安徽省芜湖市2021-2022学年高一下学期期末质量监测化学试题含解析
展开 2021-2022学年度第二学期芜湖市中小学校教育教学质量监控
高一年级化学试题卷
注意事项:
1.本试卷满分为100分,考试时间为100分钟。
2.本试卷包括“试题卷”和“答题卷”两部分。“试题卷”共8页,“答题卷”共2页。
3.试题卷包含第I卷必做试题、第II卷选做试题。合格性考试和等级性考试的考生,请在答题卷上选填相应标识并作答相应试题。
4.请务必在“答题卷”上答题,在“试题卷”上答题是无效的。
5.考试结束后,请将“试题卷”和“答题卷”一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Cu 64 Ag 108
第I卷 必做试题
一、选择题(本题包括15小题,第1-10小题每题2分,第11-15小题每题3分,共35分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 下列属于物理变化的是
A. 煤的干馏 B. 石油减压分馏 C. 石油裂化 D. 乙烯聚合
【答案】B
【解析】
【详解】A.煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,属于化学变化,故A不符合题意;
B.石油减压分馏是利用组分的沸点不同进行分离,属于物理变化,故B符合题意;
C.石油裂化是将长链烃断裂成短链的烃,属于化学变化,故C不符合题意;
D.乙烯中含有碳碳双键,在一定条件下,发生加聚反应生成聚乙烯,属于化学变化,故D不符合题意;
答案为B。
2. 下列事实与浓硫酸表现出的性质(括号中)对应关系正确的是
A. 在空气中敞口久置的浓硫酸,溶液质量增大(挥发性)
B. 在加热条件下铜与浓硫酸反应(脱水性)
C. 浓硫酸在白纸上书写的字迹变黑(氧化性)
D. 浓硫酸可用来干燥某些气体(吸水性)
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓硫酸具有吸水性,则在空气中敞口久置的浓硫酸,会吸收空气中的水分而使溶液质量增大,表现的是浓硫酸的吸水性,故A错误;
B.浓硫酸具有强氧化性,在加热条件下铜与浓硫酸反应发生氧化还原反应,表现的是浓硫酸的氧化性,故B错误;
C.浓硫酸具有脱水性,能使有机物中的H、O元素以水的形式脱出,浓硫酸在白纸上书写的字迹变黑,表现的是浓硫酸的脱水性,故C错误;
D.浓硫酸具有吸水性,可以用来干燥某些与浓硫酸不反应的酸性或中性气体,如氢气、二氧化碳等,表现的是浓硫酸的吸水性,故D正确;
故选D。
3. 2022年2月4日,第二十四届冬奥会在北京开幕,北京成为世界上首个“双奥之城”。本届冬奥会背后蕴含了很多科技成果下列说法正确的是,
A. 颁奖礼服内添加了石墨烯发热材料,石墨烯和C60是同位素
B. 冬奥火炬“飞扬”使用氢气作为燃料,氢能属于新能源
C. 吉祥物冰墩墩的外壳使用了有机硅橡胶材料,属于硅酸盐材料
D. 国家速滑馆的冰面是采用超临界二氧化碳流体跨临界直冷制冰技术打造的,该过程是化学变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.石墨烯和C60是碳元素形成的不同单质,为同素异形体,A错误;
B.太阳能、核能、风能、氢能等都是人类开发利用的新型能源,都属于新能源,B正确;
C.有机硅橡胶材料属于有机物,而硅酸盐材料为无机物,C错误;
D.制冰过程中没有新物质生成,不是化学变化,D错误;
综上所述答案为B。
4. 在NO2与水的反应中( )
A. 氮元素的化合价不发生变化 B. NO2只是氧化剂
C. NO2只是还原剂 D. NO2既是氧化剂又是还原剂
【答案】D
【解析】
【详解】NO2和水反应的方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,在反应中2mol被氧化生成2mol硝酸,1mo被还原,生成NO,即NO2既是氧化剂,又是还原剂。答案选D。
5. 下列关于气体性质的描述中,错误的是
A. 能溶于水
B. 能与NaOH溶液反应生成
C. 能使品红溶液褪色
D. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】B
【解析】
【详解】A.SO2能溶于水,A正确;
B.SO2能与NaOH溶液反应生成Na2SO3,B错误;
C.SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,C正确;
D.SO2具有还原性,能被酸性高锰酸钾氧化从而使其褪色,D正确;
故答案选B。
6. 从“绿色化学”和经济效益角度考虑,大量制取硝酸铜宜采用的方法是
A. Cu与浓硝酸反应
B. Cu与稀硝酸反应
C. Cu先与空气反应制取氧化铜,再与稀硝酸反应
D. Cu与硝酸银溶液反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.Cu与浓硝酸反应生成有毒气体NO2,故A不选;
B.Cu与稀硝酸反应生成有毒气体NO,故B不选;
C.Cu与氧气反应生成CuO,CuO与硝酸反应生成硝酸铜和水,无有毒气体生成,且操作简单,消耗原料少,故C选;
D.Cu与硝酸银溶液反应虽可生成硝酸铜,但不经济,故D不选;
故答案选C。
7. 某化学兴趣小组选用如图所示装置进行实验(实验前U形管里液面左右相平),U形管中液面发生如图所示变化,试管里加入的物质可能是
A. 生石灰和水 B. 硫酸和氢氧化钠
C. 镁条和盐酸 D. 盐酸和碳酸氢钠
【答案】D
【解析】
【详解】A.生石灰和水反应放热,锥形瓶内温度升高,气体膨胀,U形管中液面左低右高,故A错误;
B.硫酸和氢氧化钠反应放热,锥形瓶内温度升高,气体膨胀,U形管中液面左低右高,故B错误;
C.镁条和盐酸反应放热,锥形瓶内温度升高,气体膨胀,U形管中液面左低右高,故C错误;
D.盐酸和碳酸氢钠反应吸热,锥形瓶内温度降低,气体体积缩小,U形管中液面左高右低,故D正确;
选D。
8. 下列各图所示装置能构成原电池的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】构成原电池的条件是:①两个活泼性不同的金属(或金属与非金属)做电极,②电解质溶液,③构成闭合电路,据此分析作答。
【详解】A.两个活泼性不同的金属,有闭合回路,也有自发的氧化还原反应,稀硫酸也是电解质溶液,属于原电池,A项正确;
B.酒精是非电解质,B项错误;
C.没有自发的氧化还原反应,两个电极相同,C项错误;
D.电路没有闭合,D项错误;
答案选A。
9. 有广告称某品牌的八宝粥(含糯米、红豆、桂圆等)不含糖,适合糖尿病患者食用。你认为下列判断错误的是
A. 不能盲从广告宣传
B. 该广告有可能误导消费者
C 不含糖不等于没有糖类物质,糖尿病患者食用时需谨慎考虑
D. 糖尿病患者应少吃含糖食品,该八宝粥不加糖,可以放心食用
【答案】D
【解析】
【分析】糖尿病患者血糖与尿糖含量非常高,应尽量少吃含糖的食物,由主要成分可知,八宝粥中含有淀粉和葡萄糖等糖类物质。
【详解】A.该广告的虚假宣传说明我们不能盲目听信广告商的宣传,糖尿病患者是否能够食用应询问医生,故A正确;
B.不加糖不等于八宝粥中没有糖,所以这个广告有误导喜爱甜食消费者的嫌疑,故B正确;
C.八宝粥中没有加入蔗糖,但是含有淀粉和葡萄糖等糖类物质,所以糖尿病患者食用时需谨慎考虑,故C正确;
D.八宝粥中没有加入蔗糖,但是含有淀粉和葡萄糖等糖类物质,所以糖尿病患者食用时需谨慎考虑,是否能够食用应询问医生,故D错误;
故选D。
10. 根据乙烯的性质可以推测丙烯(CH2=CH-CH3)的性质,下列说法错误的是
A. 丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B. 丙烯能在空气中燃烧
C. 丙烯与溴发生加成反应的产物是CH2Br-CH2-CH2Br D. 聚丙烯的结构可以表示为
【答案】C
【解析】
【详解】A.丙烯分子中含有不饱和的碳碳双键,能被酸性KMnO4溶液氧化,因此能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A正确;
B.丙烯属于烯烃,能在空气中燃烧,反应产生CO2、H2O,B正确;
C.丙烯分子中含有不饱和的碳碳双键,与溴发生加成反应时,断裂碳碳双键中较活泼的碳碳键,然后在两个不饱和的C原子上各形成1个C-Br键,反应产生CH2Br-CHBr-CH3,C错误;
D.丙烯分子中含有不饱和的碳碳双键,在一定条件下,断裂碳碳双键中较活泼的碳碳键,然后这些不饱和的C原子彼此结合形成长链,就得到聚丙烯,其结构简式是 ,D正确;
故合理选项是C。
11. 在恒温、体积为2L的密闭容器中进行反应:2A(g)3B(g)+C(g),若反应物在前20s由3mol降为1.8mol,则前20s的平均反应速率为( )
A. v(B)=0.03mol·L-1·s-1 B. v(B)=0.045mol·L-1·s-1
C. v(C)=0.03mol·L-1·s-1 D. v(C)=0.06mol·L-1·s-1
【答案】B
【解析】
【详解】反应物为A,20s内△n(A)=3mol-1.8mol=1.2mol,容器体积为2L,则v(A)=,同一反应同一时段内反应速率之比等于计量数之比,所以v(B)= 0.045mol·L-1·s-1,v(C)=0.015mol·L-1·s-1,故答案为B。
12. 对CH4与Cl2的反应(装置如图所示)叙述不正确的是:
A. 该反应属于取代反应
B. 该反应的条件是光照
C. 该反应的生成物中含量最高的是CH3Cl
D. 该反应的现象是量筒内气体黄绿色变浅,器壁上有油状液滴,量筒内液面上升并产生白雾
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A. 甲烷中的氢被氯原子取代,该反应属于取代反应,故A正确;
B. 该反应的条件是光照,故B正确;
C. 该反应的生成物中含量与甲烷与氯气的比例有关,故C错误;
D. 该反应的现象是量筒内气体黄绿色变浅,生成物中二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳是液体,器壁上有油状液滴,同时生成氯化氢,量筒内液面上升并产生白雾,故D正确;
故选C。
13. 部分含硫物质的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是
A. 物质a具有还原性
B. 气体a、c均可用e的浓溶液干燥
C. 盐g与盐f之间也可能发生反应
D. 溶液d久置于空气中会生成e
【答案】B
【解析】
【分析】由图可以得出,a为H2S,b为S,c为SO2,d为H2SO3,e为H2SO4,f为亚硫酸的正盐或酸式盐,g为硫酸的正盐或酸式盐,据此分析作答。
【详解】A.由分析可知,a为H2S,其中S显-2价,是一种具有还原性的气体,A项正确;
B.气体a为H2S,具有较强的还原性,不能用具有强氧化性的浓硫酸干燥,B项错误;
C.若盐g为NaHSO4,盐f为NaHSO3,二者也能发生反应,生成Na2SO4、SO2和H2O,C项正确;
D.d为H2SO3,具有较强的还原性,久置于空气中,能被氧气氧化为H2SO4,D项正确;
答案选B。
14. 在实验室里,某学习小组设计了下列制取纯净干燥氨气的方案,其中简易、可行的是
A. 加热浓氨水,产生的气体通过浓硫酸
B. 加热氯化铵固体,产生的气体通过无水氯化钙
C. 在生石灰中加入浓氨水,产生的气体通过碱石灰
D. 氮气和氢气的混合气体通过铁触媒,并加热至500℃,再通过碱石灰
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓硫酸能吸收氨气,不能得到纯净干燥氨气,A不符合题意;
B.加热氯化铵固体,产生的氨气和氯化氢气体在试管口又生成氯化铵固体,氨气也不能用无水氯化钙,不能得到纯净干燥氨气,B不符合题意;
C.在生石灰中加入浓氨水,得到氨气,产生的气体通过碱石灰得到干燥,能制取纯净干燥氨气,C符合题意;
D.氮气和氢气的混合气体通过铁触媒,并加热至500℃,可得到氨气,但操作复杂,消耗能量高,实验室里不具有简易和可行性, D不符合题意;
故选C。
15. 生命活动需要一系列复杂的化学过程来维持,食物中的营养物质是这些过程的物质和能量基础。下列说法错误的是
A. 葡萄糖和果糖,蔗糖与麦芽糖,淀粉与纤维素都互为同分异构体
B. 在生物实验室里,常用甲醛溶液(俗称福尔马林)保存动物标本。
C. 工业上可用油脂在碱性条件下的水解(皂化反应)获得高级脂肪酸盐和甘油,生产肥皂
D. 人体内缺少纤维素水解酶,但食物中的纤维素能刺激肠道蠕动,有助于消化和排泄
【答案】A
【解析】
【详解】A.淀粉与纤维素的分子式不同,不互为同分异构体,A项错误;
B.甲醛会和蛋白质发生反应,破坏蛋白质的结构,使其变质,因此可以保存动物标本,B项正确;
C.油脂在碱性条件下发生皂化反应,水解高级脂肪酸盐和甘油,可以制作肥皂,C项正确;
D.人体内缺少纤维素水解酶,食物中的纤维素无法消化,能刺激肠道蠕动,有助于消化和排泄,D项正确;
答案选A。
二、填空题(本题包括3小题,共30分。)
16. A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平,B、D是饮食中两种常见的有机物,F是一种有香味的物质,F中碳原子数是D的两倍。现以A为主要原料合成F和有机高分子E,其合成路线如图所示。
(1)B中决定其性质的重要官能团的名称为___________。
(2)写出反应③的化学方程式___________。
(3)可选用___________(填试剂名称)鉴别B和D。
(4)实验室里用如图所示装置制取F,乙中所盛的试剂为___________,该装置图中有一个明显的错误是___________。
【答案】(1)羟基 (2)
(3)紫色石蕊溶液或碳酸钠溶液
(4) ①. 饱和碳酸钠溶液 ②. 乙中导管不能伸入液面以下
【解析】
【分析】A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平,A是CH2=CH2;A和H2O反应生成B,B为CH3CH2OH;B和D反应生成F,F是一种有香味的物质,F中碳原子数是D的两倍,则D为CH3COOH,F为CH3COOH2CH3;反应①中,B被O2氧化为C,C为CH3CHO;A经过反应③生成E,E是有机高分子,则E为。
【小问1详解】
由分析可知,B为CH3CH2OH,决定其性质的重要官能团的名称为羟基。
【小问2详解】
CH2=CH2经过反应③生成,该反应的化学方程式为。
【小问3详解】
由分析可知,B和D分别为CH3CH2OH和CH3COOH,CH3COOH有酸的通性,可以用紫色石蕊溶液或碳酸钠溶液鉴别二者,CH3COOH可以使紫色石蕊溶液变为红色(或和碳酸钠溶液反应产生气泡),而CH3CH2OH不会使石蕊溶液变色(或不和碳酸钠溶液反应)。
【小问4详解】
实验室里用如图所示装置制取CH3COOH2CH3,乙中所盛的试剂为饱和碳酸钠溶液,该装置图中有一个明显的错误是乙中导管不能伸入液面以下,防止倒吸。
17. 元素的价类二维图是学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具,它指的是以元素的化合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像(如图)。依据图中氮及其化合物的转化关系,回答下列问题:
(1)如图中,X的化学式为___________;写出与催化氧化生成NO的化学方程式___________。
(2)铜与浓硝酸反应实验现象为:反应剧烈进行,铜丝逐渐变细,溶液变绿,试管上方出现红棕色气体。铜与浓硝酸反应的离子方程式为___________,某同学推测反应后溶液呈绿色的原因是在溶液中达到饱和,的饱和溶液呈黄色,硝酸铜溶液呈蓝色,两者混合后呈绿色。请你设计实验验证他的猜想:___________。
(3)为了有效实现NO和的相互转化,设计如下实验:按如图组装好实验装置,并检查装置气密性,实验前用排水法在烧瓶中收集半瓶NO气体。打开止水夹a,缓慢推动针筒活塞,使适量氧气进入烧瓶。关上止水夹a,预测烧瓶中的现象是___________。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. ②. 取少量该绿色溶液,加入适量的蒸馏水之后,溶液变为蓝色
(3)烧瓶中出现红棕色气体,后又慢慢变为无色;烧杯中水会倒吸进入烧瓶
【解析】
【小问1详解】
根据图示可知,X为+5价的氧化物,则化学式为;与在催化氧化生成NO和水,化学方程式为,故答案为:;;
【小问2详解】
铜与浓硝酸反应的实验现象为:反应剧烈进行,铜丝逐渐变细,溶液变绿,试管上方出现红棕色气体,可知铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,则离子方程式为;在溶液中达到饱和,的饱和溶液呈黄色,硝酸铜溶液呈蓝色,两者混合后呈绿色,设计实验验证他的猜想是降低溶液浓度,即取少量该绿色溶液,加入适量的蒸馏水之后,溶液变为蓝色,故答案为:;取少量该绿色溶液,加入适量的蒸馏水之后,溶液变为蓝色;
【小问3详解】
氧气与NO反应生成二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸和水,则瓶中气压降低,则烧瓶中的现象是烧瓶中出现红棕色气体,后又慢慢变为无色;烧杯中水会倒吸进入烧瓶,故答案为:烧瓶中出现红棕色气体,后又慢慢变为无色;烧杯中水会倒吸进入烧瓶。
18. 根据所学知识,回答下列问题:
(1)合成氨是人类发展史上的一项重大突破。一定温度时,在体积为2L的恒容反应器中发生反应:,其中两种物质A、B的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
①A为___________(填化学式)。
②反应进行4min时,x=___________。
③下列情况可以说明该反应一定达到平衡状态的是___________。
A.的质量保持不变
B.正反应和逆反应的速率相等
C.、和的物质的量之比为1∶3∶2
D.混合气体的密度不再变化
(2)探究原电池原理并应用原电池原理制作多种电池,对现实生活具有重要的意义。某实验小组设计了如图所示装置:a为铝棒,b为镁棒。
①若容器中盛有NaOH溶液,a极的电极反应式是___________;
②若容器中盛有稀硫酸,溶液中向___________(填“a”或“b”)极移动。
【答案】(1) ①. ②. 0.6 ③. AB
(2) ①. ②. b
【解析】
【小问1详解】
①依据两种物质A、B的物质的量随时间的变化曲线图示可知,随着反应的进行,A的物质的量增大,B的物质的量减小,则A是生成物,B是反应物,相同时间内 ,A、B的计量数之比等于其物质的量之比=0.6mol:0.3mol=2:1,所以A为NH3,B为N2;②4min时A、B的物质的量相等,则 ,所以x=0.6;③下列情况可以说明该反应一定达到平衡状态的是:A.的质量保持不变,即的物质的量保持不变,NH3的浓度和含量保持不变,反应达到平衡状态,故A正确;B.同一物质的正反应和逆反应的速率相等,符合平衡状态的本质特征,反应达到平衡状态,故B正确;C.平衡时各物质的物质量之比取决于物质的起始物质的量和转化率,所以容器内氮气,氢气和氨气的物质量之比为1:3:2的状态不一定是平衡状态,所以C错误;D.混合气体的密度等于混合气体的总质量比上总体积,该反应气体的总质量不发生改变,气体的总体积等于容器的体积2L保持不变,所以混合气体的密度是一个定值,无法作为平衡的标志,所以D错误,故答案为:AB。
【小问2详解】
①若容器中盛有NaOH溶液,铝和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,镁不反应,则a极为负极, b为正极;a极的电极反应式是:;②若容器中盛有稀硫酸,由镁的活泼性比铝强,镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,则b为负极,a为正极,原电池中阴离子移向负极,溶液中向b极移动。
三、计算题(本题5分。)
19. 一定量的SO2通入到含0.16mol NaOH的溶液中,充分反应后生成的Na2SO3和 NaHSO3物质的量之比为3:2。再向反应后溶液中通入Cl2使硫元素全部转化为SO42-。
请计算:
(1)SO2的质量为___________________g。
(2)通入Cl2的物质的量至少为___________________mol。
【答案】 ①. 6.4 ②. 0.10
【解析】
【详解】设Na2SO3和 NaHSO3物质的量分别为3x、2x,根据钠守恒,3x×2+2x=0.16,x=0.02mol,n(SO2)=3x+2x=0.06mol+0.04mol=0.1mol
(1)SO2的质量为64g·mol-1 ×0.1mol=6.4g,
(2)根据得失电子相同,通入Cl2的物质的量与二氧化硫相同,至少为0.10mol。
第II卷 选做试题
(本部分为合格性考试考生选做)
一、选择题(本题包括5小题,每小题3分,共15分。每小题只有一个选项符合题意。)
20. 只用一种试剂就能将NH4Cl、(NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4,四种溶液区别,这种试剂是
A. NaOH溶液 B. AgNO3溶液 C. Ba(OH)2溶液 D. BaCl2溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢氧化钠溶液能与NH4Cl溶液或(NH4)2SO4溶液产生有刺激气味的气体,现象相同,且与NaCl溶液或Na2SO4溶液不反应,则无法鉴别四种溶液,A错误;
B.AgNO3溶液与这四种溶液混合均会产生白色沉淀,现象相同,无法鉴别,B错误;
C.氢氧化钡溶液与(NH4)2SO4溶液混合能产生白色沉淀和有刺激性气味的气体,与NH4Cl溶液混合产生有刺激性气味的气体,与NaCl溶液混合无现象,与Na2SO4溶液混合能产生白色沉淀,能鉴别四种溶液,C正确;
D.氯化钡溶液能与(NH4)2SO4溶液及Na2SO4溶液均产生白色沉淀,现象相同,无法鉴别, D错误;
故选C。
21. 铁镍可充电电池的充、放电总反应表示为:NiO2+Fe+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2,由此可知,该电池放电时的负极是
A. Fe B. Ni(OH)2 C. Fe(OH)2 D. NiO2
【答案】A
【解析】
【分析】根据原电池在放电时,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,再根据元素化合价变化,可判断该电池负极发生反应的物质为Fe被氧化发生氧化反应,正极为NiO2被还原
【详解】A.Fe为放电时的负极,故A正确;
B.Ni(OH)2为充电时的阳极,故B错误;
C.Fe(OH)2为充电时的阴极,故C错误;
D.NiO2为放电时的正极,故D错误;
故选A。
22. 正丁烷与异丁烷互为同分异构体的依据是( )
A. 具有相似的化学性质 B. 相对分子质量相同,但分子的空间结构不同
C. 具有相似的物理性质 D. 分子式相同,但分子内碳原子的连接方式不同
【答案】D
【解析】
【分析】分子式相同结构不同的化合物互称为同分异构体,互为同分异构体的物质具有以下特点:分子式相同、结构不同,物理性质不同,同类化学性质相似,不同类时化学性质不同,多为有机物。
【详解】A.同分异构体可能具有相似化学性质,但具有相似化学性质不一定是同分异构体,如乙烯与丙烯,化学性质相似,分子式不同,故A错误;
B.相对分子质量相同,但分子的空间结构不同,不能作为同分异构体的判断依据,如C4H10与C3H6O,它们相对分子质量相同,分子的空间结构不同,但它们不是同分异构体,故B错误;
C.因二者的结构不同,为不同的物质,则物理性质不同,故C错误;
D.正丁烷与异丁烷的分子式相同,但分子内碳原子的连接方式不同,则结构不同,二者互为同分异构体,故D正确;
答案为D。
23. 工业制硫酸中的一步重要反应是在400~500℃下的催化氧化:,这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行,下列有关说法错误的是
A. 升高温度,可以增大反应速率
B. 提高反应时的温度,可以实现的完全转化
C. 使用催化剂是为了增大反应速率,提高生产效率
D. 通过调控反应条件,可以提高该反应进行的程度
【答案】B
【解析】
【详解】A.升高温度,体系中达到反应活化能的粒子百分比增大,可以增大反应速率,A正确;
B.该反应是可逆反应,根据题给信息,提高反应时的温度,平衡逆向移动,不但不可能完全转化,其转化率还会降低,B错误;
C.催化剂能提高反应速率,使用催化剂是为了增大反应速率,提高单位时间内的生产效率,C正确;
D.利用勒夏特列原理,通过调控反应条件,使平衡正向移动,则可以提高该反应进行的程度,D正确;
故选B。
24. 下列有关氨的说法正确的是
A. 氨水可以保存在无色试剂瓶中
B. 将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近浓硫酸有白烟产生
C. 液氨可用作制冷剂,是因为其汽化时吸收大量的热
D. 向某溶液加稀NaOH溶液,试管口的湿润红石蕊试纸不变蓝,则原溶液中一定无
【答案】C
【解析】
【详解】A.氨水易分解,应该保存在棕色试剂瓶中,A项错误;
B.浓硫酸难挥发,与氨水反应生成硫酸铵,不能观察到白烟,B项错误;
C.液氨汽化时吸收大量的热,可用作制冷剂,C项正确;
D.滴加稀NaOH溶液,可能生成一水合氨,由操作和现象,无法证明原溶液中一定无,D项错误;
答案选C。
二、填空题(本题10分。)
25. 海洋是生命的摇篮,蕴藏着丰富的资源。回答下列问题:
(1)目前海水淡化的主要方法有___________(填一种)。
(2)从氯碱工业的副产品中能够得到一种含氯消毒剂,有效成分为NaClO,该消毒剂起作用的原理是利用了HClO的___________(填“强氧化性”或“强还原性”)。
(3)海水提镁工艺流程如图所示:
操作a的名称为___________。
(4)海水提溴工艺流程如图所示:
①海水中的被氧化的离子方程式是___________。
②写出吸收塔中将转化为HBr的化学方程式:___________。
【答案】(1)蒸馏法、电渗析法、离子交换法
(2)强氧化性 (3)过滤
(4) ①. ②.
【解析】
【分析】海水浓缩之后转移到沉淀池中,加入生石灰后过滤,得到氢氧化镁;加入盐酸酸化后得到氯化镁溶液,经过一系列操作包括蒸发浓缩、冷却结晶后得到氯化镁晶体,脱水后得到氯化镁固体,电解熔融状态下的氯化镁可制得镁单质;
海水中含有溴离子,向浓缩的海水中通入氯气,溴离子被氧化为溴单质,通入空气和水蒸气,得到含有溴的空气;进入吸收塔内,二氧化硫与溴、水共同反应产生氢溴酸和硫酸,向含有浓的溴离子的溶液中再次通入氯气,得到浓的溴溶液,据此分析作答。
【小问1详解】
目前海水淡化的主要方法有蒸馏法、离子交换法、电渗析法等,故答案为:蒸馏法、电渗析法、离子交换法;
【小问2详解】
NaClO在空气中易转化为HClO,HClO具有强氧化性,可以起到杀菌消毒作用,故该消毒剂起作用的原理是利用了HClO的强氧化性,故答案为:强氧化性;
【小问3详解】
结合以上分析可知,操作a的目的是把氢氧化镁沉淀分离出来,因此操作a的名称为过滤,故答案为:过滤;
【小问4详解】
①通入氯气,溴离子被氧化为溴单质,离子方程式是,故答案为:;
②进入吸收塔内,二氧化硫与溴、水共同反应产生氢溴酸和硫酸,化学方程式为,故答案为:。
三、计算题(本题5分。)
26. 9.6克Cu与足量的稀硝酸完全反应,试求:
①参加反应的硝酸的物质的量___?
②被还原的硝酸的物质的量___?
③标准状况下产生气体的体积___?
【答案】 ①. 0.4mol ②. 0.1 mol ③. 2.24L
【解析】
【分析】根据Cu的质量计算物质的量,根据反应的化学方程式计算,方程式为3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O.
【详解】9.6克Cu的物质的量为9.6g/64g·mol-1=0.15mol,反应的化学方程式为3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,
根据方程式计算:
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
3mol 8mol 44.8L
0.15mol n V
①参加反应的硝酸的物质的量:n=0.15mol×=0.4mol;
②根据方程式,当8molHNO3参加反应时,被还原HNO3的物质的量为2mol,当0.4molHNO3参加反应时,被还原的硝酸的物质的量为0.4mol×=0.1mol.
③标准状况下产生气体的体积为:V=0.15moL×=2.24L。
(本部分为等级性考试考生选做)
一、选择题(本题包括5小题,每小题3分,共15分。每小题只有一个选项符合题意。)
27. 下列反应属于取代反应的是
①
②
③
④
⑤
A. 仅① B. 仅①②③④ C. 仅①④⑤ D. 仅②④⑤
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】①中的H原子被原子取代,属于取代反应;
②反应属于置换反应;
③反应属于氧化还原反应;
④分子中“”上的1个H原子被原子取代,属于取代反应;
⑤分子中的被原子取代,属于取代反应。
故①④⑤符合。
答案选C。
28. 能实现下列物质间直接转化的元素是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.硅可与氧气反应生成二氧化硅,但二氧化硅与水不反应,不符合题意转化关系,故A不选;
B.硫可与氧气反应生成二氧化硫,二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,亚硫酸钠属于盐,可实现这一系列转化,故B选;
C.铜和氧气反应生成氧化铜,但氧化铜不溶于水,也不与水反应,不符合题意转化关系,故C不选;
D.铁与氧气点燃生成四氧化三铁,但四氧化三铁与水不反应,不符合题意转化关系,故D不选;
故选B。
29. a、b两个烧杯中均盛有过量的稀,将等质量的两份锌粉分别加入两个烧杯中,同时向a中加入少量溶液,下列产生氢气的体积(V)与时间(t)的关系正确的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】a、b两个烧杯中均盛有过量的稀,将等质量的两份锌粉分别加入两个烧杯中,同时向a中加入少量溶液,a中锌与硫酸铜反应生成少量金属铜附着在锌表面,构成原电池,反应速率加快,由于部分锌和硫酸铜反应,和硫酸反应的锌的质量计算,生成氢气的体积减小,所以a中反应速率快,但生成氢气少,故选A。
30. 是一种重要的化工原料,主要用于化肥工业,也广泛用于硝酸、纯碱等工业,合成氨反应为 。用通过催化还原的方法,可将机动车尾气中的NO转化为,也可将水体中的转化为。下列说法正确的是
A. 合成氨反应可以设计成原电池
B. 在密闭容器中通入1mol和反应完成后,会放出92.4kJ的热量
C. 合成氨生产中将液化分离,可加快反应速率
D. 将尾气中的NO或水体中的转化为的过程中,氨均为氧化剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.合成氨为放热的氧化还原反应,理论上可设计成原电池,负极上氢气失去电子,正极上氮气得到电子,A项正确;
B.合成氨为可逆反应,1mol和反应完成后,生成的氨气一定小于2mol,则放出的热量一定小于放出92.4kJ,B项错误;
C.合成氨生产中将液化分离,生成物浓度减小,反应速率减小,不能加快反应速率,C项错误;
D.将尾气中的NO或水体中的转化为的过程中,氨中氮元素化合价均升高,为还原剂,D项错误;
答案选A。
31. “氮的固定”是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程,对保障人类生存具有重大意义。一种新型合成氨的原理如图所示:
下列说法正确的是
A. 过程①中每吸收2.24 L氮气转移0.3 mol电子
B. 过程②每生成1 mol氨,有1 mol Li3N被氧化
C. 过程③化学能转化为了电能
D. 图中所示过程的总反应方程式为:2N2 + 6H2O4NH3 +3O2
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于缺少标准状况这个条件,气体摩尔体积Vm不能用22.4L/mol这个数值来计算N2的物质的量,故A错误;
B.由题中信息可知,过程②的反应方程式为Li3N+3H2O=NH3↑+3LiOH,此反应中各元素化合价均保持不变,是非氧化还原反应,故B错误;
C.由题中信息可知,过程③的反应方程式为4LiOH4Li+O2↑+2H2O,是将电能转化为化学能,故C错误;
D.由题中信息可知,过程①的反应方程式为6Li+N2=2Li3N,过程②的反应方程式为Li3N+3H2O=NH3↑+3LiOH,过程③的反应方程式为4LiOH4Li+O2↑+2H2O,所以图中所示过程的总反应方程式为2N2 + 6H2O4NH3 +3O2,故D正确;
答案为D。
二、填空题(本题10分。)
32. 人们从化石燃料的燃烧过程中获得能量,同时也产生废气及颗粒等污染物,它们在太阳辐射等作用下,经过复杂变化形成次生污染物(如图所示),进而在一定的天气条件下造成酸雨、雾霾、光化学烟雾等污染现象。某班同学分成几个学习小组,以其中的为例,进行了一系列的研究性学习:
(1)在空气、水蒸气的共同作用下,最终会形___________(填化学式)随雨水落下,损伤农作物、加快建筑物腐蚀。
(2)甲组同学设计用生石灰进行燃煤脱硫工艺,如图所示,请写出脱硫生成X的总反应方程式:___________。
(3)乙组同学拟用碱液吸收的方法去除烟气中的,设计了如下两种方案:
方案A
方案B
方案展示后,全班同学讨论后认两种方案各有优势并可以进一步优化:
新方案优点是:___________(填物质名称)实现了循环利用,降低了成本,符合资源再利用的原则。
(4)为测定空气中的含量,丙组同学将空气样品经过管道通入盛有200mL酸性溶液的密闭容器中,该反应的离子方程式为___________,若管道中空气流量为,经过b min溶液恰好褪色,假定空气中的可被溶液充分吸收,则该空气样品中的含量为___________(用含a、b的代数式表示)。
【答案】(1)
(2)
(3)氢氧化钠 (4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
在空气、水蒸气的共同作用下,最终被氧化、吸收会形H2SO4随雨水落下,损伤农作物、加快建筑物腐蚀。
【小问2详解】
用生石灰进行燃煤脱硫生成X,X是,总反应方程式:。
【小问3详解】
对比前后方案可知,新方案氢氧化钠实现了循环利用,降低了成本,符合资源再利用的原则。
【小问4详解】
空气中经过管道通入酸性溶液的密闭容器中,发生反应:;依题意,物质的量是200mL×=0.02mol,溶液恰好褪色,则完全反应,根据方程式的系数关系可知,通入的SO2物质的量为0.02mol×=0.05mol,则该空气样品中的含量为=。
三、计算题(本题5分。)
33. 为了测定某铜银合金的成分,将合金溶于的浓硝酸中,待合金完全溶解后,收集到的、混合气体(标准状况),并测得溶液中的。假设反应后溶液的体积仍为,试计算:
(1)被还原的硝酸的物质的量__________;
(2)合金中铜与银的物质的量之比__________;
(3)若需要将全部尾气用水吸收,需要的氧气体积(标准状况) __________。
【答案】 ①. 0.15mol ②. 3:1 ③. 1.96L
【解析】
【分析】(1)被还原的硝酸的物质的量等于生成气体的物质的量;
(2)根据反应中消耗硝酸的物质的量结合质量守恒列方程组可计算合金中银的质量分数;
(3)硝酸与金属反应金属失电子,生成氮的氧化物,氮的氧化物与氧气一起通入水中会生成硝酸,反应中氧气得电子,金属失去的电子与氧气得到的电子的物质的量相等。
【详解】(1)被还原的硝酸的物质的量等于生成气体的物质的量,即:n(HNO3)(被还原)==0.15mol,则被还原的硝酸的物质的量为0.15mol;
(2)剩余硝酸的物质的量为n(HNO3)(剩余)=0.04L×1.00mol/L=0.04mol,参加反应的硝酸为:0.04L×13.5mol/L−0.04mol=0.5mol,反应中金属全部参与反应,则反应前后金属的物质的量相等,设混合物中含有xmolAg,ymolCu,0.04L×13.5mol/L浓硝酸的物质的量=0.04L×13.5mol/L=0.54mol,根据反应前后物料守恒,则有,解之得:x=0.05,y=0.15,n(Cu):n(Ag)=0.15:0.05=3:1,则合金中铜与银的物质的量之比为3:1;
(3)硝酸与金属反应,金属失电子,生成氮的氧化物,氮的氧化物与氧气一起通入水中会生成硝酸,反应中氧气得电子,金属失去的电子与氧气得到的电子的物质的量相等,则n(O2)×4=0.05+0.15×2,解得n(O2)=0.0875mol,所以氧气的体积为0.0875mol×22.4L/mol=1.96L。
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