江西省抚州市金溪县第一中学2021-2022学年高一下学期第二次月考化学试卷 (Word版含答案)
展开金溪一中2021-2022年度高一下学期第二次月考
化学试卷
可能用到原子量:Mg:24;Fe:56 ;H:1;C:12;O:16
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.每小题只有一个选项符合题目要求。
1.2019年诺贝尔化学奖颁给研究锂电池的科学家,一种用作锂电池电解液的锂盐结构如图所示。其中,X位于第三周期,X原子的电子数为Z原子的两倍,W、Z、Y位于同一周期。下列叙述不正确的是()
A.原子半径:X>Z>Y
B.非金属性:X<Z<W
C.Y的氢化物可用于刻蚀玻璃
D.W的最高价氧化物对应的水化物为强酸
2.检验下列溶液是否变质,所选试剂或试纸肯定合理的是()
选项
A
B
C
D
溶液
Na2SO3溶液
FeSO4溶液
KI溶液
NaOH溶液
所选试剂或试纸
BaCl2溶液
KSCN溶液
AgNO3溶液
广泛pH试纸
3.某澄清透明溶液中只可能含有:①Al3+②Mg2+③④ ⑤⑥⑦;中的几种,向该溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,生成沉淀的质量与NaOH的物质的量的关系如图所示。则该溶液中一定含有的离子是()
A.②⑤⑦B.②③⑤⑦C.③⑤⑦D.①②③④⑤⑦
4.C、CO、和是常用的燃料,1 mol上述物质分别完全燃烧生成及时,放出的热量依次为393.5 kJ、283.0 kJ、890.3 kJ和1366.8 kJ。相同质量的这4种燃料完全燃烧,放出热量最多的是()
A.C B.CO C. D.
5.可使反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)的反应速率增大的措施是():
①增大压强 ②增加碳的用量 ③通入CO2 ④恒压下充入N2 ⑤恒容下充入N2 ⑥通入CO
A.①③⑤ B.②④⑥ C.①③⑥ D.③⑤⑥
6.相同物质的量浓度的下列物质的稀溶液,其中pH最小的是()
A.乙醇 B.乙酸 C.碳酸钠 D.蔗糖
7.已知CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),在2L密闭容器中分别加入0.5mol CH4和1 mol NO2保持温度不变,测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据如表所示。下列说法正确的是( )
时间/min
0
10
20
30
40
50
n(CH4)/mol
0.5
0.35
0.25
0.17
0.10
0.10
A.0~20min内,NO2的反应速率为0.025 mol·L-1·min-1
B.由实验数据可知,该反应在50min时才达平衡状态
C.单位时间内,若消耗0.5 mol N2的同时,生成1 mol NO2,则反应达到平衡
D.达平衡时,二氧化氮的转化率与甲烷的转化率相等
8.如图所示,杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球,调节杠杆并使其在水中保持平衡,然后小心地向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液。一段时间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中,不考虑铁丝反应及两球的浮力变化)( )
A.杠杆为导体和绝缘体时,均为A端高B端低
B.杠杆为导体和绝缘体时,均为A端低B端高
C.当杠杆为导体时,A端低,B端高;为绝缘体时,A端高,B端低
D.当杠杆为导体时,A端高,B端低;为绝缘体时,A端低,B端高
9.有a、b、c、d四种金属电极,有关的实验装置及部分实验现象如下:
实验装置
部分实验现象
a极质量减小,
b极质量增大
b极有气体产生,c极无变化
d极溶解,
c极有气体产生
电流从a极流向d极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是()
A.a>b>c>d B.b>c>d>a C.d>a>b>c D.a>b>d>c
10.为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是()
A.标准状况下,所含溴原子的数目为
B.与足量的水反应生成,转移的电子数为
C.乙醇中含有的键的数目为
D.的溶液中含有的数目小于
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.用NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是()
A.7g乙烯在空气中完全燃烧生成水和二氧化碳时转移的电子数为3NA
B.在标准状况下,11.2L丙烷含有的极性键数目为5NA
C.1mol葡萄糖(C6H12O6)分子含有的羟基数目为6NA
D.常温下,22.4L苯中含有的碳原子数等于0.6NA
12.有机物的结构可用“键线式”表示,如CH3CH=CHCH3可简写为。有机物X的键线式为,
下列说法不正确的是
A.X的化学式为C8H8
B.有机物Y是X的同分异构体,且属于芳香烃,则Y的结构简式为
C.X能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.X与足量的H2在一定条件下反应可生成饱和烃Z,Z的一氯代物有4种
13.10L某气态烃在50L氧气里充分燃烧,得到液态水和体积为35L的混合气体(所有气体体积都在同温同压下测定),该气态烃可能是
A.甲烷 B.乙烷 C.丙烷 D.丙烯
14.羧酸和醇反应生成酯的相对分子质量为90,该反应的反应物可以是
A.和CH3CH2OHB.和CH3CH2—18OH
C.和CH3CH2—18OHD.和CH3CH2OH
三、填空题
15.(9分)已知A是石油化学工业重要的基本原料,相对分子质量为28,在一定条件下能发生下图所示的转化关系.
写出实现下列转化的化学方程式,并注明反应类型.
①A→F____________________________________________________________ _____________
②B→C____________________________________________________________ _____________
③B+D→E_______________________________________________________________________
16.(12分)乙酸环己酯是一种香料,可用于配制苹果、香蕉等果香型香精。一种制备乙酸环己酯的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)G中官能团名称是_______,在反应①~④中,原子利用率理论上可达100%的是_____(填序号)。
(2)反应③的化学方程式为________________________。
(3)下列关于合成路线中所涉及物质的说法正确的是___________(填标号)。
a.A、E分子中的原子均处于同一平面 b.用水可分离A和B的混合物
c.D和E均能与KMnO4酸性溶液反应 d.F与D互为同系物
(4)X是E的同系物,其相对分子质量比E大42,X可能的结构有_____种,其中含3个-CH3的X结构简式为____________。
17.(14分)乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化工业。实验室利用如图所示装置制备乙酸乙酯。
(1)若实验中用乙酸和含18O的乙醇反应,则反应的化学方程式是_________________。与教材采用的实验装置不同,此装置中采用了球形干燥管,其作用是_________________。
(2)为了证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用如图所示装置进行了以下4个实验。实验开始时先用酒精灯微热3min,再加热使之微微沸腾3min。实验结束时充分振荡试管Ⅱ,静置后再测有机层的厚度,实验记录如下:
实验编号
试管Ⅰ中试剂
试管Ⅱ中试剂
有机层的厚度/cm
A
2mL乙醇、1mL乙酸、3mL18mol•L-1浓硫酸
饱和碳酸钠溶液
3.0
B
2mL乙醇、1mL乙酸
0.1
C
2mL乙醇、1mL乙酸、3mL2mol•L-1硫酸
0.6
D
2mL乙醇、1mL乙酸、盐酸
0.6
实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是__________mL和________mol•L-1。
②分析实验_________________(填实验编号)的数据,可以推测出浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。
(3)若现有乙酸90g,乙醇138g,发生酯化反应得到88g乙酸乙酯,试计算该反应的产率为_____________(保留一位小数)。
(4)为充分利用反应物,甲、乙两位同学分别设计了如图所示的甲、乙两个装置制备乙酸乙酯(乙同学待反应完毕冷却后,再用饱和碳酸钠溶液提取烧瓶中的产物)。你认为最合理的是_____________(填“甲”或“乙”)。
18.(12分)某教师设计了如图所示的实验装置(夹持装置等已省略)进行乙醇催化氧化实验,其实验操作步骤为:先连接好实验装置,关闭活塞a、b、c,加热铜丝至红热,然后打开活塞a、b、c,通过控制活塞a和b,而间歇性地通入气体,在E处观察到明显的实验现象。
试回答下列问题:
(1) A装置中发生反应的化学方程式为_________________,B装置中浓硫酸的作用是___________;
C装置中热水的作用是____________________________。
(2)E管中观察到的现象为___________________________,E管中发生反应的化学方程式为__________________________。
(3)实验进行一段时间后,如果撤掉酒精灯,反应能继续进行,其原因是______________________。
19.(7分)短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置关系如图所示,已知在同周期元素的常见简单离子中,W的简单离子半径最小,X、Y、Z、W的单质及其化合物在日常生活中用途极其广泛。
(1)X元素在元素周期表中的位置________。
(2)X、Y、Z元素的简单气态氢化物中,稳定性最差的是________(用分子式表示)。
(3)Y、Z、W三种元素对应的离子中,半径由大到小的顺序____________(用离子符号表示)。
(4)某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定XZ的浓度,其装置如图所示,该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中Z2-可以在固体介质NASICON中自由移动。则负极的反应式_______________。关于该电池的下列说法,正确的是_________。
A.工作时电极b作正极,Z2- 通过固体介质NASICON由电极b流向电极a
B.工作时电流由电极a通过传感器流向电极b
C.传感器中通过的电流越大,尾气中XZ的含量越高
(5)X2Z42-能被酸性KMnO4氧化,请填写相应的离子,并给予配平:
_____ ______+______MnO4- + ________H+ = ______CO2 + _______Mn2++______H2O
化学答题卷
15.(9分,方程式2分,其余1分)
①A→F____________________________________________________________ _____________
②B→C____________________________________________________________ _____________
③B+D→E_______________________________________________________________________
16.(12分,每空格2分)
(1)_______________,_____________(填序号)。
(2)_______________________________________________。
(3)___________________(填标号)。(4)_____________种,___________________。
17.(14分,每空格2分)
(1)_________________________________________。________________________________。
(2)__________________mL和________________mol•L-1。②_________________(填实验编号)。
(3)_____________________。(4)_____________________。
18.(12分,每空格2分)
(1)___________________________,_____________________;_____________________________________。
(2)_____________________________________,____________________________________。
(3)__________________________________________。
24.(7分)(1)__________________。(2)__________________(用分子式表示)。
(3)______________________(用离子符号表示)。
(4)______________________________________________________。
(5)_____ ______+______MnO4- + ________H+ = ______CO2 + _______Mn2++______H2O(2分)
参考答案:
1.B
【解析】
【分析】
根据成键特点,Y形成一个共价键,达到稳定结构,因此Y可能为H,也可能为F、Cl,Z形成两个双键达到稳定结构,Z属于第ⅥA族,X位于第三周期,X原子的电子数为Z原子的两倍,因此Z为O,X为S,W、Z、Y位于同一周期,Y为F,Li失去电子给了W,则W为N,据此分析;
【详解】
由题意知:X为S,Y为F,Z为O,W为N,
A.同周期从左向右原子半径依次减小,同主族从上到下原子半径依次增大,三种元素的原子半径大小顺序是S>O>F,故A说法正确;
B.非金属性O>N>S,故B说法错误;
C.Y的氢化物为HF,氢氟酸能与玻璃中的SiO2发生反应,氢氟酸能刻蚀玻璃,故C说法正确;
D.N的最高价氧化物对应水化物为HNO3,HNO3为强酸,故D说法正确;
答案为B。
2.B
【解析】
【详解】
A.Na2SO3易被空气中的O2氧化为Na2SO4,检验需先加足量盐酸,再加BaCl2溶液,试剂选择不全,不符题意;
B.Fe2+溶液中易被氧化为Fe3+,Fe3+遇SCN-形成易溶难电离的[Fe(SCN)6]3-,溶液变为血红色,试剂选择正确,符合题意;
C.I-易被空气中的O2氧化为I2,检验I2需用淀粉试液,试剂选择错误,不符题意;
D.NaOH溶液易吸收空气中的CO2形成Na2CO3杂质,所以选择澄清石灰水可检验溶液中是否有,试剂选择错误,不符题意;
综上,本题选B。
3.B
【解析】
【分析】
根据题给所给离子,Mg2+、Fe2+与因沉淀不能大量共存,Al3+、Fe3+与因发生双水解反应不能大量共存,H+与生成CO2气体不能大量共存,H+、、因氧化还原反应不能大量共存,据此分析;
【详解】
根据图像,反应开始时,没有沉淀产生,该阶段发生H++OH-=H2O,说明原溶液中含有H+,则原溶液中一定没有,溶液呈现电中性,则原溶液中一定含有,根据上述分析,原溶液中一定不含有Fe2+,加入1mol氢氧化钠后,继续加入氢氧化钠,沉淀质量逐渐增多,当加入4mol氢氧化钠后,沉淀质量不再发生变化,说明原溶液中一定不含有Al3+,假设沉淀全部是氢氧化铁,消耗3mol氢氧化钠,则生成1mol氢氧化铁,即氢氧化铁质量为107g,不符合题意,假设沉淀全部是氢氧化镁,消耗3mol氢氧化钠,生成氢氧化镁的质量为=87g,不符合题意,因此推出沉淀应是氢氧化镁和氢氧化铁的混合物,原溶液中一定含有Mg2+、Fe3+,从而推出原溶液中一定含有的离子是②③⑤⑦;选项B 正确;
答案为B。
4.C
【解析】
【分析】
设燃料的质量均为1g;
【详解】
A.1gC完全燃烧生成放出的热量为393.5 kJ=32.8 kJ ;
B.1g CO完全燃烧生成放出的热量为283.0 kJ=10.1 kJ ;
C.1g完全燃烧生成及放出的热量为890.3 kJ=55.8 kJ ;
D.1g完全燃烧生成及放出的热量为1366.8 kJ=29.7 kJ ;
综上,答案选C。
5.C
【解析】
【分析】
【详解】
①由C(s)+CO2(g)=2CO(g)可知,增大压强,可增大反应速率,故①符合题意;
②由C(s)+CO2(g)=2CO(g)可知,碳为固体,增加碳的用量,对反应速率没有影响,故②不符合题意;
③由C(s)+CO2(g)=2CO(g)可知,通入CO2,反应物浓度增大,反应速率增大,故③符合题意;
④恒压下充入N2,体积增大,参加反应气体的浓度减小,反应速率减小,故④不符合题意;
⑤恒容下充入N2,参加反应气体的浓度不变,反应速率不变,故⑤不符合题意;
⑥由C(s)+CO2(g)=2CO(g)可知,通入CO,生成物浓度增大,反应速率增大,故⑥符合题意;
由上①③⑥符合题意,C选项正确;答案为C。
6.B
【解析】
【详解】
A.乙醇在水溶液中不电离,显中性;
B.乙酸属于酸,能够电离出部分氢离子,其水溶液显酸性,
C.碳酸钠中的碳酸根离子水解,使溶液显碱性;
D.蔗糖不电离,溶液呈中性;
综合以上分析可知,酸性最强的溶液为乙酸,即pH最小;
故选B。
7.D
【解析】
【分析】
根据表中数据,反应在40min时,达到平衡状态,甲烷反应的物质的量为0.4mol,则二氧化氮反应0.8mol,生成0.4mol氮气,0.4mol二氧化碳和0.8mol水。
【详解】
A.0~20min内,甲烷反应了0.25mol,则NO2反应了0.5mol,其反应速率==0.0125 mol•L-1•min-1,A错误;
B.由实验数据可知,该反应在40min时达平衡状态(甲烷浓度不再改变),B错误;
C.单位时间内,若消耗0.5 mol N2的,则一定要生成1 mol NO2(氮气与二氧化氮的计量数之比为1:2),此时未知正方向反应情况,故判断不了是否到达平衡,C错误;
D.初始时,甲烷与二氧化氮的物质的量之比为1:2,其计量数之比也为1:2,则达平衡时,二氧化氮的转化率与甲烷的转化率相等,D正确;
故选D。
8.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.当杠杆为导体时,铁球作负极,放电使其质量减轻,铜球作正极,溶液中的在铜球上放电析出,使其质量增加,则A端低,B端高,A错误;
B.当杠杆为导体时,铁球作负极,放电使其质量减轻,铜球作正极,溶液中的在铜球上放电析出,使其质量增加,则A端低,B端高,B错误;
C.当杠杆为绝缘体时,不能形成原电池,铁球与溶液发生置换反应,在铁球表面析出铜,使其质量增加,则A端高,B端低,C正确;
D.当杠杆为绝缘体时,不能形成原电池,铁球与溶液发生置换反应,在铁球表面析出铜,使其质量增加,则A端高,B端低,D错误;
故选C。
9.C
【解析】
【分析】
【详解】
装置一:发生电化学腐蚀,a极质量减小,b极质量增加,a极为负极,b极为正极,所以金属的活动性顺序a>b;
装置二:发生化学腐蚀,b极有气体产生,c极无变化,所以金属的活动性顺序b>c;
装置三:发生电化学腐蚀,d极溶解,所以d是负极,c极有气体产生,所以c是正极,所以金属的活动性顺序d>c;
装置四:发生电化学腐蚀,电流从a极流向d极,a极为正极,d极为负极,所以金属的活动性顺序d>a;
所以这四种金属的活动性顺序d>a>b>c,
故选:C。
10.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.标况下,溴是液态的,不能用气体摩尔体积公式计算,A错误;
B.NO2与水的反应,生成1molNO转移2mol电子,故当生成0.1molNO时,转移0.2mol电子即0.2NA个,B正确;
C.乙醇的结构简式:CH3CH2OH ,由结构简式可知1mol乙醇中含5molC-H键,C错误;
D.溶液体积未知,无法计算,D错误;
答案选B。
【点睛】
11.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.7g乙烯即物质的量为0.25mol,7g乙烯(−2价碳原子变为+4价碳原子)在空气中完全燃烧生成水和二氧化碳时转移的电子数为0.25×6×2 NA =3NA,故A正确;
B.在标准状况下,1个丙烷分子有8个碳氢键,11.2L丙烷即物质的量为0.5mol,含有的极性键数目为4NA,故B错误;
C.1个葡萄糖分子含有5个羟基,1mol葡萄糖(C6H12O6)分子含有的羟基数目为5NA,故C错误;
D.常温下,苯是液体,无法计算物质的量,故D错误。
综上所述,答案为A。
12.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据X的结构简式可知其化学式为C8H8,A正确;
B.有机物Y是X的同分异构体,且属于芳香烃,分子中含有苯环,即有C6H5—结构,侧链为—C2H3,说明侧链中含有不饱和的碳碳双键,故Y的结构简式为,B正确;
C.X分子中含有不饱和的碳碳双键,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,因而可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确;
D.X与足量的H2在一定条件下反应可生成饱和烃Z,Z分子中含有2种不同的H原子,因此其一氯代物有2种,D错误;
故合理选项是D。
13.BD
【解析】
【详解】
设该烃的分子式为,反应生成的水是液态,则有,列式可得:,,结合选项可知,该气态烃可能是乙烷或丙烯,BD正确;
答案选BD。
14.BC
【解析】
【详解】
A.酯化反应的脱水方式是酸脱羟基醇脱氢。和CH3CH2OH发生酯化反应产生,酯的相对分子质量为88,A错误;
B.和CH3CH2—18OH发生酯化反应产生,酯的相对分子质量为90,B正确;
C.和CH3CH2—18OH发生酯化反应产生,酯的相对分子质量为90,C正确;
D.和CH3CH2OH发生酯化反应产生,酯的相对分子质量为88,D错误;
故选BC。
15.(2) CH2=CH2+HBrCH3CH2Br;属于加成反应 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;属于氧化反应 CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOC2H5+ H2O,属于取代反应或酯化反应
【解析】
【分析】
A是石油化学工业重要的基本原料,相对分子质量为28,A为乙烯;乙烯水化制备乙醇B,乙醇氧化为乙醛C、继续氧化为乙酸D,乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯E;乙烯与溴化氢发生加成生成溴乙烷,据以上分析进行解答。
(1)
结合以上分析可知,有机物A~F的结构简式分别为:A为CH2=CH2,官能团为碳碳双键,属于烯烃;B为CH3CH2OH,官能团为羟基,属于醇类;C为CH3CHO,官能团为醛基,属于醛类;D为CH3COOH,官能团为羧基,属于羧酸类;E为CH3COOC2H5,官能团为酯基,属于酯类;F为CH3CH2Br,官能团为溴原子,属于卤代烃类;
(2)
①A→F:乙烯与溴化氢在一定条件下发生加成生成溴乙烷,化学方程式为:CH2=CH2+HBrCH3CH2Br;属于加成反应;
②B→C:乙醇催化氧化为乙醛,化学方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;属于氧化反应;
③B+D→E:乙醇和乙酸发生取代反应生成乙酸乙酯,化学方程式为:CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOC2H5+ H2O,属于取代反应或酯化反应;
16. 羧基 ②③ CH2=CH2+H2OCH3CH2OH 加成反应 a c 5
【解析】
【分析】
苯和液溴在催化剂作用下发生取代反应生成溴苯,溴苯和氢气发生加成反应生成C,C和NaOH溶液加热发生水解反应生成环己醇,石油裂解得到乙烯,乙烯和水在一定条件下发生加成反应生成乙醇,乙醇在酸性高锰酸钾作用下发生氧化反应生成乙酸,乙酸和环己醇发生酯化反应生成乙酸环己酯。
【详解】
(1)反应①是苯和液溴在催化剂作用下发生取代反应,所用试剂是Fe粉、液溴,由石油获得乙烯的生产工艺称为石油裂解;故答案为:Fe粉、液溴;石油裂解。
(2)F(乙醇)在酸性高锰酸钾作用下发生氧化反应生成G(乙酸),G中官能团名称是羧基,在反应①~④中,①④是取代反应,②③是加成反应,因此原子利用率理论上可达100%的是②③;故答案为:羧基;②③。
(3)反应③乙烯与水在一定条件下发生加成反应,其化学方程式为CH2=CH2+H2OCH3CH2OH,反应类型是加成反应;故答案为:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH;加成反应。
(4)a.苯中12个原子都处于同一平面内,乙烯中6个原子均处于同一平面,故a正确;b.苯和溴苯是互溶的,不能用水可分离A和B的混合物,利用蒸馏方法进行分离,故b错误;c.D含有碳碳双键,E含有羟基,两者均能与KMnO4酸性溶液反应,故c正确;d.F是链状醇,D是环状醇,结构不相似,因此不互为同系物,故d错误;综上所述,答案为ac。
(5)X是E的同系物,其相对分子质量比E大42,则X分子式为C5H10,X可能的结构有C=C—C—C—C,C—C=C—C—C,,,共5种,其中含3个-CH3的X结构简式为;故答案为:5;。
17. CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OCH2CH3+H2O 冷凝和防止倒吸 3 4 A、C 66.7% 乙
【解析】
【分析】
实验室制取乙酸乙酯是由乙酸和乙醇在浓硫酸作催化剂加热的条件下发生反应制取乙酸乙酯,实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用。C、D中氢离子浓度应该相等。A、C加入不同浓度的硫酸,分析实验A、C的数据,判断提高了乙酸乙酯的产率的措施。利用实际产物的质量除以理论产量得到产率。图甲、乙两个装置,图乙装置的原料利用率较高,据此分析。
【详解】
(1)若实验中用乙酸和含18O的乙醇反应,则该反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OCH2CH3+H2O;与教材采用的实验装置不同,此装置中采用了球形干燥管,其容积较大,有利于乙酸乙酯充分与空气进行热交换,起到冷凝作用,也可防止倒吸;
(2)①实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用。由于在实验C中使用了3mL 2mol/L硫酸,为了使H+的浓度和反应物的总体积与实验C相同,应在实验D中加入盐酸的体积和浓度分别是3mL和4mol/L;
②分析实验A、C可知其他条件相同而只有硫酸的浓度不同,使用浓硫酸时,反应产生的乙酸乙酯较多,说明浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率;
(3)n(乙酸)=1.5mol,n(乙醇)=3mol,由于乙醇过量,所以应该按照乙酸的量来计算理论上得到的乙酸乙酯的物质的量,理论上得到乙酸乙酯的物质的量为1.5mol,实际上得到乙酸乙酯的物质的量为=1mol,则该反应的产率为×100%≈66.7%;
(4)甲中有部分未发生反应的乙酸和乙醇随着产生的乙酸乙酯挥发出去,物质的利用率较低;而乙中挥发出的乙酸和乙醇通过冷凝又回流到反应装置,继续参与反应,物质的利用率大大提高,所以最合理的是乙。
18. 干燥 使D中的乙醇变为蒸气进入E中参加反应 铜丝交替出现变黑变红的现象 乙醇的催化氧化反应是放热反应,反应放出的热量能维持反应继续进行
【解析】
【详解】
(1)A为氧气的简易制备装置;B中浓硫酸的作用是干燥A中产生的氧气;C装置是利用水浴加热使D中的乙醇变为蒸气进入E管参加反应,故答案为:;干燥;使D中的乙醇变为蒸气进入E中参加反应;
(2)在E管中Cu的催化作用下,乙醇被氧化成乙醛,进入F试管中,故答案为:铜丝交替出现变黑变红的现象;;
(3)该反应为放热反应,所以撤掉酒精灯后利用放出的热量可维持反应继续进行,故答案为:能;乙醇的催化氧化反应是放热反应,反应放出的热量能维持反应继续进行。
19. 第二周期第ⅣA 族 CH4 r(N3-)>r(O2-)>r(Al3+) CO+O2- -2e-=CO2 AC 5 C2O42- 2 16 10 2 8
【解析】
【分析】
根据短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置关系,则X、Y、Z是第二周期的元素,W是第三周期的元素;同周期元素的常见简单离子中,W的简单离子半径最小,W是Al元素;根据相对位置,X、Y、Z分别是C、N、O。
【详解】
(1)X是C元素,在元素周期表中的位置是第二周期第ⅣA 族;
(2)同周期元素从左到右非金属性增强,非金属性越强,气态氢化物越稳定,C、N、O元素的简单气态氢化物中,稳定性最差的是CH4;
(3)N、O、Al三种元素对应的离子,电子层数相同,质子数越多,半径越小,半径由大到小的顺序r(N3-)>r(O2-)>r(Al3+);
(4)原电池负极发生氧化反应、正极发生还原反应,负极是一氧化碳失电子生成二氧化碳,负极反应式CO+O2--2e-=CO2;
A.b通入氧气,氧气发生还原反应,工作时电极b作正极,O2- 通过固体介质NASICON由电极b流向电极a,故A正确;
B.电流由正极流向负极,b是正极,工作时电流由电极b通过传感器流向电极a,故B错误;
C.CO的含量越高,失电子越多,传感器中通过的电流越大,故C正确;
(5)C2O42-被酸性KMnO4氧化为CO2,根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒,相应的离子方程式是5C2O42-+2MnO4- +16H+ =10CO2 +2Mn2++8H2O。
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