武汉市高二上学期期末考试化学试题.docx
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武汉市高二上学期期末考试化学试题
高二上学期期末考试
化学试题
1.化学与科技生产、生活环境等密切相关,下列说法不正确的是
A.“一带一路”是“现代丝绸之路”,丝绸的主要成分是蛋白质,属于天然高分子化合物
B.使用可降解的聚碳酸酯塑料和向燃煤中加入生石灰,都能减轻环境污染
C.石墨烯是一种从石墨材料中用“撕裂”方法“剥离”出的单层碳原子面材料,石墨烯和乙烯都属于烯烃
D.用浸泡过酸性高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果释放的乙烯,可达到水果保鲜的目的
【答案】C
【解析】A.丝绸的主要成分是蛋白质,属于天然高分子化合物,A正确;B.聚碳酸酯塑料在碱性条件下可降解(水解),生石灰可吸收燃煤产生的二氧化硫,都能减轻环境污染,B正确;C.石墨烯是无机物,而乙烯属于有机物中烯烃类,C错误;D.酸性高锰酸钾溶液可氧化乙烯,达到水果保鲜的目的,D正确。
答案选C。
2.室温下,将0.05molNa2CO3固体溶于水配成100mL溶液,向溶液中分别加入下列物质。
有关结论正确的是
A.加入0.05molCaO,溶液中c(OH-)/c(HCO3-)增大
B.加入50mL1mol/LH2SO4,反应结束后,c(Na+)=c(SO42-)
C.加入50mLH2O,由水电离出的c(H+)·c(OH-)不变
D.加入0.1molNaHSO4固体,反应完全后,溶液pH减小,c(Na+)不变
【答案】A
【解析】A.碳酸钠与等物质的量的氧化钙在水中反应生成氢氧化钠和碳酸钙,溶液中c(OH-)/c (HCO3-)增大,A正确;B.加入50mL 1mol/LH2SO4,反应结束后,c(Na+)=2c(SO42-),B错误;C.加入50mL H2O,由水电离c(OH-)减小,而由水电离出的c(H+)与c(OH-)是相等的,则c(H+)·c(OH-)变小,C错误;D.加入0.1molNaHSO4固体,反应完全后,溶液pH 减小,c(Na+)变大,D错误。
答案选A。
3.下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A.AB.BC.CD.D
【答案】D
【解析】A.乙醇与乙酸互溶,不能用分液法分离,A错误;B.产生蒸气进入饱和碳酸钠溶液时不能将导管伸入溶液中,防止倒吸,B错误;C.蒸馏时温度计水银球应位于烧瓶支管口略下方,冷却水应低进高出,C错误;甲烷与氯气光照条件下发生取代反应,D正确。
答案选D。
4.下列关于糖类、脂肪和蛋白质的说法不正确的是
A.淀粉和纤维素均可用(C6H10O5)n表示,因此它们互为同分异构体
B.葡萄糖可以发生氧化反应和银镜反应,说明葡萄糖具有还原性
C.通过盐析从溶液中析出的蛋白质仍能溶解于水
D.脂肪能发生皂化反应,生成甘油和高级脂肪酸钠
【答案】A
【解析】A、淀粉和纤维素分子式中聚合度不同,分子式不同,故二者不是同分异构体,选项A不正确;B、葡萄糖在发生氧化反应和银镜反应中都做还原剂,说明葡萄糖具有还原性,选项B正确;C、通过盐析从溶液中析出的蛋白质仍能溶解于水,选项C正确;D、脂肪能发生皂化反应,生成甘油和高级脂肪酸钠,选项D正确。
答案选A。
5.下图甲是一种利用微生物将废水中的尿素[CO(NH2)2]的化学能直接转化为电能,并生成对环境友好物质的装置,同时利用此装置的电能在铁上镀铜,下列说法中正确的是
A.铁电极应与Y 相连接
B.H+透过质子交换膜由右向左移动
C.当N 电极消耗0.25mol 气体时,则铁电极增重16g
D.M 电极反应式:
H2NCONH2+H2O-6e-=CO2↑+N2+6H+
【答案】D
【解析】在铁上镀铜,则铁电极与外源的负极相连,而甲装置中负极为M极,所以,铁电极与X相连,故A错误;N极上氧气到电子结合氢离子生成水,所以质子应由负极经质子交换膜流向正极,故B错误;当N 电极消耗0.25mol 氧气时,转移电子数为1mol,由得失电子守恒,铁电极增重铜的质量32g,故C错误;D.M 电极反应式:
H2NCONH2+H2O-6e-=CO2↑+N2+6H+,D正确。
答案选D。
6.下列涉及有机物的性质或应用的说法不正确的是
A.淀粉、纤维素、蛋白质都是天然高分子化合物
B.酶是一类特殊的蛋白质,是生物体内重要的催化剂
C.从牛奶中提取的酪素,可以用来制作食品和塑料
D.纤维素、蔗糖、葡萄糖和脂肪在一定条件下都可发生水解反应
【答案】D
【解析】A.淀粉、纤维素、蛋白质都是天然高分子化合物,A正确;B.酶是一类特殊的蛋白质,是生物体内重要的催化剂,B正确;C.从牛奶中提取的酪素,可以用来制作食品和塑料,C正确;D.葡萄糖在一定条件下不能发生水解反应,D错误。
答案选D。
7.下列说法中正确的是
A.丙烯分子所有原子均在同一平面上
B.向溴水中分别通入乙烯加入苯,都能观察到溴水褪色现象,但原因不同
C.C4H4 只有
和CH
C-CH=CH2 两种同分异构体
D.芳香烃
和
的一氯代物都只有2 种
【答案】B
【解析】A项,丙烯结构简式为CH3-CH=CH2,甲基上至少有一个氢原子和其它原子不共面,故A错误;B项,乙烯因与Br2发生加成反应而使溴水褪色,苯使溴水褪色是因为发生了萃取,二者都能使溴水褪色,但原因不同,故B正确;C项,C4H4的同分异构体除了有
和CH
C—CH=CH2外,还可以是
,故C错误;D项,
中苯环上的4个H原子是等效的,两个甲基上的6个H原子是等效的,所以一氯代物有2种,
中苯环上有2种等效氢,甲基上有1种等效氢,所以一氯代物有3种,分别为
、
、
,故D错误。
8.将1molCH4和适量的氧气在密闭容器中点燃,充分反应后,甲烷和氧气均无剩余,且产物均为气体(101kPa,120℃),其总质量为72g,下列有关叙述不正确的是
A.若将产物通过碱石灰,则可全被吸收,若通过浓硫酸,则不能被完全吸收
B.产物的平均摩尔质量为24g/mol
C.若将产物通过浓硫酸充分吸收后恢复至(101kPa,120℃),则压强变为原来的1/3
D.反应中消耗的氧气为56g
【答案】A
【解析】根据质量守恒定律,m(O2)=72g-1mol
16g/mol=56g,n(O2)=56g
32g/mol=1.75mol。
n(O2):
n(CH4)=1.75mol:
1mol=1.75
2,燃烧产物由CO、CO2、H2O(g)组成。
根据H守恒n(H2O)=2n(CH4)=2mol,根据C守恒n(CO)+n(CO2)=1mol,根据O守恒n(CO)+2n(CO2)+n(H2O)=1.75mol
2=3.5mol,解得n(CO)=0.5mol,n(CO2)=0.5mol。
A项,产物中的CO不能被碱石灰吸收,产物中的CO、CO2都不能被浓硫酸吸收,错误;B项,产物的总物质的量为0.5mol+0.5mol+2mol=3mol,产物的平均摩尔质量为72g
3mol=24g/mol,正确;C项,产物中H2O(g)的物质的量分数为2/3,浓硫酸吸收水蒸气,产物通过浓硫酸充分吸收后恢复至(101kPa,120℃),则压强变为原来的1/3,正确;D项,正确;答案选A。
9.ClO2 是一种高效安全的杀菌消毒剂。
用氯化钠电解法生成ClO2 的工艺原理示意图如下图,发生器内电解生成ClO2。
下列说法正确的是
A.a气体是氯气,b 气体是氢气
B.氯化钠电解槽内每生成2 mol a 气体,转移2mol e-
C.ClO2发生器中阴极的电极反应式为:
2ClO3-+ 12H++ 10e-==Cl2↑+ 6H2O
D.为使a、b 气体恰好完全反应,理论上每生产1molClO2需要补充56L(标准状况)b气体
【答案】D
【解析】根据流程图可知加入物质为NaClO3和HCl,生成ClO2;发生氧化还原反应,NaClO3被还原生成ClO2,HCl被氧化生成Cl2,同时生成水,反应的化学方程式为2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,故气体b是氯气,气体a是氢气,故A错误;氯化钠电解槽内每生成2mol氢气,转移4mole-,故B错误;ClO2发生器中阴极的电极反应式为:
ClO3-+2H++e-
ClO2↑+H2O,故C错误;根据2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O每生产1molClO2,需要1molNaClO3,同时生成0.5mol氯气,根据电子守恒氯化钠电解槽内每生成1molNaClO3,同时生成3mol氢气,为使a、b气体恰好完全反应,理论上每生产1molClO2需要补充氯气2.5mol,故D正确。
10.常温下,电解质溶液中的下列关系式不正确的是
A.已知A-+H2B(少量)==HA+HB-,则结合H+的能力:
HB- B.在0.1mol/L的氨水中滴加0.1mol/L盐酸,恰好完全中和时溶液的pH=a,则由水电离产生的c(OH-)=10a-l4mol/L C.将cmol/L的醋酸溶液与0.02 mol/LNaOH 溶液等体积混合后溶液恰好呈中性,用含c 的代数式表示CH3COOH 的电离常数Ka=(2×10-9)/(c-0.02) D.将0.2 mol/L盐酸与0.1mol/L的KAlO2溶液等体积混合,溶液中离子浓度由大到小的顺序: c(Cl-)>c(K+)>c(Al3+ )>c(H+)>c(OH-) 【答案】B 11.乙烯产量是衡量一个国家石油化工水平的主耍标志。 下图是由乙烯合成乙酸乙酯可能的合成路线: 请回答下列问题: (1)反应①的化学方程式为___________________。 (2)乙醇的同分异构体的结构简式为_____________;若实验证明乙醇分子有一个特殊氢原子的反应的化学方程式为____________________。 (3)若C4H8O2 是一种由甲酸形成的酯,写出其中一种与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为_________ 【答案】 (1).CH2=CH2+H2O CH3CH2OH (2).CH3OCH3(3).2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑(4).HCOOCH2CH2CH3+NaOH→HCOONa+CH3CH2CH2OH或HCOOCH(CH3)2+NaOH→HCOONa+CH3CH(OH)CH3 【解析】 (1)反应①是乙烯与水的加成反应,化学方程式为: CH2=CH2+H2O CH3CH2OH; (2)乙醇的同分异构体是甲醚,其结构简式为: CH3OCH3;要实验证明乙醇分子有一个特殊氢原子即羟基氢,可用金属钠与之反应,化学方程式为: 2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑;(3)(3)若C4H8O2 是一种由甲酸形成的酯,可以是甲酸正丙酯即HCOOCH2CH2CH3,它与氢氧化钠溶液反应发生水解反应,化学方程式为: HCOOCH2CH2CH3+NaOH→HCOONa+CH3CH2CH2OH或HCOOCH(CH3)2+NaOH→HCOONa+CH3CH(OH)CH3。 12.某些物质的有关数据如下表,回答以下问题: 熔点(℃) 沸点(℃) 水溶性 Ka1 Ka2 乙醇 -114.1 78.3 易溶 乙醇 2.6×10-16 乙醛 -121 20.8 易溶 H2SO3 1.23×10-2 5.6×10-8 乙酸乙酯 -83 77.0 难容 H2CO3 4.2×10-7 5.6×10-11 实验一乙醇 在 铜 的 催 化下转化为乙醛 将一束质量为w 的铜丝灼烧变黑后,迅速插入装有乙醇的试管a 中。 (1)铜丝上可观察到的现象是______________,解释该现象的化学反应方程式为____________; 实验二乙醛的提纯 上述实验获得的乙醛含有较多乙醇,可以通过以下操作提纯。 已知: CH3CHO+NaHSO3 (a-羟基乙磺酸钠) (2) 写出Na2CO3溶液参与反应的化学方程式: ________________; (3)某同学设计操作B的装置(夹持和加热装置已略去) 如图所示。 ①冷凝管中的液体应从_____口进。 (填“D”或“E”) ②下列有关操作与装置的分析,正确的是_____。 (填字母) a.烧杯中应装冰水b.冷凝管应通温水c.图示装置可用于除去乙酸乙酯中混有的乙醇 实验三乙醛溶液浓度的测定 室温下利用反应Na2SO3+CH3CHO+H2O→CH3CH(OH)SO3Na↓+NaOH 可以测定“实验一”中试管a内乙醛溶液浓度,操作如下: 取试管a 中溶液4mL,加入1mL 饱和Na2SO3溶液(过量),再加入5mL 水,充分振荡后用pH 计测定溶液pH;另取试管b,加入4mL 乙醇做空白试验,实验结果如右表: 实验试管 pH 第一次 第二次 第三次 A 12.42 12.40 12.38 b 10.43 10.43 10.40 (4)试管a 中乙醛溶液的物质的量浓度为___mol/L。 (列出计算式即可) 【答案】 (1).铜丝变为红色 (2).C2H5OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O(3).Na2CO3+NaHSO3=NaHCO3+Na2SO3(4).E(5).a(6).2.5×(10-1.60-10-3.58) 【解析】 (1)乙醇在铜催化加热条件发生氧化反应,观察到铜丝由黑色变为红色,化学反应方程式为: C2H5OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O; (2)加入碳酸钠溶液的目的是除去过量的NaHSO3,溶液乙醇, Na2CO3溶液与NaHSO3反应的化学方程式: Na2CO3+NaHSO3=NaHCO3+Na2SO3;(3)①为了更好冷却效果,冷却水应低进高出,故从E端进入;②a.乙醛的沸点低,烧杯中应装冰水起冷却作用,a正确,b.冷凝管应通入冷水,b错误,c.乙酸乙酯、乙醇的沸点非常接近,不能该装置可用于除去乙酸乙酯中混有的乙醇,c错误。 正确的是a。 (4)三次a实验平均c(OH-)=10-1.60mol/L,三次b实验平均c(OH-)=10-3.58mol/L,c(OH-)变化值为(10-1.60-10-3.58)mol/L,由CH3CHO—NaOH,c(CH3CHO)=(10mL/4mL)×(10-1.60-10-3.58)mol/L。 13.已知: 乙二酸俗称草酸(结构简式为HOOC-COOH,可简写为H2C2O4)。 25℃时,草酸的电离平衡常数为K1=5.0×10-2,K2=5.4×10-5;碳酸(H2CO3) 的电离平衡常数为K1=4.5×10-7,K2=4.7×10-11。 草酸钙的Ksp=4.0×10-8,碳酸钙的Ksp=2.5×10-9。 回答下列问题: (1)写出水溶液中草酸的第一步电离方程式________________________。 (2)相同条件下物质的量浓度都为0.1mol/L的Na2C2O4溶液的pH 比Na2CO3溶液的pH_____(填“大”、“小”或“相等”)。 (3)常温下将0.4mol/L 的KOH 溶液20mL 与0.2mol/L 的草酸溶液20mL混合,则混合后溶液中阴离子浓度的大小顺序为___________________________。 (4) 往Na2CO3溶液中加入少量草酸溶液,发生反应的离子方程式为_______________________。 (5)25℃时,向20mL碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入cmolL的草酸钾溶液20mL后,有草酸钙沉淀生成,则c 的最小值为____________。 【答案】 (1).H2C2O4⇌HC2O4-+H+ (2).小(3).c(C2O42-)>c(OH-)>c(HC2O4-)(4).2CO32-+H2C2O4=2HCO3-+C2O42-(5).3.2×10-3 【解析】 (1)由酸的电离平衡常数可知,草酸是二元弱酸,草酸的第一步电离方程式为H2C2O4⇌HC2O4-+H+; (2)草酸的K2=5.4×10-5比碳酸K2=4.7×10-11大,同浓度的Na2CO3溶液比Na2C2O4溶液更易水解,0.1mol/L的Na2CO3溶液的pH 比Na2C2O4溶液的pH大。 (3)常温下将0.4mol/L 的KOH 溶液20mL 与0.2mol/L 的草酸溶液20mL混合,生成K2C2O4溶液,C2O42-有二步水解,则混合后溶液中阴离子浓度的大小顺序为: c(C2O42-)>c(OH-)>c(HC2O4-);(4)草酸的二级电离平衡常数比碳酸一级电离平衡常数还大,往Na2CO3溶液中加入少量草酸溶液,发生反应的离子方程式为: 2CO32-+H2C2O4=2HCO3-+C2O42-;(5)饱和溶液中钙离子浓度c(Ca2+)=5×10-5mol/L,等体积混合后溶液中c(Ca2+)=2.5×10-5mol/L,草酸钙的Ksp=4.0×10-8 =c(Ca2+)c(C2O42-)=2.5×10-5mol/L×c/2mol/L,c=4×10-8×2/2.5×10-5mol/L==3.2×10-3mol/L。 14.已知: ①R—NO2 R—NH2;71~50) 下 ② +H2O; ③苯环上原有的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著影响。 以下是用苯为原料制备某些化合物的转化关系图: (1)A转化为B的化学方程式是_________________________。 (2) 在“ ”的所有反应中属于取代反应的是_______(填字母),属于加成反应的是__________(填字母)。 (3)B中苯环上的二氯代物有____种同分异构体。 【答案】 (1). (2).a、b(3).c(4).6 ............ 点睛: 判断苯环上同分异构数时,首先确定苯环二元取代后的苯环氢原子的对称性,然后利用定一移一法进行分析。 15.按要求对下图中两极进行必要的联接并填空: (1)在A 图中,使铜片上冒H2气泡。 请加以必要联接①______(在答题卡的图中画线),则联接后的装置叫②______。 电极反应式: 锌板: ③_______; 铜板: ④_______。 (2)在B 图中(a、b均为惰性电极),使a 极析出铜,则b析出①______。 加以必要的联接后,该装置叫②_____。 电极反应式: a 极: ③_______b 极: ④___________。 经过一段时间后,停止反应并搅均溶液,溶液的pH 值⑤______( 升高、降低、不变),加入一定量的⑥_____后,溶液能恢复至与电解前完全一致。 【答案】 (1). (2).原电池(3).Zn-2e-=Zn2+(4).2H++2e-=H2↑(5).O2(6).电解池(7).Cu2++2e-=Cu(8).4OH--4e-=O2↑+2H2O(9).降低(10).CuO或者CuCO3 【解析】 (1) (1)在A 图中,使铜片上冒H2气泡,说明氢离子在铜片得到电子,需要将锌铜之间连接导线,构成原电池,如图 ;负极反应式为: Zn-2e-=Zn2+,正极反应为: 2H++2e-=H2↑; (2)在B 图中(a、b均为惰性电极),使a 极析出铜,说明铜离子要在a电极上得到电子,a电极要与外电源的负极相连,b电极与外电源的正极相连,连接后的装置叫电解池,水(水的氢氧根离子)在b电极上失去电子生成氧气,电极反应式: a 极: Cu2++2e-=Cu,b 极: 4OH--4e-=O2↑+2H2O,经过一段时间后,停止反应并搅均溶液,溶液的pH 值升高、降低、不变),经过一段时间后,溶液中氢离子浓度增大,pH 值降低,加入一定量的CuO或者CuCO3后,溶液能恢复至与电解前完全一致。 点睛: 在电解后要恢复原溶液的浓度,加入物质应该两电极产生氧化产物与还原产物反应后的生成物,如本题中两极分别产生铜和氧气,则加入氧化物即可恢复,碳酸铜可改写成其氧化物形式CuO·CO2,与酸反应后二氧化碳离开溶液,实际增加的还是氧化铜。 16.化学学科中的平衡理论主要包括: 化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡四种,且均符合勒夏特列原理。 请回答下列问题: (1)在体积为3L 的密闭容器中,CO 与H2 在一定条件下反应生成甲醇(左图): CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。 升高温度,K值____(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (2) 常温下,取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH 变化如上右图所示。 则表示醋酸溶液pH 变化的曲线是_______ (填“A”或“B”)。 设盐酸中加入的Zn质量为m1,醋酸溶液中加入的Zn质量为m2。 则m1____m2 (选填“<”、“=”、“>”)。 (3)生活中明矾常作净水剂,其净水的原理是_______ (用离子方程式表示)。 (4)含Cr2O72-的废水毒性较大,某工厂废水中含5.0×10-3mol/L 的Cr2O72-。 为了使废水的排放达标,进行如下处理: 常温下若处理后的废水中c(Cr3+)=6.0×10-7mol/L,则处理后的废水的pH=_______。 {Ksp[Cr(OH) 3] =6.0×10-31} 【答案】 (1).减小 (2).B(3).<(4).Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+(5).pH=6 【解析】 (1)由图2分析可知,温度升高,甲醇的物质的量降低,说明平衡逆向移动,由此反应K的表示式可知,升高温度,K值减小。 (2)pH=2的盐酸和醋酸溶液分别与适量的Zn粒反应,pH由2变化4所需要时间短的是盐酸,起始时两种的氢离子浓度相同,但醋酸分子不断电离出氢离子,所以,B线代表的是醋酸,因两酸的体积相同,醋酸的浓度大于盐酸,所以消耗的锌的质量也多,即m2>m1。 (3)明矾在水中电离产生铝离子,铝离子水解产生具有吸附能力的氢氧化铝胶体,其原理是Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+;(4)Ksp[Cr(OH) 3] =c(Cr3+)×c3(OH—)=6.0×10-7mol/L×c3(OH—)=6.0×10-31,c(OH—)=1.0×10-8mol/L,pH=6。 点睛: 比较一元强、弱酸时,一定注意: 酸是等浓度还是等pH,反应过程中产生气体速率与氢离子浓度有关,而产生氢气的质量与酸的物质的量有关,厘清概念及关系。
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