内容正文:
高二化学
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Mg 24 Fe 56 Cu 64 Br 80
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. 湖北文化源远流长,下列历史文物中主要成分属于有机高分子材料的是
A. 睡虎地秦简 B. 越王勾践剑 C. 商代大玉戈 D. 曾侯乙编钟
2. 冷敷袋俗称冰袋,有降温、保鲜和镇痛等多种用途。下列物质不能制成冷敷袋的是
A. 硝酸铵和水 B. 八水氢氧化钡和氯化铵
C. 生石灰和水 D. 食用冰
3. 下列化学用语正确的是
A. 的电子式: B. 四氯化碳的空间填充模型:
C. 次氯酸的结构式: D. O原子结构示意图:
4. 生活生产中处处涉及化学原理,下列离子方程式书写错误的是
A. 溶液中滴加稀硫酸产生乳白色浑浊:
B. 向铝土矿中加入过量溶液:
C. 工业制备高铁酸钠:
D. 向饱和氨盐水()中通入:
5. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 溶液中含数目小于
B. 质量分数为乙酸溶液中,含有的键数目为
C. 标准状况下,和在密闭容器中充分反应,体系中分子总数目为
D. 形成的氢氧化铁胶体中胶体粒子的数目为
6. 阿司匹林(结构简式如C)是一种重要的合成药物,具有解热镇痛作用。其制备原理如下:
下列说法正确的是
A. 与互为同系物 B. 的分子式为
C. 与互为同分异构体 D. 与均能发生加成反应、取代反应
7. 下图是验证过氧化钠在呼吸面具中作供氧剂的实验装置,中盛装固体,下列说法错误的是
A. 装置A中可用碳酸钙与稀硫酸制取
B. 装置D中盛放溶液,除去中混有的
C. 装置B中盛放饱和溶液,除去中混有的
D. F中收集的气体能使带火星的木条复燃说明可做供氧剂
8. A、B、C、D四种物质存在下图转化关系(反应条件省略)。下列说法错误的是
A. 若A为酸性气体,则A能与D发生反应生成B
B. 若A为黄色晶体,则A能与过量反应直接生成C
C. 若A为碱性气体,则A与C的反应可用于除去工业烟气中的C
D. 若A为气体单质,则D的浓溶液与过量Cu反应生成C和B的混合气体
9. 下列有关反应热的说法正确的是
A. 稀盐酸与碳酸氢钠的反应为放热反应
B. 等压条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量,简称反应热
C. 的中和热
D. 脂肪酸燃烧热的热化学方程式为
10. 某兴趣小组用甲图所示装置探究常温下分别在饱和碳酸氢钠溶液与水中的溶解情况,并用压强传感器监测实验过程中压强的变化结果如乙图所示。
下列说法错误的是
A. 点溶液的
B. 由图可知实验室可采用排水法收集
C. 产生乙图这种结果是因为抑制了的溶解
D. 集气瓶中压强显著增大的原因是加入的液体压缩了体积
11. 氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。目前大规模制取的反应原理为: 。关于该反应,下列说法正确的是
A. 升高温度既能加快反应速率又能提高的平衡产率
B. 减小和的投料比,会降低的平衡转化率
C. 加入催化剂能增大该反应的平衡常数
D. 加入可提高平衡时的体积分数
12. 某反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A. 过程没有催化剂参与 B. 过程第一步为决速步
C. 该反应的 D. 该反应的逆反应
13. 一种可用于心脏起搏器的扣式电池部分截面结构如图所示(难溶于该溶剂,可通过多孔聚丙烯膜)。下列说法错误的是
A. 为该原电池的负极
B. 可用溶液作电解质溶液
C. 正极反应式为:
D. 放电时,通过多孔聚丙烯膜移动到正极区
14. 向恒容密闭容器中充入光气(),发生可逆反应: ,平衡时三种气体物质的量随温度变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 物质为
B. 、两点气体的平均相对分子质量相等
C. 其他条件不变,温度为,平衡时的物质的量可能为
D. 时,再向容器中充入,平衡后的体积分数大于
15. 将5.6 g铜镁合金投入到一定量的稀硝酸中,合金完全溶解,共收集到标况下的的混合气体(气体为和)。若向反应后的溶液中加入足量氢氧化钠溶液,待金属元素全部沉淀后,再将沉淀过滤、洗净、干燥后称量质量为10.7 g,则收集到的气体体积值可能为
A. 0.84 B. 1.68 C. 2.24 D. 3.36
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 丙烯酸乙酯是一种食用香料,可以乙烯、丙烯等石油化工产品为原料合成。
回答下列问题:
(1)有机物A的名称为__________。
(2)的反应类型为_______________。
(3)丙烯酸乙酯在一定条件下发生聚合反应的化学方程式为____________________。
(4)丙烯的同分异构体中,其一氯代物只有一种的是__________(填结构简式)。
(5)在下,将乙烯和另一种气态烃的混合气体与过量氧气充分燃烧。燃烧产物先通过浓硫酸,气体体积减小;再通过碱石灰,气体体积又减小(气体体积均在相同温度和压强下测量)。则气态烃可能为__________(用分子式表示)。
(6)有机物A、有机物B和丙烯酸乙酯__________(填“能”或“不能”)用饱和溶液鉴别。若能请设计实验证明,若不能请说明理由:___________________________________。
17. 海洋蕴藏着丰富的化学资源,一种从海水中提取液溴和单质镁的工艺流程如图所示。
已知:①在纯碱溶液中发生歧化反应,两种含溴产物的物质的量之比为;
②已知,各物质熔点如下:
物质
焦炭(石墨)
熔点/
2800
714
3652
回答下列问题:
(1)溴在元素周期表中的位置为__________。
(2)①“吸收”步骤中发生反应的离子方程式为____________________________________。
②其他步骤不变,可用__________(填标号)物质来代替纯碱溶液。
A. B. 浓溶液 C. 溶液
(3)操作X为____________________。
(4)若海水中的含量为,某次生产中溴元素的总回收率为80%(回收率= ),处理海水,理论上可得到的质量为__________。
(5)“高温氯化”步骤中有一种可燃性气体生成,反应的化学方程式为__________________,选该步骤反应温度控制在__________较为适宜。
A. B. C.
18. 纳米材料在光催化、气敏传感、电化学等领域发挥着极大作用。某兴趣小组探究的制备,查阅资料:为蓝色沉淀,为粉红色沉淀,为棕褐色沉淀,为黑色沉淀。
实验装置(加热装置省略)如下图所示:
步骤如下:
ⅰ.连接好装置,向容器A中加入溶液,向两支恒压分液漏斗中分别加入溶液和溶液。
ⅱ.打开,向容器中逐滴加入溶液,迅速生成蓝色沉淀,充分搅拌,沉淀逐渐变为粉红色。
ⅲ.打开,向容器中逐滴加入溶液,充分搅拌,粉红色沉淀迅速转变为黑色沉淀,在水浴加热条件下反应。
ⅳ.将步骤ⅲ得到的产品经过减压抽滤,用蒸馏水洗涤三次,最后用无水乙醇洗涤一次,放入烘箱中烘干,称量,得到产品。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为____________________。
(2)装置中球形冷凝管的主要作用为____________________。
(3)步骤iii中,当观察到_______________现象时,可打开,加入溶液发生的反应方程式为_________________________。实验过程中需加入过量溶液,原因为_________________________。
(4)步骤ⅳ中减压抽滤的优点为____________________(答出一点即可)。
(5)()的产率为___________________%(保留两位有效数字)。
19. 电石()是重要的基础化工原料,氧热法合成电石具有重要探索意义,其原理如下:
直接法:反应Ⅰ
间接法:反应Ⅱ
反应Ⅲ
已知:为物质生成焓,=产物生成焓之和-反应物生成焓之和,相关物质的生成焓如下表所示:
物质
回答下列问题:
(1)对于直接法制备电石,其_________,________0(填“>”“<”或“=”),反应在__________(填“高温”或“低温”)自发进行。
(2)下列措施能增大生成电石的速率的是__________(填字母)。
a.适当升高体系的温度 b.适当延长反应时间
c.及时分离出气体产物 d.固体粉料混合均匀
(3)反应Ⅰ、反应Ⅱ、反应Ⅲ对应的平衡常数、、随温度变化的关系如下图:
由图可知反应Ⅲ的___________0(填“>”或“<”)。已知平衡常数大于1反应才可进行,焦炭和氧化钙生成电石宜采用__________(填“直接法”或“间接法”)完成。
(4)电石会与共熔发生副反应Ⅳ 。下图是在一定进料比下,反应Ⅰ和反应Ⅳ中的平衡转化率在不同压强下随温度变化的曲线:
由图可知合成电石反应的最佳反应条件是__________,__________。到,随温度升高反应Ⅳ的的平衡转化率降低的原因是_________________________________。
(5)氧热法电石合成是电石生成和碳燃烧的反应耦合,反应器中同时发生碳与氧气的完全燃烧和不完全燃烧反应,在适当温度和压强下,进料为,和时,反应Ⅰ和反应Ⅳ中的平衡转化率分别为0.65和0.2,碳和氧气无剩余,平衡时的物质的量分数(物质的量分数)为__________。(保留2位有效数字)
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
高二化学
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Mg 24 Fe 56 Cu 64 Br 80
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. 湖北文化源远流长,下列历史文物中主要成分属于有机高分子材料的是
A. 睡虎地秦简 B. 越王勾践剑 C. 商代大玉戈 D. 曾侯乙编钟
【答案】A
【解析】
【详解】A.睡虎地秦简为竹简,主要成分为纤维素,纤维素属于天然有机高分子材料,A符合题意;
B.越王勾践剑为青铜制品,主要成分是铜锡合金,属于金属材料,B不符合题意;
C.商代大玉戈的主要成分为硅酸盐类无机物质,属于无机非金属材料,C不符合题意;
D.曾侯乙编钟为青铜铸造,主要成分是铜锡合金,属于金属材料,D不符合题意;
故选A。
2. 冷敷袋俗称冰袋,有降温、保鲜和镇痛等多种用途。下列物质不能制成冷敷袋的是
A. 硝酸铵和水 B. 八水氢氧化钡和氯化铵
C. 生石灰和水 D. 食用冰
【答案】C
【解析】
【详解】A.硝酸铵溶于水为吸热过程,体系温度降低,可用于制作冷敷袋,A不符合题意;
B.八水氢氧化钡与氯化铵反应为典型的吸热反应,反应过程吸收热量使温度降低,可用于制作冷敷袋,B不符合题意;
C.生石灰()与水反应为放热反应,反应放出大量热使温度升高,无法起到降温作用,不能制成冷敷袋,C符合题意;
D.食用冰温度低于常温,熔化时吸收热量,可起到降温作用,能制成冷敷袋,D不符合题意;
故选C。
3. 下列化学用语正确的是
A. 的电子式: B. 四氯化碳的空间填充模型:
C. 次氯酸的结构式: D. O原子结构示意图:
【答案】B
【解析】
【详解】A.属于共价化合物,不存在阴阳离子,电子式不能书写为离子化合物的带括号、带电荷的形式,正确的是,A错误;
B.四氯化碳中原子半径大于中心原子半径,该空间填充模型符合原子大小比例和正四面体的空间结构,B正确;
C.次氯酸分子中原子分别与、形成共价键,正确结构式为,C错误;
D.原子的核外电子数等于质子数为8,最外层电子数为6,可以表示为:,题图为的结构示意图,不是原子的结构示意图,D错误;
故选B。
4. 生活生产中处处涉及化学原理,下列离子方程式书写错误的是
A. 溶液中滴加稀硫酸产生乳白色浑浊:
B. 向铝土矿中加入过量溶液:
C. 工业制备高铁酸钠:
D. 向饱和氨盐水()中通入:
【答案】D
【解析】
【详解】A.在酸性条件下发生歧化反应生成硫单质、二氧化硫和水,离子方程式书写正确,A正确;
B.为两性氧化物,和过量溶液反应生成四羟基合铝酸钠,离子方程式原子、电荷均守恒,书写正确,B正确;
C.碱性条件下将氧化为,得失电子、电荷、原子均守恒,离子方程式书写正确,C正确;
D.饱和氨盐水通入时,因溶解度较小会析出沉淀,离子方程式中应包含且标注沉淀符号,给出的离子方程式书写错误,正确的应为,D错误;
故选D。
5. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 溶液中含数目小于
B. 质量分数为乙酸溶液中,含有的键数目为
C. 标准状况下,和在密闭容器中充分反应,体系中分子总数目为
D. 形成的氢氧化铁胶体中胶体粒子的数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.溶液中存在平衡,部分发生转化,因此溶液中数目小于,A正确;
B.100g质量分数60%的乙酸溶液中,除了1mol乙酸含有的个键外,40g水中还含有大量键,总键数目大于,B错误;
C.标准状况下0.2mol 与0.1mol 反应生成0.2mol ,但存在平衡,因此体系中分子总数小于,C错误;
D.氢氧化铁胶体粒子是多个的聚集体,因此1mol 形成的胶体中胶体粒子数目远小于,D错误;
故答案选A。
6. 阿司匹林(结构简式如C)是一种重要的合成药物,具有解热镇痛作用。其制备原理如下:
下列说法正确的是
A. 与互为同系物 B. 的分子式为
C. 与互为同分异构体 D. 与均能发生加成反应、取代反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.同系物要求结构相似、分子组成相差若干个原子团,含酚羟基,不含酚羟基,官能团种类不同,不互为同系物,A错误;
B.的分子式为,不是,B错误;
C.与()分子式均为,结构不同,互为同分异构体,C正确;
D.为乙酸,羧基中的碳氧双键不能发生加成反应,D错误;
故选C。
7. 下图是验证过氧化钠在呼吸面具中作供氧剂的实验装置,中盛装固体,下列说法错误的是
A. 装置A中可用碳酸钙与稀硫酸制取
B. 装置D中盛放溶液,除去中混有的
C. 装置B中盛放饱和溶液,除去中混有的
D. F中收集的气体能使带火星的木条复燃说明可做供氧剂
【答案】A
【解析】
【分析】该实验装置用于验证过氧化钠作为呼吸面具供氧剂的性质:装置A为CO2发生装置,若用碳酸钙制备CO2通常选稀盐酸而非稀硫酸;装置B盛饱和NaHCO3溶液,用于除去CO2中混有的挥发HCl杂质;装置C的U形管盛装Na2O2固体,通入的CO2(混有少量水蒸气)与之反应生成O2;装置D盛NaOH溶液,用于除去未反应完全的CO2,避免其干扰后续氧气收集检验;最后用装置E的排水法收集O2,F中收集的气体可通过带火星木条复燃验证生成了O2,证明Na2O2可作供氧剂。
【详解】A.碳酸钙与稀硫酸反应生成的微溶物会附着在碳酸钙表面,阻碍反应持续进行,不能用于制取,A错误;
B.溶液可与反应,不与反应,能除去中混有的过量,B正确;
C.饱和溶液可与反应生成,且不吸收,能除去中混有的,C正确;
D.能使带火星的木条复燃,该现象证明反应生成了,说明可做供氧剂,D正确;
故选A。
8. A、B、C、D四种物质存在下图转化关系(反应条件省略)。下列说法错误的是
A. 若A为酸性气体,则A能与D发生反应生成B
B. 若A为黄色晶体,则A能与过量反应直接生成C
C. 若A为碱性气体,则A与C的反应可用于除去工业烟气中的C
D. 若A为气体单质,则D的浓溶液与过量Cu反应生成C和B的混合气体
【答案】B
【解析】
【详解】A.若A为酸性气体(如),则B为、C为、D为,与可发生归中反应生成,A正确;
B.若A为黄色晶体(即单质),与过量反应只能生成,无法直接生成(需在催化剂、加热条件下才能与反应生成),B错误;
C.若A为碱性气体(即),则B为,C为,与可发生归中反应生成无毒的,可用于除去工业烟气中的,C正确;
D.若A为气体单质(如),则B为,C为,D为,浓与过量反应时,先生成,随着反应进行硝酸浓度降低,稀与反应生成,最终得到和的混合气体,D正确;
故选B。
9. 下列有关反应热的说法正确的是
A. 稀盐酸与碳酸氢钠的反应为放热反应
B. 等压条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量,简称反应热
C. 的中和热
D. 脂肪酸燃烧热的热化学方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.稀盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,该反应吸收热量,属于吸热反应,A错误;
B.反应热是等温条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量。等压表示压强不变,不能保证反应前后体系的温度相同,选项将定义中的等温条件写成等压条件,B错误;
C.强酸与强碱在稀溶液中反应生成1 mol液态水时放出57.3 kJ热量。醋酸是弱酸,其电离过程需要吸热,因此醋酸与氢氧化钠反应生成1 mol液态水时放出的热量小于57.3 kJ。放热反应的焓变为负值,放出的热量越少,焓变越大,正确表示为,C错误;
D.1 mol脂肪酸完全燃烧生成16 mol二氧化碳和16 mol水,根据氧原子守恒,消耗23 mol氧气。表示燃烧热的热化学方程式应以1 mol可燃物完全燃烧为标准,产物中的二氧化碳为气态,水为液态,且放热反应的焓变为负值。该方程式的化学计量数、物质状态和焓变符号均符合要求,完整方程式为,D正确;
故选D。
10. 某兴趣小组用甲图所示装置探究常温下分别在饱和碳酸氢钠溶液与水中的溶解情况,并用压强传感器监测实验过程中压强的变化结果如乙图所示。
下列说法错误的是
A. 点溶液的
B. 由图可知实验室可采用排水法收集
C. 产生乙图这种结果是因为抑制了的溶解
D. 集气瓶中压强显著增大的原因是加入的液体压缩了体积
【答案】B
【解析】
【详解】A.点为溶于水形成的碳酸溶液,碳酸电离使溶液显酸性,故,A正确;
B.从图像可以看出,二氧化碳在水中仍有可观的溶解量,排水法收集二氧化碳会导致收集效率低,因此实验室常规并不采用排水法收集二氧化碳,B错误;
C.溶于水存在平衡,饱和碳酸氢钠溶液中高浓度的会使上述平衡逆向移动,抑制的溶解,因此抑制的溶解,C正确;
D.加入液体时,瓶内气体的存在空间被液体占据,气体体积被压缩,因此压强瞬间显著增大,D正确;
故答案选B。
11. 氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。目前大规模制取的反应原理为: 。关于该反应,下列说法正确的是
A. 升高温度既能加快反应速率又能提高的平衡产率
B. 减小和的投料比,会降低的平衡转化率
C. 加入催化剂能增大该反应的平衡常数
D. 加入可提高平衡时的体积分数
【答案】D
【解析】
【详解】A.升高温度可以加快反应速率,但该反应为放热反应,升温平衡逆向移动,的平衡产率降低,A错误;
B.减小和的投料比,相当于增大的相对浓度,平衡正向移动,的平衡转化率升高,B错误;
C.平衡常数仅与温度有关,催化剂只能改变化学反应速率,不影响平衡状态,不能改变,C错误;
D.加入可吸收产物,使浓度降低,平衡正向移动,生成量增加,可提高平衡时的体积分数,D正确;
故选D。
12. 某反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A. 过程没有催化剂参与 B. 过程第一步为决速步
C. 该反应的 D. 该反应的逆反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.催化剂能够降低反应活化能,过程的活化能更高,为没有催化剂参与的反应过程,A正确;
B.多步反应的决速步为活化能最大的步骤,过程第一步活化能大于第二步活化能,因此第一步为决速步,B正确;
C.反应的焓变等于生成物总能量与反应物总能量的差值,、分别为过程两步的活化能,二者的差值不等于反应的焓变,C错误;
D.由图可知反应物总能量高于生成物总能量,正反应,因此逆反应为吸热反应,,D正确;
故答案选C。
13. 一种可用于心脏起搏器的扣式电池部分截面结构如图所示(难溶于该溶剂,可通过多孔聚丙烯膜)。下列说法错误的是
A. 为该原电池的负极
B. 可用溶液作电解质溶液
C. 正极反应式为:
D. 放电时,通过多孔聚丙烯膜移动到正极区
【答案】B
【解析】
【详解】A.为活泼金属,在原电池中发生失电子的氧化反应,是该原电池的负极,A正确;
B.性质活泼,可与溶液中的水发生反应,因此不能用溶液作该电池的电解质溶液,B错误;
C.正极上发生得电子的还原反应,元素从+1价降为0价,对应反应式为,C正确;
D.原电池放电时,阳离子向正极移动,因此会通过多孔聚丙烯膜移动到正极区,D正确;
故选B。
14. 向恒容密闭容器中充入光气(),发生可逆反应: ,平衡时三种气体物质的量随温度变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 物质为
B. 、两点气体的平均相对分子质量相等
C. 其他条件不变,温度为,平衡时的物质的量可能为
D. 时,再向容器中充入,平衡后的体积分数大于
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应,升高温度平衡正向移动,的物质的量随温度升高而减小,故X为,Y为生成物,A错误;
B.气体总质量守恒,平均相对分子质量,温度升高平衡正向移动,气体总物质的量增大,减小,b点温度高于a点,更小,二者不相等,B错误;
C.时a点,温度更高,平衡正向移动,,不可能为,C错误;
D.原平衡中体积分数为,再充入相当于增大压强,平衡逆向移动,体积分数增大,大于,D正确;
故答案选D。
15. 将5.6 g铜镁合金投入到一定量的稀硝酸中,合金完全溶解,共收集到标况下的的混合气体(气体为和)。若向反应后的溶液中加入足量氢氧化钠溶液,待金属元素全部沉淀后,再将沉淀过滤、洗净、干燥后称量质量为10.7 g,则收集到的气体体积值可能为
A. 0.84 B. 1.68 C. 2.24 D. 3.36
【答案】B
【解析】
【详解】铜、镁溶解时均由0价升高到+2价,失去电子的过程分别为、。加入足量氢氧化钠溶液后,发生反应、。金属元素全部进入沉淀,沉淀增加的质量为其中氢氧根的质量,因此沉淀中氢氧根的物质的量为。由上述电子转移和沉淀反应中的数量关系,金属失去电子的物质的量为。
硝酸中氮元素为+5价,中氮元素为+2价,中氮元素的平均化合价为+1价。因此,生成1 mol 得到3 mol电子,生成1 mol 得到电子。设混合气体的总物质的量为,由于两种气体均存在,根据得失电子守恒,有,即。
标准状况下,气体摩尔体积为,故,即。四个数值中,仅1.68处于该范围内。
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 丙烯酸乙酯是一种食用香料,可以乙烯、丙烯等石油化工产品为原料合成。
回答下列问题:
(1)有机物A的名称为__________。
(2)的反应类型为_______________。
(3)丙烯酸乙酯在一定条件下发生聚合反应的化学方程式为____________________。
(4)丙烯的同分异构体中,其一氯代物只有一种的是__________(填结构简式)。
(5)在下,将乙烯和另一种气态烃的混合气体与过量氧气充分燃烧。燃烧产物先通过浓硫酸,气体体积减小;再通过碱石灰,气体体积又减小(气体体积均在相同温度和压强下测量)。则气态烃可能为__________(用分子式表示)。
(6)有机物A、有机物B和丙烯酸乙酯__________(填“能”或“不能”)用饱和溶液鉴别。若能请设计实验证明,若不能请说明理由:___________________________________。
【答案】(1)乙醇(酒精)
(2)氧化反应 (3)nH2C=CHCOOCH2CH3
(4)或 (5)
(6) ①. 能 ②. 取三支试管,分别加入等体积的A、B和丙烯酸乙酯,再分别滴加少量饱和碳酸钠溶液并振荡,分层的是丙烯酸乙酯,混溶的是A,产生气泡的是B
【解析】
【分析】有机物A是和无机物M反应得到的,则A中含有2个碳原子;有机物B是由与反应得到的,则B分子中含有3个碳原子;有机物A和B发生酯化反应得到最终产物,则有机物A 的结构简式为,有机物B的结构简式为;
【小问1详解】
由分析可知,有机物A的结构简式为,其名称为乙醇或酒精;
【小问2详解】
由分析可知有机物B的结构简式为,则与的反应类型为氧化反应;
【小问3详解】
结构中含有碳碳双键,可在一定条件下发生加聚反应,得到高分子化合物 ,对应的反应方程式为nH2C=CHCOOCH2CH3 ;
【小问4详解】
丙烯的同分异构体中若只有一种一氯取代物,则其结构中只有一种氢,6个氢原子与碳原子的连接方式为,只能是环丙烷,对应的结构简式为,也可以写成键线式结构 ;
【小问5详解】
时,水为气态,设混合烃的平均分子式为,燃烧通式;烃完全燃烧,产物先通过浓硫酸,气体体积减小,说明生成的体积为;再通过碱石灰,气体体积又减小,说明生成的体积为;同温同压下,气体体积比等于物质的量之比,则有,可以求得,即混合烃的平均分子式为;已知混合烃中乙烯分子式为,则另一种气态烃分子中碳原子数只能为2,氢原子数也为2,气态烃的分子式为;
【小问6详解】
由分析可知有机物A 的结构简式为,不与饱和溶液反应,但可以溶于水,其与饱和溶液混合后,互溶在一起,溶液不分层;有机物B的结构简式为,可与反应生成气体,反应结束后溶液不分层;丙烯酸乙酯不与反应,但丙烯酸乙酯是酯类,难溶于水,与饱和溶液混合后分层;
因此能用饱和溶液鉴别这三种物质;
具体的实验操作和现象为:取三支试管,分别加入等体积的A、B和丙烯酸乙酯,再分别滴加少量饱和碳酸钠溶液并振荡,分层的是丙烯酸乙酯,混溶的是A,产生气泡的是B。
17. 海洋蕴藏着丰富的化学资源,一种从海水中提取液溴和单质镁的工艺流程如图所示。
已知:①在纯碱溶液中发生歧化反应,两种含溴产物的物质的量之比为;
②已知,各物质熔点如下:
物质
焦炭(石墨)
熔点/
2800
714
3652
回答下列问题:
(1)溴在元素周期表中的位置为__________。
(2)①“吸收”步骤中发生反应的离子方程式为____________________________________。
②其他步骤不变,可用__________(填标号)物质来代替纯碱溶液。
A. B. 浓溶液 C. 溶液
(3)操作X为____________________。
(4)若海水中的含量为,某次生产中溴元素的总回收率为80%(回收率= ),处理海水,理论上可得到的质量为__________。
(5)“高温氯化”步骤中有一种可燃性气体生成,反应的化学方程式为__________________,选该步骤反应温度控制在__________较为适宜。
A. B. C.
【答案】(1)第四周期第ⅦA族
(2) ①. ②. B
(3)蒸馏 (4)5.36
(5) ①. ②. B
【解析】
【分析】简要分析工艺流程:向海水中加入硫酸和氯气通过酸化氧化将Br⁻氧化为Br2,再用热空气吹出,用纯碱溶液吸收,酸化后得到Br2,最后通过蒸馏分离出液溴。另外向海水中通过加入石灰乳沉淀Mg2+,过滤后煅烧得到MgO,再与焦炭、Cl2在高温下反应生成MgCl2,最后电解熔融MgCl2得到Mg,据此解答。
【小问1详解】
溴的原子序数为35,原子核外有4个电子层,最外层电子数为7,因此位于元素周期表第四周期第ⅦA族。
【小问2详解】
①根据题目信息,Br2在纯碱溶液中发生歧化反应,两种含溴产物的物质的量之比为1:5。设生成的Br-为5x mol,则为x mol。同时,转化为CO2,离子方程式为。
②A.SO2 + H2O可将Br2还原为Br-,反应为,酸化后无法得到Br2,A不符合题意;
B.浓NaOH溶液可发生反应,酸化后可得Br2,B符合题意;
C.FeCl3溶液不与Br2反应,无法吸收Br2,C不符合题意;
故选B。
【小问3详解】
“酸化”后溶液中主要含有Br2,需将其从水溶液中分离出来。由于Br2在水中溶解度较小,且易挥发,可采用蒸馏的方法。因此,操作X为蒸馏。
【小问4详解】
首先计算100 m3海水中Br-的总质量:,,溴元素总回收率为80%,则回收的Br元素质量为。
【小问5详解】
根据流程,“高温氯化”是将MgO与C、Cl2反应生成MgCl2,同时生成可燃性气体CO。化学方程式为。根据表格数据:MgO熔点2800℃,MgCl2熔点714℃,C熔点3652℃。若温度过低(如600-700℃),MgCl2未熔化,不利于分离。若温度过高(如3700℃),能耗高且MgO可能熔化。800-900℃时,MgCl2为液态,MgO和C为固态,便于分离,且能耗适中,故选B。
18. 纳米材料在光催化、气敏传感、电化学等领域发挥着极大作用。某兴趣小组探究的制备,查阅资料:为蓝色沉淀,为粉红色沉淀,为棕褐色沉淀,为黑色沉淀。
实验装置(加热装置省略)如下图所示:
步骤如下:
ⅰ.连接好装置,向容器A中加入溶液,向两支恒压分液漏斗中分别加入溶液和溶液。
ⅱ.打开,向容器中逐滴加入溶液,迅速生成蓝色沉淀,充分搅拌,沉淀逐渐变为粉红色。
ⅲ.打开,向容器中逐滴加入溶液,充分搅拌,粉红色沉淀迅速转变为黑色沉淀,在水浴加热条件下反应。
ⅳ.将步骤ⅲ得到的产品经过减压抽滤,用蒸馏水洗涤三次,最后用无水乙醇洗涤一次,放入烘箱中烘干,称量,得到产品。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为____________________。
(2)装置中球形冷凝管的主要作用为____________________。
(3)步骤iii中,当观察到_______________现象时,可打开,加入溶液发生的反应方程式为_________________________。实验过程中需加入过量溶液,原因为_________________________。
(4)步骤ⅳ中减压抽滤的优点为____________________(答出一点即可)。
(5)()的产率为___________________%(保留两位有效数字)。
【答案】(1)三口烧瓶或三颈烧瓶
(2)冷凝回流,减少溶剂(或反应物)的挥发损失,保证反应体系浓度稳定(或提高原料利用率)
(3) ①. 当蓝色沉淀全部变为粉红色沉淀 ②. ③. 防止在加热条件下分解损失,导致产率下降
(4)加快过滤速度或得到比较干燥的
(5)90
【解析】
【小问1详解】
从装置图可看出仪器A为三颈烧瓶;
【小问2详解】
本实验后续需要90℃水浴加热,加热过程中水等溶剂易挥发,球形冷凝管可将汽化的溶剂冷凝为液体回流回反应容器,避免溶剂大量流失导致反应物浓度异常、产物析出状态受影响。
【小问3详解】
ⅱ.滴加溶液时先生成蓝色的,充分搅拌后会完全转化为粉红色的,待蓝色沉淀完全消失、全部变为粉红色后,再加入溶液才能保证氧化剂和目标反应物充分反应,反应方程式:;加入过量溶液,防止在加热条件下分解损失,导致产率下降。
【小问4详解】
减压抽滤利用负压加快固液分离速率,相比普通过滤效率更高,也能更彻底地分离固体和液相。
【小问5详解】
反应物的物质的量:,Co元素完全转化时,根据Co元素守恒,生成的理论物质的量为,理论质量为;实际得到产品0.7230 g,产率为。
19. 电石()是重要的基础化工原料,氧热法合成电石具有重要探索意义,其原理如下:
直接法:反应Ⅰ
间接法:反应Ⅱ
反应Ⅲ
已知:为物质生成焓,=产物生成焓之和-反应物生成焓之和,相关物质的生成焓如下表所示:
物质
回答下列问题:
(1)对于直接法制备电石,其_________,________0(填“>”“<”或“=”),反应在__________(填“高温”或“低温”)自发进行。
(2)下列措施能增大生成电石的速率的是__________(填字母)。
a.适当升高体系的温度 b.适当延长反应时间
c.及时分离出气体产物 d.固体粉料混合均匀
(3)反应Ⅰ、反应Ⅱ、反应Ⅲ对应的平衡常数、、随温度变化的关系如下图:
由图可知反应Ⅲ的___________0(填“>”或“<”)。已知平衡常数大于1反应才可进行,焦炭和氧化钙生成电石宜采用__________(填“直接法”或“间接法”)完成。
(4)电石会与共熔发生副反应Ⅳ 。下图是在一定进料比下,反应Ⅰ和反应Ⅳ中的平衡转化率在不同压强下随温度变化的曲线:
由图可知合成电石反应的最佳反应条件是__________,__________。到,随温度升高反应Ⅳ的的平衡转化率降低的原因是_________________________________。
(5)氧热法电石合成是电石生成和碳燃烧的反应耦合,反应器中同时发生碳与氧气的完全燃烧和不完全燃烧反应,在适当温度和压强下,进料为,和时,反应Ⅰ和反应Ⅳ中的平衡转化率分别为0.65和0.2,碳和氧气无剩余,平衡时的物质的量分数(物质的量分数)为__________。(保留2位有效数字)
【答案】(1) ①. ②. > ③. 高温
(2)ad (3) ①. < ②. 直接法
(4) ①. 2400 ②. 10 ③. 反应Ⅰ和反应Ⅳ均为吸热反应,随温度升高,两个反应均正向移动,但反应Ⅰ正向移动程度更大,所以到,反应Ⅳ CaO的平衡转化率降低
(5)50
【解析】
【小问1详解】
题目已知反应焓变的公式=产物生成焓之和-反应物生成焓之和,反应Ⅰ中;
反应物中都是固体,产物中有气体,体系的混乱度增加,熵值增加,;
根据吉布斯自由能公式时反应能自发进行,结合本反应的焓变和熵变,得知当高温时反应可自发进行;
【小问2详解】
a.升高温度可以增大反应速率,a正确;
b.延长反应时间不能改变速率,b错误;
c.分离出产物不能增大反应速率,c错误;
d.固体粉料混合均匀,即增大接触面积,可以增大反应速率,d正确;
故答案选ad;
【小问3详解】
根据图像分析可知,温度升高反应Ⅲ的平衡常数减小,说明升温不利于反应向右进行,该反应为放热反应,;
根据盖斯定律:,结合“平衡常数大于1反应才可进行”的条件,直接法在温度超过2000℃后,可顺利发生;间接法的总反应的,所给温度范围内>1恒成立,但若要需要更高的温度,即其他条件相同时,反应Ⅱ比反应Ⅰ发生需要更高的温度,所以支持焦炭和氧化钙生成电石直接法完成;
【小问4详解】
合成电石反应,应尽量提高主反应中的平衡转化率,降低副反应中的平衡转化率;根据图像(a)可知作为主反应的反应I在温度达到时,的平衡转化率达到最大值;根据图像(b)可知副反应Ⅳ在到之间的平衡转化率迅速减小,且在压强为时转化率最低;综上所述,合成电石的最佳反应条件是、;
反应Ⅰ和反应Ⅳ均为吸热反应,随温度升高,两个反应均正向移动,但反应Ⅰ正向移动程度更大,所以到,反应Ⅳ CaO的平衡转化率降低;
【小问5详解】
反应Ⅰ 转化的CaO物质的量为,生成的CO为0.65 mol,生成的为0.65 mol,消耗的C为;
反应Ⅳ中转化的CaO物质的量为,剩余的CaO物质的量为,消耗的为0.1 mol,剩余的为,生成的CO为0.2 mol,生成的为0.3 mol;;
反应中剩余的C为,这些C再与发生反应,,假设完全燃烧时反应了、则同时反应了,生成了;,不完全燃烧反应了,则同时反应了,生成了;
则有,解得;
此时平衡体系中碳和氧气无剩余,有、的、、、;体系中所有组分的物质的量之和为;
平衡时的物质的量分数。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$