内容正文:
莱州一中2025级高一第四次质量检测化学试题
可能用到的相对原子质量:I—127
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(每小题2分,共20分)
1. 化学与生活密切相关。下列说法错误的是
A. 米酒的酿造过程涉及氧化还原反应
B. 工业上通常用植物油与氢气反应生产人造奶油
C. 淀粉、纤维素、油脂、蛋白质均为含有氧元素的高分子化合物
D. 使用75%酒精、“84”消毒液、双氧水消毒,均涉及蛋白质的变性
2. 下列有关有机物的说法正确的是
A. 油脂都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 蛋白质遇盐溶液都会发生变性
C. 人体不含纤维素水解所需要的酶,不需要摄入纤维素
D. 天然橡胶()能使溴水褪色
3. 下列化学用语描述或图示表达不正确的是
A. 二氧化碳的电子式:
B. 氮气的结构式:N≡N
C. 乙醇的空间填充模型:
D. 由Na和Cl形成NaCl的过程:
4. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。W和X原子序数之和等于的核外电子数,化合物可用作化学电源的电解质。下列叙述正确的是
A. X和Z属于同一主族
B. 非金属性:
C. 气态氢化物的稳定性:
D. 原子半径:
5. 下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是
A. 铁锅中残留的水滴内部比边缘更容易生锈
B. 保暖贴在发热过程中主要发生了化学腐蚀
C. 纯银器长时间暴露在空气中变黑,是因为发生了吸氧腐蚀
D. 航海船只的船底镶嵌锌块,利用了牺牲阳极保护法保护金属船体
6. 用代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 固体中含阴、阳离子总数为
B. 2.8 g乙烯和丙烯的混合气体中含有的碳原子数为
C. 46 g乙醇中存在的共用电子对数为
D. 标准状况下,中含有C-Cl键的数目为
7. 在缺氧的深层潮湿土壤中,厌氧细菌会促进钢铁发生厌氧腐蚀,其原理如图所示。为抑制腐蚀的发生,通常将钢管、石墨电极分别与外接电源相连,使钢管表面形成致密的Fe3O4薄膜。下列说法正确的是
A. 腐蚀过程中,厌氧细菌促进H2O发生氧化反应
B. 腐蚀过程中存在
C. 上述保护方法为阴极电保护法
D. 通电后电子从钢管流向石墨电极,再经潮湿的土壤回到钢管
8. 下列装置能达到实验目的的是
A. ①精炼铝 B. ②获得金属铁
C. ③分离和 D. ④证明非金属性:
9. 一定条件下,的γ-羟基丁酸水溶液发生如下反应生成γ-丁内酯: ,不同时刻测得γ-丁内酯的浓度如表。
t/min
20
50
80
120
160
200
300
350
0.024
0.050
0.071
0.090
0.104
0.116
0.132
0.132
不考虑副反应及溶液体积变化。下列说法正确的是
A. 前20min的化学反应速率小于20~50min的化学反应速率
B. 反应一定是在第300min时达到平衡状态、
C. 该反应在160~200min的化学反应速率v(γ-丁内酯)
D. 当γ-羟基丁酸和γ-丁内酯的总浓度保持不变时,说明反应已达到平衡状态
10. 有机物R是金银花的一种成分,具有广谱抗病毒功效,键线式为(已知CH2=CHCH2OH的键线式为)。下列说法错误的是( )
A. R能发生加成、氧化、取代反应
B. 用酸性高锰酸钾溶液可以确认R含碳碳双键
C. R分子中所有碳原子可能共平面
D. CHO与R互为同分异构体
二、选择题(每小题有一个或两个答案,每题4分,漏选得2分,错选得0分,共20分)
11. 下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
操作
现象
结论
A
向盛有少量淀粉溶液的试管中加入少量唾液,搅拌,温水中放置15分钟,向试管中加入适量新制悬浊液,加热
出现砖红色沉淀
淀粉已全部水解
B
将封有和混合气体的两个球形容器分别侵入热水和冷水中
热水中混合气体的颜色加深,冷水中变浅
混合气体存在平衡
C
向试管中加入酸性溶液,滴入数滴乙醇,振荡
酸性高锰酸钾溶液紫色褪去
乙醇易被氧化
D
将铁棒和铜棒用导线连接后插入浓硝酸中
铜逐渐溶解
金属性:
A. A B. B C. C D. D
12. 科研人员使用催化剂CoGa3实现了H2还原肉桂醛生成肉桂醇,反应机理如图所示。下列说法错误的是
A. 肉桂醇苯环上的四氯取代产物有3种
B. 肉桂醇中所有碳原子不可能共平面
C. 苯丙醛的同分异构体中含苯环和醛基的有12种
D. 等物质的量的苯丙醛、肉桂醇完全燃烧消耗O2的量相等
13. CH4(g)与Cl2(g)发生取代反应分别生成1mol相关有机物和HCl(g)的能量变化如下。已知断开1molCl-Cl键、1molC-Cl键吸收的能量分别为243kJ、327kJ。下列说法错误的是
A. 1molCH3Cl(g)比1molCH4(g)的能量少99kJ
B.
C.
D. 断开1molC-H键吸收的能量比断开1molH-Cl键吸收的能量少
14. 我国科研人员提出了由和转化为高附加值产品的催化反应历程,该历程示意图如下。
下列说法中不正确的是
A. ①→②过程中,放出能量并形成了键
B. 催化剂参加了化学反应过程
C. 过程中,有键的断裂和形成
D. 生成总反应的原子利用率为100%
15. 一种三室微生物燃料电池可同时进行废水净化和海水淡化,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. a为阴离子交换膜
B. 有机废水处理后降低
C. 生成的电极反应为:
D. 若有机废水中有机物为,则产生与的体积比为
第Ⅱ卷 非选择题
三、(共5小题,共60分)
16. 回答下列问题:
(1)在下列反应中,属于取代反应的是________(填序号,下同);属于加成反应的是________,属于氧化反应的是________。
①由乙烯制氯乙烷
②乙醇在氧气中燃烧
③甲烷在光照下与氯气反应
(2)分子式为的同分异构体中,能与反应生成的有________种,请写出其中含有两个的同分异构体的结构简式________________。
(3)乳酸()最早在酸奶中被发现,是人体代谢的中间产物。
①乳酸中所含官能团的名称是________和________。
②等量的乳酸分别与足量的Na和NaOH反应,则________。
③写出与乳酸中所含官能团相同的同分异构体的结构简式________________。
④两分子乳酸可以形成六元环状化合物X,X的结构简式是________。
17. 周期表在学习、研究中有很重要的作用。原子序数逐渐增大的5种短周期元素相关信息如下表。
元素
元素相关信息
原子获得2个电子达到原子结构
同周期主族元素中原子半径最大
最高价氧化物既可以与酸反应,又可以与碱反应
原子最外层电子数是原子最外层电子数的2倍
原子核内所含质子数比多6
回答下列问题:
(1)W在元素周期表中的位置是_____;组成的化合物所含化学键类型为_____;与的最高价氧化物对应水化物酸性强弱比较_____(用化学式表示)。
(2)最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式为_____。
(3)将通入氯化钡溶液中,无明显现象,再向其中通入单质,观察到的现象是_____,发生反应的离子方程式为_____。
(4)无隔膜电解海水制,生产过程中阳极生成HRW,则阳极的电极反应为_____。
18. 科学家利用氧化锆锌作催化剂,在一定温度下将和转化为重要有机原料甲醇(),其原理为: 。在容积为2L的恒温密闭容器中,充入和发生上述反应。和的物质的量随时间变化如图所示。回答下列问题:
(1)图中________;3min时,的转化率为________;0~10min,________
(2)下列叙述正确的是________(填序号)。
a.3min时的生成速率等于其分解速率
b.由保持不变,可判断该反应达到平衡状态
c.当时,该反应一定达到平衡状态
d.若改变催化剂,则反应达到平衡状态所需的时间一定小于10min
(3)该温度下达到平衡时,混合气体中的体积分数为________,此时体系压强与开始时的压强之比为________。
(4)其他条件不变时,下列措施不能使生成的反应速率增大的是________(填序号)。
a.增大的浓度
b.将容器的容积变为4L
c.恒容条件下充入一定量Ne
d.将恒温恒容容器改为绝热恒容容器
(5)已知升高温度,平衡向吸热方向移动。若降低温度,此反应再次达到平衡时体系中混合气体的平均摩尔质量________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(6)该方法制取的甲醇()还可以设计成燃料电池,若电解质溶液为KOH溶液,则负极的电极反应式为________________________________。
19. 某学习小组按如下实验流程探究海带中碘含量的测定和碘的制取。
实验(一) 碘含量的测定
取100.00 mL 海带浸取原液于锥形瓶中,用 0.0100 mol•L-1的AgNO3标准溶液测定其中的碘,消耗标准溶液体积的平均值为20.00 mL。
(1)仪器A 的名称为___________;所用仪器B为___________。
(2)计算海带中碘的百分含量为___________%(保留3位有效数字)。
实验(二) 碘的制取
另取海带浸取原液,甲、乙两种实验方案如下:
已知:3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O,酸性条件下I2在水中的溶解度很小。
(3)“适量O2”中能代替O2的最佳物质的电子式为___________。
(4)下列有关步骤Y 的说法中正确的是___________(填选项字母),步骤Y 中的方法称为___________。
A.应控制 NaOH 溶液的浓度和体积
B.将碘转化成离子进入水层
C.主要是除浸取原液中的有机杂质
D.NaOH 溶液可由乙醇代替
(5)方案乙中液体中加入 H2SO4溶液,反应的离子方程式为 __________________ ,其中操作Z的名称是___________。
20. 已知A是一种气态烃,其密度在标准状况下是的14倍。下列关系图中部分产物可能略去,试回答下列问题:
已知反应:(R代表烃基,X代表卤素原子)
(1)D分子的官能团的名称为________。
(2)反应①~⑥中属于加成反应的是________。
(3)C与F以物质的量之比反应生成G,反应④的化学方程式为________。
(4)B物质可在铜丝催化作用下被空气中的氧气氧化为具有刺激性气味的物质,写出反应的化学方程式______________。
(5)反应⑤的化学方程式为________________。
(6)聚苯乙烯的结构简式为________。
(7)下列说法正确的是________。
A. D在一定条件下可能会和水反应生成B和C
B. B和F属于同系物
C. 反应⑥得到的有机产物和聚苯乙烯都能使溴水褪色
D. 与反应②获得的产物互为同分异构体的有机物只有1种
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莱州一中2025级高一第四次质量检测化学试题
可能用到的相对原子质量:I—127
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(每小题2分,共20分)
1. 化学与生活密切相关。下列说法错误的是
A. 米酒的酿造过程涉及氧化还原反应
B. 工业上通常用植物油与氢气反应生产人造奶油
C. 淀粉、纤维素、油脂、蛋白质均为含有氧元素的高分子化合物
D. 使用75%酒精、“84”消毒液、双氧水消毒,均涉及蛋白质的变性
【答案】C
【解析】
【详解】A.酿酒的过程中淀粉转化为葡萄糖,葡萄糖转化为酒精和二氧化碳,C元素的化合价发生变化,涉及氧化还原反应,A正确;
B.植物油中含有碳碳双键,在一定条件下能与氢气发生加成反应,此过程称为油脂的氢化或油脂的硬化,用于生产人造奶油,B正确;
C.油脂属于高级脂肪酸甘油酯,不是高分子化合物,C错误;
D.使用75%酒精能使蛋白质变性,“84”消毒液、双氧水具有强氧化性,可以消毒能使蛋白质的变性,D正确;
故选C。
2. 下列有关有机物的说法正确的是
A. 油脂都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 蛋白质遇盐溶液都会发生变性
C. 人体不含纤维素水解所需要的酶,不需要摄入纤维素
D. 天然橡胶()能使溴水褪色
【答案】D
【解析】
【详解】A.油脂分为油和脂肪,油中含有碳碳双键,性质较活泼,能被酸性高锰酸钾氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A错误;
B.蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液,发生盐析,为可逆过程,而加入重金属盐才能使蛋白质变性,故B错误;
C.人类膳食中的纤维素主要含于蔬菜和粗加工的谷类中,虽然不能被消化吸收,但有促进肠道蠕动,利于粪便排出等功能,故C错误;
D.天然橡胶()含有碳碳双键,和溴发生加成反应,能使溴水褪色,故D正确;
答案选D。
3. 下列化学用语描述或图示表达不正确的是
A. 二氧化碳的电子式:
B. 氮气的结构式:N≡N
C. 乙醇的空间填充模型:
D. 由Na和Cl形成NaCl的过程:
【答案】A
【解析】
【详解】A.二氧化碳是每个氧与碳共用两对电子,其的电子式:,故A错误;
B.氮气是氮氮三键,其结构式:N≡N,故B正确;
C.乙醇结构简式为CH3CH2OH,其空间填充模型:,故C正确;
D.Na最外层有1个电子,Cl最外层有7个电子,由Na和Cl形成NaCl的过程:,故D正确。
综上所述,答案为A。
4. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。W和X原子序数之和等于的核外电子数,化合物可用作化学电源的电解质。下列叙述正确的是
A. X和Z属于同一主族
B. 非金属性:
C. 气态氢化物的稳定性:
D. 原子半径:
【答案】A
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,且能形成离子化合物,则W为Li或Na;又由于W和X原子序数之和等于的核外电子数,若W为Na,X原子序数大于Na,则W和X原子序数之和大于18,不符合题意,因此W只能为Li元素;由于Y可形成,故Y为第Ⅶ主族元素,且原子序数Z大于Y,故Y不可能为Cl元素,因此Y为F元素,X的原子序数为10-3=7,X为N元素;根据W、Y、Z形成离子化合物,可知Z为P元素;综上所述,W为Li元素,X为N元素,Y为F元素,Z为P元素。
【详解】A.由分析可知,X为N元素,Z为P元素,X和Z属于同一主族,A项正确;
B.由分析可知,X为N元素,Y为F元素,Z为P元素,非金属性:F>N>P,B项错误;
C.由分析可知,Y为F元素,Z为P元素,非金属性越强,其简单气态氢化物的稳定性越强,即气态氢化物的稳定性:HF>PH3,C项错误;
D.由分析可知,W为Li元素,X为N元素,Y为F元素,同周期主族元素原子半径随着原子序数的增大而减小,故原子半径:Li>N>F,D项错误;
故选A。
5. 下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是
A. 铁锅中残留的水滴内部比边缘更容易生锈
B. 保暖贴在发热过程中主要发生了化学腐蚀
C. 纯银器长时间暴露在空气中变黑,是因为发生了吸氧腐蚀
D. 航海船只的船底镶嵌锌块,利用了牺牲阳极保护法保护金属船体
【答案】D
【解析】
【详解】A.水滴内部比边缘溶氧量少,不易发生吸氧腐蚀,不容易生锈,A错误;
B.保暖贴在发热过程中主要发生了电化学腐蚀——吸氧腐蚀,B错误;
C.纯银器长时间暴露在空气中,会与空气中的H2S、O2反应生成黑色的Ag2S,发生的是化学腐蚀,C错误;
D.锌比铁活泼,船底镶嵌锌块,与海水、船构成原电池,锌作负极被消耗,铁作正极被保护,利用的是牺牲阳极保护法,D正确;
故选D。
6. 用代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 固体中含阴、阳离子总数为
B. 2.8 g乙烯和丙烯的混合气体中含有的碳原子数为
C. 46 g乙醇中存在的共用电子对数为
D. 标准状况下,中含有C-Cl键的数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.NaHSO4固体中的离子为Na+和,1 mol NaHSO4固体中阴、阳离子总物质的量为2 mol,总数为,A错误;
B.乙烯和丙烯的最简式均为CH2,2.8 g混合气体中含CH2的物质的量为,含有的碳原子数为,B正确;
C.46 g乙醇的物质的量为1 mol,1个乙醇分子中含有8对共用电子对,故1 mol乙醇中共用电子对数为,C错误;
D.标准状况下CCl4为液体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,无法确定C-Cl键数目,D错误;
故选B。
7. 在缺氧的深层潮湿土壤中,厌氧细菌会促进钢铁发生厌氧腐蚀,其原理如图所示。为抑制腐蚀的发生,通常将钢管、石墨电极分别与外接电源相连,使钢管表面形成致密的Fe3O4薄膜。下列说法正确的是
A. 腐蚀过程中,厌氧细菌促进H2O发生氧化反应
B. 腐蚀过程中存在
C. 上述保护方法为阴极电保护法
D. 通电后电子从钢管流向石墨电极,再经潮湿的土壤回到钢管
【答案】B
【解析】
【详解】A.腐蚀过程中,阴极水得到电子被还原为氢气,厌氧细菌促进H2与硫酸根反应、氢气发生氧化反应,A错误;
B. 由图、结合选项A可知:腐蚀过程中存在,B正确;
C. 已知:为抑制腐蚀的发生,通常将钢管、石墨电极分别与外接电源相连,使钢管表面形成致密的Fe3O4薄膜,则铁被氧化,铁为阳极不是阴极,故上述保护方法不属于阴极电保护法,C错误;
D. 通电后电子从钢管流向石墨电极,但电子不会进入电解液,故不会经潮湿的土壤回到钢管,D错误;
答案选B。
8. 下列装置能达到实验目的的是
A. ①精炼铝 B. ②获得金属铁
C. ③分离和 D. ④证明非金属性:
【答案】B
【解析】
【详解】A.电解精炼铝时,若以溶液为电解质,溶液中得电子能力强于,阴极只会析出,无法得到金属铝,A错误;
B.该装置是铝热反应,铝的还原性强,可以置换出四氧化三铁中的铁,能获得金属铁,装置和原理都正确,B正确;
C.蒸馏操作中,温度计需要测量馏分蒸气的温度,水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处,不能插入液面下,C错误;
D.验证非金属性强弱时,需要比较元素最高价氧化物对应水化物的酸性,不是氯元素的最高价含氧酸,无法证明非金属性,D错误;
故选B。
9. 一定条件下,的γ-羟基丁酸水溶液发生如下反应生成γ-丁内酯: ,不同时刻测得γ-丁内酯的浓度如表。
t/min
20
50
80
120
160
200
300
350
0.024
0.050
0.071
0.090
0.104
0.116
0.132
0.132
不考虑副反应及溶液体积变化。下列说法正确的是
A. 前20min的化学反应速率小于20~50min的化学反应速率
B. 反应一定是在第300min时达到平衡状态、
C. 该反应在160~200min的化学反应速率v(γ-丁内酯)
D. 当γ-羟基丁酸和γ-丁内酯的总浓度保持不变时,说明反应已达到平衡状态
【答案】C
【解析】
【详解】A. 前20min的化学反应速率v(γ-丁内酯),20~50min的化学反应速率v(γ-丁内酯),前者速率大,A错误;
B.从表中只能看出来第300min时处于平衡状态看不出在何时建立的平衡状态,B错误;
C. 该反应在160~200min的化学反应速率v(γ-丁内酯),C正确;
D. 由物料守恒可知,γ-羟基丁酸和γ-丁内酯的总浓度始终是定值,故其保持不变时不能说明反应已达到平衡状态,D错误;
答案选C。
10. 有机物R是金银花的一种成分,具有广谱抗病毒功效,键线式为(已知CH2=CHCH2OH的键线式为)。下列说法错误的是( )
A. R能发生加成、氧化、取代反应
B. 用酸性高锰酸钾溶液可以确认R含碳碳双键
C. R分子中所有碳原子可能共平面
D. CHO与R互为同分异构体
【答案】B
【解析】
【详解】A.R中含有双键,可以发生加成反应、氧化反应,含有羟基、烃基可以发生取代反应,故A正确;
B.R分子的羟基也可以使酸性高锰酸钾褪色,故B错误;
C.R中碳原子均位于碳碳双键形成的平面上,平面通过单键相连,单键可以旋转,所以所有碳原子可能共面,故C正确;
D. 和 的分子式均为C10H16O,二者分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故D正确;
故答案为B。
【点睛】判断有机物分子中所有原子是否共面时,通常根据甲烷、乙烯、乙炔和苯的分子结构模型进行,找出与其结构相似的有机物片段,然后分析有多少原子可能共面或共线,最多有多少原子共面或共线,要求要熟悉这些基本模型的结构特点。
二、选择题(每小题有一个或两个答案,每题4分,漏选得2分,错选得0分,共20分)
11. 下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
操作
现象
结论
A
向盛有少量淀粉溶液的试管中加入少量唾液,搅拌,温水中放置15分钟,向试管中加入适量新制悬浊液,加热
出现砖红色沉淀
淀粉已全部水解
B
将封有和混合气体的两个球形容器分别侵入热水和冷水中
热水中混合气体的颜色加深,冷水中变浅
混合气体存在平衡
C
向试管中加入酸性溶液,滴入数滴乙醇,振荡
酸性高锰酸钾溶液紫色褪去
乙醇易被氧化
D
将铁棒和铜棒用导线连接后插入浓硝酸中
铜逐渐溶解
金属性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.出现砖红色沉淀,只能说明淀粉水解生成了葡萄糖,但不能说完全水解,故A错误;
B.热水中混合气体的颜色加深,冷水中变浅,说明热水中向生成二氧化氮反应移动,冷水中向生成四氧化二氮的方向移动,混合气体存在平衡,故B正确;
C.向试管中加入酸性溶液,滴入数滴乙醇,由于乙醇量较少,因此酸性高锰酸钾溶液紫色不会褪去,只能说溶液变浅,故C错误;
D.将铁棒和铜棒用导线连接后插入浓硝酸中,铜棒逐浙溶解,主要是铁被浓硝酸钝化,不能说明金属性:,故D错误。
综上所述,答案为B。
12. 科研人员使用催化剂CoGa3实现了H2还原肉桂醛生成肉桂醇,反应机理如图所示。下列说法错误的是
A. 肉桂醇苯环上的四氯取代产物有3种
B. 肉桂醇中所有碳原子不可能共平面
C. 苯丙醛的同分异构体中含苯环和醛基的有12种
D. 等物质的量的苯丙醛、肉桂醇完全燃烧消耗O2的量相等
【答案】BC
【解析】
【详解】A.肉桂醇苯环上有3类氢原子,共5个氢原子,其一氯取代产物有3种,则其四氯取代产物有3种,故A正确;
B.由于苯环和碳碳双键均是平面形结构,且单键可以旋转,所以肉桂醇中所有碳原子可能共平面,故B错误;
C.苯丙醛的同分异构体中含苯环和醛基,若苯环上含有1个取代基,除本丙醛以外还有一种,如果含有2个取代基,可以是醛基和乙基,或甲基和-CH2CHO,若含有3个取代基,应该是2个甲基和1个醛基,共有13种,故C错误;
D.苯丙醛和肉桂醇是同分异构体,则等物质的量的苯丙醛,肉桂醇完全燃烧消耗O2的量相等,故D正确;
故选:BC。
13. CH4(g)与Cl2(g)发生取代反应分别生成1mol相关有机物和HCl(g)的能量变化如下。已知断开1molCl-Cl键、1molC-Cl键吸收的能量分别为243kJ、327kJ。下列说法错误的是
A. 1molCH3Cl(g)比1molCH4(g)的能量少99kJ
B.
C.
D. 断开1molC-H键吸收的能量比断开1molH-Cl键吸收的能量少
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题干信息可知,1molCH3Cl(g)和1molHCl (g)的能量之和比1molCH4(g)和1mol Cl2(g)的能量之和少99 kJ,故A错误;
B.由题干信息可知,,故B正确;
C.由题干信息可知,,由CCl4(g)= CCl4(l)为放热过程,故,故C正确;
D.由B可知,反应的焓变△H=反应物的总键能-生成物的总键能,又已知断开1molCl-Cl键、1molC-Cl键吸收的能量分别为243kJ、327 kJ,则△H=3×E(C-H键能)+327+3×243-4×327-3×E(H-Cl键能)=-301,得E(C-H键能)- E(H-Cl键能)<0,故断开1molC-H键吸收的能量比断开1molH-Cl键吸收的能量少,故D正确;
故选A。
14. 我国科研人员提出了由和转化为高附加值产品的催化反应历程,该历程示意图如下。
下列说法中不正确的是
A. ①→②过程中,放出能量并形成了键
B. 催化剂参加了化学反应过程
C. 过程中,有键的断裂和形成
D. 生成总反应的原子利用率为100%
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.①→②过程中,生成物能量低于反应物能量,即放出能量,并形成了键,A正确;
B.由机理图可知催化剂参加了化学反应过程夺取了甲烷的H,B正确;
C.过程中,有键的断裂和C-C、C-O键的形成,C错误;
D.由机理图可知CH4+CO2总反应的原子利用率为100%,D正确;
答案选C。
15. 一种三室微生物燃料电池可同时进行废水净化和海水淡化,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. a为阴离子交换膜
B. 有机废水处理后降低
C. 生成的电极反应为:
D. 若有机废水中有机物为,则产生与的体积比为
【答案】CD
【解析】
【分析】该燃料电池中,右室生成氮气,由NO→N2可知N元素得电子发生还原反应,作正极,左室生成CO2作负极,中间室中Na+移向正极,Cl-移向负极,则a为阴离子交换膜,b为阳离子交换膜。
【详解】A.根据分析,a为阴离子交换膜,A正确;
B.左室为燃料电池的负极,废水中有机物失电子生成CO2,同时还生成H+,因此有机废水处理后氢离子浓度增大, pH 降低,B正确;
C.右室生成氮气,NO得电子发生还原反应,电极反应式为2NO+10e−+12H+=N2↑+6H2O,C错误;
D.若有机废水中有机物为C6H12O6,则左室电极反应式为C6H12O6-24e-+6H2O=6CO2↑+24H+,转移120mol电子产生30molCO2与12molN2,二者的体积比等于其物质的量之比为5:2,D错误;
故选CD。
第Ⅱ卷 非选择题
三、(共5小题,共60分)
16. 回答下列问题:
(1)在下列反应中,属于取代反应的是________(填序号,下同);属于加成反应的是________,属于氧化反应的是________。
①由乙烯制氯乙烷
②乙醇在氧气中燃烧
③甲烷在光照下与氯气反应
(2)分子式为的同分异构体中,能与反应生成的有________种,请写出其中含有两个的同分异构体的结构简式________________。
(3)乳酸()最早在酸奶中被发现,是人体代谢的中间产物。
①乳酸中所含官能团的名称是________和________。
②等量的乳酸分别与足量的Na和NaOH反应,则________。
③写出与乳酸中所含官能团相同的同分异构体的结构简式________________。
④两分子乳酸可以形成六元环状化合物X,X的结构简式是________。
【答案】(1) ①. ③ ②. ① ③. ②
(2) ①. 2 ②.
(3) ①. 羟基 ②. 羧基 ③. ④. ⑤.
【解析】
【小问1详解】
有机物中的原子或原子团被其他的原子或原子团所代替生成新的化合物的反应叫取代反应;氧化反应是物质所含元素化合价升高的反应;加成反应是有机物分子中的不饱和键断裂,断键原子与其他原子或原子团相结合,生成新的化合物的反应。①由乙烯制氯乙烷属于加成反应;②乙醇在氧气中燃烧,为氧化反应;③甲烷在光照下与氯气反应属于取代反应;答案:③、①、②;
【小问2详解】
分子式为C4H8O2的同分异构体中,能与NaHCO3反应生成CO2,则含-COOH,丙基有两种,与-COOH相连形成的有机物有2种,分别是:CH3CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)COOH,符合条件的同分异构体有CH3CH(CH3)COOH,答案:2、CH3CH(CH3)COOH;
【小问3详解】
①乳酸中所含官能团的名称是羟基、羧基,②等量的乳酸()分别与足量的Na(羧基、羟基都反应)和NaOH(羧基反应)反应,则,③与乳酸中所含官能团相同的同分异构体,即位置异构,得结构简式,④两分子乳酸通过酯化反应(为了便于观察,将乳酸分开写,强调成环原理),为了美观,可以写成六元环化合物,答案:羟基、羧基、、、 。
17. 周期表在学习、研究中有很重要的作用。原子序数逐渐增大的5种短周期元素相关信息如下表。
元素
元素相关信息
原子获得2个电子达到原子结构
同周期主族元素中原子半径最大
最高价氧化物既可以与酸反应,又可以与碱反应
原子最外层电子数是原子最外层电子数的2倍
原子核内所含质子数比多6
回答下列问题:
(1)W在元素周期表中的位置是_____;组成的化合物所含化学键类型为_____;与的最高价氧化物对应水化物酸性强弱比较_____(用化学式表示)。
(2)最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式为_____。
(3)将通入氯化钡溶液中,无明显现象,再向其中通入单质,观察到的现象是_____,发生反应的离子方程式为_____。
(4)无隔膜电解海水制,生产过程中阳极生成HRW,则阳极的电极反应为_____。
【答案】(1) ①. 第二周期第ⅥA族 ②. 共价键、离子键 ③.
(2)
(3) ①. 生成白色沉淀 ②.
(4)
【解析】
【分析】W、X、Y、Q、R五种短周期元素原子序数逐渐增大,W原子获得2个电子达到原子结构,则W为O;Y的最高价氧化物既可以与酸反应,又可以与碱反应,说明该氧化物具有两性为Al2O3,则Y为Al;X为同周期主族元素中原子半径最大,则X为第三周期元素Na;Q原子最外层电子数是Y原子最外层电子数的2倍,则Q为S;R原子核内所含质子数比X多6,则R为Cl;综上所述,W为O,X为Na,Y为Al,Q为S,R为Cl,据此分析解答。
【小问1详解】
W为O,位于元素周期表的第二周期第ⅥA族;W、X、Q组成的化合物如Na2SO3、Na2SO4、Na2S2O3等,均为钠盐,所含化学键类型为共价键、离子键;元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:Cl>S,则最高价氧化物对应水化物的酸性:。
【小问2详解】
最高价氧化物对应水化物分别为NaOH和Al(OH)3,二者反应的离子方程式为。
【小问3详解】
将SO2通入氯化钡溶液中,无明显现象,再向其中通入Cl2,观察到生成白色沉淀,反应的离子方程式为。
【小问4详解】
阳极生成HClO,Cl-失电子发生氧化反应,电极反应式为。
18. 科学家利用氧化锆锌作催化剂,在一定温度下将和转化为重要有机原料甲醇(),其原理为: 。在容积为2L的恒温密闭容器中,充入和发生上述反应。和的物质的量随时间变化如图所示。回答下列问题:
(1)图中________;3min时,的转化率为________;0~10min,________
(2)下列叙述正确的是________(填序号)。
a.3min时的生成速率等于其分解速率
b.由保持不变,可判断该反应达到平衡状态
c.当时,该反应一定达到平衡状态
d.若改变催化剂,则反应达到平衡状态所需的时间一定小于10min
(3)该温度下达到平衡时,混合气体中的体积分数为________,此时体系压强与开始时的压强之比为________。
(4)其他条件不变时,下列措施不能使生成的反应速率增大的是________(填序号)。
a.增大的浓度
b.将容器的容积变为4L
c.恒容条件下充入一定量Ne
d.将恒温恒容容器改为绝热恒容容器
(5)已知升高温度,平衡向吸热方向移动。若降低温度,此反应再次达到平衡时体系中混合气体的平均摩尔质量________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(6)该方法制取的甲醇()还可以设计成燃料电池,若电解质溶液为KOH溶液,则负极的电极反应式为________________________________。
【答案】(1) ①. 0.25 ②. 50% ③.
(2)b (3) ①. 30% ②.
(4)bc (5)增大
(6)
【解析】
【小问1详解】
由和的物质的量随时间变化图可知,甲醇变化0.75mol,根据化学计量数之比等于物质的量变化之比,得变化0.75mol,故a=1-0.75=0.25,3min时,甲醇变化0.5mol,变化量为0.5mol×3=1.5mol,转化率为,0~10min,甲醇变化0.75mo,则变化量为0.75mol×3=2.25mol,,答案:0.25、50%、;
【小问2详解】
a.3min时依然在增加,所以的生成速率大于其分解速率,故错误;b.如果反应正向移动,则甲醇在增加,氢气在减少,所以是个变值,当保持不变时,可判断该反应达到平衡状态,故正确;c.时,由于没有说明速率代表正反应还是逆反应所以无法判断该反应是否达到平衡状态,故错误;d.催化剂有正催化剂,有负催化剂,改变催化剂,若为负催化剂,则反应达到平衡状态所需的时间大于10min;答案:a;
【小问3详解】
根据题意,可列“三段式”平衡时,水的体积分数=,反应前后的压强之比=气体物质的量之比=,答案:30%、;
【小问4详解】
不能使生成的反应速率增大的是a.增大反应物浓度,反应速率增大;b.增大容器体积,相当于减小压强,反应速率减小;c.恒容充入Ne,各物质浓度不变,反应速率不变;d.该反应为放热反应,绝热容器中,随反应进行,温度升高,反应速率增大;答案:bc;
【小问5详解】
由题可知,该反应放热,降低温度,平衡正移,气体质量不变,但气体的物质的量减小,平均摩尔质量增大,答案:增大;
【小问6详解】
甲醇()还可以设计成燃料电池,氧气在正极端得电子,则甲醇在负极端失电子,若电解质溶液为KOH溶液,则负极的电极反应式为,答案:。
19. 某学习小组按如下实验流程探究海带中碘含量的测定和碘的制取。
实验(一) 碘含量的测定
取100.00 mL 海带浸取原液于锥形瓶中,用 0.0100 mol•L-1的AgNO3标准溶液测定其中的碘,消耗标准溶液体积的平均值为20.00 mL。
(1)仪器A 的名称为___________;所用仪器B为___________。
(2)计算海带中碘的百分含量为___________%(保留3位有效数字)。
实验(二) 碘的制取
另取海带浸取原液,甲、乙两种实验方案如下:
已知:3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O,酸性条件下I2在水中的溶解度很小。
(3)“适量O2”中能代替O2的最佳物质的电子式为___________。
(4)下列有关步骤Y 的说法中正确的是___________(填选项字母),步骤Y 中的方法称为___________。
A.应控制 NaOH 溶液的浓度和体积
B.将碘转化成离子进入水层
C.主要是除浸取原液中的有机杂质
D.NaOH 溶液可由乙醇代替
(5)方案乙中液体中加入 H2SO4溶液,反应的离子方程式为 __________________ ,其中操作Z的名称是___________。
【答案】(1) ①. 坩埚 ②. 500mL容量瓶
(2)0.635 (3)
(4) ①. AB ②. 反萃取法
(5) ①. ②. 过滤
【解析】
【分析】海带浸取液中通入氧气调节溶液pH ,得到含I2的水溶液,加入有机溶剂四氯化碳萃取分液得到含I2的CCl4溶液,方案乙是步骤Y利用氢氧化钠溶液吸收分液得到上层溶液中是NaI和NaIO3,加入硫酸溶液发生归中反应得到I2的水溶液,过滤得到粗碘,蒸馏提纯得到纯净碘单质,方案甲是直接蒸馏得到碘单质,据此作答:
【小问1详解】
根据仪器的构造可知,用于灼烧海带的仪器为坩埚,仪器B是容量瓶,上面的标示是20oC,500mL ;
【小问2详解】
取0.0100mol/L的AgNO3标准溶液装入滴定管,取100.00mL海带浸取原液于锥形瓶中,加2 ~ 3滴指示剂,达到终点时,消耗标准溶液体积的平均值为20.00mL,20.00mL硝酸银溶液中含有硝酸银的物质的量为: ,则500mL原浸出液完全反应消耗硝酸银的物质的为:,说明20.00g该海带中含有0.001mol碘离子,所以海带中碘的百分含量为:;
【小问3详解】
适量O2中氧气作为氧化剂,为了不引入其他杂质离子且能提供氧化性的物质,能代替O2的最佳物质是H2O2,电子式为 ;
【小问4详解】
A.发生反应3I2+ 6NaOH=5NaI+NaIO3+ 3H2O中,需要浓氢氧化钠溶液,若氢氧化钠溶液过量、后续会多消耗硫酸,所以应控制NaOH溶液的浓度和体积,A正确;
B.根据反应3I2+ 6NaOH=5NaI+NaIO3 +3H2O可知,步骤Y将碘转化成离子进入水层,B正确;
C.该操作的主要目的是将碘单质转化成碘酸钠、碘化钠,将碘转化成离子进入水层,不是除去有机杂质,C错误;
D.乙醇易溶于水和四氯化碳,将氢氧化钠换成乙醇,仍然无法分离出碘单质,D错误;
故选AB;步骤Y中的方法称为反萃取法;
【小问5详解】
方案乙中,上层液体中加入H2SO4溶液,反应的离子方程式为: , 步骤Z将碘单质和水分离,由于碘单质不溶于水,可通过过滤操作完成。
20. 已知A是一种气态烃,其密度在标准状况下是的14倍。下列关系图中部分产物可能略去,试回答下列问题:
已知反应:(R代表烃基,X代表卤素原子)
(1)D分子的官能团的名称为________。
(2)反应①~⑥中属于加成反应的是________。
(3)C与F以物质的量之比反应生成G,反应④的化学方程式为________。
(4)B物质可在铜丝催化作用下被空气中的氧气氧化为具有刺激性气味的物质,写出反应的化学方程式______________。
(5)反应⑤的化学方程式为________________。
(6)聚苯乙烯的结构简式为________。
(7)下列说法正确的是________。
A. D在一定条件下可能会和水反应生成B和C
B. B和F属于同系物
C. 反应⑥得到的有机产物和聚苯乙烯都能使溴水褪色
D. 与反应②获得的产物互为同分异构体的有机物只有1种
【答案】(1)酯基 (2)①②
(3)
(4)
(5) (6) (7)AD
【解析】
【分析】A是一种气态烃,其密度在标准状况下是氢气的14倍,A的相对分子质量为28,则A为乙烯,乙烯和水发生加成反应生成B为乙醇,乙醇被酸性高锰酸钾氧化为C为乙酸,乙酸和乙醇发生酯化反应生成D为乙酸乙酯,乙烯和溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成E为1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷发生水解反应生成F为乙二醇,乙酸和乙二醇发生酯化反应生成G为二乙酸乙二酯,1,2-二溴乙烷和苯发生取代反应生成和HBr;
【小问1详解】
D为乙酸乙酯,官能团的名称为酯基;
【小问2详解】
乙烯和水发生加成反应生成乙醇、乙烯和溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,反应①-⑦中属于加成反应的是①②;
【小问3详解】
乙酸和乙二醇以物质的量之比2:1发生酯化反应生成二乙酸乙二酯和水,反应的化学方程式为;
【小问4详解】
乙醇可在催化剂作用下被空气中的氧气氧化为乙醛,反应的化学方程式为;
【小问5详解】
反应⑤的化学方程式为;
【小问6详解】
苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯,聚苯乙烯的结构简式为
【小问7详解】
a项乙酸乙酯在酸性条件下发生水解反应生成乙酸和乙醇,a正确;b项乙醇含有1个羟基、乙二醇含有2个羟基,不属于同系物,b错误;c项反应⑥得到的有机产物是苯乙烯,含有碳碳双键,苯乙烯能使高锰酸钾溶液褪色,聚苯乙烯中不含碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,c错误;d项1,2-二溴乙烷的同分异构体只有1,1-二溴乙烷,d正确,故选AD。
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