内容正文:
南宁市第十四中学2025-2026学年度下学期高一期末测试
高一年级化学试题
(考试时间:75分钟 总分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、学校、班级、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
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。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 Fe 56
一、选择题(本题共14小题,每题只有一个选项符合题意。每小题3分,共42分。)
1. 中国饮食文化博大精深,各个地区都有各自的特色菜肴,下列有关说法正确的是
A. 东坡肉:五花肉富含油脂,油脂属于高分子
B. 长沙臭豆腐:制作豆腐时需要使用石膏,石膏属于硫酸盐
C. 藜蒿炒腊肉:藜蒿的主要成分为纤维素,纤维素与淀粉互为同分异构体
D. 麻辣小龙虾:龙虾肉富含蛋白质,蛋白质一定含有H、C、N、O、S、P元素
2. 化学用语可以表达化学过程,下列化学用语表达正确的是
A. 乙醛的结构简式:CH3COH
B. 用电子式表示CsCl的形成过程:
C. PCl3电子式为:
D. 二氯甲烷分子的球棍模型:
3. 下列关于物质结构与性质的说法,正确的是
A. 沸点:
B. 苯分子中含有碳碳双键,故能使酸性KMnO4溶液褪色
C. 水分子间存在氢键,故H2O的熔沸点大于H2S
D. HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性依次减弱
4. 下列实验装置进行相应的实验,能够达到实验目的的是
A.制取纯净的CH3Cl
B.制取乙酸乙酯
C.中和热的测定
D.实验室模拟石油分馏
A. A B. B C. C D. D
5. 一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中,X的原子核只有1个质子;元素Y、Z、W原子序数依次增大,且均位于X的下一周期;元素E的原子比W原子多8个电子。下列说法不正确的是
A. 简单离子半径:E>W>Z
B. 非金属性:W>Z>Y
C. XEZ4是一种强酸
D. ZW2中Z的化合价为+2价
6. 栀子苷是中草药栀子实的提取产品,可用作治疗心脑血管、肝胆等疾病的原料药物,其结构简式如图所示,下列有关说法正确的是
A. 该化合物的分子式为C17H22O10
B. 分子中含有4种含氧官能团
C. 1 mol该化合物最多能与5 mol NaOH反应
D. 该化合物可使酸性KMnO4溶液和溴水褪色
7. 设为阿伏加德罗常数的数值。下列说法正确的是
A. 56 g Fe粉和足量S完全反应,转移电子的数目为
B. 30 g葡萄糖与乙酸的混合物中含有的氢原子数目为
C. 标准状况下,11.2 L SO3中原子总数为
D. 1 mol环氧乙烷()中的极性键的数目为
8. 为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如下实验方案,下列说法正确的是
A. ①中反应的离子方程式:
B. ②中分液时,含I2的CCl4溶液从分液漏斗上口倒出
C. ③中I2与NaOH溶液发生反应使碘元素重新富集在水中
D. 海水资源的综合利用涉及晒盐、提溴、提碘等,其过程中均涉及氧化还原反应
9. 下列过程中发生反应的离子方程式书写正确的是
A. 海水提溴工艺中用二氧化硫还原溴:
B. 铅酸蓄电池放电总反应:
C. 试管壁上的银镜用稀硝酸清洗:
D. 甲酸与甲醇发生酯化反应:
10. 我国首艘使用了钛合金材料的国产航母已成功下水,钛(Ti)常温下与酸、碱均不反应,但高温下能被空气氧化,由钛铁矿(主要成分是FeO和TiO2)提取金属钛的工艺流程如图,下列说法错误的是
A. Ti原子序数是22,属于过渡金属 B. 步骤Ⅱ中碳为还原剂,TiCl4为还原产物
C. 步骤Ⅲ中反应可在空气中进行 D. 可用稀硫酸除去金属钛中少量镁杂质
11. 化学是一门以实验为基础的科学。下列实验结论与实验事实的对应关系不正确的是
实验事实
实验结论
A
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,加入新制的Cu(OH)2溶液,无砖红色沉淀
蔗糖未发生水解
B
将一小块钠分别投入盛有水和乙醇的小烧杯中,钠与乙醇反应要平缓得多
乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼
C
向溴水中加入植物油,振荡后静置,水层颜色变浅,油层呈无色
植物油属于不饱和高级脂肪酸甘油酯,能与溴单质发生加成反应
D
将0.2 mol/L的KI溶液和0.1 mol/L的FeCl3溶液等体积混合,充分振荡后滴加KSCN溶液,溶液变红
与的反应有一定限度
A. A B. B C. C D. D
12. 我国科学家研究出一种新型水系Zn—C2H2电池,既能实现乙炔加氢又能提供电能,工作原理如下图所示。阴离子交换膜只允许阴离子通过。下列说法正确的是
A. b电极电势高于a电极
B. 电池工作时,通过阴离子交换膜向a极移动
C. a极的电极反应式为
D. 电路中转移2 mol电子时,理论上b极室中溶液质量增大9 g
13. T1℃时,向1L密闭容器中充入10molH2和3molSO2,发生反应:3H2(g)+SO2(g)H2S(g)+2H2O(g)部分物质的物质的量n(X)随时间变化曲线如图中实线所示。下列说法错误的是
A. 曲线a代表H2S
B. 若t1=3,则0~3min内v(H2O)=1mol•L-1•min-1
C. t2时,H2的浓度c(H2)=1.9mol•L-1
D. 若T2>T1,则虚线b可表示在T2℃时n(SO2)的变化
14. NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如图1所示;在有氧条件下,NH3催化还原NO的反应历程如图2所示。下列说法中不正确的是
A. 图1所示热化学方程式:
B. 图2中、都是该反应的催化剂
C. 图2反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:1
D. 图2的总反应为:
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 某废旧金属材料中主要含Fe、Cu、Al、FeO、Al2O3、CuO(其余成分与酸碱都不反应)和可燃性有机物,为充分利用资源,通过如下工艺流程回收Al、Cu、绿矾等。
回答下列问题:
(1)“焙烧”的目的主要是将金属单质转化为氧化物,并除去____________。
(2)“碱浸”时发生反应的化学方程式为__________________________。
(3)操作Ⅰ、Ⅱ中使用的仪器除烧杯、玻璃棒外还需要的玻璃仪器是______。
(4)“第一次酸浸”后加入的试剂a为______,试剂a发生的化学反应中有一个化合反应,其离子方程式为__________________________。
(5)从滤液Ⅱ得到固体的操作是____________、过滤、洗涤、低温干燥。
(6)通过如下方法测定绿矾纯度:称取6.0 g样品用稀硫酸溶解,向其中逐滴滴加0.1 mol/L的酸性KMnO4溶液,恰好完全反应时,消耗酸性KMnO4溶液的体积为40.00 mL。
①该反应的离子方程式为__________________________。
②样品中的纯度为______。(结果保留三位有效数字)
16. 三氯化氮(NCl3)可用于漂白和消毒。实验室用氯气和氨气为原料制取少量NCl3并探究其与水反应的产物。
【资料】
ⅰ.NCl3是黄色油状液体,有刺激性气味,熔点为-40℃,沸点为71℃,95℃以上易爆炸;
ⅱ.制备NCl3原理为;
ⅲ.NH4Cl会部分溶解在NCl3中,NH4Cl的分解温度为300℃左右。
回答下列问题:
Ⅰ.NCl3制备(装置如图所示)
(1)装置A为制取氯气的装置,其中盛放浓盐酸的仪器名称为______,试剂X选用的是______(填标号)。
a.KMnO4 b.KCl c.CaCO3 d.MnO2
(2)装置E的作用是__________________________。
(3)装置F中发生反应的化学方程式为__________________________。
(4)①三颈烧瓶中的现象除产生大量白烟外,还可观察到__________________________。
②欲从a口导出NCl3气体再冷凝得到少量NCl3,需控制水浴的温度范围为______。
Ⅱ.NCl3与水反应产物的探究
某兴趣小组将收集到的NCl3加入一定量40℃左右的水中,有无色无味的气体生成。静置后得溶液A,进行如下实验。(查相关资料可知:NCl3与水反应产生的气体为N2)
[实验1]
[实验2]
(5)根据实验1的现象判断:溶液A具有的性质是____________。
(6)实验2中“红色不褪去”的原因为__________________________。
17. 碳达峰、碳中和是现在需要继续完成的环保任务,CO2的综合利用成为热点研究对象。
(1)二氧化碳催化加氢直接合成二甲醚(CH3OCH3)既可以实现碳减排又可以得到重要的有机原料,其中涉及的反应有:
(ⅰ)
(ⅱ)
(ⅲ)
则反应(ⅳ)的______kJ/mol。(用含a、b、c的代数式表示)。
(2)T1℃时,向容积为2 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO2和4 mol H2,发生反应(ⅰ),测得气体总压强变化如图所示。(提示:恒温恒容时,压强之比等于气体物质的量之比)
①0~5 min内的______5~10 min内的;(填“>”“<”或“=”)
②0~10 min内,______;
③该反应10 min时CO2的转化率为______。
(3)T2℃时,在容积固定的密闭容器中发生反应(ⅳ),下列说法正确的是______(填序号)。
A.向容器中充入Ar,反应速率减小
B.及时分离出CH3OCH3可加快反应速率
C.容器内气体密度不再改变,表明反应达到平衡状态
D.单位时间内断裂6 mol 键,同时断裂6 mol 键,表明反应达到平衡状态
E.选择高效的催化剂,可以加快反应速率,不改变反应的焓变
(4)在二甲醚燃料电池中加入硝酸,可使电池持续大电流放电,工作原理如图所示。
①该电池正极的电极反应式为__________________________。
②当消耗2.3 g二甲醚时,需通入O2的物质的量为______mol。
18. 以乙烯为主要原料可以生产有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯PMMA)和滴眼液(聚乙烯醇PVA),路线如图所示。
回答下列问题:
(1)物质B中含氧官能团的名称为______,物质C的名称为______。C→D发生反应的类型为______。
(2)MMA的结构简式为____________。
(3)反应①的化学反应方程式为__________________________。
(4)下列关于PMMA和PVA说法正确的是______(填序号)。
A. PMMA有固定熔点 B. PMMA在碱性条件下能发生水解
C. PMMA中含有两种官能团 D. PVA具有良好的水溶性
(5)已知:物质N的分子式为C5H12O。N与CH3OH互为同系物的同分异构体中,能催化氧化成醛的有______种,写出其中含有3个甲基的物质的结构简式______。
(6)D被酸性KMnO4氧化的产物为乙二酸()。乙二酸与D在浓H2SO4、加热条件下反应,能生成一种六元环状有机物,写出生成该环状化合物的方程式__________________________。
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南宁市第十四中学2025-2026学年度下学期高一期末测试
高一年级化学试题
(考试时间:75分钟 总分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、学校、班级、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
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。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 Fe 56
一、选择题(本题共14小题,每题只有一个选项符合题意。每小题3分,共42分。)
1. 中国饮食文化博大精深,各个地区都有各自的特色菜肴,下列有关说法正确的是
A. 东坡肉:五花肉富含油脂,油脂属于高分子
B. 长沙臭豆腐:制作豆腐时需要使用石膏,石膏属于硫酸盐
C. 藜蒿炒腊肉:藜蒿的主要成分为纤维素,纤维素与淀粉互为同分异构体
D. 麻辣小龙虾:龙虾肉富含蛋白质,蛋白质一定含有H、C、N、O、S、P元素
【答案】B
【解析】
【详解】A.油脂相对分子质量较小,不属于高分子化合物,A错误;
B.石膏的化学式为,含有硫酸根离子,属于硫酸盐,B正确;
C.纤维素与淀粉的化学式均可表示为,但二者的聚合度n值不同,分子式不同,不互为同分异构体,C错误;
D.蛋白质一定含有C、H、O、N元素,S、P属于蛋白质可能含有的元素,并非一定含有,D错误;
故选B。
2. 化学用语可以表达化学过程,下列化学用语表达正确的是
A. 乙醛的结构简式:CH3COH
B. 用电子式表示CsCl的形成过程:
C. PCl3电子式为:
D. 二氯甲烷分子的球棍模型:
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙醛的官能团为醛基,结构简式为:CH3CHO,A错误;
B.氯化铯是离子化合物,表示化合物形成过程的电子式为:,B错误;
C.三氯化磷是共价化合物,电子式为:,C错误;
D.二氯甲烷的空间结构为四面体形,分子中氯原子的原子半径大于碳原子、碳氯键的键长大于碳氢键,则分子的球棍模型为:,D正确;
故选D。
3. 下列关于物质结构与性质的说法,正确的是
A. 沸点:
B. 苯分子中含有碳碳双键,故能使酸性KMnO4溶液褪色
C. 水分子间存在氢键,故H2O的熔沸点大于H2S
D. HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性依次减弱
【答案】C
【解析】
【详解】A.烷烃属于分子晶体,相对分子质量相同时,支链越多沸点越低。前者(2-甲基戊烷)支链少于后者(2,3-二甲基丁烷),沸点更高,应为,A错误;
B.苯分子中的碳碳键是介于单键和双键之间的特殊大π键,不存在独立的碳碳双键,不能使酸性溶液褪色,B错误;
C.和均为分子晶体,水分子间存在氢键,氢键会显著提升分子晶体的熔沸点,故的熔沸点大于,C正确;
D.元素非金属性越强,对应氢化物的热稳定性越强、还原性越弱,非金属性,故HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱,还原性依次增强,D错误;
故答案选C。
4. 下列实验装置进行相应的实验,能够达到实验目的的是
A.制取纯净的CH3Cl
B.制取乙酸乙酯
C.中和热的测定
D.实验室模拟石油分馏
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲烷与氯气在光照下发生取代反应,会同时生成、、、等多种有机物,无法制得纯净的,A错误;
B.制取乙酸乙酯时,导管末端插入饱和碳酸钠溶液液面以下,会因乙酸、乙醇易溶于水发生倒吸,导管应置于液面上方,B错误;
C.中和热测定实验缺少环形玻璃搅拌棒,无法使酸碱充分混合反应,测定结果不准确,C错误;
D.石油分馏实验中,加入沸石可防暴沸,温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处测定馏分温度,冷凝管水下进上出冷凝效果好,装置符合实验要求,D正确;
故选D。
5. 一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中,X的原子核只有1个质子;元素Y、Z、W原子序数依次增大,且均位于X的下一周期;元素E的原子比W原子多8个电子。下列说法不正确的是
A. 简单离子半径:E>W>Z
B. 非金属性:W>Z>Y
C. XEZ4是一种强酸
D. ZW2中Z的化合价为+2价
【答案】A
【解析】
【分析】X原子核只有1个质子,为;Y、Z、W位于第二周期,结合成键特点,Y形成4个共价键为,Z形成2个共价键为,W形成1个共价键为;E比W多8个电子,为。
【详解】 A.简单离子中,有3个电子层,半径最大;和电子层结构相同,核电荷数越大半径越小,故半径,正确顺序为,A错误;
B.同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,故非金属性,即,B正确;
C.为,是最强无机含氧酸,属于强酸,C正确;
D.为,非金属性更强、显-1价,故的化合价为+2价,D正确;
故选A。
6. 栀子苷是中草药栀子实的提取产品,可用作治疗心脑血管、肝胆等疾病的原料药物,其结构简式如图所示,下列有关说法正确的是
A. 该化合物的分子式为C17H22O10
B. 分子中含有4种含氧官能团
C. 1 mol该化合物最多能与5 mol NaOH反应
D. 该化合物可使酸性KMnO4溶液和溴水褪色
【答案】D
【解析】
【详解】A.该有机物不饱和度为6,经计算分子式应为,与选项给出的分子式不符,A错误;
B.分子中含氧官能团为羟基、酯基、醚键,共3种,B错误;
C.只有酯基可与反应,1 mol该化合物最多消耗1 mol ,C错误;
D.分子中含有碳碳双键,可与酸性溶液发生氧化反应使其褪色,可与溴水发生加成反应使其褪色,D正确;
故答案选D。
7. 设为阿伏加德罗常数的数值。下列说法正确的是
A. 56 g Fe粉和足量S完全反应,转移电子的数目为
B. 30 g葡萄糖与乙酸的混合物中含有的氢原子数目为
C. 标准状况下,11.2 L SO3中原子总数为
D. 1 mol环氧乙烷()中的极性键的数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.56 g Fe的物质的量为1 mol,与S反应生成FeS时Fe元素变为+2价,转移电子数为,不是,A错误;
B.葡萄糖()和乙酸()的最简式均为,30 g混合物中单元的物质的量为1 mol,氢原子物质的量为2 mol,数目为,B正确;
C.标准状况下为固态,不能用气体摩尔体积22.4 L/mol计算其物质的量,无法确定原子总数,C错误;
D.1 mol环氧乙烷中含4个键、2个键,均为极性键,极性键总数为,不是,D错误;
故选B。
8. 为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如下实验方案,下列说法正确的是
A. ①中反应的离子方程式:
B. ②中分液时,含I2的CCl4溶液从分液漏斗上口倒出
C. ③中I2与NaOH溶液发生反应使碘元素重新富集在水中
D. 海水资源的综合利用涉及晒盐、提溴、提碘等,其过程中均涉及氧化还原反应
【答案】C
【解析】
【分析】首先向含碘离子的海带浸取液中加入稀硫酸与过氧化氢,在酸性条件下过氧化氢将碘离子氧化为碘单质,得到含碘单质的水溶液;随后加入四氯化碳萃取水中的碘单质,经分液得到溶解了碘的四氯化碳溶液;接着向含碘的四氯化碳溶液中加入氢氧化钠溶液,碘单质与氢氧化钠反应使碘元素转移进入水层,分层后得到含碘元素的上层水溶液;再向上层水溶液中加入稀硫酸,反应重新生成碘单质,得到含碘单质的悬浊液,最后对悬浊液进行过滤,即可得到碘固体。
【详解】A.①中反应为酸性条件(加入稀),正确离子方程式为,反应不会生成,A错误;
B.密度大于水,含的溶液位于分液漏斗下层,分液时应从下口放出,B错误;
C.③中与发生歧化反应,生成易溶于水的、,使碘元素进入上层水层,实现碘的重新富集,C正确;
D.晒盐是蒸发结晶的物理过程,无元素化合价变化,不涉及氧化还原反应,D错误;
故选C。
9. 下列过程中发生反应的离子方程式书写正确的是
A. 海水提溴工艺中用二氧化硫还原溴:
B. 铅酸蓄电池放电总反应:
C. 试管壁上的银镜用稀硝酸清洗:
D. 甲酸与甲醇发生酯化反应:
【答案】B
【解析】
【详解】A.HBr为强电解质,在水溶液中完全电离,应拆为和,正确离子方程式为,A错误;
B.铅酸蓄电池放电时,、在硫酸介质中反应生成难溶的和,离子方程式为,B正确;
C.稀硝酸与反应的还原产物为而非,正确离子方程式为,C错误;
D.酯化反应机理为酸脱羟基醇脱氢,应存在于生成的酯中,正确反应为,D错误;
故答案为:B。
10. 我国首艘使用了钛合金材料的国产航母已成功下水,钛(Ti)常温下与酸、碱均不反应,但高温下能被空气氧化,由钛铁矿(主要成分是FeO和TiO2)提取金属钛的工艺流程如图,下列说法错误的是
A. Ti原子序数是22,属于过渡金属 B. 步骤Ⅱ中碳为还原剂,TiCl4为还原产物
C. 步骤Ⅲ中反应可在空气中进行 D. 可用稀硫酸除去金属钛中少量镁杂质
【答案】C
【解析】
【分析】由题给流程可知,步骤Ⅰ发生的反应为钛铁矿中氧化亚铁与碳在高温下发生氧化还原反应生成铁和一氧化碳;步骤Ⅱ发生的反应为二氧化钛与碳、氯气在高温下反应生成四氯化钛和一氧化碳;步骤Ⅲ发生的反应为四氯化钛和过量镁粉在高温下发生置换反应生成氯化镁和钛。
【详解】A.钛元素的原子序数为22,位于元素周期表第四周期ⅣB族,属于过渡金属,A正确;
B.由分析可知,步骤Ⅱ发生的反应为二氧化钛与碳、氯气在高温下反应生成四氯化钛和一氧化碳,反应中碳元素的化合价升高被氧化,碳是反应的还原剂,氯元素的化合价降低被还原,四氯化钛是还原产物,B正确;
C.高温下镁能与空气中的氧气、氮气和二氧化碳反应,钛能与空气中的氧气反应,所以步骤Ⅲ应在惰性气体环境中进行,不能在空气中进行,C错误;
D.由题意可知,常温下钛与稀硫酸不反应,而镁可与稀硫酸反应,所以可用稀硫酸除去金属钛中的少量镁杂质,D正确;
故选C。
11. 化学是一门以实验为基础的科学。下列实验结论与实验事实的对应关系不正确的是
实验事实
实验结论
A
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,加入新制的Cu(OH)2溶液,无砖红色沉淀
蔗糖未发生水解
B
将一小块钠分别投入盛有水和乙醇的小烧杯中,钠与乙醇反应要平缓得多
乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼
C
向溴水中加入植物油,振荡后静置,水层颜色变浅,油层呈无色
植物油属于不饱和高级脂肪酸甘油酯,能与溴单质发生加成反应
D
将0.2 mol/L的KI溶液和0.1 mol/L的FeCl3溶液等体积混合,充分振荡后滴加KSCN溶液,溶液变红
与的反应有一定限度
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.蔗糖水解后溶液含稀硫酸呈酸性,新制与醛基的反应需在碱性条件下进行,实验未先加中和稀硫酸,无法检验是否有葡萄糖生成,不能得出蔗糖未水解的结论,A错误;
B.钠与水反应比与乙醇反应更剧烈,说明水分子中的氢原子更易被置换,即乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼,B正确;
C.植物油属于不饱和高级脂肪酸甘油酯,含有碳碳双键,可与溴单质发生加成反应使溴水褪色,对应结论成立,C正确;
D.反应中过量,若反应完全则无剩余,滴加溶液变红说明仍有存在,证明与的反应有一定限度,D正确;
故答案为:A。
12. 我国科学家研究出一种新型水系Zn—C2H2电池,既能实现乙炔加氢又能提供电能,工作原理如下图所示。阴离子交换膜只允许阴离子通过。下列说法正确的是
A. b电极电势高于a电极
B. 电池工作时,通过阴离子交换膜向a极移动
C. a极的电极反应式为
D. 电路中转移2 mol电子时,理论上b极室中溶液质量增大9 g
【答案】C
【解析】
【详解】A.b极上Zn转化为ZnO,Zn失电子发生氧化反应,b为负极,a为正极,正极电势高于负极,故b极电势低于a极,A错误;
B.原电池中阴离子向负极移动,b为负极,故通过阴离子交换膜向b极移动,B错误;
C.a为正极,碱性环境下得电子发生还原反应生成,配平后电极反应式为,C正确;
D.电路中转移2mol电子时,根据b极反应,同时有2mol 从a极室移向b极室,反应生成1mol 进入溶液,b极室溶液质量增大18g,D错误;
故选C。
13. T1℃时,向1L密闭容器中充入10molH2和3molSO2,发生反应:3H2(g)+SO2(g)H2S(g)+2H2O(g)部分物质的物质的量n(X)随时间变化曲线如图中实线所示。下列说法错误的是
A. 曲线a代表H2S
B. 若t1=3,则0~3min内v(H2O)=1mol•L-1•min-1
C. t2时,H2的浓度c(H2)=1.9mol•L-1
D. 若T2>T1,则虚线b可表示在T2℃时n(SO2)的变化
【答案】D
【解析】
【详解】A.SO2的减少量等于a的增加量,根据物质的量比等于系数比可知,a的系数为1,曲线a代表H2S,A正确;
B.若t1=3,则0~3min内v(H2O)=2v(H2S)=1mol•L-1•min-1,B正确;
C.t2时,H2的浓度c(H2)==1.9mol•L-1,C正确;
D.若T2>T1,则虚线b可表示在T2℃时反应速率加快,应该更快达到化学平衡,故b不可能表示n(SO2)的变化,D错误;
故选D。
14. NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如图1所示;在有氧条件下,NH3催化还原NO的反应历程如图2所示。下列说法中不正确的是
A. 图1所示热化学方程式:
B. 图2中、都是该反应的催化剂
C. 图2反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:1
D. 图2的总反应为:
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应的焓变等于正反应活化能减去逆反应活化能,即,该反应为放热反应,符合规律,A正确;
B.在反应前后不变,是该反应的催化剂;是反应过程中生成、后续又被消耗的中间产物,不是催化剂,B错误;
C.反应①中,得电子作氧化剂、Fe元素的化合价由+3价降至+2价,中N元素失电子作还原剂、N元素的化合价由-3价升至-2价,二者转移电子数相等,物质的量之比为,C正确;
D.由图,总反应为氨气、NO和氧气催化反应生成氮气和水,总反应为,D正确;
故选B。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 某废旧金属材料中主要含Fe、Cu、Al、FeO、Al2O3、CuO(其余成分与酸碱都不反应)和可燃性有机物,为充分利用资源,通过如下工艺流程回收Al、Cu、绿矾等。
回答下列问题:
(1)“焙烧”的目的主要是将金属单质转化为氧化物,并除去____________。
(2)“碱浸”时发生反应的化学方程式为__________________________。
(3)操作Ⅰ、Ⅱ中使用的仪器除烧杯、玻璃棒外还需要的玻璃仪器是______。
(4)“第一次酸浸”后加入的试剂a为______,试剂a发生的化学反应中有一个化合反应,其离子方程式为__________________________。
(5)从滤液Ⅱ得到固体的操作是____________、过滤、洗涤、低温干燥。
(6)通过如下方法测定绿矾纯度:称取6.0 g样品用稀硫酸溶解,向其中逐滴滴加0.1 mol/L的酸性KMnO4溶液,恰好完全反应时,消耗酸性KMnO4溶液的体积为40.00 mL。
①该反应的离子方程式为__________________________。
②样品中的纯度为______。(结果保留三位有效数字)
【答案】(1)可燃性有机物
(2)
(3)漏斗 (4) ①. 铁粉 ②.
(5)蒸发浓缩、冷却结晶
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】废旧金属材料焙烧,可将金属Fe、Cu、Al转化为金属氧化物,并除去有机物,加入氢氧化钠溶液碱浸,Al2O3溶解可得到四羟基合铝酸钠溶液;滤液Ⅰ含有四羟基合铝酸钠,可用于提取铝;滤渣Ⅰ含有Fe2O3、FeO、CuO,加入硫酸酸浸,可生成硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸铜,试剂a为铁,可用于除去硫酸铜,并与硫酸铁反应生成硫酸亚铁,得到滤液Ⅱ为硫酸亚铁,滤渣Ⅱ为Fe、Cu;加入硫酸酸浸滤渣Ⅱ,Fe溶解变为FeSO4,过滤得到滤渣为铜,滤液Ⅱ蒸发浓缩、冷却结晶得到绿矾。
【小问1详解】
有机物一般可以燃烧,“焙烧”的目的主要是将金属单质转化为氧化物,并除去有机物;
【小问2详解】
加入氢氧化钠溶液碱浸,Al2O3可以和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠和水,反应为:;
【小问3详解】
操作Ⅰ、Ⅱ均为过滤,实验室中进行此操作时使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒;
【小问4详解】
为了保证最后得到的晶体为纯净的晶体,滤渣进行“酸浸”时,最适宜选用硫酸,在“酸浸”后的溶液中加入过量试剂 a 即铁粉,铁和过量氢离子生成亚铁离子和氢气,铁和铁离子生成亚铁离子,其中属于化合反应的是:;
【小问5详解】
从滤液Ⅱ得到固体的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥;
【小问6详解】
①该反应为酸性高锰酸钾氧化亚铁离子生成铁离子,反应中锰化合价由+7变为+2、铁化合价由+2变为+3,结合电子守恒,离子方程式为;
②结合反应和铁元素守恒,样品中的纯度为。
16. 三氯化氮(NCl3)可用于漂白和消毒。实验室用氯气和氨气为原料制取少量NCl3并探究其与水反应的产物。
【资料】
ⅰ.NCl3是黄色油状液体,有刺激性气味,熔点为-40℃,沸点为71℃,95℃以上易爆炸;
ⅱ.制备NCl3原理为;
ⅲ.NH4Cl会部分溶解在NCl3中,NH4Cl的分解温度为300℃左右。
回答下列问题:
Ⅰ.NCl3制备(装置如图所示)
(1)装置A为制取氯气的装置,其中盛放浓盐酸的仪器名称为______,试剂X选用的是______(填标号)。
a.KMnO4 b.KCl c.CaCO3 d.MnO2
(2)装置E的作用是__________________________。
(3)装置F中发生反应的化学方程式为__________________________。
(4)①三颈烧瓶中的现象除产生大量白烟外,还可观察到__________________________。
②欲从a口导出NCl3气体再冷凝得到少量NCl3,需控制水浴的温度范围为______。
Ⅱ.NCl3与水反应产物的探究
某兴趣小组将收集到的NCl3加入一定量40℃左右的水中,有无色无味的气体生成。静置后得溶液A,进行如下实验。(查相关资料可知:NCl3与水反应产生的气体为N2)
[实验1]
[实验2]
(5)根据实验1的现象判断:溶液A具有的性质是____________。
(6)实验2中“红色不褪去”的原因为__________________________。
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗 ②. a
(2)干燥氨气(或除去氨气中的水蒸气)
(3)
(4) ①. 有黄色油状液体生成 ②. 71℃~95℃
(5)酸性和漂白性 (6)光照较长时间,溶液中的次氯酸分解,失去了漂白性
【解析】
【分析】装置A中浓盐酸和高锰酸钾常温下反应生成氯气,B装置中盛放饱和食盐水除去氯气中挥发的氯化氢气体,C装置中浓硫酸干燥氯气,装置F中氯化铵和氢氧化钙固体混合加热制备氨气,E装置干燥氨气,D装置中氨气和氯气发生反应生成NCl3;
【小问1详解】
装置A制取氯气,不需要加热,可以选择浓盐酸和高锰酸钾反应,故选a;盛放浓盐酸的仪器名称为恒压滴液漏斗;
【小问2详解】
装置E的名称为(球形)干燥管,分析可知,作用是除去氨气中的水蒸气或干燥氨气;
【小问3详解】
实验室制取氨气反应为氯化铵和氢氧化钙加热生成氯化钙、水和氨气,;
【小问4详解】
①D装置中氨气和氯气发生反应:,产生的NH4Cl颗粒为大量白烟,NCl3是黄色油状液体,则还可观察到有黄色油状液体生成;
②NCl3的沸点为71℃,95℃以上易爆炸,欲从a口导出NCl3气体再冷凝得到少量NCl3,需控制水浴的温度范围为71℃~95℃。
【小问5详解】
溶液A中加入2滴紫色石蕊溶液,溶液变红说明溶液A具有酸性,后红色又褪去说明溶液A具有漂白性;
【小问6详解】
实验1中紫色石蕊试液变红色,说明有HCl生成;最后溶液褪色,说明含有HClO,实验2中“红色不褪去”的原因为光照较长时间,溶液中次氯酸分解,无漂白性,故红色不褪去。
17. 碳达峰、碳中和是现在需要继续完成的环保任务,CO2的综合利用成为热点研究对象。
(1)二氧化碳催化加氢直接合成二甲醚(CH3OCH3)既可以实现碳减排又可以得到重要的有机原料,其中涉及的反应有:
(ⅰ)
(ⅱ)
(ⅲ)
则反应(ⅳ)的______kJ/mol。(用含a、b、c的代数式表示)。
(2)T1℃时,向容积为2 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO2和4 mol H2,发生反应(ⅰ),测得气体总压强变化如图所示。(提示:恒温恒容时,压强之比等于气体物质的量之比)
①0~5 min内的______5~10 min内的;(填“>”“<”或“=”)
②0~10 min内,______;
③该反应10 min时CO2的转化率为______。
(3)T2℃时,在容积固定的密闭容器中发生反应(ⅳ),下列说法正确的是______(填序号)。
A.向容器中充入Ar,反应速率减小
B.及时分离出CH3OCH3可加快反应速率
C.容器内气体密度不再改变,表明反应达到平衡状态
D.单位时间内断裂6 mol 键,同时断裂6 mol 键,表明反应达到平衡状态
E.选择高效的催化剂,可以加快反应速率,不改变反应的焓变
(4)在二甲醚燃料电池中加入硝酸,可使电池持续大电流放电,工作原理如图所示。
①该电池正极的电极反应式为__________________________。
②当消耗2.3 g二甲醚时,需通入O2的物质的量为______mol。
【答案】(1)
(2) ①. ②. ③.
(3)CDE (4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应 即可得到目标反应 ,故其焓变 。
【小问2详解】
① 随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,反应速率逐渐减小,因此 内的反应速率大于 内的反应速率,填 。
② 恒温恒容条件下,气体的压强之比等于物质的量之比。初始时气体总物质的量为 ,对应压强为 。平衡时压强为 ,则平衡时气体总物质的量为 ,总的物质的量减小1mol,反应为气体分子数减小2的反应,则反应二氧化碳、氢气分别为、,生成甲醇、水均为,则 。
③ 时 CO2 的转化率为 。
【小问3详解】
A.容积固定的密闭容器中充入Ar,反应体系中各气体的浓度不变,反应速率不变,故A错误;
B.及时分离出CH3OCH3,生成物浓度减小,逆反应速率减小,正反应速率瞬间不变,不能加快反应速率,故B错误;
C.该反应有液态水生成,随着反应进行,气体总质量减小,而容器体积不变,因此气体密度逐渐减小。当气体密度不再改变时,说明反应达到平衡状态,故C正确;
D.单位时间内断裂 键代表正反应消耗 ,同时断裂 键代表逆反应消耗 ,正逆反应速率之比等于化学计量数之比,表明反应达到平衡状态,故D正确;
E.催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,但不改变反应的始态和终态,因此不改变反应的焓变,故E正确。
故选CDE。
【小问4详解】
① 由图可知,右侧电极为正极,在正极上 得电子发生还原反应生成 和 ,结合质子交换膜可知环境为酸性,电极反应式为 。
② 电池总反应相当于二甲醚的燃烧, 二甲醚的物质的量为 ;二甲醚转化为 ,碳元素化合价从 价升高到 价, 失去 电子,消耗 二甲醚转移电子的物质的量为 ,根据 ,需通入 的物质的量为 。
18. 以乙烯为主要原料可以生产有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯PMMA)和滴眼液(聚乙烯醇PVA),路线如图所示。
回答下列问题:
(1)物质B中含氧官能团的名称为______,物质C的名称为______。C→D发生反应的类型为______。
(2)MMA的结构简式为____________。
(3)反应①的化学反应方程式为__________________________。
(4)下列关于PMMA和PVA说法正确的是______(填序号)。
A. PMMA有固定熔点 B. PMMA在碱性条件下能发生水解
C. PMMA中含有两种官能团 D. PVA具有良好的水溶性
(5)已知:物质N的分子式为C5H12O。N与CH3OH互为同系物的同分异构体中,能催化氧化成醛的有______种,写出其中含有3个甲基的物质的结构简式______。
(6)D被酸性KMnO4氧化的产物为乙二酸()。乙二酸与D在浓H2SO4、加热条件下反应,能生成一种六元环状有机物,写出生成该环状化合物的方程式__________________________。
【答案】(1) ①. 羧基 ②. 1,2-二溴乙烷 ③. 取代反应(或水解反应)
(2)
(3)2CH3OH+O22HCHO+2H2O (4)BD
(5) ①. 4 ②.
(6)
【解析】
【分析】甲醇通过反应①氧化为甲醛(A),乙烯通过反应②生成丙醛,A和丙醛通过反应③生成,氧化生成B(),甲醇和B发生酯化反应生成甲基丙烯酸甲酯,甲基丙烯酸甲酯进行加聚反应获得PMMA。乙烯和溴的四氯化碳发生加成反应,生成C(1,2-二溴乙烷),然后水解生成D,D和E物质进行酯化反应生成,根据逆推,可知E物质为。在图中条件下发生水解生成乙烯醇,最后通过加聚反应生成PVA。
【小问1详解】
物质B()中含氧官能团的名称为羧基;物质C的名称为1,2-二溴乙烷;C→D是卤代烃的水解,属于取代反应(或水解反应);
【小问2详解】
MMA是甲基丙烯酸甲酯,结构简式为: ;
【小问3详解】
反应①为甲醇催化氧化生成甲醛,方程式为:2CH3OH+O22HCHO+2H2O;
【小问4详解】
A. PMMA是聚合物,聚合度不同,属于混合物,没有固定熔点,A错误;
B.PMMA含酯基,碱性条件下能发生水解,B正确;
C.PMMA只有酯基一种含氧官能团,C错误;
D.PVA含大量亲水基团羟基,具有良好水溶性,D正确;
故答案选BD;
【小问5详解】
N是与甲醇互为同系物的饱和一元醇,能催化氧化为醛,说明结构为,其中是丁基,丁基共有4种同分异构体,故符合条件的同分异构体共种;其中含3个甲基的结构简式为;
【小问6详解】
乙二酸和乙二醇发生酯化反应生成六元环乙二酸乙二酯,反应方程式:。
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