内容正文:
高一化学学科素养测评
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 Na-23 Mg-24 Cu-64 N-14 Cl-35.5 C-14 Be-9
一、单选题:本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个正确选项,错选多选不得分。
1. 化学与生活、生产、科技、社会密切相关,下列说法正确的是
A. 聚丙烯俗称有机玻璃,可制成汽车的风挡
B. 二氧化硫有漂白作用,工业上常用二氧化硫漂白纸浆、毛、丝、海鲜等
C. 二氧化硅用途广泛,是硅太阳能电池板的主要材料
D. 乙烯除被用作化工原料外,还可调节植物生长,可用于催熟果实
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 四氯化碳的空间填充模型:
B. 乙醇的结构式:
C. 结构示意图为
D. 用电子式表示的形成过程:
3. 生活中有很多化学反应,下列过程中蕴含酯化反应的是
A. 利用乙烯生产聚乙烯塑料
B. 人体内的葡萄糖缓慢氧化为二氧化碳和水
C. 人体从食物中摄取的蛋白质在消化道内酶的作用下变成各种氨基酸
D. 烹饪时加入料酒和香醋调味
4. 下列说法不正确的是
A. 所有烷烃都不能和溴水反应
B. 乙烷属于饱和烃,乙烯属于不饱和烃
C. 可以用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯
D. 沸点:己烷>异戊烷>新戊烷>丙烷
5. 中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,其主要过程如下图所示。
下列说法不正确的是
A. 整个反应过程有极性键的断裂和形成 B. 过程Ⅱ的能量变化可以用图甲表示
C. 催化剂能改变的分解速率 D. 总反应为
6. 下列关于阿伏加德罗常数的表述正确的是
A. 质量分数为的乙醇水溶液,含有个氧原子
B. 与足量在光照下完全反应生成的分子数为
C. 标准状况下,与足量氢氧化钠溶液反应,转移的电子数目为
D. 溶于水,形成溶液中、和的数目之和为
7. 下列有关反应方程式正确的是
A. 石英与焦炭在高温的氮气流中通过制备氮化硅:
B. “水玻璃”长期暴露在空气中会变质:
C. 在铜或银作催化剂并加热的条件下,甲醇与氧气反应:
D. 向明矾溶液中滴加氢氧化钡溶液至沉淀物质的量最大:
8. 在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化不可以实现的是
A. 制备:
B. 制备:粗盐NaCl溶液烧碱溶液
C. 工业制硫酸:黄铁矿
D. 制高纯度硅:(粗)(纯)
9. 下列有关实验操作和解释或结论都正确的是
实验目的
A.证明非金属性:
B.铝热反应冶炼金属镁
实验装置或操作
实验目的
C.除去乙烷中的乙烯
D.检验鸡蛋清中的蛋白质
实验装置或操作
A. A B. B C. C D. D
10. 劳动创造美好生活。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述正确的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用铁罐车运输浓硝酸
常温下铁和浓硝酸不反应
B
消毒人员将少量白醋与84消毒液混合使用
混合后可以提高消毒效率
C
用二氧化硫漂白某些有色物质
二氧化硫具有强氧化性
D
在铁栏杆上刷漆防锈
形成原电池保护铁不被腐蚀
A. A B. B C. C D. D
11. 某科研小组将汽车尾气中的和设计成固体氧化物燃料电池(装置如图,其中可在固体电解质中迁移)。下列说法正确的是
A. 该电池中石墨Ⅰ为正极,其中被氧化
B. 负极的电极反应式为
C. 当负极消耗标准状况下时,电路中转移0.1 mol电子
D. 正极的电极反应式为
12. 某物质是一种白色结晶性粉末,本身没什么气味,但有很强烈的鲜味。常用于食品调味,作为最常用的鲜味剂,广泛用于菜肴、汤料、酱油、方便食品等,能增强食品的自然风味。其分子结构式如图。已知、、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素,则下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. 沸点:
C. 因为的简单氢化物分子间存在氢键,所以的简单氢化物稳定性比的强
D. 将该物质置于纯氧中充分燃烧,依次通过无水硫酸铜和澄清石灰水,前者变蓝、后者变浑浊,说明该物质一定含、、三种元素
13. 某种综合处理含废水和工业废气(主要含有、、、、)的流程如图所示,下列说法正确的是
已知:
A. 固体1的主要成分是和
B. 物质为过量的
C. 与含废水反应的离子方程式为:
D. 气体2的主要成分是和
14. 在一恒温恒容的密闭容器中放入一定量的固体,发生反应。以下说法能正确作为该反应达到平衡状态的判断依据的有
①;②D的体积分数保持不变;③容器内气体密度保持不变;④气体的平均相对分子质量保持不变;⑤B的质量保持不变;⑥容器中气体压强保持不变;⑦A的转化率不变;⑧
A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个
15. 2.16 g铜镁合金完全溶解于未知浓度的浓硝酸中,得到和的混合气体(标准状况)。向反应后的溶液中加入的溶液时金属离子恰好全部沉淀,此时沉淀质量为。若将盛有该混合气体的容器倒扣在水中,通入一定体积的氧气,恰好可将该混合气体完全转化。下列说法不正确的是
A. 该合金中铜的质量是
B. 该浓硝酸中的物质的量浓度是
C. 和的混合气体中,的体积分数是
D. 通入的的体积(标准状况下)
二、填空题:本题共4小题,共55分。
16. 铍是一种核性能优良的材料,铍精矿的主要成分为铍、铝、硅、铁的氧化物、碳酸钙,以铍精矿为原料制备氢氧化铍的工艺流程如图所示:
已知:ⅰ.三种金属离子开始沉淀和完全沉淀时的如表所示:
金属离子
开始沉淀时的
1.5
3.3
5.2
完全沉淀时的
3.7
5.0
8.8
ⅱ.硅的氧化物难溶于硫酸
(1)为加快“熔炼”工艺反应速率,可采取的措施有___________。
(2)滤渣1的成分为___________。
(3)“调pH”时,调节pH的合理范围为___________。
(4)“氧化”工艺的过氧化氢试剂替换为次氯酸钠溶液,会发生反应(离子方程式)___________。
(5)若投入10 t含铍9.9%铍精矿,最终获得4t的产品,计算该生产过程中的产率___________。(结果保留3位有效数字)
17. 丙烯酸乙酯天然存在于菠萝等水果中,是一种食品用合成香料,其中一种合成路径如下:
(1)物质E中的官能团名称为___________,D→E的反应类型为___________。
(2)A→B中的的化学方程式___________。
(3)C的一种同系物分子式为,其同分异构体有___________种。
(4)B与F反应生成丙烯酸乙酯(G)的化学方程式为___________,久置的丙烯酸乙酯自身会发生聚合反应,所得聚合物有较好的弹性,可用于生产织物和皮革处理剂,请写出所得聚合物的结构简式___________。
(5)下列说法正确的是___________。
A. A和B都易溶于水
B. B和F都能和氢氧化钠反应
C. E和G均能发生氧化反应
D. 以上有机物中能和反应放出的只有1种
18. 实验室用和为原料制取少量三氯化氮(),并探究与水反应的产物。
已知:ⅰ.是黄色油状液体,熔点为-40℃,沸点为71℃,95℃以上易爆炸;
ⅱ.制备原理为;
ⅲ.会部分溶解在中,的分解温度为左右。
Ⅰ.制备实验装置如图所示:
回答下列问题:
(1)装置A中,仪器Y的名称是___________,试剂X可以是___________。
(2)装置B中所盛放的试剂为___________,作用是___________。
(3)欲从口导出气体再冷凝得到少量,需控制水浴的温度()范围为,请解释原因___________。
Ⅱ.与水反应产物的探究:取收集到的滴入一定量左右的水中,气体生成;静置后得溶液A,进行如下实验:
[实验1]
[实验2]
(4)根据实验1和实验2的现象判断:溶液A中含有___________。
(5)对于探究气体的主要成分,同学甲做出两种猜想:
猜想一:气体的主要成分为
猜想二:气体的主要成分为
①猜想一的原理(用化学方程式表示)___________;
②为了验证猜想,请利用氨气的化学性质设计实验:___________。
19. 甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。催化加氢制备甲醇可以减少排放,有利于碳中和。在一定条件下,和可发生如下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)反应Ⅱ过程中的能量变化如图所示,该反应为___________(填“吸热反应”或“放热反应”)。已知断开和中的化学键需要吸收的能量为,则断开中的化学键需要吸收___________的能量。
(2)将和充入的恒温刚性密闭容器,假设只发生反应Ⅰ,下列说法能表明该反应已经达到平衡状态的是___________(填字母)。
a.混合气体中
b.的体积分数不再变化
c.与的总物质的量不再变化
d.的浓度等于的浓度
e.混合气体的平均摩尔质量不再变化
(3)现向VL的密闭容器中通入和发生反应Ⅰ、Ⅲ。的平衡转化率和选择性随温度的变化如下图。
注意:平衡时选择性
①240℃时,平衡转化率为___________。
②一定条件下,若达到平衡时容器中为,为,为,则的平衡转化率为___________。
(4)如图是甲醇燃料电池的原理示意图:
①使用时,空气从___________口通入(填“A”或“B”)。
②写出a极的电极反应式为___________;电池工作一段时间后,电解质溶液的pH___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
高一化学学科素养测评
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 Na-23 Mg-24 Cu-64 N-14 Cl-35.5 C-14 Be-9
一、单选题:本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个正确选项,错选多选不得分。
1. 化学与生活、生产、科技、社会密切相关,下列说法正确的是
A. 聚丙烯俗称有机玻璃,可制成汽车的风挡
B. 二氧化硫有漂白作用,工业上常用二氧化硫漂白纸浆、毛、丝、海鲜等
C. 二氧化硅用途广泛,是硅太阳能电池板主要材料
D. 乙烯除被用作化工原料外,还可调节植物生长,可用于催熟果实
【答案】D
【解析】
【详解】A.有机玻璃是聚甲基丙烯酸甲酯,聚丙烯属于普通通用塑料,不能用于制作汽车风挡,A错误;
B.二氧化硫虽具有漂白性,但有毒性,严禁用于漂白海鲜等食品,B错误;
C.硅太阳能电池板的主要材料是单质硅,二氧化硅是生产光导纤维的主要原料,C错误;
D.乙烯是重要的基础化工原料,同时属于植物生长调节剂,可用于果实催熟、调节植物生长,D正确;
故选D。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 四氯化碳的空间填充模型:
B. 乙醇的结构式:
C. 结构示意图为
D. 用电子式表示的形成过程:
【答案】C
【解析】
【详解】A.四氯化碳中碳原子半径小于氯原子的半径,分子为正四面体形,空间填充模型为,A错误;
B.乙醇结构式为,B错误;
C.核外10个电子,结构示意图为,C正确;
D.HCl为共价化合物,用电子式表示的形成过程为,D错误;
故选C。
3. 生活中有很多化学反应,下列过程中蕴含酯化反应的是
A. 利用乙烯生产聚乙烯塑料
B. 人体内的葡萄糖缓慢氧化为二氧化碳和水
C. 人体从食物中摄取的蛋白质在消化道内酶的作用下变成各种氨基酸
D. 烹饪时加入料酒和香醋调味
【答案】D
【解析】
【详解】A.利用乙烯生产聚乙烯属于加成聚合反应(加聚反应),不涉及酯化反应,A错误;
B.葡萄糖缓慢氧化为二氧化碳和水属于氧化反应,不涉及酯化反应,B错误;
C.蛋白质在酶作用下转化为氨基酸属于水解反应,不涉及酯化反应,C错误;
D.料酒中的乙醇属于醇类,香醋中的乙酸属于羧酸,二者发生酯化反应生成具有特殊香味的酯类物质,实现调味效果,该过程蕴含酯化反应,D正确;
故选D。
4. 下列说法不正确的是
A. 所有烷烃都不能和溴水反应
B. 乙烷属于饱和烃,乙烯属于不饱和烃
C. 可以用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯
D. 沸点:己烷>异戊烷>新戊烷>丙烷
【答案】C
【解析】
【详解】A.烷烃化学性质稳定,仅能与纯卤素单质在光照条件下发生取代反应,与溴水不发生化学反应,A正确;
B.乙烷分子中所有化学键均为饱和单键,属于饱和烃。乙烯含有碳碳双键,属于不饱和烃,B正确;
C.乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化为二氧化碳,引入新的杂质,不能用该方法除杂,C错误;
D.烷烃沸点随碳原子数增加而升高,碳原子数相同时支链越多沸点越低,因此沸点顺序为己烷>异戊烷>新戊烷>丙烷,D正确;
故选C。
5. 中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,其主要过程如下图所示。
下列说法不正确的是
A. 整个反应过程有极性键的断裂和形成 B. 过程Ⅱ的能量变化可以用图甲表示
C. 催化剂能改变的分解速率 D. 总反应为
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应是水分解制氢气和氧气,反应过程中断裂的是中的极性键,新形成的化学键只有中的非极性键、中的非极性键,整个过程只有极性键断裂,没有新的极性键生成,A错误;
B.过程Ⅱ是游离氢原子结合为、羟基结合为,属于化学键形成过程,成键会放出能量,反应物总能量高于生成物总能量,图甲的能量变化(反应物能量>生成物能量)符合过程Ⅱ的能量变化,B正确;
C.催化剂的作用就是改变化学反应速率,因此催化剂可以改变水的分解速率,C正确;
D.该过程总反应为水在光照、催化剂条件下分解生成氢气和氧气,总反应方程式正确,D正确;
故选A。
6. 下列关于阿伏加德罗常数的表述正确的是
A. 质量分数为的乙醇水溶液,含有个氧原子
B. 与足量在光照下完全反应生成的分子数为
C. 标准状况下,与足量氢氧化钠溶液反应,转移的电子数目为
D. 溶于水,形成溶液中、和的数目之和为
【答案】B
【解析】
【详解】A.100g 46%乙醇水溶液中,乙醇质量为46g,物质的量为1mol,含1mol O原子,水质量为54g,物质的量为3mol,含3mol O原子,共含4mol O原子,即个氧原子,A错误;
B.与光照下发生取代反应,每取代1个H原子生成1个HCl分子,1.0mol与足量完全反应最终生成,4mol H全部被取代,生成4mol HCl,即个HCl分子,B正确;
C.标准状况下不是气体,22.4L的物质的量大于1mol,且存在平衡,与足量NaOH反应转移电子数不为,C错误;
D.6.4g物质的量为0.1mol,溶于水后部分以分子形式存在,未完全与水反应生成,根据S元素守恒,、、的数目之和小于,D错误;
答案选B。
7. 下列有关反应方程式正确的是
A. 石英与焦炭在高温的氮气流中通过制备氮化硅:
B. “水玻璃”长期暴露在空气中会变质:
C. 在铜或银作催化剂并加热的条件下,甲醇与氧气反应:
D. 向明矾溶液中滴加氢氧化钡溶液至沉淀物质的量最大:
【答案】A
【解析】
【详解】A.高温下C与二氧化硅、氮气反应生成CO和氮化硅,化学方程式为:,A正确;
B.水玻璃的主要成分是,空气中的会与发生反应,生成难溶的沉淀和,反应的离子方程式为:,B错误;
C.甲醇催化氧化的产物为甲醛(),化学方程式为:,C错误;
D.向明矾溶液中滴加氢氧化钡溶液至沉淀物质的量最大时,完全转化为沉淀,正确离子方程式为,D错误;
故选A。
8. 在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化不可以实现的是
A. 制备:
B. 制备:粗盐NaCl溶液烧碱溶液
C. 工业制硫酸:黄铁矿
D. 制高纯度硅:(粗)(纯)
【答案】A
【解析】
【详解】A.Al和NaOH溶液反应得到,加入过量HCl时,两性氢氧化物会溶于强酸,最终生成,无法得到,后续无法煅烧得到,该转化不能实现,A错误;
B.粗盐提纯得到NaCl溶液,电解饱和NaCl溶液(氯碱工业)可生成NaOH、和,能得到烧碱溶液,转化可实现,B正确;
C.黄铁矿在空气中燃烧生成,在400~500℃、催化剂条件下和空气中反应生成,用98.3%浓硫酸吸收可以避免形成酸雾,最终得到,对应工业制硫酸的流程,转化可实现,C正确;
D.和C高温反应制得粗硅,粗硅和HCl在300℃反应生成,和过量在1100℃反应得到高纯硅,对应工业制高纯硅的流程,转化可实现,D正确;
故选A。
9. 下列有关实验操作和解释或结论都正确的是
实验目的
A.证明非金属性:
B.铝热反应冶炼金属镁
实验装置或操作
实验目的
C.除去乙烷中的乙烯
D.检验鸡蛋清中的蛋白质
实验装置或操作
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.向碳酸钙中滴入稀盐酸反应生成二氧化碳,盐酸易挥发,二氧化碳中混有的HCl,被碳酸氢钠溶液除去,二氧化碳通入硅酸钠溶液生成硅酸白色沉淀,该实验可证明酸性HCl>H2CO3>H2SiO3,但不能证明,A错误;
B.镁的金属性强于铝,不能通过铝热反应冶炼金属镁,B错误;
C.乙烷易溶于四氯化碳,乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1,2-二溴乙烷溶解在四氯化碳溶液中, 不能用溴的四氯化碳溶液除去乙烷中的乙烯,C错误;
D.向鸡蛋清中滴入浓硝酸,出现白色沉淀,加热沉淀变为黄色,可检验鸡蛋清中的蛋白质的存在,D正确;
故选D。
10. 劳动创造美好生活。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述正确的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用铁罐车运输浓硝酸
常温下铁和浓硝酸不反应
B
消毒人员将少量白醋与84消毒液混合使用
混合后可以提高消毒效率
C
用二氧化硫漂白某些有色物质
二氧化硫具有强氧化性
D
在铁栏杆上刷漆防锈
形成原电池保护铁不被腐蚀
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.常温下铁遇浓硝酸发生钝化,本质是铁与浓硝酸反应生成致密氧化膜阻止反应进一步进行,并非不反应,A错误;
B.84消毒液有效成分为,醋酸酸性强于碳酸,加入少量白醋可反应生成更多消毒能力更强的,能提高消毒效率,B正确;
C.二氧化硫漂白有色物质是因为其能与有色物质结合生成不稳定的无色物质,并非利用强氧化性,C错误;
D.铁栏杆刷漆防锈是通过涂层隔绝氧气和水,属于覆盖保护层防护,并非形成原电池,D错误;
故选B。
11. 某科研小组将汽车尾气中的和设计成固体氧化物燃料电池(装置如图,其中可在固体电解质中迁移)。下列说法正确的是
A. 该电池中石墨Ⅰ为正极,其中被氧化
B. 负极的电极反应式为
C. 当负极消耗标准状况下时,电路中转移0.1 mol电子
D. 正极的电极反应式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.在该燃料电池中,在石墨Ⅰ电极上发生得电子的还原反应,所以石墨Ⅰ为正极,其中被还原,故A错误;
B.在负极发生失电子的氧化反应,电极反应式为,故B错误;
C.当负极消耗标准状况下2.24 L即0.1 mol 时,根据电极反应式,电路中转移电子的物质的量为,故C错误;
D.在正极发生得电子的还原反应,电极反应式应为,故D正确;
故选D。
12. 某物质是一种白色结晶性粉末,本身没什么气味,但有很强烈的鲜味。常用于食品调味,作为最常用的鲜味剂,广泛用于菜肴、汤料、酱油、方便食品等,能增强食品的自然风味。其分子结构式如图。已知、、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素,则下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. 沸点:
C. 因为的简单氢化物分子间存在氢键,所以的简单氢化物稳定性比的强
D. 将该物质置于纯氧中充分燃烧,依次通过无水硫酸铜和澄清石灰水,前者变蓝、后者变浑浊,说明该物质一定含、、三种元素
【答案】B
【解析】
【分析】、、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素,结合结构式可知带1个正电荷,Y为Na元素;R参与1条键的形成且原子序数最小,R为H元素;W参与4条键的形成,W为C元素;Z参与三条键的形成且原子序数比C的大,Z为N元素;X参与两条键的形成,X为O元素。
【详解】A.Y为Na元素,Z为N元素,W为C元素。原子半径:,A错误;
B.分子间存氢键,分子间存在范德华力,沸点:,B正确;
C.原子半径,键能,稳定性,与分子间氢键没有关系,C错误;
D.物质置于纯氧中充分燃烧,依次通过无水硫酸铜和澄清石灰水,前者变蓝说明燃烧后有水生成、后者变浑浊说明有二氧化碳生成,根据原子守恒可知该物质一定含、元素,不能确定是否有元素,D错误;
故选B。
13. 某种综合处理含废水和工业废气(主要含有、、、、)的流程如图所示,下列说法正确的是
已知:
A. 固体1的主要成分是和
B. 物质为过量的
C. 与含废水反应的离子方程式为:
D. 气体2的主要成分是和
【答案】C
【解析】
【分析】工业废气通过过量的石灰乳,除去CO2和SO2,生成CaCO3和CaSO3,气体1是NO 、CO 、N2,通入适量的空气,把NO转化为NO2,通过氢氧化钠溶液得到NaNO2溶液,气体2为经NaOH溶液吸收氮氧化物后剩余的CO和N2;无污染气体为捕获CO后剩余的N2,得到的NaNO2溶液和含废水发生氧化还原反应,得到无污染的气体也是氮气。
【详解】A.工业废气通过过量的石灰乳,除去CO2和SO2,生成CaCO3和CaSO3,可知固体1的主要成分是和,A错误;
B.气体1是NO 、CO 、N2,通入适量的空气,把NO转化为NO2,物质为空气,B错误;
C.与含废水发生归中反应生成氮气、水,对应的离子方程式为:,C正确;
D.经分析可知气体2是CO、N2,D错误;
故选C。
14. 在一恒温恒容的密闭容器中放入一定量的固体,发生反应。以下说法能正确作为该反应达到平衡状态的判断依据的有
①;②D的体积分数保持不变;③容器内气体密度保持不变;④气体的平均相对分子质量保持不变;⑤B的质量保持不变;⑥容器中气体压强保持不变;⑦A的转化率不变;⑧
A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个
【答案】B
【解析】
【详解】①平衡时正逆反应速率比等于化学计量数之比,正确关系应为,所给式子说明正逆速率不等,未达平衡,①错误;
②反应生成的气体C、D物质的量之比恒为3:1,D的体积分数始终为定值,不能判断平衡,②错误;
③恒温恒容下气体密度,V不变,反应过程中气体总质量为变量,密度不变说明反应达平衡,③正确;
④气体始终为C、D按3:1组成的混合物,平均相对分子质量为定值,不能判断平衡,④错误;
⑤B的质量保持不变,说明正逆反应速率相等,反应达平衡,⑤正确;
⑥反应为气体分子数增大的反应,恒温恒容下压强与气体总物质的量成正比,压强不变说明反应达平衡,⑥正确;
⑦A的转化率不变,说明正逆反应速率相等,反应达平衡,⑦正确;
⑧反应生成的C、D浓度之比恒为3:1,为定值,不能判断平衡,⑧错误。
综上正确的有③⑤⑥⑦,共4个,故选B。
15. 2.16 g铜镁合金完全溶解于未知浓度的浓硝酸中,得到和的混合气体(标准状况)。向反应后的溶液中加入的溶液时金属离子恰好全部沉淀,此时沉淀质量为。若将盛有该混合气体的容器倒扣在水中,通入一定体积的氧气,恰好可将该混合气体完全转化。下列说法不正确的是
A. 该合金中铜的质量是
B. 该浓硝酸中的物质的量浓度是
C. 和的混合气体中,的体积分数是
D. 通入的的体积(标准状况下)
【答案】C
【解析】
【详解】A.设铜、镁物质的量分别为、,沉淀与合金的质量差为的质量,,,联立方程,解得,铜的质量为,A正确;
B.根据N元素守恒,,。混合气体总物质的量为,设、,由电子守恒得(即金属失去电子的物质的量),结合解得、,气体中总N为,总硝酸浓度为,B正确;
C.的体积分数等于物质的量分数,为,C错误;
D.混合气体与、水反应生成硝酸,由电子守恒,得电子总数等于金属失电子总数,,标准状况下体积为,D正确;
故选C。
二、填空题:本题共4小题,共55分。
16. 铍是一种核性能优良的材料,铍精矿的主要成分为铍、铝、硅、铁的氧化物、碳酸钙,以铍精矿为原料制备氢氧化铍的工艺流程如图所示:
已知:ⅰ.三种金属离子开始沉淀和完全沉淀时的如表所示:
金属离子
开始沉淀时的
1.5
3.3
5.2
完全沉淀时的
3.7
5.0
8.8
ⅱ.硅的氧化物难溶于硫酸
(1)为加快“熔炼”工艺反应速率,可采取的措施有___________。
(2)滤渣1的成分为___________。
(3)“调pH”时,调节pH的合理范围为___________。
(4)“氧化”工艺的过氧化氢试剂替换为次氯酸钠溶液,会发生反应(离子方程式)___________。
(5)若投入10 t含铍9.9%铍精矿,最终获得4t的产品,计算该生产过程中的产率___________。(结果保留3位有效数字)
【答案】(1)充分粉碎铍精矿或适当升高温度(合理即可)
(2)、(或、)
(3)5.0~5.2 (4)
(5)84.6%
【解析】
【分析】铍精矿用硫酸酸浸后,滤渣1为和,滤液中金属离子为、、、;将氧化为;滤液用一水合氨调pH后得到滤渣2:、;得到滤液用一水合氨沉铍后得到。
【小问1详解】
加快反应速率的措施,增大固体接触面积如充分粉碎铍精矿、适当升高温度、搅拌都可加快反应速率;
【小问2详解】
已知硅的氧化物难溶于硫酸,原矿中碳酸钙和硫酸反应生成微溶的硫酸钙,二者都不溶于稀硫酸,因此滤渣1的成分为和;
【小问3详解】
调pH的目的是使、完全沉淀除去,同时不沉淀,根据表格,完全沉淀pH为5.0,开始沉淀pH为5.2,因此pH范围为;
【小问4详解】
氧化步骤的目的是将氧化为,酸性条件下次氯酸钠作氧化剂,被还原为,配平离子方程式为:;
【小问5详解】
的相对原子质量为9,的摩尔质量为,理论上的质量:,产率。
17. 丙烯酸乙酯天然存在于菠萝等水果中,是一种食品用合成香料,其中一种合成路径如下:
(1)物质E中的官能团名称为___________,D→E的反应类型为___________。
(2)A→B中的的化学方程式___________。
(3)C的一种同系物分子式为,其同分异构体有___________种。
(4)B与F反应生成丙烯酸乙酯(G)的化学方程式为___________,久置的丙烯酸乙酯自身会发生聚合反应,所得聚合物有较好的弹性,可用于生产织物和皮革处理剂,请写出所得聚合物的结构简式___________。
(5)下列说法正确的是___________。
A. A和B都易溶于水
B. B和F都能和氢氧化钠反应
C. E和G均能发生氧化反应
D. 以上有机物中能和反应放出的只有1种
【答案】(1) ①. 碳碳双键、醛基 ②. 氧化反应
(2)
(3)8 (4) ①. ②. (5)CD
【解析】
【分析】A是乙烯,乙烯和水发生加成反应生成乙醇(B),D是丙烯醇,丙烯醇发生催化氧化生成丙烯醛(E),丙烯醛氧化为丙烯酸(F),丙烯酸和乙醇发生酯化反应生成丙烯酸乙酯(G)。
【小问1详解】
根据E的结构简式,物质E中的官能团名称为碳碳双键、醛基;D中含有醇羟基,D发生催化氧化生成E, D→E的反应类型为氧化反应;
【小问2详解】
A→B是乙烯和水发生加成反应生成乙醇,反应的化学方程式为;
【小问3详解】
C的一种同系物分子式为,其同分异构体有、、、、、、、,共8种。
【小问4详解】
丙烯酸与乙醇发生酯化反应生成丙烯酸乙酯和水,反应的化学方程式为;丙烯酸乙酯含有碳碳双键,久置的丙烯酸乙酯自身会发生加聚反应,所得聚合物的结构简式为。
【小问5详解】
A. A是乙烯,乙烯难溶于水,B是乙醇,乙醇都易溶于水,故A错误;
B.B含有醇羟基,不能与氢氧化钠反应,F含有羧基,具有酸性,F能和氢氧化钠反应,故B错误;
C.E中含有碳碳双键、醛基,E能发生氧化反应,G含有碳碳双键,能发生氧化反应,故C正确;
D.羧基能与反应放出,只有F含有羧基,所以能与反应放出的只有F,故D正确;
选CD
18. 实验室用和为原料制取少量三氯化氮(),并探究与水反应的产物。
已知:ⅰ.是黄色油状液体,熔点为-40℃,沸点为71℃,95℃以上易爆炸;
ⅱ.制备原理为;
ⅲ.会部分溶解在中,的分解温度为左右。
Ⅰ.制备实验装置如图所示:
回答下列问题:
(1)装置A中,仪器Y的名称是___________,试剂X可以是___________。
(2)装置B中所盛放的试剂为___________,作用是___________。
(3)欲从口导出气体再冷凝得到少量,需控制水浴的温度()范围为,请解释原因___________。
Ⅱ.与水反应产物的探究:取收集到的滴入一定量左右的水中,气体生成;静置后得溶液A,进行如下实验:
[实验1]
[实验2]
(4)根据实验1和实验2的现象判断:溶液A中含有___________。
(5)对于探究气体的主要成分,同学甲做出两种猜想:
猜想一:气体的主要成分为
猜想二:气体的主要成分为
①猜想一的原理(用化学方程式表示)___________;
②为了验证猜想,请利用氨气的化学性质设计实验:___________。
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗 ②. 或或(合理即可)
(2) ①. 饱和食盐水 ②. 除去中的
(3)温度高于时,汽化,便于从口导出;温度不超过,防止爆炸
(4)和
(5) ①. ②. 将生成的气体通入湿润的红色石蕊试纸(或蘸有浓盐酸的玻璃棒)。若试纸变蓝(或玻璃棒附近产生白烟),说明气体中含,猜想一成立;若试纸不变蓝(无白烟),说明气体中无,猜想二成立
【解析】
【分析】装置A中浓盐酸和高锰酸钾常温下反应生成氯气,B装置中盛放饱和食盐水除去氯气中挥发的氯化氢气体,C装置中浓硫酸干燥氯气,装置F中氯化铵和氢氧化钙固体混合加热制备氨气,E装置干燥氨气,D装置中氨气和氯气发生反应生成NCl3。
【小问1详解】
装置A中,仪器Y的名称是恒压滴液漏斗;试剂X与浓盐酸不加热反应生成氯气,X具有强氧化性,可以是或或(合理即可);
【小问2详解】
B装置中盛放饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体;
【小问3详解】
欲从口导出气体再冷凝得到少量,需控制水浴的温度()范围为,原因是温度高于时,汽化,便于从口导出;温度不超过,防止爆炸;
【小问4详解】
根据实验1现象可知溶液呈酸性且有漂白性,推断有;实验2中现象可知可知溶液A中含有和;
【小问5详解】
①猜想一的原理与水反应生成氨气同时生成次氯酸,反应的化学方程式为;
②为了验证猜想,请利用氨气的化学性质设计实验:将生成的气体通入湿润的红色石蕊试纸(或蘸有浓盐酸的玻璃棒)。若试纸变蓝(或玻璃棒附近产生白烟),说明气体中含,猜想一成立;若试纸不变蓝(无白烟),说明气体中无,猜想二成立。
19. 甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。催化加氢制备甲醇可以减少排放,有利于碳中和。在一定条件下,和可发生如下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)反应Ⅱ过程中的能量变化如图所示,该反应为___________(填“吸热反应”或“放热反应”)。已知断开和中的化学键需要吸收的能量为,则断开中的化学键需要吸收___________的能量。
(2)将和充入的恒温刚性密闭容器,假设只发生反应Ⅰ,下列说法能表明该反应已经达到平衡状态的是___________(填字母)。
a.混合气体中
b.的体积分数不再变化
c.与的总物质的量不再变化
d.的浓度等于的浓度
e.混合气体的平均摩尔质量不再变化
(3)现向VL的密闭容器中通入和发生反应Ⅰ、Ⅲ。的平衡转化率和选择性随温度的变化如下图。
注意:平衡时选择性
①240℃时,平衡转化率为___________。
②一定条件下,若达到平衡时容器中为,为,为,则的平衡转化率为___________。
(4)如图是甲醇燃料电池的原理示意图:
①使用时,空气从___________口通入(填“A”或“B”)
②写出a极的电极反应式为___________;电池工作一段时间后,电解质溶液的pH___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 放热反应 ②. 2052
(2)ce (3) ①. 26% ②. 20%
(4) ①. B ②. ③. 减小
【解析】
【小问1详解】
由图,反应物总能量高于生成物总能量,则反应为放热反应,反应的热化学方程式为:,反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和,设断开中的化学键需要吸收a的能量,则,a=2052;
【小问2详解】
a.混合气体中,不能说明正逆反应相等,不能说明反应达到平衡,a不符合题意;
b.和充入的恒温刚性密闭容器,只发生反应Ⅰ,设反应二氧化碳amol,反应为气体分子数减小2的反应,则总的物质的量减小2amol,二氧化碳的体积分数为,其为定值,的体积分数不再变化,不能说明平衡不再移动,不能说明反应达到平衡,b不符合题意;
c.与的总物质的量不再变化,说明平衡不再移动,能说明反应达到平衡,c符合题意;
d.的浓度等于的浓度,不能说明正逆反应速率相等,不能说明反应达到平衡,d不符合题意;
e.混合气体的平均摩尔质量,气体质量不变,但是气体的总物质的量随反应进行而改变,所以M会发生改变,当M不变时,反应达到平衡,e符合题意;
故选ce;
【小问3详解】
①240℃时,二氧化碳反应1mol×30%=0.3mol、生成甲醇0.3mol×80%=0.24mol,列三段式:
平衡转化率为。
②一定条件下,若达到平衡时容器中为,为,为,结合碳守恒,的平衡转化率为;
【小问4详解】
①甲醇燃料电池中甲醇一极为负极、通入含氧气一极为正极,由电子流向,a为负极、b为正极,则使用时,空气从B口通入;
②a极为负极,电极反应为碱性条件下甲醇失去电子被氧化为碳酸根离子和水:;正极反应为:,则转移一定量电子,氢氧根离子消耗量大于生成量,电池工作一段时间后,溶液碱性减小,pH减小。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$