山东省烟台市2022-2023学年高一下学期期末考试化学试题 (解析版)
展开可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 Cl35.5
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 化学与生活密切相关。下列说法错误的是
A. 米酒的酿造过程涉及氧化还原反应
B. 工业上通常用植物油与氢气反应生产人造奶油
C. 淀粉、纤维素、油脂、蛋白质均为含有氧元素的高分子化合物
D. 使用75%酒精、“84”消毒液、双氧水消毒,均涉及蛋白质的变性
【答案】C
【解析】
【详解】A.酿酒的过程中淀粉转化为葡萄糖,葡萄糖转化为酒精和二氧化碳,C元素的化合价发生变化,涉及氧化还原反应,A正确;
B.植物油中含有碳碳双键,在一定条件下能与氢气发生加成反应,此过程称为油脂的氢化或油脂的硬化,用于生产人造奶油,B正确;
C.油脂属于高级脂肪酸甘油酯,不是高分子化合物,C错误;
D.使用75%酒精能使蛋白质变性,“84”消毒液、双氧水具有强氧化性,可以消毒能使蛋白质的变性,D正确;
故选C。
2. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 氯乙烯的结构简式:CH2CHCl
B. 丙烷的空间填充模型:
C. 氢氧化钠的电子式:
D. 中子数为10的氧原子形成的过氧根离子:
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯乙烯的结构简式为CH2=CHCl,A错误;
B.丙烷的结构简式为CH3CH2CH3,该模型是球棍模型,B错误;更多优质滋源请 家 威杏 MXSJ663 C.氢氧化钠含有离子键,属于离子化合物,电子式为,C正确;
D.中子数为10的氧原子形成的过氧根离子可表示为,D错误;
答案选C。
3. 短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,Y是地壳中含量最高的元素,最外层电子数X+Z=Y,Y和W在元素周期表中相邻。下列说法正确的是
A. Z2Y2的阴阳离子个数比为1∶1B. 简单离子半径:X>Y>Z
C. 简单离子的还原性:W>Y>XD. 气态氢化物稳定性:W>Y
【答案】B
【解析】
【分析】根据X的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝可推断X是N元素,Y是地壳中含量最高的元素则Y是O元素,最外层电子数X+Z=Y则Z是Na,Y和W在元素周期表中相邻则W是S元素,据此分析。
【详解】A.据分析可知Z2Y2即,其阴阳离子个数比为1∶2,故A错误;
B.X、Y、Z的简单离子分别为N3-、O2-、Na+,简单离子半径:N3->O2->Na+,故B正确;
C.X、Y、W的简单离子分别为N3-、O2-、S2-,还原性:S2>N3->O2-,故C错误;
D.Y、W的气态氢化物分别为H2O和H2S,气态氢化物稳定性:H2O>H2S,故D错误;
故选B。
4. 从化石燃料中获取有机物是化工产业常用方式之一。下列说法正确的是
A. 石油是混合物,其分馏产品汽油为纯净物
B. 甲烷、乙烯和苯在工业上都可通过石油分馏得到
C. 煤经过气化和液化等物理变化可转化为清洁燃料
D. 汽油、煤油、柴油等石油分馏的产物,属于不可再生能源
【答案】D
【解析】
【详解】A. 石油是混合物,其分馏产品汽油也是混合物,A错误;
B. 甲烷、乙烯通过石油裂解得到,苯可通过催化重整得到,B错误;
C.煤的气化是用煤来生产水煤气等,煤的液化是用煤来生产甲醇等,煤的气化和液化都是化学变化,C错误;
D. 化石燃料属于不可再生能源,则汽油、煤油、柴油等石油分馏的产物也属于不可再生能源,D正确;
答案选D。
5. 下列每组物质均为含有共价键的离子化合物的是
A CaCO3、Ca(OH)2、NaHSB. MgO、MgSO4、NH4Cl
C. H2SO4、HNO3、HClO4D. MgF2、Al2O3、Mg3N2
【答案】A
【解析】
【详解】A. CaCO3、Ca(OH)2、NaHS均为离子化合物、均含离子键,碳酸根离子、氢氧根离子和HS-离子内均含有共价键,A正确;
B. MgO为离子化合物、只含离子键不含共价键, B错误;
C. H2SO4、HNO3、HClO4均为共价化合物、均只含共价键,C错误;
D. MgF2、Al2O3、Mg3N2均为离子化合物、均只含离子键不含共价键, D错误;
答案选A。
6. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 20gD2O和中含有的中子数为9NA
B. 1ml苯分子中,含有碳碳双键的数目为
C. 标准状况下,2.24LCH2Cl2中含有的氢原子数目为0.2NA
D. 氯碱工业中,阴极和阳极产生气体的总质量为7.3g时,转移电子数为0.2NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.D2O和含有的中子数均是10,相对分子质量均是20,因此20gD2O和中含有的中子数为10NA,A错误;
B.苯分子中不存在碳碳双键,B错误;
C.标准状况下CH2Cl2不是气态,2.24LCH2Cl2中含有的氢原子数目不是0.2NA,B错误;
D.氯碱工业中,阴极和阳极产生气体分别是氢气和氯气,且体积比是1:1,若总质量为7.3g,则二者的物质的量均是0.1ml,因此转移电子数为0.2NA,D正确;
答案选D。
7. 一定条件下,的γ-羟基丁酸水溶液发生如下反应生成γ-丁内酯:,不同时刻测得γ-丁内酯的浓度如表。
不考虑副反应及溶液体积变化。下列说法正确的是
A. 前20min的化学反应速率小于20~50min的化学反应速率
B. 反应一定是在第300min时达到平衡状态、
C. 该反应在160~200min的化学反应速率v(γ-丁内酯)
D. 当γ-羟基丁酸和γ-丁内酯的总浓度保持不变时,说明反应已达到平衡状态
【答案】C
【解析】
【详解】A. 前20min的化学反应速率v(γ-丁内酯),20~50min的化学反应速率v(γ-丁内酯),前者速率大,A错误;
B.从表中只能看出来第300min时处于平衡状态看不出在何时建立的平衡状态,B错误;
C. 该反应在160~200min的化学反应速率v(γ-丁内酯),C正确;
D. 由物料守恒可知,γ-羟基丁酸和γ-丁内酯的总浓度始终是定值,故其保持不变时不能说明反应已达到平衡状态,D错误;
答案选C。
8. 奥司他韦是甲流特效药,由莽草酸合成奥司他韦的部分路线如图。下列说法正确的是
A. 奥司他韦分子式为B. 莽草酸与中间体互为同系物
C. 1ml莽草酸最多可与4mlNaOH反应D. 莽草酸能发生加成反应、取代反应
【答案】D
【解析】
【详解】A. 据结构简式可知奥司他韦分子式为,A错误;
B. 莽草酸含羧基、中间体含酯基,二者所含官能团不完全相同,结构不相似,不互为同系物,B错误;
C.所含羧基能和氢氧化钠反应,1ml莽草酸最多可与1mlNaOH反应,C错误;
D. 莽草酸含碳碳双键,能发生加成反应,含醇羟基和羧基,能发生取代反应,D正确;
答案选D。
9. 在缺氧的深层潮湿土壤中,厌氧细菌会促进钢铁发生厌氧腐蚀,其原理如图所示。为抑制腐蚀的发生,通常将钢管、石墨电极分别与外接电源相连,使钢管表面形成致密的Fe3O4薄膜。下列说法正确的是
A. 腐蚀过程中,厌氧细菌促进H2O发生氧化反应
B. 腐蚀过程中存在
C. 上述保护方法为阴极电保护法
D. 通电后电子从钢管流向石墨电极,再经潮湿的土壤回到钢管
【答案】B
【解析】
【详解】A.腐蚀过程中,阴极水得到电子被还原为氢气,厌氧细菌促进H2与硫酸根反应、氢气发生氧化反应,A错误;
B. 由图、结合选项A可知:腐蚀过程中存在,B正确;
C. 已知:为抑制腐蚀的发生,通常将钢管、石墨电极分别与外接电源相连,使钢管表面形成致密的Fe3O4薄膜,则铁被氧化,铁为阳极不是阴极,故上述保护方法不属于阴极电保护法,C错误;
D. 通电后电子从钢管流向石墨电极,但电子不会进入电解液,故不会经潮湿的土壤回到钢管,D错误;
答案选B。
10. 碘是人体不可缺少的微量元素,采用离子交换法从卤水(富含)中提取碘的工艺流程如下。下列说法错误的是
A. “氧化1”的主要离子方程式为
B. 离子交换树脂的作用是富集碘元素
C. 理论上参加反应的
D. “吹碘”鼓入热空气是利用了I2易升华的性质
【答案】A
【解析】
【分析】卤水中的碘离子在硫酸酸性条件下,被氯气氧化成,用树脂交换吸附后,用亚硫酸钠将还原成碘离子,然后树脂在氯化钠和HCl通入后再次发生离子交换,将碘离子转移到水溶液中,溶液中碘离子被加入的氯酸钾氧化成碘单质,最后用热空气吹出,得到碘单质,据此分析解答。
【详解】A.氧化1”中生成,氯气被还原成氯离子,根据化合价升降总数相等配平反应,其反应的离子方程式为,A错误;
B. 据分析,离子交换树脂的作用是富集碘元素,B正确;
C.氧化1”中,碘离子转变为,氯气被还原成氯离子,氯元素化合价从0降低到-1,亚硫酸钠又将还原成碘离子,硫元素从+4升高到+6价,则存在关系式,故理论上参加反应的,C正确;
D.吹碘”中通入热空气,使碘成为气体从溶液中逸出,则“吹碘”鼓入热空气是利用了I2易升华的性质,D正确;
答案选A。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列实验操作能达到相应实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.双氧水中加入的CuSO4溶液和FeCl3溶液,其阴离子和阳离子均不同,故不能探究、对H2O2分解速率的影响,A错误;
B.铁片在浓HNO3中发生钝化,不能通过该原电池反应比较铁和铜的失电子能力,B错误;
C.硫酸铜是重金属盐,能使蛋白质变性,则向鸡蛋清溶液中加入CuSO4溶液,观察到白色沉淀,然后加入蒸馏水振荡发现沉淀不溶解,可探究蛋白质的变性且其不可逆,C正确;
D.在水解液中加过量氢氧化钠使得它呈碱性,再加新制的氢氧化铜悬浊液加热,若有砖红色沉淀,则证明淀粉已水解;另取少量淀粉水解液,直接加碘水,水解液酸性,硫酸和碘水不反应,如果不变色,则淀粉无剩余,淀粉已完全水解,如果呈现特殊的蓝色,则有淀粉剩余,D错误;
选C。
12. 科研人员使用催化剂CGa3实现了H2还原肉桂醛生成肉桂醇,反应机理如图所示。下列说法错误的是
A. 肉桂醇苯环上的四氯取代产物有3种
B. 肉桂醇中所有碳原子不可能共平面
C. 苯丙醛的同分异构体中含苯环和醛基的有12种
D. 等物质的量的苯丙醛、肉桂醇完全燃烧消耗O2的量相等
【答案】BC
【解析】
【详解】A.肉桂醇苯环上有3类氢原子,共5个氢原子,其一氯取代产物有3种,则其四氯取代产物有3种,故A正确;
B.由于苯环和碳碳双键均是平面形结构,且单键可以旋转,所以肉桂醇中所有碳原子可能共平面,故B错误;
C.苯丙醛的同分异构体中含苯环和醛基,若苯环上含有1个取代基,除本丙醛以外还有一种,如果含有2个取代基,可以是醛基和乙基,或甲基和-CH2CHO,若含有3个取代基,应该是2个甲基和1个醛基,共有13种,故C错误;
D.苯丙醛和肉桂醇是同分异构体,则等物质的量的苯丙醛,肉桂醇完全燃烧消耗O2的量相等,故D正确;
故选:BC。
13. CH4(g)与Cl2(g)发生取代反应分别生成1ml相关有机物和HCl(g)的能量变化如下。已知断开1mlCl-Cl键、1mlC-Cl键吸收的能量分别为243kJ、327kJ。下列说法错误的是
A. 1mlCH3Cl(g)比1mlCH4(g)的能量少99kJ
B.
C.
D. 断开1mlC-H键吸收的能量比断开1mlH-Cl键吸收的能量少
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题干信息可知,1mlCH3Cl(g)和1mlHCl (g)的能量之和比1mlCH4(g)和1ml Cl2(g)的能量之和少99 kJ,故A错误;
B.由题干信息可知,,故B正确;
C.由题干信息可知,,由CCl4(g)= CCl4(l)为放热过程,故,故C正确;
D.由B可知,反应的焓变△H=反应物的总键能-生成物的总键能,又已知断开1mlCl-Cl键、1mlC-Cl键吸收的能量分别为243kJ、327 kJ,则△H=3×E(C-H键能)+327+3×243-4×327-3×E(H-Cl键能)=-301,得E(C-H键能)- E(H-Cl键能)<0,故断开1mlC-H键吸收的能量比断开1mlH-Cl键吸收的能量少,故D正确;
故选A。
14. 电还原CO2时,采用高浓度的抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率,装置如图所示。下列说法正确的是
A. a为电源的负极
B. 析氢反应发生在IrOx-Ti电极上
C. 阴极发生的反应有:
D. 理论上每消耗1mlCO2,阳极至少生成1.5ml气体
【答案】CD
【解析】
【分析】由图可知,该装置为电解池,酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等,电极反应式为2CO2+12H++12e−=C2H4+4H2O、2CO2+12H++12e−=C2H5OH+3H2O,则铜电极为阴极,与直流电源正极相连的IrOx-Ti电极为电解池的阳极,水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,电极反应式为2H2O-4e—=O2↑+4H+,电解池工作时,氢离子通过质子交换膜由阳极室进入阴极室。
【详解】A.据分析IrOx-Ti电极为电解池的阳极,则a为直流电源的正极,故A错误;
B.析氢反应为还原反应,应在阴极发生,即在铜电极上发生,故B错误;
C.由分析可知,铜电极阴极,酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等,电极反应式有2CO2+12H++12e−=C2H4+4H2O、,故C正确;
D.理论上每消耗1mlCO2,转移电子6ml,按阳极的电极反应式为2H2O-4e—=O2↑+4H+及电子数守恒,可知在阳极生成1.5ml氧气,故D正确;
答案选CD。
15. 电芬顿工艺被认为是一种很有应用前景的高级氧化技术,可用于降解去除废水中的持久性有机污染物,其工作原理如图a所示,工作10min时,、电极产生量()与电流强度关系如图b所示:
下列说法错误的是
A. 电解一段时间后,Pt电极附近pH减小
B. 阴极的电极反应有:、
C. 根据图b可判断合适的电流强度约为40mA
D. 若处理0.1ml ,理论上HMC-3电极消耗标准状况下31.36LO2
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,电极上铁元素、氧元素价态降低得电子,故电极为阴极,电极反应式分别为、,后发生反应,氧化苯酚,反应为,Pt电极为阳极,电极反应式为2H2O-4e‒=4H++O2↑。
【详解】A.电极为阳极,电极反应式为2H2O-4e‒=4H++O2↑,电解一段时间后,Pt电极附近pH减小,故A正确;
B.据分析,阴极的电极反应有:、,故B正确;
C.过量的过氧化氢会氧化亚铁离子,导致生成的羟基自由基减少,使得降解去除废水中的持久性有机污染物的效率下降,故据图b可判断合适的电流强度范围为40mA左右,故C正确;
D.由分析可知,苯酚转化为二氧化碳和水,,由图可知,反应中氧气转化为H2O2,H2O2转化为,转化关系为,故而,若处理0.1ml ,则阴极消耗氧气的物质的量为2.8ml,理论上消耗标准状况下氧气的体积为,故D错误;
选D。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 有机物F的合成路线如下。回答下列问题:
(1)A的结构简式为___________;B的名称为___________。
(2)B→C的化学方程式为___________;D与E生成F的反应类型为___________。
(3)1mlE分别与足量Na、NaHCO3反应,产生气体的物质的量之比为___________。
(4)F所含官能团的名称为___________;碳原子数与F相同的烷烃的结构有___________种,其一氯代物共有___________种。
【答案】(1) ①. CH2OH(CHOH)4CHO ②. 乙醇
(2) ① 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O ②. 取代反应
(3)1:1 (4) ①. 酯基、羧基 ②. 3 ③. 8
【解析】
【分析】淀粉在酶的作用下水解成葡萄糖,所以A是葡萄糖,葡萄糖在酒化酶作用下生成B,B是乙醇,乙醇氧化成C,C是乙醛,C在一定条件下生成D,D是乙酸,所以C→D是乙醛氧化成乙酸的过程,乙酸与E在浓硫酸和加热条件下反应生成了含酯基和羧基的有机物F,所以这步发生的是酯化反应,通过F的结构可知E为:。
【小问1详解】
葡萄糖的结构简式为:CH2OH(CHOH)4CHO;B是乙醇;
【小问2详解】
B→C是乙醇氧化成乙醛,其化学方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,D与E生成F的反应类是CH3COOH和发生酯化反应生成F,酯化反应也是取代反应;
【小问3详解】
E为,含有羟基和羧基,两个官能团都能与Na反应生成氢气,所以与1mlE反应后生成的氢气共1 ml,NaHCO3只和羧酸反应,所以反应后可生成1 ml二氧化碳,则产生气体的物质的量之比为1∶1;
【小问4详解】
从F的结构式可知,所含官能团为酯基和羧基;F有5个碳原子,所以与其碳原子数相同的烷烃是戊烷,有3种同分异构体,分别是,,,其对应的等效氢的种数分别是3种,4种,1种,所以其一氯代物共有8种。
17. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。X的电子总数等于电子层数,Y最外层电子数为电子层数的3倍,Z的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物反应可生成Z的单质。由上述四种元素及元素Q组成的物质之间的转化关系如图所示,其中C为强酸,D、N分别是元素Q和W组成的单质(反应过程中部分产物略去)。
回答下列问题:
(1)W在元素周期表中的位置是___________;Z简单阴离子的结构示意图为___________。
(2)若A与M均为微粒,则A的化学式为___________,M的电子式为___________;
(3)Y、Z、W的非金属性由强到弱的顺序为___________(用元素符号表示)。
(4)F与B反应生成E的离子方程式为___________。
(5)500℃,向恒容密闭容器中通入等物质的量的B(g)与O2(g)充分反应。下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是___________(填序号)。
①气体压强保持不变
②气体密度保持不变
③混合气体的平均摩尔质量不再变化
④为定值
⑤B的质量不再改变
⑥容器内原子总数不再变化
【答案】(1) ①. 第3周期VIIA族 ②.
(2) ①. H2S ②.
(3)O>Cl>S (4)2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++4H++
(5)②⑥
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。X的电子总数等于电子层数,则X为H,Y最外层电子数为电子层数的3倍,则Y为O,Z的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物反应可生成Z的单质,则Z为S、则W为Cl,由上述四种元素及元素Q组成的物质之间的转化关系如图所示,由图中E→G可知,G为Fe(OH)3,则Q为Fe元素,D、N分别是元素Q和W组成的单质,则D为Fe单质、N为Cl2,其中C为强酸,C+D→E,即H+与Fe反应得到E为Fe2+,棕黄色溶液含Fe3+、F为Fe3+,由F+B→E,得B为还原剂,从组成元素看B为SO2, E +M→F,则M为氧化剂,从组成元素看,M为H2O2,结合流程及题干信息可知,X为H, Y为O, Z为S、W为Cl,A为H2S,B为SO2,C为H2SO4,D为Fe单质,E为FeSO4, N为Cl2,F为Fe2(SO4)3,G为Fe(OH)3,据此回答。
【小问1详解】
据分析,W为Cl,在元素周期表中的位置是第3周期VIIA族;Z简单阴离子即S2-结构示意图为 。
【小问2详解】
据分析,若A与M均为微粒,则A的化学式为H2S,M的电子式为 ;
【小问3详解】
同主族从上到下元素非金属性递减,同周期从左到右元素非金属性递增,Y、Z、W的非金属性由强到弱的顺序为O>Cl>S。
【小问4详解】
F与B反应生成E,即Fe2(SO4)3与SO2发生氧化还原反应生成FeSO4,离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++4H++。
【小问5详解】
500℃,向恒容密闭容器中通入等物质的量的B(g)与O2(g)充分反应:2SO2+ O22SO3:
①反应中,气体的物质的量、压强会随着反应而变化,故容器内压强不随时间的变化,说明气体的物质的量不随时间变化,则说明反应已达平衡,①不选;
②气体质量、容积体积、气体密度均始终不变,故混合气体的密度不变不能说明已平衡,②选;
③气体质量始终不变,气体的物质的量、混合气体的平均摩尔质量会随着反应而变,混合气体的平均相对分子质量不变说明反应已达平衡,③不选;
④通入等物质的量的B(g)与O2(g)进行反应,随反应而变化,为定值说明气体的物质的量不随时间变化,则说明反应已达平衡,④不选;
⑤B的质量不再改变说明其物质的量不随时间变化,则说明反应已达平衡,⑤不选;
⑥容器内原子总数始终不变,故原子总数不再变化不能说明已平衡,⑥选;
选②⑥
18. 乙烯、乙醇是重要有机化工原料。回答下列问题:
已知:
(1)石蜡油裂解产生的不饱和烃是重要的有机合成中间体。
①反应I的化学方程式是___________。
②D为高分子化合物,结构简式是___________。
③下列装置正确且能达到实验目的的是___________(填序号)。
A.甲装置:从石油中分离石蜡油 B.乙装置:证明石蜡油分解生成乙烯
C.丙装置:完成乙醇的催化氧化 D.丁装置:制备乙酸乙酯
(2)已知:CaCl2与C2H5OH形成CaCl2·6C2H5OH.实验室制备乙酸乙酯粗产品并精制提纯,流程如下。
①制备乙酸乙酯的化学方程式为___________。
②饱和Na2CO3溶液的作用是___________;操作1的名称是___________。
③为除去有机层2中的乙醇,加入的试剂X为___________。
④选择合适的仪器组装完成操作2(夹持、加热及单孔、双孔橡胶塞、导管等连接仪器略),仪器的连接顺序为d→___________。
【答案】(1) ①. CH2=CH2+H2OCH3CH2OH ②. ③. C
(2) ①. ②. 吸收乙醇,中和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度 ③. 分液 ④. 饱和CaCl2溶液 ⑤. i→b→g→e
【解析】
【分析】(1)石油分馏得到石蜡油,石蜡油裂解得到乙烯,由信息知乙醛氧化为乙酸,则B为乙醛、乙醇在一定条件下被氧气氧化得到乙醛,则A为乙醇,则反应Ⅰ为乙烯和水的加成反应得到乙醇,乙醇和乙酸发生酯化反应得到C为乙酸乙酯,D为高分子化合物聚丙烯酸;
(2)乙酸乙酯的精制:加入饱和溶液,可以吸收乙醇,中和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度,通过分液可以得到有机层1和无机层,有机层1中加入氯化钠至饱和,后静置分液,可回收水中的乙酸乙酯,分液得到有机相2,有机层2加入饱和无水氯化钙溶液,可除去乙酸乙酯中的乙醇,分液得到有机层3,将有机层3加入无水硫酸镁可除去残留的水,蒸馏可以得到精制的乙酸乙酯;
【小问1详解】
①反应I为CH2=CH2和H2O的加成反应得到CH3CH2OH,化学方程式是CH2=CH2+H2OCH3CH2OH
②丙烯酸发生加聚反应得到D为聚丙烯酸,结构简式是。
③A.蒸馏时温度计的水银球略低于蒸馏烧瓶支管口,则A错误;
B.乙装置石蜡油分解得到烯烃可能是乙烯、丙烯等,故不能证明石蜡油分解生成的一点是乙烯,则B错误;
C.铜丝加热得到氧化铜,酒精灯芯处有乙醇蒸气,碰到氧化铜,氧化铜重新转变为铜,乙醇被氧化,故通过铜丝由红→黑→红可知乙醇被氧化、反应中铜为催化剂,丙装置能完成乙醇的催化氧化,则C正确;
D.丁装置:制备乙酸乙酯时应防止倒吸,导管不能插入液面下,则D错误;
选C。
【小问2详解】
①制备乙酸乙酯的化学方程式为。
②饱和Na2CO3溶液作用是吸收乙醇,中和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度;操作1用于分离互不相溶的两层液体,其名称是分液。
③据信息可知,为除去有机层2中的乙醇,加入的试剂X为饱和CaCl2溶液。
④操作2为蒸馏,则需要蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管和锥形瓶组成成一套装置,故按由下而上、从左到右的顺序,仪器的连接顺序为d→i→b→g→e。
19. 以硫铁矿(FeS2,含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备软磁性材料α-Fe2O3的主要工艺流程如下。回答下列问题:
(1)为了提高硫铁矿的焙烧效率可以采取的措施有___________(任写一条)。
(2)滤渣1的主要成分为___________(填化学式):“还原”过程中的还原产物为___________(填化学式):检验是否被完全还原的实验操作是___________。
(3)“除铝”过程中,NaOH溶液过量导致滤渣2减少的原因是___________(用化学方程式表示)。
(4)“操作a”所用的玻璃仪器有___________:“滤液”的主要成分为Na2SO4、(NH4)2SO4,则向“除Al”后的溶液中加入氨水-NH4HCO3混合溶液发生反应的离子方程式为___________。
【答案】(1)将硫铁矿石粉碎
(2) ①. SiO2 ②. FeSO4、H2 ③. 取少量清液于试管中,向其中滴加几滴KSCN溶液,观察溶液是否变为红色
(3)Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]
(4) ①. 漏斗、烧杯、玻璃棒 ②. Fe2++NH3·H2O+=FeCO3↓++H2O
【解析】
【分析】硫铁矿(FeS2,含Al、Si氧化物等杂质) 通入空气”焙烧”, FeS2转化为Fe2O3和SO2,则气体X为SO2,烧渣“酸浸”时Al2O3、Fe2O3与H2SO4反应生成硫酸铝、硫酸铁,SiO2不溶于H2SO4,所以滤渣1的成分是SiO2,滤液加过量铁粉还原,铁溶解得到硫酸亚铁,滤液加适量氢氧化钠溶液使铝离子沉淀为氢氧化铝,则滤渣2为氢氧化铝沉淀、经过滤,滤液加入氨水-NH4HCO3混合溶液发生反应生成FeCO3沉淀,经过滤分离出FeCO3并最终转变为α-Fe2O3。
【小问1详解】
为了提高硫铁矿的焙烧效率可以采取的措施有将硫铁矿石粉碎。
【小问2详解】
据分析滤渣1的主要成分为SiO2,“还原”过程中铁分别参与反应、,则还原产物为FeSO4、H2;检验是否被完全还原的实验操作是:取少量清液于试管中,向其中滴加几滴KSCN溶液,观察溶液是否变为红色。
【小问3详解】
氢氧化铝是两性氢氧化物、能溶于过量的氢氧化钠中,则 “除铝”过程中,NaOH溶液过量导致滤渣2即氢氧化铝沉淀减少,用化学方程式表示为:Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]。
【小问4详解】
“操作a”用于分离沉淀和溶液、为过滤,所用的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,向“除Al”后的溶液主要成分为硫酸亚铁、硫酸钠,向其中加入氨水-NH4HCO3混合溶液发生反应可得到FeCO3沉淀,离子方程式为:Fe2++NH3·H2O+=FeCO3↓++H2O。
20. 研究CO、CO2与H2催化合成CH4对实现“碳中和”具有重要的意义。
(1)在一定条件下,CO(g)与H2(g)发生反应I:。已知:;CO(g)、H2(g)、CH4(g)的摩尔燃烧焓分别为、、,则___________。
(2)我国科学家最近合成多孔壳核催化剂实现CO2氢化制备CH4,可能发生如下反应:
反应II:
反应III:
一定条件下,向2L的密闭容器中充入1mlCO2(g)和5mlH2(g),5min后达到平衡时测得CO为0.1ml,H2O(g)为1.3ml,则0~5min内___________;体系___________(填“吸收”或“放出”)热量___________kJ。
(3)以CH4为燃料的新型电池得到广泛的研究应用,图1是以熔融碳酸盐(如K2CO3)为电解质的CH4燃料电池工作原理示意图,负极的电极反应式为___________。CH4和CO2都是比较稳定的分子,科学家利用图1燃料电池作电源实现两种分子的耦合转化,图2是其原理示意图,则c电极接图1的___________电极(填“a”或“b”),阴极的电极反应式为___________;同温同压下,若生成C2H4和C2H6的体积比为2∶1,则c电极消耗的CH4和d电极消耗的CO2的体积比为___________。
【答案】(1)a+3b-c+x
(2) ①. 0.06 ②. 放出 ③. 95.0
(3) ①. CH4−8e−+4=5CO2+2H2O ②. a ③. CO2+2e−=CO+O2− ④. 6:5
【解析】
【小问1详解】
已知:CO(g)、H2(g)、CH4(g)的摩尔燃烧焓分别为、、,
①CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=
②H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH4=
③CH4(g) +2O2(g)=2H2O(l)+CO2(g) ΔH5=
④
则根据盖斯定律可知①+3×②-③+④即得到反应的(a+3b-c+x)。
【小问2详解】
5min后达到平衡时测得CO为0.1ml,根据方程式可知反应Ⅲ中生成水蒸气是0.1ml,因此反应Ⅱ中生成水蒸气的是物质的量是1.3ml-0.1ml=1.2ml,因此生成甲烷是0.6ml,浓度是0.3ml/L,则0~5min内0.3ml/L÷5min=0.06;反应Ⅱ中放出的热量是0.6ml×165.2kJ/ml=99.12kJ,反应Ⅲ中吸收的热量是4.12kJ,因此体系放出热量99.12kJ-4.12kJ=95.0kJ。
【小问3详解】
负极甲烷失去电子转化为二氧化碳,由于是熔融的碳酸盐作电解质,则其负极的电极反应式为CH4−8e−+4=5CO2+2H2O。c电极甲烷失去电子转化为乙烯等,作阳极,则c电极接图1的a电极,阴极二氧化碳得到电子转化为CO,电极反应式为CO2+2e−=CO+O2−;设c电极消耗的CH4和d电极消耗的CO2的物质的量分别是xml、yml,根据原子守恒可知生成C2H4和C2H6的物质的量分别是ml、ml,根据电子得失守恒可知ml+ml=2y,解得x:y=6:5,即则c电极消耗的CH4和d电极消耗的CO2的体积比为6:5。t/min
20
50
80
120
160
200
300
350
0.024
0.050
0.071
0.090
0.104
0.116
0.132
0.132
选项
实验操作
实验目的
A
相同温度下,向两支盛有相同体积、相同浓度双氧水的试管中,分别滴入等量相同浓度的CuSO4溶液和FeCl3溶液
探究、对H2O2分解速率的影响
B
将铁片和铜片用导线连接,插入浓HNO3中
比较铁和铜的失电子能力
C
向鸡蛋清溶液中加入CuSO4溶液,观察现象:然后加入蒸馏水振荡,观察现象
探究蛋白质的变性是否可逆
D
向淀粉的水解液中加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热
检验淀粉是否水解完全
山东省烟台市2023-2024学年高一上学期期末考试化学试题: 这是一份山东省烟台市2023-2024学年高一上学期期末考试化学试题,文件包含教研室提供山东省烟台市2023-2024学年高一上学期期末考试化学试题pdf、高一化学答案docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共10页, 欢迎下载使用。
山东省枣庄市2022-2023学年高一下学期期末考试化学试题(解析版): 这是一份山东省枣庄市2022-2023学年高一下学期期末考试化学试题(解析版),共20页。试卷主要包含了 实验室中,下列做法错误的是, 下列属于加成反应的是等内容,欢迎下载使用。
山东省烟台市2022-2023学年高一下学期期末考试化学试题 (解析版): 这是一份山东省烟台市2022-2023学年高一下学期期末考试化学试题 (解析版),共20页。试卷主要包含了 化学与生活密切相关, 下列有关化学用语表示正确的是, NA为阿伏加德罗常数的值,3g时,转移电子数为0等内容,欢迎下载使用。