内容正文:
大庆实验中学2025级高一下学期期末考试
化学学科试题
说明:1.请将答案填涂在答题卡的指定区域内。
2.满分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 P-31 S-32 Cl-35.5 Br-80
第I卷(选择题,共48分)
一、单项选择题:本大题共18小题,每小题3分,在每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求。
1. 化学在文物的研究和修复中有重要作用。下列说法错误的是
A. 古代陶瓷的主要成分是硅酸盐,硅酸盐材料是传统无机非金属材料
B. 金饰文物历经千年不腐蚀,因为金的金属活动性极弱,化学性质稳定
C. 古陶瓷修复所用的熟石膏,其成分为
D. 氯水可直接用于纸质文物的消毒
2. 《黄帝内经》记载的“五谷、五果、五畜、五菜”等食材中富含糖类、蛋白质、油脂等营养物质。下列说法错误的是
A. 糖类、油脂为天然有机高分子化合物
B. 蛋白质在酶的作用下能发生水解反应
C. 淀粉与纤维素不能互称为同分异构体
D. 蔗糖水解的产物有葡萄糖和果糖
3. 设为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 17 g羟基()含有的电子数为
B. 7.8 g苯分子中含有碳碳双键的数目为
C. 完全反应,转移电子的数目一定为
D. 1 mol浓与足量Cu充分反应,标况下生成的分子数为
4. 二硫化碳()是制作人造棉的重要原料,我国主要利用天然气生产,其反应为。下列说法错误的是
A. S2-的结构示意图为 B. 的分子球棍模型为
C. 二硫化碳的结构式为 D. 反应中有极性键的断裂和形成
5. 下列反应的化学方程式或离子方程式正确的是
A. 采用加热分解的方法冶炼金属银:
B. 工业用焦炭还原石英砂制粗硅:
C. 浓硝酸见光分解:
D. 乙醇催化氧化:
6. 碘单质与氢气化合为碘化氢,反应过程与能量关系如下图,下列说法不正确的是
A. 将I2(s)转化I2(g)的过程中,未发生共价键的断裂
B. 分解反应可能吸热也可能放热
C. 2 mol的键能小于1 mol I2(g)和1 mol H2(g)的键能之和
D. 一定量的I2(s)与H2(g)化合生成1 molHI(g),需要吸收2.5kJ的能量
7. 化学反应伴随着能量变化,下列说法错误的是
A. 图甲中将锌片换成镁片、铜片换成石墨棒,LED灯仍然可以被点亮
B. 图乙中为负极,其电极反应式为
C. 图丙中右侧红墨水液面升高是由反应生成的排斥液面导致的
D. 图丁可表示盐酸与碳酸氢钠反应的总能量变化
8. 下列实验装置或方案不能达到相应实验目的的是
A.制备并收集乙酸乙酯
B.验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用
C.氯气尾气吸收
D.探究反应过程中的热量变化
A. A B. B C. C D. D
9. 某城镇的生产和生活区的分布情况如下图所示,下列说法正确的是
A. 火力发电厂燃煤中加入CaO以减少酸雨的形成及温室气体的排放
B. 硝酸铵固体受热或经撞击易发生爆炸,不能用作氮肥
C. 污水处理厂可用硫酸铝、聚合硫酸铝等混凝剂处理细小悬浮物
D. 化肥厂与农田流失的含氮养分汇入河流,水体富营养化,可促进各类水生生物正常繁衍
10. 有机物的结构可用键线式表示。如CH3—CH=CH—CH3可简写为。有机物X的键线式为,下列说法错误的是
A. X的分子式为C8H8
B. 有机物Y是X的同分异构体,则Y的结构简式可能为
C. X能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,但原理不相同
D. X与足量的H2在一定条件下反应可生成环状饱和烃Z,Z的一氯代物有4种
11. 硫酰氯()常用于制造医药品、染料等,某实验小组拟用干燥的氯气和二氧化硫在活性炭催化下制取硫酰氯,装置如图所示:
已知:的沸点为69℃,遇水能发生剧烈反应并产生白雾。下列说法错误的是
A. 装置①中,为了提高浓盐酸的利用率,可控制分液漏斗缓慢逐滴滴加
B. 装置②中试剂是饱和食盐水,装置③中试剂是浓硫酸
C. 装置④需要热水浴,控制温度超过69℃,装置⑤需要冰水浴
D. “尾气处理”时需在装置⑤后接装有氢氧化钠溶液的洗气瓶
12. 海洋中部分化学资源的利用如图所示,下列说法正确的是
A. 步骤①、②利用了的还原性,热空气吹出是利用的挥发性
B. 工业上,X常用作吸收剂,发生离子反应
C. “氯化”过程中生成的可燃气体为
D. 步骤③,通过电解溶液获取金属镁
13. 一定温度下,向恒容密闭容器中通入和,发生反应:。2min末该反应达到平衡,生成D的物质的量随时间的变化如图所示。下列判断正确的是
A. 反应前后混合气体的密度始终保持不变
B. 0~2min,
C. 升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D. 反应前与平衡后的容器内压强之比为
14. 恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面发生反应:2NH3(g)N2(g)+3H2(g),测得不同起始浓度和催化剂表面积下NH3浓度(单位:)随时间的变化如下表所示,根据下表数据分析,下列说法不正确的是
编号
催化剂表面积
时间/min
0
20
40
60
80
①
a
2.40
2.00
1.60
1.20
0.80
②
a
1.20
0.80
0.40
0.19
0.19
③
2a
2.40
1.60
0.80
0.40
0.40
A. 实验②中,反应体系压强不变时,反应达平衡状态
B. 实验③中,达到平衡时,NH3的转化率约为83.3%
C. 其他条件不变时,增大氨气浓度,化学反应速率一定增大
D. 其他条件不变时,0~40min,增大催化剂的表面积,化学反应速率增大
15. 某工厂用六水合氯化镁和粗石灰制取的氢氧化镁含有少量氢氧化铁杂质,通过如下流程进行提纯精制,获得阻燃剂氢氧化镁。下列说法不正确的是
A. 步骤①中保险粉是作还原剂,步骤②中分离操作的名称是过滤
B. 步骤①中的反应式:3Fe(OH)3++2OH-=3Fe(OH)2+2+4H2O
C. Mg(OH)2可以作阻燃剂是因为它分解需要吸收大量的热
D. 从步骤②中可知OH-和EDTA共存时,Fe2+更易和EDTA结合,生成可溶性化合物
16. 利用垃圾假单胞菌株分解有机物的电化学原理如图所示。下列说法正确的是
A. 电子流向:电极B→负载→电极A
B. 电极A上的反应式为:
C. 若有机物为葡萄糖,处理有机物,电路中转移电子
D. 质子交换膜允许氢离子通过,B电极附近溶液pH减小
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、填空题:本题共4小题。把答案填在答题卡的相应位置。
17. 废电池中的黑色粉末包含碳粉、Fe、Cu和等物质,从中回收、精制的工艺流程如图。
回答下列问题:
(1)“酸浸”过程中使用过量稀硝酸,“废液1”中含有的阳离子有____________(填离子符号)。
(2)“灼烧”的目的是除去____________。
(3)“溶解”时发生反应的离子方程式为____________;溶解时,相同反应时间,相同投料比、不同反应温度下的溶出率如图。后,随温度升高,的溶出率降低的原因是____________。
(4)“沉锰”后检测是否洗净的实验操作是____________。
(5)写出“焙烧”过程的反应化学方程式为____________。
(6)若将流程中“酸浸”和“溶解”时收集到的气体混合通入水中,若恰好能被完全吸收,则两种气体的物质的量之比为____________。
18. 乙烯利()是一种农用植物生长调节剂。常温下,乙烯利为固体,易溶于水,所得溶液显酸性,具有一定的腐蚀性。以乙烯利为原料用如图所示装置制备1,2-二溴乙烷。
1,2-二溴乙烷有关数据列表如下:
状态
密度/
沸点/
熔点/
无色液体
2.2
132
9
已知:A中反应为(该反应放热)。
回答下列问题:
(1)实验时,不小心将乙烯利溶液滴到手上,应先用大量水冲洗,再涂抹____________(填标号)。
A. 烧碱溶液 B. 3%~5%的小苏打溶液
C. 生理盐水 D. 医用酒精
(2)装置B中长玻璃管的作用是____________。
(3)写出装置C中发生反应的化学方程式:____________。
(4)判断该制备反应已经结束的最简单方法是____________;将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在____________层(填“上”或“下”)。
(5)装置D中试剂为冷的稀NaOH溶液,发生反应的离子方程式为____________。
(6)①在实验中,若消耗的乙烯利()的质量为28.9 g,制得28.2 g 1,2-二溴乙烷,则产品的产率为____________%(保留两位有效数字)。
②下列操作中,不会导致产率降低的是____________(填字母)。
A.装置A水槽中换成热水 B.装置B中的水用CCl4代替
C.去掉装置C烧杯中的水 D.实验时没有D装置
19. 碳中和作为一种新型环保形式可推动全社会绿色发展。下图为科学家正在研究建立的一种二氧化碳新循环体系。
(1)过程I的原理:,已知断裂中的键需要吸收的能量,生成中的键能放出的能量,生成中的共价键能放出的能量。试写出分解生成与反应的热化学方程式:____________。
(2)时,在恒容的密闭容器中充入和发生过程Ⅱ中的反应,生成和,和的物质的量随时间变化如图所示。
①计算内,____________。
②下列说明该反应一定达到化学平衡状态的是____________。
A.四种气体的物质的量浓度相等
B.混合气体的平均相对分子质量不再改变
C.混合气体的密度不再改变
D.单位时间内断裂键,同时断裂键
E.
F.容器中不再变化
③在不改变催化剂、温度、容积这三种反应条件的前提下,增大反应速率,还可以采取的措施是____________。
(3)利用过程Ⅲ的反应设计的一种甲醇燃料电池,工作原理如图所示。电极的电极反应式为____________;若线路中转移电子,则该电池理论上消耗的在标准状况下的体积为____________。
20. 以丙烯(A)为原料合成某药物中间体H的合成路线如下:
已知:①有机物F中含有2个-COOH
②(R1、R2、R3、R4均代表烃基)
回答下列问题:
(1)E→F实现了由_________到__________的转化(填官能团名称)。
(2)F→G的反应类型为____________,该过程中的试剂X为____________(填结构简式)。
(3)B→D的化学方程式为________________________。
(4)有关上述物质的说法错误的是____________。
a.有机物A可发生加聚反应生成
b.1 mol E可以与足量Na反应生成标况下22.4 L H2
c.H的分子式为C10H16O4
(5)M为E的同系物且分子组成上比E多1个CH2原子团,M的同分异构体中满足以下条件的有__________种。
a.一个M分子中含有2个—OH
b.同一个碳原子连接2个—OH的结构不稳定,不予考虑
(6)已知与也可以发生类似D+G→H的反应,则其生成的有机化合物的结构简式为_____________________。
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大庆实验中学2025级高一下学期期末考试
化学学科试题
说明:1.请将答案填涂在答题卡的指定区域内。
2.满分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 P-31 S-32 Cl-35.5 Br-80
第I卷(选择题,共48分)
一、单项选择题:本大题共18小题,每小题3分,在每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求。
1. 化学在文物的研究和修复中有重要作用。下列说法错误的是
A. 古代陶瓷的主要成分是硅酸盐,硅酸盐材料是传统无机非金属材料
B. 金饰文物历经千年不腐蚀,因为金的金属活动性极弱,化学性质稳定
C. 古陶瓷修复所用的熟石膏,其成分为
D. 氯水可直接用于纸质文物的消毒
【答案】D
【解析】
【详解】A.古代陶瓷的主要成分是硅酸盐,陶瓷、玻璃、水泥均属于传统无机非金属材料,A正确;
B.金的金属活动性极弱,常温下化学性质非常稳定,几乎不与其他物质发生反应,因此金饰文物历经千年不腐蚀,B正确;
C.熟石膏是半水硫酸钙,化学式为,C正确;
D.氯水中含有HCl和强氧化性的HClO,酸性和强氧化性会破坏纸质文物的纤维素结构,不可直接用于纸质文物消毒,D错误;
故选D。
2. 《黄帝内经》记载的“五谷、五果、五畜、五菜”等食材中富含糖类、蛋白质、油脂等营养物质。下列说法错误的是
A. 糖类、油脂为天然有机高分子化合物
B. 蛋白质在酶的作用下能发生水解反应
C. 淀粉与纤维素不能互称为同分异构体
D. 蔗糖水解的产物有葡萄糖和果糖
【答案】A
【解析】
【详解】A.糖类中的单糖、二糖相对分子质量较小,不属于高分子化合物,油脂的相对分子质量也远小于高分子的相对分子质量阈值,二者均不是天然有机高分子化合物,A错误;
B.蛋白质在酸、碱或酶的作用下均可发生水解反应,最终生成氨基酸,B正确;
C.淀粉与纤维素的化学式均为,但二者的聚合度值不同,分子式不同,不能互称为同分异构体,C正确;
D.蔗糖属于二糖,水解生成葡萄糖和果糖两种单糖,D正确;
故选A。
3. 设为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 17 g羟基()含有的电子数为
B. 7.8 g苯分子中含有碳碳双键的数目为
C. 完全反应,转移电子的数目一定为
D. 1 mol浓与足量Cu充分反应,标况下生成的分子数为
【答案】A
【解析】
【详解】A.17 g羟基的物质的量为,1个羟基含有的电子数为,故1 mol羟基含电子数为,A正确;
B.苯分子中的碳碳键是介于单键和双键之间的特殊共价键,不存在碳碳双键,因此碳碳双键数目为0,B错误;
C.1 mol 完全反应时转移电子数不一定为,例如与溶液发生歧化反应时,1mol 反应仅转移电子,C错误;
D.浓与反应的过程中会逐渐变稀,稀与不反应,因此1 mol浓无法完全反应,生成的分子数小于,D错误;
故答案选A。
4. 二硫化碳()是制作人造棉的重要原料,我国主要利用天然气生产,其反应为。下列说法错误的是
A. S2-的结构示意图为 B. 的分子球棍模型为
C. 二硫化碳的结构式为 D. 反应中有极性键的断裂和形成
【答案】B
【解析】
【详解】A.S为16号元素,核外共18个电子,电子层排布为2、8、8,与所给结构示意图一致,A正确;
B.分子中C原子半径大于H原子,球棍模型中中心C对应的球应比周围H对应的球更大,,B错误;
C.与互为等电子体,结构相似,C原子和两个S原子分别形成双键,结构式为,C正确;
D.反应中断裂了中的极性键,形成了中的极性键和中的极性键,存在极性键的断裂和形成,D正确;
故选B。
5. 下列反应的化学方程式或离子方程式正确的是
A. 采用加热分解的方法冶炼金属银:
B. 工业用焦炭还原石英砂制粗硅:
C. 浓硝酸见光分解:
D. 乙醇催化氧化:
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应Ag原子不守恒,正确配平应为,A错误;
B.高温下焦炭还原石英砂时C过量,产物为CO而非,正确反应为,B错误;
C.浓硝酸见光分解的还原产物为而非NO,正确反应为,C错误;
D.乙醇在催化剂、加热条件下被氧化为乙醛,方程式配平、产物、反应条件均正确,D正确;
故选D。
6. 碘单质与氢气化合为碘化氢,反应过程与能量关系如下图,下列说法不正确的是
A. 将I2(s)转化I2(g)的过程中,未发生共价键的断裂
B. 分解反应可能吸热也可能放热
C. 2 mol的键能小于1 mol I2(g)和1 mol H2(g)的键能之和
D. 一定量的I2(s)与H2(g)化合生成1 molHI(g),需要吸收2.5kJ的能量
【答案】C
【解析】
【详解】A.转化为是升华过程,仅破坏分子间作用力,共价键未发生断裂,A正确;
B.分解生成时反应吸热,生成时反应放热,因此分解反应可能吸热也可能放热,B正确;
C.反应为放热反应,反应物总键能生成物总键能,故的键能大于和的键能之和,C错误;
D.由图可知反应的,因此生成需要吸收能量,D正确;
故答案为:C。
7. 化学反应伴随着能量变化,下列说法错误的是
A. 图甲中将锌片换成镁片、铜片换成石墨棒,LED灯仍然可以被点亮
B. 图乙中为负极,其电极反应式为
C. 图丙中右侧红墨水液面升高是由反应生成的排斥液面导致的
D. 图丁可表示盐酸与碳酸氢钠反应的总能量变化
【答案】C
【解析】
【详解】A.镁活泼性强于石墨,柠檬中含有酸性电解质,可形成原电池产生电流,LED灯仍然可以被点亮,A正确;
B.Al可与NaOH溶液反应,Cu不与NaOH反应,因此Al为负极,失电子后结合生成,电极反应式为,B正确;
C.与水反应生成的会从试管的导管排出,右侧红墨水液面升高是因为反应放热,使锥形瓶内空气受热膨胀、压强增大,并非排斥液面,C错误;
D.图丁中生成物总能量高于反应物,代表吸热反应,盐酸与碳酸氢钠反应为吸热反应,可用图丁表示其总能量变化,D正确;
故选C。
8. 下列实验装置或方案不能达到相应实验目的的是
A.制备并收集乙酸乙酯
B.验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用
C.氯气尾气吸收
D.探究反应过程中的热量变化
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.制备乙酸乙酯时,饱和溶液可除去乙酸、吸收乙醇,还能降低乙酸乙酯的溶解度,且导管末端在液面上方可防倒吸,A正确;
B.验证的催化作用需要控制温度等其他条件完全相同,该实验存在温度和是否加催化剂两个变量,无法证明反应速率加快是的催化作用,B错误;
C.能与溶液反应,该装置可吸收氯气尾气,C正确;
D.中和反应有热量变化,通过温度计测量反应前后溶液的温度变化,可探究反应过程的热量变化,D正确;
故选B。
9. 某城镇的生产和生活区的分布情况如下图所示,下列说法正确的是
A. 火力发电厂燃煤中加入CaO以减少酸雨的形成及温室气体的排放
B. 硝酸铵固体受热或经撞击易发生爆炸,不能用作氮肥
C. 污水处理厂可用硫酸铝、聚合硫酸铝等混凝剂处理细小悬浮物
D. 化肥厂与农田流失的含氮养分汇入河流,水体富营养化,可促进各类水生生物正常繁衍
【答案】C
【解析】
【详解】A.燃煤中加入可与反应减少酸雨的形成,但无法吸收,不能减少温室气体的排放,A错误;
B.硝酸铵含氮量较高,只要严格按照规范储存、使用,就可以用作氮肥,B错误;
C.硫酸铝、聚合硫酸铝等在水中可生成氢氧化铝胶体,能够吸附细小悬浮物使之沉降,可用作污水处理的混凝剂,C正确;
D.含氮养分汇入河流导致水体富营养化,会引起藻类大量繁殖,水体溶解氧下降,导致水生生物大量死亡,无法促进各类水生生物正常繁衍,D错误;
故选C。
10. 有机物的结构可用键线式表示。如CH3—CH=CH—CH3可简写为。有机物X的键线式为,下列说法错误的是
A. X的分子式为C8H8
B. 有机物Y是X的同分异构体,则Y的结构简式可能为
C. X能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,但原理不相同
D. X与足量的H2在一定条件下反应可生成环状饱和烃Z,Z的一氯代物有4种
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据键线式的书写规则,拐点为碳原子,每个碳原子满足四价,不足键由氢原子补齐,可得X的分子式为,A正确;
B.Y为苯乙烯,分子式也为,与X结构不同,二者互为同分异构体,B正确;
C.X含有碳碳双键,与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使其褪色,与溴水发生加成反应使其褪色,二者褪色原理不同,C正确;
D.X与足量加成得到的饱和烃Z结构高度对称,仅含有2种等效氢原子,故其一氯代物有2种,而非4种,D错误;
故选D。
11. 硫酰氯()常用于制造医药品、染料等,某实验小组拟用干燥的氯气和二氧化硫在活性炭催化下制取硫酰氯,装置如图所示:
已知:的沸点为69℃,遇水能发生剧烈反应并产生白雾。下列说法错误的是
A. 装置①中,为了提高浓盐酸的利用率,可控制分液漏斗缓慢逐滴滴加
B. 装置②中试剂是饱和食盐水,装置③中试剂是浓硫酸
C. 装置④需要热水浴,控制温度超过69℃,装置⑤需要冰水浴
D. “尾气处理”时需在装置⑤后接装有氢氧化钠溶液的洗气瓶
【答案】D
【解析】
【分析】利用纯净干燥的氯气和二氧化硫反应制取硫酰氯,由实验装置可知,装置①中制备氯气,装置②中除去氯气中的氯化氢,装置③中浓硫酸干燥氯气,装置④中发生,装置⑤中吸收产物,最后吸收尾气;
【详解】A.装置①中,为了提高浓盐酸的利用率,可控制分液漏斗缓慢逐滴滴加,以便控制反应速率,提高原料利用率,A正确;
B.生成的氯气中含有氯化氢和水蒸气,则装置②中试剂是饱和食盐水,装置③中试剂是浓硫酸,B正确;
C.的沸点为69℃,因此装置④需要热水浴,控制温度超高69℃,使生成的硫酰氯进入装置⑤吸收,其中装置⑤需要冰水浴,C正确;
D.为吸收尾气氯气和二氧化硫,同时防止水蒸气进入装置④中,则“尾气处理”时需在装置⑤后接装有碱石灰的干燥管,D错误;
故选D。
12. 海洋中部分化学资源的利用如图所示,下列说法正确的是
A. 步骤①、②利用了的还原性,热空气吹出是利用的挥发性
B. 工业上,X常用作吸收剂,发生离子反应
C. “氯化”过程中生成的可燃气体为
D. 步骤③,通过电解溶液获取金属镁
【答案】C
【解析】
【详解】A.步骤①、②中将氧化为,利用的是的氧化性,热空气吹出是利用的挥发性,A错误;
B.是强电解质,离子方程式中需拆分为和,正确离子方程式为,B错误;
C.氯化过程中、、反应生成和可燃气体,C正确;
D.电解溶液时阴极优先放电,无法得到金属Mg,需电解熔融态制备Mg,D错误;
答案选C。
13. 一定温度下,向恒容密闭容器中通入和,发生反应:。2min末该反应达到平衡,生成D的物质的量随时间的变化如图所示。下列判断正确的是
A. 反应前后混合气体的密度始终保持不变
B. 0~2min,
C. 升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D. 反应前与平衡后的容器内压强之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A.因产物D是固体,所以随着反应的发生(气)减小,但(气)不变,因此(气)减小,A错误;
B.向恒容密闭容器中通入和,根据三段式 ,,B错误;
C.升高温度,正、逆反应速率均增,C错误;
D.根据三段式,反应前与平衡后容器内的压强之比为,D正确;
故选D。
14. 恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面发生反应:2NH3(g)N2(g)+3H2(g),测得不同起始浓度和催化剂表面积下NH3浓度(单位:)随时间的变化如下表所示,根据下表数据分析,下列说法不正确的是
编号
催化剂表面积
时间/min
0
20
40
60
80
①
a
2.40
2.00
1.60
1.20
0.80
②
a
1.20
0.80
0.40
0.19
0.19
③
2a
2.40
1.60
0.80
0.40
0.40
A. 实验②中,反应体系压强不变时,反应达平衡状态
B. 实验③中,达到平衡时,NH3的转化率约为83.3%
C. 其他条件不变时,增大氨气浓度,化学反应速率一定增大
D. 其他条件不变时,0~40min,增大催化剂的表面积,化学反应速率增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于反应是气体分子数增大的反应,当气体压强不变,说明反应达到了平衡,A正确;
B.实验③达到平衡时,c(NH3)=0.4×10-3mol/L,则有,平衡时c(NH3)=0.4×10-3mol/L,c(N2)=1×10-3mol/L,c(H2)=3×10-3mol/L,则NH3的转化率约为,B正确;
C.实验①、实验②中0~20min、20min~40min氨气浓度变化量都是4.00×10-4mol/L,实验②中60min时反应达到平衡状态,实验①和实验②催化剂表面积相同,实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气初始浓度的两倍,实验①60min时反应未达到平衡状态,相同条件下,增加氨气浓度,反应速率并没有增大,C错误;
D.结合①③的数据,催化剂表面积越大,反应速率越快,则相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大,D正确;
故选C。
15. 某工厂用六水合氯化镁和粗石灰制取的氢氧化镁含有少量氢氧化铁杂质,通过如下流程进行提纯精制,获得阻燃剂氢氧化镁。下列说法不正确的是
A. 步骤①中保险粉是作还原剂,步骤②中分离操作的名称是过滤
B. 步骤①中的反应式:3Fe(OH)3++2OH-=3Fe(OH)2+2+4H2O
C. Mg(OH)2可以作阻燃剂是因为它分解需要吸收大量的热
D. 从步骤②中可知OH-和EDTA共存时,Fe2+更易和EDTA结合,生成可溶性化合物
【答案】B
【解析】
【分析】Na2S2O4具有还原性,可与Fe(OH)3发生氧化还原反应生成Fe(OH)2,加入EDTA浸泡,生成含有亚铁离子的络合物,过滤可得到Mg(OH)2。
【详解】A. Na2S2O4具有还原性,步骤①中保险粉是作还原剂,步骤②用于分离固体和液体,步骤②中分离操作的名称是过滤,故A正确;
B. 保险粉将氢氧化铁还原为氢氧化亚铁,步骤①中的反应式:6Fe(OH)3++2OH-=6Fe(OH)2+2+4H2O,故B错误;
C. Mg(OH)2分解是吸热降低表面温度,Mg(OH)2可以作阻燃剂是因为它分解需要吸收大量的热,故C正确;
D. Fe(OH)2悬浊液中存在如下平衡:Fe(OH)2(s) Fe2+(aq)+2OH-(aq)当不断滴入EDTA时,EDTA将结合Fe2+促使平衡向右移动而使Fe(OH)2不断溶解,故D正确;
故选B。
16. 利用垃圾假单胞菌株分解有机物的电化学原理如图所示。下列说法正确的是
A. 电子流向:电极B→负载→电极A
B. 电极A上的反应式为:
C. 若有机物为葡萄糖,处理有机物,电路中转移电子
D. 质子交换膜允许氢离子通过,B电极附近溶液pH减小
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,在电极B得电子生成,则电极B为正极,电极反应式为:,电极A为负极,电极反应式为:,以此解答;
【详解】A.该装置为原电池,电极B上得电子生成,为正极,电极A为负极,电子流向为电极A→负载→电极B,A错误;
B.对比X和Y的结构,X转化为Y仅失去2个N上的H,对应反应式为,B错误;
C.葡萄糖中C为0价,氧化为时每个C失4个电子,1 mol葡萄糖转移24 mol电子,0.25 mol葡萄糖转移电子为,C正确;
D.电极B反应为,消耗,附近溶液pH增大,D错误;
故选C。
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、填空题:本题共4小题。把答案填在答题卡的相应位置。
17. 废电池中的黑色粉末包含碳粉、Fe、Cu和等物质,从中回收、精制的工艺流程如图。
回答下列问题:
(1)“酸浸”过程中使用过量稀硝酸,“废液1”中含有的阳离子有____________(填离子符号)。
(2)“灼烧”的目的是除去____________。
(3)“溶解”时发生反应的离子方程式为____________;溶解时,相同反应时间,相同投料比、不同反应温度下的溶出率如图。后,随温度升高,的溶出率降低的原因是____________。
(4)“沉锰”后检测是否洗净的实验操作是____________。
(5)写出“焙烧”过程的反应化学方程式为____________。
(6)若将流程中“酸浸”和“溶解”时收集到的气体混合通入水中,若恰好能被完全吸收,则两种气体的物质的量之比为____________。
【答案】(1)、、
(2)碳粉 (3) ①. ②. 以后,的分解速率加快
(4)取最后一次洗涤液于小试管中,加入稀盐酸和溶液,若无沉淀产生,则已洗干净
(5)
(6)
【解析】
【分析】废电池中的黑色粉末含有碳粉、Fe、Cu和MnO2等物质,加入稀HNO3进行酸浸,此时Fe、Cu溶解,C、MnO2不溶;通入空气进行灼烧,碳粉燃烧生成二氧化碳等逸出,得到粗MnO2;将MnO2中加入H2O2/稀H2SO4进行溶解,H2O2将+4价锰还原为+2价锰(MnSO4),同时生成O2;往MnSO4溶液中加入Na2CO3溶液沉锰,生成MnCO3沉淀;将沉淀在空气中焙烧,MnCO3转化为MnO2和CO2气体等,据此分析;
【小问1详解】
稀硝酸过量,Fe被氧化为,Cu被氧化为,同时剩余过量的,碳粉、MnO2不与稀硝酸反应也不溶解,因此废液1中的阳离子为、、;
【小问2详解】
酸浸后得到的固体中混有碳粉,碳粉易燃烧并生成二氧化碳气体,则“灼烧”的目的是:除去碳粉;
【小问3详解】
酸性条件下MnO2氧化H2O2,自身被还原为,H2O2被氧化为O2,配平得到离子方程式;H2O2热稳定性差,温度过高会加速分解,导致参与反应的H2O2浓度降低,因此溶出率下降;
【小问4详解】
检测MnCO3是否洗净,需检验最后一次洗涤液中是否含有,则实验操作是:取最后一次洗涤液于小试管中,加入稀盐酸和溶液,若无沉淀产生,则已洗干净;
【小问5详解】
“焙烧”过程中,MnCO3与空气中O2作用转化为MnO2和CO2气体,依据得失电子守恒和质量守恒,可得出发生反应的化学方程式为;
【小问6详解】
酸浸时稀硝酸和金属反应生成的气体为NO,溶解时生成的气体X为O2,二者在水中恰好完全吸收的反应为4NO+3O2+2H2O=4HNO3,因此两种气体物质的量之比为4:3。
18. 乙烯利()是一种农用植物生长调节剂。常温下,乙烯利为固体,易溶于水,所得溶液显酸性,具有一定的腐蚀性。以乙烯利为原料用如图所示装置制备1,2-二溴乙烷。
1,2-二溴乙烷有关数据列表如下:
状态
密度/
沸点/
熔点/
无色液体
2.2
132
9
已知:A中反应为(该反应放热)。
回答下列问题:
(1)实验时,不小心将乙烯利溶液滴到手上,应先用大量水冲洗,再涂抹____________(填标号)。
A. 烧碱溶液 B. 3%~5%的小苏打溶液
C. 生理盐水 D. 医用酒精
(2)装置B中长玻璃管的作用是____________。
(3)写出装置C中发生反应的化学方程式:____________。
(4)判断该制备反应已经结束的最简单方法是____________;将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在____________层(填“上”或“下”)。
(5)装置D中试剂为冷的稀NaOH溶液,发生反应的离子方程式为____________。
(6)①在实验中,若消耗的乙烯利()的质量为28.9 g,制得28.2 g 1,2-二溴乙烷,则产品的产率为____________%(保留两位有效数字)。
②下列操作中,不会导致产率降低的是____________(填字母)。
A.装置A水槽中换成热水 B.装置B中的水用CCl4代替
C.去掉装置C烧杯中的水 D.实验时没有D装置
【答案】(1)B (2)防堵塞或平衡气压或缓冲(答出任何一条都可)
(3)
(4) ①. C中溴水的橙红色完全褪去 ②. 下
(5)
(6) ①. 75 ②. D
【解析】
【分析】将乙烯利滴入足量的NaOH中,发生反应,制得乙烯,将气体通入B中,B是安全瓶防堵塞,再将气体通入C中,与装置C中的溴发生反应,再用D装置吸收挥发出的Br2,防止污染空气,据此分析;
【小问1详解】
由题可知,乙烯利水溶液显酸性,不小心将乙烯利溶液滴到手上,应先用大量水冲洗,再涂抹3%~5%的碳酸氢钠溶液,故选B;
【小问2详解】
装置B中长导管的作用是防堵塞或平衡气压或缓冲;
【小问3详解】
装置C中乙烯与溴发生加成反应,化学方程式为;
【小问4详解】
溴为红棕色,乙烯和溴发生加成反应而使溴水褪色,如果观察到C中颜色完全褪去就说明该制备反应已经结束;1,2-二溴乙烷密度大于水,且不溶于水,因此静置后产物在下层;
【小问5详解】
冷的NaOH溶液吸收挥发出来的溴蒸气,反应生成溴化钠、次溴酸钠和水,离子方程式为;
【小问6详解】
① ,根据反应关系,1 mol 乙烯利生成1 mol 1,2-二溴乙烷,因此理论上生成产物;1,2-二溴乙烷摩尔质量为,理论产量为,产率;
②A. A换为热水,温度升高,乙烯生成速率过快,大量乙烯来不及反应就逸出C装置,产率降低,A不符合题意;
B.B的作用是平衡气压,作安全瓶,将水换为,仍可起到平衡气压的作用,乙烯易溶于,溶解损失很大,导致产率降低,B不符合题意;
C.去掉C烧杯的冷水浴,反应放热使温度升高,溴大量挥发,反应物减少,产率降低,C不符合题 意;
D.去掉D装置,会产生空气污染,不影响产率,D符合题意;
故选D。
19. 碳中和作为一种新型环保形式可推动全社会绿色发展。下图为科学家正在研究建立的一种二氧化碳新循环体系。
(1)过程I的原理:,已知断裂中的键需要吸收的能量,生成中的键能放出的能量,生成中的共价键能放出的能量。试写出分解生成与反应的热化学方程式:____________。
(2)时,在恒容的密闭容器中充入和发生过程Ⅱ中的反应,生成和,和的物质的量随时间变化如图所示。
①计算内,____________。
②下列说明该反应一定达到化学平衡状态的是____________。
A.四种气体的物质的量浓度相等
B.混合气体的平均相对分子质量不再改变
C.混合气体的密度不再改变
D.单位时间内断裂键,同时断裂键
E.
F.容器中不再变化
③在不改变催化剂、温度、容积这三种反应条件的前提下,增大反应速率,还可以采取的措施是____________。
(3)利用过程Ⅲ的反应设计的一种甲醇燃料电池,工作原理如图所示。电极的电极反应式为____________;若线路中转移电子,则该电池理论上消耗的在标准状况下的体积为____________。
【答案】(1)或
(2) ①. 0.8 ②. BE ③. 增大的浓度(增大的浓度)
(3) ①. ②. 11.2
【解析】
【小问1详解】
反应热 。中含有键,断键吸收的总能量为 ;生成和,形成键和键,成键放出的总能量为 。因此该反应的 。由此可写出对应的热化学方程式:;
【小问2详解】
① 由图2可知,内的物质的量从增加到了,容器体积为,则其平均反应速率 ;
② 过程Ⅱ的反应为 ;
A.四种气体的浓度相等是一个特殊状态,不能说明正逆反应速率相等,不一定达到平衡,A错误;
B.该反应前后气体总质量不变,但气体总物质的量发生变化,因此混合气体的平均相对分子质量是变量,当其不再改变时,说明各组分含量不再变化,达到平衡状态,B正确;
C.恒容容器中气体总质量不变,体积不变,密度始终保持不变,不能作为平衡标志,C错误;
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,但甲醇与水中均含H-O键,故消耗的物质的量小于1 mol,说明正逆反应速率不相等,不能说明达到平衡,D错误;
E.根据速率之比等于化学计量数之比,始终有 ,若 ,则 ,说明达到平衡,E正确;
F.反应初始未加入产物,和按的比例生成,其物质的量之比始终为,不能说明达到平衡,F错误;
故选BE;
③ 在不改变催化剂、温度、容积的前提下,可以通过增加反应物(或)的浓度来增大反应速率;
【小问3详解】
在原电池中,阳离子()向正极移动。由图3可知,通过质子交换膜从左向右移动,故电极c为负极,电极d为正极。负极上通入燃料甲醇,发生失电子的氧化反应,在酸性条件下生成二氧化碳和氢离子,电极反应式为:。正极通入氧气,反应式为 ,每消耗转移电子。若线路中转移电子,则理论上消耗,在标准状况下的体积为 。
20. 以丙烯(A)为原料合成某药物中间体H的合成路线如下:
已知:①有机物F中含有2个-COOH
②(R1、R2、R3、R4均代表烃基)
回答下列问题:
(1)E→F实现了由_________到__________的转化(填官能团名称)。
(2)F→G的反应类型为____________,该过程中的试剂X为____________(填结构简式)。
(3)B→D的化学方程式为________________________。
(4)有关上述物质的说法错误的是____________。
a.有机物A可发生加聚反应生成
b.1 mol E可以与足量Na反应生成标况下22.4 L H2
c.H的分子式为C10H16O4
(5)M为E的同系物且分子组成上比E多1个CH2原子团,M的同分异构体中满足以下条件的有__________种。
a.一个M分子中含有2个—OH
b.同一个碳原子连接2个—OH的结构不稳定,不予考虑
(6)已知与也可以发生类似D+G→H的反应,则其生成的有机化合物的结构简式为_____________________。
【答案】(1) ①. 羟基 ②. 羧基
(2) ①. 取代反应(酯化反应) ②.
(3) (4)a
(5)6 (6)
【解析】
【分析】丙烯A与水发生加成反应生成B,根据马氏规则,主要产物应为2-丙醇,发生氧化反应生成D丙酮;E为1,3-丙二醇,发生氧化已知①提示F含有2个-COOH,推测E中的两个-OH被完全氧化,F为HOOCCH2COOH,F转化为G是一个典型的酯化反应,试剂X提供了2个C2H5O-,则X为乙醇;G和D脱去水,发生缩合反应生成H。
【小问1详解】
由上述分析,E→F实现的是由羟基到羧基的转化。
【小问2详解】
由上述分析,F→G是一个酯化反应(取代反应),X为乙醇。
【小问3详解】
由上述分析,B是2-丙醇发生氧化反应生成丙酮,方程式为。
【小问4详解】
a.丙烯加聚后得到聚丙烯应为,题目给出的结构错误,a错误;
b.1 mol E()含2 mol羟基,与足量Na反应生成1 mol ,标况下体积为22.4 L,b正确;
c.H结构为,数原子可得分子式为,c正确;
故选a。
【小问5详解】
E是丙二醇(,含2个羟基),M是E的同系物且多一个,故M为丁二醇,要求同一个碳原子不连两个羟基,则按照碳链骨架异构分下面两种情况讨论:
正丁烷骨架:共4种(1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇);
异丁烷骨架:共2种(2-甲基-1,3-丙二醇、2-甲基-1,2-丙二醇);
共计种。
【小问6详解】
根据已知反应②的规律,羰基脱去O,脱去亚甲基上两个H,形成双键,得到产物为。
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