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【化学】江苏省盐城市大丰区新丰中学2019-2020学年高二上学期期末考试(解析版)
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江苏省盐城市大丰区新丰中学2019-2020学年高二上学期期末考试
1.化学与生产、生活及社会可持续发展密切相关,下列说法不正确的是
A. 加强对煤、石油、天然气等综合利用的研究,提高燃料的利用率
B. 扩大铅蓄电池、汞锌锰等含重金属元素的干电池的生产,满足消费需求
C. 推广使用聚碳酸酯等可降解塑料,可减少白色污染
D. 积极研发和利用太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能等新能源
【答案】B
【解析】
【详解】A.提高燃料的利用率,可以节约燃料,节能减排,有利于保护环境,A正确;
B.加大铅酸蓄电池、含汞锌锰干电池的生产,废旧电池含有的铅、汞、锌、锰污染和废旧蓄电池电解液污染,会造成污染,不符合社会可持续发展理念,B不正确;
C. 推广使用聚碳酸酯等可降解塑料替代不可降解塑料,可减少白色污染,C正确;
D. 太阳能等清洁能源的利用能大大减少化石燃料的使用,减少有毒气体的排放、二氧化碳的排放,减少环境污染,D正确。
故选B。
2.下列化学用语正确的是( )
A. 聚丙烯的结构简式:
B. 丙烷分子的比例模型:
C. 乙炔的电子式:
D. 2-乙基-1,3-丁二烯分子的键线式:
【答案】D
【解析】
【详解】A. 聚丙烯为丙烯通过加聚反应生成的,其单体为丙烯,则聚丙烯的结构简式为:,A项错误;
B. 图为丙烷分子的球棍模型为,不是比例模型,B项错误;
C. 乙炔的结构式为H−C≡C−H,C、H之间形成1对共用电子对,C与C之间形成3对共用电子对,其电子式为,C项错误;
D. 2−乙基−1,3−丁二烯的结构简式为,键线式中用短线“−”表示化学键,端点、交点表示碳原子,C原子、H原子不需要标出,所以2−乙基−1,3−丁二烯的键线式为:,D项正确;
答案选D。
3.一定条件下,下列反应不可能自发进行的是
A. 2O3(g)=3O2(g) △H0
C. N2(g) +3H2(g) 2NH3(g) △H0
【答案】D
【解析】
【分析】
反应自发进行的判断依据是△H-T△S0,反应非自发进行,据此判断。
【详解】A. △H0,可满足△H−T⋅△S0,△S>0,温度较高时即可满足△H−T⋅△S0)
0~10min保持容器温度不变,10min时改变一种条件,整个过程中PCl5、PCl3、Cl2的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 0~4min的平均速率v(Cl2)=0.05mol/(L·min )
B. 10min时改变的条件是分离出一定量的PCl5
C. 起始时向该容器中充入2.0mol PCl3和2.0molCl2,保持温度为T,反应达平衡时放出的热量大于1.6akJ
D. 温度为T,起始时向该容器中充入1.0mol PCl5、0.10mol PCl3和0.10molCl2,反应达到平衡前,v(正)>v(逆)
【答案】CD
【解析】
A、 0~4min的平均速率v(Cl2)= mol/(L·min ),故A错误;B、10min时改变的条件是升温,故B错误;C、从图中读出起始时向该容器中充入1.0mol PCl3和1.0molCl2,保持温度为T,转化率为1-20%=80%,当起始时向该容器中充入2.0mol PCl3和2.0molCl2,保持温度为T,相当于加压,故转化率大于80%,反应达平衡时放出的热量大于1.6akJ,故C正确;D、 , ,反应正向进行,v(正)>v(逆),故D正确,故选CD。
16.弱电解质的水溶液中存在电离平衡。
(1)醋酸是常见的弱酸。
醋酸在水溶液中的电离方程式为 ______________________。
(2)用 0.1 mol·L-1 NaOH 溶液分别滴定体积均为 20.00 mL、浓度均为 0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。
①滴定醋酸的曲线是_______________(填“I”或“II”)。
②室温时,若 0.1 mol·L-1 的醋酸的电离度为 1%,计算这醋酸溶液的 pH 值________。
③滴定开始前,三种溶液中由水电离出的 c(H+)最大的是________________________。
④上述用 0.1 mol·L-1 的 NaOH 溶液滴定 0.1 mol·L-1 的盐酸,下列操作不正确的是____________________________。
A.用标准 NaOH 溶液润洗碱式滴定管后,再装入标准碱溶液
B.用待测酸溶液润洗锥形瓶后,再装入待测酸溶液
C.滴定时两眼应注视滴定管中液面的变化,以免滴定过量
D.读数时,视线应与滴定管凹液面的最低点保持水平
⑤上述滴定绝不能用___________作指示剂,若使用酚酞作指示剂则滴定终点的现象是_______________。
【答案】 (1). (1)①CH3COOH⇌CH3COO-+H+ (2). I (3). 3 (4). 0.1mol•L-1醋酸溶液 (5). BC (6). 石蕊 (7). 加入最后一滴氢氧化钠,锥形瓶内溶液的颜色由无色变为粉红色,半分钟内不恢复
【解析】
【分析】
(1)醋酸为弱酸,在水溶液中部分电离;
(2)①0.1mol·L-1的醋酸溶液的pH>1,0.1mol·L-1的盐酸的pH=1,观察滴定曲线的起点进行判断;
②0.1mol·L-1的醋酸的电离度为1%,由CH3COOH⇌CH3COO-+H+可知溶液中c(H+)=0.1mol·L-1×1%=0.001mol·L-1,进而计算pH;
③酸或碱电离出的c(H+)或c(OH-)越小,其对水的电离的抑制作用较小,则由水电离出的c(H+)最大;
④A. 用标准NaOH溶液润洗碱式滴定管后,再装入标准碱溶液;
B.不能用待测酸溶液润洗锥形瓶,用蒸馏水洗净锥形瓶后,直接装入待测酸溶液;
C. 滴定时两眼应注视锥形瓶内溶液颜色的变化;
D. 读数时,视线应与滴定管凹液面的最低点保持水平;
⑤由于石蕊的变色范围比较宽,且现象不明显,因此上述滴定绝不能用石蕊作指示剂,可选择酚酞或者甲基橙作指示剂,其中酚酞遇酸无色,遇碱变为红色,若使用酚酞作指示剂,则滴定终点的现象是:滴入最后一滴氢氧化钠溶液时,溶液颜色恰好由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色,即达滴定终点。
【详解】(1)醋酸为弱酸,部分电离,则醋酸在水溶液中的电离方程式为CH3COOH⇌CH3COO-+H+;故答案为:CH3COOH⇌CH3COO-+H+;
(2)①0.1mol·L-1的醋酸溶液的pH>1,0.1mol·L-1的盐酸的pH=1,观察滴定曲线的起点可以确定滴定醋酸的曲线是Ⅰ;
故答案为:Ⅰ;
②0.1mol·L-1的醋酸的电离度为1%,由CH3COOH⇌CH3COO-+H+可知溶液中c(H+)=0.1mol·L-1×1%=0.001mol·L-1,所以醋酸溶液的pH=3;
故答案为:3;
③酸或碱会抑制水的电离,醋酸是弱酸,其电离出的氢离子浓度远小于同浓度的氢氧化钠溶液中的氢氧根离子浓度和盐酸中氢离子浓度,所以醋酸对水的电离的抑制作用较小,其中由水电离出的c(H+)最大;
故答案为:0.1mol·L-1醋酸溶液;
④A. 用标准NaOH溶液润洗碱式滴定管后,再装入标准碱溶液,操作正确,故A正确;
B. 用待测酸溶液润洗锥形瓶后,再装入待测酸溶液,会造成测得的酸溶液浓度偏大,不能用待测酸溶液润洗锥形瓶,用蒸馏水洗净锥形瓶后,直接装入待测酸溶液,故B错误;
C. 滴定时两眼应注视锥形瓶内溶液颜色的变化,以免滴定过量,故C错误;
D. 读数时,视线应与滴定管凹液面的最低点保持水平,故D正确;
故答案为:BC;
⑤由于石蕊的变色范围比较宽,且现象不明显,因此上述滴定绝不能用石蕊作指示剂,可选择酚酞或者甲基橙作指示剂,其中酚酞遇酸无色,遇碱变为红色,若使用酚酞作指示剂,则滴定终点的现象是:滴入最后一滴氢氧化钠溶液时,溶液颜色恰好由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色,即达滴定终点;
故答案为:石蕊;滴入最后一滴氢氧化钠溶液时,溶液颜色恰好由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色,即达滴定终点。
17.化合物F是合成一种天然茋类化合物的重要中间体,其合成路线如下:
(1)A中含氧官能团的名称为________和________。
(2)A→B的反应类型为________。
(3)C→D的反应中有副产物X(分子式为C12H15O6Br)生成,写出X的结构简式:________。
(4)C的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:________。
①能与FeCl3溶液发生显色反应;
②碱性水解后酸化,含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1∶1。
(5)已知:(R表示烃基,R'和R"表示烃基或氢),写出以和CH3CH2CH2OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。________________________
【答案】 (1). (酚)羟基 (2). 羧基 (3). 取代反应 (4). (5). (6).
【解析】
【分析】
有机物A和SOCl2在加热条件下发生取代反应生成B,B和甲醇发生取代反应生成C,C和CH3OCH2Cl在三乙胺存在条件下发生取代反应生成D,D和CH3I在K2CO3条件下发生取代反应生成E,E在LiAlH4条件下发生还原反应生成F,据此解答。
【详解】(1)由A的结构简式可知,A中含氧官能团为-OH和-COOH,名称为(酚)羟基、羧基,
故答案为(酚)羟基;羧基;
(2)根据以上分析可知,A→B的反应中-COOH中的羟基被氯原子取代,反应类型为取代反应,
故答案为取代反应;
(3)观察对比C、D的结构可知,C→D的反应中酚羟基上的氢原子被-CH2OCH3取代生成D,根据副产物X的分子式C12H15O6Br,C→D的反应生成的副产物为C中两个酚羟基都发生了取代反应,可知X的结构简式为,
故答案;
(4)C为,C同分异构体满足以下条件:①能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②碱性水解后酸化,含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1:1,说明含苯环的产物分子中有两种类型的氢原子且数目相等,应为间苯三酚,则该同分异构体为酚酯,结构简式为,
故答案为;
(5)根据逆合成法,若要制备,根据题给已知可先制备和CH3CH2CHO。结合所给原料,1-丙醇催化氧化生成CH3CH2CHO,参考题中E→F的反应条件, 在LiAlH4条件下发生还原反应生成,和HCl发生取代反应生成,在Mg、无水乙醚条件下发生已知中的反应生成,和CH3CH2CHO在一定条件下反应生成,所以合成路线设计为:
CH3CH2CH2OHCH3CH2CHO,
,
故答案为CH3CH2CH2OHCH3CH2CHO,
。
【点睛】本题以化合物F的合成路线为载体,考查官能团的识别、反应类型的判断、副产物结构简式的推导、限定条件同分异构体的书写、有机合成路线的设计。难点是有机合成路线的设计,有机合成路线的设计,先对比原料和产物的结构,采用“切割化学键”的分析方法,分析官能团发生了什么改变,碳干骨架发生了什么变化,再根据有机物的之间的相互转化和题给信息进行设计。
18.氧化锌为白色粉末,可用于皮肤病的治疗。提纯工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下:
已知:相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
Mn2+
Fe2+
Fe3+
Zn2+
Ni2+
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
6.2
6.9
沉淀完全的pH
10.1
8.3
2.8
8.2
8.9
(1)写出两种“酸溶”时可以加快反应速率的方法______________、_____________。
(2)“反应Ⅰ”溶液的pH≈5,“反应Ⅰ”目的是除去Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ),写出“反应Ⅰ”中除去Mn(Ⅱ)的离子方程式:_________________________________________。
(3)“过滤Ⅱ”所得滤渣的成分为___________。
(4)“过滤Ⅲ”所得沉淀需进行洗涤,检查沉淀已经洗涤干净的方法是_______________。
【答案】 (1). 升高温度 (2). 适当增加硫酸的浓度(或充分搅拌等) (3). 2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+ (4). Zn、Ni (5). 取最新得到的洗涤滤液少许,先滴加盐酸酸化,再滴加BaCl2溶液,无沉淀生成
【解析】
【分析】
(1)“酸溶”时,加快反应速率的方法可从增加反应物的能量、增大反应物的接触面积考虑。
(2)“反应Ⅰ”中,Mn(Ⅱ)通过KMnO4氧化,再调节pH,可转化为MnO2沉淀。
(3)“过滤Ⅱ”,加入过量的Zn,与Ni反应生成Ni。
(4)“过滤Ⅲ”所得沉淀需进行洗涤,检查沉淀已经洗涤干净,需检验SO42-不存在。
【详解】(1)“酸溶”时,加快反应速率的方法可从增加反应物的能量、增大反应物的接触面积考虑,即升高温度、适当增加硫酸的浓度(或充分搅拌等)。答案为:升高温度;适当增加硫酸的浓度(或充分搅拌等);
(2)“反应Ⅰ”中,Mn(Ⅱ)通过KMnO4氧化,再调节pH,可转化为MnO2沉淀,反应的离子方程式为2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+。答案为:2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+;
(3)“过滤Ⅱ”,加入过量的Zn,与Ni反应生成Ni,因而所得滤渣为Zn、Ni的混合物。答案为:Zn、Ni;
(4)“过滤Ⅲ”所得沉淀需进行洗涤,检查沉淀已经洗涤干净,需检验SO42-不存在,方法为:取最新得到的洗涤滤液少许,先滴加盐酸酸化,再滴加BaCl2溶液,无沉淀生成。答案为:取最新得到的洗涤滤液少许,先滴加盐酸酸化,再滴加BaCl2溶液,无沉淀生成。
【点睛】检验沉淀是否洗涤干净,通常检验溶液中易于产生明显现象的离子,通常可用于检验的离子有Cl-、SO42-、Fe3+等,像Na+、OH-、H+因浓度小时现象不明显,一般不作为可供检验的离子。
19.已知A(g)+B(g) C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:
温度/ ℃
700
800
830
1000
1200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K= ____________,ΔH__0(填“”或“ =”)。
(2)830℃时,向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003 mol·L-1·s-1,则6s时C的物质的量为_____;则反应达到平衡时,A的转化率为____,如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气,平衡时A的转化率为_____(填“增大”“减少”或“不变”)。
(3)1200℃时反应C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常数的值为_______。
【答案】 (1). (1) (2). < (3). 0.09mol (4). 80% (5). 不变 (6). 2.5
【解析】
【分析】
(1)化学平衡常数等于生成物浓度幂次方的乘积与反应物浓度幂次方乘积的比值;由表中数据可知,温度升高平衡常数降低,平衡向逆反应方向移动,故正反应为放热反应;
(2)根据反应初始6s内A的平均反应速率计算6s内△c(A),进而计算△n(A),再根据方程式可知n(C)=△n(A);设平衡时A的浓度变化量为x,列出三段式,结合830℃时,平衡常数等于1列方式解未知数,计算平衡x的转化量,进而计A的转化率;如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气,反应体系中各物质的浓度均不变,平衡不移动;
(3)同一反应在相同温度下,正、逆反应的平衡常数互为倒数。
【详解】(1)化学平衡常数等于生成物浓度幂次方的乘积与反应物浓度幂次方乘积的比值,则该反应的平衡常数的表达式为K=;由表中数据可知,温度升高平衡常数降低,平衡向逆反应方向移动,故正反应为放热反应,即△H