化学:内蒙古自治区包头市2022-2023学年高一下学期期末考试试题(解析版)
展开1.考生答卷前,务必将自己的姓名、座位号写在答题卡上。将条形码粘贴在规定区域。本试卷满分100分,考试时间90分钟。
2.做选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡的规定区域内,写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本题包括25小题,1-20每小题2分,21-25每小题3分,共55分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求的。
1. 开发新材料是现代科技发展的方向之一,下列有关材料属于新型无机非金属材料的是( )
【答案】C
【解析】
【详解】A.聚丙烯的结构简式为 ,属于有机高分子材料,A不符合题意;
B.合成纤维属于有机高分子材料,B不符合题意;
C.石墨烯完全由碳原子组成,属于无机非金属材料,C符合题意;
D.有机玻璃的成分为聚甲基丙烯酸甲酯,属于有机高分子材料,D不符合题意;
答案选C。
2. 据我国古代第一部药物学专著《神农本草经》记载:“石硫黄(即硫磺)能化金银钢铁,奇物”。硫与某些金属单质化合所得的产物可能是( )
A. AlSB. AgSC. CuSD. FeS
【答案】D
【解析】
【详解】Al形成的化合物中只显+3价,S氧化Al应该转化为Al2S3,选项A是不可能的。
S单质的氧化性比较弱,所以只能将金属氧化为低价,所以将Cu、Ag、Fe氧化为+1、+1、+2,转化为Cu2S、Ag2S、FeS,所以选项B、C不可能、选项D有可能;
答案选D。
3. 化学科学需要借助化学专用语言描述。下列有关化学用语正确的是( )
A. 乙烯的结构简式:
B. 羟基的电子式:
C. 四氯化碳分子的空间填充模型:
D. 乙酸分子的球棍模型
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙烯的结构简式为,A错误;
B.羟基的电子式为,B错误;
C.氯原子比碳原子的原子半径要大,C错误;
D.乙酸的分子式为CH3COOH,球棍模型正确,D正确;
故选D。
4. 下列做法的目的与反应速率无关的是( )
A. 高炉炼铁前先将铁矿石粉碎B. 食盐中添加碘酸钾
C. 在糕点包装内放置小包除氧剂D. 医护人员冷藏存放“新冠”疫苗
【答案】B
【解析】
【详解】A.高炉炼铁前先将铁矿石粉碎,可以增大铁矿石与空气的接触面积,从而可以加快反应速率,A不符合题意;
B.食盐中添加碘酸钾是为了防止碘缺乏病,与反应速率无关,B符合题意;
C.在糕点包装内放置小包除氧剂,可以除去食品包装袋中的空气,延长食品的保质期,降低食品氧化变质的反应速率,与反应速率有关,C不符合题意;
D.医护人员冷藏存放“新冠”疫苗,可以降低温度,防止“新冠”疫苗高温变质,与反应速率有关,D不符合题意;
故合理选项是B。
5. 自然资源的综合利用对人类极其重要,下列资源的开发利用中,不涉及化学变化的是( )
A. 煤的气化B. 煤的干馏
C. 石油的分馏D. 石油的裂化
【答案】C
【解析】
【详解】A.煤的气化有新物质生成,A错误;
B.煤的干馏有新物质生成,B错误;
C.石油的分馏没有新物质生成,C正确;
D.石油的裂化有新物质生成,D错误;
故选C。
6. 化学与生活紧密相关。下列有关说法不正确的是( )
A. 乙醇具有还原性,利用乙醇与酸性反应检验“酒驾”
B. 能使蛋白质变性,可用于游泳池的消毒
C. 葡萄糖可以使新制的氢氧化铜转化成砖红色沉淀,可以用来检测病人尿液中的葡萄糖
D. 广告标“品牌八宝粥用糯米、红豆、桂圆等制作,未加糖。”糖尿病患者可放心食用
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙醇具有还原性,可被酸性K2Cr2O7氧化, 颜色变化明显,可用于检验“酒驾”,A正确;
B.是重金属盐,能够使蛋白质变性,B正确;
C.葡萄糖中含有醛基,可以使新制的氢氧化铜转化成砖红色沉淀,可以用来检测病人尿液中的葡萄糖,C正确;
D.糯米的主要成分是淀粉,在人体内水解最终得到葡萄糖,该公告的真实性不可靠,D错误;
故选D。
7. 如图是某食品包装袋,下列说法不正确的是( )
A. 谷氨酸钠是增味剂的一种B. 山梨酸钾是一种营养强化剂
C. 红曲红是一种着色剂D. 亚硝酸钠是一种护色剂和防腐剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.味精化学名称为谷氨酸钠,能增加食品的鲜味,是一种常用的增味剂,A正确;
B.山梨酸钾能减少食品腐败变质,是常见的防腐剂而不是营养强化剂,B错误;
C.红曲红是一种着色剂,C正确;
D.亚硝酸钠能使肉制品保持鲜红色并且具有防止变质的作用,因此常做护色剂和防腐剂,D正确;
答案选B。
8. 浓硫酸有许多重要的性质,在与含有水分的蔗糖作用过程中不能显示的性质是( )
A. 酸性B. 脱水性C. 强氧化性D. 吸水性
【答案】A
【解析】
【详解】浓硫酸和含有水分的蔗糖作用,被脱水后生成了黑色的炭(碳化),并会产生二氧化碳、二氧化硫。反应过程分两步,浓硫酸吸收水,蔗糖(C12H22O11)在浓硫酸作用下脱水,生成碳单质和水,这一过程表现了浓硫酸的吸水性和脱水性:第二步,脱水反应产生的大量热让浓硫酸和C发生反应生成二氧化碳和二氧化硫,这一过程表现了浓硫酸的强氧化性。
答案选A。
9. 北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60,实验测知该物质在熔融状态下能导电,具有良好的超导性。下列有关分析不正确的是( )
A. K3C60中含有离子键B. K3C60中含有非极性共价键
C. 该晶体融化过程中破坏了离子键D. C60与12C互为同位素
【答案】D
【解析】
【详解】A.K3C60为离子化合物,含有离子键,C、C之间为非极性共价键,故A正确;
B.C、C之间为非极性共价键,故B正确;
C.K3C60晶体在熔融状态下破坏了离子键,有自由移动的离子,能导电,故C正确;
D.C60为单质,12C为原子,不互为同素异形体,故D错误;
故选D。
10. 下列实验装置能达到实验目的的是( )
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯化铵受热分解生成氨气与氯化氢,在试管口氨气与氯化氢化合生成氯化铵,不能制备氨气,应选氯化铵与氢氧化钙加热,且试管口略向下倾斜,A错误;
B.漏斗口在液面下,不能防止倒吸,漏斗口应在液面上,B错误;
C.图中进气方向不合理,应短导管进气排二氧化碳收集NO,C错误;
D.二氧化氮与水反应生成硝酸和NO,导管长进短出、洗气可分离,D正确;
故选D。
11. 目前国际空间站处理CO2废气涉及的反应为CO2+4H2 CH4+2H2O。下列关于该反应的说法正确的是( )
A. 升高温度能减慢该反应的速率
B. 钌催化剂能加快该反应的速率
C. 达到平衡时,v(正)=v(逆)=0
D. 达到平衡时,CO2能100%转化为CH4
【答案】B
【解析】
【分析】
详解】A.升高温度,活化分子数目增多,反应速率增大,选项A错误;
B.加入催化剂,可降低反应的活化能,增大反应速率,选项B正确;
C.达到平衡时,正逆反应速率相等,但不为零,选项C错误;
D.为可逆反应,反应物不可能全部转化,选项D错误;
答案选B。
12. 沙子的主要成分是,属于酸性氧化物,部分性质与、类似。下列关于性质的预测正确的是( )
A. 能与水反应生成硅酸
B. 属于酸性氧化物,不与任何酸反应
C. 能与氢氧化钠溶液反应生成和
D. 是良好的半导体材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.SiO2难溶于水,也不与水反应,不能与水反应生成硅酸,A错误;
B.常温下二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水,B错误;
C.二氧化硅是酸性氧化物,故能和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,C正确;
D. SiO2不能导电,不是良好的半导体材料,D错误;
故选C。
13. 当运动员肌肉受伤时,医生会随即对准运动员的受伤部位喷射药剂氯乙烷(化学式为,沸点为12.3℃),进行局部冷冻麻醉处理,下列说法正确的是( )
A. 氯乙烷属于烷烃
B. 制取氯乙烷最好的方法是,乙烷与发生取代反应
C. 制取氯乙烷最好的方法是,乙烯与发生加成反应
D. 决定氯乙烷能用于冷冻麻醉应急处理的具体性质是,氯乙烷的沸点低,易汽化而吸收热量,使局部冷冻麻碎
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯乙烷中含有氯元素,烷烃只含C、H两种元素,A错误;
B.乙烷和氯气反应的产物为各种氯代乙烷的混合物,不纯净,所以不是最好的方法,B错误;
C.乙烯和氯气发生加成反应后的产物为1,2-二氯乙烷,不是氯乙烷,C错误;
D.氯乙烷沸点为12.3℃,易汽化而吸收热量,使局部冷冻麻醉,D正确;
故选D。
14. 下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A. 室温下用稀硝酸溶解Cu:
B. 向NaOH溶液中通入少量SO2:
C. 碱性亚硫酸钠溶液处理纸浆中的残氯:
D. 食醋除去瓶胆内的水垢:
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应原理不符合事实,Cu与稀硝酸反应产生Cu(NO3)2、NO、H2O,反应的离子方程式为:,A错误;
B.向NaOH溶液中通入少量SO2,反应产生Na2SO3、H2O,反应的离子方程式为:,B错误;
C.反应符合事实,遵循物质的拆分原则,C正确;
D.食醋的主要成分是醋酸,醋酸是弱酸,主要以电解质分子存在,应该写化学式,反应的离子方程式应该为:,D错误;
故合理选项是C。
15. 四氯乙烯()是一种衣物干洗剂,聚四氟乙烯()是家用不粘锅内侧涂层的主要成分。下列关于四氯乙烯和聚四氟乙烯的叙述正确的是( )
A. 它们都属于混合物
B. 四氯乙烯中含有两种官能团
C. 聚四氟乙烯的单体是
D. 它们都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】B
【解析】
【详解】A.四氯乙烯是纯净物,聚四氟乙烯是高分子化合物,是混合物,A错误;
B.四氯乙烯中含有碳碳双键和氯原子两种官能团,B正确;
C.聚四氟乙烯的单体是,C错误;
D.四氯乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而聚四氟乙烯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误;
故选B。
16. 空气吹出法是海水提溴的常用方法,其工艺流程如图所示,下列说法错误的是( )
A. 热空气吹出,利用了溴的挥发性
B. 通发生的主要反应均为
C. 溴水混合物1到溴水混合物2的目的是富集溴元素
D. 该流程体现出氧化性强弱:
【答案】D
【解析】
【详解】A.溴具有挥发性,工业上可以用热空气吹出,实现溴与母液的分离,A正确;
B.氯气氧化性比溴强,可以将Br—氧化为Br2,B正确;
C.Br2经还原再被氧化,目的是提高溴水浓度,实现富集,C正确;
D.SO2吸收Br2发生的反应为SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,证明氧化性Br2>SO2,D错误;
答案选D。
17. 中科院研制出一种多功能催化剂,首次实现将转化为汽油,过程示意图如下。下列说法错误是( )
A. 该技术能助力“碳中和”(二氧化碳“零排放”)的战略愿景
B. 汽油主要是的烃类混合物,其中b的沸点高于a
C. 产物中a和b互为同系物,b的一氯代物有4种
D. 反应②为加成反应,原子利用率为100%,符合绿色化学的要求
【答案】D
【解析】
【详解】A.该技术将转化为汽油,能助力“碳中和”(二氧化碳“零排放”)的战略愿景,A正确;
B.汽油主要是的烃类混合物,其中b分子中碳原子数大于a分子,所以b的沸点高于a,B正确;
C.产物中a和b为碳原子数不同的烷烃,互为同系物,b为,一氯代物有4种,C正确;
D.反应②,不属于加成反应,原子利用率不为100%,D错误;
故选D。
18. 把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时,b为正极;c、d相连时,电流由d到c;a、c相连时,c上产生大量气泡,b、d相连时,d溶解减重,则四种金属的活动性顺序由强到弱的是( )
A. a>b>c>dB. a>c>d>b
C. c>a>b>dD. b>a>d>c
【答案】B
【解析】
【分析】活动性不同的金属在构成原电池反应中,相对较活泼的金属为负极,不活泼的金属为正极,据此分析判断。
【详解】把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时,b为正极,a为负极,则金属活动性:a>b;c、d相连时,电流由d到c,则d为正极,c为负极,所以金属活动性:c>d ;a、c相连时,c上产生大量气泡,说明c电极上发生还原反应,因此c为正极,a为负极,金属活动性:a>c;b、d相连时,d溶解减重,则d为负极,失去电子发生氧化反应,因此b为正极,故金属活动性:d>b。综上所述可知:四种金属活动性由强到弱的顺序为:a>c>d>b,故合理选项是B。
19. 某同学设计了下图所示两个实验装置(图I、图Ⅱ中除连接的铜棒不同外,其他均相同),下列有关说法正确的是( )
A. 图I中锌棒溶解的速率比图Ⅱ的快
B. 图I中温度计的示数高于图Ⅱ的示数
C. 图I和图Ⅱ中温度计示数相等,且均高于室温
D. 图I和图Ⅱ的气泡均产生于锌棒表面
【答案】B
【解析】
【详解】A.图I中锌棒直接与稀硫酸接触,发生置换反应产生ZnSO4和H2;图Ⅱ中Zn、Cu、硫酸构成原电池,锌为原电池的负极,发生失去电子的氧化反应,故图Ⅱ中锌溶解的速率比图I的快,A错误;
B.图I中锌和稀硫酸反应,为放热反应,图Ⅱ中构成原电池,化学能没有全部转化为热能,大多转化为电能,因此图I中温度计的示数高于图Ⅱ的示数,B正确;
C.图Ⅱ因构成原电池,温度计示数低于图I,C错误;
D.图I中锌棒直接与稀硫酸接触,Zn失去电子变为Zn2+进入溶液,H+在锌棒上得到电子发生还原反应产生H2,气泡产生于锌棒表面;而图Ⅱ构成了原电池,锌为负极,失去电子,电子由导线流向铜棒,在铜棒上H+得到电子被还原产生H2,可见图Ⅱ的气泡产生于铜棒表面,D错误;
故合理选项是B。
20. 下列有关“实验操作”“现象”及“实验结论”都正确的是( )
【答案】D
【解析】
【详解】A.涂改液中含有氯代烃,不含氯离子,需要先加入氢氧化钠溶液加热,冷却后加入硝酸酸化,再加硝酸银溶液检验溶液中的,A错误;
B.取溶液于试管中,加入溶液,发生反应:,过量,滴入几滴溶液,溶液变成红色,不能说明与的反应有一定限度,B错误;
C.向蔗糖溶液中加入少量稀,加热,应先加入溶液中和酸,再加入银氨溶液,才能检验蔗糖是否发生水解,C错误;
D.向某待测溶液中加入溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,若试纸变蓝,则产生,证明待测液中含有,D正确;
故选D。
21. 有机物R是金银花的一种成分,具有广谱抗病毒功效,键线式为(已知的键线式为)。下列说法错误的是( )
A. R的分子式为
B. 用酸性高锰酸钾溶液可以确认R含碳碳双键
C. R分子中所有碳原子可能共平面
D. R能发生加成、氧化、取代反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.由R的结构可知其分子式为,A正确;
B.羟基和碳碳双键都可被酸性高锰酸钾氧化,故用酸性高锰酸钾溶液不可以确认R含碳碳双键,B错误;
C.R中碳原子均位于碳碳双键形成的平面上,平面通过单键相连,单键可以旋转,则所有碳原子可能共平面,C正确;
D.含有碳碳双键,可发生加成、氧化反应,含有羟基,可发生取代反应,D正确;
故选B。
22. 近年来电池研究领域涌现出纸电池,它像纸一样轻薄柔软,其结构如下图所示。某同学据此利用质量相同的铜片和镁片,电解液(溶液)和隔离膜制作简易电池。下列关于其放电过程说法正确的是( )
A. 铜片为负极
B. 电子由镁片经隔离膜流向铜片
C. 导线中转移时,两极质量差为0.88g
D. 将铜片换为铝片,电解液换为NaOH溶液,负极为镁片
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜片、CuSO4溶液构成原电池,镁片为负极,发生氧化反应,A错误;
B.电子不能进入电解质溶液,B错误;
C.放电过程中”时,负极镁失电子生成镁离子,正极铜离子得电子生成铜,质量增加,两极质量差为0.64g+0.24g=0.88g;C正确;
D.将铜片换为铝片,电解液换为NaOH溶液,负极为铝片,D错误;
故选C。
23. 短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,形成的化合物是一种重要的食品添加剂,结构如图。Z核外最外层电子数与X核外电子总数相等。W的原子半径在周期表中最小。下列有关叙述正确的是( )
A. 简单离子半径大小:
B. 氢化物的沸点:
C. 化合物中所有原子均满足8电子稳定结构
D. Y元素对应的单质与Z元素对应的单质在常温下能反应
【答案】C
【解析】
【分析】W的原子半径在周期表中最小,W为H元素,根据题干,X形成四个共价键,Z形成两个共价键,另外Z核外最外层电子数与X核外电子总数相等,因此,X为C元素,Z为O元素,则Y只能为N元素,Q的原子半径最大,且形成+1价阳离子,推测Q为Na元素。
【详解】A.根据分析,简单半径大小顺序应为r(Na+)
C.CO2的电子式为 ,所有原子均满足8电子稳定结构,C正确;
D.N2和O2常温下不反应,只有在高温或放电时,二者出现化合,D错误;
答案选C。
24. 某可逆反应在某体积为的密闭容器中进行,在从各物质的量的变化情况如图所示(均为气体)。下列说法正确的是( )
A. 该反应的化学方程式为
B. 说明该反应已达到平衡状态
C. 由图求得A的平衡时的转化率为
D. 反应开始至时,A的平均反应速率为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.C的物质的量增加、A和B的物质的量减小,所以A和B是反应物、C是生成物,物质的量变化值之比等与化学计量数之比,即和C的化学计量数之比为,到时达到平衡,故该反应的化学方程式为,故A正确;
B.对同一个物质而言正反应速率和逆反应速率相等,如υ正逆,若选用不同物质的速率,不同物质的正反应和逆反应速率等于化学计量数之比,如υ正逆,则说明己平衡,但是没有指明是正反应还是逆反应,故不能说明该反应已达到平衡状态,故B错误;
C.共有,到平衡时消耗,则A的平衡时的转化率为,故C正确;
D.反应开始至时,,故D错误。
综上所述,答案为AC。
25. 硝酸工业尾气中的、进入大气后,会形成光化学烟雾、破坏臭氧层等。可用溶液对含氮氧化物的废气进行处理,反应的化学方程式如下:①,②,将一定量和的混合气体通入溶液中,恰好被完全吸收。下列说法不正确的是( )
A. 原混合气体中在标准状况下的体积可能为
B. 通入的混合气体在标况下的体积可能为
C. 原混合气体中与的体积之比可能是
D. 所得溶液中和的物质的量之比可能为1:2
【答案】B
【解析】
【分析】若NO和NO2的混合气体恰好被NaOH吸收,根据题干信息,可知n(NO):n(NO2)≤1,且根据元素守恒有n(NO)+n(NO2)=n(NaOH)=0.3×5=1.5 ml,则0
C.根据分析知n(NO):n(NO2)≤1,C正确;
D.产物n(NaNO2)≥n(NaNO3),因此NaNO3和NaNO2的物质的量之比可能为1:2,D正确;
答案选B。
二、填空题(本题包括4小题,共45分)
26. Ⅰ.分子模型可以帮助同学们认识有机物的微观结构,几种烃的分子模型如下图。
(1)写出③的属于链状烷烃的同分异构体的结构简式:___________。
(2)等质量的②、③、④完全燃烧时,消耗氧气的质量从大到小的顺序为___________(填序号)。
Ⅱ.G是石油化工的重要产品,某制糖厂以甘蔗为原料制糖,同时得到大量的甘蔗渣,对甘蔗渣进行综合利用不仅可以提高综合效益,而且还能防止环境污染,生产流程如图:
(3)B中的官能团的名称为___________,G→C的反应类型为___________。
(4)C→D的化学反应方程式为___________。
(5)实验室中制备F的反应装置如图所示:
①与教材中采用的实验装置不同,此装置中采用了球形干燥管,其作用是___________。试管a中加入的化学试剂是___________。
②若实验中用含18O的C与E反应则E→F的化学方程式为___________。
【答案】(1)
(2)②>③>④
(3)①. 醛基、羟基 ②. 加成反应
(4)
(5)①. 防止倒吸 ②. 饱和碳酸钠溶液
③.
【解析】Ⅰ.根据图示可知:①表示乙烷CH3CH3;②表示丙烷CH3CH2CH3;③表示丁烷CH3CH2CH2CH3;④表示的乙烯CH2=CH2;
Ⅱ.甘蔗渣经过处理得到A:纤维素(C6H10O5)n,纤维素水解产生B是葡萄糖;葡萄糖在酒化酶作用下反应产生C是乙醇,乙醇催化氧化产生D是乙醛CH3CHO;乙醛催化氧化产生E是乙酸CH3COOH,乙醇与乙酸在浓硫酸催化下加热,发生酯化反应产生F是乙酸乙酯,结构简式是CH3COOCH2CH3;G与H2O发生加成反应产生乙醇,则G是乙烯CH2=CH2,然后根据问题分析解答。
(1)③表示的物质是丁烷CH3CH2CH2CH3,其属于链状烷烃的同分异构体的结构简式为 ;
(2)②表示丙烷CH3CH2CH3,分子式是C3H8;③表示丁烷CH3CH2CH2CH3,分子式是C4H10;④表示的乙烯CH2=CH2,分子式是C2H4。三种物质中H元素的含量大小顺序是:②>③>④。根据C+O2CO2;2H2+O22H2O,根据燃烧方程式可知:消耗32 g O2,需要12 g C或4 g H2,故等质量的不同烃,物质中H元素的含量越大,完全燃烧消耗的氧气就越多。故等质量的②、③、④完全燃烧时,消耗氧气的质量从大到小的顺序为②>③>④;
(3)根据上述分析可知B是葡萄糖,结构简式是CH2OH(CHOH)4CHO,其含有的官能团是羟基、醛基;
G是乙烯CH2=CH2,C是乙醇CH3CH2OH。乙烯与水在催化剂存在条件下加热,发生加成反应产生乙醇,故G→C的反应类型为加成反应;
(4)C是乙醇CH3CH2OH,D是乙醛CH3CHO,乙醇与O2在Cu催化下加热,发生氧化反应产生乙醛和水,反应的化学方程式为:;
(5)①与教材中采用的实验装置不同,此装置中采用了球形干燥管,其作用是既可以使产生的乙酸乙酯中的杂质乙醇及乙酸被充分吸收,同时也可以防止倒吸现象的发生;
在试管a中加入的物质是饱和碳酸钠溶液,其作用是溶解乙醇,反应消耗乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度;
②乙酸与乙醇发生酯化反应产生乙酸乙酯和水,脱水方式是酸脱羟基醇脱氢。因此若实验中用含18O的乙醇与乙酸反应,则18O应该存在于乙酸乙酯中,酯化反应与酯的水解反应互为可逆反应,故E→F的化学方程式为。
27. 我国空间站“天和”核心舱太阳翼电池采用自主研发的砷化镓器件,能量转化效率大大提高。已知:砷()与镓()同位于第四周期;与同主族,与P同主族。
(1)P在元素周期表中的位置是___________,镓的原子结构示意图为___________。
(2)非金属性强弱S___________P(填“大于”或“小于”),下列表述中能证明这一事实的是___________(填字母)。
a.S的简单氢化物的水溶液比P的简单氢化物的水溶液酸性强
b.S最高价氧化物对应的水化物的酸性强于P最高价氧化物对应的水化物的酸性
c.在反应中,P原子得电子数比S原子得电子数多
d.S简单阴离子的还原性比P的简单阴离子的还原性弱
(3)下列关于的推断正确的是___________(填序号)。
①的最高正价为+5;②原子半径:;③元素的金属性:
(4),的酸性由强到弱的关系是___________。
(5)与在一定条件下化合为,用电子式表示的形成过程:___________。
【答案】(1)①. 第三周期第VA族 ②.
(2)①. 大于 ②. bd
(3)②
(4)
(5)
【解析】(1)P原子序数为15,在元素周期表中的位置是第三周期VA族;Ga是31号元素,所以原子结构示意图为 ;
(2)P的非金属性弱于S的,用原子结构解释原因:P和S在同一周期, 原子核外电子层数相同,核电荷数P小于S,原子半径P大于S,因此P对最外层电子的吸引能力比S弱,得电子能力P弱于S,所以P的非金属性弱于S;a.气态氢化物的稳定性才能说明非金属性强弱,水溶液的酸性强弱不能,a错误;b.S最高价氧化物对应的水化物的酸性强于P最高价氧化物对应的水化物的酸性,可以说明S的非金属性强于P,b正确;c.得电子数目不能比较非金属性强弱,得电子能力才可以,c错误;d. S的简单阴离子的还原性比P的简单阴离子的还原性弱,说明单质的氧化性S强于P,可以说明非金属性S强于P,d正确;故选bd;
(3)①Ga与Al同族,位于第ⅢA族,原子的最外层电子数为3,最高正价为+3价,错误;
② As与Ga均位于第4周期,As位于VA,Ga位于第ⅢA, 故原子半径:Ga>As,正确;
③K与Ga均位于第4周期,该周期中K金属性最强,错误;
故选②;
(4)N、 P、As三种非金属元素位于同主族,最外层电子数相同,随着原子序数逐渐增大,原子半径也逐渐增大,非金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物酸性减弱,所以HNO3、H3PO4、H3AsO4酸性由强到弱的关系是:HNO3>H3PO4>H3AsO4;
(5)As最外层有5个电子,所以的形成过程为 。
28. 某化学兴趣小组在实验室用除去表面氧化物的铁钉(碳素钢)与浓硫酸共热制取,并完成相关性质探究(不考虑水蒸气)。
I.实验验证气体成分:兴趣小组同学设计了如图所示装置进行了实验探究。
(1)为验证并吸收,装置B中加入的试剂为___________;装置C中品红溶液的作用是___________。
(2)装置D中加入的试剂为___________。
(3)装置H的作用为___________。
Ⅱ.实验探究的还原性:将分别通入无氧、有氧且浓度均为的溶液和2溶液中,探究和哪种微粒起到了主要氧化作用,实验记录如下:
(4)曲线a所示溶液降低,说明能与水反应生成___________(填化学式);
(5)曲线b所示溶液中的反应可按如下方式进行,请完成并配平该离子方程式:______
(6)结合上述实验,可以推测,溶液(有氧)中,氧化的主要微粒是___________,其理由是___________。
【答案】(1)①. 酸性溶液 ②. 验证是否吸收完全
(2)澄清石灰水
(3)防止空气中进入干燥管而影响气体成分的检验
(4)
(5)
(6)①. O2 ②. b和d两曲线在无氧和有氧条件,d曲线(或有氧条件)pH下降更多
【解析】I.浓硫酸与碳素钢反应可能生成H2、SO2、CO2气体,装置B用于检验并吸收SO2,加入的试剂是酸性高锰酸钾溶液;装置C用于检验SO2是否被完全吸收,如不能完全被吸收,会影响CO2的检验;装置D用于检验CO2,加入的试剂是澄清石灰水;装置E中的浓硫酸作干燥剂,装置F用于检验H2,装置G用于检验装置F中是否生成H2O,装置H用于防止空气中的水蒸气进入装置F影响检验结果。
(1)浓硫酸与碳素钢反应可能生成H2、SO2、CO2气体,在装置B中检验并吸收SO2,根据三种气体的性质差异,检验并吸收SO2可用酸性KMnO4溶液,如溶液颜色变浅说明有SO2;装置C用于检验SO2是否被完全吸收,如不能完全被吸收,会影响CO2的检验。
(2)装置D用于检验CO2,加入的试剂是澄清石灰水,如装置C中品红溶液不变色,且装置D中出现白色浑浊现象,说明有CO2。
(3)装置G用于验证H2,如有H2,在加热时可与CuO反应,生成铜和水,黑色固体中出现红色固体,水蒸气进入装置F中,无水硫酸铜变蓝色;如装置G、F均无明显现象,则没有H2;而装置H是防止空气中进入干燥管而影响气体成分的检验。
(4)曲线a所示溶液降低,说明溶液中增大,则能与水反应生成。
(5)根据氧化还原反应中元素化合升降相等和电荷守恒,该离子方程式配平结果如下:。
(6)b曲线是无氧条件,d曲线是有氧条件,d曲线pH下降更多,说明有氧条件下有更多的SO2被氧化,因此氧化SO2的主要是O2。
29. 汽车工业的发展得益于化工等行业的支撑。
(1)三种可燃物在空气中发生燃烧反应的能量变化示意图如图,你认为可燃物___________(填“A”、“B”或“C”)更适合用作车用燃料。(已知:燃点是指在规定的条件下,应用外部热源使物质表面起火并持续燃烧一定时间所需的最低温度,燃点较低时存在安全隐患。)
(2)燃油汽车尾气有污染,尾气中生成过程中的能量变化如图所示。
生成___________(填“吸收”或“放出”)___________的热量。
(3)利用催化技术可将汽车尾气中的和转化为和,化学方程式为:
①某温度下,在容积2L的密闭容器中通入CO和NO,测得不同时间如下表:
用的浓度变化表示的平均反应速率为___________。
②下列可以表明上述反应已达到平衡状态的是___________。
a.容器中的气体压强保持不变
b.的浓度之比为
c.的浓度不再改变
d.相同时间内,反应消耗同时消耗
(4)国家电投氢能公司全自主研发的“氢腾”燃料电池系统广泛应用于氢能大巴。某种氢燃料电池的内部结构如图,下列说法正确的是______
A. 电池工作时,电解质溶液中的向b极移动
B. a极发生的电极反应为
C. b极为正极,发生氧化反应
D. 当外电路有电子转移时,b极消耗
【答案】(1)B
(2)①. 吸收 ②. 90
(3)①. ②. acd
(4)A
【解析】(1)根据题意,适合用作车用的燃料需要具有较高的燃点,等物质的量的燃料完全燃烧放出的热量要多,燃料A到达燃点需要的能量较低,不符合要求;燃料B到达燃点需要的能量较高,且放出的能量较多,符合要求;燃料C到达燃点需要的能量较高,但放出的能量较少,不符合要求;故选B;
(2)根据图示,N2(g)+O2(g)=2NO(g)过程中反应物断键吸收的能量=(946+498)kJ/ml,生成物形成化学键释放出的能量=,可以发现生成2mlNO吸收的能量为,故生成1mlNO吸收的能量为90;
(3)①根据表中信息CO物质的量的改变量为,则CO的浓度的变化量为,则氮气浓度增加量为,用N2的浓度变化表示0~2s的平均反应速率为;
②a.该反应是体积减小的反应,压强在不断减小,当容器中的气体压强保持不变,说明已经达到平衡,故a符合题意;
b. NO、CO、CO2、N2的浓度之比为2:2:2:1不能作为判断平衡标志,故b不符合题意;
c. N2的浓度不再改变,能作为判断平衡标志,故c符合题意;
d.相同时间内,反应消耗2ml NO,正向反应,同时消耗lmlN2,逆向反应,速率之比等于计量系数之比,能作为判断平衡标志,故d符合题意;
综上所述,答案为:acd;
(4)由图可知,a极为负极,电极反应式为, b极为正极,电极反应式为,由此分析: A.电池工作时,氢离子移向正极,A正确;
B. a极发生的电极反应为,B错误;
C. b极为正极,发生还原反应,C错误;
D.题目中未给标准状况,无法计算氧气的物质的量,D错误;
故选A。
A.口罩中使用的聚丙烯熔喷布
B.宇航服中使用的合成纤维
C.“瑞雪祥云”礼仪服智能发热使用的石墨烯
D.飞机风挡使用的有机玻璃
配料:猪肉、鸡肉、水、淀粉、蛋液、白砂糖、植物蛋白、食用盐。食品添加剂:增稠剂、水分保持剂、食用香精、增味剂、山梨酸钾、红曲红、亚硝酸钠、猪骨提取物。
A.制备氨气
B.防止倒吸
C.收集气体
D.除去中的
选项
实验操作
现象
实验结论
A
取少量涂改液,向其中加入硝酸酸化的硝酸银溶液
无白色沉淀
涂改液中不存在氯元素
B
取溶液于试管中,加入溶液,充分反应后滴入几滴溶液
溶液变血红色
与的反应有一定限度
C
向蔗糖溶液中加入少量稀,加热,再加入银氨溶液
无银镜产生
蔗糖没有发生水解
D
向某溶液中加入溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口
试纸变蓝
该溶液中存在
pH变化
溶液中是否产生沉淀
溶液(无氧)中无白色沉淀
溶液(有氧)中有白色沉淀
溶液(无氧)中有白色沉淀
溶液(有氧)中有白色沉淀
时间/s
0
1
2
3
……
……
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