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【化学】贵州省贵阳市第一中学2018-2019学年高二上学期第一次月考(解析版) 试卷
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贵州省贵阳市第一中学2018-2019学年高二上学期第一次月考
一、选择题
1.用一种试剂能鉴别苯酚溶液、己烯、己烷、乙醇四种无色透明液体,这种试剂是( )
A. 酸性KMnO4溶液 B. 饱和溴水
C. 紫色石蕊溶液 D. FeCl3溶液
【答案】B
【解析】
A. 四种溶液中,只有己烷不能使酸性KMnO4溶液褪色,A不正确;B. 取样,分别滴加饱和溴水并振荡,能产生白色沉淀的是苯酚,溴水褪色且静置后分层的是己烯,静置后分层且上层为橙红色的是己烷,余下的是乙醇,B可以鉴别;C. 紫色石蕊溶液无法鉴别己烯和己烷,C不正确;D. FeCl3溶液无法鉴别己烯和己烷,D不正确。本题选B。
2.用表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法中正确的是
A. 在常温常压下,11.2L氯气所含的原子数为
B. 2.3g金属钠被氧化成Na2O2,转移电子数为0.1
C. 5.6g铁与足量稀盐酸反应转移的电子数为0.3
D. 2L 0.1 mol/LNa2SO4溶液中含有Na+的数为0.2
【答案】B
【解析】
A. 在常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,所以该条件下的11.2L氯气的物质的量小于0.5mol,其所含的原子数小于,A不正确;B. 2.3g金属钠的物质的量为0.1mol,其被氧化成过程中,转移电子数为0.1,B正确;C. 5.6g铁的物质的量为0.1mol,其与足量稀盐酸反应转移的电子数为0.2,C不正确;D. 2L 0.1 mol/L 溶液中含有的的物质的量为0.4mol,所以的数目为0.4,D不正确。本题选B。
3.下列说法正确的是:
A. 葡萄糖、蔗糖均可发生银镜反应
B. 硫酸铵和乙酸铅均能使蛋白质发生变性
C. 乙炔和乙醛均可作为合成聚合物的单体
D. 淀粉和油脂都是能够发生水解反应的高分子化合物
【答案】C
【解析】
【详解】A.蔗糖为非还原性糖,不能发生银镜反应,故A错误;
B.硫酸铵不是重金属盐,不能使蛋白质变性,可使蛋白质发生盐析,故B错误;
C.乙炔含有碳碳三键,可生成聚乙炔,乙醛含有C=O键,可发生聚合反应生成高分子化合物,故C正确;
D.高分子化合物的相对分子质量一般在10000以上,油脂的相对分子质量较小,油脂不是高分子化合物,故D错误;
答案选C。
4.两种气态烃的混合气1 L,完全燃烧后,生成2 LCO2和2 L水蒸气(相同状况),则该混合烃的组合及其体积比是 ( )
A. CH4和C3H6,体积比2∶1 B. C3H8和C2H4,体积比2∶1
C. C2H6和C2H2,体积比1∶1 D. C2H6和C2H2,体积比2∶1
【答案】C
【解析】
试题分析:两种气态烃的混合气1L,完全燃烧后,生成2LCO2和2L水蒸气(相同状况),则平均分子式为C2H4。A.若为CH4和C3H6混合,令CH4和C3H6的物质的量分别为x mol、ymol,由C原子平均可知:(x+3y)/x+y=2,解得x:y=1:1,即二者体积之比为1:1,二者1:1混合,平均H原子数目="(4+6)/2" =5,平均H原子数目不是4,不符合,A错误;B.C3H8和C2H4混合,平均C原子数目介于2~3之间,平均H原子数目介于4~8之间,不符合,B错误;C.C2H6和C2H2混合,由平均C原子数目,二者为任意比,令C2H6和C2H2的物质的量分别为x mol、ymol,由H原子平均可知:(6x+2y)/x+y=4,解得x:y=1:1,即二者体积之比为1:1,符合题意,C正确;D.由C中分析可知,C2H6和C2H2混合,体积之比为1:1,D错误。
考点:本题考查化学计算。
5.下列措施能明显增大原反应的化学反应速率的是
A. Na与水反应时增大水的用量
B. 将稀H2SO4改为98%的浓H2SO4与Zn反应制取H2
C. 在H2SO4与NaOH两溶液反应时,增大压强
D. 恒温、恒容条件下,在工业合成氨反应中,增加氮气的量
【答案】D
【解析】
A.水为纯液体,增大水的用量,浓度不变,反应速率不变,故A错误;B.将稀H2SO4改为98%的浓H2SO4与Zn反应生成二氧化硫气体,不生成氢气,故B错误;C.反应在溶液中进行,没有气体生成,增大压强,反应速率基本不变,故C错误;D.恒温恒容条件下,在工业合成氨反应中,增加氮气的量,反应物浓度增大,则反应速率增大,故D正确;故选D。
点睛:本题考查化学反应速率的影响。本题的易错点为B,注意浓硫酸的性质,在改变浓度时,不能改变反应的本质,如果反应的本质发生变化,则不能用课本上的规律解决问题。
6.下列溶液中,可以大量共存的离子组是
A. Fe3+、K+、S2-、Cl- B. Al3+、HCO3-、SO42-、Cl-
C. K+、NH4+、SiO32-、NO3- D. K+、Cl-、SO42-、NO3-
【答案】D
【解析】
Fe3+、S2-能发生氧化还原反应,不能大量共存,故A错误;Al3+、HCO3-发生双水解反应生成氢氧化铝和二氧化碳,不能大量共存,故B错误;铵根和硅酸根双水解,产生刺激性气味氨气和硅酸沉淀,不能大量共存,故C错误;K+、Cl-、SO42-、NO3-不反应,可以大量共存,故D正确。
7.织物漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)在溶液中可生成ClO2、HClO2、ClO2-、Cl-等,其中HClO2和ClO2都具有漂白作用,但ClO2是有毒气体。25 ℃时,各组分含量随pH变化情况如图所示(Cl-没有画出)。下列说法错误的是
A. 25 ℃时,HClO2的电离平衡常数的数值Ka=10-6
B. 使用该漂白剂的最佳pH为3.0
C. 25 ℃时,等浓度的HClO2溶液和NaClO2溶液等体积混合后,混合溶液中:c(HClO2)+2c(H+)=c(ClO2-)+2c(OH-)
D. 该温度下的NaClO2溶液中c(Na+)>c(ClO)>c(OH-)>c(H+)
【答案】B
【解析】
A. 由图像可知,当pH=6时,c(H+)=10-6mol/L,c(HClO2)=c(ClO2-),因此,25 ℃时,HClO2的电离平衡常数的数值Ka==10-6,A正确;B.由题意知HClO2和ClO2都具有漂白作用,但ClO2是有毒气体,由图像可知,在pH=4—4.5时,漂白剂最佳,B不正确;C. 25 ℃时,等浓度的HClO2溶液和NaClO2溶液等体积混合后,由电荷守恒得c(Na+)+c(H+)= c(ClO)+c(OH-),由物料守恒得2c(Na+)= c(HClO2)+c(ClO),所以混合溶液中c(HClO2)+2c(H+)=c(ClO)+2c(OH-),C正确;D. NaClO2溶液中,少量ClO发生水解使溶液呈碱性,所以该温度下的NaClO2溶液中c(Na+)>c(ClO)>c(OH-)>c(H+),D正确。本题选B。
点睛:本题为信息迁移题,要求学生在解题时要仔细研读题中信息,尤其是图像中的信息。溶液中的大小关系和等量关系,要通过分析溶液中存在的各种平衡、各种守恒关系来解决,对于复杂的等量关系,一般都是通过电荷守恒和物料守恒来求得的。
8.将适量金属钠投入下列溶液中,有气体放出,但无沉淀生成的是
A. 盐酸 B. 饱和氢氧化钠溶液
C. FeCl3溶液 D. CuSO4溶液
【答案】A
【解析】
A、钠与盐酸反应生成氯化钠和氢气,没有沉淀,A正确;B、钠与饱和的氢氧化钠溶液反应生成氢气和氢氧化钠,消耗溶剂水,同时溶质质量增加,溶液是过饱和溶液,有氢氧化钠沉淀析出,B错误;C、钠与氯化铁溶液反应生成氢氧化铁沉淀、氯化钠和氢气,C错误;D、钠与硫酸铜溶液反应生成硫酸钠、氢氧化铜沉淀和氢气,D错误,答案选A。
点睛:学生往往错选B,主要是认为常见的沉淀中没有氢氧化钠,学生对于氢氧化铁、氢氧化铜沉淀很熟悉,而很少听说氢氧化钠沉淀,错因在于没有从实质上理解沉淀的产生。这是因为难溶、易溶往往是相对的,只要溶液变成过饱和溶液,就会有沉淀析出。再比如将选项B改为饱和的氯化钠溶液,加入金属钠后也会析出氯化钠沉淀。
9.下列关于胶体的叙述中,不正确的是
A. 用半透膜除去淀粉胶体中的Na+、Cl-
B. 胶体中分散质粒子的直径在1nm~100nm之间
C. 利用丁达尔效应可以区分溶液和胶体
D. 用滤纸能分离胶体和溶液
【答案】D
【解析】
A项,胶体中分散质粒子不能透过半透膜,小分子、离子能透过半透膜,用半透膜除去淀粉胶体中的Na+、Cl-,方法称为渗析法,正确;B项,胶体的本质特征是分散质粒子的直径在1nm~100nm之间,正确;C项,胶体能产生丁达尔效应,溶液不能产生丁达尔效应,现象不同,可以区分,正确;D项,胶体中分散质粒子和溶液中溶质粒子都能透过滤纸,不能用滤纸分离,错误;答案选D。
10.“保护环境”是我国的基本国策。下列做法不应该提倡的是( )
A. 大力推广燃煤发电以满足工业发展的用电需求
B. 实施化石燃料脱硫脱硝技术,减少大气污染物的排放
C. 加强生活污水的除磷处理,遏制水体的富营养化
D. 用CO2 合成聚碳酸酯可降解塑料,实现“碳”的循环利用
【答案】A
【解析】
A.煤为非再生资源,推广燃煤发电,会加重环境的污染,不应该提倡,故A选;B.硫的氧化物和氮的氧化物污染空气,实施矿物燃料“脱硫、脱硝技术”,可减少污染物的产生,对环境保护有利,应该提倡,故B不选;C.大量含有各种含氮和磷有机物的废污水排入水中,促使水域富营养化,加强城市生活污水脱氮除磷处理,可遏制水体富营养化,值得提倡,故C不选;D.利用CO2合成聚碳酸酯类可降解塑料,实现“碳”的循环利用应用,减少二氧化碳的排放,有利于环境保护,应该提倡,故D不选;故选A。
11.下列表述正确的是
A. 硫离子的结构示意图: B. 乙烯的结构简式为CH2CH2
C. 过氧化氢的电子式: D. H2O分子的比例模型
【答案】D
【解析】
A. 硫离子的结构示意图:,故A错误;B. 乙烯的结构简式为CH2=CH2,故B错误;C. 过氧化氢是共价化合物,其电子式要使用共用电子对表示,不能使用离子的电子式表示,故C错误;D. H2O分子的比例模型:,故D正确。故选D。
12.在一定温度下,10mL 0.40mol/L H2O2 溶液发生催化分解。不同时刻测得生成的体积(已折算为标准状况)如下表。
t/min
0
2
4
6
8
10
V(O2)/mL
0.0
99
17.2
22.4
265
29.9
下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)
A. 0~6min的平均反应速率:v(H2O2)=3.3×10-2mol/(L·min)
B. 6~10min的平均反应速率:v(H2O2)<3.3×10-2mol/(L·min)
C. 反应到6min时,c(H2O2)=0.30mol/L
D. 反应到6min时,H2O2 分解了50%
【答案】C
【解析】
【详解】A.0~6min时间内,生成氧气的物质的量为=0.001mol,由2H2O2 2H2O+O2,可知△c(H2O2)==0.2mol/L,所以v(H2O2)=≈0.033mol/(L•min),故A正确;
B.随着反应的进行,H2O2的浓度逐渐减小,反应速率减慢,6~10 min的平均反应速率小于0~6min时间内反应速率,故B正确;
C.由A计算可知,反应至6 min时c(H2O2)=0.4mol/L-0.2mol/L=0.2mol/L,故C错误;
D.6min内△c(H2O2)=0.2mol/L,则H2O2分解率为:×100%=50%,故D正确;
答案选C。
13.用惰性电极电解足量下列溶液一段时间后,再加入一定量括号内的纯净物,能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是
A. AgNO3[AgNO3] B. NaOH[NaOH] C. KCl[H2O] D. CuSO4[CuO]
【答案】D
【解析】
石墨电极为惰性电极,溶液中阳离子在阴极放电,阴离子在阳极放电。A、电解AgNO3溶液,Ag+在阴极放电生成Ag,OH-在阳极放电生成O2,且n(Ag)∶n(O2)=2∶1,则应加入Ag2O恢复浓度,故A错误;B、电解NaOH溶液,H+在阴极放电生成H2,OH-在阳极放电生成O2,且n(H2)∶n(O2)=2∶1,则应加入一定量的H2O恢复原样,故B错误;C、电解KCl溶液,H+在阴极放电生成H2,Cl-在阳极放电生成Cl2,且n(H2)∶n(Cl2)=1∶1,则应加入一定量HCl恢复原样,故C错误;D、电解CuSO4溶液,Cu2+在阴极放电生成Cu,OH-在阳极放电生成O2,且n(Cu)∶n(O2)=2∶1,则应加入一定量CuO恢复原样,故D正确。故选D。
点睛:分析电解反应的原理,在两极析出什么物质(固体或气体),相当于什么物质脱离反应体系,根据元素守恒和原子比例,加入对应的物质,即可使溶液完全复原。
14.下列物质的水溶液因水解而呈酸性的是
A. HCl B. CH3COONa C. FeCl3 D. NaCl
【答案】C
【解析】
【详解】A.HCl是强酸,在溶液中不水解,电离出氢离子,溶液呈酸性,故A错误;
B.CH3COONa属于强碱弱酸盐,醋酸根离子水解,溶液呈碱性,故B错误;
C.FeCl3属于强酸弱碱盐,铁离子水解,溶液显酸性,故C正确;
D.NaCl是强酸强碱盐,在溶液中不水解,溶液呈中性,故D错误;
答案选C。
15.250℃和1.01×105时,2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H =+56.76kJ/mol ,该反应能自发进行的原因是
A. 是吸热反应
B. 是放热反应
C. 是熵减少的反应
D. 熵增大效应大于焓效应
【答案】D
【解析】
【详解】2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H=+56.76kJ•mol-1,该反应为吸热反应△H>0,反应能够自发进行,说明△H-T△S<0,所以△S一定大于0,是熵值增大的反应,且熵增大效应大于焓效应,故选D。
【点睛】明确熵变与焓变对反应自发进行方向的影响是解题的关键。解答此类试题一般需要通过△G=△H-T△S,当△H-T△S<0是反应自发进行的判断依据。
16.下列事实能用勒夏特列原理来解释的是 ( )
A. H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深
B. 加入催化剂有利于合成NH3的反应
C. 高压有利于合成NH3的反应
D. 500℃左右比室温更有利于合成NH3的反应
【答案】C
【解析】
A. 该反应的反应前后气体体积不变,所以压强不影响化学平衡的移动,增大平衡体系的压强,气体的体积减小,碘的浓度增大,颜色变深,所以不能用勒夏特列原理解释,故A不选;B. 催化剂不影响平衡移动,只能加快化学反应速率,所以不能用勒夏特列原理解释,故B不选;C. 合成氨工业:N2+3H2⇌2NH3 △H<0,正反应是气体体积减小反应,增大压强平衡向正反应方向移动,故采用较高的压强有利于氨的合成,能用勒夏特列原理解释,故C选;D. 合成NH3的反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,不利于合成氨,但升高温度可以加快反应速率,所以不能用勒夏特列原理来解释,故D不选。答案选:C。
点睛:勒夏特列原理是:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。解题时要注意勒夏特列原理适用的对象应存在可逆过程,若与可逆过程无关,则不能用勒夏特列原理解释,本题的易错点是D项,注意要结合反应是放热反应还是吸热反应,来判断高温是有利于加快反应速率、还是有利于产物的生成,从而判断是否能用勒夏特列原理解释。
17.类推的思维方法在化学学习与研究中常会产生错误的结论。因此类推出的结论最终要经过实践的检验才能知道其正确与否。下列几种类推结论中正确的是
A. 金属镁失火不能用二氧化碳灭火器扑灭,则金属钠失火也不能用二氧化碳灭火
B. 碳酸钠的溶解度比碳酸氢钠的大,所以碳酸钙的溶解度也比碳酸氢钙的大
C. 铁可以置换出硫酸铜溶液中的铜,所以钠也可以置换出氯化铜溶液中的铜
D. 铁制器皿在潮湿的空气中迅速生锈,所以家庭用的铝制品也要经过防腐蚀处理
【答案】A
【解析】
A项,Mg能在CO2中燃烧生成MgO和C,金属Mg失火不能用CO2灭火器扑灭,Na失火生成Na2O2,Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,金属Na失火不能用CO2灭火,正确;B项,Na2CO3的溶解度比碳酸氢钠的大,碳酸钙难溶于水,碳酸氢钙溶于水,碳酸钙的溶解度比碳酸氢钙小,错误;C项,在金属活动性顺序表中Fe处在Cu的前面,Fe能从CuSO4溶液中置换出Cu,Na与CuCl2溶液作用,Na先与溶剂水反应生成NaOH和H2,NaOH与CuCl2反应生成Cu(OH)2和NaCl,Na不会从CuCl2溶液中置换出Cu,错误;D项,铁制器皿在潮湿的空气中迅速生锈,铝制品表面有一层致密氧化膜对内部铝起保护作用,铝制品不要经过防腐处理,错误;答案选A。
18.下列说法中正确的是
A. 水是极弱的电解质,能微弱电离出H+,故严格来说纯水有微弱的酸性
B. 纯水中c(H+)·c(OH−)=Kw,Kw是常数,不随任何条件改变
C. 25℃时,纯水中c(H+)·c(OH−)=10−14,稀酸和稀碱溶液中Kw=c(H+)·c(OH−)≠10−14
D. 水的电离吸热,故温度升高,平衡向电离方向移动,Kw增大
【答案】D
【解析】
【详解】A、水电离出等量的H+和OH−,故水呈中性,选项A错误;
B、水的离子积常数是温度的函数,随着温度的升高而增大,选项B错误;
C、25℃时,无论是纯水还是稀酸和稀碱溶液中都有:c(H+)×(OH-)=10-14,选项C错误;
D、水的电离吸热,故温度升高,平衡向电离方向移动,Kw = c(H+)·c(OH−),故Kw增大,选项D正确。
答案选D。
19.在恒容隔热容器中,下列说法可以证明可逆反应N2+3H22NH3已达到平衡状态的是( )
①1mol N≡N键断裂的同时,有6mol N-H键断裂
②v(H2)=0.9 mol·L-1·min-1,v(NH3)=0.6 mol·L-1·min-1
③保持其他条件不变时,体系气体密度不再改变
④NH3、N2、H2的体积分数都不再改变
⑤体系温度不再改变
A. ②③④ B. ①③⑤ C. ①④⑤ D. ③④⑤
【答案】C
【解析】
①1mol N≡N键断裂的同时,有6mol N-H键断裂,说明正逆反应速率相等,反应达到了平衡状态,故①选;②v(H2)=0.9 mol·L-1·min-1,v(NH3)=0.6 mol·L-1·min-1,因未说明二者表示的是正反应速率还是逆反应速率,则不能说明正逆反应速率相等,反应不一定达到平衡状态,故②不选;③根据质量守恒可知,该反应在反应前后质量不变,又因容器恒容,所以反应体系的密度始终不变,则体系气体密度不再改变不能说明反应达到平衡状态,故③不选;④NH3、N2、H2的体积分数都不再改变,说明正逆反应速率相等,反应达到了平衡状态,故④选;⑤因该反应是在恒容隔热容器中进行,则体系温度不再改变,说明反应达到了平衡状态,故⑤选,综上所述,答案选C。
20.NH3和NO2在催化剂作用下反应:8NH3+6NO2=7N2+12H2O。若还原产物比氧化产物少0.1 mol,则下列判断正确的是( )
A. 转移电子3.6NA B. 生成气体的体积32.56 L(标准状况)
C. 还原剂比氧化剂多0.2 mol D. 被还原氮原子是11.2 g
【答案】C
【解析】
反应8NH3+6NO2=7N2+12H2O的氧化剂是二氧化氮,还原剂是氨气,还原剂和氧化剂的物质的量之比为4:3,氧化产物和还原产物都是氮气,所以氧化产物和还原产物的物质的量之比为4:3,电子转移数为是24e-。若还原产物比氧化产物少0.1 mol,则参加反应的氨气和二氧化氮的物质的量分别为0.8mol和0.6mol(还原剂比氧化剂多0.2 mol),生成氮气0.7mol,氮气的体积在标准状况下是15.68L,电子转移2.4mol。综上所述,C正确。本题选C。
二、填空题
21.(1)下列五个反应
A.5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3
B.2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
C.2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O
D.2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑
E.MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O
上述反应中氯元素只被氧化的是_____________,(填字母,下同)只被还原的是_____________,部分被氧化的是_____________,C中被氧化与被还原的物质的量之比为_____________。
(2)在反应4(NH4)2SO4N2↑+6NH3↑+3SO2↑+SO3↑+7H2O中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为___________,生成56gN2转移的电子___________mol。
(3)饮用水中的NO3-对人类健康会产生危害,为了降低饮用水中NO3-的浓度,某饮用水研究人员提出,在碱性条件下用铝粉将NO3-还原为N2,其化学方程式为:10A1+6NaNO3+4NaOH==10NaA1O2+3N2↑+2H2O。上述反应中,若产生2mol N2,转移电子数为_________(用NA表示阿伏加德罗常数);用“双线桥”表示反应中电子转移,化合价的变化,反应类型:______________。
(4)将等质量两份镁、铝合金分别投入足量的NaOH和HCl中,在相同的情况下测得生成气体的体积之比为1:2,求合金中镁、铝的物质的量之比为___________。
【答案】 (1). D (2). A (3). B、C、E (4). 5:1 (5). 1:3 (6). 12 (7). 20NA (8). (9). 3:2
【解析】
(1)反应A中氯元素化合价降低,被还原;反应B中氯气既是氧化剂,也是还原剂;反应C中氯元素化合价部分升高,被氧化;反应D中氯元素化合价升高,被氧化;反应E中氯元素化合价升高,被氧化;则上述反应中氯元素只被氧化的是D,只被还原的是A,部分被氧化的是B、C、E;根据方程式可知C中被氧化与被还原的物质的量之比为10:2=5:1;(2)在反应4(NH4)2SO4=N2↑+6NH3↑+3SO2↑+SO3↑+7H2O中氮元素化合价从-3价升高到0价,失去3个电子,氮气是氧化产物,硫元素化合价从+6价降低到+4价,得到2个电子,二氧化硫是还原产物,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:3,56gN2的物质的量是2mol,因此转移的电子的物质的量是2mol×6=12mol。(3)反应中氮元素化合价从+5价降低到0价,得到5个电子,因此若产生2mol N2,转移电子的物质的量是2mol×5×2=20mol,电子数为20NA;铝元素化合价从0价升高到+3价,失去3个电子,根据电子得失守恒可知电子转移的方向和数目可表示为。(4)设镁的物质的量是xmol,铝的物质的量是ymol。镁只能与盐酸反应产生氢气,则生成的氢气是xmol。铝与盐酸或氢氧化钠反应生成的氢气均是1.5ymol,则,解得x:y=3:2。
22.有pH均为2的盐酸、硫酸、醋酸三瓶溶液
(1)设三种溶液的物质的量浓度依次为c1、c2、c3,则其关系是________________________(用“>、<、=”表示,下同)。
(2)取同体积的三种酸分别加蒸馏水稀释到pH=6,需水的体积依次为V1、V2、V3,则其关系是___________________________。
(3)完全中和体积和物质的量浓度均相同的三份NaOH溶液时,需三种酸的体积依次为V1、V2、V3,则其关系是____________________________。
(4)取同体积的酸的溶液分别加入足量的锌粉,反应过程中放出H2的速率依次为a1、a2、a3,则其关系是___________________________。
【答案】 (1). c3>c1>c2 (2). V1=V2<V3 (3). V3<V1=V2 (4). a3>a1=a2
【解析】
试题分析:(1)盐酸一元强酸,H2SO4二元强酸,醋酸弱酸,pH相同是,三种溶液的物质的量浓度为c2<c1<c3。
(2)加蒸馏水稀释到pH=6,醋酸存在电离平衡,所以V1=V2<V3。
(3)中和反应主要看物质的量,完全中和体积和物质的量浓度均相同的三份NaOH溶液时,需要三种酸的体积为V1=V2>V3。
(4)因为醋酸存在电离平衡,所以pH相同的三种酸与锌反应的过程中醋酸中的c(H+)最大,所以速率为a 1=a2<a3。
考点:强弱电解质的比较
点评:本题难度较大,需要有较强的逻辑思维能力,考查学生分析问题的能力。
23.以苯甲醛为原料,通过Cannizzaro反应来制备苯甲醇和苯甲酸,反应式为:
主反应:
副反应:
主要物料的物理常数如下表:
名称
分子量
性状
相对密度
(g·cm-3)
沸点
(℃)
溶解度
水
乙醚
苯甲醛
106
无色液体
1.04
179
微溶
易溶
苯甲酸
122
无色晶体
1.27
249
0.21g
66g
苯甲醇
108
无色液体
1.04
205
微溶
易溶
乙醚
74
无色液体。
0.71
35
不溶
--
实验步骤:
(1)仪器A的作用是_______________。
(2)蒸馏操作时温度应该控制在___________左右。获得产品乙时进行的操作Ⅱ的名称是__________________。
(3)①上层溶液1中除乙醚外主要有机杂质是____________、_____________。
洗涤时先后用到了饱和NaHSO3 溶液、10%的NaHCO3溶液和水。
②洗涤操作在______________中进行。
a.烧杯 b.布氏漏斗 c.烧瓶 d.分液漏斗
③加入10%的NaHCO3溶液至___________________(填现象)时说明杂质已被除尽。
(4)若产品甲的质量为5.40 g,则产品甲的产率是_____________________。
【答案】 (1). 冷凝回流 (2). 205℃ (3). 抽滤(过滤、减压过滤) (4). 苯甲醛 (5). 苯甲酸 (6). d (7). 无气泡生成 (8). 67.9%
【解析】
【分析】
由装置图并结合题中信息可知,苯甲醛与NaOH反应的生成物为苯甲醇、苯甲酸钠的混合物,然后加水、乙醚萃取苯甲醇,则乙醚溶液中含苯甲醇,操作I为蒸馏,得到产品甲为苯甲醇;水溶液中含苯甲酸钠,加盐酸反应生成苯甲酸,苯甲酸的溶解度小,则操作II为过滤,产品乙为苯甲酸。
【详解】(1).由仪器结构特征可知A为冷凝管,作用是冷凝回流,故答案为:冷凝回流;
(2).苯甲醛和氢氧化钠反应得到苯甲酸钠和苯甲醇,苯甲醇的沸点是205℃,所以蒸馏操作时温度应该控制在205℃左右,苯甲酸钠可以和盐酸反应得到苯甲酸,则产品乙为苯甲酸,获得产品乙时进行的操作Ⅱ的名称是抽滤(过滤、减压过滤),故答案为:205℃;抽滤(过滤、减压过滤);
(3).①.上层液中还含有未反应的苯甲醛、苯甲酸,苯甲酸、苯甲醛的沸点较低,易溶于有机物溶剂中,即上层溶液1中除乙醚外主要有机杂质是苯甲醛、苯甲酸,故答案为:苯甲醛、苯甲酸;
②. 上层溶液1中除乙醚外主要有机杂质是苯甲醛、苯甲酸,在蒸馏前需要除杂,由于乙醚不溶于水,因此洗涤操作需要在分液漏斗中进行,故答案为d;
③.饱和NaHSO3 溶液、10%的NaHCO3溶液分别为了除去苯甲醛和苯甲酸,因此当没有气泡生成时说明杂质已被除尽,故答案为:无气泡生成;
(4).苯甲醇的理论产量为:×108g=7.95g,则苯甲醇的产率为×100%=67.9%,故答案为:67.9%。
24.完成下列氧化还原反应相关问题:
I.配平下面的氧化还原方程式:___ Na2SO3+____ KIO3+____ H2SO4 =____ Na2SO4+____ K2SO4+____ I2+____H2O。
II.KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯。其变化可表述为
2KClO3+4HCl(浓)=2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O。
(1)请分析该反应中电子转移的情况(用双线桥表示)_______________。
(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是________(填序号)。
①只有还原性 ②还原性和酸性 ③只有氧化性 ④氧化性和酸性
若标准状况下产生4.48L Cl2,则参加反应的KClO3的质量为_______g,被氧化的盐酸的物质的量为________mol,转移电子的物质的量为________mol。
(3)ClO2具有很强的氧化性,因此常被用作消毒剂,其消毒的效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2的________倍。(提示:ClO2与Cl2消毒时氯元素都被还原为最低价)
【答案】 (1). 5 2 1 5 1 1 1 (2). (3). ② (4). 49 (5). 0.4 (6). 0.4 (7). 2.63
【解析】
I.I元素的化合价由+5降低为0,S元素的化合价应从+4价升高为+6,由电子、电荷、原子守恒可知,离子反应为5Na2SO3+2 KIO3+1 H2SO4 =5 Na2SO4+1K2SO4+1 I2+1H2O。II.(1)KClO3中氯元素由+5降为+4价, HCl中氯元素由-1升高0价,该反应中电子转移的情况(用双线桥表示):。(2)HCl中氯元素由-1升高0价,表现还原性,浓盐酸在反应中还原提供酸性。故选②;若标准状况下产生4.48L Cl2, =0.2mol,由2KClO3+4HCl=2KCl+2ClO2+Cl2+2H2O可知:参加反应的KClO3的质量为m(KClO3)=122.5g·mol-1×0.2mol×2=49g;被氧化的盐酸的物质的量为:n(HCl)=2n(Cl2)=0.2mol×2=0.4mol,生成1molCl2转移电子的物质的量为2mol,现生成0.2molCl2转移电子的物质的量为0.2mol×2=0.4mol;(3)设质量都是71g,氯气得到的电子数为×2×1=2mol,ClO2得到的电子数为×1×5=mol=mol,则ClO2消毒的效率是Cl2的倍数为==2.63。
一、选择题
1.用一种试剂能鉴别苯酚溶液、己烯、己烷、乙醇四种无色透明液体,这种试剂是( )
A. 酸性KMnO4溶液 B. 饱和溴水
C. 紫色石蕊溶液 D. FeCl3溶液
【答案】B
【解析】
A. 四种溶液中,只有己烷不能使酸性KMnO4溶液褪色,A不正确;B. 取样,分别滴加饱和溴水并振荡,能产生白色沉淀的是苯酚,溴水褪色且静置后分层的是己烯,静置后分层且上层为橙红色的是己烷,余下的是乙醇,B可以鉴别;C. 紫色石蕊溶液无法鉴别己烯和己烷,C不正确;D. FeCl3溶液无法鉴别己烯和己烷,D不正确。本题选B。
2.用表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法中正确的是
A. 在常温常压下,11.2L氯气所含的原子数为
B. 2.3g金属钠被氧化成Na2O2,转移电子数为0.1
C. 5.6g铁与足量稀盐酸反应转移的电子数为0.3
D. 2L 0.1 mol/LNa2SO4溶液中含有Na+的数为0.2
【答案】B
【解析】
A. 在常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,所以该条件下的11.2L氯气的物质的量小于0.5mol,其所含的原子数小于,A不正确;B. 2.3g金属钠的物质的量为0.1mol,其被氧化成过程中,转移电子数为0.1,B正确;C. 5.6g铁的物质的量为0.1mol,其与足量稀盐酸反应转移的电子数为0.2,C不正确;D. 2L 0.1 mol/L 溶液中含有的的物质的量为0.4mol,所以的数目为0.4,D不正确。本题选B。
3.下列说法正确的是:
A. 葡萄糖、蔗糖均可发生银镜反应
B. 硫酸铵和乙酸铅均能使蛋白质发生变性
C. 乙炔和乙醛均可作为合成聚合物的单体
D. 淀粉和油脂都是能够发生水解反应的高分子化合物
【答案】C
【解析】
【详解】A.蔗糖为非还原性糖,不能发生银镜反应,故A错误;
B.硫酸铵不是重金属盐,不能使蛋白质变性,可使蛋白质发生盐析,故B错误;
C.乙炔含有碳碳三键,可生成聚乙炔,乙醛含有C=O键,可发生聚合反应生成高分子化合物,故C正确;
D.高分子化合物的相对分子质量一般在10000以上,油脂的相对分子质量较小,油脂不是高分子化合物,故D错误;
答案选C。
4.两种气态烃的混合气1 L,完全燃烧后,生成2 LCO2和2 L水蒸气(相同状况),则该混合烃的组合及其体积比是 ( )
A. CH4和C3H6,体积比2∶1 B. C3H8和C2H4,体积比2∶1
C. C2H6和C2H2,体积比1∶1 D. C2H6和C2H2,体积比2∶1
【答案】C
【解析】
试题分析:两种气态烃的混合气1L,完全燃烧后,生成2LCO2和2L水蒸气(相同状况),则平均分子式为C2H4。A.若为CH4和C3H6混合,令CH4和C3H6的物质的量分别为x mol、ymol,由C原子平均可知:(x+3y)/x+y=2,解得x:y=1:1,即二者体积之比为1:1,二者1:1混合,平均H原子数目="(4+6)/2" =5,平均H原子数目不是4,不符合,A错误;B.C3H8和C2H4混合,平均C原子数目介于2~3之间,平均H原子数目介于4~8之间,不符合,B错误;C.C2H6和C2H2混合,由平均C原子数目,二者为任意比,令C2H6和C2H2的物质的量分别为x mol、ymol,由H原子平均可知:(6x+2y)/x+y=4,解得x:y=1:1,即二者体积之比为1:1,符合题意,C正确;D.由C中分析可知,C2H6和C2H2混合,体积之比为1:1,D错误。
考点:本题考查化学计算。
5.下列措施能明显增大原反应的化学反应速率的是
A. Na与水反应时增大水的用量
B. 将稀H2SO4改为98%的浓H2SO4与Zn反应制取H2
C. 在H2SO4与NaOH两溶液反应时,增大压强
D. 恒温、恒容条件下,在工业合成氨反应中,增加氮气的量
【答案】D
【解析】
A.水为纯液体,增大水的用量,浓度不变,反应速率不变,故A错误;B.将稀H2SO4改为98%的浓H2SO4与Zn反应生成二氧化硫气体,不生成氢气,故B错误;C.反应在溶液中进行,没有气体生成,增大压强,反应速率基本不变,故C错误;D.恒温恒容条件下,在工业合成氨反应中,增加氮气的量,反应物浓度增大,则反应速率增大,故D正确;故选D。
点睛:本题考查化学反应速率的影响。本题的易错点为B,注意浓硫酸的性质,在改变浓度时,不能改变反应的本质,如果反应的本质发生变化,则不能用课本上的规律解决问题。
6.下列溶液中,可以大量共存的离子组是
A. Fe3+、K+、S2-、Cl- B. Al3+、HCO3-、SO42-、Cl-
C. K+、NH4+、SiO32-、NO3- D. K+、Cl-、SO42-、NO3-
【答案】D
【解析】
Fe3+、S2-能发生氧化还原反应,不能大量共存,故A错误;Al3+、HCO3-发生双水解反应生成氢氧化铝和二氧化碳,不能大量共存,故B错误;铵根和硅酸根双水解,产生刺激性气味氨气和硅酸沉淀,不能大量共存,故C错误;K+、Cl-、SO42-、NO3-不反应,可以大量共存,故D正确。
7.织物漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)在溶液中可生成ClO2、HClO2、ClO2-、Cl-等,其中HClO2和ClO2都具有漂白作用,但ClO2是有毒气体。25 ℃时,各组分含量随pH变化情况如图所示(Cl-没有画出)。下列说法错误的是
A. 25 ℃时,HClO2的电离平衡常数的数值Ka=10-6
B. 使用该漂白剂的最佳pH为3.0
C. 25 ℃时,等浓度的HClO2溶液和NaClO2溶液等体积混合后,混合溶液中:c(HClO2)+2c(H+)=c(ClO2-)+2c(OH-)
D. 该温度下的NaClO2溶液中c(Na+)>c(ClO)>c(OH-)>c(H+)
【答案】B
【解析】
A. 由图像可知,当pH=6时,c(H+)=10-6mol/L,c(HClO2)=c(ClO2-),因此,25 ℃时,HClO2的电离平衡常数的数值Ka==10-6,A正确;B.由题意知HClO2和ClO2都具有漂白作用,但ClO2是有毒气体,由图像可知,在pH=4—4.5时,漂白剂最佳,B不正确;C. 25 ℃时,等浓度的HClO2溶液和NaClO2溶液等体积混合后,由电荷守恒得c(Na+)+c(H+)= c(ClO)+c(OH-),由物料守恒得2c(Na+)= c(HClO2)+c(ClO),所以混合溶液中c(HClO2)+2c(H+)=c(ClO)+2c(OH-),C正确;D. NaClO2溶液中,少量ClO发生水解使溶液呈碱性,所以该温度下的NaClO2溶液中c(Na+)>c(ClO)>c(OH-)>c(H+),D正确。本题选B。
点睛:本题为信息迁移题,要求学生在解题时要仔细研读题中信息,尤其是图像中的信息。溶液中的大小关系和等量关系,要通过分析溶液中存在的各种平衡、各种守恒关系来解决,对于复杂的等量关系,一般都是通过电荷守恒和物料守恒来求得的。
8.将适量金属钠投入下列溶液中,有气体放出,但无沉淀生成的是
A. 盐酸 B. 饱和氢氧化钠溶液
C. FeCl3溶液 D. CuSO4溶液
【答案】A
【解析】
A、钠与盐酸反应生成氯化钠和氢气,没有沉淀,A正确;B、钠与饱和的氢氧化钠溶液反应生成氢气和氢氧化钠,消耗溶剂水,同时溶质质量增加,溶液是过饱和溶液,有氢氧化钠沉淀析出,B错误;C、钠与氯化铁溶液反应生成氢氧化铁沉淀、氯化钠和氢气,C错误;D、钠与硫酸铜溶液反应生成硫酸钠、氢氧化铜沉淀和氢气,D错误,答案选A。
点睛:学生往往错选B,主要是认为常见的沉淀中没有氢氧化钠,学生对于氢氧化铁、氢氧化铜沉淀很熟悉,而很少听说氢氧化钠沉淀,错因在于没有从实质上理解沉淀的产生。这是因为难溶、易溶往往是相对的,只要溶液变成过饱和溶液,就会有沉淀析出。再比如将选项B改为饱和的氯化钠溶液,加入金属钠后也会析出氯化钠沉淀。
9.下列关于胶体的叙述中,不正确的是
A. 用半透膜除去淀粉胶体中的Na+、Cl-
B. 胶体中分散质粒子的直径在1nm~100nm之间
C. 利用丁达尔效应可以区分溶液和胶体
D. 用滤纸能分离胶体和溶液
【答案】D
【解析】
A项,胶体中分散质粒子不能透过半透膜,小分子、离子能透过半透膜,用半透膜除去淀粉胶体中的Na+、Cl-,方法称为渗析法,正确;B项,胶体的本质特征是分散质粒子的直径在1nm~100nm之间,正确;C项,胶体能产生丁达尔效应,溶液不能产生丁达尔效应,现象不同,可以区分,正确;D项,胶体中分散质粒子和溶液中溶质粒子都能透过滤纸,不能用滤纸分离,错误;答案选D。
10.“保护环境”是我国的基本国策。下列做法不应该提倡的是( )
A. 大力推广燃煤发电以满足工业发展的用电需求
B. 实施化石燃料脱硫脱硝技术,减少大气污染物的排放
C. 加强生活污水的除磷处理,遏制水体的富营养化
D. 用CO2 合成聚碳酸酯可降解塑料,实现“碳”的循环利用
【答案】A
【解析】
A.煤为非再生资源,推广燃煤发电,会加重环境的污染,不应该提倡,故A选;B.硫的氧化物和氮的氧化物污染空气,实施矿物燃料“脱硫、脱硝技术”,可减少污染物的产生,对环境保护有利,应该提倡,故B不选;C.大量含有各种含氮和磷有机物的废污水排入水中,促使水域富营养化,加强城市生活污水脱氮除磷处理,可遏制水体富营养化,值得提倡,故C不选;D.利用CO2合成聚碳酸酯类可降解塑料,实现“碳”的循环利用应用,减少二氧化碳的排放,有利于环境保护,应该提倡,故D不选;故选A。
11.下列表述正确的是
A. 硫离子的结构示意图: B. 乙烯的结构简式为CH2CH2
C. 过氧化氢的电子式: D. H2O分子的比例模型
【答案】D
【解析】
A. 硫离子的结构示意图:,故A错误;B. 乙烯的结构简式为CH2=CH2,故B错误;C. 过氧化氢是共价化合物,其电子式要使用共用电子对表示,不能使用离子的电子式表示,故C错误;D. H2O分子的比例模型:,故D正确。故选D。
12.在一定温度下,10mL 0.40mol/L H2O2 溶液发生催化分解。不同时刻测得生成的体积(已折算为标准状况)如下表。
t/min
0
2
4
6
8
10
V(O2)/mL
0.0
99
17.2
22.4
265
29.9
下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)
A. 0~6min的平均反应速率:v(H2O2)=3.3×10-2mol/(L·min)
B. 6~10min的平均反应速率:v(H2O2)<3.3×10-2mol/(L·min)
C. 反应到6min时,c(H2O2)=0.30mol/L
D. 反应到6min时,H2O2 分解了50%
【答案】C
【解析】
【详解】A.0~6min时间内,生成氧气的物质的量为=0.001mol,由2H2O2 2H2O+O2,可知△c(H2O2)==0.2mol/L,所以v(H2O2)=≈0.033mol/(L•min),故A正确;
B.随着反应的进行,H2O2的浓度逐渐减小,反应速率减慢,6~10 min的平均反应速率小于0~6min时间内反应速率,故B正确;
C.由A计算可知,反应至6 min时c(H2O2)=0.4mol/L-0.2mol/L=0.2mol/L,故C错误;
D.6min内△c(H2O2)=0.2mol/L,则H2O2分解率为:×100%=50%,故D正确;
答案选C。
13.用惰性电极电解足量下列溶液一段时间后,再加入一定量括号内的纯净物,能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是
A. AgNO3[AgNO3] B. NaOH[NaOH] C. KCl[H2O] D. CuSO4[CuO]
【答案】D
【解析】
石墨电极为惰性电极,溶液中阳离子在阴极放电,阴离子在阳极放电。A、电解AgNO3溶液,Ag+在阴极放电生成Ag,OH-在阳极放电生成O2,且n(Ag)∶n(O2)=2∶1,则应加入Ag2O恢复浓度,故A错误;B、电解NaOH溶液,H+在阴极放电生成H2,OH-在阳极放电生成O2,且n(H2)∶n(O2)=2∶1,则应加入一定量的H2O恢复原样,故B错误;C、电解KCl溶液,H+在阴极放电生成H2,Cl-在阳极放电生成Cl2,且n(H2)∶n(Cl2)=1∶1,则应加入一定量HCl恢复原样,故C错误;D、电解CuSO4溶液,Cu2+在阴极放电生成Cu,OH-在阳极放电生成O2,且n(Cu)∶n(O2)=2∶1,则应加入一定量CuO恢复原样,故D正确。故选D。
点睛:分析电解反应的原理,在两极析出什么物质(固体或气体),相当于什么物质脱离反应体系,根据元素守恒和原子比例,加入对应的物质,即可使溶液完全复原。
14.下列物质的水溶液因水解而呈酸性的是
A. HCl B. CH3COONa C. FeCl3 D. NaCl
【答案】C
【解析】
【详解】A.HCl是强酸,在溶液中不水解,电离出氢离子,溶液呈酸性,故A错误;
B.CH3COONa属于强碱弱酸盐,醋酸根离子水解,溶液呈碱性,故B错误;
C.FeCl3属于强酸弱碱盐,铁离子水解,溶液显酸性,故C正确;
D.NaCl是强酸强碱盐,在溶液中不水解,溶液呈中性,故D错误;
答案选C。
15.250℃和1.01×105时,2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H =+56.76kJ/mol ,该反应能自发进行的原因是
A. 是吸热反应
B. 是放热反应
C. 是熵减少的反应
D. 熵增大效应大于焓效应
【答案】D
【解析】
【详解】2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H=+56.76kJ•mol-1,该反应为吸热反应△H>0,反应能够自发进行,说明△H-T△S<0,所以△S一定大于0,是熵值增大的反应,且熵增大效应大于焓效应,故选D。
【点睛】明确熵变与焓变对反应自发进行方向的影响是解题的关键。解答此类试题一般需要通过△G=△H-T△S,当△H-T△S<0是反应自发进行的判断依据。
16.下列事实能用勒夏特列原理来解释的是 ( )
A. H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深
B. 加入催化剂有利于合成NH3的反应
C. 高压有利于合成NH3的反应
D. 500℃左右比室温更有利于合成NH3的反应
【答案】C
【解析】
A. 该反应的反应前后气体体积不变,所以压强不影响化学平衡的移动,增大平衡体系的压强,气体的体积减小,碘的浓度增大,颜色变深,所以不能用勒夏特列原理解释,故A不选;B. 催化剂不影响平衡移动,只能加快化学反应速率,所以不能用勒夏特列原理解释,故B不选;C. 合成氨工业:N2+3H2⇌2NH3 △H<0,正反应是气体体积减小反应,增大压强平衡向正反应方向移动,故采用较高的压强有利于氨的合成,能用勒夏特列原理解释,故C选;D. 合成NH3的反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,不利于合成氨,但升高温度可以加快反应速率,所以不能用勒夏特列原理来解释,故D不选。答案选:C。
点睛:勒夏特列原理是:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。解题时要注意勒夏特列原理适用的对象应存在可逆过程,若与可逆过程无关,则不能用勒夏特列原理解释,本题的易错点是D项,注意要结合反应是放热反应还是吸热反应,来判断高温是有利于加快反应速率、还是有利于产物的生成,从而判断是否能用勒夏特列原理解释。
17.类推的思维方法在化学学习与研究中常会产生错误的结论。因此类推出的结论最终要经过实践的检验才能知道其正确与否。下列几种类推结论中正确的是
A. 金属镁失火不能用二氧化碳灭火器扑灭,则金属钠失火也不能用二氧化碳灭火
B. 碳酸钠的溶解度比碳酸氢钠的大,所以碳酸钙的溶解度也比碳酸氢钙的大
C. 铁可以置换出硫酸铜溶液中的铜,所以钠也可以置换出氯化铜溶液中的铜
D. 铁制器皿在潮湿的空气中迅速生锈,所以家庭用的铝制品也要经过防腐蚀处理
【答案】A
【解析】
A项,Mg能在CO2中燃烧生成MgO和C,金属Mg失火不能用CO2灭火器扑灭,Na失火生成Na2O2,Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,金属Na失火不能用CO2灭火,正确;B项,Na2CO3的溶解度比碳酸氢钠的大,碳酸钙难溶于水,碳酸氢钙溶于水,碳酸钙的溶解度比碳酸氢钙小,错误;C项,在金属活动性顺序表中Fe处在Cu的前面,Fe能从CuSO4溶液中置换出Cu,Na与CuCl2溶液作用,Na先与溶剂水反应生成NaOH和H2,NaOH与CuCl2反应生成Cu(OH)2和NaCl,Na不会从CuCl2溶液中置换出Cu,错误;D项,铁制器皿在潮湿的空气中迅速生锈,铝制品表面有一层致密氧化膜对内部铝起保护作用,铝制品不要经过防腐处理,错误;答案选A。
18.下列说法中正确的是
A. 水是极弱的电解质,能微弱电离出H+,故严格来说纯水有微弱的酸性
B. 纯水中c(H+)·c(OH−)=Kw,Kw是常数,不随任何条件改变
C. 25℃时,纯水中c(H+)·c(OH−)=10−14,稀酸和稀碱溶液中Kw=c(H+)·c(OH−)≠10−14
D. 水的电离吸热,故温度升高,平衡向电离方向移动,Kw增大
【答案】D
【解析】
【详解】A、水电离出等量的H+和OH−,故水呈中性,选项A错误;
B、水的离子积常数是温度的函数,随着温度的升高而增大,选项B错误;
C、25℃时,无论是纯水还是稀酸和稀碱溶液中都有:c(H+)×(OH-)=10-14,选项C错误;
D、水的电离吸热,故温度升高,平衡向电离方向移动,Kw = c(H+)·c(OH−),故Kw增大,选项D正确。
答案选D。
19.在恒容隔热容器中,下列说法可以证明可逆反应N2+3H22NH3已达到平衡状态的是( )
①1mol N≡N键断裂的同时,有6mol N-H键断裂
②v(H2)=0.9 mol·L-1·min-1,v(NH3)=0.6 mol·L-1·min-1
③保持其他条件不变时,体系气体密度不再改变
④NH3、N2、H2的体积分数都不再改变
⑤体系温度不再改变
A. ②③④ B. ①③⑤ C. ①④⑤ D. ③④⑤
【答案】C
【解析】
①1mol N≡N键断裂的同时,有6mol N-H键断裂,说明正逆反应速率相等,反应达到了平衡状态,故①选;②v(H2)=0.9 mol·L-1·min-1,v(NH3)=0.6 mol·L-1·min-1,因未说明二者表示的是正反应速率还是逆反应速率,则不能说明正逆反应速率相等,反应不一定达到平衡状态,故②不选;③根据质量守恒可知,该反应在反应前后质量不变,又因容器恒容,所以反应体系的密度始终不变,则体系气体密度不再改变不能说明反应达到平衡状态,故③不选;④NH3、N2、H2的体积分数都不再改变,说明正逆反应速率相等,反应达到了平衡状态,故④选;⑤因该反应是在恒容隔热容器中进行,则体系温度不再改变,说明反应达到了平衡状态,故⑤选,综上所述,答案选C。
20.NH3和NO2在催化剂作用下反应:8NH3+6NO2=7N2+12H2O。若还原产物比氧化产物少0.1 mol,则下列判断正确的是( )
A. 转移电子3.6NA B. 生成气体的体积32.56 L(标准状况)
C. 还原剂比氧化剂多0.2 mol D. 被还原氮原子是11.2 g
【答案】C
【解析】
反应8NH3+6NO2=7N2+12H2O的氧化剂是二氧化氮,还原剂是氨气,还原剂和氧化剂的物质的量之比为4:3,氧化产物和还原产物都是氮气,所以氧化产物和还原产物的物质的量之比为4:3,电子转移数为是24e-。若还原产物比氧化产物少0.1 mol,则参加反应的氨气和二氧化氮的物质的量分别为0.8mol和0.6mol(还原剂比氧化剂多0.2 mol),生成氮气0.7mol,氮气的体积在标准状况下是15.68L,电子转移2.4mol。综上所述,C正确。本题选C。
二、填空题
21.(1)下列五个反应
A.5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3
B.2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
C.2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O
D.2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑
E.MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O
上述反应中氯元素只被氧化的是_____________,(填字母,下同)只被还原的是_____________,部分被氧化的是_____________,C中被氧化与被还原的物质的量之比为_____________。
(2)在反应4(NH4)2SO4N2↑+6NH3↑+3SO2↑+SO3↑+7H2O中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为___________,生成56gN2转移的电子___________mol。
(3)饮用水中的NO3-对人类健康会产生危害,为了降低饮用水中NO3-的浓度,某饮用水研究人员提出,在碱性条件下用铝粉将NO3-还原为N2,其化学方程式为:10A1+6NaNO3+4NaOH==10NaA1O2+3N2↑+2H2O。上述反应中,若产生2mol N2,转移电子数为_________(用NA表示阿伏加德罗常数);用“双线桥”表示反应中电子转移,化合价的变化,反应类型:______________。
(4)将等质量两份镁、铝合金分别投入足量的NaOH和HCl中,在相同的情况下测得生成气体的体积之比为1:2,求合金中镁、铝的物质的量之比为___________。
【答案】 (1). D (2). A (3). B、C、E (4). 5:1 (5). 1:3 (6). 12 (7). 20NA (8). (9). 3:2
【解析】
(1)反应A中氯元素化合价降低,被还原;反应B中氯气既是氧化剂,也是还原剂;反应C中氯元素化合价部分升高,被氧化;反应D中氯元素化合价升高,被氧化;反应E中氯元素化合价升高,被氧化;则上述反应中氯元素只被氧化的是D,只被还原的是A,部分被氧化的是B、C、E;根据方程式可知C中被氧化与被还原的物质的量之比为10:2=5:1;(2)在反应4(NH4)2SO4=N2↑+6NH3↑+3SO2↑+SO3↑+7H2O中氮元素化合价从-3价升高到0价,失去3个电子,氮气是氧化产物,硫元素化合价从+6价降低到+4价,得到2个电子,二氧化硫是还原产物,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:3,56gN2的物质的量是2mol,因此转移的电子的物质的量是2mol×6=12mol。(3)反应中氮元素化合价从+5价降低到0价,得到5个电子,因此若产生2mol N2,转移电子的物质的量是2mol×5×2=20mol,电子数为20NA;铝元素化合价从0价升高到+3价,失去3个电子,根据电子得失守恒可知电子转移的方向和数目可表示为。(4)设镁的物质的量是xmol,铝的物质的量是ymol。镁只能与盐酸反应产生氢气,则生成的氢气是xmol。铝与盐酸或氢氧化钠反应生成的氢气均是1.5ymol,则,解得x:y=3:2。
22.有pH均为2的盐酸、硫酸、醋酸三瓶溶液
(1)设三种溶液的物质的量浓度依次为c1、c2、c3,则其关系是________________________(用“>、<、=”表示,下同)。
(2)取同体积的三种酸分别加蒸馏水稀释到pH=6,需水的体积依次为V1、V2、V3,则其关系是___________________________。
(3)完全中和体积和物质的量浓度均相同的三份NaOH溶液时,需三种酸的体积依次为V1、V2、V3,则其关系是____________________________。
(4)取同体积的酸的溶液分别加入足量的锌粉,反应过程中放出H2的速率依次为a1、a2、a3,则其关系是___________________________。
【答案】 (1). c3>c1>c2 (2). V1=V2<V3 (3). V3<V1=V2 (4). a3>a1=a2
【解析】
试题分析:(1)盐酸一元强酸,H2SO4二元强酸,醋酸弱酸,pH相同是,三种溶液的物质的量浓度为c2<c1<c3。
(2)加蒸馏水稀释到pH=6,醋酸存在电离平衡,所以V1=V2<V3。
(3)中和反应主要看物质的量,完全中和体积和物质的量浓度均相同的三份NaOH溶液时,需要三种酸的体积为V1=V2>V3。
(4)因为醋酸存在电离平衡,所以pH相同的三种酸与锌反应的过程中醋酸中的c(H+)最大,所以速率为a 1=a2<a3。
考点:强弱电解质的比较
点评:本题难度较大,需要有较强的逻辑思维能力,考查学生分析问题的能力。
23.以苯甲醛为原料,通过Cannizzaro反应来制备苯甲醇和苯甲酸,反应式为:
主反应:
副反应:
主要物料的物理常数如下表:
名称
分子量
性状
相对密度
(g·cm-3)
沸点
(℃)
溶解度
水
乙醚
苯甲醛
106
无色液体
1.04
179
微溶
易溶
苯甲酸
122
无色晶体
1.27
249
0.21g
66g
苯甲醇
108
无色液体
1.04
205
微溶
易溶
乙醚
74
无色液体。
0.71
35
不溶
--
实验步骤:
(1)仪器A的作用是_______________。
(2)蒸馏操作时温度应该控制在___________左右。获得产品乙时进行的操作Ⅱ的名称是__________________。
(3)①上层溶液1中除乙醚外主要有机杂质是____________、_____________。
洗涤时先后用到了饱和NaHSO3 溶液、10%的NaHCO3溶液和水。
②洗涤操作在______________中进行。
a.烧杯 b.布氏漏斗 c.烧瓶 d.分液漏斗
③加入10%的NaHCO3溶液至___________________(填现象)时说明杂质已被除尽。
(4)若产品甲的质量为5.40 g,则产品甲的产率是_____________________。
【答案】 (1). 冷凝回流 (2). 205℃ (3). 抽滤(过滤、减压过滤) (4). 苯甲醛 (5). 苯甲酸 (6). d (7). 无气泡生成 (8). 67.9%
【解析】
【分析】
由装置图并结合题中信息可知,苯甲醛与NaOH反应的生成物为苯甲醇、苯甲酸钠的混合物,然后加水、乙醚萃取苯甲醇,则乙醚溶液中含苯甲醇,操作I为蒸馏,得到产品甲为苯甲醇;水溶液中含苯甲酸钠,加盐酸反应生成苯甲酸,苯甲酸的溶解度小,则操作II为过滤,产品乙为苯甲酸。
【详解】(1).由仪器结构特征可知A为冷凝管,作用是冷凝回流,故答案为:冷凝回流;
(2).苯甲醛和氢氧化钠反应得到苯甲酸钠和苯甲醇,苯甲醇的沸点是205℃,所以蒸馏操作时温度应该控制在205℃左右,苯甲酸钠可以和盐酸反应得到苯甲酸,则产品乙为苯甲酸,获得产品乙时进行的操作Ⅱ的名称是抽滤(过滤、减压过滤),故答案为:205℃;抽滤(过滤、减压过滤);
(3).①.上层液中还含有未反应的苯甲醛、苯甲酸,苯甲酸、苯甲醛的沸点较低,易溶于有机物溶剂中,即上层溶液1中除乙醚外主要有机杂质是苯甲醛、苯甲酸,故答案为:苯甲醛、苯甲酸;
②. 上层溶液1中除乙醚外主要有机杂质是苯甲醛、苯甲酸,在蒸馏前需要除杂,由于乙醚不溶于水,因此洗涤操作需要在分液漏斗中进行,故答案为d;
③.饱和NaHSO3 溶液、10%的NaHCO3溶液分别为了除去苯甲醛和苯甲酸,因此当没有气泡生成时说明杂质已被除尽,故答案为:无气泡生成;
(4).苯甲醇的理论产量为:×108g=7.95g,则苯甲醇的产率为×100%=67.9%,故答案为:67.9%。
24.完成下列氧化还原反应相关问题:
I.配平下面的氧化还原方程式:___ Na2SO3+____ KIO3+____ H2SO4 =____ Na2SO4+____ K2SO4+____ I2+____H2O。
II.KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯。其变化可表述为
2KClO3+4HCl(浓)=2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O。
(1)请分析该反应中电子转移的情况(用双线桥表示)_______________。
(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是________(填序号)。
①只有还原性 ②还原性和酸性 ③只有氧化性 ④氧化性和酸性
若标准状况下产生4.48L Cl2,则参加反应的KClO3的质量为_______g,被氧化的盐酸的物质的量为________mol,转移电子的物质的量为________mol。
(3)ClO2具有很强的氧化性,因此常被用作消毒剂,其消毒的效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2的________倍。(提示:ClO2与Cl2消毒时氯元素都被还原为最低价)
【答案】 (1). 5 2 1 5 1 1 1 (2). (3). ② (4). 49 (5). 0.4 (6). 0.4 (7). 2.63
【解析】
I.I元素的化合价由+5降低为0,S元素的化合价应从+4价升高为+6,由电子、电荷、原子守恒可知,离子反应为5Na2SO3+2 KIO3+1 H2SO4 =5 Na2SO4+1K2SO4+1 I2+1H2O。II.(1)KClO3中氯元素由+5降为+4价, HCl中氯元素由-1升高0价,该反应中电子转移的情况(用双线桥表示):。(2)HCl中氯元素由-1升高0价,表现还原性,浓盐酸在反应中还原提供酸性。故选②;若标准状况下产生4.48L Cl2, =0.2mol,由2KClO3+4HCl=2KCl+2ClO2+Cl2+2H2O可知:参加反应的KClO3的质量为m(KClO3)=122.5g·mol-1×0.2mol×2=49g;被氧化的盐酸的物质的量为:n(HCl)=2n(Cl2)=0.2mol×2=0.4mol,生成1molCl2转移电子的物质的量为2mol,现生成0.2molCl2转移电子的物质的量为0.2mol×2=0.4mol;(3)设质量都是71g,氯气得到的电子数为×2×1=2mol,ClO2得到的电子数为×1×5=mol=mol,则ClO2消毒的效率是Cl2的倍数为==2.63。
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