内容正文:
高一化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:苏教版必修第二册。
5.可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 F19 Ca40
一、选择题(本题共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. 近年来,我国在航天、通信等领域取得了举世瞩目的成就。下列说法错误的是
A. 我国歼-35A战斗机隐形涂层含石墨烯,石墨烯和石墨互为同素异形体
B. 天问一号探测器使用新型SiC增强铝基复合材料,SiC具有硬度大、熔点低的特点
C. “墨子号”卫星的成功发射实现了光纤量子通信,光纤的主要成分为SiO2
D. “神舟二十一号”发动机的耐高温结构材料Si3N4是一种新型无机非金属材料
【答案】B
【解析】
【详解】A.石墨烯和石墨都是碳元素组成的结构不同的单质,二者互为同素异形体,A正确;
B.SiC属于共价晶体,特点是硬度大、熔点高,选项中“熔点低”的表述错误,B错误;
C.光导纤维的主要成分为SiO2,C正确;
D.Si3N4具有耐高温、耐腐蚀等优良性能,属于新型无机非金属材料,D正确;
故答案选B。
2. 下列资源利用中,在给定工艺条件下转化关系正确的是
A. 煤煤油 B. 石油乙烯 C. 油脂甘油 D. 淀粉乙醇
【答案】C
【解析】
【详解】A.煤通过干燥处理无法得到煤油,煤油是石油分馏的产物,A错误;
B.石油分馏只能分离不同沸点的烃类混合物,乙烯需通过裂解反应制得,B错误;
C.油脂在皂化反应(碱性水解)中生成甘油和高级脂肪酸盐,C正确;
D.淀粉水解产物为葡萄糖,乙醇需通过葡萄糖发酵生成,D错误;
故选C。
3. 设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A. 44gN2O含有的氮原子数目为NA
B. 1molAl变为Al3+时失去的电子数目为3NA
C. 常温常压下,22.4LH2含有的分子数目为NA
D. 1mol·L-1K2CO3溶液中含有的钾离子数目为2NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.44gN2O中含有氮原子物质的量为=2mol,即含有的氮原子数目为2NA,故A错误;
B.1molAl变为Al3+时失去3mol电子,即失去电子数为3NA,故B正确;
C.常温常压不是标准状况,因此无法直接用22.4L/mol进行计算,故C错误;
D.题中没有给出溶液的体积,无法判断溶质的物质的量,故D错误;
答案为B。
4. 下列微粒在所给条件下,一定能大量共存的是
A. 透明溶液中:Na+、Fe3+、、SCN﹣
B. 强酸性溶液中:、Mg2+、I﹣、
C. pH=12的溶液中:Na+、K+、S2﹣、
D. 与铝反应能产生大量氢气的溶液中:K+、Fe2+、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.Fe3+、SCN﹣会反应产生弱电解质Fe(SCN)3,不能大量共存,A不符合题意;
B.强酸性溶液中含有大量H+,H+、I﹣、会发生氧化还原反应,不能大量共存,B不符合题意;
C.pH=12的溶液显碱性,含有大量OH﹣,OH﹣与选项离子之间不能发生任何反应,可以大量共存,C符合题意;
D.与铝反应能产生大量氢气的溶液可能显酸性,也可能显碱性。在酸性溶液中含有大量H+,H+、Fe2+、会发生氧化还原反应,不能大量共存;在碱性溶液中含有大量OH﹣,OH﹣与Fe2+会反应产生Fe(OH)2沉淀,也不能大量共存,D不符合题意;
故合理选项是C。
5. 国家卫健委公布的新型冠状病毒肺炎诊疗方案指出,乙醚、75%乙醇、含氯消毒剂(如84消毒液、漂白粉等)、过氧乙酸()、氯仿(,有机溶剂,难溶于水)等均可有效灭活病毒。对于上述化学药品,下列说法正确的是
A. 乙醚、乙醇均可用于萃取溴水中的溴 B. 84消毒液的有效成分NaClO属于电解质
C. 过氧乙酸()的摩尔质量为76 D. 可用蒸馏的方法分离氯仿与水的混合物
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙醇与水互溶,不能用于萃取溴水中的溴,A错误;
B.化合物NaClO在水溶液中电离出钠离子和次氯酸根离子,使溶液可导电,属于电解质,B正确;
C.的摩尔质量为76g/mol,C错误;
D.氯仿与水不互溶,可通过分液方法进行分离,D错误;
答案选B。
6. 利用下列装置和试剂进行实验,能达到实验目的的是
A. 可用①装置从溶液中提取晶体
B. 可用②验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性(A中为,B中为)
C. 可用③测溶液的pH
D. 可用④制取乙酸乙酯(必要时可加沸石)
【答案】D
【解析】
【详解】A.NH4Cl是强酸弱碱盐,在加热的条件下水解可以完全且氯化铵受热易分解,所以用蒸发的操作分离方法最终不能得到NH4Cl晶体,故A错误;
B.应为:A中为放Na2CO3 ,B中放 NaHCO3,故B错误;
C.测溶液的pH时,正确做法应该是把试纸放在玻璃片上,用玻璃棒蘸取溶液,滴到试纸中央,然后跟比色卡对比,故C错误;
D.在试管中加入药品和碎瓷片,试管口略向上加热制取乙酸乙酯,导气管尾端接入盛有Na2CO3溶液的试管收集乙酸乙酯,故D正确;
故本题选D。
7. 已知: 。下列说法不正确的是
A. 与的键能之和比的键能高
B. HF(g)分解为与的反应过程的能量变化可用如图来表示
C. 若反应中有生成,则放出135kJ热量
D. 若 ,则
【答案】A
【解析】
【详解】A.焓变为负,焓变等于断裂化学键吸收的能量减去形成化学键释放的能量,则与的键能之和比2molHF(g)的键能低,故A项错误;
B.生成HF放热,则HF分解吸热,吸热反应是能量有低到高的过程,则HF(g)分解为与的反应过程的能量变化可用图中能量变化表示,故B项正确;
C.物质的量与热量成正比,若反应中有20gHF(g)生成,则放出热量为,故C项正确;
D.非金属性,且HF最稳定,生成HF时放热最多,焓变最小,则,D项正确;
答案选 A。
8. 短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X和Y形成的化合物的水溶液呈碱性,Y位于第ⅤA族,X和Z同主族;W的最外层电子数和电子层数相等,下列说法中正确的是
A. 单质的还原性:
B. 原子半径:
C. Z和W两者的最高价氧化物对应的水化物能相互反应
D. 与HCl反应形成的化合物为共价化合物
【答案】C
【解析】
【分析】短周期元素的原子序数依次增大,水溶液呈碱性且Y位于第ⅤA族,可知为,故X为,Y为;X和Z同主族且原子序数大于Y,故Z为Na;W原子序数大于Z,最外层电子数和电子层数相等,故W为Al;
【详解】A.金属性越强单质还原性越强,金属性,故单质还原性,A错误;
B.电子层数越多原子半径越大,同周期元素核电荷数越大原子半径越小,故原子半径,B错误;
C.Z的最高价氧化物对应水化物为,W的为,为两性氢氧化物,可与反应,C正确;
D.与HCl反应生成,由和构成,属于离子化合物,D错误;
故选C。
9. CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示,下列结论不正确的是
A. 反应开始2min内平均反应速率最大
B. 反应4min后平均反应速率最小
C. 反应开始2min—4min内,温度对反应速率的影响比浓度大
D. 反应在2min到4min内消耗CaCO3的质量为20g
【答案】A
【解析】
【分析】首先要看明白图象,图中的曲线表明,二氧化碳的产生速率先快后慢。在第一个2min内产生了0.1molCO2,第二个2min内产生了0.2molCO2,第三个2min内产生了0.05molCO2,反应速率先增大后减小;先增大是由于反应放热,使溶液温度升高,导致反应速率增大,4min后速率下降则是由于浓度降低所引起的。
【详解】A.反应速率即单位时间内物质的量浓度的变化量,同一容器中也可以是物质的量的变化量,图中2-4min内二氧化碳的变化量最大,即2-4min反应速率最大,故A错误;
B.4min后反应物浓度降低,趋于0,速率最低,故B正确;
C.2-4min内生成的二氧化碳的量最多,反应速率最大,故C正确;
D.2-4min内生成0.2mol二氧化碳,根据CaCO3~CO2,可知消耗碳酸钙0.2mol,即m=nM=0.2×100=20g,故D正确;
故选A。
10. 根据实验操作和现象得出的结论正确的是
选项
实验操作和和现象
结论
A
取少量溶液于试管中,加入BaCl2溶液,出现白色沉淀,再加入足量盐酸,沉淀不溶解
原溶液中含有
B
在烧杯中将氢氧化钡晶体和氯化铵晶体混合搅拌,片刻后用手触摸烧杯底部,感到冰凉的同时能闻到有刺激性气味的气体生成
反应过程中能量转化形式为化学能转化为热能
C
用硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液由绿变黄
H2O2氧化性比Fe3+强
D
向2支盛有2mL5%H2O2溶液同时滴入2滴1mol/LFeCl3溶液,盛有热水烧杯中的试管产生气泡的速率大于盛有冷水烧杯中的试管
温度越高,反应速率越快
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.取少量溶液于试管中,加入BaCl2溶液,出现白色沉淀,再加入足量盐酸,沉淀不溶解,白色沉淀不一定是硫酸钡,也可能是氯化银,原溶液中不一定含有,A错误;
B.氢氧化钡晶体和氯化铵晶体混合搅拌属于吸热反应,热能转化为化学能,B错误;
C.酸性溶液中硝酸根离子也能氧化亚铁离子,不能说明H2O2氧化性比Fe3+强,C错误;
D.实验中只有温度是变量,因此根据实验现象可得出温度越高,反应速率越快,D正确;
答案选D。
11. 生物脱硫是一种经济有效的脱硫方法,沼气中的在生物脱硫过程中被T。F菌去除,形成的硫颗粒可以用作肥料和用于硫酸生产,下列有关表述正确的是
A. 氧化性:
B. 温度越高,脱硫效果越好
C. 每脱除2.24L,消耗0.05mol
D. 反应I的离子方程式为
【答案】A
【解析】
【分析】过程I硫化氢与硫酸铁反应生成硫酸亚铁和S:,过程II中氧气将硫酸亚铁氧化为硫酸铁:,则总反应为:2H2S+O2=2S↓+2H2O,据此解答。
【详解】A.氧化剂的氧化性大于氧化产物,由反应Ⅰ可知氧化性:,由反应Ⅱ可知氧化性:,A项正确;
B.温度升高,细菌会失去活性甚至死亡,B项错误;
C.未说明气体所处的压强和温度,C项错误;
D.是弱酸,写离子方程式的时候不能拆开,正确的离子方程式:,D项错误;
故选A。
12. 布洛芬(结构如图)可用于缓解一般感冒或流行性感冒引起的高热,异丁基苯(结构如图)是合成布洛芬的一种原料,下列说法正确的是
A. 布洛芬和异丁基苯均属于芳香烃 B. 布洛芬可以和氢氧化钠溶液反应
C. 异丁基苯的分子中含有碳碳双键 D. 异丁基苯与 互为同分异构体
【答案】B
【解析】
【详解】A.布洛芬含有氧原子,属于含氧衍生物,异丁基苯属于芳香烃,A错误;
B.布洛芬含有羧基,可以和氢氧化钠溶液反应,B正确;
C.异丁基苯的分子中不含有碳碳双键,含有苯环,C错误;
D.异丁基苯与 的分子式不同,不能互为同分异构体,二者结构相似,互为同系物,D错误;
答案选B。
13. 物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。如图为氮元素的“价-类”二维图。下列说法错误的是
A. e生成f的过程属于氮的固定 B. 图中各物质均参与自然界循环
C. 工业上可用f检验氯气管道是否漏气 D. 向浓的b溶液中投入红热木炭后有c气体生成
【答案】D
【解析】
【分析】如图为氮元素的“价-类”二维图,则a为硝酸盐、b为HNO3、c为NO、d为NO2、e为N2、f为NH3,据此分析作答。
【详解】A.e为N2,f为NH3,e生成f过程属于游离态氮变为化合态氮,即氮的固定,A项正确;
B.图中物质均为自然界氮循环的重要参与者,B项正确;
C.f为NH3,Cl2与NH3反应生成NH4Cl和氮气,可以看到产生白烟,工业上可用此现象检验氯气管道漏气,C项正确;
D.b为浓HNO3,红热木炭与浓HNO3反应生成的气体为NO2、CO2和水,而c为NO,D项错误;
答案选D。
14. 利用人工光合作用合成甲酸的原理:设计成原电池,装置如图所示。下列说法不正确的是
A. 电极1周围溶液的pH增大
B. 该装置将太阳能转化为化学能和电能
C. 由电极1室经过质子交换膜流向电极2室
D. 电极2上发生的反应为
【答案】A
【解析】
【分析】装置图中电子由电极1通过导线流向电极2,电极1为负极,电极1上H2O发生失电子的氧化反应生成O2,电极2为正极,电极2上CO2发生得电子的还原反应生成HCOOH;据此作答。
【详解】A.电极1上H2O发生失电子的氧化反应生成O2,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,电极1周围溶液中c(H+)增大,溶液的pH减小,A项错误;
B.该装置利用人工光合作用合成甲酸,由装置图可知,该装置将太阳光的太阳能转化为化学能和电能,B项正确;
C.原电池工作时阳离子向正极移动,H+由负极区电极1室通过质子交换膜流向正极区电极2室,C项正确;
D.电极2上CO2发生得到的还原反应生成HCOOH,电极反应式为CO2+2H++2e-=HCOOH,D项正确;
答案选A。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 是主要的大气污染物。某小组认为一定条件下,用与反应转化为无污染物质可进行汽车尾气无害化处理。回答下列问题:
(1)用下图装置制备、干燥、收集、检验氨气。
①装置A中发生反应的化学方程式为___________。
②装置B中的试剂是___________。
③下列装置可以代替装置D的是___________(填字母)。
(2)氨气与二氧化氮的反应。
将上述收集到的充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入(两端用夹子、夹好)。在一定温度下按下图装置进行实验。
①打开,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中,Y管中的颜色变化为___________,其原因是生成了一种无污染的气体单质;将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温,Y管中有少量水珠。Y中发生反应的化学方程式为___________,当转移3.6 mol电子时,消耗的物质的量为___________mol。
②打开,Z中溶液倒吸,处理残留尾气。
(3)工业上也常用溶液吸收法处理。
涉及反应:;
①当被溶液完全吸收时,转化为盐。x的值可能是___________(填字母)。
A.1.0 B.1.3 C.1.5 D.2.0
②0.1 mol由NO和组成的混合气体溶于溶液中,恰好完全反应,并无气体放出,则溶液物质的量浓度是___________。
【答案】(1) ①. ②. 碱石灰 ③. AC
(2) ①. 红棕色变浅(红棕色褪去,消失等合理解释) ②. ③. 0.9
(3) ①. CD ②. 0.5 mol/L
【解析】
【分析】实验室常用装置A加热氯化铵与氢氧化钙制备氨气,通过B装置干燥氨气,C装置中收集氨气,氨气为碱性气体、极易溶于水,使用D装置吸收尾气防止污染且能防止倒吸;
打开K1,推动注射器活塞,使X中的氨气缓慢通入Y管中时,红棕色NO2与NH3发生氧化还原反应转化为氮气和水;
【小问1详解】
① 装置A为固体加热制备气体的装置,实验室常用氢氧化钙和氯化铵固体加热制备氨气,反应的化学方程式为 ;
② 装置B用于干燥氨气,由于氨气是碱性气体,不能用酸性干燥剂,应选用碱性干燥剂,故试剂为碱石灰。
③ 装置D的作用是吸收多余的氨气并防止倒吸。
A.球形干燥管的容积较大,能有效防止倒吸,符合题意;
B.导管直接插入水中,氨气极易溶于水,会引起倒吸,不符合题意;
C.氨气不溶于四氯化碳,穿过四氯化碳层后被上层的稀硫酸吸收,可防止倒吸,符合题意;
D.导管直接插入水中,会引起倒吸,不符合题意;
故选AC;
【小问2详解】
① 氨气与二氧化氮在催化剂作用下反应生成了一种无污染的气体单质,将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温,Y管中有少量水珠,结合质量守恒,反应生成产物为氮气和水,反应的化学方程式为 ;二氧化氮为红棕色气体,随着反应的进行,其浓度逐渐降低,因此Y管中的颜色变化为红棕色逐渐变浅;在反应中, 中的N元素化合价由+4价降低到0价,每消耗 1mol 转移 4mol 电子,当转移 3.6mol 电子时,消耗 的物质的量为 ;
【小问3详解】
① 根据反应方程式 和 可知,要使 被完全吸收,混合气体中必须满足 ;当 时,;当混合气体全部为 时,;因此,要使气体被完全吸收, 的取值范围为 ,故选CD;
② 混合气体溶于 溶液恰好完全反应转化为 和 。在 和 中,Na原子与N原子的物质的量之比均为 。根据原子守恒可知,;则 溶液的物质的量浓度 。
16. 基于“碳中和”理念,可以将转变为液体燃料甲醇。在体积为2 L的密闭容器中,充入和,一定条件下发生反应:,测得和的浓度随时间变化如图1所示。回答下列问题:
(1)从3 min到9 min,___________;a点时___________(填“>”“<”或“=”,下同);9 min时___________3 min时。
(2)可作为判断上述反应达到平衡状态的依据是___________(填字母)。
a.该密闭容器中气体的平均摩尔质量不再改变
b.分子中键断裂的速率等于键形成的速率
c.该容器中温度和压强均不再发生变化
d.混合气体的密度不再改变
e.体系中
(3)我国学者提出的催化加氢合成的机理如图2(其中吸附在催化剂表面的物种用标注)所示。下列说法正确的是___________(填字母)。
a.催化剂不能改变反应达到最大限度的时间
b.反应机理表明参与了合成的反应
c.反应④中存在共价键的断裂和共价键的形成
(4)甲醇是重要的化工原料及燃料。某甲醇、氧气燃料电池的工作原理如图3所示。
①a电极的电极反应式为___________;当有16 g甲醇发生反应时,理论上转移___________mol电子。
②在电池工作过程中,电解质溶液中___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. ②. > ③. <
(2)abc (3)b
(4) ①. ②. 3 ③. 减小
【解析】
【小问1详解】
从到,的物质的量减少了。根据化学方程式中化学计量数的关系,消耗的物质的量为,则。a点时反应物的物质的量仍在减小,说明反应正向进行,未达到平衡状态,故。第时反应已达平衡,,由于随着反应的进行,反应物浓度不断减小,正反应速率逐渐减小,即,故第时第时。
【小问2详解】
a.该反应前后气体总质量不变,但气体总物质的量减小,因此气体的平均摩尔质量是变量,当其不再改变时说明反应达到平衡状态,正确;
b.键断裂代表逆反应速率,键形成代表正反应速率,两者速率相等说明正逆反应速率相等,达到平衡状态,正确;
c.该反应是气体分子数减少的反应,恒容条件下容器内压强是变量,温度和压强均不再变化说明达到平衡状态,正确;
d.恒容容器中气体总质量不变,混合气体的密度始终保持不变,不能作为平衡判断依据,错误;
e.浓度比值为特定值不能说明各组分浓度不再发生变化,不能作为平衡判断依据,错误;
故选abc。
【小问3详解】
a.催化剂能加快反应速率,从而缩短反应达到平衡(最大限度)的时间,错误;
b.由图2反应机理可知,在步骤③中作为反应物参与了后续转化为的反应,说明参与了合成反应,正确;
c.反应④中和结合生成,只存在共价键的形成,不存在共价键的断裂,错误;
故选b。
【小问4详解】
①a电极通入甲醇,发生氧化反应,为原电池的负极。在碱性电解质溶液中,甲醇失去电子生成碳酸根离子和水,电极反应式为。甲醇的物质的量为0.5 mol,1 mol甲醇完全反应转移6 mol电子,故理论上转移3 mol电子;
②该燃料电池的总反应为甲醇和氧气在碱性条件下反应生成碳酸根离子和水,反应消耗了且生成了水,导致电解质溶液中减小。
17. 以粮食为原料制取乙醇并利用其制备乙酸乙酯(C)和高分子材料(G)的流程如图所示:
已知:D的产量可以用来衡量一个国家的石油化工水平。
回答下列问题:
(1)B中所含官能团为___________(填名称)。
(2)在反应Ⅰ→Ⅵ中,属于加成反应的是___________(填序号)。
(3)反应Ⅰ的化学方程式为___________。
(4)G的结构简式是___________。
(5)研究资料表明,酿酒的过程中会产生乳酸()。
①依据反应Ⅲ写出乳酸与乙醇反应的化学方程式:___________;
②3.6 g乳酸与足量碳酸氢钠溶液反应,生成的体积为___________L(标准状况下)。
③可用于鉴别乙酸和乳酸的试剂是___________(填字母)。
A.溶液 B.紫色石蕊溶液 C.酸性溶液
【答案】(1)羧基 (2)Ⅴ
(3)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(4) (5) ①. ②. 0.896 ③. C
【解析】
【分析】由流程,乙醇发生催化氧化生成A,A是乙醛;乙醛发生氧化反应生成乙酸,B是乙酸;乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯(C);D的产量可以用来衡量一个国家的石油化工水平,D是乙烯,乙醇发生消去反应生成乙烯,乙烯与氯气反应生成1,2-二氯乙烷(E),1,2-二氯乙烷发生消去反应生成氯乙烯(F),氯乙烯发生加聚反应生成聚氯乙烯(G);
【小问1详解】
B为乙酸,含官能团为羧基;
【小问2详解】
据以上分析,Ⅰ是氧化反应、Ⅱ是氧化反应、Ⅲ是取代反应、Ⅳ是消去反应、Ⅴ是加成反应、Ⅵ是消去反应,在反应Ⅰ→Ⅵ中,属于加成反应的是Ⅴ;
【小问3详解】
反应Ⅰ为乙醇催化氧化生成乙醛,化学方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
【小问4详解】
由分析,G为聚氯乙烯,结构简式为:;
【小问5详解】
①乳酸中含羧基,能与乙醇发生酯化反应生成酯和水,反应的化学方程式为;
②3.6 g乳酸的物质的量为0.04 mol,乳酸与足量碳酸氢钠溶液反应为,反应生成0.04 mol二氧化碳,体积为0.04 mol×22.4 L/mol=0.896 L(标准状况下);
③A.乙酸、乳酸都显酸性,都能和氢氧化钠反应,不能鉴别,故不选A;
B.乙酸、乳酸都显酸性,都能使紫色石蕊试液变红,故不选B;
C.乙酸和高锰酸钾溶液不反应,乳酸含有羟基,能被酸性高锰酸钾氧化,可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙酸和乳酸,故选C;
故选C。
18. Ⅰ.金属及其化合物用途广泛,研究金属的提取、冶炼意义重大。回答下列问题:
(1)下列各组金属,冶炼方法一定不同的是___________(填字母)。
a.、 b.、 c.、
Ⅱ.以铬铁矿(主要成分为和,含有少量、等杂质)为主要原料生产化工原料重铬酸钠()并制取铬,其主要工艺流程如下:
查阅资料得知:在碱性条件下,某些氧化剂能将氧化为。
(2)铬铁矿在加入硫酸前通常先粉碎,目的是___________。
(3)固体C为混合物,整体呈红褐色,则C为___________(填化学式)。
(4)“操作①”是___________,实验室模拟该操作用到的玻璃仪器有:烧杯、___________。
(5)工业上可用固体A制取粗硅,写出反应的化学方程式:___________。
(6)溶液D转化为溶液E的过程中,参与反应的离子方程式为___________。
(7)酸化过程中发生的反应___________(填“是”或“否”)为氧化还原反应。
【答案】(1)c (2)增大接触面积,加快反应速率(叙述合理)
(3)、
(4) ①. 过滤 ②. 玻璃棒、漏斗
(5)
(6)
(7)否
【解析】
【分析】由流程图可知,铬铁矿加过量硫酸,FeO、Cr2O3和Al2O3都溶解得到盐溶液,SiO2不溶,经过滤分离得到固体A和溶液B,则固体A为SiO2;溶液B中含有Fe2+、Al3+、Cr3+,然后将Fe2+氧化为Fe3+,再调节溶液pH,使Fe3+形成氢氧化铁沉淀,同时Al3+变成氢氧化铝沉淀而除去,固体C为氢氧化铁和氢氧化铝混合物;之后加入双氧水和过量的NaOH溶液,双氧水作氧化剂将Cr3+转化为,然后酸化使转化为,酸性条件下电解得到Cr单质。
【小问1详解】
a.Hg、Ag均用热分解法制备,故a不符合题意;
b.Na、Mg均用电解法制备,故b不符合题意;
c.Al用电解法制备,Fe用热还原法制备,故c符合题意;
故选c;
【小问2详解】
将矿石粉碎的目的为增大接触面积,加快反应速率;
【小问3详解】
由分析,C为:、;
【小问4详解】
“操作①”分离固体和液体,为过滤;实验室模拟该操作用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、漏斗;
【小问5详解】
固体A为SiO2,工业上制取粗硅的反应为二氧化硅和碳高温生成粗硅和CO,方程式为;
【小问6详解】
溶液D含有,在溶液D中加入H2O2和NaOH,发生氧化还原反应生成,铬化合价由+3变为+6,过氧化氢中氧化合价由-1变为-2,结合电子守恒,离子反应方程式为:;
【小问7详解】
酸化过程中转化为,无元素化合价变化,不是氧化还原反应。
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高一化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:苏教版必修第二册。
5.可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 F19 Ca40
一、选择题(本题共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. 近年来,我国在航天、通信等领域取得了举世瞩目的成就。下列说法错误的是
A. 我国歼-35A战斗机隐形涂层含石墨烯,石墨烯和石墨互为同素异形体
B. 天问一号探测器使用新型SiC增强铝基复合材料,SiC具有硬度大、熔点低的特点
C. “墨子号”卫星的成功发射实现了光纤量子通信,光纤的主要成分为SiO2
D. “神舟二十一号”发动机的耐高温结构材料Si3N4是一种新型无机非金属材料
2. 下列资源利用中,在给定工艺条件下转化关系正确的是
A. 煤煤油 B. 石油乙烯 C. 油脂甘油 D. 淀粉乙醇
3. 设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A. 44gN2O含有的氮原子数目为NA
B. 1molAl变为Al3+时失去的电子数目为3NA
C. 常温常压下,22.4LH2含有的分子数目为NA
D. 1mol·L-1K2CO3溶液中含有的钾离子数目为2NA
4. 下列微粒在所给条件下,一定能大量共存的是
A. 透明溶液中:Na+、Fe3+、、SCN﹣
B. 强酸性溶液中:、Mg2+、I﹣、
C. pH=12的溶液中:Na+、K+、S2﹣、
D. 与铝反应能产生大量氢气的溶液中:K+、Fe2+、、
5. 国家卫健委公布的新型冠状病毒肺炎诊疗方案指出,乙醚、75%乙醇、含氯消毒剂(如84消毒液、漂白粉等)、过氧乙酸()、氯仿(,有机溶剂,难溶于水)等均可有效灭活病毒。对于上述化学药品,下列说法正确的是
A. 乙醚、乙醇均可用于萃取溴水中的溴 B. 84消毒液的有效成分NaClO属于电解质
C. 过氧乙酸()的摩尔质量为76 D. 可用蒸馏的方法分离氯仿与水的混合物
6. 利用下列装置和试剂进行实验,能达到实验目的的是
A. 可用①装置从溶液中提取晶体
B. 可用②验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性(A中为,B中为)
C. 可用③测溶液的pH
D. 可用④制取乙酸乙酯(必要时可加沸石)
7. 已知: 。下列说法不正确的是
A. 与的键能之和比的键能高
B. HF(g)分解为与的反应过程的能量变化可用如图来表示
C. 若反应中有生成,则放出135kJ热量
D. 若 ,则
8. 短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X和Y形成的化合物的水溶液呈碱性,Y位于第ⅤA族,X和Z同主族;W的最外层电子数和电子层数相等,下列说法中正确的是
A. 单质的还原性:
B. 原子半径:
C. Z和W两者的最高价氧化物对应的水化物能相互反应
D. 与HCl反应形成的化合物为共价化合物
9. CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示,下列结论不正确的是
A. 反应开始2min内平均反应速率最大
B. 反应4min后平均反应速率最小
C. 反应开始2min—4min内,温度对反应速率的影响比浓度大
D. 反应在2min到4min内消耗CaCO3的质量为20g
10. 根据实验操作和现象得出的结论正确的是
选项
实验操作和和现象
结论
A
取少量溶液于试管中,加入BaCl2溶液,出现白色沉淀,再加入足量盐酸,沉淀不溶解
原溶液中含有
B
在烧杯中将氢氧化钡晶体和氯化铵晶体混合搅拌,片刻后用手触摸烧杯底部,感到冰凉的同时能闻到有刺激性气味的气体生成
反应过程中能量转化形式为化学能转化为热能
C
用硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液由绿变黄
H2O2氧化性比Fe3+强
D
向2支盛有2mL5%H2O2溶液同时滴入2滴1mol/LFeCl3溶液,盛有热水烧杯中的试管产生气泡的速率大于盛有冷水烧杯中的试管
温度越高,反应速率越快
A. A B. B C. C D. D
11. 生物脱硫是一种经济有效的脱硫方法,沼气中的在生物脱硫过程中被T。F菌去除,形成的硫颗粒可以用作肥料和用于硫酸生产,下列有关表述正确的是
A. 氧化性:
B. 温度越高,脱硫效果越好
C. 每脱除2.24L,消耗0.05mol
D. 反应I的离子方程式为
12. 布洛芬(结构如图)可用于缓解一般感冒或流行性感冒引起的高热,异丁基苯(结构如图)是合成布洛芬的一种原料,下列说法正确的是
A. 布洛芬和异丁基苯均属于芳香烃 B. 布洛芬可以和氢氧化钠溶液反应
C. 异丁基苯的分子中含有碳碳双键 D. 异丁基苯与 互为同分异构体
13. 物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。如图为氮元素的“价-类”二维图。下列说法错误的是
A. e生成f的过程属于氮的固定 B. 图中各物质均参与自然界循环
C. 工业上可用f检验氯气管道是否漏气 D. 向浓的b溶液中投入红热木炭后有c气体生成
14. 利用人工光合作用合成甲酸的原理:设计成原电池,装置如图所示。下列说法不正确的是
A. 电极1周围溶液的pH增大
B. 该装置将太阳能转化为化学能和电能
C. 由电极1室经过质子交换膜流向电极2室
D. 电极2上发生的反应为
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 是主要的大气污染物。某小组认为一定条件下,用与反应转化为无污染物质可进行汽车尾气无害化处理。回答下列问题:
(1)用下图装置制备、干燥、收集、检验氨气。
①装置A中发生反应的化学方程式为___________。
②装置B中的试剂是___________。
③下列装置可以代替装置D的是___________(填字母)。
(2)氨气与二氧化氮的反应。
将上述收集到的充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入(两端用夹子、夹好)。在一定温度下按下图装置进行实验。
①打开,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中,Y管中的颜色变化为___________,其原因是生成了一种无污染的气体单质;将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温,Y管中有少量水珠。Y中发生反应的化学方程式为___________,当转移3.6 mol电子时,消耗的物质的量为___________mol。
②打开,Z中溶液倒吸,处理残留尾气。
(3)工业上也常用溶液吸收法处理。
涉及反应:;
①当被溶液完全吸收时,转化为盐。x的值可能是___________(填字母)。
A.1.0 B.1.3 C.1.5 D.2.0
②0.1 mol由NO和组成的混合气体溶于溶液中,恰好完全反应,并无气体放出,则溶液物质的量浓度是___________。
16. 基于“碳中和”理念,可以将转变为液体燃料甲醇。在体积为2 L的密闭容器中,充入和,一定条件下发生反应:,测得和的浓度随时间变化如图1所示。回答下列问题:
(1)从3 min到9 min,___________;a点时___________(填“>”“<”或“=”,下同);9 min时___________3 min时。
(2)可作为判断上述反应达到平衡状态的依据是___________(填字母)。
a.该密闭容器中气体的平均摩尔质量不再改变
b.分子中键断裂的速率等于键形成的速率
c.该容器中温度和压强均不再发生变化
d.混合气体的密度不再改变
e.体系中
(3)我国学者提出的催化加氢合成的机理如图2(其中吸附在催化剂表面的物种用标注)所示。下列说法正确的是___________(填字母)。
a.催化剂不能改变反应达到最大限度的时间
b.反应机理表明参与了合成的反应
c.反应④中存在共价键的断裂和共价键的形成
(4)甲醇是重要的化工原料及燃料。某甲醇、氧气燃料电池的工作原理如图3所示。
①a电极的电极反应式为___________;当有16 g甲醇发生反应时,理论上转移___________mol电子。
②在电池工作过程中,电解质溶液中___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
17. 以粮食为原料制取乙醇并利用其制备乙酸乙酯(C)和高分子材料(G)的流程如图所示:
已知:D的产量可以用来衡量一个国家的石油化工水平。
回答下列问题:
(1)B中所含官能团为___________(填名称)。
(2)在反应Ⅰ→Ⅵ中,属于加成反应的是___________(填序号)。
(3)反应Ⅰ的化学方程式为___________。
(4)G的结构简式是___________。
(5)研究资料表明,酿酒的过程中会产生乳酸()。
①依据反应Ⅲ写出乳酸与乙醇反应的化学方程式:___________;
②3.6 g乳酸与足量碳酸氢钠溶液反应,生成的体积为___________L(标准状况下)。
③可用于鉴别乙酸和乳酸的试剂是___________(填字母)。
A.溶液 B.紫色石蕊溶液 C.酸性溶液
18. Ⅰ.金属及其化合物用途广泛,研究金属的提取、冶炼意义重大。回答下列问题:
(1)下列各组金属,冶炼方法一定不同的是___________(填字母)。
a.、 b.、 c.、
Ⅱ.以铬铁矿(主要成分为和,含有少量、等杂质)为主要原料生产化工原料重铬酸钠()并制取铬,其主要工艺流程如下:
查阅资料得知:在碱性条件下,某些氧化剂能将氧化为。
(2)铬铁矿在加入硫酸前通常先粉碎,目的是___________。
(3)固体C为混合物,整体呈红褐色,则C为___________(填化学式)。
(4)“操作①”是___________,实验室模拟该操作用到的玻璃仪器有:烧杯、___________。
(5)工业上可用固体A制取粗硅,写出反应的化学方程式:___________。
(6)溶液D转化为溶液E的过程中,参与反应的离子方程式为___________。
(7)酸化过程中发生的反应___________(填“是”或“否”)为氧化还原反应。
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