資源簡介

模塊測評驗收卷(二)
(滿分:100分)
一、選擇題(本題包括15小題,每小題只有一個選項符合題意,每小題3分,共45分)
1. 下列有關(guān)說法錯誤的是 (　　)
A.鈦合金具有耐腐蝕和耐低溫等性能,可應用于航空航天領(lǐng)域
B.航天器的操縱桿采用的碳纖維屬于新型無機非金屬材料
C.火箭整流罩前錐段材料——聚甲基丙烯酰亞胺屬于有機高分子材料
D.航天器使用的太陽能電池陣和鋰離子電池組工作時,均可將化學能轉(zhuǎn)化成電能
答案　D
解析　A項,鈦合金具有耐腐蝕和耐低溫等性能,因此可應用于航空航天領(lǐng)域制作航天器;B項,碳纖維屬于新型無機非金屬材料;C項,火箭的整流罩前錐段材料——聚甲基丙烯酰亞胺屬于有機合成高分子材料;D項,航天器使用的太陽能電池陣是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,而不是將化學能轉(zhuǎn)化為電能。
2.化學與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。下列生產(chǎn)活動的相關(guān)解釋錯誤的是 (　　)
選項 生產(chǎn)活動 解釋
A 制作化學電源 將電能轉(zhuǎn)化為化學能
B 葡萄酒生產(chǎn)過 程中添加SO2 SO2具有殺菌、抗氧化功能
C 冷藏保存疫苗 防止溫度過高使蛋白質(zhì)變性
D 食鹽中加入KIO3 KIO3為食鹽中的營養(yǎng)強化劑
答案　A
解析　A項,制作化學電源,是將化學能轉(zhuǎn)化為電能;B項,葡萄酒生產(chǎn)過程中添加微量SO2,可以防止葡萄酒氧化變質(zhì),也可以起到殺菌作用;C項,疫苗主要成分為蛋白質(zhì),冷藏保存可以防止溫度過高使蛋白質(zhì)變性;D項,KIO3是含碘鹽營養(yǎng)強化劑,可以防止大脖子病。
3.下列說法不正確的是 (　　)
A.烷烴的熔、沸點一般隨著分子中碳原子數(shù)的增加而升高
B.C2OH與CH3COOH發(fā)生酯化反應,反應生成的水分子中不存在18O
C.不能用水區(qū)別乙醇、乙酸乙酯、CCl4三種有機試劑
D.總物質(zhì)的量為1 mol的C3H6和C4H6O2的混合物,不論二者以何種比例混合,完全燃燒時消耗O2的量和生成H2O的量都不變
答案　C
解析　A項,烷烴一般隨著分子中碳原子數(shù)的增加,相對分子質(zhì)量增大,分子間作用力也增大,故其熔、沸點逐漸升高;B項,酯化反應的機理是酸脫羥基醇脫氫,故C2OH與CH3COOH發(fā)生酯化反應,反應生成的水分子中不存在18O;C項,乙醇與水互溶、乙酸乙酯和CCl4均與水不溶,但乙酸乙酯密度比水小,CCl4的密度比水大,故能用水區(qū)別乙醇、乙酸乙酯、CCl4三種有機試劑;D項,1 mol C3H6和C4H6O2完全燃燒時消耗的氧氣均為4.5 mol O2,均生成3 mol水,故總物質(zhì)的量為1 mol的C3H6和C4H6O2的混合物,不論二者以何種比例混合,完全燃燒時消耗O2的量和生成H2O的量都不變。
4.某化學反應的能量變化如圖所示,下列說法正確的是 (　　)
A.該反應不一定需要加熱
B.該反應斷鍵吸收的總能量小于成鍵釋放的總能量
C.該反應可能是化合反應,也可能是中和反應
D.該過程可能為單質(zhì)鉀和水的反應
答案　A
解析　A項,該反應為吸熱反應,反應吸熱還是放熱與反應條件無關(guān),該反應不一定需要加熱;B項,該反應為吸熱反應,該反應斷鍵吸收的總能量大于成鍵釋放的總能量;C項,該反應為吸熱反應,中和反應為放熱反應,不可能是中和反應;D項,該反應為吸熱反應,單質(zhì)鉀和水的反應放熱,不可能是鉀和水的反應。
5.已知某藥物具有抗痙攣作用,其結(jié)構(gòu)簡式為
。下列說法不正確的是 (　　)
A.該物質(zhì)能與金屬鈉作用
B.該物質(zhì)能使溴水褪色
C.該物質(zhì)能通過加聚反應形成有機高分子
D.該物質(zhì)的分子式為C12H15NO3
答案　A
解析　A項,該物質(zhì)含有的官能團有氨基、醚鍵、碳碳雙鍵和酯基,不能與金屬鈉作用;B項,該物質(zhì)含碳碳雙鍵,與溴水發(fā)生加成反應,能使溴水褪色;C項,該物質(zhì)含碳碳雙鍵,能通過加聚反應形成有機高分子;D項,由結(jié)構(gòu)簡式知,該物質(zhì)的分子式為C12H15NO3。
6.某學習小組設計以下兩套裝置(部分夾持裝置略去),用乙醇、乙酸和濃硫酸作原料分別制備乙酸乙酯(沸點77.2 ℃)。下列有關(guān)說法錯誤的是 (　　)
A.濃硫酸能加快酯化反應速率
B.裝置b比裝置a原料損失的少
C.可用過濾的方法分離出乙酸乙酯
D.使用飽和碳酸鈉溶液,可以除去乙酸乙酯中的大部分雜質(zhì)
答案　C
解析　A項,濃硫酸為酯化反應的催化劑,催化劑可以加快反應速率;B項,裝置b中的長導管起到冷凝回流的作用,可提高原料的利用率,裝置b比裝置a原料損失的少;C項,乙酸乙酯為油狀液體,與飽和碳酸鈉溶液不互溶,應用分液的方法分離,過濾是分離固液混合物的方法;D項,使用飽和碳酸鈉溶液,可以除去乙酸乙酯中的大部分雜質(zhì),如乙醇和乙酸。
7.利用下列裝置(部分夾持裝置省略)進行實驗,能達到實驗目的的是 (　　)
A.用甲裝置蒸干NH4Cl溶液制備NH4Cl固體
B.用乙裝置檢驗Cu與濃硫酸反應生成的SO2
C.用丙裝置收集NO2并進行尾氣處理
D.用丁裝置檢驗蔗糖的水解產(chǎn)物
答案　B
解析　A項,加熱時氯化銨分解,應用冷卻結(jié)晶法制備NH4Cl固體;B項,Cu與濃硫酸加熱生成二氧化硫,二氧化硫可使品紅褪色,可檢驗生成的二氧化硫;C項,二氧化氮的密度比空氣密度大,應長導管進氣收集;D項,水解后,沒有加NaOH中和硫酸,不能檢驗葡萄糖。
8.因疫情防控需要,口罩已經(jīng)成了必需品。熔噴布,口罩的“心臟”:口罩中間的過濾層,能過濾細菌,阻止病菌傳播。熔噴布是一種以高熔融指數(shù)的聚丙烯(PP)為材料,由許多縱橫交錯的纖維以隨機方向?qū)盈B而成的膜。下列有關(guān)聚丙烯的認識正確的是 (　　)
A.聚丙烯是混合物
B.聚丙烯的鏈節(jié):—CH2—CH—CH3—
C.聚丙烯能與溴水發(fā)生加成反應
D.合成聚丙烯的單體丙烯分子中,一定有7個原子共面
答案　A
解析　聚丙烯為,鏈節(jié)是。A項,聚丙烯中高分子的鏈長不相同,是混合物;B項,聚丙烯的鏈節(jié):;C項,根據(jù)聚丙烯的結(jié)構(gòu),聚丙烯中不含雙鍵,不能與溴水發(fā)生加成反應;D項,如圖所示,丙烯中一定有6個原子共平面:。
9.堿性鋅錳電池的總反應方程式為Zn+2MnO2+2H2O===Zn(OH)2+2MnOOH,下列說法正確的是 (　　)
A.當電解質(zhì)溶液為KOH時,K+向正極移動
B.電池工作時,電子由正極通過外電路流向負極
C.堿性鋅錳電池為二次電池,放電后可充電而反復使用
D.理論上,當通過外電路的電子為0.2 mol時,負極的質(zhì)量減小6.5 g
答案　A
解析　該反應總反應方程式為Zn+2MnO2+2H2O===Zn(OH)2+2MnOOH,鋅失電子作負極、二氧化錳作正極,負極反應式為Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2,正極反應式為2MnO2+2H2O+2e-===2MnOOH+2OH-,放電時,電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動、陰離子向負極移動。A項,當電解質(zhì)溶液為KOH時,原電池中陽離子K+向正極移動;B項,電池工作時,負極產(chǎn)生電子,電子由負極通過外電路流向正極;C項,堿性鋅錳電池為一次電池,放電后不能進行充電使用;D項,理論上,當通過外電路的電子為0.2 mol時,負極上參加反應的Zn物質(zhì)的量為0.1 mol,生成了Zn(OH)2,質(zhì)量增加了3.4 g。
10.鋁土礦的主要成分為氧化鋁、氧化鐵和二氧化硅,工業(yè)上經(jīng)過下列工藝可以冶煉金屬鋁:
下列說法錯誤的是 (　　)
A.①②中除加試劑外,還需要進行過濾操作
B.a、b中鋁元素的化合價相同
C.③中需要通入過量的氨氣
D.④進行的操作是加熱,而且d一定是氧化鋁
答案　C
解析　反應①后的體系中含有固體SiO2,需要過濾除去,反應②后的體系中含有Fe(OH)3沉淀,需要過濾除去,A正確;a、b中Al元素分別以AlCl3和Na[Al(OH)4]的形式存在,其中鋁元素的化合價都是+3價,B正確;由Na[Al(OH)4]制備Al(OH)3需要通入過量CO2,C錯誤;由Al(OH)3制備Al2O3,加熱即可,D正確。
11.某學習小組為了探究影響酸性高錳酸鉀溶液與NaHSO3溶液反應速率的因素,該小組設計如表實驗方案。
實驗 1 2 3 4
V(NaHSO3溶液)/mL c=0.2 mol·L-1 3.0 3.0 4.0 3.0
V(KMnO4溶液)/mL c=0.1 mol·L-1 2.0 2.0 2.0 2.0
V(H2SO4溶液)/mL c=0.6 mol·L-1 1.0 2.0 2.0 1.0
V(MnSO4溶液)/mL c=0.1 mol·L-1 0.0 0.0 0.0 0.5
V(H2O)/mL 2.0 a 0.0 b
褪色時間t/min 8 6 4 3
下列說法不正確的是 (　　)
A.該反應的離子方程式為5HS+3H2O
B.a=1.0,b=1.5
C.實驗3從反應開始到反應結(jié)束這段時間內(nèi)反應速率v(Mn)=0.00625 mol·L-1·min-1
D.實驗證明S可能是該反應的催化劑
答案　D
解析　探究實驗方案兩兩之間應保持單一變量,則四組實驗的溶液總體積相等,利用混合溶液褪色時間判斷變量對反應速率的影響。A項,HS是弱酸的酸式酸根離子,不能拆寫,該反應的離子方程式為5HS+3H2O;B項,據(jù)題意可知,4組實驗溶液總體積應相同,則a=1.0,b=1.5;C項,n(NaHSO3)∶n(KMnO4)=8∶2,故KMnO4反應完全,實驗3從反應開始到反應結(jié)束這段時間內(nèi)反應速率v(Mn)==
0.006 25 mol·L-1·min-1;D項,實驗4與實驗1相比,其他條件相同條件下,實驗4加了MnSO4,反應混合溶液褪色時間只有3 min,由于溶液中已經(jīng)加了H2SO4,說明S不是該反應的催化劑,而Mn2+可能是該反應的催化劑。
12.實驗室做鋅與濃硫酸反應的實驗時,有同學認為產(chǎn)生二氧化硫,有同學認為除二氧化硫外,還可能產(chǎn)生氫氣。為了驗證兩位同學的判斷是否正確,設計了如圖所示實驗裝置(鋅與濃硫酸共熱時產(chǎn)生的氣體為X,且該裝置略去E、F瓶中試劑相同)。下列說法錯誤的是 (　　)
A.生成二氧化硫的化學方程式為Zn+2H2SO4(濃)ZnSO4+SO2↑+2H2O
B.裝置E、F中加入的試劑為品紅溶液,作用是檢驗SO2的存在以及是否除盡
C.裝置H中白色粉末變藍不能說明X中含有氫氣
D.裝置Ⅰ中加入的試劑是堿石灰,作用是吸收尾氣
答案　D
解析　分析裝置圖可知,生成的氣體中有二氧化硫和氫氣,所以裝置E是驗證二氧化硫存在的裝置,選品紅溶液進行驗證,通過高錳酸鉀溶液除去二氧化硫,通過裝置F中的品紅溶液驗證二氧化硫是否除盡,利用氫氣和氧化銅反應生成銅和水蒸氣,所以利用裝置H中的無水硫酸銅檢驗水的生成,為避免空氣中的水蒸氣影響H裝置中水的檢驗,裝置Ⅰ中需要用堿石灰,但氣體在進入加熱裝置之前應該先干燥,所以應該在G之前增加盛有濃硫酸的試劑瓶,以此分析解答。A項,由圖可知:鋅和濃硫酸反應生成二氧化硫、硫酸鋅和水,其反應的化學方程式為Zn+2H2SO4(濃)ZnSO4+SO2↑+2H2O;B項,分析裝置圖可知,生成的氣體中有二氧化硫和氫氣,所以裝置A是驗證二氧化硫存在的裝置,選品紅溶液進行驗證,通過高錳酸鉀溶液除去二氧化硫,通過裝置F中的品紅溶液驗證二氧化硫是否除盡;C項,裝置E、F中加入的試劑為品紅溶液,氫氣進入G、H之前未干燥,會混有水蒸氣,裝置H中白色粉末變藍不能說明X中含有氫氣;D項,該實驗是為了證明混合氣體中含有氫氣,氫氣和氧化銅反應生成銅和水蒸氣,所以裝置Ⅰ中加入的試劑是堿石灰,作用是防止空氣中的水蒸氣進入H,影響實驗。
13.將2 mol A和2 mol B在2 L的恒容密閉容器中混合,一定條件下發(fā)生反應:2A(g)+B(s)2C(g),5 min時測得C的濃度為0.2 mol/L,下列說法正確的是 (　　)
A.5 min內(nèi),B的平均反應速率為0.02 mol/(L·min)
B.反應時,向容器中通入氦氣,容器內(nèi)壓強增大,化學反應速率加快
C.5 min時,A的轉(zhuǎn)化率為10%
D.升高溫度,化學反應速率增大,降低溫度,化學反應速率減小
答案　D
解析　A項,B是固體,其濃度視為常數(shù),不能用B表示化學反應速率;B項,該反應是在恒容密閉容器中反應,通入氦氣,反應物的濃度不變,化學反應速率不變;C項,5 min內(nèi),Δn(C)=0.2 mol/L×2 L=0.4 mol,則Δn(A)=0.4 mol,A的轉(zhuǎn)化率為×100%=20%;D項,升高溫度,化學反應速率增大,降低溫度,化學反應速率減小。
14.通過海水晾曬可得粗鹽,粗鹽中除NaCl外,還含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等雜質(zhì),需要提純后才能綜合利用。某同學利用給定試劑NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液和鹽酸,設計了下圖粗鹽精制的實驗流程(注:在濃度較大的碳酸鈉溶液中,可能存在反應BaSO4+C),下列說法正確的是 (　　)
A.試劑①可以是Na2CO3溶液
B.每一步加入的除雜試劑一定需要足量
C.操作a是過濾,為了簡化操作,可在加入試劑②后,將前述沉淀一并過濾
D.檢驗S是否除凈的操作:取少量溶液C,加入BaCl2溶液,有白色沉淀,說明未除盡
答案　B
解析　粗鹽中除含有NaCl外,還含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等雜質(zhì),其中泥沙不溶于水,可以直接過濾除去,鎂離子用氫氧化鈉沉淀除去,鈣離子用碳酸鈉沉淀除去,硫酸根離子用氯化鋇沉淀除去,為保證雜質(zhì)去除徹底,需加入過量的除雜試劑,過量的除雜試劑也需在后續(xù)操作中去除,過量的氯化鋇可以用碳酸鈉除去,因此加入試劑順序,氯化鋇在碳酸鈉前面加入,過量的碳酸鈉和氫氧化鈉可用鹽酸除去,但在加鹽酸之前應該先過濾,防止生成的碳酸鋇、氫氧化鎂、碳酸鈣等沉淀溶解,過量的鹽酸在蒸發(fā)結(jié)晶過程中揮發(fā)除去,最終得到精鹽,據(jù)此作答。A項,由分析可知除雜過程中,過量的氯化鋇可以用碳酸鈉除去,故試劑①為BaCl2溶液,試劑②為Na2CO3溶液;B項,每一步加入的除雜試劑一定需要足量才能保證離子完全除掉;C項,若Na2CO3溶液的濃度過大,可能會發(fā)生反應:BaSO4+C,S重新進入溶液中,故不能為了簡化操作,在加入試劑②后,將前述沉淀一并過濾;D項,檢驗S是否除凈的操作:取少量溶液C,先加鹽酸酸化,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀,說明未除盡。
15.某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一種或幾種物質(zhì)組成。某課外興趣小組對X進行如下實驗探究:
下列說法正確的是 (　　)
A.12.8 g固體可能為Fe2O3
B.混合物X的成分為Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2
C.Fe2O3、Cu的物質(zhì)的量之比為1∶1
D.m>24.8
答案　D
解析　A項,因為鹽酸是足量的,則12.8 g固體不可能為Fe2O3;B項, 混合物X中不一定含有Al2O3;C項,鹽酸是足量的,所以Fe2O3會完全反應,但是銅不一定會完全反應,當加入過量氫氧化鈉溶液時,SiO2會完全反應,所以剩余的固體只能是銅,根據(jù)反應Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O,2FeCl3+Cu===CuCl2+2FeCl2,得到關(guān)系式:Fe2O3~Cu,因為銅有剩余,則Fe2O3、Cu的物質(zhì)的量之比小于1∶1;D項,固體X中一部分Fe2O3和Cu溶于鹽酸后剩余24.8 g固體,則m>24.8。
二、非選擇題(本題共3小題,共55分)
16.(18分)甘蔗渣制取乙酸乙酯的生產(chǎn)流程如下圖:
已知:E的產(chǎn)量通常用來衡量一個國家石油化工發(fā)展水平的標志。
請回答下列問題:
(1)E的結(jié)構(gòu)簡式為　　　　,B的官能團的名稱為　　　　。
(2)B與D反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　
(需注明條件),反應類型為　　　　反應;
(3)向A的水溶液中加入新制的Cu(OH)2懸濁液并加熱至沸騰,產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　。
(4)實驗室制取的乙酸乙酯中混有B和D,可用　　　　溶液除去,再用　　　　方法分離(選填“過濾”“蒸餾”或“分液”)。
(5)F　　　　(選填“能”或“不能”)用作食品保鮮袋。同時F也是“白色污染”的禍根之一,其原因是
　　　　　　　　　　　　。
答案　(1)CH2==CH2　羥基
(2)CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O　取代反應或酯化反應
(3)產(chǎn)生磚紅色沉淀
(4)飽和碳酸鈉溶液　分液
(5)能　聚乙烯不能降解
解析　纖維素水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇,乙醇發(fā)生消去反應生成乙烯,乙烯加聚生成聚乙烯。乙醇催化氧化生成乙醛,乙醛在催化劑條件下反應生成乙酸,乙酸和乙醇反應生成乙酸乙酯。故A為葡萄糖,B為乙醇,C為乙醛,D為乙酸,E為乙烯,F為聚乙烯。(1)E為乙烯,結(jié)構(gòu)簡式為CH2==CH2;B為乙醇,官能團為羥基。(2)乙醇和乙酸反應的方程式為CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,該反應為酯化反應或取代反應。(3)葡萄糖含有醛基,葡萄糖水溶液中加入新制氫氧化銅懸濁液并加熱到沸騰,出現(xiàn)磚紅色沉淀。(4)乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸,加入飽和碳酸鈉溶液除去,再用分液的方法分離。(5)聚乙烯能用作食品保鮮袋,因為聚乙烯不能降解,所以是白色污染的禍根之一。
17.(18分)某化學興趣小組同學利用下圖所示裝置(夾持及加熱裝置已略去,裝置氣密性良好)探究SO2的性質(zhì)(實驗前已事先除去裝置中的空氣)。請回答下列問題:
[查閱資料得知濃硫酸的沸點為338 ℃,酒精燈火焰的溫度為400~500 ℃]
(1)儀器a的名稱　　　　。
(2)裝置D和F的作用是　　　　　　　　　　　　。
(3)加熱時,裝置A中反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
(4)打開K1,關(guān)閉K2,加熱裝置A一段時間后,B中的現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　,
當裝置C中溶液由藍色變?yōu)闊o色,由此推測所得無色溶液中的離子主要是H+、I-和　　　　;為了進一步實驗證實了該過程中SO2已被氧化,該實驗操作及現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　。
(5)關(guān)閉K1,打開K2,用酒精燈加熱裝置A,觀察到E中發(fā)生的現(xiàn)象是有白色沉淀產(chǎn)生,白色沉淀的成分是　　　　,生成白色沉淀的原因可能是　　　　　　　　 (選填字母序號)。
a.SO2與BaCl2溶液反應生成了白色沉淀
b.BaCl2溶液與硫酸蒸氣反應生成了白色沉淀
c.SO2溶于水生成的H2SO3被裝置內(nèi)的O2氧化生成H2SO4,再與BaCl2反應生成白色沉淀
答案　(1)分液漏斗
(2)吸收SO2,防止污染空氣
(3)Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O
(4)品紅溶液褪色　S　取C中溶液少許,滴入BaCl2溶液,有白色沉淀生成
(5)BaSO4　bc
解析　(1)根據(jù)裝置圖,儀器a的名稱是分液漏斗;(2)SO2是有毒氣體,能被氫氧化鈉溶液吸收,裝置D和F的作用是吸收SO2,防止污染。(3)加熱時,裝置A中濃硫酸和銅反應生成硫酸銅、二氧化硫、水,反應的化學方程式為Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O;(4)SO2具有漂白性,B中的現(xiàn)象是品紅溶液褪色;當裝置C中溶液由藍色變?yōu)闊o色,說明I2被還原,則SO2被氧化,反應方程式為SO2+I2+2H2O===2HI+H2SO4,由此推測所得無色溶液中的離子主要是H+、I-和S;為了進一步實驗證實了該過程中SO2已被氧化,可取C中溶液少許,滴入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,說明SO2已被氧化。(5)SO2和BaCl2溶液不反應,觀察到E中有白色沉淀產(chǎn)生,則白色沉淀的成分是BaSO4,生成白色沉淀的原因可能是濃硫酸的沸點為338 ℃,酒精燈火焰的溫度為400~500 ℃,A中揮發(fā)出硫酸蒸氣,BaCl2溶液與硫酸蒸氣反應生成了白色沉淀;還可能是A中生成的SO2溶于水生成的H2SO3被裝置內(nèi)的O2氧化生成H2SO4,再與BaCl2反應生成白色沉淀,故選bc。
18.(19分)H2和CH3OH是重要的能源物質(zhì),也是重要的化工原料。為倡導“節(jié)能減排”和“低碳經(jīng)濟”,降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,工業(yè)上通常用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。在體積為2 L的密閉容器中,充入0.8 mol CO2和2.0 mol H2,一定條件下發(fā)生反應:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。測得CO2和CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示。
(1)0~3 min內(nèi)用H2表示該反應的化學反應速率為　　　　。
(2)下列措施能提高該反應的化學反應速率的是　　　　。
A.升高溫度
B.加入適宜的催化劑
C.縮小容器的體積
(3)能說明上述反應已達到平衡狀態(tài)的是　　　　(填字母序號)。
A.CO2、H2、CH3OH、H2O四種氣體的物質(zhì)的量濃度之比為1∶3∶1∶1
B.容器內(nèi)混合氣體的壓強保持不變
C.CO2的消耗速率與CH3OH的生成速率之比為1∶1
D.容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變
(4)達到平衡時,CO2的轉(zhuǎn)化率為　　　　,此時混合氣體中H2和CH3OH的物質(zhì)的量之比為　　　　。
(5)下圖為甲醇燃料電池的簡易裝置,圖中a電極為　　　　極(填“正”或“負”);b電極的電極反應式為　　　　　　　　　　　　。
答案　(1)0.2 mol/(L·min)
(2)ABC　(3)BD
(4)75%　1∶3
(5)負　O2+4e-+4H+===2H2O
解析　(1)如圖,0~3 min CO2轉(zhuǎn)化量為Δc(CO2)= mol/L=0.2 mol/L,根據(jù)反應方程式CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),Δc(H2)=0.2 mol/L×3=0.6 mol/L,v(H2)==0.2 mol/(L·min);(2)A.升高溫度,反應速率加快,故A正確;B.加入催化劑,提高反應速率,故B正確;C.縮小容器的體積,壓強增大,反應速率增大,故C正確;(3)A.平衡時CO2、H2、CH3OH、H2O四種氣體濃度保持不變,但不一定與方程式系數(shù)之比相同,故A錯誤;B.該反應為分子數(shù)減少反應,恒溫恒容下,壓強與物質(zhì)的量成正比,壓強不變時說明反應達到平衡狀態(tài),故B正確;C.CO2的消耗速率與CH3OH的生成速率均表示正反應速率,不能說明達平衡,故C錯誤;D.根據(jù)M=,由質(zhì)量守恒定律氣體質(zhì)量m不變,分子數(shù)減少n減小,所以M為變量,當混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變時,反應達到平衡狀態(tài),故D正確;(4)達到平衡時,Δn(CO2)=(0.8-0.2) mol=0.6 mol,轉(zhuǎn)化率α(CO2)=×100%=75%;轉(zhuǎn)化的氫氣的物質(zhì)的量為Δn(H2)=0.6 mol×3=1.8 mol,剩余的n(H2)=2.0 mol-1.8 mol=0.2 mol,生成的CH3OH的物質(zhì)的量為n(CH3OH)=0.6 mol,此時混合氣體中H2和CH3OH的物質(zhì)的量之比為n(H2)∶n(CH3OH)=0.2 mol∶0.6 mol=1∶3;(5)如圖,為原電池裝置,有氧氣參與的一極只能發(fā)生還原反應,電極b作正極,電極反應式為O2+4e-+4H+===2H2O;電極a為負極,電極反應式為CH3OH-6e-+H2O===CO2↑+6H+。模塊測評驗收卷(二)　
(滿分:100分)　
一、選擇題(本題包括15小題,每小題只有一個選項符合題意,每小題3分,共45分)
1. 下列有關(guān)說法錯誤的是 (　　)
鈦合金具有耐腐蝕和耐低溫等性能,可應用于航空航天領(lǐng)域
航天器的操縱桿采用的碳纖維屬于新型無機非金屬材料
火箭整流罩前錐段材料——聚甲基丙烯酰亞胺屬于有機高分子材料
航天器使用的太陽能電池陣和鋰離子電池組工作時,均可將化學能轉(zhuǎn)化成電能
2.化學與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。下列生產(chǎn)活動的相關(guān)解釋錯誤的是 (　　)
選項 生產(chǎn)活動 解釋
制作化學電源 將電能轉(zhuǎn)化為化學能
葡萄酒生產(chǎn)過 程中添加SO2 SO2具有殺菌、抗氧化功能
冷藏保存疫苗 防止溫度過高使蛋白質(zhì)變性
食鹽中加入KIO3 KIO3為食鹽中的營養(yǎng)強化劑
3.下列說法不正確的是 (　　)
烷烴的熔、沸點一般隨著分子中碳原子數(shù)的增加而升高
C2OH與CH3COOH發(fā)生酯化反應,反應生成的水分子中不存在18O
不能用水區(qū)別乙醇、乙酸乙酯、CCl4三種有機試劑
總物質(zhì)的量為1 mol的C3H6和C4H6O2的混合物,不論二者以何種比例混合,完全燃燒時消耗O2的量和生成H2O的量都不變
4.某化學反應的能量變化如圖所示,下列說法正確的是 (　　)
該反應不一定需要加熱
該反應斷鍵吸收的總能量小于成鍵釋放的總能量
該反應可能是化合反應,也可能是中和反應
該過程可能為單質(zhì)鉀和水的反應
5.已知某藥物具有抗痙攣作用,其結(jié)構(gòu)簡式為。下列說法不正確的是 (　　)
該物質(zhì)能與金屬鈉作用
該物質(zhì)能使溴水褪色
該物質(zhì)能通過加聚反應形成有機高分子
該物質(zhì)的分子式為C12H15NO3
6.某學習小組設計以下兩套裝置(部分夾持裝置略去),用乙醇、乙酸和濃硫酸作原料分別制備乙酸乙酯(沸點77.2 ℃)。下列有關(guān)說法錯誤的是 (　　)
濃硫酸能加快酯化反應速率
裝置b比裝置a原料損失的少
可用過濾的方法分離出乙酸乙酯
使用飽和碳酸鈉溶液,可以除去乙酸乙酯中的大部分雜質(zhì)
7.利用下列裝置(部分夾持裝置省略)進行實驗,能達到實驗目的的是 (　　)
用甲裝置蒸干NH4Cl溶液制備NH4Cl固體
用乙裝置檢驗Cu與濃硫酸反應生成的SO2
用丙裝置收集NO2并進行尾氣處理
用丁裝置檢驗蔗糖的水解產(chǎn)物
8.因疫情防控需要,口罩已經(jīng)成了必需品。熔噴布,口罩的“心臟”:口罩中間的過濾層,能過濾細菌,阻止病菌傳播。熔噴布是一種以高熔融指數(shù)的聚丙烯(PP)為材料,由許多縱橫交錯的纖維以隨機方向?qū)盈B而成的膜。下列有關(guān)聚丙烯的認識正確的是 (　　)
聚丙烯是混合物
聚丙烯的鏈節(jié):—CH2—CH—CH3—
聚丙烯能與溴水發(fā)生加成反應
合成聚丙烯的單體丙烯分子中,一定有7個原子共面
9.堿性鋅錳電池的總反應方程式為Zn+2MnO2+2H2OZn(OH)2+2MnOOH,下列說法正確的是 (　　)
當電解質(zhì)溶液為KOH時,K+向正極移動
電池工作時,電子由正極通過外電路流向負極
堿性鋅錳電池為二次電池,放電后可充電而反復使用
理論上,當通過外電路的電子為0.2 mol時,負極的質(zhì)量減小6.5 g
10.鋁土礦的主要成分為氧化鋁、氧化鐵和二氧化硅,工業(yè)上經(jīng)過下列工藝可以冶煉金屬鋁:
下列說法錯誤的是 (　　)
①②中除加試劑外,還需要進行過濾操作
a、b中鋁元素的化合價相同
③中需要通入過量的氨氣
④進行的操作是加熱,而且d一定是氧化鋁
11.某學習小組為了探究影響酸性高錳酸鉀溶液與NaHSO3溶液反應速率的因素,該小組設計如表實驗方案。
實驗 1 2 3 4
V(NaHSO3溶液)/mL c=0.2 mol·L-1 3.0 3.0 4.0 3.0
V(KMnO4溶液)/mL c=0.1 mol·L-1 2.0 2.0 2.0 2.0
V(H2SO4溶液)/mL c=0.6 mol·L-1 1.0 2.0 2.0 1.0
V(MnSO4溶液)/mL c=0.1 mol·L-1 0.0 0.0 0.0 0.5
V(H2O)/mL 2.0 a 0.0 b
褪色時間t/min 8 6 4 3
下列說法不正確的是 (　　)
該反應的離子方程式為5HS+3H2O
a=1.0,b=1.5
實驗3從反應開始到反應結(jié)束這段時間內(nèi)反應速率v(Mn)=0.00625 mol·L-1·min-1
實驗證明S可能是該反應的催化劑
12.實驗室做鋅與濃硫酸反應的實驗時,有同學認為產(chǎn)生二氧化硫,有同學認為除二氧化硫外,還可能產(chǎn)生氫氣。為了驗證兩位同學的判斷是否正確,設計了如圖所示實驗裝置(鋅與濃硫酸共熱時產(chǎn)生的氣體為X,且該裝置略去E、F瓶中試劑相同)。下列說法錯誤的是 (　　)
生成二氧化硫的化學方程式為Zn+2H2SO4(濃)ZnSO4+SO2↑+2H2O
裝置E、F中加入的試劑為品紅溶液,作用是檢驗SO2的存在以及是否除盡
裝置H中白色粉末變藍不能說明X中含有氫氣
裝置Ⅰ中加入的試劑是堿石灰,作用是吸收尾氣
13.將2 mol A和2 mol B在2 L的恒容密閉容器中混合,一定條件下發(fā)生反應:2A(g)+B(s)2C(g),5 min時測得C的濃度為0.2 mol/L,下列說法正確的是 (　　)
5 min內(nèi),B的平均反應速率為0.02 mol/(L·min)
反應時,向容器中通入氦氣,容器內(nèi)壓強增大,化學反應速率加快
5 min時,A的轉(zhuǎn)化率為10%
升高溫度,化學反應速率增大,降低溫度,化學反應速率減小
14.通過海水晾曬可得粗鹽,粗鹽中除NaCl外,還含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等雜質(zhì),需要提純后才能綜合利用。某同學利用給定試劑NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液和鹽酸,設計了下圖粗鹽精制的實驗流程(注:在濃度較大的碳酸鈉溶液中,可能存在反應BaSO4+C),下列說法正確的是 (　　)
試劑①可以是Na2CO3溶液
每一步加入的除雜試劑一定需要足量
操作a是過濾,為了簡化操作,可在加入試劑②后,將前述沉淀一并過濾
檢驗S是否除凈的操作:取少量溶液C,加入BaCl2溶液,有白色沉淀,說明未除盡
15.某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一種或幾種物質(zhì)組成。某課外興趣小組對X進行如下實驗探究:
下列說法正確的是 (　　)
12.8 g固體可能為Fe2O3
混合物X的成分為Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2
Fe2O3、Cu的物質(zhì)的量之比為1∶1
m>24.8
二、非選擇題(本題共3小題,共55分)
16.(18分)甘蔗渣制取乙酸乙酯的生產(chǎn)流程如下圖:
已知:E的產(chǎn)量通常用來衡量一個國家石油化工發(fā)展水平的標志。
請回答下列問題:
(1)(4分)E的結(jié)構(gòu)簡式為　　　　,B的官能團的名稱為　　　　。
(2)(5分)B與D反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　(3分)
(需注明條件),反應類型為　　　　(2分)反應。
(3)(3分)向A的水溶液中加入新制的Cu(OH)2懸濁液并加熱至沸騰,產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　。
(4)(4分)實驗室制取的乙酸乙酯中混有B和D,可用　　　　溶液除去,再用　　　　方法分離(選填“過濾”“蒸餾”或“分液”)。
(5)(4分)F　　　　(選填“能”或“不能”)用作食品保鮮袋。同時F也是“白色污染”的禍根之一,其原因是　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
17.(18分)某化學興趣小組同學利用下圖所示裝置(夾持及加熱裝置已略去,裝置氣密性良好)探究SO2的性質(zhì)(實驗前已事先除去裝置中的空氣)。請回答下列問題:
[查閱資料得知濃硫酸的沸點為338 ℃,酒精燈火焰的溫度為400~500 ℃]
(1)(2分)儀器a的名稱　　　　。
(2)(2分)裝置D和F的作用是　　　　　　　　　　　　。
(3)(2分)加熱時,裝置A中反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　。
(4)(8分)打開K1,關(guān)閉K2,加熱裝置A一段時間后,B中的現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　(3分),
當裝置C中溶液由藍色變?yōu)闊o色,由此推測所得無色溶液中的離子主要是H+、I-和　　　　(2分);為了進一步實驗證實了該過程中SO2已被氧化,該實驗操作及現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　(3分)。
(5)(6分)關(guān)閉K1,打開K2,用酒精燈加熱裝置A,觀察到E中發(fā)生的現(xiàn)象是有白色沉淀產(chǎn)生,白色沉淀的成分是　　　　,生成白色沉淀的原因可能是　　　　　 (選填字母序號)。
a.SO2與BaCl2溶液反應生成了白色沉淀
b.BaCl2溶液與硫酸蒸氣反應生成了白色沉淀
c.SO2溶于水生成的H2SO3被裝置內(nèi)的O2氧化生成H2SO4,再與BaCl2反應生成白色沉淀
18.(19分)H2和CH3OH是重要的能源物質(zhì),也是重要的化工原料。為倡導“節(jié)能減排”和“低碳經(jīng)濟”,降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,工業(yè)上通常用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。在體積為2 L的密閉容器中,充入0.8 mol CO2和2.0 mol H2,一定條件下發(fā)生反應:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。測得CO2和CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示。
(1)(3分)0~3 min內(nèi)用H2表示該反應的化學反應速率為　　　　。
(2)(3分)下列措施能提高該反應的化學反應速率的是　　　　。
A.升高溫度
B.加入適宜的催化劑
C.縮小容器的體積
(3)(4分)能說明上述反應已達到平衡狀態(tài)的是　　　　(填字母序號)。
A.CO2、H2、CH3OH、H2O四種氣體的物質(zhì)的量濃度之比為1∶3∶1∶1
B.容器內(nèi)混合氣體的壓強保持不變
C.CO2的消耗速率與CH3OH的生成速率之比為1∶1
D.容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變
(4)(6分)達到平衡時,CO2的轉(zhuǎn)化率為　　　　　　　　　　　　(4分),
此時混合氣體中H2和CH3OH的物質(zhì)的量之比為　　　　　　(2分)。
(5)(4分)下圖為甲醇燃料電池的簡易裝置,圖中a電極為　　　　(2分)極(填“正”或“負”);b電極的電極反應式為　　　　　　　　　　　　(2分)。 (共48張PPT)
模塊測評驗收卷
(二)
一、選擇題(本題包括15小題,每小題只有一個選項符合題意,每小題3分,共45分)
1. 下列有關(guān)說法錯誤的是(　　)
A.鈦合金具有耐腐蝕和耐低溫等性能,可應用于航空航天領(lǐng)域
B.航天器的操縱桿采用的碳纖維屬于新型無機非金屬材料
C.火箭整流罩前錐段材料——聚甲基丙烯酰亞胺屬于有機高分子材料
D.航天器使用的太陽能電池陣和鋰離子電池組工作時,均可將化學能轉(zhuǎn)化成電能
D
解析　A項,鈦合金具有耐腐蝕和耐低溫等性能,因此可應用于航空航天領(lǐng)域制作航天器;B項,碳纖維屬于新型無機非金屬材料;C項,火箭的整流罩前錐段材料——聚甲基丙烯酰亞胺屬于有機合成高分子材料;D項,航天器使用的太陽能電池陣是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,而不是將化學能轉(zhuǎn)化為電能。
2.化學與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。下列生產(chǎn)活動的相關(guān)解釋錯誤的是 (　　)
A
選項 生產(chǎn)活動 解釋
A 制作化學電源 將電能轉(zhuǎn)化為化學能
B 葡萄酒生產(chǎn)過程中添加SO2 SO2具有殺菌、抗氧化功能
C 冷藏保存疫苗 防止溫度過高使蛋白質(zhì)變性
D 食鹽中加入KIO3 KIO3為食鹽中的營養(yǎng)強化劑
解析　A項,制作化學電源,是將化學能轉(zhuǎn)化為電能;B項,葡萄酒生產(chǎn)過程中添加微量SO2,可以防止葡萄酒氧化變質(zhì),也可以起到殺菌作用;C項,疫苗主要成分為蛋白質(zhì),冷藏保存可以防止溫度過高使蛋白質(zhì)變性;D項,KIO3是含碘鹽營養(yǎng)強化劑,可以防止大脖子病。
3.下列說法不正確的是 (　　)
A.烷烴的熔、沸點一般隨著分子中碳原子數(shù)的增加而升高
B.C2OH與CH3COOH發(fā)生酯化反應,反應生成的水分子中不存在18O
C.不能用水區(qū)別乙醇、乙酸乙酯、CCl4三種有機試劑
D.總物質(zhì)的量為1 mol的C3H6和C4H6O2的混合物,不論二者以何種比例混合,完全燃燒時消耗O2的量和生成H2O的量都不變
C
解析　A項,烷烴一般隨著分子中碳原子數(shù)的增加,相對分子質(zhì)量增大,分子間作用力也增大,故其熔、沸點逐漸升高;B項,酯化反應的機理是酸脫羥基醇脫氫,故C2OH與CH3COOH發(fā)生酯化反應,反應生成的水分子中不存在18O;C項,乙醇與水互溶、乙酸乙酯和CCl4均與水不溶,但乙酸乙酯密度比水小,CCl4的密度比水大,故能用水區(qū)別乙醇、乙酸乙酯、CCl4三種有機試劑;D項,1 mol C3H6和C4H6O2完全燃燒時消耗的氧氣均為4.5 mol O2,均生成3 mol水,故總物質(zhì)的量為1 mol的C3H6和C4H6O2的混合物,不論二者以何種比例混合,完全燃燒時消耗O2的量和生成H2O的量都不變。
4.某化學反應的能量變化如圖所示,下列說法正確的是 (　　)
A.該反應不一定需要加熱
B.該反應斷鍵吸收的總能量小于成鍵釋放的總能量
C.該反應可能是化合反應,也可能是中和反應
D.該過程可能為單質(zhì)鉀和水的反應
A
解析　A項,該反應為吸熱反應,反應吸熱還是放熱與反應條件無關(guān),該反應不一定需要加熱;B項,該反應為吸熱反應,該反應斷鍵吸收的總能量大于成鍵釋放的總能量;C項,該反應為吸熱反應,中和反應為放熱反應,不可能是中和反應;D項,該反應為吸熱反應,單質(zhì)鉀和水的反應放熱,不可能是鉀和水的反應。
A.該物質(zhì)能與金屬鈉作用
B.該物質(zhì)能使溴水褪色
C.該物質(zhì)能通過加聚反應形成有機高分子
D.該物質(zhì)的分子式為C12H15NO3
A
解析　A項,該物質(zhì)含有的官能團有氨基、醚鍵、碳碳雙鍵和酯基,不能與金屬鈉作用;B項,該物質(zhì)含碳碳雙鍵,與溴水發(fā)生加成反應,能使溴水褪色;C項,該物質(zhì)含碳碳雙鍵,能通過加聚反應形成有機高分子;D項,由結(jié)構(gòu)簡式知,該物質(zhì)的分子式為C12H15NO3。
6.某學習小組設計以下兩套裝置(部分夾持裝置略去),用乙醇、乙酸和濃硫酸作原料分別制備乙酸乙酯(沸點77.2 ℃)。下列有關(guān)說法錯誤的是 (　　)
A.濃硫酸能加快酯化反應速率
B.裝置b比裝置a原料損失的少
C.可用過濾的方法分離出乙酸乙酯
D.使用飽和碳酸鈉溶液,可以除去乙酸乙酯中的大部分雜質(zhì)
C
解析　A項,濃硫酸為酯化反應的催化劑,催化劑可以加快反應速率;B項,裝置b中的長導管起到冷凝回流的作用,可提高原料的利用率,裝置b比裝置a原料損失的少;C項,乙酸乙酯為油狀液體,與飽和碳酸鈉溶液不互溶,應用分液的方法分離,過濾是分離固液混合物的方法;D項,使用飽和碳酸鈉溶液,可以除去乙酸乙酯中的大部分雜質(zhì),如乙醇和乙酸。
7.利用下列裝置(部分夾持裝置省略)進行實驗,能達到實驗目的的是 (　　)
A.用甲裝置蒸干NH4Cl溶液制備NH4Cl固體
B.用乙裝置檢驗Cu與濃硫酸反應生成的SO2
C.用丙裝置收集NO2并進行尾氣處理
D.用丁裝置檢驗蔗糖的水解產(chǎn)物
B
解析　A項,加熱時氯化銨分解,應用冷卻結(jié)晶法制備NH4Cl固體;B項,Cu與濃硫酸加熱生成二氧化硫,二氧化硫可使品紅褪色,可檢驗生成的二氧化硫;C項,二氧化氮的密度比空氣密度大,應長導管進氣收集;D項,水解后,沒有加NaOH中和硫酸,不能檢驗葡萄糖。
8.因疫情防控需要,口罩已經(jīng)成了必需品。熔噴布,口罩的“心臟”:口罩中間的過濾層,能過濾細菌,阻止病菌傳播。熔噴布是一種以高熔融指數(shù)的聚丙烯(PP)為材料,由許多縱橫交錯的纖維以隨機方向?qū)盈B而成的膜。下列有關(guān)聚丙烯的認識正確的是 (　　)
A.聚丙烯是混合物
B.聚丙烯的鏈節(jié):—CH2—CH—CH3—
C.聚丙烯能與溴水發(fā)生加成反應
D.合成聚丙烯的單體丙烯分子中,一定有7個原子共面
A
9.堿性鋅錳電池的總反應方程式為Zn+2MnO2+2H2O===Zn(OH)2+2MnOOH,下列說法正確的是 (　　)
A.當電解質(zhì)溶液為KOH時,K+向正極移動
B.電池工作時,電子由正極通過外電路流向負極
C.堿性鋅錳電池為二次電池,放電后可充電而反復使用
D.理論上,當通過外電路的電子為0.2 mol時,負極的質(zhì)量減小6.5 g
A
解析　該反應總反應方程式為Zn+2MnO2+2H2O===Zn(OH)2+2MnOOH,鋅失電子作負極、二氧化錳作正極,負極反應式為Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2,正極反應式為2MnO2+2H2O+2e-===2MnOOH+2OH-,放電時,電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動、陰離子向負極移動。A項,當電解質(zhì)溶液為KOH時,原電池中陽離子K+向正極移動;B項,電池工作時,負極產(chǎn)生電子,電子由負極通過外電路流向正極;C項,堿性鋅錳電池為一次電池,放電后不能進行充電使用;D項,理論上,當通過外電路的電子為0.2 mol時,負極上參加反應的Zn物質(zhì)的量為0.1 mol,生成了Zn(OH)2,質(zhì)量增加了3.4 g。
10.鋁土礦的主要成分為氧化鋁、氧化鐵和二氧化硅,工業(yè)上經(jīng)過下列工藝可以冶煉金屬鋁:
下列說法錯誤的是 (　　)
A.①②中除加試劑外,還需要進行過濾操作
B.a、b中鋁元素的化合價相同
C.③中需要通入過量的氨氣
D.④進行的操作是加熱,而且d一定是氧化鋁
C
解析　反應①后的體系中含有固體SiO2,需要過濾除去,反應②后的體系中含有Fe(OH)3沉淀,需要過濾除去,A正確;a、b中Al元素分別以AlCl3和Na[Al(OH)4]的形式存在,其中鋁元素的化合價都是+3價,B正確;由Na[Al(OH)4]制備Al(OH)3需要通入過量CO2,C錯誤;由Al(OH)3制備Al2O3,加熱即可,D正確。
11.某學習小組為了探究影響酸性高錳酸鉀溶液與NaHSO3溶液反應速率的因素,該小組設計如表實驗方案。
實驗 1 2 3 4
V(NaHSO3溶液)/mL c=0.2 mol·L-1 3.0 3.0 4.0 3.0
V(KMnO4溶液)/mL c=0.1 mol·L-1 2.0 2.0 2.0 2.0
V(H2SO4溶液)/mL c=0.6 mol·L-1 1.0 2.0 2.0 1.0
V(MnSO4溶液)/mL c=0.1 mol·L-1 0.0 0.0 0.0 0.5
V(H2O)/mL 2.0 a 0.0 b
褪色時間t/min 8 6 4 3
下列說法不正確的是 (　　)
A.該反應的離子方程式為5HS+3H2O
B.a=1.0,b=1.5
C.實驗3從反應開始到反應結(jié)束這段時間內(nèi)反應速率v(Mn)=0.00625 mol·L-1·min-1
D.實驗證明S可能是該反應的催化劑
D
解析　探究實驗方案兩兩之間應保持單一變量,則四組實驗的溶液總體積相等,利用混合溶液褪色時間判斷變量對反應速率的影響。A項,HS是弱酸的酸式酸根離子,不能拆寫,該反應的離子方程式為5HS+3H2O;B項,據(jù)題意可知,4組實驗溶液總體積應相同,則a=1.0,b=1.5;C項,n(NaHSO3)∶n(KMnO4)=8∶2,故KMnO4反應完全,實驗3從反應開始到反應結(jié)束這段時間內(nèi)反應速率v(Mn)==0.006 25 mol·L-1·min-1; D項,實驗4與實驗1相比,其他條件相同條件下,實驗4加了MnSO4,反應混合溶液褪色時間只有3 min,由于溶液中已經(jīng)加了H2SO4,說明S不是該反應的催化劑,而Mn2+可能是該反應的催化劑。
12.實驗室做鋅與濃硫酸反應的實驗時,有同學認為產(chǎn)生二氧化硫,有同學認為除二氧化硫外,還可能產(chǎn)生氫氣。為了驗證兩位同學的判斷是否正確,設計了如圖所示實驗裝置(鋅與濃硫酸共熱時產(chǎn)生的氣體為X,且該裝置略去E、F瓶中試劑相同)。下列說法錯誤的是 (　　)
A.生成二氧化硫的化學方程式為
Zn+2H2SO4(濃) ZnSO4+SO2↑+2H2O
B.裝置E、F中加入的試劑為品紅溶液,作用是檢驗SO2的存在以及是否除盡
C.裝置H中白色粉末變藍不能說明X中含有氫氣
D.裝置Ⅰ中加入的試劑是堿石灰,作用是吸收尾氣
D
解析　分析裝置圖可知,生成的氣體中有二氧化硫和氫氣,所以裝置E是驗證二氧化硫存在的裝置,選品紅溶液進行驗證,通過高錳酸鉀溶液除去二氧化硫,通過裝置F中的品紅溶液驗證二氧化硫是否除盡,利用氫氣和氧化銅反應生成銅和水蒸氣,所以利用裝置H中的無水硫酸銅檢驗水的生成,為避免空氣中的水蒸氣影響H裝置中水的檢驗,裝置Ⅰ中需要用堿石灰,但氣體在進入加熱裝置之前應該先干燥,所以應該在G之前增加盛有濃硫酸的試劑瓶,以此分析解答。A項,由圖可知:鋅和濃硫酸反應生成二氧化硫、硫酸鋅和水,其反應的化學方程式為Zn+2H2SO4(濃) ZnSO4+SO2↑+2H2O;B項,分析裝置圖可知,生成的氣體中有二
氧化硫和氫氣,所以裝置A是驗證二氧化硫存在的裝置,選品紅溶液進行驗證,通過高錳酸鉀溶液除去二氧化硫,通過裝置F中的品紅溶液驗證二氧化硫是否除盡;C項,裝置E、F中加入的試劑為品紅溶液,氫氣進入G、H之前未干燥,會混有水蒸氣,裝置H中白色粉末變藍不能說明X中含有氫氣;D項,該實驗是為了證明混合氣體中含有氫氣,氫氣和氧化銅反應生成銅和水蒸氣,所以裝置Ⅰ中加入的試劑是堿石灰,作用是防止空氣中的水蒸氣進入H,影響實驗。
13.將2 mol A和2 mol B在2 L的恒容密閉容器中混合,一定條件下發(fā)生反應:2A(g)+B(s) 2C(g),5 min時測得C的濃度為0.2 mol/L,下列說法正確的是(　　)
A.5 min內(nèi),B的平均反應速率為0.02 mol/(L·min)
B.反應時,向容器中通入氦氣,容器內(nèi)壓強增大,化學反應速率加快
C.5 min時,A的轉(zhuǎn)化率為10%
D.升高溫度,化學反應速率增大,降低溫度,化學反應速率減小
D
解析　A項,B是固體,其濃度視為常數(shù),不能用B表示化學反應速率;B項,該反應是在恒容密閉容器中反應,通入氦氣,反應物的濃度不變,化學反應速率不變;C項,5 min內(nèi),Δn(C)=0.2 mol/L×2 L=0.4 mol,則Δn(A)=0.4 mol,A的轉(zhuǎn)化率為×100%=20%;D項,升高溫度,化學反應速率增大,降低溫度,化學反應速率減小。
14.通過海水晾曬可得粗鹽,粗鹽中除NaCl外,還含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等雜質(zhì),需要提純后才能綜合利用。某同學利用給定試劑NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液和鹽酸,設計了下圖粗鹽精制的實驗流程(注:在濃度較大的碳酸鈉溶液中,可能存在反應BaSO4+C),下列說法正確的是(　　)
A.試劑①可以是Na2CO3溶液
B.每一步加入的除雜試劑一定需要足量
C.操作a是過濾,為了簡化操作,可在加入試
劑②后,將前述沉淀一并過濾
D.檢驗S是否除凈的操作:取少量溶液C,
加入BaCl2溶液,有白色沉淀,說明未除盡
B
解析　粗鹽中除含有NaCl外,還含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等雜質(zhì),其中泥沙不溶于水,可以直接過濾除去,鎂離子用氫氧化鈉沉淀除去,鈣離子用碳酸鈉沉淀除去,硫酸根離子用氯化鋇沉淀除去,為保證雜質(zhì)去除徹底,需加入過量的除雜試劑,過量的除雜試劑也需在后續(xù)操作中去除,過量的氯化鋇可以用碳酸鈉除去,因此加入試劑順序,氯化鋇在碳酸鈉前面加入,過量的碳酸鈉和氫氧化鈉可用鹽酸除去,但在加鹽酸之前應該先過濾,防止生成的碳酸鋇、氫氧化鎂、碳酸鈣等沉淀溶解,過量的鹽酸在蒸發(fā)結(jié)晶過程中揮發(fā)除去,最終得到精鹽,據(jù)此作答。A項,由分析可知除雜過程中,過量的氯化鋇可以用碳酸鈉除去,故試劑①為BaCl2
溶液,試劑②為Na2CO3溶液;B項,每一步加入的除雜試劑一定需要足量才能保證離子完全除掉;C項,若Na2CO3溶液的濃度過大,可能會發(fā)生反應:BaSO4+C,S重新進入溶液中,故不能為了簡化操作,在加入試劑②后,將前述沉淀一并過濾;D項,檢驗S是否除凈的操作:取少量溶液C,先加鹽酸酸化,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀,說明未除盡。
15.某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一種或幾種物質(zhì)組成。某課外興趣小組對X進行如下實驗探究:
下列說法正確的是 (　　)
A.12.8 g固體可能為Fe2O3
B.混合物X的成分為Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2
C.Fe2O3、Cu的物質(zhì)的量之比為1∶1
D.m>24.8
D
解析　A項,因為鹽酸是足量的,則12.8 g固體不可能為Fe2O3;B項, 混合物X中不一定含有Al2O3;C項,鹽酸是足量的,所以Fe2O3會完全反應,但是銅不一定會完全反應,當加入過量氫氧化鈉溶液時,SiO2會完全反應,所以剩余的固體只能是銅,根據(jù)反應Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O,2FeCl3+Cu===CuCl2+2FeCl2,得到關(guān)系式: Fe2O3~Cu,因為銅有剩余,則Fe2O3、Cu的物質(zhì)的量之比小于1∶1;D項,固體X中一部分Fe2O3和Cu溶于鹽酸后剩余24.8 g固體,則m>24.8。
二、非選擇題(本題共3小題,共55分)
16.(18分)甘蔗渣制取乙酸乙酯的生產(chǎn)流程如下圖:
已知:E的產(chǎn)量通常用來衡量一個國家石油化工發(fā)展水平的標志。
請回答下列問題:
(1)E的結(jié)構(gòu)簡式為　　　　　　,B的官能團的名稱為　　　　。
(2)B與D反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(需注明條件),反應類型為　　　　　　　　　　　反應;
(3)向A的水溶液中加入新制的Cu(OH)2懸濁液并加熱至沸騰,產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象是　　　　　　　　。
(4)實驗室制取的乙酸乙酯中混有B和D,可用　　　　　　　　　　溶液除去,再用　　　　方法分離(選填“過濾”“蒸餾”或“分液”)。
(5)F　　　　(選填“能”或“不能”)用作食品保鮮袋。同時F也是“白色污染”的禍根之一,其原因是　　　　　　　　　。
CH2==CH2
羥基
CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O
取代反應或酯化反應
產(chǎn)生磚紅色沉淀
飽和碳酸鈉溶液
分液
能
聚乙烯不能降解
17.(18分)某化學興趣小組同學利用下圖所示裝置(夾持及加熱裝置已略去,裝置氣密性良好)探究SO2的性質(zhì)(實驗前已事先除去裝置中的空氣)。請回答下列問題:
[查閱資料得知濃硫酸的沸點為338 ℃,酒精燈火焰的溫度為400~500 ℃]
(1)儀器a的名稱　　　　　。
(2)裝置D和F的作用是　　　　　　　　　　　　。
分液漏斗
吸收SO2,防止污染空氣
解析　(1)根據(jù)裝置圖,儀器a的名稱是分液漏斗;(2)SO2是有毒氣體,能被氫氧化鈉溶液吸收,裝置D和F的作用是吸收SO2,防止污染。
(3)加熱時,裝置A中反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　 　　　　　　。
(4)打開K1,關(guān)閉K2,加熱裝置A一段時間后,B中的現(xiàn)象是　　　　　　　　　　,
當裝置C中溶液由藍色變?yōu)闊o色,由此推測所得無色溶液中的離子主要是H+、I-和　　　　;為了進一步實驗證實了該過程中SO2已被氧化,該實驗操作及現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O
品紅溶液褪色
S
取C中溶液少許,滴入BaCl2溶液,有白色沉淀生成
解析　(3)加熱時,裝置A中濃硫酸和銅反應生成硫酸銅、二氧化硫、水,反應的化學方程式為Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O;(4)SO2具有漂白性,B中的現(xiàn)象是品紅溶液褪色;當裝置C中溶液由藍色變?yōu)闊o色,說明I2被還原,則SO2被氧化,反應方程式為SO2+I2+2H2O===2HI+H2SO4,由此推測所得無色溶液中的離子主要是H+、I-和S;為了進一步實驗證實了該過程中SO2已被氧化,可取C中溶液少許,滴入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,說明SO2已被氧化。
(5)關(guān)閉K1,打開K2,用酒精燈加熱裝置A,觀察到E中發(fā)生的現(xiàn)象是有白色沉淀產(chǎn)生,白色沉淀的成分是　　　　,生成白色沉淀的原因可能是　　 (選填字母序號)。
a.SO2與BaCl2溶液反應生成了白色沉淀
b.BaCl2溶液與硫酸蒸氣反應生成了白色沉淀
c.SO2溶于水生成的H2SO3被裝置內(nèi)的O2氧化生成H2SO4,再與BaCl2反應生成白色沉淀
BaSO4
bc
解析　(5)SO2和BaCl2溶液不反應,觀察到E中有白色沉淀產(chǎn)生,則白色沉淀的成分是BaSO4,生成白色沉淀的原因可能是濃硫酸的沸點為338 ℃,酒精燈火焰的溫度為400~500 ℃,A中揮發(fā)出硫酸蒸氣,BaCl2溶液與硫酸蒸氣反應生成了白色沉淀;還可能是A中生成的SO2溶于水生成的H2SO3被裝置內(nèi)的O2氧化生成H2SO4,再與BaCl2反應生成白色沉淀,故選bc。
18.(19分)H2和CH3OH是重要的能源物質(zhì),也是重要的化工原料。為倡導“節(jié)能減排”和“低碳經(jīng)濟”,降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,工業(yè)上通常用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。在體積為2 L的密閉容器中,充入0.8 mol CO2和2.0 mol H2,一定條件下發(fā)生反應:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。測得CO2和CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示。
(1)0~3 min內(nèi)用H2表示該反應的化學反應速率為　　　　　　　　。
(2)下列措施能提高該反應的化學反應速率的是　　　　。
A.升高溫度 B.加入適宜的催化劑 C.縮小容器的體積
(3)能說明上述反應已達到平衡狀態(tài)的是　　　　(填字母序號)。
A.CO2、H2、CH3OH、H2O四種氣體的物質(zhì)的量濃度之比為1∶3∶1∶1
B.容器內(nèi)混合氣體的壓強保持不變
C.CO2的消耗速率與CH3OH的生成速率之比為1∶1
D.容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變
0.2 mol/(L·min)
ABC
BD
解析　(1)如圖,0~3 min CO2轉(zhuǎn)化量為Δc(CO2)= mol/L=0.2 mol/L,根據(jù)反應方程式CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),Δc(H2)=0.2 mol/L×3=0.6 mol/L,v(H2) ==0.2 mol/(L·min);(2)A.升高溫度,反應速率加快,故A正確;B.加入催化劑,提高反應速率,故B正確;C.縮小容器的體積,壓強增大,反應速率增大,故C正確;(3)A.平衡時CO2、H2、CH3OH、H2O四種氣體濃度保持不變,但不一定與方程式系數(shù)之比相同,故A錯誤;B.該反應為分子數(shù)減少反應,恒溫恒容下,壓強與物質(zhì)的量成正比,壓強不變時說明反應達到平衡狀態(tài),故B正確;C.CO2的消耗速率與CH3OH的生成速率均表示正反應速率,不能說明達平衡,故C錯誤;D.根據(jù)M=,由質(zhì)量守恒定律氣體質(zhì)量m不變,分子數(shù)減少n減小,所以M為變量,當混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變時,反應達到平衡狀態(tài),故D正確;
(4)達到平衡時,CO2的轉(zhuǎn)化率為　　　　,此時混合氣體中H2和CH3OH的物質(zhì)的量之比為　　　　。
(5)下圖為甲醇燃料電池的簡易裝置,圖中a電極為　　　　極(填“正”或“負”);b電極的電極反應式為　　　　　　　　　　　　。
75%
1∶3
負
O2+4e-+4H+===2H2O
解析　(4)達到平衡時,Δn(CO2)=(0.8-0.2) mol=0.6 mol,轉(zhuǎn)化率α(CO2)=× 100%=75%;轉(zhuǎn)化的氫氣的物質(zhì)的量為Δn(H2)=0.6 mol×3=1.8 mol,剩余的n(H2)=2.0 mol-1.8 mol=0.2 mol,生成的CH3OH的物質(zhì)的量為n(CH3OH)=0.6 mol,此時混合氣體中H2和CH3OH的物質(zhì)的量之比為n(H2)∶n(CH3OH)=0.2 mol∶0.6 mol=1∶3;(5)如圖,為原電池裝置,有氧氣參與的一極只能發(fā)生還原反應,電極b作正極,電極反應式為O2+4e-+4H+===2H2O;電極a為負極,電極反應式為CH3OH-6e-+H2O===CO2↑+6H+。

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