C
加热浸透了石蜡油的碎瓷片,产生的气体通过酸性KMnO4溶液
酸性KMnO4溶液紫红色褪去
石蜡油分解一定产生了乙烯
D
室温下,取相同大小、形状和质量的Fe粒分别投入0.1mol/L的稀硝酸和10.0mol/L的浓硝酸中
Fe粒与浓硝酸反应比与稀硝酸反应剧烈
探究浓度对化学反应速率的影响
A.AB.BC.CD.D
12.关于氯化铵的说法错误的是
A.氯化铵溶于水放热B.氯化铵受热易分解
C.氯化铵固体是离子晶体D.氯化铵是强电解质
13.有机物M、N之间可发生如图转化,下列说法不正确的是
A.M能与溴水发生加成反应
B.N能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.M分子中所有碳原子共平面
D.M、N均能发生水解反应和酯化反应
14.某溶液中可能含有K+、NH4+、Ba2+、SO42-、I-、Cl-、NO3-中的几种,将此溶液分成两等份,进行如下实验:
①在一份溶液中加入足量NaOH,加热,可收集到标准状态下的气体1.12L;
②在另一份溶液中加入足量Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生,过滤得到沉淀2.33g;
③在②的滤液中加入足量AgNO3溶液,又有4.7g沉淀产生。
有关该溶液中离子种类(不考虑H+和OH-)的判断正确的是
A.溶液中至少有2种阳离子B.只能确定溶液中NH4+、SO42-是否存在
C.溶液中最多有4种阴离子D.溶液中不可能同时存在K+和NO3-
15.下列晶体中属于原子晶体的是()
A.氖B.食盐
C.干冰D.金刚石
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.苯甲酸乙酯可由苯甲酸与乙醇在浓硫酸共热下反应制得,反应装置如图(部分装置省略),反应原理如下:
实验操作步骤:
①向三颈烧瓶内加入12.2g苯甲酸、25mL乙醇、20mL苯及4mL浓硫酸,摇匀,加入沸石。
②装上分水器、电动搅拌器和温度计,加热至分水器下层液体接近支管时将下层液体放入量筒中。
继续蒸馏,蒸出过量的乙醇,至瓶内有白烟(约3h),停止加热。
③将反应液倒入盛有80mL冷水的烧杯中,在搅拌下分批加入碳酸钠粉末至溶液无二氧化碳逸出,用pH试纸检验至呈中性。
④用分液漏斗分出有机层,水层用25mL乙醚萃取,然后合并至有机层。
用无水CaC12干燥,粗产物进行蒸馏,低温蒸出乙醚。
当温度超过140℃时,直接接收210-213℃的馏分,最终通过蒸馏得到纯净苯甲酸乙酯12.8mL。
可能用到的有关数据如下:
相对分子质量
密度(g/cm3)
沸点/℃
溶解性
苯甲酸
122
1.27
249
微溶于水,易溶于乙醇、乙醚
苯甲酸乙酯
150
1.05
211-213
微溶于热水,溶于乙醇、乙醚
乙醇
46
0.79
78.5
易溶于水
乙醚
74
0.73
34.5
微溶于水
回答以下问题:
(1)反应装置中分水器上方的仪器名称是______,其作用是____
(2)步骤①中加浓硫酸的作用是_________,加沸石的目的是______。
(3)步骤②中使用分水器除水的目的是_________。
(4)步骤③中加入碳酸钠的目的是________。
(5)步骤④中有机层从分液漏斗的____(选填“上口倒出”或“下口放出”)。
(6)本实验所得到的苯甲酸乙酯产率是________%。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.异丁烯[CH2=C(CH3)2]是重要的化工原料。
已知:
(1)异丁烯和苯酚在一定条件下反应生成对叔丁基酚(
),该反应属于_________反应(填“反应类型”).
(2)对叔丁基酚和甲醛在催化剂作用下可生成油溶性聚合物,写出该反应的化学方程式________________。
(3)写出符合下列条件的对叔丁基酚的所有同分异构体的结构简式________________________________。
①含相同官能团;②不属于酚类;③苯环上的一溴代物只有一种。
(4)已知由异丁烯的一种同分异构体A,经过一系列变化可合成物质,其合成路线如图:
①条件1为_____________;
②写出结构简式:
A_____________;B____________。
(5)异丁烯可二聚生成CH2=C(CH3)CH2C(CH3)3,写出该二聚物的名称__________。
异丁烯二聚时,还会生成其他的二聚烯烃类产物,写出其中一种链状烯烃的结构简式________________________________。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.为解决“温室效应”日趋严重的问题,科学家们不断探索CO2的捕获与资源化处理方案,利用CH4捕获CO2并转化为CO和H2混合燃料的研究成果已经“浮出水面”。
已知:
①CH4(g)十H2O(g)==CO(g)+3H2(g)△H1=+206.4kJ/mol
②CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g)△H2=-41.2kJ/mol
T1°C时,在2L恒容密闭容器中加入2molCH4和1molCO2,并测得该研究成果实验数据如下:
请回答下列问题:
时间/s
0
10
20
30
40
50
60
CO2/mol
1
0.7
0.6
0.54
0.5
0.5
0.5
H2/mol
0
0.6
0.8
0.92
1
1
1
(1)该研究成果的热化学方程式③CH4(g)+CO2(g)==2CO(g)+2H2(g)△H=_____
(2)30s时CH4的转化率为_______,20~40s,v(H2)=_______.
(3)T2°C时,该反应的化学平衡常数为1.5,则T2___T1(填“>”“=”或“<”。
)
(4)T1°C时反应③达到平衡的标志为______________。
A.容器内气体密度不变B.体系压强恒定
C.CO和H2的体积分数相等且保持不变D.2v(CO)逆=v(CH4)正
(5)上述反应③达到平衡后,其他条件不变,在70s时再加入2molCH4和1molCO2,此刻平衡的移动方向为________(填“不移动”“正向”或“逆向"),重新达到平衡后,CO2的总转化率比原平衡____________(填“大”“小”或“相等”)。
19.(6分)氢气作为清洁能源有着广泛的应用前景,采用天然气制备氢气的流程如下。
请回答下列问题:
Ⅰ.蒸汽转化:
在催化剂的作用下,水蒸气将CH4氧化,结合图表信息回答问题。
(1)该过程的热化学方程式是__________。
(2)平衡混合物中CO的体积分数与压强的关系如图所示,判断T1和T2的大小关系:
T1_______T2(填“>”“<”或“=”),并说明理由__________。
(3)一定温度下,在1L恒容的密闭容器中充入1molCH4和1mol水蒸气充分反应达平衡后,测得反应前后容器中气体的物质的量之比是3:
4,计算该条件下反应的平衡常数为______________。
Ⅱ.CO变换:
500℃时,CO进一步与水反应生成CO2和H2。
Ⅲ.模拟H2提纯工艺:
将CO2和H2分离得到H2的过程如下:
依据图示信息回答:
(4)吸收池中发生反应的离子方程式是_________。
(5)写出电解池中阳极发生的电极反应式________;结合化学用语说明K2CO3溶液再生的原因_________。
参考答案
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.D和T均为氢元素,但中子数不同,互为同位素,故A正确;
B.“碳纳米泡沫”和石墨均为碳元素形成的单质,互为同素异形体,故B正确;
C.CH3CH2COOH属于羧酸类,HCOOCH3属于酯类,官能团不同,不是同系物,故C错误;
D.丙醛与环氧丙烷(
)分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故D正确;
综上所述,答案为C。
2.D
【解析】
【详解】
A.生铁是合金,熔点小于纯铁的熔点,故熔点为纯铁>生铁,选项A正确;
B.水的密度等于1g/mL,硝基苯的密度大于1g/mL,所以密度:
水<硝基苯,选项B正确;
C.碳酸氢钠不稳定受热分解生成碳酸钠,所以热稳定性:
NaHCO3<Na2CO3,选项C正确;
D.苯中碳碳键介于单键和双键之间,碳碳键键长:
乙烯<苯,选项D错误。
答案选D。
【点睛】
本题考查元素及其对应单质、化合物的性质的递变规律,侧重于熔点、热稳定性、密度等性质的考查,题目难度不大,注意把握性质比较的角度以及规律,易错点为选项D:
苯中不含有碳碳双键,碳碳键介于单键和双键之间。
3.D
【解析】
【详解】
A.NO是大气污染物,反应时生成一种无污染的气体N2,故A错误;
B.在一定温度下,NH3与CuO反应后生成的红色物质可能是Cu,若温度过高,氧化铜自身可受热转化为红色氧化亚铜,故B正确;
C.装浓氨水的装置名称是分液漏斗,可用作分液操作,还可用于反应装置中盛装液体,控制加入液体的量来调控反应速率,故C错误;
D.烧杯中硫酸的作用是防倒吸和吸收未反应的有害气体,故D错误;
答案选B。
【点睛】
尾气处理时,碱性气体用酸来吸收,倒扣漏斗增加接触面积,防止倒吸。
4.D
【解析】
【详解】
A.元素周期表中Be和Al处于对角线位置上,处于对角线的元素具有相似性,所以
可能有两性,故A正确;
B.同一主族元素具有相似性,所以卤族元素性质具有相似性,根据元素的性质、氢化物的性质、银盐的性质可推知砹(At)为有色固体,
感光性很强,且不溶于水也不溶于稀酸,故B正确;
C.同主族元素性质具有相似性,钡和锶位于同一主族,性质具有相似性,硫酸钡是不溶于水的白色物质,所以硫酸锶也是不易溶于水的白色物质,故C正确;
D.S和Se位于同一主族,且S元素的非金属性比Se强,所以
比
稳定,故D错误;
故答案为:
D。
5.D
【解析】
【详解】
A.冰醋酸固体变成液体或气体为物理变化,化学键未断裂,A错误;
B.化学键未断裂,则共价键类型未变,键能不变,B错误;
C.物理变化分子本身未变化,分子构型不可能变化,C错误;
D.冰醋酸固体变成液体或气体,分子间间隔增大,需克服分子间作用力,因此分子间作用力被破坏,D正确。
答案选D。
6.C
【解析】
【详解】
胆矾(CuSO4
5H2O)的分子量为250,如果失去1个水分子,则剩下晶体质量232g,失去2个水分子,则剩下晶体质量214g,如果失去3个水分子,则剩下晶体质量196g,如果失去4个水分子,则剩下晶体质量178g,如果失去5个水分子,则剩下晶体质量160g,由图可知明显不是同时失去,而是分三阶段失水,102℃时失去2个水分子,115℃时,又失去2个水分子,258℃时失去1个水分子,则:
A.因为固体质量是分三次降低的,而三次温度变化值不同,所以失去结晶水克服的作用力大小不同,则结晶水分子与硫酸铜结合的能力不完全相同,故A错误;
B.由上述分析可知,硫酸铜晶体分三次失去结晶水,同一次失去的结晶水与硫酸铜结合的能力相同,故B错误;
C.因为固体质量是分三次降低的,所以晶体中的水分子所处化学环境可以分为3种,故C正确;
D.由图可知明显不是逐个失去,而是分三阶段失水,第一次失去2个,第二次失去2个,第三次失去1个,故D错误;
故答案选C。
7.A
【解析】
A.与氢加成生成物为3-甲基戊烷,A错误;B.与氢加成生成物为2-甲基戊烷,B正确;C.与氢加成生成2,2-二甲基戊烷,或新庚烷,C错误;D.加成反应好主链C原子为5,甲基在2号碳原子位置,能得到2-甲基戊烷,D正确。
8.D
【解析】
【详解】
A.分液操作时,下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,故A不选。
B.用试管夹时,应夹住距离试管口约1/3处,故B不选。
C.检验氨气,应该用湿润的红色石蕊试纸,遇氨气变蓝,故C不选;
D.配制一定物质的量浓度的溶液,向容量瓶加水至液面离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管定容是正确的,故D选。
故选D。
9.D
【解析】
【分析】
A.电解池的阳极上发生失去电子的氧化反应;
B.二氧化硫、氧气和碳酸钙反应生成硫酸钙;
C.压敏胶属于有机物,具有较强的分子间作用力;
D.人体所需六大营养物质中产能最高的是油脂。
【详解】
A.Al是活泼金属,作阳极时,失去电子生成氧化铝,所以铝制品作电解池阳极电解,可在铝制品表面生成坚硬的氧化物保护膜,A正确;
B.二氧化硫能形成酸雨,并且二氧化硫、氧气和碳酸钙反应生成硫酸钙进入炉渣,所以在燃煤中加入石灰石或生石灰,减少环境污染,是目前主要脱硫方法,B正确;
C.压敏胶属于有机物,具有较强的分子间作用力,能牢固黏贴物品,C正确;
D.人体所需六大营养物质中:
直接的供能物质是糖类,产能最高的是油脂,D错误;
故合理选项是D。
【点睛】
本题综合考查物质的性质与用途,掌握反应原理和物质的性质即可解答,侧重考查了学生的分析能力,有利于培养学生的良好的科学素养,提高学习的积极性。
10.C
【解析】
【详解】
A.He原子序数为2,原子序数等于质子数,所以1molHe含有2mol质子,质子数为2NA,A项正确;
B.10g46%的乙醇水溶液含有乙醇4.6g,为0.1mol,0.1molCH3CH2OH含有0.1mol氧原子,溶液中还含有54%的水,5.4g水,为0.3molH2O,含有0.3molO,所以溶液中含有的O原子共0.4mol,数目为0.4NA,B项正确;
C.CO32-+H2O
HCO3-+OH-,可以知道1个CO32-水解会生成1个OH-和1个HCO3-,阴离子数目增加,大于NA,C项错误;
D.NO2、N2O4的最简式相同,可以以NO2的形式进行求解,23gNO2物质的量为0.5mol,N的化合价从NO3-中的+5降低到了+4,现生成0.5molNO2,则共转移0.5mol电子,转移的电子数为0.5NA,D项正确;
本题答案选C。
11.A
【解析】
【分析】
A、金属阳离子的氧化性越强,其对应单质的还原性越弱;
B、室温下,测定等浓度的NaHA和NaB溶液的pH大小才能判断H2A与HB的酸性强弱;
C、酸性KMnO4溶液紫红色褪去说明有烯烃生成,不能确定是否有乙烯生成;
D、不同的反应无法探究浓度对反应速率的影响。
【详解】
A项、用石墨作电极,电解Mg(NO3)2、Cu(NO3)2的混合溶液,阴极上先析出铜说明氧化性:
Cu2+>Mg2+。
则还原性:
镁强于铜,故A正确;
B项、室温下,测定等浓度的Na2A和NaB溶液的pH,Na2A溶液的pH较大,说明A2—水解程度大于B—,酸性HA—C项、加热浸透了石蜡油的碎瓷片,产生的气体通过酸性KMnO4溶液,酸性KMnO4溶液紫红色褪去说明有烯烃生成,不能确定是否有乙烯生成,故C错误;
D项、铁与稀硝酸反应生成一氧化氮,在浓硝酸中产生钝化现象,两个反应属于不同的反应,无法探究浓度对反应速率的影响,故D错误。
故选A。
【点睛】
本题考查化学实验方案的评价,侧重考查分析能力及灵活应用能力,注意常见物质的性质,明确常见化学实验基本操作方法是解答关键。
12.A
【解析】氯化铵溶于水吸热,故A错误;氯化铵受热分解为氨气和氯化氢,故B正确;氯化铵固体是由NH4+、Cl-构成离子晶体,故C正确;氯化铵在水中完全电离,所以氯化铵是强电解质,故D正确。
13.C
【解析】
【详解】
A.M中含有碳碳双键,可以与溴水发生加成反应,故A正确;
B.N中含有羟基,能被酸性高猛酸钾氧化,故B正确;
C.M中含有饱和碳原子,与饱和碳原子相连的三个C以及该饱和碳原子不可能全部在同一平面上,故C错误;
D.M、N中均含有酯基,都能水解,均含有羟基均能发生酯化反应,故D正确;
故答案为C。
14.C
【解析】
【详解】
①在一份溶液中加入足量NaOH,加热,可收集到标准状态下的气体1.12L;和过量NaOH溶液加热产生的气体只能是氨气,故一定存在NH4+,其物质的量为n(NH3)=
=0.05mol;
②在另一份溶液中加入足量Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生,过滤得到沉淀2.33g,则一定存在SO42-,其物质的量为n(SO42-)=n(BaSO4)=
=0.01mol,Ba2+与SO42-会发生离子反应不能大量共存,含有SO42-,则一定不含有Ba2+;
③在②的滤液中加入足量AgNO3溶液,又有4.7g沉淀产生,此沉淀未说明颜色,故可能为AgCl或AgI,且I-或Cl-的物质的量之和≥0.05-0.01×2=0.03mol。
A.依据分析可知,溶液中可能只存在铵根离子,故A错误;
B.依据分析可知,溶液中一定存在NH4+、SO42-,还有Cl-或I-中的一种或两种,B错误;
C.依据分析可知,溶液中SO42-、Cl-、I-、NO3-均可能存在,C正确;
D.依据分析可知,溶液中可能存在K+和NO3-,D错误;
故合理选项是C。
15.D
【解析】
【分析】
根据原子晶体的组成特点及常见的性质判断,晶体硅、金刚石和二氧化硅等是常见的原子晶体。
【详解】
A、氖属于分子晶体,选项A不选;
B、食盐为氯化钠晶体,氯化钠属于离子晶体,选项B不选;
C、干冰属于分子晶体,选项C不选;
D、金刚石属于原子晶体,选项D选;
答案选D。
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.球形冷凝管冷凝回流,减少反应物乙醇的损失作催化剂防止暴沸及时分离出产物水,促使酯化反应的平衡正向移动除去硫酸及未反应的苯甲酸下口放出89.6
【解析】
【分析】
根据反应原理
,联系乙酸与乙醇的酯化反应实验的注意事项,结合苯甲酸、乙醇、苯甲酸乙酯、乙醚的性质分析解答
(1)~(5);
(6)根据实验中使用的苯甲酸的质量和乙醇的体积,计算判断完全反应的物质,再根据反应的方程式计算生成的苯甲酸乙酯的理论产量,最后计算苯甲酸乙酯的产率。
【详解】
(1)根据图示,反应装置中分水器上方的仪器是球形冷凝管,乙醇容易挥发,球形冷凝管可以起到冷凝回流,减少反应物乙醇的损失;
(2)苯甲酸与乙醇的酯化反应需要用浓硫酸作催化剂,加入沸石可以防止暴沸;
(3)苯甲酸与乙醇的酯化反应中会生成水,步骤②中使用分水器除水,可以及时分离出产物水,促使酯化反应的平衡正向移动,提高原料的利用率;
(4)步骤③中将反应液倒入盛有80mL冷水的烧杯中,在搅拌下分批加入碳酸钠粉末,碳酸钠可以与硫酸及未反应的苯甲酸反应生成二氧化碳,因此加入碳酸钠的目的是除去硫酸及未反应的苯甲酸;
(5)根据表格数据,生成的苯甲酸乙酯密度大于水,在分液漏斗中位于下层,分离出苯甲酸乙酯,应该从分液漏斗的下口放出;
(6)12.2g苯甲酸的物质的量=
=0.1mol,25mL乙醇的质量为0.79g/cm3×25mL=19.75g,物质的量为
=0.43mol,根据
可知,乙醇过量,理论上生成苯甲酸乙酯0.1mol,质量为0.1mol×150g/mol=15g,实际上生成苯甲酸乙酯的质量为12.8mL×1.05g/cm3=13.44g,苯甲酸乙酯产率=
×100%=89.6%。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.加成
KMnO4/OH﹣CH3CH2CH=CH2CH3CH2CHOHCH2OH2,4,4﹣三甲基﹣1﹣戊烯CH2=C(CH3)CH2CH2CH