精品解析:广西桂林市全州县全州高级中学2026-2027学年高二上学期9月检测 化学试题
2026-09-15
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内容正文:
高二化学试题
本试卷满分100分 考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.可能用到的相对原子质量:H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Fe-56
一、选择题(每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学与生活密切相关。下列叙述错误的是
A. 高纯硅可用于制作光感电池
B. 铝合金大量用于高铁建设
C. 活性炭具有除异味和杀菌作用
D. 碘酒可用于皮肤外用消毒
2. 下列表示不正确的是
A. 次氯酸的电子式 B. 丁烷的球棍模型
C. 乙烯的结构简式CH2=CH2 D. 原子核内有8个中子的碳原子146C
3. 有机物M的结构简式如图所示,下列关于M的说法不正确的是
A. 分子中含有3种官能团 B. 能发生氧化、加成、水解等反应
C. 能与溶液反应生成 D. 1 mol M与过量Na反应最多生成
4. 下列有关氮的转化(如图)说法正确的是
A. 雷电可使转化为NO
B. 工业合成氨属于自然固氮
C. 氮转化过程中N均被氧化
D. 生产至少需
5. 下列图示实验能达到相应实验目的的是
A. 图甲:除去甲烷中的乙烯 B. 图乙:制备乙酸乙酯
C. 图丙:研究甲烷和氯气光照后的实验现象 D. 图丁:制取并收集
6. 用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验(部分夹持装置已略去),下列有关说法不正确的是( )
A. 装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气
B. 装置B中发生反应的化学方程式是
C. 装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰
D. 点燃装置D处的气体前必须检验气体的纯度
7. 四种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示,T是地壳中含量最高的金属元素。下列说法不正确的是
Q
T
R
W
A. W的氢化物比R的氢化物稳定
B. T的最高价氧化物对应的水化物可能为强碱
C. Q的原子半径比T的小
D. W和Q的原子序数相差10
8. 已知反应X+Y=M+N为吸热反应,对这个反应的下列说法中正确的是
A. X的能量一定低于M的能量,Y的能量一定低于N的能量
B. 因为该反应为吸热反应,故一定要加热反应才能进行
C. 破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量
D. X和Y的总能量一定低于M和N的总能量
阅读下列材料,完成下列两个小题。
中国对人类科学进步与技术发展贡献卓著:黑火药(主要成分:KNO3、S和C)是中国古代四大发明之一;侯德榜发明的“联合制碱法”将合成氨法与氨碱法联合,突破了国外制碱技术封锁;“物美价廉”的电池新材料:用储量丰富、成本更低的钠替代锂是电池技术的重要方向,钠基固态电池在低温下的性能不稳定。这项新研究的突破点在于,通过一种特殊的材料处理工艺(加热后快速冷却),稳定了固态电解质硼氢化钠的晶体结构,使其离子电导率比之前报道的数值高出至少一个数量级。钠离子在电池内部移动得更顺畅,实现了在低温环境下的稳定运行,向实际应用迈出关键一步。
9. 下列说法错误的是
A. 侯德榜联合制碱法从母液中可获得氯化铵产品
B. 1 mol金属钠投入水中溶液的质量增加23 g
C. 3.8 g硼氢化钠(NaBH4)中含Na+的个数为
D. KNO3既是钾盐,又是硝酸盐
10. 下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 少量的澄清石灰水与碳酸氢钠溶液反应:
B. 盐酸与氢氧化镁反应:
C. 向饱和氯化钠溶液中通入足量的NH3和CO2:
D. “84”消毒液与洁厕灵混合使用:
11. 下列物质的生产流程不合理的是
A.
B.
C.
D.
12. 我国发明的全球首例可充电氢负离子全固态电池的结构如下图所示,其固态电解质仅允许自由移动。电池放电时的总反应为:(其中H的化合价均为价)。该电池放电时,下列说法正确的是
A. 电池工作时电能转化为化学能
B. 该电池放电时,B极作负极
C. 由A极移动到B极
D. A极发生反应:
13. 一种可由氮气和水持续合成氨的机理如图所示。下列说法正确的是
A. 反应①②③均属于氧化还原反应
B. 整个转化过程中有四种元素的化合价发生了变化
C. 总反应中氧化产物与还原产物的化学计量数之比为3:4
D. 整个转化过程中Li做催化剂,不参与化学反应
14. T1℃时,向1L密闭容器中充入10molH2和3molSO2,发生反应:3H2(g)+SO2(g)H2S(g)+2H2O(g)部分物质的物质的量n(X)随时间变化曲线如图中实线所示。下列说法错误的是
A. 曲线a代表H2S
B. 若t1=3,则0~3min内v(H2O)=1mol•L-1•min-1
C. t2时,H2的浓度c(H2)=1.9mol•L-1
D. 若T2>T1,则虚线b可表示在T2℃时n(SO2)的变化
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15. 某废旧金属材料中主要含Fe、Cu、Al、FeO、Al2O3、CuO(其余成分与酸碱都不反应)和可燃性有机物,为充分利用资源,通过如下工艺流程回收Al、Cu、绿矾等。
回答下列问题:
(1)“焙烧”的目的主要是将金属单质转化为氧化物,并除去____________。
(2)“碱浸”时发生反应的化学方程式为__________________________。
(3)操作Ⅰ、Ⅱ中使用的仪器除烧杯、玻璃棒外还需要的玻璃仪器是______。
(4)“第一次酸浸”后加入的试剂a为______,试剂a发生的化学反应中有一个化合反应,其离子方程式为__________________________。
(5)从滤液Ⅱ得到固体的操作是____________、过滤、洗涤、低温干燥。
(6)通过如下方法测定绿矾纯度:称取6.0 g样品用稀硫酸溶解,向其中逐滴滴加0.1 mol/L的酸性KMnO4溶液,恰好完全反应时,消耗酸性KMnO4溶液的体积为40.00 mL。
①该反应的离子方程式为__________________________。
②样品中的纯度为______。(结果保留三位有效数字)
16. 某实验室用如图所示装置制取乙酸乙酯。
已知:①乙醚、乙醇、乙酸、乙酸乙酯的沸点依次是34.7℃、78.4℃、118℃、77.1℃;
②适量无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH。
请回答下列问题:
(1)仪器B的名称是_______。添加相应的实验药品后,加热油浴C,保温约135~145℃。实验中采用油浴的优点是_______。
(2)反应中加入的乙醇是过量的,其目的是_______;浓硫酸的作用:_______。
(3)在使用直形冷凝管时进水口是_______。(填“E”或“F”)
(4)一段时间后停止加热,取下D,将一定量饱和Na2CO3溶液加到馏出液里,至无气泡产生。D中用饱和Na2CO3溶液洗涤粗酯的目的是溶解乙醇、_______。
(5)从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水。若将其净化提纯,常先加入适量无水氯化钙,分离出_______;再加入无水硫酸钠;然后进行蒸馏,收集_______℃左右的馏分,以得到较纯净的乙酸乙酯。
(6)用同位素示踪法来确定反应机理,请写出H18OCH2CH3与乙酸制取乙酸乙酯的化学方程式____。
17. 甲醇是一种绿色能源。合成气(主要成分为、和)在催化剂作用下可以合成甲醇。合成甲醇的相关反应的热化学方程式如下:
I. ΔH 1=-90.8 kJ∙mol-1
Ⅱ. ΔH 2=-49.0 kJ∙mol-1
Ⅲ. ΔH3
回答下列问题:
(1)ΔH3=_________kJ∙mol-1。
(2)在体积为的恒容密闭容器中,充入和,在一定条件下发生反应Ⅱ:,测得和的物质的量随时间的变化如图所示:
①时,水蒸气的平均反应速率为_____,此时(正)_____(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
②反应达到平衡时,的转化率为________,的体积分数为________。
③下列描述中能说明上述反应达到平衡状态的是_____(填标号)。
A.体积分数保持不变
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.混合气体的总压强不随时间的变化而变化
D.单位时间内消耗的同时生成
(3)还原电化学法制备甲醇工作原理如下图所示:
①通入的一端是电池的_____极(填“正”或“负”)。
②通入CO的一端发生的电极反应式为_________________。
18. A~H是常见有机物,A是一种植物生长调节剂,可用于催熟果实;B、F为高分子物质,其中F的主要成分遇碘变蓝。各有机物的转化关系如图所示。回答下列问题:
(1)G的分子式为________;D中含有的官能团名称为________。
(2)A在一定条件下可以与H2发生加成反应,判断产物中是否还剩余A,可将反应后的混合气体通入________(填字母)中。
a.酸性高锰酸钾溶液 b.溴水 c.澄清石灰水
(3)C与E生成H的反应条件为________,反应类型为________反应,要除去H中混有的C和E可选用________溶液。
(4)写出C→D发生反应的化学方程式:________。
(5)若实验测得高分子B的摩尔质量为16800g/mol,则该高分子的聚合度n=________。
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高二化学试题
本试卷满分100分 考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.可能用到的相对原子质量:H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Fe-56
一、选择题(每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学与生活密切相关。下列叙述错误的是
A. 高纯硅可用于制作光感电池
B. 铝合金大量用于高铁建设
C. 活性炭具有除异味和杀菌作用
D. 碘酒可用于皮肤外用消毒
【答案】C
【解析】
【详解】A、硅是半导体,高纯硅可用于制作光感电池,A正确;
B、铝合金硬度大,可用于高铁建设,B正确;
C、活性炭具有吸附性,可用于除异味,但不能杀菌消毒,C错误;
D、碘酒能使蛋白质变性,可用于皮肤外用消毒,D正确;
答案选C。
2. 下列表示不正确的是
A. 次氯酸的电子式 B. 丁烷的球棍模型
C. 乙烯的结构简式CH2=CH2 D. 原子核内有8个中子的碳原子146C
【答案】A
【解析】
【详解】A.次氯酸中Cl最外层为7个电子,为达到8电子稳定结构,需要拿出一个电子与其他原子形成一个共用电子对,O原子最外层为6个电子,为达到8电子稳定结构,需要拿出两个电子与其他原子形成两对共用电子对,因而次氯酸的电子式为 ,A项错误。B、C、D等3个选项均正确。
故答案选A。
3. 有机物M的结构简式如图所示,下列关于M的说法不正确的是
A. 分子中含有3种官能团 B. 能发生氧化、加成、水解等反应
C. 能与溶液反应生成 D. 1 mol M与过量Na反应最多生成
【答案】B
【解析】
【详解】A.该有机物分子中含有碳碳双键、羧基、羟基共3种官能团,A正确;
B.碳碳双键可发生加成、氧化反应,羟基可发生取代、氧化反应,羧基可以发生取代反应,但该有机物不含酯基、卤原子等可水解的官能团,不能发生水解反应,B错误;
C.该有机物含有羧基,羧基酸性强于碳酸,可与溶液反应生成,C正确;
D.1 mol M含有1 mol羧基、2 mol羟基,共可提供3 mol活泼氢,与反应时每2 mol活泼氢生成1 mol ,故最多生成1.5 mol ,D正确;
故选B。
4. 下列有关氮的转化(如图)说法正确的是
A. 雷电可使转化为NO
B. 工业合成氨属于自然固氮
C. 氮转化过程中N均被氧化
D. 生产至少需
【答案】A
【解析】
【详解】A.雷电条件下,大气中的与发生反应生成,属于自然固氮,A正确;
B.工业合成氨是人为将转化为的过程,属于人工固氮,不属于自然固氮,B错误;
C.氮的转化过程中,如转化为时,元素化合价从0价降低为-3价,被还原,并非均被氧化,C错误;
D.未说明气体处于标准状况,无法计算体积,D错误;
故选A。
5. 下列图示实验能达到相应实验目的的是
A. 图甲:除去甲烷中的乙烯 B. 图乙:制备乙酸乙酯
C. 图丙:研究甲烷和氯气光照后的实验现象 D. 图丁:制取并收集
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成二氧化碳,甲烷中会引入二氧化碳杂质,A错误;
B.乙醇、乙酸在浓硫酸作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯,应该用饱和碳酸钠溶液吸收乙醇、除去乙酸、降低酯的溶解度,不能使用NaOH溶液,B错误;
C.饱和碳酸钠溶液能与氯气反应,应该用饱和食盐水降低氯气的溶解度,C错误;
D.氯化铵和氢氧化钙在加热的时候生成氨气,氨气密度小于空气,用向下排空气的方法收集,D正确;
故选D。
6. 用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验(部分夹持装置已略去),下列有关说法不正确的是( )
A. 装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气
B. 装置B中发生反应的化学方程式是
C. 装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰
D. 点燃装置D处的气体前必须检验气体的纯度
【答案】B
【解析】
【详解】A.装置A中液态水在加热的条件下产生水蒸气,故其作用是为实验提供持续不断的水蒸气,选项A正确;
B。Fe与水蒸气在高温下发生反应生成和,反应的化学方程式是
,选项B错误;
C.氢气属于中性气体,可以用碱石灰干燥,选项C正确;
D.氢气在点燃之前应该先检验其纯度,防止发生爆炸,选项D正确。
答案选B。
7. 四种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示,T是地壳中含量最高的金属元素。下列说法不正确的是
Q
T
R
W
A. W的氢化物比R的氢化物稳定
B. T的最高价氧化物对应的水化物可能为强碱
C. Q的原子半径比T的小
D. W和Q的原子序数相差10
【答案】B
【解析】
【分析】T是地壳中含量最高的金属元素,则T是Al元素,根据元素在周期表的相对位置,可知:Q是C元素,R是P元素,W是S元素,然后根据物质的性质分析解答。
【详解】根据上述分析可知:Q是C,T是Al,R是P,W是S元素。
A.元素的非金属性:S>P,则元素的氢化物的稳定性:H2S>PH3,A正确;
B.T是Al,其最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3是两性氢氧化物,不是强碱,B错误;
C.原子核外电子层数越多,原子半径越大。C是第二周期元素,原子核外有2个电子层;Al是第三周期元素,原子核外有3个电子层,则原子半径:C<Al,C正确;
D.Q是C元素,原子序数是6,W是S,原子序数是16,二者的原子序数相差10,D正确;
故合理选项是B。
8. 已知反应X+Y=M+N为吸热反应,对这个反应的下列说法中正确的是
A. X的能量一定低于M的能量,Y的能量一定低于N的能量
B. 因为该反应为吸热反应,故一定要加热反应才能进行
C. 破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量
D. X和Y的总能量一定低于M和N的总能量
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.X+Y=M+N为吸热反应,X和Y的总能量一定低于M和N的总能量,故A错误;
B.化学反应的吸放热与反应条件无关,有些吸热反应不需要加热就能进行,故B错误;
C.吸热反应,破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量,故C错误;
D.X+Y=M+N为吸热反应,X和Y的总能量一定低于M和N的总能量,故D正确;
选D。
阅读下列材料,完成下列两个小题。
中国对人类科学进步与技术发展贡献卓著:黑火药(主要成分:KNO3、S和C)是中国古代四大发明之一;侯德榜发明的“联合制碱法”将合成氨法与氨碱法联合,突破了国外制碱技术封锁;“物美价廉”的电池新材料:用储量丰富、成本更低的钠替代锂是电池技术的重要方向,钠基固态电池在低温下的性能不稳定。这项新研究的突破点在于,通过一种特殊的材料处理工艺(加热后快速冷却),稳定了固态电解质硼氢化钠的晶体结构,使其离子电导率比之前报道的数值高出至少一个数量级。钠离子在电池内部移动得更顺畅,实现了在低温环境下的稳定运行,向实际应用迈出关键一步。
9. 下列说法错误的是
A. 侯德榜联合制碱法从母液中可获得氯化铵产品
B. 1 mol金属钠投入水中溶液的质量增加23 g
C. 3.8 g硼氢化钠(NaBH4)中含Na+的个数为
D. KNO3既是钾盐,又是硝酸盐
10. 下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 少量的澄清石灰水与碳酸氢钠溶液反应:
B. 盐酸与氢氧化镁反应:
C. 向饱和氯化钠溶液中通入足量的NH3和CO2:
D. “84”消毒液与洁厕灵混合使用:
【答案】9. B 10. A
【解析】
【9题详解】
A.侯德榜制碱的原理:,过滤得到的母液中含有氯化铵,A正确;
B.金属钠与水反应:,1 mol钠的质量为23 g,反应后生成的氢气质量为1 g,因此溶液质量增加,B错误;
C.3.8 g硼氢化钠的物质的量为:,0.1 mol NaBH4含0.1 mol Na+,所以含Na+的个数为,C正确;
D.KNO3是由硝酸根和钾离子组成的盐,既是钾盐,又是硝酸盐,D正确;
故答案选B。
【10题详解】
A.少量的澄清石灰水与碳酸氢钠溶液反应,反应物是Ca(OH)2和NaHCO3,其中Ca(OH)2是强碱,NaHCO3是弱酸的盐,反应的实质是OH-与反应生成和H2O,同时Ca2+与结合生成CaCO3沉淀,Ca(OH)2少量,则Ca(OH)2反应完,给出的离子方程式为:,这个方程式电荷守恒、质量守恒,且反应产物合理,A正确;
B.是强酸与强碱的中和反应的通用离子方程式,但氢氧化镁Mg(OH)2是难溶于水的弱碱,不能完全电离出OH-,正确的离子方程式应为:,B错误;
C.向饱和氯化钠溶液中通入足量的NH3和CO2发生反应:,由于是饱和氯化钠溶液,生成的碳酸氢钠以沉淀形式,不能拆,正确的离子方程式应为:,C错误;
D.“84”消毒液的主要成分是NaClO,洁厕灵主要成分是HCl,两者混合会发生氧化还原反应,正确的离子方程式应为:,D错误;
故答案选A。
11. 下列物质的生产流程不合理的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.FeS2高温煅烧反应产生Fe2O3、SO2气体,SO2与O2在催化剂存在条件下加热发生氧化反应产生SO3,SO3被98.3%的浓硫酸吸收生成硫酸,符合硫酸的工业制取方法,A正确;
B.NH3在催化剂存在条件下加热,能够被O2氧化产生NO和H2O,NO被O2氧化产生NO2,NO2被水吸收反应产生HNO3和NO,与硝酸工业制取方法不吻合,B错误;
C.海带中含有丰富的碘元素化合物,经灼烧除去有机物,得到海带灰,然后加入水浸泡,得到含有I-的化合物的水溶液,向其中加入绿色氧化剂H2O2,I-被氧化为I2,然后利用CCl4进行萃取就得到I2的CCl4溶液,蒸馏得单质碘,符合碘元素的处理实际,C正确;
D.石英砂主要成分是SiO2,将其与焦炭高温煅烧,发生反应产生粗硅、CO,向粗硅中加入HCl并加热,其中的各种成分反应后变为相应的氯化物,然后根据混合物中各种氯化物的沸点不同进行蒸馏,就提纯得到纯净SiHCl3,再用H2在高温下进行还原SiHCl3,得到高纯硅,符合晶体硅的制取与提纯方法,D正确;
答案选B。
12. 我国发明的全球首例可充电氢负离子全固态电池的结构如下图所示,其固态电解质仅允许自由移动。电池放电时的总反应为:(其中H的化合价均为价)。该电池放电时,下列说法正确的是
A. 电池工作时电能转化为化学能
B. 该电池放电时,B极作负极
C. 由A极移动到B极
D. A极发生反应:
【答案】D
【解析】
【分析】由电池总反应可知,放电时,中Al化合价降低,B极发生还原反应,作正极,电极反应为;则A极作负极,电极反应为。
【详解】A.放电时为原电池工作过程,是将化学能转化为电能,A错误;
B.放电总反应中中Ce元素化合价从+2价升高到中的+3价,失电子,因此含的A极为负极,B极为正极,B错误;
C.原电池中阴离子向负极移动,应由正极B极移动到负极A极,C错误;
D.A极为负极,失去电子,结合迁移过来的生成,电极反应为,D正确;
故选D。
13. 一种可由氮气和水持续合成氨的机理如图所示。下列说法正确的是
A. 反应①②③均属于氧化还原反应
B. 整个转化过程中有四种元素的化合价发生了变化
C. 总反应中氧化产物与还原产物的化学计量数之比为3:4
D. 整个转化过程中Li做催化剂,不参与化学反应
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,反应①为:6Li+N2=2Li3N,反应②为:Li3N+3H2O=NH3+3LiOH,反应③为:4LiOH4Li+O2↑+2H2O,则总反应为:2N2+6H2O4NH3↑+3O2↑。
【详解】A.由分析可知,反应②为:Li3N+3H2O=NH3+3LiOH,反应中没有元素发生化合价变化,不属于氧化还原反应,A错误;
B.由分析可知,整个转化过程中只有锂元素、氮元素、氧元素化合价发生变化,氢元素的化合价没有变化,B错误;
C.由分析可知,总反应为:2N2+6H2O4NH3↑+3O2↑,反应中氧元素的化合价升高被氧化,氧气是反应的氧化产物,氮元素的化合价降低被还原,氨气是还原产物,则反应中氧化产物与还原产物的化学计量数之比为3:4,C正确;
D.由分析可知,锂是反应的催化剂,参与了反应过程,只是反应前后质量和化学性质不变,并非不参与化学反应,D错误;
故选C。
14. T1℃时,向1L密闭容器中充入10molH2和3molSO2,发生反应:3H2(g)+SO2(g)H2S(g)+2H2O(g)部分物质的物质的量n(X)随时间变化曲线如图中实线所示。下列说法错误的是
A. 曲线a代表H2S
B. 若t1=3,则0~3min内v(H2O)=1mol•L-1•min-1
C. t2时,H2的浓度c(H2)=1.9mol•L-1
D. 若T2>T1,则虚线b可表示在T2℃时n(SO2)的变化
【答案】D
【解析】
【详解】A.SO2的减少量等于a的增加量,根据物质的量比等于系数比可知,a的系数为1,曲线a代表H2S,A正确;
B.若t1=3,则0~3min内v(H2O)=2v(H2S)=1mol•L-1•min-1,B正确;
C.t2时,H2的浓度c(H2)==1.9mol•L-1,C正确;
D.若T2>T1,则虚线b可表示在T2℃时反应速率加快,应该更快达到化学平衡,故b不可能表示n(SO2)的变化,D错误;
故选D。
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15. 某废旧金属材料中主要含Fe、Cu、Al、FeO、Al2O3、CuO(其余成分与酸碱都不反应)和可燃性有机物,为充分利用资源,通过如下工艺流程回收Al、Cu、绿矾等。
回答下列问题:
(1)“焙烧”的目的主要是将金属单质转化为氧化物,并除去____________。
(2)“碱浸”时发生反应的化学方程式为__________________________。
(3)操作Ⅰ、Ⅱ中使用的仪器除烧杯、玻璃棒外还需要的玻璃仪器是______。
(4)“第一次酸浸”后加入的试剂a为______,试剂a发生的化学反应中有一个化合反应,其离子方程式为__________________________。
(5)从滤液Ⅱ得到固体的操作是____________、过滤、洗涤、低温干燥。
(6)通过如下方法测定绿矾纯度:称取6.0 g样品用稀硫酸溶解,向其中逐滴滴加0.1 mol/L的酸性KMnO4溶液,恰好完全反应时,消耗酸性KMnO4溶液的体积为40.00 mL。
①该反应的离子方程式为__________________________。
②样品中的纯度为______。(结果保留三位有效数字)
【答案】(1)可燃性有机物
(2)
(3)漏斗 (4) ①. 铁粉 ②.
(5)蒸发浓缩、冷却结晶
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】废旧金属材料焙烧,可将金属Fe、Cu、Al转化为金属氧化物,并除去有机物,加入氢氧化钠溶液碱浸,Al2O3溶解可得到四羟基合铝酸钠溶液;滤液Ⅰ含有四羟基合铝酸钠,可用于提取铝;滤渣Ⅰ含有Fe2O3、FeO、CuO,加入硫酸酸浸,可生成硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸铜,试剂a为铁,可用于除去硫酸铜,并与硫酸铁反应生成硫酸亚铁,得到滤液Ⅱ为硫酸亚铁,滤渣Ⅱ为Fe、Cu;加入硫酸酸浸滤渣Ⅱ,Fe溶解变为FeSO4,过滤得到滤渣为铜,滤液Ⅱ蒸发浓缩、冷却结晶得到绿矾。
【小问1详解】
有机物一般可以燃烧,“焙烧”的目的主要是将金属单质转化为氧化物,并除去有机物;
【小问2详解】
加入氢氧化钠溶液碱浸,Al2O3可以和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠和水,反应为:;
【小问3详解】
操作Ⅰ、Ⅱ均为过滤,实验室中进行此操作时使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒;
【小问4详解】
为了保证最后得到的晶体为纯净的晶体,滤渣进行“酸浸”时,最适宜选用硫酸,在“酸浸”后的溶液中加入过量试剂 a 即铁粉,铁和过量氢离子生成亚铁离子和氢气,铁和铁离子生成亚铁离子,其中属于化合反应的是:;
【小问5详解】
从滤液Ⅱ得到固体的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥;
【小问6详解】
①该反应为酸性高锰酸钾氧化亚铁离子生成铁离子,反应中锰化合价由+7变为+2、铁化合价由+2变为+3,结合电子守恒,离子方程式为;
②结合反应和铁元素守恒,样品中的纯度为。
16. 某实验室用如图所示装置制取乙酸乙酯。
已知:①乙醚、乙醇、乙酸、乙酸乙酯的沸点依次是34.7℃、78.4℃、118℃、77.1℃;
②适量无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH。
请回答下列问题:
(1)仪器B的名称是_______。添加相应的实验药品后,加热油浴C,保温约135~145℃。实验中采用油浴的优点是_______。
(2)反应中加入的乙醇是过量的,其目的是_______;浓硫酸的作用:_______。
(3)在使用直形冷凝管时进水口是_______。(填“E”或“F”)
(4)一段时间后停止加热,取下D,将一定量饱和Na2CO3溶液加到馏出液里,至无气泡产生。D中用饱和Na2CO3溶液洗涤粗酯的目的是溶解乙醇、_______。
(5)从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水。若将其净化提纯,常先加入适量无水氯化钙,分离出_______;再加入无水硫酸钠;然后进行蒸馏,收集_______℃左右的馏分,以得到较纯净的乙酸乙酯。
(6)用同位素示踪法来确定反应机理,请写出H18OCH2CH3与乙酸制取乙酸乙酯的化学方程式____。
【答案】(1) ①. 蒸馏烧瓶 ②. 受热均匀,温度比水浴高,容易控制温度
(2) ①. 有利于酯化反应正向进行,提高乙酸转化率 ②. 吸水、催化
(3)F (4)中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度
(5) ①. 乙醇 ②. 77.1
(6)CH3COOH+H18OCH2CH3CH3CO18OCH2CH3+H2O
【解析】
【分析】乙醇、乙酸在浓硫酸、加热条件下发生反应,生成乙酸乙酯和水,由于乙醇、乙酸、副反应生成的乙醚都具有挥发性,所以加热蒸馏时需控制温度,尽可能减少乙醇、乙酸的挥发。
【小问1详解】
仪器B的瓶颈上带有支管,其名称是蒸馏烧瓶。水浴加热的特点是便于控制温度在不大于100℃的条件下,使反应物均匀受热,油浴可控制温度在100℃以上,从而得出油浴的优点是:受热均匀,温度比水浴高,容易控制温度。答案为:蒸馏烧瓶;受热均匀,温度比水浴高,容易控制温度;
【小问2详解】
酯化反应为可逆反应,反应中加入过量乙醇,可提高乙酸的转化率,其目的是:有利于酯化反应正向进行,提高乙酸转化率;浓硫酸的作用:吸水、催化。答案为:有利于酯化反应正向进行,提高乙酸转化率;吸水、催化;
【小问3详解】
不管冷凝管如何摆放,冷却水的流向都是下进上出,所以在使用直形冷凝管时,进水口是F。答案为:F;
【小问4详解】
酯化反应发生后,所得产品中常混有乙酸、乙醇等,常使用饱和碳酸钠溶液处理,所以D中用饱和Na2CO3溶液洗涤粗酯的目的是:溶解乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度。答案为:中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度;
【小问5详解】
由题给信息可知,适量无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH,所以加入适量无水氯化钙,目的是分离出乙醇;再加入无水硫酸钠吸水;然后进行蒸馏,让乙醚先蒸出,但不收集,然后将乙酸乙酯蒸出,收集77.1℃左右的馏分,以得到较纯净的乙酸乙酯。答案为:乙醇;77.1;
【小问6详解】
羧酸与醇发生酯化反应时,羧酸脱羟基醇脱氢,则H18OCH2CH3与乙酸制取乙酸乙酯的化学方程式:CH3COOH+H18OCH2CH3CH3CO18OCH2CH3+H2O。答案为:CH3COOH+H18OCH2CH3CH3CO18OCH2CH3+H2O。
【点睛】在浓硫酸的催化作用下,两分子乙醇可发生分子间脱水,生成乙醚等。
17. 甲醇是一种绿色能源。合成气(主要成分为、和)在催化剂作用下可以合成甲醇。合成甲醇的相关反应的热化学方程式如下:
I. ΔH 1=-90.8 kJ∙mol-1
Ⅱ. ΔH 2=-49.0 kJ∙mol-1
Ⅲ. ΔH3
回答下列问题:
(1)ΔH3=_________kJ∙mol-1。
(2)在体积为的恒容密闭容器中,充入和,在一定条件下发生反应Ⅱ:,测得和的物质的量随时间的变化如图所示:
①时,水蒸气的平均反应速率为_____,此时(正)_____(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
②反应达到平衡时,的转化率为________,的体积分数为________。
③下列描述中能说明上述反应达到平衡状态的是_____(填标号)。
A.体积分数保持不变
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.混合气体的总压强不随时间的变化而变化
D.单位时间内消耗的同时生成
(3)还原电化学法制备甲醇工作原理如下图所示:
①通入的一端是电池的_____极(填“正”或“负”)。
②通入CO的一端发生的电极反应式为_________________。
【答案】(1)+41.8
(2) ①. 0.125 ②. > ③. 75% ④. 30% ⑤. AC
(3) ①. 负 ②.
【解析】
【小问1详解】
反应Ⅲ=反应Ⅱ一反应Ⅰ,根据盖斯定律可得,;
【小问2详解】
①时,水蒸气的平均反应速率为,此时反应还未达到平衡,反应正向移动,故;
②反应达到平衡时,反应掉的物质的量为,增加的物质的量为0.75mol,总物质的量为,的转化率为;的体积分数为;
③A.体积分数保持不变说明正逆反应速率相等,达到平衡状态,A正确;
B.反应前后气体总质量不变,容器的体积不变,混合气体的密度始终为定值,因此密度不变,不能判定反应达到平衡,B错误;
C.因为该反应是总量减小的反应,随着反应进行,混合气体总物质的量发生变化,混合气体的压强不随时间的变化而变化时,说明混合气体总的物质的量不再改变,说明反应达到平衡,C正确;
D.单位时间内消耗的同时生成,反应始终按此比例进行,不能说明反应达到平衡,D错误;
故选AC;
【小问3详解】
该装置为原电池装置,一氧化碳得到电子被还原为甲醇,则左侧为正极,右侧为负极,负极氢气失去电子被氧化成;
①由分析可知,通入的一端是电池的负极;
②通入CO的一端发生的电极反应为一氧化碳得到电子被还原为甲醇,。
18. A~H是常见有机物,A是一种植物生长调节剂,可用于催熟果实;B、F为高分子物质,其中F的主要成分遇碘变蓝。各有机物的转化关系如图所示。回答下列问题:
(1)G的分子式为________;D中含有的官能团名称为________。
(2)A在一定条件下可以与H2发生加成反应,判断产物中是否还剩余A,可将反应后的混合气体通入________(填字母)中。
a.酸性高锰酸钾溶液 b.溴水 c.澄清石灰水
(3)C与E生成H的反应条件为________,反应类型为________反应,要除去H中混有的C和E可选用________溶液。
(4)写出C→D发生反应的化学方程式:________。
(5)若实验测得高分子B的摩尔质量为16800g/mol,则该高分子的聚合度n=________。
【答案】(1) ①. C6H12O6 ②. 醛基
(2)ab (3) ①. 浓硫酸、加热 ②. 取代(或酯化) ③. 饱和碳酸钠
(4)
(5)600
【解析】
【分析】A是一种植物生长调节剂,可用于催熟果实,则A为乙烯,结构式为:CH2=CH2;B为高分子化合物,由A生成,则B为聚乙烯,A与水发生加成反应生成乙醇,则C为乙醇,乙醇催化氧化得到乙醛,则D为乙醛,乙醛催化氧化生成乙酸,则E为乙酸,C与E反应生成H,则H为乙酸乙酯; F为高分子物质,其中F的主要成分遇碘变蓝,则F为淀粉,淀粉水解得到葡萄糖,则G为葡萄糖,葡萄糖在酶的作用下生成乙醇,则C为乙醇。
【小问1详解】
①由分析可知,G为葡萄糖,分子式为:C6H12O6;②D为乙醛,结构式:CH3CHO,含有的官能团为:醛基;
【小问2详解】
a.判断产物中是否还剩余乙烯,可以用酸性高锰酸钾溶液,乙烯易被高锰酸钾氧化,使高锰酸钾溶液褪色,a正确;
b.乙烯中含有碳碳双键,可以与溴水发生加成反应,使溴水褪色,b正确;
c.澄清石灰水与乙烯不反应,无明显现象,无法判断产物中是否含有乙烯,c错误;
故答案为ab;
【小问3详解】
①由分析可知,C为乙醇,E为乙酸,H为乙酸乙酯,化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,则C与E生成H的反应为酯化反应,要除去乙酸乙酯中混有的乙醇和乙酸可选用饱和碳酸钠溶液;
【小问4详解】
C为乙醇,乙醇催化氧化得到乙醛,则D为乙醛,反应化学方程式为:2 CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
【小问5详解】
高分子B的摩尔质量为16800 g·mol-1,B的单体为CH2=CH2,摩尔质量为28 g·mol-1,则该高分子的聚合度。
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