2021北京东城高一(下)期末化学(教师版)
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化 学
2021.7
本试卷共8页,共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:
第一部分(选择题 共42分)
本部分共18题,1~12题,每题2分;13~18题,每题3分。每题只有一个选项符合题目要求。
1.有机高分子材料在生活和生产中有广泛的应用。下列物质的主要成分不属于有机高分子的是( )。
A.飞机外壳—硬铝
B.食品包装袋—聚乙烯
C.汽车轮胎—合成橡胶
D.尼龙绳索—合成纤维
2.工业上常用电解法冶炼的金属是( )。
A.钠 B.铁 C.铜 D.金
3.海洋是一个巨大的化学资源宝库。下列物质中不需要发生化学变化就能够从海水中获得的是( )。
A.液溴 B.纯碱 C.淡水 D.金属镁
4.下列关于硫(俗称硫黄)的说法中,正确的是( )。
A.易溶于水 B.与氢气反应生成
C.在氧气中燃烧生成 D.与铁反应生成
5.下列反应是吸热反应的是( )。
A.甲烷在氧气中燃烧 B.金属钠与水的反应
C.灼热的木炭与的反应 D.氢气与氯气的化合反应
6.下列物质不能用作食品添加剂的是( )。
A.食盐 B.碳酸氢钠 C.维生素 D.三聚氰胺
7.下列关于氨的描述中,不正确的是( )。
A.有刺激性气味的气体 B.氨的水溶液显碱性
C.可用与反应制取 D.可用向上排空气法收集
8.下列措施中,不能加快化学反应速率的是( )。
A.氮气与氢气合成时,适当增大压强
B.锌与稀硫酸反应制时,加入蒸馏水
C.双氧水分解制时,加入几滴溶液
D.碳酸钙与稀盐酸反应制时,适当升高温度
9.有机化合物与人类生活密不可分,有下列几种食品:
下列说法不正确的是( )。
A.花生油中所含的油脂是天然有机高分子
B.鸡蛋中所含的蛋白质是由、、、、等元素组成
C.吃饭时咀嚼米饭一会儿后感觉有甜味,是因为淀粉发生了水解反应
D.糖类、油脂和蛋白质都是人体必需的基本营养物质
10.下列事实与括号中浓硫酸性质的对应关系不正确的是( )。
A.蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象(脱水性)
B.空气中敞口放置的浓硫酸质量变大(挥发性)
C.浓硫酸在加热条件下与木炭反应(氧化性)
D.浓硫酸可用来干燥某些气体(吸水性)
11.下列物质相遇时,没有发生氧化还原反应的是( )。
A.氨遇到氯化氢时产生白烟
B.红热的木炭遇到浓硝酸产生红棕色气体
C.光亮的铁钉插入浓硫酸中,无明显现象
D.在酒精灯上灼烧后变黑的铜丝插入乙醇中,铜丝变红
12.某原电池的总反应为,该原电池的正确构成是( )。
A.B.C.D.
13.“可燃冰”被认为是“21世纪高效清洁能源”,它是由水和甲烷在低温、高压条件下形成的一种“冰块”。下列说法不正确的是( )。
A.甲烷属于有机化合物
B.甲烷分子中含有共价键
C.甲烷分子中的5个原子在同一个平面上
D.“可燃冰”燃烧后生成二氧化碳和水
14.下列反应中,属于加成反应的是( )。
A.乙烯燃烧生成二氧化碳和水 B.乙烯与溴反应生成1,2-二溴乙烷
C.乙醇与氧气反应生成乙醛和水 D.乙醇与钠反应生成乙醇钠和氢气
15.利用固体表面催化工艺进行分解的过程如下图所示。
下列说法不正确的是( )。
A.是有毒气体 B.催化剂能改变的分解速率
C.分解生成和 D.过程②释放能量,过程③吸收能量
16.粗盐中常含有、等杂质。制取精盐时,可用下列试剂除去其中的杂质:①溶液、②溶液、③溶液、④稀盐酸。
这些试剂的正确添加顺序是( )。
A.③①④② B.②③④① C.③②①④ D.②①③④
17.某研究小组以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池,得到的实验数据如下表所示。
实验编号
水果种类
电极间距离
电流
①
番茄
1
②
番茄
2
③
苹果
2
下列说法中不正确的是( )。
A.该实验所用的装置实现了化学能向电能的转化
B.该实验所用装置中,负极的材料为锌片
C.实验①和③表明水果种类对电池电流的大小有影响
D.该实验的目的是研究水果种类和电极间距对电池电流的影响
18.用下图装置进行铜与稀硝酸反应的实验。开始反应阶段几乎不产生气泡,约2分钟后,铜表面产生无色气泡,5分钟后产生气体逐渐变快,溶液变为蓝色,液面上方气体变为浅红棕色。
下列分析合理的是( )。
A.铜与稀硝酸反应生成的气体为和
B.根据实验现象推测,铜与稀硝酸反应时可能吸收热量
C.根据实验现象推测,或可能为铜与稀硝酸反应的催化剂
D.当试管中的反应停止后,向试管中加入稀硫酸,铜丝表面一定无现象
第二部分(综合题 共58分)
本部分共5题,共58分。
19.(18分)(1)碳原子的成健特点是有机物种类繁多的根本原因。常用球和棍表示有机物中碳原子相互结合的方式,例如中碳原子的结合方式可用表示。下图显示的是几种烃分子中碳原子相互结合的方式。
①写出烃a的分子式:______;写出经b的结构简式:______。
②属于环状烷烃的是______(填字母序号)。
③与互为同系物的是______(填字母序号)。
④写出a的同分异构体的结构简式:______。
(2)模型可以将微观的分子中原子的结合方式和空间位置关系呈现出来。下表中的分子模型均代表由碳、氢、氧三种元素中的两种或三种组成的有机物。
A
B
C
球棍模型
球棍模型
空间充填模型
①写出B中官能团的名称:______。
②A在一定条件下能转化为B。写出化学方程式:______。
③在一定条件下,B与C反应能生成具有水果香味的物质。该反应的化学方程式为______。
20.(7分)氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素。
(1)下列说法中,正确的是______(填字母序号)。
a.氮原子的最外层有5个电子
b.氮元素位于元素周期表的第二周期,第ⅤA族
c.氮元素的最低化合价为价,最高化合价为价
d.根据元素周期律推测,氮化硅的化学式为
(2)氮气的化学性质很稳定,可用作灯泡填充气。从分子结构角度解释其原因是______。
(3)大自然通过闪电可将空气中的氮气转化为含氮化合物,从而实现自然固氮。该过程中生成的含氮化合物是______。
(4)我国科研团队借助一种固体催化剂,在常温常压和可见光作用下实现了人工固氮。其过程如下图所示。写出该过程中反应的化学方程式:______。
21.(11分)硫酸是重要的化工原料。以黄铁矿(主要成分为)为原料制备硫酸的原理示意图如下。
(1)为了提高黄铁矿的燃烧效率,可采取的措施是______。
(2)图中所示的含硫物质中,硫元素化合价最高的物质是______(填化学式)。
(3)某兴趣小组研究在一定条件下,一定体积的密闭容器中,获得如下数据。
①内,的浓度变化为______。
②能说明的反应在该条件下存在限度的实验证据是______.
(4)硫酸厂产生的尾气中含有少量。下图为双碱法脱硫的原理示意图。
可以循环使用的物质是______。
②理论上,过程Ⅲ中消耗氧气时,过程Ⅰ中吸收的物质的量是______。
22.(10分)硫和硒在元素周期表中位于同一主族,均是生产生活中重要的非金属元素。
(1)含价硫元素的化合物有,和等。
①能使品红溶液褪色,说明具有的化学性质是______。
②已知属于钠盐。写出转化为的化学方程式:______。
③从下列试剂中任选一种试剂:浓硫酸、酸性高锰酸钾溶液、氯水、硫化钠溶液,设计实验证明中硫元素的化合价在化学反应中可以发生变化,填写下表(写出一种方案即可)。
选择的试剂
转化后的含硫微粒
预期现象
(2)以工业硒为原料制备高纯硒时的主要物质转化如下图。
①下列说法正确的是______(填字母序号)。
a.硒原子的最外层有6个电子
b.硒元素的非金属性强于硫元素的非金属性
c.属于酸性氧化物
d.过程ⅰ中硒被氧化
②过程ⅲ中使用的还原剂为,对应产物是。理论上,过程ⅰ消耗的与过程ⅲ消耗的的物质的量之比为______(工业硒中杂质与的反应可忽略)。
23.(12分)探究化学反应中的能量转化,实验装置(装置中的试剂及用量完全相同)及实验数据如下(注:注射器用于收集气体并读取气体体积)。
装置
数据
时间
①
②
气体体积
溶液温度/℃
气体体积
溶液温度/℃
0
0
0
30
50
50
-
-
(1)用离子方程式表示装置①中发生的化学反应:______。
(2)装置①中的反应是放热反应,实验证据是______;该反应的能量变化可用下图中的______(填“a”或“b”)表示。
(3)下列说法正确的是______(填字母序号)。
a.两装置中产生的气体均为
b.两装置中的表面均有气泡产生
c.两装置中的均失去电子发生氧化反应
(4)得出结论:装置①中反应的平均速率比装置②中的小,依据的实验数据是______。
(5)从化学反应和能量转化的角度分析该实验,可得出的结论是:
ⅰ.两装置中发生的反应为放热反应;
ⅱ.装置①中反应的平均速率比装置②中的小;
ⅲ.______(写出两条即可)。
2021北京东城高一(下)期末化学
参考答案
一.第一部分(选择题共42分)本部分共18题,1~12题,每题2分;13~18题,每题3分。每题只有一个选项符合题目要求。
1.【分析】A.飞机外壳硬铝属于金属材料中的合金材料;
B.聚乙烯是乙烯通过加聚反应生成的有机合成高分子材料;
C.合成橡胶属于有机合成高分子材料;
D.合成纤维属于有机合成高分子材料。
【解答】解:A.飞机外壳硬铝属于合金,属于金属材料,故A正确;
B.食品包装袋聚乙烯属于有机高分子材料,故B错误;
C.汽车轮胎合成橡胶属于有机高分子材料,故C错误;
D.尼龙绳索合成纤维属于有机高分子材料,故D错误;
故选:A。
【点评】本题主要考查物质的分类,涉及到金属材料和有机高分子材料的分类,解题的关键是掌握生活中常见的有机高分子材料,属于基础题,难度较小。
2.【分析】根据金属的活泼性不同采用不同的方法,金属的冶炼一般有电解法、热还原法、热分解法、物理分离法;
电解法:冶炼活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al,一般用电解熔融的氯化物(Al是电解熔融的三氧化二铝)制得;
热还原法:冶炼较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu,常用还原剂有(C、CO、H2等);
热分解法:Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得;
物理分离法:Pt、Au用物理分离的方法制得。
【解答】解:A.Na属于活泼金属,工业上采用电解熔融NaCl的方法冶炼,故A正确;
B.Fe属于较不活泼,工业上采用热还原法冶炼,故B错误;
C.Cu属于较不活泼,工业上采用热还原法冶炼,故C错误;
D.Au属于不活泼金属,采用物理方法制取,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查金属冶炼的一般方法和原理,侧重考查基础知识的掌握和灵活应用能力,明确金属活泼性强弱与冶炼方法的关系是解本题关键,会根据金属活泼性选取合适的冶炼方法,题目难度不大。
3.【分析】A.海水中溴元素以离子形存在,得到溴单质,需要氧化剂氧化溴离子得到溴单质;
B.向氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳生成碳酸氢钠和氯化铵,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠;
C.淡水通过蒸馏等方法得到;
D.金属镁在海水中是离子,得到金属镁是发生了化学反应。
【解答】解:A.从海水中提炼液溴,是用氯气把其中溴离子氧化为溴单质,是化学变化,故A错误;
B.向氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳生成碳酸氢钠和氯化铵,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,为化学变化,故B错误;
C.把海水用蒸馏等方法可以得到淡水,为物理变化,故C正确;
D.海水中得到镁,需要首先从海水中获得氯化镁,然后再去电解熔融状态的氯化镁即得镁,是化学变化,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查了海水的成分,以及提炼溴、碳酸钠、镁、淡水等物质的原理,涉及的知识较多,掌握制备原理是解题的关键。
4.【分析】S不溶于水,具有弱氧化性,可与氢气、Fe发生氧化还原反应,具有还原性可与氧气反应,以此来解答。
【解答】解:A.硫不溶于水,故A错误;
B.S具有氧化性,与氢气反应生成H2S,故B正确;
C.S具有还原性,在氧气中燃烧生成SO2,故C错误;
D.S具有弱氧化性,与Fe反应生成FeS,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查硫的性质,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大。
5.【分析】根据常见的放热反应有:所有的物质燃烧、所有金属与酸反应、金属与水反应,所有中和反应,绝大多数化合反应和铝热反应;
常见的吸热反应有:绝大数分解反应,个别的化合反应(如C和CO2),少数分解置换以及某些复分解(如铵盐和强碱),据此分析。
【解答】解:A.燃烧为放热反应,故A错误;
B.活泼金属与水或酸的反应是放热反应,故钠和水的反应放热,故B错误;
C.C和CO2的反应是吸热反应,故C正确;
D.氢气和氯气的反应是化合反应,是放热反应,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了常见的吸放热反应,难度不大,应注意对常见吸放热反应的识记和判断方法的掌握。
6.【分析】A.食盐是调味剂;
B.碳酸氢钠能用作发酵;
C.维生素C能强化食品中的营养;
D.三聚氰胺对人体有害。
【解答】解:A.食盐是调味剂,能使食物更加可口,且能补充人体内的电解质,可以用作食品添加剂,故A错误;
B.碳酸氢钠能用作发酵,起到膨化作用,对人体无害,可以用作食品添加剂,故B错误;
C.维生素C俗称“抗坏血酸”,但食品在加工过程中容易造成维生素C的破坏,添加维生素C能强化食品中的营养,即维生素C可以作为食品添加剂,故C错误;
D.三聚氰胺对人体有害,在食品中添加三聚氰胺对人体只有坏处而没有任何好处,不能用作食品添加剂,故D正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查常见的食品添加剂,题目难度不大,注意留意生活中的化学知识以及化学物质在生活中的应用。
7.【分析】氨气是无色有刺激性气味的气体,极易溶于水,易液化,密度小于空气,可用向下排空气法收集,实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2反应制取,据此分析解答。
【解答】解:A.常温下氨气是无色有刺激性气味的气体,故A正确;
B.氨气极易溶于水,并且与水反应生成一水合氨,一水合氨是弱碱,存在微弱电离,电离方程式为NH3•H2O⇌NH4++OH﹣,则氨的水溶液显碱性,故B正确;
C.实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2反应制取氨气,方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3↑,故C正确;
D.氨气的相对分子质量为17,小于空气的平均相对分子质量28.9,密度小于空气,应该用向下排空气法收集,故D错误;
故选:D。
【点评】本题考查了氨气的性质与制备,为高频考点,掌握实验室制备氨气的原理、氨气的性质即可解答,侧重双基知识的综合运用能力考查,注意一水合氨是弱碱,题目难度不大。
8.【分析】A.有气体参加的反应,增大压强加快反应速率;
B.加入蒸馏水,氢离子浓度减小;
C.催化剂可加快反应速率;
D.升高温度可加快反应速率。
【解答】解:A.有气体参加的反应,增大压强加快反应速率,则氮气与氢气合成NH3时,适当增大压强,故A不选;
B.加入蒸馏水,氢离子浓度减小,则反应速率减小,故B选;
C.催化剂可加快反应速率,则双氧水分解制O2时,加入几滴FeCl3溶液,故C不选;
D.升高温度可加快反应速率,则碳酸钙与稀盐酸反应制CO2时,适当升高温度,故D不选;
故选:B。
【点评】本题考查化学反应速率,为高频考点,把握反应速率的影响因素为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意温度、催化剂、压强的判断,题目难度不大。
9.【分析】A.相对分子质量在一万以上的是高分子化合物;
B.蛋白质是氨基酸的脱水缩合物;
C.淀粉在唾液淀粉酶的作用下能水解为麦芽糖,最终水解为葡萄糖;
D.糖类、油脂、蛋白质、水、无机盐等是人体必需的营养物质。
【解答】解:A.相对分子质量在一万以上的是高分子化合物,油脂不是高分子化合物,故A错误;
B.蛋白质是氨基酸的脱水缩合物,故含C、H、O、N、S等元素,故B正确;
C.吃饭时咀嚼米饭一会儿后感觉有甜味,是因为淀粉在唾液淀粉酶的作用下能水解为麦芽糖,最终水解为葡萄糖,即发生了水解反应,故C正确;
D.糖类、油脂、蛋白质、水、无机盐等是人体必需的营养物质,其中糖类、油脂和蛋白质还是人体重要的供能物质,故D正确。
故选:A。
【点评】本题考查了糖类、油脂和蛋白质的结构和性质,难度不大,应注意的是油脂不是高分子化合物,而多糖和蛋白质是高分子化合物。
10.【分析】A.浓硫酸可使蔗糖中H、O元素以水的形式脱出;
B.浓硫酸具有吸水性;
C.加热条件下碳能与与浓硫酸发生氧化还原反应;
D.浓硫酸具有吸水性,可干燥酸性、中性气体。
【解答】解:A.浓硫酸可使蔗糖中H、O元素以水的形式脱出,表现出脱水性,故A正确;
B.浓硫酸具有吸水性,在空气中敞口久置的浓硫酸质量增大,浓硫酸熔点高,没有挥发性,故B错误;
C.浓硫酸在加热条件下与木炭发生氧化还原反应,生成二氧化硫、二氧化碳,表现出强氧化性,故C正确;
D.浓硫酸具有吸水性,可干燥酸性、中性气体,可用来干燥某些气体,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查浓硫酸的性质,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应为解答的关键,侧重分析与运用能力的考查,注意浓硫酸性质的归纳总结,题目难度不大。
11.【分析】发生的反应中,不存在元素的化合价变化,则没有发生氧化还原反应,以此来解答。
【解答】解:A.氨遇到氯化氢时产生白烟,没有元素化合价的变化,不属于氧化还原反应,故A选;
B.红热的木炭遇到浓硝酸产生红棕色气体,C、N元素化合价发生变化,发生氧化还原反应,故B不选;
C.光亮的铁钉插入浓硫酸中,发生钝化,Fe元素被氧化,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,故C不选;
D.在酒精灯上灼烧后变黑的铜丝插入乙醇中,铜丝变红,有元素化合价的变化,发生氧化还原反应,故D不选;
故选:A。
【点评】本题考查氧化还原反应,侧重物质性质及氧化还原反应判断的考查,注意从元素化合价的角度分析并解答该题,侧重于考查学生的分析能力和应用能力,题目难度不大。
12.【分析】根据原电池的总反应Zn+Cu2+=Zn2++Cu可知,Zn的化合价升高、发生失电子的氧化反应、作负极,则不如锌活泼的金属或导电的非金属作正极,正极上铜离子发生得电子的还原反应,可溶性铜盐溶液作电解质溶液,据此分析解答。
【解答】解:A.Zn作负极、Cu作正极、硫酸铜溶液作电解质溶液,可以实现该原电池反应,故A正确;
B.应该选用可溶性铜盐溶液作电解质溶液,不能用硫酸锌溶液作电解质溶液,否则不能自发进行氧化还原反应而不能构成原电池,故B错误;
C.应该选择锌作负极,铜作正极,硫酸铜溶液作电解质溶液,不能选用铁作负极,否则发生反应为Fe+Cu2+=Fe2++Cu,故C错误;
D.应该选择锌作负极,铜作正极,硫酸铜溶液作电解质溶液,不能选用Mg作电极,否则发生反应为Mg+Cu2+=Mg2++Cu,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查原电池原理及形成条件,为高频考点,把握原电池的构成条件、电极反应为解答的关键,侧重分析与运用能力的考查,注意掌握原电池的工作原理,题目难度不大。
13.【分析】A.含碳元素的化合物为有机物(除了CO、二氧化碳、碳酸和碳酸盐等);
B.原子间通过电子对的共用形成的相互作用力为共价键;
C.甲烷为正四面体结构;
D.可燃冰的主要成分是甲烷。
【解答】解:A.含碳元素的化合物为有机物(除了CO、二氧化碳、碳酸和碳酸盐等),故甲烷是有机物,故A正确;
B.原子间通过电子对的共用形成的相互作用力为共价键,故甲烷分子中的化学键均为共价键,故B正确;
C.甲烷为正四面体结构,而不是平面结构,故C错误;
D.可燃冰的主要成分是甲烷,故燃烧生成二氧化碳和水,故D正确。
故选:C。
【点评】本题考查了甲烷的结构和性质,难度不大,应注意甲烷为正四面体结构而非平面结构。
14.【分析】A.燃烧为氧化反应;
B.乙烯中碳碳双键转化为单键;
C.乙醇催化氧化生成乙醛;
D.乙醇与Na发生置换反应生成乙醇钠和氢气。
【解答】解:A.乙烯燃烧生成二氧化碳和水,属于氧化反应,故A不选;
B.乙烯与溴反应生成1,2﹣二溴乙烷,属于加成反应,故B选;
C.乙醇与氧气反应生成乙醛和水,属于氧化反应,故C不选;
D.乙醇与钠反应生成乙醇钠和氢气,属于置换反应,故D不选;
故选:B。
【点评】本题考查有机物的性质及反应,为高频考点,把握官能团与性质、有机反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意有机反应类型的判断,题目难度不大。
15.【分析】A.NO是有毒气体,能与血红蛋白结合且结合能力比CO还强,造成细胞缺氧,甚至使人因缺氧而死亡;
B.催化剂能降低反应的活化能,加快NO的分解速率;
C.分析过程图可知NO分解,生成N2和O2;
D.分析过程图可知过程②为断键过程,化学键断裂吸收能量,过程③为成键过程,化学键生成放出能量。
【解答】解:A.NO是有毒气体,能与血红蛋白结合且结合能力比CO还强,故A正确;
B.催化剂能降低反应的活化能,改变NO的分解速率,故B正确;
C.分析图像可知NO分解生成N2和O2,故C正确;
D.分析过程图可知过程②为断键过程,吸收能量,过程③为成键过程,放出能量,故D错误;
故选:D。
【点评】本题主要考查NO的分解过程,解题的关键是读懂题干给出的图像信息,掌握NO的理化性质,题目难度较小。
16.【分析】除去钙离子选用碳酸钠溶液,除去镁离子选用氢氧化钠溶液,除去硫酸根离子选用氯化钡溶液,为了保证将杂质除尽,所加试剂必须过量,为了不引进新的杂质,过量的钡离子需要用碳酸钠溶液除去,则碳酸钠溶液必须放在氯化钡溶液之后,NaOH溶液没有限制,只要在过滤前加入即可;过滤后加入适量盐酸除去氢氧化钠和碳酸钠,以此对加入的试剂进行排序。
【解答】解:钙离子用Na2CO3溶液除去,镁离子用NaOH溶液除去,硫酸根离子用BaCl2溶液,为了保证将杂质除尽,所加试剂必须过量,为了不引进新的杂质,过量的钡离子需要用Na2CO3溶液除去,则Na2CO3溶液必须放在BaCl2溶液之后,NaOH溶液没有限制,只要在过滤前加入即可;过滤后加入适量稀盐酸除去过量的NaOH和Na2CO3,则加入试剂合理顺序是:NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→适量稀盐酸或BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→适量稀盐酸或BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→适量稀盐酸,即②①③④或①②③④或①③②④,故D正确,
故选:D。
【点评】本题考查粗盐提纯,为高频考点,把握物质性质、发生反应及加入试剂顺序为解答关键,注意掌握常见混合物的分离与提纯方法,试题侧重于学生的分析能力与化学实验能力,题目难度不大。
17.【分析】A.该实验的装置是原电池;
B.铜片、锌片和水果形成电池,Zn比Cu活泼,Zn发生失电子的反应;
C.探究水果种类对电池电流的大小有影响时,只能水果种类不同,其他条件均应该相同;
D.根据表中数据可知,该实验的实验目的是研究水果种类和电极间距对电池电流的影响。
【解答】解:A.Zn、Cu和水果构成原电池,原电池是将化学能转化为电能的装置,故A正确;
B.铜片、锌片和水果形成电池,Zn比Cu活泼,则Zn失电子、作负极,故B正确;
C.实验①和③有两点不同:水果种类不同、电极间距离不同,要探究水果种类对电池电流的大小有影响,则必须两电极间距离相同,应该选择实验②和③以水果种类对电池电流的大小的影响,故C错误;
D.根据表中数据可知,该实验的目的是探究水果种类、电极间距离对水果电池电流大小的影响,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查原电池原理及电流大小的影响因素,侧重于考查学生分析问题、归纳问题能力,把握原电池的工作原理、实验目的和控制变量法的应用是解题关键,题目难度不大。
18.【分析】A.稀硝酸具有强氧化性,和Cu反应生成氮氧化物;
B.Cu和稀硝酸的反应为放热反应;
C.催化剂能加快化学反应速率;
D.酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性。
【解答】解:A.稀硝酸具有强氧化性,和Cu发生氧化还原反应生成无色有毒气体NO,故A错误;
B.Cu和稀硝酸的反应为放热反应,反应过程中放出热量,故B错误;
C.“开始反应阶段几乎不产生气泡,约2分钟后,铜表面产生无色气泡,5分钟后产生气体逐渐变快”,开始时没有铜离子、氮氧化物,随着反应进行,铜离子浓度、氮氧化物的量都增多,化学反应速率加快,则Cu2+或NOx可能为铜与稀硝酸反应的催化剂,故C正确;
D.当反应停止后溶液中溶质为硝酸铜,加入稀硫酸后,溶液中含有氢离子和硝酸根离子,相当于含有硝酸,所以Cu继续和硝酸反应生成铜离子,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查元素化合物性质,侧重考查阅读、信息获取和知识整合能力,正确理解题干信息并灵活应用信息解答问题是解本题关键,D为解答易错点,题目难度不大。
二.第二部分(综合题共58分)本部分共5题,共58分。
19.【分析】(1)①由分析可知,a是四个碳的烷烃,结构简式为CH3CH(CH3)2,故烃a的分子式C4H10,烃b的结构共4个碳,含有一个碳碳双键,结构简式CH3CH2CH=CH2;
②环状烷烃的结构含有一个碳环,以碳碳单键的连在一起,因而属于环烷烃的是c;
③同系物是指结构相似,组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质;
④由分析可知,烃a是异丁烷(2﹣甲基丙烷),故a的分子式C4H10,是丁烷,有a的结构可知a是异丁烷,它的同分异构体是正丁烷;
(2)①由分析可知,B为CH3CH2OH,结构中的官能团是﹣OH,名称为羟基;
②由分析可知,A在一定条件下能转化为B,A是乙烯,B是乙醇,即乙烯与H2O发生加成反应生成乙醇;
③由分析可知,在一定条件下,B是乙醇,C是乙酸,二者反应生成具有水果香味的物质,即乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯。
【解答】(1)①由分析可知,a为CH3CH(CH3)2,故烃a的分子式:C4H10,烃b的结构简式CH3CH2CH=CH2,
故答案为:C4H10;CH3CH2CH=CH2;
②由分析可知,c为环丁烷,故属于环状烷烃的是c,
故答案为:c;
③同系物是指结构相似,组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,故与甲烷互为同系物的是a[CH3CH(CH3)2],
故答案为:a;
④由分析可知,烃a是异丁烷(2﹣甲基丙烷),故a的同分异构体为正丁烷,其结构简式为CH3CH2CH2CH3,
故答案为:CH3CH2CH2CH3;
(2)①由分析可知,B为CH3CH2OH,故B中官能团的名称为羟基,
故答案为:羟基;
②由分析可知,A在一定条件下能转化为B,即乙烯与H2O发生加成反应生成乙醇的反应,该反应的化学方程式为:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH,
故答案为:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH;
③由分析可知,在一定条件下,B与C反应能生成具有水果香味的物质,即乙醇和乙酸发生酯化反应,故该反应的化学方程式为:CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O,
故答案为:CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O。
【点评】本题主要考查有机物的结构和性质,涉及到有机物的模型,同系物,化学方程式的书写,官能团的名称等知识点,解题关键是有机物的模型识别,能够将其与结构式或是结构简式进行转化,题目难度较小。
20.【分析】(1)a.氮原子K层有2个电子、L层有5个电子;
b.主族元素原子核外电子层数与其周期数相等、最外层电子数与其主族序数相等;
c.主族元素最高正化合价与其族序数相等,但O、F元素除外,非金属元素最低化合价=族序数﹣8;
d.氮化硅中N元素为﹣3价、Si元素为+4价;
(2)键能越大,物质越稳定;
(3)放电时氮气和氧气反应生成NO;
(4)在光照、LDH作催化剂条件下,氮气和水反应生成氨气和氧气。
【解答】解:(1)a.氮原子K层有2个电子、L层有5个电子,L层为其最外层,则N原子最外层含有5个电子,故a正确;
b.N原子核外有2个电子层、最外层电子数是5,所以N元素位于第二周期第VA族,故b正确;
c.N元素位于第VA族,所以其最高化合价为+5价,最低化合价=族序数﹣8=5﹣8=﹣3,故c正确;
d.氮化硅中N元素为﹣3价、Si元素为+4价,所以氮化硅化学式为Si3N4,故d错误;
故答案为:abc;
(2)氮气分子中存在氮氮三键,键能大,破坏氮氮三键需要很高能量,所以氮气化学性质稳定,
故答案为:氮气分子中存在氮氮三键,键能大;
(3)放电时氮气和氧气反应生成NO,所以大气中放电过程产生的含氮化合物是NO,
故答案为:NO;
(4)在光照、LDH作催化剂条件下,氮气和水反应生成氨气和氧气,反应方程式为2N2+6H2O4NH3+3O2,
故答案为:2N2+6H2O4NH3+3O2。
【点评】本题考查元素化合物性质,侧重考查基础知识的掌握和灵活应用能力,明确原子结构、元素化合物性质及物质之间转化关系是解本题关键,题目难度不大。
21.【分析】黄铁矿粉碎后和空气中氧气反应生成氧化铁和二氧化硫,二氧化硫在催化剂作用下加热反应生成三氧化硫,三氧化硫被98.3%的浓硫酸吸收得到发烟硫酸;
(1)为了提高黄铁矿的燃烧效率,可以矿石粉碎;
(2)硫元素化合价升高的反应是:黄铁矿燃烧,反应中FeS2中硫元素化合价升高到+4价,二氧化硫的催化氧化过程中硫元素化合价+4价升高到+6价;
(3)①图象中变化分析得到0~20min内,SO2的浓度变化;
②能说明SO2→SO3的反应在该条件下存在限度的实验证据是说明正逆反应速率相同,反应达到平衡状态;
(4)①可以循环使用的物质是参与反应过程,最后又生成的物质;
②过程Ⅰ是发生反应为:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,过程Ⅱ发生的反应为:Na2SO3+Ca(OH)2=CaSO3↓+2NaOH,过程Ⅲ发生的反应是2CaSO3+O2=2CaSO4,2SO2~2Na2SO3~2CaSO3~O2。
【解答】解:(1)为了提高黄铁矿的燃烧效率,可采取的措施是矿石粉碎,增大接触面积,加快反应速率,
故答案为:黄铁矿粉碎;
(2)图中所示的含硫物质中,硫元素化合价最高的物质是FeS2、SO2,
故答案为:FeS2、SO2;
(3)①0~20min内,SO2的浓度变化为1mol/L﹣0.3mol/L=0.7mol/L,
故答案为:0.7;
②能说明SO2→SO3的反应在该条件下存在限度的实验证据是:50min后随时间变化,二氧化硫、三氧化硫和氧气的浓度保持不变,
故答案为:50min后随时间变化,二氧化硫、三氧化硫和氧气的浓度保持不变;
(4)①过程Ⅰ是发生反应为:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,过程Ⅱ发生的反应为:Na2SO3+Ca(OH)2=CaSO3↓+2NaOH,过程Ⅲ发生的反应为:2CaSO3+O2=2CaSO4,可以循环使用的物质是NaOH,
故答案为:NaOH;
②过程Ⅰ是发生反应为:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,过程Ⅱ发生的反应为:Na2SO3+Ca(OH)2=CaSO3↓+2NaOH,过程Ⅲ发生的反应是2CaSO3+O2=2CaSO4,2SO2~2Na2SO3~2CaSO3~O2,消耗1mol氧气时消耗2molCaSO3,硫元素守恒得到吸收二氧化硫的物质的量为2mol,
故答案为:2。
【点评】本题考查了工业制备硫酸的过程分析判断、物质性质的理解应用,主要是图中变化的分析判断,掌握物质性质是解题关键,题目难度不大。
22.【分析】(1)①二氧化硫具有漂白性;
②已知X属于钠盐,X转化为SO2的反应是亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫气体;
③二氧化硫具有还原性,遇到氧化剂高锰酸钾溶液发生氧化还原反应;
(2)①a.硒为第ⅥA族元素,最外层电子数为6;
b.同主族元素从上到下非金属性减弱;
c.能与NaOH反应生成不变价的盐和水为酸性氧化物;
d.过程i中Se转化为SeO2,元素化合价升高;
②过程ⅲ消耗1molN2H4•nH2O转化为N2转移的电子为1mol×2×2=4mol,则过程i消耗的O2转化为SeO2,消耗1molO2转移的电子为1mol×2×2=4mol,结合电子守恒计算。
【解答】解:(1)①SO2能使品红溶液褪色,说明二氧化硫的漂白作用,具有漂白性,
故答案为:漂白性;
②已知X属于钠盐,X转化为SO2的反应是亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫气体,反应的化学方程式:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O,
故答案为:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O;
③设计实验证明SO2中硫元素的化合价在化学反应中可以发生变化,实验设计:向酸性高锰酸钾溶液中通入二氧化硫气体,溶液褪色,说明二氧化硫被氧化生成硫酸,元素化合价发生变化,
选择的试剂
转化后的含硫微粒
预期现象
酸性高锰酸钾溶液
H2SO4
高锰酸钾溶液褪色
故答案为:
酸性高锰酸钾溶液
H2SO4
高锰酸钾溶液褪色
;
(2)①.硒为第ⅥA族元素,核电荷数34,核外电子层数四个,最外层电子数为6,故a正确;
b.同主族元素从上到下非金属性减弱,硒元素的非金属性弱于硫元素的非金属性,故b错误;
c.SeO2能与NaOH反应生成不变价的盐和水,为酸性氧化物,故c正确;
d.过程i中Se转化为SeO2,元素化合价升高,硒被氧化发生氧化反应,故d正确;
故答案为:ad;
②过程ⅲ发生的反应为:N2H4•nH2O+H2SeO3=N2↑+(3+n)H2O+Se,消耗1molN2H4•nH2O转化为N2转移的电子为1mol×2×2=4mol,过程i消耗的O2转化为SeO2,化学方程式:Se+O2SeO2,1molSe反应,消耗氧气1mol,转移的电子为1mol×2×2=4mol,则两者的物质的量之比为1:1,
故答案为:1:1。
【点评】本题考查了实验制备过程分析判断、装置选择、氧化还原反应、周期表递变规律的应用等,主要是氧化还原反应分析和计算,题目难度中等。
23.【分析】(1)Zn比H活泼、H比Cu活泼,则Zn能与稀硫酸反应,Cu不能与稀硫酸反应,Zn与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气;
(2)Zn与稀硫酸反应发热,使溶液的温度升高;若反应物的总能量大于生成物的总能量,则反应放热,反之相反;
(3)两装置中的反应相同,都是Zn与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,其中Zn的化合价升高、H的化合价降低,都是发生氧化还原反应,但装置②发生的是原电池反应,Zn是负极、Cu是正极,正极反应式为2H++2e﹣═H2↑;
(4)原电池反应能加快化学反应速率,可通过测定相同时间内收集氢气的体积多少来判断反应速率大小;
(5)根据装置①和装置②的数据对比可知,Zn与稀硫酸发生的反应为放热反应;原电池反应能加快化学反应速率,导致装置①中反应的平均速率比装置②中的小;两装置中溶液的温度变化大小可说明:化学反应中的能量变化通常主要表现为热量的变化,原电池反应可将物质中的化学能转化为电能,但原电池的化学能不可能全部转化为电能。
【解答】解:(1)装置①中Zn能与稀硫酸反应,Cu不能与稀硫酸反应,Zn与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,离子方程式为Zn+2H+═Zn2++H2↑,
故答案为:Zn+2H+═Zn2++H2↑;
(2)由表中数据可知,Zn与稀硫酸反应时溶液的温度升高,说明Zn与稀硫酸反应发热,即反应物(Zn与稀硫酸)的总能量大于生成物(硫酸锌和氢气)的总能量,与该反应的能量变化相符合的是图象a,
故答案为:溶液的温度升高;a;
(3)a.两装置中发生的反应都是Zn与稀硫酸的反应,则产生的气体均为H2,故a正确;
b.装置②中发生原电池反应,Zn是负极、Cu是正极,Cu电极上H+得电子生成H2,即Cu表面有气泡产生,但装置①中Zn逐渐溶解并生成H2,Cu表面无现象,故b错误;
c.两装置中发生的反应都是Zn与稀硫酸的反应,Zn均发生失去电子的氧化反应生成Zn2+,故c正确;
故答案为:ac;
(4)两装置中发生的反应都是Zn与稀硫酸的反应,但装置①中反应的平均速率比装置②中的小,比较两装置反应速率大小,可通过测定相同时间内收集氢气的体积多少来判断,即根据表中数据判断:8.5min时,装置①生成氢气30mL,装置②生成氢气50mL,
故答案为:8.5min时,装置①生成氢气30mL,装置②生成氢气50mL;
(5)根据装置①和装置②的数据对比可知,i.Zn与稀硫酸发生的反应为放热反应;ii.原电池反应能加快化学反应速率,导致装置①中反应的平均速率比装置②中的小;两装置中溶液的温度变化大小可说明:iii.化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化;iv.原电池反应可将物质中的化学能转化为电能;v.原电池的化学能转化为电能的能量转化率小于100%,
故答案为:化学反应中的能量变化通常主要表现为热量的变化、原电池反应可将物质中的化学能转化为电能(或原电池的化学能转化为电能的能量转化率小于100%)。
【点评】本题考查原电池工作原理、化学反应中的能量转化方式、化学反应速率及其影响因素等知识,为高频考点,侧重考查学生的分析能力、数据处理及运用能力、实验能力和归纳总结能力,把握化学反应原理、化学反应中的能量变化、反应速率的测定及影响因素为解题关键,注意掌握原电池原理及能量转化关系,题目难度中等。
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