精品解析:安徽安庆市桐城市2026-2027学年高二上学期开学考试 化学试题
2026-09-06
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内容正文:
保密★考试结束前
桐城中学2026—2027学年度上学期第一次学情调研
高二化学试卷
考生须知:
1.本卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间75分钟;
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂。
3.测试范围:人教版2019必修第一册、第二册、选择性必修1第一章。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56
卷Ⅰ 选择题(42分)
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. “绿水青山就是金山银山”。下列说法或做法正确且有利于环境保护的是
A. 利用太阳能分解水制氢,实现“氢能源”循环
B. 为提高煤的利用率,将其气化或液化,这属于物理变化
C. 大力开采利用化石燃料,满足工业发展需求
D. 在燃煤中加入石灰石,减少二氧化硫的排放,该过程不涉及能量变化
2. 下列叙述中错误的是
A. 药店处方药包装须标识“OTC”,并且应在医生、药师指导下合理用药
B. 液态植物油经过氢化后可用于生产人造奶油,该反应属于加成反应
C. 食品中的添加剂在规定范围内合理使用,对人体健康不会产生不良影响,味精就是一种常用的增味剂,其化学名为谷氨酸钠
D. 虽然重金属盐会使蛋白质变性,但是吞食“钡餐”(主要成分是硫酸钡)不会引起中毒
3. 以下化学用语不正确的是
A. 乙醇的空间填充模型为
B. 乙醇的分子式为C2H6O
C. 乙醇的结构简式为C2H5OH
D. 羟基的电子式为
4. 2024年10月30日神舟十九号载人飞船成功发射,飞船使用的燃料是偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮。已知15g液态C2H8N2与足量液态N2O4反应生成CO2(g)、H2O(l)、N2(g),放出681.5kJ热量,则表示该反应的热化学方程式正确的是
A. C2H8N2 (l)+2N2O4 (l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l) △H=-681.5kJ·mol-1
B. C2H8N2 (l)+2N2O4 (1)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l) △H=-2726.0 kJ·mol-1
C. C2H8N2 (1)+2N2O4(g)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l) △H=+681.5 kJ·mol-1
D. C2H8N2 (l)+2N2O4 (1)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g) △H=-2726.0 kJ·mol-1
5. 硅及其化合物在现代科技中有重要应用。下列说法正确的是
A. 高纯硅可用于制造光导纤维,是“信息高速公路”的基石
B. 二氧化硅是酸性氧化物,能与水反应生成硅酸
C. 氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料,其化学性质稳定,硬度大
D. 普通玻璃以纯碱、石灰石、黏土为原料,经过复杂的反应制得
6. 只用一种试剂就可将乙醇、乙酸、苯、四种无色液体区分开,该试剂是
A. 蒸馏水 B. 紫色石蕊试液 C. 盐酸 D. 浓硫酸
7. 下列对应化学反应的离子方程式书写正确的是
A. 用食醋除去水垢中的:
B. 铁与过量的稀硝酸反应:
C. 用溶液腐蚀印刷电路板上的铜:
D. 向溶液中滴加稀盐酸:
8. 如今环境保护越来越受重视,某化工集团为减少环境污染,提高资源的利用率、将钛厂、氯碱厂、甲醇厂进行联合生产。其主要生产工艺如下:(FeTiO3中Ti为+4价)
下列叙述正确的是
A. 该流程中只有“电解”、“氯化”涉及氧化还原反应
B. “合成”反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1
C. “氯化”时反应方程式为7Cl2+2FeTiO3+6C=2FeCl3+2TiCl4+6CO(条件省略)
D. 上述流程中“Mg,Ar"可用“Mg,CO2”代替
9. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
10. 柠檬烯是一种食用香料,其结构简式如图所示。下列有关柠檬烯的分析正确的是
A. 它的一氯代物有9种
B. 一定条件下,它可以发生加成、取代、氧化、加聚等反应
C. 它的分子中所有的碳原子一定在同一平面上
D. 它和丁基苯()互为同分异构体
11. 一定条件下,在恒容密闭容器中,一定量的CO和一定量的H2反应生产工业原料甲醇(CH3OH),测得CO、CH3OH的浓度随时间的变化如图所示(反应混合物均呈气态)。下列说法错误的是
A. 0~10min,H2的平均反应速率为0.15mol·L-1·min-1
B. t=3min时,反应速率:v正(CO)>v逆(CH3OH)
C. CO的平衡转化率为75%
D. 达到平衡时,CO的物质的量浓度一定是H2的二分之一
12. 铝-空气电池具有能量密度高、比容量高、环境友好等优点,一种棉布基铝-空气电池的结构如图所示,连接好装置后,电流计发生偏转,下列说法错误的是
A. 电子由铝电极流出,经过外电路流向碳纸电极
B. 负极上发生的反应为
C. 电路中每转移2 mol,消耗11.2 L(标准状况下)O2
D. 电池工作一段时间后,电解质溶液的pH不变
13. 利用下列装置(夹持装置略)进行实验,能达到实验目的的是
A. 装置甲:配制溶液时转移溶液 B. 装置乙:制取并收集纯净
C. 装置丙:检验的漂白性 D. 装置丁:除去中的
14. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,它们的原子序数之和等于38.由这些元素组成的化合物有如下转化关系(部分产物省略):
下列叙述错误的是
A. 原子半径:Z>W>Y>X
B. W、Z最高价氧化物对应水化物之间可发生反应
C. 丙的还原性比戊的弱
D. 丁常用于制造耐高温材料
卷Ⅱ 非选择题(58分)
二、非选择题(本大题共4小题,共58分)
15. 氮元素的化合物种类繁多,利用下图所示装置探究含氮物质间的转化。
实验一段时间后,④中气体颜色无明显变化;⑤中收集到红棕色气体,过一段时间后产生白烟。
回答下列相关问题:
(1)写出②中制取氨气的化学方程式___________。
(2)仪器③的名称为___________。⑤中产生的白烟是___________(填化学式)。
(3)④中发生反应的化学方程式为___________。
(4)一段时间后,⑥中溶液变蓝,猜想可能的原因有:a.①中产生的在酸性条件下氧化;b.___________(用离子方程式表示)。
(5)为防止含、等氮氧化物的尾气污染环境,通常用以下两种方法处理:
方法一:纯碱溶液吸收法。纯碱溶液与的反应原理为:,的化学式为___________。
方法二:氨转化法。已知氨气恰好能将含和共的混合气体完转化为,则混合气体中和的物质的量之比为___________。
16. 以CO2制备甲醇是实现“双碳”目标的重要途径。在容积为5 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和0.5 mol H2,下反应制得甲醇(沸点为)和物质X,测得各物质的物质的量随时间的部分变化关系如图所示。
(1)该反应的化学方程式为__________________________。
(2)0~1 min内,氢气的平均反应速率为____________________。
(3)时,正反应速率________(填“>”“<”或“=”)逆反应速率。
(4)能说明上述反应达到平衡状态的是________________(填字母)。
A. H2的生成速率是H2O生成速率的3倍
B. 混合气体的密度不随时间的变化而变化
C. 反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1
D. 混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
(5)上述体系达到平衡时,混合气体中甲醇的体积分数为________。(保留三位有效数字)
(6)“甲醇燃料电池”的装置如图所示:
①Pt(a)电极上的电极反应为________。
②已知3.2 g液态甲醇完全燃烧时放出72.7 kJ的热量,写出表示甲醇的燃烧热的热化学方程式:____________________。
17. 利用海水能够提取溴和镁,提取过程如下:
(1)提取溴的过程中,经过2次Br-→Br2转化的目的是_______, 蒸馏塔中发生反应的离子方程式是_______。向溴水中加入CCl4,充分振荡、静置后Br2的CCl4溶液在_______ (上或下)层。
(2)吹出塔中通入热空气吹出Br2,利用了溴的_______(填序号);
a.氧化性 b.还原性 c.挥发性
(3)从MgCl2溶液中得到MgCl2·6H2O晶体的主要操作_______、_______、过滤、洗涤、干燥(在HCl气流的保护下);由无水氯化镁得到镁的化学方程式是_______。
(4)工业上从卤水中获取用石灰乳而不用溶液的原因是_______。(写出两点原因)
18. 丙烯酸乙酯存在于菠萝中,合成路线如图所示。
回答下列问题:
(1)反应,其中X的一氯代物有________种,比X分子多三个碳原子的X的同系物含有三个甲基的同分异构体有________种。
(2)丙烯分子中最多有________个原子共平面;丙烯酸分子结构中所含的官能团名称是__________。
(3)写出聚丙烯酸的结构简式:______________________________,写出丙烯酸与B反应的化学方程式:________________,该反应的反应类型是________。
(4)下列说法正确的是________(填字母)。
a.D与丙烯酸乙酯互为同系物
b.的转化是氧化反应
c.可以用酸性KMnO4溶液鉴别A和丙烯酸
d.除去B中的C可加入生石灰,再蒸馏
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保密★考试结束前
桐城中学2026—2027学年度上学期第一次学情调研
高二化学试卷
考生须知:
1.本卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间75分钟;
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂。
3.测试范围:人教版2019必修第一册、第二册、选择性必修1第一章。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56
卷Ⅰ 选择题(42分)
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. “绿水青山就是金山银山”。下列说法或做法正确且有利于环境保护的是
A. 利用太阳能分解水制氢,实现“氢能源”循环
B. 为提高煤的利用率,将其气化或液化,这属于物理变化
C. 大力开采利用化石燃料,满足工业发展需求
D. 在燃煤中加入石灰石,减少二氧化硫的排放,该过程不涉及能量变化
【答案】A
【解析】
【详解】A.太阳能分解水制氢是清洁能源的循环利用,产物无污染,符合环保要求,A正确;
B.煤的气化和液化均为化学变化,而非物理变化,B错误;
C.过度开采化石燃料会导致资源枯竭和环境污染,与环保理念相悖,C错误;
D.石灰石高温分解为CaO和CO2,CaO与SO2反应生成CaSO3,存在能量变化,D错误;
故答案为A。
2. 下列叙述中错误的是
A. 药店处方药包装须标识“OTC”,并且应在医生、药师指导下合理用药
B. 液态植物油经过氢化后可用于生产人造奶油,该反应属于加成反应
C. 食品中的添加剂在规定范围内合理使用,对人体健康不会产生不良影响,味精就是一种常用的增味剂,其化学名为谷氨酸钠
D. 虽然重金属盐会使蛋白质变性,但是吞食“钡餐”(主要成分是硫酸钡)不会引起中毒
【答案】A
【解析】
【详解】A.“OTC”为非处方药标识,可直接购买,A错误;
B.液态植物油中含不饱和键,氢化过程属于加成反应,产物可用来制作人造奶油,B正确;
C.食品添加剂在食品当中不超范围、不超量,对人体就无害,味精化学名为谷氨酸钠,是一种常用的增味剂,C正确;
D.“钡餐”的主要成分是硫酸钡,在体内不溶解,不会引起中毒,D正确;
故选A。
3. 以下化学用语不正确的是
A. 乙醇的空间填充模型为
B. 乙醇的分子式为C2H6O
C. 乙醇的结构简式为C2H5OH
D. 羟基的电子式为
【答案】A
【解析】
【详解】A.中图形为乙醇的球棍模型,故A错误;
B.乙醇的分子式为C2H6O,故B正确;
C.乙醇的结构简式为CH3CH2OH或C2H5OH,故C正确;
D.羟基的电子式为,故D正确。
答案选A。
4. 2024年10月30日神舟十九号载人飞船成功发射,飞船使用的燃料是偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮。已知15g液态C2H8N2与足量液态N2O4反应生成CO2(g)、H2O(l)、N2(g),放出681.5kJ热量,则表示该反应的热化学方程式正确的是
A. C2H8N2 (l)+2N2O4 (l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l) △H=-681.5kJ·mol-1
B. C2H8N2 (l)+2N2O4 (1)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l) △H=-2726.0 kJ·mol-1
C. C2H8N2 (1)+2N2O4(g)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l) △H=+681.5 kJ·mol-1
D. C2H8N2 (l)+2N2O4 (1)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g) △H=-2726.0 kJ·mol-1
【答案】B
【解析】
【详解】15g液态C2H8N2的物质的量==0.25mol,15g液态C2H8N2与足量液态N2O4反应生成CO2(g)、H2O(l)、N2(g),放出681.5kJ热量,则1molC2H8N2完全反应生成CO2(g)、H2O(l)、N2(g),放出热量的热量为681.5kJ÷0.25=2726.0 kJ,故则表示该反应的热化学方程式为C2H8N2 (l)+2N2O4 (1)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l) △H=-2726.0 kJ·mol-1;
答案选B。
5. 硅及其化合物在现代科技中有重要应用。下列说法正确的是
A. 高纯硅可用于制造光导纤维,是“信息高速公路”的基石
B. 二氧化硅是酸性氧化物,能与水反应生成硅酸
C. 氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料,其化学性质稳定,硬度大
D. 普通玻璃以纯碱、石灰石、黏土为原料,经过复杂的反应制得
【答案】C
【解析】
【详解】A.高纯硅用于制造半导体材料,光导纤维的原料是二氧化硅,A错误;
B.二氧化硅是酸性氧化物,但不与水反应,无法直接生成硅酸,B错误;
C.氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料,具有化学性质稳定、硬度大的特性,C正确;
D.普通玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英,而非黏土,D错误;
故答案为C。
6. 只用一种试剂就可将乙醇、乙酸、苯、四种无色液体区分开,该试剂是
A. 蒸馏水 B. 紫色石蕊试液 C. 盐酸 D. 浓硫酸
【答案】B
【解析】
【详解】A.蒸馏水可以区分苯和,苯在上层,在下层,但蒸馏水无法区分乙醇和乙酸,因为乙醇和乙酸可以与水以任意比互溶,故A项错误;
B.紫色石蕊试液通过酸碱性和密度差异可区分四种液体:1. 乙酸呈酸性,使石蕊变红;2. 乙醇中性,石蕊显紫色且完全溶解;3. 苯密度小于水,分层后上层为苯层,下层为水层;4. CCl4密度大于水,分层后下层为CCl4层,上层为水层;四种液体现象均不同,故B项正确;
C.盐酸可以区分苯和,苯在上层,在下层,但盐酸溶液无法区分乙醇和乙酸,因为乙醇和乙酸可以与水以任意比互溶,无明显现象,故C项错误;
D.浓硫酸与乙醇混合会放出大量的热,但浓硫酸与乙酸混合也会有类似现象,难以区分,故D项错误;
故选B;
7. 下列对应化学反应的离子方程式书写正确的是
A. 用食醋除去水垢中的:
B. 铁与过量的稀硝酸反应:
C. 用溶液腐蚀印刷电路板上的铜:
D. 向溶液中滴加稀盐酸:
【答案】C
【解析】
【详解】A.食醋中的醋酸是弱酸,应保留分子形式,不能拆为H+,正确离子方程式为,A错误;
B.过量稀硝酸与铁反应应生成Fe3+而非Fe2+,正确离子方程式为,B错误;
C.Fe3+与Cu反应生成Fe2+和Cu2+,电荷和原子守恒,C正确;
D.应拆为离子形式,正确离子方程式为,D错误;
故选C。
8. 如今环境保护越来越受重视,某化工集团为减少环境污染,提高资源的利用率、将钛厂、氯碱厂、甲醇厂进行联合生产。其主要生产工艺如下:(FeTiO3中Ti为+4价)
下列叙述正确的是
A. 该流程中只有“电解”、“氯化”涉及氧化还原反应
B. “合成”反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1
C. “氯化”时反应方程式为7Cl2+2FeTiO3+6C=2FeCl3+2TiCl4+6CO(条件省略)
D. 上述流程中“Mg,Ar"可用“Mg,CO2”代替
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由氢气合成甲醇的过程中也涉及到氧化还原反应,A项错误;
B.根据可以看出,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2,B项错误;
C.根据工艺图不难看出“氯化”即氯气、钛铁矿和焦炭反应得到四氯化钛、一氧化碳和氯化铁的过程,C项正确;
D.二氧化碳和镁会反应,因此不能用二氧化碳来作保护气,D项错误;
答案选C。
9. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.过量与氨水反应生成,与发生复分解反应生成,两步转化均能实现,A正确;
B.受热分解可生成,但难溶于水,不能与反应生成,第二步转化不能实现,B错误;
C.氧化性强,在中点燃只能生成,无法得到,第一步转化不能实现,C错误;
D.在催化剂、加热条件下与反应生成,但不与反应,无法直接生成,第二步转化不能实现,D错误;
故选A。
10. 柠檬烯是一种食用香料,其结构简式如图所示。下列有关柠檬烯的分析正确的是
A. 它的一氯代物有9种
B. 一定条件下,它可以发生加成、取代、氧化、加聚等反应
C. 它的分子中所有的碳原子一定在同一平面上
D. 它和丁基苯()互为同分异构体
【答案】B
【解析】
【详解】A.柠檬烯结构不对称,分子中共有8种等效氢原子,其一氯代物有8种,A错误;
B.柠檬烯分子中含有碳碳双键,能发生加成、加聚、氧化反应,分子中含有饱和氢原子,可在一定条件下发生取代反应,B正确;
C.柠檬烯分子中含有多个杂化的饱和碳原子,为四面体结构,所有碳原子不可能在同一平面上,C错误;
D.丁基苯的分子式为,柠檬烯的分子式为,二者分子式不同,不互为同分异构体,D错误;
故选B。
11. 一定条件下,在恒容密闭容器中,一定量的CO和一定量的H2反应生产工业原料甲醇(CH3OH),测得CO、CH3OH的浓度随时间的变化如图所示(反应混合物均呈气态)。下列说法错误的是
A. 0~10min,H2的平均反应速率为0.15mol·L-1·min-1
B. t=3min时,反应速率:v正(CO)>v逆(CH3OH)
C. CO的平衡转化率为75%
D. 达到平衡时,CO的物质的量浓度一定是H2的二分之一
【答案】D
【解析】
【分析】根据图象写出平衡的“三段法”,以此计算反应速率,转化率等值。
【详解】由图象可知CO起始浓度为1mol/L,平衡浓度为0.25mol/L,甲醇起始浓度为0,平衡浓度为0.75mol/L,设氢气起始浓度为xmol/L,则有:
A. 0~10min,H2的平均反应速率,故A正确;
B. t=3min时,平衡往正方向进行,反应速率:v正(CO)>v逆(CH3OH),故B正确;
C. CO的平衡转化率,故C正确;
D.由于起始时氢气的浓度未知无法确定达到平衡时,氢气的浓度,故D错误。
故答案选:D。
12. 铝-空气电池具有能量密度高、比容量高、环境友好等优点,一种棉布基铝-空气电池的结构如图所示,连接好装置后,电流计发生偏转,下列说法错误的是
A. 电子由铝电极流出,经过外电路流向碳纸电极
B. 负极上发生的反应为
C. 电路中每转移2 mol,消耗11.2 L(标准状况下)O2
D. 电池工作一段时间后,电解质溶液的pH不变
【答案】D
【解析】
【分析】铝-空气电池以KOH溶液为电解液,Al作负极,发生氧化反应,电极反应式:,正极发生还原反应,电极反应式:。
【详解】A.原电池中电子由负极流出,即电子由铝电极流出,经过外电路流向碳纸电极,A正确;
B.根据分析可知,Al作负极,发生氧化反应,电极反应式:,B正确;
C.根据电极反应:,消耗11.2 L(标准状况下)O2,即0.5mol,转移2mol,C正确;
D.根据两电极反应式,当转移电子数相同时,两电极消耗的与生成的不相同,pH变化,D错误;
答案选D。
13. 利用下列装置(夹持装置略)进行实验,能达到实验目的的是
A. 装置甲:配制溶液时转移溶液 B. 装置乙:制取并收集纯净
C. 装置丙:检验的漂白性 D. 装置丁:除去中的
【答案】D
【解析】
【详解】A.配制溶液转移溶液时需要玻璃棒引流,装置甲未使用玻璃棒,易导致液体溅出,A错误;
B.无水会与反应生成络合物,不能用于干燥,且收集时导管应伸入试管底部,B错误;
C.酸性溶液具有强氧化性,与发生氧化还原反应,该实验证明具有还原性,无法检验漂白性,C错误;
D.极易溶于水,饱和食盐水中高浓度的可抑制的溶解,故能除去中的,D正确;
故选D。
14. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,它们的原子序数之和等于38.由这些元素组成的化合物有如下转化关系(部分产物省略):
下列叙述错误的是
A. 原子半径:Z>W>Y>X
B. W、Z最高价氧化物对应水化物之间可发生反应
C. 丙的还原性比戊的弱
D. 丁常用于制造耐高温材料
【答案】C
【解析】
【分析】臭鸡蛋气味的气体是H2S,即丙是H2S,H2S与足量氧气燃烧得到SO2,即戊是SO2,甲与水生成白色胶体与H2S,则甲中含有S元素,乙加热分解为白色固体,甲与氧气生成丁与SO2,则四种元素一定有H、O、S,它们的原子序数之和等于38,所以第四种元素是铝,X、Y、Z、W的原子序数依次增大,所以X、Y、Z、W分别为H、O、Al、S,因此甲为Al2S3,乙为氢氧化铝,丁为氧化铝。
【详解】A.电子层数越多,原子半径越大;同一周期,从左到右,原子半径依次减小,则原子半径:Al > S > O >H,即Z>W>Y>X ,A正确;
B.氢氧化铝与硫酸可以发生反应生成硫酸铝与水,B正确;
C.H2S与SO2可以发生反应生成S,在该反应中,H2S是还原剂,SO2是氧化剂,所以还原性H2S比SO2强,C错误;
D.氧化铝的熔点很高,常用于制造耐高温材料,D正确;
故选C。
卷Ⅱ 非选择题(58分)
二、非选择题(本大题共4小题,共58分)
15. 氮元素的化合物种类繁多,利用下图所示装置探究含氮物质间的转化。
实验一段时间后,④中气体颜色无明显变化;⑤中收集到红棕色气体,过一段时间后产生白烟。
回答下列相关问题:
(1)写出②中制取氨气的化学方程式___________。
(2)仪器③的名称为___________。⑤中产生的白烟是___________(填化学式)。
(3)④中发生反应的化学方程式为___________。
(4)一段时间后,⑥中溶液变蓝,猜想可能的原因有:a.①中产生的在酸性条件下氧化;b.___________(用离子方程式表示)。
(5)为防止含、等氮氧化物的尾气污染环境,通常用以下两种方法处理:
方法一:纯碱溶液吸收法。纯碱溶液与的反应原理为:,的化学式为___________。
方法二:氨转化法。已知氨气恰好能将含和共的混合气体完转化为,则混合气体中和的物质的量之比为___________。
【答案】(1)
(2) ①. (球形)干燥管 ②. NH4NO3
(3)
(4)
(5) ①. ②. 1:4
【解析】
【分析】①中KClO3和MnO2加热制取O2,②中NH4Cl和Ca(OH)2加热生成NH3,③用于干燥气体,④中NH3和O2在催化剂条件下生成NO气体,⑤中NH3、NO、O2、H2O反应生成NO2、NH4NO3,⑥中发生反应可能为①中产生的O2在酸性条件下氧化Cu,也可能是NO2和水反应生成硝酸,再和铜粉反应生成NO气体,据此解答。
【小问1详解】
制取氨气的化学方程式;
【小问2详解】
仪器③的名称为(球形)干燥管;NO2与H2O反应生成HNO3和NO,HNO3与未反应的NH3反应生成NH4NO3固体,因此白烟为NH4NO3固体;
【小问3详解】
④中发生反应为氨的催化氧化,化学方程式为;
【小问4详解】
铜与稀硫酸不反应,但一段时间后反应⑥溶液变蓝,说明Cu→Cu2+,猜想可能原因:一可能是未反应的氧气,在酸性条件下氧化Cu,二可能是红棕色气体(NO2)与⑥中水反应生成HNO3,铜能与硝酸反应生成硝酸铜,其离子方程式为;
【小问5详解】
方法一:纯碱溶液与NO2的反应原理为:Na2CO3+2NO2=NaNO3+X+CO2↑,根据原子守恒,X的化学式为NaNO2;
方法二:6mol氨气恰好能将含NO和NO2共5mol的混合气体完转化为N2,6molNH3共失去6mol×3=18mol电子,设混合气体中NO为xmol,则NO2为(5-x)mol,根据得失电子守恒,可得18=2x+4(5-x),解得x=1,则NO为1mol,NO2为4mol,两这物质的量之比为1:4;
16. 以CO2制备甲醇是实现“双碳”目标的重要途径。在容积为5 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和0.5 mol H2,下反应制得甲醇(沸点为)和物质X,测得各物质的物质的量随时间的部分变化关系如图所示。
(1)该反应的化学方程式为__________________________。
(2)0~1 min内,氢气的平均反应速率为____________________。
(3)时,正反应速率________(填“>”“<”或“=”)逆反应速率。
(4)能说明上述反应达到平衡状态的是________________(填字母)。
A. H2的生成速率是H2O生成速率的3倍
B. 混合气体的密度不随时间的变化而变化
C. 反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1
D. 混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
(5)上述体系达到平衡时,混合气体中甲醇的体积分数为________。(保留三位有效数字)
(6)“甲醇燃料电池”的装置如图所示:
①Pt(a)电极上的电极反应为________。
②已知3.2 g液态甲醇完全燃烧时放出72.7 kJ的热量,写出表示甲醇的燃烧热的热化学方程式:____________________。
【答案】(1)
(2)0.04 mol·L-1·min-1
(3)= (4)AD
(5)7.69% (6) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
由图可知,反应在时达到平衡。在此过程中,,,生成的。根据反应物消耗量与生成物生成量之比等于化学计量数之比,可得 。根据质量守恒定律,未知产物为 ,且该反应为可逆反应,故化学方程式为:;
【小问2详解】
内,氢气的物质的量变化量,容器容积 ,则氢气的平均反应速率;
【小问3详解】
由图可知,时各物质的物质的量不再发生变化,说明反应已达到化学平衡状态。因此在 时,反应处于平衡状态,正反应速率等于逆反应速率;
【小问4详解】
A.的生成速率代表逆反应速率,的生成速率代表正反应速率。根据反应式,正反应速率满足,若,则,说明反应达到平衡状态,A符合题意;
B.反应前后气体总质量不变,容器体积恒定,混合气体的密度始终不变,则混合气体的密度不随时间的变化而变化时,不能说明反应达到平衡状态,B不符合题意;
C.由图可知,平衡时与的物质的量浓度之比为,且浓度之比为特定值不能说明反应达到平衡状态,C不符合题意;
D.反应前后气体总质量不变,但该反应是气体分子数减小的反应,则反应未达到平衡前,混合气体的平均相对分子质量是个变量,因此当混合气体的平均相对分子质量不再变化时,能说明反应达到平衡状态,D符合题意;
故选AD。
【小问5详解】
达到平衡时,各物质的物质的量分别为:,,,,混合气体的总物质的量 。同温同压下,气体的体积分数等于其物质的量分数,故甲醇的体积分数为;
【小问6详解】
①由图可知,Pt(a)电极通入甲醇,发生失去电子的氧化反应,作原电池的负极。由于电解质溶液为稀硫酸(呈酸性),甲醇失电子生成二氧化碳和氢离子,则Pt(a)电极上的电极反应式为:;
②液态甲醇的物质的量为,甲醇完全燃烧放出的热量,则甲醇完全燃烧放出的热量。表示燃烧热的热化学方程式中,可燃物的化学计量数必须为1,且生成指定产物(即液态水和气态二氧化碳),故表示甲醇的燃烧热的热化学方程式为:。
17. 利用海水能够提取溴和镁,提取过程如下:
(1)提取溴的过程中,经过2次Br-→Br2转化的目的是_______, 蒸馏塔中发生反应的离子方程式是_______。向溴水中加入CCl4,充分振荡、静置后Br2的CCl4溶液在_______ (上或下)层。
(2)吹出塔中通入热空气吹出Br2,利用了溴的_______(填序号);
a.氧化性 b.还原性 c.挥发性
(3)从MgCl2溶液中得到MgCl2·6H2O晶体的主要操作_______、_______、过滤、洗涤、干燥(在HCl气流的保护下);由无水氯化镁得到镁的化学方程式是_______。
(4)工业上从卤水中获取用石灰乳而不用溶液的原因是_______。(写出两点原因)
【答案】(1) ①. 富集溴元素 ②. Cl2+2Br-=Br2+2Cl- ③. 下
(2)c (3) ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶 ③. MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
(4)石灰乳原料丰富,成本低
【解析】
【分析】海水中加入氢氧化钙沉淀镁离子后过滤,在滤液中通入氯气是将滤液中的Br-氧化为Br2,再利用热的空气将Br2吹出,进入吸收塔与SO2反应,其反应的化学方程式为:SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4;再通入氯气将Br-氧化为Br2,两次Br-→Br2转化的目的是对溴元素进行富集,氢氧化镁加入盐酸溶解得到氯化镁溶液,氯化镁溶液中得到氯化镁晶体的操作是加热蒸发冷却结晶得到无水氯化镁,电解熔融氯化镁得到金属镁。
【小问1详解】
根据以上分析可知流程中提取溴的过程中,经过2次Br-→Br2转化的目的是得到更多的溴单质,提取过程对溴元素进行富集;吸收塔内通入的二氧化硫气体是和溴单质反应生成溴离子,在蒸馏塔中被氯气氧化得到更多的溴单质,反应的离子方程式是Cl2+2Br-=Br2+2Cl-;CCl4的密度大于水,向溴水中加入CCl4,充分振荡、静置后Br2的CCl4溶液在下层;
【小问2详解】
溴易挥发,通入热空气吹出溴,利用溴的挥发性,故选c;
【小问3详解】
从MgCl2溶液中得到MgCl2•6H2O晶体的主要操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到;电解熔融氯化镁得到金属镁和氯气,反应的化学方程式为:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑;
【小问4详解】
工业上从卤水中获取用石灰乳而不用溶液的原因是石灰乳原料丰富,成本低。
18. 丙烯酸乙酯存在于菠萝中,合成路线如图所示。
回答下列问题:
(1)反应,其中X的一氯代物有________种,比X分子多三个碳原子的X的同系物含有三个甲基的同分异构体有________种。
(2)丙烯分子中最多有________个原子共平面;丙烯酸分子结构中所含的官能团名称是__________。
(3)写出聚丙烯酸的结构简式:______________________________,写出丙烯酸与B反应的化学方程式:________________,该反应的反应类型是________。
(4)下列说法正确的是________(填字母)。
a.D与丙烯酸乙酯互为同系物
b.的转化是氧化反应
c.可以用酸性KMnO4溶液鉴别A和丙烯酸
d.除去B中的C可加入生石灰,再蒸馏
【答案】(1) ①. 4 ②. 3
(2) ①. 7 ②. 碳碳双键、羧基
(3) ①. ②. ③. 取代反应或酯化反应
(4)bd
【解析】
【分析】丙烯酸和B发生酯化反应生成丙烯酸乙酯:,所以B为乙醇;A与水反应生乙醇,则A为乙烯;B氧化生成C,C为乙酸,乙醇与乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯(D),丙烯酸含碳碳双键,发生加聚反应生成聚丙烯酸,据此分析。
【小问1详解】
根据质量守恒可知,C10H22→2C3H6+X,X分子式为C4H10,有正丁烷和异丁烷两种同分异构体,根据等效氢原子可判断一氯代物共4种;比X多三个碳原子的X的同系物为C7H16,分子中含有三个甲基的同分异构体有、、3种;
【小问2详解】
丙烯分子中最多有7个原子共平面,丙烯酸分子结构中所含的官能团名称:碳碳双键、羧基;
【小问3详解】
由丙烯酸发生加聚反应生成聚丙烯酸,其结构简式为,丙烯酸与乙醇发生酯化反应(取代反应),其反应的化学方程式为;
【小问4详解】
a.D为乙酸乙酯,不含碳碳双键,与丙烯酸乙酯结构不相似,不互为同系物,a错误;
b.乙醇可被酸性高锰酸钾氧化生成乙酸,为氧化反应,b正确;
c.乙烯和丙烯酸都能被酸性高锰酸钾氧化而使高锰酸钾溶液褪色,不可以用酸性KMnO4溶液鉴别,c错误;
d.除去乙醇中的乙酸可加入生石灰,再蒸馏,d正确;
答案选bd。
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