广东省湛江市岭南师范学院附属中学2024-2025学年高二上学期开学考试化学试题
一、选择题(本小题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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高二上·湛江开学考)馆藏文物记载着中华文明的灿烂成就。下列文物主要由硅酸盐制成的是
A.铁熨斗 B.人面鱼纹彩陶盆
C.《编年纪》竹筒 D.人形铜灯
2.(2024高二上·湛江开学考)反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的化学用语正确的
A.中子数为20的氯原子:
B.Cl-的结构示意图:
C.N2分子的电子式:
D.NH3的球棍模型:
3.(2024高二上·湛江开学考)劳动创造美好生活。下列劳动项目所涉及的化学知识不正确的是
选项 劳动项目 化学知识
A 用干燥的模具盛装熔融钢水 铁与H2O高温下会反应
B 通过煤的干馏获得煤焦油、焦炭等物质 煤的干馏属于物理变化
C 制作水果罐头时加入少量维生素C 维生素C是抗氧化剂
D 用铁罐车运输浓硫酸 常温下浓硫酸遇铁钝化
A.A B.B C.C D.D
4.(2024高二上·湛江开学考)下列说法不正确的是
A.谷氨酸钠可用作食品增味剂
B.75%的乙醇与84消毒液的消毒原理相同
C.新型煤化工以生产清洁能源和可替代石油化工的产品为主
D.飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料
5.(2024高二上·湛江开学考)某反应由两步构成,该反应过程的能量变化如图所示,下列叙述正确的是
A.D比C稳定
B.两步反应均为吸热反应
C.的反应热
D.反应一定需要加热才能发生
6.(2024高二上·湛江开学考)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4L水中含有个氢原子
B.16g由和组成的混合物中所含的氧原子数为
C.的水溶液中含有的总数为
D.0.1mol的中,含有的中子数为
7.(2024高二上·湛江开学考)在工业生产或实验中,下列做法与调控化学反应速率无关的是
A.煅烧矿石时,向炉膛中鼓入空气增强火势
B.将Fe与稀反应中的稀换成稀
C.食品抽真空包装
D.实验室制氢气时,用锌粉代替锌块
8.(2024高二上·湛江开学考)利用下列实验装置能达到实验目的的是
A.检验氨气极易溶于水 B.制取并干燥氨气
C.蒸发结晶 D.可以形成喷泉,且充满烧瓶
9.(2024高二上·湛江开学考)在的反应中,现采取下列措施:①缩小体积;②增加碳的量;③恒容下通入;④恒容下充入;⑤恒压下充入能够使反应速率增大的措施是
A.①④ B.②③⑤ C.①③ D.①②④
10.(2024高二上·湛江开学考)锌、铜和稀硫酸组成的原电池如图所示。下列说法正确的是
A.电池工作时,电能转化为化学能
B.若用乙醇代替稀硫酸,也能构成原电池
C.锌片作负极,发生还原反应:Zn-2e-=Zn2+
D.溶 液 中H+向铜电极移动,在铜电极上得电子生成H2
11.(2024高二上·湛江开学考)某温度下,在恒容密闭容器中发生反应:,反应过程中化学反应速率随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.时,
B.时,反应达到最大限度,反应已经停止
C.温度升高可使化学反应速率加快,所以实际生产中温度越高越好
D.容器中充入氦气增大压强,可以加快该反应的化学反应速率
12.(2024高二上·湛江开学考)下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是
A.图1所示装置可将化学能转化为电能
B.图2可表示晶体与晶体反应的能量变化
C.图3所示的锌锰干电池中发生还原反应
D.图4所示装置可验证金属活动性:M13.(2024高二上·湛江开学考)有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是
A.稀醋酸与0.1 mol·L-1 NaOH溶液反应:H+(aq)+OH-(aq)====H2O(l) ΔH =-57.3 kJ·mol-1
B.氢气的标准燃烧热为285.5 kJ·mol-1, 则水分解的热化学方程式:2H2O(l)====2H2(g)+O2(g) ΔH =285.5 kJ·mol-1
C.密闭容器中,9.6 g硫粉与11.2 g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6 g时,放出19.12 kJ热量。 则Fe(s)+S(s)====FeS(s) ΔH =-95.6 kJ·mol-1
D.已知2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH =-221 kJ·mol-1,则可知C的标准燃烧热为110.5 kJ·mol-1
14.(2024高二上·湛江开学考)乙醇燃料电池广泛应用于微型电源、能源汽车、家用电源、国防等领域,工作原理如图所示,电池总反应为:,下列说法错误的是
A.和通入的一极为负极
B.正极反应式为
C.负极反应式为
D.从正极经传导质子的固体膜移向负极
15.(2024高二上·湛江开学考)部分含氮、硫元素的化合物的“价—类二维图”如图所示。下列关于各物质的说法错误的是
A.i的浓溶液可与a发生反应
B.e的浓溶液可用于干燥h、f
C.g与在汽车催化转化器中会转化成两种无毒气体
D.将c、h同时通入水中,加入有白色沉淀生成
16.(2024高二上·湛江开学考)基于溶液与溶液反应会出现浑浊,探究化学反应速率的影响因素,实验过程中的数据记录如下。下列说法不正确的是
实验编号 水浴温度/℃ 溶液 溶液
V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL
1 40 2 0.1 2 0.1 0
2 20 2 0.1 2 0.1 0
3 20 1 0.1 2 0.1 a
4 40 1.5 0.1 2 0.1 1
A.通过比较出现浑浊所需时间的长短判断化学反应速率的快慢
B.该实验探究了温度、溶液的浓度对化学反应速率的影响
C.在实验1、2、3中,反应速率最慢的是实验2
D.若实验2和3是探究浓度对化学反应速率的影响,则
二、非选择题(共4个大题,共56分)
17.(2024高二上·湛江开学考)I.某化学兴趣小组在教师的指导下,利用如图所示装置(夹持和加热装置已省略)和试剂进行的制备及性质探究的一体化实验。请回答下列问题:
(1)实验开始后,关闭打开,加热甲处试管。甲处试管内发生反应的化学方程式为________;乙处瓶内观察到的现象为________;丙处烧杯中的试剂为稀硫酸,丙处球形干燥管的作用是________。
(2)一段时间后关闭,打开,丁处瓶内发生反应的离子方程式为________;继续反应一段时间后,关闭、,打开,挤压胶头滴管,己处圆底烧瓶内能观察到的现象为________。
Ⅱ.在实验室里制取的乙烯中常混有少量的,某化学兴趣小组设计了如图装置验证该混合气体中含有:和。
(3)装置Ⅱ中反应的化学方程式为________。
(4)能说明气体存在的现象分别是________。
(5)下列操作中,可以用来鉴别甲烷和乙烯,还可以用来除去甲烷中混有的乙烯的是_______。
A. 将气体通入盛有水的洗气瓶中
B. 将气体通入盛有足量溴水的洗气瓶中
C. 将气体通入盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶中
D. 将气体通入盛有硫酸的洗气瓶中
18.(2024高二上·湛江开学考)硫化氢大量存在于天然气及液化石油气中,近年来发现可用于制取氢气、合成硫醇等。回答下列问题:
(1)D.Berk等学者设计的用FeS催化分解包括下列反应:
I.
Ⅱ.
Ⅲ.
① (用、表示)。
②已知单质硫气态时以形式存在(结构为)。键能、、,则 。
(2)恒温下在2L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式为 。
②从开始至5min,Y的平均反应速率为 。
(3)已知,,根据盖斯定律写出(肼)与完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式 。
(4)化学能与其他能量间的转换在生活中处处可见,以反应为原理设计成利用率高的燃料电池,装置如图。
M极为电池的 (填“正”或“负”)极,N处电极反应式为 。
19.(2024高二上·湛江开学考)以为载体的银催化剂是工业上氧化乙烯常用的催化剂,其中Ag质量占催化剂质量的10%~40%。从某废银催化剂(主要成分为Ag、、等)中回收银的工艺流程如图1。
已知;不溶于硝酸。
(1)“酸浸”时通常会适当搅拌,搅拌的目的是 。
(2)“滤渣”的主要成分为 (写化学式)。
(3)“酸浸”过程中生成NO的离子方程式为 ;NO易与空气中的反应转化为,该转化过程发生反应的化学方程式为 。
(4)“沉银”时发生反应的离子方程式为 ;“转化”过程中Fe粉作 (填“氧化”或“还原”)剂。
(5)工业上,在空气中用5%稀硝酸连续吸收加碱液吸收,并不断搅拌,基本可实现将废气中的完全吸收,其工艺流程如图2。
当时,“吸收(1)”中发生反应的化学方程式为 ,“吸收(4)”所得钠盐的成分为 (任写一种,填化学式)。
20.(2024高二上·湛江开学考)乙烯是来自石油的重要的化工原料,乙烯的产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平。
完成下列填空:
(1)反应③的有机产物的官能团名称是 .
(2)反应①、⑥的反应类型分别为 、 。
(3)反应①和反应②的反应方程式分别为 、 。
(4)反应④得到的产物聚乙烯用来制造塑料,其单体是乙烯,而比乙烯多一个碳原子的同系物也可以通过聚合反应得高聚物,也可以用来制塑料,该同系物的结构简式是 ,其聚合反应方程式是 。
(5)石油通过分馏、裂化都可以得到,其分馏、裂化过程属于物理变化的是 ,一氯取代有 种。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】硅酸盐
【解析】【解答】A、:铁熨斗材质是金属铁,成分不是硅酸盐,A错误;
B、人面鱼纹彩陶盆是陶瓷,主要成分是硅酸盐,B正确;
C、竹简主要成分是纤维素,不是硅酸盐,C错误;
D、人形铜灯材质是金属铜,成分不是硅酸盐,D错误。
故答案为:B。
【分析】A. 铁熨斗主要由金属铁制成,铁属于金属单质,不是硅酸盐(硅酸盐含、及金属元素,结构与纯金属不同 ) 。
B.彩陶盆属于陶瓷制品,陶瓷的主要成分是硅酸盐(如硅酸钙、硅酸钠等,由、与金属元素组成的化合物 ) 。
C.竹简由植物竹子制成,竹子的主要成分是纤维素( ,属于有机高分子,不含硅酸盐结构 ) 。
D.人形铜灯主要材料是金属铜,铜是金属单质,不属于硅酸盐(硅酸盐是化合物,含元素 ) 。
2.【答案】D
【知识点】判断简单分子或离子的构型;用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成;元素、核素;原子结构示意图
【解析】【解答】A、质量数计算错误,正确原子符号为,A错误;
B、质子数标注错误,质子数为17,B错误;
C、电子式未完整体现孤电子对,正确为,C错误;
D、空间构型为三角锥,球棍模型正确,D正确。
故答案为:D。
【分析】A.氯原子质子数(原子序数 = 质子数 ),中子数,则质量数。原子符号应表示为,而非(中质量数20 < 质子数17,不符合质量数 = 质子数 + 中子数的逻辑 )。
B.是17号元素,质子数 = 17。是原子得1个电子形成,电子数 = ,但结构示意图中圆圈内质子数仍为17(质子数由元素种类决定,与得失电子无关 ),正确结构示意图应为:,故B错误;
C.原子最外层有5个电子,分子中2个原子通过三键结合(共用3对电子 ),剩余孤电子对需完整表示。正确电子式为(每个原子含1对孤电子对 ),选项中未写满孤电子对(仅 ),不规范。
D.分子空间构型为三角锥形(原子为中心,3个原子呈三角锥分布 ),球棍模型需体现原子相对大小(原子半径大于 )及空间结构,选项模型符合的三角锥结构。
3.【答案】B
【知识点】浓硫酸的性质;铁的化学性质;煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】A、铁与水蒸气在高温下反应:高温 ,熔融钢水温度高,若模具潮湿(含水 ),铁会与水反应,损坏模具。因此用干燥模具盛装,避免反应,A正确;
B、煤的干馏是将煤隔绝空气加强热,使其分解为煤焦油、焦炭、焦炉气等新物质的过程,有新物质生成,属于化学变化(而非物理变化,物理变化无新物质 ),故“煤的干馏属于物理变化”错误,B错误;
C、维生素C具有还原性,能与氧气反应(优先被氧化 ),从而防止水果中的成分(如多酚类 )被氧化变质,因此,制作水果罐头时加维生素C作抗氧化剂,C正确;
D、常温下,浓硫酸能使铁钝化,阻止浓硫酸继续与铁反应,因此,可用铁罐车运输浓硫酸,D正确。
故答案为:B。
【分析】A.分析铁在高温下与水的反应,判断干燥模具的必要性。
B.明确“干馏”的定义(隔绝空气加强热,发生复杂分解反应 ),判断变化类型。
C.分析维生素C的性质(还原性 ),判断其作为抗氧化剂的原理。
D.分析常温下浓硫酸与铁的反应(钝化,形成致密氧化膜 ),判断运输的可行性。
4.【答案】B
【知识点】化学科学的主要研究对象;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;常见的食品添加剂的组成、性质和作用
【解析】【解答】A、谷氨酸钠因鲜味可作食品增味剂,A正确;
B、75%乙醇靠蛋白变性消毒,84消毒液靠强氧化性消毒,原理不同,B错误;
C、新型煤化工聚焦清洁能源和替代石油化工品生产,C正确;
D、高温结构陶瓷具备新型无机非金属材料的特性,D正确。
故答案为:B。
【分析】A.谷氨酸钠(化学式 )是味精的主要成分,其水溶液有浓郁鲜味,可增强食品风味,符合食品增味剂的作用(补充、增强食品原有风味 )。
B.75%乙醇消毒:通过渗透、凝固作用,使细菌蛋白质脱水变性(破坏蛋白结构,失去生物活性 );84消毒液(有效成分为 ):利用的强氧化性,氧化细菌体内的酶、蛋白等,使其失活。
二者作用机制不同(一个是物理化学的蛋白变性,一个是氧化还原反应 )。
C.新型煤化工旨在高效、清洁利用煤炭,通过气化、液化、干馏等技术,生产清洁能源(如煤制天然气 )和替代石油化工的产品(如煤制烯烃、煤制油 ),减少对石油的依赖,符合现代煤化工发展方向。
D.传统无机非金属材料(如水泥、玻璃 )性能有限,新型无机非金属材料(如高温结构陶瓷、压电陶瓷 )具有耐高温、高强度等特殊性能。飞船返回舱外的高温结构陶瓷,需承受高温、高压,属于新型无机非金属材料。
5.【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化;吸热反应和放热反应;反应热和焓变
【解析】【解答】A、能量,能量低的物质更稳定,故比稳定,A正确;
B、第一步吸热(能量 < 能量 ),第二步放热(能量 > 能量 ),B错误;
C、:总反应热计算错误,正确为,C错误;
D、是吸热反应,但吸热反应不一定需要加热,D错误。
故答案为:A。
【分析】A.物质的能量越低越稳定。由图可知,的能量低于的能量,所以比稳定 。
B.第一步反应,反应物总能量低于生成物总能量,为吸热反应;第二步反应,反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,并非两步均为吸热 。
C.反应热生成物总能量 - 反应物总能量。的反应热(或根据总反应热 = 第一步反应热 + 第二步反应热,第一步,第二步,总反应热 ),不是 。
D.吸热反应是指反应物总能量低于生成物总能量的反应,反应是否需要加热与吸放热无必然联系。例如与的反应是吸热反应,但常温就能发生 。
6.【答案】B
【知识点】气体摩尔体积;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、标况下水非气态,不能用计算,A错误;
B、混合物中氧原子总质量,物质的量,原子数,B正确;
C、缺少溶液体积,无法计算总数,C错误;
D、中子数为8,时中子数,D错误。
故答案为:B。
【分析】A.标准状况(、 )下,水是液态(或固态 ),不是气态,不能用气体摩尔体积( )计算物质的量。若误算,会得出错误结论,但实际无法用标况体积求水的物质的量。
B.和均由氧原子构成,可将混合物视为“氧原子集合体”。氧原子摩尔质量为,混合物中氧原子物质的量,原子数为。
C.溶液中粒子数,但题目未给出溶液体积,无法计算物质的量(中浓度为,但体积未知则未知 )。
D.的质子数为6(原子序数 = 质子数 ),质量数为14,中子数 = 质量数 - 质子数 = 。则中中子物质的量,中子数为。
7.【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.煅烧矿石时,向炉膛中鼓入空气增强火势 ,是因为增大氧气浓度而加快了反应速率,故不选A;
B.稀硝酸具有强氧化性,常温下能与铁发生钝化反应,与反应速率无关,故选B;
C.食品抽真空包装,降低氧气浓度,减慢反应速率,使得食物延缓氧化,故不选C;
D.实验室制氢气时,用锌粉代替锌块,增大反应接触面积,加快了反应速率,故不选D;
故答案为:B。
【分析】化学反应速率的影响因素主要是温度、浓度、压强、催化剂等。
8.【答案】A
【知识点】氨的性质及用途;氨的实验室制法
【解析】【解答】A、滴入水后气球膨胀,说明瓶内压强因溶于水大幅减小,证明极易溶于水,A正确;
B、氯化铵分解后又化合,无法制得氨气,B错误;
C、蒸发结晶应在蒸发皿中进行,不能用坩埚,C错误;
D、与水反应生成不溶于水的,烧瓶无法充满,D错误。
故答案为:A,
【分析】A.装置A中,氨气是气体,烧瓶内充满,滴入水后,若极易溶于水,瓶内压强会迅速减小,外界空气进入气球,使气球膨胀。通过“气球膨胀”的现象,可证明极易溶于水。
B.加热氯化铵固体时,发生反应,但在试管口温度降低时,和会重新化合:,无法持续得到。且制取氨气通常用与混合加热,而非单独加热。
C.蒸发结晶的仪器是蒸发皿(用于溶液的蒸发浓缩 ),而坩埚用于灼烧固体(如加热分解固体 )。装置C用坩埚进行蒸发,仪器选择错误。
D.与水反应:,生成的不溶于水,导致烧瓶内仍有气体( )残留,无法充满烧瓶,因此不能形成“充满烧瓶”的喷泉。
9.【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】①反应中有CO2 、CO气体,缩小体积使气体浓度同步增大(相当于加压),单位体积内活化分子数增多,有效碰撞概率上升,反应速率加快,符合要求。
②碳为纯固体,增加用量不改变其“浓度”(固体浓度只与状态有关,与量无关),对反应体系中气体浓度无影响,反应速率不变,不符合要求。
③恒容时通入CO2,CO2浓度瞬间增大,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞变频繁,反应速率加快,符合要求。
④N2不参与反应,恒容下充入后,CO2、CO浓度未改变,活化分子数和有效碰撞概率不变,反应速率不变,不符合要求。
⑤恒压充入N2,容器体积被迫增大,CO2、CO浓度被稀释(分压减小),单位体积内活化分子数减少,反应速率减慢,不符合要求。
综上,①③符合题目要求;
故答案为:C。
【分析】本题围绕反应C(s) + CO2(g) 2CO(g),分析不同措施对反应速率的影响。需依据反应速率的影响因素(浓度、压强、固体用量等),判断每个措施改变的是“浓度/压强”,进而确定反应速率变化。
10.【答案】D
【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、原电池工作时,通过氧化还原反应(锌与硫酸反应 ),将化学能转化为电能(如电流计指针偏转 ),而非电能转化为化学能(电解池是电能转化学能 ),故“电能转化为化学能”错误,A错误;
B、原电池构成需“电解质溶液导电,形成闭合回路”。乙醇是非电解质,溶于水不电离,不能导电,无法形成原电池的离子移动与电荷传递,若用乙醇代替稀硫酸,不能构成原电池,B错误;
C、锌片作负极,失电子: ,元素化合价升高,发生氧化反应(还原反应是得电子,化合价降低 ),故“发生还原反应”错误,C错误;
D、原电池中,阳离子向正极(铜电极 )移动。铜电极上,H+得电子: ,生成氢气,故“溶液中H+向铜电极移动,在铜电极上得电子生成H2 ”正确,D正确。
故答案为:D。
【分析】该原电池中,Zn为负极,Cu为正极,Cu电极上氢离子得电子发生还原反应,Zn发生氧化反应,电极反应为:+,据此进行解答。
A.明确原电池是“化学能→电能”的装置,判断能量转化方向。
B.分析乙醇的性质(非电解质,不导电 ),判断能否构成原电池。
C.判断负极(锌 )的反应类型(失电子,氧化反应 )。
D.分析原电池中离子移动方向(阳离子向正极移动 ),及正极(铜 )的反应。
11.【答案】A
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡状态的判断;化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A、根据速率比与计量数关系,时,A正确。
B、时是动态平衡,反应未停止,B错误。
C、实际生产需考虑转化率、催化剂活性、成本等,温度并非越高越好,C错误。
D、充入氮气不改变反应物浓度,反应速率不变,D错误。
故答案为:A。
【分析】A.反应速率比等于化学计量数比,对于,有(正反应方向 ),且(逆反应方向 )。
时反应未平衡(正反应速率 > 逆反应速率 ),即。结合,可推导:
,即。
B.时正逆反应速率相等,反应达到化学平衡状态。但平衡是“动态平衡”,即正反应和逆反应仍在进行,只是速率相等,并非“反应停止”。
C.温度升高虽能加快反应速率,但该反应是放热反应( ),温度过高会降低的平衡转化率;同时,过高温度可能导致催化剂失活(催化剂有最佳活性温度 ),还会增加能耗和设备成本。因此实际生产中需综合权衡,并非温度越高越好。
D.恒容密闭容器中充入氮气,容器内总压强增大,但、、的浓度不变(体积不变,物质的量不变 )。反应速率与反应物浓度成正比,浓度不变则速率不变。
12.【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、图1装置中,锌和铜虽能与稀硫酸反应,但未形成闭合回路(无导线连接 ),不能构成原电池,无法实现化学能到电能的转化,A错误;
B、图2中反应物总能量高于生成物,代表放热反应;而 与 的反应是典型吸热反应(反应物总能量低于生成物 ),能量变化与图2不符,B错误;
C、锌锰干电池里,锌筒作负极; 在正极,得电子发生还原反应(体现氧化性 ),符合电池工作原理,C正确;
D、图4装置是原电池, 在金属N表面生成,说明N作正极(得电子,发生还原反应 ),M作负极(失电子,发生氧化反应 )。原电池中负极金属活动性强于正极,故金属活动性 M>N ,D错误;
故答案为:C。
【分析】本题围绕化学反应与能量变化,结合原电池原理、反应热判断、电池电极反应等知识,需逐一分析每个装置或反应的能量转化、反应热类型、电极反应实质,判断选项正误。
A.考查原电池构成条件(闭合回路是必要条件 )
B.考查反应热与能量变化图像的对应(反应物、生成物总能量高低决定吸放热 )
C.考查锌锰干电池的电极反应(正负极的氧化还原判断 )
D.考查原电池中金属活动性与正负极的关系(负极金属活动性更强 )
13.【答案】C
【知识点】燃烧热;热化学方程式
【解析】【解答】A、醋酸电离吸热且不能拆写,不符合,A错误;
B、水分解反应热应为,B错误;
C、通过物质的量计算和反应热推导,热化学方程式正确,C正确;
D、生成不是稳定氧化物,无法得出碳的燃烧热,D错误。
故答案为:C。
【分析】A、中和热要求“强酸强碱稀溶液”,醋酸是弱电解质,电离时吸热。因此,稀醋酸与反应生成时,实际放出的热量小于,即(注意为负,“大于”指更接近0 )。此外,醋酸是弱酸,离子方程式中不能拆为,应保留分子式。
B、氢气的标准燃烧热是,对应反应为。水分解是燃烧反应的逆反应,计量数与燃烧热反应相反,且符号相反。因此,水分解的热化学方程式应为(分解,为燃烧热的2倍且为正 )。选项中数值和符号均错误。
C、计算物质的量:(摩尔质量 )物质的量;(摩尔质量 )物质的量。
反应产物:与反应生成,化学计量比为,故完全反应( ),生成(质量,与题目一致 )。
反应热计算:生成放出热量,则生成时,反应热。热化学方程式为,符合书写规则(标注状态、反应热与计量数匹配 )。
D、燃烧热要求生成“稳定氧化物”,碳的稳定氧化物是,而反应中,碳燃烧生成的是(不稳定,会继续燃烧生成 ),属于不完全燃烧,不能据此计算碳的标准燃烧热。
14.【答案】D
【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、乙醇是燃料电池的燃料,在反应中失去电子被氧化,这类物质通入的电极是负极。电极材料a通入乙醇和水,符合负极的特征,因此a为负极,A正确;
B、电极材料b通入空气,O2在正极得电子发生还原反应。根据总反应中元素守恒和电荷守恒,O2结合传导过来的H+生成H2O,反应式为3O2+12H++12e-=6H2O,B正确;
C、负极上乙醇被氧化为CO2,过程中失去电子,结合水参与反应生成H+。根据电子守恒和原子守恒配平,反应式为C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+,C正确;
D、原电池工作时,阳离子(H+)会向发生还原反应的正极移动,即从负极(a)通过质子膜移向正极(b),而非从正极移向负极,D错误;
故答案为:D。
【分析】本题考查乙醇燃料电池的工作原理,需结合原电池构成及工作规律(正负极反应类型、电子流向、离子移动方向),分析各电极的反应本质及物质变化,判断选项正误。核心是明确“燃料在负极发生氧化反应,氧气在正极发生还原反应,阳离子向正极移动”。
A.掌握燃料电池中电极极性与反应物的关系(燃料对应负极) 。
B.考查正极反应的本质(氧气得电子发生还原反应,结合H+生成水)。
C.考查负极反应的本质(乙醇失电子被氧化为CO2,生成H+)。
D.掌握原电池中阳离子的移动方向(向正极移动)。
15.【答案】B
【知识点】含氮物质的综合应用;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A.i是(浓硝酸具强氧化性 ),a是(具还原性 ),浓硝酸可与硫化氢发生氧化还原反应,A正确;
B.e是(浓硫酸有酸性、吸水性 ),f是(碱性气体 ),浓硫酸会与氨气反应 ,无法干燥氨气,B错误;
C.g是,汽车催化转化器中,与反应生成无毒的和,C正确;
D.c( )、h( )通入水,发生反应生成,加产生白色沉淀,D正确;
故答案为:B。
【分析】观察“价—类二维图”,结合元素化合价与物质类别(酸、氧化物、单质、氢化物 ),确定各物质:
含硫元素:a是(氢化物,硫为 -2价 )、b是(单质,0价 )、c是(氧化物,硫为 +4价 )、d是(氧化物,硫为 +6价 )、e是(酸, 硫 为 +6价 ) 。
含氮元素:f是(氢化物,氮为 -3价 )、g是(氧化物, 氮为 +2价 )、h是(氧化物,氮为 +4价 )、i是(酸, 氮为 +5价 ) ,据此解题。
16.【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、与反应生成沉淀(浑浊现象 ),反应速率越快,出现浑浊的时间越短。因此,可通过“出现浑浊所需时间”的长短判断反应速率快慢,故A不符合题意 ;
B、实验1、2改变的是温度(40℃、 20℃ ),其他条件(浓度、浓度 )相同;实验2、3改变的是浓度(通过改变体积和加水控制 ),温度相同。因此,实验探究了温度和溶液浓度对速率的影响,故B不符合题意 ;
C、反应速率受温度和浓度共同影响,温度越高、浓度越大,速率越快。
实验1:温度40℃,体积2mL(浓度相对大 );
实验2:温度20℃,体积2mL;
实验3:温度20℃,体积1mL(浓度更小 )。
对比可知,实验3的温度最低且浓度最小,因此反应速率最慢的是实验3,而非实验2,故C符合题意 ;
D、若实验2和3探究“浓度对速率的影响”,需保持温度和溶液总体积不变(控制变量 )。实验2的溶液总体积为,则实验3的总体积也应为4mL。因此:,解得a=1;故D不符合题意 ;
故答案为:C。
【分析】A.浑浊时间越短,速率越快;
B.实验通过控制变量,探究温度和浓度的影响;
C.实验3的温度和浓度均最低,速率最慢;
D.要控制总体积相同。
17.【答案】(1) 产生大量白烟 防止倒吸
(2)或 产生红色喷泉
(3) SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
(4) 装置I中品红溶液褪色,装置Ⅲ中溶液不褪色,装置Ⅳ溶液褪色
(5) B
【知识点】氨的实验室制法;二氧化硫的性质;乙烯的物理、化学性质
【解析】【解答】(1)由分析可知,甲处试管内氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氨气,氯化钙和水,化学方程式为:;乙处瓶内观察到的现象为产生大量白烟;丙处烧杯中的试剂为稀硫酸,丙处球形干燥管的作用是防止倒吸;
故答案为: ;产生大量白烟 防止倒吸;
(2)一段时间后关闭K1,打开K2,丁处瓶内产生白色沉淀,发生反应的离子方程式为:或;继续反应一段时间后,关闭K2、K4,打开K3,挤压胶头滴管,己处圆底烧瓶内能观察到的现象为产生红色喷泉;
故答案为:或 ;产生红色喷泉;
(3)装置Ⅱ中为二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水,反应的化学方程式为:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;
故答案为: SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O ;
(4)能说明SO2、C2H4气体存在的现象分别为:装置I中品红溶液褪色,装置Ⅲ中溶液不褪色,装置Ⅳ溶液褪色;
故答案为: 装置I中品红溶液褪色,装置Ⅲ中溶液不褪色,装置Ⅳ溶液褪色 ;
(5)A.将气体通入盛有水的洗气瓶中不能鉴别甲烷和乙烯,也不能用来除去甲烷中混有的乙烯,故A项错误;
B.将气体通入盛有足量溴水的洗气瓶中,乙烯和溴单质发生加成反应,溴水褪色,能鉴别甲烷和乙烯,能用来除去甲烷中混有的乙烯,故B项正确;
C.将气体通入盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶中,乙烯被高锰酸钾溶液氧化生成二氧化碳,不能除杂,引入新杂质,能鉴别但不能除杂,故C项错误;
D.将气体通入盛有硫酸的洗气瓶中,甲烷和乙烯均不和硫酸反应,不能鉴别甲烷和乙烯,也不能用来除去甲烷中混有的乙烯,故D项错误;
故答案为:B。
【分析】I.氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氨气,氯化钙和水,化学方程式为:, 打开K1、K4可观察到乙中产生大量白烟;关闭K1,打开K2、K4可观察到丁中产生白色沉淀;打开K3、K4,己处圆底烧瓶内能观察到红色喷泉;
Ⅱ.验证混合气体中含有SO2、C2H4,则现象分别为:装置I中品红溶液褪色,装置Ⅲ中溶液不褪色,装置Ⅳ溶液褪色;
(1)甲处反应:氯化铵()和氢氧化钙在加热条件下发生复分解反应,生成氯化钙()、氨气()和水,根据化学反应式书写原则,配平后化学方程式为 。
乙处现象:打开、,甲中生成的氨气进入乙中,浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢()与氨气反应生成氯化铵()固体小颗粒,所以观察到产生大量白烟 。
丙处作用:丙处球形干燥管连接在装置中,当氨气溶于丙中稀硫酸时,装置内压强减小,球形干燥管的容积较大,可防止倒吸现象发生 。
(2)丁处离子反应:关闭,打开,氨气进入丁中,与氯化铝()溶液发生反应,氨气少量时生成氢氧化铝()沉淀和氯化铵,离子方程式为;氨气过量时,一水合氨()与氯化铝反应也生成氢氧化铝沉淀和氯化铵,离子方程式为 。
己处现象:关闭、,打开,挤压胶头滴管,水进入己处圆底烧瓶,氨气极易溶于水,使烧瓶内压强迅速减小,酚酞的水溶液遇碱性的氨水变红,所以能观察到产生红色喷泉 。
(3)装置Ⅱ中是二氧化硫()与氢氧化钠()溶液发生反应,二氧化硫是酸性氧化物,与碱反应生成亚硫酸钠()和水,化学方程式为 。
(4)要检验混合气体中的和,利用能使品红溶液褪色的特性,先通过装置Ⅰ,若品红溶液褪色,证明有;然后通过装置Ⅱ,与反应被除去;再通过装置Ⅲ,若品红溶液不褪色,说明已除尽;最后通过装置Ⅳ,乙烯可使酸性溶液褪色,若溶液褪色,证明有。所以现象是装置Ⅰ中品红溶液褪色,装置Ⅲ中溶液不褪色,装置Ⅳ溶液褪色 。
(5)选项A:甲烷和乙烯都难溶于水,且与水不反应,将气体通入盛有水的洗气瓶中,无法鉴别和除杂,该选项错误 。
选项B:乙烯能与溴水发生加成反应,使溴水褪色,生成的1,2 - 二溴乙烷为液体,而甲烷与溴水不反应。所以将气体通入盛有足量溴水的洗气瓶中,能鉴别甲烷和乙烯,也能除去甲烷中混有的乙烯,该选项正确 。
选项C:乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使溶液褪色,但同时生成二氧化碳气体,会引入新的杂质,不能用来除去甲烷中混有的乙烯,该选项错误 。
选项D:甲烷和乙烯均不与硫酸反应,将气体通入盛有硫酸的洗气瓶中,无法鉴别和除杂,该选项错误 。所以选B。
18.【答案】(1);+259 kJ/mol
(2)3X(g)+Y(g)2Z(g);0.02mol /(L﹒min)
(3)2N2H4(g)+2NO2 (g) ==3N2(g)+4H2O(g) △H= - 1153.7kJ·mol-1
(4)负;O2+2H2O=4OH-
【知识点】电极反应和电池反应方程式;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)①根据盖斯定律,由(Ⅰ)与(Ⅱ)式相加再乘以2即得(Ⅲ)式,所以;
②根据焓变=反应物键能之和-生成物键能之和可知4×E(H-S)-2×E(H-H)-E(S=S)=(4×339-2×436-225)kJ/mol=+259 kJ/mol;
故答案为: ; +259 kJ/mol ;
(2)①由图象可以看出X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增多,则X、Y为反应物,Z为生成物,化学反应中各物质的物质的量变化量与化学计量数之比呈正比,则有X: Y: Z=(1.0mol-0.4mol): (1.0mol-0 8mol): (0.5mol-0.1mol)=3: 1: 2,则反应的化学方程式为3X(g)+Y(g)2Z(g),故答案为: 3X(g)+Y(g)2Z(g);
②反应开始到5min,用Y表示的反应速率为:=0.02mol /(L﹒min),故答案为: 0.02mol /(L﹒min);
故答案为: 3X(g)+Y(g)2Z(g) ; 0.02mol /(L﹒min) ;
(3)已知①,
②
根据盖斯定律,由①+②得反应2N2H4(g)+2NO2 (g) ==3N2(g)+4H2O(g) △H= - 1153.7kJ·mol-1;
故答案为:2N2H4(g)+2NO2 (g) ==3N2(g)+4H2O(g) △H= - 1153.7kJ·mol-1;
(4)由电子的移动方向可知,电极N为燃料电池的正极,M电极为负极,碱性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,电极反应式为O2+2H2O=4OH-,故答案为: 负;O2+2H2O=4OH-。
故答案为: 负; O2+2H2O=4OH- ;
【分析】(1)已知反应Ⅰ:;反应Ⅱ:。
反应Ⅲ:,可由反应Ⅰ反应Ⅱ得到(将反应Ⅰ、Ⅱ相加后乘以2 )。
根据盖斯定律,化学反应的反应热只与起始和终了状态有关,与反应途径无关,所以 。
②反应热反应物键能之和生成物键能之和。对于反应Ⅲ,反应物是,键能为(每个含2个键 );生成物是和,键能为 。
已知、、,则 。
(2)由图可知,、的物质的量随时间减小,是反应物;的物质的量随时间增大,是生成物。
计算物质的量变化量:,, 。
化学反应中各物质的物质的量变化量之比等于化学计量数之比,即,所以化学方程式为 。
②平均反应速率,是浓度变化量,是时间变化量。
的物质的量变化量,容器体积,则浓度变化量,时间 。
所以的平均反应速率 。
(3)已知反应①:;反应②: 。
目标反应是,根据盖斯定律,由①+②得反应2N2H4(g)+2NO2 (g) ==3N2(g)+4H2O(g) △H= - 1153.7kJ·mol-1;热化学方程式为 。
(4)①在燃料电池中,电子从负极流出,经导线流向正极。由图中电子移动方向可知,极是电子流出的一极,所以极为电池的负极 。
②极为正极,在碱性条件下(电解质为溶液 ),氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子。
电极反应式为(或简化为,体现出氧气得电子生成氢氧根的过程 )。
(1)①根据盖斯定律,由(Ⅰ)与(Ⅱ)式相加再乘以2即得(Ⅲ)式,所以;
②根据焓变=反应物键能之和-生成物键能之和可知4×E(H-S)-2×E(H-H)-E(S=S)=(4×339-2×436-225)kJ/mol=+259 kJ/mol;
(2)①由图象可以看出X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增多,则X、Y为反应物,Z为生成物,化学反应中各物质的物质的量变化量与化学计量数之比呈正比,则有X: Y: Z=(1.0mol-0.4mol): (1.0mol-0 8mol): (0.5mol-0.1mol)=3: 1: 2,则反应的化学方程式为3X(g)+Y(g)2Z(g),故答案为: 3X(g)+Y(g)2Z(g);
②反应开始到5min,用Y表示的反应速率为:=0.02mol /(L﹒min),故答案为: 0.02mol /(L﹒min);
(3)已知①,
②
根据盖斯定律,由①+②得反应2N2H4(g)+2NO2 (g) ==3N2(g)+4H2O(g) △H= - 1153.7kJ·mol-1;
(4)由电子的移动方向可知,电极N为燃料电池的正极,M电极为负极,碱性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,电极反应式为O2+2H2O=4OH-,故答案为: 负;O2+2H2O=4OH-。
19.【答案】(1)提高“酸浸”速率
(2)、
(3);
(4);还原
(5);(或)
【知识点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;物质的分离与提纯
【解析】【解答】(1)“酸浸”时通常会适当搅拌,搅拌的目的是提高“酸浸”速率。
故答案为:提高“酸浸”速率;
(2)由分析可知,“滤渣”的主要成分为、。
故答案为:、 ;
(3)“酸浸”过程中Ag和稀硝酸反应生成硝酸银、一氧化氮和水,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:,NO易与空气中的反应转化为,该转化过程发生反应的化学方程式为。
故答案为: ; ;
(4)“沉银”时Cl-和Ag+结合生成AgCl沉淀,离子方程式为:,“转化”过程中Fe粉和AgCl沉淀反应生成Ag和FeCl2,Fe元素化合价上升,Fe粉作还原剂。
故答案为: ; 还原 ;
(5)当时,和稀硝酸溶液中的水反应生成硝酸和NO,化学方程式为:,“吸收(4)”过程中、和NaOH溶液反应生成和,发生化学方程式为:2NO2+ 2NaOH=NaNO3+ NaNO2+ H2O、NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,所得钠盐的成分为(或)。
故答案为: ;(或) 。
【分析】先利用稀硝酸溶解(、不溶 ),与稀硝酸反应生成可溶银盐、等废气,过滤分离出含、的滤渣,再向含银盐溶液加,使转化为氯化银沉淀,过滤得氯化银沉淀与滤液,最后用Fe粉置换氯化银中, Fe 与氯化银发生置换反应生成和,最终得到 。
20.【答案】(1)酯基
(2)加成反应;取代反应
(3);
(4);nCH3CH=CH2
(5)分馏;4
【知识点】有机物中的官能团;有机物的推断;同分异构现象和同分异构体;同系物
【解析】【解答】(1)反应③的有机产物为乙酸乙酯,其官能团为酯基;
故答案为: 酯基 ;
(2)反应①为烯烃的加成反应、反应⑥为烷烃的取代反应;
故答案为: 加成反应 ; 取代反应 ;
(3)应①和反应②的反应方程式分别为;
;
故答案为: ; ;
(4)而比乙烯多一个碳原子的同系物是丙烯,其结构简式为;其聚合反应方程式是nCH3CH=CH2;
故答案为: ; nCH3CH=CH2 ;
(5)其分馏、裂化过程属于物理变化的是分馏,有正丁烷和异丁烷两种结构,正丁烷有两种位置的氢,其一氯取代有2种,异丁烷也有两种位置的氢,其一氯取代也有2种,共4种。
故答案为: 分馏 ;4;
【分析】丁烷裂解生成乙烯、乙烷,乙烯和水发生加成反应生成乙醇,乙醇催化氧化生成乙醛,乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,乙烯和氢气加成生成乙烷,乙烷和氯气发生取代生成一氯乙烷,乙烯发生加聚反应生成聚乙烯;
(1)首先明确反应③是乙醇()和乙酸()发生酯化反应,生成乙酸乙酯()。
乙酸乙酯的官能团是酯基(),所以反应③有机产物的官能团名称是酯基 。
(2)反应①:反应是乙烯()与水()在催化剂、加热条件下反应生成乙醇(),是乙烯分子中碳碳双键打开,分别结合和,属于加成反应 。
反应⑥:反应是乙烷()与氯气()在光照等条件下反应生成一氯乙烷()和氯化氢(),是乙烷分子中的一个氢原子被氯原子取代,属于取代反应 。
(3)反应①:乙烯()与水发生加成反应,在催化剂、加热条件下生成乙醇,反应方程式为 。
反应②:乙醇()在铜作催化剂、加热条件下被氧气氧化生成乙醛()和水,反应方程式为 。
(4)丙烯发生加聚反应,是双键打开,彼此连接形成高分子化合物,反应方程式为 (或按题目答案的书写形式 )。
(5)石油分馏是利用各成分沸点不同进行分离的过程,没有新物质生成,属于物理变化;石油裂化是将相对分子质量大的烃断裂为相对分子质量小的烃,有新物质生成,属于化学变化。所以分馏、裂化过程中属于物理变化的是分馏 ;有正丁烷()和异丁烷()两种结构。正丁烷分子中有2种不同化学环境的氢原子,其一氯取代物有2种;异丁烷分子中也有2种不同化学环境的氢原子,其一氯取代物有2种。所以一氯取代物共有种 。
(1)反应③的有机产物为乙酸乙酯,其官能团为酯基;
(2)反应①为烯烃的加成反应、反应⑥为烷烃的取代反应;
(3)应①和反应②的反应方程式分别为;
;
(4)而比乙烯多一个碳原子的同系物是丙烯,其结构简式为;其聚合反应方程式是nCH3CH=CH2;
(5)其分馏、裂化过程属于物理变化的是分馏,有正丁烷和异丁烷两种结构,正丁烷有两种位置的氢,其一氯取代有2种,异丁烷也有两种位置的氢,其一氯取代也有2种,共4种。
1 / 1广东省湛江市岭南师范学院附属中学2024-2025学年高二上学期开学考试化学试题
一、选择题(本小题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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高二上·湛江开学考)馆藏文物记载着中华文明的灿烂成就。下列文物主要由硅酸盐制成的是
A.铁熨斗 B.人面鱼纹彩陶盆
C.《编年纪》竹筒 D.人形铜灯
【答案】B
【知识点】硅酸盐
【解析】【解答】A、:铁熨斗材质是金属铁,成分不是硅酸盐,A错误;
B、人面鱼纹彩陶盆是陶瓷,主要成分是硅酸盐,B正确;
C、竹简主要成分是纤维素,不是硅酸盐,C错误;
D、人形铜灯材质是金属铜,成分不是硅酸盐,D错误。
故答案为:B。
【分析】A. 铁熨斗主要由金属铁制成,铁属于金属单质,不是硅酸盐(硅酸盐含、及金属元素,结构与纯金属不同 ) 。
B.彩陶盆属于陶瓷制品,陶瓷的主要成分是硅酸盐(如硅酸钙、硅酸钠等,由、与金属元素组成的化合物 ) 。
C.竹简由植物竹子制成,竹子的主要成分是纤维素( ,属于有机高分子,不含硅酸盐结构 ) 。
D.人形铜灯主要材料是金属铜,铜是金属单质,不属于硅酸盐(硅酸盐是化合物,含元素 ) 。
2.(2024高二上·湛江开学考)反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的化学用语正确的
A.中子数为20的氯原子:
B.Cl-的结构示意图:
C.N2分子的电子式:
D.NH3的球棍模型:
【答案】D
【知识点】判断简单分子或离子的构型;用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成;元素、核素;原子结构示意图
【解析】【解答】A、质量数计算错误,正确原子符号为,A错误;
B、质子数标注错误,质子数为17,B错误;
C、电子式未完整体现孤电子对,正确为,C错误;
D、空间构型为三角锥,球棍模型正确,D正确。
故答案为:D。
【分析】A.氯原子质子数(原子序数 = 质子数 ),中子数,则质量数。原子符号应表示为,而非(中质量数20 < 质子数17,不符合质量数 = 质子数 + 中子数的逻辑 )。
B.是17号元素,质子数 = 17。是原子得1个电子形成,电子数 = ,但结构示意图中圆圈内质子数仍为17(质子数由元素种类决定,与得失电子无关 ),正确结构示意图应为:,故B错误;
C.原子最外层有5个电子,分子中2个原子通过三键结合(共用3对电子 ),剩余孤电子对需完整表示。正确电子式为(每个原子含1对孤电子对 ),选项中未写满孤电子对(仅 ),不规范。
D.分子空间构型为三角锥形(原子为中心,3个原子呈三角锥分布 ),球棍模型需体现原子相对大小(原子半径大于 )及空间结构,选项模型符合的三角锥结构。
3.(2024高二上·湛江开学考)劳动创造美好生活。下列劳动项目所涉及的化学知识不正确的是
选项 劳动项目 化学知识
A 用干燥的模具盛装熔融钢水 铁与H2O高温下会反应
B 通过煤的干馏获得煤焦油、焦炭等物质 煤的干馏属于物理变化
C 制作水果罐头时加入少量维生素C 维生素C是抗氧化剂
D 用铁罐车运输浓硫酸 常温下浓硫酸遇铁钝化
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】浓硫酸的性质;铁的化学性质;煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】A、铁与水蒸气在高温下反应:高温 ,熔融钢水温度高,若模具潮湿(含水 ),铁会与水反应,损坏模具。因此用干燥模具盛装,避免反应,A正确;
B、煤的干馏是将煤隔绝空气加强热,使其分解为煤焦油、焦炭、焦炉气等新物质的过程,有新物质生成,属于化学变化(而非物理变化,物理变化无新物质 ),故“煤的干馏属于物理变化”错误,B错误;
C、维生素C具有还原性,能与氧气反应(优先被氧化 ),从而防止水果中的成分(如多酚类 )被氧化变质,因此,制作水果罐头时加维生素C作抗氧化剂,C正确;
D、常温下,浓硫酸能使铁钝化,阻止浓硫酸继续与铁反应,因此,可用铁罐车运输浓硫酸,D正确。
故答案为:B。
【分析】A.分析铁在高温下与水的反应,判断干燥模具的必要性。
B.明确“干馏”的定义(隔绝空气加强热,发生复杂分解反应 ),判断变化类型。
C.分析维生素C的性质(还原性 ),判断其作为抗氧化剂的原理。
D.分析常温下浓硫酸与铁的反应(钝化,形成致密氧化膜 ),判断运输的可行性。
4.(2024高二上·湛江开学考)下列说法不正确的是
A.谷氨酸钠可用作食品增味剂
B.75%的乙醇与84消毒液的消毒原理相同
C.新型煤化工以生产清洁能源和可替代石油化工的产品为主
D.飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料
【答案】B
【知识点】化学科学的主要研究对象;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;常见的食品添加剂的组成、性质和作用
【解析】【解答】A、谷氨酸钠因鲜味可作食品增味剂,A正确;
B、75%乙醇靠蛋白变性消毒,84消毒液靠强氧化性消毒,原理不同,B错误;
C、新型煤化工聚焦清洁能源和替代石油化工品生产,C正确;
D、高温结构陶瓷具备新型无机非金属材料的特性,D正确。
故答案为:B。
【分析】A.谷氨酸钠(化学式 )是味精的主要成分,其水溶液有浓郁鲜味,可增强食品风味,符合食品增味剂的作用(补充、增强食品原有风味 )。
B.75%乙醇消毒:通过渗透、凝固作用,使细菌蛋白质脱水变性(破坏蛋白结构,失去生物活性 );84消毒液(有效成分为 ):利用的强氧化性,氧化细菌体内的酶、蛋白等,使其失活。
二者作用机制不同(一个是物理化学的蛋白变性,一个是氧化还原反应 )。
C.新型煤化工旨在高效、清洁利用煤炭,通过气化、液化、干馏等技术,生产清洁能源(如煤制天然气 )和替代石油化工的产品(如煤制烯烃、煤制油 ),减少对石油的依赖,符合现代煤化工发展方向。
D.传统无机非金属材料(如水泥、玻璃 )性能有限,新型无机非金属材料(如高温结构陶瓷、压电陶瓷 )具有耐高温、高强度等特殊性能。飞船返回舱外的高温结构陶瓷,需承受高温、高压,属于新型无机非金属材料。
5.(2024高二上·湛江开学考)某反应由两步构成,该反应过程的能量变化如图所示,下列叙述正确的是
A.D比C稳定
B.两步反应均为吸热反应
C.的反应热
D.反应一定需要加热才能发生
【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化;吸热反应和放热反应;反应热和焓变
【解析】【解答】A、能量,能量低的物质更稳定,故比稳定,A正确;
B、第一步吸热(能量 < 能量 ),第二步放热(能量 > 能量 ),B错误;
C、:总反应热计算错误,正确为,C错误;
D、是吸热反应,但吸热反应不一定需要加热,D错误。
故答案为:A。
【分析】A.物质的能量越低越稳定。由图可知,的能量低于的能量,所以比稳定 。
B.第一步反应,反应物总能量低于生成物总能量,为吸热反应;第二步反应,反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,并非两步均为吸热 。
C.反应热生成物总能量 - 反应物总能量。的反应热(或根据总反应热 = 第一步反应热 + 第二步反应热,第一步,第二步,总反应热 ),不是 。
D.吸热反应是指反应物总能量低于生成物总能量的反应,反应是否需要加热与吸放热无必然联系。例如与的反应是吸热反应,但常温就能发生 。
6.(2024高二上·湛江开学考)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4L水中含有个氢原子
B.16g由和组成的混合物中所含的氧原子数为
C.的水溶液中含有的总数为
D.0.1mol的中,含有的中子数为
【答案】B
【知识点】气体摩尔体积;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、标况下水非气态,不能用计算,A错误;
B、混合物中氧原子总质量,物质的量,原子数,B正确;
C、缺少溶液体积,无法计算总数,C错误;
D、中子数为8,时中子数,D错误。
故答案为:B。
【分析】A.标准状况(、 )下,水是液态(或固态 ),不是气态,不能用气体摩尔体积( )计算物质的量。若误算,会得出错误结论,但实际无法用标况体积求水的物质的量。
B.和均由氧原子构成,可将混合物视为“氧原子集合体”。氧原子摩尔质量为,混合物中氧原子物质的量,原子数为。
C.溶液中粒子数,但题目未给出溶液体积,无法计算物质的量(中浓度为,但体积未知则未知 )。
D.的质子数为6(原子序数 = 质子数 ),质量数为14,中子数 = 质量数 - 质子数 = 。则中中子物质的量,中子数为。
7.(2024高二上·湛江开学考)在工业生产或实验中,下列做法与调控化学反应速率无关的是
A.煅烧矿石时,向炉膛中鼓入空气增强火势
B.将Fe与稀反应中的稀换成稀
C.食品抽真空包装
D.实验室制氢气时,用锌粉代替锌块
【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.煅烧矿石时,向炉膛中鼓入空气增强火势 ,是因为增大氧气浓度而加快了反应速率,故不选A;
B.稀硝酸具有强氧化性,常温下能与铁发生钝化反应,与反应速率无关,故选B;
C.食品抽真空包装,降低氧气浓度,减慢反应速率,使得食物延缓氧化,故不选C;
D.实验室制氢气时,用锌粉代替锌块,增大反应接触面积,加快了反应速率,故不选D;
故答案为:B。
【分析】化学反应速率的影响因素主要是温度、浓度、压强、催化剂等。
8.(2024高二上·湛江开学考)利用下列实验装置能达到实验目的的是
A.检验氨气极易溶于水 B.制取并干燥氨气
C.蒸发结晶 D.可以形成喷泉,且充满烧瓶
【答案】A
【知识点】氨的性质及用途;氨的实验室制法
【解析】【解答】A、滴入水后气球膨胀,说明瓶内压强因溶于水大幅减小,证明极易溶于水,A正确;
B、氯化铵分解后又化合,无法制得氨气,B错误;
C、蒸发结晶应在蒸发皿中进行,不能用坩埚,C错误;
D、与水反应生成不溶于水的,烧瓶无法充满,D错误。
故答案为:A,
【分析】A.装置A中,氨气是气体,烧瓶内充满,滴入水后,若极易溶于水,瓶内压强会迅速减小,外界空气进入气球,使气球膨胀。通过“气球膨胀”的现象,可证明极易溶于水。
B.加热氯化铵固体时,发生反应,但在试管口温度降低时,和会重新化合:,无法持续得到。且制取氨气通常用与混合加热,而非单独加热。
C.蒸发结晶的仪器是蒸发皿(用于溶液的蒸发浓缩 ),而坩埚用于灼烧固体(如加热分解固体 )。装置C用坩埚进行蒸发,仪器选择错误。
D.与水反应:,生成的不溶于水,导致烧瓶内仍有气体( )残留,无法充满烧瓶,因此不能形成“充满烧瓶”的喷泉。
9.(2024高二上·湛江开学考)在的反应中,现采取下列措施:①缩小体积;②增加碳的量;③恒容下通入;④恒容下充入;⑤恒压下充入能够使反应速率增大的措施是
A.①④ B.②③⑤ C.①③ D.①②④
【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】①反应中有CO2 、CO气体,缩小体积使气体浓度同步增大(相当于加压),单位体积内活化分子数增多,有效碰撞概率上升,反应速率加快,符合要求。
②碳为纯固体,增加用量不改变其“浓度”(固体浓度只与状态有关,与量无关),对反应体系中气体浓度无影响,反应速率不变,不符合要求。
③恒容时通入CO2,CO2浓度瞬间增大,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞变频繁,反应速率加快,符合要求。
④N2不参与反应,恒容下充入后,CO2、CO浓度未改变,活化分子数和有效碰撞概率不变,反应速率不变,不符合要求。
⑤恒压充入N2,容器体积被迫增大,CO2、CO浓度被稀释(分压减小),单位体积内活化分子数减少,反应速率减慢,不符合要求。
综上,①③符合题目要求;
故答案为:C。
【分析】本题围绕反应C(s) + CO2(g) 2CO(g),分析不同措施对反应速率的影响。需依据反应速率的影响因素(浓度、压强、固体用量等),判断每个措施改变的是“浓度/压强”,进而确定反应速率变化。
10.(2024高二上·湛江开学考)锌、铜和稀硫酸组成的原电池如图所示。下列说法正确的是
A.电池工作时,电能转化为化学能
B.若用乙醇代替稀硫酸,也能构成原电池
C.锌片作负极,发生还原反应:Zn-2e-=Zn2+
D.溶 液 中H+向铜电极移动,在铜电极上得电子生成H2
【答案】D
【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、原电池工作时,通过氧化还原反应(锌与硫酸反应 ),将化学能转化为电能(如电流计指针偏转 ),而非电能转化为化学能(电解池是电能转化学能 ),故“电能转化为化学能”错误,A错误;
B、原电池构成需“电解质溶液导电,形成闭合回路”。乙醇是非电解质,溶于水不电离,不能导电,无法形成原电池的离子移动与电荷传递,若用乙醇代替稀硫酸,不能构成原电池,B错误;
C、锌片作负极,失电子: ,元素化合价升高,发生氧化反应(还原反应是得电子,化合价降低 ),故“发生还原反应”错误,C错误;
D、原电池中,阳离子向正极(铜电极 )移动。铜电极上,H+得电子: ,生成氢气,故“溶液中H+向铜电极移动,在铜电极上得电子生成H2 ”正确,D正确。
故答案为:D。
【分析】该原电池中,Zn为负极,Cu为正极,Cu电极上氢离子得电子发生还原反应,Zn发生氧化反应,电极反应为:+,据此进行解答。
A.明确原电池是“化学能→电能”的装置,判断能量转化方向。
B.分析乙醇的性质(非电解质,不导电 ),判断能否构成原电池。
C.判断负极(锌 )的反应类型(失电子,氧化反应 )。
D.分析原电池中离子移动方向(阳离子向正极移动 ),及正极(铜 )的反应。
11.(2024高二上·湛江开学考)某温度下,在恒容密闭容器中发生反应:,反应过程中化学反应速率随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.时,
B.时,反应达到最大限度,反应已经停止
C.温度升高可使化学反应速率加快,所以实际生产中温度越高越好
D.容器中充入氦气增大压强,可以加快该反应的化学反应速率
【答案】A
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡状态的判断;化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A、根据速率比与计量数关系,时,A正确。
B、时是动态平衡,反应未停止,B错误。
C、实际生产需考虑转化率、催化剂活性、成本等,温度并非越高越好,C错误。
D、充入氮气不改变反应物浓度,反应速率不变,D错误。
故答案为:A。
【分析】A.反应速率比等于化学计量数比,对于,有(正反应方向 ),且(逆反应方向 )。
时反应未平衡(正反应速率 > 逆反应速率 ),即。结合,可推导:
,即。
B.时正逆反应速率相等,反应达到化学平衡状态。但平衡是“动态平衡”,即正反应和逆反应仍在进行,只是速率相等,并非“反应停止”。
C.温度升高虽能加快反应速率,但该反应是放热反应( ),温度过高会降低的平衡转化率;同时,过高温度可能导致催化剂失活(催化剂有最佳活性温度 ),还会增加能耗和设备成本。因此实际生产中需综合权衡,并非温度越高越好。
D.恒容密闭容器中充入氮气,容器内总压强增大,但、、的浓度不变(体积不变,物质的量不变 )。反应速率与反应物浓度成正比,浓度不变则速率不变。
12.(2024高二上·湛江开学考)下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是
A.图1所示装置可将化学能转化为电能
B.图2可表示晶体与晶体反应的能量变化
C.图3所示的锌锰干电池中发生还原反应
D.图4所示装置可验证金属活动性:M【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、图1装置中,锌和铜虽能与稀硫酸反应,但未形成闭合回路(无导线连接 ),不能构成原电池,无法实现化学能到电能的转化,A错误;
B、图2中反应物总能量高于生成物,代表放热反应;而 与 的反应是典型吸热反应(反应物总能量低于生成物 ),能量变化与图2不符,B错误;
C、锌锰干电池里,锌筒作负极; 在正极,得电子发生还原反应(体现氧化性 ),符合电池工作原理,C正确;
D、图4装置是原电池, 在金属N表面生成,说明N作正极(得电子,发生还原反应 ),M作负极(失电子,发生氧化反应 )。原电池中负极金属活动性强于正极,故金属活动性 M>N ,D错误;
故答案为:C。
【分析】本题围绕化学反应与能量变化,结合原电池原理、反应热判断、电池电极反应等知识,需逐一分析每个装置或反应的能量转化、反应热类型、电极反应实质,判断选项正误。
A.考查原电池构成条件(闭合回路是必要条件 )
B.考查反应热与能量变化图像的对应(反应物、生成物总能量高低决定吸放热 )
C.考查锌锰干电池的电极反应(正负极的氧化还原判断 )
D.考查原电池中金属活动性与正负极的关系(负极金属活动性更强 )
13.(2024高二上·湛江开学考)有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是
A.稀醋酸与0.1 mol·L-1 NaOH溶液反应:H+(aq)+OH-(aq)====H2O(l) ΔH =-57.3 kJ·mol-1
B.氢气的标准燃烧热为285.5 kJ·mol-1, 则水分解的热化学方程式:2H2O(l)====2H2(g)+O2(g) ΔH =285.5 kJ·mol-1
C.密闭容器中,9.6 g硫粉与11.2 g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6 g时,放出19.12 kJ热量。 则Fe(s)+S(s)====FeS(s) ΔH =-95.6 kJ·mol-1
D.已知2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH =-221 kJ·mol-1,则可知C的标准燃烧热为110.5 kJ·mol-1
【答案】C
【知识点】燃烧热;热化学方程式
【解析】【解答】A、醋酸电离吸热且不能拆写,不符合,A错误;
B、水分解反应热应为,B错误;
C、通过物质的量计算和反应热推导,热化学方程式正确,C正确;
D、生成不是稳定氧化物,无法得出碳的燃烧热,D错误。
故答案为:C。
【分析】A、中和热要求“强酸强碱稀溶液”,醋酸是弱电解质,电离时吸热。因此,稀醋酸与反应生成时,实际放出的热量小于,即(注意为负,“大于”指更接近0 )。此外,醋酸是弱酸,离子方程式中不能拆为,应保留分子式。
B、氢气的标准燃烧热是,对应反应为。水分解是燃烧反应的逆反应,计量数与燃烧热反应相反,且符号相反。因此,水分解的热化学方程式应为(分解,为燃烧热的2倍且为正 )。选项中数值和符号均错误。
C、计算物质的量:(摩尔质量 )物质的量;(摩尔质量 )物质的量。
反应产物:与反应生成,化学计量比为,故完全反应( ),生成(质量,与题目一致 )。
反应热计算:生成放出热量,则生成时,反应热。热化学方程式为,符合书写规则(标注状态、反应热与计量数匹配 )。
D、燃烧热要求生成“稳定氧化物”,碳的稳定氧化物是,而反应中,碳燃烧生成的是(不稳定,会继续燃烧生成 ),属于不完全燃烧,不能据此计算碳的标准燃烧热。
14.(2024高二上·湛江开学考)乙醇燃料电池广泛应用于微型电源、能源汽车、家用电源、国防等领域,工作原理如图所示,电池总反应为:,下列说法错误的是
A.和通入的一极为负极
B.正极反应式为
C.负极反应式为
D.从正极经传导质子的固体膜移向负极
【答案】D
【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、乙醇是燃料电池的燃料,在反应中失去电子被氧化,这类物质通入的电极是负极。电极材料a通入乙醇和水,符合负极的特征,因此a为负极,A正确;
B、电极材料b通入空气,O2在正极得电子发生还原反应。根据总反应中元素守恒和电荷守恒,O2结合传导过来的H+生成H2O,反应式为3O2+12H++12e-=6H2O,B正确;
C、负极上乙醇被氧化为CO2,过程中失去电子,结合水参与反应生成H+。根据电子守恒和原子守恒配平,反应式为C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+,C正确;
D、原电池工作时,阳离子(H+)会向发生还原反应的正极移动,即从负极(a)通过质子膜移向正极(b),而非从正极移向负极,D错误;
故答案为:D。
【分析】本题考查乙醇燃料电池的工作原理,需结合原电池构成及工作规律(正负极反应类型、电子流向、离子移动方向),分析各电极的反应本质及物质变化,判断选项正误。核心是明确“燃料在负极发生氧化反应,氧气在正极发生还原反应,阳离子向正极移动”。
A.掌握燃料电池中电极极性与反应物的关系(燃料对应负极) 。
B.考查正极反应的本质(氧气得电子发生还原反应,结合H+生成水)。
C.考查负极反应的本质(乙醇失电子被氧化为CO2,生成H+)。
D.掌握原电池中阳离子的移动方向(向正极移动)。
15.(2024高二上·湛江开学考)部分含氮、硫元素的化合物的“价—类二维图”如图所示。下列关于各物质的说法错误的是
A.i的浓溶液可与a发生反应
B.e的浓溶液可用于干燥h、f
C.g与在汽车催化转化器中会转化成两种无毒气体
D.将c、h同时通入水中,加入有白色沉淀生成
【答案】B
【知识点】含氮物质的综合应用;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A.i是(浓硝酸具强氧化性 ),a是(具还原性 ),浓硝酸可与硫化氢发生氧化还原反应,A正确;
B.e是(浓硫酸有酸性、吸水性 ),f是(碱性气体 ),浓硫酸会与氨气反应 ,无法干燥氨气,B错误;
C.g是,汽车催化转化器中,与反应生成无毒的和,C正确;
D.c( )、h( )通入水,发生反应生成,加产生白色沉淀,D正确;
故答案为:B。
【分析】观察“价—类二维图”,结合元素化合价与物质类别(酸、氧化物、单质、氢化物 ),确定各物质:
含硫元素:a是(氢化物,硫为 -2价 )、b是(单质,0价 )、c是(氧化物,硫为 +4价 )、d是(氧化物,硫为 +6价 )、e是(酸, 硫 为 +6价 ) 。
含氮元素:f是(氢化物,氮为 -3价 )、g是(氧化物, 氮为 +2价 )、h是(氧化物,氮为 +4价 )、i是(酸, 氮为 +5价 ) ,据此解题。
16.(2024高二上·湛江开学考)基于溶液与溶液反应会出现浑浊,探究化学反应速率的影响因素,实验过程中的数据记录如下。下列说法不正确的是
实验编号 水浴温度/℃ 溶液 溶液
V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL
1 40 2 0.1 2 0.1 0
2 20 2 0.1 2 0.1 0
3 20 1 0.1 2 0.1 a
4 40 1.5 0.1 2 0.1 1
A.通过比较出现浑浊所需时间的长短判断化学反应速率的快慢
B.该实验探究了温度、溶液的浓度对化学反应速率的影响
C.在实验1、2、3中,反应速率最慢的是实验2
D.若实验2和3是探究浓度对化学反应速率的影响,则
【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、与反应生成沉淀(浑浊现象 ),反应速率越快,出现浑浊的时间越短。因此,可通过“出现浑浊所需时间”的长短判断反应速率快慢,故A不符合题意 ;
B、实验1、2改变的是温度(40℃、 20℃ ),其他条件(浓度、浓度 )相同;实验2、3改变的是浓度(通过改变体积和加水控制 ),温度相同。因此,实验探究了温度和溶液浓度对速率的影响,故B不符合题意 ;
C、反应速率受温度和浓度共同影响,温度越高、浓度越大,速率越快。
实验1:温度40℃,体积2mL(浓度相对大 );
实验2:温度20℃,体积2mL;
实验3:温度20℃,体积1mL(浓度更小 )。
对比可知,实验3的温度最低且浓度最小,因此反应速率最慢的是实验3,而非实验2,故C符合题意 ;
D、若实验2和3探究“浓度对速率的影响”,需保持温度和溶液总体积不变(控制变量 )。实验2的溶液总体积为,则实验3的总体积也应为4mL。因此:,解得a=1;故D不符合题意 ;
故答案为:C。
【分析】A.浑浊时间越短,速率越快;
B.实验通过控制变量,探究温度和浓度的影响;
C.实验3的温度和浓度均最低,速率最慢;
D.要控制总体积相同。
二、非选择题(共4个大题,共56分)
17.(2024高二上·湛江开学考)I.某化学兴趣小组在教师的指导下,利用如图所示装置(夹持和加热装置已省略)和试剂进行的制备及性质探究的一体化实验。请回答下列问题:
(1)实验开始后,关闭打开,加热甲处试管。甲处试管内发生反应的化学方程式为________;乙处瓶内观察到的现象为________;丙处烧杯中的试剂为稀硫酸,丙处球形干燥管的作用是________。
(2)一段时间后关闭,打开,丁处瓶内发生反应的离子方程式为________;继续反应一段时间后,关闭、,打开,挤压胶头滴管,己处圆底烧瓶内能观察到的现象为________。
Ⅱ.在实验室里制取的乙烯中常混有少量的,某化学兴趣小组设计了如图装置验证该混合气体中含有:和。
(3)装置Ⅱ中反应的化学方程式为________。
(4)能说明气体存在的现象分别是________。
(5)下列操作中,可以用来鉴别甲烷和乙烯,还可以用来除去甲烷中混有的乙烯的是_______。
A. 将气体通入盛有水的洗气瓶中
B. 将气体通入盛有足量溴水的洗气瓶中
C. 将气体通入盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶中
D. 将气体通入盛有硫酸的洗气瓶中
【答案】(1) 产生大量白烟 防止倒吸
(2)或 产生红色喷泉
(3) SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
(4) 装置I中品红溶液褪色,装置Ⅲ中溶液不褪色,装置Ⅳ溶液褪色
(5) B
【知识点】氨的实验室制法;二氧化硫的性质;乙烯的物理、化学性质
【解析】【解答】(1)由分析可知,甲处试管内氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氨气,氯化钙和水,化学方程式为:;乙处瓶内观察到的现象为产生大量白烟;丙处烧杯中的试剂为稀硫酸,丙处球形干燥管的作用是防止倒吸;
故答案为: ;产生大量白烟 防止倒吸;
(2)一段时间后关闭K1,打开K2,丁处瓶内产生白色沉淀,发生反应的离子方程式为:或;继续反应一段时间后,关闭K2、K4,打开K3,挤压胶头滴管,己处圆底烧瓶内能观察到的现象为产生红色喷泉;
故答案为:或 ;产生红色喷泉;
(3)装置Ⅱ中为二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水,反应的化学方程式为:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;
故答案为: SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O ;
(4)能说明SO2、C2H4气体存在的现象分别为:装置I中品红溶液褪色,装置Ⅲ中溶液不褪色,装置Ⅳ溶液褪色;
故答案为: 装置I中品红溶液褪色,装置Ⅲ中溶液不褪色,装置Ⅳ溶液褪色 ;
(5)A.将气体通入盛有水的洗气瓶中不能鉴别甲烷和乙烯,也不能用来除去甲烷中混有的乙烯,故A项错误;
B.将气体通入盛有足量溴水的洗气瓶中,乙烯和溴单质发生加成反应,溴水褪色,能鉴别甲烷和乙烯,能用来除去甲烷中混有的乙烯,故B项正确;
C.将气体通入盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶中,乙烯被高锰酸钾溶液氧化生成二氧化碳,不能除杂,引入新杂质,能鉴别但不能除杂,故C项错误;
D.将气体通入盛有硫酸的洗气瓶中,甲烷和乙烯均不和硫酸反应,不能鉴别甲烷和乙烯,也不能用来除去甲烷中混有的乙烯,故D项错误;
故答案为:B。
【分析】I.氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氨气,氯化钙和水,化学方程式为:, 打开K1、K4可观察到乙中产生大量白烟;关闭K1,打开K2、K4可观察到丁中产生白色沉淀;打开K3、K4,己处圆底烧瓶内能观察到红色喷泉;
Ⅱ.验证混合气体中含有SO2、C2H4,则现象分别为:装置I中品红溶液褪色,装置Ⅲ中溶液不褪色,装置Ⅳ溶液褪色;
(1)甲处反应:氯化铵()和氢氧化钙在加热条件下发生复分解反应,生成氯化钙()、氨气()和水,根据化学反应式书写原则,配平后化学方程式为 。
乙处现象:打开、,甲中生成的氨气进入乙中,浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢()与氨气反应生成氯化铵()固体小颗粒,所以观察到产生大量白烟 。
丙处作用:丙处球形干燥管连接在装置中,当氨气溶于丙中稀硫酸时,装置内压强减小,球形干燥管的容积较大,可防止倒吸现象发生 。
(2)丁处离子反应:关闭,打开,氨气进入丁中,与氯化铝()溶液发生反应,氨气少量时生成氢氧化铝()沉淀和氯化铵,离子方程式为;氨气过量时,一水合氨()与氯化铝反应也生成氢氧化铝沉淀和氯化铵,离子方程式为 。
己处现象:关闭、,打开,挤压胶头滴管,水进入己处圆底烧瓶,氨气极易溶于水,使烧瓶内压强迅速减小,酚酞的水溶液遇碱性的氨水变红,所以能观察到产生红色喷泉 。
(3)装置Ⅱ中是二氧化硫()与氢氧化钠()溶液发生反应,二氧化硫是酸性氧化物,与碱反应生成亚硫酸钠()和水,化学方程式为 。
(4)要检验混合气体中的和,利用能使品红溶液褪色的特性,先通过装置Ⅰ,若品红溶液褪色,证明有;然后通过装置Ⅱ,与反应被除去;再通过装置Ⅲ,若品红溶液不褪色,说明已除尽;最后通过装置Ⅳ,乙烯可使酸性溶液褪色,若溶液褪色,证明有。所以现象是装置Ⅰ中品红溶液褪色,装置Ⅲ中溶液不褪色,装置Ⅳ溶液褪色 。
(5)选项A:甲烷和乙烯都难溶于水,且与水不反应,将气体通入盛有水的洗气瓶中,无法鉴别和除杂,该选项错误 。
选项B:乙烯能与溴水发生加成反应,使溴水褪色,生成的1,2 - 二溴乙烷为液体,而甲烷与溴水不反应。所以将气体通入盛有足量溴水的洗气瓶中,能鉴别甲烷和乙烯,也能除去甲烷中混有的乙烯,该选项正确 。
选项C:乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使溶液褪色,但同时生成二氧化碳气体,会引入新的杂质,不能用来除去甲烷中混有的乙烯,该选项错误 。
选项D:甲烷和乙烯均不与硫酸反应,将气体通入盛有硫酸的洗气瓶中,无法鉴别和除杂,该选项错误 。所以选B。
18.(2024高二上·湛江开学考)硫化氢大量存在于天然气及液化石油气中,近年来发现可用于制取氢气、合成硫醇等。回答下列问题:
(1)D.Berk等学者设计的用FeS催化分解包括下列反应:
I.
Ⅱ.
Ⅲ.
① (用、表示)。
②已知单质硫气态时以形式存在(结构为)。键能、、,则 。
(2)恒温下在2L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式为 。
②从开始至5min,Y的平均反应速率为 。
(3)已知,,根据盖斯定律写出(肼)与完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式 。
(4)化学能与其他能量间的转换在生活中处处可见,以反应为原理设计成利用率高的燃料电池,装置如图。
M极为电池的 (填“正”或“负”)极,N处电极反应式为 。
【答案】(1);+259 kJ/mol
(2)3X(g)+Y(g)2Z(g);0.02mol /(L﹒min)
(3)2N2H4(g)+2NO2 (g) ==3N2(g)+4H2O(g) △H= - 1153.7kJ·mol-1
(4)负;O2+2H2O=4OH-
【知识点】电极反应和电池反应方程式;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)①根据盖斯定律,由(Ⅰ)与(Ⅱ)式相加再乘以2即得(Ⅲ)式,所以;
②根据焓变=反应物键能之和-生成物键能之和可知4×E(H-S)-2×E(H-H)-E(S=S)=(4×339-2×436-225)kJ/mol=+259 kJ/mol;
故答案为: ; +259 kJ/mol ;
(2)①由图象可以看出X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增多,则X、Y为反应物,Z为生成物,化学反应中各物质的物质的量变化量与化学计量数之比呈正比,则有X: Y: Z=(1.0mol-0.4mol): (1.0mol-0 8mol): (0.5mol-0.1mol)=3: 1: 2,则反应的化学方程式为3X(g)+Y(g)2Z(g),故答案为: 3X(g)+Y(g)2Z(g);
②反应开始到5min,用Y表示的反应速率为:=0.02mol /(L﹒min),故答案为: 0.02mol /(L﹒min);
故答案为: 3X(g)+Y(g)2Z(g) ; 0.02mol /(L﹒min) ;
(3)已知①,
②
根据盖斯定律,由①+②得反应2N2H4(g)+2NO2 (g) ==3N2(g)+4H2O(g) △H= - 1153.7kJ·mol-1;
故答案为:2N2H4(g)+2NO2 (g) ==3N2(g)+4H2O(g) △H= - 1153.7kJ·mol-1;
(4)由电子的移动方向可知,电极N为燃料电池的正极,M电极为负极,碱性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,电极反应式为O2+2H2O=4OH-,故答案为: 负;O2+2H2O=4OH-。
故答案为: 负; O2+2H2O=4OH- ;
【分析】(1)已知反应Ⅰ:;反应Ⅱ:。
反应Ⅲ:,可由反应Ⅰ反应Ⅱ得到(将反应Ⅰ、Ⅱ相加后乘以2 )。
根据盖斯定律,化学反应的反应热只与起始和终了状态有关,与反应途径无关,所以 。
②反应热反应物键能之和生成物键能之和。对于反应Ⅲ,反应物是,键能为(每个含2个键 );生成物是和,键能为 。
已知、、,则 。
(2)由图可知,、的物质的量随时间减小,是反应物;的物质的量随时间增大,是生成物。
计算物质的量变化量:,, 。
化学反应中各物质的物质的量变化量之比等于化学计量数之比,即,所以化学方程式为 。
②平均反应速率,是浓度变化量,是时间变化量。
的物质的量变化量,容器体积,则浓度变化量,时间 。
所以的平均反应速率 。
(3)已知反应①:;反应②: 。
目标反应是,根据盖斯定律,由①+②得反应2N2H4(g)+2NO2 (g) ==3N2(g)+4H2O(g) △H= - 1153.7kJ·mol-1;热化学方程式为 。
(4)①在燃料电池中,电子从负极流出,经导线流向正极。由图中电子移动方向可知,极是电子流出的一极,所以极为电池的负极 。
②极为正极,在碱性条件下(电解质为溶液 ),氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子。
电极反应式为(或简化为,体现出氧气得电子生成氢氧根的过程 )。
(1)①根据盖斯定律,由(Ⅰ)与(Ⅱ)式相加再乘以2即得(Ⅲ)式,所以;
②根据焓变=反应物键能之和-生成物键能之和可知4×E(H-S)-2×E(H-H)-E(S=S)=(4×339-2×436-225)kJ/mol=+259 kJ/mol;
(2)①由图象可以看出X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增多,则X、Y为反应物,Z为生成物,化学反应中各物质的物质的量变化量与化学计量数之比呈正比,则有X: Y: Z=(1.0mol-0.4mol): (1.0mol-0 8mol): (0.5mol-0.1mol)=3: 1: 2,则反应的化学方程式为3X(g)+Y(g)2Z(g),故答案为: 3X(g)+Y(g)2Z(g);
②反应开始到5min,用Y表示的反应速率为:=0.02mol /(L﹒min),故答案为: 0.02mol /(L﹒min);
(3)已知①,
②
根据盖斯定律,由①+②得反应2N2H4(g)+2NO2 (g) ==3N2(g)+4H2O(g) △H= - 1153.7kJ·mol-1;
(4)由电子的移动方向可知,电极N为燃料电池的正极,M电极为负极,碱性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,电极反应式为O2+2H2O=4OH-,故答案为: 负;O2+2H2O=4OH-。
19.(2024高二上·湛江开学考)以为载体的银催化剂是工业上氧化乙烯常用的催化剂,其中Ag质量占催化剂质量的10%~40%。从某废银催化剂(主要成分为Ag、、等)中回收银的工艺流程如图1。
已知;不溶于硝酸。
(1)“酸浸”时通常会适当搅拌,搅拌的目的是 。
(2)“滤渣”的主要成分为 (写化学式)。
(3)“酸浸”过程中生成NO的离子方程式为 ;NO易与空气中的反应转化为,该转化过程发生反应的化学方程式为 。
(4)“沉银”时发生反应的离子方程式为 ;“转化”过程中Fe粉作 (填“氧化”或“还原”)剂。
(5)工业上,在空气中用5%稀硝酸连续吸收加碱液吸收,并不断搅拌,基本可实现将废气中的完全吸收,其工艺流程如图2。
当时,“吸收(1)”中发生反应的化学方程式为 ,“吸收(4)”所得钠盐的成分为 (任写一种,填化学式)。
【答案】(1)提高“酸浸”速率
(2)、
(3);
(4);还原
(5);(或)
【知识点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;物质的分离与提纯
【解析】【解答】(1)“酸浸”时通常会适当搅拌,搅拌的目的是提高“酸浸”速率。
故答案为:提高“酸浸”速率;
(2)由分析可知,“滤渣”的主要成分为、。
故答案为:、 ;
(3)“酸浸”过程中Ag和稀硝酸反应生成硝酸银、一氧化氮和水,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:,NO易与空气中的反应转化为,该转化过程发生反应的化学方程式为。
故答案为: ; ;
(4)“沉银”时Cl-和Ag+结合生成AgCl沉淀,离子方程式为:,“转化”过程中Fe粉和AgCl沉淀反应生成Ag和FeCl2,Fe元素化合价上升,Fe粉作还原剂。
故答案为: ; 还原 ;
(5)当时,和稀硝酸溶液中的水反应生成硝酸和NO,化学方程式为:,“吸收(4)”过程中、和NaOH溶液反应生成和,发生化学方程式为:2NO2+ 2NaOH=NaNO3+ NaNO2+ H2O、NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,所得钠盐的成分为(或)。
故答案为: ;(或) 。
【分析】先利用稀硝酸溶解(、不溶 ),与稀硝酸反应生成可溶银盐、等废气,过滤分离出含、的滤渣,再向含银盐溶液加,使转化为氯化银沉淀,过滤得氯化银沉淀与滤液,最后用Fe粉置换氯化银中, Fe 与氯化银发生置换反应生成和,最终得到 。
20.(2024高二上·湛江开学考)乙烯是来自石油的重要的化工原料,乙烯的产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平。
完成下列填空:
(1)反应③的有机产物的官能团名称是 .
(2)反应①、⑥的反应类型分别为 、 。
(3)反应①和反应②的反应方程式分别为 、 。
(4)反应④得到的产物聚乙烯用来制造塑料,其单体是乙烯,而比乙烯多一个碳原子的同系物也可以通过聚合反应得高聚物,也可以用来制塑料,该同系物的结构简式是 ,其聚合反应方程式是 。
(5)石油通过分馏、裂化都可以得到,其分馏、裂化过程属于物理变化的是 ,一氯取代有 种。
【答案】(1)酯基
(2)加成反应;取代反应
(3);
(4);nCH3CH=CH2
(5)分馏;4
【知识点】有机物中的官能团;有机物的推断;同分异构现象和同分异构体;同系物
【解析】【解答】(1)反应③的有机产物为乙酸乙酯,其官能团为酯基;
故答案为: 酯基 ;
(2)反应①为烯烃的加成反应、反应⑥为烷烃的取代反应;
故答案为: 加成反应 ; 取代反应 ;
(3)应①和反应②的反应方程式分别为;
;
故答案为: ; ;
(4)而比乙烯多一个碳原子的同系物是丙烯,其结构简式为;其聚合反应方程式是nCH3CH=CH2;
故答案为: ; nCH3CH=CH2 ;
(5)其分馏、裂化过程属于物理变化的是分馏,有正丁烷和异丁烷两种结构,正丁烷有两种位置的氢,其一氯取代有2种,异丁烷也有两种位置的氢,其一氯取代也有2种,共4种。
故答案为: 分馏 ;4;
【分析】丁烷裂解生成乙烯、乙烷,乙烯和水发生加成反应生成乙醇,乙醇催化氧化生成乙醛,乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,乙烯和氢气加成生成乙烷,乙烷和氯气发生取代生成一氯乙烷,乙烯发生加聚反应生成聚乙烯;
(1)首先明确反应③是乙醇()和乙酸()发生酯化反应,生成乙酸乙酯()。
乙酸乙酯的官能团是酯基(),所以反应③有机产物的官能团名称是酯基 。
(2)反应①:反应是乙烯()与水()在催化剂、加热条件下反应生成乙醇(),是乙烯分子中碳碳双键打开,分别结合和,属于加成反应 。
反应⑥:反应是乙烷()与氯气()在光照等条件下反应生成一氯乙烷()和氯化氢(),是乙烷分子中的一个氢原子被氯原子取代,属于取代反应 。
(3)反应①:乙烯()与水发生加成反应,在催化剂、加热条件下生成乙醇,反应方程式为 。
反应②:乙醇()在铜作催化剂、加热条件下被氧气氧化生成乙醛()和水,反应方程式为 。
(4)丙烯发生加聚反应,是双键打开,彼此连接形成高分子化合物,反应方程式为 (或按题目答案的书写形式 )。
(5)石油分馏是利用各成分沸点不同进行分离的过程,没有新物质生成,属于物理变化;石油裂化是将相对分子质量大的烃断裂为相对分子质量小的烃,有新物质生成,属于化学变化。所以分馏、裂化过程中属于物理变化的是分馏 ;有正丁烷()和异丁烷()两种结构。正丁烷分子中有2种不同化学环境的氢原子,其一氯取代物有2种;异丁烷分子中也有2种不同化学环境的氢原子,其一氯取代物有2种。所以一氯取代物共有种 。
(1)反应③的有机产物为乙酸乙酯,其官能团为酯基;
(2)反应①为烯烃的加成反应、反应⑥为烷烃的取代反应;
(3)应①和反应②的反应方程式分别为;
;
(4)而比乙烯多一个碳原子的同系物是丙烯,其结构简式为;其聚合反应方程式是nCH3CH=CH2;
(5)其分馏、裂化过程属于物理变化的是分馏,有正丁烷和异丁烷两种结构,正丁烷有两种位置的氢,其一氯取代有2种,异丁烷也有两种位置的氢,其一氯取代也有2种,共4种。
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