山东省济南市山东师范大学附属中学2019-2020学年高一下学期5月学业水平检测化学试题 Word版含解析 19页

- 1 - 2019 级高一下学期化学学科学业水平检测题 (等级考) 可能用到的相对原子质量：H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mg:24 Al:27 S:32 Cl:35.5 Fe:56 Cu:64 Zn:65 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1. 化学知识无处不在，下列与古诗文或者记载对应的化学知识不正确．．．的是 选项 古诗文或者记载 化学知识 A 《荀子·劝学》：冰，水为之，而寒于水。 冰的能量低于水，冰变为水需要吸收能量 B 《本草纲目》中“用浓酒和糟入甑,蒸令气 上,用器承滴露……”。 这种物质分离和提纯的方法是蒸馏 C 王安石诗句“爆竹声中一岁除，春风送暖入 屠苏”。 爆竹的燃放涉及氧化还原反应 D 《天工开物》中有如下描述：“世间丝、麻、 裘、褐皆具素质……”。 文中的“裘”主要成分是纤维素 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．冰是水的固体，冰的能量低于水，冰熔化变为水时需要吸收能量，A 正确； B．“浓酒和糟入甑”是指把浓酒和酒糟放入一个容器中，“蒸令气上”是加热使液体气化，“用器 承滴露”是指收集凝结的液体，该方法为蒸馏，B 正确； C．爆竹的燃放是爆竹内的物质与氧气发生氧化还原反应，C 正确； D．裘指的是毛皮的衣服，主要成分是蛋白质，D 错误； 故选 D。 2. 截止到 2020 年 5 月 18 日全球新冠肺炎确诊人数超过 482 万，在阻击新冠肺炎的战役中最 大程度的体现了我国的政体优势。其中医用酒精(75%的乙醇)和“84” 消毒液(主要成分为次氯 酸钠)、双氧水等均能起到杀菌作用。设 NA 为阿伏伽德罗常数的值，下列说法不正确．．．的是 - 2 - A. 74.5g 次氯酸钠中含有的离子总数为 2NA B. 46 g 75%的乙醇中含有的氧原子数为 NA C. 34g H2O2 中含有的共用电子数为 6NA D. 乙醇中的官能团为羟基，1mol 羟基中含有的电子数为 9NA 【答案】B 【解析】 【详解】A．74.5g 次氯酸钠的物质的量为 1mol，则其中含有的离子总数 1mol×2×NA=0.2NA， A 正确； B．水中还含有氧原子，因此 46 g 75%的乙醇中含有的氧原子数大于 NA，B 错误； C．34g H2O2 的物质的量为 1mol，1molH2O2 中含有的共用电子数为 6NA，C 正确； D．乙醇的分子式为 CH3CH2OH，因此乙醇中的官能团为羟基，1mol 羟基(—OH)中含有的电 子数为 9NA，D 正确； 答案选 B。 3. 下列示意图与化学用语表述内容不相符．．．的是 A B C D CH3-CH＝CH2 14 6 C 正丁烷的球棍模型 丙烯的结构简式 原子核内有 8 个中子的碳原子 氮气的电子式 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．丁烷结构简式为 CH3CH2CH2CH3，球棍模型为 ，A 正确； B．丙烯分子式为 C3H6，结构简式为 CH3-CH＝CH2，B 正确； C． 14 6 C 的质子数为 6，质量数为 14，中子数为 14-6=8，C 正确； D．N 最外层为 5 个电子，N2 除了共用的 3 对电子外，每个 N 还有 1 对电子，电子式为 ，D 错误； 故选 D。 - 3 - 4. 下列有关“四同”概念的说法或者判断正确的是 A. 通式为 CnH2n＋2，且碳原子数不相等的物质一定互为同系物 B. H2、D2、T2 互为同素异形体 C. 和 互为同分异构体 D. 40K 和 40Ca 互为同位素 【答案】A 【解析】 【分析】 同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物； 同分异构体是具有相同分子式而结构不同的化合物； 同素异形体是由同种元素形成的不同单质； 同位素是质子数相同，中子数不同的核素； 【详解】A．CnH2n＋2 为烷烃的通式，碳原子数不相等的烷烃互为同系物，A 正确； B．H、D、T 均为氢元素，H2、D2、T2 均为氢气，不符合同素异形体的概念，B 错误； C．苯环中的碳碳键是介于单键和双键之间的一种特殊的键，是完全相同的，因此 和 是同种物质，C 错误； D．40K 和 40Ca 质子数不同，不是同种元素，不属于同位素，D 错误； 故选 A。 5. 科学家预测，月球的土壤中吸附着数百万吨 3 2 H e，100 吨 3 2 H e 核聚变释放的能量相当 于目前人类一年消耗的能量。下列说法正确的是() A. 3 2 H 的最外层电子数为 2，具有较强的金属性 B. 3 2 H e 位于周期表第二周期第ⅡA 族 C. 其原子核中质子数为 2、中子数为 1 D. 核聚变是化学反应 【答案】C 【解析】 【详解】A. 氦最外层电子数为 2，只有一个电子层是惰性气体，属于非金属元素，性质稳定， 故 A 错误； - 4 - B. 氦原子核电荷数为 2，有一个电子层，电子层有 2 个电子位于第Ⅰ周期，0 族，故 B 错误； C. 原子符号可知左上角为质量数，左下角为质子数为 2，质量数=质子数+中子数，中子数 =3−2=1，故 C 正确； D. 核聚变是原子核内发生的变化，不是化学反应的范畴，不是化学变化，故 D 错误； 故选：C。 6. 某同学在研究前 18 号元素时发现，可以将它们排成如图所示的蜗牛形状，图中每个点代表 一种元素，其中 O 点代表氢元素。下列说法中不正确．．．的是 A. 虚线相连的元素处于同一族 B. 离 O 点越远的元素原子半径越大 C. A、B、C 最高价氧化物对应的水化物可相互反应 D. A、B 组成的化合物中可能含有共价键 【答案】B 【解析】 【分析】 O 点代表氢元素，按照原子序数由小到大由里往外延伸，由图可以知道 O、B 连线的三元素为 第 IA 族，A 为 S 元素，B 为 Na 元素，C 为 Al 元素。 【详解】A．由原子序数可以知道虚线相连的元素处于同一族，A 正确； B．离 O 点越远的元素原子的核电荷数增大，若电子层相同，原子序数越大半径越小，B 错误； C．A、B、C 元素最高价氧化物的水化物分别为 H2SO4、NaOH、Al(OH)3，Al(OH)3 具有两性 可与强酸强碱反应，C 正确； D．S 与 Na 可形成 Na2S2，与 Na2O2 相似，过硫根里的 S 与 S 之间为共价键，D 正确； 故选 B。 7. 下列化学反应中，既有离子键、极性键、非极性键断裂，又有离子键、极性键、非极性键 形成的是 A. 2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2 B. 2NaOH+SiO2 =Na2SiO3 +H2O C. 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ D. H2S+Cl2=S↓+2HCl - 5 - 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应物 NaBr 中含有离子键，Cl2 中含有非极性键，生成物 NaCl 中含有离子键， Br2 中含有非极性键，反应过程中没有极性键的断裂和生成，A 不符合题意； B．反应物 NaOH 中含有极性键和离子键，SiO2 中含有极性键，生成物 Na2SiO3 中含有离子键 和极性键，H2O 中含有极性键，反应过程中没有非极性键的断裂和生成，B 不符合题意； C．反应物 Na2O2 中含有非极性键和离子键，H2O 中含有极性键，生成物 NaOH 中含有离子键 和极性键，O2 中含有非极性键，所以反应过程中既有离子键、极性键、非极性键断裂，又有 离子键、极性键、非极性键生成，C 符合题意； D．反应物 H2S 中含有极性键，Cl2 中含有非极性键，生成物 HCl 含有极性键，S 中含有非极 性键，反应过程中没有离子键的断裂和生成，D 不符合题意； 故选 C。 8. 根据元素周期表和元素周期律判断，下列叙述不正确．．．的是 A. 氢元素与其他元素既可形成共价化合物也可形成离子化合物 B. 气态氢化物的稳定性：H2O > NH3 > SiH4 C. 用中文“ ”(ào)命名的第 118 号元素在周期表中位于第七周期 0 族 D. 下图所示实验可证明元素的非金属性：Cl > C > Si 【答案】D 【解析】 【详解】A．H 与 F、Cl 等可形成共价化合物，与 Na 等可形成离子化合物，故氢元素与其他 元素可形成共价化合物也可形成离子化合物，A 正确； B．非金属性 O>N>Si，非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，故气态氢化物的稳定性 H2O > NH3 > SiH4，B 正确； C．118 号元素的原子结构中有 7 个电子层、最外层电子数为 8，故 118 号元素在周期表中位 于第七周期 0 族，C 正确； D．利用最高价含氧酸的酸性比较非金属性，HCl 不是最高价含氧酸，故不能比较 Cl、C 的非 - 6 - 金属性，D 错误； 故选 D。 9. X、Y 是元素周期表第ⅦA 族中的两种元素，下列叙述中能说明 X 的非金属性比 Y 强的是 ①X 原子的电子层数比 Y 原子的电子层数多 ②X 的气态氢化物比 Y 的气态氢化物稳定 ③Y 的单质能将 X 从 NaX 的溶液中置换出来 ④X 在暗处可与 H2 反应，Y 在加热条件下才 能与 H2 反应 A. ①② B. ②③ C. ①③ D. ②④ 【答案】D 【解析】 【详解】①X 原子比 Y 原子的电子层数多，X 在 Y 的下方，则非金属性 X 比 Y 弱，①错误； ②卤族元素氢化物越稳定，其非金属性越强，②正确； ③Y 能置换 NaX 中的 X，则非金属性 X 比 Y 弱，③不正确； ④单质与 H2 化合越容易，其非金属性越强，④正确； 综上所述，②④正确，故选 D。 10. 某化学兴趣小组按照如下流程进行“由镁铝合金制备硫酸铝晶体”的实验。 下列有关说法不正确．．．的是 A. 金属 X 的原子结构示意图为 B. 固体 A 的化学式为 Al(OH)3 C. 硫酸铝在水中的电离方程式为：Al2(SO4)3 = 2Al3＋＋3 2- 4SO D. 操作②包含的步骤有蒸发浓缩、冷却结晶、分液、洗涤、干燥 【答案】D 【解析】 【分析】 Mg、Al 合金中加入足量 NaOH，2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，过滤后可得金属 Mg （金属 X），NaAlO2 溶液中加稀硫酸，生成 Al(OH)3 沉淀（固体 A），再加稀硫酸，生成 Al2(SO4)3 ， - 7 - 溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到 Al2(SO4)3 晶体。 【详解】A．根据分析，金属 X 为 Mg，Mg 是 12 号元素，原子结构示意图为 ，A 正 确； B．根据分析，固体 A 为 Al(OH)3，B 正确； C．Al2(SO4)3 是强电解质，在水中完全电离，电离方程式为 Al2(SO4)3 = 2Al3＋＋3 2- 4SO ，C 正 确； D．根据分析，操作②包含的步骤有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，D 错误； 故选 D。 11. 下列物质的制备过程中，涉及的反应原理及部分流程较为合理的是 A. 提纯硅：SiO2 焦炭 高温 CO2+粗硅 2Cl高温 SiCl4 2H高温 硅 B. 冶炼铝：铝土矿  NaOH aq过量 NaAlO2  HCl aq过量  无水 AlCl3 电解 Al C. 制溴：浓缩海水 2Cl Br2 热空气 吹出 2SO吸收 HBr(aq)     21 Cl 2再进一步操作 Br2 D. 制碘：海带 2O灼烧 海带灰 2H O浸取 2Cl I2(aq)     1 2热裂汽油 萃取 再进一步操作 I2 【答案】C 【解析】 【详解】A．SiO2 与 C 反应生成 CO，不是 CO2，A 错误； B．电解熔融的氧化铝制备金属铝，氯化铝是共价化合物，熔融的氯化铝不能导电，电解氯化 铝不能达到铝，B 错误； C．海水浓缩后加入氧化剂氯气氧化溴离子为溴单质，被二氧化硫吸收后富集，再通入氯气氧 化溴化氢得到溴单质，步骤和实验过程正确，C 正确； D．热裂汽油含有不饱和烃，和碘单质会发生加成反应，不能做萃取剂，应用分馏汽油，D 错 误； 故选 C。 12. 关于化学键的叙述正确的是 A. 离子化合物中只存在离子键 B. 非金属元素组成的化合物中可能存在离子键 C. 由不同种元素组成的多原子分子里，一定只存在极性共价键 - 8 - D. 含金属元素的化合物中一定存在离子键 【答案】B 【解析】 【详解】A．还可能有共价键，比如 NH4Cl，错误； B．如氯化铵，铵根离子与氯离子之间存在离子键，正确； C．还可能存在非极性共价键，比如 H2O2，错误； D．HMnO4 中就没有离子键，错误。 13. 如下图是某种有机物分子的球棍模型图。图中的“棍”代表单键或双键，不同大小的“球”代 表三种不同的短周期元素的原子。对该有机物的叙述不正确的是( ) A. 该有机物可能的分子式为 C2HCl3 B. 该有机物的分子中一定有 C. 该有机物分子中的所有原子在同一平面上 D. 该有机物可以由乙烯和氯化氢加成反应得到 【答案】D 【解析】 【分析】 按半径规律，最小的球代表氢原子，处于第一周期、共用一对电子对，因为有机物分子中一 定含有 C 原子，通常要共用四对电子对，则与 H 共价的大小中等的球（白球）是碳原子、碳 原子处于第二周期、最大的球，与碳原子以共价键结合，处于第三周期，据题意，推测其为 氯，据此回答； 【详解】A.由上分析知，该有机物可能的分子式为 C2HCl3，A 正确； B. 结合模型示意图和分子式为 C2HCl3，可知分子有一个不饱和度，是一种结构类似烯烃的物 质，该有机物的分子中一定有 ，B 正确； C. 该有机物分子中存在碳碳双键，类似乙烯的结构，所以分子中的所有原子在同一平面上， C 正确； - 9 - D、乙烯和氯化氢加成得到 C2H5Cl，D 错误； 答案选 D。 【点睛】学习有机物，要从官能团入手，从具有相同官能团的代表物的化学性质来类推，如 含碳碳双键的有机物的化学性质，就与乙烯类似。 14. 有 a、b、c、d 四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下： 实验装置 部分实验现象 a 极质量减小，b 极 质量增大 b 极有气体产生，c 极无变化 d 极溶解，c 极有气 体产生 电流从 a 极流向 d 极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是（ ） A. a b d c   B. b c d a   C. a b c d   D. d a b c   【答案】D 【解析】 【分析】 装置一：发生电化学腐蚀，活泼金属作负极，不活泼金属作正极，负极发生氧化反应，负极 质量减少； 装置二：发生化学腐蚀，活泼金属与酸反应放出氢气，不活泼金属与酸不反应； 装置三：发生电化学腐蚀，正极有气泡； 装置四：发生电化学腐蚀，氢离子的正极上得电子发生还原反应生成氢气。 【详解】装置一：a 极质量减小，则 a 为负极，失电子被氧化；b 极质量增大，则 2Cu  得电子 析出 Cu ，故金属活动性： a b 。 装置二：金属 b、c 未用导线连接，不能形成闭合回路，不是原电池，b 极有气体产生，c 极无 变化，故金属活动性： b c 。 装置三：d 极溶解，则 d 为负极；c 极有氢气产生，则 c 为正极，故金属活动性： d c 。 - 10 - 装置四：电流从 a 极流向 d 极，则 d 为负极、a 为正极，故金属活动性： d a 。综上，金属 活动性： d a b c   ，故选 D。 15. 2SO2(g)＋O2(g) 2 5V O  2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述不正确．．．的是 A. 催化剂 V2O5 不改变该反应的逆反应速率 B. 若该反应在恒温恒容体系中进行，充入氦气正反应速率保持不变 C. 该反应是放热反应，升高温度将缩短反应达到平衡的时间 D. 在 t1、t2 时刻，SO3(g)的浓度分别是 c1、c2，则时间间隔 t1～t2 内，SO3(g)生成的平均速率为 v＝ 2 1 2 1 c -c t -t 【答案】A 【解析】 【详解】A．催化剂可同等程度的改变正、逆反应的反应速率，A 错误； B．若该反应在恒温恒容体系中进行，充入氦气，体系中各组分的浓度不变，且 He 不参加反 应，因此反应速率不变，B 正确； C．升高温度，反应速率加快，达到平衡的时间减少，C 正确； D．根据计算平均速率的定义公式 cv= t   ，浓度变化量 c2-c1，时间为 t2-t1，SO3(g)生成的平均 速率 cv= t   = 2 1 2 1 c -c t -t ，D 正确； 故选 A。 16. 下列关于有机物的说法正确的是 A. 乙烯能使酸性 KMnO4 溶液和溴水褪色，二者反应原理相同 B. 交警用酸性重铬酸钾溶液检查司机是否饮酒时乙醇发生取代反应 C. 乙酸的结构简式为 CH3COOH，属于弱电解质 D. 苯分子中没有碳碳双键，因此苯不能发生加成反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．乙烯能使酸性 KMnO4 溶液和溴水褪色，二者反应原理不相同，前者是氧化反应， 后者是加成反应，A 错误； - 11 - B．交警用酸性重铬酸钾溶液检查司机是否饮酒过量时乙醇发生氧化反应，B 错误； C．乙酸的分子式为 C2H4O2，结构简式为 CH3COOH，为弱酸，属于弱电解质，C 正确； D．虽然苯分子中没有碳碳双键，但是苯能发生加成反应，苯在一定条件下可以与氢气发生加 成反应，D 错误； 答案选 C。 17. 下列关于有机化合物性质和结构的叙述中正确的是 A. 甲烷、苯、淀粉、蛋白质完全燃烧的产物都只有二氧化碳和水 B. 向鸡蛋清溶液中加入浓硫酸铜溶液,蛋白质发生了不可逆的变性反应 C. 苯与液溴在铁作催化剂的条件下的反应为加成反应 D. 葡萄糖、蔗糖、淀粉都可以食用，都能发生水解反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．蛋白质含有氮元素，完全燃烧可生成氮气，A 错误； B．向鸡蛋清溶液中含有蛋白质，Cu2+是重金属离子，蛋白质遇重金属离子会变性，不可逆转， B 正确； C．苯与液溴在溴化铁作催化剂的条件下发生取代反应，C 错误； D．葡萄糖为单糖，不能发生水解，D 错误； 故选 B。 18. 乙醇分子中的各种化学键如图所示，关于乙醇在各种反应中断裂键的说法不正确的是 A. 和金属钠反应时断裂①键 B. 在加热和有铜催化下与 O2 反应时断裂①和③键 C. 和乙酸反应制备乙酸乙酯时断裂②键 D. 在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤键 【答案】C 【解析】 【详解】A．乙醇和金属钠反应乙醇钠和氢气，键①断裂，故 A 正确； B．在铜或银催化共热下与 O2 反应生成乙醛，则断裂①和③，故 B 正确； - 12 - C．在浓硫酸的催化共热下与乙酸反应生成乙酸乙酯，断裂键①，故 C 错误； D．在空气中完全燃烧时生成二氧化碳和水，则断裂①②③④⑤，故 D 正确； 故答案选 C。 19. 某有机物的结构简式如图，下列关于该有机物的说法正确的是 A. 分子式为 C7H6O5 B. 分子中只含有两种官能团 C. 在水溶液中羧基和羟基均能电离出 H＋ D. 1 mol 该物质最多能与 4 mol Na 发生反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据结构可知，化合物的分子式为 C7H10O5，A 错误； B．分子中含有羧基、羟基、碳碳双键三种官能团，B 错误； C．羧基具有酸性，在水溶液中羧基可以电离出 H＋，羟基不能，C 错误； D．羧基、羟基均能与 Na 反应，该物质有 3 个羟基、1 个羧基，1 mol 该物质最多能与 4 mol Na 发生反应，D 正确； 故选 D。 20. 聚苯乙烯是一种无毒、无臭的热塑性材料，被广泛应用于食品包装材料、电器绝 缘外壳、 光学仪器以及日用产品等。工业由苯和乙烯为原料制备聚苯乙烯的流程如 下图所示（部分条 件略去），下列说法错误的是 A. 过程①生成乙苯，反应类型为加成反应 B. 过程②生成苯乙烯，苯乙烯最多 16 个原子共面 C. 过程③原子利用率为 100%，反应类型为加聚反应 D. 上述流程中涉及的五种有机物均可使溴水或高锰酸钾溶液褪色 - 13 - 【答案】D 【解析】 【详解】A.过程①中苯分子断裂 C-H 键，乙烯分子断裂碳碳双键中的较活泼的键，然后二者 结合生成乙苯，反应类型为加成反应，A 正确； B.过程②中乙苯发生消去反应产生苯乙烯，苯乙烯可看作是苯分子中的 H 原子被-CH=CH2 取 代产生的物质，由于苯分子，乙烯分子是平面分子，两个分子通过一条直线连接，可以在同 一平面上，所以最多 16 个原子共平面，B 正确； C.过程③原子利用率为 100%，反应为苯乙烯分子中断裂碳碳双键中较活泼的键，然后这些不 饱和碳原子彼此连接形成聚苯乙烯，所以反应类型为加聚反应，C 正确； D.在上述涉及的物质中，只有乙烯，苯乙烯分子中含有碳碳双键，可以使溴水褪色；苯不能使 溴水及酸性高锰酸钾溶液溶液因反应而褪色，D 错误； 故合理选项是 D。 二、非选择题 21. 下表为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑧在表中的位置，用化学用语．．．．回答下列问题： (1)④、⑤、⑥的离子半径由大到小．．．．．．．．的顺序为_________(用对应的离子符号表示)。 (2)②、③、⑦的最高价氧化物对应水化物．．．．．．．．．．．的酸性由强到弱．．．．的顺序是______________。 (3)①、④、⑤中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物，写出符合要求的化 合物的电子式：______________。 (4)写出表中①～⑧元素中最高价氧化物对应水化物碱性最强的物质和自然界中含量最高的金 属元素反应的离子方程式．．．．．：______________。 【 答 案 】 (1). O2- > Na+ > Al3+ (2). HNO3>H2CO3>H2SiO3 或 H4SiO4 (3). (4). 2Al+2OH-+6H2O = 2 [Al(OH)4]-+3H2↑ 或 2Al+2OH-+2H2O = 2 - 2AlO +3H2↑ 【解析】 - 14 - 【分析】 由元素在周期表中位置可以知道①为 H，②为 C，③为 N，④为 O，⑤为 Na，⑥为 Al、⑦为 Si，⑧为 Cl。 【详解】（1）电子层结构相同的情况下，核电荷数越大离子半径越小，另外，电子层越多离 子半径越大，故离子半径 O2- > Na+ > Al3+； （2）非金属性 N>C>Si，非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，故酸性 HNO3>H2CO3>H2SiO3 或 H4SiO4； （3）H、O、Na 可形成既含离子键又含极性共价键的化合物是 NaOH，电子式为 ； （4）①～⑧元素中最高价氧化物对应水化物碱性最强的物质为 NaOH，自然界中含量最高的 金属元素为 Al，反应的离子方程式为 2Al+2OH-+6H2O = 2 [Al(OH)4]-+3H2↑或 2Al+2OH-+2H2O = 2 - 2AlO +3H2↑； 22. I.是关于化学反应 2SO2＋O2  2SO3 的两个素材情景： 素材 1：某温度和压强下，2．升．密闭容器中，不同时间点测得密闭体系中三种物质的物质的量 0 10 20 30 40 50 60 70 SO2 1 07 0.5 0.35 0.2 0.1 0.1 0.1 O2 0.5 0.35 0.25 0.18 0.1 0.05 0.05 0.05 SO3 0 0.3 0.5 0.65 0.8 0.9 0.9 0.9 素材 2：反应在不同条件下进行时 SO2 的转化率：(SO2 的转化率是反应的 SO2 占起始 SO2 的物 质的量分数，SO2 的转化率越大，化学反应的限度越大) 0.1 MPa 0.5 MPa 1 MPa 10 MPa 400 ℃ 99.2 99.6 99.7 99.9 500 ℃ 93.5 96.9 97.8 99.3 - 15 - 600 ℃ 73.7 85.8 90.0 96.4 根据以上的两个素材回答问题： (1)根据素材 1 中计算 20～30s 期间，用二氧化硫表示的化学反应平均速率为_______ mol·L－1·s －1。 (2)根据素材 2 中分析得到，提高该化学反应限度(即提高反应物 SO2 转化率)的途径有_______。 (3)根据素材 1、素材 2 中分析得到，要实现素材 1 中 SO2 的平衡转化率需控制的反应条件是 _____。 (4) 在恒温恒容．．．．的密闭容器中，发生反应 2SO2(g)＋O2(g)  2SO3(g)，当下列物理量不再发生变 化时： ①混合气体的压强 ②混合气体的密度； ③混合气体的总物质的量； ④混合气体的平均相对分子质量； ⑤各反应物或生成物的反应速率之比等于化学计量数之比。 一定能证明 2SO2(g)＋O2(g)  2SO3(g)达到平衡状态的是_________(填序号)。 II.电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。被称之为“软电池”的纸质电池，采用一个 薄层纸片(在其一边镀锌，而在其另一边镀二氧化锰)作为传导体。在纸内的离子“流过”水和氧 化锌组成的碱性电解液。电池总反应为 Zn＋2MnO2＋H2O＝ZnO＋2MnO(OH)，则当 0.1 mol 负 极完全溶解时，转移电子个数为__________；该电池正极反应式为_____________。 【答案】 (1). 0.0075 (2). 增大压强或在一定范围内降低温度 (3). 温度为 600 ℃， 压强为 1 MPa (4). ①③④ (5). 0.2NA 或 1.204×1023 (6). 2MnO2 ＋2e- ＋2H2O＝ 2MnO(OH)＋2OH- 【解析】 【详解】I.(1)由素材 1 可知，20-30s 内二氧化硫的物质的量的变化量为 0.5mol-0.35mol=0.15mol， 则二氧化硫表示的化学反应的平均速率为 0.15mol 2L =0.0075mol / (L min)10s  ； (2)由素材 2 可知，压强越大、温度越低时有利于提高该化学反应限度，但温度太低时反应速 率较慢； (3)由素材 1 可知，50s 时反应达到平衡，则二氧化硫的转化率为1mol-0.1mol 1mol ×100%=90%， - 16 - 结合素材 2 可知，转化率为 90%时温度为 600 ℃，压强为 1MPa； (4)判定可逆反应是否达到化学平衡状态，一般有以下两种方法： 1、v 正=v 逆，即正逆反应速率相等； 2．变量不变，包括某组分的含量、气体的颜色、密度、平均相对分子质量、体系的总压强等。 对于反应 2SO2(g)＋O2(g)  2SO3(g)， ①混合气体的压强不变，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，①符合题意； ②混合气体的密度 m= V  ，反应前后 m 不变，容积固定，V 不变，故密度一直不变，②不符 合题意； ③该反应前后系数之和不相等，混合气体的总物质的量不变，反应达平衡状态，③符合题意； ④混合气体的平均相对分子质量 M= m n ，m 不变，但 n 是变量，故 M 不变可以判定反应达平 衡状态，④符合题意； ⑤只要反应发生就有各反应物或生成物的反应速率之比等于化学计量数之比，与平衡无关， ⑤不符合题意； 综上所述，①③④符合题意； II. 电池总反应为 Zn＋2MnO2＋H2O＝ZnO＋2MnO(OH)，负极为 Zn，电极反应为 Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O，正极为 MnO2，电极反应为 2MnO2＋2e-＋2H2O＝2MnO(OH)＋2OH-， 根据负极反应，0.1 molZn 完全溶解时，转移电子为 0.2mol，数目为 0.2NA 或 1.204×1023；根 据上述分析，正极反应为 2MnO2＋2e-＋2H2O＝2MnO(OH)＋2OH-； 23. 某制糖厂以甘蔗为原料制糖，同时得到大量的甘蔗渣，对甘蔗渣进行综合利用不仅可以提 高综合效益，而且还能防止环境污染，生产流程如下： 已知石油裂解是生产 H 的主要方法，E 的溶液和新制的氢氧化铜悬浊液反应可以生成砖红色 沉淀，G 是具有香味的油状液体，试回答下列问题。 (1)A 的名称为___________；G 的官能团的名称为____________。 - 17 - (2)H 的结构简式_________。 (3)写出 H 发生加聚反应的化学方程式：_________________。 (4)D→E 的化学方程式：______________。 (5)H→D 的化学方程式：___________。 (6)写出 G 的同分异构体中与 CH3COOH 互为同系物的任意一种的结构简式：__________。 【 答 案 】 (1). 纤 维 素 (2). 酯 基 (3). CH2=CH2 (4). nCH2=CH2 引发剂 (5). 2CH3CH2OH ＋ O2 Cu   2CH3CHO ＋ 2H2O (6). CH2=CH2+H2O 催化剂 CH3-CH2-OH (7). CH3CH2CH2COOH 或者 【解析】 【分析】 A 来自于甘蔗渣，且分子式是(C6H10O5)n，则 A 是纤维素，纤维素在催化剂作用下水解生成葡 萄糖 B。葡萄糖 B 在酒化酶的作用下会生成乙醇 D；B 在人体中缓慢氧化会生成二氧化碳和水； D 可以转化为 E，且 E 的溶液和新制的氢氧化铜悬浊液反应可以生成砖红色沉淀，说明 E 具 有醛基，可得 E 是乙醛；E 可以转化成 F，F 比 E 多一个氧原子，且能与 D 反应生成具有香味 的物质 G，可知 F 是乙酸，G 是乙酸乙酯。H 和水在催化剂的作用下能生成乙醇，且石油裂解 已成为生产 H 的主要方法，可知 H 为乙烯，在一定条件下发生加聚反应生成聚乙烯。 【详解】(1)通过分析知，A 的名称为纤维素；G 为乙醇和乙酸通过酯化反应得到的乙酸乙酯， 所以官能团为酯基； (2)H 为乙烯，结构简式为 CH2=CH2； (3)H 为乙烯，有碳碳双键，发生的加聚反应为：nCH2=CH2 引发剂 (4)D 为乙醇，E 为乙醛，发生的反应为：2CH3CH2OH＋O2 Cu  2CH3CHO＋2H2O； (5)H 为乙烯，含有碳碳双键，与水发生加成反应：CH2=CH2+H2O 催化剂 CH3-CH2-OH； (6)G 的分子式为 C4H8O2，与 CH3COOH 互为同系物的同分异构体所具备的条件是必须具有羧 基，且丙基有两种同分异构体即正丙基和异丙基，故 G 的同分异构体中与 CH3COOH 互为同 系物的结构简式为：CH3CH2CH2COOH 或 。 24. 已知数据： - 18 - 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/g·cm－3 乙醇 －117.3 78.5 0.789 乙酸 16.6 117.9 1.05 乙酸乙酯 －83.6 77.5 0.90 浓硫酸(98%) — 338.0 1.84 实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下： ①在 30 mL 的大试管 A 中按体积比 1∶4∶4 的比例配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合溶液； ②按图 1 连接好装置(装置气密性良好)，用小火均匀地加热装有混合液的大试管 3～5 min； ③待试管 B 收集到一定量产物后停止加热，撤去试管 B 并用力振荡，然后静置分层； ④分离出乙酸乙酯层、洗涤和干燥。 请根据题目要求回答下列问题： (1)写出制取乙酸乙酯的化学方程式：___________。 (2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用不包括．．．_________(填字母代号)。 A．反应乙酸 B．吸收部分乙醇 C．降低乙酸乙酯的溶解度，有利于分层析出 D．吸收挥发 出的硫酸，加快反应速率 (3)步骤②中需要加热并且小火均匀加热的原因是___________。 (4)某化学课外小组设计了图 2 所示的制取乙酸乙酯的装置(铁架台、铁夹、加热装置均已略去)， 与图 1 所示装置相比，此装置的主要优点有①增加了温度计，有利于控制发生装置中反应液 的温度；②增加了分液漏斗，有利于及时补充反应混合液，以提高乙酸乙酯的产量；③增加 了冷凝装置，有利于收集产物乙酸乙酯等,其中图 2 中冷凝水的流向为：____口进____口出(填 写“a”或“b”)。 - 19 - 【答案】 (1). CH3COOH＋CH3CH2OH 浓硫酸   H2O＋CH3COOCH2CH3 (2). D (3). 加快 反应速率，将生成的乙酸乙酯蒸出并防止乙醇和乙酸的大量挥发，有利于乙酸乙酯的生成 (4). b (5). a 【解析】 【分析】 在 30 mL的大试管 A 中按体积比 1∶4∶4 的比例配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合溶液，一般 先加乙醇，再加浓硫酸（防止浓硫酸放热而导致液体飞溅），降温后加乙酸（防止乙酸挥发）； 按图 1 连接好装置（装置气密性良好），用小火均匀地加热装有混合液的大试管 3～5 min，乙 醇和乙酸发生酯化反应 CH3COOH＋CH3CH2OH 浓硫酸   H2O＋CH3COOCH2CH3，乙酸乙酯经过 长导管，冷凝后变为液体进入 B 试管中，试管中饱和碳酸钠的作用为吸收乙醇、中和乙酸、 降低乙酸乙酯的溶解度；待试管 B 收集到一定量产物后停止加热，撤去试管 B 并用力振荡， 使碳酸钠溶液与乙酸乙酯充分接触，将乙醇、乙酸等杂质除去，然后静置分层；从上口分离 出乙酸乙酯层、洗涤和干燥，得到乙酸乙酯。 【详解】(1)根据分析，制取乙酸乙酯的化学方程式为 CH3COOH＋CH3CH2OH 浓硫酸   H2O＋ CH3COOCH2CH3； (2)根据分析，饱和碳酸钠的作用为吸收乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度，故选 D； (3)加热的目的是加快反应速率，将生成的乙酸乙酯蒸出，根据各物质的沸点数据，乙酸、乙 醇、乙酸乙酯的沸点较近，若大火加热，会将原料大量蒸出，另外，温度越高，副产物越多， 故需小火均匀加热； (4)为了保证冷凝效果，冷凝水应下进上出，故从 b 口进，a 口出。