吉林省长春市名校2023-2024高二上学期开学考试化学试题(原卷版+解析版)

长春市名校2023-2024学年高二上学期开学考试
化学试卷
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共4页。考试结束后,将答题卡交回。
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 Cu-64
第Ⅰ卷
一、选择题
1. 下列有关说法中正确的是
A. 大豆油中含有不饱和脂肪酸甘油酯,可以使高锰酸钾溶液褪色
B. SiO2既能和NaOH反应,又能和HF反应,所以二氧化硅属于两性氧化物
C. 水晶、玛瑙、高温结构陶瓷、压电陶瓷均为硅酸盐产品
D. 蔗糖、淀粉和纤维素在稀酸的催化下均能发生水解,最终只生成葡萄糖
2. 煤和石油综合利用的说法正确的是
A. 煤的气化和液化都是物理变化
B. 生石灰和煤混合燃烧可减少SO2排放,CaSO3是最终产物
C 石油通过分馏和裂化都能获得汽油
D. 石油分馏产品包括汽油、沥青、焦炭等
3. 科技发展迅猛离不开材料的不断更新和优化。下列说法正确的是
A. “天宫二号”空间实验室的太阳能电池将太阳能直接转换为电能
B. 运载火箭使用的碳纤维属于传统无机非金属材料
C. “麒辚990”芯片采用7nm工艺,芯片的主要成分为二氧化硅
D. 蛟龙号载人潜水器外壳采用的特殊钠合金材料,其熔点比单质钛的高
4. 下列符号表征或说法正确的是
A. 羟基电子式:
B. CF2Cl2的球棍模型:
C. 丙酸的结构简式:CH3CH2CH2COOH
D. 聚乙烯的链节:—CH2-CH2—
5. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A. NH3NO2NO
B. FeFe3O4Fe
C. Al2O3AlAl(OH)3
D. SiO2H2SiO3Na2SiO3
6. 下列物质有关用途与性质对应关系错误的是
物质 用途 性质
A 浓硫酸 实验室干燥气体 浓硫酸具有吸水性
B 金属钠 用于冶炼钛、锆等金属 金属钠有强还原性
C 二氧化硫 常用于漂白秸秆、织物 能跟其中的有色物质结合
D 纯碱 用于清洗餐具 水溶液呈碱性
A. A B. B C. C D. D
7. 分枝酸可用于生化研究,其结构简式如图。下列关王分枝酸的叙述正确的是
A 该有机物属于芳香族化合物
B. 该有机物可发生取代反应、加成反应和氧化反应
C. 该有机物的分子式是C10Hl2O6
D. 该有机物分子中所有原子可能处于同一平面
8. 如图所示四种化学实验操作的名称按①②③④顺序排列分别为
A. 过滤、蒸馏、蒸发、萃取(或分液或萃取分液)
B. 蒸发、蒸馏、过滤、萃取(或分液或萃取分液)
C. 萃取(或分液或萃取分液)、过滤、蒸发、蒸馏
D. 过滤、蒸发、蒸馏、萃取(或分液或萃取分液)
9. 如图所示,夹子开始处于关闭状态,将液体A滴入试管②与气体B充分反应,打开夹子,发现试管①内的水立刻沸腾了。则液体A和气体B的组合不可能是下列的
A. 亚硫酸钠溶液、二氧化硫 B. 氢氧化钠溶液、二氧化氮
C. 饱和食盐水、氯气 D. 硫酸溶液、氨气
10. 海洋生物参与氮循环过程如图所示(其它含氮物质不参与反应)。下列说法不正确的是
A. 以上六种含氮微粒,一共呈现了氮的五种价态
B. 反应①~⑤中只有1个非氧化还原反应
C. 反应③中若N2H4与O2反应,则N2H4作还原剂
D. 反应③和⑤若生成等质量的N2,转移的电子数一样多
11. 反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),在5L的密闭容器中进行,反应开始时NH3为1mol,半分钟后,NO的物质的量增加了0.30mol。下列叙述正确的是
A. 容器中H2O的物质的量减少了0.45mol
B. NH3的平均反应速率是0.010mol/(L·s)
C. 当容器中NH3、O2、NO、H2O的物质的量之比是4∶5∶4∶6时,说明该反应达到平衡
D. 容器中NH3的转化率为30%
12. 下列实验操作、现象和得出的结论正确的是
实验操作 现象 结论
A 取少量Fe(NO3)2溶液于试管中,滴入硫酸酸化的H2O2溶液 溶液由浅绿色变为黄色 氧化性:H2O2>Fe3+
B 取2mL0.1mol/LKI溶液于试管中,加入5mL0.1mol/LFeCl3溶液,充分反应后滴入5滴10%KSCN溶液 溶液变血红色 KI与FeCl3反应有一定限度
C 向Na2SiO3溶液中通入CO2气体 有白色沉淀生成 非金属性:C>Si
D 两只试管中均加入2mL0.1mol/L酸性KMnO4溶液,分别加入2mL0.1mol/L和0.2mol/LH2C2O4溶液,比较溶液褪色的时间 加入0.2mol/LH2C2O4溶液的褪色时间更短 其它条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越大
A. A B. B C. C D. D
13. 根据图示的能量转化关系判断下列说法正确的是
A. 与反应生成32 g 吸收91 kJ能量
B. 形成2 mol H-H和1 mol C≡O(CO)共吸收419 kJ的能量
C. 分子中只含有极性共价键
D. 1 mol 具有的能量高于2 mol 和1 mol 具有的能量
14. 由一种工业废渣(主要成分为、少量Fe、Al的氧化物,其他杂质酸浸时不反应)为原料制备的实验过程如下。下列说法不正确的是
A 将废渣粉碎同时酸浸时不断搅拌可以加快酸浸时反应速率
B. “酸浸”时发生反应的离子方程式为
C. “氧化”后的溶液中存在的阳离子为、、、
D. 操作X为萃取分液,使用的玻璃仪器为分液漏斗和烧杯
15. 《中国碳中和与清洁空气协同路径(2022)》报告指出,我国要在2030年实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。某科研小组用电化学方法将转化为CO实现再利用,转化的基本原理如图所示。下列说法不正确的是
A. 该装置能将化学能转化为电能
B. N极电极反应方程式为
C. 工作一段时间后,M电极室中的溶液pH下降
D. 外电路中,电流由N极经负载流向M极
16. 将铜镁合金完全溶解于某浓度的硝酸中,得到和的混合气体(标准状况),当向反应后的溶液中加入一定浓度溶液时,金属离子全部转化为沉淀,测得沉淀的质量为。和的混合气体中,的体积分数是
A. B. C. D.
第Ⅱ卷
二、填空题
17. 海洋资源的利用具有广阔前景。
(1)下图是从海水中提取粗溴的主要流程
①从海水中提取溴的主要步骤是向浓缩的海水中通入氯气,将溴离子氧化,该反应的离子方程式是_______。
②可用热空气吹出溴是因为溴的_______(选填编号)
A.熔点较低 B.熔点较高 C.沸点较低 D.沸点较高
(2)海带灰中富含以形式存在的碘元素。实验室提取的途径如下所示:
①灼烧海带至灰烬时所用的主要仪器名称是_______。
②向酸化的滤液中加过氧化氢溶液,写出该反应的离子方程式_______。反应结束后,再加入作萃取剂,振荡、静置,该步操作用到的仪器名称为_______,可以观察到层呈_______色。
18. 化学反应伴随能量变化,获取反应能量变化有多条途径。
(1)下列反应中,属于吸热反应的是___________(填字母)。
A.Na2O与水反应 B.甲烷的燃烧反应
C.Ba(OH)2·8H2O与氯化铵反应 D.锌与盐酸反应
(2)获取能量变化的途径
①通过化学键的键能计算。已知:
化学键种类 H-H Cl-Cl H-Cl
键能(kJ/mol) 436 247 434
计算可得:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H= ___________kJ·mol-1
②通过盖斯定律可计算。已知在25℃、101 kPa时:
I.2Na(s)+O2(g)=Na2O(s) △H=-414 kJ·mol-1
II.2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) △H=-511 kJ·mol-1
写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式:___________。
(3)以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇,反应的能量变化如下图所示。
①补全上图:图中A处应填入___________。
②该反应需要加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后,该反应的△H___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
③某研究者分别以甲醇和汽油做燃料,实验测得在发动机高负荷工作情况下,汽车尾气中CO的百分含量与汽车的加速性能的关系如图所示。
据图信息分析,与汽油相比,甲醇作为燃料的优点是___________。
19. 某研究性学习小组利用如图装置制备,并对的性质进行探究(装置的气密性已检查)。
Ⅰ.探究与可溶性钡的强酸盐是否反应(接口a接b)
(1)滴加浓硫酸之前,打开弹簧夹,通入一段时间,再关闭弹簧夹,此操作的目的是_______。
(2)实验过程中装置B中没有明显变化,装置C中有白色沉淀生成,该沉淀不溶于稀盐酸。据B中现象得出的结论是_______,装置C中反应的离子方程式是_______。
(3)装置D中全部转化为的离子方程式为:_______。
Ⅱ.探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱(接口a接c)
(4)将少量装置A中生成的气体直接通入装置G中,不能根据G中现象判断亚硫酸与次氯酸的酸性强弱,理由是_______
(5)为了验证亚硫酸与次氯酸的酸性强弱,需要制备一种中间酸,装置E中药品是_______,其作用是_______,通过_______现象即可证明亚硫酸的酸性强于次氯酸。
20. 以淀粉为主要原料合成一种具有果香味的物质C和化合物D的合成路线如下图所示。
请回答下列问题:
(1)反应⑦中物质X的分子式为_______,反应⑧的类型为_______。
(2)反应③的化学方程式为_______。
(3)反应⑥用于实验室制乙烯,为除去其中可能混有的SO2应选用的试剂是_______。
(4)检验反应①进行程度,需要的试剂有_______。
A. 新制的Cu(OH)2悬浊液 B. 碘水 C. NaOH溶液 D. FeCl3溶液
(5)乙烯的同系物丙烯(CH2=CH-CH3)可以通过加聚反应生成高分子化合物,其结构简式是_______。
长春市名校2023-2024学年高二上学期开学考试
化学试卷 答案解析
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共4页。考试结束后,将答题卡交回。
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 Cu-64
第Ⅰ卷
一、选择题
1. 下列有关说法中正确的是
A. 大豆油中含有不饱和脂肪酸甘油酯,可以使高锰酸钾溶液褪色
B. SiO2既能和NaOH反应,又能和HF反应,所以二氧化硅属于两性氧化物
C. 水晶、玛瑙、高温结构陶瓷、压电陶瓷均为硅酸盐产品
D. 蔗糖、淀粉和纤维素在稀酸的催化下均能发生水解,最终只生成葡萄糖
【答案】A
【解析】
【详解】A.大豆油中含有不饱和脂肪酸甘油酯,含有碳碳双键,可以使高锰酸钾溶液褪色,故A正确;
B.二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水,四氟化硅不是盐,所以二氧化硅不是两性氧化物,属于酸性氧化物,故B错误;
C.水晶、玛瑙成分为二氧化硅,是氧化物,不是硅酸盐,故C错误;
D.蔗糖在稀酸的催化下发生水解反应,生成葡萄糖和果糖,故D错误;
答案选A。
2. 煤和石油综合利用的说法正确的是
A. 煤的气化和液化都是物理变化
B. 生石灰和煤混合燃烧可减少SO2排放,CaSO3是最终产物
C. 石油通过分馏和裂化都能获得汽油
D. 石油分馏产品包括汽油、沥青、焦炭等
【答案】C
【解析】
【详解】A.煤的气化和液化都生成新物质,是化学变化,A错误;
B.生石灰和煤混合燃烧可减少SO2排放,生成的CaSO3又被空气中的氧气氧化为CaSO4,故B错误;
C.石油通过分馏得到直馏汽油,通过裂化得到裂化汽油,故C正确;
D.焦炭是煤干馏得到的,石油分馏可以得到汽油、煤油、柴油和沥青等,故D错误;
答案选C。
3. 科技发展迅猛离不开材料的不断更新和优化。下列说法正确的是
A. “天宫二号”空间实验室的太阳能电池将太阳能直接转换为电能
B. 运载火箭使用的碳纤维属于传统无机非金属材料
C. “麒辚990”芯片采用7nm工艺,芯片的主要成分为二氧化硅
D. 蛟龙号载人潜水器外壳采用的特殊钠合金材料,其熔点比单质钛的高
【答案】A
【解析】
【详解】A.太阳能电池将太阳能直接转换为电能,A项正确;
B.碳纤维不属于传统无机非金属材料,B项错误;
C.“麒麟990”芯片的主要成分是硅单质,C项错误;
D.合金的熔点比其组分单质的低,D项错误。
故选A。
4. 下列符号表征或说法正确的是
A. 羟基电子式:
B. CF2Cl2的球棍模型:
C. 丙酸的结构简式:CH3CH2CH2COOH
D. 聚乙烯的链节:—CH2-CH2—
【答案】D
【解析】
【详解】A.羟基电子式为 ,A错误;
B.CF2Cl2为四面体结构,B错误;
C.丙酸的结构简式为CH3CH2COOH,C错误;
D.聚乙烯的链节为一CH2-CH2一,D正确;
故选D。
5. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A. NH3NO2NO
B. FeFe3O4Fe
C. Al2O3AlAl(OH)3
D. SiO2H2SiO3Na2SiO3
【答案】B
【解析】
【详解】A.催化剂作用下,氨气与氧气共热发生催化氧化反应生成一氧化氮,不能生成二氧化氮,则所示的物质间转化不能实现,故A错误;
B.铁高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,四氧化三铁和铝高温条件下发生铝热反应生成氧化铝和铁,则所示的物质间转化均能实现,故B正确;
C.铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,不能生成氢氧化铝,则所示的物质间转化不能实现,故C错误;
D.二氧化硅不溶于水,不能与水反应生成硅酸,,则所示的物质间转化不能实现,故D错误;
故选B。
6. 下列物质有关用途与性质的对应关系错误的是
物质 用途 性质
A 浓硫酸 实验室干燥气体 浓硫酸具有吸水性
B 金属钠 用于冶炼钛、锆等金属 金属钠有强还原性
C 二氧化硫 常用于漂白秸秆、织物 能跟其中的有色物质结合
D 纯碱 用于清洗餐具 水溶液呈碱性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.浓硫酸具有强氧化性,不能用来干燥还原性气体,A错误;
B.金属钠有强还原性,用于冶炼钛、锆等金属,B正确;
C.能与有色物质结合生成不稳定的物质,常用于漂白秸秆、织物,C正确;
D.油脂碱性条件下水解,纯碱水溶液呈碱性,用于清洗餐具,D正确;
故选A。
7. 分枝酸可用于生化研究,其结构简式如图。下列关王分枝酸的叙述正确的是
A. 该有机物属于芳香族化合物
B. 该有机物可发生取代反应、加成反应和氧化反应
C. 该有机物的分子式是C10Hl2O6
D. 该有机物分子中所有原子可能处于同一平面
【答案】B
【解析】
【详解】A.该有机物分子中没有苯环,不属于芳香族化合物,故A错误;
B.该有机物含有羧基、羟基,可发生取代反应,含有碳碳双键,可发生加成反应和氧化反应,故B正确;
C.该有机物的分子式是C10Hl0O6,故C错误;
D.该有机物分子中含有单键碳原子,不可能所有原子处于同一平面,故D错误;
选B。
8. 如图所示四种化学实验操作的名称按①②③④顺序排列分别为
A. 过滤、蒸馏、蒸发、萃取(或分液或萃取分液)
B. 蒸发、蒸馏、过滤、萃取(或分液或萃取分液)
C. 萃取(或分液或萃取分液)、过滤、蒸发、蒸馏
D. 过滤、蒸发、蒸馏、萃取(或分液或萃取分液)
【答案】D
【解析】
【详解】①是常用于难溶性固体和液体分离,是过滤;②是从溶液中得到固体物质,是蒸发;③是常用于互溶的两种液体沸点不同的分离,是蒸馏;④是萃取分液,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
9. 如图所示,夹子开始处于关闭状态,将液体A滴入试管②与气体B充分反应,打开夹子,发现试管①内的水立刻沸腾了。则液体A和气体B的组合不可能是下列的
A. 亚硫酸钠溶液、二氧化硫 B. 氢氧化钠溶液、二氧化氮
C. 饱和食盐水、氯气 D. 硫酸溶液、氨气
【答案】C
【解析】
【分析】据题意可知,液体A和气体B反应使气体物质的量减小,导致装置内压强减小,水的沸点降低。
【详解】A.二氧化硫与亚硫酸钠溶液反应生成亚硫酸氢钠,使试管②中压强减小,A不符合题意;
B.二氧化氮与氢氧化钠溶液反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水,使试管②中压强减小,B不符合题意;
C.氯气不溶于饱和食盐水,试管②中压强不变,打开夹子,试管①内的水不会立刻沸腾,C符合题意;
D.氨气与硫酸反应生成硫酸铵,使试管②中压强减小,D不符合题意;
故选C。
10. 海洋生物参与氮循环过程如图所示(其它含氮物质不参与反应)。下列说法不正确的是
A. 以上六种含氮微粒,一共呈现了氮的五种价态
B. 反应①~⑤中只有1个非氧化还原反应
C 反应③中若N2H4与O2反应,则N2H4作还原剂
D. 反应③和⑤若生成等质量的N2,转移的电子数一样多
【答案】D
【解析】
【详解】A.、NH3、N2H4、NH2OH、N2、化合价分别为-3、-3、-2、-1、0、+3,一共呈现了氮的五种价态,A正确;
B.反应①~⑤中只有反应①中氮元素的化合价没变,属于非氧化还原反应,其他4个反应氮元素的化合价均发生改变,属于氧化还原反应,B正确;
C.反应③中N2H4生成N2,氮的化合价从-2价升高到0价,N2H4作还原剂,被氧气氧化,C正确;
D.生成等量N2(取1mol)时,反应③中N2H4生成N2,失去电子数的物质的量为2mol [0-(-2)]=4mol,而反应⑤中生成N2,得到电子数的物质的量为1mol [(+3)-0)]2=6mol,反应⑤转移的电子数目比反应③多,D错误;
故选D。
11. 反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),在5L的密闭容器中进行,反应开始时NH3为1mol,半分钟后,NO的物质的量增加了0.30mol。下列叙述正确的是
A. 容器中H2O的物质的量减少了0.45mol
B. NH3的平均反应速率是0.010mol/(L·s)
C. 当容器中NH3、O2、NO、H2O的物质的量之比是4∶5∶4∶6时,说明该反应达到平衡
D. 容器中NH3的转化率为30%
【答案】D
【解析】
【分析】反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),在5L的密闭容器中进行,反应开始时NH3为1mol,半分钟后,NO的物质的量增加了0.30mol。
【详解】A.容器中NO的物质的量增加了0.30mol,则H2O的物质的量增加了0.45mol,故A错误;
B.NH3的平均反应速率是mol/(L·s),故B错误;
C.反应达到平衡时,各物质的物质的量不再改变,当容器中NH3、O2、NO、H2O的物质的量之比是4∶5∶4∶6时,不能判断物质的量是否还改变,所以反应不一定达到平衡,故C错误;
D.容器中NH3的转化率为30%,故D正确;
选D。
12. 下列实验操作、现象和得出的结论正确的是
实验操作 现象 结论
A 取少量Fe(NO3)2溶液于试管中,滴入硫酸酸化的H2O2溶液 溶液由浅绿色变为黄色 氧化性:H2O2>Fe3+
B 取2mL0.1mol/LKI溶液于试管中,加入5mL0.1mol/LFeCl3溶液,充分反应后滴入5滴10%KSCN溶液 溶液变血红色 KI与FeCl3反应有一定限度
C 向Na2SiO3溶液中通入CO2气体 有白色沉淀生成 非金属性:C>Si
D 两只试管中均加入2mL0.1mol/L酸性KMnO4溶液,分别加入2mL0.1mol/L和0.2mol/LH2C2O4溶液,比较溶液褪色的时间 加入0.2mol/LH2C2O4溶液的褪色时间更短 其它条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越大
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.HNO3、H2O2都能将Fe2+氧化为Fe3+,所以少量Fe(NO3)2溶液与硫酸酸化H2O2溶液反应,依据溶液由浅绿色变为黄色,不能证明氧化性:H2O2> Fe3+,A不正确;
B.向2mL0.1mol/LKI溶液中加入5mL0. 1mol/LFeCl3溶液,充分反应后,FeCl3过量, 则由滴入KSCN后溶液变为血红色,不能证明KI与FeCl3的反应有一定限度,B不正确;
C.向Na2SiO3溶液中通入CO2气体,有白色沉淀生成,则表明酸性H2CO3 > H2SiO3,从而得出非金属性:C>Si,C正确;
D.2Mn+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,根据离子反应方程式可得,高锰酸钾和草酸恰好完全反应的物质的量之比为2:5,所以D选项实验中高锰酸钾过量,溶液并不能完全褪色,故D不正确;
故选C。
13. 根据图示的能量转化关系判断下列说法正确的是
A. 与反应生成32 g 吸收91 kJ能量
B. 形成2 mol H-H和1 mol C≡O(CO)共吸收419 kJ的能量
C. 分子中只含有极性共价键
D. 1 mol 具有的能量高于2 mol 和1 mol 具有的能量
【答案】C
【解析】
【详解】A.32g对应物质的量为1mol,根据图像可知1mol与2mol反应生成1mol放出热量为91kJ,故A错误;
B.形成化学键为放出能量的过程,故B错误;
C.分子中含有C-H、C-O、O-H,均为极性共价键,故C正确;
D.根据图像可知1 mol 具有的能量低于2 mol 和1 mol 具有的能量,故D错误;
答案选C。
14. 由一种工业废渣(主要成分为、少量Fe、Al的氧化物,其他杂质酸浸时不反应)为原料制备的实验过程如下。下列说法不正确的是
A. 将废渣粉碎同时酸浸时不断搅拌可以加快酸浸时反应速率
B. “酸浸”时发生反应的离子方程式为
C. “氧化”后的溶液中存在的阳离子为、、、
D. 操作X为萃取分液,使用的玻璃仪器为分液漏斗和烧杯
【答案】B
【解析】
【分析】废渣主要成分为MgCO3和少量Fe、Al的氧化物,加入硫酸酸溶,过滤后滤液中含有硫酸镁、硫酸亚铁以及硫酸铝,加入H2O2氧化亚铁离子,然后加入有机萃取剂萃取Fe3+,分液后可除去溶液中的Fe3+,分液后水溶液中含有Mg2+、Al3+,经系列措施,可得到MgCO3 3H2O;
【详解】A.废渣粉碎可以增大反应的接触面积,从而加快反应速率,同时搅拌也有利于反应充分混合接触,增大反应速率,选项A正确;
B.为微溶物,应写化学式,离子方程式为:,选项B不正确;
C.、少量Fe、Al的氧化物加酸时均溶于硫酸得到相应的硫酸盐,再加双氧水将亚铁离子氧化成三价铁,“氧化”后的溶液中存在的阳离子为、、、,选项C正确;
D.操作X为萃取分液,萃取需要用到分液漏斗,烧杯,选项D正确;
答案选B。
15. 《中国碳中和与清洁空气协同路径(2022)》报告指出,我国要在2030年实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。某科研小组用电化学方法将转化为CO实现再利用,转化的基本原理如图所示。下列说法不正确的是
A. 该装置能将化学能转化为电能
B. N极电极反应方程式为
C. 工作一段时间后,M电极室中的溶液pH下降
D. 外电路中,电流由N极经负载流向M极
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,M极发生氧化反应生成氧气,为负极;N极发生还原反应生成CO,为正极;
【详解】A.该装置为原电池装置,能将化学能转化为电能,A正确;
B.N极二氧化碳得到电子发生还原反应生成CO,电极反应方程式为,B错误;
C.M极发生氧化反应生成氧气,工作一段时间后,M电极室中生成氢离子迁移到N极,氢离子个数不变,但由于消耗了水,导致溶液酸性增强,pH下降,C正确;
D.外电路中,电流由正极流向负极,故由N极经负载流向M极,D正确;
故选B。
16. 将铜镁合金完全溶解于某浓度的硝酸中,得到和的混合气体(标准状况),当向反应后的溶液中加入一定浓度溶液时,金属离子全部转化为沉淀,测得沉淀的质量为。和的混合气体中,的体积分数是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】金属阳离子沉淀后生成氢氧化物,因此,, 根据得失电子数目守恒,3n(NO)+n(NO2)=1mol,n(NO)+n(NO2)=,联立解得n(NO)=0.3mol,n(NO2)=0.1mol,相同条件下,体积分数等于物质的量分数,因此二氧化氮的体积分数为=25%,故选A。
第Ⅱ卷
二、填空题
17. 海洋资源的利用具有广阔前景。
(1)下图是从海水中提取粗溴的主要流程
①从海水中提取溴的主要步骤是向浓缩的海水中通入氯气,将溴离子氧化,该反应的离子方程式是_______。
②可用热空气吹出溴是因为溴的_______(选填编号)
A.熔点较低 B.熔点较高 C.沸点较低 D.沸点较高
(2)海带灰中富含以形式存在的碘元素。实验室提取的途径如下所示:
①灼烧海带至灰烬时所用的主要仪器名称是_______。
②向酸化的滤液中加过氧化氢溶液,写出该反应的离子方程式_______。反应结束后,再加入作萃取剂,振荡、静置,该步操作用到的仪器名称为_______,可以观察到层呈_______色。
【答案】(1) ①. ②. C
(2) ①. 坩埚 ②. ③. 分液漏斗 ④. 紫红
【解析】
【小问1详解】
①向浓缩的海水中通入氯气,将溴离子氧化,反应的离子方程式为:,故答案为:;
②溴单质沸点低易挥发,利用其挥发性,可用热空气将溴单质从溶液中吹出,故答案为:C;
【小问2详解】
①灼烧海带至灰烬应在坩埚中进行,故答案为:坩埚;
②向酸化的滤液中加过氧化氢溶液,过氧化氢将碘离子氧化为碘单质,过氧化氢被还原为水,反应的离子方程式为:;萃取操作在分液漏斗中进行;萃取后碘单质进入四氯化碳层,碘单质在四氯化碳中呈紫红色,故答案为:;分液漏斗;紫红;
18. 化学反应伴随能量变化,获取反应能量变化有多条途径。
(1)下列反应中,属于吸热反应的是___________(填字母)。
A.Na2O与水反应 B.甲烷的燃烧反应
C.Ba(OH)2·8H2O与氯化铵反应 D.锌与盐酸反应
(2)获取能量变化的途径
①通过化学键的键能计算。已知:
化学键种类 H-H Cl-Cl H-Cl
键能(kJ/mol) 436 247 434
计算可得:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H= ___________kJ·mol-1
②通过盖斯定律可计算。已知在25℃、101 kPa时:
I.2Na(s)+O2(g)=Na2O(s) △H=-414 kJ·mol-1
II.2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) △H=-511 kJ·mol-1
写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式:___________。
(3)以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇,反应的能量变化如下图所示。
①补全上图:图中A处应填入___________。
②该反应需要加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后,该反应的△H___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
③某研究者分别以甲醇和汽油做燃料,实验测得在发动机高负荷工作情况下,汽车尾气中CO的百分含量与汽车的加速性能的关系如图所示。
据图信息分析,与汽油相比,甲醇作为燃料的优点是___________。
【答案】 ①. C ②. -185 ③. Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s) △H=-317 kJ·mol-1 ④. 1 mol CO2(g) + 3 mol H2(g) ⑤. 不变 ⑥. 汽车的加速性能相同的情况下,CO排放量低,污染小
【解析】
【详解】(1)常见的吸热反应有:大多数的分解反应、C或氢气作还原剂的氧化还原反应、氯化铵与氢氧化钡的反应等;A、氧化钠与水反应B、燃烧反应D、置换都属于放热反应,只有C为吸热反应,答案:C;
(2)①焓变等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和,H2(g)+ Cl2 (g)=2HCl(g) H=(436+247-2×434)kJ·mol-1=-185kJ·mol-1,答案:-185;
②由I.2Na(s)+O2(g)=Na2O(s) △H=-414kJ·mol-1
II.2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) △H=-511kJ·mol-1;
结合盖斯定律可知I×2-II得到Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s) △H=-317kJ·mol-1,答案:Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s) △H=-317kJ·mol-1;
(3)①以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇,反应生成1mol甲醇和1mol水,根据质量守恒,需要1mol二氧化碳和3mol氢气,因此图中A处应填入1 mol CO2(g) + 3 mol H2(g),故答案为1 mol CO2(g) + 3 mol H2(g);
②加入催化剂,不能改变反应的焓变,因此Δ H不变,故答案为:不变;
③根据图象可知,汽车的加速性能相同的情况下,甲醇作为燃料时CO排放量低,污染小,故答案为汽车的加速性能相同的情况下,CO排放量低,污染小;
19. 某研究性学习小组利用如图装置制备,并对的性质进行探究(装置的气密性已检查)。
Ⅰ.探究与可溶性钡的强酸盐是否反应(接口a接b)
(1)滴加浓硫酸之前,打开弹簧夹,通入一段时间,再关闭弹簧夹,此操作的目的是_______。
(2)实验过程中装置B中没有明显变化,装置C中有白色沉淀生成,该沉淀不溶于稀盐酸。据B中现象得出的结论是_______,装置C中反应的离子方程式是_______。
(3)装置D中全部转化为的离子方程式为:_______。
Ⅱ.探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱(接口a接c)
(4)将少量装置A中生成的气体直接通入装置G中,不能根据G中现象判断亚硫酸与次氯酸的酸性强弱,理由是_______
(5)为了验证亚硫酸与次氯酸的酸性强弱,需要制备一种中间酸,装置E中药品是_______,其作用是_______,通过_______现象即可证明亚硫酸的酸性强于次氯酸。
【答案】(1)排出装置中的空气,防止二氧化硫被氧气氧化为,干扰实验
(2) ①. 二氧化硫和溶液不反应 ②.
(3)
(4)次氯酸具有强氧化性、二氧化硫具有还原性,二氧化硫被次氯酸钙氧化为硫酸钙,反应方程式为,所以不能根据G中生成沉淀判断亚硫酸与次氯酸的酸性强弱。
(5) ①. 碳酸氢钠溶液 ②. 证明亚硫酸酸性大于碳酸,制取二氧化碳,吸收二氧化硫 ③. F中品红溶液不褪色、G中溶液变浑浊
【解析】
【分析】次氯酸具有强氧化性、二氧化硫具有还原性,不能利用二氧化硫与次氯酸钙直接反应判断亚硫酸与次氯酸的酸性强弱,先验证亚硫酸酸性比碳酸强,再结合碳酸酸性比HClO强判断;A装置制备二氧化硫,通过碳酸氢钠溶液,可以验证亚硫酸酸性比碳酸强,用品红溶液检验二氧化碳中不含二氧化硫,再把二氧化碳通入漂白粉溶液中证明碳酸的酸性大于次氯酸。
【小问1详解】
为防止二氧化硫被氧气氧化为,干扰实验,滴加浓硫酸之前,打开弹簧夹,通入一段时间N2,排出装置中的空气。
【小问2详解】
二氧化硫通入BaCl2溶液中,没有明显变化,说明二氧化硫和BaCl2不反应,装置C中有白色沉淀生成,该沉淀不溶于稀盐酸,说明二氧化硫被硝酸根离子氧化生成硫酸钡沉淀,装置C中反应的离子方程式是。
【小问3详解】
装置D中与氢氧化钠反应全部转化为的离子方程式为。
【小问4详解】
次氯酸具有强氧化性、二氧化硫具有还原性,二氧化硫被次氯酸钙氧化为硫酸钙,反应方程式为,所以不能根据G中生成沉淀判断亚硫酸与次氯酸的酸性强弱。
【小问5详解】
为了验证亚硫酸与次氯酸的酸性强弱,需要证明酸性:亚硫酸>碳酸>次氯酸,二氧化硫和碳酸氢钠反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳,所以装置E中盛放碳酸氢钠溶液证明亚硫酸酸性大于碳酸、制取二氧化碳、吸收二氧化硫,通过F中品红溶液不褪色、G中溶液变浑浊即可证明亚硫酸的酸性强于次氯酸。
20. 以淀粉为主要原料合成一种具有果香味的物质C和化合物D的合成路线如下图所示。
请回答下列问题:
(1)反应⑦中物质X的分子式为_______,反应⑧的类型为_______。
(2)反应③的化学方程式为_______。
(3)反应⑥用于实验室制乙烯,为除去其中可能混有的SO2应选用的试剂是_______。
(4)检验反应①进行程度,需要的试剂有_______。
A. 新制的Cu(OH)2悬浊液 B. 碘水 C. NaOH溶液 D. FeCl3溶液
(5)乙烯的同系物丙烯(CH2=CH-CH3)可以通过加聚反应生成高分子化合物,其结构简式是_______。
【答案】(1) ①. Br2 ②. 取代反应
(2)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(3)NaOH溶液 (4)ABC
(5)
【解析】
【分析】淀粉水解得到葡萄糖,葡萄糖在酒化酶条件下生成乙醇。CH3CH2OH在Cu催化剂条件下发生催化氧化生成A为CH3CHO,CH3CHO进一步氧化生成B为CH3COOH,CH3COOH与CH3CH2OH发生酯化反应生成C为CH3COOC2H5.乙醇发生消去反应生成乙烯,乙烯与Br2发生加成反应生成BrCH2CH2Br,BrCH2CH2Br与NaCN发生取代反应生成NC-CH2CH2-CN.(5)中D的相对分子量为118,其中碳、氢两元素的质量分数分别为40.68%、5.08%,其余为氧元素,则分子中N(C)==4、N(H)==6、N(O)==4,故D的分子式为C4H6O4,则其结构简式为HOOC-CH2CH2-COOH。
小问1详解】
反应⑦是乙烯与Br2发生加成反应生成BrCH2CH2Br,物质X为Br2;反应⑧是BrCH2CH2Br与NaCN发生取代反应生成NC-CH2CH2-CN,故答案为:Br2;取代反应;
【小问2详解】
反应③是CH3CH2OH在Cu催化剂条件下发生催化氧化生成CH3CHO,反应方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
【小问3详解】
反应⑥用于实验室制乙烯,为除去其中可能混有的SO2应选用的试剂是:NaOH溶液;
【小问4详解】
反应①是淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖中含有醛基,利用银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液检验是否有葡萄糖生成,需要先用碱中和,说明是否发生水解,用碘检验溶液中是否还含有淀粉,根据现象可以判断淀粉水解程度,即需要现象中的试剂有:新制的Cu(OH)2悬浊液、碘水、NaOH溶液,故答案为:ABC;
【小问5详解】
乙烯的同系物丙烯(CH2=CH-CH3)可以通过加聚反应生成高分子化合物,其结构简式是: 。

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