广西北海市2022-2023学年高一下学期化学期末检测(A卷)试题
一、单选题
1.药物是人类抵御疾病的重要武器之一、下列有关药物的说法不正确的是( )
A.阿司匹林是一种具有解热镇痛作用的药物
B.鸦片、吗啡、海洛因均属于毒品,青少年要远离毒品
C.“胃得乐”(主要成分为碳酸镁)是一种抗酸药
D.有“OTC”标志的是处方药,需要凭医生处方才能购买
2.下表中金属的冶炼原理与方法不正确的是( )
选项 冶炼原理 方法
A 热分解法
B 热分解法
C 电解法
D 热还原法
A.A B.B C.C D.D
3.从微观角度认识物质是掌握物质性质的途径之一、下列有关说法不正确的是( )
A.乙烯的分子式:C2H4
B.乙酸中含有的官能团:-COOH
C.甲烷分子的空间填充模型:
D.蔗糖、果糖的分子式均为:C12H22O11
4.下列有关乙醇、乙酸的叙述正确的是( )
A.乙醇的结构简式为C2H6O
B.1mol乙醇跟足量的Na反应可制得1molH2
C.乙醇、乙酸都能跟碳酸钠溶液反应产生CO2
D.乙醇、乙酸都可发生取代反应
5.化学与社会,生产、生活密切相关。下列说法正确的是( )
A.为了治理酸雨污染,政府应关闭硫酸厂、火电厂,水泥厂等
B.废旧电池中含有镍、镉等重金属,可用填埋法处理
C.减少燃煤的使用,改用风能、太阳能等新能源符合“低碳生活”理念
D.酸雨样品久置过程中pH减小是因为溶解了更多的CO
6.“绿色化学”是利用化学原理和技术手段,减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质,实现从源头减少或消除环境污染。下列化学反应最符合“绿色化学”理念的是( )
A.
B.
C.
D.
7.某有机物X的结构简式为 ,下列有关该有机物的说法正确的是( )
A.分子式为C8H10O3
B.既可以发生加成反应又可以发生取代反应
C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.含有四种官能团
8.《黄帝内经》中记载:“五谷为养,五果为助,五畜为益,五菜为充”,以上食物中富含糖类、蛋白质、油脂等丰富的营养物质。下列说法正确的是( )
A.淀粉和纤维素互为同分异构体
B.纤维素和油脂在人体小肠内均可通过酶的催化发生水解反应
C.抗病毒疫苗冷藏存放是为了避免蛋白质受热变性
D.糖类、蛋白质、油脂都是由C、H、O三种元素组成
9.如图所示,有关化学反应和能量变化的说法错误的是( )
A.图a可表示铝片与盐酸反应的能量变化
B.由图b可知反应物从环境中吸收的能量大于生成物向环境释放的能量
C.图b可以表示碳与水蒸气反应的能量变化
D.若图a表示的是金刚石转化为石墨的能量变化图,则金刚石比石墨稳定
10.下列关于煤、石油、天然气的说法不正确的是( )
A.利用煤的气化可以获得可燃性气体H2和CO2
B.天然气可作为化工原料用于合成氨和生产甲醇
C.煤的干馏、石油的裂化和裂解都发生了化学变化
D.石油通过分馏可获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油
11.下列有关单质硫的说法中,正确的是( )
A.硫是一种黄色晶体,质脆,微溶于CS2
B.硫位于元素周期表的第三周期第VA族
C.硫与铁反应生成FeS,与铜反应生成Cu2S
D.单质硫燃烧时,氧气少量时生成SO2,氧气足量时可生成SO3
12.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.119.5gCHCl3含有C-H键的数目为NA
B.标准状况下,22.4LCCl4中所含的原子数目为5NA
C.14g由乙烯和丙烯组成的混合气体中含氢原子数目为4NA
D.过氧化钠与水反应时,生成0.1mol氧气转移的电子数目为0.1NA
13.有a、b、c、d四种金属电极,根据实验装置及部分实验现象判断这四种金属的活动性最强的是( )
①a极质量减少,b极表面出现红色物质
②b极有气泡产生,c极无明显变化
③电子从c流向d
A.a B.b C.c D.d
14.下列关于和的叙述不正确的是( )
A.均能用通式(n为正整数)来表示
B.和互为同分异构体
C.与互为同系物
D.的一氯取代物有5种
15.一定温度下,在容积不变的密闭容器中进行如下反应:。下列说法不能证明反应已达化学平衡状态的是( )
A.SiF4的体积分数不再变化
B.容器内气体压强不再变化
C.混合气体的密度保持不变
D.2molH-O键断裂的同时,有1molH-F键断裂
16.一定温度下,探究铜与稀HNO3反应的过程如下:
下列说法不正确的是( )
A.过程I中被还原的硝酸占反应硝酸,总物质的量的四分之一
B.过程Ⅲ的反应速率比过程I快的原因是NO2溶于水,使HNO3浓度增大
C.由实验可知,NO2对该反应可能具有催化作用
D.当活塞不再移动时,再抽入空气,铜可以继续溶解
二、原理综合题
17.在2L恒温恒容密闭容器中加入2molA(g)和1molB(g),如图是A(g)、B(g)、C(g)三种物质的物质的量随时间的变化曲线。
回答下列问题:
(1)10min时,υ正 υ逆(填“>”“<”或“=”),前10min,A的平均反应速率为 。
(2)该反应的化学方程式为 ,达到平衡时,A(g)的转化率为 。
(3)下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是 (填字母)。
a.容器中压强不再改变
b.容器中气体密度不再改变
c.C(g)的质量不再改变
d.B(g)的物质的量浓度不再改变
(4)下列操作不会加快化学反应速率的是 (填字母)。
a.向容器中通入氦气 b.升高温度
c.使用合适的催化剂 d.向容器中通入气体B
(5)燃料电池是目前电池研究的热点之一,某课外小组自制的氢氧燃料电池如图所示,a、b均为惰性电极。
①b极发生的电极反应式是 ,随若反应的进行KOH浓度 (填“增大”“减小”或“不变”)。
②标准状况下,消耗11.2LH2时,转移的电子数为 。
三、工业流程题
18.海洋是巨大的化学资源宝库。下面是海水化学资源综合利用的部分流程图:
回答下列问题:
(1)由海水晒制的粗盐中含有Ca2+、Mg2+、等离子,除去这些离子,需要依次加入试剂的顺序为____(填字母)。
A.NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液,盐酸
B.NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液、盐酸
C.Na2CO3溶液,BaCl2溶液,NaOH溶液、盐酸
(2)工业上电解饱和食盐水可得到氯气、氢气和氢氧化钠溶液,写出该反应的离子方程式: 。
(3)氧化Br-也可选用过氧化氢溶液,写出H2O2的电子式: 。
(4)苦卤中通入Cl2置换出Br2,吹出后用SO2吸收转化为Br-,写出该反应的化学方程式: ,反复多次,以达到富集溴的目的,由海水提溴过程中的反应可得出Cl-、SO2、Br-还原性由弱到强的顺序: 。
(5)工业上也可以用Na2CO3溶液吸收吹出的Br2,生成溴化钠和溴酸钠(NaBrO3),同时有CO2放出。向溴化钠和溴酸钠(NaBrO3)溶液中加入H2SO4可生成Br2,写出生成Br2的离子方程式: 。
四、有机推断题
19.有机物A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平。B和D都是日常生活中常见的有机物,E是一种油状、有香味的物质。下图为部分有机物间的转化关系:
回答下列问题:
(1)B的结构简式为 ,D中含氧官能团的名称为 。
(2)①丙烯(CH3CH=CH2)在催化剂、加热条件下与O2反应可生成一种重要的化工原料丙烯酸(H2C=CHCOOH)。下列关于丙烯酸的说法正确的是 (填字母)。
a.可用酸性KMnO4溶液鉴别乙烯和丙烯酸
b.能发生加成反应,取代反应、中和反应
c.H2C=CHCOOH与OHC-CH2-CHO互为同分异构体
d.一定条件下能发生加聚反应生成
②写出反应⑤的化学方程式: 。
(3)反应③的化学方程式为 。某实验小组用下列装置模拟上述反应③的转化过程:
实验过程中,铜网的颜色变化为 。甲和乙两个水浴作用不相同,甲的作用是 (填“加热”或“冷却”)。
五、实验题
20.某实验小组同学用铜与浓硫酸反应制取SO2,验证SO2性质并制备NaHSO3,设计如图所示实验装置。
回答下列问题:
(1)C中的实验现象是 ,F的作用是 。
(2)A中发生反应的化学方程式是 。
(3)试管D中发生反应的离子方程式为 。
(4)装置E中设计多孔球泡的目的是 。
(5)向装置E中通入SO2可制得NaHSO3.已知:Na2SO3水溶液中H2SO3、HSO、SO随pH的分布如图1所示,Na2SO4的溶解度曲线如图2所示。
①边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。实验中确定何时停止通入SO2的实验操作为 。
②请补充完整由NaHSO3溶液制备无水Na2SO3的实验方案:边搅拌边向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液,测量溶液pH,pH约为 时,停止滴加NaOH溶液,加热浓缩溶液至有大量晶体析出,在高于 ℃条件下趁热过滤,用少量无水乙醇洗涤,干燥,密封包装。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】药物的主要成分和疗效
【解析】【解答】 A.阿司匹林是解热镇痛药,可用于缓解疼痛,A正确;
B.鸦片、吗啡、海洛因均属于毒品,青少年要珍爱生命,远离毒品,B正确;
C.依据强酸制弱酸的原理,碳酸镁能与胃酸中的HCl反应,可用作抗酸药,C正确;
D.非处方药的药盒右上角有OTC标识,无需医生处方,消费者可自行判断、购买和使用,D错误;
故选D。
【分析】A. 常见镇痛药:如阿司匹林肠溶片、对乙酰氨基酚片等,可用于缓解疼痛;
B.国际上对毒品的排列分十个号: 主要是鸦片、海洛因、大麻、可卡因、安非他明、致幻剂等十类;
C.依据强酸制弱酸的原理;
D.非处方药无需医生处方。
2.【答案】B
【知识点】金属冶炼的一般原理
【解析】【解答】 A.Hg为不活泼金属,可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来,故A正确;
B.Na为活泼金属,通常用电解熔融的NaCl的方法冶炼,不采用热分解法制备,故B错误;
C.Al为活泼金属,通常用电解熔融的金属化合物的方法冶炼,但氧化铝的熔点较高,加入冰晶石的目的是降低熔点,故C正确;
D.铝的还原性大于铁,可利用铝热反应产生的高温来冶炼,属于热还原法,故D正确;
故选C。
【分析】 金属冶炼的方法主要有:热分解法:对于不活泼金属,可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来,例如:
热还原法:在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属,通常是用还原剂(C、CO、H2、活泼金属等)将金属从其化合物中还原出来,例如:
电解法:活泼金属较难用还原剂还原,通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属,例如: ,根据金属的活动性选取相应的冶炼方法。
3.【答案】D
【知识点】分子式;球棍模型与比例模型
【解析】【解答】A.烯烃的通式为CnH2n,可知乙烯的分子式:C2H4,A正确;
B.乙酸中含有的官能团为羧基,即-COOH,B正确;
C.甲烷是正四面体型结构,且氢原子半径比碳小,可知甲烷分子的空间填充模型:C正确;
D.果糖为单糖,分子式为C6H12O6,蔗糖的分子式为:C12H22O11,D错误;
故选D。
【分析】A.烯烃的通式为CnH2n;
B.羧酸的官能团为羧基;
C.甲烷是正四面体型结构,且氢原子半径比碳小;
D.果糖为单糖,分子式为C6H12O6。
4.【答案】D
【知识点】乙醇的化学性质;乙酸的化学性质
【解析】【解答】A. C2H6O是乙醇的分子式,而乙醇的结构简式为CH3CH2OH,故A错误;
B.乙醇中只有羟基能与钠反应生成氢气,故1mol乙醇跟足量的Na反应可制得0.5molH2,故B错误;
C.乙醇的官能团为羟基,不与碳酸钠反应,乙酸中的羧基可与碳酸钠反应产生CO2,故C错误;
D.乙醇、乙酸可以发生酯化反应,也属于取代反应,故D正确。
故选D。
【分析】A. 结构简式就是结构式的简单表达式,应表现该物质中的官能团;
B.乙醇中只有羟基能与钠反应生成氢气;
C.乙醇不与碳酸钠反应;
D.乙醇、乙酸可以发生酯化反应。
5.【答案】C
【知识点】常见的生活环境的污染及治理;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A.为了治理酸雨污染,应对硫酸厂、火电厂,水泥厂等进行尾气处理,而不是直接关闭,故A错误;
B.废旧电池中含有镍、镉等重金属,能够引起土壤、水体污染,不可用填埋法处理,故B错误;
C.减少燃煤的使用,改用风能、太阳能等新能源,可减少污染物的排放,符合“低碳生活”理念,故C正确;
D.酸雨样品久置过程中pH减小,是因为亚硫酸被空气氧化为硫酸,酸性增强,故D错误;
故选C。
【分析】A.治理酸雨污染,应进行尾气处理;
B.重金属污染土壤、水体污染;
C.新能源碳排放少;
D.亚硫酸被空气氧化为硫酸;
6.【答案】A
【知识点】绿色化学
【解析】【解答】A.反应属于加成反应,产物只有一种,原子利用率100%,且不产生污染性气体,符合“绿色化学”的思想,A正确;
B.产物不唯一,原子利用率低且产生污染性气体,不符合“绿色化学”的理念,故B错误;
C.产物不唯一,原子利用率不是100%,故C错误;
D.产物不唯一,原子利用率不是100%,故D错误;
故选A。
【分析】“绿色化学”的核心就是要利用化学原理从源头消除污染;原子利用率最高的应是反应物全部转化为生成物,没有其它副产品的反应。
7.【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.根据有机物X的结构简式可知,其分子式为 C8H12O3 ,A错误;
B.该物质中含有不饱和的碳碳双键,因此能够发生加成反应,含有羟基、羧基,能够发生酸化反应,也属于取代反应,因此该物质既可以发生加成反应又可以发生取代反应,B正确;
C.该物质中含有不饱和的碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误;
D.该物质中含有碳碳双键、羟基、羧基三种官能团,D错误;
故选B。
【分析】A.根据结构简式判断分子式;
B.根据官能团的性质判断反应类型;
C.根据官能团确定性质;
D.根据结构简式确定官能团;
8.【答案】C
【知识点】氨基酸、蛋白质的结构和性质特点
【解析】【解答】A.淀粉和纤维素的化学式为(C6H10O5)n,化学式中的n值不同,故二者不互为同分异构体,A错误;
B.人体内没有可以水解纤维素的酶,故纤维素在人体小肠内不会发生水解反应,B错误;
C.抗病毒疫苗是蛋白质,为了避免蛋白质受热会变性失活,需要冷藏存放,C正确;
D.蛋白质除含有C、H、O三种元素外,还含有N、S等元素,D错误;
故选C。
【分析】A.在有机化学中,将分子式相同、结构不同的化合物互称同分异构体;
B.人体内没有可以水解纤维素的酶;
C.蛋白质受热会变性;
D.蛋白质含有C、H、O、N、S等元素。
9.【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】 A.图a表示的是放热反应,铝片与盐酸的反应为放热反应,符合图a的能量变化,A正确;
B.图b表示的是吸热反应,故反应物从环境中吸收的能量大于生成物向环境释放的能量,B正确;
C.图b表示的是吸热反应,碳与水蒸气的反应为吸热反应,C正确;
D.若图表示的是金刚石转化为石墨的能量变化图,则金刚石转化为石墨要放出能量,由能量越低越稳定可知石墨比金刚石稳定,D错误;
故选D。
【分析】A.在化学反应中,反应物总能量大于生成物总能量的反应叫做放热反应。包括燃烧、中和、金属氧化、铝热反应、较活泼的金属与酸反应、由不稳定物质变为稳定物质的反应。
B.吸热反应中反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量;
C.常见的吸热反应包括:①大多数分解反应;②盐的水解和弱电解质的电离;③Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl反应;④碳和水蒸气、C和CO2的反应。
D.能量越低越稳定。
10.【答案】A
【知识点】石油的分馏产品和用途;石油的裂化和裂解;煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】 A.煤的气化反应方程式为,所得气体为CO和H2,A错误;
B.天然气主要成为CH4,可作为化工原料用于合成氨和生产甲醇,B正确;
C.煤的干馏、石油的裂化和裂解都有新物质生成,都发生了化学变化,C正确;
D.石油通过分馏是利用沸点不同将各物质进行分离,可获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油,D正确;
故选A。
【分析】A.依据水煤气的制备;
B.依据天然气用途判断;
C.煤的干馏是(化学变化)煤在隔绝空气条件下加热、分解,生成焦炭(或半焦)、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程;裂化(化学变化):将碳原子数多的烷烃断裂成碳原子数少的烃。裂解(化学变化),又叫深度裂化。
D.分馏(物理变化):将混合物石油分成不同沸点范围的馏分,由于石油一般是烷烃、环烷烃的混合物,所以认为分馏后的得到的馏分主要是烷烃。分馏的目的是为了将石油的各个馏分分开。
11.【答案】C
【知识点】含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】 A.硫是一种黄色晶体,质脆,微溶于酒精,易溶于CS2,A错误;
B.硫位于元素周期表的第三周期第ⅥA族,B错误;
C.硫的氧化性较弱,与变价金属反应时均生成低价态的金属硫化物,即硫与铁反应生成FeS,与铜反应生成Cu2S,C正确;
D.单质硫燃烧时,无论氧气的量如何,都只生成SO2,D错误;
故选C。
【分析】A.依据硫物理性质分析;
B.硫的原子序数为16;
C.硫的氧化性较弱,与变价金属反应时均生成低价态的金属硫化物
D.单质硫燃烧只生成SO2。
12.【答案】A
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】 A.119.5gCHCl3的物质的量为,1molCHCl3含有1molC-H键,即含C-H键的数目为NA,A正确;
B.标准状况下,CCl4是液体,不能用气体摩尔体积公式进行计算,B错误;
C.乙烯和丙烯的最简式均为CH2,故14g由乙烯和丙烯组成的混合气体中含CH2的物质的量为,1molCH2中含有2molH原子,即含氢原子数目为2NA,C错误;
D.过氧化钠与水反应的化学方程式为2NaO2+2H2O=4NaOH+O2↑,根据电子转移情况得关系式O2~2e-,生成0.1mol氧气转移的电子数目为0.2NA,D错误;
故选A。
【分析】A.依据1molCHCl3含有1molC-H键,利用计算;
B.标准状况下,CCl4是液体;
C.利用最简式均为CH2计算;
D.根据电子转移计算。
13.【答案】A
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】 ①中形成原电池,a极质量减少,b极表面出现的红色物质为金属铜,则a为负极,b为正极,金属的活动性:a>b;②中没有形成原电池,b极有气体产生,c极无变化,所以金属的活动性:b>c;③电子从c流向d,说明c为负极,d为正极,所以金属的活动性:c>d.综上所述,这四种金属的活动性顺序:a>b>c>d,故这四种金属的活动性最强的是a,
故选A。
【分析】一般活动性强的金属作负极,活动性弱的金属或石墨作正极;根据两极现象判断:溶解或质量减少的一极为负极,质量增加或有气泡产生的一极为正极。电子流出或电流流入的电极为负极,反之为正极。
14.【答案】D
【知识点】同分异构现象和同分异构体;同系物
【解析】【解答】 A. 和 均为烷烃,所以均能用通式(n为正整数)来表示,故A正确;
B.和的分子式均为,但二者的结构不同,故二者互为同分异构体,故B正确;
C.与的结构相似,分子式相差2个CH2,故二者互为同系物,故C正确;
D.利用等效氢的数目判断; 有4种不同的氢原子,所以它的一氯代物有4种,故D错误;
故选D。
【分析】A. 烷烃的通式;
B.在有机化学中,将分子式相同、结构不同的化合物互称同分异构体;
C.同系物:指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;
D.利用等效氢的数目判断;
15.【答案】D
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】
A.SiF4的体积分数不再变化,说明各物质的物质的量浓度不再变化,反应达到平衡状态,A正确;
B.容器内气体压强不再变化,说明气体的物质的量不再变化,反应达到平衡状态,B正确;
C.根据ρ=mV,混合气体的体积保持不变,反应达到平衡状态之前,气体的质量在变化,当气体的质量保持不变时,即混合气体的密度保持不变,反应达到平衡状态,C正确;
D.平衡时,有4molH-O键断裂的同时有4molH-F键断裂,D错误;
故选D。
【分析】A、B、C依据化学平衡的特征“等”和“定”进行分析判断;
D.依据平衡时正、逆反应速率相等判断。
16.【答案】B
【知识点】硝酸的化学性质;性质实验方案的设计
【解析】【解答】 A.过程I中被还原的硝酸产物为NO,通过反应方程式,可得出被还原的硝酸占反应硝酸总物质的量的四分之一,A正确;
B.过程Ⅲ中硝酸的浓度没有过程I中大,因为部分硝酸转化成了一氧化氮,因此反应速率比过程I快的原因不可能是c(HNO3)增大,B错误;
C.实验可知,过程Ⅲ反应速率比I快,说明NO2可能对该反应具有催化作用,C正确;
D.当活塞不再移动时,再抽入空气,NO与O2反应生成NO2,NO2溶于水生成稀硝酸(3NO2+H2O=2HNO3+NO),能够继续溶解铜,D正确;
故选B。
【分析】 A.依据反应方程式中硝酸的作用判断;
B.因为部分硝酸转化成了一氧化氮,因此c(HNO3)减小;
C.依据过程Ⅲ反应速率比I快分析;
D.依据操作后生成稀硝酸分析。
17.【答案】(1)>;0.05mol·L-1·min-1
(2);70%(或0.7)
(3)b
(4)a
(5);减小;NA
【知识点】化学电源新型电池;化学反应速率;化学平衡状态的判断;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】 (1)由图可知10min时未达平衡状态,反应物的量仍在减少,故正反应速率大于逆反应速率,即υ正>υ逆;前10min,A的物质的量变化量为2.0mol-1.0mol=1.0mol,故A的平均反应速率为:;故答案为:>;0.05mol·L-1·min-1。
(2)由图可知,随着反应进行,A和B的物质的量减少,C的物质的量增加,故A、B为反应物,C为生成物,达到平衡时A、B、C的物质的量变化量分别为:1.4mol、0.7mol、1.4mol,反应速率之比等于物质的量的变化量之比,等于反应方程式的计量数之比,故化学方程式为:2A(g)+B(g) 2C(g);达到平衡时A的物质的量变化量为1.4mol,故A的转化率为:;故答案为:2A(g)+B(g) 2C(g);70%(或0.7) ;
(3)a.该反应前后气体分子数减少,恒容条件下,当容器中气体的物质的量不再发生变化时,反应达到化学平衡状态,故容器中压强不再改变一定达到化学平衡状态,a不符合题意;
b.恒容条件下,气体总质量不变,容器中气体密度一直不变,不能判断达到平衡状态,b符合题意;
c.C(g)的质量不再改变时一定达到化学平衡状态,c不符合题意;
d.恒容条件下,B(g)的物质的量浓度不再改变时,B(g)的物质的量也不再发生变化,反应一定达到化学平衡状态,d不符合题意;
故选b;故答案为:b;
(4)a.恒容条件下,向容器中通入氦气,对各物质浓度均不产生影响,不改变化学反应速率,a符合题意;
b.升高温度化学反应速率加快,b不符合题意;
c.使用合适的催化剂,化学反应速率加快,c不符合题意;
d.向容器中通入气体B,反应物浓度增大,化学反应速率加快,d不符合题意;
故选a;故答案为:a;
(5)该燃料电池中通入氢气的电极为负极,通入氧气的电极为正极,即a为负极,b为正极,正极发生的电极反应为:O2+4e +2H2O=4OH ,负极的电极反应为:2H2-4e-+4OH-=4H2O,燃料电池的总反应为:2H2+O2=2H2O,随着反应的进行,生成水的量逐渐增加,故KOH溶液的浓度减小;由负极的电极反应式可知,1mol氢气反应转移电子2mol,故标准状况下,消耗11.2LH2(即0.5mol)时,转移电子的物质的量为1mol,电子数为NA。故答案为:O2+4e +2H2O=4OH ;减小 ;NA。
【分析】(1)依据图中物质的量的变化判断,利用v=Δc/Δt计算;
(2)反应速率之比等于物质的量的变化量之比,等于反应方程式的计量数之比;平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与转化前该反应的量之比;
(3)利用“变者不变即平衡”;
(4)依据影响反应速率的因素分析;
(5)燃料电池中,燃料在负极失电子,发生氧化反应,氧气在正极得电子,发生还原反应;依据电池反应时转移电子数计算。
18.【答案】(1)A
(2)
(3)
(4);Cl—
(5)
【知识点】海水资源及其综合利用
【解析】【解答】(1)镁离子会与氢氧根离子、碳酸根离子生成沉淀,钙离子会与碳酸根离子生成沉淀,硫酸根离子会与钡离子生成沉淀,过滤后加入盐酸可以除去过量的碳酸钠和氢氧化钠,需要依次加入稍过量的NaOH、BaCl2、Na2CO3、过滤、在滤液中加入盐酸至不再有气体生成,将所得溶液加热浓缩、冷却结晶,得到精盐。据此可知:A正确。故答案为:A;
(2) 工业上电解饱和食盐水可得到氯气、氢气和氢氧化钠溶液,该反应的离子方程式为: ,故答案为: ;
(3)H2O2的结构式为H-O-O-H,其电子式为。故答案为:。
(4)苦卤中通入Cl2置换出Br2,吹出后用SO2吸收转化为Br-,反复多次,以达到富集溴的目的.由海水提溴过程中的反应中还原剂的还原性大于还原产物,2Br-+Cl2=Br2+2Cl-;反应中还原剂Br-的还原性大于还原产物Cl-;Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr;反应中还原剂SO2的还原性大于还原产物Br-;可得出Cl-、SO2、Br-还原性由 弱到强 的顺序是 Cl—
(5) 用Na2CO3溶液吸收吹出的Br2, 生成溴化钠和溴酸钠,最后再用H2SO4处理得到Br2,说明溴离子和溴酸根离子在酸溶液中发生氧化还原反应生成溴单质,反应的离子方程式为: 。故答案为: 。
【分析】(1)根据镁离子会与氢氧根离子、碳酸根离子生成沉淀,钙离子会与碳酸根离子生成沉淀,硫酸根离子会与钡离子生成沉淀,过滤后加入盐酸可以除去过量的碳酸钠和氢氧化钠等进行分析;
(2)电解饱和食盐水可得到氯气、氢气和氢氧化钠溶液;
(3)依据结构式书写电子式;
(4)依据同一氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物,结合反应过程中的离子方程式分析判断;
(5)依据价态归中反应书写。
19.【答案】(1)CH3CH2OH(或C2H5OH);羧基
(2)bc;
(3);红色变为黑色最后变为红色(或红色→黑色→红色);加热
【知识点】有机物的推断;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;烯烃;石油的分馏产品和用途;石油的裂化和裂解;乙醇的催化氧化实验
【解析】【解答】(1)据分析可知,B为乙醇,结构简式为:CH3CH2OH(或C2H5OH),D为乙酸,含氧官能团的名称为:羧基;故答案为:CH3CH2OH(或C2H5OH);羧基 ;
(2)①.a.乙烯和丙烯酸中均含双键,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不可用酸性KMnO4溶液鉴别乙烯和丙烯酸,a错误;
b.丙烯酸中含双键,能发生加成反应,含烷基,能发生取代反应,含羧基,能发生中和反应,b正确;
c.H2C=CHCOOH与OHC-CH2-CHO分子式均为C3H4O2,但两者结构不同,故互为同分异构体,c正确;
d.丙烯酸在一定条件下能发生加聚反应生成: ,d错误;
故选bc;
②.反应⑤是乙酸、乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,化学方程式为: ;故答案为:
(3)反应③是乙醇催化氧化生成乙醛,化学方程式为: ;甲中水浴作用是加热,无水乙醇在甲水浴中变为蒸气,乙醇蒸气在铜网作用下与氧气反应生成乙醛,乙中水浴作用是冷凝,集气瓶中收集的气体成分主要为氮气。实验过程中,铜网先与氧气反应生成黑色的氧化铜,氧化铜再与乙醇反应生成铜,颜色变化为:红色变为黑色最后变为红色(或红色→黑色→红色);甲水浴作用是加热。故答案为: ; 红色变为黑色最后变为红色(或红色→黑色→红色) ;加热 ;
【分析】 石油分馏后得到重油,重油裂解得到丙烯、A(乙烯)、丁二烯等产品。有机物A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平。 可知A为乙烯,丙烯与氧气在催化剂加热条件下反应得到丙烯酸;乙烯与溴发生加成反应得到1,2-二溴乙烷,在一定条件下得到乙二醇;乙烯与水加成反应得到B:乙醇,乙醇催化氧化得到C:乙醛,乙醛催化氧化得到D:乙酸,乙醇和乙酸发生酯化反应得到E。
(1)依据反应前后物质的结构简式及反应条件确定结构简式;根据结构简式确定官能团;
(2)①根据官能团的性质判断;
②乙酸、乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯和水
(3)乙醇催化氧化生成乙醛。
20.【答案】(1)紫色石蕊溶液变为红色;吸收多余的SO2,防止污染环境
(2)
(3)
(4)增大气体与溶液的接触面积,使反应充分进行,加快反应速率(或其他合理答案)
(5)测量溶液的pH,当pH约为4时,停止通入SO2;10;34
【知识点】二氧化硫的性质;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)根据分析,C中的实验现象是紫色石蕊溶液变为红色,F的作用是吸收多余的SO2,防止污染环境,故答案为:紫色石蕊溶液变为红色;吸收多余的SO2,防止污染环境;
(2)浓硫酸具有强氧化性,加热条件下A中铜与浓硫酸反应生成SO2, A中发生反应的化学方程式是,故答案为:;
(3)D中酸性高锰酸钾溶液褪色,试管D中发生反应的离子方程式为,故答案为:;
(4)、装置E中设计多孔球泡的目的是增大气体与溶液的接触面积,使反应充分进行,加快反应速率(或其他合理答案) ,故答案为:增大气体与溶液的接触面积,使反应充分进行,加快反应速率(或其他合理答案);
(5)①由图象b可知,如溶液pH约为4时,可完全反应生成 NaHSO3 ,此时可停止通入二氧化硫,可通过测量溶液pH的方法控制,
故答案为:测量溶液的pH,若pH约为4,停止通 SO2 ;
②由NaHSO3溶液制备无水 Na2SO3 ,可边搅拌边向 NaHSO3 溶液中滴加NaOH溶液,测量溶液pH,由图象b可知pH约为10时,可完全反应生成 Na2SO3 ,此时停止滴加NaOH溶液,加热浓缩溶液至有大量晶体析出,由图象c可知在高于34 ℃ 条件下趁热过滤,可得到无水 Na2SO3 ,
故答案为:10;34。
【分析】由实验装置可知,A中铜与浓硫酸反应生成 SO2 ,B是安全瓶,有防倒吸的作用;C中石蕊试液变红色,检验二氧化硫水为酸性氧化物;D中酸性高锰酸钾溶液褪色,检验二氧化硫检验还原性; SO2 继续通入E中碳酸钠溶液,反应生成 NaHSO3 ,F装置进行尾气处理;
(1)根据二氧化硫的性质分析;
(2)根据铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水;
(3)根据反应物和生成物的化学式,利用原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒分析;
(4)依据影响反应速率的因素分析
(5)①依据图像控制pH;
②依据图像判断pH和反应温度。
广西北海市2022-2023学年高一下学期化学期末检测(A卷)试题
一、单选题
1.药物是人类抵御疾病的重要武器之一、下列有关药物的说法不正确的是( )
A.阿司匹林是一种具有解热镇痛作用的药物
B.鸦片、吗啡、海洛因均属于毒品,青少年要远离毒品
C.“胃得乐”(主要成分为碳酸镁)是一种抗酸药
D.有“OTC”标志的是处方药,需要凭医生处方才能购买
【答案】D
【知识点】药物的主要成分和疗效
【解析】【解答】 A.阿司匹林是解热镇痛药,可用于缓解疼痛,A正确;
B.鸦片、吗啡、海洛因均属于毒品,青少年要珍爱生命,远离毒品,B正确;
C.依据强酸制弱酸的原理,碳酸镁能与胃酸中的HCl反应,可用作抗酸药,C正确;
D.非处方药的药盒右上角有OTC标识,无需医生处方,消费者可自行判断、购买和使用,D错误;
故选D。
【分析】A. 常见镇痛药:如阿司匹林肠溶片、对乙酰氨基酚片等,可用于缓解疼痛;
B.国际上对毒品的排列分十个号: 主要是鸦片、海洛因、大麻、可卡因、安非他明、致幻剂等十类;
C.依据强酸制弱酸的原理;
D.非处方药无需医生处方。
2.下表中金属的冶炼原理与方法不正确的是( )
选项 冶炼原理 方法
A 热分解法
B 热分解法
C 电解法
D 热还原法
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】金属冶炼的一般原理
【解析】【解答】 A.Hg为不活泼金属,可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来,故A正确;
B.Na为活泼金属,通常用电解熔融的NaCl的方法冶炼,不采用热分解法制备,故B错误;
C.Al为活泼金属,通常用电解熔融的金属化合物的方法冶炼,但氧化铝的熔点较高,加入冰晶石的目的是降低熔点,故C正确;
D.铝的还原性大于铁,可利用铝热反应产生的高温来冶炼,属于热还原法,故D正确;
故选C。
【分析】 金属冶炼的方法主要有:热分解法:对于不活泼金属,可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来,例如:
热还原法:在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属,通常是用还原剂(C、CO、H2、活泼金属等)将金属从其化合物中还原出来,例如:
电解法:活泼金属较难用还原剂还原,通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属,例如: ,根据金属的活动性选取相应的冶炼方法。
3.从微观角度认识物质是掌握物质性质的途径之一、下列有关说法不正确的是( )
A.乙烯的分子式:C2H4
B.乙酸中含有的官能团:-COOH
C.甲烷分子的空间填充模型:
D.蔗糖、果糖的分子式均为:C12H22O11
【答案】D
【知识点】分子式;球棍模型与比例模型
【解析】【解答】A.烯烃的通式为CnH2n,可知乙烯的分子式:C2H4,A正确;
B.乙酸中含有的官能团为羧基,即-COOH,B正确;
C.甲烷是正四面体型结构,且氢原子半径比碳小,可知甲烷分子的空间填充模型:C正确;
D.果糖为单糖,分子式为C6H12O6,蔗糖的分子式为:C12H22O11,D错误;
故选D。
【分析】A.烯烃的通式为CnH2n;
B.羧酸的官能团为羧基;
C.甲烷是正四面体型结构,且氢原子半径比碳小;
D.果糖为单糖,分子式为C6H12O6。
4.下列有关乙醇、乙酸的叙述正确的是( )
A.乙醇的结构简式为C2H6O
B.1mol乙醇跟足量的Na反应可制得1molH2
C.乙醇、乙酸都能跟碳酸钠溶液反应产生CO2
D.乙醇、乙酸都可发生取代反应
【答案】D
【知识点】乙醇的化学性质;乙酸的化学性质
【解析】【解答】A. C2H6O是乙醇的分子式,而乙醇的结构简式为CH3CH2OH,故A错误;
B.乙醇中只有羟基能与钠反应生成氢气,故1mol乙醇跟足量的Na反应可制得0.5molH2,故B错误;
C.乙醇的官能团为羟基,不与碳酸钠反应,乙酸中的羧基可与碳酸钠反应产生CO2,故C错误;
D.乙醇、乙酸可以发生酯化反应,也属于取代反应,故D正确。
故选D。
【分析】A. 结构简式就是结构式的简单表达式,应表现该物质中的官能团;
B.乙醇中只有羟基能与钠反应生成氢气;
C.乙醇不与碳酸钠反应;
D.乙醇、乙酸可以发生酯化反应。
5.化学与社会,生产、生活密切相关。下列说法正确的是( )
A.为了治理酸雨污染,政府应关闭硫酸厂、火电厂,水泥厂等
B.废旧电池中含有镍、镉等重金属,可用填埋法处理
C.减少燃煤的使用,改用风能、太阳能等新能源符合“低碳生活”理念
D.酸雨样品久置过程中pH减小是因为溶解了更多的CO
【答案】C
【知识点】常见的生活环境的污染及治理;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A.为了治理酸雨污染,应对硫酸厂、火电厂,水泥厂等进行尾气处理,而不是直接关闭,故A错误;
B.废旧电池中含有镍、镉等重金属,能够引起土壤、水体污染,不可用填埋法处理,故B错误;
C.减少燃煤的使用,改用风能、太阳能等新能源,可减少污染物的排放,符合“低碳生活”理念,故C正确;
D.酸雨样品久置过程中pH减小,是因为亚硫酸被空气氧化为硫酸,酸性增强,故D错误;
故选C。
【分析】A.治理酸雨污染,应进行尾气处理;
B.重金属污染土壤、水体污染;
C.新能源碳排放少;
D.亚硫酸被空气氧化为硫酸;
6.“绿色化学”是利用化学原理和技术手段,减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质,实现从源头减少或消除环境污染。下列化学反应最符合“绿色化学”理念的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【知识点】绿色化学
【解析】【解答】A.反应属于加成反应,产物只有一种,原子利用率100%,且不产生污染性气体,符合“绿色化学”的思想,A正确;
B.产物不唯一,原子利用率低且产生污染性气体,不符合“绿色化学”的理念,故B错误;
C.产物不唯一,原子利用率不是100%,故C错误;
D.产物不唯一,原子利用率不是100%,故D错误;
故选A。
【分析】“绿色化学”的核心就是要利用化学原理从源头消除污染;原子利用率最高的应是反应物全部转化为生成物,没有其它副产品的反应。
7.某有机物X的结构简式为 ,下列有关该有机物的说法正确的是( )
A.分子式为C8H10O3
B.既可以发生加成反应又可以发生取代反应
C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.含有四种官能团
【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.根据有机物X的结构简式可知,其分子式为 C8H12O3 ,A错误;
B.该物质中含有不饱和的碳碳双键,因此能够发生加成反应,含有羟基、羧基,能够发生酸化反应,也属于取代反应,因此该物质既可以发生加成反应又可以发生取代反应,B正确;
C.该物质中含有不饱和的碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误;
D.该物质中含有碳碳双键、羟基、羧基三种官能团,D错误;
故选B。
【分析】A.根据结构简式判断分子式;
B.根据官能团的性质判断反应类型;
C.根据官能团确定性质;
D.根据结构简式确定官能团;
8.《黄帝内经》中记载:“五谷为养,五果为助,五畜为益,五菜为充”,以上食物中富含糖类、蛋白质、油脂等丰富的营养物质。下列说法正确的是( )
A.淀粉和纤维素互为同分异构体
B.纤维素和油脂在人体小肠内均可通过酶的催化发生水解反应
C.抗病毒疫苗冷藏存放是为了避免蛋白质受热变性
D.糖类、蛋白质、油脂都是由C、H、O三种元素组成
【答案】C
【知识点】氨基酸、蛋白质的结构和性质特点
【解析】【解答】A.淀粉和纤维素的化学式为(C6H10O5)n,化学式中的n值不同,故二者不互为同分异构体,A错误;
B.人体内没有可以水解纤维素的酶,故纤维素在人体小肠内不会发生水解反应,B错误;
C.抗病毒疫苗是蛋白质,为了避免蛋白质受热会变性失活,需要冷藏存放,C正确;
D.蛋白质除含有C、H、O三种元素外,还含有N、S等元素,D错误;
故选C。
【分析】A.在有机化学中,将分子式相同、结构不同的化合物互称同分异构体;
B.人体内没有可以水解纤维素的酶;
C.蛋白质受热会变性;
D.蛋白质含有C、H、O、N、S等元素。
9.如图所示,有关化学反应和能量变化的说法错误的是( )
A.图a可表示铝片与盐酸反应的能量变化
B.由图b可知反应物从环境中吸收的能量大于生成物向环境释放的能量
C.图b可以表示碳与水蒸气反应的能量变化
D.若图a表示的是金刚石转化为石墨的能量变化图,则金刚石比石墨稳定
【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】 A.图a表示的是放热反应,铝片与盐酸的反应为放热反应,符合图a的能量变化,A正确;
B.图b表示的是吸热反应,故反应物从环境中吸收的能量大于生成物向环境释放的能量,B正确;
C.图b表示的是吸热反应,碳与水蒸气的反应为吸热反应,C正确;
D.若图表示的是金刚石转化为石墨的能量变化图,则金刚石转化为石墨要放出能量,由能量越低越稳定可知石墨比金刚石稳定,D错误;
故选D。
【分析】A.在化学反应中,反应物总能量大于生成物总能量的反应叫做放热反应。包括燃烧、中和、金属氧化、铝热反应、较活泼的金属与酸反应、由不稳定物质变为稳定物质的反应。
B.吸热反应中反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量;
C.常见的吸热反应包括:①大多数分解反应;②盐的水解和弱电解质的电离;③Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl反应;④碳和水蒸气、C和CO2的反应。
D.能量越低越稳定。
10.下列关于煤、石油、天然气的说法不正确的是( )
A.利用煤的气化可以获得可燃性气体H2和CO2
B.天然气可作为化工原料用于合成氨和生产甲醇
C.煤的干馏、石油的裂化和裂解都发生了化学变化
D.石油通过分馏可获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油
【答案】A
【知识点】石油的分馏产品和用途;石油的裂化和裂解;煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】 A.煤的气化反应方程式为,所得气体为CO和H2,A错误;
B.天然气主要成为CH4,可作为化工原料用于合成氨和生产甲醇,B正确;
C.煤的干馏、石油的裂化和裂解都有新物质生成,都发生了化学变化,C正确;
D.石油通过分馏是利用沸点不同将各物质进行分离,可获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油,D正确;
故选A。
【分析】A.依据水煤气的制备;
B.依据天然气用途判断;
C.煤的干馏是(化学变化)煤在隔绝空气条件下加热、分解,生成焦炭(或半焦)、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程;裂化(化学变化):将碳原子数多的烷烃断裂成碳原子数少的烃。裂解(化学变化),又叫深度裂化。
D.分馏(物理变化):将混合物石油分成不同沸点范围的馏分,由于石油一般是烷烃、环烷烃的混合物,所以认为分馏后的得到的馏分主要是烷烃。分馏的目的是为了将石油的各个馏分分开。
11.下列有关单质硫的说法中,正确的是( )
A.硫是一种黄色晶体,质脆,微溶于CS2
B.硫位于元素周期表的第三周期第VA族
C.硫与铁反应生成FeS,与铜反应生成Cu2S
D.单质硫燃烧时,氧气少量时生成SO2,氧气足量时可生成SO3
【答案】C
【知识点】含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】 A.硫是一种黄色晶体,质脆,微溶于酒精,易溶于CS2,A错误;
B.硫位于元素周期表的第三周期第ⅥA族,B错误;
C.硫的氧化性较弱,与变价金属反应时均生成低价态的金属硫化物,即硫与铁反应生成FeS,与铜反应生成Cu2S,C正确;
D.单质硫燃烧时,无论氧气的量如何,都只生成SO2,D错误;
故选C。
【分析】A.依据硫物理性质分析;
B.硫的原子序数为16;
C.硫的氧化性较弱,与变价金属反应时均生成低价态的金属硫化物
D.单质硫燃烧只生成SO2。
12.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.119.5gCHCl3含有C-H键的数目为NA
B.标准状况下,22.4LCCl4中所含的原子数目为5NA
C.14g由乙烯和丙烯组成的混合气体中含氢原子数目为4NA
D.过氧化钠与水反应时,生成0.1mol氧气转移的电子数目为0.1NA
【答案】A
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】 A.119.5gCHCl3的物质的量为,1molCHCl3含有1molC-H键,即含C-H键的数目为NA,A正确;
B.标准状况下,CCl4是液体,不能用气体摩尔体积公式进行计算,B错误;
C.乙烯和丙烯的最简式均为CH2,故14g由乙烯和丙烯组成的混合气体中含CH2的物质的量为,1molCH2中含有2molH原子,即含氢原子数目为2NA,C错误;
D.过氧化钠与水反应的化学方程式为2NaO2+2H2O=4NaOH+O2↑,根据电子转移情况得关系式O2~2e-,生成0.1mol氧气转移的电子数目为0.2NA,D错误;
故选A。
【分析】A.依据1molCHCl3含有1molC-H键,利用计算;
B.标准状况下,CCl4是液体;
C.利用最简式均为CH2计算;
D.根据电子转移计算。
13.有a、b、c、d四种金属电极,根据实验装置及部分实验现象判断这四种金属的活动性最强的是( )
①a极质量减少,b极表面出现红色物质
②b极有气泡产生,c极无明显变化
③电子从c流向d
A.a B.b C.c D.d
【答案】A
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】 ①中形成原电池,a极质量减少,b极表面出现的红色物质为金属铜,则a为负极,b为正极,金属的活动性:a>b;②中没有形成原电池,b极有气体产生,c极无变化,所以金属的活动性:b>c;③电子从c流向d,说明c为负极,d为正极,所以金属的活动性:c>d.综上所述,这四种金属的活动性顺序:a>b>c>d,故这四种金属的活动性最强的是a,
故选A。
【分析】一般活动性强的金属作负极,活动性弱的金属或石墨作正极;根据两极现象判断:溶解或质量减少的一极为负极,质量增加或有气泡产生的一极为正极。电子流出或电流流入的电极为负极,反之为正极。
14.下列关于和的叙述不正确的是( )
A.均能用通式(n为正整数)来表示
B.和互为同分异构体
C.与互为同系物
D.的一氯取代物有5种
【答案】D
【知识点】同分异构现象和同分异构体;同系物
【解析】【解答】 A. 和 均为烷烃,所以均能用通式(n为正整数)来表示,故A正确;
B.和的分子式均为,但二者的结构不同,故二者互为同分异构体,故B正确;
C.与的结构相似,分子式相差2个CH2,故二者互为同系物,故C正确;
D.利用等效氢的数目判断; 有4种不同的氢原子,所以它的一氯代物有4种,故D错误;
故选D。
【分析】A. 烷烃的通式;
B.在有机化学中,将分子式相同、结构不同的化合物互称同分异构体;
C.同系物:指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;
D.利用等效氢的数目判断;
15.一定温度下,在容积不变的密闭容器中进行如下反应:。下列说法不能证明反应已达化学平衡状态的是( )
A.SiF4的体积分数不再变化
B.容器内气体压强不再变化
C.混合气体的密度保持不变
D.2molH-O键断裂的同时,有1molH-F键断裂
【答案】D
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】
A.SiF4的体积分数不再变化,说明各物质的物质的量浓度不再变化,反应达到平衡状态,A正确;
B.容器内气体压强不再变化,说明气体的物质的量不再变化,反应达到平衡状态,B正确;
C.根据ρ=mV,混合气体的体积保持不变,反应达到平衡状态之前,气体的质量在变化,当气体的质量保持不变时,即混合气体的密度保持不变,反应达到平衡状态,C正确;
D.平衡时,有4molH-O键断裂的同时有4molH-F键断裂,D错误;
故选D。
【分析】A、B、C依据化学平衡的特征“等”和“定”进行分析判断;
D.依据平衡时正、逆反应速率相等判断。
16.一定温度下,探究铜与稀HNO3反应的过程如下:
下列说法不正确的是( )
A.过程I中被还原的硝酸占反应硝酸,总物质的量的四分之一
B.过程Ⅲ的反应速率比过程I快的原因是NO2溶于水,使HNO3浓度增大
C.由实验可知,NO2对该反应可能具有催化作用
D.当活塞不再移动时,再抽入空气,铜可以继续溶解
【答案】B
【知识点】硝酸的化学性质;性质实验方案的设计
【解析】【解答】 A.过程I中被还原的硝酸产物为NO,通过反应方程式,可得出被还原的硝酸占反应硝酸总物质的量的四分之一,A正确;
B.过程Ⅲ中硝酸的浓度没有过程I中大,因为部分硝酸转化成了一氧化氮,因此反应速率比过程I快的原因不可能是c(HNO3)增大,B错误;
C.实验可知,过程Ⅲ反应速率比I快,说明NO2可能对该反应具有催化作用,C正确;
D.当活塞不再移动时,再抽入空气,NO与O2反应生成NO2,NO2溶于水生成稀硝酸(3NO2+H2O=2HNO3+NO),能够继续溶解铜,D正确;
故选B。
【分析】 A.依据反应方程式中硝酸的作用判断;
B.因为部分硝酸转化成了一氧化氮,因此c(HNO3)减小;
C.依据过程Ⅲ反应速率比I快分析;
D.依据操作后生成稀硝酸分析。
二、原理综合题
17.在2L恒温恒容密闭容器中加入2molA(g)和1molB(g),如图是A(g)、B(g)、C(g)三种物质的物质的量随时间的变化曲线。
回答下列问题:
(1)10min时,υ正 υ逆(填“>”“<”或“=”),前10min,A的平均反应速率为 。
(2)该反应的化学方程式为 ,达到平衡时,A(g)的转化率为 。
(3)下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是 (填字母)。
a.容器中压强不再改变
b.容器中气体密度不再改变
c.C(g)的质量不再改变
d.B(g)的物质的量浓度不再改变
(4)下列操作不会加快化学反应速率的是 (填字母)。
a.向容器中通入氦气 b.升高温度
c.使用合适的催化剂 d.向容器中通入气体B
(5)燃料电池是目前电池研究的热点之一,某课外小组自制的氢氧燃料电池如图所示,a、b均为惰性电极。
①b极发生的电极反应式是 ,随若反应的进行KOH浓度 (填“增大”“减小”或“不变”)。
②标准状况下,消耗11.2LH2时,转移的电子数为 。
【答案】(1)>;0.05mol·L-1·min-1
(2);70%(或0.7)
(3)b
(4)a
(5);减小;NA
【知识点】化学电源新型电池;化学反应速率;化学平衡状态的判断;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】 (1)由图可知10min时未达平衡状态,反应物的量仍在减少,故正反应速率大于逆反应速率,即υ正>υ逆;前10min,A的物质的量变化量为2.0mol-1.0mol=1.0mol,故A的平均反应速率为:;故答案为:>;0.05mol·L-1·min-1。
(2)由图可知,随着反应进行,A和B的物质的量减少,C的物质的量增加,故A、B为反应物,C为生成物,达到平衡时A、B、C的物质的量变化量分别为:1.4mol、0.7mol、1.4mol,反应速率之比等于物质的量的变化量之比,等于反应方程式的计量数之比,故化学方程式为:2A(g)+B(g) 2C(g);达到平衡时A的物质的量变化量为1.4mol,故A的转化率为:;故答案为:2A(g)+B(g) 2C(g);70%(或0.7) ;
(3)a.该反应前后气体分子数减少,恒容条件下,当容器中气体的物质的量不再发生变化时,反应达到化学平衡状态,故容器中压强不再改变一定达到化学平衡状态,a不符合题意;
b.恒容条件下,气体总质量不变,容器中气体密度一直不变,不能判断达到平衡状态,b符合题意;
c.C(g)的质量不再改变时一定达到化学平衡状态,c不符合题意;
d.恒容条件下,B(g)的物质的量浓度不再改变时,B(g)的物质的量也不再发生变化,反应一定达到化学平衡状态,d不符合题意;
故选b;故答案为:b;
(4)a.恒容条件下,向容器中通入氦气,对各物质浓度均不产生影响,不改变化学反应速率,a符合题意;
b.升高温度化学反应速率加快,b不符合题意;
c.使用合适的催化剂,化学反应速率加快,c不符合题意;
d.向容器中通入气体B,反应物浓度增大,化学反应速率加快,d不符合题意;
故选a;故答案为:a;
(5)该燃料电池中通入氢气的电极为负极,通入氧气的电极为正极,即a为负极,b为正极,正极发生的电极反应为:O2+4e +2H2O=4OH ,负极的电极反应为:2H2-4e-+4OH-=4H2O,燃料电池的总反应为:2H2+O2=2H2O,随着反应的进行,生成水的量逐渐增加,故KOH溶液的浓度减小;由负极的电极反应式可知,1mol氢气反应转移电子2mol,故标准状况下,消耗11.2LH2(即0.5mol)时,转移电子的物质的量为1mol,电子数为NA。故答案为:O2+4e +2H2O=4OH ;减小 ;NA。
【分析】(1)依据图中物质的量的变化判断,利用v=Δc/Δt计算;
(2)反应速率之比等于物质的量的变化量之比,等于反应方程式的计量数之比;平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与转化前该反应的量之比;
(3)利用“变者不变即平衡”;
(4)依据影响反应速率的因素分析;
(5)燃料电池中,燃料在负极失电子,发生氧化反应,氧气在正极得电子,发生还原反应;依据电池反应时转移电子数计算。
三、工业流程题
18.海洋是巨大的化学资源宝库。下面是海水化学资源综合利用的部分流程图:
回答下列问题:
(1)由海水晒制的粗盐中含有Ca2+、Mg2+、等离子,除去这些离子,需要依次加入试剂的顺序为____(填字母)。
A.NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液,盐酸
B.NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液、盐酸
C.Na2CO3溶液,BaCl2溶液,NaOH溶液、盐酸
(2)工业上电解饱和食盐水可得到氯气、氢气和氢氧化钠溶液,写出该反应的离子方程式: 。
(3)氧化Br-也可选用过氧化氢溶液,写出H2O2的电子式: 。
(4)苦卤中通入Cl2置换出Br2,吹出后用SO2吸收转化为Br-,写出该反应的化学方程式: ,反复多次,以达到富集溴的目的,由海水提溴过程中的反应可得出Cl-、SO2、Br-还原性由弱到强的顺序: 。
(5)工业上也可以用Na2CO3溶液吸收吹出的Br2,生成溴化钠和溴酸钠(NaBrO3),同时有CO2放出。向溴化钠和溴酸钠(NaBrO3)溶液中加入H2SO4可生成Br2,写出生成Br2的离子方程式: 。
【答案】(1)A
(2)
(3)
(4);Cl—
(5)
【知识点】海水资源及其综合利用
【解析】【解答】(1)镁离子会与氢氧根离子、碳酸根离子生成沉淀,钙离子会与碳酸根离子生成沉淀,硫酸根离子会与钡离子生成沉淀,过滤后加入盐酸可以除去过量的碳酸钠和氢氧化钠,需要依次加入稍过量的NaOH、BaCl2、Na2CO3、过滤、在滤液中加入盐酸至不再有气体生成,将所得溶液加热浓缩、冷却结晶,得到精盐。据此可知:A正确。故答案为:A;
(2) 工业上电解饱和食盐水可得到氯气、氢气和氢氧化钠溶液,该反应的离子方程式为: ,故答案为: ;
(3)H2O2的结构式为H-O-O-H,其电子式为。故答案为:。
(4)苦卤中通入Cl2置换出Br2,吹出后用SO2吸收转化为Br-,反复多次,以达到富集溴的目的.由海水提溴过程中的反应中还原剂的还原性大于还原产物,2Br-+Cl2=Br2+2Cl-;反应中还原剂Br-的还原性大于还原产物Cl-;Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr;反应中还原剂SO2的还原性大于还原产物Br-;可得出Cl-、SO2、Br-还原性由 弱到强 的顺序是 Cl—
(5) 用Na2CO3溶液吸收吹出的Br2, 生成溴化钠和溴酸钠,最后再用H2SO4处理得到Br2,说明溴离子和溴酸根离子在酸溶液中发生氧化还原反应生成溴单质,反应的离子方程式为: 。故答案为: 。
【分析】(1)根据镁离子会与氢氧根离子、碳酸根离子生成沉淀,钙离子会与碳酸根离子生成沉淀,硫酸根离子会与钡离子生成沉淀,过滤后加入盐酸可以除去过量的碳酸钠和氢氧化钠等进行分析;
(2)电解饱和食盐水可得到氯气、氢气和氢氧化钠溶液;
(3)依据结构式书写电子式;
(4)依据同一氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物,结合反应过程中的离子方程式分析判断;
(5)依据价态归中反应书写。
四、有机推断题
19.有机物A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平。B和D都是日常生活中常见的有机物,E是一种油状、有香味的物质。下图为部分有机物间的转化关系:
回答下列问题:
(1)B的结构简式为 ,D中含氧官能团的名称为 。
(2)①丙烯(CH3CH=CH2)在催化剂、加热条件下与O2反应可生成一种重要的化工原料丙烯酸(H2C=CHCOOH)。下列关于丙烯酸的说法正确的是 (填字母)。
a.可用酸性KMnO4溶液鉴别乙烯和丙烯酸
b.能发生加成反应,取代反应、中和反应
c.H2C=CHCOOH与OHC-CH2-CHO互为同分异构体
d.一定条件下能发生加聚反应生成
②写出反应⑤的化学方程式: 。
(3)反应③的化学方程式为 。某实验小组用下列装置模拟上述反应③的转化过程:
实验过程中,铜网的颜色变化为 。甲和乙两个水浴作用不相同,甲的作用是 (填“加热”或“冷却”)。
【答案】(1)CH3CH2OH(或C2H5OH);羧基
(2)bc;
(3);红色变为黑色最后变为红色(或红色→黑色→红色);加热
【知识点】有机物的推断;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;烯烃;石油的分馏产品和用途;石油的裂化和裂解;乙醇的催化氧化实验
【解析】【解答】(1)据分析可知,B为乙醇,结构简式为:CH3CH2OH(或C2H5OH),D为乙酸,含氧官能团的名称为:羧基;故答案为:CH3CH2OH(或C2H5OH);羧基 ;
(2)①.a.乙烯和丙烯酸中均含双键,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不可用酸性KMnO4溶液鉴别乙烯和丙烯酸,a错误;
b.丙烯酸中含双键,能发生加成反应,含烷基,能发生取代反应,含羧基,能发生中和反应,b正确;
c.H2C=CHCOOH与OHC-CH2-CHO分子式均为C3H4O2,但两者结构不同,故互为同分异构体,c正确;
d.丙烯酸在一定条件下能发生加聚反应生成: ,d错误;
故选bc;
②.反应⑤是乙酸、乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,化学方程式为: ;故答案为:
(3)反应③是乙醇催化氧化生成乙醛,化学方程式为: ;甲中水浴作用是加热,无水乙醇在甲水浴中变为蒸气,乙醇蒸气在铜网作用下与氧气反应生成乙醛,乙中水浴作用是冷凝,集气瓶中收集的气体成分主要为氮气。实验过程中,铜网先与氧气反应生成黑色的氧化铜,氧化铜再与乙醇反应生成铜,颜色变化为:红色变为黑色最后变为红色(或红色→黑色→红色);甲水浴作用是加热。故答案为: ; 红色变为黑色最后变为红色(或红色→黑色→红色) ;加热 ;
【分析】 石油分馏后得到重油,重油裂解得到丙烯、A(乙烯)、丁二烯等产品。有机物A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平。 可知A为乙烯,丙烯与氧气在催化剂加热条件下反应得到丙烯酸;乙烯与溴发生加成反应得到1,2-二溴乙烷,在一定条件下得到乙二醇;乙烯与水加成反应得到B:乙醇,乙醇催化氧化得到C:乙醛,乙醛催化氧化得到D:乙酸,乙醇和乙酸发生酯化反应得到E。
(1)依据反应前后物质的结构简式及反应条件确定结构简式;根据结构简式确定官能团;
(2)①根据官能团的性质判断;
②乙酸、乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯和水
(3)乙醇催化氧化生成乙醛。
五、实验题
20.某实验小组同学用铜与浓硫酸反应制取SO2,验证SO2性质并制备NaHSO3,设计如图所示实验装置。
回答下列问题:
(1)C中的实验现象是 ,F的作用是 。
(2)A中发生反应的化学方程式是 。
(3)试管D中发生反应的离子方程式为 。
(4)装置E中设计多孔球泡的目的是 。
(5)向装置E中通入SO2可制得NaHSO3.已知:Na2SO3水溶液中H2SO3、HSO、SO随pH的分布如图1所示,Na2SO4的溶解度曲线如图2所示。
①边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。实验中确定何时停止通入SO2的实验操作为 。
②请补充完整由NaHSO3溶液制备无水Na2SO3的实验方案:边搅拌边向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液,测量溶液pH,pH约为 时,停止滴加NaOH溶液,加热浓缩溶液至有大量晶体析出,在高于 ℃条件下趁热过滤,用少量无水乙醇洗涤,干燥,密封包装。
【答案】(1)紫色石蕊溶液变为红色;吸收多余的SO2,防止污染环境
(2)
(3)
(4)增大气体与溶液的接触面积,使反应充分进行,加快反应速率(或其他合理答案)
(5)测量溶液的pH,当pH约为4时,停止通入SO2;10;34
【知识点】二氧化硫的性质;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)根据分析,C中的实验现象是紫色石蕊溶液变为红色,F的作用是吸收多余的SO2,防止污染环境,故答案为:紫色石蕊溶液变为红色;吸收多余的SO2,防止污染环境;
(2)浓硫酸具有强氧化性,加热条件下A中铜与浓硫酸反应生成SO2, A中发生反应的化学方程式是,故答案为:;
(3)D中酸性高锰酸钾溶液褪色,试管D中发生反应的离子方程式为,故答案为:;
(4)、装置E中设计多孔球泡的目的是增大气体与溶液的接触面积,使反应充分进行,加快反应速率(或其他合理答案) ,故答案为:增大气体与溶液的接触面积,使反应充分进行,加快反应速率(或其他合理答案);
(5)①由图象b可知,如溶液pH约为4时,可完全反应生成 NaHSO3 ,此时可停止通入二氧化硫,可通过测量溶液pH的方法控制,
故答案为:测量溶液的pH,若pH约为4,停止通 SO2 ;
②由NaHSO3溶液制备无水 Na2SO3 ,可边搅拌边向 NaHSO3 溶液中滴加NaOH溶液,测量溶液pH,由图象b可知pH约为10时,可完全反应生成 Na2SO3 ,此时停止滴加NaOH溶液,加热浓缩溶液至有大量晶体析出,由图象c可知在高于34 ℃ 条件下趁热过滤,可得到无水 Na2SO3 ,
故答案为:10;34。
【分析】由实验装置可知,A中铜与浓硫酸反应生成 SO2 ,B是安全瓶,有防倒吸的作用;C中石蕊试液变红色,检验二氧化硫水为酸性氧化物;D中酸性高锰酸钾溶液褪色,检验二氧化硫检验还原性; SO2 继续通入E中碳酸钠溶液,反应生成 NaHSO3 ,F装置进行尾气处理;
(1)根据二氧化硫的性质分析;
(2)根据铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水;
(3)根据反应物和生成物的化学式,利用原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒分析;
(4)依据影响反应速率的因素分析
(5)①依据图像控制pH;
②依据图像判断pH和反应温度。