河南省豫西名校2022-2023学年高二上学期开学考试化学试题

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名称 河南省豫西名校2022-2023学年高二上学期开学考试化学试题
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文件大小 2.9MB
资源类型 试卷
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科目 化学
更新时间 2022-10-24 18:00:19

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河南省豫西名校2022-2023学年高二上学期开学考试化学试题
一、单选题
1.(2022高二上·河南开学考)下列有关金属及合金的说法错误的是(  )
A.生铁、碳素钢和不锈钢的碳含量依次增加
B.目前我国流通的硬币是由合金材料制成的
C.常见的铝合金密度小、强度高,具有较强的抗腐蚀性能
D.储氢合金是一类能够大量吸收H2,并与H2结合成金属氢化物的材料
【答案】A
【知识点】金属的通性;合金及其应用
【解析】【解答】A.铁合金包括生铁和钢两类,生铁中C的含量比钢大。钢又分为碳素钢和合金钢,不锈钢属于合金钢,在碳素钢中适当加入合金元素Cr、Ni元素制成的抗腐蚀性能更强的铁合金,因此碳素钢和不锈钢中的碳含量几乎相同,A符合题意;
B.目前我国流通的硬币是由合金材料制成,1角的为不锈钢,5角的为钢芯镀铜,1元的为钢芯镀镍,B不符合题意;
C.铝合金密度小、强度高,由于Al的表面会被产生一薄层致密的氧化膜,能保护内部金属不被腐蚀,因此具有较强的抗腐蚀能力,C不符合题意;
D.储氢合金是一类新型合金,是一类能够大量吸收H2,并与H2结合成金属氢化物的材料,这样就避免低温、高压用储气瓶储存氢气的苯重及可能发生的爆炸事故的发生。当需要使用氢气时,这类材料能够与水快速反应产生H2,使用非常方便,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.生铁的含碳量最高,不锈钢的含碳量最低;
B.目前我国流通的硬币是由合金材料制成的;
C.铝合金具有密度小、强度高,较强的抗腐蚀性能等优良特性;
D.储氢合金是一类新型合金,是一类能够大量吸收H2,并与H2结合成金属氢化物的材料。
2.(2022高二上·河南开学考)我国科学家在竹材断裂韧性研究方面取得新进展。“竹材”的主要成分是(  )
A.淀粉 B.纤维素 C.蛋白质 D.油脂
【答案】B
【知识点】多糖的性质和用途
【解析】【解答】竹材的化学成分为:纤维素40%~60%,半纤维素14%~25%或更多,木质素16%~34%,所以其主要成分为:纤维素,B项符合题意;
故答案为:B。
【分析】“竹材”的主要成分是纤维素,
3.(2022高二上·河南开学考)下列物质中,属于电解质的是(  )
A.食盐固体 B.金属铜 C.液态HCl D.硫酸铜溶液
【答案】C
【知识点】电解质与非电解质
【解析】【解答】A.食盐属于混合物,不是电解质,A不符合题意;
B.铜是单质,不是电解质,B不符合题意;
C.液态HCl溶于水之后导电且自身是化合物,所以它是电解质,C符合题意;
D.硫酸铜溶液是混合物,不是电解质,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物。
4.(2022高二上·河南开学考)下列气体排放到大气中能形成酸雨的是(  )
A.CO2 B.N2 C.NO2 D.CO
【答案】C
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响;常见的生活环境的污染及治理
【解析】【解答】A.CO2可产生温室效应,A不符合题意;
B.N2是空气的主要成分,无污染,B不符合题意;
C.NO2溶于水可产生硝酸,能形成酸雨,C符合题意;
D.CO不溶于水,不会形成酸雨,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】氮氧化物和硫氧化物是形成酸雨的主要物质。
5.(2022高二上·河南开学考)下列各组物质中互为同分异构体的是(  )
A.CH3CH2CHO与CH3COCH3 B.CH3COOH与CH3COOCH3
C.CH3OH与CH2(OH)CH2OH D.CH4与C2H6
【答案】A
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A.二者分子式相同,官能团不同,互为同分异构体,A符合题意;
B.CH3COOH与CH3COOCH3的分子式分别为C2H4O2和C3H6O2,二者分子式不同,不互为同分异构体,B不符合题意;
C.CH3OH与CH2(OH)CH2OH分子式分别为CH4O、C2H6O2,分子式不同,不互为同分异构体,C不符合题意;
D.CH4与C2H6分子式不同,不互为同分异构体,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体。
6.(2022高二上·河南开学考)实验室制取氨气并验证其化学性质和用途,下列装置对应的说法错误的是(  )
A.可利用装置甲制备氨气
B.可利用装置乙干燥氨气
C.可利用装置丙收集氨气并进行喷泉实验
D.可利用装置吸收氨气并防倒吸
【答案】B
【知识点】氨的性质及用途;氨的实验室制法
【解析】【解答】A.氯化铵和氢氧化钙固体在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水,则可利用装置甲制备氨气,故A不符合题意;
B.氨气能与浓硫酸发生反应生成硫酸铵,则不能利用装置乙干燥氨气,故B符合题意;
C.氨气的密度比空气小,极易溶于水,则可利用装置丙收集氨气并进行喷泉实验,故C不符合题意;
D.氨气极易溶于水,用干燥管将氨气通入水在能起到防倒吸的作用,则可利用装置吸收氨气并防倒吸,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.加热氯化铵和氢氧化钙的混合物生成氨气、氯化钙和水;
B.氨气能与浓硫酸反应;
C.氨气极易溶于水,导致烧瓶内压强减小,形成压强差从而引发喷泉实验;
D.倒置的干燥管能防止倒吸。
7.(2022高二上·河南开学考)下列关于金属冶炼的说法中正确的是(  )
A.电解法获得镁时,可在CO2或N2中降温冷却
B.热还原法常用的还原剂有CO、H2、
C.Al等C.金属Na、Mg、Al均能通过电解熔融氯化物的方法获得
D.人类历史上金属被发现的顺序与金属的活泼性无关
【答案】B
【知识点】金属冶炼的一般原理
【解析】【解答】A.加热时Mg能与CO2、N2反应生成MgO、Mg3N2,则电解法获得镁时,不能在CO2或N2中降温冷却,可在H2流中冷却,故A不符合题意;
B.C、H2、CO、Al是等具有还原性,能将金属从其氧化物中还原出来,是热还原法炼金中常用的还原剂,故B符合题意;
C.金属Na、Mg均能通过电解熔融氯化物的方法获得,但熔融的氯化铝不能导电,不能用于电解法制备铝,工业上常用电解熔融氧化铝法制备金属铝,故C不符合题意;
D.金属的活泼性越强,越容易发生反应生成离子,金属离子得电子能力也越弱,越活泼的金属越难冶炼,所以被发现的也越晚,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.镁能与二氧化碳反应;
C.工业上常用电解熔融氧化铝法制备金属铝;
D.活泼金属在自然界中以化合态存在,且金属离子得电子能力较弱,发现得较晚。
8.(2022高二上·河南开学考)下列有关叙述均正确且存在因果关系的是(  )
选项 叙述I 叙述II
A NH4HCO3受热易分解 NH4HCO3可用作化肥
B HClO见光易分解 用新制氯水杀菌、漂白
C 浓硫酸具有强氧化性 浓硫酸可用作H2、O2、CO2的干燥剂
D 胶体具有丁达尔效应 用可见光束照射可区别胶体和溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】铵盐;浓硫酸的性质;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A.NH4HCO3含有铵根离子,是植物能吸收的氮,NH4HCO3可用作化肥,与NH4HCO3的稳定性无关,A不符合题意;
B.HClO具有强氧化性,新制氯水中含有HClO能杀菌、漂白,与HClO见光易分解无关,B不符合题意;
C.浓硫酸具有吸水性,可用作H2、O2、CO2的干燥剂,与其氧化性无关,C不符合题意;
D.用可见光束照射胶体和溶液,胶体发生丁达尔现象,溶液不能,可以用丁达尔效应区别溶液和胶体,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.氮元素为植物生成需要的营养元素;
B.次氯酸具有强氧化性;
C.浓硫酸用于干燥气体,利用的是其吸水性;
D.丁达尔效应是胶体特有的性质。
9.(2022高二上·河南开学考)由1-丁烯(CH2=CHCH2CH3)与氯气加成得到的分子式为C4H8Cl2的有机物,其结构简式为(  )
A.CH2ClCHCl-CH2-CH3 B.CH3-CHCl-CHCl-CH3
C.CH3CH(CH2Cl)2 D.
【答案】A
【知识点】加成反应
【解析】【解答】CH2=CHCH2CH3与氯气加成反应的方程式为CH2=CHCH2CH3+Cl2→CH2ClCHCl-CH2-CH3;
故答案为:A。
【分析】 CH2=CHCH2CH3与氯气发生加成反应生成CH2ClCHCl-CH2-CH3。
10.(2022高二上·河南开学考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是(  )
A.6.2gNa2O中含有的阴离子数为0.1NA
B.18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NA
C.1molCO2分子中含有的共用电子对数为4NA
D.1L0.1mol·L-1FeCl2溶液与0.1mol锌充分反应,转移的电子数为0.2NA
【答案】B
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.6.2g氧化钠的物质的量为0.1mol,含氧离子的个数为0.1NA,A不符合题意;
B.18gD2O的物质的量为0.9mol,含质子数0.9(2+8)NA=9NA,B符合题意;
C.碳原子和氧原子之间为双键,1molCO2分子中含共用电子对4NA,C不符合题意;
D.反应的离子方程式为Zn+Fe2+=Zn2++Fe,反应物的物质的量均为0.1mol,故转移电子数为0.2NA,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.氧化钠由两个钠离子和一个氧离子构成;
C.二氧化碳中,C原子和O原子之间形成双键;
D.根据得失电子守恒计算。
11.(2022高二上·河南开学考)奶茶常用的吸管(PLA)是一种可降解材料,高相对分子质量的PLA可由乳酸聚合而成,转化过程如图所示。下列说法正确的是(  )
A.相同条件下,1 mol乳酸与足量的金属钠和碳酸钠反应,产生气体的体积相等
B.上述三种物质均能发生加成反应
C.由乳酸直接生成中间体的反应属于取代反应
D.PLA的分子式为C3H4O2
【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质;有机化学反应的综合应用;取代反应
【解析】【解答】A.相同条件下,乳酸分子中的羟基和羧基和钠都反应,和碳酸钠反应的只有羧基,1mol乳酸和足量钠反应生成1mol氢气,和足量碳酸钠反应生成生成二氧化碳为0.5mol,相同物质的量的乳酸分别与足量的钠和碳酸钠溶液反应,产生的气体体积不相同,故A不符合题意;
B. 酯基、羧基一般都不能发生加成反应,上述三种物质均不能发生加成反应,故B不符合题意;
C. 两个乳酸分子间脱水生成酯,由乳酸直接生成中间体的反应属于取代反应,故C符合题意;
D. PLA的分子式为(C3H4O2)n,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.乳酸中只有羧基能与碳酸钠反应,羟基和羧基均能与金属钠反应;
B.羧基和酯基不能发生加成反应;
D.PLA为高聚物。
12.(2022高二上·河南开学考)铜锌原电池为建构电化学认识模型奠定了重要的基础。设起始时锌、铜两电极的质量相等,下列有关说法正确的是(  )
A.Zn为负极,发生还原反应
B.电子由锌电极经CuSO4溶液流向铜电极
C.当电路中转移0.1mol电子时,两电极质量相差6.45g
D.电池工作一段时间后,CuSO4溶液的物质的量浓度不变
【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.Zn为电源负极,Zn失电子发生氧化反应,A不符合题意;
B.电子由锌电极经导线流向铜电极,不会经过硫酸铜溶液,B不符合题意;
C.负极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,正极电极反应式为Cu2++2e-=Cu,电路中转移0.1mol电子时,负极质量减少3.25g,正极质量增加3.2g,则两电极质量相差6.45g,C符合题意;
D.正极上Cu2+得电子生成Cu,溶液中铜离子被消耗,溶液中硫酸铜溶液的物质的量浓度减小,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】该铜锌原电池中,Zn为负极,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,铜为正极,电极反应式为Cu2++2e-=Cu。
13.(2022高二上·河南开学考)下列操作和现象不匹配的是(  )
选项 操作 现象
A 向粗乙酸乙酯中加入饱和碳酸钠溶液 液体分层
B 向酸性溶液中滴加乙醇溶液,振荡 溶液紫色变浅
C 将乙醇蒸气通入灼热的氧化铜粉末 黑色粉末变为红色
D 常温下,将铁片投入浓硝酸中 铁片迅速消失,同时产生红棕色气体
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液,所以向粗乙酸乙酯中加入饱和碳酸钠溶液,液体分层,故不选A;
B.乙醇能被高锰酸钾溶液氧化,向酸性溶液中滴加乙醇溶液,振荡,溶液紫色变浅,故不选B;
C.灼热的氧化铜和乙醇反应生成乙醛、铜、水,将乙醇蒸气通入灼热的氧化铜粉末,黑色氧化铜变为红色铜,故不选C;
D.常温下铁在浓硝酸中钝化,将铁片投入浓硝酸中,铁片不溶解,
故答案为:D;
【分析】A.乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液;
B.乙醇具有还原性,能与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应;
C.乙醇通入灼热的氧化铜粉末,被氧化为乙醛,氧化铜变为单质铜。
14.(2022高二上·河南开学考)某有机物16g在足量O2中完全燃烧生成标准状况下11.2LCO2和18gH2O。下列说法错误的是(  )
A.该有机物中C,H原子个数比为1∶4
B.该有机物一定含有C,H,O三种元素
C.该有机物中所有原子不可能共面
D.ag该有机物完全燃烧生成的产物被Na2O2完全吸收,增重恰好为2ag
【答案】D
【知识点】烃类的燃烧
【解析】【解答】A.由分析可知,该有机物中C、H原子个数比为1∶4,A不符合题意;
B.由分析可知,该有机物一定含有C、H、O三种元素,B不符合题意;
C.该有机物分子中含有甲烷的结构片段,所有原子不可能共面,C不符合题意;
D.该有机物的分子式为CH4O,可写成CO (H2)2的形式,则ag该有机物完全燃烧生成的产物被Na2O2完全吸收,增重恰好为ag,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】 11.2LCO2物质的量为0.5mol,18gH2O的物质的量为1mol,则n(C)=n(CO2)=0.5mol,n(H)=2n(H2O)=2mol,则m(C)=n(C)M(C)=0.5mol×12g/mol=6g,m(H)=n(H)M(H)=2mol×1g/mol=2g,则16g该有机物含有的氧元素的质量为m(O)=16g-6g-2g=8g,n(O)=0.5mol,C、H、O的原子个数比等于其物质的量之比,等于1:4:1;所以该有机物的化学式为CH4O,结构简式为CH3OH。
15.(2022高二上·河南开学考)短周期主族元素中部分元素的原子半径相对大小、最高正化合价或最低负化合价的变化如图所示,下列对相关元素及其化合物的性质的说法错误的是(  )
A.x所在主族中,除x外其他元素均为金属元素
B.w、f、g简单离子的半径:g>w>f
C.w的最简单氢化物的稳定性强于z、g的
D.y与氢元素可形成多种原子个数比为1∶2的氢化物
【答案】A
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.锂元素为金属元素,不是非金属元素,故A符合题意;
B.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越大,同主族元素,从上到下离子半径依次增大,则氧离子、镁离子、硫离子的离子半径大小顺序为S2—>O2—>Mg2+,故B不符合题意;
C.元素的非金属性越强,最简单氢化物的稳定性越强,氧元素的非金属性强于氮元素和硫元素,所以水的稳定性强于氨气和硫化氢,故C不符合题意;
D.烯烃和环烷烃都是由碳元素和氢元素形成的原子个数比为1∶2的氢化物,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】w、g都存在-2价,结合原子序数可知,w为O元素,g为S元素;x为+1价,其原子半径大于O,则x为Li元素;y、z的原子半径大于w,原子序数小于w,说明二者位于第二周期,则y为C元素,z为N元素;e、f的原子半径大于S,应该位于第三周期,结合化合价可知,e为Na元素,f为Mg元素。
16.(2022高二上·河南开学考)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应(正反应为放热反应),在一定条件下按体积比为1:3投入和,和随时间(t)变化的关系如图所示。
下列叙述中错误的是(  )
A.c点表示此时反应体系中和的物质的量相等
B.正反应速率:
C.由图可知,该反应中氢气的最大转化率小于60%
D.1mol和3mol的总能量高于2mol的能量
【答案】C
【知识点】化学反应速率;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】A. c点物质的量变化曲线的交点,表示此时反应体系中和的物质的量相等,故A不符合题意;
B. 随反应的进行,正反应速率逐渐减小,直至达到平衡,正反应速率:,故B不符合题意;
C. 由图可知,剩余的氢气约为开始时的三分之一,该反应中氢气的最大转化率约为 大于60%,故C符合题意;
D. (正反应为放热反应),1mol和3mol的总能量高于2mol的能量,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.由图可知,c点时和的物质的量相等;
B.随反应的进行,正反应速率逐渐减小;
D.该反应为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量。
二、有机推断题
17.(2022高二上·河南开学考)与无机化合物相比,有机化合物的组成元素并不复杂,但有机化合物数量众多,性质各异。
(1)I.高中化学常见的四种有机物(含C、H 、O元素中的两种或三种)的球棍模型如图。回答下列问题:
除去甲中混有的乙杂质,可采用的方法有____ ( 填标号)。
A.将混合气体依次通过足量酸性高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液、浓硫酸
B.将混合气体依次通过足量溴水、浓硫酸
C.将混合气体与足量氢气混合
(2)试着描述向丙中加入一小块钠时出现的现象:   ;若将大小相同的钠块分别加入丙、水、丁中,生成相同体积的气体时,所需时间由长到短的顺序为    ( 填物质名称)。
(3)II.聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)俗称有机玻璃,透光性好,能溶于有机溶剂,用于飞机和汽车的风挡。合成有机玻璃的相关物质转化如图:
E中含有的官能团的名称为   。
(4)B转化成A的化学方程式为   ;B+E →F的化学方程式为    。
(5)F→PMMA的化学方程式为   ,反应类型为   。
【答案】(1)A;B
(2)钠块沉在底部,有气泡产生;乙醇>水>乙酸
(3)碳碳双键、羧基
(4)2CH3OH + O22HCHO+ 2H2O;CH3OH十CH2 =C(CH3)COOH H2O+CH2=C(CH3)COOCH3
(5);加聚反应
【知识点】有机物中的官能团;有机物的鉴别;有机物的推断;有机物的结构和性质;聚合反应
【解析】【解答】(1)由题给球棍模型可知,甲、乙、丙、丁分别为:甲烷、乙烯、乙醇、乙酸,除去甲烷中混有的乙烯杂质,将混合气体通过足量酸性高锰酸钾溶液,除去乙烯,但会产生二氧化碳新杂质,再通入氢氧化钠溶液除去二氧化碳,最后通入浓硫酸进行干燥,即可得到纯净的甲烷;或将混合气体通过足量溴水除去乙烯,再通入浓硫酸进行干燥,即可得到纯净的甲烷;若将混合气体与足量氢气混合,会产生新杂质氢气;故答案为:AB。
(2)向乙醇中加入一小块钠时出现的现象为:钠块沉在底部,有气泡产生;大小相同的钠块分别加入乙醇、水、乙酸中,由于氢离子的活泼性:乙醇<水<乙酸,所以生成相同体积的气体时,所需时间由长到短的顺序为:乙醇>水>乙酸;故答案为:钠块沉在底部,有气泡产生;乙醇>水>乙酸。
(3)由分析可知,E的结构为:,含有的官能团的名称为:碳碳双键、羧基;故答案为:碳碳双键、羧基。
(4)B转化成A的化学方程式为:2CH3OH + O22HCHO+ 2H2O;B+E →F的化学方程式为:CH3OH十CH2 =C(CH3)COOH H2O+CH2=C(CH3)COOCH3;故答案为:2CH3OH + O22HCHO+ 2H2O;CH3OH十CH2 =C(CH3)COOH H2O+CH2=C(CH3)COOCH3。
(5)F加聚反应可得到PMMA,反应的化学方程式为:;故答案为:;加聚反应。
【分析】Ⅰ.根据球棍模型可知,甲为甲烷,乙为乙烯,丙为乙醇,丁为乙酸;
Ⅱ.D氧化生成E,B和E发生酯化反应生成F,则B为CH3OH,E为 C(CH3)COOH,B催化氧化生成A为HCHO。
三、综合题
18.(2022高二上·河南开学考)硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、染料等。
(1)工业上以黄铁矿()为原料制备硫酸的流程如下:
沸腾炉中发生反应的化学方程式为   。
(2)浓硫酸有强氧化性,加热时浓硫酸与木炭反应生成含和的混合气体。检验该混合气体组成的装置如图。
已知:C中盛有足量酸性溶液。
按要求回答下列问题:
①B中加入的试剂是    (填试剂名称),作用是   。
②C中可观察到的现象是   ,发生反应的离子方程式为   。
③D中加入的试剂是    (填试剂名称),作用是   。
(3)一定量Zn与100mL 18mol/L浓硫酸充分反应,若锌完全溶解时产生0.8mol气体,将反应后的溶液稀释得400mL,测得,则产生的气体中在标准状况下的体积为   L。
【答案】(1)
(2)品红溶液;检验SO2;酸性 KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色(或不褪色);;澄清石灰水;检验CO2
(3)13.44
【知识点】浓硫酸的性质;制备实验方案的设计;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】(1)沸腾炉中,和氧气反应生成Fe2O3和SO2,化学方程式为;
(2)①由分析可知,B中加入的试剂是品红溶液,检验;
②C中盛放酸性 KMnO4溶液,吸收,则C中可观察到的现象是酸性 KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色(或不褪色),即可证明被除净,离子方程式为;
③由分析可知,D中盛放澄清石灰水,检验;
(3)Zn和浓硫酸反应生成二氧化硫,随着反应的进行,浓硫酸变稀,Zn和稀硫酸反应生成氢气,生成的二氧化硫和氢气的总物质的量为0.8mol,将反应后的溶液稀释得400mL,测得,则反应后溶液中剩余H2SO4的物质的量为,参加反应的H2SO4的物质的量为,设反应生成x mol SO2,y mol H2,则
,解得,标况下,0.6mol 的体积为。
【分析】(1)沸腾炉中和氧气反应生成Fe2O3和SO2;
(2)检验SO2和CO2的混合气体,则B中盛放品红溶液,检验SO2;C中盛放酸性KMnO4溶液,吸收SO2;装置D中盛放澄清石灰水,检验CO2;
(3)根据Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O和Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑计算。
19.(2022高二上·河南开学考)以菱锰矿(主要成分为MnCO3,含有少量Fe3O4、FeO、CoO、Al2O3、SiO2)为原料制备Mn2O3的工艺流程如图。
回答下列问题:
已知:MnOOH中Mn为+3价。
(1)菱锰矿在酸浸之前要粉碎,其主要目的是   。
(2)“沉淀池I”中加入MnO2的作用是   ,“废渣”的主要成分是   (填化学式,下同),“滤渣”的主要成分除MnO2外,还有   。
(3)“沉淀池II”中生成CoS的离子方程式为   。
(4)制备MnOOH时,每生成1molMnOOH,理论上消耗H2O2   mol。
(5)制备Mn2O3时,另一产物的化学式为   。
【答案】(1)增大固体接触面,提高反应速率
(2)氧化Fe2+;SiO2;Al(OH)3、Fe(OH)3
(3)Co2++S2-=CoS↓
(4)0.5
(5)H2O
【知识点】氧化还原反应;化学反应速率的影响因素;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)菱锰矿在酸浸之前要粉碎,可增大固体接触面,提高酸浸速率;
(2)加氧化剂MnO2目的是将Fe2+氧化为Fe3+,便于后续除杂;二氧化硅不溶于硫酸,在酸浸池以“废渣”的形式过滤除去;在沉淀池I中,MnO2将Fe2+氧化为Fe3+后,再调pH除去铁元素和铝元素,结合上述分析可知得到的“滤渣”主要成分除过量的MnO2外,还有Al(OH)3、Fe(OH)3,故答案为:氧化Fe2+;SiO2;Al(OH)3、Fe(OH)3;
(3)沉淀池II中加入含S2-沉淀剂得到滤渣2为CoS,其离子方程式为:Co2++S2-=CoS↓;
(4)过氧化氢将Mn2+氧化为MnOOH,根据电子转移数守恒可知,H2O22MnOOH,所以制备MnOOH时,每生成1molMnOOH,理论上消耗H2O2 0.5mol,故答案为:0.5;
(5)MnOOH受热分解可生成Mn2O3和水,所以制备Mn2O3时,另一产物的化学式为H2O。
【分析】菱锰矿用稀硫酸浸取后得到硫酸锰、硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸铝、硫酸钴等;加入二氧化锰的目的是将亚铁离子氧化为铁离子,再加入氨水除去铁离子和铝离子,过滤后,滤液中加入含S2-沉降剂是除去钴离子,过滤所得滤渣为CoS,滤液为含硫酸锰的溶液,向滤液中依次加入3%H2O2溶液、0.2mol/L氨水即可得到MnOOH,通过过滤,洗涤干燥得到高纯度的MnOOH,再将MnOOH在250℃时充分加热72h即可得Mn2O3。
20.(2022高二上·河南开学考)化学反应速率、限度及能量变化与生活、生产密切相关。
(1)由和转化为的催化反应历程示意图如图。该历程中,①→②的过程中,   (填“吸收”或“放出”)能量,涉及   (填标号,下同)键的形成,甲烷→①的过程中涉及   键的断裂。
a. b.C-H c.C-C d.O-H e.C-O
(2)在容积为2L的恒容密闭容器中充入2mol和4mol,在一定温度下发生反应:,10min反应达到平衡时,测得。
①0~10min内,   ,的体积分数为   。
②上述反应达到平衡时,混合气体的平均摩尔质量为   。
③能说明该反应已达到平衡状态的是   (填标号)。
a. b.容器内压强保持不变
c.每断裂1molH—H,形成1molO—H d.容器内混合气体的密度保持不变
(3)、和熔融可制作燃料电池(反应原理为),其工作原理如图所示。该电池在放电过程中生成氧化物Y,Y可循环使用,则石墨Ⅱ电极为   (填“正极”或“负极”),负极的电极反应式为   。
【答案】(1)放出;c;b
(2)0.15;25%;24;b
(3)正极;
【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;化学反应速率;化学平衡状态的判断;化学平衡的计算;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)由和转化为的催化反应历程示意图如图。
根据示意图可知该历程中,①→②的过程中形成新的化学键,所以放出能量,涉及C-C键的形成,
故答案为:c;甲烷→①的过程中涉及C-H键的断裂,
故答案为:b。
(2)①10min反应达到平衡时,测得,根据方程式可知消耗氢气的浓度是1.5mol/L,则0~10min内,1.5mol/L÷10min=0.15。生成乙醇的物质的量是0.5mol,水蒸气是1.5mol,剩余二氧化碳是2mol-1mol=1mol,氢气是4mol-3mol=1mol,则的体积分数为=25%。
②上述反应达到平衡时,根据质量守恒可知混合气体的平均摩尔质量为=24。
③a.没有指明反应方向,不能说明反应达到平衡状态;
b.正反应体积减小,容器内压强保持不变,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态;
c.每断裂1molH-H,形成1molO-H均表示正反应速率,不能说明反应达到平衡状态;
d.反应前后容器容积和气体的质量均是不变,则容器内混合气体的密度始终保持不变,不能据此说明;
故答案为:b。
(3)石墨Ⅱ电极上通入氧气,氧气得到电子,因此该电极为正极。石墨Ⅰ电极为负极,NO2失去电子结合硝酸根转化为N2O5,负极的电极反应式为。
【分析】(1)由图可知,①→②的过程中形成新的化学键,放出热量;
(2)①根据计算;
②根据质量守恒计算;
③可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变;
(3)燃料电池中,通入燃料的一极为负极,负极发生氧化反应,通入氧气的一极为正极,正极发生还原反应。
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河南省豫西名校2022-2023学年高二上学期开学考试化学试题
一、单选题
1.(2022高二上·河南开学考)下列有关金属及合金的说法错误的是(  )
A.生铁、碳素钢和不锈钢的碳含量依次增加
B.目前我国流通的硬币是由合金材料制成的
C.常见的铝合金密度小、强度高,具有较强的抗腐蚀性能
D.储氢合金是一类能够大量吸收H2,并与H2结合成金属氢化物的材料
2.(2022高二上·河南开学考)我国科学家在竹材断裂韧性研究方面取得新进展。“竹材”的主要成分是(  )
A.淀粉 B.纤维素 C.蛋白质 D.油脂
3.(2022高二上·河南开学考)下列物质中,属于电解质的是(  )
A.食盐固体 B.金属铜 C.液态HCl D.硫酸铜溶液
4.(2022高二上·河南开学考)下列气体排放到大气中能形成酸雨的是(  )
A.CO2 B.N2 C.NO2 D.CO
5.(2022高二上·河南开学考)下列各组物质中互为同分异构体的是(  )
A.CH3CH2CHO与CH3COCH3 B.CH3COOH与CH3COOCH3
C.CH3OH与CH2(OH)CH2OH D.CH4与C2H6
6.(2022高二上·河南开学考)实验室制取氨气并验证其化学性质和用途,下列装置对应的说法错误的是(  )
A.可利用装置甲制备氨气
B.可利用装置乙干燥氨气
C.可利用装置丙收集氨气并进行喷泉实验
D.可利用装置吸收氨气并防倒吸
7.(2022高二上·河南开学考)下列关于金属冶炼的说法中正确的是(  )
A.电解法获得镁时,可在CO2或N2中降温冷却
B.热还原法常用的还原剂有CO、H2、
C.Al等C.金属Na、Mg、Al均能通过电解熔融氯化物的方法获得
D.人类历史上金属被发现的顺序与金属的活泼性无关
8.(2022高二上·河南开学考)下列有关叙述均正确且存在因果关系的是(  )
选项 叙述I 叙述II
A NH4HCO3受热易分解 NH4HCO3可用作化肥
B HClO见光易分解 用新制氯水杀菌、漂白
C 浓硫酸具有强氧化性 浓硫酸可用作H2、O2、CO2的干燥剂
D 胶体具有丁达尔效应 用可见光束照射可区别胶体和溶液
A.A B.B C.C D.D
9.(2022高二上·河南开学考)由1-丁烯(CH2=CHCH2CH3)与氯气加成得到的分子式为C4H8Cl2的有机物,其结构简式为(  )
A.CH2ClCHCl-CH2-CH3 B.CH3-CHCl-CHCl-CH3
C.CH3CH(CH2Cl)2 D.
10.(2022高二上·河南开学考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是(  )
A.6.2gNa2O中含有的阴离子数为0.1NA
B.18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NA
C.1molCO2分子中含有的共用电子对数为4NA
D.1L0.1mol·L-1FeCl2溶液与0.1mol锌充分反应,转移的电子数为0.2NA
11.(2022高二上·河南开学考)奶茶常用的吸管(PLA)是一种可降解材料,高相对分子质量的PLA可由乳酸聚合而成,转化过程如图所示。下列说法正确的是(  )
A.相同条件下,1 mol乳酸与足量的金属钠和碳酸钠反应,产生气体的体积相等
B.上述三种物质均能发生加成反应
C.由乳酸直接生成中间体的反应属于取代反应
D.PLA的分子式为C3H4O2
12.(2022高二上·河南开学考)铜锌原电池为建构电化学认识模型奠定了重要的基础。设起始时锌、铜两电极的质量相等,下列有关说法正确的是(  )
A.Zn为负极,发生还原反应
B.电子由锌电极经CuSO4溶液流向铜电极
C.当电路中转移0.1mol电子时,两电极质量相差6.45g
D.电池工作一段时间后,CuSO4溶液的物质的量浓度不变
13.(2022高二上·河南开学考)下列操作和现象不匹配的是(  )
选项 操作 现象
A 向粗乙酸乙酯中加入饱和碳酸钠溶液 液体分层
B 向酸性溶液中滴加乙醇溶液,振荡 溶液紫色变浅
C 将乙醇蒸气通入灼热的氧化铜粉末 黑色粉末变为红色
D 常温下,将铁片投入浓硝酸中 铁片迅速消失,同时产生红棕色气体
A.A B.B C.C D.D
14.(2022高二上·河南开学考)某有机物16g在足量O2中完全燃烧生成标准状况下11.2LCO2和18gH2O。下列说法错误的是(  )
A.该有机物中C,H原子个数比为1∶4
B.该有机物一定含有C,H,O三种元素
C.该有机物中所有原子不可能共面
D.ag该有机物完全燃烧生成的产物被Na2O2完全吸收,增重恰好为2ag
15.(2022高二上·河南开学考)短周期主族元素中部分元素的原子半径相对大小、最高正化合价或最低负化合价的变化如图所示,下列对相关元素及其化合物的性质的说法错误的是(  )
A.x所在主族中,除x外其他元素均为金属元素
B.w、f、g简单离子的半径:g>w>f
C.w的最简单氢化物的稳定性强于z、g的
D.y与氢元素可形成多种原子个数比为1∶2的氢化物
16.(2022高二上·河南开学考)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应(正反应为放热反应),在一定条件下按体积比为1:3投入和,和随时间(t)变化的关系如图所示。
下列叙述中错误的是(  )
A.c点表示此时反应体系中和的物质的量相等
B.正反应速率:
C.由图可知,该反应中氢气的最大转化率小于60%
D.1mol和3mol的总能量高于2mol的能量
二、有机推断题
17.(2022高二上·河南开学考)与无机化合物相比,有机化合物的组成元素并不复杂,但有机化合物数量众多,性质各异。
(1)I.高中化学常见的四种有机物(含C、H 、O元素中的两种或三种)的球棍模型如图。回答下列问题:
除去甲中混有的乙杂质,可采用的方法有____ ( 填标号)。
A.将混合气体依次通过足量酸性高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液、浓硫酸
B.将混合气体依次通过足量溴水、浓硫酸
C.将混合气体与足量氢气混合
(2)试着描述向丙中加入一小块钠时出现的现象:   ;若将大小相同的钠块分别加入丙、水、丁中,生成相同体积的气体时,所需时间由长到短的顺序为    ( 填物质名称)。
(3)II.聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)俗称有机玻璃,透光性好,能溶于有机溶剂,用于飞机和汽车的风挡。合成有机玻璃的相关物质转化如图:
E中含有的官能团的名称为   。
(4)B转化成A的化学方程式为   ;B+E →F的化学方程式为    。
(5)F→PMMA的化学方程式为   ,反应类型为   。
三、综合题
18.(2022高二上·河南开学考)硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、染料等。
(1)工业上以黄铁矿()为原料制备硫酸的流程如下:
沸腾炉中发生反应的化学方程式为   。
(2)浓硫酸有强氧化性,加热时浓硫酸与木炭反应生成含和的混合气体。检验该混合气体组成的装置如图。
已知:C中盛有足量酸性溶液。
按要求回答下列问题:
①B中加入的试剂是    (填试剂名称),作用是   。
②C中可观察到的现象是   ,发生反应的离子方程式为   。
③D中加入的试剂是    (填试剂名称),作用是   。
(3)一定量Zn与100mL 18mol/L浓硫酸充分反应,若锌完全溶解时产生0.8mol气体,将反应后的溶液稀释得400mL,测得,则产生的气体中在标准状况下的体积为   L。
19.(2022高二上·河南开学考)以菱锰矿(主要成分为MnCO3,含有少量Fe3O4、FeO、CoO、Al2O3、SiO2)为原料制备Mn2O3的工艺流程如图。
回答下列问题:
已知:MnOOH中Mn为+3价。
(1)菱锰矿在酸浸之前要粉碎,其主要目的是   。
(2)“沉淀池I”中加入MnO2的作用是   ,“废渣”的主要成分是   (填化学式,下同),“滤渣”的主要成分除MnO2外,还有   。
(3)“沉淀池II”中生成CoS的离子方程式为   。
(4)制备MnOOH时,每生成1molMnOOH,理论上消耗H2O2   mol。
(5)制备Mn2O3时,另一产物的化学式为   。
20.(2022高二上·河南开学考)化学反应速率、限度及能量变化与生活、生产密切相关。
(1)由和转化为的催化反应历程示意图如图。该历程中,①→②的过程中,   (填“吸收”或“放出”)能量,涉及   (填标号,下同)键的形成,甲烷→①的过程中涉及   键的断裂。
a. b.C-H c.C-C d.O-H e.C-O
(2)在容积为2L的恒容密闭容器中充入2mol和4mol,在一定温度下发生反应:,10min反应达到平衡时,测得。
①0~10min内,   ,的体积分数为   。
②上述反应达到平衡时,混合气体的平均摩尔质量为   。
③能说明该反应已达到平衡状态的是   (填标号)。
a. b.容器内压强保持不变
c.每断裂1molH—H,形成1molO—H d.容器内混合气体的密度保持不变
(3)、和熔融可制作燃料电池(反应原理为),其工作原理如图所示。该电池在放电过程中生成氧化物Y,Y可循环使用,则石墨Ⅱ电极为   (填“正极”或“负极”),负极的电极反应式为   。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】金属的通性;合金及其应用
【解析】【解答】A.铁合金包括生铁和钢两类,生铁中C的含量比钢大。钢又分为碳素钢和合金钢,不锈钢属于合金钢,在碳素钢中适当加入合金元素Cr、Ni元素制成的抗腐蚀性能更强的铁合金,因此碳素钢和不锈钢中的碳含量几乎相同,A符合题意;
B.目前我国流通的硬币是由合金材料制成,1角的为不锈钢,5角的为钢芯镀铜,1元的为钢芯镀镍,B不符合题意;
C.铝合金密度小、强度高,由于Al的表面会被产生一薄层致密的氧化膜,能保护内部金属不被腐蚀,因此具有较强的抗腐蚀能力,C不符合题意;
D.储氢合金是一类新型合金,是一类能够大量吸收H2,并与H2结合成金属氢化物的材料,这样就避免低温、高压用储气瓶储存氢气的苯重及可能发生的爆炸事故的发生。当需要使用氢气时,这类材料能够与水快速反应产生H2,使用非常方便,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.生铁的含碳量最高,不锈钢的含碳量最低;
B.目前我国流通的硬币是由合金材料制成的;
C.铝合金具有密度小、强度高,较强的抗腐蚀性能等优良特性;
D.储氢合金是一类新型合金,是一类能够大量吸收H2,并与H2结合成金属氢化物的材料。
2.【答案】B
【知识点】多糖的性质和用途
【解析】【解答】竹材的化学成分为:纤维素40%~60%,半纤维素14%~25%或更多,木质素16%~34%,所以其主要成分为:纤维素,B项符合题意;
故答案为:B。
【分析】“竹材”的主要成分是纤维素,
3.【答案】C
【知识点】电解质与非电解质
【解析】【解答】A.食盐属于混合物,不是电解质,A不符合题意;
B.铜是单质,不是电解质,B不符合题意;
C.液态HCl溶于水之后导电且自身是化合物,所以它是电解质,C符合题意;
D.硫酸铜溶液是混合物,不是电解质,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物。
4.【答案】C
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响;常见的生活环境的污染及治理
【解析】【解答】A.CO2可产生温室效应,A不符合题意;
B.N2是空气的主要成分,无污染,B不符合题意;
C.NO2溶于水可产生硝酸,能形成酸雨,C符合题意;
D.CO不溶于水,不会形成酸雨,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】氮氧化物和硫氧化物是形成酸雨的主要物质。
5.【答案】A
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A.二者分子式相同,官能团不同,互为同分异构体,A符合题意;
B.CH3COOH与CH3COOCH3的分子式分别为C2H4O2和C3H6O2,二者分子式不同,不互为同分异构体,B不符合题意;
C.CH3OH与CH2(OH)CH2OH分子式分别为CH4O、C2H6O2,分子式不同,不互为同分异构体,C不符合题意;
D.CH4与C2H6分子式不同,不互为同分异构体,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体。
6.【答案】B
【知识点】氨的性质及用途;氨的实验室制法
【解析】【解答】A.氯化铵和氢氧化钙固体在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水,则可利用装置甲制备氨气,故A不符合题意;
B.氨气能与浓硫酸发生反应生成硫酸铵,则不能利用装置乙干燥氨气,故B符合题意;
C.氨气的密度比空气小,极易溶于水,则可利用装置丙收集氨气并进行喷泉实验,故C不符合题意;
D.氨气极易溶于水,用干燥管将氨气通入水在能起到防倒吸的作用,则可利用装置吸收氨气并防倒吸,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.加热氯化铵和氢氧化钙的混合物生成氨气、氯化钙和水;
B.氨气能与浓硫酸反应;
C.氨气极易溶于水,导致烧瓶内压强减小,形成压强差从而引发喷泉实验;
D.倒置的干燥管能防止倒吸。
7.【答案】B
【知识点】金属冶炼的一般原理
【解析】【解答】A.加热时Mg能与CO2、N2反应生成MgO、Mg3N2,则电解法获得镁时,不能在CO2或N2中降温冷却,可在H2流中冷却,故A不符合题意;
B.C、H2、CO、Al是等具有还原性,能将金属从其氧化物中还原出来,是热还原法炼金中常用的还原剂,故B符合题意;
C.金属Na、Mg均能通过电解熔融氯化物的方法获得,但熔融的氯化铝不能导电,不能用于电解法制备铝,工业上常用电解熔融氧化铝法制备金属铝,故C不符合题意;
D.金属的活泼性越强,越容易发生反应生成离子,金属离子得电子能力也越弱,越活泼的金属越难冶炼,所以被发现的也越晚,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.镁能与二氧化碳反应;
C.工业上常用电解熔融氧化铝法制备金属铝;
D.活泼金属在自然界中以化合态存在,且金属离子得电子能力较弱,发现得较晚。
8.【答案】D
【知识点】铵盐;浓硫酸的性质;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A.NH4HCO3含有铵根离子,是植物能吸收的氮,NH4HCO3可用作化肥,与NH4HCO3的稳定性无关,A不符合题意;
B.HClO具有强氧化性,新制氯水中含有HClO能杀菌、漂白,与HClO见光易分解无关,B不符合题意;
C.浓硫酸具有吸水性,可用作H2、O2、CO2的干燥剂,与其氧化性无关,C不符合题意;
D.用可见光束照射胶体和溶液,胶体发生丁达尔现象,溶液不能,可以用丁达尔效应区别溶液和胶体,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.氮元素为植物生成需要的营养元素;
B.次氯酸具有强氧化性;
C.浓硫酸用于干燥气体,利用的是其吸水性;
D.丁达尔效应是胶体特有的性质。
9.【答案】A
【知识点】加成反应
【解析】【解答】CH2=CHCH2CH3与氯气加成反应的方程式为CH2=CHCH2CH3+Cl2→CH2ClCHCl-CH2-CH3;
故答案为:A。
【分析】 CH2=CHCH2CH3与氯气发生加成反应生成CH2ClCHCl-CH2-CH3。
10.【答案】B
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.6.2g氧化钠的物质的量为0.1mol,含氧离子的个数为0.1NA,A不符合题意;
B.18gD2O的物质的量为0.9mol,含质子数0.9(2+8)NA=9NA,B符合题意;
C.碳原子和氧原子之间为双键,1molCO2分子中含共用电子对4NA,C不符合题意;
D.反应的离子方程式为Zn+Fe2+=Zn2++Fe,反应物的物质的量均为0.1mol,故转移电子数为0.2NA,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.氧化钠由两个钠离子和一个氧离子构成;
C.二氧化碳中,C原子和O原子之间形成双键;
D.根据得失电子守恒计算。
11.【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质;有机化学反应的综合应用;取代反应
【解析】【解答】A.相同条件下,乳酸分子中的羟基和羧基和钠都反应,和碳酸钠反应的只有羧基,1mol乳酸和足量钠反应生成1mol氢气,和足量碳酸钠反应生成生成二氧化碳为0.5mol,相同物质的量的乳酸分别与足量的钠和碳酸钠溶液反应,产生的气体体积不相同,故A不符合题意;
B. 酯基、羧基一般都不能发生加成反应,上述三种物质均不能发生加成反应,故B不符合题意;
C. 两个乳酸分子间脱水生成酯,由乳酸直接生成中间体的反应属于取代反应,故C符合题意;
D. PLA的分子式为(C3H4O2)n,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.乳酸中只有羧基能与碳酸钠反应,羟基和羧基均能与金属钠反应;
B.羧基和酯基不能发生加成反应;
D.PLA为高聚物。
12.【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.Zn为电源负极,Zn失电子发生氧化反应,A不符合题意;
B.电子由锌电极经导线流向铜电极,不会经过硫酸铜溶液,B不符合题意;
C.负极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,正极电极反应式为Cu2++2e-=Cu,电路中转移0.1mol电子时,负极质量减少3.25g,正极质量增加3.2g,则两电极质量相差6.45g,C符合题意;
D.正极上Cu2+得电子生成Cu,溶液中铜离子被消耗,溶液中硫酸铜溶液的物质的量浓度减小,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】该铜锌原电池中,Zn为负极,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,铜为正极,电极反应式为Cu2++2e-=Cu。
13.【答案】D
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液,所以向粗乙酸乙酯中加入饱和碳酸钠溶液,液体分层,故不选A;
B.乙醇能被高锰酸钾溶液氧化,向酸性溶液中滴加乙醇溶液,振荡,溶液紫色变浅,故不选B;
C.灼热的氧化铜和乙醇反应生成乙醛、铜、水,将乙醇蒸气通入灼热的氧化铜粉末,黑色氧化铜变为红色铜,故不选C;
D.常温下铁在浓硝酸中钝化,将铁片投入浓硝酸中,铁片不溶解,
故答案为:D;
【分析】A.乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液;
B.乙醇具有还原性,能与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应;
C.乙醇通入灼热的氧化铜粉末,被氧化为乙醛,氧化铜变为单质铜。
14.【答案】D
【知识点】烃类的燃烧
【解析】【解答】A.由分析可知,该有机物中C、H原子个数比为1∶4,A不符合题意;
B.由分析可知,该有机物一定含有C、H、O三种元素,B不符合题意;
C.该有机物分子中含有甲烷的结构片段,所有原子不可能共面,C不符合题意;
D.该有机物的分子式为CH4O,可写成CO (H2)2的形式,则ag该有机物完全燃烧生成的产物被Na2O2完全吸收,增重恰好为ag,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】 11.2LCO2物质的量为0.5mol,18gH2O的物质的量为1mol,则n(C)=n(CO2)=0.5mol,n(H)=2n(H2O)=2mol,则m(C)=n(C)M(C)=0.5mol×12g/mol=6g,m(H)=n(H)M(H)=2mol×1g/mol=2g,则16g该有机物含有的氧元素的质量为m(O)=16g-6g-2g=8g,n(O)=0.5mol,C、H、O的原子个数比等于其物质的量之比,等于1:4:1;所以该有机物的化学式为CH4O,结构简式为CH3OH。
15.【答案】A
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.锂元素为金属元素,不是非金属元素,故A符合题意;
B.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越大,同主族元素,从上到下离子半径依次增大,则氧离子、镁离子、硫离子的离子半径大小顺序为S2—>O2—>Mg2+,故B不符合题意;
C.元素的非金属性越强,最简单氢化物的稳定性越强,氧元素的非金属性强于氮元素和硫元素,所以水的稳定性强于氨气和硫化氢,故C不符合题意;
D.烯烃和环烷烃都是由碳元素和氢元素形成的原子个数比为1∶2的氢化物,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】w、g都存在-2价,结合原子序数可知,w为O元素,g为S元素;x为+1价,其原子半径大于O,则x为Li元素;y、z的原子半径大于w,原子序数小于w,说明二者位于第二周期,则y为C元素,z为N元素;e、f的原子半径大于S,应该位于第三周期,结合化合价可知,e为Na元素,f为Mg元素。
16.【答案】C
【知识点】化学反应速率;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】A. c点物质的量变化曲线的交点,表示此时反应体系中和的物质的量相等,故A不符合题意;
B. 随反应的进行,正反应速率逐渐减小,直至达到平衡,正反应速率:,故B不符合题意;
C. 由图可知,剩余的氢气约为开始时的三分之一,该反应中氢气的最大转化率约为 大于60%,故C符合题意;
D. (正反应为放热反应),1mol和3mol的总能量高于2mol的能量,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.由图可知,c点时和的物质的量相等;
B.随反应的进行,正反应速率逐渐减小;
D.该反应为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量。
17.【答案】(1)A;B
(2)钠块沉在底部,有气泡产生;乙醇>水>乙酸
(3)碳碳双键、羧基
(4)2CH3OH + O22HCHO+ 2H2O;CH3OH十CH2 =C(CH3)COOH H2O+CH2=C(CH3)COOCH3
(5);加聚反应
【知识点】有机物中的官能团;有机物的鉴别;有机物的推断;有机物的结构和性质;聚合反应
【解析】【解答】(1)由题给球棍模型可知,甲、乙、丙、丁分别为:甲烷、乙烯、乙醇、乙酸,除去甲烷中混有的乙烯杂质,将混合气体通过足量酸性高锰酸钾溶液,除去乙烯,但会产生二氧化碳新杂质,再通入氢氧化钠溶液除去二氧化碳,最后通入浓硫酸进行干燥,即可得到纯净的甲烷;或将混合气体通过足量溴水除去乙烯,再通入浓硫酸进行干燥,即可得到纯净的甲烷;若将混合气体与足量氢气混合,会产生新杂质氢气;故答案为:AB。
(2)向乙醇中加入一小块钠时出现的现象为:钠块沉在底部,有气泡产生;大小相同的钠块分别加入乙醇、水、乙酸中,由于氢离子的活泼性:乙醇<水<乙酸,所以生成相同体积的气体时,所需时间由长到短的顺序为:乙醇>水>乙酸;故答案为:钠块沉在底部,有气泡产生;乙醇>水>乙酸。
(3)由分析可知,E的结构为:,含有的官能团的名称为:碳碳双键、羧基;故答案为:碳碳双键、羧基。
(4)B转化成A的化学方程式为:2CH3OH + O22HCHO+ 2H2O;B+E →F的化学方程式为:CH3OH十CH2 =C(CH3)COOH H2O+CH2=C(CH3)COOCH3;故答案为:2CH3OH + O22HCHO+ 2H2O;CH3OH十CH2 =C(CH3)COOH H2O+CH2=C(CH3)COOCH3。
(5)F加聚反应可得到PMMA,反应的化学方程式为:;故答案为:;加聚反应。
【分析】Ⅰ.根据球棍模型可知,甲为甲烷,乙为乙烯,丙为乙醇,丁为乙酸;
Ⅱ.D氧化生成E,B和E发生酯化反应生成F,则B为CH3OH,E为 C(CH3)COOH,B催化氧化生成A为HCHO。
18.【答案】(1)
(2)品红溶液;检验SO2;酸性 KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色(或不褪色);;澄清石灰水;检验CO2
(3)13.44
【知识点】浓硫酸的性质;制备实验方案的设计;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】(1)沸腾炉中,和氧气反应生成Fe2O3和SO2,化学方程式为;
(2)①由分析可知,B中加入的试剂是品红溶液,检验;
②C中盛放酸性 KMnO4溶液,吸收,则C中可观察到的现象是酸性 KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色(或不褪色),即可证明被除净,离子方程式为;
③由分析可知,D中盛放澄清石灰水,检验;
(3)Zn和浓硫酸反应生成二氧化硫,随着反应的进行,浓硫酸变稀,Zn和稀硫酸反应生成氢气,生成的二氧化硫和氢气的总物质的量为0.8mol,将反应后的溶液稀释得400mL,测得,则反应后溶液中剩余H2SO4的物质的量为,参加反应的H2SO4的物质的量为,设反应生成x mol SO2,y mol H2,则
,解得,标况下,0.6mol 的体积为。
【分析】(1)沸腾炉中和氧气反应生成Fe2O3和SO2;
(2)检验SO2和CO2的混合气体,则B中盛放品红溶液,检验SO2;C中盛放酸性KMnO4溶液,吸收SO2;装置D中盛放澄清石灰水,检验CO2;
(3)根据Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O和Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑计算。
19.【答案】(1)增大固体接触面,提高反应速率
(2)氧化Fe2+;SiO2;Al(OH)3、Fe(OH)3
(3)Co2++S2-=CoS↓
(4)0.5
(5)H2O
【知识点】氧化还原反应;化学反应速率的影响因素;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)菱锰矿在酸浸之前要粉碎,可增大固体接触面,提高酸浸速率;
(2)加氧化剂MnO2目的是将Fe2+氧化为Fe3+,便于后续除杂;二氧化硅不溶于硫酸,在酸浸池以“废渣”的形式过滤除去;在沉淀池I中,MnO2将Fe2+氧化为Fe3+后,再调pH除去铁元素和铝元素,结合上述分析可知得到的“滤渣”主要成分除过量的MnO2外,还有Al(OH)3、Fe(OH)3,故答案为:氧化Fe2+;SiO2;Al(OH)3、Fe(OH)3;
(3)沉淀池II中加入含S2-沉淀剂得到滤渣2为CoS,其离子方程式为:Co2++S2-=CoS↓;
(4)过氧化氢将Mn2+氧化为MnOOH,根据电子转移数守恒可知,H2O22MnOOH,所以制备MnOOH时,每生成1molMnOOH,理论上消耗H2O2 0.5mol,故答案为:0.5;
(5)MnOOH受热分解可生成Mn2O3和水,所以制备Mn2O3时,另一产物的化学式为H2O。
【分析】菱锰矿用稀硫酸浸取后得到硫酸锰、硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸铝、硫酸钴等;加入二氧化锰的目的是将亚铁离子氧化为铁离子,再加入氨水除去铁离子和铝离子,过滤后,滤液中加入含S2-沉降剂是除去钴离子,过滤所得滤渣为CoS,滤液为含硫酸锰的溶液,向滤液中依次加入3%H2O2溶液、0.2mol/L氨水即可得到MnOOH,通过过滤,洗涤干燥得到高纯度的MnOOH,再将MnOOH在250℃时充分加热72h即可得Mn2O3。
20.【答案】(1)放出;c;b
(2)0.15;25%;24;b
(3)正极;
【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;化学反应速率;化学平衡状态的判断;化学平衡的计算;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)由和转化为的催化反应历程示意图如图。
根据示意图可知该历程中,①→②的过程中形成新的化学键,所以放出能量,涉及C-C键的形成,
故答案为:c;甲烷→①的过程中涉及C-H键的断裂,
故答案为:b。
(2)①10min反应达到平衡时,测得,根据方程式可知消耗氢气的浓度是1.5mol/L,则0~10min内,1.5mol/L÷10min=0.15。生成乙醇的物质的量是0.5mol,水蒸气是1.5mol,剩余二氧化碳是2mol-1mol=1mol,氢气是4mol-3mol=1mol,则的体积分数为=25%。
②上述反应达到平衡时,根据质量守恒可知混合气体的平均摩尔质量为=24。
③a.没有指明反应方向,不能说明反应达到平衡状态;
b.正反应体积减小,容器内压强保持不变,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态;
c.每断裂1molH-H,形成1molO-H均表示正反应速率,不能说明反应达到平衡状态;
d.反应前后容器容积和气体的质量均是不变,则容器内混合气体的密度始终保持不变,不能据此说明;
故答案为:b。
(3)石墨Ⅱ电极上通入氧气,氧气得到电子,因此该电极为正极。石墨Ⅰ电极为负极,NO2失去电子结合硝酸根转化为N2O5,负极的电极反应式为。
【分析】(1)由图可知,①→②的过程中形成新的化学键,放出热量;
(2)①根据计算;
②根据质量守恒计算;
③可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变;
(3)燃料电池中,通入燃料的一极为负极,负极发生氧化反应,通入氧气的一极为正极,正极发生还原反应。
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