内容正文:
高二下化学期末测试卷
一、单选题(每小题3分,共39分)
1. 化学反应速率在工农业生产和日常生活中都有重要作用,下列说法正确的是
A. 将肉类食品进行低温冷藏,能使其永远不会腐败变质
B. 茶叶等包装中加入还原性铁粉,能显著延长茶叶的储存时间
C. 夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大
D. 在化学工业中,选用催化剂一定能提高经济效益
【答案】B
【解析】
【详解】A.降温只能减缓反应速率,不能使肉类食品永远不会腐败变质,A错误;
B.还原性铁粉能与茶叶包装中的氧气发生反应,降低氧气浓度,从而延长茶叶的储存时间,B正确;
C.由于夏天温度比冬天高,升高温度反应速率加快,故夏天面粉的发酵速率比冬天面粉的发酵速率更快,C错误;
D.在化学工业中,使用合适的催化剂能提高反应速率,不影响化学平衡,不一定能提高经济效益,D错误;
故选B。
2. 关于如图所示各装置的叙述正确的是
A. 图1是化学能转变为电能的装置,总反应为
B. 图2铁钉发生吸氧腐蚀,导管中水面上升,负极反应为
C. 图3装置可在铁件表面镀铜,溶液浓度不变
D. 图4支撑海港码头基础的钢管桩与电源的负极相连,以防止被海水腐蚀
【答案】D
【解析】
【详解】A.该装置为原电池装置,化学能转变为电能,因为Fe比Cu活泼,因此Fe作负极,总反应式为Fe+2Fe3+=3Fe2+,故A错误;
B.发生吸氧腐蚀,遵循原电池工作原理,负极上发生Fe-2e-=Fe2+,正极上发生,具支试管中气体压强减小,因此导管中水面上升,故B错误;
C.电镀时,镀件作阴极,镀层金属作阳极,因此待镀铁件作阴极,铜作阳极,故C错误;
D.根据电解原理,钢管桩与电源的负极相连,以防止被海水腐蚀,故D正确;
答案为D。
3. 下列解释实验现象或实验事实的表达式正确的是
A. 醋酸除水垢的离子方程式:
B. 甲烷的标准燃烧热为,其热化学方程式:
C. 用惰性电极电解溶液的离子方程式为
D. 氨水中滴入酚酞溶液变红:
【答案】D
【解析】
【详解】A.水垢的主要成分是,它是难溶物,在离子方程式中不能拆成,应保留化学式。正确的离子方程式应为,A 错误;
B。标准燃烧热的定义是:在101 kPa下,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量。对于氢元素,其稳定氧化物是液态水(),而选项中写的是气态水(),不符合燃烧热的定义。正确的热化学方程式应为,B 错误;
C.用惰性电极电解溶液时,参与反应的是水(提供),而不是溶液中原本的。正确的离子方程式应为,C 错误;
D.氨水中滴入酚酞溶液变红,是因为发生电离,生成,使溶液呈碱性:,该电离方程式正确解释了溶液显碱性的原因,D 正确;
故选D。
4. 元素C、Si、Ge位于周期表中IVA族。下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. 可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料
C. 碳单质、晶体硅、锗均为电的良导体
D. 原子的最外层电子数决定了C、Si、Ge在周期表中的位置
【答案】B
【解析】
【详解】A.同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,原子半径顺序为,A错误;
B.元素周期表金属与非金属分界线附近的元素通常具有半导体性质。Si位于该分界线附近,可在其附近寻找新半导体材料,B正确;
C.不是所有碳单质都是电的良导体,如金刚石不导电;晶体硅、锗均为半导体不是电的良导体,C错误;
D.元素在周期表中的位置由电子层数和最外层电子数共同决定,仅最外层电子数无法确定元素位置,D错误;
故选B。
阅读下列材料,完成下列小题:
氮是参与生命活动的重要元素。氮在大气圈、水圈和生物圈中进行元素循环。自工业革命以来,人类活动大大加剧了含氮化合物在大气圈和水圈中的总流量,如化石燃料燃烧时产生的高温可使氮气转变为氮氧化物,从而对生态平衡产生了严重影响。从化学的视角深刻理解氮循环,合理使用含氮化合物,科学处理大气和水圈中的氮元素,保障地球生态安全,是化学学科的重要研究内容和责任。
5. 煤燃烧时,烟气中NO含量随温度和氧气含量的变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 燃煤过程中发生了氮的固定 B. 燃煤温度越高污染越重
C. 含氧量越高越容易生成NO D. 煤燃烧不影响自然界氮循环
6. 下列化学反应表示正确的是
A. 用水吸收二氧化氮制硝酸:
B. 用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气:
C. 雷雨天气空气中的氮气和氧气反应:
D. 铜粉和稀硝酸反应:
7. 用电解法对酸性含氯氨氮废水进行无害化处理的过程如图所示。下列说法正确的是
A. DSA电极与外接电源的负极连接
B. 发生的电极反应为:
C. 降解过程中应该控制条件避免发生反应②
D. 1mol HO·和足量反应,转移的电子数为
【答案】5. D 6. B 7. C
【解析】
【5题详解】
A.燃煤过程中氮气转化为一氧化氮,发生了氮的固定,A正确;
B.由图可知,随着温度升高,一氧化氮的含量升高,污染加重,B正确;
C.由图可知,从下到上氧气浓度升高,一氧化氮含量升高,则含氧量越高越容易生成NO,C正确;
D.由图可知,煤燃烧将氮气转化为一氧化氮,污染环境,影响了氮循环,D错误;
故选D。
【6题详解】
A.水吸收二氧化氮制硝酸同时生成NO:,A错误;
B.用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气生成亚硝酸钠和水,:,B正确;
C.雷雨天气空气中的氮气和氧气反应生成NO:,C错误;
D.铜粉和稀硝酸反应生成硝酸铜和NO:,D错误;
故选B。
【7题详解】
A.NH3在DSA电极转化为N2,氮元素从-3价升高为0价,被氧化,该电极是电解池的阳极,与外接电源的正极相连,故A错误;
B.由图示知,Cl-在DSA电极表面转化为Cl2电极反应式为:2 Cl--2e-=Cl2↑,故B错误;
C.反应②中NH3转化为,没有达到氨氮废水无害化处理的目的,所以,降解过程中应该控制条件避免发生反应②,故C正确;
D.羟基自由基中氧元素为-1价,其还原产物中氧元素为-2价,一个HO·可得到一个电子,1mol HO·完全反应时转移的电子数为6.02×1023,故D错误;
故选C。
8. 在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A. NaNa2O2NaOH
B. 制备金属钛:熔融NaClNaTi
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.钠在常温下与氧气反应生成,只有在点燃或加热条件下与氧气反应才生成,第一步转化无法实现,A错误;
B.电解熔融生成和,钠的还原性强于钛,高温下钠与熔融发生置换反应生成和,两步转化均可实现,B正确;
C.甲苯与在催化作用下发生苯环上的取代反应,氯原子取代苯环上的氢原子,只有在光照条件下才发生甲基上的取代反应生成氯甲基苯,第一步转化无法实现,C错误;
D.苯酚的酸性弱于碳酸、强于碳酸氢根,苯酚钠溶液与反应生成苯酚和,无法生成,第二步转化无法实现,D错误;
故选 B。
9. 化合物Z是一种治疗糖尿病药物的重要中间体,可由下列反应制得:
下列有关X、Y、Z的说法正确的是
A. 在一定条件下,有机物X可与HCHO发生缩聚反应
B. Y分子中所有碳原子一定共平面
C. Z与足量H2反应生成的有机化合物中含1个手性碳原子
D. X、Y、Z分别与足量酸性KMnO4溶液反应所得产物相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.X中含有酚羟基,且酚羟基的邻、对位存在2个未被取代的活泼氢,满足酚与甲醛发生缩聚反应(生成酚醛树脂类缩聚物)的结构条件,一定条件下可与HCHO发生缩聚反应,A正确;
B.Y中含有乙基(),碳碳单键可以旋转,乙基末端的甲基碳原子不一定落在苯环的平面上,因此所有碳原子不一定共平面,B错误;
C.Z与足量加成后,苯环变为环己烷结构,原苯环上连有取代基的3个碳原子均为连4个不同基团的手性碳原子:,手性碳原子数目远大于1,C错误;
D.X 中酚羟基能被酸性溶液氧化,破坏了苯环结构,Y、Z苯环侧链含的基团氧化为羧基,二者被氧化后结构相同,D错误;
故选A。
10. 下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向淀粉溶液中滴加几滴稀硫酸,加热,向冷却后的溶液中先加入NaOH溶液,再加入新制,加热
生成砖红色沉淀
淀粉水解完全
B
在试管中加入酸性重铬酸钾溶液,然后滴加乙醇,充分振荡
溶液变为绿色
乙醇有还原性
C
将溴乙烷与水溶液混合,加热,向冷却后的溶液中滴入少量溶液
未观察到浅黄色沉淀
溴乙烷未水解
D
向饱和的苯酚水溶液中滴加几滴浓溴水
未观察到白色沉淀
苯酚与溴水不反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.生成砖红色沉淀只能证明淀粉已经水解生成葡萄糖,无法证明淀粉水解完全,验证水解完全还需检验体系中是否残留淀粉,A错误;
B.酸性重铬酸钾溶液中的为橙红色,与乙醇反应后被还原为绿色的,Cr元素化合价降低,说明乙醇失电子表现还原性,B正确;
C.溴乙烷水解后体系为强碱性,未加稀硝酸中和过量就滴加溶液,会与反应生成沉淀,干扰的检验,无法证明溴乙烷未水解,C错误;
D.滴加少量浓溴水时,反应生成的2,4,6-三溴苯酚会溶解在过量的饱和苯酚溶液中,未观察到白色沉淀不能说明二者不反应,D错误;
故选B。
11. 一种高容量水系电池如图,以酸性MnSO4溶液作电解质,放电时,电极Ⅱ上MnO2减少。下列说法正确的是
A. 充电时电极Ⅰ发生氧化反应
B. 放电时Ⅱ极室中溶液的pH降低
C. 放电时电子由电极Ⅱ经外电路流向电极Ⅰ
D. 理论上充电时每转移2 mol e-电极Ⅰ质量增加55 g
【答案】D
【解析】
【分析】放电时电极II上减少,说明得电子发生还原反应,故放电时电极II为正极,电极I为负极。放电时正极反应为,负极反应为。充电时装置为电解池,电极I为阴极,电极II为阳极,充电时阴极反应为,阳极反应为。
【详解】A.充电时电极I为阴极,得到电子发生还原反应,A错误;
B.放电时II极发生反应消耗,溶液中浓度减小,pH升高,B错误;
C.放电时电子由负极电极I经外电路流向正极电极II,C错误;
D.充电时电极I发生反应,每转移2mol电子,生成1mol,固体增加的质量为1mol的质量,即,D正确;
故选 D。
12. 室温下,通过下列实验探究某些碳酸盐溶液及碳酸氢盐溶液的性质。
已知:Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Ka1(H2CO3)=4.5×10-7,Ka2(H2CO3)=4.7×10-11。
实验
实验操作和现象
1
测量0.10 mol·L-1 NH4HCO3溶液的pH,测得pH为a
2
测量某浓度的Na2CO3溶液的pH,测得pH约为9.4
3
向10 mL 0.050 mol·L-1 Na2CO3通入足量二氧化碳充分反应后,测得pH约为6.6
4
向0.50 mol·L-1 Na2CO3溶液中加入CaSO4粉末,过滤,向滤渣中加入HCl溶液产生气泡
下列有关说法正确的是
A. 实验1测得的pH值a<7
B. 实验2溶液中:c()<c()
C. 实验3所得溶液中:c(Na+)=c()+c()+c(H2CO3)
D. 实验4第一步反应的离子方程式为Ca2++=CaCO3↓
【答案】B
【解析】
【详解】A.水解常数,水解常数,水解程度大于,溶液显碱性,a>7,A错误;
B.根据,pH=9.4时,代入得,故,B正确;
C.通入足量CO2后,溶液中除生成的NaHCO3外,还有溶解的CO2转化的H2CO3,仅NaHCO3满足,加入额外H2CO3后,根据物料守恒:,C错误;
D.微溶于水,离子方程式中不能拆为离子,正确反应为,D错误;
故答案选B。
13. 已知Zn溶于强碱时生成。利用废旧镀锌铁皮制备胶体粒子的流程如下:
下列有关说法正确的是
A. “碱洗”的主要目的是除去废旧镀锌铁皮表面的油污
B. “酸溶”时用98%的浓硫酸代替稀硫酸可加快反应速率
C. “氧化”时反应的离子方程式为
D. “氧化”后溶液中的阳离子只有、
【答案】C
【解析】
【分析】废旧锌铁皮加入NaOH溶液中,氢氧化钠溶液与油污反应生成高级脂肪酸盐,具有去除油污作用,Zn溶于强碱时生成,过滤,所得固体加入过量稀硫酸溶解铁,发生反应: ,加入适量过氧化氢,氧化部分亚铁离子,氧化后的溶液中含有:H+、Fe2+、Fe3+、,向溶液中通入氮气排出空气防止亚铁离子被氧化,加入NaOH溶液生成四氧化三铁胶体粒,以此解答。
【详解】A.经过氢氧化钠溶液碱洗后,Zn溶于强碱时生成,Fe不溶解,故用氢氧化钠溶液处理废旧镀锌铁皮,主要目的是便于分离提纯铁,故A错误;
B.“酸溶”时,98%浓硫酸与铁能发生钝化,不能溶解铁,故B错误;
C.加入适量过氧化氢,氧化部分亚铁离子,离子方程式为:,故C正确;
D.“氧化”过程中部分Fe2+被氧化为Fe3+,“酸溶”过程中所加硫酸过量,因此“氧化”后溶液中所存在的离子有:H+、Fe2+、Fe3+、,故D错误;
故答案选C。
二、解答题(本部分共4小题,共61分)
14. 水仙为中国传统观赏花卉,可用作中药,具有祛风除热效用。从水仙花中提取的部分有机物①⑤结构如下:
回答下列问题:
(1)属于醇类的有机物是_______(填①~⑤序号)。
(2)写出有机物③和新制Cu(OH)2悬浊液发生反应的化学方程式为_______。
(3)有机物②④均具有的性质是_______(填字母)。
a.能与NaOH溶液发生反应 b.可使酸性KMnO4溶液褪色
c.可与NaHCO3溶液反应放出CO2气体 d.可与Br2的CCl4溶液发生加成反应
(4)可用于鉴别有机物④和⑤的试剂是_______(填名称)。
(5)有机物⑤合成高分子化合物X的过程为(部分产物略去)。
反应Ⅰ的试剂及条件是_______,X的结构简式为_______。
【答案】(1)①⑤ (2)
(3)ab (4)FeCl3溶液
(5) ①. CH3COOH,浓硫酸加热 ②. 或
【解析】
【小问1详解】
五种有机物中只有①和⑤中含有醇羟基,属于醇类;
【小问2详解】
苯甲醛和新制Cu(OH)2悬浊液发生反应的化学方程式为;
【小问3详解】
a.②中含有酯基,④中含有酚羟基能与NaOH溶液发生反应,故a正确;
b.②和④中与苯环相连的C原子上有H原子,且④中含有碳碳双键,均可使酸性KMnO4溶液褪色,故b正确;
c.②和④都不含有羧基,不能与NaHCO3溶液反应放出CO2气体,故c错误;
d.②中无碳碳双键,不能与Br2的CCl4溶液发生加成反应,④含有碳碳双键,能与Br2的CCl4溶液发生加成反应,故d错误;
故选ab;
【小问4详解】
④中含有酚羟基,⑤不含有酚羟基,故可用FeCl3溶液鉴别有机物④和⑤;
【小问5详解】
与乙酸在浓硫酸做催化剂加热条件下发生酯化反应,生成;发生加聚反应生成高分子化合物X,则X为或。
15. 完成下列填空:
(1)以太阳能为热源,热化学硫循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示:
相关反应的热化学方程式为:
反应Ⅰ:SO2(g) + I2(g) + 2H2O(l) = 2HI(aq) + H2SO4(aq) ΔH1=-213 kJ·mol-1
反应Ⅱ:H2SO4(aq) = SO2(g) + H2O(l) +1/2O2(g) ΔH2=+327 kJ·mol-1
反应Ⅲ:2HI(aq) = H2(g)+I2(g) ΔH3=+172 kJ·mol-1
①总反应的热化学方程式为:2H2O(l) = 2H2(g) + O2(g),ΔH=_______。
②在该过程中SO2和_______对总反应起到催化剂作用;使用了催化剂,总反应的ΔH _______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)可以与乙二胺形成配离子,如图所示:
① H、O、N三种元素第一电离能从小到大的顺序为_______。
② 乙二胺分子中N原子成键时采取的杂化类型是_______。
(3)将CuO投入、的混合溶液中进行“氨浸”,CuO转化为溶液。1mol含有σ键的数目为_______ mol。
(4)Cu与N两种元素组成的化合物具有良好光学性能。其晶胞结构如图所示。该物质的化学式为_______。
【答案】(1) ①. +572 kJ/mol ②. I2 ③. 不变
(2) ①. ②.
(3)16 (4)
【解析】
【小问1详解】
①根据盖斯定律,反应Ⅰ+反应Ⅱ+反应Ⅲ可得,,目标反应为水分解,故;
②反应前后和的质量、化学性质均不变,为总反应的催化剂;催化剂只降低反应活化能,不改变反应物和生成物的能量差,故不变;
【小问2详解】
①同周期元素第一电离能呈增大趋势,N原子2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能大于O,H的第一电离能小于O,故顺序为;
②乙二胺中N原子形成3个键,还含有1对孤电子对,价层电子对数为4,故采取杂化;
【小问3详解】
1个中,每个含3个N-H键,4个共12个键;另外中心Cu与4个N之间的配位键也属于键,共4个,总键数为,故该离子含键。
【小问4详解】
根据均摊法计算晶胞中原子数目:N(黑球)位于晶胞顶点,数目为;Cu(白球)位于晶胞棱心,数目为,Cu和N的原子个数比为3:1,故化学式为。
16. 锂离子电池正极材料(主要成分为LiCoO2,还含有少量的铝箔)可回收钴和锂。
已知:LiCoO2不溶于水,难溶于碱性溶液。
(1)“碱溶”时可以加快反应速率的措施有___________。
A. 粉碎 B. 加热
C. 延长溶解时间 D. 增加含钴废料的用量
(2)“酸浸”过程中有O2放出,该反应的离子方程式为___________。
(3)“萃取”的反应原理为Co2++2HR(有机层)CoR2(有机层)+2H+。
①“反萃取”时从有机相中分离出钴元素可加入的试剂X为___________。
A.NaOH B.Co(OH)2 C.H2SO4 D.HR
②“萃取”和“反萃取”操作的目的是___________。
(4)“沉钴”时,向含的溶液中滴加溶液,溶液浓度不能过大且滴速不宜太快的原因为___________。
(5)钴酸锂(LiCoO2)的晶胞结构如图所示,各离子位于晶胞的顶点、棱和体内。1个晶胞中含有的数目为___________。
(6)CoCO3在空气中加热时,固体残留率随温度的变化如图所示。1000℃时,剩余固体的成分的化学式为___________。
【答案】(1)AB (2)
(3) ①. C ②. 使和分离,提纯(或提纯并富集钴元素)
(4)防止溶液局部碱性过强,生成或碱式碳酸钴杂质
(5)3 (6)
【解析】
【分析】锂离子电池正极废料主要含和少量铝箔,回收过程:碱溶:溶解铝箔除去杂质,不溶于碱,留在滤渣中;酸浸:加入和,中价被还原为,也转化为离子进入溶液;萃取分液:利用萃取反应,进入有机相,留在无机相,实现二者分离,无机相最终得到;反萃取:有机相加试剂得到水溶液;沉钴:加入沉淀,最终得到。
【小问1详解】
加快反应速率的常用方法:增大反应物接触面积(粉碎废料)、升高温度(加热)都可以加快溶解速率;延长溶解时间只能提高反应的程度,不能加快速率;增加废料用量不改变反应速率,因此正确选项为AB;
【小问2详解】
中为价,被还原为,被氧化为,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平得;
【小问3详解】
① 根据萃取平衡:,要反萃取使平衡逆向移动,让进入水相,需要增大浓度,因此加入稀硫酸即可,选C;
② 萃取后留在无机相,进入有机相,因此操作目的是使和分离,提纯(或提纯并富集钴元素);
【小问4详解】
因水解使溶液显碱性,若浓度过大、滴速过快,会导致溶液局部碱性过强,从而生成或碱式碳酸钴杂质,降低产品纯度,因此原因是防止溶液局部碱性过强,生成或碱式碳酸钴杂质;
【小问5详解】
根据晶胞可知,在顶点和体内,个数为;
【小问6详解】
设初始为,,残留率为,剩余固体质量为,质量为,则剩余的质量为,,,因此剩余固体化学式为。
17. 负载型催化剂(其中为催化剂,为载体)可用于脱除烟气中的,该负载型催化剂的制备和的脱除过程如下:
(1)浸渍。常温下,用溶液浸渍载体6h.浸渍所得溶液中除外,含有的阳离子还有___________(填化学式)。
(2)硫化。400℃时,将一定比例和的混合气体以一定流速通过装有负载型催化剂的反应器。
①硫化过程不仅可有效脱除SO2,同时还获得单质S,其化学方程式为___________。
②研究表明,硫化过程中实际起催化作用的是反应初期生成的,硫化过程中还检测到。催化硫化的过程可描述如下:___________(用化学方程式表示),最后S再与FeS反应转化为。
(3)工业烟气中含有较高浓度的O2.为进一步研究O2对催化剂活性的影响,取一定质量上述硫化后的固体,用热的NaOH溶液除去和S。将剩余固体在空气中加热,固体质量随温度变化的曲线如图所示。在0~200℃范围内,铁的硫化物转化为铁的氧化物,则在200~300℃范围内,固体质量增加的主要原因是___________。
(4)用溶液吸收,再用惰性电极电解溶液转化为的装置如图所示。阳极区放出的气体的成分为___________(填化学式)。阴极区参与的电极反应式为___________。
【答案】(1)
(2) ①. ②. FeS2+H2=FeS+H2S,2H2S+SO2=3S↓+2H2O
(3)+2价铁的氧化物被氧化为+3价铁的氧化物
(4) ①. O2、SO2 ②. 2+2e−=+H2↑
【解析】
【分析】用溶液浸渍Al2O3载体得到Fe3+、Al3+,加热促进其发生水解反应得到氢氧化铁和氢氧化铝,焙烧再生成Fe2O3/Al2O3负载型催化剂,加入SO2进行硫化。
【小问1详解】
用溶液浸渍载体,金属氧化物溶解为金属阳离子,所得溶液中除外,含有的阳离子还有Al3+、H+。
【小问2详解】
①硫化过程SO2和H2反应生成S和水,反应的化学方程式为。
②硫化过程中检测到的是FeS2与H2反应生成的,方程式为FeS2+H2=FeS+H2S;H2S再与SO2反应生成S和H2O,方程式为2H2S+SO2=3S↓+2H2O,最后S再与FeS反应转化为FeS2,整个过程FeS2做催化剂。故答案为FeS2+H2=FeS+H2S、2H2S+SO2=3S↓+2H2O。
【小问3详解】
在0~200°C范围内,铁的硫化物转化为铁的氧化物,工业烟气中含有较高浓度的O2,铁的氧化物易被氧化,则在200~300°C范围内,固体质量增加的主要原因是+2价铁的氧化物被氧化为+3价铁的氧化物。
【小问4详解】
在电解池中阳极失去电子被氧化,电极反应为2H2O−4e−=O2↑+4H+,生成的H+与反应,+H+=H2O+SO2↑,所以阳极区逸出气体的成分为O2、SO2。
阴极区水得电子发生还原反应生成和OH⁻,与氢氧根反应生成和H2O,电极反应为2+2e−=+H2↑。
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高二下化学期末测试卷
一、单选题(每小题3分,共39分)
1. 化学反应速率在工农业生产和日常生活中都有重要作用,下列说法正确的是
A. 将肉类食品进行低温冷藏,能使其永远不会腐败变质
B. 茶叶等包装中加入还原性铁粉,能显著延长茶叶的储存时间
C. 夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大
D. 在化学工业中,选用催化剂一定能提高经济效益
2. 关于如图所示各装置的叙述正确的是
A. 图1是化学能转变为电能的装置,总反应为
B. 图2铁钉发生吸氧腐蚀,导管中水面上升,负极反应为
C. 图3装置可在铁件表面镀铜,溶液浓度不变
D. 图4支撑海港码头基础的钢管桩与电源的负极相连,以防止被海水腐蚀
3. 下列解释实验现象或实验事实的表达式正确的是
A. 醋酸除水垢的离子方程式:
B. 甲烷的标准燃烧热为,其热化学方程式:
C. 用惰性电极电解溶液的离子方程式为
D. 氨水中滴入酚酞溶液变红:
4. 元素C、Si、Ge位于周期表中IVA族。下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. 可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料
C. 碳单质、晶体硅、锗均为电的良导体
D. 原子的最外层电子数决定了C、Si、Ge在周期表中的位置
阅读下列材料,完成下列小题:
氮是参与生命活动的重要元素。氮在大气圈、水圈和生物圈中进行元素循环。自工业革命以来,人类活动大大加剧了含氮化合物在大气圈和水圈中的总流量,如化石燃料燃烧时产生的高温可使氮气转变为氮氧化物,从而对生态平衡产生了严重影响。从化学的视角深刻理解氮循环,合理使用含氮化合物,科学处理大气和水圈中的氮元素,保障地球生态安全,是化学学科的重要研究内容和责任。
5. 煤燃烧时,烟气中NO含量随温度和氧气含量的变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 燃煤过程中发生了氮的固定 B. 燃煤温度越高污染越重
C. 含氧量越高越容易生成NO D. 煤燃烧不影响自然界氮循环
6. 下列化学反应表示正确的是
A. 用水吸收二氧化氮制硝酸:
B. 用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气:
C. 雷雨天气空气中的氮气和氧气反应:
D. 铜粉和稀硝酸反应:
7. 用电解法对酸性含氯氨氮废水进行无害化处理的过程如图所示。下列说法正确的是
A. DSA电极与外接电源的负极连接
B. 发生的电极反应为:
C. 降解过程中应该控制条件避免发生反应②
D. 1mol HO·和足量反应,转移的电子数为
8. 在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A. NaNa2O2NaOH
B. 制备金属钛:熔融NaClNaTi
C.
D.
9. 化合物Z是一种治疗糖尿病药物的重要中间体,可由下列反应制得:
下列有关X、Y、Z的说法正确的是
A. 在一定条件下,有机物X可与HCHO发生缩聚反应
B. Y分子中所有碳原子一定共平面
C. Z与足量H2反应生成的有机化合物中含1个手性碳原子
D. X、Y、Z分别与足量酸性KMnO4溶液反应所得产物相同
10. 下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向淀粉溶液中滴加几滴稀硫酸,加热,向冷却后的溶液中先加入NaOH溶液,再加入新制,加热
生成砖红色沉淀
淀粉水解完全
B
在试管中加入酸性重铬酸钾溶液,然后滴加乙醇,充分振荡
溶液变为绿色
乙醇有还原性
C
将溴乙烷与水溶液混合,加热,向冷却后的溶液中滴入少量溶液
未观察到浅黄色沉淀
溴乙烷未水解
D
向饱和的苯酚水溶液中滴加几滴浓溴水
未观察到白色沉淀
苯酚与溴水不反应
A. A B. B C. C D. D
11. 一种高容量水系电池如图,以酸性MnSO4溶液作电解质,放电时,电极Ⅱ上MnO2减少。下列说法正确的是
A. 充电时电极Ⅰ发生氧化反应
B. 放电时Ⅱ极室中溶液的pH降低
C. 放电时电子由电极Ⅱ经外电路流向电极Ⅰ
D. 理论上充电时每转移2 mol e-电极Ⅰ质量增加55 g
12. 室温下,通过下列实验探究某些碳酸盐溶液及碳酸氢盐溶液的性质。
已知:Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Ka1(H2CO3)=4.5×10-7,Ka2(H2CO3)=4.7×10-11。
实验
实验操作和现象
1
测量0.10 mol·L-1 NH4HCO3溶液的pH,测得pH为a
2
测量某浓度的Na2CO3溶液的pH,测得pH约为9.4
3
向10 mL 0.050 mol·L-1 Na2CO3通入足量二氧化碳充分反应后,测得pH约为6.6
4
向0.50 mol·L-1 Na2CO3溶液中加入CaSO4粉末,过滤,向滤渣中加入HCl溶液产生气泡
下列有关说法正确的是
A. 实验1测得的pH值a<7
B. 实验2溶液中:c()<c()
C. 实验3所得溶液中:c(Na+)=c()+c()+c(H2CO3)
D. 实验4第一步反应的离子方程式为Ca2++=CaCO3↓
13. 已知Zn溶于强碱时生成。利用废旧镀锌铁皮制备胶体粒子的流程如下:
下列有关说法正确的是
A. “碱洗”的主要目的是除去废旧镀锌铁皮表面的油污
B. “酸溶”时用98%的浓硫酸代替稀硫酸可加快反应速率
C. “氧化”时反应的离子方程式为
D. “氧化”后溶液中的阳离子只有、
二、解答题(本部分共4小题,共61分)
14. 水仙为中国传统观赏花卉,可用作中药,具有祛风除热效用。从水仙花中提取的部分有机物①⑤结构如下:
回答下列问题:
(1)属于醇类的有机物是_______(填①~⑤序号)。
(2)写出有机物③和新制Cu(OH)2悬浊液发生反应的化学方程式为_______。
(3)有机物②④均具有的性质是_______(填字母)。
a.能与NaOH溶液发生反应 b.可使酸性KMnO4溶液褪色
c.可与NaHCO3溶液反应放出CO2气体 d.可与Br2的CCl4溶液发生加成反应
(4)可用于鉴别有机物④和⑤的试剂是_______(填名称)。
(5)有机物⑤合成高分子化合物X的过程为(部分产物略去)。
反应Ⅰ的试剂及条件是_______,X的结构简式为_______。
15. 完成下列填空:
(1)以太阳能为热源,热化学硫循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示:
相关反应的热化学方程式为:
反应Ⅰ:SO2(g) + I2(g) + 2H2O(l) = 2HI(aq) + H2SO4(aq) ΔH1=-213 kJ·mol-1
反应Ⅱ:H2SO4(aq) = SO2(g) + H2O(l) +1/2O2(g) ΔH2=+327 kJ·mol-1
反应Ⅲ:2HI(aq) = H2(g)+I2(g) ΔH3=+172 kJ·mol-1
①总反应的热化学方程式为:2H2O(l) = 2H2(g) + O2(g),ΔH=_______。
②在该过程中SO2和_______对总反应起到催化剂作用;使用了催化剂,总反应的ΔH _______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)可以与乙二胺形成配离子,如图所示:
① H、O、N三种元素第一电离能从小到大的顺序为_______。
② 乙二胺分子中N原子成键时采取的杂化类型是_______。
(3)将CuO投入、的混合溶液中进行“氨浸”,CuO转化为溶液。1mol含有σ键的数目为_______ mol。
(4)Cu与N两种元素组成的化合物具有良好光学性能。其晶胞结构如图所示。该物质的化学式为_______。
16. 锂离子电池正极材料(主要成分为LiCoO2,还含有少量的铝箔)可回收钴和锂。
已知:LiCoO2不溶于水,难溶于碱性溶液。
(1)“碱溶”时可以加快反应速率的措施有___________。
A. 粉碎 B. 加热
C. 延长溶解时间 D. 增加含钴废料的用量
(2)“酸浸”过程中有O2放出,该反应的离子方程式为___________。
(3)“萃取”的反应原理为Co2++2HR(有机层)CoR2(有机层)+2H+。
①“反萃取”时从有机相中分离出钴元素可加入的试剂X为___________。
A.NaOH B.Co(OH)2 C.H2SO4 D.HR
②“萃取”和“反萃取”操作的目的是___________。
(4)“沉钴”时,向含的溶液中滴加溶液,溶液浓度不能过大且滴速不宜太快的原因为___________。
(5)钴酸锂(LiCoO2)的晶胞结构如图所示,各离子位于晶胞的顶点、棱和体内。1个晶胞中含有的数目为___________。
(6)CoCO3在空气中加热时,固体残留率随温度的变化如图所示。1000℃时,剩余固体的成分的化学式为___________。
17. 负载型催化剂(其中为催化剂,为载体)可用于脱除烟气中的,该负载型催化剂的制备和的脱除过程如下:
(1)浸渍。常温下,用溶液浸渍载体6h.浸渍所得溶液中除外,含有的阳离子还有___________(填化学式)。
(2)硫化。400℃时,将一定比例和的混合气体以一定流速通过装有负载型催化剂的反应器。
①硫化过程不仅可有效脱除SO2,同时还获得单质S,其化学方程式为___________。
②研究表明,硫化过程中实际起催化作用的是反应初期生成的,硫化过程中还检测到。催化硫化的过程可描述如下:___________(用化学方程式表示),最后S再与FeS反应转化为。
(3)工业烟气中含有较高浓度的O2.为进一步研究O2对催化剂活性的影响,取一定质量上述硫化后的固体,用热的NaOH溶液除去和S。将剩余固体在空气中加热,固体质量随温度变化的曲线如图所示。在0~200℃范围内,铁的硫化物转化为铁的氧化物,则在200~300℃范围内,固体质量增加的主要原因是___________。
(4)用溶液吸收,再用惰性电极电解溶液转化为的装置如图所示。阳极区放出的气体的成分为___________(填化学式)。阴极区参与的电极反应式为___________。
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