河北省邯郸市涉县第一中学2023-2024高一下学期期末考试化学试卷

河北省邯郸市涉县第一中学2023-2024学年高一下学期期末考试化学试卷
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2024高一下·涉县期末)化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是(  )
A.大力实施化石燃料的脱硫、脱硝,可以减少、的排放
B.聚氯乙烯(PVC)通过加聚反应制得,可用作食品包装袋
C.制作电饭锅内胆的304不锈钢属于合金
D.食品袋中放入盛有硅胶和铁粉的透气小袋,目的是防止食物受潮、氧化变质
【答案】B
【知识点】合金及其应用;塑料的老化和降解;化学与环境保护(酸雨防止、废水处理)
【解析】【解答】A、大力实施化石燃料的脱硫、脱硝,可减少SO2和NO2的排放,防止造成酸雨等环境问题,A不符合题意。
B、聚氯乙烯为有毒物质,不可用作食品包装袋,B符合题意。
C、304不锈钢为铁碳合金,C不符合题意。
D、硅胶可以吸收水蒸气,铁粉可以吸收O2。因此加入硅胶和铁粉,可防止食物受潮、氧化变质,D不符合题。
故答案为:B
【分析】A、使用脱硫、脱硝的化石燃料,可减少SO2、氮氧化物的排放。
B、聚氯乙烯是一种有毒物质。
C、不锈钢为铁碳合金。
D、硅胶可吸水、铁粉可吸收O2。
2.(2024高一下·涉县期末)下列说法正确的是(  )
A.乙烯的结构简式: B.四氯化碳的电子式:
C.乙炔的分子式:CH D.丙烷的球棍模型:
【答案】D
【知识点】分子式;球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、乙烯的结构简式为CH2=CH2,A不符合题意。
B、四氯化碳的电子式为,B不符合题意。
C、乙炔的分子式为C2H2,C不符合题意。
D、丙烷的结构简式为CH3CH2CH2,其球棍模型为,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A、有机物的结构简式中单键可以省略,碳碳双键、碳碳三键不能够省略。
B、Cl原子的最外层电子结构需画出。
C、乙炔的分子式为C2H2。
D、丙烷的结构简式为CH3CH2CH3,据此确定其球棍模型。
3.(2024高一下·涉县期末)下列物质中,能发生银镜反应的是(  )
A.蔗糖溶液 B.碘溶液 C.葡萄糖溶液 D.淀粉溶液
【答案】C
【知识点】葡萄糖的银镜反应
【解析】【解答】A、蔗糖中不含有-CHO,因此蔗糖溶液不能发生银镜反应,A不符合题意。
B、I2不能发生银镜反应,B不符合题意。
C/葡萄糖中含有-CHO,可发生银镜反应,C符合题意。
D、淀粉中不含有-CHO,因此淀粉溶液不能发生银镜反应,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】能发生银镜反应的物质中含有-CHO。据此结合选项所给物质进行分析。
4.(2024高一下·涉县期末)为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.58.5gNaCl固体中含有的离子数目为
B.28g乙烯和丙烯的混合物中含碳原子数目为
C.标准状况下,22.4L氯气与足量的铁充分反应,转移电子数目为
D.1mol中含有碳碳双键的数目为
【答案】B
【知识点】气体摩尔体积;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A、58.5gNaCl的物质的量为1mol,一个NaCl中含有一个Na+和一个Cl-,因此1molNaCl晶体中所含的离子数为2NA,A不符合题意。
B、乙烯和丙烯的最简式都是CH2,因此可按28gCH2进行计算。混合物中所含的碳原子数为,B符合题意。
C、标准状态下,22.4LCl2的物质的量为1mol。1molCl2与足量的铁粉反应生成FeCl3,过程中氯元素由0价变为-1价,则其转移的电子数为1mol×2×NA=2NA,C不符合题意。
D、苯的结构中不含有碳碳单键,也不含碳碳双键,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A、NaCl是由Na+和Cl-构成的。
B、乙烯和丙烯的最简式都是CH2,据此进行计算。
C、Cl2与Fe反应过程中,氯元素由0价变为-1价。
D、苯中不含有碳碳双键。
5.(2024高一下·涉县期末)金属的冶炼体现了人类文明的发展历程。下列关于金属冶炼的说法正确的是(  )
A.制汞:加热氧化汞
B.制铝:电解熔融的
C.制铜:“曾青得铁,则化为铜”的过程中发生复分解反应
D.制镁:铝热反应制镁
【答案】A
【知识点】金属冶炼的一般原理
【解析】【解答】A、用加热HgO的方法制取金属汞,A符合题意。
B、AlCl3为分子晶体,熔融状态下不会产生自由移动的离子。工业上用点解熔融Al2O3的方法制备金属铝,B不符合题意。
C、过程中发生的反应为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,属于置换反应,C不符合题意。
D、金属镁的熔点较低,不能用铝热反应制备金属镁。用电解熔融MgCl2的方法制备金属Mg,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A、用热分解法制备金属汞。
B、用电解法制备金属铝。
C、过程中发生的反应为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。
D、用电解法制备金属镁。
6.(2024高一下·涉县期末)研究发现,某反应分两步进行,反应过程中的能量变化情况如图所示。下列说法正确的是(  )
A.两步反应均为吸热反应 B.键能总和:
C.三种物质中Z最稳定 D.X→Y的反应一定需要加热
【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A、1molX具有的能量低于1molY具有的能量,因此X转化为Y的反应为吸热反应。1molY具有的能量高于1molZ具有的能量,因此Y转化为Z的反应为放热反应,A不符合题意。
B、X转化为Y的反应为吸热反应,则1molX的具有的化学键键能总和大于1molY具有的化学键键能总和。即键能总和:X>Y,B不符合题意。
C、三种物质中Z具有的能量最小,物质所具有的能量越小,结构越稳定。因此三种物质中Z最稳定,C符合题意。
D、X→Y的反应为吸热反应,但反应不一定需要加热,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、根据物质能量的相对大小判断反应的热效应。
B、根据化学键键能总和与反应的热效应分析。
C、物质所具有的能量越高,越不稳定。
D、反应的热效应与是否需要加热无关。
7.(2024高一下·涉县期末)物质甲和乙反应可制备燃料丙,其微观示意图如下。下列说法错误的是(  )
A.该反应属于加成反应
B.甲、丙在氧气中完全燃烧时产物相同
C.丙可以用于萃取溴水中的溴
D.甲分子中所有原子一定共平面
【答案】C
【知识点】乙烯的物理、化学性质;分液和萃取
【解析】【解答】A、该反应的化学方程式为:CH2=CH2+H2O→CH3CH2OH,属于加成反应,A不符合题意。
B、甲为CH2=CH2,在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O。丙为CH3CH2OH,在氧气中完全燃烧生成H2O和CO2。因此二者在氧气中完全燃烧的产物相同,B不符合题意。
C、丙为CH3CH2OH,能与水互溶,因此不能用于萃取溴水中的溴,C符合题意。
D、甲为CH2=CH2,为平面型结构,所有原子共平面,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】物质甲为CH2=CH2,物质乙为H2O,物质丙为CH3CH2OH。据此结合选项进行分析。
8.(2024高一下·涉县期末)下列实验装置不能达到相应实验目的的是(  )
A.验证金属活动性: B.除去甲烷中的乙烯 C.制备并收集NO D.分离溴苯和水
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】乙烯的物理、化学性质;分液和萃取;气体的收集;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A、该原电池装置中,金属N电极上产生H2,则金属N为正极,金属M为负极。所以金属活动性M>N,A不符合题意。
B、酸性KMnO4溶液具有强氧化性,能将乙烯氧化生成CO2,使得甲烷中混有CO2,B符合题意。
C、Cu与稀硝酸反应生成NO,NO能溶于水,可用排水法进行收集,C不符合题意。
D、分液用于分离不互溶的两种液体,溴苯和水不互溶,因此可用分液操作进行分离,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A、在原电池中,金属活动性较强的金属一般做负极。
B、酸性KMnO4溶液能将乙烯氧化,生成CO2。
C、稀硝酸的还原产物为NO,NO难溶于水。
D、溴苯和水不互溶,可用分液进行分析。
9.(2024高一下·涉县期末)下列离子方程式书写正确的是(  )
A.向溶液中加入足量石灰水:
B.工业上用足量氨水吸收气体:
C.镁与稀硝酸反应:
D.溶液腐蚀覆铜板:
【答案】D
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A、石灰水足量,则NH4HCO3完全反应,该反应的离子方程式为:NH4++HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+NH3·H2O+H2O,A不符合题意。
B、工业上用足量氨水吸收SO2,反应生成(NH4)2SO3和H2O,该反应的离子方程式为:2NH3·H2O+SO2=2NH4++SO32-+H2O,B不符合题意。
C、硝酸具有氧化性,与Mg反应生成Mg(NO3)2、NO和H2O,该反应的离子方程式为:3Mg+8H++2NO3-=3Mg2++2NO↑+4H2O,C不符合题意。
D、Fe3+具有氧化性,能将Cu氧化生成Cu2+,自身还原为Fe2+,该反应的离子方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A、Ca(OH)2足量,则NH4HCO3完全反应。
B、NH3·H2O是弱碱,在离子方程式中需保留化学式。
C、HNO3具有氧化性,反应无法生成H2。
D、Fe3+具有氧化性,能将Cu氧化成Cu2+。
10.(2024高一下·涉县期末)乳酸在一定条件下脱水可制得丙烯酸,反应的化学方程式为。下列说法错误的是(  )
A.乳酸的分子式为
B.1mol乳酸与足量钠反应可生成22.4L氢气
C.乳酸可与丙烯酸反应生成酯类物质
D.丙烯酸能使酸性溶液褪色
【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质;烯烃;分子式
【解析】【解答】A、由乳酸的结构简式可知,乳酸的分子式为C3H6O3,A不符合题意。
B、乳酸中的-OH、-COOH都能与Na反应生成H2,1mol乳酸完全反应可生成1molH2。未给出气体所处的状态,无法计算其体积,B符合题意。
C、乳酸中含有-OH,能与丙烯酸中的-COOH发生酯化反应,C不符合题意。
D、丙烯酸中含有碳碳双键,能被酸性KMnO4溶液氧化,使溶液褪色,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A、根据乳酸的结构简式确定其分子式。
B、未给出气体所处的状态,无法应用气体摩尔体积进行计算。
C、乳酸中含有羟基、羧基,能发生酯化反应。
D、丙烯酸中含有碳碳双键,能被酸性KMnO4溶液氧化。
11.(2024高一下·涉县期末)下列实验操作及现象与实验结论不相符的是(  )
选项 实验操作及现象 实验结论
A 向某盐溶液中滴加KSCN溶液,溶液变为红色 该溶液中含有
B 加热盛有固体的试管,试管底部固体减少,试管口有晶体凝结 加热时升华
C 向某盐溶液中加入浓NaOH溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 该溶液中含有
D 向蔗糖中滴加浓硫酸,蔗糖变黑 浓硫酸有脱水性
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】铵离子检验;铵盐;二价铁离子和三价铁离子的检验;浓硫酸的性质实验
【解析】【解答】A、滴加KSCN溶液后,溶液变为红色,说明原溶液中含有Fe3+,A不符合题意。
B、加热NH4Cl固体时发生反应NH4ClNH3↑+HCl↑;试管口NH3和HCl发生化合物反应NH3+HCl=NH4Cl,重新化合生成NH4Cl。B符合题意。
C、加入浓NaOH溶液,加热,产生的能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体为NH3,能与OH-反应生成NH3,则原溶液中含有NH4+,C不符合题意。
D、向蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖变黑,体现了浓硫酸的脱水性,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A、加入KSCN溶液,溶液变红色,则含有Fe3+。
B、加热时NH4Cl分解生成NH3和HCl,NH3和HCl重新化合物生成NH4Cl。
C、能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3。
D、浓硫酸具有脱水性,能使蔗糖变黑。
12.(2024高一下·涉县期末)向两个锥形瓶中分别加入0.05g镁条(过量),塞紧橡胶塞,然后用注射器分别注入的盐酸、的醋酸(忽略反应前后溶液体积变化),测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是(  )
A.镁条与两种酸的反应均为放热反应
B.两反应的离子方程式均为
C.醋酸的反应速率呈现“慢→快→慢”的变化趋势
D.300s内平均反应速率
【答案】B
【知识点】吸热反应和放热反应;化学反应速率
【解析】【解答】A、镁条与盐酸、醋酸反应的反应都是放热反应,A选项正确。
B、盐酸与镁条反应的离子方程式为Mg+2H+=Mg2++H2↑;醋酸与镁条反应的离子方程式为Mg+2CH3COOH=Mg2++2CCH3COO-+H2↑,B选项错误。
C、由曲线的变化趋势可知,镁条与醋酸的反应速率呈现“慢→快→慢”的变化趋势,C选项正确。
D、由图可知,3000s内盐酸和醋酸的变化浓度相同,因此300s内平均反应速率v(HCl)=v(CH3COOH),D选项正确。
故答案为:B
【分析】A、活泼金属与酸的反应为放热反应。
B、CH3COOH是弱酸,在离子方程式中应保留化学式。
C、根据曲线的变化趋势确定反应速率的快慢。
D、300s内酸的变化浓度相同,因此反应速率相同。
13.(2024高一下·涉县期末)利用缺铁氧化物可实现的综合利用,构建低碳环保社会,下列说法错误的是(  )
A.过程I发生反应的化学方程式为
B.过程Ⅱ实现了光能向化学能的转换
C.整个过程中是催化剂
D.总反应中反应物的总能量低于生成物的总能量
【答案】C
【知识点】化学反应中能量的转化;吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A、过程ⅠFe0.9O与CO2反应生成Fe3O4和C,该反应的化学方程式为10Fe0.9O+CO2=3Fe3O4+C,A选项正确。
B、过程Ⅱ在太阳能的作用下,实现了Fe3O4转化为Fe0.9O和O2,发生了化学反应。因此过程Ⅱ实现了光能向太阳能的转化,B选项正确。
C、整个过程中Fe3O4是中间产物,Fe0.9O是催化剂,C选项错误。
D、总反应为CO2C+O2↑,该反应为吸热反应。因此反应物的总能量低于生成物的总能量,D选项正确。
故答案为:C
【分析】过程Ⅰ中反应的化学方程式为10Fe0.9O+CO2=3Fe3O4+C;过程Ⅱ的化学方程式为3Fe3O410Fe0.9O+O2↑。据此结合选项进行分析。
14.(2024高一下·涉县期末)碱式硫酸铁是一种絮凝剂,常用于污水处理。工业上利用废铁屑(含少量、等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如图所示。下列说法错误的是(  )
A.反应I中发生的氧化还原反应只有
B.该工艺中“搅拌”的作用是加快化学反应速率
C.实验室中进行“过滤”操作,用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
D.反应Ⅱ的离子方程式为
【答案】A
【知识点】氧化还原反应;过滤;物质的分离与提纯;离子方程式的书写
【解析】【解答】A、反应Ⅰ中涉及的氧化还原反应有Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+,A选项错误。
B、“搅拌”可使物质混合均匀,加快反应速率,B选项正确。
C、“过滤”操作所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒,C选项正确。
D、反应Ⅱ加入NaNO2和H2SO4,反应生成NO,氮元素被还原,因此Fe2+被氧化成Fe3+,该反应的离子方程式为:Fe2++NO2-+2H+=Fe3++NO↑+H2O,D选项正确。
故答案为:A
【分析】反应Ⅰ中过量废铁屑与稀硫酸发生反应Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+=3Fe2+、Al2O3+6H+=2Al3++3H2O。充分反应后加入NaHCO3,发生反应Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑。过滤得到Al(OH)3沉淀和FeCl2溶液。反应Ⅱ加入NaNO2和H2SO4,生成NO。氮元素化合价降低,因此铁元素化合价升高,生成Fe3+。调节溶液的pH,得到Fe(OH)SO4。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(2024高一下·涉县期末)某同学用如图所示装置制取少量乙酸乙酯,并探究其性质。
回答下列问题。
(1)试管a中试剂的加入顺序为①   (填名称,下同)、②   、③冰醋酸。
(2)若加热试管a一段时间后,发现忘记添加沸石,正确的处理方法为   。
(3)试管a中反应的化学方程式为   。
(4)试管b中导管末端未浸入饱和溶液中,目的是防止倒吸,以下装置能达到相同目的的有   (填标号)。
A. B. C. D.
(5)待试管b收集到一定量产物后停止加热,撤去导管并用力振荡试管b,静置后观察到的实验现象为   。要分离试管b中的液体混合物,使用的玻璃仪器有   。
(6)取制得的乙酸乙酯各1mL于两支小试管中,向这两支试管中分别加入5mL稀硫酸和5mL30%的NaOH溶液,在相同温度的水浴中加热约5min。观察到加入稀硫酸的试管中上层油状液体变薄,然后不再变化,说明该条件下乙酸乙酯的水解反应为   (填“可逆反应”或“不可逆反应”);加入NaOH溶液的试管中油状液体消失,该反应的离子方程式为   。
【答案】(1)无水乙醇;浓硫酸
(2)停止加热,待试管中液体冷却后,再加入沸石,然后继续加热
(3)
(4)AD
(5)液体分层;上层为无色有香味的油状液体分液漏斗、烧杯
(6)可逆反应;
【知识点】乙酸乙酯的制取
【解析】【解答】(1)试管a中试剂加入的顺序为无水乙醇、浓硫酸、冰醋酸。
故答案为:无水乙醇;浓硫酸
(2)酯化反应加热过程中液体会沸腾,因此需要加入沸石,防止暴沸。若加热一段时间后,发现忘记加入沸石,则需停止加热,待试管中液体冷却至室温后,再加入沸石,继续加热。
故答案为:停止加热,待试管中液体冷却后,再加入沸石,然后继续加热
(3)试管a中CH3COOH与CH3CH2OH发生酯化反应,酯化反应的原理是“酸脱羟基、醇脱氢”。因此该反应的化学方程式为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O。
故答案为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
(4)A、干燥管可以起到防倒吸的作用,A符合题意。
B、乙酸乙酯可溶于CCl4溶液中,无法起到防倒吸作用,且无法分离得到乙酸乙酯,B不符合题意。
C、上层的苯起到隔绝空气的作用,不具有防倒吸作用,C不符合题意。
D、左侧装置可以起到防倒吸作用,D符合题意。
故答案为:AD
(5)饱和Na2CO3溶液可溶解乙醇、吸收乙酸;同时降低乙酸乙酯的溶解度。因此振荡静置后可观察液体分层,上层为无色有香味的油状液体。乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液不互溶,两种不互溶液体的分离为分液,其所需的玻璃仪器有烧杯和分液漏斗。
故答案为:液体分层,上层为无色有香味的油状液体;分液漏斗、烧杯
(6)观察到加入稀硫酸的试管中上层油状液体变薄,然后不再变化。说明该条件下乙酸乙酯的水解反应为可逆反应。加入NaOH溶液后,乙酸乙酯水解生成的CH3COOH能与NaOH反应,促进了乙酸乙酯的水解,最终油状液体消失。该反应的离子方程式为CH3COOCH2CH3+OH-CH3COO-+CH3CH2OH。
故答案为:CH3COOCH2CH3+OH-CH3COO-+CH3CH2OH
【分析】(1)加入试剂的顺序为无水乙醇→浓硫酸→冰醋酸。
(2)为加沸石,应先停止加热,冷却后再加入沸石。
(3)根据酯化反应的原理书写反应的化学方程式。
(4)根据防倒吸吸装置分析。
(5)乙酸乙酯不溶于饱和Na2CO3溶液,可观察到分层现象。不互溶液体的分离用分液,所需玻璃仪器为烧杯和分液漏斗。
(6)乙酸乙酯酸性条件下的水解反应为可逆反应。碱性条件下的水解反应为完全反应,生成CH3COONa和CH3CH2OH。
16.(2024高一下·涉县期末)氮及其化合物的相互转化在生产、生活、环保等领域应用广泛。
(1)在通常情况下,氮气与大多数物质很难发生化学反应,在高温或放电等特殊条件下才能与一些金属或非金属单质发生反应,从微观角度解释其原因是   。
(2)与反应生成NO(g)过程中的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式为   。
(3)已知:合成氨反应的热化学方程式可表示为。某条件下反应生成时放出2.72kJ热量,则   (计算结果保留3位有效数字)
(4)向容积为2L的恒容密闭容器中充入和,加入适当催化剂,在一定条件下合成氨。
①下列说法正确的是   (填标号)。
A.反应过程中混合气体的平均相对分子质量增大
B.混合气体的密度不变时反应达到平衡状态
C.若为绝热条件,体系温度不变时反应达到平衡状态
D.平衡时,
②若平衡体系中为,则此时   。
(5)某氨燃料电池的工作原理如图所示,则电池工作时的负极反应式为   。
(6)已知反应在不同条件下的化学反应速率如下,其中反应最快的是____(填标号)。
A. B.
C. D.
【答案】(1)氮气分子中存在氮氮三键,破坏该共价键需要很大的能量
(2)
(3)
(4)AC;1:3:3
(5)
(6)C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;化学平衡状态的判断;化学平衡的计算;化学反应速率和化学计量数的关系;有关反应热的计算
【解析】【解答】(1)N2的结构式为N≡N,其中所含的氮氮三键结构稳定,破坏氮氮三键所需的能量高,因此N2的化学性质稳定。
故答案为:氮气分子中存在氮氮三键,破坏该化学键需要很大的能量
(2)由能量变化图可知,反应过程中吸收的总能量为946kJ·mol-1+498kJ·mol-1=1444kJ·mol-1;放出的总能量为2×632kJ·mol-1=1264kJ·mol-1。因此该反应过程中吸收的热量为1444kJ·mol-1-1264kJ·mol-1=180kJ·mol-1。所以该反应的热化学方程式为:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180kJ·mol-1。
故答案为:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180kJ·mol-1
(3)反应生成1gNH3(g)时放出2.72kJ的热量,则当反应生成2molNH3(g)时,放出的热量为2mol×17g·mol-1×2.72kJ=92.5kJ。因此该反应的反应热ΔH=-92.5kJ·mol-1,所以a=-92.5。
故答案为:92.5
(4)①A、该反应中反应物和生成物都是气体,根据质量守恒定律可知,反应过程中混合气体的质量m不变。反应正向进行时气体分子数减小,即n变小。根据公式可知,反应过程中混合气体的平均相对分子质量变大,A符合题意。
B、反应在2L恒容密闭容器中进行,因此混合气体的体积V不变。根据密度公式可知,反应过程中混合气体的密度一直保持不变,不属于变量,因此不能说明反应达到平衡状态,B不符合题意。
C、若为绝热条件,由于该反应为放热反应,若反应正向进行,则温度升高;反应逆向进行,则温度降低。因此温度是一个变量,当其不变时,说明反应达到平衡状态,C符合题意。
D、当反应达到平衡状态时,c(N2)、c(H2)不变,但不一定成比例,D不符合题意。
故答案为:AC
②若平衡体系中c(NH3)=0.6mol·L-1,则反应生成的n(NH3)=0.6mol·L-1×2L=1.2mol,此时参与反应的n(N2)=0.6mol、n(H2)=1.8mol。所以平衡时n(N2)=1mol-0.6mol=0.4mol、n(H2)=3mol-1.。8mol=1.2mol。所以平衡时n(N2):n(H2):n((NH3)3)=0.4mol:1.2mol:1.2mol=1:3:3。
故答案为:1:3:3
(5)负极上NH3发生失电子的氧化反应,生成N2,其电极反应式为:2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O。
故答案为:2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
(6)A、由于,所以;
B、由于,所以;
C、v(N2)=0.4mol·L-1·min-1;
D、由于,所以。
综上,反应速率最快的是v(N2)=0.4mol·L-1·min-1,C符合题意。
故答案为:C
【分析】(1)氮气中的氮氮三键结构稳定,破坏氮氮三键所需能量较高。
(2)根据吸收和放出能量的相对大小计算反应热,从而书写热化学方程式。
(3)根据1gNH3(g)反应时放出的热量,计算生成2molNH3(g)时放出的热量,即为反应热。
(4)①A、根据分析。
B、根据公式分析反应过程中混合气体的密度是否为变量。若为变量,则当其不变时,说明反应达到平衡状态。
C、该反应为放热反应,反应过程中温度是一个变量,则当其不变时,反应达到平衡状态。
D、反应达到平衡状态时,各物质的浓度不变。
②根据平衡时c(NH3)计算参与反应的n(N2)、n(H2),从而计算此时N2、H2和NH3的物质的量之比。
(5)负极上NH3转化为N2,发生失电子的氧化反应,据此写出其电极反应。
(6)比较反应速率的大小时,应先统一单位;再根据反应速率之比等于化学计量数之比,将其转化为用同一种物质表示的反应速率;最后再进行大小比较。
17.(2024高一下·涉县期末)金属材料在人类文明的发展历程中起到重要的作用。
(1)含铜矿物孔雀石的主要成分为,古代人们发现孔雀石在森林大火中会变成红色的铜,该过程中含铜物质发生的主要反应的化学方程式为   。
(2)《天工开物》中记载了中国古代火法炼锌的工艺,将炉甘石(主要成分为)和煤炭饼在高温条件下反应可制得倭铅(即锌单质),反应的化学方程式为。该反应中的还原产物为   (填化学式),生成1mol锌单质时转移   mol电子。
(3)赤铁矿可用于高炉炼铁,其主要成分为   (填化学名称),若赤铁矿中含有杂质,可以向高炉中加入适量   以除去杂质。某赤铁矿中含有其主要成分的质量分数为60%,100t该赤铁矿理论上可冶炼出纯铁的质量为   。
(4)金属钛有“未来金属”之称,具有低密度、高硬度等性能。下列关于金属钛的说法错误的是____(填标号)。
A.工业上用钠单质高温还原二氧化钛的方法冶炼钛单质
B.钛合金的熔点高于钛单质
C.钛合金可作人体的植入物,制造股骨头和各种关节等
D.压电陶瓷的主要成分是钛酸钡和钛酸铅
【答案】(1)
(2)Zn和CO;4
(3)氧化铁;石灰石;42t
(4)A;B
【知识点】氧化还原反应;合金及其应用;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3,加热时发生分解反应:Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑。生成的CuO为黑色固体,与木炭进一步发生还原反应,生成红色的铜。该反应的化学方程式为:2CuO+C2Cu+CO2↑。
故答案为:Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑、2CuO+C2Cu+CO2↑
(2)该反应中Zn由+2价变为0价,发生还原反应,因此Zn为还原产物。C元素由+4价变为+2价,因此CO为还原产物;同时单质碳由0价变为+2价,发生氧化反应,所以CO也为氧化产物。整个反应过程中转移4个电子,所以当有1molZn生成时,转移4mol电子。
故答案为:Zn和CO;4
(3)赤铁矿的主要成分为Fe2O3。除去赤铁矿中的杂质SiO2,可加入石灰石,利用CaCO3与SiO2反应而除去SiO2。炼铁过程中得到的Fe来自于Fe2O3,根据铁元素守恒可得,1000t该赤铁矿理论上可炼出纯铁的质量为。
故答案为:氧化铁;石灰石;42t
(4)A、工业上用Mg和TiCl4反应制取Ti,A选项错误。
B、钛合金的硬度大于钛单质,熔点低于钛单质,B选项错误。
C、钛合金与人体有很好的“相容性”,可用于制作股骨头和各种关节,C选项正确。
D、压电陶瓷得到主要成分是钛酸钡和钛酸铅,D选项正确。
故答案为:AB
【分析】(1)Cu2(OH)2CO3受热分解生成CuO,CuO与C反应生成Cu,据此写出反应的化学方程式。
(2)根据元素化合价变化确定还原产物,以及转移电子数。
(3)赤铁矿的主要成分为Fe2O3。矿石中的SiO2可用CaCO3转化为CaSiO3除去。根据铁元素质量守恒进行计算。
(4)A、工业上用Mg与TiCl4反应制取Ti。
B、合金的硬度大,熔点低。
C、钛合金与人体有很好的“相容性”,可用作人造骨。
D、压电陶瓷的主要成分是钛酸钡和钛酸铅。
18.(2024高一下·涉县期末)已知A是石油化学工业重要的基本原料,相对分子质量为28,在一定条件下能发生如图所示的转化关系。
回答下列问题。
(1)A的名称是   ,B的官能团的电子式为   ,D的官能团名称是   。
(2)B→C的化学方程式为   。
(3)B+D→E的反应类型为   。
(4)G与E互为同分异构体,且二者具有相同官能团,则G可能的结构简式为   (写出所有可能的结构)。
(5)体育比赛中,当运动员肌肉挫伤或扭伤时,队医立即对准运动员的受伤部位喷射药剂F(沸点为12.27℃)进行局部冷冻麻醉应急处理。
①A→F的化学方程式为   。
②F能用于冷冻麻醉应急处理的原因是   。
③以乙烷为主要原料也可制取F,还需要的试剂和反应条件分别为   、   ,用此法制取F的缺点为   。
【答案】(1)乙烯;;羧基
(2)
(3)取代反应
(4)、、
(5);氯乙烷沸点低、易挥发,汽化时吸收大量热,使受伤部位的温度迅速下降;;光照;生成较多副产物,原料利用率低
【知识点】有机物的推断;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;乙烯的物理、化学性质;乙醇的物理、化学性质
【解析】【解答】(1)由分析可知,A为CH2=CH2,其名称为乙烯。B的结构简式为CH3CH2OH,其官能团为-OH,电子式为。D的结构简式为CH3COOH,其官能团为-COOH,名称为羧基。
故答案为:乙烯;;羧基
(2)B→C的反应为乙醇的催化氧化反应,该反应的化学方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
故答案为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(3)B+D→D的反应为酯化反应,因此反应类型为取代反应。
故答案为:取代反应
(4)G与E互为同分异构体,且含有相同的官能团,因此G中含有酯基。所以G可能的结构简式为HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3CH2COOCH3。
故答案为:HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3CH2COOCH3
(5)①A为CH2=CH2、F为CH3CH2Cl,A→F的化学方程式为:CH2=CH2+HClCH3CH2Cl。
故答案为:CH2=CH2+HClCH3CH2Cl
②F为CH3CH2Cl,其沸点低,易挥发,汽化时吸收大量的热,使受伤部位的温度迅速降低。因此可用于冷冻麻醉应急处理。
故答案为:氯乙烷沸点低、易挥发,汽化时吸收大量热,使受伤部位的温度迅速下降
③乙烷的结构简式为CH3CH3,与Cl2在光照条件下发生取代反应,也可生成CH3CH2Cl。由于烷烃的取代反应为系列反应同时发生的,因此若用此方法制备F,则会生成较多得到副产物,使得原料的利用率降低。
故答案为:生成较多副产物,原料利用率低
【分析】A是石油化学工业重要的基本原料,且相对原子质量为28,因此A为CH2=CH2。CH2=CH2与HCl发生加成反应,生成F,因此F为CH3CH2Cl。A与H2O反应生成B,因此B为CH3CH2OH。B与O2反应生成C,C与O2进一步反应生成D,因此C为CH3CHO、D为CH3COOH。B与D在浓硫酸加热条件下反应生成D,该反应为酯化反应,因此D的结构简式为CH3COOCH2CH3。
河北省邯郸市涉县第一中学2023-2024学年高一下学期期末考试化学试卷
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2024高一下·涉县期末)化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是(  )
A.大力实施化石燃料的脱硫、脱硝,可以减少、的排放
B.聚氯乙烯(PVC)通过加聚反应制得,可用作食品包装袋
C.制作电饭锅内胆的304不锈钢属于合金
D.食品袋中放入盛有硅胶和铁粉的透气小袋,目的是防止食物受潮、氧化变质
2.(2024高一下·涉县期末)下列说法正确的是(  )
A.乙烯的结构简式: B.四氯化碳的电子式:
C.乙炔的分子式:CH D.丙烷的球棍模型:
3.(2024高一下·涉县期末)下列物质中,能发生银镜反应的是(  )
A.蔗糖溶液 B.碘溶液 C.葡萄糖溶液 D.淀粉溶液
4.(2024高一下·涉县期末)为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.58.5gNaCl固体中含有的离子数目为
B.28g乙烯和丙烯的混合物中含碳原子数目为
C.标准状况下,22.4L氯气与足量的铁充分反应,转移电子数目为
D.1mol中含有碳碳双键的数目为
5.(2024高一下·涉县期末)金属的冶炼体现了人类文明的发展历程。下列关于金属冶炼的说法正确的是(  )
A.制汞:加热氧化汞
B.制铝:电解熔融的
C.制铜:“曾青得铁,则化为铜”的过程中发生复分解反应
D.制镁:铝热反应制镁
6.(2024高一下·涉县期末)研究发现,某反应分两步进行,反应过程中的能量变化情况如图所示。下列说法正确的是(  )
A.两步反应均为吸热反应 B.键能总和:
C.三种物质中Z最稳定 D.X→Y的反应一定需要加热
7.(2024高一下·涉县期末)物质甲和乙反应可制备燃料丙,其微观示意图如下。下列说法错误的是(  )
A.该反应属于加成反应
B.甲、丙在氧气中完全燃烧时产物相同
C.丙可以用于萃取溴水中的溴
D.甲分子中所有原子一定共平面
8.(2024高一下·涉县期末)下列实验装置不能达到相应实验目的的是(  )
A.验证金属活动性: B.除去甲烷中的乙烯 C.制备并收集NO D.分离溴苯和水
A.A B.B C.C D.D
9.(2024高一下·涉县期末)下列离子方程式书写正确的是(  )
A.向溶液中加入足量石灰水:
B.工业上用足量氨水吸收气体:
C.镁与稀硝酸反应:
D.溶液腐蚀覆铜板:
10.(2024高一下·涉县期末)乳酸在一定条件下脱水可制得丙烯酸,反应的化学方程式为。下列说法错误的是(  )
A.乳酸的分子式为
B.1mol乳酸与足量钠反应可生成22.4L氢气
C.乳酸可与丙烯酸反应生成酯类物质
D.丙烯酸能使酸性溶液褪色
11.(2024高一下·涉县期末)下列实验操作及现象与实验结论不相符的是(  )
选项 实验操作及现象 实验结论
A 向某盐溶液中滴加KSCN溶液,溶液变为红色 该溶液中含有
B 加热盛有固体的试管,试管底部固体减少,试管口有晶体凝结 加热时升华
C 向某盐溶液中加入浓NaOH溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 该溶液中含有
D 向蔗糖中滴加浓硫酸,蔗糖变黑 浓硫酸有脱水性
A.A B.B C.C D.D
12.(2024高一下·涉县期末)向两个锥形瓶中分别加入0.05g镁条(过量),塞紧橡胶塞,然后用注射器分别注入的盐酸、的醋酸(忽略反应前后溶液体积变化),测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是(  )
A.镁条与两种酸的反应均为放热反应
B.两反应的离子方程式均为
C.醋酸的反应速率呈现“慢→快→慢”的变化趋势
D.300s内平均反应速率
13.(2024高一下·涉县期末)利用缺铁氧化物可实现的综合利用,构建低碳环保社会,下列说法错误的是(  )
A.过程I发生反应的化学方程式为
B.过程Ⅱ实现了光能向化学能的转换
C.整个过程中是催化剂
D.总反应中反应物的总能量低于生成物的总能量
14.(2024高一下·涉县期末)碱式硫酸铁是一种絮凝剂,常用于污水处理。工业上利用废铁屑(含少量、等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如图所示。下列说法错误的是(  )
A.反应I中发生的氧化还原反应只有
B.该工艺中“搅拌”的作用是加快化学反应速率
C.实验室中进行“过滤”操作,用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
D.反应Ⅱ的离子方程式为
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(2024高一下·涉县期末)某同学用如图所示装置制取少量乙酸乙酯,并探究其性质。
回答下列问题。
(1)试管a中试剂的加入顺序为①   (填名称,下同)、②   、③冰醋酸。
(2)若加热试管a一段时间后,发现忘记添加沸石,正确的处理方法为   。
(3)试管a中反应的化学方程式为   。
(4)试管b中导管末端未浸入饱和溶液中,目的是防止倒吸,以下装置能达到相同目的的有   (填标号)。
A. B. C. D.
(5)待试管b收集到一定量产物后停止加热,撤去导管并用力振荡试管b,静置后观察到的实验现象为   。要分离试管b中的液体混合物,使用的玻璃仪器有   。
(6)取制得的乙酸乙酯各1mL于两支小试管中,向这两支试管中分别加入5mL稀硫酸和5mL30%的NaOH溶液,在相同温度的水浴中加热约5min。观察到加入稀硫酸的试管中上层油状液体变薄,然后不再变化,说明该条件下乙酸乙酯的水解反应为   (填“可逆反应”或“不可逆反应”);加入NaOH溶液的试管中油状液体消失,该反应的离子方程式为   。
16.(2024高一下·涉县期末)氮及其化合物的相互转化在生产、生活、环保等领域应用广泛。
(1)在通常情况下,氮气与大多数物质很难发生化学反应,在高温或放电等特殊条件下才能与一些金属或非金属单质发生反应,从微观角度解释其原因是   。
(2)与反应生成NO(g)过程中的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式为   。
(3)已知:合成氨反应的热化学方程式可表示为。某条件下反应生成时放出2.72kJ热量,则   (计算结果保留3位有效数字)
(4)向容积为2L的恒容密闭容器中充入和,加入适当催化剂,在一定条件下合成氨。
①下列说法正确的是   (填标号)。
A.反应过程中混合气体的平均相对分子质量增大
B.混合气体的密度不变时反应达到平衡状态
C.若为绝热条件,体系温度不变时反应达到平衡状态
D.平衡时,
②若平衡体系中为,则此时   。
(5)某氨燃料电池的工作原理如图所示,则电池工作时的负极反应式为   。
(6)已知反应在不同条件下的化学反应速率如下,其中反应最快的是____(填标号)。
A. B.
C. D.
17.(2024高一下·涉县期末)金属材料在人类文明的发展历程中起到重要的作用。
(1)含铜矿物孔雀石的主要成分为,古代人们发现孔雀石在森林大火中会变成红色的铜,该过程中含铜物质发生的主要反应的化学方程式为   。
(2)《天工开物》中记载了中国古代火法炼锌的工艺,将炉甘石(主要成分为)和煤炭饼在高温条件下反应可制得倭铅(即锌单质),反应的化学方程式为。该反应中的还原产物为   (填化学式),生成1mol锌单质时转移   mol电子。
(3)赤铁矿可用于高炉炼铁,其主要成分为   (填化学名称),若赤铁矿中含有杂质,可以向高炉中加入适量   以除去杂质。某赤铁矿中含有其主要成分的质量分数为60%,100t该赤铁矿理论上可冶炼出纯铁的质量为   。
(4)金属钛有“未来金属”之称,具有低密度、高硬度等性能。下列关于金属钛的说法错误的是____(填标号)。
A.工业上用钠单质高温还原二氧化钛的方法冶炼钛单质
B.钛合金的熔点高于钛单质
C.钛合金可作人体的植入物,制造股骨头和各种关节等
D.压电陶瓷的主要成分是钛酸钡和钛酸铅
18.(2024高一下·涉县期末)已知A是石油化学工业重要的基本原料,相对分子质量为28,在一定条件下能发生如图所示的转化关系。
回答下列问题。
(1)A的名称是   ,B的官能团的电子式为   ,D的官能团名称是   。
(2)B→C的化学方程式为   。
(3)B+D→E的反应类型为   。
(4)G与E互为同分异构体,且二者具有相同官能团,则G可能的结构简式为   (写出所有可能的结构)。
(5)体育比赛中,当运动员肌肉挫伤或扭伤时,队医立即对准运动员的受伤部位喷射药剂F(沸点为12.27℃)进行局部冷冻麻醉应急处理。
①A→F的化学方程式为   。
②F能用于冷冻麻醉应急处理的原因是   。
③以乙烷为主要原料也可制取F,还需要的试剂和反应条件分别为   、   ,用此法制取F的缺点为   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】合金及其应用;塑料的老化和降解;化学与环境保护(酸雨防止、废水处理)
【解析】【解答】A、大力实施化石燃料的脱硫、脱硝,可减少SO2和NO2的排放,防止造成酸雨等环境问题,A不符合题意。
B、聚氯乙烯为有毒物质,不可用作食品包装袋,B符合题意。
C、304不锈钢为铁碳合金,C不符合题意。
D、硅胶可以吸收水蒸气,铁粉可以吸收O2。因此加入硅胶和铁粉,可防止食物受潮、氧化变质,D不符合题。
故答案为:B
【分析】A、使用脱硫、脱硝的化石燃料,可减少SO2、氮氧化物的排放。
B、聚氯乙烯是一种有毒物质。
C、不锈钢为铁碳合金。
D、硅胶可吸水、铁粉可吸收O2。
2.【答案】D
【知识点】分子式;球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、乙烯的结构简式为CH2=CH2,A不符合题意。
B、四氯化碳的电子式为,B不符合题意。
C、乙炔的分子式为C2H2,C不符合题意。
D、丙烷的结构简式为CH3CH2CH2,其球棍模型为,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A、有机物的结构简式中单键可以省略,碳碳双键、碳碳三键不能够省略。
B、Cl原子的最外层电子结构需画出。
C、乙炔的分子式为C2H2。
D、丙烷的结构简式为CH3CH2CH3,据此确定其球棍模型。
3.【答案】C
【知识点】葡萄糖的银镜反应
【解析】【解答】A、蔗糖中不含有-CHO,因此蔗糖溶液不能发生银镜反应,A不符合题意。
B、I2不能发生银镜反应,B不符合题意。
C/葡萄糖中含有-CHO,可发生银镜反应,C符合题意。
D、淀粉中不含有-CHO,因此淀粉溶液不能发生银镜反应,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】能发生银镜反应的物质中含有-CHO。据此结合选项所给物质进行分析。
4.【答案】B
【知识点】气体摩尔体积;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A、58.5gNaCl的物质的量为1mol,一个NaCl中含有一个Na+和一个Cl-,因此1molNaCl晶体中所含的离子数为2NA,A不符合题意。
B、乙烯和丙烯的最简式都是CH2,因此可按28gCH2进行计算。混合物中所含的碳原子数为,B符合题意。
C、标准状态下,22.4LCl2的物质的量为1mol。1molCl2与足量的铁粉反应生成FeCl3,过程中氯元素由0价变为-1价,则其转移的电子数为1mol×2×NA=2NA,C不符合题意。
D、苯的结构中不含有碳碳单键,也不含碳碳双键,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A、NaCl是由Na+和Cl-构成的。
B、乙烯和丙烯的最简式都是CH2,据此进行计算。
C、Cl2与Fe反应过程中,氯元素由0价变为-1价。
D、苯中不含有碳碳双键。
5.【答案】A
【知识点】金属冶炼的一般原理
【解析】【解答】A、用加热HgO的方法制取金属汞,A符合题意。
B、AlCl3为分子晶体,熔融状态下不会产生自由移动的离子。工业上用点解熔融Al2O3的方法制备金属铝,B不符合题意。
C、过程中发生的反应为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,属于置换反应,C不符合题意。
D、金属镁的熔点较低,不能用铝热反应制备金属镁。用电解熔融MgCl2的方法制备金属Mg,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A、用热分解法制备金属汞。
B、用电解法制备金属铝。
C、过程中发生的反应为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。
D、用电解法制备金属镁。
6.【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A、1molX具有的能量低于1molY具有的能量,因此X转化为Y的反应为吸热反应。1molY具有的能量高于1molZ具有的能量,因此Y转化为Z的反应为放热反应,A不符合题意。
B、X转化为Y的反应为吸热反应,则1molX的具有的化学键键能总和大于1molY具有的化学键键能总和。即键能总和:X>Y,B不符合题意。
C、三种物质中Z具有的能量最小,物质所具有的能量越小,结构越稳定。因此三种物质中Z最稳定,C符合题意。
D、X→Y的反应为吸热反应,但反应不一定需要加热,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、根据物质能量的相对大小判断反应的热效应。
B、根据化学键键能总和与反应的热效应分析。
C、物质所具有的能量越高,越不稳定。
D、反应的热效应与是否需要加热无关。
7.【答案】C
【知识点】乙烯的物理、化学性质;分液和萃取
【解析】【解答】A、该反应的化学方程式为:CH2=CH2+H2O→CH3CH2OH,属于加成反应,A不符合题意。
B、甲为CH2=CH2,在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O。丙为CH3CH2OH,在氧气中完全燃烧生成H2O和CO2。因此二者在氧气中完全燃烧的产物相同,B不符合题意。
C、丙为CH3CH2OH,能与水互溶,因此不能用于萃取溴水中的溴,C符合题意。
D、甲为CH2=CH2,为平面型结构,所有原子共平面,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】物质甲为CH2=CH2,物质乙为H2O,物质丙为CH3CH2OH。据此结合选项进行分析。
8.【答案】B
【知识点】乙烯的物理、化学性质;分液和萃取;气体的收集;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A、该原电池装置中,金属N电极上产生H2,则金属N为正极,金属M为负极。所以金属活动性M>N,A不符合题意。
B、酸性KMnO4溶液具有强氧化性,能将乙烯氧化生成CO2,使得甲烷中混有CO2,B符合题意。
C、Cu与稀硝酸反应生成NO,NO能溶于水,可用排水法进行收集,C不符合题意。
D、分液用于分离不互溶的两种液体,溴苯和水不互溶,因此可用分液操作进行分离,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A、在原电池中,金属活动性较强的金属一般做负极。
B、酸性KMnO4溶液能将乙烯氧化,生成CO2。
C、稀硝酸的还原产物为NO,NO难溶于水。
D、溴苯和水不互溶,可用分液进行分析。
9.【答案】D
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A、石灰水足量,则NH4HCO3完全反应,该反应的离子方程式为:NH4++HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+NH3·H2O+H2O,A不符合题意。
B、工业上用足量氨水吸收SO2,反应生成(NH4)2SO3和H2O,该反应的离子方程式为:2NH3·H2O+SO2=2NH4++SO32-+H2O,B不符合题意。
C、硝酸具有氧化性,与Mg反应生成Mg(NO3)2、NO和H2O,该反应的离子方程式为:3Mg+8H++2NO3-=3Mg2++2NO↑+4H2O,C不符合题意。
D、Fe3+具有氧化性,能将Cu氧化生成Cu2+,自身还原为Fe2+,该反应的离子方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A、Ca(OH)2足量,则NH4HCO3完全反应。
B、NH3·H2O是弱碱,在离子方程式中需保留化学式。
C、HNO3具有氧化性,反应无法生成H2。
D、Fe3+具有氧化性,能将Cu氧化成Cu2+。
10.【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质;烯烃;分子式
【解析】【解答】A、由乳酸的结构简式可知,乳酸的分子式为C3H6O3,A不符合题意。
B、乳酸中的-OH、-COOH都能与Na反应生成H2,1mol乳酸完全反应可生成1molH2。未给出气体所处的状态,无法计算其体积,B符合题意。
C、乳酸中含有-OH,能与丙烯酸中的-COOH发生酯化反应,C不符合题意。
D、丙烯酸中含有碳碳双键,能被酸性KMnO4溶液氧化,使溶液褪色,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A、根据乳酸的结构简式确定其分子式。
B、未给出气体所处的状态,无法应用气体摩尔体积进行计算。
C、乳酸中含有羟基、羧基,能发生酯化反应。
D、丙烯酸中含有碳碳双键,能被酸性KMnO4溶液氧化。
11.【答案】B
【知识点】铵离子检验;铵盐;二价铁离子和三价铁离子的检验;浓硫酸的性质实验
【解析】【解答】A、滴加KSCN溶液后,溶液变为红色,说明原溶液中含有Fe3+,A不符合题意。
B、加热NH4Cl固体时发生反应NH4ClNH3↑+HCl↑;试管口NH3和HCl发生化合物反应NH3+HCl=NH4Cl,重新化合生成NH4Cl。B符合题意。
C、加入浓NaOH溶液,加热,产生的能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体为NH3,能与OH-反应生成NH3,则原溶液中含有NH4+,C不符合题意。
D、向蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖变黑,体现了浓硫酸的脱水性,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A、加入KSCN溶液,溶液变红色,则含有Fe3+。
B、加热时NH4Cl分解生成NH3和HCl,NH3和HCl重新化合物生成NH4Cl。
C、能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3。
D、浓硫酸具有脱水性,能使蔗糖变黑。
12.【答案】B
【知识点】吸热反应和放热反应;化学反应速率
【解析】【解答】A、镁条与盐酸、醋酸反应的反应都是放热反应,A选项正确。
B、盐酸与镁条反应的离子方程式为Mg+2H+=Mg2++H2↑;醋酸与镁条反应的离子方程式为Mg+2CH3COOH=Mg2++2CCH3COO-+H2↑,B选项错误。
C、由曲线的变化趋势可知,镁条与醋酸的反应速率呈现“慢→快→慢”的变化趋势,C选项正确。
D、由图可知,3000s内盐酸和醋酸的变化浓度相同,因此300s内平均反应速率v(HCl)=v(CH3COOH),D选项正确。
故答案为:B
【分析】A、活泼金属与酸的反应为放热反应。
B、CH3COOH是弱酸,在离子方程式中应保留化学式。
C、根据曲线的变化趋势确定反应速率的快慢。
D、300s内酸的变化浓度相同,因此反应速率相同。
13.【答案】C
【知识点】化学反应中能量的转化;吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A、过程ⅠFe0.9O与CO2反应生成Fe3O4和C,该反应的化学方程式为10Fe0.9O+CO2=3Fe3O4+C,A选项正确。
B、过程Ⅱ在太阳能的作用下,实现了Fe3O4转化为Fe0.9O和O2,发生了化学反应。因此过程Ⅱ实现了光能向太阳能的转化,B选项正确。
C、整个过程中Fe3O4是中间产物,Fe0.9O是催化剂,C选项错误。
D、总反应为CO2C+O2↑,该反应为吸热反应。因此反应物的总能量低于生成物的总能量,D选项正确。
故答案为:C
【分析】过程Ⅰ中反应的化学方程式为10Fe0.9O+CO2=3Fe3O4+C;过程Ⅱ的化学方程式为3Fe3O410Fe0.9O+O2↑。据此结合选项进行分析。
14.【答案】A
【知识点】氧化还原反应;过滤;物质的分离与提纯;离子方程式的书写
【解析】【解答】A、反应Ⅰ中涉及的氧化还原反应有Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+,A选项错误。
B、“搅拌”可使物质混合均匀,加快反应速率,B选项正确。
C、“过滤”操作所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒,C选项正确。
D、反应Ⅱ加入NaNO2和H2SO4,反应生成NO,氮元素被还原,因此Fe2+被氧化成Fe3+,该反应的离子方程式为:Fe2++NO2-+2H+=Fe3++NO↑+H2O,D选项正确。
故答案为:A
【分析】反应Ⅰ中过量废铁屑与稀硫酸发生反应Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+=3Fe2+、Al2O3+6H+=2Al3++3H2O。充分反应后加入NaHCO3,发生反应Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑。过滤得到Al(OH)3沉淀和FeCl2溶液。反应Ⅱ加入NaNO2和H2SO4,生成NO。氮元素化合价降低,因此铁元素化合价升高,生成Fe3+。调节溶液的pH,得到Fe(OH)SO4。
15.【答案】(1)无水乙醇;浓硫酸
(2)停止加热,待试管中液体冷却后,再加入沸石,然后继续加热
(3)
(4)AD
(5)液体分层;上层为无色有香味的油状液体分液漏斗、烧杯
(6)可逆反应;
【知识点】乙酸乙酯的制取
【解析】【解答】(1)试管a中试剂加入的顺序为无水乙醇、浓硫酸、冰醋酸。
故答案为:无水乙醇;浓硫酸
(2)酯化反应加热过程中液体会沸腾,因此需要加入沸石,防止暴沸。若加热一段时间后,发现忘记加入沸石,则需停止加热,待试管中液体冷却至室温后,再加入沸石,继续加热。
故答案为:停止加热,待试管中液体冷却后,再加入沸石,然后继续加热
(3)试管a中CH3COOH与CH3CH2OH发生酯化反应,酯化反应的原理是“酸脱羟基、醇脱氢”。因此该反应的化学方程式为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O。
故答案为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
(4)A、干燥管可以起到防倒吸的作用,A符合题意。
B、乙酸乙酯可溶于CCl4溶液中,无法起到防倒吸作用,且无法分离得到乙酸乙酯,B不符合题意。
C、上层的苯起到隔绝空气的作用,不具有防倒吸作用,C不符合题意。
D、左侧装置可以起到防倒吸作用,D符合题意。
故答案为:AD
(5)饱和Na2CO3溶液可溶解乙醇、吸收乙酸;同时降低乙酸乙酯的溶解度。因此振荡静置后可观察液体分层,上层为无色有香味的油状液体。乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液不互溶,两种不互溶液体的分离为分液,其所需的玻璃仪器有烧杯和分液漏斗。
故答案为:液体分层,上层为无色有香味的油状液体;分液漏斗、烧杯
(6)观察到加入稀硫酸的试管中上层油状液体变薄,然后不再变化。说明该条件下乙酸乙酯的水解反应为可逆反应。加入NaOH溶液后,乙酸乙酯水解生成的CH3COOH能与NaOH反应,促进了乙酸乙酯的水解,最终油状液体消失。该反应的离子方程式为CH3COOCH2CH3+OH-CH3COO-+CH3CH2OH。
故答案为:CH3COOCH2CH3+OH-CH3COO-+CH3CH2OH
【分析】(1)加入试剂的顺序为无水乙醇→浓硫酸→冰醋酸。
(2)为加沸石,应先停止加热,冷却后再加入沸石。
(3)根据酯化反应的原理书写反应的化学方程式。
(4)根据防倒吸吸装置分析。
(5)乙酸乙酯不溶于饱和Na2CO3溶液,可观察到分层现象。不互溶液体的分离用分液,所需玻璃仪器为烧杯和分液漏斗。
(6)乙酸乙酯酸性条件下的水解反应为可逆反应。碱性条件下的水解反应为完全反应,生成CH3COONa和CH3CH2OH。
16.【答案】(1)氮气分子中存在氮氮三键,破坏该共价键需要很大的能量
(2)
(3)
(4)AC;1:3:3
(5)
(6)C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;化学平衡状态的判断;化学平衡的计算;化学反应速率和化学计量数的关系;有关反应热的计算
【解析】【解答】(1)N2的结构式为N≡N,其中所含的氮氮三键结构稳定,破坏氮氮三键所需的能量高,因此N2的化学性质稳定。
故答案为:氮气分子中存在氮氮三键,破坏该化学键需要很大的能量
(2)由能量变化图可知,反应过程中吸收的总能量为946kJ·mol-1+498kJ·mol-1=1444kJ·mol-1;放出的总能量为2×632kJ·mol-1=1264kJ·mol-1。因此该反应过程中吸收的热量为1444kJ·mol-1-1264kJ·mol-1=180kJ·mol-1。所以该反应的热化学方程式为:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180kJ·mol-1。
故答案为:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180kJ·mol-1
(3)反应生成1gNH3(g)时放出2.72kJ的热量,则当反应生成2molNH3(g)时,放出的热量为2mol×17g·mol-1×2.72kJ=92.5kJ。因此该反应的反应热ΔH=-92.5kJ·mol-1,所以a=-92.5。
故答案为:92.5
(4)①A、该反应中反应物和生成物都是气体,根据质量守恒定律可知,反应过程中混合气体的质量m不变。反应正向进行时气体分子数减小,即n变小。根据公式可知,反应过程中混合气体的平均相对分子质量变大,A符合题意。
B、反应在2L恒容密闭容器中进行,因此混合气体的体积V不变。根据密度公式可知,反应过程中混合气体的密度一直保持不变,不属于变量,因此不能说明反应达到平衡状态,B不符合题意。
C、若为绝热条件,由于该反应为放热反应,若反应正向进行,则温度升高;反应逆向进行,则温度降低。因此温度是一个变量,当其不变时,说明反应达到平衡状态,C符合题意。
D、当反应达到平衡状态时,c(N2)、c(H2)不变,但不一定成比例,D不符合题意。
故答案为:AC
②若平衡体系中c(NH3)=0.6mol·L-1,则反应生成的n(NH3)=0.6mol·L-1×2L=1.2mol,此时参与反应的n(N2)=0.6mol、n(H2)=1.8mol。所以平衡时n(N2)=1mol-0.6mol=0.4mol、n(H2)=3mol-1.。8mol=1.2mol。所以平衡时n(N2):n(H2):n((NH3)3)=0.4mol:1.2mol:1.2mol=1:3:3。
故答案为:1:3:3
(5)负极上NH3发生失电子的氧化反应,生成N2,其电极反应式为:2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O。
故答案为:2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
(6)A、由于,所以;
B、由于,所以;
C、v(N2)=0.4mol·L-1·min-1;
D、由于,所以。
综上,反应速率最快的是v(N2)=0.4mol·L-1·min-1,C符合题意。
故答案为:C
【分析】(1)氮气中的氮氮三键结构稳定,破坏氮氮三键所需能量较高。
(2)根据吸收和放出能量的相对大小计算反应热,从而书写热化学方程式。
(3)根据1gNH3(g)反应时放出的热量,计算生成2molNH3(g)时放出的热量,即为反应热。
(4)①A、根据分析。
B、根据公式分析反应过程中混合气体的密度是否为变量。若为变量,则当其不变时,说明反应达到平衡状态。
C、该反应为放热反应,反应过程中温度是一个变量,则当其不变时,反应达到平衡状态。
D、反应达到平衡状态时,各物质的浓度不变。
②根据平衡时c(NH3)计算参与反应的n(N2)、n(H2),从而计算此时N2、H2和NH3的物质的量之比。
(5)负极上NH3转化为N2,发生失电子的氧化反应,据此写出其电极反应。
(6)比较反应速率的大小时,应先统一单位;再根据反应速率之比等于化学计量数之比,将其转化为用同一种物质表示的反应速率;最后再进行大小比较。
17.【答案】(1)
(2)Zn和CO;4
(3)氧化铁;石灰石;42t
(4)A;B
【知识点】氧化还原反应;合金及其应用;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3,加热时发生分解反应:Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑。生成的CuO为黑色固体,与木炭进一步发生还原反应,生成红色的铜。该反应的化学方程式为:2CuO+C2Cu+CO2↑。
故答案为:Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑、2CuO+C2Cu+CO2↑
(2)该反应中Zn由+2价变为0价,发生还原反应,因此Zn为还原产物。C元素由+4价变为+2价,因此CO为还原产物;同时单质碳由0价变为+2价,发生氧化反应,所以CO也为氧化产物。整个反应过程中转移4个电子,所以当有1molZn生成时,转移4mol电子。
故答案为:Zn和CO;4
(3)赤铁矿的主要成分为Fe2O3。除去赤铁矿中的杂质SiO2,可加入石灰石,利用CaCO3与SiO2反应而除去SiO2。炼铁过程中得到的Fe来自于Fe2O3,根据铁元素守恒可得,1000t该赤铁矿理论上可炼出纯铁的质量为。
故答案为:氧化铁;石灰石;42t
(4)A、工业上用Mg和TiCl4反应制取Ti,A选项错误。
B、钛合金的硬度大于钛单质,熔点低于钛单质,B选项错误。
C、钛合金与人体有很好的“相容性”,可用于制作股骨头和各种关节,C选项正确。
D、压电陶瓷得到主要成分是钛酸钡和钛酸铅,D选项正确。
故答案为:AB
【分析】(1)Cu2(OH)2CO3受热分解生成CuO,CuO与C反应生成Cu,据此写出反应的化学方程式。
(2)根据元素化合价变化确定还原产物,以及转移电子数。
(3)赤铁矿的主要成分为Fe2O3。矿石中的SiO2可用CaCO3转化为CaSiO3除去。根据铁元素质量守恒进行计算。
(4)A、工业上用Mg与TiCl4反应制取Ti。
B、合金的硬度大,熔点低。
C、钛合金与人体有很好的“相容性”,可用作人造骨。
D、压电陶瓷的主要成分是钛酸钡和钛酸铅。
18.【答案】(1)乙烯;;羧基
(2)
(3)取代反应
(4)、、
(5);氯乙烷沸点低、易挥发,汽化时吸收大量热,使受伤部位的温度迅速下降;;光照;生成较多副产物,原料利用率低
【知识点】有机物的推断;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;乙烯的物理、化学性质;乙醇的物理、化学性质
【解析】【解答】(1)由分析可知,A为CH2=CH2,其名称为乙烯。B的结构简式为CH3CH2OH,其官能团为-OH,电子式为。D的结构简式为CH3COOH,其官能团为-COOH,名称为羧基。
故答案为:乙烯;;羧基
(2)B→C的反应为乙醇的催化氧化反应,该反应的化学方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
故答案为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(3)B+D→D的反应为酯化反应,因此反应类型为取代反应。
故答案为:取代反应
(4)G与E互为同分异构体,且含有相同的官能团,因此G中含有酯基。所以G可能的结构简式为HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3CH2COOCH3。
故答案为:HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3CH2COOCH3
(5)①A为CH2=CH2、F为CH3CH2Cl,A→F的化学方程式为:CH2=CH2+HClCH3CH2Cl。
故答案为:CH2=CH2+HClCH3CH2Cl
②F为CH3CH2Cl,其沸点低,易挥发,汽化时吸收大量的热,使受伤部位的温度迅速降低。因此可用于冷冻麻醉应急处理。
故答案为:氯乙烷沸点低、易挥发,汽化时吸收大量热,使受伤部位的温度迅速下降
③乙烷的结构简式为CH3CH3,与Cl2在光照条件下发生取代反应,也可生成CH3CH2Cl。由于烷烃的取代反应为系列反应同时发生的,因此若用此方法制备F,则会生成较多得到副产物,使得原料的利用率降低。
故答案为:生成较多副产物,原料利用率低
【分析】A是石油化学工业重要的基本原料,且相对原子质量为28,因此A为CH2=CH2。CH2=CH2与HCl发生加成反应,生成F,因此F为CH3CH2Cl。A与H2O反应生成B,因此B为CH3CH2OH。B与O2反应生成C,C与O2进一步反应生成D,因此C为CH3CHO、D为CH3COOH。B与D在浓硫酸加热条件下反应生成D,该反应为酯化反应,因此D的结构简式为CH3COOCH2CH3。

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