内容正文:
2025-2026学年度高一下学期第二次月考化学试题卷
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,只需要将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 S:32 Cl:35.5 I:127
一、单选题:本题共14小题,每小题3分,共42分。
1. 化学与生活密切相关。下列说法正确的是
A. 食物中的营养物质均为有机物 B. 实验室可用福尔马林保存动物标本
C. 食品加工时不可添加任何防腐剂 D. 棉花、麻和蚕丝均为碳水化合物
2. 下列关于有机物说法中正确的是
A. 乙烷和乙烯都能与氢气在一定条件下发生加成反应
B. 乙烯、乙酸、乙醇均能使紫色的酸性高锰酸钾褪色
C. 鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯能用饱和溶液
D. 油脂、淀粉和纤维素都属于天然高分子化合物
3. 下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是
选项
叙述Ⅰ
叙述Ⅱ
A
具有氧化性
可用于染料的漂白
B
铵盐具有不稳定性
铵盐在农业上常用作化肥
C
浓硫酸具有吸水性
浓硫酸可用于、的干燥
D
Si具有导电性
Si可用于生产光导纤维
A. A B. B C. C D. D
4. 下列有机物有3种同分异构体的是
A. B. C. D.
5. 最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如图:
下列说法正确的是
A. 在该过程中,CO断键形成C和O B. 状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应过程
C. CO和O生成CO2是吸热反应 D. CO和O生成了具有极性共价键的化合物
6. 下列说法正确的是
A. 在酸性条件下,CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3CO18OH和C2H5OH
B. 乙酸乙酯和食用植物油均能水解生成乙醇
C. 乙酸乙酯、油脂与NaOH溶液反应均有醇生成
D. 能与NaOH溶液发生反应,分子式为C2H4O2的有机化合物一定是羧酸
7. 如图为含氮物质的“价类二维图”,下列说法错误的是
A. 一定条件下a能转化成b,b也能转化成a B. c是造成光化学烟雾的主要气体之一
C. e可与氧化铜反应生成c或d D. f与g可能为同一种物质
8. 丙烯是一种重要的有机原料,其部分转化关系如图。下列说法正确的是
A. 可以用溴水鉴别X与Y
B. Y易溶于水
C. 1mol丙烯在氧气中完全燃烧时,消耗的质量为96g
D. Z的结构简式为
9. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 14g丙烯和丁烯的混合气体中含有的电子数目为
B. 1mol和1mol充分反应生成 的数目为
C. 1mol与足量充分反应后转移电子的数目为
D. 标准状况下,22.4L中所含原子数目为
10. 少量铁粉与100mL 0.1mol·L-1的稀盐酸反应,因反应速率太慢,为了加快此反应速率而不改变的产量,可采取的措施有( )
①加H2O ②加NaHSO4固体 ③滴几滴浓盐酸 ④加CH3COONa固体 ⑤加NaCl溶液 ⑥滴入几滴硫酸铜溶液 ⑦升高温度 ⑧改用浓硫酸 ⑨改用100mL 0.3mol·L-1HNO3.
A. ②⑥⑦ B. ⑥⑦⑨
C. ②③⑦ D. ③⑦⑨
11. 对于反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)+2D(s),下列各数据表示不同条件下的反应速率,其中应进行得最快的是
A. v(A)=0.2mol/(L∙s) B. v(B)=1.2mol/(L∙min)
C. v(C)=0.3mol(L∙s) D. v(D)=0.5mol(L∙s)
12. 一种信息素分子的结构简式如图所示,下列关于该有机物说法错误的是
A. 不属于烃 B. 分子中所有碳原子可能共平面
C. 可发生取代反应 D. 可与溶液反应
13. 工业上可通过与催化重整制得合成气:。已知反应的断键过程为吸热过程,成键过程为放热过程,部分化学键键能如表所示。通过上述催化重整反应制备2mol CO和2mol时的能量变化是
化学键
C―H
C=O
H―H
C≡O(CO)
键能/()
413
745
436
1075
A. 吸收120kJ B. 放出120kJ C. 吸收353kJ D. 放出353kJ
14. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作
现象
结论
A
在试管中加入少量淀粉和适量稀硫酸,加热一段时间,待溶液冷却后,加入新制氢氧化铜,加热
未观察到砖红色沉淀生成
淀粉未发生水解
B
向装有KMnO4和MnO2的试管中分别滴加浓盐酸
装KMnO4的试管中产生黄绿色气体,装MnO2的试管中无明显现象
氧化性:KMnO4>MnO2
C
向蛋白质溶液中加入浓NaOH溶液
出现浑浊
蛋白质在NaOH溶液中发生了水解,生成了氨基酸
D
往75%的医用酒精中加入一小粒Na
钠表面有大量气泡产生
钠能与CH3CH2OH反应产生H2
A. A B. B C. C D. D
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某课外兴趣小组欲在实验室里制备少量乙酸乙酯,实验装置如图所示:
(1)试管a中反应的化学方程式为_____________;若乙醇为CH3CH218OH,反应完成后,物质的分子中含有18O的是_______(填化学式)
(2)工业上用乙烯水化法生产乙醇,反应的化学方程式为______。乙醇在铜丝的催化作用下加热发生反应的化学方程式为_______。
(3)a试管中加入碎瓷片的作用是________;饱和Na2CO3溶液的作用是_______。
(4)实验时量取5mL乙醇(ρ=0.789 g/cm3)和20mL4mol/L的乙酸,在浓硫酸催化作用下充分反应。实验后将试管b中产物进行分离提纯,得到6.336g产品,则该反应的产率为________。
16. 合理开发和利用自然资源是人类赖以生存的基础。回答下列问题:
I.金属矿物的开发利用。
(1)金属的冶炼有多种方法,工业炼铁可采用___________(填“电解法”“热还原法”或“热分解法”)。
(2)已知 、的熔、沸点数据如表所示:
物质
熔点
沸点
2852
3600
714
1412
通过电解法冶炼镁时应选用熔融的___________(填化学式),不选用另一种物质的原因为___________。
II.海水资源的开发利用。
(3)任写一种工业上海水淡化的方法:___________。
(4)NaCl是海水的主要溶质,可用于制备很多重要的化工原料,制备物质___________(填选项字母)的主要过程中不涉及氧化还原反应。
A.纯碱 B.氯气 C.钠
III.化石能源的综合利用。
(5)煤、石油和天然气(主要成分为甲烷)是重要化石能源,其中石油分馏后的产物进行裂解后可得到、、、等重要的化工原料。
①煤的干馏和石油的分馏均是从化石能源中获得重要化工原料的手段,其中不涉及化学变化的是___________。
②上述四种有机物中与甲烷互为同系物的是___________(填化学式)。
17. 甲醇是一种优质燃料;
(1)已知一定条件下每1 mol 和足量氢气完全反应可生成1 mol气态甲醇( )和1 mol水蒸气并放出49 kJ的热量。请回答:若消耗6 mol氢气,将会放出___________的热量。
(2)为探究用来生产燃料甲醇的反应原理,现进行如下实验:在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol 和3 mol ,一定条件下发生反应,测得和的浓度随时间变化如图。请回答:
①从反应开始到平衡,甲醇和氢气的反应速率:=___________。=___________。
②下列措施中能使增大的是___________。
A.加入催化剂 B.充入,使体系压强增大
C.将从体系中分离 D.升高温度
③能够说明该反应已达到平衡的是___________。
A.恒温、恒容时,容器内的压强不再变化
B.恒温、恒容时,容器内混合气体的密度不再变化
C.一定条件下,、和 的浓度不再变化
D.一定条件下,单位时间内消耗同时生成
(3)以甲醇作燃料的燃料电池如图所示。
①X处通入的是___________(填“甲醇”或“空气”);正极的电极反应式为___________。
②若有生成,理论上通过质子交换膜的的物质的量为___________。
18. 碘化钾是白色半透明的六角形结晶或白色颗粒状粉末,在空气中久置能被氧化为碘单质。某学校化学课外小组利用该反应原理探究外界条件对化学反应速率的影响。回答下列问题:
(1)写出酸性溶液在空气中被氧化成碘单质的离子方程式:_______。
实验I:探究温度对化学反应速率的影响
在四支试管中各加入浓度均为的溶液,再滴加同浓度的稀硫酸,同时均滴加2滴指示剂,用不同温度的水浴进行加热。实验现象记录如下表:
试管组号
①
②
③
④
温度/℃
30
40
50
60
显色时间
240
(2)实验中用到的计量仪器除量筒外,还需要_______(写仪器名称)。
(3)滴加的指示剂名称是_______。
(4)该实验结束后,小组成员得出结论:温度每升高,反应速率增大为原来的2倍。
①某同学将的溶液(含指示剂)置于的水浴中加热,时溶液开始显色,则c_______(填“>”、“=”或“<”)0.5。
②上表中_______。
实验Ⅱ:探究硫酸浓度对化学反应速率的影响。常温下,取三支试管,先向其中各加入相同浓度的溶液(含指示剂),再分别加入的硫酸和一定量蒸馏水,其显色时间如下表所示:
组别
硫酸
蒸馏水
显色时间
i
3
0
120
ii
2
140
iii
1
200
(5)_______,实验中加入蒸馏水的目的是_______。
(6)通过实验I、Ⅱ,本小组得出的实验结论为_______。
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2025-2026学年度高一下学期第二次月考化学试题卷
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,只需要将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 S:32 Cl:35.5 I:127
一、单选题:本题共14小题,每小题3分,共42分。
1. 化学与生活密切相关。下列说法正确的是
A. 食物中的营养物质均为有机物 B. 实验室可用福尔马林保存动物标本
C. 食品加工时不可添加任何防腐剂 D. 棉花、麻和蚕丝均为碳水化合物
【答案】B
【解析】
【详解】A.食物中的营养物质还包括水和无机盐,均为无机物,A错误;
B.甲醛溶液的俗称为福尔马林,可用于制作标本,B正确;
C.食品加工时可适量添加防腐剂,C错误;
D.蚕丝主要成分为的蛋白质,除C、H元素外还含其它元素,不属于碳水化合物,D错误;
答案选B。
2. 下列关于有机物说法中正确的是
A. 乙烷和乙烯都能与氢气在一定条件下发生加成反应
B. 乙烯、乙酸、乙醇均能使紫色的酸性高锰酸钾褪色
C. 鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯能用饱和溶液
D. 油脂、淀粉和纤维素都属于天然高分子化合物
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙烷属于饱和烷烃,分子中无不饱和键,不能与氢气发生加成反应,只有乙烯含碳碳双键可与氢气加成,A错误;
B.乙烯含碳碳双键、乙醇含羟基,均具有还原性,可被酸性高锰酸钾氧化而使其溶液褪色,但乙酸不与酸性高锰酸钾反应,无法使其溶液褪色,B错误;
C.乙酸与饱和溶液反应可产生气体;乙酸乙酯不溶于饱和溶液,混合后会出现分层现象;乙醇与饱和溶液混合后不分层,三者现象不同,可以鉴别,C正确;
D.高分子化合物相对分子质量一般达到10000以上,油脂相对分子质量较小,不属于天然高分子化合物,只有淀粉和纤维素属于天然高分子,D错误。
3. 下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是
选项
叙述Ⅰ
叙述Ⅱ
A
具有氧化性
可用于染料的漂白
B
铵盐具有不稳定性
铵盐在农业上常用作化肥
C
浓硫酸具有吸水性
浓硫酸可用于、的干燥
D
Si具有导电性
Si可用于生产光导纤维
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.二氧化硫具有漂白性,故可用于染料的漂白,叙述Ⅰ和Ⅱ无因果关系,故A错误;
B.铵盐可以作化肥和其受热易分解、不稳定无关,叙述Ⅰ和Ⅱ无因果关系,故B错误;
C.浓硫酸具有吸水性,可用于CO2、Cl2的干燥,故C正确;
D.Si是优良的半导体材料;SiO2是生产光导纤维的材料,故D错误;
故选:C。
4. 下列有机物有3种同分异构体的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.符合链状烷烃通式CnH2n+2,其结构只有CH3CH2CH31种结构,A错误;
B.可以表示醇类有机物或醚类有机物,其可能存在的结构有:、或,共3种,B正确;
C.可能表示丙烯或环丙烷,只存在2种同分异构体,C错误;
D.符合链状烷烃通式CnH2n+2,其结构可能为正丁烷或异丁烷,只存在2种同分异构体,D错误;
答案选B。
5. 最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如图:
下列说法正确的是
A. 在该过程中,CO断键形成C和O B. 状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应过程
C. CO和O生成CO2是吸热反应 D. CO和O生成了具有极性共价键的化合物
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据反应过程示意图,整个过程中CO内的化学键没有断裂,并未分解为C和O,A错误;
B.状态Ⅰ→状态Ⅲ是CO与单个O原子的反应过程,反应物没有O2,不是CO与O2的反应,B错误;
C.由能量-反应过程图像可知,状态Ⅰ(反应物)的总能量高于状态Ⅲ(生成物)的总能量,因此CO和O生成CO2是放热反应,C错误;
D.CO和O反应生成的CO2中,C与O是不同非金属元素,二者形成的共价键为极性共价键,即生成了具有极性共价键的化合物,D正确;
6. 下列说法正确的是
A. 在酸性条件下,CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3CO18OH和C2H5OH
B. 乙酸乙酯和食用植物油均能水解生成乙醇
C. 乙酸乙酯、油脂与NaOH溶液反应均有醇生成
D. 能与NaOH溶液发生反应,分子式为C2H4O2的有机化合物一定是羧酸
【答案】C
【解析】
【详解】A. 在酸性条件下,CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3COOH和C2H518OH,A错误;
B. 乙酸乙酯和食用植物油均属于酯类,都能水解,前者生成乙醇和乙酸,后者生成丙三醇和高级脂肪酸,B错误;
C. 乙酸乙酯、油脂与NaOH溶液反应均有醇生成,分别是乙醇和丙三醇,C正确;
D. 能与NaOH溶液发生反应,分子式为C2H4O2的有机化合物不一定是羧酸,也可能是甲酸甲酯,D错误;
答案选C。
【点晴】该题需要特别注意酯化反应的机理,即酯化反应的实质是羧酸脱羟基,醇脱羟基氢,其余部分相互结合成酯。反过来酯类水解时在什么位置形成的化学键,就在什么位置重新断裂。
7. 如图为含氮物质的“价类二维图”,下列说法错误的是
A. 一定条件下a能转化成b,b也能转化成a B. c是造成光化学烟雾的主要气体之一
C. e可与氧化铜反应生成c或d D. f与g可能为同一种物质
【答案】C
【解析】
【分析】由图,根据物质类别和对应的N元素的化合价可知,a、b、c、d、e、f、g分别为NH3、N2、NO、NO2、HNO3、硝酸盐、铵盐;
【详解】A.NH3燃烧得N2,N2与H2在催化剂作用下得NH3,a能转化成b,b也能转化成a,A正确;
B.光化学烟雾主要是由大气中的氮氧化物引起的,c是造成光化学烟雾的主要气体之一,B正确;
C.硝酸和氧化铜反应,得硝酸铜和水,无氮氧化物产生,C错误;
D.硝酸铵既是铵盐,也是硝酸盐,D正确;
本题选C。
8. 丙烯是一种重要的有机原料,其部分转化关系如图。下列说法正确的是
A. 可以用溴水鉴别X与Y
B. Y易溶于水
C. 1mol丙烯在氧气中完全燃烧时,消耗的质量为96g
D. Z的结构简式为
【答案】A
【解析】
【分析】根据丙烯转化关系图可知,X为,Y为,Z为。
【详解】A.X为结构中含有碳碳双键,可以使溴水褪色,Y为,不能使溴水褪色,故可以用溴水鉴别X与Y,A正确;
B.Y为属于卤代烃,不易溶于水,B错误;
C.丙烯在氧气中完全燃烧的方程式为,1mol丙烯完全燃烧消耗的物质的量为4.5mol,即质量为,C错误;
D.Z为聚丙烯,结构为,D错误;
答案选A。
9. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 14g丙烯和丁烯的混合气体中含有的电子数目为
B. 1mol和1mol充分反应生成 的数目为
C. 1mol与足量充分反应后转移电子的数目为
D. 标准状况下,22.4L中所含原子数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.丙烯的分子式为C3H6,丁烯分子式为C4H8,最简式都是CH2,14g丙烯和丁烯的混合气体从组成上看含有1mol CH2,即含有的电子数目为8NA ,A正确;
B.1molCH4和1molCl2反应可能生成CH3Cl,也可能生成CH2Cl2、CHCl3等,故1molCH4和1molCl2充分反应生成CH3Cl的数目小于NA,B错误;
C.H2和N2的反应是可逆反应,不能彻底进行,故1molH2与足量N2充分反应后转移电子的数目小于2NA ,C错误;
D.标准状况下,C2H5OH为液态,无法计算22.4LC2H5OH的物质的量,D错误;
本题选A。
10. 少量铁粉与100mL 0.1mol·L-1的稀盐酸反应,因反应速率太慢,为了加快此反应速率而不改变的产量,可采取的措施有( )
①加H2O ②加NaHSO4固体 ③滴几滴浓盐酸 ④加CH3COONa固体 ⑤加NaCl溶液 ⑥滴入几滴硫酸铜溶液 ⑦升高温度 ⑧改用浓硫酸 ⑨改用100mL 0.3mol·L-1HNO3.
A. ②⑥⑦ B. ⑥⑦⑨
C. ②③⑦ D. ③⑦⑨
【答案】C
【解析】
【详解】①加H2O,氢离子浓度减小,反应速率减慢,故①不符合题意;②加NaHSO4固体,增加氢离子浓度,反应速率加快,氢气产量不变,故②符合题意;③滴几滴浓盐酸,氢离子浓度增大,反应速率加快,氢气产量不变,故③符合题意;④加CH3COONa固体,醋酸根和氢离子反应,氢离子浓度减小,反应速率减慢,故④不符合题意;⑤加NaCl溶液,实际相当于加水,氢离子浓度减小,反应速率减慢,故⑤不符合题意;⑥滴入几滴硫酸铜溶液,铁和铜离子反应生成铜单质和亚铁离子,形成Fe—Cu—H2SO4原电池,加快反应速率,但由于置换铜时消耗铁,产生氢气量减少,故⑥不符合题意;⑦升高温度,反应速率加快,产生氢气量不变,故⑦符合题意;⑧改用浓硫酸,铁和浓硫酸发生钝化,不再产生氢气,故⑧不符合题意;⑨改用100mL 0.3mol·L-1HNO3,会生成氮氧化物,不产生氢气,故⑨不符合题意;因此②③⑦符合题意,故C符合题意。
综上所述,答案为C。
【点睛】加硝酸或硝酸盐时一定要注意硝酸的强氧化性,金属和酸反应不再有氢气生成,而是生成氮氧化物,氢气的量发生改变。
11. 对于反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)+2D(s),下列各数据表示不同条件下的反应速率,其中应进行得最快的是
A. v(A)=0.2mol/(L∙s) B. v(B)=1.2mol/(L∙min)
C. v(C)=0.3mol(L∙s) D. v(D)=0.5mol(L∙s)
【答案】A
【解析】
【分析】因为同一反应在相同条件下,不同物质表示的反应速率,数值可能不同,为便于比较反应速率的快慢,我们将各选项中的速率都转化为B物质表示的反应速率。
【详解】A.v(A)=0.2mol/(L·s),v(B)=0.6mol/(L·s);
B.v(B)=1.2mol/(L·min)=0.02 mol/(L·s);
C.v(C)=0.3mol/(L·s),v(B)=0.45mol/(L·s);
D.从化学方程式可以看出,D呈固态,不能用来表示反应速率;
比较以上数据,选项A中B表示的反应速率最大,A项正确;
答案选A。
12. 一种信息素分子的结构简式如图所示,下列关于该有机物说法错误的是
A. 不属于烃 B. 分子中所有碳原子可能共平面
C. 可发生取代反应 D. 可与溶液反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子中有N、O元素,不属于烃,说法正确,A不选;
B.分子中有饱和碳原子以正四面体结构连接其他碳原子,所有碳原子不可能共平面,说法错误,B选;
C.分子中烷基上的氢原子可以与卤素发生取代反应,羟基也可以发生取代反应,说法正确,C不选;
D.分子中只有羧基能与NaHCO3溶液反应,说法正确,D不选;
本题选B。
13. 工业上可通过与催化重整制得合成气:。已知反应的断键过程为吸热过程,成键过程为放热过程,部分化学键键能如表所示。通过上述催化重整反应制备2mol CO和2mol时的能量变化是
化学键
C―H
C=O
H―H
C≡O(CO)
键能/()
413
745
436
1075
A. 吸收120kJ B. 放出120kJ C. 吸收353kJ D. 放出353kJ
【答案】A
【解析】
【详解】根据化学反应的△H和键能的定义,△H=断开旧化学键的键能总和一形成新化学键的键能总和,即△H=(413kJ/mol×4+745kJ/mol×2)-(1075kJ/mol×2+436kJ/mol×2)=+120kJ/mol;
故本题选A。
14. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作
现象
结论
A
在试管中加入少量淀粉和适量稀硫酸,加热一段时间,待溶液冷却后,加入新制氢氧化铜,加热
未观察到砖红色沉淀生成
淀粉未发生水解
B
向装有KMnO4和MnO2的试管中分别滴加浓盐酸
装KMnO4的试管中产生黄绿色气体,装MnO2的试管中无明显现象
氧化性:KMnO4>MnO2
C
向蛋白质溶液中加入浓NaOH溶液
出现浑浊
蛋白质在NaOH溶液中发生了水解,生成了氨基酸
D
往75%的医用酒精中加入一小粒Na
钠表面有大量气泡产生
钠能与CH3CH2OH反应产生H2
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.加入新制的前,应先向溶液中加入NaOH溶液,将溶液调至碱性,A错误;
B.装KMnO4的试管中产生黄绿色气体为氯气,则发生了反应:,高锰酸钾把浓盐酸氧化了,装MnO2的试管中无明显现象,说明该条件下二氧化锰未氧化浓盐酸,则氧化性:KMnO4>MnO2,B正确;
C.向蛋白质溶液中加入浓NaOH溶液发生变性,蛋白质在NaOH溶液中发生水解不会生成了氨基酸、碱性条件下产生羧酸根,C错误;
D.往75%的医用酒精中含有乙醇、水,二者均能与钠反应,不能证明钠能与CH3CH2OH反应产生H2,D错误;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某课外兴趣小组欲在实验室里制备少量乙酸乙酯,实验装置如图所示:
(1)试管a中反应的化学方程式为_____________;若乙醇为CH3CH218OH,反应完成后,物质的分子中含有18O的是_______(填化学式)
(2)工业上用乙烯水化法生产乙醇,反应的化学方程式为______。乙醇在铜丝的催化作用下加热发生反应的化学方程式为_______。
(3)a试管中加入碎瓷片的作用是________;饱和Na2CO3溶液的作用是_______。
(4)实验时量取5mL乙醇(ρ=0.789 g/cm3)和20mL4mol/L的乙酸,在浓硫酸催化作用下充分反应。实验后将试管b中产物进行分离提纯,得到6.336g产品,则该反应的产率为________。
【答案】 ①. CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O ②. CH3CH2OH 、CH3COOCH2CH3 ③. ④. ⑤. 防暴沸 ⑥. 吸收乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯溶解度,分离提纯乙酸乙酯 ⑦. 90%
【解析】
【分析】(1)乙酸与乙醇在浓硫酸加热的条件下发生取代反应生成乙酸乙酯和水,且为乙醇中的羟基的O-H键断开,乙酸中的C-O键断开;
(2)乙烯与水在催化剂加热的条件下发生加成反应生成乙醇;
(3)加入碎瓷片可以防止爆沸;Na2CO3与乙酸反应,水能溶解乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度;
(4)计算乙酸、乙醇的量,生成乙酸乙酯的量按较少的计算。
【详解】(1)试管a中乙酸与乙醇在浓硫酸加热的条件下发生取代反应生成乙酸乙酯和水,方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O;反应时,乙醇中的羟基的O-H键断开,乙酸中的C-O键断开,若乙醇为CH3CH218OH,则乙酸乙酯、CH3CH218OH中含有18O;
(2)乙烯与水在催化剂加热的条件下发生加成反应生成乙醇,方程式为CH2=CH2+H2OCH3CH2OH;乙醇在铜丝的催化作用下加热发生氧化反应生成乙醛和水,方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
(3)a试管中加入碎瓷片可以防止液体剧烈沸腾;饱和Na2CO3溶液可冷却气体,吸收乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯溶解度,分离提纯乙酸乙酯;
(4) 5mL乙醇(ρ=0.789 g/cm3)的物质的量为0.086mol,乙酸的物质的量为0.08mol,乙酸少量理论生成乙酸乙酯的量为0.08mol,实际生成量==0.72mol,该反应的产率为=×100%=90%。
16. 合理开发和利用自然资源是人类赖以生存的基础。回答下列问题:
I.金属矿物的开发利用。
(1)金属的冶炼有多种方法,工业炼铁可采用___________(填“电解法”“热还原法”或“热分解法”)。
(2)已知 、的熔、沸点数据如表所示:
物质
熔点
沸点
2852
3600
714
1412
通过电解法冶炼镁时应选用熔融的___________(填化学式),不选用另一种物质的原因为___________。
II.海水资源的开发利用。
(3)任写一种工业上海水淡化的方法:___________。
(4)NaCl是海水的主要溶质,可用于制备很多重要的化工原料,制备物质___________(填选项字母)的主要过程中不涉及氧化还原反应。
A.纯碱 B.氯气 C.钠
III.化石能源的综合利用。
(5)煤、石油和天然气(主要成分为甲烷)是重要化石能源,其中石油分馏后的产物进行裂解后可得到、、、等重要的化工原料。
①煤的干馏和石油的分馏均是从化石能源中获得重要化工原料的手段,其中不涉及化学变化的是___________。
②上述四种有机物中与甲烷互为同系物的是___________(填化学式)。
【答案】(1)热还原法
(2) ①. ②. 氧化镁熔点太高,成本和对装置要求都高
(3)离子交换法、蒸馏法
(4)A (5) ①. 石油的分馏 ②. 、
【解析】
【小问1详解】
金属冶炼方法由金属活动性决定,电解法用于冶炼活泼金属,热分解法用于冶炼不活泼金属,热还原法用于冶炼中等活泼金属,铁的活泼性中等,工业上用还原氧化铁炼铁,属于热还原法;
【小问2详解】
电解法冶炼镁需要熔融态反应物,由表格数据可知熔点极高,熔融时需要消耗大量能量,成本更高,因此选择熔点更低的;
【小问3详解】
工业上海水淡化的核心是除去海水中的盐类,常用方法包括蒸馏法、离子交换法、电渗析法等(任写一种即可);
【小问4详解】
A.侯氏制碱法制备纯碱,过程中无元素化合价变化,不涉及氧化还原反应;
B.电解饱和食盐水制氯气,Cl、H元素化合价改变,涉及氧化还原反应;
C.电解熔融制钠,Na、Cl元素化合价改变,涉及氧化还原反应;
故选A;
【小问5详解】
① 煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,有新物质生成,属于化学变化;石油的分馏是利用石油中各组分沸点不同进行分离的操作,无新物质生成,属于物理变化;
② 同系物是指结构相似、分子组成相差若干个原子团的有机物,甲烷属于烷烃,(乙烷)、(丙烷)均为烷烃,与甲烷互为同系物;、属于烯烃,结构与甲烷不相似,不与甲烷互为同系物。
17. 甲醇是一种优质燃料;
(1)已知一定条件下每1 mol 和足量氢气完全反应可生成1 mol气态甲醇( )和1 mol水蒸气并放出49 kJ的热量。请回答:若消耗6 mol氢气,将会放出___________的热量。
(2)为探究用来生产燃料甲醇的反应原理,现进行如下实验:在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol 和3 mol ,一定条件下发生反应,测得和的浓度随时间变化如图。请回答:
①从反应开始到平衡,甲醇和氢气的反应速率:=___________。=___________。
②下列措施中能使增大的是___________。
A.加入催化剂 B.充入,使体系压强增大
C.将从体系中分离 D.升高温度
③能够说明该反应已达到平衡的是___________。
A.恒温、恒容时,容器内的压强不再变化
B.恒温、恒容时,容器内混合气体的密度不再变化
C.一定条件下,、和 的浓度不再变化
D.一定条件下,单位时间内消耗同时生成
(3)以甲醇作燃料的燃料电池如图所示。
①X处通入的是___________(填“甲醇”或“空气”);正极的电极反应式为___________。
②若有生成,理论上通过质子交换膜的的物质的量为___________。
【答案】(1)98 kJ
(2) ①. 0.075 mol/(L·min) ②. 0.225 mol/(L·min) ③. AD ④. AC
(3) ①. 甲醇 ②. ③. 6 mol
【解析】
【小问1详解】
根据题意,生成甲醇的化学方程式为 。每消耗 会放出 的热量,因此若消耗 ,放出的热量为 。
【小问2详解】
① 由图可知,反应在 时达到平衡,此时 的浓度变化量为 。则甲醇的反应速率 ;根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,;
② A.加入催化剂能降低反应活化能,反应速率增大,A正确;
B.恒容条件下充入 ,体系总压强增大,但反应物浓度不变,反应速率不变,B错误;
C.将 从体系中分离,生成物浓度减小,反应速率减小,C错误;
D.升高温度,反应速率增大,D正确;
故选AD;
③ A.该反应是气体分子数减小的反应,恒温恒容下,容器内压强不再变化说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,A正确;
B.恒容条件下气体总质量不变,混合气体的密度始终保持不变,不能说明达到平衡,B错误;
C.各组分的浓度不再变化是化学平衡的根本特征,C正确;
D.单位时间内消耗 同时生成 均表示正反应速率,不能说明正逆反应速率相等,D错误;
故选AC;
【小问3详解】
① 在原电池中,阳离子向正极移动。由图可知, 向右侧电极移动,说明右侧为正极,左侧为负极。燃料电池中负极通入燃料,故X处通入的是甲醇;正极通入氧气(或空气)发生还原反应,酸性条件下的正极反应式为 ;
② 负极发生氧化反应,电极反应式为 。由电极反应式可知,每生成 ,转移 电子,同时生成 ,理论上通过质子交换膜的 的物质的量为 。
18. 碘化钾是白色半透明的六角形结晶或白色颗粒状粉末,在空气中久置能被氧化为碘单质。某学校化学课外小组利用该反应原理探究外界条件对化学反应速率的影响。回答下列问题:
(1)写出酸性溶液在空气中被氧化成碘单质的离子方程式:_______。
实验I:探究温度对化学反应速率的影响
在四支试管中各加入浓度均为的溶液,再滴加同浓度的稀硫酸,同时均滴加2滴指示剂,用不同温度的水浴进行加热。实验现象记录如下表:
试管组号
①
②
③
④
温度/℃
30
40
50
60
显色时间
240
(2)实验中用到的计量仪器除量筒外,还需要_______(写仪器名称)。
(3)滴加的指示剂名称是_______。
(4)该实验结束后,小组成员得出结论:温度每升高,反应速率增大为原来的2倍。
①某同学将的溶液(含指示剂)置于的水浴中加热,时溶液开始显色,则c_______(填“>”、“=”或“<”)0.5。
②上表中_______。
实验Ⅱ:探究硫酸浓度对化学反应速率的影响。常温下,取三支试管,先向其中各加入相同浓度的溶液(含指示剂),再分别加入的硫酸和一定量蒸馏水,其显色时间如下表所示:
组别
硫酸
蒸馏水
显色时间
i
3
0
120
ii
2
140
iii
1
200
(5)_______,实验中加入蒸馏水的目的是_______。
(6)通过实验I、Ⅱ,本小组得出的实验结论为_______。
【答案】 ①. ②. 秒表(或计时器)、温度计 ③. 淀粉溶液 ④. > ⑤. 60 ⑥. 2 ⑦. 保持溶液总体积不变 ⑧. 其他条件不变时,升高温度或者增大反应物的浓度,反应速率均增大
【解析】
【分析】
【详解】(1)酸性溶液在空气中被氧化成碘单质,氧气被还原为H2O,反应的离子方程式:;
(2)为了记录时间和测定准确的温度,实验中用到的计量仪器除量筒外,还需要秒表(或计时器)、温度计;
(3)反应产生碘单质,淀粉遇碘变蓝,可用来指示反应,则滴加的指示剂名称是淀粉溶液;
(4) ①已知温度每升高,反应速率增大为原来的2倍,则40℃的时间为30℃的一半,则t1应为120s,而的溶液反应,80s就显色,则c>0.5;
②50℃的时间为30℃的,上表中240s×=60s;
(5)控制溶液的总体积相同,则实验i和实验iii的溶液体积相同,2,实验中加入蒸馏水的目的是保持溶液总体积不变;
(6)通过实验I、Ⅱ,本小组得出的实验结论为:其他条件不变时,升高温度或者增大反应物的浓度,反应速率均增大。
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