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文档简介
2023-2024学年福建泉州市高一化学第二学期期末检测试题请考生注意:1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、浩瀚的海洋是一个巨大的物质宝库,工业上常用浓缩海水提取溴.下列说法不正确的是()A.海水的淡化方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等B.步骤②中体现了溴易挥发的性质C.步骤③反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2O═2HBr+2H++SO42﹣D.①﹣④目的是为了富集溴元素2、下列关于有机化合物的叙述正确的是()A.甲基环己烷的一氯代物有4种B.甲苯(C7H8)和甘油(C3H8O3)二者以任意比例混合,当总质量一定时,充分燃烧生成水的质量是不变的C.某烃的结构简式可表示为(碳原子数≤10),已知烃分子中有两种化学环境不同的氢原子,则该烃一定是苯的同系物D.分子式为C5H10O2的有机物只能含有一种官能团3、反应C(石墨,s)⇌C(金刚石,s)的能量转化关系如图所示,下列叙述正确的是A.该反应过程中没有能量变化B.该反应是吸热反应C.相同条件下,金刚石比石墨稳定D.相同质量的C(石墨,s)比C(金刚石,s)的能量高4、向一定量的Fe、FeO、Fe3O4的混合物中加入100mL2mol/L的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224mL(标准状况)的气体,所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,能得到铁的质量是()A.11.2g B.5.6g C.2.8g D.无法计算5、X、Y、Z、W是原子序数依次增大的常见短周期元素,X的某种氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。Y的一种核素质量数为18,中子数为10。在同周期元素中Z的简单离子半径最小,W的单质是良好的半导体材料。下列说法中正确的是()A.简单气态氢化物稳定性:W>XB.Y元素的相对原子质量为18C.X2H4的分子中极性键和非极性键数目比为4:lD.电解Z的熔融氯化物可以冶炼单质Z6、当光束通过下列分散系时,能产生丁达尔效应的是()A.NaCl溶液 B.Fe(OH)3胶体 C.盐酸 D.水7、下图各装置中,不能构成原电池的是(烧杯中所盛液体都是稀硫酸)()A. B. C. D.8、用括号内试剂除去下列各物质中的少量杂质,不正确的是A.乙烷中的乙烯(Br2水) B.溴苯中的溴(KI溶液)C.乙醇中的水(CaO) D.乙酸乙酯中的乙酸(饱和Na2CO3溶液)9、化学与人类生活、社会可持续发展密切相关,保护环境问题已经广泛引起人们关注,下列说法不利于环境保护的是A.加快化石燃料的开采与使用B.推广使用节能环保材料C.推广新能源汽车替代燃油汽车D.用晶体硅制作太阳能电池将太阳能直接转化为电能10、下列反应中,属于取代反应的是()①CH3CH=CH2+Br2CH3CHBrCH2Br②CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O③CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O④C6H6+HNO3C6H5NO2+H2OA.①② B.③④ C.①③ D.②④11、干冰气化时,下列所述内容发生变化的是()A.分子内共价键 B.分子间作用力 C.分子的性质 D.分子间的氢键12、区别棉花和羊毛的最简单的方法是(
)A.加入稀硫酸后加热使之水解,检验水解产物能否发生银镜反应B.浸入浓硝酸中,观察其颜色是否变黄色C.在火中灼烧,闻其是否有烧焦羽毛的气味D.通过化学方法测其组成中是否含有硫、氮等元素13、在测定中和热的实验中,下列说法正确的是A.使用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率,减小实验误差B.为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触C.用0.5mol·L-1NaOH溶液分别与0.5mol·L-1的盐酸、醋酸溶液反应,如所取的溶液体积相等,则测得的中和热数值相同D.在测定中和热实验中需要使用的仪器有量筒、烧杯、滴定管、温度计等14、保护环境是我国的一项基本国策。下列做法中,不利于环保的是()A.任意排放污水B.推广使用脱硫煤C.减少汽车尾气排放D.推广使用无磷洗涤剂15、关于下列图像的说法不正确的是()
选项
x
y
图象
A
烷烃分子中碳原子数
碳的质量分数x的最小值等于75%
B
温度
食物腐败变质速率
C
卤素原子序数
卤素阴离子(X-)半径
D
碱金属元素原子序数
碱金属单质熔沸点A.A B.B C.C D.D16、一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO,MgSO3(s)+CO(g)MgO(s)+CO2(g)+SO2(g)△H>0。该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后,若仅改变图中横坐标x的值,重新达到平衡后,纵坐标y随x变化趋势合理的是选项xyA温度容器内混合气体的密度BCO的物质的量CO2与CO的物质的量之比CSO2的浓度平衡常数KDMgSO4的质量(忽略体积)CO的转化率A.A B.B C.C D.D17、SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S—F键。在反应S(s)+3F2(g)=SF6(g)中每生成1molSFs(g)释放出1220kJ热量,1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂lmolF-F键需吸收的能量为160kJ,则断裂lmolS-F键需吸收的能量为A.500kJ B.450kJ C.430kJ D.330kJ18、“绿色化学”的核心是实现污染物“零排放”。下列最符合“绿色化学”理念的是A.利用太阳能分解水制氢气B.在厂区大量植树绿化,净化污染的空气C.将煤液化后使用以提高煤的利用率D.将化石燃料充分燃烧后再排放19、下列说法不正确的是A.任何化学反应都伴随着能量变化B.化学反应中的能量变化都表现为热量的变化C.反应物的总能量高于生成物的总能量时,发生放热反应D.热化学方程式中,化学计量数表示物质的物质的量。20、下列化学用语正确的是()A.H2O的电子式:B.K+的离子结构示意图:C.次氯酸的结构式:H-C1-OD.羟基的电子式:21、下列方程式书写正确的是A.乙酸与乙醇的酯化反应:CH3COOH+C2H518OHCH3COOC2H5+H218OB.工业上冶炼铝:2AlCl3(熔融)2Al+3Cl2↑C.甲烷与氯气产生一氯甲烷:CH4+Cl2CH3Cl+HClD.足量SO2通入澄清石灰水:SO2+Ca2++2OH-=CaSO3↓+H2O22、下列各组物质含有的化学键类型完全相同的是()A.HBr、CO2、NH3 B.Na2O、Na2O2、Na2SC.NaCl、HCl、H2O D.NaOH、CaCl2、CaO二、非选择题(共84分)23、(14分)有四种短周期元素,相关信息如下表。元素相关信息A气态氢化物极易溶于水,可用作制冷剂B单质的焰色反应为黄色C单质是黄绿色气体,可用于自来水消毒D–2价阴离子的电子层结构与Ar原子相同请根据表中信息回答:(1)A在周期表中位于第______周期______族。(2)用电子式表示B与C形成化合物的过程:______。(3)在元素C与D的最高价氧化物对应的水化物中,酸性较强的是(填化学式)______。(4)已知硒(Se)与D同主族,且位于D下一个周期,根据硒元素在元素周期表中的位置推测,硒可能具有的性质是______。a.其单质在常温下呈固态b.SeO2既有氧化性又有还原性c.最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2SeO3d.非金属性比C元素的强24、(12分)已知:①;②苯环上原有的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著影响。以下是用苯作原料制备一系列化合物的转化关系图:(1)A转化为B的化学方程式是_________________________。(2)图中“苯→①→②”省略了反应条件,请写出①、②物质的结构简式:①________________,②____________________。(3)苯的二氯代物有__________种同分异构体。(4)有机物的所有原子_______(填“是”或“不是”)在同一平面上。25、(12分)中国有广阔的海岸线,建设发展海洋经济、海水的综合利用大有可为。I.空气吹出法工艺,是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下图所示,试回答下列问题:(1)以上步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴,其目的是________。(2)步骤②通入热空气或水蒸气吹出Br2,利用了溴的________。A氧化性B还原性C挥发性D腐蚀性(3)流程Ⅱ中涉及的离子反应方程式如下,请在下面横线内填入适当的化学计量数:___Br2+___=___+___Br-+___CO2↑________。(4)上述流程中吹出的溴蒸气,也可先用二氧化硫水溶液吸收,再用氯气氧化后蒸馏。写出溴与二氧化硫水溶液反应的离子方程式:________。(5)流程Ⅲ蒸馏过程中,温度应控制在80~90℃。温度过高或过低都不利于生产,请解释原因:_________。Ⅱ.目前世界上60%的镁是从海水中提取的。海水提镁的主要流程如下:(6)操作A是_________,试剂a是__________。(7)由无水MgCl2制取Mg的化学方程式是_________。从考虑成本和废物循环利用的角度,副产物可以用于________。26、(10分)某化学兴趣小组探究NO与Na2O2反应制备NaNO2。设计装置如图,请回答下列问题:(1)组装好仪器后,必须进行的一项操作是______。(2)装置A的产生的气体成分______。(3)反应前,用N2将装置B、C、D中的空气排净,目的是______;反应后B中溶液变蓝的原因是______(用一个化学方程式表示)。(4)装置D中除生成NaNO2外,还有另一种杂质是______;若撤除装置C还能产生杂质是______;为了防止以上情况,可以把装置C改为______(填试剂和仪器名称)。(5)一定条件下,NH4+可以处理含NO2-的废水,生成无毒的气体。写出有关反应的离子方程式为______。(6)已知装置E中试剂X为酸性高锰酸钾溶液,其作用是______。27、(12分)(一)某实验小组的同学们用下列装置进行乙醇催化氧化的实验.(部分夹持仪器已略去)已知:乙醇的沸点为78℃,易溶于水;乙醛的沸点为20.8℃,易溶于水。(1)乙醇催化氧化的化学方程是_________。(2)装置甲中热水的主要作用是_________。(3)装置乙中冷水的主要作用是_________,其温度要求是_________,为达到该温度,可进行的操作是_________。(4)实验开始前,加热铜网,观察到的现象是_________,该反应的化学方程式是_________;鼓入空气和乙醇蒸气后,铜网处观察到的现象是_________,此反应中,铜的作用是_________。(5)在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该反应_________(填“吸热”或“放热”);集气瓶中收集到的气体的主要成分是_________。(6)实验结束后,取出装置乙中的试管,打开橡胶塞,能闻到_________。(二)化学兴趣小组的同学们设计了如下装置验证乙醇催化氧化的产物(加热仪器、夹持装置已略去)。已知:乙醇的沸点为78℃,易溶于水;乙醛的沸点为20.8℃,易溶于水。(1)乙醇催化氧化的化学方程式是___________。(2)实验时上述装置中需要加热的是__________(填字母,下同),其中应该先加热的是_______,为使装置A中的乙醇成为蒸气,最简单的加热方法是_________。(3)实验室制取氧气的化学方程式是___________。(4)实验开始后,装置B中能观察到的现象是___________;装置C中能观察到的现象是__________,由此得出的结论是_____________。(5)装置E的作用是________,能初步判定反应后有乙醛生成的依据是_____________。(6)装置D中的药品是__________,其作用是_________________。28、(14分)I.某反应在体积为4L的恒容密闭容器中进行,在0-3分钟内各物质的量的变化情况如图所示(A,B,C均为气体,且A气体有颜色)。(1)该反应的化学方程式为____________________(2)反应开始至2分钟时,B的平均反应速率为__________,A的转化率为________________________(3)能说明该反应已达到平衡状态的是______________a.容器内气体的颜色保持不变b.容器内混合气体的密度保持不变c.v逆(B)=2v正(C)
d.容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变II.如图是氢氧燃料电池构造示意图。该电池工作时,电子的流向______→_____(填“a”“b”),每生成1molH2O则理论上电路中通过的电子数为__________29、(10分)氮的固定一直是科学家研究的重要课题,合成氨则是人工固氮比较成熟的技术,其原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H。(1)已知每破坏1mol有关化学键需要的能量如下表:H-HN-HN-NN≡N435.9kJ390.8kJ192.8kJ945.8kJ则△H=_____________。(2)在不同温度、压强和相同催化剂条件下,初始时N2、H2分别为0.1mol、0.3mol时,平衡后混合物中氨的体积分数(φ)如图所示。①其中,p1、p2和p3由大到小的顺序是________,其原因是__________。②若分别用vA(N2)和vB(N2)表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率,则vA(N2)____vB(N2)(填“>”“<”或“=”)③若在250℃、p1条件下,反应达到平衡时容器的体积为1L,则该条件下合成氨的平衡常数K=______________(保留一位小数)。(3)H2NCOONH4是工业由氨气合成尿素的中间产物。在一定温度下、体积不变的密闭容器中发生反应:H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g),能说明该反应达到平衡状态的是_____(填序号)。①混合气体的压强不变④混合气体的平均相对分子质量不变②混合气体的密度不变⑤NH3的体积分数不变③混合气体的总物质的量不变
参考答案一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、C【解析】
由分离流程可知,浓缩海水中溴离子的浓度较大,①中与氯气发生2Br-+C12=Br2+2C1-,用空气和水蒸气将溴吹出,并用SO2氧化吸收,从而达到富集溴,③中发生Br2+2H2O+SO2=2HBr+H2SO4,④中发生Cl2+2HBr=Br2+2HCl。A、海水淡化的主要方法有:蒸馏法、电渗析法、离子交换法等,选项A正确;B.溴单质易挥发,用热的空气可以吹出,选项B正确;C.步骤③反应是二氧化硫具有还原性还原溴单质,反应的离子方程式为Br2+2H2O+SO2=4H++2Br-+SO42﹣,选项C错误;D.步骤①-④,先生成溴单质,热空气吹出溴单质后,用二氧化硫还原后再用氯气氧化的目的是富集溴元素,选项D正确。答案选C。2、B【解析】A.甲基环己烷中与甲基相连的碳上有一个氢原子,还能够被取代,甲基环己烷的一氯取代物有5种,故A错误;B.每个甲苯(C7H8)和甘油(C3H8O3)分子中都含有8个氢原子,由于二者相对分子质量相同[甲苯(C7H8)的相对分子质量=12×7+8=92;甘油(C3H8O3)的相对分子质量=12×3+8+16×3=92].即所含氢元素质量分数相同,因此二者以任意比例混合,当总质量一定时,充分燃烧生成水的质量是不变的,故B正确;C.中的取代基-X可能含有碳碳三键,不一定是苯的同系物,故C错误;D.分子式为C5H10O2的有机物可能属于羧酸类、酯类或羟基醛类等,其中羟基醛类含有2种官能团,故D错误;故选B。3、B【解析】A项,由于石墨具有的总能量小于金刚石具有的总能量,所以反应过程中要吸收能量,错误;B项,由于石墨具有的总能量小于金刚石具有的总能量,所以为吸热反应,正确;C项,能量越低物质越稳定,石墨比金刚石稳定,错误;D项,相同质量的C(石墨,s)比C(金刚石,s)的能量低,错误;答案选B。4、B【解析】
盐酸恰好使混合物完全溶解,盐酸没有剩余,向反应所得溶液加KSCN溶液无血红色出现,说明溶液为FeCl2溶液,根据氯元素守恒可知n(FeCl2)=n(HCl)=×0.1L×2mol/L=0.1mol;用足量的CO在高温下还原相同质量的混合物得到铁,根据铁元素守恒可知n(Fe)=n(FeCl2)=0.1mol,质量为0.1mol×56g/mol=5.6g,故选B。5、C【解析】
X、Y、Z、W是原子序数依次增大的常见短周期元素,X的某种氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,氢化物是氨气,则X是N。Y的一种核素质量数为18,中子数为10,质子数是18-10=8,Y是O。在同周期元素中Z的简单离子半径最小,原子序数大于X与Y,所以Z是Al。W的单质是良好的半导体材料,W是Si,据此解答。【详解】根据以上分析可知X、Y、Z、W分别是N、O、Al、Si。则A.非金属性越强,氢化物越稳定,非金属N>Si,则简单气态氢化物稳定性:W<X,A错误;B.氧元素存在同位素,则氧元素的相对原子质量不是18,B错误;C.N2H4的电子式为,因此分子中极性键和非极性键数目比为4:l,C正确;D.铝是活泼的金属,电解熔融的氧化铝可以冶炼单质Al,熔融的氯化铝不导电,D错误;答案选C。6、B【解析】
当光束通过下列分散系时,能产生丁达尔效应是胶体的特性,A.NaCl溶液不是胶体,不能产生丁达尔效应,故A不符合题意;B.Fe(OH)3胶体能产生丁达尔效应,故B符合题意;C.盐酸是溶液,不是胶体,不能产生丁达尔效应,故C不符合题意;D.水纯净物,不属于分散系,也不是胶体,故D不符合题意;答案选B。【点睛】胶体的分散质粒子直径在1nm到100nm之间,这个范围的粒子,在光线的作用下易发生散射,形成丁达尔效应。7、D【解析】
能自发地发生氧化还原反应都可以设计成原电池,原电池构成条件:(1)活泼性不同的两种金属或金属与非金属作电极;(2)电解质溶液或熔融的电解质(构成电路或参加反应);(3)形成闭合回路(两电极接触或用导线连接),因此选项A、B、C中装置均能形成原电池,装置D中不能构成闭合回路,不能形成原电池,答案选D。8、B【解析】
A.乙烯与溴水发生加成反应生成液态的1,2-二溴乙烷,可以与乙烷分离,故A正确;B.溴单质可以与碘离子发生置换反应生成碘单质,但碘单质也溶于溴苯成为新的杂质,故B错误;C.氧化钙能与水发生反应生成氢氧化钙,氢氧化钙的沸点与乙醇的沸点相差很大,可以用蒸馏的方法得到纯净的乙醇,故C正确;D.乙酸能与碳酸钠反应生成乙酸钠进入水层,后分液可得到纯净的乙酸乙酯,故D正确;综上所述,答案为B。9、A【解析】A、加快化石燃料的开采与使用会增加污染物的排放量,故A不符合题意;;B、推广使用节能环保材料可以节约能源,减少二氧化碳的排放,故B符合题意;C、应用高效洁净的能源转换技术,可以节约能源,减少二氧化碳的排放,故C对;D.用晶体硅制作太阳能电池将太阳能直接转化为电能,节省能源降低污染,故D对。所以A选项是正确的。点睛:“节能减排,科学发展”的主题是节约能源,减少二氧化碳等温室气体的排放,有计划的发展,科学的发展10、B【解析】
有机物分子中双键或三键两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应叫加成反应。有机物中的原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应是取代反应,有机化合物在一定条件下,从1个分子中脱去一个或几个小分子,而生成不饱和键化合物的反应是消去反应,则①是加成反应,②是消去反应,③是酯化反应,④是硝化反应。酯化反应和硝化反应为取代反应,B正确。11、B【解析】
干冰是二氧化碳的分子晶体,分子间存在分子间作用力,不存在氢键,分子气化时破坏分子间作用力,分子内原子间共价键没有被破坏,所以分子的性质不发生改变;答案选B。12、C【解析】棉花属于纤维素,羊毛的主要成分为蛋白质,最简单的检验方法是在火中灼热,有烧焦羽毛的气味的是蛋白质,其它方法较为复杂,故选C。13、A【解析】
A、环形玻璃棒搅拌能加快反应速率,减小实验误差,故A正确;
B、温度计水银球测烧杯内的热水的温度,不能接触烧杯底部接触烧杯底部,故B错误;
C、醋酸是弱酸,电离吸热,测出的中和热数值偏小,故C错误;
D、中和热测定用不到滴定管,故D错误.
综上所述,本题应选A。14、A【解析】试题分析:A、任意排放污水回造成环境污染,不利于环保,正确;B、推广使用脱硫煤,可以减小二氧化硫的排放,有利于环保,错误;C、减少汽车尾气排放,减少对大气的污染,有利于环保,错误;D、推乿使用无磷ⴗ涤剂,可以减少对水体的污染,有利于环保,错误,答案选A。考点:考查化学与环境的关系15、D【解析】A、烷烃中随着碳原子数的增多,碳的质量分数增多,甲烷是最简单的烷烃,其中C的质量分数为75%,故A说法正确;B、升高温度,加快反应速率,故B说法正确;C、同主族从上到下,电子层数增多,半径增大,电子层数越多,半径越大,故C说法正确;D、碱金属从上到下,熔沸点降低,故D说法错误。16、A【解析】
A、△H>0,升高温度,平衡正向移动,二氧化碳浓度增大,混合气体的密度增大,故A正确;B、,平衡常数只与温度有关,温度不变常数不变,增加CO的物质的量,CO2与CO的物质的量之比不变,故B错误;C、平衡常数只与温度有关,温度不变常数不变,故C错误;D、MgSO4是固体,增加固体质量,平衡不移动,CO的转化率不变,故D错误;答案选A。17、D【解析】
反应热△H=反应物总键能—生成物总键能,设断裂1molS-F键需吸收的能量为x,热化学方程式为S(s)+3F2(g)=SF6(g)△H=-1220kJ/mol,则反应热△H=280kJ/mol+3×160kJ/mol-6x=-1220kJ/mol,解得x=330kJ/mol,即断裂1molS-F键需吸收的能量为330kJ,故合理选项是D。18、A【解析】
A.利用太阳能分解水制氢气,既能充分利用太阳能,又对环境无污染,符合绿色化学核心要求,故A选;B.在厂区大量植树绿化,净化污染的空气,虽然有利于环境保护,但不是从源头上杜绝环境污染,故B不选;C.将煤液化后使用以提高煤的利用率,过程中仍会有污染物的排放,故C不选;D.将化石燃料充分燃烧后再排放,燃烧过程中有污染物的排放,不符合零排放,故D不选;故选A。【点睛】本题的易错点为B,要注意绿色化学是从源头上杜绝环境污染,应符合“零排放”。19、B【解析】分析:A、化学反应的实质是旧键断裂,新键形成,过程中一定伴随能量变化;B、化学能可以转化为热能、电能、光能等;C、反应物的总能量高于生成物的总能量时,反应是放热反应;D、热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,不表示分子数。详解:A、化学反应的实质是旧键断裂,新键形成,断裂旧键要吸收能量,形成新键要放出能量,所以任何化学反应都伴随着能量变化,选项A正确;B、化学能可以转化为热能、电能、光能等,则化学反应中的能量变化不一定都表现为热量变化,选项B错误;C、反应物的总能量高于生成物的总能量时,反应是放热反应,选项C正确;D、热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,不表示分子数,所以可用分数或小数表示,选项D正确。答案选B。点睛:本题考查了化学反应中的能量变化,题目难度不大,注意把握化学反应的实质以及化学反应中能量变化的原因。20、D【解析】A.水属于共价化合物,分子中存在两个氧氢键,氧原子最外层达到8电子稳定结构,水的电子式为,故A错误;B.钾离子的核电荷数为19,钾离子正确的结构示意图是:,故B错误;C.次氯酸的中心原子为O原子,分子中含有1个氢氧键和1个O-Cl键,其正确的结构式为:H-O-Cl,故C错误;D.羟基中含有1个氢氧键,氧原子最外层含有7个电子,其电子式为:,故D正确;故选D。点睛:本题考查了常见化学用语的表示方法,涉及电子式、结构式、离子结构示意图等知识,明确常见化学用语的书写原则为解答关键。本题的易错点为D,羟基为中性原子团。21、C【解析】
A.乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应,乙酸脱去羟基,乙醇脱去氢原子,用元素追踪法探究反应原理,乙醇的18O应该出现在乙酸乙酯中,不是水中,A错误;B.工业上冶炼铝使用电解熔融状态下的氧化铝,B项错误;C.甲烷与氯气在光照下发生取代反应,产生一氯甲烷和氯化氢,C项正确;D.SO2通入澄清石灰水,首先变浑浊SO2+Ca2++2OH-=CaSO3↓+H2O,再通入过量的SO2,CaSO3溶解,生成可溶性Ca(HSO3)2,D项错误;答案选C。22、A【解析】
A、都属于共价化合物,化学键类型是共价键或极性共价键,故A正确;B、Na2O和Na2S只含离子键,Na2O2除含有离子键外,还含有非极性共价键,故B错误;C、NaCl属于离子化合物,含有离子键,HCl和H2O属于共价化合物,含有共价键,故C错误;D、NaOH含有离子键和共价键,CaCl2和CaO只含有离子键,故D错误。二、非选择题(共84分)23、二VAHClO4ab【解析】
气态氢化物极易溶于水,可用作制冷剂,则该气体为NH3,A为N元素;B单质的焰色反应为黄色,说明B元素是Na元素;C元素的单质是黄绿色气体,可用于自来水消毒,则C元素是Cl元素;元素的原子获得2个电子形成-2价阴离子。D元素的–2价阴离子的电子层结构与Ar原子相同,则D元素是S元素,然后逐一分析解答。【详解】根据上述分析可知A是N,B是Na,C是Cl,D是S元素。(1)A是N元素,原子核外电子排布是2、5,根据原子结构与元素位置的关系可知N元素在周期表中位于第二周期第VA族。(2)Na原子最外层只有1个电子容易失去形成Na+,Cl原子最外层有7个电子,容易获得1个电子形成Cl-,Na+、Cl-通过离子键结合形成离子化合物NaCl,用电子式表示B与C形成化合物的过程为:。(3)元素的非金属性Cl>S,元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强,所以在元素C与D的最高价氧化物对应的水化物中,酸性较强的是HClO4。(4)a.根据元素名称硒(Se)可知其单质在常温下呈固态,a正确;b.由于Se原子最外层有6个电子,最高为+6价,最低为-2价,而在SeO2中Se元素的化合价为+4价,处于该元素的最高化合价和最低化合价之间,因此既有氧化性又有还原性,b正确;c.Se原子最外层有6个电子,最高为+6价,所以最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2SeO4,c错误;d.同一主族的元素,随原子序数的增大,元素的非金属性逐渐减弱。所以元素的非金属性S>Se,由于非金属性Cl>S,所以元素的非金属性Se比Cl元素的弱,d错误;故合理选项是ab。【点睛】本题考查了元素的推断及元素周期表、元素周期律的应用的知识。根据元素的原子结构和物质的性质推断元素的本题解答的关键。24、3不是【解析】
(1)A为硝基苯,根据信息②可知B为,根据A、B的结构可知,甲基取代硝基苯苯环上硝基间位的H原子生成B,反应方程式为:+CH3Cl+HCl,故答案为+CH3Cl+HCl;(2)②与水反应生成,根据信息可知②为,由转化关系图可知硝基苯发生间位取代,卤苯发生对位取代,所以①卤苯,为,故答案为;;(3)苯的二氯代物有邻位、间位和对位3种,故答案为3;(4)中甲基为四面体结构,所以所有原子不是在同一平面上,故答案为不是。【点睛】本题的易错点是(4),只要分子结构中含有饱和碳原子,分子中的原子就不可能共面。25、富集溴元素C3Br2+3CO32-═BrO3-+5Br-+3CO2↑SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-温度过高,大量水蒸气随水排出,溴蒸气中水分含量增加,而温度过低,溴不能完全蒸出,降低溴的产率过滤盐酸MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑制盐酸(或制取漂白粉,自来水消毒等)【解析】
I.海水通过晒盐得到氯化钠和卤水,电解饱和氯化钠溶液得到氯气,卤水加入氧化剂氯气氧化溴离子得到低浓度的单质溴溶液,通入热空气或水蒸气吹出Br2,利用的是溴单质的易挥发性,用纯碱溶液吸收溴单质得到含Br-、BrO3-的溶液,再利用溴酸根离子和溴离子在酸性溶液中发生氧化还原反应得到溴单质,据此分析解答。II.由流程可知,生石灰溶于水生成氢氧化钙,加入海水中沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀,氢氧化镁中加入试剂a得到氯化镁溶液,氯化镁溶液经过蒸发浓缩冷却结晶,得到氯化镁晶体,最后在氯化氢氛围中电解熔融氯化镁得到金属镁,据此分析解答。【详解】(1)步骤Ⅰ中已获得游离态的溴浓度很低,如果直接蒸馏,生产成本较高,不利于工业生产,步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴,其目的是富集溴元素,降低成本,故答案为:富集溴元素;(2)溴易挥发,步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2,就是利用溴的挥发性,故选C;(3)该反应中Br元素化合价由0价变为-1价、+5价,其最小公倍数是5,再结合原子守恒或电荷守恒得方程式为3Br2+3CO32-═BrO3-+5Br-+3CO2↑,故答案为:3Br2+3CO32-═BrO3-+5Br-+3CO2↑;(4)上述流程中吹出的溴蒸气,也可以用二氧化硫水溶液吸收,再用氯气氧化后蒸馏,溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和溴化氢,反应的化学方程式为:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4,离子方程式为SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-,故答案为:SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-;(5)在溴水中,溴的沸点是58.5°C,水的是100°C,温度过高,大量水蒸气随之排出,溴气中水分增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率低,故答案为:温度过高,大量水蒸气随水排出,溴蒸气中水分含量增加,而温度过低,溴不能完全蒸出,降低溴的产率;(6)由上述分析可知,操作A是从混合体系中得到氢氧化镁沉淀,为过滤,操作B是蒸发浓缩、冷却结晶,由氢氧化镁转化为氯化镁可知,试剂a为盐酸,故答案为:过滤;盐酸;(7)无水MgCl2在熔融状态下,通电后会产生Mg和Cl2,该反应的化学方程式为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,从考虑成本和废物循环利用的角度,副产物氯气可以用于制盐酸,氯气可用于水的消毒、制取漂白粉等,故答案为:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑;制盐酸(或制取漂白粉,自来水消毒等)。【点睛】明确海水提溴的原理是解题的关键。本题的易错点为(5),可以从溴和水的性质角度分析思考。26、检查装置的气密性CO2和NO2防止空气中氧气、水等对实验的干扰3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2ONaOHNa2CO3装有碱石灰的球形干燥管NH4++NO2-=N2↑+2H2O出去剩余的NO【解析】
木炭和浓硝酸反应生成的CO2、NO2混合气体通入B中,NO2可以和H2O反应生成HNO3和NO,金属Cu和稀HNO3反应生成NO,然后经过NaOH溶液,将其中的CO2吸收,防止干扰实验,此时剩余的气体是NO,最后在D中检验NO和Na2O2是否反应,若发生反应则淡黄色固体Na2O2变为白色固体。装入药品后,先通入一段时间的氮气,再滴加浓硝酸,点燃酒精灯,这样可以排除装置中的空气,防止NO被空气中O2氧化为NO2。【详解】(1)组装好仪器后,必须进行的一项操作是检查装置的气密性,故答案为:检查装置的气密性。(2)装置A中发生的反应为木炭与浓硝酸反应生成CO2和NO2,反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O,所以装置A的产生的气体成分为CO2和NO2,故答案为:CO2和NO2。(3)实验时先通一段时间的氮气,目的是排除装置中的空气,防止空气中氧气、水等对实验的干扰,然后滴入浓硝酸,点燃酒精灯;反应后B中溶液变蓝是因为Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,化学方程式为:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,铜离子为蓝色,故答案为:防止空气中氧气、水等对实验的干扰;3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。(4)由于NO通过氢氧化钠溶液进入装置D是会代入水蒸气,水蒸气会与过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气,所以生成的固体物质应该含有氢氧化钠,若撤除装置C,那么二氧化碳也会与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,为了防止以上情况,则改进的方法是用装有碱石灰的球形干燥管代替装置C,故答案为:NaOH,Na2CO3,装有碱石灰的球形干燥管。(5)根据题中提示,处理含NH4+废水时,生成无毒的气体为氮气,反应的离子方程式为NH4++NO2-=N2↑+2H2O,故答案为:NH4++NO2-=N2↑+2H2O。(6)装置E中试剂X为酸性高锰酸钾溶液,其作用是除去剩余的NO,生成硝酸,防止污染空气,故答案为:除去剩余的NO。27、(一)加热乙醇,使其成为蒸气冷凝乙醛小于20.8℃向水中加入少量冰块铜网变黑变黑的铜网重新变红催化剂放热氮气强烈的刺激性气味(二)ABB水浴加热铜丝由红变黑,再由黑变红无水硫酸铜粉末由白色变为蓝色乙醇催化氧化的产物有水吸收乙醛防止倒吸装置E中的物质有强烈刺激性气味碱石灰防止外界的水蒸气进入导管使无水硫酸铜变蓝【解析】
本实验主要考察的是乙醇的催化氧化。在课本中,乙醇的催化氧化的实验操作是将灼烧过的铜丝插入到乙醇中。在本题的两个实验中,乙醇放置在一个装置中,无法直接和铜网(丝)接触,且题中告知乙醇的沸点,则可以使用气态的乙醇去反应。在实验(一)中,装置甲的作用是提供气态的乙醇,装置乙的作用是收集乙醛(题中告知乙醛的沸点为20.8℃,说明乙醛也易挥发)。在实验(二)中,装置A的作用是提供气态的乙醇,装置C的作用是检验产物——水蒸气,装置D的作用是干燥乙醛,装置E的作用是收集乙醛(乙醛易溶于水)。还要注意的是,乙醇的催化氧化实际上是两步反应,Cu先被氧化为CuO,乙醇和灼热的CuO反应生成乙醛和Cu。【详解】(一)(1)乙醇催化氧化的化学方程式为:;(2)由于乙醇无法直接和铜网接触,所以需要将乙醇汽化,装置甲中的热水是为了加热乙醇,使其变为蒸汽;(3)题中告知乙醛的沸点为20.8℃,易溶于水,说明乙醛易挥发,可以用水吸收乙醛,则装置乙中冷水的作用是吸收乙醛,温度小于20.8℃,以减少乙醛的挥发;为了保证低温,往往考虑使用冰水浴,所以可以在冷水中加入少量冰块;(4)铜网受热,可以看到铜网变黑,其化学方程式为;鼓入乙醇蒸汽后,乙醇和黑色的CuO在加热的情况下反应,CuO变回了Cu,则可以观察到黑色的铜网变红;在整个过程中,Cu先是变为CuO,再是变回了Cu,相当于没有发生变化,起到了催化剂的作用;(5)反应需要加热进行,在熄灭酒精灯的情况下,反应仍能进行,说明有热量提供以满足该反应的需要,则该反应是放热反应;整个反应过程中,涉及到的气体有空气、乙醇气体、乙醛气体,其中乙醇气体参与反应或者被乙装置吸收,乙醛气体被乙装置吸收,空气中的氧气参与反应,氮气不参加任何反应,则集气瓶中主要的成分为氮气;(6)乙装置中的主要液体为乙醛溶液,打开瓶塞后,可以闻到强烈的刺激性气味;(二)(1)乙醇催化氧化的化学方程式为:;(2)该反应的条件为加热,,所以B处需要加热,实验中还需要乙醇气体,所以A处也需要加热,则需要加热的有A、B;该反应的实际情况中,乙醇是和CuO反应的,所以要先加热B以获得CuO;为使乙醇变为蒸气,最简单的方法是水浴加热,因为水浴加热时,乙醇受热均匀,可以获得平稳的乙醇气流;(3)实验室制备干燥的O2的方程为:;(4)实验开始后,Cu先变为CuO,CuO再和乙醇气体反应变回Cu,所以B处可以看到红色的铜丝先变黑,再变红;反应中,有水蒸气生成,则可以看到C处的无水CuSO4粉末变为蓝色,说明该反应有水生成;(5)E的作用为吸收乙醛,因为题中已经告知乙醛的沸点为20.8℃,且易溶于水,且E装置在反应装置的最后;乙醛具有刺激性气味,所以可以根据气味来判断是否有乙醛生成;(6)D中的药品应该是碱石灰,因为E中含有水,水蒸气会沿导管进入C中,这样会影响无水CuSO4粉末对产物生成的水的检验,所以应该在C、E之间连接一个干燥装置,目的是防止防止外界的水蒸气进入导管使无水CuSO4粉末变蓝。【点睛】乙醇的催化氧化分为两步:第一步为:,第二步为:,总的方程式为:。28、2A+B2C0.125mol/(L•min)40%adab2NA【解析】
I.(1)从物质的物质的量的变化趋势判断反应物和生成物,根据物质的物质的量变化值之比等于化学计量数之比书写化学方程式;(2)化学反应速率是单位时间内浓度的变化,据此可求得反应速率;(3)可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分浓度不再变化,若存在有色物质,则有色物质的颜色也不再变化,据此对各选项进行判断;II.氢氧燃料电池中,通入氢气的一极为电源的负极,发生氧化反应,电极反应式为H2-2e-=2H+,通入氧气的一极为原电池的正极,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,该电池总反应是2H2+O2=2H
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