内容正文:
高二年级练习 化学试卷
可能用到的相对分子质量:H 1 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5
一、单选题(本题共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意)
1. 材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列属于有机高分子材料的是
A. 无磁不锈钢 B. 芳纶纤维 C. 金刚石薄膜 D. 石英光纤
2. 超氧化钾(KO2)可用作制氧剂:。下列说法正确的是
A. K+的结构示意图: B. 中子数为10的氧原子:
C. K2CO3中既有离子键也有共价键 D. CO2的电子式:
3. 下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是
A.制备氯气
B.除去Cl2中的HCl
C.分离MnO2和MnCl2溶液
D.蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O
A. A B. B C. C D. D
4. 铝土矿除主要成分,还存在多种第三周期元素如Mg、S。下列说法正确的是
A. 半径: B. 热稳定性:
C. 碱性:Al(OH)3 > Mg(OH)2 D. S2、S2—、S4互为同素异形体
阅读下列资料,完成5~7题:
钠及其化合物种类繁多,性质各异,用途广泛。Na2CO3溶液可用于去除金属表面的油污;亚硝酸钠(NaNO2)可用于实验室制备少量N2;Na2S2O3溶于稀H2SO4有浑浊产生,并生成刺激性气味气体;硼氢化钠(NaBH4)是具有广泛应用的还原剂;Na2SO3溶液可用于去除电解后食盐水(pH≈3)中含有的Cl2和HClO。
5. 下列说法正确的是
A. Na2O2呈淡黄色,可用作纸张的漂白剂
B. Na+最外层具有8电子稳定结构,钠的化合物均不易分解
C. 油脂水解的主要产物是乙二醇和脂肪酸
D. NaN3碰撞后会产生大量气体,可用作汽车安全气囊的气体发生剂
6. 下列化学反应表示正确的是
A. NaNO2与NH4Cl溶液反应制N2:NH4Cl+NaNO2=NaCl+N2↑+2H2O
B. Na2S2O3与足量稀H2SO4反应:S2O32—+4H+=S↓+SO42—+2H2O
C. Na2SO3与HClO反应:SO32— + 2HClO = SO42— +Cl2↑+ H2O
D. 在强碱溶液中NaClO与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4:
3ClO—+2Fe(OH)3=2FeO42—+3Cl—+H2O+4H+
7. 硼氢化钠与水反应可释放H2:NaBH4+H2O→Na[B(OH)4]+H2↑(未配平,其中B为+3价),下列说法不正确的是
A. NaBH4中氢元素的化合价是-1价 B. H2O在反应中作氧化剂
C. 反应生成1 mol H2转移1 mol电子 D. 1 mol NaBH4反应产生2 mol H2
8. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均可实现的是
A. FeFeCl2Fe(OH)2
B.
C. CH≡CHCH2=CHCl
D.
9.维生素C是人体生命活动必需的营养物质,其结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 含有三种官能团
B. 可以用酸性高锰酸钾溶液验证分子中含有碳碳双键
C. 1 mol 维生素C最多与4mol Na反应
D. 可以发生加成反应、取代反应、氧化反应
10.探究铝和NaOH溶液反应的实验如下:
取三支相同的试管,分别加入溶液。
向试管①中加入一小块铝片,一段时间后产生气泡。
向试管②中加入用砂纸打磨过的一小块铝片,立即产生气泡。
向试管③中滴加1滴酚酞,溶液变红色,放入用砂纸打磨过的一小块铝片,立即产生气泡,一段时间后试管中溶液红色褪去。再滴入NaOH溶液,溶液不变红。
下列说法不正确的是
A. 三支试管中产生的气体均为H2
B. 随着反应进行试管①中[Al(OH)4]—浓度增大
C. 试管①和试管②中的现象说明铝表面的保护膜能与NaOH溶液反应
D. 试管③中溶液红色褪去的原因可能是随着反应进行溶液碱性减弱
11. 室温下,根据下列实验操作和现象,能验证相应实验结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向6%双氧水中滴加0.1mol/L KMnO4溶液,溶液褪色
H2O2具有还原性
B
用pH计测定溶液的pH,
的电离程度大于水解程度
C
用饱和Na2CO3溶液浸泡BaSO4固体,一段时间后过滤、洗涤滤渣,加盐酸后滤渣部分溶解,有气体产生
D
将少量SO2气体通入0.1 mol·L-1 Ba(NO3)2溶液中,有白色沉淀产生
难溶于水
A. A B. B C. C D. D
12. 从模拟酸性工业废液中(含Cd2+、Fe2+、SO42-)回收镉、铁的过程如下:
已知:,。下列说法正确的是
A. 模拟废液中:
B. “沉镉”得到的上层清液中:
C. 0.1 mol·L-1 NH4HCO3溶液中:c(NH3·H2O)+c(CO32—)+c(OH—) = c(H+)+c(H2CO3)
D. “沉铁”时发生反应:
13. CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一。其反应有:
Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH1=+247 kJ·mol-1
Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41 kJ·mol-1
常压下CH4和CO2按物质的量之比1∶3投料,某一时段内CH4和CO2的转化率随温度变化如图所示。下列说法正确的是
A. 反应Ⅱ的平衡常数K=
B. 提高CO2平衡转化率的条件是高温高压
C. 温度高于700℃,含氢产物中H2O占比降低
D. 1 000℃时的混和体系中CO的体积百分含量约为46.7%
二、非选择题(本题共4题,共61分)
14.(14分)钛在航空航天、舰船制造、冶金、医疗等方面有广泛的应用,可利用钛铁矿[主要成分为FeTiO3(可表示为FeO·TiO2),还含有少量MgO、SiO2等杂质]来制备金属钛(海绵钛)和锂离子电池的电极材料LiFePO4,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“酸浸”中滤渣的主要成分为 (填化学式)。
(2)“酸浸”后,钛元素主要以TiOCl42—形式存在,写出生成TiOCl42—的离子方程式: 。写出水解步骤的离子方程式: ,为了促进滤液①中TiOCl42—的水解,
可采取的措施有 (填标号)。a.加水 b.加热 c.加盐酸
(3)“氯化”中发生反应 ,该反应在200℃达到平衡时,TiO2几乎完全转化为TiCl4,但实际生产中反应温度却远高于此温度,其原因是 。
(4)若“滤液②”中恰好沉淀完全(即溶液中)时溶液,此时溶液中 。(已知:;、、)
(5)由FePO4制备LiFePO4的化学方程式为 。
15.(16分)(1)实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备,其实验过程可表示为:
在搅拌下向氧化镁浆料[主要成分为Mg(OH)2]中匀速缓慢通入SO2气体,生成MgSO3。
①由“吸收”过程中发生的反应可得出SO2属于的物质类别是 (填“酸性氧化物”或“碱性氧化物”)。
②匀速缓慢通入SO2气体的目的是 。
(2)在催化剂作用下MgSO3被O2氧化为MgSO4。在其他条件相同时,以负载钴的分子筛为催化剂,浆料中MgSO3被O2氧化的速率随pH的变化如图甲所示。在pH = 6~8范围内,pH增大,浆料中MgSO3的氧化速率增大,其主要原因是 。
(3)烟气中SO2可以用“亚硫酸铵吸收法”处理。
①吸收时发生反应的化学方程式为 。
②测得25℃时溶液pH与各组分物质的量分数的变化关系如下左图所示,
b点时溶液pH=7,则 。
(4)制取晶体。在如题图乙所示的实验装置中,搅拌下,使一定量的浆料与溶液充分反应。浆料与溶液的加料方式是 ;
(5)补充完整制取晶体的实验方案:向含有少量、的溶液中, 。
(已知:、在时完全转化为氢氧化物沉淀;室温下从饱和溶液中结晶出,在150~170℃下干燥得到,实验中需要使用MgO粉末、pH计)
16.(16分)我国力争2060年前实现碳中和,CO2的资源化利用具有重要意义。
(1)CO2在一定条件下可以转化为低碳烯烃。某烯烃X能发生如下转化。
已知:(、、表示烃基)。
①X→Y的反应类型为 。
②X→Z为加聚反应,则Z的结构简式为 。
③W的结构简式为 。
(2) CH4、CO2催化重整制合成气,其原理如图1所示。
反应②中化合价发生改变的元素有 (填元素符号);
每消耗 1molCH4,理论上反应②中转移电子的物质的量为 mol。
图1 图2
(3)CO2催化加氢制甲醇。经过“吸附→反应→脱附”等过程,主要反应为
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.5 kJ/mol
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.2 kJ/mol
反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH= x kJ/mol
3.0 MPa时,将n起始(CO2)∶n起始(H2)=1∶3的原料气匀速通过装有催化剂的反应管,测得CH3OH产率随温度的变化如图2所示。
①240 ℃时,若n起始(CO2)=1 mol,反应管出口处检测到0.65 mol CO2,
则CH3OH的选择性=________。
②温度高于260 ℃,CH3OH产率下降的可能原因是__________________________。
③研究发现,CH3OH可由HCOO*(吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)转化生成,CO与H*或OH*作用生成HCOO*的相对能量变化如图2所示。在催化剂表面修饰羟基的优点是 。
17.(15分)二氧化碳的综合利用是实现碳达峰、碳中和的关键。
(1)可与制甲醇:在催化剂作用下,发生以下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
①则: ΔH= 。若将等物质的量的CO和H2充入恒温恒容密闭容器中进行上述反应,下列事实能说明此反应已达到平衡状态的是 。
A.生成的速率与生成的速率相等 B.CO的体积分数保持不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.CO和H2的物质的量之比为定值
②将CO2与H2充入装有催化剂的密闭容器中,发生反应Ⅰ和Ⅱ;CO2的转化率和CO、CH3OH的产率随反应温度的变化如图所示,由图判断合成CH3OH最适宜的温度是 。反应过程中CH3OH产率随温度升高先增大后减小,降低的主要原因是 。
(2)常温常压下,利用铜基催化剂实现二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应机理如图,下列说法正确的是 (填字母)。
A.能降低反应热,加快反应速率
B.②为
C.总反应转移6mol电子时消耗标准状况下44.8L CO2
D.总反应为
(3)把ZnZrOx附着在分子筛SSZ-13上,可催化CO、H2生成CH3OH及碳氢化合物,部分反应机理如下左图所示。催化剂中、CO转化率、烃的选择性关系如下右图所示。
①大于1后,CO转化率降低的可能原因为 。
②随增加,烯烃选择性减少,烷烃增加的可能原因为 。
参考答案
BCCBD ADCBD ACD
14.(共14分)
(1)SiO2 (2分) (2)FeTiO3 + 4H+ +4Cl- = Fe2+ +TiOCl42—+ 2H2O (2分)
(2分) ab(2分)
(3)实际生产中升高温度可以加快反应速率,(缩短达到平衡的时间,),在相同时间内得到更多的TiCl4产品,提高生产效率(2分)
(4) (2分)
(5)2FePO4 + Li2CO3 + H2C2O43CO2↑ + H2O + 2LiFePO4(2分)
15.(共16分)
(1)①酸性氧化物(2分)
②使得二氧化硫和浆料充分接触,促进反应进行完全(2分)
(2) pH增大,抑制SO32—的水解,反应物SO32—的浓度增大,可加快氧化速率 (2分)
(3) ① (2分) ②3:1(2分)
(4) 用滴液漏斗向盛有MgSO3浆料的三颈烧瓶中缓慢滴加硫酸溶液(2 分)
(5)分批加入少量氧化镁粉末,搅拌(1分),并用pH计不断测量溶液pH,直至pH≥5,过滤(1分);将滤液蒸发浓缩、降温至室温结晶,过滤(1分);所得晶体在150~170℃干燥(1分)。(共4分)
16. (共16分)(1)①加成反应(2分)
② (2分) ③ (2分)
(2)C、H(2分) 6mol(2分)
(3)①85.7%(2分)
②CO2和H2的吸附量下降、积碳覆盖催化剂活性位点、生成CO等其他含碳产物(2分)
③降低生成HCOO*的活化能,加快反应速率(2分)
17. (共15分)
(1) -90.7 kJ/mol(2分) CD(2分) ②250℃(1分)
超过250℃后,升温不利于生成甲醇的反应正向进行,同时有利于生成一氧化碳的反应正向进行并竞争消耗反应物,导致甲醇产率下降
或超过250℃后,反应Ⅰ,反应Ⅱ速率均增加,反应Ⅱ速率增幅更大(3分)
(2)BD(2分)
(3)①Zr含量减少,吸附的CO量减少,CO转化率降低(2分)
②随Zn的量增多,吸附H2的量增多,产生H+、H—增多,与烯烃反应,使烷烃量增加,烯烃量减少(3分)
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