内容正文:
2025级高一下学期教学质量监测化学
注意事项:
1.考生领到答题卡后,须在规定区域填写本人的姓名、准考证号和座位号,并在答题卡背面用2B铅笔填涂座位号。
2.考生回答选择题时,选出每小题答案后,须用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,再选涂其他答案标号。考生回答非选择题时,须用0.5 mm黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上。选择题和非选择题的答案写在试卷或草稿纸上无效。
3.考生不得将答题卡和草稿纸带离考场,考试结束后由监考员统一回收。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Mg 24 S 32 Zn 65
一、单项选择题: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,只有一项是最符合题目要求的。
1. 歼-36战机采用的以下先进材料中,属于无机非金属材料的是
A. 氮化硅 B. 钛合金 C. 聚碳酸酯 D. 环氧树脂
2. 乐山豆腐脑以大豆为原料,搭配牛肉、酥肉、红薯粉等辅料,口感丰富。从营养师的角度判断下列说法错误的是
A. 牛肉中的蛋白质加热后变性 B. 酥肉的油脂水解生成甘油和氨基酸
C. 红薯粉中的淀粉属于多糖 D. 豆腐脑可搭配蔬果食用,以补充维生素
3. 科学、安全地使用化学品与生活、生产密切相关。下列说法错误的是
A. 是干燥剂,食品包装中放一小包生石灰防止产生“哈喇”味
B. 是常见的抗酸药成分,能中和过多的胃酸,缓解不适
C. 含、的盐卤是制作豆腐常用的凝固剂
D. 是易爆的高效氮肥,应作改性处理后施用
4. 下列反应的能量变化与图中所示能量变化不一致的是
A. 与盐酸
B. 金刚石转化为石墨
C. 溶液与盐酸反应
D. 和
5. 下列关于烃的说法正确的是
A. 乙烯的球棍模型: B. 环己烷()属于不饱和烷烃
C. 甲烷有2种二氯取代物 D. 丙烷和正丁烷均属于甲烷的同系物
6. 可催化常温固氮:。是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,22.4 L 参加反应,转移的电子数为
B. 反应中每断裂键时,形成个极性键
C. 的氨水中电离出的个数为
D. 雷电作用固氮和光催化固氮过程中,均被还原
7. 有机物是一种常见药物的中间体,结构简式如图所示。下列有关的说法正确的是
A. 分子中所有碳原子一定共面
B. 能发生氧化、取代、加成等反应
C. 1 mol M最多与反应
D. 1 mol M最多与反应
8. 下列实验装置和操作正确的是
A. 甲:制作水果电池 B. 乙:实验室制取氨气
C. 丙:稀释铜与浓硫酸反应后的溶液 D. 丁:实验室制备乙酸乙酯
9. “盐水小汽车”因结构简单、制作方便,深受孩子们喜爱,其结构和原理如图所示。下列说法正确的是
A. 电极是电子流入的一极
B. 溶液中的向电极移动
C. 电极发生的反应为:
D. 工作一段时间后,溶液变浑浊
10. 下列实验操作、现象和对应的结论或解释完全正确的是
操作
现象
解释或结论
A
向和某物质的混合溶液中通入气体
生成白色沉淀
该物质一定具有强氧化性
B
向溶液中滴加稀硝酸,静置
无乳白色浑浊现象
和反应速率慢
C
两支玻璃棒分别蘸取浓氨水和某溶液,相互靠近
产生白烟
该溶液可能为浓硝酸
D
0.5 g淀粉中加入4 mL 硫酸,加热后冷却;加入银氨溶液,水浴加热
无银镜产生
淀粉水解产物无葡萄糖
A. A B. B C. C D. D
11. 下列利用海洋资源制取化工产品的流程,正确的是
A. 纯碱:饱和溶液
B. 液溴:海水
C. 金属镁:海水
D. 碘单质:海带
12. 恒温、恒容条件下,起始浓度相同的和发生重整,化学方程式为:,、随时间变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线I代表
B. 时刻,反应正向进行
C. 时刻,CO和的物质的量浓度之比一定为
D. 反应达到平衡状态的标志:
13. 乙二醇是合成聚酯纤维的重要中间体,以乙烯为原料的合成路线如图所示:
已知乙中的碳原子均为饱和碳原子,下列说法错误的是
A. 反应①条件:
B. 反应②为取代反应
C. 乙物质的结构简式为
D. 反应③、④均符合原子经济性原则
14. A~F代表的物质含同一种元素,其中A、B、C、D常温常压下均为气体。它们之间的转化关系如图所示,下列说法正确的是
A. 液态A可用作制冷剂
B. 可以用排空气法收集气体C
C. 反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为
D. 物质F为共价化合物
15. 甲、乙两装置用于探究原电池中的能量转化,集气瓶中盛有等体积、等浓度的足量稀,注射器用来收集和测量生成的气体。不考虑溶液和气体的损失,能量转化形式只考虑电能和热能,下列说法正确的是
实验装置
实验①
实验②
时间/min
气体体积/mL
溶液温度/°C
时间/min
气体体积/mL
溶液温度/°C
0
0
22.0
0
0
22.0
8.5
30
24.8
8.5
50
23.8
10.5
50
26.0
10.5
未测
未测
A. 为简化实验,0 min时无需测溶液的温度
B. 时,实验①中转移电子的物质的量一定为
C. 时,对比①和②溶液温度,说明反应释放的总能量:①②
D. 时,实验②产生的电能近似等于其稀升高吸收的能量
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 某同学设计如图1所示实验装置,探究浓硫酸与蔗糖()反应的“黑面包”实验。
回答下列问题:
(1)实验观察到:①蔗糖变黑,该过程体现浓硫酸的________性;②蔗糖体积膨胀,写出此过程中碳与浓硫酸反应的化学方程式________________________。
(2)无水硫酸铜的作用是________________________________。
(3)为检验生成的和气体,试管、、中应盛装的试剂依次是________(填编号)。
a.澄清石灰水 b.品红溶液 c.酸性高锰酸钾溶液
有同学指出,据此得出结论“产物有”不够严谨,你的改进方案是________________________。
(4)该同学进行实验创新设计,实验装置如图2.在大试管中放入蔗糖,滴加滴浓溶液,再加入98%的浓硫酸,迅速塞紧橡皮塞,观察实验现象。
①仪器a的名称是________,湿润的蓝色石蕊试纸处的现象是________________________________。
②创新实验中“黑面包”现象更加明显的原因可能是________________________________。
(5)该同学利用酸性溶液检测空气中的含量:将空气样品通入盛有的酸性溶液的密闭容器中。
①配平反应的离子方程式:___________________。
________+________+________=________+________+________
②若管道中空气流量为,经过,酸性溶液恰好褪色,假定样品中的被完全吸收,则该空气样品中的含量是________(用含、的式子表示)。
17. 甲醇应用于汽车领域,有助于推动能源结构优化,工业上常采用“煤液化”技术制备甲醇,工艺如图1所示:
回答下列问题:
(1)煤炭属于________(填“可再生”或“不可再生”)资源。
(2)汽化炉中发生的主要反应的化学方程式为________________________;实际生产中,往往将水用喷淋方式注入其目的是________________________________。
(3)合成塔中发生的反应为:。一定温度下,向体积为2 L的密闭容器中充入和模拟该反应,测得反应物的物质的量随时间变化关系如图2所示。
①曲线II表示________(填化学式)的物质的量的变化曲线。
②前内,生成的平均反应速率为________。
③下列方法能增大该反应的反应速率的有________(填编号)。
a.提高反应温度 b.恒容充入He
c.增大容器的体积 d.恒容充入少量
④下列不能作为判断该反应达到平衡状态的依据是________(填编号)。
a.生成和消耗速率相等 b.气体平均摩尔质量不再改变
c.、的物质的量浓度不再改变 d.气体平均密度不再改变
⑤平衡时体积分数为________。
(4)甲醇燃料电池在移动电源等领域有广泛应用前景,其工作示意图如图3所示:
①Pt(a)电极的电极反应式为________________________。
②燃料电池与传统火力发电相比,除了清洁、安全之外,还有的优点是________________________________(任写一点)。
18. 工业上由含铜废料(主要含有、等)制备硝酸铜溶液的流程如下:
回答下列问题:
(1)对含铜废料进行“预处理”可采取的操作是________________________________(任写一条)。
(2)“焙烧”时发生反应的化学方程式为________________________。
(3)硫酸工业中,400~500℃,在催化作用下,与空气反应制备,理论上和空气的最佳体积比约为________(假设空气中的体积分数为)。
(4)“操作”的名称为________,洗涤滤渣①时,先用稀硫酸洗,再用蒸馏水洗的原因是________________________________。
(5)“氧化”发生反应的离子方程式为:,此过程体现了硝酸的________(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”),与硝酸和直接反应制备相比,本工艺的优点是________________________________。
19. 聚乙烯醇可用于制备能感知压力、温度和湿度变化的电子皮肤传感器,以丙烷高温催化裂解产物为原料合成聚乙烯醇的路线如图所示:
已知:葡萄糖因含有醛基,能与新制反应生成砖红色沉淀。
回答下列问题:
(1)B的名称为________,E的结构简式为________。
(2)A的官能团名称为________,C的官能团的电子式为________。
(3)C→D的化学方程式为________________________。
(4)①~④中属于加成反应的有________(填序号)。
(5)F通过加聚反应生成,该反应的化学方程式为________________________;17.2 g聚合物在足量溶液中完全水解,消耗________。
(6)C和E在一定条件下生成I,同时符合下列条件的I的同分异构体有________种(不考虑烯醇式结构和立体异构)。
(i)1 mol该同分异构体能与1 mol Na发生反应;
(ii)能与新制反应生成砖红色沉淀。
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2025级高一下学期教学质量监测化学
注意事项:
1.考生领到答题卡后,须在规定区域填写本人的姓名、准考证号和座位号,并在答题卡背面用2B铅笔填涂座位号。
2.考生回答选择题时,选出每小题答案后,须用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,再选涂其他答案标号。考生回答非选择题时,须用0.5 mm黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上。选择题和非选择题的答案写在试卷或草稿纸上无效。
3.考生不得将答题卡和草稿纸带离考场,考试结束后由监考员统一回收。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Mg 24 S 32 Zn 65
一、单项选择题: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,只有一项是最符合题目要求的。
1. 歼-36战机采用的以下先进材料中,属于无机非金属材料的是
A. 氮化硅 B. 钛合金 C. 聚碳酸酯 D. 环氧树脂
【答案】A
【解析】
【详解】A.氮化硅属于新型无机非金属陶瓷材料,A正确;
B.钛合金是金属钛形成的合金,属于金属材料,B错误;
C.聚碳酸酯是有机高分子聚合物,属于有机合成高分子材料,C错误;
D.环氧树脂是有机高分子树脂,属于有机合成高分子材料,D错误;
故答案选A。
2. 乐山豆腐脑以大豆为原料,搭配牛肉、酥肉、红薯粉等辅料,口感丰富。从营养师的角度判断下列说法错误的是
A. 牛肉中的蛋白质加热后变性 B. 酥肉的油脂水解生成甘油和氨基酸
C. 红薯粉中的淀粉属于多糖 D. 豆腐脑可搭配蔬果食用,以补充维生素
【答案】B
【解析】
【详解】A.加热会破坏蛋白质的空间结构使其发生变性,牛肉的主要成分为蛋白质,加热后会变性,A正确;
B.油脂是高级脂肪酸甘油酯,水解产物为甘油和高级脂肪酸,氨基酸是蛋白质的水解产物,不是油脂的水解产物,B错误;
C.淀粉是由多个葡萄糖单元聚合而成的多糖,红薯粉的主要成分为淀粉,C正确;
D.新鲜蔬果中富含维生素,豆腐脑搭配蔬果食用可以补充维生素,D正确;
故答案选B。
3. 科学、安全地使用化学品与生活、生产密切相关。下列说法错误的是
A. 是干燥剂,食品包装中放一小包生石灰防止产生“哈喇”味
B. 是常见的抗酸药成分,能中和过多的胃酸,缓解不适
C. 含、的盐卤是制作豆腐常用的凝固剂
D. 是易爆的高效氮肥,应作改性处理后施用
【答案】A
【解析】
【详解】A.仅能吸收水分作干燥剂,食品的“哈喇”味是油脂被氧化变质产生的,没有抗氧化性,无法防止该现象,A错误;
B.是弱碱性两性氢氧化物,可中和胃酸(主要成分为),缓解胃酸过多引发的不适,是常见抗酸药成分,B正确;
C.豆浆属于蛋白质胶体,含、的盐卤属于电解质,可使胶体发生聚沉,是制作豆腐的常用凝固剂,C正确;
D.含氮量高,属于高效氮肥,但受热、撞击易发生爆炸,因此需要作改性处理后再施用,D正确;
故选A。
4. 下列反应的能量变化与图中所示能量变化不一致的是
A. 与盐酸
B. 金刚石转化为石墨
C. 溶液与盐酸反应
D. 和
【答案】D
【解析】
【分析】图示中反应物的总能量高于生成物的总能量,为放热反应。
【详解】A.与盐酸的反应是活泼金属与酸的反应,属于放热反应,与图示能量变化一致,A不符合题意;
B.金刚石本身能量高于石墨,金刚石转化为石墨为放热反应,与图示能量变化一致,B不符合题意;
C.溶液与盐酸的反应是酸碱中和反应,属于放热反应,与图示能量变化一致,C不符合题意;
D.和的反应是典型的吸热反应,与图示能量变化不一致,D符合题意;
故选D。
5. 下列关于烃的说法正确的是
A. 乙烯的球棍模型: B. 环己烷()属于不饱和烷烃
C. 甲烷有2种二氯取代物 D. 丙烷和正丁烷均属于甲烷的同系物
【答案】D
【解析】
【详解】A.为乙烯的比例模型(空间填充模型),球棍模型需用棍状结构表示化学键,乙烯的球棍模型:,A错误;
B.环己烷分子中所有碳碳键均为单键,属于饱和环烷烃,B错误;
C.甲烷为正四面体结构,四个氢原子完全等效,其二氯取代物只有1种,C错误;
D.丙烷、正丁烷均为烷烃,与甲烷结构相似,分子组成上分别和甲烷相差2个、3个原子团,均属于甲烷的同系物,D正确;
故选D。
6. 可催化常温固氮:。是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,22.4 L 参加反应,转移的电子数为
B. 反应中每断裂键时,形成个极性键
C. 的氨水中电离出的个数为
D. 雷电作用固氮和光催化固氮过程中,均被还原
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准状况下不是气态,不能用计算其物质的量,无法得出转移电子数为,A错误;
B.每断裂键即消耗,根据反应方程式,反应生成,每个含3个极性键,故共形成个极性键,B正确;
C.是弱电解质,在水溶液中仅部分电离,故氨水电离出的个数小于,C错误;
D.雷电固氮时与反应生成,元素化合价升高,被氧化,并非被还原,D错误;
故选B。
7. 有机物是一种常见药物的中间体,结构简式如图所示。下列有关的说法正确的是
A. 分子中所有碳原子一定共面
B. 能发生氧化、取代、加成等反应
C. 1 mol M最多与反应
D. 1 mol M最多与反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.图中的六元环为非平面结构,所有碳原子不可能共面,A错误;
B.分子中含碳碳双键、醇羟基可发生氧化反应,且该有机物的燃烧也属于氧化反应;含羧基、醇羟基、烷基可发生取代反应,含碳碳双键可发生加成反应;B正确;
C.只有羧基能与NaOH反应,醇羟基不与NaOH反应,1 mol M最多消耗1 mol NaOH,C错误;
D.只有碳碳双键能与加成,羧基中的碳氧双键不与加成,1 mol M最多消耗1 mol ,D错误;
故选B。
8. 下列实验装置和操作正确的是
A. 甲:制作水果电池 B. 乙:实验室制取氨气
C. 丙:稀释铜与浓硫酸反应后的溶液 D. 丁:实验室制备乙酸乙酯
【答案】A
【解析】
【详解】A.水果中含柠檬酸等电解质溶液,Zn作负极,Cu作正极,可形成原电池,产生电流。图中两个原电池串联正确,可使发光二极管发光,A正确;
B.实验室制氨气是加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物,仅加热时,分解生成的和在试管口会重新化合为,无法制得氨气,B错误;
C.铜与浓硫酸反应后的溶液含有大量浓硫酸,稀释时应将密度更大的反应后溶液缓慢注入蒸馏水中,图中操作将水倒入反应液中,易引发液体飞溅,C错误;
D.用饱和溶液收集乙酸乙酯时,导管末端不能伸入液面下,否则会发生倒吸,D错误;
故选A。
9. “盐水小汽车”因结构简单、制作方便,深受孩子们喜爱,其结构和原理如图所示。下列说法正确的是
A. 电极是电子流入的一极
B. 溶液中的向电极移动
C. 电极发生的反应为:
D. 工作一段时间后,溶液变浑浊
【答案】D
【解析】
【分析】该装置为Mg-Cu-食盐水构成的原电池,Mg比Cu活泼,因此Mg作负极、Cu作正极,结合原电池原理分析选项:
【详解】A.在该原电池中Mg作负极,是电子流出的一极,A错误;
B.原电池中阴离子向负极移动,应向Mg电极移动,B错误;
C.Cu为正极,水溶液中的得电子能力远强于,正极反应为,不会发生得电子生成Na的反应,C错误;
D.负极失电子生成,正极反应生成,二者结合生成难溶的,因此工作一段时间后溶液变浑浊,D正确;
故选D。
10. 下列实验操作、现象和对应的结论或解释完全正确的是
操作
现象
解释或结论
A
向和某物质的混合溶液中通入气体
生成白色沉淀
该物质一定具有强氧化性
B
向溶液中滴加稀硝酸,静置
无乳白色浑浊现象
和反应速率慢
C
两支玻璃棒分别蘸取浓氨水和某溶液,相互靠近
产生白烟
该溶液可能为浓硝酸
D
0.5 g淀粉中加入4 mL 硫酸,加热后冷却;加入银氨溶液,水浴加热
无银镜产生
淀粉水解产物无葡萄糖
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.若混合溶液中含碱性物质如,则通入后生成,与结合生成白色沉淀,该物质无强氧化性,A错误;
B.稀硝酸具有强氧化性,可将直接氧化为,不会生成单质,无浑浊现象不是因为反应速率慢,B错误;
C.浓硝酸易挥发,挥发出的与浓氨水挥发出的反应生成固体小颗粒,产生白烟,因此该溶液可能为浓硝酸,C正确;
D.淀粉水解后溶液呈酸性,银氨溶液在酸性条件下会被破坏,需先加中和硫酸至碱性,再加银氨溶液才能检验葡萄糖,无银镜不能说明无葡萄糖,D错误;
故答案选C。
11. 下列利用海洋资源制取化工产品的流程,正确的是
A. 纯碱:饱和溶液
B. 液溴:海水
C. 金属镁:海水
D. 碘单质:海带
【答案】D
【解析】
【详解】A.侯氏制碱法需先向饱和溶液通入使溶液呈碱性,才能吸收足量生成高浓度,选项中气体通入顺序错误,A错误;
B.在水中溶解度小,吹出的需用水溶液吸收富集,直接用水吸收效率极低,B错误;
C.熔点极高,电解熔融能耗过大,工业上通过电解熔融制取金属镁,C错误;
D.海带提碘流程:灼烧海带得到海带灰,浸泡后过滤得到含的溶液,酸性条件下将氧化为,再经萃取分液、回收溶剂得到碘单质,流程正确,D正确;
故选D。
12. 恒温、恒容条件下,起始浓度相同的和发生重整,化学方程式为:,、随时间变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线I代表
B. 时刻,反应正向进行
C. 时刻,CO和的物质的量浓度之比一定为
D. 反应达到平衡状态的标志:
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应初始时生成物CO浓度为0,因此初始值为0,随反应进行CO浓度升高,逐渐增大,平衡后保持不变,对应曲线I,A正确;
B.平衡时满足速率关系,时刻,说明,反应正向进行,B正确;
C.设起始浓度为,平衡时转化量为,则平衡时,,二者浓度比为,比值与反应物转化率有关,不一定为,C错误;
D.反应达到平衡时,正逆速率比等于化学计量数比,计量数为1,计量数为2,因此说明反应达到平衡,D正确;
故选C。
13. 乙二醇是合成聚酯纤维的重要中间体,以乙烯为原料的合成路线如图所示:
已知乙中的碳原子均为饱和碳原子,下列说法错误的是
A. 反应①条件:
B. 反应②为取代反应
C. 乙物质的结构简式为
D. 反应③、④均符合原子经济性原则
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应①为乙烯和Br2发生加成反应生成1,2-二溴乙烷(甲),反应条件为,A正确;
B.反应②为1,2-二溴乙烷在氢氧化钠水溶液中发生反应,溴原子被羟基取代得到乙二醇,反应为BrCH2CH2Br+2NaOHHOCH2CH2OH+2NaBr,该反应属于取代反应,B正确;
C.题干明确乙中碳原子均为饱和碳原子,中醛基的碳原子存在碳氧双键,属于不饱和碳原子,不符合要求,实际乙为环氧乙烷,C错误;
D.反应③为乙烯和氧气发生氧化反应生成环氧乙烷,反应④为环氧乙烷和水反应生成乙二醇,两个反应的反应物原子均全部转化为目标产物,无副产物,符合原子经济性原则,D正确;
故选C。
14. A~F代表的物质含同一种元素,其中A、B、C、D常温常压下均为气体。它们之间的转化关系如图所示,下列说法正确的是
A. 液态A可用作制冷剂
B. 可以用排空气法收集气体C
C. 反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为
D. 物质F为共价化合物
【答案】A
【解析】
【详解】首先推断各物质:A为,B为,C为,D为,E为,F为。
A.A是,液氨汽化会吸收大量热,可用作制冷剂,A正确;
B.C是,常温下可与空气中反应生成,且密度与空气接近,不能用排空气法收集,B错误;
C.的反应为,既是氧化剂又是还原剂,3mol 参与反应时,1mol化合价降低作氧化剂、2mol化合价升高作还原剂,氧化剂与还原剂物质的量之比为,C错误;
D.F是,由和通过离子键构成,属于离子化合物,D错误;
故选A。
15. 甲、乙两装置用于探究原电池中的能量转化,集气瓶中盛有等体积、等浓度的足量稀,注射器用来收集和测量生成的气体。不考虑溶液和气体的损失,能量转化形式只考虑电能和热能,下列说法正确的是
实验装置
实验①
实验②
时间/min
气体体积/mL
溶液温度/°C
时间/min
气体体积/mL
溶液温度/°C
0
0
22.0
0
0
22.0
8.5
30
24.8
8.5
50
23.8
10.5
50
26.0
10.5
未测
未测
A. 为简化实验,0 min时无需测溶液的温度
B. 时,实验①中转移电子的物质的量一定为
C. 时,对比①和②溶液温度,说明反应释放的总能量:①②
D. 时,实验②产生的电能近似等于其稀升高吸收的能量
【答案】D
【解析】
【分析】分析装置图,可知,装置甲未形成原电池,锌与硫酸反应:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,溶液温度升高,化学能转化为热能;装置乙中形成原电池,Zn为负极,Cu为正极,总反应为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,体系中有电流产生,且温度升高,化学能转化为电能和热能。据此解答。
【详解】A.实验目的是探究原电池中的能量转化,为能直观说明能量变化情况,0 min时也应测量溶液温度,A错误;
B.题中温度不是标准状况下的温度,因此不能用标准状况气体摩尔体积进行计算,B错误;
C.释放的总能量与生成的气体的量成正比,由表中数据可知时间相同时,装置①中生成气体没有装置②中生成气体多,所以反应释放的总能量①<②,C错误;
D.对比实验①、②,当产生气体体积均为50 mL时,实验②溶液温度低于实验①,说明②中反应的化学能部分转化为电能,所产生的电能近似等于稀H2SO4升高:(26.0-23.8) ℃=2.2 ℃所吸收的能量,D正确;
答案选D。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 某同学设计如图1所示实验装置,探究浓硫酸与蔗糖()反应的“黑面包”实验。
回答下列问题:
(1)实验观察到:①蔗糖变黑,该过程体现浓硫酸的________性;②蔗糖体积膨胀,写出此过程中碳与浓硫酸反应的化学方程式________________________。
(2)无水硫酸铜的作用是________________________________。
(3)为检验生成的和气体,试管、、中应盛装的试剂依次是________(填编号)。
a.澄清石灰水 b.品红溶液 c.酸性高锰酸钾溶液
有同学指出,据此得出结论“产物有”不够严谨,你的改进方案是________________________。
(4)该同学进行实验创新设计,实验装置如图2.在大试管中放入蔗糖,滴加滴浓溶液,再加入98%的浓硫酸,迅速塞紧橡皮塞,观察实验现象。
①仪器a的名称是________,湿润的蓝色石蕊试纸处的现象是________________________________。
②创新实验中“黑面包”现象更加明显的原因可能是________________________________。
(5)该同学利用酸性溶液检测空气中的含量:将空气样品通入盛有的酸性溶液的密闭容器中。
①配平反应的离子方程式:___________________。
________+________+________=________+________+________
②若管道中空气流量为,经过,酸性溶液恰好褪色,假定样品中的被完全吸收,则该空气样品中的含量是________(用含、的式子表示)。
【答案】(1) ①. 脱水 ②.
(2)检验生成的水 (3) ①. bca ②. 在C、D之间加装盛有品红溶液的试管,在D之后接一个盛装碱石灰的干燥管
(4) ①. 干燥管 ②. 试纸变红 ③. 浓硫酸与碳酸钠浓溶液反应放热,加快了反应速率/浓硫酸与碳酸钠反应产生的使固体多孔,加大了反应的接触面积
(5) ①. ②.
【解析】
【分析】浓硫酸具有强氧化性、脱水性,浓硫酸使得蔗糖脱水生成碳,碳和浓硫酸发生反应生成水、二氧化碳、二氧化硫气体,通过A中无水硫酸铜检验生成的水,二氧化碳和二氧化硫都能使得澄清石灰水变浑浊,通过B中品红溶液检验生成二氧化硫,C中酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫,D中澄清石灰水检验生成的二氧化碳气体;
【小问1详解】
①蔗糖变黑,该过程体现浓硫酸的脱水性;
②蔗糖体积膨胀,此过程中碳与浓硫酸反应生成水、二氧化碳、二氧化硫气体:;
【小问2详解】
无水硫酸铜遇水变为蓝色,故无水硫酸铜的作用是:检验生成的水;
【小问3详解】
二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,具有还原性,能使得酸性高锰酸钾溶液褪色,结合分析,通过B中品红溶液检验生成二氧化硫,C中酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫,D中澄清石灰水检验生成的二氧化碳气体,故答案为:bca;未被完全除尽时也能使澄清石灰水变浑浊,且空气中二氧化碳进入D装置会干扰二氧化碳的检验,在C、D之间加装盛有品红溶液的试管,若该试管中品红不褪色且D中澄清石灰水变浑浊,说明产物中有二氧化碳,故改进方案是:在C、D之间加装盛有品红溶液的试管,在D之后接一个盛装碱石灰的干燥管;
【小问4详解】
①仪器a的名称是干燥管,二氧化碳、二氧化硫的水溶液均显酸性,故湿润的蓝色石蕊试纸处的现象是试纸变红;
②碳酸钠会和浓硫酸反应生成二氧化碳,且反应放热;创新实验中“黑面包”现象更加明显的原因可能是浓硫酸与碳酸钠浓溶液反应放热,加快了反应速率或浓硫酸与碳酸钠反应产生的使固体多孔,加大了反应的接触面积;
【小问5详解】
①反应中硫化合价由+4变为+6、锰化合价由+7变为+2,结合电子守恒、质量守恒,反应为:;
②由反应存在,则该空气样品中的含量是。
17. 甲醇应用于汽车领域,有助于推动能源结构优化,工业上常采用“煤液化”技术制备甲醇,工艺如图1所示:
回答下列问题:
(1)煤炭属于________(填“可再生”或“不可再生”)资源。
(2)汽化炉中发生的主要反应的化学方程式为________________________;实际生产中,往往将水用喷淋方式注入其目的是________________________________。
(3)合成塔中发生的反应为:。一定温度下,向体积为2 L的密闭容器中充入和模拟该反应,测得反应物的物质的量随时间变化关系如图2所示。
①曲线II表示________(填化学式)的物质的量的变化曲线。
②前内,生成的平均反应速率为________。
③下列方法能增大该反应的反应速率的有________(填编号)。
a.提高反应温度 b.恒容充入He
c.增大容器的体积 d.恒容充入少量
④下列不能作为判断该反应达到平衡状态的依据是________(填编号)。
a.生成和消耗速率相等 b.气体平均摩尔质量不再改变
c.、的物质的量浓度不再改变 d.气体平均密度不再改变
⑤平衡时体积分数为________。
(4)甲醇燃料电池在移动电源等领域有广泛应用前景,其工作示意图如图3所示:
①Pt(a)电极的电极反应式为________________________。
②燃料电池与传统火力发电相比,除了清洁、安全之外,还有的优点是________________________________(任写一点)。
【答案】(1)不可再生
(2) ①. ②. 水迅速变成水蒸气和碳充分接触使反应更充分/调控炉温防止超温结渣/初步除尘
(3) ①. ②. ③. ad ④. d ⑤. 37.5
(4) ①. ②. 能量利用率高/高效
【解析】
【小问1详解】
煤炭属于化石燃料,在短时间内无法恢复,属于不可再生资源;
【小问2详解】
汽化炉中煤炭与水蒸气在下反应生成一氧化碳和氢气,化学方程式为。将水用喷淋方式注入,可以增大水与煤炭的接触面积,从而加快反应速率,使反应更充分;
【小问3详解】
①反应达到平衡时,曲线I的物质的量变化量为,曲线II的物质的量变化量为。两者变化量之比为,与化学方程式中和的化学计量数之比一致,故曲线II表示的物质的量变化;
②前内,消耗的物质的量为,根据方程式可知生成的物质的量也为。则;
③a.提高反应温度,反应速率增大,正确;
b.恒容充入,反应物浓度不变,反应速率不变,错误;
c.增大容器体积,反应物浓度减小,反应速率减小,错误;
d.恒容充入少量,反应物浓度增大,反应速率增大,正确;
故选ad;
④a.生成和消耗速率相等,即正逆反应速率相等,说明达到平衡状态;
b.该反应前后气体总质量不变,但总物质的量改变,因此平均摩尔质量是变量,当其不再改变时说明达到平衡状态;
c.各物质的浓度不再改变是平衡状态的标志;
d.在恒容密闭容器中,气体总质量不变,容器体积不变,气体平均密度始终保持不变,因此密度不再改变不能作为判断平衡状态的依据;
故选d;
⑤平衡时,,,生成的。气体总物质的量为。平衡时的体积分数为;
【小问4详解】
①电极通入甲醇,发生氧化反应,为原电池的负极。在稀硫酸电解质环境下,甲醇失去电子生成二氧化碳和氢离子,电极反应式为;
②燃料电池直接将化学能转化为电能,没有经过热能和机械能的中间转换环节,因此相比传统火力发电,其突出的优点是能量转化率高。
18. 工业上由含铜废料(主要含有、等)制备硝酸铜溶液的流程如下:
回答下列问题:
(1)对含铜废料进行“预处理”可采取的操作是________________________________(任写一条)。
(2)“焙烧”时发生反应的化学方程式为________________________。
(3)硫酸工业中,400~500℃,在催化作用下,与空气反应制备,理论上和空气的最佳体积比约为________(假设空气中的体积分数为)。
(4)“操作”的名称为________,洗涤滤渣①时,先用稀硫酸洗,再用蒸馏水洗的原因是________________________________。
(5)“氧化”发生反应的离子方程式为:,此过程体现了硝酸的________(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”),与硝酸和直接反应制备相比,本工艺的优点是________________________________。
【答案】(1)粉碎/研磨/浮选
(2)
(3)
(4) ①. 过滤 ②. 用稀硫酸洗涤除去过量的铁粉,用蒸馏水洗涤除去表面附着的电解质溶液
(5) ①. 酸性 ②. 无有毒的生成,对环境友好
【解析】
【分析】含铜废料主要含有、等,在空气中“焙烧”后,得到和的混合物,S元素部分转化为,加入硫酸溶液“酸化”,溶解氧化铜,再加入铁粉,“还原”出铜,过滤的滤渣主要含Cu和过量的铁粉,加入稀硫酸“洗涤”溶解掉铁粉,得到铜单质,再加入硝酸和双氧水“氧化”得到,而过滤的滤液和洗涤的液合并为溶液,再经过一系列操作变为晶体。据此分析作答。
【小问1详解】
为了加快焙烧速率可将废料粉碎或者研磨,增大反应物的接触面积,从而加快反应速率,或浮选除杂提高效率,故对含铜废料进行“预处理”可采取的操作是粉碎/研磨/浮选;
【小问2详解】
“焙烧”时转化为,方程式为;
【小问3详解】
与空气中的氧气反应,方程式为,故与的最佳体积比为,又因为空气中的体积分数为,故和空气的最佳体积比约为;
【小问4详解】
“操作”将铁粉还原Cu后的固体液体分离了,故“操作”的名称为过滤;稀硫酸能溶解掉过量的铁粉,得到铜单质,而蒸馏水能把Cu表面附着的电解质溶液除去,所以洗涤滤渣①时,先用稀硫酸洗,再用蒸馏水洗的原因是用稀硫酸洗涤除去过量的铁粉,用蒸馏水洗涤除去表面附着的电解质溶液;
【小问5详解】
“氧化”发生反应,该反应中硝酸只提供了,所以体现了硝酸的酸性;硝酸和直接反应制备的过程中需要硝酸作为氧化剂,会产生氮氧化物污染性气体,所以本工艺的优点是无有毒的生成,对环境友好;
19. 聚乙烯醇可用于制备能感知压力、温度和湿度变化的电子皮肤传感器,以丙烷高温催化裂解产物为原料合成聚乙烯醇的路线如图所示:
已知:葡萄糖因含有醛基,能与新制反应生成砖红色沉淀。
回答下列问题:
(1)B的名称为________,E的结构简式为________。
(2)A的官能团名称为________,C的官能团的电子式为________。
(3)C→D的化学方程式为________________________。
(4)①~④中属于加成反应的有________(填序号)。
(5)F通过加聚反应生成,该反应的化学方程式为________________________;17.2 g聚合物在足量溶液中完全水解,消耗________。
(6)C和E在一定条件下生成I,同时符合下列条件的I的同分异构体有________种(不考虑烯醇式结构和立体异构)。
(i)1 mol该同分异构体能与1 mol Na发生反应;
(ii)能与新制反应生成砖红色沉淀。
【答案】(1) ①. 乙炔 ②.
(2) ①. 碳碳双键 ②.
(3)
(4)①④ (5) ①. ②. 0.2
(6)5
【解析】
【分析】原料丙烷高温催化裂解的产物包含与,结合分子式可得A为乙烯、B为乙炔。整条合成路线分为乙烯转化支路、乙炔转化支路,两条支路最终交汇生成乙酸乙烯酯F,F加聚后水解得到目标产物聚乙烯醇。乙烯和水在加热加压、催化剂条件下发生加成反应①生成乙醇C,乙醇催化氧化②得到乙醛D,乙醛再次催化氧化③生成乙酸E;乙炔与乙酸E发生加成反应④,碳碳三键打开,和乙酸加成生成乙酸乙烯酯。F分子中含有碳碳双键,能发生加聚反应生成聚合物G,G在氢氧化钠水溶液条件下酯基水解,最终得到聚乙烯醇。
【小问1详解】
B分子式,对应名称为乙炔;乙醛D连续氧化得到乙酸,E为乙酸,结构简式;
【小问2详解】
A是乙烯,官能团为碳碳双键;C为乙醇,官能团是羟基,羟基电子式为;
【小问3详解】
乙醇在铜、银加热条件下被催化氧化,产物为乙醛和水,配平方程式: ;
【小问4详解】
反应①乙烯碳碳双键打开,与结合,属于加成反应;反应②乙醇被氧化、反应③乙醛被氧化,均为氧化反应;反应④乙炔碳碳三键打开,与乙酸分子结合,属于加成反应,因此加成反应为①④;
【小问5详解】
F为乙酸乙烯酯,分子中碳碳双键打开发生加聚,双键变单键连接成高分子G;聚合物G的重复单元为,重复单元摩尔质量,聚合物对应重复单元物质的量为,每个重复单元含1个酯基,酯基碱性水解消耗 ,因此共消耗。 加聚反应方程式:;
【小问6详解】
C为乙醇、E为乙酸,二者反应生成乙酸乙酯,同分异构体限制条件:有机物与反应,说明分子含1个羟基;能与新制生成砖红色沉淀,说明含醛基,分子共2个氧原子,分别存在于羟基、醛基中,剩余碳骨架为3个饱和碳原子,则符合条件的同分异构体共5种。
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