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【化学】山东省济宁市2019-2020学年高一下学期期末考试试卷(解析版)
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山东省济宁市2019-2020学年高一下学期期末考试试卷
可能用到的相对原子质量: H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 S:32 Fe:56
第I卷 选择题(共50分)
选择题(本题包括25小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题2分,共50分。)
1.化学与生产、生活等息息相关,下列说法中错误的是( )
A. “华为P30 pro”手机中麒麟芯片的主要成分是单质硅
B. “春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”其中的“丝”和“泪”化学成分都是蛋白质
C. 我国自主研发的东方超环(人造太阳)使用的2H、3H与1H互为同位素
D. 港珠澳大桥采用的超高分子量聚乙烯纤维吊绳,是有机高分子化合物
【答案】B
【解析】A. 硅单质为良好的半导体材料,故常作电子芯片的主要成分,故A正确;
B. 春蚕的“丝”主要成分为蛋白质,而蜡烛的“泪”不是蛋白质,古代的蜡是油脂,现代的蜡是多种烃的混合物,故B错误;
C. 同位素为同种元素的不同核素,2H、3H与1H互为同位素,故C正确;
D. 超高分子量聚乙烯纤维吊绳,是有机高分子化合物组成的,故D正确;
故答案选B。
2.下列说法不正确的是( )
A. 14C和14N互为同系物
B. 核素18O的中子数是10
C. 金刚石、石墨和C60互为同素异形体
D. CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2 互为同分异构体
【答案】A
【解析】A. 同系物是有机化学中的一个概念,指的是结构相似,组成上相差n个CH2的物质,不是针对核素而言的,故A错误;
B. 中子数=质量数-质子数,核素18O的中子数是10,故B正确;
C. 同素异形体指的是同种元素组成、结构不同的单质,金刚石、石墨和C60互为同素异形体,故C正确;
D. 同分异构体指的是分子式相同,结构不同的物质,CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2 分子式均为C4H10,结构不同,互为同分异构体,故D正确;
故答案选A。
3.下列污染现象主要与SO2有关的是( )
A. 水华 B. 臭氧层空洞
C. 酸雨 D. 白色污染
【答案】C
【解析】A. 水华是由于大量N、P元素进入水中造成的水体富营养化的一种表现,与二氧化硫无关,故A错误;
B. 臭氧层空洞的形成与大量使用氯氟代烷烃类化学物质有关,与二氧化硫无关,故B错误;
C. 酸雨的形成主要是由于硫和氮的氧化物进入大气,与二氧化硫有关,故C正确;
D. 白色污染指是废塑料对环境的污染,与二氧化硫无关,故D错误;
故答案选C。
4.下列事实中,不涉及化学反应的是( )
A. 煤的干馏 B. 氯水使有色布条褪色
C. 常温下,用铁制容器盛装浓硝酸 D. 利用反渗透膜从海水中分离出淡水
【答案】D
【解析】A. 煤干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解,是化学变化,故A错误;
B. 氯水使有色布条褪色主要利用了次氯酸的强氧化性,是化学反应,故B错误;
C. 常温下,铁在浓硫酸和浓硝酸中,会生成一层致密的氧化膜附着在其表面阻止反应的继续进行,我们将这一化学反应过程称为钝化,故C错误;
D. 利用反渗透膜从海水中分离出淡水,没有新物质生成,是物理变化,故D正确;
故答案选D。
5.下列化学用语表达错误的是( )
A. 丙烷分子的球棍模型:
B. S2-的结构示意图:
C. 乙酸甲酯的结构简式:CH3COOCH3
D. NH4Cl电子式:
【答案】D
【解析】A. 丙烷的分子式为C3H8,其球棍模型为,A正确;
B. S2-是硫原子得到两个电子形成的离子,S2-的结构示意图为,故B正确;
C. 乙酸甲酯是由乙酸和甲醇经过酯化反应得到,乙酸甲酯的结构简式为CH3COOCH3,故C正确;
D. NH4Cl的电子式为,故D错误;
故答案选D。
6.下列关于胶体的说法,正确的是( )
A. 向稀的 NaOH 溶液中逐滴加入 5~6 滴 FeCl3 饱和溶液,即可制得 Fe(OH)3 胶体
B. 胶体的分散质能通过滤纸孔隙,而浊液的分散质则不能
C. 丁达尔效应是胶体不同于溶液的本质区别
D. Fe(OH)3 胶体的电泳实验说明了 Fe(OH)3 胶体带电
【答案】B
【解析】
【分析】实验室制备氢氧化铁胶体是在沸腾的蒸馏水中加入饱和氯化铁溶液;胶体区别于其它分散系的本质是胶体分散质微粒直径的大小,分散质微粒直径小于1nm属于溶液,介于1-100nm属于胶体,大于100nm属于浊液;胶体是一种均匀、透明、介稳定的分散系,胶粒不能透过滤纸,胶体是电中性的,胶粒是带电荷的,能够产生丁达尔效应、布朗运动、聚沉、电泳。
【详解】A项、把饱和的三氯化铁溶液滴加到沸水中,继续加热至溶液呈现红褐色停止加热,即得到Fe(OH)3胶体,NaOH溶液中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液得到的是氢氧化铁沉淀,故A错误;
B项、胶体粒度小于100nm,能通过滤纸,浊液中分散质粒度大于100nm能通过滤纸,故B正确;
C项、胶体区别于其它分散系的本质是胶体分散质微粒直径的大小,不是有丁达尔效应,故C错误;
D项、氢氧化铁胶体微粒带正电,Fe(OH)3 胶体的电泳实验说明了 Fe(OH)3 胶粒带电,故D错误。
故选B。
7.过氧化氢是一种“绿色氧化剂”,保存过氧化氢的试剂瓶上最适合贴上的一个标签是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】过氧化氢是一种“绿色氧化剂”,有强氧化性,所以保存过氧化氢的试剂瓶上最适合贴上的一个标签是氧化剂,注意保存时不能与有机物或其他有还原性的试剂放在一起。过氧化氢不具有可性、腐蚀性和毒性,故选B。
8. 下列物质不能发生水解反应的是( )
A. 葡萄糖 B. 纤维素 C. 油脂 D. 酶
【答案】A
【解析】A.葡萄糖是单糖,所以不能水解;
B.纤维素是多糖,在一定条件下水解最终生成为单糖;
C.油脂在催化剂的作用下水解生成甘油和高级脂肪酸;
D.酶是蛋白质,蛋白质一定条件下水解生成氨基酸。
选项中葡萄糖是单糖不能水解, 故选A.
9.下列反应是吸热反应的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】此题主要考察两个方面的内容,一是对反应过程中能量变化图像的认识,二是对常见的吸放热反应的总结。
【详解】A. 由图像可知,生成物的总能量高于反应物的总能量,因此A反应为吸热反应;
B. 由图像可知,生成物的总能量低于反应物的总能量,因此B反应为放热反应;
C. 铝热反应为放热反应,C反应为放热反应;
D. 锌和稀盐酸的置换反应为放热反应,D反应为放热反应;
综上所述,属于吸热反应的是A,故答案选A。
10.下图是常见三种烃的比例模型示意图,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙和丙的一氯代物都有两种
B. 甲和乙都能与酸性高锰酸钾溶液反应
C. 乙和丙分子中所有原子处于同一个平面上
D. 乙和丙都能与溴水反应
【答案】C
【解析】
【分析】如图所示为常见三种烃的比例模型示意图,故甲为甲烷,乙为乙烯,丙为苯。
【详解】A. 甲、乙和丙的一氯代物都有只有一种,故A错误;
B. 乙中有碳碳双键,能与酸性高锰酸钾溶液反应,而甲不能,故B错误;
C. 乙和丙分子中所有原子处于同一个平面上,故C正确;
D. 乙能与溴水发生加成反应,丙只能和液溴发生取代反应,不能与溴水反应,故D错误;
故答案选C。
11.下列顺序排列正确的是( )
A. 元素的非金属性:P>S>Cl B. 原子半径:F>Cl>I
C. 碱性强弱:KOH>NaOH>Mg(OH)2 D. 酸性强弱:HIO4>HBrO4>HClO4
【答案】C
【解析】
【分析】根据元素在周期表中的位置和元素周期律解题即可。
【详解】A. 同周期,从左向右元素的非金属性逐渐增强,所以元素的非金属性P<S<Cl,故A错误;
B. 同主族,从上到下随着电子层数的增多,原子半径逐渐增大,所以原子半径:F<Cl<I,故B错误;
C. 因为金属性K>Na>Mg,所以其最高价氧化物对应水化物的碱性KOH>NaOH>Mg(OH)2,故C正确;
D. 因为非金属性Cl>Br>I,所以其最高价氧化物对应水化物的酸性HIO4<HBrO4<HClO4,故D错误;
故答案选C。
12.下列说法中不正确的是( )
A. 金属的冶炼原理,就是在一定条件下将金属从其化合物中还原出来
B. 将少量Na放入硫酸铜溶液中,可生成金属铜
C. 将废铁屑加入FeCl2溶液中,可用于除去工业废气中的Cl2
D. 铝合金可大量用于高铁建设
【答案】B
【解析】A. 金属的冶炼原理,就是在一定条件下将金属从其化合物中还原出来,故A正确;
B. 将少量Na放入硫酸铜溶液中,钠会和水反应生成NaOH,而不是和铜离子发生置换反应,故B错误;
C. 氯气会将氯化亚铁氧化为氯化铁,而铁屑又可将三价铁离子还原为亚铁离子,继续和氯气反应,故C正确;
D. 铝合金密度小硬度大,可大量用于高铁建设,故D正确;
故答案选B。
13.可逆反应 2NO2(g)N2O4 (g)在体积不变的密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成 n mol N2O4 的同时生成 2n mol NO2
②单位时间内消耗 n mol N2O4的同时生成 2n mol NO2
③用NO2、N2O4的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:1 的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A. ①④⑤ B. ②⑤ C. ①③④ D. ①②③④⑤
【答案】A
【解析】①单位时间内生成n mol N2O4的同时生成2n mol NO2,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故①正确;
②单位时间内每消耗 n mol N2O4的同时,必然生成2n mol NO2,不能说明反应达到平衡状态,故②错误;
③根据反应速率的定义和化学方程式,任何时刻用NO2、N2O4的物质的量浓度变化表示的反应速率的比都为2:1,不能说明反应达到平衡状态,故③错误;
④二氧化氮为红棕色气体,四氧化二氮为无色,混合气体不变色说明二氧化氮的浓度不变,反应达到平衡状态,故④正确;
⑤反应前后气体的计量数之和不等,而气体的总质量是恒定的,当混合气体平均相对分子质量不变时,说明混合气体的物质的量之和不变,反应达到平衡状态,故⑤正确。
综上所述,本题正确答案为A。
14.下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是( )
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
将铜粉加入到Fe2(SO4)3溶液中
铜粉溶解,溶液由黄色变为蓝色
铁比铜活泼
B
向某溶液中滴加BaCl2溶液
有白色沉淀出现
原溶液中一定含有SO42-
C
某固体加入足量盐酸,将气体通入澄清石灰水
石灰水变浑浊
此固体物质一定是碳酸盐
D
用某化合物做焰色反应实验
火焰颜色为黄色
该物质中一定含有Na+
【答案】D
【解析】A. 将铜粉加入到Fe2(SO4)3溶液中,铜粉溶解,溶液由黄色变为蓝色,反应生成亚铁离子和铜离子,无法证明铁比铜活泼,此选项对应的现象以及结论都正确但两者没有因果关系,故A错误;
B. 向某溶液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀出现,原溶液中不一定含有SO42-,还可能存在银离子,故B错误;
C. 某固体加入足量盐酸,将气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,此固体物质不一定是碳酸盐,还可能是碳酸氢盐或亚硫酸盐等,故C错误;
D. 用某化合物做焰色反应实验,火焰颜色为黄色,该物质中一定含有Na+,故D正确;
故答案选D。
15.下列离子反应方程式正确的是( )
A. 实验室用固体氯化铵和熟石灰共热制取NH3:2NH4++Ca(OH)22NH3↑+ Ca2++2H2O
B. 铜与浓硝酸反应: 3Cu + 8H+ + 2NO3-3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O
C. 氨水与FeCl3溶液反应:3OH-+ Fe3+ Fe(OH)3↓
D. Na2O2投入水中:2Na2O2+2H2O 4Na++4OH-+O2↑
【答案】D
【解析】A. 固体在离子方程式中不能拆,所以实验室用固体氯化铵和熟石灰共热制取NH3的离子方程式为2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+ CaCl2+2H2O,故A错误;
B. 铜与浓硝酸反应应生成二氧化氮,离子方程式为Cu + 4H+ + 2NO3-Cu2+ + 2NO2↑ + 2H2O,故B错误;
C. 一水合氨为弱电解质,不能拆,所以离子方程式应为3NH3·H2O+ Fe3+ Fe(OH)3↓+3NH4+,故C错误;
D. 将Na2O2投入水中的离子方程式为2Na2O2+2H2O 4Na++4OH-+O2↑,故D正确;
故答案选D。
16.下列各组离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是( )
A. K+、Fe2+、MnO4-、H+ B. Fe3+、SCN-、Cl-、K+
C. Ba2+、Na+、SO32-、OH- D. NH4+、SO42-、OH-、Mg2+
【答案】A
【解析】A. Fe2+和MnO4-会在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存,故A正确;
B. Fe3+、SCN-溶液中不能大量共存,但没有发生氧化还原反应,故B错误;
C. 碱性条件下钡离子和亚硫酸根会发生复分解反应而不能大量共存,故C错误;
D. 氢氧根离子与铵根离子和镁离子均发生复分解反应而不能大量共存,故D错误;
故答案选A。
17.下列有关实验原理、装置、操作或结论的描述,错误的是 ( )
A. 图1所示装置可实现甲烷与氯气在光照条件下的取代反应
B. 图2所示装置可分离CH3COONa溶液和CH3COOC2H5的混合液
C. 图3是原电池装置,有明显的电流
D. 图4所示装置可说明浓H2SO4具有脱水性、强氧化性,SO2具有漂白性、还原性
【答案】C
【解析】A. 图1所示装置可实现甲烷与氯气在光照条件下的取代反应,故A正确;
B. 醋酸钠溶液和乙酸乙酯不互溶,图2所示装置可分离CH3COONa溶液和CH3COOC2H5的混合液,故B正确;
C. 图3是缺少盐桥的原电池装置,没有明显的电流,故C错误;
D. 第一个试管中蔗糖变黑证明浓硫酸的脱水性,黑色固体逐渐膨胀说明生成二氧化硫证明浓硫酸的强氧化性,第二个试管品红褪色,说明二氧化硫具有漂白性,第三个试管高锰酸钾溶液退色说明二氧化硫具有还原性,故D正确;
故答案选C。
18.国际计量大会新修订了阿伏加德罗常数(NA=6.02214076×1023mol−1),并于2019年5月20日正式生效。下列有关NA说法正确的是( )
A. 22.4LCH2=CH2CH3分子中含碳碳双键的数目为NA
B. 17g羟基(﹣OH)所含的电子总数为9NA
C. 64 g S2和S8混合物中含硫原子总数为NA
D. 1L0.5mol·L−1FeCl3溶液中Cl-数目小于1.5NA
【答案】B
【解析】A. 没有指明温度压强,也没有指明CH2=CH2CH3是否为气态,故无法计算其物质的量,也无法计算其碳碳双键的数目,故A错误;
B. 羟基的摩尔质量为17g/mol,所以17g羟基的物质的量为1mol,其所含电子数为9NA,故B正确;
C. 64 g S2和S8混合物中S原子的物质的量,所以硫原子数为2NA,故C错误;
D. 氯离子不水解,1L0.5mol·L−1FeCl3溶液中Cl-数目等于1.5NA,故D错误;
故答案选B。
19.反应3A(g)+B(g)2C(g)+2D(s)在2 L密闭容器中进行,经过4min,B减少了0.4 mol,则0~4min内此反应的平均速率为( )
A. v(A)=0.15 mol·L−1 B. v(B)=0.05 mol·L−1·s−1
C. v(C)=0.10 mol·L−1·min−1 D. v(D)=0.10 mol·L−1·min−1
【答案】C
【解析】
【分析】反应3A(g)+B(g)2C(g)+2D(s)在2 L密闭容器中进行,经过4min,B减少了0.4 mol,则用物质B表示0~4min内此反应的平均速率为。
【详解】A. 化学反应速率的单位为或,故A错误;
B. 由分析可知,,故B错误;
C. ,故C正确;
D. D为固体,无法计算其浓度,故无法用其表示化学反应速率,故D错误;
故答案选C。
20.某甲烷燃料电池构造示意图如下,关于该电池的说法不正确的是( )
A. 电解质溶液中Na+向b极移动
B. b极的电极反应是:O2+2H2O+4e-4OH-
C. a极是负极,发生氧化反应
D. 电子通过外电路从b电极流向a电极
【答案】D
【解析】
分析】通过示意图可知,a电极为燃料电池的负极,b电极为电池正极,且电解质溶液为碱液,并可写出电池总反应式为CH4+2O2+2NaOHNa2CO3+3H2O,负极反应为CH4+10OH--8e-CO32- +7H2O,正极反应为2O2+8e-+4H2O8OH-。
【详解】A. 原电池中,电解质溶液的阳离子向正极移动,所以钠离子向b极移动,故A正确;
B. b极为正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-,故B正确;
C. a极是负极,甲烷在负极失去电子,发生氧化反应,故C正确;
D. 电子通过外电路从a电极流向b电极,故D错误;
故答案选D。
21.为确定下列久置于空气中的物质是否变质,所选检验试剂(括号内物质)能达到目的的是( )
A. NaOH溶液[Ba(OH)2溶液] B. 漂白粉(Na2CO3溶液)
C. 新制氯水(AgNO3溶液) D. Na2SO3溶液(BaCl2溶液)
【答案】A
【解析】
【分析】氢氧化钠会吸收空气中的二氧化碳变为碳酸钠;漂白粉会吸收空气中的水和二氧化碳变为次氯酸,次氯酸不稳定易分解变为氯化氢和氧气逸散在空气中,固体物质只剩下氯化钙;氯水的主要成分为水、氯气、盐酸、次氯酸,久置于空气中会变为盐酸;亚硫酸钠会被空气中的氧气氧化为硫酸钠;因此想要确定他们是否变质,只需要检验溶液中是否含有变质后的物质即可。
【详解】A. 氢氧化钠与氢氧化钡不反应,无现象,而变质后的产物碳酸钠会和他反应生成白色沉淀,因此能达到实验目的,故A正确;
B. 漂白粉变质前后均含有钙离子,与碳酸钠反应均会产生白色沉淀,因此无法用碳酸钠检验其是否变质,故B错误;
C. 氯水变质前后溶液中均存在氯离子,均会与硝酸银反应生成白色沉淀,因此无法用硝酸银检验其是否变质,故C错误;
D. 亚硫酸钠与氯化钡会反应生成亚硫酸钡沉淀,变质后的产物硫酸钠与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,二者均为白色沉淀,所以无法用氯化钡检验其是否变质,故D错误;
故答案选A。
22.X、Y、Z、W四种物质间的转化关系如图所示 ,下列转化不能一步实现的是( )
【答案】D
【解析】A. 氮气与氢气反应可以一步制得氨气,氨气与氧气发生催化氧化可一步得到一氧化氮,NO与氧气反应可一步得到NO2,二氧化氮与一氧化碳反应可得到氮气(汽车尾气处理装置);
B. Na与水反应可得到NaOH,NaOH与二氧化碳反应可得到碳酸钠,碳酸钠与氯化钡反应可得到氯化钠,电解熔融氯化钠可得到钠单质;
C. 氯气可与氢氧化钙反应得到次氯酸钙,次氯酸钙可与水和二氧化碳反应得到HClO,HClO分解可得HCl,浓盐酸与二氧化锰反应可得到氯气;
D. 硫化氢被氧化可得到硫单质,硫单质无法一步反应制得SO3,三氧化硫溶于水可得到H2SO4;
故答案选D。
23.在实验室中,下列除去杂质的方法正确的是( )
A. 除去溴苯中的少量溴,可以加稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯
B. 除去Cl2中的少量 HCl,通过盛有饱和Na2CO3溶液的洗气瓶
C. 除去硝基苯中混有的少量浓 HNO3 和浓 H2SO4,将其缓慢倒入到 NaOH 溶液中,冷却静置,分液
D. 除去NH3中少量的水蒸气,通过盛有浓硫酸的洗气瓶
【答案】C
【解析】A. 除去溴苯中的少量溴,可以加稀碱溶液洗涤、分液,得到溴苯,故A错误;
B. 除去Cl2中的少量 HCl,通过盛有饱和NaCl溶液的洗气瓶,故B错误;
C. 除去硝基苯中混有的少量浓 HNO3 和浓 H2SO4,将其缓慢倒入到 NaOH 溶液中,冷却静置,分液,故C正确;
D. 除去NH3中少量的水蒸气,通过盛有碱石灰的干燥管,故D错误;
故答案选C。
24.已知W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,W与Z同主族,X与Y同周期,且Y与Z的原子序数之和为20。Y单质能与无色无味液体m反应置换出X单质,Z单质也能与m反应置换出W单质。W、X、Y均能与Z形成离子化合物。下列说法错误的是( )
A. 离子半径:X2- > Z+
B. X与Z形成的化合物一定只含离子键
C. Y的氢化物比X的氢化物稳定
D. W与Z可形成离子化合物ZW
【答案】B
【解析】
【分析】无色无味液体m是水,Y单质能与无色无味液体m反应置换出X单质,Z单质也能与m反应置换出W单质。Y和Z单质,一个是强还原剂钠,一个是强氧化剂氟气,且Y与Z的原子序数之和为20,得Z为Na,Y为F,W是H,X是O。W、X、Y均能与Z形成离子化合物NaH、Na2O、Na2O2、NaF。
【详解】A. 因为O2-和Na+核外电子排布相同,但是氧离子的核电荷数小于钠离子,所以离子半径O2->Na+,故A正确;
B. X与Z可形成Na2O2,而过氧根离子中就含有共价键,故B错误;
C. 根据元素周期律,F的非金属性强于O,所以Y的氢化物比X的氢化物稳定,故C正确;
D. W与Z可形成离子化合物NaH,故D正确;
故答案选B。
25.水热法制备Fe3O4纳米颗粒的总反应为3Fe2++2S2O32-+O2+xOH-Fe3O4+S4O62-+2H2O,下列说法正确的是( )
A. 每转移2mol电子,有1molS2O32-被氧化 B. 还原剂只有Fe2+
C. x=2,氧化剂是O2 D. 氧化产物只有S4O62-
【答案】A
【解析】
【分析】反应中,Fe2+部分被氧化为Fe3O4中+3价的铁,S2O32-中的S(平均价态为+2价)被氧化为S4O62-(S的平均价态为+2.5价),反应中O2作氧化剂,可根据氧气的化学计量数求得该反应转移电子的数目为4e-,根据电荷守恒,可得x的值为4。
【详解】A. 每转移2mol电子,有1molS2O32-被氧化,故A正确;
B. 该反应的还原剂为Fe2+和S2O32-,故B错误;
C. x=4,氧化剂为氧气,故C错误;
D. 该反应的氧化产物为Fe3O4和S4O62-,故D错误;
故答案选A。
第II卷非选择题(共50分)
26.物质分类和实验探究都是中学化学重要的学科思想。
(一)以下是对“一些物质与水反应”的分类图,请按要求填空:
上述分类方法是______;A组物质中属于电解质的是_____(填化学式);C组物质与水反应的离子方程式为_____;D组物质与水反应中,氧化剂和还原剂物质的量之比为1∶2的物质是___(填化学式)。
(二)用质量分数为98%的浓硫酸(密度为1.84 g·cm−3)配制240 mL浓度为0.5 mol·L-1的硫酸溶液,选用到的仪器正确的是______(填序号)。
下列操作会使配制结果偏高的是_______(填序号)
A 容量瓶用蒸馏水洗净后,未进行干燥处理
B 稀释的硫酸转移到容量瓶中后未洗涤烧杯
C 未冷却,即将溶液注入容量瓶并定容
D定容时,俯视容量瓶的刻度线
(三)某小组用如下装置比较氯、溴、碘的非金属性强弱实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。
实验步骤:
①打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸;
②当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹;
③当B中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞a;
④打开活塞b,将少量C中溶液滴入试管D中,关闭活塞b,取下试管D振荡,静置后CCl4层变为紫红色。
请回答:
(1)装置A中证明氯的非金属性强于碘的实验现象是_________。
(2)B中溶液发生反应的离子方程式是_______________。
(3)步骤③实验的目的是确认C的黄色溶液中无_____(填化学式)。步骤④能否说明非金属性:Br>I_______(填“能”或“否”)
【答案】(1). 树状分类法 (2). Na2O (3). 2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑ (4). NO2 (5). AB (6). CD (7). 湿润的淀粉KI试纸变蓝 (8). Cl2+2Br-Br2+2Cl- (9). Cl2 (10). 能
【解析】
【分析】此题体现了对三块内容的考察,一是通过化学分类方法考察了离子反应、氧化还原等相关内容,二是考察了一定物质的量浓度溶液的配置实验,三是以化学实验为背景考察了氯气的制备与性质。
【详解】(一)题图所示的分类方法为树状分类法;A组物质中属于电解质的是金属氧化物Na2O;C组物质与水反应,水只作氧化剂,因此C组物质只有Na,因此C组物质与水反应的方程式为2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑;D组物质与水反应中,氧化剂和还原剂物质的量之比为1∶2的物质是NO2;
(二)用质量分数为98%的浓硫酸配制240 mL浓度为0.5 mol·L-1的硫酸溶液,是溶液的稀释,要用到量筒量取浓硫酸的体积,用容量瓶配置溶液,故应该选AB;
A 容量瓶用蒸馏水洗净后,未进行干燥处理,对浓度无影响;
B 稀释的硫酸转移到容量瓶中后未洗涤烧杯,会使浓度减小;
C 未冷却,即将溶液注入容量瓶并定容,会使浓度偏大;
D定容时,俯视容量瓶的刻度线,会使浓度偏大;
故应选CD;
(三)A装置是氯气的制备装置,其中湿润的淀粉-KI试纸是用来比较氯与碘的非金属性强弱的,装置BC用来比较氯与溴的非金属性,D装置用来比较Br和I的非金属性。
(1)装置A中证明氯的非金属性强于碘的实验现象是湿润的淀粉KI试纸变蓝;
(2)B中溶液发生反应的离子方程式是Cl2+2Br-Br2+2Cl-;
(3)步骤③实验的目的是确认C的黄色溶液中无Cl2,步骤④能说明非金属性Br>I。
27.工业中很多重要的原料都是来源于石油化工,回答下列问题
(1)C的结构简式为________。
(2)丙烯酸中含氧官能团的名称为_____________。
(3)③④反应的反应类型分别为_____________、___________。
(4)写出下列反应方程式
①反应①的化学方程式____________;
②反应②的化学方程式_________________;
③反应⑤的化学方程式____________。
(5)丙烯酸(CH2 = CH — COOH)可能发生的反应有_______________(填序号)
A 加成反应 B 取代反应 C 加聚反应 D 中和反应 E 氧化反应
(6)丙烯分子中最多有______个原子共面
【答案】(1). CH3COOH (2). 羧基 (3). 氧化反应 (4). 加聚反应 (5). +HNO3+H2O (6). CH2=CH2+H2OCH3CH2OH (7). CH2=CH-COOH+CH3CH2OHCH2=CHCOOCH2CH3+H2O (8). ABCDE (9). 7
【解析】
【分析】分析流程图,B被高锰酸钾氧化得到C,B和C可得到乙酸乙酯,则B为乙醇,C为乙酸,所以A为乙烯,。
【详解】(1)C为乙酸,其结构简式为CH3COOH;
(2)丙烯酸中含氧官能团的名称为羧基(-COOH);
(3)反应③为氧化反应,反应④为加聚反应;
(4)反应①为苯的硝化反应,其化学方程式为+HNO3+H2O;
反应②为乙烯水化法制备乙醇,方程式为CH2=CH2+H2OCH3CH2OH;
反应⑤为乙醇和丙烯酸的酯化反应,方程式为CH2=CH-COOH+CH3CH2OHCH2=CHCOOCH2CH3+H2O;
(5)丙烯酸中的官能团有碳碳双键和羧基,所以可能发生的反应有加成、取代(酯化)、加聚、中和、氧化,故答案为ABCDE;
(6)丙烯分子的结构为其中,碳碳双键上的两个碳、三个氢和甲基上的一个碳为一个平面,当甲基的角度合适时,甲基上的一个氢会在该平面内,所以最多有7个原子共平面。
28.碳及其化合物在生产、生活中有广泛的应用,按要求回答问题:
(1)CO2可通过反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)转化成有机物实现碳循环。一定条件下,在体积为1 L的密闭容器中,充入 1 mol CO2和3 mol H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
从3 min到9 min内,v(H2)=_____mol·L−1·min−1。平衡时H2的转化率为________。平衡时混合气体中CO2(g)的体积分数是________。一定温度下,第9分钟时v逆(CH3OH) _______第3分钟时v正(CH3OH)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)如图,将锌片、C棒通过导线相连,置于稀硫酸中。
该装置工作时,溶液中的SO42-向____极(填“C”或“Zn”)移动;电子沿导线流入_______极(填“C”或“Zn”)。写出正极的电极反应式____。若正极产生11.2L气体(标况下),则电路中应该有___mol电子发生了转移。
【答案】(1). 0.125 (2). 75﹪ (3). 10﹪ (4). 小于 (5). Zn (6). C (7). 2H++2e-H2↑ (8). 1
【解析】
【分析】此题为化学反应原理综合题,主要考察简单的化学反应速率和平衡、三段式的计算以及原电池的相关内容。
【详解】(1)从3 min到9 min内,;平衡时氢气的转化率和平衡时混合气体中CO2的体积分数可用三段式进行计算,
CO2(g)
+
3H2(g)
CH3OH(g)
+
H2O(g)
c0
1
3
0
0
Δc
0.75
2.25
0.75
0.75
c
0.25
0.75
0.75
0.75
所以平衡时氢气的转化率=2.25÷3×100%=75%;
混合气体中CO2的体积分数=0.25÷(0.25+0.75+0.75+0.75)×100%=10%;
第9分钟时反应达到平衡,则v逆(CH3OH) <第3分钟时v正(CH3OH);
(2)此原电池锌片作负极,C棒作正极材料,氢离子在正极的电子生成氢气;
该装置工作时,溶液中的SO42-向负极Zn移动,电子沿导线流入正极C;
正极的电极反应为2H++2e-H2↑;
若正极产生11.2L气体(标况下),则气体的物质的量为0.5mol,则电路中应该有1mol电子发生了转移。
29.已知A、B、C和甲、乙、丙均是由短周期元素形成的物质,D是过渡元素形成的常见单质,它们之间能发生如下反应。(图中有些反应的产物和反应条件没有标出)
请回答下列问题:
(1)丙的电子式为_____;组成气体乙的元素在周期表的位置____;物质B含有的化学键类型是______;
(2)写出下列反应的离子方程式:
④ _________________________;
⑤ _____________________;
(3)金属D与稀硝酸反应,产生标准状况下1.12L的NO气体,则参加反应的硝酸为_______mol。
【答案】(1). (2). 第三周期 第 ⅦA族 (3). 离子键和共价键 (4). 2Fe2++Cl22Fe3++2Cl- (5). Fe3++3OH-Fe(OH)3↓ (6). 0.2
【解析】
【分析】金属A的焰色为黄色,所以A为Na,A与水生成气体甲(H2)和物质B(NaOH),气体甲和黄绿色气体乙(Cl2)反应生成气体丙(HCl),丙溶于水形成物质C盐酸;因为金属D最终会和氢氧化钠生成红褐色沉淀,所以D为Fe,物质E为氯化亚铁,物质F为氯化铁,红褐色沉淀为氢氧化铁。
【详解】(1)丙是HCl,电子式为,组成气体乙的元素为Cl,在周期表的位置为第三周期 第 ⅦA族,物质B是氢氧化钠,含有的化学键类型是离子键和共价键;
(2)反应④为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,反应⑤为Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
(3)铁与稀硝酸反应的方程式为2Fe+8HNO3=2Fe(NO3)3+2NO↑+4H2O,所以当生成标准状况下1.12L的NO气体(即0.05mol气体)时,消耗的硝酸为0.2mol。
可能用到的相对原子质量: H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 S:32 Fe:56
第I卷 选择题(共50分)
选择题(本题包括25小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题2分,共50分。)
1.化学与生产、生活等息息相关,下列说法中错误的是( )
A. “华为P30 pro”手机中麒麟芯片的主要成分是单质硅
B. “春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”其中的“丝”和“泪”化学成分都是蛋白质
C. 我国自主研发的东方超环(人造太阳)使用的2H、3H与1H互为同位素
D. 港珠澳大桥采用的超高分子量聚乙烯纤维吊绳,是有机高分子化合物
【答案】B
【解析】A. 硅单质为良好的半导体材料,故常作电子芯片的主要成分,故A正确;
B. 春蚕的“丝”主要成分为蛋白质,而蜡烛的“泪”不是蛋白质,古代的蜡是油脂,现代的蜡是多种烃的混合物,故B错误;
C. 同位素为同种元素的不同核素,2H、3H与1H互为同位素,故C正确;
D. 超高分子量聚乙烯纤维吊绳,是有机高分子化合物组成的,故D正确;
故答案选B。
2.下列说法不正确的是( )
A. 14C和14N互为同系物
B. 核素18O的中子数是10
C. 金刚石、石墨和C60互为同素异形体
D. CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2 互为同分异构体
【答案】A
【解析】A. 同系物是有机化学中的一个概念,指的是结构相似,组成上相差n个CH2的物质,不是针对核素而言的,故A错误;
B. 中子数=质量数-质子数,核素18O的中子数是10,故B正确;
C. 同素异形体指的是同种元素组成、结构不同的单质,金刚石、石墨和C60互为同素异形体,故C正确;
D. 同分异构体指的是分子式相同,结构不同的物质,CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2 分子式均为C4H10,结构不同,互为同分异构体,故D正确;
故答案选A。
3.下列污染现象主要与SO2有关的是( )
A. 水华 B. 臭氧层空洞
C. 酸雨 D. 白色污染
【答案】C
【解析】A. 水华是由于大量N、P元素进入水中造成的水体富营养化的一种表现,与二氧化硫无关,故A错误;
B. 臭氧层空洞的形成与大量使用氯氟代烷烃类化学物质有关,与二氧化硫无关,故B错误;
C. 酸雨的形成主要是由于硫和氮的氧化物进入大气,与二氧化硫有关,故C正确;
D. 白色污染指是废塑料对环境的污染,与二氧化硫无关,故D错误;
故答案选C。
4.下列事实中,不涉及化学反应的是( )
A. 煤的干馏 B. 氯水使有色布条褪色
C. 常温下,用铁制容器盛装浓硝酸 D. 利用反渗透膜从海水中分离出淡水
【答案】D
【解析】A. 煤干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解,是化学变化,故A错误;
B. 氯水使有色布条褪色主要利用了次氯酸的强氧化性,是化学反应,故B错误;
C. 常温下,铁在浓硫酸和浓硝酸中,会生成一层致密的氧化膜附着在其表面阻止反应的继续进行,我们将这一化学反应过程称为钝化,故C错误;
D. 利用反渗透膜从海水中分离出淡水,没有新物质生成,是物理变化,故D正确;
故答案选D。
5.下列化学用语表达错误的是( )
A. 丙烷分子的球棍模型:
B. S2-的结构示意图:
C. 乙酸甲酯的结构简式:CH3COOCH3
D. NH4Cl电子式:
【答案】D
【解析】A. 丙烷的分子式为C3H8,其球棍模型为,A正确;
B. S2-是硫原子得到两个电子形成的离子,S2-的结构示意图为,故B正确;
C. 乙酸甲酯是由乙酸和甲醇经过酯化反应得到,乙酸甲酯的结构简式为CH3COOCH3,故C正确;
D. NH4Cl的电子式为,故D错误;
故答案选D。
6.下列关于胶体的说法,正确的是( )
A. 向稀的 NaOH 溶液中逐滴加入 5~6 滴 FeCl3 饱和溶液,即可制得 Fe(OH)3 胶体
B. 胶体的分散质能通过滤纸孔隙,而浊液的分散质则不能
C. 丁达尔效应是胶体不同于溶液的本质区别
D. Fe(OH)3 胶体的电泳实验说明了 Fe(OH)3 胶体带电
【答案】B
【解析】
【分析】实验室制备氢氧化铁胶体是在沸腾的蒸馏水中加入饱和氯化铁溶液;胶体区别于其它分散系的本质是胶体分散质微粒直径的大小,分散质微粒直径小于1nm属于溶液,介于1-100nm属于胶体,大于100nm属于浊液;胶体是一种均匀、透明、介稳定的分散系,胶粒不能透过滤纸,胶体是电中性的,胶粒是带电荷的,能够产生丁达尔效应、布朗运动、聚沉、电泳。
【详解】A项、把饱和的三氯化铁溶液滴加到沸水中,继续加热至溶液呈现红褐色停止加热,即得到Fe(OH)3胶体,NaOH溶液中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液得到的是氢氧化铁沉淀,故A错误;
B项、胶体粒度小于100nm,能通过滤纸,浊液中分散质粒度大于100nm能通过滤纸,故B正确;
C项、胶体区别于其它分散系的本质是胶体分散质微粒直径的大小,不是有丁达尔效应,故C错误;
D项、氢氧化铁胶体微粒带正电,Fe(OH)3 胶体的电泳实验说明了 Fe(OH)3 胶粒带电,故D错误。
故选B。
7.过氧化氢是一种“绿色氧化剂”,保存过氧化氢的试剂瓶上最适合贴上的一个标签是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】过氧化氢是一种“绿色氧化剂”,有强氧化性,所以保存过氧化氢的试剂瓶上最适合贴上的一个标签是氧化剂,注意保存时不能与有机物或其他有还原性的试剂放在一起。过氧化氢不具有可性、腐蚀性和毒性,故选B。
8. 下列物质不能发生水解反应的是( )
A. 葡萄糖 B. 纤维素 C. 油脂 D. 酶
【答案】A
【解析】A.葡萄糖是单糖,所以不能水解;
B.纤维素是多糖,在一定条件下水解最终生成为单糖;
C.油脂在催化剂的作用下水解生成甘油和高级脂肪酸;
D.酶是蛋白质,蛋白质一定条件下水解生成氨基酸。
选项中葡萄糖是单糖不能水解, 故选A.
9.下列反应是吸热反应的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】此题主要考察两个方面的内容,一是对反应过程中能量变化图像的认识,二是对常见的吸放热反应的总结。
【详解】A. 由图像可知,生成物的总能量高于反应物的总能量,因此A反应为吸热反应;
B. 由图像可知,生成物的总能量低于反应物的总能量,因此B反应为放热反应;
C. 铝热反应为放热反应,C反应为放热反应;
D. 锌和稀盐酸的置换反应为放热反应,D反应为放热反应;
综上所述,属于吸热反应的是A,故答案选A。
10.下图是常见三种烃的比例模型示意图,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙和丙的一氯代物都有两种
B. 甲和乙都能与酸性高锰酸钾溶液反应
C. 乙和丙分子中所有原子处于同一个平面上
D. 乙和丙都能与溴水反应
【答案】C
【解析】
【分析】如图所示为常见三种烃的比例模型示意图,故甲为甲烷,乙为乙烯,丙为苯。
【详解】A. 甲、乙和丙的一氯代物都有只有一种,故A错误;
B. 乙中有碳碳双键,能与酸性高锰酸钾溶液反应,而甲不能,故B错误;
C. 乙和丙分子中所有原子处于同一个平面上,故C正确;
D. 乙能与溴水发生加成反应,丙只能和液溴发生取代反应,不能与溴水反应,故D错误;
故答案选C。
11.下列顺序排列正确的是( )
A. 元素的非金属性:P>S>Cl B. 原子半径:F>Cl>I
C. 碱性强弱:KOH>NaOH>Mg(OH)2 D. 酸性强弱:HIO4>HBrO4>HClO4
【答案】C
【解析】
【分析】根据元素在周期表中的位置和元素周期律解题即可。
【详解】A. 同周期,从左向右元素的非金属性逐渐增强,所以元素的非金属性P<S<Cl,故A错误;
B. 同主族,从上到下随着电子层数的增多,原子半径逐渐增大,所以原子半径:F<Cl<I,故B错误;
C. 因为金属性K>Na>Mg,所以其最高价氧化物对应水化物的碱性KOH>NaOH>Mg(OH)2,故C正确;
D. 因为非金属性Cl>Br>I,所以其最高价氧化物对应水化物的酸性HIO4<HBrO4<HClO4,故D错误;
故答案选C。
12.下列说法中不正确的是( )
A. 金属的冶炼原理,就是在一定条件下将金属从其化合物中还原出来
B. 将少量Na放入硫酸铜溶液中,可生成金属铜
C. 将废铁屑加入FeCl2溶液中,可用于除去工业废气中的Cl2
D. 铝合金可大量用于高铁建设
【答案】B
【解析】A. 金属的冶炼原理,就是在一定条件下将金属从其化合物中还原出来,故A正确;
B. 将少量Na放入硫酸铜溶液中,钠会和水反应生成NaOH,而不是和铜离子发生置换反应,故B错误;
C. 氯气会将氯化亚铁氧化为氯化铁,而铁屑又可将三价铁离子还原为亚铁离子,继续和氯气反应,故C正确;
D. 铝合金密度小硬度大,可大量用于高铁建设,故D正确;
故答案选B。
13.可逆反应 2NO2(g)N2O4 (g)在体积不变的密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成 n mol N2O4 的同时生成 2n mol NO2
②单位时间内消耗 n mol N2O4的同时生成 2n mol NO2
③用NO2、N2O4的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:1 的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A. ①④⑤ B. ②⑤ C. ①③④ D. ①②③④⑤
【答案】A
【解析】①单位时间内生成n mol N2O4的同时生成2n mol NO2,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故①正确;
②单位时间内每消耗 n mol N2O4的同时,必然生成2n mol NO2,不能说明反应达到平衡状态,故②错误;
③根据反应速率的定义和化学方程式,任何时刻用NO2、N2O4的物质的量浓度变化表示的反应速率的比都为2:1,不能说明反应达到平衡状态,故③错误;
④二氧化氮为红棕色气体,四氧化二氮为无色,混合气体不变色说明二氧化氮的浓度不变,反应达到平衡状态,故④正确;
⑤反应前后气体的计量数之和不等,而气体的总质量是恒定的,当混合气体平均相对分子质量不变时,说明混合气体的物质的量之和不变,反应达到平衡状态,故⑤正确。
综上所述,本题正确答案为A。
14.下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是( )
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
将铜粉加入到Fe2(SO4)3溶液中
铜粉溶解,溶液由黄色变为蓝色
铁比铜活泼
B
向某溶液中滴加BaCl2溶液
有白色沉淀出现
原溶液中一定含有SO42-
C
某固体加入足量盐酸,将气体通入澄清石灰水
石灰水变浑浊
此固体物质一定是碳酸盐
D
用某化合物做焰色反应实验
火焰颜色为黄色
该物质中一定含有Na+
【答案】D
【解析】A. 将铜粉加入到Fe2(SO4)3溶液中,铜粉溶解,溶液由黄色变为蓝色,反应生成亚铁离子和铜离子,无法证明铁比铜活泼,此选项对应的现象以及结论都正确但两者没有因果关系,故A错误;
B. 向某溶液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀出现,原溶液中不一定含有SO42-,还可能存在银离子,故B错误;
C. 某固体加入足量盐酸,将气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,此固体物质不一定是碳酸盐,还可能是碳酸氢盐或亚硫酸盐等,故C错误;
D. 用某化合物做焰色反应实验,火焰颜色为黄色,该物质中一定含有Na+,故D正确;
故答案选D。
15.下列离子反应方程式正确的是( )
A. 实验室用固体氯化铵和熟石灰共热制取NH3:2NH4++Ca(OH)22NH3↑+ Ca2++2H2O
B. 铜与浓硝酸反应: 3Cu + 8H+ + 2NO3-3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O
C. 氨水与FeCl3溶液反应:3OH-+ Fe3+ Fe(OH)3↓
D. Na2O2投入水中:2Na2O2+2H2O 4Na++4OH-+O2↑
【答案】D
【解析】A. 固体在离子方程式中不能拆,所以实验室用固体氯化铵和熟石灰共热制取NH3的离子方程式为2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+ CaCl2+2H2O,故A错误;
B. 铜与浓硝酸反应应生成二氧化氮,离子方程式为Cu + 4H+ + 2NO3-Cu2+ + 2NO2↑ + 2H2O,故B错误;
C. 一水合氨为弱电解质,不能拆,所以离子方程式应为3NH3·H2O+ Fe3+ Fe(OH)3↓+3NH4+,故C错误;
D. 将Na2O2投入水中的离子方程式为2Na2O2+2H2O 4Na++4OH-+O2↑,故D正确;
故答案选D。
16.下列各组离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是( )
A. K+、Fe2+、MnO4-、H+ B. Fe3+、SCN-、Cl-、K+
C. Ba2+、Na+、SO32-、OH- D. NH4+、SO42-、OH-、Mg2+
【答案】A
【解析】A. Fe2+和MnO4-会在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存,故A正确;
B. Fe3+、SCN-溶液中不能大量共存,但没有发生氧化还原反应,故B错误;
C. 碱性条件下钡离子和亚硫酸根会发生复分解反应而不能大量共存,故C错误;
D. 氢氧根离子与铵根离子和镁离子均发生复分解反应而不能大量共存,故D错误;
故答案选A。
17.下列有关实验原理、装置、操作或结论的描述,错误的是 ( )
A. 图1所示装置可实现甲烷与氯气在光照条件下的取代反应
B. 图2所示装置可分离CH3COONa溶液和CH3COOC2H5的混合液
C. 图3是原电池装置,有明显的电流
D. 图4所示装置可说明浓H2SO4具有脱水性、强氧化性,SO2具有漂白性、还原性
【答案】C
【解析】A. 图1所示装置可实现甲烷与氯气在光照条件下的取代反应,故A正确;
B. 醋酸钠溶液和乙酸乙酯不互溶,图2所示装置可分离CH3COONa溶液和CH3COOC2H5的混合液,故B正确;
C. 图3是缺少盐桥的原电池装置,没有明显的电流,故C错误;
D. 第一个试管中蔗糖变黑证明浓硫酸的脱水性,黑色固体逐渐膨胀说明生成二氧化硫证明浓硫酸的强氧化性,第二个试管品红褪色,说明二氧化硫具有漂白性,第三个试管高锰酸钾溶液退色说明二氧化硫具有还原性,故D正确;
故答案选C。
18.国际计量大会新修订了阿伏加德罗常数(NA=6.02214076×1023mol−1),并于2019年5月20日正式生效。下列有关NA说法正确的是( )
A. 22.4LCH2=CH2CH3分子中含碳碳双键的数目为NA
B. 17g羟基(﹣OH)所含的电子总数为9NA
C. 64 g S2和S8混合物中含硫原子总数为NA
D. 1L0.5mol·L−1FeCl3溶液中Cl-数目小于1.5NA
【答案】B
【解析】A. 没有指明温度压强,也没有指明CH2=CH2CH3是否为气态,故无法计算其物质的量,也无法计算其碳碳双键的数目,故A错误;
B. 羟基的摩尔质量为17g/mol,所以17g羟基的物质的量为1mol,其所含电子数为9NA,故B正确;
C. 64 g S2和S8混合物中S原子的物质的量,所以硫原子数为2NA,故C错误;
D. 氯离子不水解,1L0.5mol·L−1FeCl3溶液中Cl-数目等于1.5NA,故D错误;
故答案选B。
19.反应3A(g)+B(g)2C(g)+2D(s)在2 L密闭容器中进行,经过4min,B减少了0.4 mol,则0~4min内此反应的平均速率为( )
A. v(A)=0.15 mol·L−1 B. v(B)=0.05 mol·L−1·s−1
C. v(C)=0.10 mol·L−1·min−1 D. v(D)=0.10 mol·L−1·min−1
【答案】C
【解析】
【分析】反应3A(g)+B(g)2C(g)+2D(s)在2 L密闭容器中进行,经过4min,B减少了0.4 mol,则用物质B表示0~4min内此反应的平均速率为。
【详解】A. 化学反应速率的单位为或,故A错误;
B. 由分析可知,,故B错误;
C. ,故C正确;
D. D为固体,无法计算其浓度,故无法用其表示化学反应速率,故D错误;
故答案选C。
20.某甲烷燃料电池构造示意图如下,关于该电池的说法不正确的是( )
A. 电解质溶液中Na+向b极移动
B. b极的电极反应是:O2+2H2O+4e-4OH-
C. a极是负极,发生氧化反应
D. 电子通过外电路从b电极流向a电极
【答案】D
【解析】
分析】通过示意图可知,a电极为燃料电池的负极,b电极为电池正极,且电解质溶液为碱液,并可写出电池总反应式为CH4+2O2+2NaOHNa2CO3+3H2O,负极反应为CH4+10OH--8e-CO32- +7H2O,正极反应为2O2+8e-+4H2O8OH-。
【详解】A. 原电池中,电解质溶液的阳离子向正极移动,所以钠离子向b极移动,故A正确;
B. b极为正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-,故B正确;
C. a极是负极,甲烷在负极失去电子,发生氧化反应,故C正确;
D. 电子通过外电路从a电极流向b电极,故D错误;
故答案选D。
21.为确定下列久置于空气中的物质是否变质,所选检验试剂(括号内物质)能达到目的的是( )
A. NaOH溶液[Ba(OH)2溶液] B. 漂白粉(Na2CO3溶液)
C. 新制氯水(AgNO3溶液) D. Na2SO3溶液(BaCl2溶液)
【答案】A
【解析】
【分析】氢氧化钠会吸收空气中的二氧化碳变为碳酸钠;漂白粉会吸收空气中的水和二氧化碳变为次氯酸,次氯酸不稳定易分解变为氯化氢和氧气逸散在空气中,固体物质只剩下氯化钙;氯水的主要成分为水、氯气、盐酸、次氯酸,久置于空气中会变为盐酸;亚硫酸钠会被空气中的氧气氧化为硫酸钠;因此想要确定他们是否变质,只需要检验溶液中是否含有变质后的物质即可。
【详解】A. 氢氧化钠与氢氧化钡不反应,无现象,而变质后的产物碳酸钠会和他反应生成白色沉淀,因此能达到实验目的,故A正确;
B. 漂白粉变质前后均含有钙离子,与碳酸钠反应均会产生白色沉淀,因此无法用碳酸钠检验其是否变质,故B错误;
C. 氯水变质前后溶液中均存在氯离子,均会与硝酸银反应生成白色沉淀,因此无法用硝酸银检验其是否变质,故C错误;
D. 亚硫酸钠与氯化钡会反应生成亚硫酸钡沉淀,变质后的产物硫酸钠与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,二者均为白色沉淀,所以无法用氯化钡检验其是否变质,故D错误;
故答案选A。
22.X、Y、Z、W四种物质间的转化关系如图所示 ,下列转化不能一步实现的是( )
【答案】D
【解析】A. 氮气与氢气反应可以一步制得氨气,氨气与氧气发生催化氧化可一步得到一氧化氮,NO与氧气反应可一步得到NO2,二氧化氮与一氧化碳反应可得到氮气(汽车尾气处理装置);
B. Na与水反应可得到NaOH,NaOH与二氧化碳反应可得到碳酸钠,碳酸钠与氯化钡反应可得到氯化钠,电解熔融氯化钠可得到钠单质;
C. 氯气可与氢氧化钙反应得到次氯酸钙,次氯酸钙可与水和二氧化碳反应得到HClO,HClO分解可得HCl,浓盐酸与二氧化锰反应可得到氯气;
D. 硫化氢被氧化可得到硫单质,硫单质无法一步反应制得SO3,三氧化硫溶于水可得到H2SO4;
故答案选D。
23.在实验室中,下列除去杂质的方法正确的是( )
A. 除去溴苯中的少量溴,可以加稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯
B. 除去Cl2中的少量 HCl,通过盛有饱和Na2CO3溶液的洗气瓶
C. 除去硝基苯中混有的少量浓 HNO3 和浓 H2SO4,将其缓慢倒入到 NaOH 溶液中,冷却静置,分液
D. 除去NH3中少量的水蒸气,通过盛有浓硫酸的洗气瓶
【答案】C
【解析】A. 除去溴苯中的少量溴,可以加稀碱溶液洗涤、分液,得到溴苯,故A错误;
B. 除去Cl2中的少量 HCl,通过盛有饱和NaCl溶液的洗气瓶,故B错误;
C. 除去硝基苯中混有的少量浓 HNO3 和浓 H2SO4,将其缓慢倒入到 NaOH 溶液中,冷却静置,分液,故C正确;
D. 除去NH3中少量的水蒸气,通过盛有碱石灰的干燥管,故D错误;
故答案选C。
24.已知W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,W与Z同主族,X与Y同周期,且Y与Z的原子序数之和为20。Y单质能与无色无味液体m反应置换出X单质,Z单质也能与m反应置换出W单质。W、X、Y均能与Z形成离子化合物。下列说法错误的是( )
A. 离子半径:X2- > Z+
B. X与Z形成的化合物一定只含离子键
C. Y的氢化物比X的氢化物稳定
D. W与Z可形成离子化合物ZW
【答案】B
【解析】
【分析】无色无味液体m是水,Y单质能与无色无味液体m反应置换出X单质,Z单质也能与m反应置换出W单质。Y和Z单质,一个是强还原剂钠,一个是强氧化剂氟气,且Y与Z的原子序数之和为20,得Z为Na,Y为F,W是H,X是O。W、X、Y均能与Z形成离子化合物NaH、Na2O、Na2O2、NaF。
【详解】A. 因为O2-和Na+核外电子排布相同,但是氧离子的核电荷数小于钠离子,所以离子半径O2->Na+,故A正确;
B. X与Z可形成Na2O2,而过氧根离子中就含有共价键,故B错误;
C. 根据元素周期律,F的非金属性强于O,所以Y的氢化物比X的氢化物稳定,故C正确;
D. W与Z可形成离子化合物NaH,故D正确;
故答案选B。
25.水热法制备Fe3O4纳米颗粒的总反应为3Fe2++2S2O32-+O2+xOH-Fe3O4+S4O62-+2H2O,下列说法正确的是( )
A. 每转移2mol电子,有1molS2O32-被氧化 B. 还原剂只有Fe2+
C. x=2,氧化剂是O2 D. 氧化产物只有S4O62-
【答案】A
【解析】
【分析】反应中,Fe2+部分被氧化为Fe3O4中+3价的铁,S2O32-中的S(平均价态为+2价)被氧化为S4O62-(S的平均价态为+2.5价),反应中O2作氧化剂,可根据氧气的化学计量数求得该反应转移电子的数目为4e-,根据电荷守恒,可得x的值为4。
【详解】A. 每转移2mol电子,有1molS2O32-被氧化,故A正确;
B. 该反应的还原剂为Fe2+和S2O32-,故B错误;
C. x=4,氧化剂为氧气,故C错误;
D. 该反应的氧化产物为Fe3O4和S4O62-,故D错误;
故答案选A。
第II卷非选择题(共50分)
26.物质分类和实验探究都是中学化学重要的学科思想。
(一)以下是对“一些物质与水反应”的分类图,请按要求填空:
上述分类方法是______;A组物质中属于电解质的是_____(填化学式);C组物质与水反应的离子方程式为_____;D组物质与水反应中,氧化剂和还原剂物质的量之比为1∶2的物质是___(填化学式)。
(二)用质量分数为98%的浓硫酸(密度为1.84 g·cm−3)配制240 mL浓度为0.5 mol·L-1的硫酸溶液,选用到的仪器正确的是______(填序号)。
下列操作会使配制结果偏高的是_______(填序号)
A 容量瓶用蒸馏水洗净后,未进行干燥处理
B 稀释的硫酸转移到容量瓶中后未洗涤烧杯
C 未冷却,即将溶液注入容量瓶并定容
D定容时,俯视容量瓶的刻度线
(三)某小组用如下装置比较氯、溴、碘的非金属性强弱实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。
实验步骤:
①打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸;
②当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹;
③当B中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞a;
④打开活塞b,将少量C中溶液滴入试管D中,关闭活塞b,取下试管D振荡,静置后CCl4层变为紫红色。
请回答:
(1)装置A中证明氯的非金属性强于碘的实验现象是_________。
(2)B中溶液发生反应的离子方程式是_______________。
(3)步骤③实验的目的是确认C的黄色溶液中无_____(填化学式)。步骤④能否说明非金属性:Br>I_______(填“能”或“否”)
【答案】(1). 树状分类法 (2). Na2O (3). 2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑ (4). NO2 (5). AB (6). CD (7). 湿润的淀粉KI试纸变蓝 (8). Cl2+2Br-Br2+2Cl- (9). Cl2 (10). 能
【解析】
【分析】此题体现了对三块内容的考察,一是通过化学分类方法考察了离子反应、氧化还原等相关内容,二是考察了一定物质的量浓度溶液的配置实验,三是以化学实验为背景考察了氯气的制备与性质。
【详解】(一)题图所示的分类方法为树状分类法;A组物质中属于电解质的是金属氧化物Na2O;C组物质与水反应,水只作氧化剂,因此C组物质只有Na,因此C组物质与水反应的方程式为2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑;D组物质与水反应中,氧化剂和还原剂物质的量之比为1∶2的物质是NO2;
(二)用质量分数为98%的浓硫酸配制240 mL浓度为0.5 mol·L-1的硫酸溶液,是溶液的稀释,要用到量筒量取浓硫酸的体积,用容量瓶配置溶液,故应该选AB;
A 容量瓶用蒸馏水洗净后,未进行干燥处理,对浓度无影响;
B 稀释的硫酸转移到容量瓶中后未洗涤烧杯,会使浓度减小;
C 未冷却,即将溶液注入容量瓶并定容,会使浓度偏大;
D定容时,俯视容量瓶的刻度线,会使浓度偏大;
故应选CD;
(三)A装置是氯气的制备装置,其中湿润的淀粉-KI试纸是用来比较氯与碘的非金属性强弱的,装置BC用来比较氯与溴的非金属性,D装置用来比较Br和I的非金属性。
(1)装置A中证明氯的非金属性强于碘的实验现象是湿润的淀粉KI试纸变蓝;
(2)B中溶液发生反应的离子方程式是Cl2+2Br-Br2+2Cl-;
(3)步骤③实验的目的是确认C的黄色溶液中无Cl2,步骤④能说明非金属性Br>I。
27.工业中很多重要的原料都是来源于石油化工,回答下列问题
(1)C的结构简式为________。
(2)丙烯酸中含氧官能团的名称为_____________。
(3)③④反应的反应类型分别为_____________、___________。
(4)写出下列反应方程式
①反应①的化学方程式____________;
②反应②的化学方程式_________________;
③反应⑤的化学方程式____________。
(5)丙烯酸(CH2 = CH — COOH)可能发生的反应有_______________(填序号)
A 加成反应 B 取代反应 C 加聚反应 D 中和反应 E 氧化反应
(6)丙烯分子中最多有______个原子共面
【答案】(1). CH3COOH (2). 羧基 (3). 氧化反应 (4). 加聚反应 (5). +HNO3+H2O (6). CH2=CH2+H2OCH3CH2OH (7). CH2=CH-COOH+CH3CH2OHCH2=CHCOOCH2CH3+H2O (8). ABCDE (9). 7
【解析】
【分析】分析流程图,B被高锰酸钾氧化得到C,B和C可得到乙酸乙酯,则B为乙醇,C为乙酸,所以A为乙烯,。
【详解】(1)C为乙酸,其结构简式为CH3COOH;
(2)丙烯酸中含氧官能团的名称为羧基(-COOH);
(3)反应③为氧化反应,反应④为加聚反应;
(4)反应①为苯的硝化反应,其化学方程式为+HNO3+H2O;
反应②为乙烯水化法制备乙醇,方程式为CH2=CH2+H2OCH3CH2OH;
反应⑤为乙醇和丙烯酸的酯化反应,方程式为CH2=CH-COOH+CH3CH2OHCH2=CHCOOCH2CH3+H2O;
(5)丙烯酸中的官能团有碳碳双键和羧基,所以可能发生的反应有加成、取代(酯化)、加聚、中和、氧化,故答案为ABCDE;
(6)丙烯分子的结构为其中,碳碳双键上的两个碳、三个氢和甲基上的一个碳为一个平面,当甲基的角度合适时,甲基上的一个氢会在该平面内,所以最多有7个原子共平面。
28.碳及其化合物在生产、生活中有广泛的应用,按要求回答问题:
(1)CO2可通过反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)转化成有机物实现碳循环。一定条件下,在体积为1 L的密闭容器中,充入 1 mol CO2和3 mol H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
从3 min到9 min内,v(H2)=_____mol·L−1·min−1。平衡时H2的转化率为________。平衡时混合气体中CO2(g)的体积分数是________。一定温度下,第9分钟时v逆(CH3OH) _______第3分钟时v正(CH3OH)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)如图,将锌片、C棒通过导线相连,置于稀硫酸中。
该装置工作时,溶液中的SO42-向____极(填“C”或“Zn”)移动;电子沿导线流入_______极(填“C”或“Zn”)。写出正极的电极反应式____。若正极产生11.2L气体(标况下),则电路中应该有___mol电子发生了转移。
【答案】(1). 0.125 (2). 75﹪ (3). 10﹪ (4). 小于 (5). Zn (6). C (7). 2H++2e-H2↑ (8). 1
【解析】
【分析】此题为化学反应原理综合题,主要考察简单的化学反应速率和平衡、三段式的计算以及原电池的相关内容。
【详解】(1)从3 min到9 min内,;平衡时氢气的转化率和平衡时混合气体中CO2的体积分数可用三段式进行计算,
CO2(g)
+
3H2(g)
CH3OH(g)
+
H2O(g)
c0
1
3
0
0
Δc
0.75
2.25
0.75
0.75
c
0.25
0.75
0.75
0.75
所以平衡时氢气的转化率=2.25÷3×100%=75%;
混合气体中CO2的体积分数=0.25÷(0.25+0.75+0.75+0.75)×100%=10%;
第9分钟时反应达到平衡,则v逆(CH3OH) <第3分钟时v正(CH3OH);
(2)此原电池锌片作负极,C棒作正极材料,氢离子在正极的电子生成氢气;
该装置工作时,溶液中的SO42-向负极Zn移动,电子沿导线流入正极C;
正极的电极反应为2H++2e-H2↑;
若正极产生11.2L气体(标况下),则气体的物质的量为0.5mol,则电路中应该有1mol电子发生了转移。
29.已知A、B、C和甲、乙、丙均是由短周期元素形成的物质,D是过渡元素形成的常见单质,它们之间能发生如下反应。(图中有些反应的产物和反应条件没有标出)
请回答下列问题:
(1)丙的电子式为_____;组成气体乙的元素在周期表的位置____;物质B含有的化学键类型是______;
(2)写出下列反应的离子方程式:
④ _________________________;
⑤ _____________________;
(3)金属D与稀硝酸反应,产生标准状况下1.12L的NO气体,则参加反应的硝酸为_______mol。
【答案】(1). (2). 第三周期 第 ⅦA族 (3). 离子键和共价键 (4). 2Fe2++Cl22Fe3++2Cl- (5). Fe3++3OH-Fe(OH)3↓ (6). 0.2
【解析】
【分析】金属A的焰色为黄色,所以A为Na,A与水生成气体甲(H2)和物质B(NaOH),气体甲和黄绿色气体乙(Cl2)反应生成气体丙(HCl),丙溶于水形成物质C盐酸;因为金属D最终会和氢氧化钠生成红褐色沉淀,所以D为Fe,物质E为氯化亚铁,物质F为氯化铁,红褐色沉淀为氢氧化铁。
【详解】(1)丙是HCl,电子式为,组成气体乙的元素为Cl,在周期表的位置为第三周期 第 ⅦA族,物质B是氢氧化钠,含有的化学键类型是离子键和共价键;
(2)反应④为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,反应⑤为Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
(3)铁与稀硝酸反应的方程式为2Fe+8HNO3=2Fe(NO3)3+2NO↑+4H2O,所以当生成标准状况下1.12L的NO气体(即0.05mol气体)时,消耗的硝酸为0.2mol。
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