?黑龍江省大慶鐵人中學2021-2022學年高一下學期期末考試化學試題
學校:___________姓名:___________班級:___________考號:___________

一、單選題
1.《天工開物》記載古代四川“井火取鹽”的過程:“臨邛(地名)火井(廢井,廢氣遇明火可燃)一所,縱廣五尺,深二三丈”“取井火還煮井水”“一水得四五斗鹽”,“井火”燃燒的物質是
A.天然氣 B.煤炭 C.石油 D.石蠟
2.下列敘述正確的是
A.乙烯主要用作植物生長調節(jié)劑
B.油脂不能與氫氣發(fā)生加成反應
C.乙酸乙酯可用作食品添加劑
D.聚氯乙烯(PVC)可制成薄膜,用于食品、藥物的包裝材料
3.如果實行海水淡化來供應居民飲用水,下列方法中在原理上完全不可行的是
A.加明礬使海水中的鹽沉淀出來而淡化
B.利用太陽能使海水升溫,通過蒸餾而使其淡化
C.將海水緩慢降溫凝固以獲取淡水
D.將海水通過離子交換樹脂以除去金屬陽離子及酸根陰離子
4.味精是一種常用的增味劑,其結構簡式為:。下列有關味精的描述錯誤的是
A.味精既可以和鹽酸反應,又可以和NaOH溶液反應
B.味精可以以淀粉為原料通過發(fā)酵法生產獲得
C.炒菜時加入味精越多,菜味道越鮮美,吃了更健康
D.味精溶液呈酸性,使用時堿性食物中忌加味精
5.下列有關原電池的說法正確的是(  )
A.將反應2Fe3++Fe=3Fe2+設計為原電池,則可用Zn為負極,F(xiàn)e為正極,F(xiàn)eCl3為電解質
B.銅片和鋁片用導線連接后插入濃硝酸中,銅作負極
C.銅鋅原電池工作時,電子沿外電路從銅電極流向鋅電極
D.鋁片和鎂片用導線連接后插入NaOH溶液中,Mg較活潑作負極
6.擬除蟲菊酯是一類高效、低毒、對昆蟲具有強烈觸殺作用的殺蟲劑。雖然是一種“農藥”,但它不僅在田間地頭,在我們百姓家庭中也隨處可見,如蚊香等。下圖所示是一種擬除蟲菊酯——溴氰酯的結構簡式:

下列對該化合物的敘述中,正確的是(  )
A.含有羧基 B.可使酸性KMnO4溶液褪色
C.不能燃燒 D.該化合物含有苯環(huán),屬于烴
7.研究金屬橋墩腐蝕及防護是跨海建橋的重要課題。下列有關判斷中正確的是

A.用裝置①模擬研究時未見a上有氣泡,說明鐵沒有被腐蝕
B.②中橋墩與外加電源正極連接能確保橋墩不被腐蝕
C.③中采用了犧牲陽極的陰極保護法保護橋墩
D.①②③中海水均是實現(xiàn)化學能轉化為電能的電解質
8.在恒容密閉容器中發(fā)生反應:3CO(g)+Fe2O3(s)3CO2(g)+2Fe(s),下列說法正確的是
A.增加Fe2O3的量反應速率加快 B.升高溫度反應速率不一定變化
C.充入N2使壓強增大反應速率加快 D.充入CO反應速率加快
9.如圖所示為800℃時A、B、C三種氣體在密閉容器中反應時的濃度變化情況,則下列說法錯誤的是(???????)

A.發(fā)生的反應可表示為2A(g)3B(g)+C(g)
B.前2min,A的分解速率為0.1mol·L-1·min-1
C.2min后反應達到平衡狀態(tài)
D.2min時,A、B、C的濃度之比為2:3:1
10.按圖1所示裝置進行實驗,若圖2中x軸表示流入正極的電子的物質的量,則y軸可以表示

①c(Ag+)?、赾()?、踑棒的質量?、躡棒的質量???⑤溶液的質量
A.①③ B.②④
C.①③⑤ D.②④⑤
11.利用海水提取溴和鎂的過程如下,下列說法不正確的是

A.若提取1 mol Br2,至少需要標準狀況下44.8 L的Cl2
B.工業(yè)上常利用電解MgCl2溶液冶煉金屬鎂
C.富集溴元素過程中,空氣吹出法利用了溴易揮發(fā)的性質
D.吸收塔中發(fā)生反應的離子方程式為Br2+SO2+2H2O=2Br-++4H+
12.高鐵酸鹽在能源環(huán)保領域有廣泛用途。用鎳(Ni)、鐵作電極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鹽Na2FeO4的裝置如圖所示。下列推斷合理的是

A.鎳是陽極,電極反應為4OH--4e一= O2↑+ 2 H2O
B.電解時電流的方向為:負極→Ni電極→溶液→Fe電極→正極
C.若隔膜為陰離子交換膜,則OH-自右向左移動
D.電解時陽極區(qū)pH降低、陰極區(qū)pH升高,撤去隔膜混合后,與原溶液比較pH降低(假設電解前后體積變化忽略不計)
13.為提純下列物質(括號內為雜質),所用的除雜試劑或分離方法不正確的是
選項
不純物
除雜試劑
分離方法
A
CH4(C2H4)
酸性KMnO4溶液
洗氣
B
乙醇(乙酸)
NaOH溶液
蒸餾
C
C2H5OH(H2O)
新制生石灰
蒸餾
D
乙酸乙酯(乙酸)
飽和NaHCO3溶液
分液

A.A B.B C.C D.D
14.某學生設計了如下實驗方案用以檢驗淀粉水解的情況:

下列結論中正確的是
A.淀粉尚有部分未水解
B.淀粉已完全水解
C.淀粉沒有水解
D.淀粉已發(fā)生水解,但不知是否完全水解
15.某種鈉—空氣水電池的充、放電過程原理示意圖如圖所示,下列有關說法錯誤的是

A.放電時,Na+向正極移動
B.放電時,電子由鈉箔經過導線流向碳紙
C.充電時,碳紙與電源負極相連,電極反應式為4 OH- -4e- =2H2O+O2↑
D.充電時,當有0.1 mol e-通過導線時,則鈉箔增重2.3 g
16.A與B在容積為1L的密閉容器中發(fā)生反應:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),t1、t2時刻分別測得部分數(shù)據(jù)如下表;
n(B)/mol
n(C)/mol
n(D)/mol
反應時間/min
0.12
0.06
0.10
t1
0.06
0.12
0.20
t2

下列說法正確的是A.0~t1內,平均反應速率
B.若起始時,n(D)=0,則t2時
C.升高溫度時,、、均增大
D.b:d=5:3
17.汽車的啟動電源常用鉛酸蓄電池。其結構如圖所示,關于鉛酸蓄電池的敘述中正確的是

A.PbO2是電池的負極
B.放電時,Pb電極質量增大
C.充電時,Pb電極上發(fā)生氧化反應
D.放電時,溶液酸性增強
18.我國科學家發(fā)明了制取H2O2的綠色方法,原理如圖所示(已知:H2O2?H+ + HO,Y膜為HO選擇性交換膜)。下列說法錯誤的是

A.b 極上的電極反應為O2 +H2O +2e- =HO+OH-
B.X 膜為選擇性陽離子交換膜
C.電池工作時,a極室的pH不變
D.理論上,每生成1 mol H2O2 ,電路中轉移4 mol電子
19.微生物燃料電池在凈化廢水的同時能獲得能源或得到有價值的化學產品,左圖為其工作原理,右圖為廢水中Cr2O72-離子濃度與去除率的關系。下列說法不正確的是

A.有機物被氧化,M為電源負極
B.電池工作時,N極附近溶液pH增大
C.Cr2O72-離子濃度較大時,可能會造成還原菌失活
D.處理0.1 mol Cr2O72-時有1.4 mol H+從交換膜左側向右側遷移
20.研究反應2X(g)Y(g)+Z(g)的化學反應速率的影響因素,在不同條件下進行4組實驗,Y、Z起始濃度為0,反應物X的濃度隨反應時間的變化情況如圖所示。下列說法不正確的是

A.比較實驗②④得出:升高溫度,化學反應速率加快
B.比較實驗①②得出:增大反應物濃度,化學反應速率加快
C.在0~10min內,實驗②的平均化學反應速率v(Y)=0.04mol/(L·min)
D.若實驗②③只有一個條件不同,則實驗③可能使用了催化劑

二、填空題
21.牛奶放置時間長了會變酸,這是因為牛奶中含有的乳糖在微生物的作用下分解變成了乳酸。乳酸最初就是從酸牛奶中得到并由此而得名的。乳酸的結構簡式為。完成下列問題:
(1)乳酸發(fā)生下列變化:

①所用的試劑分別為a___________;b___________(寫化學式)
②乳酸與少量碳酸鈉溶液反應的化學方程式為___________。
(2)乳酸與足量金屬鈉反應的化學方程式為___________。
(3)乳酸在Cu或Ag作用下被氧氣氧化為丙酮酸的化學方程式為___________。
(4)寫出與乳酸具有相同官能團的同分異構體的結構簡式___________。
22.電化學原理在工業(yè)生產、物質制備、污染物理處理等方面應用廣泛,請按要求回答下列問題。
Ⅰ.如圖所示,某同學設計了一個燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理的相關問題,其中乙裝置中X為離子交換膜。

請按要求回答相關問題:
(1)甲烷燃料電池負極電極反應式是___________。
(2)乙中X是___________交換膜,向乙中加入幾滴酚酞溶液,工作一段時間后___________電極(填“鐵”或“碳”)附近溶液變紅,該電極的電極反應式為___________。
(3)若在標準狀況下,有4.48 L氧氣參加反應,則乙裝置中C電極上生成氣體的物質的量為___________。
(4)欲用丙裝置給銅鍍銀,b應是___________(填化學式)。
(5)將0.2molAgNO3、0.4molCu(NO3)2、0.6molKCl溶于水,配成100mL溶液,用惰性電極電解一段時間后,某一電極上析出了0.3molCu,此時在另一電極上產生的氣體體積(標準狀況)為___________L
Ⅱ.微生物燃料電池(MFC)是一種現(xiàn)代化氨氮去除技術,如圖為MFC碳氮聯(lián)合同時去除的氮轉化系統(tǒng)原理示意圖。

(6)A極的電極反應式為___________,A、B兩極生成CO2和N2的物質的量之比為___________。

三、實驗題
23.鄰苯二甲酸二丁酯是一種常見的塑化劑,是無色透明、具有芳香氣味的油狀液體。可由鄰苯二甲酸酐與正丁醇在濃硫酸共熱下反應制得。反應原理:

已知:

鄰苯二甲酸酐
正丁醇
鄰苯二甲酸二丁酯
摩爾質量(g/mol)
148
74
278
沸點(℃)
284
118
340

純鄰苯二甲酸二丁酯在酸性條件下,溫度超過180 ℃時易發(fā)生分解。制備鄰苯二甲酸二丁酯的實驗裝置如圖所示(部分裝置未畫出)。

實驗操作流程如下:
①三頸燒瓶內加入30 g鄰苯二甲酸酐、40 g正丁醇以及少量濃硫酸。
②攪拌、升溫至105 ℃、持續(xù)攪拌反應2小時、升溫至140 ℃、攪拌、保溫至分水器中的水位高度保持基本不變時反應結束。
③冷卻至室溫,將反應混合物倒出,通過工藝流程中的操作X得到粗產品。
④粗產品用無水硫酸鎂處理至澄清→取清液(粗酯)→圓底燒瓶→減壓蒸餾,獲得產品55 g。
請回答以下問題:
(1)儀器a的名稱是___________,其作用是___________
(2)鄰苯二甲酸酐、正丁醇和濃硫酸的加入順序有嚴格的要求,請問濃硫酸是在___________(填“最前”“最后”或“中間”)加入。
(3)反應的第一步進行得迅速而完全,第二步是可逆反應,進行較緩慢,為提高反應速率,可采取的措施是___________
A.增大壓強????????????B.增加正丁醇的量??????????C.加熱至200 ℃
(4)操作X中,應先用5% Na2CO3溶液洗滌粗產品,純堿溶液濃度不宜過高,更不能使用氫氧化鈉,若使用氫氧化鈉溶液,對產物有什么影響?___________。
(5)粗產品提純流程中采用減壓蒸餾的目的是___________。
(6)本實驗的產率為___________(計算結果保留小數(shù)點后兩位)

四、有機推斷題
24.丙烯酸乙酯天然存在于菠蘿等水果中,是一種食品用合成香料,合成路線如圖所示。

已知:①有機物A是一種天然有機高分子,是人類重要的能源物質。
②有機物E是最簡單的烯烴,F(xiàn)是E的同系物,相對分子質量比E大14。
(1)E的結構式為___________;F的結構簡式為___________;
(2)有機物A的名稱是___________;有機物D中含氧官能團名稱是___________。
(3)B生成C的化學方程式為___________。
(4)E與M反應生成C的化學方程式為___________。
(5)C與有D反應生成丙烯酸乙酯的化學方程式為___________。
(6)久置的丙烯酸乙酯自身會發(fā)生聚合反應,所得聚合物具有較好的彈性,可用于生產織物和皮革處理劑,請用化學方程式表示上述聚合過程___________。
(7)乙烯在催化劑(如銀)作用下被氧氣氧化生成分子式為C2H4O的有機物,已知該有機物不能發(fā)生銀鏡反應,則該有機物可能的結構簡式為___________。

參考答案:
1.A【詳解】根據(jù)題給信息可知井中廢氣遇明火可燃,“井火”燃燒的物質是可燃性氣體。天然氣的主要成分為甲烷,甲烷是可燃性的氣體,故A正確。
2.C【詳解】A.乙烯有催熟的作用,可用作植物生長調節(jié)劑,但主要用作基本化工原料,A項錯誤;
B.油脂分為油和脂肪,油類物質含有不飽和鍵,能與氫氣發(fā)生加成反應,B項錯誤;
C.乙酸乙酯可用作食品添加劑,如可用作白酒的添加劑,C項正確;
D.聚氯乙烯在加熱時會釋放致癌物質,不利于人體健康,不能用于食品、藥物的包裝材料,D項錯誤;
答案選C。
3.A【詳解】A.加明礬不能使海水中的鹽分沉淀而淡化,因為明礬只能吸附懸浮物,A錯誤;
B.可以利用太陽能將海水蒸餾淡化,B正確;
C.可以使海水結冰以獲取淡化的飲用水,C正確;
D.通過離子交換樹脂可以除去海水中的離子,從而達到淡化海水的目的,D正確。
答案選A。
4.C【詳解】A.味精結構簡式中含有氨基,可以和鹽酸反應;含有羧基,可以和NaOH溶液反應,A正確;
B.味精的化學名稱為谷氨酸鈉,主要以淀粉為原料通過發(fā)酵法生產,B正確;
C.過多食用味精會頭昏、心慌、四肢無力,因此,味精不宜過量,C錯誤;
D.味精可以和堿性物質反應,從而失去鮮味,故使用時堿性食物中忌加味精,D正確。
故選C。
5.B【詳解】A.Fe作負極,活潑性比Fe弱的作正極,所以不能用Zn作負極,A項錯誤;
B.Al遇到濃硝酸會鈍化,Cu與濃硝酸反應,Cu作負極,B項正確;
C.電子由負極(鋅)流向正極(銅),C項錯誤;
D.由Al、Mg、NaOH組成的原電池,Al作負極失電子生成AlO,D項錯誤;
答案選B。
6.B【詳解】A. 羧基是—COOH,因此該化合物不含有羧基,故A錯誤;
B. 該化合物中含碳碳雙鍵,可使酸性KMnO4溶液褪色,故B正確;
C. 根據(jù)題中信息“蚊香中含擬除蟲菊酯”,蚊香可燃燒,則該化合物能燃燒,故C錯誤;
D. 烴是只含碳氫兩種元素的化合物,該化合物中除了含C、H元素外,還含有O、N、Br元素,不屬于烴,故D錯誤;
綜上所述,答案為B。
7.C【詳解】A.裝置①是吸氧腐蝕,a極是正極,氧氣得電子生成氫氧根離子,即O2+4e-+2H2O=4OH-,鐵是負極,發(fā)生氧化反應生成亞鐵離子,即Fe-2e-=Fe2+,鐵被腐蝕,故A錯誤;
B.金屬作電解池的陰極被保護,而鋼鐵橋墩與電源正極相連是陽極,失電子發(fā)生氧化反應,即Fe-2e-=Fe2+,鋼鐵橋墩被腐蝕,故B錯誤;
C.鋅比鐵活潑,作負極,鋅失電子,即Zn-2e-=Zn2+,所以③中采用了犧牲陽極的陰極保護法保護橋墩,故C正確;
D.海水是混合物,不是化合物,既不是電解質,也不是非電解質,故D錯誤;
答案為C。
8.D【詳解】A.Fe2O3是固體,濃度視為常數(shù),增加Fe2O3的量濃度不變,反應速率不變,故A錯誤;
B.升高溫度,活化分子的數(shù)目增大,有效碰撞的次數(shù)增大,反應速率一定加快,故B錯誤;
C.充入不參與反應的N2,使恒容密閉容器中的壓強增大,實際參加反應的氣體濃度不變,反應速率不變,故C錯誤;
D.充入CO增大反應物濃度,反應速率加快,故D正確;
故選D。
9.A【詳解】A.根據(jù)圖象可知,反應過程中A的濃度減小,B、C的濃度增大,因此A為反應物,B、C為生成物,根據(jù)濃度的變化量可以確定反應為,故A錯誤;
B.前2min,,故B正確;
C.2min后A、B、C的濃度不再變化,反應達到平衡狀態(tài),故C正確;
D.據(jù)圖可知2min時,A、B、C的濃度分別為0.2mol/L、0.3mol/L 、0.1mol/L,比值為2:3:1,故D正確;
故答案為A。
10.C【分析】圖1裝置形成原電池,F(xiàn)e為負極,負極發(fā)生的反應為,Ag為正極,正極發(fā)生的反應為,總反應為。
【詳解】①由可知,隨著流入正極的電子增多,減小,①項選;
②由總反應可知,沒參與反應,隨著流入正極的電子增多,不變,②項不選;
③a棒是Fe,由可知,隨著流入正極的電子增多,F(xiàn)e的質量減小,③項選;
④著流入正極的電子增多,生成的Ag的質量增大,Ag棒質量增大,④項不選;
⑤由總反應可知,隨著反應的進行,溶液的質量減小,⑤項選;
答案選C。
11.B【分析】海水中加入石灰乳,過濾后得到Mg(OH)2沉淀和濾液,沉淀中加入鹽酸溶解,然后蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶,獲得六水合氯化鎂晶體,在氯化氫氣流中加熱,制得無水氯化鎂,熔融電解可制得鎂。濾液中通入氯氣,將Br-氧化為溴單質,從而獲得稀溴水;用空氣吹出,再用SO2的水溶液吸收,可制得HBr與H2SO4的混合溶液,再通Cl2,得到濃溴水,蒸餾可得溴單質。
【詳解】A.若提取1 mol Br2,前后分兩次氧化2molBr-,各消耗1molCl2,所以至少需要標準狀況下2mol×22.4L/mol=44.8 L的Cl2,A正確;
B.采用類推法,電解MgCl2溶液類似于電解NaCl溶液,則生成Mg(OH)2、Cl2和H2,所以不能用于冶煉金屬鎂,B不正確;
C.富集溴元素過程中,利用熱空氣吹出法,將Br2由液態(tài)轉化為氣態(tài),利用了溴易揮發(fā)的性質,C正確;
D.吸收塔中,Br2被SO2、H2O吸收,生成H2SO4和HBr,發(fā)生反應的離子方程式為Br2+SO2+2H2O=2Br-++4H+,D正確;
故選B。
12.D【詳解】A.因為該裝置制備高鐵酸鹽,所以Fe發(fā)生氧化反應,則Fe作陽極,錯誤;
B.Ni則作陰極,F(xiàn)e與電源的正極相連,所以電流的方向是正極-Fe極-溶液-Ni極-負極,錯誤;
C.若隔膜為陰離子交換膜,則氫氧根離子向陽極移動,自左向右移動,錯誤;
D.陽極是Fe失去電子與氫氧根離子結合為FeO42-和水,所以陽極區(qū)氫氧根離子濃度減小,pH降低;而陰極是氫離子放電生成氫氣,造成陰極區(qū)氫氧根離子濃度增大,pH升高,總反應是Fe+2H2O+2OH-= FeO42-+3H2,當撤去隔膜后,因為整體消耗氫氧根離子,所以溶液的氫氧根離子濃度減小,pH降低,正確,
答案選D。
13.A【詳解】A.雜質氣體C2H4能夠被酸性KMnO4溶液氧化為CO2氣體,引入新雜質氣體,不能達到除雜、凈化的目的,應該使用溴水洗氣,A錯誤;
B.乙醇和氫氧化鈉不反應,乙酸和氫氧化鈉生成鹽乙酸鈉,蒸餾可以分離出乙醇,B正確;
C.H2O與CaO反應產生離子化合物Ca(OH)2,其熔沸點高,而乙醇是由分子構成的物質,熔沸點比較低,因此可采用蒸餾方法分離提純,C正確;
D.雜質乙酸與飽和NaHCO3溶液中的溶質反應產生可溶性物質,而乙酸乙酯是密度比水小,難溶于水的液體,二者是互不相溶的兩層液體物質,可采用分液方法分離,D正確;
故選A。
14.D【分析】淀粉為多糖,遇到碘變藍色,在酸性環(huán)境下水解生成葡萄糖,葡萄糖含有醛基,能夠與新制備的氫氧化銅發(fā)生氧化反應,生成氧化亞銅磚紅色沉淀,碘能夠與氫氧化鈉反應,據(jù)此分析判斷。
【詳解】淀粉為多糖,遇到碘變藍色,淀粉在酸性環(huán)境下發(fā)生水解生成葡萄糖水解液,加入氫氧化鈉溶液調節(jié)溶液呈堿性,再加入碘水,因為碘水能夠與氫氧化鈉反應,通過該實驗不能判斷溶液中是否含有淀粉;在堿性環(huán)境下加入新制備的氫氧化銅,產生磚紅色沉淀,說明水解液中含有葡萄糖,說明淀粉已經水解,所以通過上述實驗能夠證明淀粉已經水解,但無法確定是否水解完全,故選D。
15.C【分析】Na失電子生成Na+,O2得電子產物與電解質反應生成OH-,則鈉箔為負極,碳紙為正極。
【詳解】A.放電時,陽離子向正極移動,則Na+向正極(碳紙)移動,A正確;
B. 放電時,電子由負極沿導線流向正極,則由鈉箔經過導線流向碳紙,B正確;
C. 充電時,碳紙作陽極,與電源正極相連,溶液中的OH-失電子生成O2等,電極反應式為4OH- -4e- =2H2O+O2↑,C錯誤;
D. 充電時,鈉極為陰極,當有0.1 mol e-通過導線時,則有0.1molNa+得電子生成0.1molNa,則鈉箔增重2.3 g,D正確;
故選C。
16.C【分析】從表中數(shù)據(jù)可以得出,t1~t2段,?n(B)=0.06mol,?n(C)=0.06mol,?n(D)=0.10mol,則b:c:d=3:3:5;0~t1段,?n(B)=?n(C)=0.06mol,所以B的起始量為0.12mol+0.06mol=0.18mol。
【詳解】A.0~t1內,平均反應速率v(B)= =mol/(L?min),A不正確;
B.若起始時,n(D)=0,則0~t2時v(D)= =mol/(L?min),此速率為t2min內物質D表示的平均反應速率,而不是t2時D表示的瞬時速率,B不正確;
C.升高溫度時,反應物分子有效碰撞的次數(shù)增多,反應速率加快,則、、均增大,C正確;
D.由分析可知,b:d=0.06mol:0.10mol =3:5,D不正確;
故選C。
17.B【詳解】A.Pb、PbO2和硫酸反應生成硫酸鉛和水,Pb化合價升高,失去電子,因此Pb是電池的負極,PbO2為正極,故A錯誤;
B.放電時,Pb失去電子和硫酸根結合生成硫酸鉛,因此Pb電極質量增大,故B正確;
C.充電時,Pb電極為陰極,陰極上發(fā)生還原反應,故C錯誤;
D.放電時,Pb、PbO2和硫酸反應生成硫酸鉛和水,因此溶液酸性減弱,故D錯誤。
綜上所述,答案為B。
18.D【分析】據(jù)圖所知,a極通入氫氣為負極,發(fā)生H2-2e-=2H+,b極為負極,氧氣得電子發(fā)生反應為O2 +H2O +2e- =HO+OH-,X膜為選擇性陽離子交換膜,讓進入中間,每生成1mol H2O2電極上流過2mol e-,據(jù)此分析。
【詳解】A.b為正極,氧氣得電子,b極上的電極反應為O2 +H2O +2e- =HO+OH-,故A項正確;
B.a極發(fā)生H2-2e-=2H+,X膜為選擇性陽離子交換膜,讓H+進入中間,故B項正確;
C.電池工作時,a極室產生的氫離子全部進入中間的產品室,所以pH不變,故C項正確;
D.氧元素由0價變?yōu)?1價,每生成1mol H2O2電極上流過2mol e-,故D項錯誤;
故選D。
19.D【分析】電解池裝置圖中H+向右移動,則N電極為正極,發(fā)生還原反應,Cr2O72-得電子生成Cr3+,M極失電子發(fā)生氧化反應,有機物被氧化生成CO2,為原電池的負極,以此解答該題。
【詳解】A.由分析可知,M電極有機物失電子發(fā)生氧化反應,M為負極,故A正確;
B. 根據(jù)圖示,正極反應為Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3++7H2O,消耗氫離子,N極附近溶液pH增大,故B正確;
C.Cr2O72-具有強氧化性,能使蛋白質變性,濃度較大時,可能會造成還原菌失活,故C正確;
D. Cr元素由+6價變?yōu)?3價, 處理0.l mol Cr2O72-時轉移0.6mol電子,根據(jù)電荷守恒,處理0.1 mol Cr2O72-時有0.6 mol H+從交換膜左側向右側遷移,故D錯誤;選D。
20.C【詳解】A.實驗②④的起始物質的量濃度相等,實驗②的溫度為800°C,實驗④的溫度為820°C,實驗④的反應速率明顯較快,說明溫度升高,化學反應速率加快,A項正確;
B.由圖可知,實驗①②的溫度相同,實驗①的X的物質的量濃度大,反應速率明顯快,所以增大反應物濃度,化學反應速率加快,B項正確;
C.在0~10min內,實驗②的平均化學反應速率v(X)==0.02 mol/(L·min),根據(jù)化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比,則v(Y)=0.01mol/(L·min),C項錯誤;
D.實驗②③中X的起始物質的量濃度相等,溫度相同,平衡狀態(tài)也相同,但是實驗③反應速率較快,達到平衡狀態(tài)所需的時間短,說明實驗③使用了催化劑,D項正確;
答案選C。
21.(1)???? NaHCO3(或 NaOH或Na2CO3)???? Na???? 2+Na2CO3=2+H2O+CO2↑
(2)+2Na=+H2↑
(3)2+O22+2H2O
(4)
【解析】(1)
①已知中含有羧基和醇羥基,羧基能與NaOH、Na2CO3和NaHCO3反應而醇羥基不能,金屬鈉和羧基及醇羥基均反應,故由 轉化為可以選用NaOH、Na2CO3和NaHCO3,而不能選用金屬Na,由轉化為只能選用Na,故答案為:NaHCO3(或 NaOH或Na2CO3);Na;
②乳酸與少量碳酸鈉溶液反應生成乳酸鈉和水、CO2,故其反應的化學方程式為2+Na2CO3=2+H2O+CO2↑,故答案為:2+Na2CO3=2+H2O+CO2↑;
(2)
已知中含有羧基和醇羥基,羧基和醇羥基均能與金屬鈉反應,則乳酸與足量金屬鈉反應的化學方程式為+2Na= +H2↑,故答案為:+2Na= +H2↑;
(3)
乳酸中的醇羥基能夠催化氧化轉化為酮羰基,故乳酸在Cu或Ag作用下被氧氣氧化為丙酮酸的化學方程式為2 +O22+2H2O,故答案為:2+O22+2H2O;
(4)
與乳酸具有相同官能團即含有羧基和醇羥基,則這樣的同分異構體的結構簡式為:,故答案為:。
22.(1)CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O
(2)???? 陽離子???? 鐵???? 2H2O+2e-=H2↑+2OH-
(3)0.4 mol
(4)Ag
(5)5.6L
(6)???? CH3COO--8e-+2H2O=2CO2↑+7H+???? 5∶2
【分析】燃料電池中通入O2的Pt作正極,通入甲烷的Pt作負極,則Fe、C、a、b分別為陰極、陽極、陰極、陽極,據(jù)此分析可解答。
(1)
乙中X離子交換膜的作用是阻止OH-與Cl2接觸反應,因此X為陽離子交換膜;堿性條件下,甲烷在負極失電子被氧化的電極反應式為CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O;
(2)
乙池中Fe作陰極,C作陽極,陰極的反應式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-,水的電離平衡被破壞,F(xiàn)e電極附近c(OH-)>c(H+),遇酚酞顯紅色;
(3)
生成標況下4.48 L氧氣時轉移電子物質的量為×4=0.8mol,C電極反應式為2Cl--2e-=Cl2↑,故生成氯氣0.4mol;
(4)
給銅鍍銀,鍍層金屬Ag作陽極,鍍件Cu作陰極,故陽極b應為Ag;
(5)
將0.2molAgNO3、0.4molCu(NO3)2、0.6molKCl溶于水,相互反應后最終溶質為0.4molCu(NO3)2、0.2molHNO3、0.4molKCl,某一電極上析出了0.3molCu時電子轉移的物質的量為0.6mol,另一極的電極反應式依次為2Cl-2e- = Cl2↑、4OH-- 4e-=2H2O+O2↑,根據(jù)反應式可得依次得到0.2molCl2和0.05molO2,故標況下體積為(0.2+0.05)×22.4=5.6L;
(6)
由圖可知A極CH3COO-失電子被氧化的電極反應式為CH3COO--8e-+2H2O=2CO2↑+7H+;B極電極反應式為2NO+12H++10e-=N2↑+6H2O,根據(jù)兩極反應式計算,轉移相同電子時兩極產生的CO2和N2的物質的量比為5:2。
23.(1)???? 球形冷凝管???? 冷凝回流
(2)中間
(3)B
(4)氫氧化鈉溶液會導致鄰苯二甲酸二丁酯水解
(5)鄰苯二甲酸二丁酯沸點較高,高溫會造成其分解,減壓可使其沸點降低
(6)97.60%或0.97
【分析】鄰苯二甲酸酐與正丁醇在濃硫酸共熱下分兩步反應制得鄰苯二甲酸二丁酯,先向三頸燒瓶內加入30 g鄰苯二甲酸酐、40 g正丁醇以及少量濃硫酸,再不斷攪拌、升溫至105 ℃、持續(xù)攪拌反應2小時、升溫至140 ℃、攪拌、保溫至分水器中的水位高度保持基本不變時反應結束。冷卻至室溫,將反應混合物倒出,通過工藝流程中一系列操作得到粗產品,粗產品用無水硫酸鎂處理至澄清→取清液(粗酯)→圓底燒瓶→減壓蒸餾,獲得產品。
(1)
根據(jù)圖中信息得到儀器a的名稱是球形冷凝管,其作用是冷凝回流;故答案:球形冷凝管;冷凝回流。
(2)
根據(jù)實驗室制備乙酸乙酯時反應物加入的順序推知鄰苯二甲酸酐、正丁醇和濃硫酸的三者加入順序是濃硫酸在中間加入;故答案為:中間。
(3)
A.反應體系都是液體,因此增大壓強,不能增大反應速率,故A不符合題意;B.增加正丁醇的量,增大反應物濃度,反應速率增大,故B符合題意;C.根據(jù)信息純鄰苯二甲酸二丁酯在酸性條件下,溫度超過180 ℃時易發(fā)生分解,不能加熱至200 ℃,故C不符合題意;綜上所述,答案為:B。
(4)
若使用氫氧化鈉溶液,鄰苯二甲酸二丁酯屬于酯類位置,在強堿性條件下易發(fā)生水解即氫氧化鈉溶液會導致鄰苯二甲酸二丁酯水解;故答案為:氫氧化鈉溶液會導致鄰苯二甲酸二丁酯水解。
(5)
根據(jù)信息純鄰苯二甲酸二丁酯在酸性條件下,溫度超過180 ℃時易發(fā)生分解,因此粗產品提純流程中采用減壓蒸餾的目的是鄰苯二甲酸二丁酯沸點較高,高溫會造成其分解,減壓可使其沸點降低;故答案為:鄰苯二甲酸二丁酯沸點較高,高溫會造成其分解,減壓可使其沸點降低。
(6)
根據(jù)方程式 ,加入30 g鄰苯二甲酸酐、40 g正丁醇,根據(jù)分析正丁醇過量,應按照鄰苯二甲酸酐計算,則應得到鄰苯二甲酸二丁酯,實驗結果中得到鄰苯二甲酸二丁酯55 g,因此本實驗的產率為;故答案為:97.60%或0.97。
24.(1)???? ???? CH3CH=CH2
(2)???? 淀粉???? 羧基
(3)C6H12O6 2CH3CH2OH+2CO2↑
(4)CH2=CH2+H2O CH3CH2OH
(5)CH2=CHCOOH+CH3CH2OHCH2 = CHCOOCH2CH3+H2O
(6)nCH2= CHCOOCH2CH3
(7)
【分析】有機物A是一種天然有機高分子,是人類重要的能源物質,為淀粉;淀粉在硫酸條件下水解生成葡萄糖,B為葡萄糖;葡萄糖在酶的作用下生成乙醇,C為乙醇;乙醇和D酯化生成丙烯酸乙酯,則D為CH2=CHCOOH;有機物E是最簡單的烯烴,和M生成乙醇,則E為乙烯、M為水;F是E的同系物,相對分子質量比E大14,則F為CH2=CHCH3;
(1)
由分析可知,E的結構式為;F的結構簡式為CH3CH=CH2;
(2)
有機物A的名稱是淀粉;有機物D為CH2=CHCOOH,含氧官能團名稱是羧基;
(3)
葡萄糖在酶的作用下生成乙醇和二氧化碳,故B生成C的化學方程式為C6H12O6 2CH3CH2OH+2CO2↑;
(4)
E與M反應生成C反應為乙烯和水在催化劑加熱加壓條件下生成乙醇,化學方程式為CH2=CH2+H2O CH3CH2OH;
(5)
C與有D發(fā)生酯化反應生成丙烯酸乙酯的化學方程式為CH2=CHCOOH+CH3CH2OHCH2 = CHCOOCH2CH3+H2O;
(6)
丙烯酸乙酯中含有碳碳雙鍵,可以發(fā)生加聚反應,nCH2= CHCOOCH2CH3;
(7)
乙烯在催化劑(如銀)作用下被氧氣氧化生成分子式為C2H4O的有機物,已知該有機物不能發(fā)生銀鏡反應,說明不含有醛基,且該物質的不飽和度為1,則結構簡式為 。

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