内容正文:
高一化学
考生须知:
1.全卷分试卷和答题卷。考试结束后,将答题卷上交。
2.试卷共8页,有2大题,30小题。满分100分,考试时间90分钟。
3.请将答案做在答题卷的相应位置上,写在试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Fe 56Cu 64
一、选择题(有25小题,共50分。每小题有1个符合题意的选项,多选、不选均不给分)
1. 按物质的组成进行分类,过氧化钠(Na2O2)属于
A. 酸 B. 碱 C. 盐 D. 氧化物
2. 下列图标不正确的是
A. 护目镜: B. 排风:
C. 锐器: D. 洗手:
3. 下列属于物理变化的是
A. 石油的分馏 B. 煤的液化 C. 蛋白质的变性 D. 纤维素的水解
4. 下列化学用语表述正确的是
A. F-的结构示意图:
B. 用电子式表示KCl形成过程:
C. CO2的结构式:C=O=O
D. H2O、D2O、T2O互为同分异构体
5. 下列说法不正确的是
A. 碳酸氢钠可作为加工馒头、面包的食品膨松剂
B. 硝酸铵是高效氮肥,必须作改性处理后才能施用
C. 苯甲酸钠能抑制微生物的生长,常作为食品防腐剂
D. 处方药需要凭医生处方才能从药房或药店获得,包装上有“OTC”标识
6. 下列物质含有离子键的是
A. K2SO4 B. O2 C. NH3·H2O D. CH4
7. 下列转化中,必须加入氧化剂才能实现的是
A. H2O2→O2 B. Al3+→[Al(OH)4]- C. H2SO4→SO2 D. Cl-→Cl2
8. 氮化硅(Si3N4)可由石英与焦炭在高温的氮气流中通过以下反应制备:,下列说法正确的是
A. Si3N4中氮的化合价为+3价
B. 氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶1
C. CO是还原产物
D. 生成1 mol Si3N4转移12 mol e-
9. 下列化学反应中的能量变化与如图所示相符的是
A. 碳酸氢钠和盐酸反应 B. 稀硝酸和氢氧化钠反应
C. 锌和稀硫酸反应 D. 乙醇和氧气反应
10. 下列离子方程式不正确的是
A. 用NaOH溶液吸收Cl2:
B. NaHCO3与过量Ca(OH)2溶液反应:
C. FeCl2溶液中加入少量H2O2:
D. Cu与浓HNO3反应:
11. 下列实验操作或方法正确的是
A. 容量瓶使用前必须进行检漏、洗净、烘干
B. 用钠与硫酸铜溶液反应制备铜单质
C. 用酸性高锰酸钾溶液除去乙烷中的乙烯
D. 用广泛pH试纸测得二氧化硫溶液的pH约为3
12. 下列物质性质与用途不具有对应关系的是
A. 氮气性质稳定,可作食品保护气
B. 硅具有半导体性能,可用来生产光导纤维
C. 氧化铁是一种红棕色粉末,可作外墙涂料
D. 硫酸钡不溶于水和酸,可作X射线检查的内服药
13. R、W、X、Y、Z五种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示,R和Z的简单氢化物反应会出现白烟。下列说法不正确的是
A. 简单离子的半径:
B. 简单氢化物的沸点:
C. 氧化物对应水化物的酸性:
D. 单质的氧化性:
14. 在恒温恒容的密闭容器中,通入3 mol CO(g)和3 mol H2(g)发生可逆反应:,下列情况能说明反应一定达到化学平衡的是
A. B. 生成1 mol CH4(g)
C. 装置内压强保持不变 D. CO(g)的体积分数保持不变
15. 下列说法正确的是
A. 鉴别某丝织品是否为真蚕丝可以用灼烧法
B. 绝大多数酶是蛋白质,温度越高,酶的催化效果越好
C. 淀粉水解为葡萄糖、葡萄糖水解为乙醇,该转化过程广泛应用于酿酒
D. 不饱和脂肪酸的甘油酯久置会产生“哈喇”味,是发生了加成反应
16. 下列实验装置或操作能达到对应实验目的的是
A. 用甲装置验证非金属性:
B. 用乙装置探究浓度对化学反应速率的影响
C. 用丙装置验证SO2的漂白性
D. 用丁装置比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性
17. 某同学设计了甲烷燃料电池,其工作原理如图所示(a和b都是石墨)。下列说法不正确的是
A. a为负极,b为正极
B. 溶液中OH-从b极向a极迁移
C. a极的电极反应式:
D. 放电后,NaOH溶液浓度降低
18. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温常压下,46 g NO2和N2O4混合气体含有的原子数为3NA
B. 含4 mol HCl的浓盐酸与足量MnO2反应,生成Cl2的分子数为NA
C. 64 g铜单质与足量的硫单质充分反应,转移电子数为2NA
D. 100 g质量分数为46%的乙醇水溶液,含氢原子数为6NA
19. 有机物M的结构简式如图所示,下列关于M的说法不正确的是
A. 分子中含有3种官能团
B. 能与NaHCO3溶液反应生成CO2
C. 能发生氧化、加成、取代、水解等反应
D. 1 mol M与过量Na反应最多生成1.5 mol H2
20. 研究人员利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,主要过程如下图所示。
已知:断开1 mol H2(g)中的化学键需要吸收436 kJ的能量;断开1 mol O2(g)中的化学键需要吸收498 kJ的能量;1 mol H2O(g)完全分解吸收241 kJ的能量。
下列说法正确的是
A. 过程Ⅱ吸收能量
B. 反应中存在极性共价键的断裂和形成
C. 2 mol H2O(g)的总能量大于2 mol H2(g)和1 mol O2(g)的总能量
D. 断开1 mol O−H中的化学键需要吸收463 kJ的能量
21. 类比推理是化学中常用的思维方法。下列“类比”结果正确的是
A. HClO中Cl为+1价,推测HFO中F为+1价
B. CO2是直线形分子,推测CS2是直线形分子
C. Na在氧气中燃烧生成Na2O2,推测Li在氧气中燃烧生成Li2O2
D. 在空气中,Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3,推测Fe(OH)2受热分解生成FeO
22. 一定温度下,在2 L的密闭容器中充入1 mol A和2 mol B,发生反应:,10 s达到平衡。经测定平衡时生成0.5 mol D,下列判断正确的是
A. 增加A的量,达到平衡的时间
B. 该条件下,B的最大转化率为50%
C. 用C表示的平均反应速率为0.05 mol·L⁻1·s⁻1
D. 10 s后各物质的含量不变,反应停止
23. CaH2可以作为生氢剂,遇水发生剧烈反应:(未配平)。下列说法正确的是
A. CaH2的电子式:Ca2+[H:H]2-
B. X的水溶液常用于CO2的检验
C. 与水反应时,每生成22.4 L H2,转移1 mol电子
D. CaH2与醋酸反应的离子方程式为:
24. 利用海水提取溴和镁的过程如下,下列说法不正确的是
A. 用空气将Br2从溶液中吹出是利用Br2的挥发性
B. 吸收塔和蒸馏塔两个装置的作用是富集Br2
C. 为节约成本,试剂X应选择澄清石灰水
D. 该过程中冶炼金属镁的副产物可用于工业提溴
25. 某化学兴趣小组为探究Cu和物质A的反应,进行如下实验。下列分析不正确的是
装置
序号
物质A
实验现象(反应相同时间)
①
0.6 mol·L-1 Fe(NO3)3溶液(调)
铜粉溶解,溶液变为深棕色[经检验含Fe(NO)2+]
②
0.6 mol·L-1 FeCl3溶液
铜粉溶解,溶液变为蓝绿色
③
1.8 mol·L-1 NaNO3溶液(调)
无明显变化
A. ①中产生了Fe(NO)2+,说明Fe3+、均被还原
B. ③中无明显变化,推测原因:反应速率慢
C. 由上述实验现象推测,氧化性:
D. 若向③中加入Fe2(SO4)3或FeSO4固体,推测铜粉均会溶解
二、非选择题(共5小题,共50分)
26. 请回答:
(1)次氯酸钙的化学式______;乙醛的结构简式______。
(2)Al与NaOH溶液反应的离子方程式______。
(3)FeSO4溶液存放时很容易氧化变质,设计实验检验FeSO4溶液是否变质______。
(4)比较氧化性:Cl2______Br2(填“>”、“=”或“<”),从结构的角度分析原因:______。
(5)NaHCO3溶液中含有少量的Na2CO3,写出除去杂质的化学方程式______。
27. 聚乙烯醇(PVA)是一种水溶性高分子,可用于制造胶水、纤维和药物包衣。工业上通过以下流程制备:
已知:化合物B能发生银镜反应。
请回答:
(1)B的官能团名称是______。
(2)E→F的反应类型是______。
(3)C+A→D的化学方程式为______。
(4)下列说法不正确的是 。
A. 为直线形分子
B. 可用溴水鉴别化合物A、D
C. 聚合物F有固定的熔点
D. A→B、D→E反应的原子利用率均为100%
(5)在一定条件下生成聚乙炔,写出聚乙炔的结构简式______。
28. 工业烟气中常含有SO2、NOx等有害气体。研究发现,空气中少量的NO2能参与硫酸型酸雨的形成,反应原理如下:
①;②;③。
某化工厂采用“预氧化——氨法”对烟气进行协同脱硫脱硝,其简易流程如下:
已知:①NO难溶于水,不与氨水反应。
②
请回答:
(1)NO2在硫酸型酸雨形成过程中的作用:氧化剂、______。
(2)预氧化加入O2的主要目的是______。
(3)氨水喷淋吸收过程中温度过高会导致脱硫脱硝率下降,可能的原因是____________________。
(4)下列说法正确的是 。
A. 用pH计测得雨水的,可判断此次降雨为酸雨
B. 工业上,将烟气从塔的底部通入,氨水从塔的上部喷淋
C. 该工艺的优点是联合脱硫脱硝,且副产物是优良的氮肥
D. 理论上,将氨水换成NaOH溶液也可脱硫脱硝
(5)双碱法也常用于烟气脱硫,其过程如图所示:
①该过程中能循环使用的物质是______。
②写出过程Ⅱ的化学方程式____________________。
29. 某实验小组用下列装置制备(NH4)2SO4(夹持装置已省略),反应原理为:
请回答:
(1)盛放稀盐酸的仪器名称是______。
(2)制备(NH4)2SO4时,装置的连接顺序是:______。
a→ → → ;d→e(按气流方向,均填小写字母)
(3)下列说法正确的是 。
A. 装置B的作用是除去氯化氢
B. 实验时先通二氧化碳,再通氨气
C. 装置D中干燥管的作用是防倒吸
D. 为了充分反应,氨气和二氧化碳均应过量
(4)已知(NH4)2SO4的溶解度随温度升高而显著增大,将反应结束后装置D中的混合液进行如下实验:过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。第一次过滤得到的固体中可能含有未反应完全的硫酸钙,请设计实验检验______;干燥温度不宜过高,原因为______________________________。
(5)为测定(NH4)2SO4产品的纯度,取3.00 g产品溶于足量NaOH溶液,加热(NH3全部溢出),先用50.00 mL 1.0 mol·L⁻1盐酸吸收生成的NH3;再用NaOH溶液中和过量的盐酸。若中和时消耗0.40 mol·L⁻1 NaOH溶液20.00 mL,则该产品的纯度为______。
30. 将8.0 g Cu和Fe2O3的混合物完全溶解在100 mL稀盐酸中,然后向溶液中加铁粉,剩余固体质量与加入铁粉物质的量的关系如图所示。
请回答:
(1)混合物中Cu的质量为________g。
(2)X=_________。
(3)稀盐酸的物质的量浓度为________mol·L-1。
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高一化学
考生须知:
1.全卷分试卷和答题卷。考试结束后,将答题卷上交。
2.试卷共8页,有2大题,30小题。满分100分,考试时间90分钟。
3.请将答案做在答题卷的相应位置上,写在试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Fe 56Cu 64
一、选择题(有25小题,共50分。每小题有1个符合题意的选项,多选、不选均不给分)
1. 按物质的组成进行分类,过氧化钠(Na2O2)属于
A. 酸 B. 碱 C. 盐 D. 氧化物
【答案】D
【解析】
【详解】Na2O2由两种元素组成,其中一种是氧元素,所以Na2O2属于氧化物,故选D。
2. 下列图标不正确的是
A. 护目镜: B. 排风:
C. 锐器: D. 洗手:
【答案】B
【解析】
【详解】A.该图标为护目镜的安全标识,标注对应正确,A不符合题意;
B.该图标是当心触电的用电安全警示标识,标注对应错误,B符合题意;
C.该图标为锐器易造成割伤的警示标识,标注对应正确,C不符合题意;
D.该图标为实验后洗手的标识,标注对应正确,D不符合题意;
故选B。
3. 下列属于物理变化的是
A. 石油的分馏 B. 煤的液化 C. 蛋白质的变性 D. 纤维素的水解
【答案】A
【解析】
【详解】A.石油的分馏是利用石油中各组分沸点不同进行分离的操作,过程中无新物质生成,属于物理变化,A符合题意;
B.煤的液化是将煤通过化学反应转化为液体燃料等产物的过程,有新物质生成,属于化学变化,B不符合题意;
C.蛋白质的变性是蛋白质的空间结构被破坏、性质发生改变的过程,有新物质生成,属于化学变化,C不符合题意;
D.纤维素水解最终生成葡萄糖,有新物质生成,属于化学变化,D不符合题意;
故选A。
4. 下列化学用语表述正确的是
A. F-的结构示意图:
B. 用电子式表示KCl形成过程:
C. CO2的结构式:C=O=O
D. H2O、D2O、T2O互为同分异构体
【答案】B
【解析】
【详解】A.的质子数为9,结构示意图应为:,A错误;
B.用电子式表示KCl形成过程:,书写规范,B正确;
C.的结构式为,C错误;
D.、、为同种物质,不互为同分异构体,D错误;
故选B。
5. 下列说法不正确的是
A. 碳酸氢钠可作为加工馒头、面包的食品膨松剂
B. 硝酸铵是高效氮肥,必须作改性处理后才能施用
C. 苯甲酸钠能抑制微生物的生长,常作为食品防腐剂
D. 处方药需要凭医生处方才能从药房或药店获得,包装上有“OTC”标识
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳酸氢钠受热或与发酵产生的酸反应均能释放,可使面食疏松多孔,可作为食品膨松剂,A正确;
B.硝酸铵含氮量高属于高效氮肥,但受热、受撞击易发生爆炸,必须作改性处理后才能施用,B正确;
C.苯甲酸钠是常见的食品防腐剂,能够抑制微生物生长,延长食品保存时间,C正确;
D.“OTC”是非处方药的标识,无需医生处方即可购买,处方药的标识为“R”,需要凭医生处方获取,D错误;
故选D。
6. 下列物质含有离子键的是
A. K2SO4 B. O2 C. NH3·H2O D. CH4
【答案】A
【解析】
【详解】A.属于离子化合物,与之间形成离子键,含有离子键,A符合题意;
B.是非金属单质,分子内仅存在O=O共价键,不含离子键,B不符合题意;
C.是共价化合物,内部只存在共价键,不含离子键,C不符合题意;
D.是共价化合物,分子内仅存在C-H共价键,不含离子键,D不符合题意;
故选A。
7. 下列转化中,必须加入氧化剂才能实现的是
A. H2O2→O2 B. Al3+→[Al(OH)4]- C. H2SO4→SO2 D. Cl-→Cl2
【答案】D
【解析】
【详解】A.,O元素化合价由-1价变为0价,可通过自身分解实现,如,无需额外加入氧化剂,A不符合题意;
B.的过程中Al元素化合价始终为+3,无元素价态变化,属于非氧化还原反应,不需要加入氧化剂,B不符合题意;
C.的过程中S元素化合价从+6降低到+4,需要加入还原剂才能实现,C不符合题意;
D.的过程中Cl元素化合价从-1升高到0,作还原剂,必须加入氧化剂才能实现,D符合题意;
故选D。
8. 氮化硅(Si3N4)可由石英与焦炭在高温的氮气流中通过以下反应制备:,下列说法正确的是
A. Si3N4中氮的化合价为+3价
B. 氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶1
C. CO是还原产物
D. 生成1 mol Si3N4转移12 mol e-
【答案】D
【解析】
【详解】A.中 为+4价,根据化合物化合价代数和为0,可知 为-3价,A错误;
B.反应中中 化合价降低,是氧化剂, 化合价升高,是还原剂,二者物质的量之比为,B错误;
C. 是 被氧化得到的产物,属于氧化产物,C错误;
D.生成时,有从0价变为-3价,总共得到电子,即反应转移,D正确;
故选D。
9. 下列化学反应中的能量变化与如图所示相符的是
A. 碳酸氢钠和盐酸反应 B. 稀硝酸和氢氧化钠反应
C. 锌和稀硫酸反应 D. 乙醇和氧气反应
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,生成物总能量高于反应物总能量,对应反应为吸热反应。
A.碳酸氢钠和盐酸反应为吸热反应,生成物总能量高于反应物,符合图示能量变化,A符合题意;
B.稀硝酸和氢氧化钠的中和反应为放热反应,生成物总能量低于反应物,不符合图示,B不符合题意;
C.锌和稀硫酸的置换反应为放热反应,生成物总能量低于反应物,不符合图示,C不符合题意;
D.乙醇和氧气的燃烧反应为放热反应,生成物总能量低于反应物,不符合图示,D不符合题意;
故选A。
10. 下列离子方程式不正确的是
A. 用NaOH溶液吸收Cl2:
B. NaHCO3与过量Ca(OH)2溶液反应:
C. FeCl2溶液中加入少量H2O2:
D. Cu与浓HNO3反应:
【答案】C
【解析】
【详解】A.与反应生成、和,离子方程式为,A正确;
B.与过量反应生成沉淀、和,离子方程式为,B正确;
C.与少量反应时,被氧化为,被还原为,正确的离子方程式为,C错误;
D.与浓反应生成、和,离子方程式为,D正确;
故选C。
11. 下列实验操作或方法正确的是
A. 容量瓶使用前必须进行检漏、洗净、烘干
B. 用钠与硫酸铜溶液反应制备铜单质
C. 用酸性高锰酸钾溶液除去乙烷中的乙烯
D. 用广泛pH试纸测得二氧化硫溶液的pH约为3
【答案】D
【解析】
【详解】A.容量瓶使用前需检漏、洗净,由于定容时还需要加入蒸馏水,因此无需烘干,A错误;
B.钠会优先与硫酸铜溶液中的水反应生成NaOH,NaOH再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀,无法制备铜单质,B错误;
C.酸性高锰酸钾溶液会将乙烯氧化为,会向乙烷中引入新的气体杂质,无法达到除杂目的,C错误;
D.二氧化硫水溶液为亚硫酸,呈酸性,二氧化硫不能漂白酸碱指示剂,广泛pH试纸的测量结果为整数,可测得其pH约为3,D正确;
故选D。
12. 下列物质性质与用途不具有对应关系的是
A. 氮气性质稳定,可作食品保护气
B. 硅具有半导体性能,可用来生产光导纤维
C. 氧化铁是一种红棕色粉末,可作外墙涂料
D. 硫酸钡不溶于水和酸,可作X射线检查的内服药
【答案】B
【解析】
【详解】A.氮气化学性质稳定,不易与食品发生反应,可防止食品氧化变质,因此可作食品保护气,性质与用途具有对应关系,A不符合题意;
B.硅具有半导体性能,可用于制作芯片、太阳能电池板等,生产光导纤维的原料是二氧化硅而非硅,性质与用途不具有对应关系,B符合题意;
C.氧化铁是红棕色粉末且化学性质稳定,因此可作红色外墙涂料,性质与用途具有对应关系,C不符合题意;
D.硫酸钡不溶于水和酸,且不易被X射线透过,因此可作X射线检查的内服药“钡餐”,性质与用途具有对应关系,D不符合题意;
故选B。
13. R、W、X、Y、Z五种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示,R和Z的简单氢化物反应会出现白烟。下列说法不正确的是
A. 简单离子的半径:
B. 简单氢化物的沸点:
C. 氧化物对应水化物的酸性:
D. 单质的氧化性:
【答案】C
【解析】
【分析】R和Z的简单氢化物反应生成白烟,可知为与 反应生成,结合周期表位置可得R为N、W为F、X为P、Y为S、Z为Cl。
【详解】A.Y的简单离子为,Z的简单离子为,二者电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故;W的简单离子为,电子层数少于前两者,半径最小,因此简单离子半径,A正确;
B.R的简单氢化物为,分子间存在氢键,X的简单氢化物为,分子间无氢键,因此沸点,即,B正确;
C.选项未说明是最高价氧化物对应的水化物,如Cl的氧化物对应水化物是弱酸,酸性弱于、,该酸性顺序不成立,C错误;
D.F的非金属性强于N,因此单质氧化性,即,D正确;
故选C。
14. 在恒温恒容的密闭容器中,通入3 mol CO(g)和3 mol H2(g)发生可逆反应:,下列情况能说明反应一定达到化学平衡的是
A. B. 生成1 mol CH4(g)
C. 装置内压强保持不变 D. CO(g)的体积分数保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.化学反应速率之比始终等于化学计量数之比,该选项未指明速率为正反应速率还是逆反应速率,反应任意时刻都满足,无法说明达到平衡,A错误;
B.生成1 mol 仅能体现正反应的进行程度,未体现正逆反应速率相等,不能说明反应达到平衡,B错误;
C.该反应为气体分子数减小的反应,恒温恒容条件下,容器内压强与气体总物质的量成正比,压强是随反应进行变化的量,当压强保持不变时,说明气体总物质的量不再变化,反应达到平衡,C正确;
D.设参与反应的物质的量为 ,则的体积分数为,为恒定值,任意时刻都保持不变,故体积分数不变不能说明达到平衡,D错误;
故选C。
15. 下列说法正确的是
A. 鉴别某丝织品是否为真蚕丝可以用灼烧法
B. 绝大多数酶是蛋白质,温度越高,酶的催化效果越好
C. 淀粉水解为葡萄糖、葡萄糖水解为乙醇,该转化过程广泛应用于酿酒
D. 不饱和脂肪酸的甘油酯久置会产生“哈喇”味,是发生了加成反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.真蚕丝主要成分为蛋白质,灼烧时有烧焦羽毛的特殊气味,人造仿丝制品灼烧无该气味,可用灼烧法鉴别,A正确;
B.绝大多数酶是蛋白质,温度过高会使蛋白质变性失活,酶仅在适宜温度下催化效果最好,并非温度越高催化效果越好,B错误;
C.葡萄糖是单糖,不能发生水解反应,葡萄糖转化为乙醇属于分解反应,C错误;
D.不饱和脂肪酸的甘油酯久置产生“哈喇”味,是因为分子中的碳碳双键被空气中的氧气氧化,发生的是氧化反应,D错误;
故选A。
16. 下列实验装置或操作能达到对应实验目的的是
A. 用甲装置验证非金属性:
B. 用乙装置探究浓度对化学反应速率的影响
C. 用丙装置验证SO2的漂白性
D. 用丁装置比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性
【答案】D
【解析】
【详解】A.验证非金属性强弱应比较元素最高价氧化物对应水化物的酸性,HCl不是Cl的最高价含氧酸,且挥发的HCl也能与反应生成硅酸沉淀,无法证明酸性:,也不能比较Cl和C的非金属性,A错误;
B.常温下Fe遇浓硫酸发生钝化,且Fe与稀硫酸反应生成、与浓硫酸反应生成,反应原理不同,无法探究浓度对化学反应速率的影响,B错误;
C.与酸性溶液发生氧化还原反应,体现还原性,而非漂白性,C错误;
D.外管温度更高,盛放热稳定性更强的,内管温度较低,盛放,若B中澄清石灰水变浑浊、A中无明显现象,可证明热稳定性:,D正确;
故答案选D。
17. 某同学设计了甲烷燃料电池,其工作原理如图所示(a和b都是石墨)。下列说法不正确的是
A. a为负极,b为正极
B. 溶液中OH-从b极向a极迁移
C. a极的电极反应式:
D. 放电后,NaOH溶液浓度降低
【答案】C
【解析】
【分析】该装置为碱性条件下的甲烷燃料电池,工作时,通入的a极为负极,发生氧化反应:;通入的b极为正极,发生还原反应:,据此分析。
【详解】A.甲烷在a极发生氧化反应,故a为负极,氧气在b极发生还原反应,故b为正极,A正确;
B.原电池中阴离子向负极迁移,故溶液中从b极向a极迁移,B正确;
C.碱性条件下,甲烷的氧化产物为,而非,正确的电极反应式为,C错误;
D.总反应为,反应消耗且生成水,故NaOH溶液浓度降低,D正确;
故选C。
18. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温常压下,46 g NO2和N2O4混合气体含有的原子数为3NA
B. 含4 mol HCl的浓盐酸与足量MnO2反应,生成Cl2的分子数为NA
C. 64 g铜单质与足量的硫单质充分反应,转移电子数为2NA
D. 100 g质量分数为46%的乙醇水溶液,含氢原子数为6NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.和的最简式均为,46 g混合气体中最简式单元的物质的量为,每个单元含3个原子,故总原子数为3,A正确;
B.含4 mol HCl的浓盐酸与足量反应时,随着反应进行盐酸浓度逐渐降低,稀盐酸与不反应,HCl无法完全消耗,生成的分子数小于,B错误;
C.硫单质氧化性较弱,与铜反应生成,铜元素被氧化为+1价,64 g(即1 mol)铜参与反应时转移电子数为,C错误;
D.100 g质量分数为46%的乙醇水溶液中,乙醇质量为46 g(物质的量为1 mol,含6 mol H),水的质量为54 g(物质的量为3 mol,含6 mol H),总氢原子数为12,大于6,D错误;
故答案选A。
19. 有机物M的结构简式如图所示,下列关于M的说法不正确的是
A. 分子中含有3种官能团
B. 能与NaHCO3溶液反应生成CO2
C. 能发生氧化、加成、取代、水解等反应
D. 1 mol M与过量Na反应最多生成1.5 mol H2
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据M的结构简式可知,M分子中含有碳碳双键、羧基、醇羟基共3种官能团,A正确;
B.M分子中含有羧基,羧基的酸性强于碳酸,可与溶液反应生成,B正确;
C.碳碳双键可发生氧化、加成反应,羟基、羧基可发生取代反应,但该有机物不含酯基、卤原子等可水解的官能团,不能发生水解反应,C错误;
D.1个M分子含有1个羧基、2个羟基,故1 mol M共可提供3 mol活泼氢原子,与Na反应时每2 mol活泼氢生成1 mol ,故最多生成1.5 mol ,D正确;
故选C。
20. 研究人员利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,主要过程如下图所示。
已知:断开1 mol H2(g)中的化学键需要吸收436 kJ的能量;断开1 mol O2(g)中的化学键需要吸收498 kJ的能量;1 mol H2O(g)完全分解吸收241 kJ的能量。
下列说法正确的是
A. 过程Ⅱ吸收能量
B. 反应中存在极性共价键的断裂和形成
C. 2 mol H2O(g)的总能量大于2 mol H2(g)和1 mol O2(g)的总能量
D. 断开1 mol O−H中的化学键需要吸收463 kJ的能量
【答案】D
【解析】
【详解】A.过程Ⅱ存在H-H键、O-O键的形成,成键过程释放能量,A错误;
B.反应中仅断裂 中的O-H极性共价键,形成的H-H、O=O均为非极性共价键,无极性共价键的形成,B错误;
C.分解为和为吸热反应,反应物总能量低于生成物总能量,因此的总能量小于和的总能量,C错误;
D.设O-H键键能为x,对反应,反应物总键能-生成物总键能,即,解得,即断开1 mol O−H键需要吸收463 kJ能量,D正确;
故选D。
21. 类比推理是化学中常用的思维方法。下列“类比”结果正确的是
A. HClO中Cl为+1价,推测HFO中F为+1价
B. CO2是直线形分子,推测CS2是直线形分子
C. Na在氧气中燃烧生成Na2O2,推测Li在氧气中燃烧生成Li2O2
D. 在空气中,Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3,推测Fe(OH)2受热分解生成FeO
【答案】B
【解析】
【详解】A.F是非金属性最强的元素,只有负价无正价,HFO中F为-1价,A错误;
B.O、S为同主族元素,和结构相似,二者都是直线形分子,类比正确,B正确;
C.Li金属性弱于Na,在氧气中燃烧只能生成Li2O,无法生成Li2O2,C错误;
D.Fe(OH)2具有强还原性,在空气中受热时会被O2氧化,最终分解生成Fe2O3,无法得到FeO,D错误;
故选B。
22. 一定温度下,在2 L的密闭容器中充入1 mol A和2 mol B,发生反应:,10 s达到平衡。经测定平衡时生成0.5 mol D,下列判断正确的是
A. 增加A的量,达到平衡的时间
B. 该条件下,B的最大转化率为50%
C. 用C表示的平均反应速率为0.05 mol·L⁻1·s⁻1
D. 10 s后各物质的含量不变,反应停止
【答案】B
【解析】
【详解】A.A为固体,固体浓度视为常数,增加A的量不会改变反应速率,达到平衡的时间不变,A错误;
B.平衡时生成0.5 mol D,根据反应计量关系,消耗B的物质的量为,B的平衡转化率为,可逆反应在该条件下平衡转化率即为最大转化率,B正确;
C.平衡时生成C的物质的量为0.5 mol,用C表示的平均反应速率,C错误;
D.化学平衡为动态平衡,10 s后各物质含量不变是因为正逆反应速率相等,反应未停止,D错误;
故选B。
23. CaH2可以作为生氢剂,遇水发生剧烈反应:(未配平)。下列说法正确的是
A. CaH2的电子式:Ca2+[H:H]2-
B. X的水溶液常用于CO2的检验
C. 与水反应时,每生成22.4 L H2,转移1 mol电子
D. CaH2与醋酸反应的离子方程式为:
【答案】B
【解析】
【详解】A.是离子化合物,由和2个独立的构成,正确电子式为,A错误;
B.根据原子守恒配平反应可得,即X为,其水溶液为澄清石灰水,遇产生白色浑浊,可用于的检验,B正确;
C.题目未指明处于标准状况下,无法确定22.4 L 的物质的量,无法计算转移电子数,C错误;
D.醋酸是弱电解质,书写离子方程式时不能拆分为,需保留化学式,离子方程式书写错误,D错误;
故选B。
24. 利用海水提取溴和镁的过程如下,下列说法不正确的是
A. 用空气将Br2从溶液中吹出是利用Br2的挥发性
B. 吸收塔和蒸馏塔两个装置的作用是富集Br2
C. 为节约成本,试剂X应选择澄清石灰水
D. 该过程中冶炼金属镁的副产物可用于工业提溴
【答案】C
【解析】
【分析】海水加入试剂X过滤后分离出氢氧化镁沉淀与含溴离子的酸化滤液,滤液通入氯气氧化溴离子得到溴单质,通入空气在吹出塔吹出溴,进入吸收塔用二氧化硫水溶液还原溴得到富集溴离子的溶液,再通入氯气重新生成溴单质,经蒸馏塔提纯获得工业溴;氢氧化镁沉淀加盐酸转化为氯化镁溶液,脱水得到无水氯化镁,电解熔融氯化镁冶炼得到金属镁,同时副产氯气。
【详解】A.溴单质沸点低、易挥发,通入空气能够将溶液中的溴单质吹离体系,A正确;
B.海水中溴离子浓度很低,吸收塔中二氧化硫把还原为完成溴元素富集,蒸馏塔进一步提纯浓缩溴单质,两套装置均起到富集的作用,B正确;
C.澄清石灰水中溶解度很小,无法足量沉淀海水中大量,工业上试剂X选用石灰乳而非澄清石灰水,C错误;
D.电解熔融氯化镁冶炼镁的反应为 ,生成的副产物可通入提溴流程氧化,用于工业提溴,D正确;
故选C。
25. 某化学兴趣小组为探究Cu和物质A的反应,进行如下实验。下列分析不正确的是
装置
序号
物质A
实验现象(反应相同时间)
①
0.6 mol·L-1 Fe(NO3)3溶液(调)
铜粉溶解,溶液变为深棕色[经检验含Fe(NO)2+]
②
0.6 mol·L-1 FeCl3溶液
铜粉溶解,溶液变为蓝绿色
③
1.8 mol·L-1 NaNO3溶液(调)
无明显变化
A. ①中产生了Fe(NO)2+,说明Fe3+、均被还原
B. ③中无明显变化,推测原因:反应速率慢
C. 由上述实验现象推测,氧化性:
D. 若向③中加入Fe2(SO4)3或FeSO4固体,推测铜粉均会溶解
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验①中铁从+3价降到+2价,氮从+5价降到+2价,、均被还原,A正确;
B.③溶液酸性、浓度都足够,理论上能氧化Cu,但相同时间无现象,说明该条件下氧化Cu的反应速率极慢,短时间看不到变化,B正确;
C.实验②中铁离子能快速氧化Cu;实验③中酸性条件下几乎不能氧化Cu;实验②③仅能体现 Fe3+与酸性条件下氧化 Cu 的速率差异,速率属于动力学性质,不能用于比较氧化性强弱;酸性环境下氧化性强于 Fe3+,C错误;
D.加入硫酸铁,会发生反应;加入硫酸亚铁发生,生成的铁离子会持续氧化Cu,不断被氧化为,最终Cu完全溶解,因此两种固体加入后铜粉都会溶解,D正确;
故选C。
二、非选择题(共5小题,共50分)
26. 请回答:
(1)次氯酸钙的化学式______;乙醛的结构简式______。
(2)Al与NaOH溶液反应的离子方程式______。
(3)FeSO4溶液存放时很容易氧化变质,设计实验检验FeSO4溶液是否变质______。
(4)比较氧化性:Cl2______Br2(填“>”、“=”或“<”),从结构的角度分析原因:______。
(5)NaHCO3溶液中含有少量的Na2CO3,写出除去杂质的化学方程式______。
【答案】(1) ①. ②.
(2)
(3)取少量溶液于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液变红,则已变质。
(4) ①. > ②. Cl和Br原子最外层都是7个电子,Cl原子半径小,得电子能力强
(5)
【解析】
【小问1详解】
次氯酸钙由与构成,根据化合价代数和为零,化学式为;乙醛含醛基,结构简式为;
【小问2详解】
Al与NaOH水溶液反应生成四羟基合铝酸钠与氢气,离子方程式:;
【小问3详解】
变质会生成,遇显血红色,检验方案:取少量待测液于试管中,滴加几滴溶液,若溶液变为红色,证明溶液已经变质;
【小问4详解】
Cl、Br最外层均有7个电子,Cl电子层数更少,原子半径更小,原子核对最外层电子吸引能力更强,得电子能力更强,单质氧化性更强;
【小问5详解】
碳酸氢钠中混有碳酸钠,向溶液通入足量,碳酸钠、水、二氧化碳转化为碳酸氢钠,化学方程式:。
27. 聚乙烯醇(PVA)是一种水溶性高分子,可用于制造胶水、纤维和药物包衣。工业上通过以下流程制备:
已知:化合物B能发生银镜反应。
请回答:
(1)B的官能团名称是______。
(2)E→F的反应类型是______。
(3)C+A→D的化学方程式为______。
(4)下列说法不正确的是 。
A. 为直线形分子
B. 可用溴水鉴别化合物A、D
C. 聚合物F有固定的熔点
D. A→B、D→E反应的原子利用率均为100%
(5)在一定条件下生成聚乙炔,写出聚乙炔的结构简式______。
【答案】(1)醛基 (2)取代反应
(3) (4)BC
(5)
【解析】
【分析】A是乙炔(),和水在催化剂的作用下生成B(C2H4O),B能发生银镜反应,所以B是乙醛(CH3CHO),B被O2催化氧化为C(C2H4O2),所以C是乙酸(CH3COOH);C和A在催化剂下生成D(C4H6O2),D加聚得到E,从E的结构式和D的分子式可知D为乙酸乙烯酯(CH3COOCH=CH2),E在碱性条件下水解得到F。
【小问1详解】
由分析可知,B为乙醛,所以B的官能团名称是醛基;
【小问2详解】
E→F的反应是高分子酯在碱性条件下的水解反应,属于取代反应;
【小问3详解】
C是乙酸,与A()生成D(CH3COOCH=CH2)的化学方程式为:;
【小问4详解】
A.乙炔中C为sp杂化,是直线形分子,A正确;
B.A()含有碳碳三键能使溴水褪色,D(CH3COOCH=CH2)含有碳碳双键也能使溴水褪色,不可以用溴水鉴别,B错误;
C.聚合物F是混合物,聚合度n值不固定,没有固定熔点,C错误
D.A→B是乙炔和水加成生成乙醛,D→E是加聚反应,所有原子都进入目标产物,原子利用率均为100%,正确;
故选BC;
【小问5详解】
乙炔加聚时,三键打开一个共价键连接成链,得到聚乙炔,结构简式为。
28. 工业烟气中常含有SO2、NOx等有害气体。研究发现,空气中少量的NO2能参与硫酸型酸雨的形成,反应原理如下:
①;②;③。
某化工厂采用“预氧化——氨法”对烟气进行协同脱硫脱硝,其简易流程如下:
已知:①NO难溶于水,不与氨水反应。
②
请回答:
(1)NO2在硫酸型酸雨形成过程中的作用:氧化剂、______。
(2)预氧化加入O2的主要目的是______。
(3)氨水喷淋吸收过程中温度过高会导致脱硫脱硝率下降,可能的原因是____________________。
(4)下列说法正确的是 。
A. 用pH计测得雨水的,可判断此次降雨为酸雨
B. 工业上,将烟气从塔的底部通入,氨水从塔的上部喷淋
C. 该工艺的优点是联合脱硫脱硝,且副产物是优良的氮肥
D. 理论上,将氨水换成NaOH溶液也可脱硫脱硝
(5)双碱法也常用于烟气脱硫,其过程如图所示:
①该过程中能循环使用的物质是______。
②写出过程Ⅱ的化学方程式____________________。
【答案】(1)催化剂 (2)将难溶于水的NO转化为易溶于水的NO2,便于氨水吸收
(3)温度升高,SO2、NO2在溶液中的溶解度减小(或温度升高,一水合氨受热分解) (4)BCD
(5) ①. NaOH ②.
【解析】
【分析】工业烟气中含有SO2和NOx,其中NO难溶于水,也不与氨水反应,因此若直接用氨水吸收,NO难以被脱除。工艺中先进行“预氧化”,加入O2的主要目的是将难溶于水的NO转化为易溶于水的NO2,便于氨水吸收。之后在氨水喷淋吸收过程中,SO2可与氨水反应生成亚硫酸铵或亚硫酸氢铵,NO2既可被吸收,也可将(NH4)2SO3氧化为(NH4)2SO4且自身被还原为N2,从而实现烟气的协同脱硫脱硝。双碱法中,NaOH先吸收SO2生成Na2SO3,随后Na2SO3再与Ca(OH)2、O2反应生成CaSO4,同时再生NaOH,因此NaOH可循环使用。
【小问1详解】
在反应①SO2+NO2=SO3+NO中,NO2将SO2氧化为SO3,自身被还原为NO,因此NO2作氧化剂;在反应③2NO+O2=2NO2中,NO又被O2氧化为NO2,使NO2得到再生,所以NO2在整个硫酸型酸雨形成过程中还起催化剂作用;
【小问2详解】
已知NO难溶于水,且不与氨水反应,若烟气中的NO不被转化,则难以被氨水吸收脱除。预氧化加入O2的主要目的是将NO氧化为NO2,NO2较易溶于水,也能参与后续与亚硫酸铵的反应,从而提高脱硝效率;
【小问3详解】
氨水喷淋吸收过程中,SO2、NO2需要溶解并与氨水反应。温度过高时,SO2、NO2在溶液中的溶解度降低,同时氨水也容易分解或NH3挥发增强,使吸收反应不充分,因此会导致脱硫脱硝率下降;
【小问4详解】
A.酸雨通常指pH<5.6的降水,pH=6.5不能判断为酸雨,A错误;
B.工业吸收塔中通常使烟气从塔底进入,氨水从塔顶喷淋,使气液逆流接触,增大接触面积和接触时间,提高吸收效率,B正确;
C.该工艺可同时脱除SO2和NOx,实现联合脱硫脱硝,且生成的(NH4)2SO4可作氮肥,是该工艺的优点,C正确;
D.理论上,NaOH溶液也能吸收SO2生成亚硫酸盐,NO2也能与碱液反应,因此用NaOH溶液替代氨水也可实现脱硫脱硝,但不会得到铵态氮肥副产物,D正确;
故答案为BCD;
【小问5详解】
①双碱法中,过程I用NaOH吸收SO2生成Na2SO3;过程II中Na2SO3与Ca(OH)2、O2反应生成CaSO4,同时再生NaOH。因此能够循环使用的物质是NaOH;
②过程II中,Na2SO3被O2氧化为硫酸盐,同时Ca2+与结合生成CaSO4,NaOH得到再生。配平方程式得:2Na2SO3+O2+2Ca(OH)2=2CaSO4+4NaOH。
29. 某实验小组用下列装置制备(NH4)2SO4(夹持装置已省略),反应原理为:
请回答:
(1)盛放稀盐酸的仪器名称是______。
(2)制备(NH4)2SO4时,装置的连接顺序是:______。
a→ → → ;d→e(按气流方向,均填小写字母)
(3)下列说法正确的是 。
A. 装置B的作用是除去氯化氢
B. 实验时先通二氧化碳,再通氨气
C. 装置D中干燥管的作用是防倒吸
D. 为了充分反应,氨气和二氧化碳均应过量
(4)已知(NH4)2SO4的溶解度随温度升高而显著增大,将反应结束后装置D中的混合液进行如下实验:过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。第一次过滤得到的固体中可能含有未反应完全的硫酸钙,请设计实验检验______;干燥温度不宜过高,原因为______________________________。
(5)为测定(NH4)2SO4产品的纯度,取3.00 g产品溶于足量NaOH溶液,加热(NH3全部溢出),先用50.00 mL 1.0 mol·L⁻1盐酸吸收生成的NH3;再用NaOH溶液中和过量的盐酸。若中和时消耗0.40 mol·L⁻1 NaOH溶液20.00 mL,则该产品的纯度为______。
【答案】(1)分液漏斗
(2)bcf (3)AC
(4) ①. 取少量固体溶于足量的稀盐酸,再加入氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则有硫酸钙 ②. (NH4)2SO4受热易分解
(5)92.4%
【解析】
【小问1详解】
装置A中盛放稀盐酸的仪器名称为分液漏斗;
【小问2详解】
制备(NH4)2SO4时,首先用稀盐酸和碳酸钙制二氧化碳,A装置为发生装置,气体从a口出,之后通过饱和NaHCO3溶液除去HCl,长管b进短管c出,再通入长导管f进入到D装置,以便二氧化碳进入到溶液中充分反应,所以装置的连接顺序是a→b→c→f;
【小问3详解】
A.由(2)可知,装置B的作用是除去二氧化碳中的氯化氢,A正确;B.氨气的溶解度远大于二氧化碳的溶解度,如果先通二氧化碳会导致二氧化碳过快逸散,降低产率,所以应该先通氨气让溶液呈碱性,更有利于二氧化碳充分反应,B错误;C.因为氨气极易溶于水,所以需要防倒吸装置,C正确;D.过量的二氧化碳会和反应生成的碳酸钙形成碳酸氢钙,所以二氧化碳不能过量,氨气可以适当过量,D错误;故选AC;
【小问4详解】
检验碳酸钙中的硫酸钙,即检验硫酸根离子,取少量固体溶于足量的稀盐酸,再加入氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则有硫酸钙;干燥温度不宜过高是因为(NH4)2SO4是铵盐,受热易分解;
【小问5详解】
先计算盐酸的总物质的量0.05 L×1.0 mol/L=0.05 mol,以及NaOH中和的过量部分0.02 L×0.40 mol/L=0.008 mol,,NH3和HCl反应的物质的量之比为1:1,所以n(NH3)=n(HCl)=0.05 mol-0.008 mol=0.042 mol,n[(NH3)2SO4]=n(NH3)=×0.042 mol=0.021 mol,硫酸铵质量m=n·M=0.021 mol×132 g/mol=2.772 g,纯度×100%=92.4%。
30. 将8.0 g Cu和Fe2O3的混合物完全溶解在100 mL稀盐酸中,然后向溶液中加铁粉,剩余固体质量与加入铁粉物质的量的关系如图所示。
请回答:
(1)混合物中Cu的质量为________g。
(2)X=_________。
(3)稀盐酸的物质的量浓度为________mol·L-1。
【答案】(1)1.6 (2)0.015
(3)2.6
【解析】
【小问1详解】
将8.0 g Cu和Fe2O3的混合物完全溶解在100 mL稀盐酸中,发生反应:、,根据氧化性顺序()结合图像可知,0 a阶段发生反应:,ab段发生反应:,bc段剩余固体质量不变,此时加入的铁粉仅与过量反应:,c点之后加入的铁粉不发生任何反应。根据铜元素守恒,1.6g固体全部为Cu,则原混合物中Cu的质量就是1.6 g;
【小问2详解】
原混合物中的,ab段发生反应,消耗Fe的物质的量等于生成铜的物质的量,即,因此;
【小问3详解】
原混合物中的质量为,,与反应的 物质的量为;bc段发生反应,消耗 物质的量为;总,故。
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