湖北省黄石市第二中学2023-2024学年高二上学期9月月考化学试题(解析版)
展开一、选择题(本题共 15 小题,每小题 3 分,共 45 分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 材料是社会进步的阶梯。下列有关材料的叙述正确的是
A. 不粘锅内层涂料聚四氟乙烯的链节为
B. 制造“天眼”材料之一的碳化硅属于有机物
C. 黄铜、青铜、白铜(铜镍合金)都属于合金材料
D. 有机玻璃使用的聚酯纤维属于天然有机高分子材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.聚四氟乙烯的链节为,A错误;
B.碳化硅属于无机物,B错误;
C.黄铜是由铜和锌所组成的合金,青铜是纯铜、锡或铅的合金,白铜是铜镍合金,都属于合金材料,C正确;
D.聚酯纤维是人工合成的,不属于天然有机高分子材料,D错误。
答案为:C。
2. PH3常作为一种熏蒸剂,在贮粮中用于防治害虫,一种制备PH3的流程如图所示:
下列说法正确的是
A. 流程中,每一步均属于氧化还原反应
B. 次磷酸的分子式为H3PO2,属于三元酸
C. 白磷与浓NaOH溶液反应的化学方程式为:P4+3NaOH(浓)+3H2OPH3↑+3NaH2PO2
D. 理论上,1 ml白磷可生产2.0 ml PH3
【答案】C
【解析】
【分析】由题给流程可知,白磷与过量浓氢氧化钠溶液加热条件下发生氧化还原反应生成磷化氢和次磷酸钠,反应的化学方程式为P4+3NaOH(浓)+3H2OPH3↑+3NaH2PO2,反应生成的次磷酸钠和硫酸反应生成次磷酸,反应的化学方程式为NaH2PO2+H2SO4=NaHSO4+H3PO2,次磷酸分解生成磷化氢和磷酸,反应的化学方程式为2H3PO2=PH3↑+H3PO4.
【详解】A.由分析可知,次磷酸钠和硫酸反应生成次磷酸,反应中没有元素化合价发生变化,属于非氧化还原反应,故A错误;
B.由分析可知,白磷与氢氧化钠溶液反应生成NaH2PO2,则次磷酸属于一元酸,故B错误;
C.由分析可知,白磷与过量浓氢氧化钠溶液加热条件下发生氧化还原反应生成磷化氢和次磷酸钠,反应的化学方程式为P4+3NaOH(浓)+3H2OPH3↑+3NaH2PO2,故C正确;
D.由分析可得如下关系式:P4~ PH3~3NaH2PO2~3H3PO2~1.5PH3,则理论上,1 ml白磷可生产1ml+1.5ml=2.5 ml PH3,故D错误;
故选C。
3. 下列说法不正确的是
A. VL 溶液中含mg,则溶液中的物质的量浓度为
B. 某盐酸密度为,质量分数为36.5%,此盐酸物质的量浓度为
C. 将30%的氨水和10%的氨水等体积混合后,所得溶液的质量分数小于20%(已知氨水的浓度越大,其密度越小)
D. 100g浓度为的硫酸中加入一定的水稀释成,则加入水的体积大于100mL(已知硫酸的浓度越大,其密度越大)
【答案】D
【解析】
【详解】A.VL 溶液中含mg,,则溶液中的物质的量,的物质的量浓度为,故A正确;
B.根据可知,故B正确;
C.设30%的氨水的密度为dg/mL、10%的氨水密度为Dg/mL,二者体积均为1mL,混合后溶液质量分数为,氨水的浓度越大,其密度越小,所得溶液的质量分数小于20%,故C正确;
D.根据稀释定律可知,稀释后溶液体积为原溶液体积的2倍,而稀释后溶液密度比原溶液密度小,故稀释后溶液质量小于原溶液质量的2倍,则加入水的质量小于200g-100g=100g,水的密度为1g/mL,故加入水的体积小于100mL,故D错误;
故答案为D。
4. 侯德榜是我国近代著名的化学家,他提出的联合制碱法得到世界各国的认可,其工艺流程如图。下列说法正确的是
A. 该工艺流程中涉及了氧化还原反应
B. 向“饱和食盐水”中先通入过量,再通入
C. “母液”中溶质的主要成分是NaCl,可循环利用
D. 由流程图可知,碳酸氢钠固体中混有少量碳酸钠,可通过煅烧,除去碳酸钠
【答案】C
【解析】
【分析】氨气在水溶液中的溶解度比二氧化碳大,故向饱和食盐水中先通氨气,后通二氧化碳,发生的化学反应方程式为NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3+NH4Cl,过滤后滤渣为碳酸氢钠,煅烧得到碳酸钠,滤液为氯化铵和氯化钠溶液,加入氯化钠固体后经过降温结晶得到氯化铵晶体和母液,母液为氯化钠溶液。
【详解】A.该工艺流程中不涉及氧化还原反应,A错误;
B.向“饱和食盐水”中先通入过量,再通入,B错误;
C.“母液”中溶质的主要成分是NaCl,可循环利用,C正确;
D.由流程图可知,碳酸钠固体中混有少量碳酸氢钠,可通过煅烧,除去碳酸氢钠,D错误;
故选C。
5. 二氧化氯是一种黄绿色气体,易溶于水,熔点为,沸点为,浓度过高时易发生分解引起爆炸,某研究小组制备二氧化氯溶液的装置如图。下列说法正确的是
A. 是新型净水剂,它的净水原理和氢氧化铁胶体相同
B. 实验中氮气的作用是稀释,防止浓度过大发生爆炸
C. 装置B可以起到防止倒吸作用
D. 当看到装置C中导管液面上升时应减慢氮气的通入速率
【答案】B
【解析】
【分析】A中酸性条件下,NaClO3与H2O2反应生成C1O2,过氧化氢被氧化生成氧气,二氧化氯浓度过高时易发生分解引起爆炸,通入氮气可以稀释二氧化氯,防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸,同时可以起到搅拌作用,有利于反应进行;二氧化氯易溶于水,C装置可以溶解二氧化氯,B装置为安全瓶,D装置吸收尾气,以此解答该题。
【详解】A.ClO2是新型净水剂,它的净水原理是该物质具有强氧化性,会将水中细菌、病毒的蛋白质氧化,使其失去生理活性,因而具有杀菌消毒作用;而氢氧化铁胶体的表面积大,吸附力强,具有强的吸附作用,能够吸附水中悬浮的固体小颗粒,使之形成沉淀而析出,故ClO2的净水原理和氢氧化铁胶体不相同,A错误;
B.实验中氮气的作用就是可以稀释二氧化氯,防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸,同时可以起到搅拌作用,有利于反应进行,B正确;
C.安全瓶应都是短管,其作用是可以起到防止倒吸的作用,C错误;
D.当看到装置C中导管液面上升时,说明装置内压强减小了,此时应加快氮气的通入量,避免压强较小而倒吸,D错误;
故合理选项是B。
6. 某兴趣小组探究用氢气和碳酸亚铁制取铁粉并检验反应产物,实验装置如图。下列说法不正确的是
A. 通过调节分液漏斗的活塞以控制①中气泡产生快慢
B. 装置①可用于干燥氢气
C. 装置②③中的药品分别是无水硫酸铜、碱石灰
D. 加热装置Y前,应先让X反应一段时间,排出装置中的空气
【答案】C
【解析】
【分析】根据实验目的“探究用氢气和碳酸亚铁制取铁粉并检验反应产物”,结合装置图分析可知,X装置为Zn和稀硫酸发生置换反应制备H2的装置,①装置盛有浓硫酸干燥H2,Y装置为氢气和碳酸亚铁制取铁粉的装置,②为检验产物H2O的装置,可盛装白色的无水硫酸铜固体,③装置的主要目的是吸收H2O并防止④中的H2O进入②装置中造成干扰,可以是无水CaCl2,④为检验CO2的装置,据此分析解答问题。
【详解】A.装置X为Zn与稀硫酸发生置换反应制备H2的装置,分液漏斗可调节稀硫酸的滴入速率从而控制①中气泡产生快慢,A项正确;
B.装置①盛有浓硫酸,可用于干燥H2,防止对后面产物的检验产生干扰,B项正确;
C.由上述分析可知,②为检验产物H2O的装置,可盛装白色的无水硫酸铜固体,装置③的主要目的是吸收H2O并防止④中的H2O进入装置②中造成干扰,可以是无水CaCl2,碱石灰会吸收CO2,不能是碱石灰,C项错误;
D.H2与空气混合加热易发生爆炸,故在加热装置Y前,应先让X反应一段时间,排出装置中的空气,D项正确;
故选:C。
7. 应用元素周期律分析下列推断,其中正确的组合是
①碱金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性随原子序数的增大而增强
②85号砹(At)是第ⅥA族元素,其氢化物的稳定性弱于HCl
③硒(Se)与氧同主族,它的最高价氧化物对应水化物酸性比硫酸弱
④第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后,水溶液均为酸性
⑤81号铊(Tl)与铝同主族,其单质不能与氢氧化钠溶液反应
⑥第三周期非金属元素的氧化物对应水化物的酸性随原子序数的增大而增加
A. ①③⑥B. ①③⑤C. ②③⑤D. ②④⑥
【答案】B
【解析】
【详解】①同主族元素从上到下金属性逐渐增强,则碱金属元素最高价氧化物对应的水化物的碱性随原子序数的增大而增强,①正确;
②同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,氢化物的稳定性逐渐减弱,砹()是第Ⅶ族元素而不是第ⅥA族,其氢化物的稳定性弱于,②错误;
③同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,最高价含氧酸的酸性逐渐减弱,硒()与氧同主族,它的最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱,③正确;
④第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后,水溶液不一定均为酸性,如溶于水后,水溶液呈碱性,④错误;
⑤同主族元素从上到下金属性逐渐增强,铊(Tl)与铝同主族,金属性强于铝,其单质能与盐酸反应,不能与氢氧化钠溶液反应,⑤正确;
⑥同周期元素自左向右非金属性逐渐增强,则第三周期非金属元素的最高价氧化物对应水化物的酸性随原子序数的增大而增强,⑥错误,故B正确;
答案选B。
8. 在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下,密闭容器中的可高效转化酸性溶液中的硝态氮以达到消除污染的目的。其工作原理的示意图如下:
下列说法不正确的是
A. Ir的表面发生氧化还原反应,生成时转移个电子
B. 导电基体上的Pt颗粒上发生的反应:
C. 若导电基体上的Pt颗粒增多,有利于降低溶液中的含氮量
D. 在导电基体上生成NO的反应式为:
【答案】C
【解析】
【详解】A.由原理示意图可知,Ir的表面氢气和N2O发生反应生成N2和H2O,Ir的表面发生反应的方程式为:H2+N2O=N2+H2O,属于氧化还原反应,N的化合价由+1变为0,故生成1mlN2时转移2NA个电子,故A正确;
B.根据图示,导电基体上的Pt颗粒上,部分得到电子变为,则Pt颗粒上发生的反应:,故B正确;
C.导电基体上的Pt颗粒上,部分得到电子变为,仍在溶液中,所以若导电基体上的Pt颗粒增多,不利于降低溶液中的含氮量,故C错误;
D.导电基体上的Cu颗粒上,得到电子变为NO,则在导电基体上生成NO的反应式为:+3e-+4H+═NO↑+2H2O,故D正确;
故选:C。
9. “海泥电池”既可用于深海水下仪器的电源补给,又有利于海洋环境污染治理。电池工作原理如图所示,其中微生物代谢产物显酸性。
下列说法错误的是
A. B电极为负极
B. 从海底沉积层通过交接面向海水层移动
C. 微生物作用下发生反应:
D. 除去,A电极消耗标准状况下
【答案】D
【解析】
【分析】原电池A电极发生还原反应,做正极,反应式为O2+4e-+ 4H+ =2H2O,B电极发生氧化反应,做负极,反应式为2HS--4e-=2S+2H+;根据电池工作原理图可知微生物反应式为2CH2O++H+=2CO2+HS−+2H2O。
【详解】A.根据分析可知B做负极,A正确;
B.阳离子向正极移动,H+从海底沉积层通过交接面向海水层移动,B正确;
C.根据电池工作原理图可知微生物作用下发生反应方程式:2CH2O++H+=2CO2+HS−+2H2O,C正确;
D.3.0g CH2O物质的量为0.1ml,根据反应方程式可知反应后生成0.05mlHS-,根据电极反应式可知转移电子0.1ml,则消耗0.025ml O2,A电极消耗标准状况下0.56L O2,D错误;
故答案为:D。
10. 下列实验操作正确且能达到相应实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙烷不和酸性KMnO4溶液反应,乙烯与酸性KMnO4溶液反应,导管长进短出、洗可分离,A正确;
B.和都是有机物,两者互溶无法用萃取分离,B错误;
C.提纯乙酸乙酯应采用分液操作,不能用过滤操作,C错误;
D.蒸馏装置中,温度计的水银球应处于冷凝管的支管口处,D错误;
故选A。
11. 下列化学用语与说法表述规范的有
①“抗疫战争”中生产熔喷布口罩的原料聚丙烯是有机高分子化合物,其单体为丙烯
② H2O2 的电子式:,乙烯的分子式是C2 H4 ,结构简式是CH2 CH2
③ CO2 分子的空间填充模型:;、沸点较高的为后者
④分解、潮解、电离都是化学变化;煤的干馏、气化、液化都是化学变化
⑤离子化合物中没有共价键
⑥淀粉和油脂是天然高分子化合物
⑦葡萄与浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土放在一起可以保鲜
A. 2 项B. 3 项C. 4 项D. 5 项
【答案】B
【解析】
【详解】①丙烯中含碳碳双键可发生加聚反应,聚丙烯是丙烯通过加聚反应获得的,①正确;
② H2O2 的结构式为H-O-O-H,则其电子式为,乙烯的分子式是C2 H4 ,结构简式是CH2 CH2,②正确;
③C原子半径大于O原子,则 CO2 分子的空间填充模型为,分子式相同的烷烃,支链越多沸点越低,、沸点较高的为前者,③错误;
④潮解为吸收空气中的水蒸气,在固体表面形成溶液的过程,没有新物质生成,属于物理变化,电离是电解质溶于水解离为离子的过程,没有新物质生成,属于物理变化,④错误;
⑤离子化合物中一定含离子键,可能含共价键,⑤错误;
⑥淀粉属于天然高分子化合物,油脂不属于高分子化合物,⑥错误;
⑦高锰酸钾可以与葡萄产生的具有催熟作用的乙烯发生反应,因此葡萄与浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土放在一起可以保鲜,⑦正确;
答案选B。
12. 以下情况中,可以证明可逆反应达到平衡状态的有个
Ⅰ.
① ②1个键断裂的同时,有6个键断裂
Ⅱ
③恒温恒容时,气体的压强不再改变
④恒温恒压时,气体的密度不再改变
Ⅲ.
⑤恒温恒容时,气体的密度不再改变
⑥恒温恒容时,气体的平均相对分子质量不再改变
Ⅳ.
⑦恒温恒容时,气体的平均相对分子质量不再改变
⑧恒温恒压时,的体积分数不再改变
Ⅴ.
⑨
⑩恒容绝热时,压强不再改变
⑪恒容绝热时,平衡常数不再改变
A. 6B. 7C. 8D. 9
【答案】B
【解析】
【分析】可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变。利用物理量判断反应是否平衡的依据是“变量不变则平衡”。
【详解】Ⅰ.
①反应任意时刻均存在,因此时,正逆反应速率不等,反应未达到平衡。
②1个键断裂的同时,一定有6个N-H键形成,若同时有6个键断裂,则说明正逆反应速率相等,反应处于平衡状态。
Ⅱ.
③该反应为气体非等体积变化,反应正向进行过程中,气体的物质的量将减小,恒温恒容时,气体的物质的量之比等于气体的压强之比,当气体的压强不再改变时,说明气体的物质的量不变,反应处于平衡状态。
④参加反应的物质均为气体,因此反应过程中气体的总质量不变。恒温恒压时,气体的物质的量之比等于容器体积之比,因此该反应正向进行过程中,容器体积将减小,当气体的密度()不再改变时,说明反应处于平衡状态。
Ⅲ.
⑤反应物中有固体参与,因此反应正向进行过程中,气体的质量将增大,恒温恒容时,当气体的密度()不再改变时,说明反应处于平衡状态。
⑥设起始加入1ml水蒸气和足量固体碳,则起始气体摩尔质量为18g/ml,设水蒸气的转化量为xml,则反应过程中气体的平均相对分子质量=,因此恒温恒容时,气体的平均相对分子质量不再改变时,说明反应处于平衡状态。
Ⅳ.
⑦产物中CO2与NH3的比例固定,因此气体的平均相对分子质量固定,不能说明反应处于平衡状态。
⑧反应过程中,的体积分数始终为,因此无法根据的体积分数判断反应是否处于平衡状态。
Ⅴ.
⑨反应物的起始量及转化率未知,因此无法根据物质的浓度之比判断反应是否处于平衡状态。
⑩恒容绝热时,随反应的进行,温度将变化,温度变化会引起压强变化,因此当压强不再改变时,反应处于平衡状态。
⑪恒容绝热时,随反应的进行,温度将变化,平衡常数只受温度影响,当平衡常数不再改变时,说明温度不变,反应处于平衡状态。
综上所述,可证明可逆反应达到平衡状态的有②③④⑤⑥⑩⑪,故答案为B。
13. 已知 X 转化为 R 和 W 分步进行:①X(g)Y(g)+2W(g) ② Y(g) R(g)+W(g)。述反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 1ml Xg 的能量低于 1ml Yg 的能量
B. 反应过程中,由于Ea 2 Ea 3 ,反应①的速率大于反应②的速率
C. 断裂 1ml Xg 中的化学键吸收的能量小于形成 1ml R g 和 3ml Wg 中的化学键所放出的能量
D. R(g)+W(g) Y(g) △H=+(Ea4-Ea3)kJ·ml-1
【答案】D
【解析】
【详解】A.从图中可知1mlX(g)的能量低于1mlY(g)和2mlW(g)的总能量,无法比较1mlX(g)的能量和1mlY(g)的能量大小,A错误;
B.从反应过程的图象中可知,Ea3<Ea1,活化能越低,反应速率越快,故反应②速率大于反应①,B错误。
C.从图中可知,X转化为R和W为吸热反应,断裂1mlX(g)化学键吸收的热量应大于形成1mlR(g)和3mlW(g)化学键所放出的热量,C错误;
D.从图中反应前后能量变化可知,反应物总能量低于生成物总能量,Y(g)⇌R(g)+W(g)为吸热反应,ΔH>0,故ΔH=(Ea3-Ea4)kJ/ml,则逆反应热化学方程式为:R(g)+W(g) Y(g) △H=+(Ea4-Ea3)kJ·ml-1,D正确;
故选:D。
14. 下列关于热化学反应的描述错误的是
A. 由C(石墨)→C(金刚石) 可知,石墨能量更高,燃烧热更大
B. 已知 ,则在一定条件下将2ml和6ml置于一密闭容器中充分反应,放出的热量小于184.8kJ
C. 在稀溶液中: ,若将含1ml的醋酸溶液与含1ml的溶液混合,放出的热量小于57.3kJ
D. 中和热测定实验中可用塑料材质的环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒
【答案】A
【解析】
【详解】A.吸热反应,反应物的总能量低于生成物的总能量,由C(石墨)→C(金刚石) 可知,石墨能量更低,燃烧热更小,故A错误;
B.已知 ,与反应为可逆反应,进行不完全,则在一定条件下将2ml和6ml置于一密闭容器中充分反应,放出的热量小于184.8kJ,故B正确;
C.在稀溶液中: ,弱电解质溶于水吸收热量,盐水解也为吸热反应,故将含1ml的醋酸溶液与含1ml的溶液混合,放出的热量小于57.3kJ,故C正确;
D.塑料材质不易导热,传热缓慢,测定中和热时可用塑料材质的环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,故D正确。
答案为:A。
15. 依据图示判断,下列说法不正确的是
A. 图甲中曲线Ⅱ可以表示催化剂降低了反应的活化能
B. 图乙中HI分子发生了有效碰撞
C. 盐酸和氢氧化钠溶液的反应活化能很小
D. 图甲所示反应:ΔH<0
【答案】B
【解析】
【详解】A.催化剂可降低反应的活化能,由图可知,曲线Ⅱ的活化能较低,可以表示催化剂降低了反应的活化能,选项A正确;
B.只有发生化学反应的碰撞才是有效碰撞,由图乙可知碰撞后没有生成新分子,即没有发生化学反应,HI分子没有发生有效碰撞,选项B错误;
C.酸和碱反应不需要外界做功的条件下就能发生,说明它们已经处于活跃状态,因此活化能很小,选项C正确;
D.反应物总能量大于生成物的总能量,反应放热,选项D正确;
答案选B。
二、非选择题(共 4 题,计 55 分)
16. 三氧化二锑()被称为锑白,不溶于水,溶于强酸和强碱,是应用最早的阻燃剂。一种以辉锑矿(主要成分为,还含有、、、等)为原料制取锑白的工艺流程图如下:
已知:锑的原子序数为51,与氮同主族。
回答下列问题:
(1)锑在周期表中的位置为第________周期______族。
(2)“溶浸”中,转化为进入溶液,“浸取渣”的主要成分有硫单质和___________。发生反应的离子方程式为___________。
(3)若缺少“还原”,锑白会因含有杂质而显浅黄色。“还原”中被还原的元素是___________。
(4)“水解”时,与热水反应的化学方程式为___________。
(5)“中和”时,选用氨水而不选用溶液的原因是___________。
【答案】(1) ①. 5 ②. ⅤA
(2) ①. (或“二氧化硅”) ②.
(3)(或“铁”)
(4)
(5)能溶于氢氧化钠溶液,不溶于氨水
【解析】
【分析】以辉锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有Fe2O3、Al2O3、MgO、SiO2等)为原料制取锑白,辉锑矿中加入盐酸、FeCl3溶液溶浸,“溶浸”时氧化产物是S,Sb2S3被氧化为S,铁离子被还原为亚铁离子,所以Sb2S3“溶浸”时反应的化学方程式为Sb2S3+6FeCl3=3S+2SbCl3+6FeCl2,Fe2O3、Al2O3、MgO与盐酸反应生成对应的氯化物,SiO2不反应而形成浸出渣,加入Sb,Sb将Fe3+还原为Fe2+,在热水中,Sb3+发生水解Sb3++Cl-+H2O⇌SbOCl+2H+,SbOCl中加入氨水中和生成Sb2O3。
【小问1详解】
锑元素属于氮族元素,核电荷数为51,位于周期表中第五周期第ⅤA族。
【小问2详解】
“溶浸”中,Sb2S3转化为Sb3+进入溶液,“浸取渣”的主要成分有硫单质和SiO2(或“二氧化硅”),Sb2S3发生反应的离子方程式为Sb2S3+6Fe3+=3S+2Sb3++6Fe2+。
【小问3详解】
根据铁离子的溶液显黄色,铁离子和铁反应生成亚铁离子,则“还原”中被还原的元素是Fe(或“铁”)。
【小问4详解】
“水解”时,SbCl3与热水反应生成SbOCl,化学方程式。
【小问5详解】
“中和”时,选用氨水而不选用NaOH溶液的原因是Sb2O3能溶于氢氧化钠溶液,不溶于氨水。
17. 冰晶石又名六氟铝酸钠,白色固体,微溶于水,常用作电解铝工业的助熔剂。工业上用萤石(主要成分是)、浓硫酸、氢氧化铝和碳酸钠溶液通过湿法制备冰晶石,某化学实验小组模拟工业上制取的装置图如下(该装置均由聚四氟乙烯仪器组装而成)。
已知:;。
(1)实验仪器不能使用玻璃仪器的原因是___________。
(2)装置Ⅲ的作用为___________,装置Ⅳ的作用为___________。
(3)在实验过程中,装置Ⅱ中有气体逸出,同时观察到有白色固体析出,请写出该反应的离子方程式:___________。
(4)在实验过程中,应先向装置Ⅱ中的浊液通入气体,然后再滴加溶液,其原因是___________。
(5)装置Ⅱ反应后的混合液经过过滤、洗涤、干燥可得到晶体,确定沉淀已经洗涤干净的方法是___________。
(6)请写出工业生产中电解制铝的化学方程式:___________。
(7)含质量分数为的萤石(杂质不含氟元素)理论上可生产___________(设生产过程中的第一步含氟物质均完全转化)。
【答案】(1)玻璃的主要成分为,与反应
(2) ①. 做安全瓶,防止倒吸 ②. 吸收尾气中的HF,防止污染空气
(3)
(4)溶液呈碱性,会首先与反应,不利于的溶解
(5)取最后一次洗涤液少许于试管中,向其中滴加溶液,若无白色沉淀生成,说明沉淀已洗涤干净
(6)(熔融)
(7)56
【解析】
【分析】装置Ⅰ内浓硫酸与萤石一起加热得到氟化氢气体,氟化氢气体进入装置Ⅱ与氢氧化铝和碳酸钠溶液发生反应析出白色固体冰晶石;
【小问1详解】
据分析,装置Ⅰ内产生是氟化氢气体,实验仪器不能使用玻璃仪器的原因是反应产物能与玻璃的主要成分反应:;
【小问2详解】
装置Ⅲ连接尾气吸收装置Ⅳ,作为安全瓶,防止倒吸;多余的氟化氢气体在装置Ⅳ被氢氧化钠溶液吸收,防止污染空气;
【小问3详解】
在实验过程中,氧化氢气体进入装置Ⅱ与氢氧化铝和碳酸钠溶液发生反应析出白色固体冰晶石,装置Ⅱ中有气体逸出,该反应的离子方程式:;
【小问4详解】
若将气体通入和混合物中,溶液呈碱性,会首先与反应,不利于的溶解;
【小问5详解】
制备的过程中,溶液是过量的,可检验最后一次洗涤液是否含有,所以所用试剂为溶液,即取最后一次洗涤液少许于试管中,向其中滴加溶液,若无白色沉淀生成,说明沉淀已洗涤干净;
【小问6详解】
工业生产中电解熔融的氧化铝制铝,为了降低熔融时的温度,节约能源,熔化氧化铝时加入冰晶石,化学方程式:(熔融);
【小问7详解】
根据氟原子守恒,有关系式:含质量分数为的萤石(杂质不含氟元素),理论上可生产质量:。
18. 以石油气为原料生产香料 H 的合成路线如下图所示。常温常压下,A 为气态烷烃,且在一定条件下可裂解,D、E 分子中所含的碳原子数相同。回答下列问题:
(1)E 的电子式为___________;G 中官能团的名称是___________。
(2)①的反应类型为___________;③的反应类型为___________。
(3)写出 A 中互为同分异构体的有机物的结构简式:___________。
(4)写出反应②的化学方程式:___________。
(5)写出 F 和 G 反应的化学方程式:___________。
(6)反应③的实验装置如图所示,饱和碳酸钠溶液的作用为___________(填字母)
a.中和乙酸并溶解丙醇
b.降低乙酸丙酯在水中的溶解度
c.加速酯的生成,提高其产率
【答案】(1) ①. ②. 羧基
(2) ①. 加成反应 ②. 酯化反应
(3),
(4)
(5)
(6)ab
【解析】
【分析】常温常压下,A 为气态烷烃,且在一定条件下可裂解生成一分子烯烃和一分子烷烃,D、E 分子中所含的碳原子数相同,E经反应①生成F,F经反应②生成乙醛,则E中碳原子个数为2,D中碳原子个数也为2,则A中碳原子个数为4,A为气态烷烃,则A的分子式为C4H10,A为CH3CH2CH2CH3,D为CH3CH3,E为CH2=CH2,E与水发生加成反应生成F(CH3CH2OH),F发生催化氧化生成CH3CHO,乙醛与O2在催化剂作用下反应生成G(CH3COOH),G与CH3CH2CH2OH反应生成H(CH3COOCH2CH2CH3),C与水发生加成反应生成CH3CH2CH2OH,则C为CH3CH=CH2,A(CH3CH2CH2CH3)裂解生成B和C(CH3CH=CH2),则B为CH4。
【小问1详解】
由分析可知,E为CH2=CH2,其电子式为;G为CH3COOH,其官能团的名称为羧基;
【小问2详解】
反应①为E(CH2=CH2)与水加成生成F(CH3CH2OH),则①的反应类型为加成反应;反应③为G(CH3COOH)与CH3CH2CH2OH反应生成H(CH3COOCH2CH2CH3),则③反应类型为酯化反应;
【小问3详解】
A为C4H10,A 中互为同分异构体的有机物的结构简式为,;
【小问4详解】
反应②为F(CH3CH2OH)发生催化氧化生成CH3CHO,则化学方程式为;
【小问5详解】
F为CH3CH2OH,G为CH3COOH,F 和 G 反应的化学方程式为;
【小问6详解】
酯化反应中饱和碳酸钠溶液可以中和酸、溶解醇、降低酯的溶解度,故反应③装置中的饱和碳酸钠溶液的作用为中和乙酸并溶解乙醇、降低乙酸丙酯在水中溶解度,故选ab。
19. 能源、材料、环境和健康等领域与化学息息相关。
(1)甲醇(CH3OH)和 O2 在下列装置中反应可以形成为原电池,其结构示意图如下:
电池总反应为 ,则电极 d 是___________(填“正极”或“负极"),电极 c 的反应式为___________,若线路中转移 1ml 电子,则上述 CH3OH 燃料电池消耗的 O2 在标准状况下的体积为___________。
(2)A、B、C、D 四种物质之间有如图所示的转化关系。
已知:A 是空气中的主要成分之一,B、C、D 均为化合物,且 C 为一种红棕色气体。写出 D→C 的化学方程式:___________;其中 D 表现出___________性。
(3)一种在恒温、恒定气流流速下,催化氧化 HCl 生产 Cl2 工艺的主要反应机理如图所示。
①X 为___________。
②总反应化学方程式式为___________。
【答案】(1) ①. 正极 ②. ③. 5.6L
(2) ①. ②. 氧化、酸
(3) ①. H2O ②.
【解析】
【小问1详解】
电池总反应为 ,反应中氧气得到电子发生还原反应为正极,结合电子流向可知,电极 d 是正极,电极 c为负极,负极甲醇失去电子发生氧化反应,在酸性条件下生成二氧化碳和水,反应式为,若线路中转移 1ml 电子,则上述 CH3OH 燃料电池消耗的0.25ml O2,在标准状况下的体积为5.6L;
【小问2详解】
A 是空气中的主要成分之一,B、C、D 均为化合物,且 C 为一种红棕色气体,D为二氧化氮;则A为氮气,A和氧气放电生成B一氧化氮,B和氧气生成二氧化氮,二氧化氮和水生成D硝酸,浓硝酸和铜发生氧化还原反应生成硝酸铜和二氧化氮;
则D→C 的化学方程式:,反应为硝酸和金属的反应,体现酸性,反应中氮元素化合价降低,体现氧化性;
【小问3详解】
①由图结合质量守恒可知,X 为Cu(OH)Cl分解生成的水。
②由图可知,总反应为氧气、氯化氢在催化剂作用下生成氯气和水,化学方程式式为。选项
A
B
实验操作
实验目的
除去乙烷中的乙烯
从中分离出
选项
C
D
实验操作
实验目的
从乙酸乙酯和水的混合物中分离出乙酸乙酯
从石油中分离出汽油
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