山东省德州市2020-2022三年高一化学下册期末试题汇编
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一、单选题
1.(2020春·山东德州·高一统考期末)随着科学技术的不断进步,研究物质的手段和途径越来越多,H3、O4、C60、等微粒已被发现。下列有关说法中正确的是
A.H3是氢元素的一种核素 B.O2与O4属于同素异形体
C.C60的质量数为720 D.中含有36个电子
2.(2020春·山东德州·高一统考期末)下列化学用语表示正确的是
A.次氯酸的电子式:
B.S2-的结构示意图:
C.原子核内有8个中子的碳原子:C
D.甲烷分子的球棍模型:
3.(2020春·山东德州·高一统考期末)新冠病毒由蛋白质外壳和单链核酸组成,直径大约在60~140nm,怕酒精,不耐高温。下列说法正确的是
A.病毒由碳、氢、氧三种元素组成
B.新冠病毒扩散到空气中不可能形成胶体
C.医用酒精能用于消毒是因为它有强氧化性
D.高温可使蛋白质发生变性
4.(2020春·山东德州·高一统考期末)下列叙述中正确的是
A.元素原子的核外电子层数等于该元素所在的周期数
B.第三周期气态氢化物HCl、H2S、PH3的稳定依次增强
C.元素周期表中副族共10个纵列,都属于金属元素
D.在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备催化剂材料的元素
5.(2020春·山东德州·高一统考期末)下列过程不涉及化学变化的是
A.通过煤的气化、液化获得清洁燃料
B.用食醋除去暖瓶内的水垢
C.含氯消毒剂用于环境消毒
D.鸡蛋白溶液中加入硫酸铵饱和溶液后析出白色沉淀
6.(2020春·山东德州·高一统考期末)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1mol苯所含的化学单键数目为12NA
B.4.6g乙醇中含有C—H的数目为0.6NA
C.标准状况下2.24LC12与足量铁完全反应转移电子数为0.2NA
D.0.1mo1·L-1AlCl3溶液含有Cl-离子数为0.3NA
7.(2020春·山东德州·高一统考期末)下列有关化学反应速率的说法正确的是
A.常温下用铝片和硫酸反应制氢气,硫酸浓度越高,反应速率越快
B.锌和稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液,可加快反应速率
C.升高温度、增大压强和使用催化剂,反应速率一定加快
D.等质量的铁片分别与同物质的量浓度的稀盐酸和稀硫酸反应,反应速率相等
8.(2020春·山东德州·高一统考期末)下列关于化学反应与能量的说法不正确的是
A.乙醇的燃烧是放热反应
B.Mg与盐酸的反应是吸热反应
C.反应物化学键的断裂要吸收能量
D.化学反应伴随有能量的变化
9.(2020春·山东德州·高一统考期末)下列有关化学反应的叙述正确酌是
A.常温下铜在浓硝酸中发生钝化 B.氯气和烧碱反应可制取漂白粉
C.碳酸氢钠固体受热分解可得到纯碱 D.铁和高温水蒸气反应生成铁红
10.(2020春·山东德州·高一统考期末)下列有关化学键的叙述正确的是
A.单质分子中均存在化学键
B.离子化合物中一定含有离子键
C.非金属元素之间只能形成共价键
D.含有共价键的化合物一定是共价化合物
11.(2020春·山东德州·高一统考期末)根据表中部分短周期元素的信息,下列叙述正确的是
元素代号
L
M
Q
R
X
T
原子半径/nm
0.160
0.143
0.112
0.104
0.099
0.066
最高化合价或最低化合价
+2
+3
+2
+6
-1
-2
A.相同条件下单质与稀盐酸反应速率为L B.氢化物的稳定性为H2T
D.X元素无最高正价,非金属性最强
12.(2020春·山东德州·高一统考期末)某实验兴趣小组以Zn和Cu为电极,稀硫酸为电解质溶液组成原电池,并对实验进行了拓展研究,以下实验记录错误的是
A.铜片上有气泡产生,锌片逐渐溶解
B.电流在导线中从Zn电极流向Cu电极
C.把Cu换成Mg,电流计指针发生逆向偏转
D.把稀硫酸换成硫酸铜溶液,电流计指针依然偏转
13.(2020春·山东德州·高一统考期末)下列由实验现象得出的结论正确的是
操作及现象
结论
A
向苯中滴入少量浓溴水,振荡,静置分层,上层呈橙红色,下层几乎无色
溴水与苯发生取代反应而褪色
B
向NaI溶液中滴入少量氯水和四氯化碳,振荡静置,下层呈紫色
I-还原性强于Cl-
C
湿润的淀粉KI试纸伸入某红棕色气体中,试纸变蓝
该气体一定为NO2
D
在无水乙醇中加入金属Na,缓慢生成可以在空气中燃烧的气体
乙醇是弱电解质
A.A B.B C.C D.D
14.(2021春·山东德州·高一统考期末)下列叙述正确的是
A.葡萄酒中添加少量,可以起到杀菌和抗氧化的作用
B.纯碱能与酸反应调节面团的酸度,常用作膨松剂
C.酒精和泡腾片可杀灭新冠病毒,二者消毒原理相同
D.汽车尾气中的浓度比空气中的少,不会污染空气
15.(2021春·山东德州·高一统考期末)下列化学用语正确的是
A.中子数为20的氯原子: B.的电子式:
C.乙烯结构简式: D.乙醇的分子式:
16.(2021春·山东德州·高一统考期末)下列说法中正确的是
A.化学键只能存在于化合物中
B.只含共价键的物质一定是共价化合物
C.非极性键只存在于单质分子中
D.含有离子键的化合物一定是离子化合物
17.(2021春·山东德州·高一统考期末)下列关于有机物的说法中,不正确的是
A.蔗糖可以水解生成葡萄糖与果糖
B.将碘化钾溶液滴在土豆片上,可观察到蓝色
C.利用油脂在碱性条件下的水解,可以制肥皂
D.用饱和碳酸氢钠溶液可以鉴别乙醇和乙酸
18.(2021春·山东德州·高一统考期末)关于化学反应的限度的叙述正确的是
A.每个化学反应的限度都是固定不变的
B.可以通过改变反应条件来改变化学反应的限度
C.可以通过延长化学反应的时间来改变化学反应的限度
D.当一个化学反应在一定条件下达到限度时,反应即停止
19.(2021春·山东德州·高一统考期末)设NA为阿伏加罗常数的值,下列说法正确的是
A.固体中含有的阴离子数为0.2NA
B.与足量的完全反应时转移电子数目为2NA
C.与的混合物中所含的中子数和电子数均为NA
D.足量乙烷与(标准状况)发生取代反应,形成键的数目为2NA
20.(2021春·山东德州·高一统考期末)某金属有机多孔材料()在常温常压下具有超高的吸附能力,并能高效催化和的反应,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.该过程中参与了化学反应
B.其工作原理只涉及化学变化
C.和反应的过程中有非极性共价键形成
D.和发生了加成反应
21.(2021春·山东德州·高一统考期末)下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是
A.稀盐酸逐滴加入含有酚酞的溶液中红色变浅,最后变为无色
B.光亮的铁丝插入溶液中铁丝表面变红
C.石蕊溶液滴入新制的氯水中溶液变红,随后迅速褪色
D.热铜丝插入稀硝酸中产生无色气体,随后变为红棕色
22.(2021春·山东德州·高一统考期末)从柑橘中可提炼获得1,8萜二烯()。下列有关它的说法正确的是
A.属于烯烃,其分子式为
B.它的一种同分异构体的结构中可能含有苯环
C.其一氯代物共有9种
D.可与酸性高锰酸钾溶液、溴水发生氧化反应使溶液褪色
23.(2021春·山东德州·高一统考期末)下图为氢氧燃料电池结构示意图,下列有关该电池的说法不正确的是
A.电极上发生氧化反应
B.溶液中由电极向电极移动
C.电池工作一段时间后溶液的减小
D.如把换成,产生相同的电量,消耗氧气的物质的量相同
24.(2021春·山东德州·高一统考期末)下列实验操作正确且能达到实验目的的是
A.用甲装置做喷泉实验 B.用乙装置制备氯气
C.用丙装置提纯气体 D.用丁装置干燥
25.(2022春·山东德州·高一统考期末)化学与生产生活、科技密切相关,下列说法正确的是
A.5G技术将成为半导体行业的驱动力,半导体核心器件芯片的主要成分是二氧化硅
B.电动汽车代替燃油汽车是必然趋势,电动汽车电池工作时正极发生还原反应
C.规范佩戴口罩能有效防止新冠病毒传播,制作口罩的原料之一聚丙烯的结构简式为
D.北京冬奥会运动员穿着的石墨烯运动衣具有透气、保温性好等优良性能,石墨烯属于有机高分子化合物
26.(2022春·山东德州·高一统考期末)黑火药是中国古代四大发明之一,其爆炸原理为2KNO3+S+3CK2S+3CO2↑+N2↑。下列说法正确的是
A.N2的电子式: B.二氧化碳的填充模型:
C.中子数为10的氧原子: D.KNO3是含有共价键的离子化合物
27.(2022春·山东德州·高一统考期末)下列说法正确的是
A.12C、13C、14C属于碳的同素异形体
B.硫酸铜溶液、氯化钠溶液、酒精均能使蛋白质变性
C.CO2、NO2、SO2的水溶液显酸性,三者均为酸性氧化物
D.蛋白质溶液、淀粉溶液、Fe(OH)3胶体均能产生丁达尔效应
28.(2022春·山东德州·高一统考期末)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.78gNa2O2中含有的阴离子数为2NA
B.32g环状()分子中含有的S-S键数为NA
C.标准状况下,11.2LC2H5OH中含有的分子数目为0.5NA
D.常温下,5.6g铁粉与足量浓硝酸反应,转移的电子数为0.3NA
29.(2022春·山东德州·高一统考期末)分枝酸可用于生化研究,其结构简式如图所示,下列关于分枝酸的叙述正确的是
A.分子式为
B.该有机物含有4种含氧官能团
C.1mol分枝酸最多可以和2mol反应
D.可使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色,且褪色原理相同
30.(2022春·山东德州·高一统考期末)用KMnO4与浓盐酸制备干燥纯净的Cl2,并进行相关性质实验,下列有关离子方程式书写错误的是
A.制备原理:
B.用湿润的淀粉-KI试纸检验Cl2时,试纸可能褪色,其原因为:
C.氯气通入FeI2溶液中开始时的反应为:
D.尾气处理的原理:
31.(2022春·山东德州·高一统考期末)下列关于四种电池的叙述正确的是
A.电池I中电子的流向:稀硫酸
B.电池II中石墨棒上发生还原反应,作催化剂
C.电池III是二次电池,充电时电能转化为化学能
D.电池中正极的电极反应式:
32.(2022春·山东德州·高一统考期末)某学生在实验室进行粗盐的精制,操作如下:向100mL烧杯中加入25mL粗盐水,然后向烧杯中依次滴加过量的氢氧化钠溶液、饱和碳酸钠溶液、硝酸钡溶液,过滤;向所得的滤液中滴加盐酸至滤液呈中性或微酸性(试纸检验);再将滤液倒人蒸发皿中,加热至有大量晶体析出时停止加热,利用余热蒸干得到精盐。该实验中存在的错误有几处?
A.4 B.3 C.2 D.1
33.(2022春·山东德州·高一统考期末)居家装修时容易产生甲醛(HCHO)气体,当室内空气中甲醛含量超过时,人会有不适感,长期处于该环境中,会出现免疫功能异常,从而损害人体健康。一种测定室内甲醛含量的方法如图所示:
已知:溶液中有色物质浓度越大,吸光度越大。下列说法正确的是
A.甲醛和乙醛是同分异构体
B.反应①生成66gCO2时转移3mol电子
C.取反应②后的溶液滴加KSCN溶液,若产生血红色沉淀,证明Fe3+过量
D.反应过程中测得甲醛和消耗的Fe3+物质的量之比为1:4
34.(2022春·山东德州·高一统考期末)在一个容积不变的2L密闭容器中加入2mol SO2、1mol O2和合适的催化剂,发生反应(放热反应)。同时研究温度对SO2的平衡转化率和该催化剂催化效率的影响如图所示。
已知:SO2的平衡转化率。下列说法正确的是
A.450℃时,若3min达到平衡,则
B.升温,该反应的正反应速率增大,逆反应速率减小
C.合成SO3的最佳条件是不加催化剂,温度为250℃
D.可以通过延长反应时间,增大SO2的平衡转化率
35.(2022春·山东德州·高一统考期末)合成氨对解决粮食问题贡献巨大,反应如下:。该反应的能量变化及微观历程的示意图如下所示(*表示物质吸附在催化剂表面的形态)。下列说法不正确的是
A.图2中②→③的过程吸收能量
B.在催化剂表面只存在的断裂,不存在形成
C.③→④的过程可表示为:
D.其他条件相同,使用催化剂不会改变合成氨反应放出的热量
36.(2022春·山东德州·高一统考期末)X、Y、Z、M、Q、R是前20号元素,其原子半径与主要化合价的关系如图所示。下列说法正确的是
A.简单气态氢化物稳定性:
B.简单离子半径:
C.X、Y、Z三种元素只能组成共价化合物
D.与的最高价氧化物对应水化物均为强碱
二、多选题
37.(2020春·山东德州·高一统考期末)Atropic酸是某些具有消炎、镇痛作用药物的中间体。其结构简式如图所示,关于Atropic酸的叙述错误的是
A.Atropic酸的分子式为C9H9O2
B.能使酸性KMnO4溶液褪色
C.1mol Atropic酸与足量的Na反应能生成11.2LH2
D.能与乙醇发生酯化反应
38.(2020春·山东德州·高一统考期末)某实验小组从富含NaBr的工业废水中提取Br2的过程主要包括:氧化、萃取、分液、蒸馏等步骤。已知:①蒸馏时各组分的沸点差异越大,分离效果越好;②可能用到的装置和数据如下:
物质
Br2
CCl4
乙苯
密度(g/cm3)
3.12
1.60
0.87
沸点(℃)
58.8
76.8
136.2
下列说法错误的是A.②的作用是吸收多余Cl2,防止空气污染
B.用③进行萃取时,选择CCl4比乙苯更合理
C.乙苯和CCl4萃取Br2时现象都是分层,上层无色,下层橙色
D.仪器⑤的名称为冷凝管,其中b为进水口,a为出水口
39.(2021春·山东德州·高一统考期末)下列由实验得出的结论正确的是
实验
结论
A
将金属钠在燃烧匙中点燃迅速伸入集满的集气瓶,产生大量的白烟,瓶内有黑色颗粒产生
具有氧化性
B
将打磨过的铝条放入试管,再加入浓硫酸,铝条表面无明显现象
铝与浓硫酸常温下不反应
C
将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后再滴加溶液,溶液不呈血红色
被稀硝酸氧化为
D
向鸡蛋白溶液中加入饱和溶液,有白色沉淀产生
蛋白质发生了变性
A.A B.B C.C D.D
40.(2021春·山东德州·高一统考期末)已知短周期元素、、、,原子序数依次增大,最外层电子数之和为15。、、为同周期相邻元素,且均不与同族。下列结论正确的是
A.原子半径大小为
B.元素、的简单离子具有相同的电子层结构
C.元素的主族序数与周期数相同
D.元素的最高价氧化物的水化物酸性强于碳酸
41.(2021春·山东德州·高一统考期末)对水样中溶质的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下,的物质的量浓度()随时间()变化的有关实验数据见下表。
时间水样
0
5
10
15
20
25
Ⅰ()
0.40
0.28
0.19
0.13
0.10
0.09
Ⅱ()
0.40
0.31
0.24
0.20
0.18
0.16
Ⅲ()
0.20
0.15
0.12
0.09
0.07
0.05
Ⅳ(,含)
0.20
0.09
0.05
0.03
0.01
0
下列说法正确的是A.在内,Ⅱ中的平均分解速率为
B.在内,Ⅱ中的分解百分率比Ⅲ大
C.由于存在,Ⅳ中的分解速率比Ⅰ快
D.其它条件相同时,水样酸性越强,的分解速率越快
42.(2021春·山东德州·高一统考期末)碘及其化合物广泛用于医药、染料等方面。一种制备方法如图所示,下列有关说法正确的是:
A.整个流程中涉及的化学反应类型均为氧化还原反应
B.转化中生成的沉淀与硝酸反应的产物可循环使用
C.通入后,若氧化产物只有一种,反应的化学方程式为:
D.过量会将氧化为,其反应的离子方程式为:
43.(2022春·山东德州·高一统考期末)下列除杂所用的试剂和方法均合理的是
选项
被提纯的物质
杂质
除杂试剂
方法
CO2
SO2
饱和碳酸钠溶液
洗气
溴苯
溴
稀氢氧化钠溶液
分液
淀粉溶液
氯化钠
蒸馏水
渗析
甲烷
乙烯
酸性KMnO4溶液
洗气
A.A B.B C.C D.D
44.(2022春·山东德州·高一统考期末)用图1所示的装置制备乙酸乙酯,并用图2所示的步骤分离乙酸乙酯、乙醇和乙酸。下列说法错误的是
A.反应试剂的加入顺序为浓硫酸→乙酸→乙醇
B.乙试管内液体不可以用氢氧化钠溶液代替
C.操作1、操作2是分液,操作3是蒸馏
D.A是乙酸乙酯,E是乙醇,试剂a可以是硫酸
45.(2022春·山东德州·高一统考期末)向绝热恒容密闭容器中通入A和B,在一定条件下发生反应,正反应速率随时间变化的示意图如下图,下列结论正确的是
A.气体A的浓度:a点小于b点
B.当时,气体C的生成量:ab段小于bc段
C.c点时:v(正)=v(逆)
D.体系压强不再变化,说明反应达到平衡状态
三、填空题
46.(2020春·山东德州·高一统考期末)如图的坐标系是部分含硫化合物的转化关系图。
(1)X的名称为_____,Z的化学式为_____。
(2)用图中物质之间的反应,证明SO2有氧化性的反应的化学方程式为_____。
(3)若X能与Na2O2的反应生成Y,则该反应的化学方程式为_____。
(4)已知:+I2+H2O=+2I-+2H+。某溶液中可能含有大量的Na+、、Fe2+、K+、I-、、。向该溶液中滴加少量溴水,溶液仍呈无色,依此可判断该溶液中肯定含有_____;肯定不能含有_____。
(5)向50mL浓硫酸中加入铜片,加热,反应一段时间,共收集到2.24L(标准状况)的SO2,将反应后的混合物加水稀释,再加入足量锌粉放出15.68L(标准状况)的H2,则原浓硫酸的物质的量浓度为_____,整个过程消耗锌粉的质量为_____。
47.(2021春·山东德州·高一统考期末)下表是元素周期表的一部分,表中所列序号分别代表短周期中的一种元素。
IA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
VA
ⅥA
ⅦA
0
1
①
2
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
(1)下图模型表示的分子中,不可能由①和②形成的是___________(填字母)。
(2)中国青年化学家姜雪峰被国际组织推选为“元素⑧代言人”,元素⑧的原子结构示意图是___________,其氢化物的电子式是___________。
(3)最高价氧化物对应水化物碱性最强的是___________(填序号),该物质所含化学键的类型是___________。
(4)主族元素砷()的部分信息如图所示,则在元素周期表中与___________(填序号)同主族,二者气态氢化物更稳定的是___________(填化学式)。
(5)明代宋应星所著的《天工开物》中记载了利用②的单质和进行火法炼锌的反应,反应中还生成一种具有还原性的气体,其化学反应方程式为___________。
四、实验题
48.(2020春·山东德州·高一统考期末)某研究性学习小组欲研究影响锌和稀硫酸反应速率的外界条件,下表是其实验设计的有关数据:
实验序号
锌的质量/g
锌的状态
c(H2SO4)/mo1·L-1
V(H2SO4)/mL
反应前溶液的温度/℃
1
0.65
粒状
0.5
50
20
2
0.65
粉末
0.5
50
20
3
0.65
粉末
0.8
50
20
4
0.65
粉末
0.8
50
35
(1)在此4组实验中,判断锌和稀硫酸反应速率大小,最简单的方法可通过定量测定_____进行判断,其速率最快的实验是_____(填实验序号)。
(2)对锌和稀硫酸反应,实验1和2表明,_____对反应速率有影响;实验2和3表明,_____对反应速率有影响。
(3)进行实验2时,小组同学根据实验过程绘制的标准状况下的气体体积V与时间t的图象如图所示。
①在OA、AB、BC三段中反应速率最快的是_____,原因是_____。
②2~4分钟内以硫酸的浓度变化表示的反应速率(假设溶液的体积不变)v(H2SO4)=_____。
49.(2020春·山东德州·高一统考期末)某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如图),以环己醇制备环己烯。
已知:+H2O
密度(g/cm3)
熔点(℃)
沸点(℃)
溶解性
环己醇
0.96
25
161
能溶于水
环己烯
0.81
-103
83
难溶于水
(1)制备粗品。将12.5mL环己醇加入试管A中,再加入1mL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是_____,导管B除了导气外还具有的作用是_____。
②试管C置于冰水浴中的目的是_____。
(2)制备精品。
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在_____层(填“上”、“下”),分液后用_____洗涤。
a.KMnO4溶液 b.稀H2SO4 c.Na2CO3溶液
②再将环己烯按如图装置蒸馏,仪器a的名称为_____。收集产品时,控制的温度应在_____左右。
(3)以下区分环己烯精品和粗品的方法,合理的是_____。
a.用酸性高锰酸钾溶液 b.用金属钠 c.测定沸点
50.(2021春·山东德州·高一统考期末)钠及其化合物在生产生活中应用广泛。
(1)某汽车安全气囊的产气药剂主要含有。当汽车发生碰撞时,迅速分解产生和,同时放出大量的热。使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。药剂中添加可处理产生的,该反应的化学方程式为___________。为了吸收产气过程释放的热量,可在药剂中添加___________(填字母)作冷却剂。
a. b. c. d.
(2)高铁酸钠()是一种新型水处理剂。工业上常采用氧化法生产,反应原理为:在碱性条件下,利用氧化制得。中的化合价为___________,制备需消耗的物质的量为___________。除了杀菌消毒还可净水,其净水原理为___________。
(3)氢化钠()是重要的还原剂,与水反应可生成。某同学用图示装置,将锌和盐酸反应后的气体经浓硫酸干燥,排净直型玻璃管内的气体,点燃处的酒精灯,反应得到固体物质即为纯净的。
判断该同学制备的氢化钠可能含有的杂质是___________(填化学式),提出你的改进方案:___________。
51.(2021春·山东德州·高一统考期末)将浓度均为的、、、溶液及淀粉混合,一定时间后溶液变为蓝色。该实验是一种“碘钟实验”。某小组同学在室温下对该“碘钟实验”的原理进行探究。查阅资料知该“碘钟实验”的总反应:。反应分两步进行:第一步反应的离子方程式为。
(1)可推知第二步反应的离子方程式是___________。对于总反应,的作用相当于___________。
(2)为证明两步反应的存在,请设计实验Ⅰ加以验证___________。
(3)为探究溶液变蓝快慢的影响因素,进行实验Ⅱ、实验Ⅲ。
(溶液浓度均为)
溶液
溶液
溶液
溶液
(含淀粉)
实验Ⅱ
5
4
8
3
0
实验Ⅲ
5
2
溶液从混合时的无色变为蓝色的时间:实验Ⅱ是、实验Ⅲ是。
①实验Ⅲ中,、、所对应的数值分别是___________。
②对比实验Ⅱ、实验Ⅲ,可得出的实验结论是___________。
(4)为探究其他因素对该“碘钟实验”的影响,进行实验Ⅳ。
(溶液浓度均为)
溶液
溶液
溶液
溶液
(含淀粉)
实验Ⅳ
4
4
9
3
0
实验过程中,溶液始终无明显颜色变化。
试结合该“碘钟实验”总反应方程式及两步反应速率的相对快慢关系,解释实验Ⅳ未产生颜色变化的原因:___________。
52.(2022春·山东德州·高一统考期末)溴及其化合物可用来作有机催化剂、净水剂、杀虫剂、染料等。
I.海水提溴的流程如图1所示:
(1)X可用气体,该反应的离子方程式为_______。
(2)步骤IV包含萃取、分液和蒸馏,萃取时的萃取剂可以是_______(写一种即可,填名称),蒸馏时不需要下列仪器中的_______(填字母)。
(3)上述流程中,若要获得1mol,至少需要标准状况下氯气的体积为_______。
II.四溴化钛可用作有机催化剂,实验室制备原理:。已知常温下为橙黄色固体,熔点38.3℃,沸点233.5℃,遇水易变质。装置如图2所示,回答下列问题:
(4)该实验中体现了溴的性质有_______。
(5)电炉加热前需要先通人,此时应打开_______,关闭_______(填写、、)
(6)装置单元X的作用主要为尾气处理和_______。
五、元素或物质推断题
53.(2020春·山东德州·高一统考期末)下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑩在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
Ⅶ
0
1
①
2
②
③
④
⑤
3
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
(1)在这些元素中,化学性质最不活泼的元素的原子结构示意图为_____,形成的单质是半导体的是_____(填元素名称)。
(2)气态氢化物最稳定的是_____(填化学式,下同),最高价氧化物对应的水化物中,碱性最强的是_____,呈两性的是_____,二者发生反应的离子方程式为_____。
(3)②、③、⑧的原子半径由小到大的顺序为_____(用元素符号表示),⑥与⑨形成的化合物的电子式为_____,④与⑧形成的化合物属于_____(填“离子”或“共价”)化合物。
54.(2022春·山东德州·高一统考期末)已知A、B、C、D、E、F、G、H为原子序数依次增大的主族元素,其中A、D与G同主族,且A、B不同周期,D元素的焰色试验为黄色,F的单质为有色气体,元素H的核电荷数为34。B、C、E、F在元素周期表中的相对位置如图,请回答下列问题:
B
C
E
F
(1)元素A与B组成的六原子平面分子中同一碳原子形成的任意两个键的夹角约为_______。元素H在元素周期表中的位置为_______。
(2)请用电子式表示A和E的原子形成化合物的过程:_______,C和F形成的化合物中化学键类型是_______(填“离子键”、“极性共价键”或“非极性共价键”)。
(3)元素E和F的简单氢化物的还原性顺序为_______(用化学式表示)。
(4)少量E的低价氧化物与G的最高价氧化物对应水化物的水溶液发生反应的离子方程式_______。
(5)简述如何确定D的化合物中是否含有G元素_______。
六、有机推断题
55.(2020春·山东德州·高一统考期末)A、B、D、E、F、M是重要的有机化工原料。它们之间的转化关系如图。
(1)下列说法正确的是_____。
A.淀粉和纤维素都属于天然高分子化合物
B.M可与新制氢氧化铜悬浊液在加热条件下生成砖红色沉淀
C.淀粉和纤维素的化学式均为(C6H10O5)n,二者互为同分异构体
D.用饱和碳酸钠溶液可以鉴别B、E和F
(2)A为最简单的烯轻,则其结构简式是_____。反应③属于_____(填反应类型)。
(3)反应④的化学方程式是_____。
(4)反应⑥的化学方程式是_____,该反应是可逆反应,下列能说明该反应已达到化学平衡状态的是_____(填序号)
A.混合物中各物质的物质的量相等
B.单位时间内,生成1molF,同时生成1molE
C.单位时间内,消耗1molB,同时消耗1molE
D.正反应的速率与逆反应的速率相等
56.(2021春·山东德州·高一统考期末)乙烯是重要有机化工原料。结合以下路线回答:
已知:
(1)反应①~⑥中与反应①具有相同反应类型为___________(填代号)
(2)的官能团的名称是___________,与金属钠反应的化学方程式为___________。
(3)实验室用和反应制取,装置如图所示,该反应的化学方程式为___________。分离出试管乙中油状液体的操作名称是___________,用到的主要仪器是___________。
(4)工业上用和直接反应制取,其反应类型是___________,与(3)中实验室制法相比,该合成方法的优点是___________。
57.(2022春·山东德州·高一统考期末)以淀粉为原料合成具有水果香味的物质和的合成路线如下图所示。已知D分子中含有一个甲基(-CH3),在哺乳动物体内或自然界中都可最终降解为和。
回答下列问题:
(1)葡萄糖的分子式为_______,E的结构简式为_______。
(2)B的名称为_______,D中含有的官能团为_______。
(3)反应⑦的化学方程式为_______,反应类型为_______。
(4)检验反应①中淀粉是否水解完全,加入的试剂为_______。
(5)物质G是A的同系物,其分子式为,写出G的所有可能的结构简式_______。
七、工业流程题
58.(2021春·山东德州·高一统考期末)以硫铁矿(主要成分为,含有少量)为原料制备氯化铁晶体(),工艺流程如下:
已知:氯化铁晶体受热会生成,最后得到。
请回答下列问题:
(1)焙烧时为加快反应速率可采取的方法___________(答出两点即可)。
(2)焙烧时反应的化学方程式为,则的化学式为___________。酸溶时反应的化学方程式为___________。
(3)氧化时通入的气体为___________(填化学式),反应的离子方程式为___________。
(4)制取晶体的操作包括蒸发浓缩、___________、过滤。烘干时需要减压烘干,原因是___________。
(5)焙烧排出的尾气中主要含、、,可用于尾气处理的试剂有___________(填字母)
a.浓硫酸 b.溶液 c.溶液 d.溶液
59.(2022春·山东德州·高一统考期末)钌(Ru)是一种常见的催化剂,一种以钌矿石[主要成分是Ru(CO3)2,还含有少量FeO、Mg、RuO4、CaO、SiO2]为原料制备钌的流程如下:
(1)“酸浸”时Na2SO3发生反应的离子方程式_______。滤渣的成分是_______。
(2)酸浸时,钌的浸出率与浸出温度、pH的关系如图所示,酸浸的最佳条件为_______。
(3)Na2Fe4(SO4)6(OH)2中的化合价为____,滤液2中溶质的主要成分是_____。
(4)灼烧过程中Ar的作用是_______,实验室进行该操作所用到的主要仪器有_______(夹持仪器除外)。
(5)若钌矿石中含有4.42t Ru(CO3)2和165kgRuO4,理论上生成____kgRu。
八、原理综合题
60.(2022春·山东德州·高一统考期末)实现“碳中和”,综合利用CO2具有重要的意义。一定条件下,CO2与制备气态甲醇(CH3OH)的反应方程式为。
(1)为了加快反应速率,可以采取的措施_______(任写一种)
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中进行该反应,当进行到某一时刻,CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度分别为、、、,反应达到平衡时,下列数据不可能出现的是_______。
A.,
B.,
C.,
D.,
(3)在容积为2L的恒温密闭容器中,充入1mol CO2和3mol,测得CO2和CH3OH(g)的物质的量随时间的变化情况如下表。
时间
0min
3min
6min
9min
12min
0
0.50
0.75
0.75
1
0.50
0.35
0.25
0.25
①a=_______;3~6min内,v(H2)= _______。
②12min末时,混合气体中的物质的量分数为_______。已知:B的物质的量分数。
③第3min时_______(填“>”、“<”或“=”)第9min时
(4)能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填序号)。
A.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.单位时间内消耗3mol,同时生成1molH2O
D.容器中CO2和CH3OH(g)的物质的量浓度相等
E.混合气体的平均相对分子质量保持不变
参考答案:
1.B
【详解】A.核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子,H3是由氢元素形成的一种单质,不是原子,故A错误;
B.由同种元素形成的结构不同的单质互为同素异形体,O2与O4是由氧元素形成的不同单质,两者是同素异形体,故B正确;
C.C60的相对分子质量为12×60=720,摩尔质量为720g/mol,故C错误;
D.N5+中的电子数为7×5-1=34,故D错误;
答案选B。
2.C
【详解】A.次氯酸的中心原子是O原子,次氯酸的电子式为,故A错误;
B.硫离子的质子数为16,核外电子排布为2、8、8,硫离子的结构示意图为 ,故B错误;
C.原子核内有8个中子的碳原子的质量数为14,该碳原子的表示方法为:C,故C正确;
D.甲烷分子的球棍模型为,故D错误。
答案选C。
3.D
【详解】A. 病毒由蛋白质和RNA组成,蛋白质含有元素C、H、O、N,RNA含有元素C、H、O、N、P,故A错误;
B. 新冠病毒直径大约在60~140nm,胶体分散质直径在1~100nm,故新冠病毒扩散到空气中有可能形成胶体,故B错误;
C. 医用酒精能用于消毒是因为它能使蛋白质变性,故C错误;
D. 高温可使蛋白质发生变性,故D正确;
故答案选:D。
4.A
【详解】A.元素原子的核外电子层数等于该元素所在的周期序数,故A正确;
B.同周期元素,从左到右非金属性依次增强,气态氢化物的稳定性依次增强,则第三周期气态氢化物HCl、H2S、PH3的稳定依次减弱,故B错误;
C.元素周期表中副族只有7个纵列,过渡元素有10个纵列,故C错误;
D.在金属元素与非金属元素的分界线附近寻找制备半导体的元素,在过渡元素中寻找制备催化剂材料的元素,故D错误;
故选A。
5.D
【详解】A.煤的气化是指以煤或煤焦(半焦)为原料,以氧气(空气、富氧或纯氧)、水蒸气或氢气等作气化剂(或称气化介质),在高温条件下通过化学反应把煤或煤焦中的可燃部分转化为H2、CO等气体的过程;煤的液化是指将煤与H2在催化剂作用下转化为液体燃料(直接)或利用煤产生的H2和CO通过化学合成产生液体燃料或其他液体化工产品(间接)的过程,二者均属于化学变化,故A不符合题意;
B.食醋的主要成分是醋酸,水垢的主要成分是碳酸钙、氢氧化镁、碳酸镁等,碳酸钙、氢氧化镁、碳酸镁都能和醋酸反应,有新物质生成,属于化学变化,故B不符合题意;
C.含氯消毒剂是利用物质的强氧化性杀死病毒的,消毒过程中涉及氧化还原反应,故C不符合题意;
D.鸡蛋白溶液中加入硫酸铵饱和溶液后析出白色沉淀,这是蛋白质的盐析,属于物理变化,故D符合题意;
答案选D。
6.C
【详解】A.苯分子不含碳碳单键,苯分子中碳碳键是介于单键与双键之间一种独特的化学键,故A错误;
B.4.6g乙醇的物质的量为0.1mol,1分子的乙醇含有5个C—H,故4.6g乙醇中含有C—H的数目为0.5NA,故B错误;
C.铁与氯气反应生成氯化铁,标准状况下2.24LC12为1mol,1mol Cl2与足量的铁完全反应,氯气完全反应转化成2molCl-,转移电子数2NA,故C正确;
D.溶液体积不明确,故无法计算溶液中的氯离子的数目,故D错误。
答案选C。
【点睛】本题考查了阿伏加德罗常数的有关计算,掌握公式的使用和物质的结构、状态是解题关键。
7.B
【详解】A.常温下浓硫酸和Al发生氧化还原反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应,且生成的气体不是氢气,故A错误;
B.锌和稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液,Zn置换出硫酸铜中的Cu,Zn、Cu和稀硫酸构成原电池,原电池反应加快化学反应速率,故B正确;
C.对于化学反应中有气体参加的化学反应,增大压强,化学反应速率加快,对于化学反应中没有气体参加反应,增大压强不影响化学反应速率,如稀盐酸和NaOH溶液的反应,故C错误;
D.等质量的铁片分别与同物质的量浓度的稀盐酸和稀硫酸反应时,稀硫酸溶液中氢离子浓度大于稀盐酸中氢离子浓度,稀硫酸溶液中反应速率比稀盐酸快,故D错误;
故选B。
8.B
【详解】A.燃烧均为放热反应,A正确;
B.金属单质与酸的反应为放热反应,B错误;
C.反应物在反应中,化学键要发生断裂,键的断裂要吸收能量,C正确;
D.反应物断键吸收的能量与生成物成键放出的能量不相等,因此所有的化学反应都伴随能量的变化,D正确;
答案选B。
9.C
【详解】A. 常温下铁和铝在浓硝酸中发生钝化,铜不发生钝化,故A错误;
B. 氯气和石灰乳反应可制取漂白粉,故B错误;
C. 碳酸氢钠固体受热分解可得到纯碱,故C正确;
D. 铁和高温水蒸气反应生成四氧化三铁,故D错误;
故答案选:C。
10.B
【详解】A.稀有气体单质为单原子分子,不存在化学键,故A错误;
B.含有离子键的化合物叫做离子化合物,则离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键,故B正确;
C.非金属元素之间也能形成离子键,如硝酸铵、氯化铵等都是都是由非金属元素形成的离子化合物,即含有离子键,又含有共价键,故C错误;
D.含有共价键的化合物可能是共价化合物,也可能是离子化合物,如氯化铵是离子化合物,即含有离子键,又含有共价键;只含有共价键的化合物一定是共价化合物,故D错误;
答案选B。
11.C
【分析】短周期元素,由元素的化合价可知,T只有-2价,则T为O,可知R为S,L、M、Q只有正价,原子半径L>Q,则L为Mg,Q为Be,原子半径M的介于L、Q之间,则M为Al,X的最低负价为-1,其原子半径比O大,故为Cl,结合对应单质、化合物的性质解答该题。
【详解】A.金属性Mg比Be强,则Mg与酸反应更剧烈,则相同条件下单质与稀盐酸反应速率为L>Q,故A错误;
B.非金属性O>S,则气态氢化物的稳定性H2T>H2R,故B错误;
C.Al3+与O2-的核外电子数均为10,核外电子排布均为2,8,故C正确;
D.X为Cl,最高正价为+7,不是非金属性最强的元素,故D错误。
答案选C。
12.B
【详解】A.以Zn和Cu为电极,稀硫酸为电解质溶液组成原电池中,锌为原电池负极,锌失去电子发生氧化反应溶解生成锌离子,铜为正极,溶液中的氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气,故A正确;
B.原电池工作时,电流由正极铜流向负极锌,电子由负极锌流向正极铜,故B错误;
C.把铜换成镁,镁的金属活泼性强于锌,镁做原电池的负极,锌做原电池的正极,与以Zn和Cu为电极,稀硫酸为电解质溶液组成原电池相比,正负极颠倒,则电流计指针会发生逆向偏转,故C正确;
D.把稀硫酸换成硫酸铜溶液,锌能与硫酸铜溶液发生自发的氧化还原反应,能够形成以Zn和Cu为电极,硫酸铜为电解质溶液组成的原电池,电流计指针依然会偏转,故D正确;
故选B。
13.B
【详解】A.苯中滴入少量浓溴水,发生萃取,振荡、静置,溶液分层,上层呈橙红色,下层几乎无色,为物理变化,故A 错误;
B.向NaI溶液中滴入少量氯水和四氯化碳,振荡静置,下层呈紫色,发生Cl2+2I-=I2+2Cl-,还原剂的还原性强于还原产物,I-还原性强于Cl-,故B正确;
C.湿润的淀粉KI试纸伸入某红棕色气体中,试纸变蓝,可能是溴蒸气,也可能是NO2,故C错误;
D.在无水乙醇中加入金属Na,缓慢生成可以在空气中燃烧的气体,与电离无关,故D错误;
故选B。
14.A
【详解】A.二氧化硫具有还原性,用于葡萄酒中起到杀菌和抗氧化的作用,故A正确;
B.碳酸钠俗名纯碱,能与酸反应,但不能分解、不能用作膨松剂,用作膨松剂是碳酸氢钠,故B错误;
C.二氧化氯具有强氧化性,利用强氧化性进行消毒,酒精没有强氧化性,所以消毒原理不相同,故C错误;
D.汽车尾气中含有多种有害气体,如CO、氮氧化物等,都是空气污染物,故D错误;
故选A。
15.D
【详解】A.中子数为20的氯原子的质量数为17+20=37,原子符号为,故A错误;
B.分子中N用作为8电子稳定结构,电子式为,故B错误;
C.乙烯结构简式中的碳碳双键不能省略,乙烯的结构简式为,故C错误;
D.乙醇的结构简式为CH3CH2OH,分子式为,故D正确;
故选D。
16.D
【详解】A.化学键不仅存在于化合物中还可能存在于单质中,如:氢气中氢原子和氢原子之间存在共价键,故A错误;
B.只含共价键的物质可能是共价化合物,也可能是单质,故B错误;
C.非极性键可存在于单质分子中,也可存在于化合物中,如过氧化氢、过氧化钠中均存在非极性键,故C错误;
D.含离子键的化合物一定为离子化合物,离子化合物中一定含离子键,故D正确;
故选D。
17.B
【详解】A.蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,麦芽糖水解生成葡萄糖,故A正确;
B.淀粉遇碘单质变蓝,遇碘离子不能变蓝,故B错误;
C.油脂是高级脂肪酸的甘油酯,能在碱性条件下水解为肥皂的主要成分——高级脂肪酸钠,可以用于制取肥皂,故C正确;
D.乙醇、乙酸均溶于碳酸氢钠溶液,但乙酸与碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体,乙醇没有气体放出,现象不同,可以鉴别,故D正确;
故选B。
18.B
【详解】在一定条件下的可逆反应经过一定的时间后,正、逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化,这种表面上静止的“平衡状态”就是这个可逆反应所能达到的限度。
A.化学反应不同,反应的限度不同,故A错误;
B.化学平衡时,正、逆反应速率相等,改变外界条件,可以改变反应速率,可以控制化学反应的限度,故B正确;
C.化学平衡时,正、逆反应速率相等,延长化学反应的时间,不能改变反应速率,不能改变化学反应的限度,故C错误;
D.当化学反应在一定条件下达到限度时,正、逆反应速率相等,但都不等于0,反应未停止,故D错误;
故选B。
19.C
【详解】A.7.8g过氧化钠的物质的量为=0.1mol,而过氧化钠中含钠离子和过氧根离子构成,故0.1mol过氧化钠中含阴离子为0.1NA个,故A错误;
B.铜与硫蒸气反应生成Cu2S,则与足量的完全反应时转移电子数目为NA,故B错误;
C.与的相对分子质量都是20,与的中子数和电子数都是10,与的混合物的物质的量为0.1mol,所含的中子数和电子数均为NA,故C正确;
D.标准状况下为1mol,1mol氯气与烷烃发生取代反应会形成1mol键,和1molH-Cl键,故D错误;
故选C。
20.D
【详解】A.由工作原理示意图可知,氮气未参与反应,故A错误;
B.某金属有机多孔材料(MOFA)在常温常压下对CO2有超强的吸附能力,吸附为物理变化,并能高效催化CO2与的反应,该过程为化学变化,故B错误;
C.反应过程中形成了C-O键,C-O为极性共价键,故C错误;
D.和反应生成了,C=O变成了C-O,属于加成反应,故D正确;
故选D。
21.A
【详解】A.和稀盐酸反应是复分解反应,与氧化还原反应无关,A项选;
B.光亮的铁丝插入溶液中铁丝表面变红,是因为,发生氧化还原反应,B项不选;
C.氯水具有酸性,可使石蕊溶液变红,氯水中含有次氯酸,次氯酸具有强氧化性和漂白性,能使石蕊褪色,发生氧化还原反应,C项不选;
D.热铜丝插入稀硝酸中生成NO,NO和空气中的O2反应生成NO2,发生氧化还原反应,D项不选;
答案选A。
22.C
【详解】A.结构中含有碳碳双键,没有其他官能团,属于烯烃,由结构可知分子式为C10H16,故A错误;
B.该物质不饱和度是3,苯的不饱和度是4,所以该物质的同分异构体中不可能含有苯环结构,故B错误;
C.中含有9种()化学环境的H原子,一氯代物共有9种,故C正确;
D.含有碳碳双键,可与高锰酸钾发生氧化反应,与溴水发生加成反应,故D错误;
故选C。
23.B
【分析】氢氧燃料电池中,电解质溶液显碱性,通入氢气的电极为负极,通入氧气的电极为正极,负极的电极反应式为2H2+4OH--4e-=4H2O,正极的电极反应式为2H2O+O2+4e-═4OH-,由此分析解答。
【详解】A.电极为负极,负极上发生氧化反应,故A正确;
B.原电池中阳离子向正极移动,溶液中由电极向电极移动,故B错误;
C.电池的总反应为2H2 +O2 = 2H2O,电池工作一段时间后,溶液中氢氧化钾的浓度减小,溶液的减小,故C正确;
D.如把换成,正极的电极反应式相同,都是2H2O+O2+4e-═4OH-,产生相同的电量,消耗氧气的物质的量相同,故D正确;
故选B。
24.A
【详解】A.二氧化碳能够与氢氧化钠溶液反应,使得烧瓶内气体的压强减小,可形成喷泉,故A正确;
B.二氧化锰与浓盐酸的反应需要加热,用乙装置不能制备氯气,故B错误;
C.氢硫酸的酸性没有亚硫酸强,将混合气体通入亚硫酸氢钠溶液中不能除去硫化氢,且二氧化硫能够与硫化氢反应,不符合除杂原则,图示装置不正确,故C错误;
D.无水氯化钙能够与氨气反应,不能用来干燥氨气,故D错误;
故选A。
25.B
【详解】A.半导体核心器件芯片的主要成分是硅,A错误;
B.电动汽车电池工作时正极发生还原反应,B正确;
C.聚丙烯的结构简式为,C错误;
D.石墨烯属于无机非金属材料,D错误;
故选B。
26.D
【详解】A.N2分子中,两个N原子间共用三对电子,另外每个N原子还有一对孤对电子,电子式,A不正确;
B.二氧化碳的结构式为O=C=O,为直线型,填充模型为:,B不正确;
C.中子数为10的氧原子,其质子数为8,其核素可表示为:,C不正确;
D.KNO3由K+和构成,内部含有共价键,其为离子化合物,D正确;
故选D。
27.D
【详解】A.12C、13C、14C是碳元素的三种核素,三者互称同位素,A不正确;
B.氯化钠为轻金属的盐,其水溶液只能使蛋白质发生盐析,不能使蛋白质变性,B不正确;
C.虽然NO2的水溶液显酸性,但它与水反应除生成硝酸外,还有一氧化氮生成,所以不是酸性氧化物,C不正确;
D.蛋白质溶液、淀粉溶液、Fe(OH)3胶体,其分散质粒子直径都介于10-9~10-7m之间,所以均能产生丁达尔效应,D正确;
故选D。
28.B
【详解】A.78gNa2O2(由Na+和构成)的物质的量为1mol,其含有的阴离子数为NA,A不正确;
B.从图中可以看出,环状()分子中,每个S平均形成1个S-S键,32g环状含S原子1mol,则含有的S-S键数为NA,B正确;
C.标准状况下,C2H5OH呈液态,无法计算11.2LC2H5OH中含有的分子数目,C不正确;
D.常温下,铁粉与浓硝酸发生钝化,反应不能持续进行,无法求出转移的电子数,D不正确;
故选B。
29.C
【详解】A.由分枝酸的结构可知,该有机化合物的分子式为,故A错误;
B.该有机化合物中含有碳碳双键、羧基、醚键以及羟基共4种官能团,其中含氧官能团有羧基、醚键以及羟基共3种,故B错误;
C.1mol分枝酸含2mol羧基,所以1mol分枝酸最多可以和2mol反应,故C正确;
D.分枝酸中含有碳碳双键,与溴能发生加成反应从而使溴的四氯化碳溶液;碳碳双键能被高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,则分枝酸使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色,但褪色原理不相同,故D错误;
答案选C。
30.C
【详解】A.KMnO4与浓盐酸反应,生成Cl2、KCl、MnCl2等,制备原理:,A正确;
B.试纸褪色的原因是起初生成的I2再被Cl2氧化为KIO3等,其原因为:,B正确;
C.氯气通入FeI2溶液中,由于I-的还原能力大于 Fe2+,所以开始时的反应为:Cl2+2I-=2Cl-+I2,C错误;
D.制取Cl2的尾气,用NaOH溶液吸收,生成NaCl、NaClO等,处理的原理:,D正确;
故选C。
31.C
【详解】A.电池I为原电池,Zn作负极,电子从锌流出沿导线流向铜,电子不能通过电解质溶液,A错误;
B.电池II为锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极,MnO2在正极得电子发生还原反应,为氧化剂,B错误;
C.电池III为铅蓄电池,是二次电池,充电时将电能转化为化学能,C正确;
D.电池V为酸性氢氧燃料电池,氧气在正极反应,电极反应式为:O2+4H++4e−=2H2O,D错误;
故选C。
32.C
【详解】①由于所加试剂均过量,若所加试剂饱和碳酸钠溶液在硝酸钡溶液前,则会引入钡离子,同时还引入不易除去的硝酸根离子,所以此处所加试剂以及顺序分别为氯化钡溶液、饱和碳酸钠溶液;②向所得的滤液中滴加盐酸直至无气泡产生,说明滤液中过量的NaOH和碳酸钠被完全反应,不用pH试纸检验。综上所述,共有两处错误,故C符合题意;
答案选C。
33.D
【详解】A.甲醛和乙醛都属于醛类,它们结构相似,组成上相差一个CH2,二者互为同系物,A不正确;
B.反应①中,C元素由0价升高到+4价,则生成66gCO2(1.5mol)时转移1.5mol×4=6mol电子,B不正确;
C.Fe3+与KSCN反应,生成Fe(SCN)3,其形成水溶液,不是沉淀,C不正确;
D.反应过程中存在下列关系式:HCHO——2Ag2O——4Fe3+,所以甲醛和消耗的Fe3+的物质的量之比为1:4,D正确;
故选D。
34.A
【详解】A.450℃时,SO2的平衡转化率为90%,此时参加反应的SO2为2mol×90%=1.8mol,若3min达到平衡,则,A正确;
B.升温,反应物有效碰撞的次数增多,该反应的正反应速率增大,逆反应速率也增大,B不正确;
C.加入催化剂可加快反应速率,缩短反应到达平衡的时间,所以合成SO3的最佳条件是加入催化剂,温度为450℃,C不正确;
D.对于可逆反应,一旦达到平衡,再延长反应时间,反应物的转化率就不会发生改变,所以通过延长反应时间,不能增大SO2的平衡转化率,D不正确;
故选A。
35.B
【分析】由图1可知:氮气氢气合成氨气为放热反应。图2中氮气和氢气先吸附在催化剂表面,后在催化剂表面断键形成原子,原子间成键形成氨气分子,再脱附离开催化剂表面。由于该反应为可逆反应,故在催化剂表面既存在化学键的断裂,又存在化学键的形成。
【详解】A.图2中②→③的过程中化学键断裂,吸收能量,A正确;
B.根据分析,在催化剂表面只存在 N≡N 的断裂,又存在 N≡N 形成,B错误;
C.③→④的过程为原子间成键形成氨气分子,C正确;
D.催化剂不改变反应热,故其他条件相同,使用催化剂不会改变合成氨反应放出的热量,D正确;
故选B。
36.D
【分析】Y的化合价只有负价,且为-2价,则Y为O元素;X元素的原子半径最小,且最高正价为+1价,则X为H元素;M的原子半径大于O,最低负价为-1价,最高正价为+7,则M为Cl元素;Z的原子半径小于Cl,大于O,且最低负价为-3价,最高正价为+5价,则Z为N元素;R最高正价为+2,原子半径大于Cl原子,则R为Ca元素;Q的原子半径小于Ca,大于Cl,且最高正价为+1,则Q为Na元素;综上所述X、Y、Z、M、Q、R分别为:H、O、N、Cl、Na、Ca元素。据此分析可得:
【详解】A.Y、Z分别为O、N元素,由于非金属性O>N,则其简单气态氢化物稳定性:,即,故A错误;
B.M、Q、R分别为Cl、Na、Ca元素,则其简单离子分别为,其中的电子层结构相同,则有半径:,核外只有2个电子层,其半径最小,则简单离子半径:,故B错误;
C.X、Y、Z分别为H、O、N三种元素,可形成共价化合物等,也可形成离子化合物等,故C错误;
D.Q、R分别为Na、Ca两元素,则其最高价氧化物对应水化物分别为NaOH、均为强碱,故D正确;
答案选D。
37.AC
【详解】A.由结构简式可知,Atropic酸的分子式为C9H8O2,故A错误;
B.Atropic酸分子中含有碳碳双键,能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B正确;
C.缺标准状况,无法计算1mol Atropic酸与足量的Na反应生成氢气的体积,故错误;
D.Atropic酸分子中含有羧基,在浓硫酸作用下,能与乙醇共热发生酯化反应,故D正确;
故选AC。
38.BC
【详解】A.氯气有毒,不能排放到环境中,用装置②吸收多余Cl2,防止空气污染,故A正确;
B.根据溴、乙苯和CCl4的沸点可知,溴与乙苯的沸点差较大,用乙苯萃取溴便于后续提纯溴,故B错误;
C.乙苯的密度比水小,萃取现象为上层橙色,下层无色,故C错误;
D.根据仪器形状可知仪器⑤为直形冷凝管,冷凝水的方向应与蒸汽的流动方向相反,冷效果最好,则b为进水口,a为出水口,故D正确;
答案选BC。
39.AC
【详解】A.瓶内有黑色颗粒产生,说明有C单质生成,C元素化合价从+4变为0,化合价降低被还原,CO2表现了氧化性,故A正确;
B.常温下Al和浓硫酸发生氧化还原反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应,该现象为钝化现象,不是不反应,故B错误;
C.稀硝酸加入过量铁粉,最终生成的是亚铁离子,滴加KSCN溶液无明显现象,故C正确;
D.鸡蛋白溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,发生了蛋白质的盐析,不是变性,故D错误;
故选AC。
40.BC
【分析】由短周期元素、、、,原子序数依次增大,最外层电子数之和为15,X、 Y、Z为同周期相邻元素,可知W所在主族可能为第ⅢA族或第VIA族元素,又因、、为同周期相邻元素,且均不与W同族,故W一定不是第ⅢA族元素,即W一定是第VIA族元素,进一步结合已知可推知W为O元素,X为Mg元素,Y为Al元素,Z为Si元素。
【详解】A.同一主族从上到下,原子半径逐渐增大,同一周期从左到右,原子半径逐渐减小,故原子半径:X>Y>Z>W,A项错误;
B.元素W的简单离子为O2-,元素X的简单离子为Mg2+,二者具有相同的电子层结构,B项正确;
C.Y为Al元素,位于第三周期第ⅢA族,主族序数与周期数相同,C项正确;
D.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,非金属性:C>Si,则Si的最高价氧化物的水化物酸性弱于碳酸,D项错误;
答案选BC。
41.AD
【详解】A.在内,,A项正确;
B.在0~25 min内,III中M的分解百分率=×100%=75%,II中M的分解百分率=×100%=60%,因此III中M的分解百分率大于II,B项错误;
C.I和IV中pH不同,因此不能说明Cu2+存在,IV中M的分解速率大于I,C项错误;
D.对比I和II,在相同的时间内,I中消耗M的量大于II中,说明其他条件下不变,酸性越强,M的分解速率越快,D项正确;
答案选AD。
42.BD
【分析】含I-的海水中加入硝酸银溶液生成碘化银沉淀,再加入铁粉,置换出银沉淀,得到的滤液中含有浓度更高的I-,然后通入氯气将I-氧化得到碘单质,据此分析解答。
【详解】A.整个流程中涉及的化学反应中富集过程中I-与Ag+反应生成AgI的反应属于复分解反应,不是氧化还原反应,故A错误;
B.加入铁粉,发生置换反应,反应的方程式为Fe+2AgI=2I-+2Ag+Fe2+,生成的沉淀为Ag,与硝酸反应生成硝酸银可以在富集操作中进行循环,故B正确;
C.由于FeI2中亚铁离子与碘离子均可以被氯气氧化,故依据氧化还原反应的规律,氧化产物只有一种,则还原性强的I-优先发生反应,反应的方程式为Cl2+FeI2=FeCl2+I2,故C错误;
D.过量会将氧化为,同时生成HCl,反应的化学方程式为5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl,离子方程式为,故D正确;
故选BD。
43.BC
【详解】A.CO2与SO2都能与饱和碳酸钠溶液反应,不能用于除去CO2中混有的SO2,A不正确;
B.溴苯与NaOH溶液不反应,而溴能溶于NaOH溶液,所以可用氢氧化钠溶液除去溴苯中的溴,然后采用分液法分离,B正确;
C.淀粉溶液属于胶体,淀粉不能透过半透膜孔隙,采用渗析法,可除去淀粉溶液中的氯化钠,C正确;
D.酸性KMnO4溶液能将乙烯氧化为二氧化碳,并混在甲烷中,所以不能用于除去甲烷中的乙烯,D不正确;
故选BC。
44.AC
【分析】实验所得的产物通入饱和碳酸钠溶液中,乙酸与碳酸钠反应生成乙酸钠等,乙醇溶解在其中,乙酸乙酯不溶且浮在液面上,可使用分液法分离;然后将下层液体蒸馏,制得乙醇;再加入硫酸,将乙酸钠转化为乙酸,再蒸馏得乙酸。
【详解】A.实验室制乙酸乙酯时,反应试剂的加入顺序为乙醇→浓硫酸→乙酸,A错误;
B.因为在NaOH溶液中,乙酸乙酯会发生水解,所以乙试管内液体不可以用氢氧化钠溶液代替,B正确;
C.由分析可知,操作1是分液,操作2、操作3是蒸馏,C错误;
D.由分析可知,分液后得到的A是乙酸乙酯,第一次蒸馏得到的E是乙醇,第二次蒸馏前,加入的试剂a可以是硫酸,D正确;
故选AC。
45.BD
【分析】从图中可以看出,随着反应的进行,起初正反应速率不断增大,则表明反应为放热反应。
【详解】A.随着反应的进行,气体A的浓度不断减小,所以气体A的浓度:a点大于b点,A不正确;
B.在a、c段,正反应速率不断增大,则单位时间内气体C的生成量不断增多,所以当时,气体C的生成量:ab段小于bc段,B正确;
C.c点时,正反应速率还在改变,说明没有达到平衡状态,所以c点时:v(正)与v(逆)不相等,C不正确;
D.体系压强不再变化,表明体系的温度不变、气体的浓度不变,从而说明反应达到平衡状态,D正确;
故选BD。
46. 三氧化硫 H2SO3 SO2+2H2S=3S↓+2H2O 2SO3+2Na2O2=2Na2SO4+O2 Fe2+ 18mol·L-1 52g
【分析】根据图示,S的+6价氧化物为SO3,则X为SO3, +4的S形成酸为亚硫酸,则Z为H2SO3,Y为+6价的盐,则Y为硫酸钠,据此分析解答。
【详解】(1)根据分析,X的名称为三氧化硫,Z的化学式为H2SO3;
(2)根据氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,氧化剂在氧化反应中化合价降低,证明SO2有氧化性的反应的化学方程式为SO2+2H2S=3S↓+2H2O;
(3)若SO3能与Na2O2的反应生成硫酸钠,则该反应的化学方程式为2SO3+2Na2O2=2Na2SO4+O2;
(4)根据题意,溶液本身无色,Fe2+在溶液中呈浅绿色,则一定不含有Fe2+,加少量溴水,溶液仍呈无色,说明溴水发生了反应生成了无色物质,I-和均可与溴水反应使溴水褪色,反应后的溶液无色,说明没有碘单质生成,则原溶液中一定含有,根据反应+I2+H2O=+2I-+2H+可知,的还原性大于I-,故I-是否存在无法判断,溶液为电中性,一定含有阳离子,结合实验现象无法确定阳离子的种类,由于溶液中各离子的浓度未知,其他离子是否含有也无法确定,则可以确定的一定含有,一定不存在Fe2+,其他离子无法具体确定;
(5)由于稀硫酸不与铜反应,向50mL浓硫酸中加入铜片,加热,反应一段时间,共收集到2.24L(标准状况)的SO2,发生的反应为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,反应中消耗硫酸的物质的量=2n(SO2)==0.2mol,生成硫酸铜的物质的量为0.1mol;将反应后的混合物溶液为硫酸和硫酸铜的混合液,加水稀释,再加入足量锌粉放出15.68L(标准状况)的H2,该过程发生的反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑、Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu,则该过程消耗的硫酸的物质的量= n(H2)==0.7mol,消耗锌粉的物质的量为0.7mol+0.1mol=0.8mol,整个反应过程中消耗硫酸的总物质的量=0.7mol+0.2mol=0.9mol,则原浓硫酸的物质的量浓度= ,整个过程消耗锌粉的质量为。
【点睛】本题的易错点为(5)中反应过程中消耗锌的质量的计算,容易忽略溶液中除存在硫酸之外还存在硫酸铜,锌可与硫酸铜溶液反应,也会消耗锌单质。
47. ⑤ 离子键、共价键 ③
【分析】由元素在周期表中的位置可知:①为H,②为C,③为N,④为O,⑤为Na,⑥为Mg,⑦为Al,⑧为S,⑨为Cl,结合元素周期律分析解答。
【详解】(1) ①为H,②为C,若均由①和②形成,根据图示,a为C2H4(乙烯),b为CH3,c为CH4 (甲烷),d为C6H6 (苯),不存在CH3这种物质,故答案为:b;
(2) ⑧为S,S原子的核外有16个电子,原子结构示意图是,H2S为共价化合物,电子式为,故答案为:;;
(3)最高价氧化物对应水化物碱性最强的是氢氧化钠,氢氧化钠为离子化合物,所含化学键的类型为离子键和共价键,故答案为:⑤;离子键、共价键;
(4)砷()的最外层有5个电子,则 在元素周期表中与N元素同主族,元素的非金属性越强,气态氢化物越稳定,二者气态氢化物更稳定的是,故答案为:③;;
(5)用C和进行火法炼锌的反应,反应中还生成一种具有还原性的气体,该气体为CO,反应的化学方程式为,故答案为:。
48. 锌完全消失所需的时间 4 固体反应物的表面积 硫酸的浓度 AB 反应放热,使温度升高,反应速率加快 0.06mol·L-1·min-1
【分析】影响锌与稀硫酸的反应速率的因素,除锌粉的颗粒大小、质量及纯度外,主要是浓度、温度及催化剂等因素;
(1)对相同的锌粉来说,稀硫酸的浓度越大,反应速率越快,温度越高反应速率越快,锌完全消失所需的时间越短;
(2)1和2除固体表面积不同外,其它因素均相同;2和3除硫酸浓度不同外,其它因素均相同;
(3)①分析相同时间内氢气体积的多少来判断速率的快慢;
②利用速率表达式v=计算速率。
【详解】(1)第4组实验时温度最高,浓度最大,因此反应速率最快,锌完全消失所需的时间最短,故答案为:锌完全消失所需的时间;4;
(2)1和2除固体表面积不同外,其它因素相同,是考查固体反应物的表面积对速率的影响,2和3除硫酸浓度不同外,其它因素均相同,因此考查影响速率的因素是浓度,故答案为:固体反应物的表面积;硫酸的浓度;
(3)①从图中看出2-4分钟内产生氢气最多,故这段时间内反应速率最大,因为反应放热,使温度升高,反应速率加快,故答案为:AB;反应放热,使温度升高,反应速率加快;
②2-4分钟内,产生氢气179.2-44.8=134.4mL,物质的量为=6×10-3mol,根据反应方程式:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可知,参加反应硫酸的物质的量为:6×10-3mol,v(H2SO4)===0.06mol·L-1·min-1,故答案为:0.06mol·L-1·min-1。
【点睛】本题考查了反应速率的测定及影响因素,注意在比较外界反应条件对反应速率的影响时,要限定其他条件相同,改变一个条件,这是解题的依据.
49. 防止暴沸 冷凝回流 防止环己烯的挥发 上 c 蒸馏烧瓶 83℃ bc
【分析】(1)①加热液体时,为了防止液体暴沸,常采用加入沸石或碎瓷片;易挥发的物质反应时为提高其利用率,一般要有冷凝回流装置;
②反应生成的环己烯易挥发,应采用冰水冷却;
(2)①环己烯的密度比水小;除去环己烯粗品中含有的环己醇和酸性杂质,应用碳酸钠等碱性溶液洗涤除去;
②环己烯的沸点为83℃,则收集产品应控制温度在83℃左右;
(3)环己烯和环己醇都能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,环己醇能与钠反应,环己烯不能与金属钠反应,纯净物有固定的沸点,混合物没有固定的沸点。
【详解】(1)①加热液体时,为了防止液体暴沸,常采用加入沸石或碎瓷片;环己醇具有挥发性,则导管B除了导气外还具有冷凝回流作用,提高环己醇的利用率,故答案为:防止液体暴沸;冷凝回流;
②反应生成的环己烯易挥发,应采用冰水冷却,防止环己烯的挥发,故答案为:防止环己烯的挥发;
(2)①环己烯的密度比水小,则加入饱和食盐水,振荡、静置、分层后,环己烯在上层;环己醇能溶于水,酸性杂质可以与碳酸钠溶液反应,所以要除去环己烯粗品中含有的环己醇和酸性杂质,应用碳酸钠等碱性溶液洗涤除去,故答案为:上;c;
②由实验装置图可知,仪器a仪器为蒸馏烧瓶;根据表中数据可知,环己烯的沸点为83℃,则收集产品应控制温度在83℃左右,故答案为:蒸馏烧瓶;83;
(3)a.环己烯粗品中含有环己醇,环己烯和环己醇都能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,则酸性高锰酸钾溶液不能区分环己烯精品和粗品,故错误;
b.环己醇能与钠反应,环己烯不能与金属钠反应,则用金属钠能区分环己烯精品和粗品,故正确;
c. 环己烯精品为纯净物,有固定的沸点,而环己烯粗品是含有环己醇的混合物,没有固定的沸点,则测定沸点能区分环己烯精品和粗品,故正确;
bc正确,故答案为:bc。
【点睛】环己烯粗品中含有环己醇,环己烯和环己醇都能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,酸性高锰酸钾溶液不能区分环己烯精品和粗品是解答关键,也是易错点。
50. c +6 生成的胶体可以吸附悬浮杂质 将装置中的盐酸换成稀硫酸(或在装置间增加装有溶液的洗气瓶)
【分析】装置A中,Zn和稀盐酸反应生成H2,装置B中装有浓硫酸,可除去中H2的H2O,装置C中,H2和Na反应生成NaH。
【详解】(1)药剂中添加可处理产生的,和反应生成Na2O和Fe,化学方程式为;分解是吸热反应,故可选择作冷却剂,答案选c;
(2)中Na的化合价为+1价,O的化合价为-2价,则Fe的化合价为+6价;在碱性条件下,氧化制得,化学方程式为,则制备需消耗的物质的量为1.5mol;在水中水解生成胶体,胶体可以吸附悬浮杂质;
(3)装置A中,盐酸易挥发,故制备的氢化钠可能含有NaCl,将装置中的盐酸换成稀硫酸或在装置间增加装有溶液的洗气瓶,则不会生成NaCl。
51. 催化剂 向酸化的溶液中加入淀粉溶液,溶液变为蓝色;再向得到的蓝色溶液中加入溶液,溶液的蓝色退去 8、3、2 其它条件不变,增大氢离子浓度可以加快反应速率 由于小于二者的反应比,第一步的反应速率小于第二步的反应速率,所以未出现溶液变蓝的现象。
【分析】“碘钟实验”分反应、两步进行,实验采取控制变量方法,探究氢离子浓度对反应速率的影响,仅改变加入硫酸的体积来进行实验。反应物的浓度越高,反应速率越快。
【详解】(1)“碘钟实验”的总反应:。反应分两步进行:第一步反应的离子方程式为,则第二步反应的离子方程式为;反应过程中消耗后又生成,故的作用相当于催化剂;
(2)为证明两步反应的存在,只需证明反应过程中生成了,步骤为:向酸化的溶液中加入淀粉溶液,溶液变为蓝色;再向得到的蓝色溶液中加入溶液,溶液的蓝色退去;
(3)①为便于研究,在反应中要采用控制变量方法,即只改变一个反应条件,其他条件都相同,根据表格数据可知,实验Ⅲ与实验Ⅱ相比硫酸溶液的体积减小,为保证其他条件都相同,而且混合后总体积相同,实验Ⅲ中,,,;
②对比实验Ⅱ、实验Ⅲ可知,其它条件不变,增大氢离子浓度可以加快反应速率;
(4)由、可得,在达到平衡时,应有n(H2O2):n(Na2S2O3)=1:2,对比实验Ⅱ、实验Ⅳ,可知其他量没有变化,溶液总体积相同,溶液的体积减小,溶液的体积增大,,结果未出现溶液变为蓝色的现象,说明第一步的反应速率小于第二步的反应速率,导致不能出现溶液变蓝的现象。
52.(1)
(2) 苯或四氯化碳 df
(3)44.8L
(4)挥发性和氧化性
(5) K1 K2、K3
(6)防止外界的水蒸气进入收集瓶,使产物变质
【分析】向浓缩的海水中通入适量的氯气可得到低浓度的溴水;向低浓度的溴水中吹入热空气,将溴水中的溴吹出,溴蒸气用还原性的气体(如二氧化硫)和水吸收,可得含溴离子浓度较高的溶液;再向该溶液中通入适量氯气,可得到浓溴水;然后经萃取、分液和蒸馏等操作得到液溴。据此分析可得:
【详解】(1)溴单质具有强氧化性,具有还原性,则溴单质与和水会发生氧化还原反应生成硫酸,氢溴酸,其方程式为:,故答案为:;
(2)根据萃取剂选取的原则可得,步骤IV中萃取浓溴水中的溴所选取的萃取剂应为四氯化碳或苯作为萃取剂;蒸馏时所需的仪器有蒸馏烧瓶、温度计、酒精灯、直型冷凝管、尾接管、锥形瓶、石棉网、沸石以及带铁圈的铁架台等,则不需要球形冷凝管和烧杯,故答案为:苯或四氯化碳;df;
(3)由关系式有,若要的到1mol,至少需要1mol,则标况下至少需要22.4L,故答案为:22.4;
(4)干燥的二氧化碳气体通入液溴,时液溴挥发为气体从而进入硬质玻璃管中,在加热条件下与二氧化钛、碳发生如下反应,则溴被还原,体现出氧化性,故答案为:挥发性和氧化性;
(5)电炉加热前应先通入二氧化碳将装置内的空气排净,为是二氧化碳顺利进入装置且溴蒸气不能进入装置,则打开K1同时关闭K2、K3,故答案为:K1;K2、K3;
(6)由于遇水易变质,为防止外界的水蒸气进入收集瓶,使产物变质,则在收集瓶尾部链接装置单元X,所以X的作用除进行尾气处理外还具有防止外界的水蒸气进入收集瓶,使产物变质的作用,故答案为:防止外界的水蒸气进入收集瓶,使产物变质。
53. 硅 HF NaOH Al(OH)3 Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]- N
【详解】(1)在这些元素中,化学性质最不活泼的元素是稀有气体Ar元素,原子结构示意图为;硅元素形成的单质是半导体,故答案为:;硅;
(2)元素的非金属性越强,气态氢化物约稳定,元素的金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,在这些元素中,F元素的非金属性最强,则气态氢化物中最稳定的是HF;钠元素的金属性最强,则氢氧化钠的碱性最强,氢氧化铝是两性氢氧化物,与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-,故答案为:HF;NaOH;Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-;
(3)同主族元素,从上到下原子半径依次增大,同周期元素,从左到右原子半径依次减小,、②为C元素、③为N元素、⑧为Si元素,则原子半径由小到大的顺序为N
54.(1) 120° 第4周期第VIA族
(2) 极性共价键
(3)
(4)
(5)做焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察,若观察到紫色,证明含有K元素;无紫色,证明不含K元素
【分析】元素H的核电荷数为34,H为Se;F的单质为有色气体,且原子序数小于34,故F为Cl,E为S,C为N,B为C;D元素的焰色试验为黄色,D为Na,A、D与G同主族,且A、B不同周期,故A为H,G为K。
(1)元素A与B组成的六原子平面分子为C6H6,同一碳原子形成的任意两个键的夹角约为120o;H为Se,在元素周期表中的位置为:第4周期第VIA族;
(2)A和E的原子形成化合物为H2S,电子式表示形成过程为:;C为N,F为Cl,形成的化合物为NCl3,化学键为极性共价键;
(3)元素E和F的简单氢化物为,非金属性Cl>S,故气态氢化物的还原性:;
(4)E的低价氧化物为SO2,G的最高价氧化物对应水化物为NaOH,少量SO2与NaOH溶液反应生成亚硫酸钠和水,离子方程式为:;
(5)D为Na,G为K,可通过焰色反应确定Na的化合物中是否含钾,具体操作为:做焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察,若观察到紫色,证明含有K元素;无紫色,证明不含K元素。
55. ABD CH2=CH2 加成反应 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O BD
【分析】淀粉或纤维素完全水解生成M为葡萄糖,M在酒化酶的作用下分解生成B为乙醇,A是最简单的烯烃,即乙烯,乙醇发生催化氧化生成乙醛,C为乙醛,乙醛再被氧化为乙酸,即D为乙酸,乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,F为乙酸乙酯,由此分析解答。
【详解】(1)A.淀粉和纤维素都属于天然高分子化合物,故A正确;
B.M中含有醛基,醛能和新制氢氧化铜悬浊液在加热条件下发生氧化反应生成砖红色沉淀,所以M可与新制的氢氧化铜悬浊液在加热条件下生成砖红色沉淀,故B正确;
C.淀粉和纤维素均可(C6H10O5)n表示,但n值不同。不是同分异构体,故C错误;
D.饱和碳酸钠溶液能溶解乙醇,能和乙酸反应生成二氧化碳,不溶解乙酸乙酯,所以用饱和碳酸钠溶液可以鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯,故D正确;
故答案为:ABD;
(2)A为乙烯,结构简式为CH2=CH2,反应③是乙烯和水发生加成反应生成乙醇,故答案为:CH2=CH2;加成反应;
(3)反应④为乙醇催化氧化为乙醛,化学方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,故答案为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
(4)反应⑥为乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,化学方程式为:CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O;该反应是可逆反应,下列能说明该反应已达到化学平衡的是:
A.混合物中各物质的物质的量不变时达到平衡状态,但相等时不一定达到平衡状态,故A错误;
B.单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol乙酸,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故B正确;
C.无论反应是否达到平衡状态都存在“单位时间里,消耗1mol乙醇,同时消耗1mol乙酸“,反应速率同向,所以不能据此判断平衡状态,故C错误;
D.正反应的速率与逆反应的速率相等时反应达到平衡状态,故D正确;故选BD;
故答案为:CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O;BD。
【点睛】本题涉及有机物推断、化学平衡状态判断、化学平衡计算等知识点,明确化学反应原理、有机物结构和性质关系及物质之间转化关系是解本题关键。
56. ③ 羟基 分液 分液漏斗 加成反应 原子利用率高,符合绿色化学理念
【分析】乙烯和Br2发生加成反应生成BrCH2CH2Br,BrCH2CH2Br发生水解反应生成HOCH2CH2OH,乙烯和水发生加成反应生成D,D为CH3CH2OH,CH3CH2OH发生氧化反应生成CH3CHO,CH3CHO发生氧化反应生成E,E为CH3COOH,CH3CH2OH和CH3COOH发生酯化反应生成G,G为CH3COOC2H5。
【详解】(1)由分析可知,反应①为加成反应,反应①~⑥中与反应①具有相同反应类型为③;
(2)B为HOCH2CH2OH,其官能团为羟基;HOCH2CH2OH和金属钠反应生成和,化学方程式为;
(3)CH3CH2OH和CH3COOH发生酯化反应生成CH3COOC2H5,化学方程式为;试管乙中油状液体和饱和碳酸钠溶液分层,可通过分液将二者分离,用到的主要仪器是分液漏斗;
(4)工业上用和CH3COOH直接反应制取CH3COOC2H5,该反应为加成反应;与(3)中实验室制法相比,该合成方法的原子利用率高,符合绿色化学理念。
57.(1)
(2) 乙醛 羟基、羧基
(3) CH3COOH++H2O 取代反应或酯化反应
(4)碘水
(5)、
【分析】淀粉水解得到葡萄糖,在酒化酶的作用下得到A乙醇,乙醇催化氧化得到B乙醛,乙醛氧化得到C乙酸,A和D、C和D反应得到E和F,E和F均为酯,说明发生了酯化反应,D中既含羟基又含羧基,A为乙醇,E的分子式为,可知D的分子式为:,D中含1个甲基,同时含羟基和羧基,故结构简式为:。
(1)葡萄糖为单糖,分子式为:;A为乙醇,D为,由可知E的结构简式为:;
(2)B为乙醛,D中含的官能团为:羟基、羧基;
(3)C为乙酸,D为,两者反应生成F的化学方程式为:CH3COOH++H2O;反应类型为:取代反应或酯化反应;
(4)检验反应①中淀粉是否水解完全,加入的试剂为:碘水,淀粉有剩余会显蓝色;
(5)A为乙醇,物质G是A的同系物,其分子式为,则G只含1个羟基,G的所有可能的结构简式为:、。
58. 升高温度,粉碎矿石 冷却结晶 降低烘干时的温度,防止分解 bd
【分析】硫铁矿(主要成分为,含有少量)中通入空气焙烧,根据焙烧时反应的化学方程式为,生成的铁的氧化物为四氧化三铁,加入30%盐酸溶解过滤得到滤液中含有氯化铁、氯化亚铁,为了不引入杂质,通入氯气氧化亚铁离子,通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到氯化铁晶体粗品,据此分析解答。
【详解】(1)焙烧时为加快反应速率可采取的方法有:升高温度,粉碎矿石,故答案为:升高温度,粉碎矿石;
(2)依据元素守恒,X为Fe3O4,四氧化三铁和盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水,反应的化学方程式为:Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O,故答案为:Fe3O4;Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O;
(3)为了不引入杂质,通入的气体为氯气,氯气氧化亚铁离子为铁离子,反应的离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故答案为:Cl2;2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
(4)从溶液获得溶质晶体的方法一般为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等,因此制取晶体的操作包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。受热容易分解,烘干时需要减压烘干,以降低烘干时的温度,故答案为:冷却结晶;降低烘干时的温度,防止分解;
(5) 焙烧排出的尾气中主要含、、,尾气处理主要处理二氧化硫气体,a.浓硫酸不能吸收二氧化硫,故a不选;b.溶液可以吸收二氧化硫,故b选;c.溶液与二氧化硫不反应,不能吸收二氧化硫,故c不选;d.溶液能够与二氧化硫反应放出二氧化碳,可以吸收二氧化硫,故d选;故答案为:bd。
59.(1) SiO2、CaSO4
(2)65℃,pH=1.0
(3) +3 NH4Cl
(4) 作保护气,防止Ru被氧化 坩埚、酒精灯
(5)2121(或2.1×103)
【分析】钌矿石[主要成分是Ru(CO3)2,还含有少量FeO、Mg、RuO4、CaO、SiO2]中加入稀硫酸和Na2SO3溶液,FeO、Mg、RuO4发生反应生成FeSO4、MgSO4、Ru(SO4)2成为滤液,CaO转化为CaSO4,与SiO2共同成为滤渣;加入Na2CO3溶液和NaClO3溶液,Fe2+转化为Na2Fe4(SO4)6(OH)2,加入NaF将Mg2+转化为MgF2,加入Na2CO3将钌转化为Ru(CO3)2沉淀,最后经过一系列处理制得Ru。
(1)“酸浸”时Na2SO3将RuO4还原为Ru(SO4)2等,被氧化为,发生反应的离子方程式:。由分析知,滤渣的成分是SiO2、CaSO4。答案为:;SiO2、CaSO4;
(2)从图中可以看出,65℃时钌的浸出率最高,pH=1.0时钌的浸出率最高,所以酸浸的最佳条件为65℃,pH=1.0。答案为:65℃,pH=1.0;
(3)Na2Fe4(SO4)6(OH)2中,钠显+1价,硫酸根显-2价,氢氧根显-1价,依据化合物中各元素化合价的代数和为0的原则,可求出的化合价为+3,滤液2中,应含有Cl-和,则溶质的主要成分是NH4Cl。答案为:+3;NH4Cl;
(4)灼烧过程中,Ru易与空气中的氧气反应,所以Ar的作用是作保护气,防止Ru被氧化,实验室进行该操作时,需使用灼烧装置,所用到的主要仪器有坩埚、酒精灯。答案为:作保护气,防止Ru被氧化;坩埚、酒精灯;
(5)若钌矿石中含有4.42t Ru(CO3)2和165kgRuO4,依据Ru守恒,可得理论上生成=2121(或2.1×103)kgRu。答案为:2121(或2.1×103)。
【点睛】在RuO4中,Ru的化合价为+8价。
60.(1)升高温度、选用合适催化剂、增大反应物浓度等
(2)AD
(3) 0.65 30% >
(4)AE
【解析】(1)为了加快反应速率,可以通过增大浓度、温度、压强、催化剂等实现,所以采取的措施:升高温度、选用合适催化剂、增大反应物浓度等。答案为:升高温度、选用合适催化剂、增大反应物浓度等;
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中进行反应:,当进行到某一时刻,CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度分别为、、、,反应达到平衡时,反应物或生成物的浓度不可能为0。A.若,,则生成物浓度都为0,A不可能;B.若,,则,,B可能;C.若,,则,,C可能;D.平衡移动后,反应物和生成物浓度不可能同时增大,所以不可能存在,,D不可能;故选AD。答案为:AD;
(3)①∆n(CO2)=1mol-0.35mol=0.65mol,则∆n(CH3OH)=0.65mol,所以a=0.65;3~6min内,v(H2)= =。②12min末时,混合气体中CH3OH的物质的量为0.75mol,混合气为4mol-0.75mol×2=2.5mol,所以CH3OH的物质的量分数为=30%。③第3min时>第9min时=第9min时,所以第3min时>第9min时。答案为:0.65;;30%;>;
(4)A.CO2的体积分数在混合气体中保持不变,则正逆反应速率相等,反应达平衡状态;B.混合气体的质量、体积不变,则密度不随时间的变化而变化,所以密度不变时,反应不一定达平衡状态;C.单位时间内消耗3molH2,同时生成1molH2O,反应进行的方向相同,反应不一定达平衡状态;D.容器中CO2和CH3OH(g)的物质的量浓度相等,则正逆反应速率不一定相等,反应不一定达平衡状态;E.混合气体的质量不变,但物质的量不断改变,当平均相对分子质量保持不变时,反应达平衡状态;故选AE。答案为:AE。
【点睛】随着反应的进行,尽管正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,但直到平衡时,正反应速率才与逆反应速率相等。
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