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【化学】浙江省杭州市长征中学2019-2020学年高二上学期期中考试试题(解析版)
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浙江省杭州市长征中学2019-2020学年高二上学期期中考试试题
1.清华大学科学家将古老的养蚕技术与时兴的碳纳米管和石墨烯结合,发现通过给蚕宝宝喂食含有碳纳米管和石墨烯的桑叶,可以获得更加牢固的蚕丝纤维。已知:当把石墨片剥成单层之后,这种只有一个碳原子厚度的单层就是石墨烯。下列说法正确的是( )
A. 蚕丝纤维的主要成分是纤维素
B. 石墨烯像烯烃一样,是一种有机物
C. 碳纳米管和石墨烯互为同素异形体
D. 碳纳米管具有丁达尔效应
【答案】C
【解析】
【详解】A.蚕丝的主要成分是蛋白质,故A错误;
B.石墨烯是一种很薄的石墨片,属于单质,而有机物烯烃中含有碳、氢元素,故B错误;
C.碳纳米管和石墨烯是碳元素的不同单质互为同素异形体,故C正确;
D.碳纳米管在合适的分散剂中才能形成胶体分散系,故D错误。
故选C。
2.《梦溪笔谈》是北宋沈括的著作,被誉为“中国科学史上的里程碑”,下列都是摘自该著作的内容,其中没有涉及氧化还原反应的是( )
A. 烹胆矾则成铜,熬胆矾铁签,久之亦化为铜
B. 又石穴中水,所滴皆为钟乳、殷孽
C. 鄜、延境内有石油……颇似淳漆,燃之如麻,但烟甚浓
D. 取精铁锻之百余火,每锻称之,一缎一轻,至累锻而斤两不减,则纯钢也
【答案】B
【解析】
【详解】A.烹胆矾则成铜,熬胆矾铁签,久之亦化为铜,涉及的是用铁置换出硫酸铜中的金属铜,发生氧化还原反应,A项错误;
B.又石穴中水,所滴皆为钟乳、殷孽,发生的是氢氧化钙与二氧化碳生成的碳酸钙,碳酸钙与水和二氧化碳反应生成碳酸氢钙,碳酸氢钙再分解生成碳酸钙,整个过程不涉及氧化还原变化,B项正确;
C.鄜、延境内有石油……颇似淳漆,燃之如麻,但烟甚浓,涉及的是石油的燃烧,燃烧属于氧化反应,C项错误;
D.取精铁锻之百余火,每锻称之,一缎一轻,至累锻而斤两不减,则纯钢也,发生的是精铁变成钢的过程,不断降低杂质和C的含量,使C变成二氧化碳,发生了氧化还原反应,D项错误;
答案选B。
3.化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关,下列有关说法不正确的是( )
A. 高纯硅广泛应用于太阳能电池、计算机芯片,是一种重要的半导体材料
B. 氟利昂和NOx都能破坏臭氧层,从而导致“温室效应”
C. 中国是目前全球最大稀土生产国和出口国,对稀土元素及其化合物的研究是获得优良催化剂的一种重要途径
D. 华为发布的首款5G折叠屏手机,用镁铝合金制成的手机外壳具有轻便抗压的特点
【答案】B
【解析】
【详解】A.高纯硅是优良的半导体材料,广泛应用于太阳能电池、计算机芯片,故A正确;
B.氟利昂能破坏臭氧层,NOx导致酸雨的形成,二氧化碳的排放可导致“温室效应”,故B错误;
C.稀土是我国的重要矿产资源,是全球最大的稀土生产国和出口国,对稀土元素及其化合物的研究是获得优良催化剂的一种重要途径,故C正确;
D.合金的硬度比各成份金属的硬度大,所以镁铝合金制成的手机外壳具有轻便抗压的特点,故D正确;
故选B。
4.下列方法不正确的是( )
A. 用铜丝燃烧法法可定性确定有机物中是否存在卤素
B. 做过碘升华实验的试管可先用酒精清洗,再用水清洗
C. 可用去锈细铁丝或铂丝进行焰色反应实验
D. 红外光谱仪可用来确定物质中含有哪些金属元素
【答案】D
【解析】
【详解】A、铜丝燃烧法可定性确定有机物中是否存在卤素。将一根纯铜丝加热至红热,蘸上试样,放在火焰上灼烧,如存在卤素,火焰为绿色。故A正确;
B、因为碘能溶于酒精,酒精与水互溶,所以做过碘升华实验的试管可先用酒精清洗,再用水清洗;
C、铁丝或铂丝灼烧均为无色,所以可用去锈细铁丝或铂丝进行焰色反应实验,故正确;
D、红外光谱仪可用来确定化学键和官能团,但不能确定物质中含有哪些金属元素,故D错误;
故选:D;
5.下列关于微粒间作用力与晶体的说法不正确的是( )
A. 某物质呈固体时不导电,熔融状态下能导电,则该物质一定是离子晶体
B. H2O和CCl4的晶体类型相同,且每个原子的最外层都达到8电子稳定结构
C. F2、Cl2、Br2、I2的沸点逐渐升高,是因为分子间作用力逐渐增大
D. 干冰溶于水中,既有分子间作用力的破坏,也有共价键的破坏
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子晶体在固态时不导电,熔融状态下也不导电;离子晶体呈固体时不导电,熔融状态下能导电,故A正确;B.H2O和CCl4都是分子晶体,H2O中H原子的最外层不能达到8电子稳定结构,故B错误;C.卤素单质都是分子晶体,熔沸点的高低与分子间作用力的大小有关,而决定分子间作用力的因素是相对分子质量的大小,故C正确;D.干冰的成分是CO2,溶于水中破坏了分子间作用力,同时与水反应生成碳酸,因此共价键也会被破坏,故D正确;答案:B。
6.四种短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的最外层电子数是次外层电子数2倍,Y、W同主族且能形成两种常见的化合物,Y、W质子数之和是Z质子数的2倍.则下列说法中正确的( )
A. X的氢化物的沸点可能高于Y的氢化物的沸点
B. 原子半径比较:X<Y<Z<W
C. X2H4与H2W都能使溴水褪色,且褪色原理相同
D. 短周期所有元素中,Z的最高价氧化物的水化物碱性最强
【答案】A
【解析】
【分析】四种短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的最外层电子数是次外层电子数2倍,是碳元素,Y、W同主族且能形成两种常见的化合物,Y为氧元素,W为硫元素,Y、W质子数之和是Z质子数的2倍,说明Z为镁。
【详解】A. X的氢化物为烃,沸点可能高于Y的氢化物为水,烃常温下有气体或液体或固体,所以沸点可能高于水,故正确;B. 原子半径根据电子层数越多,半径越大,同电子层数的原子,核电荷数越大,半径越小分析,四种原子的半径顺序为Y
7.下列说法正确的是( )
A. 向氯化钡溶液中通入SO2,有白色沉淀产生
B. 可以用淀粉碘化钾溶液鉴别NO2和Br2
C. 用冷却结晶法除去NaCl中混有少量的KNO3
D. 将镀锌铁皮投入一定浓度的硫酸中反应至金属表面气泡突然减小,说明镀锌层恰好反应完
【答案】D
【解析】
【详解】A、如果产生白色沉淀,同时会产生HCl,由弱酸制取强酸,故A错误;
B、NO2和Br2的氧化性均比I2的氧化性强,所以均能使淀粉碘化钾溶液变蓝,故B错误;
C、NaCl溶解度随温度变化不大,而KNO3溶解度随温度变化较大,所以用冷却结晶的方式除去KNO3中混有少量的NaCl,故C错误;
D、锌、铁和稀硫酸构成原电池,锌作负极,铁作正极,原电池能加快锌被腐蚀的速率,铁的活泼性小于锌,且只有铁时,不能构成原电池,所以生成氢气的速率减小,所以当产生氢气的速率突然减小,可以判断锌镀层已反应完全,故D正确;
故选D;
8.从海带中提取碘,可经过以下实验步骤完成。下列有关说法正确的是( )
A. 灼烧过程中使用的玻璃仪器有酒精灯、烧杯、玻璃棒
B. 氧化过程中发生反应的离子方程式为 2I-+H2O2 =I2+2OH-
C. 检验碘单质时,可选用淀粉碘化钾试纸,若试纸变蓝说明海带中含有碘单质
D. 分液时,先打开活塞放出下层液体,再关闭活塞从上口倒出上层液体
【答案】D
【解析】
【详解】A.灼烧实验使用的仪器有:坩埚,酒精灯,玻璃棒,三脚架,用到的玻璃仪器为:酒精灯、玻璃棒,故A错误;
B.氧化过程中发生反应的离子方程式为:2H++2I-+H2O2=I2+2H2O,故B错误;
C.碘单质遇到淀粉变蓝,用淀粉检验碘存在,通常用淀粉碘化钾试纸检验氧化性强于碘的气体,故C错误;
D.分液时,先打开活塞放出下层液体,再关闭活塞倒出上层液体,防止液体重新混合而污染,故D正确;
故答案为D。
9.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A. 向酸性高锰酸钾溶液中滴加少量双氧水:2MnO4-+ 7H2O2 + 6H+ = 2Mn2+ + 6O2↑+ 10H2O
B. 将铝片打磨后立即放入氢氧化钠溶液中:2Al + 2OH- = 2AlO2- + H2↑
C. Na2SO3溶液中加入足量稀HNO3(必要时可加热):SO32- + 2H+ =SO2 ↑+ H2O
D. 硫酸氢铵溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液:2H+ + SO42-+ Ba2+ + 2OH- = BaSO4↓+ 2H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A、向酸性高锰酸钾溶液中滴加少量双氧水:2MnO4-+ 5H2O2 + 6H+ = 2Mn2+ + 5O2↑+ 8H2O,故A错误;
B、将铝片打磨后立即放入氢氧化钠溶液中:2Al + 2OH- +2H2O = 2AlO2- +3H2↑,故B错误;
C、SO32-具有还原性,稀HNO3具有氧化性,发生氧化还原反应,而不是复分解,所以Na2SO3溶液中加入足量稀HNO3(必要时可加热):3SO32- + 2H++ 2NO3- =3SO42-+2NO↑+ H2O,故C错误;
D、硫酸氢铵溶液中滴加Ba(OH)2溶液时,Ba2+与SO42-反应,而OH-先与H+反应,再与NH4+反应,所以硫酸氢铵溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液:2H+ + SO42-+ Ba2+ + 2OH- = BaSO4↓+ 2H2O,故D正确;
故选D;
10.NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 16.25gFeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA
B. 标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA
C. pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个H+
D. 10 g的D2O中含有的质子数与中子数分别为5NA和4NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.16.25gFeCl3的物质的量为=0.1mol,FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子是多个Fe(OH)3的聚集体,所以0.1mol FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数小于0.1 NA,故A错误;
B.甲烷和乙烯分子内均含有4个氢原子,标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为:×4×NA=2NA,故B正确;
C.pH=1的H3PO4溶液中H+浓度为0.1mol/L,但溶液体积未知,无法计算氢离子个数,故C错误;
D.10gD2O物质的量==0.5mol,0.5mol分子中含有的质子数与中子数均为5NA,故D错误;
故答案为B。
11.着色剂为使食品着色的物质,可增加对食品的嗜好及刺激食欲。红斑素、红曲素是常用于糖果、雪糕等食品的着色剂的主要成分,结构如下图所示。
下列说法正确的是( )
A. 红斑素和红曲素都存在2个手性碳原子
B. 红斑素和红曲素 属于同分异构体
C. 红斑素中含有醚键、羰基、酯键这三种含氧官能团
D. 1 mol红曲素最多能与6 mol H2发生加成反应
【答案】C
【解析】
【分析】A、根据手性碳原子要求判断;
B、根据红斑素和红曲素的结构及分子组成进行判断;
C、据红斑素和红曲素含有的官能团进行分析;
D、红曲素中含有的羰基和碳碳双键与氢气发生加成反应
【详解】A、手性碳原子为连接四个不同的原子或原子团的碳原子,由红斑素和红曲素结构可知,红斑素含有1个手性碳原子,而红曲素含有2个手性碳原子,故A错误;
B、红斑素含有5个碳碳双键,而红曲素含有3个碳碳双键,其他结构相同,因此含有的氢原子数不同,所以它们的分子式不同,一定不是同分异构体,故B错误;
C、红斑素中含有的官能团有:醚键、羰基、酯基三种含氧官能团,故C错正确;
D、1mol红曲素中含有3mol碳碳键和2mol羰基,最多能与5molH2发生加成反应,故D错误;
故选C;
12.某实验小组利用BaS的还原性提纯HBr溶液,并制取的方案如下:
下列说法不正确的是
A. 还原步骤中可能会产生有毒气体
B. 沉淀步骤中可用溶液代替溶液
C. 滤渣的成分为S和
D. 中可能混有杂质
【答案】B
【解析】
【详解】A.在还原步骤中可能发生:,选项A正确;B.若用溶液代替溶液会引入新的杂质离子,选项B错误;C.BaS与发生:,,故滤渣的成分为:S和,选项C正确;D.滤液中含有,与生成,选项D正确。答案选B。
13.研究反应2X(g)=Y(g)+Z(g)的速率影响因素,在不同条件下进行4组实验,Y、Z起始浓度为0,反应物X的浓度( mol ∙L-1)随反应时间(min)的变化情况如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 比较实验②、④得出:升高温度,化学反应速率加快
B. 比较实验①、②得出:增大反应物浓度,化学反应速率加快
C. 若实验②、③只有一个条件不同,则实验③使用了催化剂
D. 在0~10min之间,实验②的平均速率v(Y)=0.04 mol∙L-1∙min-1
【答案】D
【解析】
【分析】A、实验②、④起始浓度相同,但温度不同;
B、①、②温度相同,但浓度不同;
C、②、③温度、浓度相同,③反应速率较大;
D、在0~10min之间,实验②X的浓度变化为0.2mol/L,结合v(Y)=v(X)计算;
【详解】A、实验②、④起始浓度相同,但温度不同,④反应速率较大,则可得出:升高温度,化学反应速率加快,故A正确;
B、①、②温度相同,但浓度不同,①浓度较大,可得出增大反应物浓度,化学反应速率加快,故B正确;
C、②、③温度、浓度相同,③反应速率较大,应为加入催化剂,故C正确;
D、在0≈10min之间,实验②X的浓度变化为0.2mol/L,则v(Y)=v(X)=,故D错误;
故选D;
14.下列说法不正确的是( )
A. “春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中的“丝”和“泪”分别是蛋白质和烃
B. 淀粉、纤维素、麦芽糖在一定条件下可和水作用转化为葡萄糖
C. 溴水中滴加裂化汽油,溶液褪色且分层
D. 皂化反应是指油脂在稀硫酸的作用下水解得到高级脂肪酸和甘油
【答案】D
【解析】
【详解】A、蚕丝的主要成分是蛋白质,蜡烛的主要成分是碳氢化合物,故A正确;
B、淀粉、纤维素为多糖,麦芽糖为二糖,在一定条件下可和水作用转化为葡萄糖,故B正确;
C、裂化汽油含有碳碳双键,可以和溴水发生加成反应,使溴水褪色并分层,故C正确;,
D、皂化反应是指油脂在碱性条件下水解得到高级脂肪酸盐和甘油,故D错误;
故选D;
15.某小组比较Cl-、Br-、I- 的还原性,实验如下:
实验1
实验2
实验3
装置
现象
溶液颜色无明显变化;把蘸浓氨水的玻璃棒靠近试管口,产生白烟
溶液变黄;把湿KI淀粉试纸靠近试管口,变蓝
溶液变深紫色;经检验溶液含单质碘
下列对实验的分析不合理的是( )
A. 实验1中,白烟是NH4Cl
B. 根据实验1和实验2判断还原性:Br->Cl-
C. 根据实验3判断还原性:I->Br-
D. 上述实验利用了浓H2SO4的强氧化性、难挥发性等性质
【答案】C
【解析】
【分析】实验1,浓硫酸与氯化钠固体反应生成氯化氢气体;实验2,溶液变黄,说明有溴单质生成;②中溶液含有浓硫酸和溴单质,加入碘化钠生成碘单质,可能是浓硫酸把碘离子氧化为碘单质;实验1体现浓硫酸的难挥发性、实验2体现浓硫酸的氧化性;
【详解】实验1,试管口挥发出的氯化氢气体与浓氨水挥发出的氨气反应生成白烟氯化铵,故A合理;实验1溶液颜色无明显变化说明浓硫酸不能氧化氯离子,实验2溶液变黄说明浓硫酸能氧化溴离子,所以判断还原性:Br->Cl-,故B合理;②中溶液含有浓硫酸和溴单质,加入碘化钠生成碘单质,可能是浓硫酸把碘离子氧化为碘单质,不能得出还原性I->Br-的结论,故C不合理;实验1体现浓硫酸的难挥发性、实验2体现浓硫酸的氧化性,故D合理;选C。
16.某溶液X含有K+、Mg2+、Fe3+、Al3+、Fe2+、Cl-、CO32-、OH-、SiO32-、NO3-、SO42-中的几种,已知该溶液中各离子物质的量浓度均为0.20mol·L-1(不考虑水的电离及离子的水解)。为确定该溶液中含有的离子,现进行了如下的操作:
下列说法正确的是( )
A. 无色气体可能是NO和CO2的混合物
B. 由步骤③可知,原溶液肯定存在Fe3+
C. 溶液X中所含离子种类共有4种
D. 另取100mL原溶液X,加入足量的NaOH溶液,充分反应后过滤,洗涤,灼烧至恒重,理论上得到的固体质量为2.4g
【答案】D
【解析】
【详解】X溶液加入盐酸,生成无色气体,气体遇到空气变为红棕色,则可说明生成NO,X中一定含有NO3-和还原性离子Fe2+;亚铁离子存在,则一定不存在CO32-、OH-、SiO32-;加入盐酸后阴离子种类不变,则说明X中含有Cl-,加入氯化钡生成白色沉淀,则一定含有SO42-;加入KSCN溶液呈红色,因Fe2+被氧化成Fe3+,则不能证明X中是否含有Fe3+,已知该溶液中各离子物质的量浓度均为0.2mol•L-1,依据阴阳离子所带电荷数守恒,可知一定含有Mg2+,不含Fe3+、K+,所以溶液中一定含有的离子为:Fe2+、Cl-、NO3-、SO42-、Mg2+。
A.溶液中没有碳酸根离子,因此X加入盐酸反应生成的无色气体中一定不含二氧化碳,故A错误;
B.因为第一步加入的盐酸后硝酸根离子能够将亚铁离子氧化生成铁离子,不能确定原溶液中是否存在铁离子,故B错误;
C.溶液X中所含离子:Fe2+、Cl-、NO3-、SO42-、Mg2+,共有5种,故C错误;
D.另取100mL原溶液X,加入足量的NaOH溶液,充分反应后过滤,洗涤,灼烧至恒重,得到固体为0.01molFe2O3和0.02molMgO,质量为0.01mol×160g/mol+0.02mol×40g/mol=2.4g,故D正确;
故选D。
17.用正确的化学用语表达
(1)写出N2的结构式:____。
(2)写出1,2-二溴乙烷的结构简式:____。
(3)写出铜与氯化铁溶液反应的离子方程式: ____
【答案】(1). N≡N (2). CH2BrCH2Br (3). Cu+ 2Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+
【解析】
【详解】(1)N2的结构式:N≡N;
(2)1,2-二溴乙烷的结构简式:CH2BrCH2Br;
(3)铜与氯化铁溶液反应的离子方程式:Cu+ 2Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+;
18.据不完全统计,全世界每年约有10%~20%的农副产品,水产品会因腐败变质而无法食用,经济损失巨大,所以研究安全无害的食品防腐剂很重要,山梨酸及其盐,尼泊金酯等可作为食品防腐剂,其结构简式如图:
按要求回答下列问题:
(1)写出山梨酸中含氧官能团的名称__。
(2)尼泊金甲酯的1H核磁共振谱图中有____个峰。
(3)写出山梨酸与NaOH溶液反应的化学方程式____。
【答案】(1). 羧基 (2). 4
(3). CH3CH=CHCH=CHCOOH+NaOH→CH3CH=CHCH=CHCOONa+H2O
【解析】
【详解】(1)山梨酸中含氧官能团的名称:羧基;
(2)尼泊金甲酯的1H核磁共振谱图中有4个峰。
(3)山梨酸与NaOH溶液反应的化学方程式:CH3CH=CHCH=CHCOOH+NaOH→CH3CH=CHCH=CHCOONa+H2O
19.人体血液的pH需控制在7.35~7.45之间,过高过低都会引起身体不适,甚至危及生命。人体血液能维持在稳定的pH范围主要是人血浆中一定浓度的和起调节作用。按要求回答下列问题。
(1)用离子方程式解释血液呈弱碱性的原因____;
(2)当血液的(即浓度为)时,和浓度比值约为20:1,计算出此时碳酸的7.96×10-7,查阅资料得常温下碳酸的,解释与计算所得数据存在差异的原因____。
【答案】(1). HCO3- + H2O ≒ H2CO3 + OH- (2). 体温为37℃,高于室温,温度升高碳酸电离常数增大,所以计算的Ka1大
【解析】
【详解】(1)、人体血液中含有HCO3-,水解显碱性,故答案为:HCO3- + H2O ≒ H2CO3 + OH-
(2)、体温为37℃,高于室温,温度升高碳酸电离常数增大,所以计算的Ka1大
20.已知烃A中碳、氢元素质量比为24:5,D与含NaOH的Cu(OH)2悬浊液在加热条件下反应并得到砖红色沉淀,F为具有浓郁香味、不易溶于水的油状液体,且RCl+NaOHROH+NaCl,其转化关系如图所示:
请回答:
(1)E中官能团的名称______。
(2)C→B的反应类型_______。
(3)D→E的化学方程式是______。
(4)H与NaOH溶液反应的方程式_______。
(5)下列说法不正确的是_______。
A.工业上通过石油裂解可实现A→B+C
B.利用植物秸秆在一定条件下通过水解反应可以直接得到有机物G
C.可用Na2CO3溶液鉴别D、G
D.完全燃烧等物质的量的C、D、E消耗O2的量依次减少
【答案】(1). 羧基 (2). 加成反应(或还原反应) (3). 2CH3CHO+O22CH3COOH (4). CH3COOCH2CH3+NaOH→ CH3COONa+CH3CH2OH (5). BC
【解析】
【分析】根据烃分子中碳、氢两种元素质量比为24:5,碳、氢两种元素个数比为2:5,最简式为C2H5,分子式为C4H10, 丁烷裂解得到乙烷(B)和乙烯(C),乙烷与氯气光照得到C2H5Cl(F),C2H5Cl水解得C2H5OH(G),乙烯催化氧化得乙醛(D),乙醛氧化得乙酸(E),乙醇与乙酸反应得乙酸乙酯(H)。
【详解】(1)E是乙酸,官能团的名称是羧基;
(2)乙烯到乙烷是加成反应(或还原反应) ;
(3)D→E的化学方程式是2CH3CHO+O22CH3COOH;
(4)H与NaOH溶液反应的方程式CH3COOCH2CH3+NaOH→ CH3COONa+CH3CH2OH;
(5)利用植物秸秆在一定条件下通过水解反应得到葡萄糖,不能直接得到乙醇,故B错误;
乙醛和乙醇Na2CO3溶液中现象一样,不能鉴别,故C错误;A,D正确,故选BC.
21.元素周期表短周期中六种元素的原子序数与主要化合价的关系如图:
(1)元素F在周期表中的位置是 ______。
(2)元素C、D、E原子半径由大到小的顺序是 ______(填元素符号)。
(3)A、B、C的单质与氢气反应的剧烈程度由强到弱的顺序_____(用单质的化学式表示)。
(4)应用元素周期律和元素周期表的知识,写出D和E所形成的化合物的化学式______、__(写2种)。
(5)根据氯、溴、碘单质间的置换反应,判断F的单质和E的最简单氢化物之间能否发生反应 _____(填“能”或“不能”), 若能则写出反应的化学方程式 ______。
(6)一定温度下,在体积恒定的密闭容器中发生反应:2AB(g)+B2(g) 2AB2(g)。可以作为达到平衡状态的标志是 ______。
A. 单位时间内生成nmolB2同时生成2nmolAB B. 2 ν正(B2)=ν逆(AB2)
C. 混合气体的颜色不再改变(AB2为有色气体) D. 混合气体的密度不变
【答案】(1). 第3周期ⅦA族 (2). Na>S>F (3). F2>O2>N2 (4). Na2S (5). Na2S2 (6). 能 (7). Cl2+H2S=S+2HCl (8). BC
【解析】
【分析】有六种元素的原子序数与主要化合价的关系图可知:A,B,C,D,E,F的元素符号分别为:N,O,F,Na,S,Cl。
【详解】(1)元素F是Cl,在周期表中的位置是第3周期ⅦA族;
(2)同周期原子半径逐渐增大,同主族原子半径从上到下逐渐增大,故元素C、D、E原子半径由大到小的顺序是Na>S>F ; (3)同周期随原子序数的增加非金属性逐渐增强,非金属性越强与氢气反应的剧烈程度越强,故顺序为F2>O2>N2;
(4)钠的化合价是+1价,硫在化合物中的价态有-2,-1价,故形成的化合物为Na2S,Na2S2
(5)氯的非金属性比硫强,所以能反应,反应的化学方程式Cl2+H2S=S+2HCl;
(6)A. 单位时间内生成nmolB2的同时生成2nmolAB,是同一个方向,故错误;
B. 2 ν正(B2)=ν逆(AB2),可以得出ν正(B2)=ν逆(B2),故正确;
C. 混合气体的颜色不再改变,说明NO2的浓度不变,处于平衡状态;
D. 混合气体的密度不变不能作为平衡状态的依据,因为反应物生成物都是气体,气体质量不变,体积不变,故密度不变,故错误。
22.Ⅰ.有一应用前景广阔的纳米材料甲,其由A、B两种短周期非金属元素组成,难溶于水,且硬度大,熔点高。取材料甲与熔融的烧碱反应,生成一种含A元素的含氧酸盐乙和一种含B元素的气体丙,丙能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;乙能溶于水,加盐酸产生白色沉淀,盐酸过量沉淀不溶解。
(1)甲的化学式为_________,其晶体属于________晶体
(2)乙的水溶液可以用来做__________________(写出一种用途)
(3)B元素的一种氢化物丁,相对分子质量为32,常温下为液体,其燃烧放热多且燃烧产物对环境无污染,因此可用作火箭燃料、燃料电池燃料等。则丁的电子式为_____________。
Ⅱ.某铜制品在潮湿环境中发生的电化学腐蚀过程可表示为如图,腐蚀后有A物质生成,某小组为分析A物质的组成,进行了如下实验:
实验①:取A样品,加过量稀硝酸完全溶解后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
实验②:另取A样品4.29g,加入含的稀硫酸溶液,恰好中和,生成两种盐的混合溶液。向所得混合溶液中加入适量的NaOH溶液,产生蓝色沉淀,经过滤、洗涤、灼烧得3.20g黑色固体。
(1)该粉状锈中除了铜元素外还含有(写元素符号)_____元素.
(2)写出该粉状锈溶于稀硫酸反应的离子方程式____。
(3)加热条件下,实验②中所得的黑色固体能与乙醇反应,化学方程式为_____。
【答案】(1). Si3N4 (2). 原子 (3). 黏合剂、木材等的防腐剂或防火剂 (4). (5). O、H、Cl (6). (7).
【解析】
【分析】Ⅰ、材料甲与熔融的烧碱反应,生成一种含A元素的含氧酸盐乙和一-种含B元素的气体丙,且能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,证明丙气体为NH3,说明甲中含有氮元素;含氧酸盐乙能溶于水,加盐酸产生白色沉淀,盐酸过量沉淀不溶解,说明生成的沉淀为H2SiO3,证明甲中含有硅元素,材料甲,其由A、B两种短周期非金属元素组成,难溶于水,且硬度大,熔点高,证明是一种原子晶体含有氮元素和硅元素,依据元素化合价熟悉得到甲为Si3N4,判断乙为硅酸钠,A为硅元素,B为氮元素;
【详解】Ⅰ、(1)分析推断甲为氮化硅,化学式为Si3N4,分析性质判断为原子晶体;故答案为:Si3N4,原子晶体;
(2)乙的水溶液为硅酸钠水溶液,俗称为水玻璃,是一种矿物胶,可以做黏合剂、木材等的防腐剂或防火剂;故答案为:黏合剂、木材等的防腐剂或防火剂;
(3)B元素的一种氢化物丁,相对分子质量为32,常温下为液体,由题意可知丁为N2H4,电子式为:,故答案为:;
Ⅱ(1)、根据先加入稀硝酸完全溶解后,再加硝酸银,产生白色沉淀,推出含有Cl元素;再根据另取A样品4.29g,加入含的稀硫酸溶液,恰好中和,生成两种盐的混合溶液,推出含有氢氧离子,所以含有H、O元素,故答案为O、H、Cl;
(2)、根据实验②灼烧得到3.2g的黑色固体为氧化铜,物质的量为0.04mol,则铜元素的物质的量为0.04mol,加恰好中和推知氢氧根的物质的量为0.06mol,再根据化合价推知氯元素的物质的量为0.02mol,所以粉末锈的化学式为Cu2(OH)3Cl,所以粉状锈溶于稀硫酸反应的离子方程式为:,故答案为:;
(3)、加热条件下,黑色固体氧化铜与乙醇反应化学方程式为:;
23.Ⅰ.某化学课外活动小组欲检验茶叶中铁元素,设计了如下实验方案:
请回答:
(1)操作①的名称是_____。
(2)加入6mol·L-1的盐酸时为了加快铁元素的浸出速度,可采取的方法有____、_____。
(3)通过血红色溶液不能说明茶叶中的铁元素一定是+3价的,原因是______。
Ⅱ.乙酸乙酯广泛用于药物、染料、香料等工业,甲乙两同学分别设计了如下装置来制备乙酸乙酯,已知:乙酸乙酯的沸点为77.1℃,CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
(1)甲装置中右边导管未插入溶液中的目的是 ______。
(2)实验结束后分离出乙酸乙酯的操作是 ____,必须用到的玻璃仪器有____(选择)。
A.烧杯 B.容量瓶 C.分液漏斗 D.蒸馏烧瓶
(3)乙装置优于甲装置的理由____________(写两条)。
【答案】(1). 过滤 (2). 搅拌 (3). 适当加热 (4). 空气中的O2能将Fe2+氧化为Fe3+ (5). 防倒吸 (6). 分液 (7). AC (8). 加热受热均匀、便于控制温度;原料损失较少;不易发生副反应;干燥管下端插入液面下,可以防倒吸同时又可以减少乙酸乙酯的挥发等
【解析】
【详解】Ⅰ.(1)操作①得到固体和溶液,既是固液分离,所以是过滤;
(2)加入盐酸后为了提高浸出速率,依据影响反应速率的因素可采取的方法是搅拌,适当加热;
(3)由于茶叶灼烧,空气中的O2能将Fe2+氧化为Fe3+,故加入KSN溶液后变成血红色,不能说明茶叶中的铁元素一定是+3价的。
Ⅱ.(1)反应为可逆反应,挥发出来的有乙酸,乙醇,乙醇极易溶于水,乙酸与碳酸钠溶液反应,故导管未插入溶液中的目的是防倒吸;
(2)乙酸乙酯不溶于水,液体与液体分层,分离的操作是分液,分液用到的玻璃仪器有烧杯,分液漏斗,故AC正确;
1.清华大学科学家将古老的养蚕技术与时兴的碳纳米管和石墨烯结合,发现通过给蚕宝宝喂食含有碳纳米管和石墨烯的桑叶,可以获得更加牢固的蚕丝纤维。已知:当把石墨片剥成单层之后,这种只有一个碳原子厚度的单层就是石墨烯。下列说法正确的是( )
A. 蚕丝纤维的主要成分是纤维素
B. 石墨烯像烯烃一样,是一种有机物
C. 碳纳米管和石墨烯互为同素异形体
D. 碳纳米管具有丁达尔效应
【答案】C
【解析】
【详解】A.蚕丝的主要成分是蛋白质,故A错误;
B.石墨烯是一种很薄的石墨片,属于单质,而有机物烯烃中含有碳、氢元素,故B错误;
C.碳纳米管和石墨烯是碳元素的不同单质互为同素异形体,故C正确;
D.碳纳米管在合适的分散剂中才能形成胶体分散系,故D错误。
故选C。
2.《梦溪笔谈》是北宋沈括的著作,被誉为“中国科学史上的里程碑”,下列都是摘自该著作的内容,其中没有涉及氧化还原反应的是( )
A. 烹胆矾则成铜,熬胆矾铁签,久之亦化为铜
B. 又石穴中水,所滴皆为钟乳、殷孽
C. 鄜、延境内有石油……颇似淳漆,燃之如麻,但烟甚浓
D. 取精铁锻之百余火,每锻称之,一缎一轻,至累锻而斤两不减,则纯钢也
【答案】B
【解析】
【详解】A.烹胆矾则成铜,熬胆矾铁签,久之亦化为铜,涉及的是用铁置换出硫酸铜中的金属铜,发生氧化还原反应,A项错误;
B.又石穴中水,所滴皆为钟乳、殷孽,发生的是氢氧化钙与二氧化碳生成的碳酸钙,碳酸钙与水和二氧化碳反应生成碳酸氢钙,碳酸氢钙再分解生成碳酸钙,整个过程不涉及氧化还原变化,B项正确;
C.鄜、延境内有石油……颇似淳漆,燃之如麻,但烟甚浓,涉及的是石油的燃烧,燃烧属于氧化反应,C项错误;
D.取精铁锻之百余火,每锻称之,一缎一轻,至累锻而斤两不减,则纯钢也,发生的是精铁变成钢的过程,不断降低杂质和C的含量,使C变成二氧化碳,发生了氧化还原反应,D项错误;
答案选B。
3.化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关,下列有关说法不正确的是( )
A. 高纯硅广泛应用于太阳能电池、计算机芯片,是一种重要的半导体材料
B. 氟利昂和NOx都能破坏臭氧层,从而导致“温室效应”
C. 中国是目前全球最大稀土生产国和出口国,对稀土元素及其化合物的研究是获得优良催化剂的一种重要途径
D. 华为发布的首款5G折叠屏手机,用镁铝合金制成的手机外壳具有轻便抗压的特点
【答案】B
【解析】
【详解】A.高纯硅是优良的半导体材料,广泛应用于太阳能电池、计算机芯片,故A正确;
B.氟利昂能破坏臭氧层,NOx导致酸雨的形成,二氧化碳的排放可导致“温室效应”,故B错误;
C.稀土是我国的重要矿产资源,是全球最大的稀土生产国和出口国,对稀土元素及其化合物的研究是获得优良催化剂的一种重要途径,故C正确;
D.合金的硬度比各成份金属的硬度大,所以镁铝合金制成的手机外壳具有轻便抗压的特点,故D正确;
故选B。
4.下列方法不正确的是( )
A. 用铜丝燃烧法法可定性确定有机物中是否存在卤素
B. 做过碘升华实验的试管可先用酒精清洗,再用水清洗
C. 可用去锈细铁丝或铂丝进行焰色反应实验
D. 红外光谱仪可用来确定物质中含有哪些金属元素
【答案】D
【解析】
【详解】A、铜丝燃烧法可定性确定有机物中是否存在卤素。将一根纯铜丝加热至红热,蘸上试样,放在火焰上灼烧,如存在卤素,火焰为绿色。故A正确;
B、因为碘能溶于酒精,酒精与水互溶,所以做过碘升华实验的试管可先用酒精清洗,再用水清洗;
C、铁丝或铂丝灼烧均为无色,所以可用去锈细铁丝或铂丝进行焰色反应实验,故正确;
D、红外光谱仪可用来确定化学键和官能团,但不能确定物质中含有哪些金属元素,故D错误;
故选:D;
5.下列关于微粒间作用力与晶体的说法不正确的是( )
A. 某物质呈固体时不导电,熔融状态下能导电,则该物质一定是离子晶体
B. H2O和CCl4的晶体类型相同,且每个原子的最外层都达到8电子稳定结构
C. F2、Cl2、Br2、I2的沸点逐渐升高,是因为分子间作用力逐渐增大
D. 干冰溶于水中,既有分子间作用力的破坏,也有共价键的破坏
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子晶体在固态时不导电,熔融状态下也不导电;离子晶体呈固体时不导电,熔融状态下能导电,故A正确;B.H2O和CCl4都是分子晶体,H2O中H原子的最外层不能达到8电子稳定结构,故B错误;C.卤素单质都是分子晶体,熔沸点的高低与分子间作用力的大小有关,而决定分子间作用力的因素是相对分子质量的大小,故C正确;D.干冰的成分是CO2,溶于水中破坏了分子间作用力,同时与水反应生成碳酸,因此共价键也会被破坏,故D正确;答案:B。
6.四种短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的最外层电子数是次外层电子数2倍,Y、W同主族且能形成两种常见的化合物,Y、W质子数之和是Z质子数的2倍.则下列说法中正确的( )
A. X的氢化物的沸点可能高于Y的氢化物的沸点
B. 原子半径比较:X<Y<Z<W
C. X2H4与H2W都能使溴水褪色,且褪色原理相同
D. 短周期所有元素中,Z的最高价氧化物的水化物碱性最强
【答案】A
【解析】
【分析】四种短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的最外层电子数是次外层电子数2倍,是碳元素,Y、W同主族且能形成两种常见的化合物,Y为氧元素,W为硫元素,Y、W质子数之和是Z质子数的2倍,说明Z为镁。
【详解】A. X的氢化物为烃,沸点可能高于Y的氢化物为水,烃常温下有气体或液体或固体,所以沸点可能高于水,故正确;B. 原子半径根据电子层数越多,半径越大,同电子层数的原子,核电荷数越大,半径越小分析,四种原子的半径顺序为Y
A. 向氯化钡溶液中通入SO2,有白色沉淀产生
B. 可以用淀粉碘化钾溶液鉴别NO2和Br2
C. 用冷却结晶法除去NaCl中混有少量的KNO3
D. 将镀锌铁皮投入一定浓度的硫酸中反应至金属表面气泡突然减小,说明镀锌层恰好反应完
【答案】D
【解析】
【详解】A、如果产生白色沉淀,同时会产生HCl,由弱酸制取强酸,故A错误;
B、NO2和Br2的氧化性均比I2的氧化性强,所以均能使淀粉碘化钾溶液变蓝,故B错误;
C、NaCl溶解度随温度变化不大,而KNO3溶解度随温度变化较大,所以用冷却结晶的方式除去KNO3中混有少量的NaCl,故C错误;
D、锌、铁和稀硫酸构成原电池,锌作负极,铁作正极,原电池能加快锌被腐蚀的速率,铁的活泼性小于锌,且只有铁时,不能构成原电池,所以生成氢气的速率减小,所以当产生氢气的速率突然减小,可以判断锌镀层已反应完全,故D正确;
故选D;
8.从海带中提取碘,可经过以下实验步骤完成。下列有关说法正确的是( )
A. 灼烧过程中使用的玻璃仪器有酒精灯、烧杯、玻璃棒
B. 氧化过程中发生反应的离子方程式为 2I-+H2O2 =I2+2OH-
C. 检验碘单质时,可选用淀粉碘化钾试纸,若试纸变蓝说明海带中含有碘单质
D. 分液时,先打开活塞放出下层液体,再关闭活塞从上口倒出上层液体
【答案】D
【解析】
【详解】A.灼烧实验使用的仪器有:坩埚,酒精灯,玻璃棒,三脚架,用到的玻璃仪器为:酒精灯、玻璃棒,故A错误;
B.氧化过程中发生反应的离子方程式为:2H++2I-+H2O2=I2+2H2O,故B错误;
C.碘单质遇到淀粉变蓝,用淀粉检验碘存在,通常用淀粉碘化钾试纸检验氧化性强于碘的气体,故C错误;
D.分液时,先打开活塞放出下层液体,再关闭活塞倒出上层液体,防止液体重新混合而污染,故D正确;
故答案为D。
9.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A. 向酸性高锰酸钾溶液中滴加少量双氧水:2MnO4-+ 7H2O2 + 6H+ = 2Mn2+ + 6O2↑+ 10H2O
B. 将铝片打磨后立即放入氢氧化钠溶液中:2Al + 2OH- = 2AlO2- + H2↑
C. Na2SO3溶液中加入足量稀HNO3(必要时可加热):SO32- + 2H+ =SO2 ↑+ H2O
D. 硫酸氢铵溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液:2H+ + SO42-+ Ba2+ + 2OH- = BaSO4↓+ 2H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A、向酸性高锰酸钾溶液中滴加少量双氧水:2MnO4-+ 5H2O2 + 6H+ = 2Mn2+ + 5O2↑+ 8H2O,故A错误;
B、将铝片打磨后立即放入氢氧化钠溶液中:2Al + 2OH- +2H2O = 2AlO2- +3H2↑,故B错误;
C、SO32-具有还原性,稀HNO3具有氧化性,发生氧化还原反应,而不是复分解,所以Na2SO3溶液中加入足量稀HNO3(必要时可加热):3SO32- + 2H++ 2NO3- =3SO42-+2NO↑+ H2O,故C错误;
D、硫酸氢铵溶液中滴加Ba(OH)2溶液时,Ba2+与SO42-反应,而OH-先与H+反应,再与NH4+反应,所以硫酸氢铵溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液:2H+ + SO42-+ Ba2+ + 2OH- = BaSO4↓+ 2H2O,故D正确;
故选D;
10.NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 16.25gFeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA
B. 标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA
C. pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个H+
D. 10 g的D2O中含有的质子数与中子数分别为5NA和4NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.16.25gFeCl3的物质的量为=0.1mol,FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子是多个Fe(OH)3的聚集体,所以0.1mol FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数小于0.1 NA,故A错误;
B.甲烷和乙烯分子内均含有4个氢原子,标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为:×4×NA=2NA,故B正确;
C.pH=1的H3PO4溶液中H+浓度为0.1mol/L,但溶液体积未知,无法计算氢离子个数,故C错误;
D.10gD2O物质的量==0.5mol,0.5mol分子中含有的质子数与中子数均为5NA,故D错误;
故答案为B。
11.着色剂为使食品着色的物质,可增加对食品的嗜好及刺激食欲。红斑素、红曲素是常用于糖果、雪糕等食品的着色剂的主要成分,结构如下图所示。
下列说法正确的是( )
A. 红斑素和红曲素都存在2个手性碳原子
B. 红斑素和红曲素 属于同分异构体
C. 红斑素中含有醚键、羰基、酯键这三种含氧官能团
D. 1 mol红曲素最多能与6 mol H2发生加成反应
【答案】C
【解析】
【分析】A、根据手性碳原子要求判断;
B、根据红斑素和红曲素的结构及分子组成进行判断;
C、据红斑素和红曲素含有的官能团进行分析;
D、红曲素中含有的羰基和碳碳双键与氢气发生加成反应
【详解】A、手性碳原子为连接四个不同的原子或原子团的碳原子,由红斑素和红曲素结构可知,红斑素含有1个手性碳原子,而红曲素含有2个手性碳原子,故A错误;
B、红斑素含有5个碳碳双键,而红曲素含有3个碳碳双键,其他结构相同,因此含有的氢原子数不同,所以它们的分子式不同,一定不是同分异构体,故B错误;
C、红斑素中含有的官能团有:醚键、羰基、酯基三种含氧官能团,故C错正确;
D、1mol红曲素中含有3mol碳碳键和2mol羰基,最多能与5molH2发生加成反应,故D错误;
故选C;
12.某实验小组利用BaS的还原性提纯HBr溶液,并制取的方案如下:
下列说法不正确的是
A. 还原步骤中可能会产生有毒气体
B. 沉淀步骤中可用溶液代替溶液
C. 滤渣的成分为S和
D. 中可能混有杂质
【答案】B
【解析】
【详解】A.在还原步骤中可能发生:,选项A正确;B.若用溶液代替溶液会引入新的杂质离子,选项B错误;C.BaS与发生:,,故滤渣的成分为:S和,选项C正确;D.滤液中含有,与生成,选项D正确。答案选B。
13.研究反应2X(g)=Y(g)+Z(g)的速率影响因素,在不同条件下进行4组实验,Y、Z起始浓度为0,反应物X的浓度( mol ∙L-1)随反应时间(min)的变化情况如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 比较实验②、④得出:升高温度,化学反应速率加快
B. 比较实验①、②得出:增大反应物浓度,化学反应速率加快
C. 若实验②、③只有一个条件不同,则实验③使用了催化剂
D. 在0~10min之间,实验②的平均速率v(Y)=0.04 mol∙L-1∙min-1
【答案】D
【解析】
【分析】A、实验②、④起始浓度相同,但温度不同;
B、①、②温度相同,但浓度不同;
C、②、③温度、浓度相同,③反应速率较大;
D、在0~10min之间,实验②X的浓度变化为0.2mol/L,结合v(Y)=v(X)计算;
【详解】A、实验②、④起始浓度相同,但温度不同,④反应速率较大,则可得出:升高温度,化学反应速率加快,故A正确;
B、①、②温度相同,但浓度不同,①浓度较大,可得出增大反应物浓度,化学反应速率加快,故B正确;
C、②、③温度、浓度相同,③反应速率较大,应为加入催化剂,故C正确;
D、在0≈10min之间,实验②X的浓度变化为0.2mol/L,则v(Y)=v(X)=,故D错误;
故选D;
14.下列说法不正确的是( )
A. “春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中的“丝”和“泪”分别是蛋白质和烃
B. 淀粉、纤维素、麦芽糖在一定条件下可和水作用转化为葡萄糖
C. 溴水中滴加裂化汽油,溶液褪色且分层
D. 皂化反应是指油脂在稀硫酸的作用下水解得到高级脂肪酸和甘油
【答案】D
【解析】
【详解】A、蚕丝的主要成分是蛋白质,蜡烛的主要成分是碳氢化合物,故A正确;
B、淀粉、纤维素为多糖,麦芽糖为二糖,在一定条件下可和水作用转化为葡萄糖,故B正确;
C、裂化汽油含有碳碳双键,可以和溴水发生加成反应,使溴水褪色并分层,故C正确;,
D、皂化反应是指油脂在碱性条件下水解得到高级脂肪酸盐和甘油,故D错误;
故选D;
15.某小组比较Cl-、Br-、I- 的还原性,实验如下:
实验1
实验2
实验3
装置
现象
溶液颜色无明显变化;把蘸浓氨水的玻璃棒靠近试管口,产生白烟
溶液变黄;把湿KI淀粉试纸靠近试管口,变蓝
溶液变深紫色;经检验溶液含单质碘
下列对实验的分析不合理的是( )
A. 实验1中,白烟是NH4Cl
B. 根据实验1和实验2判断还原性:Br->Cl-
C. 根据实验3判断还原性:I->Br-
D. 上述实验利用了浓H2SO4的强氧化性、难挥发性等性质
【答案】C
【解析】
【分析】实验1,浓硫酸与氯化钠固体反应生成氯化氢气体;实验2,溶液变黄,说明有溴单质生成;②中溶液含有浓硫酸和溴单质,加入碘化钠生成碘单质,可能是浓硫酸把碘离子氧化为碘单质;实验1体现浓硫酸的难挥发性、实验2体现浓硫酸的氧化性;
【详解】实验1,试管口挥发出的氯化氢气体与浓氨水挥发出的氨气反应生成白烟氯化铵,故A合理;实验1溶液颜色无明显变化说明浓硫酸不能氧化氯离子,实验2溶液变黄说明浓硫酸能氧化溴离子,所以判断还原性:Br->Cl-,故B合理;②中溶液含有浓硫酸和溴单质,加入碘化钠生成碘单质,可能是浓硫酸把碘离子氧化为碘单质,不能得出还原性I->Br-的结论,故C不合理;实验1体现浓硫酸的难挥发性、实验2体现浓硫酸的氧化性,故D合理;选C。
16.某溶液X含有K+、Mg2+、Fe3+、Al3+、Fe2+、Cl-、CO32-、OH-、SiO32-、NO3-、SO42-中的几种,已知该溶液中各离子物质的量浓度均为0.20mol·L-1(不考虑水的电离及离子的水解)。为确定该溶液中含有的离子,现进行了如下的操作:
下列说法正确的是( )
A. 无色气体可能是NO和CO2的混合物
B. 由步骤③可知,原溶液肯定存在Fe3+
C. 溶液X中所含离子种类共有4种
D. 另取100mL原溶液X,加入足量的NaOH溶液,充分反应后过滤,洗涤,灼烧至恒重,理论上得到的固体质量为2.4g
【答案】D
【解析】
【详解】X溶液加入盐酸,生成无色气体,气体遇到空气变为红棕色,则可说明生成NO,X中一定含有NO3-和还原性离子Fe2+;亚铁离子存在,则一定不存在CO32-、OH-、SiO32-;加入盐酸后阴离子种类不变,则说明X中含有Cl-,加入氯化钡生成白色沉淀,则一定含有SO42-;加入KSCN溶液呈红色,因Fe2+被氧化成Fe3+,则不能证明X中是否含有Fe3+,已知该溶液中各离子物质的量浓度均为0.2mol•L-1,依据阴阳离子所带电荷数守恒,可知一定含有Mg2+,不含Fe3+、K+,所以溶液中一定含有的离子为:Fe2+、Cl-、NO3-、SO42-、Mg2+。
A.溶液中没有碳酸根离子,因此X加入盐酸反应生成的无色气体中一定不含二氧化碳,故A错误;
B.因为第一步加入的盐酸后硝酸根离子能够将亚铁离子氧化生成铁离子,不能确定原溶液中是否存在铁离子,故B错误;
C.溶液X中所含离子:Fe2+、Cl-、NO3-、SO42-、Mg2+,共有5种,故C错误;
D.另取100mL原溶液X,加入足量的NaOH溶液,充分反应后过滤,洗涤,灼烧至恒重,得到固体为0.01molFe2O3和0.02molMgO,质量为0.01mol×160g/mol+0.02mol×40g/mol=2.4g,故D正确;
故选D。
17.用正确的化学用语表达
(1)写出N2的结构式:____。
(2)写出1,2-二溴乙烷的结构简式:____。
(3)写出铜与氯化铁溶液反应的离子方程式: ____
【答案】(1). N≡N (2). CH2BrCH2Br (3). Cu+ 2Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+
【解析】
【详解】(1)N2的结构式:N≡N;
(2)1,2-二溴乙烷的结构简式:CH2BrCH2Br;
(3)铜与氯化铁溶液反应的离子方程式:Cu+ 2Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+;
18.据不完全统计,全世界每年约有10%~20%的农副产品,水产品会因腐败变质而无法食用,经济损失巨大,所以研究安全无害的食品防腐剂很重要,山梨酸及其盐,尼泊金酯等可作为食品防腐剂,其结构简式如图:
按要求回答下列问题:
(1)写出山梨酸中含氧官能团的名称__。
(2)尼泊金甲酯的1H核磁共振谱图中有____个峰。
(3)写出山梨酸与NaOH溶液反应的化学方程式____。
【答案】(1). 羧基 (2). 4
(3). CH3CH=CHCH=CHCOOH+NaOH→CH3CH=CHCH=CHCOONa+H2O
【解析】
【详解】(1)山梨酸中含氧官能团的名称:羧基;
(2)尼泊金甲酯的1H核磁共振谱图中有4个峰。
(3)山梨酸与NaOH溶液反应的化学方程式:CH3CH=CHCH=CHCOOH+NaOH→CH3CH=CHCH=CHCOONa+H2O
19.人体血液的pH需控制在7.35~7.45之间,过高过低都会引起身体不适,甚至危及生命。人体血液能维持在稳定的pH范围主要是人血浆中一定浓度的和起调节作用。按要求回答下列问题。
(1)用离子方程式解释血液呈弱碱性的原因____;
(2)当血液的(即浓度为)时,和浓度比值约为20:1,计算出此时碳酸的7.96×10-7,查阅资料得常温下碳酸的,解释与计算所得数据存在差异的原因____。
【答案】(1). HCO3- + H2O ≒ H2CO3 + OH- (2). 体温为37℃,高于室温,温度升高碳酸电离常数增大,所以计算的Ka1大
【解析】
【详解】(1)、人体血液中含有HCO3-,水解显碱性,故答案为:HCO3- + H2O ≒ H2CO3 + OH-
(2)、体温为37℃,高于室温,温度升高碳酸电离常数增大,所以计算的Ka1大
20.已知烃A中碳、氢元素质量比为24:5,D与含NaOH的Cu(OH)2悬浊液在加热条件下反应并得到砖红色沉淀,F为具有浓郁香味、不易溶于水的油状液体,且RCl+NaOHROH+NaCl,其转化关系如图所示:
请回答:
(1)E中官能团的名称______。
(2)C→B的反应类型_______。
(3)D→E的化学方程式是______。
(4)H与NaOH溶液反应的方程式_______。
(5)下列说法不正确的是_______。
A.工业上通过石油裂解可实现A→B+C
B.利用植物秸秆在一定条件下通过水解反应可以直接得到有机物G
C.可用Na2CO3溶液鉴别D、G
D.完全燃烧等物质的量的C、D、E消耗O2的量依次减少
【答案】(1). 羧基 (2). 加成反应(或还原反应) (3). 2CH3CHO+O22CH3COOH (4). CH3COOCH2CH3+NaOH→ CH3COONa+CH3CH2OH (5). BC
【解析】
【分析】根据烃分子中碳、氢两种元素质量比为24:5,碳、氢两种元素个数比为2:5,最简式为C2H5,分子式为C4H10, 丁烷裂解得到乙烷(B)和乙烯(C),乙烷与氯气光照得到C2H5Cl(F),C2H5Cl水解得C2H5OH(G),乙烯催化氧化得乙醛(D),乙醛氧化得乙酸(E),乙醇与乙酸反应得乙酸乙酯(H)。
【详解】(1)E是乙酸,官能团的名称是羧基;
(2)乙烯到乙烷是加成反应(或还原反应) ;
(3)D→E的化学方程式是2CH3CHO+O22CH3COOH;
(4)H与NaOH溶液反应的方程式CH3COOCH2CH3+NaOH→ CH3COONa+CH3CH2OH;
(5)利用植物秸秆在一定条件下通过水解反应得到葡萄糖,不能直接得到乙醇,故B错误;
乙醛和乙醇Na2CO3溶液中现象一样,不能鉴别,故C错误;A,D正确,故选BC.
21.元素周期表短周期中六种元素的原子序数与主要化合价的关系如图:
(1)元素F在周期表中的位置是 ______。
(2)元素C、D、E原子半径由大到小的顺序是 ______(填元素符号)。
(3)A、B、C的单质与氢气反应的剧烈程度由强到弱的顺序_____(用单质的化学式表示)。
(4)应用元素周期律和元素周期表的知识,写出D和E所形成的化合物的化学式______、__(写2种)。
(5)根据氯、溴、碘单质间的置换反应,判断F的单质和E的最简单氢化物之间能否发生反应 _____(填“能”或“不能”), 若能则写出反应的化学方程式 ______。
(6)一定温度下,在体积恒定的密闭容器中发生反应:2AB(g)+B2(g) 2AB2(g)。可以作为达到平衡状态的标志是 ______。
A. 单位时间内生成nmolB2同时生成2nmolAB B. 2 ν正(B2)=ν逆(AB2)
C. 混合气体的颜色不再改变(AB2为有色气体) D. 混合气体的密度不变
【答案】(1). 第3周期ⅦA族 (2). Na>S>F (3). F2>O2>N2 (4). Na2S (5). Na2S2 (6). 能 (7). Cl2+H2S=S+2HCl (8). BC
【解析】
【分析】有六种元素的原子序数与主要化合价的关系图可知:A,B,C,D,E,F的元素符号分别为:N,O,F,Na,S,Cl。
【详解】(1)元素F是Cl,在周期表中的位置是第3周期ⅦA族;
(2)同周期原子半径逐渐增大,同主族原子半径从上到下逐渐增大,故元素C、D、E原子半径由大到小的顺序是Na>S>F ; (3)同周期随原子序数的增加非金属性逐渐增强,非金属性越强与氢气反应的剧烈程度越强,故顺序为F2>O2>N2;
(4)钠的化合价是+1价,硫在化合物中的价态有-2,-1价,故形成的化合物为Na2S,Na2S2
(5)氯的非金属性比硫强,所以能反应,反应的化学方程式Cl2+H2S=S+2HCl;
(6)A. 单位时间内生成nmolB2的同时生成2nmolAB,是同一个方向,故错误;
B. 2 ν正(B2)=ν逆(AB2),可以得出ν正(B2)=ν逆(B2),故正确;
C. 混合气体的颜色不再改变,说明NO2的浓度不变,处于平衡状态;
D. 混合气体的密度不变不能作为平衡状态的依据,因为反应物生成物都是气体,气体质量不变,体积不变,故密度不变,故错误。
22.Ⅰ.有一应用前景广阔的纳米材料甲,其由A、B两种短周期非金属元素组成,难溶于水,且硬度大,熔点高。取材料甲与熔融的烧碱反应,生成一种含A元素的含氧酸盐乙和一种含B元素的气体丙,丙能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;乙能溶于水,加盐酸产生白色沉淀,盐酸过量沉淀不溶解。
(1)甲的化学式为_________,其晶体属于________晶体
(2)乙的水溶液可以用来做__________________(写出一种用途)
(3)B元素的一种氢化物丁,相对分子质量为32,常温下为液体,其燃烧放热多且燃烧产物对环境无污染,因此可用作火箭燃料、燃料电池燃料等。则丁的电子式为_____________。
Ⅱ.某铜制品在潮湿环境中发生的电化学腐蚀过程可表示为如图,腐蚀后有A物质生成,某小组为分析A物质的组成,进行了如下实验:
实验①:取A样品,加过量稀硝酸完全溶解后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
实验②:另取A样品4.29g,加入含的稀硫酸溶液,恰好中和,生成两种盐的混合溶液。向所得混合溶液中加入适量的NaOH溶液,产生蓝色沉淀,经过滤、洗涤、灼烧得3.20g黑色固体。
(1)该粉状锈中除了铜元素外还含有(写元素符号)_____元素.
(2)写出该粉状锈溶于稀硫酸反应的离子方程式____。
(3)加热条件下,实验②中所得的黑色固体能与乙醇反应,化学方程式为_____。
【答案】(1). Si3N4 (2). 原子 (3). 黏合剂、木材等的防腐剂或防火剂 (4). (5). O、H、Cl (6). (7).
【解析】
【分析】Ⅰ、材料甲与熔融的烧碱反应,生成一种含A元素的含氧酸盐乙和一-种含B元素的气体丙,且能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,证明丙气体为NH3,说明甲中含有氮元素;含氧酸盐乙能溶于水,加盐酸产生白色沉淀,盐酸过量沉淀不溶解,说明生成的沉淀为H2SiO3,证明甲中含有硅元素,材料甲,其由A、B两种短周期非金属元素组成,难溶于水,且硬度大,熔点高,证明是一种原子晶体含有氮元素和硅元素,依据元素化合价熟悉得到甲为Si3N4,判断乙为硅酸钠,A为硅元素,B为氮元素;
【详解】Ⅰ、(1)分析推断甲为氮化硅,化学式为Si3N4,分析性质判断为原子晶体;故答案为:Si3N4,原子晶体;
(2)乙的水溶液为硅酸钠水溶液,俗称为水玻璃,是一种矿物胶,可以做黏合剂、木材等的防腐剂或防火剂;故答案为:黏合剂、木材等的防腐剂或防火剂;
(3)B元素的一种氢化物丁,相对分子质量为32,常温下为液体,由题意可知丁为N2H4,电子式为:,故答案为:;
Ⅱ(1)、根据先加入稀硝酸完全溶解后,再加硝酸银,产生白色沉淀,推出含有Cl元素;再根据另取A样品4.29g,加入含的稀硫酸溶液,恰好中和,生成两种盐的混合溶液,推出含有氢氧离子,所以含有H、O元素,故答案为O、H、Cl;
(2)、根据实验②灼烧得到3.2g的黑色固体为氧化铜,物质的量为0.04mol,则铜元素的物质的量为0.04mol,加恰好中和推知氢氧根的物质的量为0.06mol,再根据化合价推知氯元素的物质的量为0.02mol,所以粉末锈的化学式为Cu2(OH)3Cl,所以粉状锈溶于稀硫酸反应的离子方程式为:,故答案为:;
(3)、加热条件下,黑色固体氧化铜与乙醇反应化学方程式为:;
23.Ⅰ.某化学课外活动小组欲检验茶叶中铁元素,设计了如下实验方案:
请回答:
(1)操作①的名称是_____。
(2)加入6mol·L-1的盐酸时为了加快铁元素的浸出速度,可采取的方法有____、_____。
(3)通过血红色溶液不能说明茶叶中的铁元素一定是+3价的,原因是______。
Ⅱ.乙酸乙酯广泛用于药物、染料、香料等工业,甲乙两同学分别设计了如下装置来制备乙酸乙酯,已知:乙酸乙酯的沸点为77.1℃,CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
(1)甲装置中右边导管未插入溶液中的目的是 ______。
(2)实验结束后分离出乙酸乙酯的操作是 ____,必须用到的玻璃仪器有____(选择)。
A.烧杯 B.容量瓶 C.分液漏斗 D.蒸馏烧瓶
(3)乙装置优于甲装置的理由____________(写两条)。
【答案】(1). 过滤 (2). 搅拌 (3). 适当加热 (4). 空气中的O2能将Fe2+氧化为Fe3+ (5). 防倒吸 (6). 分液 (7). AC (8). 加热受热均匀、便于控制温度;原料损失较少;不易发生副反应;干燥管下端插入液面下,可以防倒吸同时又可以减少乙酸乙酯的挥发等
【解析】
【详解】Ⅰ.(1)操作①得到固体和溶液,既是固液分离,所以是过滤;
(2)加入盐酸后为了提高浸出速率,依据影响反应速率的因素可采取的方法是搅拌,适当加热;
(3)由于茶叶灼烧,空气中的O2能将Fe2+氧化为Fe3+,故加入KSN溶液后变成血红色,不能说明茶叶中的铁元素一定是+3价的。
Ⅱ.(1)反应为可逆反应,挥发出来的有乙酸,乙醇,乙醇极易溶于水,乙酸与碳酸钠溶液反应,故导管未插入溶液中的目的是防倒吸;
(2)乙酸乙酯不溶于水,液体与液体分层,分离的操作是分液,分液用到的玻璃仪器有烧杯,分液漏斗,故AC正确;
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