![[化学]山东省德州市2022-2023学年高一下学期7月期末考试试题(解析版)01](http://img-preview.51jiaoxi.com/3/7/15868147/0-1718593389707/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![[化学]山东省德州市2022-2023学年高一下学期7月期末考试试题(解析版)02](http://img-preview.51jiaoxi.com/3/7/15868147/0-1718593389811/1.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![[化学]山东省德州市2022-2023学年高一下学期7月期末考试试题(解析版)03](http://img-preview.51jiaoxi.com/3/7/15868147/0-1718593389879/2.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
[化学]山东省德州市2022-2023学年高一下学期7月期末考试试题(解析版)
展开注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时、选出每小题答案后、用铅笔在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,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:1 16 12 27 32 52 65
第Ⅰ卷(选择题共40分)
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目要求。
1. 化学材料是各个领域不可或缺的重要组成部分,下列说法错误的是( )
A 德州黑陶属于硅酸盐制品
B. 青铜器“四羊方尊”的主要材质为合金
C. 传递光信号,可用作太阳能电池材料
D. 新形态的碳单质“碳纳米泡沫”与石墨互为同素异形体
【答案】C
【解析】
【详解】A.黑陶的主要成分为硅酸盐,属于硅酸盐制品,故A正确;
B.青铜器的主要成分为铜合金,故B正确;
C.二氧化硅可以传递光信号,可用作光导纤维,不可用作太阳能电池材料,故C错误;
D.碳纳米泡沫与石墨是碳元素出现的不同种单质,互为同素异形体,故D正确;
故选C
2. 下列说法正确的是( )
A. 中子数为8的氧原子:
B. 的空间结构示意图为:
C. 的形成过程:
D. 工业上冶炼金属铝:(熔融)
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据原子构成,左下角为质子数,左上角为质量数,因此中子数为8的氧原子:O,故A错误;
B.氨气的空间构型为三角锥形,键角为107.3°,故B正确;
C.HCl为共价化合物,其形成过程: ,故C错误;
D.氯化铝为共价化合物,熔融状态下不导电,工业上常电解熔融氧化铝冶炼铝单质,故D错误;
答案为B。
3. 下列生产过程中不涉及氧化还原反应的是( )
A. 蒸馏米酒B. 谷物酿醋C. 海带提碘 D. 铁钉镀银
【答案】A
【解析】
【详解】A.蒸馏米酒的过程中没有新物质生成,属于物理变化,不涉及氧化还原反应,故A符合题意;
B.谷物酿醋的过程中碳元素的化合价发生变化,涉及氧化还原反应,故B不符合题意;
C.海带提碘的过程中碘元素的化合价发生变化,涉及氧化还原反应,故C不符合题意;
D.铁钉镀银的过程中银元素的化合价发生变化,涉及氧化还原反应,故D不符合题意;
故选A。
4. 下列关于有机物的说法错误的是( )
A. 用碘水检验土豆中的淀粉
B. 与互为同分异构体
C. 油脂是高分子化合物,可用于制造肥皂和油漆
D. 甲烷与在光照条件下生成4种含氯有机物
【答案】C
【解析】
【详解】A.淀粉遇碘水发生显色反应使溶液变蓝色,则可用碘水检验土豆中含有的淀粉, 故A正确;
B.环氧乙烷与乙醛的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故B正确;
C.油脂的相对分子质量小于一万,不是高分子化合物,故C错误;
D.光照条件下甲烷可与氯气发生取代反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳四种含有氯原子的氯代烃,故D正确;
故选C。
5. R、X、Y、Z、W为原子序数依次增大、分列于三个不同短周期的主族元素。、、具有相同的电子层结构,是形成酸雨的物质之一。下列叙述正确的是( )
A. X、Y的简单气态氢化物的稳定性
B. 的水合物具有两性
C. 可用酒精清洗附有W单质的试管
D. R、X、Y可形成含离子键的化合物
【答案】D
【解析】
【分析】五种元素原子序数依次增大,分列于三个不同短周期的主族元素,因此R为H,WY2是形成酸雨的物质之一,WY2为SO2,W为S,Y为O,X3-、Y2-、Z2+具有相同的电子层结构,推出X为N,Z为Mg,据此分析。
【详解】A.X、Y的简单气态氢化物分别为NH3、H2O,非金属性越强,其气态氢化物越稳定,非金属性:O>N,则稳定性:H2O>NH3,故A错误;
B.ZY为MgO,其水合物为Mg(OH)2,属于中强碱,故B错误;
C.W单质为S,硫单质难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,因此不能用酒精洗涤附着S单质的试管,故C错误;
D.R、X、Y形成化合物可以是HNO3、也可以是NH4NO3,前者属于共价化合物,后者属于离子化合物,含有离子键,故D正确;
答案为D。
6. 下列装置或操作不能达到实验目的的是( )
A. 用图1装置测定盐酸和溶液的反应热
B. 图2装置电解饱和食盐水,制备少量
C. 图3装置用萃取碘水中的碘,振荡、排气
D. 图4装置验证石蜡分解产生了不饱和烃
【答案】A
【解析】
【详解】A.测定盐酸和NaOH溶液的反应热,需要减少热量损失,大小烧杯口应在同一水平面上,图1装置能造成热量损失,不能达到实验目的,故A符合题意;
B.通过电解饱和食盐水,制备少量的NaClO,下面石墨上应产生氯气,根据电解原理,下面石墨应为阳极,连接电源正极,上面石墨应产生氢气和NaOH,上面石墨为阴极,连接电源负极,能达到实验目的,故B不符合题意;
C.碘单质易溶于四氯化碳,用四氯化碳萃取碘水中的碘单质,分液漏斗的下端斜向上振荡,并不断放气,图3能达到实验目的,故C不符合题意;
D.若石蜡分解产生不饱和烃,可以使高锰酸钾溶液褪色,石蜡油为饱和烃,不能使高锰酸钾溶液褪色,图4能达到实验目的,故D不符合题意;
答案为A。
7. 一定温度下的2L密闭容器中,在不同催化剂条件下加入X进行反应,测得X、Y的物质的量随时间变化如下图所示,下列有关说法错误的是( )
A. 反应开始后6min内,
B. 曲线b表示催化剂Ⅰ条件下反应物物质的量的变化
C. 催化剂Ⅰ条件下,X充分反应时放出的热量为
D. 催化能力:Ⅰ>Ⅱ
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,6min时,X的物质的量为0.06ml,则反应开始后6min内,X的反应速率为=0.005 ml/(L·min),故A正确;
B.由图可知,6min时,X的物质的量为0.06ml,催化剂Ⅰ、Ⅱ条件下Y的物质的量为0.12ml、0.051ml,由方程式可知,曲线b表示催化剂Ⅰ条件下反应物物质的量的变化,故B正确;
C.由方程式可知,该反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,则0.12mlX不可能完全反应,所以反应放出的热量小于0.12akJ,故C错误;
D.由图可知,相同时间时,催化剂Ⅰ条件下生成Y的物质的量大于Ⅱ,说明反应速率大于Ⅱ,催化能力大于Ⅱ,故D正确;
故选C。
8. 下列离子方程式书写正确的是( )
A. 用足量醋酸清洗水壶中的水垢(碳酸钙):
B. 盛装溶液的试剂瓶不用玻璃塞的原因:
C. 含铁粗铜精炼时阳极发生反应:、
D. 用浓溶液反萃取中的碘:
【答案】D
【解析】
【详解】A.醋酸为弱酸,不应拆写成离子形式,正确的是CaCO3+2CH3COOH→Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O,故A错误;
B.玻璃塞中含有二氧化硅,二氧化硅能与NaOH溶液反应生成可溶于水的硅酸钠,正确的是SiO2+2OH-=SiO+H2O,故B错误;
C.铁作阳极失去电子,生成Fe2+,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,故C错误;
D.碘单质与NaOH溶液反应生成NaI和NaIO3,其离子方程式为3I2+6OH-=5I-+IO+3H2O,故D正确;
答案为D。
9. 工业制取苯乙烯的部分路径如下,下列说法错误的是( )
A. 反应①为加成反应
B. P中所有原子可能共平面
C. 可用溴水鉴别N和P
D. P生成的高聚物结构简式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯与乙烯反应 +CH2=CH2 ,碳碳双键变为单键,该反应类型为加成反应,故A说法正确;
B.苯的空间构型为平面正六边形,乙烯为平面结构,结合单键可以旋转,因此苯乙烯中所有原子可能共平面,故B说法正确;
C.N中不含碳碳双键,不能使溴水褪色,P中含有碳碳双键,能使溴水褪色,因此可用溴水鉴别N和P,故C说法正确;
D.P中含有碳碳双键,能发生加聚反应得到高分子化合物 ,故D说法错误;
答案为D。
10. 研究发现,一种在羟基磷灰石()表面催化氧化除甲醛的方法如下(部分结构已略去),下列说法错误的是( )
A. 反应过程中,有非极性键断裂和极性键的生成
B. 过渡态是该历程中能量最高、最不稳定的状态
C. 若用标注中的氧原子,反应后出现在和中
D. 该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,反应过程中,有氧氧非极性键的断裂和碳氧、氢氧极性键的生成,故A正确;
B.物质的能量越高,越不稳定,由图可知,过渡态是该历程中能量最高的状态,所以是最不稳定的状态,故B正确;
C.由图可知,若用标注标注甲醛的氧原子,反应后只出现在二氧化碳中,故C错误;
D.由图可知,该反应的反应物为氧气和甲醛,生成物为二氧化碳和水,HAP是反应的催化剂,反应的方程式为HCHO+O2CO2+H2O,则反应中氧化剂氧气与还原剂甲醛的物质的量之比为1:1,故D正确;
故选C。
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、现象、结论均正确的是( )
【答案】AC
【解析】
【详解】A.淀粉为非还原性糖,取一定量的淀粉溶液,加入唾液,唾液中含有唾液淀粉酶,使淀粉水解成麦芽糖,麦芽糖为还原性糖,加入新制氢氧化铜悬浊液,继续加热,有砖红色沉淀生成,说明淀粉发生了水解,故A正确;
B.医用酒精中含有酒精和水,乙醇、水均能与金属钠反应,因此取少量医用酒精加入金属钠,有无色气体生成,不能说明乙醇与钠反应,故B错误;
C.蛋清溶液中含有蛋白质,加入浓氯化铵溶液,发生蛋白质的盐析,有白色沉淀生成,故C正确;
D.Mg与氢氧化钠不发生反应,铝单质能和NaOH溶液发生反应,Mg、Al、NaOH溶液构成原电池中,Al为负极,Mg为正极,观察到负极Al片溶解,Mg片上有气泡生成,故D错误;
答案为AC。
12. 用下图装置实现乙醇催化氧化制乙醛(夹持装置省略),下列说法错误的是( )
已知:乙醛沸点为28.8℃,能与水混溶。
A. 装置①③反应中氧化剂分别为和
B. 两个反应中均有O-H的断裂
C. 可以用铜制造装置③中的金属网催化剂
D. 装置④可充分吸收乙醛和少量乙醇
【答案】A
【解析】
【分析】实验目的是乙醇的催化氧化,装置①的作用是制备氧气,装置②的作用是乙醇和氧气均匀混合,热水加热提供稳定的气流,装置③是乙醇、氧气在催化剂下发生反应,装置④吸收乙醛和未反应的乙醇,据此分析;
【详解】A.装置①的作用是制备氧气,MnO2作催化剂,装置③发生2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,氧气为氧化剂,故A说法错误;
B.装置①的作用是制备氧气,反应2H2O22H2O+O2↑,装置③发生2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,两个反应都有O-H键的断裂,故B说法正确;
C.金属网可以是铜制造,发生2Cu+O22CuO、CH3CH2OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O,故C说法正确;
D.乙醛、乙醇均能溶于水,因此装置④可充分吸收乙醛和少量的乙醇,并防止倒吸,故D说法正确;
答案为A。
13. 铍主要用于宇航工程材料。现代工业常用绿柱石(主要成分为,含有铁杂质)生产,其简化的工艺流程如下:
已知:与的性质相似。下列说法错误的是( )
A. 步骤②中还可以适当增大硫酸浓度来提高反应速率
B. 步骤③中加入的作用是将氧化为,且产物无污染
C. 步骤④不宜用溶液来代替氨水,原因是
D. 实验室完成步骤⑤用到的主要仪器有酒精灯、蒸发皿和玻璃棒
【答案】D
【解析】
【分析】绿柱石中加入石灰石发生CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑、CaCO3+Al2O3Ca(AlO2)2+CO2↑、CaCO3+BeOCaBeO2+CO2↑,粉碎后,加硫酸酸浸,发生CaSiO3+H2SO4=CaSO4+H2SiO3、Ca(AlO2)2+4H2SO4=CaSO4+Al2(SO4)3+4H2O、CaBeO2+2H2SO4=CaSO4+BeSO4+2H2O、Fe+ H2SO4=FeSO4+H2↑,过滤,向滤液中加入过氧化氢,将Fe2+氧化成Fe3+,加入氨水调节pH,使Fe3+、Al3+以Fe(OH)3、Al(OH)3形式沉淀出来,滤液2中继续加入氨水,得到Be(OH)2沉淀,加热使之分解为BeO,据此分析;
【详解】A.步骤2中适当增大硫酸浓度、适当提高温度、搅拌等方法提高反应速率,故A说法正确;
B.根据上述分析,滤液1中铁元素以+2价形式存在,加入过氧化氢,利用其氧化性,将Fe2+氧化成Fe3+,过氧化氢被还原成水,水对环境无污染,故B说法正确;
C.Be(OH)2与氢氧化铝性质相似,Be(OH)2表现两性,步骤④中不宜加入NaOH溶液,如果所加NaOH溶液过量,Be(OH)2+2OH-=[Be(OH)4]2-,故C说法正确;
D.步骤⑤加热Be(OH)2,需要用到仪器坩埚,不需要蒸发皿,故D说法错误;
答案为D。
14. 在2L密闭容器中发生氨分解反应:,测得不同起始条件下的物质的量随时间的变化如下表所示。下列说法错误的是( )
A. 实验Ⅰ、Ⅱ探究反应物浓度对反应速率的影响
B. 探究固体表面积对反应速率的影响时
C. 实验Ⅱ、Ⅳ探究温度对反应速率的影响
D. 实验Ⅲ,第60min时已处于平衡状态,
【答案】C
【解析】
【详解】A.对比实验Ⅰ、Ⅱ数据,以及“控制变量”法,实验Ⅰ、Ⅱ不同的数据是氨气浓度,因此实验Ⅰ、Ⅱ探究反应物浓度对反应速率的影响,故A说法正确;
B.催化剂对化学反应速率有影响,对化学平衡移动无影响,对比数据发现,实验Ⅰ、Ⅲ探究固体表面积对反应速率的影响,起始时氨气浓度相同,因此m=4.80,故B说法正确;
C.实验Ⅱ、Ⅳ探究温度对反应速率的影响,温度应为变量,根据实验Ⅱ、Ⅳ数据发现,起始时氨气浓度也不相同,故C说法错误;
D.根据B选项分析,实验Ⅰ、Ⅲ达到平衡时,氨气物质的量浓度相等,当60min时达到平衡,x=1.60,故D说法正确;
答案为C。
15. 一种水系可逆电池工作时,复合膜(由a、b膜复合而成)层间的解离成和,在外加电场中可透过相应的离子膜定向移动(a膜只允许通过,b膜只允许通过),其原理如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 闭合,a膜向电极提供;b膜向电极提供
B. 闭合时,电极发生反应:
C. 闭合充电时,为阳极
D. 闭合时,每生成,同时生成气体体积为11.2L(标准状况)
【答案】CD
【解析】
【分析】闭合K1,该装置为化学电源,电极表面变化可知,Zn为负极,负极电极反应式为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH),Pd材料为正极,电极反应式为CO2+2e-+2H+=HCOOH,闭合K2,该装置为电解装置,锌电极为阴极,据此分析;
【详解】A.闭合K1,负极反应式为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH),消耗OH-,正极反应式为CO2+2e-+2H+=HCOOH,消耗H+,根据原电池工作原理,a膜向Pd电极提供H+,b膜向Zn电极提供OH-,故A说法正确;
B.闭合K1,该装置为化学电源,根据装置图可知,Pd电极上CO2→HCOOH,电极反应式为CO2+2e-+2H+=HCOOH,故B说法正确;
C.闭合K2,对电池进行充电,充电电池充电时,电池正极接电源正极,电池负极接电源负极,因此Zn接电源负极,作阴极,故C说法错误;
D.闭合K2,对电池进行充电,根据放电时,正负电极反应式,建立关系式Zn~2e-~CO2,生成Zn的物质的量等于生成CO2的物质的量,n(Zn)=n(CO2)==1ml,二氧化碳在标准状况下的体积为22.4L,故D说法错误;
答案为CD。
第Ⅱ卷(非选择题共60分)
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 短周期主族元素W、M、X、Y、Z、R的原子半径与最外层电子数之间的关系如图所示,请回答下列问题:
(1)Y在元素周期表中的位置是_____,X、M、Z三种元素的简单离子半径由大到小的顺序是_____(用化学符号表示)。
(2)X的单质与强碱溶液反应的离子方程式_____。
(3)的电子式为_____。
(4)W与Y形成的化合物能使酸性高锰酸钾溶液褪色,其结构简式为_____(答出一种即可)。
(5)原子序数为35的元素Q与Z的非金属性Q_____Z(填“>”“<”或“=”),若用实验证明你的观点,所需试剂为_____。
【答案】(1)①. 第二周期ⅣA族 ②. Cl—>O2—>Al3+,
(2)2Al+2 OH—+2H2O=2AlO+3H2↑
(3)
(4)CH2=CH2
(5)①. < ②. 氯水、溴化钠溶液、四氯化碳
【解析】由图可知,W为H元素、X为Al元素、Y为C元素、Z为Cl元素、M为O元素、R为F元素。
(1)碳元素的原子序数为6,位于元素周期表第二周期ⅣA族;电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越大,离子的电子层数越大,离子半径越大,则三种离子的离子半径大小顺序为Cl—>O2—>Al3+,故答案为:第二周期ⅣA族;Cl—>O2—>Al3+;
(2)铝与强碱溶液反应生成偏铝酸根离子和氢气,反应的离子方程式为2Al+2 OH—+2H2O=2AlO+3H2↑,故答案为:2Al+2 OH—+2H2O=2AlO+3H2↑;
(3)过氧化氢是含有共价键的共价化合物,电子式为,故答案为:;
(4)含有碳元素和氢元素的烯烃,如结构简式为CH2=CH2的乙烯能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,故答案为:CH2=CH2;
(5)原子序数为35的元素为溴元素,溴化钠溶液与氯水反应生成溴和氯化钠,用四氯化碳萃取后,溶液分层,下层溶液呈橙色说明氯元素的非金属性强于溴元素,故答案为:<;氯水、溴化钠溶液、四氯化碳。
17. 实验室中某学习小组利用与足量的S制取并进行提纯,装置如下:
已知:①
②
回答下列问题:
(1)装置甲虚线内加入所需仪器名称为_____。
(2)装置乙中的试剂为_____;实验开始时,首先点燃装置甲处的酒精灯,其目的是_____。
(3)装置丙中发生反应生成的气体为_____;装置丁中冰水的作用是_____。
(4)装置戊中发生反应的离子反应方程式为_____。
(5)依次用、、处理收集到的粗品后,再向获得的有机层加入后进行分离操作,该操作的名称为_____,最终获得精品。则的产率为_____。
【答案】(1)分液漏斗或恒压滴液漏斗
(2)①. 浓硫酸 ②. 排除装置中的空气
(3)①. CS2、H2S、H2 ②. 冷凝并收集CS2
(4)H2S+2OH-=S2-+2H2O
(5)①. 蒸馏 ②. 50%
【解析】根据信息①可知,甲装置发生Al4C3+12H2O4Al(OH)3↓+3CH4↑,甲装置中产生气体中含有甲烷和水蒸气,因此乙装置的作用是干燥甲烷,丙装置为甲烷与S在加热条件下发生CH4+4SCS2+2H2S,根据表中数据,丁装置收集二硫化碳,装置戊的作用是吸收硫化氢,然后尾气中主要含甲烷,进行点燃处理,据此分析;
(1)水为液体,通过分液漏斗或恒压滴液漏斗向烧瓶中加入水;故答案为分液漏斗或恒压滴液漏斗;
(2)甲装置中产生的甲烷气体中混有水蒸气,根据上述分析,乙装置的作用是干燥甲烷,盛放的试剂为浓硫酸;装置中含有空气,在加热条件下,硫单质与氧气能发生反应,且甲烷与氧气在加热下容易发生危险,因此首先点燃装置甲处的酒精灯,用甲烷排除装置的空气,其目的是排除装置中的空气;故答案为浓硫酸;排除装置中的空气;
(3)装置丙中主要发生的反应为CH4+4SCS2+2H2S,伴随的副反应为甲烷和硫化氢生成CS2和氢气,因此装置丙中产生的气体有CS2、H2S、H2;根据表中数据可知,常温下CS2为液体,因此装置丁中冰水的作用是冷凝并收集CS2;故答案为有CS2、H2S、H2;冷凝并收集CS2;
(4)根据上述分析,装置戊的作用是吸收有毒的H2S,发生的离子方程式为H2S+2OH-=S2-+2H2O,故答案为H2S+2OH-=S2-+2H2O;
(5)向获得有机层中加入CaCl2,氯化钙的作用起干燥作用,然后再通过蒸馏方法进行分离;甲装置发生Al4C3+12H2O4Al(OH)3↓+3CH4↑,丙装置为甲烷与S在加热条件下发生CH4+4SCS2+2H2S,建立关系式为Al4C3~3CH4~3CS2,理论产量=22.8g,二硫化碳的产率为=50%;故答案为蒸馏;50%。
18. 实际生产生活中,钢铁等金属因电化学腐蚀损失巨大,而电化学在金属制备和加工中也发挥着重要的作用。
(1)生活中钢铁腐蚀以吸氧腐蚀为主,该腐蚀过程中正极的电极反应式为_____。金属的两种常见电化学防护方法如下图所示,图甲中铁闸门连接电源的_____(填“正极”或“负极”),图乙所示金属的防护方法称为_____。
(2)某科研单位利用—空气质子交换膜燃料电池制备高纯铬和硫酸的简单装置如下图所示:
①(Ⅱ)电极为_____(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”),(Ⅰ)电极上发生的电极反应式为_____。
②X膜为_____交换膜(填“阴离子”或“阳离子”)。
③理论上,(Ⅱ)电极上参加反应的标况下为1.68L,则棒增重_____g,Ⅰ室内溶液质量减少_____g(忽略溶液挥发)。
【答案】(1)①. O2+4e-+2H2O=4OH- ②. 负极 ③. 牺牲阳极的阴极保护法
(2)①. 正极 ②. NO+2H2O-3e-=NO+4H+ ③. 阴离子交换膜 ④. 5.2 ⑤. 2.7
【解析】(1)钢铁发生吸氧腐蚀,氧气在正极上得电子,即电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,图甲铁闸门连接电源,防止铁闸门腐蚀,这种方法称为外加电流法,根据电解原理,铁闸门作阴极,即铁闸门与电源的负极相连;图乙是R比铁活泼,让铁闸门作正极,保护铁闸门不被腐蚀,这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法;故答案为O2+4e-+2H2O=4OH-;负极;牺牲阳极的阴极保护法;
(2)①根据装置图可知,左端装置为化学电源,右端装置为电解装置,Pt(Ⅰ)上NO+H2O→HNO3,N的化合价升高,根据原电池工作原理,Pt(Ⅰ)为负极,Pt(Ⅱ)为正极,Pt(Ⅰ)电极反应式为NO+2H2O-3e-=NO+4H+;故答案为正极;NO+2H2O-3e-=NO+4H+;
②Cr棒与电源的负极相连,Cr棒作阴极,因为该装置制备高纯铬,阴极反应式为Cr3++3e-=Cr,石墨作阳极,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,根据电解原理,以及制备硫酸,H+通过质子交换膜移向Ⅱ室,Ⅲ室SO通过X膜移向Ⅱ室,因此X膜为阴离子交换膜;故答案为阴离子交换膜;
③Pt(Ⅱ)上的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,根据得失电子数目守恒,建立3O2~12e-~4Cr,m(Cr)==5.2g,参加反应的氧气标准状况下的体积为1.68L,电路转移电子物质的量为=0.3ml,Ⅰ室电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,生成氧气的质量为=2.4g,同时有0.3mlH+通过质子交换膜移向Ⅱ室,因此Ⅰ室溶液质量减少质量为(2.4g+0.3g)=2.7g;故答案为5.2;2.7。
19. 有机物A-H是重要的有机化工原料,B是一种高分子材料,H是一种有果香味的物质,其转化关系如下图,回答下列问题:
已知: (苯甲酸)
(1)A中的官能团名称为_____,B的结构简式为_____。
(2)反应④所需的试剂及条件为:_____。
(3)反应⑤的化学方程式为_____;利用下图装置发生反应⑤制备H(夹持及加热装置略),在三颈烧瓶中依次加入_____,加热一段时间后,打开油水分离器,放出水层。待反应完全后将烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中,加入_____至溶液呈中性,充分振荡,静置,分液得到粗品H。
(4)下列说法错误的是_____。
a.煤干馏、石油气的裂解均为化学变化
b.②与⑤的反应类型相同
c.D与F互为同系物
d.等质量的A、B完全燃烧,消耗氧气的质量:
【答案】(1)①. 碳碳双键 ②.
(2)液溴、FeBr3(或铁粉)
(3)①. + +H2O ②. 苯甲酸、异丙醇、浓硫酸 ③. 饱和碳酸钠溶液
(4)bd
【解析】由有机物的转化关系可知,石油气裂解得到CH3CH=CH2,则A为CH3CH=CH2;一定条件下,CH3CH=CH2发生加聚反应生成 ,则B为 ;CH3CH=CH2一定条件下与水发生加成反应生成 ;煤干馏得到甲苯和苯,甲苯与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成苯甲酸,溴化铁做催化剂条件下苯与液溴发生取代反应生成溴苯;浓硫酸作用下苯甲酸与异丙醇共热发生酯化反应生成 ,则H为 。
(1)由分析可知,A的结构简式为CH3CH=CH2,官能团为碳碳双键;B的结构简式为 ,故答案为:碳碳双键; ;
(2)由分析可知,反应④为溴化铁做催化剂条件下苯与液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢,故答案为:液溴、FeBr3;
(3)由分析可知,反应⑤为浓硫酸作用下苯甲酸与异丙醇共热发生酯化反应生成 和水,反应的化学方程式为 + +H2O;由实验装置图可知,制备 的过程为,在三颈烧瓶中依次加入苯甲酸固体、密度小的异丙醇和密度大的浓硫酸,加热一段时间后,打开油水分离器,放出水层,使酯化反应向正反应方向进行,待反应完全后将烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中,加入饱和碳酸钠溶液洗涤除去硫酸和苯甲酸,至溶液呈中性后,充分振荡,静置,分液得到粗品 ,故答案为: + +H2O;苯甲酸、异丙醇、浓硫酸;饱和碳酸钠溶液;
(4)a.煤干馏、石油气的裂解过程中均有新物质生成,均为化学变化,故正确;
b.由分析可知,反应②为CH3CH=CH2一定条件下与水发生加成反应生成 ,反应⑤为浓硫酸作用下苯甲酸与异丙醇共热发生酯化反应生成 和水,则②与⑤的反应类型不同,故错误;
c.甲苯与苯的结构相似,分子组成上相差1个CH2原子团,互为同系物,故正确;
d.42g丙烯完全燃烧消耗氧气的物质的量为×4.5ml=4.5ml,42g丙烯完全燃烧消耗氧气的物质的量为×4.5ml=3.15ml则等质量的A消耗氧气的质量大于B,故错误;
故选bd。
20. 2023年全国政府工作报告中指出要继续推进重点领域节能降碳。还原是实现降碳减排有效途径之一,相关反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
(1)反应Ⅲ:的_____
(2)恒温条件下,向某容器中充入一定量的和,发生反应Ⅲ,测得各组分物质的量随时间变化如图
①曲线C代表物质_____。
②时刻达到平衡,该过程_____(填“放出”或“吸收”)热量_____。
③向体积均为2.0L的甲乙两密闭容器中充入和,分别在、温度下发生反应Ⅲ,甲、乙两容器中的物质的量随时间的变化如下表:
i.能判断该反应已达到化学反应限度的标志是_____(填字母)。
A.容器中混合气体的密度保持不变
B.容器中与浓度之比为
C.容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变
D.的生成速率是的消耗速率的4倍
ii.甲乙两容器的温度_____(填“>”“<”或“=”),甲容器中0~3min内用表示的平均反应速率为_____。
iii.若要加快反应速率,可采取的措施是_____(一条即可)。
【答案】(1)+329.47
(2)①. H2O ②. 吸收 ③. 98.841 ④. C ⑤. > ⑥. 0.03ml/(L·min) ⑦. 升高温度或选择合适的催化剂
【解析】
(1)根据反应Ⅲ,以及盖斯定律,推出反应Ⅲ=反应Ⅰ+反应Ⅱ×2,ΔH3=(+247.13)kJ/ml+2×(+41.17) kJ/ml=+329.47 kJ/ml;故答案为+329.47;
(2)①容器内充入一定量的CH4和CO2,发生反应Ⅲ,根据图像可知,B、D物质的量随着反应进行逐渐减小,B、D为反应物,起始量相同,变化量之比与化学计量数之比相等,因此B为CH4,D为CO2,同理推出,A为CO,C为H2O,故答案为H2O;
②根据问题(1)分析,反应Ⅲ为吸热反应,达到平衡时吸收热量为=98.841kJ;故答案为吸收;98.841;
③i.A.组分都是气体,混合气体总质量不变,容器为恒容,混合气体总体积不变,混合气体密度始终不变,因此混合气体密度不变,不能说明反应达到平衡,故A不符合题意;
B.甲烷和CO2投入量之比等于化学计量数之比,因此任何时刻,甲烷和CO2浓度之比始终1∶3,因此不能说明反应达到平衡,故B不符合题意;
C.组分都是气体,混合气体总质量不变,该反应为气体物质的量增大反应,根据,因此当混合气体平均相对分子质量保持不变,说明反应达到平衡,故C符合题意;
D.生成CO,消耗甲烷,反应都是向正反应方向进行,因此不能说明反应达到平衡,故D不符合题意;
答案为C;
ii.该反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向进行,水蒸气物质的量增大,根据表中数据可以判断出,T1>T2;甲容器中0~3min内生成水蒸气物质的量为0.36ml,消耗甲烷物质的量为0.18ml,用甲烷表示反应速率v(CH4)==0.03ml/(L·min);故答案为>;0.03ml/(L·min);
iii.若要快反应速率,可采取措施是升高温度、选择合适的催化剂;故答案为升高温度或选择合适的催化剂。
选项
实验操作
现象
结论
A
取一定量的淀粉溶液加入唾液,温水加热一段时间后,再加入新制悬浊液继续加热
有砖红色沉淀生成
淀粉发生了水解
B
取少量医用酒精加入一小粒金属钠
产生无色气体
证明乙醇与钠反应
C
向少量蛋清溶液中加入浓溶液
有白色沉淀生成
蛋白质发生了盐析
D
将片与片用导线连接插入稀溶液中
片溶解,片上有气泡生成
比活泼
编号
T/℃
时间min
表面积
0
20
40
60
80
100
Ⅰ
280
a
4.80
4.00
3.20
2.40
1.60
1.60
Ⅱ
280
a
2.40
1.60
0.80
Ⅲ
280
2a
m
3.20
1.60
x
Ⅳ
350
a
4.80
物质
熔点
沸点
溶解性
46℃
不溶于水
S
118℃
445℃
不溶于水,易溶于
t/min
0
3
6
12
24
36
甲容器
0
0.36
0.60
0.80
0.80
0.80
乙容器
0
0.24
0.45
0.62
0.73
0.73
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