解】A.浓H2SO4会氧化H2S(a),不能干燥H2S,A错误;
B.S单质难溶于水,试管内壁的硫不能用水洗涤,常用二硫化碳或热氢氧化钠溶液洗涤,B错误;
C.S单质与O2化合只能生成SO2,无法直接得到SO3,C错误;
D.亚硫酸(H2SO3,弱酸)在空气中久置,会被氧气氧化为强酸H2SO4,溶液酸性增强,D正确;
故选D。
3. 兴趣小组利用下列装置进行相关实验,其中能达到实验目的的是
A.制备
B.收集
C.验证的漂白性
D.验证的氧化性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.用浓硫酸和铜制SO2需要加热,图中未加热,A错误;
B.SO2密度比空气大,应短管进长管出,B错误;
C.高锰酸钾具有强氧化性,SO2使其褪色,体现SO2的还原性,验证漂白性应用品红溶液,C错误;
D.SO2与硫化氢发生归中反应生成硫和水,SO2中的硫元素化合价由+4降为0价,体现了SO2的氧化性,D正确;
故答案选D。
4. 已知反应放出热量,则下列能量变化示意图正确的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】若反应物的总能量高于生成物的总能量,则该反应是放热反应;若反应物的总能量低于生成物的总能量,则该反应是吸热反应。同一物质在不同状态具有的能量大小关系为:气态(g)>液态(l)>固态(s),据此分析解题。
【详解】A.已知反应放出热量,说明反应物的总能量比生成物的总能量高。图示反应物的总能量高于生成物的总能量,反应为放热反应,但等质量的B(g)具有的能量比高,而图示是B(l)的能量比B(g)高,不符合反应事实,A错误;
B.图示反应物的总能量高于生成物的总能量,反应为放热反应,等质量的B(g)具有的能量比B(l)高,符合反应事实,B正确;
C.图示反应物的总能量低于生成物的总能量,反应为吸热反应,不符合是放热反应的事实,C错误;
D.图示反应物的总能量低于生成物的总能量,反应为吸热反应,不符合是放热反应的事实;图示等质量的B(l)的能量比B(g)的高,也与事实相违背,D错误;
故答案为:B。
5. 高纯硅是现代信息等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图如图所示,下列说法正确的是
A. 硅元素位于周期表中第二周期,第IVA族
B. 电弧炉中的反应为
C. 该工艺流程中被循环利用的物质有和
D. 制备所得的高纯硅可用于制造光导纤维,属于新型无机非金属材料
【答案】C
【解析】
【分析】电弧炉中发生反应制备粗硅,粗硅在流化床反应器中发生反应,还原炉中发生反应制备高纯硅。
【详解】A.硅是14号元素,位于元素周期表的第三周期第IVA族,故A错误;
B.电弧炉中二氧化硅与碳反应生成硅与,反应方程式为:,故B错误;
C.粗硅与的反应为:,后续还原炉中反应为:,由此判断上述工艺生产中循环使用的物质为、,故C正确;
D.制备所得的高纯硅,可用来做芯片,光导纤维是二氧化硅的用途,故D错误;
选C。
6. 用如图装置(夹持装置已略去)进行制备及性质实验。下列说法不正确的是
A. 甲中制备利用了一水合氨的分解反应
B. 乙中的集气瓶内导管b需伸长至集气瓶底部
C. 若将丙中的换成辛烷,仍能防止倒吸
D. 向收集好的中通入少量,可能观察到白烟
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲中浓氨水滴加到碱石灰上,碱石灰吸水放热,促进一水合氨分解,制备氨气利用了一水合氨的分解反应,A正确;
B.氨气密度小于空气,采用向下排空气法收集,气流方向为集气瓶,出气管b需要伸长至集气瓶底部,才可以将瓶内空气排尽,B正确;
C.密度大于水,在丙中处于下层,氨气不溶于,因此不会倒吸;辛烷密度小于水,若将换成辛烷,辛烷会浮在水的上方,原来位于下层的导管末端伸入水层中,氨气极易溶于水,会发生倒吸,C错误;
D.少量氯气通入氨气中发生反应,生成的氯化铵为固体小颗粒,能观察到白烟,D正确;
故选C。
7. 将转化为人类使用的能源有利于实现“碳达峰”,某电池利用和获取工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. 该电池中电极b作负极
B. 工作时,电极a产生的电极反应式为
C. 工作时质子向电极a迁移
D. 当消耗时,理论上电极b消耗
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,二氧化碳发生还原反应、氢气发生氧化反应生成甲烷和CO混合气,则a为正极、b为负极;
【详解】A.由分析可知,该电池中电极b作负极,A正确;
B.工作时,电极a上二氧化碳得到电子发生还原反应产生,电极反应式为,B正确;
C.原电池工作时,阳离子质子向正极电极a迁移,C正确;
D.部分二氧化碳转化为CO,生成CO和CH4的各自物质的量是多少不知道,故不能判断消耗时,理论上电极b消耗氢气的物质的量,D错误;
故选D。
8. 氮的氧化物是大气污染物之一,下图为某消除氮氧化物的反应机理。下列说法错误的是
A. 整个过程中作催化剂
B. 过程Ⅰ中NO既是氧化剂又是还原剂
C. 过程Ⅰ中每生成1 mol 时转移4 mol电子
D. 过程Ⅱ中发生的化学反应为
【答案】D
【解析】
【分析】根据图示的反应机理可以写出过程I、过程II的方程式分别为2Ni2++2NO=2Ni3++N2+2O-、2Ni3++2O-=2Ni2++O2↑。
【详解】A.根据反应流程图可知,Ni2+先参与反应后再次生成,则整个过程中Ni2+作催化剂,A正确;
B.过程I的反应为2Ni2++2NO=2Ni3++N2+2O-,NO中N的化合价从+2价变为0价(被还原),O的化合价从-2价变为-1价(被氧化),因此NO既是氧化剂又是还原剂,B正确;
C.根据过程I的反应可得如下关系N24e-,则生成1 molN2转移4 mol电子,C正确;
D.由分析可知,过程II发生的化学反应为2Ni3++2O-=2Ni2++O2↑,D错误;
故选D。
9. 用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 mol甲基()含有的电子数为
B. 17.6 g丙烷含有的极性共价键的数目为
C. 1 mol/L乙酸()水溶液中氢离子的数目小于
D. 含13 g甲醛()和17 g乙酸()的液体混合物中,氧原子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.1个甲基(—CH3)含9个电子,1 mol甲基含有的电子数为9,A错误;
B.丙烷摩尔质量为44 g/mol,17.6 g丙烷物质的量为0.4 mol,1个丙烷含8个C-H极性共价键,故极性共价键数目为0.4×8=3.2,B错误;
C.题干仅给出乙酸溶液的浓度,未给出溶液体积,无法计算氢离子的具体数目,C错误;
D.甲醛摩尔质量为30 g/mol,13 g甲醛物质的量为mol,含氧原子mol;乙酸摩尔质量为60 g/mol,17 g乙酸物质的量为mol,含氧原子mol,总氧原子物质的量为1mol,数目为,D正确;
故选D。
10. 某烯烃分子中含有一个碳碳双键,一定条件下与氢气加成所得产物的键线式(用端点和拐点表示碳原子,线段表示碳碳单键,略去碳原子上的氢原子)如图所示,此烯烃可能的结构(不考虑顺反异构)有
A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种
【答案】C
【解析】
【详解】每个C原子只能形成最多四个共价键,根据某烯烃分子中含有一个碳碳双键,一定条件下与氢气加成所得产物的结构式可知,该烯烃可能的双键的位置可能有;共五种,故答案选C。
11. 同温同压下,向乙醇、乙二醇、丙三醇中分别加入足量的金属钠,当产生的氢气体积相等时,上述三种醇的物质的量之比是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据醇与金属钠生成氢气的反应原理,羟基生成氢气,所以羟基的个数之比=氢气物质的量之比,设乙醇、乙二醇、丙三醇物质的量分别为xmol、ymol、zmol,产生等体积的氢气,则:,所以,故选D。
12. 有机物M()是有机合成的一种中间体。下列关于M的说法错误的是
A. 分子式为 B. 含有3种官能团
C. 分子中所有碳原子可能共平面 D. 加热可以和在铜催化下反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.C、H、O原子个数依次是9、12、3,分子式为,故A正确;
B.含有碳碳双键、酯基、羟基3种官能团,故B正确;
C.环上饱和碳原子具有甲烷结构特点,所以该分子中所有碳原子一定不共平面,故C错误;
D.连羟基的碳原子上有氢原子,故加热可以和在铜催化下反应,故D正确。
答案选C。
13. 下列标志可表明对应反应一定达到平衡状态的是
选项
反应条件
可逆反应
标志
A
恒温恒容
混合气体的平均相对分子质量不变
B
恒温恒压
C
恒温恒容
在混合气体中的百分含量不变
D
恒温恒容
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.混合气体的总质量不变,总物质的量发生变化,混合气体的平均相对分子质量是变量,所以当其不变时,反应一定达平衡状态,A符合题意;
B.平衡时c(NO2)、c(N2O4)与起始加入量有关,所以c(NO2)=2c(N2O4)时,无法判断正逆反应速率是否相等,反应不一定达平衡状态,B不符合题意;
C.NH2COONH4分解所得NH3与CO2的物质的量之比为定值,NH3的百分含量始终不变,所以NH3的百分含量不变时,反应不一定达平衡状态,C不符合题意;
D.不同物质的反应速率之比等于系数比,则当时,才能说明反应达平衡状态,D不符合题意;
故选A。
14. 将1 mol乙醇(其中的羟基氧用标记)在浓硫酸存在并加热的条件下与足量乙酸充分反应。下列叙述正确的是
A. 生成的水分子中含有18O
B. 只有乙酸乙酯中含有18O
C. 可能生成45 g乙酸乙酯
D. 可能生成相对分子质量为88的乙酸乙酯
【答案】C
【解析】
【详解】A.酯化反应遵循“酸脱羟基、醇脱氢”的规律,水分子中的氧来自乙酸,因此生成的水分子不含,A错误;
B.该反应为可逆反应,未完全反应的乙醇中也含有,B错误;
C.带标记的乙酸乙酯相对分子质量为90,1 mol乙醇若完全反应,生成乙酸乙酯的质量为90 g。但反应可逆,所以1 mol乙醇参与反应生成乙酸乙酯的质量范围为,45 g在该范围内,C正确;
D.生成的乙酸乙酯中酯基的一个氧为,相对分子质量为90,不可能得到相对分子质量为88的乙酸乙酯,D错误;
故选C。
15. 某100 mL溶液含有、、、、、、、中的若干种(不考虑水的电离),所含离子的物质的量浓度均相同。为了确定该溶液的组成,分别进行下列实验:
①取溶液先加适量氯水,再加入淀粉溶液,溶液变蓝;
②另取溶液加入足量溶液和盐酸,有白色沉淀生成且无气泡产生,沉淀经过滤、洗涤、干燥,称重为2.33 g;
③再取溶液做焰色试验可观察到黄色火焰。
下列选项不正确的是
A. 溶液中
B. 溶液中一定不存在、
C. 通过实验③不能推断溶液是否含
D. 判断是否含,需要向原溶液中滴加过量溶液,若出现白色沉淀,则含
【答案】D
【解析】
【分析】①取溶液先加适量氯水,再加入淀粉溶液,溶液变蓝即有生成,说明该溶液含有;由于与发生氧化还原反应不能共存,则一定不存在;
②另取溶液加入足量溶液和盐酸,有白色沉淀生成且无气泡产生,说明溶液中含有不含 ,;
③取溶液做焰色试验可看到黄色火焰,则一定含有,未透过蓝色钴玻璃观察火焰,无法确定是否存在;所含离子的物质的量浓度均相同,则一定存在,根据电荷守恒,若不存在也一定不存在。
【详解】A.2.33 g BaSO4的物质的量为,溶液体积为0.1 L,故,A正确;
B.由分析知,溶液中一定不存在、,一定存在、、、,可能存在、,B正确;
C.焰色试验观察到黄色火焰只能证明含,的紫色火焰需要透过蓝色钴玻璃才能排除钠的焰色干扰,因此通过实验③不能推断是否含,C正确;
D.已知所有离子物质的量浓度均相同,已确定存在、、,根据电荷守恒,说明阳离子也一定存在,无需加NaOH检验,D错误;
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题 共55分)
二、填空题(本题包括4小题,共55分)
16. 请回答下列问题:
Ⅰ.A、B、C、D是四种烃分子的球棍模型,E为某种烃的含氧衍生物的球棍模型,如图所示:
(1)写出D的结构简式___________。
(2)等质量的A、B、C充分燃烧,消耗最多的是___________(填分子式)。
(3)有机物E发生催化氧化反应的化学方程式为___________。
Ⅱ.丙烯()在一定条件下有如图所示的转化关系:
(4)丙烯与的溶液反应生成A的化学方程式为___________。
(5)B中含有的官能团为___________(填名称)。
(6)C的同系物的名称是___________(系统命名法),其一氯代物有___________种。
(7)合成D的反应方程式为___________。
【答案】(1)(CH3)3CH
(2)CH4 (3)
(4)CH3CH=CH2+Br2→CH3CHBrCH2Br
(5)羟基 (6) ①. 2,4,4-三甲基己烷 ②. 6
(7)n
【解析】
【分析】Ⅱ.丙烯与足量氢气反应生成C,则C为,与溴的四氯化碳溶液反应生成A,则A为CH3CHBrCH2Br,与水发生加成反应生成B,则B为或,丙烯发生加聚反应生成D,则D为,据此分析;
【小问1详解】
由D的球棍模型可知,D为异丁烷,其结构简式为(CH3)3CH;
【小问2详解】
由球棍模型可知A为甲烷CH4,B为乙烯C2H4,C为乙烷C2H6,等质量的烃燃烧,CH4消耗氧气为;C2H4消耗氧气为;C2H6耗氧气为;则消耗O2物质的量最多的是CH4;
【小问3详解】
由E的球棍模型可知,E为乙醇,乙醇发生催化氧化反应生成乙醛和水,化学方程式为;
【小问4详解】
丙烯CH3CH=CH2与Br2的CCl4溶液发生加成反应,化学方程式为CH3CH=CH2+Br2→CH3CHBrCH2Br;
【小问5详解】
B为或,含有的官能团为羟基;
【小问6详解】
最长碳链上有6个C原子,支链为三个甲基,分别在2、4、4号碳上,名称为2,4,4-三甲基己烷;C中不同化学环境的氢原子有6种,所以其一氯代物有6种;
【小问7详解】
丙烯发生加聚反应生成高分子材料D,方程式:n。
17. 工业上以黄铁矿(主要成分)为原料生产硫酸,并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用,减轻对环境的污染,其中一种流程如图所示(部分反应条件略去):
已知:与反应生成沉淀,与盐酸反应生成。
回答下列问题:
(1)为了加快黄铁矿煅烧的速率,可采取的措施为___________(写出1种即可)。
(2)煅烧黄铁矿产生的炉渣为___________,将煅烧过程中生成的通入酸性高锰酸钾溶液中,可观察到酸性高锰酸钾溶液褪色,该反应的离子方程式为___________。
(3)“吸收1”中试剂X是___________。
(4)煤矿中含有硫元素,燃烧或冶炼时会产生等废气从而导致酸雨。实验室中可以用过量氨水吸收二氧化硫,该反应的离子方程式为___________。
(5)(焦亚硫酸钠)在保存过程中易变质生成,欲检验是否变质的具体实验操作方法为___________。
【答案】(1)将黄铁矿粉碎等
(2) ①. Fe2O3 ②.
(3)98.3%浓硫酸
(4)
(5)取适量样品溶于水后,滴加稀盐酸至无气泡产生,继续滴加BaCl2溶液,若出现白色沉淀,则已变质
【解析】
【分析】黄铁矿在空气中煅烧生成的炉渣主要为氧化铁,氧化铁和CO用来炼铁;生成的二氧化硫净化后补充氧气氧化生成三氧化硫;吸收三氧化硫得到浓硫酸;尾气用氢氧化钠溶液吸收,加热得到Na2S2O5,据此分析;
【小问1详解】
增大固体的表面积可以加快反应速率,故为了加快黄铁矿煅烧的速率,可采取的措施为:将黄铁矿粉碎等;
【小问2详解】
根据分析,炉渣为Fe2O3,将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,酸性高锰酸钾溶液褪色,+7价Mn得电子变为+2价Mn,SO2中+4价S失电子变为+6价S,故SO2体现还原性,结合电子守恒,离子方程式为;
【小问3详解】
三氧化硫和水反应放出热量容易形成酸雾,影响三氧化硫的吸收,故吸收剂X为:98.3%浓硫酸;98.3%浓硫酸可以防止酸雾的产生,提高吸收效率;
【小问4详解】
过量氨水吸收二氧化硫生成亚硫酸根和铵根,离子方程式为;
【小问5详解】
硫酸根离子会和钡离子生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,故检验Na2S2O5是否变质的具体实验操作方法为:取适量样品溶于水后,滴加稀盐酸至无气泡产生,继续滴加BaCl2溶液,若出现白色沉淀,则已变质。
18. 无论在环境保护领域还是工农业生产领域,氮及其化合物一直是我国科研重点。回答下列问题:
(1)下列过程属于氮的固定的是___________(填选项字母)。
A.工业合成氨
B.工业利用氨气合成硝酸
C.雷雨天氮气与氧气化合生成一氧化氮
D.通过碱性试剂将气态的氮氧化合物转化为固态含氮化合物
E.用浓硫酸吸收氨气
(2)消除汽车尾气中的氮氧化合物的原理之一为。一定温度下,向体积为5 L的刚性密闭容器中充入0.5 mol NO和0.5 mol CO,发生上述反应,测得部分气体的物质的量随时间变化关系如图所示:
①其中B表示___________(填“”或“”)的物质的量随时间的变化曲线。
②该温度下,反应开始至5 min时,该反应的平均反应速率___________。
③3 min时,反应___________(填“达到”或“未达到”)化学平衡,6 min时,正反应速率___________(填“>”“<”或“=”)逆反应速率。
(3)实验室可用NaOH溶液对氮氧化合物进行尾气吸收。吸收的过程中发生反应的离子方程式为___________。
(4)某种以固体氧化物为电解质的新型无污染燃料电池以液态肼()为燃料,氧气为氧化剂,其原理示意图如图所示。该电池的正极为电极___________(填“甲”或“乙”);负极的电极反应式为___________。
【答案】(1)AC (2) ①. ②. ③. 未达到 ④. =
(3)
(4) ①. 乙 ②.
【解析】
【小问1详解】
氮的固定的定义是将游离态(单质)氮转化为化合态氮的过程:
A. 工业合成氨是将转化为,属于氮的固定;
B. 氨气合成硝酸,反应物氮已经是化合态,不属于氮的固定;
C. 雷雨天和生成,游离态氮转化为化合态,属于氮的固定;
D、E的反应物氮均为化合态,不属于氮的固定
故选AC。
【小问2详解】
对反应分析:
① B起始物质的量为0,属于生成物;反应中生成的物质的量是的一半,平衡时B的物质的量为,因此B表示;
② 5 min时生成,则消耗,;
③ 3 min时各物质的物质的量仍在变化,反应未达到平衡;
④6 min后各物质物质的量不再改变,反应达到平衡,因此正反应速率等于逆反应速率。
【小问3详解】
被吸收时发生歧化反应,生成硝酸钠、亚硝酸钠和水,即可写出对应离子方程式:;
【小问4详解】
①燃料电池中,燃料肼在负极发生反应,氧化剂在正极反应,因此通入的电极乙是正极;
②固体氧化物电解质可传导,负极上失电子,结合生成和,配平即可得到电极反应式:。
19. 乙酸乙酯是常用的化工原料和有机溶剂,某化学兴趣小组在实验室制取乙酸乙酯并进行提纯。已知:可与乙醇形成难溶物。
Ⅰ.制备过程
在试管A中加入5.8 mL(0.10 mol)无水乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入2.0 mL浓硫酸和2.9 mL(0.05 mol)冰醋酸,再加入几片碎瓷片。如右图连接好装置,用酒精灯小心加热,将产生的蒸气经导管通到试管B中饱和溶液的液面上。
(1)添加药品前需检查装置气密性,具体操作为___________。
(2)该实验的反应方程式为___________。
(3)关于该实验的说法正确的是___________。
A.试管B中饱和溶液可以降低乙酸乙酯的溶解度,便于液体分层
B.试管B中导管末端可以伸入液面以下
C.该实验中浓硫酸只做催化剂
D.加热能够加快反应速率,并将生成的乙酸乙酯及时蒸出
E.加热一段时间后,发现试管A内没有添加碎瓷片,可随时补加,无需考虑溶液是否已冷却
(4)若预先向饱和溶液中加入2滴酚酞溶液,实验过程中红色的液面上方逐渐出现一层无色油状液体。实验结束后,振荡试管B,静置,观察到有气泡冒出;静置后分层,上下两层均为无色透明液体。分析溶液红色褪去的主要原因,实验小组提出如下假设,并设计实验验证。
假设一:碳酸钠与挥发出的乙酸反应
假设二:酚酞由水层转移到有机层
实验
实验操作
实验现象
1
用胶头滴管吸取少许上层液体于试管中,加入几滴氢氧化钠溶液,振荡
溶液变红
2
将吸有酚酞溶液的长胶头滴管穿过有机层,向无色水层中滴加酚酞溶液
溶液变红
由实验1、2的现象可以得出结论___________(填“假设一正确”,“假设二正确”或“假设一、二均正确”)。
Ⅱ.提纯过程
将试管B中的混合液转入分液漏斗中,振荡,静置分层后分去水层,有机层依次用3 mL饱和食盐水、3 mL饱和氯化钙溶液和3 mL蒸馏水洗涤,再将有机层用适量无水硫酸镁干燥。将干燥后的乙酸乙酯滤入如图所示装置中,收集73~78℃馏分。
(5)仪器C的名称是___________;饱和氯化钙溶液的作用是___________。
(6)共收集到乙酸乙酯3.3 g,则本实验的产率是___________%(产率指某种生成物的实际产量与理论产量的比值)。
【答案】(1)连接好装置,将导管末端浸入试管B的液面下,微热试管A,若导管口有气泡冒出,停止加热冷却后,导管内形成一段稳定的水柱,说明装置气密性良好
(2)
(3)AD (4)假设二正确
(5) ①. 蒸馏烧瓶 ②. 除去有机层中混有的乙醇 (6)75
【解析】
【分析】乙酸与乙醇在浓硫酸作用下生成乙酸乙酯,浓硫酸作催化剂和吸水剂,吸收生成的水,可使可逆反应向正向移动,增大产率。加热既可以加快反应的速率,同时还能把生成的乙酸乙酯蒸出,使可逆反应正向移动,增大产率,蒸出的乙酸乙酯中会混有挥发出的乙酸和乙醇,饱和碳酸钠可以中和乙酸,吸收乙醇,同时还能降低乙酸乙酯的溶解度,有利于提纯产品,有利于分层和分离,根据反应的化学方程式可知,反应物中乙酸与乙醇按物质的量之比1:1进行反应,乙酸为0.05mol,乙醇为0.10mol,显然乙酸量少,按乙酸的量进行计算理论上生成乙酸乙酯的量,进而可计算产率。
【小问1详解】
该装置为加热制气装置,用微热法检查气密性,利用热胀冷缩原理,通过气泡和冷却后稳定水柱判断气密性良好。
【小问2详解】
乙酸与乙醇的酯化反应是可逆反应,反应条件为浓硫酸、加热,反应的化学方程式为。
【小问3详解】
A.饱和碳酸钠溶液可以降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层分离,A正确;
B.导管伸入液面下会发生倒吸,B错误;
C.浓硫酸在反应中作催化剂和吸水剂,吸收水可以促进平衡正向移动,C错误;
D.加热加快反应速率,同时蒸出产物乙酸乙酯,促进平衡正向移动提高产率,D正确;
E.热溶液中补加碎瓷片会引发暴沸,必须冷却后补加,E错误;
故选择AD。
【小问4详解】
实验1:向上层有机层加NaOH后溶液变红,说明酚酞已经转移到有机层,证明假设二成立;实验2:向原无色水层滴加酚酞后溶液变红,说明水层仍有碱性,碳酸钠仍剩余,证明褪色不是因为碳酸钠与乙酸反应消耗完,假设一不成立,故结论为假设二正确。
【小问5详解】
装置C是带支管的蒸馏烧瓶,用于蒸馏操作;根据题干已知信息可与乙醇生成难溶物,因此饱和氯化钙的作用是除去有机层中混有的乙醇。
【小问6详解】
根据反应的化学方程式可知,反应物中乙酸与乙醇按物质的量之比1:1进行反应,乙酸为0.05mol,乙醇为0.10mol,显然乙酸量少,按乙酸的量进行计算理论上生成乙酸乙酯的量,理论生成0.05mol乙酸乙酯,乙酸乙酯摩尔质量为88g/mol,理论产量为,产率为。
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