云南省红河哈尼族彝族自治州第一中学2022-2023学年高一下学期化学期中试卷
一、单选题
1.化学与生活、生产、科技、环境等密切相关。下列说法正确的是( )
A.葡萄清、果脯中加入适量以起到杀菌、抗氧化的作用
B.工业上制硝酸过程中,氨气的催化氧化属于氮的固定
C.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
D.电闪雷鸣的雨天,与会发生反应并最终转化为硝酸盐不被植物吸收
【答案】A
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响;含氮物质的综合应用;二氧化硫的性质;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A.SO2具有氧化性,可以杀菌消毒,可以少量使用,故正确;
B.氮的固定 指将游离态的氮气转化为化合态的氮化物,氨气不是游离态的氮单质,所以 氨气的催化氧化不属于氮的固定,故错误;
C.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成 ,因为CaO可以吸收燃煤燃烧产生的SO2,但是不能减少温室气体二氧化碳的排放。故错误;
D.在雷电条件下,与会发生反应并最终转化为硝酸盐最终被植物吸收,故错误。
故答案为:A.
【分析】
A.SO2虽然具有毒性,单是可以适量用;
B.氮的固定包括生物固氮和人工固氮;
C.酸雨的形成主要是由于SO2、NO2这两种气体的排放;
D.雷雨发庄稼,雷电可以促进氮的固定。
2.(2021高一下·辽宁开学考)只用一种试剂就能将NH4Cl、(NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4,四种溶液区别,这种试剂是( )
A.NaOH溶液 B.AgNO3溶液 C.Ba(OH)2溶液 D.BaCl2溶液
【答案】C
【知识点】物质的检验和鉴别
【解析】【解答】A.氢氧化钠溶液能与NH4Cl溶液或(NH4)2SO4溶液产生有刺激气味的气体,现象相同,且与NaCl溶液或Na2SO4溶液不反应,则无法鉴别四种溶液,故A不符合题意;
B.AgNO3溶液与这四种溶液混合均会产生白色沉淀,现象相同,无法鉴别,故B不符合题意;
C.氢氧化钡溶液与(NH4)2SO4溶液混合能产生白色沉淀和有刺激性气味的气体,与NH4Cl溶液混合产生有刺激性气味的气体,与NaCl溶液混合无现象,与Na2SO4溶液混合能产生白色沉淀,能鉴别四种溶液,故C符合题意;
D.氯化钡溶液能与(NH4)2SO4溶液及Na2SO4溶液均产生白色沉淀,现象相同,无法鉴别,故D不符合题意;
故答案为C。
【分析】利用一种试剂可以检验四种物质,即可根据阴离子和阳离子与加入的试剂显示不同的现象即可,铵根离子一般是加入碱性溶液,氯离子一般是用银离子检验,硫酸根一般是钡离子,综合离子的检验方法,故选择氢氧化钡
3.设代表阿伏加德罗常数,下列说法错误的是( )
A.标准状况下,和的混合气体中所含的氢原子数为1.5
B.5.6g铁与过量硫粉充分反应,转移的电子数为0.3
C.与完全反应时转移的电子数为2
D.高温下,12g碳完全溶于足量浓硫酸中,生成的分子数为
【答案】B
【知识点】氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量与其浓度和气体摩尔体积的综合应用
【解析】【解答】A.标准状况下NH3和PH3都是气体,并且每一个NH3和PH3分子中都含有3个H原子,而11.2L根据n=V/Vm计算得出混合气体物质的量为0.5mol,所以含有的氢原子数为3×0.5=1.5mol,故正确;
B. 铁与硫在加热条件下会发生反应Fe + S= FeS,每1mol转移2mol电子,而5.6g铁 ,根据n=m/M,计算出物质的量为0.1mol,所以转移电子数为0.2mol,故错误;
C.NO2与H2O反应的化学方程式为: 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO ,发生歧化反应,3mol参与反应,1mol氮原子由+4价降为+2价,2mol氮原子由+4价升为+5价,所以转移电子数目为2NA、故正确;
D.碳与浓硫酸反应的化学方程式为:C+2H2SO4(浓)=CO2↑+2SO2↑+2H2O,12g碳为1mol,1molC失去4mol电子,生成1molCO2,所以生成的CO2分子数为NA,故正确。
故答案为:B.
【分析】A、标准状况下气体摩尔体积为22.4L/mol,每一个NH3和PH3分子中都含有3个H原子,NH3和PH3物质的量为0.5mol,所以含有的氢原子数为3×0.5=1.5mol;
B.硫的氧化能力弱,所以只能将铁氧化为二价铁而不是三价铁;
C.NO2与H2O反应的化学方程式为: 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO ;
D.碳与浓硫酸反应的化学方程式为:C+2H2SO4(浓)=CO2↑+2SO2↑+2H2O,每消耗1mol碳,就会生成1mol二氧化碳。
4.能正确表示下列反应的离子方程式为( )
A.硫化钠溶液和硝酸混合:S2-+2H+=H2S↑
B.明矾溶液与过量氨水混合:Al3++4NH3+2H2O=AlO+4NH
C.硅酸钠溶液中通入二氧化碳:SiO+CO2+H2O=HSiO+HCO
D.将等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以体积比1∶2混合:Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O
【答案】D
【知识点】离子方程式的书写;有关过量问题的计算
【解析】【解答】A. S2- 具有还原性,硝酸具有氧化性,所以会发生氧化还原反应,正确离子方程式应为: 3S2- + 8H+ + 8NO3-= 8NO↑ + 3SO42- + 4H2O,故错误;
B.一水合氨为弱碱,氯离子和氨水反应生成氢氧化铝,而氢氧化铝不和弱碱反应,所以不会生成偏铝酸盐,故错误;
C.碳酸酸性强于硅酸,所以 向硅酸钠溶液中通入二氧化碳 会生成硅酸沉淀,不能拆成离子形式,故错误;
D.等物质的量的浓度,体积比1:2,根据n=c·v,所以 Ba(OH)2和NH4HSO4 的物质的量之比也为1:2,根据复分解反应的顺序:酸碱中和>生成沉淀>生成弱电解质,所以氢氧根只够中和氢离子,铵根不参与反应,所以离子方程式为: Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O。
故答案为:D.
【分析】A. S2- 具有还原性,硝酸具有氧化性,两者会发生氧化还原反应;
B.正确方程式为: Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;
C. 硅酸钠溶液中通入二氧化碳 要考虑用量,当二氧化碳不过量:Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓;二氧化碳过量:Na2SiO3+2H2O+2CO2=2NaHCO3+H2SiO3↓;
D.分解反应的顺序:酸碱中和>生成沉淀>生成弱电解质,当氢氧根不足是,先考虑中和氢离子,再考虑其他。
5.现代社会的发展与进步离不开材料,下列说法错误的是( )
A.碳化硅是一种新型陶瓷材料,具有耐高温耐磨的特点
B.晶体硅是一种半导体材料,常用于制造光导纤维
C.制普通玻璃的原料主要成分是纯碱,石灰石和石英
D.石墨烯是一种新型无机非金属材料,具有高电导率的特点
【答案】B
【知识点】硅和二氧化硅;无机非金属材料;玻璃的主要化学成分、生产原料及其用途;含硅矿物及材料的应用
【解析】【解答】B.制作光导纤维用的是二氧化硅,而不是硅单质,故错误,
答案为B。
【分析】晶体硅是半导体材料,可以用做制作芯片。
6.下列有机物的命名错误的是( )
A.乙烯苯 B. 3-甲基-1-丁烯
C.对二甲苯 D. 2-甲基丁烷
【答案】A
【知识点】有机化合物的命名
【解析】【解答】A.应该命名为苯乙烯,故错误。
故答案为:A.
【分析】苯环上有取代基时命名规则:如果是烃基苯这类简单的烃基,以苯环为母体,烃基为取代基。若烃基较为复杂或有不饱和键时,则把链烃当母体,苯环做取代基。所以苯环上有乙烯基,苯环作为取代基,乙烯作为母体,命名为苯基乙烯,简称为苯乙烯。
7.下列有关氨和铵盐的叙述正确的是( )
A.NH3易液化,常用作制冷剂
B.NH4Cl中含有少量的I2可通过加热的方法除去
C.将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近,有白烟产生
D.某气体通入紫色石蕊试液后.溶液变红,据此可推断该气体为NH3
【答案】A
【知识点】氨的性质及用途;铵盐;含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A.氨气易液化,液化吸收热量,常用作制冷剂,故正确;
B. NH4Cl 受热易分解,所以不能用加热的方式除杂,会损失NH4Cl ,故错误;
C.浓硫酸难挥发, 所以将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近,不会有白烟产生,故错误;
D. 气体通入紫色石蕊试液后.溶液变红 ,说明该气体溶于水后显酸性, 可推断该气体不为NH3。
故答案为:A.
【分析】A.氨气易液化,常用作制冷剂;
B.铵盐受热易分解;
C.蘸有浓盐酸或者浓硝酸和蘸有浓氨水的玻璃棒相互靠近,才有白烟产生;
D.NH3通入紫色石蕊试液后.溶液变蓝。
8.我国空间站将在2022年前后建成,为此,需要提前造好飞船,航天飞船可用腓(N2H4)做动力源,已知:1g液态肼和足量的液态过氧化氢反应生成N2和水蒸气时放出20.05kJ热量,化学方程式为:N2H4+2H2O2=N2↑+4H2O。下列说法中正确的是( )
A.该反应中过氧化氢做还原剂
B.肼(N2H4)分子中只存在极性共价键
C.该反应的反应物总能量高于生成物的总能量
D.该反应过程中断开旧化学键吸收的能量大于形成新化学键释放的能量
【答案】C
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;氧化还原反应;化学反应中能量的转化
【解析】【解答】A. 该反应中过氧化氢氧元素化合价降低,所以做氧化剂,故错误;
B. 肼(N2H4)分子中存在N-N键、N-H键,N-H键是极性共价键,N-N键是非极性共价键,故错误;
C.该反应为放热反应,所以反应物总能量高于生成物总能量,故正确;
D.该反应为放热反应, 所以该反应过程中断开旧化学键吸收的能量小于形成新化学键释放的能量,故错误。
故答案为:C.
【分析】 N2H4+2H2O2=N2↑+4H2O。该反应中氧化剂为H2O2,还原剂为N2H4,
此反应为放热反应,所以从能量角度说反应物总能量高于生成物总能量,从化学键角度说断开旧化学键吸收的能量小于形成新化学键释放的能量。
9.X、Y、Z为三种气体,把amolX和bmolY充入一密闭容器中,发生反应X+2Y2Z,达到平衡时,若它们的物质的量满足:n(X)+n(Y)=n(Z),则Y的转化率为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】化学平衡的计算
【解析】【解答】根据变化量等于化学计量数之比,设变化量为xmol,列出三行式
X 2Y 2Z
amol bmol 0
xmol 2xmol 2xmol
a-xmol b-2xmol 2xmol
根据题目给的条件, 达到平衡时,它们的物质的量满足:n(X)+n(Y)=n(Z),列出式子:a-xmol+b-2xmol=2xmol
求得x=(a+b)/5 ,Y的转化率等于变化量/起始量,即2xmol/bmol乘100%,代入X,得B选项。
故答案为:B.
【分析】解题关键在于变化量等于化学计量数之比,知一求所有,利用三行式中的第二行就可以求未知数。
10.下列关于硫酸、硝酸的认识中,正确的是( )
A.浓硫酸和蔗糖的反应主要体现了浓硫酸的脱水性和氧化性
B.浓硝酸在光照下颜色变黄,是因为浓硝酸具有强氧化性
C.常温下,浓硝酸和浓硫酸均可以用铝罐贮存,是因为铝与它们不反应
D.铜分别与浓硝酸、稀硝酸反应生成NO2和NO,故稀硝酸的氧化性大于浓硝酸
【答案】A
【知识点】硝酸的化学性质;浓硫酸的性质
【解析】【解答】A.浓硫酸和蔗糖反应,蔗糖变黑,体现浓硫酸的脱水性,而后碳与浓硫酸反应有刺激性气味产生,即SO2体现浓硫酸的氧化性,故正确;
B.浓硝酸光照下变黄是因为浓硝酸分解生成的二氧化氮溶解在溶液中为黄色,和氧化性无关,故错误;
C. 常温下,浓硝酸和浓硫酸均可以用铝罐贮存,是因为铝与两者反应生成一层致密的氧化物薄膜,而阻止进一步反应,不是不反应,故错误;
D.硝酸浓度越大氧化性越强,与反应生成物无关。
故答案为:A.
【分析】A.浓硫酸的脱水性是将有机物中的H原子和O原子按照2:1的个数比脱走;
B.浓硝酸光照下变黄是因为浓硝酸分解生成的二氧化氮溶解在溶液中为黄色;
C.金属的钝化,一般是铁、铝与冷的浓硫酸、浓硝酸质之间会发生;
D.硝酸浓度越大氧化性越强,浓硝酸氧化性强于稀硝酸。
11.下列有关化学反应速率和限度的说法中不正确的是( )
A.已知工业合成氨的正反应方向放热,所以升温正反应速率减小,逆反应速率增大
B.实验室用H2O2分解制备O2,加入MnO2后,反应速率明显加快
C.2SO2+O2 2SO3反应中,SO2的转化率不能达到100%
D.实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2,相同质量的粉末状碳酸钙比块状反应要快
【答案】A
【知识点】化学反应速率;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A. 正反应方向 放热,升温反应速率无论正逆都会增大,只是放热方向增加的更少而已,故错误;
B. MnO2 作催化剂,可以加快 H2O2分解,故正确 ;
C. 2SO2+O2 2SO3 为可逆反应,反应不能进行到底,所以 SO2的转化率不能达到100%,故正确 ;
D. 相同质量的粉末状碳酸钙比块状接触面积大,所以反应要快 ,故正确 。
故答案为:A。
【分析】A.升高温度,反应速率无论正逆都会增大,反之降温无论正逆,反应速率都会减小;
B. MnO2 作催化剂,可以加快 H2O2分解;
C.可逆反应反应物转化率能达到100%;
D.接触面积越大,反应速率越快。
12.(2023·浦东模拟)汽油中异辛烷()的含量越高,抗爆性能越好,下列有关异辛烷的说法正确的是( )
A.常温常压下为气体
B.一氯代物有4种
C.可由炔烃或二烯烃加氢制得
D.系统命名为2,4,4-三甲基戊烷
【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.异辛烷分子中碳原子数大于4,常温常压下为液体,故A不符合题意;
B.中有4中等效氢,一氯代物有4种,故B符合题意;
C.可由单烯烃、加氢制得,不能由炔烃或二烯烃加氢制得,故C不符合题意;
D.根据烷烃的系统命名原则,系统命名为2,2,4-三甲基戊烷,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、碳原子数大于4,常温常压下为液体;
B、一氯代物即判断等效氢的种类;
C、可以根据相连碳原子去除氢原子的个数判断;
D、距离支链最近一段进行编号。
13.化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法错误的是( )
A.图甲:向电极方向移动,电极附近溶液中浓度增大
B.图乙:正极的电极反应式为
C.图丙:锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄
D.图丁:电池放电过程中,硫酸浓度不断减小
【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.图甲为原电池,电极为锌铜,电解质溶液为硫酸溶液,根据氧化还原反应,确定锌为负极,铜为正极,而在原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,所以H+向Cu电极移动,SO42-向Zn电极移动,故错误;
B.图乙为原电池,电极为银和氧化银,电解质为KOH溶液,锌为负极,氧化银为正极,电解质为碱性环境,所以电极反应式为: ,故正确;
C.图丙锌锰干电池,锌为负极,在原电池中,负极失去电子,发生氧化反应,锌变为锌离子,所以会变薄,故正确;
D.图丁为铅蓄电池,在放电过程中,发生的反应为: Pb+PbO2+2H2SO4= 2H2O+2PbSO4在此过程中消耗硫酸,所以硫酸的浓度在不断减小,故正确。
故答案为:A.
【分析】先判断是原电池还是电解池,再判断正负极,写出电极反应式进行判断。
A.图甲为原电池,在原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动;
B.图乙为原电池,锌为负极,氧化银为正极。
C.图丙锌锰干电池,锌为负极,发生的反应为:Zn-2e-=Zn2+;
D.图丁为铅蓄电池,在放电过程中,发生的反应为: Pb+PbO2+2H2SO4= 2H2O+2PbSO4。
14.(2018高二下·四川期末)研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是( )
A.雾和霾的分散剂相同
B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关
【答案】C
【知识点】氧化还原反应;二氧化硫的性质
【解析】【解答】解:A. 雾的分散剂是空气,分散质是水。霾的分散剂是空气,分散质固体颗粒。因此雾和霾的分散剂相同,A不符合题意;
B. 由于氮氧化物和二氧化硫转化为铵盐形成无机颗粒物,因此雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵,B不符合题意;
C. NH3作为反应物参加反应转化为铵盐,因此氨气不是形成无机颗粒物的催化剂,C符合题意;
D. 氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关,由于氮肥会释放出氨气,因此雾霾的形成与过度施用氮肥有关,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在化学反应中,催化剂的质量和状态在反应的前后是不会发生改变的,相当于不参与反应,而氨气参与了反应,因此不能作为催化剂。
15.下列说法正确的是( )
A.甲苯在光照下与发生的主要反应为苯环上引入氯原子的取代反应
B.制硝基苯时,在浓中加入浓后,立即加苯混合,进行振荡
C.苯与液溴混合后加入铁粉,发生放热反应,制备密度大于水的溴苯
D.苯和甲苯都属于芳香烃,都能使酸性溶液褪色
【答案】C
【知识点】苯的结构与性质;苯的同系物及其性质
【解析】【解答】A. 甲苯在光照下与 Cl2的反应主要为甲基上引入氯原子的取代反应,故错误;
B. 制硝基苯时 ,应该向浓硝酸中加入浓硫酸,冷却后再加入苯,故错误;
C. 苯与液溴混合后加入铁粉 ,在铁的催化下发生反应,生成溴苯,溴苯的密度比水大,故正确;
D. 苯和甲苯都属于芳香烃, 但是苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
故答案为C.
【分析】A. 甲苯在铁做催化剂条件下,发生主要反应为苯环上引入氯原子的取代反应,条件不同产物不同;
B.加入试剂顺序是:浓硝酸-浓硫酸-苯,浓硫酸遇浓硝酸会放出大量热,为防止苯的蒸发损失,所以要冷却后再加入苯;
C.苯与液溴混合后加入铁粉 ,在铁的催化下发生反应,生成溴苯;
D.苯的部分同系物可以使酸性高锰酸钾溶液褪色。
16.为了研究化学反应的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置。当向盛有试剂甲的试管中滴加试剂乙时,U形管中液面呈现出左高右低的现象,则试剂甲、乙的组合是( )
A.甲:镁条乙:盐酸 B.甲:碳酸氢钠乙:盐酸
C.甲:氢氧化钡乙:硫酸 D.甲:二氧化锰乙:双氧水
【答案】B
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】 U形管中液面呈现出左高右低的现象 ,说明集气瓶中发生的是吸热反应。
A.盐酸与镁条反应为放热反应,放出热量使集气瓶内气体膨胀,压强增大, 会使U形管中液面左低右高,故错误;
B.碳酸氢钠和盐酸反应为吸热反应,吸收热量使集气瓶内气体收缩,压强减小, 会使U形管中液面左高右低的现象,故正确;
C.氢氧化钡和硫酸反应酸碱中和反应,为放热反应,放出热量使集气瓶内气体膨胀,压强增大, 会使U形管中液面左低右高,故错误;
D.二氧化锰催化双氧水分解反应为放热反应,放出热量使集气瓶内气体膨胀,压强增大, 会使U形管中液面左低右高,故错误。
故答案为B。
【分析】 U形管中液面呈现出左高右低的现象 ,说明集气瓶中发生的是吸热反应。
活泼金属与酸,酸碱中和反应,燃烧反应,二氧化锰分解均为放热反应,不符合题意,碳酸氢钠与盐酸反应为吸热反应,符合题意。
17.(2021高一下·番禺月考)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是( )
选项 a中的物质 b中的物质 c中收集的气体 d中的物质
A 浓氨水 CaO NH3 H2O
B 浓硫酸(70%) Na2SO3 SO2 NaOH溶液
C 稀硝酸 Cu NO2 H2O
D 浓盐酸 MnO2 Cl2 NaOH溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】常见气体制备原理及装置选择
【解析】【解答】A、氨气密度比空气小,不能使用向上排空气法,不符合题意;
C、铜与稀硝酸反应需要加热,且NO2用水吸收会发生3 NO2+ H2O = 2 HNO3+ NO,用防倒吸装置不妥,不符合题意;
D、制取氯气需要加热,不符合题意。
【分析】该装置分别为固液不加热制气体,向上排空气法收集气体,以及采用防倒吸的方法进行尾气处理。
18.法国化学家伊夫·肖万获2005年诺贝尔化学奖。他发现了烯烃里的碳碳双键会被拆散、重组,形成新分子,这种过程被命名为烯烃复分解反应(该过程可发生在不同烯烃分子间,也可发生在同种烯烃分子间)。如:
则对于有机物 发生烯烃的复分解反应时,可能生成的产物有( )
①②③④
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
【答案】D
【知识点】烯烃
【解析】【解答】根据题意,烯烃复分解反应两个相同的烯烃,交换取代基, 对于有机物 ,其烯烃上的取代基有苯基、氢原子、还有、以及,进行两两组合,可以得到 ①③④ ,但得不到 ② ,
故答案为D。
【分析】此种题型要从题干入手,弄清烯烃复分解反应的原理,进行模仿,找出不同的取代基,进行两两组合,在进行排除。
19.下列设计的实验方案能达到相应实验目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 探究化学反应的限度 取5mL 0.1mol/L KI溶液,滴加0.1mol/L FeCl3溶液5~6滴,充分反应,可根据溶液中既含I2又含I-的实验事实判断该反应是可逆反应
B 比较Mg与Al的金属活动性 常温下,将Mg、Al与NaOH溶液组成原电池
C 探究不同催化剂对同一反应速率的影响 相同条件下,向两支盛有等体积等浓度H2O2溶液的试管中分别滴入5滴等浓度的CuSO4溶液和FeCl3溶液
D 探究浓度对化学反应速率的影响 常温下,相同的铁片中分别加入足量的浓、稀硝酸,浓硝酸中铁片先溶解完
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素;常见金属的活动性顺序及其应用
【解析】【解答】A. FeCl3溶液5~6滴 约为0.04mL,五到六滴约为0.2到0.24mL,而KI溶液体积为5mL,两者浓度相同,KI过量,所以反应后溶液中一定会含有I2 ,因此不能证明 该反应是可逆反应 ,故错误;
B. 比较Mg与Al的金属活动性 ,可以将两者与相同的酸构成原电池,由于镁不与氢氧化钠溶液反应,所以 Mg、Al与NaOH溶液组成原电池 ,Al做负极,但是金属活动性Mg大于Al,所以该实验方案不可行,故错误;
C.相同条件下,控制变量,通过过氧化氢产生气泡的速率可以比较 不同催化剂对同一反应速率的影响 ,故正确;
D.常温下,铁遇到冷的浓硝酸会发生钝化,所以不会先溶解完,故错误。
故答案为C。
【分析】探究不同因素对反应速率的影响要控制变量,除了探究的因素其他保持一致。
20.如图所示装置中,观察到电流计指针偏转,M棒变粗,N棒变细。由此判断下列M、N、P物质可以成立的是( )
A.M为Mg,N为Al,P为NaOH溶液
B.M为Cu,N为Fe,P为稀盐酸
C.M为Zn,N为C(石墨),P为溶液
D.M为Ag,N为Zn,P为溶液
【答案】D
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】根据图像,没有电源,可以看出是一个原电池装置,根据题意,电流计指针偏转,M棒变粗,N棒变细,说明M棒为正极,N棒为负极,电解质溶液是可以与负极发生氧化还原反应的电解质溶液,以此推断:
A. M为Mg,N为Al,P为NaOH溶液 ,虽然Al与NaOH溶液能发生氧化还原反应,但不会有固体析出,而是产生气体,所以现象不对应,故错误;
B. M为Cu,N为Fe,P为稀盐酸 ,Fe与稀盐酸能发生氧化还原反应 ,但不会有固体析出,而是产生气体,故错误;
C. M为Zn,N为C(石墨),P为溶液 ,锌会与硫酸铜发生置换反应,但是M为负极,M棒变细,N棒变粗,不符合题意,故错误;
D. M为Ag,N为Zn,P为溶液 ,锌会与硝酸银发生置换反应,锌做负极,N棒变细银做正极,M棒变粗,故正确。
故答案为D。
【分析】根据有无电极,可以判断是原电池还是电解池,再根据M棒变粗,N棒变细,可知M棒为正极,N棒为负极,而且负极和电解质溶液反应有固体物质析出,符合该条件的只有D.
21.一定温度下,在2L恒容密闭容器中投入一定量A、B,发生反应:,12s时生成0.8molC,A、B物质的量变化如下图。下列说法错误的是( )
A.,
B.平衡时向容器中充入Ne,反应速率增大
C.平衡时气体总压强是起始的
D.混合气体平均相对分子质量不变时,该反应达到平衡状态
【答案】B
【知识点】化学平衡状态的判断;化学反应速率与化学平衡的综合应用;化学平衡的计算
【解析】【解答】恒温恒容条件下,A与B发生反应,根据图像可知,12s时反应物物质的量不在发生改变,所以达到平衡了,
A.根据变化量等于化学计量数之比,从图像中可知,物质A的变化量为1.6-0.4=1.2mol,物质B的变化量为1-0.6=0.4mol,物质B的变化量为0.8mol,所以物质A和物质B的变化量之比为3:1:2,所以b=1,c=2,故正确;
B.恒温恒容条件下,向容器中充入稀有气体,不影响反应速率,故错误;
C.平衡时气体的总物质的量为:0.6+0.4+0.8=1.8mol,起始物质的量为2.6mol,根据PM=nRT,恒温恒容条件下,压强和物质的量成正比,所以 平衡时气体总压强是起始的 ,故正确;
D. 对于该反应,前后反应物生成物化学计量数不相等,混合气体平均相对分子质量=总质量/总物质的量,总质量始终保持不变,而总物质的量是在改变的,所以混合气体平均相对分子质量为一个变量,当混合气体平均相对分子质量不变时,可以判断该反应达到平衡状态。
故答案为:B.
【分析】A.变化量等于化学计量数之比;
B.恒温恒容条件下,向容器中充入稀有气体,不影响反应速率,恒温恒压条件下通入稀有气体,看做减小压强;
C.根据PM=nRT,恒温恒容条件下,压强和物质的量成正比;
D. 对于前后反应物生成物气体化学计量数不相等的反应,当混合气体平均相对分子质量不变时,可以判断该反应达到平衡状态。
22.将11.2g的Mg—Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中,收集反应产生的气体X(假定产生的气体全部逸出)。再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液,产生21.4g沉淀。以下说法正确的是( )
A.金属混合物中Mg和Cu的物质的量之比为1∶2
B.若产生的气体全是NO,它的物质的量是0.2mol
C.若产生的是NO和的混合物,二者物质的量之和可能是0.18mol
D.在反应后的溶液中加入少量硫酸和少量铜单质,铜单质不可能溶解
【答案】B
【知识点】硝酸的化学性质;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】Mg—Cu 都与硝酸反应,完全溶解后会生成硝酸镁和硝酸铜,加入足量氢氧化钠后会生成氢氧化镁和氢氧化铜沉淀,所以沉淀中氢氧根的质量为21.4-11.2=10.2g,其物质的量为10.2g/17gmol-1=0.6mol,根据电荷守恒可知Mg—Cu提供的电子为0.6mol,而二者都是失去两个电子
A.Mg—Cu提供的电子为0.6mol,而二者都是失去两个电子,所以Mg—Cu的物质的量为0.3mol,总质量为11.2g ,列二元一次方程,设Mg的物质的量为x,Cu的物质的量为y,x+y=0.3,24x+64y=11.2,得出x=0.2,y=0.1mol,所以Mg和Cu的物质的量之比为2∶1,故错误;
B.根据得失电子守恒,若产生的气体全是NO ,则1mol硝酸变成NO得到的电子数为3mol,Mg—Cu失去的电子为0.6mol,所以硝酸得到的电子数为0.6/3=0.2mol,故正确;
C.若产生的是NO和NO2的混合物,可以用极值法来求,若全是NO ,为0.2mol,若全是NO2,1mol硝酸变成NO2得到的电子数为1mol,Mg—Cu失去的电子为0.6mol,所以NO2的物质的量为0.6mol,那么如果是两者的混合物,应该是介于0.2到0.6之间,所以不可能是0.18mol,故错误;
D.反应后的溶液中有硝酸钠,加入硫酸后,提供氢离子,硝酸根在氢离子存在时具有氧化性,可以把铜溶解,故错误。
故答案为:B.
【分析】A.已知两者的总质量,再求出两者的总物质的量,利用二元一次方程组即可求出具体物质的量;
B.根据得失电子守恒,若产生的气体全是NO ,则1mol硝酸变成NO得到的电子数为3mol,Mg—Cu失去的电子为0.6mol,所以硝酸得到的电子数为0.6/3=0.2mol;
C.若产生的是NO和NO2的混合物,可以用极值法来求,分别求出全是NO或NO2的情况,在这范围内既符合题意;
D.硝酸根在氢离子存在时就有氧化性。
二、填空题
23.按要求回答下列问题:
(1)下列有机物:①②③④⑤⑥,互为同系物的是 ,互为同分异构体的是 (填编号)。
(2)按系统命名法,的名称是 。
(3)分子式为的同分异构体中一氯代物有两种的烃的结构简式为 。
(4)某烷烃分子的碳骨架结构为,若此烷烃为炔烃加氢制得,则此炔烃的结构简式为 。
(5)写出2-甲基丙烯发生加聚反应的化学方程式 。
(6)写出实验室制取溴苯的化学方程式 。
(7)下列关于乙苯()的叙述正确的是____。
①能使酸性高锰酸钾溶液褪色;②可以发生加聚反应;③可溶于水;④可溶于苯;⑤能与浓硝酸发生取代反应;⑥所有原子可能共面
A.①④⑤ B.①②⑤⑥ C.④⑤⑥ D.②③④⑥
【答案】(1)②⑥;③④
(2)3,4-二甲基己烷
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)A
【知识点】有机化合物的命名;同分异构现象和同分异构体;乙炔炔烃;苯的结构与性质;苯的同系物及其性质;同系物
【解析】【解答】(1)同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物,官能团应该是相同的,所以,互为同系物的是②⑥ ,同分异构体 指将分子式相同、结构不同的化合物, 符合这一定义的是③④ ;
(2)对于烷烃,命名原则是选碳原子数最多,支链最多的为主链,从取代基位次之和最小的一侧开始命名。 该物质最长链含有六个碳原子,所以是己烷,再根据支链命名为:3,4-二甲基己烷;
(3)分子式为的同分异构体有8种,其中一氯代物有两种的需要比较对称,所以是;
(4) 烷烃分子的碳骨架结构为 ,如果是炔烃加成得到,碳碳三键的位置,不能超出每个碳原子只能有四根单键的原则,那么只能是在最左边的碳原子上连有三键,故答案为:;
(5) 加聚反应 的条件为催化剂,答案为:;
(6) 实验室制取溴苯条件为铁做催化剂,答案为:;
(7)乙苯属于苯的同系物,且与苯环直接相连的碳原子上有氢原子,所以 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 ;其为有机物, 可溶于苯 ; 能与浓硝酸发生取代反应 ,但是苯环中没有碳碳双键,所以不能发生加成或者加聚反应,而烷烃结构中的碳原子,形成的四面体结构,最多只能三个原子共面,所以不可能所有原子共面,故答案为 ①④⑤ 。
【分析】(1)同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;
(2)系统命名法,注意书写,数字之间是逗号,数字和汉字之间用断线连接;
(3)一氯代物可以选用等效氢法来计算(4)每个碳原子只能有四根单键;
(5)加聚反应 的条件为催化剂;
(6)实验室制取溴苯条件为铁做催化剂,也可以用溴化铁;
(7)苯环直接相连的碳原子上有氢原子的结构,能使酸性高锰酸钾溶液褪色;含有碳碳双键可以发生加聚反应;苯环的结构与浓硝酸发生取代反应 。
三、原理综合题
24.完成下列问题
(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示。和完全反应生成NO会 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。
(2)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量,其工作原理如图所示。
已知:可在固体电解质中自由移动。
①NiO电极上发生的是 (填“氧化”或“还原”)反应。
②外电路中,电子是从 的(填“NiO”或“Pt”)电极流出。
③Pt电极上的电极反应式为 。
(3)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应:。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率。为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,如表所示。
实验编号 T/℃ NO初始浓度/(mol/L) CO初始浓度/(mol/L) 催化剂的比表面积/(m2/g)
Ⅰ 280 82
Ⅱ 280 124
Ⅲ 350 a 82
①表中a= 。
②能验证温度对化学反应速率影响规律的是实验 (填实验编号)。
③实验Ⅰ和实验Ⅱ中,NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示,其中表示实验Ⅱ的是曲线 (填“甲”或“乙”)。
(4)在容积固定的绝热容器中发生反应,不能说明该反应已达到平衡状态的是____(填字母)。
A.容器内温度不再变化
B.容器内的气体压强保持不变
C.
D.容器内混合气体的密度保持不变
【答案】(1)吸收;180
(2)氧化;NiO;
(3);Ⅰ和Ⅲ;乙
(4)C;D
【知识点】化学反应中能量的转化;电极反应和电池反应方程式;化学平衡状态的判断;探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】(1)由图可知,1molN2和1molO2断键吸收的能量为946+498=1444 kJ ,生成2molNO放出的能量为632+632=1264kJ,吸收的减去放出的等于180kJ,所以该反应为吸热反应,吸收180kJ的能量;
(2)根据O2-的移动方向,在原电池中,阴离子向负极移动,所以可以判断 NiO电极为负极,发生氧化反应,电子从负极流出,所以从NiO的电极流出,Pt 电极为正极,阳离子得电子,发生的反应为:;
(3) ① 该实验是为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律 ,所以需要控制变量,除了温度、催化剂的比表面积,其他因素都保持一致,所以表中a=② 要 能验证温度对化学反应速率影响规律 ,需要对比除了温度其他因素都一致的两个实验对照组,所以答案是 Ⅰ和Ⅲ③ 根据 已知条件:增大催化剂的比表面积可提高该反应速率,实验Ⅰ和Ⅱ 相比,催化剂比表面积较小,所以实验Ⅱ的反应速率会更快, 所以其NO的物质的量浓度c(NO) 变化的会更快,所以其曲线为 乙 ;
(4)、 绝热容器,热量和外界没有交换,所以温度是在变化的,所以 容器内温度不再变化 ,可以判断达到平衡,该反应前后气体的分子数不同,所以 容器内的气体压强保持不变 ,可以判断达到平衡,而v(NO)/v(N2)=2,所以v(NO)=2v(N2),故C错误。
容器内混合气体的密度 等于气体的质量/体积,质量不变,容积固定,所以密度是一个定值,当容器内混合气体的密度不变时,不能判断是否达到平衡,故答案为CD。
【分析】(1)吸收或者放出的能量有两种计算方式,可以用反应物总能量-生成物总能量,亦可以用断键吸收的能量-成键放出的能量;
(2)判断正负极,可以根据电解质中离子的移动方向来判断,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动;
(3)从已知条件入手,充分利用题干信息。增大催化剂的比表面积可提高该反应速率,所以其他条件一致的情况下,催化剂比表面积越大反应速率越快;
(4)判断反应到达平衡的依据,容器内混合气体的密度 如果有固体或者溶液参与时,可以作为判断依据。
四、实验题
25.某化学兴趣小组为了探究铜与浓硫酸的反应以及产物的性质,设计了如图所示装置进行实验。回答下列问题:
(1)若要使装置A中反应发生还缺少的实验仪器是 。写出装置A中发生反应的化学反应方程式 。
(2)装置C中发生反应的化学方程式是 ,说明具有 性。
(3)装置D的目的是探究与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象 。
(4)尾气可采用 溶液吸收。
(5)装置A中,足量的铜与浓硫酸反应结束后,烧瓶里溶液中的溶质除了外, (填“一定”、“一定不”或“不一定”)含有。下列药品中,可用来证明该观点的是 (选填字母编号)。
A.铁粉 B.溶液 C.NaOH溶液 D.CuO
【答案】(1)酒精灯;Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)SO2+2H2S=3S↓+2H2O;氧化
(3)将SO2气体通入品红溶液中,看到品红溶液褪色,待品红溶液褪色后,关闭分液漏斗,点燃酒精灯加热烧杯,品红溶液又会恢复红色
(4)NaOH
(5)一定;AD
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;二氧化硫的性质;浓硫酸的性质实验
【解析】【解答】(1)铜和浓硫酸反应需要在加热条件下进行,所以装置A中缺少的实验仪器是酒精灯, 铜和浓硫酸反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O ;
(2)装置C中是硫化氢溶液,硫化氢具有还原性,二氧化硫具有氧化性,二者会发生氧化还原反应,歧化生成硫单质,所以化学方程式为: SO2+2H2S=3S↓+2H2O ,二氧化硫中的硫元素化合价由正4降低为0,得电子,所以其做氧化剂,表现出氧化性;
(3)二氧化硫可以使品红褪色,是因为生成了无色物质,但其不稳定,受热又会分解,所以具体操作和现象为: 将SO2气体通入品红溶液中,看到品红溶液褪色,待品红溶液褪色后,关闭分液漏斗,点燃酒精灯加热烧杯,品红溶液又会恢复红色 ;
(4)吸收多余的二氧化硫可以用氢氧化钠溶液,两者可以反应;
(5)因为铜只和浓硫酸反应,所以在反应过程中,当浓硫酸变稀后,反应就会停止,所以烧瓶里一定会有硫酸,由于硫酸铜中也有硫酸根,所以如果要证明硫酸的存在就需要验证氢离子的存在,所以答案为:铁粉,氧化铜。
【分析】(1)铜和浓硫酸反应需要在加热条件下进行,所以装置A中缺少的实验仪器是酒精灯, 铜和浓硫酸反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O ;
(2)SO2既有氧化性又有还原性,与硫化氢反应体现氧化性;
(3)二氧化硫可以使品红褪色,是不是可逆反应,因为条件不同;
(4)二氧化硫和氢氧化钠反应: 2NaOH+SO =Na2SO +H O ;
(5)铁粉遇到硫酸会溶解,并产生气泡;氯化钡会与硫酸反应生成白色沉淀,但是硫酸铜中也有硫酸根,所以无法验证;氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水,没有明显现象,不能证明硫酸的存在,氧化铜与硫酸反应,黑色固体消失,现象明显,所以可以证明。
五、工业流程题
26.硅(Si)单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题:
资料:i.石英砂、沙子的主要成分都是。
ii.碳高温的氧化产物是。
(1)硅单质可作为硅半导体材料。三氯甲硅烷()还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如下:
①写出制粗硅的化学方程式: 。
②写出由纯制备高纯硅的化学反应方程式 。
③整个制备过程必须严格控制无水无氧。遇水剧烈反应生成、和一种气体单质,写出配平的化学反应方程式 ;在制备高纯硅的过程中若混入,可能引起的后果是 。
(2)沙子可用建筑材料和制玻璃的原料,是酸性氧化物,以下有关的说法不正确的是____。
A.能与水反应
B.在一定条件下能与氧化钙反应
C.能与氢氧化钠溶液反应
D.能与稀硫酸反应
(3)硅酸部分脱水可制成用作干橾剂的硅胶,硅酸是难溶于水的二元弱酸,写出硅酸与足量氢氧化钠溶液反应的离子方程式 。
【答案】(1);SiHCl3+H2Si+3HCl;SiHCl3+3H2O═H2SiO3↓+H2↑+3HCl↑;氧气与氢气混合,可能引起爆炸,氧气也可能会氧化SiHCl3
(2)A;D
(3)
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;含硅矿物及材料的应用
【解析】【解答】(1) ① 石英砂主要成分为SiO2,根据流程图,石英砂在高温条件下与焦炭反应制得粗硅。根据得失电子推断产物为硅单质和一氧化碳,所以方程式为: ;
②根据流程图,SiHCl3是在1357K的条件下被氢气还原为高纯度硅,而氢气,根据得失电子守恒。和原子守恒,只能被还原为HCl,所以方程式为: SiHCl3+H2Si+3HCl;
③根据得失电子守恒,Si化合价由+2价升为+4价,所以H元素化合价降低,由+1降为0,所以气体单质为H2,化学方程式为: SiHCl3+3H2O═H2SiO3↓+H2↑+3HCl↑;混入氧气可能会氧化SiHCl3不纯的氢气燃烧,可能引起爆炸,所以答案为:氧气与氢气混合,可能引起爆炸,氧气也可能会氧化SiHCl3 ;
(2)SiO2是酸性氧化物,但是其不与水反应,酸中只能与HF反应,所以答案为 A D ;
(3) 书写离子方程式要注意是否能拆。根据题意,硅酸是难溶于水的二元弱酸,所以不能拆成离子形式,并且消耗氢氧化钠的量为1:2.而产物硅酸钠可溶于水,所以可以拆成离子形式,故答案为: 。
【分析】酸性氧化物具有的通性:与碱性氧化物反应生成盐和水,与碱反应。所以二氧化硅属于酸性氧化物,但是有特殊的性质,只与HF酸反应,利用这一性质可以雕刻玻璃。
云南省红河哈尼族彝族自治州第一中学2022-2023学年高一下学期化学期中试卷
一、单选题
1.化学与生活、生产、科技、环境等密切相关。下列说法正确的是( )
A.葡萄清、果脯中加入适量以起到杀菌、抗氧化的作用
B.工业上制硝酸过程中,氨气的催化氧化属于氮的固定
C.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
D.电闪雷鸣的雨天,与会发生反应并最终转化为硝酸盐不被植物吸收
2.(2021高一下·辽宁开学考)只用一种试剂就能将NH4Cl、(NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4,四种溶液区别,这种试剂是( )
A.NaOH溶液 B.AgNO3溶液 C.Ba(OH)2溶液 D.BaCl2溶液
3.设代表阿伏加德罗常数,下列说法错误的是( )
A.标准状况下,和的混合气体中所含的氢原子数为1.5
B.5.6g铁与过量硫粉充分反应,转移的电子数为0.3
C.与完全反应时转移的电子数为2
D.高温下,12g碳完全溶于足量浓硫酸中,生成的分子数为
4.能正确表示下列反应的离子方程式为( )
A.硫化钠溶液和硝酸混合:S2-+2H+=H2S↑
B.明矾溶液与过量氨水混合:Al3++4NH3+2H2O=AlO+4NH
C.硅酸钠溶液中通入二氧化碳:SiO+CO2+H2O=HSiO+HCO
D.将等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以体积比1∶2混合:Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O
5.现代社会的发展与进步离不开材料,下列说法错误的是( )
A.碳化硅是一种新型陶瓷材料,具有耐高温耐磨的特点
B.晶体硅是一种半导体材料,常用于制造光导纤维
C.制普通玻璃的原料主要成分是纯碱,石灰石和石英
D.石墨烯是一种新型无机非金属材料,具有高电导率的特点
6.下列有机物的命名错误的是( )
A.乙烯苯 B. 3-甲基-1-丁烯
C.对二甲苯 D. 2-甲基丁烷
7.下列有关氨和铵盐的叙述正确的是( )
A.NH3易液化,常用作制冷剂
B.NH4Cl中含有少量的I2可通过加热的方法除去
C.将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近,有白烟产生
D.某气体通入紫色石蕊试液后.溶液变红,据此可推断该气体为NH3
8.我国空间站将在2022年前后建成,为此,需要提前造好飞船,航天飞船可用腓(N2H4)做动力源,已知:1g液态肼和足量的液态过氧化氢反应生成N2和水蒸气时放出20.05kJ热量,化学方程式为:N2H4+2H2O2=N2↑+4H2O。下列说法中正确的是( )
A.该反应中过氧化氢做还原剂
B.肼(N2H4)分子中只存在极性共价键
C.该反应的反应物总能量高于生成物的总能量
D.该反应过程中断开旧化学键吸收的能量大于形成新化学键释放的能量
9.X、Y、Z为三种气体,把amolX和bmolY充入一密闭容器中,发生反应X+2Y2Z,达到平衡时,若它们的物质的量满足:n(X)+n(Y)=n(Z),则Y的转化率为( )
A. B.
C. D.
10.下列关于硫酸、硝酸的认识中,正确的是( )
A.浓硫酸和蔗糖的反应主要体现了浓硫酸的脱水性和氧化性
B.浓硝酸在光照下颜色变黄,是因为浓硝酸具有强氧化性
C.常温下,浓硝酸和浓硫酸均可以用铝罐贮存,是因为铝与它们不反应
D.铜分别与浓硝酸、稀硝酸反应生成NO2和NO,故稀硝酸的氧化性大于浓硝酸
11.下列有关化学反应速率和限度的说法中不正确的是( )
A.已知工业合成氨的正反应方向放热,所以升温正反应速率减小,逆反应速率增大
B.实验室用H2O2分解制备O2,加入MnO2后,反应速率明显加快
C.2SO2+O2 2SO3反应中,SO2的转化率不能达到100%
D.实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2,相同质量的粉末状碳酸钙比块状反应要快
12.(2023·浦东模拟)汽油中异辛烷()的含量越高,抗爆性能越好,下列有关异辛烷的说法正确的是( )
A.常温常压下为气体
B.一氯代物有4种
C.可由炔烃或二烯烃加氢制得
D.系统命名为2,4,4-三甲基戊烷
13.化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法错误的是( )
A.图甲:向电极方向移动,电极附近溶液中浓度增大
B.图乙:正极的电极反应式为
C.图丙:锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄
D.图丁:电池放电过程中,硫酸浓度不断减小
14.(2018高二下·四川期末)研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是( )
A.雾和霾的分散剂相同
B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关
15.下列说法正确的是( )
A.甲苯在光照下与发生的主要反应为苯环上引入氯原子的取代反应
B.制硝基苯时,在浓中加入浓后,立即加苯混合,进行振荡
C.苯与液溴混合后加入铁粉,发生放热反应,制备密度大于水的溴苯
D.苯和甲苯都属于芳香烃,都能使酸性溶液褪色
16.为了研究化学反应的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置。当向盛有试剂甲的试管中滴加试剂乙时,U形管中液面呈现出左高右低的现象,则试剂甲、乙的组合是( )
A.甲:镁条乙:盐酸 B.甲:碳酸氢钠乙:盐酸
C.甲:氢氧化钡乙:硫酸 D.甲:二氧化锰乙:双氧水
17.(2021高一下·番禺月考)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是( )
选项 a中的物质 b中的物质 c中收集的气体 d中的物质
A 浓氨水 CaO NH3 H2O
B 浓硫酸(70%) Na2SO3 SO2 NaOH溶液
C 稀硝酸 Cu NO2 H2O
D 浓盐酸 MnO2 Cl2 NaOH溶液
A.A B.B C.C D.D
18.法国化学家伊夫·肖万获2005年诺贝尔化学奖。他发现了烯烃里的碳碳双键会被拆散、重组,形成新分子,这种过程被命名为烯烃复分解反应(该过程可发生在不同烯烃分子间,也可发生在同种烯烃分子间)。如:
则对于有机物 发生烯烃的复分解反应时,可能生成的产物有( )
①②③④
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
19.下列设计的实验方案能达到相应实验目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 探究化学反应的限度 取5mL 0.1mol/L KI溶液,滴加0.1mol/L FeCl3溶液5~6滴,充分反应,可根据溶液中既含I2又含I-的实验事实判断该反应是可逆反应
B 比较Mg与Al的金属活动性 常温下,将Mg、Al与NaOH溶液组成原电池
C 探究不同催化剂对同一反应速率的影响 相同条件下,向两支盛有等体积等浓度H2O2溶液的试管中分别滴入5滴等浓度的CuSO4溶液和FeCl3溶液
D 探究浓度对化学反应速率的影响 常温下,相同的铁片中分别加入足量的浓、稀硝酸,浓硝酸中铁片先溶解完
A.A B.B C.C D.D
20.如图所示装置中,观察到电流计指针偏转,M棒变粗,N棒变细。由此判断下列M、N、P物质可以成立的是( )
A.M为Mg,N为Al,P为NaOH溶液
B.M为Cu,N为Fe,P为稀盐酸
C.M为Zn,N为C(石墨),P为溶液
D.M为Ag,N为Zn,P为溶液
21.一定温度下,在2L恒容密闭容器中投入一定量A、B,发生反应:,12s时生成0.8molC,A、B物质的量变化如下图。下列说法错误的是( )
A.,
B.平衡时向容器中充入Ne,反应速率增大
C.平衡时气体总压强是起始的
D.混合气体平均相对分子质量不变时,该反应达到平衡状态
22.将11.2g的Mg—Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中,收集反应产生的气体X(假定产生的气体全部逸出)。再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液,产生21.4g沉淀。以下说法正确的是( )
A.金属混合物中Mg和Cu的物质的量之比为1∶2
B.若产生的气体全是NO,它的物质的量是0.2mol
C.若产生的是NO和的混合物,二者物质的量之和可能是0.18mol
D.在反应后的溶液中加入少量硫酸和少量铜单质,铜单质不可能溶解
二、填空题
23.按要求回答下列问题:
(1)下列有机物:①②③④⑤⑥,互为同系物的是 ,互为同分异构体的是 (填编号)。
(2)按系统命名法,的名称是 。
(3)分子式为的同分异构体中一氯代物有两种的烃的结构简式为 。
(4)某烷烃分子的碳骨架结构为,若此烷烃为炔烃加氢制得,则此炔烃的结构简式为 。
(5)写出2-甲基丙烯发生加聚反应的化学方程式 。
(6)写出实验室制取溴苯的化学方程式 。
(7)下列关于乙苯()的叙述正确的是____。
①能使酸性高锰酸钾溶液褪色;②可以发生加聚反应;③可溶于水;④可溶于苯;⑤能与浓硝酸发生取代反应;⑥所有原子可能共面
A.①④⑤ B.①②⑤⑥ C.④⑤⑥ D.②③④⑥
三、原理综合题
24.完成下列问题
(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示。和完全反应生成NO会 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。
(2)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量,其工作原理如图所示。
已知:可在固体电解质中自由移动。
①NiO电极上发生的是 (填“氧化”或“还原”)反应。
②外电路中,电子是从 的(填“NiO”或“Pt”)电极流出。
③Pt电极上的电极反应式为 。
(3)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应:。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率。为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,如表所示。
实验编号 T/℃ NO初始浓度/(mol/L) CO初始浓度/(mol/L) 催化剂的比表面积/(m2/g)
Ⅰ 280 82
Ⅱ 280 124
Ⅲ 350 a 82
①表中a= 。
②能验证温度对化学反应速率影响规律的是实验 (填实验编号)。
③实验Ⅰ和实验Ⅱ中,NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示,其中表示实验Ⅱ的是曲线 (填“甲”或“乙”)。
(4)在容积固定的绝热容器中发生反应,不能说明该反应已达到平衡状态的是____(填字母)。
A.容器内温度不再变化
B.容器内的气体压强保持不变
C.
D.容器内混合气体的密度保持不变
四、实验题
25.某化学兴趣小组为了探究铜与浓硫酸的反应以及产物的性质,设计了如图所示装置进行实验。回答下列问题:
(1)若要使装置A中反应发生还缺少的实验仪器是 。写出装置A中发生反应的化学反应方程式 。
(2)装置C中发生反应的化学方程式是 ,说明具有 性。
(3)装置D的目的是探究与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象 。
(4)尾气可采用 溶液吸收。
(5)装置A中,足量的铜与浓硫酸反应结束后,烧瓶里溶液中的溶质除了外, (填“一定”、“一定不”或“不一定”)含有。下列药品中,可用来证明该观点的是 (选填字母编号)。
A.铁粉 B.溶液 C.NaOH溶液 D.CuO
五、工业流程题
26.硅(Si)单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题:
资料:i.石英砂、沙子的主要成分都是。
ii.碳高温的氧化产物是。
(1)硅单质可作为硅半导体材料。三氯甲硅烷()还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如下:
①写出制粗硅的化学方程式: 。
②写出由纯制备高纯硅的化学反应方程式 。
③整个制备过程必须严格控制无水无氧。遇水剧烈反应生成、和一种气体单质,写出配平的化学反应方程式 ;在制备高纯硅的过程中若混入,可能引起的后果是 。
(2)沙子可用建筑材料和制玻璃的原料,是酸性氧化物,以下有关的说法不正确的是____。
A.能与水反应
B.在一定条件下能与氧化钙反应
C.能与氢氧化钠溶液反应
D.能与稀硫酸反应
(3)硅酸部分脱水可制成用作干橾剂的硅胶,硅酸是难溶于水的二元弱酸,写出硅酸与足量氢氧化钠溶液反应的离子方程式 。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响;含氮物质的综合应用;二氧化硫的性质;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A.SO2具有氧化性,可以杀菌消毒,可以少量使用,故正确;
B.氮的固定 指将游离态的氮气转化为化合态的氮化物,氨气不是游离态的氮单质,所以 氨气的催化氧化不属于氮的固定,故错误;
C.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成 ,因为CaO可以吸收燃煤燃烧产生的SO2,但是不能减少温室气体二氧化碳的排放。故错误;
D.在雷电条件下,与会发生反应并最终转化为硝酸盐最终被植物吸收,故错误。
故答案为:A.
【分析】
A.SO2虽然具有毒性,单是可以适量用;
B.氮的固定包括生物固氮和人工固氮;
C.酸雨的形成主要是由于SO2、NO2这两种气体的排放;
D.雷雨发庄稼,雷电可以促进氮的固定。
2.【答案】C
【知识点】物质的检验和鉴别
【解析】【解答】A.氢氧化钠溶液能与NH4Cl溶液或(NH4)2SO4溶液产生有刺激气味的气体,现象相同,且与NaCl溶液或Na2SO4溶液不反应,则无法鉴别四种溶液,故A不符合题意;
B.AgNO3溶液与这四种溶液混合均会产生白色沉淀,现象相同,无法鉴别,故B不符合题意;
C.氢氧化钡溶液与(NH4)2SO4溶液混合能产生白色沉淀和有刺激性气味的气体,与NH4Cl溶液混合产生有刺激性气味的气体,与NaCl溶液混合无现象,与Na2SO4溶液混合能产生白色沉淀,能鉴别四种溶液,故C符合题意;
D.氯化钡溶液能与(NH4)2SO4溶液及Na2SO4溶液均产生白色沉淀,现象相同,无法鉴别,故D不符合题意;
故答案为C。
【分析】利用一种试剂可以检验四种物质,即可根据阴离子和阳离子与加入的试剂显示不同的现象即可,铵根离子一般是加入碱性溶液,氯离子一般是用银离子检验,硫酸根一般是钡离子,综合离子的检验方法,故选择氢氧化钡
3.【答案】B
【知识点】氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量与其浓度和气体摩尔体积的综合应用
【解析】【解答】A.标准状况下NH3和PH3都是气体,并且每一个NH3和PH3分子中都含有3个H原子,而11.2L根据n=V/Vm计算得出混合气体物质的量为0.5mol,所以含有的氢原子数为3×0.5=1.5mol,故正确;
B. 铁与硫在加热条件下会发生反应Fe + S= FeS,每1mol转移2mol电子,而5.6g铁 ,根据n=m/M,计算出物质的量为0.1mol,所以转移电子数为0.2mol,故错误;
C.NO2与H2O反应的化学方程式为: 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO ,发生歧化反应,3mol参与反应,1mol氮原子由+4价降为+2价,2mol氮原子由+4价升为+5价,所以转移电子数目为2NA、故正确;
D.碳与浓硫酸反应的化学方程式为:C+2H2SO4(浓)=CO2↑+2SO2↑+2H2O,12g碳为1mol,1molC失去4mol电子,生成1molCO2,所以生成的CO2分子数为NA,故正确。
故答案为:B.
【分析】A、标准状况下气体摩尔体积为22.4L/mol,每一个NH3和PH3分子中都含有3个H原子,NH3和PH3物质的量为0.5mol,所以含有的氢原子数为3×0.5=1.5mol;
B.硫的氧化能力弱,所以只能将铁氧化为二价铁而不是三价铁;
C.NO2与H2O反应的化学方程式为: 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO ;
D.碳与浓硫酸反应的化学方程式为:C+2H2SO4(浓)=CO2↑+2SO2↑+2H2O,每消耗1mol碳,就会生成1mol二氧化碳。
4.【答案】D
【知识点】离子方程式的书写;有关过量问题的计算
【解析】【解答】A. S2- 具有还原性,硝酸具有氧化性,所以会发生氧化还原反应,正确离子方程式应为: 3S2- + 8H+ + 8NO3-= 8NO↑ + 3SO42- + 4H2O,故错误;
B.一水合氨为弱碱,氯离子和氨水反应生成氢氧化铝,而氢氧化铝不和弱碱反应,所以不会生成偏铝酸盐,故错误;
C.碳酸酸性强于硅酸,所以 向硅酸钠溶液中通入二氧化碳 会生成硅酸沉淀,不能拆成离子形式,故错误;
D.等物质的量的浓度,体积比1:2,根据n=c·v,所以 Ba(OH)2和NH4HSO4 的物质的量之比也为1:2,根据复分解反应的顺序:酸碱中和>生成沉淀>生成弱电解质,所以氢氧根只够中和氢离子,铵根不参与反应,所以离子方程式为: Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O。
故答案为:D.
【分析】A. S2- 具有还原性,硝酸具有氧化性,两者会发生氧化还原反应;
B.正确方程式为: Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;
C. 硅酸钠溶液中通入二氧化碳 要考虑用量,当二氧化碳不过量:Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓;二氧化碳过量:Na2SiO3+2H2O+2CO2=2NaHCO3+H2SiO3↓;
D.分解反应的顺序:酸碱中和>生成沉淀>生成弱电解质,当氢氧根不足是,先考虑中和氢离子,再考虑其他。
5.【答案】B
【知识点】硅和二氧化硅;无机非金属材料;玻璃的主要化学成分、生产原料及其用途;含硅矿物及材料的应用
【解析】【解答】B.制作光导纤维用的是二氧化硅,而不是硅单质,故错误,
答案为B。
【分析】晶体硅是半导体材料,可以用做制作芯片。
6.【答案】A
【知识点】有机化合物的命名
【解析】【解答】A.应该命名为苯乙烯,故错误。
故答案为:A.
【分析】苯环上有取代基时命名规则:如果是烃基苯这类简单的烃基,以苯环为母体,烃基为取代基。若烃基较为复杂或有不饱和键时,则把链烃当母体,苯环做取代基。所以苯环上有乙烯基,苯环作为取代基,乙烯作为母体,命名为苯基乙烯,简称为苯乙烯。
7.【答案】A
【知识点】氨的性质及用途;铵盐;含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A.氨气易液化,液化吸收热量,常用作制冷剂,故正确;
B. NH4Cl 受热易分解,所以不能用加热的方式除杂,会损失NH4Cl ,故错误;
C.浓硫酸难挥发, 所以将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近,不会有白烟产生,故错误;
D. 气体通入紫色石蕊试液后.溶液变红 ,说明该气体溶于水后显酸性, 可推断该气体不为NH3。
故答案为:A.
【分析】A.氨气易液化,常用作制冷剂;
B.铵盐受热易分解;
C.蘸有浓盐酸或者浓硝酸和蘸有浓氨水的玻璃棒相互靠近,才有白烟产生;
D.NH3通入紫色石蕊试液后.溶液变蓝。
8.【答案】C
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;氧化还原反应;化学反应中能量的转化
【解析】【解答】A. 该反应中过氧化氢氧元素化合价降低,所以做氧化剂,故错误;
B. 肼(N2H4)分子中存在N-N键、N-H键,N-H键是极性共价键,N-N键是非极性共价键,故错误;
C.该反应为放热反应,所以反应物总能量高于生成物总能量,故正确;
D.该反应为放热反应, 所以该反应过程中断开旧化学键吸收的能量小于形成新化学键释放的能量,故错误。
故答案为:C.
【分析】 N2H4+2H2O2=N2↑+4H2O。该反应中氧化剂为H2O2,还原剂为N2H4,
此反应为放热反应,所以从能量角度说反应物总能量高于生成物总能量,从化学键角度说断开旧化学键吸收的能量小于形成新化学键释放的能量。
9.【答案】B
【知识点】化学平衡的计算
【解析】【解答】根据变化量等于化学计量数之比,设变化量为xmol,列出三行式
X 2Y 2Z
amol bmol 0
xmol 2xmol 2xmol
a-xmol b-2xmol 2xmol
根据题目给的条件, 达到平衡时,它们的物质的量满足:n(X)+n(Y)=n(Z),列出式子:a-xmol+b-2xmol=2xmol
求得x=(a+b)/5 ,Y的转化率等于变化量/起始量,即2xmol/bmol乘100%,代入X,得B选项。
故答案为:B.
【分析】解题关键在于变化量等于化学计量数之比,知一求所有,利用三行式中的第二行就可以求未知数。
10.【答案】A
【知识点】硝酸的化学性质;浓硫酸的性质
【解析】【解答】A.浓硫酸和蔗糖反应,蔗糖变黑,体现浓硫酸的脱水性,而后碳与浓硫酸反应有刺激性气味产生,即SO2体现浓硫酸的氧化性,故正确;
B.浓硝酸光照下变黄是因为浓硝酸分解生成的二氧化氮溶解在溶液中为黄色,和氧化性无关,故错误;
C. 常温下,浓硝酸和浓硫酸均可以用铝罐贮存,是因为铝与两者反应生成一层致密的氧化物薄膜,而阻止进一步反应,不是不反应,故错误;
D.硝酸浓度越大氧化性越强,与反应生成物无关。
故答案为:A.
【分析】A.浓硫酸的脱水性是将有机物中的H原子和O原子按照2:1的个数比脱走;
B.浓硝酸光照下变黄是因为浓硝酸分解生成的二氧化氮溶解在溶液中为黄色;
C.金属的钝化,一般是铁、铝与冷的浓硫酸、浓硝酸质之间会发生;
D.硝酸浓度越大氧化性越强,浓硝酸氧化性强于稀硝酸。
11.【答案】A
【知识点】化学反应速率;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A. 正反应方向 放热,升温反应速率无论正逆都会增大,只是放热方向增加的更少而已,故错误;
B. MnO2 作催化剂,可以加快 H2O2分解,故正确 ;
C. 2SO2+O2 2SO3 为可逆反应,反应不能进行到底,所以 SO2的转化率不能达到100%,故正确 ;
D. 相同质量的粉末状碳酸钙比块状接触面积大,所以反应要快 ,故正确 。
故答案为:A。
【分析】A.升高温度,反应速率无论正逆都会增大,反之降温无论正逆,反应速率都会减小;
B. MnO2 作催化剂,可以加快 H2O2分解;
C.可逆反应反应物转化率能达到100%;
D.接触面积越大,反应速率越快。
12.【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.异辛烷分子中碳原子数大于4,常温常压下为液体,故A不符合题意;
B.中有4中等效氢,一氯代物有4种,故B符合题意;
C.可由单烯烃、加氢制得,不能由炔烃或二烯烃加氢制得,故C不符合题意;
D.根据烷烃的系统命名原则,系统命名为2,2,4-三甲基戊烷,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、碳原子数大于4,常温常压下为液体;
B、一氯代物即判断等效氢的种类;
C、可以根据相连碳原子去除氢原子的个数判断;
D、距离支链最近一段进行编号。
13.【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.图甲为原电池,电极为锌铜,电解质溶液为硫酸溶液,根据氧化还原反应,确定锌为负极,铜为正极,而在原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,所以H+向Cu电极移动,SO42-向Zn电极移动,故错误;
B.图乙为原电池,电极为银和氧化银,电解质为KOH溶液,锌为负极,氧化银为正极,电解质为碱性环境,所以电极反应式为: ,故正确;
C.图丙锌锰干电池,锌为负极,在原电池中,负极失去电子,发生氧化反应,锌变为锌离子,所以会变薄,故正确;
D.图丁为铅蓄电池,在放电过程中,发生的反应为: Pb+PbO2+2H2SO4= 2H2O+2PbSO4在此过程中消耗硫酸,所以硫酸的浓度在不断减小,故正确。
故答案为:A.
【分析】先判断是原电池还是电解池,再判断正负极,写出电极反应式进行判断。
A.图甲为原电池,在原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动;
B.图乙为原电池,锌为负极,氧化银为正极。
C.图丙锌锰干电池,锌为负极,发生的反应为:Zn-2e-=Zn2+;
D.图丁为铅蓄电池,在放电过程中,发生的反应为: Pb+PbO2+2H2SO4= 2H2O+2PbSO4。
14.【答案】C
【知识点】氧化还原反应;二氧化硫的性质
【解析】【解答】解:A. 雾的分散剂是空气,分散质是水。霾的分散剂是空气,分散质固体颗粒。因此雾和霾的分散剂相同,A不符合题意;
B. 由于氮氧化物和二氧化硫转化为铵盐形成无机颗粒物,因此雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵,B不符合题意;
C. NH3作为反应物参加反应转化为铵盐,因此氨气不是形成无机颗粒物的催化剂,C符合题意;
D. 氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关,由于氮肥会释放出氨气,因此雾霾的形成与过度施用氮肥有关,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在化学反应中,催化剂的质量和状态在反应的前后是不会发生改变的,相当于不参与反应,而氨气参与了反应,因此不能作为催化剂。
15.【答案】C
【知识点】苯的结构与性质;苯的同系物及其性质
【解析】【解答】A. 甲苯在光照下与 Cl2的反应主要为甲基上引入氯原子的取代反应,故错误;
B. 制硝基苯时 ,应该向浓硝酸中加入浓硫酸,冷却后再加入苯,故错误;
C. 苯与液溴混合后加入铁粉 ,在铁的催化下发生反应,生成溴苯,溴苯的密度比水大,故正确;
D. 苯和甲苯都属于芳香烃, 但是苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
故答案为C.
【分析】A. 甲苯在铁做催化剂条件下,发生主要反应为苯环上引入氯原子的取代反应,条件不同产物不同;
B.加入试剂顺序是:浓硝酸-浓硫酸-苯,浓硫酸遇浓硝酸会放出大量热,为防止苯的蒸发损失,所以要冷却后再加入苯;
C.苯与液溴混合后加入铁粉 ,在铁的催化下发生反应,生成溴苯;
D.苯的部分同系物可以使酸性高锰酸钾溶液褪色。
16.【答案】B
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】 U形管中液面呈现出左高右低的现象 ,说明集气瓶中发生的是吸热反应。
A.盐酸与镁条反应为放热反应,放出热量使集气瓶内气体膨胀,压强增大, 会使U形管中液面左低右高,故错误;
B.碳酸氢钠和盐酸反应为吸热反应,吸收热量使集气瓶内气体收缩,压强减小, 会使U形管中液面左高右低的现象,故正确;
C.氢氧化钡和硫酸反应酸碱中和反应,为放热反应,放出热量使集气瓶内气体膨胀,压强增大, 会使U形管中液面左低右高,故错误;
D.二氧化锰催化双氧水分解反应为放热反应,放出热量使集气瓶内气体膨胀,压强增大, 会使U形管中液面左低右高,故错误。
故答案为B。
【分析】 U形管中液面呈现出左高右低的现象 ,说明集气瓶中发生的是吸热反应。
活泼金属与酸,酸碱中和反应,燃烧反应,二氧化锰分解均为放热反应,不符合题意,碳酸氢钠与盐酸反应为吸热反应,符合题意。
17.【答案】B
【知识点】常见气体制备原理及装置选择
【解析】【解答】A、氨气密度比空气小,不能使用向上排空气法,不符合题意;
C、铜与稀硝酸反应需要加热,且NO2用水吸收会发生3 NO2+ H2O = 2 HNO3+ NO,用防倒吸装置不妥,不符合题意;
D、制取氯气需要加热,不符合题意。
【分析】该装置分别为固液不加热制气体,向上排空气法收集气体,以及采用防倒吸的方法进行尾气处理。
18.【答案】D
【知识点】烯烃
【解析】【解答】根据题意,烯烃复分解反应两个相同的烯烃,交换取代基, 对于有机物 ,其烯烃上的取代基有苯基、氢原子、还有、以及,进行两两组合,可以得到 ①③④ ,但得不到 ② ,
故答案为D。
【分析】此种题型要从题干入手,弄清烯烃复分解反应的原理,进行模仿,找出不同的取代基,进行两两组合,在进行排除。
19.【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素;常见金属的活动性顺序及其应用
【解析】【解答】A. FeCl3溶液5~6滴 约为0.04mL,五到六滴约为0.2到0.24mL,而KI溶液体积为5mL,两者浓度相同,KI过量,所以反应后溶液中一定会含有I2 ,因此不能证明 该反应是可逆反应 ,故错误;
B. 比较Mg与Al的金属活动性 ,可以将两者与相同的酸构成原电池,由于镁不与氢氧化钠溶液反应,所以 Mg、Al与NaOH溶液组成原电池 ,Al做负极,但是金属活动性Mg大于Al,所以该实验方案不可行,故错误;
C.相同条件下,控制变量,通过过氧化氢产生气泡的速率可以比较 不同催化剂对同一反应速率的影响 ,故正确;
D.常温下,铁遇到冷的浓硝酸会发生钝化,所以不会先溶解完,故错误。
故答案为C。
【分析】探究不同因素对反应速率的影响要控制变量,除了探究的因素其他保持一致。
20.【答案】D
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】根据图像,没有电源,可以看出是一个原电池装置,根据题意,电流计指针偏转,M棒变粗,N棒变细,说明M棒为正极,N棒为负极,电解质溶液是可以与负极发生氧化还原反应的电解质溶液,以此推断:
A. M为Mg,N为Al,P为NaOH溶液 ,虽然Al与NaOH溶液能发生氧化还原反应,但不会有固体析出,而是产生气体,所以现象不对应,故错误;
B. M为Cu,N为Fe,P为稀盐酸 ,Fe与稀盐酸能发生氧化还原反应 ,但不会有固体析出,而是产生气体,故错误;
C. M为Zn,N为C(石墨),P为溶液 ,锌会与硫酸铜发生置换反应,但是M为负极,M棒变细,N棒变粗,不符合题意,故错误;
D. M为Ag,N为Zn,P为溶液 ,锌会与硝酸银发生置换反应,锌做负极,N棒变细银做正极,M棒变粗,故正确。
故答案为D。
【分析】根据有无电极,可以判断是原电池还是电解池,再根据M棒变粗,N棒变细,可知M棒为正极,N棒为负极,而且负极和电解质溶液反应有固体物质析出,符合该条件的只有D.
21.【答案】B
【知识点】化学平衡状态的判断;化学反应速率与化学平衡的综合应用;化学平衡的计算
【解析】【解答】恒温恒容条件下,A与B发生反应,根据图像可知,12s时反应物物质的量不在发生改变,所以达到平衡了,
A.根据变化量等于化学计量数之比,从图像中可知,物质A的变化量为1.6-0.4=1.2mol,物质B的变化量为1-0.6=0.4mol,物质B的变化量为0.8mol,所以物质A和物质B的变化量之比为3:1:2,所以b=1,c=2,故正确;
B.恒温恒容条件下,向容器中充入稀有气体,不影响反应速率,故错误;
C.平衡时气体的总物质的量为:0.6+0.4+0.8=1.8mol,起始物质的量为2.6mol,根据PM=nRT,恒温恒容条件下,压强和物质的量成正比,所以 平衡时气体总压强是起始的 ,故正确;
D. 对于该反应,前后反应物生成物化学计量数不相等,混合气体平均相对分子质量=总质量/总物质的量,总质量始终保持不变,而总物质的量是在改变的,所以混合气体平均相对分子质量为一个变量,当混合气体平均相对分子质量不变时,可以判断该反应达到平衡状态。
故答案为:B.
【分析】A.变化量等于化学计量数之比;
B.恒温恒容条件下,向容器中充入稀有气体,不影响反应速率,恒温恒压条件下通入稀有气体,看做减小压强;
C.根据PM=nRT,恒温恒容条件下,压强和物质的量成正比;
D. 对于前后反应物生成物气体化学计量数不相等的反应,当混合气体平均相对分子质量不变时,可以判断该反应达到平衡状态。
22.【答案】B
【知识点】硝酸的化学性质;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】Mg—Cu 都与硝酸反应,完全溶解后会生成硝酸镁和硝酸铜,加入足量氢氧化钠后会生成氢氧化镁和氢氧化铜沉淀,所以沉淀中氢氧根的质量为21.4-11.2=10.2g,其物质的量为10.2g/17gmol-1=0.6mol,根据电荷守恒可知Mg—Cu提供的电子为0.6mol,而二者都是失去两个电子
A.Mg—Cu提供的电子为0.6mol,而二者都是失去两个电子,所以Mg—Cu的物质的量为0.3mol,总质量为11.2g ,列二元一次方程,设Mg的物质的量为x,Cu的物质的量为y,x+y=0.3,24x+64y=11.2,得出x=0.2,y=0.1mol,所以Mg和Cu的物质的量之比为2∶1,故错误;
B.根据得失电子守恒,若产生的气体全是NO ,则1mol硝酸变成NO得到的电子数为3mol,Mg—Cu失去的电子为0.6mol,所以硝酸得到的电子数为0.6/3=0.2mol,故正确;
C.若产生的是NO和NO2的混合物,可以用极值法来求,若全是NO ,为0.2mol,若全是NO2,1mol硝酸变成NO2得到的电子数为1mol,Mg—Cu失去的电子为0.6mol,所以NO2的物质的量为0.6mol,那么如果是两者的混合物,应该是介于0.2到0.6之间,所以不可能是0.18mol,故错误;
D.反应后的溶液中有硝酸钠,加入硫酸后,提供氢离子,硝酸根在氢离子存在时具有氧化性,可以把铜溶解,故错误。
故答案为:B.
【分析】A.已知两者的总质量,再求出两者的总物质的量,利用二元一次方程组即可求出具体物质的量;
B.根据得失电子守恒,若产生的气体全是NO ,则1mol硝酸变成NO得到的电子数为3mol,Mg—Cu失去的电子为0.6mol,所以硝酸得到的电子数为0.6/3=0.2mol;
C.若产生的是NO和NO2的混合物,可以用极值法来求,分别求出全是NO或NO2的情况,在这范围内既符合题意;
D.硝酸根在氢离子存在时就有氧化性。
23.【答案】(1)②⑥;③④
(2)3,4-二甲基己烷
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)A
【知识点】有机化合物的命名;同分异构现象和同分异构体;乙炔炔烃;苯的结构与性质;苯的同系物及其性质;同系物
【解析】【解答】(1)同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物,官能团应该是相同的,所以,互为同系物的是②⑥ ,同分异构体 指将分子式相同、结构不同的化合物, 符合这一定义的是③④ ;
(2)对于烷烃,命名原则是选碳原子数最多,支链最多的为主链,从取代基位次之和最小的一侧开始命名。 该物质最长链含有六个碳原子,所以是己烷,再根据支链命名为:3,4-二甲基己烷;
(3)分子式为的同分异构体有8种,其中一氯代物有两种的需要比较对称,所以是;
(4) 烷烃分子的碳骨架结构为 ,如果是炔烃加成得到,碳碳三键的位置,不能超出每个碳原子只能有四根单键的原则,那么只能是在最左边的碳原子上连有三键,故答案为:;
(5) 加聚反应 的条件为催化剂,答案为:;
(6) 实验室制取溴苯条件为铁做催化剂,答案为:;
(7)乙苯属于苯的同系物,且与苯环直接相连的碳原子上有氢原子,所以 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 ;其为有机物, 可溶于苯 ; 能与浓硝酸发生取代反应 ,但是苯环中没有碳碳双键,所以不能发生加成或者加聚反应,而烷烃结构中的碳原子,形成的四面体结构,最多只能三个原子共面,所以不可能所有原子共面,故答案为 ①④⑤ 。
【分析】(1)同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;
(2)系统命名法,注意书写,数字之间是逗号,数字和汉字之间用断线连接;
(3)一氯代物可以选用等效氢法来计算(4)每个碳原子只能有四根单键;
(5)加聚反应 的条件为催化剂;
(6)实验室制取溴苯条件为铁做催化剂,也可以用溴化铁;
(7)苯环直接相连的碳原子上有氢原子的结构,能使酸性高锰酸钾溶液褪色;含有碳碳双键可以发生加聚反应;苯环的结构与浓硝酸发生取代反应 。
24.【答案】(1)吸收;180
(2)氧化;NiO;
(3);Ⅰ和Ⅲ;乙
(4)C;D
【知识点】化学反应中能量的转化;电极反应和电池反应方程式;化学平衡状态的判断;探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】(1)由图可知,1molN2和1molO2断键吸收的能量为946+498=1444 kJ ,生成2molNO放出的能量为632+632=1264kJ,吸收的减去放出的等于180kJ,所以该反应为吸热反应,吸收180kJ的能量;
(2)根据O2-的移动方向,在原电池中,阴离子向负极移动,所以可以判断 NiO电极为负极,发生氧化反应,电子从负极流出,所以从NiO的电极流出,Pt 电极为正极,阳离子得电子,发生的反应为:;
(3) ① 该实验是为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律 ,所以需要控制变量,除了温度、催化剂的比表面积,其他因素都保持一致,所以表中a=② 要 能验证温度对化学反应速率影响规律 ,需要对比除了温度其他因素都一致的两个实验对照组,所以答案是 Ⅰ和Ⅲ③ 根据 已知条件:增大催化剂的比表面积可提高该反应速率,实验Ⅰ和Ⅱ 相比,催化剂比表面积较小,所以实验Ⅱ的反应速率会更快, 所以其NO的物质的量浓度c(NO) 变化的会更快,所以其曲线为 乙 ;
(4)、 绝热容器,热量和外界没有交换,所以温度是在变化的,所以 容器内温度不再变化 ,可以判断达到平衡,该反应前后气体的分子数不同,所以 容器内的气体压强保持不变 ,可以判断达到平衡,而v(NO)/v(N2)=2,所以v(NO)=2v(N2),故C错误。
容器内混合气体的密度 等于气体的质量/体积,质量不变,容积固定,所以密度是一个定值,当容器内混合气体的密度不变时,不能判断是否达到平衡,故答案为CD。
【分析】(1)吸收或者放出的能量有两种计算方式,可以用反应物总能量-生成物总能量,亦可以用断键吸收的能量-成键放出的能量;
(2)判断正负极,可以根据电解质中离子的移动方向来判断,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动;
(3)从已知条件入手,充分利用题干信息。增大催化剂的比表面积可提高该反应速率,所以其他条件一致的情况下,催化剂比表面积越大反应速率越快;
(4)判断反应到达平衡的依据,容器内混合气体的密度 如果有固体或者溶液参与时,可以作为判断依据。
25.【答案】(1)酒精灯;Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)SO2+2H2S=3S↓+2H2O;氧化
(3)将SO2气体通入品红溶液中,看到品红溶液褪色,待品红溶液褪色后,关闭分液漏斗,点燃酒精灯加热烧杯,品红溶液又会恢复红色
(4)NaOH
(5)一定;AD
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;二氧化硫的性质;浓硫酸的性质实验
【解析】【解答】(1)铜和浓硫酸反应需要在加热条件下进行,所以装置A中缺少的实验仪器是酒精灯, 铜和浓硫酸反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O ;
(2)装置C中是硫化氢溶液,硫化氢具有还原性,二氧化硫具有氧化性,二者会发生氧化还原反应,歧化生成硫单质,所以化学方程式为: SO2+2H2S=3S↓+2H2O ,二氧化硫中的硫元素化合价由正4降低为0,得电子,所以其做氧化剂,表现出氧化性;
(3)二氧化硫可以使品红褪色,是因为生成了无色物质,但其不稳定,受热又会分解,所以具体操作和现象为: 将SO2气体通入品红溶液中,看到品红溶液褪色,待品红溶液褪色后,关闭分液漏斗,点燃酒精灯加热烧杯,品红溶液又会恢复红色 ;
(4)吸收多余的二氧化硫可以用氢氧化钠溶液,两者可以反应;
(5)因为铜只和浓硫酸反应,所以在反应过程中,当浓硫酸变稀后,反应就会停止,所以烧瓶里一定会有硫酸,由于硫酸铜中也有硫酸根,所以如果要证明硫酸的存在就需要验证氢离子的存在,所以答案为:铁粉,氧化铜。
【分析】(1)铜和浓硫酸反应需要在加热条件下进行,所以装置A中缺少的实验仪器是酒精灯, 铜和浓硫酸反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O ;
(2)SO2既有氧化性又有还原性,与硫化氢反应体现氧化性;
(3)二氧化硫可以使品红褪色,是不是可逆反应,因为条件不同;
(4)二氧化硫和氢氧化钠反应: 2NaOH+SO =Na2SO +H O ;
(5)铁粉遇到硫酸会溶解,并产生气泡;氯化钡会与硫酸反应生成白色沉淀,但是硫酸铜中也有硫酸根,所以无法验证;氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水,没有明显现象,不能证明硫酸的存在,氧化铜与硫酸反应,黑色固体消失,现象明显,所以可以证明。
26.【答案】(1);SiHCl3+H2Si+3HCl;SiHCl3+3H2O═H2SiO3↓+H2↑+3HCl↑;氧气与氢气混合,可能引起爆炸,氧气也可能会氧化SiHCl3
(2)A;D
(3)
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;含硅矿物及材料的应用
【解析】【解答】(1) ① 石英砂主要成分为SiO2,根据流程图,石英砂在高温条件下与焦炭反应制得粗硅。根据得失电子推断产物为硅单质和一氧化碳,所以方程式为: ;
②根据流程图,SiHCl3是在1357K的条件下被氢气还原为高纯度硅,而氢气,根据得失电子守恒。和原子守恒,只能被还原为HCl,所以方程式为: SiHCl3+H2Si+3HCl;
③根据得失电子守恒,Si化合价由+2价升为+4价,所以H元素化合价降低,由+1降为0,所以气体单质为H2,化学方程式为: SiHCl3+3H2O═H2SiO3↓+H2↑+3HCl↑;混入氧气可能会氧化SiHCl3不纯的氢气燃烧,可能引起爆炸,所以答案为:氧气与氢气混合,可能引起爆炸,氧气也可能会氧化SiHCl3 ;
(2)SiO2是酸性氧化物,但是其不与水反应,酸中只能与HF反应,所以答案为 A D ;
(3) 书写离子方程式要注意是否能拆。根据题意,硅酸是难溶于水的二元弱酸,所以不能拆成离子形式,并且消耗氢氧化钠的量为1:2.而产物硅酸钠可溶于水,所以可以拆成离子形式,故答案为: 。
【分析】酸性氧化物具有的通性:与碱性氧化物反应生成盐和水,与碱反应。所以二氧化硅属于酸性氧化物,但是有特殊的性质,只与HF酸反应,利用这一性质可以雕刻玻璃。