内容正文:
高一化学期末试卷
时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Zn 65 Ba 137
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42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.“国之重器”是我国科技综合实力的结晶。下述材料属于金属材料的是 ( )
A.“C919”大飞机超细玻璃纤维隔音隔热棉
B.“梦想号”大洋钻探船用的钨钢钻头
C.“天衍”量子计算机用的氮化镓半导体
D.“雪龙2号”破冰船制淡水用的高分子反渗透膜
2.肼(N2H4)是发射航天飞船常用的高能燃料,可通过反应2NH3+NaClON2H4+NaCl+H2O制备。下列说法错误的是 ( )
A.NH3分子的球棍模型是
B.NaClO的电子式是Na+]-
C.H2O的空间填充模型是
D.N2H4的结构式是
3.马来酸常作食品添加剂,其结构简式如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.马来酸的分子式为C4H4O4
B.马来酸能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.马来酸能发生加成、取代、水解反应
D.0.1 mol马来酸与足量的Na反应生成标准状况下2.24 L H2
4.中国古代文化中蕴含了丰富的化学知识。下列说法错误的是 ( )
A.落红不是无情物,化作春泥更护花。诗句中蕴含了自然界中的碳、氮循环
B.沧海月明珠有泪,蓝田日暖玉生烟。诗句中涉及的玉石的主要成分为硅酸盐
C.春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干。诗句中的“丝”和“泪”分别是指纤维素、脂肪
D.兰陵美酒郁金香,玉碗盛来琥珀光。但使主人能醉客,不知何处是他乡。诗句中涉及粮食发酵,粮食发酵产生的酒精分散在酒糟中,可以通过蒸馏将酒精与酒糟分离
5.为减缓全球温室效应,二氧化碳捕获和封存技术已成为当今化学的前沿技术。下列捕获二氧化碳的化学反应中,原子利用率没能达到100%的是 ( )
A.CO2+CaOCaCO3
B.2Mg+CO22MgO+C
C.Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3
D.nCO2+
6.下列实验操作正确且能达到相应目的的是( )
A.用装置甲引发红色喷泉
B.用装置乙分离乙酸和水
C.用装置丙检验粗乙烯中的SO2
D.用装置丁灼烧海带
7.硫元素的部分“价-类”二维图如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.b易溶于水和CS2
B.a与c反应说明c具有氧化性
C.工业上将d通入水中得到浓硫酸
D.实验室可用e的浓溶液与NaI反应制取HI气体
8.有机物a是石油化学工业重要的基本原料,其产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志。下列说法错误的是 ( )
A.a、b均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.c与环氧乙烷()互为同分异构体
C.反应①②的基本反应类型分别为加成反应、取代反应
D.可用NaOH溶液鉴别b、d、e
9.天然气燃料电池能量转化率高,其模拟装置如图所示。下列叙述正确的是 ( )
A.电子由a极经用电器流向b极
B.b极的电极反应为CH4+10OH--8e-C+7H2O
C.a极为负极,发生氧化反应
D.2.24 L O2在a极上参加反应时,电路中有0.4 mol电子转移
10.在一恒温恒容密闭容器中X、Y两种气体发生转化反应,X、Y的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.该反应的化学方程式为5X(g)7Y(g)
B.t1 min时,=1
C.t1 min时X的物质的量为0.35 mol
D.前4 min内的平均反应速率v(X)=0.125 mol·L-1·min-1
11.科学家已研发出一种用于可充电Zn-空气电池的低成本非碱性醋酸锌[Zn(CH3COO)2,简写为Zn(OAc)2]电解质,它提高了该电池的循环性能,该电池放电时的最终产物是Zn5(OH)8(CH3COO)2·2H2O(ZHA),工作原理如图所示。下列有关该电池在放电时的说法正确的是 ( )
A.电子通过导线移向甲电极
B.OAc-向乙电极移动
C.正极的电极反应为O2+4e-+4H+2H2O
D.每转移1 mol e-,理论上会产生0.125 mol ZHA
12.下列实验对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是 ( )
选项
实验
现象
结论
A
将红热的焦炭加入浓硝酸中
有红棕色的气体产生
浓硝酸与焦炭反应生成了NO2
B
取少量Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸,再滴加KSCN溶液
溶液变红
Fe(NO3)2样品已经变质
C
向蔗糖中滴加浓硫酸并不断搅拌
产生黑色膨松多孔的固体
浓硫酸具有脱水性和氧化性
D
实验室制取乙酸乙酯完成后,向反应容器中加NaHCO3溶液
试管中产生气泡
有乙酸剩余
A.A B.B C.C D.D
13.为减少大气污染,科学家采取多种措施处理工业废气中的氮氧化物(NOx)。某脱硝反应机理如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.NO2和CO2均属于酸性氧化物
B.温度升高,导致吸附在Cu+表面的气体减少,可能使反应速率减小
C.脱硝过程中只有极性共价键的断裂,但是有极性共价键和非极性共价键的形成
D.该脱硝过程的总反应为2O2+C2H4+2NO2CO2+N2+2H2O
14.中国拥有丰富的菱镁矿(主要成分为MgCO3)资源,一种利用菱镁矿生产金属镁的流程如图。下列说法错误的是 ( )
A.上述反应过程中均涉及电子转移
B.“氯化”过程中发生反应的化学方程式为MgO+C+Cl2CO+MgCl2
C.“电解”产生的气体可以循环使用
D.含镁合金与纯镁相比,熔点低、硬度大
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15.(14分)汽车已成为现代社会的重要交通工具之一,化学物质在汽车的动力安全等方面有着极为重要的作用。汽车尾气的主要成分有CO2、CO、SO2、NO等物质,是造成城市空气污染的主要因素之一。
(1)汽车发动机工作时会引发反应N2(g)+O2(g)2NO(g),该反应是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。一定温度下,恒容密闭容器中发生反应2NO(g)N2(g)+O2(g),下列情况能够说明反应已达到平衡的是 (填字母)。
a.容器内的压强不发生变化
b.混合气体的密度不发生变化
c.NO、N2、O2的浓度保持不变
d.单位时间内分解4 mol NO,同时生成2 mol N2
(2)一定条件下,CO可与NO反应生成CO2和N2,反应的化学方程式为2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2 (g)。为提高该反应的速率,可采取的措施为 (任写2种)。
(3)大气污染物氮氧化物可以用活性炭还原法处理。某研究小组向0.5 L恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2 (g)。在T1 ℃时,反应进行到不同时间,测得相应时间各物质的物质的量如表:
时间/min
物质的量/mol
NO
N2
CO2
0
1.00
0
0
10
0.58
0.21
0.21
20
0.40
0.30
0.30
30
0.40
0.30
0.30
①根据表中数据,该反应在10 min时,v(NO)正 (填“>”“<”或“=”)2v(N2)逆。
②20 min时NO的转化率是 。
(4)用电化学法处理SO2是研究的热点。利用过氧化氢吸收SO2可减少SO2污染,设计的装置如图所示(已知质子交换膜只允许H+通过)。
①H+通过质子交换膜向 (填“左”或“右”)侧移动。
②正极的电极反应为 。
③若11.2 L(标准状况) SO2参与反应,则迁移的H+的物质的量为 。
16.(14分)肼(N2H4)是我国导弹和运载火箭中广泛使用的液体燃料之一,具有较强的还原性。某实验小组拟用NH3和NaClO溶液反应制备肼,装置如图所示(夹持装置未画出)。已知Cl2和NaOH溶液在较高的温度下反应会生成NaClO3。
(1)导管b的作用是 。
(2)仪器a的名称为 ,其作用除导气外还有 ;装置C中盛放的试剂的名称为 。
(3)装置D中发生反应的离子方程式为 。
(4)装置B中制备N2H4的化学方程式为 ;由于反应放热,通常把装置B放于温度较低的水中,目的是 。
17.(15分)以淀粉为主要原料合成化合物C(具有果香味)和化合物D的合成路线如图所示。
回答下列问题:
(1)葡萄糖的结构简式为 ,B分子中的官能团的名称为 。
(2)反应⑦中物质X的化学式为 ,反应⑧的反应类型为 。
(3)反应③的化学方程式为 。
(4)反应⑤的化学方程式为 。
(5)已知D的相对分子质量为118,其中碳、氢两种元素的质量分数分别为40.68%、5.08%,其余为氧元素,则D的分子式为 。
(6)检验反应①的进行程度,需要的试剂有 (填字母)。
A.新制的Cu(OH)2
B.碘水
C.NaOH溶液
D.FeCl3溶液
18.(15分)工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO、SiO2等)回收锌的工艺流程如图。
已知:ZnSO4·7H2O晶体易溶于水,难溶于乙醇。
回答下列问题:
(1)“酸浸”过程中能加快反应速率的措施有 (写两种)。
(2)ZnFe2O4是一种性能优良的软磁材料,也是一种催化剂。从物质分类角度分析,ZnFe2O4属于 (填“酸”“碱”或“盐”)。ZnFe2O4可以写成ZnO·Fe2O3,写出ZnFe2O4与稀硫酸反应的化学方程式: 。
(3)“酸浸”后的溶液中,存在的金属阳离子有 ;“酸浸”后过滤得到的滤渣的主要成分为 。
(4)“氧化”的目的是 。
(5)从“滤液”中回收Zn。
①从滤液中获得ZnSO4·7H2O的具体操作是 、过滤、用 洗涤晶体、干燥。
②对28.70 g ZnSO4·7H2O加热至不同温度,剩余固体的质量变化如图所示。680 ℃时,所得固体的化学式为 (填字母)。
a.ZnO
b.Zn3O(SO4)2
c.ZnSO4
d.ZnSO4·H2O
参考答案
1.B 解析:玻璃纤维的成分为二氧化硅,属于无机非金属材料,A项不符合题意;合金是金属与其他元素熔合而成的材料,钨钢属于金属材料,B项符合题意;氮化镓半导体属于新型无机非金属材料,C项不符合题意;反渗透膜通常由高分子聚合物制成,属于有机材料,D项不符合题意。
2.D 解析:根据氮原子的成键方式可知,肼的结构式为,D项错误。
3.C 解析:由马来酸的结构简式可知,其分子式为C4H4O4,分子中含碳碳双键,马来酸可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,A、B两项均正确;马来酸分子中含碳碳双键,因此能够发生加成反应,马来酸分子中含有羧基,能与醇发生酯化反应(取代反应),但马来酸不能发生水解反应,C项错误;马来酸分子中的2个羧基可与Na反应,根据关系式~H2可知,0.1 mol马来酸与足量Na反应生成标准状况下2.24 L H2,D项正确。
4.C 解析:“丝”中含有的主要物质是蛋白质,C项错误。
5.B 解析:若反应物中的原子全部进入所需产物中,则原子利用率为100%。2Mg+CO22MgO+C中,产物有两种,原子利用率小于100%,B项符合题意。
6.A 解析:氨气溶于水,圆底烧瓶内压强减小,氨气和水反应生成一水合氨,一水合氨呈碱性,装置甲会引发红色喷泉,A项正确;乙酸和水互溶,不能用分液的方法分离乙酸和水,B项错误;二氧化硫和乙烯均能使溴水褪色,不能用溴水检验粗乙烯中的SO2,C项错误;应在坩埚内灼烧海带,D项错误。
7.B 解析:由题意可知,a为H2S,b为S,c为SO2,d为SO3,e为H2SO4。b为S,不溶于水,易溶于CS2,A项错误;a为H2S,c为SO2,两者反应生成硫单质,SO2为氧化剂,B项正确;工业上生产浓硫酸时,将SO3通入98.3%的浓硫酸中,C项错误;e为H2SO4,浓硫酸具有强氧化性,能将HI氧化为I2,故实验室不能用浓硫酸与NaI反应制取HI气体,D项错误。
8.D 解析:由题意可知,a为CH2CH2,b为CH3CH2OH,c为CH3CHO,d为CH3COOH,e为CH3COOCH2CH3。CH2CH2和CH3CH2OH均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A项正确;c为CH3CHO,与环氧乙烷分子式相同、结构不同,二者互为同分异构体,B项正确;可用饱和Na2CO3溶液鉴别b、d、e,D项错误。
9.B 解析:根据装置可知,a极氧气发生还原反应生成OH-,a极为正极,b极甲烷发生氧化反应,b极为负极。电子由b极经用电器流向a极,A项错误;a极为正极,发生还原反应,C项错误;未指明气体是否处于标准状况,无法用标准状况下的气体摩尔体积计算,D项错误。
10.C 解析:根据题图中信息可知,0~4 min内X、Y的变化量均为0.5 mol,故该反应的化学方程式为X(g)Y(g),A项错误;t1 min时,X、Y的物质的量相等,反应没有达到平衡,仍在正向进行,此时v正>v逆,>1,B项错误;设t1 min时X的物质的量为a mol,则0.7-a=a,解得a=0.35,C项正确;容器体积未知,无法计算X的平均反应速率,D项错误。
11.D 解析:甲电极锌失电子,为负极,乙电极氧气得电子,为正极。电子从甲电极流出,经导线流向乙电极,A项错误;原电池中阴离子移向负极(甲电极),B项错误;正极的电极反应为O2+4e-+2H2O4OH-,C项错误;放电时,根据元素守恒,1 mol Zn(OAc)2转化为Zn5(OH)8(CH3COO)2·2H2O(ZHA)还需4 mol Zn2+,生成4 mol Zn2+需要转移8 mol e-,故每转移1 mol e-,理论上会产生0.125 mol ZHA,D项正确。
12.C 解析:将红热的焦炭加入浓硝酸中,有红棕色气体NO2生成,可能是浓硝酸和焦炭发生反应生成NO2,也可能是浓硝酸受热分解生成NO2,结论不正确,A项不符合题意;酸性条件下Fe2+被N氧化为Fe3+,故无法确定Fe(NO3)2是否变质,结论不正确,B项不符合题意;实验室制取乙酸乙酯用浓硫酸作催化剂和吸水剂,反应后的溶液呈酸性,加NaHCO3溶液产生气泡无法说明有乙酸剩余,结论不正确,D项不符合题意。
13.B 解析:NO2不是酸性氧化物,A项错误;温度升高,气体更易挥发,故吸附在Cu+表面的气体减少,可能使反应速率减小,B项正确;脱硝过程中断裂的、乙烯中的碳碳双键均为非极性共价键,C项错误;脱硝过程的总反应为3O2+6NO+2C2H43N2+4H2O+4CO2,D项错误。
14.A 解析:菱镁矿煅烧生成氧化镁和二氧化碳,该反应不是氧化还原反应,没有电子转移,A项错误;氧化镁和C、氯气反应得到无水氯化镁,同时生成CO,化学方程式为MgO+C+Cl2CO+MgCl2,B项正确;电解熔融氯化镁生成镁单质和氯气,氯气可以在“氯化”步骤中使用,C项正确;合金的熔点低于其组成中的任一成分,硬度大于其组成中的任一成分,D项正确。
15.(1)c(2分)
(2)适当升高温度、使用合适的催化剂(或其他合理答案,2分)
(3)①>(2分)
②60%(2分)
(4)①右(2分)
②H2O2+2e-+2H+2H2O(2分)
③1 mol(2分)
解析:(1)该反应是反应前后气体分子数不变的反应,所以无论反应是否达到平衡状态,恒温恒容条件下体系的压强始终不变,a项错误;混合气体的总质量不变,容器体积不变,故密度始终保持不变,b项错误;NO、N2、O2的浓度保持不变,反应达到平衡状态,c项正确;单位时间内分解4 mol NO,同时生成2 mol N2,不能说明反应达到平衡状态,d项错误。
(3)①10 min时反应未达到平衡,则正反应速率大于逆反应速率。
②20 min时,NO的转化率=×100%=×100%=60%。
(4)①原电池中发生氧化反应的一极为负极,发生还原反应的一极是正极,故通入SO2的一极为负极,加入H2O2的一极为正极,原电池中阳离子向正极移动,即H+通过质子交换膜向右侧移动。
②正极上H2O2得电子,电极反应为H2O2+2e-+2H+2H2O。
③11.2 L(标准状况),即0.5 mol SO2参与反应失去1 mol电子,迁移的H+的物质的量为1 mol。
16.(1)平衡漏斗与烧瓶内的压强,使液体顺利流下(2分)
(2)分液漏斗(2分);防倒吸(2分);饱和食盐水(2分)
(3)ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O(2分)
(4)NaClO+2NH3NaCl+N2H4+H2O(2分);防止温度过高,Cl2和NaOH溶液反应生成NaClO3(2分)
解析:装置A中浓氨水和生石灰反应生成的氨气通入装置B中;装置D中浓盐酸和漂白粉反应生成氯气,因浓盐酸具有挥发性,挥发出的HCl气体会和装置B中的氢氧化钠溶液反应,导致肼的产率降低;装置C中的饱和食盐水可除去氯化氢气体;装置B中NaClO与氨气反应生成肼。据此分析。
(4)装置B中NaClO与氨气反应生成肼,化学方程式为NaClO+2NH3NaCl+N2H4+H2O;使装置B保持较低的温度,可防止副反应的发生。
17.(1)CH2OH(CHOH)4CHO(2分);羧基(1分)
(2)Br2(2分);取代反应(2分)
(3)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O(2分)
(4)CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O(2分)
(5)C4H6O4(2分)
(6)ABC(2分)
解析:A为CH3CHO,B为CH3COOH,C为CH3COOC2H5;乙烯与Br2发生加成反应生成BrCH2CH2Br,BrCH2CH2Br与NaCN发生取代反应生成C2H4(CN)2;D的相对分子质量为118,其中碳、氢两种元素的质量分数分别为40.68%、5.08%,其余为氧元素,则分子中N(C)=≈4,N(H)=≈6,N(O)==4,D的分子式为C4H6O4。
18.(1)适当升高温度、增大稀硫酸的浓度(或其他合理答案,2分)
(2)盐(1分);ZnFe2O4+4H2SO4ZnSO4+Fe2(SO4)3+4H2O(2分)
(3)Zn2+、Fe3+、Fe2+、Cu2+(2分);SiO2(1分)
(4)将Fe2+氧化为Fe3+(2分)
(5)①蒸发浓缩、冷却结晶(2分);乙醇(1分)
②b(2分)
解析:(5)②28.70 g ZnSO4·7H2O的物质的量为0.1 mol,由Zn元素守恒可知,生成的ZnSO4·H2O 或ZnSO4或ZnO的物质的量均为0.1 mol。若生成ZnSO4·H2O,其质量为17.90 g(100 ℃);若生成ZnSO4,其质量为16.10 g(250 ℃);若生成ZnO,其质量为8.10 g(930 ℃)。
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