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河南省郑州市2020-2022三年高一化学下学期期末试题汇编3-非选择题
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这是一份河南省郑州市2020-2022三年高一化学下学期期末试题汇编3-非选择题，共21页。试卷主要包含了t2，Fe3等内容，欢迎下载使用。
河南省郑州市2020-2022三年高一化学下学期期末试题汇编3-非选择题
1. （2020春·河南郑州·高一统考期末）下表是A、B、C三种有机物的相关信息:
A
①能使溴的四氯化碳溶液褪色；②填充模型为：
B
①可以从煤干馏生成的煤焦油中提取；②填充模型为：
C
工业生产中可通过A与H2O加成获得；②相对分子质量为46
请结合上述信息,回答下列问题:
(1)有机物A的结构式为___________
(2)B与浓硝酸在一定条件下发生反应的化学方程式为__________
(3)有机物C的结构简式为__________。
(4)①C与乙酸反应的化学方程式为____________
②C在铜催化和加热条件下,与O2反应的化学方程式为___________。
2. （2020春·河南郑州·高一统考期末）下表是元素周期表短周期的一部分,请参照元素①~⑨在表中的位置,回答下列问题。
(1)元素②在周期表中的位置是______________。
(2)元素⑤和⑨形成的化合物的电子式为__________________。
(3)元素④、⑤、⑥形成的简单离子的半径依次__________________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)表中元素②、③、⑦最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是_____________(填化学式)。
(5)元素⑥形成的单质可与⑤的最高价氧化物对应的水化物发生反应,其反应的离子方程式为___________
(6)在一定条件下,①与③可形成一种化合物X,其相对分子质量与O2相同,且X可在纯氧中燃烧,所得产物对环境均无污染,则X燃烧的化学方程式为________________
3. （2020春·河南郑州·高一统考期末）某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如右图所示。根据图中数据填空：
(1)该反应的化学方程式为__________________
(2)反应开始至2min末，以气体X表示的平均反应速率为___________；反应开始时与反应达平衡状态时的压强之比为______________
(3)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中(X)=9mol·L-1·min-1，乙中(Y)=6mol·L-1·min-1，则反应________更快。
(4)恒温恒容条件下，能说明该反应达到化学平衡状态的标志是________
①混合气体的压强不再变化 ②混合气体的密度不再变化 ③X的百分含量不再变化
④混合气体的平均相对分子质量不再变化 ⑤(X) ：(Y)=3：1
A．①②⑤ B．①③④ C．②③④ D．③④⑤
4. （2022春·河南郑州·高一统考期末）人们常常利用化学反应将化学能转化为热能、电能等其他形式的能量，用于生产、生活和科研。请回答下列问题：
(1)下图表示氢气燃烧生成水蒸气的物质及能量变化。已知1mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量245kJ。
则图中x为_______。
(2)为实现低碳环保的目标，北京冬奥会各赛区推广使用氢氧燃料电池汽车。某种氢氧燃料电池的内部结构示意图如下。
①a处通入_______，右侧的电极反应式为_______。
②若电路中通过3mol电子，则负极消耗物质的质量为_______g。
5. （2020春·河南郑州·高一统考期末）实验室可用氯气和金属铁反应制备无水三氯化铁，该化合物呈棕红色、易潮解，受热易升华。装置如下：
(1)仪器a的名称是____________。
(2)A中反应的离子方程式是__________，D中反应的化学方程式是__________。
(3)反应开始时，先点燃____________处的酒精灯(填“A”或“D”)。
(4)若无B、C两装置，所得产物中可能含有的杂质是_____________(写化学式)。
(5)F中碱石灰的作用是____________(写2点)。
6. （2020春·河南郑州·高一统考期末）为了探究化学反应速率和化学反应限度的有关问题,某研究小组进行了以下实验:
实验一:为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表。
(已知I2+2S2O==S4O+2I- ,其中Na2S2O3溶液均足量,且S2O与S4O均为无色)
实验序号
体积V/mL
蓝色褪去时间/s
Na2S2O3溶液
淀粉溶液
碘水
水
①
10.0
2.0
4.0
0.0
t1
②
8.0
2.0
4.0
2.0
t2
③
6.0
2.0
4.0
Vx
t3
(1)表中Vx=_________mL,t1、t2、t3的大小关系是___________________
实验二:取5 mL 0.1 mol·L-1的KI溶液于试管中,滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液2 mL,发生如下反应:2Fe3++2I-=2Fe2+ +I2,为证明该反应存在一定的限度,他们设计了如下实验:
①取少量反应液,滴加AgNO3溶液,发现有少量黄色沉淀(AgI)。
②再取少量反应液,滴加少量CCl4 ,振荡,发现CCl4层显浅紫色。
根据①②的现象,他们得出结论:该反应具有一定的可逆性,在一定条件下会达到反应限度。
(2)指导老师指出上述实验①不合理,其原因是_______________ ; 你的改进方案是________(简要写出操作、试剂和现象)。
(3)实验②适合检验生成I2较多的情况，还有一种简便的方法可以灵敏地检验是否生成了I2,这种方法所用的试剂是_______________________。
7. （2021春·河南郑州·高一统考期末）氯的含氧酸盐具有较强的氧化性，能够杀菌消毒，在预防新冠疫情中起到重要作用。某化学兴趣小组用氯气和相应的碱溶液反应制取NaClO和，制备装置如图所示(部分加持仪器略去)，并研究的氧化性。已知：氯气与碱反应，温度较高时生成，温度较低时生成。
(1)盛装浓盐酸的仪器名称是_______。
(2)装置A烧瓶中反应的化学方程式为_______。
(3)装置Ｃ中与试剂a反应的离子方程式为_______。
(4)如果缺少装置B，对制取NaClO和的影响是_______。
(5)E中可选用试剂有_______(填标号)。
A．饱和溶液 B．浓 C．饱和NaCl溶液 D．NaOH溶液
(6)该小组在探究氧化性时，发现与的反应速率先增大后减小，反应为。小组分析认为，反应生成的离子可能对反应速率产生影响。为了探究对化学反应速率的影响，设计如下实验：
实验序号
温度
盐酸
①
25℃
10mL
10mL
0mL
1mL
②
25℃
10mL
10mL
1mL
0mL
该实验_______(填“能”或“不能”)达到实验目的，理由是_______。
8. （2022春·河南郑州·高一统考期末）某兴趣小组利用下图装置，制备少量的溴苯并探究其反应类型。
请回答下列问题：
(1)先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将苯和液溴的混合液缓慢滴入反应器A中(A下端活塞处于关闭状态)，则A中反应的化学方程式为_______。
(2)通过以下步骤可获取较纯净的溴苯：
①反应结束后打开A下端的活塞，让反应液流入B中；
②充分反应后，将B中液体转移至分液漏斗中，振荡、静置并分液；
③向有机层中加入蒸馏水洗涤，振荡、静置并分液；
④向有机层中加入无水粉末干燥并过滤；
⑤对滤液进行操作1获取较纯净的溴苯。
B中发生的氧化还原反应的离子方程式为_______，步骤⑤中操作1的名称为_______。
(3)若要证明苯和液溴的反应为取代反应，则C中盛放的作用是_______，请设计后续实验方案证明苯和液溴的反应为取代反应_______。
9. （2022春·河南郑州·高一统考期末）某化学兴趣小组依据反应，探究影响化学反应速率的因素并测定其化学反应速率。请回答下列问题：
I.该小组同学设计了3组实验，探究影响化学反应速率的部分因素，具体情况如下表所示。
实验编号
加入溶液的体积/mL
加入溶液的体积/mL
加入水的体积/mL
反应温度
1
10
10
0
25℃
2
10
5
a
25℃
3
10
10
0
60℃
(1)表中a=_______，通过实验1和实验3可探究_______对化学反应速率的影响。
II.该小组同学依据实验1的条件进行反应并测定其化学反应速率，所得数据如下图所示。
(2)该反应在0~4min的化学反应速率为_______。
(3)分析实验数据发现，反应过程中该反应的化学反应速率先增大后减小。
i.探究化学反应速率先增大的原因，具体情况如下表所示。
方案
假设
实验操作
1
该反应放热，使溶液温度升高，化学反应速率加快
向烧杯中加入10mL溶液和10mL溶液，_______
2
_______
取10mL溶液加入烧杯中，向其中加入少量NaCl固体，再加入10mL溶液。
①补全方案1中的实验操作_______。
②方案2中的假设为_______。
③除方案1、2中的假设外，还可提出的假设是_______。
ii.反应后期化学反应速率减小的原因是_______。
10. （2021春·河南郑州·高一统考期末）烃A的产量可以衡量一个国家石油化工发展水平。以A为原料，制备乙酸乙酯的路线如图所示(部分无机试剂略去)：
(1)A→B的化学方程式为_______，其反应类型为_______。
(2)环氧乙烷()可用于口罩灭菌。A、B、C、D四种有机物中，与环氧乙烷互为同分异构体的是_______(填结构简式)。
(3)实验室由B和D制备乙酸乙酯的装置如图所示。
①向试管中加入B、D、浓硫酸的操作是_______。
②该制备反应的化学方程式为_______。
③饱和溶液的作用除了吸收B和D，还有_______。
11. （2022春·河南郑州·高一统考期末）有机物A~E之间存在如下图所示的转化关系。A的产量是衡量一个国家石油化工产业发展水平的标志。
请回答下列问题：
(1)写出A的一种同系物的结构简式_______。
(2)A→B的化学反应类型为_______，D中官能团的名称为_______。
(3)B→C的化学方程式为_______。
(4)石蜡的分解不仅可获得A，还可以得到一种相对分子质量为86的烷烃。写出该烷烃主链碳原子数为4的所有同分异构体的结构简式_______。
(5)某化学兴趣小组在实验室利用如图所示装置实现B和D制备E的反应。
①写出甲中反应的化学方程式_______。
②试管甲中使用碎瓷片的目的是_______，试管乙中的试剂F为_______。
12. （2021春·河南郑州·高一统考期末）短周期元素A、B、C，D、E的原子序数依次增大，它们的相关信息如表所示：
序号
相关信息
①
A的最高正价与最低负价的绝对值相差2
②
B的一种核素的质量数为18，中子数为10
③
所有短周期主族元素原子中，C的原子半径最大
④
A、C、D的最高价氧化物对应的水化物两两之间均可反应
⑤
E的单质与甲烷在光照条件下可以发生取代反应
(1)简单气态氢化物：沸点A_______B(填“>”或“<”，下同)，稳定性A_______B。
(2)B、C、D的简单离子半径由小到大的顺序为_______(填化学符号)。B、C按原个数比1∶1组成的化合物的电子式为_______。
(3)E的最高价氧化物的水化物的化学式为_______。写出一个能证明元素E原子比硫原子得电子能力强的离子方程式_______。
(4)向的水溶液中滴加C的最高价氧化物对应水化物的水溶液至过量，依据实验现象可以说明失电子能力C>D，其理由是_______。
13. （2022春·河南郑州·高一统考期末）下图是元素周期表的一部分，请回答下列问题：
(1)j元素在元素周期表中的位置为_______。
(2)f、h的最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式为_______(用元素符号作答，下同)。
(3)用电子式表示的形成过程_______。
(4)a、b、c、d形成的盐中含有的化学键类型为_______。
(5)d、g的简单氢化物的稳定性较弱的是_______(填化学式)。
14. （2021春·河南郑州·高一统考期末）和是氮的两种重要氧化物。100℃时，在2L密闭容器中发生反应，各气体浓度随时间变化的情况如图所示。
(1)代表气体浓度随时间变化的曲线为_______(填序号)。
(2)当的浓度为时，反应时间为ts，则0~t s时，用气体的浓度变化量表达该反应的平均速率为_______。
(3)反应达到平衡状态时，_______。
(4)已知与发生可逆反应：(该反应正向为放热反应)。在一定条件下，向1L密闭容器中充入和充分反应，下列说法正确的是_____
A．只要经过足够长的时间，可使
B．每消耗，同时生成，说明该反应达到平衡状态
C．达到平衡状态时，各物质的物质的量浓度相等
D．当气体颜色不再变化时，若升高温度，气体的颜色会发生变化
15. （2021春·河南郑州·高一统考期末）氢气因燃值高、燃烧产物无污染，被公认为清洁能源。
(1)电解饱和食盐水可制取氢气，该反应的化学方程式为_______。
(2)金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理为：
Ⅰ.
Ⅱ.
一定条件下，金属锂每吸收标准状况下，最多可以释放出_______L（标准状况下）。
(3)已知完全燃烧生成，放出245kJ能量。根据如图信息，计算a=_______。
(4)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置，图为氢氧燃料电池的示意图。
①在导线中电子流动方向为_______(用a、b表示)。
②电极表面镀一层细小的铂粉，其目的是_______。
③该电池的负极反应式为，请写出正极反应式_______。
④假设该电池每发1度电(1度)能生成450g水蒸气，则该电池的能量转化率为_______
参考答案：
1. +HO-NO2 +H2O C2H5OH CH3COOH +HOCH2CH3CH3COOCH2CH3+ H2O 2CH3CH2OH + O22CH3CHO + 2H2O
【分析】A能使溴的四氯化碳溶液褪色，结合其填充模型可知应含有碳碳双键，A为CH2=CH2；B可以可以从煤干馏生成的煤焦油中提取，结合其填充模型可知为苯；C可通过A与H2O加成获得，相对分子质量为46，所以C为CH3CH2OH。
【详解】(1)A为乙烯，其结构式为；
(2)苯与浓硝酸在浓硫酸、加热(50℃~60℃)的条件下发生取代反应生成硝基苯和水，化学方程式为+HO-NO2 +H2O；
(3)C为乙醇，结构简式为C2H5OH；
(4)①乙醇和乙酸在浓硫酸加热的条件下可以发生酯化反应生成乙酸乙酯，化学方程式为CH3COOH +HOCH2CH3CH3COOCH2CH3+ H2O；
②C在铜催化和加热条件下被氧气氧化成乙醛，化学方程式为2CH3CH2OH + O22CH3CHO + 2H2O。
2. 第二周期IVA族 减小 HNO3＞H2CO3＞H4SiO4 2Al+ 2OHˉ+ 6H2O==2[Al(OH)4]ˉ+ 3H2↑ N2H4+ O2N2+ 2H2O
【分析】根据各元素在元素周期表中的位置可知①~⑨分别为H、C、N、O、Na、Al、Si、P、S、Cl。
【详解】(1)元素②为C元素，位于元素周期表第二周期IVA族；
(2)⑤为Na，⑨为Cl，二者形成离子化合物NaCl，电子式为；
(3)元素④、⑤、⑥形成的简单离子分别为O2-、Na+、Al3+，三种离子电子层数相同，则核电荷数越小半径越大，所以离子半径O2-＞Na+＞Al3+，即简单离子半径依次减小；
(4)元素②、③、⑦分别为C、N、Si，同周期主族元素非金属性自左至右非金属性减弱，同主族自上而下非金属性减弱，所以非金属性N＞C＞Si，非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，所以酸性：HNO3＞H2CO3＞H4SiO4；
(5)元素⑥为Al，⑤为Na，其最高价氧化物的水化物为NaOH，铝单质可以和NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，离子方程式为2Al+ 2OHˉ+ 6H2O==2[Al(OH)4]ˉ+ 3H2↑；
(6)元素①为H，③为N，二者形成相对分子质量与O2相同的物质，应为N2H4，在纯氧中燃烧产物无污染，应为N2和H2O，根据元素守恒可得化学方程式为N2H4+ O2N2+ 2H2O。
3. 3X+Y2Z 0.075mol·L-1·min-1 10:9 乙 B
【分析】由图可知，Y、X的物质的量减少，则Y、X为反应物，而Z的物质的量增加，可知Z为生成物，结合，速率之比等于化学计量数之比得到化学方程式，达到平衡时，正逆反应速率相等，且各物质的浓度不变。
【详解】（1）由图可知，Y、X的物质的量减少，则Y、X为反应物，而Z的物质的量增加，可知Z为生成物，，且2min后物质的量不再变化，由速率之比等于化学计量数之比可知反应为3X+Y2Z，故答案为：3X+Y2Z；
（2）反应开始至2min，以气体X表示的平均反应速率为，反应开始时与反应达平衡状态时的压强之比为（1.0+1.0）mol：（0.9+0.7+0.2）mol=10:9，故答案为：0.075mol·L-1·min-1；10:9；
（3）速率之比等于化学计量数之比，速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，，则反应乙的更快，故答案为：乙；
（4）①反应前后气体的体积不等，建立平衡的过程中气体的压强变化，混合气体的压强不再改变的状态，可说明达到平衡状态，故①选；
②该体系为恒容条件，且体系内物质总质量不变，则无论反应是否平衡，混合气体的密度都不变，混合气体的密度不再变化不能说明反应达到平衡状态，故②不选；
③X的百分含量不再变化，说明X的浓度不再发生变化，说明反应达到平衡状态，故③选；
④体系内总质量不变，反应前后气体的体积不等，即前后的物质的量不等，混合气体的平均相对分子质量不再变化，说明物质的量不再变化，能说明反应达到平衡状态，故④选；
故能说明反应达到平衡状态的是①③④，答案选B。
4. (1)930
(2) 3
【详解】（1）断键吸热、成键放热，1mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量245kJ，则断裂1mol氢气和0.5mol氧气中的化学键吸收的能量比生成1mol水中的化学键放出的能量小245 kJ，则x=436+249+245=930 kJ。
（2）①由图示可知，电子由a经导线向b移动，a是负极，发生氧化反应，a处通入H2，右侧为正极，正极氧气得电子生成水，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O。
②负极发生反应H2-2e-=H+，若电路中通过3mol电子，则负极消耗1.5mol氢气，质量为3g。
5. 分液漏斗 A FeCl 2、Fe(OH)3、Fe2O3、Fe3O4(写任一种) 吸收多余的氯气，防止污染环境；防止外界空气中的水蒸气进入E，氯化铁潮解
【分析】用氯气和Fe在加热条件下制取无水氯化铁，无水氯化铁易潮解，受热易升华，所以应该用干燥的氯气和Fe制取无水氯化铁，得到的氯化铁应该冷却，A装置是制取氯气，浓盐酸具有挥发性，加热条件下水蒸发导致得到的氯气中含有HCl、水蒸气，用饱和食盐水除去氯气中的HCl，用浓硫酸干燥氯气，所以从C导出的是干燥氯气；D中发生的反应为，E用于收集FeCl3，F装置干燥空气防止水蒸气进入E而使氯化铁发生水解，同时F还能吸收未反应的氯气，防止污染大气，结合题目分析解答。
【详解】(1)从装置图可知，仪器a的名称是分液漏斗，故答案为：分液漏斗；
(2)A中浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，反应的离子方程式为，D中是铁粉与氯气在加热的条件下反应，其化学方程式为，故答案为：， ；
(3)为防止Fe和装置中氧气反应而减少氯化铁的生成，应该先用氯气将整个装置中的空气排出，所以先点燃A装置酒精灯，故答案为：A；
(4)若无B、C两装置，即体系中含有HCl和H2O（g），则可能发生的副反应有：、、、，故所得产物中可能含有的杂质是FeCl 2、Fe(OH)3、Fe2O3、Fe3O4，故答案为：FeCl 2、Fe(OH)3、Fe2O3、Fe3O4；
(4)碱石灰具有吸水性，能吸收水蒸气防止空气中的水蒸气进入E装置而使氯化铁发生水解，碱石灰具有碱性，能吸收氯气而防止污染大气，所以碱石灰的作用是：吸收氯气，防止污染环境；防止外界空气中的水蒸气进入E，使氯化铁潮解，故答案为：吸收氯气，防止污染环境；防止外界空气中的水蒸气进入E，使氯化铁潮解。
6. 4 t1
实验二要证明2Fe3++2I-=2Fe2++I2存在反应限度，则需要证明反应物和生成物同时存在。
【详解】(1)实验中要保持溶液总体积不变，所以(6.0+2.0+4.0+Vx)mL=(10.0+2.0+4.0)mL，解得Vx=4；浓度越大反应速率越快，则蓝色褪去所用时间越短，所以t1
(3)淀粉遇碘变蓝，所以可以用淀粉溶液检验是否生成了碘单质。
【点睛】控制变量法探究实验中，要保证变量唯一，若要探究浓度的影响，则除浓度外其他所有条件都要一致。
7. 分液漏斗 降低的产率 AD 不能 盐酸电离出的也属于反应生成的离子，无法排除的影响
【详解】(1) 根据图中仪器的构造可以得出盛装浓盐酸的仪器名称分液漏斗，故答案为：分液漏斗；
(2)装置A烧瓶中发生二氧化锰与浓盐酸固液加热制氯气，反应的化学方程式为： ，故答案为：；
(3)已知：氯气与碱反应，温度较高时生成，温度较低时生成，装置Ｃ为加热装置，其中与试剂a氢氧化钾溶液在加热的条件下反应，生成氯化钾、氯酸钾和水，离子方程式为 ，故答案为：；
(4) 装置B的作用是除去氯气中的氯化氢气体，若无装置B，氯化氢也能与氢氧化钾溶液反应，生成氯化钾的量偏多，氯酸钾偏少，氯酸钾的产率降低，故答案为：降低的产率；
(5) E装置为氯气尾气吸收，可选择碱性溶液，A.饱和溶液和D.NaOH溶液均属于碱性溶液，B.浓和C.饱和NaCl溶液均不属于碱性溶液，故答案为：AD；
(6) 盐酸电离出的也属于反应生成的离子，无法排除的影响，不能达到实验目的，故答案为：不能；盐酸电离出的也属于反应生成的离子，无法排除的影响。
8. (1)
(2) 蒸馏
(3) 吸收HBr中的溴蒸气 取D中溶液滴加适量硝酸银溶液，若出现淡黄色沉淀，则证明该反应为取代反应
【分析】苯和溴在铁催化作用下生成溴苯和HBr，挥发的溴使用四氯化碳吸收，HBr使用装置D中水吸收；反应后混合物使用B中氢氧化钠除去溴，然后蒸馏分离出苯、溴苯；
【详解】（1）A中苯和溴在铁催化作用下生成溴苯和HBr，；
（2）B中溴和氢氧化钠生成溴化钠和次溴酸钠，氧化还原反应的离子方程式为；苯和溴苯的沸点不同，故步骤⑤中操作1获取较纯净的溴苯的名称为蒸馏。
（3）苯和液溴的反应为取代反应生成HBr，则需要排除挥发的溴单质对HBr检验的干扰，则C中盛放的作用是吸收HBr中的溴蒸气；后续实验证明苯和液溴的反应为取代反应的方案为：取D中溶液滴加适量硝酸银溶液，若出现淡黄色沉淀，则证明该反应为取代反应。
9. (1) 5 温度
(2)
(3) 插入温度计 反应生成的使反应速率加快 反应生成的或使反应速率加快 反应物浓度降低使反应速率减小
【详解】（1）实验1、2探究亚硫酸氢钠的浓度对反应速率的影响，根据控制变量法，为使混合液中氯酸钾浓度相同，混合后溶液的总体积相等，所以表中a=5；实验1和实验3的温度不同，通过实验1和实验3可探究温度对化学反应速率的影响。
（2）该反应在0~4min内氯离子浓度增加0.01mol/L，根据可知，亚硫酸氢钠的浓度降低0.03mol/L，=0.03mol/L÷4min=。
（3）①证明该反应放热，需要测定反应前后的温度，所以方案1中的实验操作是向烧杯中加入10mL溶液和10mL溶液，插入温度计；
②方案2加入少量NaCl固体，增大氯离子浓度，所以方案2中的假设为反应生成的使反应速率加快。
③根据反应方程式，反应生成氢离子、，除方案1、2中的假设外，还可提出的假设是反应生成的或使反应速率加快。
ii.随反应进行，反应物浓度降低，所以反应后期化学反应速率减小。
10. 加成反应 先将乙酸和乙醇混合，再缓慢加入浓硫酸，并振荡 降低乙酸乙酯的溶解度
【分析】由烃A的产量可以衡量一个国家石油化工发展水平得知A为乙烯，再由图中B、C、D两步连续氧化及B和D可以制备乙酸乙酯得:B为乙醇，C为乙醛，D为乙酸，据此答题。
【详解】(1) A为乙烯，B为乙醇，A→B为乙烯水化法制乙醇，其化学方程式为，由乙烯中不饱和键碳碳双键变为乙醇中饱和键碳碳单键可知该反应类型为加成反应，故答案为：；加成反应；
(2)环氧乙烷()分子式为C2H4O，A为乙烯CH2=CH2，B为乙醇C2H5OH，C为乙醛CH3CHO，D为乙酸CH3COOH，其中分子式为C2H4O只有乙醛CH3CHO，故与环氧乙烷互为同分异构体的是CH3CHO(填结构简式)，故答案为：CH3CHO；
(3)①向试管中加入B、D、浓硫酸的操作是先将乙酸和乙醇混合，再缓慢加入浓硫酸，并振荡，注意浓硫酸酸入水，一定不能先加浓硫酸，故答案为：先将乙酸和乙醇混合，再缓慢加入浓硫酸，并振荡；
②该制备反应的化学方程式为，故答案为：；
③饱和溶液的作用除了吸收B乙醇C2H5OH和D乙酸CH3COOH，还有降低乙酸乙酯的溶解度，便于酯分层析出，故答案为：降低乙酸乙酯的溶解度。
11. (1)
(2) 加成反应 羧基
(3)
(4)、
(5) 防止暴沸 饱和溶液
【分析】A的产量是衡量一个国家石油化工产业发展水平的标志，A是乙烯；乙烯和水反应生成乙醇，B是乙醇；乙醇氧化为乙醛，乙醛氧化为乙酸，C是乙醛、D是乙酸；乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯，E是乙酸乙酯。
【详解】（1）同系物是结构相似、分子组成相差若干CH2原子团的有机物；A是乙烯，丙烯和乙烯属于同系物，丙烯的结构简式为；
（2）A→B是乙烯和水反应生成乙醇，化学反应类型为加成反应，D是乙酸，官能团的名称为羧基；
（3）B→C是乙醇发生催化氧化生成乙醛和水，反应的化学方程式为；
（4）烷烃的通式为CnH2n+2，相对分子质量为86的烷烃，12n+2n+2=86，n=6，分子式为C6H14，该烷烃主链碳原子数为4的同分异构体的结构简式为、；
（5）①甲中乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯，反应的化学方程式为。
②试管甲中使用碎瓷片的目的是防暴沸，为降低乙酸乙酯的溶解度，用饱和碳酸钠溶液收集乙酸乙酯，试管乙中的试剂F为饱和溶液。
12. < < Na+Na+ 生成的沉淀能够溶于NaOH溶液中，说明为两性氢氧化物，碱性
【分析】A为氮元素，B为氧元素，C为钠元素，D为铝元素，E为氯气。据此解答。
【详解】(1)非金属性越强，气态氢化物的稳定性增强，氢化物分别为氨气和水，水的沸点比氨气的高，氧的非金属性比氮强，所以水比氨气更稳定。
(2)B、C、D的简单离子分别为氧离子，钠离子和铝离子，其电子层结构相同，根据核电荷数越大，半径越小分析，半径由小到大的顺序为。B、C按原个数比1∶1组成的化合物为过氧化钠，其电子式为Na+Na+。
(3)E的最高价氧化物的水化物的化学式为。氯气和硫离子反应生成硫单质和氯离子，能证明元素E原子比硫原子得电子能力强，离子方程式为。
(4)向氯化铝的水溶液中滴加氢氧化钠水溶液至过量，先生成沉淀，后沉淀溶解，说明氢氧化铝具有两性，氢氧化铝的碱性小于氢氧化钠，说明失电子能力C>D。
13. (1)第四周期IVB族
(2)
(3)
(4)离子键、共价键
(5)
【分析】由图中部分元素周期表位置知a为氢元素，b为碳元素，c为氮元素，d为氧元素，e为氟元素，f为铝元素，g为硫元素，h钾元素，i为钙元素，j为钛元素，据此回答。
【详解】（1）由元素周期表结构知j（钛元素）位于第四周期第IVB族；
（2）f、h的最高价氧化物对应水化物分别是氢氧化铝和氢氧化钾，即离子方程式为；
（3）由分析知，i和e形成离子化合物CaF2，即；
（4）H、C、N、O形成的盐为铵盐，属于离子化合物，且铵根和酸根含有共价键，即含有化学键类型为离子键、共价键；
（5）氧元素的非金属性大于硫元素，所以简单氢化物的稳定性H2O>H2S，即稳定性较弱的是H2S。
14. ① 3：1 BD
【详解】(1)由反应方程式及图象可知，60s时达到平衡，曲线①浓度变化量为0.12mol/L，曲线②浓度变化量为0.06mol/L，曲线①浓度变化量是曲线②的两倍，故曲线①代表的是气体浓度随时间的变化，曲线②代表的是气体浓度随时间的变化，故答案为：①；
(2) 由(1)中分析可知，曲线②代表的是气体浓度随时间的变化，当的浓度为时，即，所以，反应时间为ts，则0~t s时，用气体的浓度变化量表达该反应的平均速率为，故答案为：；
(3)由图象可知，60s时达到平衡，此时，，3：1，故答案为：3：1；
(4) A．已知与发生可逆反应，可逆反应不能进行到底，反应物与生成物共存，与时间长短无关，，A错误；
B．可逆反应：，二氧化硫与二氧化氮计量系数相等，每消耗，同时生成，即同种物质正逆反应速率相等，说明该反应达到平衡状态，B正确；
C．达到平衡状态时，各物质的物质的量浓度不是相等，而是保持不变，C错误；
D．当气体颜色不再变化时即达到平衡状态，因该反应正反应放热，故升高温度平衡左移，红棕色气体二氧化氮浓度会增大，气体的颜色会加深，D正确；
故选BD。
15. 44.8 930 a→b 吸附气体，增大气体反应物的浓度，加快电极反应速率 58.8%
【详解】(1)氯碱工艺中采用电解饱和食盐水的方法制取氢气，电解反应式为：；
(2)标准状况下的物质的量为：，根据吸氢和放氢的原理可知：，最多可释放出氢气44.8L；
(3)已知完全燃烧生成，放出245kJ能量，可知热化学反应方程式为：，反应热等于反应物键能和减去生成物键能和，所以，解得；
(4)①氢氧燃料电池中通氢气一端为负极，为电子流出端，通氧气一端为正极，为电子流入端，答案为：a→b；
②气体燃料电池的工作原理为可燃气体和助燃气体分别通入辅助电极中发生原电池反应，电极表面镀一层细小的铂粉，可以吸附气体，增大气体反应物的浓度，加快电极反应速率；
③通氧气一端为正极，在碱性溶液中的电极反应式为：；
④该电池每发1度电(1度)能生成450g水蒸气，，根据可知，理论释放热量为，则能量转化率为：。
河南省郑州市2020-2022三年高一化学下学期期末试题汇编3-非选择题
1. （2020春·河南郑州·高一统考期末）下表是A、B、C三种有机物的相关信息:
A
①能使溴的四氯化碳溶液褪色；②填充模型为：
B
①可以从煤干馏生成的煤焦油中提取；②填充模型为：
C
工业生产中可通过A与H2O加成获得；②相对分子质量为46
请结合上述信息,回答下列问题:
(1)有机物A的结构式为___________
(2)B与浓硝酸在一定条件下发生反应的化学方程式为__________
(3)有机物C的结构简式为__________。
(4)①C与乙酸反应的化学方程式为____________
②C在铜催化和加热条件下,与O2反应的化学方程式为___________。
2. （2020春·河南郑州·高一统考期末）下表是元素周期表短周期的一部分,请参照元素①~⑨在表中的位置,回答下列问题。
(1)元素②在周期表中的位置是______________。
(2)元素⑤和⑨形成的化合物的电子式为__________________。
(3)元素④、⑤、⑥形成的简单离子的半径依次__________________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)表中元素②、③、⑦最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是_____________(填化学式)。
(5)元素⑥形成的单质可与⑤的最高价氧化物对应的水化物发生反应,其反应的离子方程式为___________
(6)在一定条件下,①与③可形成一种化合物X,其相对分子质量与O2相同,且X可在纯氧中燃烧,所得产物对环境均无污染,则X燃烧的化学方程式为________________
3. （2020春·河南郑州·高一统考期末）某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如右图所示。根据图中数据填空：
(1)该反应的化学方程式为__________________
(2)反应开始至2min末，以气体X表示的平均反应速率为___________；反应开始时与反应达平衡状态时的压强之比为______________
(3)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中(X)=9mol·L-1·min-1，乙中(Y)=6mol·L-1·min-1，则反应________更快。
(4)恒温恒容条件下，能说明该反应达到化学平衡状态的标志是________
①混合气体的压强不再变化 ②混合气体的密度不再变化 ③X的百分含量不再变化
④混合气体的平均相对分子质量不再变化 ⑤(X) ：(Y)=3：1
A．①②⑤ B．①③④ C．②③④ D．③④⑤
4. （2022春·河南郑州·高一统考期末）人们常常利用化学反应将化学能转化为热能、电能等其他形式的能量，用于生产、生活和科研。请回答下列问题：
(1)下图表示氢气燃烧生成水蒸气的物质及能量变化。已知1mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量245kJ。
则图中x为_______。
(2)为实现低碳环保的目标，北京冬奥会各赛区推广使用氢氧燃料电池汽车。某种氢氧燃料电池的内部结构示意图如下。
①a处通入_______，右侧的电极反应式为_______。
②若电路中通过3mol电子，则负极消耗物质的质量为_______g。
5. （2020春·河南郑州·高一统考期末）实验室可用氯气和金属铁反应制备无水三氯化铁，该化合物呈棕红色、易潮解，受热易升华。装置如下：
(1)仪器a的名称是____________。
(2)A中反应的离子方程式是__________，D中反应的化学方程式是__________。
(3)反应开始时，先点燃____________处的酒精灯(填“A”或“D”)。
(4)若无B、C两装置，所得产物中可能含有的杂质是_____________(写化学式)。
(5)F中碱石灰的作用是____________(写2点)。
6. （2020春·河南郑州·高一统考期末）为了探究化学反应速率和化学反应限度的有关问题,某研究小组进行了以下实验:
实验一:为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表。
(已知I2+2S2O==S4O+2I- ,其中Na2S2O3溶液均足量,且S2O与S4O均为无色)
实验序号
体积V/mL
蓝色褪去时间/s
Na2S2O3溶液
淀粉溶液
碘水
水
①
10.0
2.0
4.0
0.0
t1
②
8.0
2.0
4.0
2.0
t2
③
6.0
2.0
4.0
Vx
t3
(1)表中Vx=_________mL,t1、t2、t3的大小关系是___________________
实验二:取5 mL 0.1 mol·L-1的KI溶液于试管中,滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液2 mL,发生如下反应:2Fe3++2I-=2Fe2+ +I2,为证明该反应存在一定的限度,他们设计了如下实验:
①取少量反应液,滴加AgNO3溶液,发现有少量黄色沉淀(AgI)。
②再取少量反应液,滴加少量CCl4 ,振荡,发现CCl4层显浅紫色。
根据①②的现象,他们得出结论:该反应具有一定的可逆性,在一定条件下会达到反应限度。
(2)指导老师指出上述实验①不合理,其原因是_______________ ; 你的改进方案是________(简要写出操作、试剂和现象)。
(3)实验②适合检验生成I2较多的情况，还有一种简便的方法可以灵敏地检验是否生成了I2,这种方法所用的试剂是_______________________。
7. （2021春·河南郑州·高一统考期末）氯的含氧酸盐具有较强的氧化性，能够杀菌消毒，在预防新冠疫情中起到重要作用。某化学兴趣小组用氯气和相应的碱溶液反应制取NaClO和，制备装置如图所示(部分加持仪器略去)，并研究的氧化性。已知：氯气与碱反应，温度较高时生成，温度较低时生成。
(1)盛装浓盐酸的仪器名称是_______。
(2)装置A烧瓶中反应的化学方程式为_______。
(3)装置Ｃ中与试剂a反应的离子方程式为_______。
(4)如果缺少装置B，对制取NaClO和的影响是_______。
(5)E中可选用试剂有_______(填标号)。
A．饱和溶液 B．浓 C．饱和NaCl溶液 D．NaOH溶液
(6)该小组在探究氧化性时，发现与的反应速率先增大后减小，反应为。小组分析认为，反应生成的离子可能对反应速率产生影响。为了探究对化学反应速率的影响，设计如下实验：
实验序号
温度
盐酸
①
25℃
10mL
10mL
0mL
1mL
②
25℃
10mL
10mL
1mL
0mL
该实验_______(填“能”或“不能”)达到实验目的，理由是_______。
8. （2022春·河南郑州·高一统考期末）某兴趣小组利用下图装置，制备少量的溴苯并探究其反应类型。
请回答下列问题：
(1)先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将苯和液溴的混合液缓慢滴入反应器A中(A下端活塞处于关闭状态)，则A中反应的化学方程式为_______。
(2)通过以下步骤可获取较纯净的溴苯：
①反应结束后打开A下端的活塞，让反应液流入B中；
②充分反应后，将B中液体转移至分液漏斗中，振荡、静置并分液；
③向有机层中加入蒸馏水洗涤，振荡、静置并分液；
④向有机层中加入无水粉末干燥并过滤；
⑤对滤液进行操作1获取较纯净的溴苯。
B中发生的氧化还原反应的离子方程式为_______，步骤⑤中操作1的名称为_______。
(3)若要证明苯和液溴的反应为取代反应，则C中盛放的作用是_______，请设计后续实验方案证明苯和液溴的反应为取代反应_______。
9. （2022春·河南郑州·高一统考期末）某化学兴趣小组依据反应，探究影响化学反应速率的因素并测定其化学反应速率。请回答下列问题：
I.该小组同学设计了3组实验，探究影响化学反应速率的部分因素，具体情况如下表所示。
实验编号
加入溶液的体积/mL
加入溶液的体积/mL
加入水的体积/mL
反应温度
1
10
10
0
25℃
2
10
5
a
25℃
3
10
10
0
60℃
(1)表中a=_______，通过实验1和实验3可探究_______对化学反应速率的影响。
II.该小组同学依据实验1的条件进行反应并测定其化学反应速率，所得数据如下图所示。
(2)该反应在0~4min的化学反应速率为_______。
(3)分析实验数据发现，反应过程中该反应的化学反应速率先增大后减小。
i.探究化学反应速率先增大的原因，具体情况如下表所示。
方案
假设
实验操作
1
该反应放热，使溶液温度升高，化学反应速率加快
向烧杯中加入10mL溶液和10mL溶液，_______
2
_______
取10mL溶液加入烧杯中，向其中加入少量NaCl固体，再加入10mL溶液。
①补全方案1中的实验操作_______。
②方案2中的假设为_______。
③除方案1、2中的假设外，还可提出的假设是_______。
ii.反应后期化学反应速率减小的原因是_______。
10. （2021春·河南郑州·高一统考期末）烃A的产量可以衡量一个国家石油化工发展水平。以A为原料，制备乙酸乙酯的路线如图所示(部分无机试剂略去)：
(1)A→B的化学方程式为_______，其反应类型为_______。
(2)环氧乙烷()可用于口罩灭菌。A、B、C、D四种有机物中，与环氧乙烷互为同分异构体的是_______(填结构简式)。
(3)实验室由B和D制备乙酸乙酯的装置如图所示。
①向试管中加入B、D、浓硫酸的操作是_______。
②该制备反应的化学方程式为_______。
③饱和溶液的作用除了吸收B和D，还有_______。
11. （2022春·河南郑州·高一统考期末）有机物A~E之间存在如下图所示的转化关系。A的产量是衡量一个国家石油化工产业发展水平的标志。
请回答下列问题：
(1)写出A的一种同系物的结构简式_______。
(2)A→B的化学反应类型为_______，D中官能团的名称为_______。
(3)B→C的化学方程式为_______。
(4)石蜡的分解不仅可获得A，还可以得到一种相对分子质量为86的烷烃。写出该烷烃主链碳原子数为4的所有同分异构体的结构简式_______。
(5)某化学兴趣小组在实验室利用如图所示装置实现B和D制备E的反应。
①写出甲中反应的化学方程式_______。
②试管甲中使用碎瓷片的目的是_______，试管乙中的试剂F为_______。
12. （2021春·河南郑州·高一统考期末）短周期元素A、B、C，D、E的原子序数依次增大，它们的相关信息如表所示：
序号
相关信息
①
A的最高正价与最低负价的绝对值相差2
②
B的一种核素的质量数为18，中子数为10
③
所有短周期主族元素原子中，C的原子半径最大
④
A、C、D的最高价氧化物对应的水化物两两之间均可反应
⑤
E的单质与甲烷在光照条件下可以发生取代反应
(1)简单气态氢化物：沸点A_______B(填“>”或“<”，下同)，稳定性A_______B。
(2)B、C、D的简单离子半径由小到大的顺序为_______(填化学符号)。B、C按原个数比1∶1组成的化合物的电子式为_______。
(3)E的最高价氧化物的水化物的化学式为_______。写出一个能证明元素E原子比硫原子得电子能力强的离子方程式_______。
(4)向的水溶液中滴加C的最高价氧化物对应水化物的水溶液至过量，依据实验现象可以说明失电子能力C>D，其理由是_______。
13. （2022春·河南郑州·高一统考期末）下图是元素周期表的一部分，请回答下列问题：
(1)j元素在元素周期表中的位置为_______。
(2)f、h的最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式为_______(用元素符号作答，下同)。
(3)用电子式表示的形成过程_______。
(4)a、b、c、d形成的盐中含有的化学键类型为_______。
(5)d、g的简单氢化物的稳定性较弱的是_______(填化学式)。
14. （2021春·河南郑州·高一统考期末）和是氮的两种重要氧化物。100℃时，在2L密闭容器中发生反应，各气体浓度随时间变化的情况如图所示。
(1)代表气体浓度随时间变化的曲线为_______(填序号)。
(2)当的浓度为时，反应时间为ts，则0~t s时，用气体的浓度变化量表达该反应的平均速率为_______。
(3)反应达到平衡状态时，_______。
(4)已知与发生可逆反应：(该反应正向为放热反应)。在一定条件下，向1L密闭容器中充入和充分反应，下列说法正确的是_____
A．只要经过足够长的时间，可使
B．每消耗，同时生成，说明该反应达到平衡状态
C．达到平衡状态时，各物质的物质的量浓度相等
D．当气体颜色不再变化时，若升高温度，气体的颜色会发生变化
15. （2021春·河南郑州·高一统考期末）氢气因燃值高、燃烧产物无污染，被公认为清洁能源。
(1)电解饱和食盐水可制取氢气，该反应的化学方程式为_______。
(2)金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理为：
Ⅰ.
Ⅱ.
一定条件下，金属锂每吸收标准状况下，最多可以释放出_______L（标准状况下）。
(3)已知完全燃烧生成，放出245kJ能量。根据如图信息，计算a=_______。
(4)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置，图为氢氧燃料电池的示意图。
①在导线中电子流动方向为_______(用a、b表示)。
②电极表面镀一层细小的铂粉，其目的是_______。
③该电池的负极反应式为，请写出正极反应式_______。
④假设该电池每发1度电(1度)能生成450g水蒸气，则该电池的能量转化率为_______
参考答案：
1. +HO-NO2 +H2O C2H5OH CH3COOH +HOCH2CH3CH3COOCH2CH3+ H2O 2CH3CH2OH + O22CH3CHO + 2H2O
【分析】A能使溴的四氯化碳溶液褪色，结合其填充模型可知应含有碳碳双键，A为CH2=CH2；B可以可以从煤干馏生成的煤焦油中提取，结合其填充模型可知为苯；C可通过A与H2O加成获得，相对分子质量为46，所以C为CH3CH2OH。
【详解】(1)A为乙烯，其结构式为；
(2)苯与浓硝酸在浓硫酸、加热(50℃~60℃)的条件下发生取代反应生成硝基苯和水，化学方程式为+HO-NO2 +H2O；
(3)C为乙醇，结构简式为C2H5OH；
(4)①乙醇和乙酸在浓硫酸加热的条件下可以发生酯化反应生成乙酸乙酯，化学方程式为CH3COOH +HOCH2CH3CH3COOCH2CH3+ H2O；
②C在铜催化和加热条件下被氧气氧化成乙醛，化学方程式为2CH3CH2OH + O22CH3CHO + 2H2O。
2. 第二周期IVA族 减小 HNO3＞H2CO3＞H4SiO4 2Al+ 2OHˉ+ 6H2O==2[Al(OH)4]ˉ+ 3H2↑ N2H4+ O2N2+ 2H2O
【分析】根据各元素在元素周期表中的位置可知①~⑨分别为H、C、N、O、Na、Al、Si、P、S、Cl。
【详解】(1)元素②为C元素，位于元素周期表第二周期IVA族；
(2)⑤为Na，⑨为Cl，二者形成离子化合物NaCl，电子式为；
(3)元素④、⑤、⑥形成的简单离子分别为O2-、Na+、Al3+，三种离子电子层数相同，则核电荷数越小半径越大，所以离子半径O2-＞Na+＞Al3+，即简单离子半径依次减小；
(4)元素②、③、⑦分别为C、N、Si，同周期主族元素非金属性自左至右非金属性减弱，同主族自上而下非金属性减弱，所以非金属性N＞C＞Si，非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，所以酸性：HNO3＞H2CO3＞H4SiO4；
(5)元素⑥为Al，⑤为Na，其最高价氧化物的水化物为NaOH，铝单质可以和NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，离子方程式为2Al+ 2OHˉ+ 6H2O==2[Al(OH)4]ˉ+ 3H2↑；
(6)元素①为H，③为N，二者形成相对分子质量与O2相同的物质，应为N2H4，在纯氧中燃烧产物无污染，应为N2和H2O，根据元素守恒可得化学方程式为N2H4+ O2N2+ 2H2O。
3. 3X+Y2Z 0.075mol·L-1·min-1 10:9 乙 B
【分析】由图可知，Y、X的物质的量减少，则Y、X为反应物，而Z的物质的量增加，可知Z为生成物，结合，速率之比等于化学计量数之比得到化学方程式，达到平衡时，正逆反应速率相等，且各物质的浓度不变。
【详解】（1）由图可知，Y、X的物质的量减少，则Y、X为反应物，而Z的物质的量增加，可知Z为生成物，，且2min后物质的量不再变化，由速率之比等于化学计量数之比可知反应为3X+Y2Z，故答案为：3X+Y2Z；
（2）反应开始至2min，以气体X表示的平均反应速率为，反应开始时与反应达平衡状态时的压强之比为（1.0+1.0）mol：（0.9+0.7+0.2）mol=10:9，故答案为：0.075mol·L-1·min-1；10:9；
（3）速率之比等于化学计量数之比，速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，，则反应乙的更快，故答案为：乙；
（4）①反应前后气体的体积不等，建立平衡的过程中气体的压强变化，混合气体的压强不再改变的状态，可说明达到平衡状态，故①选；
②该体系为恒容条件，且体系内物质总质量不变，则无论反应是否平衡，混合气体的密度都不变，混合气体的密度不再变化不能说明反应达到平衡状态，故②不选；
③X的百分含量不再变化，说明X的浓度不再发生变化，说明反应达到平衡状态，故③选；
④体系内总质量不变，反应前后气体的体积不等，即前后的物质的量不等，混合气体的平均相对分子质量不再变化，说明物质的量不再变化，能说明反应达到平衡状态，故④选；
故能说明反应达到平衡状态的是①③④，答案选B。
4. (1)930
(2) 3
【详解】（1）断键吸热、成键放热，1mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量245kJ，则断裂1mol氢气和0.5mol氧气中的化学键吸收的能量比生成1mol水中的化学键放出的能量小245 kJ，则x=436+249+245=930 kJ。
（2）①由图示可知，电子由a经导线向b移动，a是负极，发生氧化反应，a处通入H2，右侧为正极，正极氧气得电子生成水，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O。
②负极发生反应H2-2e-=H+，若电路中通过3mol电子，则负极消耗1.5mol氢气，质量为3g。
5. 分液漏斗 A FeCl 2、Fe(OH)3、Fe2O3、Fe3O4(写任一种) 吸收多余的氯气，防止污染环境；防止外界空气中的水蒸气进入E，氯化铁潮解
【分析】用氯气和Fe在加热条件下制取无水氯化铁，无水氯化铁易潮解，受热易升华，所以应该用干燥的氯气和Fe制取无水氯化铁，得到的氯化铁应该冷却，A装置是制取氯气，浓盐酸具有挥发性，加热条件下水蒸发导致得到的氯气中含有HCl、水蒸气，用饱和食盐水除去氯气中的HCl，用浓硫酸干燥氯气，所以从C导出的是干燥氯气；D中发生的反应为，E用于收集FeCl3，F装置干燥空气防止水蒸气进入E而使氯化铁发生水解，同时F还能吸收未反应的氯气，防止污染大气，结合题目分析解答。
【详解】(1)从装置图可知，仪器a的名称是分液漏斗，故答案为：分液漏斗；
(2)A中浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，反应的离子方程式为，D中是铁粉与氯气在加热的条件下反应，其化学方程式为，故答案为：， ；
(3)为防止Fe和装置中氧气反应而减少氯化铁的生成，应该先用氯气将整个装置中的空气排出，所以先点燃A装置酒精灯，故答案为：A；
(4)若无B、C两装置，即体系中含有HCl和H2O（g），则可能发生的副反应有：、、、，故所得产物中可能含有的杂质是FeCl 2、Fe(OH)3、Fe2O3、Fe3O4，故答案为：FeCl 2、Fe(OH)3、Fe2O3、Fe3O4；
(4)碱石灰具有吸水性，能吸收水蒸气防止空气中的水蒸气进入E装置而使氯化铁发生水解，碱石灰具有碱性，能吸收氯气而防止污染大气，所以碱石灰的作用是：吸收氯气，防止污染环境；防止外界空气中的水蒸气进入E，使氯化铁潮解，故答案为：吸收氯气，防止污染环境；防止外界空气中的水蒸气进入E，使氯化铁潮解。
6. 4 t1
实验二要证明2Fe3++2I-=2Fe2++I2存在反应限度，则需要证明反应物和生成物同时存在。
【详解】(1)实验中要保持溶液总体积不变，所以(6.0+2.0+4.0+Vx)mL=(10.0+2.0+4.0)mL，解得Vx=4；浓度越大反应速率越快，则蓝色褪去所用时间越短，所以t1
(3)淀粉遇碘变蓝，所以可以用淀粉溶液检验是否生成了碘单质。
【点睛】控制变量法探究实验中，要保证变量唯一，若要探究浓度的影响，则除浓度外其他所有条件都要一致。
7. 分液漏斗 降低的产率 AD 不能 盐酸电离出的也属于反应生成的离子，无法排除的影响
【详解】(1) 根据图中仪器的构造可以得出盛装浓盐酸的仪器名称分液漏斗，故答案为：分液漏斗；
(2)装置A烧瓶中发生二氧化锰与浓盐酸固液加热制氯气，反应的化学方程式为： ，故答案为：；
(3)已知：氯气与碱反应，温度较高时生成，温度较低时生成，装置Ｃ为加热装置，其中与试剂a氢氧化钾溶液在加热的条件下反应，生成氯化钾、氯酸钾和水，离子方程式为 ，故答案为：；
(4) 装置B的作用是除去氯气中的氯化氢气体，若无装置B，氯化氢也能与氢氧化钾溶液反应，生成氯化钾的量偏多，氯酸钾偏少，氯酸钾的产率降低，故答案为：降低的产率；
(5) E装置为氯气尾气吸收，可选择碱性溶液，A.饱和溶液和D.NaOH溶液均属于碱性溶液，B.浓和C.饱和NaCl溶液均不属于碱性溶液，故答案为：AD；
(6) 盐酸电离出的也属于反应生成的离子，无法排除的影响，不能达到实验目的，故答案为：不能；盐酸电离出的也属于反应生成的离子，无法排除的影响。
8. (1)
(2) 蒸馏
(3) 吸收HBr中的溴蒸气 取D中溶液滴加适量硝酸银溶液，若出现淡黄色沉淀，则证明该反应为取代反应
【分析】苯和溴在铁催化作用下生成溴苯和HBr，挥发的溴使用四氯化碳吸收，HBr使用装置D中水吸收；反应后混合物使用B中氢氧化钠除去溴，然后蒸馏分离出苯、溴苯；
【详解】（1）A中苯和溴在铁催化作用下生成溴苯和HBr，；
（2）B中溴和氢氧化钠生成溴化钠和次溴酸钠，氧化还原反应的离子方程式为；苯和溴苯的沸点不同，故步骤⑤中操作1获取较纯净的溴苯的名称为蒸馏。
（3）苯和液溴的反应为取代反应生成HBr，则需要排除挥发的溴单质对HBr检验的干扰，则C中盛放的作用是吸收HBr中的溴蒸气；后续实验证明苯和液溴的反应为取代反应的方案为：取D中溶液滴加适量硝酸银溶液，若出现淡黄色沉淀，则证明该反应为取代反应。
9. (1) 5 温度
(2)
(3) 插入温度计 反应生成的使反应速率加快 反应生成的或使反应速率加快 反应物浓度降低使反应速率减小
【详解】（1）实验1、2探究亚硫酸氢钠的浓度对反应速率的影响，根据控制变量法，为使混合液中氯酸钾浓度相同，混合后溶液的总体积相等，所以表中a=5；实验1和实验3的温度不同，通过实验1和实验3可探究温度对化学反应速率的影响。
（2）该反应在0~4min内氯离子浓度增加0.01mol/L，根据可知，亚硫酸氢钠的浓度降低0.03mol/L，=0.03mol/L÷4min=。
（3）①证明该反应放热，需要测定反应前后的温度，所以方案1中的实验操作是向烧杯中加入10mL溶液和10mL溶液，插入温度计；
②方案2加入少量NaCl固体，增大氯离子浓度，所以方案2中的假设为反应生成的使反应速率加快。
③根据反应方程式，反应生成氢离子、，除方案1、2中的假设外，还可提出的假设是反应生成的或使反应速率加快。
ii.随反应进行，反应物浓度降低，所以反应后期化学反应速率减小。
10. 加成反应 先将乙酸和乙醇混合，再缓慢加入浓硫酸，并振荡 降低乙酸乙酯的溶解度
【分析】由烃A的产量可以衡量一个国家石油化工发展水平得知A为乙烯，再由图中B、C、D两步连续氧化及B和D可以制备乙酸乙酯得:B为乙醇，C为乙醛，D为乙酸，据此答题。
【详解】(1) A为乙烯，B为乙醇，A→B为乙烯水化法制乙醇，其化学方程式为，由乙烯中不饱和键碳碳双键变为乙醇中饱和键碳碳单键可知该反应类型为加成反应，故答案为：；加成反应；
(2)环氧乙烷()分子式为C2H4O，A为乙烯CH2=CH2，B为乙醇C2H5OH，C为乙醛CH3CHO，D为乙酸CH3COOH，其中分子式为C2H4O只有乙醛CH3CHO，故与环氧乙烷互为同分异构体的是CH3CHO(填结构简式)，故答案为：CH3CHO；
(3)①向试管中加入B、D、浓硫酸的操作是先将乙酸和乙醇混合，再缓慢加入浓硫酸，并振荡，注意浓硫酸酸入水，一定不能先加浓硫酸，故答案为：先将乙酸和乙醇混合，再缓慢加入浓硫酸，并振荡；
②该制备反应的化学方程式为，故答案为：；
③饱和溶液的作用除了吸收B乙醇C2H5OH和D乙酸CH3COOH，还有降低乙酸乙酯的溶解度，便于酯分层析出，故答案为：降低乙酸乙酯的溶解度。
11. (1)
(2) 加成反应 羧基
(3)
(4)、
(5) 防止暴沸 饱和溶液
【分析】A的产量是衡量一个国家石油化工产业发展水平的标志，A是乙烯；乙烯和水反应生成乙醇，B是乙醇；乙醇氧化为乙醛，乙醛氧化为乙酸，C是乙醛、D是乙酸；乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯，E是乙酸乙酯。
【详解】（1）同系物是结构相似、分子组成相差若干CH2原子团的有机物；A是乙烯，丙烯和乙烯属于同系物，丙烯的结构简式为；
（2）A→B是乙烯和水反应生成乙醇，化学反应类型为加成反应，D是乙酸，官能团的名称为羧基；
（3）B→C是乙醇发生催化氧化生成乙醛和水，反应的化学方程式为；
（4）烷烃的通式为CnH2n+2，相对分子质量为86的烷烃，12n+2n+2=86，n=6，分子式为C6H14，该烷烃主链碳原子数为4的同分异构体的结构简式为、；
（5）①甲中乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯，反应的化学方程式为。
②试管甲中使用碎瓷片的目的是防暴沸，为降低乙酸乙酯的溶解度，用饱和碳酸钠溶液收集乙酸乙酯，试管乙中的试剂F为饱和溶液。
12. < < Na+Na+ 生成的沉淀能够溶于NaOH溶液中，说明为两性氢氧化物，碱性
【分析】A为氮元素，B为氧元素，C为钠元素，D为铝元素，E为氯气。据此解答。
【详解】(1)非金属性越强，气态氢化物的稳定性增强，氢化物分别为氨气和水，水的沸点比氨气的高，氧的非金属性比氮强，所以水比氨气更稳定。
(2)B、C、D的简单离子分别为氧离子，钠离子和铝离子，其电子层结构相同，根据核电荷数越大，半径越小分析，半径由小到大的顺序为。B、C按原个数比1∶1组成的化合物为过氧化钠，其电子式为Na+Na+。
(3)E的最高价氧化物的水化物的化学式为。氯气和硫离子反应生成硫单质和氯离子，能证明元素E原子比硫原子得电子能力强，离子方程式为。
(4)向氯化铝的水溶液中滴加氢氧化钠水溶液至过量，先生成沉淀，后沉淀溶解，说明氢氧化铝具有两性，氢氧化铝的碱性小于氢氧化钠，说明失电子能力C>D。
13. (1)第四周期IVB族
(2)
(3)
(4)离子键、共价键
(5)
【分析】由图中部分元素周期表位置知a为氢元素，b为碳元素，c为氮元素，d为氧元素，e为氟元素，f为铝元素，g为硫元素，h钾元素，i为钙元素，j为钛元素，据此回答。
【详解】（1）由元素周期表结构知j（钛元素）位于第四周期第IVB族；
（2）f、h的最高价氧化物对应水化物分别是氢氧化铝和氢氧化钾，即离子方程式为；
（3）由分析知，i和e形成离子化合物CaF2，即；
（4）H、C、N、O形成的盐为铵盐，属于离子化合物，且铵根和酸根含有共价键，即含有化学键类型为离子键、共价键；
（5）氧元素的非金属性大于硫元素，所以简单氢化物的稳定性H2O>H2S，即稳定性较弱的是H2S。
14. ① 3：1 BD
【详解】(1)由反应方程式及图象可知，60s时达到平衡，曲线①浓度变化量为0.12mol/L，曲线②浓度变化量为0.06mol/L，曲线①浓度变化量是曲线②的两倍，故曲线①代表的是气体浓度随时间的变化，曲线②代表的是气体浓度随时间的变化，故答案为：①；
(2) 由(1)中分析可知，曲线②代表的是气体浓度随时间的变化，当的浓度为时，即，所以，反应时间为ts，则0~t s时，用气体的浓度变化量表达该反应的平均速率为，故答案为：；
(3)由图象可知，60s时达到平衡，此时，，3：1，故答案为：3：1；
(4) A．已知与发生可逆反应，可逆反应不能进行到底，反应物与生成物共存，与时间长短无关，，A错误；
B．可逆反应：，二氧化硫与二氧化氮计量系数相等，每消耗，同时生成，即同种物质正逆反应速率相等，说明该反应达到平衡状态，B正确；
C．达到平衡状态时，各物质的物质的量浓度不是相等，而是保持不变，C错误；
D．当气体颜色不再变化时即达到平衡状态，因该反应正反应放热，故升高温度平衡左移，红棕色气体二氧化氮浓度会增大，气体的颜色会加深，D正确；
故选BD。
15. 44.8 930 a→b 吸附气体，增大气体反应物的浓度，加快电极反应速率 58.8%
【详解】(1)氯碱工艺中采用电解饱和食盐水的方法制取氢气，电解反应式为：；
(2)标准状况下的物质的量为：，根据吸氢和放氢的原理可知：，最多可释放出氢气44.8L；
(3)已知完全燃烧生成，放出245kJ能量，可知热化学反应方程式为：，反应热等于反应物键能和减去生成物键能和，所以，解得；
(4)①氢氧燃料电池中通氢气一端为负极，为电子流出端，通氧气一端为正极，为电子流入端，答案为：a→b；
②气体燃料电池的工作原理为可燃气体和助燃气体分别通入辅助电极中发生原电池反应，电极表面镀一层细小的铂粉，可以吸附气体，增大气体反应物的浓度，加快电极反应速率；
③通氧气一端为正极，在碱性溶液中的电极反应式为：；
④该电池每发1度电(1度)能生成450g水蒸气，，根据可知，理论释放热量为，则能量转化率为：。
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