2021-2022学年山东省济南市章丘区第四中学高一(下)线上测试化学试卷(4月)(含答案解析)
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1. 下列变化过程中,能量变化符合如图的化学反应是
A. 氯化钠在水中的电离 B. 锌与盐酸的反应
C. 铝热反应 D. 氢氧化钡与氯化铵的反应
2. 下列描述正确的是
A. 最简式相同,组成上相差一个或者几个CH2的有机物一定互为同系物
B. 石油经过分馏,裂化后可以得到甲烷,乙烯等气态烃
C. 丙烯CH2=CHCH3共平面的原子最多为7个
D. 新戊烷的沸点比正戊烷的沸点高
3. 2022年是门捷列夫提出元素周期表153周年。根据元素周期表和元素周期律,下列说法正确的有几个
①1869年第一张元素周期表是按照核电荷数依次递增顺序编排
②ⅠA族元素全部为碱金属元素
③同周期ⅡA族与ⅢA族元素原子序数相差1,11,25
④碱金属单质从上到下密度依次递增
⑤卤素单质从上到下熔沸点依次递增
⑥铊(Tl)的最高价氧化物对应水化物具有两性
⑦砹(At)为有色固体,HAt不稳定,AgAt感光性很强,但不溶于水也不溶于稀硝酸
⑧证明Cl的非金属性强于C,可用盐酸与碳酸钠溶液反应
⑨Li2O2中阳、阴离子个数之比为2:1,可用Li在空气中燃烧制备
A. 2个 B. 3个 C. 5个 D. 6个
4. 一定量稀硫酸与足量锌反应时,下列措施可以减慢反应速率,又不影响氢气的物质的量的是
①加入硝酸钠溶液 ②加入少量氢氧化钠固体 ③适量减少锌(反应完仍然有剩余)④加入醋酸钠固体 ⑤加入适量硫酸锌溶液
A. ①②⑤ B. ④⑤ C. ②④ D. ①④⑤
5. 化学键是高中化学中非常重要的一个概念,它与物质变化过程中的能量变化息息相关,下列说法正确的是:
①化学键存在相邻原子间强烈的相互吸引力
②AlCl3离子化合物
③NH4Cl中既存在离子键又存在共价键
④速滑馆“冰丝带”用干冰作为制冷剂,干冰升华过程中破坏了共价键
⑤物理变化也可以有化学键的破坏
⑥化学变化中一定有化学键的断裂和形成,所以一定伴随能量的变化
⑦吸热反应一定需要加热
⑧氢键是化学键中的一种,会影响物质的熔沸点
A. ①③⑤⑥ B. ③④⑤⑧ C. ①②③⑤ D. ③⑤⑥⑦
6. 小顾同学学习完电化学的相关知识,他想用所学知识解决生活中遇到的一些问题,其中解决办法在原理上不符合科学事实的是
A. 为减缓自己的玩具船(铜质)生锈,他在船上钉了一小块铁
B. 他给妹妹讲自嗨锅加热食物的原理:铁做负极,石墨做正极,食盐和水做电解质组成了原电池,可以放热
C. 他想在一毛硬币上镀上一层铜,他把硬币与电池的正极相连,铜与电池的负极相连
D. 他把铅笔芯和铁钉交叉插在了柠檬中,给玩具小汽车充电
7. 0.2mol某烃X在O2中充分燃烧,将燃烧后的产物依次通入浓硫酸,碱石灰中,浓硫酸增重14.4g,碱石灰增重26.4g,则烃X的分子式为
A. C2H4 B. C3H6 C. C3H8 D. C4H8
8. 在恒温密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g)=3C(g)+2D(g)在四种不同条件下的反应速率如下,其中表示的反应的速率最快的是
A. v(A)=0.3mol/(L⋅min) B. v(C)=1.0mol/(L⋅min)
C. v(B)=0.5mol/(L⋅min) D. v(D)=0.02mol/(L⋅s)
9. 微生物电解池是一种能兼顾氢气或甲烷回收的废水处理装置,原理如图所示。下列有关说法正确的是
A. 该技术能助力“碳中和”(CO2“零排放”)的战略目标
B. 阳极的电极反应式为CH3COO−+2H2O−8e−=2CO2+7H+
C. 温度越高,产甲烷菌催化CO2生成CH4的反应速率越快
D. 外电路每通过1mole−,与a极相连的电极将产生5.6LCO2
10. 化学学习离不开实验操作,下列实验操作能完成实验目的的是
A.用该装置分离碘酒中的碘
B.用此装置灼烧海带
C.由褪色时间的长短比较反应物浓度对反应速率的影响
D.工业乙醇的蒸馏可用此装置
A. A B. B C. C D. D
11. 用NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温常压下,14g由乙烯和丙烯组成的混合气体所含原子总数为3NA
B. 质量均为3.6g的−OH和OH-中所含有的电子数目均为2NA
C. 标准状况下,11.2L正戊烷中含有的分子数为0.5NA
D. 常温常压下,0.1mol辛烷中含有的共价键数目为2.5NA
12. 人们研究发现蚂蚁之间传递信息是靠信息素(Ⅰ)和(Ⅱ)实现。下列说法中错误的是
A. 信息素Ⅰ、Ⅱ与乙烯互为同系物
B. Ⅰ的名称:2,4−二甲基−1−庚烯
C. Ⅱ与氢气加成后的产物,与氯气发生一取代可得到5种沸点不同的产物
D. Ⅰ、Ⅱ均存在顺反异构
13. 在恒温恒容容器中,发生如下反应:下列状态不能说明达到平衡状态的是
A. 2v正(A)=v逆(C) B. D的浓度不再变化
C. 混合气体的平均摩尔质量不再变化 D. 混合气体的密度不再变化
14. X、Y、Z、W四种短周期元素位于三个不同的周期,Y、Z同周期且四种元素原子序数依次增大。它们能形成结构如图所示的分子,下列推断正确的是
A. W元素形成的单质常温下易溶于酒精,微溶于水
B. 氢化物的沸点Z一定高于Y
C. Y的氧化物可以制作水晶饰品
D. X、Z、W可以形成含共价键的离子化合物
15. 天问一号火星探测器采用Li-CO2可充电电池供电,其反应机理如图所示,下列说法正确的是
A. 左电极室可以用硫酸锂溶液做电解质
B. 放电时负极每消耗4molLi,正极吸收3molCO2
C. 若用铅蓄电池对该电池充电时,催化电极应与铅电极相连
D. 充电时电子移动方向是从电源负极到阴极,经过电解质到阳极,又回到电源正极
16. 下表为元素周期表的一部分,针对表中①∼⑩元素填空,回答相关问题。
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0族
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
(1)上述元素形成的物质中不存在化学键的是_______(填元素符号)。
(2)④、⑤、⑨简单离子半径由大到小的顺序_______(用离子符号表示);②、⑧、⑩最高价氧化物对应水化物的酸性由弱到强_______(用化学式表示)
(3)④⑤形成的化合物中,含有非极性共价键的化合物的电子式为_______。
(4)⑨低价氧化物和⑩的单质按体积比1:1通入品红溶液中,现象_______原因:_______(用离子方程式表示)
(5)⑥的氧化物可以溶于⑤形成的一种强碱溶液写出该化学方程式_______
(6)证明⑨和⑩两种元素的非金属性强弱,_______(用离子方程式表示)
17. 笑笑同学学习完元素周期律,就想用所学知识解决困扰她许久的问题,如何从灼烧海带获取的海带灰中提取碘单质?她设计的流程图如下:
回答下列问题:
(1)写出步骤①中发生反应的离子方程式:_______
(2)上述提取碘的过程中步骤②所用仪器的名称_______,若A试剂为CCl4,则加入后振荡静止后现象为_______
(3)过去一般采用蒸馏的方法从含碘的有机溶液中获得碘单质,但是效果不佳,其原因是_______
(4)写出步骤③中发生反应的离子方程式:_______
18. 北京时间2022年4月16日神舟十三号载人飞船返回舱在东风路场成功着陆,载人飞行任务取得圆满成功,中国航天又站在了一个新的起点!飞船和航空站中CO2的清除和O2的再生的总反应如下:
(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)
435
415
465
800
若反应生成1molCH4_______(释放或者吸收)_______kJ能量
(2)在一定温度下,向2L密闭容器中充入2molCO2,8molH2,10min达到平衡,平衡时,测得CH4的体积分数为12.5%
①10min内,H2的平均反应速率为_______平衡时CO2的转化率为_______
②为加快反应速率可以采取的措施:_______(写出两条即可)
③容器内的压强平衡时与初始时的比值为_______
④下列描述能说明上述反应达到平衡状态的是_______
a.2v正 ∼(H2)=v逆(H2O) b.体系内压强不变 c.混合气体的平均摩尔质量不变 d.混合气体的密度不变 e.cCH4:cH2O=1:2
19. CO2的资源化利用不仅可以减少CO2的排放,而且可以提供绿色制备的技术路线,有助于促进“碳中和,碳达峰”。
Ⅰ.科学家致力于CO2电催化合成甲醇的研究,其工作原理如图:
(1)b电极与电源的_______极相连,其中c为质子交换膜,写出a电极的电极反应式_______
Ⅱ.CH3OH燃料电池具有低温快速启动,洁净环保等优点,可能成为未来便携式电子产品应用的主流。
请回答下列问题:
(2)通入CH3OH电极的电极反应式为_______。
(3)当丙池某个电极增重38.4g时,乙池中收集到了标况下11.2L气体。则甲池中理论上消耗CH3OH的物质的量为_______mol,乙池中析出_______g Ag。
(4)若丙中电极不变,将其溶液换成KI溶液,溶液中加入无色酚酞溶液,闭合电键后_______(C或D)极首先变红,写出电解时总离子反应式_______
20. 有机物的世界很丰富,种类和数目非常庞大,认识简单的有机物是我们学习有机化学的开始。现有如图所示几种有机物的结构:
回答下列问题:
(1)上述结构中更能真实反映有机物存在状况的是_______(填正确答案标号)
(2)写出E的同分异构体的结构简式_______
(3)写出B与Cl2反应的第一步方程式:_______,若将0.5molB中的氢原子全部用氯原子取代,需要标况下的Cl2_______L
(4)若B中混有了C可用_______除杂(写试剂名称),反应的化学方程式是_______,反应类型_______
(5)可爱冰墩墩备受人们喜爱,其中用到一种有机物聚氯乙烯,你能用CH2=CHCl合成聚氯乙烯吗?写出方程式_______
答案和解析
1.【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,该反应反应物的总能量低于生成物的总能量,为吸热反应。
【详解】A.氯化钠在水中的电离属于物理变化,故A不符合题意;
B.锌与盐酸的反应为放热反应,故B不符合题意;
C.铝热反应为放热反应,故C不符合题意;
D.氢氧化钡与氯化铵的反应为吸热反应,故D符合题意;
答案选D。
2.【答案】C
【解析】A.最简式相同,组成上相差一个或者几个CH2的有机物不一定互为同系物,如环丙烷和乙烯,最简式相同,组成上相差一个CH2,但两者结构不相似,不互为同系物,A错误;
B.石油经过分馏,裂化后可以得到汽油等轻质油,裂解后才能得到甲烷,乙烯等气态烃,B错误;
C.碳碳双键及与其直接相连的4个原子共面,CH2=CHCH3中甲基中的1个H原子也可能在该平面上,所以丙烯CH2=CHCH3共平面的原子最多为7个,C正确;
D.同分异构体中支链越多,沸点越低,新戊烷的沸点比正戊烷的沸点低,D错误;
答案选C。
3.【答案】B
【解析】①1869年第一张元素周期表是按照相对原子质量依次递增的顺序编排,故①错误;
②ⅠA族元素中H元素为非金属元素,其余元素为碱金属元素,故②错误;
③元素周期表中,处于第二、三周期的ⅡA族与ⅢA族元素原子序数相差1,处于第四、五周期的ⅡA族与ⅢA族元素之间有10列,则这两个周期中ⅡA族与ⅢA族元素原子序数相差11,处于第六、七周期的ⅡA族与ⅢA族之间形成10列,但ⅢB中存在镧系元素、锕系元素,这两个周期中ⅡA与ⅢA族元素原子序数相差25,故③正确;
④碱金属单质从上到下密度呈增大趋势,但钠钾反常,钠的密度大于钾的密度,故④错误;
⑤卤素单质是分子晶体,分子晶体相对分子质量越大,其熔沸点越大,所以卤素单质从上到下熔沸点依次升高,故⑤正确;
⑥铊(Tl)位于元素周期表的ⅢA族,同主族元素从上到下元素的金属性逐渐增强,氢氧化铊不具有两性,故⑥错误;
⑦砹(At)为ⅦA族元素,卤素单质从上到下,单质的颜色加深,由气体到固体,则砹(At)为有色固体,从上到下元素非金属性减弱,氢化物的稳定性减弱,则HAt不稳定,且AgAt感光性很强,但不溶于水也不溶于稀硝酸,故⑦正确;
⑧证明元素非金属性强弱应用最高价含氧酸进行比较,盐酸不是Cl元素的最高价含氧酸,不能用盐酸与碳酸钠溶液反应进行比较,故⑧错误;
⑨Li2O2与过氧化钠类似,则Li2O2中阳、阴离子个数之比为2:1,但Li在空气中燃烧生成Li2O,不会生成Li2O2,故⑨错误;
说法正确的有③⑤⑦,共3个;答案选B。
4.【答案】B
【解析】
①加入适量的硝酸钠溶液,相当于溶液中含有硝酸,硝酸和金属反应不会产生氢气,所以会影响氢气的总量,故①不符合题意;
②加入少量氢氧化钠固体,氢氧化钠会和硫酸反应生成水,与锌反应的硫酸减少,氢气的物质的量减少,故②不符合题意;
③适量减少锌(反应完仍然有剩余),对反应速率和氢气的物质的量均无影响,故③不符合题意;
④加入醋酸钠固体,醋酸根结合氢离子生成醋酸,氢离子浓度减小,反应速率减慢,氢离子的总物质的量不变,氢气的物质的量不变,故④符合题意;
⑤加入适量硫酸锌溶液,氢离子浓度减小,反应速率减慢,但氢离子物质的量不变,氢气的物质的量不变,故⑤符合题意;
可以减慢反应速率,又不影响氢气的物质的量的措施是④⑤;
答案选B。
5.【答案】A
【解析】①化学键是相邻的两个或多个原子之间的强烈的相互作用,这种相互作用既包括吸引力也包括排斥力,故①正确;
②AlCl3中Al和Cl之间形成共价键,AlCl3属于共价化合物,故②错误;
③NH4Cl中NH4+和Cl−之间以离子键结合,NH4+中含有共价键,故③正确;
④干冰属于分子晶体,升华破坏了分子间作用力,故④错误;
⑤物理变化中可能有化学键的断裂,如NaCl溶液水发生电离,离子键被破坏,故⑤正确;
⑥化学反应过程是旧键的断裂与新键的形成过程,化学反应过程中一定有化学键的断裂和形成,断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量,因此化学变化所以一定伴随能量的变化,故⑥正确;
⑦吸热反应不一定需要加热才能发生,如Ba(OH)2⋅8H2O和NH4Cl的反应属于吸热反应,但是不需要加热就可发生,故⑦错误;
⑧氢键属于分子间作用力,不属于化学键,故⑧错误;
说法正确的是①③⑤⑥;
答案选A。
6.【答案】C
【解析】A.铁的活动性比铜强,在玩具船(铜质)上钉一小块铁,形成原电池时,铁作负极,铜作正极,铜被保护起来,A正确;
B.铁是金属,石墨为非金属,食盐和水做电解质,形成原电池时,铁做负极,石墨做正极,并放出大量的热,B正确;
C.电镀时,镀件作阴极,与电源负极相连,镀层金属作阳极,与电源正极相连,因此在一毛硬币上镀上一层铜,硬币与电池的负极相连,铜与电池的正极相连,C错误;
D.铅笔芯为石墨,导电,把铅笔芯和铁钉交叉插在了柠檬中,形成了原电池,可以给玩具小汽车充电,D正确;
答案选C。
7.【答案】C
【解析】烃X在O2中充分燃烧,浓硫酸增重14.4g,为水的质量,水的物质的量为14.4g18g/mol=0.8mol,氢原子的物质的量为1.6mol,碱石灰增重26.4g,为二氧化碳的质量,二氧化碳的物质的量为26.4g44g/mol=0.6mol,碳原子的物质的量为0.6mol,则烃X中C原子的个数为0.6mol0.2mol=3,H原子的个数为1.6mol0.2mol=8,烃X的分子式为:C3H8,答案选C。
8.【答案】D
【解析】根据化学反应速率与化学计量数成正比,将各物质的化学反应速率全部换为A的反应速率为:
A. v(A)=0.3mol/(L⋅min);
B. v(A)=23v(C)=23mol/(L⋅min);
C. v(A)=2v(B)=1.0mol/(L⋅min);
D. v(A)=v(D)=0.02mol/(L⋅s)=1.2mol/(L⋅min);
综上所述,v(D)=0.02mol/(L⋅s)的反应的速率最快;
答案选D。
9.【答案】B
【解析】
【分析】根据图示中两极微粒的变化情况可推知,a极为电源的正极,b极为电源的负极,则阳极的电极反应式为CH3COO−−8e−+2H2O=2CO2↑+7H+,阴极的电极反应式为CO2+8e−+8H+=CH4+2H2O。
【详解】A.由阴极和阳极的电极反应式可知,阳极每产生2molCO2,阴极消耗1molCO2,不能实现CO2的“零排放”,A错误;
B.由分析可知,阳极的电极反应式为CH3COO−−8e−+2H2O=2CO2↑+7H+,B正确;
C.温度越高,产甲烷菌会失活,C错误;
D.气体所处温度、压强未知,气体摩尔体积未知,无法计算气体体积,D错误;
答案选B。
10.【答案】D
【解析】A.碘酒互溶不分层,不能利用图中分液装置分离,应选蒸馏法,故A错误;
B.灼烧在坩埚中进行,不能选蒸发皿,故B错误;
C.酸性高锰酸钾溶液的浓度不同、颜色不同,应控制等浓度的酸性高锰酸钾溶液且不足,改变草酸的浓度,探究浓度对反应速率的影响,故C错误;
D.温度计测定馏分的温度、冷却水下进上出,图中蒸馏装置合理,故D正确;
故选:D。
11.【答案】AD
【解析】A.乙烯和丙烯的最简式为CH2,14g由乙烯和丙烯组成的混合气体可看成14gCH2,物质的量为14g14g/mol=1mol,含3mol原子,原子总数为3NA,A正确;
B.3.6g的−OH中含有电子数为3.6g17g/mol×9×NAmol-1≈1.9NA,3.6g的OH-中含有电子数为3.6g17g/mol×10×NAmol-1≈2.1NA,B错误;
C.标准状况下,正戊烷不是气体,无法计算分子数,C错误;
D.1mol辛烷中含有25mol共价键,0.1mol辛烷中含有的共价键数目为0.1mol×25×NAmol−1=2.5NA,D正确;
答案选AD。
12.【答案】D
【解析】A.信息素Ⅰ、Ⅱ与乙烯均是含有一个碳碳双键的烯烃,结构相似,在分子组成上相差7个“CH2”,互为同系物,故A正确;
B.Ⅰ的主链有7个碳原子,碳碳双键在1号位置,2号碳和4号碳上均含有一个甲基,其系统命名为2,4−二甲基−1−庚烯,故B正确;
C.Ⅱ与氢气加成后的产物为 ,含有5种不同环境的氢原子,与氯气发生一取代可得到5种沸点不同的产物,故C正确;
D.形成顺反异构要求双键的同一碳上不能有相同的基团,Ⅰ、Ⅱ中双键碳的其中一个均含有两个H原子,因此Ⅰ、Ⅱ均不存在顺反异构,故D错误;
答案选D。
13.【答案】AC
【解析】A.物质A为固体,其浓度为定值,A的浓度变化为0,不能说明达到平衡状态,A正确;
B.当反应达到化学平衡状态时,各物质浓度不变,D的浓度不再变化,说明反应达到平衡状态,B错误;
C.反应物为固体,生成物为气体,生成3molC的同时也生成2molD,任何时刻混合气体的平均摩尔质量都不变,混合气体的平均摩尔质量不再变化,不能说明达到平衡状态,C正确;
D.反应物为固体,生成物为气体,只有达到化学平衡状态时,气体质量才不变,恒容容器,只有达到平衡状态时,混合气体密度才不变,混合气体的密度不再变化,能说明达到平衡状态,D错误;
答案选AC。
14.【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、W四种短周期元素位于三个不同的周期,Y、Z同周期,则X位于第一周期,X形成一个共价单键,则X为H元素,Y能形成4个共价单键或2个单键和1个双键,则Y为C元素,Z形成3个共价单键,则Z为N元素,W为第三周期元素,与C能形成双键,则W为S元素。
【详解】A.硫单质难溶于水,微溶于乙醇,故A错误;
B.Y为C元素,C元素形成的氢化物含有多种烃,碳原子数大于17时,烃的状态为固态,其沸点高于氨气,故B错误;
C.水晶饰品的成分为SiO2,Y为C元素,C元素的氧化物不能制作水晶饰品,故C错误;
D.X、Z、W形成的化合物(NH4)2S中, NH4+和S2−之间以离子键结合,NH4+中含有共价键, (NH4)2S为含共价键的离子化合物,故D正确;
答案选D。
15.【答案】B
【解析】
【分析】
由图可知,Li电极为负极,电极反应式为Li-e-=Li+,催化电极为正极,电极反应式为3CO2+4Li++4e-=2Li2CO3+C。
【详解】
A.Li是活泼金属,与水发生反应,不能用硫酸锂溶液做电解质,故A错误;
B.根据电极反应式可知,放电时负极每消耗4molLi,转移4mole−,正极吸收3molCO2,故B正确;
C.由上述分析可知,催化电极为正极,铅蓄电池中铅作负极,PbO2作正极,催化电极应与PbO2电极相连,故C错误;
D.充电时是电解池,电子从电源的负极沿导线流向电解池阴极,从电解池阳极流向电源正极,电子不经过电解质溶液,故D错误;
答案选B。
16.【答案】(1)He
(2)S2−>O2−>Na+ ;H2CO3
(4)品红不褪色 ; SO2+Cl2+2H2O=SO 42−+2Cl−+4H+
(5)Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]
(6)Cl2+S2−=2Cl−+S↓
【解析】
【分析】根据各元素在元素周期表中的位置可知,①为He元素,②为C元素,③为N元素,④为O元素,⑤为Na元素,⑥为Al元素,⑦为Si元素,⑧为P元素,⑨为S元素,⑩为Cl元素。
【小问1详解】
非金属元素与非金属元素之间易形成共价键,金属元素与非金属元素之间易形成离子键,稀有气体为单原子分子,不存在化学键,因此不存在化学键的是He,故答案为:He;
【小问2详解】
④、⑤、⑨简单离子为O2−、Na+、S2−,电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,因此离子半径由大到小的顺序为S2−>O2−>Na+;②、⑧、⑩分别为C、P、Cl,元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:Cl>P>C,因此酸性由弱到强为H2CO3
④⑤为O、Na,可形成Na2O和Na2O2,其中含有非极性共价键的化合物为Na2O2,Na2O2由Na+和O22-构成,其电子式为,故答案为:
;
【小问4详解】
⑨为S,S的低价氧化物为SO2,⑩为Cl,Cl的单质为Cl2,SO2与Cl2以1:1发生反应SO2+Cl2+2H2O=SO 42−+2Cl−+4H+,SO2被消耗,品红不褪色,故答案为:品红不褪色;SO2+Cl2+2H2O=SO 42−+2Cl−+4H+;
【小问5详解】
⑥为Al,其氧化物为Al2O3,⑤为Na,Na形成的一种强碱溶液为NaOH,Al2O3与NaOH反应的化学方程式为Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4],故答案为:Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4];
【小问6详解】
证明S和Cl的非金属性强弱,可比较单质的氧化性强弱,非金属性越强,单质的氧化性越强,由反应Cl2+S2−=2Cl−+S↓可知,氧化性:Cl2>S,从而证明非金属性:Cl>S。
17.【答案】(1)Cl2+2I−=2Cl−+I2
(2)分液漏斗 ;溶液分层,上层为无色,下层为紫红色
(3)碘易升华,蒸馏会造成碘损失
(4)3I2+6OH−=IO 3−+5I−+3H2O
【解析】
【分析】海带灰中含有I−,加入新制氯水,将I−氧化成I2,由于碘在有机溶剂中的溶解度大于在水中的溶解度,用A试剂萃取碘,得到含碘的有机溶剂,加入NaOH溶液,得到含有I−和IO3-的水溶液,加入硫酸酸化,得到含碘的悬浊液,过滤得到碘单质。
【小问1详解】
步骤①中,海带灰中的I−被新制氯水氧化成I2,反应的离子方程式为Cl2+2I−=2Cl−+I2,故答案为:Cl2+2I−=2Cl−+I2;
【小问2详解】
碘在有机溶剂中的溶解度大于在水中的溶解度,用A试剂萃取碘,萃取用到的仪器为分液漏斗;若A试剂为CCl4,则加入后振荡静止后,溶液分层,由于CCl4的密度大于水,CCl4位于下层,呈紫红色,上层为无色的水,故答案为:分液漏斗;溶液分层,上层为无色,下层为紫红色;
【小问3详解】
碘易升华,蒸馏会造成碘损失,因此采用蒸馏的方法从含碘的有机溶液中获得碘单质的效果不佳,故答案为:碘易升华,蒸馏会造成碘损失;
【小问4详解】
步骤③中,加入NaOH溶液,使I2转化为I−和IO3-,反应的离子方程式为3I2+6OH−=IO 3−+5I−+3H2O,故答案为:3I2+6OH−=IO 3−+5I−+3H2O。
18.【答案】(1)释放 ;180
(2)①0.2mol/(L⋅min); 50%
②升温,加入催化剂,增大反应物的浓度等
③ 4:5
④ bc
【解析】【小问1详解】
已知,该反应的焓变为800kJ/mol×2+435kJ/mol×4−415kJ/mol×4−465kJ/mol×4=−180kJ/mol,因此若反应生成1molCH4,释放180kJ能量,故答案为:释放;180kJ;
【小问2详解】
①平衡时,测得CH4的体积分数为12.5%,设平衡时CO2反应了xmol,则平衡时,CO2的物质的量为(2−x)mol,H2的物质的量为(8−4x)mol,CH4的物质的量为xmol,H2O的物质的量为2xmol,则x2-x+8-4x+x+2x×100%=12.5%,解得x=1mol,则10min内,H2反应了4mol,v(H2)=4mol2L10min=0.2mol/L⋅min;平衡时CO2的转化率为1mol2mol×100%=50%,故答案为:0.2mol/(L⋅min);50%;
②升温,加入催化剂,增大反应物的浓度等均能加快反应速率,故答案为:升温,加入催化剂,增大反应物的浓度等;
③根据②的分析可知,平衡时,CO2的物质的量为1mol,H2的物质的量为4mol,CH4的物质的量为1mol,H2O的物质的量为2mol,气体总物质的量为8mol,起始时气体总物质的量为10mol,相同温度下,气体的压强之比等于物质的量之比,则容器内的压强平衡时与初始时的比值为8mol:10mol=4:5,故答案为:4:5;
④a.化学反应速率之比等于化学计量数之比,当v正(H2)=2v逆(H2O)时,反应达到平衡状态,故a不符合题意;
b.该反应是气体体积减小的反应,反应的压强是变量,因此当体系内压强不变时,反应达到平衡状态,故b符合题意;
c.该反应反应前后气体的总质量不变,总物质的量发生变化,则混合气体的平均摩尔质量是变量,当混合气体的平均摩尔质量不变时,反应达到平衡状态,故c不符合题意;
d.该反应反应前后的总质量不变,体积不变,则密度始终不变,因此当混合气体的密度不变,不能说明反应达到平衡状态,故 d不符合题意;
e.cCH4:cH2O=1:2始终存在,因此当cCH4:cH2O=1:2不能判断是否达到平衡状态,故e不符合题意;
答案选bc,故答案为:bc。
19.【答案】(1)正 ;CO2+6e−+6H+=CH3OH+H2O
(2)CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
(3)0.2;86.4
(4)D;
【解析】【小问1详解】
由图可知,该装置为电解池,a电极上CO2发生还原反应生成CH3OH,则a电极为阴极,电极反应式为CO2+6e−+6H+=CH3OH+H2O,b电极为阳极,则b电极与电源正极相连,故答案为:正;CO2+6e−+6H+=CH3OH+H2O;
【小问2详解】
通入甲醇的一极为负极,甲醇在负极失去电子发生氧化反应,电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O,故答案为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;
【小问3详解】
电解氯化铜时,铜离子在阴极得电子生成铜,即Cu2++2e-=Cu,生成铜的质量为38.4g,则转移的电子为n(e-)=2n(Cu)=2×38.4g64g/mol=1.2mol,根据CH3OH-6e--8OH-=CO32-+6H2O可知,消耗甲醇的物质的量为16×1.2mol=0.2mol;电解硝酸银溶液时阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O,电路中转移电子1.2mol时生成氧气的物质的量n(O2)=14n(e-)=0.3mol<11.2L22.4L/mol=0.5mol,则硝酸银反应完全,并且发生了电解水的反应,生成氢气的物质的量为0.5mol-0.3mol=0.2mol,根据电子守恒可知2n(H2)+n(Ag)=0.2mol×2+n(Ag)=1.2mol,n(Ag)=0.8mol,m(Ag)=0.8mol×108g/mol=86.4g,故答案为:0.2;86.4;
【小问4详解】
若丙中电极不变,将其溶液换成KI溶液,C为阳极, D为阴极,电解KI溶液时阳极生成I2,阴极生成H2和KOH,加入无色酚酞溶液,阴极D首先变红,总离子反应为,故答案为:D;。
20.【答案】(1)D
(2) 、
(3)CH3CH3+Cl2→光照CH3CH2Cl+HCl ; 67.2L
(4)溴水或者溴的四氯化碳溶液 ;CH2=CH2+Br2→ ;加成反应
(5)nCH2=CHCl→一定条件下
【解析】【小问1详解】
A为结构式,B、C、E为球棍模型,用于表示化学分子的三维空间分布,D为比例模型,既能表示原子的位置关系,也能表示原子的相对大小,因此更能真实反映有机物存在状况的是D,故答案为:D;
【小问2详解】
由图可知,E为正戊烷的球棍模型,正戊烷的同分异构体为异戊烷和新戊烷,结构简式为 和 ;
【小问3详解】
B为丙烷的球棍模型,丙烷与氯气发生取代反应,第一步反应的方程式为CH3CH3+Cl2→光照CH3CH2Cl+HCl;丙烷与氯气取代,一次只能取代一个H原子,若将0.5mol丙烷中的氢原子全部用氯原子取代,需要3mol氯气,标况体积为3mol×22.4L/mol=67.2L,故答案为:CH3CH3+Cl2→光照CH3CH2Cl+HCl;67.2;
【小问4详解】
B为丙烷,C为乙烯,乙烯与溴水或溴的四氯化碳发生加成反应,丙烷与溴水或溴的四氯化碳不反应,因此可用溴水或者溴的四氯化碳溶液除杂,发生的反应为CH2=CH2+Br2→,该反应属于加成反应,故答案为:溴水或者溴的四氯化碳溶液;CH2=CH2+Br2→;加成反应;
【小问5详解】
CH2=CHCl发生加聚反应生成聚氯乙烯,反应的化学方程式为nCH2=CHCl→一定条件下。
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