内容正文:
2024—2025学年度下学期希望高中期末考试试题
高一化学
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Ca-40 Fe-56
一、单选题(共15小题,每小题3分,共45分)
1. 下列有关有机物的叙述中正确的是
A. 淀粉和纤维素互为同分异构体
B. 聚乙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 用酸性高锰酸钾溶液净化混有乙烯的甲烷
D. 重金属盐、强酸、强碱等都能使蛋白质发生变性
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 乙烯的结构式为CH2=CH2 B. 一氯甲烷的分子式为CH3Cl
C. CH4分子的球棍模型为 D. 1-丁烯的键线式为
3. 下列为吸热反应的是
A. B.
C. D.
4. 对下列事实的解释错误的是
A. 在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有脱水性
B. 浓硝酸在光照下颜色变黄,说明浓硝酸不稳定
C. SiO2即可以与氢氟酸反应又可以与NaOH溶液反应,所以SiO2是两性氧化物
D. 将SO2通入BaCl2溶液至饱和,未见沉淀生成,继续通入另一种气体,有白色沉淀,则通入的气体可能是NH3
5. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A. 已知正丁烷异丁烷 ,则异丁烷比正丁烷稳定
B. kJ/mol,则的燃烧热kJ/mol
C. 已知 ; ,则
D. 和的相等
6. 下列有机物命名正确的是
A. :2-甲基-4-乙基戊烷
B. :4-甲基戊烷
C. 的名称为2,4,4-三甲基-2-戊烯
D. :3,4-二甲基-1,3-戊二烯
7. 下列烷烃在光照条件下与反应,生成的一氯代物只有1种的是
A. B.
C. D.
8. 既可以用来鉴别乙烷和乙烯,又可以除去乙烷中混有的乙烯,以得到纯净乙烷的方法是
A. 通过足量的NaOH溶液 B. 在Ni作催化剂和加热条件下通入
C. 通过足量溴的四氯化碳溶液 D. 通过足量的酸性溶液
9. 如图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置。已知电石中的主要杂质为CaS,下列说法不合理的是
A. 用饱和食盐水代替水反应试剂是为了减小生成乙炔的速率
B. 酸性KMnO4溶液褪色,说明乙炔具有还原性
C. 用溴水验证乙炔的性质,可以不用CuSO4溶液洗气
D. CuSO4溶液的作用是除去气体中的杂质H2S等
10. 下列有机化学反应方程式的书写及反应类型判断都正确的是
A. 2CH3CH2OH 2CH3CHO 氧化反应
B. 加成反应
C. CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3 酯化反应
D. 加聚反应
11. 已知反应:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,则下列数据中所对应的反应,最快的是
A. v(NH3)=0.5mol/(L•s) B. v(O2)=0.6mol/(L•s)
C. v(NO)=0.4mol/(L•s) D. v(H2O)=0.6mol/(L•s)
12. 某烯烃(只含1个碳碳双键)与加成后的产物是,则该烯烃的结构有
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
13. 0.5 mol 某气态烃能与0.5 mol氯气完全加成,加成后产物分子上的氢原子又可与3 mol 氯气发生完全取代反应,则此气态烃可能为
A. CH2=CH2 B. CH3CH=CH2
C. CH3CH3 D. CH2=CHCH=CH2
14. 实验探究是提高学习效果的有力手段。某同学用如图所示装置研究原电池原理。下列说法错误的是
A. 若图1中的下端接触,可观察到片上有无色气泡产生
B. 图2中向片移动
C. 图1中气泡产生速度比图2快
D. 图3中正极的电极反应式为
15. 铜和镁的合金4.6 g完全溶于浓硝酸,若反应中硝酸被还原只产生4480 mL的NO2气体和336 mL的N2O4气体(常温下NO2可以转化为N2O4,转化方程式为2NO2N2O4,两种气体体积都已折算到标准状况),在反应后的溶液中,加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量为
A. 9.02 g B. 8.51 g C. 8.26 g D. 7.04 g
二、解答题(共55分)
16. 已知是用来衡量一个国家石油化工发展水平的标志性物质,、、、、、、均为有机物,它们之间有如图所示的转化关系,请回答下列问题:
(1)A的名称为_______,中官能团的名称为_______。
(2)反应①~⑦中属于取代反应的有_______。
(3)反应②的化学方程式为_______。
(4)反应④的化学方程式为_______。
(5)满足下列条件的有机物的结构简式为_______。
①含个碳原子 ②与互为同系物 ③一氯代物种类最少
(6)某同学用如图所示的实验装置制取少量,实验结束后,试管甲中上层为透明的、不溶于水的油状液体。试管甲中的试剂为_______。
17. 乙酸乙酯是应用最广的脂肪酸酯之一,有广泛的用途,请回答下列问题:
Ⅰ.如图是乙酸乙酯的绿色合成路线之一:
(1)下列说法不正确的是___________ (填字母序号)。
A.淀粉和纤维素都属于天然高分子化合物
B.M可与银氨溶液发生银镜反应
C.所有的糖类都有甜味,都可以发生水解反应
D.用KI溶液可以检验淀粉
E.酸性高锰酸钾可实现步骤③的转化
F.步骤④发生了取代反应
Ⅱ.实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①在甲试管(如图)中加入3mL乙醇、2mL浓硫酸和2mL乙酸的混合溶液。
②小火均匀地加热3-5min。
③待试管乙收集到一定量产物后停止加热,撤出试管并用力振荡,然后静置待分层。
④分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥。
(2)写出甲试管中发生的反应的化学方程式:___________。
(3)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是___________ (填标号);
A.反应掉乙酸并吸收乙醇
B.加速酯的生成,提高其产率
C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出
(4)欲将乙试管中的物质分离以得到乙酸乙酯,分液时,乙酸乙酯应该从仪器___________ (填:“下口放出”或“上口倒出”);
(5)若现有乙酸30g,乙醇46g发生酯化反应得到26.4g乙酸乙酯,试计算该反应的产品产率为___________。
18. 二氧化硫是重要的工业原料,探究其制备方法和性质具有非常重要的意义。
(1)工业上用黄铁矿(主要成分为,其中硫元素为价)在高温条件下和氧气反应制备:,该反应中被氧化的元素是______(填元素符号)。当该反应转移电子时,生成的二氧化硫在标准状况下的体积为______。
(2)实验室中用下列装置测定被催化氧化为的转化率。(已知的熔点为,假设气体进入装置时均被完全吸收,且忽略空气中的影响)
①简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硫酸的操作:______。
②当停止通入,熄灭酒精灯后,需要继续通一段时间的氧气,其目的是______。
③实验结束后,若装置增加的质量为mg,装置中产生白色沉淀的质量为ng,则此条件下二氧化硫的转化率是______(用含字母的代数式表示,不用化简)。
(3)某学习小组设计了如图所示装置来验证二氧化硫的化学性质。
①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为______。
②为验证二氧化硫的还原性,反应一段时间后,取试管中的溶液分成三份,分别进行如下实验。
方案Ⅰ:向第一份溶液中加入溶液,有白色沉淀生成
方案Ⅱ:向第二份溶液中加入品红溶液,红色褪去
方案Ⅲ:向第三份溶液中加入溶液,产生白色沉淀
上述方案合理的是______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”);试管中发生反应的离子方程式为______。
19. 按要求完成下列小题:
(1)火箭推进剂由液态肼(N2H4)和液态过氧化氢组成,当它们混合反应时,产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。
已知:0.4mol液态肼与足量的液态过氧化氢反应,生成氮气和水蒸气,并放出256.65kJ热量,NA表示阿伏加德罗常数的值。
①反应的热化学方程式为___________。
②反应中的氧化剂是___________(填化学式)。
③当有1mol氮气生成时,反应转移的电子数为___________NA.
④此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是___________。
(2)我国“长征三号甲"运载火箭采用四氧化二氮和偏二甲肼(C2H8N2)作为推进剂,写出推进剂在发动机中充分燃烧时发生反应的化学方程式:___________。
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2024—2025学年度下学期希望高中期末考试试题
高一化学
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Ca-40 Fe-56
一、单选题(共15小题,每小题3分,共45分)
1. 下列有关有机物的叙述中正确的是
A. 淀粉和纤维素互为同分异构体
B. 聚乙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 用酸性高锰酸钾溶液净化混有乙烯的甲烷
D. 重金属盐、强酸、强碱等都能使蛋白质发生变性
【答案】D
【解析】
【详解】A.淀粉和纤维素的分子式均为,但两者的聚合度(n值)不同,因此它们不是同分异构体,A错误;
B.聚乙烯是乙烯通过加聚反应生成的饱和长链结构,无双键存在,无法被酸性高锰酸钾氧化,故不会使其褪色,B错误;
C.乙烯虽可被酸性高锰酸钾氧化,但产物为气体,会引入新杂质,无法有效净化甲烷。正确方法应使用溴水等试剂,C错误;
D.重金属盐、强酸、强碱均可破坏蛋白质的空间结构,使其变性,D正确;
故选D。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 乙烯的结构式为CH2=CH2 B. 一氯甲烷的分子式为CH3Cl
C. CH4分子的球棍模型为 D. 1-丁烯的键线式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙烯的结构式为,A错误;
B.一氯甲烷的分子式为CH3Cl,B正确;
C.CH4分子的球棍模型为,C错误;
D.1-丁烯碳碳双键在1号碳和2号碳原子间,键线式为,D错误;
故选B。
3. 下列为吸热反应的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.与的中和反应,属于典型的放热反应,A不符合题意;
B.碳与水蒸气在高温下反应生成和(水煤气反应),需持续加热,是吸热反应,B符合题意;
C.与水反应生成,放出大量热,属于放热反应,C不符合题意;
D.与稀硫酸的置换反应,释放热量,为放热反应,D不符合题意;
故选B。
4. 对下列事实的解释错误的是
A. 在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有脱水性
B. 浓硝酸在光照下颜色变黄,说明浓硝酸不稳定
C. SiO2即可以与氢氟酸反应又可以与NaOH溶液反应,所以SiO2是两性氧化物
D. 将SO2通入BaCl2溶液至饱和,未见沉淀生成,继续通入另一种气体,有白色沉淀,则通入的气体可能是NH3
【答案】C
【解析】
【详解】A.在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象是因为浓硫酸具有脱水性,使蔗糖脱水碳化所致,故A正确;
B.浓硝酸在光照下颜色变黄是因为浓硝酸具有不稳定性,遇光分解生成的二氧化氮溶于浓硝酸所致,故B正确;
C.二氧化硅是酸性氧化物,不是两性氧化物,故C错误;
D.亚硫酸的酸性弱于盐酸,二氧化硫不能与氯化钡溶液反应,不能生成白色沉淀,向溶液中通入氨气,氨气能与溶液中的二氧化硫、水反应生成能与钡离子反应生成亚硫酸钡白色沉淀的亚硫酸根离子,故D正确;
故选C。
5. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A. 已知正丁烷异丁烷 ,则异丁烷比正丁烷稳定
B. kJ/mol,则的燃烧热kJ/mol
C. 已知 ; ,则
D. 和的相等
【答案】A
【解析】
【详解】A.能量越低越稳定,由已知正丁烷(g)→异丁烷(g) ,可得异丁烷能量更低,异丁烷更稳定,A符合题意;
B.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成指定物质时所放出的热量,根据可知的燃烧热为285.8kJ/mol,B不符合题意;
C.碳完全燃烧生成二氧化碳时放出的热量比不完全燃烧生成一氧化碳时放出的能量多且放热反应,故,C不符合题意;
D.方程式计量数变为原来的n倍,也变为原来的n倍,后面方程式的是前面方程式的2倍,D不符合题意;
故答案选A;
6. 下列有机物命名正确的是
A. :2-甲基-4-乙基戊烷
B. :4-甲基戊烷
C. 的名称为2,4,4-三甲基-2-戊烯
D. :3,4-二甲基-1,3-戊二烯
【答案】D
【解析】
【详解】A.该物质最长碳链实际为6个碳原子,物质名称应该是:2,4-二甲基己烷,故A错误;
B.烷烃编号需让取代基位次最小,甲基在2号位(不是4号位),正确命名为2-甲基戊烷,故B错误;
C.烯烃需从靠近双键一端编号,该物质双键在1号位,正确命名为2,4,4-三甲基-1-戊烯,C错误,故C错误;
D.主链为含两个双键的5个碳,双键编号为1、3位,甲基在3、4位,命名3,4−二甲基−1,3−戊二烯符合规则,故D正确;
故答案选D。
7. 下列烷烃在光照条件下与反应,生成的一氯代物只有1种的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.结构中有两类氢原子,即一氯代物有2种的是,A不符合题意;
B.结构中有两类氢原子,即一氯代物有2种的是,B不符合题意;
C. 结构中有一类氢原子,即一氯代物只有1种的是,C符合题意;
D.结构中有四类氢原子,即一氯代物有4种的是,D不符合题意;
故选C。
8. 既可以用来鉴别乙烷和乙烯,又可以除去乙烷中混有的乙烯,以得到纯净乙烷的方法是
A. 通过足量的NaOH溶液 B. 在Ni作催化剂和加热条件下通入
C. 通过足量溴的四氯化碳溶液 D. 通过足量的酸性溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.通过氢氧化钠溶液,二者均不反应,不能除杂,也不能鉴别,A错误;
B.在Ni催化、加热条件下通入H2,乙烯发生加成反应生成乙烷,没有明显现象,不能鉴别,B错误;
C.气体通过足量溴的四氯化碳溶液,乙烯与溴反应褪色,而甲烷不能,可鉴别,也可除去乙烷中的乙烯,C正确;
D.气体通过盛酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶,乙烯与高锰酸钾反应,而乙烷不能,可鉴别,但反应生成二氧化碳,引入新杂质,不能除杂,D错误;
故选C。
9. 如图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置。已知电石中的主要杂质为CaS,下列说法不合理的是
A. 用饱和食盐水代替水反应试剂是为了减小生成乙炔的速率
B. 酸性KMnO4溶液褪色,说明乙炔具有还原性
C. 用溴水验证乙炔的性质,可以不用CuSO4溶液洗气
D. CuSO4溶液的作用是除去气体中的杂质H2S等
【答案】C
【解析】
【分析】水和电石反应生成硫化氢、乙炔,通过硫酸铜溶液除去硫化氢,乙炔使得酸性高锰酸钾溶液褪色,说明乙炔具有还原性;
【详解】A.水和电石反应速率过快不易控制,用饱和食盐水代替水反应试剂是为了减小生成乙炔的速率,便于反应速率控制,故A不符合题意;
B.反应生成气体中含有硫化氢等杂质气体被硫酸铜溶液吸收除去,生成乙炔能和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使酸性KMnO4溶液褪色,说明乙炔具有还原性,故B不符合题意;
C.反应生成气体中含有硫化氢等杂质气体,硫化氢和溴水发生氧化还原反应使得溴水褪色,干扰了乙炔性质的检验,故用溴水验证乙炔的性质,需用CuSO4溶液洗气,故C符合题意;
D.硫化氢和硫酸铜生成硫化铜沉淀,故CuSO4溶液的作用是除去气体中的杂质H2S等,故D不符合题意;
故选C。
10. 下列有机化学反应方程式的书写及反应类型判断都正确的是
A. 2CH3CH2OH 2CH3CHO 氧化反应
B. 加成反应
C. CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3 酯化反应
D. 加聚反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙醇催化氧化生成乙醛和水,反应方程式为:2CH3CH2OH 2CH3CHO +2H2O ,属于氧化反应,A正确;
B.丙烯与Br2发生加成反应生成1,2-二溴丙烷,反应方程式为:,属于加成反应,B错误;
C.乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,反应方程式为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,属于酯化反应,C错误;
D.丙烯发生加聚反应生成聚丙烯,反应方程式为:,属于加聚反应,D错误;
故选A。
11. 已知反应:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,则下列数据中所对应的反应,最快的是
A. v(NH3)=0.5mol/(L•s) B. v(O2)=0.6mol/(L•s)
C. v(NO)=0.4mol/(L•s) D. v(H2O)=0.6mol/(L•s)
【答案】A
【解析】
【分析】反应速率之比等于化学计量数之比,则反应速率与化学计量数的比值越大、反应速率越快,以此来解答。
【详解】A.;
B.;
C.;
D.;
显然A中比值最大,反应速率最快,故选A。
12. 某烯烃(只含1个碳碳双键)与加成后的产物是,则该烯烃的结构有
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
【答案】C
【解析】
【详解】该烯烃加成后的产物的碳链结构为,1号和6号碳原子等效,5、8、9号碳原子等效,4号碳原子上没有氢原子,所以4号碳原子和3、5、8、9号碳原子间不能形成双键;相邻碳原子之间各去掉1个氢原子形成双键,所以能形成双键的有:1和2之间(或2和6之间)、2和3之间、3和7之间,因此符合条件的烯烃的结构共有3种。
故选C。
13. 0.5 mol 某气态烃能与0.5 mol氯气完全加成,加成后产物分子上的氢原子又可与3 mol 氯气发生完全取代反应,则此气态烃可能为
A. CH2=CH2 B. CH3CH=CH2
C. CH3CH3 D. CH2=CHCH=CH2
【答案】B
【解析】
【详解】0.5 mol 某气态烃能与0.5 mol氯气完全加成,加成后产物分子上的氢原子又可与3 mol 氯气发生完全取代反应,则该烃分子中含有1个不饱和的碳碳双键,1个分子含有6个H原子,因此该气态烃结构简式可能为CH3CH=CH2,合理选项是B。
14. 实验探究是提高学习效果的有力手段。某同学用如图所示装置研究原电池原理。下列说法错误的是
A. 若图1中的下端接触,可观察到片上有无色气泡产生
B. 图2中向片移动
C. 图1中气泡产生速度比图2快
D. 图3中正极的电极反应式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.Zn、Cu直接接触就能构成闭合回路而形成原电池,稀硫酸作电解质溶液,锌为负极、铜为正极,正极上氢离子得到电子生成氢气,所以Cu上可看到有气体产生,故A正确;
B.氢离子带正电荷,向正极移动,即向Cu移动,故B正确;
C.图1没有形成原电池、图2形成原电池,图1中气泡产生速度比图2慢,故C错误;
D.图3中正极的电极反应为铜离子得到电子发生还原反应得到铜,,故D正确;
故选C。
15. 铜和镁的合金4.6 g完全溶于浓硝酸,若反应中硝酸被还原只产生4480 mL的NO2气体和336 mL的N2O4气体(常温下NO2可以转化为N2O4,转化方程式为2NO2N2O4,两种气体体积都已折算到标准状况),在反应后的溶液中,加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量为
A. 9.02 g B. 8.51 g C. 8.26 g D. 7.04 g
【答案】B
【解析】
【分析】合金溶于浓硝酸时,金属失去电子被氧化为金属离子(Cu2+和Mg2+),Cu和Mg化合价均从0升为+2;硝酸被还原为NO2(常温下NO2可以转化为N2O4,转化方程式为2NO2N2O4),N元素化合价从+5降为+4;反应方程式如下:
,在反应后的溶液中加入足量NaOH溶液,金属离子转化为Cu(OH)2和Mg(OH)2沉淀,故沉淀质量可通过电子守恒法和元素守恒法计算。
首先,计算被还原硝酸的物质的量,需先计算NO2和N2O的物质的量,根据题中已知信息,可得:、,由于N2O4是由2个NO2分子聚合而成,因此被还原硝酸的物质的量为0.2 mol + 0.015 mol × 2 = 0.23 mol,则其转移的电子数为0.23 × (5-4) =0.23 mol;
然后计算合金中Cu、Mg的物质的量,设Cu的物质的量为x mol,Mg的物质的量为y mol,则根据题中已知信息和转移电子数可知:64x + 24y = 4.6,2x + 2y =0.23,计算可得x = 0.046,y = 0.069,即Cu的物质的量为0.046 mol,Mg的物质的量为0.069 mol;
最后计算沉淀的质量,由Cu、Mg的物质的量可得沉淀的物质的量,n(Cu(OH)2) = 0.046 mol,n(Mg(OH)2) = 0.069 mol,Cu(OH)2和Mg(OH)2摩尔质量分别为98 g/mol和58 g/mol,则生成沉淀的质量为:0.046 mol × 98 g/mol + 0.069 mol × 58 g/mol = 8.51 g。
【详解】A.根据上述计算可知生成的沉淀质量为8.51 g,A错误;
B.根据上述计算可知生成的沉淀质量为8.51 g,B正确;
C.根据上述计算可知生成的沉淀质量为8.51 g,C错误;
D.根据上述计算可知生成的沉淀质量为8.51 g,D错误;
故答案选B。
二、解答题(共55分)
16. 已知是用来衡量一个国家石油化工发展水平的标志性物质,、、、、、、均为有机物,它们之间有如图所示的转化关系,请回答下列问题:
(1)A的名称为_______,中官能团的名称为_______。
(2)反应①~⑦中属于取代反应的有_______。
(3)反应②的化学方程式为_______。
(4)反应④的化学方程式为_______。
(5)满足下列条件的有机物的结构简式为_______。
①含个碳原子 ②与互为同系物 ③一氯代物种类最少
(6)某同学用如图所示的实验装置制取少量,实验结束后,试管甲中上层为透明的、不溶于水的油状液体。试管甲中的试剂为_______。
【答案】(1) ①. 乙烯 ②. 羧基
(2)④⑥ (3)
(4)
(5) (6)饱和溶液
【解析】
【分析】是用来衡量一个国家石油化工发展水平的标志的有机物,则为乙烯,乙烯和发生加成反应得到F为,乙烯和发生加成反应得到G为,乙烯和发生加成反应得到B为乙醇、乙醇催化氧化得C为乙醛、C氧化得到D为,和发生酯化反应得到E为。
【小问1详解】
由上述分析可知,的名称为乙烯,的官能团名称为羧基。
【小问2详解】
反应④是和发生酯化反应,⑥为乙烷和氯气光照下的取代反应,则④⑥发生的是取代反应。
【小问3详解】
由转化关系图可知,反应②是发生催化氧化生成的反应;化学方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
【小问4详解】
由转化关系图可知,反应④是和发生酯化反应生成的反应,化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O。
【小问5详解】
F为,其同系物含五个碳原子、则为戊烷,其一氯代物种类最少,则其结构高度对称,只有一种氢原子,故符合条件的该有机物为新戊烷,结构简式为 。
【小问6详解】
乙酸乙酯不溶于水,用饱和溶液可以吸收挥发的乙醇,除去挥发的乙酸,能降低乙酸乙酯的溶解度、便于溶液分层,则故制备乙酸乙酯用饱和溶液收集乙酸乙酯。
17. 乙酸乙酯是应用最广的脂肪酸酯之一,有广泛的用途,请回答下列问题:
Ⅰ.如图是乙酸乙酯的绿色合成路线之一:
(1)下列说法不正确的是___________ (填字母序号)。
A.淀粉和纤维素都属于天然高分子化合物
B.M可与银氨溶液发生银镜反应
C.所有的糖类都有甜味,都可以发生水解反应
D.用KI溶液可以检验淀粉
E.酸性高锰酸钾可实现步骤③的转化
F.步骤④发生了取代反应
Ⅱ.实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①在甲试管(如图)中加入3mL乙醇、2mL浓硫酸和2mL乙酸的混合溶液。
②小火均匀地加热3-5min。
③待试管乙收集到一定量产物后停止加热,撤出试管并用力振荡,然后静置待分层。
④分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥。
(2)写出甲试管中发生的反应的化学方程式:___________。
(3)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是___________ (填标号);
A.反应掉乙酸并吸收乙醇
B.加速酯的生成,提高其产率
C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出
(4)欲将乙试管中的物质分离以得到乙酸乙酯,分液时,乙酸乙酯应该从仪器___________ (填:“下口放出”或“上口倒出”);
(5)若现有乙酸30g,乙醇46g发生酯化反应得到26.4g乙酸乙酯,试计算该反应的产品产率为___________。
【答案】(1)CD (2)
(3)AC (4)上口倒出
(5)60%
【解析】
【分析】Ⅰ.淀粉或纤维素完全水解的最终产物是葡萄糖,M为葡萄糖,葡萄糖在酶的催化下分解为乙醇和二氧化碳,乙醇经连续氧化得到乙酸,乙酸和乙醇在浓硫酸催化、加热条件下发生酯化反应得到乙酸乙酯;
【小问1详解】
A.淀粉和纤维素都是多糖,属于天然的有机高分子化合物,故A正确;
B.M是葡萄糖,葡萄糖有醛基结构,M可与银氨溶液发生银镜反应,故B正确;
C.淀粉没有甜味,单糖不可再水解,故C错误;
D.淀粉遇碘单质变蓝,用碘单质检验淀粉,故D错误;
E.酸性高锰酸钾可将乙醇氧化为乙酸实现步骤③的转化,故E正确;
F.步骤④是酯化反应,属于取代反应,故F正确;
综上所述,错误的为CD;
【小问2详解】
甲试管中乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,反应方程式为;
【小问3详解】
在乙酸乙酯制备中,饱和碳酸钠溶液可以反应酯化反应中未反应的乙酸,吸收未反应的乙醇,也能降低乙酸乙酯在水中的溶解度,故选AC;
【小问4详解】
乙酸乙酯的密度比水小,因此乙酸乙酯分层后在上层,分液时,乙酸乙酯应该从仪器应从上口倒出;
【小问5详解】
30g乙酸的物质的量为0.5mol,46g乙醇物质的量为1mol,乙醇过量,关系式为1molCH3COOH~1molCH3CH2OH~1molCH3COOCH2CH3,根据关系式有理论上最多生成0.5mol乙酸乙酯,质量为0.5mol×88g/mol=44g,则产率为26.4g÷44g×100%=60%。
18. 二氧化硫是重要的工业原料,探究其制备方法和性质具有非常重要的意义。
(1)工业上用黄铁矿(主要成分为,其中硫元素为价)在高温条件下和氧气反应制备:,该反应中被氧化的元素是______(填元素符号)。当该反应转移电子时,生成的二氧化硫在标准状况下的体积为______。
(2)实验室中用下列装置测定被催化氧化为的转化率。(已知的熔点为,假设气体进入装置时均被完全吸收,且忽略空气中的影响)
①简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硫酸的操作:______。
②当停止通入,熄灭酒精灯后,需要继续通一段时间的氧气,其目的是______。
③实验结束后,若装置增加的质量为mg,装置中产生白色沉淀的质量为ng,则此条件下二氧化硫的转化率是______(用含字母的代数式表示,不用化简)。
(3)某学习小组设计了如图所示装置来验证二氧化硫的化学性质。
①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为______。
②为验证二氧化硫的还原性,反应一段时间后,取试管中的溶液分成三份,分别进行如下实验。
方案Ⅰ:向第一份溶液中加入溶液,有白色沉淀生成
方案Ⅱ:向第二份溶液中加入品红溶液,红色褪去
方案Ⅲ:向第三份溶液中加入溶液,产生白色沉淀
上述方案合理的是______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”);试管中发生反应的离子方程式为______。
【答案】 ①. 、 ②. ③. 打开分液漏斗上部的活塞,旋开分液漏斗的旋塞,缓慢滴加 ④. 使残留在装置中的和被充分吸收 ⑤. ⑥. 试管中出现黄色浑浊 ⑦. Ⅲ ⑧.
【解析】
【分析】(1)化合价升高的元素被氧化;
(2)①要使分液漏斗中的液体顺利滴下,要打开分液漏斗上的活塞;
②停止通入,装置中还残留没有被吸收的SO2和三氧化硫;
③D装置增加的质量是三氧化硫的质量,E中产生的白色沉淀是硫酸钡,则根据S原子守恒计算;
(3)①SO2具有氧化性,能把硫离子氧化生成单质S沉淀;
②氯水中含有氯离子,和硝酸银溶液一定生成白色沉淀;氯水具有强氧化性,能使品红溶液褪色;向第三份溶液加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,白色沉淀一定是硫酸钡;
【详解】(1),Fe元素化合价由+2升高为+3、S元素化合价由-1升高为+4,该反应中被氧化的元素是、;根据反应方程式,转移44mol电子生成8molSO2,当该反应转移电子时,生成的二氧化硫的物质的量是0.5mol,在标准状况下的体积为11.2L。
(2)①要使分液漏斗中的液体顺利滴下,则要首先打开分液漏斗上的活塞,所以正确的操作是打开分液漏斗上的活塞,旋开分液漏斗的旋塞,缓慢滴加。
②由于装置中还残留没有被吸收的SO2和三氧化硫,因此需要继续通一段时间的氧气的目的是使残留在装置中的二氧化硫和三氧化硫被充分吸收;
③D装置增加的质量是三氧化硫的质量,E中产生的白色沉淀是硫酸钡,则根据S原子守恒可知,SO2的转化率应该是。
(3)①SO2具有氧化性,能把硫离子氧化生成单质S沉淀,所以能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为a试管中有淡黄色沉淀生成;
②氯水中含有氯离子,和硝酸银溶液一定生成白色沉淀,方案I不正确;氯水具有强氧化性,能使品红溶液褪色,则方案Ⅱ也不正确;向第三份溶液加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,白色沉淀一定是硫酸钡,即SO2被氧化生成硫酸,所以方案Ⅲ合理。反应的离子方程式是Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-。
【点睛】试题侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练,有利于培养学生规范严谨的实验设计能力以及评价能力。要求学生必须认真、细致的审题,联系所学过的知识和技能,进行知识的类比、迁移、重组。
19. 按要求完成下列小题:
(1)火箭推进剂由液态肼(N2H4)和液态过氧化氢组成,当它们混合反应时,产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。
已知:0.4mol液态肼与足量的液态过氧化氢反应,生成氮气和水蒸气,并放出256.65kJ热量,NA表示阿伏加德罗常数的值。
①反应的热化学方程式为___________。
②反应中的氧化剂是___________(填化学式)。
③当有1mol氮气生成时,反应转移的电子数为___________NA.
④此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是___________。
(2)我国“长征三号甲"运载火箭采用四氧化二氮和偏二甲肼(C2H8N2)作为推进剂,写出推进剂在发动机中充分燃烧时发生反应的化学方程式:___________。
【答案】(1) ①. N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) △H=-641.625kJ•mol-1 ②. H2O2 ③. 4 ④. 产物稳定且不污染环境
(2)2N2O4+C2H8N23N2+2CO2+4H2O
【解析】
【小问1详解】
①由液态肼与足量液态过氧化氢反应时放出热量,则液态肼与足量液态过氧化氢反应时放出的热量为,从而可写出热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.625kJ•mol-1;
②反应中,H2O2中O由-1价降低为-2价,由此可确定H2O2为氧化剂;
③由N2H4生成1molN2时,N由-2价升高为0价,共转移4NA个电子;
④此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是产物稳定且不污染环境;
【小问2详解】
四氧化二氮和偏二甲肼(C2H8N2)作为推进剂,在发动机中充分燃烧生成N2、CO2和H2O,反应的化学方程式为2N2O4+C2H8N23N2+2CO2+4H2O。
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