精品解析：上海市徐汇中学2023-2024学年高一下学期期末考试化学试卷

徐汇中学2023学年高一年级第二学期 期末考试化学试卷 相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 Zn-65 注意：选择类试题中，标注“不定项”的试题，每小题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不给分，有2个正确选项的，漏选1个给一半分，错选不给分；未特别标注的试题，每小题只有1个正确选项。请把答案写在答题卷上，写在试卷上不得分。 一、化学变化中的能量变化 1. 2023年北京冬奥会速滑馆采用跨临界直冷制冰。系统精密控制制冷剂在冰面下的钢管中昼夜不停地进行气液转化，以确保冰面具有良好的稳定性和温度均匀性。 （1）由液态转化为气态的过程中___________。 A．放出热量 B．吸收热量 C．发生化学变化 （2）C和是同主族元素，下列事实能说明两者非金属性相对强弱的是___________。 A．沸点： B．相对原子质量： C．酸性： 2. 甲烷化反应可将直接转化为能源气体，具有较高的学术研究价值和工业化前景。反应原理：(正反应为放热反应)。 （1）的空间结构为___________。 （2）的电子式为___________。 （3）上述反应中反应物总能量___________生成物总能量。(填“>”、“<”或“=”) 3. 如图所示将锌、铜通过导线相连，置于稀硫酸溶液中。 （1）该装置将___________能转化为___________能。 （2）电极为___________极，发生___________(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应方程式为___________。 （3）外电路电流由___________(填“锌”或“铜”，下同)电极经导线流向___________电极。 （4）标准状况下，若反应过程中溶解了锌，则生成的氢气的体积为___________。 二、钠元素及其化合物 4. 钠元素在自然界中分布很广，储量极为丰富，都以化合态存在，如氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等。钠单质和钠的化合物在生产、生活中被广泛应用。请根据钠及其化合物性质按要求完成各题。 （1）钠原子在周期表中的位置为___________，钠离子的结构示意图___________。 （2）请选择下列物质中合适的物质，按要求填空：①、②、③、④、⑤只含有离子键的有___________(填序号，下同)，既含有离子键又含有共价键的___________，只含共价键的有___________。 （3）钠的化学性质活泼，在空气中加热，生成淡黄色的，可用作呼吸面具、潜水艇的供氧剂，写出和反应的化学方程式：___________。 （4）下列各组物质相互混合进行反应，最终既有气体又有沉淀生成的是___________。 A 投入溶液中 B. 投入溶液中 C. 投入溶液中 D. 投入溶液中 5. 和是常见的钠盐，且两者之间可以相互转化，请回答下列问题： （1）下列有关碳酸钠和碳酸氢钠说法正确是___________。 A. 常温下溶解度： B. 热稳定性： C. 与同浓度同体积的盐酸反应的速率： D. 与澄清石灰水反应，均有白色沉淀生成 （2）写出在水溶液中的电离方程式___________； （3）向溶液中通入可生成，该反应的化学方程式为___________； （4）加热碳酸钠和碳酸氢钠固体混合物至质量不再发生变化，剩余固体的质量为，则混合物中碳酸氢钠的质量分数为___________。 A. B. C. D. 三、硫酸工业 6. 硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。 （1）工业制硫酸时所用硫铁矿的主要成分为，其中硫元素的化合价为___________。 （2）硫酸的最大消费渠道是化肥工业，用硫酸制造的常见化肥有___________(任写一种)。 （3）有关工业制硫酸的下列说法中，不正确的是___________。 A. 二氧化硫的催化氧化在转化器中发生 B. 吸收塔用浓度为浓硫酸吸收三氧化硫 C. 转化器中装有催化剂 D. 以硫磺为原料制硫酸使用的设备之一是沸腾炉 （4）在硫酸工业中，常采用“二转二吸法”，即将第一次转化生成的分离后，将未转化的进行二次转化，假若两次的转化率均为，则最终的转化率为___________。(反应物转化率=结果保留2位小数) （5）工业生产中常用氨一酸法进行尾气脱硫，以达到消除污染、废物利用的目的。用化学方程式表示其反应原理___________(任写出1个方程式，合理即可)。 7. 将和放入容积为的密闭容器中，反应在一定条件下发生反应，(放热反应)，经20分钟达到平衡，测得。 （1）从反应开始到达到平衡，用表示的平均反应速率为___________； （2）从平衡角度分析采用过量的目的是___________； （3）若反应温度升高，的转化率将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)； （4）减小，___________(填“>”、“<”或“=”)； （5）上述反应达到平衡的标志是___________(不定项) A. 容器内压强不随时间变化 B. 容器内各物质的浓度相等 C. 容器内密度保持不变 D. 和的生成速率相等 四、金属元素的性质探究 8. 由于金属离子氧化性强弱存在差异，使得它们被还原为单质的难易程度不同，因此金属冶炼的方法不同，活泼金属常用电解法冶炼。下列金属需要使用电解法冶炼的是 A. B. C. D. 9. 溶液在工业上用于蚀刻铜箔电路板，从蚀刻后的废液中可回收铜并使蚀刻液再生，流程如图所示(省略部分物质)。 （1）已知蚀刻铜箔的化学方程式为：。请用单线桥法标出电子转移的方向和数目___________。 （2）要检验废液中是否还存在，实验方案是___________。 （3）操作I的名称是___________。 A. 蒸发 B. 结晶 C. 过滤 D. 分液 （4）为了从固体中分离出铜，需加入的试剂X是___________。 A B. C. D. （5）若要使溶液Ⅱ再生为蚀刻液，可选用的试剂是___________(填化学式) 10. 某小组想通过实验探究三种金属元素性质的递变规律。 I．探究分别与水反应的情况。 实验①：切一小块绿豆大小的金属，用滤纸吸干其表面的煤油，将其投入盛有水(含酚酞)的烧杯中。观察到与冷水发生剧烈反应，烧杯内溶液变红。 （1）与水反应生成氢氧化钠和氢气，写出该反应的化学方程式___________。 （2）上述反应中，作还原剂的是___________。 A． B． C． 实验②：另取镁条和铝条，分别用砂纸打磨去除它们表面的氧化膜后，再进行以上实验操作并加热。观察到：未加热时，反应现象均不明显；加热后镁条表面有气泡生成，溶液变红；加热后与水反应现象仍不明显。 （3）通过上述实验，得出的金属性由强到弱的顺序是___________。 II．比较碱性的强弱。 实验③：在试管中加入溶液，然后逐滴滴加溶液至过量，边加边振荡。观察到试管中先出现白色沉淀后全部溶解。 实验④：在试管中加入溶液，然后逐滴滴加溶液至过量，边加边振荡。观察到试管中出现白色沉淀且不溶解。 （4）写出由实验③、④的实验现象可推导得出的结论。 现象 结论 ③ 出现白色沉淀 的碱性比弱 沉淀全部溶解 ___________ ④ 出现白色沉淀 ___________ 沉淀不溶解 无酸性 （5）综上实验可知，的碱性由强到弱的顺序是___________。 五、有机化合物初探 11. 某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷和氯气的反应： （1）实验中可观察到的现象有___________。 A. 试管内液面上升，最终充满试管 B. 试管内气体颜色逐渐变深 C. 试管内壁出现油状液滴 D. 试管内有少量白雾生成 （2）用饱和食盐水而不用水的原因是___________。 （3）请写出生成一氯甲烷的化学反应方程式：___________，反应类型：___________。 （4）下列甲烷的氯代物中，常温下呈气态的是___________。 A. B. C. D. （5）某链状烷烃的相对分子质量为72，该烷烃的分子式为___________。 （6）某烷烃的结构简式如图所示，用系统命名法命名：___________；该有机物的一氯代物有___________种。 12. 石油化工和煤化工 （1）从石油中分离出汽油、煤油和柴油等，所采用的方法是___________，属于___________变化(填“物理”或“化学”)。 （2）有关煤的综合利用，下列说法正确的是___________。 A. 煤和水煤气均是可再生能源 B. 煤的干馏是将煤在空气中加强热使其分解的过程 C. 煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物 D. 煤的气化、液化和干馏是煤综合利用的主要方法 （3）迄今为止，煤、石油和天然气等化石能源仍然是人类使用的主要能源。下列有关煤、石油和天然气的说法中，错误的是___________。 A. 石油通过裂化，可以获得碳原子数较少的轻质油 B. 煤液化后可以转变为石油 C. 天然气是一种清洁的化石燃料 D. 石油裂解后可得到短链的不饱和烃 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 徐汇中学2023学年高一年级第二学期 期末考试化学试卷 相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 Zn-65 注意：选择类试题中，标注“不定项”的试题，每小题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不给分，有2个正确选项的，漏选1个给一半分，错选不给分；未特别标注的试题，每小题只有1个正确选项。请把答案写在答题卷上，写在试卷上不得分。 一、化学变化中的能量变化 1. 2023年北京冬奥会速滑馆采用跨临界直冷制冰。系统精密控制制冷剂在冰面下的钢管中昼夜不停地进行气液转化，以确保冰面具有良好的稳定性和温度均匀性。 （1）由液态转化为气态的过程中___________。 A．放出热量 B．吸收热量 C．发生化学变化 （2）C和是同主族元素，下列事实能说明两者非金属性相对强弱的是___________。 A．沸点： B．相对原子质量： C．酸性： 【答案】（1）B （2）C 【解析】 【小问1详解】 CO2由液态转化为气态的过程中分子吸收能量，为物理变化，故选B； 【小问2详解】 A．沸点属于物理性质，不能说明两者非金属性强弱，A错误； B．相对原子质量，不能说明两者非金属性强弱，B错误； C．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，酸性：H2CO3>H2SiO3，说明碳的非金属性更强； 故选C。 2. 甲烷化反应可将直接转化为能源气体，具有较高的学术研究价值和工业化前景。反应原理：(正反应为放热反应)。 （1）的空间结构为___________。 （2）的电子式为___________。 （3）上述反应中反应物总能量___________生成物总能量。(填“>”、“<”或“=”) 【答案】（1）正四面体形 （2） （3）> 【解析】 【小问1详解】 的空间结构为正四面体形。 【小问2详解】 的电子式为：。 【小问3详解】 CO2甲烷化反应为放热反应，说明反应物总能量大于生成物总能量。 3. 如图所示将锌、铜通过导线相连，置于稀硫酸溶液中。 （1）该装置将___________能转化为___________能。 （2）电极为___________极，发生___________(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应方程式为___________。 （3）外电路电流由___________(填“锌”或“铜”，下同)电极经导线流向___________电极。 （4）标准状况下，若反应过程中溶解了锌，则生成的氢气的体积为___________。 【答案】（1） ①. 化学能 ②. 电能 （2） ①. 负 ②. 氧化 ③. Zn-2e-=Zn2+ （3） ①. 铜 ②. 锌 （4）20.68 【解析】 【分析】该装置为原电池装置，锌较铜活泼，其中Zn作负极、Cu作正极。 【小问1详解】 原电池装置为将化学能转化为电能的装置，故该装置将化学能转化为电能； 【小问2详解】 锌较铜活泼，其中Zn作负极，失去电子发生氧化反应生成锌离子，电极反应方程式为Zn-2e-=Zn2+； 【小问3详解】 在原电池中，电子经外电路由负极流向正极，该装置中外电路电流由铜电极经导线流向锌电极； 【小问4详解】 电池总反应为Zn+2H+=Zn2++H2↑，锌溶解了60g，物质的量为mol锌，则生成mol氢气，标准状况下，体积为20.68L。 二、钠元素及其化合物 4. 钠元素在自然界中分布很广，储量极为丰富，都以化合态存在，如氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等。钠单质和钠的化合物在生产、生活中被广泛应用。请根据钠及其化合物性质按要求完成各题。 （1）钠原子在周期表中位置为___________，钠离子的结构示意图___________。 （2）请选择下列物质中合适的物质，按要求填空：①、②、③、④、⑤只含有离子键的有___________(填序号，下同)，既含有离子键又含有共价键的___________，只含共价键的有___________。 （3）钠的化学性质活泼，在空气中加热，生成淡黄色的，可用作呼吸面具、潜水艇的供氧剂，写出和反应的化学方程式：___________。 （4）下列各组物质相互混合进行反应，最终既有气体又有沉淀生成的是___________。 A. 投入溶液中 B. 投入溶液中 C. 投入溶液中 D. 投入溶液中 【答案】（1） ①. 第三周期第ⅠA族 ②. （2） ①. ② ②. ①⑤ ③. ③④ （3）2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 （4）D 【解析】 【小问1详解】 钠原子在周期表中的位置为第三周期第ⅠA族，钠失去1个电子生成钠离子，结构示意图； 【小问2详解】 氯化钙中只有离子键；氢氧化钠、氯化铵是由离子构成的，且氢氧根离子中含有氢氧共价键、铵根离子中含有氮氢共价键，故既含有离子键又含有共价键的有氢氧化钠、氯化铵；二氧化硫、水为共价化合物，只含有共价键； 【小问3详解】 钠的化学性质活泼，暴露在空气中生成白色Na2O，在空气中加热，生成黄色的Na2O2，Na2O2和CO2反应生成碳酸钠和氧气，反应：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 ； 【小问4详解】 Na2O投入FeCl2溶液中，Na2O先与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与氯化亚铁反应生成氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁易被氧化为氢氧化铁，没有气体生成，故A不符合题意; Na2O投入MgCl2溶液中，氧化钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀，没有气体生成，故B不符合题意; Na2O2投入BaCl2溶液中，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，氢氧化钠与氯化钡不反应，不会产生沉淀，故C不符合题意; Na2O2投入到CuSO4溶液中，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀，故D符合题意; 故选D。 5. 和是常见的钠盐，且两者之间可以相互转化，请回答下列问题： （1）下列有关碳酸钠和碳酸氢钠说法正确的是___________。 A. 常温下溶解度： B. 热稳定性： C. 与同浓度同体积的盐酸反应的速率： D. 与澄清石灰水反应，均有白色沉淀生成 （2）写出在水溶液中的电离方程式___________； （3）向溶液中通入可生成，该反应的化学方程式为___________； （4）加热碳酸钠和碳酸氢钠的固体混合物至质量不再发生变化，剩余固体的质量为，则混合物中碳酸氢钠的质量分数为___________。 A. B. C. D. 【答案】（1）D （2）Na2CO3=2Na++ （3）Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 （4）C 【解析】 【小问1详解】 A．常温下，碳酸钠溶解度远大于碳酸氢钠溶解度，A错误； B．碳酸氢钠受热生成碳酸钠和水、二氧化碳，碳酸钠受热不分解，热稳定性：Na2CO3>NaHCO3，B错误； C．相同条件下，碳酸钠会首先和酸生成碳酸氢钠，碳酸氢钠和酸生成二氧化碳气体，则与同种酸反应的剧烈程度：Na2CO3<NaHCO3，C错误； D．碳酸钠和碳酸氢钠与氢氧化钙反应都有白色沉淀碳酸钙生成，D正确； 故选D； 【小问2详解】 Na2CO3在水溶液中完全电离出钠离子和碳酸根离子，电离方程式为Na2CO3=2Na++； 【小问3详解】 向Na2CO3溶液中通入CO2可生成NaHCO3，该反应的化学方程式为Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3； 小问4详解】 碳酸氢钠受热生成碳酸钠和水、二氧化碳，碳酸钠受热不分解，2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，由方程式可知，每168g碳酸氢钠受热分解质量减小62g，加热15.0g碳酸钠和碳酸氢钠固体混合物至质量不再发生变化，剩余固体的质量为11.9g，则混合物中碳酸氢钠质量为(15.0g-11.9g)=8.4g，质量分数为100%=56%，故选C。 三、硫酸工业 6. 硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。 （1）工业制硫酸时所用硫铁矿的主要成分为，其中硫元素的化合价为___________。 （2）硫酸的最大消费渠道是化肥工业，用硫酸制造的常见化肥有___________(任写一种)。 （3）有关工业制硫酸的下列说法中，不正确的是___________。 A. 二氧化硫的催化氧化在转化器中发生 B. 吸收塔用浓度为浓硫酸吸收三氧化硫 C. 转化器中装有催化剂 D. 以硫磺为原料制硫酸使用的设备之一是沸腾炉 （4）在硫酸工业中，常采用“二转二吸法”，即将第一次转化生成的分离后，将未转化的进行二次转化，假若两次的转化率均为，则最终的转化率为___________。(反应物转化率=结果保留2位小数) （5）工业生产中常用氨一酸法进行尾气脱硫，以达到消除污染、废物利用的目的。用化学方程式表示其反应原理___________(任写出1个方程式，合理即可)。 【答案】（1）-1 （2）硫酸铵、硫酸氢铵、硫酸锌、硫酸钾等 （3）D （4）99.75% （5）SO2+2NH3⋅H2O=(NH4)2SO3或(NH4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+SO2↑+H2O 【解析】 【分析】接触法是目前工业上制造硫酸的方法，整个方法主要包括三步：通过硫化矿或硫黄的高温焙烧产生二氧化硫气体；二氧化硫与氧气在高温催化下通过可逆反应化合生成三氧化硫；用浓硫酸吸收三氧化硫，产生发烟硫酸，最终发烟硫酸的用水稀释，得到硫酸成品；三步装置分别为沸腾炉、接触室、吸收塔； 【小问1详解】 硫元素非金属性较弱，FeS2中铁元素化合价为+2价，根据化合物中各元素化合价代数和为0，硫元素化合价为-1价； 【小问2详解】 用硫酸制造的常见化肥中含硫酸根，故有硫酸铵、硫酸氢铵、硫酸锌、硫酸钾等化肥； 【小问3详解】 硫酸生产中，第二步为SO2在催化剂作用下氧化为SO3，反应在接触室（也称转化器）中进行； A．二氧化硫的催化氧化在转化器中发生，A正确； B．为防止用水吸收SO3产生酸雾不好收集，吸收塔用浓度为98.3%浓硫酸吸收三氧化硫，B正确； C．在转化器中，SO2催化氧化为SO3，转化器中装有催化剂，C正确； D．以FeS2为原料制硫酸使用的设备之一是沸腾炉，硫磺喷枪是硫磺制酸生产中融化硫磺喷入炉的主要设备，D错误； 故选D； 【小问4详解】 设二氧化硫的初始浓度为a，则第一次转化掉的二氧化硫浓度为a×95%，剩余的二氧化硫浓度为a×(1−95%)，进入第二次转化，则第二次转化掉的二氧化硫浓度为a×(1−95%)×95%，最终SO2的转化率==99.75%； 【小问5详解】 工业生产中常用氨-酸法进行尾气脱硫，即先用氨水吸收，再用浓硫酸处理；先用氨水吸收时，发生反应：SO2+2NH3⋅H2O=(NH4)2SO3，再用浓硫酸处理时，发生反应(NH4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+SO2↑+H2O，以达到消除污染、废物利用的目的。 7. 将和放入容积为的密闭容器中，反应在一定条件下发生反应，(放热反应)，经20分钟达到平衡，测得。 （1）从反应开始到达到平衡，用表示的平均反应速率为___________； （2）从平衡角度分析采用过量的目的是___________； （3）若反应温度升高，的转化率将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)； （4）减小，___________(填“>”、“<”或“=”)； （5）上述反应达到平衡的标志是___________(不定项) A. 容器内压强不随时间变化 B. 容器内各物质的浓度相等 C. 容器内密度保持不变 D. 和的生成速率相等 【答案】（1） （2）提高二氧化硫的转化率 （3）减小 （4）> （5）AD 【解析】 【小问1详解】 根据题目列三段式：，从反应开始到达到平衡，用SO2表示的平均反应速率为。 【小问2详解】 加入过量O2，使另一反应物二氧化硫的转化率增大，故目的是提高二氧化硫的转化率。 【小问3详解】 该反应为放热反应，若温度升高，则平衡左移，的转化率将减小。 【小问4详解】 根据勒夏特列原理，减小，平衡右移，所以>。 【小问5详解】 A．该反应正反应为气体体积减小的反应，随着反应的进行，气体压强逐渐减小，当压强不再变化时，说明反应已达到平衡状态，A符合题意； B．容器内各物质的浓度相等不能判断是否为平衡状态，当各物质浓度不再发生变化时才能说明达到平衡状态，B不符合题意； C．根据，气体总质量不变，容器体积不变，所以密度始终保持不变，所以密度保持不变不能说明反应到达了平衡状态，C不符合题意； D．根据速率之比等于计量系数之比，的消耗速率和的生成速率始终相等，当和的生成速率相等时，说明的消耗速率等于其生成速率，即反应达到了平衡状态，D符合题意； 答案选AD。 四、金属元素的性质探究 8. 由于金属离子的氧化性强弱存在差异，使得它们被还原为单质的难易程度不同，因此金属冶炼的方法不同，活泼金属常用电解法冶炼。下列金属需要使用电解法冶炼的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．钠为活泼金属，常用电解法冶炼，A符合题意； B．铁使用热还原法，B不符合题意； C．铜使用热还原法，C不符合题意； D．金化学性质稳定，采用物理富集法，D不符合题意； 故选A。 9. 溶液在工业上用于蚀刻铜箔电路板，从蚀刻后的废液中可回收铜并使蚀刻液再生，流程如图所示(省略部分物质)。 （1）已知蚀刻铜箔的化学方程式为：。请用单线桥法标出电子转移的方向和数目___________。 （2）要检验废液中是否还存在，实验方案是___________。 （3）操作I的名称是___________。 A. 蒸发 B. 结晶 C. 过滤 D. 分液 （4）为了从固体中分离出铜，需加入的试剂X是___________。 A. B. C. D. （5）若要使溶液Ⅱ再生为蚀刻液，可选用的试剂是___________(填化学式) 【答案】（1） （2）取样，加入KSCN溶液，溶液呈血红色，则存在Fe3+ （3）C （4）A （5）Cl2 【解析】 【分析】蚀刻后的废液中含有氯化亚铁、氯化铜、氯化铁，加过量的铁粉，铁把氯化铁还原为氯化亚铁，铁置换出氯化铜中的铜，过滤，所得固体为铜和铁的混合物，溶液Ⅰ为氯化亚铁溶液，固体中加盐酸，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铜和盐酸不反应，过滤出铜，溶液Ⅱ为氯化亚铁，溶液Ⅰ和溶液Ⅱ混合后通入氯气生成氯化铁。 【小问1详解】 用FeCl3溶液刻蚀铜箔，Fe从+3价变为+2价，Cu从0价变为+2价，化学方程式及电子转移方向数目为； 【小问2详解】 Fe3+遇KSCN溶液变红，检验废液中是否还存在Fe3+，实验方案是取样，加入KSCN溶液，溶液呈血红色，则存在Fe3+； 【小问3详解】 操作I实现固液分离，操作名称是过滤，选C； 【小问4详解】 固体为铜和铁的混合物，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铜和盐酸不反应，为了从固体中分离出铜，同时得到氯化亚铁溶液，需加入的试剂X是盐酸，选A； 【小问5详解】 溶液Ⅱ为氯化亚铁，为再生为蚀刻液氯化铁，可选用的试剂是Cl2，发生反应的化学方程式是2FeCl2+Cl2=2FeCl3。 10. 某小组想通过实验探究三种金属元素性质的递变规律。 I．探究分别与水反应的情况。 实验①：切一小块绿豆大小的金属，用滤纸吸干其表面的煤油，将其投入盛有水(含酚酞)的烧杯中。观察到与冷水发生剧烈反应，烧杯内溶液变红。 （1）与水反应生成氢氧化钠和氢气，写出该反应化学方程式___________。 （2）上述反应中，作还原剂是___________。 A． B． C． 实验②：另取镁条和铝条，分别用砂纸打磨去除它们表面的氧化膜后，再进行以上实验操作并加热。观察到：未加热时，反应现象均不明显；加热后镁条表面有气泡生成，溶液变红；加热后与水反应现象仍不明显。 （3）通过上述实验，得出的金属性由强到弱的顺序是___________。 II．比较碱性的强弱。 实验③：在试管中加入溶液，然后逐滴滴加溶液至过量，边加边振荡。观察到试管中先出现白色沉淀后全部溶解。 实验④：在试管中加入溶液，然后逐滴滴加溶液至过量，边加边振荡。观察到试管中出现白色沉淀且不溶解。 （4）写出由实验③、④的实验现象可推导得出的结论。 现象 结论 ③ 出现白色沉淀 的碱性比弱 沉淀全部溶解 ___________ ④ 出现白色沉淀 ___________ 沉淀不溶解 无酸性 （5）综上实验可知，的碱性由强到弱的顺序是___________。 【答案】（1）2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ （2）A （3）Na＞Mg>Al （4） ①. 氢氧化铝能和强碱反应，具有一定的酸性 ②. 氢氧化镁的碱性弱于氢氧化钠 （5）NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 【解析】 【分析】元素的金属性越强，金属单质越容易失去电子变成金属阳离子。实验中Na、Mg与水反应，Na比Mg反应生成氢气的速率快，因此金属性Na＞Mg；已知金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，故碱性由强到弱的顺序为NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3； 【小问1详解】 钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑； 【小问2详解】 上述反应中钠失去电子，化合价升高，为还原剂，故选A； 【小问3详解】 元素的金属性越强，金属单质越容易置换出水中的氢；Na、Mg与水反应，Na比Mg反应生成氢气的速率快，而铝几乎没有变化，因此金属性Na＞Mg>Al； 【小问4详解】 强碱可以制取弱碱，③中生成白色沉淀，过氧化钠过量，沉淀溶解，说明氢氧化铝能和强碱反应，具有一定的酸性；④中生成白色氢氧化镁沉淀，说明氢氧化镁的碱性弱于氢氧化钠； 【小问5详解】 由（4）的实验结果，元素金属性越强，最高价氧化物水化物碱性越强，故NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3的碱性由强到弱的顺序NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3。 五、有机化合物初探 11. 某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷和氯气的反应： （1）实验中可观察到的现象有___________。 A. 试管内液面上升，最终充满试管 B. 试管内气体颜色逐渐变深 C. 试管内壁出现油状液滴 D. 试管内有少量白雾生成 （2）用饱和食盐水而不用水的原因是___________。 （3）请写出生成一氯甲烷的化学反应方程式：___________，反应类型：___________。 （4）下列甲烷的氯代物中，常温下呈气态的是___________。 A. B. C. D. （5）某链状烷烃的相对分子质量为72，该烷烃的分子式为___________。 （6）某烷烃的结构简式如图所示，用系统命名法命名：___________；该有机物的一氯代物有___________种。 【答案】（1）CD （2）降低Cl2在水中的溶解度，抑制Cl2和水的反应 （3） ①. CH4+Cl2CH3Cl+HCl ②. 取代反应 （4）A （5）C5H12 （6） ①. 3-甲基-3-乙基戊烷 ②. 3 【解析】 【分析】将装有甲烷和氯气的试管倒扣在装有饱和s食盐水的水槽中，日光照射，甲烷和氯气反应会生成一氯甲烷，二氯甲烷，三氯甲烷，四氯化碳； 【小问1详解】 A．反应生成HCl极易溶于水，气体减少，气压减小，液面上升，但生成的有机产物中一氯甲烷是气态的，故液面不会充满试管，故A错误； B．甲烷与黄绿色的氯气发生取代反应生成氯化氢，氯气消耗，所以试管内颜色变浅，故B错误； C．反应中生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷均为油状液体，密度大于水，试管内壁出现油状液滴，故C正确； D．生成的HCl极易溶于水，产生少量白雾，故D正确； 故答案为CD； 【小问2详解】 Cl2溶于水，易与水发生反应，饱和食盐水中Cl-浓度增大，抑制平衡Cl2+H2O⇌HCl+HClO正向移动，从而降低Cl2在水中的溶解度，抑制Cl2和水的反应； 【小问3详解】 甲烷与氯气反应生成一氯甲烷的方程式为：CH4+Cl2CH3Cl+HCl，反应类型为取代反应； 【小问4详解】 甲烷的氯代物中，只有一氯甲烷常温下为气态，故选A； 【小问5详解】 设该烷烃的分子式为CnH2n+2，其相对分子质量=14n+2=72，n=5，所以其分子式为C5H12； 【小问6详解】 根据烷烃的系统命名法，主链上有5个碳原子，3号位上有甲基和乙基，故该烷烃的系统命名法为3-甲基-3-乙基戊烷，该有机物中有3种不同化学环境的氢原子，故该有机物的一氯代物有3种。 12. 石油化工和煤化工 （1）从石油中分离出汽油、煤油和柴油等，所采用的方法是___________，属于___________变化(填“物理”或“化学”)。 （2）有关煤的综合利用，下列说法正确的是___________。 A. 煤和水煤气均是可再生能源 B. 煤的干馏是将煤在空气中加强热使其分解的过程 C. 煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物 D. 煤的气化、液化和干馏是煤综合利用的主要方法 （3）迄今为止，煤、石油和天然气等化石能源仍然是人类使用的主要能源。下列有关煤、石油和天然气的说法中，错误的是___________。 A. 石油通过裂化，可以获得碳原子数较少的轻质油 B. 煤液化后可以转变为石油 C. 天然气是一种清洁的化石燃料 D. 石油裂解后可得到短链的不饱和烃 【答案】（1） ①. 分馏 ②. 物理 （2）D （3）B 【解析】 【小问1详解】 石油经分馏获得的汽油、煤油、柴油等馏分，分馏是利用沸点不同分离混合液体，属于物理变化； 【小问2详解】 A．煤和水煤气均是不可再生能源，故A错误； B．将煤在空气中加强热时，煤会发生燃烧，不能达到使之分解的目的，煤的干馏是将煤隔绝加强热使其分解的过程，B错误； C．煤是有无机物和有机物组成的复杂的混合物，通过干馏可得到苯、甲苯、二甲苯等有机物，故C错误； D．煤的气化、液化和干馏是煤综合利用的主要方法，故D正确； 故选D； 【小问3详解】 A．石油裂化和裂解的目的是为了将重油中的碳链变短，从而得到生活和工业中需求量较大的产物。裂化的主要目的是为了获得轻质油，故A正确； B．煤液化后可以转变为甲醇等化工原料，不转变为石油，故B错误； C．天然气的主要成分为甲烷，充分燃烧后生成物为二氧化碳和水，为清洁的化石燃料，故C正确； D．石油裂解后可得到短链不饱和烃，如乙烯、丙烯等化工原料，故D正确； 故选B。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$