河南省高一下学期化学期末考前专项练习-非选择题
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一、元素或物质推断题
1.(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)。
2.(2022春·河南南阳·高一统考期末)我国科学家合成了一种新化合物,结构式如图所示。已知M、X、Y、Z、W、Q均为前20号主族元素,且原子序数依次增大,其中M与Q同主族、Y与Z同主族;Z元素原子中的质子数是Y元素原子中的质子数的2倍。
回答下列问题:
(1)写出W的离子结构示意图_______。
(2)Z、Q两种元素最简单离子半径的大小顺序为_______(用离子符号表示)。
(3)X元素的最低价氢化物的电子式是_______。
(4)Q元素单质与金属钠性质相似,则Q的过氧化物中含有的化学键有_______(填化学键名称),写出该过氧化物与水反应的离子方程式_______。
(5)比较Z、W原子的得电子能力强弱。
方法一:比较Z、W两种元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱_______(用化学式回答):
方法二:比较单质的氧化性强弱,设计实验证明(请简述试剂、操作、现象、结论):_______。
二、有机推断题
3.(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_______。
4.(2022春·河南许昌·高一统考期末)A~H是常见有机物,烃A是一种重要的化工原料;B、F为高分子物质,其中F是木材、棉花的主要成分。各有机物的转化关系如图所示,回答下列问题:
(1)0.2 mol A完全燃烧生成17.6 g 和7.2 g ,则A的名称为_______,B的结构简式为_______
(2)G含有官能团名称为_______
(3)A→B、C+E→H的反应类型分别为_______、_______
(4)写出转化过程的化学反应方程式:A→C_______;C→D_______
(5)若C分子中的氧原子都是,E分子中的氧原子都是,有关C和E的反应,说法正确的是_______
A.生成水的相对分子质量为18
B.生成水的相对分子质量为20
C.浓硫酸在反应中既作催化剂,又作脱水剂
D.浓硫酸在反应中既作催化剂,又作吸水剂
5.(2022春·河南·高一校联考期末)迄今为止,煤不但是人类使用的主要能源,也是重要的化工原料。下图是以煤为主要原料合成聚苯乙烯塑料的工艺流程。
回答下列问题:
(1)煤直接燃烧在提供热量的同时产生大量的_______等气体形成酸雨,破坏环境。
(2)CH2=CH2与H2O发生加成反应的生成物具有的结构和性质是_______(填字母,下同)。
a.可以使Br2的CCl4溶液褪色 b.能使酸性KMnO4溶液褪色
c.可以被氧化,生成醛基 d.常温常压下为液体
(3)上图流程中,原子利用率为100%的反应是_______。
a.① b.② c.③ d.④
(4)写出反应④的化学反应式:_______。
(5)乙苯与酸性KMnO4溶液反应会生成苯甲酸()
①将苯甲酸添加到食品中的用途是_______;
②苯甲酸有一种含有苯环和酯基的同分异构体,请写出生成这种酯的化学方程式:_______。
6.(2022春·河南濮阳·高一统考期末)菠萝等水果中含有丙烯酸乙酯,使其具有独特的香味。用乙烯、丙烯等原料合成丙烯酸乙酯的流程如下:
请回答下列问题:
(1)有机物A的结构简式_______,有机物B的结构简式_______。
(2)由丙烯生成有机物A的化学反应的类型是_______。
(3)丙烯酸乙酯中的含氧官能团是_______(填名称),A与B反应生成丙烯酸乙酯的化学方程式是_______。
(4)丙烯酸乙酯在一定条件下可以发生聚合反应,请写出该反应的化学方程式_______。
7.(2022春·河南开封·高一统考期末)有机物F是重要的高分子化合物,可利用油脂和纤维素为原料制备,其合成路线如图:
回答下列问题:
(1)A的名称为____;葡萄糖的化学式为____。
(2)CH2=CHCH2OH中含有官能团的名称为____;E生成F的反应类型为____。
(3)写出D生成E的化学方程式:____。
(4)根据E的结构,其能发生的反应有____(填字母)。
a.水解 b.酯化 c.加成 d.氧化
8.(2022春·河南南阳·高一统考期末)很多重要的工业原料都来源于石油化工。如图是模拟石油深加工制备丙烯酸乙酯等物质的合成路线:
已知:有机物C是乙烯的同系物,且相对分子质量为42。回答下列问题:
(1)B的名称是_______,C的分子式是_______。
(2)反应②的反应类型是_______,丙烯酸乙酯中官能团的名称是_______。
(3)写出下列反应的化学方程式:
反应①_______。
反应③_______。
(4)写出A的同分异构体的结构简式_______。
(5)已知CH3CH2BrCH3CH2OH。参照上述流程的表示方式,设计由CH2=CH2、CH3COOH制备CH3COOCH2CH2OOCCH3的合成路线_______(无机试剂任选)。
三、实验题
9.(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_______。
10.(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_______。
11.(2022春·河南许昌·高一统考期末)某中学化学研究性学习小组利用如图装置制取并探究氨气的性质.
(1)A中氯化铵固体和熟石灰发生反应的化学方程式为:_______.实验室收集氨气的方法是_______。为防止过量氨气造成空气污染,需要在上述装置的末端增加一个尾气处理装置,合适的装置是_______(填“F”、“G”);
(2)下列能用于B装置中干燥氨气的是_______(填标号,下同).
A.浓硫酸 B.生石灰 C.五氧化二磷 D.碱石灰
(3)当实验进行一段时间后,挤压E装置中的胶头滴管,滴入1-2滴浓盐酸,可观察到的现象是_______,有关化学方程式是_______。
(4)检验某固态氮肥是否为铵态氮肥,常用的方法是:取样,向该氮肥溶液中_______(填操作和现象)。
(5)生石灰与水反应生成并放出热量。实验室利用此原理,向生石灰中滴加浓氨水,可以快速制取氨气。用此方法制取氨气应选用图中的气体发生装置是_______(填字母)。
12.(2022春·河南许昌·高一统考期末)某课外兴趣小组实验探究影响化学反应速率的因素。
(1)硫代硫酸钠()俗称大苏打、海波,广泛应用于照相定影等领域。乙同学利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时,设计了如下系列实验:
实验序号
反应温度/℃
浓度
稀硫酸
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
1
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
2
40
0.10
0.50
3
20
0.10
4.0
0.50
①从类别的角度分析,硫代硫酸钠()属于_______(填标号)。
A.盐 B.碱 C.酸 D.氧化物
②写出硫代硫酸钠与硫酸反应的化学方程式_______。
③该实验1和2可探究_______对反应速率的影响,因此是_______。实验1和3可探究硫酸浓度对反应速率的影响,因此_______。
④实验中利用了出现黄色沉淀的快慢来比较反应速率的快慢,请你分析为何不采用测量单位时间内产生气体体积的大小进行比较:_______。
(2)为更精确地研究浓度对反应速率的影响,小组同学利用压强传感器等数字化实验设备,探究镁与不同浓度硫酸的反应速率,两组实验所用药品如表:
序号
镁条的质量/g
硫酸
物质的量浓度(mol/L)
体积/mL
Ⅰ
0.01
1.0
2
Ⅱ
0.01
0.5
2
实验结果如图所示。
①实验Ⅰ对应图中曲线_______(填字母);图中曲线上的斜率越大,说明反应速率越_______(填“快”、“慢”或“无法确定”)。
②分析实验Ⅱ对应曲线可知,反应开始阶段,反应速率不断加快,原因是_______。
③随着反应的不断进行,化学反应速率减慢,原因是_______。
13.(2022春·河南·高一校联考期末)海水中溴的储量丰富,有“海洋元素”之称。某同学在实验室以苦卤(含浓度较高的Br-)为原料,利用如图装置制备单质溴。
Ⅰ.氯气氧化:关闭活塞b、d,打开活塞a、c,打开分液漏斗旋塞使浓盐酸缓慢滴落。
(1)装置A中制取Cl2并生成MnCl2等物质的化学方程式为_______,使用分液漏斗的优点是_______。
Ⅱ.热空气吹出:关闭a,c,打开b,d,向装置B中鼓入热空气。
Ⅲ.歧化富集:利用装置C中的碳酸钠溶液可将吹出的Br2(g)转化为NaBr和NaBrO3,同时有CO2生成。
(2)写出该反应的离子方程式:_______。
Ⅳ.逆歧化制备溴单质:将装置C中所得吸收液酸化,NaBr和NaBrO3在酸性环境中转化为Br2。
(3)步骤Ⅳ后,再将装置C中所得液体进行_______(填操作名称),收集液溴。
14.(2022春·河南濮阳·高一统考期末)木炭与浓硫酸在加热条件下可发生化学反应,为检验反应的产物,某同学设计了如下图所示的实验。请回答下列问题:
(1)盛木炭的仪器名称是_______,x为_______(填化学式)。
(2)仪器C、D、E中的试剂分别是_______、_______、_______(填字母)。
A.品红溶液 B.澄清石灰水 C.无水硫酸铜 D.酸性高锰酸钾溶液
(3)实验中仪器连接顺序是_______(填仪器接口字母)。
(4)仪器C中试剂的作用是_______,仪器D中试剂的作用是_______,仪器E中的试剂的作用是_______。
(5)写出该实验中木炭与浓硫酸反应的化学方程式_______。
15.(2022春·河南南阳·高一统考期末)实验室可采用如图装置制备乙酸乙酯,请回答下列问题。
(1)烧瓶D中盛放饱和碳酸钠溶液,其作用是_______。
(2)某同学在实验过程中,烧瓶B中忘记加入碎瓷片就加热进行实验,为防止暴沸,下一步的操作是:_______。
(3)球形干燥管C的作用除冷凝外,另一个重要的作用是_______。
(4)反应结束后烧瓶D中的现象是_______。
(5)若用同位素18O示踪法确定反应产物水分子中氧原子的提供者,写出能表示水分子中所含18O的化学方程式_______。
(6)欲将烧杯D中得到的粗产品进行分离,下图是分离操作步骤流程图。操作1所使用的主要玻璃仪器有_______和烧杯,操作3的名称为_______。
四、计算题
16.(2022春·河南许昌·高一统考期末)在加热条件下,铜丝与的硝酸恰好完全反应,产生一定量和的混合气体(反应过程中溶液体积变化忽略不计)。
(1)硝酸铜物质的量浓度为_______。
(2)整个过程中被还原的硝酸物质的量为_______。
(3)混合气体中的体积为_______。(标准状况下)
五、工业流程题
17.(2022春·河南·高一校联考期末)硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药等。工业上以黄铁矿(主要成分为FeS2,含有少量SiO2杂质)为主要原料制备硫酸的工艺流程如下图所示:
回答下列问题:
(1)“高温煅烧”前,将黄铁矿粉碎的目的是_______;煅烧时发生反应的化学方程式为_______。
(2)“氧化”时,发生反应的化学方程式为_______。
(3)“吸收”时,从SO3的性质角度分析,选用98.3%浓硫酸而不用水的主要原因是_______。
(4)研究证明,高炉中Fe2O3与CO反应不能完全转化为CO2和Fe,据此写出高炉炼铁时Fe2O3与CO反应的化学方程式:_______;若投入Fe2O3的质量为160t,经过5h后,产出含碳量为2%的生铁100t,则该反应中Fe2O3的转化率为_______。
18.(2022春·河南濮阳·高一统考期末)I.A是一种重要的化工原料,可以制备多种物质。下图所列物质中,C、D、E均为单原,其中D是一种黄绿色气体,C在D中燃烧时发出苍白色火焰,B是一种强碱,焰色试验火焰呈黄色,H是一种混合物,其水溶液具有漂白性。
(1)A是_______、B是_______、E是_______、F是_______(以上均写化学式)。
(2)写出图中D生成H的化学方程式_______,当反应中消耗21.3gD时,转移的电子数是_______。
(3)高温时,将金红石(主要成分是)、焦炭和D混合反应,得到一种可燃性气体和另一种化合物(由:元素和D所含元素组成,其中为+4价,相对分子质量为190)。写出上述反应的化学方程式_______。
II.栲胶法脱除煤气中硫化氢的工艺流程示意如下:
“吸收”步骤除了生成外,还生成了,“脱硫”步骤的中间产物可与“吸收”步骤中生成的反应,实现的再生。
“氧化I”发生反应的化学方程式为:
(4)中V的化合价是_______;
(5)“氧化I”步骤的作用是_______。
(6)该流程总反应的化学方程式为_______。
19.(2022春·河南开封·高一统考期末)空气吹出法是目前海水提溴的主要方法之一。海水提溴的流程如图所示:
(1)步骤①②中得到的离子方程式为_______。
(2)步骤③中用热空气将溴单质吹出,其原因是_______。
(3)步骤⑥的蒸馏过程中,温度应控制在80~90℃。温度过高或过低都不利于生产,请解释原因:_______。
(4)步骤⑧中蒸汽冷凝后得到浓溴水,将与水分离时所用的分离仪器的名称是_______。
(5)步骤①②之后并未直接用含的海水进行蒸馏得到液溴,而是经过步骤③④⑤后再蒸馏,这样操作的原因是_______。
(6)步骤⑤通入后,为除去过量的,可向溶液中加入适量的_______(填字母)。
a.溶液 b.溶液 c.NaOH溶液 d.饱和NaCl溶液
20.(2022春·河南南阳·高一统考期末)硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐,为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁氨,具体流程如下:
(1)步骤①中洗去废铁屑表面的油污,可以选用的试剂是_______。
A.热的稀硫酸 B.热水 C.热的氢氧化钠溶液
(2)步骤②需要加热的目的是_______。采用的合适加热方式是_______。
(3)步骤③加入5%H2O2的目的是将Fe2+全部氧化为Fe3+,请写出反应的离子方程式_______。
(4)准确称取48.2g硫酸铁铵纯样品,加入足量的BaCl2溶液,充分反应后,过滤、洗涤、干燥、称量,得到46.6g沉淀,则NH4Fe(SO4)2·xH2O中x=_______。
六、原理综合题
21.(2022春·河南濮阳·高一统考期末)I.某化学兴趣小组在实验室探究影响反应速率的因素。实验以和之间的反应为例,设计如下表:
实验编号
加入溶液的体积()
加入水的体积()
加入溶液的体积()
水浴温度(℃)
出现浑浊所用的时间(s)
1
5
0
5
20
2
2
V
5
20
3
5
0
5
30
(1)反应过程中除了溶液出现乳白色浑浊,还有刺激性气体生成,写出上述反应的化学方程式_______
(2)若探究温度对反应速率的影响,可选择的实验是_______(填实验编号)。
(3)V=_______,设实验1、2、3从反应开始到出现浑浊的平均速率分别为、、,则、、由大到小的顺序为_______。
II.
(4)下列反应属于吸热反应的是 。
A.
B.
C.
D.
(5)液氨液氧燃料电池可应用于潜艇中,该电池工作原理如下图所示:
电极a上发生_______反应(填“氧化”或“还原”),电极b上发生的电极反应式_______。
22.(2022春·河南南阳·高一统考期末)氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题:
(1)工业合成氨的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是一个可逆反应,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。已知断裂1mol相应化学键需要的能量如下:
化学键
H-H
N-H
N≡N
能量
436kJ
391kJ
946kJ
若反应生成lmolNH3(g),可_______(填“吸收”或“放出”)热量_______kJ;实验室模拟工业合成氨时,在容积为2L的密闭容器内,反应经过10分钟后,生成10mol氨气,则用氮气表示的化学反应速率是_______mol·L-1·min-1。
(2)汽车尾气中含有的NO是造成城市空气污染的主要因素之一,通过NO传感器可监测汽车尾气中NO含量,其工作原理如图所示:
NiO电极为_______(填“正极”或“负极”)。Pt电极上发生的电极反应式为_______。当电路中有1mol电子发生转移时,消耗NO的体积为_______L(标准状况下)。
(3)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应2CO+2NON2+2CO2。为验证温度和催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了如下三组实验。
实验编号
T(°C)
NO初始浓度(mol/L)
CO初始浓度(mol/L)
催化剂的比表面积(m2/g)
I
280
1.20×10-3
5.80×10-3
82
II
280
1.20×10-3
b
124
III
350
a
5.80×10-3
82
①a=_______。
②能验证温度对化学反应速率影响规律的实验是_______(填实验编号)。
③恒温恒容条件下,不能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填序号)。
a.容器内的压强保持不变
b.容器内各气体的物质的量之比为2:2:1:2
c.v逆(CO2)=v正(NO)
d.容器内混合气体密度不再改变
参考答案:
1.(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。
2.(1)
(2)S2- > K+
(3)
(4) 离子键和共价键 2K2O2+2H2O=4K++4OH-+O2↑
(5) HClO4 > H2SO4 取适量硫化钠溶液,通入氯气,产生淡黄色沉淀,证明氯的氧化性大于S,即氯原子得电子能力比硫原子强
【分析】M、X、Y、Z、W、Q均为前20号主族元素,且原子序数依次增大,Z元素原子中的质子数是Y元素原子中的质子数的2倍,Z与Y同主族,根据图示结构式可知,Z形成6个共价键,Y形成2个共价键,二者均位于VIA族,则Y为O, Z为S;M、W均形成1个共价键,结合原子序数大小可知,M为H、W为Cl;Q与M同主族,Q的原子序数大于Cl,则Q为K元素;X形成3个共价键,其原子序数小于O,则X为N元素,据此分析作答。
(1)W的离子为氯离子,氯离子的核电荷数为17,核外电子总数为18,其离子结构示意图为,故答案为:;
(2)Z、Q两种元素最简单离子分别为S2-、K+,S2-、K+都含有3个电子层,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径:S2- > K+,故答案为:S2- > K+;
(3)根据分析,X为N,其最低价氢化物为NH3,电子式为,故答案为: ;
(4)Q为K,K元素单质与金属钠性质相似,K的过氧化物为K2O2,K2O2与Na2O2相似,含有离子键和共价键;K2O2与水反应生成氢氧化钾和氧气,反应的离子方程式为:2K2O2+2H2O=4K++4OH-+O2↑,故答案为:离子键和共价键;2K2O2+2H2O=4K++4OH-+O2↑;
(5)比较S、Cl原子的得电子能力强弱,方法一:比较S、Cl两种元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱,非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,酸性:HClO4 > H2SO4,证明非金属性Cl> S;方法二:比较单质的氧化性强弱,单质氧化性越强,对应元素的非金属性越强,操作方法为:取适量硫化钠溶液,通入氯气,产生淡黄色沉淀,证明氯的氧化性大于S,则氯原子得电子能力比硫原子强,故答案为:HClO4 > H2SO4;取适量硫化钠溶液,通入氯气,产生淡黄色沉淀,证明氯的氧化性大于S,即氯原子得电子能力比硫原子强。
3.(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。
4.(1) 乙烯
(2)羟基、醛基
(3) 加聚反应 取代(酯化)反应
(4)
(5)BD
【分析】A~H是常见有机物,F为高分子物质,其中F是木材、棉花的主要成分即纤维素,纤维素水解最终得到G为葡萄糖,葡萄糖发酵得到C为乙醇;烃A是一种重要的化工原料,0.2 mol A完全燃烧生成17.6 g 即0.4 mol二氧化碳,7.2 g 即0.4 mol水,烃A和水在催化剂下反应得到乙醇,则A分子式为;乙醇在一定条件下催化氧气反应得到D为乙醛,乙醛在一定条件下转化为E为乙酸、H为乙酸和乙醇发生酯化反应得到的乙酸乙酯,据此回答。
(1)
0.2 mol A完全燃烧生成17.6 g 即0.4 mol二氧化碳,7.2 g 即0.4 mol水,则A分子式为,则A的名称为乙烯;B为高分子物质,则B为乙烯发生加聚反应生成的聚乙烯,B的结构简式为,故答案为:乙烯;;
(2)
根据以上分析,G为葡萄糖,含有官能团名称为羟基、醛基,故答案为:羟基、醛基;
(3)
A→B即乙烯生成聚乙烯,发生的是加聚反应;C+E→H的反应为乙酸和乙醇发生酯化反应得到的乙酸乙酯,属于取代反应,故答案为:加聚反应;取代(酯化)反应;
(4)
A→C为乙烯和水在催化剂下反应得到乙醇,化学反应方程式为:;C→D为乙醇在一定条件下催化氧气反应得到乙醛,化学反应方程式为:,故答案为:;;
(5)
若C分子中的氧原子都是,E分子中的氧原子都是,有关C和E的反应::则生成水的相对分子质量为20,其中,浓硫酸在反应中既作催化剂,又作吸水剂,则选BD。
5.(1)SO2、NO2
(2)bcd
(3)bd
(4)
(5) 防腐
【分析】煤干馏可以获得苯,苯烷基化后得到乙苯,乙苯脱氢生成苯乙烯,聚合后得到聚苯乙烯。
(1)煤中除含有碳、氢、氧元素,还含有少量的硫、磷、氮等,所以煤直接燃烧在提供热量的同时产生大量的SO2、NO2等能形成酸雨,破坏环境的气体,故答案为:SO2、NO2;
(2)CH2=CH2与H2O发生加成反应的生成乙醇。乙醇分子中不含碳碳双键,不能和Br2的CCl4发生加成反应而使其褪色,故a不选;乙醇分子中含有羟基,能被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色,故b选;乙醇在Cu或Ag作催化剂条件下发生氧化反应生成乙醛,故c选;乙醇在常温常压下为液体,故d选,故答案选bcd;
(3)原子利用率为100%是指反应时没有副产物生成,所有原子均被应用,如化合反应、加聚反应等,上图流程中,原子利用率为100%的反应是②苯烷基化后得到乙苯,④苯乙烯聚合得到聚苯乙烯,故答案为:bd;
(4)反应④为苯乙烯的聚合反应,因此反应的化学反应式为:,故答案为:;
(5)①苯甲酸及其钠盐是应用很广的化学防腐剂,在pH为2.5~5的酸性条件下,它们能抑制微生物生长,所以将苯甲酸添加到食品中的用途是防腐,故答案为:防腐;②苯甲酸()含有苯环和羧基,则其含有苯环和酯基的同分异构体为,该酯可由苯酚与甲酸在浓硫酸、加热条件下反应得到,反应的化学方程式为:,故答案为: 。
6.(1)
(2)氧化反应
(3) 酯基
(4)
【分析】根据流程图可知,A、B反应生成丙烯酸乙酯,则丙烯与氧气发生氧化反应生成A为CH2=CHCOOH;B为醇,则乙烯与M发生加成反应生成B为CH3CH2OH,无机物M为H2O,以此来解答。
(1)根据前面的分析,可知有机物A的结构简式为:,有机物B的结构简式为:,故答案为:,;
(2)由丙烯生成有机物,加氧少氢,所以化学反应的类型是氧化反应,故答案为:氧化反应;
(3)根据丙烯酸乙酯的结构简式,可知含氧官能团的名称是酯基,A与B发生酯化反应,化学方程式是,故答案为:酯基,;
(4)丙烯酸乙酯中含有碳碳双键,在一定条件下可以发生加聚反应,方程式为:,故答案为:;
7.(1) 丙三醇或甘油 C6H12O6
(2) 碳碳双键、羟基 加聚反应
(3)CH2=CHCH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH=CH2+H2O
(4)acd
【分析】由有机物的转化关系可知,油脂在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成高级脂肪酸钠和丙三醇,则A为丙三醇或甘油;催化剂作用下丙三醇发生消去反应生成2—丙烯醇;纤维素在盐酸作用下发生水解反应生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下发酵生成乙醇,则B为乙醇;乙醇发生氧化反应生成乙醛,则C为乙醛;乙醛发生氧化反应生成乙酸,则D为乙酸;在浓硫酸作用下,乙酸和2—丙烯醇共热发生酯化反应生成乙酸—2—丙烯酯,则E为乙酸—2—丙烯酯;乙酸—2—丙烯酯一定条件下发生加聚反应生成聚乙酸—2—丙烯酯。
(1)由分析可知,A为丙三醇或甘油,葡萄糖为单糖,分子式为C6H12O6,故答案为:丙三醇或甘油;C6H12O6;
(2)由结构简式可知,2—丙烯醇的官能团为碳碳双键、羟基;由分析可知,E生成F的反应为乙酸—2—丙烯酯一定条件下发生加聚反应生成聚乙酸—2—丙烯酯,故答案为:碳碳双键、羟基;加聚反应;
(3)由分析可知,D生成E的反应为在浓硫酸作用下,乙酸和2—丙烯醇共热发生酯化反应生成乙酸—2—丙烯酯和水,反应的化学方程式为CH2=CHCH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH=CH2+H2O,故答案为:CH2=CHCH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH=CH2+H2O;
(4)由分析可知,E的结构简式为CH3COOCH2CH=CH2,分子中含有的酯基能发生水解反应,含有的碳碳双键能发生加成反应和氧化反应,故选acd。
8.(1) 乙醇 C3H6
(2) 加成反应 碳碳双键和酯基
(3) +Br2 +HBr nCH2=CH-CH3
(4)CH3CHBr2
(5)CH2=CH2CH2BrCH2BrCH2OHCH2OHCH3COOCH2CH2OOCCH3
【分析】乙烯与溴发生加成反应生成A为CH2BrCH2Br;CH2=CH2与水发生加成反应生成B为乙醇;有机物C是乙烯的同系物,且相对分子质量为42,即C满足CnH2n,则14n=42,n=3,则C为丙烯(CH2=CH-CH3);CH2=CH-CH3在一定条件下发生聚合反应生成D为聚丙烯 ,据此分析作答。
(1)
CH2=CH2与水发生加成反应生成乙醇;又因C的相对分子质量为42且为乙烯的同系物即C满足CnH2n,则14n=42,n=3,则C为C3H6,故答案为:乙醇;C3H6;
(2)
乙烯与溴发生加成反应生成A为CH2BrCH2Br;丙烯酸乙酯(CH2=CHCOOCH2CH3)中含有的官能团为:碳碳双键和酯基,故答案为:加成反应;碳碳双键和酯基;
(3)
反应①为苯与溴发生取代反应生成溴苯,反应方程式为:+Br2 +HBr;反应③为丙烯在一定条件下发生聚合反应生成聚丙烯,反应方程式为:nCH2=CH-CH3 ,故答案为:+Br2 +HBr;nCH2=CH-CH3 ;
(4)
由②可知A为CH2BrCH2Br,属于烷烃的二取代,则A的同分异构体为:CH3CHBr2,故答案为:CH3CHBr2;
(5)
参照反应②乙烯与溴发生加成反应生成CH2BrCH2Br,生成的CH2BrCH2Br再与NaOH溶液加热发生取代反应的到CH2OHCH2OH,最后CH2OHCH2OH与CH3COOH发生酯化反应得到目标产物,则合成路线为:CH2=CH2CH2BrCH2BrCH2OHCH2OHCH3COOCH2CH2OOCCH3,故答案为:CH2=CH2CH2BrCH2BrCH2OHCH2OHCH3COOCH2CH2OOCCH3。
9.(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。
10.(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。
11.(1) 向下排空气法 F
(2)BD
(3) 产生白烟
(4)加入浓NaOH溶液并加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若观察到红色石蕊试纸变蓝,则证明氮肥中含有
(5)c
【分析】实验室制氨气,A中发生反应,B中干燥剂除水,C中干燥的红色石蕊试纸不褪色,D中湿润的红色石蕊试纸变为蓝色,E中验证浓盐酸与氨气反应,最后尾气吸收。
(1)
由分析可知,氯化铵固体和熟石灰发生反应的化学方程式为:;因氨气的密度比空气小,且极易溶于水,故使用向下排空气法收集;吸收尾气时要防止倒吸,因此选用F装置,故答案为:;向下排空气法;F;
(2)
浓硫酸、五氧化二磷是酸性干燥剂,氨气是碱性气体,氨气不能用浓硫酸、五氧化二磷干燥,应该用碱石灰或生石灰干燥,故选BD;
(3)
浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢和氨气发生反应生成氯化铵白色固体,故现象为产生白烟;有关化学方程式是,故答案为:产生白烟;;
(4)
可将转化为进行检验,具体实验方案为:取样,向该氮肥溶液中加入浓NaOH溶液并加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若观察到红色石蕊试纸变蓝,则证明氮肥中含有,故答案为:加入浓NaOH溶液并加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若观察到红色石蕊试纸变蓝,则证明氮肥中含有;
(5)
生石灰与水反应生成并放出热量。实验室利用此原理,向生石灰中滴加浓氨水,可以快速制取氨气。此方法属于固液不加热制取气体,应选的气体发生装置是c,故答案为:c。
12.(1) A 反应温度 10.0 6.0 易溶于水,测量体积时误差较大
(2) a 快 镁与硫酸反应是放热反应,温度升高,化学反应速率加快 硫酸的浓度逐渐降低,化学反应速率减慢
【解析】(1)
①根据物质的分类,酸是电离出来的阳离子全部都是氢离子的化合物,碱是电离出来的阴离子全部都是氢氧根离子的化合物,氧化物是指由两种元素组成其中一种是氧元素的化合物,盐是指金属阳离子(或铵根离子)和酸根阴离子构成的化合物,则属于盐,答案选A;
②硫代硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、硫沉淀、二氧化硫和水,反应的化学方程式为,故答案为:;
③实验1温度20℃,实验2温度40℃,实验1和实验2探究反应温度对化学反应速率的影响,因此其余实验条件相同,是10.0;实验1和3可探究硫酸浓度对反应速率的影响,其余实验条件相同,液体体积相同,因此,故答案位:反应温度;10.0;6.0;
④二氧化硫易溶于水,1体积谁能溶解40体积的二氧化硫,所以导致测量不精确,且该实验装置较复杂,不易控制,所以不采用排水法测量单位时间内产生气体体积的大小进行比较,故答案为:易溶于水,测量体积时误差较大;
(2)
①根据浓度对反应速率的影响可知,浓度越大反应速率越快,实验Ⅰ的硫酸浓度大于实验Ⅱ,则反应速率越快,单位时间内产生气体越多,则实验Ⅰ对应图中曲线a;图中曲线上的斜率表示单位时间内压强的变化量,斜率越大,说明反应速率越越快,故答案为:a;快;
②活泼金属与酸反应为放热反应,温度升高反应速率加快,实验Ⅱ对应曲线可知,反应开始阶段,反应速率不断加快,原因是:镁与硫酸反应是放热反应,温度升高,化学反应速率加快,故答案为:镁与硫酸反应是放热反应,温度升高,化学反应速率加快;
③随着反应的进行硫酸的浓度逐渐减小,反应速率减小,则随着反应的不断进行,化学反应速率减慢,故答案为:硫酸的浓度逐渐降低,化学反应速率减慢。
13.(1) 可以控制滴加液体的速率,获得平稳气流
(2)
(3)蒸馏
【分析】利用如图装置制备单质溴,用装置A中固体和浓盐酸制备氯气,向装置B中通入Cl2氧化Br-,向装置B中通入热空气吹出溴,利用装置C中的碳酸钠溶液可将吹出的Br2(g)转化为NaBr和NaBrO3,将装置C中所得吸收液酸化,NaBr和NaBrO3在酸性环境中转化为Br2。
(1)
和浓盐酸反应时,浓盐酸被氧化为Cl2,被还原为MnCl2,根据得失电子守恒和原子守恒,化学方程式为;制备时,使用分液漏斗的优点是可以控制滴加液体的速率,获得平稳气流,故答案为:;可以控制滴加液体的速率,获得平稳气流;
(2)
与Br2(g)反应生成Br-和和CO2,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,离子方程式为:,故答案为:;
(3)
溴的沸点较低,所以步骤Ⅳ后,从装置C中所得液体中分离溴可采用蒸馏的方法,故答案为:蒸馏。
14.(1) 圆底烧瓶
(2) A D A
(3)afhdeb(c)或ahfdeb(c)
(4) 检验SO2的存在 除去SO2 检验SO2是否除尽
(5)
【分析】浓硫酸和木炭在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,反应的化学方程式为:,可选择A装置;为验证生成的产物二氧化碳、二氧化硫和水,可分别选择澄清石灰水、品红溶液和无水硫酸铜,但为防止检验时造成干扰,应该先利用无水硫酸铜检验水蒸气的生成,再用品红溶液检验二氧化硫气体,但二氧化硫能干扰二氧化碳的检验,必须彻底除去二氧化硫之后再利用澄清石灰水检验二氧化碳的存在,据此分析解答该题。
(1)根据装置A,盛木炭的仪器名称是圆底烧瓶,F装置用来检验产物中的水蒸气,x为无水硫酸铜,故答案为:圆底烧瓶,CuSO4;
(2)仪器C、D、E主要是用来检验二氧化硫的存在,但是二氧化硫能干扰二氧化碳的检验,检验完后必须彻底除去二氧化硫,所以C中盛放品红溶液,检验产物中含有二氧化硫,D中盛放酸性高锰酸钾溶液,用于除去二氧化硫,E中盛放品红溶液,用于检验二氧化硫是否除干净,所以仪器C、D、E中的试剂分别是品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、品红溶液,故答案为:A、D、A;
(3)根据分析,可知实验中仪器连接顺序是afhdeb(c)或ahfdeb(c),故答案为:afhdeb(c)或ahfdeb(c);
(4)根据第二问的分析,C中盛放品红溶液,检验产物中含有二氧化硫,D中盛放酸性高锰酸钾溶液,用于除去二氧化硫,E中盛放品红溶液,用于检验二氧化硫是否除干净,故答案为:检验SO2的存在,除去SO2,检验SO2是否除尽;
(5)浓硫酸和木炭在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,木炭与浓硫酸反应的化学方程式为:,故答案为:;
15.(1)吸收乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层得到乙酸乙酯
(2)停止加热,冷却后加入碎瓷片,继续加热
(3)防倒吸
(4)液体放出,上层是油状液体
(5)CH3CO18OH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H218O
(6) 分液漏斗 蒸馏
【分析】D中的粗产品分层,用分液法分离,上层为乙酸乙酯,下层为乙醇、醋酸钠的水溶液,蒸馏分离出乙醇,剩余溶液中加入稀硫酸把醋酸钠转化为醋酸,用蒸馏法可分离出醋酸。
(1)
制备乙酸乙酯时,用饱和碳酸钠溶液收集乙酸乙酯,烧瓶D中盛放饱和碳酸钠溶液的作用是吸收乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层得到乙酸乙酯。
(2)
在实验过程中,烧瓶B中忘记加入碎瓷片就加热进行实验,为防止暴沸,下一步的操作是:停止加热,冷却后加入碎瓷片,继续加热。
(3)
球形干燥管C的作用除冷凝外,另一个重要的作用是防倒吸。
(4)
乙酸乙酯难溶于水、密度比水小、有香味,反应结束后烧瓶D中的现象是液体分层,上层是油状液体,能闻到果香味。
(5)
酯化反应,“酸脱羟基、醇脱氢”,用同位素18O示踪法确定反应产物水分子中氧原子的提供者,表示水分子中所含18O的化学方程式为CH3CO18OH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H218O ;
(6)
烧杯D中的液体分层,操作1是分液,所使用的主要玻璃仪器有分液漏斗和烧杯,操作3是从溶液中分离出乙酸,采用蒸馏法。
16.(1)3或者3.0
(2)0.2
(3)3.36
【解析】(1)
依据铜原子守恒,n[Cu(NO3)2]=n(Cu)==0.15mol,则c[Cu(NO3)2]==3mol/L。
(2)
硝酸的物质的量为:0.05L10mol/L=0.5mol,依据氮原子守恒,n(HNO3)=2n[Cu(NO3)2]+n(NOx),则n(NOx)=n(HNO3)-2n[Cu(NO3)2]=0.5mol-20.15mol=0.2mol,因此整个过程中被还原的硝酸物质的量为0.2mol。
(3)
设生成NO的物质的量为xmol,生成NO2的物质的量为ymol,依据原子守恒和得失电子守恒可得:x+y=0.2,3x+y=0.152,两式联立,解得:x=0.05,y=0.15,所以标准状况下,混合气体中NO2的体积为0.15mol22.4L/mol=3.36L。
17.(1) 增大与空气的接触面积,加快反应速率
(2)
(3)SO3极易溶于水,直接用水吸收会形成酸雾降低吸收效率
(4) 87.5%
【分析】工业上以黄铁矿(主要成分为FeS2,含有少量SiO2杂质)为原料来制备硫酸,黄铁矿高温煅烧后生成SO2和Fe2O3,SO2在空气及催化剂、加热400~500℃条件下,反应生成SO3,再用98.3%浓硫酸吸收即可制得H2SO4,Fe2O3在高炉中与CO反应可转化为Fe,据此解答。
【详解】(1)高温煅烧前,将黄铁矿粉碎的目的是:增大其与空气的接触面积,加快反应速率;煅烧时,黄铁矿与氧气反应生成了SO2和Fe2O3,化学方程式为:;故答案为:增大与空气的接触面积,加快反应速率;。
(2)氧化时,SO2在空气及催化剂、加热400~500℃条件下,反应生成了SO3,化学方程式为:;故答案为:。
(3)吸收时,SO3极易溶于水,直接用水吸收会形成酸雾降低吸收效率,所以选用98.3%浓硫酸而不用水;故答案为:SO3极易溶于水,直接用水吸收会形成酸雾降低吸收效率。
(4)高炉中Fe2O3与CO反应不能完全转化为CO2和Fe,则该反应为可逆反应,化学方程式为:;160t 的Fe2O3含有铁的质量为:,经过5h反应后,产出含碳量为2%的生铁100t,即产出的铁质量为:100t×98%=98t,则该反应中Fe2O3的转化率为:;故答案为:;87.5%。
18.(1)
(2) (或)
(3)
(4)+5
(5)使再生以循环使用
(6)
【分析】D是一种黄绿色气体,则D为Cl2;C在D中燃烧时发出苍白色火焰,则C是H2;B是一种强碱,焰色试验火焰呈黄色,则B是NaOH;由图知A在水中电解得到B、C、D,则A是NaCl;熔融NaCl电解得到Na和Cl2,则E是Na;C与D反应得到F,则F是HCl;D与反应得到H,且H的水溶液具有漂白性,则H是。
【详解】(1)由题干信息和图象知,A是NaCl、B是NaOH、E是Na、F是HCl,故答案:;;;;
(2)D生成H的化学方程式;反应中消耗一个Cl2,转移一个电子,21.3g Cl2的物质的量为,全部反应转移的电子物质的量为0.3mol,数目为0.3NA,故答案:;(或);
(3)由题意知该反应生成CO和TiCl4,反应方程式为,故答案:;
(4)化合物各元素化合价代数和为0,中V的化合价,故答案:+5;
(5)“氧化I”步骤可得到,“脱硫”需要加入,故“氧化I”步骤的作用是使再生以循环使用,故答案:使再生以循环使用;
(6)该流程中所加入的、、TE(醌态),后面都会生成,故该流程总反应的化学方程式为,故答案:。
19.(1)2Br-+Cl2=2Cl-+Br2
(2)溴单质的沸点低,易挥发
(3)温度过高,大量水蒸气随之排出,溴蒸汽中水分增加,温度过低,溴不能完全蒸出,产率低
(4)分液漏斗
(5)步骤③④⑤实际上是溴的富集过程,与直接蒸馏含溴的海水相比,富集后再蒸馏效率更高,消耗能量更少,成本更低
(6)b
【分析】海水提取粗盐后,得到苦卤,先用硫酸酸化,再用氯气氧化溴离子得到含溴的海水,用热空气吹出溴,用含有二氧化硫的吸收得到吸收液,再用氯气氧化溴离子得到溴水的混合物,分液后再蒸馏得到溴蒸汽,冷凝后得到液溴。
(1)步骤①②中得到是氯气将溴离子氧化为Br2,其反应的离子方程式为2Br-+Cl2=2Cl-+Br2;故答案为:2Br-+Cl2=2Cl-+Br2。
(2)溴的沸点是58.5℃,步骤③中用热空气将溴单质吹出,其原因是溴单质的沸点低,易挥发;故答案为:溴单质的沸点低,易挥发。
(3)在溴水中,溴的沸点是58.5℃,水的是100℃,温度过高,大量水蒸气随之排出,溴蒸汽中水分增加,温度过低,溴不能完全蒸出,产率低;故答案为:温度过高,大量水蒸气随之排出,溴蒸汽中水分增加,温度过低,溴不能完全蒸出,产率低。
(4)步骤⑧中蒸汽冷凝后得到浓溴水,溴单质在水中溶解度不大,因此将与水分离常采用分液的方法,其所用的分离仪器的名称是分液漏斗;故答案为:分液漏斗。
(5)步骤①②之后并未直接用含的海水进行蒸馏得到液溴,主要是②后的海水含溴量少,蒸馏时会消耗大量能源,而是经过步骤③④⑤后再蒸馏,主要是富集溴后再蒸馏,消耗的能源低,这样操作的原因步骤③④⑤实际上是溴的富集过程,与直接蒸馏含溴的海水相比,富集后再蒸馏效率更高,消耗能量更少,成本更低;故答案为:步骤③④⑤实际上是溴的富集过程,与直接蒸馏含溴的海水相比,富集后再蒸馏效率更高,消耗能量更少,成本更低。
(6)溶液、NaOH溶液都要与氯气和溴单质反应,溶液与氯气反应,不与溴单质反应,饱和NaCl溶液不与氯气和溴单质反应,因此步骤⑤通入后,为除去过量的,可向溶液中加入适量的溴化铁溶液;故答案为:b。
20.(1)C
(2) 加快反应速率 热水浴或水浴加热
(3)
(4)12
【分析】废铁屑中含有油污,油污在碱性条件下水解,且碱和Fe不反应,所以可以用碱性溶液除去废铁屑中的油污;将干净铁屑进入稀硫酸中并加热,稀硫酸和Fe发生置换反应生成硫酸亚铁和氢气,过滤除去废渣得到滤液滤液中含有未反应的稀硫酸和生成的硫酸亚铁;然后向滤液中加入H2O2,Fe2+被氧化生成Fe3+而得到硫酸铁溶液;接着向硫酸铁溶液中加入硫酸铵固体,然后通过加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸铁铵固体,以此分析作答。
(1)油污在碱性条件下水解后生成易溶于水的物质,从而容易洗去,故答案为:C;
(2)加热可以加快化学反应速率,进而加快铁屑的溶解;为便于控制温度在80~90℃,可采取热水浴加热方式,故答案为:加快反应速率;热水浴或水浴加热;
(3)步骤③中加入足量的H2O2后将全部氧化为,发生的离子反应方程式为,故答案为:;
(4),根据守恒可得如下关系式,则,,即,解得x=12,故答案为:12。
21.(1)
(2)1、3
(3) 3
(4)ABD
(5) 氧化
【解析】(1)反应过程中除了溶液出现乳白色浑浊,还有刺激性气体生成,则生成了S和SO2,根据氧化还原反应原理可得,反应的化学方程式为;
(2)若探究温度对反应速率的影响,则两个实验中除了温度不相同,其他条件均相同,根据表格中数据可知,可选择的实验是1、3;
(3)对比实验1、2可知,实验为探究的浓度对反应速率的影响,故除浓度不同其他应相同,则溶液总体积相等,V=5-2=3;设实验1、2、3从反应开始到出现浑浊的平均速率分别为、、,对比实验1、3,实验3的温度较高,反应速率较大,对比实验1、2,实验2浓度较小,反应速率较小,则、、由大到小的顺序为;
(4)A. 反应为吸热反应,选项A正确;B. 反应为吸热反应,选项B正确;C. 反应为铝热反应,为放热反应,选项C错误;D. 反应为吸热反应,选项D正确;答案选ABD;
(5)液氨-液氧燃料电池中,通氧气的一极为正极,通氨气的一极为负极,负极上发生失电子的氧化反应,即a是负极,b是正极,碱性条件下,氧气在正极生成氢氧根离子,电极反应式为:,答案为氧化; 。
22.(1) 放出 46 0.25
(2) 负极 11.2
(3) 1.20×10-3 I、III bd
【解析】(1)焓变=反应物总键能-生成物总键能,N2(g)+3H2(g)2NH3(g),则生成1molNH3放出46KJ的能量;在容积为2L的密闭容器内,反应经过10分钟后,生成10mol氨气,则反应消耗5molN2,则用氮气表示的化学反应速率是mol·L-1·min-1。
(2)根据图示,NiO电极NO生成NO2,N元素化合价升高,发生氧化反应,NiO电极为负极。氧气在Pt电极得电子生成氧离子,电极反应式为。负极反应为,当电路中有1mol电子发生转移时,消耗0.5molNO,标准状况下的体积为11.2L。
(3)①验证温度和催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,根据控制变量法,反应物浓度必须相等,所以a=1.20×10-3。②根据“控制变量法”,能验证温度对化学反应速率影响规律的实验,只能温度是变量,所以I、III是能验证温度对化学反应速率影响规律。③a.反应前后气体系数和不同,压强是变量,容器内的压强保持不变,反应一定达到平衡状态,故a不符题意;B.反应达到平衡状态,各物质浓度不变,容器内各气体的物质的量之比为2:2:1:2,不能判断是否发生改变,反应不一定平衡,故b符合题意;C.反应达到平衡状态,正逆反应速率比等于系数比,v逆(CO2)=v正(NO)一定达到平衡状态,故c不符题意;D.反应前后气体总质量不变、容器体积不变,密度是恒量,若容器内混合气体密度不再改变,反应不一定达到平衡状态,故d符合题意;选bd。
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