广东省韶关市2022-2023学年高一下学期期末检测化学试题(解析版)
展开韶关市2022-2023学年度第二学期高一期末检测
化学
满分100分 考试用时75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Al-27 S-32 Cu-64
第I卷 选择题(共44分)
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学推动着中国社会的进步和科技的创新,下列说法错误的是
A. 抗击新冠疫情时,84消毒液、二氧化氯泡腾片可作为环境消毒剂
B. 北京冬奥会大量使用氢能源,减少CO2排放,实现了“绿色低碳”
C. 华为自主研发的“麒麟9000”5G手机芯片,其关键材料是二氧化硅
D. “天和核心舱”电推进系统中的腔体采用的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯酸钠和二氧化氯均有强氧化性,能杀灭细菌,所以84消毒液、二氧化氯泡腾片可作为环境消毒剂,选项A正确;
B.大量使用氢能源,减少CO2排放,实现了“绿色低碳”理念,选项B正确;
C.半导体硅是制造手机芯片的材料,所以制造手机芯片的关键材料是硅,不是二氧化硅,选项C正确;
D.硬度大、强度高的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料,选项D正确;
答案选C。
2. 下列过程中涉及化学能转化为电能的是
A
B
C
D
使用燃料电池驱动新能源汽车
晶体硅太阳能电池提供“绿电”
天然气作为家用燃气蒸煮食品
用电烤箱烘焙面包
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.使用燃料电池驱动新能源汽车,化学能转化为电能,电能在转化为机械能,A符合;
B.晶体硅太阳能电池提供“绿电”,属于太阳能转化为电能,B不符合;
C.天然气作为家用燃气蒸煮食品,属于化学能转化为热能,C不符合;
D.用电烤箱烘焙面包,属于电能转化为热能,D不符合;
答案选A。
3. 下列有关化学用语或模型正确的是
A. 乙醇的结构式: B. 的电子式:
C. 丙烯的球棍模型: D. 甲烷的填充模型:
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙醇的结构简式为,结构式为,A错误;
B.的电子式为,B错误;
C.丙烯的结构简式为CH3CH=CH2,上述球棍模型表示丙烷的结构,C错误;
D.甲烷的分子式为CH4,其空间填充模型为,D正确;
答案选D。
4. 下列实验操作不符合实验安全规范的是
A. 熄灭酒精灯时用灯帽盖灭 B. 将实验剩余的金属钠投入废液缸中
C. 点燃甲烷前先进行验纯操作 D. 闻氯气时用手轻轻扇动使少量气体飘进鼻孔
【答案】B
【解析】
【详解】A.熄灭酒精灯时应用灯帽盖灭,不能直接吹灭,故A正确;
B.钠易与空气中氧气和水反应,生成腐蚀性NaOH,因此实验剩余的钠应放回原试剂瓶保存,故B错误;
C.可燃性气体点燃前均需要验纯,以免发生爆炸,故C正确;
D.氯气为有毒气体,闻气味时用手轻轻扇动使少量气体飘进鼻孔即可,故D正确;
故选:B。
5. 下列说法不正确的是
A. 与互为同系物 B. 正丁烷和异丁烷互为同分异构体
C. 石油的分馏和煤的干馏都是化学变化 D. 符合分子式的烃不一定是烯烃
【答案】C
【解析】
【详解】A.同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;由化学式可知,两者均为饱和烷烃,则与互为同系物,A正确;
B.同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物;正丁烷和异丁烷互为同分异构体,B正确;
C.石油的分馏为物理变化,煤的干馏是化学变化,C错误;
D.符合分子式的烃不一定是烯烃,可能为环烃,D正确;
故选C。
6. 自然界中的氮循环部分过程如图所示,有关循环过程的说法中,正确的是
A. 固氮过程中,N2可能做还原剂
B. 硝化过程的反应物中,NH3属于盐
C. 反硝化过程中,必须有O2的参与
D. 氮元素可通过氨化过程从无机物转移到有机物中
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,固氮过程中,氮气转化为硝酸根离子、亚硝酸根离子时,氮元素的化合价升高被氧化,氮气为反应的还原剂,故A正确;
B.氨气属于气态氢化物,不属于盐,故B错误;
C.由图可知,反硝化过程中,硝酸根离子、亚硝酸根离子转化为氮气,氮元素的化合价降低被还原,应有还原剂参与,不可能有氧气参与,故C错误;
D.由图可知,氮元素可通过氨化过程从有机物转移到无机物中,故D错误;
故选A。
7. 下列离子能大量共存的是
A. 、、、 B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.在溶液中能氧化,不能大量共存,A不选;
B.、与、反应,不能大量共存,B不选;
C.、、、在溶液中不反应,可以大量共存,C选;
D.在溶液中与反应生成碳酸钙沉淀,不能大量共存,D不选;
答案选C。
8. 中国科学院研制成功能够在人体血管中通行的“纳米药物分子运输车”,该“运输车”可提高肿瘤的治疗效果,其结构如图所示。下列有关说法错误的是
A. 包装上印“OTC”标识的药物为非处方药
B. 油脂、蔗糖等这类含碳化合物属于有机物
C. 该“运输车”分散于水中所得的分散系不属于胶体
D. 该“运输车”中铁元素的价态为+3价
【答案】D
【解析】
【详解】A.“OTC” 为非处方药标识,故A正确;
B.油脂、蔗糖等均属于有机化合物,故B正确;
C.该“运输车”直径为200nm,胶体分散质介于1-100nm,因此该“运输车”分散于水中所得的分散系不属于胶体,故C正确;
D.该物质中含四氧化三铁,Fe的价态既有+2价也有+3价,故D错误;
故选:D。
9. 硫及其化合物的“价-类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是
A. 硫单质在氧气中燃烧可直接生成c
B. b能使酸性溶液褪色,体现其漂白性
C. a和b的水溶液混合会有淡黄色沉淀生成
D. Fe与d的浓溶液不反应,可用铁制容器盛装d的浓溶液
【答案】C
【解析】
【分析】根据硫及其化合物的“价-类”二维图a为H2S、b为SO2、c为SO3、d为H2SO4、e为硫酸盐。
【详解】A. 硫单质在氧气中燃烧只能生成SO2,不能直接生成SO3,故A错误;
B. b为SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,体现其还原性,故B错误;
C. H2S与SO2反应生成硫单质,两者混合溶液中有淡黄色沉淀生成,故C正确;
D.Fe 与冷浓硫酸发生钝化,发生氧化还原反应,在Fe表面生成致密的氧化膜,阻止内部金属继续反应,可用铁制容器盛装d的浓溶液,故D错误;
故选:C。
10. 下列各物质中能发生催化氧化反应,且催化氧化的产物含有醛基的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】醇氧化生成醛,要求与羟基直接相连的碳原子上有两个或三个氢原子,符合条件的为,故选C。
11. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 20g中含有的电子数为
B. 1mol中,含有的阴离子数为
C. 标准状况下,1.12L所含共价键的数目为
D. 加热条件下,1mol与足量铁粉充分反应,转移电子数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.1个分子中含10个电子,20g的物质的量为1mol,含有的电子数为,故A错误;
B.由2个钠离子和1个组成,1mol中,含有阴离子数为,故B错误;
C.1个分子中含4条共价键,标准状况下,1.12L为0.05mol,所含共价键的数目为,故C正确;
D.与铁反应最终转化为氯离子,1mol转移2mol电子,转移电子数目为:,故D错误;
故选:C。
12. 短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X与W、Z相邻,且X、Z同主族,Y的金属性在短周期元素中最强,Z的一种氧化物是形成酸雨的主要物质。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:Y>Z
B. 简单氢化物的稳定性:W>X
C. X、Y可形成含有共价键的离子化合物
D. Z的氧化物的水化物均为强酸
【答案】C
【解析】
【分析】Y的金属性在短周期元素中最强,Y为Na;Z的一种氧化物是形成酸雨的主要物质,Z为S;X、Z同主族,X为O;X与W、Z相邻,W为N,据此分析解答;
【详解】A.硫离子核外电子层数为3,钠离子核外电子层数为2,离子半径:S2->Na+,故A错误;
B.非金属性O>N,则简单氢化物的稳定性:H2O>NH3,故B错误;
C.Na和O可形成过氧化钠,既含离子键又含共价键,故C正确;
D.S的氧化物可以是二氧化硫,其对应水化物亚硫酸为弱酸,故D错误;
故选:C。
13. 如图所示,烧杯中盛的是水,铁圈和银圈直接相连,在接头处用一根绝缘细丝吊住,并使之平衡。小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液,反应一段时间后,观察到的现象是
A. 两圈仍保持平衡
B. 有气泡产生,两圈摇摆不定
C. 铁圈向下倾斜
D. 银圈向下倾斜
【答案】D
【解析】
【详解】铁圈和银圈连接浸入硫酸铜溶液中,该装置构成了原电池,较活泼的金属铁作负极,较不活泼的金属银作正极,负极上铁失电子生成亚铁离子进入溶液,导致铁质量减少,正极上铜离子得电子生成铜单质,导致银圈质量增加,所以一段时间后,铁圈质量小于银圈质量,银圈向下倾斜;
故选:D。
14. 下列实验中,实验操作、实验现象及实验推论都正确的是
选项
实验操作
现象
推论
A
用洁净铂丝取待测液在酒精灯外焰灼烧
火焰呈黄色
溶液中不含
B
往铜丝与浓硫酸反应后的溶液中加入水
溶液呈现蓝色
产物有
C
常温下将晶体与晶体在小烧杯中混合
烧杯壁变凉
该反应是吸热反应
D
取少量淀粉水解液,冷却后加入NaOH溶液调至碱性,再加入少量新制悬浊液,加热
有砖红色沉淀生成
淀粉已完全水解
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.观察钾的焰色需要透过蓝色钴玻璃滤去黄光,排除干扰,A错误;
B.铜与硫酸的反应会有大量硫酸剩余,不能直接向其中加水,否则易产生暴沸现象,B错误;
C.该反应吸收了热量,使外界温度降低,因此为吸热反应,C正确;
D.砖红色沉淀生成说明淀粉水解,但不能证明水解已完全,D错误;
答案选C。
15. 利用下列装置(夹持装置略)进行实验,能达到实验目的的是
A. 用甲装置制备乙酸乙酯 B. 用乙装置除甲烷中的乙烯
C. '用丙装置证明元素的非金属性:N>C>Si D. 用丁装置收集气体
【答案】B
【解析】
【详解】A.氢氧化钠溶液会使乙酸乙酯水解,导管不能伸入到液面以下且溶液不能是氢氧化钠溶液,故A错误;
B.乙烯会和溴水发生加成反应生成液态的1,2-二溴乙烷,而甲烷不反应,故可以除杂,故B正确;
C.硝酸易挥发,也会和硅酸钠反应生成硅酸沉淀,故不能证明碳酸的酸性强于硅酸,故C错误;
D.NO2会和水发生反应,故不能用排水法收集,故D错误;
故选B。
16. 下列化学反应的离子方程式书写正确的是
A. 醋酸除水垢():
B. 溶液腐蚀印刷板上的Cu:
C. 往稀硝酸中加入过量的铁粉:
D. 往溶液中加入过量的浓氨水:
【答案】B
【解析】
【详解】A.醋酸为弱酸,主要以分子形式存在,不拆分,A错误;
B.Fe3+的氧化性大于Cu2+,可以发生氧化还原反应,B正确;
C.过量铁粉与Fe3+不共存,最终产物为Fe2+,C错误;
D.Al(OH)3不溶于过量氨水中,正确方程式为,D错误;
答案选B
第II卷 非选择题(共56分)
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱,按如图装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成,而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
可选药品:浓硝酸、稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液。
已知:氢氧化钠溶液不与NO反应,能与反应:。
I.
(1)装置a的名称是___________,连接好装置后应先___________。
(2)装置②③④中盛放的药品依次是___________、___________、___________。
(3)该小组要得出“浓硝酸的氧化性强于稀硝酸”的实验结论,所依据的实验现象是装置③液面上方气体仍为无色,装置④的现象是___________。
Ⅱ.装置①铜片溶解,最初反应较慢,随后加快,有大量红棕色气体放出,反应后试管中溶液呈现鲜草绿色,某小组同学设计实验探究溶液呈鲜草绿色的原因之一。
【查阅资料】
i.铜与浓硝酸反应,开始生成的溶于水生成,与反应生成绿色的化合物;
ii.金属和浓硝酸反应过程中有生成,可大大加快金属与浓硝酸反应的速率。其原理为:
第一步:
第二步:…
第三步:
【设计实验】
分别向装有大小相同铜片的三支试管内依次加入下列试剂后,同时并记录实验现象。
实验
浓硝酸/mL
蒸馏水/滴
30%/滴
现象
1
1
0
0
快速反应,异常剧烈,溶液为鲜草绿色
2
1
3
0
快速反应,反应剧烈,溶液为鲜草绿色
3
1
0
x
反应较慢,溶液为蓝色,没有绿色出现
(4)x=___________。
(5)补全中原理的第二步反应的离子方程式:___________。
(6)实验3中没有绿色出现的原因是___________。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. 检查装置气密性
(2) ①. 蒸馏水 ②. 稀硝酸 ③. 浓硝酸
(3)液面上方气体由无色变为红棕色
(4)3 (5)
(6)过氧化氢具有强氧化性,会将氧化
【解析】
【分析】验证浓硝酸的氧化性,应首先检查装置的气密性,硝酸与铜发生反应生成二氧化氮,通入水后生成一氧化氮,然后通过浓硝酸,如无色气体生成红棕色气体,可证明硝酸具有氧化性,可氧化一氧化氮,由装置特点和实验目的可知利用排水法收集NO,装置中盛放的氢氧化钠溶液用于尾气处理,则④为浓硝酸,③为稀硝酸,以此解答该题。
【小问1详解】
根据装置构造可判断装置a的名称是分液漏斗,连接好装置后应先检查装置气密性。
【小问2详解】
根据以上分析可知装置②③④中盛放的药品依次是蒸馏水、稀硝酸、浓硝酸。
【小问3详解】
NO通过稀HNO3溶液后,若无红棕色NO2产生,说明稀HNO3不能氧化NO,所以盛放稀HNO3装置的液面上方没有颜色变化即可说明之。装置④中盛放的是浓HNO3,若浓HNO3能氧化NO则装置④液面的上方会产生红棕色气体。故答案为:液面上方气体由无色变为红棕色;
【小问4详解】
作为对比实验,溶液体积应该相等,所以根据实验2和3可知x=3。
【小问5详解】
由于第三步反应有NO生成,说明第二步反应中应该尝试NO,所以原理的第二步反应的离子方程式为。
【小问6详解】
与反应生成绿色的化合物,实验3中没有绿色出现,说明亚硝酸被反应掉,这是因为双氧水具有强氧化性,能把亚硝酸氧化,所以没有绿色出现。
18. 石墨在材料领域有重要应用,某初级石墨中含(7.8%)、(5.1%)和(3.1%)等杂质,提纯与综合利用工艺流程如下:
已知:①氯化后,石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物;
②的沸点为57.6℃,金属氯化物的沸点均高于150℃。
(1)“氯化”时,先向反应器中通入一段时间,再加热,主要目的是_______。
(2)“冷凝”后,所得“气体"的成分有和_______(填化学式)。
(3)“溶解过滤”时,加过量NaOH溶液的目的是_______;取少量滤液于试管中,_______(实验操作及现象),证明沉淀已完全。
(4)“沉铝”得到的产物为,工业上由得到Al,需发生两步反应,写出方程式:、_______。
(5)写出Al的一种用途_______。
(6)100kg初级石墨最多可获得Al的质量为_______kg。
【答案】(1)排尽装置中的氧气,以防在高温下与石墨反应
(2)
(3) ①. 分离出Al元素(或除去,使完全转化) ②. 滴加2-3滴KSCN溶液,无明显现象(或继续滴加NaOH溶液,无明显现象)
(4)
(5)制备合金硬铝、制易拉罐等
(6)2.7
【解析】
【分析】依据题目信息与流程,初级石墨在“氯化”时,转化为纯级石墨、、、,冷凝除去和过量的,再利用过量NaOH溶液除去中的,再利用沉淀,使铝元素转化为,继而获得,再通过电解得到Al;
【小问1详解】
一般情况下,实验开始前通入气体一段时间,都是为了排尽装置内的空气,防止干扰反应的发生;该实验,“氯化”时,先向反应器中通入一段时间,再加热,主要目的是排尽装置中的氧气,以防在高温下与石墨反应;
故答案为排尽装置中的氧气,以防在高温下与石墨反应;
【小问2详解】
依据题目信息①(氯化后,石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物),氯化出来的物质有、、、;结合题目信息②(的沸点为57.6℃,金属氯化物的沸点均高于150℃),且冷凝温度为80℃,、变回固体,所以所得“气体”成分有和;
故答案为;
【小问3详解】
溶解过滤时,是往和的混合溶液中加入过量NaOH溶液,可保证完全沉淀,而全部转化为,从而除去中的;检验是否完全沉淀,一般利用KSCN溶液与的反应,若混合后没有变红,则表明已沉淀完全;也可以继续滴加NaOH溶液,无明显现象,也可以说明已经完全沉淀;
故答案为分离出Al元素(或除去,使完全转化为);滴加2-3滴KSCN溶液,无明显现象(或继续滴加NaOH溶液,无明显现象);
【小问4详解】
工业制备Al需要电解熔融的,而熔点很高,需要加入冰晶石,所以化学方程式为;
故答案为;
【小问5详解】
铝是一种活泼金属,在常温下就能与空气中的氧气反应,表面生成一层致密的氧化铝薄膜,这层膜起着保护内部金属的作用,人们日常用的铝制品通常都是由铝合金制造的,如合金硬铝、拉罐等;
故答案为制备合金硬铝、制易拉罐等;
【小问6详解】
某初级石墨中含(7.8%)、(5.1%)和(3.1%)等杂质,则100kg初级石墨中含有的质量为,则Al的质量为;
故答案为2.7。
19. 研究、、CO等气体的无害化处理对治理大气污染、建设生态文明有重要意义。
(1)已知反应中相关的化学键键能数据如表:
化学键
H-H
C-O
C≡O(CO)
H-O
C-H
E(kJ·mol)
436
343
1076
465
413
①若有1mol生成,该反应___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ能量。
②一定温度下,在恒容的密闭容器中充入1molCO和2mol发生上述反应,对于该反应,下列说法正确的是___________(填序号)。
A.反应过程中不变
B.升高温度,正反应速率减小
C.往容器中充入He,压强增大,反应速率加快
D.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变时说明反应已达平衡
(2)利用反应,可实现汽车尾气的无害化处理。一定温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中加入等物质的量的NO和CO,测得部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。
①X代表的物质是___________;a点正反应速率___________逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。
②从反应开始到达到平衡,___________;该条件下,CO的平衡转化率为___________。
(3)可用电化学原理处理制备硫酸,装置图如图,电极为多孔材料。电极M为___________极;写出N极的电极方程式:___________。
【答案】(1) ①. 放出 ②. 99 ③. AD
(2) ①. CO2(或二氧化碳) ②. > ③. 0.016 ④. 80%
(3) ①. 负 ②.
【解析】
【小问1详解】
①若有1mol生成,断键吸收的能量是1076kJ+2×436kJ=1948kJ,形成化学键放出的能量是3×413kJ+343kJ+465kJ=2047kJ,所以该反应放出2047kJ-1948kJ=99kJ能量。
②A.由于反应物CO和和氢气是按照化学计量数之比充入的,所以反应过程中不变,A正确;
B.升高温度,正反应速率增大,B错误;
C.往容器中充入He,压强增大,浓度不变,反应速率不变,C错误;
D.反应前后气体质量不变,物质的量减小,所以容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变时说明反应已达平衡,D正确;
答案选AD。
【小问2详解】
①平衡时生成X是1.6mol,消耗NO和CO均是1.6mol,根据方程式可知X代表的物质是CO2;a点反应向正反应方向减小,则正反应速率大于逆反应速率。
②从反应开始到达到平衡消耗NO是1.6mol,浓度是0.8mol/L,则0.8mol/L÷50min=0.016;到达到平衡消耗CO是1.6mol,该条件下,CO的平衡转化率为×100%=80%。
【小问3详解】
电极M通入二氧化硫失去电子被氧化转化为硫酸,因此为负极;N极是正极,氧气得到电子,电极方程式为。
20. A是石油裂解气的主要产物之一,其产量常用于衡量一个国家的石油化工发展水平。用A为原料合成其它有机物的流程如图所示:
请回答下列有关问题:
(1)物质A的名称是___________,无机物M是___________(填化学式)。
(2)化合物D中官能团的名称为___________。
(3)A→B,E→F的反应类型分别为___________,___________。
(4)写出F→G的化学方程式:___________。
(5)有机物G自身会发生聚合反应,所得聚合物是一种用途广泛的有机玻璃树脂,该聚合物的结构简式为___________。
(6)有机物H是B的同系物,且相对分子质量比B大28,写出其中一种含有三个甲基的H的结构简式___________。
【答案】(1) ①. 乙烯 ②.
(2)羟基、醛基 (3) ①. 加成反应 ②. 氧化反应
(4)
(5) (6)
【解析】
【分析】由题干信息可知A为乙烯,乙烯与水发生加成反应生成乙醇,乙醇催化氧化生成乙醛,乙醛在碱性条件下反应生成D,D在浓硫酸作用下发生消去反应生成E,E发生催化氧化生成F(),F与甲醇发生酯化反应生成G,据此分析解答。
【小问1详解】
由以上分析可知A为乙烯,无机物M为;
【小问2详解】
由D的结构简式可知其所含官能团为羟基和醛基;
【小问3详解】
A乙烯与水发生加成反应生成B乙醇,E发生催化氧化生成F();
【小问4详解】
F与甲醇发生酯化反应生成G,反应方程式为:;
【小问5详解】
G中含碳碳双键,可发生加聚反应生成 ;
【小问6详解】
有机物H是乙醇的同系物,且相对分子质量比乙醇大28,H为丁醇,其中一种含有三个甲基的H的结构简式 。
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