云南昭通地区2024届高二下学期期末化学试卷周测(五)(含解析)

云南昭通地区2024届高二下学期期末化学试卷周测(五)
化学
姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.用电化学制备正十二烷的方法为:向烧杯中加入50 mL 甲醇,不断搅拌加入少量金属钠,再加入11mL正庚酸搅拌均匀,装好铂电极,接通电源反应,当电流明显减小时切断电源,然后提纯正十二烷。已知电解总反应为:2C6H13COONa + 2CH3OHC12H26 + 2CO2↑+H2↑+2CH3ONa,下列说法不正确的是
A.图中电源的A极为直流电源的负极
B.加入金属钠可以将酸转化为钠盐,提高离子浓度,增强导电性
C.阳极电极反应为:2C6H13COO- -2e- =C12H26 + 2CO2↑
D.反应一段时间后将电源正负极反接,会产生杂质影响正十二烷的制备
2.是汽车安全气囊系统中普遍使用的物质之一、当汽车受到猛烈碰撞时,瞬间引发反应:,同时释放大量的热。为离子化合物,下列说法正确的是
A.是还原产物 B.1个中含有21个电子
C.中只含离子键 D.生成时,转移电子
3.加入氧化剂才能实现的过程是
A.Cl2→ClO- B.SO2→SO42- C.N2→NH3 D.Al3+→AlO2-
4.甲、乙两种有机物的结构简式如图所示,下列有关叙述正确的是
甲:乙:
A.甲的分子式为C8H10O2 B.甲和乙互为同分异构体
C.甲和乙互为同系物 D.乙能发生酯化反应
5.甲、乙、丙、丁分别为A、B、C、D 四种短周期元素的最高价氧化物对应的水化物,已知0.1mol·L-1甲、丙、丁溶液的pH 与A、C、D 的原子序数关系如图所示(lg2=0.3),且常温下甲、丙、丁均可与乙反应。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径: D>C>B>A
B.A、C形成的化合物水溶液呈碱性
C.C、D形成的氢化物稳定性:C>D
D.A、B 分别与D 形成的化合物均为离子化合物
6.中华民族有着光辉灿烂的发明史,下列发明或应用属于物理变化的是
A.炼铁 B.火药爆炸 C.打磨磁石制指南针 D.黏土烧制
7.下列有关金属及其化合物的应用不合理的是
A.将废铁屑加入FeCl2溶液中,可用于除去工业废气中的Cl2
B.铝中添加适量Li,制得低密度、高强度的铝合金,可用于航空工业
C.盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长,可施加熟石灰进行改良
D.水果放置于盛有浸泡过高锰酸钾溶液硅藻土包装箱中,水果可保鲜
二、实验题
8.硫代硫酸钡()可用于制备柴油的多效复合添加剂,其受热易分解,可被氧化,一种实验室制备硫代硫酸钡的方法如下:
I.溶液的制备
(1)连接好仪器后,检查装置气密性的方法为_______。
(2)盛放溶液的仪器的名称为_______,装置B的作用为_______。
(3)查阅资料可知,装置C中生成的反应速率很慢,为加快反应速率可补充的实验仪器为_______。(填标号)
A.温度计 B.多孔球泡 C.电磁搅拌器 D.冰水浴
(4)装置C中发生反应的化学方程式为_______。
II.溶液浓度测定和的制备
取上述制备的溶液,滴入1~2滴酚酞,再注入醋酸-醋酸钠缓冲溶液调节呈弱酸性,加入指示剂,用标准溶液滴定,消耗标准溶液的体积为(反应为)。另取溶液,向其中加入溶液即得沉淀,过滤、洗涤、干燥。
(5)滴定时,应选用的指示剂为_______,溶液的浓度为_______。
(6)若滴定操作规范,溶液的测定浓度低于理论计算浓度,可能的原因为_______。
(7)洗涤沉淀时,常选择乙醇的原因为_______。
三、有机推断题
9.2021年诺贝尔化学奖被授予给开发了一种精确的分子构建新工具——有机手性催化的两位科学家。有效构建手性中心是有机合成的重要研究方向之一,对药物研究的影响巨大。由化合物A合成化合物G的一种路径如图所示。
已知: 。
回答下列问题:
(1)B的化学名称为_______。E中所含官能团的名称是_______。
(2)C的结构简式为_______。②的反应类型是_______。
(3)写出E到F的化学方程式:_______。
(4)H是G的同分异构体,符合下列条件的H的结构有_______种(不考虑立体结构),其中核磁共振氢谱显示峰面积比为3∶2∶2∶2的结构简式为_______。
a.分子中含 ,且不含其他环状结构
b.位于两个苯环上的取代基互为镜像对称(即两个苯环对应位置上的取代基均相同)
(5)设计以 、 和 为主要起始原料制备 的合成路线(无机试剂和有机溶剂任选) _______。
四、工业流程题
10.多晶硅生产工艺流程如图:
(1)粗硅粉碎的目的是_______。分离SiHCl3 (l)和SiCl4(l)的方法为_______。
(2)900℃以上, H2与SiHCl3发生如下反应:SiHCl3 (g)+ H2 (g) Si (s) + 3HCl (g) ΔH >0,其平衡常数表达式为K = _______。为提高还原时SiHCl3的转化率,可采取的措施有_______。
(3)该流程中可以循环使用的物质是_______。
(4)SiCl4与上述流程中的单质发生化合反应,可以制得SiHCl3,其化学方程式为_______。
五、原理综合题
11.氮可以形成多种化合物,如NH3、N2H4、HCN、NH4NO3等。
(1)已知:N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) H=+50.6kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-571.6kJ·mol-1
则①N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) H=_______kJ·mol-1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) 不能自发进行的原因是_______。
③用次氯酸钠氧化氨,可以得到N2H4的稀溶液,该反应的化学方程式是_______。
(2)采矿废液中的CN-可用H2O2处理。已知:H2SO4=H++ HSO HSO H++ SO
用铂电极电解硫酸氢钾溶液,在阳极上生成S2O,S2O水解可以得到H2O2。写出阳极上的电极反应式_______。
(3)氧化镁处理含NH的废水会发生如下反应:
MgO+H2O Mg(OH)2 Mg(OH)2+2NH4+ Mg2+ +2NH3·H2O。
①温度对氮处理率的影响如图所示。在25℃前,升高温度氮去除率增大的原因是_______。
②剩余的氧化镁,不会对废水形成二次污染,理由是_______。
(4)滴定法测废水中的氨氮含量(氨氮以游离氨或铵盐形式存在于水中)步骤如下:①取10 mL废水水样于蒸馏烧瓶中,再加蒸馏水至总体积为175 mL②先将水样调至中性,再加入氧化镁使水样呈微碱性,加热③用25 mL硼酸吸收蒸馏出的氨[2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O]④将吸收液移至锥形瓶中,加入2滴指示剂,用c mol·L-1的硫酸滴定至终点[(NH4)2B4O7+H2SO4+5H2O=(NH4)2SO4+4H3BO3],记录消耗的体积V mL。则水样中氮的含量是_______mg·L-1(用含c、V的表达式表示)。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.D
【详解】A.A连接的电极生成氢气,发生还原反应,则A为负极,故A正确;
B.C6H13COONa为强电解质,导电能力比正庚酸强,故B正确;
C.阳极发生氧化反应,电极方程式为2C6H13COO--2e-=C12H26+2CO2↑,故C正确;
D.因C12H26为液体,而杂质为气体,不影响C12H26的制备,故D错误;
故选D。
2.D
【分析】由反应式2NaN3 = 2Na + 3N2↑可知,该反应中,钠元素化合价降低被还原,氮元素化合价升高被氧化,钠元素化合价从+1价降到0价,据此分析解答。
【详解】A.氮元素化合价升高,被氧化,氮气应该是氧化产物,故A错误;
B.已知NaN3为离子化合物,其阴离子为,1个中含有73+1=22个电子,故B错误;
C.NaN3中,钠离子和叠氮根离子之间为离子键,叠氮根离子中还存在共价键,故C错误;
D.由反应式可知,生成3 mol N2时,同时生成2 molNa,则转移2 mol电子,故D正确;
答案选D。
3.B
【详解】A.Cl2→ClO-的反应可由氯气和NaOH反应生成,反应中Cl2既是氧化剂又是还原剂,无需加入氧化剂就能实现,故A错误;
B.SO2→SO42-的过程中硫元素化合价升高了,需加入氧化剂才能实现,故B正确;
C.N2→NH3的过程中氮元素化合价降低了,需加入还原剂才能实现,故C错误;
D.Al3+→AlO2-的过程中各元素的化合价没有发生变化,属于非氧化还原反应,故D错误;
故选B。
【点睛】物质所含元素化合价升高,被氧化时,需加入氧化剂才能实现。
4.D
【详解】A.甲分子中含有8个碳原子、8个氢原子、2个氧原子,对应分子式为C8H8O2,A错误;
B.甲中含有8个碳原子,乙中含有7个碳原子,不可能互为同分异构体,B错误;
C.甲属于酯类有机物,乙属于羧酸类有机物,所含官能团不同,故不属于同系物,C错误;
D.乙中含有羧基,能与羟基发生酯化反应,D正确;
故答案选D。
5.B
【分析】A、B、C、D为四种短周期元素,它们的最高价氧化物对应水化物分别为甲、乙、丙、丁,由图可知,0.1mol L 1甲溶液的pH=13,说明甲是一元强碱,则甲为NaOH、A为Na,0.1mol L 1丁溶液的pH=1,说明丁为一元强酸,又因原子序数D大于A,则丁为HClO4、D为Cl元素,0.1mol L 1丙溶液的pH=0.7,说明丙为二元强酸,则丙为H2SO4、C为S元素,常温下甲、丙、丁均可与乙反应,说明乙具有两性,则乙为Al(OH)3、B为Al元素,综上分析:A是Na,B为Al元素,C为S元素,D为Cl元素,结合元素化合物性质判断解答。
【详解】A.同一周期从左至右阳离子半径逐渐减小,阴离子半径也逐渐减小,但阴离子半径大于阳离子半径,所以离子半径:C>D>A>B,故A错误;
B.Na与S形成的Na2S是弱酸强碱盐,因S2 水解使溶液呈碱性,故B正确;
C.同周期元素从左到右,非金属性依次增强,氢化物稳定性依次增强,所以稳定性HCl>H2S,故C错误;
D.Na与Cl形成的NaCl是离子化合物,Al与Cl形成的AlCl3是共价化合物,故D错误;
故选B。
6.C
【分析】有新物质生成的变化是化学变化,没有产生新物质的变化是物理变化,据此解答。
【详解】A.铁矿石的主要成分为铁的氧化物,可以利用CO还原出来,炼铁过程发生了化学反应,故A不符合;
B.火药爆炸过程,属于剧烈燃烧,过程中有新物质生成,该过程发生了化学反应,故B不符合;
C.打磨磁石变成指南针,该过程没有新物质的生成,不涉及化学变化,故C符合;
D.将泥土在高温条件下烧制,泥土中的某些成分发生变化,变成了陶瓷,该过程发生了化学反应,故D不符合;
故选C。
7.C
【详解】A.氯化亚铁具有还原性,氯化亚铁溶液能与氯气反应生成氯化铁,反应生成的氯化铁能与铁反应生成氯化亚铁,所以将废铁屑加入氯化亚铁溶液中,可用于除去工业废气中的氯气,故A正确;
B.在铝中添加适量锂可制得低密度、高强度的新型铝合金,可代替常规的铝合金用于制造航天飞机,故B正确;
C.盐碱地中碳酸钠在溶液中水解使土壤呈碱性不利于作物生长,若加入熟石灰进行改良,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,反应生成的氢氧化钠会使土壤的碱性更强,同样不利于作物生长,故C错误;
D.水果放置于盛有浸泡过高锰酸钾溶液硅藻土包装箱中,酸性高锰酸钾溶液会吸收水果释放出的催熟剂乙烯,有利于水果可保鲜,故D正确;
故选C。
8. 关闭分液漏斗的活塞,向装置D中加水至没过长导气管口,用酒精灯微热圆底烧瓶,装置D中长导气管口有气泡产生,撤掉酒精灯,装置D长导气管中形成一段稳定的水柱 圆底烧瓶 储存SO2气体,平衡气压 BC 淀粉溶液 部分被氧化生成 在乙醇中的溶解度低,乙醇易挥发带走水分、便于干燥
【详解】I.(1)连接好仪器后,检查装置气密性的方法为关闭分液漏斗的活塞,向装置D中加水至没过长导气管口,用酒精灯微热圆底烧瓶,装置D长导气管口有气泡产生,撤掉酒精灯,装置D长导气管中形成一段稳定的水柱。故答案为:关闭分液漏斗的活塞,向装置D中加水至没过长导气管口,用酒精灯微热圆底烧瓶,装置D中长导气管口有气泡产生,撤掉酒精灯,装置D长导气管中形成一段稳定的水柱;
(2)盛放溶液的仪器的名称为圆底烧瓶,装置B的作用为储存气体,平衡气压。故答案为:圆底烧瓶;储存SO2气体,平衡气压;
(3)查阅资料可知,装置C中生成的反应速率很慢,据此推测补充的实验仪器应可以提高反应速率,可选择多孔球泡或电磁搅拌器,以增大接触面积,提高反应速率。故答案为:BC;
(4)装置C中发生反应的化学方程式为。故答案为:;
Ⅱ.(5)滴定时,应选用的指示剂为淀粉溶液,根据分析可知,。故答案为:淀粉溶液;;
(6)溶液的测定浓度低于理论计算浓度,可能的原因为部分。被氧化生成。故答案为:部分被氧化生成;
(7)洗涤沉淀时,常选择乙醇的原因为在乙醇中的溶解度低,乙醇易挥发带走水分、便于干燥。故答案为:在乙醇中的溶解度低,乙醇易挥发带走水分、便于干燥;
9.(1) 苯甲醛 碳碳双键、酯基
(2) 还原反应
(3)
(4) 19
(5)
【分析】由A、B的结构简式,根据已知反应,可将理解为苯环,理解为苯环,推导出C的结构简式为;反应②为C中的酮羰基变为D中的醇羟基,发生了还原反应;D和乙酰氯发生取代反应生成E,E在手性催化剂作用下和乙酰乙酸甲酯发生取代反应生成F,F在碱性条件下和甲醇发生取代反应生成G。
(1)
B的结构简式为,化学名称为苯甲醛;E的结构简式为,所含官能团的名称是碳碳双键、酯基,故答案为:苯甲醛;碳碳双键、酯基。
(2)
根据已知反应,可将理解为苯环,理解为苯环,推导出C的结构简式为;反应②为C中的酮羰基变为D中的醇羟基,发生了还原反应,故答案为:;还原反应。
(3)
对比E、F的结构可知,E中被取代,生成乙酸分子,其化学方程式为,故答案为:。
(4)
H的分子式为,则结构中,苯环上的取代基可以是①②③④和,因为位于两个苯环上的取代基互为镜像对称,所以取代基的位置异构只需考虑一个苯环上的种类,取代基为①②③时,位置异构均有3种,取代基为④时,位置异构有10种,所以符合条件的H的结构有19种。其中核磁共振氢谱显示峰面积比为3∶2∶2∶2的结构简式为。故答案为:19;。
(5)
与题干中的F较为相似,参考反应④逆合成分析则需要和,可由合成,可由合成,参考已知反应,可以由原料合成,则可得合成路线:,故答案为:。
10.(1) 增大了表面积,可以加快反应速率 蒸馏
(2) 升高温度或增大氢气与 SiHCl3的物质的量之比或增大氢气浓度等
(3)HCl、H2
(4)3SiCl4+Si+2H2=4SiHCl3
【分析】粗硅粉碎后和氯化氢反应生成SiHCl3,SiHCl3提纯后和氢气发生还原生成多晶硅;
【详解】(1)粗硅粉碎增大了表面积,可以加快反应速率;SiHCl3和SiCl4均为液态而且互相溶解,根据它们的沸点不同,用蒸馏法分离。
(2)Si为固态,表达式中无Si,平衡常数为生成物浓度系数次方与反应物浓度系数次方之比,为K =;反应为吸热的、气体分子数增大的反应,升高温度或增大氢气与 SiHCl3的物质的量之比或增大氢气浓度等,可使平衡向正反应方向移动,能提高还原时SiHCl3的转化率。
(3)HCl、H2在流程中分别作反应物和生成物,所以可循环使用。
(4)结合流程,对比SiHCl3和SiCl4,可知SiCl4与上述流程中的单质H2、Cl2发生化合反应生成SiHCl3,反应为3SiCl4+Si+2H2=4SiHCl3。
11. -622.2 H>0 S<0 NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O 2HSO-2e-= S2O+2H+ 升高温度NH3的溶解度降低,有利于NH3的逸出 氧化镁难溶于水中,以沉淀的形式排出,因此不会形成二次污染 2800cV
【详解】(1)①已知:a.N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) H=+50.6kJ·mol-1;b.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-571.6kJ·mol-1;根据盖斯定律b-a得到N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) H=-571.6kJ·mol-1-50.6kJ·mol-1=-622.2 kJ·mol-1,故答案为:-622.2;
②根据题目所给热化学方程式,可知△H>0,由气体生成液体可知△S<0,N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) 不能自发进行的原因是 H>0、 S<0,故答案为: H>0、 S<0;
③NaClO被还原为NaCl,根据元素守恒可推出还生成H2O,进而写出化学方程式为:NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O,故答案为:NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O;
(2)生成S2O,可推出HSO失电子,根据化合价的变化配平,写出电极方程式为:2HSO-2e-= S2O+2H+,故答案为:2HSO-2e-= S2O+2H+;
(3)①在25℃前,升高温度氮去除率增大的原因是因为氨气溶解度随温度升高,溶解度减小,故答案为:升高温度NH3的溶解度降低,有利于NH3的逸出;
②剩余的氧化镁,是难溶于水的物质沉淀出不形成污染,不会对废水形成二次污染, 故答案为:氧化镁难溶于水中,以沉淀的形式排出,因此不会形成二次污染;
(4)根据题目所给信息和元素守恒可知:氮元素与硫酸的对应关系为2N~H2SO4,由H2SO4的体积和浓度可算出氮的含量为: =2800Vcmg/L,故答案为:2800cV。
答案第1页,共2页
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