内容正文:
合肥一中2025-2026学年度第二学期期末教学质量监测
高一化学试题
(考试时长: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
一、选择题(共14题,每题3分,共42分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学与人类生产、生活密切相关,下列叙述不正确的是
A. 杭州亚运会“薪火”火炬采用的1070铝合金属于无机非金属材料
B. 高铁“复兴号”车厢连接的关键部位使用的增强聚四氟乙烯板属于高分子材料
C. “一带一路”是“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称,丝绸的主要成分是蛋白质,属于天然高分子化合物
D. 中国天眼“FAST”用到的碳化硅是一种新型的无机非金属材料
2. 下列各组离子,能大量共存于同一溶液中的是
A. B.
C. D.
3. 酸雨对环境危害巨大,下列关于酸雨及其防治的说法正确的是
A. pH<7的雨水称为酸雨
B. 在酸雨形成过程中没有氧化还原反应发生
C. 将含硫煤与石灰石混合燃烧,可同时减少SO2和CO2的排放
D. 煤和石油的燃烧、汽车尾气等产生的SO2、NOx是形成酸雨的主要污染物
4. 下列常见金属的冶炼原理中不合理的是( )
选项
金属
冶炼原理
A
Fe
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
B
Hg
2HgO2Hg+O2↑
C
Al
2AlCl3(熔融) 2Al+3Cl2↑
D
Na
2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑
A. A B. B C. C D. D
5. 下列化学用语或图示表达错误的是
A. 羟基的电子式: B. 乙烯的结构简式:CH2=CH2
C. CH4分子的空间填充模型: D. 蔗糖的分子式:
6. 预测是在已有信息的基础上,依据一定规律和方法,对未知事物所进行的一种推测,某同学在现有学习基础上,所进行的“预测”错误的是
A. 常温下浓硝酸可以用铝罐贮存,预测常温下铝与浓硝酸不反应
B. H2S是还原性气体,浓硫酸具有强氧化性,预测不能用浓硫酸干燥H2S气体
C. Fe3O4可以表示成形式,预测Pb3O4也可以表示成形式
D. 乙醇和钠反应放出氢气,甘油(丙三醇)含有羟基,预测甘油也能和钠反应放出氢气
7. 某有机物的结构简式如图所示,下列说法错误的是
A. 该有机物可以与溴水发生加成反应
B. 该有机物可以与乙酸发生酯化反应
C. 该有机物与Na、NaOH、Na2CO3均能发生反应
D. 该有机物为丙烯酸(CH2=CHCOOH)的同系物
8. 一种合成乙烯的反应为,向恒容密闭容器中充入2mol CO2和6mol H2发生该反应,CO2的平衡转化率[平衡转化率]随温度的变化如图。下列说法正确的是
A. 该反应为吸热反应 B. 250℃,平衡时mol
C. 250℃,容器内压强比 D. Y点的逆反应速率小于X点的正反应速率
9. 室温下,为探究纳米铁去除水样中的影响因素,测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。
实验序号
水样体积/mL
纳米铁质量/mg
水样初始pH
①
50
8
6
②
50
2
6
③
50
2
8
下列说法正确的是
A. 探究对去除速率影响因素的实验是①和②
B. 实验①中,0∼2小时内平均反应速率
C. 其他条件相同时,水样初始越小,的去除效果越好
D. 其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率
10. 燃料电池具有能量转换效率高、废弃物排放少、运行噪音小等优点。下列说法正确的是
A. 溶液中的向b电极移动
B. a电极上发生的反应为:
C. 该电路中电子移动方向:a电极→氢氧化钠溶液→b电极
D. 电路中每转移,标准状况下,两极共消耗33.6L气体
11. 丙烯可发生如下转化,下列说法错误的是
A. 丙烯分子中最多7个原子共平面 B. 的结构简式为
C. 反应2的反应类型为加成反应 D. 聚合物的链节为
12. 下列实验步骤、现象和结论均正确的是
选项
实验步骤及现象
实验结论
A
通过灼烧来鉴别①号、②号两种不同的衣料,仅①号衣料产生了烧焦羽毛的特殊气味
①号衣料的成分含蛋白质
B
向过量的Na2CO3溶液中滴加某有机物,没有气泡产生
该有机物中不含羧基
C
先向淀粉的酸性水解液中加入足量的NaOH溶液,然后加入新制Cu(OH)2,再加热,有砖红色沉淀产生
淀粉已完全水解
D
将甲烷和乙烯的混合气体通入酸性KMnO4溶液中,KMnO4溶液颜色变浅,收集剩余气体
剩余气体的成分为甲烷
A. A B. B C. C D. D
13. 已知c、d、e、f、h均是二元化合物,a为黑色固体非金属单质,d能使品红溶液褪色,f是淡黄色固体,常温下e是常见的无色液体,上述物质的转化关系如图所示(个别产物已略去)。下列说法正确的是
A. f中阴阳离子个数比为2:1 B. d可用作食品添加剂
C. h也可以由两种单质直接化合而成 D. a与b的反应体现了b的强氧化性和酸性
14. 以含钴废料(成分为CoO、Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制备CoCO3的工艺流程如图所示。下列说法正确的是
A. “酸浸”时,Fe2O3转化为Fe3+
B. “氧化”的目的是将Co2+转化为Co3+
C. “沉钴”时,为加快反应速率温度越高越好
D. “系列操作”包括过滤、洗涤、干燥
二、填空题(共4题,共58分)
15. 合理应用和处理含硫、氮的化合物,在生产生活以及科学研究中有重要意义。
(1)硫铁矿(含FeS2)是工业制硫酸的主要原料,其煅烧过程及产物存在如下转化关系:
①反应Ⅰ的化学方程式可表示为,其中O2的化学计量数a为______。
②在工业生产中,1molA与足量的O2反应,得到A和B总的物质的量之和______(填序号)。
a.小于1mol b.等于1mol c.大于1mol
③“A→B→C”与“A→D→C”是形成酸雨的两种常见途径,请写出D→C的化学方程式:____________。
(2)NOx能形成酸雨,写出NO2溶于水转化为HNO3的离子方程式:____________。
(3)为探究SO2的还原性,设计如图所示的装置,将SO2通入和BaCl2的混合溶液中,观察到有白色沉淀生成。
①甲同学认为Fe3+具有氧化性,将SO2氧化为,与Ba2+反应生成白色沉淀。SO2与Fe3+反应的离子方程式为____________________________________________________________。
②乙同学认为甲同学的分析有失偏颇,其理由是________________________________________________。
16. 氮氧化物()是大气污染物之一,处理工业废气中的对于环境保护具有重要的意义。
(1)在一定条件下可将还原。甲同学在实验室对该反应进行了探究,实验设计如图(部分夹持装置省略)。
①用装置A制备,其中发生反应的化学方程式为___________;装置B内的试剂是___________。
②装置D中发生反应的离子方程式是___________。
③在装置M中和充分反应,生成两种对环境友好的物质,该反应中和的物质的量之比为___________。
(2)用溶液吸收法处理(仅含、)。已知过程中发生的反应有:
;
若一定体积的被250 mL的溶液恰好完全吸收,溶液质量增加19.8 g,则x的值为___________。
(3)NO的氧化吸收。用溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同,NO转化为的转化率随溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。
①在酸性条件下,氧化NO生成和,其离子方程式为___________。
②溶液的初始pH越小,NO转化率越高。其原因是:___________。
17. Ⅰ.化学反应速率和限度与生产、生活密切相关,这是化学学科重点研究发展的方面之一。
(1)一定条件下铁能和CO2发生反应:一定温度下,向某恒容密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。
①第3min时,正、逆反应速率的大小关系为______(填“>”“<”或“=”)。
②下列描述能说明上述反应已达到平衡状态的是______(填字母)。
A. B.混合气体中CO2的体积分数不变
C.混合气体的密度不变 D.容器中气体压强不随时间变化而变化
Ⅱ.工业合成氨的原理是。某温度下,向2L恒容密闭容器中充入1mol N2和3mol H2合成氨,测得反应物和产物的物质的量(n)与时间(t)的关系如图所示。
(2)0∼20min内N2的平均反应速率v(N2)为______mol·L-1·min-1。
(3)a、b两点H2的转化率大小关系为a______b(填“>”“<”或“=”)。
Ⅲ.工业上,常用氢气脱氮。反应原理为
(4)某温度下,在恒容绝热密闭容器中充入1molNO和1mol H2测得气体总压强先增大,后减小。由此推知,该反应的正反应的能量变化符合下列图______(填“甲”或“乙”)。判断的依据是______。
Ⅳ.一种肼(N2H4)燃料电池的工作原理如下图所示。
(5)a极的电极反应式为____________________________________;氢离子从____________(填“正极室”或“负极室”)跨膜向另一极室移动。
18. 化合物G(丙酸异丙酯)可用作食品香料。现可通过下列转化制取(部分反应条件略去):
(1)化合物A中官能团的名称是______。
(2)E→F的反应类型是____________;A→E是加成反应,物质X的分子式是______。
(3)化合物B生成C的化学反应方程式:________________________________________________。
(4)化合物A在一定条件下可生成高分子聚丙烯,若实验测得该高分子的平均摩尔质量为,则该高分子的聚合度n=______,写出生成聚丙烯的化学方程式:______________________________。
(5)有机物H的分子式为C4H10O,与F具有相同官能团的同分异构体有______种。
(6)已知:Diels-Alder反应为共轭双烯与含烯键或炔键的化合物相互作用生成六元环状化合物的反应,最简单的Diels-Alder反应是以1,3-丁二烯(CH2=CH-CH=CH2)和丙烯为起始原料,利用Diels-Alder反应合成的产物的结构简式为____________。
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合肥一中2025-2026学年度第二学期期末教学质量监测
高一化学试题
(考试时长: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
一、选择题(共14题,每题3分,共42分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学与人类生产、生活密切相关,下列叙述不正确的是
A. 杭州亚运会“薪火”火炬采用的1070铝合金属于无机非金属材料
B. 高铁“复兴号”车厢连接的关键部位使用的增强聚四氟乙烯板属于高分子材料
C. “一带一路”是“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称,丝绸的主要成分是蛋白质,属于天然高分子化合物
D. 中国天眼“FAST”用到的碳化硅是一种新型的无机非金属材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.1070铝合金属于金属材料,不属于无机非金属材料,A错误;
B.聚四氟乙烯是有机高分子聚合物,增强聚四氟乙烯板属于高分子材料,B正确;
C.丝绸的主要成分是蛋白质,属于天然高分子化合物,C正确;
D.碳化硅是性能优良的新型无机非金属材料,D正确;
答案选A。
2. 下列各组离子,能大量共存于同一溶液中的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.酸性条件下硝酸根具有强氧化性,Fe2+会被氧化成Fe3+,不能大量共存,故A错误;
B.Ag+和Cl-反应生成氯化银白色沉淀,不能大量共存,B错误;
C.互不反应,可以大量共存,C正确;
D.Ba2+和反应生成硫酸钡白色沉淀,不能大量共存,且硫酸钙、氢氧化钙是微溶物,与也不能大量共存,D错误;
故选C。
3. 酸雨对环境危害巨大,下列关于酸雨及其防治的说法正确的是
A. pH<7的雨水称为酸雨
B. 在酸雨形成过程中没有氧化还原反应发生
C. 将含硫煤与石灰石混合燃烧,可同时减少SO2和CO2的排放
D. 煤和石油的燃烧、汽车尾气等产生的SO2、NOx是形成酸雨的主要污染物
【答案】D
【解析】
【详解】A.正常雨水溶解后pH约为5.6,只有pH<5.6的雨水才称为酸雨,A错误;
B.酸雨形成过程中,转化为硫酸、转化为硝酸的过程均存在元素化合价升降,有氧化还原反应发生,B错误;
C.将含硫煤与石灰石混合燃烧时,石灰石可吸收生成硫酸盐减少排放,但石灰石高温分解会生成,无法减少排放,C错误;
D.煤和石油的燃烧、汽车尾气等产生的、会分别转化为硫酸、硝酸,是形成酸雨的主要污染物,D正确;
答案选D。
4. 下列常见金属的冶炼原理中不合理的是( )
选项
金属
冶炼原理
A
Fe
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
B
Hg
2HgO2Hg+O2↑
C
Al
2AlCl3(熔融) 2Al+3Cl2↑
D
Na
2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.铁性质较不活泼,用热还原法冶炼,故A正确;
B.汞性质稳定,用加热分解氧化物的方法制备,故B正确;
C.氯化铝是分子晶体,通电时不能电离出阴阳离子,所以其熔融态不导电,工业上用电解氧化铝的方法值得,故C错误;
D.钠为活泼金属,用电解熔融氯化钠的方法冶炼,故D正确;
答案选C。
5. 下列化学用语或图示表达错误的是
A. 羟基的电子式: B. 乙烯的结构简式:CH2=CH2
C. CH4分子的空间填充模型: D. 蔗糖的分子式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.图示为氢氧根离子的电子式,羟基是中性基团,不带电荷且无需加方括号,正确电子式为,A错误;
B.乙烯含有碳碳双键官能团,结构简式需标出官能团,书写符合要求,B正确;
C.为正四面体结构,碳原子半径大于氢原子,图示为其空间填充模型,C正确;
D.蔗糖属于二糖,分子式为,书写正确,D正确;
答案选A。
6. 预测是在已有信息的基础上,依据一定规律和方法,对未知事物所进行的一种推测,某同学在现有学习基础上,所进行的“预测”错误的是
A. 常温下浓硝酸可以用铝罐贮存,预测常温下铝与浓硝酸不反应
B. H2S是还原性气体,浓硫酸具有强氧化性,预测不能用浓硫酸干燥H2S气体
C. Fe3O4可以表示成形式,预测Pb3O4也可以表示成形式
D. 乙醇和钠反应放出氢气,甘油(丙三醇)含有羟基,预测甘油也能和钠反应放出氢气
【答案】A
【解析】
【详解】A.常温下铝遇浓硝酸发生钝化,是铝与浓硝酸反应生成致密氧化物薄膜阻止反应进一步进行,并非二者不反应,故A错误;
B.具有强还原性,浓硫酸具有强氧化性,二者会发生氧化还原反应,因此不能用浓硫酸干燥,故B正确;
C.中为+2、+3价,故可表示为;的常见价态为+2、+4价,中2个显+2价、1个显+4价,因此可表示为,故C正确;
D.乙醇含有羟基能与钠反应生成氢气,甘油(丙三醇)也含有羟基,羟基可与钠反应置换出氢气,故D正确;
选A。
7. 某有机物的结构简式如图所示,下列说法错误的是
A. 该有机物可以与溴水发生加成反应
B. 该有机物可以与乙酸发生酯化反应
C. 该有机物与Na、NaOH、Na2CO3均能发生反应
D. 该有机物为丙烯酸(CH2=CHCOOH)的同系物
【答案】D
【解析】
【详解】A.该有机物含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,A正确;
B.该有机物含有醇羟基,可与乙酸发生酯化反应,B正确;
C.该有机物含有羧基和醇羟基,羧基可与、、反应,醇羟基可与反应,因此三种物质均能与之反应,C正确;
D.同系物要求结构相似、分子组成相差若干个原子团,丙烯酸仅含碳碳双键和1个羧基,属于链状羧酸,该有机物含有苯环、醇羟基、2个羧基,二者结构不相似,不互为同系物,D错误;
故答案选D。
8. 一种合成乙烯的反应为,向恒容密闭容器中充入2mol CO2和6mol H2发生该反应,CO2的平衡转化率[平衡转化率]随温度的变化如图。下列说法正确的是
A. 该反应为吸热反应 B. 250℃,平衡时mol
C. 250℃,容器内压强比 D. Y点的逆反应速率小于X点的正反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.二氧化碳为反应物,升高温度,二氧化碳转化率下降,表明平衡逆向移动,则该反应为放热反应,A错误;
B.如图所示,250℃时二氧化碳的转化率为40%,则消耗二氧化碳的物质的量为 ,据此列出三段式:,则平衡时乙烯的物质的量为,B错误;
C.根据以上三段式可知,反应开始时气体总物质的量为,平衡时气体总物质的量为,恒温恒容下,则容器内压强比,C正确;
D.升高温度,反应速率增加,则Y点的逆反应速率大于X点的正反应速率,D错误;
故选C。
9. 室温下,为探究纳米铁去除水样中的影响因素,测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。
实验序号
水样体积/mL
纳米铁质量/mg
水样初始pH
①
50
8
6
②
50
2
6
③
50
2
8
下列说法正确的是
A. 探究对去除速率影响因素的实验是①和②
B. 实验①中,0∼2小时内平均反应速率
C. 其他条件相同时,水样初始越小,的去除效果越好
D. 其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.探究pH对去除速率的影响,需控制纳米铁质量相同、pH不同,对应实验是②和③,①和②是探究纳米铁质量的影响,A错误;
B.实验①中,0~2小时内浓度变化量为,平均速率,B错误;
C.若初始pH过小,溶液中浓度过高,纳米铁会优先与反应,导致与反应的纳米铁减少,去除效果反而下降,故不是初始pH越小去除效果越好,C错误;
D.对比实验①和②,其他条件相同,纳米铁质量更大的①中浓度下降更快,说明适当增加纳米铁质量可加快反应速率,D正确;
故选D。
10. 燃料电池具有能量转换效率高、废弃物排放少、运行噪音小等优点。下列说法正确的是
A. 溶液中的向b电极移动
B. a电极上发生的反应为:
C. 该电路中电子移动方向:a电极→氢氧化钠溶液→b电极
D. 电路中每转移,标准状况下,两极共消耗33.6L气体
【答案】D
【解析】
【分析】a电极通入,C元素化合价由-4价升高为+4价,发生失电子的氧化反应,为原电池负极;b电极通入,O元素化合价由0价降低为-2价,发生得电子的还原反应,为原电池正极。电解质溶液为溶液,负极被氧化生成,原电池中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,电子仅在外电路中移动,不进入电解质溶液。
【详解】A.原电池中阴离子向负极移动,应向a电极移动,A错误;
B.a为负极,失电子,且碱性环境下C元素最终以形式存在,正确电极反应为,B错误;
C.电子仅在外电路中移动,不能通过电解质溶液,电解质溶液中靠离子定向移动导电,C错误;
D.转移电子时,消耗的物质的量为 ,消耗的物质的量为 ,标准状况下气体总体积为 ,D正确;
故选D。
11. 丙烯可发生如下转化,下列说法错误的是
A. 丙烯分子中最多7个原子共平面 B. 的结构简式为
C. 反应2的反应类型为加成反应 D. 聚合物的链节为
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙烯中6个原子共平面,甲烷中3个原子共平面,单键可以旋转,则丙烯分子中最多有7个原子共平面,A正确;
B.丙烯在光照条件下与溴发生取代反应,取代甲基上的氢,所以X的结构简式为,B错误;
C.由分子式可知,丙烯转化为Y过程的反应类型为加成反应,C正确;
D.丙烯转化为Z过程发生加聚反应:,其链节为,D正确;
故选B。
12. 下列实验步骤、现象和结论均正确的是
选项
实验步骤及现象
实验结论
A
通过灼烧来鉴别①号、②号两种不同的衣料,仅①号衣料产生了烧焦羽毛的特殊气味
①号衣料的成分含蛋白质
B
向过量的Na2CO3溶液中滴加某有机物,没有气泡产生
该有机物中不含羧基
C
先向淀粉的酸性水解液中加入足量的NaOH溶液,然后加入新制Cu(OH)2,再加热,有砖红色沉淀产生
淀粉已完全水解
D
将甲烷和乙烯的混合气体通入酸性KMnO4溶液中,KMnO4溶液颜色变浅,收集剩余气体
剩余气体的成分为甲烷
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.蛋白质灼烧时会产生烧焦羽毛的特殊气味,该现象可证明①号衣料中含有蛋白质,A正确;
B.羧基可与过量反应生成,不会产生气泡,因此无气泡不能说明该有机物不含羧基,B错误;
C.该实验只能证明淀粉发生水解生成了含醛基的葡萄糖,要验证淀粉完全水解还需加入碘水检验淀粉是否有剩余,C错误;
D.乙烯被酸性溶液氧化会生成气体,因此剩余气体为甲烷和的混合物,D错误;
答案选A。
13. 已知c、d、e、f、h均是二元化合物,a为黑色固体非金属单质,d能使品红溶液褪色,f是淡黄色固体,常温下e是常见的无色液体,上述物质的转化关系如图所示(个别产物已略去)。下列说法正确的是
A. f中阴阳离子个数比为2:1 B. d可用作食品添加剂
C. h也可以由两种单质直接化合而成 D. a与b的反应体现了b的强氧化性和酸性
【答案】B
【解析】
【分析】a为黑色非金属单质C,d为能使品红褪色的,f为淡黄色二元化合物,e为常温无色液体;C与浓硫酸加热反应生成、、,故b为浓硫酸,c为;与反应生成(g),和催化加热生成(h),与反应生成硫酸,符合转化关系。
【详解】A.f为,由和构成,阴阳离子个数比为,不是,A错误;
B.d为,符合国家标准的少量可用作食品添加剂(如葡萄酒中作抗氧化剂、防腐剂),B正确;
C.h为,单质与直接化合只能生成,无法直接得到,C错误;
D.a为C、b为浓硫酸,二者加热反应没有生成盐类物质,浓硫酸只体现强氧化性,不体现酸性,D错误;
故答案选B。
14. 以含钴废料(成分为CoO、Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制备CoCO3的工艺流程如图所示。下列说法正确的是
A. “酸浸”时,Fe2O3转化为Fe3+
B. “氧化”的目的是将Co2+转化为Co3+
C. “沉钴”时,为加快反应速率温度越高越好
D. “系列操作”包括过滤、洗涤、干燥
【答案】D
【解析】
【分析】含钴废料中不溶于硫酸,酸浸后成为滤渣Ⅰ,酸浸加入的是还原剂,会将还原为、还原为,加入后氧化为,加入CoO等物质调pH沉淀,最后加入溶液沉淀,得到,据此作答。
【详解】A.由分析可知,酸浸加入的是还原剂,会将还原为,故转化为,A错误;
B.由分析可知,氧化的目的是将氧化为,便于后续调pH沉铁,Co化合价不变,B错误;
C.沉钴时使用的溶液受热易分解,氨水受热易挥发,温度过高会造成反应物损耗、降低产率,因此不是温度越高越好,C错误;
D.沉钴后得到沉淀,经过滤、洗涤、干燥可得纯净固体产品,D正确;
故答案为:D。
二、填空题(共4题,共58分)
15. 合理应用和处理含硫、氮的化合物,在生产生活以及科学研究中有重要意义。
(1)硫铁矿(含FeS2)是工业制硫酸的主要原料,其煅烧过程及产物存在如下转化关系:
①反应Ⅰ的化学方程式可表示为,其中O2的化学计量数a为______。
②在工业生产中,1molA与足量的O2反应,得到A和B总的物质的量之和______(填序号)。
a.小于1mol b.等于1mol c.大于1mol
③“A→B→C”与“A→D→C”是形成酸雨的两种常见途径,请写出D→C的化学方程式:____________。
(2)NOx能形成酸雨,写出NO2溶于水转化为HNO3的离子方程式:____________。
(3)为探究SO2的还原性,设计如图所示的装置,将SO2通入和BaCl2的混合溶液中,观察到有白色沉淀生成。
①甲同学认为Fe3+具有氧化性,将SO2氧化为,与Ba2+反应生成白色沉淀。SO2与Fe3+反应的离子方程式为____________________________________________________________。
②乙同学认为甲同学的分析有失偏颇,其理由是________________________________________________。
【答案】(1) ①. 11 ②. b ③.
(2)3NO2+H2O = 2H++2+NO
(3) ①. 2++2H2O=2Fe2+++4H+ ②. SO2使溶液呈酸性,酸性条件下,硝酸根具有氧化性,将氧化为
【解析】
【分析】硫铁矿(含FeS2)和氧气反应生成氧化铁和二氧化硫,则A为SO2;SO2和氧气发生催化氧化生成SO3,则B为SO3;SO3和水反应生成C,C为H2SO4;SO2和水反应生成D,D为H2SO3;H2SO3和氧气反应生成H2SO4。
【小问1详解】
①反应Ⅰ的化学方程式可表示为,A是SO2,根据铁元素守恒,b是2、根据S元素守恒,c为8,根据氧元素守恒,其中O2的化学计量数a为11。
②在工业生产中,1molSO2与足量的O2反应,根据S元素守恒,得到SO2和SO3总的物质的量之和等于1mol,选b。
③D→C是亚硫酸被氧气氧化为硫酸,反应的化学方程式为。
【小问2详解】
NO2和水反应生成HNO3和NO,反应的离子方程式为3NO2+H2O = 2H++2+NO。
【小问3详解】
①甲同学认为Fe3+具有氧化性,将SO2氧化为,与Ba2+反应生成白色沉淀。根据得失电子守恒,SO2与Fe3+反应的离子方程式为2++2H2O=2Fe2+++4H+。
②SO2使溶液呈酸性,酸性条件下,硝酸根具有氧化性,可以将氧化为,所以乙同学认为甲同学的分析有失偏颇。
16. 氮氧化物()是大气污染物之一,处理工业废气中的对于环境保护具有重要的意义。
(1)在一定条件下可将还原。甲同学在实验室对该反应进行了探究,实验设计如图(部分夹持装置省略)。
①用装置A制备,其中发生反应的化学方程式为___________;装置B内的试剂是___________。
②装置D中发生反应的离子方程式是___________。
③在装置M中和充分反应,生成两种对环境友好的物质,该反应中和的物质的量之比为___________。
(2)用溶液吸收法处理(仅含、)。已知过程中发生的反应有:
;
若一定体积的被250 mL的溶液恰好完全吸收,溶液质量增加19.8 g,则x的值为___________。
(3)NO的氧化吸收。用溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同,NO转化为的转化率随溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。
①在酸性条件下,氧化NO生成和,其离子方程式为___________。
②溶液的初始pH越小,NO转化率越高。其原因是:___________。
【答案】(1) ①. ②. 碱石灰 ③. ④. 4:3 (2)1.6
(3) ①. ②. NaClO溶液的初始pH越小,氢离子浓度越大,使得次氯酸根离子和氢离子转化为氧化性更强的HClO,导致NO转化率高
【解析】
【分析】根据实验装置可知,A中和制备氨气,方程式为,B中成分碱石灰用于干燥氨气。D中的Cu与浓硝酸接触制备,离子方程式为。用无水氯化钙干燥,生成的两种气体进入M中发生反应:,气球用于收集尾气。
【小问1详解】
①根据实验装置可知,A中和制备氨气,方程式为。
为防止水蒸气对后续实验干扰,B中成分碱石灰用于干燥氨气。
②D中的Cu与浓硝酸接触制备,离子方程式为。
③在装置M中和充分反应,生成两种对环境友好的物质,分别为氮气和水,方程式配平后为:,故该反应中和的物质的量之比为4:3。
【小问2详解】
若一定体积的被250 mL的溶液(NaOH的物质的量为0.5 mol)恰好完全吸收,溶液质量增加19.8 g,结合质量守恒则的质量为19.8 g,结合方程式可知,的物质的量为0.5 mol,则,x=1.6。
【小问3详解】
①在酸性条件下,氧化NO生成和,反应过程中氯元素化合价由+1降为-1,氮元素化合价由+2变为+5,离子方程式为。
②NaClO溶液的初始pH越小,氢离子浓度越大,使得次氯酸根离子和氢离子转化为氧化性更强的HClO,导致NO转化率高。
17. Ⅰ.化学反应速率和限度与生产、生活密切相关,这是化学学科重点研究发展的方面之一。
(1)一定条件下铁能和CO2发生反应:一定温度下,向某恒容密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。
①第3min时,正、逆反应速率的大小关系为______(填“>”“<”或“=”)。
②下列描述能说明上述反应已达到平衡状态的是______(填字母)。
A. B.混合气体中CO2的体积分数不变
C.混合气体的密度不变 D.容器中气体压强不随时间变化而变化
Ⅱ.工业合成氨的原理是。某温度下,向2L恒容密闭容器中充入1mol N2和3mol H2合成氨,测得反应物和产物的物质的量(n)与时间(t)的关系如图所示。
(2)0∼20min内N2的平均反应速率v(N2)为______mol·L-1·min-1。
(3)a、b两点H2的转化率大小关系为a______b(填“>”“<”或“=”)。
Ⅲ.工业上,常用氢气脱氮。反应原理为
(4)某温度下,在恒容绝热密闭容器中充入1molNO和1mol H2测得气体总压强先增大,后减小。由此推知,该反应的正反应的能量变化符合下列图______(填“甲”或“乙”)。判断的依据是______。
Ⅳ.一种肼(N2H4)燃料电池的工作原理如下图所示。
(5)a极的电极反应式为____________________________________;氢离子从____________(填“正极室”或“负极室”)跨膜向另一极室移动。
【答案】(1) ①. > ②. BC
(2)0.015 (3)<
(4) ①. 甲 ②. 该反应是气体分子数减小的反应,随着反应进行,气体的物质的量减小,压强应该减小,但气体总压强先增大,后减小,说明反应为放热反应,则生成物能量低于反应物
(5) ①. ②. 负极室
【解析】
【小问1详解】
① 由图可知,第时,的浓度仍在减小,的浓度仍在增大,说明反应仍在正向进行,尚未达到平衡状态,故正、逆反应速率的大小关系为。
② A.描述的均为正反应速率,不能说明正逆反应速率相等,无法判断是否达到平衡;
B.混合气体中的体积分数不变,说明各组分含量保持不变,反应已达到平衡状态;
C.该反应中有固体参与和生成,反应前后气体的总质量发生变化,而容器体积恒定,因此混合气体的密度是变量,当密度不再变化时,说明反应达到平衡状态;
D.该反应前后气体分子数相等,在恒温恒容条件下,体系压强始终保持不变,因此压强不变不能作为判断平衡的标志;
故选BC。
【小问2详解】
由图可知,起始物质的量为,代表;起始物质的量为,代表;起始物质的量为,代表。b点为和的交点,即此时。设内消耗了,则消耗,生成。在b点有,解得。故内的平均反应速率。
【小问3详解】
随着反应的不断进行,反应物被持续消耗,其转化率逐渐增大。图中a点对应的时间早于b点,反应仍在正向进行,故a点的转化率小于b点。
【小问4详解】
该反应正向是气体分子数减小的反应,在恒容条件下,若温度不变,体系压强应逐渐减小。而在绝热密闭容器中气体总压强先增大,说明该反应放热,温度升高导致压强增大的幅度超过了气体分子数减少导致压强减小的幅度。正反应为放热反应,说明反应物总能量高于生成物总能量,这与图甲的能量变化相符。
【小问5详解】
a极通入肼(),反应后生成,氮元素化合价升高,发生失电子的氧化反应,故a极为负极。结合电解质溶液为稀硫酸(酸性环境),其电极反应式为。在原电池内部,阳离子向正极移动,故氢离子从负极室跨过质子交换膜向另一极室(正极室)移动。
18. 化合物G(丙酸异丙酯)可用作食品香料。现可通过下列转化制取(部分反应条件略去):
(1)化合物A中官能团的名称是______。
(2)E→F的反应类型是____________;A→E是加成反应,物质X的分子式是______。
(3)化合物B生成C的化学反应方程式:________________________________________________。
(4)化合物A在一定条件下可生成高分子聚丙烯,若实验测得该高分子的平均摩尔质量为,则该高分子的聚合度n=______,写出生成聚丙烯的化学方程式:______________________________。
(5)有机物H的分子式为C4H10O,与F具有相同官能团的同分异构体有______种。
(6)已知:Diels-Alder反应为共轭双烯与含烯键或炔键的化合物相互作用生成六元环状化合物的反应,最简单的Diels-Alder反应是以1,3-丁二烯(CH2=CH-CH=CH2)和丙烯为起始原料,利用Diels-Alder反应合成的产物的结构简式为____________。
【答案】(1)碳碳双键
(2) ①. 取代反应 ②. HBr
(3)
(4) ①. 510 ②. nCH3CH=CH2
(5)4 (6)
【解析】
【分析】分析题干合成路线可知,CH3CH=CH2与H2O在过氧化物存在条件下加热,发生加成反应生成CH3CH2CH2OH,CH3CH2CH2OH与O2在催化剂存在条件下加热发生氧化反应,生成C(CH3CH2CHO),CH3CH2CHO与O2在催化剂存在条件下加热发生氧化反应,生成D(CH3CH2COOH);CH3CH=CH2与HBr在一定条件下发生加成反应生成E,E与NaOH的水溶液共热,发生取代反应生成F,F与CH3CH2COOH在浓硫酸存在条件下加热,发生酯化反应生成G丙酸异丙酯,其结构简式是CH3CH2COOCH(CH3)2。
【小问1详解】
化合物A为CH3CH=CH2,A中官能团的名称为碳碳双键;
【小问2详解】
由分析可知,E与NaOH的水溶液共热生成F,E中溴原子被羟基取代,反应类型为取代反应;A→E是加成反应,丙烯加成后得到2-溴丙烷,因此X的分子式为HBr;
【小问3详解】
B→C是氧化反应,CH3CH2CH2OH与O2在催化剂存在条件下加热生成丙醛和水,反应的方程式为;
【小问4详解】
丙烯单体摩尔质量为,由平均摩尔质量可得聚合度;加聚反应为n个丙烯在催化剂条件下发生聚合,生成聚丙烯,该反应的化学方程式为nCH3CH=CH2;
【小问5详解】
分子式C4H10O,与 F(2-丙醇)官能团相同,饱和一元醇通式CnH2n+1OH,本题烷基是丁基−C4H9,同分异构体数目等价于丁基的种类,因此同分异构体有CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(OH)CH3、(CH3)2CHCH2OH、(CH3)3COH,一共4种;
【小问6详解】
根据Diels-Alder反应规则,1,3-丁二烯(共轭双烯)和丙烯(单烯)成六元环,共轭双烯中间形成新双键,丙烯的甲基成为环上取代基,得到。
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