内容正文:
四川师大附中2024—2025学年度(下期)半期考试试题
高2024级化学
考试时间75分钟,满分100分
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
5.考试结束后,只将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Cu:64 Fe:56
一、选择题:(本大题共14小题,每题只有一个选项符合题意,每题3分,共42分)
1. 化学与生活息息相关,下列说法正确的是
A. 氮气常用于填充灯泡,原因是其还原性强可去除灯泡中的氧气
B. “纳米汽车”中做车轮的C60是新型无机非金属材料
C. 某灶具原使用煤气做燃料,如果改用天然气,要将其进风口改小
D. 橡胶硫化的过程是将橡胶由网状结构变为线型结构以增强其强度与韧性
2. 下列实验操作或处理方法正确的是
A. 可用加热法除去NaCl固体中的NH4Cl B. 用过滤法分离乙酸乙酯和乙醇
C. 过滤时需用玻璃棒边引流边搅拌 D. 可用CO2检验CaCl2溶液中的Ca2+
3. 向30%双氧水中加入等体积的饱和NaOH溶液,混合均匀后通入氯气,产生氧气和红光。下列化学用语错误的是
A. 氯分子的电子式为 B. H2O2的结构式为H-O-O-H
C. 16O的原子结构示意图为 D. 生成氧气的反应为H2O2+Cl2=2HCl+O2
4. 以下说法正确的是
A. 鉴别乙醇、四氯化碳和乙酸乙酯的方法:分别加入水
B. 判断蔗糖水解产物中是否有葡萄糖的方法:向水解液中直接加入新制的Cu(OH)2后加热
C. 某有机物完全燃烧后生成CO2和H2O,说明该有机物中一定含有C、H、O三种元素
D. 乙醇可以看作是乙烷分子中氢原子被氢氧根离子取代后的产物
5. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 铜与足量的硫充分反应,1 mol铜失去的电子数为2NA
B. 5 mL 18 mol·L-1的硫酸中加入足量铜片并加热,充分反应,被还原的硫酸小于0.045 mol
C. 46 g由NO2和NO组成的混合气体中含有N原子总数为NA
D. 标准状况下,11.2 L SO3所含分子数为0.5NA
6. 下列实验装置或操作不能达到相应实验目的的是
A.可制取少量SO2且能控制反应的发生与停止
B.可区分碳酸钠溶液与碳酸氢钠溶液
C.验证铜和浓硝酸反应放热
D.该装置可以使分液漏斗中的液体能顺利滴下
A. A B. B C. C D. D
7. 下列烷烃进行一氯取代反应后,只能生成三种沸点不同的产物的是
A. (CH3)3CCH2CH3 B. (CH3)2CHCH(CH3)2
C. (CH3CH2)2CHCH3 D. (CH3)2CHCH2CH2CH3
8. 硫的“价-类”二维图如图所示。下列说法正确的是
A. a、c均有还原性,均不能用f的浓溶液干燥 B. b附着在试管壁上可用酒精洗涤
C. h的溶液在空气中久置会转化为g D. c和i溶液可以反应生成b
9. 下列说法正确的有几项
①需要通电才可以进行的有:使醋酸电离和电解水
②氧化性与还原性的强弱与得失电子的多少有关
③葡萄糖溶液用一束强光照射可以发生丁达尔现象
④CaCO3难溶于水在水中导电能力很弱,所以CaCO3为弱电解质
⑤Na2CO3溶液与NaHCO3溶液均显碱性,且相同浓度溶液的碱性:Na2CO3>NaHCO3
⑥盐酸、氨水、胆矾均为混合物
⑦酸性氧化物不一定都是非金属氧化物,但碱性氧化物一定都是金属氧化物
A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
10. 某有机物的结构如图所示,则下列说法中不正确的是
A. 该有机物中有3种官能团
B. 1 mol该有机物能与2 mol Na或1 mol NaHCO3反应
C. 该有机物能使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,但反应原理不相同
D. 该有机物能发生加成、水解、酯化反应
11. 已知某有机分子(C11H10)的结构简式如图,则该分子中
A. 可能共平面的原子最多有18个 B. 一定共平面的碳原子最多有9个
C. 一定共直线的碳原子最多有7个 D. 可能共平面的碳原子最多有11个
12. 某化学兴趣小组利用如图装置进行下列操作:在一支50mL的注射器里充入20mLNO,然后吸入5mL水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器;打开弹簧夹,快速吸入15mL空气[假设只有两种气体,且]后夹上弹簧夹,振荡注射器。下列说法错误的是
A. 整个实验过程可以看到无色气体变为红棕色后又消失的现象
B. 实验结束后,注射器活塞停留在28mL刻度附近
C. 最终,注射器中气体为:NO约16mL、约12mL
D. 所得溶液的物质的量浓度约为0.036mol/L(气体体积均为标准状况数据;溶液体积仍为5mL)
13. 两种气态烃的混合物共0.1 mol,完全燃烧后得3.36 L(标况下)CO2和4.5 g水,下列说法正确的是
A. 原混合物中可能有正戊烷 B. 原混合物中一定有乙烷
C. 原混合物中一定没有乙烯 D. 原混合物是一种气态烷烃和一种气态烯烃
14. 以下是由石英砂(主要成分为二氧化硅)制备高纯硅的工艺流程示意图。
下列说法错误的是
A. 步骤①中反应的化学方程式:
B. 工艺流程中,根据沸点不同的方法从混合物中分离出、
C. 由粗硅制备高纯硅的过程中,循环使用的物质主要有 和
D. 若混合物分离后,得到、、的物质的量之比为 ,则理论上不需要额外补充
二、非选择题:(本大题共4小题,共58分)
15. Ⅰ.回答下列问题。
(1)以下有机物互为同系物的是___________;互为同分异构体的是___________。
①CH2=CHCH3和CH2=CHCH=CH2; ②异丁烷和新戊烷;
③HCHO和CH3CH2CHO ④CH3CH2OH与CH3OCH3
(2)写出乙烷生成一氯乙烷的化学方程式:___________。
(3)分子式为C6H14的烃有多种同分异构体,其中满足主链上有4个碳,且一氯代物只有2种的结构简式为___________。
(4)C5H11Br有___________种同分异构体。
Ⅱ.石油裂解可得到重要的化工原料乙烯(CH2=CH2),有关乙烯的部分转化关系如图:
(5)写出A的结构简式:___________。
(6)②的反应类型为___________。
(7)类似于反应③,丙烯也可以在一定条件下生成聚丙烯,则聚丙烯的链节为___________。
(8)已知反应④只有一种产物,则其化学方程式为___________。
16. I.某中学化学研究性学习小组利用熟石灰和氯化铵制取氨气,装置如图制取并探究氨气的性质。
【实验探究】
(1)写出A中反应的化学方程式___________。
(2)B装置中盛放的试剂可以是___________。
(3)E装置中的现象是___________。
(4)为防止环境污染,以下装置(除标明外,其余盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是___________(填序号)。
A. B. C. D.
Ⅱ.硝酸是工业生产中重要的酸,图中标出以氨为原料制备硝酸的过程。回答下列问题:
(5)过程Ⅱ~Ⅳ不断通入氧气,控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键。欲使氨气尽可能完全转化为硝酸,理论上n(O2)︰n(NH3)的最佳比例为___________。
(6)过程Ⅴ是工业生产中吸收NO2的一种方法,其产物除NaNO2外还有一种无污染气体和另一种盐,且氧化产物与还原产物的物质的量之比为1︰1,写出NO2与Na2CO3溶液反应的化学方程式___________。
(7)常温常压下,一定体积的NO2与O2混合后被水完全吸收转化成200 mL c mol·L-1稀硝酸。200 mL c mol·L-1稀硝酸恰好将5.6 g铁完全溶解,测得反应后的溶液n(Fe2+)︰n(Fe3+)=2︰1,求稀硝酸的浓度c=___________(小数点后保留一位)。
17. 三氧化钼(MoO3)是石油工业中常用的催化剂。一种从黄铜矿(主要含有CuFeS2、MoS2、SiO2及其他惰性杂质)中获得MoO3以及硫酸盐产品的流程如图。
已知:“闪速焙烧”的温度范围在1100~1300℃,该条件下发生反应MoS2+O2→MoO3+SO2(未配平,下同)、CuFeS2+O2→Cu2O+Fe2O3+SO2。
回答下列问题:
(1)为了提高“氨溶”效率,可采取的有效措施有___________(任写1条);“氨溶”时发生反应的离子方程式为___________。
(2)配平反应___________
___CuFeS2+___O2→___Cu2O+___Fe2O3+___SO2
该反应中每生成72 g Cu2O,转移___________个电子(用NA表示阿伏加德罗常数)。
(3)“酸溶”时发生的氧化还原反应的离子方程式为___________。
(4)“热分解”中产生的气体可循环利用至___________(填工序名称)步骤;实验室进行“热分解”时,可用仪器,该仪器的名称是___________。
(5)上述流程制得的Na2SO4产品中常含有一定量的Na2SO3杂质。
①产品中含有Na2SO3杂质的原因可能是___________(结合离子方程式解释)。
②检验Na2SO3杂质:取适量产品配成稀溶液,加入足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,过滤、洗涤后,___________,则可以确定产品中含有Na2SO3。
18. 工业上尝试利用木屑除去木质素后的原料制备有机物B和高分子材料D的路线如下图所示,其中C是最简单的烯烃。
回答下列问题:
(1)葡萄糖与CH3CH2OH不相同的官能团是___________(填名称)。
(2)写出化合物A的结构简式___________。
(3)②的反应类型是___________。
(4)③是加聚反应,其化学方程式为___________。
(5)下列说法正确的是___________。
a.纤维素的化学式为(C6H10O5)n,属于天然有机高分子
b.C分子中所有原子都在同一平面内
c.、互为同系物
d.乙醇、乙酸都会使酸性KMnO4溶液褪色
(6)相同条件下,取两份等质量的CH3COOH,一份与足量的小苏打溶液反应,收集的气体体积为V1;另一份与足量的金属钠反应,收集的气体体积为V2则V1︰V2=___________。
(7)实验室用下图装置可完成上述反应①,将0.1 mol乙醇(其中的羟基用18O标记)在浓硫酸存在下与0.15 mol乙酸充分反应,制得B。
①在试管甲中发生反应的化学方程式是___________(需标记出18O位置)。
②饱和碳酸钠溶液的作用是中和乙酸、溶解乙醇、___________。
③该装置图中有一个明显的错误是___________。
④将产物进行分离提纯后称量共收集到产品质量为4.5 g,则该反应的产率为___________()。
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四川师大附中2024—2025学年度(下期)半期考试试题
高2024级化学
考试时间75分钟,满分100分
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
5.考试结束后,只将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Cu:64 Fe:56
一、选择题:(本大题共14小题,每题只有一个选项符合题意,每题3分,共42分)
1. 化学与生活息息相关,下列说法正确的是
A. 氮气常用于填充灯泡,原因是其还原性强可去除灯泡中的氧气
B. “纳米汽车”中做车轮的C60是新型无机非金属材料
C. 某灶具原使用煤气做燃料,如果改用天然气,要将其进风口改小
D. 橡胶硫化的过程是将橡胶由网状结构变为线型结构以增强其强度与韧性
【答案】B
【解析】
【详解】A.氮气填充灯泡是因为其化学性质稳定、不易发生反应,可作保护气,氮气还原性很弱,无法去除灯泡中的氧气,A错误;
B.是碳的同素异形体,属于新型无机非金属材料,B正确;
C.煤气主要成分为 、,燃烧反应为、,2体积煤气消耗1体积;天然气主要成分为,燃烧反应为,1体积消耗2体积,相同体积燃料下天然气耗氧量更大,改用天然气需将进风口改大,C错误;
D.橡胶硫化是将线型结构的橡胶交联为网状结构,从而增强强度与韧性,D错误;
故选B。
2. 下列实验操作或处理方法正确的是
A. 可用加热法除去NaCl固体中的NH4Cl B. 用过滤法分离乙酸乙酯和乙醇
C. 过滤时需用玻璃棒边引流边搅拌 D. 可用CO2检验CaCl2溶液中的Ca2+
【答案】A
【解析】
【详解】A. 受热易分解为和 气体逸出,而 受热不分解,可用加热法除去 固体中的 ,A正确;
B.乙酸乙酯和乙醇是互溶的液体,过滤适用于分离固体和液体混合物,无法用过滤法分离二者,B错误;
C.过滤时玻璃棒仅起到引流作用,若搅拌易损坏滤纸导致过滤失败,C错误;
D.由于弱酸不能制强酸,与溶液不发生反应,无明显现象,不能检验,D错误;
故选A。
3. 向30%双氧水中加入等体积的饱和NaOH溶液,混合均匀后通入氯气,产生氧气和红光。下列化学用语错误的是
A. 氯分子的电子式为 B. H2O2的结构式为H-O-O-H
C. 16O的原子结构示意图为 D. 生成氧气的反应为H2O2+Cl2=2HCl+O2
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯分子中两个Cl原子通过一对共用电子对成键,每个Cl原子最外层满足8电子稳定结构,电子式为,A正确;
B.分子中存在O-O过氧键,每个O原子分别与1个H原子形成O-H键,结构式为H-O-O-H,B正确;
C.为8号元素,原子核内有8个质子,核外电子排布为K层2个、L层6个,原子结构示意图为,C正确;
D.反应体系中加入了NaOH,溶液呈碱性,生成的HCl会与NaOH反应,不会以HCl形式存在,正确方程式为H2O2+Cl2+2NaOH=2NaCl+2H2O+O2,D错误;
故选D。
4. 以下说法正确的是
A. 鉴别乙醇、四氯化碳和乙酸乙酯的方法:分别加入水
B. 判断蔗糖水解产物中是否有葡萄糖的方法:向水解液中直接加入新制的Cu(OH)2后加热
C. 某有机物完全燃烧后生成CO2和H2O,说明该有机物中一定含有C、H、O三种元素
D. 乙醇可以看作是乙烷分子中氢原子被氢氧根离子取代后的产物
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙醇与水互溶无分层现象;四氯化碳不溶于水且密度大于水,有机层在下层;乙酸乙酯微溶于水且密度小于水,有机层在上层,三者现象不同可以鉴别,A正确;
B.蔗糖水解以稀硫酸为催化剂,水解液呈酸性,新制与葡萄糖的反应需要碱性环境,直接加入时酸会先与中和,无法检验葡萄糖,B错误;
C.有机物完全燃烧生成和 ,根据元素守恒,该有机物一定含C、H元素,O元素可能来自参与反应的氧气,不一定含有O元素,C错误;
D.乙醇的官能团是电中性的羟基(-OH),不是带负电的氢氧根离子(),乙醇可看作是乙烷分子中氢原子被羟基取代的产物,D错误;
故选A。
5. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 铜与足量的硫充分反应,1 mol铜失去的电子数为2NA
B. 5 mL 18 mol·L-1的硫酸中加入足量铜片并加热,充分反应,被还原的硫酸小于0.045 mol
C. 46 g由NO2和NO组成的混合气体中含有N原子总数为NA
D. 标准状况下,11.2 L SO3所含分子数为0.5NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.铜和足量硫反应生成 ,Cu元素变为+1价,1mol铜失去电子数为,不是,A错误;
B.5mL 18 mol·L⁻¹硫酸的物质的量为,Cu仅与浓硫酸在加热条件下反应,随着反应进行硫酸浓度降低变为稀硫酸后反应停止,因此被还原的硫酸物质的量小于0.045mol,B正确;
C.和 的摩尔质量分别为46g/mol、30g/mol,最简式不同,无法确定46g混合气体的物质的量,也就无法确定所含N原子总数,C错误;
D.标准状况下为固态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,11.2L的物质的量不是0.5mol,所含分子数不是,D错误;
故选B。
6. 下列实验装置或操作不能达到相应实验目的的是
A.可制取少量SO2且能控制反应的发生与停止
B.可区分碳酸钠溶液与碳酸氢钠溶液
C.验证铜和浓硝酸反应放热
D.该装置可以使分液漏斗中的液体能顺利滴下
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.Cu与浓硫酸加热反应可制取,抽动铜丝可以控制Cu与浓硫酸的接触、分离,从而控制反应的发生与停止,能达到实验目的,A正确;
B.和都能与反应生成白色碳酸钙沉淀,现象完全相同,无法区分两种溶液,不能达到实验目的,B错误;
C.若铜和浓硝酸反应放热,会使试管内空气受热膨胀,压强增大,可观察到U形管左侧红墨水液面下降、右侧液面升高,能验证反应放热,能达到实验目的,C正确;
D.橡胶管连通了分液漏斗上口和烧瓶,使分液漏斗和烧瓶内压强始终相等,液体可依靠重力顺利滴下,能达到实验目的,D正确;
故选B。
7. 下列烷烃进行一氯取代反应后,只能生成三种沸点不同的产物的是
A. (CH3)3CCH2CH3 B. (CH3)2CHCH(CH3)2
C. (CH3CH2)2CHCH3 D. (CH3)2CHCH2CH2CH3
【答案】A
【解析】
【详解】A.中等效氢共3种:连在2号碳上的3个等价甲基的氢、3号碳亚甲基的氢、4号碳甲基的氢,因此一氯代物有3种,对应3种沸点不同的产物,A正确;
B.(CH3)2CHCH(CH3)2结构对称,等效氢共2种:甲基上的氢、中间次甲基上的氢,一氯代物有2种,对应2种沸点不同的产物,B错误;
C.中等效氢共4种:两个等价乙基的甲基氢、两个等价乙基的亚甲基氢、3号碳次甲基的氢、3号碳所连甲基的氢,一氯代物有4种,对应4种沸点不同的产物,C错误;
D.无对称结构,等效氢共5种,一氯代物有5种,对应5种沸点不同的产物,D错误;
故选A。
8. 硫的“价-类”二维图如图所示。下列说法正确的是
A. a、c均有还原性,均不能用f的浓溶液干燥 B. b附着在试管壁上可用酒精洗涤
C. h的溶液在空气中久置会转化为g D. c和i溶液可以反应生成b
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,a为﹣2价的氢化物,即 ,b为S单质,c为+4价的氧化物,即,d为+6价的氧化物,即,e为+4价的含氧酸,即,f为+6价的含氧酸,即,g为+4价钠盐,即亚硫酸钠,h为+6价的钠盐,即硫酸钠,i为,据此解答。
【详解】A. 、均具有还原性, 不能用浓硫酸干燥,+4价和+6价为相邻价态,不能发生氧化还原反应,故可以用浓硫酸干燥,A错误;
B.b是硫单质,微溶于乙醇,所以不能用乙醇洗涤沾有硫的试管,应用二硫化碳或热的氢氧化钠溶液洗涤,B错误;
C.性质稳定,在空气中久置不会转化为;相反,在空气中久置会被氧气转化为,C错误;
D.可以和发生归中反应生成S单质,D正确;
故选D。
9. 下列说法正确的有几项
①需要通电才可以进行的有:使醋酸电离和电解水
②氧化性与还原性的强弱与得失电子的多少有关
③葡萄糖溶液用一束强光照射可以发生丁达尔现象
④CaCO3难溶于水在水中导电能力很弱,所以CaCO3为弱电解质
⑤Na2CO3溶液与NaHCO3溶液均显碱性,且相同浓度溶液的碱性:Na2CO3>NaHCO3
⑥盐酸、氨水、胆矾均为混合物
⑦酸性氧化物不一定都是非金属氧化物,但碱性氧化物一定都是金属氧化物
A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
【答案】B
【解析】
【详解】① 醋酸电离溶于水即可自发进行,不需要通电,仅电解水需要通电,故①错误;
② 氧化性、还原性强弱由得失电子的难易程度决定,与得失电子数目无关,故②错误;
③ 葡萄糖溶液属于溶液,丁达尔效应是胶体的特有性质,因此葡萄糖溶液不能发生丁达尔现象,故③错误;
④ 属于盐类,溶解于水的部分完全电离,熔融状态也完全电离,属于强电解质,其水溶液导电能力弱是因为溶解度极低,自由移动离子浓度小,故④错误;
⑤ 相同浓度下,的水解程度大于,因此溶液碱性:,故⑤正确;
⑥ 盐酸是 的水溶液、氨水是的水溶液,均为混合物;胆矾是 ,属于纯净物,故⑥错误;
⑦ 酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如是金属氧化物,属于酸性氧化物;碱性氧化物一定都是金属氧化物,故⑦正确。
综上,正确的说法共2项,选B。
10. 某有机物的结构如图所示,则下列说法中不正确的是
A. 该有机物中有3种官能团
B. 1 mol该有机物能与2 mol Na或1 mol NaHCO3反应
C. 该有机物能使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,但反应原理不相同
D. 该有机物能发生加成、水解、酯化反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.由结构简式可知该物质含有碳碳双键、羧基、羟基和酯基4种官能团,A错误;
B.羟基、羧基可以与Na反应生成H2,羧基可以与NaHCO3反应生成CO2,1 mol该物质含有1 mol羟基和1 mol羧基,因此1 mol该有机物能与2 mol Na或1 mol NaHCO3反应,B正确;
C.碳碳双键使溴的四氯化碳溶液褪色是发生加成反应,该物质使酸性高锰酸钾溶液褪色是碳碳双键、羟基发生氧化反应,褪色原理不同,C正确;
D.该有机物含有羟基、羧基能发生酯化反应,苯环、碳碳双键能发生加成反应,酯基能发生水解反应,D正确;
故选A。
11. 已知某有机分子(C11H10)的结构简式如图,则该分子中
A. 可能共平面的原子最多有18个 B. 一定共平面的碳原子最多有9个
C. 一定共直线的碳原子最多有7个 D. 可能共平面的碳原子最多有11个
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯环含6个C、4个H(2个取代位被取代),甲基1个C、最多1个H可共面,双键2个C、2个H,三键2个C、1个H,最多共面原子总数为19个,A错误;
B.苯环和乙烯所在的平面不一定在同一个平面上,由苯环的平面结构可知,一定共平面的碳原子最多为8个,B错误;
C.苯环对位碳键角为180°,只有甲基C、苯环2个对位C、与苯环直接相连的双键C这4个碳原子一定共直线;双键碳为杂化,键角约120°,后续碳不在该直线上,不可能有7个碳原子共直线,C错误;
D.苯环、三键、双键均为平面结构,且直接相连,则所有碳原子可能在同一平面上,最多有11个,D正确;
故答案为D。
12. 某化学兴趣小组利用如图装置进行下列操作:在一支50mL的注射器里充入20mLNO,然后吸入5mL水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器;打开弹簧夹,快速吸入15mL空气[假设只有两种气体,且]后夹上弹簧夹,振荡注射器。下列说法错误的是
A. 整个实验过程可以看到无色气体变为红棕色后又消失的现象
B. 实验结束后,注射器活塞停留在28mL刻度附近
C. 最终,注射器中气体为:NO约16mL、约12mL
D. 所得溶液的物质的量浓度约为0.036mol/L(气体体积均为标准状况数据;溶液体积仍为5mL)
【答案】B
【解析】
【详解】A.NO通入氧气后NO被氧化生成红棕色气体NO2,NO2能与水反应,3NO2+H2O=2HNO3+NO,可观察到气体又变为无色,故A正确;
B.NO与水不反应,有氧气存在,发生反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3,20mLNO反应需要15mL氧气,吸入15mL空气后,氧气不足,NO有剩余,,则15mL空气中氮气体积为12mL,氧气体积为3mL,反应4mLNO,剩余16mL,则针筒内气体体积为12+16=28mL,还有5mL水,注射器活塞停留在33mL刻度附近,故B错误;
C.由B项分析可知,反应结束后,剩余16mLNO,12mL,故C正确;
D.反应方程式为4NO+3O2+2H2O=4HNO3,反应消耗4mLNO,标准状况下4mLNO物质的量为n(NO)=,n(HNO3)=n(NO)=,溶液体积为V=5mL,所得溶液的溶质HNO3的浓度约为 c=,故D正确;
故选:B。
13. 两种气态烃的混合物共0.1 mol,完全燃烧后得3.36 L(标况下)CO2和4.5 g水,下列说法正确的是
A. 原混合物中可能有正戊烷 B. 原混合物中一定有乙烷
C. 原混合物中一定没有乙烯 D. 原混合物是一种气态烷烃和一种气态烯烃
【答案】C
【解析】
【分析】,,可得混合烃平均组成为。平均C数小于2,因此一定含;含4个H,因此另一种烃H数必须大于5,结合两种烃的定量关系推导可知另一种为气态烷烃,据此判断各选项即可。
【详解】A.正戊烷在标况下为液态,题干明确混合物为气态烃,不可能含有正戊烷,A错误;
B.另一种烃只需满足C原子数2~4的气态烷烃即可,如甲烷和丙烷混合也能得到符合要求的平均组成,不一定含有乙烷,B错误;
C.乙烯分子式为,若含有乙烯,与(H原子数也为4)混合后平均H原子数只能为4,无法达到平均H原子数5,因此一定没有乙烯,C正确;
D.由计算可知两种烃分别为甲烷和另一种气态烷烃,均为烷烃,不一定是烷烃和烯烃的组合,D错误;
故选C。
14. 以下是由石英砂(主要成分为二氧化硅)制备高纯硅的工艺流程示意图。
下列说法错误的是
A. 步骤①中反应的化学方程式:
B. 工艺流程中,根据沸点不同的方法从混合物中分离出、
C. 由粗硅制备高纯硅的过程中,循环使用的物质主要有 和
D. 若混合物分离后,得到、、的物质的量之比为 ,则理论上不需要额外补充
【答案】D
【解析】
【分析】石英砂中主要成分为SiO2,与碳在高温下反应生成粗硅,2C+SiO2Si+2CO↑,粗硅与HCl在300℃以上反应生成粗SiHCl3,粗SiHCl3中含有少量氢气以及SiCl4,根据二者沸点的不同,可以采取蒸馏(分馏)的方法分离,纯SiHCl3在高温的条件下与H2反应生成纯Si,SiHCl3+H2Si+3HCl,据此回答。
【详解】A.根据分析,步骤①中反应的化学方程式:,A正确;
B.工艺流程中,各物质沸点不同,从混合物中分离出、的方法为分馏,B正确;
C.结合反应过程, 和可循环使用,C正确;
D.根据、,1mol、完全转化为Si需要3mol氢气,、、的物质的量之比为 ,则理论上需要额外补充2mol,D错误。
故选D。
二、非选择题:(本大题共4小题,共58分)
15. Ⅰ.回答下列问题。
(1)以下有机物互为同系物的是___________;互为同分异构体的是___________。
①CH2=CHCH3和CH2=CHCH=CH2; ②异丁烷和新戊烷;
③HCHO和CH3CH2CHO ④CH3CH2OH与CH3OCH3
(2)写出乙烷生成一氯乙烷的化学方程式:___________。
(3)分子式为C6H14的烃有多种同分异构体,其中满足主链上有4个碳,且一氯代物只有2种的结构简式为___________。
(4)C5H11Br有___________种同分异构体。
Ⅱ.石油裂解可得到重要的化工原料乙烯(CH2=CH2),有关乙烯的部分转化关系如图:
(5)写出A的结构简式:___________。
(6)②的反应类型为___________。
(7)类似于反应③,丙烯也可以在一定条件下生成聚丙烯,则聚丙烯的链节为___________。
(8)已知反应④只有一种产物,则其化学方程式为___________。
【答案】(1) ①. ②③ ②. ④
(2)
(3) (4)8
(5)
(6)取代反应(或水解反应)
(7) (8)2CH2=CH2+O22
【解析】
【分析】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,1,2-二溴乙烷在NaOH水溶液中水解为乙二醇,乙烯能发生加聚反应制取聚乙烯,乙烯也可以被氧气氧化为环氧乙烷。
【小问1详解】
①CH2=CHCH3有1个碳碳双键,CH2=CHCH=CH2有2个碳碳双键,官能团数量不同,不互为同系物,分子式不同,不互为同分异构体;
②异丁烷的分子式为C4H10,新戊烷的分子式为C5H12,二者均为链状烷烃,相差1个,互为同系物;
③HCHO和CH3CH2CHO均为饱和一元醛,相差2个,互为同系物;
④CH3CH2OH与CH3OCH3的分子式均为 ,结构不同,互为同分异构体;
故互为同系物的有②③,互为同分异构体的有④;
【小问2详解】
乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应,乙烷上的1个氢原子被氯原子取代,生成一氯乙烷和氯化氢,化学方程式为;
【小问3详解】
分子式为、主链含4个碳的烃,剩余2个碳为甲基支链;一氯代物只有2种说明分子仅含2种等效氢,结构高度对称,符合要求的结构简式为;
【小问4详解】
可看作戊烷的一溴代物,戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷3种同分异构体,等效氢分别为3种、4种、1种,对应一溴代物共种;
【小问5详解】
乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,碳碳双键断开,每个碳原子各连接1个溴原子,生成1,2-二溴乙烷,结构简式为CH2BrCH2Br;
【小问6详解】
1,2-二溴乙烷在氢氧化钠水溶液、加热条件下,溴原子被羟基取代,发生卤代烃的水解反应,属于取代反应;
【小问7详解】
丙烯结构简式是CH2=CH-CH3,该分子中含有不饱和的碳碳双键,在一定条件下断裂双键中较活泼的键,然后这些不饱和的C原子彼此结合在一起生成聚丙烯:,其最小的重复单元为,故生成的这种高分子化合物的链节为;
【小问8详解】
乙烯在催化剂、加热条件下被氧气氧化,仅生成环氧乙烷,化学方程式为2CH2=CH2+O22。
16. I.某中学化学研究性学习小组利用熟石灰和氯化铵制取氨气,装置如图制取并探究氨气的性质。
【实验探究】
(1)写出A中反应的化学方程式___________。
(2)B装置中盛放的试剂可以是___________。
(3)E装置中的现象是___________。
(4)为防止环境污染,以下装置(除标明外,其余盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是___________(填序号)。
A. B. C. D.
Ⅱ.硝酸是工业生产中重要的酸,图中标出以氨为原料制备硝酸的过程。回答下列问题:
(5)过程Ⅱ~Ⅳ不断通入氧气,控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键。欲使氨气尽可能完全转化为硝酸,理论上n(O2)︰n(NH3)的最佳比例为___________。
(6)过程Ⅴ是工业生产中吸收NO2的一种方法,其产物除NaNO2外还有一种无污染气体和另一种盐,且氧化产物与还原产物的物质的量之比为1︰1,写出NO2与Na2CO3溶液反应的化学方程式___________。
(7)常温常压下,一定体积的NO2与O2混合后被水完全吸收转化成200 mL c mol·L-1稀硝酸。200 mL c mol·L-1稀硝酸恰好将5.6 g铁完全溶解,测得反应后的溶液n(Fe2+)︰n(Fe3+)=2︰1,求稀硝酸的浓度c=___________(小数点后保留一位)。
【答案】(1)
(2)碱石灰 (3)产生白烟 (4)C
(5)2∶1 (6)
(7)
【解析】
【分析】I.装置A制备氨气,利用碱石灰干燥氨气,装置C和D检验氨气的性质,装置E中氨气与HCl反应生成NH4Cl,据此解答。
Ⅱ.氮气和氢气反应生成氨气,氨气与氧气发生催化氧化生成NO和水,NO和氧气发生反应生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸和NO,二氧化氮和碳酸钠溶液反应生成亚硝酸钠和硝酸钠,据此解答。
【小问1详解】
装置A用氯化铵和氢氧化钙固体加热制备氨气,A中反应的化学方程式为 ;
【小问2详解】
B装置用于干燥氨气,可选用碱石灰;
【小问3详解】
氨气和氯化氢反应生成固体氯化铵,从而产生白烟,故将浓盐酸滴入E中产生的现象是:产生白烟;
【小问4详解】
A.氨气不溶于,A不选;
B.氨气极易溶于水,直接通入水中容易引起倒吸,需要有防倒吸装置,B不选;
C.倒置的球形干燥管可起到防倒吸的作用,C正确;
D.氨气极易溶于水,直接通入水中容易引起倒吸,需要有防倒吸装置,D错误;
故选C。
【小问5详解】
氨气与O2在催化剂存在条件下加热,可以被氧化产生NO,NO被O2氧化为NO2,故氨气与过量氧气反应生成NO2、H2O的化学方程式为: ,生成的NO2再发生反应:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,可见欲使氨气尽可能都转化为硝酸,理论上n(O2)∶n(NH3)的最佳比例为(7 mol+1 mol)∶4 mol=2∶1;
【小问6详解】
二氧化氮和碳酸钠溶液反应的产物除NaNO3外还有一种无污染气体和另一种盐,且氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:1,即生成亚硝酸钠和硝酸钠,NO2与Na2CO3溶液反应的化学方程式为:;
【小问7详解】
铁为0.1mol,完全溶解,测得反应后的溶液 ,则亚铁离子、铁离子分别为 、 ,则硝酸亚铁、硝酸铁中硝酸根离子为 ×2+ ×3= ,铁和稀硝酸反应生成NO,结合电子守恒,生成NO为 ,结合氮元素守恒,为 ,该稀硝酸的物质的量浓度 。
17. 三氧化钼(MoO3)是石油工业中常用的催化剂。一种从黄铜矿(主要含有CuFeS2、MoS2、SiO2及其他惰性杂质)中获得MoO3以及硫酸盐产品的流程如图。
已知:“闪速焙烧”的温度范围在1100~1300℃,该条件下发生反应MoS2+O2→MoO3+SO2(未配平,下同)、CuFeS2+O2→Cu2O+Fe2O3+SO2。
回答下列问题:
(1)为了提高“氨溶”效率,可采取的有效措施有___________(任写1条);“氨溶”时发生反应的离子方程式为___________。
(2)配平反应___________
___CuFeS2+___O2→___Cu2O+___Fe2O3+___SO2
该反应中每生成72 g Cu2O,转移___________个电子(用NA表示阿伏加德罗常数)。
(3)“酸溶”时发生的氧化还原反应的离子方程式为___________。
(4)“热分解”中产生的气体可循环利用至___________(填工序名称)步骤;实验室进行“热分解”时,可用仪器,该仪器的名称是___________。
(5)上述流程制得的Na2SO4产品中常含有一定量的Na2SO3杂质。
①产品中含有Na2SO3杂质的原因可能是___________(结合离子方程式解释)。
②检验Na2SO3杂质:取适量产品配成稀溶液,加入足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,过滤、洗涤后,___________,则可以确定产品中含有Na2SO3。
【答案】(1) ①. 粉碎烧渣、搅拌 ②.
(2) ①. ②. 12NA
(3)
(4) ①. 氨溶 ②. 坩埚
(5) ①. ,次氯酸钠用量不足,未充分氧化 ②. 向沉淀中加入足量稀盐酸,沉淀部分溶解并产生刺激性气味气体
【解析】
【分析】由题给流程可知,黄铜矿在空气中闪速焙烧,将金属元素转化为金属氧化物,硫元素转化为二氧化硫;将二氧化硫通入碱性次氯酸钠溶液脱硫,将二氧化硫转化为硫酸钠,反应得到的溶液经多步处理得到硫酸钠;向烧渣中加入氨水氨溶,将三氧化钼转化为钼酸铵,过滤得到滤渣和钼酸铵溶液;钼酸铵溶液结晶得到钼酸铵,钼酸铵受热分解生成三氧化钼和可以在氨溶步骤可以循环使用的氨气;向滤渣中加入稀硝酸和稀硫酸,将氧化亚铜、氧化铁转化为硫酸铜、硫酸铁,过滤得到滤渣和含有硫酸铜、硫酸铁的滤液;向滤液中加入氧化铜,将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到氢氧化铁和滤液;滤液经一系列操作得到五水硫酸铜。
【小问1详解】
粉碎烧渣、搅拌等措施能提高氨溶的效率;由分析可知,加入氨水氨溶的目的是将三氧化钼转化为钼酸铵,反应的离子方程式为 ;
【小问2详解】
在反应中中的Cu元素由+2价降低为+1价,Fe元素由+2价升高为+3价,S元素由-2价升高为+4价,所以1个化合价升高12,1个O2分子化合价降低4,由得失电子守恒可知与O2的系数比为1:3,再依据原子守恒可配平方程式得;72 g Cu2O的物质的量为,由方程式可知,每生成2 mol Cu2O,消耗12 mol O2,转移48 mol 电子,所以生成0.5 mol Cu2O转移电子的物质的量为,则电子的个数为12NA;
【小问3详解】
由分析可知,加入稀硝酸和稀硫酸的目的是将氧化亚铜、氧化铁转化为硫酸铜、硫酸铁,其中氧化亚铜转化为硫酸铜的反应有元素发生化合价变化,属于氧化还原反应,反应的离子方程式为;
【小问4详解】
由分析可知,热分解发生的反应为钼酸铵受热分解生成三氧化钼和可以在氨溶步骤可以循环使用的氨气;热分解所用到仪器的名称为坩埚;
【小问5详解】
①硫酸钠产品中含有亚硫酸钠是因为酸性氧化物二氧化硫与碱性次氯酸钠溶液中的氢氧根离子反应生成亚硫酸根离子和水所致,反应的离子方程式为;
②硫酸钡不能与稀盐酸反应,亚硫酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钡、二氧化硫和水,则检验产品中含有亚硫酸钠杂质的操作为取适量产品配成稀溶液,加入足量氯化钡溶液,有白色沉淀生成,过滤、洗涤后,向沉淀中加入足量稀盐酸,沉淀部分溶解并产生刺激性气味气体,说明产品中含有亚硫酸钠。
18. 工业上尝试利用木屑除去木质素后的原料制备有机物B和高分子材料D的路线如下图所示,其中C是最简单的烯烃。
回答下列问题:
(1)葡萄糖与CH3CH2OH不相同的官能团是___________(填名称)。
(2)写出化合物A的结构简式___________。
(3)②的反应类型是___________。
(4)③是加聚反应,其化学方程式为___________。
(5)下列说法正确的是___________。
a.纤维素的化学式为(C6H10O5)n,属于天然有机高分子
b.C分子中所有原子都在同一平面内
c.、互为同系物
d.乙醇、乙酸都会使酸性KMnO4溶液褪色
(6)相同条件下,取两份等质量的CH3COOH,一份与足量的小苏打溶液反应,收集的气体体积为V1;另一份与足量的金属钠反应,收集的气体体积为V2则V1︰V2=___________。
(7)实验室用下图装置可完成上述反应①,将0.1 mol乙醇(其中的羟基用18O标记)在浓硫酸存在下与0.15 mol乙酸充分反应,制得B。
①在试管甲中发生反应的化学方程式是___________(需标记出18O位置)。
②饱和碳酸钠溶液的作用是中和乙酸、溶解乙醇、___________。
③该装置图中有一个明显的错误是___________。
④将产物进行分离提纯后称量共收集到产品质量为4.5 g,则该反应的产率为___________()。
【答案】(1)醛基 (2)CH3CHO
(3)加成反应 (4)n
(5)ab (6)2:1
(7) ①. ②. 降低乙酸乙酯的溶解度 ③. 导气管的出口伸入到了液面以下 ④. 50%
【解析】
【分析】根据制备有机物B和高分子D的路线图,乙醇催化氧化后生成乙醛,A为乙醛,结构简式为CH3CHO。乙酸与乙醇在浓硫酸催化下加热,发生酯化反应生成乙酸乙酯,B是乙酸乙酯,结构简式为CH3COOC2H5。乙醇在浓硫酸催化下加热到170℃,发生消去反应生成乙烯,C是乙烯,结构简式为CH2=CH2。苯乙烯在引发剂催化下发生加聚反应生成聚苯乙烯,D是聚苯乙烯,结构简式为。
【小问1详解】
葡萄糖是多羟基醛,与乙醇不相同的官能团是醛基。
【小问2详解】
A是乙醛,结构简式为CH3CHO。
【小问3详解】
反应②的化学方程式为CH2=CH2+ ,反应类型是加成反应。
【小问4详解】
反应③为苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯,化方程式为 n。
【小问5详解】
a.纤维素的化学式为(C6H10O5)n,属于天然有机高分子,a正确;
b.C是乙烯,结构简式为CH2=CH2,分子中所有原子都在同一平面,b正确;
c.、官能团不一样,结构不相似,不是同系物,c错误;
d.乙酸不能使酸性KMnO4溶液褪色,d错误;
故选ab。
【小问6详解】
与反应的化学方程式为,与Na反应的化学方程式为,根据两个反应方程式得V1∶V2 =2:1。
【小问7详解】
①试管甲中乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,在反应过程中,乙醇脱去羟基中的氢原子,乙酸脱去羧基中的羟基,所以反应的化学方程式为。
②饱和碳酸钠溶液的作用是中和乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度。
③收集乙酸乙酯时要防止倒吸,因此该装置的错误为:导气管的出口伸入到了液面以下。
④乙醇为限量反应物,理论生成带标记的乙酸乙酯,其摩尔质量为,理论质量为;实际得到产品,实际物质的量为,产率。
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