内容正文:
广州市第二中学2025-2026学年第二学期期中考试
高一化学
2026.5.9
本试卷共8页,20小题,满分为100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用2B铅笔在“考生号”处填涂考生号。用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、座位号填写在答题卡上。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑:如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的,答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,只需将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64 Zn 65 Ba 137
一、选择题(本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分,第11-16小题,每小题4分在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。)
1. 国家科技实力的发展离不开化学材料的助力。下列关于材料科学的说法正确的是
A. 飞船火箭使用偏二甲肼[]作燃料,属于烃类
B. 制作宇航服常用的材料有聚酯膜、聚四氟乙烯等,聚四氟乙烯与溴水可以发生加成反应
C. 碳纤维可以用于导弹外壳、飞机部件等领域,能有效代替铝合金实现30%~50%的减重,碳纤维属于有机高分子材料
D. 用光刻机制作计算机芯片的过程中用到的光刻胶是由马来酸酐( )等物质共聚而成,马来酸酐的分子式为
2. 有关化学基本概念的辨析不正确的是
A. 灰砷、黑砷、黄砷都是砷的单质,它们属于同素异形体
B. 和为同一种物质
C. 铀的同位素很多,其中、、是三种天然放射性同位素
D. 和互称为同系物
3. 乙酸的结构式为 ,其发生下列反应时断键部位正确的是
①乙酸的电离,是a键断裂
②乙酸与乙醇发生酯化反应,是b键断裂
③在红磷存在时,与的反应:,是c键断裂
④乙酸生成乙酸酐的反应: ,是a、b键断裂
A. ①②③ B. ①②③④ C. ②③④ D. ①③④
4. 为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是
A. 标况下,等体积的SO2和SO3所含硫原子数均为
B. 100 g 46%的乙醇溶液中所含氧原子数为
C. 一定条件下,Cu与足量S反应,转移个电子
D. 标准状况下,22.4 L N2和足量H2反应,得到NH3的分子数为
5. 为达到实验目的,下列实验设计错误的是
A. 实验Ⅰ探究乙烯能与Br2反应
B. 实验Ⅱ探究苯分子中是否含有碳碳双键
C. 实验Ⅲ探究乙醇的还原性
D. 实验Ⅳ制取少量乙酸乙酯
6. 我国药学家屠呦呦因为发现青蒿素而获得2015年的诺贝尔生理学或医学奖。已知二羟甲戊酸()是生物合成青蒿素的原料之一,下列关于二羟甲戊酸的说法正确的是
A. 与乙醇发生酯化反应,生成产物的分子式为C8H18O4
B. 该有机物可以与NaHCO3反应
C. 在铜催化下可以与氧气发生催化氧化反应
D. 标准状况下,该有机物可以与足量金属钠反应产生
7. 某单烯烃与加成后的产物为,则该烯烃可能的结构简式有
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
8. 下列烷烃在光照下与氯气反应,生成的一氯代烃种类最多的是
A. B.
C. CH3CH2CH2CH3 D.
9. 下列离子组在指定条件下的溶液中,一定能大量共存的是
A. 能使pH试纸变红的溶液:、Na+、、、
B. 含有大量的溶液:H+、Fe2+、、
C. 含有大量的溶液:Fe3+、Mg2+、、OH-
D. 加入铁粉后产生大量氢气的溶液:、Na+、、
10. 某小组为研究电化学原理,设计如图装置。下列叙述不正确的是
A. a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出
B. a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为Cu2++2e-=Cu
C. 无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色直接变成黄色
D. a和b用导线连接后,Fe片上发生氧化反应,溶液中的Cu2+向铜电极移动
11. 实验室用H2O2快速制氧气,其分解速率受多种因素影响。实验测得70℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如甲、乙、丙、丁四图所示,下列说法正确的是
A. 图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越小,其分解越慢
B. 图乙表明,其他条件相同时,溶液碱性越弱,H2O2分解越快
C. 图丙表明,少量Mn2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解越快
D. 图丁表明,碱性溶液中,Mn2+浓度越小,H2O2分解越快
12. 下列图示与对应的叙述不相符的是
A. (a)图可表示与NH4Cl反应的能量变化
B. 通过(b)图可知石墨比金刚石稳定
C. 由(d)图可知,物质A转化成物质C为放热反应
D. 由(c)图可知,1 molO2(g)和2 mol SO2(g)反应生成SO3(g)吸收的热量为(a-b)kJ
13. 能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
氢化物Y单质X氧化物1氧化物2酸(碱)Z
A. 若X为N2,氧化物2为酸性氧化物
B. 若X为S,氢化物Y、氧化物1均可使酸性KMnO4溶液褪色
C. 若X为Na,氢化物Y、氧化物2(已知:)均能与水反应产生H2
D. 以上各步转化关系一定都是氧化还原反应
14. 有机物的结构可用键线式简化表示,如可表示为,有机物萜品醇可作为消毒剂、抗氧化剂和溶剂。已知-萜品醇的键线式如图,有关该物质的说法不正确的有
①该物质最多能和氢气发生加成反应
②分子式为
③能和金属钠反应产生氢气
④能发生催化氧化生成醛
⑤能与H2O加成的产物只有一种
⑥能发生取代反应、氧化反应、加成反应。
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
15. 肼(N2H4,N元素为-2价)暴露在空气中容易爆炸,但利用其制作的燃料电池是一种理想的电池,具有容量大、能量转化率高、产物无污染等特点,其工作原理如图所示,下列叙述正确的是
A. 电池工作时,正极附近的pH降低
B. 当消耗O2时,有由甲槽向乙槽迁移
C. 负极反应为
D. 电池工作时,电子从乙槽电极流出经导线移动到甲槽电极上
16. 一定温度下,向容积为的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量的变化如图所示,下列对该反应的推断不合理的是
A. 在0~6 s内,C的化学反应速率约为
B. 6 s时,物质B的转化率为40%
C. 该反应的化学方程式为
D. 在0~4 s内,
二、解答题:本题共4小题,共56分。
17. 硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3,杂质为SiO2、MgO、Fe2O3、FeO、CuO等化合物。其制备流程如下:
题中金属离子形成相应氢氧化物沉淀所需的pH值如下表:
离子
Fe3+
Zn2+
Cu2+
Fe2+
Mg2+
pH
3.2
8.4
6.7
9.0
11.1
回答下列问题:
(1)菱锌矿焙烧ZnCO3生成氧化锌的化学方程式为____________________________________。
(2)为了提高锌的浸取速率,可采取的措施有(任写两条)____________、____________。
(3)滤渣①的主要成分是____________。步骤“调pH=5,过滤”得到的滤渣②为____________。
(4)向80~90℃的滤液①中加入适量KMnO4溶液的目的是将_________离子氧化除去(填离子符号)。已知该反应控制在pH=5条件下进行,KMnO4的还原产物为MnO2,请写出该反应的离子方程式________________。
(5)滤液②中加入锌粉的目的是____________________________(用离子方程式表示)。
(6)某小组测定产品中的纯度,将10.00 g产品溶于水,加入足量的BaCl2溶液,过滤,洗涤,并将沉淀烘干后称量,得到沉淀6.99 g,请计算产品的纯度为______。
18. 合成氨气是人类科学技术发展史上的一项重大成就,在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题,是化学和技术对社会发展与进步的重大贡献。
(1)实验室制备氨气的装置如图所示,写出试管中药品反应的化学方程式:_____________________。
(2)工业合成氨反应:,氨在工农业生产中应用广泛。
已知:键能是1 mol化学键完全断裂形成气态原子所需要吸收的能量,数值如表格所示。结合合成氨反应过程中的能量变化图,求x=_______。
化学键
H-H
N-H
N≡N
键能/
436
391
x
(3)实验室中模拟合成氨过程,将1 mol N2和3 mol H2置于恒温,体积为2 L的容器中进行反应。
①单位时间内生成N2的同时,生成H2
②单位时间内
③N2、H2和NH3的物质的量浓度之比为1∶3∶2
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的压强不再改变
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变
可说明该反应达到化学平衡状态的是________(填序号);若10 min时测得氢气浓度为1.2 mol/L,用氨气表示的10 min内化学反应速率为________;10 min时的体系总压强与初始时的总压强之比为________。(要求:用三段式法写出以上两个空的计算过程)
(4)NH3可直接应用于燃料电池,该电池采用NaOH溶液为电解质,其工作原理如图所示:
①请写出负极的电极反应方程式:______________。
②该装置中每生成1 molN2转移的电子数目为____________。
19. 根据以下有机物之间转化关系图,回答下列问题:
已知:
(1)化合物A为乙烯的同系物,由A制备B的化学反应方程式为___________________。
(2)化合物C能与氧气发生催化氧化反应,请写出其反应的化学方程式_________________。
(3)反应②和反应③的反应类型分别是_________、_________。
(4)化合物E中官能团的名称是_________、_________,E与足量的Na反应的化学方程式为_____________。
(5)化合物E与丙酸(CH3CH2COOH)发生酯化反应的方程式为_____________________________________。
(6)由化合物E制备的环酯F的结构简式为_______________________。
20. 苯乙烯是一种重要的有机化工原料,一种生产苯乙烯的流程如下:
已知:反应①②中的AlCl3为催化剂
(1)上述流程①~④的反应中属于取代反应的有______(填序号)。
流程①中得到的乙苯与溴在FeBr3催化下发生反应,得到的一溴代物共有______种结构。
(2)已知反应③的反应条件与甲烷的取代反应相同,请写出反应③的化学方程式______________________。
(3)苯乙烯在一定条件下有如图所示转化关系:
①苯乙烯生成高聚物D的化学方程式为_________________。
②产物C可能的结构简式为_________________(任写一种)。
(4)已知:,该反应为烯烃的臭氧化反应,R′、R″、和可以为任意烃基或者H原子。由此推断分子式为C4H8的烯烃的结构有______种,发生臭氧化反应最多有______种产物。
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高一化学
2026.5.9
本试卷共8页,20小题,满分为100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用2B铅笔在“考生号”处填涂考生号。用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、座位号填写在答题卡上。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑:如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的,答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,只需将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64 Zn 65 Ba 137
一、选择题(本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分,第11-16小题,每小题4分在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。)
1. 国家科技实力的发展离不开化学材料的助力。下列关于材料科学的说法正确的是
A. 飞船火箭使用偏二甲肼[]作燃料,属于烃类
B. 制作宇航服常用的材料有聚酯膜、聚四氟乙烯等,聚四氟乙烯与溴水可以发生加成反应
C. 碳纤维可以用于导弹外壳、飞机部件等领域,能有效代替铝合金实现30%~50%的减重,碳纤维属于有机高分子材料
D. 用光刻机制作计算机芯片的过程中用到的光刻胶是由马来酸酐( )等物质共聚而成,马来酸酐的分子式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.烃是仅含碳、氢两种元素的有机物,而偏二甲肼含碳、氢、氮三种元素,则其不属于烃类,A错误;
B.聚四氟乙烯中不含碳碳双键,不能与溴水发生加成反应,B错误;
C.碳纤维的主要成分是碳,属于新型无机非金属材料,C错误;
D.由马来酸酐的结构简式可知其分子式为,D正确;
故选D。
2. 有关化学基本概念的辨析不正确的是
A. 灰砷、黑砷、黄砷都是砷的单质,它们属于同素异形体
B. 和为同一种物质
C. 铀的同位素很多,其中、、是三种天然放射性同位素
D. 和互称为同系物
【答案】D
【解析】
【详解】A.灰砷、黑砷、黄砷是砷元素组成的不同单质,符合同素异形体的定义,A正确;
B.两种结构对应的物质均为2,2-二氯丙烷,中间碳原子为四面体结构,不存在同分异构,二者为同一种物质,B正确;
C.、、质子数均为92,中子数不同,互为同位素,且均为天然放射性同位素,C正确;
D.属于烷烃,属于烯烃,二者官能团不同,结构不相似,不互为同系物,D错误;
故选D。
3. 乙酸的结构式为 ,其发生下列反应时断键部位正确的是
①乙酸的电离,是a键断裂
②乙酸与乙醇发生酯化反应,是b键断裂
③在红磷存在时,与的反应:,是c键断裂
④乙酸生成乙酸酐的反应: ,是a、b键断裂
A. ①②③ B. ①②③④ C. ②③④ D. ①③④
【答案】B
【解析】
【详解】①乙酸是一元弱酸,能够在溶液中发生微弱电离产生 CH3COO−、H+,存在电离平衡,电离方程式为:CH3COOHCH3COO−+H+,可见 CH3COOH 发生电离时是 a 键断裂,故①正确;
②CH3COOH 具有羧基,CH3CH2OH 具有醇羟基,CH3COOH 与 CH3CH2OH 在浓硫酸催化下加热可以发生酯化反应,反应原理是酸脱羟基醇脱氢,因此CH3COOH断键部位是 b 键断裂,故②正确;
③在红磷存在时,Br2与CH3COOH的反应:CH3COOH+Br2CH2BrCOOH+HBr,反应类型是取代反应,断键部位是 c 键断裂,故③正确;
④CH3COO在浓H2SO4存在条件下,2 个CH3COO分子脱水反应生成乙酸酐,反应中一个CH3COO分子断裂 H−O 键脱去 H 原子,另一个断裂转化的 C−O 键脱去羟基,因此断键部位是 a、b 键,故④正确;
综上所述可知:说法正确的是①②③④。
故选B。
4. 为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是
A. 标况下,等体积的SO2和SO3所含硫原子数均为
B. 100 g 46%的乙醇溶液中所含氧原子数为
C. 一定条件下,Cu与足量S反应,转移个电子
D. 标准状况下,22.4 L N2和足量H2反应,得到NH3的分子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准状况下为固体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,且未明确气体体积为,无法确定硫原子数,A错误;
B.的乙醇溶液中,乙醇质量为,其物质的量为,含氧原子;水的质量为,物质的量为,含氧原子,总氧原子数为,B正确;
C.与足量反应生成,为价,的物质的量为,反应转移电子数为,C错误;
D.和合成氨为可逆反应,反应物不能完全转化,标准状况下(即)反应生成的分子数小于,D错误;
故选B。
5. 为达到实验目的,下列实验设计错误的是
A. 实验Ⅰ探究乙烯能与Br2反应
B. 实验Ⅱ探究苯分子中是否含有碳碳双键
C. 实验Ⅲ探究乙醇的还原性
D. 实验Ⅳ制取少量乙酸乙酯
【答案】D
【解析】
【详解】A.通入CH2=CH2,Br2的CCl4溶液褪色,可证明CH2=CH2能与Br2发生反应,A项正确;
B.酸性KMnO4溶液不褪色,说明苯分子中不含碳碳双键,B项正确;
C.乙醇使黑色的氧化铜变为红色的铜,说明乙醇有还原性,C项正确;
D.乙酸乙酯在饱和NaOH溶液中能发生水解,且为了防倒吸,导管不能插入溶液中,D项错误;
故答案选D。
6. 我国药学家屠呦呦因为发现青蒿素而获得2015年的诺贝尔生理学或医学奖。已知二羟甲戊酸()是生物合成青蒿素的原料之一,下列关于二羟甲戊酸的说法正确的是
A. 与乙醇发生酯化反应,生成产物的分子式为C8H18O4
B. 该有机物可以与NaHCO3反应
C. 在铜催化下可以与氧气发生催化氧化反应
D. 标准状况下,该有机物可以与足量金属钠反应产生
【答案】C
【解析】
【详解】A.二羟甲戊酸中只有可与乙醇发生酯化反应,反应时脱1分子,生成产物的分子式为,A错误;
B.只有可与反应,醇羟基和不反应,该有机物只能与反应,B错误;
C.该有机物含有结构,该羟基连接的碳原子上有氢原子,在铜催化下可以与氧气发生催化氧化反应,C正确;
D.、均能与反应生成,该有机物与足量钠反应生成,标准状况下体积为,D错误;
故选C。
7. 某单烯烃与加成后的产物为,则该烯烃可能的结构简式有
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
【答案】C
【解析】
【详解】该烷烃分子中相邻碳原子上均带氢原子的碳原子间是对应烯烃存在碳碳双键的可能位置,该烷烃的碳链结构为,4号碳原子上没有H原子,与之相连接的C原子间不能形成碳碳双键,能形成双键位置有:1和2之间、2和3之间、3和6之间,所以该烯烃可能的结构简式有3种,故答案选C。
8. 下列烷烃在光照下与氯气反应,生成的一氯代烃种类最多的是
A. B.
C. CH3CH2CH2CH3 D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.A为新戊烷,四个甲基完全等效,等效氢只有1种,一氯代物1种,A错误;
B.B为2,2-二甲基丁烷,等效氢共3种:连在季碳上的三个甲基的氢为1类,亚甲基的氢为1类,末端乙基的甲基氢为1类,一氯代物3种,B正确;
C.分子结构对称,甲基氢为1类,亚甲基的氢为1类,等效氢有2种,一氯代物2种,C错误;
D.分子结构对称,等效氢有2种:所有甲基的氢为1类,次甲基的氢为1类,一氯代物2种,错误;
故选B。
9. 下列离子组在指定条件下的溶液中,一定能大量共存的是
A. 能使pH试纸变红的溶液:、Na+、、、
B. 含有大量的溶液:H+、Fe2+、、
C. 含有大量的溶液:Fe3+、Mg2+、、OH-
D. 加入铁粉后产生大量氢气的溶液:、Na+、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.能使试纸变红的溶液为酸性溶液,含大量,、、、、之间以及与均不发生反应,可以大量共存,A正确;
B.含大量的溶液中存在时,具有强氧化性,可将氧化为,发生氧化还原反应不能大量共存,B错误;
C.溶液中的可与反应生成沉淀,与反应生成沉淀,不能大量共存,C错误;
D.加入铁粉产生大量氢气的溶液为酸性溶液,含大量,与反应生成和,不能大量共存,D错误;
故选A。
10. 某小组为研究电化学原理,设计如图装置。下列叙述不正确的是
A. a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出
B. a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为Cu2++2e-=Cu
C. 无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色直接变成黄色
D. a和b用导线连接后,Fe片上发生氧化反应,溶液中的Cu2+向铜电极移动
【答案】C
【解析】
【详解】A.a和b不连接时,铁片和铜离子发生置换反应,因此铁片上会有金属铜析出,故A正确;
B.a和b用导线连接时,铁作负极,铜作正极,因此铜片上发生的反应为Cu2++2e-=Cu,故B正确;
C.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液中铜离子都会减少,铁变为亚铁离子,溶液颜色变浅,故C错误;
D.a和b用导线连接后,Fe为负极,发生氧化反应,铜为正极,根据离子“同性相吸”原理,因此溶液中的Cu2+向正极即铜电极移动,故D正确。
综上所述,答案为C。
11. 实验室用H2O2快速制氧气,其分解速率受多种因素影响。实验测得70℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如甲、乙、丙、丁四图所示,下列说法正确的是
A. 图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越小,其分解越慢
B. 图乙表明,其他条件相同时,溶液碱性越弱,H2O2分解越快
C. 图丙表明,少量Mn2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解越快
D. 图丁表明,碱性溶液中,Mn2+浓度越小,H2O2分解越快
【答案】A
【解析】
【详解】A.图甲中pH均为13,其他条件相同,初始越小,相同时间内的减小量越少,分解速率越慢,A正确;
B.图乙中初始相同,浓度越低即溶液碱性越弱,相同时间内的减小量越少,分解速率越慢,B错误;
C.图丙中存在少量时,相同时间内的减小量为组 > 组,并非溶液碱性越强分解越快,C错误;
D.图丁中溶液pH均为13(碱性条件),越大,相同时间内的减小量越多,分解速率越快,D错误;
故本题选A。
12. 下列图示与对应的叙述不相符的是
A. (a)图可表示与NH4Cl反应的能量变化
B. 通过(b)图可知石墨比金刚石稳定
C. 由(d)图可知,物质A转化成物质C为放热反应
D. 由(c)图可知,1 molO2(g)和2 mol SO2(g)反应生成SO3(g)吸收的热量为(a-b)kJ
【答案】D
【解析】
【详解】A.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应,(a)图中反应物的总能量小于生成物的总能量,表示的反应为吸热反应,则(a)图可表示Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应的能量变化,A不符合题意;
B.物质具有的能量越低,稳定性越强,通过(b)图可知,石墨的能量低于金刚石的能量,则石墨比金刚石稳定,B不符合题意;
C.由(d)图可知,物质A比物质C的能量高,所以该反应为放热反应,C不符合题意;
D.由(c)图可知,若反应过程中消耗了1molO2(g)和2molSO2(g),同时生成2molSO3(g),反应放热(a-b)kJ,D符合题意;
故选D。
13. 能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
氢化物Y单质X氧化物1氧化物2酸(碱)Z
A. 若X为N2,氧化物2为酸性氧化物
B. 若X为S,氢化物Y、氧化物1均可使酸性KMnO4溶液褪色
C. 若X为Na,氢化物Y、氧化物2(已知:)均能与水反应产生H2
D. 以上各步转化关系一定都是氧化还原反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.若X为,转化得到的氧化物1为,氧化物2为,与碱反应生成硝酸盐、亚硝酸盐和水,不符合酸性氧化物的定义,A错误;
B.若X为,氢化物Y为,氧化物1为,二者均具有还原性,均可被酸性氧化而使溶液褪色,B正确;
C.若X为,氧化物2为,与水反应生成,不产生,C错误;
D.例如X为,氧化物2为时,与反应生成的过程无元素化合价变化,属于非氧化还原反应,D错误;
故选B。
14. 有机物的结构可用键线式简化表示,如可表示为,有机物萜品醇可作为消毒剂、抗氧化剂和溶剂。已知-萜品醇的键线式如图,有关该物质的说法不正确的有
①该物质最多能和氢气发生加成反应
②分子式为
③能和金属钠反应产生氢气
④能发生催化氧化生成醛
⑤能与H2O加成的产物只有一种
⑥能发生取代反应、氧化反应、加成反应。
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】C
【解析】
【详解】①该物质仅含1个碳碳双键,羟基不与加成,故该物质最多和氢气发生加成反应,①正确;
②根据键线式计算,该物质分子式为,不是,②错误;
③分子含醇羟基,可与金属钠反应生成氢气,③正确;
④与羟基相连的碳原子上无氢原子,不能发生催化氧化反应,更无法生成醛,④错误;
⑤该物质碳碳双键为不对称结构,与加成时羟基可连接在两个不同的不饱和碳上,产物有2种,⑤错误;
⑥分子含羟基可发生取代反应,含碳碳双键、羟基可发生氧化反应,含碳碳双键可发生加成反应,⑥正确。
符合题意的为②④⑤,故选C。
15. 肼(N2H4,N元素为-2价)暴露在空气中容易爆炸,但利用其制作的燃料电池是一种理想的电池,具有容量大、能量转化率高、产物无污染等特点,其工作原理如图所示,下列叙述正确的是
A. 电池工作时,正极附近的pH降低
B. 当消耗O2时,有由甲槽向乙槽迁移
C. 负极反应为
D. 电池工作时,电子从乙槽电极流出经导线移动到甲槽电极上
【答案】C
【解析】
【详解】A.正极发生反应,生成,正极附近pH升高,A错误;
B.消耗时转移电子,为平衡正极区负电荷,应有由甲槽向乙槽迁移,B错误;
C.负极上发生氧化反应,元素从价升高到价,失去电子,碱性环境下用配平电荷和原子,电极反应式为,C正确;
D.电池工作时,电子从负极(甲槽电极)流出,经导线移动到正极(乙槽电极)上,D错误;
故选C。
16. 一定温度下,向容积为的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量的变化如图所示,下列对该反应的推断不合理的是
A. 在0~6 s内,C的化学反应速率约为
B. 6 s时,物质B的转化率为40%
C. 该反应的化学方程式为
D. 在0~4 s内,
【答案】B
【解析】
【详解】A.0~6 s内,C的物质的量减少,反应速率,A正确;
B.6 s时,B反应消耗的物质的量为,转化率为,不是,B错误;
C.0~6 s内,,反应速率之比等于化学计量数之比,故反应方程式为,C正确;
D.同一反应中不同物质的反应速率之比等于其化学计量数之比,,故,D正确;
故选B。
二、解答题:本题共4小题,共56分。
17. 硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3,杂质为SiO2、MgO、Fe2O3、FeO、CuO等化合物。其制备流程如下:
题中金属离子形成相应氢氧化物沉淀所需的pH值如下表:
离子
Fe3+
Zn2+
Cu2+
Fe2+
Mg2+
pH
3.2
8.4
6.7
9.0
11.1
回答下列问题:
(1)菱锌矿焙烧ZnCO3生成氧化锌的化学方程式为____________________________________。
(2)为了提高锌的浸取速率,可采取的措施有(任写两条)____________、____________。
(3)滤渣①的主要成分是____________。步骤“调pH=5,过滤”得到的滤渣②为____________。
(4)向80~90℃的滤液①中加入适量KMnO4溶液的目的是将_________离子氧化除去(填离子符号)。已知该反应控制在pH=5条件下进行,KMnO4的还原产物为MnO2,请写出该反应的离子方程式________________。
(5)滤液②中加入锌粉的目的是____________________________(用离子方程式表示)。
(6)某小组测定产品中的纯度,将10.00 g产品溶于水,加入足量的BaCl2溶液,过滤,洗涤,并将沉淀烘干后称量,得到沉淀6.99 g,请计算产品的纯度为______。
【答案】(1)
(2) ①. 适当升高浸取温度 ②. 将焙烧后的矿石粉碎
(3) ①. ②.
(4) ①. ②.
(5) (6)86.1%
【解析】
【分析】菱锌矿中受热分解为和,焙烧后的固体和硫酸反应,、金属氧化物杂质均溶解生成对应硫酸盐,仅酸性氧化物不溶于硫酸,成为第一步滤渣。加氢氧化钙调pH,结合金属氢氧化物沉淀pH表,pH=5时完全沉淀为,而、、、均未达到沉淀pH,实现初步除铁,过滤,滤渣含硫酸钙和氢氧化铁。加高锰酸钾将溶液中的氧化为更易沉淀的,在pH=5环境下转化为除去,被还原为一同进入滤渣。利用Zn的金属活动性强于Cu,通过置换反应除去溶液中的,避免铜杂质混入产物。HF和溶液中残留的反应生成难溶的沉淀,彻底除去钙镁杂质,最终从滤液中结晶得到目标产物。
【小问1详解】
碳酸盐高温焙烧分解生成对应氧化物和二氧化碳,碳酸锌焙烧生成氧化锌和,配平即可得到方程式为。
【小问2详解】
根据化学反应速率影响因素,提高固体酸浸速率的常用措施有增大接触面积(粉碎矿石)、升温、适当提高酸浓度、搅拌等,任选两条合理答案即可。
【小问3详解】
焙烧后加硫酸浸取时,不与硫酸反应,因此滤渣①为;调时,对照表格中金属氢氧化物沉淀的pH,只有在pH=3.2就完全沉淀,、等在pH=5时还未达到沉淀pH,因此滤渣②为。
【小问4详解】
调pH=5时的沉淀pH为9.0,还未沉淀,因此加入是为了将氧化为,在pH=5下转化为除去;根据题意被还原为,被氧化为,结合pH=5的弱酸性环境配平电荷和原子,得到对应离子方程式为。
【小问5详解】
此时溶液中还存在杂质,加入锌粉可发生置换反应,将还原为Cu单质除去,对应离子方程式为。
【小问6详解】
沉淀为,摩尔质量为,的物质的量为,根据S元素守恒,,的摩尔质量为,因此其质量为,纯度为。
18. 合成氨气是人类科学技术发展史上的一项重大成就,在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题,是化学和技术对社会发展与进步的重大贡献。
(1)实验室制备氨气的装置如图所示,写出试管中药品反应的化学方程式:_____________________。
(2)工业合成氨反应:,氨在工农业生产中应用广泛。
已知:键能是1 mol化学键完全断裂形成气态原子所需要吸收的能量,数值如表格所示。结合合成氨反应过程中的能量变化图,求x=_______。
化学键
H-H
N-H
N≡N
键能/
436
391
x
(3)实验室中模拟合成氨过程,将1 mol N2和3 mol H2置于恒温,体积为2 L的容器中进行反应。
①单位时间内生成N2的同时,生成H2
②单位时间内
③N2、H2和NH3的物质的量浓度之比为1∶3∶2
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的压强不再改变
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变
可说明该反应达到化学平衡状态的是________(填序号);若10 min时测得氢气浓度为1.2 mol/L,用氨气表示的10 min内化学反应速率为________;10 min时的体系总压强与初始时的总压强之比为________。(要求:用三段式法写出以上两个空的计算过程)
(4)NH3可直接应用于燃料电池,该电池采用NaOH溶液为电解质,其工作原理如图所示:
①请写出负极的电极反应方程式:______________。
②该装置中每生成1 molN2转移的电子数目为____________。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. ⑤⑥ ②. ③.
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
实验室通常用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气,反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
根据合成氨反应过程中的能量变化图可知,生成时放出的能量。反应热 ,即:,解得;
【小问3详解】
①单位时间内生成和均表示逆反应速率,不能说明正逆反应速率相等,①错误;
②若达到平衡,应满足 ,题干所给比例不对,②错误;
③浓度之比等于化学计量数之比是偶然现象,不能作为平衡标志,③错误;
④恒容容器中气体总质量不变,密度始终不变,不能作为平衡标志,④错误;
⑤该反应前后气体分子数改变,恒温恒容下压强不变说明气体总物质的量不再改变,达到平衡状态,⑤正确;
⑥气体总质量不变,平均相对分子质量不变说明气体总物质的量不再改变,达到平衡状态,⑥正确;
故选⑤⑥;
已知容器体积,时,则 ;列出三段式:,用氨气表示的内化学反应速率为:,恒温恒容条件下,气体的压强之比等于物质的量之比;初始总物质的量,时总物质的量,则体系总压强与初始时的总压强之比为;
【小问4详解】
①燃料电池中,通入燃料的一极为负极,发生氧化反应;在碱性溶液中,失去电子生成和,电极反应式为:;
②反应中元素化合价由价升高到价,每生成,转移的电子物质的量为,即转移电子数目为。
19. 根据以下有机物之间转化关系图,回答下列问题:
已知:
(1)化合物A为乙烯的同系物,由A制备B的化学反应方程式为___________________。
(2)化合物C能与氧气发生催化氧化反应,请写出其反应的化学方程式_________________。
(3)反应②和反应③的反应类型分别是_________、_________。
(4)化合物E中官能团的名称是_________、_________,E与足量的Na反应的化学方程式为_____________。
(5)化合物E与丙酸(CH3CH2COOH)发生酯化反应的方程式为_____________________________________。
(6)由化合物E制备的环酯F的结构简式为_______________________。
【答案】(1)
(2) (3) ①. 取代反应 ②. 氧化反应
(4) ①. 羟基 ②. 羧基 ③.
(5) (6)
【解析】
【分析】A是乙烯的同系物,结合C的结构简式,可知A是丙烯,结构简式为:CH2=CHCH3,A和Br2发生加成反应得到B(1,2-二溴丙烷),结构简式为:,B在NaOH水溶液、加热条件下,发生取代反应得到二元醇C:,发生了氧化反应,二元醇被氧化,伯醇变成羧基,仲醇变成羰基,得到丙酮酸,D和H2发生了加成反应,羰基还原为羟基,得到化合物E,E在浓硫酸、加热条件下,发生酯化反应,2分子E分子间脱水,生成环状二酯,得到化合物F:。
【小问1详解】
A是丙烯,属于乙烯的同系物,碳碳双键可以和溴单质发生加成反应,生成1,2‑二溴丙烷,因此化学方程式为:。
【小问2详解】
C是1,2‑丙二醇,分子内两个羟基都可以发生催化氧化,-CH2OH被氧化为醛基-CHO,-CH(OH)-被氧化为羰基,因此化学方程式为:。
【小问3详解】
反应②:卤代烃在NaOH水溶液加热条件下,溴原子被羟基取代,属于取代反应;反应③:C中的羟基被氧化为羰基、羧基,属于氧化反应。
【小问4详解】
E的结构简式为,分子中含有羟基和羧基;羟基、羧基都可以和金属Na反应,1 mol的E可以消耗 2 mol Na,生成1 mol H2,得到化学方程式为:。
【小问5详解】
E的羟基和丙酸的羧基发生酯化反应,“酸脱羟基、醇脱氢”生成酯和水,该反应可逆,因此得到化学方程式为:。
【小问6详解】
F分子式C6H8O4,由2分子E脱去2分子水,分子间酯化形成环状二酯,因此F的结构简式为:。
20. 苯乙烯是一种重要的有机化工原料,一种生产苯乙烯的流程如下:
已知:反应①②中的AlCl3为催化剂
(1)上述流程①~④的反应中属于取代反应的有______(填序号)。
流程①中得到的乙苯与溴在FeBr3催化下发生反应,得到的一溴代物共有______种结构。
(2)已知反应③的反应条件与甲烷的取代反应相同,请写出反应③的化学方程式______________________。
(3)苯乙烯在一定条件下有如图所示转化关系:
①苯乙烯生成高聚物D的化学方程式为_________________。
②产物C可能的结构简式为_________________(任写一种)。
(4)已知:,该反应为烯烃的臭氧化反应,R′、R″、和可以为任意烃基或者H原子。由此推断分子式为C4H8的烯烃的结构有______种,发生臭氧化反应最多有______种产物。
【答案】(1) ①. ②③ ②. 3
(2) (3) ①. ②. 或
(4) ①. 3 ②. 4
【解析】
【分析】苯乙烯在催化剂和加热条件下与足量的发生加成反应生成A为;苯乙烯与发生加成反应生成B为;结合题干(3)可知苯乙烯在催化剂和加热条件下与H2O发生加成反应生成C为或;苯乙烯在催化剂和加热条件下发生加聚反应生成高聚物D为。
【小问1详解】
反应①是苯与乙烯的加成反应生成乙苯;反应②是苯的氢被乙基取代生成乙苯,属于取代反应;反应③是乙苯侧链的氢被溴原子取代,属于取代反应;反应④是溴代乙苯消去HBr生成苯乙烯,属于消去反应,因此取代反应为②③。 乙苯在催化下发生苯环上的溴代反应,乙苯的苯环上有邻、间、对3种不同化学环境的氢,因此共得到3种一溴代物。
【小问2详解】
甲烷的取代反应条件为光照,乙苯在光照下发生侧链烷基的溴代,优先取代与苯环直接相连的α-碳上的氢,生成1-溴-1-苯基乙烷和HBr,化学方程式:。
【小问3详解】
①苯乙烯生成高聚物D的化学方程式为;②据分析可知,C的结构简式为或;
【小问4详解】
C4H8有如下三种结构:和,根据题中信息,C4H8中碳碳双键被氧化断裂的情况如下: 、、,三种烯烃被氧化得到的产物有HCHO、、,故氧化产物最多有4种。
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