内容正文:
临川二中2025—2026学年度下学期高一第二次月考检测
化学试题
分值:100分 完成时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Zn 65 Cu 64
一、选择题(本题共14个小题,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. 化学与人类生产、生活和社会可持续发展密切相关。下列说法正确的是
A. 新能源汽车所使用磷酸铁锂电池属于一次电池
B. 海上发射二十四号C卫星,其太阳能电池板材料的主要成分为SiO2
C. 用于太空服制作的特种橡胶,属于有机高分子材料
D. CoFe2O4是制造智能磁性材料的原料之一,CoFe2O4属于合金
2. 化学学科需要借助化学专用语言描述,下列有关化学用语描述正确的是
A. 聚丙烯的结构简式:
B. C2H6和C4H10一定互为同系物
C. 和二者互为同分异构体
D. CCl4空间填充模型:
3. 下列有关烃的叙述正确的是
A. 符合通式为CnH2n+2的不同烃一定互为同系物
B. 烯烃在适宜的条件下能发生加成反应,也可能发生取代反应
C. 互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别,但化学性质必定相似
D. 常温常压下,所有烃都为气体
4. NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 18 g H2O中所含的质子数为10NA
B. S2和S8的混合物共6.4g,其中所含硫原子数一定为0.2NA
C. 常温下,将2.7g铝片投入足量的浓硝酸中,铝失去的电子数为0.3NA
D. 以稀硫酸为电解液的锌铜原电池中,每转移0.2NA个电子,负极质量减少6.5g
5. 下列操作不能加快反应速率的是
A. Zn与稀硫酸反应制取氢气时,滴加少量硫酸铜溶液
B. Al与NaOH溶液反应时将铝片改为铝粉
C. 用双氧水制备O2时,加入少量MnO2固体
D. 恒容容器中,SO2(g)与O2(g)合成SO3(g)时,通入氮气增大压强
6. 在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化不能实现的是
A. 工业尾气中的处理:
B. 工业制硝酸:
C. 工业制硫酸:
D. 工业制纯碱:饱和NaCl溶液固体
7. 燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置,某氢氧燃料电池的构造示意图如下,该电池工作时,下列说法不正确的是
A. a电极是该电池的负极 B. O2在b电极上发生还原反应
C. 电解质溶液中向b极移动 D. 该装置实现了化学能到电能的转化
8. 氮是生命的基础,氮及其化合物在生产、生活中具有广泛应用。对于反应,若4 molNH3完全反应时放热a kJ。下列有关说法正确的是
A. 断裂1 mol N-H键的同时,生成1 mol O-H键,说明该反应达到平衡状态
B. 在恒容容器内,当NH3与O2浓度之比为4:5时,说明该反应达到平衡状态
C. 在容器中充入4 mol NH3和5 mol O2,一定条件下充分反应,反应结束后,转移20 mol e-
D. 0.4 mol NH3和0.5 mol O2充分反应,放出的能量一定小于0.1a kJ
9. 某混合气体由两种气态烃任意比例组成。取2.24 L(标准状况下)该混合气完全燃烧后得到3.6 g水,则这两种气体可能是
A. 和 B. 和
C. 和 D. 和
10. 下列装置能达到相应目的的是
A.检验有生成
B.验证的还原性
C.验证碳酸的酸性强于硅酸
D.制备气体
A. A B. B C. C D. D
11. 某有机物的结构简式如图所示,则下列说法中不正确的是
A. 该有机物既能与Na反应,还能与NaOH、Na2CO3反应
B. 该有机物中有3种官能团
C. 1 mol该有机物和足量金属钠反应生成标准状况下的气体11.2 L
D. 该有机物在一定条件下能发生加成、加聚、取代、氧化等反应
12. 为提纯下列物质,除杂药品和操作都正确的是
选项
被提纯的物质(杂质)
除杂药品
操作
A
乙醇(乙酸)
溶液
分液
B
乙酸乙酯(乙酸)
浓硫酸、乙醇
加热
C
乙烷(乙烯)
溶液
洗气
D
乙醇(水)
生石灰
蒸馏
A. A B. B C. C D. D
13. Si3N4是一种重要的结构陶瓷材料。用石英砂和原料气(含N2和少量O2)制备Si3N4的操作流程如下。
已知:粗硅中含少量Fe、Cu的单质及其化合物;常温下Si3N4除与氢氟酸反应外不与其他酸反应。下列说法正确的是
A. “还原”步骤中产生的气体能使澄清石灰水变浑浊
B. “操作X”可将原料气通过灼热的镁粉
C. “高温氮化”合成反应中N2是氧化剂
D. “稀酸Y”可选用稀硝酸或稀硫酸
14. 45.5 g Zn与一定量浓硝酸恰好完全反应生成0.8 mol氮的氧化物(NO、NO2、N2O4),这些氧化物恰好溶解在0.5 L 2 mol/L NaOH溶液中得到NaNO3和NaNO2的混合溶液,下列有关判断正确的是
A. 氮的氧化物和NaOH溶液反应时,NO2只作还原剂
B. 混合气体中N2O4的物质的量是0.1 mol
C. 若浓硝酸体积为250 mL,则其物质的量浓度为9.8 mol/L
D. 混合溶液含有NaNO3 0.3 mol
二、非选择题(本题共4个小题,共58分)
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所示。
回答下列问题:
(1)写出R的电子式___________。
(2)是重要的化工原料。从“价-类”角度分析,下列制备的方案理论上可行的是___________(填字母)。
A. B. C. D.
(3)从氮元素化合价变化的角度分析,图中既有氧化性又有还原性的化合物有___________(填化学式)
(4)利用图中所含物质,写出体现C具有氧化性的反应方程式___________,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
(5)已知能被氧化为,则的溶液与的溶液恰好反应时,Cr元素在还原产物中的化合价为___________。
16. 生活中的有机物种类丰富,在衣食住行多方面应用广泛,其中乙醇是比较常见的有机物。
(1)对于驾驶员酒后驾车,可对其呼出的气体进行检验,所利用的化学反应如下:
体现了C2H5OH的___________(填氧化性、还原性)。
(2)下列属于乙醇的同系物的是___________(填字母,下同),属于乙醇的同分异构体的是___________。
A. B. C.乙醚(CH3CH2OCH2CH3)
D.甲醇(CH3OH) E.CH3-O-CH3 F.HO-CH2CH2-OH
为验证乙醇的化学性质—催化氧化,某同学设计了如图所示装置(夹持装置已省略)进行乙醇的催化氧化实验。先按图示安装好实验装置,关闭活塞a、b、c,在铜丝的中间部分加热片刻,然后打开活塞a、b、c,通过控制活塞a和b,有节奏、间歇性地通入气体。
已知:乙醛可被氧化为乙酸;乙醛的沸点为20.8℃,有刺激性气味;乙酸的沸点为118℃。
回答下列问题:
(3)装置C和装置G中水浴作用不相同。装置C中水浴的作用是___________。
(4)从E管中可观察到的现象是___________,从中可认识到该实验过程中催化剂___________(填“参加”或“不参加”)化学反应。
(5)乙醇在铜催化作用下发生反应的化学方程式为___________,反应过程中断裂的化学键为___________(填图中的序号)。
17. 工业废气中NOx的消除与转化涉及反应。据此回答下列问题:
(1)上述反应中气态物质所含化学键的键能(1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量)数据如表:
化学键
NO中的氮氧键
N≡N
CO中的碳氧键
C=O
键能/(kJ·mol-1)
632
946
1076
745
当反应消耗1 mol NO时___________(填“放出”或“吸收”)___________kJ能量。
(2)在体积固定的恒温密闭容器中,按物质的量之比1∶1通入NO(g)、CO(g),发生上述反应,借助传感器测得不同时刻NO和N2的浓度如表:
0
5
10
15
NO
1.20
0.74
0.56
0.56
N2
0
a
0.32
0.32
①a=___________;0~10 min内,平均化学反应速率v(CO2)=___________mol·L-1·min-1.
②15 min后,只改变某一条件,正逆反应速率均增大,判断改变的条件可能是___________。
③10 min时容器的压强与起始时的压强之比为___________。
(3)电催化NO转化为NH3是一种先进的NH3合成方法。一种利用原电池原理处理NO生产NH3的工作原理如图(右侧为涂有Cu-Co3O4催化剂薄膜的NBs电极,NH3在催化剂表面生成)。
①NBs电极上NO转化为NH3的电极反应式为___________。(离子交换膜只允许离子通过)
②当负极消耗m g Zn,理论上可生成NH3的质量为___________g(用含m的式子表示)。
18. 乙烯是一种重要的化工原料,能合成很多有实用价值的有机物。
回答下列问题:
(1)写出反应Ⅱ的化学方程式:___________。
(2)鉴别C与E的试剂为___________。
(3)E→F的反应类型为___________,其化学方程式为___________。
(4) A、C、E三种有机物,属于平面结构的分子是___________ (请填名称)。
(5)乙烷与化合物B、D互为同系物,且乙烷的碳原子数比B多,比D少3个。B的二氯代物有___________种;D的一氯代物的同分异构体有___________种。
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临川二中2025—2026学年度下学期高一第二次月考检测
化学试题
分值:100分 完成时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Zn 65 Cu 64
一、选择题(本题共14个小题,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. 化学与人类生产、生活和社会可持续发展密切相关。下列说法正确的是
A. 新能源汽车所使用磷酸铁锂电池属于一次电池
B. 海上发射二十四号C卫星,其太阳能电池板材料的主要成分为SiO2
C. 用于太空服制作的特种橡胶,属于有机高分子材料
D. CoFe2O4是制造智能磁性材料的原料之一,CoFe2O4属于合金
【答案】C
【解析】
【详解】A.磷酸铁锂电池可充电、可重复放电使用,属于二次电池,并非一次电池,A错误;
B.太阳能电池板的主要成分为晶体硅,SiO2是光导纤维的主要原料,B错误;
C.特种橡胶属于相对分子质量较高的有机聚合物,属于有机高分子材料,C正确;
D.CoFe2O4属于盐,而合金是具有金属特性的混合物,因此其不属于合金,D错误;
故答案选C。
2. 化学学科需要借助化学专用语言描述,下列有关化学用语描述正确的是
A. 聚丙烯的结构简式:
B. C2H6和C4H10一定互为同系物
C. 和二者互为同分异构体
D. CCl4空间填充模型:
【答案】B
【解析】
【详解】A.丙烯()加聚生成聚丙烯,聚丙烯结构式为,A错误;
B.(只能为乙烷)、(均为丁烷,无论正丁烷还是异丁烷,都属于饱和烷烃),二者结构相似,分子组成相差个原子团,一定互为同系物,B正确;
C.题目给的两个结构均为丙烷,二者为同一物质,C错误;
D.中,原子半径大于原子半径,空间填充模型中周围原子的球应该比中心大,正确的空间填充模型为,D错误;
故选B。
3. 下列有关烃的叙述正确的是
A. 符合通式为CnH2n+2的不同烃一定互为同系物
B. 烯烃在适宜的条件下能发生加成反应,也可能发生取代反应
C. 互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别,但化学性质必定相似
D. 常温常压下,所有烃都为气体
【答案】B
【解析】
【详解】A.符合通式的烃为烷烃,不同烷烃可能互为同分异构体(如正丁烷和异丁烷),不一定互为同系物,A错误;
B.烯烃含有碳碳双键,可发生加成反应,若烯烃含有烷基(如丙烯的甲基),适宜条件下烷基上的氢可发生取代反应,B正确;
C.互为同分异构体的有机物若存在官能团异构(如乙醇和二甲醚),化学性质差异较大,并非必定相似,C错误;
D.常温常压下,碳原子数大于4的烃多为液体或固体(如苯为液态),不是所有烃都为气体,D错误;
故选B。
4. NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 18 g H2O中所含的质子数为10NA
B. S2和S8的混合物共6.4g,其中所含硫原子数一定为0.2NA
C. 常温下,将2.7g铝片投入足量的浓硝酸中,铝失去的电子数为0.3NA
D. 以稀硫酸为电解液的锌铜原电池中,每转移0.2NA个电子,负极质量减少6.5g
【答案】C
【解析】
【详解】A.18g 的物质的量,1个分子含10个质子,故1mol 质子数为,A正确;
B.和均由S原子构成,6.4g混合物中S原子的物质的量,硫原子数为,B正确;
C.常温下铝遇浓硝酸会发生钝化,表面生成致密氧化膜阻止反应继续进行,铝不能完全反应,故失去电子数小于,C错误;
D.锌铜原电池负极反应为,每转移个电子消耗1mol Zn,转移个电子时消耗0.1mol Zn,质量减少,D正确;
故答案选C。
5. 下列操作不能加快反应速率的是
A. Zn与稀硫酸反应制取氢气时,滴加少量硫酸铜溶液
B. Al与NaOH溶液反应时将铝片改为铝粉
C. 用双氧水制备O2时,加入少量MnO2固体
D. 恒容容器中,SO2(g)与O2(g)合成SO3(g)时,通入氮气增大压强
【答案】D
【解析】
【详解】A.Zn置换出Cu后形成Zn-Cu原电池,可加快反应速率,A不符合题意;
B.将铝片改为铝粉增大了反应物接触面积,可加快反应速率,B不符合题意;
C.是双氧水分解反应的催化剂,可加快反应速率,C不符合题意;
D.恒容容器中通入氮气,虽然总压强增大,但反应物、的物质的量和容器体积均不变,由可知二者浓度不变,反应速率不变,不能加快反应速率,D符合题意;
故选D。
6. 在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化不能实现的是
A. 工业尾气中的处理:
B. 工业制硝酸:
C. 工业制硫酸:
D. 工业制纯碱:饱和NaCl溶液固体
【答案】A
【解析】
【详解】A.二氧化硫和氯化钙不反应,亚硫酸钙能被氧气氧化为硫酸钙,A符合题意;
B.催化剂作用下氨气与氧气共热发生催化氧化反应制得一氧化氮,一氧化氮与氧气反应制得二氧化氮,二氧化氮与水反应制得硝酸,B不符合题意;
C.煅烧黄铁矿反应产生SO2,SO2与O2在催化剂存在条件下加热,发生氧化反应产生SO3,SO3被98.3%的浓硫酸吸收得到,C不符合题意;
D.向饱和食盐水中先通入NH3,然后通入CO2气体,发生反应产生NaHCO3晶体,然后煅烧NaHCO3,NaHCO3分解反应制取得到纯碱Na2CO3,D不符合题意;
故选A。
7. 燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置,某氢氧燃料电池的构造示意图如下,该电池工作时,下列说法不正确的是
A. a电极是该电池的负极 B. O2在b电极上发生还原反应
C. 电解质溶液中向b极移动 D. 该装置实现了化学能到电能的转化
【答案】C
【解析】
【分析】氢氧燃料电池中,通入燃料的电极为负极,通入的电极为正极,结合原电池规律分析:
【详解】A.a电极通入,失电子发生氧化反应,因此a是该电池的负极,A正确;
B.b电极通入,得电子,发生还原反应,B正确;
C.原电池中,阴离子向负极移动,因此应向负极a极移动,不是向b(正极)移动,C错误;
D.燃料电池是发电装置,实现了化学能到电能的转化,D正确;
故选C。
8. 氮是生命的基础,氮及其化合物在生产、生活中具有广泛应用。对于反应,若4 molNH3完全反应时放热a kJ。下列有关说法正确的是
A. 断裂1 mol N-H键的同时,生成1 mol O-H键,说明该反应达到平衡状态
B. 在恒容容器内,当NH3与O2浓度之比为4:5时,说明该反应达到平衡状态
C. 在容器中充入4 mol NH3和5 mol O2,一定条件下充分反应,反应结束后,转移20 mol e-
D. 0.4 mol NH3和0.5 mol O2充分反应,放出的能量一定小于0.1a kJ
【答案】D
【解析】
【详解】A.断裂N-H键和生成O-H键均代表正反应方向,无论反应是否达到平衡,二者速率始终满足该比例,不能说明反应达到平衡状态,A错误;
B.若初始投料比为,反应过程中NH3与O2的消耗比也为,二者浓度比始终为,与是否达到平衡无关,B错误;
C.该反应为可逆反应,和不可能完全反应,转移电子数小于,C错误;
D.完全反应放热,则完全反应放热,由于反应可逆,反应物不能完全转化,故放出的能量一定小于,D正确;
故答案选D。
9. 某混合气体由两种气态烃任意比例组成。取2.24 L(标准状况下)该混合气完全燃烧后得到3.6 g水,则这两种气体可能是
A. 和 B. 和
C. 和 D. 和
【答案】A
【解析】
【详解】首先计算相关物理量:标准状况下,,,因此混合烃的分子式为,且题目要求两种烃可按任意比混合,说明两种烃分子式中H原子的下角标均为4,结合选项所给的烃分子式知,只有A符合题意,故选A。
10. 下列装置能达到相应目的的是
A.检验有生成
B.验证的还原性
C.验证碳酸的酸性强于硅酸
D.制备气体
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.Cu与浓H2SO4反应后的混合物含浓硫酸,沿烧杯壁倒入水中并搅拌(酸入水,防飞溅),稀释后溶液变蓝,可检验Cu2+生成,操作正确;A正确;
B.SO2通入Na2S溶液生成S单质,SO2中S元素化合价降低,体现氧化性,无法验证还原性;B错误;
C.浓盐酸易挥发,挥发出的HCl会与Na2SiO3反应生成沉淀,干扰碳酸与硅酸的酸性比较,无法验证酸性强弱;C错误;
D.Cu与浓硫酸反应制备SO2需要加热,装置中无加热装置,反应无法发生,不能制备气体,D错误;
故答案选A。
11. 某有机物的结构简式如图所示,则下列说法中不正确的是
A. 该有机物既能与Na反应,还能与NaOH、Na2CO3反应
B. 该有机物中有3种官能团
C. 1 mol该有机物和足量金属钠反应生成标准状况下的气体11.2 L
D. 该有机物在一定条件下能发生加成、加聚、取代、氧化等反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.该有机物含羧基,既能与Na反应,还能与NaOH、Na2CO3反应,含羟基,能与Na反应,A正确;
B.该有机物中含碳碳双键、羟基、羧基,共3种官能团,B正确;
C.羟基、羧基均能与Na反应生成氢气,则1mol该有机物和足量金属钠反应生成1mol气体,标准状况下体积为22.4L,C错误;
D.该有机物含碳碳双键可发生加成、加聚反应,含羟基、羧基可发生取代反应,含碳碳双键、羟基可发生氧化反应,D正确;
故选C。
12. 为提纯下列物质,除杂药品和操作都正确的是
选项
被提纯的物质(杂质)
除杂药品
操作
A
乙醇(乙酸)
溶液
分液
B
乙酸乙酯(乙酸)
浓硫酸、乙醇
加热
C
乙烷(乙烯)
溶液
洗气
D
乙醇(水)
生石灰
蒸馏
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.氢氧化钠溶液除去乙酸后仍然是水溶液,乙醇溶于水,无法通过分液分离出去,A错误;
B.乙酸和乙醇发生酯化反应属于可逆反应,不能完全除去杂质,B错误;
C.乙烯被酸性高锰酸钾氧化生成二氧化碳气体,引入新杂质CO2,不能达到除杂目的,C错误;
D.CaO可与水反应生成Ca(OH)2,乙醇不与CaO反应,再根据乙醇、水的沸点差异,通过加热蒸馏可得到乙醇,能达到除杂目的,D正确;
故选D。
13. Si3N4是一种重要的结构陶瓷材料。用石英砂和原料气(含N2和少量O2)制备Si3N4的操作流程如下。
已知:粗硅中含少量Fe、Cu的单质及其化合物;常温下Si3N4除与氢氟酸反应外不与其他酸反应。下列说法正确的是
A. “还原”步骤中产生的气体能使澄清石灰水变浑浊
B. “操作X”可将原料气通过灼热的镁粉
C. “高温氮化”合成反应中N2是氧化剂
D. “稀酸Y”可选用稀硝酸或稀硫酸
【答案】C
【解析】
【分析】石英砂为,与焦炭在高温下发生:,粗硅与氮气反应生成,粗硅中还含有、的单质及化合物,经过酸洗等操作而除去,最终得到纯净的。
【详解】A.“还原”步骤中焦炭和石英砂反应生成粗硅和一氧化碳,不能使澄清石灰水变浑浊,A错误;
B.“高温氮化”是反应,原料气中含有,由于镁的还原性很强,氮气也可以和镁反应,所以不能让原料气通过镁粉,B错误;
C.粗硅与氮气反应生成,Si3N4中氮元素化合价为-3价,即反应过程中氮元素的化合价从价降低到价,作氧化剂,C正确;
D.单质铁和铜均可以和稀硝酸反应,铁能和稀硫酸反应,而单质铜与稀硫酸不反应,稀硫酸不能除去铜,D错误;
故选C。
14. 45.5 g Zn与一定量浓硝酸恰好完全反应生成0.8 mol氮的氧化物(NO、NO2、N2O4),这些氧化物恰好溶解在0.5 L 2 mol/L NaOH溶液中得到NaNO3和NaNO2的混合溶液,下列有关判断正确的是
A. 氮的氧化物和NaOH溶液反应时,NO2只作还原剂
B. 混合气体中N2O4的物质的量是0.1 mol
C. 若浓硝酸体积为250 mL,则其物质的量浓度为9.8 mol/L
D. 混合溶液含有NaNO3 0.3 mol
【答案】D
【解析】
【详解】A.二氧化氮与氢氧化钠反应时,N元素化合价从+4价部分升高为+5价、部分降低为+3价,既作氧化剂又作还原剂,A错误;
B.氮氧化物被氢氧化钠溶液吸收生成和,消耗。根据Na、N元素守恒,可知氮氧化物中N原子的总物质的量为1摩尔,则混合气体中物质的量为1mol-0.8mol=0.2mol,B错误;
C.,根据N元素守恒,硝酸总物质的量等于中的量加钠盐中N的量,即,浓度为,C错误;
D.根据得失电子守恒,Zn失去的电子数等于转化为得到的电子数:,解得,再根据Na守恒,D正确;
故选D。
二、非选择题(本题共4个小题,共58分)
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所示。
回答下列问题:
(1)写出R的电子式___________。
(2)是重要的化工原料。从“价-类”角度分析,下列制备的方案理论上可行的是___________(填字母)。
A. B. C. D.
(3)从氮元素化合价变化的角度分析,图中既有氧化性又有还原性的化合物有___________(填化学式)
(4)利用图中所含物质,写出体现C具有氧化性的反应方程式___________,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
(5)已知能被氧化为,则的溶液与的溶液恰好反应时,Cr元素在还原产物中的化合价为___________。
【答案】(1) (2)B
(3)NO和(或)
(4) ①. ②.
(5)+3价
【解析】
【分析】根据物质类别和元素化合价得:A为,B为,C为,D为,E为,F为,R为,W为,X为,Y为,Z为(或)。
【小问1详解】
R为,电子式为;
【小问2详解】
用两种含不同价态硫元素的物质制备,应为硫元素的归中反应,中硫元素为+2价,只有B选项满足一个物质中的硫元素化合价低于+2价(,0价),而另一个高于+2价(,硫元素显+4价);
【小问3详解】
化合物既有氧化性又有还原性,说明其中的N元素不是最高价态+5价,也不是最低价态-3价,图中有和(或)满足;
【小问4详解】
①C为,可以和发生归中反应生成,体现其氧化性,反应方程式为:;
②该反应中,为氧化剂,为还原剂,物质的量之比为1:2;
【小问5详解】
1 mol被氧化为,失去2 mol电子,;,中Cr的化合价为+6价,设还原产物中Cr的化合价为x,则反应1 mol,得到电子;根据得失电子守恒,被还原时得到0.0048 mol电子,则,则,所以Cr元素在还原产物中的化合价为+3价。
16. 生活中的有机物种类丰富,在衣食住行多方面应用广泛,其中乙醇是比较常见的有机物。
(1)对于驾驶员酒后驾车,可对其呼出的气体进行检验,所利用的化学反应如下:
体现了C2H5OH的___________(填氧化性、还原性)。
(2)下列属于乙醇的同系物的是___________(填字母,下同),属于乙醇的同分异构体的是___________。
A. B. C.乙醚(CH3CH2OCH2CH3)
D.甲醇(CH3OH) E.CH3-O-CH3 F.HO-CH2CH2-OH
为验证乙醇的化学性质—催化氧化,某同学设计了如图所示装置(夹持装置已省略)进行乙醇的催化氧化实验。先按图示安装好实验装置,关闭活塞a、b、c,在铜丝的中间部分加热片刻,然后打开活塞a、b、c,通过控制活塞a和b,有节奏、间歇性地通入气体。
已知:乙醛可被氧化为乙酸;乙醛的沸点为20.8℃,有刺激性气味;乙酸的沸点为118℃。
回答下列问题:
(3)装置C和装置G中水浴作用不相同。装置C中水浴的作用是___________。
(4)从E管中可观察到的现象是___________,从中可认识到该实验过程中催化剂___________(填“参加”或“不参加”)化学反应。
(5)乙醇在铜催化作用下发生反应的化学方程式为___________,反应过程中断裂的化学键为___________(填图中的序号)。
【答案】(1)还原性 (2) ①. D ②. E
(3)加热乙醇,便于乙醇的挥发
(4) ①. 受热部分的铜丝交替出现变黑、变红的现象 ②. 参加
(5) ①. 2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O ②. ①③
【解析】
【分析】装置A中二氧化锰催化双氧水分解制取氧气;B中浓硫酸干燥氧气;C中水浴加热使乙醇气化挥发进入E管中,并在E中发生催化氧化反应;G中为冰水浴用于收集产物,据此分析:
【小问1详解】
反应中中的Cr为价,反应后变为,得电子被还原,作氧化剂;乙醇被氧化为乙醛,因此乙醇作还原剂,体现还原性;
【小问2详解】
同系物要求结构相似(同类物质),分子组成相差若干个CH2原子团。乙醇是饱和一元脂肪醇,D甲醇()属于饱和一元脂肪醇,与乙醇结构相似,相差1个CH2,互为同系物;同分异构体要求分子式相同,结构不同,乙醇分子式为,E二甲醚()分子式也为,官能团不同、结构不同,互为同分异构体;
【小问3详解】
装置C中水浴加热乙醇,目的是使乙醇挥发,与氧气混合后进入反应装置参与催化氧化反应;
【小问4详解】
加热时Cu先与氧气反应生成黑色CuO,随后CuO与乙醇反应,被还原为红色的Cu,不断通入氧气和乙醇,因此铜丝会交替变黑、变红;该过程说明催化剂(铜)会参与化学反应,改变反应历程,最终重新生成,因此催化剂参加反应;
【小问5详解】
乙醇在铜催化加热下被氧气氧化为乙醛,配平后化学方程式为;乙醇催化氧化时,断裂羟基中的O−H键(图中①)和与羟基相连的α-碳原子上的C−H键(图中③),形成醛基的碳氧双键,因此断键为①③。
17. 工业废气中NOx的消除与转化涉及反应。据此回答下列问题:
(1)上述反应中气态物质所含化学键的键能(1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量)数据如表:
化学键
NO中的氮氧键
N≡N
CO中的碳氧键
C=O
键能/(kJ·mol-1)
632
946
1076
745
当反应消耗1 mol NO时___________(填“放出”或“吸收”)___________kJ能量。
(2)在体积固定的恒温密闭容器中,按物质的量之比1∶1通入NO(g)、CO(g),发生上述反应,借助传感器测得不同时刻NO和N2的浓度如表:
0
5
10
15
NO
1.20
0.74
0.56
0.56
N2
0
a
0.32
0.32
①a=___________;0~10 min内,平均化学反应速率v(CO2)=___________mol·L-1·min-1.
②15 min后,只改变某一条件,正逆反应速率均增大,判断改变的条件可能是___________。
③10 min时容器的压强与起始时的压强之比为___________。
(3)电催化NO转化为NH3是一种先进的NH3合成方法。一种利用原电池原理处理NO生产NH3的工作原理如图(右侧为涂有Cu-Co3O4催化剂薄膜的NBs电极,NH3在催化剂表面生成)。
①NBs电极上NO转化为NH3的电极反应式为___________。(离子交换膜只允许离子通过)
②当负极消耗m g Zn,理论上可生成NH3的质量为___________g(用含m的式子表示)。
【答案】(1) ①. 放出 ②. 255
(2) ①. 0.23 ②. 0.064 ③. 升温、加压或加催化剂(答到一点即可) ④. 13:15
(3) ①. NO+5H++5e-=NH3+H2O ②.
【解析】
【小问1详解】
反应热反应物总键能生成物总键能,对反应:,该结果为消耗2 mol NO的反应热,因此消耗1 mol NO放出;
【小问2详解】
① 5min时,,由反应系数比,,故a=0.23; 0~10min,,,;
② 可使正逆反应速率都增大的条件:升高温度(升温加快所有反应速率)、加入催化剂(同等程度加快正逆速率)、压缩体积增大压强(所有气体浓度增大,速率均增大),答任意一种即可;
③ 恒温恒容中,压强之比等于总浓度之比: 起始总浓度:;10min总浓度:; 压强比:
【小问3详解】
① Zn失电子生成ZnO,为负极,NBs为正极,NO在酸性条件下得电子生成,配平后电极反应为:;
② 由电子守恒:失电子,m g Zn失电子总量;生成需要电子,因此,质量。
18. 乙烯是一种重要的化工原料,能合成很多有实用价值的有机物。
回答下列问题:
(1)写出反应Ⅱ的化学方程式:___________。
(2)鉴别C与E的试剂为___________。
(3)E→F的反应类型为___________,其化学方程式为___________。
(4) A、C、E三种有机物,属于平面结构的分子是___________ (请填名称)。
(5)乙烷与化合物B、D互为同系物,且乙烷的碳原子数比B多,比D少3个。B的二氯代物有___________种;D的一氯代物的同分异构体有___________种。
【答案】(1)CH2=CH2+H2OC2H5OH
(2)溴水或酸性高锰酸钾溶液
(3) ①. 加聚 ②.
(4)氯乙烯 (5) ①. 1 ②. 8
【解析】
【分析】乙烯和水发生加成反应生成A(乙醇);乙烯和试剂a(HCl)发生加成反应生成一氯乙烷;乙烯和氢气在催化剂加热条件发生加成反应生成乙烷;乙烯和氯气发生加成反应生成C(1,2-二氯乙烷),C发生消去反应生成E(氯乙烯),E发生加聚反应生成聚氯乙烯,据此分析:
【小问1详解】
反应Ⅱ是乙烯和水发生加成反应生成A(乙醇),反应方程式为:CH2=CH2+H2OC2H5OH;
【小问2详解】
C(1,2-二氯乙烷)是饱和卤代烃,无碳碳双键;E(氯乙烯)含碳碳双键,碳碳双键可使溴水/酸性高锰酸钾褪色,因此可以鉴别;
【小问3详解】
氯乙烯含碳碳双键,发生加成聚合反应(加聚)生成高分子聚氯乙烯,反应方程式为:;
【小问4详解】
A为乙醇、C为1,2-二氯乙烷,均含饱和四面体碳原子,只有E(氯乙烯)为平面结构,所有原子共平面;
【小问5详解】
乙烷与化合物B、D互为同系物,且乙烷的碳原子数比B多,比D少3个,则B为甲烷,甲烷为正四面体结构,二氯代物只有种;D为戊烷,戊烷有3种同分异构体(正戊烷、异戊烷、新戊烷),共含3+4+1=8种不同环境的氢,因此一氯代物共8种。
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