内容正文:
高二年级9月入学检测
化学学科
本试卷共8页,共19题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 F-19 Na-23 Mg-24 P-31 S-32 Fe-56
一、选择题(本题共 15小题,每小题 3分,共 45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 化学与生产、生活、科技息息相关,下列说法正确的是
A. 华为麒麟9000 5G芯片的主要成分是SiC
B. 浓硫酸是一种干燥剂,可以干燥碘化氢、二氧化碳等酸性气体
C. 氢氟酸雕刻玻璃的反应原理:
D. 铝碳酸镁和碳酸氢钠片均可治疗胃酸过多,保护胃黏膜
2. 下列化学用语正确的是
A. 的电子式: B. 分子的空间充填模型:
C. 乙烯的结构简式: D. 阿司匹林的分子式:
3. 代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 密闭容器中,和催化反应后分子总数为
B. 常温常压下,和足量浓硝酸混合,转移电子数为
C. 标准状况下,甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为
D. 常温常压下,中所含键数目为
4. 下列说法正确的是
A. 有 和 两种结构
B. 分子中可能所有原子均共面
C. 在碳原子数小于10的烷烃中,一氯代物不存在同分异构体的有4种
D. 乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应后,生成6种有机产物
5. 用括号中的试剂和方法除去各物质中的少量杂质,正确的是
A. 苯中的乙醇 (溴水、分液) B. 乙醇中的乙酸(NaOH溶液,分液)
C. 乙酸乙酯中的乙酸(NaOH溶液,分液) D. 乙醇中的水(新制CaO,蒸馏)
6. 下列各组离子能大量共存的是
A. 在的溶液中:
B. 在新制氯水中:
C. 在加入产生气体的溶液中:
D. 加入片能产生的溶液:
7. 用下列实验装置完成对应实验,能达到实验目的的是
A
B
实验装置
实验目的
验证浓硫酸具有氧化性
制取并收集少量氨气
C
D
实验装置
实验目的
干燥
测定中和热
A. A B. B C. C D. D
8. 2021年诺贝尔化学奖授予Benjamin List和David MacMillan,以表彰他们对不对称有机催化的发展所作出的贡献。如图所示,用催化剂和催化加氢合成乙烯,所得产物含、、,等副产物。下列说法正确的是
A. 乙烯与副产物、互为同分异构体
B. 加氢合成乙烯的反应为化合反应
C. 乙烯使溴水、酸性溶液褪色的原理相同
D. 乙烯分子中所有原子共面
9. 下列有关叙述正确的是
A. 在任何条件下,化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
B. 同温同压下,在光照和点燃条件下的不相同
C. 相同条件下,若lmolO、lmolO2所具有的能量分别为E1、E2,则2E1>E2
D. 已知,则的硫酸与足量Ba(OH)2溶液恰好完全反应放出热量会小于5.73kJ
10. 微生物脱盐电池既可以处理废水中和铵盐,同时又能实现海水的淡化,原理如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过。下列说法正确的是
A. 电极a为正极,该电极上发生氧化反应
B. X离子交换膜为阳离子交换膜,Y离子交换膜为阴离子交换膜
C. 电极b上,每生成标况下2.24LN2,电路中转移0.6mol电子
D. 电池工作一段时间后,电极a和电极b产生的气体的物质的量之比为1∶2
11. 如图为一重要的有机化合物,以下关于它的说法中正确的是
A. 该有机化合物含两种官能团
B. 1mol该物质最多可以与发生加成反应
C. 1mol该物质消耗Na、NaOH、的物质的量之比为2∶2∶1
D. 该有机化合物可以用酸性高锰酸钾溶液检验其中的碳碳双键
12. 化学与生活密切相关。下列说法正确的是
①棉花、蔗糖和麻均为糖类
②谷氨酸钠是常见的增味剂
③油脂属于高分子化合物,可用于制造肥皂
④煤的干馏、石油分馏和石油裂化均属于化学变化
⑤人体中没有水解纤维素的酶,所以纤维素在人体中没有任何作用
⑥现代以石油化工为基础的三大合成材料是塑料、合成橡胶、合成纤维
A. ①②③ B. ①②⑥ C. ③④⑤ D. ①③④
13. 符合如图所示的转化关系,且当X、Y、Z的物质的量相等时,存在焓变。满足上述条件的X、Y可能是
①C、CO ②S、SO2 ③Na、Na2O ④AlCl3、Al(OH)3 ⑤Fe、Fe(NO3)3 ⑥Na2CO3、NaHCO3
A. ①④ B. ①②③ C. ①④⑥ D. ①④⑤
14. X、Y、Z、W为原子半径依次减小的短周期主族元素。Z、W为同周期元素,X、Y的最外层电子数之和等于W的最外层电子数,Z的核外电子总数等于Y的最外层电子数,Y的单质常温下为黄色固体且可用于处理泄漏的水银。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:
B. W的单质与NaOH溶液的反应可用于制备84消毒液
C. Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸
D. X的氧化物都是淡黄色固体
15. 实验室从含碘废液(除外,含有、、等)中回收碘,其实验过程如下:
下列说法错误的是
A. 还原操作将还原为的目的是使中的碘进入水层
B. 操作X中振荡时,分液漏斗下口应倾斜向下
C. 操作X时,由分液漏斗下口放出
D. 回收碘时,通过过滤操作从碘的悬浊液中分离出碘单质
二、非选择题:共4个题,共55分,请将答案填在指定区域内。
16. 工业上,通过丁烷裂解可以获得乙烯、甲烷和丙烯等化工原料:
①(丁烷,g)(丙烯,g)
②(丁烷,g)(乙烯,g)
向一体积为2L的恒容密闭容器中充入2mol丁烷,在一定温度和催化剂作用下发生上述2个反应,测得丁烷、丙烯的物质的量与时间关系如图所示。
(1)下列情况表明上述反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A. 混合气体密度不随时间变化
B. 混合气体平均摩尔质量不随时间变化
C. 混合气体总压强不随时间变化
D. 混合气体中碳原子总数不随时间变化
(2)0~4min内,乙烷的平均反应速率为_______。
(3)在该条件下,丁烷的平衡转化率为_______。
(4)平衡体系中,n(乙烯)∶n(丙烯)_______。
(5)燃料电池具有能量利用率高、可连续使用等优点,一种CH4燃料电池如图2所示。
实验测得电子定向移向A电极,则_______(填“A”或“B”)电极入口通甲烷,其电极反应式为____________________;当消耗11.2L(标准状况)甲烷时,导线中转移电子的物质的量为_______mol。
17. 是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿(主要成分为,还含少量 等),制取 的工艺流程如图:
已知:①浸出液含有的阳离子主要有等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:(金属离子浓度为: );
③ 熔点为 ,加热至 时,失去结晶生成无水氯化钴。
沉淀物
Fe(OH)3
开始沉淀
2.7
7.6
7.6
4.0
7.7
完全沉淀
3.7
9.6
9.2
5.2
9.8
(1)用盐酸和溶液浸取水钴矿时需先将水钴矿粉碎,目的是__________________________。
(2)写出浸出过程中发生反应的离子方程式__________________________________________。
(3)在浸出液中加入发生反应的主要离子方程式:____________________________;若向“浸出液”中不慎加过量时,可能会生成有毒气体,该气体是_______。
(4)根据阳离子开始沉淀和完全沉淀的 分析,加调 应控制的范围为____________。
(5)萃取剂对金属离子的萃取率与 的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是_____________。
(6)制得的 在烘干时需减压烘干的原因是_________________________________。
18. 如图为以淀粉为主要原料合成一种具有果香味的酯类物质的过程:
请回答下列问题:
(1)葡萄糖的分子式为__________,B分子中的官能团名称为___________。
(2)反应⑦的化学方程式为_______________________________,其产物的名称为____________。
(3)反应③的化学方程式为____________________________。
(4)为了检验反应①进行程度,需要的试剂有______。
a.新制的 b.碘水 c.NaOH溶液 d.溶液
(5)乙酸乙酯的某种同分异构体分子中含有2个甲基,且能与碳酸氢钠溶液反应,则该物质的结构简式为___________。
19. 乙酸乙酯是应用最广的脂肪酸酯之一,是极好的工业溶剂,广泛应用于油墨、人造革生产中。为了提高乙酸乙酯产率,甲、乙两组同学分别对课本装置进行了改进。已知有关有机物的沸点如下,请回答下列问题:
甲组实验装置图
试剂
浓硫酸(98%)
乙醇
乙酸
乙酸乙酯
沸点/℃
338.0
78.5
118
77.1
Ⅰ.右上方为甲组实验装置图
(1)仪器A的名称是______,仪器B球形干燥管的作用除了冷凝外,还可以______。
(2)若用同位素标记乙醇中的氧原子,则与乙酸生成乙酸乙酯的化学方程式为_____。
(3)装置C中盛放试剂为______,其作用为______(填字母代号)。
a.吸收挥发出的硫酸,加快反应速率 b.反应乙酸
c.降低乙酸乙酯的溶解度,有利于分层析出 d.吸收部分乙醇
Ⅱ.右侧为乙组装置图,控制加热温度在65℃-70℃,反应一段时间后,分水器中呈现油层水层两层。打开下部玻璃旋塞,可以不断分离除去反应生成的水,同时使上层的乙酸、乙醇和乙酸乙酯回流进入圆底烧瓶,从而可以提高制备乙酸乙酯的产率。
(4)球形冷凝管中冷凝水应从______口进(填“a”或“b”),
(5)实验过程中,控制分水器旋塞,使水面高度始终处于支管口略向下处,下列说法正确的是______(填字母代号)
a.有利于有机层回流,提高反应物的利用率
b.不断移出生成的水,提高反应物的转化率
c.该反应结束的标志是:水层不再增加
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高二年级9月入学检测
化学学科
本试卷共8页,共19题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 F-19 Na-23 Mg-24 P-31 S-32 Fe-56
一、选择题(本题共 15小题,每小题 3分,共 45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 化学与生产、生活、科技息息相关,下列说法正确的是
A. 华为麒麟9000 5G芯片的主要成分是SiC
B. 浓硫酸是一种干燥剂,可以干燥碘化氢、二氧化碳等酸性气体
C. 氢氟酸雕刻玻璃的反应原理:
D. 铝碳酸镁和碳酸氢钠片均可治疗胃酸过多,保护胃黏膜
【答案】D
【解析】
【详解】A.5G芯片的主要成分为单质硅,并非SiC,A错误;
B.浓硫酸具有强氧化性,碘化氢为强还原性气体,二者会发生氧化还原反应,因此浓硫酸不能干燥碘化氢,B错误;
C.HF是弱酸,书写离子方程式时不能拆分为和,给出的离子方程式书写错误,C错误;
D.胃酸的主要成分为盐酸,铝碳酸镁和碳酸氢钠均可与盐酸发生反应,中和过量胃酸,可治疗胃酸过多、保护胃黏膜,D正确;
故答案为D。
2. 下列化学用语正确的是
A. 的电子式: B. 分子的空间充填模型:
C. 乙烯的结构简式: D. 阿司匹林的分子式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.中C原子周围有6个电子,其电子式为 ,A正确;
B.CCl4的结构与甲烷相同,为四面体结构,C原子在体心,Cl原子在顶点,但是Cl原子半径大于C原子,B错误;
C.乙烯的结构简式为CH2=CH2,C错误;
D.阿司匹林的分子式为C9H8O4,图示为其结构简式,D错误;
故答案选A。
3. 代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 密闭容器中,和催化反应后分子总数为
B. 常温常压下,和足量浓硝酸混合,转移电子数为
C. 标准状况下,甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为
D. 常温常压下,中所含键数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫为可逆反应,不能进行到底,密闭容器中, 2mol SO2 和 1mol O2 催化反应后分子总数大于 2NA ,选项A错误;
B.铁与浓硝酸在常温下钝化,选项B错误;
C. 甲烷和乙烯分子均含有4个氢原子,标准状况下, 11.2L 甲烷和乙烯混合物的物质的量为0.5mol,其中含氢原子数目为 2NA ,选项C正确;
D.常温常压下, 124g P4 的物质的量为1mol,由于白磷是正四面体结构,含有6个 P−P 键,因此其中所含有P-P键数目为 6NA ,选项D错误;
答案选C。
4. 下列说法正确的是
A. 有 和 两种结构
B. 分子中可能所有原子均共面
C. 在碳原子数小于10的烷烃中,一氯代物不存在同分异构体的有4种
D. 乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应后,生成6种有机产物
【答案】C
【解析】
【详解】A.有机物CF2Cl2是四面体结构,不是平面构型,故 和 是同一种结构,A错误;
B. 中含有C原子周围连接4个单键的结构,则不可能所有原子均共面,B错误;
C.在碳原子数小于10的烷烃中,一氯代物不存在同分异构体,说明该烷烃只有一种等效氢,符合条件的为甲烷、乙烷、2,2-二甲基丙烷、2,2,3,3-四甲基丁烷,共4种,C正确;
D.乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成一氯、二氯、三氯、四氯、五氯、六氯等多种氯代乙烷,其中二氯、三氯、四氯均含有同分异构体,因此生成的有机产物多于6种,D错误;
故选:C。
5. 用括号中的试剂和方法除去各物质中的少量杂质,正确的是
A. 苯中的乙醇 (溴水、分液) B. 乙醇中的乙酸(NaOH溶液,分液)
C. 乙酸乙酯中的乙酸(NaOH溶液,分液) D. 乙醇中的水(新制CaO,蒸馏)
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯会萃取溴水中的溴单质,引入新杂质单质,无法通过分液实现除杂,A错误;
B.乙酸与NaOH反应生成乙酸钠,但乙醇与水互溶,体系不分层,不能用分液法分离,B错误;
C.乙酸乙酯在强碱性的NaOH溶液中会发生水解反应,消耗待提纯的乙酸乙酯,C错误;
D.新制CaO可与水反应生成难挥发的,再通过蒸馏收集沸点较低的乙醇,可实现除杂,D正确;
故选D。
6. 下列各组离子能大量共存的是
A. 在的溶液中:
B. 在新制氯水中:
C. 在加入产生气体的溶液中:
D. 加入片能产生的溶液:
【答案】C
【解析】
【详解】A.在的溶液中不可能有大量的OH-,且三者不能大量共存,A不合题意;
B.在新制氯水中含有Cl2、HClO等氧化性微粒,能将氧化为Fe3+,B不合题意;
C.在加入产生气体的溶液中即强酸性溶液或者强碱溶液,即含有大量的H+或者OH-,H+和OH-与均不反应,能够大量共存,C符合题意;
D.加入片能产生的溶液即强酸性溶液或者强碱溶液,即含有大量的H+或者OH-, ,OH-与,OH-与三者之间也不能大量共存,D不合题意;
故答案为:C。
7. 用下列实验装置完成对应实验,能达到实验目的的是
A
B
实验装置
实验目的
验证浓硫酸具有氧化性
制取并收集少量氨气
C
D
实验装置
实验目的
干燥
测定中和热
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.浓硫酸滴入蔗糖中,首先使蔗糖炭化体现脱水性,反应放热使温度升高,浓硫酸与炭反应生成二氧化硫,二氧化硫进入溴水使溴水褪色,证明硫元素化合价降低,说明浓硫酸具有氧化性,A正确;
B.生石灰和氨水反应可以生成氨气,但收集氨气的试管口密封,既无法排出空气收集到纯净氨气,还易因装置内压强过大发生危险,应在试管口放置一团棉花即可,B错误;
C.用浓硫酸干燥二氧化硫时,气体应长进短出,该装置中二氧化硫从短管通入,会将浓硫酸从长管压出,无法达到干燥目的,C错误;
D.测定中和热时应使用环形玻璃搅拌棒,金属材质的搅拌棒易导热,会造成热量损失,导致测定结果不准确,D错误;
故答案选A。
8. 2021年诺贝尔化学奖授予Benjamin List和David MacMillan,以表彰他们对不对称有机催化的发展所作出的贡献。如图所示,用催化剂和催化加氢合成乙烯,所得产物含、、,等副产物。下列说法正确的是
A. 乙烯与副产物、互为同分异构体
B. 加氢合成乙烯的反应为化合反应
C. 乙烯使溴水、酸性溶液褪色的原理相同
D. 乙烯分子中所有原子共面
【答案】D
【解析】
【详解】A.C3H6可能是丙烯,也可于能是环丙烷,C4H8可能是丁烯D,也可以是环丁烷,所以C3H6和C4H8不与乙烯互为同分异构体,故A错误;
B.CO2中有氧元素, 加氢后除了生成乙烯,还需要生成一种含氧元素的物质,不可能是化合反应,故B错误;
C.乙烯使溴水褪色是由干碳碳双键与Br2发生加成反应,乙烯使酸性KMnO4溶液褪色是由于发生氧化反应,故C错误;
D.乙烯为平面结构,所有原子共面,故D正确;
故答案选D。
9. 下列有关叙述正确的是
A. 在任何条件下,化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
B. 同温同压下,在光照和点燃条件下的不相同
C. 相同条件下,若lmolO、lmolO2所具有的能量分别为E1、E2,则2E1>E2
D. 已知,则的硫酸与足量Ba(OH)2溶液恰好完全反应放出热量会小于5.73kJ
【答案】C
【解析】
【详解】A.在等压条件下进行的化学反应,其反应热等于反应的焓变,A错误;
B.同一化学反应的与反应物和生成物的总能量有关,与反应条件无关,B错误;
C.分子变成原子需要断裂化学键,吸收能量,, C正确;
D.的硫酸和足量氢氧化钡的反应既有酸碱中和也有沉淀的形成放出的热量大于5.73kJ,D错误;
故选C。
10. 微生物脱盐电池既可以处理废水中和铵盐,同时又能实现海水的淡化,原理如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过。下列说法正确的是
A. 电极a为正极,该电极上发生氧化反应
B. X离子交换膜为阳离子交换膜,Y离子交换膜为阴离子交换膜
C. 电极b上,每生成标况下2.24LN2,电路中转移0.6mol电子
D. 电池工作一段时间后,电极a和电极b产生的气体的物质的量之比为1∶2
【答案】C
【解析】
【分析】从图示可知,乙酸在电极a上失电子生成二氧化碳,电极a为负极,海水中的氯离子向电极a侧移动,因此X离子交换膜为阴离子交换膜,亚硝酸根离子在电极b上得电子生成N2,则电极b为正极,海水中的钠离子向电极b侧移动,Y离子交换膜为阳离子交换膜。
【详解】A.根据分析可知,电极a为负极,该电极上发生氧化反应,A错误;
B.X离子交换膜为阴离子交换膜,Y离子交换膜为阳离子交换膜,B错误;
C.电极b上,每生成标况下2.24LN2,即生成0.1mol氮气,1mol转化为0.5molN2转移6mol电子,因此生成0.1mol氮气转移0.6mol电子,C正确;
D.1mol乙酸转化为2molCO2转移8mol电子,1mol转化为0.5molN2,转移3mol电子,则电池工作一段时间后,电极a和电极b产生的气体的物质的量之比为3:2,D错误;
故答案选C。
11. 如图为一重要的有机化合物,以下关于它的说法中正确的是
A. 该有机化合物含两种官能团
B. 1mol该物质最多可以与发生加成反应
C. 1mol该物质消耗Na、NaOH、的物质的量之比为2∶2∶1
D. 该有机化合物可以用酸性高锰酸钾溶液检验其中的碳碳双键
【答案】B
【解析】
【详解】A.该有机化合物含羟基、碳碳双键、羧基3种官能团,故A错误;
B.1mol苯环需要3molH2,1mol碳碳双键需要1molH2,共需要4molH2,故B正确;
C.能和钠反应的是羟基和羧基,能和NaOH、NaHCO3反应的是羧基,因此消耗三者的物质的量比值为2:1:1,故C错误;
D.醇羟基也能是酸性高锰酸钾溶液褪色,干扰碳碳双键的鉴定,故D错误;
故选B。
12. 化学与生活密切相关。下列说法正确的是
①棉花、蔗糖和麻均为糖类
②谷氨酸钠是常见的增味剂
③油脂属于高分子化合物,可用于制造肥皂
④煤的干馏、石油分馏和石油裂化均属于化学变化
⑤人体中没有水解纤维素的酶,所以纤维素在人体中没有任何作用
⑥现代以石油化工为基础的三大合成材料是塑料、合成橡胶、合成纤维
A. ①②③ B. ①②⑥ C. ③④⑤ D. ①③④
【答案】B
【解析】
【详解】①棉花、麻都属于天然纤维,属于多糖,蔗糖为二糖,均为糖类,①正确;
②谷氨酸钠是国内外应用的鲜味剂,与食盐共存时可增强其呈味作用,②正确;
③油脂的相对分子质量虽然较大,但比高分子化合物的相对分子质量小的多,油脂不是高分子化合物,③错误;
④煤的干馏是指煤在隔绝空气的条件下加热,生成煤焦油、焦炭、焦炉煤气等物质,为化学变化;石油裂化是在一定的情况下,将相对分子质量比较大、沸点较高的烃破裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的全过程,为化学变化;石油分馏是指通过石油中含有的物质的沸点不同而使各种物质分离开的一种方法,属于物理变化,④错误;
⑤人体虽然不能消化纤维素,但纤维素能增加肠道的蠕动,故在人体内仍然有重要作用,⑤错误;
⑥石油化工是20世纪兴起的一种综合利用石油产品的工业,化学科技工作者把燃料油中较大的分子裂解成含二个、三个、四个碳原子等的小分子,然后把它们加工制成各种产品,如塑料、合成纤维、合成橡胶、药物、农药、炸药、化肥等等,其中塑料、合成纤维、合成橡胶为三大合成材料,⑥正确;
综上所述,①②⑥正确,故选B。
13. 符合如图所示的转化关系,且当X、Y、Z的物质的量相等时,存在焓变。满足上述条件的X、Y可能是
①C、CO ②S、SO2 ③Na、Na2O ④AlCl3、Al(OH)3 ⑤Fe、Fe(NO3)3 ⑥Na2CO3、NaHCO3
A. ①④ B. ①②③ C. ①④⑥ D. ①④⑤
【答案】C
【解析】
【详解】①1 mol C与少量O2反应生成1 mol CO,CO继续与O2反应生成1mol CO2,C直接与足量O2反应生成1mol CO2,满足,①符合题意;
②中S无法直接与O2反应生成SO3,不满足转化关系;
③中1mol Na与O2反应仅能生成0.5mol Na2O,不满足X、Y物质的量相等的要求;
④1mol AlCl3与少量NaOH反应生成1mol Al(OH)3,Al(OH)3继续与NaOH反应生成1mol NaAlO2,AlCl3直接与足量NaOH反应生成1mol NaAlO2,满足,④符合题意;
⑤中Fe(NO3)3与硝酸不发生反应,无法得到后续产物Z,不满足转化关系;
⑥1mol Na2CO3与少量HCl反应生成1mol NaHCO3,NaHCO3继续与HCl反应生成1mol CO2,Na2CO3直接与足量HCl反应生成1mol CO2,满足,⑥符合题意;所以,①④⑥符合题意;
故选C。
14. X、Y、Z、W为原子半径依次减小的短周期主族元素。Z、W为同周期元素,X、Y的最外层电子数之和等于W的最外层电子数,Z的核外电子总数等于Y的最外层电子数,Y的单质常温下为黄色固体且可用于处理泄漏的水银。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:
B. W的单质与NaOH溶液的反应可用于制备84消毒液
C. Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸
D. X的氧化物都是淡黄色固体
【答案】A
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为原子半径依次减小的短周期主族元素。Y的单质常温为下黄色固体且可用于处理泄漏的汞,Y是S元素; Z的核外电子总数等于Y的最外层电子数,Z是C元素;X、Y的最外层电子数之和等于W的最外层电子数,X为Na、W为F。
【详解】A.同主族时电子层数越多半径越大,电子层结构相同时核电荷数大的离子半径小,简单离子半径:S2->F->Na+,故A正确;
B.氯气和氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠溶液制取84溶液,故B错误;
C.Z即碳元素最高价氧化物对应的水化物为H2CO3,H2CO3是弱酸,故C错误;
D.X的氧化物不都是淡黄色固体,例如氧化钠为白色固体,故D错误;
选A。
15. 实验室从含碘废液(除外,含有、、等)中回收碘,其实验过程如下:
下列说法错误的是
A. 还原操作将还原为的目的是使中的碘进入水层
B. 操作X中振荡时,分液漏斗下口应倾斜向下
C. 操作X时,由分液漏斗下口放出
D. 回收碘时,通过过滤操作从碘的悬浊液中分离出碘单质
【答案】B
【解析】
【分析】含碘废液含有CCl4、I2、I-等,加入亚硫酸钠溶液还原碘单质为碘离子,分液得到溶液中通入氯气氧化碘离子为碘单质,富集碘元素,加入四氯化碳萃取分液后,蒸馏法得到碘单质。结合氧化还原反应的规律和物质的性质分析解答。
【详解】A.碘微溶于水,而碘离子易溶于水,为了使更多的I元素进入水溶液应将碘还原为碘离子,A正确;
B.萃取振荡时,分液漏斗上口应倾斜向下,下口斜向上方,B错误;
C.密度比水大,应该从分液漏斗下口放出,C正确;
D.过滤用于分离不溶于水的固体和溶液,故回收碘时,通过过滤操作从碘的悬浊液中分离出碘单质,D正确;
故选B。
二、非选择题:共4个题,共55分,请将答案填在指定区域内。
16. 工业上,通过丁烷裂解可以获得乙烯、甲烷和丙烯等化工原料:
①(丁烷,g)(丙烯,g)
②(丁烷,g)(乙烯,g)
向一体积为2L的恒容密闭容器中充入2mol丁烷,在一定温度和催化剂作用下发生上述2个反应,测得丁烷、丙烯的物质的量与时间关系如图所示。
(1)下列情况表明上述反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A. 混合气体密度不随时间变化
B. 混合气体平均摩尔质量不随时间变化
C. 混合气体总压强不随时间变化
D. 混合气体中碳原子总数不随时间变化
(2)0~4min内,乙烷的平均反应速率为_______。
(3)在该条件下,丁烷的平衡转化率为_______。
(4)平衡体系中,n(乙烯)∶n(丙烯)_______。
(5)燃料电池具有能量利用率高、可连续使用等优点,一种CH4燃料电池如图2所示。
实验测得电子定向移向A电极,则_______(填“A”或“B”)电极入口通甲烷,其电极反应式为____________________;当消耗11.2L(标准状况)甲烷时,导线中转移电子的物质的量为_______mol。
【答案】(1)BC (2)0.05
(3)60% (4)1∶2
(5) ①. B ②. ③. 4
【解析】
【小问1详解】
A.反应在恒容密闭容器中进行且两个反应的反应物和生成物均为气体,无论是否达到平衡,混合气体的密度始终不变,A错误;
B.两个反应均不是等体积反应,随着反应进行混合气体的总物质的量不断变化,平均摩尔质量也不断变化,平均摩尔质量不变说明反应达到平衡,B正确;
C.两个反应均不是等体积反应,且反应在恒容密闭容器中进行,随着反应进行总压强不断变化,压强不变说明反应达到平衡,C正确;
D.化学反应中原子守恒,因此无论是否达到平衡,碳原子总数始终不变,D错误;
故答案选BC。
【小问2详解】
丁烷是反应物,反应过程中物质的量减小,丙烯是生成物,反应过程中物质的量增大。 4 min时,剩余丁烷,总消耗丁烷;生成丙烯,说明反应①消耗丁烷,则反应②消耗丁烷,生成乙烷。 乙烷的平均反应速率为。
【小问3详解】
平衡转化率计算: 平衡时消耗丁烷,转化率。
【小问4详解】
平衡时,n(乙烯)等于反应②消耗丁烷的物质的量,为,故n(乙烯):n(丙烯)=0.4:0.8=1:2。
【小问5详解】
原电池中电子从负极流向正极,电子移向A电极,说明A是正极,B是负极,负极通入甲烷,即B入口通甲烷。 电解质为KOH溶液,甲烷失电子生成碳酸根,电极反应为。 标准状况下物质的量为,1 mol反应转移8 mol电子,故转移电子。
17. 是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿(主要成分为,还含少量 等),制取 的工艺流程如图:
已知:①浸出液含有的阳离子主要有等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:(金属离子浓度为: );
③ 熔点为 ,加热至 时,失去结晶生成无水氯化钴。
沉淀物
Fe(OH)3
开始沉淀
2.7
7.6
7.6
4.0
7.7
完全沉淀
3.7
9.6
9.2
5.2
9.8
(1)用盐酸和溶液浸取水钴矿时需先将水钴矿粉碎,目的是__________________________。
(2)写出浸出过程中发生反应的离子方程式__________________________________________。
(3)在浸出液中加入发生反应的主要离子方程式:____________________________;若向“浸出液”中不慎加过量时,可能会生成有毒气体,该气体是_______。
(4)根据阳离子开始沉淀和完全沉淀的 分析,加调 应控制的范围为____________。
(5)萃取剂对金属离子的萃取率与 的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是_____________。
(6)制得的 在烘干时需减压烘干的原因是_________________________________。
【答案】(1)增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高浸取率
(2)
(3) ①. ②. Cl2
(4)5.2~7.6 (5)除去锰离子,分离出含的溶液
(6)防止温度过高而失去结晶水
【解析】
【分析】根据流程图结合信息浸出液含有的阳离子主要有,NaClO3中氯元素化合价为+5价,为氧化剂,将氧化为;加Na2CO3调pH,使Fe3+和Al3+沉淀下来;过滤后加入NaF,使沉淀下来;调pH值,进行萃取除去溶液中的Mn2+,经减压烘干得到粗产品,据此分析;
【小问1详解】
水钴矿粉碎,目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高浸取率;
【小问2详解】
Co2O3和亚硫酸钠在酸性条件下发生氧化还原反应,根据电荷守恒和得失电子守恒,反应为:;
【小问3详解】
NaClO3中氯元素化合价为+6价,为氧化剂将氧化为同时生成Cl2,离子方程式:;如不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时,在酸性条件下可能会与Cl−发生反应生成H2O和Cl2(),有毒气体为Cl2;
【小问4详解】
加Na2CO3调pH,此时溶液pH小于Co2+开始沉淀的pH,防止Co2+被沉淀,高于Fe3+和Al3+完全沉淀的pH,使Fe3+和Al3+完全沉淀,应控制的范围为5.2~7.6;
【小问5详解】
根据萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系图分析,进行到萃取操作时溶液中主要存在Mn2+和Co2+,则萃取操作的目的是除去Mn2+,分离出含的溶液;
【小问6详解】
根据信息,减压烘干目的是降低烘干温度,防止温度过高而失去结晶水。
18. 如图为以淀粉为主要原料合成一种具有果香味的酯类物质的过程:
请回答下列问题:
(1)葡萄糖的分子式为__________,B分子中的官能团名称为___________。
(2)反应⑦的化学方程式为_______________________________,其产物的名称为____________。
(3)反应③的化学方程式为____________________________。
(4)为了检验反应①进行程度,需要的试剂有______。
a.新制的 b.碘水 c.NaOH溶液 d.溶液
(5)乙酸乙酯的某种同分异构体分子中含有2个甲基,且能与碳酸氢钠溶液反应,则该物质的结构简式为___________。
【答案】(1) ①. ②. 羧基
(2) ①. ②. 1,2—二溴乙烷
(3)
(4)abc (5)
【解析】
【分析】由题干分析,乙烯生成是加成反应,乙醇在氧气和铜的作用下发生催化氧化生成乙醛,故A为乙醛,乙醛在氧气催化作用下生成乙酸,故B为乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应生成C,为乙酸乙酯,据此作答:
【小问1详解】
①葡萄糖的分子式为;②B是乙酸,官能团名称羧基;
【小问2详解】
①反应⑦是乙烯与溴单质的加成反应,化学方程式为;②名称为:1,2−二溴乙烷;
【小问3详解】
反应③是乙醇的催化氧化,化学方程式;
【小问4详解】
反应①为淀粉水解,检验水解程度:需要用碘水检验淀粉是否剩余,用新制Cu(OH)2检验生成的葡萄糖,由于水解后溶液为酸性,进行醛基检验前需要用NaOH中和酸调至碱性,因此需要的试剂为abc;
【小问5详解】
乙酸乙酯分子式为,该物质能与碳酸氢钠反应说明含羧基,且分子含2个甲基,结构简式为。
19. 乙酸乙酯是应用最广的脂肪酸酯之一,是极好的工业溶剂,广泛应用于油墨、人造革生产中。为了提高乙酸乙酯产率,甲、乙两组同学分别对课本装置进行了改进。已知有关有机物的沸点如下,请回答下列问题:
甲组实验装置图
试剂
浓硫酸(98%)
乙醇
乙酸
乙酸乙酯
沸点/℃
338.0
78.5
118
77.1
Ⅰ.右上方为甲组实验装置图
(1)仪器A的名称是______,仪器B球形干燥管的作用除了冷凝外,还可以______。
(2)若用同位素标记乙醇中的氧原子,则与乙酸生成乙酸乙酯的化学方程式为_____。
(3)装置C中盛放试剂为______,其作用为______(填字母代号)。
a.吸收挥发出的硫酸,加快反应速率 b.反应乙酸
c.降低乙酸乙酯的溶解度,有利于分层析出 d.吸收部分乙醇
Ⅱ.右侧为乙组装置图,控制加热温度在65℃-70℃,反应一段时间后,分水器中呈现油层水层两层。打开下部玻璃旋塞,可以不断分离除去反应生成的水,同时使上层的乙酸、乙醇和乙酸乙酯回流进入圆底烧瓶,从而可以提高制备乙酸乙酯的产率。
(4)球形冷凝管中冷凝水应从______口进(填“a”或“b”),
(5)实验过程中,控制分水器旋塞,使水面高度始终处于支管口略向下处,下列说法正确的是______(填字母代号)
a.有利于有机层回流,提高反应物的利用率
b.不断移出生成的水,提高反应物的转化率
c.该反应结束的标志是:水层不再增加
【答案】(1) ①. (球形)分液漏斗 ②. 防倒吸
(2)
(3) ①. 饱和Na2CO3溶液 ②. bcd
(4)a (5)abc
【解析】
【分析】Ⅰ.A中盛有浓硫酸,圆底烧瓶中盛有乙醇和乙酸的混合溶液、碎瓷片,C中盛有饱和Na2CO3溶液。打开A中活塞,逐滴滴加浓硫酸,用小火均匀地加热装有混合溶液的圆底烧瓶。待C中收集到一定量产物后停止加热,撤出B,将C中混合物搅拌,然后静置分层。分离出乙酸乙酯层,洗涤、干燥,可得较纯净的乙酸乙酯。
【小问1详解】
由仪器的外形可知,A为分液漏斗;球形干燥管中可以储存部分水,当液面低于球形干燥管细口时,水就会在重力的作用下流出,起到防倒吸的作用;
【小问2详解】
用同位素标记乙醇中的氧原子,根据酸脱羟基醇脱氢的原理,CH3CH218OH与乙酸生成乙酸乙酯的化学方程式为CH3COOH + CH3CH218OH CH3CO18OC2H5 + H2O;
【小问3详解】
根据分析,装置C中试剂为饱和Na2CO3溶液,饱和碳酸钠溶液中的水可以吸收挥发出的乙醇,挥发出的乙酸能与Na2CO3反应,乙酸乙酯在饱和碳酸钠中的溶解度很小,有利于乙酸乙酯分层,故选bcd;
【小问4详解】
冷凝管的水下进上出,因此从a口进;
【小问5详解】
a.分水器可以使有机物重新流回到圆底烧瓶中,提高原料的利用率,a正确;
b.从分水器下口放出水,可以减少生成物的量,使酯化反应向正反应方向移动,有利于提高产品产率,b正确;
c.分水器中的水面不再变化时,说明反应没有水生成,已达到平衡状态,化学平衡状态是反应的最大限度,c正确;
故选abc。
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