上海市黄浦区2023年高中学业等级考调研测试(4月)化学试题

上海市黄浦区2023年高中学业等级考调研测试(4月)化学试题
一、单选题
1.(2023·黄浦模拟)我国航空事业飞速发展,下列材料适合制造飞机外壳的是(  )
A.黄铜 B.生铁 C.硬铝 D.高碳钢
2.(2023·黄浦模拟)下列固体属于非电解质的是(  )
A.冰 B.干冰 C.可燃冰 D.冰醋酸
3.(2023·黄浦模拟)电子亚层2p的三个轨道之间具有不同的(  )
A.能量 B.形状
C.空间伸展方向 D.可容纳电子数
4.(2023·黄浦模拟)把铁条放入盛有过量稀硫酸的试管中,下列改变不能加快氢气产生速率的是(  )
A.改铁条为镁条 B.滴加少量CuSO4溶液
C.改稀硫酸为98%的硫酸 D.升高溶液的温度
5.(2023·黄浦模拟)只用水不能鉴别(  )
A.苯和 B.晶体和晶体
C.和硫粉 D.乙酸乙酯和乙酸丁酯
6.(2023·黄浦模拟)煤化工和石油化工的工艺中属于物理变化的是(  )
A.煤的干馏 B.煤的液化 C.石油分馏 D.石油裂化
7.(2023·黄浦模拟)丙炔和氯化氢之间发生加成反应,产物不可能是(  )
A.1-氯丙烷 B.1,2-二氯丙烷
C.1-氯丙烯 D.2-氯丙烯
8.(2023·佛山模拟)实验室模拟侯氏制碱法的装置如图所示,其中正确且能达到目的的是
A.制备CO2 B.制备NaHCO3 C.加热NaHCO3固体 D.检测产品中是否含有NaHCO3
A.A B.B C.C D.D
9.(2023·黄浦模拟)氯水中存在:Cl2+H2OHCl+HClO,下列化学用语表达正确的是(  )
A.中子数为20的氯原子:35Cl
B.HCl的电子式:
C.HClO的比例模型:
D.氧原子核外电子轨道表示式:
10.(2023·黄浦模拟)实验室利用下列仪器(不考虑夹持装置和塞子及导管)不能制备的气体是(  )
A.C2H2 B.H2 C.CO2 D.C2H4
11.(2023·黄浦模拟)下列化肥与熟石灰研磨有刺激性气味的是(  )
A.NH4Cl B.KNO3 C.NaNO3 D.CO(NH2)2
12.(2023·黄浦模拟)在烧杯中混合含等物质的量溶质的KOH溶液和Cu(NO3)2溶液,能正确显示反应后存在物质的是(  )
A. B.
C. D.
13.(2023·黄浦模拟)逆流能使物质充分接触,硫酸工业中未采取逆流工艺的是(  )
A.SO2、O2和V2O5接触 B.硫铁矿和空气反应
C.浓硫酸吸收SO3 D.预热SO2、O2
14.(2023·黄浦模拟)将浓硫酸与乙醇共热后得到的混合气体通入下列装置中,下列说法错误的是(  )
A.品红溶液a褪色证明气体中有SO2
B.品红溶液b不变色且澄清石灰水变浑浊证明原混合气体中有CO2
C.SO2的生成体现了浓硫酸的氧化性
D.酸性高锰酸钾溶液可以氧化乙烯和SO2
15.(2023·黄浦模拟)将去掉氧化膜的铝片放入足量Na2CO3溶液中,铝片表面产生气泡,充分反应后得到无色溶液M。下列分析错误的是(  )
A.产生的气体中有H2 B.反应与水解有关
C.Al(OH)3向酸式电离方向移动 D.M中含大量:Na+、Al3+、
16.(2023·黄浦模拟)下列最适合分离己烷和辛烷的混合物的技术是(  )
A.过滤 B.纸层析法 C.萃取 D.蒸馏
17.(2023·黄浦模拟)开关K置于a处时,两极均有气泡产生,U形管中的液面上升,一段时间后,再将开关K置于b处,可观察到两极的气体逐渐减少。据此分析,下列说法正确的是(  )
A.开关K置于a处时,铁电极与直流电源的正极相连
B.开关K置于a处时,产生气体的原因为:2H++2Cl-H2↑+Cl2↑
C.开关K置于b处时,阳离子通过阳离子交换膜移向石墨电极
D.开关K置于b处时,铁电极上的电极反应式为H2-2e-=2H+
18.(2022·临汾模拟)科学家研究发现某离子液体有助于盐湖水提取锂,其结构式如图。其中X、Y、Z、W、E、Q均为短周期主族非金属元素,且原子序数依次增大。
下列说法正确的是(  )
A.最高价含氧酸的酸性:Z>Y>Q
B.简单氢化物的沸点:W>E>Z>Y
C.简单离子半径:Q>E>W>Z
D.Z、W组成的化合物共有三种
19.(2023·黄浦模拟)一定条件下,在水溶液中1molClO;(x=0,1,2,3,4)的相对能量(kJ)大小如图所示。下列有关说法正确的是(  )
A.上述离子中最稳定的是C
B.B→A+D反应的热化学方程式为3ClO-(aq)=2Cl-(aq)+ClO(aq)+116kJ
C.上述离子中结合H+能力最强的是E
D.一定温度下,Cl2与NaOH溶液反应产物中有A、B、D,则三者的浓度之比可能为10∶1∶2
20.(2023·黄浦模拟)室温时,向溶液中滴加溶液,溶液pH随溶液体积的变化如图所示。下列说法正确的是(  )
A.a点处存在
B.b点处存在
C.由b到c发生反应的离子方程式为
D.图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是d点
二、非选择题
21.(2023·黄浦模拟)卤族元素能形成多种物质,结构和性质之间充满联系。
(1)部分卤族元素的某种性质a随核电荷数的变化趋势如图所示,则a表示正确的是   。(填字母)
a.原子半径 b.氢化物的稳定性
c.单质的氧化性 d.元素的非金属性
(2)溴化碘(IBr)的化学性质类似于卤素单质,溴化碘和水反应所得产物中有一种为三原子分子,该分子的电子式为   ;溴原子核外电子能量最高的电子层符号是   。
(3)ClF3的熔、沸点比BrF3的   (填“高”或“低”),理由是   。
ClO2气体可处理污水中的CN-,以下是ClO2的两种制备方法:
方法一:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
方法二:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O
(4)ClO2与CN- (C是+2价)反应产生2种无毒气体,反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为   。
(5)请评价上述哪一种方法制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒   。
22.(2023·黄浦模拟)某兴趣小组对鸡蛋壳中CaCO3的质量分数进行了测定(假设蛋壳中的其他物质不与盐酸反应)。五个已知质量的不同CaCO3样品在相同的密封的刚性反应容器中与过量的2.0mol L-1HCl(aq)反应,所产生的气体压强用附在反应容器上的压力计测量。实验数据被用来创建下面的校准线:
用蛋壳样品重复实验,实验数据记录在表中。
蛋壳样品质量 0.200g
反应前压强 0.800atm
反应后压强 0.870atm
(1)反应的离子方程式:   。
(2)因为反应是放热的,所以在记录压强之前,反应系统需   。
(3)实验用到的定量仪器有压力计和   。
(4)蛋壳样品中CaCO3的质量分数最接近   。
a.30% b.45% c.60% d.75%
(5)另一个蛋壳样品与4.0mL未知浓度的HCl(aq)完全反应。若反应生成0.095atm的压力,则HCl(aq)的浓度至少为   mol L-1。
a.0.0020 b.0.050 c.0.50 d.1.0
(6)可提高该反应速率的措施有   。
a.用2.0mol L-1CH3COOH(aq)代替2.0mol L-1HCl(aq) b.将HCl(aq)冷却到比原实验更低温度
c.选择体积更小的反应容器 d.将蛋壳研磨成更小的粉末
(7)请你再设计一种测定蛋壳中CaCO3的质量分数的实验方法   。
23.(2023·黄浦模拟)芯片制造过程需用到光刻胶,光刻胶的一种合成路线如图(部分试剂、反应条件和产物已略去):
已知:A是苯甲醛()
I. + (R1,R2为烃基或氢)
II. +R2OH+HCl(R1,R2为烃基)
(1)B分子中所含官能团的名称为   ;由F到G的反应类型为   。
(2)乙炔和羧酸X发生加成反应生成E,E中不同环境的氢原子个数比为3∶2∶1,E能发生水解反应,则E加聚后产物F的结构简式为   。
(3)D和G反应生成光刻胶的化学方程式为   。
(4)C的一种同分异构体满足下列条件:
①既能发生银镜反应,又能发生水解反应;
②苯环上的一氯取代产物只有两种。
写出该同分异构体的结构简式:   。
(5)根据已有知识并结合本题信息,写出以CH3CHO为原料制备CH3COCOCOOH的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)   。
24.(2023·黄浦模拟)NOx的排放主要来自于汽车尾气,包含NO2和NO。若用活性炭对NO进行吸附,可发生C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g),在T1℃时,借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如表:
浓度(mol L-1) 时间(min)
0 10 20 30 40 50
NO 1.00 0.58 0.40 0.40 0.48 0.48
N2 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36
(1)关于该反应说法错误的是   。
a.该反应体现了NO的氧化性 b.降低NO浓度能够减慢反应速率
c.加入足量的炭粉可以使NO100%转化 d.合适的催化剂可以加快反应速率
(2)表中0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)=   ;当升高反应温度,该反应的平衡常数K减小,说明正反应为   反应(填“吸热”或“放热”).
(3)30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡;根据表中的数据判断改变的条件可能是   (填字母)。
a.加入一定量的活性炭 b.通入一定量的NO
c.适当缩小容器的体积 d.加入合适的催化剂
某实验室模拟该反应,在恒压密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的NO气体,测得NO的转化率随温度的变化如图所示:
(4)由图可知,1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大,原因是   ;在1100K时,CO2的体积分数为   。
(5)NO2排放到大气中会引起   (填两个)等环境问题。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】合金及其应用
【解析】【解答】硬铝的特点是密度小、强度高和抗腐蚀性能好,所以最适合用作制造飞机外壳。黄铜、生铁、高碳钢不具备这种性质,不能用作制造飞机外壳。
故答案为:C。
【分析】制造飞机外壳的材料应具有强度高、耐腐蚀、密度小等优良特性。
2.【答案】B
【知识点】电解质与非电解质
【解析】【解答】A.冰是H2O,属于电解质,A不符合题意;
B.干冰是CO2,属于非电解质,B符合题意;
C.可燃冰是混合物,既不是电解质,也不是非电解质,C不符合题意;
D.冰醋酸是CH3COOH,属于电解质,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】非电解质是指在水溶液中和熔融状态下均不导电的化合物。
3.【答案】C
【知识点】原子核外电子的能级分布
【解析】【解答】A.同一能级,能量相等,A不符合题意;
B.2p能级的三个轨道都是哑铃形,B不符合题意;
C.2p的三个轨道分别沿着x轴、y轴、z轴三个伸展方向延伸,所以具有不同的空间伸展方向,C符合题意;
D.2p的三个轨道分别能容纳的电子数都是2个电子,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.同一能级的能量相等;
B.2p能级的形状均为哑铃形;
C.2p能级有3个不同的伸展方向;
D.2p能级的三个轨道均能容纳2个电子。
4.【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.镁比铁更活泼,与稀硫酸反应速率更快,能加快氢气产生速率,A不符合题意;
B.滴加少量CuSO4,Fe与CuSO4反应生成Cu,Fe、Cu和稀硫酸构成原电池,加快反应速率,B不符合题意;
C.常温下,铁在浓硫酸中发生钝化,无法产生氢气,C符合题意;
D.升高溶液温度,反应速率加快,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】影响反应速率的因素主要有温度、浓度、接触面积等。
5.【答案】D
【知识点】物质的检验和鉴别
【解析】【解答】A.苯和都难溶于水,且苯的密度小于水、四氯化碳密度大于水,用水可以鉴别,A不符合题意;
B.晶体易溶于水形成紫红色溶液,晶体在水中溶解度较小形成黄色溶液,用水可以鉴别,B不符合题意;
C.和水反应生成氧气逸出有气泡生成,硫粉和水无明显变化,用水可以鉴别,C不符合题意;
D.乙酸乙酯和乙酸丁酯均不溶于水且密度小于水,用水不可以鉴别,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.苯和四氯化碳均不溶于水,苯的密度小于水,四氯化碳的密度大于水;
B.晶体和晶体溶于水形成的溶液颜色不同;
C.和水反应生成氢氧化钠和氧气,硫粉不溶于水;
D.乙酸乙酯和乙酸丁酯均不溶于水且密度小于水。
6.【答案】C
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系
【解析】【解答】A.煤的干馏是把煤隔绝空气加强热使之分解,生成新物质,属于化学变化,故A不符合题意;
B.煤的液化是把煤和氢气反应生成新物质,属于化学变化,故B不符合题意;
C.石油分馏是利用石油中各成分沸点不同分离各馏分,没生成新物质,属于物理变化,故C符合题意;
D.石油裂化是把重油中的长链烃断裂成碳原子数比较少的烃,主要获得汽油的石油加工方法,属于化学变化,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】没有新物质生成的变化属于物理变化。
7.【答案】A
【知识点】乙炔炔烃
【解析】【解答】A.1个丙炔分子与2个HCl加成,则生成的产物中一定有2个Cl原子,不可能生成1-氯丙烷,A符合题意;
B.1分子丙炔与2分子HCl发生加成反应,Cl原子分别连在不同的碳上,可生成1,2-二氯丙烷,B不符合题意;
C.1分子丙炔与1分子HCl发生加成反应,生成1-氯丙烯,C不符合题意;
D.1分子丙炔与1分子HCl发生加成反应,可生成2-氯丙烯,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】丙炔含有碳碳三键,1分子丙炔可与1分子HCl加成,也能与2分子HCl加成。
8.【答案】B
【知识点】纯碱工业(侯氏制碱法)
【解析】【解答】A.由于CaCO3与稀硫酸反应生成的CaSO4是微溶物,覆盖在CaCO3表面阻止反应继续进行,故实验室制备CO2用CaCO3和稀盐酸,不用稀硫酸,A不合题意;
B.向冷的氨化饱和食盐水中通入CO2,发生反应NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl,故可获得NaHCO3固体,B符合题意;
C.加热固体不能用蒸发皿,应该用坩埚,C不合题意;
D.加热固体时试管口需向下倾斜,D不合题意;
故答案为:B。
【分析】A.CaSO4是微溶物,覆盖在CaCO3表面阻止反应继续进行;
B.依据溶解性的不同,先通氨气再通二氧化碳;
C.加热固体应该用坩埚;
D.加热固体时试管口应该向下倾斜。
9.【答案】C
【知识点】原子中的数量关系;原子核外电子排布;球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.中子数为20的氯原子为37Cl,A不符合题意;
B.HCl为共价化合物,电子式为,B不符合题意;
C.HClO中O原子在中间,氢原子半径最小,O原子次之,氯原子半径最大,HClO的空间构型为V形,C符合题意;
D.氧原子核外电子轨道表示式为,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.原子符号左上角为质量数,左下角为质子数,质量数=质子数+中子数,核外电子数=核内质子数=核电荷数;
B.HCl为共价化合物;
D.O原子的核外电子排布式1s22s22p4。
10.【答案】D
【知识点】常用仪器及其使用;气体发生装置
【解析】【解答】A.电石和水反应生成乙炔,可以选择圆底烧瓶、分液漏斗组装,A不符合题意;
B.锌粒和稀硫酸反应生成氢气,可以选择圆底烧瓶、分液漏斗组装,B不符合题意;
C.碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳,可以选择圆底烧瓶、分液漏斗组装,C不符合题意;
D.乙醇在浓硫酸催化作用下迅速加热到170℃生成乙烯,反应需要控制温度,缺少温度计,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.电石和水反应制备乙炔;
B.通常用锌和稀硫酸制备氢气;
C.实验室通常用大理石和稀盐酸制备二氧化碳;
根据制备原料和条件选择相应仪器。
11.【答案】A
【知识点】铵盐;含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A.氯化铵和氢氧化钙研磨反应生成氨气,氨气是有刺激性气味的气体,故A符合题意;
B.硝酸钾和氢氧化钙不反应,故B不符合题意;
C.硝酸钠和氢氧化钙不反应,故C不符合题意;
D.尿素和氢氧化钙不反应,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】铵态氮肥与碱性物质混合研磨后能放出有刺激性气味的气体。
12.【答案】D
【知识点】离子共存
【解析】【解答】KOH溶液和Cu(NO3)2溶液反应的方程式为:2KOH+Cu(NO3)2=Cu(OH)2↓+2KNO3, KOH和Cu(NO3)2等物质的量时,反应生成的Cu(OH)2、KNO3、剩余的Cu(NO3)2,则溶液中有K+、、Cu2+三种离子,
故答案为:D。
【分析】KOH和Cu(NO3)2发生反应2KOH+Cu(NO3)2=Cu(OH)2↓+2KNO3。
13.【答案】A
【知识点】工业制取硫酸
【解析】【解答】A.硫酸工业中,、和反应是在接触室中完成的,催化剂是固定在接触室的一定位置,并未采用从上面加入催化剂,从下面通入SO2、O2混合气体,即为采用固体和气体逆流的工艺,A符合题意;
B.硫酸工业中,硫铁矿和空气实在沸腾炉中进行,硫铁矿是固体从沸腾炉的中部投料口加入,而从沸腾炉底部通入足量的空气,硫铁矿和空气采用固体和气体逆流工艺以增大其接触面积,是硫铁矿充分煅烧,B不合题意;
C.硫酸工业中,在吸收塔中用98.3%的浓硫酸从顶部淋下,气体向上,使二者充分接触,使SO3吸收更加完全,故浓硫酸和采用了逆流工艺,C不合题意;
D.、和平衡混合气之间采用逆流工艺,以利于SO3尽快冷却分离出来,SO2、O2能够尽快受热再次进入接触室进行反应,D不合题意;
故答案为:A。
【分析】 工业制备硫酸的流程,首先将硫铁矿粉碎,增大接触面积,反应生成二氧化硫气体,二氧化硫的制取和净化、二氧化硫转化为三氧化硫、三氧化硫的吸收,分别在沸腾炉、接触室、吸收塔中进行,其中沸腾炉中为铁矿石与空气充分接触,采取逆流,在接触室中的催化剂可以加快反应的速率,循环使用SO2、O2和平衡混合气,采取逆流充分接触,SO3采取逆流的形式从吸收塔底部通入,在吸收塔中三氧化硫与水反应生成硫酸。
14.【答案】B
【知识点】二氧化硫的性质;性质实验方案的设计;二氧化硫的漂白作用
【解析】【解答】A.二氧化硫可使品红溶液褪色,所以若品红溶液a褪色,则证明气体中有,A不符合题意;
B.因为酸性高锰酸钾可氧化乙烯气体转化为二氧化碳,所以若澄清石灰水变浑浊,只能只能证明存在二氧化碳,不能证明原混合气体中含二氧化碳,B符合题意;
C.乙醇与浓硫酸反应,若生成二氧化硫,则证明S元素化合价降低,即体现了浓硫酸的氧化性,C不符合题意;
D.乙烯和二氧化硫均具有还原性,均可被酸性高锰酸钾溶液氧化,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】浓硫酸和乙醇混合加热得到的混合气体主要为乙烯,含有少量SO2,SO2具有漂白性、还原性、弱氧化性。
15.【答案】D
【知识点】盐类水解的应用;离子共存
【解析】【解答】A.由分析可知,产生的气体中有H2,A不符合题意;
B.由分析可知,与Al反应的OH-来自水解,B不符合题意;
C.Na2CO3溶液呈碱性,Al(OH)3表现出酸性,发生酸式电离,C不符合题意;
D.Al3+、在溶液中能发生双水解反应,不能大量共存,所以M中不可能含大量Al3+、,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.碳酸钠水解显碱性,Al与OH-反应生成氢气;
B.碳酸钠中碳酸根发生水解;
C.Al(OH)3酸式电离的方程式为:,碱式电离的方程式为。
16.【答案】D
【知识点】蒸馏与分馏;物质的分离与提纯
【解析】【解答】A.己烷和辛烷都是液体且互溶,无法通过过滤分离,A不符合题意;
B.己烷和辛烷无法通过纸层析法进行分离,B不符合题意;
C.己烷和辛烷互溶,无法通过萃取分离,C不符合题意;
D.己烷和辛烷沸点存在差异,可通过蒸馏的方式分离,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】己烷和辛烷为互溶的液体,且沸点不同,采用蒸馏的方式分离。
17.【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.开关K置于a处时构成电解池,两极均有气泡产生,U形管中的液面上升,阳极产生氯气,阴极产生氢气,因此铁电极一定是阴极,即铁电极与直流电源的负极相连,A不符合题意;
B.开关K置于a处时铁电极是阴极,相当于是电解饱和食盐水,产生气体的原因为:2H2O+2Cl-H2↑+2OH-+Cl2↑,B符合题意;
C.开关K置于b处时构成原电池,氢气失去电子,铁作负极,石墨电解是正极,所以阳离子通过阳离子交换膜移向石墨电极,C不符合题意;
D.开关K置于b处时构成原电池,氢气失去电子,铁作负极,铁电极上的电极反应式为H2-2e-=2H+,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】开关K与b连接,形成原电池,为铁的吸氧腐蚀;K与a连接,形成电解池,石墨为阳极,发生氧化反应生成氯气,铁为阴极,发生还原反应生成氢气和氢氧化钠。
18.【答案】B
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,硫元素的非金属性强于碳元素,则硫酸的酸性强于碳酸,故A不符合题意;
B.氟化氢和水都能形成分子间氢键,水分子形成氢键的数目多于氟化氢,分子间作用力强于氟化氢,沸点高于氟化氢,氨气可以形成分子间氢键,但是作用力较弱,故其沸点比氟化氢低,甲烷不能形成分子间氢键,沸点最低,故简单氢化物的沸点:W>E>Z>Y,故B符合题意;
C.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子的离子半径越小,则电子层结构相同的氮离子、氧离子和氟离子中,氮离子的离子半径最大,故C不符合题意;
D.由分析可知Z为N元素、W为O元素,它们之间形成化合物有一氧化二氮(N2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮(N2O3)、四氧化二氮(N2O4)和五氧化二氮(N2O5)等,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】由离子的结构式可知,X和E原子形成1个共价键、Y原子形成4个共价键、Z原子形成3个共价键、W原子形成2个共价键、Q原子形成6个共价键,则X为H元素、Y为C元素、Z为N元素、W为O元素、E为F元素、Q为S元素。
19.【答案】B
【知识点】化学反应中能量的转化;弱电解质在水溶液中的电离平衡
【解析】【解答】A.物质具有的能量越低越稳定,由图可知,最稳定的是A,A不符合题意;
B.B→A+D反应的化学方程式为,生成物的总能量减去反应物的总能量=,故放出116kJ能量,B符合题意;
C.酸越弱,酸根离子结合氢离子能力越强,同种元素的含氧酸,化合价越高,酸性越强,故酸性HClO3>HClO2>HClO,结合氢离子能力ClO-最强,即结合氢离子能力最强的B,C不符合题意;
D. 一定温度下,Cl2与NaOH溶液反应产物中有Cl-,ClO-,,若三者浓度之比为10:1:2,得失电子比=10:(2+2×5)=5:6,得失电子不守恒,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.物质的能量越低越稳定;
C.酸越弱,酸根离子结合氢离子能力越强;
D.Cl2与NaOH溶液反应产物中有Cl-,ClO-,。
20.【答案】B
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;水的电离;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.向溶液中滴加溶液100mL,正好将H+中和完,a点混合液的体积为200mL,a点处存在,故A不符合题意;
B.当加入100mLNaOH溶液时,,=7加入溶液NaOH溶液大于100mL,反应一部分,此时,故b点处存在,故B符合题意;
C.加入NaOH溶液0-100mL,H+发生反应,100mL-200mL,参与反应,由b到c发生反应的离子方程式为,故C不符合题意;
D.电离出H+抑制水的电离,随着氢氧化钠加入a点生成硫酸钠和硫酸铵,水解促进水的电离,接着再加入氢氧化钠,生成,逐渐抑制水的电离,故水的电离程度最大的是a点,故D不符合题意;
故答案为:B;
【分析】A.a点为等浓度的硫酸钠和硫酸铵的混合溶液,结合物料守恒计算;
B.b点溶质为硫酸钠、硫酸铵和NH3 H2O,溶液呈中性c(H+)=c(OH-);
C.b到c发生的反应为;
D.酸或碱抑制水的电离,含有弱离子的盐水解促进水的电离。
21.【答案】(1)bcd
(2);N
(3)低;ClF3和BrF3均为分子晶体,且结构相似,ClF3相对分子质量小于BrF3
(4)1:1
(5)方法一产生污染性气体氯气,方法二生成氧气对水体无污染,所以方法二制备的ClO2更适合用于饮用水消毒
【知识点】氧化还原反应;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)a.Cl、Br、I三种元素的原子半径逐渐增大,a不正确;
b.元素的非金属性越强,氢化物越稳定,则氢化物稳定性HCl>HBr>HI,b正确;
c.元素的非金属性越强,单质的氧化性越强,单质的氧化性Cl2>Br2>I2,c正确;
d.同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,非金属性Cl>Br>I,d正确;
故答案为:bcd。
(2)IBr与水反应的化学方程式为IBr+H2OHBr+HIO,HIO的电子式为,溴原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5,能量最高的电子层符号是N。
(3)ClF3和BrF3均为分子晶体,且结构相似,ClF3相对分子质量小于BrF3,因此ClF3的熔沸点比BrF3低。
(4)ClO2与CN-反应生成二氧化碳和氮气,离子方程式为2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-,该反应ClO2中Cl得电子化合价降低,CN-中C失电子化合价升高,N失电子化合价升高,氧化剂为ClO2,还原剂为CN-,两者的物质的量之比为1:1。
(5)方法一产生污染性气体氯气,方法二生成氧气对水体无污染,所以方法二制备的ClO2更适合用于饮用水消毒。
【分析】(1)a.电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小;
b.元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强;
c.元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强;
d.同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱;
(2)IBr与水发生反应IBr+H2OHBr+HIO;Br原子的能量最高的电子层为N;
(3)ClF3和BrF3均为分子晶体,且结构相似,ClF3相对分子质量小于BrF3,则ClF3的熔、沸点比BrF3的低;
(4)ClO2与CN-发生反应2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-;
(5)方法一产生污染性气体氯气,方法二生成氧气对水体无污染。
22.【答案】(1)CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
(2)保持温度不变
(3)托盘天平
(4)d
(5)d
(6)d
(7)将鸡蛋壳洗净、干燥并捣碎后,称取m1 g放在烧杯里,然后往烧杯中加入足量的稀盐酸m2 g,充分反应后,称得反应剩余物为m3 g(假设其他物质不与盐酸反应),则生成的二氧化碳质量是(m1+m2-m3),所以其质量分数是。
【知识点】化学反应速率的影响因素;探究物质的组成或测量物质的含量
【解析】【解答】(1)碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑。
(2)因为反应是放热的,且压强受温度影响,所以在记录压强之前,反应系统需保持温度不变。
(3)固体称量需要天平,所以实验用到的定量仪器有压力计和托盘天平。
(4)根据图像可知当碳酸钙质量是0.2g时,产生气体的压强是0.095atm,所以当产生气体的压强为0.870atm-0.800atm=0.07atm时需要碳酸钙的质量是,所以蛋壳样品中CaCO3的质量分数为,因此最接近75%,故答案为:d。
(5)若反应生成0.095atm的压力,根据图像可知消耗碳酸钙的质量是0.2g,物质的量是0.002mol,消耗氯化氢的物质的量是0.004mol,浓度是0.004mol÷0.004L=1.0mol/L,即HCl(aq)的浓度至少为1.0mol L-1,故答案为:d。
(6)a.用2.0mol L-1CH3COOH(aq)代替2.0mol L-1HCl(aq),氢离子浓度减小,反应速率减小;
b.将HCl(aq)冷却到比原实验更低温度,降低温度,反应速率减小;
c.选择体积更小的反应容器,由于反应物是固体和溶液,不影响反应速率;
d.将蛋壳研磨成更小的粉末,增大反应物的接触面积,反应速率加快;
故答案为:d。
(7)将鸡蛋壳洗净、干燥并捣碎后,称取m1 g放在烧杯里,然后往烧杯中加入足量的稀盐酸m2 g,充分反应后,称得反应剩余物为m3 g(假设其他物质不与盐酸反应),则生成的二氧化碳质量是(m1+m2-m3),所以其质量分数是。
【分析】(1)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水;
(2)该反应为放热反应,温度会影响压强;
(3)该实验需要托盘天平称量固体;
(4)碳酸钙质量是0.2g时,产生气体的压强是0.095atm;
(5)消耗碳酸钙的质量是0.2g,物质的量是0.002mol,消耗氯化氢0.004mol;
(6)反应速率的影响因素有:温度、浓度、压强、接触面积等;
(7)由于碳酸钙和盐酸反应生成气体,所以可以用反应前后质量差计算生成二氧化碳的质量,进而计算碳酸钙的质量,最后计算其质量分数。
23.【答案】(1)碳碳双键、醛基;取代反应
(2)
(3)+nHCl
(4)
(5)
【知识点】有机物的推断;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;醛的化学性质
【解析】【解答】(1)B结构简式为,含有的官能团名称为碳碳双键、醛基。F到G发生的是酯类的水解反应。
(2)根据分析可知,F的结构简式为。
(3)G和D发生信息Ⅱ的反应生成光刻胶为,化学方程式为+nHCl。
(4)①能发生银镜反应又能发生水解反应,说明该同分异构体中含有甲酸形成的酯基。②苯环上一氯取代产物有两种,则苯环上有两个取代基且在对位。除了苯环外剩余基团的不饱和度为2,已知有一个酯基,则一定含有一个碳碳双键,因此该同分异构体的结构简式为。
(5)两分子乙醛发生信息Ⅰ的反应生成,与银氨溶液反应后酸化生成,与溴发生加成反应生成,发生卤代烃的水解反应后酸化生成,发生醇的催化氧化生成,合成路线为
【分析】A为苯甲醛,苯甲醛与乙醛发生已知Ⅰ生成B,结合B的分子式可知,B为,B与银氨溶液发生氧化反应、酸化得到C,则C为,C和SOCl2反应生成D; 乙炔和羧酸X加成生成E,E发生加聚反应得到F,则E分子中含有C=C双键,结合分子式可知,X为CH3COOH,E的核磁共振氢谱为三组峰,且峰面积比为3:2:1,E能发生水解反应,故E为CH3COOCH=CH2,F为,G与D发生信息Ⅱ的反应得到光刻胶,则光刻胶的结构简式为。
24.【答案】(1)c
(2)0.042mol/(L·min);放热
(3)bc
(4)1050K前反应未达平衡状态,随着温度升高,反应速率加快,相同时间内NO转化率增大;0.2
(5)酸雨、光化学烟雾
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)a.C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g),NO中N元素价态从+2价降到0价,体现出NO的氧化性,a正确;
B.降低NO浓度,减慢反应速率,b正确;
C.该反应是可逆反应,加入足量的碳粉无法使NO转化率无法达到100%,c不正确;
D.催化剂可以改变反应速率,合适的催化剂可以加快反应速率,d正确;
故答案为:c。
(2)C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g),图表数据得到0~10min内,NO的平均反应速率;升高反应温度,该反应的平衡常数K减小,说明平衡往逆向移动,逆向吸热,正向则放热;故答案为:0.042mol/(L min),放热;
(3)
a.加入一定量的活性炭,平衡不发生移动,NO、N2浓度都不变,a不正确;
b.通入一定量的NO,平衡往正向移动,根据勒夏特列原理, NO浓度增大,CO2、N2浓度同等程度增加,b正确;
c.适当缩小容器的体积,相当于增大压强,平衡不发生移动,且NO、N2浓度增加的倍数相等,c正确;
d.加入合适的催化剂,平衡不发生移动,NO、N2浓度都不变,d不正确;
故答案为:bc。
(4)1050 kPa 前,反应b 中NO2转化率随着压强增大而增大的原因,1050KPa前反应未达平衡状态,随着压强增大,反应速率加快,NO转化率提高,
故答案为:1050KPa前反应未达平衡状态,随着压强增大,反应速率加快,NO转化率提高;
根据图示,在1100K时,NO转化率是40%,设起始投入的NO的浓度为amol/L,根据题意列三段式:
CO2的体积分数==0.2;
(5)NO2排放到大气中会引起酸雨、光化学烟雾等。
【分析】(1)a.该反应中NO中的N元素化合价降低,为氧化剂;
b.降低反应物的浓度,反应速率减小;
c.可逆反应不能100%转化;
d.催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率;
(2)根据计算;升温平衡常数减小,说明升温反应逆向进行;
(3)该温度下的平衡常数K=,温度不变平衡常数不变,30min后改变条件,设平衡时CO2的浓度为xmol/L:,解得x=0.36,即30min后改变条件使N2和CO2浓度同等程度增大;
(4)1050K前反应未达平衡状态,随着温度升高,反应速率加快,相同时间内NO转化率增大;列出反应的三段式计算;
(5) NO2会造成酸雨,还会引起光化学烟雾。
上海市黄浦区2023年高中学业等级考调研测试(4月)化学试题
一、单选题
1.(2023·黄浦模拟)我国航空事业飞速发展,下列材料适合制造飞机外壳的是(  )
A.黄铜 B.生铁 C.硬铝 D.高碳钢
【答案】C
【知识点】合金及其应用
【解析】【解答】硬铝的特点是密度小、强度高和抗腐蚀性能好,所以最适合用作制造飞机外壳。黄铜、生铁、高碳钢不具备这种性质,不能用作制造飞机外壳。
故答案为:C。
【分析】制造飞机外壳的材料应具有强度高、耐腐蚀、密度小等优良特性。
2.(2023·黄浦模拟)下列固体属于非电解质的是(  )
A.冰 B.干冰 C.可燃冰 D.冰醋酸
【答案】B
【知识点】电解质与非电解质
【解析】【解答】A.冰是H2O,属于电解质,A不符合题意;
B.干冰是CO2,属于非电解质,B符合题意;
C.可燃冰是混合物,既不是电解质,也不是非电解质,C不符合题意;
D.冰醋酸是CH3COOH,属于电解质,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】非电解质是指在水溶液中和熔融状态下均不导电的化合物。
3.(2023·黄浦模拟)电子亚层2p的三个轨道之间具有不同的(  )
A.能量 B.形状
C.空间伸展方向 D.可容纳电子数
【答案】C
【知识点】原子核外电子的能级分布
【解析】【解答】A.同一能级,能量相等,A不符合题意;
B.2p能级的三个轨道都是哑铃形,B不符合题意;
C.2p的三个轨道分别沿着x轴、y轴、z轴三个伸展方向延伸,所以具有不同的空间伸展方向,C符合题意;
D.2p的三个轨道分别能容纳的电子数都是2个电子,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.同一能级的能量相等;
B.2p能级的形状均为哑铃形;
C.2p能级有3个不同的伸展方向;
D.2p能级的三个轨道均能容纳2个电子。
4.(2023·黄浦模拟)把铁条放入盛有过量稀硫酸的试管中,下列改变不能加快氢气产生速率的是(  )
A.改铁条为镁条 B.滴加少量CuSO4溶液
C.改稀硫酸为98%的硫酸 D.升高溶液的温度
【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.镁比铁更活泼,与稀硫酸反应速率更快,能加快氢气产生速率,A不符合题意;
B.滴加少量CuSO4,Fe与CuSO4反应生成Cu,Fe、Cu和稀硫酸构成原电池,加快反应速率,B不符合题意;
C.常温下,铁在浓硫酸中发生钝化,无法产生氢气,C符合题意;
D.升高溶液温度,反应速率加快,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】影响反应速率的因素主要有温度、浓度、接触面积等。
5.(2023·黄浦模拟)只用水不能鉴别(  )
A.苯和 B.晶体和晶体
C.和硫粉 D.乙酸乙酯和乙酸丁酯
【答案】D
【知识点】物质的检验和鉴别
【解析】【解答】A.苯和都难溶于水,且苯的密度小于水、四氯化碳密度大于水,用水可以鉴别,A不符合题意;
B.晶体易溶于水形成紫红色溶液,晶体在水中溶解度较小形成黄色溶液,用水可以鉴别,B不符合题意;
C.和水反应生成氧气逸出有气泡生成,硫粉和水无明显变化,用水可以鉴别,C不符合题意;
D.乙酸乙酯和乙酸丁酯均不溶于水且密度小于水,用水不可以鉴别,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.苯和四氯化碳均不溶于水,苯的密度小于水,四氯化碳的密度大于水;
B.晶体和晶体溶于水形成的溶液颜色不同;
C.和水反应生成氢氧化钠和氧气,硫粉不溶于水;
D.乙酸乙酯和乙酸丁酯均不溶于水且密度小于水。
6.(2023·黄浦模拟)煤化工和石油化工的工艺中属于物理变化的是(  )
A.煤的干馏 B.煤的液化 C.石油分馏 D.石油裂化
【答案】C
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系
【解析】【解答】A.煤的干馏是把煤隔绝空气加强热使之分解,生成新物质,属于化学变化,故A不符合题意;
B.煤的液化是把煤和氢气反应生成新物质,属于化学变化,故B不符合题意;
C.石油分馏是利用石油中各成分沸点不同分离各馏分,没生成新物质,属于物理变化,故C符合题意;
D.石油裂化是把重油中的长链烃断裂成碳原子数比较少的烃,主要获得汽油的石油加工方法,属于化学变化,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】没有新物质生成的变化属于物理变化。
7.(2023·黄浦模拟)丙炔和氯化氢之间发生加成反应,产物不可能是(  )
A.1-氯丙烷 B.1,2-二氯丙烷
C.1-氯丙烯 D.2-氯丙烯
【答案】A
【知识点】乙炔炔烃
【解析】【解答】A.1个丙炔分子与2个HCl加成,则生成的产物中一定有2个Cl原子,不可能生成1-氯丙烷,A符合题意;
B.1分子丙炔与2分子HCl发生加成反应,Cl原子分别连在不同的碳上,可生成1,2-二氯丙烷,B不符合题意;
C.1分子丙炔与1分子HCl发生加成反应,生成1-氯丙烯,C不符合题意;
D.1分子丙炔与1分子HCl发生加成反应,可生成2-氯丙烯,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】丙炔含有碳碳三键,1分子丙炔可与1分子HCl加成,也能与2分子HCl加成。
8.(2023·佛山模拟)实验室模拟侯氏制碱法的装置如图所示,其中正确且能达到目的的是
A.制备CO2 B.制备NaHCO3 C.加热NaHCO3固体 D.检测产品中是否含有NaHCO3
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】纯碱工业(侯氏制碱法)
【解析】【解答】A.由于CaCO3与稀硫酸反应生成的CaSO4是微溶物,覆盖在CaCO3表面阻止反应继续进行,故实验室制备CO2用CaCO3和稀盐酸,不用稀硫酸,A不合题意;
B.向冷的氨化饱和食盐水中通入CO2,发生反应NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl,故可获得NaHCO3固体,B符合题意;
C.加热固体不能用蒸发皿,应该用坩埚,C不合题意;
D.加热固体时试管口需向下倾斜,D不合题意;
故答案为:B。
【分析】A.CaSO4是微溶物,覆盖在CaCO3表面阻止反应继续进行;
B.依据溶解性的不同,先通氨气再通二氧化碳;
C.加热固体应该用坩埚;
D.加热固体时试管口应该向下倾斜。
9.(2023·黄浦模拟)氯水中存在:Cl2+H2OHCl+HClO,下列化学用语表达正确的是(  )
A.中子数为20的氯原子:35Cl
B.HCl的电子式:
C.HClO的比例模型:
D.氧原子核外电子轨道表示式:
【答案】C
【知识点】原子中的数量关系;原子核外电子排布;球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.中子数为20的氯原子为37Cl,A不符合题意;
B.HCl为共价化合物,电子式为,B不符合题意;
C.HClO中O原子在中间,氢原子半径最小,O原子次之,氯原子半径最大,HClO的空间构型为V形,C符合题意;
D.氧原子核外电子轨道表示式为,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.原子符号左上角为质量数,左下角为质子数,质量数=质子数+中子数,核外电子数=核内质子数=核电荷数;
B.HCl为共价化合物;
D.O原子的核外电子排布式1s22s22p4。
10.(2023·黄浦模拟)实验室利用下列仪器(不考虑夹持装置和塞子及导管)不能制备的气体是(  )
A.C2H2 B.H2 C.CO2 D.C2H4
【答案】D
【知识点】常用仪器及其使用;气体发生装置
【解析】【解答】A.电石和水反应生成乙炔,可以选择圆底烧瓶、分液漏斗组装,A不符合题意;
B.锌粒和稀硫酸反应生成氢气,可以选择圆底烧瓶、分液漏斗组装,B不符合题意;
C.碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳,可以选择圆底烧瓶、分液漏斗组装,C不符合题意;
D.乙醇在浓硫酸催化作用下迅速加热到170℃生成乙烯,反应需要控制温度,缺少温度计,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.电石和水反应制备乙炔;
B.通常用锌和稀硫酸制备氢气;
C.实验室通常用大理石和稀盐酸制备二氧化碳;
根据制备原料和条件选择相应仪器。
11.(2023·黄浦模拟)下列化肥与熟石灰研磨有刺激性气味的是(  )
A.NH4Cl B.KNO3 C.NaNO3 D.CO(NH2)2
【答案】A
【知识点】铵盐;含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A.氯化铵和氢氧化钙研磨反应生成氨气,氨气是有刺激性气味的气体,故A符合题意;
B.硝酸钾和氢氧化钙不反应,故B不符合题意;
C.硝酸钠和氢氧化钙不反应,故C不符合题意;
D.尿素和氢氧化钙不反应,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】铵态氮肥与碱性物质混合研磨后能放出有刺激性气味的气体。
12.(2023·黄浦模拟)在烧杯中混合含等物质的量溶质的KOH溶液和Cu(NO3)2溶液,能正确显示反应后存在物质的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】离子共存
【解析】【解答】KOH溶液和Cu(NO3)2溶液反应的方程式为:2KOH+Cu(NO3)2=Cu(OH)2↓+2KNO3, KOH和Cu(NO3)2等物质的量时,反应生成的Cu(OH)2、KNO3、剩余的Cu(NO3)2,则溶液中有K+、、Cu2+三种离子,
故答案为:D。
【分析】KOH和Cu(NO3)2发生反应2KOH+Cu(NO3)2=Cu(OH)2↓+2KNO3。
13.(2023·黄浦模拟)逆流能使物质充分接触,硫酸工业中未采取逆流工艺的是(  )
A.SO2、O2和V2O5接触 B.硫铁矿和空气反应
C.浓硫酸吸收SO3 D.预热SO2、O2
【答案】A
【知识点】工业制取硫酸
【解析】【解答】A.硫酸工业中,、和反应是在接触室中完成的,催化剂是固定在接触室的一定位置,并未采用从上面加入催化剂,从下面通入SO2、O2混合气体,即为采用固体和气体逆流的工艺,A符合题意;
B.硫酸工业中,硫铁矿和空气实在沸腾炉中进行,硫铁矿是固体从沸腾炉的中部投料口加入,而从沸腾炉底部通入足量的空气,硫铁矿和空气采用固体和气体逆流工艺以增大其接触面积,是硫铁矿充分煅烧,B不合题意;
C.硫酸工业中,在吸收塔中用98.3%的浓硫酸从顶部淋下,气体向上,使二者充分接触,使SO3吸收更加完全,故浓硫酸和采用了逆流工艺,C不合题意;
D.、和平衡混合气之间采用逆流工艺,以利于SO3尽快冷却分离出来,SO2、O2能够尽快受热再次进入接触室进行反应,D不合题意;
故答案为:A。
【分析】 工业制备硫酸的流程,首先将硫铁矿粉碎,增大接触面积,反应生成二氧化硫气体,二氧化硫的制取和净化、二氧化硫转化为三氧化硫、三氧化硫的吸收,分别在沸腾炉、接触室、吸收塔中进行,其中沸腾炉中为铁矿石与空气充分接触,采取逆流,在接触室中的催化剂可以加快反应的速率,循环使用SO2、O2和平衡混合气,采取逆流充分接触,SO3采取逆流的形式从吸收塔底部通入,在吸收塔中三氧化硫与水反应生成硫酸。
14.(2023·黄浦模拟)将浓硫酸与乙醇共热后得到的混合气体通入下列装置中,下列说法错误的是(  )
A.品红溶液a褪色证明气体中有SO2
B.品红溶液b不变色且澄清石灰水变浑浊证明原混合气体中有CO2
C.SO2的生成体现了浓硫酸的氧化性
D.酸性高锰酸钾溶液可以氧化乙烯和SO2
【答案】B
【知识点】二氧化硫的性质;性质实验方案的设计;二氧化硫的漂白作用
【解析】【解答】A.二氧化硫可使品红溶液褪色,所以若品红溶液a褪色,则证明气体中有,A不符合题意;
B.因为酸性高锰酸钾可氧化乙烯气体转化为二氧化碳,所以若澄清石灰水变浑浊,只能只能证明存在二氧化碳,不能证明原混合气体中含二氧化碳,B符合题意;
C.乙醇与浓硫酸反应,若生成二氧化硫,则证明S元素化合价降低,即体现了浓硫酸的氧化性,C不符合题意;
D.乙烯和二氧化硫均具有还原性,均可被酸性高锰酸钾溶液氧化,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】浓硫酸和乙醇混合加热得到的混合气体主要为乙烯,含有少量SO2,SO2具有漂白性、还原性、弱氧化性。
15.(2023·黄浦模拟)将去掉氧化膜的铝片放入足量Na2CO3溶液中,铝片表面产生气泡,充分反应后得到无色溶液M。下列分析错误的是(  )
A.产生的气体中有H2 B.反应与水解有关
C.Al(OH)3向酸式电离方向移动 D.M中含大量:Na+、Al3+、
【答案】D
【知识点】盐类水解的应用;离子共存
【解析】【解答】A.由分析可知,产生的气体中有H2,A不符合题意;
B.由分析可知,与Al反应的OH-来自水解,B不符合题意;
C.Na2CO3溶液呈碱性,Al(OH)3表现出酸性,发生酸式电离,C不符合题意;
D.Al3+、在溶液中能发生双水解反应,不能大量共存,所以M中不可能含大量Al3+、,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.碳酸钠水解显碱性,Al与OH-反应生成氢气;
B.碳酸钠中碳酸根发生水解;
C.Al(OH)3酸式电离的方程式为:,碱式电离的方程式为。
16.(2023·黄浦模拟)下列最适合分离己烷和辛烷的混合物的技术是(  )
A.过滤 B.纸层析法 C.萃取 D.蒸馏
【答案】D
【知识点】蒸馏与分馏;物质的分离与提纯
【解析】【解答】A.己烷和辛烷都是液体且互溶,无法通过过滤分离,A不符合题意;
B.己烷和辛烷无法通过纸层析法进行分离,B不符合题意;
C.己烷和辛烷互溶,无法通过萃取分离,C不符合题意;
D.己烷和辛烷沸点存在差异,可通过蒸馏的方式分离,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】己烷和辛烷为互溶的液体,且沸点不同,采用蒸馏的方式分离。
17.(2023·黄浦模拟)开关K置于a处时,两极均有气泡产生,U形管中的液面上升,一段时间后,再将开关K置于b处,可观察到两极的气体逐渐减少。据此分析,下列说法正确的是(  )
A.开关K置于a处时,铁电极与直流电源的正极相连
B.开关K置于a处时,产生气体的原因为:2H++2Cl-H2↑+Cl2↑
C.开关K置于b处时,阳离子通过阳离子交换膜移向石墨电极
D.开关K置于b处时,铁电极上的电极反应式为H2-2e-=2H+
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.开关K置于a处时构成电解池,两极均有气泡产生,U形管中的液面上升,阳极产生氯气,阴极产生氢气,因此铁电极一定是阴极,即铁电极与直流电源的负极相连,A不符合题意;
B.开关K置于a处时铁电极是阴极,相当于是电解饱和食盐水,产生气体的原因为:2H2O+2Cl-H2↑+2OH-+Cl2↑,B符合题意;
C.开关K置于b处时构成原电池,氢气失去电子,铁作负极,石墨电解是正极,所以阳离子通过阳离子交换膜移向石墨电极,C不符合题意;
D.开关K置于b处时构成原电池,氢气失去电子,铁作负极,铁电极上的电极反应式为H2-2e-=2H+,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】开关K与b连接,形成原电池,为铁的吸氧腐蚀;K与a连接,形成电解池,石墨为阳极,发生氧化反应生成氯气,铁为阴极,发生还原反应生成氢气和氢氧化钠。
18.(2022·临汾模拟)科学家研究发现某离子液体有助于盐湖水提取锂,其结构式如图。其中X、Y、Z、W、E、Q均为短周期主族非金属元素,且原子序数依次增大。
下列说法正确的是(  )
A.最高价含氧酸的酸性:Z>Y>Q
B.简单氢化物的沸点:W>E>Z>Y
C.简单离子半径:Q>E>W>Z
D.Z、W组成的化合物共有三种
【答案】B
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,硫元素的非金属性强于碳元素,则硫酸的酸性强于碳酸,故A不符合题意;
B.氟化氢和水都能形成分子间氢键,水分子形成氢键的数目多于氟化氢,分子间作用力强于氟化氢,沸点高于氟化氢,氨气可以形成分子间氢键,但是作用力较弱,故其沸点比氟化氢低,甲烷不能形成分子间氢键,沸点最低,故简单氢化物的沸点:W>E>Z>Y,故B符合题意;
C.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子的离子半径越小,则电子层结构相同的氮离子、氧离子和氟离子中,氮离子的离子半径最大,故C不符合题意;
D.由分析可知Z为N元素、W为O元素,它们之间形成化合物有一氧化二氮(N2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮(N2O3)、四氧化二氮(N2O4)和五氧化二氮(N2O5)等,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】由离子的结构式可知,X和E原子形成1个共价键、Y原子形成4个共价键、Z原子形成3个共价键、W原子形成2个共价键、Q原子形成6个共价键,则X为H元素、Y为C元素、Z为N元素、W为O元素、E为F元素、Q为S元素。
19.(2023·黄浦模拟)一定条件下,在水溶液中1molClO;(x=0,1,2,3,4)的相对能量(kJ)大小如图所示。下列有关说法正确的是(  )
A.上述离子中最稳定的是C
B.B→A+D反应的热化学方程式为3ClO-(aq)=2Cl-(aq)+ClO(aq)+116kJ
C.上述离子中结合H+能力最强的是E
D.一定温度下,Cl2与NaOH溶液反应产物中有A、B、D,则三者的浓度之比可能为10∶1∶2
【答案】B
【知识点】化学反应中能量的转化;弱电解质在水溶液中的电离平衡
【解析】【解答】A.物质具有的能量越低越稳定,由图可知,最稳定的是A,A不符合题意;
B.B→A+D反应的化学方程式为,生成物的总能量减去反应物的总能量=,故放出116kJ能量,B符合题意;
C.酸越弱,酸根离子结合氢离子能力越强,同种元素的含氧酸,化合价越高,酸性越强,故酸性HClO3>HClO2>HClO,结合氢离子能力ClO-最强,即结合氢离子能力最强的B,C不符合题意;
D. 一定温度下,Cl2与NaOH溶液反应产物中有Cl-,ClO-,,若三者浓度之比为10:1:2,得失电子比=10:(2+2×5)=5:6,得失电子不守恒,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.物质的能量越低越稳定;
C.酸越弱,酸根离子结合氢离子能力越强;
D.Cl2与NaOH溶液反应产物中有Cl-,ClO-,。
20.(2023·黄浦模拟)室温时,向溶液中滴加溶液,溶液pH随溶液体积的变化如图所示。下列说法正确的是(  )
A.a点处存在
B.b点处存在
C.由b到c发生反应的离子方程式为
D.图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是d点
【答案】B
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;水的电离;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.向溶液中滴加溶液100mL,正好将H+中和完,a点混合液的体积为200mL,a点处存在,故A不符合题意;
B.当加入100mLNaOH溶液时,,=7加入溶液NaOH溶液大于100mL,反应一部分,此时,故b点处存在,故B符合题意;
C.加入NaOH溶液0-100mL,H+发生反应,100mL-200mL,参与反应,由b到c发生反应的离子方程式为,故C不符合题意;
D.电离出H+抑制水的电离,随着氢氧化钠加入a点生成硫酸钠和硫酸铵,水解促进水的电离,接着再加入氢氧化钠,生成,逐渐抑制水的电离,故水的电离程度最大的是a点,故D不符合题意;
故答案为:B;
【分析】A.a点为等浓度的硫酸钠和硫酸铵的混合溶液,结合物料守恒计算;
B.b点溶质为硫酸钠、硫酸铵和NH3 H2O,溶液呈中性c(H+)=c(OH-);
C.b到c发生的反应为;
D.酸或碱抑制水的电离,含有弱离子的盐水解促进水的电离。
二、非选择题
21.(2023·黄浦模拟)卤族元素能形成多种物质,结构和性质之间充满联系。
(1)部分卤族元素的某种性质a随核电荷数的变化趋势如图所示,则a表示正确的是   。(填字母)
a.原子半径 b.氢化物的稳定性
c.单质的氧化性 d.元素的非金属性
(2)溴化碘(IBr)的化学性质类似于卤素单质,溴化碘和水反应所得产物中有一种为三原子分子,该分子的电子式为   ;溴原子核外电子能量最高的电子层符号是   。
(3)ClF3的熔、沸点比BrF3的   (填“高”或“低”),理由是   。
ClO2气体可处理污水中的CN-,以下是ClO2的两种制备方法:
方法一:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
方法二:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O
(4)ClO2与CN- (C是+2价)反应产生2种无毒气体,反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为   。
(5)请评价上述哪一种方法制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒   。
【答案】(1)bcd
(2);N
(3)低;ClF3和BrF3均为分子晶体,且结构相似,ClF3相对分子质量小于BrF3
(4)1:1
(5)方法一产生污染性气体氯气,方法二生成氧气对水体无污染,所以方法二制备的ClO2更适合用于饮用水消毒
【知识点】氧化还原反应;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)a.Cl、Br、I三种元素的原子半径逐渐增大,a不正确;
b.元素的非金属性越强,氢化物越稳定,则氢化物稳定性HCl>HBr>HI,b正确;
c.元素的非金属性越强,单质的氧化性越强,单质的氧化性Cl2>Br2>I2,c正确;
d.同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,非金属性Cl>Br>I,d正确;
故答案为:bcd。
(2)IBr与水反应的化学方程式为IBr+H2OHBr+HIO,HIO的电子式为,溴原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5,能量最高的电子层符号是N。
(3)ClF3和BrF3均为分子晶体,且结构相似,ClF3相对分子质量小于BrF3,因此ClF3的熔沸点比BrF3低。
(4)ClO2与CN-反应生成二氧化碳和氮气,离子方程式为2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-,该反应ClO2中Cl得电子化合价降低,CN-中C失电子化合价升高,N失电子化合价升高,氧化剂为ClO2,还原剂为CN-,两者的物质的量之比为1:1。
(5)方法一产生污染性气体氯气,方法二生成氧气对水体无污染,所以方法二制备的ClO2更适合用于饮用水消毒。
【分析】(1)a.电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小;
b.元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强;
c.元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强;
d.同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱;
(2)IBr与水发生反应IBr+H2OHBr+HIO;Br原子的能量最高的电子层为N;
(3)ClF3和BrF3均为分子晶体,且结构相似,ClF3相对分子质量小于BrF3,则ClF3的熔、沸点比BrF3的低;
(4)ClO2与CN-发生反应2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-;
(5)方法一产生污染性气体氯气,方法二生成氧气对水体无污染。
22.(2023·黄浦模拟)某兴趣小组对鸡蛋壳中CaCO3的质量分数进行了测定(假设蛋壳中的其他物质不与盐酸反应)。五个已知质量的不同CaCO3样品在相同的密封的刚性反应容器中与过量的2.0mol L-1HCl(aq)反应,所产生的气体压强用附在反应容器上的压力计测量。实验数据被用来创建下面的校准线:
用蛋壳样品重复实验,实验数据记录在表中。
蛋壳样品质量 0.200g
反应前压强 0.800atm
反应后压强 0.870atm
(1)反应的离子方程式:   。
(2)因为反应是放热的,所以在记录压强之前,反应系统需   。
(3)实验用到的定量仪器有压力计和   。
(4)蛋壳样品中CaCO3的质量分数最接近   。
a.30% b.45% c.60% d.75%
(5)另一个蛋壳样品与4.0mL未知浓度的HCl(aq)完全反应。若反应生成0.095atm的压力,则HCl(aq)的浓度至少为   mol L-1。
a.0.0020 b.0.050 c.0.50 d.1.0
(6)可提高该反应速率的措施有   。
a.用2.0mol L-1CH3COOH(aq)代替2.0mol L-1HCl(aq) b.将HCl(aq)冷却到比原实验更低温度
c.选择体积更小的反应容器 d.将蛋壳研磨成更小的粉末
(7)请你再设计一种测定蛋壳中CaCO3的质量分数的实验方法   。
【答案】(1)CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
(2)保持温度不变
(3)托盘天平
(4)d
(5)d
(6)d
(7)将鸡蛋壳洗净、干燥并捣碎后,称取m1 g放在烧杯里,然后往烧杯中加入足量的稀盐酸m2 g,充分反应后,称得反应剩余物为m3 g(假设其他物质不与盐酸反应),则生成的二氧化碳质量是(m1+m2-m3),所以其质量分数是。
【知识点】化学反应速率的影响因素;探究物质的组成或测量物质的含量
【解析】【解答】(1)碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑。
(2)因为反应是放热的,且压强受温度影响,所以在记录压强之前,反应系统需保持温度不变。
(3)固体称量需要天平,所以实验用到的定量仪器有压力计和托盘天平。
(4)根据图像可知当碳酸钙质量是0.2g时,产生气体的压强是0.095atm,所以当产生气体的压强为0.870atm-0.800atm=0.07atm时需要碳酸钙的质量是,所以蛋壳样品中CaCO3的质量分数为,因此最接近75%,故答案为:d。
(5)若反应生成0.095atm的压力,根据图像可知消耗碳酸钙的质量是0.2g,物质的量是0.002mol,消耗氯化氢的物质的量是0.004mol,浓度是0.004mol÷0.004L=1.0mol/L,即HCl(aq)的浓度至少为1.0mol L-1,故答案为:d。
(6)a.用2.0mol L-1CH3COOH(aq)代替2.0mol L-1HCl(aq),氢离子浓度减小,反应速率减小;
b.将HCl(aq)冷却到比原实验更低温度,降低温度,反应速率减小;
c.选择体积更小的反应容器,由于反应物是固体和溶液,不影响反应速率;
d.将蛋壳研磨成更小的粉末,增大反应物的接触面积,反应速率加快;
故答案为:d。
(7)将鸡蛋壳洗净、干燥并捣碎后,称取m1 g放在烧杯里,然后往烧杯中加入足量的稀盐酸m2 g,充分反应后,称得反应剩余物为m3 g(假设其他物质不与盐酸反应),则生成的二氧化碳质量是(m1+m2-m3),所以其质量分数是。
【分析】(1)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水;
(2)该反应为放热反应,温度会影响压强;
(3)该实验需要托盘天平称量固体;
(4)碳酸钙质量是0.2g时,产生气体的压强是0.095atm;
(5)消耗碳酸钙的质量是0.2g,物质的量是0.002mol,消耗氯化氢0.004mol;
(6)反应速率的影响因素有:温度、浓度、压强、接触面积等;
(7)由于碳酸钙和盐酸反应生成气体,所以可以用反应前后质量差计算生成二氧化碳的质量,进而计算碳酸钙的质量,最后计算其质量分数。
23.(2023·黄浦模拟)芯片制造过程需用到光刻胶,光刻胶的一种合成路线如图(部分试剂、反应条件和产物已略去):
已知:A是苯甲醛()
I. + (R1,R2为烃基或氢)
II. +R2OH+HCl(R1,R2为烃基)
(1)B分子中所含官能团的名称为   ;由F到G的反应类型为   。
(2)乙炔和羧酸X发生加成反应生成E,E中不同环境的氢原子个数比为3∶2∶1,E能发生水解反应,则E加聚后产物F的结构简式为   。
(3)D和G反应生成光刻胶的化学方程式为   。
(4)C的一种同分异构体满足下列条件:
①既能发生银镜反应,又能发生水解反应;
②苯环上的一氯取代产物只有两种。
写出该同分异构体的结构简式:   。
(5)根据已有知识并结合本题信息,写出以CH3CHO为原料制备CH3COCOCOOH的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)   。
【答案】(1)碳碳双键、醛基;取代反应
(2)
(3)+nHCl
(4)
(5)
【知识点】有机物的推断;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;醛的化学性质
【解析】【解答】(1)B结构简式为,含有的官能团名称为碳碳双键、醛基。F到G发生的是酯类的水解反应。
(2)根据分析可知,F的结构简式为。
(3)G和D发生信息Ⅱ的反应生成光刻胶为,化学方程式为+nHCl。
(4)①能发生银镜反应又能发生水解反应,说明该同分异构体中含有甲酸形成的酯基。②苯环上一氯取代产物有两种,则苯环上有两个取代基且在对位。除了苯环外剩余基团的不饱和度为2,已知有一个酯基,则一定含有一个碳碳双键,因此该同分异构体的结构简式为。
(5)两分子乙醛发生信息Ⅰ的反应生成,与银氨溶液反应后酸化生成,与溴发生加成反应生成,发生卤代烃的水解反应后酸化生成,发生醇的催化氧化生成,合成路线为
【分析】A为苯甲醛,苯甲醛与乙醛发生已知Ⅰ生成B,结合B的分子式可知,B为,B与银氨溶液发生氧化反应、酸化得到C,则C为,C和SOCl2反应生成D; 乙炔和羧酸X加成生成E,E发生加聚反应得到F,则E分子中含有C=C双键,结合分子式可知,X为CH3COOH,E的核磁共振氢谱为三组峰,且峰面积比为3:2:1,E能发生水解反应,故E为CH3COOCH=CH2,F为,G与D发生信息Ⅱ的反应得到光刻胶,则光刻胶的结构简式为。
24.(2023·黄浦模拟)NOx的排放主要来自于汽车尾气,包含NO2和NO。若用活性炭对NO进行吸附,可发生C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g),在T1℃时,借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如表:
浓度(mol L-1) 时间(min)
0 10 20 30 40 50
NO 1.00 0.58 0.40 0.40 0.48 0.48
N2 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36
(1)关于该反应说法错误的是   。
a.该反应体现了NO的氧化性 b.降低NO浓度能够减慢反应速率
c.加入足量的炭粉可以使NO100%转化 d.合适的催化剂可以加快反应速率
(2)表中0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)=   ;当升高反应温度,该反应的平衡常数K减小,说明正反应为   反应(填“吸热”或“放热”).
(3)30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡;根据表中的数据判断改变的条件可能是   (填字母)。
a.加入一定量的活性炭 b.通入一定量的NO
c.适当缩小容器的体积 d.加入合适的催化剂
某实验室模拟该反应,在恒压密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的NO气体,测得NO的转化率随温度的变化如图所示:
(4)由图可知,1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大,原因是   ;在1100K时,CO2的体积分数为   。
(5)NO2排放到大气中会引起   (填两个)等环境问题。
【答案】(1)c
(2)0.042mol/(L·min);放热
(3)bc
(4)1050K前反应未达平衡状态,随着温度升高,反应速率加快,相同时间内NO转化率增大;0.2
(5)酸雨、光化学烟雾
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)a.C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g),NO中N元素价态从+2价降到0价,体现出NO的氧化性,a正确;
B.降低NO浓度,减慢反应速率,b正确;
C.该反应是可逆反应,加入足量的碳粉无法使NO转化率无法达到100%,c不正确;
D.催化剂可以改变反应速率,合适的催化剂可以加快反应速率,d正确;
故答案为:c。
(2)C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g),图表数据得到0~10min内,NO的平均反应速率;升高反应温度,该反应的平衡常数K减小,说明平衡往逆向移动,逆向吸热,正向则放热;故答案为:0.042mol/(L min),放热;
(3)
a.加入一定量的活性炭,平衡不发生移动,NO、N2浓度都不变,a不正确;
b.通入一定量的NO,平衡往正向移动,根据勒夏特列原理, NO浓度增大,CO2、N2浓度同等程度增加,b正确;
c.适当缩小容器的体积,相当于增大压强,平衡不发生移动,且NO、N2浓度增加的倍数相等,c正确;
d.加入合适的催化剂,平衡不发生移动,NO、N2浓度都不变,d不正确;
故答案为:bc。
(4)1050 kPa 前,反应b 中NO2转化率随着压强增大而增大的原因,1050KPa前反应未达平衡状态,随着压强增大,反应速率加快,NO转化率提高,
故答案为:1050KPa前反应未达平衡状态,随着压强增大,反应速率加快,NO转化率提高;
根据图示,在1100K时,NO转化率是40%,设起始投入的NO的浓度为amol/L,根据题意列三段式:
CO2的体积分数==0.2;
(5)NO2排放到大气中会引起酸雨、光化学烟雾等。
【分析】(1)a.该反应中NO中的N元素化合价降低,为氧化剂;
b.降低反应物的浓度,反应速率减小;
c.可逆反应不能100%转化;
d.催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率;
(2)根据计算;升温平衡常数减小,说明升温反应逆向进行;
(3)该温度下的平衡常数K=,温度不变平衡常数不变,30min后改变条件,设平衡时CO2的浓度为xmol/L:,解得x=0.36,即30min后改变条件使N2和CO2浓度同等程度增大;
(4)1050K前反应未达平衡状态,随着温度升高,反应速率加快,相同时间内NO转化率增大;列出反应的三段式计算;
(5) NO2会造成酸雨,还会引起光化学烟雾。

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