黑龙江省哈尔滨市第三中学校2023-2024学年高一下学期期末考试化学（选考）试题（解析版）-A4

这是一份黑龙江省哈尔滨市第三中学校2023-2024学年高一下学期期末考试化学（选考）试题（解析版）-A4，共16页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。
可能用到的相对原子质量
I卷(共45分)
一、单选题(本题共15个小题，每小题3分，共45分。在每小题所给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。)
1. 工业上常用赤铁矿为原料高炉炼铁，这种冶炼方法属于
A. 物理方法B. 热分解法C. 热还原法D. 电解法
【答案】C
【解析】
【详解】活泼金属如钠，需用电解法冶炼；不活泼金属如汞，用加热分解法冶炼；极不活泼金属如金等，需物理富集方法；中等活泼金属，如铁等，通常用热还原法冶炼，故选C。
2. 嘀嗒嘀嗒，时间都去哪儿了！计时器的发展史铭刻着化学的贡献。下列说法不正确的是
A. 制作日晷圆盘的石材，属于无机非金属材料
B. 机械表中由钼钴镍铬等元素组成的发条，其材质属于合金
C. 基于石英晶体振荡特性计时的石英表，其中石英的成分为
D. 目前“北京时间”授时以铯原子钟为基准，的质子数为55
【答案】C
【解析】
【详解】A．制作日晷圆盘的石材主要为大理石，属于无机非金属材料，A正确；
B．由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的混合物称为合金，机械表中由钼钴镍铬等元素组成的发条，其材质属于合金，B正确；
C．基于石英晶体振荡特性计时的石英表，其中石英的成分为SiO2，C错误；
D．目前“北京时间”授时以铯原子钟为基准，的质量数为135，质子数为55，D正确；
故选C。
3. 下列化学用语或模型正确的是
A. 甲基的电子式：B. 乙醛的分子式：
C. 乙醇的球棍模型：D. 乙烯的结构简式：
【答案】A
【解析】
【详解】A．甲基是中性基团，电子式为，A正确；
B．乙醛的分子式为C2H4O，结构简式为CH3CHO，B错误；
C．乙醇分子的球棍模型为，乙醇分子的空间填充模型为，C错误；
D．乙烯的结构简式为CH2=CH2，碳碳双键是其官能团，不能省略，D错误；
故选A。
4. 下列反应对应有机反应类型判断错误的是
A. 乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是加成反应B. 乙醇和乙酸生成乙酸乙酯是取代反应
C. 乙醇与钠的反应是氧化反应D. 由氯乙烯制聚氯乙烯是加聚反应
【答案】C
【解析】
【详解】A．乙烯含有碳碳双键，使溴四氯化碳溶液褪色属于加成反应，A正确；
B．乙酸与乙醇反应生成乙酸乙酯属于酯化反应，为取代反应的一种，B正确；
C．乙醇与钠的反应生成乙醇钠和氢气，H元素化合价降低是还原反应，C错误；
D．氯乙烯生成高分子化合物聚氯乙烯属于加聚反应，D正确；
故选C。
5. 下列说法错误的是
A. 煤的气化是化学变化
B. 脂肪酸的饱和程度对油脂的熔点影响很大
C. 非处方药包装上印有“OTC”标识
D. 蛋白质与浓硫酸作用时呈黄色，可用于蛋白质的检验
【答案】D
【解析】
【详解】A．煤的气化是指煤转化为H2、CO等气体的过程，有新物质生成，是化学变化，A正确；
B．油脂是高级脂肪酸跟甘油生成的酯，其中形成油脂的脂肪酸的饱和程度越大，由饱和的脂肪酸生成的甘油酯熔点较高，脂肪酸的饱和程度对油脂的熔点影响很大，B正确；
C．“OTC”是“非处方药”的英文简称，‌这类药品可以在药店或超市等非医疗机构自由购买，‌无须医生处方即可购买和使用，C正确；
D．含苯环的蛋白质遇到浓硝酸变为黄色，不是浓硫酸，D错误；
故选D。
6. 为提纯下列物质(括号内的物质为杂质)，所选的除杂试剂和分离方法都正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．杂质乙烯会被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2气体，而使乙烷中混入新的杂质气体，不能达到除杂净化的目的，A错误；
B．生石灰与水反应产生离子化合物Ca(OH) 2，Ca(OH) 2与乙醇沸点相差较大，可通过蒸馏方法分离得到乙醇，B正确；
C．乙酸乙酯不溶于水，乙酸和碳酸钠反应生成乙酸钠溶于水，分离不互溶的液体应用分液的方法，C错误；
D．二氧化硫和乙烯都能与溴水反应，不能用溴水洗气除去二氧化硫中的乙烯，D错误；
故选B。
7. 下列实验装置能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．氯化铵受热分解为氯化氢和氨气，两者遇冷又生成氯化铵，A错误；
B．碳酸钙和稀盐酸生成二氧化碳气体，通过饱和碳酸氢钠除去挥发的氯化氢，纯净二氧化碳进入硅酸钠溶液生成硅酸，说明酸性，B正确；
C．铜和浓硝酸反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，不能用排水收集二氧化氮，C错误；
D．二氧化硫和氢氧化钠反应，使得溶液碱性消失，溶液褪色，不能说明具有漂白，D错误；
故选B。
8. 用表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 被水完全吸收，溶液中分子数为
B. 常温常压下，乙烯和丙烯混合气体含有的原子个数为
C. 标准状况下，二氯甲烷中含有的键数目为
D. 含溶质的浓硫酸与足量铜在加热条件下反应，生成分子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A．氨气与水反应是可逆反应，会分解，也会电离，故通入水中充分反应，溶液中分子数小于，A错误；
B．1.4g乙烯和丙烯的混合物中含有1ml最简式CH2，含有0.1ml碳原子和0.2ml氢原子，总共含有0.3ml原子，原子总数为0.3，B正确；
C．标准状况下，二氯甲烷不是气体，不确定其物质的量，C错误；
D．反应消耗2ml硫酸会生成1ml二氧化硫，由于浓硫酸变成稀硫酸后，反应停止，所以生成的二氧化硫的物质的量小于1ml，生成SO2的分子数小于，D错误；
故选B。
9. 在反应中，表示该反应速率最慢的是
A B.
C. D.
【答案】D
【解析】
详解】A．；
B．；
C．；
D．；
故选D。
10. 可逆反应在固定容积的密闭容器中进行，下列能判断反应达到化学平衡状态的是
A. 单位时间内生成同时生成B.
C. 混合气体的颜色不再改变D. 混合气体的密度不再改变
【答案】C
【解析】
【详解】A．单位时间内生成同时生成，都是正反应速率，无法判断是否达到平衡状态，A错误；
B．没有说明为正反应还是逆反应速率，无法据此判断平衡状态，B错误；
C．该反应中只有二氧化氮有色，当混合气体的颜色不再改变时，表明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，C正确；
D．该反应中气体总质量、容器容积为定值，则混合气体的密度始终不变，不能根据混合气体的密度判断平衡状态，D错误；
故选C。
11. 物质M分子结构如图所示，下列说法错误的是
A. M中含有四种官能团
B. M在一定条件下可发生加成、取代、氧化反应
C. M在碱性条件下的水解反应属于皂化反应
D. 与足量的反应，可生成标准状况下
【答案】C
【解析】
【详解】A．M中含有碳碳双键、酯基、羟基、羧基四种官能团，A正确；
B．化合物M中苯环上的氢原子能被其他原子团取代，羧基能发生酯化反应，酯基能发生水解反应，这些都是取代反应；分子含有碳碳双键，能发生加成反应和氧化反应，B正确；
C．油脂在碱性条件下的水解为皂化反应，水解为高级脂肪酸盐和甘油；故M在碱性条件下的水解反应不属于皂化反应，C错误；
D．分子羟基和羧基都会和钠反应生成氢气，则与足量的反应，可生成标准状况下2ml氢气，为，D正确；
故选C。
12. 工业生产中以黄铁矿(主要成分为，其中硫的化合价为价)为原料生产硫酸的流程如图所示，下列说法错误的是
A. 将黄铁矿粉碎，可以提高其在沸腾炉中的反应速率
B. 当和进入接触室充分反应，将有发生转移
C. 接触室中反应温度选择是为了提高催化剂活性并加快反应速率
D. 可用浓氨水吸收尾气，并将产物进一步转化利用
【答案】B
【解析】
【分析】黄铁矿在沸腾炉中与氧气反应生成氧化铁、二氧化硫，二氧化硫、氧气在接触室反应生成三氧化硫，三氧化硫在吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收可生成硫酸，尾气含有二氧化硫、氧气；
【详解】A．将黄铁矿粉碎，可以增大其与空气的接触面积，从而加快反应速率，A正确；
B．二氧化硫和氧气为可逆反应，进行不完全，则和进入接触室充分反应，将有小于发生转移，B错误；
C．升高温度反应加快，且催化剂需要一定的活化温度，接触室中反应温度选择是为了提高催化剂活性并加快反应速率，C正确；
D．尾气含有二氧化硫，用氨气吸收，可转化成氮肥，D正确；
故选B。
13. 实验室以(尿素)为原料制备(水合肼)，装置如下图所示。已知：沸点约，具有强还原性。下列说法错误的是
A. 用与制备时反应温度不宜过高
B. 实验中通过恒压滴液漏斗滴加的溶液是尿素溶液
C. 使用冷凝管的目的是减少水合肼的挥发
D. 制备水合肼化学方程式为
【答案】B
【解析】
【分析】次氯酸根和尿素在碱性条件下反应，已知：具有强还原性，为防止被NaClO氧化，应逐滴加入NaClO溶液，通过滴液漏斗滴加的溶液是NaClO碱性溶液；
【详解】A．温度过高不利于氯气溶于溶液和氢氧化钠反应，故制备时反应温度不宜过高，A正确；
B．具有还原性、次氯酸钠具有氧化性，能与NaClO剧烈反应生成N2，为防止被NaClO氧化，应逐滴加入NaClO溶液，通过滴液漏斗滴加的溶液是NaClO碱性溶液，B错误；
C．沸点约，使用冷凝管的目的是减少水合肼的挥发，C正确；
D．为原料制备，反应中N化合价升高、则氯元素化合价降低生成氯化钠，结合质量守恒可知，还生成碳酸钠，反应为：，D正确；
故选B。
14. 二氧化碳转化为甲醇在基础研究和工业生产上都有着广泛的应用。一种钉的配合物将二氧化碳转化为甲醇的反应机理如下图，下列说法正确的是
A. 在转化中作催化剂
B. 该转化过程中涉及了极性键和非极性键的断裂与形成
C. 的转化中，若将替换为，反应可得和
D. 该机理将二氧化碳转化为甲醇，有利于碳中和，原子利用率为
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据反应机理，在反应中作催化剂，物质Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为中间产物，A错误；
B．转化过程中发生非极性键氢氢键的断裂、极性键碳氧键的断裂，以及碳氢、氢氧等极性键的形成，但是没有非极性键的生成，B错误；
C．据图中反应可知，物质Ⅳ→Ⅰ的转化中，是氢气中的H与Ⅳ相结合，因此若将替换为，反应可得和，C正确；
D．该机理将二氧化碳和氢气转化为甲醇，结合质量守恒可知，同时生成水，反应为，原子利用率不为，D错误；
故选C。
15. Rmanenk利用微生物电池将催化还原的工作原理如下图所示，下列说法正确的是
A. 电池工作过程中，电子由b极经导线流向a极
B. a极的电极反应式为：
C. 每处理，理论上可生成(标准状况下)
D. 升高温度一定可以提高该电池的工作效率
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知，在b极被还原生成Cr3+，CH3COOH在a极被氧化生成CO2，则a极为负极，b极为正极；
【详解】A．电池工作过程中，电子由负极流向正极，故由a极经导线流向b极，A错误；
B．a极为负极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为：，B错误；
C．处理时转移6mle-，据得失电子守恒可知，负极上生成6ml÷4=1.5mlCO2，在标准状况下的体积为1.5ml×22.4L·ml－1＝33.6L，C正确；
D．该电池为微生物电池，高温条件会杀死微生物，因此不能在高温下工作，D错误；
故选C。
Ⅱ卷(共55分)
二、填空题
16. 以石油产品为原料生产有机化工产品，相关物质转化关系如下：
（1）石油是多种碳氢化合物组成的混合物，利用石油中组分的沸点不同进行分离的方法是_______(填序号)，通过石油裂化和_______(填序号)可以得到乙烯、丙烯、甲烷等重要的基本化工原料。
a．分馏 b．萃取 c．催化裂化 d．催化裂解 e．催化重整
（2）B中的官能团的名称为_______、_______，丙烯酸乙酯的结构简式为_______。
（3）反应③的反应类型为_______。
（4）反应④的化学方程式为_______。
（5）有机物A也可以用生物质中的纤维素水解后发酵制得，写出纤维素水解的化学方程式_______。
（6）丙烯的二氯代物有_______种(不考虑立体异构)。
【答案】（1） ①. a ②. d
（2） ①. 碳碳双键 ②. 羧基 ③.
（3）加成反应 （4）
（5）
（6）5
【解析】
【分析】石油裂化为汽油，汽油分离出乙烯和丙烯，乙烯和水加成生成A乙醇，丙烯催化氧化生成生成B丙烯酸：，乙醇和丙烯酸发生酯化反应生成丙烯酸乙酯；丙烯酸催化加聚生成塑料PP；
【小问1详解】
利用石油中组分的沸点不同进行分离的方法是a．分馏；通过石油裂化和d．催化裂解以得到小分子有机物乙烯、丙烯、甲烷等重要的基本化工原料；
【小问2详解】
B为丙烯酸：，含有碳碳双键、羧基官能团；乙醇和丙烯酸发生酯化反应生成丙烯酸乙酯：；
【小问3详解】
反应③为乙烯和水加成生成A乙醇，为加成反应；
【小问4详解】
反应④为丙烯酸催化加聚生成塑料PP，化学方程式为：；
【小问5详解】
纤维素属于多糖，能水解生成葡萄糖，化学方程式；
【小问6详解】
丙烯的二氯代物有、、、、共5种。
17. 氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
（1）以下生成氢气的反应属于放热反应的是_______(填序号)。
A．铝与盐酸反应 B．煤气化制氢 C．水分解制氢
（2）甲烷、水蒸气催化重整是制备高纯氢的反应之一，反应为：
一定温度下，向体积为的恒容密闭容器中充入和，反应过程中测得的浓度与反应时间的关系如下表所示：
①内用表示该反应的速率_______，反应到时，的转化率为_______。
②由表中数据可知该反应速率随时间的变化而逐渐_______(填“增大”、“减小”或“不变”)，可能的原因是_______。
（3）可以用于合成高纯度甲醇并应用于甲醇燃料电池，其原理如图所示。电解质溶液中向多孔金属_______(填“a”或b”)移动，该电池负极的电极反应式为_______。
【答案】（1）A （2） ①. 0.16 ②. 15% ③. 减小 ④. 反应物浓度减小，反应速率减慢
（3） ①. a ②. CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O
【解析】
【小问1详解】
A．铝与盐酸发生置换反应产生AlCl3和H2，反应过程中会放出热量，因此该反应为放热反应，A符合题意；
B．煤和水蒸气在高温下发生反应氢气和CO，该反应发生过程中会吸收热量，因此反应属于吸热反应，B不符合题意；
C．水分解制氢气的反应过程中会吸收热量，因此反应属于吸热反应，C不符合题意；
故合理选项是A；
【小问2详解】
①根据题目表格数据可知：在0-3 s时反应产生CO2的浓度是0.12 ml/L，结合反应方程式中H2与CO2的反应转化关系可知，会同时产生H2的浓度是△c(H2)=4×0.12 ml/L=0.48 ml/L，则用H2的浓度变化表示的反应速率v(H2)==0.16 ml/(L·s)；
反应在进行到第5 s时CO2的浓度增大了0.15 ml/L，根据CH4与CO2的反应转化关系可知会同时反应消耗CH4的浓度是0.15 ml/L，由于容器的容积是1 L，则反应消耗CH4的物质的量是n(CH4)=0.15 ml/L×1 L=0.15 ml，由于反应开始时加入CH4的物质的量是1 ml，则CH4的转化率为×100%=15%；
②根据表格数据可知：CO2浓度变化是：在第1 s增加0.05 ml/L，在第2 s增加0.04 ml/L，在第3 s增加0.03 ml/L，在第4 s增加0.02 ml/L，在第5 s增加0.01 ml/L，说明随反应时间的延长，反应物的浓度越来越小，化学反应速率也越来越小；
【小问3详解】
在CH3OH燃料电池中，通入燃料CH3OH的电极为负极，负极失去电子发生氧化反应，负极的电极反应式为：CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O；通入O2的电极为正极，正极上发生得到电子的还原反应，正极的电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-；电解质溶液中的OH-向正电荷较多的负极区移动，即OH-向多孔电极a移动。
18. 用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯，相关数据如表。
请回答有关问题：
I．乙酸正丁酯粗产品的制备(装置如图所示)
在三颈烧瓶中加入几粒碎瓷片，再加入正丁醇和冰醋酸(稍过量)，再加滴浓硫酸，摇匀。然后安装分水器(作用：实验过程中不断分离除去反应生成的水)、温度计及球形冷凝管，加热(温度控制在之间)冷凝回流反应。
（1）制取乙酸正丁酯的反应方程式为_______，浓硫酸的作用是_______，该反应_______(填“能”或“不能”)采用水浴加热。
（2）分水器中水在_______(填“上”或“下”)层，当看到分水器中_______现象时，反应已基本完成。
Ⅱ．乙酸正丁酯粗产品精制
（3）将乙酸正丁酯粗产品用如下操作进行精制：①水洗、分液、②蒸馏、③用无水干燥、④用碳酸钠溶液洗涤、分液。正确的操作步骤是_______(填序号)。
（4）称量制得的乙酸正丁酯的质量为，则乙酸正丁酯的产率为_______(保留两位有效数字)。
【答案】（1） ①. ②. 催化剂、吸水剂 ③. 不能
（2） ①. 下层 ②. 水层液面高度不变或水的体积不再增加
（3）①④①③② （4）
【解析】
【分析】乙酸和正丁醇在浓硫酸催化作用下生成乙酸正丁酯，冷凝管冷凝水和挥发的有机物，当分水器中水不再增加时，说明反应完成；
【小问1详解】
制取乙酸正丁酯的反应为乙酸和正丁醇在浓硫酸催化作用下生成乙酸正丁酯和水，方程式为，浓硫酸的作用是催化剂，同时吸水促进反应正向进行做吸水剂，该反应温度控制在之间，大于水的沸点，不能采用水浴加热。
【小问2详解】
由表可知，水的密度大于正丁醇和生成酯的密度，则分水器中水在下层，反应中生成水，当看到分水器中水层液面高度不变或水的体积不再增加现象时，反应已基本完成。
【小问3详解】
由于正丁醇和乙酸都具有挥发性，所以制取的酯中含有正丁醇和乙酸，第一步水洗除去酯中的正丁醇和乙酸；第二步用10%碳酸钠洗涤除去乙酸；第三步用水洗涤除去碳酸钠溶液；第四步用无水硫酸镁干燥除去水；第五步蒸馏，制得较纯净的酯，故正确的操作步骤是①④①③②；
【小问4详解】
正丁醇的物质的量为 ，理论上生成乙酸正丁酯的物质的量为0.2ml，称量制得的乙酸正丁酯的质量为15.8g，则乙酸正丁酯的产率。
19. 工业上用含三价钒为主的某石煤为原料(含有等杂质)，钙化法焙烧制备，其流程如下：
【资料】：价钒在溶液中的主要存在形式与溶液的关系见下表：
（1）焙烧：向石煤中加生石灰焙烧，利用空气中的氧气将转化为。在该过程中，与的物质的量之比为_______。
（2）酸浸：已知难溶于水，可溶于盐酸。焙砂酸浸时溶液的约为4，此时溶于盐酸的离子方程式是_______。
（3）转沉时加入铵盐，并控制溶液的在_______使沉淀析出。
（4）煅烧：高温煅烧时生成的化学方程式是_______。
（5）测定产品中的纯度：
a．准确称取产品。
b．用足量的硫酸溶液溶解，得到溶液，再加入溶液，发生反应：。
c．过量的恰好能与溶液完全反应，该反应的离子方程式为_______。
假设杂质不参与反应，则产品中的质量分数是_______(用代数式表示)。
【答案】（1）
（2）
（3）
（4）
（5） ①. ②.
【解析】
【分析】由题给流程可知，向石煤中加入生石灰焙烧，将三氧化二钒转化为钒酸钙，向焙砂中加入盐酸酸浸，将钒酸钙转化为VO2Cl和氯化钙，过滤得到浸出液，向浸出液中加入铵盐，并控制溶液的pH在6~8的范围内，将溶液中VO2Cl转化为钒酸铵沉淀，过滤得到钒酸铵；钒酸铵高温煅烧分解生成五氧化二钒。
【小问1详解】
由分析可知，三氧化二钒转化为钒酸钙的反应为：V2O3+CaO+O2Ca(VO3)2，反应中钒元素的化合价升高被氧化，三氧化二钒是反应的还原剂，氧元素的化合价降低被还原，氧气时氧化剂，由方程式可知，三氧化二钒和氧气的物质的量比为1：1，故答案为：1：1；
【小问2详解】
由分析可知，加入盐酸酸浸的目的是将钒酸钙转化为VO2Cl和氯化钙，反应的离子方程式为，故答案为：；
【小问3详解】
由分析可知，加入铵盐，并控制溶液的pH在6~8的范围内的目的是将溶液中VO2Cl转化为钒酸铵沉淀，故答案为：6~8；
【小问4详解】
由分析可知，钒酸铵转化为五氧化二钒的反应为钒酸铵高温煅烧分解生成五氧化二钒和氨气，反应的化学方程式为，故答案为：；
【小问5详解】
选项
被提纯物质
除杂试剂
分离方法
A
乙烷(乙烯)
酸性高锰酸钾溶液
洗气
B
酒精(水)
生石灰
蒸馏
C
乙酸乙酯(乙酸)
饱和碳酸钠溶液
过滤
D
二氧化硫(乙烯)
溴水
洗气
A．制备并收集
B．验证酸性：
C．制备并收集
D．验证具有漂白性
时间
0
1
2
3
4
5
0.0
0.05
0.09
0.12
0.14
0.15
化合物
相对分子质量
密度
沸点
溶解度水
正丁醇
74
0.80
118
9
冰醋酸
60
1.045
118
互溶
乙酸正丁酯
116
0.882
126
0.7
主要离子