广西壮族自治区玉林市2022-2023高一下学期7月期末考试化学试题(原卷版+解析版)

玉林市2022-2023学年高一下学期7月期末考试
化学
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、班级、考号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
5.本试卷满分100分,考试时间75分钟
可能用到的相对原子质量:H:1 N:14 O:16 Al:27 S:32 Ti:48 Cu:64
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题列出的四个选项中,只有一个符合题目要求。
1. 环境保护是一项关乎国计民生的事业。下列叙述不正确的是
A. 酸雨是指的雨水
B. 将转化为淀粉,有助于尽早实现碳中和
C. 绿色化学的核心思想是从源头减少或消除环境污染
D. 环境保护工程师的主要工作是预防和治理环境污染
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 乙烯的空间填充模型: B. 次氯酸的结构式:H-Cl-O
C. 乙烷电子式: D. 电子转移表示方法:
3. 反应A(g) + 3B(g) 2C(g) + 2D(g),在不同情况下测得反应速率,其中反应速率最快的是( )
A. υ(B)=0.6 mol / (L·s) B. υ(D)=0.4 mol / (L·s)
C. υ(C)=0.5 mol / (L·s) D. υ(A)=9.0 mol /( L·min)
4. 下列关于金属冶炼的说法中错误的是
A. 人类历史上金属被发现的顺序与金属的活泼性有关
B. 电解法获得镁时,不可在CO2或N2中降温冷却
C. 热还原法常用的还原剂有CO、H2、C、Al等
D. 金属Na、Mg、Al均能通过电解熔融氯化物的方法获得
5. 解释下列事实的离子方程式正确的是
A. 氢氟酸雕刻玻璃:4H++4F-+SiO2 = SiF4↑+2H2O
B. 用NaOH溶液检验:+OH-NH3↑+H2O
C. 稀硫酸与氢氧化钡溶液反应:H+++ Ba2++OH-=H2O+BaSO4↓
D. FeO与稀HNO3反应:FeO+2H+=Fe2++ H2O
6. 下列说法正确的是
A. 乙醇和乙酸均能使紫色石蕊试液变红
B. 用分液法分离乙醇和乙酸的混合物
C. 乙酸乙酯的碱性水解属于皂化反应
D. 用溴的四氯化碳溶液可以鉴别甲烷和乙烯
7. 下列说法正确的是
A. 石油的分馏、煤的气化、液化都属于物理变化
B. 糖类、油脂、蛋白质都是有机高分子化合物
C. 陶瓷、玻璃、水泥、水晶饰品都是硅酸盐产品
D. “燃煤脱硫”、“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量
8. 下列图示操作能达到相应实验目的的是
A B C D
实验室制取氨气 将乙醇氧化为乙醛 除去Na2CO3中的NaHCO3 实验室制取乙酸乙酯
A. A B. B C. C D. D
9. 下列关于海水资源综合利用的说法中,不合理的是
A. 海水蒸发制备海盐的过程是物理变化
B. 以海水淡化后的浓缩海水为原料制溴
C. 海水制镁过程中用到的沉淀剂是NaOH溶液
D. 从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应
10. 某实验小组利用0.1mol·L-1Na2S2O3溶液与0.2mol·L-1H2SO4溶液的反应研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如下表:
实验编号 温度/℃ V(Na2S2O3)/mL V(H2SO4)/mL V(H2O)/mL 出现浑浊时间/s
① 10 5.0 10.0 0 t1
② 10 5.0 5.0 a t2
③ 50 5.0 10.0 0 t3
下列说法错误的是
A. 研究温度的影响时,应将溶液混合后置于不同温度的水浴中
B. 此实验小组探究了浓度和温度对化学反应速率的影响
C. 实验②中a=5.0
D. t2>t1>t3
11. 设NA为阿伏加德罗常数值。下列说法正确的是
A. 1.0L 1.0 mol/L的Na2CO3溶液中Na+的数目为2NA
B. 32gCu 与足量硫黄加热后反应,转移的电子数为NA
C. 常温常压下,17gNH3的电子数和22.4LCH4的电子数相等
D. lmolN2与足量H2反应生成NH3的分子数目为2NA
12. 维生素C的结构简式如图所示,下列关于维生素C的说法错误的是
A. 分子式为C6H8O6
B. 其分子中含有2种官能团
C. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故维生素C具有还原性
D. 维生素C主要存在于蔬菜、水果中
13. 短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大。在如图所示的物质转化关系中,p、q、m、n分别是元素Z、W、X、Y的气体单质,p和s均为有色气体,v的水溶液呈碱性,t溶液与u溶液均为强酸。下列说法正确的是
A 原子半径:XB. 元素的非金属性:X>Y>W
C. v能分别与u、t反应生成离子化合物
D. Z的氧化物对应的水化物均为强酸
14. 金属钛(Ti)性能优越,被称为继铁、铝之后的“第三金属”。工业上以金红石为原料制取Ti的反应为:
Ⅰ. aTiO2+ bCl2+eCaTiCl4+ eCO
Ⅱ. TiCl4+2MgTi + 2MgCl2
关于反应Ⅰ、Ⅱ的分析不正确的是
A. TiCl4在反应Ⅰ中是还原产物,在反应Ⅱ中是氧化剂
B. C、Mg在反应中均被氧化
C. a=l,b=c=2
D. 每生成19.2gTi,反应Ⅰ、Ⅱ中共转移4.8mol电子
15. 某小组为研究电化学原理,设计如图装置。下列叙述不正确的是
A a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出
B. a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为Cu2++2e-=Cu
C. 无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色直接变成黄色
D. a和b用导线连接后,Fe片上发生氧化反应,溶液中的Cu2+向铜电极移动
16. 如图是氢气和卤素单质()反应的能量变化示意图。下列说法正确的是
A. 用电子式表示HBr的形成过程:
B. 热稳定性:HIC. 分解生成和需要吸收183kJ的热量
D. 由图可知1mol 与反应生成2mol 放出的热量为97kJ
二、非选择题:本题共4题,共52分。
17. 用如图所示装置进行铜与浓硫酸的反应,并探究其产物及产物的性质(夹持装置已略去)。
(1)试管①中发生反应的化学方程式是___________, 此反应中浓硫酸显_____性。
(2)若试管②中的试剂为品红溶液,其作用有两个,分别是________________。
(3)若试管②中的试剂为酸性KMnO4溶液,实验时,观察到溶液褪色,则说明生成的气体具有_____性,该反应的离子方程式是___________。
(4)若试管②中的试剂为硫化氢水溶液,实验现象是______________。
(5)试管③中试剂的作用是___________。
18. 石墨在材料领域有重要应用,某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)和Fe2O3(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;
②SiCl4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Cl2一段时间,再加热,主要目的是________。
(2)“冷凝”后,所得“气体”的成分有Cl2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”时,通入过量的CO2得到Al(OH)3沉淀,该反应的离子方程式为________________;工业上由Al(OH)3得到Al,需发生以下两步反应,写出第二步的化学方程式:2Al(OH)3Al2O3+3H2O、___________。
(5)工业上利用100kg初级石墨经上述流程,可生产出2.43kgAl,其产率为__________。
19. 烃A是一种基础化工原料,标准状况下密度为1.25g/L;E是高分子化合物,常用作食品包装袋;H (C5H10O2,乙酸丙酯)是有柔和水果香味的油状液体,可作各种树脂的优良溶剂,还应用于香精香料行业,其合成路线如下:
已知:CH3CHO+H2CH3CH2OH
请回答:
(1)E的结构简式是_________。
(2)B的分子式是__________,所含官能团的名称是_________。
(3)A→B、C→D的反应类型分别是_________、_________。
(4)B→C的化学反应方程式是__________。
(5)D+G→H的化学方程式是_________。
(6)与D互为同分异构体且属于酯的有机物的结构简式是__________。
20. 某温度下CO2加氢制甲醇的总反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),该反应为放热反应,在固定容积为2.0L的密闭容器中充入0.8mol的CO2和2.4mol的H2,测得CO2和CH3OH的物质的量随时间变化如图。
请回答:
(1)对于该反应,反应物的化学键断裂要吸收的能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的化学键形成要放出的能量。
(2)下列措施能加快反应速率的是________(填标号)。
A.往容器中充入H2 B.往容器充入N2 C.及时分离出CH3OH
D.增大容器体积 E.选择高效的催化剂
(3)2min内H2的反应速率为__________。
(4)该反应达平衡时的压强是开始时压强的__________。
(5)恒温恒容条件下,不能说明反应已达平衡状态的是________(填标号)。
A. CO2(g)体积分数保持不变
B.容器中气体压强保持不变
C.混合气体的密度保持不变
D. H2的生成速率是H2O生成速率的3倍
E.容器中CH3OH浓度与H2O浓度之比为1:1
F.容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变
(6)将上述反应制得的甲醇设计成燃料电池,具有启动快、效率高等优点,装置如图所示(A、B为多孔碳棒)。
①实验测得OH向B电极定向移动,则________ (填“A”或“B”)处电极入口通甲醇。
②写出负极电极方程式________。
玉林市2022-2023学年高一下学期7月期末考试
化学 答案解析
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、班级、考号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
5.本试卷满分100分,考试时间75分钟
可能用到的相对原子质量:H:1 N:14 O:16 Al:27 S:32 Ti:48 Cu:64
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题列出的四个选项中,只有一个符合题目要求。
1. 环境保护是一项关乎国计民生的事业。下列叙述不正确的是
A. 酸雨是指的雨水
B. 将转化为淀粉,有助于尽早实现碳中和
C. 绿色化学的核心思想是从源头减少或消除环境污染
D. 环境保护工程师的主要工作是预防和治理环境污染
【答案】A
【解析】
【详解】A.酸雨是指的雨水,A错误;
B.将转化为淀粉,有助于尽早实现碳中和,B正确;
C.绿色化学的核心思想是从源头减少或消除环境污染,C正确;
D.环境保护工程师的主要工作是预防和治理环境污染,D正确;
故选A。
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 乙烯的空间填充模型: B. 次氯酸的结构式:H-Cl-O
C. 乙烷的电子式: D. 电子转移表示方法:
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙烯的结构简式为CH2=CH2,空间填充模型为,故A正确;
B.次氯酸是一元酸,结构式为H-O-Cl,故B错误;
C.乙烷的结构简式为CH3CH3,电子式为,故C正确;
D.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,表示电子转移的单线桥为,故D正确;
故选B。
3. 反应A(g) + 3B(g) 2C(g) + 2D(g),在不同情况下测得反应速率,其中反应速率最快的是( )
A. υ(B)=0.6 mol / (L·s) B. υ(D)=0.4 mol / (L·s)
C. υ(C)=0.5 mol / (L·s) D. υ(A)=9.0 mol /( L·min)
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】将选项中速率换算成A物质表示的速率:
A.υ(A)= υ(B)=0.2mol/(L·s);
B.υ(A)= υ(D)=0.2mol/(L·s);
C.υ(A)= υ(C)=0.25mol/(L·s);
D.υ(A)= mol/(L·s)=0.15 mol/(L·s);
反应速率最快的为C,答案选C。
4. 下列关于金属冶炼的说法中错误的是
A. 人类历史上金属被发现的顺序与金属的活泼性有关
B. 电解法获得镁时,不可在CO2或N2中降温冷却
C. 热还原法常用的还原剂有CO、H2、C、Al等
D. 金属Na、Mg、Al均能通过电解熔融氯化物的方法获得
【答案】D
【解析】
【详解】A.性质越稳定的金属,越容易被冶炼,根据人类掌握的冶炼技术,金属的发现与金属的活泼性有关,A正确;
B.Mg在或中能燃烧,所以电解法获得镁时,不可在或中降温冷却,B正确;
C.常用的还原剂有CO、、C、Al等,可用于热还原法冶炼金属,C正确;
D.金属Na、Mg均能通过电解熔融氯化物的方法获得,但是为共价化合物,熔融时不导电,Al只能电解熔融的氧化物冶炼,D错误;
故选D。
5. 解释下列事实的离子方程式正确的是
A. 氢氟酸雕刻玻璃:4H++4F-+SiO2 = SiF4↑+2H2O
B. 用NaOH溶液检验:+OH-NH3↑+H2O
C. 稀硫酸与氢氧化钡溶液反应:H+++ Ba2++OH-=H2O+BaSO4↓
D. FeO与稀HNO3反应:FeO+2H+=Fe2++ H2O
【答案】B
【解析】
【详解】A.HF为弱酸,不拆开,正确的化学方程式为4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O,故A错误;
B.NaOH电离出来的OH—与共热反应产生氨气,所以离子方程式为 +OH—NH3↑+H2O,故B正确;
C.稀硫酸与氢氧化钡溶液反应,H+、OH—、H2O前面的系数2不能部分约简,正确的离子方程式应该为2H++ Ba2++2OH—=2H2O+BaSO4↓,故C错误;
D.硝酸会将Fe2+氧化为Fe3+,反应为3FeO+10H++=3Fe3++5H2O+NO↑,故D错误;
故本题选B.
6. 下列说法正确的是
A. 乙醇和乙酸均能使紫色石蕊试液变红
B. 用分液法分离乙醇和乙酸的混合物
C. 乙酸乙酯的碱性水解属于皂化反应
D. 用溴的四氯化碳溶液可以鉴别甲烷和乙烯
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙酸具有酸性能使紫色石蕊试液变红,而乙醇没有,不能使紫色石蕊试液变红,故A错误;
B.乙醇和乙酸互溶,不能使用分液的方法分离,故B错误;
C.油脂在碱性条件下水解出的高级脂肪酸钠是肥皂的主要成分,此反应为皂化反应,乙酸乙酯的碱性水解不属于皂化反应,故C错误;
D.乙烯具有碳碳双键,可以与溴发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色,甲烷不反应,没有现象,故D正确;
答案为D。
7. 下列说法正确的是
A. 石油的分馏、煤的气化、液化都属于物理变化
B. 糖类、油脂、蛋白质都是有机高分子化合物
C. 陶瓷、玻璃、水泥、水晶饰品都是硅酸盐产品
D. “燃煤脱硫”、“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量
【答案】D
【解析】
【详解】A.石油的分馏是物理变化,煤的液化、气化属于化学变化,选项A错误;
B.多糖中的淀粉、纤维素及蛋白质都是高分子化合物,都能发生水解反应;但糖类中的单糖不是高分子化合物、油脂是高级脂肪酸和甘油形成的酯类,可以发生水解,不是高分子化合物,选项B错误;
C.陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸盐产品,水晶饰品主要化学成分是二氧化硅,选项C错误;
D.“燃煤脱硫”、“汽车尾气催化净化”,都能将大气污染物转化为无污染物质,所以能提高空气质量,选项D正确;
答案选D。
8. 下列图示操作能达到相应实验目的的是
A B C D
实验室制取氨气 将乙醇氧化为乙醛 除去Na2CO3中的NaHCO3 实验室制取乙酸乙酯
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物制取氨气,试管口应略向下倾斜,故A错误;
B.在铜作催化剂的条件下加热,乙醇和氧气发生催化氧化生成乙醛,故B正确;
C.通过加热使NaHCO3分解,加热可除去Na2CO3中的NaHCO3,加热较多固体时应在坩埚中进行,故C错误;
D.乙酸乙酯在NaOH溶液中发生水解,因此应用饱和碳酸钠溶液替代氢氧化钠溶液收集乙酸乙酯,故D错误;
选B。
9. 下列关于海水资源综合利用的说法中,不合理的是
A. 海水蒸发制备海盐的过程是物理变化
B. 以海水淡化后的浓缩海水为原料制溴
C. 海水制镁过程中用到的沉淀剂是NaOH溶液
D. 从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.海水蒸发制备海盐是蒸发结晶过程,为物理变化,选项A合理;
B.海水淡化后的浓缩海水中含溴元素,可制溴,选项B合理;
C.海水制镁过程中用到的沉淀剂是石灰乳,若选用NaOH溶液,成本较高,选项C不合理;
D.海带提碘过程中海带的灼烧、碘离子的氧化均是氧化还原反应,选项D合理;
答案选C。
10. 某实验小组利用0.1mol·L-1Na2S2O3溶液与0.2mol·L-1H2SO4溶液的反应研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如下表:
实验编号 温度/℃ V(Na2S2O3)/mL V(H2SO4)/mL V(H2O)/mL 出现浑浊时间/s
① 10 5.0 10.0 0 t1
② 10 5.0 5.0 a t2
③ 50 5.0 10.0 0 t3
下列说法错误的是
A. 研究温度的影响时,应将溶液混合后置于不同温度的水浴中
B. 此实验小组探究了浓度和温度对化学反应速率的影响
C. 实验②中a=5.0
D. t2>t1>t3
【答案】A
【解析】
【详解】A. 由控制变量法可知,实验①、②、③中需要将各组实验H2SO4溶液和Na2S2O3溶液置于一定温度的水浴中一段时间后,再将H2SO4溶液迅速加入Na2S2O3溶液中实验,故A错误;
B. 实验①②中硫酸浓度不同,实验①③中温度不同,可以探究温度和浓度对化学反应速率的影响,故B正确;
C. 由控制变量法可知,溶液总体积相同,则实验②中加入H2O的体积为5.0mL,才能保持c(Na2S2O3)与实验①一致,故C正确;
D. 温度越高、浓度越大,反应速率越快,实验①中硫酸的浓度大,实验③中的温度又比①高,因此反应速率③>①>②,则出现浑浊需要的时间t2>t1>t3,故D正确;
故选A。
11. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1.0L 1.0 mol/L的Na2CO3溶液中Na+的数目为2NA
B. 32gCu 与足量硫黄加热后反应,转移的电子数为NA
C. 常温常压下,17gNH3的电子数和22.4LCH4的电子数相等
D. lmolN2与足量H2反应生成NH3的分子数目为2NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.1.0L 1.0 mol/L的Na2CO3溶液中Na+的物质的量为1.0×1.0×2=2mol,数目为2NA,故A正确;
B.铜与足量硫黄共热反应生成硫化亚铜,则32g铜为0.5mol,与足量硫黄加热后反应生成硫化亚铜,转移的电子数为0.5mol×1×NA/mol=0.5NA,故B错误;
C.氨分子和甲烷含有的电子数都为10,常温常压下,17g氨气的物质的量为1mol,22.4L 甲烷的物质的量小于1mol,则常温常压下,17g 氨分子的电子数和22.4L甲烷的电子数不相等,故C错误;
D.氮气和氢气合成氨的反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,就算氢气足量,1mol 氮气也不可能完全转化为2mol氨气,故氨气的分子数小于2NA,D错误。
故选A。
12. 维生素C的结构简式如图所示,下列关于维生素C的说法错误的是
A. 分子式为C6H8O6
B. 其分子中含有2种官能团
C. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故维生素C具有还原性
D. 维生素C主要存在于蔬菜、水果中
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据分子的结构简式可知,其分子式为C6H8O6,选项A正确;
B.其分子中含有醇羟基、酯基、碳碳双键共3种官能团,选项B错误;
C.维生素C中含有醇羟基、碳碳双键,具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,选项C正确;
D.蔬菜、水果中富含有维生素C,选项D正确;
答案选B。
13. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。在如图所示的物质转化关系中,p、q、m、n分别是元素Z、W、X、Y的气体单质,p和s均为有色气体,v的水溶液呈碱性,t溶液与u溶液均为强酸。下列说法正确的是
A. 原子半径:XB. 元素的非金属性:X>Y>W
C. v能分别与u、t反应生成离子化合物
D. Z的氧化物对应的水化物均为强酸
【答案】C
【解析】
【分析】v的水溶液呈碱性,可知v为氨气,p为有色气体单质,则p为氯气,则q为氢气,m为氮,n为氧气,放电时生成NO,NO再被氧气氧化生成NO2,NO2溶解于水生成硝酸和NO,则短周期主族元素W、X、Y、Z依次是H、N、O、Cl;据此分析解答。
【详解】A.N、O同周期,核电荷数大原子半径小,Cl为第三周期元素,则原子半径OB.H、N、O的非金属性强弱是O>N>H,故B错误;
C.NH3能分别与HCl、HNO3反应生成的NH4Cl和NH4NO3均为离子化合物,故C正确;
D.Cl2O对应的水化物HClO是弱酸,故D错误;
故选:C。
14. 金属钛(Ti)性能优越,被称为继铁、铝之后的“第三金属”。工业上以金红石为原料制取Ti的反应为:
Ⅰ. aTiO2+ bCl2+eCaTiCl4+ eCO
Ⅱ. TiCl4+2MgTi + 2MgCl2
关于反应Ⅰ、Ⅱ的分析不正确的是
A. TiCl4在反应Ⅰ中还原产物,在反应Ⅱ中是氧化剂
B. C、Mg在反应中均被氧化
C. a=l,b=c=2
D. 每生成19.2gTi,反应Ⅰ、Ⅱ中共转移4.8mol电子
【答案】D
【解析】
【详解】A.在反应Ⅰ中四氯化钛是氯气做氧化剂生成的还原产物,在反应Ⅱ中钛化合价降低,做氧化剂,故A正确;
B.反应Ⅰ中C做还原剂,被氧化,反应Ⅱ中 Mg做还原剂,被氧化,故B正确;
C.根据反应前后各元素守恒,有2a=e,2b=4a,所以a=l,b=e=2,故C正确;
D.将方程式相加,得TiO2+2Cl2+2C+2Mg=Ti+2MgCl2+2CO,每生成48克钛,转移电子8mol,所以生成19.2g 钛转移电子为3.2mol,故D错误;
故本题选D。
15. 某小组为研究电化学原理,设计如图装置。下列叙述不正确的是
A. a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出
B. a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为Cu2++2e-=Cu
C. 无论a和b否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色直接变成黄色
D. a和b用导线连接后,Fe片上发生氧化反应,溶液中的Cu2+向铜电极移动
【答案】C
【解析】
【详解】A.a和b不连接时,铁片和铜离子发生置换反应,因此铁片上会有金属铜析出,故A正确;
B.a和b用导线连接时,铁作负极,铜作正极,因此铜片上发生的反应为Cu2++2e-=Cu,故B正确;
C.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液中铜离子都会减少,铁变为亚铁离子,溶液颜色变浅,故C错误;
D.a和b用导线连接后,Fe为负极,发生氧化反应,铜为正极,根据离子“同性相吸”原理,因此溶液中的Cu2+向正极即铜电极移动,故D正确。
综上所述,答案为C。
16. 如图是氢气和卤素单质()反应的能量变化示意图。下列说法正确的是
A. 用电子式表示HBr的形成过程:
B. 热稳定性:HIC. 分解生成和需要吸收183kJ的热量
D. 由图可知1mol 与反应生成2mol 放出的热量为97kJ
【答案】B
【解析】
【详解】A.HBr为共价化合物,HBr的电子式为,故A错误;
B.物质能量越低越稳定,由图象数据分析,化合物的热稳定性顺序为HIC.2mol分解生成1mol和1mol需要吸收183kJ热量,故C错误;
D.由图可知1mol 与反应生成2mol 放出的热量为97kJ,故D错误;
故选B。
二、非选择题:本题共4题,共52分。
17. 用如图所示装置进行铜与浓硫酸的反应,并探究其产物及产物的性质(夹持装置已略去)。
(1)试管①中发生反应的化学方程式是___________, 此反应中浓硫酸显_____性。
(2)若试管②中的试剂为品红溶液,其作用有两个,分别是________________。
(3)若试管②中的试剂为酸性KMnO4溶液,实验时,观察到溶液褪色,则说明生成的气体具有_____性,该反应的离子方程式是___________。
(4)若试管②中的试剂为硫化氢水溶液,实验现象是______________。
(5)试管③中试剂的作用是___________。
【答案】(1) ①. Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O ②. 氧化性和酸性
(2)检验SO2的生成和验证SO2的漂白性
(3) ①. 还原 ②. 5SO2+2+2H2O= 2Mn2++5+4H+
(4)出现淡黄色沉淀(或浑浊)
(5)吸收尾气SO2,防止污染大气
【解析】
【分析】所示装置进行铜与浓硫酸的反应,Cu与浓H2SO4反应生成CuSO4、SO2和H2O,生成的SO2遇到品红溶液会使其褪色,SO2中的S是+4价,既具有氧化性,也具有还原性,遇到高锰酸钾会发生氧化还原反应使其褪色,如果遇到0价的S的物质会发生归中反应,另外SO2有污染性,要考虑尾气处理。
【小问1详解】
Cu与浓H2SO4反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,再改反应中S的化合价在降低,做氧化剂,同时浓硫酸是酸,也表现酸性,所以浓硫酸有氧化性和体现酸性;
【小问2详解】
SO2遇到品红溶液会使其褪色,所以可以检验SO2的生成和验证SO2的漂白性;
【小问3详解】
高锰酸钾有强氧化性,SO2遇到高锰酸钾会发生氧化还原反应使其褪色,体现SO2的还原性;反应离子方程式为5SO2+2+2H2O= 2Mn2++5+4H+;
【小问4详解】
SO2遇到硫化氢水溶液发生反应SO2+2H2S=3S+2H2O,产生的现象是溶液变浑浊或产生淡黄色沉淀;
【小问5详解】
因为SO2有毒,所以最后要吸收尾气SO2,防止污染大气。
18. 石墨在材料领域有重要应用,某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)和Fe2O3(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;
②SiCl4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Cl2一段时间,再加热,主要目的是________。
(2)“冷凝”后,所得“气体”的成分有Cl2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”时,通入过量的CO2得到Al(OH)3沉淀,该反应的离子方程式为________________;工业上由Al(OH)3得到Al,需发生以下两步反应,写出第二步的化学方程式:2Al(OH)3Al2O3+3H2O、___________。
(5)工业上利用100kg初级石墨经上述流程,可生产出2.43kgAl,其产率为__________。
【答案】(1)排尽装置中的氧气,以防在高温下与石墨反应
(2)SiCl4 (3) ①. 分离出Al元素(或除去Fe3+,使A13+完全转化为) 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) ①. + 2H2O+ CO2= Al(OH)3↓+ ②. 2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
(5)90%
【解析】
【分析】初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)和Fe2O3(3.1%)等杂质,氯化后,石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物,即SiO2、Al2O3和Fe2O3分别转化为SiCl4、AlCl3、FeCl3蒸汽,冷凝到80℃,SiCl4为气体,AlCl3、FeCl3为固体,固体加过量氢氧化钠生成偏铝酸钠溶液和氢氧化铁沉淀,偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳气体生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,氢氧化铝经灼烧生成氧化铝,电解熔融氧化铝得金属铝。
【小问1详解】
“氯化”时,先向反应器中通入Cl2一段时间,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。
【小问2详解】
SiCl4的沸点为57.6℃,金属氯化物的沸点均高于150℃,冷凝到80℃,“冷凝”后,SiCl4为气体,AlCl3、FeCl3为固体,所得“气体”的成分有Cl2和SiCl4。
【小问3详解】
氯化铝和过量的氢氧化钠反应生成可溶性偏铝酸钠,氯化铁和过量氢氧化钠生成氢氧化铁沉淀,“溶解过滤”时,加过量NaOH溶液的目的是除去Fe3+,使A13+完全转化为;取少量滤液于试管中,滴加2-3滴KSCN溶液,无明显现象,证明Fe3+沉淀已完全。
【小问4详解】
“沉铝”时,偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳气体生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,该反应的离子方程式为+ 2H2O+ CO2= Al(OH)3↓+;工业上由Al(OH)3得到Al,氢氧化铝经灼烧生成氧化铝,电解熔融氧化铝得金属铝。反应的化学方程式:2Al(OH)3Al2O3+3H2O、2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑。
【小问5详解】
初级石墨中含Al2O35.1%,根据铝元素守恒,100kg初级石墨理论上生成金属铝的质量为 ,实际产出2.43kgAl,其产率为。
19. 烃A是一种基础化工原料,标准状况下密度为1.25g/L;E是高分子化合物,常用作食品包装袋;H (C5H10O2,乙酸丙酯)是有柔和水果香味的油状液体,可作各种树脂的优良溶剂,还应用于香精香料行业,其合成路线如下:
已知:CH3CHO+H2CH3CH2OH
请回答:
(1)E的结构简式是_________。
(2)B的分子式是__________,所含官能团的名称是_________。
(3)A→B、C→D的反应类型分别是_________、_________。
(4)B→C的化学反应方程式是__________。
(5)D+G→H的化学方程式是_________。
(6)与D互为同分异构体且属于酯的有机物的结构简式是__________。
【答案】(1) (2) ①. C2H6O ②. 羟基
(3) ①. 加成反应 ②. 氧化反应
(4)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(5)CH3COOH+CH3CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH3+H2O
(6)HCOOCH3
【解析】
【分析】由标准状况下烃A的密度为1.25g/L可知,A的相对分子质量为1.25×22.4 =28,则A为乙烯;催化剂作用下乙烯与水发生加成反应生成乙醇,则B为乙醇;铜做催化剂条件下乙醇与氧气共热发生催化氧化反应生成乙醛,则C为乙醛;催化剂作用下乙醛与氧气发生催化氧化反应生成乙酸,则D为乙酸;乙烯一定条件下发生加聚反应生成聚乙烯,则E为聚乙烯;丙烯醛一定条件下与氢气发生加成反应生成1—丙醇,则G为1—丙醇;浓硫酸作用下1—丙醇与与乙酸共热发生酯化反应生成CH3COOCH2CH2CH3,则H为CH3COOCH2CH2CH3。
【小问1详解】
由分析可知,E是结构简式为 的聚乙烯,故答案为: ;
【小问2详解】
由分析可知,B是分子式为C2H6O的乙醇,官能团为羟基,故答案为:C2H6O;羟基;
【小问3详解】
由分析可知,A→B的反应为催化剂作用下乙烯与水发生加成反应生成乙醇,C→D的反应为催化剂作用下乙醛与氧气发生催化氧化反应生成乙酸,故答案为:加成反应;氧化反应;
【小问4详解】
由分析可知,B→C的反应为铜做催化剂条件下乙醇与氧气共热发生催化氧化反应生成乙醛和水,反应的化学反应方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,故答案为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
【小问5详解】
由分析可知,D+G→H的反应为浓硫酸作用下1—丙醇与与乙酸共热发生酯化反应生成CH3COOCH2CH2CH3和水,反应的化学反应方程式为CH3COOH+CH3CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH3+H2O,故答案为:CH3COOH+CH3CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH3+H2O;
【小问6详解】
与乙酸互为同分异构体且属于酯的有机物是结构简式为HCOOCH3的甲酸甲酯,故答案为:HCOOCH3。
20. 某温度下CO2加氢制甲醇的总反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),该反应为放热反应,在固定容积为2.0L的密闭容器中充入0.8mol的CO2和2.4mol的H2,测得CO2和CH3OH的物质的量随时间变化如图。
请回答:
(1)对于该反应,反应物的化学键断裂要吸收的能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的化学键形成要放出的能量。
(2)下列措施能加快反应速率的是________(填标号)。
A.往容器中充入H2 B.往容器充入N2 C.及时分离出CH3OH
D.增大容器体积 E.选择高效的催化剂
(3)2min内H2的反应速率为__________。
(4)该反应达平衡时的压强是开始时压强的__________。
(5)恒温恒容条件下,不能说明反应已达平衡状态的是________(填标号)。
A. CO2(g)体积分数保持不变
B.容器中气体压强保持不变
C.混合气体的密度保持不变
D. H2的生成速率是H2O生成速率的3倍
E.容器中CH3OH浓度与H2O浓度之比为1:1
F.容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变
(6)将上述反应制得的甲醇设计成燃料电池,具有启动快、效率高等优点,装置如图所示(A、B为多孔碳棒)。
①实验测得OH向B电极定向移动,则________ (填“A”或“B”)处电极入口通甲醇。
②写出负极电极方程式________。
【答案】(1)小于 (2)AE
(3)0.3 mol/(L·min)
(4)
(5)CE (6) ①. B ②. CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O
【解析】
【小问1详解】
反应物断键吸收的能量小于生成物形成键放出的能量时反应为放热,答案为小于;
小问2详解】
A.充入H2,反应物浓度增大速率加快,选项A符合题意;
B.容器中充入N2不改变反应体系各物质浓度反应速率不变,选项B不符合题意;
C.分离出CH3OH降低产物的浓度,反应速率减慢,选项C不符合题意;
D.增大容器体积,反应体系各物质浓度减小反应速率减慢,选项D不符合题意;
E.催化剂能加快反应速率,选项E符合题意;
答案选AE;
【小问3详解】
从图看CH3OH物质的量由0增加到0.4mol即,v(CH3OH)=;v(H2)=3v(CH3OH)= 0.3 mol/(L·min);
【小问4详解】
根据三段式有:

【小问5详解】
A.随着反应进行CO2减少,其体积分数减小,平衡时CO2体积分数不变可判断平衡,选项 A不符合题意;
B.随着反应进行,体系中气体减少,恒容下压强降低,平衡时压强不变可判断平衡,选项B不符合题意;
C.气体质量守恒,恒容所以反应中密度一直不发变化,密度不变无法判断平衡,选项C符合题意;
D.v正=v逆反应平衡,生成H2为逆向反应而生成H2O为正向且两者速率之比符合系数之比,该特征可判断平衡,选项D不符合题意;
E.反应中CH3OH和水物质的量1:1 产生,两者浓度之比为1:1,无法判断平衡,选项E符合题意;
F.反应为气体体积缩小的反应且所有反应物均为气体,气体的总质量不变,气体的总物质的量在变,混合气体的平均相对分子质量是变量,容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变,说明反应达平衡状态,选项F不符合题意;
答案选CE;
【小问6详解】
该装置为原电池,原电池中,电解质溶液中的阴离子向负极移动,OH-向B电极移动,说明B为原电池负极,甲醇在负极反应,因此应在B电极入口处通入甲醇,碱性条件下甲醇在负极的电极反应式为: CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O,故答案为: B;CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O。

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