2022-2023学年江西省南昌市高一(下)期末化学试卷(含解析)
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一、选择题(本大题共15小题,共45分)
1. 化学与生活、社会发展息息相关,下列有关说法不正确的是( )
A. “时气错逆,霾雾蔽日”,雾所形成的气溶胶能产生丁达尔效应
B. “青蒿一揭,以水二升溃,绞取汁”,屠呦呦提取青蒿素的过程中发生了化学变化
C. “熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,北宋沈括用胆矾炼铜的过程属于置换反应
D. “外观如雪,强烧之,紫青烟起”,南北朝陶弘景对硝酸钾的鉴定过程中利用了焰色反应
2. 反应8NH3+3Cl=6NHCl+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是( )
A. 中子数为9的氮原子: 79N B. NH4Cl分子的电子式:
C. Cl2分子的结构式:Cl−Cl D. Cl−的结构示意图:
3. 常温下,下列溶液可用铁质容器盛装的是( )
A. 浓硝酸 B. 稀硫酸 C. 稀硝酸 D. 稀盐酸
4. 下列离子半径最小的是( )
A. Mg2+ B. Al3+ C. O2− D. F−
5. NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 5.6gFe在氧气中燃烧,完全反应时转移电子数为0.3NA
B. 标准状况下,11.2L氯仿CHCl3中含有的极性键数目为2NA
C. 常温常压下,15g甲基(−CH3)含有电子数为9NA
D. 在铝和氢氧化钠溶液反应的过程中生成33.6LH2转移的电子数为3NA
6. 解释下列事实的化学方程式或离子方程式正确的是( )
A. 用石英和焦炭制取粗硅:
B. 氢氟酸雕刻玻璃发生的离子反应:4H++4F−+SiO2=SiF4↑+2H2O
C. 将氧化铁溶于氢碘酸的离子反应:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
D. 单质铝溶于烧碱溶液中:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
7. 现需要240mL1mol/L的NaOH溶液,配制该溶液,下列实验操作正确的是( )
A. 选择仪器时,使用500mL容量瓶
B. 用托盘天平称取9.6g的NaOH固体进行溶解
C. 将称量好的氢氧化钠固体放入容量瓶中,加入少量水溶解
D. 冷却后,用玻璃棒引流,将烧杯中的氢氧化钠溶液注入已经查漏的洁净的容量瓶中
8. 下列说法正确的是( )
A. SO2有还原性,可被浓硫酸氧化
B. SiO2具有导光性,可用于制造光导纤维
C. 二氧化硫和氯气都具有漂白性,它们都能使紫色石蕊试液先变红色再褪色
D. NH3有还原性,可与浓硫酸发生氧化还原反应
9. 有机物A的结构简式如图所示,下列关于A的说法正确的是( )
A. A的分子式为C13H16O5
B. A分子中含有五种官能团
C. 1molA和足量金属钠反应生成22.4L气体
D. A能发生取代、氧化、加成和加聚反应
10. 类比法是研究物质性质的常用方法之一,可预测许多物质的性质。但类比是相对的,不能违背客观事实。下列有关类比推测的说法正确的是( )
A. 已知Fe与S能直接化合生成FeS推测Cu和S可直接化合生成CuS
B. 已知Fe与CuSO4溶液反应,推测Fe与AgNO3溶液也能反应
C. 已知Cu与Cl2能直接化合生成CuCl2,推测Fe与Cl2可直接化合生成FeCl2
D. 已知Al能与O2生成致密氧化膜保护金属,推测Fe也与O2生成氧化膜保护金属
11. 下列说法正确的是( )
A. 常温下白磷可自燃而氮气需在放电时才与氧气反应,则非金属性:P>N
B. 第ⅠA族元素铯的两种同位素 137Cs比 133Cs多4个质子
C. 从上到下,卤族元素的非金属性逐渐减弱,所以酸性:HCl>HI
D. 离子化合物中既可以含有极性共价键又可以含有非极性共价键
12. 实验室制取下列气体,所选的反应试剂、制备装置与收集方法合理的是( )
选项
气体
反应试剂
制备装置
收集方法
A
CO2
石灰石、稀硫酸
b
e
B
Cl2
MnO2、浓盐酸
b
d
C
NH3
Ca(OH)2、NH4Cl
a
e
D
NO2
Cu、浓硝酸
c
f
A. A B. B C. C D. D
13. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等,Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 元素非金属性强弱的顺序为W>Y>Z
B. Y单质的熔点低于X单质
C. W的简单氢化物稳定性比Y的简单氢化物稳定性高
D. 化合物M中W不都满足8电子稳定结构
14. 利用废旧镀锌铁皮制备Fe3O4胶体粒子的流程图如图,已知:Zn性质类似于Al,溶于强碱时生成易溶于水的ZnO22−,下列有关说法正确的是 ( )
A. 用氢氧化钠溶液处理废旧镀锌铁皮,主要目的是为了处理表面的油污
B. “酸溶”的离子方程式为:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
C. 加适量H2O2“氧化”后,溶液中主要存在的离子有:H+、Fe2+、Fe3+、SO42−
D. 制得Fe3O4胶体粒子反应过程中,持续通入N2的目的是将部分Fe3+还原成Fe2+
15. 下列操作、现象和结论都正确的是 ( )
选项
操作
现象
结论
A
向酸性KMnO4溶液中通入足量的乙烯
紫色溶液变为无色
乙烯具有漂白性
B
向新制的Cu(OH)2悬浊液中加入葡萄糖溶液并加热
产生砖红色沉淀
葡萄糖具有还原性
C
在酒精灯火焰上分别灼烧头发和丝织品
有烧焦羽毛气味
可区分丝织品和头发
D
取1mL0.1mol⋅L−1KI溶液和5mL0.1mol⋅L−1FeCl3溶液混合,充分反应后,滴加少量KSCN
溶液变为红色
化学反应存在限度
A. A B. B C. C D. D
二、非选择题(55分)
16. 节日期间燃放鞭炮会引起空气中SO2含量升高,造成大气污染。某实验小组同学设计在实验室中用浓硫酸与亚硫酸钠固体反应制取SO2并探究其性质。
制取SO2并探究其性质设计实验装置如图:
已知:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O。
(1)装置A应选择下列 ______ 装置(填序号)。
(2)装置B的作用之一是通过观察产生气泡的多少判断SO2生成的快慢,其中的液体最好选择 ______ (填序号)。
a.蒸馏水
b.浓氨水
c.饱和Na2SO3溶液
d.饱和NaHSO3溶液
装置B的另一个作用为 ______ 。
(3)装置D中发生反应的化学方程式为 ______ 。
(4)装置E中溶液变浑浊,体现了SO2的 ______ 性。
17. 海洋资源的利用具有广阔前景。
(1)无需经过化学变化就能从海水中获得的物质是 ______ (填序号)。
A.食盐
B.溴
C.烧碱
D.纯碱
(2)海带中含有碘元素。实验室提取碘的步骤如图所示:
①灼烧海带至灰烬时所用的主要仪器名称是 ______ 。海带灰中含有硫酸镁、碳酸钠等,在实验步骤 ______ (填序号)中实现与碘分离。
②写出步骤④反应的离子方程式 ______ 。提取碘的过程中,不能选择乙醇代替CCl4提取碘单质的原因 ______ 。
(3)已知:2Fe3++2I−=2Fe2++I2,氯气既可以氧化Fe2+,也可以氧化I−。往200mLFeI2溶液中通入8.96L(标准状况)Cl2,反应完成后,溶液中有12Fe2+被氧化,则原FeI2溶液的物质的量浓度为 ______ 。
18. 我国科学家制备新型铜催化剂,实现了CO2催化还原制C2H4、CH4,发生如下反应:
反应1:2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H4(g)+4H2O(g);
反应2:CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)。
请回答下列问题:
(1)一定温度下,向一恒容密闭容器中充入CO2和H2,只发生反应1,下列情况能说明反应1达到平衡的是 ______(填标号)。
A.混合气体的密度不随时间变化
B.混合气体的平均摩尔质量不随时间变化
C.v正(CO2)=v逆(CO2)
D.混合气体中碳原子总数不随时间变化
(2)在恒容密闭容器中充入CO2、H2,只发生反应2。改变下列条件,能提高反应速率的是 ______(填标号)。
A.降低温度
B.充入情性气体
C.加入催化剂
D.再充入H2
(3)一定温度下,在一容积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO2和4molH2,同时发生反应1和反应2,测得CO2、CH4的物质的量变化如图1所示。
①4min时,C2H4的正反应速率 ______(填“大于”、“小于”或“等于”)逆反应速率。
②5min时,容器中c(CH4)=______mol⋅L−1。
③0~3min内,v(H2)=______mol⋅L−1⋅min−1。(结果保留1位小数)
(4)CH4燃料电池如图2、图3所示,放电时,氧化产物依次为CO2、K2CO3。
①图2中Pt极为 ______(填“正”或“负”)极。
②图3中负极的电极反应式为 ______。
③若消耗等物质的量的CH4,则图2、图3装置中通过外电路的电子数之比为 ______。
19. A的产量用来衡量一个国家石油化工发展水平,以A为原料合成香料G的流程如图:
请回答下列问题:
(1)A的结构简式为 ______ ,C的官能团的名称为 ______ 。
(2)B与F是否为同系物 ______ 。(填“是”或“否”)
(3)反应⑥的反应类型为 ______ ,高分子H ______ (填“能”或“不能”)使酸性高锰酸钾溶液褪色。
(4)写出反应⑤的化学方程式 ______ 。
(5)F的同系物J的相对分子质量比F大28,已知同一个碳原子上不能连接两个羟基,则J的所有可能结构简式为、、、 ______ (不考虑立体异构)。
(6)反应①~⑥中不属于“原子经济性反应”(即原子利用率为100%)的是 ______ (填序号)。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】
【分析】
本题综合考查物质的性质、用途等知识,为高频考点,侧重化学与生活的考查,有利于培养学生的良好的科学素养,提高学生学习的积极性,难度不大.
【解答】
A.气溶胶具有胶体的性质,可发生丁达尔效应,故A正确;
B.提取青蒿素的过程利用萃取的原理,没有发生化学变化,故B错误;
C.涉及铁与硫酸铜的反应,铁置换出铜,同时生成硫酸亚铁,故C正确;
D.题目涉及硝酸钾的灼烧以及颜色,利用了焰色反应,故D正确。
故选:B。
2.【答案】C
【解析】解:A.元素符号左上角为质量数,质量数=质子数+中子数=7+9=16,应是 716N,故A错误;
B.氯化铵是由铵根离子和氯离子构成的,电子式:,故B错误;
C.Cl2分子中氯原子间只存在一对共用电子对,其结构式为Cl−Cl,故C正确;
D.Cl−核电荷数为17,Cl−核外电子排布分别为2,8,8,Cl−结构示意图为,故D错误;
故选:C。
A.质量数=质子数+中子数,元素符号的左上角为质量数、左下角为质子数,质量数表示错误;
B.氯化铵是由铵根离子和氯离子构成的;
C.将共用电子对换成短线即为结构式,氯气中存在一对共价键;
D.氯离子的核电荷数为17,原子变成离子的过程中,核电荷数不发生变化,核外电子数为18,最外层电子数应为8。
本题考查了常见化学用语的表示方法,注意掌握核素、电子式、结构式、离子结构示意图等化学用语的表示方法,试题培养了学生规范答题的能力,题目难度不大。
3.【答案】A
【解析】常温下Fe遇浓硫酸或浓硝酸发生钝化,生成致密的氧化膜可阻止反应的进一步发生,以此来解答。
Fe与稀硫酸、稀硝酸、稀盐酸均可持续反应至某一反应物完全反应,不能选铁质容器盛装,而常温下Fe遇浓硝酸发生钝化,则可用铁质容器盛装浓硝酸,故选A。
4.【答案】B
【解析】解:O2−、F−、Mg2+、Al3+离子含有2个电子层,O2−、F−、Mg2+、Al3+核电荷数分别为8、9、12、13,电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径:O2−>F−>Mg2+>Al3+,故Al3+离子半径最小,
故选:B。
电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,电子层越多离子微粒半径越大,据此分析解答。
本题考查微粒数目的比较,比较基础,明确微粒半径的比较规律即可解答,注意从结构上理解半径大小。
5.【答案】C
【解析】解:A.Fe在氧气中燃烧生成Fe3O4,5.6gFe在氧气中燃烧,完全反应时转移电子数为415NA,故A错误;
B.标准状况下,氯仿CHCl3为液态,故标况下11.2L的CHCl3的物质的量大于0.5mol,含有的极性键数目大于2NA,故B错误;
C.1个甲基中含有9个电子,则15g甲基(−CH3)含有电子数为9NA,故C正确;
D.没有标明气体的温度和压强,无法将H2的体积转化为物质的量,故D错误;
故选:C。
A.Fe在氧气中燃烧生成Fe3O4;
B.标准状况下,氯仿CHCl3为液态;
C.1个甲基中含有9个电子;
D.没有标明气体的温度和压强。
本题考查了阿伏加德罗常数的计算,应注意公式的运用和物质结构特点的掌握,题目难度不大。
6.【答案】D
【解析】解:A.用石英和焦炭制取粗硅的化学方程式为:,故A错误;
B.氢氟酸雕刻玻璃发生的化学方程式为:4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O,HF不能拆开,该反应不能书写离子方程式,故B错误;
C.将氧化铁溶于氢碘酸的离子反应为:Fe2O3+6H++2I−=2Fe2++I2+3H2O,故C错误;
D.单质铝溶于烧碱溶液中的化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,故D正确;
故选:D。
A.二氧化硅与碳在高温下反应生成硅和一氧化碳;
B.氟化氢为弱电解质,不能拆开,该反应不能书写离子方程式;
C.铁离子能够氧化碘离子;
D.铝与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2和氢气。
本题考查离子方程式的书写判断,为高频考点,明确物质性质、反应实质为解答关键,注意掌握离子方程式的书写原则,试题侧重考查学生的分析能力及规范答题能力,题目难度不大。
7.【答案】D
【解析】解:A.需要240mL1mol/L的NaOH溶液,应选择250mL容量瓶,故A错误;
B.需要240mL1mol/L的NaOH溶液,应选择250mL容量瓶,需要称量氢氧化钠的质量为:0.25L×1mol/L×40g/mol=10.0g,故B错误;
C.容量瓶不能用于溶解固体,应先在烧杯中溶解,冷却到室温后再移液到容量瓶,故C错误;
D.为保证实验成功,应将所用的溶质全部转移到容量瓶,所以,冷却后,用玻璃棒引流,将烧杯中的氢氧化钠溶液注入已经查漏的洁净的容量瓶中,故D正确;
故选:D。
A.依据“大而近”的原则选择容量瓶规格;
B.需要240mL1mol/L的NaOH溶液,应选择250mL容量瓶,依据m=cVM计算溶质的质量;
C.依据容量瓶使用注意事项解答;
D.为保证实验成功,应将所用的溶质全部转移到容量瓶。
本题考查了配制一定物质的量浓度溶液,明确配制原理及操作步骤,熟悉容量瓶构造特点及使用注意事项是解题关键,题目难度不大。
8.【答案】B
【解析】解:A.二氧化硫能够被氧气、氯气等氧化剂氧化,具有还原性,但二氧化硫不会被浓硫酸氧化,故A错误;
B.SiO2导光能力强,能传递光信号,可用于制造光导纤维,故B正确;
C.二氧化硫不能漂白指示剂,所以遇到石蕊试液只变红不褪色,故C错误;
D.氨气与浓硫酸反应生成硫酸铵,该反应中没有化合价变化,不属于氧化还原反应,故D错误;
故选:B。
A.二氧化硫具有还原性,能够被强氧化剂氧化,但不能被浓硫酸氧化;
B.SiO2导光能力强,能传递光信号;
C.二氧化硫不能漂白指示剂;
D.氨气催化氧化生成氧气,但不会被浓硫酸氧化。
本题考查常见物质的性质及判断,为高频考点,题目难度中等,涉及二氧化硫、氨气、浓硫酸的性质等知识,把握物质的性质、反应原理为解答的关键,试题侧重对学生的分析与实验能力的考查。
9.【答案】D
【解析】解:A.分子中含13个C原子、14个H原子、5个O原子,分子式为C13H14O5,故A错误;
B.分子中含碳碳双键、羧基、羟基、酯基,共4种官能团,故B错误;
C.羧基、羟基与Na反应生成氢气,1molA和足量金属钠反应生成1mol氢气,状况未知,不能计算其体积,故C错误;
D.含羧基、羟基、酯基均可发生取代反应,含碳碳双键、羟基均可发生氧化反应,含碳碳双键可发生加成反应、加聚反应,故D正确;
故选:D。
A.分子中含13个C原子、14个H原子、5个O原子;
B.分子中含碳碳双键、羧基、羟基、酯基;
C.羧基、羟基与Na反应生成氢气,状况未知;
D.结合烯烃、羧酸、醇、酯的性质判断。
本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握有机物的结构、有机反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项C为解答的易错点,题目难度不大。
10.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查物质性质的类比推测,为高频考点,题目难度不大,把握物质的性质、氧化还原反应规律为解答的关键,试题综合性较强,有利于提高学生的分析能力及灵活运用能力。
【解答】
A.已知Fe与S能直接化合生成FeS,而Cu与S可直接化合生成Cu2S,推测不合理,故A错误;
B.铁的还原性强于铜和银,所以已知Fe与CuSO4溶液反应,推测Fe与AgNO3溶液也能反应,推测合理,故B正确;
C.氯气氧化性强,与变价金属反应生成最高价氯化物,所以铁与氯气反应产物为氯化铁,推测不合理,故C错误;
D.表面在空气中铁和氧气生成的是铁锈,不是致密的氧化膜,不能保护铁金属,推测不合理,故D错误。
故选B。
11.【答案】D
【解析】解:A.不能根据单质与氧气反应判断非金属性强弱,且非金属性N>P,故A错误;
B.同位素具有相同的质子数,则 173Cs与比 133Cs的质子数相同,故B错误;
C.元素非金属强弱与氢化物酸性强弱无关,和最高价含氧酸的酸性有关,从上到下,卤族元素的非金属性逐渐减弱,所以酸性HClO4>HIO4,故C错误;
D.离子化合物中可能含有极性共价键与非极性共价键,如:CH3CH3COONa中含有离子键、极性键和非极性键,故D正确;
故选:D。
A.不能根据单质与氧气反应判断非金属性强弱;
B.同位素具有相同的质子数;
C.元素非金属强弱与氢化物酸性强弱无关;
D.离子化合物中可能含有极性共价键与非极性共价键。
本题考查元素周期律运用、微粒半径大小比,熟练掌握金属性、非金属性强弱比较实验事实,题目难度不大,旨在考查学生对基础知识的掌握情况。
12.【答案】C
【解析】解:A.石灰石和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶,附着在碳酸钙表面阻止反应进行,一般用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,且要用向上排空气法收集,故A错误;
B.浓盐酸与二氧化锰需要在加热条件下制备氯气,制备装置应选择c,故B错误;
C.Ca(OH)2与NH4Cl加热时反应生成氨气,符合“固体+固体→△气体”制备气体,即选择制备装置a,氨气易溶于水,密度比空气密度小,采取向下排空气法收集氨气,收集方法正确,故C正确;
D.Cu与浓HNO3常温下生成二氧化氮,不需要加热,二氧化氮与水反应,不能选f收集二氧化氮,故D错误;
故选:C。
A.一般用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,CO2密度大于空气,用向上排空气法收集;
B.浓盐酸与二氧化锰加热生成氯气;
C.铵盐与碱加热制备氨气,氨气易溶于水,密度比空气密度小,采取向下排空气法收集氨气;
D.Cu与浓HNO3常温下生成二氧化氮,二氧化氮与水反应。
本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,掌握常见气体制备原理、气体的收集等键,侧重分析与实验能力的考查,题目难度不大。
13.【答案】C
【解析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,则X为Na;结合图示可知,W能够形成1个双键,位于ⅥA族,结合原子序数大小可知,W为O;W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等,Z的最外层电子数为8−1=7,Z的原子序数最大,则Z为Cl;Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,Y的原子序数为14,则Y为Si元素,以此分析解答。
A.同周期从左向右非金属性逐渐增强,O的非金属性仅次于F,则元素非金属性强弱的顺序为W>Z>Y,故A错误;
B.Y的单质为硅,其熔点较高,X的单质为金属钠,钠的熔点较低,则Y单质的熔点高于X单质,故B错误;
C.非金属性:O>Si,则W的简单氢化物稳定性比Y的简单氢化物稳定性高,故C正确;
D.结合图示可知,化合物M中2个O原子形成各1个双键,1个O原子形成2个单键,另外2个O形成1个共价键,且分别得到1个电子,所以化合物M中W都满足8电子稳定结构,故D错误;
故选:C。
本题考查原子结构与元素周期律的关系,为高频考点,把握原子序数、原子半径及物质结构推断元素为解答关键,侧重分析与应用能力的考查,注意规律性知识的应用,题目难度不大。
14.【答案】C
【解析】解:A.氢氧化钠溶液与油污反应生成高级脂肪酸盐,具有去除油污作用,Zn溶于强碱时生成可溶于水的[Zn(OH)4]2−,氢氧化钠溶液起到溶解镀锌层,故A错误;
B.“酸溶”的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑,故B错误;
C.由流程可知酸溶生成硫酸亚铁溶液,加过氧化氢氧化部分亚铁离子,则“氧化”后溶液中所存在的离子有:H+、Fe2+、Fe3+、SO42−,故C正确;
D.最后一步“反应”中N2的作用是排出空气防止亚铁离子被氧化,故D错误;
故选:C。
由信息可知Zn能溶于强碱溶液,由流程可知,加入氢氧化钠溶液反应,锌溶解生成偏锌酸钠和氢气,铁不溶解,过滤得到滤液含Na2ZnO2,分离出不溶物为Fe,加入稀硫酸与Fe反应生成硫酸亚铁,再加入适量过氧化氢,部分亚铁离子被氧化为铁离子,得到含Fe2+、Fe3+的溶液,再通入氮气排出空气防止亚铁离子被氧化,加入氢氧化钠溶液生成四氧化三铁胶体粒子,以此来解答。
本题考查物质的制备实验,题目难度不大,明确物质的性质、发生的反应、混合物分离提纯为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识的应用。
15.【答案】B
【解析】解:A.酸性高锰酸钾溶液可氧化乙烯,溶液褪色,发生氧化反应,故A错误;
B.在碱性溶液中检验醛基,出现砖红色沉淀,可知葡萄糖具有还原性,故B正确;
C.头发和丝织品的主要成分均为蛋白质,灼烧有烧焦羽毛的气味,现象相同,不能鉴别,故C错误;
D.FeCl3溶液过量,反应后剩余,滴加少量KSCN,溶液变为红色,不能说明反应存在限度,故D错误;
故选:B。
A.酸性高锰酸钾溶液可氧化乙烯;
B.在碱性溶液中检验醛基;
C.头发和丝织品的主要成分均为蛋白质,灼烧有烧焦羽毛的气味;
D.FeCl3溶液过量,反应后剩余。
本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质的性质、反应与现象、离子检验、物质的鉴别、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大。
16.【答案】③ d 作安全瓶,平衡气压 SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr 氧化
【解析】解:(1)根据制取SO2的原理Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O可知发生装置为固液不加热型,装置A应选择③,
故答案为:③;
(2)装置B的作用之一是通过观察产生气泡的多少判断SO2生成的快慢,则该液体不能与SO2反应,
a.SO2易溶于蒸馏水,故a错误;;
b.SO2是酸性气体,能与碱液浓氨水反应,故b错误;;
c.SO2 能与饱和Na2SO3溶液反应生成NaHSO3,故c错误;
d.SO2在饱和NaHSO3溶液中溶解减小,故d正确;
装置B的另一个作用为作安全瓶,平衡气压,
故答案为:d;作安全瓶,平衡气压;
(3)装置D中二氧化硫和溴单质发生氧化还原反应生成HBr和硫酸,发生反应的化学方程式为SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,
故答案为:SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr
(4)装置E中溶液变浑浊,二氧化硫和硫化氢溶液反应生成硫单质,二氧化硫中硫元素化合价降低,做氧化剂,体现了SO2的氧化性,
故答案为:氧化;
实验室用亚硫酸钠固体和浓硫酸反应生成二氧化硫,经装置B可观察气体流速,二氧化硫具有漂白性,能使装置C中品红溶液褪色,二氧化硫具有还原性,能与装置D中溴水反应生成HBr和硫酸,二氧化硫具有氧化性,能使装置E中硫化氢溶液反应生成S单质,装置F用于吸收尾气二氧化硫,以此答题。
本题主要考查了性质实验方案的设计,属于高频考点,需要边思考、边分析,熟悉科学探究方法是解题关键,侧重考查分析能力,题目难度一般。
17.【答案】A 坩埚 ⑤ 2I−+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O 乙醇与水以任意比例互溶,所得到的碘的酒精溶液无法与水分离 1.6mol/L
【解析】解:(1)A.把海水用太阳暴晒,蒸发水分后即得食盐,不需要化学变化就能够从海水中获得,故A正确;
B.海水中溴元素是溴离子,从海水中获得溴单质是加入氧化剂反应生成,发生了化学反应,故B错误;
C.电解饱和氯化钠溶液得到烧碱、氢气、氯气,有新物质生成,属于化学变化,故C错误;
D.饱和氯化钠溶液得中依次通入氨气、二氧化碳反应生成碳酸氢钠晶体,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,属于化学变化,故D错误;
故答案为:A;
(2)①灼烧海带至灰烬时所用的主要仪器名称是:坩埚,反应结束后,在含碘溶液中加入CCl4作萃取剂,振荡、静置,发生萃取,可以除去海带灰中含有硫酸镁、碳酸钠等,在实验步骤⑤中实现与碘分离,
故答案为:坩埚;⑤;
②在酸性环境下,二氧化锰能将碘离子氧化为碘单质,即2I−+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O,乙醇易溶于水,混合后溶液不分层,不能起到分离的目的,一般来说,萃取剂不溶于水,
故答案为:2I−+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O;乙醇与水以任意比例互溶,所得到的碘的酒精溶液无法与水分离;
(3)已知:还原性强弱:I−>Fe2+,往200mL碘化亚铁溶液中缓慢通入8.96L(标准状况)氯气,氯气先氧化碘离子,再氧化亚铁离子,已知氯气的物质的量为8.96L22.4L/mol=0.4mol,发生反应离子方程式为:Cl2+2I−=2Cl−+I2,碘离子完全氧化后,溶液中有12的Fe2+被氧化成Fe3+,发生反应离子方程式为:Cl2+2Fe2+=2Cl−+Fe3+,设原碘化亚铁溶液的物质的量浓度为cmol/L,则c(I−)=2c(FeI2)=2c,c(Fe2+)=cmol/L,所以与碘离子反应消耗的氯气为n(Cl2)=12n(I−)=12×2c×0.2L=0.2cmol,反应完成后溶液中有12的Fe2+被氧化成Fe3+,则与亚铁离子反应消耗的氯气为n(Cl2)=12×12n(Fe2+)=14c×0.2L=0.05cmol,所以0.05cmol+0.2cmol=0.4mol,解得:c=1.6mol/L,
故答案为:1.6mol/L。
(1)从海水制备物质的原理可知,金属单质与非金属单质需要利用化学反应来制取,电解饱和氯化钠溶液得到烧碱、氢气、氯气,饱和氯化钠溶液得中依次通入氨气、二氧化碳反应生成碳酸氢钠晶体,而淡水利用蒸馏原理来得到,食盐可利用蒸发原理;
(2)海带灼烧后用水溶解除去不溶物,在滤液中加入稀硫酸和过氧化氢溶液将碘离子氧化生成碘单质,用四氯化碳萃取出碘单质,
①固体灼烧在坩埚中进行,萃取分液得到碘的四氯化碳溶液,可以和水溶液分离;
②在酸性环境下,二氧化锰能将碘离子氧化为碘单质;萃取的基本原则两种溶剂互不相溶,且溶质在一种溶剂中的溶解度比在另一种大的多;
(3)还原性强弱:I−>Fe2+,氯气先氧化碘离子,再氧化亚铁离子,结合离子方程式计算。
本题考查海水资源的综合应用,题目难度中等,明确实验目的、实验原理为解答关键,注意掌握常见化学实验基本操作方法及常见元素化合物性质,试题侧重考查学生的分析能力及化学实验能力。
18.【答案】BC CD 等于 0.1 0.3 正 CH4+10OH−−8e−=CO32−+7H2O 1:1
【解析】解:(1)A.在密闭容器中混合气体的质量不变,且恒容,则混合气体密度一直保持不变,不能说明反应达到平衡状态,故A错误;
B.根据质量守恒,混合气体的质量始终不变,该反应是气体物质的量减小的反应,随着反应进行,混合气体的平均相对分子质量增大,当混合气体的平均相对分子质量不再改变,表明反应已达到平衡状态,故B正确;
C.V正(CO2)=V逆(CO2),表明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故C正确;
D.反应前后原子守恒,混合气体中碳原子总数一直保持不变,不能说明反应达到平衡状态,故D错误,
故答案为:BC;
(2)A.降低温度,反应速率减小,故A错误;
B.充入情性气体,反应物、生成物浓度不变,反应速率不变,故B错误;
C.加入催化剂,加快反应速率,故C正确;
D.再充入H2,H2浓度增大,反应速率加快,故D正确,
故答案为:CD;
(3)①根据图象,3min时反应达到平衡状态,4min时,C2H4的正反应速率等于逆反应速率,
故答案为:等于;
②由图1可知,5min时,容器中n(CH4)=0.2mol,则c(CH4)=n(CH4)V=0.2mol2L=0.1mol/L,
故答案为:0.1;
③反应2中,当生成0.2molCH4时,消耗0.8molH2,在恒容密闭容器中充入1molCO2,3min时剩余0.4mol,反应了,0.6mol,依据碳原子守恒,当反应2生成0.2molCH4时,反应1生成0.2molC2H4,当反应1生成0.2molC2H4时,消耗1.2molH2,故消耗H2的总物质的量为2mol,容器体积为2L,0~3min内,v(H2)=ΔnVΔt=2mol2L×3min=0.3mol⋅L−1⋅min−1,
故答案为:0.3;
(4)①燃料电池中通入燃料的一极为原电池的负极,通入氧气的一极为原电池的正极,故图2中Pt极为正极,
故答案为:正;
②负极通入CH4,电解质溶液为KOH溶液,电极反应式为:CH4+10OH−−8e−=CO32−+7H2O,
故答案为:CH4+10OH−−8e−=CO32−+7H2O;
③图2中,酸性环境下工作时,负极电极反应为:CH4+2H2O−8e−=CO2+8H+,图3中,碱性环境下工作时,负极电极反应为:CH4+10OH−−8e−=CO32−+7H2O,若消耗等物质的量的CH4,则图2、图3装置中通过外电路的电子数之比为:1:1,
故答案为:1:1。
(1)A.在密闭容器中混合气体的质量不变,且恒容,则混合气体密度一直保持不变;
B.根据质量守恒,混合气体的质量始终不变,该反应是气体物质的量减小的反应;
C.V正(CO2)=V逆(CO2),表明正逆反应速率相等;
D.反应前后原子守恒,混合气体中碳原子总数一直保持不变;
(2)增大浓度,升高温度,增大压强,使用催化剂均可加快反速率;
(3)①根据图象,反应进行到3min时达到平衡状态,各物质的物质的量不再变化,C2H4的正反应速率等于逆反应速率;
②由公式c(CH4)=n(CH4)V计算;
③依据反应方程式和原子守恒计算消耗氢气的物质的量,依据公式v=ΔnVΔt计算氢气的反应速率;
(4)①燃料电池中通入燃料的一极为原电池的负极,通入氧气的一极为原电池的正极;
②负极上是燃料发生失电子的氧化反应;
③分析图2、图3的负极反应方程式,找出甲烷和转移电子之间的关系。
本题考查化学平衡计算、平衡状态判断、原电池原理和电极反应书写应用等,为高考常见题型和高频考点,侧重考查学生的分析能力和计算能力,难度不大,注意判断平衡的物理量应随反应进行发生变化,该物理量由变化到不变化说明到达平衡。
19.【答案】CH2=CH2 醛基 否 取代反应(或酯化反应) 不能 、、HOCH2CH2CH2CH2OH ②⑥
【解析】解:(1)A的产量用来衡量一个国家石油化工发展水平,则A的结构简式为CH2=CH2;C为CH3CHO,C的官能团的名称为醛基,
故答案为:CH2=CH2;醛基;
(2)B是乙醇,F是乙二醇,二者含有羟基数目不相同,二者不是同系物,
故答案为:否;
(3)反应⑥的化学方程式为+2H2O,该反应类型为取代反应或酯化反应;A→H的反应类型为加聚反应,H中不含碳碳双键,则高分子H不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,
故答案为:取代反应(或酯化反应);不能;
(4)反应⑤的化学方程式为,
故答案为:;
(5)F为HOCH2CH2OH,F的同系物J的相对分子质量比F大28,说明J比F多2个CH2原子团,则J的所有可能结构的结构简式为、、、、、HOCH2CH2CH2CH2OH,
故答案为:、、HOCH2CH2CH2CH2OH;
(6)产物只有一种的反应属于原子经济性反应,反应①~⑥中不属于“原子经济性反应”(即原子利用率为 100%)的是②⑥,
故答案为:②⑥。
A的产量用来衡量一个国家石油化工发展水平,则A为CH2=CH2,A和水发生加成反应生成B(乙醇),乙醇发生氧化反应生成C为CH3CHO,C发生氧化反应生成D(乙酸),A发生氧化反应生成E(环氧乙烷),E和水发生开环加成生成F(乙二醇),D和F发生酯化反应生成G,根据G的分子式知,G的结构简式为CH3COOCH2CH2OOCCH3,(3)中H为高分子化合物,则A发生加聚反应生成H为。
本题考查有机物的推断,熟练掌握各类有机物之间的转化,题目比较基础,有利于基础知识的复习巩固。
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