


甘肃省高一下学期化学期末考前专项练习-非选择题
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一、填空题
1.(2022春·甘肃白银·高一统考期末)有机化合物是种类最多的物质,随着化工产业的不断发展,在人类生活中起着越来越重要的作用。请结合所学知识,回答下列问题:
Ⅰ.日常生活中有很多常见的有机物。现有下列几种有机物:①②③④⑤⑥。
(1)以上物质中,与互为同系物的是_______(填标号,下同)。
(2)以上物质中,与互为同分异构体的是_______。
(3)物质③的一氯取代物共有_______种。
Ⅱ.有机物N存在于菠萝等水果中,是一种食品用合成香料,可以乙烯、丙烯等石油品为原料进行合成:
(4)由乙烯生成有机物M的化学反应类型是_______。
(5)有机物N中含有的官能团是_______(填名称),写出上述反应中生成N的化学方程式:_______。
(6)久置的N自身会发生聚合反应,所得的聚合物具有较好的弹性,可用于生产织物和皮革处理剂。请写出该聚合物的结构简式:_______。
2.(2022春·甘肃张掖·高一统考期末)1869年俄国化学家门捷列夫制出第一张元素周期表,到现在形成的周期表经过了众多化学家的艰辛努力,历经142年。元素周期表体现了元素位、构、性的关系,揭示了元素间的内在联系。如图是元素周期表的一部分,回答下列问题:
(1)Si的最高化合价为_______,Cl的最高价氧化物对应的水化物的化学式为_______,Bi的最高价氧化物的化学式为_______。
(2)根据元素周期律,推断:
①阴影部分元素简单气态氢化物热稳定性最强的是_______元素(填元素符号)。
②酸性:_______(填“>”“<”或“=”,下同)。
③氢化物的还原性:_______。
(3)N的氢化物和它的最高价含氧酸反应的化学方程式_______。
3.(2022春·甘肃张掖·高一统考期末)二甲醚气体是一种可再生绿色新能源,被誉为“21世纪的清洁燃料”。
(1)工业上可用水煤气合成二甲醚:
①测得和的浓度随时间变化如图所示,则反应开始至平衡时的平均反应速率_______mol/(L•min)。
②该反应在恒容密闭容器中进行,下列叙述中能表示该反应达到平衡状态的是_______。
A.单位时间内生成CO和的物质的量之比为1:2 B.的浓度不再变化
C.容器内压强不再变化 D.与的物质的量相等
(2)二甲醚燃料电池工作原理如图所示
①该电池的负极是_______(填“a电极”或“b电极”)
②通过质子交换膜时的移动方向是_______。(填选项字母)
A.从左向右 B.从右向左
③通入的电极反应式是_______。
(3)标况下每转移6mol电子需要氧气_______L。
4.(2022春·甘肃武威·高一统考期末)根据原电池原理,结合装置图,按要求解答问题:
(1)若X为Zn,Y为硫酸铜溶液,则X为____(填电极名称),判断依据:____;铜电极的名称是____,溶液中的Cu2+移向____(填“Cu”或“X”)电极。
(2)若X为银,Y为硝酸银溶液,则X为____(填电极名称),判断依据:____;铜电极的名称是____,溶液中的Ag+移向____(填“Cu”或“X”)电极。
(3)若X为Fe,Y为浓硝酸,则Cu为____(填电极名称),铜电极可能观察到的现象是____。
二、实验题
5.(2022春·甘肃白银·高一统考期末)某小组设计实验探究SO2的还原性(部分夹持仪器省略)。
回答下列问题:
(1)分液漏斗中浓硫酸的浓度宜选择_______(填标号)。
a.98.3% b.70% c.30% d.10%
(2)仪器X的名称是_______,装置A中发生反应的化学方程式为_______。
(3)为了探究装置B中、是否与SO2发生反应,设计如下实验:
实验操作
现象
I.取装置B中溶液于试管,滴加KSCN溶液
溶液不变红
II.取装置B中溶液于试管,加入适量浓硫酸,再加入铜粉
铜粉不溶解,溶液不变蓝
III.取装置B中溶液于试管,滴加溶液和盐酸
产生白色沉淀
由操作I及其现象可知_______(填“部分”或“全部”,下同)参与了反应,由操作II及其现象可知_______参与了反应。
(4)测定装置B溶液中的浓度(只考虑与的反应)。用的酸性溶液滴定20mL装置B中溶液,共消耗酸性溶液16mL,则装置B溶液中_______。
(5)经分析,装置C中反应可能有两种情况:
①若通入少量SO2,则反应为;
②若通入过量SO2,则反应为。
为了探究发生了哪一种情况,取装置C中溶液分别装入甲、乙、丙、丁四支试管中,进行如下实验:
实验
操作及现象
a
向甲中加入锌粒,产生气泡
b
向乙中加入铜粉,溶液颜色发生了变化
c
向丙中加入粉末,产生气泡
d
向丁中加入溶液,产生沉淀
能说明发生的是情况①的实验是____(填标号,下同),能说明发生的是情况②的实验是_____。
6.(2022春·甘肃张掖·高一统考期末)某学习小组利用如下装置制备SO2,并检验SO2的性质和制取食品抗氧化剂焦亚硫酸钠(Na2S2O5)。
(1)在实验开始前应先进行的一步操作是___________。
(2)用A装置制备SO2,最适宜的试剂为___________(填序号)。
A.10%硫酸、Na2SO3固体 B.98%浓硫酸、铜片
C.70%浓硫酸、Na2SO3固体 D.60%浓硝酸、Na2SO3固体
(3)装入药品后,打开K1、关闭K2。已知:E装置中盛放FeCl3和BaCl2的混合溶液。
①若D装置的作用是检验SO2的漂白性,则D装置中通常盛放的试剂是 ___________。
②用离子方程式表示E装置中发生的反应: ___________。
③C装置的作用是 ___________。F装置中可选用的试剂是 ___________(填序号)。
a.浓硫酸 b.氢氧化钠溶液 c.酸性高锰酸钾溶液
(4)B装置中盛放的是Na2SO3饱和溶液。打开K2、关闭K1一段时间后B装置中有Na2S2O5晶体析出,B装置中发生反应的化学方程式为 ___________。
7.(2022春·甘肃武威·高一统考期末)单质碘有非常重要的用途,从海带、海藻燃烧后所得的灰份中提取碘是单质碘的制备方法之一:海带、海藻燃烧后所得的灰份中含有I —,从中获得I —,再由I —制备I2。某研究性学习小组为了从海带中提取碘,设计并进行了以下实验:
请回答:
(1)步骤③的实验操作名称是_________________;
(2)若步骤④中氧化剂为H2O2溶液和稀H2SO4混合液,则该反应的离子方程式为_____________________;
(3)步骤⑤中为了得到含碘苯溶液,某学生设计了以下操作步骤:
a.将含碘的水溶液置于分液漏斗中
b.加入适量的苯
c.分离出下层液体
d.分离出上层液体,即得到含碘苯溶液
以上设计中有遗漏的操作。应该在步骤_____(填字母)后,增加操作:______________。
8.(2022春·甘肃庆阳·高一统考期末)某化学自主实验小组通过实验制备并探究的性质。
实验I:利用图1装置制取氨气并探究与的反应。
备选装置(水中含酚酞溶液)
I
II
III
(1)装置A中烧瓶内的试剂可选用_______(填标号)。
a.碱石灰 b.浓硫酸 c.生石灰 d.五氧化二磷 e.烧碱
(2)若探究氨气的溶解性,则需在的导管末端连接表中的装置_______(填序号)。当装置D中集满氨气后,关闭、,打开,引发喷泉的实验操作是_______。
(3)若探究氨气与氯气的反应,则需打开、,处导管连接制取纯净、干燥氯气的装置。
①装置D中氨气与氯气反应产生白烟,同时生成一种无色无味的气体,该反应的化学方程式为____。
②从处导管速出的气体中含有少量,则装置C中应盛放_______(填化学式)溶液,发生反应的离子方程式为_______。
实验II:利用图2装置探究与的反应。
(4)装置E中反应的化学方程式为_______。
(5)若能够被还原,预期装置C中能观察到的现象是_______。
(6)此实验装置存在的一个明显缺陷是_______。
三、工业流程题
9.(2022春·甘肃白银·高一统考期末)工业上常以高硫铝土矿(主要成分为、,还含有少量等)为原料,生产和铝单质的工艺流程如图:
已知:高硫铝土矿粉中含有的在“焙烧Ⅰ”过程中,发生的反应为;“焙烧Ⅱ”在隔绝空气的条件下进行。
(1)中硫的化合价为_______价;“焙烧Ⅰ”时,加入少量的主要作用为_______。
(2)矿粉经过“焙烧Ⅰ”后,所得的大块烧渣需要进行“碱浸”,为了加快浸取的速率,可采取的措施为_______、_______。(任写两点)
(3)当反应中生成标准状况下4.48L时,转移了_______mol电子。
(4)“焙烧Ⅱ”过程中产生的污染性气体是_______(填化学式),大量排放该气体造成的主要环境问题是_______。
(5)“焙烧Ⅲ”发生反应的化学方程式为_______。
(6)工业上,以物质X为原料冶炼金属Al的方法为_______,发生反应的化学方程式为_______。
10.(2022春·甘肃庆阳·高一统考期末)海洋资源的综合利用是21世纪海洋开发利用的重点发展领域之一、从海水中可以制取氯、溴、镁等多种化工产品。在元素周期表中,溴(Br)位于第四周期,与Cl同主族。氯气可用于海水提溴,其工艺流程如下:
(1)进入吹出塔前海水中的与发生反应的离子方程式为_______。
(2)已知:具有较强的氧化性,可氧化,从吸收塔流出的溶液主要含____(填离子符号)。
(3)两次通入的目的是富集浓缩溴,最终每获得,理论上需消耗_______。
(4)某同学利用如图所示装置模拟吹出塔、吸收塔的实验,请回答下列问题:
①进行吹出塔中实验时,应关闭活塞_______,打开活塞_______。
②可根据_______(填现象),简单判断热空气的流速,通入热空气能吹出的原因是_______。
③装置B中要先通入,反应完全后再通入,简单判断通入的已反应完全的依据:____。
(5)下列实验或事实能说明得电子能力Cl强于Br的是_______(填标号)。
A.将通入KBr溶液中可制得
B.常温常压下,为气态,为液态
C.HBr约500℃开始分解,HCl约1000℃开始缓慢分解
四、原理综合题
11.(2022春·甘肃白银·高一统考期末)某化学课外小组的同学通过实验探究化学反应速率和化学反应限度。
I.通过铁和稀硫酸的反应探究外界条件对化学反应速率的影响,下表是实验过程中的数据及相关信息:(气体体积均在相同条件下测得)
序号
反应温度/℃
的形状
①
20
2
10
块状
1
②
20
4
10
块状
1
③
20
2
10
粉末
1
④
40
2
10
粉末
1
⑤
40
4
10
粉末
1
(1)实验①和②表明,___________对反应速率有影响;实验①和③表明,___________对反应速率有影响。
(2)实验室制氢气时,可在锌和稀硫酸反应的容器中加入少量硫酸铜固体以加快反应速率,原因是___________。(用文字表达)
(3)分析其中一组实验,发现产生氢气的速率随时间的变化情况都是开始时速率慢慢增大,后来慢慢减小。开始时速率慢慢增大的主要原因是___________;后来速率慢慢减小的主要原因是___________。
II.在300℃时,三种气体在恒容密闭容器中反应时的浓度变化如图所示。
(4)该反应的化学方程式为___________,内的化学反应速率___________
(5)平衡时,Y的体积分数为___________;下列事实能表明300℃时该反应处于平衡状态的是___________(填标号)。
A.容器内气体压强保持不变
B.生成Y、Z的速率之比为2:1
C.气体的密度保持不变
D.
12.(2022春·甘肃庆阳·高一统考期末)工业上,通过丁烷裂解可以获得乙烯和丙烯等化工原料:
①C4H10(丁烷,g)CH4(g)+C3H6(丙烯,g);
②C4H10(丁烷,g)C2H6(g)+C2H4(g)。
(1)丙烯和乙烯均能与Br2发生加成反应,标准状况下,33.6L由丙烯和乙烯组成的混合气体与足量的溴水反应,最多消耗____molBr2;若将28g由丙烯和乙烯组成的混合气体置于空气中完全燃烧,则消耗____molO2。
(2)向一体积为2L的恒容密闭容器中充入2mol丁烷,在一定温度和催化剂作用下发生上述2个反应,测得丁烷、丙烯的物质的量与时间关系如图所示。
①下列情况表明上述反应达到平衡状态的是____(填标号)。.
A.混合气体密度不随时间变化
B.混合气体平均摩尔质量不随时间变化
C.混合气体总压强不随时间变化
D.混合气体中碳原子总数不随时间变化
②0~4min内,乙烷的平均反应速率为____mol·L-1·min-1。
③在该条件下,丁烷的平衡转化率为____。
④平衡体系中,n(乙烯):n(丙烯)=____。
(3)在熔融Na2CO3中丁烷一空气燃料电池的能量转化率较高,通入空气的一极为燃料电池的____(填“正极”或“负极”,下同),燃料电池工作时,CO向____迁移。
五、有机推断题
13.(2022春·甘肃张掖·高一统考期末)某制糖厂以甘蔗为原料制糖,同时得到大量的甘蔗渣,对甘蔗渣进行综合利用不仅可以提高经济效益,而且还能防止环境污染,生产流程如下:
已知石油裂解已成为生产C的主要方法,G是具有果香味的液体,试填空:
(1)C的电子式为_______,F的官能团名称为_______。写出C发生加聚反应的方程式:_______。
(2)D→E的化学方程式:_______;由F生成G的反应类型为:_______。
(3)图为实验室制取G的装置图,图中a试剂名称为_______,实验结束后分离a和G的方法为_______。
14.(2022春·甘肃武威·高一统考期末)根据如图,已知有机物A,B,C,D,E,F有以下转化关系。A是分子量为28的气体烯烃,其产量是衡量一个国家石油化工生产水平的标志;D是食醋的主要成分,E是不溶于水且具有香味的无色液体,相对分子质量是C的2倍,F是一种高分子化合物。结合如图关系回答问题:
(1)写出D中官能团的名称:D____。
(2)写出下列反应的化学方程式:④____;该反应类型是____。F是常见的高分子材料,合成F的化学方程式是____。
(3)根据如图,实验室用该装置制备E,试管A中浓硫酸的作用是____;B中的试剂是____;B中导管的位置在液面上方,目的是:____。
(4)根据如图,某化学课外小组设计了这样的装置(图中铁架台、铁夹、加热装置均已略去)制取E,与原装置相比,该装置的主要优点有:____。(至少回答两点)
15.(2022春·甘肃庆阳·高一统考期末)苯乙烯(A)是一种重要化工原料,以苯乙烯为原料可以制备一系列化工产品,如图所示。
请回答下列问题:
(1)E中所含官能团的名称是_______,A→B的反应类型是_______。
(2)在溴水、溴的四氯化碳溶液中分别加入过量的A,观察到的现象是_______。
(3)D→E的副产物是NaBr,生成1molE至少需要_______gNaOH。
(4)在浓硫酸作用下,E与足量反应的化学方程式为_______。
(5)下列说法正确的是_______(填标号)。
a.A能发生加成反应
b.C,D,E中均只有一种官能团
c.F能使溴的四氯化碳溶液褪色
(6)F的同分异构体中,含六元环的结构有_______(不包括立体异构体和F本身)种。
六、计算题
16.(2022春·甘肃武威·高一统考期末)某温度时在2L的密闭容器中,X、Y、Z(均为气体)三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)该反应的化学方程式为_____________ 。
(2)用Z的浓度变化表示0~2min间的平均反应速率v(Z)=_______________。
(3)反应达平衡时,容器内混合气体的总压强是起始时________倍。
参考答案:
1.(1)①③
(2)⑥
(3)4
(4)加成反应
(5) 碳碳双键、酯基
(6)
【解析】(1)
同系物是结构相似,组成上相差CH2原子团的物质互称同系物,、与的结构相似,组成上相差CH2原子团,故互为同系物。
(2)
与的分子式相同而结构不同,故互为同分异构体。
(3)
有4种等效氢,故一氯代物有4种。
(4)
乙烯和水发生加成反应生成乙醇。
(5)
有机物N中含有的官能团为碳碳双键、酯基,乙醇和丙烯酸发生酯化反应的化学方程式为。
(6)
N发生加聚反应得到 。
2.(1) +4
(2) F < <
(3)
【解析】(1)
硅元素处于第ⅣA族,因此Si的最高化合价为+4价,Cl的最高价是+7价,则最高价氧化物对应的水化物的化学式为,Bi是第ⅤA族元素,最高价是+5价,则最高价氧化物的化学式为。
(2)
①同主族从上到下非金属性逐渐增强,简单氢化物的稳定性逐渐增强,因此阴影部分元素简单气态氢化物热稳定性最强的元素是F。
②同周期自左向右非金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,则酸性:<。
③同主族从上到下非金属性逐渐增强,简单氢化物的还原性逐渐增强,则氢化物的还原性:<。
(3)
N的氢化物氨气和它的最高价含氧酸硝酸反应的化学方程式。
3.(1) 0.16 BC
(2) a电极 A
(3)33.6L
【解析】(1)
①工业上可用水煤气合成二甲醚:,由图可知,CO的初始浓度为0.8mol/L,平衡时的浓度为0.4mol/L,则反应开始至平衡时CO的物质的量浓度变化为0.4mol/L,根据反应方程式可知,消耗的氢气的物质的量浓度为0.8mol/L,则用氢气表示的平均反应速率0.8mol/L÷5min=0.16 mol/(L•min),故答案为:0.16 mol/(L•min);
②A.CO和H2都是反应物,化学计量数之比为1:2,不管平衡与否,单位时间内生成CO和H2的物质的量之比一定为1:2,所以单位时间内生成CO和H2的物质的量之比为1:2不能代表反应达到平衡状态,故A错误;
B.CH3OCH3的浓度不再变化,代表反应达到平衡状态,故B正确;
C.恒温恒容条件下,压强和物质的量成正比,该反应前后气体系数之和不相等,所以压强是一个变量,容器内压强不再变化时代表反应达到平衡状态,故C正确;
D.CH3OCH3与H2O的物质的量相等,可能处于平衡状态,也可能不处于平衡状态,故D错误;
故答案为BC。
(2)
①二甲醚燃料电池是将二甲醚燃烧的化学能转化为电能,在二甲醚和氧气的反应中,二甲醚失去电子发生氧化反应,则通入二甲醚的a电极为负极,故答案为:a电极;
②在原电池中,阳离子移向正极,所以H+的移动方向是从左向右,故答案为:A;
③通入氧气的一极为正极,氧气在正极发生还原反应:,故答案为:。
(3)
1mol氧气得到6mol电子,标况下每转移6mol电子需要氧气的体积为L。
4.(1) 负极 锌的活泼性比铜强(或Zn的还原性比Cu强) 正极 Cu
(2) 正极 铜的活泼性比银强(或Cu的还原性比Ag强) 负极 X
(3) 负极 铜电极逐渐溶解,溶液变蓝
【解析】(1)
若X为锌、Y为硫酸铜溶液,锌铜在硫酸铜溶液中构成原电池,金属活泼性强的锌做原电池负极,失去电子发生氧化反应生成锌离子,铜做正极,铜离子在正极得到电子发生还原反应生成铜,溶液中阳离子铜离子向正极铜电极移动,故答案为:负极;锌的活泼性比铜强(或Zn的还原性比Cu强);正极;Cu;
(2)
若X为银,Y为硝酸银溶液,金属活泼性强的铜做原电池的负极,铜失去电子发生氧化反应生成铜离子,银为正极,银离子在正极得到电子发生还原反应生成银,溶液中银离子向正极银电极移动,故答案为:正极;铜的活泼性比银强(或Cu的还原性比Ag强);负极;X;
(3)
若X为铁,Y为浓硝酸,铁在浓硝酸中钝化,铜与浓硝酸反应,则铜为原电池的负极,铜失去电子发生氧化反应生成铜离子,溶液变蓝色,铁为正极,故答案为:负极;铜电极逐渐溶解,溶液变蓝。
5.(1)b
(2) 三口(颈)烧瓶
(3) 全部 全部
(4)0.04
(5) b d
【分析】探究二氧化硫的还原性时,先通入二氧化碳气体排尽装置中的空气,防止空气中氧气干扰实验,由实验装置图可知,装置A中70%较浓硫酸与亚硫酸钠固体反应制备二氧化硫,装置B中盛有的硝酸铁溶液和装置C中盛有的硝酸钡溶液用于探究二氧化硫的还原性,装置D用于收集反应生成的一氧化氮,防止污染空气。
【详解】(1)浓硫酸中主要存在的是硫酸分子,溶液中氢离子浓度小,与亚硫酸钠固体的反应速率慢,不利于二氧化硫的制备,二氧化硫易溶于水,用稀硫酸与亚硫酸钠固体制备二氧化硫,不利于二氧化硫的逸出,所以制备二氧化硫时,分液漏斗中浓硫酸的浓度宜选择70%较浓硫酸,故选b;
(2)由实验装置图可知,仪器X为三口(颈)烧瓶;由分析可知,装置A中发生的反应为70%较浓硫酸与亚硫酸钠固体反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,反应的化学方程式为,故答案为:三口(颈)烧瓶;;
(3)由操作Ⅰ及其现象可知,装置B的溶液中不含有铁离子,说明溶液中铁离子与二氧化硫完全反应,由操作Ⅱ及其现象可知,装置B的溶液中不含有硝酸根离子,说明溶液中硝酸根离子与二氧化硫完全反应,故答案为:全部;全部;
(4)由得失电子数目守恒可得如下关系式:5Fe2+∼MnO,由20mL溶液消耗16mL0.01mol/L酸性高锰酸钾溶液可知,溶液中亚铁离子的浓度为=0.04mol/L,故答案为:0.04;
(5)若装置C中发生的反应是情况①,说明溶液中存在稀硝酸,加入铜粉,铜与稀硝酸反应生成硝酸铜,溶液由无色变为淡蓝色,故选b;若装置C中发生的反应是情况②,说明溶液中存在稀硫酸,加入氯化钡溶液,氯化钡溶液与稀硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀,故选d,故答案为:b;d。
6.(1)检查装置的气密性
(2)C
(3) 品红溶液 Ba2++SO2+2Fe3++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+ 吸收SO2,防止污染空气 bc
(4)SO2+Na2SO3= Na2S2O5↓
【分析】本实验是采用实验制备SO2,并探究SO2的性质和制取食品抗氧化剂焦亚硫酸钠(Na2S2O5),装置A为SO2的发生装置,通常用70%浓硫酸和Na2SO3固体,反应原理为:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑,D中装品红溶液可以验证SO2的漂白性,E装置中盛放FeCl3和BaCl2的混合溶液,反应原理为Ba2++SO2+2Fe3++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+,可以验证SO2的还原性,B中装有饱和Na2SO3溶液,制取焦亚硫酸钠(Na2S2O5),反应原理为:SO2+Na2SO3= Na2S2O5↓,C和F均为尾气处理装置。
【详解】(1)有气体产生或参与的实验,实验前必须检验气密性,故在实验开始前应先进行的一步操作是检查装置气密性;
(2)A.10%硫酸、Na2SO3固体:硫酸浓度太小,反应速率慢,且SO2易溶于水,选项A不合题意;
B.98%浓硫酸、铜片:铜与浓硫酸反应需要加热装置,图中没有加热装置,选项B不合题意;
C.70%浓硫酸、Na2SO3固体:硫酸浓度适中,反应原理为:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑,选项C符合题意;
D.60%浓硝酸、Na2SO3固体:Na2SO3与硝酸发生氧化还原反应,将生成NO2等气体,得不到SO2,选项D不合题意;
故答案选C;
(3)①高中阶段通常用SO2使品红溶液褪色来验证SO2的漂白性,若D装置的作用是检验SO2的漂白性,则D装置中通常盛放的试剂是品红溶液,故答案为:品红溶液;
②已知:E装置中盛放FeCl3和BaCl2的混合溶液,由于SO2具有还原性,能够还原Fe3+,自身氧化为,与Ba2+结合生成白色沉淀BaSO4, E装置中发生的反应的离子方程式为:Ba2++SO2+2Fe3++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+,故答案为:Ba2++SO2+2Fe3++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+;
③由实验装置图可知,C装置的作用是吸收SO2,进行尾气处理,F装置的作用是吸收SO2,进行尾气处理,故F装置中可选用的试剂是氢氧化钠溶液和酸性高锰酸钾溶液,故答案为:吸收SO2,进行尾气处理;bc;
(4)B装置中盛放的是Na2SO3饱和溶液,打开K2、关闭K1一段时间后B装置中有Na2S2O5晶体析出,即SO2和Na2SO3反应生成Na2S2O5,故B装置中发生反应的化学方程式为:SO2+Na2SO3= Na2S2O5↓,故答案为:SO2+Na2SO3= Na2S2O5↓。
7. 过滤 2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O b 充分振荡、静置
【详解】(1)步骤③是由悬浊液得到溶液,应进行过滤;
(2)步骤④中选择氧化剂时,要考查尽量不引入新的杂质,可选用3%H2O2溶液和稀H2SO4混合液,反应的离子方程式为2I-+H2O2+2H+═I2+2H2O;
(3)萃取时,加入萃取剂之后,应充分振荡,使碘和萃取剂充分接触、溶解,达到萃取的目的。
8.(1)ace
(2) II或III 用热毛巾将烧瓶捂热
(3) NaOH
(4)
(5)混合气体的颜色变浅
(6)缺少尾气吸收装置
【分析】实验I目的是制取氨气并探究与的反应,A装置制取氨气,B装置用于干燥氨气,打开、,用向下排空气法收集氨气;若打开、,处导管连接制取纯净、干燥氯气的装置,则验证氨气和氯气的反应。实验II目的是探究与的反应,则A、E分别制备氨气、NO2,干燥后通入C中反应。
(1)A装置用于制备氨气,浓氨水遇碱放出氨气,装置A中烧瓶内的试剂可以是碱石灰、氧化钙、氢氧化钠,选ace;
(2)氨气极易溶于水,若探究氨气的溶解性,需要防倒吸装置,则需在的导管末端连接表中的装置II或III。当装置D中集满氨气后,关闭、,打开,用热毛巾将烧瓶捂热,使氨气受热膨胀与水接触,即可引发喷泉。
(3)①装置D中氨气与氯气反应产生白烟,可知有氯化铵生成,同时生成的无色无味的气体是氮气,反应方程式为;②从处导管输出的气体中含有少量,氯气能与氢氧化钠反应,为吸收氯气,则装置C中应盛放NaOH溶液,与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠、水,发生反应的离子方程式为。
(4)装置E用铜和浓硝酸反应制备NO2,反应的化学方程式为;
(5)若能够被还原,则发生反应,NO2浓度减小,预期装置C中能观察到的现象是混合气体的颜色变浅;
(6)、能污染空气,此实验装置存在的一个明显缺陷是缺少尾气吸收装置。
9.(1) 吸收,减小对环境的污染
(2) 将大块烧渣粉碎 适当升高“碱浸”的温度
(3)1.1
(4) 酸雨
(5)
(6) 电解法
【分析】高硫铝土矿的主要成分为、,还含有少量等,通入空气,并加入少量氧化钙,进行焙烧I,发生已知反应,SO2与CaO、氧气反应生成硫酸钙,对焙烧产物进行碱浸,氧化铝与氢氧化钠反应,并过滤,滤液成分为偏铝酸钠和过量的氢氧化钠,滤渣为、硫酸钙,滤渣与隔绝空气进行焙烧Ⅱ制取;滤液中的溶质含有NaAlO2,向滤液中通入二氧化碳生成Al(OH)3沉淀,过滤,然后进行焙烧Ⅲ,得到,电解熔融氧化铝制备铝单质。
(1)
FeS2中铁元素的化合价为+2价,根据化合物中各元素化合价的代数和等于0可知硫的化合价为-1价;“焙烧”时,加入少量CaO的主要作用为吸收SO2,减小对环境的污染。
(2)
矿粉经过“焙烧”后,所得的大块烧渣需要进行“碱浸”,为了加快浸取的速率,可采取的措施为将大块烧渣粉碎、适当升高“碱浸”的温度、搅拌等。
(3)
该反应中,氧元素的化合价由0价降低至- 2价,11molO2转移电子44mol,生成8molSO2,则当反应生成标准状况下4.48L (0.2mol)SO2时,转移了1.1mol电子。
(4)
由流程可知,“焙烧II”过程中加入了FeS2,则产生的污染性气体是SO2,大量排放该气体造成的主要环境问题是酸雨。
(5)
滤液中的溶质含有NaAlO2,向滤液中通入二氧化碳生成Al(OH)3沉淀,过滤,然后进行“焙烧Ⅲ”,则“焙烧Ⅲ”发生反应的化学方程式为。
(6)
工业上,以物质X (Al2O3) 为原料冶炼金属铝的方法为电解法,发生反应的化学方程式为。
10.(1)
(2)、、
(3)2
(4) a、c b、d 装置A中玻璃管产生的气泡的快慢 溴易挥发 装置B中溶液的橙黄色恰好褪去
(5)AC
【分析】浓缩海水中通入氯气,与发生反应:,溴经空气、水蒸气吹出后进入吸收塔中氧化,离子方程式为:,从吸收塔出来的溶液与氯气反应,溴离子重新被氧化:,则两次通入的目的是富集浓缩溴,经水蒸气在蒸馏塔中蒸馏后得到产品溴单质。
(1)与发生反应生成溴和氯离子,离子方程式为。
(2)已知:具有较强的氧化性,可氧化,离子方程式为:,则从吸收塔流出的溶液主要含、、。
(3)据分析,两次通入的目的是富集浓缩溴,每次通入的氯气都与溴离子发生反应:,则最终每获得,理论上需消耗2。
(4)①进行吹出塔中实验时,应将A中生成的溴吹出、进入B中、发生反应:,故操作为:关闭活塞ac,打开活塞bd。②热空气通过长直导管进入A中,故可根据装置A中玻璃管产生的气泡的快慢,简单判断热空气的流速,溴是易挥发的液体,通入热空气能吹出的原因是溴易挥发。③氯水呈浅黄绿色、溴水呈橙色,二者均能氧化二氧化硫,则简单判断通入的已反应完全的依据:装置B中溶液的橙黄色恰好褪去。
(5)A.非金属原子得电子能力强,通常单质氧化性强,将通入KBr溶液中发生置换反应可制得,则氧化性氯气大于溴单质,可说明得电子能力Cl强于Br,A符合;B.常温常压下, 为气态,为液态的原因为:相对分子质量氯气小于溴单质,分子间作用力氯气小于溴,不可说明得电子能力Cl强于Br,B不符合;C.HBr约500℃开始分解,HCl约1000℃开始缓慢分解,则热稳定性HBr<HCl,分子内的共价键HBr<HCl,可说明得电子能力Cl强于Br,C符合;选AC。
11.(1) 反应物浓度 反应物接触面积
(2)锌与硫酸铜反应,生成的铜与锌形成原电池,反应速率增大
(3) 反应放热,温度升高 反应物浓度减小
(4)
(5) 50% A
【详解】(1)实验①和②,硫酸的浓度不相同,其它的条件都相同,即反应物的浓度对反应速率有影响;实验①和③,铁的表面积不同,其它的条件都相同,即反应物的接触面积对反应速率有影响。
(2)在锌和稀硫酸反应的容器中加入少量硫酸铜固体之后,锌与硫酸铜反应,生成的铜与锌形成原电池,加快了反应速率。
(3)开始时,由于金属与酸的反应是放热反应,温度越高,反应速率越快;但随着反应的进行,硫酸的浓度减小,反应速率随之减慢。
(4)Y、Z的浓度增大,X的浓度减小,则Y、Z为生成物,X为反应物;Y的浓度从0.1mol/L变化到0.3 mol/L,Z的浓度从0变化 到0.1 mol/L,X的浓度从0.4 mol/L变化 到0.2 mol/L,则X、Y、Z的系数之比为2:2:1,即该反应的化学方程式为2X(g)⇌2Y(g)+Z(g);0~2min内的化学反应速率v(X)= 。
(5)从图象中可以看出,平衡时Y的浓度为0.3 mol/L,Z的浓度为0.1 mol/L,X的浓度为0.2 mol/L,则Y的体积分数为;以下事实能否表明300℃时该反应处于平衡状态,分析如下:
A.容器内气体压强保持不变:该反应是恒温恒容条件下系数和不等的反应,故压强不变时,反应已达平衡状态,A正确;
B.生成Y、Z的速率之比为2:1:生成Y、Z的速率都是正反应,不满足平衡的条件V正=V逆,B错误;
C.气体的密度保持不变:这是一个恒容体系,则V不变,反应前后的总质量不变,则在反应的任意时刻其密度都不变,无法判定是否达平衡,C错误;
D.c(X)=c(Y):300℃两种物质的浓度相等,但有可能下一秒它们的浓度就不等了,仍然处于变化之中,而平衡状态的特点是各物质的浓度保持不变,D错误;
故选A。
12.(1) 1.5 3
(2) BC 0.05 60% 1:2
(3) 正极 负极
【详解】(1)标准状况下,33.6L混合气体的物质的量为,而1mol丙烯或1mol乙烯分子中都只含有1mol碳碳双键,1mol碳碳双键可以与1mol Br2发生加成反应,因此最多消耗1.5mol Br2;乙烯和丙烯都可以写成(CH2)n的形式,28g混合气体相当于有2mol的CH2,而1mol CH2完全燃烧消耗氧气1.5mol,因此28g由丙烯和乙烯组成的混合气体置于空气中完全燃烧,则消耗3mol O2。
(2)①A.混合气体密度,而恒容密闭容器中反应物和生成物都是气体的反应,质量和体积都不变,因此混合气体密度始终是个定值,不能表明达到平衡状态;B.混合气体平均摩尔质量,恒容密闭容器中反应物和生成物都是气体的反应,质量不变,即说明气体的物质的量不变,能表明达到平衡状态;C.上述两个反应都是气体物质的量增大的反应,当混合气体总压强不随时间变化能表明达到平衡状态;D.根据质量守恒,混合气体中碳原子总数始终不随时间变化,不能表明达到平衡状态;所以能表明上述反应达到平衡状态的是BC;②根据图象,0~4min内丁烷减少了1.2mol,丙烯增加了0.8mol,可得如下三段式:
0~4min内,乙烷的平均反应速率为③在该条件下,丁烷的平衡转化率为④4min时,体系已达到平衡,平衡体系中,n(乙烯):n(丙烯)=0.4:0.8=1:2;
(3)在熔融Na2CO3丁烷-空气燃料电池中,通入空气的一极是氧气发生还原反应,为燃料电池的正极,燃料电池工作时,向负极迁移;
13.(1) 羧基 nCH2=CH2
(2) 酯化反应
(3) 饱和溶液 分液
【分析】甘蔗渣经过处理得到A[(C6H10O5)n],A再水解产生B(葡萄糖,C6H12O6),B再在酒化酶的作用下转化为D(CH3CH2OH);C和H2O反应得到D,C为CH2=CH2;D和O2反应生成E,E能被O2氧化为F(C2H4O2),E为CH3CHO,F为CH3COOH;F(CH3COOH)和D(CH3CH2OH)在浓硫酸的作用下发生反应生成G,G为CH3COOCH2CH3。
(1)
由分析可知,C为CH2=CH2,其电子式为;F为CH3COOH,其官能团为羧基;C(CH2=CH2)发生加聚反应的方程式为nCH2=CH2。
(2)
由分析可知,D为CH3CH2OH,E为CH3CHO,F为CH3COOH,G为CH3COOCH2CH3,D→E的化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;由F生成G的反应类型为酯化反应。
(3)
图中a试剂名称为饱和Na2CO3溶液,其作用是溶解乙酸乙酯中的乙醇、除去乙酸乙酯中的乙酸、减少乙酸乙酯在水中的溶解度;实验结束后,饱和Na2CO3溶液和G(乙酸乙酯)分层,故分离二者的方法为分液。
14.(1)羧基
(2) CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 酯化反应 nCH2=CH2
(3) 催化剂和吸水剂 饱和碳酸钠溶液 防止倒吸
(4)①增加了温度计,有利于控制发生装置中反应物的温度;②增加了分液漏斗,有利于及时补充反应混合液,以提高乙酸乙酯的产量;③增加了冷凝装置,有利于收集产物乙酸乙酯
【分析】A是分子量为28的气体烯烃,其产量是衡量一个国家石油化工生产水平的标志,则推知A为乙烯;乙烯与水在催化剂加热条件下可发生加成反应生成乙醇,则B为乙醇;乙醇在铜催化作用下与氧气发生催化氧化反应生成乙醛,即C为乙醛;D是食醋的主要成分,则D为乙酸;乙酸和乙醇在浓硫酸催化作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,根据信息可知,E是不溶于水且具有香味的无色液体,推知E是乙酸乙酯,其相对分子质量为88,是C的2倍,F是一种高分子化合物,可知乙烯发生加聚反应生成F,F为聚乙烯,据此分析结合信息解答。
(1)根据以上分析,D为乙酸,结构简式为CH3COOH,其中官能团的名称为羧基,故答案为:羧基;
(2)反应④为乙酸和乙醇在浓硫酸催化作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,其反应的化学方程式为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O;该反应类型是酯化反应;F是常见的高分子材料,为聚乙烯,合成F的化学方程式是nCH2=CH2,故答案为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O;酯化反应;nCH2=CH2;
(3)乙酸和乙醇的酯化反应中,浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂;乙酸、乙醇、乙酸乙酯均具有挥发性,反应过程中经挥发冷凝后进入试管B中,故B中液体可以吸收挥发的乙酸和乙醇,能降低乙酸乙酯的溶解度,便于溶液分层,则B中为饱和碳酸钠溶液;从试管A中出来的气体含有乙酸和乙醇,二者被碳酸钠溶液吸收,若将B中导管插入到液面以下会发生倒吸,故B中导管的位置在液面上方的目的是防止倒吸,故答案为:催化剂和吸水剂;饱和碳酸钠溶液;防止倒吸;
(4)上图与原装置相比,该装置的主要优点有:①增加了温度计,有利于控制发生装置中反应物的温度;②增加了分液漏斗,有利于及时补充反应混合液,以提高乙酸乙酯的产量;③增加了冷凝装置,有利于收集产物乙酸乙酯,故答案为:①增加了温度计,有利于控制发生装置中反应物的温度;②增加了分液漏斗,有利于及时补充反应混合液,以提高乙酸乙酯的产量;③增加了冷凝装置,有利于收集产物乙酸乙酯。
15.(1) 羟基; 加成反应;
(2)溴水、溴的四氯化碳溶液褪色;
(3)120
(4)+3+3H2O
(5)ab
(6)3
【详解】(1)E为 中所含官能团的名称是羟基;
A→B的反应是烯烃与Br2的加成,其类型是加成反应;
(2)有机物A中有碳碳双键,会使溴水、溴的四氯化碳溶液褪色;
(3)D→E是卤代烃的水解反应,1mol有机物D中有3mol溴原子,需与3molNaOH反应,即120gNaOH;
(4)E与足量反应的化学方程式为+3+3H2O;
(5)a.A有碳碳双键能发生加成反应,a正确;
b.C,D,E中均只有一种官能团,b正确;
c.F中没有能使溴的四氯化碳溶液褪色的官能团,c错误;
(6)F的同分异构体中,含六元环的结构有3种,分别为、、。
16. 3X+Y2Z 0.05mol/(L·min) 0.9
【分析】由图可以看出,反应中X、Y的物质的量减小,X、Y为反应物,Z的物质的量增多, Z为生成物。
【详解】(1) 由图可以看出,反应中X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增多,则X、Y为反应物,Z为生成物,且Δn(X):Δn(Y):Δn(Z)= (1.0mol- 0.7mol):(1.0mol-0.9mol):0.2mol=3:1:2,根据反应时物质的量之比等于化学计量数之比,则反应的化学方程式为:3X+Y2Z;
(2) 0~2min间生成Z为0.2mol,平均反应速率v(Z)=;
(3)反应前混合气体的总物质的量为1.0mol+1.0mol=2mol,达平衡时混合气体的总物质的量为0.7mol+0.9mol+0.2mol =1.8mol,根据压强与物质的量成正比,得容器内混合气体的总压强是起始时倍。
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