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2024版新教材高中化学期末质量检测卷鲁科版必修第二册
展开第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有1个正确选项符合题意。
1.中国传统文化对人类文明贡献巨大,古代文献中记载了很多化学研究成果。下列古代文献对应化学知识正确的是 ( )
2.新型冠状病毒对紫外线和热敏感,有些方法还是可以有效灭活病毒的,下列做法或所用试剂错误的是( )
A.56 ℃以上加热30 min
B.95%的酒精
C.含氯消毒剂(如84消毒液)
D.过氧乙酸和氯仿等脂溶剂
3.下列有关化学用语的说法中不正确的是( )
A.—OH与H∶ eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··)) eq \a\vs4\al\c1(·) 都表示羟基
B.次氯酸的结构式:H—Cl—O
C.CH4分子的球棍模型:
D.苯分子的空间填充模型:
4.在化学研究中,可以根据物质的组成、结构和反应规律等,预测元素及其化合物的性质、可能发生的化学反应。下面表格中根据事实,预测不合理的是 ( )
5.下列有关碱金属、卤素原子结构和性质的描述,正确的个数为( )
①随着核电荷数的增加,碱金属单质、卤素单质的熔、沸点依次升高,密度依次增大
②F、Cl、Br、I的最外层电子数都是7,次外层电子数都是8
③碱金属单质的金属性很强,均易与氧气发生反应,加热时生成的氧化物形式为R2O
④根据同主族元素性质的递变规律推测,At2与H2化合较难,砹化银难溶于水
⑤根据Cl、Br、I的非金属性依次减弱,可推出HCl、HBr、HI的酸性依次减弱
⑥碱金属都应保存在煤油中
⑦卤素按F、Cl、Br、I的顺序非金属性逐渐减弱的原因是随着核电荷数的增加,电子层数增多,原子半径增大
⑧碳酸铯不易发生分解反应生成氧化铯和二氧化碳
A.2 B.3 C.4 D.5
6.20 ℃时,将0.1 ml N2O4置于1 L密闭的烧瓶中,然后将烧瓶放入100 ℃的恒温槽中,烧瓶内的气体逐渐变为红棕色:N2O4(g)⇌2NO2(g)。下列结论不能说明上述反应在该条件下已经达到反应限度的是( )
①N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比为1∶2 ②NO2的消耗速率与N2O4的消耗速率之比为2∶1 ③烧瓶内气体的压强不再变化 ④烧瓶内气体的质量不再变化 ⑤NO2的物质的量浓度不再改变 ⑥烧瓶内气体的颜色不再加深 ⑦烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化 ⑧烧瓶内气体的密度不再变化
A.②③⑤⑥⑦ B.①④⑧ C.只有①④ D.只有⑦⑧
7.一种新型绿色燃料电池是把H2、CO、CH4的混合气体和空气不断输入,将化学能转化为电能,被称为“21世纪的绿色发电站”。关于这种燃料电池的说法不正确的是( )
A.通入空气的一极为正极
B.H2、CO、CH4的混合气体在电池内部燃烧,放出大量的热,然后电池将热能转化为电能
C.电池实际运行时的电解液应选择碱性溶液
D.电池的正极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-
8.以乙烯为原料经过一系列反应可生产消毒剂过氧乙酸(具有很强的氧化性和腐蚀性),其合成路线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.A→B的反应类型是加成反应
B.C的分子式是C2H4O
C.浓过氧乙酸溶液中加入少许紫色石蕊溶液,溶液最终为无色
D.过氧乙酸与乳酸()在组成上相差一个CH2,故互为同系物
9.在一个密闭容器中盛有N2和H2,它们的起始浓度分别是1.8 ml·L-1和5.4 ml·L-1,在一定条件下N2和H2反应生成NH3,10 min后测得N2的浓度是0.8 ml·L-1,则在这10 min内用NH3表示的平均反应速率是 ( )
A.0.1 ml·L-1·min-1 B.0.2 ml·L-1·min-1
C.0.3 ml·L-1·min-1 D.0.6 ml·L-1·min-1
10.恒温恒容时,能表示反应2X(g)+2Y(s)⇌Z(g)一定达到化学平衡状态的是 ( )
①X、Z的物质的量之比为2∶1 ②Z的浓度不再发生变化
③容器中的压强不再发生变化 ④单位时间内生成2n ml Z,同时生成n ml X
⑤气体平均相对分子质量不变 ⑥气体密度不再变化
A.①②③⑥B.①③④⑤
C.②③⑤⑥D.②④⑤⑥
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意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.下列关于指定粒子构成的几种描述中正确的是 ( )
A. eq \\al(\s\up1(14),\s\d1( 6)) C与 eq \\al(\s\up1(12),\s\d1( 6)) C是不同的核素,所以由这两种原子构成的石墨化学性质不同
B.H2O和D2O互为同分异构体
C.每个H3O+与OH-具有相同的电子数
D.每个37Cl与39K具有相同的中子数
12.两种短周期元素X和Y可组成化合物XY3,当Y的原子序数为m时,X的原子序数为①m-4,②m+4,③m+8,④m-2,⑤m+6。其中正确的组合是 ( )
A.①②④ B.①②③④⑤ C.①②③⑤ D.①②⑤
13.在恒容密闭容器中进行反应:X2(g)+Y2(g)⇌5Z(g)。已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 ml·L-1、0.3 ml·L-1、0.2 ml·L-1,当反应达到平衡时,各物质的物质的量浓度可能是( )
A.Z为0.3 ml·L-1B.Y2为0.4 ml·L-1
C.X2为0.3 ml·L-1D.Z为0.4 ml·L-1
14.N2和H2在催化剂表面合成氨的微观历程及能量变化的示意图如图,用、、分别表示N2、H2、NH3。下列说法正确的是( )
A.使用催化剂,改变了反应的途径,使合成氨反应放出的热量减少
B.该过程中,N2、H2吸收能量后断键分别形成N原子和H原子
C.该过程中,N原子和H原子形成含有非极性键的NH3分子
D.合成氨反应中,反应物断键吸收的能量大于生成物形成新键释放的能量
15.下列现象中,是因为发生加成反应而产生的现象是( )
A.乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.将苯滴入溴水中,振荡后水层接近无色
C.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
D.甲烷与氯气混合,光照一段时间后黄绿色消失
第Ⅱ卷(非选择题)
三、非选择题:本题包括5小题,共60分。
16.(10分)已知W、X、Y、Z是短周期的四种元素,其相关信息与原子半径关系如下表所示。
回答下列各题。
(1)W元素位于元素周期表第 周期 族,W与X形成化合物的化学式为________________________________________________________________________。
(2)W、X、Z的简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(3)实验室制备Y的最高价氧化物对应水化物的方法是 (写出操作方法),Y的最高价氧化物与X的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(4)Y、Z的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为 。
17.(10分)硅是无机非金属材料的主角,硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。回答下列问题:
(1)下列物质不属于硅酸盐的是 (填字母)。
A.陶瓷 B.玻璃 C.水泥 D.生石灰
(2)SiO2是玻璃的主要成分之一,SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为________________________________________________________________________,
工艺师常用 (填物质名称)来雕刻玻璃。
(3)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧,说明Na2SiO3可用作 。Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得,高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是 (填字母)。
A.普通玻璃坩埚 B.石英玻璃坩埚
C.氧化铝坩埚 D.铁坩埚
(4)工业上常利用反应2C+SiO2 eq \(=====,\s\up7(高温)) Si+2CO↑制备硅单质,该反应中所含元素化合价升高的物质是 (填化学式,下同),氧化剂是 。
18.(12分)
如图所示为原电池装置示意图。回答下列问题:
(1)将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸中,一组插入烧碱溶液中,分别形成了原电池,在这两个原电池中,作负极的分别是 (填字母)。
A.铝片、铜片 B.铜片、铝片
C.铝片、铝片 D.铜片、铜片
写出插入烧碱溶液中形成的原电池的负极反应式:________________________________________________________________________。
(2)若A为Pb,B为PbO2,电解质为H2SO4溶液,工作时的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O。写出B电极反应式: ;该电池在工作时,A电极的质量将 (填“增加”“减小”或“不变”)。若该电池反应消耗了0.1 ml H2SO4,则转移电子的数目为 。
(3)若A、B均为铂片,电解质为KOH溶液,分别从A、B两极通入H2和O2,该电池即为氢氧燃料电池,写出A电极反应式: ;该电池在工作一段时间后,溶液的碱性将 (填“增强”“减弱”或“不变”)。
(4)若A、B均为铂片,电解质为H2SO4溶液,分别从A、B两极通入CH4和O2,该电池即为甲烷燃料电池,写出A电极反应式: ;若该电池反应消耗了6.4 g CH4,则转移电子的数目为 。
19.(14分)某学生为了探究影响化学反应速率的外界因素,进行以下实验。
(1)向100 mL稀硫酸中加入过量的锌粉,标准状况下测得数据累计值如下:
①在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min各时间段中:反应速率最大的时间段是 min,主要的原因可能是
________________________________________________________________________。
反应速率最小的时间段是 min,主要的原因可能是________________________________________________________________________。
②为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量,可以在稀硫酸中加入 (填字母)。
a.Na2CO3溶液 b.NaOH溶液 c.稀HNO3 d.蒸馏水
(2)
进行以下对比实验,并记录实验现象。
实验Ⅰ:
实验Ⅱ:另取两支试管分别加入5 mL 5% H2O2溶液和5 mL 10% H2O2溶液,均未观察到有明显的气泡产生。
①过氧化氢分解的化学方程式是__________________________________________。
②实验Ⅰ的目的是______________________________________________________。
③实验Ⅱ未观察到预期现象,为了达到该实验的目的,可采取的改进措施是________________________________________________________________________。
20.(14分)
已知有机化合物A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。现以A为主要原料合成乙酸乙酯,其合成路线如图所示。
(1)A分子中官能团的名称是 ,D中官能团的名称是 ,反应①的反应类型是 反应。
(2) 反应②的化学方程式是_______________________________________________。
反应④的化学方程式是_____________________________________________________。
(3)E是常见的高分子材料,合成E的化学方程式是__________________________。
(4)
某同学用如图所示的实验装置制取少量乙酸乙酯。实验结束后,试管甲中上层为透明的、不溶于水的油状液体。
①实验开始时,试管甲中的导管不伸入液面下的原因是_______________________。
②上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是 (填序号)。
A.中和乙酸和乙醇
B.中和乙酸并吸收部分乙醇
C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出
D.加速酯的生成,提高其产率
③实验室利用B和D制备乙酸乙酯的实验中,若用1 ml B和1 ml D充分反应, (填“能”或“不能”)生成1 ml乙酸乙酯,原因是_____________________________。
期末质量检测卷
1.答案:A
解析:钠的焰色为黄色,钾的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃),通过“强烧之,紫青烟起……云是真硝石也”可判断该鉴别方法利用了焰色试验,A正确;玻璃的主要成分是二氧化硅,能与氢氟酸反应,由“惟玻璃可盛”可判断,强水不可能是氢氟酸,B错误;铁的合金硬度比纯铁的大,熔点比纯铁的低,C错误;糖类不一定都有甜味,例如淀粉属于多糖,没有甜味,葡萄糖虽有甜味,但是不能发生水解反应,D错误。
2.答案:B
解析:56℃以上加热30min可以使病毒蛋白质变性,可以有效灭活病毒,A正确。95%的酒精会使病毒表面的蛋白质凝固,形成一个保护层,保护内部的蛋白质不变性,不能有效灭活病毒,B错误。84消毒液的有效成分是次氯酸钠,具有强氧化性,能用来有效灭活病毒,C正确。过氧乙酸具有强氧化性,能用来有效灭活病毒;氯仿等脂溶剂能溶解病毒的蛋白质外壳,从而有效灭活病毒,D正确。
3.答案:B
解析:次氯酸的结构式为H—O—Cl,故B不正确。
4.答案:D
解析:A项,从上到下,同主族元素金属性依次增强,钠与钾是第ⅠA族元素,金属钠、钾都能与水反应,铷与钠、钾属于同主族元素且原子序数铷大于钠、钾,所以金属铷也能与水反应;B项,从左到右,同周期主族元素的非金属性逐渐增强,金属性逐渐减弱,Na与Cl形成离子键,Al与Cl形成共价键,Si的非金属性强于Al,所以Si与Cl也形成共价键;C项,从上到下,同主族元素的简单氢化物的稳定性依次减弱,HCl在1500℃时分解,HI在230℃时分解,则HBr的分解温度介于二者之间;D项,随着原子序数的递增,第ⅠA族元素除氢外都为金属元素,从Li到Cs单质的沸点逐渐降低,第ⅦA族元素形成的单质是共价分子,其熔、沸点和分子间作用力有关,随着原子序数的递增,第ⅦA族元素单质的沸点逐渐升高;故选D。
5.答案:B
解析:碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的递增而降低,碱金属单质的密度随着原子序数的递增呈增大趋势(K反常);卤素单质的熔、沸点随着原子序数的递增而升高,密度随着原子序数递增而增大,①错误。F是9号元素,原子次外层电子数为2,最外层电子数为7,Cl、Br、I的最外层电子数都是7,次外层电子数分别是8、18、18,②错误。碱金属单质的金属性很强,均易与氧气发生反应,加热时,锂生成氧化锂,钠生成过氧化钠,K生成复杂氧化物,③错误。砹的原子序数大于碘,根据同主族元素性质的递变规律可以推测,At2与氢气化合较难,砹化银难溶于水,④正确。元素的非金属性强弱与其对应氢化物溶液的酸性强弱无关,因此由Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱,无法推出HCl、HBr、HI的酸性强弱,⑤错误。Li的密度比煤油小,不能保存在煤油中,应该保存在石蜡中,⑥错误。F、Cl、Br、I位于同一主族,原子序数逐渐增大,电子层数增多,原子半径增大,原子核对最外层电子的吸引力减弱,得电子的能力逐渐减弱,故非金属性逐渐减弱,⑦正确。氧化铯是活泼金属氧化物,易和二氧化碳发生反应,所以碳酸铯不易发生分解反应生成氧化铯和二氧化碳,⑧正确。综合以上分析可知B项正确。
6.答案:B
解析:①N2O4的消耗速率与NO2的生成速率表示同一个方向的反应速率,不能作为判断反应达到平衡的标志,符合题意;②NO2的消耗速率与N2O4的消耗速率表示两个不同方向的反应速率,且反应速率之比等于化学计量数之比,可以作为判断反应达到平衡的标志,不符合题意;③此反应是一个气体体积发生变化的反应,烧瓶内气体的压强不再变化,说明反应已经达到平衡,不符合题意;④由质量守恒定律可知,任何时间内烧瓶中的气体的质量都不变,符合题意;⑤NO2的物质的量浓度不变,说明反应已经达到平衡,不符合题意;⑥此反应中只有NO2是有颜色的气体,烧瓶内气体颜色不变,说明NO2的物质的量浓度不变,反应已经达到平衡,不符合题意;⑦反应中气体的质量不变,气体的物质的量改变,由平均相对分子质量定义:M=eq \f(m,n)可知,M不变,则n不变,说明反应已经达到平衡,不符合题意;⑧气体的密度等于气体的质量与容器的容积之比,两者在反应前后都不变,故不能作为判断反应达到平衡的标志,符合题意。
7.答案:B
解析:正极上得电子发生还原反应,元素的化合价降低,所以通入氧化剂空气的电极为正极,A正确;燃料电池将化学能转化为电能,燃料在负极失电子发生氧化反应,氧气在正极得电子发生还原反应,发生的总反应与燃烧反应相同,但能量的转化与燃烧反应不同,B错误;该反应中有二氧化碳生成,如果用非碱性溶液作电解液,生成的二氧化碳气体会造成内部的压强增大,有安全隐患,所以用碱性溶液作电解质溶液,C正确;用碱性溶液作电解液,正极上氧气得电子并和水反应生成氢氧根离子,电极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-,D正确。
8.答案:D
解析:A→B的反应为乙烯与水生成乙醇的反应,反应类型为加成反应,A正确;B在Cu催化下被氧化为C,则C为乙醛,分子式为C2H4O,B正确;过氧乙酸具有强氧化性,具有漂白作用,能使紫色石蕊溶液紫色褪去,溶液最终为无色,C正确;过氧乙酸与乳酸的官能团不同,结构不相似,二者不互为同系物,D错误。
9.答案:B
解析:10min内氮气的浓度变化为1.8ml·L-1-0.8ml·L-1=1.0ml·L-1,根据合成氨反应的化学方程式:N2+3H2eq \(,\s\up7(高温、高压),\s\d5(催化剂))2NH3,氨气的浓度变化为1.0ml·L-1×2=2.0ml·L-1,所以用氨气表示的平均反应速率为eq \f(2.0ml·L-1,10min)=0.2ml·L-1·min-1,故选B。
10.答案:C
解析:①X、Z的物质的量之比为2∶1时该反应不一定达到平衡状态,与反应初始物质的量及转化率有关,故错误;②Z的浓度不再发生变化,则其他物质的浓度或物质的量也不再变化,说明正、逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故正确;③反应前后气体的物质的量之和减小,当可逆反应达到平衡状态时,容器中的压强不再发生变化,故正确;④单位时间内生成2nmlZ的同时生成nmlX,说明正、逆反应速率不相等,反应没有达到平衡状态,故错误;⑤该反应前后气体的化学计量数之和减小,气体平均相对分子质量不变,说明气体的质量和物质的量均不发生变化,说明该反应达到平衡状态,故正确;⑥反应前后气体的质量发生变化、容器体积不变,当容器中气体的密度不变,说明气体的质量不变,说明该反应达到平衡状态,故正确。
11.答案:CD
解析: eq \\al(\s\up1(14),\s\d1(6)) C与 eq \\al(\s\up1(12),\s\d1(6)) C是同种元素的不同核素,核外电子数相同,所以由这两种原子构成的石墨化学性质相同,A错误;H2O和D2O是同种物质,不互为同分异构体,故B错误;每个H3O+所含的电子数为10,每个OH-所含的电子数为10,故C正确;每个37Cl所含的中子数为20,每个39K所含的中子数为20,故D正确。
12.答案:B
解析:两种短周期元素X和Y可组成化合物XY3,可能X为ⅢA族元素,Y为ⅦA族元素;或X、Y均为ⅥA族元素;还可能X为ⅤA族元素,Y为ⅦA族元素或H。①若Y为Cl,X为Al,则X的原子序数为m-4,正确;②若Y为F,X为Al,则X的原子序数为m+4,正确;③若Y为O,X为S,则X的原子序数为m+8,正确;④若Y为Cl,X为P,则X的原子序数为m-2,正确;⑤若Y为H,X为N,则X的原子序数为m+6,正确;故选B。
13.答案:AD
解析:若反应向正反应方向进行达到平衡,X2、Y2的浓度最小,Z的浓度最大,假设完全反应,则:
X2(g)+Y2(g)⇌5Z(g)
eq \(\s\up7(开始时物质的),\s\d5(量浓度(ml·L-1)))
eq \(\s\up7(变化的物质的),\s\d5(量浓度(ml·L-1)))
eq \(\s\up7(平衡时物质的),\s\d5(量浓度(ml·L-1)))00.20.7
若反应向逆反应方向进行达到平衡,X2、Y2的浓度最大,Z的浓度最小,假设完全反应,则:
X2(g)+Y2(g)⇌5Z(g)
eq \(\s\up7(开始时物质的),\s\d5(量浓度(ml·L-1)))
eq \(\s\up7(变化的物质的),\s\d5(量浓度(ml·L-1)))
eq \(\s\up7(平衡时物质的),\s\d5(量浓度(ml·L-1)))
由于是可逆反应,物质不能完全转化,所以平衡时浓度范围为0
解析:催化剂只改变反应速率,不改变反应的热效应,故A错误;由题图可知,氢气分子和氮气分子吸收能量后断键分别得到氢原子和氮原子,故B正确;氨气分子中只含氮原子和氢原子形成的N—H极性键,故C错误;由题图可知合成氨的反应是放热反应,反应物断键吸收的能量小于生成物形成新键释放的能量,故D错误。
15.答案:C
解析:A项,乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色,是由于发生氧化反应而褪色,错误;B项,将苯滴入溴水中,振荡后水层接近无色,是由于发生了萃取而褪色,错误;C项,乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是由于两者发生加成反应生成1,2二溴乙烷而褪色,正确;D项,甲烷与氯气混合,光照一段时间后黄绿色消失,两者发生取代反应而颜色消失,错误。
16.答案:(1)2 ⅥA Na2O、Na2O2 (2)r(Cl-)>r(O2-)>r(Na+) (3)向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸即可生成H2SiO3 SiO2+2OH-===SiO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) +H2O (4)HClO4>H2SiO3
解析:W的一种核素的质量数为18,中子数为10,则W为O。X与Ne原子的核外电子数相差1,并结合原子半径关系知X为Na。Y的单质是一种常见的半导体材料,则Y为Si。Z的非金属性在同周期主族元素中最强,则Z为Cl。(1)O位于第2周期ⅥA族,Na与O形成的化合物为Na2O、Na2O2。(2)W、X、Z的简单离子为O2-、Na+、Cl-,半径大小为r(Cl-)>r(O2-)>r(Na+)。(3)Y的最高价氧化物对应水化物为H2SiO3,实验室制备H2SiO3的操作:向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸即可生成H2SiO3;Y的最高价氧化物为SiO2,X的最高价氧化物对应水化物为NaOH,两者反应的离子方程式为SiO2+2OH-===SiO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) +H2O。(4)因为非金属性Cl>Si,则最高价氧化物对应水化物的酸性HClO4>H2SiO3。
17.答案:(1)D (2)SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O 氢氟酸 (3)防火剂 D (4)C SiO2
解析:(1)生石灰是CaO,为碱性氧化物且不含硅元素,不属于硅酸盐。(2)SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O。由于SiO2能溶于氢氟酸,因此工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃。
(3)Na2SiO3水溶液又称“水玻璃”,具有阻燃的功能,因此可用作防火剂。SiO2和Na2CO3在高温下反应生成Na2SiO3和CO2,含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及Al2O3等都能与Na2CO3在高温下反应,故不能用以上材质的坩埚熔融纯碱。(4)题给反应中C(碳)被氧化,SiO2中+4价的硅被还原,因此在反应中SiO2做氧化剂。
18.答案:(1)B Al-3e-+4OH-===[Al(OH)4]-
(2)PbO2+SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) +4H++2e-===PbSO4+2H2O 增加 0.1NA
(3)H2+2OH--2e-===2H2O 减弱
(4)CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+ 3.2NA
解析:(1)常温下,铝遇浓硝酸发生钝化,Cu能与浓硝酸发生氧化还原反应,因此Cu作负极;Al能与NaOH溶液发生氧化还原反应,Cu不与氢氧化钠溶液反应,因此Al为负极;故选项B正确。Al与氢氧化钠溶液反应的电极反应式为Al-3e-+4OH-===[Al(OH)4]-。(2)B电极为PbO2,根据总反应,PbO2中Pb的化合价降低,得到电子,根据原电池工作原理,B电极为正极,电极反应式为PbO2+2e-+SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) +4H+===PbSO4+2H2O;A电极为负极,电极反应式为Pb-2e-+SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ===PbSO4,PbSO4微溶于水,因此A电极的质量增加;根据总反应,消耗0.1ml硫酸的同时,消耗PbO2的物质的量为eq \f(0.1ml,2)=0.05ml,即转移电子物质的量为0.05ml×2=0.1ml,转移电子的数目是0.1NA。(3)燃料电池中通燃料一极为负极,通氧气或空气一极为正极,A电极通入H2,即该电极为负极,电解质为KOH溶液,因此A电极反应式为H2+2OH--2e-===2H2O;该氢氧燃料电池的总反应方程式为2H2+O2===2H2O,生成的H2O稀释KOH,溶液的碱性减弱。(4)A电极通入CH4,该电极为负极,电解质为H2SO4溶液,其电极反应式为CH4+2H2O-8e-===CO2+8H+;根据A电极反应式,消耗6.4gCH4,转移电子的数目为eq \f(6.4g,16g·ml-1)×8×NA=3.2NA。
19.答案:(1)①2~3 该反应放热,温度升高而反应速率加快,此时温度为主要影响因素 4~5 该反应中消耗H+,H+浓度减小,反应速率减慢,此时H+浓度为主要影响因素 ②d
(2)①2H2O22H2O+O2↑ ②探究温度对H2O2分解速率的影响 ③将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中,或向两支试管中同时滴入2滴1ml·L-1的FeCl3溶液,观察产生气泡的速率
解析:(1)①在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min各时间段中,ΔV分别为50mL、(120-50)mL=70mL、(232-120)mL=112mL、(290-232)mL=58mL、(310-290)mL=20mL,所以反应速率最快的是2~3min、最慢的是4~5min;在2~3min内,反应放热,温度升高,反应速率加快,此时温度为主要影响因素;在4~5min时,消耗H+,H+浓度减小,反应速率减慢,此时H+浓度为主要影响因素。②加Na2CO3溶液,硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,导致和锌反应的氢离子总物质的量减少,氢气的生成量减少,不符合条件;加氢氧化钠溶液,硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,导致和锌反应的氢离子总物质的量减少,氢气的生成量减少,不符合条件;加稀HNO3,Zn先和稀HNO3发生反应3Zn+8H++2NO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ===3Zn2++2NO↑+4H2O,此反应消耗一部分H2SO4提供的H+,故与Zn反应生成H2的H+的物质的量减少,氢气的生成量减少,不符合条件;加入水,氢离子浓度减小,反应速率减慢,氢离子总物质的量不变,不影响氢气的生成量,符合条件,故选d。(2)①过氧化氢分解生成水和氧气,反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。②分别在试管A、B中加入2mL5%H2O2溶液,各滴入2滴1ml·L-1的FeCl3溶液,试管中均有适量气泡出现,说明过氧化氢能发生分解反应;试管A、B中均有适量气泡出现后,将试管A放入盛有5℃冷水的烧杯中,将试管B放入盛有40℃热水的烧杯中,研究其他条件相同时,温度对H2O2分解速率的影响。③影响化学反应速率的外界因素有浓度、温度、催化剂、反应物间的接触面积等,为加快反应速率使反应现象明显,可从温度或催化剂角度考虑,如将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中或向两支试管中同时滴入2滴1ml·L-1的FeCl3溶液,观察产生气泡的速率。
20.答案:(1)碳碳双键 羧基 加成
(2)2CH3CH2OH+O2eq \(――→,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))2CH3CHO+2H2O
CH3COOH+CH3CH2OHeq \(,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(△))CH3COOCH2CH3+H2O
(3)nCH2===CH2CH2—CH2
(4)①防止倒吸 ②BC ③不能 该反应为可逆反应,有一定的反应限度,不可能完全转化
解析:根据题给信息和转化关系推断,A为CH2===CH2,B为CH3CH2OH,C为CH3CHO,D为CH3COOH。(1)A为CH2===CH2,分子中官能团的名称是碳碳双键;D为CH3COOH,官能团的名称是羧基;反应①为乙烯和水发生加成反应生成乙醇,反应类型是加成反应。(2)反应②为乙醇在催化剂、加热的条件下与氧气发生催化氧化反应,化学方程式是2CH3CH2OH+O2eq \(――→,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))2CH3CHO+2H2O;反应④为乙醇和乙酸在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应,化学方程式是CH3COOH+CH3CH2OHeq \(,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(△))CH3COOCH2CH3+H2O。(3)乙烯在催化剂存在的条件下发生加聚反应生成高分子材料聚乙烯,化学方程式是nCH2===CH2CH2—CH2。(4)①该实验过程中挥发出的乙酸和乙醇蒸气易溶于水,实验开始时,试管甲中的导管不伸入液面下的原因是防止倒吸。②题述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是中和乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度,有利于分层析出乙酸乙酯,B、C正确。③在实验室利用乙醇和乙酸制备乙酸乙酯的反应为可逆反应,有一定的反应限度,故用1ml乙醇和1ml乙酸充分反应,不能生成1ml乙酸乙酯。选项
古代文献
化学知识
A
《本草经集注》中记载鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)的方法:“强烧之,紫青烟起……云是真硝石也。”
鉴别硝石和朴硝利用了焰色试验
B
《本草纲目拾遗》中对强水的记载:“性最烈,能蚀五金……其水甚强……惟玻璃可盛。”
“强水”是指氢氟酸
C
《梦溪笔谈》中对宝剑的记载:“古人以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折。”
剂钢为铁的合金,其硬度比纯铁的大,熔点比纯铁的高
D
《诗经·大雅·绵》:“堇荼如饴”。郑玄笺:“其所生菜,虽有性苦者,甘如饴也。”
糖类均有甜味,且都能发生水解反应
选项
事实
预测
A
钠与钾是第ⅠA族元素,金属钠、钾都能与水反应
铷与钠、钾属于同族元素,金属铷也能与水反应
B
Na与Cl形成离子键,Al与Cl形成共价键
Si与Cl形成共价键
C
HCl在1 500 ℃时分解,HI在230 ℃时分解
HBr的分解温度介于二者之间
D
随着原子序数的递增,第ⅠA族元素单质的沸点逐渐降低(H除外)
随着原子序数的递增,第ⅦA族元素单质的沸点也逐渐降低
元素
相关信息
原子半径关系
W
其中一种核素的质量数为18,中子数为10
X
与Ne原子的核外电子数相差1
Y
单质是一种常见的半导体材料
Z
非金属性在同周期主族元素中最强
时间/min
1
2
3
4
5
氢气体积/mL
50
120
232
290
310
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