2019-2020学年安徽省合肥一六八中学、铜陵一中等四校高二上学期开学联考化学试题 解析版
2019-2020学年度高二年级上学期开学联考
化学试卷
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Mg 24 Al 27 Mn 55 Fe 56 Cl 35.5
一、选择题(每个题目只有1个选项符合要求,每题3分,共计48分)
1.据报道,我国华为公司的技术标准成为世界“5G”通讯标准的重要组成部分。随着“5G”时代的逐渐到来,以光导纤维为基础的信息高速通道更显重要。制造光导纤维的材料是( )
A. 晶体硅 B. 二氧化硅 C. 铜合金 D. 不锈钢
【答案】B
【解析】
【详解】二氧化硅具有良好的光学特性,其导光性非常好,制造光导纤维的主要原料为二氧化硅,用其制造的光导纤维传输信息,传输量大、快且信号损失率非常低,故选B。
2. 化学与环境保护、工业生产、生活等密切相关。下列说法不正确的是
A. PM2.5J是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物。PM2.5比胶体粒子小,因其比表面积大,故可吸附含有铅、镉、铬、钒、砷等对人体有害的重金属离子,入肺后对人体产生很大的危害
B. 富含氮、磷的生活污水不能排放到河中,也不能直接用于农田的灌溉
C. 大力实施矿物燃料“脱硫、脱硝技术”,可以减少硫的氧化物和氮的氧化物对环境的污染
D. 14C可用于文物的年代鉴定,14C和12C互为同位素
【答案】A
【解析】
【详解】A、砷是非金属,A不正确;
B、富含氮、磷的生活污水容易形成赤潮或水华,所以不能排放到河中,也不能直接用于农田的灌溉,B正确;
C、大力实施矿物燃料“脱硫、脱硝技术”,可以减少硫的氧化物和氮的氧化物对环境的污染,C正确;
D、14C可用于文物的年代鉴定,14C和12C的质子数相同,而中子数不同,二者互为同位素,D不正确。
答案选A。
3.某种分散系的分散质粒子既能透过半透膜,也能透过滤纸,该分散系为( )
A. 溶液 B. 胶体 C. 悬浊液 D. 乳浊液
【答案】A
【解析】
【详解】A.溶液分散质粒子既能透过滤纸,又能透过半透膜,故A正确;
B.胶体分散质粒子能透过滤纸,不能透过半透膜,故B错误;
C.悬浊液分散质粒子不能透过滤纸,不能透过半透膜,故C错误;
D.乳浊液分散质粒子不能透过滤纸,不能透过半透膜,故D错误。
故选A。
4.糖类、脂肪和蛋白质是维持人体生命活动所必需的三大营养物质。以下叙述正确的是( )
A. 植物油不能使溴的四氯化碳溶液褪色 B. 淀粉和纤维素互为同分异构体
C. 葡萄糖能发生银镜反应和水解反应 D. 蛋白质溶液遇醋酸铅变性
【答案】D
【解析】
【详解】A.植物油是不饱和高级脂肪酸甘油酯即含有C=C官能团,能与溴发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色,故A错误;
B.淀粉和纤维素化学式均为:(C6H10O5)n,但是n值不同,即淀粉和纤维素不是同分异构体,故B错误;
C.葡萄糖含有醛基,能发生银镜反应,但是葡萄糖是单糖不能发生水解反应,故C错误;
D.醋酸铅属于重金属盐,蛋白质遇重金属盐发生变性,变性是不可逆过程,故D正确。
故选D。
5. 下列各图所示装置的气密性检查中,漏气的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.烧杯中有气泡产生,无法判断是否漏气,若松开手后导管中液面上升形成一段水柱,则不漏气;
B.长颈漏斗中液面高度不变,说明装置的气密性良好;
C.向右拉动活塞后,长颈漏斗中液面高度不变或无气泡产生,说明橡皮塞处漏气;
D.玻璃管中形成了一段水柱,说明装置的气密性良好。
综上所述,能确定装置漏气的是C。
6.有一块镁铝合金,其中镁与铝的质量比是8:9。加入足量稀H2SO4使其完全溶解后,再加入NaOH溶液,生成沉淀的质量随NaOH溶液体积变化的曲线如下图,其中正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】镁与铝的质量比是8: 9,物质的量比是1:1。加足量盐酸溶解,再加氢氧化钠溶液,则氢氧化钠先中和掉多余的酸,再分别与Mg2+、Al3+生成Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀,过量后Al(OH)3沉淀溶解,沉淀质量减少,最终只剩Mg(OH)2沉淀。由于镁、铝的物质的量相等,生成的Mg(OH)2和Al(OH)3的物质的量也相等,由两种沉淀的分子式知Al(OH)3的质量大于Mg(OH)2的质量,故最终沉淀不会消失,但最终沉淀质量小于沉淀达到最大时质量的一半,故A项正确。
综上所述,本题正确答案为A。
7.取软锰矿石(主要成分为)跟足量浓盐酸发生如下反应(杂质不参与反应),制得(标准状况)。下列有关说法中不正确的是( )
A. 这种软锰矿石中的质量分数为
B. 被氧化的的物质的量为
C. 参加反应的的质量为
D. 被还原的的物质的量为
【答案】B
【解析】
【详解】A. n(Cl2)= =1mol,由反应,1molMnO2参加反应,其质量为87g,则软锰矿石中MnO2的质量分数为×100%=75%,故A正确;
B 由反应可知,生成1mol气体时,2molHCl被氧化,故B错误;
C.根据化学反应计量关系4HCl—Cl2可知,n(HCl)=4mol,则参加反应的HCl的质量为:4×36.5g/mol=146g,故C正确;
D. Mn元素的化合价降低,被还原的MnO2的物质的量为1mol,故D正确;
故选B。
【点睛】根据化学反应计量数与物质的量之间的关系推断物质的物质的量,再结合氧化还原反应的本质进行判断,是解决本题的关键。
8.用NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法不正确的是
A. 1mol分子式为C2H6O的物质,含O—H数一定是NA
B. 标准状况下,22.4 L CH2=CH2中含C—H数为4 NA
C. 1 mol甲基(—CH3)中含有的电子数为9 NA
D. 0.1 mol由乙烯与乙醇组成的混合物完全燃烧所消耗的氧气分子数为0.3 NA
【答案】A
【解析】
【详解】A. 1mol分子式为C2H6O的物质,若为乙醇含O—H数是NA,若为甲醚不含有O—H键,A错误;
B. 标准状况下,22.4 L CH2=CH2中即1mol乙烯中含C—H数为4 NA,B正确;
C. 1个甲基中含有9个电子,则1 mol甲基(—CH3)中含有的电子数为9 NA,C正确;
D. 等物质的量的乙烯与乙醇,耗氧量相同,0.1 mol由乙烯与乙醇组成的混合物完全燃烧所消耗的氧气分子数为0.3 NA,D正确;
答案为A
【点睛】甲基为甲烷失去一个氢原子剩余部分,则1个甲基含有9个质子,9个电子。
9.下列各组物质中,互为同分异构体的是( )
A. 水与冰
B. O2与O3
C. 与
D. 与
【答案】D
【解析】
【详解】A、水与冰的构成物质均为H2O,是同一种物质,故A不选;
B、氧气和臭氧是由氧元素构成的两种性质不同的单质,互为同素异形体,故B不选;
C、由甲烷结构可知,与为同一种物质,故C不选;
D、与
分子式相同、结构不同,互为同分异构体,故D选,答案选D。
10.向300 mL 1 mol·L-1的稀硝酸中,加入5.6 g铁粉,充分反应后,铁粉全部溶解(假设还原产物只有NO),下列说法不正确的是( )
A. 最终所得溶液中既有Fe2+又有Fe3+
B. 最终溶液中,硝酸无剩余
C. 标准状况下生成NO的体积为1.68 L
D. 再向最终所得溶液中滴加稀硝酸,无明显变化
【答案】D
【解析】
【分析】
当 ≥4:发生反应Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,最终所得溶液中有Fe3+而没有Fe2+;当 ≤8/3:发生反应3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,最终所得溶液中有Fe2+而没有Fe3+;当8/3< <4时,发生反应Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O Fe+2Fe3+=3Fe2+最终所得溶液中既有Fe2+又有Fe3+,据此进行分析;
详解】A.已知:n(HNO3)=cV=1mol/L×0.3L=0.3mol,n(Fe)=m/M=5.6g/56g/mol=0.1mol;
=3/1,则溶液中既有Fe2+又有Fe3+,故不选A;
B.最终溶液中,硝酸无剩余,故不选B;
C.溶液是Fe(NO3)3和Fe(NO3)2的混合溶液,利用氮元素的守恒和得失电子数相等列方程组:假设生成Fe3+为xmol,生成Fe2+为ymol;①根据氮元素的守恒3x+2y+n(NO)=0.3②根据得失电子数相等3x+2y=3n(NO),二者联立得n(NO)=0.075mol,则V(NO)=0.075mol×22.4L/mol=1.68L,故不选C;
D.再向最终所得溶液中滴加稀硝酸,Fe2+会被氧化为Fe3+,溶液颜色变深,故D错误;
答案:D
【点睛】本题关键点是判断Fe与硝酸反应的产物,难点为C选项,用到了物料守恒和得失电子守恒。
11.已知X、Y、Z是三种原子序数相连的元素,最高价氧化物对应水化物酸性相对强弱的顺序是HXO4>H2YO4>H3ZO4,则下列判断正确的是()
A. 气态氢化物的稳定性:HX>H2Y>ZH3
B. 非金属活泼性:Y<X<Z
C. 原子半径:X>Y>Z
D. 原子最外层电子数:X
N>C,非金属性越强,气态氢化物就越稳定,则其最简单氢化物中最稳定的是H2O;
(4)元素③是N和元素⑦是Cl,它们的氢化物分别为NH3和HCl,它们反应生成的是NH4Cl,NH4Cl受热分解生成HCl和NH3,方程式为:NH4ClNH3↑+HCl↑;
(5)元素⑥是Al,它的最高价氧化物对应的水化物是Al(OH)3,是一种两性氢氧化物,元素⑦是Cl,它的最高价氧化物的水化物为HClO4,Al(OH)3和HClO4反应生成Al(ClO4)3和水,离子方程式为Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O;
18.中国有广阔的海岸线,建设发展海洋经济、海水的综合利用大有可为。空气吹出法工艺,是目前“海水提漠”的最主要方法之一。其工艺流程如图所示,试回答下列问题:
(1)以上步骤I中已获得游离态的溴,步骤II又将之转变成化合态的溴,其目的是_____。
(2)步骤②通入热空气或水蒸气吹出,利用了溴的___。
A.氧化性 B.还原性 C.挥发性 D.腐蚀性
(3)流程Ⅱ中涉及的离子反应方程式如下,请在下面横线内填入适当的化学计量数:
____
(4)上述流程中吹出的溴蒸气,也可先用二氧化硫水溶液吸收,再用氯气氧化后蒸馏。写出溴与二氧化硫水溶液反应的离子方程式:____。
(5)流程Ⅲ蒸馏过程中,温度应控制在80~90℃。温度过高或过低都不利于生产,请解释原因:___。
【答案】 (1). 富集溴元素 (2). C (3). (4). (5). 温度过高,大量水蒸气随水排出,溴蒸气中水分含量增加,而温度过低,溴不能完全蒸出,降低溴的产率
【解析】
【分析】
根据流程分析Br2的制备、除杂、收集分析解答;根据氧化还原反应的本质和氧化还原反应配平分析解答。
【详解】根据流程分析可知:海水通过一定方法淡化得到淡水和卤水,卤水加入氧化剂氧化溴离子为单质溴,通入热空气或水蒸气吹出Br2,利用的是溴单质的易挥发性,再利用酸溶液中溴酸根离子和溴离子发生氧化还原反应得到溴单质;
(1)步骤Ⅰ中已获得游离态的溴浓度很低,如果直接蒸馏,生产成本较高,不利于工业生产,步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴,其目的是富集溴元素,降低成本,故答案为:富集溴元素;
(2)溴易挥发,步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2,就是利用溴的挥发性,故答案为:C;
(3)该反应中Br元素化合价由0价变为−1价、+5价,其最小公倍数是5,再结合原子守恒或电荷守恒得方程式为:3Br2+3CO32−═BrO3−+5Br−+3CO2↑,故答案为:3;3;1;5;3;
(4)上述流程中吹出的溴蒸气,也可以用二氧化硫水溶液吸收,再用氯气氧化后蒸馏,溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和溴化氢,反应的化学方程式为:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4,故答案为:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4;
(5) 流程Ⅲ蒸馏过程中,若温度过高,蒸馏时会有大量水蒸气随水排出,温度过低时,溴又不能完全排出,使得产率降低,所以温度需要控制在80~90℃,故答案为:温度过高,大量水蒸气随水排出,溴蒸气中水分含量增加,而温度过低,溴不能完全蒸出,降低溴的产率。
【点睛】分析流程题需要掌握的技巧是:浏览全题,确定该流程的目的,看懂生产流程图,了解流程图以外的文字描述、表格信息,后续设问中的提示性信息,并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用。
19.氮及其化合物在人们的生活经常出现。
(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化示意图如图:
该条件下,和完全反应生成,会___(填“吸收”或“放出”)__kJ能量。
(2)一定温度下,在体积为的恒容密闭容器中,氮的气态氧化物X和Y之间反应过程中各物质的物质的量与时间的关系如图所示。
①写出该反应的化学反应方程式:____(用物质的化学式表示)
②在内,用Y表示的反应速率为____。
③下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是____(填字母)。
a.容器内压强不再发生变化
b.X的体积分数不再发生变化
c.容器内原子总数不再发生变化
d.相同时间内消耗的同时生成
④反应达到平衡后,若降低温度,则v(正)____,v(逆)___。(填“增大“减小”或“不变”)。
(3)反应在四种不同情况下的反应速率分别为:
① ②
③ ④
该反应在四种不同情况下速率由大到小的顺序为(用序号填空)_____。
【答案】 (1). 吸收 (2). 91.5 (3). (4). (5). ab (6). 减小 (7). 减小 (8). ②>③>①=④
【解析】
【分析】
根据断键和成键过程中能量变化计算反应热;根据反应物的浓度变化计算反应速率;根据化学平衡状态的特征分析反应是否达到平衡;根据反应速率与化学计量数间的关系比较反应的快慢。
【详解】(1)断键吸收能量为945kJ+498kJ=1443kJ/mol,成键放出能量为2×630kJ=1260kJ/mol,由于吸收的能量大于放出的能量,所该反应为吸热反应,生成1molNO吸收的热量为(1443kJ/mol-1260kJ/mol)=91.5kJ/mol,故答案为:吸收;91.5;
(2)①根据图示可知反应物X消耗1mol-0.4mol=0.6mol时,生成Y0.7mol-0.4mol=0.3mol,则根据原子守恒可知该反应为;
②v(Y)= ;
③a.该反应为气体体积减小的反应,当容器内压强不再发生变化,说明反应已经达到平衡,故此项正确;
b.X的体积分数不再发生变化,说明反应物的浓度不再变化,说明反应已经达到平衡,故此项正确;
c.根据原子守恒,反应前后原子总数始终不变,所以容器内原子总数不再发生变化不能说明反应已经达到平衡,故此项错误;
d.消耗的同时生成都是逆反应的过程,不能说明正反应速率等于逆反应速率,故此项错误,故选ab;
④温度越高反应越快,所以减低温度时,正逆反应速率都减小,故答案为:减小;减小;
(3)根据反应速率之比等于化学计量数之比计算知:①②
,则;③,则 ,④,则,所以该反应在四种不同情况下速率由大到小的顺序为②>③>①=④。
20.A、B、C、D、E为五种常见的有机物,它们之间的转化关系如图1所示。其中A是一种可以使溴水及酸性溶液褪色的气体,可作为水果的催熟剂。D分子的模型如图2所示。
请回答下列问题:
(1)A的结构简式为_____,E中的官能团名称为______。
(2)由B生成C的反应类型是_____,由B生成E的反应类型是___。
(3)A反应生成B的化学方程式为____。
(4)B在一定条件下可以生成某种高分子化合物,该高分子化合物的链节是_____。
(5)C物质存在一种同分异构体,该同分异构体属于有毒的一类致癌物,其别名为恶烷,曾被广泛的用于洗涤,制药,印染等行业,试推测其结构简式_____。
(结构不稳定)
(6)C在条件下,借助催化剂与空气充分作用也可以转化成D,其转化的化方程式为_____。
(7)在实验室中取和在浓硫酸催化条件下得到,试计算该反应产物的产率是______。(保留三位有效数字)
【答案】 (1). (2). 酯基 (3). 氧化反应 (4).
取代反应(酯化反应) (5). (6). (7). (8). (9).
【解析】
【分析】
根据反应流程图中的反应条件、及信息提示分析推断;根据分子模型分析推测化合物的结构;根据反应方程式计算反应产物的产率。
【详解】由于A是一种可以使溴水及酸性溶液褪色的气体,可作为水果的催熟剂,可推测出A为CH2=CH2,CH2=CH2与水发生加成反应生成CH3CH2OH,即B为CH3CH2OH,乙醇被高锰酸钾氧化生成乙酸,即D为CH3COOH,乙醇在Cu在催化剂,加热的条件下,发生催化氧化,生成乙醛,即C为CH3CHO,乙醇和乙酸在浓硫酸共热的条件下反应生成乙酸乙酯,则E为CH3COOCH2CH3,
(1)经过推测可知,A为CH2=CH2,它的官能团为碳碳双键,E是乙醇与乙酸发生酯化反应生成的乙酸乙酯,官能团为酯基,故答案为:CH2=CH2,酯基;
(2)乙烯与水发生加成反应生成乙醇,乙醇在Cu作催化剂的条件下加热发生催化氧化,生成乙醛,乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,则B生成C的反应类型是氧化反应,由B生成E的反应类型是酯化反应;故答案为:氧化反应、取代反应(酯化反应);
(3)乙烯与水发生加成反应生成乙醇,化学方程式为:;
(4)乙烯在一定条件下可以发生加聚反应生成聚乙烯,聚乙烯的链节是;
(5)根据分析可知,C是乙醛,C物质的化学式为:C2H4O,它的同分异构体可能是醚,即它的结构简式可能为: ;
(6)C是乙醛,在条件下,借助催化剂与空气充分作用也可以转化成乙酸,其转化的化方程式为:;
(7)在实验室中取和在浓硫酸催化条件下得到
,根据方程式可知,n(CH3CH2OH):n(CH3COOH):n(CH3COOCH2CH3)=1:1:1,n(CH3CH2OH)≈0.65mol,n(CH3COOH)=0.5mol,所以乙醇过量,需要用乙醇的物质的量计算,乙醇完全反应应该生产0.5mol乙酸乙酯,即理论上应生成乙酸乙酯的质量为:88g/mol×0.5mol=44g,实际上生成乙酸乙酯41.8g,则反应产物的产率是×100%=95%;故答案为:95%。
21.如图是中学化学中常见物质之间的一些反应关系,其中部分产物未写出。常温下X是固体,B和G是液体,其余均为气体。根据如图关系推断:
(1)写出化学式:A____,G____。
(2)实验室收集气体D和A的方法依次是____法、_____法。
(3)写出C→E的化学方程式:____。
(4)请写出A与E反应生成D的化学方程式:_____。
(5)检验物质A的方法和现象是______。
【答案】 (1). NH3 (2). HNO3 (3). 排水法 (4). 向下排空气法催化剂 (5). (6). (7). 用湿润的红色石蕊试纸,若遇到变蓝则说明有存在(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在容器口,若有白烟出现,也说明有存在)
【解析】
【分析】
根据X可以发生的离子反应判断X可能含有的离子;根据题目反应转化关系分析解答;根据化学实验基础分析解答。
【详解】X既能与OH-反应放出气体,又能与H+反应生成气体,可推断X一定含有NH4+,可能含有HCO3-或CO32-,B为H2O,X与OH-反应生成NH3,即A为NH3,C为CO2,其中CO2与Na2O2
反应生成O2,即E为O2,NH3与O2反应生成NO和H2O,即D为NO,F为NO2,NO2与H2O反应生成HNO3,即G为硝酸。
(1)X能与OH-反应放出气体,即X中含有NH4+,则A为NH3,F为NO2与水反应生成HNO3,则G为硝酸;
(2)D为NO,A为NH3,由于NO密度接近空气,则不能用排空气法收集,故收集NO气体需用排水法,由于NH3极易溶于水,则收集NH3需要采用向下排空气法;
(3)C为CO2,E为O2,C→E即过氧化钠与CO2反应生成碳酸钠和氧气,化学方程式为:;
(4)根据分析可知,气体A为NH3,E为O2, NH3与O2反应生成NO和H2O,化学方程式:;
(5)NH3是碱性气体,检验NH3可以用湿润的红色石蕊试纸,若遇到变蓝则说明有存在(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在容器口,若有白烟出现,也说明有存在)。