山东省菏泽市2022-2023学年高一下学期期末考试化学试卷(解析版)
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这是一份山东省菏泽市2022-2023学年高一下学期期末考试化学试卷(解析版),共22页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分,5 Ag108等内容,欢迎下载使用。
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑:非选择题请用直径0.5毫米,黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
可能用到的相对原子质量:Na23 Cl35.5 Ag108
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是( )
A. 芦苇可用于制造黏胶纤维,其主要成分为纤维素
B. 制作粤绣所用的植物纤维布含有天然高分子化合物
C. 聚氯乙烯可用于制作不粘锅的耐热涂层
D. 大豆蛋白纤维是一种可降解材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.芦苇中含有大量纤维素,可用于制造黏胶纤维,A正确;
B.制作粤绣所用的植物纤维布其生产原料是纤维素,纤维素是天然高分子化合物,B正确;
C.聚氯乙烯有毒,且不耐热,因此不可用于制作不粘锅的耐热涂层,C错误;
D.大豆蛋白纤维主要成分是蛋白质,蛋白质是氨基酸脱水缩合的产物,在一定条件下能够水解,最终变为小分子氨基酸,故大豆蛋白纤维是一种可降解材料,D正确;
故合理选项是C。
2. 核能利用有助于实现“碳达峰、碳中和”,核裂变的原理为,下列说法错误的是( )
A. X的质子数为33B. 与互为同位素
C. 的中子数为85D. X的质量数为92
【答案】A
【解析】
【详解】A.核裂变反应前后,总的质量数和总的质子数均不变,据此可计算出X的质量数为,X的质子数为,X为。X的质子数为36,A错误;
B.与的质子数相同,中子数不同,它们互为同位素,B正确;
C.的质量数为141,质子数为56,中子数为,C正确;
D.X的质量数为92,D正确。
故选A。
3. 有效地将O2从稳定的基态激活到活性氧的高能态是科学家们近几十年来一直在探索的重要科学问题。一种策略是通过连续的单电子转移过程,依次形成,称为电子转移机制。下列说法正确的是( )
A. 互为同素异形体
B. 的电子式为
C. 与H2O电子数相同
D. 既含有离子键,又含有共价键
【答案】B
【解析】
【详解】A.不属于单质,所以不能互为同素异形体,A错误;
B.过氧根离子中原子之间存在O-O键结合,故过氧根离子的电子式为 ,B正确;
C.的电子数是9,而H2O的电子数是10,因此二者电子数不同,C错误;
D.中H、O原子之间以H-O共价键结合,不存在离子键,D错误;
故合理选项是B。
4. 某烃或该烃的某种同分异构体的一氯代物只有一种。则该烃的分子式不可以是( )
A. C2H6B. C4H10C. C5H12D. C8H18
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.C2H6只能是乙烷,分子中的氢原子完全相同,则其一氯代物只有一种,故A不符合题意;
B.C4H10有正丁烷和异丁烷两种结构,分别有两种氢原子,则则其一氯代物有2种,故B符合题意;
C.C5H12有3种结构,其中新戊烷分子中的氢原子完全是相同的,则其一氯代物只有一种,故C不符合题意;
D.C8H18有多种结构,其中(CH3)3C(CH3)3分子中的氢原子完全是相同的,则其一氯代物只有一种,故D不符合题意。
故选B。
5. 科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示),为原子序数依次增大的短周期元素,的原子序数等于与的原子序数之和。下列说法错误的是( )
A. 原子半径:
B. 阴离子还原性:
C. 与形成的化合物中显负价
D. 原子序数为82的元素与位于同一主族
【答案】C
【解析】
【分析】根据结构图,Y形成2个共价键,是第ⅥA族元素,W形成4个共价键,是第ⅣA族元素,W的原子序数大于Y,则Y是氧元素,W是硅元素。的原子序数等于与的原子序数之和,则X是碳元素。Z原子序数介于Y与W之间,根据X与Z形成的原子团可推出X与Z之间以单键结合,则Z是第ⅦA族的氟元素。
【详解】A.X、Y、Z位于同一周期,根据同周期从左到右原子半径减小得原子半径大小关系为X>Y>Z,A正确;
B.Z的非金属性大于Y,根据非金属性越强,简单阴离子还原越弱得阴离子还原性大小关系为Y>Z,B正确;
C.Z的非金属性大于Y,Z得电子能力大于Y,因此Y与Z形成化合物时,Y显正价,C错误;
D.W的原子序数为14,82比14大68,根据元素周期表排布规律,原子序数为82的元素,与W同一主族且位于第六周期,D正确;
故选C。
6. 某同学对煤进行干馏并检验其中部分产物,装置(夹持装置已略)如图所示。下列说法正确的是( )
A. 连接装置,检查装置气密性后装入药品,直接加热a装置
B. 向b装置的水层中滴入紫色石蕊溶液,溶液变蓝
C. c装置可验证产生的气体中一定含有
D. e装置中固体始终为黑色
【答案】B
【解析】
【分析】煤的干馏可获得焦炭、煤焦油、出炉煤气等,装置b的水层可吸收出炉煤气中含有的粗氨水,未被吸收的气体通过装置c时,可检验烯烃等某些还原性气体,装置e可检验CO。
【详解】A.a装置试管里装入药品后,要先对试管进行预热后再对准药品部位进行加热,A错误;
B.b装置溶解了粗氨水,溶液呈碱性,加入紫色石蕊溶液后,溶液变蓝色,B正确;
C.H2S易溶于水,并能与氨反应生成盐,产生的气体中若有H2S,将被b装置吸收,c装置中没有H2S通入,C错误;
D.实验中生成的产物气体含有CO,进入e装置后,与热的CuO发生氧化还原反应,生成红色的铜,D错误;
故选B。
7. 为提纯下列物质(括号内为杂质),所用的除杂试剂和分离操作不正确的是( )
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙酸可以与Na2CO3溶液反应产生可溶于水的乙酸钠,而乙酸乙酯不能反应,其不能溶于水,由于反应后得到的是互不相溶的两层液体物质,因此可以通过分液方法分离,A正确;
B.Br2与NaOH溶液反应产生可溶性物质,而苯不能反应,其密度比水小,由于反应后得到的是互不相溶的两层液体物质,因此可以通过分液方法分离,B正确;
C.CH4不能与酸性KMnO4溶液反应,杂质乙烯具有强的还原性,能够被酸性KMnO4溶液氧化产生为CO2,使CH4中又混入新的杂质气体CO2,不能达到除杂的目的,C错误;
D.水与CaO反应产生离子化合物Ca(OH)2,其熔沸点很高,而由分子构成的物质乙醇的熔沸点则比较低,故可以通过蒸馏方法分离提纯,D正确;
故合理选项是C。
8. 我国科学家研究了不同含金化合物催化乙烯加氢的反应历程如下图所示,下列说法正确的是( )
A. 1 ml C2H4(g)与1 ml H2(g)具有的能量之和小于1 ml C2H6(g)的能量
B. 过渡态物质的稳定性:过渡态1<过渡态2
C 其余条件相同,催化剂使最终产物能量更低
D. 使用不同的含金化合物作催化剂,反应的△H不同
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图示可知1 ml C2H4(g)与1 ml H2(g)的能量比1 ml C2H6(g)的能量高,故1 ml C2H4(g)与1 ml H2(g)具有的能量之和大于1 ml C2H6(g)的能量,A错误;
B.物质含有的能量越高,物质的稳定性就越小。根据过渡态1、1所含有的能量大小可知:物质的稳定性:过渡态1<过渡态2,B正确;
C.催化剂只能改变反应途径,不能改变反应物与生成物的能量,因此其余条件相同,催化剂对最终产物能量无影响,C错误;
D.由于催化剂只能改变反应途径,不能改变反应物与生成物的能量,因此催化剂对反应热大小无影响,故使用不同的含金化合物作催化剂,反应的△H相同,D错误;
故合理选项是B。
9. 将等质量的四块铜片在酒精灯上加热后分别插入下列物质中,放置片刻后铜片质量与加热前相同的是( )
A. 醋酸溶液B. 稀硝酸C. 石灰水D. 乙醇
【答案】D
【解析】
【详解】A.Cu在空气中加热时与O2反应产生CuO,CuO与醋酸在溶液中反应产生可溶性 (CH3COO)2Cu,使固体质量减小,A不符合题意;
B.Cu在空气中加热时与O2反应产生CuO,CuO与硝酸在溶液中反应产生可溶性 Cu (NO3)2,使固体质量减小;同时硝酸具有强氧化性,会将Cu氧化变为Cu (NO3)2,也会使固体质量减小;B不符合题意;
C.Cu在空气中加热时与O2反应产生CuO,CuO与石灰水不反应,故放置片刻后固体质量是Cu与CuO的质量和,因此比加热前Cu的质量多,C不符合题意;
D.Cu在空气中加热时与O2反应产生CuO,当插入乙醇中时,会发生反应:CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O,反应后固体又变为Cu,因此放置片刻后铜片质量与加热前相同,D符合题意;
故合理选项是D。
10. 如图所示装置,C、D、F、X、Y都是惰性电极,E为铁棒。将电源接通后,向乙中滴入酚酞溶液,在F极附近显红色。则以下说法正确的是( )
A. 电源B极是正极
B. 甲、乙装置的C、D、E、F电极均有单质生成,其物质的量之比为1∶2∶4∶4
C. 欲用丙装置给铜镀锌,H为Cu,电镀液为硫酸锌溶液
D. 装置丁中Y极附近红褐色变深,说明氢氧化铁胶体带正电荷
【答案】C
【解析】
【分析】根据题图可知:该装置是电解池,将电源接通后,向(乙)中滴入酚酞溶液,在F极附近显红色,说明F极上氢离子放电生成氢气,所以F极是阴极,则电源B极是负极,A极是正极,C 、E、G、X是阳极,D、H、Y为阴极,然后根据电解池反应原理分析解答。
【详解】A.根据上述分析可知B是电源的负极,A错误;
B.乙装置的E电极是阳极,电极材料为Fe电极,则活性电极Fe失去电子变为Fe2+进入溶液,不能产生单质,B错误;
C.欲用丙装置给铜镀锌,则阴极H电极应该为Cu,阳极G材料为锌,电镀液为硫酸锌溶液,C正确;
D.丁装置中Y电极是阴极,如果Y极附近红褐色变深,说明氢氧化铁胶体的胶粒带正电荷,但胶体作为整体本身为电中性而不带电荷,D错误;
故合理选项是C。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列有关实验操作、现象和所得结论均正确的是( )
【答案】BD
【解析】
【详解】A.如混合气体中含有氯气,通入AgNO3溶液时,氯气与水反应生成,与反应生成白色沉淀,因此不能证明甲烷与氯气是否发生取代反应,A错误;
B.石蜡油是饱和烃,加强热后,所得气体通入Br2的CCl4溶液中,如溶液褪色,说明Br2与产生的气体中含有的不饱和烃发生了加成反应而被消耗,B正确;
C.淀粉水解反应后,把溶液调至碱性,加入碘水,如溶液不变蓝色,即可证明淀粉已经完全水解,C错误;
D.反应后溶液变蓝,说明有I2生成,有关反应为,可证明氧化性,D正确;
故选BD。
12. 二异丙烯基苯是工业上常用的交联剂,可用于制备高性能超分子聚合物,其结构如下图所示。下列有关二异丙烯基苯的说法正确的是( )
A. 分子式为C12H14
B. 与溴水混合后加入FeBr3可发生取代反应
C. 1 ml该物质最多可以与5 ml H2反应
D. 其一氯代物有6种
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据物质分子结构,可知其分子式为C12H14,A正确;
B.该物质与溴水混合后加入FeBr3,由于不是液溴,而是其水溶液,只发生不饱和的碳碳双键的加成反应,而不能发生苯环上的取代反应,B错误;
C.苯环和碳碳双键都可以H2发生加成反应,苯环与H2按1:3加成;碳碳双键与H2按1:1加成,由于该物质分子中含有2个碳碳双键和一个苯环,故1 ml该物质最多可以与5 ml H2反应,C正确;
D.该物质分子高度对称,分子中含有5种不同位置的H原子,故其一氯代物有5种,D错误;
故合理选项是AC。
13. 一定温度下,在的恒容密闭容器中发生反应。反应过程中的部分数据如右表所示,下列说法正确的是( )
A. 用A表示的平均反应速率为
B. 该反应在后才达到平衡
C. 平衡状态时,
D. 时,化学反应达到平衡状态
【答案】C
【解析】
【详解】A.0~5min内,C的物质的量增加了0.8ml,用C表示的平均反应速率为,根据化学反应速率之比等于各物质的化学计量数之比,用A表示的平均反应速率为0.016ml/(L·min),故A项错误;
B.由表中数据及转化可知:
,所以该反应在10min已经达到平衡状态,故B项错误;
C.根据B选项的分析,达到平衡状态时n(C)=1.0ml,所以,故C项正确;
D.V(A):V(B):V(C)=1:3:2时,即化学反应速率之比等于化学计量数之比,非平衡状态也存在此关系,因此不能说明化学反应达到平衡状态,故D项错误;
答案选C。
14. 微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用下图装置处理有机废水(以含 CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是( )
A. 负极反应为
B. 隔膜1为阳离子交换膜,隔膜2为阴离子交换膜
C. 当电路中转移1ml电子时,模拟海水理论上除盐58.5g
D. 电池工作一段时间后,正、负极产生气体的物质的量之比为2:1
【答案】B
【解析】
【分析】据图可知a极上CH3COOˉ转化为CO2和H+,C元素被氧化,所以a极为该原电池的负极,则b极为正极。
【详解】A.a极为负极,CH3COOˉ失电子被氧化成CO2和H+,结合电荷守恒可得电极反应式为CH3COOˉ+2H2O-8eˉ=2CO2↑+7H+,故A正确;
B.为了实现海水的淡化,模拟海水中的氯离子需要移向负极,即a极,则隔膜1为阴离子交换膜,钠离子需要移向正极,即b极,则隔膜2为阳离子交换膜,故B错误;
C.当电路中转移1ml电子时,根据电荷守恒可知,海水中会有1mlClˉ移向负极,同时有1mlNa+移向正极,即除去1mlNaCl,质量为58.5g,故C正确;
D.b极为正极,水溶液为酸性,所以氢离子得电子产生氢气,电极反应式为2H++2eˉ=H2↑,所以当转移8ml电子时,正极产生4ml气体,根据负极反应式可知负极产生2ml气体,物质的量之比为4:2=2:1,故D正确;
故答案B。
15. I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程:
ⅰ.,ⅱ.。
探究ⅰ、ⅱ反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL下列试剂中,密闭放置,观察现象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)
下列说法不正确的是( )
A. 水溶液中SO2歧化反应的化学方程式为3SO2+2H2O=S↓+2H2SO4
B. Ⅱ是Ⅰ的对比实验,则a=0.4
C. 比较Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,可得出结论是:I-是SO2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但H+可以加快SO2歧化反应的速率
D. 实验表明,SO2歧化反应速率:Ⅳ>Ⅰ,原因是反应ⅰ比ⅱ快,Ⅳ中由反应ⅱ产生的H+使反应ⅰ加快
【答案】D
【解析】
【详解】A.将ⅰ+ⅱ×2,可得相应反应的总方程式:3SO2+2H2O=S↓+2H2SO4,A正确;
B.Ⅱ是Ⅰ的对比实验,所用c(KI)应该相等,否则无法得出正确结论,故a=0.4,B正确;
C.根据上述实验条件及实验想象可知:I-是SO2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但H+可以加快SO2歧化反应的速率,C正确;
D.实验表明:SO2的歧化反应速率Ⅳ>Ⅰ,结合Ⅰ、Ⅱ反应速率解释原因是反应Ⅱ比反应Ⅰ快,Ⅳ中由反应Ⅱ产生的氢离子使反应速率加快,D错误;
故合理选项是D。
三、非选择题:本题共5个小题,共60分。
16. 已知a、b、d、e、f、g、h为原子序数依次增大的七种短周期主族元素,a的某种核素原子核中没有中子,b原子的最外层电子数是其所在周期序数的2倍,d的一种单质可杀菌消毒,g的最高正价与最低负价代数和为4,f的最高价氧化物可分别与e和h的最高价氧化物对应的水化物反应,a单质在h单质中燃烧,产物溶于水得到一种强酸甲。请回答下列问题:
(1)f在元素周期表中的位置是_____,画出h元素阴离子结构示意图_____。
(2)d、e、h的简单离子的半径由大到小的顺序为_____(用化学符号表示)。
(3)下列说法正确的是_____(填标号)。
A. 简单氢化物的稳定性:
B. 含氧酸的酸性:
C. 与的最简单氢化物的酸性:
D. 的阴离子能与反应而的阴离子不能,可说明的非金属性弱于
(4)设计一个简单的实验证明和的非金属性强弱:_____(用化学方程式表示)。
(5)为降低水中对人体的危害,可在强碱性条件下用的单质将溶液中的还原为,该反应的离子方程式为_____。
(6)将和单质各投入足量水中,充分反应后,所得溶液体积为,则该过程可得标准状况下气体体积_____,最终获得溶液的物质的量浓度为_____。
【答案】(1)①. 第三周期第ⅢA族 ②.
(2)
(3)AD
(4)2H2S+O2=2H2O+2S↓
(5)
(6)①. 44.8 ②.
【解析】a的某种核素原子核中没有中子,说明a是氢元素。d的一种单质可杀菌消毒,这种单质是臭氧,d是氧元素。b原子的最外层电子数是其所在周期序数的2倍,且原子序数小于氧的,b是碳元素。g的最高正价与最低负价代数和为4,则化合价最高+6,最低-2,g是硫元素。a单质在h单质中燃烧,产物溶于水得到一种强酸甲,h是氯元素,甲是盐酸。e、f的原子序数在氧、硫之间,f的最高价氧化物可分别与e和h的最高价氧化物对应的水化物反应,f的最高价氧化物是两性氧化物,f是铝元素,e是钠元素。
(1)f是铝元素,在元素周期表中位置是第三周期第ⅢA族。H是氯元素,阴离子结构示意图为: 。
(2)d、e、h的简单离子分别是,离子半径由大到小的顺序是:。
(3)A.b、d的简单氢化物分别是,由于氧的非金属性比碳强,因此稳定性强弱顺序是,A正确;
B.g、h均有多种含氧酸,且酸性强弱不一,因此不能确定含氧酸酸性一定是,B错误;
C.g、h最简单氢化物分别是,是弱酸,是强酸,故酸性强弱关系是,C错误;
D.g的阴离子能与反应而的阴离子不能,即还原性强弱关系为,根据非金属性越强,其单质氧化性越强,对应阴离子还原性越弱,可得g的非金属性弱于h,D正确;
故选AD。
(4)d、g分别是氧、硫元素,根据非金属性越强,单质的氧化性越强,可用氧气氧化硫化氢的实验来证明非金属性O>S:向氢硫酸溶液中通入氧气,可观察到生成淡黄色固体而使溶液变浑浊,反应的化学方程式为2H2S+O2=2H2O+2S↓。
(5)强碱性条件下,用铝将溶液中的还原为,铝被氧化生成,反应的离子方程式为:。
(6)根据Na与H2O反应的化学方程式:,1mlNa与水反应生成1mlNaOH和0.5mlH2,根据Al与NaOH反应的化学方程式:,1mlAl与1mlNaOH反应,生成1mlNaAlO2和1.5mlH2,故充分反应后,共生成2mlH2,标准状况下体积是22.4L,所得溶液为NaAlO2溶液,浓度为。
17. 很多重要的工业原料来源于石油化工,结合下图回答有关问题:
(1)丙烯酸中含氧官能团的名称为_____。
(2)写出下列反应的反应类型:①_____、③_____(填标号)。
a.氧化反应 b.加成反应 c.取代反应 d.加聚反应 e.酯化反应
(3)丙烯不可能发生的反应有_____(填标号)。
a.加成反应 b.取代反应 c.加聚反应 d.中和反应 e.氧化反应
(4)写出下列反应的化学方程式
A→B:_____。
丙烯酸+B→丙烯酸乙酯:_____。
反应④:_____。
(5)烃A中,当有一个H被一个甲基取代后,最多有_____个原子共面。
(6)下列有关说法正确的是_____(填标号)。
a.石蜡油中含有A和丙烯等小分子烃
b.聚丙烯酸能够使酸性高锰酸钾溶液褪色
c.有机物B、C均属于烃类物质
d.有机物B与二甲醚互称同分异构体
【答案】(1)羧基
(2)① c ②. a
(3)d
(4)①. CH2=CH2+H2OCH3CH2OH ②. CH2=CH-COOH+CH3CH2OHCH2=CH-COOCH2CH3+H2O ③. nCH2=CH-COOH
(5)7
(6)d
【解析】由转化关系中,B氧化生成C,且二者反应生成乙酸乙酯,则B为乙醇,C为乙酸,而A与H2O发生反应得到乙醇,应是乙烯与水发生加成反应,故A为乙烯,乙醇与丙烯酸发生酯化反应生成丙烯酸乙酯,丙烯酸发生加聚反生成聚丙烯酸;苯与液溴在Fe催化下发生取代反应产生溴苯;丙烯被氧化产生丙烯酸,据此解答。
(1)丙烯酸结构简式是CH2=CH-COOH,其分子中含有的含氧官能团是羧基;
(2)①是苯与液溴在Fe催化下发生取代反应产生溴苯和HBr,故①反应类型是取代反应,故合理选项是c;
③是乙醇与酸性KMnO4溶液反应产生乙酸,反应类型是氧化反应,故③反应类型是氧化反应,故合理选项是a;
(3)丙烯结构简式是CH2=CH-CH3。
a.丙烯分子中含有不饱和的碳碳双键,能够发生加成反应,a正确;
b.丙烯分子中含有甲基,在一定条件下能够发生取代反应,b正确;
c.丙烯分子中含有不饱和的碳碳双键,在一定条件下能够发生加聚反应,c正确;
d.丙烯分子中无羧基,不能发生中和反应,d错误;
e.丙烯属于烃,能够发生燃烧反应,燃烧反应属于氧化反应,e正确;
故合理选项是d;
(4)A为乙烯,B是乙醇,乙烯与H2O在一定条件下能够发生加成反应产生乙醇,故A→B的反应方程式为:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH;
丙烯酸与乙醇在浓硫酸存在条件下加热,发生酯化反应产生丙烯酸乙酯和水,该反应是可逆反应,反应方程式为:CH2=CH-COOH+CH3CH2OHCH2=CH-COOCH2CH3+H2O;
反应④是丙烯酸在一定条件下发生加聚反应产生聚丙烯酸,该反应的化学方程式为:nCH2=CH-COOH ;
(5)A为乙烯,当其中一个H原子被-CH3取代后产生CH2=CH-CH3,乙烯分子是平面分子,该物质也可以看作是甲烷CH4分子中一个H原子被乙烯基CH2=CH-取代产生的物质,CH4分子是正四面体结构,一个平面通过几何中心,最多有2个顶点与该原子共平面,则CH2=CH-CH3分子中最多有7个原子共平面;
(6)a.石蜡油是多种烷烃环烷烃的混合物,不含有乙烯、丙烯等不饱和烃,a错误;
b.聚丙烯酸分子中无不饱和碳碳双键,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,因此不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,b错误;
c.有机物B是乙醇,C是乙酸,它们都是含有C、H、O三种元素的化合物,属于烃的衍生物,而不属于烃,c错误;
d.B是乙醇,分子式是C2H6O,结构简式是CH3CH2OH,二甲醚的分子式也是C2H6O,它们的分子式相同,但它们的分子结构不同,因此二者互为同分异构体,d正确;
故合理选项是d。
18. 某校学生用如图所示装置(夹持仪器省略)进行实验,以探究苯与溴发生反应的原理并分离提纯反应的产物。
实验步骤:
Ⅰ.检查装置的气密性后,关闭,打开和恒压滴液漏斗活塞,将苯和液溴的混合物缓慢滴到三颈烧瓶中,液体微沸,红色气体充满烧瓶,装置小试管中无色液体逐渐变为橙红色,瓶内液面上方出现白雾。
Ⅱ._____,装置A中液体倒吸入装置B中。
Ⅲ.拆除装置,三颈烧瓶内反应后的液体呈棕黄色,依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯:分别用蒸馏水、的溶液、蒸馏水洗涤,然后加入无水粉末干燥,最后将所得有机物进行纯化。
已知:苯难溶于水,沸点;溴苯不溶于水,沸点。回答下列问题:
(1)冷懝管中冷凝水从_____(填“a”或“b”)口进入。
(2)写出装置B中发生的主要有机化学反应的化学方程式_____,能证明苯与液溴发生的是取代反应的现象是_____。
(3)装置C中小试管内苯的作用是_____。
(4)反应Ⅰ结束后,要让装置A中的水倒吸入三颈烧瓶内,Ⅱ中空白处操作为:_____。
(5)步骤Ⅲ中将所得有机物纯化的操作是_____。
【答案】(1)a
(2)①. +Br2 +HBr ②. C中AgNO3溶液内有淡黄色沉淀产生
(3)除去HBr中的溴蒸气
(4)关闭K1、K3和恒压滴液漏斗,打开K2
(5)蒸馏
【解析】苯和液溴在催化剂作用下发生取代反应,生成溴苯和溴化氢,液溴易挥发,产生的溴蒸气混在溴化氢气体中一起进入装置C,溴溶解在试管内的苯中,使苯逐渐变为橙红色,溴化氢极易溶于水,进入装置C的溴化氢溶解在瓶内的水蒸气中形成白雾,当白雾接触到硝酸银溶液后,发生反应,生成淡黄色沉淀,多余的气体进入装置D中吸收,防止染污空气。
(1)冷凝管中的冷凝水从下口进上口出,故从a口进入。
(2)装置B中苯和溴在催化剂作用下发生取代反应,反应的化学方程式为: +Br2 +HBr。反应生成的HBr气体进入装置C后,与AgNO3溶液反应,生成淡黄色沉淀,据此可证明苯与溴发生了取代反应。
(3)溴易溶于苯,装置C中小试管内的苯可以溶解吸收HBr气体中混有的溴,防止影响HBr的检验。
(4)要使装置A中的液体倒吸入装置B中,必须打开K2,其它通道则要全部关闭,故在打开K2前要先关闭K1和恒压滴液漏斗,为防止装置D中溶液倒吸,还要事先关闭K3。
(5)所得有机物为苯和溴苯的混合液, 根据苯、溴苯沸点不同,可以用蒸馏的方法进行分离纯化。
19. 三种强电解质,它们在水中电离出的离子如下表所示:
如图1所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、B、C作为溶质的三种溶液,电极均为石墨电极,接通电源,经过一段时间后,测得乙中电极质量增加了。常温下各烧杯中溶液的与电解时间的关系如图2所示,据此回答下列问题:
(1)为电源的_____(填写“正”或“负”)极,f电极的电极反应式为_____。
(2)写出乙烧杯中电解反应离子方程式_____。
(3)要使甲恢复到原来的状态,理论上应通入标准状态下的_____气体(填化学式)_____L。
(4)若直流电源使用的是铅酸蓄电池,则放电时极的电极反应式为_____,极附近溶液的_____(填“升高”或“降低”或“不变”)。铅酸蓄电池充电时,若阳极和阴极之间用质子交换膜隔开,当外电路通过电子时,则有_____阳离子由阳极室转移到阴极室。
【答案】(1)①. 负 ②.
(2)
(3)①. HCl ②. 5.6
(4)①. ②. 升高 ③. 0.2
【解析】通电一段时间后,乙中c电极质量增加,说明乙中电解质溶液含有,故乙中的溶质为AgNO3,在c电极上被还原,则c电极为阴极,进而推出a、e电极也为阴极,M为电源负极。甲、丙电解前溶液呈中性,说明均含有,甲电解后溶液pH增大,说明其溶质是NaCl,丙电解后溶液pH不变,说明其溶质是Na2SO4。
(1)根据分析知M为电源的负极,f为电解池丙的阳极,其电极反应式为。
(2)乙烧杯溶质是,电解时阴极反应物是,阳极反应物是,电解反应的离子方程式为。
(3)甲中阴极电解H2O生成H2,阳极电解生成,当c电极生成Ag 27g时,电路中通过0.25ml电子,则甲中生成的均为0.125ml,要使甲恢复到原来的状态,根据原子守恒,理论上应通入HCl气体0.25ml,标准状态下其体积为5.6L。
(4)若直流电源使用的是铅酸蓄电池,则放电时极为负极,电极反应式为。N极的电极反应式为,故N极附近溶液的pH升高。铅酸蓄电池充电时,M为阴极,N为阳极,阳极的电极反应式为:,若阳极和阴极之间用质子交换膜隔开,当外电路通过电子时,阳极室共生成0.4ml、0.1ml,根据溶液电中性原理,将有0.2ml从阳极室转移到阴极室。
20. 某化学小组欲测定KClO3溶液与NaHSO3溶液反应的化学反应速率,所用试剂为10 mL 0.1 ml/LKClO3溶液和10 mL 0.3 ml/L NaHSO3溶液,所得实验数据如图所示。
(1)写出该反应的离子方程式_____。
(2)该反应在的平均化学反应速率:v(Cl-)=_____。
(3)某同学仔细分析实验数据后发现,在反应过程中该反应的化学反应速率先增大后减小。
ⅰ.小组同学针对这一现象,通过测定c(Cl-)随时间变化的情况,进一步探究该反应的反应速率影响因素,具体情况见下表。
①方案1中的假设为_____。
②补全方案2中的实验操作:_____。
③除方案1、2、3中的假设外,还可以提出的假设是_____。
④在已知方案1的假设不成立的情况下,某同学从控制变量的角度思考,认为方案3中实验操作设计不严谨,请进行改进:_____。
ⅱ.反应后期,化学反应速率降低的原因是_____。
【答案】(1)+3=Cl-+3+3H+
(2)0.0025 ml/(L·min)
(3)①. 该反应放热,使溶液温度升高,化学反应速率加快 ②. NaCl、KCl ③. 生成的加快了化学反应速率 ④. 将l mL水改为l mL 0.2 ml/LNaCl溶液 ⑤. 反应物浓度降低,反应速率减慢
【解析】(1)KClO3溶液具有强氧化性,而NaHSO3具有还原性,二者发生氧化还原反应产生KCl、Na2SO4、HCl,反应的离子方程式为:+3=Cl-+3+3H+;
(2)根据图示可知在0-4 min内Cl-的浓度增大了0.010 ml/L,则用Cl-的浓度变化表示的反应速率v(Cl-)==0.0025 ml/(L·min);
(3)ⅰ.①根据图示可知:反应速率随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,但反应在一定时间内速率逐渐增大,说明方案1中测量反应体系温度的变化,说明该假设为该反应放热,使溶液温度升高,化学反应速率加快;
②方案2是探究反应生成的Cl-是该反应的催化剂,使反应加快。则应该补全的实验操作是再向其中加入含有Cl-的物质,可以加入NaCl、KCl等固体物质;
③除方案1、2、3中的假设外,还可以根据加入含有硫酸根离子的固体物质不同提出假设,即生成的加快了化学反应速率;
④根据方案3中操作可知:向烧杯①中加入1 mL水相当于直接稀释了该溶液,则变量不唯一了,需要保持两只烧杯中除氢离子外原参加反应的各离子浓度不变,所以可以将l mL水改为l mL 0.2 ml/LNaCl溶液,就能使两溶液中氯离子浓度也保持一致;
ⅱ.反应后期,化学反应速率降低的原因是由于随着化学反应的进行,体系中的各物质浓度都会逐渐降低,所以反应速率也会逐渐减慢。
选项
物质
除杂试剂
分离操作
A
乙酸乙酯(乙酸)
饱和Na2CO3溶液
分液
B
苯(Br2)
NaOH溶液
分液
C
CH4(C2H4)
酸性KMnO4溶液
洗气
D
C2H5OH(H2O)
新制生石灰
蒸馏
选项
实验操作
现象
结论
A
将甲烷和足量氯气混合,经光照后通入溶液
产生白色沉淀
甲烷与氯气发生取代反应
B
石蜡油加强热,将产生的气体通入的溶液
溶液棕红色变无色
产生的气体中含有不饱和烃
C
淀粉溶液中加入少量稀硫酸,加热充分反应后,向溶液中加溶液至溶液呈碱性,再将溶液分成两份
一份滴加碘水,溶液不变蓝;另一份加入新制悬浊液,加热至沸腾,生成砖红色沉淀
淀粉完全水解
D
向溶液中加入溶液,再加入淀粉溶液
溶液变蓝
证明氧化性:
0
2.1
3.1
0
5
0.8
10
1.6
15
1.6
序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
试剂组成
0.4 ml/LKI
a ml/LKI、0.2 ml/LH2SO4
0.2 ml/LH2SO4
0.2 ml/LKI、0.0002mlI2
实验现象
溶液变黄,一段时间后出现浑浊
溶液变黄,出现浑浊较Ⅰ快
无明显现象
溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较Ⅰ快
阳离子
、
阴离子
、、
方案
假设
实验操作
1
_____
向烧杯中加入10 mL 0.1 ml/LKClO3溶液和10 mL 0.3 ml/L NaHSO3溶液,测量反应体系温度的变化。
2
反应生成的Cl-是该反应的催化剂,使反应加快。
取10 mL 0.1 ml/LKClO3溶液加入烧杯中,向其中加入_____,再加入10 mL 0.3 ml/L NaHSO3溶液。
3
溶液酸性增强,加快了化学反应速率。
分别向标号为①②的两只烧杯中加入10 mL 0.1 ml/LKClO3溶液;向烧杯①中加入1 mL水,向烧杯②中加入1 mL0.2 ml/L盐酸;然后分别向这两只烧杯中加入10 mL 0.3 ml/L NaHSO3溶液。
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