内容正文:
高2025级第二学期半期化学试题
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1;N-14;O-16;S-32;Cu-64;Mg-24。
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 材料是现代社会发展的重要支柱。下列物品主要由传统无机非金属材料制成的是
A. 不锈钢手术器械 B. 超导陶瓷 C. 彩色玻璃 D. 塑料桶
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 正己烷的分子式: B. 异丁烷的结构简式:
C. 的球棍模型: D. 一氯甲烷的电子式:
3. 下列关于烷烃的说法不正确的是
A. 甲烷与氯气发生反应,生成的二氯甲烷有2种
B. CH4与CH3CH2CH2CH3互为同系物
C. CH3CH2CH2CH3与CH3CH(CH3)2互为同分异构体
D. 烷烃只含有碳和氢两种元素,且分子中的碳原子之间都以单键结合
4. 在给定的条件下,下列离子组中离子能大量共存的是
A. 溶液中:、、、
B. 能使石蕊变红的溶液中:、、、
C. 盐酸溶液中:、、、
D. 与混合能产生气体的溶液中:、、、
5. 元素及其化合物的转化关系是化学的重要内容之一,下列转化关系能通过一步反应完成的是
A. SiO2→→H2SiO3 B. Al→Al2O3→Al(OH)3
C. S→SO3→BaSO4 D. NH3→NO2→HNO3
6. 下列烷烃的一氯代物中,存在同分异构体的是
A. 新戊烷 B. 丙烷 C. 乙烷 D. 甲烷
7. 氮元素在自然界中存在如图所示的转化关系。下列说法正确的是
A. 反硝化作用属于氮的固定
B. 每个转化为需得到8个电子
C. 硝化作用的反应为
D. 、均属于酸性氧化物
8. 下列有关反应事实的离子方程式书写正确的是
A. 向H2S溶液中通入SO2:SO2+2S2-+4H+=3S↓+2H2O
B. 用浓硝酸溶解铜:Cu+4H++2=Cu2++2NO2↑+2H2O
C. 稀硫酸和氢氧化钡溶液反应:H+++Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
D. 将乙烯通入溴水中:CH2=CH2+Br2→CH3CHBr2
9. 下列装置进行的实验能达到目的的是
A.鉴别NO2(g)和Br2(g)
B.观察甲烷与氯气发生取代反应的现象
C.制备
D.制备
A. A B. B C. C D. D
10. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 与过量的完全反应,被氧化的粒子数为
B. 完全溶于水,得到的溶液中和的粒子数之和为
C. 标准状况下,22.4 L CHCl3 所含原子数为5
D. 标准状况下,11.2L乙烷和乙烯的混合物中含有的碳原子数目为
11. 在反应中,表示该反应速率最慢的是
A. B.
C. D.
12. 空气吹出法是工业规模海水提溴的常用方法,流程如下:
下列说法错误的是
A. ①中发生的主要反应为Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
B. 空气吹出法利用了溴易挥发的性质
C. ②③的目的是富集溴元素
D. 物质X为HBrO
13. 将A、B、C、D四种金属按如图装置进行实验,由部分实验现象判断四种金属的活动性顺序是
实验装置
部分实验现象
甲:电极B上产生气泡
乙:电极C的质量增加
丙:电极D溶解
A. D>B>A>C B. D>A>B>C C. A>B>D>C D. D>A>C>B
14. 下列实验操作或现象与得出的结论均正确的是
选项
实验操作或现象
结论
A
向铜和浓硫酸反应后的混合液中加少量水,出现蓝色
该反应生成Cu2+
B
某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色
该气体一定是SO2
C
向某溶液中加入足量 NaOH 溶液并加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
该溶液中含
D
将红热的木炭放入浓硝酸中,生成红棕色气体
木炭与浓硝酸在加热条件下反应生成 NO2
A. A B. B C. C D. D
15. 元素的“价类二维图”体现了化学变化之美。部分含硫、氮物质的类别与硫元素和氮元素化合价的对应关系如图。下列说法正确的是
A. i能使溴水褪色,因其具有漂白性
B. c可与碱反应生成盐,属于酸性氧化物
C. d 在一定条件下可与h发生氧化还原反应
D. j 的浓溶液不能干燥气体 i,因其具有强氧化性
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. A是一种常见的含氧酸。已知:A在光照时会发生分解反应,并生成;A是第二周期第VA族元素的最高价含氧酸。请回答下列问题:
(1)A中三种原子的原子半径由小至大的顺序为___________。
(2)写出A光照分解生成的化学方程式:___________。
(3)将铁片和铜片插入A的浓溶液中,用导线连接构成原电池。铁片作为该电池的___________极,因为___________。
(4)为了探究A的浓度对铜与之反应速率的影响,某同学设计了如下实验,
编号
铜片质量/g
1.0mol/L A溶液的体积/mL
蒸馏水的体积/mL
实验现象
①
0.8
40
10
铜片快速溶解,产生大量无色气泡
②
0.8
20
V1
铜片较快溶解,产生无色气泡
③
0.8
10
40
铜片缓慢溶解,产生无色气泡
补充完善表格数据,V1=___________mL。
该实验可得结论:___________。
(5)某同学将1.52g铜镁合金完全溶解于100mL1.0mol/LA的稀溶液中,得到NO气体448mL(标况),向反应后的溶液中加入VmL0.8mol/LNaOH溶液,恰好使金属离子全部沉淀,共得到2.54g沉淀。
①写出实验中铜片与A的稀溶液反应的离子方程式:___________。
②铜镁合金中含有Mg的质量为___________g。
17. I.依据a∼d几种烃分子的示意图,回答下面小题。
a
b
CH3-CH2-CH3
c
d
(1)根据系统命名法,d的名称是___________。
(2)b的电子式是___________。
(3)熔、沸点:a___________c(填“>”、“<”或“=”)。
II.某烃A 是有机化学工业的基本原料。其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平, A 可发生如图所示的一系列化学反应,其中E 为高分子化合物。根据图示回答下面小题:
(4)写出③④两步反应的化学方程式,并注明反应类型:
③___________。反应类型:___________。
④___________。反应类型:___________。
(5)利用反应①制备的B 中常常还含有少量的A,在实验室中除去B 中含有的少量杂质A,选择将混合气体通入___________中,B的四氯取代产物有___________种。
18. 某温度时,在容积为2L的密闭容器中有xA(g)+yB(g) ⇌zC(g)三种物质,起始加入B为5mol,2min时B为2.5mol。其中A、C物质的量随时间变化的曲线如下图所示。请分析图中数据,回答下列问题。
(1)该反应的化学方程式为:___________。
(2)反应开始到5min,C的平均反应速率为___________。
(3)反应进行到9min,B的物质的量为___________mol。
(4)反应xA(g)+yB(g)zC(g) (放热)分两步进行①(吸热);②(放热)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是___________(填标号)。
a. b.
c. d.
(5)在某一时刻采取下列措施,能使上述反应反应速率增大的措施是___________(填标号)。
a.恒温恒容下,再充入A b.升高温度
c.恒温恒容下,向其中充入He d.恒温恒压下,向其中充入He
(6)一定温度下,在恒容的密闭容器中充入1mol A和1mol B,发生上述反应。能说明反应达到化学平衡的是___________(填标号)。
a.n(A):n(B)不变
b.体系总压强不变
c.混合气体的平均摩尔质量保持不变
d.混合气体的密度不变
(7)乙烯空气燃料电池是一种高效、轻污染的电池,结构如图,a、b均为惰性电极。
①使用时,电池内部向___________(填“a”或“b”)极迁移。
②a极的电极反应式为___________。
19. 工业废气中的是有毒气体,可通过如图所示流程制备食品抗氧化剂焦亚硫酸钠(),实现废气资源化处理。已知:受热易分解,易溶于水,其水溶液呈酸性。
请回答下列问题:
(1)与过量空气燃烧的反应属于___________(填标号)。
A. 氧化还原反应 B. 复分解反应 C. 放热反应 D. 吸热反应
(2)出料液经“离心”实现固液分离,实验室还有另一种方法可实现固液分离,该方法所需要的玻璃仪器有烧杯、___________。
(3)“尾气吸收”步骤中,NaOH主要吸收尾气中的。
①写出通入少量SO2时,发生反应的离子方程式:___________。
②向的NaOH溶液中通入,充分反应后得到的溶液中,溶质的物质的量之比为___________[用(溶质A)(溶质B)的形式表示]。
(4)上述流程中若缺少“除氧”工序,会导致得到的Na2S2O5产品中含有少量Na2SO4,请设计简单实验方案检验Na2S2O5产品中是否含有SO42-;___________。
(5)可用于处理酸性工业废水中的六价铬,通过将其还原为毒性较低的三价铬(),再经沉淀去除,实现重金属污染控制。将转化为的过程中,表现出___________(填“还原”或“氧化”)性,写出该过程发生反应的离子方程式:___________。
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高2025级第二学期半期化学试题
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1;N-14;O-16;S-32;Cu-64;Mg-24。
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 材料是现代社会发展的重要支柱。下列物品主要由传统无机非金属材料制成的是
A. 不锈钢手术器械 B. 超导陶瓷 C. 彩色玻璃 D. 塑料桶
【答案】C
【解析】
【详解】A.不锈钢手术器械的主要成分是铁合金,属于金属材料,A错误;
B.超导陶瓷属于新型无机非金属材料,不属于传统无机非金属材料,B错误;
C.玻璃是典型的传统无机非金属材料,彩色玻璃是在普通玻璃中添加着色剂制得,主要成分仍属于传统无机非金属材料,C正确;
D.塑料桶的主要成分塑料属于合成有机高分子材料,D错误;
故答案选C。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 正己烷的分子式: B. 异丁烷的结构简式:
C. 的球棍模型: D. 一氯甲烷的电子式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.正己烷属于烷烃,烷烃通式为,时正己烷的分子式为,不是,A错误;
B.异丁烷是2-甲基丙烷,结构简式书写正确,B正确;
C.CCl4中氯原子的原子半径大于碳原子,题图中中心碳原子半径大于周围氯原子,不符合实际原子大小关系,正确球棍模型为,C错误;
D.一氯甲烷电子式为,D错误;
故选B。
3. 下列关于烷烃的说法不正确的是
A. 甲烷与氯气发生反应,生成的二氯甲烷有2种
B. CH4与CH3CH2CH2CH3互为同系物
C. CH3CH2CH2CH3与CH3CH(CH3)2互为同分异构体
D. 烷烃只含有碳和氢两种元素,且分子中的碳原子之间都以单键结合
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲烷为正四面体结构,分子中4个氢原子完全等效,因此二氯甲烷只有1种结构,A错误;
B.与均属于烷烃,结构相似,分子组成相差3个原子团,互为同系物,B正确;
C.与分子式均为,结构不同,互为同分异构体,C正确;
D.烷烃属于饱和烃,仅含碳、氢两种元素,分子中碳原子之间均以单键结合,剩余价键均与氢原子结合,D正确;
故答案选A。
4. 在给定的条件下,下列离子组中离子能大量共存的是
A. 溶液中:、、、
B. 能使石蕊变红的溶液中:、、、
C. 盐酸溶液中:、、、
D. 与混合能产生气体的溶液中:、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaHCO3溶液中HCO与OH⁻会反应生成CO和H2O,不能大量共存,A错误;
B.能使石蕊变红的溶液呈酸性,酸性溶液中ClO⁻与H⁺结合生成HClO,且Cl⁻与ClO⁻在酸性条件下能发生氧化还原反应,不能大量共存,B错误;
C.盐酸溶液中H⁺、Cl⁻与会发生氧化还原反应生成Cl2和Mn2+,不能大量共存,C错误;
D.与反应生成气体的溶液为酸性,、、、在酸性条件下不反应,均能大量共存,D正确;
故选D。
5. 元素及其化合物的转化关系是化学的重要内容之一,下列转化关系能通过一步反应完成的是
A. SiO2→→H2SiO3 B. Al→Al2O3→Al(OH)3
C. S→SO3→BaSO4 D. NH3→NO2→HNO3
【答案】A
【解析】
【详解】A.与强碱溶液(如NaOH溶液)反应可一步生成,与酸性强于硅酸的酸(如盐酸、碳酸)反应可一步生成,两步转化都能一步完成,A符合题意;
B.Al与反应可一步生成,但难溶于水,不能和水反应一步生成,B不符合题意;
C.S与反应只能一步生成,需要在催化剂、加热条件下和O2反应才能生成SO3,无法一步由S得到SO3,C不符合题意;
D.NH3发生催化氧化反应只能一步生成NO,需要NO和O2反应才能得到NO2,无法一步由NH3得到NO2,D不符合题意;
故答案选A。
6. 下列烷烃的一氯代物中,存在同分异构体的是
A. 新戊烷 B. 丙烷 C. 乙烷 D. 甲烷
【答案】B
【解析】
【详解】A.新戊烷的结构为,所有氢原子均为等效氢,一氯代物仅1种,不存在同分异构体,A错误;
B.丙烷的结构为,存在2种等效氢(两端甲基上的氢、中间亚甲基上的氢),一氯代物共有2种,存在同分异构体,B正确;
C.乙烷的结构为,所有氢原子均为等效氢,一氯代物仅1种,不存在同分异构体,C错误;
D.甲烷的结构为,所有氢原子均为等效氢,一氯代物仅1种,不存在同分异构体,D错误;
故答案选B。
7. 氮元素在自然界中存在如图所示的转化关系。下列说法正确的是
A. 反硝化作用属于氮的固定
B. 每个转化为需得到8个电子
C. 硝化作用的反应为
D. 、均属于酸性氧化物
【答案】B
【解析】
【详解】A.氮的固定是氮气转化为含氮化合物的过程,A项错误;
B.转化为,N元素由+5价降为-3价,故每个转化为需得到8个电子,故B正确;
C.选项中的方程式电荷不守恒,硝化作用的反应为,硝化作用的总反应可表示为 ,C项错误;
D.酸性氧化物是指能与碱反应生成相应价态的盐和水的氧化物,、不属于酸性氧化物,D项错误;
答案选B。
8. 下列有关反应事实的离子方程式书写正确的是
A. 向H2S溶液中通入SO2:SO2+2S2-+4H+=3S↓+2H2O
B. 用浓硝酸溶解铜:Cu+4H++2=Cu2++2NO2↑+2H2O
C. 稀硫酸和氢氧化钡溶液反应:H+++Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
D. 将乙烯通入溴水中:CH2=CH2+Br2→CH3CHBr2
【答案】B
【解析】
【详解】A.是弱电解质,在离子方程式中不能拆写为和,正确离子方程式应为,A错误;
B.浓硝酸和铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,离子方程式的拆分、配平正确,B正确;
C.稀硫酸与氢氧化钡反应时,和的化学计量数应为2,正确离子方程式为,C错误;
D.乙烯与溴发生加成反应,产物应为1,2-二溴乙烷(),不是,D错误;
故答案选B。
9. 下列装置进行的实验能达到目的的是
A.鉴别NO2(g)和Br2(g)
B.观察甲烷与氯气发生取代反应的现象
C.制备
D.制备
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.与水发生反应,得到无色溶液,溶于水得到橙黄色溴水,现象不同可鉴别,A正确;
B.甲烷与氯气在强光直射下会发生爆炸,不能用强光照射进行该实验,无法观察正常取代反应的现象,B错误;
C.铜与浓硫酸常温下不反应,需要加热条件才能反应生成,该装置无加热装置,无法制备,C错误;
D.加热固体时,分解生成的和在试管口遇冷会重新化合生成,无法制得,D错误;
故选A。
10. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 与过量的完全反应,被氧化的粒子数为
B. 完全溶于水,得到的溶液中和的粒子数之和为
C. 标准状况下,22.4 L CHCl3 所含原子数为5
D. 标准状况下,11.2L乙烷和乙烯的混合物中含有的碳原子数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.13.8 g 物质的量为,反应中,3 mol 参与反应时2 mol被氧化,故0.3 mol 反应时被氧化的粒子数为,A错误;
B.溶于水后,含氮粒子有、、,根据N元素守恒,三者粒子数之和为,B错误;
C.标准状况下为液体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,C错误;
D.标准状况下11.2 L混合气体物质的量为,乙烷和乙烯分子均含2个碳原子,故0.5 mol混合物含碳原子数目为,D正确;
故选D。
11. 在反应中,表示该反应速率最慢的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.;
B.;
C.;
D.;
故选D。
12. 空气吹出法是工业规模海水提溴的常用方法,流程如下:
下列说法错误的是
A. ①中发生的主要反应为Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
B. 空气吹出法利用了溴易挥发的性质
C. ②③的目的是富集溴元素
D. 物质X为HBrO
【答案】D
【解析】
【分析】先浓缩海水,提高海水中溴离子浓度,降低后续处理成本;步骤①:通入氯气,利用的氧化性置换出溴单质,得到粗产品溴;步骤②:通入热空气,利用溴易挥发的性质,将溴单质从粗溴中吹出得到溴蒸气,实现溴与原溶液的分离;步骤③:溴蒸气与二氧化硫水溶液反应:,溴单质转化为化合态的得到物质X,该步骤实现溴元素的富集,大幅提高溴的浓度;步骤④:再次通入氯气氧化,得到高纯度的产品溴。
【详解】A.浓缩海水中通入氯气,Cl2氧化Br-生成Br2,反应为,A正确;
B.利用溴易挥发的性质,用热空气将Br2吹出为溴蒸气,B正确;
C.海水中溴元素浓度很低,步骤②吹出溴、步骤③用SO2吸收溴,将Br2转化为溴离子,目的是富集溴元素,提高溴的浓度,C正确;
D.步骤③中反应为:,因此物质X是\,不是,D错误;
故选D。
13. 将A、B、C、D四种金属按如图装置进行实验,由部分实验现象判断四种金属的活动性顺序是
实验装置
部分实验现象
甲:电极B上产生气泡
乙:电极C的质量增加
丙:电极D溶解
A. D>B>A>C B. D>A>B>C C. A>B>D>C D. D>A>C>B
【答案】B
【解析】
【详解】原电池中负极金属活动性强于正极金属。甲装置A、B与稀硫酸构成原电池,B极产生气泡说明B为正极,A为负极,活动性A>B;乙装置C、B与溶液构成原电池,C极质量增加说明C为正极,B为负极,活动性B>C;丙装置D、A与稀硫酸构成原电池,D极溶解说明D为负极,A为正极,活动性D>A,可得金属活动性顺序为D>A>B>C。
故选B。
14. 下列实验操作或现象与得出的结论均正确的是
选项
实验操作或现象
结论
A
向铜和浓硫酸反应后的混合液中加少量水,出现蓝色
该反应生成Cu2+
B
某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色
该气体一定是SO2
C
向某溶液中加入足量 NaOH 溶液并加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
该溶液中含
D
将红热的木炭放入浓硝酸中,生成红棕色气体
木炭与浓硝酸在加热条件下反应生成 NO2
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜与浓硫酸反应后的混合液中含有大量未反应的浓硫酸,直接向其中加水会导致酸液飞溅,操作错误,A错误;
B.能使品红溶液褪色的气体不一定是,、等气体也可使品红溶液褪色,加热后恢复原色才是,B错误;
C.向溶液中加入足量NaOH溶液并加热,产生的能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体为,可证明溶液中含有,C正确;
D.浓硝酸受热自身会分解生成,无法证明红棕色是木炭与浓硝酸反应生成的,D错误;
故答案选C。
15. 元素的“价类二维图”体现了化学变化之美。部分含硫、氮物质的类别与硫元素和氮元素化合价的对应关系如图。下列说法正确的是
A. i能使溴水褪色,因其具有漂白性
B. c可与碱反应生成盐,属于酸性氧化物
C. d 在一定条件下可与h发生氧化还原反应
D. j 的浓溶液不能干燥气体 i,因其具有强氧化性
【答案】C
【解析】
【详解】A.使溴水褪色,是因为具有还原性,发生反应,不是漂白性,A错误;
B.c(NO2)和碱反应生成两种盐(硝酸盐、亚硝酸盐)和水,反应中氮元素化合价发生变化,不符合酸性氧化物“和碱反应只生成盐和水、化合价不变”的定义,不属于酸性氧化物,B错误;
C.d(浓HNO3)具有强氧化性,具有还原性,加热条件下可发生氧化还原反应:,C正确;
D.j的浓溶液是浓硫酸,是,(+6价S)和(+4价S)没有中间价态,所含硫元素之间不发生氧化还原反应(归中反应),因此浓硫酸可以干燥,D错误;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. A是一种常见的含氧酸。已知:A在光照时会发生分解反应,并生成;A是第二周期第VA族元素的最高价含氧酸。请回答下列问题:
(1)A中三种原子的原子半径由小至大的顺序为___________。
(2)写出A光照分解生成的化学方程式:___________。
(3)将铁片和铜片插入A的浓溶液中,用导线连接构成原电池。铁片作为该电池的___________极,因为___________。
(4)为了探究A的浓度对铜与之反应速率的影响,某同学设计了如下实验,
编号
铜片质量/g
1.0mol/L A溶液的体积/mL
蒸馏水的体积/mL
实验现象
①
0.8
40
10
铜片快速溶解,产生大量无色气泡
②
0.8
20
V1
铜片较快溶解,产生无色气泡
③
0.8
10
40
铜片缓慢溶解,产生无色气泡
补充完善表格数据,V1=___________mL。
该实验可得结论:___________。
(5)某同学将1.52g铜镁合金完全溶解于100mL1.0mol/LA的稀溶液中,得到NO气体448mL(标况),向反应后的溶液中加入VmL0.8mol/LNaOH溶液,恰好使金属离子全部沉淀,共得到2.54g沉淀。
①写出实验中铜片与A的稀溶液反应的离子方程式:___________。
②铜镁合金中含有Mg的质量为___________g。
【答案】(1)r(H)<r(O)<r(N)
(2)4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O
(3) ①. 正 ②. Fe在常温下与HNO3钝化
(4) ①. 30 ②. 其他条件不变时,稀硝酸浓度越大,与铜反应的速率越快
(5) ①. 3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O ②. 0.24
【解析】
【小问1详解】
A为HNO3,含H、N、O三种原子。H位于第一周期,原子半径最小;N与O同属第二周期,核电荷数O>N,故原子半径N>O。原子半径顺序:r(H)<r(O)<r(N)
【小问2详解】
A(HNO3)光照分解生成的化学方程式:4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O
【小问3详解】
原电池电极判断,将Fe片和Cu片插入浓HNO3,中构成原电池,Cu失去电子作负极,Fe得到电子作正极,发生还原反应。Fe在常温下遇浓硝酸发生钝化,表面形成致密氧化膜,不参与反应;
【小问4详解】
浓度对反应速率影响实验,实验设计需控制总体积一致(50mL),仅改变HNO3浓度:实验②中,20 mL HNO3+V1 mL H2O=50 mL V1=30mL
现象对比:①浓度最高,反应最快;③浓度最低,反应最慢。则可得结论,其他条件相同时,硝酸浓度越大,铜与硝酸反应速率越快
【小问5详解】
铜镁合金与稀硝酸反应计算
①稀硝酸与铜反应离子方程式:3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O
②设合金中n(Cu)=x mol ,n(Mg)=y mol 由质量守恒:64x+24y=1.52 (1)
沉淀为Cu(OH)2,和Mg(OH)2,总质量2.54 g: 98x+58y=2.54 (2)
联立(1)(2)解得:x(Cu)=0.02 y(Mg)=0.01 则Mg的质量为0.01mol×24g/mol=0.24g
17. I.依据a∼d几种烃分子的示意图,回答下面小题。
a
b
CH3-CH2-CH3
c
d
(1)根据系统命名法,d的名称是___________。
(2)b的电子式是___________。
(3)熔、沸点:a___________c(填“>”、“<”或“=”)。
II.某烃A 是有机化学工业的基本原料。其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平, A 可发生如图所示的一系列化学反应,其中E 为高分子化合物。根据图示回答下面小题:
(4)写出③④两步反应的化学方程式,并注明反应类型:
③___________。反应类型:___________。
④___________。反应类型:___________。
(5)利用反应①制备的B 中常常还含有少量的A,在实验室中除去B 中含有的少量杂质A,选择将混合气体通入___________中,B的四氯取代产物有___________种。
【答案】(1)2-甲基丙烷
(2) (3)<
(4) ①. CH2=CH2 + H2OCH3CH2OH ②. 加成反应 ③. ④. 加聚反应
(5) ①. 溴水 ②. 2
【解析】
【小问1详解】
d为异丁烷,主链含3个碳原子,2号碳原子上连接1个甲基,根据烷烃系统命名规则,命名为2-甲基丙烷;
【小问2详解】
b为乙烯,分子中两个碳原子间以碳碳双键结合,每个碳原子分别与2个氢原子形成碳氢单键,所有原子最外层均满足稳定结构;
【小问3详解】
烷烃的熔沸点随分子中碳原子数增多而升高,a为甲烷(含1个碳原子),c为丙烷(含3个碳原子),因此熔沸点a小于c;
【小问4详解】
A为乙烯,反应③是乙烯与水在稀硫酸催化下发生加成反应生成乙醇,反应方程式为CH2=CH2 + H2OCH3CH2OH;反应④是乙烯在催化剂作用下发生加成聚合反应,生成高分子聚乙烯,反应方程式为;
【小问5详解】
乙烯可与溴发生加成反应生成液态1,2-二溴乙烷,乙烷不与溴反应,因此可通入溴水(或溴的四氯化碳溶液)除去杂质;乙烷共6个氢原子,其四氯取代物的种类数等于二氯取代物的种类数,二氯乙烷有1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷共2种,因此四氯取代产物有2种。
18. 某温度时,在容积为2L的密闭容器中有xA(g)+yB(g) ⇌zC(g)三种物质,起始加入B为5mol,2min时B为2.5mol。其中A、C物质的量随时间变化的曲线如下图所示。请分析图中数据,回答下列问题。
(1)该反应的化学方程式为:___________。
(2)反应开始到5min,C的平均反应速率为___________。
(3)反应进行到9min,B的物质的量为___________mol。
(4)反应xA(g)+yB(g)zC(g) (放热)分两步进行①(吸热);②(放热)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是___________(填标号)。
a. b.
c. d.
(5)在某一时刻采取下列措施,能使上述反应反应速率增大的措施是___________(填标号)。
a.恒温恒容下,再充入A b.升高温度
c.恒温恒容下,向其中充入He d.恒温恒压下,向其中充入He
(6)一定温度下,在恒容的密闭容器中充入1mol A和1mol B,发生上述反应。能说明反应达到化学平衡的是___________(填标号)。
a.n(A):n(B)不变
b.体系总压强不变
c.混合气体的平均摩尔质量保持不变
d.混合气体的密度不变
(7)乙烯空气燃料电池是一种高效、轻污染的电池,结构如图,a、b均为惰性电极。
①使用时,电池内部向___________(填“a”或“b”)极迁移。
②a极的电极反应式为___________。
【答案】(1)2A+B2C
(2)0.8mol/(L·min)
(3)1 (4)d
(5)ab (6)abc
(7) ①. a ②.
【解析】
【小问1详解】
由图可知,反应进行到2min时,n(A)=5mol,n(C)=5mol,则Δn(A)=10mol-5mol=5mol,Δn(C)=5mol-0=5mol。由题干可知,2min时n(B)=2.5mol,则Δn(B)=5mol-2.5mol=2.5mol。相同时间内,化学反应中各物质的物质的量变化之比等于化学计量数之比,故x:y:z=Δn(A):Δn(B):Δn(C)=5:2.5:5=2:1:2,该反应的化学方程式为。
【小问2详解】
反应开始到5min,C的物质的量变化量为8mol,容器容积为2L,C的平均反应速率为 。
【小问3详解】
5min时反应达到平衡状态,各组分物质的量不再变化,此时B的物质的量为5mol-4mol=1mol,故9min时B的物质的量仍为1mol。
【小问4详解】
总反应为放热反应,反应物A和B的总能量高于生成物C的总能量,第一步A+B→X为吸热反应,中间产物X的总能量高于A和B的总能量,第二步X→C为放热反应,X的总能量高于C的总能量,符合该变化规律的为d。
【小问5详解】
a.恒温恒容下再充入A,反应物浓度增大,反应速率增大,a正确;
b.升高温度,活化分子百分数增大,有效碰撞频率升高,反应速率增大,b正确;
c.恒温恒容下充入He,反应体系中各组分浓度不变,反应速率不变,c错误;
d.恒温恒压下充入He,容器容积增大,反应体系中各组分浓度减小,反应速率减小,d错误;
故选ab。
【小问6详解】
a.反应中A和B按物质的量比2:1消耗,起始投料n(A):n(B)=1:1,反应过程中n(A):n(B)为变量,当该比值不变时说明反应达到平衡状态,a正确;
b.反应前后气体分子数不相等,恒容条件下体系总压强为变量,当总压强不变时说明反应达到平衡状态,b正确;
c.反应前后气体总质量不变,气体总物质的量为变量,故混合气体的平均摩尔质量为变量,当其保持不变时说明反应达到平衡状态,c正确;
d.反应前后气体总质量不变,容器容积恒定,混合气体的密度始终为定值,不能说明反应达到平衡状态,d错误;
故选abc。
【小问7详解】
①电子由a极流出,a为负极,b为正极,原电池中阴离子向负极迁移,故电池内部OH⁻向a极迁移。
②a极为负极,乙烯在碱性条件下失电子生成碳酸根和水,电极反应式为。
19. 工业废气中的是有毒气体,可通过如图所示流程制备食品抗氧化剂焦亚硫酸钠(),实现废气资源化处理。已知:受热易分解,易溶于水,其水溶液呈酸性。
请回答下列问题:
(1)与过量空气燃烧的反应属于___________(填标号)。
A. 氧化还原反应 B. 复分解反应 C. 放热反应 D. 吸热反应
(2)出料液经“离心”实现固液分离,实验室还有另一种方法可实现固液分离,该方法所需要的玻璃仪器有烧杯、___________。
(3)“尾气吸收”步骤中,NaOH主要吸收尾气中的。
①写出通入少量SO2时,发生反应的离子方程式:___________。
②向的NaOH溶液中通入,充分反应后得到的溶液中,溶质的物质的量之比为___________[用(溶质A)(溶质B)的形式表示]。
(4)上述流程中若缺少“除氧”工序,会导致得到的Na2S2O5产品中含有少量Na2SO4,请设计简单实验方案检验Na2S2O5产品中是否含有SO42-;___________。
(5)可用于处理酸性工业废水中的六价铬,通过将其还原为毒性较低的三价铬(),再经沉淀去除,实现重金属污染控制。将转化为的过程中,表现出___________(填“还原”或“氧化”)性,写出该过程发生反应的离子方程式:___________。
【答案】(1)AC (2)玻璃棒、漏斗
(3) ①. ②.
(4)取少量产品于试管中,加水溶解,滴加盐酸酸化的氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则产品中含有
(5) ①. 还原 ②.
【解析】
【分析】该流程起始原料为,目标产物为。在过量空气中燃烧生成,除氧工序除去未反应的,防止被氧化为导致产品混有,除氧后含的气体1通入悬浊液发生反应生成,料液经离心实现固液分离得到产品,尾气含未反应的用吸收处理。
【小问1详解】
A.与过量燃烧生成和,S、O元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,A正确;
B.该反应存在元素化合价升降,不属于复分解反应,B错误;
C.所有燃烧反应均为放热反应,C正确;
D.燃烧反应为放热反应,不属于吸热反应,D错误;
故选AC。
【小问2详解】
实验室实现固液分离的常用方法为过滤,过滤操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。
【小问3详解】
①少量通入溶液中反应生成和,离子方程式为。
② ,通入,设生成的物质的量为,生成的物质的量为,根据Na守恒得,根据S守恒得,联立解得 ,,故。
【小问4详解】
检验需先排除产品中的干扰,实验方案为取少量产品于试管中,加水溶解,滴加盐酸酸化的氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则产品中含有。
【小问5详解】
转化为时Cr元素化合价降低,发生还原反应,故中S元素化合价升高,作还原剂,表现还原性。配平后反应的离子方程式为。
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