重庆市七校2022-2023高一下学期期末联考化学试题(原卷版+解析版)

重庆市七校2022-2023学年高一下学期期末联考
化学试题
满分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cu-64
第I卷(选择题 共42分)
一、选择题(本大题共14个小题,每小题只有一个正确选项,每小题3分,共42分)
1. 化学与生活密切相关,下列有关说法错误的是
A. 常温下,铝制容器可以用来贮运浓硝酸
B. 液氨汽化时要吸收大量的热,因此可用液氨作制冷剂
C. 硅太阳能电池可直接将太阳能转化为电能
D. 北京冬奥会颁奖礼服内添加了石墨烯发热材料,石墨烯和碳纳米管互为同位素
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 次氯酸的结构式H-Cl-O B. 链状烷烃的组成通式
C. 羟基的电子式 D. 氯乙烯的球棍模型:
3. 下列说法中正确的是
A. 非金属元素原子之间不可能形成离子键
B. 乙酸和葡萄糖的分子式都符合Cn(H2O)m,所以二者互为同系物
C. 光化学烟雾、硝酸型酸雨的形成都与氮氧化合物有关
D. 与互为同分异构体
4. 下列关于有机物的说法中,正确的一组是
A. “乙醇汽油”是在汽油里加入适量乙醇而成一种燃料,它是一种新型化合物
B. 汽油和植物油都是碳氢化合物,完全燃烧只生成CO2和H2O
C. 石油的分馏、煤的气化和液化都是物理变化
D. 通过灼烧可以鉴别羊毛线和棉线
5. 下列反应过程中的能量变化符合如图的是
A. 碳酸氢钠与盐酸的反应
B. Al和Fe2O3在高温下的反应
C. 酸与碱的中和反应
D. 葡萄糖在生物体内氧化生成CO2
6. 设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 质量为46gNO2和N2O4混合物中含有氧原子的数目为4NA
B. 标准状况下,2.24L乙烷分子中所含非极性共价键数为0.1NA
C. 1L0.1mol/L乙酸溶液中H+数为0.1NA
D. 一定条件下,0.2molSO2与0.1molO2混合后充分反应,转移的电子数目为0.4NA
7. 下列有关硅及其化合物的说法中不正确的是
A. 在粗硅的提取中发生反应:2C+SiO22CO↑+Si,硅元素被还原
B. Si和SiO2均能与NaOH溶液反应生成硅酸钠
C. 用SiO2制取硅酸,应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应,然后再通入CO2
D. 由Na2CO3+SiO2CO2↑+Na2SiO3可知硅酸的酸性强于碳酸
8. 以下各种装置的分析正确的是
选项 A B C D
装置
分析 Al电极为负极,溶液中H+向Al电极移动 Al电极发生氧化反应,反应后溶液的碱性减弱 电流由Cu电极流向Zn电极,Cu片表面产生气泡 电子由Fe电极流向Cu电极,负极反应为:Fe-3e-=Fe3+
A. A B. B C. C D. D
9. 向BaCl2溶液中通入SO2,没有沉淀生成,但若先加入一种试剂,再通入SO2,则可看到沉淀生成,这种试剂不可能是
①NH3②HNO3③NaNO3④FeCl3⑤CO2⑥Cl2
A. ⑤ B. ③⑤ C. ①③⑤ D. ①②③④⑥
10. 短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W与Y,X与Z分别位于同一主族,W与X可形成两种常见气体WX2和WX,Y原子的内层电子总数是其最外层电子数的2.5倍,下列叙述中不正确的是
A. H2X的沸点低于H2Z的沸点
B. 原子半径大小顺序为:XC. WX2、ZX2的化学键类型相同
D. WX2分子中所有原子最外层都已满足8电子结构
11. 下列叙述错误的是
A. Na、Mg、Al与水反应置换出氢气越来越难
B. Al3+、Na+、O2-微粒半径依次增大
C. 从HF、HCl、HBr、HI的酸性递增的事实,推出F、Cl、Br、I的非金属性递增的规律
D. 从氢硫酸露置于空气中容易变质,产生浑浊的事实,推出O的非金属性比S强
12. 下列关于同分异构体数目的叙述错误的是
A. 丙烷的一氯代物有2种
B. 已知丙烷的二氯代物有4种同分异构体,则其六氯代物的同分异构体数目也为4种
C. 分子式为C3H6的结构只有1种
D. 相对分子质量为72的烷烃有3种
13. 下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
选项 实验操作 现象 解释或结论
A 用玻璃棒蘸取浓HNO3点到蓝色石蕊试纸上 试纸先变红后褪色 浓HNO3具有酸性和强氧化性
B 将两支分别蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近 冒白烟 挥发出的NH3与H2SO4生成(NH4)2SO4固体,
C 向淀粉溶液加入少量稀硫酸,水浴加热一段时间后,再加入银氨溶液 不产生银镜 淀粉未发生水解
D 向两支均盛有鸡蛋清溶液的试管中,分别加入饱和(NH4)2SO4溶液和CuSO4溶液 鸡蛋清聚沉 鸡蛋清是蛋白质,加入盐溶液时发生了变性
A. A B. B C. C D. D
14. 海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等(如图所示),下列有关说法正确的是
A. 第①步中除去粗盐中的、Ca2+、Mg2+等杂质,加入的药品顺序为:Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加适量的盐酸
B. 工业上采用热还原法冶炼金属Mg
C. 从第③步到第⑤步的目的是富集溴元素
D. 在第③④⑤步中溴元素均被还原
第II卷(非选择题 共58分)
二、非选择题(共58分)
15. 实验室为探究铁与浓硫酸的反应,并验证SO2的性质,设计如图所示装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)装置A中的反应,浓硫酸体现了___________性和___________性。
(2)装置B中酸性KMnO4溶液逐渐褪色,证明SO2具有___________性;装置C中发生反应的化学方程式___________。
(3)装置D的作用是___________;实验结束时需从导管a通入大量空气,其目的是___________。
(4)装置E中NaOH溶液足量,写出E中反应的离子方程式___________。
(5)SO2溶于水生成H2SO3,已知酸性H2SO3>H2CO3>HClO,为了证明酸性H2SO3>HClO,将SO2通入到下列试剂,下列试剂排序正确是___________(填选项)。
①小苏打溶液 ②品红溶液 ③酸性KMnO4溶液 ④漂白粉溶液
A. ②①③④ B. ③②①④ C. ①③②④ D. ④③②①
16. 某化学小组模拟工业生产制取HNO3,设计如图所示装置,其中a为一个可持续鼓入空气橡皮球。
(1)装置图中盛装碱石灰的仪器名称是___________,分别写出装置A、装置B中发生反应的化学方程式___________、___________。
(2)装置D中发生反应的现象为___________。
(3)装置F可用盛有___________溶液的洗气瓶来进行尾气处理。
(4)干燥管中的碱石灰用于干燥NH3,某同学思考是否可用无水氯化钙代替碱石灰,并设计如图所示装置(仪器固定装置省略未画)进行验证,实验步骤如下:
①用烧瓶收集满干燥的氨气,立即塞上如图所示的橡胶塞。
②正立烧瓶,使无水氯化钙固体滑入烧瓶底部,摇动,可以观察到的现象是___________,由此,该同学得出结论:不能用CaCl2代替碱石灰。
(5)反应结束后,向E中溶液中投入48.0gCu,当Cu反应完时,共产生标准状况下的20.16L气体(NO和NO2),则消耗的HNO3溶液中溶质的物质的量为___________。
17. 汽车尾气中氮氧化合物、碳氧化合物的处理与利用是各国研究的热点。
(1)已知断裂1molN≡N、H-H、N-H分别需要吸收945kJ、436kJ、391kJ的能量,在一定条件下消耗了1molN2和3molH2生成2molNH3,该过程会________(填“吸收”或“释放”)_________kJ的能量。
(2)汽车排气管内安装的催化转化器可处理尾气的主要污染物(NO和CO),发生反应:2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)。某实验小组在200℃、5L恒容密闭容器中充入等物质的量的CO与NO模拟该过程,NO的物质的量随时间变化如表所示。
t/s 0 10 20 30 40 50
n(NO)/mol 0.40 035 0.31 030 0.30 0.30
①下列能判断该反应达到化学平衡状态的是___________(填序号)。
A.反应速率v(NO)=v(CO)
B.混合气体的压强不再改变
C.混合气体中NO的物质的量分数保持不变
D.混合气体的密度不再改变
②10s-20s内用N2表示该反应的平均反应速率为___________。
③该条件下,CO的最大转化率为___________。
④下列措施一定能增大该反应速率的是___________(填序号)。
A.适当升高温度 B.充入Ne
C.适当减小容器的容积 D.及时分离出CO2、N2
(3)CO2是一种能引起温室效应的气体,有一种室温下“可呼吸”的Na-CO2电池装置可吸收一定量的CO2,装置如图所示,电池的总反应为3CO2+4Na=2Na2CO3+C。
①电极a为___________极(填“正”或“负”)。
②电极b发生的电极反应为___________。
18. 乙酸乙酯是日常生活中饮料、糖果中常使用的香料,聚丙烯酸乙酯是一种安全的化妆品粘合剂。它们均可用石油裂化和裂解得到的烯烃来合成,合成路线如下图,其中有机物F的产量是衡量一个国家石油化工水平的标志,回答下列问题:
已知:CH3Cl+NaOHCH3OH+NaCl
(1)F的名称为___________,B→C的反应类型是___________,H中所含官能团名称是___________。
(2)N的结构简式___________。
(3)鉴别C和E的常用试剂有___________(写两种)。
(4)若C为CH3CH218OH,写出C与E反应生成P的化学反应方程式___________。
(5)写出C→D反应的化学方程式___________。
(6)关于丙烯酸乙酯CH2=CHCOOCH2CH3的说法正确的是___________。
A. 易溶于水 B. 是平面结构的分子
C. 与乙酸乙酯互为同系物 D. 能够发生水解反应
重庆市七校2022-2023学年高一下学期期末联考
化学试题 答案解析
满分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cu-64
第I卷(选择题 共42分)
一、选择题(本大题共14个小题,每小题只有一个正确选项,每小题3分,共42分)
1. 化学与生活密切相关,下列有关说法错误的是
A. 常温下,铝制容器可以用来贮运浓硝酸
B. 液氨汽化时要吸收大量的热,因此可用液氨作制冷剂
C. 硅太阳能电池可直接将太阳能转化为电能
D. 北京冬奥会颁奖礼服内添加了石墨烯发热材料,石墨烯和碳纳米管互为同位素
【答案】D
【解析】
【详解】A.常温下,铝能被浓硝酸钝化,故其容器可以用来贮运浓硝酸,A正确;
B.液氨汽化时要吸收大量的热使得温度降低,因此可用液氨作制冷剂,B正确;
C.硅太阳能电池为光电转换装置,可直接将太阳能转化为电能,C正确;
D.石墨烯和碳纳米管均为碳元素形成的单质,互为同素异形体,D错误。
故选D。
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 次氯酸的结构式H-Cl-O B. 链状烷烃的组成通式
C. 羟基的电子式 D. 氯乙烯的球棍模型:
【答案】B
【解析】
【详解】A.次氯酸的结构式为H-O-Cl,A项错误;
B.链状烷烃中碳原子间以C-C单键形成链状,碳原子剩余价键与氢原子结合,使碳原子的化合价达到“饱和”,链状烷烃的分子通式为CnH2n+2,B项正确;
C.羟基的电子式为,C项错误;
D.氯乙烯的结构简式为CH2=CHCl,三种原子的原子半径为:H<C<Cl,题干所示原子半径大小错误,D项错误;
答案选B。
3. 下列说法中正确的是
A. 非金属元素原子之间不可能形成离子键
B. 乙酸和葡萄糖的分子式都符合Cn(H2O)m,所以二者互为同系物
C. 光化学烟雾、硝酸型酸雨的形成都与氮氧化合物有关
D. 与互同分异构体
【答案】C
【解析】
【详解】A.非金属元素原子之间可能形成离子键,如氯化铵、硝酸铵等就含离子键,A错误;
B.乙酸和葡萄糖结构不相似,且分子组成并不是相差若干个CH2,两者不是同系物,B错误;
C.光化学烟雾、硝酸型酸雨都是因为氮氧化物的大量排放引起的,C正确;
D.与为同一种物质,D错误;
故答案选C。
4. 下列关于有机物的说法中,正确的一组是
A. “乙醇汽油”是在汽油里加入适量乙醇而成的一种燃料,它是一种新型化合物
B. 汽油和植物油都是碳氢化合物,完全燃烧只生成CO2和H2O
C. 石油的分馏、煤的气化和液化都是物理变化
D. 通过灼烧可以鉴别羊毛线和棉线
【答案】D
【解析】
【详解】A.“乙醇汽油”是在汽油里加入适量乙醇而成的一种燃料,它是一种混合物,A错误;
B.汽油是碳氢化合物,完全燃烧只生成和,植物油除了碳、氢元素还含有氧等其它元素,燃烧产物不只和, B错误;
C.石油的分馏是物理变化、煤的气化和液化都是化学变化,C错误;
D.羊毛线的主要成分为蛋白质,而棉线的主要成分为纤维素,蛋白质灼烧时具有烧焦羽毛的气味,故可以通过鉴别,D正确;
故选D。
5. 下列反应过程中的能量变化符合如图的是
A. 碳酸氢钠与盐酸的反应
B. Al和Fe2O3在高温下的反应
C. 酸与碱的中和反应
D. 葡萄糖在生物体内氧化生成CO2
【答案】A
【解析】
【分析】由图像可知,反应物的总能量低于生成物的总能量,故为吸热反应。
【详解】A.碳酸氢钠与盐酸的反应是吸热反应,故A符合题意;
B.Al和Fe2O3在高温下的反应是放热反应,故B不符合题意;
C.酸与碱的中和反应是放热反应,故C不符合题意;
D.葡萄糖在生物体内氧化是放热反应,故D不符合题意;
故选A。
6. 设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 质量为46gNO2和N2O4的混合物中含有氧原子的数目为4NA
B. 标准状况下,2.24L乙烷分子中所含非极性共价键数为0.1NA
C. 1L0.1mol/L乙酸溶液中H+数为0.1NA
D. 一定条件下,0.2molSO2与0.1molO2混合后充分反应,转移的电子数目为0.4NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.NO2和N2O4的最简式均为NO2,故46g混合物中含有的NO2的物质的量为1mol,氧原子的数目为2NA,故A错误;
B.标准状况下,2.24L乙烷的物质的量为0.1mol,每个乙烷分子含有1个非极性共价键,则0.1mol乙烷中含有非极性共价键的物质的量为0.1mol,即非极性共价键数为0.1NA,故B正确;
C.1L0.1mol/L乙酸溶液中含乙酸的物质的量为0.1mol,乙酸为弱酸,在水溶液中部分电离,故电离出的H+数小于0.1NA,故C错误;
D.一定条件下,0.2molSO2与0.1molO2混合后完全反应,转移的电子数目为0.4NA,SO2与O2的反应为可逆反应,即0.2molSO2与0.1molO2不可能完全反应,则转移的电子数目小于0.4NA,故D错误;
故选B。
7. 下列有关硅及其化合物的说法中不正确的是
A. 在粗硅的提取中发生反应:2C+SiO22CO↑+Si,硅元素被还原
B. Si和SiO2均能与NaOH溶液反应生成硅酸钠
C. 用SiO2制取硅酸,应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应,然后再通入CO2
D. 由Na2CO3+SiO2CO2↑+Na2SiO3可知硅酸的酸性强于碳酸
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应中SiO2中的Si得电子被还原,A正确;
B.Si与NaOH溶液反应生成硅酸钠和氢气,SiO2与NaOH溶液反应生成硅酸钠和水,B正确;
C.二氧化硅无法直接与水反应生成硅酸,因此先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠,硅酸钠溶液再与二氧化碳反应生成硅酸,C正确;
D.酸性强弱的比较需要在没有外界条件干扰的情况下才能比较,该反应的反应条件为高温,干扰了化学反应,且硅酸钠溶液中通入二氧化碳生成硅酸,可知碳酸酸性强于硅酸,D错误;
故答案选D。
8. 以下各种装置的分析正确的是
选项 A B C D
装置
分析 Al电极为负极,溶液中H+向Al电极移动 Al电极发生氧化反应,反应后溶液的碱性减弱 电流由Cu电极流向Zn电极,Cu片表面产生气泡 电子由Fe电极流向Cu电极,负极反应为:Fe-3e-=Fe3+
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.铝较为活泼,失去电子发生氧化反应,为负极,溶液中H+向正极石墨电极移动,A错误;
B.总反应为铝和氢氧化钠生成偏铝酸钠和氢气,故反应后溶液的碱性减弱,B正确;
C.没有形成内电路,不能形成原电池,C错误;
D.铁较活泼失去电子发生氧化反应生成亚铁离子,Fe-2e-=Fe2+,D错误。
故选B。
9. 向BaCl2溶液中通入SO2,没有沉淀生成,但若先加入一种试剂,再通入SO2,则可看到沉淀生成,这种试剂不可能是
①NH3②HNO3③NaNO3④FeCl3⑤CO2⑥Cl2
A. ⑤ B. ③⑤ C. ①③⑤ D. ①②③④⑥
【答案】A
【解析】
【详解】①NH3和二氧化硫、氯化钡生成亚硫酸钡沉淀和硫酸铵,不符合题意;
②HNO3具有强氧化性,将二氧化硫氧化为硫酸根离子,和钡离子生成硫酸钡沉淀,不符合题意;
③NaNO3中硝酸根离子具有强氧化性,将二氧化硫氧化为硫酸根离子,和钡离子生成硫酸钡沉淀,不符合题意;
④FeCl3中铁离子具有氧化性,将二氧化硫氧化为硫酸根离子,和钡离子生成硫酸钡沉淀,不符合题意;
⑤CO2和二氧化硫不反应、和氯化钡不反应,不生成沉淀,符合题意;
⑥Cl2具有强氧化性,将二氧化硫氧化为硫酸根离子,和钡离子生成硫酸钡沉淀,不符合题意;
故选A。
10. 短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W与Y,X与Z分别位于同一主族,W与X可形成两种常见气体WX2和WX,Y原子的内层电子总数是其最外层电子数的2.5倍,下列叙述中不正确的是
A. H2X的沸点低于H2Z的沸点
B. 原子半径大小顺序为:XC. WX2、ZX2的化学键类型相同
D. WX2分子中所有原子最外层都已满足8电子结构
【答案】A
【解析】
【分析】Y原子的内层电子总数是其最外层电子数的2.5倍,则Y为Si,W与Si同主族,且原子序数小于Si,则W为C,C与X形成两种常见的气体WX2和WX,则X为O,Z和O同主族且原子序数大于Si,Z为S。
【详解】A.H2O中存在分子间氢键,H2S中没有分子间氢键,则H2O的沸点高于H2S,A错误;
B.Si和S比O和C多一个电子层,原子半径大于O和C,电子层数相同时核电荷数越大,原子半径越小,则原子半径OC.CO2和SO2中只含有共价键,两者的化学键类型相同,C正确;
D.CO2分子中C原子和O原子最外层均满足8电子结构,D正确;
故答案选A。
11. 下列叙述错误的是
A. Na、Mg、Al与水反应置换出氢气越来越难
B. Al3+、Na+、O2-微粒半径依次增大
C. 从HF、HCl、HBr、HI的酸性递增的事实,推出F、Cl、Br、I的非金属性递增的规律
D. 从氢硫酸露置于空气中容易变质,产生浑浊的事实,推出O的非金属性比S强
【答案】C
【解析】
【详解】A.元素的金属性越强,单质越易与水反应置换出氢气,金属性:Na>Mg>Al,则Na、Mg、Al与水反应置换出氢气越来越难,A项正确;
B.Al3+、Na+、O2-具有相同的电子层结构,具有相同电子层结构的离子,原子序数越大离子半径越小,则离子半径Al3+<Na+<O2-,B项正确;
C.可依据非金属元素简单气态氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物酸性的强弱、与氢气生成气态氢化物的难易等判断元素非金属性的强弱,但不能通过非金属元素气态氢化物水溶液酸性的强弱判断元素非金属性的强弱,C项错误;
D.氢硫酸露置于空气中容易变质产生浑浊说明发生了反应O2+2H2S=2S↓+2H2O,从而说明氧化性O2>S,进一步说明O的非金属性比S强,D项正确;
答案选C。
12. 下列关于同分异构体数目的叙述错误的是
A. 丙烷的一氯代物有2种
B. 已知丙烷的二氯代物有4种同分异构体,则其六氯代物的同分异构体数目也为4种
C. 分子式为C3H6的结构只有1种
D. 相对分子质量为72的烷烃有3种
【答案】C
【解析】
【详解】A.丙烷的一氯代物有、,共2种,故A正确;
B.丙烷分子式为C3H8,丙的二氯代物有4种同分异构体,采用换元法可得,其六氯代物的同分异构体数目与二氯代物相同,也为4种,故B正确;
C.分子式为C3H6,其分子中可能含有碳碳双键,也可能含有碳环,故结构不是只有1种,故C错误;
D.根据烷烃通式和相对分子质量为72得到14n+2=72,解得n=5即C5H12,其结构有CH3CH2CH2CH2CH3、、共3种,故D正确;
故选C。
13. 下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
选项 实验操作 现象 解释或结论
A 用玻璃棒蘸取浓HNO3点到蓝色石蕊试纸上 试纸先变红后褪色 浓HNO3具有酸性和强氧化性
B 将两支分别蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近 冒白烟 挥发出的NH3与H2SO4生成(NH4)2SO4固体,
C 向淀粉溶液加入少量稀硫酸,水浴加热一段时间后,再加入银氨溶液 不产生银镜 淀粉未发生水解
D 向两支均盛有鸡蛋清溶液的试管中,分别加入饱和(NH4)2SO4溶液和CuSO4溶液 鸡蛋清聚沉 鸡蛋清是蛋白质,加入盐溶液时发生了变性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.酸性溶液能使石蕊变红色,试纸先变红后褪色,说明浓HNO3具有酸性和强氧化性,A正确;
B.浓硫酸没有挥发性,不接触不能生成白烟,B错误;
C.银镜反应需要在碱性环境中进行,故需加入碱除去过量的稀硫酸,C错误;
D.饱和(NH4)2SO4溶液不是重金属盐溶液,其使得蛋白质发生盐析而不是变性,D错误;
故选A。
14. 海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等(如图所示),下列有关说法正确的是
A. 第①步中除去粗盐中的、Ca2+、Mg2+等杂质,加入的药品顺序为:Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加适量的盐酸
B. 工业上采用热还原法冶炼金属Mg
C. 从第③步到第⑤步的目的是富集溴元素
D. 在第③④⑤步中溴元素均被还原
【答案】C
【解析】
【分析】除去、Ca2+、Mg2+等杂质用的试剂依次BaCl2、Na2CO3和NaOH,Na2CO3溶液既要除去Ca2+,又要出去Ba2+,所以要先加BaCl2溶液除去,再加Na2CO3溶液除去Ca2+和过量的Ba2+,最后可以加入氢氧化钠除去镁离子,过滤除去沉淀后滤液加入盐酸调节pH至中性,蒸发结晶得到精盐,用于氯碱工业;
母液加入氢氧化钙得到氢氧化镁沉淀,处理得到氯化镁;溴化钠加入氧化剂得到溴单质使用二氧化硫吸收后再加入氧化剂得到富集的溴单质;
【详解】A.除杂问题要注意三原则:不增,不减,操作易行,为保证杂质离子除尽所驾驶要过量,过量的物质也要除去,除去、Ca2+、Mg2+等杂质用的试剂依次BaCl2、Na2CO3和NaOH,Na2CO3溶液既要除去Ca2+,又要出去Ba2+,所以要先加BaCl2溶液除去,再加Na2CO3溶液除去Ca2+和过量的Ba2+,A错误;
B.工业上采用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁,B错误;
C.从第③步到第⑤步目的是为了浓缩、富集溴,C正确;
D.第③、⑤步中溴元素化合价升高被氧化,D错误。
故选C。
第II卷(非选择题 共58分)
二、非选择题(共58分)
15. 实验室为探究铁与浓硫酸的反应,并验证SO2的性质,设计如图所示装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)装置A中的反应,浓硫酸体现了___________性和___________性。
(2)装置B中酸性KMnO4溶液逐渐褪色,证明SO2具有___________性;装置C中发生反应的化学方程式___________。
(3)装置D的作用是___________;实验结束时需从导管a通入大量空气,其目的是___________。
(4)装置E中NaOH溶液足量,写出E中反应的离子方程式___________。
(5)SO2溶于水生成H2SO3,已知酸性H2SO3>H2CO3>HClO,为了证明酸性H2SO3>HClO,将SO2通入到下列试剂,下列试剂排序正确的是___________(填选项)。
①小苏打溶液 ②品红溶液 ③酸性KMnO4溶液 ④漂白粉溶液
A. ②①③④ B. ③②①④ C. ①③②④ D. ④③②①
【答案】(1) ①. 酸 ②. 氧化
(2) ①. 还原 ②. 2H2S+SO2= 3S↓+2H2O
(3) ①. 验证SO2的漂白性和生成物的不稳定性 ②. 使装置中残留的SO2完全被装置E吸收,防止污染空气。
(4)SO2 +2OH-= + H2O (5)C
【解析】
【分析】装置A中,铁丝与浓硫酸反应生成二氧化硫,二氧化硫在装置B被酸性KMnO4溶液氧化表现还原性,在装置C被H2S还原表现氧化性,二氧化硫通入到品红溶液中褪色表现漂白性,最后,使用装置对剩余二氧化硫进行尾气处理,以此做答。
【小问1详解】
在装置A中,铁与浓硫酸反应生成的硫酸铁、二氧化硫和水,浓硫酸表现了氧化性和酸性,故答案为酸;氧化;
【小问2详解】
装置B酸性KMnO4溶液将SO2氧化为硫酸根离子,证明SO2具有还原性;在装置C中SO2和H2S反应生成S和H2O,其化学方程式为2H2S+SO2= 3S↓+2H2O,故答案为还原;2H2S+SO2= 3S↓+2H2O;
【小问3详解】
SO2通入品红溶液中使品红溶液褪色表现漂性,加热后又恢复至原来的颜色说明生成物的不稳定性;实验结束时,装置中存在SO2气体,为防止SO2污染空气,可从导管a处通入大量空气,装置装置中SO2排入装置E中被装置E吸收,故答案为验证SO2的漂白性和生成物的不稳定性;使装置中残留的SO2完全被装置E吸收,防止污染空气;
【小问4详解】
SO2通入NaOH溶液后被吸收,生成Na2SO3和水,其离子方程式为SO2 +2OH-= + H2O,故答案为SO2 +2OH-= + H2O;
【小问5详解】
因为SO2具有强还原性,ClO-有强氧化性,能将SO2氧化,故不能直接将SO2直接通入漂白粉溶液,需先将SO2通入小苏打溶液中制备CO2,证明酸性H2SO3>H2CO3,然后通入到酸性KMnO4溶液除去SO2气体,再通入品红溶液证明SO2已经除净,最后将纯净的CO2通入到漂白粉溶液中制备HClO,证明酸性H2CO3>HClO,从而证明H2SO3>HClO,故答案选C。
16. 某化学小组模拟工业生产制取HNO3,设计如图所示装置,其中a为一个可持续鼓入空气的橡皮球。
(1)装置图中盛装碱石灰的仪器名称是___________,分别写出装置A、装置B中发生反应的化学方程式___________、___________。
(2)装置D中发生反应的现象为___________。
(3)装置F可用盛有___________溶液的洗气瓶来进行尾气处理。
(4)干燥管中的碱石灰用于干燥NH3,某同学思考是否可用无水氯化钙代替碱石灰,并设计如图所示装置(仪器固定装置省略未画)进行验证,实验步骤如下:
①用烧瓶收集满干燥的氨气,立即塞上如图所示的橡胶塞。
②正立烧瓶,使无水氯化钙固体滑入烧瓶底部,摇动,可以观察到的现象是___________,由此,该同学得出结论:不能用CaCl2代替碱石灰。
(5)反应结束后,向E中溶液中投入48.0gCu,当Cu反应完时,共产生标准状况下的20.16L气体(NO和NO2),则消耗的HNO3溶液中溶质的物质的量为___________。
【答案】(1) ①. 球形干燥管 ②. 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O ③. 4NH3+5O24NO+6H2O
(2)有红棕色气体产生
(3)NaOH (4)气球膨胀
(5)2.4mol
【解析】
【分析】A装置中氯化铵和氢氧化钙共热制取氨气,氨气经过碱石灰干燥进入B装置,B装置中氨气与a鼓入的氧气反应生成NO和H2O,生成的NO经过C中浓硫酸干燥,干燥后的NO与D中氧气反应生成NO2,最后NO2进入E中与水反应生成硝酸,F为尾气处理装置,用于吸收多余的NO和NO2。
【小问1详解】
装置图中盛装碱石灰的仪器名称为球形干燥管。装置A中氯化铵和氢氧化钙共热制取氨气,化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,装置B中氨气、氧气在催化剂、加热条件下反应生成NO和水,化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。
【小问2详解】
装置D中NO和氧气反应生成NO2,实验现象为有红棕色气体产生。
【小问3详解】
装置F用于吸收多余的NO、NO2,因此可用盛有NaOH溶液的洗气瓶进行尾气处理。
【小问4详解】
氨气能与无水氯化钙反应生成CaCl2·8NH3,随着氨气的消耗,烧瓶内压强减小,气球膨胀。
【小问5详解】
48gCu为0.75mol,Cu与硝酸反应,最终全部转化为硝酸铜,则最后生成硝酸铜0.75mol,此时有硝酸根离子1.5mol,此外标况下20.16L(NO和NO2)的混合气体物质的量为0.9mol,根据N原子守恒,参与反应的硝酸的物质的量为1.5mol+0.9mol=2.4mol,则消耗的HNO3溶液中溶质的物质的量为2.4mol。
17. 汽车尾气中氮氧化合物、碳氧化合物的处理与利用是各国研究的热点。
(1)已知断裂1molN≡N、H-H、N-H分别需要吸收945kJ、436kJ、391kJ的能量,在一定条件下消耗了1molN2和3molH2生成2molNH3,该过程会________(填“吸收”或“释放”)_________kJ的能量。
(2)汽车排气管内安装的催化转化器可处理尾气的主要污染物(NO和CO),发生反应:2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)。某实验小组在200℃、5L恒容密闭容器中充入等物质的量的CO与NO模拟该过程,NO的物质的量随时间变化如表所示。
t/s 0 10 20 30 40 50
n(NO)/mol 0.40 0.35 0.31 030 0.30 0.30
①下列能判断该反应达到化学平衡状态的是___________(填序号)。
A.反应速率v(NO)=v(CO)
B.混合气体的压强不再改变
C.混合气体中NO的物质的量分数保持不变
D.混合气体的密度不再改变
②10s-20s内用N2表示该反应的平均反应速率为___________。
③该条件下,CO的最大转化率为___________。
④下列措施一定能增大该反应速率的是___________(填序号)。
A.适当升高温度 B.充入Ne
C.适当减小容器的容积 D.及时分离出CO2、N2
(3)CO2是一种能引起温室效应的气体,有一种室温下“可呼吸”的Na-CO2电池装置可吸收一定量的CO2,装置如图所示,电池的总反应为3CO2+4Na=2Na2CO3+C。
①电极a为___________极(填“正”或“负”)。
②电极b发生的电极反应为___________。
【答案】(1) ①. 释放 ②. 93
(2) ①. BC ②. 0.0004 mol/(L s) ③. 25% ④. AC
(3) ①. 负 ②. 3CO2+4e-=2+C
【解析】
【小问1详解】
一定条件下消耗1molN2和3molH2,生成2molNH3,断裂1mol氮氮三键、断裂3molH-H,生成6molN-H,则该反应放出的总能量-吸收的总能量为(391×6-945-436×3)kJ=93kJ,因此释放93kJ的能量。
【小问2详解】
①A.选项中并未说明是正反应速率还是逆反应速率,无法证明反应达到平衡,A错误;
B.该反应为气体体积减小的反应,且在恒容密闭容器中进行,随着反应进行,气体的总压强不断变化,气体压强不变,说明反应达到平衡,B正确;
C.随着反应进行,NO的物质的量分数不断变化,NO的物质的量分数保持不变说明反应达到平衡,C正确;
D.该反应在恒容密闭容器中进行,且反应物和生成物均为气体,则无论反应是否达到平衡,混合气体的密度始终不变,D错误;
故答案选BC。
②10-20s内NO的物质的量减小0.04mol,则根据化学方程式可知,N2的物质的量增加0.02mol,N2的平均反应速率为。
③该条件下平衡时反应掉NO0.1mol,则根据化学方程式反应掉CO也为0.1mol,初始CO的充入量为0.4mol,则CO的最大转化率为0.1mol÷0.4mol=25%。
④A.适当升高温度,能增大反应速率,A正确;
B.恒容条件下充入Ne,反应物和生成物的浓度都不变,反应速率不变,B错误;
C.适当减小容器的容积,反应物和生成物的浓度增大,反应速率增大,C正确;
D.及时分离出CO2和N2,生成物浓度减小,且随着反应进行,反应物浓度也将减小,反应速率减小,D错误;
故答案选AC
【小问3详解】
①根据该电池的总反应可知,电极a上Na失电子生成钠离子,因此电极a为负极。
②电极b上CO2得电子结合钠离子生成C和碳酸钠,电极反应式为3CO2+4e-=2+C。
18. 乙酸乙酯是日常生活中饮料、糖果中常使用的香料,聚丙烯酸乙酯是一种安全的化妆品粘合剂。它们均可用石油裂化和裂解得到的烯烃来合成,合成路线如下图,其中有机物F的产量是衡量一个国家石油化工水平的标志,回答下列问题:
已知:CH3Cl+NaOHCH3OH+NaCl
(1)F的名称为___________,B→C的反应类型是___________,H中所含官能团名称是___________。
(2)N的结构简式___________。
(3)鉴别C和E的常用试剂有___________(写两种)。
(4)若C为CH3CH218OH,写出C与E反应生成P的化学反应方程式___________。
(5)写出C→D反应的化学方程式___________。
(6)关于丙烯酸乙酯CH2=CHCOOCH2CH3的说法正确的是___________。
A. 易溶于水 B. 是平面结构分子
C. 与乙酸乙酯互为同系物 D. 能够发生水解反应
【答案】(1) ①. 乙烯 ②. 取代反应 ③. 碳碳双键、羧基
(2) (3)紫色石蕊试液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液、Fe等
(4)CH3CH218OH + CH3COOHCH3CH218OOCCH3+ H2O
(5)2CH3CH2OH + O22CH3CHO+ 2H2O (6)D
【解析】
【分析】有机物F的产量是衡量一个国家石油化工水平的标志,F与H2O在催化剂、加热加压时反应生成C(CH3CH2OH),则F的结构简式为CH2=CH2;B与NaOH溶液、加热时反应生成C,结合题给已知,B的结构简式为CH3CH2Cl,进一步逆推A为CH3CH3;C发生催化氧化反应生成D,D的结构简式为CH3CHO;D被酸性KMnO4溶液氧化成E,E的结构简式为CH3COOH;C与E在浓硫酸、加热时发生酯化反应生成P,P的结构简式为CH3COOCH2CH3;C与丙烯酸发生酯化反应生成M(CH2=CHCOOCH2CH3),M发生加聚反应生成N(聚丙烯酸乙酯)。
【小问1详解】
F的结构简式为CH2=CH2,F的名称为乙烯;B→C为CH3CH2Cl与NaOH溶液、加热时发生取代反应(或水解反应)生成CH3CH2OH;H的结构简式为CH2=CHCOOH,H中所含官能团的名称为碳碳双键、羧基;
【小问2详解】
CH2=CHCOOCH2CH3发生加聚反应生成N,N的结构简式为;
【小问3详解】
C为CH3CH2OH、其中官能团为—OH,E为CH3COOH、其中官能团为—COOH,鉴别C和E可选用试剂有紫色石蕊试液(使紫色石蕊试液变红的是CH3COOH,不变色的是CH3CH2OH)、Na2CO3溶液或NaHCO3溶液(产生无色气泡的为CH3COOH,无明显现象的为CH3CH2OH)、Fe(产生无色气泡的为CH3COOH,无明显现象的为CH3CH2OH)等;
【小问4详解】
若C为CH3CH218OH,根据酯化反应的机理,C与E反应生成P的化学反应方程式为CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OCH2CH3+H2O;
【小问5详解】
C→D的化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
【小问6详解】
A.丙烯酸乙酯属于酯类,丙烯酸乙酯难溶于水,A项错误;
B.丙烯酸乙酯中—CH2CH3的两个碳原子为饱和碳原子,丙烯酸乙酯不是平面结构,B项错误;
C.丙烯酸乙酯中含碳碳双键,乙酸乙酯中不含碳碳双键,两者结构不相似,且分子组成不相差若干个“CH2”,丙烯酸乙酯与乙酸乙酯不互为同系物,C项错误;
D.丙烯酸乙酯中含酯基,能发生水解反应,D项正确;
答案选D。

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