山东省威海市2020-2022三年高一化学下学期期末试题汇编3-非选择题
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1. (2020春·山东威海·高一统考期末)我国传统酿造工艺历史悠久,流程一为由谷物酿酒的过程,流程二为饮酒后乙醇在人体内的转化过程。根据题给信息和所学知识回答下列问题:
(1)葡萄糖的结构简式为______________,所含官能团有醛基和______(写名称)。
(2)下列说法正确的是________。
a.由谷物酿造的酒,对人体有益而无害,可放心饮用
b.蛋白质、淀粉水解的最终产物分别是氨基酸和葡萄糖
c.交警用酒精检测仪(含K2Cr2O7)查“酒驾”,其实质是乙醇被氧化
d.脂肪属于高分子化合物,水解后才能被人体吸收
e.啤酒的度数一般是3~5(%vol),表示的是100mL酒中含有3~5g乙醇
(3)实验室中实现③转化的化学方程式为__________________________________。
(4)阿司匹林() 是一种解热、镇痛和消炎药物,可由水杨酸( ) 和乙酸反应得到,该反应的化学方程式为_______________________,其反应类型为____________。
2. (2021春·山东威海·高一统考期末)工业废气中CO的处理和合理利用,越来越受到关注。
(1)在两个固定容积为2L的恒容密闭容器中均充入2molCO和2molNO,在不同条件下发生反应2CO(g)+2NO(g) ⇌2CO2(g)+N2(g),实验测得反应体系的压强与时间t的变化曲线如图所示。
①与实验a相比,实验b采取的措施可能是_______,理由是_______;
②0~10min内,实验b对应条件下υ(NO)=_______;
③实验a条件下,反应的平衡常数Kc=_______。
(2)CO和H2在一定条件下可以合成甲醇:CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) △H。已知:υ(正)=k(正)·x(CO)·x2(H2),υ(逆)=k(逆)·x(CH3OH),其中x为各组分的体积分数。在密闭容器中按物质的量之比为1∶2充入CO和H2,测得平衡混合气体中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。
①P1_______P2(填“>”“<”);升高温度,_______(填“增大”“减小”或“不变”);
②c、d、e三点平衡常数Kc、Kd、Ke三者之间的关系为_______,理由是_______;
③f点,=_______(保留三位有效数字)。
3. (2020春·山东威海·高一统考期末)为探究影响化学反应速率的因素,某研究小组设计了如下五个实验。按要求回答下列问题 (已知:Cu2+、Fe3+对H2O2的分解起催化作用) 。
(1)为探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验___________(填序号,下同) ,选择的依据是_______________________。
(2)为探究催化剂对化学反应速率的影响,同时探究催化剂不同催化效果不同,应选择实验___________。
(3)通过观察发现实验⑤比实验③现象明显,其原因是____________________。
(4)根据上述实验,用H2O2快速制取少量O2,可采取的三条措施为___________。
4. (2021春·山东威海·高一统考期末)草酸(H2C2O4)用途广泛,是一种易溶于水的二元有机弱酸,可与酸性KMnO4溶液发生反应:5H2C2O4+2+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。回答下列问题:
(一)探究外界条件对反应速率的影响
实验
编号
所加试剂及用量/mL
条件
溶液颜色褪至无色所需时间/min
0.01mol·L-1
H2C2O4溶液
0.01mol·L-1
KMnO4溶液
3.0mol·L-1
稀H2SO4
水
温度/℃
1
8.0
2.0
2.0
3.0
20
t1
2
6.0
2.0
2.0
5.0
20
t2
3
6.0
2.0
2.0
5.0
30
t3
4
5.0
2.0
2.0
5.0
30
t4
(1)对比实验_______,可探究浓度对反应速率的影响;对比实验_______可探究温度对反应速率的影响。实验测得t3<t2,由此得出的结论是_______。
(2)已知Mn2+对H2C2O4和KMnO4的反应有催化作用。实验2中产生CO2的速率υ(CO2)与时间t的关系如图所示。试说明理由_______。
(二)测定Ca2+含量
(3)盛装KMnO4溶液应选用_______滴定管,判断达到滴定终点的现象为_______;根据题给数据,测得该乳酸钙产品的纯度为_______(保留三位有效数字)。
5. (2022春·山东威海·高一统考期末)某小组制备钴(Ⅲ)氨配合物(,,且x、y均为整数)并测定其组成的实验如下。制备过程大量放热;制备的配合物不易溶于有机溶剂,能溶于水和盐酸,在低温时溶解度小,随温度的升高溶解度逐渐增大。已知:难溶于水,性质稳定,有较强还原性。
I.制备
①将和晶体溶于水并转入三颈瓶中,再加入少量活性炭粉末和足量浓氨水混匀,然后逐滴滴入足量的溶液。
②将上述混合物恒温反应20分钟。改用冰水浴结晶,过滤。
③将过滤所得沉淀转移到热盐酸中,并趁热过滤。再向滤液中慢慢加入浓盐酸,至析出大量晶体。
④过滤,用冷的盐酸洗涤晶体,再用少许乙醇洗涤,干燥称重为。
II.测组成。此类配合物内界可解离,如:
⑤取适量上述产品,加入过量浓溶液煮沸,将放出的氨气用盐酸吸收,消耗盐酸。取煮沸后的溶液加过量酸化,用溶液滴定,消耗。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为___________。
(2)步骤①中,在滴加浓氨水之前,如果不加固体,易生成___________沉淀(填化学式),对制备不利。在加溶液之前加浓氨水的目的是___________。
(3)步骤③中“趁热过滤”的目的是___________。
(4)步骤④中采用乙醇洗涤的优点为___________。
(5)步骤⑤中加碱煮沸条件下生成氨气,说明___________(填微粒化学式)与的结合能力更强。
(6)该配合物的化学式为___________,三颈瓶中制备该配合物的化学方程式为___________。
(7)该实验的产率为___________。
6. (2020春·山东威海·高一统考期末)a~h八种元素在周期表中的位置如图所示。按要求回答下列问题 (涉及化学式用相应元素符号表示)。
a
b
c
d
e
f
g
h
(1)元素g在周期表中的位置__________________。
(2)a与c形成的18e-微粒的电子式为_____,化合物dhc中含有的化学键为_____。
(3)依据对角线规则,b与f性质相似。已知f的碳化物(f4C3)与水反应的方程式为:f4C3+12H2O=4f(OH)3+3CH4↑,则b的碳化物(b2C)与水反应的方程式为_____________。
(4)下列方案中不能证明非金属性h比g强的是__________。
①最高价氧化物对应水化物的酸性h比g的强
②单质与变价金属反应,产物的价态h比g的高
③简单气态氢化物对应水溶液的酸性h比g的强
④h的单质可将g的单质从其化合物中置换出来
(5)选择合适的试剂设计一个简单的实验方案,证明e、f二者金属性的强弱(写出实验药品、步骤、现象和结论)___________________________________。(可供选择的试剂:水、1mol•L-1盐酸、18.4 mol•L-1硫酸、1mol•L-1NaOH溶液)
7. (2022春·山东威海·高一统考期末)如图是短周期主族元素电负性与第一电离能的关系。回答下列问题:
(1)元素③基态原子的电子排布式为___________;元素⑪的离子结构示意图为___________。
(2)元素①⑤⑧组成的18电子的化合物,其空间构型为___________。
(3)元素⑧⑨⑩⑭形成的简单离子,其离子半径由小到大的顺序为___________(填离子符号),元素⑥⑫⑬形成的简单氢化物,熔沸点由低到高的顺序是___________(填化学式)。
(4)实验室制备⑮单质的离子方程式为___________。
(5)我国研发的新能源汽车燃料电池工作原理如图所示,其中a为元素①与⑤形成的最简单化合物,b为元素⑦的单质,c为元素⑨的最高价氧化物对应水化物,反应后得到元素⑤的最高价含氧酸盐。则电极2上的电极反应式为___________。通入标准状况下,测得电路中转移电子,则该电池电能的利用率为___________。
8. (2020春·山东威海·高一统考期末)丁烷、丁烯是重要的化工原料,在化工业有重要的作用。回答下列问题:
(1)已知下列反应:
①C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g) △H1=+123 kJ•mol-1
②H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H2=-242kJ•mol-1
则丁烷与氧气反应生成丁烯和水(g)的热化学方程式为______________________。
(2)一定温度下,在1 L恒容密闭容器中充入1mol丁烷,发生反应:C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)。图为丁烷和丁烯在平衡时的体积分数与T、P的关系(图中的压强分别为104Pa和105Pa)。
①105Pa时,图1中表示丁烯的曲线是______(填字母序号)。
②若在105Pa、500 ℃条件下,该反应经过10 min达到平衡状态,则0~10 min内氢气的生成速率v(H2)=_______mol•L-1•min-1。此时,丁烷的平衡转化率为________。
③在104Pa、500 ℃条件下,该反应的化学平衡常数K=_________。
④在一定条件下实际测得丁烯产率与温度关系如图所示。由图可知,温度高于590 ℃时,随着温度升高,丁烯产率降低,可能的原因是_______________。
9. (2021春·山东威海·高一统考期末)2021年6月17日我国成功发射神舟十二号载人飞船,顺利与空间站对接。飞船和空间站中CO2的清除和O2的再生是研究的重要问题之一、回答下列问题:
(1)空间站的水气整合系统利用“萨巴蒂尔反应”,将CO2转化为CH4和水蒸气,配合O2生成系统可实现O2的再生,流程如图所示。
①已知下列数据:
化学键
H—H
C—H
H—O
C=O
断裂化学键吸收的能量/(kJ·mol-1)
435
415
465
800
则“萨巴蒂尔反应”的热化学方程式为_______。
②“萨巴蒂尔反应”在固定容积的密闭容器中发生,若要提高CO2的平衡转化率,可采取的措施有_______(写两条)。
(2)氢氧燃料电池与电解水装置配合使用,可实现充放电循环,应用于长寿命航天器中。
①CO2的富集与转化是O2再生的核心问题。“电化学富集法”是一种适合飞行器较长时间飞行的方法,装置如图所示。b极为_______极(填“正”或“负”),a电极上发生的电极反应为_______。
②负载中电解水可实现O2的再生,阳极为_______(填“c”或“d”),电极反应为_______。
③下列措施可提高O2生成速率的是_______。
A.提高电解时的电源电压 B.向水中加入少量的NaCl
C.适当提高电解液的温度 D.用金属铜作阳极
10. (2021春·山东威海·高一统考期末)下表是几种弱电解质的电离平衡常数K、难溶电解质的溶度积Ksp(25℃)。
电解质
平衡方程式
K
Ksp
CH3COOH
CH3COOH⇌CH3COO-+H+
1.76×10-5
H2CO3
H2CO3⇌H++
⇌H++
K1=4.31×10-7
K2=5.61×10-11
H3PO4
H3PO4⇌H++
⇌H++
⇌H++
K1=7.52×10-3
K2=6.23×10-8
K3=2.20×10-13
NH3·H2O
NH3·H2O⇌+OH-
1.76×10-5
AgBr
AgBr⇌Ag++Br-
5.4×10-13
AgCl
AgCl⇌Ag++Cl-
1.8×10-10
回答下列问题:
(1)室温下相同浓度的①CH3COONa②Na2CO3③NaH2PO4④Na2HPO4四种溶液,它们的pH由大到小的顺序为_______(填编号)。
(2)向Na2HPO4溶液中通入少量CO2反应的离子方程式为____。
(3)25℃时,向10mL0.01mol·L-1CH3COOH溶液中滴加VmL0.01mol·L-1氨水,下列说法错误的是___。
A.若混合液pH>7,则V≥10
B.若混合液pH<7,则c()>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
C.V=5时,2c(NH3·H2O)+2c()=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
D.V=10时,混合液中水的电离程度大于10mL0.01mol·L-1醋酸溶液中水的电离程度
(4)升高温度可增大AgBr的溶解度,不同温度下AgBr在溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。回答下列问题:
①T1_______T2(填“>”“=”或“<”);
②T1温度时,对于AgBr的沉淀溶解平衡体系,下列说法正确的是_______;
A.加入NaBr可使溶液由b点变为a点
B.升温可使溶液由b点变为d点
C.蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、b之间的某一点
D.T1曲线上方区域(不含曲线)任意一点对应的溶液中,均有AgBr沉淀
③用饱和NaCl溶液处理少量AgBr沉淀,使其中的Br-全部转化到溶液中。该沉淀转化反应的平衡常数K=_______。
11. (2022春·山东威海·高一统考期末)丙烯腈(C3H3N)是重要的化工原料,可用于制取AS树脂及人造羊毛等。回答下列问题:
(1)以丙烯、氨气、氧气为原料,在催化剂作用下合成丙烯腈(C3H3N)的反应为:已知该反应放热,同时有副产物丙烯醛生成。影响该反应中平衡产率的条件为___________;如图为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线,最高产率对应温度为。时反应体系中___________(填“存在”或“不存在”)丙烯和氨气,理由是___________;高于丙烯腈产率降低的原因,除平衡移动因素外还可能是___________。
(2)丙烯腈在一定条件下可生成聚丙烯腈,其化学方程式为___________,该反应类型为___________。
(3)某化学纤维的结构为,用乙炔与有关物质反应可以生成该纤维的两种单体(用来合成高分子化合物的小分子化合物),则由乙炔合成其单体的化学方程式分别为___________。
12. (2021春·山东威海·高一统考期末)硫酸镍晶体是重要的工业原料。某学习小组用处理过的工厂废弃物(主要含NiO、Fe2O3和Fe3O4,还有少量其他不溶性物质)制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O),部分工艺流程如下:
常温下溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
Ni2+
Fe3+
Fe2+
开始沉淀时(c=0.01mol·L−1)的pH
7.2
2.2
7.5
沉淀完全时(c=1.0×10−5mol·L−1)的pH
8.7
3.2
9.0
回答下列问题:
(1)“滤液①”中含有的金属离子是_______;滤渣②的成分为_______。
(2)操作a所用到的玻璃仪器有_______。
(3)加H2O2的目的是(用离子方程式表示)_______。
(4)已知滤液②中c(Ni2+)=0.01mol·L−1,进行操作b时应控制pH范围为____,操作b为____、过滤、洗涤、干燥。
(5)利用上表数据,计算常温下Fe(OH)3的Ksp=____。
13. (2022春·山东威海·高一统考期末)下图是一些生产和生活中常见有机物的转化关系。
已知:(体积分数)的Y溶液可杀菌消毒,G是一种具有香味的液体。
回答下列问题:
(1)反应①的化学方程式为___________,物质L的官能团名称为___________,将L滴加到少量紫色石蕊溶液中,溶液变___________色。
(2)反应③的化学方程式为___________,其反应类型为___________;M为高分子化合物,其结构简式为___________。
(3)某同学设计如图装置实现Y到Z的转化。组装好仪器,在铜网中间部分加热片刻,然后交替通入氧气和Y气体,可观察到铜网明显的实验现象。
①实验过程中可观察到铜网的现象为___________,相应的化学方程式为___________。
②实验进行一段时间后,如果撤掉酒精灯,反应也能继续进行,其原因为___________。
14. (2022春·山东威海·高一统考期末)铜铝在催化方面有重要作用,铜基催化剂可高效还原。回答下列问题:
(1)下列状态的铝中,电离最外层一个电子所需能量最大的是___________(填标号)。
A. B. C. D.
已知可以稳定存在但不存在,其主要原因是___________。
(2)与所有原子最外层均满足结构,则中碳原子的杂化方式为___________,属于___________分子(填“极性”或“非极性”),沸点:___________(填“>”、“=”或“<”)。
(3)已知胆矾中原子间的连接关系如图所示。该晶体中不含有的作用力有___________(填标号)。
A.氢键 B.非极性键 C.极性键 D.金属键 E.配位键
已知胆矾晶体加热时,随温度升高可能会经历若干个反应过程。将胆矾缓缓加热,经历第一个过程充分反应后固体质量减轻___________g。然后继续加热到,得到黑色固体、水蒸气和另外三种气体(其中一种气体有漂白作用,其质量为),则胆矾分解的总反应方程式为___________。
参考答案:
1. HOCH2(CHOH)4CHO 羟基 bc 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O +CH3COOH +H2O 取代反应(酯化反应)
【详解】(1)葡萄糖属于单糖,其结构简式为HOCH2(CHOH)4CHO,所含官能团有醛基和羟基。
(2)a.过度饮酒对人体有害,a错误;
b.蛋白质、淀粉水解的最终产物分别是氨基酸和葡萄糖,b正确;
c.交警用酒精检测仪(含K2Cr2O7)查“酒驾”,由于重铬酸钾具有强氧化性,乙醇具有还原性,所以其实质是乙醇被氧化,c正确;
d.脂肪属于酯类,相对分子质量没有超过10000,不属于高分子化合物,d错误;
e.啤酒的度数一般是3~5(%vol),表示的是100mL酒中含有3~5mL乙醇,e错误;
答案选bc;
(3)反应③是乙醇转化为乙醛,则实验室中实现③转化的化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
(4)阿司匹林()是一种解热、镇痛和消炎药物,可由水杨酸( )和乙酸反应得到,根据原子守恒可知还有水生成,则该反应的化学方程式为+CH3COOH +H2O,其反应类型为取代反应。
2. 使用催化剂 反应速率加快,但平衡状态与实验a相同 0.05mol·L-1·min-1 1(mol·L-1)-1 > 减小 Kc>Kd=Ke d、e两点温度相同,所以Kd=Ke;CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)该反应为放热反应,c点温度低于e点,温度越低,K越大,所以Kc>Kd=Ke 1.79
【详解】(1)在两个固定容积为2L的恒容密闭容器中均充入2molCO和2molNO,在不同条件下发生反应2CO(g)+2NO(g) ⇌2CO2(g)+N2(g),压强随反应而变化,当压强不变时处于平衡状态。则:
①“早拐早平速率快”。那么曲线b比a反应速率更快。但是建立的平衡是相同的。因此,与实验a相比,实验b采取的措施可能是使用催化剂,理由是反应速率加快,但平衡状态与实验a相同;
② ,,得x=0.25mol/L,则0~10min内,实验b对应条件下;
③平衡常数只与温度有关。实验a、b反应温度相同,则实验a条件下,反应的平衡常数。
(2)①增压平衡朝着气体分子总数减少的方向移动即向右移动、一氧化碳的平衡转化率增大。由图知,P1时一氧化碳的平衡转化率大,则P1 P2;平衡时,=1,则,由图知,升温平衡左移,则升高温度,x(CH3OH)减小、 x(CO)、x (H2)增大,则减小;
②由图知、结合勒夏特列原理——升温,平衡朝着吸热方向移动,可推知:CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g)正反应是放热反应;平衡常数只与温度有关。c、d、e三点平衡常数Kc、Kd、Ke三者之间的关系为Kc>Kd=Ke,理由是d、e两点温度相同,所以Kd=Ke;CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)该反应为放热反应,c点温度低于e点,温度越低,K越大,所以Kc>Kd=Ke;
③c点已平衡,则=1,,则x(CO)=, x (H2)= , x(CH3OH)= ,则。f点,,则x(CO)=, x (H2)= , x(CH3OH)= , ,则 (保留三位有效数字)。
3. ②和③ 反应物浓度和催化剂相同,只有温度一个变量(或不同) ①③④ 实验⑤比实验③反应物浓度大,反应速率快 升高温度、使用催化剂、增大H2O2的浓度
【分析】(1)为探究温度对化学反应速率的影响,需要保证除温度外的条件完全相同,据此分析判断;
(2)为探究催化剂对化学反应速率的影响,同时探究催化剂不同催化效果不同,需要保证除催化剂外的条件完全相同,据此分析判断;
(3) 比较实验⑤和实验③反应条件的差别,据此分析解答;
(4)根据上述实验,从温度、浓度、催化剂等角度选取合适的措施。
【详解】(1)为探究温度对化学反应速率的影响,需要保证除温度外的条件完全相同,实验②和③反应物浓度和催化剂相同,只有温度一个变量,可以选择实验②和③探究温度对化学反应速率的影响,故答案为:②和③;反应物浓度和催化剂相同,只有温度不同;
(2)为探究催化剂对化学反应速率的影响,同时探究催化剂不同催化效果不同,需要保证除催化剂外的条件完全相同,实验①、③和④的温度、浓度均相同,只有催化剂不同,可以探究催化剂对化学反应速率的影响,同时探究催化剂不同催化效果不同,故答案为:①③④;
(3) 实验⑤和实验③的温度和催化剂相同,但实验⑤的浓度更大,反应速率更快,现象更明显,故答案为:实验⑤比实验③反应物浓度大,反应速率快;
(4)根据上述实验,温度越高,浓度越大,使用催化剂,过氧化氢的分解速率均会加快,因此用H2O2快速制取少量O2,可采取的三条措施为:升高温度、使用催化剂、增大H2O2的浓度,故答案为:升高温度、使用催化剂、增大H2O2的浓度。
【点睛】本题的易错点为(2),要注意增加对比实验④。
4. 1和2 2和3 其他条件一定时,温度越高,化学反应速率越快 t0前,随反应的进行,c(Mn2+)增大,催化剂为主要影响因素,反应速率加快;
t0后,随反应的进行,反应物浓度减小,浓度为主要影响因素,反应速率减慢。 酸式 当滴入最后半滴KMnO4溶液后,溶液变为浅紫色并且半分钟内不褪色 90.8%
【分析】反应物的性质决定了反应速率的快慢,影响反应速率的条件有反应物的浓度、温度、催化剂等等,探究影响反应速率的因素时,需要进行单因子变量控制,例如:若要探究温度对反应速率的影响,那么做对比实验时,除了控制不同的反应温度外,其余条件都需相同。测定Ca2+含量流程为:乳酸钙经酸溶、加足量草酸铵、pH在4到5是的环境中被完全转化为草酸钙沉淀、草酸钙沉淀经与硫酸反应转变为草酸,再用高锰酸钾溶液滴定,经计算即可,据此回答。
【详解】(1) 由表知,实验1和2中,除了草酸浓度不同外,其余条件都需相同,则对比实验1和2,可探究浓度对反应速率的影响;由表知,实验2和3中,除了反应温度不同外,其余条件都需相同,则对比实验2和3可探究温度对反应速率的影响。实验测得t3<t2,说明实验3中反应速率快。由此得出的结论是:其他条件一定时,温度越高,化学反应速率越快。
(2)由图知,t0前,反应速率加快;t0后,反应速率减慢。已知Mn2+对H2C2O4和KMnO4的反应有催化作用、结合分析可知: t0前,随反应的进行,c(Mn2+)增大,催化剂为主要影响因素,反应速率加快;t0后,随反应的进行,反应物浓度减小,浓度为主要影响因素,反应速率减慢。
(3) 高锰酸钾具有强氧化性、能腐蚀橡皮管,因此盛装KMnO4溶液应选用酸式滴定管。酸性KMnO4溶液滴定草酸(H2C2O4)中,反应为,高锰酸钾被还原出现褪色现象,则达到滴定终点的现象为:当滴入最后半滴KMnO4溶液后,溶液变为浅紫色并且半分钟内不褪色;根据题给数据,,由分析、结合元素质量守恒可知:草酸、草酸钙及乳酸钙的物质的量均为,则乳酸钙产品的纯度为 (保留三位有效数字)。
5. (1)分液漏斗
(2) 将不易被氧化的转化为具有较强还原性的
(3)除去活性炭并防止产品析出
(4)产品损失少
(5)
(6) 或
(7)
【分析】反应物在三颈烧瓶中反应制备配合物,反应完全后冰水浴降低其溶解度,配合物结晶析出,因配合物在热的水或盐酸溶液中溶解度高,将结晶后得到的产物溶于热盐酸并趁热过滤除去活性炭,再加浓盐酸析出晶体,用有机溶剂洗涤,得到干燥的产品。
(1)
由图可知仪器a的名称为:分液漏斗;
(2)
难溶于水,步骤①中,在滴加浓氨水之前,如果不加固体,易生成:沉淀;步骤①将Co2+转化为[Co(NH3)6]2+过程中,先加浓氨水后加过氧化氢溶液的目的是:将不易被氧化的Co2+转化为具有较强还原性的[Co(NH3)6]2+;
(3)
根据题中信息:制备的配合物能溶于水和盐酸,在低温时溶解度小,随温度的升高溶解度逐渐增大,故趁热过滤的目的是:除去活性炭并防止产品析出;
(4)
配合物难溶于有机溶剂,故用乙醇洗涤的优点是:产品损失少;
(5)
步骤⑤中加碱煮沸条件下生成氨气,说明与的结合能力更强;
(6)
吸收氨气消耗盐酸的物质的量为:,即生成氨气的物质的量为0.006mol;滴定氯离子消耗的银离子的物质的量为:,即氯离子的物质的量为0.003mol,故在配合物中氨气和氯离子的物质的量之比为:2:1,配合物化学式中氯离子总个数为3,故氨气总个数为6,配合物化学式为:;三颈瓶中制备该配合物的化学方程式为:或等合理答案;
(7)
由方程式可得出关系式:,原料氯化钴的物质的量为:,氯化铵的物质的量为:,氯化铵过量,故理论上生成配合物的质量为:,实际上得到的产品质量为1.07g,故产率为:。
6. 第3周期ⅥA族 离子键、共价键 Be2C+4H2O=2Be(OH)2+CH4↑ ③ 取一小段镁条和铝条,用砂纸除去表面的氧化膜,分别放入盛有等体积1mol•L-1的盐酸(或热水)的两只烧杯中,镁条与盐酸反应的剧烈程度大于铝条与盐酸反应的剧烈程度,说明金属性Mg大于Al (其他合理答案也正确)
【分析】根据各元素在元素周期表中的位置可知,a为H元素,b为Be元素,c为O元素,d为Na元素,e为Mg元素,f为Al元素,g为S元素,h为Cl元素,据此结合元素及其化合物的性质进行分析解答。
【详解】(1)元素g为S元素,位于元素周期表第三周期第ⅥA族;
(2)H与O形成的18e-微粒为H2O2,为共价化合物,其电子式为,NaClO为离子化合物,Na+和ClO-形成离子键,ClO-中Cl和O形成共价键,因此NaClO含有的化学键有离子键和共价键;
(3)Be与Al的化学性质相似,根据已知,Al4C3+12H2O=4Al(OH)3+3CH4↑,则Be的碳化物(Be2C)与水反应的方程式为Be2C+4H2O=2Be(OH)2+CH4↑;
(4)①最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性越强,①可以证明;
②单质与变价金属反应,产物的价态越高,单质的氧化性越强,非金属性越强,②可以证明;
③氢化物的酸性强弱不能体现非金属强弱,③不能证明;
④Cl的单质可将S的单质从其化合物中置换出来,说明非金属性Cl>S,④可以证明;
故答案选③;
(5)根据题干中提供的试剂,可采用以下实验证明Mg和Al的金属性强弱:取一小段镁条和铝条,用砂纸除去表面的氧化膜,分别放入盛有等体积1mol•L-1的盐酸(或热水)的两只烧杯中,镁条与盐酸反应的剧烈程度大于铝条与盐酸反应的剧烈程度,说明金属性Mg大于Al。
7. (1)
(2)四面体
(3)
(4)
(5)
【分析】图示中蓝线为第一电离能,③和⑩比周围元素的第一电离能高,应为同周期元素第一电离能变化规律,且核外电子排布应为全满或半满结构,⑧的电负性为4.0,为F,故③和⑩只能为Mg和P,第一电离能为第3周期元素,故元素分别为:⑨Na、⑩Mg、⑪Al、⑫Si、⑬P、⑭S、⑮Cl;⑧的电负性为4.0,为F,同周期元素电负性呈增大趋势,各元素为②Li、③Be、④B、⑤C、⑥N、⑦O、⑧F,H的电负性介于B和C之间,故①为H。
(1)元素③为Be,基态原子的电子排布式为:;元素⑪为Al,离子结构示意图为:;
(2)元素①H、⑤C、⑧F组成的18电子的化合物为CH3F,其空间构型为:四面体;
(3)元素⑧F、⑨Na、⑩Mg、⑭S形成的简单离子分别为:F-、Na+、Mg2+、S2-,电子层数越多,半径越大,同层时核电荷数越大,半径越小,离子半径由小到大的顺序为:;元素⑥N、⑫Si、⑬P形成的简单氢化物分别为NH3、SiH4、PH3,三者均为分子晶体,氨气中含氢键,沸点最高,PH3相对分子质量大,分子间作用力强,沸点高于SiH4,故熔沸点由低到高的顺序是:;
(4)元素⑮为Cl,实验室制备氯气的离子方程式为:;
(5)a为元素①与⑤形成的最简单化合物,为CH4,b为元素⑦的单质,为O2,c为元素⑨的最高价氧化物对应水化物,为NaOH,反应后得到元素⑤的最高价含氧酸盐,为碳酸钠。该装置为甲烷燃料电池,a处通入甲烷,电极1为负极,b处通入氧气,电极2为正极,电极反应为:;通入标况下11.2L甲烷,甲烷的物质的量为0.5mol,甲烷转化为碳酸根,1mol甲烷失去8mol电子,理论上共失去4.0mol电子,而电路中转移电子2.8mol,故电池电能的利用率为:。
8. 2C4H10(g)+O2(g)=2C4H8(g)+2H2O(g) △H=-238kJ•mol-1 c 0.02 20% 0.05 590℃后,副产物增多,所以丁烯产率降低
【详解】(1)已知:①C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g) △H1=+123 kJ•mol-1
②H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H2=-242kJ•mol-1
则根据盖斯定律可知(①+②)×2即得到丁烷与氧气反应生成丁烯和水(g)的热化学方程式为2C4H10(g)+O2(g)=2C4H8(g)+2H2O(g) △H=-238kJ•mol-1。
(2)①丁烯是生成物,正反应吸热,升高温度平衡正向进行,丁烯的体积分数增大,正反应体积增大,增大压强平衡向逆反应方向进行,丁烯的体积分数减小,则105Pa时,图1中表示丁烯的曲线是c。
②若在105Pa、500 ℃条件下,该反应经过10 min达到平衡状态,根据图象可知平衡时丁烯的体积分数是,根据三段式可知
所以,解得x=0.2,则0~10 min内氢气的生成速率v(H2)=0.02mol•L-1•min-1。此时,丁烷的平衡转化率为20%。
③在104Pa、500 ℃条件下,根据图象可知平衡时丁烷的体积分数是,根据三段式可知
所以,解得y=0.2,该反应的化学平衡常数K==0.05。
④根据图象可知590℃后,副产物增多,所以丁烯产率降低。
9. CO2(g)+4H2(g) ⇌CH4(g)+2H2O(g) ∆H=-180kJ·mol-1 降低温度、增大H2和CO2的原料比(合理即可) 正 H2-2e-+=H2O+CO2 d 4OH--4e-=2H2O+O2↑ AC
【详解】(1)①焓变=反应物的总键能-生成物的总键能,则“萨巴蒂尔反应”的热化学方程式为CO2(g)+4H2(g) ⇌CH4(g)+2H2O(g) ∆H=[(2×800+4×435)- (4×415+4×465)] kJ·mol-1=-180kJ·mol-1。
②可通过促使平衡向右移动的方法来提高CO2的平衡转化率,则可采取的措施有降低温度、增大H2和CO2的原料比(合理即可) (写两条)。
(2)①燃料电池中,通入燃料氢气的一极为负极,通入助燃物空气的一极为正极,由图知,b极为正极,a电极为负极,负极氢气失去电子发生氧化反应转化为水,且负极区产生大量二氧化碳,则a电极上发生的电极反应为H2-2e-+=H2O+CO2。
②电解池中,与电源正极相连的电极是阳极。则阳极为d,阳极上氢氧根失去电子发生氧化反应生成氧气,电极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑。
③想提高O2生成速率,则:
A.提高电解时的电源电压,则增大了电流、增大了单位时间内得失电子的物质的量,即加快了反应速率,A符合;
B.向水中加入少量的NaCl,引入氯离子,氯离子可以在阳极上失去电子发生氧化反应而得不到氧气,B不符合;
C.温度越高、反应速率越快。适当提高电解液的温度,则加快化学反应速率,C符合;
D.用金属铜作阳极,则铜可以在阳极上失去电子发生氧化反应而得不到氧气,D不符合;
则可提高O2生成速率的是AC。
10. ②④①③ CO2+H2O+=+ AB < CD 3×10-3
【分析】酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,根据表中数据知,酸性:H3PO4>CH3COOH>H2CO3>>>,结合酸性越强,对应钠盐的水解程度越小,溶液的碱性越弱,据此分析解答;CH3COOH和NH3·H2O的电离平衡常数相等,等体积等浓度的醋酸和氨水混合,二者恰好反应生成醋酸铵,醋酸根离子和铵根离子水解程度相等,所以醋酸铵溶液呈中性,据此分析判断;升高温度可增大AgBr的溶解度,即升高温度,Ksp(AgBr)增大,用饱和NaCl溶液处理少量AgBr沉淀,使其中的Br-全部转化到溶液中,发生AgBr+ Cl-⇌AgCl+Br-,据此分析解答。
【详解】(1) 酸的电离平衡常数越大,其溶液酸性越强,根据表中数据知,酸性:H3PO4>CH3COOH>H2CO3>>>,酸性越强,对应钠盐的水解程度越小,溶液的碱性越弱,则pH由大到小的顺序为②④①③,故答案为:②④①③;
(2)酸性:H2CO3>>>,向Na2HPO4溶液中通入少量CO2反应的离子方程式为CO2+H2O+=+,故答案为:CO2+H2O+=+;
(3) 25℃时,向10mL0.01mol·L-1CH3COOH溶液中滴加VmL0.01mol·L-1氨水。CH3COOH和NH3·H2O的电离平衡常数相等,等体积等浓度的醋酸和氨水混合,二者恰好反应生成醋酸铵,醋酸根离子和铵根离子水解程度相等,所以醋酸铵溶液呈中性。A.若混合液pH>7,溶液显碱性,则氨水过量,即V>10,故A错误;B.若混合液pH<7,则CH3COOH过量,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒得c()<c(CH3COO-),故B错误;C.V=5时,混合液中含有等物质的量浓度的CH3COOH和醋酸铵,根据物料守恒得2c(NH3•H2O)+2c()=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),故C正确;D.酸或碱抑制水电离,含有弱离子的盐促进水电离。V=10时,醋酸和氨水恰好反应生成醋酸铵,醋酸根离子和铵根离子水解程度相等,溶液呈中性,混合液中水的电离程度大于10mL0.01mol·L-1醋酸溶液中水的电离程度,故D正确;故答案为:AB;
(4)①升高温度可增大AgBr的溶解度,即升高温度,Ksp(AgBr)增大,根据图象,T2时的Ksp(AgBr)>T1时的Ksp(AgBr),则T1<T2,故答案为:<;
②A.NaBr抑制AgBr电离,Br-的浓度增大,导致溶液中银离子浓度减小,可以使溶液由a点变为b点,故A错误;B.升温,Ksp(AgBr)增大,即c(Ag+)=c(Br-)都增大,不能使溶液由b点变为d点,故B错误;C.d点为不饱和溶液,蒸发溶剂,溶液中c(Ag+)=c(Br-)都增大,温度不变,溶度积常数不变,所以蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b),故C正确;D.在T1曲线上方区域(不含曲线)为过饱和溶液,温度不变,溶度积常数不变,因此T1曲线上方区域(不含曲线)任意一点对应的溶液中,均有AgBr沉淀,故D正确;故答案为:CD;
③用饱和NaCl溶液处理少量AgBr沉淀,使其中的Br-全部转化到溶液中,发生AgBr+ Cl-⇌AgCl+Br-,平衡常数K=====3×10-3,故答案为:3×10-3。
11. (1) 温度、压强、浓度(合理即可) 存在 该反应为可逆反应,反应只能达到平衡状态不可能进行到底 发生副反应
(2) 加聚反应
(3)、
【解析】(1)
影响平衡产率,应是影响化学平衡移动,影响条件可以是温度、浓度、压强等;该反应为可逆反应,460℃时丙烯腈的产率最大,说明反应达到平衡,反应不能进行到底,反应物和生成物共存,因此该温度下,存在丙烯和氨气;460℃以后,产率降低,可能是该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向进行,则丙烯腈的产率降低,产率降低,还可能是升高温度,发生副反应;故答案为温度、浓度、压强等;存在;该反应为可逆反应,反应只能达到平衡状态不可能进行到底;发生副反应;
(2)
丙烯腈的结构简式为CH2=CHCN,含有碳碳双键,通过加聚反应,得到高分子化合物,反应方程式为nCH2=CHCN;故答案为nCH2=CHCN;加聚反应;
(3)
的单体为CH2=CHCN和CH2=CHOOCCH3,CH≡CH与HCN发生加成反应:CH≡CH+HCNCH2=CHCN,CH≡CH与CH3COOH发生加成反应CH≡CH+CH3COOH CH2=CHOOCCH3;故答案为CH≡CH+HCNCH2=CHCN、CH≡CH+CH3COOH CH2=CHOOCCH3。
12. Ni2+、Fe2+、Fe3+ Fe(OH)3 烧杯、漏斗、玻璃棒 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 小于7.2 蒸发浓缩、冷却结晶 1.0×10-37.4
【分析】工厂废弃物(主要含NiO、Fe2O3和Fe3O4,还有少量其他不溶性物质)中加入稀硫酸,金属氧化物溶解、生成可溶性硫酸盐,经过滤得到的 “滤液①”中含有Ni2+、Fe2+、Fe3+;由图、表知,需把亚铁离子氧化成三价铁离子、再加氢氧化钠溶液调pH,得氢氧化铁沉淀,过滤,得硫酸镍溶液、经过蒸发浓缩、冷却结晶得到硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O),再经过滤、洗涤、干燥即可得到产品,据此回答。
【详解】(1)NiO、Fe2O3和Fe3O4和硫酸反应生成硫酸镍、硫酸铁和硫酸亚铁,则“滤液①”中含有的金属离子是Ni2+、Fe2+、Fe3+;加氢氧化钠溶液调pH,得氢氧化铁沉淀,则过滤所得滤渣②的成分为Fe(OH)3;
(2)操作a用于分离不溶性固体和液体的混合物,则为过滤,所用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒;
(3) 为了除去溶液中的铁元素,需把亚铁离子氧化成三价铁离子再转变为氢氧化铁沉淀。双氧水是绿色氧化剂、加H2O2的目的用离子方程式表示为: 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(4)从硫酸镍溶液中提取硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O),采用结晶法,故要防止产生Ni(OH)2沉淀,由图知,滤液②中c(Ni2+)=0.01mol·L−1开始沉淀时的pH为7.2,则进行操作b时应控制pH范围为小于7.2。硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)属于结晶水合物,受热易失去结晶水,则操作b为蒸发浓缩、冷却结晶;
(5)铁离子沉淀完全时(c=1.0×10−5mol·L−1)的pH=3.2, ,则常温下。
13. (1) 羧基 红
(2) 酯化(取代)反应
(3) 红变黑、又变红交替出现 、 反应放热,放出的热量足以维持反应继续进行
【分析】(体积分数)的Y溶液可杀菌消毒,Y为乙醇,G是一种具有香味的液体,G为酯。故X为乙烯,Y为乙醇,乙醇催化氧化生成乙醛,故Z为乙醛;乙醛氧化为乙酸,L为乙酸,乙酸和乙醇发生酯化反应得到G乙酸乙酯;M为高分子化合物,故乙烯发生加聚反应得到聚乙烯,M为聚乙烯。
(1)根据分析,反应①的化学方程式为:;L为乙酸,官能团为羧基;乙酸溶液显酸性,能使紫色石蕊试液变红;
(2)反应③为乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,化学方程式为:;反应类型为:酯化(取代)反应;M为聚乙烯,结构简式为:;
(3)①图示为乙醇和氧气在铜的催化作用下生成乙醛。集气瓶中混气,中间装置为乙醇的催化氧化反应,U型管中收集冷凝下来的乙醛。实验过程中铜丝与氧气生成氧化铜,颜色变化为红色变为黑色,乙醇与氧化铜反应生成铜和乙醛,黑色固体又变红,反应现象会持续交替出现,故实验现象为:红变黑、又变红交替出现;发生的反应为:、;②该反应为放热反应,实验进行一段时间后,如果撤掉酒精灯,反应也能继续进行,其原因为:反应放热,放出的热量足以维持反应继续进行。
14. (1) A 的半径比大,无法形成离子
(2) 极性 >
(3) BD 0.54
【解析】(1)D为铝原子,电离最外层一个电子所需的能量为第一电离能,所需能量最小;BC为失去1个电子后形成的离子,电离最外层一个电子所需的能量为第二电离能,所需能量较大;A为铝失去第3个电子所需的能量,为第三电离能,所需能量最大;故选A;碘离子半径远大于氟离子,故无法形成离子;
(2)与所有原子最外层均满足结构,中碳原子的价层电子对数为2+=2,C原子采用sp杂化;分子含有极性键且结构不对称,属于极性分子;、均为分子晶体且相对分子质量更大,故的沸点更高;
(3)硫酸铜为铜离子和硫酸根离子构成的离子晶体,存在离子键,且硫酸根离子中存在极性共价键;结合图示可知,晶体中还存在氢键,铜和氧之间形成的配位键;故选BD;由图可知,在胆矾晶体平均每个中存在1个通过氢键结合的水分子,故随温度升高会首先失去1分子的结晶水,故将胆矾缓缓加热,经历第一个过程充分反应后固体质量减轻;根据质量守恒可知,加热到,得到黑色固体为氧化铜;其中一种气体有漂白作用则为二氧化硫,其质量为;反应生成二氧化硫,硫元素化合价降低,则必有元素化合价升高,故生成三种气体中会生成氧气,另一种气体为三氧化硫;、CuO、SO2的物质的量分别为、、,则根据氢元素、硫元素、氧元素守恒可知生成H2O、SO3、O2的物质的量分别为0.15mol、0.03mol -0.02mol =0.01mol、(0.03mol×4 -0.03mol -0.02mol ×2-0.01mol×3)÷2 =0.01mol,故反应中、CuO、SO3、SO2 、O2、H2O的物质的量之比为3:3:1:2:1:15,故方程式为:。
山东省威海市2020-2022三年高二化学下学期期末试题汇编3-非选择题: 这是一份山东省威海市2020-2022三年高二化学下学期期末试题汇编3-非选择题,共41页。试卷主要包含了0g,产率为_______%,8L气体,04等内容,欢迎下载使用。
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