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【化学】浙江省温州市十校联合体2018-2019学年高二上学期期末考试(解析版)
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浙江省温州市十校联合体2018-2019学年高二上学期期末考试
一、单选题(本大题共25小题,共50.0分)
1.下列物质中,其主要成分不属于烃的是( )
A. 汽油 B. 甘油 C. 煤油 D. 柴油
【答案】B
【详解】A. 汽油的主要成分是烃;
B. 甘油为丙三醇,属于多元醇类,不是烃;
C. 煤油的主要成分是烃;
D. 柴油的主要成分是烃。
答案选B。
2.仪器名称为“容量瓶”的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A.此仪器为圆底烧瓶,故A错误;
B.此仪器为烧杯,故B错误;
C.此仪器为分液漏斗,故C错误;
D.此仪器为容量瓶,故D正确。
故答案为:D。
3.下列属于弱电解质的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】水溶液中或熔融状态导电的化合物为电解质;水溶液中部分电离的电解质为弱电解质;水溶液中或熔融状态下完全电离的电解质为强电解质;水溶液中和熔融状态下都不导电的化合物为非电解质;据此回答。
【详解】A.醋酸铵是溶于水的盐完全电离出离子,溶液导电属于强电解质,故A错误;
B.醋酸在水溶液中部分电离,溶液导电,醋酸属于弱电解质,故B正确;
C.乙醇不能电离,属于非电解质,故C错误;
D.甲烷不能电离,属于非电解质,故D错误;
故答案为:B。
4.下列有机化合物中,其核磁共振氢谱图中不可能只出现一个峰的是( )
A. C2H6 B. C3H8 C. C2H6O D. C6H12
【答案】B
【详解】A. C2H6中只有一种氢原子,所以核磁共振氢谱只出现一个峰,故不符合题意; B. C3H8中有两种氢原子,故出现两个峰,故符合题意; C. C2H6O可能是乙醇或甲醚,乙醇中含有3种氢原子,甲醚中只有一种氢原子,故可能出现一个峰,故不符合题意; D. C6H12可能是环己烷或己烯,环己烷只有一种氢原子,故不符合题意。故选B。
【点睛】核磁共振氢谱中峰值数等于有机物中氢原子的种类数,核磁共振氢谱中只有一个峰,说明该分子中的氢原子都是等效的,只有一种氢原子,等效氢的判断方法为:同一个碳原子上的氢原子等效,同一个碳原子上所连接的甲基上的氢原子是等效的,处于同一对称位置的碳原子上的氢原子是等效的。
5.下列物质的水溶液呈碱性的是( )
A. CH3COOH B. CH3COONa C. CH3CH2OH D. NH4Cl
【答案】B
【分析】判断物质在水溶液中酸碱性,先分析物质是酸、碱还是盐,若为盐,再具体考虑水解对溶液酸碱性的影响,据此来分析作答。
【详解】A. CH3COOH属于酸,溶于水电离出H+,水溶液显酸性,故A项错误;
B. CH3COONa属于强碱弱酸盐,溶于水发生水解,CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,
水解出OH-,溶液显碱性,故B项正确;
C. CH3CH2OH是非电解质,溶于水形成溶液时不能电离,水溶液显中性,故C项错误;
D. NH4Cl属于强酸弱碱盐,溶于水发生水解,NH4++H2ONH3・H2O+H+,水解出H+,溶液显酸性,故D项错误。
答案选B。
【点睛】溶液酸碱性判断方法一,是根据H+与OH-浓度大小定量判断:
当c(H+)>c(OH-)时,溶液呈酸性;
当c(H+)=c(OH-)时,溶液呈中性;
当c(H+)
方法二,判断本身是酸、碱或者盐,若为盐,则再次判断该盐溶液是否发生水解。单一盐溶液,可根据“谁弱谁水解,谁强显谁性”原则判断;若为复杂酸式盐,单纯从酸式酸根离子考虑,则需要讨论其水解程度与电离程度的相对大小,如NaHCO3溶液中,HCO3-水解显碱性,电离显酸性,但其水解程度大于电离程度,故NaHCO3溶液整体表现为显碱性。
6.某烃的一种同分异构体只能生成1种一氯代物,该烃的分子式可以是( )
A. C3H8 B. C4H10
C. C5H12 D. C6H14
【答案】C
【详解】A、丙烷只有一种结构:CH3CH2CH3,丙烷含有2种氢原子,所以一氯代物有2种,故A错误;
B、丁烷有正丁烷和异丁烷两种结构,正丁烷CH3CH2CH2CH3有2种氢原子,其一氯代物有2种;异丁烷CH(CH3)3有2种氢原子,其一氯代物也有2种,故B错误;
C、戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷3种同分异构体,正戊烷CH3CH2CH2CH2CH3有3种氢原子,其一氯代物有3种;异戊烷CH3CH(CH3)CH2CH3有4种氢原子,其一氯代物有4种;新戊烷C(CH3)4有1种氢原子,其一氯代物有1种,故C正确;
D、C6H14有5种同分异构体,CH3(CH2)4CH3有3种氢原子,其一氯代物有3种;CH3CH(CH3)CH2CH2CH3有5种氢原子,其一氯代物有5种;CH3CH2CH(CH3)CH2CH3有4种氢原子,其一氯代物有4种;CH3C(CH3)2CH2CH3有3种氢原子,其一氯代物有3种;CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3有2种氢原子,其一氯代物有2种,故D错误,答案选C。
7.有关化学用语正确的是
A. 溴乙烷的分子式:
B. 乙醇的结构简式:
C. 四氯化碳的电子式:
D. 乙烯分子球棍模型:
【答案】A
【详解】A.溴乙烷中含有2个C、5个H、1个Br,溴乙烷的分子式为:,故A正确;
B.乙醇为含有2个碳原子的饱和一元醇,其结构简式为:,故B错误;
C.四氯化碳分子中含有4个碳氯键,碳原子和氯原子最外层达到8电子稳定结构,四氯化碳正确的电子式为:,故C错误;
D、用小球和小棍所表示的模型为球棍模型,乙烯分子中含有碳碳双键,其正确的球棍模型为:,故D错误;
故答案为:A。
【点睛】本题考查了常见化学用语的表示方法,题目难度中等,注意掌握电子式、分子式等化学用语的书写原则,C为易错点,不要漏掉了Cl原子的孤电子对,试题培养了学生规范答题的能力。
8.下列反应中,光照对反应几乎没有影响的是( )
A. 氯气与氢气反应 B. 次氯酸分解
C. 甲烷与氯气反应 D. 甲烷与氧气反应
【答案】D
【详解】A. 氯气与氢气可在光照或点燃条件下发生化合反应生成氯化氢,故A不选;
B. 次氯酸具有不稳定性,在光照条件下发生:2HClO2HCl+O2↑,故B不选;
C. 光照条件下,氯气与甲烷发生取代反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳等有机物和氯化氢,故C不选;
D. 甲烷与氧气在点燃的条件下反应,光照条件下不反应,故D选,答案选D。
9.某烃的结构简式为,它可能具有的性质是( )
A. 易溶于水,也易溶于有机溶剂
B. 分子里所有的原子都处在同一平面上
C. 该烃和苯互为同系物
D. 能发生加聚反应,其加聚产物可用表示
【答案】D
【详解】A.该物质属于有机物,根据相似相溶原理判断,易溶于有机溶剂,不易溶于水,选项A错误;
B.该分子可以看作是甲烷分子中的一个氢原子被苯乙烯基取代,甲烷是正四面体结构,所以该分子中所有原子不在同一平面上,选项B错误;
C.该分子中含有碳碳双键,苯中不含碳碳双键,所以结构不相似,不是同系物,选项C错误;
D.该分子中含有碳碳双键,所以能发生加聚反应,产物正确,选项D正确;
答案选:D。
10.下列有关乙烯化学性质的说法,错误的是( )
A. 乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是由于乙烯发生了氧化反应
B. 乙烯可在氧气中燃烧,该反应属于乙烯的氧化反应
C. 乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色,该反应属于加成反应
D. 将乙烯通入溴水中,反应后得到均一、透明的液体
【答案】D
【详解】A、乙烯含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是由于乙烯发生了氧化反应,故A正确;
B、乙烯可在氧气中燃烧生成CO2和H2O,该反应属于乙烯的氧化反应,故B正确;
C、乙烯含有碳碳双键,能与溴发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色,故C正确;
D、乙烯与溴水发生加成反应,生成的溴乙烷是油状液体,溶液分层,故D错误,答案选D。
11.下列说法不正确的是
A. 与互为同素异形体
B. 与互为同位素,两者核外电子排布不同
C. 与一定互为同系物
D. 与互为同分异构体
【答案】B
【详解】A. 与为O元素的不同单质,二者互为同素异形体,故A正确;
B. 与的质子数均为17,中子数不同,二者互为同位素,且核外电子排布相同,故B错误;
C. 与均为烷烃,一定互为同系物,故C正确;
D. 与的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故D正确;
故答案为:B。
12.W、X、Y、Z四种短周期元素,它们在周期表中位置如图所示,下列说法正确的是( )
A. 四种元素中原子半径最大为W,Y元素通常没有最高正价
B. 酸性:
C. 、中所含化学键类型相同,熔点都很高
D. W、X形成的单质都是重要的半导体材料
【答案】A
【分析】W、X、Y、Z四种短周期元素,它们在周期表中位置如图所示,X、Y位于第二周期,W、Z位于第三周期,Z位ⅦA族,则Z为Cl元素;Y位于ⅦA族,则Y为O元素;X、W位于ⅣA族,则X为C元素,W为Si元素,据此回答。
【详解】A. 同一主族从上到下原子半径逐渐增大,同一周期从左向右原子半径逐渐减小,则W的原子半径最大;Y为O元素,通常O元素没有最高正价,故A正确;
B. 非金属性,则最高价含氧酸的酸性:,故B错误;
C. 为,为,二者所含化学键类型相同,都只含有共价键,但四氯化碳的熔点较低,故C错误;
D. Si为半导体材料,但C不是半导体材料,如石墨为良导体,故D错误;
故答案:A。
13.环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[2,2]戊烷()是最简单的一种。下列关于该化合物的说法不正确的是( )
A. 与环戊烯互为同分异构体
B. 二氯代物超过两种
C. 所有碳原子均处同一平面
D. 1mol螺[2,2]戊烷充分燃烧需要7molO2
【答案】C
【详解】A.螺(2,2)戊烷、环戊烯的分子式都为C5H8,环戊烯结构简式为,二者分子式相同结构不同,互为同分异构体,A正确;
B.螺(2,2)戊烷的分子中只有一种位置的H原子,其二氯化物中两个氯原子可能位于1号碳原子上、可能位于1号和2号碳原子上、可能位于1号和3号碳原子上、可能位于1号和4号C原子上,所以其二氯化物超过2种,B正确;
C.螺[2,2]戊烷分子中的所有碳原子上具有甲烷结构特点,因此该分子中所有C原子不可能共平面,C错误;
D.螺[2,2]戊烷分子式为C5H8,1mol该物质完全燃烧,耗氧量为(5+2)mol=7mol,D正确;故合理选项是C。
14.已知: X(g)+2Y(g) 3Z(g) ΔH=-a kJ·molˉ1(a>0)。下列说法正确的是( )
A. 达到化学平衡状态时,Y 的正反应速率和 Z 的逆反应速率相等
B. 达到化学平衡状态时,X、Y、Z 的浓度之比为 1 : 2 : 3
C. 达到化学平衡状态时,反应放出的总热量一定小于 a kJ
D. 0.2 mol X 和 0.2 mol Y 充分反应生成 Z 的物质的量一定小于 0.3 mol
【答案】D
【解析】由题意知,该反应是气体分子数不变的放热反应。A. 达到化学平衡状态时,Y 的正反应速率和 Z 的逆反应速率不相等,3v(Y)=2v(Z),A不正确; B. 达到化学平衡状态时,X、Y、Z 的浓度之比不一定是 1 : 2 : 3,如果反应物不按1:2投料,一定不是1 : 2 : 3;即使按1 : 2 : 3投入X、Y、Z等3种物质,也不能确定就是平衡状态;即使在一定的条件下,达到化学平衡状态时,X、Y、Z 的浓度之比是 1 : 2 : 3,只要改变影响化学平衡的一个条件,平衡发生移动之后, X、Y、Z 的浓度之比就一定不是 1 : 2 : 3。总而言之,B不正确;C. 不知道反应物的投料和反应物的转化率是多少,无法判断达到化学平衡状态时反应放出的总热量,C不正确;D. 可逆反应的反应物不能完全转化为生成物,所以,0.2 mol X 和 0.2 mol Y 充分反应生成 Z 的物质的量一定小于 0.3 mol,D正确。本题选D。
点睛:化学平衡状态的标志可以概括为两点,一是正反应速率和逆反应速率相等,二是反应体系的某个变量保持不变状态。值得注意的是,“反应混合物中各组分的浓度之比(或分子数之比、物质的量之比)等于化学计量数之比”,不是平衡状态的必然标志,只能是偶然,所以不能据此判断平衡状态。但是若是说明保持化学计量数之比不变,则属于变量不变达平衡。
15.下列说法正确的是
A. 甲烷在光照条件下与发生取代反应生成的产物最多4种
B. 苯不能使酸性溶液褪色,可说明苯分子中不存在碳碳双键
C. 石油裂解的目的是为了提高轻质油的产量和质量
D. 乙烯中的碳碳双键的键能比乙烷中碳碳单键的键能小
【答案】B
详解】A.甲烷与氯气发生取代反应,多步取代反应同时进行,产物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷以及四氯甲烷等,产物还有HCl,故A错误;
B.苯不含碳碳双键,与高锰酸钾不反应,可说明问题,故B正确;
C.石油裂解是为了获得乙烯,裂化的目的是为了获得轻质油,故C错误;
D.乙烯中的碳碳双键的键能小于单键的2倍,比碳碳单键的键能大,故D错误;
故答案:B。
【点睛】本题易错选项为A,忽略无机产物HCl。
16.下列说法不正确的是
A. 煤的气化就是把煤转化为可燃性气体的过程。在高温下,煤和水蒸气作用得到CO、、等气体
B. 糖类、油脂、蛋白质在一定条件下均能水解
C. 向蛋白质溶液中加入饱和硫酸钠溶液,先产生白色沉淀,加水后又重新溶解
D. 淀粉溶液中滴加硫酸,加热水解后,往水解液中滴加滴新制氢氧化铜,加热,无红色沉淀出现,原因可能是硫酸未完全被中和
【答案】B
【详解】A.煤的气化是将其转化为可燃性气体的过程,在高温下煤和水蒸气作用得到CO、、等气体,故 A正确;
B.糖类中的单糖不能水解,故糖类不一定能水解,故B错误;
C.非重金属盐的浓溶液使蛋白质发生盐析,而盐析是可逆的,如饱和的硫酸钠溶液,故将硫酸钠溶液加入蛋白质溶液中,会先沉淀,再加水,沉淀又消失,故C正确;
D.淀粉的水解环境是酸性的,而醛基和新制的氢氧化铜悬浊液反应的环境需要是碱性的,故直接向淀粉的水解液中加入新制的氢氧化铜悬浊液,无红色沉淀的原因可能是硫酸未中和,故D正确;
故答案为:B。
【点睛】本题易错选项为C,注意饱和硫酸钠溶液使蛋白质发生的是盐析,是可逆的。
17.锂(Li)—空气电池的工作原理如图所示下列说法不正确的是( )
A. 金属锂作负极,发生氧化反应
B. Li+通过有机电解质向水溶液处移动
C. 正极的电极反应:O2+4e—==2O2—
D. 电池总反应:4Li+O2+2H2O==4LiOH
【答案】C
【详解】A项,在锂空气电池中,金属锂失去电子,发生氧化反应,为负极,故A项正确;
B项,Li在负极失去电子变成了Li+,会通过有机电解质向水溶液处(正极)移动,故B项正确;
C项,正极氧气得到了电子后与氢结合形成氢氧根,电极方程式为O2+4e-+2H2O=4OH-,故C项错误;
D项,负极的反应式为Li-e-= Li+,正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,电池的总反应则为4Li+O2+2H2O==4LiOH,故D项正确。
综上所述,本题的正确答案为C。
18.常温下,等体积等pH的盐酸和醋酸两溶液,下列说法正确的是( )
A. 分别与适量且等量的锌粒反应,平均反应速率前者大
B. 两溶液导电能力相同
C. 分别与等浓度的氢氧化钠溶液反应至中性,消耗的氢氧化钠的体积相同
D. 稀释10倍后,盐酸的pH比醋酸溶液的pH小
【答案】B
【分析】A.等体积等pH的盐酸和醋酸两溶液,醋酸存在电离平衡,醋酸溶质浓度大于盐酸,随反应进行此时又电离出氢离子;
B.导电能力取决于溶液中离子浓度大小;
C.分别与等浓度的氢氧化钠溶液反应至中性,消耗的氢氧化钠的体积醋酸多;
D.稀释10倍后醋酸溶液pH减小的少。
【详解】A. 等体积等pH的盐酸和醋酸两溶液,醋酸存在电离平衡,醋酸溶质浓度大于盐酸,随反应进行此时又电离出氢离子,分别与适量且等量的锌粒反应,平均反应速率后者大,故A错误;
B. 常温下,等体积等pH的盐酸和醋酸两溶液中离子浓度相同,导电能力相同,故B正确;
C. 分别与等浓度的氢氧化钠溶液反应至中性,醋酸浓度大于盐酸,消耗的氢氧化钠溶液的体积不相同,故C错误;
D. 稀释10倍后,醋酸又电离出氢离子,盐酸的pH比醋酸溶液的pH大,故D错误;
故答案为:B。
【点睛】本题考查了弱电解质的电离平衡分析判断,为高频考点,易错选项为D,易忽略溶液稀释后醋酸又电离出氢离子。
19.下列说法不正确的是( )
A. 硅晶体熔化与碘化氢分解需克服的化学键相同
B. 氯化氢溶于水或者熔融条件下等能电离出 H+、 Cl-
C. 在相同温度下, H2O 的电离能力大于 CH3CH2OH
D. 固体 NaOH、浓硫酸溶于水都表现放热与微粒之间的相互作用有关
【答案】B
【解析】A. 硅晶体熔化与碘化氢分解需克服的化学键相同,都要破坏共价键,A正确;B. 氯化氢溶于水能电离出 H+、Cl-,在熔融条件下不能电离,B不正确;C. H2O 是电解质,而CH3CH2OH是非电解质, 所以H2O 的电离能力大于 CH3CH2OH,C正确;D. 固体 NaOH、浓硫酸溶于水都表现放热与微粒之间的相互作用有关,它们电离后形成水合离子时放热,D正确。本题选B。
20.用表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A. 1 mol的碳烯:含电子数为6
B. 一定温度下,15 g甲醛和乙酸的混合物含O原子数为
C. 常温常压下, g乙醇中含有键的个数为
D. 标准状况下, L庚烷完全燃烧后生成的分子数为
【答案】B
【详解】A. 1个碳烯中含有8个电子,所以1mol的碳烯:含有电子数为,故A错误;
B. 15g甲醛的物质的量为,1个甲醛含有的O原子数分别为1,所以15g甲醛中含有的O原子数分别为,15g乙酸的物质的量,1个乙酸含有的O原子数分别为2,所以15g乙酸中含有的O原子数分别为,所以15g甲醛和乙酸的混合物含O原子数为 ,故B正确;
C. 乙醇的物质的量为,1个乙醇中含有5个键,所以乙醇中含有键的个数为,故C错误;
D. 庚烷在标准状况下是液体,11.2L庚烷完全燃烧生成的分子数远远大于 ,故D错误;
故答案为:B。
【点睛】易错选项为A,注意所求为碳烯的电子数,不要只分析碳原子的最外层电子数。
21.烃分子中若含有双键、叁键或环,其碳原子所结合的氢原子则少于同碳原子数对应烷烃所含的氢原子数,亦具有一定的不饱和度用表示。下表列出几种烃的不饱和度:
有机物
乙烯
乙炔
环己烷
苯
1
2
1
4
据此下列说法不正确的是
A. 的不饱和链烃再结合6molH即达到饱和
B. 的等于6
C. 与环丁烷的不饱和度相同
D. 的不饱和度与、的不饱和度相同
【答案】B
【分析】根据表中数据可知,1个双键或环的不饱和度,1个三键的不饱和度,则不饱和度双键数叁键数环数,每减少2个碳氢键,增加1个不饱和度,据此进行解答。
【详解】A.增加1个不饱和度要减少2个氢原子,所以为3的不饱和链烃再结合6molH可达到饱和,故A正确;
B.中含有1个苯环、1个碳碳三键和1个碳环,其不饱和度,故B错误;
C.与环丁烷的不饱和度都是1,二者的不饱和度相同,故C正确;
D.与、的不饱和度都为1,其不饱和度相同,故D正确;
故答案为:B。
【点睛】本题考查不饱和度的判断,根据题干信息明确不饱和度的含义并得出1个双键或环的不饱和度,1个三键的不饱和度,则不饱和度双键数叁键数环数,每减少2个碳氢键,增加1个不饱和度,为解答关键,试题侧重考查学生的分析、理解能力及灵活运用能力。
22.我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,CO2转化过程示意图如下:
下列说法不正确的是( )
A. 反应①的产物中含有水 B. 反应②中只有碳碳键形成
C. 汽油主要是C5~C11的烃类混合物 D. 图中a的名称是2-甲基丁烷
【答案】B
【详解】A、通过图示可以得到反应①为CO2+H2→CO,根据原子守恒,得到反应①为CO2+H2→CO+H2O,因此A描述正确;
B、反应②生成(CH2)n中含有碳氢键和碳碳键,则B描述错误;
C、汽油主要是C5~C11的烃类混合物,选项C描述正确;
D、观察可以发现图中a是(CH3)2CHCH2CH3,其系统命名是2-甲基丁烷,选项D描述正确。
答案选B。
23. 时,c 溶液加水稀释,溶液中和二者中各自所占的物质的量分数随溶液pH变化的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 在时,
B. c 溶液加水稀释中,增大
C. 在的溶液中通入HCl,增大,减小,
D. 由图可知,时醋酸的
【答案】B
【详解】A由图可知, 当溶液时,=,故A正确;
B.醋酸为弱电解质加水稀释,使醋酸的电离平衡正向移动,所以减小,增大,所以减小,故B错误;
C.当溶液时,,通入HCl,HCl电离使溶液中c(H+)增大,使醋酸的电离平衡逆向移动,所以增大,减小,根据物料守恒,故C正确;
D. 由图可知,时,=,,醋酸电离平衡醋酸,故D正确;
故答案为:B。
【点睛】本题考查弱电解质的电离,解题时一定注意结合所给图示,的点为关键点,,把握溶液中存在的电荷守恒、物料守恒即可解答。
24.已知草酸是一种弱酸,升华,以上分解可放出和CO;可与酸性溶液反应;其钠盐易溶于水,钙盐难溶于水。下列说法正确的是( )
A. 草酸受热产生的气体,用足量的NaOH溶液充分吸收后,可收集得到纯净的CO
B. 草酸受热产生的气体通过灼热的氧化铜,若出现黑色变红色现象,则说明产生的气体中一定有CO
C. 草酸受热产生的气体直接通入足量的澄清石灰水中,若能产生白色浑浊现象,则说明产生的气体中一定有
D. 将草酸晶体加入到的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈碱性,其原因是水解
【答案】D
【详解】A.草酸受热产生的气体用足量的NaOH溶液充分吸收后,所得CO中还混有水,不是纯净的气体,还需要浓硫酸干燥后才能得到纯净的CO,故A错误;
B.草酸能被高锰酸钾氧化,说明草酸具有还原性,草酸受热可以升华,可能是草酸还原了CuO,干扰了CO的检验,故B错误;
C.草酸受热产生的气体直接通入足量的澄清石灰水中,可能草酸与石灰水反应生成草酸钙沉淀,则不能说明产生的气体中一定有,故C错误;
D.将草酸晶体加入到溶液中充分反应,草酸与NaOH恰好反应生成,测由于水解,导致反应后溶液呈碱性,故D正确;
故答案为:D。
【点睛】本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,充分利用题中所给信息,注意草酸可与酸性溶液反应,可知草酸具有还原性。
25.某溶液可能含有、、、、、、、、中的几种离子,已知各离子的浓度均相等,进行如下实验:
(1)取少量该溶液,加入足量稀硫酸,无明显现象。
(2)取(1)反应后的溶液,加入足量浓NaOH溶液,最终得到红褐色沉淀,并伴有刺激性气味气体产生。下列说法不正确的是( )
A. 该溶液中肯定不存在、、
B. 另取该溶液,加入适量氯水和淀粉溶液,若溶液显蓝色,即可确定该溶液中一定不含
C. 取原溶液进行焰色反应,显黄色,则溶液中一定含有的离子有六种
D. 该溶液中肯定存在、、
【答案】B
【分析】取少量该溶液,加入足量稀硫酸,无明显现象,则溶液中一定不存在、;取反应后的溶液,加入足量浓NaOH溶液,最终得到红褐色沉淀,红褐色沉淀为氢氧化铁,则原溶液中至少、中的一种离子;并伴有刺激性气味气体产生,该气体为氨气,说明原溶液中含有;已知各离子的浓度均相等,若含有,根据溶液呈电中性可知一定存在、、,由于铁离子能够氧化,所以一定不存在,则原溶液中一定存在、、,至少存在、中的一种;据此回答。
【详解】A.根据分析可知,结合实验可判断溶液中一定不存在、、,故A正确;
B.另取该溶液,加入适量氯水和淀粉溶液,若溶液显蓝色,说明原溶液中含有,即可确定该溶液中至少含有、、、,但还可能存在、,故B错误;
C.取原溶液进行焰色反应,显黄色,则溶液中一定含有钠离子,溶液中含有的离子有六种:、、、、、,故C正确;
D.该溶液中肯定存在、、离子,故D正确;
故答案为:B。
【点睛】本题考查了常见离子的检验方法,明确常见离子的性质为解答关键,注意各离子的浓度均相等根据电中性原则,可以确定不含。
二、计算题(本大题共1小题,共4.0分)
26.常温下,取0.592 g Na2CO3和NaHCO3的固体混合物溶于水配成50.0 mL溶液,往溶液中加入50.0 mL Ba(OH)2溶液恰好使生成的沉淀量最多,测得反应后溶液的pH=13 (混合溶液体积改变忽略不计)。试计算:
(1)反应后溶液中n(OHˉ)=__________。
(2)原混合物中n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)=__________。
【答案】 (1). 0.0100mol (2). 2:1
【详解】(1)测得反应后溶液的pH=13,则c(OH-)=0.1mol/L,故反应后溶液中n(OH-)=0.1mol/L×0.10L=0.0100mol。
(2) 设原混合物中n(Na2CO3)=xmol,n(NaHCO3)=ymol,往溶液中加入Ba(OH2)溶液,恰好使生成白色沉淀的量最多,根据HCO3-+OH-=CO32-+H2O,消耗氢氧根离子的物质的量是ymol,反应后碳酸根离子是(x+y)mol,原溶液中氢氧根离子总物质的量是(0.01+y)mol,在氢氧化钡中,钡离子的物质的量是(0.01+y)/2mol,根据CO32-+Ba2+=BaCO3↓可知:(0.01+y)/2=x+y,根据总质量可得:106x+84y=0.592,解得:x=0.004mol、y=0.002mol,所以原混合物中Na2CO3和NaHCO3 物质的量之比为:n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)=0.004mol:0.002mol=2:1.
三、简答题(本大题共4小题,共40.0分)
27.石油裂解可得烃D,其产量是一个国家石油化工发展水平的标志,已知D在标准状况下的密度为1.25 g·Lˉ1。有机物B可利用植物秸秆来生产,E为有香味的油状液体,它们之间的转化关系如图,请回答:
(1)C中所含官能团名称是______________。
(2)写出反应④的化学方程式________________________________________________。
(3)C与D在一定条件下可发生加成反应,生成具有酸性的物质F。F的结构简式为_______。
(4)下列说法正确的是____。(填编号)
A.有机物E与F互为同分异构体
B.用新制氢氧化铜悬浊液无法区分有机物B和C
C.有机物A、D均能被酸性高锰酸钾溶液氧化
D.可用饱和NaOH溶液除去有机物E中混有的少量B、C
【答案】 (1). 羧基 (2). CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O (3). CH3CH2CH2COOH (4). AC
【分析】D是一种气态烃,在标准状况下的密度是1.25g/L,摩尔质量=1.25g/L×22.4L/mol=28g/mol,其产量是衡量一个国家石油化工发展水平,则D为CH2=CH2,乙烯与水发生加成反应生成B为CH3CH2OH,A与H2加成得到B,A为CH3CHO,A氧化生成C为CH3COOH,CH3CH2OH与CH3COOH发生酯化反应得E:CH3CH2OOCCH3。
【详解】(1)C为CH3COOH,所含官能团名称是羧基。
(2)反应④的化学方程式CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O。
(3)C与D在一定条件下可发生加成反应,CH2=CH2+CH3COOHCH3CH2CH2COOH,生成具有酸性的物质F为CH3CH2CH2COOH。F的结构简式为CH3CH2CH2COOH。
(4)A.有机物E为CH3CH2OOCCH3与F为CH3CH2CH2COOH互为同分异构体,故A正确;B.用新制氢氧化铜悬浊液可以区分有机物B为CH3CH2OH和C为CH3COOH,后者中Cu(OH)2 溶解,故B错误;C.有机物A为CH3CHO、D为CH2=CH2均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故C正确;D.不可用饱和NaOH溶液除去有机物E中混有的少量B、C,在NaOH作用下,CH3CH2OOCCH3水解程度高。故选AC。
28.化合物M由两种元素组成,某研究小组按如图流程探究其组成:
请回答:
(1)在制作印刷电路板的过程中常利用铜与溶液E的反应,反应的化学方程式为__________________________________。
(2)将气体A通入溶液E中,溶液由黄色变成浅绿色,且酸性明显增强.写出该反应的离子方程式_______________________________________________。
(3)化合物M的化学式为_________________。
【答案】(1). 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 (2). 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ (3). Fe3S4
【分析】由A可使品红褪色,加热又变红,可知无色气体A为SO2,由D为红棕色,与盐酸反应后加KSCN为血红色,可知E中含铁离子,D为Fe2O3,E为FeCl3。
【详解】(1)溶液E为氯化铁,则铜与溶液E的反应的化学方程式为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2;
(2)气体A通入溶液E中,溶液由黄色变成浅绿色,且酸性明显增强,可知无色气体A为SO2,反应的离子反应方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42﹣+4H+;
(3)n(Fe2O3)=4.80g÷160g/mol=0.03mol,M由Fe、S元素组成,n(Fe)=0.06mol,n(S)=(5.92g-0.06mol×56g/mol)÷32g/mol=0.08mol,M中Fe、S原子个数比为0.06mol:0.08mol=3:4,则M的化学式为Fe3S4。
29.异丁烷脱氢制异丁烯反应为:
副反应为裂解反应:
(1)已知:
化学键
键能
412
348
612
436
试计算异丁烷脱氢反应的______
(2)不同压强条件下异丁烷脱氢反应的转化率如图1所示。下列说法不正确的是______。
A.主反应和副反应均在低温条件下自发
B.开发高选择性的催化剂,有效抑制副反应的发生,可提高异丁烯的选择性
C.由图1可知,范围内,温度不变,压强增大,异丁烷脱氢反应的转化率降低
D.选择合适的温度,使催化剂的活性最大,有利于提高异丁烷的平衡转化率
(3)平衡常数的表达式中平衡浓度可以用平衡时各气体的分压代替分压物质的量分数总压强。图1中,A点状态下的异丁烷脱氢反应的平衡常数______ 保留两位有效数字。
(4)常压、833K条件下,异丁烷脱氢制异丁烯的转化率随着惰性气体与异丁烷比例的变化情况如图2,请解释随着惰性气体与异丁烷比例的增加,异丁烷转化率逐渐增加的原因:__________________________________________________________________。
(5)请在图2中画出温度为,其他条件不变时,异丁烷转化率图象。
(6)科学家发现,以和为原料,熔融为电解质,纳米作催化剂,在和常压下可实现电化学合成氨。阴极区发生的变化可视为按两步进行,请补充完整。电极反应式:______________________________和。
【答案】 (1). (2). A、D (3). (4). 惰性气体的加入,降低了反应体系各气体的分压相当于减压,从而促进了脱氢反应向正反应方向进行,提高了异丁烷脱氢的转化率 (5).
【分析】(1) 反应的焓变反应物总键能生成物总键能;
(2) A.主副反应均为,的反应;
B.催化剂改变反应历程,可以对反应进行选择;
C.反应为气体分子数增多的反应,温度不变,增大压强,不利于反应正向进行;
D.催化剂不改变化学平衡状态;
(3) A点体系压强为,异丁烷转化率为,根据方程式计算各组分的平衡分压,据此计算分压平衡常数;
(4) 根据图象,随着值增大,转化率增大,反应在恒温恒压下进行,考虑惰性气体增大,相当于充入惰性气体,体积增大,相当于起稀释作用;
(5) 反应为吸热反应,温度降低,不利于反应正向进行,转化率降低,但与转化率的关系一致;
(6) 电解池阴极区发生还原反应,作为催化剂,产生的同时也需要被消耗,转化为Fe,据此写出阴极反应。
【详解】⑴异丁烷脱氢反应为:,则,
故答案为:;
⑵A.主副反应均为,的反应,则反应在高温下自发,故A错误;
B.催化剂改变反应历程,可以对反应进行选择,有效抑制副反应的发生,可提高异丁烯的选择性,故B正确;
C.反应为气体分子数增多的反应,温度不变,增大压强,不利于反应正向进行,则异丁烷脱氢反应的转化率降低,故C正确;
D.催化剂不改变化学平衡状态,故D错误;
故答案为:A、D;
⑶A点体系压强为,异丁烷转化率为,设起始时异丁烷分压为p,则平衡时有,则,则分压平衡常数为,故答案为:;
⑷根据图象,随着值增大,转化率增大,反应在恒温恒压下进行,考虑惰性气体增大,相当于充入惰性气体,体积增大,相当于起稀释作用,促进了脱氢反应向正反应方向进行,提高了异丁烷脱氢的转化率,
故答案为:惰性气体的加入,降低了反应体系各气体的分压相当于减压,从而促进了脱氢反应向正反应方向进行,提高了异丁烷脱氢的转化率;
⑸反应为吸热反应,温度降低,不利于反应正向进行,转化率降低,但与转化率的关系一致,则可以作图为:,
故答案为:;
⑹电解池阴极区发生还原反应,作为催化剂,产生同时也需要被消耗,转化为Fe,则阴极反应为:,故答案为:。
【点睛】本题根据键能计算能量变化,易错点是化学键数量的判断;还有就是一定注意催化剂只能改变反应速率,并不能改变反应的限度,所以转化率不变。
30.有机物M和乙炔可合成羟基丁酸,羟基丁酸可以生成一种生物降解塑料PHB和通过两步反应生成另一种高聚物C。
已知:(1).
(2)
(3)
(4)C的结构中不含有甲基
(1)A的结构简式为__________________,B的分子式__________________。
(2)反应的反应类型__________________。
(3)写出反应化学方程式______________________________________________。
(4)某烃S是的同分异构体,分子中没有环状结构,核磁共振氢谱有三个峰,峰面积之比为6:3:1,写出烃S可能的结构简式中的其中两种______________________。
(5)理论上A也可以由1,丁二烯与烃F来合成,则F的结构简式为__________________。
【答案】(1). (2). (3). 加成反应或还原反应 (4). (5). 、、任意2种 (6).
【分析】M与乙炔发生信息i中加成反应生成A为,A发生信息ii中氧化反应生成B,B与氢气发生反应生成羟基丁酸,故B为羟基丁酸也可以通过两步反应形成另一种高聚物C,C的结构中不含有甲基,则应先发生消去反应生成,发生加聚反应得到C,故C为故羟基丁酸通过酯化反应进行的缩聚反应反应生成PHB,则PHB为。
【详解】解:⑴由分析可知,A的结构简式为,B的结构简式为,B的分子式为:,
故答案为:;;
⑵反应是发生加成反应生成羟基丁酸,也属于还原反应,
故答案为:加成反应或还原反应;
⑶反应是发生加聚反应生成,反应方程式:,
故答案为:;
⑷某烃S是的同分异构体,分子中没有环状结构,核磁共振氢谱有三个峰,峰面积之比为6:3:1,烃S可能的结构简式有:、、,
故答案为:、、任意2种;
⑸A为,理论上A也可以由1,丁二烯与烃F来合成,则F的结构简式为:,
故答案为:。
【点睛】难点在于问题,要充分解读信息后结合所学知识进行反推,反推F根据A的结构简式可知1,丁二烯与烃F发生的是1,4加成反应所得,故可得F为。
四、实验题(本大题共1小题,共6.0分)
31.实验室以一种工业废渣主要成分为、和少量Fe、Cu的氧化物为原料制备实验过程如下:
(1)酸溶过程中,发生的化学方程式为___________________________________。
(2)加入的作用为______________________________。
(3)下列关于分液漏斗及其使用方法的叙述,正确的是______。
A 使用前要先检查玻璃塞和旋塞处是否漏液
B 将加入有机萃取剂后的混合液转移到分液漏斗中,塞上玻璃塞,用右手压住分液漏斗玻璃塞,左手握住旋塞,倒转漏斗,用力振荡,并不时旋开旋塞放气
C 分液时,必须塞紧上口玻璃塞,保证密封,以防止有机萃取剂挥发
D 本实验中,含的有机相一定从下口放出,水层从上口倒出
【答案】 (1). (2). 将氧化为,便于除杂 (3). AB
【分析】废渣主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Cu的氧化物,加入的硫酸酸溶,过滤,滤渣含有铜、硅酸,滤液中含有硫酸镁、硫酸亚铁,加入H2O2氧化亚铁离子,然后加入有机萃取剂萃取Fe3+,分液后可除去溶液中的Fe3+,分液后水溶液中含有Mg2+,过滤后在滤液中加入碳酸钠溶液,可生成MgCO3沉淀,最终得到MgCO3•3H2O以此解答该题。
【详解】⑴酸溶过程中,Mg2SiO4发生的化学方程式为,
故答案为:;
⑵加入H2O2溶液与二价铁离子发生氧化还原反应,将Fe2+氧化为Fe3+,便于除杂,
故答案为:将Fe2+氧化为Fe3+,便于除杂;
⑶A.分液漏斗用于盛装液体,使用前要先检查玻璃塞和旋塞处是否漏液,故A正确;
B.将加入有机萃取剂后的混合液转移到分液漏斗中,应进行摇匀,可塞上玻璃塞,用右手压住分液漏斗玻璃塞,左手握住旋塞,倒转漏斗,用力振荡,并不时旋开旋塞放气,避免压强过大,故B正确;
C.分液时,应打开上口玻璃塞,使液体顺利出流出,故C错误;
D.不知道有机相密度与水相密度的大小关系,无法确定有机相在哪一层,故D错误;
故答案为:AB。
【点睛】根据流程图可知萃取分液后得Fe3+,所以加入H2O2溶液就是将Fe2+氧化为Fe3+。易误选D项,注意有机相从哪口放出,取决于萃取剂与原溶剂密度的相对大小。
一、单选题(本大题共25小题,共50.0分)
1.下列物质中,其主要成分不属于烃的是( )
A. 汽油 B. 甘油 C. 煤油 D. 柴油
【答案】B
【详解】A. 汽油的主要成分是烃;
B. 甘油为丙三醇,属于多元醇类,不是烃;
C. 煤油的主要成分是烃;
D. 柴油的主要成分是烃。
答案选B。
2.仪器名称为“容量瓶”的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A.此仪器为圆底烧瓶,故A错误;
B.此仪器为烧杯,故B错误;
C.此仪器为分液漏斗,故C错误;
D.此仪器为容量瓶,故D正确。
故答案为:D。
3.下列属于弱电解质的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】水溶液中或熔融状态导电的化合物为电解质;水溶液中部分电离的电解质为弱电解质;水溶液中或熔融状态下完全电离的电解质为强电解质;水溶液中和熔融状态下都不导电的化合物为非电解质;据此回答。
【详解】A.醋酸铵是溶于水的盐完全电离出离子,溶液导电属于强电解质,故A错误;
B.醋酸在水溶液中部分电离,溶液导电,醋酸属于弱电解质,故B正确;
C.乙醇不能电离,属于非电解质,故C错误;
D.甲烷不能电离,属于非电解质,故D错误;
故答案为:B。
4.下列有机化合物中,其核磁共振氢谱图中不可能只出现一个峰的是( )
A. C2H6 B. C3H8 C. C2H6O D. C6H12
【答案】B
【详解】A. C2H6中只有一种氢原子,所以核磁共振氢谱只出现一个峰,故不符合题意; B. C3H8中有两种氢原子,故出现两个峰,故符合题意; C. C2H6O可能是乙醇或甲醚,乙醇中含有3种氢原子,甲醚中只有一种氢原子,故可能出现一个峰,故不符合题意; D. C6H12可能是环己烷或己烯,环己烷只有一种氢原子,故不符合题意。故选B。
【点睛】核磁共振氢谱中峰值数等于有机物中氢原子的种类数,核磁共振氢谱中只有一个峰,说明该分子中的氢原子都是等效的,只有一种氢原子,等效氢的判断方法为:同一个碳原子上的氢原子等效,同一个碳原子上所连接的甲基上的氢原子是等效的,处于同一对称位置的碳原子上的氢原子是等效的。
5.下列物质的水溶液呈碱性的是( )
A. CH3COOH B. CH3COONa C. CH3CH2OH D. NH4Cl
【答案】B
【分析】判断物质在水溶液中酸碱性,先分析物质是酸、碱还是盐,若为盐,再具体考虑水解对溶液酸碱性的影响,据此来分析作答。
【详解】A. CH3COOH属于酸,溶于水电离出H+,水溶液显酸性,故A项错误;
B. CH3COONa属于强碱弱酸盐,溶于水发生水解,CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,
水解出OH-,溶液显碱性,故B项正确;
C. CH3CH2OH是非电解质,溶于水形成溶液时不能电离,水溶液显中性,故C项错误;
D. NH4Cl属于强酸弱碱盐,溶于水发生水解,NH4++H2ONH3・H2O+H+,水解出H+,溶液显酸性,故D项错误。
答案选B。
【点睛】溶液酸碱性判断方法一,是根据H+与OH-浓度大小定量判断:
当c(H+)>c(OH-)时,溶液呈酸性;
当c(H+)=c(OH-)时,溶液呈中性;
当c(H+)
6.某烃的一种同分异构体只能生成1种一氯代物,该烃的分子式可以是( )
A. C3H8 B. C4H10
C. C5H12 D. C6H14
【答案】C
【详解】A、丙烷只有一种结构:CH3CH2CH3,丙烷含有2种氢原子,所以一氯代物有2种,故A错误;
B、丁烷有正丁烷和异丁烷两种结构,正丁烷CH3CH2CH2CH3有2种氢原子,其一氯代物有2种;异丁烷CH(CH3)3有2种氢原子,其一氯代物也有2种,故B错误;
C、戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷3种同分异构体,正戊烷CH3CH2CH2CH2CH3有3种氢原子,其一氯代物有3种;异戊烷CH3CH(CH3)CH2CH3有4种氢原子,其一氯代物有4种;新戊烷C(CH3)4有1种氢原子,其一氯代物有1种,故C正确;
D、C6H14有5种同分异构体,CH3(CH2)4CH3有3种氢原子,其一氯代物有3种;CH3CH(CH3)CH2CH2CH3有5种氢原子,其一氯代物有5种;CH3CH2CH(CH3)CH2CH3有4种氢原子,其一氯代物有4种;CH3C(CH3)2CH2CH3有3种氢原子,其一氯代物有3种;CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3有2种氢原子,其一氯代物有2种,故D错误,答案选C。
7.有关化学用语正确的是
A. 溴乙烷的分子式:
B. 乙醇的结构简式:
C. 四氯化碳的电子式:
D. 乙烯分子球棍模型:
【答案】A
【详解】A.溴乙烷中含有2个C、5个H、1个Br,溴乙烷的分子式为:,故A正确;
B.乙醇为含有2个碳原子的饱和一元醇,其结构简式为:,故B错误;
C.四氯化碳分子中含有4个碳氯键,碳原子和氯原子最外层达到8电子稳定结构,四氯化碳正确的电子式为:,故C错误;
D、用小球和小棍所表示的模型为球棍模型,乙烯分子中含有碳碳双键,其正确的球棍模型为:,故D错误;
故答案为:A。
【点睛】本题考查了常见化学用语的表示方法,题目难度中等,注意掌握电子式、分子式等化学用语的书写原则,C为易错点,不要漏掉了Cl原子的孤电子对,试题培养了学生规范答题的能力。
8.下列反应中,光照对反应几乎没有影响的是( )
A. 氯气与氢气反应 B. 次氯酸分解
C. 甲烷与氯气反应 D. 甲烷与氧气反应
【答案】D
【详解】A. 氯气与氢气可在光照或点燃条件下发生化合反应生成氯化氢,故A不选;
B. 次氯酸具有不稳定性,在光照条件下发生:2HClO2HCl+O2↑,故B不选;
C. 光照条件下,氯气与甲烷发生取代反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳等有机物和氯化氢,故C不选;
D. 甲烷与氧气在点燃的条件下反应,光照条件下不反应,故D选,答案选D。
9.某烃的结构简式为,它可能具有的性质是( )
A. 易溶于水,也易溶于有机溶剂
B. 分子里所有的原子都处在同一平面上
C. 该烃和苯互为同系物
D. 能发生加聚反应,其加聚产物可用表示
【答案】D
【详解】A.该物质属于有机物,根据相似相溶原理判断,易溶于有机溶剂,不易溶于水,选项A错误;
B.该分子可以看作是甲烷分子中的一个氢原子被苯乙烯基取代,甲烷是正四面体结构,所以该分子中所有原子不在同一平面上,选项B错误;
C.该分子中含有碳碳双键,苯中不含碳碳双键,所以结构不相似,不是同系物,选项C错误;
D.该分子中含有碳碳双键,所以能发生加聚反应,产物正确,选项D正确;
答案选:D。
10.下列有关乙烯化学性质的说法,错误的是( )
A. 乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是由于乙烯发生了氧化反应
B. 乙烯可在氧气中燃烧,该反应属于乙烯的氧化反应
C. 乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色,该反应属于加成反应
D. 将乙烯通入溴水中,反应后得到均一、透明的液体
【答案】D
【详解】A、乙烯含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是由于乙烯发生了氧化反应,故A正确;
B、乙烯可在氧气中燃烧生成CO2和H2O,该反应属于乙烯的氧化反应,故B正确;
C、乙烯含有碳碳双键,能与溴发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色,故C正确;
D、乙烯与溴水发生加成反应,生成的溴乙烷是油状液体,溶液分层,故D错误,答案选D。
11.下列说法不正确的是
A. 与互为同素异形体
B. 与互为同位素,两者核外电子排布不同
C. 与一定互为同系物
D. 与互为同分异构体
【答案】B
【详解】A. 与为O元素的不同单质,二者互为同素异形体,故A正确;
B. 与的质子数均为17,中子数不同,二者互为同位素,且核外电子排布相同,故B错误;
C. 与均为烷烃,一定互为同系物,故C正确;
D. 与的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故D正确;
故答案为:B。
12.W、X、Y、Z四种短周期元素,它们在周期表中位置如图所示,下列说法正确的是( )
A. 四种元素中原子半径最大为W,Y元素通常没有最高正价
B. 酸性:
C. 、中所含化学键类型相同,熔点都很高
D. W、X形成的单质都是重要的半导体材料
【答案】A
【分析】W、X、Y、Z四种短周期元素,它们在周期表中位置如图所示,X、Y位于第二周期,W、Z位于第三周期,Z位ⅦA族,则Z为Cl元素;Y位于ⅦA族,则Y为O元素;X、W位于ⅣA族,则X为C元素,W为Si元素,据此回答。
【详解】A. 同一主族从上到下原子半径逐渐增大,同一周期从左向右原子半径逐渐减小,则W的原子半径最大;Y为O元素,通常O元素没有最高正价,故A正确;
B. 非金属性,则最高价含氧酸的酸性:,故B错误;
C. 为,为,二者所含化学键类型相同,都只含有共价键,但四氯化碳的熔点较低,故C错误;
D. Si为半导体材料,但C不是半导体材料,如石墨为良导体,故D错误;
故答案:A。
13.环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[2,2]戊烷()是最简单的一种。下列关于该化合物的说法不正确的是( )
A. 与环戊烯互为同分异构体
B. 二氯代物超过两种
C. 所有碳原子均处同一平面
D. 1mol螺[2,2]戊烷充分燃烧需要7molO2
【答案】C
【详解】A.螺(2,2)戊烷、环戊烯的分子式都为C5H8,环戊烯结构简式为,二者分子式相同结构不同,互为同分异构体,A正确;
B.螺(2,2)戊烷的分子中只有一种位置的H原子,其二氯化物中两个氯原子可能位于1号碳原子上、可能位于1号和2号碳原子上、可能位于1号和3号碳原子上、可能位于1号和4号C原子上,所以其二氯化物超过2种,B正确;
C.螺[2,2]戊烷分子中的所有碳原子上具有甲烷结构特点,因此该分子中所有C原子不可能共平面,C错误;
D.螺[2,2]戊烷分子式为C5H8,1mol该物质完全燃烧,耗氧量为(5+2)mol=7mol,D正确;故合理选项是C。
14.已知: X(g)+2Y(g) 3Z(g) ΔH=-a kJ·molˉ1(a>0)。下列说法正确的是( )
A. 达到化学平衡状态时,Y 的正反应速率和 Z 的逆反应速率相等
B. 达到化学平衡状态时,X、Y、Z 的浓度之比为 1 : 2 : 3
C. 达到化学平衡状态时,反应放出的总热量一定小于 a kJ
D. 0.2 mol X 和 0.2 mol Y 充分反应生成 Z 的物质的量一定小于 0.3 mol
【答案】D
【解析】由题意知,该反应是气体分子数不变的放热反应。A. 达到化学平衡状态时,Y 的正反应速率和 Z 的逆反应速率不相等,3v(Y)=2v(Z),A不正确; B. 达到化学平衡状态时,X、Y、Z 的浓度之比不一定是 1 : 2 : 3,如果反应物不按1:2投料,一定不是1 : 2 : 3;即使按1 : 2 : 3投入X、Y、Z等3种物质,也不能确定就是平衡状态;即使在一定的条件下,达到化学平衡状态时,X、Y、Z 的浓度之比是 1 : 2 : 3,只要改变影响化学平衡的一个条件,平衡发生移动之后, X、Y、Z 的浓度之比就一定不是 1 : 2 : 3。总而言之,B不正确;C. 不知道反应物的投料和反应物的转化率是多少,无法判断达到化学平衡状态时反应放出的总热量,C不正确;D. 可逆反应的反应物不能完全转化为生成物,所以,0.2 mol X 和 0.2 mol Y 充分反应生成 Z 的物质的量一定小于 0.3 mol,D正确。本题选D。
点睛:化学平衡状态的标志可以概括为两点,一是正反应速率和逆反应速率相等,二是反应体系的某个变量保持不变状态。值得注意的是,“反应混合物中各组分的浓度之比(或分子数之比、物质的量之比)等于化学计量数之比”,不是平衡状态的必然标志,只能是偶然,所以不能据此判断平衡状态。但是若是说明保持化学计量数之比不变,则属于变量不变达平衡。
15.下列说法正确的是
A. 甲烷在光照条件下与发生取代反应生成的产物最多4种
B. 苯不能使酸性溶液褪色,可说明苯分子中不存在碳碳双键
C. 石油裂解的目的是为了提高轻质油的产量和质量
D. 乙烯中的碳碳双键的键能比乙烷中碳碳单键的键能小
【答案】B
详解】A.甲烷与氯气发生取代反应,多步取代反应同时进行,产物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷以及四氯甲烷等,产物还有HCl,故A错误;
B.苯不含碳碳双键,与高锰酸钾不反应,可说明问题,故B正确;
C.石油裂解是为了获得乙烯,裂化的目的是为了获得轻质油,故C错误;
D.乙烯中的碳碳双键的键能小于单键的2倍,比碳碳单键的键能大,故D错误;
故答案:B。
【点睛】本题易错选项为A,忽略无机产物HCl。
16.下列说法不正确的是
A. 煤的气化就是把煤转化为可燃性气体的过程。在高温下,煤和水蒸气作用得到CO、、等气体
B. 糖类、油脂、蛋白质在一定条件下均能水解
C. 向蛋白质溶液中加入饱和硫酸钠溶液,先产生白色沉淀,加水后又重新溶解
D. 淀粉溶液中滴加硫酸,加热水解后,往水解液中滴加滴新制氢氧化铜,加热,无红色沉淀出现,原因可能是硫酸未完全被中和
【答案】B
【详解】A.煤的气化是将其转化为可燃性气体的过程,在高温下煤和水蒸气作用得到CO、、等气体,故 A正确;
B.糖类中的单糖不能水解,故糖类不一定能水解,故B错误;
C.非重金属盐的浓溶液使蛋白质发生盐析,而盐析是可逆的,如饱和的硫酸钠溶液,故将硫酸钠溶液加入蛋白质溶液中,会先沉淀,再加水,沉淀又消失,故C正确;
D.淀粉的水解环境是酸性的,而醛基和新制的氢氧化铜悬浊液反应的环境需要是碱性的,故直接向淀粉的水解液中加入新制的氢氧化铜悬浊液,无红色沉淀的原因可能是硫酸未中和,故D正确;
故答案为:B。
【点睛】本题易错选项为C,注意饱和硫酸钠溶液使蛋白质发生的是盐析,是可逆的。
17.锂(Li)—空气电池的工作原理如图所示下列说法不正确的是( )
A. 金属锂作负极,发生氧化反应
B. Li+通过有机电解质向水溶液处移动
C. 正极的电极反应:O2+4e—==2O2—
D. 电池总反应:4Li+O2+2H2O==4LiOH
【答案】C
【详解】A项,在锂空气电池中,金属锂失去电子,发生氧化反应,为负极,故A项正确;
B项,Li在负极失去电子变成了Li+,会通过有机电解质向水溶液处(正极)移动,故B项正确;
C项,正极氧气得到了电子后与氢结合形成氢氧根,电极方程式为O2+4e-+2H2O=4OH-,故C项错误;
D项,负极的反应式为Li-e-= Li+,正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,电池的总反应则为4Li+O2+2H2O==4LiOH,故D项正确。
综上所述,本题的正确答案为C。
18.常温下,等体积等pH的盐酸和醋酸两溶液,下列说法正确的是( )
A. 分别与适量且等量的锌粒反应,平均反应速率前者大
B. 两溶液导电能力相同
C. 分别与等浓度的氢氧化钠溶液反应至中性,消耗的氢氧化钠的体积相同
D. 稀释10倍后,盐酸的pH比醋酸溶液的pH小
【答案】B
【分析】A.等体积等pH的盐酸和醋酸两溶液,醋酸存在电离平衡,醋酸溶质浓度大于盐酸,随反应进行此时又电离出氢离子;
B.导电能力取决于溶液中离子浓度大小;
C.分别与等浓度的氢氧化钠溶液反应至中性,消耗的氢氧化钠的体积醋酸多;
D.稀释10倍后醋酸溶液pH减小的少。
【详解】A. 等体积等pH的盐酸和醋酸两溶液,醋酸存在电离平衡,醋酸溶质浓度大于盐酸,随反应进行此时又电离出氢离子,分别与适量且等量的锌粒反应,平均反应速率后者大,故A错误;
B. 常温下,等体积等pH的盐酸和醋酸两溶液中离子浓度相同,导电能力相同,故B正确;
C. 分别与等浓度的氢氧化钠溶液反应至中性,醋酸浓度大于盐酸,消耗的氢氧化钠溶液的体积不相同,故C错误;
D. 稀释10倍后,醋酸又电离出氢离子,盐酸的pH比醋酸溶液的pH大,故D错误;
故答案为:B。
【点睛】本题考查了弱电解质的电离平衡分析判断,为高频考点,易错选项为D,易忽略溶液稀释后醋酸又电离出氢离子。
19.下列说法不正确的是( )
A. 硅晶体熔化与碘化氢分解需克服的化学键相同
B. 氯化氢溶于水或者熔融条件下等能电离出 H+、 Cl-
C. 在相同温度下, H2O 的电离能力大于 CH3CH2OH
D. 固体 NaOH、浓硫酸溶于水都表现放热与微粒之间的相互作用有关
【答案】B
【解析】A. 硅晶体熔化与碘化氢分解需克服的化学键相同,都要破坏共价键,A正确;B. 氯化氢溶于水能电离出 H+、Cl-,在熔融条件下不能电离,B不正确;C. H2O 是电解质,而CH3CH2OH是非电解质, 所以H2O 的电离能力大于 CH3CH2OH,C正确;D. 固体 NaOH、浓硫酸溶于水都表现放热与微粒之间的相互作用有关,它们电离后形成水合离子时放热,D正确。本题选B。
20.用表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A. 1 mol的碳烯:含电子数为6
B. 一定温度下,15 g甲醛和乙酸的混合物含O原子数为
C. 常温常压下, g乙醇中含有键的个数为
D. 标准状况下, L庚烷完全燃烧后生成的分子数为
【答案】B
【详解】A. 1个碳烯中含有8个电子,所以1mol的碳烯:含有电子数为,故A错误;
B. 15g甲醛的物质的量为,1个甲醛含有的O原子数分别为1,所以15g甲醛中含有的O原子数分别为,15g乙酸的物质的量,1个乙酸含有的O原子数分别为2,所以15g乙酸中含有的O原子数分别为,所以15g甲醛和乙酸的混合物含O原子数为 ,故B正确;
C. 乙醇的物质的量为,1个乙醇中含有5个键,所以乙醇中含有键的个数为,故C错误;
D. 庚烷在标准状况下是液体,11.2L庚烷完全燃烧生成的分子数远远大于 ,故D错误;
故答案为:B。
【点睛】易错选项为A,注意所求为碳烯的电子数,不要只分析碳原子的最外层电子数。
21.烃分子中若含有双键、叁键或环,其碳原子所结合的氢原子则少于同碳原子数对应烷烃所含的氢原子数,亦具有一定的不饱和度用表示。下表列出几种烃的不饱和度:
有机物
乙烯
乙炔
环己烷
苯
1
2
1
4
据此下列说法不正确的是
A. 的不饱和链烃再结合6molH即达到饱和
B. 的等于6
C. 与环丁烷的不饱和度相同
D. 的不饱和度与、的不饱和度相同
【答案】B
【分析】根据表中数据可知,1个双键或环的不饱和度,1个三键的不饱和度,则不饱和度双键数叁键数环数,每减少2个碳氢键,增加1个不饱和度,据此进行解答。
【详解】A.增加1个不饱和度要减少2个氢原子,所以为3的不饱和链烃再结合6molH可达到饱和,故A正确;
B.中含有1个苯环、1个碳碳三键和1个碳环,其不饱和度,故B错误;
C.与环丁烷的不饱和度都是1,二者的不饱和度相同,故C正确;
D.与、的不饱和度都为1,其不饱和度相同,故D正确;
故答案为:B。
【点睛】本题考查不饱和度的判断,根据题干信息明确不饱和度的含义并得出1个双键或环的不饱和度,1个三键的不饱和度,则不饱和度双键数叁键数环数,每减少2个碳氢键,增加1个不饱和度,为解答关键,试题侧重考查学生的分析、理解能力及灵活运用能力。
22.我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,CO2转化过程示意图如下:
下列说法不正确的是( )
A. 反应①的产物中含有水 B. 反应②中只有碳碳键形成
C. 汽油主要是C5~C11的烃类混合物 D. 图中a的名称是2-甲基丁烷
【答案】B
【详解】A、通过图示可以得到反应①为CO2+H2→CO,根据原子守恒,得到反应①为CO2+H2→CO+H2O,因此A描述正确;
B、反应②生成(CH2)n中含有碳氢键和碳碳键,则B描述错误;
C、汽油主要是C5~C11的烃类混合物,选项C描述正确;
D、观察可以发现图中a是(CH3)2CHCH2CH3,其系统命名是2-甲基丁烷,选项D描述正确。
答案选B。
23. 时,c 溶液加水稀释,溶液中和二者中各自所占的物质的量分数随溶液pH变化的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 在时,
B. c 溶液加水稀释中,增大
C. 在的溶液中通入HCl,增大,减小,
D. 由图可知,时醋酸的
【答案】B
【详解】A由图可知, 当溶液时,=,故A正确;
B.醋酸为弱电解质加水稀释,使醋酸的电离平衡正向移动,所以减小,增大,所以减小,故B错误;
C.当溶液时,,通入HCl,HCl电离使溶液中c(H+)增大,使醋酸的电离平衡逆向移动,所以增大,减小,根据物料守恒,故C正确;
D. 由图可知,时,=,,醋酸电离平衡醋酸,故D正确;
故答案为:B。
【点睛】本题考查弱电解质的电离,解题时一定注意结合所给图示,的点为关键点,,把握溶液中存在的电荷守恒、物料守恒即可解答。
24.已知草酸是一种弱酸,升华,以上分解可放出和CO;可与酸性溶液反应;其钠盐易溶于水,钙盐难溶于水。下列说法正确的是( )
A. 草酸受热产生的气体,用足量的NaOH溶液充分吸收后,可收集得到纯净的CO
B. 草酸受热产生的气体通过灼热的氧化铜,若出现黑色变红色现象,则说明产生的气体中一定有CO
C. 草酸受热产生的气体直接通入足量的澄清石灰水中,若能产生白色浑浊现象,则说明产生的气体中一定有
D. 将草酸晶体加入到的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈碱性,其原因是水解
【答案】D
【详解】A.草酸受热产生的气体用足量的NaOH溶液充分吸收后,所得CO中还混有水,不是纯净的气体,还需要浓硫酸干燥后才能得到纯净的CO,故A错误;
B.草酸能被高锰酸钾氧化,说明草酸具有还原性,草酸受热可以升华,可能是草酸还原了CuO,干扰了CO的检验,故B错误;
C.草酸受热产生的气体直接通入足量的澄清石灰水中,可能草酸与石灰水反应生成草酸钙沉淀,则不能说明产生的气体中一定有,故C错误;
D.将草酸晶体加入到溶液中充分反应,草酸与NaOH恰好反应生成,测由于水解,导致反应后溶液呈碱性,故D正确;
故答案为:D。
【点睛】本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,充分利用题中所给信息,注意草酸可与酸性溶液反应,可知草酸具有还原性。
25.某溶液可能含有、、、、、、、、中的几种离子,已知各离子的浓度均相等,进行如下实验:
(1)取少量该溶液,加入足量稀硫酸,无明显现象。
(2)取(1)反应后的溶液,加入足量浓NaOH溶液,最终得到红褐色沉淀,并伴有刺激性气味气体产生。下列说法不正确的是( )
A. 该溶液中肯定不存在、、
B. 另取该溶液,加入适量氯水和淀粉溶液,若溶液显蓝色,即可确定该溶液中一定不含
C. 取原溶液进行焰色反应,显黄色,则溶液中一定含有的离子有六种
D. 该溶液中肯定存在、、
【答案】B
【分析】取少量该溶液,加入足量稀硫酸,无明显现象,则溶液中一定不存在、;取反应后的溶液,加入足量浓NaOH溶液,最终得到红褐色沉淀,红褐色沉淀为氢氧化铁,则原溶液中至少、中的一种离子;并伴有刺激性气味气体产生,该气体为氨气,说明原溶液中含有;已知各离子的浓度均相等,若含有,根据溶液呈电中性可知一定存在、、,由于铁离子能够氧化,所以一定不存在,则原溶液中一定存在、、,至少存在、中的一种;据此回答。
【详解】A.根据分析可知,结合实验可判断溶液中一定不存在、、,故A正确;
B.另取该溶液,加入适量氯水和淀粉溶液,若溶液显蓝色,说明原溶液中含有,即可确定该溶液中至少含有、、、,但还可能存在、,故B错误;
C.取原溶液进行焰色反应,显黄色,则溶液中一定含有钠离子,溶液中含有的离子有六种:、、、、、,故C正确;
D.该溶液中肯定存在、、离子,故D正确;
故答案为:B。
【点睛】本题考查了常见离子的检验方法,明确常见离子的性质为解答关键,注意各离子的浓度均相等根据电中性原则,可以确定不含。
二、计算题(本大题共1小题,共4.0分)
26.常温下,取0.592 g Na2CO3和NaHCO3的固体混合物溶于水配成50.0 mL溶液,往溶液中加入50.0 mL Ba(OH)2溶液恰好使生成的沉淀量最多,测得反应后溶液的pH=13 (混合溶液体积改变忽略不计)。试计算:
(1)反应后溶液中n(OHˉ)=__________。
(2)原混合物中n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)=__________。
【答案】 (1). 0.0100mol (2). 2:1
【详解】(1)测得反应后溶液的pH=13,则c(OH-)=0.1mol/L,故反应后溶液中n(OH-)=0.1mol/L×0.10L=0.0100mol。
(2) 设原混合物中n(Na2CO3)=xmol,n(NaHCO3)=ymol,往溶液中加入Ba(OH2)溶液,恰好使生成白色沉淀的量最多,根据HCO3-+OH-=CO32-+H2O,消耗氢氧根离子的物质的量是ymol,反应后碳酸根离子是(x+y)mol,原溶液中氢氧根离子总物质的量是(0.01+y)mol,在氢氧化钡中,钡离子的物质的量是(0.01+y)/2mol,根据CO32-+Ba2+=BaCO3↓可知:(0.01+y)/2=x+y,根据总质量可得:106x+84y=0.592,解得:x=0.004mol、y=0.002mol,所以原混合物中Na2CO3和NaHCO3 物质的量之比为:n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)=0.004mol:0.002mol=2:1.
三、简答题(本大题共4小题,共40.0分)
27.石油裂解可得烃D,其产量是一个国家石油化工发展水平的标志,已知D在标准状况下的密度为1.25 g·Lˉ1。有机物B可利用植物秸秆来生产,E为有香味的油状液体,它们之间的转化关系如图,请回答:
(1)C中所含官能团名称是______________。
(2)写出反应④的化学方程式________________________________________________。
(3)C与D在一定条件下可发生加成反应,生成具有酸性的物质F。F的结构简式为_______。
(4)下列说法正确的是____。(填编号)
A.有机物E与F互为同分异构体
B.用新制氢氧化铜悬浊液无法区分有机物B和C
C.有机物A、D均能被酸性高锰酸钾溶液氧化
D.可用饱和NaOH溶液除去有机物E中混有的少量B、C
【答案】 (1). 羧基 (2). CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O (3). CH3CH2CH2COOH (4). AC
【分析】D是一种气态烃,在标准状况下的密度是1.25g/L,摩尔质量=1.25g/L×22.4L/mol=28g/mol,其产量是衡量一个国家石油化工发展水平,则D为CH2=CH2,乙烯与水发生加成反应生成B为CH3CH2OH,A与H2加成得到B,A为CH3CHO,A氧化生成C为CH3COOH,CH3CH2OH与CH3COOH发生酯化反应得E:CH3CH2OOCCH3。
【详解】(1)C为CH3COOH,所含官能团名称是羧基。
(2)反应④的化学方程式CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O。
(3)C与D在一定条件下可发生加成反应,CH2=CH2+CH3COOHCH3CH2CH2COOH,生成具有酸性的物质F为CH3CH2CH2COOH。F的结构简式为CH3CH2CH2COOH。
(4)A.有机物E为CH3CH2OOCCH3与F为CH3CH2CH2COOH互为同分异构体,故A正确;B.用新制氢氧化铜悬浊液可以区分有机物B为CH3CH2OH和C为CH3COOH,后者中Cu(OH)2 溶解,故B错误;C.有机物A为CH3CHO、D为CH2=CH2均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故C正确;D.不可用饱和NaOH溶液除去有机物E中混有的少量B、C,在NaOH作用下,CH3CH2OOCCH3水解程度高。故选AC。
28.化合物M由两种元素组成,某研究小组按如图流程探究其组成:
请回答:
(1)在制作印刷电路板的过程中常利用铜与溶液E的反应,反应的化学方程式为__________________________________。
(2)将气体A通入溶液E中,溶液由黄色变成浅绿色,且酸性明显增强.写出该反应的离子方程式_______________________________________________。
(3)化合物M的化学式为_________________。
【答案】(1). 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 (2). 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ (3). Fe3S4
【分析】由A可使品红褪色,加热又变红,可知无色气体A为SO2,由D为红棕色,与盐酸反应后加KSCN为血红色,可知E中含铁离子,D为Fe2O3,E为FeCl3。
【详解】(1)溶液E为氯化铁,则铜与溶液E的反应的化学方程式为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2;
(2)气体A通入溶液E中,溶液由黄色变成浅绿色,且酸性明显增强,可知无色气体A为SO2,反应的离子反应方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42﹣+4H+;
(3)n(Fe2O3)=4.80g÷160g/mol=0.03mol,M由Fe、S元素组成,n(Fe)=0.06mol,n(S)=(5.92g-0.06mol×56g/mol)÷32g/mol=0.08mol,M中Fe、S原子个数比为0.06mol:0.08mol=3:4,则M的化学式为Fe3S4。
29.异丁烷脱氢制异丁烯反应为:
副反应为裂解反应:
(1)已知:
化学键
键能
412
348
612
436
试计算异丁烷脱氢反应的______
(2)不同压强条件下异丁烷脱氢反应的转化率如图1所示。下列说法不正确的是______。
A.主反应和副反应均在低温条件下自发
B.开发高选择性的催化剂,有效抑制副反应的发生,可提高异丁烯的选择性
C.由图1可知,范围内,温度不变,压强增大,异丁烷脱氢反应的转化率降低
D.选择合适的温度,使催化剂的活性最大,有利于提高异丁烷的平衡转化率
(3)平衡常数的表达式中平衡浓度可以用平衡时各气体的分压代替分压物质的量分数总压强。图1中,A点状态下的异丁烷脱氢反应的平衡常数______ 保留两位有效数字。
(4)常压、833K条件下,异丁烷脱氢制异丁烯的转化率随着惰性气体与异丁烷比例的变化情况如图2,请解释随着惰性气体与异丁烷比例的增加,异丁烷转化率逐渐增加的原因:__________________________________________________________________。
(5)请在图2中画出温度为,其他条件不变时,异丁烷转化率图象。
(6)科学家发现,以和为原料,熔融为电解质,纳米作催化剂,在和常压下可实现电化学合成氨。阴极区发生的变化可视为按两步进行,请补充完整。电极反应式:______________________________和。
【答案】 (1). (2). A、D (3). (4). 惰性气体的加入,降低了反应体系各气体的分压相当于减压,从而促进了脱氢反应向正反应方向进行,提高了异丁烷脱氢的转化率 (5).
【分析】(1) 反应的焓变反应物总键能生成物总键能;
(2) A.主副反应均为,的反应;
B.催化剂改变反应历程,可以对反应进行选择;
C.反应为气体分子数增多的反应,温度不变,增大压强,不利于反应正向进行;
D.催化剂不改变化学平衡状态;
(3) A点体系压强为,异丁烷转化率为,根据方程式计算各组分的平衡分压,据此计算分压平衡常数;
(4) 根据图象,随着值增大,转化率增大,反应在恒温恒压下进行,考虑惰性气体增大,相当于充入惰性气体,体积增大,相当于起稀释作用;
(5) 反应为吸热反应,温度降低,不利于反应正向进行,转化率降低,但与转化率的关系一致;
(6) 电解池阴极区发生还原反应,作为催化剂,产生的同时也需要被消耗,转化为Fe,据此写出阴极反应。
【详解】⑴异丁烷脱氢反应为:,则,
故答案为:;
⑵A.主副反应均为,的反应,则反应在高温下自发,故A错误;
B.催化剂改变反应历程,可以对反应进行选择,有效抑制副反应的发生,可提高异丁烯的选择性,故B正确;
C.反应为气体分子数增多的反应,温度不变,增大压强,不利于反应正向进行,则异丁烷脱氢反应的转化率降低,故C正确;
D.催化剂不改变化学平衡状态,故D错误;
故答案为:A、D;
⑶A点体系压强为,异丁烷转化率为,设起始时异丁烷分压为p,则平衡时有,则,则分压平衡常数为,故答案为:;
⑷根据图象,随着值增大,转化率增大,反应在恒温恒压下进行,考虑惰性气体增大,相当于充入惰性气体,体积增大,相当于起稀释作用,促进了脱氢反应向正反应方向进行,提高了异丁烷脱氢的转化率,
故答案为:惰性气体的加入,降低了反应体系各气体的分压相当于减压,从而促进了脱氢反应向正反应方向进行,提高了异丁烷脱氢的转化率;
⑸反应为吸热反应,温度降低,不利于反应正向进行,转化率降低,但与转化率的关系一致,则可以作图为:,
故答案为:;
⑹电解池阴极区发生还原反应,作为催化剂,产生同时也需要被消耗,转化为Fe,则阴极反应为:,故答案为:。
【点睛】本题根据键能计算能量变化,易错点是化学键数量的判断;还有就是一定注意催化剂只能改变反应速率,并不能改变反应的限度,所以转化率不变。
30.有机物M和乙炔可合成羟基丁酸,羟基丁酸可以生成一种生物降解塑料PHB和通过两步反应生成另一种高聚物C。
已知:(1).
(2)
(3)
(4)C的结构中不含有甲基
(1)A的结构简式为__________________,B的分子式__________________。
(2)反应的反应类型__________________。
(3)写出反应化学方程式______________________________________________。
(4)某烃S是的同分异构体,分子中没有环状结构,核磁共振氢谱有三个峰,峰面积之比为6:3:1,写出烃S可能的结构简式中的其中两种______________________。
(5)理论上A也可以由1,丁二烯与烃F来合成,则F的结构简式为__________________。
【答案】(1). (2). (3). 加成反应或还原反应 (4). (5). 、、任意2种 (6).
【分析】M与乙炔发生信息i中加成反应生成A为,A发生信息ii中氧化反应生成B,B与氢气发生反应生成羟基丁酸,故B为羟基丁酸也可以通过两步反应形成另一种高聚物C,C的结构中不含有甲基,则应先发生消去反应生成,发生加聚反应得到C,故C为故羟基丁酸通过酯化反应进行的缩聚反应反应生成PHB,则PHB为。
【详解】解:⑴由分析可知,A的结构简式为,B的结构简式为,B的分子式为:,
故答案为:;;
⑵反应是发生加成反应生成羟基丁酸,也属于还原反应,
故答案为:加成反应或还原反应;
⑶反应是发生加聚反应生成,反应方程式:,
故答案为:;
⑷某烃S是的同分异构体,分子中没有环状结构,核磁共振氢谱有三个峰,峰面积之比为6:3:1,烃S可能的结构简式有:、、,
故答案为:、、任意2种;
⑸A为,理论上A也可以由1,丁二烯与烃F来合成,则F的结构简式为:,
故答案为:。
【点睛】难点在于问题,要充分解读信息后结合所学知识进行反推,反推F根据A的结构简式可知1,丁二烯与烃F发生的是1,4加成反应所得,故可得F为。
四、实验题(本大题共1小题,共6.0分)
31.实验室以一种工业废渣主要成分为、和少量Fe、Cu的氧化物为原料制备实验过程如下:
(1)酸溶过程中,发生的化学方程式为___________________________________。
(2)加入的作用为______________________________。
(3)下列关于分液漏斗及其使用方法的叙述,正确的是______。
A 使用前要先检查玻璃塞和旋塞处是否漏液
B 将加入有机萃取剂后的混合液转移到分液漏斗中,塞上玻璃塞,用右手压住分液漏斗玻璃塞,左手握住旋塞,倒转漏斗,用力振荡,并不时旋开旋塞放气
C 分液时,必须塞紧上口玻璃塞,保证密封,以防止有机萃取剂挥发
D 本实验中,含的有机相一定从下口放出,水层从上口倒出
【答案】 (1). (2). 将氧化为,便于除杂 (3). AB
【分析】废渣主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Cu的氧化物,加入的硫酸酸溶,过滤,滤渣含有铜、硅酸,滤液中含有硫酸镁、硫酸亚铁,加入H2O2氧化亚铁离子,然后加入有机萃取剂萃取Fe3+,分液后可除去溶液中的Fe3+,分液后水溶液中含有Mg2+,过滤后在滤液中加入碳酸钠溶液,可生成MgCO3沉淀,最终得到MgCO3•3H2O以此解答该题。
【详解】⑴酸溶过程中,Mg2SiO4发生的化学方程式为,
故答案为:;
⑵加入H2O2溶液与二价铁离子发生氧化还原反应,将Fe2+氧化为Fe3+,便于除杂,
故答案为:将Fe2+氧化为Fe3+,便于除杂;
⑶A.分液漏斗用于盛装液体,使用前要先检查玻璃塞和旋塞处是否漏液,故A正确;
B.将加入有机萃取剂后的混合液转移到分液漏斗中,应进行摇匀,可塞上玻璃塞,用右手压住分液漏斗玻璃塞,左手握住旋塞,倒转漏斗,用力振荡,并不时旋开旋塞放气,避免压强过大,故B正确;
C.分液时,应打开上口玻璃塞,使液体顺利出流出,故C错误;
D.不知道有机相密度与水相密度的大小关系,无法确定有机相在哪一层,故D错误;
故答案为:AB。
【点睛】根据流程图可知萃取分液后得Fe3+,所以加入H2O2溶液就是将Fe2+氧化为Fe3+。易误选D项,注意有机相从哪口放出,取决于萃取剂与原溶剂密度的相对大小。
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