精品解析:河南信阳高级中学北湖校区2026-2027学年高二上学期9月阶段检测 化学试题
2026-09-20
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内容正文:
河南省信阳高级中学北湖校区
2026-2027学年高二上期09月测试(一)
化学试题
可能用到的相对原子质量H1 C12 N14 O16 Na23 Al27 S32 CI35.5 Co59
一、选择题(每题只有一个正确答案。每题3分,共42分)
1. 化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是
A. 衣服面料中的棉、合成纤维都属于有机高分子
B. 通信材料光导纤维属于无机硅酸盐材料
C. 石油分馏与煤的干馏均是化学变化
D. 淀粉、蛋白质水解的最终产物均为葡萄糖
2. 下列表述或化学用语使用正确的是
A. 异丁烷分子的球棍模型:
B. 二氯甲烷有两种同分异构体:和
C. 聚丙烯的结构简式:
D. 和互为同系物
3. 下列不符合环境保护和绿色化学理念的是
A. 用铜和浓硝酸反应制取Cu(NO3)2
B. 在催化剂,400左右用NH3 与NO反应生成N2和H2O
C. 用银作催化剂,乙烯和氧气反应制取环氧乙烷,原子利用率100%
D. 制CuSO4时先将Cu氧化成CuO后再与稀硫酸反应
4. 下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的是
A.制取少量
B.实验室制取氨气
C.测定锌与硫酸的反应速率
D.验证金属性:Mg>Al
A. A B. B C. C D. D
5. 在给定条件下,下列物质转化每一步都能实现的是
A. NaCl(aq)Cl2(g)漂白粉(s)
B. Cu(s)NO2(g)Cu(NO3)2(aq)
C. Fe2O3(s)Fe(s,过量)FeCl2(s)
D. 浓H2SO4(l)SO2(g)BaSO3(s)
6. 已知氨氮废水中氮元素多以和NH3⋅H2O的形式存在。某工厂用稍过量NaClO溶液处理氨氮废水的流程如下:
已知:达标废水中氯元素主要以Cl-形式存在。下列有关说法错误的是
A. 过程Ⅰ鼓入热空气的作用是降低氨气溶解度,使氨气逸出
B. 过程Ⅱ中无污染气体为N2
C. 过程Ⅱ后含余氯废水的碱性增强
D. 过程Ⅲ加入的溶液X可能是Na2SO3溶液
7. 元素X、Y、Z、M、W在周期表中的位置如下图所示。下列说法不正确的是
A. 原子半径:
B. 制备高纯度 Y 的过程中混入少量空气并无影响
C. 酸性:
D. 常在过渡元素中寻找催化剂
8. 对下列有关装置的说法正确的是
A. 装置Ⅰ中不能形成原电池
B. 装置Ⅱ在工作时正负极质量均增加
C. 装置Ⅲ电流从乙电极经导线流入甲电极,不能在溶液中传导
D. 装置Ⅳ工作时,锌筒作负极,发生还原反应,锌筒会变薄
9. 去乙酰基车叶草苷酸是中药巴戟天和白花蛇舌草里面的一种主要活性成分,其结构简式如图所示。下列关于去乙酰基车叶草苷酸的说法不正确的是
A. 分子式为 C16H22O11
B. 1 mol去乙酰基车叶草苷酸和足量NaHCO3反应,产生7 mol CO2
C. 等物质的量的去乙酰基车叶草苷酸消耗Na和溴水中的Br2的物质的量之比为7:2
D. 能和酸性KMnO4溶液发生反应
10. 6-羟基己酸( )可通过环己酮、过氧化氢绿色氧化合成,反应历程如图所示,该反应可得到副产物7-氧杂二环[4.1.O]庚烷-2-酮( )。下列说法正确的是
A. 生成6-羟基己酸的反应为吸热反应
B. 决定主产物反应速率的步骤为
C. 升高温度,主反应和副反应的反应速率都加快
D. 与 互为同分异构体
11. 一定温度下,向容积恒定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变化如图所示。下列推断合理的是
A. 该反应的化学方程式为
B. 反应进行到1s时,
C. 0~6s,B的转化率为40.0%
D. 反应进行到6s时,各物质的反应速率相等
12. 下列有关化学反应速率的实验探究方案设计合理的是
实验方案
实验目的
A
向等体积、等浓度的溶液中分别加入5滴等浓度的溶液和溶液。观察产生气体的快慢
比较与的催化效果
B
两支试管中都加入的酸性溶液,再同时向两支试管中分别加入2 mL 0.1 mol/L的溶液和2 mL 0.05 mol/L的溶液,观察高锰酸钾溶液褪色所需时间
探究浓度对反应速率影响
C
两个锥形瓶内各盛有2 g铝片(片状大小相同),然后分别加入40 mL 1 mol/L的硫酸溶液和40 mL 18 mol/L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
D
取两支大小相同的试管,各加入2 mL 0.1 mol/L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 0.1 mol/L 溶液,振荡。比较两支试管溶液出现乳白色浑浊的快慢
探究温度对反应速率的影响
A. A B. B C. C D. D
13. 一种铁还原硝基苯的原电池装置如图所示,两室泵出液经一系列操作可分别获得高纯度的氯化亚铁和苯胺。已知:
下列说法正确的是
A. 铜电极为正极
B. 隔膜应为阳离子交换膜
C. 正极的电极反应式为
D. 外电路中每有通过,Ⅱ室溶液质量增加6.35g
14. 乙酸异戊酯是一种常用的食品添加剂。某实验小组利用如图装置制备乙酸异戊酯(加热及夹持装置略),相关数据如表。
乙酸
异戊醇
乙酸异戊酯
环己烷
环己烷与水共沸物
浓硫酸
沸点/℃
118
131
142
81
69
338
投料
2.4mol
2.0mol
3.0mol
10滴
已知:分水器可将有机物和水分离;环己烷-水共沸物可带出水分。下列说法错误的是
A. 反应混合液的加入顺序为乙酸、浓硫酸、异戊醇
B. 应控制反应温度为69~81℃
C. 产物的提纯需经过水洗、碳酸钠溶液洗涤、水洗
D. 若分出水的量为30.6mL,则可估算乙酸异戊酯的产率约为71%
二、非选择题(共58分)
15. 海洋是一个巨大的化学资源宝库,请回答下列问题:
(一)综合利用海水资源,可以从海水中提取液溴的同时制取晶体,其流程如图:
(1)流程中可用热空气吹出溴的原因为_____(填选项字母,下同)。
溴的氧化性较强 溴的熔点较低 溴的挥发性较强 溴在水中的溶解度较低
(2)“吸收塔”中发生反应的离子方程式为_____。
(3)粗盐中含有等杂质,需提纯后才能综合利用。粗盐提纯的步骤有:①加入过量的溶液;②加入过量的溶液;③加入过量的溶液;④加入盐酸,调节溶液至中性;⑤溶解;⑥过滤;⑦蒸发正确的操作顺序是_____。
⑤③②①⑥④⑦ ⑤②③①④⑥⑦ ⑤②①③④⑥⑦ ⑤①②③⑥④⑦
(二)海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了如图实验:
(4)从海带中提取碘元素的步骤中,选用的实验仪器不需要都用到的是_____。
海带灼烧灰化,选用①②⑧
加水浸泡加热,选用②④⑦
过滤得到滤液,选用④⑤⑦
萃取和分液,选用③④⑥
(5)步骤④中反应的离子方程式:_____。
(6)请设计一种检验水溶液中是否含有碘单质的方法_____。
16. 三氯化氮()可用于漂白和消毒。实验室用氯气和氨气为原料制取少量并探究其与水反应的产物。
【资料】
ⅰ.是黄色油状液体,有刺激性气味,熔点为,沸点为71℃,95℃以上易爆炸;
ⅱ.制备原理为;
ⅲ.会部分溶解在中,的分解温度为300℃左右。
Ⅰ.制备
实验装置如图所示。
回答下列问题:
(1)装置A制取氯气,试剂X能选用的是_______(填标号)。
a. b.KCl c. d.
(2)除去氯气中HCl气体的装置是_______(填装置标号);装置E的名称为_______,其作用为_______。
(3)装置F中发生反应的化学方程式为_______。
(4)①三颈烧瓶中的现象除产生大量白烟外,还可观察到_______。
②欲从a口导出气体再冷凝得到少量,需控制水浴的温度范围为_______。
Ⅱ.与水反应产物的探究
取收集到的滴入一定量40℃左右的水中,有无色无味的气体生成。静置后得溶液A,进行如下实验:
(查相关资料可知:与水反应产生的气体为)
[实验1]
[实验2]
(5)根据实验1的现象判断:溶液A具有酸性和_______性。
(6)实验2中“红色不褪去”的原因为_______。
(7)综上所述,与水反应的化学方程式为_______。
17. 硫酸锌在农业、医药、食品行业中有着广泛的应用。以红锌矿(主要成分为ZnO,还含有少量的FeO、MnO、等)为原料制备的流程如图:
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,欲加快反应速率,可采取的措施有_______(写两种)。“浸出渣”的主要成分是_______。
(2)“酸浸”时溶液的pH与除铁率、的浸取率的关系如图1,“酸浸”时溶液的pH应控制在_______(填整数)左右。
(3)“滤渣”的主要成分为,写出“氧化”时的离子方程式_______。
(4)“沉淀”得到的难溶物为,写出“沉淀”时反应的离子方程式_______。
(5)“滤液”中浓度较大的两种阳离子是_______。
(6)硫酸锌晶体的溶解度与温度的变化如图2所示。“操作Ⅰ”是:_______,洗涤、干燥。
18. 氮的化合物广泛应用于工业、航天、医药等领域。
(1)氨气可作为脱硝剂,在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和NH3,在一定条件下发生反应:。该反应已达到平衡状态的标志是_______。(填编号)
a.反应速率v(NO)=v(H2O)
b.容器内压强不再变化
c.容器内n(NO)∶n(NH3)∶n(N2)∶n(H2O)=6∶4∶5∶6
d.12molN-H键断裂的同时断裂5molN≡N键
e.混合气体的密度不再改变
(2)一定条件下,在5L密闭容器内,反应2NO2(g)⇌N2O4(g),NO2的物质的量随时间变化如下表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO2)/mol
0.040
0.020
0.010
0.005
0.005
0.005
①用N2O4表示0~2s内该反应的平均速率为______。在第5s时,NO2的转化率为_______。
②为加快反应速率,可以采取的措施是_______。(填编号)
a.升高温度 b.恒容时充入He(g) c.恒压时充入He(g) d.恒容时充入NO2
(3)①肼(N2H4)是火箭的高能燃料,该物质燃烧时生成水蒸气和氮气,已知某些化学键的键能如下:
化学键
O-H
N-N
N-H
O=O
N≡N
键能kJ•mol-1
467
160
391
498
945
则1molN2H4在氧气中完全燃烧的过程中放出的能量为_______kJ。
②在酸性二甲醚燃料电池中加入硝酸,可使电池持续大电流放电。其工作原理如图所示。电池工作时,Pt电极为电池的______极,电极反应式为______。若电池工作时,无有毒气体放出,当消耗2.3g二甲醚时,通过质子交换膜的离子的物质的量是_______,需通入标准状况下的体积是_______L。
19. 以烯烃为原料,合成某些高聚物的路线如图所示。回答下列问题:
已知:①的键线式为;
②。
(1)X所含官能团的名称为________。
(2)B的结构简式为________。
(3)C中最多有_____个原子在同一平面上。
(4)D→E的反应类型为________。
(5)G→H的化学方程式为_______________________。
(6)高聚物ⅰ和ⅱ均属于________(填“纯净物”或“混合物”)。
(7)G在浓硫酸、加热条件下,可生成一种五元环的有机化合物(M),M的结构简式为________。
(8)与X互为同分异构体的结构共有________种(不包括X本身,且不考虑立体异构)。
(9)由可以合成,按合成路线顺序,设计反应的反应类型有:________。
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2026-2027学年高二上期09月测试(一)
化学试题
可能用到的相对原子质量H1 C12 N14 O16 Na23 Al27 S32 CI35.5 Co59
一、选择题(每题只有一个正确答案。每题3分,共42分)
1. 化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是
A. 衣服面料中的棉、合成纤维都属于有机高分子
B. 通信材料光导纤维属于无机硅酸盐材料
C. 石油分馏与煤的干馏均是化学变化
D. 淀粉、蛋白质水解的最终产物均为葡萄糖
【答案】A
【解析】
【详解】A.棉的主要成分是纤维素,合成纤维是人工合成的聚合物,二者都属于有机高分子,A正确;
B.光导纤维主要成分为二氧化硅(SiO2),属于无机非金属材料而非硅酸盐,B错误;
C.石油分馏是物理变化,煤的干馏是化学变化,C错误;
D.淀粉水解最终产物为葡萄糖,蛋白质水解产物为氨基酸,D错误;
故答案为:A。
2. 下列表述或化学用语使用正确的是
A. 异丁烷分子的球棍模型:
B. 二氯甲烷有两种同分异构体:和
C. 聚丙烯的结构简式:
D. 和互为同系物
【答案】D
【解析】
【详解】A.异丁烷的结构简式为CH(CH3)3,其球棍模型为,A错误;
B.甲烷中的碳是sp3杂化,空间结构为四面体形而不是平面形,和是同种物质,B错误;
C.聚丙烯的结构简式为,C错误;
D.同系物指结构相似,分子组成上相差1个或若干个CH2原子团的物质,和均为链状单烯烃,即结构相似,分子组成相差一个CH2,两者互为同系物,D正确;
故选D。
3. 下列不符合环境保护和绿色化学理念的是
A. 用铜和浓硝酸反应制取Cu(NO3)2
B. 在催化剂,400左右用NH3 与NO反应生成N2和H2O
C. 用银作催化剂,乙烯和氧气反应制取环氧乙烷,原子利用率100%
D. 制CuSO4时先将Cu氧化成CuO后再与稀硫酸反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.用铜和浓硝酸反应制取Cu(NO3)2,反应过程中除了生成硝酸铜外还生成二氧化氮有毒气体,不符合绿色化学理念,A项符合题意;
B.在催化剂,400左右用NH3与NO反应生成N2和H2O,将污染性气体NO转化为无污染的N2,符合绿色化学理念,B项不符合题意;
C.采用银作催化剂,乙烯和氧气制取环氧乙烷,该反应为化合反应,原子利用率100%,符合绿色化学的理念,C项不符合题意;
D.制CuSO4时先将Cu氧化成CuO后再与稀硫酸反应,不会产生有毒气体,消耗的硫酸的量少,符合绿色化学观念,D项不符合题意;
故选A。
4. 下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的是
A.制取少量
B.实验室制取氨气
C.测定锌与硫酸的反应速率
D.验证金属性:Mg>Al
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.实验室利用浓硫酸和铜反应制取二氧化硫:浓硫酸与铜需要在加热条件下反应,A错误;
B.与混合加热可以制得,氨气密度小于空气,收集时,导管口应接近试管底,且试管口不能塞上橡皮塞,应放一团疏松的棉花,此装置不能用于实验室制备少量氨气,B错误;
C.利用锌粒与硫酸溶液反应,可通过测量生成一定体积的氢气所用的时间计算反应速率,C正确;
D.该实验中,铝与氢氧化钠可以反应,镁不与氢氧化钠反应;验证金属性强弱应把氢氧化钠溶液换成盐酸,故该实验不能达到实验目的,D错误;
故选C。
5. 在给定条件下,下列物质转化每一步都能实现的是
A. NaCl(aq)Cl2(g)漂白粉(s)
B. Cu(s)NO2(g)Cu(NO3)2(aq)
C. Fe2O3(s)Fe(s,过量)FeCl2(s)
D. 浓H2SO4(l)SO2(g)BaSO3(s)
【答案】B
【解析】
【详解】A.电解可以得到,但工业制漂白粉需用与石灰乳反应,澄清石灰水中浓度极低,无法得到漂白粉固体,A不符合题意;
B.与浓硝酸反应生成,与悬浊液中的水反应生成,与发生中和反应可得到,两步均能实现,B符合题意;
C.与在高温下发生铝热反应生成,但氧化性强,在中点燃无论是否过量,均生成,无法得到,C不符合题意;
D.浓与反应可制得,但亚硫酸酸性弱于盐酸,与不反应,无法生成,D不符合题意;
故选B。
6. 已知氨氮废水中氮元素多以和NH3⋅H2O的形式存在。某工厂用稍过量NaClO溶液处理氨氮废水的流程如下:
已知:达标废水中氯元素主要以Cl-形式存在。下列有关说法错误的是
A. 过程Ⅰ鼓入热空气的作用是降低氨气溶解度,使氨气逸出
B. 过程Ⅱ中无污染气体为N2
C. 过程Ⅱ后含余氯废水的碱性增强
D. 过程Ⅲ加入的溶液X可能是Na2SO3溶液
【答案】C
【解析】
【分析】过程Ⅰ中铵根离子和氢氧化钠反应,将转化为NH3,并通过鼓入大量热空气将氨气吹出,得到低浓度氨氮废水;次氯酸钠具有强氧化性,过程Ⅱ中加入溶液可将氨氮化合物氧化为氮气等无毒物质,含氯废水处理后的得到达标废水;
【详解】A.温度升高,氨气的溶解度降低,过程Ⅰ鼓入热空气的作用是降低氨气溶解度,使氨气逸出,故A项正确;
B.过程Ⅱ中加入NaClO可将废水中的转化为无污染的氮气,NaClO被还原为氯化钠,氯元素化合价由+1降低至-1,N元素化合价由-3升高至0,根据得失电子守恒及质量守恒,该反应的化学方程式为,故B项正确;
C.过程Ⅱ中发生反应:,故过程Ⅱ后含余氯废水的碱性减弱,故C项错误;
D.过程Ⅲ中加入的溶液X的目的是把剩余的NaClO还原为氯化钠,所以X可能是,故D项正确;
故本题选C。
7. 元素X、Y、Z、M、W在周期表中的位置如下图所示。下列说法不正确的是
A. 原子半径:
B. 制备高纯度 Y 的过程中混入少量空气并无影响
C. 酸性:
D. 常在过渡元素中寻找催化剂
【答案】B
【解析】
【分析】根据元素在周期表中的位置可推断:为,为,为,为,为。
【详解】A.同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,因此原子半径,即,A正确;
B.为,制备高纯度的过程若混入空气,高温下会与等组分反应生成杂质,会影响产品纯度,B错误;
C.元素非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性,因此酸性,即,C正确;
D.过渡元素区域存在大量可作为催化剂的金属元素(如、、等),工业上常在过渡元素中寻找催化剂,D正确。
8. 对下列有关装置的说法正确的是
A. 装置Ⅰ中不能形成原电池
B. 装置Ⅱ在工作时正负极质量均增加
C. 装置Ⅲ电流从乙电极经导线流入甲电极,不能在溶液中传导
D. 装置Ⅳ工作时,锌筒作负极,发生还原反应,锌筒会变薄
【答案】B
【解析】
【详解】A.装置Ⅰ中、为活泼性不同的电极,为电解质溶液,两电极接触形成闭合回路,可发生自发的氧化还原反应,能形成原电池,A错误;
B.装置Ⅱ为铅蓄电池,工作时负极发生反应,固体质量增加;正极发生反应,固体质量也增加,因此正负极质量均增加,B正确;
C.装置Ⅲ为固体氧化物燃料电池,通的电极乙为正极,通的电极甲为负极,电流从正极乙经导线流入负极甲,电流可在电解质中依靠离子定向移动传导,C错误;
D.装置Ⅳ为锌锰干电池,锌筒作负极,失电子发生氧化反应,锌被消耗所以锌筒变薄,描述中“发生还原反应”错误,D错误。
9. 去乙酰基车叶草苷酸是中药巴戟天和白花蛇舌草里面的一种主要活性成分,其结构简式如图所示。下列关于去乙酰基车叶草苷酸的说法不正确的是
A. 分子式为 C16H22O11
B. 1 mol去乙酰基车叶草苷酸和足量NaHCO3反应,产生7 mol CO2
C. 等物质的量的去乙酰基车叶草苷酸消耗Na和溴水中的Br2的物质的量之比为7:2
D. 能和酸性KMnO4溶液发生反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.通过对结构中各原子计数可得,该有机物分子式为,A正确;
B.只有羧基()可与反应生成,该有机物仅含1个羧基,1 mol该物质与足量反应仅生成1 mol ,B错误;
C.羟基、羧基均可与反应,1 mol该物质含6个羟基、1个羧基,共消耗7 mol ;该分子含2个碳碳双键,可与发生加成反应,1 mol该物质消耗2 mol ,二者物质的量之比为7:2,C正确;
D.分子中的碳碳双键、醇羟基都能被酸性溶液氧化,可发生反应,D正确;
故选B。
10. 6-羟基己酸( )可通过环己酮、过氧化氢绿色氧化合成,反应历程如图所示,该反应可得到副产物7-氧杂二环[4.1.O]庚烷-2-酮( )。下列说法正确的是
A. 生成6-羟基己酸的反应为吸热反应
B. 决定主产物反应速率的步骤为
C. 升高温度,主反应和副反应的反应速率都加快
D. 与 互为同分异构体
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应物的总能量大于生成物的总能量,生成6-羟基己酸的反应为放热反应,故A错误;
B.由题图可知反应 的活化能最大,所以该反应为主反应的决速步骤,故B错误;
C.温度升高,反应速率加快,故升高温度,主反应和副反应的反应速率都加快,故C正确;
D. 与 的不饱和度不同,分子式不同,故二者不互为同分异构体,故D错误;
故答案选C。
11. 一定温度下,向容积恒定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变化如图所示。下列推断合理的是
A. 该反应的化学方程式为
B. 反应进行到1s时,
C. 0~6s,B的转化率为40.0%
D. 反应进行到6s时,各物质的反应速率相等
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据图像可知,反应从开始到平衡状态,A物质增加1.2mol,D物质增加0.4mol,B物质减少0.6mol,C物质减少0.8mol,根据化学计量数之比等于其物质的量变化之比,且反应物未消耗完全,则该反应的化学方程式为,A正确;
B.根据化学反应速率比等于化学计量数之比及方程式,可知1s时反应正向进行,,B错误;
C.6s内,B物质消耗0.6mol,则B的转化率为,C错误;
D.反应进行到6s时,反应达平衡状态,各物质反应速率比等于化学计量数之比,化学计量数不同,则各物质的反应速率不相等,D错误。
故选A。
12. 下列有关化学反应速率的实验探究方案设计合理的是
实验方案
实验目的
A
向等体积、等浓度的溶液中分别加入5滴等浓度的溶液和溶液。观察产生气体的快慢
比较与的催化效果
B
两支试管中都加入的酸性溶液,再同时向两支试管中分别加入2 mL 0.1 mol/L的溶液和2 mL 0.05 mol/L的溶液,观察高锰酸钾溶液褪色所需时间
探究浓度对反应速率影响
C
两个锥形瓶内各盛有2 g铝片(片状大小相同),然后分别加入40 mL 1 mol/L的硫酸溶液和40 mL 18 mol/L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
D
取两支大小相同的试管,各加入2 mL 0.1 mol/L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 0.1 mol/L 溶液,振荡。比较两支试管溶液出现乳白色浑浊的快慢
探究温度对反应速率的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.加入的和溶液阴离子种类不同,变量不唯一,无法单独比较和的催化效果,A错误;
B.根据反应计算,两组实验中的物质的量均远不足,酸性溶液都不能完全褪色,无法比较浓度对反应速率的影响,B错误;
C.的硫酸为浓硫酸,常温下会使铝片钝化,且反应不生成氢气,无法探究硫酸浓度对生成氢气反应速率的影响,C错误;
D.两组实验仅温度不同,其他反应物的浓度、体积等条件均相同,反应生成硫单质沉淀,可通过观察浑浊出现的快慢探究温度对反应速率的影响,D正确;
故答案选D。
13. 一种铁还原硝基苯的原电池装置如图所示,两室泵出液经一系列操作可分别获得高纯度的氯化亚铁和苯胺。已知:
下列说法正确的是
A. 铜电极为正极
B. 隔膜应为阳离子交换膜
C. 正极的电极反应式为
D. 外电路中每有通过,Ⅱ室溶液质量增加6.35g
【答案】D
【解析】
【分析】由图知,硝基苯乙醇溶液和盐酸进入I室,溶液进入Ⅱ室,则I室泵出液经一系列操作可获得高纯度的苯胺,Ⅱ室泵出液经一系列操作可获得高纯度的氯化亚铁;氯化亚铁由铁被氧化得到,所以覆盖有铁粉的铜电极为负极,负极反应式为;铂电极为正极,硝基苯在正极得电子被还原,根据电荷守恒和原子守恒,正极反应式为,以此分析解答;
【详解】A.铜电极上覆盖的铁粉失电子发生氧化反应,因此铜电极为负极,A错误;
B.Ⅱ室要获得氯化亚铁,需要Ⅰ室的通过隔膜进入Ⅱ室,避免向正极移动混入Ⅰ室的苯胺产物,因此隔膜应为阴离子交换膜,而非阳离子交换膜,B错误;
C.Ⅰ室为酸性环境,硝基苯得电子生成的苯胺会与结合为苯胺盐酸盐,正极反应式应为,选项给出的反应式产物和系数均错误,C错误;
D.外电路中每有通过,负极生成使Ⅱ室质量增加,同时有进入Ⅱ室使质量增加,总增加质量为,D正确;
故选D。
14. 乙酸异戊酯是一种常用的食品添加剂。某实验小组利用如图装置制备乙酸异戊酯(加热及夹持装置略),相关数据如表。
乙酸
异戊醇
乙酸异戊酯
环己烷
环己烷与水共沸物
浓硫酸
沸点/℃
118
131
142
81
69
338
投料
2.4mol
2.0mol
3.0mol
10滴
已知:分水器可将有机物和水分离;环己烷-水共沸物可带出水分。下列说法错误的是
A. 反应混合液的加入顺序为乙酸、浓硫酸、异戊醇
B. 应控制反应温度为69~81℃
C. 产物的提纯需经过水洗、碳酸钠溶液洗涤、水洗
D. 若分出水的量为30.6mL,则可估算乙酸异戊酯的产率约为71%
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓硫酸的密度大,浓硫酸和其它试剂混合时,应该把浓硫酸加入其它试剂中,故顺序是乙酸、浓硫酸、异戊醇,故A正确;
B.环己烷与水共沸物的沸点69℃,环己烷的沸点81℃,为使环己烷-水共沸物带出水分,应控制反应温度为69~81℃,故B正确;
C.产物的提纯需经过水洗除去硫酸和大部分乙酸、碳酸钠溶液洗涤除去乙酸和异戊醇、再次水洗除去碳酸钠等盐,故C正确;
D.2mol异戊醇理论上生成2mol水,若分出水的量为30.6mL,则可估算乙酸异戊酯的产率约为 ,故D错误;
故选D。
二、非选择题(共58分)
15. 海洋是一个巨大的化学资源宝库,请回答下列问题:
(一)综合利用海水资源,可以从海水中提取液溴的同时制取晶体,其流程如图:
(1)流程中可用热空气吹出溴的原因为_____(填选项字母,下同)。
溴的氧化性较强 溴的熔点较低 溴的挥发性较强 溴在水中的溶解度较低
(2)“吸收塔”中发生反应的离子方程式为_____。
(3)粗盐中含有等杂质,需提纯后才能综合利用。粗盐提纯的步骤有:①加入过量的溶液;②加入过量的溶液;③加入过量的溶液;④加入盐酸,调节溶液至中性;⑤溶解;⑥过滤;⑦蒸发正确的操作顺序是_____。
⑤③②①⑥④⑦ ⑤②③①④⑥⑦ ⑤②①③④⑥⑦ ⑤①②③⑥④⑦
(二)海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了如图实验:
(4)从海带中提取碘元素的步骤中,选用的实验仪器不需要都用到的是_____。
海带灼烧灰化,选用①②⑧
加水浸泡加热,选用②④⑦
过滤得到滤液,选用④⑤⑦
萃取和分液,选用③④⑥
(5)步骤④中反应的离子方程式:_____。
(6)请设计一种检验水溶液中是否含有碘单质的方法_____。
【答案】(1)c (2)Br2+SO2+2H2O=2Br-++4H+
(3)a (4)d
(5)2I-+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O
(6)取少量该水溶液于试管中,加入淀粉溶液,若溶液变蓝,说明该水溶液中含有碘单质
【解析】
【分析】海水浓缩后加入硫酸和氯气,酸性条件下氯气将Br-氧化为Br2,用热空气将生成的溴吹出,Br2进入吸收塔与SO2、H2O反应生成Br-和硫酸根离子,最后蒸馏塔中氯气和Br-反应生成高纯度的溴单质。吹出塔分离出的溶液经过除杂得到NaCl溶液,NaCl溶液经过结晶操作得到NaCl晶体。海带灼烧得到海带灰,海带灰浸泡得到海带灰悬浊液,经过过滤得到含碘离子的溶液,往其中加入MnO2和稀硫酸,I-被氧化为I2,随后萃取碘水中的碘单质,得到碘的苯溶液,最后经过蒸馏得到单质碘。
【小问1详解】
溴具有较强的挥发性,因此可用热空气吹出溴,答案选c。
【小问2详解】
吸收塔中Br2、SO2、H2O反应生成Br-、硫酸根离子和氢离子,离子方程式为Br2+SO2+2H2O=2Br-++4H+。
【小问3详解】
粗盐提出过程中,第一步先溶解粗盐,随后加入过量NaOH溶液除去镁离子,加入过量氯化钡溶液除去硫酸根离子,再加入过量碳酸钠溶液除去钙离子和多余的钡离子,随后过滤,最后加入盐酸调节溶液至中性,蒸发可得精盐。加入NaOH溶液的顺序可以调整在过滤前即可,但是为了除去过量的钡离子,碳酸钠溶液加入顺序一定在BaCl2溶液之后,且过滤一定在加入盐酸之前,因此答案选a。
【小问4详解】
a.海带灼烧灰化,在坩埚中进行,同时还需要酒精灯和泥三角,a正确;
b.加水浸泡加热,加热需要酒精灯,浸泡需要烧杯,浸泡过程中需要玻璃棒搅拌,b正确;
c.过滤需要使用烧杯、漏斗和玻璃棒,c正确;
d.萃取和分液时,不需要使用试管,d错误;
故答案选d。
【小问5详解】
步骤④中I2、MnO2和H+反应生成I2、Mn2+和水,离子方程式为2I-+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O。
【小问6详解】
检验碘单质的存在可用淀粉溶液,实验方案为取少量该水溶液于试管中,加入淀粉溶液,若溶液变蓝,说明该水溶液中含有碘单质。
16. 三氯化氮()可用于漂白和消毒。实验室用氯气和氨气为原料制取少量并探究其与水反应的产物。
【资料】
ⅰ.是黄色油状液体,有刺激性气味,熔点为,沸点为71℃,95℃以上易爆炸;
ⅱ.制备原理为;
ⅲ.会部分溶解在中,的分解温度为300℃左右。
Ⅰ.制备
实验装置如图所示。
回答下列问题:
(1)装置A制取氯气,试剂X能选用的是_______(填标号)。
a. b.KCl c. d.
(2)除去氯气中HCl气体的装置是_______(填装置标号);装置E的名称为_______,其作用为_______。
(3)装置F中发生反应的化学方程式为_______。
(4)①三颈烧瓶中的现象除产生大量白烟外,还可观察到_______。
②欲从a口导出气体再冷凝得到少量,需控制水浴的温度范围为_______。
Ⅱ.与水反应产物的探究
取收集到的滴入一定量40℃左右的水中,有无色无味的气体生成。静置后得溶液A,进行如下实验:
(查相关资料可知:与水反应产生的气体为)
[实验1]
[实验2]
(5)根据实验1的现象判断:溶液A具有酸性和_______性。
(6)实验2中“红色不褪去”的原因为_______。
(7)综上所述,与水反应的化学方程式为_______。
【答案】(1)a (2) ①. B ②. (球形)干燥管 ③. 除去氨气中的水蒸气或干燥氨气
(3)
(4) ①. 有黄色油状液体生成 ②. 71℃~95℃
(5)漂白 (6)光照较长时间,溶液中次氯酸分解,无漂白性,故红色不褪去
(7)
【解析】
【分析】装置A中浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气,B装置中盛放饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体,C装置中浓硫酸干燥氯气,装置F中氯化铵和氢氧化钙固体混合加热制备氨气,E装置干燥氨气,D装置中氨气和氯气发生反应:,以此解答。
【小问1详解】
装置A制取氯气,不需要加热,可以选择浓盐酸和高锰酸钾反应,故选a。
【小问2详解】
由分析可知,B装置中盛放饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体,装置E的名称为(球形)干燥管,作用是除去氨气中的水蒸气或干燥氨气。
【小问3详解】
装置F中氯化铵和氢氧化钙固体混合加热制备氨气,化学方程式为:。
【小问4详解】
①D装置中氨气和氯气发生反应:,产生的大量白烟为颗粒,是黄色油状液体,则还可观察到有黄色油状液体生成;
②的沸点为71℃,95℃以上易爆炸,欲从a口导出气体再冷凝得到少量,需控制水浴的温度范围为71℃~95℃。
【小问5详解】
溶液A中加入2滴紫色石蕊溶液,溶液变红说明溶液A具有酸性,后红色又褪去说明溶液A具有漂白性。
【小问6详解】
实验一中紫色石蕊试液变红色,说明有HCl生成;最后溶液褪色,说明含有HClO,实验2中“红色不褪去”的原因为光照较长时间,溶液中次氯酸分解,无漂白性,故红色不褪去。
【小问7详解】
与水反应产生的气体为,综上所述,该过程中还有HCl和HClO生成,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:。
17. 硫酸锌在农业、医药、食品行业中有着广泛的应用。以红锌矿(主要成分为ZnO,还含有少量的FeO、MnO、等)为原料制备的流程如图:
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,欲加快反应速率,可采取的措施有_______(写两种)。“浸出渣”的主要成分是_______。
(2)“酸浸”时溶液的pH与除铁率、的浸取率的关系如图1,“酸浸”时溶液的pH应控制在_______(填整数)左右。
(3)“滤渣”的主要成分为,写出“氧化”时的离子方程式_______。
(4)“沉淀”得到的难溶物为,写出“沉淀”时反应的离子方程式_______。
(5)“滤液”中浓度较大的两种阳离子是_______。
(6)硫酸锌晶体的溶解度与温度的变化如图2所示。“操作Ⅰ”是:_______,洗涤、干燥。
【答案】(1) ①. 将矿石粉碎、升高温度 ②. SiO2
(2)4 (3)4Fe2++O2+6H2O=4FeO(OH)+8H+
(4)3Zn2++6=Zn3(OH)4CO3↓+5CO2↑+H2O
(5)、Mn2+
(6)加热浓缩,高于70℃以上进行结晶、过滤
【解析】
【分析】红锌矿主要成分为ZnO,还含有少量的FeO、MnO、SiO2等,用稀硫酸进行酸浸,发生反应MnO+H2SO4=MnSO4+H2O、FeO+H2SO4=FeSO4+H2O、ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O,SiO2不反应,过滤分离,浸出渣主要为SiO2,由除铁率以及Zn2+的浸取率的关系图,“酸浸”时溶液的pH应控制在4左右,因为此时Zn2+的浸取率最高,除铁率已经很高,再增大pH,除铁率增大比较小,向滤液中通入氧气,由(3)中“滤渣”的主要成分为FeO(OH),可知发生反应的离子方程式为:4Fe2++O2+6H2O=4FeO(OH)+8H+,然后过滤分离,再加入碳酸氢铵,得到Zn3(OH)4CO3沉淀,然后过滤得到沉淀和滤液,滤液中主要的阳离子为、Mn2+,将沉淀溶于稀硫酸得到ZnSO4溶液,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到硫酸锌晶体,由硫酸锌晶体的溶解度与温度的变化图,高于70℃以上进行结晶。
【小问1详解】
“酸浸”时,欲加快反应速率,将矿石粉碎、升高温度、适当增大稀硫酸的浓度等都可以加快反应速率;“酸浸”时,只有二氧化硅不与硫酸反应,“浸出渣”的主要成分是SiO2。
【小问2详解】
“酸浸”时,由pH分别与除铁率以及Zn2+的浸取率的关系图,“酸浸”时溶液的pH应控制在4左右,此时Zn2+的浸取率最高,除铁率已经很高,再增大pH,除铁率增大比较小。
【小问3详解】
滤渣的成分为FeO(OH),亚铁离子被氧化为FeO(OH),“氧化”时的离子方程式4Fe2++O2+6H2O=4FeO(OH)+8H+。
【小问4详解】
“沉淀”得到的难溶物为Zn3(OH)4CO3,Zn2+和发生双水解,“沉淀”时的离子方程式3Zn2++6=Zn3(OH)4CO3↓+5CO2↑+H2O。
【小问5详解】
根据分析可知,滤液中主要的阳离子为、Mn2+。
【小问6详解】
由硫酸锌晶体的溶解度与温度的变化图可知,温度高于70℃时,硫酸锌晶体的溶解度随温度升高而减小,从“酸化”后的溶液中得到ZnSO4•H2O的操作是:加热浓缩,高于70℃以上进行结晶、过滤,洗涤,干燥。
18. 氮的化合物广泛应用于工业、航天、医药等领域。
(1)氨气可作为脱硝剂,在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和NH3,在一定条件下发生反应:。该反应已达到平衡状态的标志是_______。(填编号)
a.反应速率v(NO)=v(H2O)
b.容器内压强不再变化
c.容器内n(NO)∶n(NH3)∶n(N2)∶n(H2O)=6∶4∶5∶6
d.12molN-H键断裂的同时断裂5molN≡N键
e.混合气体的密度不再改变
(2)一定条件下,在5L密闭容器内,反应2NO2(g)⇌N2O4(g),NO2的物质的量随时间变化如下表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO2)/mol
0.040
0.020
0.010
0.005
0.005
0.005
①用N2O4表示0~2s内该反应的平均速率为______。在第5s时,NO2的转化率为_______。
②为加快反应速率,可以采取的措施是_______。(填编号)
a.升高温度 b.恒容时充入He(g) c.恒压时充入He(g) d.恒容时充入NO2
(3)①肼(N2H4)是火箭的高能燃料,该物质燃烧时生成水蒸气和氮气,已知某些化学键的键能如下:
化学键
O-H
N-N
N-H
O=O
N≡N
键能kJ•mol-1
467
160
391
498
945
则1molN2H4在氧气中完全燃烧的过程中放出的能量为_______kJ。
②在酸性二甲醚燃料电池中加入硝酸,可使电池持续大电流放电。其工作原理如图所示。电池工作时,Pt电极为电池的______极,电极反应式为______。若电池工作时,无有毒气体放出,当消耗2.3g二甲醚时,通过质子交换膜的离子的物质的量是_______,需通入标准状况下的体积是_______L。
【答案】(1)b、d (2) ①. 0.0015 ②. 87.5%或0.875 ③. ad
(3) ①. 591 ②. 负极 ③. ④. 0.6mol ⑤. 3.36L
【解析】
【小问1详解】
a.反应速率v(NO)=v(H2O),只指明两种物质的数值关系,没有指明反应进行的方向,则反应不一定达平衡状态;
b.由于反应前后气体的分子数不等,平衡移动时气体的分子数必然改变,则容器内压强不再变化,表明气体的物质的量不再改变,所以反应达平衡状态;
c.容器内n(NO)∶n(NH3)∶n(N2)∶n(H2O)=6∶4∶5∶6,不能表明正逆反应速率相等,反应不一定达平衡状态;
d.12molN-H键断裂的同时断裂5molN≡N键,则4molNH3发生正反应,同时5molN2发生逆反应,反应进行的方向相反,且数值之比等于化学计量数之比,反应达平衡状态;
e.混合气体的质量不变,容器的体积不变,则混合气的密度始终不变,所以密度不变时反应不一定达平衡状态;
【小问2详解】
①0~2s内,∆n(NO2)=0.030mol,∆n(N2O4)=0.015mol,该反应的平均速率为 =0.0015mol•L-1•s-1.在第5s时,NO2的转化率为=87.5%或0.875。
②a.升高温度,反应物的能量增多,反应物分子的有效碰撞次数增多,化学反应速率加快;
b.恒容时充入He(g),反应物和生成物的浓度都不变,化学反应速率不变;
c.恒压时充入He(g),混合气的体积增大,反应混合物的浓度减小,化学反应速度减慢;
d.恒容时充入NO2,相当于原平衡体系加压,反应物的浓度增大,反应速率加快;
【小问3详解】
①利用表中数据,可得出1molN2H4在氧气中完全燃烧的过程中放出的能量为:[(945+4×467)-(391×4+160+498)]kJ=591kJ。
②在酸性二甲醚燃料电池中加入硝酸,电池工作时,二甲醚失去电子被氧化为二氧化碳,则Pt电极为电池的负极,电极反应式为;正极硝酸得到电子被还原为NO,电极方程式为或,若电池工作时,无有毒气体放出,则发生,根据关系式,每消耗46g二甲醚时,通过质子交换膜的离子的物质的量是12mol,需通入3mol,其标准状况下的体积是67.2L,则当消耗2.3g二甲醚时,通过质子交换膜的离子的物质的量是0.6mol,需通入标准状况下的体积是3.36L。
19. 以烯烃为原料,合成某些高聚物的路线如图所示。回答下列问题:
已知:①的键线式为;
②。
(1)X所含官能团的名称为________。
(2)B的结构简式为________。
(3)C中最多有_____个原子在同一平面上。
(4)D→E的反应类型为________。
(5)G→H的化学方程式为_______________________。
(6)高聚物ⅰ和ⅱ均属于________(填“纯净物”或“混合物”)。
(7)G在浓硫酸、加热条件下,可生成一种五元环的有机化合物(M),M的结构简式为________。
(8)与X互为同分异构体的结构共有________种(不包括X本身,且不考虑立体异构)。
(9)由可以合成,按合成路线顺序,设计反应的反应类型有:________。
【答案】(1)碳碳双键
(2) (3)10
(4)加成反应 (5)
(6)混合物 (7)
(8)4 (9)加成反应、消去反应、加聚反应
【解析】
【分析】根据流程,X为2-丁烯,A和氢气在镍催化、加热下反应生成B,B在氢氧化钠醇溶液、加热下发生消去反应生成C,A在氢氧化钠水溶液、加热下发生取代反应生成G,则B为,F为1,3-环己二烯,能发生加聚反应生成高聚物ⅰ为,I含碳碳双键,能发生加聚反应生成高聚物ⅱ为;
【小问1详解】
X为2-丁烯,仅含有的官能团为碳碳双键。
【小问2详解】
由分析可知,B的结构简式为,
【小问3详解】
碳碳双键是平面结构、和双键碳原子直接相连的原子在同一个平面,碳碳单键可以旋转,则C中最多有10个原子在同一平面上;
【小问4详解】
D→E的反应为所含的碳碳双键和溴的四氯化碳溶液之间的加成反应;
【小问5详解】
G→H的反应是醇羟基催化氧化为醛基,化学方程式为;
【小问6详解】
高聚物中聚合度不确定,因此高聚物ⅰ和ⅱ均属于混合物;
【小问7详解】
根据已知②可知,2个醇羟基之间可以脱水生成醚键,G在浓硫酸、加热条件下,可生成一种五元环的有机化合物(M),则M的结构简式为;
【小问8详解】
X为2-丁烯,与X互为同分异构体的结构共有4种,分别为:、、、。
【小问9详解】
第一步环己烯和溴加成得邻二溴环己烷,再发生消去反应生成1,3-环己二烯,最后发生加聚反应得到目标高聚物,反应类型依次为加成反应、消去反应、加聚反应。
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