内容正文:
化学试卷
考试内容:化学必修一和必修二,以必修二为主
相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Al 27 S 32 Fe 56 Pb 207
1. 化学是现代生产、生活与科技的中心学科之一,下列与化学有关的说法正确的是
A. 数据中心冷却系统冷却液的汽化涉及化学键断裂
B. 超导体石墨烯是一种有机高分子物质
C. 液氧煤油发动机使用的煤油是通过石油减压分馏获得的纯净物
D. 神舟系列飞船返回舱使用的耐高温结构材料属于新型无机非金属材料
2. 下列说法错误的是
A.同时打开止水夹a、b、c,A、B可分别形成蓝色和红色喷泉
B.当电源向外电路提供时,理论上负极板的质量减少207 g
C.石墨电极上有红色金属附着
D.若b口放出氢气,说明M比N活泼
A. A B. B C. C D. D
3. 有机物中都含碳元素且种类繁多。下列化学用语表述正确的是
A. 乙烯的球棍模型: B. 乙酸(醋酸)的分子式:
C. 二氯甲烷有两种同分异构体:和 D. 羟基的电子式:
4. 部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是
A. a可经一步反应直接生成b
B. b与c可以互相一步直接转化
C. d的溶液与Cu反应可生成b或c
D. d的浓溶液的存放方法是(橡胶塞、棕色瓶)
5. 下列离子方程式书写错误的是
A. 向氢硫酸中滴加NaClO溶液:
B. 硫酸氢铵溶液中滴入少量溶液:
C. 磁铁矿溶于稀硝酸:
D. 通入水中:
6. 下列关于热化学反应的描述正确的是
A. 已知 kJ/mol;则 kJ/mol
B. 一定条件下,在密闭容器中充入0.1mol与0.1mol,充分反应后放出热量akJ,则 kJ/mol
C. ; ,则
D. 苯的燃烧热的热化学方程式: kJ/mol
7. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温常压下,7.0 g乙烯与丙烯()的混合物中含有原子数为
B. 100 g质量分数为46%的乙醇水溶液中含有键的数目为
C. 1 mol与足量发生取代反应生成分子的数目为
D. 等物质的量的乙炔()和乙醛()蒸气的混合气体,完全燃烧消耗分子的数目为
8. 工业上制备高纯硅的流程如下,下列说法错误的是
A. 石英砂与焦炭发生的主要反应的化学方程式为
B. 光导纤维的主要成分为高纯硅
C. 粗硅与HCl的反应需要在无氧的环境中进行
D. 盛装NaOH溶液的玻璃瓶不能使用磨口玻璃塞
9. 化学与生产生活息息相关。下列说法涉及的化学知识错误的是
选项
说法
化学知识
A
煮菜时通常后加食盐
碘化钾受热与氧气反应
B
盐卤可以使豆浆中的蛋白质凝固析出
氯化镁、硫酸钙使豆浆中的蛋白质聚沉
C
用柠檬酸去除水垢
柠檬酸酸性强于碳酸
D
冬季向树干上刷石灰水
石灰水能使蛋白质变性
A. A B. B C. C D. D
10. 海水化学资源的综合开发利用意义重大,其部分过程如图所示。下列说法错误的是
A. 工业上设计步骤④目的是富集溴元素
B. 侯氏制碱法中应向饱和食盐水中先通入NH3再通入CO2
C. 用步骤②生成的无水MgCl2冶炼金属Mg的反应方程式为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
D. 向除去泥沙的粗盐溶液中依次加入NaOH溶液、Na2CO3溶液和BaCl2溶液除去粗盐中的、和
11. 下列说法中正确的有几项
①很多蛋白质与浓硝酸作用时呈黄色,该性质可用于蛋白质检验
②淀粉通过发酵法制得的乳酸是乙酸的同系物
③糖类、油脂和蛋白质都是天然高分子化合物,且均能发生水解反应
④油脂是燃烧热最高的营养物质,形成油脂的脂肪酸饱和程度越大,油脂的熔点越高
⑤以柳树皮中的水杨酸为原料通过取代反应制得阿司匹林,其具有解热镇痛作用
⑥向鸡蛋清溶液中加入饱和溶液,有沉淀析出,鸡蛋清发生了盐析
⑦消毒酒精是质量分数为75%的酒精溶液,且浓度越大效果越好
⑧焦炉气和液化石油气都是由烃组成的混合物
⑨油脂燃烧生成二氧化碳和水,说明油脂中含有C、H、O三种元素
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
12. 某小组为了探究影响溶液与溶液在酸性条件下反应速率的因素,设计如表所示的实验方案。
实验序号
/mL
mol/L
/mL
mol/L
/mL
mol/L
/mL
mol/L
/mL
褪色时间t/min
1
3.0
2.0
1.0
0.0
2.0
8
2
3.0
2.0
2.0
0.0
a
6
3
4.0
2.0
2.0
0.0
0.0
4
4
3.0
2.0
1.0
0.5
b
3
下列说法错误的是
A. ,
B. 溶液的酸碱性以及浓度会影响该反应的化学反应速率
C. 表中可以是4.0mL
D. 上表数据不能证明对该反应速率有影响
13. 根据下列实验方案设计能达到相应实验目的的是
选项
实验方案
实验目的
A
将样品溶于稀硫酸中,滴加溶液
检验晶体样品是否变质
B
用玻璃棒蘸取液体滴在试纸上,与标准比色卡对照即可
测定98%浓硫酸的
C
取两支大小相同的试管,各加入2 mL 溶液,分别放入盛有冷水、热水的两个烧杯中;再同时向上述两支试管中加入2 mL 溶液,振荡。比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢
探究温度对反应速率的影响
D
两个锥形瓶内各盛有铝片(片状大小相同),然后分别加入的硫酸溶液和的硫酸溶液,比较两者收集氢气所用的时间
探究硫酸浓度对反应速率影响
A. A B. B C. C D. D
14. 向和的浓度分别为和的混酸溶液中缓慢加入足量铁粉,测得加入金属的物质的量和溶液中金属离子的物质的量关系如图所示:
下列说法错误的是
A.
B. ef段反应的离子方程式为
C. 反应至a点时,收集到标准状况下的气体体积为0.56 L
D. 反应至f点时,收集到标准状况下的气体体积为3.36 L
15. Ⅰ.在生产和生活中,人们关注化学反应进行的快慢和程度,以提高生产效率和调控反应条件。
(1)是工业制硫酸的主要反应,反应过程的能量变化如下图所示,则此反应为______反应。(填“吸热”或“放热”)
(2)在2 L密闭容器内,500℃时,测得随时间的变化如下表:
时间(s)
0
1
2
3
4
5
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
反应达到平衡时,的转化率是______。
(3)下图中表示的变化的曲线是______(填字母)。
(4)用表示0~2 s内该反应的平均速率______。
(5)下列能说明该反应已达化学平衡状态的是______。
A. B.单位时间内消耗的同时消耗
C.容器中与的物质的量之比 D.容器中的体积分数不变
E.容器中气体的平均相对分子质量不变 F.容器中气体的密度不变
(6)能使该反应的反应速率增大的是______。
A. 及时分离出 B. 适当升高温度 C. 恒容下充入Ne D. 选择更高效催化剂
Ⅱ.为减少汽车尾气的污染,逐步向着新能源汽车发展。肼—空气燃料电池是一种碱性电池,无污染,能量高,有广泛的应用前景,其工作原理如图所示,回答下列问题:
(7)该燃料电池中正极通入的物质是______,负极发生的反应式为______。
(8)电池工作时,移向______电极(填“a”或“b”)。
(9)当电池放电转移10 mol电子时,至少消耗燃料肼______g。
16. 金属钛用途广泛。从海水中提取Mg和,并联合用金红石(主要成分)冶炼金属钛,其主要工艺流程如下。
回答下列问题:
(1)试剂①通常选石灰乳而不用NaOH的原因是_______________________________________。
(2)沉淀中混有少量,可选用试剂___________(填序号)除去。
a.NaOH溶液 b.溶液 c.溶液
(3)由溶液制备的具体步骤为_______________、过滤、洗涤、干燥。
(4)反应①除生成外还生成一种可燃性气体,该反应的化学方程式为__________________________。
(5)不同温度下,反应②中钛提取率随时间变化曲线如图,综合考虑成本和效益选择最适宜的温度和时间为____、_____min。
17. 某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题:
(1)甲组同学取2mLFeSO4溶液,加入1滴KSCN溶液,再加入几滴氯水,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeSO4溶液与氯水反应的离子方程式为___________。
(2)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2mLFeSO4溶液中先加入0.5mL煤油,再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴氯水,溶液变红,煤油的作用是___________。
(3)丙组同学研究pH对FeSO4稳定性的影响,得到如图所示结果,增强Fe2+稳定性的措施为___________。(写出一条即可)
(4)丁组同学为了探究Fe2(SO4)3与Cu的反应,做了如图所示实验:
①Fe3+与Cu反应的离子方程式为___________。
②为了探究白色沉淀产生的原因,同学们查阅资料得知:
i.CuSCN是难溶于水的白色固体;
ii.SCN-的化学性质与I-相似;
iii.2Cu2++4I-=2CuI↓+I2。
填写实验方案:
实验方案
现象
步骤1:取4mL0.2mol/L的FeSO4溶液,向其中滴加3滴0.1mol/L的KSCN溶液。
无明显现象
步骤2:取4mL___________mol/L的CuSO4溶液,向其中滴加3滴0.1mol/L的KSCN溶液。
产生白色沉淀
Cu2+与SCN-反应的离子方程式为___________。
18. 乙烯是一种重要的化工原料,由乙烯可以制备很多有机化合物,如下图所示:
已知:
回答下列问题:
(1)有机物K的官能团名称是_______________。
(2)反应①的反应类型是______________,反应⑦的反应类型是____________。
(3)0.1 mol有机物F与足量金属钠反应生成的物质的量为_____________。
(4)比有机物C多1个碳原子的同系物的分子式:____________。其同分异构体能与反应放出气体的结构有_______种。
(5)写出有机物M的结构简式_____________。
(6)写出反应②的化学方程式______________________________________。
(7)写出反应⑥的化学方程式________________________。
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化学试卷
考试内容:化学必修一和必修二,以必修二为主
相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Al 27 S 32 Fe 56 Pb 207
1. 化学是现代生产、生活与科技的中心学科之一,下列与化学有关的说法正确的是
A. 数据中心冷却系统冷却液的汽化涉及化学键断裂
B. 超导体石墨烯是一种有机高分子物质
C. 液氧煤油发动机使用的煤油是通过石油减压分馏获得的纯净物
D. 神舟系列飞船返回舱使用的耐高温结构材料属于新型无机非金属材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.冷却液汽化属于物理变化,仅克服分子间作用力,没有化学键断裂,A错误;
B.石墨烯是碳的单质,属于无机非金属单质,不属于有机高分子物质,B错误;
C.煤油是石油常压分馏获得的多种烃的混合物,不是纯净物,也不是减压分馏产物,C错误;
D.具备耐高温、强度高的特性,属于新型无机非金属材料,D正确;
故选D。
2. 下列说法错误的是
A.同时打开止水夹a、b、c,A、B可分别形成蓝色和红色喷泉
B.当电源向外电路提供时,理论上负极板的质量减少207 g
C.石墨电极上有红色金属附着
D.若b口放出氢气,说明M比N活泼
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.氨气极易溶于水,溶液呈碱性,遇石蕊变蓝;氯化氢极易溶于水,溶液呈酸性,遇石蕊变红。同时打开止水夹a、b、c,A、B瓶内压强迅速减小,烧杯中溶液倒吸,可分别形成蓝色和红色喷泉,A正确;
B.铅蓄电池放电时,负极反应为,每转移,1 mol Pb转化为1 mol ,负极板质量增加,增加的质量为的质量,增加的质量为,B错误;
C.该装置为原电池,Fe为负极,发生氧化反应:,石墨为正极,溶液中在正极被还原为Cu,故石墨电极上有红色金属附着,C正确;
D.若b口放出氢气,说明N电极为正极,,则N为正极,M为负极,因此M比N活泼,D正确;
故选B。
3. 有机物中都含碳元素且种类繁多。下列化学用语表述正确的是
A. 乙烯的球棍模型: B. 乙酸(醋酸)的分子式:
C. 二氯甲烷有两种同分异构体:和 D. 羟基的电子式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.题图所示为乙烷的球棍模型,乙烯含有碳碳双键,为平面结构,乙烯的球棍模型,A错误;
B.是乙酸的结构简式,乙酸的分子式为,B错误;
C.甲烷为正四面体结构,二氯甲烷只有1种结构,题给两种结构为同一物质,C错误;
D.羟基中氧原子最外层有7个电子,与氢原子形成1对共用电子对,羟基的电子式,D正确;
故选D。
4. 部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是
A. a可经一步反应直接生成b
B. b与c可以互相一步直接转化
C. d的溶液与Cu反应可生成b或c
D. d的浓溶液的存放方法是(橡胶塞、棕色瓶)
【答案】D
【解析】
【分析】根据氮元素的物质的分类与相应氮元素的化合价关系图,可知a是NH3,b是NO,c是NO2,d是HNO3,然后利用物质的性质分析解答。
【详解】A.a是NH3,NH3与O2在催化剂存在条件下加热,发生氧化反应产生NO、H2O,反应方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,可见NH3能够一步反应直接生成NO,A正确;
B.b是NO,NO与O2在室温下反应产生NO2,NO2与H2O反应产生HNO3和NO,故b与c可以互相一步直接转化,B正确;
C.d是HNO3,硝酸具有强氧化性,稀硝酸与Cu反应产生NO,浓硝酸具有强氧化性,可以与Cu反应产生NO2,故d的溶液与Cu反应可生成b或c,C正确;
D.d是HNO3,浓硝酸具有强氧化性,会氧化腐蚀橡胶,且由于浓硝酸见光或高温会发生分解反应,故通常浓硝酸要保存在棕色细口瓶中,并使用玻璃塞密封,而不能使用橡胶塞,D错误;
故合理选项是D。
5. 下列离子方程式书写错误的是
A. 向氢硫酸中滴加NaClO溶液:
B. 硫酸氢铵溶液中滴入少量溶液:
C. 磁铁矿溶于稀硝酸:
D. 通入水中:
【答案】A
【解析】
【详解】A.氢硫酸()是弱酸,属于弱电解质,在离子方程式中不能拆分为和,应保留化学式,正确离子方程式为,错误;
B.硫酸氢铵溶液中滴入少量时,优先与反应,不参与反应,离子方程式符合反应事实、配平正确,B正确;
C.磁铁矿主要成分为,其中的会被稀硝酸氧化为,给出的离子方程式满足电子守恒、电荷守恒、原子守恒,书写正确,C正确;
D.与水反应生成强酸硝酸和NO,离子方程式拆分正确、配平正确,D正确;
故选A。
6. 下列关于热化学反应的描述正确的是
A. 已知 kJ/mol;则 kJ/mol
B. 一定条件下,在密闭容器中充入0.1mol与0.1mol,充分反应后放出热量akJ,则 kJ/mol
C. ; ,则
D. 苯的燃烧热的热化学方程式: kJ/mol
【答案】A
【解析】
【详解】A.HF为弱酸,电离过程需要吸收热量,因此该中和反应放出的热量小于57.3 kJ,ΔH为负值,故,A正确;
B.为可逆反应,0.1 mol 与0.1 mol 无法完全反应,因此1 mol 完全反应放出的热量大于10a kJ,故,B错误;
C.固态S变为气态S需要吸收热量,气态S能量更高,燃烧放出的热量更多,ΔH为负值,放出热量越多ΔH越小,故,C错误;
D.燃烧热要求可燃物完全燃烧生成稳定氧化物,C元素对应的稳定氧化物为,该反应生成CO,不符合燃烧热定义,D错误;
故答案选A
7. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温常压下,7.0 g乙烯与丙烯()的混合物中含有原子数为
B. 100 g质量分数为46%的乙醇水溶液中含有键的数目为
C. 1 mol与足量发生取代反应生成分子的数目为
D. 等物质的量的乙炔()和乙醛()蒸气的混合气体,完全燃烧消耗分子的数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙烯和丙烯的最简式均为,7.0 g混合物中,总原子物质的量为,即原子数为,A正确;
B.100 g质量分数46%的乙醇溶液中含1 mol乙醇(含1mol 键),还含3 mol水(含6mol 键),总键数目为,大于,B错误;
C.与发生取代反应时,1 mol 完全反应只生成1 mol ,即分子数为,C错误;
D.题干未给出混合气体的总物质的量,无法计算消耗的分子数目,D错误;
故答案选A。
8. 工业上制备高纯硅的流程如下,下列说法错误的是
A. 石英砂与焦炭发生的主要反应的化学方程式为
B. 光导纤维的主要成分为高纯硅
C. 粗硅与HCl的反应需要在无氧的环境中进行
D. 盛装NaOH溶液的玻璃瓶不能使用磨口玻璃塞
【答案】B
【解析】
【分析】石英砂、焦炭高温生成粗硅,粗硅和氯化氢生成SiHCl3,SiHCl3和氢气高温生成高纯硅;
【详解】A.石英砂与焦炭高温生成粗硅和一氧化碳,学方程式为,A正确;
B.光导纤维的主要成分为二氧化硅,B错误;
C.硅容易被氧气氧化,粗硅与HCl的反应需要在无氧的环境中进行,C正确;
D.氢氧化钠会和二氧化硅反应,故盛装NaOH溶液的玻璃瓶不能使用磨口玻璃塞,D正确;
故选B。
9. 化学与生产生活息息相关。下列说法涉及的化学知识错误的是
选项
说法
化学知识
A
煮菜时通常后加食盐
碘化钾受热与氧气反应
B
盐卤可以使豆浆中的蛋白质凝固析出
氯化镁、硫酸钙使豆浆中的蛋白质聚沉
C
用柠檬酸去除水垢
柠檬酸酸性强于碳酸
D
冬季向树干上刷石灰水
石灰水能使蛋白质变性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.加碘食盐中添加的补碘物质为而非,煮菜后加食盐是为了防止碘酸钾受热分解,涉及的化学知识错误,A符合题意;
B.盐卤的主要成分为氯化镁、硫酸钙等电解质,豆浆属于蛋白质胶体,电解质可使胶体发生聚沉得到豆腐,涉及的化学知识正确,B不符合题意;
C.水垢的主要成分为碳酸钙等碳酸盐,柠檬酸可与碳酸盐反应生成,根据强酸制弱酸规律可知柠檬酸酸性强于碳酸,涉及的化学知识正确,C不符合题意;
D.石灰水是氢氧化钙的水溶液,属于强碱溶液,能够使害虫、虫卵的蛋白质变性,起到防冻杀虫的作用,涉及的化学知识正确,D不符合题意;
故选A。
10. 海水化学资源的综合开发利用意义重大,其部分过程如图所示。下列说法错误的是
A. 工业上设计步骤④目的是富集溴元素
B. 侯氏制碱法中应向饱和食盐水中先通入NH3再通入CO2
C. 用步骤②生成的无水MgCl2冶炼金属Mg的反应方程式为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
D. 向除去泥沙的粗盐溶液中依次加入NaOH溶液、Na2CO3溶液和BaCl2溶液除去粗盐中的、和
【答案】D
【解析】
【分析】由流程可知,海水通过晒盐得到粗盐,精制后电解饱和食盐水是氯碱工业,向NaCl溶液中先通入NH3再通入CO2,获得NaHCO3晶体,NaHCO3晶体受热分解得到Na2CO3;向母液中加入氢氧化钙沉淀分离出氢氧化镁沉淀,氢氧化镁用盐酸溶解得到氯化镁溶液,经结晶得到氯化镁晶体,脱水得到无水氯化镁;母液中含有溴化钠加入氯气氧化溴离子得到溴单质,得到低浓度的溴单质,通入热空气吹出溴单质,用二氧化硫水溶液吸收得到含HBr的溶液再通入氯气氧化溴离子为溴单质,达到富集溴元素的目的,据此回答。
【详解】步骤④发生的反应是,其目的是将低浓度的溴单质转化为易溶于水的,实现溴元素的富集,A正确;
B. 侯氏制碱法中,先通入使溶液呈碱性,可大大提高的溶解度,从而有利于晶体的析出,若先通入,则因溶解度低导致反应难以进行,B正确;
C. 工业上冶炼金属镁是通过电解熔融的,反应方程式为,C正确;
D. 除去粗盐中的、和,正确的试剂加入顺序应为先加过量溶液除去 ,再加过量溶液除去,继续加过量溶液除去和过量的,过滤后向滤液中加稀盐酸,D错误;
故选D。
11. 下列说法中正确的有几项
①很多蛋白质与浓硝酸作用时呈黄色,该性质可用于蛋白质检验
②淀粉通过发酵法制得的乳酸是乙酸的同系物
③糖类、油脂和蛋白质都是天然高分子化合物,且均能发生水解反应
④油脂是燃烧热最高的营养物质,形成油脂的脂肪酸饱和程度越大,油脂的熔点越高
⑤以柳树皮中的水杨酸为原料通过取代反应制得阿司匹林,其具有解热镇痛作用
⑥向鸡蛋清溶液中加入饱和溶液,有沉淀析出,鸡蛋清发生了盐析
⑦消毒酒精是质量分数为75%的酒精溶液,且浓度越大效果越好
⑧焦炉气和液化石油气都是由烃组成的混合物
⑨油脂燃烧生成二氧化碳和水,说明油脂中含有C、H、O三种元素
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
【答案】C
【解析】
【详解】①含苯环的蛋白质与浓硝酸发生颜色反应显黄色,可用于蛋白质检验,正确;
②同系物需结构相似(官能团种类、数目均相同),乳酸含羟基、羧基两种官能团,乙酸仅含羧基,二者结构不相似,不是同系物,错误;
③单糖属于糖类,不能水解且不属于高分子化合物,油脂相对分子质量远小于10000,也不属于天然高分子化合物,错误;
④油脂是热值最高的营养物质,形成油脂的脂肪酸饱和程度越大,分子间作用力越强,油脂熔点越高,正确;
⑤水杨酸与乙酸酐发生取代反应(酚羟基的氢被乙酰基取代)制得阿司匹林,阿司匹林具有解热镇痛作用,正确;
⑥饱和溶液属于轻金属铵盐浓溶液,可降低蛋白质溶解度使蛋白质析出,该过程为盐析,正确;
⑦消毒酒精是体积分数为75%的酒精溶液,浓度过高会使细菌表面蛋白质迅速凝固形成保护膜,阻碍酒精渗入细菌内部,消毒效果反而变差,错误;
⑧焦炉气中含、等非烃类物质,不是仅由烃组成的混合物,错误;
⑨燃烧时有参与反应,生成和只能证明油脂一定含C、H元素,不能证明含O元素,错误;
综上正确的说法共4项;故选C。
12. 某小组为了探究影响溶液与溶液在酸性条件下反应速率的因素,设计如表所示的实验方案。
实验序号
/mL
mol/L
/mL
mol/L
/mL
mol/L
/mL
mol/L
/mL
褪色时间t/min
1
3.0
2.0
1.0
0.0
2.0
8
2
3.0
2.0
2.0
0.0
a
6
3
4.0
2.0
2.0
0.0
0.0
4
4
3.0
2.0
1.0
0.5
b
3
下列说法错误的是
A. ,
B. 溶液的酸碱性以及浓度会影响该反应的化学反应速率
C. 表中可以是4.0mL
D. 上表数据不能证明对该反应速率有影响
【答案】C
【解析】
【详解】A.探究反应速率影响因素需控制溶液总体积相同,实验1总体积为8.0mL,实验2中得,实验4中得,A正确;
B.对比实验1、2,仅用量不同即浓度不同,褪色时间不同,说明酸碱性影响速率;对比实验1、4,仅用量不同,褪色时间不同,说明浓度影响速率,B正确;
C.若为4.0mL,根据反应计量关系,过量,溶液无法褪色,不能测定褪色时间,C错误;
D.所有实验中的体积、浓度均相同,不存在浓度变量,无法证明其浓度对反应速率的影响,D正确;
故选C。
13. 根据下列实验方案设计能达到相应实验目的的是
选项
实验方案
实验目的
A
将样品溶于稀硫酸中,滴加溶液
检验晶体样品是否变质
B
用玻璃棒蘸取液体滴在试纸上,与标准比色卡对照即可
测定98%浓硫酸的
C
取两支大小相同的试管,各加入2 mL 溶液,分别放入盛有冷水、热水的两个烧杯中;再同时向上述两支试管中加入2 mL 溶液,振荡。比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢
探究温度对反应速率的影响
D
两个锥形瓶内各盛有铝片(片状大小相同),然后分别加入的硫酸溶液和的硫酸溶液,比较两者收集氢气所用的时间
探究硫酸浓度对反应速率影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.酸性条件下会将氧化为,无论样品是否变质,滴加KSCN溶液都会变红,无法检验是否变质,A错误;
B.98%浓硫酸具有脱水性,会使pH试纸炭化变黑,且浓硫酸中浓度极低,无法用pH试纸测定其pH,B错误;
C.实验中除温度不同外,和的浓度、体积均相同,通过对比出现浑浊的快慢可探究温度对反应速率的影响,C正确;
D.的硫酸为浓硫酸,常温下铝遇浓硫酸发生钝化,几乎不产生氢气,无法探究浓度对生成氢气反应速率的影响,D错误;
故选C。
14. 向和的浓度分别为和的混酸溶液中缓慢加入足量铁粉,测得加入金属的物质的量和溶液中金属离子的物质的量关系如图所示:
下列说法错误的是
A.
B. ef段反应的离子方程式为
C. 反应至a点时,收集到标准状况下的气体体积为0.56 L
D. 反应至f点时,收集到标准状况下的气体体积为3.36 L
【答案】C
【解析】
【分析】溶液体积为,硝酸物质的量,因此硝酸根;硫酸物质的量,硫酸电离出氢离子,硝酸电离出氢离子,溶液总氢离子;图像分为三段反应,酸性条件下硝酸根氧化性强于氢离子,Oa段铁粉与硝酸根、氢离子发生氧化还原反应生成和NO气体,a点硝酸根恰好完全消耗,ab段与铁粉反应转化为,c点溶液中无,全部为,ef段溶液剩余氢离子和铁粉反应生成氢气,f点氢离子完全消耗,溶液中金属离子总量不再变化;
【详解】A.Oa段反应:离子方程式,硝酸根完全反应,由计量比1:4可知消耗、消耗、生成,此时总氢离子消耗,剩余氢离子;ac段反应:离子方程式,完全反应消耗;最后ef段氢离子与铁粉反应:离子方程式,剩余完全反应,计量比2:1,消耗的物质的量,因此总共消耗的物质的量,即,A正确;
B.由A选项分析可知,ef段反应的离子方程式为,B正确;
C.a点是硝酸根恰好完全反应的节点,依据Oa段反应,硝酸根与NO气体计量比1:1,,,C错误;
D.f点所有可氧化还原粒子全部反应完毕,气体包含Oa段生成的NO和ef段生成的两部分,;剩余氢离子,由得,,因此总气体体积,D正确;
故选C。
15. Ⅰ.在生产和生活中,人们关注化学反应进行的快慢和程度,以提高生产效率和调控反应条件。
(1)是工业制硫酸的主要反应,反应过程的能量变化如下图所示,则此反应为______反应。(填“吸热”或“放热”)
(2)在2 L密闭容器内,500℃时,测得随时间的变化如下表:
时间(s)
0
1
2
3
4
5
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
反应达到平衡时,的转化率是______。
(3)下图中表示的变化的曲线是______(填字母)。
(4)用表示0~2 s内该反应的平均速率______。
(5)下列能说明该反应已达化学平衡状态的是______。
A. B.单位时间内消耗的同时消耗
C.容器中与的物质的量之比 D.容器中的体积分数不变
E.容器中气体的平均相对分子质量不变 F.容器中气体的密度不变
(6)能使该反应的反应速率增大的是______。
A. 及时分离出 B. 适当升高温度 C. 恒容下充入Ne D. 选择更高效催化剂
Ⅱ.为减少汽车尾气的污染,逐步向着新能源汽车发展。肼—空气燃料电池是一种碱性电池,无污染,能量高,有广泛的应用前景,其工作原理如图所示,回答下列问题:
(7)该燃料电池中正极通入的物质是______,负极发生的反应式为______。
(8)电池工作时,移向______电极(填“a”或“b”)。
(9)当电池放电转移10 mol电子时,至少消耗燃料肼______g。
【答案】(1)放热 (2)65%
(3)b (4)0.0015mol/(L·s)
(5)BDE (6)BD
(7) ①. 空气 ②.
(8)a (9)80
【解析】
【小问1详解】
根据图甲的能量变化曲线可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,因此该反应为放热反应。
【小问2详解】
由表格数据可知,反应在时达到平衡,此时剩余的。反应消耗的 物质的量为 ,因此,的转化率为 。
【小问3详解】
反应初始时的浓度为,随着反应的进行,其浓度逐渐增大。达到平衡时,生成的物质的量等于消耗的物质的量,即。容器体积为,则平衡时的浓度为。观察图乙,曲线 b 从开始,且平衡浓度在到之间,符合题意。
【小问4详解】
在内,的物质的量变化量为。根据化学方程式的计量数关系,的物质的量变化量为。则的平均反应速率。
【小问5详解】
A.未指明正逆反应速率,且正反应速率之比始终等于化学计量数之比,不能说明达到平衡状态,故不选A;
B.单位时间内消耗的同时消耗,正逆反应速率之比等于化学计量数之比,说明正逆反应速率相等,达到平衡状态,故选B;
C.容器中与的物质的量之比取决于初始投料量和转化率,不能作为平衡的标志,故不选C;
D.容器中的体积分数不变,说明各组分的含量不再发生变化,达到平衡状态,故选D;
E.该反应前后气体总物质的量发生变化,而气体总质量守恒,因此气体的平均相对分子质量是一个变量,当其不变时说明达到平衡状态,故选E;
F.在恒容容器中,气体总质量不变,体积不变,气体密度始终保持不变,不能作为平衡的标志,故不选F;
选 BDE。
【小问6详解】
A.及时分离出会降低生成物浓度,导致反应速率减小,故不选A;
B.适当升高温度,活化分子百分数增加,反应速率增大,故选B;
C.恒容下充入惰性气体,反应体系中各反应物的浓度不变,反应速率不变,故不选C;
D.选择更高效的催化剂能降低反应的活化能,显著增大反应速率,故选D;
选BD。
【小问7详解】
在肼-空气燃料电池中,正极通入的是氧化剂,即;负极通入的是燃料。在碱性溶液中,肼失去电子发生氧化反应生成氮气和水,负极的电极反应式为:。
【小问8详解】
原电池工作时,溶液中的阴离子向负极移动。图中a电极通入燃料,发生氧化反应,为电池的负极,因此移向a电极。
【小问9详解】
根据负极反应式可知,每消耗肼会转移电子。当电池放电转移电子时,消耗肼的物质的量为。肼的摩尔质量为 ,故至少消耗肼的质量为。
16. 金属钛用途广泛。从海水中提取Mg和,并联合用金红石(主要成分)冶炼金属钛,其主要工艺流程如下。
回答下列问题:
(1)试剂①通常选石灰乳而不用NaOH的原因是_______________________________________。
(2)沉淀中混有少量,可选用试剂___________(填序号)除去。
a.NaOH溶液 b.溶液 c.溶液
(3)由溶液制备的具体步骤为_______________、过滤、洗涤、干燥。
(4)反应①除生成外还生成一种可燃性气体,该反应的化学方程式为__________________________。
(5)不同温度下,反应②中钛提取率随时间变化曲线如图,综合考虑成本和效益选择最适宜的温度和时间为____、_____min。
【答案】(1)石灰乳原料丰富,成本低
(2)c (3)蒸发浓缩、冷却结晶
(4)
(5) ①. 1000 ②. 30 (28min~32min均合理)
【解析】
【分析】由流程图可以得知,海水中加入石灰乳得到Mg(OH)2沉淀,Mg(OH)2沉淀中混有少量Ca(OH)2,Mg(OH)2比Ca(OH)2难溶,在溶液中反应总是向着更难溶的方向进行,因此加入氯化镁后发生反应:MgCl2+ Ca(OH)2=CaCl2+ Mg(OH)2↓,通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥用MgCl2溶液制备MgCl26H2O,通过干燥得到无水MgCl2,无水MgCl2电解产生的物质用于冶炼金属钛,冶炼金属钛的过程中防止金属被空气氧化。
【小问1详解】
试剂①通常选石灰乳而不用NaOH的原因是石灰乳便宜易得,原料丰富。
【小问2详解】
Mg(OH)2比Ca(OH)2难溶,在溶液中反应总是向着更难溶的方向进行,因此可以发生反应:MgCl2+ Ca(OH)2=CaCl2+ Mg(OH)2↓,接着可以通过沉淀得到Mg(OH)2,再用水洗而除去,因此用MgCl2溶液;故答案为c。
【小问3详解】
由MgCl2溶液制备MgCl26H2O的具体步骤为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
【小问4详解】
根据反应①可以确定反应物为TiO2、焦炭、氯气,生成的可燃性气体为CO,因此该反应的化学方程式为:TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。
【小问5详解】
由题图可知,不同温度下,1000℃是最合适的,1500℃的成本过高,保证效益的前提下在28~32 min的范围内钛的提取率高,综合考虑成本和效益选择最适宜的温度和时间为1000℃,28~32 min范围内。
17. 某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题:
(1)甲组同学取2mLFeSO4溶液,加入1滴KSCN溶液,再加入几滴氯水,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeSO4溶液与氯水反应的离子方程式为___________。
(2)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2mLFeSO4溶液中先加入0.5mL煤油,再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴氯水,溶液变红,煤油的作用是___________。
(3)丙组同学研究pH对FeSO4稳定性的影响,得到如图所示结果,增强Fe2+稳定性的措施为___________。(写出一条即可)
(4)丁组同学为了探究Fe2(SO4)3与Cu的反应,做了如图所示实验:
①Fe3+与Cu反应的离子方程式为___________。
②为了探究白色沉淀产生的原因,同学们查阅资料得知:
i.CuSCN是难溶于水的白色固体;
ii.SCN-的化学性质与I-相似;
iii.2Cu2++4I-=2CuI↓+I2。
填写实验方案:
实验方案
现象
步骤1:取4mL0.2mol/L的FeSO4溶液,向其中滴加3滴0.1mol/L的KSCN溶液。
无明显现象
步骤2:取4mL___________mol/L的CuSO4溶液,向其中滴加3滴0.1mol/L的KSCN溶液。
产生白色沉淀
Cu2+与SCN-反应的离子方程式为___________。
【答案】(1)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
(2)隔绝空气(防止O2将Fe2+氧化)
(3)增强溶液的酸性(降低溶液的pH值等)
(4) ①. 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ ②. 0.1 ③. 2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)2
【解析】
【小问1详解】
Cl2可将Fe2+氧化,FeSO4溶液与氯水反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
【小问2详解】
煤油的作用是隔绝空气(防止O2将Fe2+氧化);
【小问3详解】
如图可知随着pH的增大Fe2+被氧化的量增大,所以增强Fe2+稳定性的措施为增强溶液的酸性或降低溶液的pH;
【小问4详解】
①Cu有还原性,Fe3有氧化性,可以发生氧化还原反应,Fe3+与Cu反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
②为了探究白色沉淀产生的原因,需控制Fe3+和 Cu2+的浓度之比为2:1,步骤一取4mL0.2mol/L的FeSO4溶液,向其中滴加3滴0.1mo/LKSCN溶液,则步骤二取4mL 0.1mol/L的CuSO4溶液,向其中滴加3滴0.1mol/LKSCN溶液,说明白色沉淀为CuSCN,已知SCN-的化学性质与I-相似,2Cu2++4I-=2CuI↓+,CuSCN是难溶于水的白色固体,所以Cu2+与SCN-反应的离子方程式为2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)2。
18. 乙烯是一种重要的化工原料,由乙烯可以制备很多有机化合物,如下图所示:
已知:
回答下列问题:
(1)有机物K的官能团名称是_______________。
(2)反应①的反应类型是______________,反应⑦的反应类型是____________。
(3)0.1 mol有机物F与足量金属钠反应生成的物质的量为_____________。
(4)比有机物C多1个碳原子的同系物的分子式:____________。其同分异构体能与反应放出气体的结构有_______种。
(5)写出有机物M的结构简式_____________。
(6)写出反应②的化学方程式______________________________________。
(7)写出反应⑥的化学方程式________________________。
【答案】(1)羧基 (2) ①. 加成反应 ②. 氧化反应
(3)0.1 mol (4) ①. ②. 4
(5)
(6)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(7)
【解析】
【分析】乙烯与水发生加成反应生成乙醇,则A为乙醇;乙醇在铜催化、加热与氧气反应生成乙醛,则D为乙醛;乙醛被氧气氧化生成乙酸,则B为乙酸;乙酸和乙醇在浓硫酸、加热条件下反应生成乙酸乙酯,则C为乙酸乙酯;乙烯与Br2发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,则E为1,2-二溴乙烷;1,2-二溴乙烷与氢氧化钠水溶液发生水解反应生成F,结合F的分子式可知F为乙二醇(HOCH2CH2OH);乙二醇与乙酸发生酯化反应生成含有两个酯基的G,则G为CH3COOCH2CH2OOCCH3;乙二醇在铜催化、加热与氧气反应生成乙二醛,则H为乙二醛;乙二醛被氧气氧化为乙二酸,乙二酸与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成乙二酸二乙酯(CH3CH2OOCCOOCH2CH3),则M为CH3CH2OOCCOOCH2CH3。
【小问1详解】
有机物K为乙二酸,其官能团名称是羧基;
【小问2详解】
由分析得,反应①是加成反应;由分析得,反应⑦是氧化反应;
【小问3详解】
F为乙二醇,1 mol乙二醇含2 mol羟基,2 mol羟基与足量钠反应生成1 mol H2,因此0.1 mol乙二醇生成0.1 mol H2;
【小问4详解】
C分子式为C4H8O2,多1个碳原子的同系物,增加1个CH2,分子式为C5H10O2;
能与NaHCO3反应说明含羧基-COOH,剩余烃基为丁基-C4H9,丁基共有4种同分异构体,故符合条件的同分异构体共4种;
【小问5详解】
M是乙二酸与2分子乙醇酯化生成的二酯,结构简式为CH3CH2OOCCOOCH2CH3;
【小问6详解】
反应②是乙醇的催化氧化反应生成乙醛,反应的化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
【小问7详解】
反应⑥是2分子乙酸与乙二醇酯化生成二乙酸乙二酯,方程式为。
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