四川省绵阳市重点中学2021-2022学年高二上学期化学开学考试试卷
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2021高二上·绵阳开学考)化学与生产、生活、社会密切相关。下列有关说法中不正确的是( )
A.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中的丝和蜡炬的主要成分分别是纤维素和油脂
B.体积分数75%的酒精可用于抗新冠病毒的防疫消毒
C.高铁“复兴号”车厢连接关键部位所使用的增强聚四氟乙烯属于合成材料
D.水华、赤潮等水体污染与大量排放含氮、磷的污水有关
2.(2021高二上·绵阳开学考)下列化学用语正确的是( )
A.甲基的电子式:
B.乙醇的结构简式:C2H6O
C.氯离子的结构示意图:
D.丙烷的球棍模型:
3.(2021高二上·绵阳开学考)煤、石油、天然气是人类使用的主要能源,同时它们也是重要的化工原料。以下说法正确的是( )
A.煤中含苯、甲苯、二甲苯等有机物,可通过干馏获得
B.石油分馏可得到乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料
C.天然气和液化石油气都是清洁的化石燃料
D.石油裂解气可用于生产聚乙烯和聚氯乙烯,二者被广泛用于食品包装。
4.(2021高二上·绵阳开学考)下列关于元素周期表和周期律的说法正确的是( )
A.由于非金属性:Cl>Br>I,所以酸性:HCl>HBr>HI
B.HF分子很稳定是由于HF分子之间能形成氢键
C.原子序数为34号的元素属于长周期的主族元素
D.碱金属和卤族单质的熔沸点随原子序数的增大而增大
5.(2021高二上·绵阳开学考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1mol CnH2n+2中含有(3n+1)NA共价键
B.等物质的量的14NO和13CO所含中子数均为15NA
C.乙烯和聚乙烯的混合物共28g,完全燃烧所生成的CO2的分子数可能大于2NA
D.标准状况下,2.24L SO3含有的氧原子数为0.3NA
6.(2021高二上·绵阳开学考)下列说法正确的是( )
A.鉴别乙酸、乙醇和苯:向待测液中分别滴入紫色石蕊溶液,振荡,观察现象
B.油脂、葡萄糖、纤维素都可以发生水解反应
C.己烷与苯可用酸性KMnO4溶液鉴别
D.检验Cu与浓硫酸反应生成的产物CuSO4时,直接往试管中加水,观察溶液是否变蓝
7.(2021高二上·绵阳开学考)M、X、Y、Z、W为五种原子序数依次增大的短周期元素。X、Y、Z同周期,且最外层电子数之和为15,X与Z可形成XZ2分子;Y与M形成的气态化合物是相同条件下H2密度的8.5倍;W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的1/2。下列说法正确的是( )
A.由M与W形成的化合物为共价化合物
B.工业上常用电解法制备W的单质
C.原子半径:W>Z>Y>X>M
D.XZ2分子中含有非极性共价键
8.(2021高二上·绵阳开学考)如图所示,有关化学反应和能量变化的说法正确的是( )
A.铝热反应属于氧化还原反应,故能量变化不符合该图
B.Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl品体反应能量变化如图所示
C.反应物总键能小于产物总键能的反应符合该图的能量变化
D.符合该能量变化的化学反应均可用于设计成原电池
9.(2021高二上·绵阳开学考)CO2辅助的Na—CO2电池工作原理如下图所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池的总反应为 。下列有关说法不正确的是( )
A.电路中每转移4mol电子,理论上要消耗67.2LCO2(标状)
B.放电时,正极反应为:
C.该电池可用硫酸溶液代替含NaClO4的有机溶液
D.放电时,ClO4-向b极移动
10.(2021高二上·绵阳开学考)图为一种重要的烃的衍生物,以下说法不正确的是( )
A.1mol该物质最多可以与4mol H2发生加成反应
B.该物质能发生取代、催化氧化、加聚反应
C.可以用酸性高锰酸钾溶液检验该物质中的碳碳双键
D.相同物质的量该物质消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为3∶2∶2
11.(2021高二上·绵阳开学考)在一定条件下,某可逆反应的正反应速率、逆反应速率随时间的变化曲线如下图所示。下列有关说法中正确的是( )
A.t1时刻,正反应速率小于逆反应速率
B.t2时刻的正反应速率小于t3时刻的逆反应速率
C.t4时刻,反应处于平衡状态,正、逆反应速率均为0
D.t4时刻,保持其他条件不变,升高温度,正、逆反应速率均加快
12.(2021高二上·绵阳开学考)利用如图装置及药品能够完成相应实验的是( )
图1 图2 图3 图4
A.图1装置:实验室制氨气
B.图2装置:实验室制取并收集乙酸乙酯
C.图3装置:验证石蜡油分解产物中是否含有乙烯
D.图4装置:证明苯分子结构中无碳碳双键
13.(2021高二上·绵阳开学考)下列方程式正确的是( )
A.过量铁粉与稀硝酸反应的离子方程式:
B.铜与浓硫酸加热条件下反应离子方程式:
C.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应化学方程式:
D.澄清石灰水中加入少量的 :
14.(2021高二上·绵阳开学考)海水中不仅含有丰富的水资源,而且蕴藏着宝贵的化学资源。海水资源利用的部分过程如图。下列有关说法错误的是( )
A.海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法和离子交换法等
B.在制盐工业中,为除粗盐中含有的Ca2+,Mg2+、SO4-,可依次加入Na2CO3、NaOH、BaCl2
C.在制镁工业中,常用Ca(OH)2做沉淀剂
D.在制溴工业中,步骤分别为氧化、还原、氧化
二、填空(本题包括5小题,共58分)
15.(2021高二上·绵阳开学考)A、B、C、D、E、F为六种短周期元素,相关信息如下:
序号 信息
① A、B、C原子序数依次增大,均可与D形成10e-的分子
② C为地壳中含量最高的元素
③ E与F同周期,且E在同周期元素中非金属性最强
④ F为短周期中原子半径最大的元素
根据以上信息提示,回答下列问题(涉及相关元素均用化学符号表达)
(1)C元素在周期表中的位置为 ,AC2的结构式为 ,元素B、F、E的简单离子半径由大到小顺序 。
(2)B的简单氢化物与其最高价含氧酸反应生成一种盐,此盐化学式为 ,所含化学键的类型有 。
(3)A、B的简单氢化物沸点最高的是 ,原因是 。
(4)将BD3通入到FEC溶液中可制得B2D4,B2D4的电子式为 ,该反应的离子方程式为 。
(5)A与D可以按原子个数比1:3形成化合物。写出以KOH溶液为电解质溶液,该化合物与氧气形成的燃料电池的负极反应方程: 。
16.(2021高二上·绵阳开学考)某化学小组以苯甲酸( )为原料,制取苯甲酸乙酯( )。已知有关物质的沸点如表:
物质 乙醇 苯甲酸 苯甲酸乙酯 甲 乙
沸点/ 78.3 249 212.6
密度/ 0.79 1.27 1.05
相对分子质量 46 122 150
(1)I.合成苯甲酸乙酯粗产品。在圆底烧瓶中投入几块碎瓷片,加入12.2g苯甲酸和足量乙醇,再小心加入3mL浓硫酸,混匀后,小心加热使反应完全,得苯甲酸乙酯粗产品。
浓硫酸的作用是 ;请写出制取苯甲酸乙酯的化学方程式: 。
(2)甲和乙两位同学分别设计了如图所示的两套实验室合成苯甲酸乙酯的装置(夹持仪器和加热仪器均已略去)。根据有机物的沸点,最好采用 装置(填“甲”或“乙”)
(3)Ⅱ.粗产品的精制
经过分离后,获得的苯甲酸乙酯粗产品中往往含有少量乙醇、苯甲酸和水等,现拟用如图流程图进行精制。在流程图中操作2的名称是 。加入1mol/L
Na2CO3溶液的作用除降低苯甲酸乙酯溶解度外,还有 。
(4)通过计算,苯甲酸乙酯的产率为 。
17.(2021高二上·绵阳开学考)已知烃A其产量可以用来衡量一个国家石油化工发展水平。A、B、C、D、E、F、G转化关系如下(以下变化中,有些反应条件及产物未标明)。其中G是天然有机高分子化合物,E分子具有浓郁的果香味,其相对分子质量为88。
(1)写出A分子的结构式: ;F的分子式: 。
(2)比A的相对分子质量大14的同系物甲在一定条件下发生加聚反应的化学方程式为 。
(3)写出B+O2→C的化学方程式 ,反应类型为 。
(4)E的同分异构体中,能与NaHCO3溶液反应的物质有 种,其结构简式分别为 。
18.(2021高二上·绵阳开学考)工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体的流程如图:
(1)写出CuS“焙烧”生成SO2和CuO的化学反应方程式: 。
(2)图中SO2经转化生成的硫酸可用于“酸化”,转化反应中SO2与O2的物质的量比为 。
(3)“过滤”后需洗涤沉淀,请设计实验证明已洗涤干净 。
(4)“淘洗”所用的溶液A应选用 (填序号)
a.稀硫酸 b.浓硫酸 c.稀硝酸 d.浓硝酸
(5)“反应”步骤加10% H2O2可以避免污染性气体的产生,写出该反应的离子方程式: ,也可以用气体 (填化学式)代替双氧水。
(6)大量排放SO2容易造成酸雨等环境问题,工业上可用双碱法脱硫法处理废气,过程如图所示,其中可循环使用的试剂是 ,写出双碱法脱硫法的总反应方程式: 。
19.(2021高二上·绵阳开学考)煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为: 。一定温度下,在一个容积不变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是 (填字母,下同)
a.容器中的压强不变 b.1mol H—H键断裂的同时断裂2mol H—O键
c.混合气体密度不变 d.c(CO)=c(H2)
(2)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下,在体积为1L的恒容密闭容器中,发生反应: 。
为了加快反应速率,可采取什么措施(写两条) 、 。
(3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应 ,得到数据如下:
起始量/mol 平衡时体积分数 达到平衡所需时间/min
H2O CO H2 CO
2 4 — 40% 5
实验中以v(CO2)表示的反应速率为 ,H2O的转化率为 。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;合成材料
【解析】【解答】A.蚕丝的主要成分是蛋白质,蜡炬的主要成分是烷烃,A符合题意;
B.体积分数为75%的酒精,能使蛋白质变性,具有杀菌消毒作用,可用于抗新冠病毒的防疫消毒,B不符合题意;
C.聚四氟乙烯属于有机合成材料,C不符合题意;
D.氮、磷等营养元素会使得水体富营养化,出现水华、赤潮等水体污染,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.根据蚕丝和蜡炬的成分分析;
B.酒精可使蛋白质变性;
C.聚四氟乙烯属于有机合成材料;
D.氮、磷等营养元素会使得水体富营养化;
2.【答案】D
【知识点】结构简式;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.甲基中碳原子的最外层电子数为7,其电子式为,A不符合题意;
B.乙醇的结构简式为CH3CH2OH,B不符合题意;
C.氯离子是由氯原子最外层得到一个电子形成的,其最外层电子数为8,因此氯离子的结构示意图为,C不符合题意;
D.丙烷的结构简式为CH3CH2CH3,其球棍模型为,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.甲基中碳原子的最外层电子数为7;
B.乙醇的结构简式为CH3CH2OH;
C.氯离子的最外层电子数为8;
D.根据球棍模型和比例模型进行分析;
3.【答案】C
【知识点】石油的裂化和裂解;煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】A.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等物质,可直接通过分馏获得,A不符合题意;
B.石油裂解,可获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工原料,B不符合题意;
C.天然气和液化石油气的燃烧产物为H2O和CO2,不会对环境造成污染,属于清洁的化石能源,C符合题意;
D.聚氯乙烯不可用作食品包装袋,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.干馏是对物质隔绝空气加强热,使之受热分解;
B.石油中不含有乙烯、丙烯等物质;
C.天然气和液化石油气属于清洁能源;
D.聚氯乙烯不能用作食品包装袋;
4.【答案】C
【知识点】氢键的存在对物质性质的影响;元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.非金属性Cl>Br>I,气态氢化物的酸性HClB.HF分子很稳定,是由于H-F化学键稳定,与氢键无关,B不符合题意;
C.原子序数为34的元素为Se,位于第四周期第ⅥA族,C符合题意;
D.碱金属单质的熔沸点随原子序数的增大而减小,卤族单质的熔沸点随原子序数的增大而增大,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.由非金属性无法直接得出气态氢化物的酸性;
B.氢键不影响氢化物的稳定性;
C.原子序数为34的元素为硒元素;
D.碱金属单质的熔沸点随原子序数的增大而减小;
5.【答案】A
【知识点】摩尔质量;气体摩尔体积;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.通式为CnH2n+2的有机物为烷烃,分子结构中都以单键的形式连接,因此1molCnH2n+2所含的共价键为(n-1)+(2n+2)=(3n+1)mol,A符合题意;
B.等物质的量的14NO和13CO所含中子数相等,但不一定为15NA,B不符合题意;
C.28g乙烯和聚乙烯的混合物的物质的量为,根据碳元素守恒可得,其完全燃烧后产生CO2的物质的量为2mol,因此完全燃烧生成CO2的分子数为2NA,C不符合题意;
D.标准状态下SO3不是气体,不可应用气体摩尔体积进行计算,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.通式为CnH2n+2的有机物为烷烃,结合烷烃的结构确定其所含的共价键;
B.未给出物质的物质的量, 无法计算;
C.乙烯和聚乙烯的通式为CH2,据此进行计算;
D.标准状态下SO3为非气态物质,不可应用气体摩尔体积进行计算;
6.【答案】A
【知识点】有机物的鉴别
【解析】【解答】A.将紫色石蕊试液加入到乙酸中后,溶液变红;加入到乙醇中后,两溶液互溶,显紫色;加入苯中后,两溶液不互溶、分层,下层液体显紫色。三种现象不同,可鉴别,A符合题意;
B.油脂、纤维素可发生水解反应,葡萄糖为单糖,不可发生水解,B不符合题意;
C.己烷和苯与酸性KMnO4溶液不反应,都不能使酸性KMnO4溶液褪色,C不符合题意;
D.Cu与浓硫酸反应后所得为浓度较高的硫酸,密度比水大,因此需将混合物加入水中,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.根据加入紫色石蕊试液产生的不同现象进行分析;
B.葡萄糖不能发生水解;
C.己烷、苯都不能使酸性KMnO4溶液褪色;
D.两溶液混合时,应将密度大的溶液加入到密度小的溶液中;
7.【答案】B
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A.由M与W形成的化合物为NaH,含有离子键,为离子化合物,A不符合题意;
B.Na的还原性很强,工业上常用电解熔融NaCl的方法制备金属Na,B符合题意;
C.电子层数越大,原子半径越大,电子层数相同,核电荷数越大,原子半径越小,因此四种元素的原子半径大小为W>X>Y>Z>M,C不符合题意;
D.XZ2的化学式为CO2,分子中含有极性共价键,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】X与Z可形成XZ2分子,因此X为+2价或+4价,Z为-1价或-2价;又X、Y、Z同周期,且最外层电子数之和为15,因此X为C、Y为N、Z为O。Y与M形成的气态化合物是相同条件下H2密度的8.5倍,因此Y和M形成的气态化合物的相对分子质量为17,因此该气态化合物为NH3,则M为H。W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的,因此W的质子数为11,故W为Na。据此分析选项。
8.【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.铝热反应属于氧化还原反应,也属于放热反应,放热反应中反应物总能量高于生成物总能量,能量变化符合该图,A不符合题意;
B.二者的反应为吸热反应,反应物总能量低于生成物总能量,因此能量变化不能用图示表示,B不符合题意;
C.符合图示能量变化的反应为放热反应,反应物总键能小于生成物总键能的反应为放热反应,C符合题意;
D.是否可设计为原电池,与反应过程中放热或吸热无关,可设计成原电池的反应为氧化还原反应,而氧化还原反应可以是吸热反应或放热反应,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.铝热反应为氧化还原反应,也为放热反应;
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应;
C.根据图示能量大小分析;
D.是否可设计为原电池与放热或吸热无关;
9.【答案】C
【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.由分析可知,电路中每转移4mol电子,有3molCO2发生反应,其体积V=n×Vm=3mol×22.4L/mol=67.2L,A不符合题意;
B.由分析可知,放电过程中,正极的电极反应式为3CO2+4e-=2CO32-+C,B不符合题意;
C.若用硫酸溶液做电解质溶液,则溶液中的H+会与CO32-反应,C符合题意;
D.放电时,阴离子向负极移动,因此ClO4-向b电极移动,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】放电过程为原电池装置,其负极的电极反应式为4Na-4e-=4Na+;正极的电极反应式为3CO2+4e-=2CO32-+C。充电过程为电解池装置,其阳极的电极反应式为2CO32-+C-4e-=3CO2;阴极的电极反应式为4Na++4e-=4Na。据此结合选项进行分析。
10.【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.分子结构中含有的苯环和C=C都能与H2发生加成反应,因此1mol该有机物能与4molH2发生加成,A不符合题意;
B.分子结构中含有-CH2OH,可发生催化氧化反应和取代反应;含有C=C可发生加聚反应,B不符合题意;
C.分子结构中-CH2OH、C=C都能使酸性KMnO4溶液褪色,因此不能用酸性KMnO4溶液检验该物质中是否含有C=C,C符合题意;
D.分子结构中-OH、-COOH都能与Na反应,-COOH能与NaOH、NaHCO3反应,因此等物质的量的该有机物消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为3:2:2,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.分子结构中能与H2发生加成反应的官能团有苯环和C=C;
B.分子结构中含有醇羟基,可发生催化氧化反应;
C.酸性KMnO4溶液能将醇羟基氧化;
D.根据分子结构中能与Na、NaOH、NaHCO3反应的官能团进行分析;
11.【答案】D
【知识点】化学反应的可逆性;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.由图可知,t1时刻,正反应速率大于逆反应速率,A不符合题意;
B.t2~t3过程中,反应正向进行,正反应速率大于逆反应速率,因此t2时刻正反应速率大于t3时刻逆反应率速率,B不符合题意;
C.t4时刻正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,但正逆反应速率不为0,C不符合题意;
D.升高温度,正逆反应速率同时增大,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.根据图示反应速率的相对大小分析即可;
B.根据浓度对反应速率的影响分析;
C.根据平衡特征进行分析;
D.结合温度对反应速率的影响分析;
12.【答案】D
【知识点】氨的实验室制法;苯的结构与性质;乙酸乙酯的制取
【解析】【解答】A.NH4Cl不稳定受热分解产生NH3和HCl,而NH3和HCl在试管口又会化合形成NH4Cl,因此不能用NH4Cl制取NH3,A不符合题意;
B.反应生成的乙酸乙酯进入NaOH溶液中,完全水解产生乙酸钠和乙醇,B不符合题意;
C.酸性KMnO4溶液褪色,说明石蜡油分解产生还原性气体,不一定是乙烯,C不符合题意;
D.苯加入到溴水中,溴水褪色,而加入到酸性KMnO4溶液中,溶液不褪色,由于酸性KMnO4溶液的氧化性强于溴水,因此苯使溴水褪色并不能说明苯中含有碳碳双键,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.NH4Cl不能用于实验室制取NH3;
B.NaOH溶液能使乙酸乙酯完全水解;
C.酸性KMnO4溶液褪色,只能说明石蜡油分解产生还原性气体;
D.酸性KMnO4溶液的氧化性比溴水强,结合溶液是否褪色分析;
13.【答案】A
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A、铁粉过量,则反应生成Fe2+,因此过量铁粉与稀硝酸反应的离子方程式为3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O,A符合题意;
B、浓硫酸中溶质H2SO4以分子形式存在,在书写离子方程式时需保留化学式,B不符合题意;
C、乙烯与溴的CCl4溶液发生反应,生成BrCH2CH2Br,该反应的化学方程式为CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br,C不符合题意;
D、NaHCO3少量,则参与反应的OH-的系数为1,该反应的离子方程式为Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A、铁粉过量,与稀硝酸反应生成Fe(NO3)2;
B、浓硫酸在离子方程式中应保留化学式;
C、乙烯与Br2的CCl4溶液发生加成反应;
D、NaHCO3少量,则参与反应的OH-的系数为1;
14.【答案】B
【知识点】海水资源及其综合利用
【解析】【解答】A.海水淡化常用的方法有蒸馏法、电渗析法和离子交换法,A不符合题意;
B.粗盐提纯过程中,应先加入BaCl2溶液除去SO42-,再加过量的Na2CO3溶液,除去Ca2+和过量的Ba2+,B符合题意;
C.制镁工业中,将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀时,常加入Ca(OH)2,C不符合题意;
D.制溴过程中,Br-转化为Br2,发生氧化反应,Br2转化为HBr,发生还原反应,HBr转化为Br2,发生氧化反应,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.根据海水淡化的方法分析;
B.根据粗盐提纯分析;
C.制镁工业中,常加入Ca(OH)2作为沉淀剂;
D.根据制溴工业中发生的反应分析;
15.【答案】(1)第二周期VI A族;O=C=O;r(Cl-)>r(N3-)>r(Na+)
(2)NH4NO3;离子键、共价键
(3)NH3;NH3分子间形成氢键
(4);
(5)
【知识点】氢键的存在对物质性质的影响;电极反应和电池反应方程式;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】(1)由分析可知,C为O,位于元素周期表中第二周期第ⅥA族;
由分析可知,A为C,因此AC2的化学式为CO2,其结构式为O=C=O;
由分析可知,B为N、F为Na、E为Cl,其形成的简单离子分别为N3-、Na+、Cl-,因此其半径大小顺序为Cl->N3->Na+。
(2)B的简单氢化物为NH3,最高价含氧酸的化学式为HNO3,二者可发生反应NH3+HNO3=NH4NO3,因此得到盐的化学式为NH4NO3;该物质中含有离子键和共价键。
(3)A、B的简单氢化物分别为CH4、NH3,其中NH3中含有氢键,故其沸点较高,因此沸点最高的是NH3。
(4)由分析可知,B为N、D为H,因此B2D4的化学式为N2H4,其电子式为 ;
该反应中NH3与NaClO反应生成N2H4、NaCl和H2O,因此反应的离子方程式为2NH3+ClO-=N2H4+Cl-+H2O。
(5)A、D按原子个数比1:3形成的化合物为C2H6;以KOH溶液为电解质溶液,C2H6与O2形成燃料电池时,C2H6在负极发生失电子的氧化反应,与OH-形成CO32-,因此负极的电极反应式为C2H6-14e-+18OH-=2CO32-+12H2O。
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【分析】C是地壳中含量最高的元素,因此C为O。C能与D形成10e-的分子,因此D为H。A、B、C的原子序数依次增大,且都能与H形成10e-分子,因此A为C、B为N。F为短周期中原子半径最大的元素,因此F为Na。、E与F同周期,且E在同周期元素中非金属性最强,因此E为Cl。
16.【答案】(1)催化剂、吸水剂;
(2)甲
(3)蒸馏;中和苯甲酸
(4)58.9%
【知识点】制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)浓硫酸具有吸水性,可吸收反应生成的水,促使酯化反应正向进行;同时浓硫酸也是该反应的催化剂。苯甲酸乙酯是由苯甲酸和乙醇发生酯化反应生成,该反应的化学方程式为。
(2)由于乙醇的熔点较低,加热过程中转化为气态,因此需要使用冷凝管,将乙醇蒸汽冷凝回流,故选用装置甲。
(3)有机层经操作2后得到苯甲酸乙酯和乙醇,二者属于互溶液体,互溶液体的分离用蒸馏,因此操作2为蒸馏。加入Na2CO3溶液,可以降低苯甲酸乙酯的溶解度,同时可以中和苯甲酸,溶解乙醇。
(4)由反应的化学方程式可知,12.2g苯甲酸完全反应,生成苯甲酸乙酯的质量为,所以该实验中苯甲酸乙酯的产率为。
【分析】(1)结合浓硫酸的性质分析;苯甲酸乙酯是由苯甲酸和乙醇发生酯化反应生成,据此写出反应的化学方程式。
(2)结合乙醇的沸点分析。
(3)根据操作2所得物质分析;结合Na2CO3发生的反应分析。
(4)根据反应的化学方程式计算苯甲酸乙酯的理论产量,结合进行计算。
17.【答案】(1);C6H12O6
(2)
(3);氧化反应
(4)2; 、
【知识点】有机物的推断;同分异构现象和同分异构体;乙烯的化学性质;乙醇的化学性质
【解析】【解答】(1)由分析可知,A的结构简式为CH2=CH2,其结构式为;F的分子式为C6H12O6。
(2)比A的相对分子质量大14的同系物甲为CH3CH=CH2,发生加聚反应后生成聚丙烯,该反应的化学方程式为。
(3)由分析可知,B为C2H5OH,与O2反应生成CH3CHO,该反应的化学方程式为2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O;该反应为氧化反应。
(4)能与NaHCO3溶液反应,则分子结构中含有-COOH,符合条件的E的同分异构体的结构简式为CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH,共两种。
【分析】A的产量可以用来衡量一个国家是由化工发展水平,因此A为乙烯CH2=CH2。A可反应生成B,B与O2在催化剂下反应生成C,C与O2在催化剂下反应生成D,因此B为C2H5OH、C为CH3CHO、D为CH3COOH。B与D反应生成E,E具有浓郁的果香味,且其相对分子质量为88,因此E为CH3COOC2H5。G为天然有机高分子化合物,酸性条件下水解产生F,F可转化为CH2OH,因此G为纤维素,F为C6H12O6。据此结合题干设问分析作答。
18.【答案】(1)
(2)2:1
(3)取最后一次洗涤液于试管中,加入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无白色沉淀产生,则沉淀已经洗涤干净
(4)a
(5);
(6)NaOH;
【知识点】氧化还原反应;二氧化硫的性质;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)焙烧过程中,CuS与O2反应生成CuO和SO2,该反应的化学方程式为2CuS+3O22CuO+2SO2。
(2)SO2转化为H2SO4的过程中,发生反应的化学方程式为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,因此转化反应中SO2与O2的物质的量之比为1:2。
(3)沉淀洗涤的过程中,主要是为了除去沉淀表面附着的SO42-,因此检验沉淀是否已洗涤干净,应取最后一次洗涤液,先加稀盐酸,再加BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则沉淀已经洗涤干净。
(4)“淘洗”过程是为了除去铜粉中混有的Fe,因此不能用浓硫酸、浓硝酸和稀硝酸等氧化性酸。
(5)H2O2具有氧化性,酸性条件下,能将Cu氧化成Cu2+,该反应的离子方程式为Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O;为避免产生污染性气体,也可用O2做氧化剂。
(6)由图示过程可知,过程Ⅰ中SO2先与NaOH反应,生成Na2SO3;过程Ⅱ中Ca(OH)2、O2和Na2SO3反应生成CaSO4和NaOH,因此可循环使用的试剂为NaOH;该过程的总反应为2SO2+2Ca(OH)2+O2=2CaSO4+2H2O。
【分析】(1)焙烧过程中,CuS与O2反应生成CuO和SO2,据此写出反应的化学方程式。
(2)根据SO2与O2反应的化学方程式确定二者的物质的量之比。
(3)洗涤沉淀的过程,是为了除去沉淀表面附着的SO42-,结合SO42-的检验分析。
(4)“淘洗”是为了除去铜中混有的Fe,因此淘洗液不能与Cu发生反应。
(5)H2O2具有氧化性,酸性条件下能与Cu反应生成Cu2+,据此写出反应的离子方程式;为避免产生污染性气体,也可用O2做氧化剂。
(6)根据图示流程分析科循环利用的物质,以及反应的化学方程式。
19.【答案】(1)a、b、c
(2)升高温度;使用催化剂、按原投料比再充入反应物(答案合理即可)
(3)0.16mol·(L·min)-1;80%
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡状态的判断;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)a、该反应中反应前后气体分子数改变,则反应过程中压强发生变化,因此当压强不变时,反应达到平衡状态,a符合题意;
b、断裂1molH-H为逆反应,断裂2molH-O为正反应,体现了正逆反应速率相等,说明反应达到平衡状态,b符合题意;
c、反应过程中,混合气体的质量发生变化,容积不变的密闭容器中,混合气体的体积不变,根据密度公式可知,反应过程中,混合气体的密度法神变化,则当其不变时,说明反应达到平衡状态,c符合题意;
d、二者的浓度相等,不一定达到平衡状态,d不符合题意;
故答案为:abc
(2)为加快反应速率,可适当升高温度、增大反应物浓度,或使用催化剂。
(3)由于反应前后气体分子数保持不变,则反应前后,混合气体的总物质的量保持不变,因此平衡时n(CO)=6mol×40%=2.4mol,则可得平衡三段式如下
因此用CO2表示的反应速率;
H2O的转化率为。
【分析】(1)分析所给物理量在反应过程中是否发生变化,若发生变化,则当其不变时,反应达到平衡状态;或分析所给条件是否可判断正逆反应速率相等,若可以,则说明反应达到平衡状态。
(2)结合浓度、压强、温度、催化剂对反应速率的影响分析。
(3)根据平衡三段式进行计算。
1 / 1四川省绵阳市重点中学2021-2022学年高二上学期化学开学考试试卷
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2021高二上·绵阳开学考)化学与生产、生活、社会密切相关。下列有关说法中不正确的是( )
A.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中的丝和蜡炬的主要成分分别是纤维素和油脂
B.体积分数75%的酒精可用于抗新冠病毒的防疫消毒
C.高铁“复兴号”车厢连接关键部位所使用的增强聚四氟乙烯属于合成材料
D.水华、赤潮等水体污染与大量排放含氮、磷的污水有关
【答案】A
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;合成材料
【解析】【解答】A.蚕丝的主要成分是蛋白质,蜡炬的主要成分是烷烃,A符合题意;
B.体积分数为75%的酒精,能使蛋白质变性,具有杀菌消毒作用,可用于抗新冠病毒的防疫消毒,B不符合题意;
C.聚四氟乙烯属于有机合成材料,C不符合题意;
D.氮、磷等营养元素会使得水体富营养化,出现水华、赤潮等水体污染,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.根据蚕丝和蜡炬的成分分析;
B.酒精可使蛋白质变性;
C.聚四氟乙烯属于有机合成材料;
D.氮、磷等营养元素会使得水体富营养化;
2.(2021高二上·绵阳开学考)下列化学用语正确的是( )
A.甲基的电子式:
B.乙醇的结构简式:C2H6O
C.氯离子的结构示意图:
D.丙烷的球棍模型:
【答案】D
【知识点】结构简式;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.甲基中碳原子的最外层电子数为7,其电子式为,A不符合题意;
B.乙醇的结构简式为CH3CH2OH,B不符合题意;
C.氯离子是由氯原子最外层得到一个电子形成的,其最外层电子数为8,因此氯离子的结构示意图为,C不符合题意;
D.丙烷的结构简式为CH3CH2CH3,其球棍模型为,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.甲基中碳原子的最外层电子数为7;
B.乙醇的结构简式为CH3CH2OH;
C.氯离子的最外层电子数为8;
D.根据球棍模型和比例模型进行分析;
3.(2021高二上·绵阳开学考)煤、石油、天然气是人类使用的主要能源,同时它们也是重要的化工原料。以下说法正确的是( )
A.煤中含苯、甲苯、二甲苯等有机物,可通过干馏获得
B.石油分馏可得到乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料
C.天然气和液化石油气都是清洁的化石燃料
D.石油裂解气可用于生产聚乙烯和聚氯乙烯,二者被广泛用于食品包装。
【答案】C
【知识点】石油的裂化和裂解;煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】A.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等物质,可直接通过分馏获得,A不符合题意;
B.石油裂解,可获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工原料,B不符合题意;
C.天然气和液化石油气的燃烧产物为H2O和CO2,不会对环境造成污染,属于清洁的化石能源,C符合题意;
D.聚氯乙烯不可用作食品包装袋,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.干馏是对物质隔绝空气加强热,使之受热分解;
B.石油中不含有乙烯、丙烯等物质;
C.天然气和液化石油气属于清洁能源;
D.聚氯乙烯不能用作食品包装袋;
4.(2021高二上·绵阳开学考)下列关于元素周期表和周期律的说法正确的是( )
A.由于非金属性:Cl>Br>I,所以酸性:HCl>HBr>HI
B.HF分子很稳定是由于HF分子之间能形成氢键
C.原子序数为34号的元素属于长周期的主族元素
D.碱金属和卤族单质的熔沸点随原子序数的增大而增大
【答案】C
【知识点】氢键的存在对物质性质的影响;元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.非金属性Cl>Br>I,气态氢化物的酸性HClB.HF分子很稳定,是由于H-F化学键稳定,与氢键无关,B不符合题意;
C.原子序数为34的元素为Se,位于第四周期第ⅥA族,C符合题意;
D.碱金属单质的熔沸点随原子序数的增大而减小,卤族单质的熔沸点随原子序数的增大而增大,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.由非金属性无法直接得出气态氢化物的酸性;
B.氢键不影响氢化物的稳定性;
C.原子序数为34的元素为硒元素;
D.碱金属单质的熔沸点随原子序数的增大而减小;
5.(2021高二上·绵阳开学考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1mol CnH2n+2中含有(3n+1)NA共价键
B.等物质的量的14NO和13CO所含中子数均为15NA
C.乙烯和聚乙烯的混合物共28g,完全燃烧所生成的CO2的分子数可能大于2NA
D.标准状况下,2.24L SO3含有的氧原子数为0.3NA
【答案】A
【知识点】摩尔质量;气体摩尔体积;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.通式为CnH2n+2的有机物为烷烃,分子结构中都以单键的形式连接,因此1molCnH2n+2所含的共价键为(n-1)+(2n+2)=(3n+1)mol,A符合题意;
B.等物质的量的14NO和13CO所含中子数相等,但不一定为15NA,B不符合题意;
C.28g乙烯和聚乙烯的混合物的物质的量为,根据碳元素守恒可得,其完全燃烧后产生CO2的物质的量为2mol,因此完全燃烧生成CO2的分子数为2NA,C不符合题意;
D.标准状态下SO3不是气体,不可应用气体摩尔体积进行计算,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.通式为CnH2n+2的有机物为烷烃,结合烷烃的结构确定其所含的共价键;
B.未给出物质的物质的量, 无法计算;
C.乙烯和聚乙烯的通式为CH2,据此进行计算;
D.标准状态下SO3为非气态物质,不可应用气体摩尔体积进行计算;
6.(2021高二上·绵阳开学考)下列说法正确的是( )
A.鉴别乙酸、乙醇和苯:向待测液中分别滴入紫色石蕊溶液,振荡,观察现象
B.油脂、葡萄糖、纤维素都可以发生水解反应
C.己烷与苯可用酸性KMnO4溶液鉴别
D.检验Cu与浓硫酸反应生成的产物CuSO4时,直接往试管中加水,观察溶液是否变蓝
【答案】A
【知识点】有机物的鉴别
【解析】【解答】A.将紫色石蕊试液加入到乙酸中后,溶液变红;加入到乙醇中后,两溶液互溶,显紫色;加入苯中后,两溶液不互溶、分层,下层液体显紫色。三种现象不同,可鉴别,A符合题意;
B.油脂、纤维素可发生水解反应,葡萄糖为单糖,不可发生水解,B不符合题意;
C.己烷和苯与酸性KMnO4溶液不反应,都不能使酸性KMnO4溶液褪色,C不符合题意;
D.Cu与浓硫酸反应后所得为浓度较高的硫酸,密度比水大,因此需将混合物加入水中,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.根据加入紫色石蕊试液产生的不同现象进行分析;
B.葡萄糖不能发生水解;
C.己烷、苯都不能使酸性KMnO4溶液褪色;
D.两溶液混合时,应将密度大的溶液加入到密度小的溶液中;
7.(2021高二上·绵阳开学考)M、X、Y、Z、W为五种原子序数依次增大的短周期元素。X、Y、Z同周期,且最外层电子数之和为15,X与Z可形成XZ2分子;Y与M形成的气态化合物是相同条件下H2密度的8.5倍;W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的1/2。下列说法正确的是( )
A.由M与W形成的化合物为共价化合物
B.工业上常用电解法制备W的单质
C.原子半径:W>Z>Y>X>M
D.XZ2分子中含有非极性共价键
【答案】B
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A.由M与W形成的化合物为NaH,含有离子键,为离子化合物,A不符合题意;
B.Na的还原性很强,工业上常用电解熔融NaCl的方法制备金属Na,B符合题意;
C.电子层数越大,原子半径越大,电子层数相同,核电荷数越大,原子半径越小,因此四种元素的原子半径大小为W>X>Y>Z>M,C不符合题意;
D.XZ2的化学式为CO2,分子中含有极性共价键,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】X与Z可形成XZ2分子,因此X为+2价或+4价,Z为-1价或-2价;又X、Y、Z同周期,且最外层电子数之和为15,因此X为C、Y为N、Z为O。Y与M形成的气态化合物是相同条件下H2密度的8.5倍,因此Y和M形成的气态化合物的相对分子质量为17,因此该气态化合物为NH3,则M为H。W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的,因此W的质子数为11,故W为Na。据此分析选项。
8.(2021高二上·绵阳开学考)如图所示,有关化学反应和能量变化的说法正确的是( )
A.铝热反应属于氧化还原反应,故能量变化不符合该图
B.Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl品体反应能量变化如图所示
C.反应物总键能小于产物总键能的反应符合该图的能量变化
D.符合该能量变化的化学反应均可用于设计成原电池
【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.铝热反应属于氧化还原反应,也属于放热反应,放热反应中反应物总能量高于生成物总能量,能量变化符合该图,A不符合题意;
B.二者的反应为吸热反应,反应物总能量低于生成物总能量,因此能量变化不能用图示表示,B不符合题意;
C.符合图示能量变化的反应为放热反应,反应物总键能小于生成物总键能的反应为放热反应,C符合题意;
D.是否可设计为原电池,与反应过程中放热或吸热无关,可设计成原电池的反应为氧化还原反应,而氧化还原反应可以是吸热反应或放热反应,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.铝热反应为氧化还原反应,也为放热反应;
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应;
C.根据图示能量大小分析;
D.是否可设计为原电池与放热或吸热无关;
9.(2021高二上·绵阳开学考)CO2辅助的Na—CO2电池工作原理如下图所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池的总反应为 。下列有关说法不正确的是( )
A.电路中每转移4mol电子,理论上要消耗67.2LCO2(标状)
B.放电时,正极反应为:
C.该电池可用硫酸溶液代替含NaClO4的有机溶液
D.放电时,ClO4-向b极移动
【答案】C
【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.由分析可知,电路中每转移4mol电子,有3molCO2发生反应,其体积V=n×Vm=3mol×22.4L/mol=67.2L,A不符合题意;
B.由分析可知,放电过程中,正极的电极反应式为3CO2+4e-=2CO32-+C,B不符合题意;
C.若用硫酸溶液做电解质溶液,则溶液中的H+会与CO32-反应,C符合题意;
D.放电时,阴离子向负极移动,因此ClO4-向b电极移动,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】放电过程为原电池装置,其负极的电极反应式为4Na-4e-=4Na+;正极的电极反应式为3CO2+4e-=2CO32-+C。充电过程为电解池装置,其阳极的电极反应式为2CO32-+C-4e-=3CO2;阴极的电极反应式为4Na++4e-=4Na。据此结合选项进行分析。
10.(2021高二上·绵阳开学考)图为一种重要的烃的衍生物,以下说法不正确的是( )
A.1mol该物质最多可以与4mol H2发生加成反应
B.该物质能发生取代、催化氧化、加聚反应
C.可以用酸性高锰酸钾溶液检验该物质中的碳碳双键
D.相同物质的量该物质消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为3∶2∶2
【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.分子结构中含有的苯环和C=C都能与H2发生加成反应,因此1mol该有机物能与4molH2发生加成,A不符合题意;
B.分子结构中含有-CH2OH,可发生催化氧化反应和取代反应;含有C=C可发生加聚反应,B不符合题意;
C.分子结构中-CH2OH、C=C都能使酸性KMnO4溶液褪色,因此不能用酸性KMnO4溶液检验该物质中是否含有C=C,C符合题意;
D.分子结构中-OH、-COOH都能与Na反应,-COOH能与NaOH、NaHCO3反应,因此等物质的量的该有机物消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为3:2:2,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.分子结构中能与H2发生加成反应的官能团有苯环和C=C;
B.分子结构中含有醇羟基,可发生催化氧化反应;
C.酸性KMnO4溶液能将醇羟基氧化;
D.根据分子结构中能与Na、NaOH、NaHCO3反应的官能团进行分析;
11.(2021高二上·绵阳开学考)在一定条件下,某可逆反应的正反应速率、逆反应速率随时间的变化曲线如下图所示。下列有关说法中正确的是( )
A.t1时刻,正反应速率小于逆反应速率
B.t2时刻的正反应速率小于t3时刻的逆反应速率
C.t4时刻,反应处于平衡状态,正、逆反应速率均为0
D.t4时刻,保持其他条件不变,升高温度,正、逆反应速率均加快
【答案】D
【知识点】化学反应的可逆性;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.由图可知,t1时刻,正反应速率大于逆反应速率,A不符合题意;
B.t2~t3过程中,反应正向进行,正反应速率大于逆反应速率,因此t2时刻正反应速率大于t3时刻逆反应率速率,B不符合题意;
C.t4时刻正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,但正逆反应速率不为0,C不符合题意;
D.升高温度,正逆反应速率同时增大,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.根据图示反应速率的相对大小分析即可;
B.根据浓度对反应速率的影响分析;
C.根据平衡特征进行分析;
D.结合温度对反应速率的影响分析;
12.(2021高二上·绵阳开学考)利用如图装置及药品能够完成相应实验的是( )
图1 图2 图3 图4
A.图1装置:实验室制氨气
B.图2装置:实验室制取并收集乙酸乙酯
C.图3装置:验证石蜡油分解产物中是否含有乙烯
D.图4装置:证明苯分子结构中无碳碳双键
【答案】D
【知识点】氨的实验室制法;苯的结构与性质;乙酸乙酯的制取
【解析】【解答】A.NH4Cl不稳定受热分解产生NH3和HCl,而NH3和HCl在试管口又会化合形成NH4Cl,因此不能用NH4Cl制取NH3,A不符合题意;
B.反应生成的乙酸乙酯进入NaOH溶液中,完全水解产生乙酸钠和乙醇,B不符合题意;
C.酸性KMnO4溶液褪色,说明石蜡油分解产生还原性气体,不一定是乙烯,C不符合题意;
D.苯加入到溴水中,溴水褪色,而加入到酸性KMnO4溶液中,溶液不褪色,由于酸性KMnO4溶液的氧化性强于溴水,因此苯使溴水褪色并不能说明苯中含有碳碳双键,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.NH4Cl不能用于实验室制取NH3;
B.NaOH溶液能使乙酸乙酯完全水解;
C.酸性KMnO4溶液褪色,只能说明石蜡油分解产生还原性气体;
D.酸性KMnO4溶液的氧化性比溴水强,结合溶液是否褪色分析;
13.(2021高二上·绵阳开学考)下列方程式正确的是( )
A.过量铁粉与稀硝酸反应的离子方程式:
B.铜与浓硫酸加热条件下反应离子方程式:
C.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应化学方程式:
D.澄清石灰水中加入少量的 :
【答案】A
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A、铁粉过量,则反应生成Fe2+,因此过量铁粉与稀硝酸反应的离子方程式为3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O,A符合题意;
B、浓硫酸中溶质H2SO4以分子形式存在,在书写离子方程式时需保留化学式,B不符合题意;
C、乙烯与溴的CCl4溶液发生反应,生成BrCH2CH2Br,该反应的化学方程式为CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br,C不符合题意;
D、NaHCO3少量,则参与反应的OH-的系数为1,该反应的离子方程式为Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A、铁粉过量,与稀硝酸反应生成Fe(NO3)2;
B、浓硫酸在离子方程式中应保留化学式;
C、乙烯与Br2的CCl4溶液发生加成反应;
D、NaHCO3少量,则参与反应的OH-的系数为1;
14.(2021高二上·绵阳开学考)海水中不仅含有丰富的水资源,而且蕴藏着宝贵的化学资源。海水资源利用的部分过程如图。下列有关说法错误的是( )
A.海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法和离子交换法等
B.在制盐工业中,为除粗盐中含有的Ca2+,Mg2+、SO4-,可依次加入Na2CO3、NaOH、BaCl2
C.在制镁工业中,常用Ca(OH)2做沉淀剂
D.在制溴工业中,步骤分别为氧化、还原、氧化
【答案】B
【知识点】海水资源及其综合利用
【解析】【解答】A.海水淡化常用的方法有蒸馏法、电渗析法和离子交换法,A不符合题意;
B.粗盐提纯过程中,应先加入BaCl2溶液除去SO42-,再加过量的Na2CO3溶液,除去Ca2+和过量的Ba2+,B符合题意;
C.制镁工业中,将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀时,常加入Ca(OH)2,C不符合题意;
D.制溴过程中,Br-转化为Br2,发生氧化反应,Br2转化为HBr,发生还原反应,HBr转化为Br2,发生氧化反应,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.根据海水淡化的方法分析;
B.根据粗盐提纯分析;
C.制镁工业中,常加入Ca(OH)2作为沉淀剂;
D.根据制溴工业中发生的反应分析;
二、填空(本题包括5小题,共58分)
15.(2021高二上·绵阳开学考)A、B、C、D、E、F为六种短周期元素,相关信息如下:
序号 信息
① A、B、C原子序数依次增大,均可与D形成10e-的分子
② C为地壳中含量最高的元素
③ E与F同周期,且E在同周期元素中非金属性最强
④ F为短周期中原子半径最大的元素
根据以上信息提示,回答下列问题(涉及相关元素均用化学符号表达)
(1)C元素在周期表中的位置为 ,AC2的结构式为 ,元素B、F、E的简单离子半径由大到小顺序 。
(2)B的简单氢化物与其最高价含氧酸反应生成一种盐,此盐化学式为 ,所含化学键的类型有 。
(3)A、B的简单氢化物沸点最高的是 ,原因是 。
(4)将BD3通入到FEC溶液中可制得B2D4,B2D4的电子式为 ,该反应的离子方程式为 。
(5)A与D可以按原子个数比1:3形成化合物。写出以KOH溶液为电解质溶液,该化合物与氧气形成的燃料电池的负极反应方程: 。
【答案】(1)第二周期VI A族;O=C=O;r(Cl-)>r(N3-)>r(Na+)
(2)NH4NO3;离子键、共价键
(3)NH3;NH3分子间形成氢键
(4);
(5)
【知识点】氢键的存在对物质性质的影响;电极反应和电池反应方程式;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】(1)由分析可知,C为O,位于元素周期表中第二周期第ⅥA族;
由分析可知,A为C,因此AC2的化学式为CO2,其结构式为O=C=O;
由分析可知,B为N、F为Na、E为Cl,其形成的简单离子分别为N3-、Na+、Cl-,因此其半径大小顺序为Cl->N3->Na+。
(2)B的简单氢化物为NH3,最高价含氧酸的化学式为HNO3,二者可发生反应NH3+HNO3=NH4NO3,因此得到盐的化学式为NH4NO3;该物质中含有离子键和共价键。
(3)A、B的简单氢化物分别为CH4、NH3,其中NH3中含有氢键,故其沸点较高,因此沸点最高的是NH3。
(4)由分析可知,B为N、D为H,因此B2D4的化学式为N2H4,其电子式为 ;
该反应中NH3与NaClO反应生成N2H4、NaCl和H2O,因此反应的离子方程式为2NH3+ClO-=N2H4+Cl-+H2O。
(5)A、D按原子个数比1:3形成的化合物为C2H6;以KOH溶液为电解质溶液,C2H6与O2形成燃料电池时,C2H6在负极发生失电子的氧化反应,与OH-形成CO32-,因此负极的电极反应式为C2H6-14e-+18OH-=2CO32-+12H2O。
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【分析】C是地壳中含量最高的元素,因此C为O。C能与D形成10e-的分子,因此D为H。A、B、C的原子序数依次增大,且都能与H形成10e-分子,因此A为C、B为N。F为短周期中原子半径最大的元素,因此F为Na。、E与F同周期,且E在同周期元素中非金属性最强,因此E为Cl。
16.(2021高二上·绵阳开学考)某化学小组以苯甲酸( )为原料,制取苯甲酸乙酯( )。已知有关物质的沸点如表:
物质 乙醇 苯甲酸 苯甲酸乙酯 甲 乙
沸点/ 78.3 249 212.6
密度/ 0.79 1.27 1.05
相对分子质量 46 122 150
(1)I.合成苯甲酸乙酯粗产品。在圆底烧瓶中投入几块碎瓷片,加入12.2g苯甲酸和足量乙醇,再小心加入3mL浓硫酸,混匀后,小心加热使反应完全,得苯甲酸乙酯粗产品。
浓硫酸的作用是 ;请写出制取苯甲酸乙酯的化学方程式: 。
(2)甲和乙两位同学分别设计了如图所示的两套实验室合成苯甲酸乙酯的装置(夹持仪器和加热仪器均已略去)。根据有机物的沸点,最好采用 装置(填“甲”或“乙”)
(3)Ⅱ.粗产品的精制
经过分离后,获得的苯甲酸乙酯粗产品中往往含有少量乙醇、苯甲酸和水等,现拟用如图流程图进行精制。在流程图中操作2的名称是 。加入1mol/L
Na2CO3溶液的作用除降低苯甲酸乙酯溶解度外,还有 。
(4)通过计算,苯甲酸乙酯的产率为 。
【答案】(1)催化剂、吸水剂;
(2)甲
(3)蒸馏;中和苯甲酸
(4)58.9%
【知识点】制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)浓硫酸具有吸水性,可吸收反应生成的水,促使酯化反应正向进行;同时浓硫酸也是该反应的催化剂。苯甲酸乙酯是由苯甲酸和乙醇发生酯化反应生成,该反应的化学方程式为。
(2)由于乙醇的熔点较低,加热过程中转化为气态,因此需要使用冷凝管,将乙醇蒸汽冷凝回流,故选用装置甲。
(3)有机层经操作2后得到苯甲酸乙酯和乙醇,二者属于互溶液体,互溶液体的分离用蒸馏,因此操作2为蒸馏。加入Na2CO3溶液,可以降低苯甲酸乙酯的溶解度,同时可以中和苯甲酸,溶解乙醇。
(4)由反应的化学方程式可知,12.2g苯甲酸完全反应,生成苯甲酸乙酯的质量为,所以该实验中苯甲酸乙酯的产率为。
【分析】(1)结合浓硫酸的性质分析;苯甲酸乙酯是由苯甲酸和乙醇发生酯化反应生成,据此写出反应的化学方程式。
(2)结合乙醇的沸点分析。
(3)根据操作2所得物质分析;结合Na2CO3发生的反应分析。
(4)根据反应的化学方程式计算苯甲酸乙酯的理论产量,结合进行计算。
17.(2021高二上·绵阳开学考)已知烃A其产量可以用来衡量一个国家石油化工发展水平。A、B、C、D、E、F、G转化关系如下(以下变化中,有些反应条件及产物未标明)。其中G是天然有机高分子化合物,E分子具有浓郁的果香味,其相对分子质量为88。
(1)写出A分子的结构式: ;F的分子式: 。
(2)比A的相对分子质量大14的同系物甲在一定条件下发生加聚反应的化学方程式为 。
(3)写出B+O2→C的化学方程式 ,反应类型为 。
(4)E的同分异构体中,能与NaHCO3溶液反应的物质有 种,其结构简式分别为 。
【答案】(1);C6H12O6
(2)
(3);氧化反应
(4)2; 、
【知识点】有机物的推断;同分异构现象和同分异构体;乙烯的化学性质;乙醇的化学性质
【解析】【解答】(1)由分析可知,A的结构简式为CH2=CH2,其结构式为;F的分子式为C6H12O6。
(2)比A的相对分子质量大14的同系物甲为CH3CH=CH2,发生加聚反应后生成聚丙烯,该反应的化学方程式为。
(3)由分析可知,B为C2H5OH,与O2反应生成CH3CHO,该反应的化学方程式为2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O;该反应为氧化反应。
(4)能与NaHCO3溶液反应,则分子结构中含有-COOH,符合条件的E的同分异构体的结构简式为CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH,共两种。
【分析】A的产量可以用来衡量一个国家是由化工发展水平,因此A为乙烯CH2=CH2。A可反应生成B,B与O2在催化剂下反应生成C,C与O2在催化剂下反应生成D,因此B为C2H5OH、C为CH3CHO、D为CH3COOH。B与D反应生成E,E具有浓郁的果香味,且其相对分子质量为88,因此E为CH3COOC2H5。G为天然有机高分子化合物,酸性条件下水解产生F,F可转化为CH2OH,因此G为纤维素,F为C6H12O6。据此结合题干设问分析作答。
18.(2021高二上·绵阳开学考)工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体的流程如图:
(1)写出CuS“焙烧”生成SO2和CuO的化学反应方程式: 。
(2)图中SO2经转化生成的硫酸可用于“酸化”,转化反应中SO2与O2的物质的量比为 。
(3)“过滤”后需洗涤沉淀,请设计实验证明已洗涤干净 。
(4)“淘洗”所用的溶液A应选用 (填序号)
a.稀硫酸 b.浓硫酸 c.稀硝酸 d.浓硝酸
(5)“反应”步骤加10% H2O2可以避免污染性气体的产生,写出该反应的离子方程式: ,也可以用气体 (填化学式)代替双氧水。
(6)大量排放SO2容易造成酸雨等环境问题,工业上可用双碱法脱硫法处理废气,过程如图所示,其中可循环使用的试剂是 ,写出双碱法脱硫法的总反应方程式: 。
【答案】(1)
(2)2:1
(3)取最后一次洗涤液于试管中,加入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无白色沉淀产生,则沉淀已经洗涤干净
(4)a
(5);
(6)NaOH;
【知识点】氧化还原反应;二氧化硫的性质;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)焙烧过程中,CuS与O2反应生成CuO和SO2,该反应的化学方程式为2CuS+3O22CuO+2SO2。
(2)SO2转化为H2SO4的过程中,发生反应的化学方程式为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,因此转化反应中SO2与O2的物质的量之比为1:2。
(3)沉淀洗涤的过程中,主要是为了除去沉淀表面附着的SO42-,因此检验沉淀是否已洗涤干净,应取最后一次洗涤液,先加稀盐酸,再加BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则沉淀已经洗涤干净。
(4)“淘洗”过程是为了除去铜粉中混有的Fe,因此不能用浓硫酸、浓硝酸和稀硝酸等氧化性酸。
(5)H2O2具有氧化性,酸性条件下,能将Cu氧化成Cu2+,该反应的离子方程式为Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O;为避免产生污染性气体,也可用O2做氧化剂。
(6)由图示过程可知,过程Ⅰ中SO2先与NaOH反应,生成Na2SO3;过程Ⅱ中Ca(OH)2、O2和Na2SO3反应生成CaSO4和NaOH,因此可循环使用的试剂为NaOH;该过程的总反应为2SO2+2Ca(OH)2+O2=2CaSO4+2H2O。
【分析】(1)焙烧过程中,CuS与O2反应生成CuO和SO2,据此写出反应的化学方程式。
(2)根据SO2与O2反应的化学方程式确定二者的物质的量之比。
(3)洗涤沉淀的过程,是为了除去沉淀表面附着的SO42-,结合SO42-的检验分析。
(4)“淘洗”是为了除去铜中混有的Fe,因此淘洗液不能与Cu发生反应。
(5)H2O2具有氧化性,酸性条件下能与Cu反应生成Cu2+,据此写出反应的离子方程式;为避免产生污染性气体,也可用O2做氧化剂。
(6)根据图示流程分析科循环利用的物质,以及反应的化学方程式。
19.(2021高二上·绵阳开学考)煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为: 。一定温度下,在一个容积不变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是 (填字母,下同)
a.容器中的压强不变 b.1mol H—H键断裂的同时断裂2mol H—O键
c.混合气体密度不变 d.c(CO)=c(H2)
(2)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下,在体积为1L的恒容密闭容器中,发生反应: 。
为了加快反应速率,可采取什么措施(写两条) 、 。
(3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应 ,得到数据如下:
起始量/mol 平衡时体积分数 达到平衡所需时间/min
H2O CO H2 CO
2 4 — 40% 5
实验中以v(CO2)表示的反应速率为 ,H2O的转化率为 。
【答案】(1)a、b、c
(2)升高温度;使用催化剂、按原投料比再充入反应物(答案合理即可)
(3)0.16mol·(L·min)-1;80%
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡状态的判断;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)a、该反应中反应前后气体分子数改变,则反应过程中压强发生变化,因此当压强不变时,反应达到平衡状态,a符合题意;
b、断裂1molH-H为逆反应,断裂2molH-O为正反应,体现了正逆反应速率相等,说明反应达到平衡状态,b符合题意;
c、反应过程中,混合气体的质量发生变化,容积不变的密闭容器中,混合气体的体积不变,根据密度公式可知,反应过程中,混合气体的密度法神变化,则当其不变时,说明反应达到平衡状态,c符合题意;
d、二者的浓度相等,不一定达到平衡状态,d不符合题意;
故答案为:abc
(2)为加快反应速率,可适当升高温度、增大反应物浓度,或使用催化剂。
(3)由于反应前后气体分子数保持不变,则反应前后,混合气体的总物质的量保持不变,因此平衡时n(CO)=6mol×40%=2.4mol,则可得平衡三段式如下
因此用CO2表示的反应速率;
H2O的转化率为。
【分析】(1)分析所给物理量在反应过程中是否发生变化,若发生变化,则当其不变时,反应达到平衡状态;或分析所给条件是否可判断正逆反应速率相等,若可以,则说明反应达到平衡状态。
(2)结合浓度、压强、温度、催化剂对反应速率的影响分析。
(3)根据平衡三段式进行计算。
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