广东省佛山市2022-2023学年高一下学期期末考试化学试题(解析版)
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化学试题
本试卷共8页,20题,全卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 K 39
一、选择题:本题包括16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 材料是科技创新的重要支撑。下列材料的主要成分属于有机高分子化合物的是
A.短道速滑服含有的超级弹性材料—橡胶
B.天舟六号货运飞船外壳—铝合金
C.柔性触摸屏—石墨烯
D.磁悬浮列车—超导陶瓷
A. A B. B C. C D. D
2. 放射性同位素的衰变能可转变为热能,可用作探月仪器的“暖宝宝”。下列有关同位素热源和的说法正确的是
A. Po的中子数为126 B. 的质量数为332
C. 核外电子数为210 D. 和互为同位素
3. 中国科学家提出了“液态阳光”概念,利用太阳能将和转化为液态醇类燃料,其物质和能量转化路径如图所示。下列说法错误的是
A. 属于共价化合物
B. 的分子结构模型为
C. 该过程中能量转化的形式有:太阳能→化学能→电能
D. 液态阳光技术为化石燃料枯竭的未来提供了一种可能的能源解决方案
4. 劳动成就梦想。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
工业劳动:用溶液刻蚀玻璃
是酸性氧化物
B
社区服务:用酒精溶液消毒桌椅
乙醇能使蛋白质变性
C
学农活动:用浸有酸性溶液的硅藻土作水果保鲜剂
酸性溶液可以氧化水果释放的催熟剂乙烯
D
家务劳动:用食醋清除水壶中的少量水垢
酸性:乙酸>碳酸
A. A B. B C. C D. D
5. 化学使生活更美好。下列适合做一次性纸尿裤内部材料的聚合物是
A. B.
C. D.
6. 抗坏血酸(即维生素C)常用作抗氧化剂,作用原理如下。下列说法正确的是
A. 两者互为同系物
B. 该反应中,抗坏血酸被还原
C. 脱氢抗坏血酸不能发生氧化反应
D. 维生素能帮助人体将食物中摄取的、不易吸收的还原为
7. 凝聚态电池与全固态电池相比,能量密度明显提高,其中一种装置如下图所示。下列说法错误的是
A. 锂电极发生氧化反应
B. 锂离子向正极移动
C. 电流的方向为正极→凝聚态电解质→锂电极
D. 相比于全固态电解质,凝聚态电解质中锂离子的传输效率更高
8. 在和条件下,将一定量和充入含有催化剂的密闭容器。测量容器内的浓度如下表所示。下列说法正确的是
反应时间
0
10
20
30
40
50
60
70
100
5
3.5
2.5
165
1
05
0.5
0.5
0.5
A. 的平均反应速率为
B. 该反应一定在时才开始达到平衡
C. 时,的转化率为
D. 的平均反应速率比的慢,是因为反应物浓度减小
9. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存是
A. 透明溶液:
B. 溶液:
C. 84消毒液稀释液:
D. 加入铝粉能产生氢气的溶液:
10. 某种安全气囊装置如图所示,其气体发生剂主要含有等。已知产气时发生的反应为:,该反应放出大量的热。下列说法错误的是
A. 含有离子键和极性共价键
B. 反应生成(标准状况)
C. 分解吸热,可吸收产气过程释放的热量
D. 汽车受到猛烈碰撞时,传感器将信号传递给气体发生器,引发反应
11. 元素甲~戊均为短周期主族元素,在周期表中的相对位置如图所示,丙的最高价氧化物的水化物能既能与溶液反应也能和硫酸溶液反应。下列说法错误的是
甲
乙
丙
丁
戊
A. 原子半径:丁>戊>乙 B. 简单氢化物稳定性:乙>戊
C. 乙的简单氢化物遇一定产生白烟 D. 戊的最高价氧化物的水化物为强酸
12. 下列与物质用途对应的离子方程式书写正确的是
A. 实验室用稀硝酸清洗银镜:
B. 可在呼吸面具中作为氧气来源:
C. 常用绿矾处理工业废水中的:
D. 用溶液吸收尾气:
13. 下图是铁元素的价类二维图,有关铁元素的单质及其化合物说法正确的是
A. 能和水蒸气反应生成
B. 常用作红色颜料
C. 均可通过一步反应实现转化
D. a与的阳离子反应生成的阳离子,转移的电子数为
14. 利用图甲所示的实验装置可在实验室模拟合成氨。下列说法错误的是
A. 反应前,应先打开分液漏斗活塞,通一段时间,再点燃酒精灯
B. 和反应生成,氧化剂和还原剂的物质的量之比为
C. 可用湿润的红色石蕊试纸检验导管口处的
D. 相连,乙装置可收集到纯净的氨气
15. 消毒剂的消毒效率可用得到相同电子数时,所需消毒剂的质量大小来衡量。是一种杀菌消毒剂,其中一种制备流程如下。下列说法正确的是
A. “还原”中还原产物是
B. 消耗葡萄糖,理论上可生成
C. “制备”过程反应的方程式为
D. 均可用于杀菌消毒,其中的消毒效率最高
16. 酸性环境下,不同电对的电极电势见下表。电极电势越高,其氧化型物质的氧化性越强;电极电势越低,其还原型物质的还原性越强。某小组设计实验探究物质氧化性对电池电压大小的影响,装置示意图及测得的数据如下所示。下列说法错误的是
电对(氧化型/还原型)
电极电势V
0.337
0.770
电解质溶液
浓度/
均为1.0
电压/V
a
0.8
1.1
A. 由数据可推知:能置换出
B. 电解质溶液是时,正极反应式为
C. 负极反应物一定时,正极反应物氧化性越强,电池电压越大
D.
二、非选择题:本题包括4小题,共56分。
17. 以生物质为原料的化工生产路线,是一条绿色的可持续发展途径。利用生物质合成有机高分子材料PEA的一种路径如下图所示:
(1)下列说法正确的是_______。
a.淀粉和纤维素分子式均为,互为同分异构体
b.在人体内,淀粉和纤维素均能发生水解反应
c.葡萄糖能发生银镜反应
d.乳酸分子能与发生反应
(2)写出反应①的化学方程式_______。
(3)乳酸分子所含官能团的名称为_______。
(4)反应②中,乳酸分子转化为丙烯酸和一种小分子,推测该小分子为_______(填化学式)。
(5)写出反应③的化学方程式_______,该反应的类型为_______。
(6)可用于鉴别乳酸和丙烯酸的试剂为_______(写出一种即可)。
(7)反应④为加聚反应,写出PEA的结构简式_______。
18. 某小组利用如下装置探究浓硫酸及二氧化硫的性质。
(1)写出装置A发生的化学反应方程式_______。
(2)仪器a的名称是_______,其作用为_______。
(3)装置B中溶液可除去气体产物中可能含有的硫酸酸雾,该溶液为_______。
(4)装置C中试纸的颜色变化从左到右依次为红色褪去、_______、_______。
(5)反应结束后,观察到Y形管左侧底部有灰白色沉淀,溶液接近无色。
通过查阅资料发现:灰白色固体可能含有无水等多种物质。为探究该固体的成分,该小组进行了如下实验探究。请在答题卡上完成下表中内容。
组别
实验操作
实验现象
实验结论
1
A中酒精灯停止加热,待冷却至室温后,_______
固体部分溶解,溶液呈蓝色
固体中含有无水
2
取实验1中剩余的固体于试管中,加入浓硝酸
固体溶解,溶液呈蓝色,_______
固体中有等还原性物质中的一种或多种
(6)装置D中用溶液吸收了(标准状况下)气体,生成了和,其物质的量之比为_______。
19. 历史上纯碱工业的发展经历了三个重要阶段,
Ⅰ.第一阶段是路布兰制碱法,流程如下:
(1)写出的电子式_______。
(2)“加热融合”过程中还会产生,写出该反应的化学方程式_______。
Ⅱ.第二和第三阶段分别是索尔维制碱法和侯氏制碱法,两种工艺的差异之一在于对“滤液”的处理方法不同,流程如下:
(3)向“饱和食盐水”中先通入_______(填“”或“”),再通入另一种气体,可析出固体,该反应的化学方程式为_______。
(4)索尔维制碱法中能够循环利用的物质有_______(填化学式)。
(5)已知:和在不同温度时的溶解度如下表所示。“操作Ⅰ”为_______、过滤。
0
20
40
60
80
35.7
36.0
36.6
37.3
38.4
29.4
37.2
45.8
55.2
65.6
(6)制得的纯碱中含有少量杂质,检验其中的操作和现象为_______。
(7)纯碱用途广泛,写出其中一种用途_______。
(8)对比索尔维制碱法,侯氏制碱法的优点是_______(写出一条即可)。
20. 某小组以和草酸的实验研究化学反应速率的影响因素,反应原理为:
Ⅰ.甲小组设计如下实验方案探究反应物浓度和溶液酸性对速率的影响:
【限选试剂和仪器】溶液、溶液(末酸化)、溶液、试管、胶头滴管、秒表
序号
稀硫酸
Ⅰ
2.0
1.0
1.0
1.0
Ⅱ
1.0
2.0
1.0
Ⅲ
2.0
1.0
2.0
(1)表中_______,_______。
(2)为定量比较反应速率的快慢,本实验应测量_______。
(3)对比实验_______和_______(填序号)可探究溶液酸性对反应速率的影响。
Ⅱ.乙小组利用色度传感器(检测溶液颜色的变化)探究草酸浓度对反应速率的影响,测得实验①③的溶液透光率-时间曲线如下所示。
注:溶液透光率可表征溶液颜色的深浅。颜色越浅,透光率越大。
(4)实验①~③所用草酸的浓度由大到小的顺序为_______(填序号)。
(5)a点和点的速率大小关系:_______(填“>”、“<”或“=”)。
(6)根据曲线,该小组推测能作该反应的催化剂,并设计了如下实验:取与实验①浓度和体积均相同的反应物,再加入_______,测量该条件下溶液透光率的变化情况,说明能作该反应催化剂的判断依据是_______。佛山市22022-2023学年高一下学期期末教学质量检测
化学试题 答案解析
本试卷共8页,20题,全卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 K 39
一、选择题:本题包括16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 材料是科技创新的重要支撑。下列材料的主要成分属于有机高分子化合物的是
A.短道速滑服含有的超级弹性材料—橡胶
B.天舟六号货运飞船外壳—铝合金
C.柔性触摸屏—石墨烯
D.磁悬浮列车—超导陶瓷
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.橡胶属于有机高分子材料,故A符合题意;
B.铝合金属于金属材料,故B不符合题意;
C.石墨烯为碳单质,属于非金属材料,故C不符合题意;
D.陶瓷属于无机非金属材料,故D不符合题意;
故选:A。
2. 放射性同位素的衰变能可转变为热能,可用作探月仪器的“暖宝宝”。下列有关同位素热源和的说法正确的是
A. Po的中子数为126 B. 的质量数为332
C. 的核外电子数为210 D. 和互为同位素
【答案】A
【解析】
【详解】A.Po的中子数=210-84=126,故A正确;
B.的质量数为238,故B错误;
C.的核外电子数为84,故C错误;
D.和不是同种元素,不为同位素,故D错误;
故选:A。
3. 中国科学家提出了“液态阳光”概念,利用太阳能将和转化为液态醇类燃料,其物质和能量转化路径如图所示。下列说法错误的是
A. 属于共价化合物
B. 的分子结构模型为
C. 该过程中能量转化的形式有:太阳能→化学能→电能
D. 液态阳光技术为化石燃料枯竭的未来提供了一种可能的能源解决方案
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子中只含有共价键,属于共价化合物,A正确;
B.的分子结构模型为,B错误;
C.由图可知,该过程中能量转化的形式有:太阳能→化学能→电能,C正确;
D.液态阳光技术提供了一种新的能源方案,为化石燃料枯竭的未来提供了一种可能的能源解决途径,D正确;
故选B。
4. 劳动成就梦想。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
工业劳动:用溶液刻蚀玻璃
是酸性氧化物
B
社区服务:用酒精溶液消毒桌椅
乙醇能使蛋白质变性
C
学农活动:用浸有酸性溶液的硅藻土作水果保鲜剂
酸性溶液可以氧化水果释放的催熟剂乙烯
D
家务劳动:用食醋清除水壶中的少量水垢
酸性:乙酸>碳酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.二氧化硅与碱反应生成盐和水才能说明其为酸性氧化物,与HF酸反应不能说明其为酸性氧化物,A错误;
B.用酒精溶液消毒桌椅是因为乙醇能使蛋白质变性,B正确;
C.用浸有酸性溶液的硅藻土作水果保鲜剂是因为酸性高锰酸钾能够氧化水果释放的乙烯,C正确;
D.食醋能水壶中的水垢转化成二氧化碳和可溶性物质,体现了乙酸的酸性强于碳酸,D正确;
故选A。
5. 化学使生活更美好。下列适合做一次性纸尿裤内部材料的聚合物是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】适合做一次性纸尿裤内部材料,则其聚合物分子中含有较多的亲水性基团;ABC中不含亲水性基团,D中羧基为亲水性基团,故选D。
6. 抗坏血酸(即维生素C)常用作抗氧化剂,作用原理如下。下列说法正确的是
A. 两者互为同系物
B. 该反应中,抗坏血酸被还原
C. 脱氢抗坏血酸不能发生氧化反应
D. 维生素能帮助人体将食物中摄取的、不易吸收的还原为
【答案】D
【解析】
【详解】A.同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;两者结构不同,不是互为同系物,A错误;
B.抗坏血酸常作抗氧化剂,在反应中被氧化,B错误;
C.脱氢抗坏血酸分子中含有羟基且羟基碳上有氢,能发生氧化反应,C错误;
D.抗坏血酸(即维生素C)常用作抗氧化剂,故维生素能帮助人体将食物中摄取的、不易吸收的还原为,D正确;
故选D。
7. 凝聚态电池与全固态电池相比,能量密度明显提高,其中一种装置如下图所示。下列说法错误的是
A. 锂电极发生氧化反应
B. 锂离子向正极移动
C. 电流的方向为正极→凝聚态电解质→锂电极
D. 相比于全固态电解质,凝聚态电解质中锂离子的传输效率更高
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,锂电极为负极、下侧电极为正极。
【详解】A.锂电极为负极,失去电子发生氧化反应,A正确;
B.原电池中阳离子向正极移动,故锂离子向正极移动,B正确;
C.电流的方向在外电路为正极流向负极,则内电路电流为:锂电极→凝聚态电解质→正电极,C错误;
D.凝聚态电池与全固态电池相比,能量密度明显提高,则凝聚态电解质中锂离子的传输效率更高,D正确;
故选C。
8. 在和条件下,将一定量的和充入含有催化剂的密闭容器。测量容器内的浓度如下表所示。下列说法正确的是
反应时间
0
10
20
30
40
50
60
70
100
5
3.5
2.5
1.65
1
0.5
0.5
0.5
0.5
A. 的平均反应速率为
B. 该反应一定在时才开始达到平衡
C. 时,的转化率为
D. 的平均反应速率比的慢,是因为反应物浓度减小
【答案】D
【解析】
【分析】和充入含有催化剂的密闭容器反应生成三氧化硫,;
【详解】A.的平均反应速率为,A错误;
B.该反应也可能在40-50s间开始达到平衡,B错误;
C.时,的转化率为,C错误;
D.的平均反应速率比的慢,是因为反应物浓度减小,导致反应速率减小,D正确;
故选D。
9. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存是
A. 透明溶液:
B. 溶液:
C. 84消毒液稀释液:
D. 加入铝粉能产生氢气的溶液:
【答案】A
【解析】
【详解】A.透明溶液中相互不反应,能共存,A符合题意;
B.铁离子会和碘离子反应生成碘单质、和反应生成红色物质,不共存,B不符合题意;
C.84消毒液稀释液含有强氧化性次氯酸根离子,会和亚铁离子生成铁离子,C不符合题意;
D.加入铝粉能产生氢气的溶液若为酸性,则硝酸根离子、氢离子和铝不生成氢气;若为碱性,则氢氧根离子和铵根离子、和铝离子均反应,不共存,D不符合题意;
故选A。
10. 某种安全气囊装置如图所示,其气体发生剂主要含有等。已知产气时发生的反应为:,该反应放出大量的热。下列说法错误的是
A. 含有离子键和极性共价键
B. 反应生成(标准状况)
C. 分解吸热,可吸收产气过程释放的热量
D. 汽车受到猛烈碰撞时,传感器将信号传递给气体发生器,引发反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.是由钾离子和高氯酸根离子构成的,含有离子键,在高氯酸根离子中存在氯氧极性共价键,A正确;
B.为1mol,由化学方程式可知,反应生成1.5mol氮气,为(标准状况),B错误;
C.产气时反应放热,分解吸热,可吸收产气过程释放的热量,C正确;
D.汽车受到猛烈碰撞时,传感器将信号传递给气体发生器,引发反应使得气囊工作,D正确;
故选B。
11. 元素甲~戊均为短周期主族元素,在周期表中相对位置如图所示,丙的最高价氧化物的水化物能既能与溶液反应也能和硫酸溶液反应。下列说法错误的是
甲
乙
丙
丁
戊
A. 原子半径:丁>戊>乙 B. 简单氢化物稳定性:乙>戊
C. 乙的简单氢化物遇一定产生白烟 D. 戊的最高价氧化物的水化物为强酸
【答案】D
【解析】
【分析】丙的最高价氧化物的水化物能既能与溶液反应也能和硫酸溶液反应说明丙是Al;则甲、乙、丙、丁、戊分别是B、N、Al、Si、P;
【详解】A.原子半径的大小取决于电子层数和原子序数,丁和戊的电子层数相同且戊的原子序数大,可知原子半径丁>戊,戊得电子层数又比乙多,故原子半径戊>乙,A正确;
B.简单氢化物得稳定性与非金属性正相关,因为乙和戊在同一主族且乙在上方,非金属性乙>戊,故简单氢化物稳定性:乙>戊,B正确;
C.乙的简单氢化物是氨气,氨气遇到氯化氢会有白烟氯化铵生成,C正确;
D.戊的最高价氧化物的水化物磷酸为弱酸,D错误;
故选D。
12. 下列与物质用途对应的离子方程式书写正确的是
A. 实验室用稀硝酸清洗银镜:
B. 可在呼吸面具中作为氧气来源:
C. 常用绿矾处理工业废水中的:
D. 用溶液吸收尾气:
【答案】C
【解析】
【详解】A.稀硝酸应该生成NO,正确的离子方程式为,A错误;
B.过氧化钠写离子方程式时不能拆开,正确的方程为:,B错误;
C.二价铁和重铬酸根离子发生氧化还原反应生成三价铁和三价铬,其离子方程式为,C正确;
D.二氧化氮和氢氧化钠溶液反应生成硝酸钠和亚硝酸钠,正确离子方程式为:,D错误;
故选C。
13. 下图是铁元素的价类二维图,有关铁元素的单质及其化合物说法正确的是
A. 能和水蒸气反应生成
B. 常用作红色颜料
C. 均可通过一步反应实现转化
D. a与的阳离子反应生成的阳离子,转移的电子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.a为铁单质,能和水蒸气加热生成四氧化三铁而不是氧化亚铁,A错误;
B.d为红色氧化铁固体,常用作红色颜料,B正确;
C.d氧化铁为不溶性金属氧化物,不能一步转化为氢氧化铁e,氢氧化铁能盐酸等反应转化为铁盐f,C错误;
D.a铁单质与铁离子反应生成亚铁离子c:,,生成的阳离子,转移的电子数为,D错误;
故选B。
14. 利用图甲所示的实验装置可在实验室模拟合成氨。下列说法错误的是
A. 反应前,应先打开分液漏斗活塞,通一段时间,再点燃酒精灯
B. 和反应生成,氧化剂和还原剂的物质的量之比为
C. 可用湿润的红色石蕊试纸检验导管口处的
D. 相连,乙装置可收集到纯净的氨气
【答案】D
【解析】
【分析】本实验利用锌和稀硫酸反应产生氢气,利用和反应生成,两种气体在催化剂的作用下在硬质玻璃管中合成氨气;
【详解】A.反应前,应先打开分液漏斗活塞,通一段时间,排除装置中的空气,避免影响后续实验,A正确;
B.和反应生成,亚硝酸钠中的氮元素由+3价变为0价,氯化铵中的氮元素由-3价变为0价,故二者的物质的量之比为,B正确;
C.氨气可使用湿润的红色石蕊试纸变蓝,C正确;
D.乙装置与水直接相连,收集的氨气中混有水蒸气而不纯,还有可能会引起倒吸,故D错误;
故选D。
15. 消毒剂的消毒效率可用得到相同电子数时,所需消毒剂的质量大小来衡量。是一种杀菌消毒剂,其中一种制备流程如下。下列说法正确的是
A. “还原”中还原产物是
B. 消耗葡萄糖,理论上可生成
C. “制备”过程反应的方程式为
D. 均可用于杀菌消毒,其中的消毒效率最高
【答案】D
【解析】
【分析】葡萄糖和氯酸钠反应生成二氧化碳和二氧化氯,二氧化氯和氢氧化钠、过氧化氢反应生产;
【详解】A.“还原”中葡萄糖中碳元素发生氧化反应得到氧化产物,A错误;
B.葡萄糖转化为二氧化碳,根据电子守恒可知,则消耗葡萄糖,理论上可生成,B正确;
C.“制备”过程反应为二氧化氯和氢氧化钠、过氧化氢反应生产,反应中氯元素被还原,则过氧化氢中氧元素被氧化生成氧气,方程式为,C错误;
D.均可用于杀菌消毒,反应后氯元素化合价均转化为-1价,则其中的消毒效率最高,D错误;
故选D。
16. 酸性环境下,不同电对的电极电势见下表。电极电势越高,其氧化型物质的氧化性越强;电极电势越低,其还原型物质的还原性越强。某小组设计实验探究物质氧化性对电池电压大小的影响,装置示意图及测得的数据如下所示。下列说法错误的是
电对(氧化型/还原型)
电极电势V
0.337
0.770
电解质溶液
浓度/
均为1.0
电压/V
a
0.8
1.1
A. 由数据可推知:能置换出
B. 电解质溶液是时,正极反应式为
C. 负极反应物一定时,正极反应物氧化性越强,电池电压越大
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.由数据可推知,Fe和Ni作电极时,Fe作负极:铁的还原性强于镍,故能置换出,A正确;
B.电解质溶液是时,正极的铁离子得到电子发生还原反应生成亚铁离子,反应式为,B正确;
C.电池电压等于正极电势减负极电势,负极反应物一定时,正极反应物氧化性越强,其电极电势越高,电池电压越大,C正确;
D.电池电压等于正极电势减负极电势,由表可知,、Fe、NiCl2溶液构成原电池的电压为-0.203V-(-0.447V)≈0.22V,D错误;
故选D。
二、非选择题:本题包括4小题,共56分。
17. 以生物质为原料的化工生产路线,是一条绿色的可持续发展途径。利用生物质合成有机高分子材料PEA的一种路径如下图所示:
(1)下列说法正确的是_______。
a.淀粉和纤维素的分子式均为,互为同分异构体
b.在人体内,淀粉和纤维素均能发生水解反应
c.葡萄糖能发生银镜反应
d.乳酸分子能与发生反应
(2)写出反应①的化学方程式_______。
(3)乳酸分子所含官能团的名称为_______。
(4)反应②中,乳酸分子转化为丙烯酸和一种小分子,推测该小分子为_______(填化学式)。
(5)写出反应③的化学方程式_______,该反应的类型为_______。
(6)可用于鉴别乳酸和丙烯酸的试剂为_______(写出一种即可)。
(7)反应④为加聚反应,写出PEA的结构简式_______。
【答案】(1)c (2)
(3)羟基、羧基 (4)H2O
(5) ①. ②. 取代反应(酯化反应)
(6)溴水(酸性高锰酸钾溶液)
(7)
【解析】
【分析】纤维素水解生成葡萄糖,然后转化乙醇;淀粉水解为葡萄糖,然后转化为乳酸,发生消去反应生成丙烯酸,再和乙醇发生酯化反应生成丙烯酸乙酯,发生加聚反应生成PEA;
【小问1详解】
a.同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物;淀粉和纤维素虽都写成(C6H10O5)n,但n不同分子式不同,不是同分异构体,a错误;
b.在人体内,淀粉能发生水解反应,而纤维素不行,b错误;
c.葡萄糖具有还原性,含有醛基能发生银镜反应,c正确;
d.羧基能和氢氧化钠反应,乳酸分子能与发生反应,d错误;
故选c;
小问2详解】
反应①为葡萄糖在微生物作用下转化为乙醇和二氧化碳,化学方程式;
【小问3详解】
乳酸分子所含官能团的名称为羟基、羧基;
【小问4详解】
分子中含有羟基,发生消去反应生成丙烯酸和水,故为H2O;
【小问5详解】
丙烯酸和乙醇发生酯化反应生成丙烯酸乙酯和水,;
【小问6详解】
丙烯酸含有碳碳双键能使溴水褪色,故鉴别乳酸和丙烯酸的试剂可以为溴水;
【小问7详解】
丙烯酸乙酯含有碳碳双键,发生加聚反应生成PEA:。
18. 某小组利用如下装置探究浓硫酸及二氧化硫的性质。
(1)写出装置A发生的化学反应方程式_______。
(2)仪器a的名称是_______,其作用为_______。
(3)装置B中溶液可除去气体产物中可能含有的硫酸酸雾,该溶液为_______。
(4)装置C中试纸的颜色变化从左到右依次为红色褪去、_______、_______。
(5)反应结束后,观察到Y形管左侧底部有灰白色沉淀,溶液接近无色。
通过查阅资料发现:灰白色固体可能含有无水等多种物质。为探究该固体的成分,该小组进行了如下实验探究。请在答题卡上完成下表中内容。
组别
实验操作
实验现象
实验结论
1
A中酒精灯停止加热,待冷却至室温后,_______
固体部分溶解,溶液呈蓝色
固体中含有无水
2
取实验1中剩余的固体于试管中,加入浓硝酸
固体溶解,溶液呈蓝色,_______
固体中有等还原性物质中的一种或多种
(6)装置D中用溶液吸收了(标准状况下)气体,生成了和,其物质的量之比为_______。
【答案】(1)
(2) ①. 球形干燥管 ②. 防止液体倒吸
(3)饱和亚硫酸氢钠 (4) ①. 变红色 ②. 溶液褪色
(5) ①. 将反应后物质沿器壁慢慢注入水中稀释 ②. 生成红棕色气体
(6)1:2
【解析】
【分析】装置A发生的化学反应为铜和浓硫酸加热生成硫酸铜和二氧化硫,二氧化硫通过B饱和亚硫酸氢钠除去酸雾后进入C,二氧化硫具有漂白性能使品红溶液褪色、和水生成酸能使蓝色石蕊试纸变蓝、具有还原性能和酸性高锰酸钾反应使得溶液褪色,尾气使用氢氧化钠吸收;
【小问1详解】
装置A发生的化学反应为铜和浓硫酸加热生成硫酸铜和二氧化硫,方程式;
【小问2详解】
仪器a的名称是球形干燥管,其作用为防止液体倒吸,起到安全瓶的作用;
【小问3详解】
硫酸能和饱和亚硫酸氢钠生成二氧化硫气体,装置B中溶液可除去气体产物中可能含有的硫酸酸雾,该溶液可以为饱和亚硫酸氢钠;
【小问4详解】
二氧化硫具有漂白性能使品红溶液褪色、和水生成酸能使蓝色石蕊试纸变蓝、具有还原性能和酸性高锰酸钾反应使得溶液褪色,故装置C中试纸的颜色变化从左到右依次为红色褪去、变红色、溶液褪色;
【小问5详解】
A中酒精灯停止加热,待冷却至室温后,将反应后物质沿器壁慢慢注入水中稀释,固体部分溶解,溶液呈蓝色,说明含有无水硫酸铜;
浓硝酸具有强氧化性、酸性,能和反应生成硝酸铜溶液和红棕色二氧化氮气体,故现象:固体溶解,溶液呈蓝色,同时生成红棕色气体;
【小问6详解】
装置D中用(为0.04mol)溶液吸收了(标准状况下为0.03mol)气体,生成了和,设其物质的量分别为a、b,则2a+b=0.04、a+b=0.03,解得a=0.01mol、b=0.02mol,物质的量之比为1:2。
19. 历史上纯碱工业的发展经历了三个重要阶段,
Ⅰ.第一阶段是路布兰制碱法,流程如下:
(1)写出的电子式_______。
(2)“加热融合”过程中还会产生,写出该反应的化学方程式_______。
Ⅱ.第二和第三阶段分别是索尔维制碱法和侯氏制碱法,两种工艺的差异之一在于对“滤液”的处理方法不同,流程如下:
(3)向“饱和食盐水”中先通入_______(填“”或“”),再通入另一种气体,可析出固体,该反应的化学方程式为_______。
(4)索尔维制碱法中能够循环利用物质有_______(填化学式)。
(5)已知:和在不同温度时的溶解度如下表所示。“操作Ⅰ”为_______、过滤。
0
20
40
60
80
35.7
36.0
36.6
37.3
38.4
29.4
37.2
45.8
55.2
65.6
(6)制得的纯碱中含有少量杂质,检验其中的操作和现象为_______。
(7)纯碱用途广泛,写出其中一种用途_______。
(8)对比索尔维制碱法,侯氏制碱法的优点是_______(写出一条即可)。
【答案】(1) (2)
(3) ①. ②.
(4)、
(5)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
(6)取样品,加入稀硝酸酸化后加入硝酸银溶液,生成白色沉淀不溶解,说明含有氯离子
(7)用于洗涤、印染等工业
(8)能得到氮肥氯化铵且减少了副产物氯化钙
【解析】
【分析】氯化钠和浓硫酸制得硫酸钠,加入碳、碳酸钙反应得到硫化钙和碳酸钠;
索尔维制碱法和侯氏制碱法中,因为氨气极易溶于水且水溶液显碱性能吸收更多二氧化碳,故向“饱和食盐水”中先通入,再通入另一种气体,反应可生成溶解度较小的碳酸氢钠,固体加热得到碳酸钠和二氧化碳;
【小问1详解】
为离子化合物,电子式;
【小问2详解】
“加热融合”过程中还会产生,碳发生氧化反应,硫元素发生还原反应生成CaS,同时生成碳酸钠,该反应的化学方程式;
【小问3详解】
氨气极易溶于水且水溶液显碱性能吸收更多二氧化碳,故向“饱和食盐水”中先通入,再通入另一种气体,可析出固体,该反应的化学方程式为;
【小问4详解】
索尔维制碱法中得到气体A为铵根离子和氢氧根离子生成的氨气,氨气能够循环利用;碳酸氢钠灼烧得到气体B为二氧化碳,也能循环利用,故为、;
【小问5详解】
“操作Ⅰ”为得到氯化铵晶体的操作,结合溶解度表格可知,为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;
【小问6详解】
氯离子能和银离子生成不溶于酸的沉淀,故方法为:取样品,加入稀硝酸酸化后加入硝酸银溶液,生成白色沉淀不溶解,说明含有氯离子;
【小问7详解】
纯碱用途广泛,可用于洗涤、印染等工业;
【小问8详解】
由图可知,对比索尔维制碱法,侯氏制碱法的优点是能得到氮肥氯化铵且减少了副产物氯化钙的产生。
20. 某小组以和草酸的实验研究化学反应速率的影响因素,反应原理为:
Ⅰ.甲小组设计如下实验方案探究反应物浓度和溶液酸性对速率的影响:
【限选试剂和仪器】溶液、溶液(末酸化)、溶液、试管、胶头滴管、秒表
序号
稀硫酸
Ⅰ
2.0
1.0
1.0
1.0
Ⅱ
1.0
2.0
1.0
Ⅲ
2.0
1.0
2.0
(1)表中_______,_______。
(2)为定量比较反应速率的快慢,本实验应测量_______。
(3)对比实验_______和_______(填序号)可探究溶液酸性对反应速率的影响。
Ⅱ.乙小组利用色度传感器(检测溶液颜色的变化)探究草酸浓度对反应速率的影响,测得实验①③的溶液透光率-时间曲线如下所示。
注:溶液透光率可表征溶液颜色的深浅。颜色越浅,透光率越大。
(4)实验①~③所用草酸的浓度由大到小的顺序为_______(填序号)。
(5)a点和点的速率大小关系:_______(填“>”、“<”或“=”)。
(6)根据曲线,该小组推测能作该反应的催化剂,并设计了如下实验:取与实验①浓度和体积均相同的反应物,再加入_______,测量该条件下溶液透光率的变化情况,说明能作该反应催化剂的判断依据是_______。
【答案】(1) ①. 1.0 ②. 0
(2)溶液褪色的时间 (3) ①. Ⅰ ②. Ⅲ
(4)①>②>③ (5)<
(6) ①. 硫酸锰 ②. 在更短的时间内溶液透光率达到最大
【解析】
【分析】通过对比实验研究某一因素对实验的影响,应该要注意控制研究的变量以外,其它量要相同,以此进行对比;
【小问1详解】
实验Ⅰ、Ⅱ比较可知,为探究草酸对反应速率的影响,则其它量要相同,故表中a=1.0;实验Ⅰ、Ⅲ比较可知,为探究稀硫酸浓度对反应速率的影响,则其它量要相同,故表中b=0;
【小问2详解】
由表格数据和物质浓度结合方程式可知,反应中高锰酸钾完全反应,其溶液为紫红色,故为定量比较反应速率的快慢,本实验应测量溶液褪色的时间;
【小问3详解】
实验Ⅰ、Ⅲ的变量为硫酸的浓度,故可探究溶液酸性对反应速率的影响。
【小问4详解】
高锰酸钾溶液为紫红色,完全反应后为无色,结合图可知,褪色时间越短则反应速率越快,对应物质的浓度越大,故实验①~③所用草酸的浓度由大到小的顺序为①>②>③;
【小问5详解】
由图可知,b点曲线的斜率更大,则反应速率更快,故a点和点的速率大小关系:<;
【小问6详解】
根据曲线,该小组推测能作该反应的催化剂,则实验中变量为锰离子,故实验为:取与实验①浓度和体积均相同的反应物,再加入硫酸锰,测量该条件下溶液透光率的变化情况,说明能作该反应催化剂的判断依据是:在更短的时间内溶液透光率达到最大。
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