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文档简介
…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年岳麓版必修2化学上册月考试卷64考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五总分得分评卷人得分一、选择题(共9题,共18分)1、汽车尾气净化中的一个反应如下:2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)△H=-373.4kJ/mol-1,若反应在恒容的密闭容器中达到平衡状态,下列有关说法正确的是()A.其它条件不变,加入催化剂,△H变大B.充入氦气使体系压强增大,可提高反应物的转化率C.及时除去二氧化碳,能使NO完全转化D.若升高温度,该反应的平衡常数增大2、0.1mol某单质与足量硫充分反应,质量增加了1.6g,则组成这种单质的元素不可能是A.AgB.KC.CuD.Fe3、下列各组实验,根据实验现象得出结论正确的是。选项实验操作和实验现象结论A将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近某试剂瓶瓶口,有白烟生成该试剂瓶中装的一定是浓盐酸B向某溶液中先滴加少量再滴加溶液,溶液变为血红色原溶液中一定含有C新制氯水中滴加几滴紫色石蕊试液,溶液先变红后褪色新制氯水具有酸性和漂白性D向溶液中滴加盐酸,产生一种使澄清石灰水变浑浊的无色气体非金属性:
A.AB.BC.CD.D4、下列装置可构成原电池的是A.B.C.D.5、某有机物的结构简式为CH3CH=CHCH2OH,下列有关该物质说法正确的是A.分子式为C4H9OB.所有原子均处于同一平面C.可发生加成反应和取代反应D.可用酸性KMnO4溶液检验该物质中的碳碳双键6、下列有关说法不正确的是A.石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物B.石油的分馏属于物理过程,煤的干馏属于化学过程C.分馏汽油和裂化汽油均可萃取溴水中的溴D.石油催化重整的主要目的是得到苯、甲苯等芳香烃7、研究人员研制出一种可在一分钟内完成充放电的超长性能铝离子电池。该电池分别以铝和石墨为电极,用AlCl和有机阳离子构成的电解质溶液作为离子导体;其放电工作原理如图所示。
下列说法错误的是A.放电时,导线中电子从铝流向石墨B.充电时,有机阳离子向铝电极方向移动C.放电时,负极反应为Al+7AlCl﹣3e-=4Al2ClD.充电时,阳极反应为Cn+AlCl+e-=CnAlCl48、下列表示正确的是A.16O原子的结构示意图为B.乙烷分子的比例模型为C.N2的电子式为D.硝基苯的结构简式为9、苯乙烯是中学化学常见的一种有机物;结构简式如图所示,以下说法正确的是。
A.1mol该物质与溴水充分反应,消耗4molB.该分子中最多有16个原子共平面C.该分子中最多有7个C原子共平面D.该分子中最多有4个C原子共直线评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)10、下列分离或提纯物质的方法正确的是。选项物质杂质试剂及主要操作A苯Br2加苯酚过滤BCO2HCl通过盛有饱和NaHCO3溶液的装置洗气C乙酸乙酯乙酸、水加饱和碳酸钠溶液分液D固体NH4ClI2加热
A.AB.BC.CD.D11、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);下列选项中正确的是。
。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
稀硫酸。
FeS
H2S
NaOH溶液。
C
浓硝酸。
Cu
NO2
H2O
D
浓盐酸。
KMnO4
Cl2
NaOH溶液。
A.AB.BC.CD.D12、关于芳香烃的来源及其应用的认识中不正确的是A.通过催化重整可以获得芳香烃B.苯、甲苯、二甲苯等都可以使酸性高锰酸钾溶液褪色C.从煤焦油中可以获得苯D.通过煤的液化可以得到芳香烃13、实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲醛,其实验步骤为:①将三颈烧瓶中的一定配比的无水AlCl3、1,2-二氯乙烷和苯甲醛充分混合后,升温至60℃,缓慢滴加经浓硫酸干燥过的液溴(Br2),保温反应一段时间,冷却。②将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中,搅拌、静置、分液,有机相用10%NaHCO3溶液洗涤。③经洗涤的有机相加入适量无水MgSO4固体,放置一段时间后过滤。④减压蒸馏有机相,收集相应馏分。(注:MgSO4固体是有机化工生产中常用的一种干燥剂。)
下列说法错误的是A.步骤①中使用1,2-二氯乙烷的目的是作催化剂,加快反应速率B.可在该实验装置的冷凝管后加接一支装有无水MgSO4的干燥管,提高实验效果C.步骤②中有机相用10%NaHCO3溶液洗涤可除去HCl及大部分未反应的Br2D.步骤④中使用减压蒸馏有机相是因为间溴苯甲醛高温下容易挥发逸出14、香豆素类化合物常用于治疗血栓性疾病;由4-羟基香豆素(X)和苯代亚苄基丙酮(Y)反应可得到苯代苄丙酮香豆素(Z)。
下列说法正确的是A.X、Y生成Z的反应为加成反应B.Z分子中所有碳原子可能共平面C.1mol化合物X最多能与1molNaOH反应D.1mol化合物Y最多能与5molH2发生加成反应评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)15、取一支硬质大试管;通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气(如图),下列根据试管内发生的反应及现象填空:
(1)为加快化学反应速率,反应应在___条件下完成。
(2)甲烷和Cl2反应后试管内油状液体产物有___、___。(任写出两种即可)
(3)该反应类型是___反应。16、Ⅰ.某废水中可能含有下列离子中的若干种:Fe3+、Al3+、Fe2+、Cu2+、Cl-、CO32-、NO3-、SO42-、SiO32-。现进行如下实验:
Ⅰ.取少量溶液;加入KSCN溶液,无明显变化。
Ⅱ.另取溶液加入少量盐酸;有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色。
Ⅲ.向Ⅱ中所得溶液中加入BaCl2溶液;有白色沉淀生成。
Ⅳ.向Ⅱ中所得溶液中加入过量浓氨水;仅有红褪色沉淀生成,过滤,在所得溶液中加入盐酸至酸性时,再加入氢氧化钠溶液,有蓝色沉淀生成。
请回答下列问题:
(1)该废水一定含有的离子是_____________;
(2)实验Ⅱ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是________________;
(3)过滤除去Ⅳ中的蓝色沉淀,调整溶液的pH为10.7左右时,加入铝粉,反应产生氨气和氮气的体积比为1:4,其离子方程式为Al+NO3-+OH-AlO2-+NH3+N2+H2O(未配平)。若除去0.2molNO3-,消耗铝____________g。
Ⅱ.某混合液中,可能大量含有的离子如下表:。阳离子
H+、K+、Al3+、NH4+、Mg2+
阴离子
Cl-、Br-、OH-、CO32-、AlO2-
为探究其成分,某同学将Na2O2逐渐加入到上述混合溶液中并微热,产生沉淀和气体的物质的量与加入Na2O2的物质的量的关系分别如图所示:
(1)该溶液中一定含有的阳离子是_____________,其对应物质的量浓度之比为____________,溶液中一定不存在的阴离子是____________________。
(2)请写出沉淀减少的离子方程式________________________。17、原电池是将_____能转化成_____能的一种装置。一种利用原电池原理制备NH3的装置如图所示,陶瓷在高温时可以传输H+。该设备中,电极____(填“a”或“b”)作负极,其电极反应式为:_____。当电路中通过1.2mol的电子时,可生成NH3____mol。
18、I.磷酸氯喹是治疗新型肺炎的潜力药。磷酸是合成该药的初级原料之一;沸点高,难挥发。化学兴趣小组设计了合成磷酸的流程如图。
回答下列问题:
(1)将一定量的红磷与氯气置于容积为2L的恒温恒容(温度;体积均不变)反应器中制取A,各物质的物质的量与时间关系如图。
①该反应的化学方程式为_______(A用化学式表示)
②前10s的平均反应速率v(Cl2)=_______
(2)将A加入热水中;生成两种酸。一种为磷酸,反应过程各元素化合价不变。
③A与热水反应的化学方程式为_______
II.(1)将反应Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2设计成原电池,完成该原电池的装置示意图,并作相应标注(标明正负极材料及电解质溶液的名称,电子移动方向、离子移动方向)__________________。
(2)该装置中负极的电极方程式为_______。
(3)若在反应过程中电极减轻3.2g,则在导线中通过电子_______mol。19、在某一容积为2L的恒容密闭容器中;A;B、C、D四种气体物质发生可逆反应,其物质的量n(mol)随时间t(min)的变化曲线如图所示。回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为____。
(2)前2min内用A的浓度变化表示的化学反应速率为____;
(3)在2min时,图像发生改变的原因可能是_____(填字母)
A.增大B的物质的量B.降低温度C.加入催化剂D.减小A的物质的量。
(4)不同条件下的该反应的速率:①v(A)=1.0mol·L-1·s-1,②v(B)=1.0mol·L-1·s-1,③v(C)=1.2mol·L-1·s-1,④v(D)=1.2mol·L-1·s-1。其中反应速率最快的是___(填序号)。20、固定和利用CO2能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)+49kJ
某科学实验将6molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如下图所示(实线)。a、b;c、d括号内数据表示坐标。
(1)a点正反应速率_______(填大于;等于或小于)逆反应速率。
(2)下列时间段平均反应速率最大的是___________。
A.0~1minB.1~3minC.3~8min
(3)仅改变某一实验条件再进行两次实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,曲线I对应的实验条件改变是___________,曲线III对应的实验条件改变是_________。
(4)比较以上三种不同状态下的平衡常数大小(用KⅠ、KⅡ、KⅢ表示)_______________。
(5)若在开始时,科学实验将3molCO2和4molH2充入2L的密闭容器中,其他条件不变,达平衡后氢气的物质的量n__________1mol(填大于,小于或等于)。21、试分析下列各种情况下微粒间作用力的变化情况(填“离子键”“极性键”“非极性键”或“分子间作用力”):
(1)NaCl溶于水时破坏___________________________________;
(2)HCl溶于水时破坏____________________________________;
(3)SO2溶于水时破坏____________________________________;
(4)酒精溶于水时破坏____________________________________;
(5)NaOH和HCl反应时形成_______和_______;
(6)反应2H2+O2=2H2O中;被破坏的是________,形成的是________;
(7)CaCl2和Na2CO3反应时;被破坏的化学键有________,形成的化学键有________;
(8)Na2O熔化时被破坏的是________。22、以甲醇为燃料的电池中,电解质溶液为酸性,则负极反应式为______________,正极反应式为__________________。理想状态下,该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为702.1kJ,则该燃料电池的理论效率为________________(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比,甲醇的燃烧热为ΔH=-726.5kJ/mol)。23、甲醇(CH3OH)是一种无色有刺激性气味的液体;在生活中有重要用途,同时也是一种重要的化工原料。
(1)甲醇燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池由甲醇、空气、KOH溶液(电解质溶液)构成,则下列说法正确的是___。
(已知甲醇在空气中燃烧生成CO2和H2O)
A.电池放电时通入空气的电极为负极。
B.电池放电时负极的电极反应式为CH3OH-6e-=CO2↑+2H2O
C.电池放电时;电解质溶液的碱性逐渐减弱。
D.电池放电时每消耗6.4gCH3OH转移1.2mol电子。
(2)写出甲醇燃料电池在酸性条件下负极的电极反应式:___。评卷人得分四、判断题(共2题,共8分)24、淀粉和纤维素在酸催化下完全水解后的产物都是葡萄糖。(____)A.正确B.错误25、燃烧过程中热能转化为化学能。(______)A.正确B.错误评卷人得分五、工业流程题(共4题,共36分)26、利用硝酸厂尾气中较高浓度NOx气体(含NO、NO2)制备NaNO2、NaNO3;流程如下:
已知:NaOH+NO+NO2═2NaNO2+H2O
(1)写出Na2CO3溶液和NO、NO2反应的化学方程式_______________________________。
(2)中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外,还有少量___________和___________(填化学式)。
(3)中和液进行蒸发Ⅰ操作时,应控制水的蒸发量,避免浓度过大,目的是____________________;蒸发Ⅰ产生的蒸气中含有少量的NaNO2等有毒物质,不能直接排放,将其冷凝后用于流程中的______________(填操作名称)最合理。
(4)母液Ⅱ需回收利用,下列处理方法合理的是________________________。
a.转入中和液b.转入结晶Ⅰ操作c.转入转化液d.转入结晶Ⅱ操作。
(5)NaNO2能与N2H4反应生成NaN3,该反应中NaNO2_____(填“被氧化”或“被还原”)
N2H4的电子式是____________________,NaN3中含有的化学键类型是______________________。
(6)若将NaNO2、NaNO3两种产品的物质的量之比设为2∶1,则生产1.38吨NaNO2时,Na2CO3的理论用量为________________吨(假定Na2CO3恰好完全反应)。27、金属及其化合物在生产中用途广泛。
I.利用生产硼砂的废渣一一确镁泥(主要成分为MgCO3.SiO2,还含有少量Fe2O3、MnO、CaO等)为主要原料制取轻质碳酸镁[MgCO3:Mg(OH)2:2H2O]的工业流程如下:
(1)写出“酸溶"一步中,MgCO3和硫酸反应的离子方程式_____________。
(2)滤渣2的主要成分有MnO2和____,写出生成MnO2的离子方程式__________。
(3)“合成”时需通蒸汽至80℃,边加热边搅拌,温度不能超80℃的原因是______________。
II.从含铜丰富的自然资源黄铜矿(CuFeS2)冶炼铜的工艺流程如下:
已知:①CuFeS2+3CuCl2=4CuCl↓+FeCl2+2S↓②+1价的Cu在酸性条件下易歧化。
(4)浸取时,若改用FeCl3溶液,也能生成CuCl和S,该反应化学方程式为________。
(5)若过滤1所得滤液中只含FeCl2,则将其在空气中加热蒸干、灼烧后,所得固体的化学式为______。
(6)调节溶液的pH后,除生成Cu外,还能产生一种金属离子,此金属离子是______。(填离子符号)
(7)过滤3所得滤液中的CuCl2可循环使用,为保持流程持续循环,每生成1molCu,理论上需补充CuCl2的物质的量为_________。28、氧化钪(Sc2O3)是一种稀土氧化物,可用于制作激光、半导体材料。以钪锰矿石(主要含MnO2、SiO2及少量Sc2O3、Al2O3、CaO、FeO)为原料制备Sc2O3的工艺流程如图;其中TBP和P507均为有机萃取剂。
回答下列问题:
(1)Sc2O3中Sc的化合价为___。
(2)“溶解”时铁屑被MnO2氧化为Fe3+,该反应的离子方程式是___。
(3)“滤渣”的主要成分是___。
(4)“萃取除铁”时铁和钪的萃取率与O/A比(有机相与水相的体积比)的关系如图所示。该工艺中最佳O/A比为___。
(5)有机萃取剂P507萃取Sc3+的反应原理为阳离子交换:ScCl3+3HR=ScR3+3HCl(HR代表P507)。在“富钪有机相”中反应生成Sc(OH)3的化学方程式是___。
(6)“萃余液2”中的金属阳离子除Al3+、Ca2+外,还有___。
(7)Sc2(C2O4)3在空气中“煅烧”生成Sc2O3的化学方程式是___。
(8)某厂用1000kg的钪锰矿制备Sc2O3,最终得到Sc2O3306g,该矿中含钪的质量分数为___。29、铝土矿(主要成分为Al2O3;还有MgO等少量杂质)。提取铝的工业流程如下:
(1)铝是活泼金属,在干燥空气中铝的表面立即形成厚约5nm的致密氧化膜,写出用盐酸除去氧化膜的化学方程式___。
(2)氢氧化铝是用量最大、应用最广的无机阻燃添加剂,解释氢氧化铝能做阻燃剂的原因______(用方程式说明),写出第②步用到的玻璃仪器______。
(3)请用离子方程式表示以上工艺流程中第①步反应:__。
(4)实验室常选用试剂__(填写字母,a.氢氧化钠溶液,b.氨水)与硫酸铝溶液反应制取氢氧化铝,原因是__。
(5)写出氢氧化铝的其他用途(任写两条)__。参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、C【分析】【分析】
本题考查影响移动的因素;根据勒夏特列原理:升高温度,平衡向吸热方向移动;增大压强,平衡向系数减小的方向移动。
【详解】
A.催化剂不影响平衡移动,反应物的总能量与生成物的总能量不变,加入催化剂△H不变;故A错误;
B.恒温恒容容器中加入惰气;总压增大,但各物质的浓度不变,平衡不移动,反应物的转化率不变,故B错误;
C.除去二氧化碳;生成物物浓度降低,反应正向进行,能使反应进行彻底,故C正确;
D.2NO(g)+2CO(g)⇌12N2(g)+2CO2(g)△H=−373.4kJ/mol−1,反应是放热反应,升温平衡逆向进行,平衡常数减小,故D错误;
答案选C。
【点睛】
本题的难点在于分析B选项,恒容体系中,充入惰性气体,平衡不移动;因为物质的浓度未改变,压强是指物质的分压强,由理想状态气体方程:推导浓度与压强成正比,通过浓度来分析压强的影响不容易出错。2、D【分析】【分析】
【详解】
质量增加1.6g是参加反应硫的质量,其物质的量是0.05mol,令金属在硫化物中的化合价是x,根据得失电子守恒,则0.1x=0.05×2,故x=1,选项中Ag、K、Cu与硫反应都变为+1价,而铁与硫反应生成硫化亚铁,铁表现为+2价,故答案为D。3、C【分析】【详解】
A.浓盐酸和浓硝酸都是挥发性酸;若不是浓盐酸而是浓硝酸,也会产生同样现象,A错误;
B.若原溶液含有亚铁离子确实会出现上述现象,若原溶液不含亚铁离子而含有铁离子,溶液也会变血红色,检验亚铁离子应该先滴加溶液、再滴加少量或氯水;B错误;
C.酸性物质能使紫色石蕊试液变红;具有漂白性的物质能使有机色素褪色,新制氯水中滴加几滴紫色石蕊试液,溶液先变红后褪色,说明新制氯水具有酸性和漂白性,C正确;
D.向溶液中滴加盐酸,产生一种使澄清石灰水变浑浊的无色气体即二氧化碳,能说明酸性:盐酸>碳酸,不能说明非金属性:要通过类似实验说明非金属性:应选用氯元素最高价氧化物的水合物HClO4与溶液;D错误;
选C。4、C【分析】【分析】
【详解】
A.甘油为非电解质;该装置不能自发地进行氧化还原反应,所以不能形成原电池,故A错误;
B.C、Ag与AgNO3溶液均不反应;该装置不能自发进行氧化还原反应,所以不能形成原电池,故B错误;
C.该装置中Zn失电子;作负极,氢离子在正极Cu上得电子生成氢气,符合原电池的构成条件,能形成原电池,故C正确;
D.该装置不能构成闭合回路;所以不能形成原电池,故D错误;
答案为C。5、C【分析】【详解】
A.分子式为C4H8O;A错误;
B.该分子中含烷基;所有原子不可能共平面,B错误;
C.该分子中含碳碳双键;能发生加成反应,烷基上含氢原子,还含有羟基,能发生取代反应,C正确;
D.-CH2OH也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能用酸性KMnO4溶液检验该物质中的碳碳双键;D错误;
故选C。6、C【分析】【详解】
A.石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物;故A说法正确;
B.石油的分馏是根据物质的沸点不同而进行分离的一种该方法;属于物理过程,煤的干馏是将煤隔绝空气加强热的过程,属于化学变化,故B说法正确;
C.裂化汽油中含有不饱和的烃类物质;能与溴发生加成反应,不可用于萃取溴水中的溴,故C说法不正确;
D.石油催化重整的主要目的是得到苯;甲苯等芳香烃;故D说法正确;
答案选C。
【点睛】
石油是由烷烃、环烷烃和芳香烃组成的复杂混合物,分馏得到的汽油中不含有不饱和链烃。由烷烃裂化的反应可知,裂化汽油中含有不饱和链烃(烯烃)。无论是直馏汽油还是裂化汽油,都是组成复杂的混合物,没有固定的熔沸点。7、D【分析】【详解】
A.放电时铝是活泼的金属,铝做负极,石墨做正极,电子由负极沿着导线流向正极,故A正确;
B.原电池工作时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动;在电解池中,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,所以充电时,有机阳离子向铝电极方向移动,故B正确;
C.放电时负极Al发生氧化反应生成铝离子,铝离子与AlCl结合生成Al2Cl故C正确;
D.充电时,石墨是阳极,电解池中阴离子向阳极移动,其电极反应式为:Cn+AlCl-e-=CnAlCl4;故D错误;
故答案:D。8、D【分析】【分析】
【详解】
A.O为8号元素,原子左上标表示原子的质量数,16O表示质量数为16、质子数为8的氧原子的结构示意图为故A错误;
B.乙烷分子的分子式为C2H6,碳原子间为碳碳单键,每个碳原子与3个氢原子形成三个共价单键,比例模型为故B错误;
C.N2的电子式为故C错误;
D.硝基苯可以看做苯环上的一个氢原子被硝基取代后形成的产物,结构简式为故D正确;
答案选D。9、B【分析】【详解】
A.苯环与溴水不反应,碳碳双键可与溴水发生加成反应,则1mol该物质与溴水充分反应,消耗1molBr2;故A错误;
B.苯环为平面结构;碳碳双键为平面结构,碳碳单键可以旋转,使得两个平面可以共面,则该分子中最多有16个原子共平面,故B正确;
C.苯环为平面结构;碳碳双键为平面结构,碳碳单键可以旋转,使得两个平面可以共面,则该分子中最多有8个碳原子共平面,故C错误;
D.与苯环直接相连的碳原子以及苯环对位2个碳原子在一条直线上;该分子中最多有3个原子共直线,故D错误;
答案选B。二、多选题(共5题,共10分)10、BC【分析】【详解】
A.苯酚能溶解在苯中,不能除去苯中的溴,应该用氢氧化钠溶液分液除去苯中的Br2;A错误;
B.饱和碳酸氢钠溶液吸收氯化氢生成CO2,所以通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气装置可以除去CO2中的氯化氢气体;B正确;
C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度小;乙酸能与饱和碳酸钠反应,因此加饱和碳酸钠溶液分液可以除去乙酸乙酯中的乙酸和水,C正确;
D.加热时I2升华为碘蒸气,加热时氯化铵分解成氨气和氯化氢,不能用加热法除去固体NH4Cl中的I2;D错误;
答案选BC。11、BD【分析】【分析】
【详解】
A.因为氨气的密度比空气小;所以收集装置C中,导管应左短右长,A不正确;
B.采用强酸制弱酸的方法制取H2S,用向上排空气法(导管左长右短)收集H2S,为防止污染环境,用碱溶液吸收酸性气体H2S;B正确;
C.NO2用水吸收后,一部分转化为HNO3;另一部分生成NO逸出,污染环境,C不正确;
D.KMnO4将浓盐酸中的Cl-氧化生成Cl2;用向上排空气法收集,尾气用碱溶液吸收,以保护环境,D正确;
故选BD。12、BD【分析】【分析】
【详解】
A.催化重整是在加热;氢压和催化剂存在的条件下;使原油蒸馏所得的轻汽油馏分(或石脑油)转变成富含芳烃的高辛烷值汽油(重整汽油),并副产液化石油气和氢气的过程,故A正确;
B.苯不能使高锰酸钾酸性溶液褪色;甲苯和二甲苯都可以使高锰酸钾酸性溶液褪色,故B错误;
C.从煤的干馏产物煤焦油中可分离出苯;故C正确;
D.煤的干馏是指在隔绝空气条件下加热;分解;生成焦炭(或半焦)、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程,煤的干馏能制得苯及其同系物,故D错误;
答案选BD。13、AD【分析】【分析】
【详解】
A.将三颈瓶中的一定配比的无水AlCl3、1,2-二氯乙烷和苯甲醛充分混合,三种物质中无水AlCl3为催化剂;1,2-二氯乙烷为溶剂,A错误;
B.冷凝管后加接一支装有无水MgSO4的干燥管,MgSO4具有吸水作用;可以防止水进入实验装置,B正确;
C.将含有溴的反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中,有机相中的碳酸氢钠可与Br2、HCl反应,除去Br2;HCl;C正确;
D.减压蒸馏;可降低沸点,避免温度过高,导致间溴苯甲醛高温下被氧化,D错误;
故合理选项是AD。14、AD【分析】【详解】
A.X与Y反应;Y分子中的碳碳双键发生加成生成Z,A选项正确;
B.根据Z分子结构分析可知;Z中的羰基碳原子不可能和其他碳原子在同一平面上,B选项错误;
C.1mol化合物X中含有1mol羟基和1mol酯基;最多可与2molNaOH发生反应,C选项错误;
D.1mol化合物Y中含有1mol苯环;1mol碳碳双键,1mol羰基,可以与3mol+1mol+1mol=5mol氢气发生加成反应,D选项正确;
答案选AD。三、填空题(共9题,共18分)15、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)为加快化学反应速率;反应应在光照(或强光照射)条件下完成;
(2)甲烷和氯气的取代产物中CH2Cl2、CHCl3、CCl4均为油状液体;
(3)该反应中甲烷中的氢原子被氯原子代替,属于取代反应。【解析】光照(或强光照射)CH2Cl2CHCl3、CCl4取代反应16、略
【分析】【分析】
【详解】
试题分析:(Ⅰ)取少量溶液,加入KSCN溶液,无明显变化,可知无Fe3+;(Ⅱ)另取溶液加入少量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,可知生成的气体为NO,说明在酸性条件下NO3-氧化了溶液里的Fe2+,得溶液里存在Fe2+和NO3-,同时排除CO32-和SiO32-,因这二种离子与Fe2+不共存;(Ⅲ)向Ⅱ中所得溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,可知溶液里有SO42-;(Ⅳ)向Ⅱ中所得溶液中加入过量浓氨水,仅有红褪色沉淀生成,过滤,在所得溶液中加入盐酸至酸性时,再加入氢氧化钠溶液,有蓝色沉淀生成,可知原溶液里有Cu2+;(1)该废水一定含有的离子是Fe2+、Cu2+、NO3-、SO42-;(2)酸性条件下NO3-氧化了溶液里的Fe2+的离子方程式是3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;(3)除去0.2molNO3-,反应产生氨气和氮气的体积比为1:4,其中生成的n(NH3)=0.2/9mol、n(N2)=0.8/9mol;共转移电子数为n(NH3)×8+n(N2)×5×2=0.2/9mol×8+0.8/9mol×5×2=9.6/9mol;消耗铝的质量为9.6/9mol÷3×27g/mol=9.6g。
Ⅱ.(1)根据图象中沉淀先增加后部分溶解可知:溶液中一定含有:Mg2+和Al3+,所以一定不含CO32-、AlO2-,并且含有镁离子的物质的量为3mol,氢氧化铝和氢氧化镁沉淀一共是5mol,根据元素守恒,所以含有铝离子的物质的量2mol;加入8mol过氧化钠会生成4mol氧气,而图象中生成了6mol气体,说明生成的气体除了过氧化钠和溶液反应生成的氧气之外,还一定有2mol其他气体生成,而只能是氨气,所以一定含有2mol铵根离子,所以一定不含有氢氧根离子;图象中加入过氧化钠的物质的量在0~amol之间时,没有沉淀生成,所以溶液中含有H+,由于加入8mol过氧化钠时生成的沉淀达到最大量5mol,8mol过氧化钠会生成16mol氢氧化钠,而生成2mol氢氧化铝、3mol氢氧化镁、2mol氨气消耗的氢氧化钠为:2mol×3+3mol×2+2mol=14mol,所以有2mol氢氧化钠与氢离子反应,氢离子的物质的量为2mol;并且物质的量为2mol,溶液中一定还含有阴离子,可能为氯离子或溴离子,钾离子不能确定是否存在,根据电荷守恒:所以n(H+)+3n(Al3+)+n(NH4+)+2n(Mg2+)≤2n(SO42-),所以氯离子物质的量≥16mol,即:。离子种类
H+
Al3+
NH4+
Mg2+
Br-或Cl-
物质的量(mol)
2
2
2
3
≥16
所以溶液中一定存在的阳离子为:H+、Al3+、NH4+、Mg2+;含有的阳离子的物质的量之比为:n(H+):n(Al3+):n(NH4+):n(Mg2+)=2:2:2:3;溶液中一定不存在的阴离子为:OH-、CO32-、AlO2-;
故答案为H+、Al3+、NH4+、Mg2+;2:2:2:3;OH-、CO32-、AlO2-;
(2)生成的沉淀为氢氧化镁和氢氧化铝,其中氢氧化铝能够与氢氧化钠溶液反应,反应的离子方程式为:Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O。
考点:本题考查了常见的离子检验方法、离子方程式的书写,题目难度中等,注意掌握常见的离子检验方法,能够根据描述的反应现象判断存在的离子,注意掌握氢氧化铝的两性及反应的方程式。【解析】①.Fe2+、Cu2+、NO3-、SO42-②.3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O③.9.6④.H+、Al3+、NH4+、Mg2+⑤.2:2:2:3⑥.OH-、CO32-、AlO2-⑦.Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O17、略
【分析】【分析】
根据原电池原理分析解答;根据电极反应式进行相关计算。
【详解】
根据原电池原理分析知,原电池是将化学能转化成电能的一种装置;如图所示,总反应为:3H2+N2=2NH3,氢气发生氧化反应,作负极,氢气在电极b上反应,则电极b作负极;根据题给信息,反应过程中有H+生成,则负极反应为:H2-2e-=2H+;根据负极反应式知1.2mol电子转移时,消耗0.6mol氢气,根据总方程式得,消耗0.6mol氢气时生成氨气的物质的量为故答案为:化学;电;b;H2-2e-=2H+;0.4。【解析】化学电bH2-2e-=2H+0.418、略
【分析】【分析】
Ⅰ.红磷与Cl2反应生成PCl5(A),PCl5与水反应生成HCl和H3PO4,混酸B经过分离获得H3PO4和HCl(C);
【详解】
Ⅰ.(1)①根据图示,前10s消耗Cl210mol,P完全反应,转化4mol,生成A4mol,故该反应不是可逆反应,P、Cl2、A化学计量数之比为2:5:2,根据元素守恒确定A为PCl5,则该反应对应方程式为:2P+5Cl2=2PCl5;
②前10s平均反应速率υ(Cl2)=故此处填0.5mol/(L·s);
(2)③由题意知,PCl5与水反应生成混酸,且反应前后化合价不变,故另一种酸为HCl,对应方程式为:PCl5+4H2O5HCl+H3PO4;
Ⅱ.(1)根据总反应知,Cu失电子被氧化,故负极材料为Cu,正极材料可选用活泼性比Cu弱的金属或石墨,总反应中FeCl3得电子,故电解质溶液选择FeCl3溶液,装置如图所示:
(2)根据总反应知,负极Cu失去电子转化为Cu2+,对应电极反应为:Cu-2e-=Cu2+;
(3)负极Cu溶解,电解质量减轻,由题意知,溶解的Cu为3.2g,即根据转移电子关系:Cu~2e-,知电路中通过的电子=0.05mol×2=0.1mol,故此处填0.1mol。【解析】2P+5Cl2=2PCl50.5mol/(L·s)PCl5+4H2O5HCl+H3PO4Cu-2e-=Cu2+0.1mol19、略
【分析】【分析】
根据图象知;A;B物质的量减少是反应物、C和D物质的量增加是生成物,根据各物质物质的量的变化量之比等于其计量数之比,据此书写方程式,注意反应物未完全转化为生成物,此反应为可逆反应;用反应速率等于浓度的变化除以时间,求出A的反应速率;外界条件能改变反应速率,根据图形进行分析;比较反应速率的快慢根据反应速率之比等于化学计量数之比,把不同物质转化为同一物质进行比较。
【详解】
(1)根据图象知;A;B物质的量减少是反应物、C和D物质的量增加是生成物,反应达到平衡时,各物质的物质的量变化量分别为:△n(A)=(2.5−1.7)mol=0.8mol、△n(B)=(2.4−1.4)mol=1.0mol、△n(C)=(1.2−0)mol=1.2mol、△n(D)=(0.8−0)mol=0.8mol;
物质的物质的量的变化量之比等于其计量数之比,所以A、B、C、D计量数之比=0.8mol:1.0mol:1.2mol:0.8mol=4:5:6:4,反应方程式为4A+5B⇌6C+4D;
(2)化学反应速率等于浓度的变化除以时间,前2min内用A的浓度变化表示的化学反应速率v(A)
(3)在2min时;各物质的物质的量不变,故A;D不选,相同时间内物质的量变化量增大,说明加快了反应速率,降低温度反应速率减慢,B不选,只有加入催化剂能加快反应速率且瞬间各物质的物质的量不变,故答案选C;
(4)根据反应速率之比等于化学计量数之比(4A+5B⇌6C+4D),把不同物质转化为同一物质进行比较,如全转化为A:①v(A)=1.0mol·L-1·s-1,②v(A)=×v(B)=×1.0mol·L-1·s-1=0.8mol·L-1·s-1,③v(A)=×v(C)=×1.2mol·L-1·s-1=0.8mol·L-1·s-1,④v(A)=v(D)=1.2mol·L-1·s-1;比较数值可知其中反应速率最快的是④。
【点睛】
利用方程式中化学计量数之间的关系进行解题,化学方程式中各物质的物质的量变化量之比等于其计量数之比;根据反应速率之比等于化学计量数之比,把不同物质转化为同一物质进行比较反应速率,注意转化前要把不同的单位转化为相同单位才可以比较;反应速率的计算不能用物质的量的变化除以时间。【解析】①.4A+5B⇌6C+4D②.0.1mol/(L·min)③.C④.④20、略
【分析】【分析】
(1)a点时还没有达到平衡状态;从反应物的物质的量的变化趋势判断反应进行的方向,依次判断正逆反应速率大小;
(2)根据曲线的斜率判断;斜率越大,说明在单位时间内反应物的变化率越大,反应速率越大,也可分别计算不同时间内的反应速率大小来进行比较;
(3)从虚线变化判断达到平衡时反应物的转化的物质的量来分析;曲线I反应速率增大,但转化的氢气的物质的量少,应是升高温度,因该反应放热,升高温度平衡逆向移动,曲线Ⅲ反应速率增大,转化的氢气的物质的量多,平衡正向移动,应是增大压强。
(4)平衡常数只受温度的影响。
(5)从压强对平衡的影响方向进行分析。
【详解】
(1)a点时还没有达到平衡状态;反应物氢气的物质的量继续减小,平衡向正向移动,所以正反应速率大于逆反应速率;
(2)分别计算不同时间内的反应速率:0~1min内,v(H2)==1mol/(L•min);
1~3min内,v(H2)==0.75mol/(L•min);3~8min内,v(H2)==0.1mol/(L•min);所以0~1min内反应速率最大;
答案选A;
(3)曲线I反应速率增大;但转化的氢气的物质的量少,应是升高温度,因该反应放热,升高温度平衡逆向移动,不利于氢气的转化,故曲线I是升高温度;曲线Ⅲ反应速率增大,转化的氢气的物质的量多,因增大压强平衡正向移动,故应是增大压强;
答案:升高温度;增大压强。
(4)平衡常数只受温度的影响,该反应放热,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,曲线Ⅰ温度最高,曲线Ⅱ和曲线Ⅲ温度相同,故KⅠ<KⅡ=KⅢ;
(5)若在开始时,科学实验将3molCO2和4molH2充入2L的密闭容器中,与将6molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中比较,相当于在原来的基础上扩大容器的体积为原来的2倍,压强减小,平衡逆向移动,氢气的转化率减小,故消耗的氢气小于
6molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中的则该条件下达到平衡时氢气的物质的量大于1mol;
答案为:>。【解析】①.大于②.A③.升高温度④.增大压强⑤.KⅠⅡ=KⅢ⑥.>21、略
【分析】本题考查化学键与物质类别的关系,(1)NaCl是离子化合物,溶于水,其电离方程式为NaCl=Na++Cl-,破坏的是离子键;(2)HCl属于共价化合物,HCl溶于水,电离方程式为HCl=H++Cl-,破坏的是极性键;(3)SO2属于共价化合物,溶于水,生成H2SO3,破坏的是极性键;(4)酒精属于非电解质,溶于水,破坏的分子间作用力;(5)NaOH与HCl反应:NaOH+HCl=NaCl+H2O,其中NaOH、NaCl属于离子化合物,H2O、HCl属于共价化合物,被破坏的是离子键和极性键,形成的是离子键和极性键;(6)H2、O2中存在非极性键,H2O是共价化合物,此反应破坏的是非极性键,形成的是极性键;(7)CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl,四种物质都是离子化合物,破坏和形成的都是离子键;(8)Na2O属于离子化合物,熔化时破坏的是离子键。【解析】离子键极性键极性键分子间作用力离子键极性键非极性键极性键离子键离子键离子键22、略
【分析】【分析】
甲醇燃料电池的总反应式为:CH3OH+O2═CO2+2H2O;可先写简单的正极反应,再考虑负极反应。
【详解】
(1)酸性条件下甲醇燃料电池的总反应式为:CH3OH+O2═CO2+2H2O①,酸性条件下该燃料电池的正极反应式为O2+6H++6e-═3H2②,①-②得电池负极反应式为:CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+;该燃料电池的理论效率为
【点睛】
本题考查了原电池原理,明确正负极上得失电子是解本题关键,难点是电极反应式的书写,电极反应式要结合溶液的酸碱性书写,为易错点。【解析】CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+O2+6H++6e-═3H2O96.6%23、略
【分析】【详解】
(1)A.通甲醇的电极为负极,通空气的电极为正极,A项错误;
B.在碱性电解质溶液中负极的电极反应式为B项错误;
C.在放电过程中,OH-参与电极反应,不断被消耗,导致电解质溶液碱性减弱,C项正确;
D.电池放电时每消耗6.4gCH3OH,即0.2molCH3OH,转移电子数D项正确;故答案选CD;
(2)甲醇燃料电池中,在酸性条件下甲醇在负极失电子生成CO2,电极反应式为CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+,故答案为:CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+。【解析】CDCH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+四、判断题(共2题,共8分)24、A【分析】【详解】
淀粉和纤维素在酸催化下完全水解后的产物都是葡萄糖,正确。25、B【分析】【详解】
H2燃烧过程中化学能转化为热能,题目说法错误,故答案为错误。五、工业流程题(共4题,共36分)26、略
【分析】【详解】
(1)碳酸钠溶液显碱性,结合已知NaOH+NO+NO2═2NaNO2+H2O可得,Na2CO3溶液和NO、NO2反应生成NaNO2,根据原子守恒,还会有CO2生成,故反应的化学方程式为:Na2CO3+NO+NO2=2NaNO2+CO2。
(2)由制备流程可知,碳酸钠溶解后,碱吸收过程可能发生Na2CO3+NO+NO2=2NaNO2+CO2、3NO2+H2O=HNO3+NO、Na2CO3+2HNO3=NaNO3+H2O+CO2↑、Na2CO3+HNO3=NaNO3+NaHCO3等反应,所以中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外,还有少量NaHCO3和NaNO3。
(3)中和液进行蒸发Ⅰ操作时,若水的蒸发量过大,则溶液浓度过大,可能有NaNO2析出,从而降低NaNO3的纯度;蒸发Ⅰ产生的蒸气中含有少量的NaNO2等有毒物质;不能直接排放,应循环利用提高利用率,所以将其冷凝后用于流程中的“溶碱”最合理。
(4)母液Ⅱ中的溶质主要是NaNO3;将其转入转化液之后再进行蒸发结晶等操作,可以提高利用率,所以合理处理的方法选c。
(5)NaNO2中N元素化合价为:+3价,N2H4中N元素化合价为:-2价,所以NaNO2与N2H4发生氧化还原反应生成NaN3,该反应中NaNO2被还原;N2H4为共价化合物,N元素化合价为-2价,H元素化合价为+1价,两个N原子间形成一对共用电子,每个N原子分别与2个H原子形成共用电子对,故电子式为:NaN3中含有活泼金属,故为离子化合物,Na+与N3-之间形成离子键,N3-内的N原子间形成(非极性)共价键。
(6)因为NaNO2、NaNO3两种产品的物质的量之比为2∶1,1.38吨NaNO2的物质的量为:1.38×106g÷69g/mol=2×104mol,则生成的NaNO3物质的量为:1×104mol,根据Na原子守恒,2n(Na2CO3)=n(NaNO2)+n(NaNO3),则Na2CO3的理论用量:m(Na2CO3)=×(2×104+1×104)mol×106g/mol=1.59×106g=1.59吨。【解析】Na2CO3+NO+NO2=2NaNO2+CO2NaHCO3NaNO3防止NaNO3析出而降低NaNO2纯度溶碱c被还原离子键和(非极性)共价键1.5927、略
【分析】【详解】
I.由制备流程可知,硼镁泥的主要成分为MgCO3、SiO2,还有少量Fe2O3、MnO、CaO等,向废渣中加硫酸时SiO2不溶解,过滤得到滤渣1为二氧化硅,NaClO具有氧化性,能将Mn2+氧化为MnO2,调节PH生成MnO2、Fe(OH)3沉淀,过滤得滤渣2为MnO2、Fe(OH)3;再经过系列除杂后所得溶液中加碳酸铵溶液,得到轻质碳酸镁;
(1)MgCO3和硫酸反应生成硫酸镁和二氧化碳,反应方程式为MgCO3+H2SO4=MgSO4+CO2↑+H2O;
(2)根据上面的分析可知滤渣2的主要成分为MnO2、Fe(OH)3,次氯酸钠能氧化锰离子生成MnO2,反应的离子方程式为Mn2++ClO-+H2O═MnO2↓+2H++Cl-;
(3)“合成”时在溶液中加碳酸铵溶液;得到轻质碳酸镁;硫酸铵和水,温度过低反应速率慢,温度过高轻质碳酸镁、碳酸铵会分解;
Ⅱ.CuFeS2加入CuCl2浸取发生CuFeS2+3CuCl2=4CuCl↓+FeCl2+2S↓,过滤后得到滤液含有FeCl2,固体含有CuCl、S,加入盐酸除硫,过滤得到滤液含有[CuCl2]-,调节溶液pH发生歧化反应生成Cu和Cu2+,过滤可得到Cu,得到滤液含有Cu2+;
(1)
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