还剩18页未读,
继续阅读
【化学】江苏省扬州市2018-2019学年高二下学期学业水平测试(必修)调研(二)(解析版)
展开
江苏省扬州市2018-2019学年高二下学期学业水平测试(必修)调研(二)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Al 27 S 32 Cl 35.3 Fe 56 Cu 64 Sr 88 Ba 137
一、单项选择题:在每题的4个选项中,只有1个选项是符合要求的(本部分23题,每题3分,共69分)。
1.“低碳生活”可以理解为:减少二氧化碳的排放,低能量、低消耗、低开支的生活方式。下列行为不利于低碳生活的是
A. LED灯使用 B. 纸张双面打印
C. 多乘公共交通工具出行 D. 大量使用一次性餐具用品
【答案】D
【解析】
【详解】A. 使用LED灯就可以节约能源,提高能量利用率,从而可起到节能减排作用,A合理;
B.纸张双面打印就可以在少使用纸张,减少树木的砍伐,从而可保护环境,B合理;
C.多乘公共交通工具出行,就可以减少由于私家车使用造成的更多大气污染物的排放,有利于保护环境,C合理;
D.大量使用一次性餐具用品,导致废弃物乱丢,砍伐大量树木,使环境恶化,不利于保护环境,D不合理;
故合适选项是D。
2.无水氯化钙是一种价廉、优质的干燥剂,氯化钙属于
A. 酸 B. 碱 C. 盐 D. 混合物
【答案】C
【解析】
【详解】无水氯化钙化学式是CaCl2,是由活泼的金属元素与活泼的非金属元素组成的盐,故合理选项是C。
3.下列化学用语表示正确的是
A. 氯化钠的分子式:NaCl B. 铝离子的结构示意图:
C. 葡萄糖的最简式:CH2O D. Ba(OH)2的电离方程式:Ba(OH)2=Ba2+ + OH-2
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaCl是离子化合物,不是由分子构成的物质,因此没有分子,A错误;
B.Al是13号元素,原子最外层有3个电子,失去后形成Al3+,Al3+电子式为:,B错误;
C.葡萄糖分子式是C6H12O6,分子中C、H、O原子个数比是1:2:1,所以葡萄糖的最简式:CH2O,C正确;
D.Ba(OH)2是二元强碱,电离产生Ba2+、OH-,所以电离方程式:Ba(OH)2=Ba2++2OH-,D错误;
故合理选项是C。
4.氢有三种同位素:1H、2H和3H,它们之间存在差异的是
A. 中子数 B. 电子数 C. 原子序数 D. 质子数
【答案】A
【解析】
、 和为氢元素的同位素,具有相同的质子数,不同中子数,其质量数也不同,故选A。
点睛:本题考查同位素,侧重概念的理解,把握“同”为质子数相同、化学性质几乎相同。要知道原子符号的含义,元素符号的左下角数字表示质子数,左上角数字表示质量数,中子数=质量数-质子数。
5.下列气体不能用向上排空气法收集的是
A. NO B. NO2 C. CO2 D. Cl2
【答案】A
【解析】
【详解】A. NO会与空气中的O2反应产生NO2,不能用向上排空气法收集,A符合题意;
B.NO2与空气中的氧气不能反应,密度比空气大,可以用向上排空气方法收集,B不符合题意;
C.CO2密度比空气大,可以用向上排空气方法收集,C不符合题意;
D.Cl2密度比空气大,可以用向上排空气方法收集,D不符合题意;
故合理选项是A。
6.下列互为同分异构体的是
A. 红磷和白磷 B. 16O和18O C. 甲烷和丁烷 D. CH3OCH3和CH3CH2OH
【答案】D
【解析】
【分析】
分子式相同、结构不同的化合物互为同分异构体,注意把握好三要素:分子式相同、结构不同、化合物,据此进行判断。
【详解】A.红磷和白磷是由P元素组成的不同性质的单质,二者互为同素异形体,A错误;
B.16O和18O是原子,质子数相同,中子数不同,二者互为同位素,B错误;
C.甲烷和丁烷结构相似组成相差2个CH2,互为同系物,B错误;
D.CH3OCH3和CH3CH2OH分子式相同结构不同为同分异构体,D正确;
故合理选项是D。
【点睛】本题考查了同分异构体的判断的知识,明确同分异构体、同位素、同系物、同素异形体等概念的区别是解答本题的关键,试题培养了学生的灵活应用能力,题目难度不大。
7.下列物质的主要成分不属于天然高分子的是
A. 淀粉 B. 蚕丝 C. 油脂 D. 纤维素
【答案】C
【解析】
【详解】A.淀粉是糖类,化学式是(C6H10O5)n,是天然高分子化合物,A不符合题意;
B.蚕丝是蛋白质,属于高分子化合物,B不符合题意;
C.油脂属于酯,相对分子质量比较小,有确定的相对分子质量,不是高分子化合物,C符合题意;
D.纤维素是糖类,化学式是(C6H10O5)n,是天然高分子化合物,D不符合题意;
故合理选项是C。
8.下列变化属于化学变化的是
A. 拨云见日 B. 花香四溢 C. 冰冻三尺 D. 酿谷成酒
【答案】D
【解析】
【详解】A.拨云见日是物质运动空间的变化,没有新物质产生,发生的是物理变化,A不符合题意;
B.花香四溢是物质分子运动,向空间扩散,没有新物质生成,发生的是物理变化,B不符合题意;
C.冰冻三尺是物质状态的变化,没有新物质生成,发生的是物理变化,C不符合题意;
D.酿谷成酒是糖类物质转化为乙醇,有新物质生成,发生的是化学变化,D符合题意;
故合理选项是D。
9.下列有关物质应用的叙述中,正确的是
A. 明矾可用于水的杀菌消毒 B. 水玻璃可用作木材防火剂
C. Na2CO3可用于治疗胃酸过多 D. 焰色反应可用于鉴别NaCl和NaOH
【答案】B
【解析】
【详解】A.明矾溶于水电离产生的铝离子水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体具有吸附性,能够吸附水中固体杂质颗粒,可以净水,明矾不具有杀菌消毒的作用,A错误;
B.水玻璃为硅酸钠的水溶液,硅酸钠熔点高,不易燃烧,水玻璃浸泡过的木材能防腐,B正确;
C.尽管可以与胃酸反应,但Na2CO3水溶液的碱性强,所以不能用于治疗胃酸过多,C错误;
D.NaCl和NaOH都是Na元素的化合物,所以焰色反应都是黄色,所以不能鉴别NaCl和NaOH,D错误;
故合理选项是B。
10.下列物质中只含有共价键的是
A. N2 B. MgCl2 C. NH4Cl D. KF
【答案】A
【解析】
【分析】
活泼金属元素和活泼非金属元素之间易形成离子键,非金属元素之间易形成共价键,只含共价键的化合物是共价化合物,共价化合物中一定不含离子键。
【详解】A. N2分子中2个N原子通过三对共用电子对结合,所以只含有共价键,A正确;
B. MgCl2是离子化合物,Mg2+与Cl-通过离子键结合,B错误;
C. NH4Cl是离子化合物,NH4+与Cl-通过离子键结合,在NH4+中N原子、H原子间通过共价键结合,C错误;
D. KF是离子化合物,K+与F-离子间通过离子键结合,无共价键,D错误;
故合理选项是A。
【点睛】本题考查了化学键和物质的关系,明确物质的构成微粒及微粒间的作用力来分析解答,注意氯化镁中两个氯离子之间不存在共价键,为易错点。
11.下列反应中热量变化与图一致的是
A. 天然气的燃烧 B. 油脂在人体内氧化
C. NaOH溶液和 HNO3溶液反应 D. 氢氧化钡晶体和氯化铵晶体反应
【答案】D
【解析】
【详解】根据图示可知生成物的能量比反应物的能量高,反应为吸热反应。
A.天然气的燃烧放出热量,反应是放热反应,A不符合题意;
B.油脂在人体内氧化反应是放热反应,反应是放热反应,B不符合题意;
C.NaOH溶液和 HNO3溶液反应是中和反应,中和反应为放热反应,C不符合题意;
D.氢氧化钡晶体和氯化铵晶体反应吸收热量,使温度降低,所以反应为吸热反应,D符合题意;
故合理选项是D。
12.在含有大量SO42-、OH-、Na+的溶液中,还可能大量共存的离子是
A. Ba2+ B. Cl- C. Mg2+ D. HCO3-
【答案】B
【解析】
【分析】
离子之间若大量共存,则离子之间不能发生任何反应,据此分析判断。
【详解】A. Ba2+与SO42-会结合形成BaSO4沉淀,不能大量共存,A错误;
B.Cl-与SO42-、OH-、Na+不会发生任何反应,可以大量共存,B正确;
C.Mg2+与OH-会发生反应,形成Mg(OH)2沉淀,不能大量共存,C错误;
D.OH-与HCO3-会发生反应,形成CO32-和H2O,不能大量共存,D错误;
故合理选项是B。
【点睛】本题考查离子共存的知识,离子之间若不能产生沉淀、放出气体或生成弱电解质,则离子可以大量共存。离子之间的反应有复分解反应、氧化还原反应、络合反应、盐的双水解反应。掌握物质的化学性质是本题正确判断的关键。
13.下列有关实验操作或现象描述正确的是( )
A. 实验室用图1装置制备Cl2
B. 加热后图2中溶液颜色恢复红色
C. 用图3装置除去Cl2中含有的少量HCl
D. 实验室用图4装置制取少量蒸馏水
【答案】B
【解析】
【分析】
A.应在加热条件下制备氯气;B.二氧化硫与品红化合生成无色物质,受热易分解;C.二者都与氢氧化钠溶液反应;D.冷却水方向错误。
【详解】A.利用二氧化锰和浓盐酸制备氯气,需要加热,图中缺少酒精灯,不能制备氯气,选项A错误;B.二氧化硫与品红化合生成无色物质,受热易分解,则加热后图2中溶液颜色恢复红色,选项B正确;C.二者都与氢氧化钠溶液反应,应用排饱和食盐水进行除杂,选项C错误;D.冷却水方向错误,应下进上出,选项D错误;答案选B。
【点睛】本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,涉及物质的分离、气体的制备、漂白性及蒸馏实验等,侧重实验操作和物质性质的考查,注意方案的合理性、评价性分析,题目难度不大。
14.实验室用铁片和稀硫酸制备H2。下列说法不正确的是
A. 升高温度能加快反应速率 B. 用铁粉代替铁片能加快反应速率
C. 滴入数滴CuSO4溶液能加快反应速率 D. 增加H2SO4用量能加快反应速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.升高温度,更多的普通分子变为活化分子,所以能加快反应速率,A正确;
B.用铁粉代替铁片可以增大金属与酸的接触面积,加快反应速率,B正确;
C.滴入数滴CuSO4溶液,Fe与CuSO4发生置换反应,产生Cu单质,Fe、Cu、硫酸构成原电池,Fe作原电池的负极,从而能加快反应速率,C正确;
D.增加H2SO4用量,但硫酸的浓度不变,所以反应速率不能加快,D错误;
故合理选项是D。
15.高温时铁与水蒸气能发生反应:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,该反应属于
A. 置换反应 B. 分解反应 C. 化合反应 D. 复分解反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2是单质与化合物反应产生新的单质和新的化合物,该反应是置换反应,A正确;
B.该反应中反应物有2种,生成物是2种,所以不是分解反应,B错误;
C.该反应的生成物有2种,所以不是化合反应,C错误;
D.该反应中元素的化合价发生了变化,而复分解反应中元素的化合价不发生变化,因此该反应不属于复分解反应,D错误;
故合理选项是A。
16.苯是一种重要的有机化工原料,下列有关苯的叙述不正确的是
A. 分子式为C6H6 B. 属于不饱和烃
C. 密度比水小 D. 无色无毒的液体
【答案】D
【解析】
【详解】苯是无色有毒的液体,密度比水小,不溶于水,易溶于有机溶剂,苯分子式是C6H6,饱和烷烃中6个C原子最多可结合14个H原子,因此苯是不饱和烃,因此合理选项是D。
17.利用辉铜矿冶炼铜时发生的主要反应为Cu2S+O22Cu+SO2,下列有关该反应的说法正确的是
A. 硫元素被氧化 B. O2发生了氧化反应
C. Cu2S仅作还原剂 D. 反应中Cu元素无电子转移
【答案】A
【解析】
【详解】A.硫元素的化合价由反应前Cu2S中的-2价变为反应后SO2中的+4价,化合价升高,失去电子,被氧化,A正确;
B.O元素的化合价由反应前O2中的0价变为反应后SO2中的-2价,化合价降低,获得电子,被还原,发生还原反应,B错误;
C.硫元素的化合价由反应前Cu2S中的-2价变为反应后SO2中的+4价,化合价升高,失去电子,被氧化,Cu2S作还原剂;Cu元素的化合价由反应前Cu2S中的+1价变为反应后Cu单质中的0价,化合价降低,获得电子,被还原,Cu2S作氧化剂,因此Cu2S既作氧化剂又作还原剂,C错误;
D.反应中Cu元素发生了变化,因此Cu参与了电子转移,D错误;
故合理选项是A。
18.下列有机反应不属于取代反应的是
A. CH4 +Cl2 CH3Cl + HCl
B. HC≡CH + HClH2C=CHCl
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】
有机化合物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应是取代反应。
【详解】A.甲烷和氯气反应时,是氯原子取代了甲烷中的氢原子,生成了一氯甲烷和HCl,属于取代反应,A不符合题意;
B.乙炔与氯化氢反应,乙炔中的碳碳三键断裂,1个碳原子上结合1个氢原子,另外1个C原子结合1个Cl原子生成氯乙烯,属于加成反应,B符合题意;
C.苯和浓硝酸在浓硫酸作催化剂的条件下反应,是用硝酸中的硝基-NO2取代了苯环上的一个-H,生成硝基苯和水,为取代反应,C不符合题意;
D. 该反应中苯环上的氢原子被溴原子取代,该反应属于取代反应,D不符合题意;
故合理选项是B。
【点睛】本题考查了有机反应类型,注意这几个反应原理的区别,根据定义来分析解答即可,本题难度不大。
19.下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 钠与水反应:Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑
B. FeCl2溶液与Cl2反应:Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-
C. Cu(OH)2与稀HNO3反应:Cu(OH)2 + 2H+= Cu2+ +2H2O
D. CaCO3与CH3COOH反应:CaCO3+2H+ = Ca2+ +CO2↑+H2O
【答案】C
【解析】
A. 钠与水反应生成氢氧化钠和氢气:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,A错误;B. FeCl2溶液与Cl2反应生成氯化铁:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,B错误;C. Cu(OH)2与稀HNO3反应生成硝酸铜和水:Cu(OH)2 + 2H+= Cu2+ +2H2O,C正确;D. CaCO3与CH3COOH反应:CaCO3+2CH3COOH= Ca2+ +2CH3COO-+CO2↑+H2O,D错误,答案选C。
20.《科学美国人》评近三年十大创新技术之一是碳呼吸电池,电池装置如下图所示,下列说法正确的是
A. 金属铝作正极 B. 负极发生了还原反应
C. 利用该技术可捕捉大气中的CO2 D. 该电池工作时电能转变为化学能
【答案】C
【解析】
【分析】
“碳呼吸电池”中,根据工作原理图,金属铝是负极失电子生成草酸铝,以“呼出”的CO2作为正极反应物得电子生成草酸根,被还原,据此解答。
【详解】A.金属铝失去电子,被氧化,发生氧化反应生成草酸铝,作负极,A错误;
B.Al作负极,失去电子,负极发生氧化反应,B错误;
C. 碳呼吸电池”能消耗二氧化碳气体,所以利用该技术可捕捉大气中的CO2,C正确;
D.“碳呼吸电池”为原电池原理,是将化学能转变为电能,D错误;
故合理选项是C。
【点睛】本题考查原电池中的能量转化、正负极的判断等知识点,注意负极发生氧化反应正极发生还原反应,为易错点,题目难度中等。
21.下列说法正确的是
A. 常温常压下,1 mol CH4的体积是22.4 L
B. 0.1 mol Fe在氯气中完全燃烧失去电子数为0.2NA(NA表示阿伏伽德罗常数的数值)
C. 用激光笔照射可鉴别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液
D. SO2能使品红溶液褪色,说明SO2有氧化性
【答案】C
【解析】
【详解】A.常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,因此在常温常压下1 mol CH4的体积大于22.4 L,A错误;
B.Cl2具有强的氧化性,可将变价金属氧化为+3价,所以0.1 mol Fe在氯气中完全燃烧失去电子数为0.3NA,B错误;
C. Fe(OH)3胶体用激光笔照射能够看到一条光亮的通路,而FeCl3溶液用激光笔照射无任何现象,因此可以鉴别,C正确;
D. SO2能使品红溶液褪色,只能说明SO2有漂白性,不能说明其具有氧化性,D错误;
故合理选项是C。
22.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是原子半径最小的元素,Y原子最外层电子数是次外层的3倍;Z与X处于同一主族,W的原子序数是Y的2倍。下列叙述不正确的是
A. 原子半径的大小顺序:r(Z)>r(W)>r(Y)>r(X)
B. 元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
C. X、Y两种元素可形成化合物X2Y、X2Y2
D. Z、W两种元素最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应
【答案】B
【解析】
【分析】
短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是原子半径最小的元素,则X为H元素;Y原子最外层电子数是次外层的3倍,Y原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,则Y为O元素;Z与X处于同一主族,Z的原子序数大于O,则Z为Na元素;W的原子序数是Y的2倍,则W原子序数为16,则W为S元素,据此解答。
【详解】综上所述可知X为H元素,Y为O元素,Z为Na元素,W为S元素。
A.同周期元素自左而右原子半径逐渐减小,原子核外电子层越多原子半径越大,故原子半径的大小顺序:Na>S>O>H,即r(Z)>r(W)>r(Y)>r(X),A正确;
B.元素的非金属性越强,其简单氢化物就越稳定。由于非金属性Y>W,所以元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的强,B错误;
C. X为H元素,Y为O元素,这两种元素形成的化合物有H2O、H2O2,C正确;
D. Z为Na元素,W为S元素,两种元素最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH、H2SO4,一种物质是强碱,一种是强酸,二者可以发生酸碱中和反应,产生硫酸钠和水,D正确;
故合理选项是B。
【点睛】本题考查了原子结构、物质性质及相对位置关系应用的知识,涉及半径比较、微粒的稳定性、组成物质的性质等,推断题意进行元素推断是解题关键,难度不大。
23.为探究某铜的硫化物组成,取一定量硫化物在氧气中充分灼烧,将生成的气体全部通入盛有足量的H2O2和BaCl2的混合液中,得到白色沉淀 4.66 g;将灼烧后的固体(仅含铜与氧2种元素)完全溶于100 ml 1 mol/L H2SO4中,过滤,得到0.64 g 红色固体,将滤液稀释至 200 mL,测得c(Cu2+)=0.1 mol/L。已知:Cu2O+ H2SO4 =CuSO4+Cu+H2O。
下列说法正确的是
A. 得到白色沉淀亚硫酸钡
B. 原铜的硫化物中n(Cu)∶n(S)=2∶3
C. 最后所得的溶液最多可以溶解铁1.12 g
D. 灼烧后的固体中n(Cu2O)∶n(CuO)=1∶1
【答案】D
【解析】
【分析】
铜的硫化物在氧气中充分灼烧,生成的气体是SO2,将其通入盛有足量的H2O2和BaCl2的混合液中,发生反应:H2O2+SO2=H2SO4,BaCl2+ H2SO4=BaSO4↓+2HCl,得到4.66 g白色沉淀是BaSO4,可根据沉淀计算S元素的物质的量;灼烧后的固体可能为CuO、Cu2O中至少1种,将其溶解在稀硫酸中得到0.64 g 红色固体物质是Cu单质,证明含有Cu2O,根据Cu单质的物质的量可计算出Cu2O的物质的量,利用溶液中Cu2+的物质的量可判断出是否含有CuO及其物质的量的多少,据此分析解答。
【详解】根据上述分析可知n(S)=n(BaSO4)=4.66g÷233g/mol=0.02mol,0.64 g 红色固体物质是Cu单质,n(Cu)=0.64g÷64g/mol=0.01mol,则根据方程式Cu2O+ H2SO4 =CuSO4+Cu+H2O中相应物质之间的转化关系可知n(Cu2O)= n(Cu)=0.01mol,则其反应产生的Cu2+的物质的量是0.01mol,在酸溶解金属氧化物后得到的溶液中Cu2+的总物质的量是=0.1 mol/L ×0.2L=0.02mol>0.01mol,说明有0.01mol Cu2+是CuO与硫酸反应生成,则根据CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,则n(CuO)= 0.01mol。
A.根据上述分析可知反应产生的白色沉淀是硫酸钡,A错误;
B. 原铜的硫化物中Cu 元素的物质的量为n(Cu)=n(CuO)+2n(Cu2O)=0.01mol+2×0.01mol=0.03mol;原铜的硫化物中S元素的物质的量0.02mol,所以n(Cu)∶n(S)=3∶2,B错误;
C. 100 ml 1 mol/L H2SO4的物质的量是n(H2SO4)=0.1L×1mol/L=0.1mol,向反应后的溶液中加入Fe粉,最后的溶液为FeSO4,所以根据元素守恒,可知溶解Fe的物质的量为0.1mol,其质量为0.1mol×56g/mol=5.6g,C错误;
D.根据前面计算可知n(Cu2O)=n(CuO)=0.01mol,所以灼烧后的固体中n(Cu2O)∶n(CuO)=1∶1,D正确;
故合理选项是D。
【点睛】本题考查了物质成分的判断及有关化学方程式计算的知识。掌握物质的化学性质,学会用守恒方法计算是本题解答的关键,难度较大。
二、非选择题(本部分3题,共31分)
24.A.《化学与生活》
化学科学与材料、人体健康和环境保护等密切相关。
(1)践行“绿水青山就是金山银山”理念,实现人与自然和谐共生。
①下列做法会加剧雾霾天气的是_____(填字母)。
a.禁烧秸秆 b.潮汐发电 c.燃煤供暖
②下列污水处理的方法中只涉及物理方法的是_____(填字母)。
a.活性炭吸附法 b.氧化还原法 c.中和法
③下列措施不属于城市生活垃圾无害化处理的是_____(填字母)。
a.封闭式焚烧 b.露天堆放 c.卫生填埋
④处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S,发生反应的化学方程式为____________。
(2)营养均衡、合理用药是人体健康的保证。
现代医学研究表明,甘蔗中含有丰富的糖分、水分,此外,还含有对人体新陈代谢非常有益的各种维生素、脂肪、蛋白质、有机酸(苹果酸、柠檬酸)、氨基酸、钙、铁、磷、钾、铜、锌、镁、硒等物质。
①钙、锌、磷、钾元素中属于人体所需微量元素的是_____(填元素符号)。
②人体需要的营养素主要有糖类、油脂、蛋白质、无机盐、维生素和_____(填名称)。
③_____(填字母)能促进人体对Ca2+的吸收。
a.维生素A b.维生素C c.维生素D
④甘蔗中所含丝氨酸、赖氨酸为人体自身不能合成,该类氨基酸被称为_____ 氨基酸。
⑤苹果酸、柠檬酸属于_____(填字母)
a.酸味剂 b.甜味剂 c.着色剂
⑥以下药物可以治疗胃酸分泌过多的是_____(填字母)。
a.阿司匹林 b.泡腾片 c.复方氢氧化铝片
(3)创新发展材料推动人类社会的进步。2019年1月3日10时26分,由中国航天科技集团有限公司研制的嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面预选着陆区。
①嫦娥四号探测器采用大量CFRP(碳纤维增强塑料)。CFRP属于_____(填字母)。
a.金属材料 b.无机非金属材料 c.复合材料
②嫦娥四号探测器的承力梁采用轻质钛合金构件。下列不属于钛合金性质的是_____(填字母)。
a.高强度 b.高密度 c.高韧性
③嫦娥四号探测器的飞行仪表板多采用有机玻璃材料。有机玻璃受热易熔化,易于加工成型,属于_____(填“热固性”或“热塑性”)塑料。
④机场建设需要大量的钢材、水泥、玻璃等建筑材料,其中生产水泥和玻璃所需的共同原料是_______(填化学式)
B.有机化学基础
⑴ 根据分子中所含官能团可预测有机化合物的性质。
① 分子中所有原子位于同一条直线上的是_____(填字母)。
a.乙烷 b.乙烯 c.乙炔
② 能发生水解反应的有机物是_____(填字母)。
a.CH3CH2Br b.CH3CH2OH c.葡萄糖
③ 鉴别苯与甲苯适宜的试剂是_____(填字母)。
a.水 b.KMnO4酸性溶液 c.NaOH溶液
④ 下列化合物中,能发生酯化反应的是_____(填字母)。
a.CH3CHO b.HCOOCH3 c.CH3OH
⑤ 能鉴别和两种物质的试剂是_____(填字母)。
a.FeCl3溶液 b.金属钠 c.饱和NaHCO3溶液
⑵自从四苯乙烯(TPE)的聚集诱导发光(AIE)现象被报道以来,这一与常规荧光分子聚集诱导荧光淬灭(ACQ)性质截然不同的特性引起了科研工作者的广泛兴趣。以下是TFE的一种合成路线(部分试剂及反应条件省略):
① A的名称是_____;B中官能团的名称是_____,D中官能团的名称是_____;
② B→C的反应类型为_____; E→F的化学方程式是_____。
③ W是D的同分异构体,具有下列结构特征:ⅰ.属于萘()的一元取代物;ⅱ.存在羟甲基(-CH2OH)。写出W的一种可能的结构简式:_____。
【答案】 (1). c (2). a (3). b (4). 2CO+SO22CO2+S↓ (5). Zn (6). 水 (7). c (8). 必需 (9). a (10). c (11). c (12). b (13). 热塑性 (14). CaCO3 (15). c (16). a (17). b (18). c (19). a (20). 甲苯 (21). 羧基 (22). 羰基 (23). 取代反应 (24). (25).
【解析】
【分析】
A.(1) ①根据造成雾霾天气的主要原因来分析;
②有新物质生成的变化属于化学变化,没有新物质生成的变化属于物理变化;
③城市生活垃圾无害化处理就是不会对城市环境造成污染的处理方法;
④CO与SO2反应产生S与CO2,根据电子守恒、原子守恒写方程式;
(2)①根据元素在人体内的含量多少分析判断;
②人体需要的营养素主要六类,包括:糖类、油脂、蛋白质、无机盐、维生素和水。
③维生素D可促进钙的吸收;
④甘蔗中所含丝氨酸、赖氨酸为人体自身不能合成,该类氨基酸被称为必需氨基酸。
⑤苹果酸、柠檬酸属于酸味剂;
⑥以下药物可以治疗胃酸分泌过多的复方氢氧化铝片;
(3)①嫦娥四号探测器采用大量CFRP(碳纤维增强塑料)。CFRP属于复合材料,故c符合题意;
②嫦娥四号探测器的承力梁采用轻质钛合金构件。说明钛合金具有高强度、高韧性的性质;
③嫦娥四号探测器的飞行仪表板多采用有机玻璃材料。有机玻璃受热易熔化,易于加工成型,属于热塑性塑料。
④机场建设需要大量的钢材、水泥、玻璃等建筑材料,其中生产水泥和玻璃所需的共同原料是石灰石,化学式是CaCO3;
B.(1)①乙烷是空间分子;乙烯是平面分子;乙炔是直线分子;
②卤代烃可以水解,醇和单糖不能水解;
③苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色;
④醇、羧酸能发生酯化反应;
⑤酚遇FeCl3溶液变为紫色,醇不能使FeCl3溶液变为紫色;
⑵①是苯的同系物,是甲苯;B结构简式是,官能团是-COOH;D结构简式是,含有的官能团是羰基;
②根据B、C结构简式的区别及与B反应的物质可判断反应类型;根据E、F分子式的不同,结合卤代烃的性质可确定发生的化学反应,书写出相应的化学方程式;
③W是D的同分异构体,具有下列结构特征:ⅰ.属于萘()的一元取代物;ⅱ.存在羟甲基(-CH2OH),可根据同分异构体的概念及要求写出W的可能的结构简式。
【详解】A.(1)①a.禁烧秸秆就会减少固体颗粒物质的产生与排放,可减轻雾霾的产生,a正确;b.潮汐发电不消耗化石燃料,无固体颗粒产生,能减轻雾霾产生,b正确;
c.燃煤供暖使用了大量化石燃料,粉尘产生,大量进入空气中,加剧雾霾天气,c错误;
故合理选项是c;
②a.活性炭吸附法没有新物质产生,是分离混合物,符合题意;
b.氧化还原法发生了化学反应,产生了新的物质,b不符合题意;
c.中和法发生了化学反应,产生了新的物质,c不符合题意;
故合理选项是a;
③a.封闭式焚烧,不会向空气中排放污染物,有利于保护环境,a合理;
b.露天堆放会产生一些有害物质进入大气、水、土壤中,造成环境污染,b不合理;
c.卫生填埋达到处理标准再填埋,就不会造成对土壤及水源的污染,c合理;
故符合题意的选项是b;
④处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S,C转化为CO2,根据原子守恒、电子守恒,可得发生反应的化学方程式为2CO+SO22CO2+S↓
(2)①钙、锌、磷、钾元素中,钙、磷、钾属于宏量元素,Zn是人体所需微量元素;
②人体需要的营养素主要六类,包括:糖类、油脂、蛋白质、无机盐、维生素和水。
③维生素D能促进人体对Ca2+的吸收,故合理选项是c;
④甘蔗中所含丝氨酸、赖氨酸为人体自身不能合成,该类氨基酸被称为必需氨基酸。
⑤苹果酸、柠檬酸口感为酸性物质,所以属于酸味剂,合理选项是a;
⑥以下药物可以治疗胃酸分泌过多的是可以与胃酸(即HCl) 反应,而对人又没有强的刺激性的物质,只有复方氢氧化铝片可以,故合理选项是c;
(3)嫦娥四号探测器采用大量CFRP(碳纤维增强塑料)。CFRP属于复合材料,故c符合题意;
②嫦娥四号探测器的承力梁采用轻质钛合金构件,说明钛合金具有高强度、高韧性的性质,而没有高密度的性质,故合理选项是b;
③嫦娥四号探测器的飞行仪表板多采用有机玻璃材料。有机玻璃受热易熔化,易于加工成型,属于热塑性塑料。
④机场建设需要大量的钢材、水泥、玻璃等建筑材料,其中生产水泥和玻璃所需的共同原料是CaCO3;
(3)①a.乙烷分子中的C原子为饱和C原子,构成的是四面体结构,不是在一条直线上,a错误;
b.乙烯是平面分子,分子中所有原子在同一平面上,键角是120°,不在一条直线上,b错误;
c.乙炔是直线型分子,键角是180°,四个原子在同一直线上,c正确;
②a.CH3CH2Br在NaOH的水溶液中在加热条件下发生水解反应,a正确; b.CH3CH2OH是醇,不能发生水解反应,b错误;
c.葡萄糖是单糖,不能发生水解反应,c错误;
③a.苯与甲苯都不溶于水,密度比水小,因此不能鉴别二者,a错误;
b.苯与KMnO4酸性溶液不能反应,不褪色,而甲苯遇KMnO4酸性溶液会使溶液的紫色褪去,因此可以鉴别,b正确;
c.苯与甲苯遇NaOH溶液都不能反应,密度不水小,因此不能鉴别,c错误;
故合理选项是b;
④物质若能发生酯化反应,则物质分子中要含有羟基或羧基,观察物质可知只有CH3OH符合题意,故合理选项是c;
⑤苯酚遇FeCl3溶液变为紫色,而苯甲醇不能变色,二者都能金属钠反应放出氢气,因此不能用Na鉴别;苯酚与苯甲醇都不能溶解在饱和NaHCO3溶液,也不能发生反应,因此不能用饱和NaHCO3溶液鉴别,故合理选项是a;
⑵①根据A的分子式及其反应产生的B结构可知A是甲苯;B是苯甲酸,官能团是羧基;D的官能团是羰基;
②B是苯甲酸,与PBr3发生取代反应,羧基的羟基被Br原子取代,得到;E是,该物质与NaOH的水溶液加热,发生取代反应,产生分子式是C13H12O,结构简式是和NaBr,反应的化学方程式为:;
③D结构简式是,W是D的同分异构体,具有下列结构特征:ⅰ.属于萘()的一元取代物;ⅱ.存在羟甲基(-CH2OH)。则W的一种可能的结构简式:。
【点睛】本题考查了物质的结构、性质、用途,检验、鉴别、物质的合成等知识。掌握物质的性质是本题解答的关键。
25.A为日常生活中常见的化合物,B为淡黄色固体,C、G、H均为气体,其中C、H为单质,G能使红色石蕊试剂变蓝,E是一种由两种元素组成的具有耐高温、硬度大的耐热冲击材料,其摩尔质量为 41 g/moL。
⑴B的电子式为_____。
⑵E的化学式为_____。
⑶写出反应②的离子方程式(D足量):_____。
⑷写出反应③的化学方程式:_____。
【答案】 (1). (2). AlN (3). AlN+OH- +H2O=AlO2-+NH3 ↑ (4). 4NH3+3O2 2N2↑ +6H2O
【解析】
【分析】
B是淡黄色固体,B与化合物A反应产生单质气体C和化合物D,则B是Na2O2,C是O2,G能使红色石蕊试剂变蓝,则G是NH3,NH3与O2在高温下发生反应:4NH3+3O2 2N2↑ +6H2O,可知A是H2O,H是N2;D是NaOH;E是一种由两种元素组成的具有耐高温、硬度大的耐热冲击材料,其摩尔质量为 41 g/moL,由于其中一种元素是N元素,N相对原子质量是14,则另一种元素相对原子质量是42-14=27,则另外一种元素是Al元素,E是AlN,NaOH、H2O、AlN发生反应,产生NH3和NaAlO2;则F是NaAlO2,据此解答。
【详解】根据上述分析可知A是H2O,B是Na2O2,C是O2,D是NaOH,E是AlN,F是NaAlO2。
(1)B是Na2O2,B的电子式为;
(2) E是氮化铝,E的化学式为AlN;
(3)反应②是NaOH、AlN、H2O反应的离子方程式为:AlN+OH- +H2O=AlO2-+NH3 ↑;
(4)反应③是氨气被氧气氧化的反应,该反应的化学方程式是4NH3+3O2 2N2↑ +6H2O。
【点睛】本题考查了物质的推断、物质的结构、离子方程式书写等知识。B是淡黄色固体,与化合物A反应产生单质气体及气体G能使红色石蕊试剂变蓝是本题的突破口,熟练掌握元素的单质及化合物的性质是进行物质推断的关键。
26.高纯硝酸锶[Sr(NO3)2]用于制造电视显像管、光学玻璃,也用于医药等。
I.工业硝酸锶中常含有硝酸钙、硝酸钡等杂质(硝酸钙可溶于浓硝酸,而硝酸锶、硝酸钡不溶于浓硝酸)。提纯硝酸锶的实验步骤如下:
①取含杂质的硝酸锶样品,__________,搅拌,过滤,并用浓HNO3洗涤滤渣。
②将滤渣溶于水中,加略过量(NH4)2Cr2O7(重铬酸铵),用氨水调节pH为7.5左右,使Ba2+沉淀,过滤。
③将滤液用硝酸调节pH为1时,慢慢加入H2C2O4·2H2O将过量的Cr2O72-还原为Cr3+,再用氨水调节pH=7,生成Cr(OH)3沉淀,过滤。
④将滤液用硝酸调节pH至2~3,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤。
⑤将得到的Sr(NO3)2·2H2O晶体在100 ℃条件下干燥,得到高纯硝酸锶。
(1)补充完整步骤①:
(2)步骤③中H2C2O4·2H2O将过量的Cr2O72-还原为Cr3+,同时产生一种无色无味的气体,写出该反应的离子方程式:__________。
(3)步骤③中生成的Cr(OH)3沉淀经处理后可以循环使用,方法是:一定条件下向Cr(OH)3中加入H2O2后,再加入氨水,即可得到(NH4)2Cr2O7(重铬酸铵)。请写出由Cr(OH)3生成(NH4)2Cr2O7的化学方程式:_____________。
(4)过氧化锶(SrO2·2H2O)制备原理:Sr(NO3)2+H2O2+2NH3·H2O=SrO2·2H2O↓+2NH4NO3。测得相同时间内 H2O2 的利用率随浓度的变化关系如图所示。5%的H2O2 比 20%的H2O2 的利用率低的原因是 _____________。
II.Sr(NO3)2受热易分解,生成Sr(NO2)2和O2;在500 ℃时,Sr(NO2)2进一步分解生成SrO及氮氧化物。取一定质量含Sr(NO2)2的Sr(NO3)2样品,加热至完全分解,得到10.40 g SrO固体和10.16 g混合气体。计算该样品中Sr(NO3)2的质量分数(请写出计算过程,结果精确到0.01)____________________。
【答案】 (1). 向其中加入适量浓HNO3溶解 (2). 8H++3H2C2O4·2H2O+Cr2O72-=2Cr3++6CO2↑+13H2O(或8H++3H2C2O4+Cr2O72-=2Cr3++6CO2↑+7H2O) (3). 2Cr(OH)3+3H2O2+2NH3·H2O=(NH4)2Cr2O7+7H2O (4). 浓度低的双氧水反应速率慢,相同时间内反应的H2O2较少 (5). m(样品)=10.40 g+10.16 g=20.56 g
n(SrO)==0.10 mol
n[Sr(NO3)2]×212 g/mol+n[Sr(NO2)2]×180 g/mol =20.56 g
n[Sr(NO3)2]+n[Sr(NO2)2]=0.10 mol
解得:n[Sr(NO3)2]=0.08 mol,n[Sr(NO2)2]=0.02 mol
w[Sr(NO3)2]=×100%=82.49%
【解析】
【分析】
I.(1)根据工业硝酸锶中含有硝酸钙、硝酸钡等杂质,硝酸钙可溶于浓硝酸,而硝酸锶、硝酸钡不溶于浓硝酸的性质向其中加入适量浓硝酸除去硝酸钙;
(2)根据氧化还原反应规律书写反应的离子方程式;
(3)Cr(OH)3被H2O2氧化为CrO42-,加入氨水,调节溶液的pH,Cr元素转化为Cr2O72-,根据电子守恒、原子守恒可得反应方程式;
(4)H2O2能够将Sr(NO3)2氧化为SrO2,根据图示可知5%的H2O2 比 20%的H2O2 的利用率低可从浓度对化学反应速率的影响分析;
II.先根据反应前后质量守恒计算出样品总质量,根据Sr元素守恒,计算出SrO的物质的量,然后根据Sr元素由Sr(NO3)2、Sr(NO2)2产生,再根据二者的质量关系计算得到Sr(NO3)2、Sr(NO2)2各自的物质的量和质量,进而得到Sr(NO3)2的质量分数。
【详解】(1)由于工业硝酸锶中含有硝酸钙、硝酸钡等杂质,由于杂质硝酸钙可溶于浓硝酸,而硝酸锶、硝酸钡不溶于浓硝酸,因此向其中加入适量浓硝酸充分振荡,可除去杂质硝酸钙;
(2)步骤③中H2C2O4·2H2O具有还原性,可将过量的Cr2O72-还原为Cr3+,H2C2O4·2H2O被氧化生成的一种无色无味的气体是CO2,根据电子守恒、原子守恒、电荷守恒,可得该反应的离子方程式:8H++3H2C2O4·2H2O+Cr2O72-=2Cr3++6CO2↑+13H2O,也可写为:8H++3H2C2O4+Cr2O72-=2Cr3++6CO2↑+7H2O;
(3)步骤③中生成的Cr(OH)3沉淀可被H2O2氧化为+6价的Cr,加入氨水,调节溶液的pH,Cr元素转化为Cr2O72-,根据电子守恒、原子守恒可得反应方程式:2Cr(OH)3+3H2O2+2NH3·H2O=(NH4)2Cr2O7+7H2O;
(4)H2O2具有强的氧化性,能够将Sr(NO3)2氧化为SrO2,根据图示可知5%的H2O2 比 20%的H2O2 的利用率低是因为双氧水的浓度低,化学反应速率慢,使得相同时间内反应的H2O2较少;
(5)m(样品)=10.40 g+10.16 g=20.56 g,n(SrO)==0.10 mol,根据Sr元素守恒,结合样品成分可知:n[Sr(NO3)2]×212 g/mol+n[Sr(NO2)2]×180 g/mol =20.56 g ,
n[Sr(NO3)2]+n[Sr(NO2)2]=0.10 mol ,解得:n[Sr(NO3)2]=0.08 mol,n[Sr(NO2)2]=0.02 mol
所以该样品中Sr(NO3)2的质量分数为:w[Sr(NO3)2]=×100%=82.49%。
【点睛】本题考查了物质的净化、离子反应、氧化还原反应方程式的书写、浓度对化学反应速率的影响及守恒方法计算物质含量的方法的知识。充分利用题干信息,结合反应反应规律及反应过程中的守恒关系是解题的关键,题目难度不大。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Al 27 S 32 Cl 35.3 Fe 56 Cu 64 Sr 88 Ba 137
一、单项选择题:在每题的4个选项中,只有1个选项是符合要求的(本部分23题,每题3分,共69分)。
1.“低碳生活”可以理解为:减少二氧化碳的排放,低能量、低消耗、低开支的生活方式。下列行为不利于低碳生活的是
A. LED灯使用 B. 纸张双面打印
C. 多乘公共交通工具出行 D. 大量使用一次性餐具用品
【答案】D
【解析】
【详解】A. 使用LED灯就可以节约能源,提高能量利用率,从而可起到节能减排作用,A合理;
B.纸张双面打印就可以在少使用纸张,减少树木的砍伐,从而可保护环境,B合理;
C.多乘公共交通工具出行,就可以减少由于私家车使用造成的更多大气污染物的排放,有利于保护环境,C合理;
D.大量使用一次性餐具用品,导致废弃物乱丢,砍伐大量树木,使环境恶化,不利于保护环境,D不合理;
故合适选项是D。
2.无水氯化钙是一种价廉、优质的干燥剂,氯化钙属于
A. 酸 B. 碱 C. 盐 D. 混合物
【答案】C
【解析】
【详解】无水氯化钙化学式是CaCl2,是由活泼的金属元素与活泼的非金属元素组成的盐,故合理选项是C。
3.下列化学用语表示正确的是
A. 氯化钠的分子式:NaCl B. 铝离子的结构示意图:
C. 葡萄糖的最简式:CH2O D. Ba(OH)2的电离方程式:Ba(OH)2=Ba2+ + OH-2
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaCl是离子化合物,不是由分子构成的物质,因此没有分子,A错误;
B.Al是13号元素,原子最外层有3个电子,失去后形成Al3+,Al3+电子式为:,B错误;
C.葡萄糖分子式是C6H12O6,分子中C、H、O原子个数比是1:2:1,所以葡萄糖的最简式:CH2O,C正确;
D.Ba(OH)2是二元强碱,电离产生Ba2+、OH-,所以电离方程式:Ba(OH)2=Ba2++2OH-,D错误;
故合理选项是C。
4.氢有三种同位素:1H、2H和3H,它们之间存在差异的是
A. 中子数 B. 电子数 C. 原子序数 D. 质子数
【答案】A
【解析】
、 和为氢元素的同位素,具有相同的质子数,不同中子数,其质量数也不同,故选A。
点睛:本题考查同位素,侧重概念的理解,把握“同”为质子数相同、化学性质几乎相同。要知道原子符号的含义,元素符号的左下角数字表示质子数,左上角数字表示质量数,中子数=质量数-质子数。
5.下列气体不能用向上排空气法收集的是
A. NO B. NO2 C. CO2 D. Cl2
【答案】A
【解析】
【详解】A. NO会与空气中的O2反应产生NO2,不能用向上排空气法收集,A符合题意;
B.NO2与空气中的氧气不能反应,密度比空气大,可以用向上排空气方法收集,B不符合题意;
C.CO2密度比空气大,可以用向上排空气方法收集,C不符合题意;
D.Cl2密度比空气大,可以用向上排空气方法收集,D不符合题意;
故合理选项是A。
6.下列互为同分异构体的是
A. 红磷和白磷 B. 16O和18O C. 甲烷和丁烷 D. CH3OCH3和CH3CH2OH
【答案】D
【解析】
【分析】
分子式相同、结构不同的化合物互为同分异构体,注意把握好三要素:分子式相同、结构不同、化合物,据此进行判断。
【详解】A.红磷和白磷是由P元素组成的不同性质的单质,二者互为同素异形体,A错误;
B.16O和18O是原子,质子数相同,中子数不同,二者互为同位素,B错误;
C.甲烷和丁烷结构相似组成相差2个CH2,互为同系物,B错误;
D.CH3OCH3和CH3CH2OH分子式相同结构不同为同分异构体,D正确;
故合理选项是D。
【点睛】本题考查了同分异构体的判断的知识,明确同分异构体、同位素、同系物、同素异形体等概念的区别是解答本题的关键,试题培养了学生的灵活应用能力,题目难度不大。
7.下列物质的主要成分不属于天然高分子的是
A. 淀粉 B. 蚕丝 C. 油脂 D. 纤维素
【答案】C
【解析】
【详解】A.淀粉是糖类,化学式是(C6H10O5)n,是天然高分子化合物,A不符合题意;
B.蚕丝是蛋白质,属于高分子化合物,B不符合题意;
C.油脂属于酯,相对分子质量比较小,有确定的相对分子质量,不是高分子化合物,C符合题意;
D.纤维素是糖类,化学式是(C6H10O5)n,是天然高分子化合物,D不符合题意;
故合理选项是C。
8.下列变化属于化学变化的是
A. 拨云见日 B. 花香四溢 C. 冰冻三尺 D. 酿谷成酒
【答案】D
【解析】
【详解】A.拨云见日是物质运动空间的变化,没有新物质产生,发生的是物理变化,A不符合题意;
B.花香四溢是物质分子运动,向空间扩散,没有新物质生成,发生的是物理变化,B不符合题意;
C.冰冻三尺是物质状态的变化,没有新物质生成,发生的是物理变化,C不符合题意;
D.酿谷成酒是糖类物质转化为乙醇,有新物质生成,发生的是化学变化,D符合题意;
故合理选项是D。
9.下列有关物质应用的叙述中,正确的是
A. 明矾可用于水的杀菌消毒 B. 水玻璃可用作木材防火剂
C. Na2CO3可用于治疗胃酸过多 D. 焰色反应可用于鉴别NaCl和NaOH
【答案】B
【解析】
【详解】A.明矾溶于水电离产生的铝离子水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体具有吸附性,能够吸附水中固体杂质颗粒,可以净水,明矾不具有杀菌消毒的作用,A错误;
B.水玻璃为硅酸钠的水溶液,硅酸钠熔点高,不易燃烧,水玻璃浸泡过的木材能防腐,B正确;
C.尽管可以与胃酸反应,但Na2CO3水溶液的碱性强,所以不能用于治疗胃酸过多,C错误;
D.NaCl和NaOH都是Na元素的化合物,所以焰色反应都是黄色,所以不能鉴别NaCl和NaOH,D错误;
故合理选项是B。
10.下列物质中只含有共价键的是
A. N2 B. MgCl2 C. NH4Cl D. KF
【答案】A
【解析】
【分析】
活泼金属元素和活泼非金属元素之间易形成离子键,非金属元素之间易形成共价键,只含共价键的化合物是共价化合物,共价化合物中一定不含离子键。
【详解】A. N2分子中2个N原子通过三对共用电子对结合,所以只含有共价键,A正确;
B. MgCl2是离子化合物,Mg2+与Cl-通过离子键结合,B错误;
C. NH4Cl是离子化合物,NH4+与Cl-通过离子键结合,在NH4+中N原子、H原子间通过共价键结合,C错误;
D. KF是离子化合物,K+与F-离子间通过离子键结合,无共价键,D错误;
故合理选项是A。
【点睛】本题考查了化学键和物质的关系,明确物质的构成微粒及微粒间的作用力来分析解答,注意氯化镁中两个氯离子之间不存在共价键,为易错点。
11.下列反应中热量变化与图一致的是
A. 天然气的燃烧 B. 油脂在人体内氧化
C. NaOH溶液和 HNO3溶液反应 D. 氢氧化钡晶体和氯化铵晶体反应
【答案】D
【解析】
【详解】根据图示可知生成物的能量比反应物的能量高,反应为吸热反应。
A.天然气的燃烧放出热量,反应是放热反应,A不符合题意;
B.油脂在人体内氧化反应是放热反应,反应是放热反应,B不符合题意;
C.NaOH溶液和 HNO3溶液反应是中和反应,中和反应为放热反应,C不符合题意;
D.氢氧化钡晶体和氯化铵晶体反应吸收热量,使温度降低,所以反应为吸热反应,D符合题意;
故合理选项是D。
12.在含有大量SO42-、OH-、Na+的溶液中,还可能大量共存的离子是
A. Ba2+ B. Cl- C. Mg2+ D. HCO3-
【答案】B
【解析】
【分析】
离子之间若大量共存,则离子之间不能发生任何反应,据此分析判断。
【详解】A. Ba2+与SO42-会结合形成BaSO4沉淀,不能大量共存,A错误;
B.Cl-与SO42-、OH-、Na+不会发生任何反应,可以大量共存,B正确;
C.Mg2+与OH-会发生反应,形成Mg(OH)2沉淀,不能大量共存,C错误;
D.OH-与HCO3-会发生反应,形成CO32-和H2O,不能大量共存,D错误;
故合理选项是B。
【点睛】本题考查离子共存的知识,离子之间若不能产生沉淀、放出气体或生成弱电解质,则离子可以大量共存。离子之间的反应有复分解反应、氧化还原反应、络合反应、盐的双水解反应。掌握物质的化学性质是本题正确判断的关键。
13.下列有关实验操作或现象描述正确的是( )
A. 实验室用图1装置制备Cl2
B. 加热后图2中溶液颜色恢复红色
C. 用图3装置除去Cl2中含有的少量HCl
D. 实验室用图4装置制取少量蒸馏水
【答案】B
【解析】
【分析】
A.应在加热条件下制备氯气;B.二氧化硫与品红化合生成无色物质,受热易分解;C.二者都与氢氧化钠溶液反应;D.冷却水方向错误。
【详解】A.利用二氧化锰和浓盐酸制备氯气,需要加热,图中缺少酒精灯,不能制备氯气,选项A错误;B.二氧化硫与品红化合生成无色物质,受热易分解,则加热后图2中溶液颜色恢复红色,选项B正确;C.二者都与氢氧化钠溶液反应,应用排饱和食盐水进行除杂,选项C错误;D.冷却水方向错误,应下进上出,选项D错误;答案选B。
【点睛】本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,涉及物质的分离、气体的制备、漂白性及蒸馏实验等,侧重实验操作和物质性质的考查,注意方案的合理性、评价性分析,题目难度不大。
14.实验室用铁片和稀硫酸制备H2。下列说法不正确的是
A. 升高温度能加快反应速率 B. 用铁粉代替铁片能加快反应速率
C. 滴入数滴CuSO4溶液能加快反应速率 D. 增加H2SO4用量能加快反应速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.升高温度,更多的普通分子变为活化分子,所以能加快反应速率,A正确;
B.用铁粉代替铁片可以增大金属与酸的接触面积,加快反应速率,B正确;
C.滴入数滴CuSO4溶液,Fe与CuSO4发生置换反应,产生Cu单质,Fe、Cu、硫酸构成原电池,Fe作原电池的负极,从而能加快反应速率,C正确;
D.增加H2SO4用量,但硫酸的浓度不变,所以反应速率不能加快,D错误;
故合理选项是D。
15.高温时铁与水蒸气能发生反应:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,该反应属于
A. 置换反应 B. 分解反应 C. 化合反应 D. 复分解反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2是单质与化合物反应产生新的单质和新的化合物,该反应是置换反应,A正确;
B.该反应中反应物有2种,生成物是2种,所以不是分解反应,B错误;
C.该反应的生成物有2种,所以不是化合反应,C错误;
D.该反应中元素的化合价发生了变化,而复分解反应中元素的化合价不发生变化,因此该反应不属于复分解反应,D错误;
故合理选项是A。
16.苯是一种重要的有机化工原料,下列有关苯的叙述不正确的是
A. 分子式为C6H6 B. 属于不饱和烃
C. 密度比水小 D. 无色无毒的液体
【答案】D
【解析】
【详解】苯是无色有毒的液体,密度比水小,不溶于水,易溶于有机溶剂,苯分子式是C6H6,饱和烷烃中6个C原子最多可结合14个H原子,因此苯是不饱和烃,因此合理选项是D。
17.利用辉铜矿冶炼铜时发生的主要反应为Cu2S+O22Cu+SO2,下列有关该反应的说法正确的是
A. 硫元素被氧化 B. O2发生了氧化反应
C. Cu2S仅作还原剂 D. 反应中Cu元素无电子转移
【答案】A
【解析】
【详解】A.硫元素的化合价由反应前Cu2S中的-2价变为反应后SO2中的+4价,化合价升高,失去电子,被氧化,A正确;
B.O元素的化合价由反应前O2中的0价变为反应后SO2中的-2价,化合价降低,获得电子,被还原,发生还原反应,B错误;
C.硫元素的化合价由反应前Cu2S中的-2价变为反应后SO2中的+4价,化合价升高,失去电子,被氧化,Cu2S作还原剂;Cu元素的化合价由反应前Cu2S中的+1价变为反应后Cu单质中的0价,化合价降低,获得电子,被还原,Cu2S作氧化剂,因此Cu2S既作氧化剂又作还原剂,C错误;
D.反应中Cu元素发生了变化,因此Cu参与了电子转移,D错误;
故合理选项是A。
18.下列有机反应不属于取代反应的是
A. CH4 +Cl2 CH3Cl + HCl
B. HC≡CH + HClH2C=CHCl
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】
有机化合物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应是取代反应。
【详解】A.甲烷和氯气反应时,是氯原子取代了甲烷中的氢原子,生成了一氯甲烷和HCl,属于取代反应,A不符合题意;
B.乙炔与氯化氢反应,乙炔中的碳碳三键断裂,1个碳原子上结合1个氢原子,另外1个C原子结合1个Cl原子生成氯乙烯,属于加成反应,B符合题意;
C.苯和浓硝酸在浓硫酸作催化剂的条件下反应,是用硝酸中的硝基-NO2取代了苯环上的一个-H,生成硝基苯和水,为取代反应,C不符合题意;
D. 该反应中苯环上的氢原子被溴原子取代,该反应属于取代反应,D不符合题意;
故合理选项是B。
【点睛】本题考查了有机反应类型,注意这几个反应原理的区别,根据定义来分析解答即可,本题难度不大。
19.下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 钠与水反应:Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑
B. FeCl2溶液与Cl2反应:Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-
C. Cu(OH)2与稀HNO3反应:Cu(OH)2 + 2H+= Cu2+ +2H2O
D. CaCO3与CH3COOH反应:CaCO3+2H+ = Ca2+ +CO2↑+H2O
【答案】C
【解析】
A. 钠与水反应生成氢氧化钠和氢气:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,A错误;B. FeCl2溶液与Cl2反应生成氯化铁:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,B错误;C. Cu(OH)2与稀HNO3反应生成硝酸铜和水:Cu(OH)2 + 2H+= Cu2+ +2H2O,C正确;D. CaCO3与CH3COOH反应:CaCO3+2CH3COOH= Ca2+ +2CH3COO-+CO2↑+H2O,D错误,答案选C。
20.《科学美国人》评近三年十大创新技术之一是碳呼吸电池,电池装置如下图所示,下列说法正确的是
A. 金属铝作正极 B. 负极发生了还原反应
C. 利用该技术可捕捉大气中的CO2 D. 该电池工作时电能转变为化学能
【答案】C
【解析】
【分析】
“碳呼吸电池”中,根据工作原理图,金属铝是负极失电子生成草酸铝,以“呼出”的CO2作为正极反应物得电子生成草酸根,被还原,据此解答。
【详解】A.金属铝失去电子,被氧化,发生氧化反应生成草酸铝,作负极,A错误;
B.Al作负极,失去电子,负极发生氧化反应,B错误;
C. 碳呼吸电池”能消耗二氧化碳气体,所以利用该技术可捕捉大气中的CO2,C正确;
D.“碳呼吸电池”为原电池原理,是将化学能转变为电能,D错误;
故合理选项是C。
【点睛】本题考查原电池中的能量转化、正负极的判断等知识点,注意负极发生氧化反应正极发生还原反应,为易错点,题目难度中等。
21.下列说法正确的是
A. 常温常压下,1 mol CH4的体积是22.4 L
B. 0.1 mol Fe在氯气中完全燃烧失去电子数为0.2NA(NA表示阿伏伽德罗常数的数值)
C. 用激光笔照射可鉴别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液
D. SO2能使品红溶液褪色,说明SO2有氧化性
【答案】C
【解析】
【详解】A.常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,因此在常温常压下1 mol CH4的体积大于22.4 L,A错误;
B.Cl2具有强的氧化性,可将变价金属氧化为+3价,所以0.1 mol Fe在氯气中完全燃烧失去电子数为0.3NA,B错误;
C. Fe(OH)3胶体用激光笔照射能够看到一条光亮的通路,而FeCl3溶液用激光笔照射无任何现象,因此可以鉴别,C正确;
D. SO2能使品红溶液褪色,只能说明SO2有漂白性,不能说明其具有氧化性,D错误;
故合理选项是C。
22.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是原子半径最小的元素,Y原子最外层电子数是次外层的3倍;Z与X处于同一主族,W的原子序数是Y的2倍。下列叙述不正确的是
A. 原子半径的大小顺序:r(Z)>r(W)>r(Y)>r(X)
B. 元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
C. X、Y两种元素可形成化合物X2Y、X2Y2
D. Z、W两种元素最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应
【答案】B
【解析】
【分析】
短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是原子半径最小的元素,则X为H元素;Y原子最外层电子数是次外层的3倍,Y原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,则Y为O元素;Z与X处于同一主族,Z的原子序数大于O,则Z为Na元素;W的原子序数是Y的2倍,则W原子序数为16,则W为S元素,据此解答。
【详解】综上所述可知X为H元素,Y为O元素,Z为Na元素,W为S元素。
A.同周期元素自左而右原子半径逐渐减小,原子核外电子层越多原子半径越大,故原子半径的大小顺序:Na>S>O>H,即r(Z)>r(W)>r(Y)>r(X),A正确;
B.元素的非金属性越强,其简单氢化物就越稳定。由于非金属性Y>W,所以元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的强,B错误;
C. X为H元素,Y为O元素,这两种元素形成的化合物有H2O、H2O2,C正确;
D. Z为Na元素,W为S元素,两种元素最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH、H2SO4,一种物质是强碱,一种是强酸,二者可以发生酸碱中和反应,产生硫酸钠和水,D正确;
故合理选项是B。
【点睛】本题考查了原子结构、物质性质及相对位置关系应用的知识,涉及半径比较、微粒的稳定性、组成物质的性质等,推断题意进行元素推断是解题关键,难度不大。
23.为探究某铜的硫化物组成,取一定量硫化物在氧气中充分灼烧,将生成的气体全部通入盛有足量的H2O2和BaCl2的混合液中,得到白色沉淀 4.66 g;将灼烧后的固体(仅含铜与氧2种元素)完全溶于100 ml 1 mol/L H2SO4中,过滤,得到0.64 g 红色固体,将滤液稀释至 200 mL,测得c(Cu2+)=0.1 mol/L。已知:Cu2O+ H2SO4 =CuSO4+Cu+H2O。
下列说法正确的是
A. 得到白色沉淀亚硫酸钡
B. 原铜的硫化物中n(Cu)∶n(S)=2∶3
C. 最后所得的溶液最多可以溶解铁1.12 g
D. 灼烧后的固体中n(Cu2O)∶n(CuO)=1∶1
【答案】D
【解析】
【分析】
铜的硫化物在氧气中充分灼烧,生成的气体是SO2,将其通入盛有足量的H2O2和BaCl2的混合液中,发生反应:H2O2+SO2=H2SO4,BaCl2+ H2SO4=BaSO4↓+2HCl,得到4.66 g白色沉淀是BaSO4,可根据沉淀计算S元素的物质的量;灼烧后的固体可能为CuO、Cu2O中至少1种,将其溶解在稀硫酸中得到0.64 g 红色固体物质是Cu单质,证明含有Cu2O,根据Cu单质的物质的量可计算出Cu2O的物质的量,利用溶液中Cu2+的物质的量可判断出是否含有CuO及其物质的量的多少,据此分析解答。
【详解】根据上述分析可知n(S)=n(BaSO4)=4.66g÷233g/mol=0.02mol,0.64 g 红色固体物质是Cu单质,n(Cu)=0.64g÷64g/mol=0.01mol,则根据方程式Cu2O+ H2SO4 =CuSO4+Cu+H2O中相应物质之间的转化关系可知n(Cu2O)= n(Cu)=0.01mol,则其反应产生的Cu2+的物质的量是0.01mol,在酸溶解金属氧化物后得到的溶液中Cu2+的总物质的量是=0.1 mol/L ×0.2L=0.02mol>0.01mol,说明有0.01mol Cu2+是CuO与硫酸反应生成,则根据CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,则n(CuO)= 0.01mol。
A.根据上述分析可知反应产生的白色沉淀是硫酸钡,A错误;
B. 原铜的硫化物中Cu 元素的物质的量为n(Cu)=n(CuO)+2n(Cu2O)=0.01mol+2×0.01mol=0.03mol;原铜的硫化物中S元素的物质的量0.02mol,所以n(Cu)∶n(S)=3∶2,B错误;
C. 100 ml 1 mol/L H2SO4的物质的量是n(H2SO4)=0.1L×1mol/L=0.1mol,向反应后的溶液中加入Fe粉,最后的溶液为FeSO4,所以根据元素守恒,可知溶解Fe的物质的量为0.1mol,其质量为0.1mol×56g/mol=5.6g,C错误;
D.根据前面计算可知n(Cu2O)=n(CuO)=0.01mol,所以灼烧后的固体中n(Cu2O)∶n(CuO)=1∶1,D正确;
故合理选项是D。
【点睛】本题考查了物质成分的判断及有关化学方程式计算的知识。掌握物质的化学性质,学会用守恒方法计算是本题解答的关键,难度较大。
二、非选择题(本部分3题,共31分)
24.A.《化学与生活》
化学科学与材料、人体健康和环境保护等密切相关。
(1)践行“绿水青山就是金山银山”理念,实现人与自然和谐共生。
①下列做法会加剧雾霾天气的是_____(填字母)。
a.禁烧秸秆 b.潮汐发电 c.燃煤供暖
②下列污水处理的方法中只涉及物理方法的是_____(填字母)。
a.活性炭吸附法 b.氧化还原法 c.中和法
③下列措施不属于城市生活垃圾无害化处理的是_____(填字母)。
a.封闭式焚烧 b.露天堆放 c.卫生填埋
④处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S,发生反应的化学方程式为____________。
(2)营养均衡、合理用药是人体健康的保证。
现代医学研究表明,甘蔗中含有丰富的糖分、水分,此外,还含有对人体新陈代谢非常有益的各种维生素、脂肪、蛋白质、有机酸(苹果酸、柠檬酸)、氨基酸、钙、铁、磷、钾、铜、锌、镁、硒等物质。
①钙、锌、磷、钾元素中属于人体所需微量元素的是_____(填元素符号)。
②人体需要的营养素主要有糖类、油脂、蛋白质、无机盐、维生素和_____(填名称)。
③_____(填字母)能促进人体对Ca2+的吸收。
a.维生素A b.维生素C c.维生素D
④甘蔗中所含丝氨酸、赖氨酸为人体自身不能合成,该类氨基酸被称为_____ 氨基酸。
⑤苹果酸、柠檬酸属于_____(填字母)
a.酸味剂 b.甜味剂 c.着色剂
⑥以下药物可以治疗胃酸分泌过多的是_____(填字母)。
a.阿司匹林 b.泡腾片 c.复方氢氧化铝片
(3)创新发展材料推动人类社会的进步。2019年1月3日10时26分,由中国航天科技集团有限公司研制的嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面预选着陆区。
①嫦娥四号探测器采用大量CFRP(碳纤维增强塑料)。CFRP属于_____(填字母)。
a.金属材料 b.无机非金属材料 c.复合材料
②嫦娥四号探测器的承力梁采用轻质钛合金构件。下列不属于钛合金性质的是_____(填字母)。
a.高强度 b.高密度 c.高韧性
③嫦娥四号探测器的飞行仪表板多采用有机玻璃材料。有机玻璃受热易熔化,易于加工成型,属于_____(填“热固性”或“热塑性”)塑料。
④机场建设需要大量的钢材、水泥、玻璃等建筑材料,其中生产水泥和玻璃所需的共同原料是_______(填化学式)
B.有机化学基础
⑴ 根据分子中所含官能团可预测有机化合物的性质。
① 分子中所有原子位于同一条直线上的是_____(填字母)。
a.乙烷 b.乙烯 c.乙炔
② 能发生水解反应的有机物是_____(填字母)。
a.CH3CH2Br b.CH3CH2OH c.葡萄糖
③ 鉴别苯与甲苯适宜的试剂是_____(填字母)。
a.水 b.KMnO4酸性溶液 c.NaOH溶液
④ 下列化合物中,能发生酯化反应的是_____(填字母)。
a.CH3CHO b.HCOOCH3 c.CH3OH
⑤ 能鉴别和两种物质的试剂是_____(填字母)。
a.FeCl3溶液 b.金属钠 c.饱和NaHCO3溶液
⑵自从四苯乙烯(TPE)的聚集诱导发光(AIE)现象被报道以来,这一与常规荧光分子聚集诱导荧光淬灭(ACQ)性质截然不同的特性引起了科研工作者的广泛兴趣。以下是TFE的一种合成路线(部分试剂及反应条件省略):
① A的名称是_____;B中官能团的名称是_____,D中官能团的名称是_____;
② B→C的反应类型为_____; E→F的化学方程式是_____。
③ W是D的同分异构体,具有下列结构特征:ⅰ.属于萘()的一元取代物;ⅱ.存在羟甲基(-CH2OH)。写出W的一种可能的结构简式:_____。
【答案】 (1). c (2). a (3). b (4). 2CO+SO22CO2+S↓ (5). Zn (6). 水 (7). c (8). 必需 (9). a (10). c (11). c (12). b (13). 热塑性 (14). CaCO3 (15). c (16). a (17). b (18). c (19). a (20). 甲苯 (21). 羧基 (22). 羰基 (23). 取代反应 (24). (25).
【解析】
【分析】
A.(1) ①根据造成雾霾天气的主要原因来分析;
②有新物质生成的变化属于化学变化,没有新物质生成的变化属于物理变化;
③城市生活垃圾无害化处理就是不会对城市环境造成污染的处理方法;
④CO与SO2反应产生S与CO2,根据电子守恒、原子守恒写方程式;
(2)①根据元素在人体内的含量多少分析判断;
②人体需要的营养素主要六类,包括:糖类、油脂、蛋白质、无机盐、维生素和水。
③维生素D可促进钙的吸收;
④甘蔗中所含丝氨酸、赖氨酸为人体自身不能合成,该类氨基酸被称为必需氨基酸。
⑤苹果酸、柠檬酸属于酸味剂;
⑥以下药物可以治疗胃酸分泌过多的复方氢氧化铝片;
(3)①嫦娥四号探测器采用大量CFRP(碳纤维增强塑料)。CFRP属于复合材料,故c符合题意;
②嫦娥四号探测器的承力梁采用轻质钛合金构件。说明钛合金具有高强度、高韧性的性质;
③嫦娥四号探测器的飞行仪表板多采用有机玻璃材料。有机玻璃受热易熔化,易于加工成型,属于热塑性塑料。
④机场建设需要大量的钢材、水泥、玻璃等建筑材料,其中生产水泥和玻璃所需的共同原料是石灰石,化学式是CaCO3;
B.(1)①乙烷是空间分子;乙烯是平面分子;乙炔是直线分子;
②卤代烃可以水解,醇和单糖不能水解;
③苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色;
④醇、羧酸能发生酯化反应;
⑤酚遇FeCl3溶液变为紫色,醇不能使FeCl3溶液变为紫色;
⑵①是苯的同系物,是甲苯;B结构简式是,官能团是-COOH;D结构简式是,含有的官能团是羰基;
②根据B、C结构简式的区别及与B反应的物质可判断反应类型;根据E、F分子式的不同,结合卤代烃的性质可确定发生的化学反应,书写出相应的化学方程式;
③W是D的同分异构体,具有下列结构特征:ⅰ.属于萘()的一元取代物;ⅱ.存在羟甲基(-CH2OH),可根据同分异构体的概念及要求写出W的可能的结构简式。
【详解】A.(1)①a.禁烧秸秆就会减少固体颗粒物质的产生与排放,可减轻雾霾的产生,a正确;b.潮汐发电不消耗化石燃料,无固体颗粒产生,能减轻雾霾产生,b正确;
c.燃煤供暖使用了大量化石燃料,粉尘产生,大量进入空气中,加剧雾霾天气,c错误;
故合理选项是c;
②a.活性炭吸附法没有新物质产生,是分离混合物,符合题意;
b.氧化还原法发生了化学反应,产生了新的物质,b不符合题意;
c.中和法发生了化学反应,产生了新的物质,c不符合题意;
故合理选项是a;
③a.封闭式焚烧,不会向空气中排放污染物,有利于保护环境,a合理;
b.露天堆放会产生一些有害物质进入大气、水、土壤中,造成环境污染,b不合理;
c.卫生填埋达到处理标准再填埋,就不会造成对土壤及水源的污染,c合理;
故符合题意的选项是b;
④处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S,C转化为CO2,根据原子守恒、电子守恒,可得发生反应的化学方程式为2CO+SO22CO2+S↓
(2)①钙、锌、磷、钾元素中,钙、磷、钾属于宏量元素,Zn是人体所需微量元素;
②人体需要的营养素主要六类,包括:糖类、油脂、蛋白质、无机盐、维生素和水。
③维生素D能促进人体对Ca2+的吸收,故合理选项是c;
④甘蔗中所含丝氨酸、赖氨酸为人体自身不能合成,该类氨基酸被称为必需氨基酸。
⑤苹果酸、柠檬酸口感为酸性物质,所以属于酸味剂,合理选项是a;
⑥以下药物可以治疗胃酸分泌过多的是可以与胃酸(即HCl) 反应,而对人又没有强的刺激性的物质,只有复方氢氧化铝片可以,故合理选项是c;
(3)嫦娥四号探测器采用大量CFRP(碳纤维增强塑料)。CFRP属于复合材料,故c符合题意;
②嫦娥四号探测器的承力梁采用轻质钛合金构件,说明钛合金具有高强度、高韧性的性质,而没有高密度的性质,故合理选项是b;
③嫦娥四号探测器的飞行仪表板多采用有机玻璃材料。有机玻璃受热易熔化,易于加工成型,属于热塑性塑料。
④机场建设需要大量的钢材、水泥、玻璃等建筑材料,其中生产水泥和玻璃所需的共同原料是CaCO3;
(3)①a.乙烷分子中的C原子为饱和C原子,构成的是四面体结构,不是在一条直线上,a错误;
b.乙烯是平面分子,分子中所有原子在同一平面上,键角是120°,不在一条直线上,b错误;
c.乙炔是直线型分子,键角是180°,四个原子在同一直线上,c正确;
②a.CH3CH2Br在NaOH的水溶液中在加热条件下发生水解反应,a正确; b.CH3CH2OH是醇,不能发生水解反应,b错误;
c.葡萄糖是单糖,不能发生水解反应,c错误;
③a.苯与甲苯都不溶于水,密度比水小,因此不能鉴别二者,a错误;
b.苯与KMnO4酸性溶液不能反应,不褪色,而甲苯遇KMnO4酸性溶液会使溶液的紫色褪去,因此可以鉴别,b正确;
c.苯与甲苯遇NaOH溶液都不能反应,密度不水小,因此不能鉴别,c错误;
故合理选项是b;
④物质若能发生酯化反应,则物质分子中要含有羟基或羧基,观察物质可知只有CH3OH符合题意,故合理选项是c;
⑤苯酚遇FeCl3溶液变为紫色,而苯甲醇不能变色,二者都能金属钠反应放出氢气,因此不能用Na鉴别;苯酚与苯甲醇都不能溶解在饱和NaHCO3溶液,也不能发生反应,因此不能用饱和NaHCO3溶液鉴别,故合理选项是a;
⑵①根据A的分子式及其反应产生的B结构可知A是甲苯;B是苯甲酸,官能团是羧基;D的官能团是羰基;
②B是苯甲酸,与PBr3发生取代反应,羧基的羟基被Br原子取代,得到;E是,该物质与NaOH的水溶液加热,发生取代反应,产生分子式是C13H12O,结构简式是和NaBr,反应的化学方程式为:;
③D结构简式是,W是D的同分异构体,具有下列结构特征:ⅰ.属于萘()的一元取代物;ⅱ.存在羟甲基(-CH2OH)。则W的一种可能的结构简式:。
【点睛】本题考查了物质的结构、性质、用途,检验、鉴别、物质的合成等知识。掌握物质的性质是本题解答的关键。
25.A为日常生活中常见的化合物,B为淡黄色固体,C、G、H均为气体,其中C、H为单质,G能使红色石蕊试剂变蓝,E是一种由两种元素组成的具有耐高温、硬度大的耐热冲击材料,其摩尔质量为 41 g/moL。
⑴B的电子式为_____。
⑵E的化学式为_____。
⑶写出反应②的离子方程式(D足量):_____。
⑷写出反应③的化学方程式:_____。
【答案】 (1). (2). AlN (3). AlN+OH- +H2O=AlO2-+NH3 ↑ (4). 4NH3+3O2 2N2↑ +6H2O
【解析】
【分析】
B是淡黄色固体,B与化合物A反应产生单质气体C和化合物D,则B是Na2O2,C是O2,G能使红色石蕊试剂变蓝,则G是NH3,NH3与O2在高温下发生反应:4NH3+3O2 2N2↑ +6H2O,可知A是H2O,H是N2;D是NaOH;E是一种由两种元素组成的具有耐高温、硬度大的耐热冲击材料,其摩尔质量为 41 g/moL,由于其中一种元素是N元素,N相对原子质量是14,则另一种元素相对原子质量是42-14=27,则另外一种元素是Al元素,E是AlN,NaOH、H2O、AlN发生反应,产生NH3和NaAlO2;则F是NaAlO2,据此解答。
【详解】根据上述分析可知A是H2O,B是Na2O2,C是O2,D是NaOH,E是AlN,F是NaAlO2。
(1)B是Na2O2,B的电子式为;
(2) E是氮化铝,E的化学式为AlN;
(3)反应②是NaOH、AlN、H2O反应的离子方程式为:AlN+OH- +H2O=AlO2-+NH3 ↑;
(4)反应③是氨气被氧气氧化的反应,该反应的化学方程式是4NH3+3O2 2N2↑ +6H2O。
【点睛】本题考查了物质的推断、物质的结构、离子方程式书写等知识。B是淡黄色固体,与化合物A反应产生单质气体及气体G能使红色石蕊试剂变蓝是本题的突破口,熟练掌握元素的单质及化合物的性质是进行物质推断的关键。
26.高纯硝酸锶[Sr(NO3)2]用于制造电视显像管、光学玻璃,也用于医药等。
I.工业硝酸锶中常含有硝酸钙、硝酸钡等杂质(硝酸钙可溶于浓硝酸,而硝酸锶、硝酸钡不溶于浓硝酸)。提纯硝酸锶的实验步骤如下:
①取含杂质的硝酸锶样品,__________,搅拌,过滤,并用浓HNO3洗涤滤渣。
②将滤渣溶于水中,加略过量(NH4)2Cr2O7(重铬酸铵),用氨水调节pH为7.5左右,使Ba2+沉淀,过滤。
③将滤液用硝酸调节pH为1时,慢慢加入H2C2O4·2H2O将过量的Cr2O72-还原为Cr3+,再用氨水调节pH=7,生成Cr(OH)3沉淀,过滤。
④将滤液用硝酸调节pH至2~3,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤。
⑤将得到的Sr(NO3)2·2H2O晶体在100 ℃条件下干燥,得到高纯硝酸锶。
(1)补充完整步骤①:
(2)步骤③中H2C2O4·2H2O将过量的Cr2O72-还原为Cr3+,同时产生一种无色无味的气体,写出该反应的离子方程式:__________。
(3)步骤③中生成的Cr(OH)3沉淀经处理后可以循环使用,方法是:一定条件下向Cr(OH)3中加入H2O2后,再加入氨水,即可得到(NH4)2Cr2O7(重铬酸铵)。请写出由Cr(OH)3生成(NH4)2Cr2O7的化学方程式:_____________。
(4)过氧化锶(SrO2·2H2O)制备原理:Sr(NO3)2+H2O2+2NH3·H2O=SrO2·2H2O↓+2NH4NO3。测得相同时间内 H2O2 的利用率随浓度的变化关系如图所示。5%的H2O2 比 20%的H2O2 的利用率低的原因是 _____________。
II.Sr(NO3)2受热易分解,生成Sr(NO2)2和O2;在500 ℃时,Sr(NO2)2进一步分解生成SrO及氮氧化物。取一定质量含Sr(NO2)2的Sr(NO3)2样品,加热至完全分解,得到10.40 g SrO固体和10.16 g混合气体。计算该样品中Sr(NO3)2的质量分数(请写出计算过程,结果精确到0.01)____________________。
【答案】 (1). 向其中加入适量浓HNO3溶解 (2). 8H++3H2C2O4·2H2O+Cr2O72-=2Cr3++6CO2↑+13H2O(或8H++3H2C2O4+Cr2O72-=2Cr3++6CO2↑+7H2O) (3). 2Cr(OH)3+3H2O2+2NH3·H2O=(NH4)2Cr2O7+7H2O (4). 浓度低的双氧水反应速率慢,相同时间内反应的H2O2较少 (5). m(样品)=10.40 g+10.16 g=20.56 g
n(SrO)==0.10 mol
n[Sr(NO3)2]×212 g/mol+n[Sr(NO2)2]×180 g/mol =20.56 g
n[Sr(NO3)2]+n[Sr(NO2)2]=0.10 mol
解得:n[Sr(NO3)2]=0.08 mol,n[Sr(NO2)2]=0.02 mol
w[Sr(NO3)2]=×100%=82.49%
【解析】
【分析】
I.(1)根据工业硝酸锶中含有硝酸钙、硝酸钡等杂质,硝酸钙可溶于浓硝酸,而硝酸锶、硝酸钡不溶于浓硝酸的性质向其中加入适量浓硝酸除去硝酸钙;
(2)根据氧化还原反应规律书写反应的离子方程式;
(3)Cr(OH)3被H2O2氧化为CrO42-,加入氨水,调节溶液的pH,Cr元素转化为Cr2O72-,根据电子守恒、原子守恒可得反应方程式;
(4)H2O2能够将Sr(NO3)2氧化为SrO2,根据图示可知5%的H2O2 比 20%的H2O2 的利用率低可从浓度对化学反应速率的影响分析;
II.先根据反应前后质量守恒计算出样品总质量,根据Sr元素守恒,计算出SrO的物质的量,然后根据Sr元素由Sr(NO3)2、Sr(NO2)2产生,再根据二者的质量关系计算得到Sr(NO3)2、Sr(NO2)2各自的物质的量和质量,进而得到Sr(NO3)2的质量分数。
【详解】(1)由于工业硝酸锶中含有硝酸钙、硝酸钡等杂质,由于杂质硝酸钙可溶于浓硝酸,而硝酸锶、硝酸钡不溶于浓硝酸,因此向其中加入适量浓硝酸充分振荡,可除去杂质硝酸钙;
(2)步骤③中H2C2O4·2H2O具有还原性,可将过量的Cr2O72-还原为Cr3+,H2C2O4·2H2O被氧化生成的一种无色无味的气体是CO2,根据电子守恒、原子守恒、电荷守恒,可得该反应的离子方程式:8H++3H2C2O4·2H2O+Cr2O72-=2Cr3++6CO2↑+13H2O,也可写为:8H++3H2C2O4+Cr2O72-=2Cr3++6CO2↑+7H2O;
(3)步骤③中生成的Cr(OH)3沉淀可被H2O2氧化为+6价的Cr,加入氨水,调节溶液的pH,Cr元素转化为Cr2O72-,根据电子守恒、原子守恒可得反应方程式:2Cr(OH)3+3H2O2+2NH3·H2O=(NH4)2Cr2O7+7H2O;
(4)H2O2具有强的氧化性,能够将Sr(NO3)2氧化为SrO2,根据图示可知5%的H2O2 比 20%的H2O2 的利用率低是因为双氧水的浓度低,化学反应速率慢,使得相同时间内反应的H2O2较少;
(5)m(样品)=10.40 g+10.16 g=20.56 g,n(SrO)==0.10 mol,根据Sr元素守恒,结合样品成分可知:n[Sr(NO3)2]×212 g/mol+n[Sr(NO2)2]×180 g/mol =20.56 g ,
n[Sr(NO3)2]+n[Sr(NO2)2]=0.10 mol ,解得:n[Sr(NO3)2]=0.08 mol,n[Sr(NO2)2]=0.02 mol
所以该样品中Sr(NO3)2的质量分数为:w[Sr(NO3)2]=×100%=82.49%。
【点睛】本题考查了物质的净化、离子反应、氧化还原反应方程式的书写、浓度对化学反应速率的影响及守恒方法计算物质含量的方法的知识。充分利用题干信息,结合反应反应规律及反应过程中的守恒关系是解题的关键,题目难度不大。
相关资料
更多