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山东省泰安市2021-2022学年高一下学期期末考试化学试题含解析
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这是一份山东省泰安市2021-2022学年高一下学期期末考试化学试题含解析，共27页。试卷主要包含了单选题，多选题，原理综合题，元素或物质推断题，实验题，有机推断题等内容，欢迎下载使用。
山东省泰安市2021-2022学年高一下学期期末考试化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．《本草纲目》中“石碱”条目下记载：“采蒿蓼之属……晒干烧灰，以水淋汁……久则凝淀如石……浣衣发面，甚获利也。”下列说法错误的是
A．“蒿蓼”的主要成分是纤维素 B．“晒干烧灰，以水淋汁”说明石碱易溶于水
C．“久则凝淀如石”是结晶析出的过程 D．“石碱”俗称烧碱
【答案】D
【详解】A．“蒿蓼”是植物，其主要成分是纤维素，A正确；
B．“晒干烧灰，以水淋汁”说明生成的石碱易溶于水的，B正确；
C．“久则凝淀如石”是石碱晶体从溶液中结晶析出的过程，C正确；
D．石碱能够浣衣发面，则为纯碱碳酸钠，而不是烧碱氢氧化钠，D错误；
故选D。
2．下列化学用语或说法正确的是
A．中子数为35的溴原子： B．、、互称同位素
C．的结构示意图： D．的电子式：
【答案】C
【详解】A．中子数为35，质子数为35的溴原子，其质量数为70。可以表示为，A错误；
B．16O2 、17O2、18O2是三种氧分子，同位素是界定于核素即原子层面的概念，B错误；
C．镁原子最外层两个电子，容易失去形成镁离子，C正确；
D．电子式中F原子周围应该是的个电子，D错误；
故选C。
3．如图是常见四种有机物的空间填充模型示意图。下列说法正确的是
A．甲物质的二氯代物有两种
B．可用盛溴水的洗气瓶除去甲物质中混有的少量乙物质
C．煤中含有大量的丙物质，可通过“煤的干馏”获得
D．可以用金属钠检验丁物质中是否含有水
【答案】B
【详解】A．甲(甲烷)物质的二氯代物只有一种，故A错误；
B．乙烯和溴水发生加成反应，因此可用盛溴水的洗气瓶除去甲(甲烷)物质中混有的少量乙(乙烯)物质，故B正确；
C．煤中不含有大量的丙(苯)物质，煤的干馏的产物中含有大量的丙(苯)物质，故C错误；
D．乙醇和水都与金属钠反应，只能用无水硫酸铜检验丁物质中是否含有水，故D错误。
综上所述，答案为B。
4．下列说法错误的是
A．豆浆中富含大豆蛋白，煮沸后蛋白质水解成了氨基酸
B．油脂的水解反应可用于生产甘油和高级脂肪酸
C．淀粉、纤维素在一定条件下可与水作用转化为葡萄糖
D．石油是由多种烷烃、环烷烃等组成的复杂混合物
【答案】A
【详解】A．豆浆中富含大豆蛋白，煮沸后蛋白质发生变性，但并未水解成氨基酸，A错误；
B．油脂是高级脂肪酸甘油酯，油脂在酸性条件下水解，反应可生产甘油和高级脂肪酸，B正确；
C．淀粉、纤维素都是多糖，在一定条件下可与水作用转化为葡萄糖，C正确；
D．石油是混合物，其中含有多种烷烃、环烷烃，因此石油是组成复杂的混合物，D正确；
故合理选项是A。
5．丁烷(分子式C4H10)广泛应用于家用液化石油气，也用于打火机中作燃料。下列关于丁烷的叙述不正确的是
A．在常温常压下，C4H10是气体
B．丁烷有正丁烷与异丁烷两种同分异构体
C．C4H10与CH4互称为同系物
D．C4H10进行一氯取代后生成3种沸点不同的产物
【答案】D
【详解】A．对于各类烃，当烃分子中C原子数小于等于4时，在常温下物质的状态为气态，故在常温常压下，C4H10是气体，A正确；
B．丁烷分为正丁烷和异丁烷两种不同结构，二者分子式相同，结构不同，因此二者互为同分异构体，B正确；
C．C4H10与CH4结构相似，在分子组成上相差3个CH2原子团，因此二者互称为同系物，C正确；
D．C4H10有正丁烷CH3CH2CH2CH3、异丁烷两种不同结构，每种物质分子中都存在两种不同位置的H原子，因此分子式是C4H10的物质进行一氯取代后生成4种沸点不同的产物，D错误；
故合理选项是D。
6．根据下面的信息(物质后面括号中的s、g、l分别代表物质状态为固态、气态和液态)，下列叙述正确的是
A．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
B．与反应生成吸收能量为490kJ
C．的能量比与的能量之和低
D．与反应生成释放能量为245kJ
【答案】C
【详解】A．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少有关，同种物质反应，物质的量越多，放出或吸收的热量越多，故A错误；
B．与反应生成，断键吸收热量为436kJ×2+249kJ×2=1370kJ，成键放出的热量为930kJ×2=1860kJ，因此整个反应释放能量为490kJ，故B错误；
C．氢气和氧气反应生成水是放热反应，则的能量比与的能量之和低，故C正确；
D．与反应生成，断键吸收热量为436kJ+249kJ=685kJ，成键放出的热量为930kJ，因此整个反应释放能量为245kJ，由于气态水到液态水会释放能量，因此释放能量大于245kJ，故D错误。
综上所述，答案为C。
7．从宏观方面看物质是由元素组成的，从微观方面看物质是由粒子构成的，下列有关说法不正确的是
A．质子数等于电子数的微粒，可能是一种分子和一种离子
B．元素的化学性质主要取决于元素原子的最外层电子数
C．只由一种分子构成的物质定是纯净物
D．元素原子的多样性是由构成原子的质子和中子数目引起的
【答案】A
【详解】A、对分子来说，质子数等于电子数，对离子来说，因为失去或得到电子，因此离子的质子数不等于电子数，故A说法错误；B、元素发生化学反应，失去最外层电子，因此元素的化学性质主要取决于元素原子的最外层电子数，故B说法正确；C、只由一种分子构成的物质一定是纯净物，故C说法正确；D、构成原子的质子和中子数决定了元素原子的多样性，故D说法正确。
点睛：本题的易错点是选项C，学生没有注意到此物质是由分子组成，只由一种原子组成的物质，不一定是纯净物，可能是混合物，如石墨和金刚石。
8．下列实验不能达到预期目的的是
A．I探究乙烯与Br2的加成反应
B．II探究苯分子是否含有碳碳双键
C．III探究乙醇的还原性
D．IV制取少量乙酸乙酯
【答案】D
【详解】A. 乙烯含有碳碳双键，能与溴发生加成反应，因此I可以探究乙烯与Br2的加成反应，A正确；
B. 苯如果存在碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，因此II可以探究苯分子是否含有碳碳双键，B正确；
C.在催化剂作用下乙醇可以发生催化氧化，所以III可以探究乙醇的还原性，C正确；
D. 制取少量乙酸乙酯时应该用饱和碳酸钠溶液吸收，且导管不能插入液面下，D错误；
答案选D。
9．已知磷酸分子[]中，三个氢原子都可以跟重水分子中的D原子发生氢交换。又知次磷酸也可跟进行氢交换，但次磷酸钠却不能再与发生氢交换。由此可知次磷酸的分子结构为
A． B． C． D．
【答案】B
【详解】根据题意说明羟基上的氢能与进行氢交换，但次磷酸钠却不能再与发生氢交换，说明次磷酸钠中没有羟基氢，由此可知次磷酸的分子结构中只有一个氢为羟基氢，其它两个氢不是羟基上的氢，故B符合题意；
综上所述，答案为B。
10．有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：
实验装置
装置一
装置二
装置三
装置四
部分实验现象
a极质量减小，b极质量增大
b极有气体产生，c极无变化
d极溶解，c极有气体产生
电流从a极流向d极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是A．a>b>c>d B．b>c>d>a C．d>a>b>c D．a>b>d>c
【答案】C
【详解】装置一：形成原电池，a极质量减小，b极质量增加，a极为负极，b极为正极，所以金属的活动性顺序a＞b；
装置二：未形成原电池，b极有气体产生，c极无变化，所以金属的活动性顺序b＞c；
装置三：形成原电池，d极溶解，所以d是负极，c极有气体产生，所以c是正极，所以金属的活动性顺序d＞c；
装置四：形成原电池，电流从a极流向d极，a极为正极，d极为负极，所以金属的活动性顺序d＞a；
所以这四种金属的活动性顺序为d>a>b>c；
故选：C。
11．短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大。甲、乙、丙、丁、戊均由上述二种或三种元素组成，甲为淡黄色固体，乙和丁均为分子中含有10个电子的二元化合物，有关
物质的转化关系如下图所示。下列说法错误的是
A．W与Z形成的化合物为离子化合物 B．戊一定为有毒气体
C．离子半径大小：Y>Z>W D．相同条件下，乙的沸点高于丁
【答案】B
【分析】短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大。甲、乙、丙、丁、戊均由上述二种或三种元素组成，甲为淡黄色固体，则甲为过氧化钠，乙和丁均为分子中含有10个电子的二元化合物，根据转化变系可知乙为水，Y的单质为氧气，丙为氢氧化钠，若丁为氮气，则戊为一氧化氮；若丁为甲烷，则戊为二氧化碳，故W、X、Y、Z分别为H、C（或N）、O、Na，据此分析。
【详解】短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大。甲、乙、丙、丁、戊均由上述二种或三种元素组成，甲为淡黄色固体，则甲为过氧化钠，乙和丁均为分子中含有10个电子的二元化合物，根据转化变系可知乙为水，Y的单质为氧气，丙为氢氧化钠，若丁为氮气，则戊为一氧化氮；若丁为甲烷，则戊为二氧化碳，故W、X、Y、Z分别为H、C（或N）、O、Na。
A. W与Z形成的化合物NaH为离子化合物，选项A正确；
B. 戊为一氧化氮或二氧化碳，不一定为有毒气体，选项B错误；
C. W离子比其他二者少一个电子层，半径最小，Y、Z离子具有相同电子层结构，核电荷数越大半径越小，故离子半径大小：Y>Z>W，选项C正确；
D. 相同条件下，乙为水常温下为液态，其的沸点高于丁（氨气或甲烷），选项D正确。
答案选B。
12．某气态混合物由甲烷、乙烷、丙烷、乙烯中的两种组成，取其2.24L(标准状况下)充分燃烧，得到0.16mol二氧化碳气体和3.6g液态水。据此判断下列分析中不正确的是
A．此混合气体中一定含有甲烷
B．此混合气体中可能含有乙烷
C．此混合气体中一定不含有丙烷
D．此气体若是乙烯与甲烷的混合气体，则乙烯与甲烷的体积比为3∶2
【答案】B
【分析】标况下，2.24L两种气态烃组成的混合物，其物质的量为0.1mol，完全燃烧得到0.16mol二氧化碳和3.6g水，水的物质的量为0.2mol，则混合气体平均分子式为C1.6H4，肯定含有C原子数小于1.6的烃，即一定含有甲烷，因甲烷中含有4个氢原子，则另一种烃也含有4个氢原子，不能为乙烷、丙烷，可能为乙烯、丙炔。
【详解】A．由分析可知，此混合气体中一定含有甲烷，A项正确；
B．由分析可知，此混合气体中一定不含乙烷、丙烷，B项错误；
C．由分析可知，此混合气体中一定不含乙烷、丙烷，C项正确；
D．此气体若是乙烯与甲烷的混合气体，令其物质的量分别为xmol、ymol，根据平均C原子数，则：=1.6，整理得x：y=3：2，同温同压下，其体积比等于物质的量之比，则乙烯与甲烷的体积比为3∶2，D项正确；
答案选B。
二、多选题
13．某固体化学式为，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外层电子结构，它与水反应的化学方程式为：，它也能跟乙醇、乙酸、盐酸等发生类似的反应，并都产生氢气。下列有关的叙述正确的是
A．中含有个N—H键 B．与水反应时，转移电子为
C．中既有共价键，又有离子键 D．与盐酸反应时，被氧化
【答案】CD
【分析】NH5它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外层电子结构，可以推知NH5是由和H-构成。
【详解】A．从NH5的结构中可以推知，1molNH5中，只含有4molN-H键，A错误；
B．NH5与水的反应是氧化还原反应中的归中反应，NH5中H为-1价，H2O中的H为+1价，两都归中于生成物中的H2中的H为0价，在方程式中转移的电子数为1e-，则1molNH5与水反应，转移的电子数为NA，B错误；
C．铵根离子中N-H为共价键，铵根离子和氢负离子之间是离子键，C正确；
D．与盐酸反应的原理和与水反应堆的原理相似，即NH5中-1价的H和HCl中+1价的H归中于0价的，即生成 氢气，NH5中H化合价升高，作还原剂，被氧化，D正确；
故选CD。
14．用下列装置完成相关实验，合理的是
A．图①：验证的酸性强于
B．图②：收集或
C．图③：分离溶液与
D．图④：利用萃取分离溴水中的溴
【答案】BD
【详解】A．生成的二氧化碳中含有氯化氢，氯化氢也能与硅酸钠反应产生硅酸沉淀，干扰二氧化碳与硅酸钠反应，A错误；
B．氨气的密度比空气密度小，二氧化碳的密度比空气密度大，则导管长进短出收集二氧化碳，短进长出收集氨气，B正确；
C．Na2CO3溶液与CH3COOC2H5分层，应选分液法分离，C错误；
D．苯和水互不相溶且溴在苯中溶解度较大，可以利用萃取分离溴水中的溴，D正确；
答案选BD。
15．利用甲烷消除污染，发生的反应为。在2L密闭容器中，控制不同温度，分别加入和，测得随时间变化的有关实验数据见下表：
组别
温度
时间/min
n/mol
0
10
20
40
50
①
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
0.50
0.30
0.18
0.15
下列说法正确的是A．组别①中，0～20min内，的降解速率为
B．0～10min内，的降解速率：①>②
C．由实验数据可知实验控制的温度：
D．40min时，表格中对应反应已经达到平衡状态
【答案】AD
【详解】A．组别①中，0～20min内，消耗0.25molCH4，同时消耗0.5molNO2，的降解速率为，故A正确；
B．0～10min内，②消耗甲烷的物质的量大于①，所以的降解速率：①<②，故B错误；
C．由实验数据可知，反应速率①<②，所以实验控制的温度：，故C错误；
D．40min时，①达到平衡状态，反应速率①<②，所以表格中对应反应已经达到平衡状态，故D正确；
选AD。
三、原理综合题
16．I．在一定温度下，体积为2 L的密闭容器中，NO2和N2O4之间发生反应：2NO2(g) (红棕色)N2O4(无色)，反应过程中各组分的物质的量随时间变化如图所示。回答下列问题：
(1)曲线_______(填“X”或“Y”)表示NO2的物质的量随时间的变化曲线。
(2)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是_______(填写序号)。
A．容器内气体的总物质的量不再发生变化
B．容器内NO2的体积分数不再发生变化
C．v(NO2)=2v(N2O4)
D．c(NO2)：c(N2O4)=2：1
E．容器内NO2消耗速率与生成速率相等
(3)4 min时若降低温度，则v(正)_______，v(逆)_______(填“增大”、“减小”或“不变”)；此时容器内气体颜色变浅，说明该反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)若上述反应保持初始物质的量不变，容器体积改为1 L，则达到平衡所用时间_______(填“＞”、“＜”或“=”)3 min，反应达到平衡时，此时反应进行的限度_______(填“＞”、“＜”或“＝”)容器体积为2 L时反应进行的限度。
II．氢氧燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点。如图为氢氧燃料电池的结构示意图，回答下列问题：
(5)O2进入的电极为_______(填“正极”或“负极”)，其电极反应式为_______。
(6)电池工作时，溶液中的OH-向_______(填“正极”或“负极”)迁移。
(7)若电池工作时转移0.04 mol电子，理论上消耗标准状况下H2_______mL。
【答案】(1)X
(2)ABE
(3) 减小 减小 放热
(4) ＜ ＞
(5) 正极 O2+2H2O+4e-=4OH-
(6)负极
(7)448
【解析】（1）
在图象中X的物质的量随时间而逐渐减少，Y的物质的量随时间而逐渐增加，则X表示反应物NO2，Y表示生成物N2O4；
（2）
A．该反应的正反应是气体物质的量减少的反应，当容器内气体的总物质的量不再发生变化时，反应达到了平衡状态，A符合题意；
B．若反应未达到平衡状态，则容器内NO2的物质的量减少，N2O4的物质的量增加，NO2的体积分数会减少，反之NO2的体积分数会增加，因此当容器中NO2的体积分数不再发生变化时，反应达到了平衡状态，B符合题意；
C．未指明反应速率的正、逆，因此不能根据v(NO2)=2v(N2O4)判断反应是否达到平衡状态，C不符合题意；
D．根据图示可知当容器中c(NO2)：c(N2O4)=4：7时，反应处于平衡状态，而当c(NO2)：c(N2O4)=2：1时，反应未达到平衡状态，D不符合题意；
E．容器内NO2消耗速率与生成速率相等，则c(NO2)不变，反应处于平衡状态，E符合题意；
故合理选项是ABE；
（3）
4 min时若降低温度，则v(正)减小，v(逆)减小，此时容器内气体颜色变浅，说明解答温度化学平衡向正反应方向移动，根据平衡移动原理，降低温度化学平衡向放热反应方向移动，因此说明该反应正反应为放热反应；
（4）
若上述反应保持初始物质的量不变，容器体积改为1 L，导致气体物质浓度增大，化学反应速率加快，则达到平衡所用时间t＜3 min；
若上述反应保持初始物质的量不变，容器体积改为1 L，体系中气体的压强增大，化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动，因此反应达到平衡时，反应进行的限度大于容器体积为2 L时反应进行的限度；
（5）
在燃料电池中，通入H2的电极为负极，通入O2的电极为正极，正极上O2得到电子，与H2O结合形成OH-，则正极的电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-；
（6）
根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，可知阴离子OH-会向正电荷较多的负极区定向移动；
（7）
在燃料电池中，通入H2的电极为负极，负极的电极反应式为：H2-2e-+2OH-=2H2O，根据电极反应式可知：每有1 mol H2发生反应，反应过程中转移电子的物质的量是2 mol，则当电池工作时转移0.04 mol电子，理论上消耗H2的物质的量是0.02 mol，其在标准状况下体积为V=0.02 mol×22.4 L/mol=0.448 L=448 mL。
四、元素或物质推断题
17．已知A、B、C、D、E、F是短周期的主族元素，且原子序数依次增大。A元素最外层电子数是次外层电子数的2倍。B元素的单质是空气的主要成分之一，它能形成多种氧化物，某些氧化物会造成光化学污染。C和D能形成电子总数为30和38的两种化合物。E与C同主族。F与G同主族，且G的单质在常温、常压下是有挥发性的深红棕色液体。请回答下列问题：
(1)元素B在元素周期表中的位置是_______。
(2)C、D、F三种元素形成的简单离子的半径由小到大的顺序是_______(用离子符号回答)。
(3)C和D形成电子总数为38的化合物中化学键类型有_______(填“离子键”或“共价键”)；该化合物与反应的化学方程式为_______。
(4)D元素的最高价氧化物对应的水化物的电子式为_______；其与反应的离子方程式为_______。
(5)E和F两种元素相比较，元素原子的得电子能力较强的是_______(填元素符号)，可以验证该结论的是_______(填序号)。
a.比较这两种元素的常见单质的沸点
b.比较这两种元素的单质与氢气化合的难易
c.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
d.比较这两种元素的含氧酸的酸性
(6)能使G单质的水溶液褪色，反应的化学方程式为_______。
【答案】(1)第二周期VA族
(2)
(3) 离子键、共价键
(4)
(5) Cl bc
(6)
【分析】A元素最外层电子数是次外层电子数的2倍，即A为C元素；B元素的单质是空气的主要成分之一，它能形成多种氧化物，某些氧化物会造成光化学污染，即B为N元素；G的单质在常温、常压下是有挥发性的深红棕色液体，即G为Br元素；，F与G同主族，即F为Cl元素；C和D能形成电子总数为30和38的两种化合物，即为Na2O、Na2O2，则C为O元素，D为Na元素，又因为E与C同主族，则E为S元素。
（1）
元素B为N元素，其在周期表中的位置为第二周期VA族；
（2）
C、D、F三种元素形成的简单离子分别为，其中氯离子的电子层数为3层，其它离子为2层，其半径是最大的，氧离子和钠离子的核外排布相同，核电荷数O更大，则半径是氧离子更大，所以半径由小到大的顺序是；
（3）
和D形成电子总数为38的化合物是Na2O2，化学键类型有离子键和共价键。该化合物与AC2即CO2反应生成碳酸钠和氧气，其化学方程式；
（4）
D元素的最高价氧化物对应的水化物为NaOH，其电子式为，其与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为；
（5）
E和F两种元素即S和Cl相比较，元素原子的得电子能力较强的是Cl，因为其半径更小，最外层电子数更多，得电子更容易。元素原子的得电子能力较强，即非金属性就越强，则非金属性S
b．元素的非金属性越强，与氢气就越容易化合，b正确；
c．元素的非金属性越强，与氢气就越容易化合之后，生成的氢化物就越稳定，c正确；
d．元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性就越强，d错误；
故选bc；
（6）
EC2能使G单质的水溶液褪色，即SO2能使溴水褪色，是因为二氧化硫和溴和水反应生成了氢溴酸和硫酸，其化学方程式为。
五、实验题
18．研究化学反应的快慢和限度在实际生产中具有重要意义。
I.取等物质的量浓度等体积溶液分别进行下列实验，实验报告如下表所示。
序号
条件
现象
结论
温度/℃
催化剂
1
40
2
20
3
20
4
20
无
(1)实验1、2研究的是_______对分解速率的影响。
(2)实验2、3的目的是_______。
II.经研究知对分解也具有催化作用，为比较和对分解的催化效果，某研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。
(3)定性分析：如图甲可通过观察_______，定性比较得出结论。有同学提出将改为更为合理，其理由是_______。
(4)定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为_______，实验中需要测量的数据是_______。
III.现有试剂：①溶液 ②溶液 ③溶液
④盐酸 ⑤溶液 ⑥
现以KI和反应为例设计实验，探究此反应存在一定的限度。
实验步骤如下：向溶液中，滴加溶液；充分反应后，将溶液分成三份。
(5)取其中一份加试剂⑥，充分振荡后，下层是_______溶液，颜色为_______色。
(6)另取一份，加试剂_______(填序号)，现象是_______，说明此反应存在一定的限度。
【答案】(1)温度
(2)比较和作为催化剂对分解反应速率影响的差异
(3) 产生气泡的快慢 控制阴离子相同，排除阴离子的干扰
(4) 分液漏斗 收集40mL气体所需要的时间
(5) 的 紫红
(6) ⑤ 溶液呈红色
【解析】（1）
根据表格中条件，温度不同，催化剂相同，说明实验1、2研究的是温度对分解速率的影响；故答案为：温度。
（2）
根据表格中条件，温度相同，催化剂不同，说明实验2、3的目的是比较和作为催化剂对分解反应速率影响的差异；故答案为：比较和作为催化剂对分解反应速率影响的差异。
（3）
定性分析：如图甲可通过观察产生气泡的快慢，定性比较得出结论。根据氯化铁与硫酸铜阴离子和阳离子都不相同，因此可能是阴离子不同引起的，因此改为更为合理，其理由是控制阴离子相同，排除阴离子的干扰；故答案为：产生气泡的快慢；控制阴离子相同，排除阴离子的干扰。
（4）
根据图中信息得到仪器A的名称为分液漏斗，定量分析，则实验中需要测量的数据是收集40mL气体所需要的时间；故答案为：分液漏斗；收集40mL气体所需要的时间。
（5）
取其中一份加试剂⑥，充分振荡后，下层是单质碘和四氯化碳的混合物即的溶液，颜色为紫红色；故答案为：的；紫红。
（6）
要验证反应后一定限度，根据前面反应分析，开始反应时碘离子浓度过量，铁离子消耗完，另取一份，若证明溶液中有少量铁离子，则证明反应存在一定的限度，验证铁离子主要用KSCN溶液，即加试剂⑤，现象是溶液呈红色；故答案为：⑤；溶液呈红色。
19．苯甲酸可用作食品防腐剂。实验室可通过甲苯()制苯甲酸()，其反应原理简示如下：
+ KMnO4 → + MnO2
+ HCl → + KCl
名称
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
密度g/mL-1
溶解性
甲苯
92
−95
110.6
0.867
不溶于水，易溶于乙醇
苯甲酸
122
122.4
(100℃左右开始升华)
248
−
微溶于冷水，易溶于乙醇、热水
实验步骤：
①如图所示，在三颈烧瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g(约0.03mol)高锰酸钾，慢慢开启搅拌器，并加热回流至回流液不再出现油珠。
②停止加热，继续搅拌，冷却片刻后，从a仪器上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液，并将反应混合物趁热过滤，用少量热水洗涤滤渣。合并滤液和洗涤液，于冰水浴中冷却，然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。将析出的苯甲酸过滤，用少量冷水洗涤，放在沸水浴上干燥。称量，粗产品为1.0g。
③纯度测定：称取0.122g粗产品配成乙醇溶液，于100mL容量瓶中定容。每次移取25.00mL溶液，用的KOH标准溶液滴定，三次滴定平均消耗21.50mL的KOH标准溶液。
回答下列问题：
(1)仪器a的名称是_______，冷却水应从_______(填“上口”或“下口”)通入；根据上述实验药品的用量，三颈烧瓶的最适宜规格为_______(填序号)。
A．100mL B．250mL C．500mL D．1000mL
(2)当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成，其判断理由是_______。
(3)加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是_______。
(4)“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是_______。
(5)干燥苯甲酸晶体时，若温度过高，可能出现的结果是_______。
(6)本实验制备的苯甲酸的纯度为_______；据此估算本实验中苯甲酸的产率(实际产量/理论产量)最接近于_______(填选项序号)。
A．70％ B．60％ C．50％ D．40％
【答案】(1) 球形冷凝管 下口 B
(2)无油珠说明不溶于水的甲苯已经被完全氧化
(3)除去过量的高锰酸钾，避免在用盐酸酸化时，产生氯气
(4)
(5)苯甲酸升华而损失
(6) 86.0％ C
【分析】向三颈烧瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g(约0.03mol)高锰酸钾，慢慢开启搅拌器，发生反应生成苯甲酸和二氧化锰，当加热回流至回流液不再出现油珠，停止加热，继续搅拌，冷却片刻后，从a仪器上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液，并将反应混合物趁热过滤，用少量热水洗涤滤渣，合并滤液和洗涤液，于冰水浴中冷却，然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。将析出的苯甲酸过滤，用少量冷水洗涤，放在沸水浴上干燥。
（1）
根据图中信息得到仪器a的名称是球形冷凝管，冷却水应从下口通入；根据上述实验药品的用量，三颈烧瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g(约0.03mol)高锰酸钾，烧瓶中液体体积大于三分之一，小于三分之二，因此三颈烧瓶最适宜规格为250mL即B；故答案为：球形冷凝管；下口；B。
（2）
甲苯是不溶于水的油状液体，当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成，其判断理由是无油珠说明不溶于水的甲苯已经被完全氧化；故答案为：无油珠说明不溶于水的甲苯已经被完全氧化。
（3）
根据反应物用量分析，酸性高锰酸钾过量，后续过程中要加入盐酸进行酸化，而盐酸和酸性高锰酸钾溶液反应会产生有毒气体氯气，因此加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是除去过量的高锰酸钾，避免在用盐酸酸化时，产生氯气；故答案为：除去过量的高锰酸钾，避免在用盐酸酸化时，产生氯气。
（4）
根据反应方程式得到生成了二氧化锰固体，“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是；故答案为：。
（5）
根据题中信息苯甲酸100℃左右开始升华，干燥苯甲酸晶体时，若温度过高，可能出现的结果是苯甲酸升华而损失；故答案为：苯甲酸升华而损失。
（6）
根据题中信息得到本实验制备的苯甲酸的纯度为；据此估算本实验中苯甲酸的产率(实际产量/理论产量)最接近于；故答案为：86%；C。
六、有机推断题
20．很多重要的工业原料来源于石油化工，结合下图回答有关问题：
(1)物质A的结构简式为_______。
(2)丙烯酸中含氧官能团的名称为_______。
(3)写出下列反应的反应类型：①_______、③_______(填写字母序号)。
a．氧化反应 b．加成反应 c．取代反应 d．加聚反应 e．酯化反应
(4)丙烯酸(CH2=CH-COOH)可能发生的反应有_______(填写字母序号)。
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
(5)写出下列反应的化学方程式
A→B：_______。
丙烯酸＋B→丙烯酸乙酯：_______。
反应④：_______。
(6)烃A中，当有一个H被一个甲基取代后，最多有_______个原子共面。
(7)下列有关说法中正确的是_______(填序号)。
a．除去溴苯中混有的少量溴，加NaOH溶液、分液
b．聚丙烯酸能够使酸性高锰酸钾溶液褪色
c．除去乙酸乙酯中的乙酸，加NaOH溶液、分液
d．有机物B与二甲醚(CH3—O—CH3)互称同分异构体
【答案】(1)CH2=CH2
(2)羧基
(3) c a
(4)abcde
(5) CH2=CH2+H2OCH3CH2OH CH2=CH-COOH+CH3CH2OHCH2=CH-COOC2H5+H2O
(6)7
(7)ad
【分析】石油分馏得到石蜡油，石蜡油催化重整得到苯，苯与液溴在Fe催化下反应产生溴苯；石蜡油在碎瓷片作用下发生裂解产生乙烯、丙烯等短链气态不饱和烃，其中A是CH2=CH2，CH2=CH2与H2O在一定条件下加热发生加成反应产生B是CH3CH2OH，CH3CH2OH被酸性KMnO4溶液氧化产生C是乙酸CH3COOH，二者在浓硫酸催化下加热，发生酯化反应产生乙酸乙酯CH3COOC2H5；丙烯CH3CH=CH2被氧化产生丙烯酸CH2=CH-COOH，CH2=CH-COOH与乙醇发生酯化反应产生丙烯酸乙酯CH2=CH-COOC2H5；丙烯酸分子中含有不饱和的碳碳双键，在一定条件下发生加聚反应产生聚丙烯酸。
（1）
物质A是乙烯，其结构简式为CH2=CH2；
（2）
丙烯酸结构简式是CH2=CH-COOH，其分子中含有的含氧官能团是-COOH，名称为羧基；
（3）
反应①是苯与液溴在Fe催化下反应产生溴苯，故该反应类型是取代反应，选项是c；
反应③是CH3CH2OH被酸性KMnO4溶液氧化产生C是乙酸CH3COOH，故该反应的类型是氧化反应，选项序号是a；
（4）
丙烯酸结构简式是CH2=CH-COOH。
a．该物质分子中含有不饱和的碳碳双键，在一定条件下能够发生加成反应，a符合题意；
b．该物质分子中含有羧基，能够在一定条件下发生取代反应，b符合题意；
c．该物质分子中含有不饱和的碳碳双键，在一定条件下能够发生加聚反应，c符合题意；
d．该物质分子中含有羧基，具有酸性，能够与碱发生中和反应，d符合题意；
e．该物质分子中含有不饱和的碳碳双键，在一定条件下能够发生氧化反应，也可以与O2在点燃时发生燃烧反应，燃烧反应也属于氧化反应，e符合题意；
故合理选项是abcde；
（5）
A是CH2=CH2，CH2=CH2与H2O在一定条件下加热发生加成反应产生B是CH3CH2OH，该反应的化学方程式为：CH2=CH2+H2OCH3CH2OH；
CH2=CH-COOH与乙醇在浓硫酸催化下加热，发生酯化反应产生丙烯酸乙酯CH2=CH-COOC2H5和H2O，该反应是可逆反应，反应的化学方程式为：CH2=CH-COOH+C2H5OHCH2=CH-COOC2H5+H2O；
（6）
烃A是CH2=CH2，当其分子中的一个H原子被甲基-CH3取代后得到丙烯CH2=CH-CH3，乙烯分子是平面分子，甲烷分子是正四面体结构，通过一个顶点最多有2个顶点跟该碳原子共平面，因此CH2=CH-CH3分子中最多有7个原子共平面；
（7）
a．Br2能够与NaOH反应产生可溶于水的物质，而溴苯是不溶于水的液体物质，因此除去溴苯中混有的少量溴，可以通过加NaOH溶液，然后分液分离提纯，a正确；
b．聚丙烯酸分子中无不饱和的碳碳双键，因此不能够使酸性高锰酸钾溶液褪色，b错误；
c．NaOH溶液与乙酸及乙酸乙酯都会发生反应，因此不能用通过加NaOH溶液丙进行分液的方法除去乙酸乙酯中的乙酸杂质，c错误；
d．有机物B是乙醇，乙醇与二甲醚(CH3—O—CH3)分子式都是C2H6O，二者分子式相同，结构不同，因此二者互称同分异构体，d正确；
故合理选项是ad。
山东省泰安市2021-2022学年高一下学期期末考试化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．《本草纲目》中“石碱”条目下记载：“采蒿蓼之属……晒干烧灰，以水淋汁……久则凝淀如石……浣衣发面，甚获利也。”下列说法错误的是
A．“蒿蓼”的主要成分是纤维素 B．“晒干烧灰，以水淋汁”说明石碱易溶于水
C．“久则凝淀如石”是结晶析出的过程 D．“石碱”俗称烧碱
【答案】D
【详解】A．“蒿蓼”是植物，其主要成分是纤维素，A正确；
B．“晒干烧灰，以水淋汁”说明生成的石碱易溶于水的，B正确；
C．“久则凝淀如石”是石碱晶体从溶液中结晶析出的过程，C正确；
D．石碱能够浣衣发面，则为纯碱碳酸钠，而不是烧碱氢氧化钠，D错误；
故选D。
2．下列化学用语或说法正确的是
A．中子数为35的溴原子： B．、、互称同位素
C．的结构示意图： D．的电子式：
【答案】C
【详解】A．中子数为35，质子数为35的溴原子，其质量数为70。可以表示为，A错误；
B．16O2 、17O2、18O2是三种氧分子，同位素是界定于核素即原子层面的概念，B错误；
C．镁原子最外层两个电子，容易失去形成镁离子，C正确；
D．电子式中F原子周围应该是的个电子，D错误；
故选C。
3．如图是常见四种有机物的空间填充模型示意图。下列说法正确的是
A．甲物质的二氯代物有两种
B．可用盛溴水的洗气瓶除去甲物质中混有的少量乙物质
C．煤中含有大量的丙物质，可通过“煤的干馏”获得
D．可以用金属钠检验丁物质中是否含有水
【答案】B
【详解】A．甲(甲烷)物质的二氯代物只有一种，故A错误；
B．乙烯和溴水发生加成反应，因此可用盛溴水的洗气瓶除去甲(甲烷)物质中混有的少量乙(乙烯)物质，故B正确；
C．煤中不含有大量的丙(苯)物质，煤的干馏的产物中含有大量的丙(苯)物质，故C错误；
D．乙醇和水都与金属钠反应，只能用无水硫酸铜检验丁物质中是否含有水，故D错误。
综上所述，答案为B。
4．下列说法错误的是
A．豆浆中富含大豆蛋白，煮沸后蛋白质水解成了氨基酸
B．油脂的水解反应可用于生产甘油和高级脂肪酸
C．淀粉、纤维素在一定条件下可与水作用转化为葡萄糖
D．石油是由多种烷烃、环烷烃等组成的复杂混合物
【答案】A
【详解】A．豆浆中富含大豆蛋白，煮沸后蛋白质发生变性，但并未水解成氨基酸，A错误；
B．油脂是高级脂肪酸甘油酯，油脂在酸性条件下水解，反应可生产甘油和高级脂肪酸，B正确；
C．淀粉、纤维素都是多糖，在一定条件下可与水作用转化为葡萄糖，C正确；
D．石油是混合物，其中含有多种烷烃、环烷烃，因此石油是组成复杂的混合物，D正确；
故合理选项是A。
5．丁烷(分子式C4H10)广泛应用于家用液化石油气，也用于打火机中作燃料。下列关于丁烷的叙述不正确的是
A．在常温常压下，C4H10是气体
B．丁烷有正丁烷与异丁烷两种同分异构体
C．C4H10与CH4互称为同系物
D．C4H10进行一氯取代后生成3种沸点不同的产物
【答案】D
【详解】A．对于各类烃，当烃分子中C原子数小于等于4时，在常温下物质的状态为气态，故在常温常压下，C4H10是气体，A正确；
B．丁烷分为正丁烷和异丁烷两种不同结构，二者分子式相同，结构不同，因此二者互为同分异构体，B正确；
C．C4H10与CH4结构相似，在分子组成上相差3个CH2原子团，因此二者互称为同系物，C正确；
D．C4H10有正丁烷CH3CH2CH2CH3、异丁烷两种不同结构，每种物质分子中都存在两种不同位置的H原子，因此分子式是C4H10的物质进行一氯取代后生成4种沸点不同的产物，D错误；
故合理选项是D。
6．根据下面的信息(物质后面括号中的s、g、l分别代表物质状态为固态、气态和液态)，下列叙述正确的是
A．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
B．与反应生成吸收能量为490kJ
C．的能量比与的能量之和低
D．与反应生成释放能量为245kJ
【答案】C
【详解】A．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少有关，同种物质反应，物质的量越多，放出或吸收的热量越多，故A错误；
B．与反应生成，断键吸收热量为436kJ×2+249kJ×2=1370kJ，成键放出的热量为930kJ×2=1860kJ，因此整个反应释放能量为490kJ，故B错误；
C．氢气和氧气反应生成水是放热反应，则的能量比与的能量之和低，故C正确；
D．与反应生成，断键吸收热量为436kJ+249kJ=685kJ，成键放出的热量为930kJ，因此整个反应释放能量为245kJ，由于气态水到液态水会释放能量，因此释放能量大于245kJ，故D错误。
综上所述，答案为C。
7．从宏观方面看物质是由元素组成的，从微观方面看物质是由粒子构成的，下列有关说法不正确的是
A．质子数等于电子数的微粒，可能是一种分子和一种离子
B．元素的化学性质主要取决于元素原子的最外层电子数
C．只由一种分子构成的物质定是纯净物
D．元素原子的多样性是由构成原子的质子和中子数目引起的
【答案】A
【详解】A、对分子来说，质子数等于电子数，对离子来说，因为失去或得到电子，因此离子的质子数不等于电子数，故A说法错误；B、元素发生化学反应，失去最外层电子，因此元素的化学性质主要取决于元素原子的最外层电子数，故B说法正确；C、只由一种分子构成的物质一定是纯净物，故C说法正确；D、构成原子的质子和中子数决定了元素原子的多样性，故D说法正确。
点睛：本题的易错点是选项C，学生没有注意到此物质是由分子组成，只由一种原子组成的物质，不一定是纯净物，可能是混合物，如石墨和金刚石。
8．下列实验不能达到预期目的的是
A．I探究乙烯与Br2的加成反应
B．II探究苯分子是否含有碳碳双键
C．III探究乙醇的还原性
D．IV制取少量乙酸乙酯
【答案】D
【详解】A. 乙烯含有碳碳双键，能与溴发生加成反应，因此I可以探究乙烯与Br2的加成反应，A正确；
B. 苯如果存在碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，因此II可以探究苯分子是否含有碳碳双键，B正确；
C.在催化剂作用下乙醇可以发生催化氧化，所以III可以探究乙醇的还原性，C正确；
D. 制取少量乙酸乙酯时应该用饱和碳酸钠溶液吸收，且导管不能插入液面下，D错误；
答案选D。
9．已知磷酸分子[]中，三个氢原子都可以跟重水分子中的D原子发生氢交换。又知次磷酸也可跟进行氢交换，但次磷酸钠却不能再与发生氢交换。由此可知次磷酸的分子结构为
A． B． C． D．
【答案】B
【详解】根据题意说明羟基上的氢能与进行氢交换，但次磷酸钠却不能再与发生氢交换，说明次磷酸钠中没有羟基氢，由此可知次磷酸的分子结构中只有一个氢为羟基氢，其它两个氢不是羟基上的氢，故B符合题意；
综上所述，答案为B。
10．有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：
实验装置
装置一
装置二
装置三
装置四
部分实验现象
a极质量减小，b极质量增大
b极有气体产生，c极无变化
d极溶解，c极有气体产生
电流从a极流向d极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是A．a>b>c>d B．b>c>d>a C．d>a>b>c D．a>b>d>c
【答案】C
【详解】装置一：形成原电池，a极质量减小，b极质量增加，a极为负极，b极为正极，所以金属的活动性顺序a＞b；
装置二：未形成原电池，b极有气体产生，c极无变化，所以金属的活动性顺序b＞c；
装置三：形成原电池，d极溶解，所以d是负极，c极有气体产生，所以c是正极，所以金属的活动性顺序d＞c；
装置四：形成原电池，电流从a极流向d极，a极为正极，d极为负极，所以金属的活动性顺序d＞a；
所以这四种金属的活动性顺序为d>a>b>c；
故选：C。
11．短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大。甲、乙、丙、丁、戊均由上述二种或三种元素组成，甲为淡黄色固体，乙和丁均为分子中含有10个电子的二元化合物，有关
物质的转化关系如下图所示。下列说法错误的是
A．W与Z形成的化合物为离子化合物 B．戊一定为有毒气体
C．离子半径大小：Y>Z>W D．相同条件下，乙的沸点高于丁
【答案】B
【分析】短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大。甲、乙、丙、丁、戊均由上述二种或三种元素组成，甲为淡黄色固体，则甲为过氧化钠，乙和丁均为分子中含有10个电子的二元化合物，根据转化变系可知乙为水，Y的单质为氧气，丙为氢氧化钠，若丁为氮气，则戊为一氧化氮；若丁为甲烷，则戊为二氧化碳，故W、X、Y、Z分别为H、C（或N）、O、Na，据此分析。
【详解】短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大。甲、乙、丙、丁、戊均由上述二种或三种元素组成，甲为淡黄色固体，则甲为过氧化钠，乙和丁均为分子中含有10个电子的二元化合物，根据转化变系可知乙为水，Y的单质为氧气，丙为氢氧化钠，若丁为氮气，则戊为一氧化氮；若丁为甲烷，则戊为二氧化碳，故W、X、Y、Z分别为H、C（或N）、O、Na。
A. W与Z形成的化合物NaH为离子化合物，选项A正确；
B. 戊为一氧化氮或二氧化碳，不一定为有毒气体，选项B错误；
C. W离子比其他二者少一个电子层，半径最小，Y、Z离子具有相同电子层结构，核电荷数越大半径越小，故离子半径大小：Y>Z>W，选项C正确；
D. 相同条件下，乙为水常温下为液态，其的沸点高于丁（氨气或甲烷），选项D正确。
答案选B。
12．某气态混合物由甲烷、乙烷、丙烷、乙烯中的两种组成，取其2.24L(标准状况下)充分燃烧，得到0.16mol二氧化碳气体和3.6g液态水。据此判断下列分析中不正确的是
A．此混合气体中一定含有甲烷
B．此混合气体中可能含有乙烷
C．此混合气体中一定不含有丙烷
D．此气体若是乙烯与甲烷的混合气体，则乙烯与甲烷的体积比为3∶2
【答案】B
【分析】标况下，2.24L两种气态烃组成的混合物，其物质的量为0.1mol，完全燃烧得到0.16mol二氧化碳和3.6g水，水的物质的量为0.2mol，则混合气体平均分子式为C1.6H4，肯定含有C原子数小于1.6的烃，即一定含有甲烷，因甲烷中含有4个氢原子，则另一种烃也含有4个氢原子，不能为乙烷、丙烷，可能为乙烯、丙炔。
【详解】A．由分析可知，此混合气体中一定含有甲烷，A项正确；
B．由分析可知，此混合气体中一定不含乙烷、丙烷，B项错误；
C．由分析可知，此混合气体中一定不含乙烷、丙烷，C项正确；
D．此气体若是乙烯与甲烷的混合气体，令其物质的量分别为xmol、ymol，根据平均C原子数，则：=1.6，整理得x：y=3：2，同温同压下，其体积比等于物质的量之比，则乙烯与甲烷的体积比为3∶2，D项正确；
答案选B。
二、多选题
13．某固体化学式为，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外层电子结构，它与水反应的化学方程式为：，它也能跟乙醇、乙酸、盐酸等发生类似的反应，并都产生氢气。下列有关的叙述正确的是
A．中含有个N—H键 B．与水反应时，转移电子为
C．中既有共价键，又有离子键 D．与盐酸反应时，被氧化
【答案】CD
【分析】NH5它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外层电子结构，可以推知NH5是由和H-构成。
【详解】A．从NH5的结构中可以推知，1molNH5中，只含有4molN-H键，A错误；
B．NH5与水的反应是氧化还原反应中的归中反应，NH5中H为-1价，H2O中的H为+1价，两都归中于生成物中的H2中的H为0价，在方程式中转移的电子数为1e-，则1molNH5与水反应，转移的电子数为NA，B错误；
C．铵根离子中N-H为共价键，铵根离子和氢负离子之间是离子键，C正确；
D．与盐酸反应的原理和与水反应堆的原理相似，即NH5中-1价的H和HCl中+1价的H归中于0价的，即生成 氢气，NH5中H化合价升高，作还原剂，被氧化，D正确；
故选CD。
14．用下列装置完成相关实验，合理的是
A．图①：验证的酸性强于
B．图②：收集或
C．图③：分离溶液与
D．图④：利用萃取分离溴水中的溴
【答案】BD
【详解】A．生成的二氧化碳中含有氯化氢，氯化氢也能与硅酸钠反应产生硅酸沉淀，干扰二氧化碳与硅酸钠反应，A错误；
B．氨气的密度比空气密度小，二氧化碳的密度比空气密度大，则导管长进短出收集二氧化碳，短进长出收集氨气，B正确；
C．Na2CO3溶液与CH3COOC2H5分层，应选分液法分离，C错误；
D．苯和水互不相溶且溴在苯中溶解度较大，可以利用萃取分离溴水中的溴，D正确；
答案选BD。
15．利用甲烷消除污染，发生的反应为。在2L密闭容器中，控制不同温度，分别加入和，测得随时间变化的有关实验数据见下表：
组别
温度
时间/min
n/mol
0
10
20
40
50
①
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
0.50
0.30
0.18
0.15
下列说法正确的是A．组别①中，0～20min内，的降解速率为
B．0～10min内，的降解速率：①>②
C．由实验数据可知实验控制的温度：
D．40min时，表格中对应反应已经达到平衡状态
【答案】AD
【详解】A．组别①中，0～20min内，消耗0.25molCH4，同时消耗0.5molNO2，的降解速率为，故A正确；
B．0～10min内，②消耗甲烷的物质的量大于①，所以的降解速率：①<②，故B错误；
C．由实验数据可知，反应速率①<②，所以实验控制的温度：，故C错误；
D．40min时，①达到平衡状态，反应速率①<②，所以表格中对应反应已经达到平衡状态，故D正确；
选AD。
三、原理综合题
16．I．在一定温度下，体积为2 L的密闭容器中，NO2和N2O4之间发生反应：2NO2(g) (红棕色)N2O4(无色)，反应过程中各组分的物质的量随时间变化如图所示。回答下列问题：
(1)曲线_______(填“X”或“Y”)表示NO2的物质的量随时间的变化曲线。
(2)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是_______(填写序号)。
A．容器内气体的总物质的量不再发生变化
B．容器内NO2的体积分数不再发生变化
C．v(NO2)=2v(N2O4)
D．c(NO2)：c(N2O4)=2：1
E．容器内NO2消耗速率与生成速率相等
(3)4 min时若降低温度，则v(正)_______，v(逆)_______(填“增大”、“减小”或“不变”)；此时容器内气体颜色变浅，说明该反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)若上述反应保持初始物质的量不变，容器体积改为1 L，则达到平衡所用时间_______(填“＞”、“＜”或“=”)3 min，反应达到平衡时，此时反应进行的限度_______(填“＞”、“＜”或“＝”)容器体积为2 L时反应进行的限度。
II．氢氧燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点。如图为氢氧燃料电池的结构示意图，回答下列问题：
(5)O2进入的电极为_______(填“正极”或“负极”)，其电极反应式为_______。
(6)电池工作时，溶液中的OH-向_______(填“正极”或“负极”)迁移。
(7)若电池工作时转移0.04 mol电子，理论上消耗标准状况下H2_______mL。
【答案】(1)X
(2)ABE
(3) 减小 减小 放热
(4) ＜ ＞
(5) 正极 O2+2H2O+4e-=4OH-
(6)负极
(7)448
【解析】（1）
在图象中X的物质的量随时间而逐渐减少，Y的物质的量随时间而逐渐增加，则X表示反应物NO2，Y表示生成物N2O4；
（2）
A．该反应的正反应是气体物质的量减少的反应，当容器内气体的总物质的量不再发生变化时，反应达到了平衡状态，A符合题意；
B．若反应未达到平衡状态，则容器内NO2的物质的量减少，N2O4的物质的量增加，NO2的体积分数会减少，反之NO2的体积分数会增加，因此当容器中NO2的体积分数不再发生变化时，反应达到了平衡状态，B符合题意；
C．未指明反应速率的正、逆，因此不能根据v(NO2)=2v(N2O4)判断反应是否达到平衡状态，C不符合题意；
D．根据图示可知当容器中c(NO2)：c(N2O4)=4：7时，反应处于平衡状态，而当c(NO2)：c(N2O4)=2：1时，反应未达到平衡状态，D不符合题意；
E．容器内NO2消耗速率与生成速率相等，则c(NO2)不变，反应处于平衡状态，E符合题意；
故合理选项是ABE；
（3）
4 min时若降低温度，则v(正)减小，v(逆)减小，此时容器内气体颜色变浅，说明解答温度化学平衡向正反应方向移动，根据平衡移动原理，降低温度化学平衡向放热反应方向移动，因此说明该反应正反应为放热反应；
（4）
若上述反应保持初始物质的量不变，容器体积改为1 L，导致气体物质浓度增大，化学反应速率加快，则达到平衡所用时间t＜3 min；
若上述反应保持初始物质的量不变，容器体积改为1 L，体系中气体的压强增大，化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动，因此反应达到平衡时，反应进行的限度大于容器体积为2 L时反应进行的限度；
（5）
在燃料电池中，通入H2的电极为负极，通入O2的电极为正极，正极上O2得到电子，与H2O结合形成OH-，则正极的电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-；
（6）
根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，可知阴离子OH-会向正电荷较多的负极区定向移动；
（7）
在燃料电池中，通入H2的电极为负极，负极的电极反应式为：H2-2e-+2OH-=2H2O，根据电极反应式可知：每有1 mol H2发生反应，反应过程中转移电子的物质的量是2 mol，则当电池工作时转移0.04 mol电子，理论上消耗H2的物质的量是0.02 mol，其在标准状况下体积为V=0.02 mol×22.4 L/mol=0.448 L=448 mL。
四、元素或物质推断题
17．已知A、B、C、D、E、F是短周期的主族元素，且原子序数依次增大。A元素最外层电子数是次外层电子数的2倍。B元素的单质是空气的主要成分之一，它能形成多种氧化物，某些氧化物会造成光化学污染。C和D能形成电子总数为30和38的两种化合物。E与C同主族。F与G同主族，且G的单质在常温、常压下是有挥发性的深红棕色液体。请回答下列问题：
(1)元素B在元素周期表中的位置是_______。
(2)C、D、F三种元素形成的简单离子的半径由小到大的顺序是_______(用离子符号回答)。
(3)C和D形成电子总数为38的化合物中化学键类型有_______(填“离子键”或“共价键”)；该化合物与反应的化学方程式为_______。
(4)D元素的最高价氧化物对应的水化物的电子式为_______；其与反应的离子方程式为_______。
(5)E和F两种元素相比较，元素原子的得电子能力较强的是_______(填元素符号)，可以验证该结论的是_______(填序号)。
a.比较这两种元素的常见单质的沸点
b.比较这两种元素的单质与氢气化合的难易
c.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
d.比较这两种元素的含氧酸的酸性
(6)能使G单质的水溶液褪色，反应的化学方程式为_______。
【答案】(1)第二周期VA族
(2)
(3) 离子键、共价键
(4)
(5) Cl bc
(6)
【分析】A元素最外层电子数是次外层电子数的2倍，即A为C元素；B元素的单质是空气的主要成分之一，它能形成多种氧化物，某些氧化物会造成光化学污染，即B为N元素；G的单质在常温、常压下是有挥发性的深红棕色液体，即G为Br元素；，F与G同主族，即F为Cl元素；C和D能形成电子总数为30和38的两种化合物，即为Na2O、Na2O2，则C为O元素，D为Na元素，又因为E与C同主族，则E为S元素。
（1）
元素B为N元素，其在周期表中的位置为第二周期VA族；
（2）
C、D、F三种元素形成的简单离子分别为，其中氯离子的电子层数为3层，其它离子为2层，其半径是最大的，氧离子和钠离子的核外排布相同，核电荷数O更大，则半径是氧离子更大，所以半径由小到大的顺序是；
（3）
和D形成电子总数为38的化合物是Na2O2，化学键类型有离子键和共价键。该化合物与AC2即CO2反应生成碳酸钠和氧气，其化学方程式；
（4）
D元素的最高价氧化物对应的水化物为NaOH，其电子式为，其与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为；
（5）
E和F两种元素即S和Cl相比较，元素原子的得电子能力较强的是Cl，因为其半径更小，最外层电子数更多，得电子更容易。元素原子的得电子能力较强，即非金属性就越强，则非金属性S
b．元素的非金属性越强，与氢气就越容易化合，b正确；
c．元素的非金属性越强，与氢气就越容易化合之后，生成的氢化物就越稳定，c正确；
d．元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性就越强，d错误；
故选bc；
（6）
EC2能使G单质的水溶液褪色，即SO2能使溴水褪色，是因为二氧化硫和溴和水反应生成了氢溴酸和硫酸，其化学方程式为。
五、实验题
18．研究化学反应的快慢和限度在实际生产中具有重要意义。
I.取等物质的量浓度等体积溶液分别进行下列实验，实验报告如下表所示。
序号
条件
现象
结论
温度/℃
催化剂
1
40
2
20
3
20
4
20
无
(1)实验1、2研究的是_______对分解速率的影响。
(2)实验2、3的目的是_______。
II.经研究知对分解也具有催化作用，为比较和对分解的催化效果，某研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。
(3)定性分析：如图甲可通过观察_______，定性比较得出结论。有同学提出将改为更为合理，其理由是_______。
(4)定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为_______，实验中需要测量的数据是_______。
III.现有试剂：①溶液 ②溶液 ③溶液
④盐酸 ⑤溶液 ⑥
现以KI和反应为例设计实验，探究此反应存在一定的限度。
实验步骤如下：向溶液中，滴加溶液；充分反应后，将溶液分成三份。
(5)取其中一份加试剂⑥，充分振荡后，下层是_______溶液，颜色为_______色。
(6)另取一份，加试剂_______(填序号)，现象是_______，说明此反应存在一定的限度。
【答案】(1)温度
(2)比较和作为催化剂对分解反应速率影响的差异
(3) 产生气泡的快慢 控制阴离子相同，排除阴离子的干扰
(4) 分液漏斗 收集40mL气体所需要的时间
(5) 的 紫红
(6) ⑤ 溶液呈红色
【解析】（1）
根据表格中条件，温度不同，催化剂相同，说明实验1、2研究的是温度对分解速率的影响；故答案为：温度。
（2）
根据表格中条件，温度相同，催化剂不同，说明实验2、3的目的是比较和作为催化剂对分解反应速率影响的差异；故答案为：比较和作为催化剂对分解反应速率影响的差异。
（3）
定性分析：如图甲可通过观察产生气泡的快慢，定性比较得出结论。根据氯化铁与硫酸铜阴离子和阳离子都不相同，因此可能是阴离子不同引起的，因此改为更为合理，其理由是控制阴离子相同，排除阴离子的干扰；故答案为：产生气泡的快慢；控制阴离子相同，排除阴离子的干扰。
（4）
根据图中信息得到仪器A的名称为分液漏斗，定量分析，则实验中需要测量的数据是收集40mL气体所需要的时间；故答案为：分液漏斗；收集40mL气体所需要的时间。
（5）
取其中一份加试剂⑥，充分振荡后，下层是单质碘和四氯化碳的混合物即的溶液，颜色为紫红色；故答案为：的；紫红。
（6）
要验证反应后一定限度，根据前面反应分析，开始反应时碘离子浓度过量，铁离子消耗完，另取一份，若证明溶液中有少量铁离子，则证明反应存在一定的限度，验证铁离子主要用KSCN溶液，即加试剂⑤，现象是溶液呈红色；故答案为：⑤；溶液呈红色。
19．苯甲酸可用作食品防腐剂。实验室可通过甲苯()制苯甲酸()，其反应原理简示如下：
+ KMnO4 → + MnO2
+ HCl → + KCl
名称
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
密度g/mL-1
溶解性
甲苯
92
−95
110.6
0.867
不溶于水，易溶于乙醇
苯甲酸
122
122.4
(100℃左右开始升华)
248
−
微溶于冷水，易溶于乙醇、热水
实验步骤：
①如图所示，在三颈烧瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g(约0.03mol)高锰酸钾，慢慢开启搅拌器，并加热回流至回流液不再出现油珠。
②停止加热，继续搅拌，冷却片刻后，从a仪器上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液，并将反应混合物趁热过滤，用少量热水洗涤滤渣。合并滤液和洗涤液，于冰水浴中冷却，然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。将析出的苯甲酸过滤，用少量冷水洗涤，放在沸水浴上干燥。称量，粗产品为1.0g。
③纯度测定：称取0.122g粗产品配成乙醇溶液，于100mL容量瓶中定容。每次移取25.00mL溶液，用的KOH标准溶液滴定，三次滴定平均消耗21.50mL的KOH标准溶液。
回答下列问题：
(1)仪器a的名称是_______，冷却水应从_______(填“上口”或“下口”)通入；根据上述实验药品的用量，三颈烧瓶的最适宜规格为_______(填序号)。
A．100mL B．250mL C．500mL D．1000mL
(2)当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成，其判断理由是_______。
(3)加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是_______。
(4)“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是_______。
(5)干燥苯甲酸晶体时，若温度过高，可能出现的结果是_______。
(6)本实验制备的苯甲酸的纯度为_______；据此估算本实验中苯甲酸的产率(实际产量/理论产量)最接近于_______(填选项序号)。
A．70％ B．60％ C．50％ D．40％
【答案】(1) 球形冷凝管 下口 B
(2)无油珠说明不溶于水的甲苯已经被完全氧化
(3)除去过量的高锰酸钾，避免在用盐酸酸化时，产生氯气
(4)
(5)苯甲酸升华而损失
(6) 86.0％ C
【分析】向三颈烧瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g(约0.03mol)高锰酸钾，慢慢开启搅拌器，发生反应生成苯甲酸和二氧化锰，当加热回流至回流液不再出现油珠，停止加热，继续搅拌，冷却片刻后，从a仪器上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液，并将反应混合物趁热过滤，用少量热水洗涤滤渣，合并滤液和洗涤液，于冰水浴中冷却，然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。将析出的苯甲酸过滤，用少量冷水洗涤，放在沸水浴上干燥。
（1）
根据图中信息得到仪器a的名称是球形冷凝管，冷却水应从下口通入；根据上述实验药品的用量，三颈烧瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g(约0.03mol)高锰酸钾，烧瓶中液体体积大于三分之一，小于三分之二，因此三颈烧瓶最适宜规格为250mL即B；故答案为：球形冷凝管；下口；B。
（2）
甲苯是不溶于水的油状液体，当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成，其判断理由是无油珠说明不溶于水的甲苯已经被完全氧化；故答案为：无油珠说明不溶于水的甲苯已经被完全氧化。
（3）
根据反应物用量分析，酸性高锰酸钾过量，后续过程中要加入盐酸进行酸化，而盐酸和酸性高锰酸钾溶液反应会产生有毒气体氯气，因此加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是除去过量的高锰酸钾，避免在用盐酸酸化时，产生氯气；故答案为：除去过量的高锰酸钾，避免在用盐酸酸化时，产生氯气。
（4）
根据反应方程式得到生成了二氧化锰固体，“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是；故答案为：。
（5）
根据题中信息苯甲酸100℃左右开始升华，干燥苯甲酸晶体时，若温度过高，可能出现的结果是苯甲酸升华而损失；故答案为：苯甲酸升华而损失。
（6）
根据题中信息得到本实验制备的苯甲酸的纯度为；据此估算本实验中苯甲酸的产率(实际产量/理论产量)最接近于；故答案为：86%；C。
六、有机推断题
20．很多重要的工业原料来源于石油化工，结合下图回答有关问题：
(1)物质A的结构简式为_______。
(2)丙烯酸中含氧官能团的名称为_______。
(3)写出下列反应的反应类型：①_______、③_______(填写字母序号)。
a．氧化反应 b．加成反应 c．取代反应 d．加聚反应 e．酯化反应
(4)丙烯酸(CH2=CH-COOH)可能发生的反应有_______(填写字母序号)。
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
(5)写出下列反应的化学方程式
A→B：_______。
丙烯酸＋B→丙烯酸乙酯：_______。
反应④：_______。
(6)烃A中，当有一个H被一个甲基取代后，最多有_______个原子共面。
(7)下列有关说法中正确的是_______(填序号)。
a．除去溴苯中混有的少量溴，加NaOH溶液、分液
b．聚丙烯酸能够使酸性高锰酸钾溶液褪色
c．除去乙酸乙酯中的乙酸，加NaOH溶液、分液
d．有机物B与二甲醚(CH3—O—CH3)互称同分异构体
【答案】(1)CH2=CH2
(2)羧基
(3) c a
(4)abcde
(5) CH2=CH2+H2OCH3CH2OH CH2=CH-COOH+CH3CH2OHCH2=CH-COOC2H5+H2O
(6)7
(7)ad
【分析】石油分馏得到石蜡油，石蜡油催化重整得到苯，苯与液溴在Fe催化下反应产生溴苯；石蜡油在碎瓷片作用下发生裂解产生乙烯、丙烯等短链气态不饱和烃，其中A是CH2=CH2，CH2=CH2与H2O在一定条件下加热发生加成反应产生B是CH3CH2OH，CH3CH2OH被酸性KMnO4溶液氧化产生C是乙酸CH3COOH，二者在浓硫酸催化下加热，发生酯化反应产生乙酸乙酯CH3COOC2H5；丙烯CH3CH=CH2被氧化产生丙烯酸CH2=CH-COOH，CH2=CH-COOH与乙醇发生酯化反应产生丙烯酸乙酯CH2=CH-COOC2H5；丙烯酸分子中含有不饱和的碳碳双键，在一定条件下发生加聚反应产生聚丙烯酸。
（1）
物质A是乙烯，其结构简式为CH2=CH2；
（2）
丙烯酸结构简式是CH2=CH-COOH，其分子中含有的含氧官能团是-COOH，名称为羧基；
（3）
反应①是苯与液溴在Fe催化下反应产生溴苯，故该反应类型是取代反应，选项是c；
反应③是CH3CH2OH被酸性KMnO4溶液氧化产生C是乙酸CH3COOH，故该反应的类型是氧化反应，选项序号是a；
（4）
丙烯酸结构简式是CH2=CH-COOH。
a．该物质分子中含有不饱和的碳碳双键，在一定条件下能够发生加成反应，a符合题意；
b．该物质分子中含有羧基，能够在一定条件下发生取代反应，b符合题意；
c．该物质分子中含有不饱和的碳碳双键，在一定条件下能够发生加聚反应，c符合题意；
d．该物质分子中含有羧基，具有酸性，能够与碱发生中和反应，d符合题意；
e．该物质分子中含有不饱和的碳碳双键，在一定条件下能够发生氧化反应，也可以与O2在点燃时发生燃烧反应，燃烧反应也属于氧化反应，e符合题意；
故合理选项是abcde；
（5）
A是CH2=CH2，CH2=CH2与H2O在一定条件下加热发生加成反应产生B是CH3CH2OH，该反应的化学方程式为：CH2=CH2+H2OCH3CH2OH；
CH2=CH-COOH与乙醇在浓硫酸催化下加热，发生酯化反应产生丙烯酸乙酯CH2=CH-COOC2H5和H2O，该反应是可逆反应，反应的化学方程式为：CH2=CH-COOH+C2H5OHCH2=CH-COOC2H5+H2O；
（6）
烃A是CH2=CH2，当其分子中的一个H原子被甲基-CH3取代后得到丙烯CH2=CH-CH3，乙烯分子是平面分子，甲烷分子是正四面体结构，通过一个顶点最多有2个顶点跟该碳原子共平面，因此CH2=CH-CH3分子中最多有7个原子共平面；
（7）
a．Br2能够与NaOH反应产生可溶于水的物质，而溴苯是不溶于水的液体物质，因此除去溴苯中混有的少量溴，可以通过加NaOH溶液，然后分液分离提纯，a正确；
b．聚丙烯酸分子中无不饱和的碳碳双键，因此不能够使酸性高锰酸钾溶液褪色，b错误；
c．NaOH溶液与乙酸及乙酸乙酯都会发生反应，因此不能用通过加NaOH溶液丙进行分液的方法除去乙酸乙酯中的乙酸杂质，c错误；
d．有机物B是乙醇，乙醇与二甲醚(CH3—O—CH3)分子式都是C2H6O，二者分子式相同，结构不同，因此二者互称同分异构体，d正确；
故合理选项是ad。
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