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【化学】黑龙江省安达市第七中学2019-2020学年高二上学期月考试卷(解析版)
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黑龙江省安达市第七中学2019-2020学年高二上学期月考试卷
一、单选题
1.对三联苯是一种有机合成的中间体。工业上合成对三联苯的化学方程式为:。下列说法中不正确的是( )
A.上述反应属于取代反应
B.对三联苯的一氯取代物有3种
C.1mol对三联苯在足量的氧气中完全燃烧消耗21.5mol O2
D.对三联苯分子中至少有16个原子共平面
2.在一定的温度下,向一个容积为2L的恒容密闭容器中(事先装入催化剂)充入2mol N2和3mol H2,3min后测得密闭容器内的压强是起始时的0.9倍。在这段时间内,用H2表示该反应的平均反应速率是( )
A.0.125mol·L-1·min-1 B.0.100mol·L-1·min-1 C.0.200mol·L-1·min-1 D.0.375mol·L-1·min-1
3.2017年世界地球日我国的主题为“节约集约利用资源,倡导绿色简约生活”。下列做法应提倡的是( )
A.夏天设定空调温度尽可能的低
B.推广使用一次性塑料袋和纸巾
C.少开私家车多乘公共交通工具
D.对商品进行豪华包装促进销售
4.如图,在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y,外电路中电子流向如图所示,下列关于该装置的说法正确的是( )
A.外电路的电流方向为X→外电路→Y
B.若两电极分别为Fe和碳棒,则X为碳棒,Y为Fe
C.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应
D.若两电极都是金属,则它们的活动性顺序为X>Y
5.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物。n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,0.01mol·L-1 r溶液的pH为2,s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.原子半径的大小WX>Y
C.Y的氢化物常温常压下为液态 D.X的最高价氧化物的水化物为强酸
6.W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体;Y的周期数是族序数的3倍;Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同,下列叙述正确的是( )
A.X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物
B.Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键
C.四种元素的简单离子具有相同的电子层结构
D.W的氧化物对应的水化物均为强酸
7.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍,X、Y的核电荷数之比为3:4。的最外层为8电子结构。金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是( )
A.X与Y能形成多种化合物,一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应
B.原子半径大小:XW
C.化合物和都只存在离子键
D.Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂
8.下列有关原子结构及元素周期律的叙述不正确的是( )
A.原子半径:Na>O;离子半径:Na+ B.第Ⅶ A族元素碘的两种核素131I和137I的核外电子数之差为6
C.P和As属于第VA族元素,H3PO4的酸性强于H3AsO4的酸性
D.Na、Mg、Al三种元素最高价氧化物对应的水化物的碱性依次减弱
9.对下列各图的表述中正确的是( )
A.图a可以表示t s时,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到了平衡
B.图b中所介绍的电池使用后不能投入火中,应埋入地下以防污染环境
C.图c可表示某化学反应属于放热反应,放出的能量为E2-E1
D.图d涉及的反应可能为MN
10.下列说法不正确的是( )
A.己烷共有4种同分异构体,它们的熔点、沸点各不相同
B.在一定条件下,苯与液溴、硝酸、硫酸作用生成溴苯、硝基苯、苯磺酸的反应都属于取代反应
C.油脂皂化反应得到高级脂肪酸盐与甘油
D.聚合物()可由单体和加聚制得
11.①~⑧均为短周期元素,根据表中数据判断下列说法不正确的是( )
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
原子半径(10-10)m
0.74
1.60
1.52
1.10
0.99
1.86
0.75
0.89
主要化合价
最高价
+2
+1
+5
+7
+1
+5
+2
最低价
-2
-3
-1
-3
A.③和⑥、④和⑦分别处于同一主族
B.元素④处于第3周期VA族
C.元素⑥对应的氢氧化物是强碱
D.元素①与元素⑥形成的化合物中不可能存在共价键
12.固体氧化物燃料电池是由美国某公司研制开发的。它以固体氧化锆一氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过。该电池的工作原理如图所示
其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是( )
A.有O2放电的a极为电池的负极
B.有H2放电的b极为电池的正极
C.a极对应的电极反应为O2+2H2O+4e-4OH-
D.该电池的总反应方程式为2H2+O22H2O
13.下表中对应关系正确的是( )
A
CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl
均为取代反应
B
由油脂得到甘油,由淀粉得到葡萄糖
均发生了水解反应
C
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
均为还原反应
D
CH3COOCH2CH3+H2O
CH3COOH+CH3CH2OH
均为加成反应
14.已知化学反应A2(g)+B2(g)2AB(g)的能量变化如图所示,判断下列叙述中正确的是( )
A.每生成2分子AB吸收b kJ热量
B.每生成2mol AB吸收(a-b)kJ的热量
C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D.断裂1mol A-A键和1mol B-B键,放出a kJ能量
15.下列叙述正确的是( )
A.铅位于元素周期表中金属元素与非金属元素交界处,可作半导体材料
B.若存在简单阴离子R2-,则R一定属于第ⅥA族元素
C.S和Se属于第ⅥA族元素,H2S还原性比H2Se的强
D.元素原子最外层电子数较少的金属一定比最外层电子数较多的金属活泼性强
16.下图表示反应X(g)4Y(g)+Z(g),ΔH<0,在某温度时X的浓度随时间变化的曲线如下:
下列有关该反应的描述正确的是( )
A.第6min后,反应就终止了
B.X的平衡转化率为85%
C.若升高温度,X的平衡转化率将大于85%
D.若降低温度,v正和v逆将以同样倍数减小
17.已知分解1mol H2O2放出热量98kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为:
H2O2+I-→H2O+IO- 慢
H2O2+IO-→H2O+O2+I- 快
下列有关该反应的说法正确的是( )
A.反应速率与I-浓度无关
B.IO-也是该反应的催化剂
C.分解2mol H2O2放出热量196kJ
D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)
18.一种形状像蝴蝶结的有机分子Bowtiediene,其形状和结构如图所示,下列有关该分子的说法中不正确的是( )
A.该有机物的分子式为C5H4
B.该分子中所有碳原子在同一平面内
C.1mol该有机物最多可与2mol Br2发生加成反应
D.该有机物属于烃
19.下列关于离子键、共价键的叙述正确的是( )
A.在离子化合物中,只存在离子键,不存在共价键
B.非极性键只存在于双原子的单质分子(如Cl2)中
C.在共价化合物分子内,一定不存在离子键
D.由多种元素组成的多原子分子中,一定只存在极性键
20.普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一物理化学特点,科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示,总反应为。下列有关说法正确的是( )
A.2 与1 的总能量低于1 与2 的总能量
B.负极的电极反应式为
C.测量原理示意图中,电流方向从
D.电池工作时, 向正极移动
二、实验题
21.实验室可用冰醋酸(CH3COOH)和异戊醇()合成乙酸异戊酯,其实验装置如下图所示,操作过程如下:
①向圆底烧瓶中加入几粒碎瓷片,先后注入15mL(0.14mol)异戊醇和20mL(0.35mol)冰醋酸,最后小心加入5mL浓H2SO4,振荡使其不再分层。
②在烧瓶上安装冷凝管,接通冷凝水,然后加热1h并冷却至室温。
③把烧瓶内混合液倒入盛有饱和Na2CO3溶液的锥形瓶中,振荡后静置。
④把③中水层分离出后,再用蒸馏水洗涤有机层几次,并将洗涤后水层分离出。
⑤将分离的有机层转移到另一锥形瓶中,加入无水MgSO4或Mg(NO3)2处理。最后将处理后的有机层经135~143℃蒸饱,即得乙酸异戊酯产品。
试回答以下问题:
(1)写出乙酸和异戊醇合成乙酸异戊酯的化学方程式:______________________,其中浓H2SO4的作用是_____________________,烧瓶内碎瓷片的作用是____________________。
(2)冷凝管的作用是___________________,冷凝管的a口是冷凝水的_______(填“进口”或“出口”)。
(3)乙酸和异戊醇物质的量之比为0.35:0.14,大于1:1,其原因是___________________。
(4)③ 中饱和碳酸钠溶液的作用是____________________,⑤ 中无水MgSO4或Mg(NO3)2的作用是____________________。
(5)步骤③ 的操作应用___________(填仪器名称),洗涤分离出水层后,应怎样把有机层转移至锥形瓶里____________________。
22.工业生产中,海水提溴常用空气吹出法。某化学实验小组设计了如图实验装置(夹持装置略去)模拟该法从浓缩的海水中提取溴。已知:的沸点为58.78℃,密度为3.119,微溶于水,有毒。
实验步骤如下:
①关闭活塞b、d,打开活塞a、c,向A中缓慢通入至反应结束;
②关闭活塞a、c,打开活塞b、d,向A中鼓入足量热空气;
③关闭活塞b,打开活塞a,再通过A向B中通入足量;
④取B中所得溶液进行蒸馏,收集液溴。
1.步骤①的A中发生的主要反应的离子方程式为__________。
2.X试剂可以是_________(填序号),步骤②的B中X试剂与发生反应的离子方程式为__________。
a.
b.饱和食盐水
c.饱和溶液
3.该实验中尾气处理所用的试剂可为__________。
4.蒸馏时,除酒精灯、石棉网、带铁圈的铁架台外,还应该选择仪器__________(填序号)。蒸馏操作中应控制温度为________。
三、计算题
23.在25℃时,向100 mL含氯化氢14.6 g的盐酸中放入5.6 g纯铁粉(不考虑反应前后溶液体积的变化),反应开始到2 min末收集到H2 1.12 L(标准状况下),在此之后又经过4 min,铁粉完全溶解。则:
1.在前2 min内用v(FeCl2)表示的平均反应速率是多少?
2.在后4 min内用v(HCl)表示的平均反应速率是多少?
3.前2 min与后4 min相比,反应速率哪个较快?
【参考答案】
一、单选题
1.答案:B
解析:该反应中苯环上的H被取代,则该反应为取代反应,故A正确;对三联苯的结构对称,则对三联苯的一氯取代物有4种,故B错误;对三联苯的分子式为C18H14,1mol该物质完全燃烧消耗氧气的物质的量为,故C正确;苯环为平面结构,与苯环直接相连的原子一定在同一平面内,碳碳单链可旋转,但一条直线上的碳原子在一个平面内,则至少有16个原子共平面,所有原子可能共面,对三联苯分子中最多有32个原子共平面,故D正确。
2.答案:A
解析:发生3H2+N22NH3,设参加反应的氮气的物质的量为x,则
3min后测得密闭容器内的压强是起始时的0.9倍,则
,解得x=0.25mol,。
3.答案:C
解析:空调温度低时,需要消耗大量的电能,A项错误;推广使用一次性塑料袋和纸巾会产生“白色污染”且浪费资源,B项错误;少开私家车,可以减少汽车尾气的排放,C项正确;豪华包装会浪费不必要的材料,D项错误。
4.答案:D
解析:根据电子的流向可知X是负极,Y是正极,外电路的电流方向为Y→外电路→X,A错误;若两电极分别为Fe和碳棒,则Y为碳棒,X为Fe,B错误;根据以上分析可知X极上发生的是氧化反应,Y极上发生的是还原反应,C错误;X是负极,若两电极都是金属,则它们的活动性顺序为X>Y,D正确。
5.答案:C
解析:根据题中n为黄绿色气体可确定n、Z分别为Cl2和Cl,结合0.01mol·L-1、溶液的pH=2可知r为一元强酸,结合题图转化关系可确定r为HCl,联想到CH4与Cl2的反应可知p为CH4,s为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的混合物,再结合与Cl2反应生成的产物q具有漂白性,可联想到m、q分别为H2O和HClO。综上分析可知W、X、Y、Z分别为H、C、O、Cl。原子半径X>Y>W,A项错误;元素的非金属性Y>Z>X,B项错误;O的氢化物为H2O,在常温常压下呈液态,C项正确;C的最高价氧化物的水化物为H2CO3,是典型的弱酸,D项错误。
6.答案:A
解析:W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体,W是N,X是O;Y的周期数是族序数的3倍,因此Y只能是第三周期,所以Y是Na;Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同,Z的最外层电子数是7,Z是Cl,结合元素周期律和物质的性质解答。O与N、Na、Cl均可形成两种或两种以上的二元化合物,A项正确;Na2O2中含有离子键和共价键,B项错误;N、O、Na三种元素的简单离子均为10电子微粒,Cl-则是18电子微粒,C项错误;HNO2为弱酸,D项错误。
7.答案:D
解析:依据题意可推知X、Y、Z、W依次是C、O、Na、Cl。A项,一般条件下CO与NaOH不反应,错误;B项,碳原子半径大于氧原子半径,错误;C项,中只存在离子键,而中既存在离子键,也存在共价键,错误;D项,等均可用于水的消毒,正确。
8.答案:B
解析:根据同一周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同一主族元素从上到下原子半径逐渐增大可知,原子半径:Na>Li>O;根据具有相同核外电子排布的离子,其核电荷数越大半径越小的规律可知,离子半径:Na+
9.答案:A
解析:从图a中可知,2v正(N2)=v逆(NH3),对于N2(g)+3H2(g)2NH3(g),2v正(N2)=v正(NH3),故v正(NH3)=v逆(NH3),则该反应达到平衡,A项正确;该电池中的重金属离子会污染环境,不能埋入地下,应集中回收,B项错误;图c表示放热反应,但放出的能量应该是反应物与生成物的能量之差,即E2,C项错误;从图d中可知,在0~t s内,M、N的浓度分别变化了4 mol/L、2 mol/L,所以方程式可能为N2M,D项错误.
10.答案:A
解析:己烧有5种同分异构体:正己烷CH3(CH2)4CH3、2-甲基戊烷(CH3)2CH(CH2)2CH3、3-甲基戊烷CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、2,3-二甲基丁烷 CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3、2,2-二甲基丁烷CH3C(CH3)2CH2CH3,A项错误;苯与液溴、硝酸、硫酸的反应均属于取代反应,B项正确;油脂的皂化反应是在碱性条件下水解,生成高级脂肪酸盐及甘油,C项正确;丙烯和乙烯作为单体加聚可以得到,D项正确。
11.答案:D
解析:根据所提供的原子半径和主要化合价,可以判断各元素:①O,②Mg,③Li,④P,⑤Cl,⑥Na,⑦N,⑧Be。显然③和⑥位于第ⅠA族、④和⑦位于第ⅤA族,A正确;P处于第3周期ⅤA族,B正确;NaOH为强碱,C正确;O与Na形成的化合物Na2O2中存在共价键,D错误。
12.答案:D
解析:本题以完全陌生的燃料电池,考査学生对原电池知识点的掌握程度。无论什么电池,其本质都是自发的氧化还原反应。所以先整体把握,可知总反应相当于H2氧化成水;再逐层推理:正极a处应为O2得到电子被还原,生成O2-,负极b处应为H2失电子被氧化。
13.答案:B
解析:CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl属于加成反应,A错误;油脂得到甘油、淀粉得到葡萄糖均属于水解反应,B正确;C项,第一个反应是氧化反应,第二个反应是还原反应,C错误;D项,二者均是取代反应,D错误
14.答案:B
解析:观察题给图象可以得知,上述反应的反应物总能量低于生成物总能量,为吸热反应,每生成2mol AB吸收(a-b)kJ的热量。化学反应过程中,化学键断裂为吸热过程,化学键形成为放热过程。
15.答案:B
解析:铅在元素周期表中并不位于金属元素与非金属元素交界处,不能作半导体材料,A错误。若存在简单阴离子R2-,则R为-2价,一定属于第ⅥA族元素,B正确。H2S还原性比H2Se的弱,C错误。元素原子最外层电子数较少的金属不一定比最外层电子数较多的金属活泼性强,如金属性Ca>Na,D错误。
16.答案:B
解析:6min时反应达平衡,但反应未停止,故错;B项,X的平衡转化率为,正确;C项,ΔH<0,正反应方向为放热,升温,平衡逆向移动,X的转化率减小,故错;D项,温度变化对正、逆反应速率的影响程度不同,故错。
17.答案:C
解析:反应速率与浓度有关.所以I-浓度越大,速率越快,A错误;由题意可知I-为反应的催化剂,B错误;分解1mol H2O2放出热量98kJ,分解2mol H2O2放出热量196kJ,C正确;速率比等于化学计量数比,反应的总方程式为2H2O22H2O+O2,水不能用来表示反应的速率,且过氧化氢和氧气速率比为2:1,D错误。
18.答案:B
解析:该有机物有5个顶点,故碳原子数是5,由有机化合物的成键特点和结构图分析可得该烃分子式为C5H4,A项正确;中间碳原子形成四条单键,为四面体形,故该分子的碳原子不可能在同一平面内,B项错误;该烃含有两条碳碳双键,故1mol该有机物最多能够与2mol Br2发生加成反应,C项正确;该有机物的组成元素只有C和H,故该有机物属于烃。
19.答案:C
解析:NH4Cl中存在共价键,A错;H2O2、CH3CH3等分子中存在非极性键,B、D错;共价化合物一定不含离子键,C正确。
20.答案:B
解析:该装置为原电池,反应过程中化学能转化为电能,反应物的总能量高于生成物的总能量,A项错误; 在反应中失电子,为原电池的负极,故外电路中电流方向为,C项错误;电池工作时,电池内部移向负极,D项错误。
二、实验题
21.答案:(1);催化剂和脱水剂;防止液体暴沸
(2)冷凝回流;出口
(3)因该反应是可逆反应,增大廉价的乙酸的量,可以提高异戊醇的转化率
(4)洗涤乙酸异戊酯中的H2SO4和过量的CH3COOH;吸收乙酸异戊酯中残留的水
(5)分液漏斗;应将有机层从分液漏斗的上口倒出
解析:(1)酯化反应的实质是羧酸脱羟基,醇脱氢结合成水的取代反应,其中浓硫酸在反应中起催化剂和脱水剂的作用,为了防止在加热过程中液体暴沸,预先在烧瓶中加入碎瓷片。
(2)酯化反应的进行是需要加热的,但其反应物冰醋酸和异戊醇及其生成物乙酸异戊酯都属于低沸点物质,故在反应过程中极易形成蒸气逸出,为了使反应物充分利用,常用冷凝管使蒸气冷凝回流。使用冷凝管时要注意水流方向,即水流方向应与被冷却气体的流向相反,即题图中的a口应是出水口。
(3)从乙酸与异戊醇的反应方程式:可以看出,乙酸与异戊醇是按1:1的比例反应的,但由于该反应是可逆反应,为了降低成本及达到较高的异戊醇转化率,常使廉价的乙酸过量。
(4)反应完毕后,烧瓶中的混合液中含有H2SO4,乙酸,异戊醇,乙酸异戊酯,水等物质,倒人饱和Na2CO3溶液中后,混合液中的H2SO4和过量的乙酸将与Na2CO3反应而最后位于水层,有机层主要是乙酸异戊酯和异戊醇,另有少量的水,蒸馏可使乙酸异戊酯和异戊醇分离,蒸馏时加入MgSO4或Mg(NO3)2可吸收有机层中的水分[可联想工业制浓HNO3时加Mg(NO3)吸水]。
(5)③中所得分层后的混合物,用分液漏斗进行分离,使用分液漏斗分液时要注意:下层液体从分液漏斗的下端放出,上层液体应从分液漏斗的上口倒出。
22.答案:1.;2.c;;3.NaOH溶液;4.①③⑤⑥⑦;59℃(58.78~60℃之间均可)
解析:1.氯气具有强氧化性,与溴离子反应生成溴单质,离子方程式为。
2.X用来吸收单质溴,因此可选择饱和亚硫酸钠溶液,单质溴与亚硫酸钠溶液反应生成硫酸钠,离子方程式为。
3.、都有毒,可用碱液吸收。
4.蒸馏操作的主要仪器有带铁圈的铁架台、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、直形冷凝管、牛角管、锥形瓶,所以还应该选择的仪器有①③⑤⑥⑦;蒸馏实验依据液体的沸点不同分离物质,由于的沸点为58.78℃,所以蒸馏操作中应控制温度为59℃(58.78~60℃之间均可)。
三、计算题
23.答案:1.0.25 mol/(L • min)。2.0.25 mol/(L • min)。3.前2 min反应速率快。前2 min内v(HCl) = 2v(FeCl2) = 0.50 mol/(L • min) > 0.25 mol/(L • min),故前2 min反应速率快。
解析:
一、单选题
1.对三联苯是一种有机合成的中间体。工业上合成对三联苯的化学方程式为:。下列说法中不正确的是( )
A.上述反应属于取代反应
B.对三联苯的一氯取代物有3种
C.1mol对三联苯在足量的氧气中完全燃烧消耗21.5mol O2
D.对三联苯分子中至少有16个原子共平面
2.在一定的温度下,向一个容积为2L的恒容密闭容器中(事先装入催化剂)充入2mol N2和3mol H2,3min后测得密闭容器内的压强是起始时的0.9倍。在这段时间内,用H2表示该反应的平均反应速率是( )
A.0.125mol·L-1·min-1 B.0.100mol·L-1·min-1 C.0.200mol·L-1·min-1 D.0.375mol·L-1·min-1
3.2017年世界地球日我国的主题为“节约集约利用资源,倡导绿色简约生活”。下列做法应提倡的是( )
A.夏天设定空调温度尽可能的低
B.推广使用一次性塑料袋和纸巾
C.少开私家车多乘公共交通工具
D.对商品进行豪华包装促进销售
4.如图,在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y,外电路中电子流向如图所示,下列关于该装置的说法正确的是( )
A.外电路的电流方向为X→外电路→Y
B.若两电极分别为Fe和碳棒,则X为碳棒,Y为Fe
C.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应
D.若两电极都是金属,则它们的活动性顺序为X>Y
5.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物。n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,0.01mol·L-1 r溶液的pH为2,s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.原子半径的大小W
C.Y的氢化物常温常压下为液态 D.X的最高价氧化物的水化物为强酸
6.W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体;Y的周期数是族序数的3倍;Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同,下列叙述正确的是( )
A.X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物
B.Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键
C.四种元素的简单离子具有相同的电子层结构
D.W的氧化物对应的水化物均为强酸
7.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍,X、Y的核电荷数之比为3:4。的最外层为8电子结构。金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是( )
A.X与Y能形成多种化合物,一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应
B.原子半径大小:X
C.化合物和都只存在离子键
D.Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂
8.下列有关原子结构及元素周期律的叙述不正确的是( )
A.原子半径:Na>O;离子半径:Na+
C.P和As属于第VA族元素,H3PO4的酸性强于H3AsO4的酸性
D.Na、Mg、Al三种元素最高价氧化物对应的水化物的碱性依次减弱
9.对下列各图的表述中正确的是( )
A.图a可以表示t s时,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到了平衡
B.图b中所介绍的电池使用后不能投入火中,应埋入地下以防污染环境
C.图c可表示某化学反应属于放热反应,放出的能量为E2-E1
D.图d涉及的反应可能为MN
10.下列说法不正确的是( )
A.己烷共有4种同分异构体,它们的熔点、沸点各不相同
B.在一定条件下,苯与液溴、硝酸、硫酸作用生成溴苯、硝基苯、苯磺酸的反应都属于取代反应
C.油脂皂化反应得到高级脂肪酸盐与甘油
D.聚合物()可由单体和加聚制得
11.①~⑧均为短周期元素,根据表中数据判断下列说法不正确的是( )
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
原子半径(10-10)m
0.74
1.60
1.52
1.10
0.99
1.86
0.75
0.89
主要化合价
最高价
+2
+1
+5
+7
+1
+5
+2
最低价
-2
-3
-1
-3
A.③和⑥、④和⑦分别处于同一主族
B.元素④处于第3周期VA族
C.元素⑥对应的氢氧化物是强碱
D.元素①与元素⑥形成的化合物中不可能存在共价键
12.固体氧化物燃料电池是由美国某公司研制开发的。它以固体氧化锆一氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过。该电池的工作原理如图所示
其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是( )
A.有O2放电的a极为电池的负极
B.有H2放电的b极为电池的正极
C.a极对应的电极反应为O2+2H2O+4e-4OH-
D.该电池的总反应方程式为2H2+O22H2O
13.下表中对应关系正确的是( )
A
CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl
均为取代反应
B
由油脂得到甘油,由淀粉得到葡萄糖
均发生了水解反应
C
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
均为还原反应
D
CH3COOCH2CH3+H2O
CH3COOH+CH3CH2OH
均为加成反应
14.已知化学反应A2(g)+B2(g)2AB(g)的能量变化如图所示,判断下列叙述中正确的是( )
A.每生成2分子AB吸收b kJ热量
B.每生成2mol AB吸收(a-b)kJ的热量
C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D.断裂1mol A-A键和1mol B-B键,放出a kJ能量
15.下列叙述正确的是( )
A.铅位于元素周期表中金属元素与非金属元素交界处,可作半导体材料
B.若存在简单阴离子R2-,则R一定属于第ⅥA族元素
C.S和Se属于第ⅥA族元素,H2S还原性比H2Se的强
D.元素原子最外层电子数较少的金属一定比最外层电子数较多的金属活泼性强
16.下图表示反应X(g)4Y(g)+Z(g),ΔH<0,在某温度时X的浓度随时间变化的曲线如下:
下列有关该反应的描述正确的是( )
A.第6min后,反应就终止了
B.X的平衡转化率为85%
C.若升高温度,X的平衡转化率将大于85%
D.若降低温度,v正和v逆将以同样倍数减小
17.已知分解1mol H2O2放出热量98kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为:
H2O2+I-→H2O+IO- 慢
H2O2+IO-→H2O+O2+I- 快
下列有关该反应的说法正确的是( )
A.反应速率与I-浓度无关
B.IO-也是该反应的催化剂
C.分解2mol H2O2放出热量196kJ
D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)
18.一种形状像蝴蝶结的有机分子Bowtiediene,其形状和结构如图所示,下列有关该分子的说法中不正确的是( )
A.该有机物的分子式为C5H4
B.该分子中所有碳原子在同一平面内
C.1mol该有机物最多可与2mol Br2发生加成反应
D.该有机物属于烃
19.下列关于离子键、共价键的叙述正确的是( )
A.在离子化合物中,只存在离子键,不存在共价键
B.非极性键只存在于双原子的单质分子(如Cl2)中
C.在共价化合物分子内,一定不存在离子键
D.由多种元素组成的多原子分子中,一定只存在极性键
20.普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一物理化学特点,科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示,总反应为。下列有关说法正确的是( )
A.2 与1 的总能量低于1 与2 的总能量
B.负极的电极反应式为
C.测量原理示意图中,电流方向从
D.电池工作时, 向正极移动
二、实验题
21.实验室可用冰醋酸(CH3COOH)和异戊醇()合成乙酸异戊酯,其实验装置如下图所示,操作过程如下:
①向圆底烧瓶中加入几粒碎瓷片,先后注入15mL(0.14mol)异戊醇和20mL(0.35mol)冰醋酸,最后小心加入5mL浓H2SO4,振荡使其不再分层。
②在烧瓶上安装冷凝管,接通冷凝水,然后加热1h并冷却至室温。
③把烧瓶内混合液倒入盛有饱和Na2CO3溶液的锥形瓶中,振荡后静置。
④把③中水层分离出后,再用蒸馏水洗涤有机层几次,并将洗涤后水层分离出。
⑤将分离的有机层转移到另一锥形瓶中,加入无水MgSO4或Mg(NO3)2处理。最后将处理后的有机层经135~143℃蒸饱,即得乙酸异戊酯产品。
试回答以下问题:
(1)写出乙酸和异戊醇合成乙酸异戊酯的化学方程式:______________________,其中浓H2SO4的作用是_____________________,烧瓶内碎瓷片的作用是____________________。
(2)冷凝管的作用是___________________,冷凝管的a口是冷凝水的_______(填“进口”或“出口”)。
(3)乙酸和异戊醇物质的量之比为0.35:0.14,大于1:1,其原因是___________________。
(4)③ 中饱和碳酸钠溶液的作用是____________________,⑤ 中无水MgSO4或Mg(NO3)2的作用是____________________。
(5)步骤③ 的操作应用___________(填仪器名称),洗涤分离出水层后,应怎样把有机层转移至锥形瓶里____________________。
22.工业生产中,海水提溴常用空气吹出法。某化学实验小组设计了如图实验装置(夹持装置略去)模拟该法从浓缩的海水中提取溴。已知:的沸点为58.78℃,密度为3.119,微溶于水,有毒。
实验步骤如下:
①关闭活塞b、d,打开活塞a、c,向A中缓慢通入至反应结束;
②关闭活塞a、c,打开活塞b、d,向A中鼓入足量热空气;
③关闭活塞b,打开活塞a,再通过A向B中通入足量;
④取B中所得溶液进行蒸馏,收集液溴。
1.步骤①的A中发生的主要反应的离子方程式为__________。
2.X试剂可以是_________(填序号),步骤②的B中X试剂与发生反应的离子方程式为__________。
a.
b.饱和食盐水
c.饱和溶液
3.该实验中尾气处理所用的试剂可为__________。
4.蒸馏时,除酒精灯、石棉网、带铁圈的铁架台外,还应该选择仪器__________(填序号)。蒸馏操作中应控制温度为________。
三、计算题
23.在25℃时,向100 mL含氯化氢14.6 g的盐酸中放入5.6 g纯铁粉(不考虑反应前后溶液体积的变化),反应开始到2 min末收集到H2 1.12 L(标准状况下),在此之后又经过4 min,铁粉完全溶解。则:
1.在前2 min内用v(FeCl2)表示的平均反应速率是多少?
2.在后4 min内用v(HCl)表示的平均反应速率是多少?
3.前2 min与后4 min相比,反应速率哪个较快?
【参考答案】
一、单选题
1.答案:B
解析:该反应中苯环上的H被取代,则该反应为取代反应,故A正确;对三联苯的结构对称,则对三联苯的一氯取代物有4种,故B错误;对三联苯的分子式为C18H14,1mol该物质完全燃烧消耗氧气的物质的量为,故C正确;苯环为平面结构,与苯环直接相连的原子一定在同一平面内,碳碳单链可旋转,但一条直线上的碳原子在一个平面内,则至少有16个原子共平面,所有原子可能共面,对三联苯分子中最多有32个原子共平面,故D正确。
2.答案:A
解析:发生3H2+N22NH3,设参加反应的氮气的物质的量为x,则
3min后测得密闭容器内的压强是起始时的0.9倍,则
,解得x=0.25mol,。
3.答案:C
解析:空调温度低时,需要消耗大量的电能,A项错误;推广使用一次性塑料袋和纸巾会产生“白色污染”且浪费资源,B项错误;少开私家车,可以减少汽车尾气的排放,C项正确;豪华包装会浪费不必要的材料,D项错误。
4.答案:D
解析:根据电子的流向可知X是负极,Y是正极,外电路的电流方向为Y→外电路→X,A错误;若两电极分别为Fe和碳棒,则Y为碳棒,X为Fe,B错误;根据以上分析可知X极上发生的是氧化反应,Y极上发生的是还原反应,C错误;X是负极,若两电极都是金属,则它们的活动性顺序为X>Y,D正确。
5.答案:C
解析:根据题中n为黄绿色气体可确定n、Z分别为Cl2和Cl,结合0.01mol·L-1、溶液的pH=2可知r为一元强酸,结合题图转化关系可确定r为HCl,联想到CH4与Cl2的反应可知p为CH4,s为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的混合物,再结合与Cl2反应生成的产物q具有漂白性,可联想到m、q分别为H2O和HClO。综上分析可知W、X、Y、Z分别为H、C、O、Cl。原子半径X>Y>W,A项错误;元素的非金属性Y>Z>X,B项错误;O的氢化物为H2O,在常温常压下呈液态,C项正确;C的最高价氧化物的水化物为H2CO3,是典型的弱酸,D项错误。
6.答案:A
解析:W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体,W是N,X是O;Y的周期数是族序数的3倍,因此Y只能是第三周期,所以Y是Na;Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同,Z的最外层电子数是7,Z是Cl,结合元素周期律和物质的性质解答。O与N、Na、Cl均可形成两种或两种以上的二元化合物,A项正确;Na2O2中含有离子键和共价键,B项错误;N、O、Na三种元素的简单离子均为10电子微粒,Cl-则是18电子微粒,C项错误;HNO2为弱酸,D项错误。
7.答案:D
解析:依据题意可推知X、Y、Z、W依次是C、O、Na、Cl。A项,一般条件下CO与NaOH不反应,错误;B项,碳原子半径大于氧原子半径,错误;C项,中只存在离子键,而中既存在离子键,也存在共价键,错误;D项,等均可用于水的消毒,正确。
8.答案:B
解析:根据同一周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同一主族元素从上到下原子半径逐渐增大可知,原子半径:Na>Li>O;根据具有相同核外电子排布的离子,其核电荷数越大半径越小的规律可知,离子半径:Na+
解析:从图a中可知,2v正(N2)=v逆(NH3),对于N2(g)+3H2(g)2NH3(g),2v正(N2)=v正(NH3),故v正(NH3)=v逆(NH3),则该反应达到平衡,A项正确;该电池中的重金属离子会污染环境,不能埋入地下,应集中回收,B项错误;图c表示放热反应,但放出的能量应该是反应物与生成物的能量之差,即E2,C项错误;从图d中可知,在0~t s内,M、N的浓度分别变化了4 mol/L、2 mol/L,所以方程式可能为N2M,D项错误.
10.答案:A
解析:己烧有5种同分异构体:正己烷CH3(CH2)4CH3、2-甲基戊烷(CH3)2CH(CH2)2CH3、3-甲基戊烷CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、2,3-二甲基丁烷 CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3、2,2-二甲基丁烷CH3C(CH3)2CH2CH3,A项错误;苯与液溴、硝酸、硫酸的反应均属于取代反应,B项正确;油脂的皂化反应是在碱性条件下水解,生成高级脂肪酸盐及甘油,C项正确;丙烯和乙烯作为单体加聚可以得到,D项正确。
11.答案:D
解析:根据所提供的原子半径和主要化合价,可以判断各元素:①O,②Mg,③Li,④P,⑤Cl,⑥Na,⑦N,⑧Be。显然③和⑥位于第ⅠA族、④和⑦位于第ⅤA族,A正确;P处于第3周期ⅤA族,B正确;NaOH为强碱,C正确;O与Na形成的化合物Na2O2中存在共价键,D错误。
12.答案:D
解析:本题以完全陌生的燃料电池,考査学生对原电池知识点的掌握程度。无论什么电池,其本质都是自发的氧化还原反应。所以先整体把握,可知总反应相当于H2氧化成水;再逐层推理:正极a处应为O2得到电子被还原,生成O2-,负极b处应为H2失电子被氧化。
13.答案:B
解析:CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl属于加成反应,A错误;油脂得到甘油、淀粉得到葡萄糖均属于水解反应,B正确;C项,第一个反应是氧化反应,第二个反应是还原反应,C错误;D项,二者均是取代反应,D错误
14.答案:B
解析:观察题给图象可以得知,上述反应的反应物总能量低于生成物总能量,为吸热反应,每生成2mol AB吸收(a-b)kJ的热量。化学反应过程中,化学键断裂为吸热过程,化学键形成为放热过程。
15.答案:B
解析:铅在元素周期表中并不位于金属元素与非金属元素交界处,不能作半导体材料,A错误。若存在简单阴离子R2-,则R为-2价,一定属于第ⅥA族元素,B正确。H2S还原性比H2Se的弱,C错误。元素原子最外层电子数较少的金属不一定比最外层电子数较多的金属活泼性强,如金属性Ca>Na,D错误。
16.答案:B
解析:6min时反应达平衡,但反应未停止,故错;B项,X的平衡转化率为,正确;C项,ΔH<0,正反应方向为放热,升温,平衡逆向移动,X的转化率减小,故错;D项,温度变化对正、逆反应速率的影响程度不同,故错。
17.答案:C
解析:反应速率与浓度有关.所以I-浓度越大,速率越快,A错误;由题意可知I-为反应的催化剂,B错误;分解1mol H2O2放出热量98kJ,分解2mol H2O2放出热量196kJ,C正确;速率比等于化学计量数比,反应的总方程式为2H2O22H2O+O2,水不能用来表示反应的速率,且过氧化氢和氧气速率比为2:1,D错误。
18.答案:B
解析:该有机物有5个顶点,故碳原子数是5,由有机化合物的成键特点和结构图分析可得该烃分子式为C5H4,A项正确;中间碳原子形成四条单键,为四面体形,故该分子的碳原子不可能在同一平面内,B项错误;该烃含有两条碳碳双键,故1mol该有机物最多能够与2mol Br2发生加成反应,C项正确;该有机物的组成元素只有C和H,故该有机物属于烃。
19.答案:C
解析:NH4Cl中存在共价键,A错;H2O2、CH3CH3等分子中存在非极性键,B、D错;共价化合物一定不含离子键,C正确。
20.答案:B
解析:该装置为原电池,反应过程中化学能转化为电能,反应物的总能量高于生成物的总能量,A项错误; 在反应中失电子,为原电池的负极,故外电路中电流方向为,C项错误;电池工作时,电池内部移向负极,D项错误。
二、实验题
21.答案:(1);催化剂和脱水剂;防止液体暴沸
(2)冷凝回流;出口
(3)因该反应是可逆反应,增大廉价的乙酸的量,可以提高异戊醇的转化率
(4)洗涤乙酸异戊酯中的H2SO4和过量的CH3COOH;吸收乙酸异戊酯中残留的水
(5)分液漏斗;应将有机层从分液漏斗的上口倒出
解析:(1)酯化反应的实质是羧酸脱羟基,醇脱氢结合成水的取代反应,其中浓硫酸在反应中起催化剂和脱水剂的作用,为了防止在加热过程中液体暴沸,预先在烧瓶中加入碎瓷片。
(2)酯化反应的进行是需要加热的,但其反应物冰醋酸和异戊醇及其生成物乙酸异戊酯都属于低沸点物质,故在反应过程中极易形成蒸气逸出,为了使反应物充分利用,常用冷凝管使蒸气冷凝回流。使用冷凝管时要注意水流方向,即水流方向应与被冷却气体的流向相反,即题图中的a口应是出水口。
(3)从乙酸与异戊醇的反应方程式:可以看出,乙酸与异戊醇是按1:1的比例反应的,但由于该反应是可逆反应,为了降低成本及达到较高的异戊醇转化率,常使廉价的乙酸过量。
(4)反应完毕后,烧瓶中的混合液中含有H2SO4,乙酸,异戊醇,乙酸异戊酯,水等物质,倒人饱和Na2CO3溶液中后,混合液中的H2SO4和过量的乙酸将与Na2CO3反应而最后位于水层,有机层主要是乙酸异戊酯和异戊醇,另有少量的水,蒸馏可使乙酸异戊酯和异戊醇分离,蒸馏时加入MgSO4或Mg(NO3)2可吸收有机层中的水分[可联想工业制浓HNO3时加Mg(NO3)吸水]。
(5)③中所得分层后的混合物,用分液漏斗进行分离,使用分液漏斗分液时要注意:下层液体从分液漏斗的下端放出,上层液体应从分液漏斗的上口倒出。
22.答案:1.;2.c;;3.NaOH溶液;4.①③⑤⑥⑦;59℃(58.78~60℃之间均可)
解析:1.氯气具有强氧化性,与溴离子反应生成溴单质,离子方程式为。
2.X用来吸收单质溴,因此可选择饱和亚硫酸钠溶液,单质溴与亚硫酸钠溶液反应生成硫酸钠,离子方程式为。
3.、都有毒,可用碱液吸收。
4.蒸馏操作的主要仪器有带铁圈的铁架台、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、直形冷凝管、牛角管、锥形瓶,所以还应该选择的仪器有①③⑤⑥⑦;蒸馏实验依据液体的沸点不同分离物质,由于的沸点为58.78℃,所以蒸馏操作中应控制温度为59℃(58.78~60℃之间均可)。
三、计算题
23.答案:1.0.25 mol/(L • min)。2.0.25 mol/(L • min)。3.前2 min反应速率快。前2 min内v(HCl) = 2v(FeCl2) = 0.50 mol/(L • min) > 0.25 mol/(L • min),故前2 min反应速率快。
解析:
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