内容正文:
高一期末检测
化学试题
本试卷共18题,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Cu64 I127
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. 化学与生产、生活密切相关,下列说法正确的是
A. 煤的干馏、石油的分馏均属于化学变化
B. 聚乙烯塑料的主要成分为高分子化合物,无毒可用于食品包装
C. 糖类、油脂、蛋白质均属于天然高分子化合物
D. 汽车尾气中的NO、CO可直接排放到空气中
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 丙烷的空间填充模型为
B. 异丁烷的结构简式为
C. 一氯甲烷的电子式为
D. 和互为同分异构体
3. 下列离子组在给定溶液中能大量共存的是
A. 的溶液中:、、、
B. 滴加酚酞变红的溶液中:、、、
C. 加入KSCN显红色的溶液中:、、、
D. 遇Al产生的溶液中:、、、
4. 化学与环境、资源利用密切相关,下列关于自然界及工业生产中氮循环与硫循环的说法正确的是
A. 豆科植物根瘤菌将空气中的氮气转化为可被植物吸收的硝酸盐,属于人工固氮
B. 工业上将NO、与空气按一定比例通入水中制备硝酸,原子利用率有望实现100%
C. 汽车排气口处发生反应:,是氮氧化物污染的主要来源
D. 燃煤中加入生石灰,可与燃烧生成的二氧化硫、二氧化碳反应,同时遏制酸雨和温室效应的形成
5. 下列关于物质性质与反应的说法正确的是
A. 乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色,是因为乙烯具有还原性,被高锰酸钾氧化
B. 工业上用焦炭还原二氧化硅制备粗硅,反应的化学方程式为:
C. 乙烯通入溴水中,溶液褪色,是因为乙烯与溴发生了取代反应
D. 常温下,浓硝酸与铁、铜均不发生反应,因此可用铁制容器盛装浓硝酸
6. 下列解释实验事实的化学方程式或离子方程式书写正确的是
A. 氯气通入氯化亚铁溶液中:
B. 钠与水反应:
C. 碳酸钙与稀盐酸反应:
D. 铜与稀硫酸加热反应:
7. 下列图示变化为吸热反应的是( )
A. B. C. D.
8. 对于可逆反应(放热反应),下列说法正确的是
A. 达到化学平衡时,正、逆反应速率均为零
B. 增大压强,可增大的平衡转化率,提升反应限度
C. 相同时间内,消耗的速率与生成的速率之比为时,反应达到平衡
D. 降低温度,正反应速率减小,逆反应速率增大
9. 光照条件下,将盛满甲烷和氯气混合气体的试管倒扣在饱和食盐水中,下列对实验现象的解释正确的是
A. 试管内气体颜色逐渐变浅,是因为甲烷分解消耗了氯气
B. 试管内液面明显上升,原因是反应生成的有机产物均为液态,气体总物质的量减少
C. 试管内壁出现油状液滴,是生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳难溶于水且为液态
D. 试管口出现白雾,是生成的有机氯化物挥发形成的小液滴
10. 下列各装置能形成原电池的是
A. B. C. D.
11. 科研团队设计出一种碱性甲醛处理原电池,可将废水中甲醛()、硝酸盐转化为无害物质,电池工作时质子可自由迁移。其中负极发生反应,正极硝酸根得电子生成氨气,下列说法正确的是
A. 电池工作时,电子由正极经导线流向负极,再通过电解质溶液回到正极
B. 正极电极反应式:
C. 电池工作过程中,整个电解质溶液的保持不变
D. 当负极消耗时,正极理论上生成
12. 锌铜原电池装置如图所示,下列说法正确的是
A. Cu是负极
B. 反应一段时间后,溶液显蓝色
C. Zn棒发生反应:Zn-2e-=Zn2+
D. 该装置实现电能向化学能的转化
13. 是一种重要的化工原料,在半导体光催化的作用下,分子被光催化材料捕获进而实现的转化(过程如图)。下列说法错误的是
A. 此方法属于人工固氮 B. 是该反应的还原产物
C. 该方法实现了光能向化学能的转化 D. 理论上,每消耗1mol 生成32g
14. 将铜投入到60mL一定浓度的硝酸中,恰好完全反应,产生标准状况下的和混合气体共4.48L。则下列叙述不正确的是
A. 失去了电子 B. 原硝酸浓度
C. 和物质的量之比为 D. 体现酸性的硝酸为
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 下图为实验室制备干燥氨气的标准实验装置,结合所学知识完成下列填空:
(1)实验室制备氨气的反应物为氯化铵和________(填化学式),反应的条件为________。
(2)写出实验室制氨气的化学方程式:________________________。
(3)实验中干燥氨气常用的干燥剂为________(填名称),不能使用浓硫酸干燥氨气的原因是________________。
(4)收集氨气应采用________法,检验氨气已收集满的操作与现象为________________。
(5)实验中硬质试管口略向下倾斜的目的是________________,试管口棉花团的作用是______________。
16. 海洋是巨大的化学资源宝库。以下是从海带中获取粗碘操作流程图,请回答下列问题:
(1)灼烧海带得到海带灰,经过浸取后得到海带提取液。下图所示装置可用于灼烧海带的是________(填字母)。
A. B. C. D.
(2)反应①中的离子方程式为____________________其中氧化剂是__________(填化学式)。
(3)上述流程,进行操作Ⅰ时加入的有机试剂为________(填“苯”或“四氯化碳”)。
(4)操作Ⅱ的名称为________。
(5)反应②所得下层溶液,碘元素主要以:和存在,写出反应③得到的离子方程式________________________________。
(6)为测定某含碘废液中的含量,取废液,调节溶液后,加入溶液,恰好完全反应时消耗溶液(已知),则废液中的含量为__________。
17. 回答下列问题。
(1)在某一容积为2 L的密闭容器中,某一反应中A、B、C、D四种气体的物质的量n(mol)随时间t(min)的变化曲线如图所示:
①该反应的化学方程式为________________。
②前2 min用A的浓度变化表示的化学反应速率为________。在2 min时,图像发生改变的原因可能是________(填字母)。
A.增大压强 B.降低温度 C.加入催化剂 D.增加A的物质的量
(2)在100℃时,将0.01 mol的四氧化二氮气体充入0.1 L的密闭容器中发生反应,隔一定时间对该容器内的物质进行分析,得到如下表格:
时间
浓度
0
20
40
60
80
100
0.100
0.070
0.050
c3
a
b
0.000
0.060
c2
0.120
0.120
0.120
填空:
①该反应的化学方程式:________________________________,表中c2________c3;a________b。(填“>”“<”或“=”)
②在0~20 s内,四氧化二氮的平均反应速率为________,哪一时间段(指0~20、20~40、40~60、60~80、80~100 s)反应速率最大,为什么:________________________。
18. 有机物A是重要的化工原料,其产量是衡量国家石油化工发展规模的重要指标。根据下列转化关系回答问题
(1)丙烯酸中含氧官能团的名称为___________。
(2)写出下列反应的反应类型(填标号,下同):②___________;③___________。
A.氧化反应 B.加成反应 C.取代反应 D.加聚反应
(3)写出下列反应的化学方程式:
①B→乙醛___________。
②丙烯酸→聚丙烯酸___________。
(4)用B和C制备乙酸乙酯的实验装置如图。
①B与C反应的化学方程式为___________,X溶液是___________溶液,其作用是中和乙酸、___________。
②一段时间后,在装有X溶液的试管___________(填“上方”或“下方”)可以看到油状物质并闻到特殊香味。
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高一期末检测
化学试题
本试卷共18题,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Cu64 I127
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. 化学与生产、生活密切相关,下列说法正确的是
A. 煤的干馏、石油的分馏均属于化学变化
B. 聚乙烯塑料的主要成分为高分子化合物,无毒可用于食品包装
C. 糖类、油脂、蛋白质均属于天然高分子化合物
D. 汽车尾气中的NO、CO可直接排放到空气中
【答案】B
【解析】
【详解】A.石油分馏为物理变化,A错误;
B.聚乙烯塑料的主要成分为高分子化合物,无毒可用于食品包装,B正确;
C.单糖、油脂的相对分子质量远小于10000,不是高分子化合物,C错误;
D.NO、CO为有毒气体,不能直接排放,D错误;
故选B。
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 丙烷的空间填充模型为
B. 异丁烷的结构简式为
C. 一氯甲烷的电子式为
D. 和互为同分异构体
【答案】C
【解析】
【详解】A.为丙烷的球棍模型,A项错误;
B.异丁烷的结构简式为,B项错误;
C.一氯甲烷电子式中氯原子和碳原子要满足8个电子,则其电子式为,C项正确;
D.甲烷是正四面体结构,则和为同一种物质,D项错误;
答案选C。
3. 下列离子组在给定溶液中能大量共存的是
A. 的溶液中:、、、
B. 滴加酚酞变红的溶液中:、、、
C. 加入KSCN显红色的溶液中:、、、
D. 遇Al产生的溶液中:、、、
【答案】B
【解析】
【详解】A.pH=1的溶液显酸性,酸性条件下Fe2+与发生氧化还原反应,不能大量共存,A错误;
B.滴加酚酞变红的溶液显碱性,碱性溶液中K+、Na+、Cl-、之间不反应,与氢氧根离子也不反应,可大量共存,B正确;
C.加入KSCN显红色的溶液说明溶液中含有铁离子,Fe3+与I-发生氧化还原反应,不能大量共存,C错误;
D.遇Al产生的溶液可能是显酸性,也可能显碱性,如果显酸性,无法与H+共存,如果显碱性,碱性时无法与OH-共存,D错误;
故选B。
4. 化学与环境、资源利用密切相关,下列关于自然界及工业生产中氮循环与硫循环的说法正确的是
A. 豆科植物根瘤菌将空气中的氮气转化为可被植物吸收的硝酸盐,属于人工固氮
B. 工业上将NO、与空气按一定比例通入水中制备硝酸,原子利用率有望实现100%
C. 汽车排气口处发生反应:,是氮氧化物污染的主要来源
D. 燃煤中加入生石灰,可与燃烧生成的二氧化硫、二氧化碳反应,同时遏制酸雨和温室效应的形成
【答案】B
【解析】
【详解】A.固氮作用是将游离态的氮转化为化合态氮的过程,分为自然固氮和人工固氮。豆科植物根瘤菌的固氮作用是在自然界中自发进行的,属于自然固氮;工业合成氨、人工模拟生物固氮等才属于人工固氮。故A错误;
B.根据反应方程式:4NO+3O2+2H2O=4HNO3、4NO2+O2+2H2O=4HNO3,当 NO、NO2与 O2的物质的量之比符合上述比例时,反应物中的原子全部转化为硝酸,符合绿色化学原子经济性要求,原子利用率可达 100%。故B正确;
C.汽车发动机中氮气和氧气在高温放电条件下反应生成的是NO(一氧化氮),而非 NO2,故C错误;
D.燃煤中加入生石灰(CaO),可与 SO2反应生成 CaSO3,进一步被氧化为 CaSO4,从而减少 SO2排放,遏制酸雨形成;但 CaO 与 CO2反应生成的 CaCO3在高温下会分解重新释放 CO2,因此无法减少 CO2排放,不能遏制温室效应。故D错误;
故选B。
5. 下列关于物质性质与反应的说法正确的是
A. 乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色,是因为乙烯具有还原性,被高锰酸钾氧化
B. 工业上用焦炭还原二氧化硅制备粗硅,反应的化学方程式为:
C. 乙烯通入溴水中,溶液褪色,是因为乙烯与溴发生了取代反应
D. 常温下,浓硝酸与铁、铜均不发生反应,因此可用铁制容器盛装浓硝酸
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙烯分子中含有碳碳双键,具有较强的还原性,能被酸性高锰酸钾这种强氧化剂氧化,从而使高锰酸钾溶液褪色,该性质常用于鉴别乙烯和烷烃,A正确;
B.工业上制备粗硅的反应中,由于反应温度极高且焦炭过量,生成的是一氧化碳而非二氧化碳,正确方程式为,B错误;
C.乙烯使溴水褪色是因为发生了加成反应,乙烯分子中的碳碳双键断裂,两个溴原子分别加在两个不饱和碳原子上,生成无色的 1,2-二溴乙烷,C错误;
D.常温下,浓硝酸能使铁发生钝化,但并非不反应;而铜在常温下就能与浓硝酸剧烈反应,生成硝酸铜、二氧化氮和水,因此不能用铜制容器盛装浓硝酸,D错误;
故选A。
6. 下列解释实验事实的化学方程式或离子方程式书写正确的是
A. 氯气通入氯化亚铁溶液中:
B. 钠与水反应:
C. 碳酸钙与稀盐酸反应:
D. 铜与稀硫酸加热反应:
【答案】B
【解析】
【详解】A.该离子方程式电荷不守恒,正确的为:,A错误;
B.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,方程式符合反应事实、电荷守恒和原子守恒,B正确;
C.碳酸钙是难溶物,不能拆写成离子形式,正确的离子方程式为:,C错误;
D.铜的金属活动性排在氢之后,与稀硫酸不发生反应,D错误;
故选B。
7. 下列图示变化为吸热反应的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】分析:常见的放热反应有:燃烧、金属与酸反应、金属与水反应、酸碱中和反应、铝热反应和绝大多数化合反应等;常见的吸热反应有:绝大数分解反应、某些化合反应(如碳与二氧化碳的反应)、碳与水蒸气的反应、氯化铵晶体与Ba(OH)2•8H2O的反应等,以此来解答。
详解:A.浓硫酸稀释放热,为物理过程,A不选;
B.Zn与稀硫酸反应为放热反应,B不选;
C.氯化铵晶体与Ba(OH)2•8H2O的反应,为吸热反应,C选;
D.CaO与水反应放热,D不选;
答案选C。
点睛:本题考查反应热与焓变,把握反应中能量变化为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意归纳常见的放热反应、吸热反应,题目难度不大。需要注意的是物理变化中的放热或吸热不能归为放热反应或吸热反应。
8. 对于可逆反应(放热反应),下列说法正确的是
A. 达到化学平衡时,正、逆反应速率均为零
B. 增大压强,可增大的平衡转化率,提升反应限度
C. 相同时间内,消耗的速率与生成的速率之比为时,反应达到平衡
D. 降低温度,正反应速率减小,逆反应速率增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.化学平衡是动态平衡,达到平衡时正、逆反应速率相等,但不为零,A错误;
B.该反应是气体分子数减小的反应,增大压强平衡正向移动,可增大 N2的平衡转化率,提升反应限度,B正确;
C.消耗 N2和生成 NH3均为正反应,速率比始终为 1:2,不能说明反应达到平衡;只有当正、逆反应速率相等时,反应才达到平衡,C错误;
D.降低温度会同时减小正、逆反应速率,只是逆反应速率减小的幅度更大,平衡正向移动,D错误;
故选B。
9. 光照条件下,将盛满甲烷和氯气混合气体的试管倒扣在饱和食盐水中,下列对实验现象的解释正确的是
A. 试管内气体颜色逐渐变浅,是因为甲烷分解消耗了氯气
B. 试管内液面明显上升,原因是反应生成的有机产物均为液态,气体总物质的量减少
C. 试管内壁出现油状液滴,是生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳难溶于水且为液态
D. 试管口出现白雾,是生成的有机氯化物挥发形成的小液滴
【答案】C
【解析】
【详解】A.气体黄绿色变浅,是甲烷与氯气在光照下发生取代反应,不断消耗氯气导致,并非甲烷分解,甲烷性质稳定,光照条件下不会单独分解,A错误;
B.甲烷氯代产物中,一氯甲烷(CH3Cl)常温下为气态,二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳为液态;液面上升的核心原因是反应生成极易溶于水的HCl气体,使试管内压强大幅减小,B错误;
C.甲烷与氯气多步取代反应生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下均为液态、难溶于水的有机物,会附着在试管内壁形成油状液滴,C正确;
D.试管口的白雾是反应生成的HCl气体结合空气中的水蒸气形成的盐酸小液滴,有机氯化物不会挥发形成白雾,D错误;
故选C。
10. 下列各装置能形成原电池的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】判断一个装置能否构成原电池,要看是否符合原电池的构成条件:①电极材料(活动性不同的金属、金属与非金属、金属与金属氧化物);②电解质溶液;③构成闭合回路;④能自发进行的氧化还原反应。A装置:由于两个电极是同种金属,不能形成原电池;B装置:酒精不是电解质溶液,不能构成原电池;C装置:没有形成闭合回路,不能形成原电池;D装置:符合原电池构成的条件,能形成原电池。
11. 科研团队设计出一种碱性甲醛处理原电池,可将废水中甲醛()、硝酸盐转化为无害物质,电池工作时质子可自由迁移。其中负极发生反应,正极硝酸根得电子生成氨气,下列说法正确的是
A. 电池工作时,电子由正极经导线流向负极,再通过电解质溶液回到正极
B. 正极电极反应式:
C. 电池工作过程中,整个电解质溶液的保持不变
D. 当负极消耗时,正极理论上生成
【答案】B
【解析】
【详解】A.电子只沿导线移动,不经过电解质溶液,工作时电子由负极流出,经导线流向正极,电解质溶液中依靠离子定向移动导电,A错误;
B.硝酸盐中N为+5价,被还原为-3价N,每个N原子得8个电子,电池为碱性环境,所给电极式遵循电荷守恒、原子守恒,B正确;
C.结合正、负极总反应,负极消耗OH-、正极生成OH-,当正负极转移电子数目相等时,负极消耗氢氧根总量大于正极生成总量,故电解质溶液的OH-浓度减小,pH逐渐降低,C错误;
D.根据电子守恒计算:1 mol HCHO参与反应转移4 mol电子,生成1 mol NH3需要转移8 mol电子,消耗0.2 mol HCHO转移0.8 mol电子,理论生成NH3的物质的量为0.1 mol,而非0.4 mol,D错误;
故选B。
12. 锌铜原电池装置如图所示,下列说法正确的是
A. Cu是负极
B. 反应一段时间后,溶液显蓝色
C. Zn棒发生反应:Zn-2e-=Zn2+
D. 该装置实现电能向化学能的转化
【答案】C
【解析】
【分析】根据原电池负极失去电子、化合价升高、发生氧化反应,正极得到电子、化合价降低、发生还原反应,Zn比Cu活泼易失去电子,从而得到:Zn为负极,Cu为正极。
【详解】A. 根据分析Zn为负极,Cu为正极,A错误;
B. Zn失去电子生成Zn2+,溶液不变色,B错误;
C. Zn棒上,Zn失去电子生成Zn2+,电极反应为:Zn-2e-=Zn2+,C正确;
D. 原电池是将化学能的转化为电能的装置,D错误。
答案选C。
【点睛】原电池中活泼金属一般易失去电子作负极。
13. 是一种重要的化工原料,在半导体光催化的作用下,分子被光催化材料捕获进而实现的转化(过程如图)。下列说法错误的是
A. 此方法属于人工固氮 B. 是该反应的还原产物
C. 该方法实现了光能向化学能的转化 D. 理论上,每消耗1mol 生成32g
【答案】D
【解析】
【详解】A.氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮,该过程实现的转化,属于人工固氮,A项正确;
B.反应过程中,氮气与水反应产生和氧气,氮气中氮元素化合价降低,发生还原反应,则是该反应的还原产物,B项正确;
C.该方法实现了光能向化学能的转化,C项正确;
D.该反应的化学方程式是,则理论上,每消耗1mol生成的质量=,D项错误;
答案选D。
14. 将铜投入到60mL一定浓度的硝酸中,恰好完全反应,产生标准状况下的和混合气体共4.48L。则下列叙述不正确的是
A. 失去了电子 B. 原硝酸浓度
C. 和物质的量之比为 D. 体现酸性的硝酸为
【答案】D
【解析】
【分析】12.8gCu的物质的量为0.2mol,与硝酸恰好反应,生成标况下NO和NO2共4.48L,即0.2mol,根据电子转移守恒,Cu失去电子=N得到的电子,0.2molCu被氧化失去0.4mol电子,设NO的物质的量为xmol,NO2的物质的量为ymol,故有3x+y=0.4和x+y=0.2mol,解得x=0.1mol,y=0.1mol。
【详解】A.根据上述分析可知, 失去了电子,A正确;
B.根据原子守恒,消耗的硝酸的总物质的量=起氧化剂作用的硝酸的物质的量(还原产物的总物质的量)+起酸性作用的硝酸的物质的量(生成盐中的硝酸根的物质的量),故有n(HNO3)=n(NO)+n(NO2)+2n(Cu(NO3)2)=0.1+0.1+2×0.2=0.6mol,V=60mL,则原硝酸浓度,B正确;
C.由以上分析可知NO和NO2物质的量之比为1∶1,C正确;
D.体现酸性的硝酸的物质的量=生成盐中的硝酸根的物质的量=2n(Cu(NO3)2)=2n(Cu)=0.4mol,D错误;
故选:D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 下图为实验室制备干燥氨气的标准实验装置,结合所学知识完成下列填空:
(1)实验室制备氨气的反应物为氯化铵和________(填化学式),反应的条件为________。
(2)写出实验室制氨气的化学方程式:________________________。
(3)实验中干燥氨气常用的干燥剂为________(填名称),不能使用浓硫酸干燥氨气的原因是________________。
(4)收集氨气应采用________法,检验氨气已收集满的操作与现象为________________。
(5)实验中硬质试管口略向下倾斜的目的是________________,试管口棉花团的作用是______________。
【答案】(1) ①. Ca(OH)2 ②. 加热
(2)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(3) ①. 碱石灰 ②. 氨气为碱性气体,能与浓硫酸发生反应,无法达到干燥效果
(4) ①. 向下排空气 ②. 将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝,证明氨气已集满
(5) ①. 防止试管口冷凝水倒流,炸裂高温的硬质试管 ②. 防止空气对流,提高收集氨气的纯度
【解析】
【小问1详解】
实验室制备氨气的反应物为氯化铵和Ca(OH)2,反应的条件为加热;
【小问2详解】
实验室制氨气的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
【小问3详解】
实验中干燥氨气常用的干燥剂为碱石灰;不能使用浓硫酸干燥氨气的原因是氨气为碱性气体,能与浓硫酸发生反应,无法达到干燥效果;
【小问4详解】
氨气密度小于空气,且极易溶于水,收集氨气应采用向下排空气法;检验氨气已收集满的操作与现象为:将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝,证明氨气已集满;
【小问5详解】
硬质试管口略向下倾斜的目的是防止试管口冷凝水倒流,炸裂高温的硬质试管;试管口棉花团的作用是防止空气对流,提高收集氨气的纯度;
16. 海洋是巨大的化学资源宝库。以下是从海带中获取粗碘操作流程图,请回答下列问题:
(1)灼烧海带得到海带灰,经过浸取后得到海带提取液。下图所示装置可用于灼烧海带的是________(填字母)。
A. B. C. D.
(2)反应①中的离子方程式为____________________其中氧化剂是__________(填化学式)。
(3)上述流程,进行操作Ⅰ时加入的有机试剂为________(填“苯”或“四氯化碳”)。
(4)操作Ⅱ的名称为________。
(5)反应②所得下层溶液,碘元素主要以:和存在,写出反应③得到的离子方程式________________________________。
(6)为测定某含碘废液中的含量,取废液,调节溶液后,加入溶液,恰好完全反应时消耗溶液(已知),则废液中的含量为__________。
【答案】(1)B (2) ①. ②.
(3)苯 (4)过滤
(5)
(6)
【解析】
【分析】海带提取液中含碘离子,加入稀硫酸、过氧化氢可氧化碘离子为碘单质,所得溶液a进行萃取可得含碘单质的有机溶液,有机溶液中加入氢氧化钠溶液后,碘单质发生歧化反应转化为碘离子和碘酸根离子,溶液分层且水溶液在下层,下层加入稀硫酸后,碘离子和碘酸根离子发生归中反应重新生成碘单质,含碘单质的悬浊液经过滤可得粗碘。由,根据和的物质的量关系式,可求得的物质的量,进而求得的含量。
【小问1详解】
灼烧固体用坩埚,可用于灼烧海带的仪器是坩埚,即装置B。
【小问2详解】
反应①中发生的离子方程式:,其中H2O2是氧化剂。
【小问3详解】
根据反应②后的有机层为上层溶液,说明萃取剂的密度比水小,而四氯化碳的密度比水大,苯的密度比水小,故有机试剂为苯。
【小问4详解】
从悬浊液得到固体粗碘,操作Ⅱ为过滤。
【小问5详解】
反应③中和发生归中反应,离子方程式为;
【小问6详解】
由,则参与反应的 ,则废液中的质量为 ,a mL废液中的含量为 mg·mL-1。
17. 回答下列问题。
(1)在某一容积为2 L的密闭容器中,某一反应中A、B、C、D四种气体的物质的量n(mol)随时间t(min)的变化曲线如图所示:
①该反应的化学方程式为________________。
②前2 min用A的浓度变化表示的化学反应速率为________。在2 min时,图像发生改变的原因可能是________(填字母)。
A.增大压强 B.降低温度 C.加入催化剂 D.增加A的物质的量
(2)在100℃时,将0.01 mol的四氧化二氮气体充入0.1 L的密闭容器中发生反应,隔一定时间对该容器内的物质进行分析,得到如下表格:
时间
浓度
0
20
40
60
80
100
0.100
0.070
0.050
c3
a
b
0.000
0.060
c2
0.120
0.120
0.120
填空:
①该反应的化学方程式:________________________________,表中c2________c3;a________b。(填“>”“<”或“=”)
②在0~20 s内,四氧化二氮的平均反应速率为________,哪一时间段(指0~20、20~40、40~60、60~80、80~100 s)反应速率最大,为什么:________________________。
【答案】(1) ①. 4A+5B⇌6C+4D ②. 0.1 mol∙L-1∙min-1 ③. AC
(2) ①. N2O4⇌2NO2 ②. > ③. = ④. 0.0015 mol∙L-1∙s-1 ⑤. 0~20s,初始浓度最大,反应速率最快
【解析】
【小问1详解】
① 由图可知,随着反应的进行,A、B的物质的量逐渐减小,为反应物;C、D的物质的量逐渐增大,为生成物。在0~2 min内,各物质的物质的量变化量分别为:,,,。相同时间内物质的量变化量之比等于化学计量数之比,即。3 min后各物质的物质的量保持不变,说明反应达到平衡状态,故该反应的化学方程式为;② 前2 min内,A的浓度变化量,则用A表示的化学反应速率;
在2 min时,各物质的物质的量未发生突变,但曲线斜率变大,说明化学反应速率加快。
A.若通过缩小体积增大压强,气体浓度瞬间增大,反应速率加快,且物质的量不会突变,符合题意;
B.降低温度,反应速率减慢,不符合题意;
C.加入催化剂,反应速率加快,且物质的量不会突变,符合题意;
D.增加A的物质的量,A的物质的量会发生突变,与图像不符,不符合题意;
故选AC。
【小问2详解】
① 在0~20 s内,的浓度减少了,的浓度增加了。浓度变化量之比为,故该反应的化学方程式为。40 s时,消耗了,根据化学计量数关系,生成的浓度。60 s时,的浓度为,则消耗的浓度为,此时的浓度。因此。60 s、80 s、100 s时,的浓度均保持不变,说明反应在60 s时已达到平衡状态,平衡时各物质的浓度不再改变,故,即;
② 在0~20 s内,四氧化二氮的平均反应速率。同理可计算出20~40 s内,40~60 s内,60 s后反应达到平衡,各物质浓度不再变化。比较可知,0~20 s时间段反应速率最大,原因是反应刚开始时,反应物的浓度最大,因此反应速率最快。
18. 有机物A是重要的化工原料,其产量是衡量国家石油化工发展规模的重要指标。根据下列转化关系回答问题
(1)丙烯酸中含氧官能团的名称为___________。
(2)写出下列反应的反应类型(填标号,下同):②___________;③___________。
A.氧化反应 B.加成反应 C.取代反应 D.加聚反应
(3)写出下列反应的化学方程式:
①B→乙醛___________。
②丙烯酸→聚丙烯酸___________。
(4)用B和C制备乙酸乙酯的实验装置如图。
①B与C反应的化学方程式为___________,X溶液是___________溶液,其作用是中和乙酸、___________。
②一段时间后,在装有X溶液的试管___________(填“上方”或“下方”)可以看到油状物质并闻到特殊香味。
【答案】(1)羧基 (2) ①. B ②. A
(3) ①. ②. nCH2=CHCOOH
(4) ①. ②. 饱和碳酸钠溶液 ③. 吸收乙醇、降低乙酸乙酯溶解度 ④. 上方
【解析】
【分析】有机物A是重要的化工原料,其产量是衡量国家石油化工发展规模的重要指标,A为乙烯,乙烯和水在一定条件下加成生成乙醇B,B可以被催化氧化生成乙醛,B被酸性高锰酸钾氧化为乙酸C,乙酸、乙醇在浓硫酸催化和加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯;丙烯可以转化为丙烯酸,丙烯酸发生加聚反应生成聚丙烯酸,丙烯酸和乙醇发生酯化反应生成丙烯酸乙酯;
【小问1详解】
丙烯酸中含氧官能团的名称为羧基;
【小问2详解】
乙烯和水在一定条件下加成生成乙醇,②为加成反应,故选B;乙醇被酸性高锰酸钾氧化为乙酸,③为氧化反应,故选A;
【小问3详解】
①B→乙醛为乙醇催化氧化生成乙醛,;
②丙烯酸发生加聚反应生成聚丙烯酸,化学方程式为nCH2=CHCOOH;
【小问4详解】
①B与C反应为乙酸、乙醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯,化学方程式为,X溶液是饱和碳酸钠溶液,其作用是中和乙酸、吸收乙醇、降低乙酸乙酯溶解度;
②乙酸乙酯密度小于水,一段时间后,在装有饱和碳酸钠溶液的试管上方可以看到油状物质并闻到特殊香味。
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