高中化学试题

氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置（部分装置省略）制备

KClO ₃和NaClO，探究其氧化还原性质。

回答下列问题：

（1）盛放MnO ₂粉末的仪器名称是 　　，a中的试剂为 　　。

（2）b中采用的加热方式是 　　。c中化学反应的离子方程式是 　　，采用冰水浴冷却的目的是 　　。

（3）d的作用是 　　，可选用试剂 　　（填标号）。

A．Na ₂S B．NaCl C．Ca（OH） ₂D．H ₂SO ₄

（4）反应结束后，取出b中试管，经冷却结晶， 　　， 　　，干燥，得到KClO ₃晶体。

（5）取少量KClO ₃和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色，加入CCl ₄振荡，静置后CCl ₄层显 　　色。可知该条件下KClO ₃的氧化能力 　　NaClO（填"大于"或"小于"）。

W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，四种元素的核外电子总数满足X+Y＝W+Z；化合物XW₃

与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是（　　）

A．非金属性：W＞X＞Y＞Z

B．原子半径：Z＞Y＞X＞W

C．元素X的含氧酸均为强酸

D．Y的氧化物水化物为强碱

一种高性能的碱性硼化钒（VB₂ ）﹣﹣空气电池如图所示，其中在VB₂电极发生反应：VB₂+16OH^﹣﹣11e^﹣═VO₄^3﹣+2B（OH）₄^﹣+4H₂O该电池工作时，下列说法错误的是（　　）

A．负载通过0.04mol电子时，有0.224L （标准状况）O₂参与反应

B．正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高

C．电池总反应为4VB₂+11O₂+20OH^﹣+6H₂O═8B（OH）₄^﹣+4VO₄^3﹣

D．电流由复合碳电极经负载、VB₂电极、KOH溶液回到复合碳电极

对于下列实验，能正确描述其反应的离子方程式是（　　）

A．用Na₂SO₃溶液吸收少量Cl₂：3SO₃^2﹣+Cl₂+H₂O═2HSO₃^﹣+2Cl^﹣+SO₄^2﹣

B．向CaCl₂溶液中通入CO₂：Ca²⁺+H₂O+CO₂═CaCO₃↓+2H⁺

C．向H₂O₂溶液中滴加少量FeCl₃：2Fe³⁺+H₂O₂═O₂↑+2H⁺+2Fe²⁺

D．同浓度同体积NH₄HSO₄溶液与NaOH溶液混合：NH₄⁺+OH^﹣═NH₃•H₂O

喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体﹣﹣溶液，能出现喷泉现象的是（　　）

	气体	溶液
A．	H2S	稀盐酸
B．	HCl	稀氨水
C．	NO	稀H2SO4
D．	CO2	饱和NaHCO3溶液

A．AB．BC．CD．D

N_A是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（　　）

A．22.4L（标准状况）氮气中含有7N_A个中子

B．1mol重水比1mol水多N_A个质子

C．12g石墨烯和12g金刚石均含有N_A个碳原子

D．1L 1mol•L^﹣1NaCl溶液含有28N_A个电子

金丝桃苷是从中药材中提取的一种具有抗病毒作用的黄酮类化合物，结构式如图：下列关于金丝桃苷的叙述，错误的是（　　）

A．可与氢气发生加成反应  B．分子含21个碳原子

C．能与乙酸发生酯化反应  D．不能与金属钠反应

宋代《千里江山图）描绘了山清水秀的美丽景色，历经千年色彩依然，其中绿色来自孔雀石颜料（主要成分

为Cu（OH）₂•CuCO₃），青色来自蓝铜矿颜料（主要成分为Cu（OH）₂•2CuCO₃）。下列说法错误的是（　　）

A．保存《千里江山图》需控制温度和湿度

B．孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化

C．孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱

D．Cu（OH）₂•CuCO₃中铜的质量分数高于Cu（OH）₂•2CuCO₃

天然气的主要成分为CH ₄，一般还含有C ₂H ₆等烃类，是重要的燃料和化工原料。

（1）乙烷在一定条件可发生如下反应：C ₂H ₆（g）═C ₂H ₄（g）+H ₂（g）△H ₁，相关物质的燃烧热数据如下表所示：

物质	C 2H 6（g）	C 2H 4（g）	H 2（g）
燃烧热△H/（kJ•mol ^﹣ ^1）	﹣1560	﹣1411	﹣286

①△H ₁＝ 　　kJ•mol ^{﹣ 1}。

②提高该反应平衡转化率的方法有 　　、 　　。

③容器中通入等物质的量的乙烷和氢气，在等压下（p）发生上述反应，乙烷的平衡转化率为α．反应的平衡常数K _p＝ 　　（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）。

（2）高温下，甲烷生成乙烷的反应如下：2CH ₄ $\stackrel{\mathit{高温}}{\to }$ C ₂H ₆+H ₂．反应在初期阶段的速率方程为：r＝k×c ${}_{C{H}_4}$ ，其中k为反应速率常数。

①设反应开始时的反应速率为r ₁，甲烷的转化率为α时的反应速率为r ₂，则r ₂＝ 　　r ₁。

②对于处于初期阶段的该反应，下列说法正确的是 　　。

A．增加甲烷浓度，r增大

B．增加H ₂浓度，r增大

C．乙烷的生成速率逐渐增大

D．降低反应温度，k减小

（3）CH ₄和CO ₂都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图所示：

①阴极上的反应式为 　　。

②若生成的乙烯和乙烷的体积比为2：1，则消耗的CH ₄和CO ₂体积比为 　 。

苯甲酸可用作食品防腐剂。实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸，其反应原理简示如下：

名称	相对分子质量	熔点/℃	沸点/℃	密度/（g•mL^﹣^1）	溶解性
甲苯	92	﹣95	110.6	0.867	不溶于水，易溶于乙醇
苯甲酸	122	122.4（100℃左右开始升华）	248	﹣﹣	微溶于冷水，易溶于乙醇、热水

实验步骤：

（1）在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g （约0.03mol）高锰酸钾，慢慢开启搅拌器，并加热回流至回流液不再出现油珠。

（2）停止加热，继续搅拌，冷却片刻后，从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液，并将反应混合物趁热过滤，用少量热水洗涤滤渣。合并滤液和洗涤液，于冰水浴中冷却，然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。将析出的苯甲酸过滤，用少量冷水洗涤，放在沸水浴上干燥。称量，粗产品为1.0g。

（3）纯度测定：称取0.122g粗产品，配成乙醇溶液，于100mL容量瓶中定容。每次移取25.00mL溶液，用0.01000mol•L^﹣1的KOH标准溶液滴定，三次滴定平均消耗21.50mL的KOH标准溶液。

回答下列问题：

（1）根据上述实验药品的用量，三颈烧瓶的最适宜规格为　 　 （填标号）。

A.100mL B.250mL C.500mL D.1000mL

（2）在反应装置中应选用　　冷凝管（填“直形”或“球形”），当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成，其判断理由是　　。

（3）加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是　　；该步骤亦可用草酸在酸性条件下处理，请用反应的离子方程式表达其原理　　。

（4）“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是　　。

（5）干燥苯甲酸晶体时，若温度过高，可能出现的结果是　　。

（6）本实验制备的苯甲酸的纯度为　　； 据此估算本实验中苯甲酸的产率最接近于　　（填标号）。

A.70% B.60% C.50% D.40%

（7）若要得到纯度更高的苯甲酸，可通过在水中　　的方法提纯。

化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题：

（1）氯气是制备系列含氯化合物的主要原料，可采用如图（a）所示的装置来制取。装置中的离子膜只允许 　 离子通过，氯气的逸出口是 　 　（填标号）。

（2）次氯酸为一元弱酸，具有漂白和杀菌作用，其电离平衡体系中各成分的组成分数δ[δ（X） $=\frac{c\left(X\right)}{c\left(\mathit{HClO}\right)+c\left(\mathit{Cl}{O}^{-}\right)}$ ，X为HClO或ClO ^﹣]与pH的关系如图（b）所示。HClO的电离常数K _a值为 　 　。

（3）Cl ₂O为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl ₂反应来制备，该反应为歧化反应（氧化剂和还原剂为同一种物质的反应）。上述制备Cl ₂O的化学方程式为 　 　。

（4）ClO ₂常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO ₂、NaHSO ₄、NaHCO ₃的"二氧化氯泡腾片"，能快速溶于水，溢出大量气泡，得到ClO ₂溶液。上述过程中，生成ClO ₂的反应属于歧化反应，每生成1mol ClO ₂消耗NaClO ₂的量为 　 　mol；产生"气泡"的化学方程式为 　 　。

（5）"84消毒液"的有效成分为NaClO，不可与酸性清洁剂混用的原因是 　 　（用离子方程式表示）。工业上是将氯气通入到30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液，若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%，则生产1000kg该溶液需消耗氯气的质量为 　 　kg（保留整数）。

一种由短周期主族元素组成的化合物（如图所示），具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24．下列有关叙述错误的是（　　）

A．该化合物中，W、X、Y之间均为共价键

B．Z的单质既能与水反应，也可与甲醇反应

C．Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸

D．X的氟化物XF₃中原子均为8电子稳定结构

电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。如图是某电致变色器件的示意图。当通电时，Ag⁺注入到无色WO₃薄膜中，生成Ag_xWO₃，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是（　　）

A．Ag为阳极

B．Ag⁺由银电极向变色层迁移

C．W元素的化合价升高

D．总反应为：WO₃+xAg═Ag_xWO₃

据文献报道：Fe（CO） ₅催化某反应的一种反应机理如图所示。下列叙述错误的是（　　）

A．OH ^﹣参与了该催化循环

B．该反应可产生清洁燃料H ₂

C．该反应可消耗温室气体CO ₂

D．该催化循环中Fe的成键数目发生变化

吡啶（ ）是类似于苯的芳香化合物。2﹣乙烯基吡啶（VPy）是合成治疗矽肺病药物的原料，可由如下路线合成。下列叙述正确的是（　　）

A．MPy只有两种芳香同分异构体

B．EPy中所有原子共平面

C．VPy是乙烯的同系物

D．反应②的反应类型是消去反应