精品解析:广西南宁三中、北海中学2023-2024学年高一下学期五月联考化学试题
2024-06-26
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内容正文:
2026届南宁三中、北海中学高一下(五月)联考
化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 Co-59 Zn-65
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生活、科技密切相关。下列说法正确的是
A. 磁悬浮列车中使用的聚氯乙烯塑料可由氯乙烯调过加聚反应制得
B. 石墨烯的“表妹”导电超材料锡烯属于有机高分子材料
C. 新能源汽车使用锂离子电池供电时电能转化为化学能
D. 白瓷(主要成分)属于金属材料
2. 下列有关烷烃的叙述中,正确的是
A. 的球棍模型为
B. 烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性溶液的紫色褪去
C. 分子通式为的烃一定是烷烃
D. 丙烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上
3. 下列物质的化学用语书写正确的是
A. 羟基的电子式: B. 乙醇的结构式:
C. 乙烯的结构简式: D. 异丁烷的结构简式:
4. 下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是
选项
实验
A
露置在空气中
淡黄色固体最终变为白色固体
B
石蕊溶液滴入氯水中
溶液变红,随后迅速褪色
C
棕黄色饱和溶液滴入沸水中
溶液变红褐色
D
铜丝在酒精灯上灼烧后插入乙醇中
铜丝变回红色
A. A B. B C. C D. D
5. 用下列实验装置完成对应实验,装置正确且能达到实验目的的是
A
B
制取并收集少量氨气
比较非金属性:
C
D
实验室制取乙酸乙酯
制取
A. A B. B C. C D. D
6. 为阿伏加德罗常数的值,则下列说法正确的是
A. 甲基中含有的电子数为
B. 质量分数为46%的乙醇水溶液中含有键数目为
C. 与在密闭容器中充分反应,转移电子数为
D. 标准状况下,中含有碳原子的数目为
7. 已知 A、B、C、D、E 是五种短周期主族元素,其原子半径与原子序数的关系如图 1,且 A、B、C、D 可形成化合物 X 如图 2,C 与 E 同主族。下列说法正确的是
A. 氢化物的沸点:C>B B. 简单离子的半径:E>D>C
C. 含氧酸的酸性:E>B D. 化合物 X 在低温条件存在更稳定
8. 柑橘类水果中含有柠檬酸,其结构简式如下,下列有关说法不正确的是
A. 分子式是 B. 该有机物最多可消耗
C. 可以发生取代反应、加成反应 D. 能与溶液反应放出
9. 香港城市大学、中国科学院深圳先进技术研究院和深圳大学合作,证明了纳米片在酸性条件下具有本征差的析氢活性,展现出快速选择性地将硝酸根离子还原为氨的催化性能。已知在电场作用下,双极膜中间层的解离为和,并向两极迁移。下列有关装置放电过程(如图所示)的叙述正确的是
A. 电子由a极经双极膜流向b极
B. a极为正极,b极发生还原反应
C. b极上的电极反应式为
D. a极质量减少时,双极膜中有向a极区迁移
10. 常温下,往烧杯中加入10mL1mol/LFeCl3溶液和10mL2mol/L KI溶液,随时间变化如下表所示,不考虑溶液混合时体积的改变,下列说法不正确的是
t/min
0
3
6
9
12
0.88
0.80
0.80
0.80
A. 3min时,的转化率为56%
B. 6min时,向烧杯中加入适量固体,反应速率不变
C. 9min时,往烧杯中滴加溶液,溶液变红
D. 烧杯中发生反应的离子方程式为
11. 从元素化合价和物质类别两个角度学习、研究物质的性质,是一种行之有效的方法。下图为氮元素的价类二维图。下列说法正确的是
A. a的浓溶液与e的浓溶液靠近不会产生白烟
B. b在一定条件下与氧气反应可直接生成d
C. c、d均为酸性氧化物
D. 若d为一种红棕色气体,碱性条件下由c、d制备f的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1
12. 在给定的条件下,下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
13. 由下列实验操作和现象,能得出相应结论且结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向锌粒和稀反应的溶液中滴加几滴溶液
产生气泡的速率加快
是该反应的催化剂
B
向溶液中通入气体
出现黑色沉淀()
酸性:
C
将溶液和稀混合
溶液变浑浊,且生成的气体可使品红溶液褪色
既体现还原性又体现氧化性
D
将稀溶液滴入某溶液中
没有产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
该溶液中一定没有
A. A B. B C. C D. D
14. 下列各组离子能大量共存,且加入相应试剂后发生反应的离子方程式正确的是
离子组
加入试剂
加入试剂后发生的离子反应
A
、、
溶液
B
、、
盐酸溶液
、
C
、、
通入少量
D
、、
通入少量
A. A B. B C. C D. D
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. A、B、C、D、E的转化关系如下图所示,其中烃A的产量可以用来衡量—国家石油化学工业的发展水平,B、D是生活中常用的调味品。请按要求回答下列问题:
(1)A分子中,有___________个原子在同一平面上,下列化合物中与A互为同系物的是___________(填序号)。
① ② ③ ④
(2)B在日常生活中的用途是___________(写出一种即可),C中所含官能团的结构简式为___________,D中所含官能团的名称为___________
(3)写出②、④两步反应的化学方程式,并注明反应类型:
②___________,反应类型:___________;
④___________,反应类型:___________。
16. 利用反应,可将资源化,促进“碳中和”。
回答下列问题:
(1)催化加氢制取可通过下列步骤实现,反应过程中各物质能量关系如图所示:
由图可知,该反应每生成甲醇,会___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ的热量。
(2)在恒温(始终保持反应温度为350℃)、2L恒容密闭容器中充入等物质的量的和,测得各物质的物质的量浓度随时间变化如下图所示:
①随时间变化的曲线是___________(填“a”“b”或“c”),0~2min用表示的反应速率是___________。
②若初始体系的压强为,则平衡时体系的总压强为___________。
③保持反应温度和容器体积不变,反应至2min改变了某一反应条件,根据图中信息可推测改变的反应条件可能是___________(写出一项即可)。
(3)若在绝热条件下,将、按体积比1:2充入恒容密闭容器中发生该反应,下列能判断反应达到平衡状态的是___________。
A. 容器内混合气体的密度不变 B. 容器内混合气体的压强不变
C. 容器内温度保持不变 D.
(4)通过设计燃料电池(如图),可以将甲醇中蕴藏的能量释放出来,在酸性电解质溶液中,甲醇在电极上反应产生。
请写出燃料电池的负极反应式___________。
17. (三氯化六氨合钴)是合成其他含钴配合物的重要原料,实验室中可由金属
钴及其他原料制备
(一)的制备
易潮解,可用金属钴与氯气反应制备。实验中利用下列装置进行制备。
(1)装置A中发生反应的离子方程式为___________。
(2)按图中A→E的顺序组合装置制备,E为盛装有___________。(填试剂名称)的干燥管,其作用为___________。
(3)实验过程中,当观察到___________时,再点燃D处酒精灯。
(二)的制备
步骤如下:
Ⅰ.在仪器a内加入研细的,和水,加热溶解后加入活性炭作催化剂。
Ⅱ.冷却后,加入浓氨水混合均匀。控制温度在10℃以下并缓慢加入溶液。
Ⅲ.在60℃下反应一段时间后,经过一系列操作后,过滤、洗涤、干燥得到晶体。
已知:不同温度下在水中的溶解度如下图所示。
回答下列问题:
(4)仪器a如上图所示,名称是___________。
(5)步骤Ⅱ中在加入溶液时,控制温度在10℃以下的目的是___________。
(6)Ⅲ中的“一系列操作”包括趁热过滤、冷却结晶,“趁热过滤”除掉的不溶物为___________。
18. 氯化亚铜()是重要的铜盐系列产品,某学习小组用海绵铜(主要成分是和)制取氯化亚铜的流程如下:
已知:
①难溶于水和乙醇,在潮湿环境中易被空气氧化;还原性:。
②易溶于浓度较大的体系。
(1)“溶解”前要先将海绵铜粉碎,目的是___________。
(2)海绵铜在“溶解”过程中反应原理如下:
反应①:
反应②:(未配平)。
反应②中氧化剂与还原剂物质的量之比为___________。
(3)“还原”步骤发生反应的离子方程式为:___________,该过程中,稍过量的原因是:①保证反应完全、②___________。
(4)氯化铵用量与沉淀率的关系如下表所示,在比值大于1.1时,沉淀率随增大而减小的原因是___________。
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
1.3
沉淀率/%
35.3
73.2
85.2
91.3
79.2
65.4
(5)用乙醇“醇洗”的目的是___________,具体操作是___________。
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2026届南宁三中、北海中学高一下(五月)联考
化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 Co-59 Zn-65
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生活、科技密切相关。下列说法正确的是
A. 磁悬浮列车中使用的聚氯乙烯塑料可由氯乙烯调过加聚反应制得
B. 石墨烯的“表妹”导电超材料锡烯属于有机高分子材料
C. 新能源汽车使用锂离子电池供电时电能转化为化学能
D. 白瓷(主要成分)属于金属材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯乙烯含有碳碳双键,通过加聚反应可以制得聚氯乙烯,A正确;
B.锡烯不是有机物,不属于有机高分子材料,B错误;
C.锂离子电池供电时化学能转化为电能,C错误;
D.白瓷(主要成分)属于无机非金属材料,D错误;
故选A。
2. 下列有关烷烃的叙述中,正确的是
A. 的球棍模型为
B. 烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性溶液的紫色褪去
C. 分子通式为的烃一定是烷烃
D. 丙烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上
【答案】C
【解析】
【详解】A.球棍模型是用球表示原子和用棍表示化学键的模型;的球棍模型为,A误差;
B.烷烃的化学性质稳定,不能被酸性KMnO4溶液氧化,无法使其褪色,B错误;
C.分子通式为的烃,是饱和烃,一定是烷烃,C正确;
D.饱和碳为四面体构型,丙烷分子中所有的碳原子不会在同一条直线上,D错误;
故选C。
3. 下列物质的化学用语书写正确的是
A. 羟基的电子式: B. 乙醇的结构式:
C. 乙烯的结构简式: D. 异丁烷的结构简式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.羟基中氧与氢原子间共用1对电子对,O原子有1个单电子,电子式为,A正确;
B.乙醇的结构式为,结构简式为CH3CH2OH,B错误;
C.乙烯含有碳碳双键,结构为,C错误;
D.异丁烷的结构简式:CH3CH(CH3)2,D错误;
故选A。
4. 下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是
选项
实验
A
露置在空气中
淡黄色固体最终变为白色固体
B
石蕊溶液滴入氯水中
溶液变红,随后迅速褪色
C
棕黄色饱和溶液滴入沸水中
溶液变红褐色
D
铜丝在酒精灯上灼烧后插入乙醇中
铜丝变回红色
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.露置在空气中和水生成氢氧化钠和氧气、和二氧化碳生成碳酸钠和氧气,最终变为碳酸钠,氧元素发生改变,与氧化还原反应有关,A不符合题意;
B.褪色是利用次氯酸的强氧化性漂白,与氧化还原反应有关,B不符合题意;
C.制取红褐色胶体应该向煮沸的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液至溶液变红褐色,无元素化合价改变,不是氧化还原反应,C符合题意;
D.铜丝变回红色,是乙醇还原氧化铜为铜单质,存在元素化合价改变,是氧化还原反应,D不符合题意;
故选C。
5. 用下列实验装置完成对应实验,装置正确且能达到实验目的的是
A
B
制取并收集少量氨气
比较非金属性:
C
D
实验室制取乙酸乙酯
制取
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.由实验装置图可知,收集氨气的试管没有出气管,可能会因为气体压强增大而发生意外事故,所以题给装置不能达到制取并收集少量氨气的实验目的,故A错误;
B.稀硫酸能与碳酸钠溶液反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,反应说明硫酸的酸性强于碳酸,反应生成的二氧化碳与硅酸钠溶液反应生成碳酸氢钠和硅酸沉淀,反应说明碳酸的酸性强于硅酸,元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则题给装置能用于比较硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱,故B正确;
C.浓硫酸作用下乙酸与乙醇共热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,反应生成的乙酸乙酯中混用挥发出的乙酸和乙醇,直接将混合气体直接通入饱和碳酸钠溶液中会产生倒吸,故C错误;
D.铜与浓硫酸常温下不反应,则题给装置无法达到制取二氧化硫的实验目的,故D错误;
故选B。
6. 为阿伏加德罗常数的值,则下列说法正确的是
A. 甲基中含有的电子数为
B. 质量分数为46%的乙醇水溶液中含有键数目为
C. 与在密闭容器中充分反应,转移电子数为
D. 标准状况下,中含有碳原子的数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲基含有的电子数为9,则1.5g甲基中含有的电子数为×9×NAmol—1=0.9NA,故A错误;
B.乙醇水溶液中乙醇分子含有1个氢氧键,水分子中含有2个氢氧键,则100g质量分数为46%的乙醇水溶液中含有氢氧键数目大于×1×NAmol—1= NA,故B错误;
C.氢气与碘反应生成生成碘化氢的反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,所以1mol氢气与1mol碘在密闭容器中充分反应,转移电子数小于1mol×2×NAmol—1=2NA,故C错误;
D.标准状况下,22.4L一氯甲烷含有的碳原子个数为×1×NAmol—1=NA,故D正确;
故选D。
7. 已知 A、B、C、D、E 是五种短周期主族元素,其原子半径与原子序数的关系如图 1,且 A、B、C、D 可形成化合物 X 如图 2,C 与 E 同主族。下列说法正确的是
A. 氢化物的沸点:C>B B. 简单离子的半径:E>D>C
C. 含氧酸的酸性:E>B D. 化合物 X 在低温条件存在更稳定
【答案】D
【解析】
【分析】A、B、C、D、E是五种短周期主族元素且原子序数依次增大,化合物X结构中元素D形成+1价阳离子,而D的原子序数大于A、B、C,可知D为Na元素;结合A的原子半径小于B、C,可知A为H元素;由原子序数可知B、C处于第二周期,化合物X结构中C可以形成2个共价键、B形成4个共价键,故B为C元素、C为O元素,而C与E同主族,则E为S元素。
【详解】由分析可知,A为H元素、B为C元素、C为O元素、D为Na元素、E为S元素;
A.C元素的氢化物包括所有的烃,有的烃沸点比O的氢化物高,故A错误;
B.离子的电子层数越多,半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,简单离子的半径:S2->O2->Na+,故B错误;
C.碳的含氧酸有碳酸和羧酸,酸性不一定都比S的含氧酸低,故C错误;
D.X为Na2CO3·H2O2,H2O2受热易分解,Na2CO3易与酸反应,化合物X在低温的碱性溶液中更加稳定,故D正确;
选D。
8. 柑橘类水果中含有柠檬酸,其结构简式如下,下列有关说法不正确的是
A. 分子式是 B. 该有机物最多可消耗
C. 可以发生取代反应、加成反应 D. 能与溶液反应放出
【答案】C
【解析】
【详解】A.该结构简式可知,分子式,A正确;
B.该分子中含有3个羧基能NaOH反应,所以1 mol该有机物最多可消耗3 mol NaOH,B正确;
C.该分子中含有羧基,羟基能发生取代反应,不能发生加成反应,C错误;
D.该分子中含有羧基,能与NaHCO3溶液反应放出CO2,D正确;
故选C。
9. 香港城市大学、中国科学院深圳先进技术研究院和深圳大学合作,证明了纳米片在酸性条件下具有本征差的析氢活性,展现出快速选择性地将硝酸根离子还原为氨的催化性能。已知在电场作用下,双极膜中间层的解离为和,并向两极迁移。下列有关装置放电过程(如图所示)的叙述正确的是
A. 电子由a极经双极膜流向b极
B. a极为正极,b极发生还原反应
C. b极上的电极反应式为
D. a极质量减少时,双极膜中有向a极区迁移
【答案】C
【解析】
【分析】根据电池装置图中电极板上的物质转化可知,a极由Zn生成Zn2+,发生氧化反应为负极;b极由硝酸根离子转化为氨气,发生还原反应为正极。
【详解】A.电子由负极经导线流向正极,不经过电解液,A错误;
B.a为负极,发生氧化反应,b为正极,发生还原反应,B错误;
C.根据装置图可知,b极上硝酸根离子转化为氨气,环境为碱性环境,发生的反应为:,C正确;
D.a极发生的反应为,a极质量减少6.5g时,转移0.2mol电子,双极膜中有0.2mol氢氧根离子向a极区移动,D错误;
故选C。
10. 常温下,往烧杯中加入10mL1mol/LFeCl3溶液和10mL2mol/L KI溶液,随时间变化如下表所示,不考虑溶液混合时体积的改变,下列说法不正确的是
t/min
0
3
6
9
12
0.88
0.80
0.80
0.80
A. 3min时,的转化率为56%
B. 6min时,向烧杯中加入适量固体,反应速率不变
C. 9min时,往烧杯中滴加溶液,溶液变红
D. 烧杯中发生反应的离子方程式为
【答案】A
【解析】
【分析】由题意可知,混合溶液中碘离子浓度为=1mol/L,铁离子浓度为=0.50mol/L,由表格数据可知,6min后碘离子浓度都为0.80mol/L,说明反应达到平衡,平衡时消耗铁离子浓度为1mol/L—0.80mol/L=0.20mol/L<0.50mol/L,则溶液中铁离子没有完全反应,铁离子与碘离子生成亚铁离子和碘的反应为可逆反应,反应的离子方程式为。
【详解】A.由表格数据可知,3min时碘离子浓度为0.88mol/L,则碘离子的转化率为×100%=12%,故A错误;
B.由表格数据可知,烧杯中发生反应的离子方程式为,则6min时,向烧杯中加入适量氯化钾固体,反应体系中各物质的浓度不变,反应速率不变,故B正确;
C.由分析可知,铁离子与碘离子生成亚铁离子和碘的反应为可逆反应,则9min时,往烧杯中滴加硫氰化钾溶液,溶液中铁离子与硫氰酸根离子反应生成硫氰化钾,使溶液变为红色,故C正确;
D.由分析可知,铁离子与碘离子生成亚铁离子和碘的反应为可逆反应,反应的离子方程式为,故D正确;
故选A。
11. 从元素化合价和物质类别两个角度学习、研究物质的性质,是一种行之有效的方法。下图为氮元素的价类二维图。下列说法正确的是
A. a的浓溶液与e的浓溶液靠近不会产生白烟
B. b在一定条件下与氧气反应可直接生成d
C. c、d均为酸性氧化物
D. 若d为一种红棕色气体,碱性条件下由c、d制备f的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1
【答案】D
【解析】
【分析】由于图为氮元素的价类二维图,则a-f分别为氨气、氮气、一氧化氮、二氧化氮或四氧化二氮、硝酸、含的盐;
【详解】A.氨气的浓溶液为浓氨水,硝酸的浓溶液为浓硝酸,二者都有挥发性,相互靠近时会反应,,而产生的即为白烟,A错误;
B.氮气和氧气反应生成NO,而不是二氧化氮或四氧化二氮,B错误;
C.NO为不成盐氧化物,不是酸性氧化物,C错误;
D.若d为一种红棕色气体,则为二氧化氮,碱性条件下由NO、NO2制备含的盐的反应中NO2中氮化合价由+4变为+3为氧化剂、NO中氮化合价由+2变为+3为还原剂,由电子守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1,D正确;
故选D。
12. 在给定的条件下,下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.二氧化硅不溶于水,也不与水反应,转化不能均一步实现,A不符合题意;
B.氮气和氢气催化生成氨气,饱和氨盐水和二氧化碳反应生成溶解度较小的碳酸氢钠晶体析出,转化能一步实现,B符合题意;
C.FeS2在氧气中煅烧生成二氧化硫,而不是三氧化硫,转化不能均一步实现,C不符合题意;
D.硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫和氯化钡不反应,转化不能均一步实现,D不符合题意;
故选B。
13. 由下列实验操作和现象,能得出相应结论且结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向锌粒和稀反应的溶液中滴加几滴溶液
产生气泡的速率加快
是该反应的催化剂
B
向溶液中通入气体
出现黑色沉淀()
酸性:
C
将溶液和稀混合
溶液变浑浊,且生成的气体可使品红溶液褪色
既体现还原性又体现氧化性
D
将稀溶液滴入某溶液中
没有产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
该溶液中一定没有
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.向锌粒和稀硫酸反应的溶液中滴加几滴硫酸铜溶液,锌与硫酸铜溶液反应生成铜,铜、锌在硫酸溶液中构成原电池,原电池反应使生成氢气的速率加快,则产生气泡的速率加快不是铜离子做了反应的催化剂,故A错误;
B.向硫酸铜溶液中通入硫化氢气体发生的反应为硫酸铜溶液与硫化氢反应生成硫化铜沉淀和硫酸,该反应说明硫化铜的溶解度小,不能与稀硫酸反应,但不能说明氢硫酸的酸性强于硫酸,故B错误;
C.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫气体、硫沉淀和水,反应中硫代硫酸钠中硫元素的化合价即升高被氧化又降低被还原,硫代硫酸钠是反应的氧化剂也是还原剂,反应中既体现氧化性又体现还原性,故C正确;
D.常温下稀氢氧化钠溶液与溶液中的铵根离子反应生成一水合氨,没有氨气逸出,则将稀氢氧化钠溶液滴入某溶液中,没有产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体不能说明溶液中不存在铵根离子,故D错误;
故选C。
14. 下列各组离子能大量共存,且加入相应试剂后发生反应的离子方程式正确的是
离子组
加入试剂
加入试剂后发生的离子反应
A
、、
溶液
B
、、
盐酸溶液
、
C
、、
通入少量
D
、、
通入少量
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.离子组能大量共存,加入后发生反应的离子方程式为,A错误;
B.离子组中和发生酸碱中和反应生成水,两者不能大量共存,B错误;
C.离子组能大量共存,通入少量后离子方程式为,C正确;
D.离子组能大量共存,通入少量后离子方程式为,D错误;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. A、B、C、D、E的转化关系如下图所示,其中烃A的产量可以用来衡量—国家石油化学工业的发展水平,B、D是生活中常用的调味品。请按要求回答下列问题:
(1)A分子中,有___________个原子在同一平面上,下列化合物中与A互为同系物的是___________(填序号)。
① ② ③ ④
(2)B在日常生活中的用途是___________(写出一种即可),C中所含官能团的结构简式为___________,D中所含官能团的名称为___________
(3)写出②、④两步反应的化学方程式,并注明反应类型:
②___________,反应类型:___________;
④___________,反应类型:___________。
【答案】(1) ①. 6 ②. ②
(2) ①. 可用作医用酒精,杀菌消毒 ②. —CHO ③. 羧基
(3) ①. 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O ②. 氧化反应 ③. CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O ④. 取代反应
【解析】
【分析】由烃A的产量可以用来衡量—国家石油化学工业的发展水平,B、D是生活中常用的调味品可知,有机物的转化关系为催化剂作用下乙烯与水在加热、加压条件下发生加成反应生成乙醇,则A为乙烯、B为乙醇;铜做催化剂条件下乙醇与氧气共热发生催化氧化反应生成乙醛,则C为乙醛;催化剂作用下乙醛与氧气共热发生催化氧化反应生成乙酸,则D为乙酸;浓硫酸作用下乙酸与乙醇共热发生酯化反应生成乙酸乙酯,则E为乙酸乙酯。
【小问1详解】
乙烯分子中碳碳双键为平面结构,则分子中6个原子都在同一平面上;同系物必须是含有相同数目相同官能团的同类物质,丙烯与乙烯是结构相似的烯烃,互为同系物,故选②,故答案为:6;②;
【小问2详解】
乙醇能使蛋白质变性,是日常生活中常用的洗涤剂,能起到杀菌消毒的作用;乙醛的结构简式为CH3CHO,官能团为—CHO;乙酸的结构简式为CH3COOH,官能团为羧基,故答案为:可用作医用酒精,杀菌消毒;—CHO;羧基;
【小问3详解】
由分析可知,②步反应为铜做催化剂条件下乙醇与氧气共热发生催化氧化反应生成乙醛和水,反应的化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;④步反应为浓硫酸作用下乙酸与乙醇共热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,反应的化学方程式为CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O,故答案为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;氧化反应;CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O;取代反应。
16. 利用反应,可将资源化,促进“碳中和”。
回答下列问题:
(1)催化加氢制取可通过下列步骤实现,反应过程中各物质能量关系如图所示:
由图可知,该反应每生成甲醇,会___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ的热量。
(2)在恒温(始终保持反应温度为350℃)、2L恒容密闭容器中充入等物质的量的和,测得各物质的物质的量浓度随时间变化如下图所示:
①随时间变化的曲线是___________(填“a”“b”或“c”),0~2min用表示的反应速率是___________。
②若初始体系的压强为,则平衡时体系的总压强为___________。
③保持反应温度和容器体积不变,反应至2min改变了某一反应条件,根据图中信息可推测改变的反应条件可能是___________(写出一项即可)。
(3)若在绝热条件下,将、按体积比1:2充入恒容密闭容器中发生该反应,下列能判断反应达到平衡状态的是___________。
A. 容器内混合气体的密度不变 B. 容器内混合气体的压强不变
C. 容器内温度保持不变 D.
(4)通过设计燃料电池(如图),可以将甲醇中蕴藏的能量释放出来,在酸性电解质溶液中,甲醇在电极上反应产生。
请写出燃料电池的负极反应式___________。
【答案】(1) ①. 放出 ②. 49
(2) ①. b ②. 0.15 mol/(L·min) ③. 0.7p ④. 使用了催化剂 (3)BC
(4)CH3OH—6e—+H2O=CO2↑+6H+
【解析】
【小问1详解】
由图可知,反应生成1mol甲醇时,反应放出的热量为(90kJ/mol—41kJ/mol) ×1mol=49kJ,故答案为:放出;49;
【小问2详解】
①由方程式可知,相同时间时,反应消耗氢气的物质的量大于二氧化碳,则氢气随时间变化的曲线是曲线b;由图可知,2min时氢气浓度为0.7mol/L,则0~2min氢气的反应速率为=0.15 mol/(L·min),故答案为:b;0.15 mol/(L·min);
②由图可知,起始二氧化碳和氢气的浓度都为1.0mol/L,反应达到平衡时,二氧化碳和氢气的浓度分别为0.7mol/L和0.1mol/L,甲醇和水蒸气的浓度都为0.3mol/L,由气体的物质的量之比等于压强之比可知,平衡时体系的总压强为×pkPa=0.7pkPa,故答案为:0.7p;
③由图可知,保持反应温度和容器体积不变,2min改变条件的瞬间时,反应体系中各物质的浓度不变,改变量增大,说明改变条件,反应速率加快,但平衡状态没有发生变化,所以改变的条件为使用了催化剂,故答案为:使用了催化剂;
【小问3详解】
A.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变,则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;
B.该反应是气体体积减小的反应,反应中容器内压强减小,则容器内压强保持不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;
C.该反应为放热反应,绝热条件下,反应放出的热量使容器中的反应温度增大,则容器内温度保持不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;
D.不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;
故选BC;
【小问4详解】
由图可知,通入燃料的左侧电极为燃料电池的负极,水分子作用下,甲醇在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子,电极反应式为CH3OH—6e—+H2O=CO2↑+6H+,故答案为:CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+。
17. (三氯化六氨合钴)是合成其他含钴配合物的重要原料,实验室中可由金属
钴及其他原料制备
(一)的制备
易潮解,可用金属钴与氯气反应制备。实验中利用下列装置进行制备。
(1)装置A中发生反应的离子方程式为___________。
(2)按图中A→E的顺序组合装置制备,E为盛装有___________。(填试剂名称)的干燥管,其作用为___________。
(3)实验过程中,当观察到___________时,再点燃D处酒精灯。
(二)的制备
步骤如下:
Ⅰ.在仪器a内加入研细的,和水,加热溶解后加入活性炭作催化剂。
Ⅱ.冷却后,加入浓氨水混合均匀。控制温度在10℃以下并缓慢加入溶液。
Ⅲ.在60℃下反应一段时间后,经过一系列操作后,过滤、洗涤、干燥得到晶体。
已知:不同温度下在水中的溶解度如下图所示。
回答下列问题:
(4)仪器a如上图所示,名称是___________。
(5)步骤Ⅱ中在加入溶液时,控制温度在10℃以下的目的是___________。
(6)Ⅲ中的“一系列操作”包括趁热过滤、冷却结晶,“趁热过滤”除掉的不溶物为___________。
【答案】(1)
(2) ①. 碱石灰 ②. 防止空气中的水蒸气进入E装置使CoCl2水解
(3)整个装置中充满黄绿色气体
(4)锥形瓶 (5)控制反应速率;防止温度过高使H2O2和NH3·H2O分解
(6)活性炭
【解析】
【分析】用高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气,通过饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,再利用浓硫酸干燥,得到的纯净干燥的氯气与钴粉在加热条件下反应制备CoCl2,CoCl2易潮解,在装置D末端增加干燥装置;
【小问1详解】
装置A中利用高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气,同时生成氯化钾、氯化锰和水,发生反应的离子方程式为;
【小问2详解】
E为盛装有碱石灰的干燥管,其作用为吸收未反应完的Cl2,防止空气中的水蒸气进入E装置使CoCl2水解;
【小问3详解】
实验过程中,需要首先是要氯气排净装置中空气,故当观察到整个装置中充满黄绿色气体时,再点燃D处酒精灯。
【小问4详解】
仪器a名称是锥形瓶;
【小问5详解】
控制温度在10℃以下有利于控制反应速率,并且NH3·H2O、H2O2对热不稳定,受热易发生分解,H2O2对热不稳定,受热易发生分解生成氧气,氨水受热易挥发,故答案为:控制反应速率;防止温度过高使H2O2和NH3·H2O分解;
【小问6详解】
由在水中的溶解度曲线可知,的溶解度随温度变化较大,降温时会结晶析出,所以在60℃下反应一段时间后,应该趁热过滤除去活性炭,再冷却结晶使晶体析出,经过过滤、洗涤、干燥等操作得到晶体。故“趁热过滤”除掉的不溶物为活性炭。
18. 氯化亚铜()是重要的铜盐系列产品,某学习小组用海绵铜(主要成分是和)制取氯化亚铜的流程如下:
已知:
①难溶于水和乙醇,在潮湿环境中易被空气氧化;还原性:。
②易溶于浓度较大的体系。
(1)“溶解”前要先将海绵铜粉碎,目的是___________。
(2)海绵铜在“溶解”过程中反应原理如下:
反应①:
反应②:(未配平)。
反应②中氧化剂与还原剂物质的量之比为___________。
(3)“还原”步骤发生反应的离子方程式为:___________,该过程中,稍过量的原因是:①保证反应完全、②___________。
(4)氯化铵用量与沉淀率的关系如下表所示,在比值大于1.1时,沉淀率随增大而减小的原因是___________。
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
1.3
沉淀率/%
35.3
73.2
85.2
91.3
79.2
65.4
(5)用乙醇“醇洗”的目的是___________,具体操作是___________。
【答案】(1)加快反应速率,使溶解更加充分
(2)1:4 (3) ①. 2Cu2++SO+2Cl—+H2O=2CuCl↓+SO+2H+ ②. 防止CuCl被氧化
(4)生成的氯化亚铜又溶解于氯化铵溶液中
(5) ①. 醇洗有利于加快除去CuCl表面水分,防止CuCl在潮湿环境中被空气氧化 ②. 向酸洗后的滤饼中加入乙醇浸没滤饼,待乙醇自然流出后,重复操作2~3次
【解析】
【分析】由题给流程可知,向海绵铜中加入硝酸铵和硫酸的混合溶液溶解,将铜元素转化为铜离子,向溶液中加入亚硫酸铵、氯化铵混合溶液还原,将溶液中的铜离子转化为氯化亚铜沉淀,过滤得到滤液和滤渣;滤渣经酸洗、乙醇洗涤、真空干燥箱中干燥得到氯化亚铜。
【小问1详解】
“溶解”前要先将海绵铜粉碎可以增大固体的表面积,有利于增大反应物的接触面积,加快反应速率,使溶解更加充分;
【小问2详解】
由方程式可知,反应②中铜元素化合价升高被氧化,铜是反应的还原剂,氮元素的化合价降低被还原,硝酸根离子是反应的氧化剂,反应的离子方程式为,则反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:4;
【小问3详解】
由分析可知,“还原”步骤加入亚硫酸铵、氯化铵混合溶液的目的是将溶液中的铜离子转化为氯化亚铜沉淀,反应的离子方程式为2Cu2++SO+2Cl—+H2O=2CuCl↓+SO+2H+,反应中亚硫酸铵溶液过量可以保证铜离子反应完全且防止氯化亚铜被氧化;
【小问4详解】
由题给信息可知,氯化亚铜易溶于氯离子浓度较大的体系,所以在比值大于1.1时,亚铜离子沉淀率随增大而减小说明溶液中氯离子浓度过大,生成的氯化亚铜又溶解于氯化铵溶液中;
【小问5详解】
乙醇沸点低,易挥发,用乙醇洗涤可快速除去固体表面的水分,防止氯化亚铜在潮湿环境中被空气氧化,具体操作为向酸洗后的滤饼中加入乙醇浸没滤饼,待乙醇自然流出后,重复操作2~3次。
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