内容正文:
乌鲁木齐市实验学校2025-2026学年第二学期高一年级期末质量检测
化学学科问卷
时长:90分钟 总分:100分
相对原子质量:H-1 N-14 O-16 S-32 Zn-65
一、选择题(每题3分,共48分)
1. 燕赵大地历史悠久,文化灿烂。对下列河北博物院馆藏文物的说法错误的是
A. 青铜铺首主要成分是铜锡合金 B. 透雕白玉璧主要成分是硅酸盐
C. 石质浮雕主要成分是碳酸钙 D. 青花釉里红瓷盖罐主要成分是硫酸钙
2. 下列物质的性质不能说明其用途的是
A. 具有杀菌作用,可用作葡萄酒的抗氧化剂
B. 能与HF反应,故可以用氢氟酸雕刻玻璃
C. 铂-钯-铑合金能加快氨气与氧气反应的速率,可作为氨氧化法制硝酸的催化剂
D. 高铁酸钠()具有强氧化性,可作为饮用水处理剂
3. 阿司匹林(结构如下图)是一种重要的合成药物。下列关于阿司匹林的叙述错误的是
A. 能和NaOH溶液反应 B. 具有解热镇痛作用
C. 能和金属钠反应 D. 只含有一种官能团
4. 下列说法正确的是
A. 乙酸乙酯等低级酯具有芳香气味,可用作食品添加剂
B. 油脂、糖类、蛋白质都是天然高分子化合物
C. 聚氯乙烯通过加聚反应制得,可用于制作食品包装袋
D. 淀粉和纤维素属于糖类,都可以为人体提供能量
5. 下列古文献描述的化学知识不正确的是
A. 《酉阳杂俎》中高奴县石脂水,……燃灯极明。“石脂水”是指石油
B. 《抱朴子》中“曾青()涂铁,铁赤色如铜”描述了火法冶炼铜的现象
C. 《本草纲目》中“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”,所用的分离方法是蒸馏
D. 《泉州府志》中“初,人不知盖泥法,元时南安有黄长者为宅煮糖,宅垣忽坏,去土而糖白,后人遂效之。”蔗糖的分离提纯采用了黄泥来吸附红糖中的色素
6. 化学与人类的可持续发展密切相关。下列说法不正确的是
A. 硫酸工业中的尾气可通过石灰乳吸收,转化获得副产品石膏
B. 亚硝酸钠会与食物作用生成致癌物,但仍可用于食物的防腐与护色
C. 空气吹出法提取海水中的溴,利用了溴单质沸点低的特性
D. 通过制得乙醇,符合原子经济性反应原则
7. 化学是一门实验科学。下列实验操作、现象和结论均正确的是:
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
将盛有甲烷与氯气混合气(体积比)的试管倒扣于饱和食盐水,光照下充分反应
试管内液面上升但液体未充满试管
试管内气体只剩余一氯甲烷
B
将铜丝在酒精灯火焰上灼烧,然后插入盛有无水乙醇的试管中
铜丝恢复光亮,试管口闻到刺激性气味
铜催化了乙醇的氧化反应
C
加热浓硫酸与乙醇混合液(体积比),将生成气体导入酸性溶液
溶液紫红色褪去
生成气体中一定含有乙烯
D
向1 mL 10%蔗糖溶液中加入足量稀硫酸,加热煮沸后加入少量新制悬浊液
未观察到砖红色沉淀
蔗糖的水解产物不是还原糖
A. A B. B C. C D. D
8. 某兴趣小组用乙酸和乙醇制备乙酸乙酯,实验装置如图。下列说法错误的是
A. 导管末端不插入饱和碳酸钠溶液中可防止液体发生倒吸
B. 浓硫酸的作用主要是作催化剂、吸水剂
C. 试剂的添加顺序为浓硫酸、乙醇、乙酸
D. 饱和Na2CO3溶液能除去乙酸乙酯中的乙醇和乙酸
9. 贵州重晶石矿(主要成分)储量占全国以上。某研究小组对重晶石矿进行“富矿精开”研究,开发了制备高纯纳米钛酸钡工艺。部分流程如下:
下列说法正确的是
A. “气体”主要成分是,“溶液1”的主要溶质是
B. “系列操作”可为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C. “合成反应”中生成的反应是氧化还原反应
D. “洗涤”时可用稀去除残留的碱,以提高纯度
10. SO2是一种常见的空气污染物,空气中SO2含量的简易测定装置如图所示,测定原理为I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4,实验操作为:用注射器抽气,直到溶液的颜色全部褪去。下列说法错误的是
A. 实验前,试管中溶液呈蓝色
B. 实验前,该装置需要检验气密性
C. 实验过程中,溶液褪色体现了SO2的漂白性
D. 抽气过程需要缓慢进行,目的是确保空气中的SO2被充分吸收
11. 如图所示是自然界中氮元素的循环示意图,其中②③④等过程可以在土壤中微生物作用下完成。结合图示判断下列说法错误的是
A. ①②③④涉及的反应均为氧化还原反应
B. 闪电作用下氮气转化的过程属于自然固氮,该过程过多也存在危害
C. 研究使小麦、水稻等植物实现自行固氮,能降低氮肥的施用,减少水体富营养化的发生
D. 若参与②③反应的氮元素均无损失,则②和③消耗的物质的量之比为1:3
12. 锌空气电池是由锌板作为负极,氢氧化钾和乙酸锌水溶液为电解质溶液,FeN4S1/CoN4S1构型的DSACs(FeCo-NSC)层为正极。该组装电池保持着较高的放电电压,在实际应用中具有较高的潜力。
关于该电池,下列说法错误的是
A. 正极的电极反应式:
B. 放电过程中,负极附近碱性增强
C. 放电过程中,移向FeCo-NSC极
D. 当电路中转移2 mol e-时,理论上负极电极质量增加16 g
13. 计算机模拟催化剂表面水煤气产氢反应反应过程与能量变化如图所示,初始时反应物均为气体,忽略催化剂吸附时的能量变化。下列说法错误的是
A. 过程Ⅰ、Ⅱ均表示断键的吸收能量过程
B. 由图可知,比稳定
C. 过程Ⅲ既有共价键断裂,又有共价键形成
D. 该反应为放热反应
14. 下列关于可逆反应和化学平衡的说法正确的是
A. 电解水的反应与氢气在氧气中燃烧的反应互为同一可逆反应的正、逆反应
B. 合成氨的反应中,消耗1mol的同时破坏6molN-H键,说明反应达到平衡状态
C. 恒温恒容密闭容器中,当C的浓度不变时,反应一定达到平衡状态
D. 催化氧化反应中,只要过量,的转化率就能达到100%
15. 常温下,2L密闭容器中,CO2在MOFs的催化下结合氢离子并得到电子后被还原为甲酸(HCOOH),反应过程中CO2和甲酸的含量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应过程的化学方程式为
B. 4h时,反应达到化学平衡状态
C. 8h时,
D. 若无MOFs,12h时,
16. 下列有机反应方程式书写及反应类型判断均正确的是
A. (加成反应)
B. (取代反应)
C. (还原反应)
D. (加聚反应)
二、填空题(共52分)
17. Ⅰ、回答下列问题。
(1)以下互为同系物的是__________;,互为同分异构体的是__________;互为同素异形体的是__________;互为同位素的是__________、同一物质的是__________。(填标号)
①与 :②异丁烷和新戊烷;③碳纳米管与石墨烯;④和;⑤和;⑥与
(2)分子式为的烃有多种同分异构体,其中满足主链上有4个碳,且一氯代物只有2种的同分异构体的结构简式为__________。
Ⅱ.甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA的重要原料。以石油化工产品为原料合成PMMA的路线如下:
(3)甲基丙烯酸的分子式是_______________;
(4)甲基丙烯酸甲酯中的官能团名称是_______________。
(5)反应①的反应类型是_______________。
(6)下列说法正确的是________________。
A.甲基丙烯酸甲酯与乙酸乙酯互为同系物
B.有机玻璃属于高分子化合物
C.反应②的反应类型为取代反应
18. Ⅰ.现有下列五种物质,请根据要求将对应物质的序号填入相应空格内。
①硫酸钡②纤维素③抗坏血酸(维生素C)④三氧化二铁⑤二氧化硫
(1)工业上常用来漂白纸浆、毛、丝的物质是_______________。
(2)水果罐头中常用的抗氧化剂是_______________。
(3)在医疗上可被用作消化系统X射线检查的内服药剂的物质是_______________。
(4)丹霞地貌的岩层呈红色是因为含有_______________。
(5)能刺激肠道蠕动,有助于消化的物质是_______________。
Ⅱ.海洋是巨大的资源宝库,回答以下问题。
(6)请列举除蒸馏法外海水淡化的一种方法:___________。
(7)粗盐中有、、等杂质离子,精制时常选用___________(填化学式)溶液除去粗盐水中的。实验过程中判断是否沉淀完全的实验方案是___________。
(8)工业上,下列金属的冶炼方法和冶炼镁的方法相同的是___________(填标号)。
A. 铜 B. 银 C. 铁 D. 铝
Ⅲ、海带中含有碘元素。从海带中提取碘的实验过程如下图所示:
(9)实验步骤①会用到下列仪器中的___________(填字母)
A. 酒精灯 B. 漏斗 C. 坩埚 D. 泥三角
(10)步骤④中反应的离子方程式为___________。
(11)海带灰中含有硫酸盐、碳酸盐等,在实验步骤___________(填序号)中实现与碘分离。
19. 硫元素及其化合物在工业生产和环境治理中扮演重要角色,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,如图是硫及其部分化合物的“价一类”二维图。
(1)据图中信息,物质a属于___________(填“酸性氧化物”“两性氧化物”或“碱性氧化物”)。焦亚硫酸钠在化工生产中应用广泛,若将归入图中,应置于图中的___________(填“c”“d”或“e”)点。
(2)的防治与利用对于环境保护意义重大。
①用如图所示装置[图中表示亚硫酸氢钠固体]制备并收集纯净的,装置的连接顺序为a→___________→d→e(按气流方向,用字母表示)。
②在通常情况下,1体积的水可以溶解约40体积的。若用试管收集后进行如图实验,对实验现象的分析正确的是___________(填序号)。
a.试管内液面上升,证明与水发生了反应
b.最终试管中剩余少量气体,是因为的溶解已达饱和
c.取出试管中的溶液,用试纸测得溶液的小于7,原因是在水溶液中电离产生
d.取出试管中的溶液,在空气中放置一段时间后溶液酸性变弱
③是引发酸雨的主要物质之一,工业上利用氨水吸收,并进一步转化为氮肥。写出将少量通入足量氨水反应的离子方程式:___________。
(3)固体受热会发生分解,实验流程和结果如图:
已知:气体Y是一种纯净物,在标准状况下的密度为。
①气体Y分子的结构式为___________,写出白色沉淀的化学式:___________。
②该流程中受热分解的化学方程式为___________。
(4)与硫同主族的硒是人体必需的微量元素,硒的原子结构示意图为,下列关于硒的说法错误的是___________(填序号)。
a.硒位于元素周期表的第四周期第ⅥA族 b.硒的简单氢化物的化学式为
c.和含有不同的电子数 d.硒的氧化物有、
20. Ⅰ.一定温度下,在1L恒容密闭容器中充入1 mol 和3 mol 合成氨:,测得容器内各气体的物质的量浓度随时间的变化如图。
(1)已知部分化学键的键能(键能是指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量)数据如表:
化学键
N-H
H-H
N≡N
键能(kJ/mol)
391
436
945
若反应消耗1 mol ,放出的能量为__________kJ。
(2)图中表示的物质的量浓度随时间变化的是曲线__________(填“a”“b”或“c”;在0~4 min内,平均反应速率v(H2)__________。
(3)下列能说明合成氨反应达到平衡状态的是__________(填字母)。
A. 混合气体的平均相对分子质量保持不变 B. 混合气体的密度保持不变
C. D. 各气体的百分含量保持不变
Ⅱ.某课外兴趣小组利用反应 ,设计了下表系列实验探究影响化学反应速率的因素(表中每组实验所用溶液和稀硫酸浓度均相同)。
实验编号
V(Na2S2O3溶液)/mL
V(稀硫酸)/mL
V(蒸馏水)/mL
温度/℃
i
5
5
0
25
ii
3
5
V
25
iii
5
5
0
30
(4)①判断该反应进行快慢的依据是____________。
②实验ii中V=____________。
③实验i、iii探究的是___________对化学反应速率的影响。
④上述实验中,化学反应速率最快的是实验____________(填“i”“ii”或“iii”),理由是____________。
Ⅲ.
(5)甲烷燃料电池装置如图所示,电池总反应为该电池工作一段时间后溶液中pH将______(填“变大”、“变小”或“不变”),写出Pt电极(b)的电极反应式:______。
(6)一种新型锌电池的工作原理如图所示。双极膜中的解离为和,两种离子在电场作用下分别向两极迁移,回答下列问题:
b膜为______(填“阳”或“阴”)离子交换膜,工作时Ⅱ室中酸性溶液的浓度______(填“增大”、“减小”、“不变”),理论上电路中每通过4 mol电子,双极膜内有________mol发生解离,Ⅰ室电解质溶液增重______g。
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乌鲁木齐市实验学校2025-2026学年第二学期高一年级期末质量检测
化学学科问卷
时长:90分钟 总分:100分
相对原子质量:H-1 N-14 O-16 S-32 Zn-65
一、选择题(每题3分,共48分)
1. 燕赵大地历史悠久,文化灿烂。对下列河北博物院馆藏文物的说法错误的是
A. 青铜铺首主要成分是铜锡合金 B. 透雕白玉璧主要成分是硅酸盐
C. 石质浮雕主要成分是碳酸钙 D. 青花釉里红瓷盖罐主要成分是硫酸钙
【答案】D
【解析】
【详解】A.青铜铺首是青铜器,青铜的主要成分是铜锡合金,A正确;
B.透雕白玉璧是玉石,玉石的主要成分是硅酸盐,B正确;
C.石质浮雕是汉白玉,汉白玉的主要成分是碳酸钙,C正确;
D.青花釉里红瓷盖罐是陶瓷,陶瓷的主要成分是硅酸盐,D错误;
故选D。
2. 下列物质的性质不能说明其用途的是
A. 具有杀菌作用,可用作葡萄酒的抗氧化剂
B. 能与HF反应,故可以用氢氟酸雕刻玻璃
C. 铂-钯-铑合金能加快氨气与氧气反应的速率,可作为氨氧化法制硝酸的催化剂
D. 高铁酸钠()具有强氧化性,可作为饮用水处理剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.SO2用作葡萄酒抗氧化剂的原因是其具有还原性,可消耗氧气避免葡萄酒被氧化,与杀菌作用无关,给定性质不能说明该用途,A符合题意;
B.SiO2能与HF发生反应,会腐蚀玻璃,因此可以用氢氟酸雕刻玻璃,性质与结论对应,B不符合题意;
C.催化剂的作用是加快反应速率,铂-钯-铑合金能加快氨气与氧气的反应速率,因此可作氨氧化法制硝酸的催化剂,性质与用途对应,C不符合题意;
D.具有强氧化性,可杀灭饮用水中的细菌,其还原产物水解生成的胶体还可吸附悬浮杂质,因此可作为饮用水处理剂,性质与用途对应,D不符合题意;
故选A。
3. 阿司匹林(结构如下图)是一种重要的合成药物。下列关于阿司匹林的叙述错误的是
A. 能和NaOH溶液反应 B. 具有解热镇痛作用
C. 能和金属钠反应 D. 只含有一种官能团
【答案】D
【解析】
【详解】A.阿司匹林中含有酯基和羧基,可以和NaOH溶液反应,A正确;
B.阿司匹林通过血管扩张,短期内可以起到缓解头痛的效果,同时可以通过抑制下丘脑体温调节中枢处的前列腺素合成,使由内源性致热原引起的体温升高恢复至正常水平,具有解热镇痛的效果,B正确;
C.阿司匹林中含有羧基,具有羧酸的性质,可以和金属钠反应,C正确;
D.阿司匹林中含有酯基和羧基,含有两种官能团,D错误;
故答案选D。
4. 下列说法正确的是
A. 乙酸乙酯等低级酯具有芳香气味,可用作食品添加剂
B. 油脂、糖类、蛋白质都是天然高分子化合物
C. 聚氯乙烯通过加聚反应制得,可用于制作食品包装袋
D. 淀粉和纤维素属于糖类,都可以为人体提供能量
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙酸乙酯等低级酯具有芳香气味,且部分低级酯被允许作为食品添加剂使用,A正确;
B.油脂和糖类中的单糖、二糖(如葡萄糖、蔗糖)不是高分子化合物,只有多糖(如淀粉、纤维素)和蛋白质是天然高分子,B错误;
C.聚氯乙烯虽由加聚反应制得,但其受热易释放有毒物质,不可用于食品包装袋,C错误;
D.淀粉能为人体供能,但纤维素因人体缺乏相应酶无法消化,不能供能,D错误;
故选A。
5. 下列古文献描述的化学知识不正确的是
A. 《酉阳杂俎》中高奴县石脂水,……燃灯极明。“石脂水”是指石油
B. 《抱朴子》中“曾青()涂铁,铁赤色如铜”描述了火法冶炼铜的现象
C. 《本草纲目》中“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”,所用的分离方法是蒸馏
D. 《泉州府志》中“初,人不知盖泥法,元时南安有黄长者为宅煮糖,宅垣忽坏,去土而糖白,后人遂效之。”蔗糖的分离提纯采用了黄泥来吸附红糖中的色素
【答案】B
【解析】
【详解】A.石油是多种烃的混合物,具有可燃性,可燃烧照明,石脂水指石油,A正确;
B.曾青涂铁,铁赤色如铜对应的反应为,属于湿法炼铜,火法炼铜是高温下还原含铜矿石制备铜的工艺,B错误;
C.酸坏的酒中含有乙酸和乙醇,二者沸点相差较大,通过蒸烧即蒸馏的方法可分离得到乙醇,C正确;
D.黄泥为疏松多孔结构,具有吸附性,可吸附红糖中的有色杂质,实现蔗糖的提纯脱色,D正确;
故选 B。
6. 化学与人类的可持续发展密切相关。下列说法不正确的是
A. 硫酸工业中的尾气可通过石灰乳吸收,转化获得副产品石膏
B. 亚硝酸钠会与食物作用生成致癌物,但仍可用于食物的防腐与护色
C. 空气吹出法提取海水中的溴,利用了溴单质沸点低的特性
D. 通过制得乙醇,符合原子经济性反应原则
【答案】D
【解析】
【详解】A.硫酸工业中的尾气主要成分为,可以使用(石灰乳)吸收,得到,又会在空气中被氧化为(石膏的主要成分),A正确;
B.亚硝酸钠会与食物作用生成致癌物,但在合理浓度范围内,仍可用于食物的防腐与护色,B正确;
C.使用热空气吹出溴单质,利用了溴单质沸点低的特性,C正确;
D.过程中,两种反应分别产生了和副产物,原子利用率未达到100%,不符合原子经济性反应原则,D错误;
故答案为D。
7. 化学是一门实验科学。下列实验操作、现象和结论均正确的是:
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
将盛有甲烷与氯气混合气(体积比)的试管倒扣于饱和食盐水,光照下充分反应
试管内液面上升但液体未充满试管
试管内气体只剩余一氯甲烷
B
将铜丝在酒精灯火焰上灼烧,然后插入盛有无水乙醇的试管中
铜丝恢复光亮,试管口闻到刺激性气味
铜催化了乙醇的氧化反应
C
加热浓硫酸与乙醇混合液(体积比),将生成气体导入酸性溶液
溶液紫红色褪去
生成气体中一定含有乙烯
D
向1 mL 10%蔗糖溶液中加入足量稀硫酸,加热煮沸后加入少量新制悬浊液
未观察到砖红色沉淀
蔗糖的水解产物不是还原糖
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲烷与氯气的取代反应为连锁反应,产物包含多种卤代烃、HCl气体,还有未反应的甲烷气体,故剩余气体不只有一氯甲烷,A错误;
B.铜丝灼烧生成CuO,插入乙醇后CuO与乙醇反应生成乙醛、Cu和水,铜丝恢复光亮,乙醛有刺激性气味,反应前后铜的性质和质量不变,催化乙醇发生氧化反应,B正确;
C.反应生成的气体中混有挥发的乙醇、副反应生成的,二者都能使酸性溶液褪色,无法证明一定含乙烯,C错误;
D.蔗糖水解后溶液呈酸性,酸性条件下新制会与酸反应,无法与还原糖反应生成砖红色沉淀,应先加碱中和酸至碱性再检验,操作错误、结论错误,D错误;
故选B。
8. 某兴趣小组用乙酸和乙醇制备乙酸乙酯,实验装置如图。下列说法错误的是
A. 导管末端不插入饱和碳酸钠溶液中可防止液体发生倒吸
B. 浓硫酸的作用主要是作催化剂、吸水剂
C. 试剂的添加顺序为浓硫酸、乙醇、乙酸
D. 饱和Na2CO3溶液能除去乙酸乙酯中的乙醇和乙酸
【答案】C
【解析】
【分析】由实验装置图可知,左侧试管中发生的反应为浓硫酸作用下乙酸和乙醇共热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水;右侧试管中盛有的饱和碳酸钠溶液用于吸收乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度。
【详解】A.由分析可知,右侧试管中盛有的饱和碳酸钠溶液用于吸收乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度,导管末端不插入饱和碳酸钠溶液中的目的是防止吸收乙醇、中和乙酸时,气体压强减小而产生倒吸,A正确;
B.乙酸与乙醇的酯化反应为可逆反应,浓硫酸可作催化剂加快反应速率,也可作吸水剂促进平衡正向移动,提高乙酸乙酯产率,B正确;
C.液体混合时,应将密度大的液体缓缓滴入密度小的液体中,防止液体混合可能因放热而产生暴沸,浓硫酸的密度大于乙醇和乙酸,所以实验时试剂添加顺序为先加乙醇,再缓慢加入浓硫酸,冷却后最后加入乙酸,防止液体飞溅,C错误;
D.由分析可知,右侧试管中盛有的饱和碳酸钠溶液用于吸收乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度,同时还能降低乙酸乙酯的溶解度便于分层收集,D正确;
故选C。
9. 贵州重晶石矿(主要成分)储量占全国以上。某研究小组对重晶石矿进行“富矿精开”研究,开发了制备高纯纳米钛酸钡工艺。部分流程如下:
下列说法正确的是
A. “气体”主要成分是,“溶液1”的主要溶质是
B. “系列操作”可为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C. “合成反应”中生成的反应是氧化还原反应
D. “洗涤”时可用稀去除残留的碱,以提高纯度
【答案】B
【解析】
【分析】重晶石矿(主要成分为)通过一系列反应,转化为溶液;加盐酸酸化,生成和气体;在溶液中加入过量的NaOH,通过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到;过滤得到的溶液1的溶质主要含NaCl及过量的NaOH;加水溶解后,加入,进行合成反应,得到粗品,最后洗涤得到最终产品。
【详解】A.由分析可知,“气体”主要成分为气体,“溶液1”的溶质主要含NaCl及过量的NaOH,A项错误;
B.由分析可知,“系列操作”得到的是晶体,故“系列操作”可以是蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,B项正确;
C.“合成反应”是和反应生成,该反应中元素化合价未发生变化,不是氧化还原反应,C项错误;
D.“洗涤”时,若使用稀,会部分转化为难溶的,故不能使用稀,D项错误;
故选B。
10. SO2是一种常见的空气污染物,空气中SO2含量的简易测定装置如图所示,测定原理为I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4,实验操作为:用注射器抽气,直到溶液的颜色全部褪去。下列说法错误的是
A. 实验前,试管中溶液呈蓝色
B. 实验前,该装置需要检验气密性
C. 实验过程中,溶液褪色体现了SO2的漂白性
D. 抽气过程需要缓慢进行,目的是确保空气中的SO2被充分吸收
【答案】C
【解析】
【详解】A.淀粉遇碘变蓝色,实验前试管中为碘-淀粉溶液,呈蓝色,A正确;
B.该装置为定量测定装置,若气密性不好,会导致抽气时空气泄漏,无法准确测定二氧化硫含量,因此实验前需检验气密性,B正确;
C.溶液褪色是因为与发生氧化还原反应:,体现了的还原性,C错误;
D.抽气过程缓慢进行,可确保空气中的与碘-淀粉溶液充分接触,被完全吸收,提高测定准确性,D正确;
故选C。
11. 如图所示是自然界中氮元素的循环示意图,其中②③④等过程可以在土壤中微生物作用下完成。结合图示判断下列说法错误的是
A. ①②③④涉及的反应均为氧化还原反应
B. 闪电作用下氮气转化的过程属于自然固氮,该过程过多也存在危害
C. 研究使小麦、水稻等植物实现自行固氮,能降低氮肥的施用,减少水体富营养化的发生
D. 若参与②③反应的氮元素均无损失,则②和③消耗的物质的量之比为1:3
【答案】D
【解析】
【详解】A.在自然界氮循环中,过程①氮气与氧气在闪电作用下反应生成一氧化氮,氮元素从0价变为+2价,是氧化还原反应。过程②氨或铵盐转化为亚硝酸盐,氮元素化合价升高,是氧化还原反应。过程③亚硝酸盐转化为硝酸盐,氮元素化合价升高,是氧化还原反应。过程④硝酸盐转化为氮气,氮元素化合价降低,是氧化还原反应。所以1、2、3、4涉及的反应均为氧化还原反应,A正确;
B.闪电作用下氮气转化为含氮化合物,该过程将游离态的氮转化为化合态的氮,属于自然固氮。过多的氮氧化物会导致酸雨、光化学烟雾等环境问题,所以该过程太多也存在危害,B正确;
C.若小麦、水稻等植物能实现自然固氮,就可以减少人工合成氮肥的使用。减少氮肥使用能降低因氮肥流失造成的水体富营养化的发生,C正确;
D.过程②中转化为,根据得失电子守恒,中氮元素从-3价升高到+3价,失去6 mol电子,得到4 mol电子,设消耗物质的量为x,则,解得;过程③中转化为,中氮元素从+3价升高到+5价,失去2 mol电子,设消耗物质的量为y,则,解得。若参与2、3反应的氮元素均无损失,设参与反应的和物质的量均为1 mol,则2和3消耗氧气的物质的量之比为,D错误;
故选D。
12. 锌空气电池是由锌板作为负极,氢氧化钾和乙酸锌水溶液为电解质溶液,FeN4S1/CoN4S1构型的DSACs(FeCo-NSC)层为正极。该组装电池保持着较高的放电电压,在实际应用中具有较高的潜力。
关于该电池,下列说法错误的是
A. 正极的电极反应式:
B. 放电过程中,负极附近碱性增强
C. 放电过程中,移向FeCo-NSC极
D. 当电路中转移2 mol e-时,理论上负极电极质量增加16 g
【答案】B
【解析】
【详解】A.正极的电极反应式:,A正确;
B.负极的电极反应式,消耗了,碱性减弱,B错误;
C.原电池放电过程中,阳离子向正极移动。FeCo-NSC层为正极,所以放电过程中,移向FeCo-NSC极,C正确;
D.当电路中转移2 mol e-时,理论上负极由1 mol Zn转化为1 mol ZnO,电极质量增加16 g,D正确;
故选B。
13. 计算机模拟催化剂表面水煤气产氢反应反应过程与能量变化如图所示,初始时反应物均为气体,忽略催化剂吸附时的能量变化。下列说法错误的是
A. 过程Ⅰ、Ⅱ均表示断键的吸收能量过程
B. 由图可知,比稳定
C. 过程Ⅲ既有共价键断裂,又有共价键形成
D. 该反应为放热反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.过程Ⅰ、Ⅱ的能量均升高,对应化学键断裂的过程,断键需要吸收能量,A正确;
B.能量越低物质越稳定,由图可知该反应为放热反应,的能量低于,无法直接得出比稳定的结论,B错误;
C.由图可知过程Ⅲ存在O-H键的断裂,C-O键、O-H键、H-H键的形成,C正确;
D.初始反应物均为气体,由图可知反应物总能量高于生成物总能量,因此该反应为放热反应,D正确;
故答案选B。
14. 下列关于可逆反应和化学平衡的说法正确的是
A. 电解水的反应与氢气在氧气中燃烧的反应互为同一可逆反应的正、逆反应
B. 合成氨的反应中,消耗1mol的同时破坏6molN-H键,说明反应达到平衡状态
C. 恒温恒容密闭容器中,当C的浓度不变时,反应一定达到平衡状态
D. 催化氧化反应中,只要过量,的转化率就能达到100%
【答案】B
【解析】
【详解】A.可逆反应的正、逆反应需在相同条件下同时进行,电解水反应条件为通电,氢气燃烧反应条件为点燃,条件不同,不互为同一可逆反应的正、逆反应,A错误;
B.合成氨反应为,消耗为正反应方向,破坏键即分解,为逆反应方向,二者速率符合计量数之比,说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,B正确;
C.反应物C为固体,固体浓度视为定值,无论反应是否达到平衡,C的浓度都不变,因此C的浓度不变不能说明反应达到平衡状态,C错误;
D.催化氧化为可逆反应,存在反应限度,即使过量,也不能完全转化,转化率无法达到,D错误;
故答案选B。
15. 常温下,2L密闭容器中,CO2在MOFs的催化下结合氢离子并得到电子后被还原为甲酸(HCOOH),反应过程中CO2和甲酸的含量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应过程的化学方程式为
B. 4h时,反应达到化学平衡状态
C. 8h时,
D. 若无MOFs,12h时,
【答案】D
【解析】
【详解】A.不是直接和 反应,而是在催化作用下结合 并得到电子被还原为甲酸,所以正确的反应式应写成:,A错误;
B.4 h 时只是两条曲线相交,此时 ,但曲线还没有变平,说明反应仍在继续进行,没有达到化学平衡,B错误;
C.8 h 时,图像中 仍在减少,仍在增加,说明反应还在向生成 的方向进行,所以此时正反应速率大于逆反应速率,即:,C错误;
D.MOFs 是催化剂,只能改变反应速率,不能改变平衡状态。图像中有催化剂时,12 h 后 的物质的量稳定在 0.6 mol,说明此时达到平衡。如果没有MOFs,反应速率会变慢,12 h 时还可能没有达到平衡,消耗的 更少,所以剩余的 ,D正确;
故答案选D。
16. 下列有机反应方程式书写及反应类型判断均正确的是
A. (加成反应)
B. (取代反应)
C. (还原反应)
D. (加聚反应)
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙炔和氯化氢在催化剂、加热条件下,生成1-氯乙烯,化学方程式为:,属于加成反应,故A项错误;
B.甲烷与氯气在光照条件下生成一氯甲烷和氯化氢,化学方程式为:,属于取代反应,故B项错误;
C.乙醇的催化氧化生成乙醛,化学方程式为:,属于氧化反应,故C项错误;
D.苯乙烯中含有碳碳双键,碳碳双键加聚反应生成高分子化合物,化学方程式为:,属于加聚反应,故D项正确;
故本题选D。
二、填空题(共52分)
17. Ⅰ、回答下列问题。
(1)以下互为同系物的是__________;,互为同分异构体的是__________;互为同素异形体的是__________;互为同位素的是__________、同一物质的是__________。(填标号)
①与 :②异丁烷和新戊烷;③碳纳米管与石墨烯;④和;⑤和;⑥与
(2)分子式为的烃有多种同分异构体,其中满足主链上有4个碳,且一氯代物只有2种的同分异构体的结构简式为__________。
Ⅱ.甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA的重要原料。以石油化工产品为原料合成PMMA的路线如下:
(3)甲基丙烯酸的分子式是_______________;
(4)甲基丙烯酸甲酯中的官能团名称是_______________。
(5)反应①的反应类型是_______________。
(6)下列说法正确的是________________。
A.甲基丙烯酸甲酯与乙酸乙酯互为同系物
B.有机玻璃属于高分子化合物
C.反应②的反应类型为取代反应
【答案】(1) ①. ② ②. ① ③. ③④ ④. ⑤ ⑤. ⑥
(2)(CH3)2CHCH(CH3)2
(3)C4H6O2 (4)碳碳双键、酯基
(5)酯化反应(或取代反应)
(6)B
【解析】
【小问1详解】
②异丁烷和新戊烷的结构相似,组成上相差1个,二者互为同系物;①与的分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体;③碳纳米管与石墨烯是碳元素形成的不同单质,互为同素异形体,④18O2和16O3是氧元素形成的不同单质,互为同素异形体;⑤和的质子数相同,中子数不同,二者属于同位素;⑥与的结构式相同,二者属于同一种化合物。
【小问2详解】
分子式为的烃有多种同分异构体,其中满足主链上有4个碳,且一氯代物只有2种的同分异构体的结构简式为(CH3)2CHCH(CH3)2。
【小问3详解】
甲基丙烯酸的结构简式为,分子内含有4个碳原子、6个氢原子、2个氧原子,对应分子式为。
【小问4详解】
甲基丙烯酸甲酯的分子结构中含有碳碳双键、酯基两种官能团。
【小问5详解】
反应①为甲基丙烯酸与甲醇生成酯和水的反应,属于酯化反应,也属于取代反应。
【小问6详解】
A.同系物要求结构相似、分子组成相差1个或若干个原子团,甲基丙烯酸甲酯含有碳碳双键,乙酸乙酯不含碳碳双键,二者结构不相似,不互为同系物,A错误;
B.有机玻璃为聚甲基丙烯酸甲酯,相对分子质量可达上万,属于高分子化合物,B正确;
C.反应②是甲基丙烯酸甲酯中的碳碳双键断开,小分子间相互连接生成高分子化合物的反应,属于加聚反应,不属于取代反应,C错误;
故选B。
18. Ⅰ.现有下列五种物质,请根据要求将对应物质的序号填入相应空格内。
①硫酸钡②纤维素③抗坏血酸(维生素C)④三氧化二铁⑤二氧化硫
(1)工业上常用来漂白纸浆、毛、丝的物质是_______________。
(2)水果罐头中常用的抗氧化剂是_______________。
(3)在医疗上可被用作消化系统X射线检查的内服药剂的物质是_______________。
(4)丹霞地貌的岩层呈红色是因为含有_______________。
(5)能刺激肠道蠕动,有助于消化的物质是_______________。
Ⅱ.海洋是巨大的资源宝库,回答以下问题。
(6)请列举除蒸馏法外海水淡化的一种方法:___________。
(7)粗盐中有、、等杂质离子,精制时常选用___________(填化学式)溶液除去粗盐水中的。实验过程中判断是否沉淀完全的实验方案是___________。
(8)工业上,下列金属的冶炼方法和冶炼镁的方法相同的是___________(填标号)。
A. 铜 B. 银 C. 铁 D. 铝
Ⅲ、海带中含有碘元素。从海带中提取碘的实验过程如下图所示:
(9)实验步骤①会用到下列仪器中的___________(填字母)
A. 酒精灯 B. 漏斗 C. 坩埚 D. 泥三角
(10)步骤④中反应的离子方程式为___________。
(11)海带灰中含有硫酸盐、碳酸盐等,在实验步骤___________(填序号)中实现与碘分离。
【答案】(1)⑤ (2)③
(3)① (4)④
(5)② (6)电渗析法(或离子交换法、反渗透法等)
(7) ①. BaCl2 ②. 静置,向上层清液中继续滴加BaCl2溶液,若无沉淀生成,则SO已沉淀完全 (8)D (9)ACD
(10)
(11)⑤
【解析】
【小问1详解】
二氧化硫具有漂白性,工业上常用其漂白纸浆、毛、丝等物品;
【小问2详解】
抗坏血酸(维生素C)具有强还原性,可作抗氧化剂,防止水果罐头中的成分被氧化;
【小问3详解】
硫酸钡难溶于水和胃酸,不会被X射线穿透,医疗上用作“钡餐”,是消化系统X射线检查的内服药剂;
【小问4详解】
三氧化二铁是红棕色固体,丹霞地貌的岩层因含有红棕色的而呈现红色;
【小问5详解】
纤维素属于多糖,人体无法消化吸收,能刺激肠道蠕动、促进消化;
【小问6详解】
海水淡化常见方法除蒸馏法外,还有电渗析法、离子交换法。
【小问7详解】
除去需要引入可生成难溶硫酸盐的 ,选用不会引入难以除去的杂质阳离子;验证上层清液中不存在游离的 ,需向上层清液中继续滴加BaCl2溶液,若无沉淀生成,则已沉淀完全;
【小问8详解】
工业上冶炼活泼金属镁采用电解熔融氯化镁的电解法;铜、铁采用热还原法冶炼,银采用热分解法冶炼,铝采用电解熔融氧化铝的电解法冶炼,和镁的冶炼方法一致,故选D;
【小问9详解】
步骤①为海带灼烧,需要的仪器有酒精灯(加热)、坩埚(盛放海带灼烧)、泥三角(支撑坩埚)、三脚架、玻璃棒等,漏斗是过滤操作的仪器,灼烧过程不需要,故选ACD;
【小问10详解】
酸性条件下作为氧化剂,将氧化为,自身被还原为,离子方程式为;
【小问11详解】
步骤⑤为萃取分液操作,利用四氯化碳将水溶液中的萃取进入有机相,而硫酸盐、碳酸盐为易溶于水的离子化合物,留在水相中,从而实现二者的分离。
19. 硫元素及其化合物在工业生产和环境治理中扮演重要角色,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,如图是硫及其部分化合物的“价一类”二维图。
(1)据图中信息,物质a属于___________(填“酸性氧化物”“两性氧化物”或“碱性氧化物”)。焦亚硫酸钠在化工生产中应用广泛,若将归入图中,应置于图中的___________(填“c”“d”或“e”)点。
(2)的防治与利用对于环境保护意义重大。
①用如图所示装置[图中表示亚硫酸氢钠固体]制备并收集纯净的,装置的连接顺序为a→___________→d→e(按气流方向,用字母表示)。
②在通常情况下,1体积的水可以溶解约40体积的。若用试管收集后进行如图实验,对实验现象的分析正确的是___________(填序号)。
a.试管内液面上升,证明与水发生了反应
b.最终试管中剩余少量气体,是因为的溶解已达饱和
c.取出试管中的溶液,用试纸测得溶液的小于7,原因是在水溶液中电离产生
d.取出试管中的溶液,在空气中放置一段时间后溶液酸性变弱
③是引发酸雨的主要物质之一,工业上利用氨水吸收,并进一步转化为氮肥。写出将少量通入足量氨水反应的离子方程式:___________。
(3)固体受热会发生分解,实验流程和结果如图:
已知:气体Y是一种纯净物,在标准状况下的密度为。
①气体Y分子的结构式为___________,写出白色沉淀的化学式:___________。
②该流程中受热分解的化学方程式为___________。
(4)与硫同主族的硒是人体必需的微量元素,硒的原子结构示意图为,下列关于硒的说法错误的是___________(填序号)。
a.硒位于元素周期表的第四周期第ⅥA族 b.硒的简单氢化物的化学式为
c.和含有不同的电子数 d.硒的氧化物有、
【答案】(1) ①. 酸性氧化物 ②. d
(2) ①. ②. c ③. (或)
(3) ①. ②. ③.
(4)c
【解析】
【小问1详解】
据图中信息,点为硫元素价的氧化物,则可判断为,属于酸性氧化物;
中硫元素的化合价为价,且为盐,应置于图中点。
【小问2详解】
用70%硫酸与亚硫酸氢钠反应制备二氧化硫,经浓硫酸干燥后,用向上排空气法收集,最后用碱石灰进行尾气处理。按气流方向,装置的连接顺序为;
a.由信息可知,试管内液面上升的主要原因是易溶于水,a错误;
b.1体积的水能溶解约40体积的,不能完全溶解是因为收集的二氧化硫中混有空气,b错误;
c.用试纸测得溶液的小于7,说明溶液显酸性,与水反应生成亚硫酸,亚硫酸发生电离使溶液显酸性,c正确;
d.亚硫酸具有较强的还原性,易被氧化为硫酸,溶液酸性增强,d错误;
故答案选c。
氨水足量,与反应生成正盐亚硫酸铵,离子方程式为或表示为。
【小问3详解】
气体是一种纯净物,在标准状况下的密度为,的摩尔质量为,为,结构式为。固体与盐酸反应生成硫化氢气体和溶液,溶液中加入氯化钡溶液反应生成白色沉淀,说明固体中含有和,白色沉淀为硫酸钡,化学式为;
流程中受热分解的化学方程式为。
【小问4详解】
a.硒元素在元素周期表中位于第四周期第ⅥA族,a正确;
b.的最低化合价为价,简单氢化物的化学式为,b正确;
c.同种元素的不同核素之间含有相同的电子数,c错误;
d.与硫类似,硒的氧化物有、,d正确;
故答案选c。
20. Ⅰ.一定温度下,在1L恒容密闭容器中充入1 mol 和3 mol 合成氨:,测得容器内各气体的物质的量浓度随时间的变化如图。
(1)已知部分化学键的键能(键能是指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量)数据如表:
化学键
N-H
H-H
N≡N
键能(kJ/mol)
391
436
945
若反应消耗1 mol ,放出的能量为__________kJ。
(2)图中表示的物质的量浓度随时间变化的是曲线__________(填“a”“b”或“c”;在0~4 min内,平均反应速率v(H2)__________。
(3)下列能说明合成氨反应达到平衡状态的是__________(填字母)。
A. 混合气体的平均相对分子质量保持不变 B. 混合气体的密度保持不变
C. D. 各气体的百分含量保持不变
Ⅱ.某课外兴趣小组利用反应 ,设计了下表系列实验探究影响化学反应速率的因素(表中每组实验所用溶液和稀硫酸浓度均相同)。
实验编号
V(Na2S2O3溶液)/mL
V(稀硫酸)/mL
V(蒸馏水)/mL
温度/℃
i
5
5
0
25
ii
3
5
V
25
iii
5
5
0
30
(4)①判断该反应进行快慢的依据是____________。
②实验ii中V=____________。
③实验i、iii探究的是___________对化学反应速率的影响。
④上述实验中,化学反应速率最快的是实验____________(填“i”“ii”或“iii”),理由是____________。
Ⅲ.
(5)甲烷燃料电池装置如图所示,电池总反应为该电池工作一段时间后溶液中pH将______(填“变大”、“变小”或“不变”),写出Pt电极(b)的电极反应式:______。
(6)一种新型锌电池的工作原理如图所示。双极膜中的解离为和,两种离子在电场作用下分别向两极迁移,回答下列问题:
b膜为______(填“阳”或“阴”)离子交换膜,工作时Ⅱ室中酸性溶液的浓度______(填“增大”、“减小”、“不变”),理论上电路中每通过4 mol电子,双极膜内有________mol发生解离,Ⅰ室电解质溶液增重______g。
【答案】(1)31 (2) ①. c ②. 0.375 (3)AD
(4) ①. 出现浑浊所需时间的长短 ②. 2 ③. 温度 ④. iii ⑤. 实验iii温度最高,反应物浓度和实验i相同且大于实验ii
(5) ①. 变小 ②.
(6) ①. 阳 ②. 减小 ③. 4 ④. 198
【解析】
【小问1详解】
反应热=反应物总键能-生成物总键能,反应的,即消耗3 mol 放出的能量为,故消耗1 mol ,放出的能量为。
【小问2详解】
初始时,,,故表示的物质的量浓度随时间变化的是曲线c;表示的物质的量浓度随时间变化的是曲线a,0~4 min内,。
【小问3详解】
A.反应前后气体总质量不变,气体总物质的量是变量,则是变量,故当平均相对分子质量不变时说明反应达到平衡,A正确;
B.恒容容器中,气体总质量和体积均不变,密度始终不变,不能说明平衡,B错误;
C.达到平衡时正逆速率比等于计量数比,平衡时的正确关系应为,C错误;
D.各气体百分含量保持不变是平衡的标志,D正确;
故答案选AD。
【小问4详解】
①该反应生成难溶的S,因此可以通过出现浑浊所需的时间长短判断反应快慢,时间越短,速率越快。
②探究速率影响因素时要保证溶液总体积相同,实验i总体积为,故。
③实验i、iii中反应物浓度、体积均相同,只有温度不同,因此探究的是温度对反应速率的影响。
④温度越高反应速率越快,反应物浓度越大反应速率越快。实验iii温度最高,反应物浓度和实验i相同且大于实验ii的反应物浓度,因此反应速率最快。
【小问5详解】
电池总反应为,在反应过程中不断消耗OH-,同时还生成了H2O,故溶液碱性不断减弱,pH变小;由图可知,Pt电极(b)通入的为O2,O2在碱性的KOH环境中得电子发生还原反应,电极反应式。
【小问6详解】
由图可知,该装置为原电池,左侧I室锌失去电子生成,电极反应式为,锌为负极,双极膜中通过a膜转移向锌电极,故a膜为阴离子交换膜,右侧Ⅱ室催化电极上得电子转化为,电极反应式为,催化电极为正极,双极膜中通过b膜转移向催化电极,故b膜为阳离子交换膜;Ⅱ室电极反应式为,每消耗10 mol H+,双极膜会向Ⅱ室补充8 mol H+,反应还生成H2O,故Ⅱ室浓度减小;电路中每通过1 mol电子,双极膜内会解离出1 mol H+和1 mol ,对应1 mol H2O发生解离,故电路中每通过4 mol电子,双极膜内有4 mol 发生解离;I室电极反应式为,每通过4 mol电子,会有2 mol Zn溶解进入I室,同时双极膜有4 mol 进入I室,故Ⅰ室电解质溶液质量增加为。
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