湖南省湘西土家族苗族自治州2023-2024学年高一下学期期末考试化学试卷(Word版附解析)
展开考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分,共100分。考试时间75分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.本试卷主要考试内容:人数版必修第一册、必修第二册、选择性必修Ⅰ第一章。
4.可能用到的相对原子质量:H1 O16 Cl35.5 K39 I127
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 化学与生活息息相关。下列物质用途错误的是
A. 制作豆腐时石膏作凝固剂
B. 丁基羟基茴香醚作食用油的抗氧化剂
C. 氢气、风能和天然气都属于新能源
D. 二氧化硅用于制光导纤维
【答案】C
【解析】
【详解】A.由豆浆制豆腐的过程是胶体聚沉的过程,豆浆属于胶体,加入电解质可以使胶体发生聚沉,可选用石膏作凝固剂,A正确;
B.丁基羟基茴香醚含有羟基,具有还原性,用于植物油中作抗氧化剂,B正确;
C.氢气、风能属于新能源,而天然气属于化石能源,属于常规能源,而不属于新能源,C错误;
D.光导纤维的基本原料是二氧化硅,即二氧化硅用于制光导纤维,D正确;
故答案为:C。
2. 下列各组离子能大量共存的是
A. 、、、
B. 、、、
C 、、、
D. 、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.与能反应生成Cu(OH)2沉淀而不能大量共存,A不合题意;
B.与能反应生成BaSO4沉淀而不能大量共存,B不合题意;
C.、、、各离子不反应,能够大量共存,C符合题意;
D.与能反应生成难电离物质而不能大量共存,D不合题意;
故答案为:C。
3. 量变引起质变规律广泛应用于化学中。下列化学变化不符合这一规律的是
A. 铁与硝酸反应
B. 硫酸铝溶液和烧碱溶液反应
C. 澄清石灰水与二氧化碳反应
D. 稀盐酸和熟石灰反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.铁与硝酸反应时铁少量生成硝酸铁,铁过量时生成硝酸亚铁,符合量变引起质变,A不选;
B.硫酸铝溶液和烧碱溶液反应时,烧碱少量时生成氢氧化铝沉淀,烧碱过量时生成Na[Al(OH)4],符合量变引起质变,B不选;
C.澄清石灰水与二氧化碳反应时,二氧化碳少量产生碳酸钙沉淀,二氧化碳过量时生成Ca(HCO3)2,符合量变引起质变,C不选;
D.稀盐酸和熟石灰反应不论量为多少,均只生成氯化钙和水,D选。
故选D。
4. 性质决定用途。下列物质的用途与性质不匹配的是
A. 具有氧化性,常用作粮食的保护气
B. 不支持燃烧,家庭常用泡沫灭火器灭火
C. 液氨挥发时吸收大量热量,工业上用液氨作制冷剂
D. 乙酸的酸性比碳酸的强,可用白醋清洗水壶里的水垢
【答案】A
【解析】
【详解】A.很稳定,不容易和其他物质反应,所以常用作粮食的保护气,故A不匹配;
B.不支持燃烧,家庭常用泡沫灭火器来隔绝氧气,用来灭火,故B匹配;
C.液氨挥发时吸收大量热,使周围环境的温度降低,常用作制冷剂,故C匹配;
D.乙酸的酸性比碳酸的强,借助强酸制弱酸的原理,所以可用白醋清洗水壶里的水垢,故D匹配;
答案选A。
5. 选择如图装置(不加热),下列试剂不能制备对应气体的是
A. 铁和浓硫酸;氢气B. 浓氨水和生石灰:氨气
C. 二氧化锰和双氧水:氧气D. 铜和浓硝酸:二氧化氮
【答案】A
【解析】
【详解】A.已知浓硫酸具有强氧化性,常温下Fe遇到浓硫酸发生钝化,故不能用铁和浓硫酸来制备氢气,A符合题意;
B.可以用浓氨水和生石灰来制备氨气,反应原理为:NH3•H2O+CaO=NH3↑+Ca(OH)2,B不合题意;
C.常温下能用二氧化锰催化双氧水分解来制备氧气,反应原理为:2H2O22H2O+O2↑,C不合题意;
D.常温下铜和浓硝酸反应制备二氧化氮,反应方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,D不合题意;
故答案为:A。
6. 下列有机反应中,属于最理想的“原子经济性反应”的是
A. 乙烯在一定条件下制备聚乙烯B. 丙烯酸和甲醇生成丙烯酸甲酯
C. 丁烷裂解制备乙烯D. 油脂发生皂化反应制肥皂
【答案】A
【解析】
【分析】化工生产实现“绿色化”是指无污染、绿色循环、低碳经济,原子利用率100%,据此分析判断。
【详解】A.乙烯在一定条件下制备聚乙烯属于加聚反应,原子利用率达到100%,A符合题意;
B.丙烯酸和甲醇生成丙烯酸甲酯和H2O,故原子利用率达不到100%,B不合题意;
C.丁烷裂解制备乙烯和乙烷,故原子利用率达不到100%,C不合题意;
D.油脂发生皂化反应制肥皂时还生成甘油即丙三醇,故原子利用率达不到100%,D不合题意;
故答案为:A。
7. 维生素C是重要的营养素,其分子结构如图所示。下列叙述错误的是
A. 维生素C的分子式为B. 维生素C与乙酸能发生酯化反应
C. 维生素C含有2种官能团D. 维生素C属于烃衍生物
【答案】C
【解析】
【详解】A.维生素C的分子式为,A正确;
B.维生素C中含有羟基,与乙酸能发生酯化反应,B正确;
C.维生素C含有3种官能团,即羟基、酯基和碳碳双键,C错误;
D.维生素C属于烃的衍生物,D正确。
故选C。
8. 下列离子方程式正确的是
A. 在铜粉中加入稀硫酸:
B. 用氨水吸收过量的:
C. 在烧碱溶液中加入铝粉,产生气泡:
D. 在硫酸铁溶液中滴加溶液,产生红褐色沉淀:
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜为惰性金属,不与稀硫酸反应,A错误;
B.用氨水吸收过量的时生成酸式盐NH4HSO4,离子方程式为,B错误;
C.在烧碱溶液中加入铝粉,产生气泡,离子方程式为:,C正确;
D.在硫酸铁溶液中滴加溶液,产生红褐色沉淀:,D错误。
故选C。
9. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 1ml甲基()所含的电子数为
B. 1ml金属钠在氧气中完全燃烧生成,失去的电子数为
C. 18g重水()中含有的质子数为
D. 溶液中所含的数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲基为中性基团,故1ml甲基()所含的电子数为,A错误;
B.Na转化为Na2O2失去1个电子,故1ml金属钠在氧气中完全燃烧生成,失去的电子数为,B正确;
C.18g重水()中含有的质子数为=,C错误;
D.题干未告知溶液的体积,故无法计算溶液中所含的数目,D错误;
故答案为:B。
10. 和反应的能量变化如图所示(、和HCl均为气体)。下列叙述错误的是
A. 氢氢键的键能为
B. 断裂化学键吸热,形成化学键放热
C.
D. 光照和点燃两种条件下和反应生成的反应热不同
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知氢氢键的键能为,A正确;
B.断裂化学键吸热,形成化学键放热,B正确;
C.1ml和1ml反应生成2ml 共放出2×431-243-436kJ=183kJ能量,故的,C正确;
D.和反应生成的反应热只与反应物和生成物的能量有关,与反应路径无关,D错误。
故选D。
11. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯水氧化KI生成碘,淀粉遇碘变蓝,则氧化性:Cl2>I2,且非金属元素的非金属性与其单质的氧化性一致,即可说明氯的非金属性比碘的强,A符合题意;
B.过氧化钠可氧化亚铁离子生成铁离子,过氧化钠与水反应生成NaOH,铁离子与NaOH反应生成红褐色沉淀,不能证明硫酸亚铁是否变质,B不合题意;
C.浓硝酸具有强氧化性,常温下遇到Al、Fe发生钝化,在铝片上滴加浓硝酸,无明显现象,是由于钝化原因,而不是铝不和浓硝酸反应,C不合题意;
D.在蔗糖中滴加浓硫酸,浓硫酸具有脱水性,故能产生黑色固体C,C与浓硫酸反应放出CO2、SO2等气体,体现浓硫酸的强氧化性,即该实验体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性,D不合题意;
故答案为:A。
12. 环己烷有如下转化关系:
下列叙述错误的是
A. 反应a的试剂和条件是氯气、光照
B. 丙能使溴水或酸性溶液褪色
C. 丙→丁属于加成反应
D. 甲的一溴代物有6种
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲→乙为烷烃的氢被氯原子取代的反应,所以反应a的试剂和条件是氯气、光照,故A正确;
B.丙中含有碳碳双键,能和溴水发生加成反应,能和酸性溶液发生氧化反应,使它们都褪色,故B正确;
C.丙→丁为碳碳双键断开,加上溴原子,属于加成反应,故C正确;
D.甲的等效氢只有1种,所以一溴代物有1种,故D错误;
答案选D。
13. 天然气燃料电池能量转化率高,模拟装置如图所示。下列叙述正确的是
A. 电子由a极经用电器流向b极
B. b极的电极反应式为
C. a极为负极,发生氧化反应
D. a极上参加反应时,转移0.4ml电子
【答案】B
【解析】
【分析】根据装置可知,a电极氧气发生还原反应形成,a电极为正极,b电极甲烷发生氧化反应,b为负极。
【详解】A.原电池中电子经外电路导线由负极流向正极,即由b极流向a极,A错误;
B.根据分析可知,甲烷在b电极发生氧化反应,电极反应式:,B正确;
C.根据分析可知,a极正极,发生还原反应,C错误;
D.未指明气体是否处于标准状况,无法用标况下的气体摩尔体积计算,D错误;
答案选B。
14. 向一恒容密闭容器中加入3mlH2和1mlWO3,高温下发生反应: 。在不同温度下达到平衡时,各组分物质的量()如图所示。下列叙述正确的是
已知:升高温度,吸热反应中产物的物质的量增大,放热反应中反应物的物质的量增大。
A.
B. M为WO3物质的量随温度的变化曲线
C. 相同温度下,相同时间内,H2和H2O的反应速率相同
D. 升高温度,H2O的反应速率减小
【答案】C
【解析】
【分析】由题干图像信息可知,H2O的物质的量随着温度升高而增大,说明升高温度化学平衡正向移动,该反应正反应是一个吸热反应,即>0。升高温度平衡正向移动,W和H2O的物质的量逐渐增大,H2和WO3的物质的量逐渐减小,且根据题干中加入3mlH2和1mlWO3,则250℃平衡时H2的物质的量是WO3的3倍,则M代表H2,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,该正反应方向为吸热反应,即>0,A错误;
B.由分析可知,M为H2物质的量随温度的变化曲线,B错误;
C.根据反应速率之比等于化学计量系数之比可知,相同温度下,相同时间内,H2和H2O的反应速率相同,C正确;
D.升高温度,化学反应速率增大,即H2O的反应速率增大,D错误;
故答案为:C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 硫酸是中学化学实验的重要试剂。回答下列问题:
实验(一):用溶液和溶液测定中和反应反应热(如图)。
(1)玻璃搅拌器搅拌的操作是_____,加入稍过量NaOH溶液的目的是_____。
(2)测得放出的热量为,则中和反应反应热_____。
(3)其他条件不变,如果用铜质搅拌器替代玻璃搅拌器,测得的中和反应反应热()_____(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
实验(二):测定锌和硫酸的反应速率(如图)。
(4)完成实验除用到图示装置中的仪器外,还需要的一种定量仪器是_____(填名称)。
(5)影响硫酸和锌反应产生氢气的速率的因素有_____(填一条)。
(6)需要测定的物理量有一定温度和压强下产生的体积和_____。
【答案】(1) ①. 上下移动玻璃搅拌器 ②. 为了保证硫酸完全被中和
(2)
(3)偏小 (4)计时器
(5)温度或者金属锌的状态(其他答案合理即可)
(6)时间
【解析】
【小问1详解】
玻璃搅拌器搅拌的操作方法是上下移动玻璃搅拌器,加入稍过量NaOH溶液的目的是为了保证硫酸完全被中和,答案:上下移动玻璃搅拌器、为了保证硫酸完全被中和;
【小问2详解】
溶液和溶液反应,测得放出的热量为,即反应放出的热,得1ml放出的热量为中和反应反应热,答案:;
【小问3详解】
其他条件不变,如果用铜质搅拌器替代玻璃搅拌器,铜质搅拌器会吸收部分热量,使得测得热量偏小,导致算的中和反应反应热()偏小,答案:偏小;
【小问4详解】
实验为测反应速率,完成实验除用到图示装置中的仪器外,还需要的一种定量仪器是计时器记录时间,答案:计时器;
【小问5详解】
影响硫酸和锌反应产生氢气的速率的因素有温度或者金属锌的状态(其他答案合理即可),答案:温度或者金属锌的状态(其他答案合理即可);
【小问6详解】
实验为测反应速率,需要测定的物理量有一定温度和压强下产生的体积和时间,答案:时间。
16. 氨气是国民经济的基础,工业上常用氮气和氢气合成氨:。回答下列问题:
(1)已知生成时,放出热量2.71kJ,则上述反应的热化学方程式为_____。
(2)在恒温恒容密闭容器中充入和合成。下列情况表明该反应达到平衡状态的是_____(填标号)。
A. 和的物质的量之比为
B. 的质量分数保持不变
C. 和的体积分数相同
D. 的消耗速率是消耗速率的一半
(3)科学家开发出了一种新型催化剂,有一种新型催化剂,在常温下也能合成氨。向一密闭容器中充入和,相同时间内,氨气体积分数与压强的关系如图1所示。
压强小于7MPa时,随着压强增大,氨气体积分数增大,其原因是_____;压强大于7MPa时,随着压强增大,氨气体积分数快速减小,其原因可能是_____。
(4)一定温度下,向1L恒容密闭容器中充入和。测得各物质的浓度与时间的关系如图2所示。
①甲代表_____(填化学式)。
②12min时,的转化率为_____%。(转化率指已反应的物质的量与起始物质的量之比)
③0∼10min内,_____。
(5)工业上用与在高温高压、催化剂条件下合成氨气,实验室制氨气的化学方程式为_____。
(6)氨气的用途;作制冷剂,还可以_____(写出其中一种)。
【答案】(1) (2)BD
(3) ①. 压强增大,平衡正向移动,氨气体积分数增大 ②. 在高压情况下,催化剂失去活性,催化效率降低,氨气体积变小,体积分数减小
(4) ①. H2 ②. ③. 0.1
(5)
(6)制氮肥和化肥(其他答案合理即可)
【解析】
【小问1详解】
已知生成时,放出热量2.71kJ,则生成2ml(即34g)放出热量34×2.71kJ=92.14 kJ,则上述反应的热化学方程式为:;
【小问2详解】
A.充入之比为,消耗之比为,所以和的物质的量之比一直为,所以N2和H2的物质的量之比为1∶3,不能表明该反应达到平衡状态,A不符合题意;
B.气体总质量不变,氨气质量在增加,氨气的质量分数是个变量,则的质量分数保持不变,表明该反应达到平衡状态,B符合题意;
C.和的体积分数相同,和平衡无关,不能表明该反应达到平衡状态,C不符合题意;
D.的消耗速率即代表正反应,的消耗速率代表逆反应,且两者反应速率之比等于化学计量系数之比,所以的消耗速率是消耗速率的一半,表明该反应达到平衡状态,D符合题意;
故选BD;
【小问3详解】
压强小于7MPa时,随着压强增大,氨气体积分数增大,其原因是压强增大,平衡正向移动,氨气体积分数增大;压强大于7MPa时,随着压强增大,氨气体积分数快速减小,其原因可能是在高压情况下,催化剂失去活性,催化效率降低,氨气体积变小,体积分数减小;
【小问4详解】
①一定温度下,向1L恒容密闭容器中充入和,由图像可知平衡时甲的浓度变化量是丙的3倍,根据化学计量数之比等于物质的量浓度变化之比,可知甲为H2;
②12min时,的转化率为;
③0∼10min内,;
【小问5详解】
实验室制氨气化学方程式为:;
【小问6详解】
氨气的用途;作制冷剂,还可以制氮肥和化肥(其他答案合理即可)。
17. 聚丙烯酸乙酯(E)是一种绿色高分子材料。以正丁烷为原料制备该材料的流程如图。
回答下列问题:
(1)D中官能团有_____(填名称),B的名称是_____。
(2)的反应类型是_____。
(3)的反应方程式为_____。
(4)下列有关叙述正确的是_____(填标号)。
a.B和D都易溶于水 b.C能与NaOH溶液反应
c.乙烷与A互为同系物 d.E能发生酯化反应
(5)F可以衡量一个国家石油化工发展水平,F和水在一定条件下反应生成乙醇,该反应的化学方程式为_____。
(6)H是D的同分异构体,与C具有相同的官能团,其中不含支链的结构简式为_____(写一种)。
【答案】(1) ①. 酯基、碳碳双键 ②. 丙烯
(2)酯化反应 (3)nCH2=CHCOOCH2CH3;
(4)bc (5)
(6)、CH3CH=CHCH2COOH、CH3CH2CH=CHCOOH
【解析】
【分析】正丁烷在高温条件下发生消去反应生成丙烯,在催化剂作用下被氧气氧化为丙烯酸,丙烯酸与乙醇发生酯化反应生成丙烯酸乙酯,丙烯酸乙酯发生聚合反应生成聚丙烯酸乙酯,F可与水发生反应生成乙醇,则F为乙烯。
【小问1详解】
D中含官能团为酯基和碳碳双键;B物质中含碳碳双键,名称为丙烯;
【小问2详解】
根据分析,丙烯酸与乙醇发生酯化反应生成丙烯酸乙酯,的反应类型为酯化反应;
【小问3详解】
D→E的反应为丙烯酸乙酯发生聚合反应生成聚丙烯酸乙酯,化学方程式为nCH2=CHCOOCH2CH3;
【小问4详解】
a.烯烃和酯类有机物难溶于水,a错误;
b.C中含羧基,能与NaOH溶液反应,b正确;
c.乙烷与A结构相似,相差2个CH2原子团,互为同系物,c正确;
d.聚合物E中含酯基,能发生水解反应,d错误;
答案选bc;
【小问5详解】
乙烯与水反应生成乙醇,化学方程式为;
【小问6详解】
H是D的同分异构体,与C具有相同的官能团,其中不含支链的结构简式有、CH3CH=CHCH2COOH、CH3CH2CH=CHCOOH。
18. 含碘的盐可以治疗甲状腺肿大,为了消除碘缺乏病,我国政府规定在食用盐中添加KIO3。某厂生产碘酸钾(KIO3)的工艺流程如图所示。回答下列问题:
(1) KIO3中I的化合价为_____,试剂X是_____(填化学式)。
(2)“氧化1”中反应的离子方程式为_____。氧化性:Cl2_____(填“大于”或“小于”)I2。系列操作2包括蒸发浓缩、_____、过滤、乙醇洗涤、干燥等。
(3)在“氧化2”中,1ml KClO3得到6ml电子,则制备1mlKH (IO3)2至少需要_____g(结果保留一位小数) KClO3。
(4)测定产品纯度:称取wg产品溶于蒸馏水,滴加适量稀硫酸,加入溶液,恰好完全反应,发生的反应为。在该反应中氧化产物和还原产物的质量之比为_____,产品中碘元素质量分数为_____(用含、、的代数式表示)。
【答案】(1) ①. +5 ②. KOH
(2) ①. 2I-+2H++H2O2=I2+2H2O, ②. 大于 ③. 冷却结晶
(3)204.2 (4) ①. 5:1 ②.
【解析】
【分析】由题干流程图可知,海带灰经过溶解、过滤得到含有I-的溶液,滴加酸化的双氧水进行氧化1得到I2,反应的离子方程式为:2I-+2H++H2O2=I2+2H2O,经过系列操作1即经过萃取分液、蒸馏后得到I2,向I2中加入KClO3和H2O进行氧化2,然后加入盐酸酸化后,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥后得到KH(IO3)2,再经过加水溶解后加入试剂X,调节pH=10,得到KIO3溶液,故试剂X为KOH,对KIO3溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、乙醇洗涤干燥,最终得到KIO3晶体,据此分析解题。
【小问1详解】
已知KIO3中K为+1价,O为-2价,根据化学式所有元素的化合价代数和为0可知,I的化合价为+5价,由分析可知,试剂X是KOH,故答案为:+5;KOH;
小问2详解】
由分析可知,“氧化1”中反应的离子方程式为2I-+2H++H2O2=I2+2H2O,Cl、I为同一主族元素,Cl的非金属性比I强,故氧化性:Cl2大于I2,由分析可知,系列操作2包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥等,故答案为:2I-+2H++H2O2=I2+2H2O;大于;冷却结晶;
【小问3详解】
根据得失电子守恒可知,在“氧化2”中,1ml KClO3得到6ml电子,根据得失电子守恒可知,5n(KClO3)~3n[KH(IO3)2],制备1mlKH (IO3)2至少需要=204.2gKClO3,故答案为:204.2;
【小问4详解】选项
操作及现象
结论
A
向含淀粉的KI溶液中滴加氯水,溶液变蓝
氯的非金属性比碘的强
B
在FeSO4溶液中加入Na2O2,产生红褐色沉淀
FeSO4已变质
C
在铝片上滴加浓硝酸,无明显现象
铝不和浓硝酸反应
D
在蔗糖中滴加浓硫酸,产生黑色固体并放出气体
浓硫酸表现吸水性和还原性
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