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- 2021-07-08 发布
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山东省青岛胶州市2019-2020学年高一下学期期末考试试卷
1.化学已渗透人类生产、生活和环境的各个方面,下列说法错误的是( )
A. “光化学烟雾”、“臭氧空洞”的形成都与氮氧化合物有关
B. 酒精浓度越大,杀菌消毒效果越好
C. 二氧化硅可用于制造光导纤维,光导纤维遇强碱会“断路”
D. 低碳生活注重节能减排,尽量使用新能源代替化石燃料,减少温室气体的排放
【答案】B
【解析】
【详解】A.氮氧化合物排放能引起“光化学烟雾”、“臭氧空洞”,故A说法正确;
B.浓度过大的酒精能够使细菌表面的蛋白质凝固,形成一层硬膜,这层硬膜阻止酒精分子进一步渗入细菌内部,反而保护了细菌,故B说法错误;
C.二氧化硅是光导纤维的成份,能与NaOH碱溶液反应生成硅酸钠,故C说法正确;
D.碳的燃烧产生二氧化碳,称为温室气体,低碳生活有利于持续发展,故D说法正确;
答案选B。
2.下列逻辑关系图示中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.气溶胶是一种胶体,故A错误;
B.氧化还原反应和离子反应交叉关系,故B错误;
C.部分金属氧化物是酸性氧化物,如Mn2O7,部分金属氧化物是两性氧化物,如Al2O3,故C正确;
D.聚丙烯不属于烯烃,也不属于不饱和烃,故D错误;
故选C。
3.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )
A. 0.1mol/LBaCl2的溶液中Ba2+数为0.1NA
B. 39gNa2O2所含有的离子数为2NA
C. 标准状况下,11.2L氢气与钠完全反应转移电子数为NA
D. 11g由和组成的水中,所含的中子数为5NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶液体积不明确,故溶液中的氯离子的个数无法计算,故A错误;
B.过氧化钠中阴离子为过氧根离子,39gNa2O2的物质的量,1mol Na2O2中含有的阴、阳离子的物质的量为3mol,0.5mol Na2O2中含有的阴、阳离子的物质的量为1.5mol,所含有的离子数为1.5NA,故B错误;
C.标准状况下,11.2L氢气的物质的量为,与钠完全反应生成氢化钠,氢元素的化合价从0价降低到-1价,1mol氢气参与反应转移电子的物质的量为2mol,0.5mol氢气参与反应转移电子的物质的量为1mol,转移电子的数目为NA,故C正确;
D.由和组成的水分子的相对分子质量为22,则11g的物质的量为,一个由和组成的水分子含有12个中子,0.5mol由和组成的水分子含中子的物质的量为12×0.5mol=6mol,所含的中子数为6NA,故D错误;
答案选C。
4.下列反应的离子方程式正确的是( )
A. 用H2SO4中和废氨水:H++OH-=H2O
B. 用稀盐酸除水垢中的氢氧化镁:Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O
C. 用碳酸氢钠作为抗酸药中和胃酸:2H++=H2O+CO2↑
D. 用稀硝酸溶解铜:Cu+2+4H+=Cu2++2NO2↑+H2O
【答案】B
【解析】
【详解】A.用H2SO4中和废氨水生成硫酸铵和水,一水合氨是弱电解质,在离子反应中不能拆:H++NH3·H2O=H2O+,故A错误;
B.用稀盐酸除水垢中的氢氧化镁生成氯化镁和水,该反应的离子方程式为:Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O,故B正确;
C.用碳酸氢钠作为抗酸药中和胃酸,碳酸氢离子不能拆开,正确的离子方程式为:H++=H2O+CO2↑,故C错误;
D. 铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,故离子方程式为3Cu+2+8H+═Cu2++2NO↑+4H2O,故D错误;
5.锥形瓶内盛有气体X,滴管内盛有液体Y,若挤压胶头滴管,使液体Y滴入瓶中,振荡,过一会可见小气球a鼓起,气体X和液体Y不可能是( )
A. X是HCl,Y是稀硫酸
B. X是SO2,Y是NaOH浓溶液
C. X是NH3,Y是饱和NaCl溶液
D. X是CO2,Y是饱和NaHCO3溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯化氢极易溶于水,氯化氢溶于水时,锥形瓶中的压强减小,能够导致小气球a鼓起,故A不选;
B.SO2能够与NaOH浓溶液反应,SO2被吸收,锥形瓶中的压强减小,能够导致小气球a鼓起,气体X和液体Y可能是SO2和NaOH浓溶液,故B不选;
C.氨气极易溶于水,NH3溶于水时,锥形瓶中的压强减小,能够导致小气球a鼓起,气体X和液体Y可能是NH3和饱和NaCl溶液,故C不选;
D.CO2与NaHCO3
不反应,且二氧化碳能溶于水的量不多,故小气球a不会明显鼓起,故D选;
答案选D。
6.如图是常见四种有机物的空间填充模型示意图。下列说法正确的是( )
A. 1mol甲能与4molCl2在光照条件下发生取代反应,恰好生成1molCCl4
B. 乙可使酸性KMnO4溶液褪色,发生加成反应
C. 丙中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的化学键
D. 1mol丁与钠反应生成1molH2
【答案】C
【解析】
【分析】由比例模型示意图可知,甲为甲烷、乙为乙烯,丙为苯,丁为乙醇,结合官能团与性质的关系来解答。
【详解】A.1mol甲能与4molCl2在光照条件下发生取代反应,会生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl等多种物质,故A错误;
B.乙为乙烯,含有碳碳双键,可被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色,发生氧化反应,故B错误;
C.丙为苯,不存在单、双键,苯中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的化学键,故C正确;
D.丁为乙醇,一个乙醇分子中存在一个羟基,2mol乙醇与钠反应生成1molH2,故D错误;
答案选C。
7.下列有关实验装置的使用错误的是( )
A. 用装置①分离水和乙醇的混合物
B. 用装置②制备并收集乙酸乙酯
C. 用装置③配制100mL0.2mol/LNaOH溶液
D. 用装置④鉴别Na2CO3和NaHCO3固体
【答案】A
【解析】
【详解】A.装置①是分液,水和乙醇互溶,不能用分液法分离,故A符合题意;
B.制备乙酸乙酯采用乙酸和乙醇在浓硫酸和加热的条件下反应,生成乙酸乙酯通入饱和碳酸钠溶液的试管中,导气管置于液面以上防止倒吸,故B不符合题意;
C.用装置③为配置一定物质的量浓度的溶液,可以用于配制100mL0.2mol/LNaOH溶液,故C不符合题意;
D.Na2CO3加热不分解,NaHCO3加热时分解产生Na2CO3、H2O和CO2,CO2可以使澄清石灰水变浑浊,装置④可以用于鉴别Na2CO3和NaHCO3固体,故D不符合题意;
答案选A。
8.工业上冶炼锡的第一步反应原理为2SnO2+3C2Sn+aM↑+CO2↑,则下列说法中错误的是( )
A. 反应中SnO2作氧化剂,被还原
B. a的值为2
C. 该反应有两种氧化产物
D. 反应中每生成1molCO2,共转移4NA个电子
【答案】D
【解析】
【分析】SnO2中Sn显+4价,在反应中Sn的化合价由+4价→0价,化合价降低,SnO2为氧化剂,C的化合价由0价→+4价,即C为还原剂,然后根据原子守恒,确认M和a,据此分析;
【详解】A. SnO2中Sn显+4价,在反应中Sn的化合价由+4价→0价,化合价降低,SnO2为氧化剂,被还原,故A说法正确;
B. 根据原子守恒,M中含有C和O元素,M又是气体,则M为CO,a为2,故B说法正确;
C. 根据B选项分析,C的化合价由0价转化为+2、+4价,CO、CO2为氧化产物,故C说法正确;
D. 每生成1molCO2,消耗2molSnO2,即转移电子物质的量为2mol×4=8mol,故D说法错误;
答案D。
9.W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如图。已知W在地壳中含量最高;X遇水剧烈反应;Y的单质可用于光伏发电;Z的最外层电子数比次外层电子数少1个。下列说法错误的是( )
A. 简单离子半径:X>W
B. 简单气态氢化物的稳定性:Y<Z
C. 化合物XZW既含离子键,也含共价键
D. Y与Z形成的二元化合物中,各原子均达到8电子稳定结构
【答案】A
【解析】
【分析】W是地壳中含量最高的元素,可知W是O元素;X遇水剧烈反应,且原子半径大于O,则X是Na;Y的单质可用于光伏发电,则Y是Si;Z的最外层电子数比次外层电子数少1个,原子半径大于O,说明Z具有三层电子层,则Z是Cl;
【详解】分析可知:W是O,X是Na,Y是Si,Z是Cl;
A.氧离子和钠离子含有2个电子层,核电荷数越大粒子半径越小,则粒子半径X<W,故A错误;
B.非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,非金属性:Si<Cl,则对应的简单气态氢化物的稳定性:Y<Z,故B正确;
C.化合物XZW是NaClO中次氯酸根含有共价键,钠离子和次氯酸根之间含有离子键,故C正确;
D.Y与Z形成的二元化合物是SiCl4,各原子均达到8电子稳定结构,故D正确;
答案选A。
10.碘在自然界中有很多存在形式,在地壳中主要以NaIO3形式存在,在海水中主要以I-
形式存在,几种粒子与Cl2之间有以下转化关系:
下列说法正确的是( )
A. 反应①、②均为置换反应
B. I-与过量Cl2能发生反应:I-+3Cl2+3H2O=+6C1-+6H+
C. 淀粉KI溶液与新制氯水互滴,现象相同
D. 氧化性由强到弱的顺序是:Cl2>I2>
【答案】B
【解析】
【分析】Cl2具有强氧化性,向I−和的溶液中通入适量的氯气,则生成碘单质和氯离子,则①中发生的反应是:2I−+Cl2=I2+2Cl−,再通过量的氯气,氯气继续氧化碘单质生成,则②中发生的反应是:6H2O+5Cl2+I2=2+10Cl−+12H+,据此分析解答。
【详解】A.置换反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应,根据分析可知,反应①为置换反应,反应②不是置换反应,故A错误;
B.根据分析可知,由途径①②,I−可被过量的氯气氧化生成,则发生的反应是:I-+3Cl2+3H2O=+6C1-+6H+,故B正确;
C.淀粉遇到碘单质变蓝,若在加入淀粉的KI溶液中逐滴滴加氯水,当氯水少量时生成碘单质,则能观察到溶液变蓝的现象;若在氯水中逐滴滴加加入淀粉的KI溶液,I−可被过量的氯气直接氧化生成,没有碘单质生成,则看不到溶液变蓝,二者互滴现象不同,故C错误;
D.根据分析,由反应①可知,氧化性Cl2>I2,由反应②可知,氧化性Cl2>,由该实验过程,不能比较I2和的氧化性强弱,故D错误;
答案选B。
11.类推是一种重要的学习方法,但有时会产生错误的结论。下列类推结论正确的是( )
①镁条在氧气中燃烧生成MgO,故钠在氧气中燃烧生成Na2O
②活泼金属钠、钾保存在煤油中,故活泼金属锂也保存在煤油中
③铁能从硫酸铜溶液中置换出铜,故钠也能从硫酸铜溶液中置换出铜
④常温下,铝能被稀硝酸溶解,故也能被浓硝酸溶解。
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. 无正确推理
【答案】D
【解析】
【详解】①镁条在氧气中燃烧生成MgO,钠在氧气中燃烧生成Na2O2,故错误;
②由于钠的密度比煤油大,与煤油不能反应,因此活泼金属钠保存在煤油中,但Li的密度比煤油小,所以活泼金属锂不能保存在煤油中,故错误;
③Na活动性很强,将Na放入CuSO4溶液中,会先与溶液中的水发生反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,不能置换出Cu,故错误;
④常温下,铝与浓硝酸发生钝化反应,生成致密的氧化膜,进而阻止进一步溶解,故错误;
全部错误,答案选D。
12.如图所示,下列有关反应的叙述错误的是( )
A. 开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零
B. 随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大
C. 反应到达时,正反应速率与逆反应速率相等,反应停止
D. 反应在之后,正反应速率与逆反应速率相等,反应达到化学平衡状态
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零,故A正确;
B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,反应到达正逆反应速率相等,反应达到平衡,故B正确;
C.反应到达时,正反应速率与逆反应速率相等,反应达到动态平衡,没有停止,故C错误;
D.反应在之后,正反应速率与逆反应速率相等,反应达到化学平衡状态,故D正确;
故答案选:C。
13.下列“实验结论”与“实验操作及现象”相符的一项是( )
选项
实验操作及现象
实验结论
A
用洁净的铂丝蘸取某溶液,在酒精灯上灼烧,火焰焰色为黄色
溶液中一定含有Na+而不含K+
B
向蔗糖中滴加浓硫酸,蔗糖变黑
浓硫酸有吸水性
C
向某盐溶液中滴加BaCl2和稀盐酸的混合液,产生白色沉淀
溶液中一定含有
D
向某盐溶液中加入浓NaOH溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
溶液中一定含有NH4+
【答案】D
【解析】
【详解】A.焰色反应的火焰呈黄色,则溶液中一定含Na+,若溶液中含有K+,钠离子的黄色火焰掩盖钾离子的紫色火焰,应透过蓝色钴玻璃观察才能排除钾离子,故溶液中可能含有K+,故A错误;
B.浓硫酸使蔗糖脱水后,C与浓硫酸发生氧化还原反应,应是由于浓硫酸具有脱水性,故B错误;
C.同时滴加BaCl2和稀盐酸的混合液,产生白色沉淀可能是AgCl,正确的操作是:先加盐酸无现象可排除干扰离子,后加氯化钡生成的白色沉淀为硫酸钡,则溶液中一定含有,故C错误;
D.能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是NH3,和强碱溶液在加热的条件下,可以反应产生NH3,故D正确;
答案选D。
14.已知某酸性溶液中含有Ba2+、Fe3+,则下列能与上述离子大量共存的离子组是( )
A. 、、、Na+
B. C1-、SCN-、、Cu2+
C. Br-、I-、Mg2+、Na+
D. H+、C1-、、Al3+
【答案】D
【解析】
【详解】A.Ba2+与、能结合生成不溶物,不能共存,酸性溶液含大量H+与碳酸根离子不能共存,故A错误;
B.Fe3+与SCN-结合成配合物,不能共存,故B错误;
C.Fe3+与I-发生氧化还原反应,不能共存,故C错误;
D.溶液中所有离子两两互不反应,能共存,故D正确;
答案选D。
15.向氯化钡溶液中通SO2至饱和,溶液仍澄清。将所得溶液分别盛入两支试管,一支加入溴水,另一支加入烧碱溶液,结果两试管都有白色沉淀生成。由此得出的结论,不合理的是( )
A. SO2溶于水 B. 所得白色沉淀均是BaSO3
C. SO2有还原性 D. 加入烧碱能使SO2水溶液中浓度增大
【答案】B
【解析】
【分析】在BaCl2溶液中通入SO2气体不反应,将上述通入SO2气体的BaCl2溶液分盛两支试管,一支加入溴水,另一支加入烧碱溶液,加溴水的试管中,溴单质将SO2氧化为硫酸,硫酸根离子与钡离子结合生成硫酸钡,故能生成白色沉淀;加入烧碱的试管,二氧化硫会与氢氧化钠反应生成亚硫酸盐,与氯化钡会生成亚硫酸钡白色沉淀,以此解答该题。
【详解】A.向氯化钡溶液中通SO2至饱和,BaCl2溶液与SO2气体不反应,但SO2溶于水,故A正确;
B.根据分析,加溴水的试管中生成BaSO4,加烧碱的试管中生成BaSO3,故B错误;
C.根据分析,加溴水的试管中,溴单质将SO2氧化为硫酸,说明SO2有还原性,故C正确;
D.加入烧碱,溶液pH升高,碱性增强,与二氧化硫反应增大溶解度,则能使SO2
水溶液中浓度增大,故D正确;
答案选B。
16.工业制硝酸的尾气含NO、NO2,通常用NaOH溶液吸收:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O。相同条件下,下列NO和NO2的体积比中,氮氧化物不能被完全吸收的是( )
A. 1:1 B. 2:3 C. 3:2 D. 1:2
【答案】C
【解析】
【分析】根据反应方程式,NO不能单独与氢氧化钠溶液反应,但NO2可以,氮氧化物完全被吸收,可以让NO不足,或NO和NO21:1混合,据此分析;
【详解】根据化学反应方程式,当NO2:NO≥1:1时,氮氧化物能完全被NaOH溶液吸收,也就是说NO2:NO<1:1时,氮氧化物不能完全被NaOH溶液吸收,即选项C符合题意;
答案为C。
17.下列描述的化学反应状态,不一定是平衡状态的是( )
A. 3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)反应体系中H2与N2的物质的量之比保持3∶1
B. 2NO2(g) N2O4(g)恒温、恒容下,反应体系中气体的压强保持不变
C. CaCO3(s) O2(g)+CaO(s)恒温、恒容下,反应体系中气体的密度保持不变
D. H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)恒温、恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变
【答案】A
【解析】
【分析】判定化学反应达到平衡,一般有两种方法,一种是v正=v逆,另一种是变量不变。
【详解】A.如果刚开始加入H2和N2的物质的量之比为3:1,或开始加入的是NH3,反应的任何时刻H2和N2的物质的量之比始终是3:1,因此H2和N2的物质的量之比为3:1时,不一定达到平衡,A符合题意;
B.由于该反应反应前后的气体系数之和不等,当压强保持不变时,各物质的物质的量也不再变化,因此该反应已经达到平衡,B不符合题意;
C.该反应反应过程中,由于CaCO3
和CaO都是固体,气体的质量一直在发生变化,因为容器的体积不变,根据,密度在反应过程中发生变化,当密度保持不变时,说明已达到平衡,C不符合题意;
D.该体系中有颜色的气体为溴蒸汽,当颜色不变时,说明溴蒸汽的浓度也不在变化,因此该反应已经达到平衡,D不符合题意;
故选A。
18.符合如下实验过程和现象的试剂组是( )
选项
甲
乙
丙
A
MgCl2
HNO3
K2SO4
B
BaCl2
HNO3
K2SO4
C
NaNO3
H2SO4
Ba(NO3)2
D
BaCl2
HCl
CaCl2
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳酸钾与氯化镁反应生成碳酸镁沉淀,加入硝酸,沉淀溶解反应生成硝酸镁溶液,加入硫酸钾不反应,没有白色沉淀生成,故A错误;
B.碳酸钾与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,加入硝酸反应生成硝酸钡溶液,加入硫酸钾生成硫酸钡沉淀,故B正确;
C.碳酸钾与硝酸钠不反应,故C错误;
D.碳酸钾与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,加入盐酸反应生成氯化钡溶液,加入氯化钙不反应,故D错误;
故选B。
19.关于生活中的有机物,下列说法错误的是( )
A. 葡萄糖可以发生氧化反应、加成反应和水解反应
B. 皮肤接触浓硝酸变黄是蛋白质的颜色反应
C. 工业上利用油脂在碱性条件下的水解反应制取肥皂和甘油
D. 食用植物油的主要成分是高级不饱和脂肪酸甘油酯,是人体的营养物质
【答案】A
【解析】
【详解】A.葡萄糖中含有醛基可以发生氧化反应、加成反应,但葡萄糖属于单糖不能发生水解反应,故A错误;
B.皮肤的成分是蛋白质,含苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄色,故B正确;
C.油脂是高级脂肪酸甘油酯,在碱性条件下可生成高级脂肪酸盐和甘油,工业上利用油脂在碱性条件下的水解反应制取肥皂和甘油,故C正确;
D.糖类、脂类、蛋白质、维生素、无机盐、水和膳食纤维七大类,通常被称为营养物质,食用植物油的主要成分是高级不饱和脂肪酸甘油酯,是人体的营养物质,故D正确;
故选A。
20.电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理示意图如。下列说法错误的是( )
A. NH3在电极a极上失去电子,发生氧化反应
B. 溶液中K+向电极b移动
C. 反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4:5
D. 正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-
【答案】C
【解析】
【分析】Pt电极a通入氨气生成氮气,说明氨气被氧化,为原电池负极,电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O,则Pt电极b为正极,氧气得电子被还原,电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,总反应为4NH3+3O2=2N2+6H2O,原电池工作时,阳离子移向正极Pt电极b,阴离子移向负极Pt电极a;
【详解】A.电极a通入氨气生成氮气,说明氨气被氧化,为原电池负极,N元素化合价升高,发生氧化反应,故A正确;
B.原电池工作时,阳离子移向正极Pt电极b,故B正确;
C.反应中N元素化合价升高3价,O元素化合价降低4价,根据得失电子守恒,消耗NH3与O2的物质的量之比为4:3,故C错误;
D.电极b为正极,氧气得电子被还原,电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,故D正确;
答案选C。
21.如图是硫元素价态与含硫元素物质类别的二维坐标图。
请回答下列问题:
(1)硫元素在周期表中的位置___________________。
(2)氧元素比硫元素的非金属性______(填“强"或“弱"”)。请用化学方程式证明该结论:___________________。
(3)写出b与j混合,发生反应的化学方程式___________________。
(4)已知硒(Se)与硫是相邻周期同主族元素。
①画出硒原子结构示意图___________________。
②判断硒元素的主要化合价有___________________。
③硒最高价氧化物的水化物与d相比较,酸性强弱关系为_____>________(填化学式)。
【答案】(1). 第三周期VIA族 (2). 强 (3). O2+2H2S=2S+2H2O (4). SO2+2H2S=3S↓+2H2O (5). (6). -2、+4、+6 (7). H2SO4 (8). H2SeO4
【解析】
【分析】如图是硫元素价态与含硫元素物质类别的二维坐标图,找出常见化合价的代表物质,根据图示可知,a为0价的S单质;b为S的+4价氧化物SO2;c为S的+6价氧化物SO3;d为S的+6价酸H2SO4;e为+4的H2SO3
;f为+6的盐,为硫酸盐;g为+4的亚硫酸盐;j为-2价硫化物,据此解答。
【详解】(1)硫元素是16号元素,有三个电子层,最外层是6个电子,在周期表中的位置第三周期VIA族;故答案为:第三周期VIA族;
(2)同主族元素从上到下,元素的非金属性减弱,氧元素比硫元素的非金属性强。可用氧气能置换硫化氢中的硫来证明,用化学方程式证明该结论:O2+2H2S=2S+2H2O;故答案为:强;O2+2H2S=2S+2H2O;
(3)b是SO2,j是H2S等,SO2和H2S混合生成硫和水,发生反应的化学方程式SO2+2H2S=3S↓+2H2O;故答案为:SO2+2H2S=3S↓+2H2O;
(4)①已知硒(Se)与硫是相邻周期同主族元素,硒比硫多一个电子层,硒原子结构示意图;故答案为:;
②同主族元素的性质具有相似性,硒元素的主要化合价有-2、+4、+6;故答案为:-2、+4、+6;
③同主族元素从上到下,元素的非金属性减弱,硒最高价氧化物的水化物H2SeO4与H2SO4相比较,酸性减弱,酸性强弱关系为H2SO4>H2SeO4;故答案为:H2SO4;H2SeO4。
22.某课外活动小组为了验证“干燥的CO2不能与Na2O2反应”和“CO2在有水存在时才能与Na2O2反应,且生成氧气”,设计了如下实验装置:
请回答下列问题:
(1)试剂X是___________________(填名称),其作用是____________________。
(2)打开K1,关闭K2,打开分液漏斗活塞加入稀硫酸,产生气泡,1分钟后再点燃酒精灯加热铜丝。此步操作目的是____________________,实验观察到铜丝未变化,则得出结论___________________。
(3)打开K2,关闭K1,出现__________________现象,可证明有水时CO2与Na2O2反应产生了O2。
(4)设计实验证明干燥管中的Na2O2转化为碳酸盐___________________。
(5)写出CO2与Na2O2反应的化学方程式___________________。
【答案】(1). 浓硫酸 (2). 除去CO2气体中的水蒸气,防止水干扰实验 (3). 用CO2排尽装置内的空气,防止空气中的氧气干扰实验 (4). 无水时,CO2与Na2O2不发生反应 (5). 红色铜丝变黑色 (6). 取反应后干燥管中的固体适量,加稀硫酸(或稀盐酸),产生的气体通入澄清石灰水中,产生浑浊,证明干燥管中的Na2O2转化为碳酸盐 (7). 2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2
【解析】
【分析】“干燥的CO2不能与Na2O2反应”和“CO2在有水存在时才能与Na2O2反应”,由装置可知,X为浓硫酸,可干燥二氧化碳,打开K1,关闭K2,加热装有铜丝的玻璃管处无变化,打开K2,关闭K1,铜与氧气反应生成黑色的氧化铜,可说明CO2在有水存在时才能与Na2O2反应,且实验前先通入气体将装置内空气排出,据此分析解答。
【详解】(1)根据分析,试剂X是浓硫酸,其作用是除去CO2气体中的水蒸气,防止水干扰实验;
(2)打开K1,关闭K2,打开分液漏斗活塞加入稀硫酸,产生气泡,1分钟后再点燃酒精灯加热铜丝。此步操作目的是用CO2排尽装置内的空气,防止空气中的氧气干扰实验,实验观察到铜丝未变化,则得出结论无水时,CO2与Na2O2不发生反应;
(3)打开K2,关闭K1,出现红色铜丝变黑色现象,可证明有水时CO2与Na2O2反应产生了O2;
(4)取反应后干燥管中的固体适量,加稀硫酸(或稀盐酸),产生的气体通入澄清石灰水中,产生浑浊,证明干燥管中的Na2O2转化为碳酸盐
(5)CO2与Na2O2反应的化学方程式2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2。
23.CH3OH是一种无色有刺激性气味的液体,在生产生活中有重要用途,同时也是一种重要的化工原料。
(1)已知CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)的能量变化如图所示:
下列说法正确的是___________(填字母标号)。
a.CH3OH转变成H2过程是一个吸收能量的过程
b.H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为1:2
c.化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化
d.1molH-O键断裂的同时2molC=O键断裂,则反应达最大限度
(2)某温度下,将5molCH3OH和2molO2充入容积为2L的密闭容器中,经过4min反应达到平衡,测得c(O2)=0.2mol/L,4min内平均反应速率v(H2)=_______,则CH3OH的转化率为______________。
(3)CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。已知其负极反应式为CH3OH+8OH--6e-=+6H2O。
则下列说法正确的是___________(填序号)。
①电池放电时通入空气的电极为负极
②电池放电时,电解质溶液的碱性逐渐减弱
③电池放电时每消耗6.4gCH3OH转移1.2mol电子
【答案】(1). cd (2). 0.8mol/(L·min) (3). 64% (4). ②③
【解析】
【分析】(1)a.由图反应物的总能量高于生成物的总能量;
b.反应速率比等于方程式的计量数之比;
c.化学变化一般伴随着能量变化;
d.1molH-O键断裂的同时生成2molC=O,又有2molC=O键断裂,说明正速率等于逆速率,反应达到平衡状态;
(2)先求出v(O2)= ,再根据v(H2)=4v(O2
)计算;由于反应的氧气为2mol-0.2mol/L×2L=1.6mol,反应的甲醇是3.2mol,则CH3OH的转化率为 ×100%=64%。;
(3)①氧气得电子,发生还原反应,为正极;
②电池放电时,生成的二氧化碳与碱反应生成碳酸钾;
③电池放电时,由CH3OH+8OH--6e-=+6H2O每消耗32gCH3OH转移6mol电子,由此计算;
【详解】(1)a.由图反应物的总能量高于生成物的总能量,CH3OH转变成H2的过程是一个放出能量的过程,故a错误;
b.反应速率比等于方程式的计量数之比,H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为2:1,故b错误;
c.物质的状态变化一般伴随着能量变化,化学变化不但生成新物质而且还会伴随着能量的变化,这种能量变化经常表现为热能、光能和电能的放出或吸收,炸药、石油、煤炭、蓄电池等储存的能量,都是靠化学反应释放出来的。故c正确;
d.1molH-O键断裂的同时生成2molC=O,又有2molC=O键断裂,说明正速率等于逆速率,反应达到平衡状态,则反应达最大限度,故d正确;
故答案为:cd;
(2)某温度下,将5molCH3OH和2molO2充入容积为2L的密闭容器中,经过4min反应达到平衡,测得c(O2)=0.2mol/L,4min内平均反应速率v(O2)= =0.2mol/(L·min),v(H2)=4v(O2)=0.8mol/(L·min),由于反应的氧气为2mol-0.2mol/L×2L=1.6mol,反应的甲醇是3.2mol,则CH3OH的转化率为 ×100%=64%。故答案为:0.8mol/(L·min);64%;
(3)①氧气得电子,发生还原反应,电池放电时通入空气的电极为正极,故错误;
②电池放电时,生成的二氧化碳与碱反应生成碳酸钾,电解质溶液的碱性逐渐减弱,故正确;
③电池放电时,由CH3OH+8OH--6e-=+6H2O每消耗32gCH3OH转移6mol电子,当消耗6.4gCH3OH时转移1.2mol电子,故正确;
故答案为:②③。
24.石油是一种重要的化工原料。A~G是中学化学中常见有机物,它们之间的转化关系如下图所示(部分产物和反应条件已略去),其中A为气态烃,标准状况下密度为1.25g
/L,F为最简单的芳香烃。
请回答下列问题:
(1)A的名称为____________,D的官能团名称为____________。
(2)反应①所用试剂X的电子式为________,反应类型为____________。
(3)写出能与NaHCO3反应产生CO2的E的同分异构体的结构简式______________。
(4)已知:绿色化学的核心内容之一是“原子经济性”,即原子的理论利用率为100%。则反应②~④符合绿色化学要求的是____________(填字母标号)。
a.全部b.反应②和反应③
c.反应③和反应④d.只有反应③
(5)写出反应④和⑤的化学方程式:
④_________________________;
⑤_________________________。
【答案】(1). 乙烯 (2). 羧基 (3). (4). 加成反应 (5). CH3CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)COOH (6). d (7). CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O (8). +Br2 +HBr
【解析】
【分析】A为气态烃,标准状况下密度为1.25g/L,则A的摩尔质量为22.4L/mol×1.25g/L =28g/mol,则A为乙烯,F为最简单的芳香烃,则F为苯,苯在FeBr3作作催化剂的条件下与溴单质发生取代反应生成溴苯,G为溴苯,乙烯与H2O在一定条件下发生加成反应生成乙醇,则X为H2O,B为乙醇(CH3CH2OH),乙醇在Cu作催化剂与氧气发生催化氧化反应生成乙醛,则C为乙醛(CH3CHO),乙醛继续被氧气氧化生成乙酸,D为乙酸(CH3COOH),乙酸与乙醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯,E为乙酸乙酯(CH3COOC2H5),据此分析解答。
【详解】(1)根据分析,A的名称为乙烯,D为乙酸,含有的官能团名称为羧基;
(2)根据分析,反应①乙烯与H2O在一定条件下发生加成反应生成乙醇,则X为H2O,电子式为,反应类型为加成反应;
(3) E为乙酸乙酯(CH3COOC2H5),其同分异构体能与NaHCO3反应产生CO2,说明结构中含有羧基,则符合要求的E的同分异构体的结构简式CH3CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)COOH;
(4)反应②为乙醇在Cu作催化剂与氧气发生催化氧化反应生成乙醛和水,原子的理论利用率不为100%;反应③为乙醛被氧气氧化只生成乙酸,原子的理论利用率为100%;反应④为乙酸与乙醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,原子的理论利用率不为100%;则反应②~④符合绿色化学要求的是反应③,答案选d;
(5)反应④为乙酸与乙醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,化学方程式:CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O;
反应⑤为苯在FeBr3作催化剂的条件下与溴单质发生取代反应生成溴苯,化学方程式:+Br2+HBr。