2012年苏教版必修2高一化学同步练习:(18份)

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名称 2012年苏教版必修2高一化学同步练习:(18份)
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文件大小 2.1MB
资源类型 教案
版本资源 苏教版
科目 化学
更新时间 2012-11-23 13:49:52

文档简介

乙酸
1.(2011年淮安一中期中考试模拟)下列关于乙醇和乙酸两种物质的说法不正确的是(  )
A.都能发生取代反应
B.都能使紫色石蕊试液变红
C.都能发生酯化反应
D.都能和金属钠反应生成H2
解析:选B。乙醇在水溶液中不能够电离,显中性,不能使紫色石蕊试液变红,B选项错误;乙醇分子中的羟基、乙酸分子中的羧基可以发生酯化反应,能和金属钠反应生成H2,乙醇和乙酸也可以发生取代反应,A、C、D正确。
2.关于乙酸的下列说法中不正确的是(  )
A.乙酸易溶于水和乙醇
B.无水乙酸又称冰醋酸,它是纯净物
C.乙酸是一种重要的有机酸,是有刺激性气味的液体
D.乙酸分子里有四个氢原子,所以乙酸是四元酸
解析:选D。乙酸分子里虽然有四个氢原子,但只有羧基中的氢能电离,所以乙酸是一元酸。
3.常压下,乙醇的沸点是78 ℃,乙酸的沸点是118 ℃。下列四种分离乙醇、乙酸的方案中最佳的一组是(  )
a
b
c
d
A
Na2CO3饱和溶液
乙酸钠
硫酸
蒸馏
B
Na2CO3固体
乙酸钠
盐酸
过滤
C
CaO固体
乙酸钙
盐酸
过滤
D
CaO固体
乙酸钙
硫酸
蒸馏
解析:选D。蒸馏的方法一般只能用于沸点相差非常大的两种物质的分离,一般不用于两种挥发性物质形成的混合物的分离提纯,因为在一种物质挥发的同时另一种物质也有一定量的挥发。方案B、C中,氯化氢比乙酸更易挥发。方案A、D相对B、C来说,合理可行,因乙醇和乙酸中除含有少量水外,不会互相含有对方。更合理的方案是第一步加入生石灰,以减少体系中的水分。
4.(2011年浙江台州市高一调研)要合成带有放射性氧元素(*O)的乙酸乙酯,除供给催化剂外,还要选用的物质组合是(  )
A.①②④ B.②④
C.②③④ D.①②③④
解析:选B。酯化反应机理是羧酸分子中羧基上的羟基与醇分子中的羟基上的氢原子结合生成水,余下部分结合生成酯。
5.现欲分离乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合物,下图是分离操作步骤流程图。请在图中圆括号内填入适当的试剂,在方括号内填入适当的分离方法,在方框内填入所分离的有关物质的名称:
(1)写出各有关物质的名称:
A.____________,B.____________,C.__________ __,
D.____________,E.____________。
(2)写出加入的试剂:
a.________________,b.________________。
(3)写出有关的操作方法:
①________________________________________________________________________,
②________________________________________________________________________,
③________________________________________________________________________。
解析:分离乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合物,可将该混合物溶解在Na2CO3(aq)中,振荡,乙酸与Na2CO3发生反应,生成醋酸钠等,这样,液体分为两层,上层为乙酸乙酯,下层为Na2CO3、醋酸钠、乙醇的混合液,分液。将下层混合液蒸馏,可得乙醇,则C为碳酸钠、醋酸钠的混合溶液。向C中加入硫酸,使溶液呈酸性,则得硫酸钠和乙酸的混合溶液,蒸馏可得乙酸。
答案:(1)A:乙酸乙酯 B:乙酸钠、乙醇、碳酸钠 C:乙酸钠、碳酸钠 D:乙酸、硫酸钠 E:乙醇
(2)饱和碳酸钠 稀硫酸
(3)分液 蒸馏 蒸馏
一、单项选择题
1.(2011年扬州高一检测)下列物质不可用来鉴别乙酸溶液和乙醇溶液的是(  )
A.金属钠 B.CuO
C.石蕊试液 D.碳酸钠溶液
解析:选A。利用乙酸能使CuO溶解且溶液变蓝,遇石蕊试液变红,与Na2CO3溶液产生无色气体,而乙醇与这三种物质均不作用,故可以鉴别二者,但钠与CH3COOH、乙醇溶液反应均产生H2,且均很剧烈,故选A。
2.(2011年高考大纲全国卷)下列叙述错误的是(  )
A.用金属钠可区分乙醇和乙醚
B.用高锰酸钾酸性溶液可区分己烷和3?己烯
C.用水可区分苯和溴苯
D.用新制的银氨溶液可区分甲酸甲酯和乙醛
解析:选D。A项乙醇与金属钠反应产生氢气,乙醚则不能;B项3-己烯可使高锰酸钾酸性溶液褪色,而己烷不能;C项苯和溴苯均不溶于水,苯的密度小于水,溴苯的密度大于水,二者分别与水混合时,有机层在上层的为苯,有机层在下层的为溴苯;D项甲酸甲酯和乙醛分子中均含有醛基,均能与新制的银氨溶液反应,生成光亮的银镜。
3.(2011年徐州高一调研)取等质量的有机物A两份,一份与足量的金属钠反应,收集到的气体体积为V1 L;另一份与足量的小苏打溶液反应,收集到的气体体积为V2 L,在相同条件下,2V1=V2,则A的结构简式可能是(  )
A.HOCH2CH2COOH
B.HOOC—CH2CH(OH)CH2COOH
C.HOOC—COOH
D.HOCH2CH2CH2OH
解析:选C。—OH、—COOH都能与金属钠反应生成H2,1 mol—OH或1 mol—COOH与金属钠反应均可产生0.5 mol H2;—OH与NaHCO3不反应,仅—COOH与NaHCO3反应生成CO2,1 mol—COOH与NaHCO3反应可生成1 mol CO2。A项,V1∶V2=1∶1,B项:V1∶V2=1.5∶2=3∶4,C项:V1∶V2=1∶2;D项:V2=0。
4.现有乙酸和两种链状单烯烃的混合物,若其中氧的质量分数为a,则碳的质量分数是(  )
A. B.a
C.(1-a) D.(1-a)
解析:选C。C2H4O2与CnH2n混合物的通式为CxH2xOy,设混合物为1 g,则氧为a g,C和H为(1-a)g,而混合物中C和H质量比为6∶1,则C的质量分数为6(1-a)/7。
5.下列物质中可用来鉴别乙酸、乙醇、苯的是(  )
A.金属钠 B.溴水
C.碳酸钠溶液 D.紫色石蕊试液
解析:选C。碳酸钠能与乙酸反应,故将碳酸钠溶液加入到乙酸中,有气泡产生;乙醇能与水以任意比混溶,将碳酸钠溶液加入乙醇中,不会出现分层;苯极难溶于水,将碳酸钠溶液加入苯中,出现液体分层现象。
6.下列物质都能与Na反应放出H2,其产生H2速率排列顺序正确的是(  )
①C2H5OH ②CH3COOH(aq) ③H2O
A.①>②>③ B.②>①>③
C.③>①>② D.②>③>①
解析:选D。Na与H2O反应比与C2H5OH反应剧烈,故反应速率③>①,可排除A、B。CH3COOH(aq)中也含有H2O,Na与H2O反应比与C2H5OH反应剧烈,故反应速率②>①,又可排除C。事实上CH3COOH(aq)中不仅含有H2O,而且含有CH3COOH,Na与CH3COOH反应比与H2O反应剧烈得多,故可知反应速率排序为②>③>①。
二、不定项选择题
7.某有机物n g,跟足量金属钠反应生成V L H2,另取n g该有机物与足量碳酸氢钠作用生成 V L CO2(同一状况),该有机物分子中含有的官能团为(  )
A.含一个羧基和一个羟基
B.含两个羧基
C.只含一个羟基
D.含两个羟基
解析:选A。能跟金属钠反应生成H2的官能团有—OH和—COOH,且一个—OH或—COOH只能提供一个H原子生成H2;能跟碳酸氢钠反应生成CO2的官能团只有COOH,且一个—COOH能生成一个CO2分子。由于等质量的该有机物生成H2与CO2的体积(同一状况)相等,则说明该有机物分子中含有一个羟基和一个羧基。
8.(2011年江苏无锡高一检测)实验室用乙酸、乙醇、浓H2SO4制取乙酸乙酯,加热蒸馏后,在饱和Na2CO3溶液的液面上得到无色油状液体,当振荡混合物时,有气泡产生,主要原因可能是(  )
A.有部分H2SO4被蒸馏出来
B.有部分未反应的乙醇被蒸馏出来
C.有部分未反应的乙酸被蒸馏出来
D.有部分乙酸乙酯与碳酸钠反应
解析:选C。乙酸、乙醇发生酯化反应时,饱和Na2CO3溶液的作用除了降低乙酸乙酯的溶解度外,还吸收挥发出的乙酸与乙醇,振荡混合物时,有气泡产生,说明有未反应的乙酸被蒸馏出来了,故答案为C。
9.下列说法中,正确的是(  )
A.烃基与羧基直接相连的化合物叫做羧酸
B.饱和链状羧酸的组成符合CnH2nO2
C.羧酸在常温下都能发生酯化反应
D.羧酸的官能团是—COOH
解析:选AD。烃基与羧基相连的化合物叫羧酸,A正确;烷基为CxH2x+1—,只有饱和链状一元羧酸通式为CxH2x+1—COOH,即Cx+1H2(x+1)O2符合CnH2nO2,B错误;羧酸在有浓H2SO4且加热时才能发生酯化反应,C错误;COOH是羧酸的官能团,D正确。
10.某有机物的结构为,对这种有机物的说法正确的是(  )
A.能使酸性KMnO4溶液褪色
B.能发生酯化反应
C.不能跟NaOH溶液反应
D.能发生水解反应
解析:选CD。该有机物含碳碳双键、羟基均能使酸性KMnO4溶液褪色;有羟基、羧基均能发生酯化反应;有羧基能与NaOH发生中和反应;不能发生水解反应,故选CD。
三、非选择题
11.某有机物的结构简式为HOOC—CH===CHCH2OH
(1)请你写出该有机物的官能团:________、________、________。
(2)验证该有机物中含有—COOH常采用的方法是________________________________,产生的现象是_________________________________。
解析:—COOH是酸性官能团,可用石蕊试液或饱和碳酸钠溶液来检验。
答案:(1)羧基 碳碳双键 羟基 (2)取少量试液,加入石蕊试液或饱和碳酸钠溶液 变红色或有大量气泡产生
12.观察下图中物质分子的比例模型及其变化,回答下列问题。
(1)A是乙醇,则B的名称是____________,C的结构简式是______________________。
(2)上图所示化学方程式中的“反应条件”是____________________________________。
(3)反应物中只有乙醇分子中的氧原子是18O,生成物中含这种氧原子的是(写物质名称)____________。
(4)在B的分子中,最外层电子数为8的原子共有________个。
解析:(1)已知A是乙醇分子的比例模型,然后比较观察得出B是乙酸,D是水。然后就应想到C是乙酸乙酯。(2)酯化反应的反应条件为加浓硫酸和加热。(3)在这样的酯化反应中,醇分子里断裂的化学键是O—H键,则18O应在乙酸乙酯分子中。(4)乙酸分子里的2个碳原子和2个氧原子,都是最外层电子数为8的原子。
答案:(1)乙酸(或醋酸或冰醋酸) CH3COOCH2CH3 (2)加热(或△) (3)乙酸乙酯 (4)4
13.已知丁酸跟乙酸具有相似的化学性质,丁醇跟乙醇具有相似的化学性质:
CH3CH2CH2CH2OH   CH3CH2CH2COOH
丁醇          丁酸
试回答下列问题:
(1)分别写出丁醇、丁酸与Na反应的化学方程式:
丁醇+钠:__________________________________________________________________;
丁酸+钠:__________________________________________________________________。
预计上述化学反应的速率:v(丁醇)________v(丁酸)(填“>”或“<”)。
(2)写出丁酸与丁醇的酯化反应的化学方程式,并注明反应条件________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出丁醇在Ag催化下与O2反应的化学方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)判定丁醇能否直接被氧化为丁酸。若能,指出所用氧化剂是什么________(若不能,此空不填);若不能,请说明理由______________________________________________________
________________________________________________________________________(若能,此空不填)。
解析:据信息可知丁酸化学性质与乙酸相似,丁醇化学性质与乙醇相似,因此各问题便迎刃而解。
答案:(1)2CH3CH2CH2CH2OH+2Na―→
2CH3CH2CH2CH2ONa+H2↑
2CH3CH2CH2COOH+2Na―→
2CH3CH2CH2COONa+H2↑
<
(2)CH3CH2CH2COOH+HOCH2CH2CH2CH3CH3CH2CH2COOCH2CH2CH2CH3+H2O
(3)2CH3CH2CH2CH2OH+O2
2CH3CH2CH2CHO+2H2O
(4)KMnO4(H+,aq)或K2Cr2O7(H+,aq)
14.有X、Y、Z 3种元素,X是有机化合物中必含的元素,Y是地壳里含量最多的元素,Z是质量最轻的元素。X与Y能结合成两种化合物A和B,A可以燃烧,B不可以燃烧,也不支持燃烧;X与Z结合的最简单的化合物C有可燃性;X、Y与Z三种元素结合的化合物D常用作实验室加热的燃料,D被酸性高锰酸钾氧化生成E。
(1)试判断X、Y、Z分别是(填元素符号):
X________,Y________,Z________。
(2)试判断A、B、C、D、E各是什么物质(用化学式表示)
A________,B________,C________,D________,
E________。
(3)完成化学方程式
①C燃烧的化学方程式__________________________;
②D在铜作催化剂且加热条件下与氧气反应的化学方程式________________________________________________________________________;
③D与E在浓H2SO4加热条件下反应的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:据题意易推知X为碳元素,Y为氧元素,Z为氢元素,A为CO,B为CO2,C为CH4,D为CH3CH2OH,E为CH3COOH,整个题目迎刃而解。
答案:(1)C O H
(2)CO CO2 CH4 CH3CH2OH CH3COOH
(3)①CH4+2O2CO2+2H2O
②2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
乙醇
1.(2011年浙江绍兴高一月考)我国具有悠久的酿酒历史,某白酒标签上标有“53°”字样,它表示(  )
A.该酒是在53 ℃条件下酿制的
B.该酒的着火点为53 ℃
C.100 mL该酒中含有53 mL酒精
D.100 g该酒中含有53 g酒精
解析:选C。白酒标签上标有“53°”字样的意思为100 mL该酒中含有53 mL酒精,是它的体积分数。
2.将一螺旋铜丝放在酒精灯上灼烧后,立即插入盛有乙醇的试管中,试管内产生了一种有刺激性气味的物质。在该反应中铜丝的作用是(  )
A.反应物 B.催化剂
C.氧化剂 D.还原剂
解析:选B。根据现象,铜在反应中起催化剂的作用。
3.A、B、C三种醇同足量的金属钠完全反应,在相同条件下产生相同体积的氢气消耗这三种醇的物质的量之比为3∶6∶2,则A、B、C三种醇分子里羟基数之比是(  )
A.3∶2∶1 B.2∶6∶3
C.3∶1∶2 D.2∶1∶3
解析:选D。三种醇与足量Na反应,产生相同体积的H2,说明这三种醇各自所提供的—OH数目相同,为方便计算,设所提供—OH的数目为a,由于三种醇物质的量之比为3∶6∶2,所以各醇分子中—OH数之比为∶∶=2∶1∶3。
4.酒后驾车是引发交通事故的重要原因。交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是:橙色的K2Cr2O7酸性水溶液遇乙醇迅速生成绿色的Cr3+。下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是(  )
①乙醇沸点低 ②乙醇密度比水小 ③乙醇有还原性 ④乙醇是烃的含氧衍生物
A.②④ B.②③
C.①③ D.①④
解析:选C。乙醇沸点低,易挥发,故可以被检测。K2Cr2O7具有强氧化性,可以氧化乙醇,自身被还原成Cr3+。
5.某实验小组用下列装置做乙醇催化氧化的实验。
(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出相应的化学方程式:________________________________。在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇氧化反应是______________反应。
(2)甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是__________;乙的作用是____________。
(3)反应进行一段时间后,试管a中能收集到不同的物质,它们是____________________。集气瓶中收集到的气体的主要成分是____________。
解析:(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,是因为2Cu+O22CuO,CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O。熄灭酒精灯后,反应仍能进行,说明此反应为放热反应。
(2)甲水浴的作用是加热乙醇,便于乙醇的挥发;乙水浴的作用是冷却,便于乙醛的收集。
(3)a中收集到的物质是易挥发的乙醇、反应生成的乙醛、水等。集气瓶中收集到的气体主要为氮气。
答案:(1)2Cu+O22CuO,CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O 放热 (2)加热 冷却 (3)乙醛、乙醇、水等 氮气
一、单项选择题
1.(2011年宿迁五校联考)以下是一些常用的危险品标志,装运乙醇的包装箱应贴的标志类型是(  )
解析:选D。乙醇属于易燃物品,应贴有易燃的标志。
2.乙烯和乙醇的混合气体V L,完全燃烧后生成CO2和H2O,消耗相同状态下的氧气3V L,则混合气体中乙烯和乙醇的体积比(  )
A.1∶1 B.2∶1
C.1∶2 D.任意比
解析:选D。C2H4~3O2,C2H6O~3O2,1体积的乙烯和乙醇均需3体积的氧气,所以二者可以任意体积比混合。
3.(2011年无锡高一质检)区别乙醇、苯和四氯化碳,最简单的方法是(  )
A.加酸性高锰酸钾溶液后振荡,静置
B.与乙酸在有浓硫酸存在的条件下加热
C.加蒸馏水后振荡,静置
D.加硝酸银溶液后振荡,静置
解析:选C。利用乙醇与水以任意比互溶,苯和四氯化碳均难溶于水,但密度:苯<水<四氯化碳,因此加蒸馏水后振荡,静止,不分层的为乙醇,油层在上层的为苯,油层在下层的为四氯化碳,该方案为最简单的方法。
4.16 g某一元醇与足量的金属钠完全反应,在标准状况下得到5.6 L氢气。该物质可能是(  )
A.CH3OH B.C2H5OH
C.C3H7OH D.C4H9OH
解析:选A。由一元醇与足量钠反应时,消耗醇的物质的量与生成H2的物质的量之比为2∶1,由题意知生成了0.25 mol H2,则醇的物质的量为0.5 mol,M(醇)==32 g/mol,选A。
5.某化学反应过程如图所示。由图得出的判断,错误的是(  )
A.生成物M的化学式为C2H4O
B.乙醇发生了还原反应
C.铜是此反应的催化剂
D.反应中有红黑交替变化的现象
解析:选B。本题采用循环图的形式考查了乙醇的催化氧化反应。
6.(2011年福建福州高一调研)一定量的乙醇在氧气不足的情况下燃烧,得到CO2、CO和H2O的总质量为27.6 g,其中H2O的质量为10.8 g,则CO的质量是(  )
A.1.4 g B.2.2 g
C.4.4 g D.在2.2 g和4.4 g之间
解析:选A。C2H5OH  ~  3H2O  ~  2C
     0.2 mol     =0.6 mol
生成的CO、CO2共0.4 mol。设CO物质的量为x,据题意知:28 g·mol-1x+(0.4 mol-x)×44 g·mol-1=27.6 g-10.8 g,x=0.05 mol,m(CO)=28 g·mol-1×0.05 mol=1.4 g。
二、不定项选择题
7.禁止用工业酒精配制饮用酒,这是因为工业酒精中常含有会使人中毒的(  )
A.乙醚 B.乙二醇
C.丙三醇 D.甲醇
解析:选D。甲醇有毒,少量使人失明,大量使人死亡。
8.将等质量的铜片在酒精灯上加热后,分别插入下列溶液中,放置片刻,铜片质量减小的是(  )
A.硝酸 B.无水乙醇
C.石灰水 D.盐酸
解析:选AD。铜片灼热后生成氧化铜,硝酸、盐酸能使氧化铜溶解,铜片的质量减小。乙醇可实现氧化铜到铜的转变:C2H5OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O,铜片的质量不变。石灰水不与氧化铜反应,铜片质量增加。
9.可用于检验乙醇中是否含有水的试剂是(  )
A.无水硫酸铜 B.生石灰
C.金属钠 D.胆矾
答案:A
10.(2011年常州高一五校联考)下列说法正确的是(  )
A.检测乙醇中是否含有水可加入少量的无水硫酸铜,如变蓝则含水
B.除去乙醇中的微量水可加入金属钠,使其完全反应
C.获得无水乙醇的方法通常采用先用浓H2SO4吸水,然后再加热蒸馏的方法
D.获得无水乙醇的方法通常采用先用生石灰吸水,然后再加热蒸馏的方法
解析:选AD。乙醇、水均能与金属钠反应,故B选项错误;浓硫酸和乙醇混合加热,会发生化学反应,故C选项错误。
三、非选择题
11.为了检验和除去下表中的各种杂质(括号里的物质),请从(Ⅰ)中选出适当的检验试剂,从(Ⅱ)中选出适当的除杂试剂,将所选的答案填入相应的空格内。
物质
检验试剂
除杂试剂
甲烷(乙烯)
酒精(水)
(Ⅰ)检验的试剂:
A.无水硫酸铜 B.酸性高锰酸钾溶液
C.盐酸 D.氢氧化钠溶液
(Ⅱ)除杂试剂:
a.硫酸 b.酸性高锰酸钾溶液
c.新制的生石灰 d.溴水
解析:检验甲烷中是否有乙烯可用酸性高锰酸钾溶液,也可用溴水,但除去甲烷中的乙烯只能用溴水。检验酒精中是否有水可用无水硫酸铜,除去酒精中的水用新制的生石灰。
答案:B d A c
12.化学反应的实质是“旧键的断裂,新键的形成”。在一定条件下,一个乙醇分子断键只失去两个氢原子,生成的新有机化合物可能有(写出结构简式,不一定填满)__________、__________、__________、__________,现欲设计实验验证乙醇断键方式及生成物结构:
①实验方案是_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②实验现象是_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③乙醇转化的化学方程式是___________________________________________________
________________________________________________________________________。
④决定该有机化合物的主要性质的原子团的结构式是______________,名称是____________。
①取5 mL无水乙醇加入试管中,将铜丝在酒精灯外焰上烧红后插入乙醇中,这样的操作反复进行多次,观察现象
②烧红了的铜丝离开火焰后呈黑色,从乙醇中取出的铜丝又呈红色,试管中的液体中产生了刺激性气味
13.为测定乙醇的结构式,有人设计了用无水酒精与钠反应的实验装置和测定氢气体积的装置进行实验。可供选用的实验仪器如图所示。
请回答以下问题:
(1)测量氢气体积的最好装置是________(填编号,下同)。
(2)装置中A部分的分液漏斗与烧瓶之间连接的导管所起的作用是________(填编号)。
A.防止无水酒精挥发 B.保证实验装置不漏气
C.使无水酒精容易滴下
(3)实验前预先将小块钠在二甲苯中熔化成若干个小钠珠,冷却后倒入烧瓶中,其目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)已知无水酒精的密度为0.789 g·cm-3,移取2.0 mL酒精,反应完全后(钠过量),收集到390 mL(视作标准状况)气体。则一个乙醇分子中能被钠取代的氢原子数为________,由此可确定乙醇的结构式为___________________________________________________________,
而不是____________________。
(5)实验所测定的结果偏高,引起这种结果的原因可能是________。
A.本实验在室温下进行
B.无水酒精中混有微量甲醇
C.无水酒精与钠的反应不够完全
解析:(1)氢气不溶于水,可用排水法测量氢气的体积。使用B、D、E装置均可以,D装置操作不方便,E装置有一段没有刻度,无法读数。(2)分液漏斗中的溶液只有在一定压强下才能顺利滴下。产生的气体沿导管进入分液漏斗中,对溶液产生压强,能够使分液漏斗内的溶液顺利滴下。(3)要准确测定乙醇和钠反应生成的氢气与乙醇的关系,钠必须过量。又因为钠的化学性质很活泼,容易与空气中的氧气、水蒸气发生反应,做实验时预先将小块钠在二甲苯中熔化成若干个小钠球,目的是防止钠与空气反应干扰实验,及增大乙醇与钠的接触面积,加快反应速率。(4)由题意知,n(乙醇)=0.789×2.0÷46=0.0343(mol),n(H)=0.390×2÷22.4=0.0348(mol),则n(乙醇)∶n(H)≈1∶1,则一个乙醇分子中能被钠取代的氢原子数为1,乙醇的结构式应为而不是
(5)温度升高,气体的体积增大;等质量的甲醇和乙醇与足量的钠反应,甲醇放出的氢气多。
答案:(1)B (2)C (3)防止钠与空气反应干扰实验,增大无水乙醇与钠的接触面积,加快反应速率使之充分反应
(4)1 
(5)AB
14.通过粮食发酵可获得某含氧有机化合物X,其相对分子质量为46,其中碳的质量分数为52.2%,氢的质量分数为13.0%。
(1)X的分子式是________;
(2)X与金属钠反应放出氢气,反应的化学方程式是
________________________________________________________________________。
(有机物用结构简式表达);
(3)X与空气中的氧气在铜或银催化作用下反应生成Y,Y的结构简式是____________________。
解析:(1)由题意知氧的质量分数为:
1-52.2%-13.0%=34.8%,
则碳、氢、氧原子个数分别为:
N(C)==2,N(H)==6
N(O)==1,即分子式为C2H6O。
(2)因与钠反应生成H2,所以X为乙醇。
(3)乙醇能被氧化为乙醛,所以Y为乙醛。
答案:(1)C2H6O
(2)2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑
(3)CH3CHO
人工合成有机化合物
1.(2011年泰安高一检测)下列合成高分子化合物的反应中,属于加聚反应的是(双选)(  )
解析:选AD。加聚反应为加成聚合反应,是指反应物小分子中的不饱和键断开,不饱和原子相互连接成很长的直链,从而形成高分子化合物的反应,即加聚反应的实质类似加成反应,反应过程中没有小分子物质生成,故A、D为加聚反应。
2.下列对聚丙烯的描述有错误的是(  )
A.聚丙烯的分子长链是由C—C键连接而成的
B.聚丙烯分子的长链上有支链
C.聚丙烯每个链节内含3个碳原子
D.聚丙烯能使溴水褪色
4.已知,有机化合物A只由C、H两种元素组成且能使溴水褪色,其产量可以用来衡量一个国家石油化工发展水平。A、B、C、D、E有如下关系:
则下列推断不正确的是(  )
A.鉴别A和甲烷可选择使用酸性高锰酸钾溶液
B.D中含有的官能团为羧基,利用D物质可以清除水壶中的水垢
C.物质C的结构简式为CH3CHO,E的名称为乙酸乙酯
D.B+D―→E的化学方程式为:CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOC2H5
解析:选D。从题意可知A为乙烯,根据框图提示,B为乙醇,C为乙醛,D为乙酸,乙醇和乙酸反应生成乙酸乙酯,即为E物质。乙烯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲烷不可以,A选项正确;醋酸可以与水垢的主要成分反应,B选项正确;C选项正确;化学方程式为CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2O,D选项错误。
5.聚四氟乙烯的耐热性和化学稳定性都超过了其他塑料,号称“塑料王”,在工业上有广泛的用途。其合成路线如下所示:
氯仿二氟一氯甲烷四氟乙烯―→聚四氟乙烯

(1)写出A、B、C、D的结构简式。
A:____________________;B:___________________;
C:____________________;D:___________________。
(2)写出下列化学方程式:
B―→C___________________________________________________________________;
C―→D___________________________________________________________________。解析:通过一氯甲烷的命名迁移解决本题结构简式的书写,通过前后信息的联系,结合质量守恒定律在已知四氟乙烯结构简式上和二氟一氯甲烷的基础上书写B―→C的反应,迁移乙烯的加聚反应,可以写出C―→D的反应。
一、单项选择题
1.盛装下列试剂的试剂瓶可用橡胶塞的是(  )
A.NaOH溶液 B.氯仿
C.酸性KMnO4溶液 D.溴水
解析:选A。根据橡胶的结构特点可知,酸性高锰酸钾溶液能使其氧化,溴水能与其发生加成反应,氯仿能使其溶胀而腐蚀。因此盛放氧化剂、酸、有机溶剂等试剂的试剂瓶都不能用橡胶塞密封。
2.人造象牙中,主要成分的结构是?,它是通过加聚反应制得的,则合成人造象牙的单体是(  )
A.(CH3)2O B.HCHO
C.CH3CHO D.
3.聚合度为m的某烯烃CnH2n 的高聚物W g完全燃烧,在标准状况下生成CO2的体积为(  )
A. L B. L
C. L D. L
解析:选A。高聚物的单体为CnH2n,则高聚物的分子式为(CnH2n)m。其相对分子质量为14mn。
由V=n·Vm知:V(CO2)=×mn×22.4 L·mol-1= L。
4.天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,许多合成橡胶也有类似的结构。与橡胶较长时间接触不会发生反应的是(  )
A.KMnO4(H+)溶液     B.溴水
C.浓HNO3 D.NaOH溶液
解析:选D。有机物的结构决定其性质,天然橡胶的结构中有双键,故能与Br2加成,被浓HNO3及酸性KMnO4溶液氧化。只有D符合题意。
5.导电聚合物的结构简式为:,其单体为(  )
A.乙烯 B.1,3-丁二烯
C.乙炔 D.乙烷
解析:选C。物质发生加聚反应时,不饱和碳原子彼此相连成链状。题目中A、B选项均不能形成?CH===CH?的链节,D选项的乙烷则不能加聚,所以只有乙炔聚合得到该导电聚合物。
6.(2011年徐州高一检测)已知实验室以乙醇为原料来制备乙酸乙酯时,经历了下面三步反应,已知反应①、反应②、反应③的转化率分别为a、b、c,则由乙醇制乙酸乙酯时总的转化率为(  )
A. B.abc
C. D.2abc
解析:选C。本题考查对转化率概念的理解与运用。由转化率求产物的量,要注意到反应所需的酸也来源于醇,因此,在计算醇转化为酯的总转化率时要考虑醇的上述消耗。设有x mol乙醇,则可产生xa mol乙醛,进而产生xab mol乙酸,另取xab mol乙醇与xab mol乙酸转化为酯,同时xab mol乙酸中也有xab mol转化为酯,从源头上说,这些酸也是醇一步步氧化得来的。故当有(x+xab)mol乙醇转化为乙酸乙酯时,共有2xabc mol乙醇发生了转化,转化率应为=。
二、不定项选择题
7.下列叙述中内容不正确的是(  )
A.乙烯和聚乙烯性质相似
B.聚乙烯是由分子组成的化合物,加热至某一温度则可完全熔化
C.同质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后生成的CO2的质量相等
D.乙烯和聚乙烯的最简式相同
解析:选AB。CH2CH2单体与高聚物结构不同,性质自然不同;单体与高聚物的最简式均为CH2,故同质量的单体与高聚物完全燃烧产生CO2的量相同;聚乙烯是混合物,受热熔化,具有热塑性,没有固定的熔、沸点。
8.“喷水溶液法”是最近日本科学家研制出的一种使沙漠变绿洲的新技术,它是先在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯水溶液,水溶液中的高分子与沙土粒子结合,在地表下30~50 cm处形成一个厚0.5 cm的隔水层,既能阻止地下的盐分上升,又有拦截、蓄积雨水的作用,下列对聚丙烯酸酯不正确的说法是(  )
A.单体的结构简式为CH2===CH—COOR
B.在一定条件下能发生加成反应
C.在一定条件下能发生水解反应
D.没有固定的熔、沸点
10.(2011年福建厦门高一检测)已知某高分子化合物的结构片断可表示为:
下列说法中正确的是(  )

(1)A、B和S三种单体中,碳、氢原子个数比值最小的单体是________。
(2)经元素分析可知该ABS样品组成为CaHbNc(a、b、c为正整数),则原料中A和B的物质的量之比是________(用a、b、c表示)。
解析:首先要根据共聚物ABS树脂的三种单体的结构简式,确定它们的分子式:A为C3H3N,B为C4H6,S为C8H8,其中明显的定量关系是:①A和S分子中C、H原子个数比为1∶1;②B中碳、氢原子个数比为2∶3,小于1∶1。所以,三种单体中碳、氢原子个数比值最小的单体是B。若高聚物的组成为CaHbNc,而三种单体中只有A的分子中含有一个氮原子,则高聚物中N原子个数必须等于单体A的个数,则根据高聚物CaHbNc可知CH2===CHCN为c个。因A、S中C和H的原子个数比值都为1∶1,则碳、氢原子个数的不同是由单体B造成的,B分子中氢、碳原子个数之差为2,因而高聚物中氢、碳原子个数之差除以2,即是B分子的个数。因此可知A和B的物质的量之比为c∶。
答案:(1)1,3-丁二烯 (2)c∶
12.(2011年徐州高一调研)有机物A、B、C、D、E能发生如下所示的转化。请回答下面有关问题:
(1)写出A、B、C、D、E的名称;
(2)写出反应②的化学方程式,并指明反应的类型;
(3)说明反应⑤的产物在日常生活中常作为购物的方便袋,但不能作为食品保鲜袋的原因。同时⑤的产物也是“白色污染”的祸根之一,其原因是什么?
解析:(1)A由C2H2与H2反应得来,而A又能与水在一定条件下反应,故A是CH2===CH2;由反应⑤可知B是CH2===CHCl;A与H2O反应得C为CH3CH2OH;由反应④知D为CH3COOH;C与D发生酯化反应得E为CH3COOCH2CH3。(2)反应②属于加成反应。(3)反应⑤的产物“聚氯乙烯”就是常见的塑料成分,由于其会分解出氯乙烯,氯乙烯是有毒的物质,故不能作为食品袋;“白色污染”的最大问题就是构成的高分子材料难以分解,处理麻烦。
答案:(1)A为乙烯,B为氯乙烯,C为乙醇,D为乙酸,
E为乙酸乙酯。
(2)C2H2+HClCH2===CHCl,加成反应。
(3)因为聚氯乙烯会分解出氯乙烯,氯乙烯有毒,故不能作为食品袋。因为聚氯乙烯分解时间很长,难于降解,处理麻烦。
13.烯烃通过臭氧化并经锌和水处理得到醛或酮。例如:
上述反应可用来推断烯烃的结构。一种链状单烯烃A通过臭氧化并经锌和水处理得到B和C。化合物B含碳69.8%,含氢11.6%,B不能发生银镜反应,催化加氢生成D。D在浓硫酸存在下加热,可得到使溴水褪色且只有一种结构的物质E。反应如图所示:
回答下列问题:
(1)B的相对分子质量是________;C―→F的反应类型为________;D中含有官能团的名称________。
(2)D+F―→G的化学方程式是:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)A的结构简式为_________________________________________________________。
(4)化合物A的某种同分异构体通过臭氧化并经锌和水处理只得到一种产物,符合该条件的同分异构体的结构简式有________种。
答案:(1)86 氧化反应 羟基
(3)(CH3CH2)2C===CHCH2CH3 (4)3
14.(2011年扬州高一质检)光刻胶是大规模集成电路、印刷电路板和激光制片技术中的关键材料。某一肉桂酸型光刻胶的主要成分A经光照固化转变为B。
(1)请指出A中含有的官能团______________(填两种)。
(2)A经光照固化转变为B,发生了________反应(填反应类型)。
(3)写出A与NaOH溶液反应的化学方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)写出B在酸性条件下水解得到的芳香族化合物的分子式:__________________。
解析:(1)由A的结构简式可以看出,它的分子中含有酯基、碳碳双键、羰基和苯取代基,答案可任选两种。
(2)从A到B的转化关系中不难看出B是由A分子中的双键通过加成而生成的。
元素周期律
1.下列说法中正确的是(  )
A.元素性质的周期性变化是指原子半径、元素的主要化合价及原子核外电子排布的周期性变化
B.元素性质的周期性变化决定于元素原子结构的周期性变化
C.从Li→F,Na→Cl,元素的最高化合价均呈现从+1价→+7价的变化
D.电子层数相同的原子核外电子排布,其最外层电子数均从1个到8个呈现周期性变化
解析:选B。由于核外电子排布的周期性变化规律,引起了元素性质的周期性变化,D中,最外层电子数并非严格从1个到8个变化,而是1→2,1→8,1→8……变化。C中O、F无最高正价,故最高正化合价变化规律不是从+1价→+7价严格变化。
2.元素R的最高价含氧酸的化学式为HnRO2n-2,则在气态氢化物中R元素的化合价为(  )
A.12-3n  B.3n-12
C.3n-10 D.6-3n
解析:选B。由元素R的最高价含氧酸的化学式HnRO2n-2,可计算出R的最高正价,n+x+[-(4n-4)]=0,x=3n-4,R在氢化物中显负价,再根据同种元素:最高正价+|最低负价|=8,则|最低负价|=8-最高正价=8-(3n-4)=12-3n,故气态氢化物中R的化合价为3n-12。
3.(2011年福建莆田高一质检)原子序数为11~17的元素,随着核电荷数的递增而逐渐变小的是(  )
A.电子层数 B.最外层电子数
C.原子半径 D.简单离子半径
解析:选C。因原子序数为11~17的元素均为第3周期元素,其原子均有3个电子层,根据元素周期律的内容可知,随着核电荷数的递增,最外层电子数依次由1递增到7,原子半径由大到小,简单离子半径由Na+到Al3+逐渐减小,由P3-到Cl-逐渐减小,但由于P3-比Al3+多1个电子层,故P3-的半径比Al3+的半径大得多。
4.钾和钠的化学性质相似,下列说法中能最好地解释这个事实的是(  )
A.都是金属元素 B.原子半径相差不大
C.最外层电子数相同 D.最高化合价相同
解析:选C。根据最外层电子数决定元素化学性质,钾和钠最外层电子数都为1个,化学性质相似。当然元素的化学性质还与原子半径、核电荷数等有关。
5.某同学做元素周期律性质递变规律实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象如下表(记录现象时随手记在纸片上,不对应,需整理):
实验方案
实验现象
①用砂纸擦后的镁带与沸水反应再向反应液中滴加酚酞
A.浮于水面,熔成小球,在水面上无定向移动随之消失,溶液变成红色
②向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水
B.产生大量气体,可在空气中燃烧,溶液变成浅红色
③钠与滴有酚酞试液的冷水反应
C.反应不十分剧烈,产生气体可以在空气中燃烧
④镁带与2 mol·L-1的盐酸反应
D.剧烈反应,产生的气体可以在空气中燃烧
⑤铝条与2 mol·L-1的盐酸反应
E.生成白色胶状沉淀,继而沉淀消失
⑥向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠
F.生成淡黄色沉淀
请帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的:_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验用品:_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验内容:
实验方案
(填序号)
实验现象
(填序号)
有关化学方程式
(4)实验结论:______________________________________________________________。
(5)请用物质结构理论简单说明具有上述结论的原因________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:分析每个实验可得出的结论:①③做的是镁、钠分别和水反应的实验,比较两者和水反应的难易程度,及两者碱性的强弱;②Cl2能从H2S中置换出硫;④⑤可分别得出镁、铝和盐酸置换反应的难易;⑥氢氧化铝是一种两性氢氧化物。把上述分析结果连成一个整体从中可比较出钠、镁、铝三种元素金属性强弱和氯、硫两种元素的非金属性的强弱。
(2)回忆每个实验过程可知,这些实验要用到的仪器有:试管、酒精灯、砂纸、镊子、小刀、胶头滴管等。
(3)根据单质和化合物的性质,可确定实验操作顺序和相关实验现象。
(4)该小题具有一定的开放性,如金属性Na>Mg>Al,非金属性:S(5)该题应该主要从原子核对最外层电子的引力回答。
答案:(1)验证Na、Mg、Al、S、Cl元素从左到右金属性依次减弱、非金属性依次增强的规律
(2)试管、酒精灯、砂纸、镊子、小刀、胶头滴管
(3)
实验方案
(填序号)
实验现象
(填序号)
有关化学方程式

A
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑

B
Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑

D
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑

C
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑

E
AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl
Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O

F
H2S+Cl2===2HCl+S↓
(4)金属性Na>Mg>Al,非金属性S(5)Na→Cl,随原子核电荷数增加,原子半径减小,原子核对最外层电子吸引力增大,失电子能力减弱,得电子能力增强,金属性依次减弱,非金属性依次增强
一、单项选择题
1.下列叙述能肯定A金属比B金属活泼性强的是(  )
A.A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数多
B.A原子的电子层数比B原子的电子层数多
C.1 mol A从酸中置换出的氢比1 mol B从酸中转换出的氢多
D.常温下,A能从冷水中置换出氢,而B不能
解析:选D。判断元素金属性强弱不是根据“最外层电子数”、“电子层数”、“和酸反应置换出氢的多少”,而是根据单质与水或酸反应的难易程度进行判断。
2.下列说法中正确的是(  )
A.非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数
B.非金属元素呈现的最低负化合价,其绝对值等于该元素原子的最外层电子数
C.最外层有2个电子的原子都是金属原子
D.最外层有5个电子的原子都是非金属原子
解析:选A。B项最低负价绝对值=8-最外层电子数;C项中He是非金属;D项锑、铋最外层有5个电子,都是金属元素。
3.下列比较正确的是(  )
A.原子序数:F>Na
B.原子半径:r(Na)>r(Al)
C.金属性:Al>Mg
D.氢化物稳定性:H2S>HCl
解析:选B。A项F的原子序数为9,Na为11,根据元素周期律,C项金属性Mg>Al,D项氢化物稳定性H2S<HCl。
4.下列元素最高价氧化物的水化物溶于水一定是强碱溶液的是(  )
A.原子最外层只有1个电子的元素
B.原子次外层电子数是最外层电子数8倍的元素
C.原子次外层电子数是最外层电子数4倍的元素
D.原子的电子层数与最外层电子数相等的元素
解析:选B。A、D均有例外,如H元素。B可能是 即为K,其碱为KOH。C选项有可能是 ,符合条件,但Mg(OH)2不是强碱。
5.目前人类已发现的非金属元素除稀有气体外共有16种,下列对这16种非金属元素的相关判断(  )
①都是主族元素,最外层电子数都大于4
②单质在反应中都只能作氧化剂
③氢化物常温下都是气态,所以又叫气态氢化物
④氧化物常温下都可以与水反应生成酸
A.只有①②正确 B.只有①③正确
C.只有④正确 D.①②③④均不正确
解析:选D。H、B、C三元素的最外层电子数分别为1、3、4,所以①错误;H2、C都是常用的还原剂,②错误;H2O常温下为液态,③不正确;CO、NO为不成盐氧化物,都不能与水反应,④不正确。
6.有三种金属元素a、b、c,在相同条件下,b的最高价氧化物对应水化物的碱性比a的最高价氧化物对应水化物的碱性强;a可以从c的盐溶液中置换出c。则这三种金属元素的金属性由强到弱的顺序是(  )
A.b>c>a B.b>a>c
C.c>a>b D.a>b>c
解析:选B。b的最高价氧化物对应水化物的碱性比a强,说明金属性b>a;a能置换出c,则a的金属性比c强,所以金属性b>a>c。
二、不定项选择题
7.(2011年镇江高一调研)下列递变情况正确的是(  )
A.Na、Mg、Al最外层电子数依次增多,其简单离子的氧化性依次增强
B.P、S、Cl最高正价依次升高,对应气态氢化物稳定性依次增强
C.C、N、O原子半径依次增大
D.Na、K、Rb氧化物的水化物碱性依次减弱
解析:选AB。主要考查元素的性质变化规律。A正确,因Na、Mg、Al是同周期相邻的元素,最外层分别有1、2、3个电子,原子半径逐渐变小,其原子还原性依次减弱,离子氧化性依次增强;P、S、Cl的最高正价分别为+5、+6、+7,依次增大,由于P、S、Cl的非金属性依次增强,所对应的气态氢化物的稳定性也依次增强,故B正确;C、N、O是同周期元素,随原子序数的增大原子半径应是逐渐减小,故C错误;Na、K、Rb的金属性逐渐增强,所以其氧化物对应的水化物的碱性也依次增强,故D错误。
8.下列各组微粒半径之比大于1的是(  )
A.r(Na+)/r(Na) B.r(Na)/r(Mg)
C.r(P)/r(Cl) D.r(N)/r(P)
解析:选BC。对于同种元素的离子:阴离子半径大于原子半径,原子半径大于阳离子半径。电子层数相同时,随着原子序数递增,原子半径减小(零族除外)。最外层电子数相同时,随着电子层数的递增,原子半径逐渐增大。
9.(2011年浙江金华十校高一联考)X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构,下列叙述正确的是(  )
A.X的原子序数比Y的小
B.X原子的最外层电子数比Y的多
C.X的原子半径比Y的大
D.X元素的最高正价比Y的小
解析:选CD。电子层结构相同的离子,一般阳离子所对应元素的原子序数大于阴离子所对应的元素原子序数。X元素为金属元素,而Y则为X上一周期的典型非金属元素,所以X的原子序数大于Y,X的原子半径大于Y,X元素最外层电子数小于Y,即最高正价小于Y,所以选CD。
10.(2011年徐州高一检测)下列说法正确的是(  )
A.SiH4比CH4稳定
B.O2-半径比F-的小
C.Na和Cs属于第ⅠA族元素,Cs失电子能力比Na的强
D.P和As属于第ⅤA族元素,H3PO4酸性比H3AsO4的弱
解析:选C。非金属性越强,其气态氢化物越稳定,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,C的非金属性强于Si的,P的非金属性强于As的,因此CH4的稳定性大于SiH4,H3PO4的酸性强于H3AsO4。同主族元素,核电荷数越大,原子半径越大,失电子能力越强,A、B、D选项错误,答案为C。
三、非选择题
11.通常情况下,微粒A和B为分子,C和E为阳离子,D为阴离子,它们都含有10个电子;B溶于A后所得的物质可电离出C和D;A、B、E三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀。请回答:
(1)用化学符号表示下列4种微粒:
A________;B________;C________;D________。
(2)写出A、B、E三种微粒反应的离子方程式:________
________________________________________________________________________。
解析:从5种微粒都含10个电子,结合它们之间的反应情况即可推出答案。
答案:(1)H2O NH3 NH OH- (2)Al3++3NH3+3H2O===Al(OH)3↓+3NH[或Mg2++2NH3+2H2O===Mg(OH)2↓+2NH]
12.有A、B、C、D四种元素,它们的原子序数依次增大,由B、C、D形成的离子具有相同的电子层结构。C、D单质都能跟水剧烈反应,1 mol C单质跟水反应放出11.2 L(标准状况)B气体单质,1 mol D单质跟水反应产生11.2 L(标准状况)A气体,此时D转化成具有氖原子核外电子层结构的离子。试判断:
(1)这四种元素的名称:A______、B______、C______、
D______。
(2)C原子的结构示意图:______________,D离子的结构示意图:______________。
(3)这四种元素的原子半径由小到大的顺序为____________________________________
________________________________________________________________________。
(4)写出C单质与水反应的化学方程式:_________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)写出D单质与水反应的离子方程式:_________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:1 mol D单质跟水反应产生11.2 L(标准状况)A气体,此时D转化成具有氖原子核外电子层结构的离子,可推知A为氢元素,D为钠元素。1 mol C单质跟水反应放出11.2 L(标准状况)B气体单质,B单质不是H2,则一定为O2,所以C为氟元素。
答案:(1)氢 氧 氟 钠
(2)
(3)H(4)2F2+2H2O===4HF+O2
(5)2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
13.(2011年常州高一调研)今有A、B、C、D四种元素,其中A元素是1826年法国青年科学家巴拉尔发现的。他在研究海水制盐时,往剩余的副产物苦卤中通入氯气后发现溶液颜色变深,若经进一步提取,可得一种红棕色液体,有刺鼻的臭味。B、C、D的原子电子层排布均不超过3个电子层。D原子核内的质子数正好等于C原子核内质子数的2倍,而它们最外电子层上的电子数恰好相等。D原子的最内电子层上电子数是B原子核外电子数的2倍。则:
(1)四种元素分别是为:
A________,B________,C________,D________。
(2)写出巴拉尔发现A元素单质的离子方程式:
________________________________________________________________________。
(3)写出由上述某元素的单质与另外两种元素的化合物反应生成两种酸的化学方程式________________________________________________________________________。
解析:(1)红棕色液体为Br2,所以A为溴元素。C、D原子最外层电子数相等,但是质子数不同,说明D有3个电子层,而C有2个电子层,假设它们最外层电子数都为x,则有:2(2+x)=2+8+x,得x=6,所以C为氧元素,D为硫元素。硫元素最内层有2个电子,所以B原子核外只有1个电子,为氢元素。
(2)海水提溴的原理是利用Cl2将Br-氧化成Br2。
(3)类比Cl2和水反应Cl2+H2O??HCl+HClO,所以Br2可以和H2O反应生成HBr和HBrO两种酸。
答案:(1)Br H O S
(2)Cl2+2Br-===2Cl-+Br2
(3)Br2+H2O??HBr+HBrO
14.有A、B、C、D四种元素,其原子序数大小关系为A>B>C>D。已知:将0.5 mol A元素的最高价离子还原成中性原子时,需得到6.02×1023个电子。当A的单质同盐酸充分反应放出0.02 g氢气时,用去0.4 g A单质。B元素原子的核外电子层数和A相同,并知B元素的原子半径比A大。C元素形成的氧化物既能溶于强酸,也能溶于强碱。D元素与氢元素生成的化合物的化学式为DH3,其最高价氧化物中氧元素的质量分数为74.07%。试回答:
(1)元素符号:A________,B________,C________,
D________。
(2)鉴定某物质中含有B元素的最简单的实验是__________________________________
________________________________________________________________________。
(3)A、B、C三种元素最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱的顺序是____________________(用化学式表示)。
解析:由题意,将1 mol A离子被还原,需得到2 mol电子,则A离子为A2+。由0.4 g A与盐酸充分反应生成氢气0.02 g,可知Ar(A)=40,A为钙。再结合题意综合分析即可得B、C、D分别为K、Al、N。
答案:(1)Ca K Al N (2)焰色反应
(3)KOH>Ca(OH)2>Al(OH)3
元素周期表及其应用
1.(2011年广东湛江高一调研)由日本和中国科学家相继发现的新的高温超导材料——铁基超导材料:其成分是氟、镧(La)、氧、铁、砷(As)化合物。下列有关该材料的判断正确的是(  )
A.在周期表中,该材料所含五种元素有两种位于主族
B.该超导材料所含五种元素有两种金属元素,三种非金属元素
C.该超导体材料耐酸腐蚀
D.在周期表中,铁属主族元素
解析:选B。依题意,该超导体含有氟、氧、砷、铁、镧五种元素,氟、氧、砷三种元素为主族元素,A、D项错误;这五种元素中,氟、氧、砷三种为非金属元素,其余两种为金属元素,B正确;该超导体中含有铁,遇酸发生置换反应,C错。
2.YBa2Cu8Ox(Y为元素钇)是磁悬浮列车中的重要超导材料,关于Y的说法正确的是(  )
A.钇在周期表中的位置是第4周期ⅢB族
B.属于非金属元素
C.质子数与中子数之差为50
D.Y和Y是两种不同的核素
解析:选D。本题考查了原子结构的知识。元素Y的质子数为39,大于第4周期最后一种元素的原子序数36,小于第5周期的最后一种元素原子序数54,是第5周期元素,按原子序数递增可判断为第5周期的第三种元素,位于第ⅢB族,属于过渡金属。中子数为89-39=50,所以质子数与中子数的差为50-39=11。具有相同质子数但中子数不同,所以为不同的核素。
3.(2011年浙江嘉兴市高一质检)四种元素的离子:aXm+、bYn+、cZn-、dRm-(a、b、c、d为元素的原子序数),它们具有相同的电子层结构,若m>n,对下列叙述的判断正确的是(  )
A.元素的原子序数:a>b>c>d
B.a-b=n-m
C.元素的非金属性:R>Z
D.最高价氧化物对应的水化物的碱性:X>Y
解析:选A。四种元素在周期表中的位置关系如图所示:

所以原子序数关系为:a>b>c>d,A正确;a-b=m-n,B错;非金属性Z>R,C错;金属性Y>X,所以最高价氧化物对应水化物的碱性Y>X,D错误。
4.下列递变规律正确的是(  )
A.O、S、Na、K原子半径依次增大
B.Na、Mg、Al、Si的还原性依次增强
C.HF、HCl、H2S、PH3的稳定性依次增强
D.KOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3的碱性依次增强
解析:选A。元素周期表中的变化规律是:同一周期主族元素从左到右,原子半径依次减小、金属还原性依次减弱、最高价氧化物对应水化物碱性依次减弱;同一主族从上到下,原子半径依次增大、金属还原性依次增强、最高价氧化物对应水化物碱性依次增强。A正确,B、D错误;气态氢化物的稳定性增强的规律是:同一横行从左到右,同一竖列从下到上,C错误。
5.(1)在如图所示的元素周期表中全部是金属元素的区域为________。
a.A     b.B     c.C     d.D
(2)现有甲、乙两种短周期元素,室温下,甲元素单质在冷的浓硫酸或空气中,表现都生成致密的氧化膜,乙元素原子核外M电子层与K电子层上的电子数相等。
①用元素符号将甲、乙两元素填写在上面元素周期表中对应的位置。
②甲、乙两元素相比较,金属性较强的是________(填名称),可以验证该结论的实验是________。
a.将在空气中放置已久的这两种元素的块状单质分别放入热水中
b.将这两种元素的单质粉末分别和同浓度的盐酸反应
c.将这两种元素的单质粉末分别和热水作用,并滴入酚酞试液
d.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
(3)丙是常见的化合物,其化学式为XCl3。X代表的元素符号可能为________(要求写出两种位于不同族的元素)。
解析:(1)周期表中的B区域是过渡金属区,全是金属元素,A区的氢为非金属元素,C区既有金属元素又有非金属元素,D区为稀有气体元素。(2)根据题中叙述可推知甲为Al,乙为Mg,其中Mg的金属性比Al的强。比较元素金属性强弱的常用方法有:①单质与酸反应情况;②单质与水反应情况;③比较最高价氧化物的水化物的碱性强弱等。在空气中放置已久的这两种元素的块状单质,其中铝表面会形成氧化膜,对单质与热水的反应速率会有影响,故a错。
(3)X的化合价为+3,若为主族元素应想到ⅢA族的元素,教材中常见的为B、Al,ⅤA族中的N、P分别能形成NCl3、PCl3,第4周期中的Fe也有+3价,因此容易得出答案。
答案:(1)b (2)①见图 ②镁 bc
(3)B、Al、N、P、Fe(任填两种)
一、单项选择题
1.(2011年扬州高一质检)据国外有关资料报道,在独居石(一种共生矿,化学成分为Ce、La、Nb等的磷酸盐)中,查明尚未命名的116、124、126号元素。试判断,116号元素应位于周期表中的(  )
A.第6周期第ⅣA族
B.第7周期第ⅥA族
C.第7周期第ⅦA族
D.第8周期第ⅥA族
解析:选B。根据原子序数确定元素在周期表中的位置,应以0族元素的原子序数为参照。第7周期若排满,118号应为0族元素,则116号在0族向左两列,故应为第ⅥA族元素,故选B。
2.(2011年高考山东卷)元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。下列说法正确的是(  )
A.元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价
B.多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较高
C.P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应水化物的酸性均依次增强
D.元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
解析:选C。A项,对于主族元素来说,元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价(O、F除外),故A错误;B项,离核较近的区域内运动的电子能量较低,故B错误;C项,非金属性:P3.在元素周期表的主族元素中,甲元素与乙、丙、丁三种元素上下紧密相邻或左右紧密相邻,丙元素的原子序数等于甲、乙两种元素的原子序数之和,四种元素原子的最外层电子数之和为20。下列说法正确的是(  )
A.甲、乙、丙、丁四种元素均为短周期元素
B.气态氢化物的稳定性比较:甲>乙
C.最高价氧化物对应水化物的酸性比较:甲<丙
D.元素丁形成的化合物比元素乙形成的化合物少
解析:选A。从位置关系进行讨论,根据最外层电子数之和列方程求解可能的元素,根据“丙元素的原子序数等于甲、乙两种元素的原子序数之和”确定最终的元素。甲、乙、丙、丁依次是N、O、P、C。气态氢化物的稳定性:H2O>NH3;最高价氧化物对应水化物的酸性:HNO3>H3PO4;碳元素形成的化合物种类最多。
4.(2011年宿迁高一检测)某主族元素R的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4,下列有关叙述正确的是(  )
A.R一定是第4周期元素
B.R的气态氢化物化学式为H2R
C.R的气态氢化物比同周期其他元素的气态氢化物稳定
D.R的气态氢化物的水溶液显碱性
解析:选B。由主族元素最低负价的绝对值与元素的最高正价的和等于8和正负化合价的代数和为4,只能推导出该元素的最外层电子数为6,为第ⅥA族元素,不能定位到底是哪一种元素。选项A不能判断是第4周期元素;选项C中硫的气态氢化物不如同周期氯的气态氢化物稳定;选项D中氧的气态氢化物的水溶液显中性,硫的气态氢化物的水溶液显酸性,故D不正确。只有选项B符合题意。
5.现有甲、乙、丙三种元素,其原子序数都不超过20。有关信息如下:
元素
代号
相关信息

n为电子层数,甲原子最外层电子数为(2n2-1)

在周期表中它的周期数为k,主族序数为(2k+1)

电子层数大于价电子数(或最外层电子数)
下列关于甲、乙、丙元素相关的分析正确的是(  )
A.甲的单质难溶于水
B.乙的气态氢化物遇湿润的pH试纸变红色或蓝色
C.丙的最高价氧化物对应的水化物是强碱
D.丙的单质与冷水剧烈反应
解析:选B。根据原子最外层电子数不超过8,K层为最外层时电子数不超过2以及原子序数不超过20,确定可能的电子层数,分别讨论对应的元素。对于甲元素,若n=1,2,则甲原子最外层电子数依次为1,7,即甲为氢、氟元素。对于乙元素,若n=2,3,乙原子最外层电子数分别为5,7,对应元素分别为氮,氯。对于丙元素,若n=2,则丙为锂;若n=3,则丙为钠、镁;若n=4,则丙为钾、钙。甲的单质有氢气和氟气,其中氟气与水剧烈反应:2F2+2H2O===4HF+O2,A错;乙的气态氢化物有氨气和氯化氢,氨气水溶液呈碱性,氯化氢水溶液呈酸性,B正确;丙的最高价氧化物对应的水化物有氢氧化锂、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钾,其中氢氧化镁属于中强碱,C错;丙的单质有钠、镁、锂、钾和钙,镁与冷水反应很慢,D错。
6.R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素,下列说法一定正确的是(m、n均为正整数)(  )
A.若R(OH)m为强碱,则W(OH)n也为强碱
B.若HXOm为强酸,则Y是活泼非金属元素
C.若Y的最低化合价为-2,则Z的最高正化合价为+6
D.若X的最高正化合价为+5,则五种元素都是非金属元素
解析:选B。由题意可知,R、W、X、Y、Z为第2或第3周期元素。若R(OH)m为强碱,可能是NaOH、LiOH,则W(OH)n可能为Be(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3,而Al(OH)3是弱碱;若HXOm为强酸,则X是活泼非金属元素,且Y的活泼性>X的活泼性,因此Y是活泼非金属元素是正确的;若Y的最低化合价为-2,则Y的最高正化合价为+6或0价,位于第ⅥA族后面的Z元素,其最高正价可能为+7(氯元素)或0价(氟元素);若X的最高正化合价为+5,即X位于第ⅤA族,则R位于ⅢA族,可能为硼也可能为铝,故五种元素都是非金属元素的说法是错误的。
二、不定项选择题
7.已知铍(Be)的原子序数为4,下列对铍及其化合物叙述正确的是(  )
A.铍的金属性比钠弱
B.氯化铍的氧化性比氯化锂强
C.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的强
D.单质铍易跟冷水反应产生H2
解析:选AB。铍(Be)位于周期表中第2周期第ⅡA族,根据周期表中元素性质的递变规律可知,题中涉及元素的金属性强弱的关系为Li>Be,Na>Mg>Be,Ca>Mg>Be,还需明确的是Mg与冷水的反应已是很慢了,则说明铍与冷水的反应很难进行。
8.下表为短周期元素①~⑧的部分性质。
   元素编号
元素性质    








原子半径/10-10 m
0.66
1.60
1.52
1.10
0.99
1.86
0.70
1.43
最高化合价

+2
+1
+5
+7
+1
+5
+3
最低化合价
-2


-3
-1

-3

下列说法正确的是(  )
A.元素④⑤形成的化合物是离子化合物
B.元素⑦的气态氢化物稳定性比元素④的气态氢化物稳定性强
C.元素①⑧形成的化合物具有两性
D.上表8种元素中,元素③的最高价氧化物对应水化物的碱性最强
解析:选BC。题目限定为短周期元素,从④⑦的化合价及原子半径可以推出,它们分别为P和N。而①比⑦的半径略小,且为-2价,故应为氧元素。③⑥均为+1价,则对应为Li和Na,②的半径比③大,但是比⑥小,故应为Mg,⑤有+7价,故应为Cl,⑧为+3价,应为Al。A项,P与Cl形成共价化合物,错。B项,N比P的非金属性强,故形成的NH3比PH3稳定,正确。C项,Al2O3具有两性,正确。D项,LiOH的碱性弱于NaOH,错。
9.元素X、Y、Z原子序数之和为36,X、Y在同一周期,X+与Z2-具有相同的核外电子层结构。下列推测不正确的是(  )
A.同周期元素中X的金属性最强
B.原子半径X>Y,离子半径X+>Z2-
C.同族元素中Z的氢化物稳定性最高
D.同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强
解析:选B。由题目信息可推断出,X为Na,Y为Cl,Z为O。同周期(第3周期中)X(Na)的金属性最强,A正确;同周期元素从左向右原子半径逐渐减小,原子半径X(Na)>Y(Cl),电子层结构相同的离子,离子半径随核电荷数的增加而减小,离子半径X(Na+)10.(2011年徐州高一检测)短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示。下列说法中正确的是(  )
A.W的最高价氧化物对应的水化物是强酸
B.Y的原子半径在同周期主族元素中最大
C.W的非金属性比Z的强
D.Z的气态氢化物的稳定性在同主族元素中最强
解析:选AC。根据元素周期表知,W为Cl元素,其最高价氧化物对应的水化物为HClO4,属于强酸,A正确;根据同主族元素从上向下气态氢化物的稳定性逐渐减弱可知,D不正确;根据同周期主族元素,从左向右原子半径减小,非金属性逐渐增强判断,B错误,C正确。
三、非选择题
11.(2011年福州高一质检)元素周期表中前7周期的元素数如下(假设第7周期排满):
周期数
1
2
3
4
5
6
7
元素数
2
8
8
18
18
32
32
(1)请分析周期数与元素数的关系,然后预言第8周期最多可能含有的元素种数________。
A.18 B.32
C.50 D.64
(2)推测第8周期的最终的未知稀有气体的原子序数________。
A.168 B.176
C.170 D.186
解析:(1)观察每一周期的元素数发现,它们都是偶数,进一步分析除以2后所得的数如下:



1
2
3
4
5
6
7



2
2×1
2×12
8
2×4
2×22
8
2×4
2×22
18
2×9
2×32
18
2×9
2×32
32
2×16
2×42
32
2×16
2×42
从中可发现,它们遵循2×n2,除第1周期外,重复一次。故第8周期含有的元素为:2×52=50(种)。
(2)推测第8周期的最终的未知稀有气体的原子序数,需要把前8周期的元素数相加,即2+8+8+18+18+32+32+50=168。
答案:(1)C (2)A
12.X、Y为1~20号元素,它们的原子次外层都有8个电子,X元素的最高正价和负价的代数和为6,X与Y能形成化合物YX2,电离时形成的两种离子具有相同的电子层结构,则X是________元素,Y是________元素。(填元素名称)
解析:可以先从最高正价与负价绝对值之差(或两者的代数和)推断元素所在族的位置,如下表所示:
最高正价与
负价代数和
0
2
4
6
元素所在族
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
由此可见X为ⅦA族,它的次外层又有8个电子,X的原子序数<20,故据此推断X是氯元素。Y离子为+2价,它的离子结构与氯离子相同,据此推断Y元素是钙元素。
答案:氯 钙
13.元素周期表是学习化学的重要工具,它隐含着许多信息和规律,下表所列是五种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为0.089 nm)。
元素代号
A
B
C
D
E
原子半径/nm
0.16
0.143
0.102
0.099
0.074
主要化合价
+2
+3
+6、-2
-1
-2
(1)用元素代号标出它们在周期表中对应位置(以下为周期表的一部分)
(2)B元素处于周期表中第________周期________族;
(3)在元素周期表中________________的分界处,可以找到制半导体材料的元素;
(4)上述五种元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是________________(填化学式);
(5)C、E形成的化合物为________________(填化学式)。
解析:(1)由主要化合价和原子半径知A为Mg,B为Al,C为S,D为Cl,E为O。
(2)B处于周期表中第3周期第ⅢA族。
(3)半导体材料应在金属与非金属的分界线处找。
(4)最高价氧化物对应水化物分别为Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SO4、HClO4,其中HClO4酸性最强。
(5)S与O形成的化合物有SO2和SO3。
答案:(1)
(2)3 ⅢA (3)金属与非金属 (4)HClO4
(5)SO2、SO3
14.(2010年高考四川卷)短周期元素形成的常见非金属固体单质A与常见金属单质B,在加热条件下反应生成化合物C,C与水反应生成白色沉淀D和气体E,D既能溶于强酸,也能溶于强碱。E在足量空气中燃烧产生刺激性气体G,G在大气中能导致酸雨的形成。E被足量氢氧化钠溶液吸收得到无色溶液F。溶液F在空气中长期放置发生反应,生成物之一为H。H与过氧化钠的结构和化学性质相似,其溶液显黄色。
请回答下列问题:
(1)组成单质A的元素位于周期表中第________周期,第________族。
(2)B与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:_____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)G与氯酸钠在酸性条件下反应可生成消毒杀菌剂二氧化氯。该反应的氧化产物为________,当生成2 mol 二氧化氯时,转移电子________mol。
(4)溶液F在空气中长期放置生成H的化学反应方程式为:_________________________。
(5)H的溶液与稀硫酸反应产生的现象为_______________________________________
________________________________________________________________________。
解析:以铝和硫元素及相关知识作为背景材料设计的一道综合性试题。试题侧重考查氧化还原反应的相关内容。(3)硫元素的低价态化合物被强氧化剂氧化时,氧化产物通常是SO。
答案:(1)3 ⅥA
(2)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
(3)硫酸钠(Na2SO4) 2
(4)4Na2S+O2+2H2O===4NaOH+2Na2S2(或2Na2S+O2+2H2O===4NaOH+2S、Na2S+S===Na2S2)
(5)溶液由黄色变为无色,产生浅黄色沉淀和臭鸡蛋气味的气体
共价键 分子间作用力
1.下列各组物质中化学键的类型相同的是(  )
A.HCl、MgCl2、NH4Cl
B.H2O、Na2O、CO2
C.CaCl2、NaOH、H2O
D.NH3、H2O、CO2
解析:选D。A中,HCl中只有共价键,MgCl2中只有离子键、NH4Cl中既有离子键,又有共价键;B中,Na2O中只有离子键,而H2O、CO2中只有共价键;C中,CaCl2、NaOH中都有离子键,且NaOH中还含有共价键,而H2O中只有共价键;D中都是共价键。
2.下列说法正确的是(  )
A.冰、水和水蒸气中都存在氢键
B.除稀有气体外的非金属元素都能生成不同价态的含氧酸
C.若ⅡA某元素的原子序数为m,则同周期ⅢA元素的原子序数有可能为m+11
D.干冰升华时分子内共价键会发生断裂
解析:选C。水蒸气中不存在氢键;非金属元素中F和O元素无正价,所以不存在含氧酸;在第四周期和第五周期中,满足C项情况;干冰升华时只破坏分子间作用力。
3.已知五种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:
元素代号
L
M
Q
R
T
原子半径/nm
0.160
0.143
0.104
0.111
0.066
主要化合价
+2
+3
+6、-2
+2
-2
下列叙述正确的是(  )
A.L与Q形成的化合物属于共价化合物
B.L、M的单质与稀盐酸反应速率:M>L
C.T、Q的氢化物常温常压下均为无色气体
D.M的最高价氧化物的水化物具有两性
解析:选D。本题考查元素周期律知识;由题设中已知的五种短周期元素原子半径可知L、R为第ⅡA族元素,R为铍,L为镁;M为第ⅢA族元素铝;T、Q为同主族元素,T为氧、Q为硫。硫化镁为离子化合物,A项错误;镁的金属性大于铝的金属性,故与稀盐酸反应速率:镁>铝,B项错误;H2O在常温常压下为液态,C项错误;氢氧化铝是两性氢氧化物,D项正确。
4.(2011年广东梅州高一月考)据德国《柏林日报》消息,2010年4月14日,冰岛中南部火山大爆发,导致欧洲大部分地区航班取消。火山爆发产生的气体中含有1%的羰基硫(化学式为COS,C===O就是羰基),已知羰基硫分子中所有原子最外层均满足8电子稳定结构,结合元素周期表知识,下列有关说法正确的是(  )
A.羰基硫中O为-2价,C、S都是+1价
B.羰基硫分子中共含有3个原子核、16个电子
D.羰基硫分子结构中只含有共价键
解析:选D。根据题中所提供的信息,我们可以逐项进行分析、判断。选项A,根据电子式可知C为+4价,O、S都是-2价,故选项A错误。选项B,羰基硫分子中有3个原子核,共有6+8+16=30(个)电子,所以选项B错误。选项C,由电子式可知,碳原子未满足8电子稳定结构,故此选项错误,结合题意及提示内容可知正确的电子式应为,这表明羰基硫的结构与二氧化碳是相似的,其实就是CO2中的一个O原子被一个S原子代替。根据正确的电子式可知羰基硫分子结构中,C===S与C===O均是共价键,故选项D正确。
5.北方冰雪天气中常使用一种融雪剂,其主要成分的化学式为XY2,X、Y均为周期表前20号元素,其阳离子和阴离子的电子层结构相同,且1 mol XY2含有54 mol电子。
(1)该融雪剂的化学式是________;X与氢元素形成的化合物的电子式为________。
(2)元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,D与Y相邻,则D的离子结构示意图是________;D与E能形成一种结构对称的分子,该分子中各原子最外电子层均达到8电子稳定结构,写出该分子的结构式________;D所在族元素的氢化物中,沸点最低的是________。
(3)元素W与Y同周期,其最高正价与最低负价的代数和为零;元素Z的单质分子Z2中有3个共价键;W与Z能形成一种新型无机非金属材料,其化学式是____________。
解析:(1)1 mol XY2含有54 mol电子,且其阳离子和阴离子的电子层结构相同,可得出每个离子含有18个电子,即X2+为Ca2+、Y-为Cl-,XY2为CaCl2,钙元素与氢元素可形成离子型氢化物CaH2。(2)元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,若电子层数为三层,则为硫元素,若电子层数为二层,则为碳元素,再根据D与Y相邻,可推出D为硫元素,E为碳元素,S与C形成的结构对称的分子为CS2,硫所在族元素的氢化物中,沸点最低的是H2S。(3)元素W与Y同周期,其最高正价与最低负价的代数和为零,则W为硅元素,Z的单质分子Z2中有3个共价键,则Z为氮元素,再根据化合价可得出硅与氮形成的化合物的化学式为Si3N4。
一、单项选择题
1.下列电子式中错误的是(  )
2.(2011年无锡高一检测)下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是(  )
A.BF3 B.H2O C.SiCl4 D.PCl5
解析:选C。该题各选项中,F、O、Cl,都达到最低负价,也都达到8电子结构,而A选项中的B有3个共价键(或化合价为+3),所以化合物BF3中B的最外层电子数为6;B选项H2O中H最外层电子数为2;C选项SiCl4中Si有4个共价键,达到8电子结构;而D选项中P形成5个共价键,P在此化合物中最外层有5+5=10个电子。所以,正确选项为C。该类问题难点是对一些陌生的物质不能判断出元素化合价,弄不清原子成键形成的共价键数而出错。或受CO2、SiCl4等的影响而误认为成键原子为最高价态时才达到8电子稳定结构,从而错选SF6、PCl5等。
3.食盐(NaCl)是生活中常用的调味品,HCl是胃酸的主要成分,下列关于两种物质的说法正确的是(  )
A.炒菜时放入食盐并不破坏NaCl中的化学键
C.NaCl熔化时破坏共价键
D.HCl的结构式是H—Cl
4.下列物质中所含化学键只为共价键的化合物是(  )
A.碘化氢 B.烧碱
C.液溴 D.食盐
解析:选A。碘化氢分子中含有共价键H—I;烧碱中的氢氧根离子中含有共价键H—O,但属于离子化合物也含离子键;液溴是单质;食盐中只含离子键。
5.下列物质中不存在氢键的是(  )
A.冰醋酸中醋酸分子之间
B.液态氟化氢中氟化氢分子之间
C.一水合氨分子中的氨分子与水分子之间
D.可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子之间
解析:选D。只有原子半径很小、非金属性很强的元素(如N、O、F)才能与氢元素形成强极性的共价键,分子之间才能形成氢键。碳元素与氢元素不能形成强极性共价键,故选D。
6.下列各种说法正确的是(  )
①金属和非金属化合形成离子键
②根据电离方程式:HCl===H++Cl-,判断HCl分子里存在离子键
③离子键是阳离子、阴离子间的相互作用
A.①②对 B.都不对
C.③对,其他不对 D.仅①不对
答案:C
二、不定项选择题
7.(2011年江阴高一检测)下列事实,不能用氢键知识解释的是(  )
A.水和乙醇可以完全互溶
B.氨容易液化
C.干冰易升华
D.液态氟化氢化学式有时写成(HF)n的形式
解析:选C。水和乙醇的分子之间可形成氢键,所以可互溶,氨分子间容易形成氢键,液态HF分子之间存在氢键故有时写成(HF)n的形式。只有C中干冰分子之间不存在氢键。
8.下列说法正确的是(  )
A.氢键是一种化学键
B.氢键使物质具有较高的熔、沸点
C.能与水分子形成氢键的物质易溶于水
D.水结成冰体积膨胀与氢键无关
解析:选BC。氢键不是化学键,而是一种分子间作用力,比化学键弱很多;氢键的存在使物质有较高的熔、沸点(如HF、H2O、NH3等),也使某些物质易溶于水(如NH3、C2H5OH等),所以A不正确。对于D,水结成冰时,水分子大范围地以氢键互相连结,形成疏松的晶体,造成体积膨胀,密度减小,所以D不正确。
9.1824年法国巴拉尔发现溴。在他以前,有一家工厂曾将一瓶红棕色的液体送给德国化学家李比希检测,李比希凭经验武断地认为该液体为氯化碘(化学式为ICl,性质和溴非常相似)。后来看到巴拉尔发现溴的报道后,忏悔不已。下列关于ICl的有关说法中不正确的是(  )
A.I与Cl之间形成的化学键为共价键
B. ICl分子为共价化合物分子
C.该物质在反应中通常体现还原性
D.ICl在反应ICl+2NaOH===NaCl+NaIO+H2O中作氧化剂
解析:选CD。由于ICl性质和Br2相似,Br2在反应中通常作氧化剂(包括在与氢氧化钠反应中),因此该物质在反应中通常呈现氧化性。但应该注意在ICl+2NaOH===NaCl+NaIO+H2O反应中,ICl中各种元素的化合价并没有改变,因此不是氧化剂。卤素互化物(如ICl)性质和卤素单质相似,但它们是化合物。ICl中元素I、Cl的化合价分别为+1和-1。
10.在标准状况下,将2.24 L NH3与4.48 L HCl气体充入密闭容器内混合。已知:NH3+HCl===NH4Cl。下列说法正确的是(  )
A.反应中有0.5NA个共价键断裂
B.反应中有0.1NA个离子键形成
C.混合后,容器内物质含有0.5 NA个化学键
D.混合前气体中含有0.5NA个共价键
答案:BD
三、非选择题
11.(2011年河北承德高一检测)不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用数值x来表示,若x越大,其原子吸引电子的能力越强,在所形成的分子中成为带负电荷的一方。下面是某些短周期元素的x值:
元素符号
Li
Be
B
C
O
F
x值
0.98
1.57
2.04
2.55
3.44
3.98
元素符号
Na
Al
Si
P
S
Cl
x值
0.93
1.61
1.90
2.19
2.58
3.16
(1)通过分析x值变化规律,确定Mg、N的x值范围:__________(2)推测x值与原子半径的关系是______________________________________________,
短周期元素x值变化特点,体现了元素性质的________________变化规律。
(3)经验规律告诉我们:当成键的两原子相应元素的差值Δx>1.7时,一般为离子键;当Δx<1.7时,一般为共价键。试推断AlF3中化学键类型是________。
(4)预测元素周期表中x值最小的元素位置:________(放射性元素除外)。
解析:题中给出的x值与其原子在分子中吸引电子的能力有关。可根据元素周期性变化来推测Mg和N的x值。以表中数值可看出,同周期中元素的x值随原子半径的减小而增大,x值的变化体现周期性的变化。
答案:(1)0.93 1.61 2.55 3.44
(2)同周期(或同主族)元素,x值越大,原子半径越小 周期性
(3)离子键 (4)第6周期,第Ⅳ族
12.据元素周期表知识回答下列问题。
(1)PH3分子与NH3分子的构型关系________(填“相似”或“不相似”)。
(2)NH3与PH3相比,热稳定性________更强。
(3)NH3、PH3在常温、常压下都是气体,但NH3比PH3易液化,其主要原因是________(填字母代号)。
A.键的极性:N—H比P—H强
B.相对分子质量:PH3比NH3大
C.NH3分子之间存在特殊的分子间作用力(氢键)
解析:(1)氮原子和磷原子结构相似,NH3分子与PH3分子结构相似。
(2)由N、P在元素周期表中的位置关系和元素周期律知:NH3的热稳定性大于PH3。
(3)NH3比PH3易液化,是由于NH3分子间能形成氢键。
答案:(1)相似 (2)NH3 (3)C
13.W、X、Y、Z为短周期内除稀有气体外的4种元素,它们的原子序数依次增大,其中只有Y为金属元素,Y和W的最外层电子数相等。Y、Z两元素原子的质子数之和为W、X两元素质子数之和的3倍。由此可知:
(1)写出元素符号:W为__________,X为____________,Y为____________,Z为____________。
(2)W2Z是由____________键组成的分子,其电子式为____________。
(3)由Y、X、W组成的物质是________键和________键组成的________化合物。
解析:由只有Y为金属元素,是原子序数大于W和X的短周期元素,即可确定Y应该是第3周期的金属元素,Y和W的最外层电子数相等,即可推出W为H,Y为Na。再由Y、Z两元素原子的质子数之和为W、X两元素质子数之和的3倍,可知X为O,Z为S。
答案:(1)H O Na S
(2)共价
(3)共价 离子 离子
14.(2011年常州高级中学高一质检)已知五种元素的原子序数大小顺序为C>A>B>D>E,A、C同周期,B、C同主族。A与B形成的离子化合物A2B中所有离子的电子数相同,其电子总数为30;D和E可形成4核10个电子的分子。
试回答下列问题:
(1)写出五种元素的名称:A________,B________,C________,D________, E________。
(2)用电子式表示离子化合物A2B的形成过程:
________________________________________________________________________。
(3)写出下列物质的电子式:
D元素形成的单质__________________________________________________________;
E与B形成的化合物________________________________________________________;
A、B、E形成的含有三个原子的化合物_______________________________________;
D与E形成的共价化合物____________________________________________________。
解析:由A+与B2-的电子数都为10个作为突破口,把所有元素推出后,正确书写微粒的电子式。
因为A、B离子的电子数相同,在电子总数为30的A2B型离子化合物中,每个离子的电子数为10个,故可推知A是Na,B是O。分子只有4个原子核共10个电子,则一定是NH3。原子序数D>E,故D为N,E为H。C与A(Na)同周期,与B(O)同主族,所以C位于第3周期第ⅥA族,为S。
答案:(1)钠 氧 硫 氮 氢
化学反应的限度
1.(2011年厦门高一检测)CO和H2在一定条件下可以合成乙醇:下列叙述中能说明上述反应在一定条件下已达到最大限度的是(  )
A.CO全部转化为乙醇
B.正反应和逆反应的化学反应速率均为零
C.CO和H2以1∶2的物质的量之比反应生成乙醇
D.反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化
解析:选D。可逆反应的最大限度即化学平衡,对于可逆反应,反应不能进行到底,所以A不正确;化学平衡为动态平衡,正逆反应速率相等且不为零,B项不正确;C项不能说明正逆反应速率相等,不正确。正确答案为D。
解析:选A。升温,无论是正反应,还是逆反应,速率均加快,A项错误;对于反应前后气体物质的量变化的反应,总压不变可说明反应达平衡状态,B项正确;达平衡后,各组分的速率保持不变,C项正确;由于CO和CO2的计量数相等,故当两者同时消耗的量相等时,实质反映了同一物质v(正)=v(逆),说明了反应达到平衡,D项正确。
3.(2011年莆田高一检测)某温度下,在一固定容积的容器中进行如下反应:下列情况一定能说明反应已达到限度的是(  )
A.压强不再随时间而改变时
B.气体的总质量不再改变时
C.混合气体中各组成成分的含量不再改变时
D.单位时间内每消耗1 mol I2,同时有2 mol HI生成时
解析:选C。A中容器内的总压强始终不随时间变化,A不正确;B中气体的总质量始终不改变,B不正确;D中消耗I2和生成HI均为正反应速率,D不正确。
4.一定条件下,可逆反应,在四种状态下处于平衡状态的是(  )
正反应速率
逆反应速率
A
v(A)=2 mol·(L·min)-1
v(B)=2 mol·(L·min)-1
B
v(A)=2 mol·(L·min)-1
v(C)=2 mol·(L·min)-1
C
v(A)=1 mol·(L·min)-1
v(B)=2 mol·(L·min)-1
D
v(A)=1 mol·(L·min)-1
v(C)=1.5 mol·(L·min)-1
解析:选D。正反应速率和逆反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比,反应达化学平衡。
5.在密闭容器中进行下列反应该反应为吸热反应,达到平衡后,改变下列条件,则指定物质的浓度及平衡如何变化。
(1)增加C的用量,平衡__________,c(CO)________。
(2)减小密闭容器的体积,保持温度不变,则平衡____________,c(CO2)________。
(3)通入N2,保持密闭容器的体积和温度不变,则平衡____________,c(CO2)________。
(4)保持密闭容器的体积不变,升高温度,则平衡____________,c(CO2)________。
答案:(1)不移动 不变
(2)向逆反应方向移动 增大
(3)不移动 不变
(4)向正反应方向移动 减小
一、单项选择题
A.反应容器中压强不随时间变化而变化
B.反应容器中P、Q、R、S四者共存
C.P和R的生成速率相等
D.反应容器中总的物质的量保持不变
解析:选A。这是一个反应前后气体体积发生变化的反应,所以反应容器中压强不随时间变化而变化时,反应达到化学平衡。
2.(2010年高考大纲全国卷)在容积可变的密闭容器中,2 mol N2和8 mol H2在一定条件下发生反应,达到平衡时,H2的转化率为25%,则平衡时氮气的体积分数接近于(  )
A.5%   B.10%
C.15% D.20%
解析:选C。达到平衡时,H2转化的物质的量为8 mol×25%=2 mol。在一定条件下,N2与H2发 生反应:
起始物质的量/mol 2 8      0
转化物质的量/mol   2      
平衡物质的量/mol   6      
同温同压下,气体的体积比等于其物质的量之比,故平衡时氮气的体积分数为×100%≈15%。
A.不变 B.增大
C.减小 D.无法判断
解析:选C。可以假设原来在容积为1 L的容器中通入了1 mol NO2,达平衡后NO2%=a,然后又通入1 mol NO2,具体过程假设如下。
起始量/mol 6 5 0 0
转化量/mol 3 1 2 2
平衡量/mol 3 4 2 2
所以,B的转化率为:×100%=20%
平衡时A的浓度为:=0.75 mol·L-1
===1∶1。
5.硫酸是一种重要的化工产品,硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发展水平的一种标志。目前的重要生产方法是“接触法”,有关接触氧化反应的说法不正确的是(  )
A.该反应为可逆反应,故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫
B.达到平衡后,反应就停止了,故此时正、逆反应速率相等且均为零
C.一定条件下,向某密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2,则从反应开始到达到平衡的过程中,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,某一时刻,正、逆反应速率相等
D.在利用上述反应生产三氧化硫时,要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题
解析:选B。对于可逆反应来说,在一定条件下反应物不可能全部转化为产物,反应只能进行到一定程度。从反应开始到达到平衡的过程中,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,最终正、逆反应速率相等,即达到平衡,此时反应物和生成物的浓度都不再随时间的变化而变化,但反应并没有停止,正、逆反应都依然进行着。
6.(2011年金华高一检测)在一定温度下,容器内某一反应中M、N的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列表述中正确的是(  )
A.反应的化学方程式为
B.t2时,正、逆反应速率相等,达到平衡
C.t3时,正反应速率大于逆反应速率
D.t1时,N的浓度是M浓度的2倍
解析:选D。从图象可知,t1时N的物质的量是6 mol,M的物质的量是3 mol,故“N的浓度是M浓度的2倍”是正确的;t1时M的物质的量增加了1 mol,N的物质的量减少了2 mol,可得出反应的化学方程式为t2时,M、N的物质的量相等,但反应速率不相等,反应尚未达到平衡,此后M、N的物质的量还在变化;t3时,M、N的物质的量保持不变,说明反应已达到平衡状态,则正反应速率等于逆反应速率。
二、不定项选择题
7.某体积可变的密闭容器,盛有适量的A和B的混合气体,在一定条件下发生反应:若维持温度和压强不变,当达到平衡时容器的体积为V L,其中C气体的体积占10%。下列推断正确的是(  )
①原混合气体的体积为1.2V L
②原混合气体的体积为1.1V L
③反应达到平衡时气体A消耗掉0.05V L
④反应达到平衡时气体B消耗掉0.05V L
A.②③  B.②④
C.①③ D.①④
解析:选A。设起始A和B的体积分别为aL、bL。
      
起始的体积/L a b 0
转化的体积/L 0.05V 0.15V 0.1V
平衡时体积/L a-0.05V b-0.125V 0.1V
a-0.05V+b-0.15V+0.1V=V
a+b=1.1V。
8.一定温度下的定容密闭容器中,当下列物理量不再改变时,表明反应:已达平衡的是(  )
A.混合气体的压强       B.混合气体的密度
C.B的物质的量浓度 D.气体的总物质的量
解析:选BC。由于A是固体,反应前后气体体积不发生变化,所以气体的总物质的量始终不随时间变化,A、D不正确。
A.1个N≡N键断裂的同时,有3个H—H键形成
B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H—H键断裂
C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N—H键断裂
D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N—H键形成
解析:选AC。N≡N键断裂和H—H键断裂均为正反应速率,B不正确;N≡N键断裂和N—H键形成均为正反应速率,D不正确。
解析:选AD。反应正向进行后,气体的密度增大,即反应的正向是气体体积变小的方向,可得1+a>b。列三种量,
X(g) + aY(g)?? bZ(g)
起始 1 a
转化 0.5 0.5a 0.5b
平衡 0.5 0.5a 0.5b
据题意
=,即=
可得2b=1+a。
三、非选择题
11.以化学平衡移动原理为依据,解释以下事实。
(1)在氨水中加入氢氧化钠溶液,有氨气逸出____________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)合成氨工业中将氨气液化,可以提高氨的产量_________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)用热水溶解碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O),可提高去污能力______________________________________________________________________________。
(4)打开冰冻啤酒倒入玻璃杯,杯中立即泛起大量泡沫
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:根据化学平衡移动原理,讨论外界条件对化学平衡的影响,确定平衡移动的方向,这是解题的依据。
答案:(1)氨水中存在两个平衡,溶解平衡和电离平衡:
当加入NaOH溶液,平衡体系中OH-的浓度增大,使上述平衡向逆反应方向移动,故氨气逸出
(2)合成氨的反应:氨气在混合气体中有一定含量,若将氨气液化,使氨气不断离开平衡体系,致使合成氨的反应向正反应方向移动,故可提高氨的产量
12.已知可逆反应:请回答下列问题:
在某温度下,反应物的起始浓度分别为:c(M)=1 mol·L-1,c(N)=2.4 mol·L-1,达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为________,c(P)为__________。
解析:M转化的物质的量浓度为0.6 mol·L-1,则N反应的物质的量浓度也是0.6 mol·L-1,所以N的转化率为:×100%=25%。c(P)=2.4 mol·L-1×25%=0.6 mol·L-1
答案:25% 0.6 mol·L-1
13.(2011年扬州中学高一学科竞赛)在2 L容器中有3种物质进行反应,X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图所示,反应在t时刻达到平衡
(1)该反应的化学方程式是_______________________________________________。
(2)反应起始至t时刻,Y的平均反应速率是________。
(3)关于该反应的说法正确的是________。
A.到达t时刻该反应已停止
B.在t时刻之前X的消耗速率大于它的生成速率
C.在t时刻正反应速率等于逆反应速率
D.在t时刻达到平衡是因为此时反应物总物质的量与生成物总物质的量相等
解析:(1)由图象知,从0~t时刻,n(X)减小,n(Y)增大,n(Z)增大,可以确定X为反应物,Y、Z为生成物,Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)=0.8∶1.2∶0.4=2∶3∶1,故该反应的化学方程式为:2X??3Y+Z。
(2)v(Y)==== mol·(L·min)-1。
(3)化学平衡是一种动态平衡,故A错;在t时刻之前,可逆反应尚未达到化学平衡,此时v正(X)>v逆(X),故B对;在t时刻,可逆反应已达化学平衡,此时正、逆反应速率相等,故C对;在t时刻达到化学平衡是因为此时反应混合物中各组分的浓度不再变化,故D错。
答案: (2) mol·(L·min)-1 (3)BC
14.将化合物A的蒸气2 mol充入0.5 L容器中加热,发生分解反应反应到3 min时,容器中A的浓度为1.6 mol/L,并测得这段时间内,用C的浓度变化表示的平均反应速率v(C)=1.2 mol/(L·min)。
(1)求化学方程式中的计量数n的值;
(2)以B的浓度变化表示该反应的平均速率。
解析:(1)      
反应开始时的浓度  0 0
3 min末时的浓度 1.6 mol/L
则v(A)=
=0.8 mol/(L·min)。
根据“同一反应中各物质的反应速率之比等于反应方程式中各物质的化学计量数之比”有:
v(A)∶v(C)=2∶n
0.8 mol/(L·min)∶1.2 mol/(L·min)=2∶n
n=3。
(2)由v(A)∶v(B)=2∶1,则v(B)=×v(A)=×0.8 mol/(L·min)=0.4 mol/(L·min)。
答案:(1)3 (2)0.4 mol/(L·min)
化学是社会可持续发展的基础
1.以“城市,让生活更美好”为主题的2010年上海世界博览会,向世人充分展示了“节能、环保、绿色低碳”给人类未来生活带来的经济、安全和便利。下列措施不能体现这一主题的是(  )
A.大力推广使用电动汽车,减少汽车尾气对环境的污染
B.加大推广和普及硅太阳能发电,逐渐减少燃煤发电带来的危害
C.不再生产和使用塑料制品,彻底解决“白色污染”问题
D.利用竹炭装饰材料,吸收室内装修所产生的甲醛等有害气体
解析:选D。“节能、环保、绿色低碳”的主体思想是减少向空气中排放CO2,并非强调利用碳进行其他环保方面的行为。
2.(2010年高考天津卷)以节能减排为基础的低碳经济是保持社会可持续发展的战略举措。下列做法违背发展低碳经济的是(  )
A.发展氢能和太阳能
B.限制塑料制品的使用
C.提高原子利用率,发展绿色化学
D.尽量用纯液态有机物代替水作溶剂
解析:选D。有机物中含有碳,且有机溶剂大多污染环境,D错误。
3.(2010年高考海南卷)下列物质中,可形成酸雨的是(  )
A.二氧化硫 B.氟氯代烃
C.二氧化碳 D.甲烷
解析:选A。二氧化硫可形成酸雨,氟氯代烃破坏臭氧层,二氧化碳、甲烷是温室气体,所以只有A项符合。
4.绿色化学的最大特点在于它在始端就采用实现预防污染的科学手段,因而过程和始端均接近或达到零排放或零污染。绿色食品近来越来越受到人们的欢迎和重视。下列关于绿色化学和绿色食品的描述均正确的组合是(  )
①绿色化学是指绝对无污染的化学过程
②绿色化学是指依靠绿色植物来完成的化学过程
③绿色化学是指没有或尽可能少污染的化学过程
④绿色化学是人们理想中的化学过程,无法实现
⑤治理工业三废属于绿色化学范畴
⑥合理使用农药属于绿色化学
⑦加强环境监测属于绿色化学过程
⑧开发利用氢能源属于绿色化学
⑨富含叶绿素的食品
⑩新鲜的蔬菜
?无污染的安全、优质的营养食品
?贴有绿色防伪标识的食品
A.③⑧? B.①②③⑤⑥⑧⑩
C.②⑥⑦⑨ D.④?
解析:选A。根据绿色化学的最大特点在于它在始端就采用实现预防污染的科学手段,因而过程和始端均接近或达到零排放或零污染,分析各种说法不难得出答案。
5.汽车已经成为重要的交通工具,但其排放的尾气是空气的主要污染物之一。已知汽车尾气中的主要污染物有:CmHn(烃)、SO2、NOx、CO和C等,请回答下列有关问题。
(1)若用CmHn表示汽油的主要组成,CmHn在空气中完全燃烧的化学方程式为____________________________,汽油燃烧产生能量为汽车提供了动力,这一过程中能量的转化是由________能转化为________能,最终转化为机械能;
(2)通过车用燃油的精炼加工处理,可减少汽车尾气中的____________(填化学式,多填本空不得分)排放;
(3)目前汽车尾气多采用催化转化的方法加以治理,写出在催化剂作用下NOx与CO反应的化学方程式:____________________________。
解析:(1)汽油燃烧的化学方程式为
4CmHn+(4m+n)O22nH2O+4mCO2,燃烧过程为化学能转化为热能。
(2)精炼汽油可以减少其中硫的含量,从而减少二氧化硫的的排放量。
(3)这和(1)一样,也是属于对未知物反应方程式的配平:2NOx+2xCON2+2xCO2。
答案:(1)4CmHn+(4m+n)O22nH2O+4mCO2 化学 热 (2)SO2 (3)2NOx+2xCON2+2xCO2
一、单项选择题
1.国务院曾召开关于可再生能源的会议,停止了在建的煤化工项目和粮食乙醇燃料项目,在不得占用耕地、不得消耗粮食、不得破坏生态环境的原则下,坚持发展非粮食燃料乙醇。据此推断,国务院作出此决定的理由可能是(  )
①现行的以玉米为主的粮食乙醇存在与人争粮问题
②非粮食乙醇汽油技术目前尚未有效克服 ③煤制油项目耗资巨大,成本很高,很不划算 ④煤作为化石能源,本身是不可再生的,因而煤变油为不可持续发展项目 ⑤乙醇属可再生能源,因此在化石能源日渐枯竭的今天,发展非粮食乙醇燃料项目是大势所趋 ⑥煤制油可以提高煤的利用率,减少环境污染,因而必须大力提倡
A.①③⑤ B.①②③⑥
C.①②③④⑤ D.①②③④⑤⑥
解析:选C。以粮食为主生产乙醇,消耗了大量玉米,引起了玉米价格上涨,实际产生了与人类争粮问题,但乙醇属可再生能源,应积极发展非粮乙醇。而煤作为化石能源,属不可再生资源,虽然煤变油可提高煤的利用率,但此项目耗资大,属不可持续发展项目,综上所述,应选C。
2.(2011年宁波高一调研)“轻轨电车”是近年来新兴的一种交通工具,当电车开动时,在电车跟架空电线的接触点上,由于高速摩擦会产生高温,因此接触点上的材料应该具有耐高温、能导电的性质。你认为该接触点上材料的选用较为合适的是(  )
A.金刚石 B.铝
C.石墨 D.铁
解析:选C。由于接触点上的材料要求能导电同时要耐高温,最好的材料应是石墨。
3.人们把食品分为绿色食品、白色食品、蓝色食品等。绿色植物通过光合作用转化的食品叫绿色食品,海洋提供的食品叫蓝色食品,通过微生物发酵制得的食品叫白色食品。下列属于白色食品的是(  )
A.食醋 B.面粉
C.海带 D.菜油
解析:选A。首先弄懂信息“白色食品”属微生物发酵制得的食品,从四种物质的来源、制取出发考虑选择。
4.工业上制取CuSO4不是直接用浓硫酸与铜反应,而是将铜丝浸入稀硫酸中并不断地由容器的下部吹入空气,这样做的优点是(  )
①节省能源 ②不产生污染大气的SO2 ③提高了H2SO4的利用率 ④提高了铜的利用率
A.①② B.②③④
C.①②③ D.①②③④
解析:选C。从化学方程式Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O和2Cu+2H2SO4+O2===2CuSO4+2H2O可以看出,每产生1 mol CuSO4,第一种方法消耗硫酸的量比第二种方法要多出一倍而且需加热,产生的二氧化硫还会污染空气。
5.在绿色化学工艺中,理想状态是反应物中原子全部转化为欲制得的产物,即原子利用率为100%。在用合成有机物的过程中,欲使原子利用率达到最高,还需要的其他反应物有(  )
A.CO2和H2O B.CO和CH3OH
C.CH3OH和H2 D.H2和CO2
解析:选B。由于在绿色化学工艺中,原子利用率为100%,故生成的产品[CH2===C(CH3)COOCH3]与原料之间各元素种类和原子数目完全相同,即原子守恒。由于它在通过化学转化获得新物质过程中已充分利用了各种原料,因而生产过程和末端的差值为C2H4O2,对照答案,反应物原子数之和为C2H4O2的只有B。
6.废水中常含有汞、甲醇、苯酚、亚硝酸钠等有毒物质,其中能把亚铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白,使血液失去携氧能力的物质是(  )
A.汞 B.甲醇
C.苯酚 D.亚硝酸钠
解析:选D。亚硝酸盐具有氧化性,能把亚铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白。
二、不定项选择题
7.飘尘是物质燃烧时产生的粒状漂浮物,颗粒很小,不易沉降,它与空气中的SO2、O2接触时,SO2会部分转化为SO3,使空气的酸度增加,飘尘所起的作用可能是(  )
A.氧化剂 B.还原剂
C.催化剂 D.吸附剂
解析:选CD。SO2在一定温度和催化剂作用下,会被O2氧化成SO3。飘尘在上述变化中,未参与氧化还原反应,而是起催化剂和吸附剂的作用。
8.家用洗涤剂是污水中磷元素的重要来源(洗涤剂中含有三聚磷酸钠),必须采取有效的措施控制磷元素大量进入水体,其原因是(  )
A.使水体酸度大大增加,腐蚀桥梁、闸门等设备
B.磷酸根进入水体,形成多种不溶性的磷酸盐,再吸附杂质,日积月累,使河床抬高造成水患
C.浮游生物得到养分,大量繁殖,死亡后腐败耗尽水中的氧,使水质恶化
D.磷酸盐有毒、致癌,不能进入人体
解析:选C。含氮、磷元素的废水进入水体会造成水体富营养化,使得一些藻类迅速繁殖,引起水中氧气大量减少,导致鱼、虾等水生生物死亡,水质恶化。
9.(2010年高考江苏卷改编题)化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是(  )
A.为提高农作物的产量和质量,应大量使用化肥和农药
B.绿色化学的核心是从源头上控制污染
C.实现化石燃料清洁利用,就无需开发新能源
D.垃圾是放错地方的资源,应分类回收利用
解析:选BD。A项,大量使用农药会引起食品污染,大量使用化肥会造成土壤板结;B项,绿色化学的核心是从源头上控制污染;C项,化石燃料是有限的不可再生资源,所以仍需开发新能源;D项,正确。
10.(2010年高考天津卷)化学已渗透到人类生活的各个方面。下列说法不正确的是(  )
A.阿司匹林具有解热镇痛作用
B.可以用Si3N4、Al2O3制作高温结构陶瓷制品
C.在入海口的钢铁闸门上装一定数量的铜块可防止闸门被腐蚀
D.禁止使用四乙基铅作汽油抗爆震剂,可减少汽车尾气污染
解析:选C。C项,铁比铜活泼,作原电池负极,加快闸门的腐蚀。
三、非选择题
11.下列是我国部分城市空气质量周报,阅读并回答下列问题:
城市
污染指数
首要污染物
空气质量级别
北京
92
TSP

天津
82
TSP

哈尔滨
96
TSP

上海
74
NOx

济南
76
TSP

武汉
83
NOx

重庆
98
SOx

贵阳
69
TSP

注:TSP——空气中的飘尘;NOx——氮的氧化物
SOx——硫的氧化物
(1)最容易出现酸雨的城市是________。为减少城市酸雨的产生,可采取的措施是________(填序号)。
①少用煤做燃料 ②采用燃料脱硫技术 ③向已酸化的土壤中加熟石灰 ④开发新能源
(2)汽车尾气(含有CO、SO2与NO等物质)是城市污染物之一,治理的方法是在汽车的排气管上装一个催化转换器,其特点是使CO和NO反应,生成可参与大气循环的无毒气体,写出CO和NO反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
控制城市汽车尾气对空气造成污染的方法是________。
①开发氢能源 ②使用电动车 ③植树造林
④戴防毒面具
解析:(1)酸雨是硫和氮的氧化物溶于水形成的,由表中数据知最容易出现酸雨的城市是重庆。为减少酸雨的产生,应从源头上杜绝硫和氮的氧化物的产生,如少用煤做燃料,因煤中含有硫元素;也可在煤中掺入生石灰,使煤燃烧产生的SO2与CaO反应生成CaSO3,最好的办法是开发新型高效低污染的能源,如氢能、核能、太阳能等。向已酸化的土壤中加熟石灰只能弥补酸雨造成的损失,不能防止酸雨的生成。(2)据题给信息,汽车尾气中CO与NO反应生成物为CO2和N2(参与大气生态环境循环的无毒气体),则反应式为2NO+2CO2CO2+N2。控制汽车尾气的有效措施是开发新能源和使用电动车。植树造林只能吸收CO2,不能有效地吸收污染环境的SO2和NO等。戴防毒面具显然不现实。
答案:(1)重庆 ①②④ (2)2CO+2NON2+2CO2 ①②
12.(1)在调水工程中,沿途工业污水的任意排放是造成水质恶化的最大原因。经检测某工厂废液中含有大量的Mg2+、Al3+、Ag+、Fe3+、Ba2+。试分析回答下列问题:
①该废液中可能大量存在的阴离子是________(填编号)。
A.SO   B.NO
C.Cl- D.CO
②为了充分利用资源和保护环境,今要回收废液中的金属银,请你设计一个回收实验方案,并写出有关离子反应方程式:____________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)节能减排是中国政府报告中的关键词。火力发电厂为了减少二氧化硫的排放,往往对煤炭进行脱硫处理,而脱硫的方法有多种,下面是一种常用的脱硫方法:
微生物脱硫技术:煤炭中的硫是以FeS2存在的,在水和空气存在的条件下,脱硫微生物起生物催化作用:
①2FeS2+7O2+2H2O4H++2Fe2++4SO,
②4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O,
③FeS2+2Fe3+3Fe2++2S,
④2S+3O2+2H2O4H++2SO。
在微生物脱硫的反应中,FeS2最终被________氧化,转化为________(填化学式)而除去;反应③中若生成0.2 mol S,则转移的电子为________mol。
解析:(1)①SO与Ba2+产生BaSO4沉淀,与Ag+作用生成微溶的Ag2SO4,Cl-与Ag+产生AgCl沉淀,CO与这五种金属离子均不共存,故选B。
②回收废液中的银,可加入过量的铁粉,充分搅拌后过滤得滤渣:2Fe3++Fe===3Fe2+,Fe+2Ag+===2Ag+Fe2+,然后用过量盐酸洗涤滤渣,即得到银:Fe+2H+===Fe2++H2↑。
(2)由四个反应式可知FeS2最终被氧气氧化,转化为SO而除去,在反应③中生成0.2 mol S,S从-1价变为0价,则转移的电子为0.2 mol。
答案:(1)①B ②取废液加过量铁粉,充分搅拌后过滤得滤渣:2Fe3++Fe===3Fe2+,Fe+2Ag+===2Ag+Fe2+,用过量盐酸洗涤滤渣,即得到银:Fe+2H+===Fe2++H2↑
(2)O2 SO 0.2
13.太阳能是一种清洁能源,它的利用前景非常诱人。下面是科学家正在研究的一种利用太阳能制取氢气的方法。
(1)①利用太阳能加热装有氧化锌和木炭的混合物,当反应塔内的温度达到1200 ℃时,可得到高纯度的锌粉。
②将制得的高纯度锌粉与400 ℃以上的水蒸气反应,得到氢气,氧化锌循环使用。请写出过程②中涉及的化学反应方程式:_______________________________________________。
(2)若投入81 kg氧化锌粉,则理论上制得的氢气在标准状况下的体积为________L。
解析:解答本题要注意分析题给信息的反应过程,抓住起始物质和最后的生成物质,对于计算一定要通过化学方程式找出反应关系式,从而顺利求解。
(1)据题目可知过程②中是锌粉在400 ℃以上与水蒸气发生了置换反应,
14.(2011年江苏宿迁高一检测)人类的生存环境是一个巨大的生态系统,随着社会生产力的发展,环境污染已严重威胁着人类的生存环境,而森林对保护和改善环境有十分重要的作用。科学家证明1 ha(公顷)柳杉林每月可吸收SO2160 kg。试回答下列问题:
(1)柳杉可吸收SO2,说明森林对环境的作用是____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)某火力发电厂每月燃烧含硫1%的烟煤10000 t,若要吸收该厂所排出的烟道气中的SO2,至少需要柳杉林多少公顷?若该厂在排放烟道气之前用脱硫法处理,每年可回收硫多少千克?这些硫可生产98%的浓H2SO4多少千克?
解析:10000 t烟煤中含硫的质量为10000 t×103 kg/t×1%=1×105 kg。
由S~SO2可知,生成SO2为×64 g/mol=2×105 kg,则需栽种柳杉的面积为=1250公顷。该厂每年从烟道气中回收硫为1×105 kg/月×12月=1.2×106 kg。
设1.2×106 kg硫可生产98%的浓硫酸的质量为m,则:

=  m=3.75×106 kg
答案:(1)能吸收有毒的SO2气体,净化空气,维护生态平衡 (2)1250公顷 1.2×106 kg 3.75×106 kg
化学是认识和创造物质的科学
1.下列做法不符合倡导低碳生活这一主题的是(  )
A.采用绿色工艺,使原料尽可能转化为所需物质
B.大量开采地下水,以满足社会需求
C.开发利用绿色能源替代化石燃料
D.严格执行机动车尾气排放标准
解析:选B。地下水应该作为一种资源,不能盲目开采,过量开采地下水,会导致“地面沉降”以及“地面沉降”所带来的危害,B选项错误。
2.温家宝总理在2010年政府工作报告中提出,要大力开发低碳技术,推广高效节能技术,积极发展新能源和可再生能源。下列有关做法与此不相符的是(  )
A.大力开发丰富的煤炭资源,减少对石油的依赖
B.回收废弃的饮料包装纸,制作成公园内的休闲长椅
C.在西部和沿海地区兴建风力发电站,解决能源问题
D.鼓励购买小排量汽车,推广电动、混合动力汽车
解析:选A。开发煤炭资源,与低碳技术、高效节能技术不符,A选项错误。
3.(2011年浙江宁波高一调研)下列描述正确的是(  )
A.2004年我国首创用CO2合成可降塑料聚二氧化碳,使用该塑料可减少白色污染
B.超临界流体是介于气态和液态之间的一种状态。故超临界流体CO2是合成的新物质
C.澳大利亚开发出被称为第五形态的固体碳——“纳米泡沫”,其形似海绵,密度极小并有磁性。可以预见,这种新材料的化学性质与金刚石完全不同
D.雷达微波过滤器里使用的铁氧磁性体,如钇铁石榴石——Y3Fe5O12(Y:ⅢB族、+3价),其组成可表示为Y3O5·Fe3O4·Fe2O3
解析:选A。B选项中CO2只是一种特殊的状态,没有生成新的物质。C选项中同素异形体的物理性质不同,但化学性质相同。D选项中,其组成表示成的氧化物形式中钇不是+3价,D项错。
4.在火星上工作的美国“勇气号”“机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关Fe2O3及硫酸盐的信息,以证明火星上存在或曾经存在过水,以下叙述正确的是(双选)(  )
A.铝热剂就是单指Fe2O3粉和铝粉的混合物
B.检验从火星上带回来的红色物质是否是Fe2O3的操作步骤为:样品→粉碎→加水溶解→过滤→向滤液中滴加KSCN溶液
C.还原a mol Fe2O3所需H2、Al、CO的物质的量之比为3∶2∶3
D.明矾属硫酸盐,含结晶水,其化学式可表示为KAl(SO4)2·12H2O
解析:选CD。A项,铝热剂是指铝粉和能被铝还原的金属氧化物的混合物,故A项不正确;B项中,Fe2O3不溶于水,故没法从滤液中检验出Fe3+,B不正确;写方程式计算可知,C正确;D项也正确。
5.下图表示从固体混合物中分离X的2种方案,请回答有关问题。
方案Ⅰ
(1)选用方案Ⅰ时,X应该具有的性质是_____________________________________,
残留物应该具有的性质是___________________________________________;
(2)选用方案Ⅱ从某金属粉末(含有Au、Ag和Cu)中分离Au,加入的试剂是________,有关反应的化学方程式为______________________________________________
________________________________________________________________________;
(3)为提纯某Fe2O3样品(主要杂质有SiO2、Al2O3),参照方案Ⅰ和Ⅱ,请设计一种以框图形式表示的实验方案(注明物质和操作)。
解析:(1)从题中给的信息可理解为升华或蒸馏,因此X的性质为加热时可升华,或易挥发。残留物必须热稳定性好,且没有挥发性。
(2)金、银、铜三种金属金的活泼性最差,不能与硝酸反应,选用硝酸作为试剂,过滤即可。
(3)三种氧化物中,SiO2、Al2O3都能与强碱发生反应,但Fe2O3不会反应,可以选浓NaOH溶液反应后过滤。但如果SiO2的含量大,则不宜用前面所述方法,可选用盐酸溶解,过滤后去除SiO2,再在混合液中加入过量的NaOH溶液,过滤得Fe(OH)3沉淀,洗涤后加热分解。
答案:(1)加热时可升华,或易挥发
热稳定性好,且没有挥发性
(2)浓硝酸 Ag+2HNO3(浓)===AgNO3+NO2↑+H2O,Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(3)
一、单项选择题
1.化学真正成为一门科学并较快发展,始于(  )
A.舍勒发现氧气
B.质量守恒定律的发现
C.原子—分子论的问世
D.中国湿法冶金术的推广
解析:选C。原子—分子论的建立才使人们对物质变化有了本质的认识。
2.人类使用材料的增多和变化,标志着人类文明的进步,下列材料与化学制备无关的是(  )
A.石器 B.青铜器
C.铁器 D.高分子材料
解析:选A。只有石器是不用经过化学过程而直接用原始材料雕琢加工而成,也是最原始的工具。
3.(2011年宿迁高一调研)下列属于传统湿法冶炼铜的是(  )
A.CO还原CuO制取Cu
B.电解CuCl2溶液制取Cu
C.高温下O2与Cu2S反应制取Cu
D.Fe与CuSO4溶液反应制取Cu
解析:选D。湿法冶金就是利用置换反应将活泼性弱的金属从其盐溶液中置换出来。
4.小玲同学对所学部分化学知识归纳如下,其中有错误的一组是(  )
A
物质性质与用途
N2性质稳定——填充食品袋防腐
乙醇具有可燃性——可用作燃料
CO具有还原性——可冶炼金属
B
安全常识
假酒中毒——由甲醇引起
瓦斯爆炸——由乙烯引起
假盐中毒——由黄曲霉毒素引起
C
元素与人体健康
缺铁——易引起贫血
缺钙——易得佝偻病或骨质疏松
缺碘——易得甲状腺肿大
D
日常生活经验
去除衣服上的油污——用汽油洗涤
热水瓶中的水垢——可用食醋清除
使煤燃烧更旺——把煤做成蜂窝状
解析:选B。瓦斯爆炸——由甲烷引起;亚硝酸钠(NaNO2)是无色晶体,有咸味,外观类似食盐,它是一种潜在的致癌物质,过量或长期食用对人体会造成危害,严重时可致人死亡,假盐中毒是由NaNO2等物质引起的。
5.20世纪20年代,化学家创造了酸碱质子理论。按照其观点分析,下列微粒既属于酸又属于碱的是(  )
A.②③ B.①⑥
C.④⑥ D.⑤⑥
解析:选B。题中能接受质子的微粒有H2O(H3O+)、CO2-3(HCO-3)、NH2CH2COOH(HOOCCH2H3N+);能给出质子的微粒有H2O(OH-)、CH3COOH(CH3COO-)、NH+4(NH3)、NH2CH2COOH(NH2CH2COO-)(括号内是接受或给出质子后的生成物),故B选项正确。
6.(2011年常州高一检测)钠多以资源丰富的NaCl为原料来制备,下列方法中能够制备出金属钠的是(  )
A.加热NaCl晶体
B.用金属钾置换出NaCl溶液中Na+
C.电解NaCl溶液
D.电解熔融的NaCl
解析:选D。电解熔融的NaCl可以获得金属Na;而电解NaCl溶液得到的是氯气、氢气和氢氧化钠。
二、不定项选择题
7.化学在自然资源的开发和利用中具有重要的意义,下列对其认识中不正确的是(  )
A.利用化学知识和化学规律,人们可以更好地开发和利用资源
B.利用化学知识和化学规律,人们可以制取更多物质,丰富物质世界
C.人们在开发和利用资源的过程中,对环境造成了污染,化学对此无能为力
D.人们对资源的开发和利用过程中,时刻不能忘记资源的可持续发展
解析:选C。化学研究可以更好地治理和消除污染。
8.出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是(  )
A.锡青铜的熔点比纯铜高
B.在自然环境中,锡青铜中的锡可对铜起保护作用
C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快
D. 生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程,但不是化学反应过程
解析:选BC。锡青铜是合金,合金的熔点往往比组分金属低。锡和铜在一定条件下形成原电池,锡较活泼作负极对铜有保护作用,在潮湿环境中腐蚀加快,B和C正确。电化学腐蚀也是化学反应过程。
9.下列关于合金的说法正确的是(  )
A.合金是一种金属和一种非金属熔合成的物质
B.合金的化学性能一般优于它的各成分金属的化学性能
C.一般地说合金的熔点比它的各成分金属的熔点都高
D.合金有金属光泽,能导电,能导热,即具有金属特性的物质
解析:选B。合金是由一种金属跟另一种或几种金属(或非金属)所组成的具有金属特性的物质叫做合金,A错;一般来说合金的熔点比组成它的任何一种金属的熔点都低得多,C错;合金的导电性能很差,D错。
10.某单质X能从盐溶液中置换出单质Y,由此可知(  )
A.当X、Y都是金属时,X一定比Y活泼
B.当X、Y都是非金属时,Y一定比X活泼
C.当X是金属时,Y可能是金属,也可能是非金属
D.当X是非金属时,Y可能是金属,也可能是非金属
解析:选AC。A正确,如Fe+CuSO4===FeSO4+Cu,Fe比Cu活泼;B不正确,如Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2,Cl2比Br2活泼;C正确,如X,Y都是金属时:Mg+CuCl2===MgCl2+Cu,X为金属、Y为非金属时:Mg+2NaHSO4===MgSO4+Na2SO4+H2↑;D不正确,因为非金属不能从盐溶液中置换出金属来。
三、非选择题
11.在灰黑色粉末A和白色粉末B组成的混合物中加水,先看到蓝色溶液,过一段时间溶液变为浅绿色,并同时析出红色沉淀C。将沉淀C过滤出来,加入浓硫酸共热,有气体放出,将溶液浓缩,得到晶体D,把晶体D继续加热,又得到白色粉末B。试推断A、B、C、D的化学式:
A:__________________,B:__________________,
C:__________________,D:__________________。
解析:将混合物溶于水得“蓝色溶液”,推知B为可溶性铜盐且红色沉淀C为铜单质,将铜过滤后与浓硫酸加热得CuSO4溶液,浓缩得D为CuSO4·5H2O,所以B为CuSO4,据A与CuSO4反应变浅绿色且能把铜置换出来,推出A为Fe。
答案:Fe CuSO4 Cu CuSO4·5H2O
12.人们对酸碱的认识,已有几百年的历史,它经历了一个由浅入深、由低级到高级的认识过程。我们目前中学课本中的酸碱理论是1887年阿伦尼乌斯(Arrhenius)提出了的电离理论。
(1)1905年富兰克林(Franklin)深入研究了水和液氨的相似性,把阿伦尼乌斯以水为溶剂的个别现象,推广到任何溶剂,提出了酸碱溶剂理论。已知水的电离可写成:H2O+H2O??OH-+H3O+,模仿H2O的电离方程式,写出液氨微弱电离的方程式(已知生成的两种粒子电子数相等):___________________________________________________。
(2)1923年丹麦化学家布朗斯和英国化学家劳莱(Lowry)提出了质子理论。凡是能够释放质子(氢离子)的任何含氢原子的分子或离子都是酸;凡是能与质子(氢离子)结合的分子或离子都是碱。按质子理论:下列粒子在水溶液既可看作酸又可看作碱的是______________(填字母)。
A.H2O  B.NH  C.OH-  D.HCO
E.CH3COO-  F.Cl-
解析:(1)H2O的电离从形式上看,是一个水分子电离出一个H+给另一个水分子,模仿水的电离,液态氨电离也应该是一个NH3电离出一个H+给另一个NH3。
(2)H2O既可电离出H+又与H+结合成H3O+,所以H2O既可看成酸又可看成碱;NH+4不能结合H+;OH-、CH3COO-不能释放出H+;HCO既能释放出H+又能结合H+,所以HCO既可看成酸又可看成碱;Cl-既不能释放出H+也不能结合H+。
答案:(1)2NH3??NH+NH
(2)AD
13.(2011年泉州调研)硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题:
制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如图所示:

(1)写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式:
________________________________________________________________________。
(2)整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,写出配平的化学反应方程式:____________________________________________;
H2还原SiHCl3过程中若混入O2,可能引起的后果是
________________________________________________________________________。
解析:(1)根据给定的反应物和生成物写出化学方程式,注意反应条件和配平。
(2)写出反应物和给出的生成物H2SiO3和HCl,用原子守恒法找出另一种生成物为H2,并配平。
答案:(1)SiHCl3+H2Si+3HCl (2)SiHCl3+3H2O===H2SiO3↓+3HCl↑+H2↑ 氧气与氢气混合,可能引起爆炸;氧气可能会氧化SiHCl3
14.(2011年广东湛江高一调研)中国是一个人口众多的发展中国家,人们注意到:西方国家的发展模式不完全适用于中国,例如,
(1)设想中国每家都有轿车,则每天需要供应8000万桶石油(目前全世界每天的产油量约为6700万桶),如果每7桶石油为1吨,每吨石油能提炼出70%(质量分数)的燃料,以燃料油中平均含C、H原子比例为10∶22计算,到那时,中国由于轿车燃油将可能每天排出温室气体多少万吨?
(2)设想以植物性食物为主的中国人,平均食用牛肉的水平若与美国人相当,则每年需增加粮食3.4亿吨(这相当于美国一年的粮食产量),如果每吨粮食生产需提供0.1吨氮元素,则:①中国每年将需要多供应多少吨尿素[CO(NH2)2]?
②尿素生产原理为:CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O,据此计算:为增产尿素,需再建年产20万吨合成氨的工厂几座?
解析:(1)每天需燃油:
8000万桶/7(桶/吨)×70%=800万吨,800万吨燃油中碳的质量为:
800万吨×≈676万吨。
设每天排放温室气体(CO2)的质量为x。则:
C    ~    CO2
12         44
676万吨       x
列比例式,解得x≈2478.7万吨。
(2)①每年需多提供尿素的质量为:0.1吨××3.4亿≈0.73亿吨。
②设需合成氨的质量为y,
CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O
  34      60
  y      7300万吨
列比例式,解得y≈4137万吨。
故有≈207座。
所以需多供应尿素7300万吨,需再建年产20万吨合成氨的工厂207座。
答案:(1)2478.7万吨
(2)①0.73亿吨 ②207座
化学键
1.下列物质中含离子键的是(  )
A.Cl2   B.CO2
C.NaCl D.CH4
解析:选C。NaCl为离子化合物,含有离子键。
2.下列各数值表示有关元素的原子序数,其所表示的各原子组中能以离子键相互结合形成稳定化合物的是(  )
A.10与19 B.6与16
C.11与17 D.14与8
解析:选C。根据离子键的形成条件,活泼金属元素与活泼的非金属元素间一般形成离子键,根据原子序数,C项中是Na和Cl符合题意。
3.(2010年高考山东卷)下列说法正确的是(  )
A.形成离子键的阴、阳离子间只存在静电吸引力
B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性均依次减弱
C.第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强
D.元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果
解析:选D。A项,形成离子键的阴、阳离子间既存在静电吸引力,又存在静电排斥力;B项,HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱,还原性依次增强;C项,第三周期非金属元素最高价含氧酸的酸性从左到右依次增强;D项,元素原子核外电子排布的周期性变化导致元素性质的周期性变化,即元素周期律。
4.下列化合物电子式书写正确的是(  )
解析:选D。书写离子化合物的电子式时,阴、阳离子需交替出现。要特别注意,当含两个或多个相同离子时,不能合并写,A不正确;S2-的电子式在[ ]的右上角标明该阴离子所带的电荷数及其电性,而不是化合价,B不正确;C中阳离子用离子符号表示,C不正确。
5.A、B、C、D、E都是短周期元素,原子序数依次增大,A、B处于同一周期,C、D、E同处另一周期。C、B可按原子个数比2∶1和1∶1分别形成两种离子化合物甲和乙;D、A按原子个数比3∶2形成离子化合物丙;E是地壳中含量最高的金属元素。根据以上信息回答下列问题:
(1)B元素在周期表中的位置是________,乙物质的电子式是________。
(2)C、D、E阳离子半径由小到大的顺序是________(用离子符号填写)。
(3)E的单质加入到C的最高价氧化物对应的水化物的溶液中,发生反应的离子方程式是________________________________________________________________________。
解析:由题意可推知,A、B、C、D、E分别是:N、O、Na、Mg、Al,由此可解答(2)(3)。
答案:(1)第2周期第ⅥA族

一、单项选择题
1.下列不属离子化合物的是(  )
A.H2O B.CaCl2
C.KOH D.NaNO3
解析:选A。一般是典型金属与典型非金属才能形成离子化合物,A中H、O都是非金属。2.用电子式表示MgBr2形成过程,正确的是(  )
解析:选C。排除A、D;用电子式表示物质形成过程,要用“―→”,不能用“===”,所以B错,C对。
3.某金属元素X,其原子的质量数为52,已知X的离子中含有28个中子、21个电子,由这种离子构成的化合物的化学式正确的是(  )
A.XNO3 B.X2(SO4)3
C.XCl2 D.K2X2O7
解析:选B。X元素的质子数=52-28=24,其离子所带电荷数为24-21=3,即X在该化合物中为+3价。
4.氢化钠(NaH)是一种白色的离子化合物,其中钠元素为+1价,NaH与水反应生成氢气。下列叙述正确的是(  )
A.NaH在水中显酸性
B.NaH中氢离子电子排布与氦原子相同
C.NaH中氢离子半径比锂离子的小
D.NaH中氢离子可以被还原成氢气
解析:选B。由题意知NaH+H2O===NaOH+H2↑,则A、D错误;NaH中氢为-1价,H- ,H-与Li+核外电子排布相同,原子序数小的半径大,C错误。
5.(2011年福建泉州高一检测)M、R均为主族元素,已知M的一个原子失去2个电子,R的一个原子得到一个电子后形成稀有气体元素的电子层结构。下列关于M与R形成的化合物的叙述中正确的是(  )
A.M与R可形成MR2型离子化合物
B.在MR2中M的离子半径比R的离子半径大
C.M与R形成的离子化合物一定可溶于水
D.M与R形成的离子化合物MR2的电子式为
解析:选A。M的一个原子失去2个电子形成M2+,R的一个原子得到一个电子形成R-,二者相互作用可形成MR2型离子化合物,电子式为,则A选项正确;在MR2型化合物中,M2+与R-的电子层数不确定,所以离子半径大小也不能确定,B选项错误;离子化合物不一定都可溶于水,如CaF2难溶于水,所以C选项错误,D选项错误。
6.下列叙述中正确的是(  )
A.化学键只存在于分子之间
B.化学键只存在于离子之间
C.化学键是相邻的原子之间强烈的相互作用
D.化学键是相邻的分子之间强烈的相互作用
解析:选C。化学键是相邻的原子或离子之间强烈的相互作用。
二、不定项选择题
7.下列叙述正确的是(  )
A.阳离子一定是金属离子,阴离子一定只含非金属元素
B.某金属元素的阳离子和某非金属元素的阴离子组成的物质一定是纯净物
C.阴、阳离子相互作用后不一定形成离子化合物
D.离子化合物一定都溶于水
解析:选C。A项H+、NH不是金属离子,MnO中含有金属元素;B项,Na+与O2-、O组成Na2O和Na2O2的混合物;C项,H+与OH-作用生成水,水不是离子化合物;D项,MgO、BaSO4等离子化合物不溶于水。
8.下列电子式中,正确的是(  )
9.(2011年徐州高一质检)已知主族元素A、B、C、D的离子aA(n+1)+、bBn+、cC(n+1)-、dDn-具有相同的电子层结构。则下列叙述正确的是(n为正整数)(  )
A.原子序数:a>b>d>c
B.离子半径:A(n+1)+>Bn+>C(n+1)->Dn-
C.单质的还原性:B>A;单质的氧化性:D>C
D.离子还原性:A(n+1)+>Bn+;离子的氧化性:C(n+1)->Dn-
解析:选AC。据A、B、C、D的离子所带电荷数,可知aA、bB与cC、dD为相邻周期的元素。由于aA、bB元素失去电子而成为阳离子,失去了原有的一个最外电子层。而cC、dD形成阴离子,原子的电子层数未减少。且形成的四种离子,具有相同的电子层结构,所以A、B在C、D的下一个周期。又因同周期元素从左向右,元素的正化合价依次升高,形成阴离子时,元素负化合价的绝对值从左到右依次减小,故A、B、C、D四种元素在周期表中的相对位置如下:

从而可知选项A、C正确。
10.下列叙述中正确的是(  )
A.元素周期表第1周期内的元素之间不可能形成离子键
B.元素周期表ⅠA族内的元素之间不可能形成离子键
C.离子化合物中一定含有阴离子和阳离子
D.离子化合物中一定含有金属元素
解析:选AC。周期表第1周期内的元素是氢(非金属)和氦(性质特别稳定),它们不可能形成离子键。周期表ⅠA族内有非金属元素氢和很活泼的金属元素Li、Na、K等,氢和很活泼的金属之间可以形成离子键,如离子化合物NaH。离子化合物中一定含有阴离子和阳离子,但不一定含有金属元素,如NH4Cl、NH4NO3都是离子化合物,但都不含金属元素。
三、非选择题
11.用电子式表示KBr和MgCl2两种化合物的形成过程。
解析:首先明确是两种离子化合物,左边写成键原子的电子式,右边写离子化合物的电子式,中间用箭号连接,左边用弯箭头表示电子的得失。
答案:
12.A、B、C三种短周期元素,原子序数依次增大,三种元素原子序数之和为35,A、C同主族,B+核外有10个电子,则:
(1)A、B、C三种元素分别是________、________、________。(填元素名称)
(2)A、B、C三种元素两两之间能形成多种化合物,其中属于离子化合物的化学式分别为________、________、________。
(3)用电子式表示B和C形成离子化合物的过程_____________________________。
解析:由B+核外有10个电子可推知B为钠元素,设A的原子序数为x,由A、C同主族知C的原子序数为x+8,即x+11+x+8=35,则x=8,故A为氧元素,C为硫元素。
答案:(1)氧 钠 硫 (2)Na2O Na2O2 Na2S
(3)
13.A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的同周期元素,已知A、C、F的原子最外层电子数之和为11,且这三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应,均生成盐和水,D元素原子的次外层电子数比最外层电子数多4个,E元素原子最外层与最内层电子数的差是3,试回答:
(1)写出下列元素的元素符号:A________,C________,D________,E________。
(2)写出A、C、F三种元素最高价氧化物的水化物相互反应的化学方程式________________________________________________________________________,
________________________________________________________________________,
________________________________________________________________________。
解析:A、C、F三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应,说明一定有铝、钠。三元素的原子最外层电子数之和为11,故F为氯,A为钠,C为铝,D的次外层电子数比最外层电子数多4个,说明其次外层电子数为8,故D为硅,E的最内层电子数为2,最外层电子数为5,故E为磷。
答案:(1)Na Al Si P
(2)NaOH+Al(OH)3===NaAlO2+2H2O
NaOH+HClO4===NaClO4+H2O
Al(OH)3+3HClO4===Al(ClO4)3+3H2O
14.(2011年启东中学高一调研)有位于周期表中的七种元素,试按下述所给的条件推断。
①A、B、C是同一周期的金属元素,已知原子核外有3个电子层,A的原子半径在所属周期中最大且原子半径A>B>C。
②D、E是非金属元素,它们跟氢气化合可生成气态氢化物HD和HE,在室温时,D的单质是液体,E的单质是固体。
③F在常温下是气体,性质稳定,是除氢气外最轻的气体。
④G是除氢外原子半径最小的元素(不考虑稀有气体)。
(1)A的名称是________;B位于周期表中第________周期,第________族;C的原子结构示意图是________。
(2)E单质的颜色是________。
(3)A元素与D元素形成的化合物的电子式是__________________。
(4)F的元素符号是________。
(5)在上述七种元素中,最高价氧化物对应的水化物碱性最强的化学式是________;气态氢化物最稳定的化学式是________。
解析:①A在第三周期,原子半径最大,A为Na,B为Mg,C为Al。
②D单质为液态非金属、气态氢化物为HD,D为Br,E的单质是固态非金属、气态氢化物为HE,故E为I。
③F是除氢气外最轻的气体且性质稳定,则F是He。
④G是第二周期的氟元素。
答案:(1)钠 3 ⅡA 
(4)He (5)NaOH HF
原子核外电子的排布
1.(2011年高考海南卷) 是常规核裂变产物之一,可以通过测定大气或水中的含量变化来监测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关131 53I的叙述中错误的是(  )
A.的化学性质与相同
B.的原子序数为53
C.的原子核外电子数为78
D.的原子核内中子数多于质子数
解析:选C。与互为同位素,二者的化学性质相同;的原子序数为53,原于核外电子数为53,中子数为131-53=78,则的原子核内中子数多于质子数。
2.核电荷数小于或等于18的元素中,原子的最外层电子数是其余电子总数一半的元素种类有(  )
A.1种 B.2种
C.3种 D.4种
解析:选B。在1~18号元素中,符合题给要求的元素原子的电子排布依次为2、1和2、8、5。
3.(2011年江苏无锡高一质检)原子核外每个电子层上均含有2n2个电子的元素是(  )
A.Be B.C
C.Ar D.Ne
解析:选D。原子核外每个电子层上均含有2n2个电子的元素必须具备每层电子排布:K层2个,L层8个,当有3个电子层时,电子数为18>8(原子的最外层电子数不超过8个),所以只有Ne符合要求。
4.某粒子结构示意图为,若该粒子为离子,则它所带的电荷数可能为(  )
①8-n ②n-8 ③10-n ④n-10
A.①② B.①③
C.③④ D.②④
解析:选C。若该微粒为阳离子,其所带电荷数为n-10,若为阴离子,其所带电荷数为10-n。
5.已知A元素原子的核电荷数大于B元素原子的核电荷数,但两种元素的原子具有相同数目的电子层,A元素原子最外层电子数为B元素的两倍,A元素原子M层电子数为K层电子数的3倍,C元素原子的核电荷数是电子层数的4倍,其质子数为最外层电子数的6倍。请完成下列空白:
(1)A的原子结构示意图为________;A元素的名称为________。
(2)B的原子结构示意图为________;B元素的名称为________。
(3)C的离子结构示意图为________;C元素的名称为________。
解析:因为K层最多容纳2个电子,又已知A元素原子M层电子数是K层电子数的3倍,所以M层电子数为2×3=6,则A为硫。B元素原子最外层上的电子数为6÷2=3,则B为铝。已知C的核电荷数是电子层数的4倍,质子数为最外层电子数的6倍,4与6的最小公倍数为12,可见该元素原子的核电荷数为12时,原子核内的质子数恰好为其电子层数的4倍,并为其最外层电子数的6倍,则C为镁,最外层电子数少于4的原子,易失去电子形成离子。
答案:(1)  硫
(2)  铝
(3)  镁
一、单项选择题
1.某粒子M的结构示意图为,下列有关该粒子的说法中不正确的是(  )
A.x值有6种以上的可能
B.M粒子的符号可能是O2-、Ne、Al3+等
C.M粒子表示的阴离子中还原性最弱的是N3-
D.取含有M粒子的溶液进行焰色反应,若为黄色,则M的符号是Na+
解析:选C。由题意知。x可能的值有6,7,8,9,10,11,12,13,14;对应的粒子符号分别为C4-、N3-,O2-,F-,Ne,Na+、Mg2+、Al3+、Si4+;阴离子中还原性最弱的F-;Na的焰色反应呈黄色。故选C。
2.(2011年常州高一调研)某原子核外共有n个电子层(n>3),则(n-1)层最多容纳的电子数为(  )
A.8 B.18
C.32 D.2(n-1)2
解析:选B。由(n-1)≥3?2(n-1)2≥18,且次外层电子数最多不超过18,因此,(n-1)层最多容纳的电子数为18。
3.核电荷数为15的原子,n层电子个数最多,n层为(  )
A.K层 B.N层
C.M层 D.L层
解析:选D。核电荷数为15的原子,其原子结构示意图为 ,L层电子数最多。
4.一种微粒与另一种微粒的质子数和电子数均相等,它们不可能是(  )
A.不同种离子 B.不同种分子
C.不同原子 D.一种离子,一种分子
解析:选D。不同离子有可能,如F-和OH-,A正确;不同分子,如NH3、CH4,B正确;微粒的质子数和电子数决定了微粒带电荷情况,即当两微粒的质子数和电子数相等时,它们的带电荷情况也相同,如果一种为离子(带电荷),另一种为分子(不带电),它们的质子数和电子数就不可能相等,则D不可能。至于C选项,由于存在同位素,不同原子质子数和电子数相等有可能。
5.下列粒子中,核外电子数相同的是(  )
①F- ②Na+ ③Ne ④K+ ⑤
A.①②③⑤ B.①②④⑤
C.①②③④ D.②③④⑤
解析:选A。F-中含10个电子,Na+中含10个电子,Ne中含10个电子,K+中含18个电子,⑤中为Mg2+,含10个电子。故①②③⑤中电子数相同。
6.(2011年浙江宁波高一质检)下列说法中肯定错误的是(  )
A.某原子K层上只有一个电子
B.某原子M层上电子数为L层上的电子数的4倍
C.某离子L层和M层上的电子数均为K层的4倍
D.某离子的核电荷数与最外层电子数相等
解析:选B。K、L、M电子层上最多容纳的电子数分别为2、8、18;K层上可排1个,也可排2个,A正确;当M层上排有电子时,L层上一定排满了8个电子,而M层最多只能排18个电子,所以某原子M层上电子数为L层上的电子数的4倍即32个错误,B不正确;L、M层填有电子时,K层电子数为2,则其L、M层的电子数均为8个,离子具有结构,离子可能是S2-、Cl-、K+、Ca2+,C正确;O2-的结构示意图为 ,其核电荷数与最外层电子数相等,D正确。
二、不定项选择题
7.下列叙述不正确的是(  )
A.原子最外层电子数不超过8个
B.原子中易失去的电子能量一定最低
C.原子的次外层电子数不一定是8个或18个
D.M层电子的能量比L层电子的能量高
解析:选AB。A项,当K层为最外层时,不超过2个。B项,易失去的电子应是外层电子,能量高。
8.有A、B两种原子,A原子的M层比B原子的M层少3个电子,B原子的L层电子数恰好为A原子L层电子数的2倍。A和B分别是(  )
A.硅和钠 B.硼和氦
C.氯和碳 D.碳和铝
解析:选D。解本题的关键是“B原子的L层电子数恰好为A原子L层电子数的2倍”,由于L层上最多只能容纳8个电子,而B原子M层上有电子,则B的L层上有8个电子,A的L层上有4个电子。A为碳,B为铝。
9.A、B、C三种元素的核电荷数依次为a、b、c,它们的离子An+、Bn-、Cm-具有相同的电子层结构,且n>m,则下列关系正确的是(  )
A.a>b>c B.a>c>b
C.a=b+m+n D.a=c+n+m
解析:选BD。An+和Bn-具有相同的电子层结构,则a-n=b+n,a=b+2n,a>b。An+和Cm-具有相同的电子层结构,则a-n=c+m,a=c+m+n,a>c。Bn-和Cm-具有相同的电子层结构,且n>m,b+n=c+m,b-c=m-n<0,故c>b,所以a>c>b,选BD。
10.核内中子数为N的R2+,质量数为A,则ng它的氧化物中含质子的物质的量是(  )
A.(A-N+8) mol
B.(A-N+10) mol
C.(A-N+2) mol
D. (A-N+6) mol
答案:A
三、非选择题
11.在1~18号元素中,某元素R的最外层上的电子数与电子层数相同,试写出可能元素的元素符号和原子结构示意图________________________________________________。
解析:(1)R有1个电子层,且最外层上有1个电子的: ,氢元素。(2)R有2个电子层,且最外层上有2个电子的 ,铍元素。(3)R有3个电子层,且最外层上有3个电子的: ,铝元素。
答案:H 、Be 、Al
12.应用原子核外各电子层的电子数推断下列各元素(用元素符号填写):
(1)某元素的M层上的电子数是K层电子数的3倍,则该元素是________;
(2)某元素最外层电子数是次外层电子数的一半,是倒数第三层的2倍,则该元素是________;
(3)某元素最外层电子数是次外层电子数的2倍,则该元素是________。
解析:(1)该元素K层一定有2个电子,则M层上有6个电子,L层一定排满2n2个电子2×22=8个,则该元素核外有2+8+6=16个电子,则该元素核电荷数为16,为硫元素。
(2)由于该元素最外层电子数是倒数第三层电子数的2倍,则该元素倒数第三层只能是K层(2个电子),最外层为第三层含有4个电子,次外层有8个电子,因此该元素核外有2+8+4=14个电子,其核内有14个质子,为硅元素。
(3)因该元素最外层电子数是次外层电子数的2倍,最外层电子数不超过8个,则该元素次外层只能为K层(2个电子),则该元素最外层(第二层)有4个电子,因此该元素核外电子数为2+4=6个,核电荷数为6,为碳元素。
答案:(1)S (2)Si (3)C
13.已知1~20号元素中A、B、C、D四种元素的原子中,质子数为A(1)元素的名称:C________,D________。
(2)原子结构示意图:A________,B________。
(3)工业上由A元素的单质制取B元素的单质的化学方程式_______________________。
(4)若没有“质子数为A解析:A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,次外层只能是K层,A为碳元素;B元素的原子核外M层电子数是L层电子数的一半,L层电子数为8,M层电子数为4,B元素为硅元素;C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个,符合此条件的元素有锂和氯,因为质子数B小于C,C为氯元素;D的原子核外K层、L层电子数之和为10,又等于M、N层电子数之和,D为钙元素。
答案:(1)氯 钙
(2)C  Si
(3)SiO2+2CSi+2CO↑ (4)锂
14.(2011年无锡高一检测)A、B、C、D四种元素,A单质在B单质中燃烧发出苍白色火焰,C单质跟A、D形成的化合物的水溶液反应生成A单质,C原子与B原子的电子层数相同,且最外层电子数之差为奇数,D原子最外层电子数为K层电子数的3倍,其单质为淡黄色固体。
(1)四种元素符号为:A____________,B____________,C____________,D____________;
(2)离子的电子层结构相同的两种元素是______,离子的结构示意图分别为____________、________________;
(3)A、B、C、D原子形成的最高价氧化物的化学式分别为__________、__________、__________、__________。
解析:D原子最外层电子数为K层电子数的3倍,其单质为淡黄色固体,则D为S。A单质在B单质中燃烧发出苍白色火焰,即为H2、Cl2。C单质跟A、D形成的化合物的水溶液反应生成A单质,A为H,B为Cl。C原子与B原子的电子层数相同,且最外层电子数之差为奇数,故C为Mg。
答案:(1)H Cl Mg S
(2)Cl、S   
(3)H2O Cl2O7 MgO SO3
太阳能、生物质能和氢能的利用
1.氢气虽然是一种理想的绿色能源,但目前仍处在研究、实验阶段,还未得到广泛应用,其原因可能是(  )
A.氢气虽可由水制备获得,但水资源严重匮乏
B.氢气制备耗能巨大,廉价制氢技术尚未成熟
C.氢气贮存、运输等安全技术已经很好地解决了
D.氢气燃烧产物虽无污染,但其放出热量较少
解析:选B。氢气是一种放出热量多、无污染的、理想的绿色能源,但目前仍处在研究、实验阶段,不是由于水资源的原因,我国淡水资源不是太多,但是海水资源比较丰富,A项错;氢气可以由水制备,但是需要消耗大量的能源,且不好贮存,这是根本原因。
2.(2011年漳州高一检测)可再生能源是我国重要的能源资源,在满足能源需求、改变能源结构、减少环境污染、促进经济发展等方面具有重要作用。应用太阳能光伏发电技术,是实现节能减排的一项重要措施。
下列有关分析不正确的是(  )
A.风能、太阳能、生物质能等属于可再生能源
B.推广可再生能源有利于经济可持续发展
C.上图是太阳能光伏电池原理图,图中A极为正极
D.光伏电池能量转化方式是太阳能直接转化变为电能
解析:选C。A、B说法正确;由图中的电流方向可知,A极应为负极,C不正确;光伏电池发电是将光能直接转化为电能,D正确。
3.绿色能源是指使用后不会对环境造成污染的能源,下列属于绿色能源的是(  )
①太阳能 ②风能 ③石油 ④煤 ⑤木材 ⑥潮汐能
A.①②⑥ B.②③④
C.①②⑤ D.②⑤⑥
解析:选A。绿色能源属于新能源,符合条件的有太阳能、风能和潮汐能。
4.(2011年高考福建卷)下列关于化学与生产、生活的认识不正确的是(  )
A.CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体
B.使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一
C.节能减排符合低碳经济的要求
D.合理开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)有助于缓解能源紧缺
解析:选A。造成温室效应的气体包含CO2和CH4,但不包含N2。
5.从根本上解决环境和生态问题,还要依靠绿色化学的发展。温室效应是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。
(1)下列措施中,有利于降低大气中CO2浓度的有________(填字母)。
a.减少化石燃料的使用 b.降低人口出生率
c.采用节能技术 d.利用太阳能、风能
(2)绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率,原子利用率表示目标产物的质量与生成物的总质量之比。将CO2转化为有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多,如:
a.CO2+CH4CH3COOH
b.2CO2+6H2H2C===CH2+4H2O
c.6CO2+6H2OC6H12O6+6O2
d.CO2+3H2CH3OH+H2O
以上反应中,最节能的是____________,原子利用率最高的是________。
解析:(1)降低CO2的浓度,就要从根本上减少CO2的排放,a、b、c三个符合条件;利用太阳能和风能等新能源也可以减少CO2的排放。
(2)反应c为光合作用,不需要另外的能源,最节能,反应a只有一种物质生成,没有副产物,原子利用率为100%,最高。
答案:(1)abcd (2)c a
一、单项选择题
1.“绿色化学”要求从根本上减少乃至杜绝污染。下列对农作物收割后留下的茎秆的处理方法中,不符合“绿色化学”的是(  )
A.就地焚烧 B.发酵后作农家肥
C.加工成精饲料 D.制造沼气
解析:选A。农作物的茎秆就地焚烧会产生污染物。
2.(2011年徐州高一检测)出行是人们日常生活必不可少的环节,出行的工具五花八门,使用的能量也各不相同。自行车、电动自行车、普通汽车消耗能量的类型分别是(  )
①生物能 ②核能 ③电能 ④太阳能 ⑤化学能
A.①④⑤   B.①③⑤
C.①②③ D.①③④
解析:选B。骑自行车是人消耗人体内的能量做功,是生物能;电动自行车是将电能转化为机械能;普通汽车是通过燃烧汽油而转化为机械能。
3.新的替代能源主要包括(  )
①核能 ②柴草 ③焦炭 ④太阳能 ⑤氢能 ⑥液化石油气 ⑦水煤气 ⑧天然气A.②③⑥⑦ B.①④⑤
C.③⑥⑦⑧ D.①④⑤⑥
解析:选B。新一代能源主要有核能、太阳能、氢能。
4.下列对城市废弃物中生物质能利用不合理的是(  )
A.把废弃物运到乡下找个地方填埋掉
B.对废弃物进行处理后焚烧,利用产生的热能供暖和发电
C.把废弃物进行生物化学转换获取CH4
D.让废弃物在一定条件下发生化学反应,产生热值较高的可燃性气体
解析:选A。填埋垃圾要到专门的垃圾填埋场。
5.(2011年嘉兴高一检测)人体内葡萄糖的消耗为:
C6H12O6(葡萄糖)+6O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-2800 kJ·mol-1,如果某人每天消耗12540 kJ的热量,则他每天至少要摄入葡萄糖的质量为(  )
A.806 g B.1000 g
C.1250 g D.1500 g
解析:选A。1 mol葡萄糖为180 g,放出的热量为2800 kJ,所以放出12540 kJ的热量需要葡萄糖12540 kJ÷2800 kJ·mol-1×180 g·mol-1≈806 g。
6.(2011年宿迁高一检测)天然气、石油、煤等在地球上的蕴藏量是有限的,则下列说法正确的是(  )
①可利用电解水的方法制得氢气作能源
②可砍伐树木、野草作能源
③应开发太阳能、核能等新能源,大量应用风能、水能等可再生能源
A.① B.②
C.②③ D.③
解析:选D。①电解水用电力来换取氢能,在经济上不合算,②砍伐树木、野草会破坏生态平衡;③新能源、可再生能源是发展方向,因为当今燃料的主体化石燃料是有限的,不可再生的。
二、单项选择题
7.下列有关太阳能的说法不正确的是(  )
A.太阳能以光波形式传送到地面
B.化石燃料蕴藏的能源来自太阳能
C.太阳能是洁净能源,不污染环境
D.食用植物体内的淀粉、蛋白质等属直接利用能源
解析:选D。食用植物体内的淀粉、蛋白质等,物质中的化学能转化为热能,再被利用。8.2011年4月22日是第42个世界地球日。今年地球日主题为“珍惜地球资源,转变发展方式”。下列行为不符合活动主题的是(  )
A.开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源,减少使用煤、石油等化石燃料
B.实现化石燃料清洁利用,就无需开发新能源
C.更新采煤、采油技术,提高产量以满足工业生产的快速发展
D.落实资源的“3R”发展观,即:减少资源消耗(Reduce)、增加资源的重复使用(Reuse)、资源的循环再生(Recycle)
答案:BC
9.下列有关能量转化的说法不正确的是(  )
A.煤燃烧是化学能转化为热能的过程
B.化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
C.动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程
D.植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成化学能的过程
解析:选C。葡萄糖在动物体内被氧化放出热量,提供动物所需能量,是化学能转化为热能。
10.(2010年高考江苏卷改编题)如图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是(  )
A.该系统中只存在3种形式的能量转化
B.装置Y中负极的电极反应式为:H2-2e-===2H+
C.装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D.装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放,并能实现化学能与电能间的完全转化
解析:选BC。A项,系统中存在光能―→电能、电能―→化学能、化学能―→电能、电能―→机械能等多种能量转化方式;B项,Y中负极的电极反应式为H2-2e-===2H+;C项,装置X可电解水生成H2和O2;D项,无论是原电池还是电解池都不可能实现电能与化学能的完全转化,故B、C正确。
三、非选择题
11.人类所使用的能量绝大部分来源于太阳能,捕获太阳能的生物主要为绿色植物,光合作用的总反应式是________________________________________,光合作用的能量转换是把________转化为________。
解析:本小题是与生物有关的问题。绿色植物在光能作用下,将CO2和H2O转化为有机物和氧气,同时将光能转变为化学能贮存起来。
答案:6H2O+6CO2C6H12O6(葡萄糖)+6O2 光能 化学能
12.1 mol氢气燃烧时约放热286 kJ,而1 kg汽油燃烧时约放热46000 kJ。请回答:
(1)等质量的氢气和汽油相比,________放出的热量多。
(2)氢气被公认是21世纪替代矿物燃料的理想能源,试简述氢气作为能源的三个主要优点:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
解析:(1)1 mol H2为2 g,1 kg H2燃烧放热为:286 kJ×1000 g÷2 g=1.43×105 kJ>4.6×104 kJ。
答案:(1)氢气 (2)①来源丰富 ②单位质量的氢气燃烧时放出热量多 ③燃烧后不产生污染
13.近20年来,对以氢气作为未来的动力燃料氢能源的研究获得了迅速发展,像电一样,氢是一种需要依靠其他能源如石油、煤、原子能等的能量来制取的所谓“二级能源”,而存在于自然界的可以提供现成形式能量的能源称为“一级能源”,如煤、石油、太阳能和原子能等。
(1)氢气燃烧时耗氧量小,发热量大。已知,热化学方程式为:
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
试通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是________。
(2)氢能源有可能实现能源的贮存,也有可能实现经济、高效的输送。研究表明过渡金属型氢化物(又称间充氢化物),在这类氢化物中,氢原子填充在金属的晶格间隙之间, 其组成不固定,通常是非化学计量的,如:LaH2.76、TiH1.73、CeH2.69、ZrH1.98、PrH2.85、TaH0.78。已知标准状况下,1体积的钯粉大约可吸附896体积的氢气(钯粉的密度为10.64 g·cm-3,相对原子质量为106.4),试写出钯(Pd)的氢化物的化学式________。
解析:(1)由热化学方程式可知,相同质量的氢气和碳完全燃烧时放出的热量之比:
(285.8 kJ·mol-1×)∶(393.5 kJ·mol-1×)≈4.36∶1。
(2)由题意可知,1 cm3钯粉可吸收896 cm3的氢气,
n(Pd)∶n(H)
=∶(×2)
=1∶0.8。
故氢化物的化学式为PdH0.8。
答案:(1)4.36∶1 (2)PdH0.8
14.氢气是一种理想的新能源,已知下列两个热化学方程式:
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-563.6 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.5 kJ·mol-1
试计算,燃烧多少千克氢气生成液态水放出的热量与燃烧5.60 kg一氧化碳生成二氧化碳放出的热量相等?
解析:设氢气的质量为x,与5.60 kg CO燃烧产生的热量相等。
×
=×
解得x≈0.394 kg。
答案:0.394 kg
煤的综合利用 苯
1.煤是我国的一种主要能源,在使用煤资源时,下列所采取的措施不合理的是(  )
A.燃煤时应将块煤粉碎或磨成粉末
B.燃煤时应通入足量的空气,且越多越好
C.将煤制成水煤气
D.将煤经过处理制成甲醇等
解析:选B。将块煤粉碎或磨成粉末,固体颗粒变小,反应更加充分,A选项正确;燃煤时,通入的空气能使煤完全燃烧即可,不是越多越好,因为过多的空气会带走大量的热量,B选项错误;煤气化后利用率高,污染少,C选项正确;煤经过处理制成甲醇可以减少污染,D选项正确。
2.下列关于苯的说法中,正确的是(  )
A.苯的分子式是C6H6,不能使酸性KMnO4溶液褪色,属于饱和烃
B.从苯的凯库勒式看,分子中含有双键,所以属于烯烃
C.在催化剂作用下,苯与液溴反应生成溴苯,发生加成反应
D.苯分子为平面正六边形结构,6个碳原子之间的键完全相同
解析:选D。苯中的碳碳键是介于单键和双键之间的特殊共价键;溴苯的生成是苯和液溴的取代反应。
3.苯中加入溴水后溴水层颜色变浅,这是由于(  )
A.溴挥发了 B.发生了取代反应
C.发生了萃取作用 D.发生了加成反应
解析:选C。苯分子中不含有碳碳双键,所以不能发生加成反应,但苯是一种常用的萃取剂,能萃取溴水中的溴而使溴水层颜色变浅。
4.将苯分子中的一个碳原子换成一个氮原子,得到一种类似苯环结构的稳定有机物,此有机物的相对分子质量为(  )
A.78 B.79
C.80 D.81
解析:选B。苯的相对分子质量为12×6+1×6=78,去掉一个C,减掉12换成N,加14,碳可成4个键,而N只可成3个键,所以要减掉一个H,为80-1=79。
5.某同学要以“研究某分子的结构”为题目做一次探究活动,下面是其活动记录,请你补全所缺内容。
(1)理论推测
他根据苯的凯库勒式,推测苯分子中有两种不同的碳碳键,即________和________,因此它可以使紫色的酸性KMnO4溶液褪色。
(2)实验验证
他取少量的酸性KMnO4溶液加入试管中,然后加入苯,充分振荡,发现________________________________________________________________________。
(3)实验结论
上述的理论推测是________(填“正确”或“错误”)的。
(4)经查阅有关资料,发现苯分子中六个碳原子之间的键________(填“相同”或“不相同”),是一种________键,苯分子中的六个碳原子和六个氢原子________(填“在”或“不在”)同一个平面上,应该用________表示苯分子的结构更合理。
(5)发现问题
当他将苯加入溴水中时,充分振荡,发现能使溴水褪色,于是该同学认为所查资料有误。你同意他的结论吗?为什么?
_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)溶液分层,溶液紫色不褪去
(3)错误 (4)相同 特殊的 在 
(5)不同意。由于苯是一种有机溶剂且不溶于水,而溴单质在苯中的溶解度比其在水中的大许多,故将苯与溴水混合振荡时,苯将其从水溶液中萃取出来,从而使溴水褪色,与此同时,苯层颜色加深,但溴并没有发生任何反应
一、单项选择题
1.(2011年镇江高一质检)洁净煤技术的含义是:指在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制等新技术的总称。下列措施不属于洁净煤技术的是(  )
A.溶剂萃取脱硫法
B.煤的气化(产物主要为CO和H2)
C.借助高温和催化剂的作用,使煤在氢压下裂解成小分子的烃类液体燃料
D.煤的直接燃烧
解析:选D。洁净煤技术涉及四个领域:煤炭加工、煤炭高效洁净燃烧、煤炭转化、污染排放控制与废弃物处理。煤的直接燃烧会产生二氧化硫等污染气体。
2.在烧杯中加入水和苯各50 mL。将一小块金属钠投入烧杯中。你可能观察到的现象(  )
A.钠与水剧烈反应,反应产生的热量导致苯燃烧
B.钠在水层中反应并四处游动,并且发出“啪啪啪”的声音
C.钠在苯的液面上反应并四处游动
D.钠在苯与水的界面处反应并可能作上、下跳动
解析:选D。钠的密度介于苯和水的密度之间,且钠与水反应产生气体,而钠与苯不反应。
3.“煤改油”的关键技术是煤的气化,而目前煤的气化主要是煤中的碳和水蒸气的反应:C+H2O(g)CO+H2,该反应是一个吸热反应,反应所需的能量一般是由间歇进行的碳的燃烧(氧气用空气代替)来提供的:C+O2CO2。关于该过程的说法不正确的是(  )
A.第一个反应需要吸热,所以煤的气化从能量角度来看,得不偿失
B.煤的气化可以减少煤直接燃烧对环境造成的粉尘污染
C.煤气化后作为燃料,燃烧充分,热利用率高
D.上述两个反应后的混合气体中除去CO、CO2就是合成氨的两种原料气
解析:选A。虽然在煤的气化过程中,会有一部分煤的潜在能量受到损失,但由于加工后得到的气态燃料的热利用率高,而且比较清洁,因此从总体来看,将煤气化或液化后再使用,还是比较合理的,故A错误,B、C正确;由于反应C+O2CO2中的氧气是用空气代替的,所以反应后的混合气体中有N2、CO2、CO和H2等,其中含有合成氨的原料气N2和H2,故D正确。
4.下列各组物质可以用分液漏斗分离的是(  )
A.溴苯与水 B.溴苯与溴
C.硝基苯与乙醇 D.硝基苯与苯
解析:选A。互不相溶的两种液体混合物用分液的方法分离。
5.(2011年扬州高一检测)绿色化学对化学反应提出了“原子经济性”(原子节约)的新概念及要求。理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转变成所需产物,不产生副产物、实现零排放。下列几种生产乙苯(C6H5—C2H5)的方法中,原子经济性最好的是(  )
A.C6H6+C2H5Cl―→C6H5—C2H5+HCl
B.C6H6+C2H5OH―→C6H5—C2H5+H2O
C.C6H6+CH2===CH2―→C6H5—C2H5
D.C6H5—CH2CH2Br―→C6H5—CH===CH2+HBr;
 C6H5—CH===CH2+H2―→C6H5C2H5
解析:选C。由“原子经济性”的概念可知,原料分子中的原子全部转变成所需产物,不产生副产物的反应即达到了理想的原子经济性。分析四个选项,A、B、D反应中除了生成乙苯之外,都有副产物生成,而C选项中无副产物生成,故答案为C。
6.下列各组有机物中,仅使用溴水不能鉴别出的是(  )
A.苯和四氯化碳 B.苯和己烷
C.乙烷和乙烯 D.苯和酒精
解析:选B。A项中两物质均能萃取溴水中的溴,但油状液体在上层的是苯,油状液体在下层的是CCl4;B项两物质均不能使溴水发生化学反应且都能萃取溴水中的溴,油层均在上面,现象相同,无法鉴别;C项中乙烯能使溴水褪色,乙烷不能;D项酒精与水互溶,但苯分层,故选B。
二、不定项选择题
7.下列反应中,属于加成反应的是(  )
A.乙烯使酸性KMnO4溶液褪色
B.将苯滴入溴水中,振荡后水层接近无色
C.乙烯使溴水褪色
D.甲烷与氯气混合,光照一段时间后黄绿色消失
解析:选C。A项发生了氧化反应,B项苯萃取溴水中的溴而使水层接近无色,C项乙烯与Br2发生加成反应,D项甲烷与Cl2发生取代反应。
8.杭甬高速公路萧山路段一辆运送化学物品的槽罐车侧翻,罐内15吨苯泄入路边300米长的水渠,造成严重危险。许多新闻媒体进行了连续报道,以下报道中有科学性错误的是(  )
A.由于大量苯溶入水中,渗入土壤,会对周边农田、水源造成严重的污染
B.由于苯是一种易挥发、易燃的物质,周围地区如果有一个火星就可能引起爆炸
C.可以采取抽吸水渠中上层液体的办法,达到部分清除泄漏物的目的
D.由于苯无毒,所以工作人员在处理事故时,不用采取防护措施
解析:选AD。本题是对苯的性质的考查,只要熟悉苯不溶于水,苯有毒,苯的密度小于水,苯易挥发、易燃等物理性质,即可选出错误的是AD项。
9.(2011年常州高一检测)用括号内的试剂除去下列各物质中少量的杂质,正确的是(  )
A.溴苯中的溴(碘化钾溶液)
B.硝基苯中溶有二氧化氮(水)
C.乙烷中的乙烯(氢气)
D.苯中的甲苯(溴水)
解析:选B。A项,溴能氧化碘化钾,生成碘,仍会溶于溴苯中;B项,NO2与水反应,生成HNO3和NO,再用分液法除去水层,即得到硝基苯;C项,乙烯与氢气既不易发生反应,也无法控制用量;D项,苯和甲苯都不与溴反应,且都可溶解溴。
10.乙炔是一种重要的有机化工原料,以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成以下化合物。下列说法正确的是(  )
A.正四面体烷的分子式为C4H4,其二氯代物有两种
B.等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量相同
C.苯为平面六边形结构,分子中存在C—C和C===C,能使酸性KMnO4溶液褪色
D.环辛四烯能使溴水褪色
解析:选BD。根据碳可形成4对共用电子对,可知正四面体烷的分子式为C4H4,根据其对称性可知,二氯代物只有1种,所以A说法错误。B项,乙烯基乙炔和乙炔含碳量和含氢量相同,等质量的两种物质完全燃烧耗氧量相等,所以B说法正确。C选项中,苯分子中不存在C—C和C===C,其化学键是介于C—C和C===C之间的特殊共价键,它不能使酸性KMnO4褪色。D选项中,环辛四烯分子结构中有CC,能和Br2发生加成反应,使溴水褪色,所以D正确。
三、非选择题
11.苯是________色________气味的液体。把苯倒入盛碘水的试管中,振荡,静置,发现的现象是__________________________________,说明苯的密度比水________,而且________溶于水。加几滴植物油于盛苯的试管中,振荡,发现的现象是____________________________,说明苯是很好的____________剂。将盛有苯的两个试管分别插入100 ℃的沸水和0 ℃的冰水中,将会发现前者的现象是__________________,后者的现象是________________。
解析:此题考查的是苯的物理性质以及文字表达能力。苯是一种无色有特殊气味的液体,不溶于水,密度比水小,是一种很好的有机溶剂等,只要熟记苯的物理性质,此题不难作答。
答案:无 有特殊 液体分层,上层呈紫红色,下层呈无色 小 不 植物油和苯溶解在一起 有机溶 沸腾、蒸发 凝结成无色晶体
12.用甲烷、乙烯、苯填空。
(1)在催化剂作用下能与纯溴反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是________。
(2)见光能跟氯气反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是________。
(3)在催化剂作用下加氢生成乙烷,加水生成酒精的是________。
解析:能与纯溴反应的有乙烯和苯,但乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以(1)选苯;见光能跟氯气反应的有甲烷和乙烯,但乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以(2)选甲烷;在催化剂作用下加氢生成乙烷、和水在一定条件下生成酒精的只有乙烯。
答案:(1)苯 (2)甲烷 (3)乙烯
13.某烃A不能使溴水褪色,0.5 mol A完全燃烧时,得到1.5 mol 水和67.2 L二氧化碳(标准状况)。
(1)A的结构简式为_________________________________________________________。
(2)根据下列条件写出有关反应的化学方程式:
①在催化剂FeCl3的作用下,A与Cl2反应生成B。
________________________________________________________________________。
②在催化剂作用下A与H2反应生成C。
________________________________________________________________________。
解析:设烃的分子式为CxHy,完全燃烧时,得到二氧化碳(标准状况)的物质的量为:
n(CO2)==3 mol
由烃的燃烧通式:
CxHy+(x+)O2xCO2+H2O
1 mol       x mol  mol
0.5 mol     3 mol 1.5 mol
则x=6,y=6
故A的分子式为C6H6。
又因A不能使溴水褪色,故A为苯。
14.实验室制备硝基苯的主要步骤如下:
①配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混合酸,加入反应器中。
②向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯,充分振荡,混合均匀。
③在55~60 ℃下发生反应,直至反应结束。
④除去混合酸后,粗产品依次用蒸馏水和5%NaOH溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤。
⑤将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏,得到纯硝基苯。
填写下列空白:
(1)配制一定比例浓硫酸与浓硝酸的混合酸时,操作注意事项是________________________________________________________________________。
(2)步骤③中,为了使反应在55~60 ℃下进行,常用的方法是________________________________________________________________________。
(3)步骤④中洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是________________。
(4)步骤④中粗产品用5%NaOH溶液洗涤的目的是________________。
(5)纯硝基苯是无色、密度比水________(填“小”或“大”)的油状液体,它具有________气味。
解析:本题通过实验考查苯的硝化反应。由于浓硫酸与浓硝酸混合时放热,且浓硫酸的密度比浓硝酸的大,所以混合时,应将浓硫酸慢慢注入浓硝酸中,并及时搅拌和冷却。反应的温度不超过100 ℃时,常用水浴加热控制温度。该方法制得的硝基苯中溶有NO2、HNO3等酸性物质,故用NaOH溶液洗涤。
答案:(1)先将浓硝酸注入容器中,再慢慢注入浓硫酸,并及时搅拌冷却
(2)将反应器放在55~60 ℃的水浴中加热
(3)分液漏斗
(4)除去粗产品中残留的酸性物质
(5)大 苦杏仁
甲烷、烷烃
1.英国国家海洋学中心的研究人员及其同行利用声呐等手段探测到北极海洋中存在大量甲烷气泡,证实了全球变暖会使海底释放大量甲烷的说法。研究人员认为,这些甲烷可能会反过来加剧全球变暖。天然气的主要成分——CH4是一种会产生温室效应的气体,等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应,前者大。下面是有关天然气的几种叙述,其中正确的是(  )
①天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源 ②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大 ③燃烧天然气也是形成酸雨的原因之一
A.①②③ B.①
C.①② D.③
解析:选C。由甲烷的组成可判断天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源,①正确;1 mol CH4的质量是16 g,1 mol CO2的质量是44 g,即16 g CH4比44 g CO2产生的温室效应大,②正确;酸雨的形成主要是含S、N的氧化物所致,③错误。
2.下列有机物中属于烷烃的是(  )
A.C6H12(环己烷) B.C8H18(汽油的主要成分)
C.C8H8(立方烷) D.CHBrClCF3(一种麻醉剂)
解析:选B。D不属于烃,首先被排除。A、B、C中只有B符合烷烃通式CnH2n+2,A、C被排除。
3.(2011年无锡高一检测)在集气瓶中使甲烷与氧气混合,点燃,进行爆炸性实验,下列甲烷与氧气的体积比(同温、同压)中爆炸声最大的是(  )
A.1∶1 B.1∶2
C.1∶3 D.3∶1
解析:选B。爆炸声最大的必要条件之一,气体恰好完全反应,使单位体积的气体反应放出的热量最多。甲烷与氧气在点燃的条件下发生完全反应的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O,符合此反应中CH4和O2的物质的量比即可。故选B。
4.(2011年宁波高一检测)关于取代反应和置换反应的下列说法中,正确的是(  )
A.取代反应和置换反应中一定都有单质生成
B.取代反应和置换反应一定都属于氧化还原反应
C.取代反应大多是可逆的,反应速率慢,而置换反应一般是单向进行的,反应速率快
D.取代反应和置换反应的产物都是唯一的,不会有多种产物并存的现象
解析:选C。取代反应的生成物中不一定有单质;取代反应中替换的原子或原子团的电性相同时应属非氧化还原反应,电性相反时应属氧化还原反应;取代反应是逐步进行的,因而生成物中可能会存在多种取代产物并存的现象。
5.美国宇航局科学家确认火星大气中存在甲烷气体,可能来自火星火山活动或者生命活动,这一发现将为寻找火星生命带来希望。某课外活动小组利用右图所示装置探究甲烷与氯气的反应。根据题意,回答下列问题:
(1)CH4与Cl2发生反应的条件是________;若用日光直射,可能会引起________。
(2)实验中可观察的实验现象有:量筒内壁出现油状液滴,饱和食盐水中有少量固体析出,________________________________________________________________________,
____________________等。
(3)用饱和食盐水而不用水的原因是____________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)实验中生成的油状液滴中的氯仿可作局部麻醉剂,常因保存不慎而被空气氧化,产生剧毒气体——光气,反应的化学方程式为2CHCl3+O2―→2COCl2+2HCl,上述反应________(填选项符号,下同)。
A.属于取代反应 B.不属于取代反应
为防止事故发生,在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是________。
A.氢氧化钠溶液 B.硝酸银溶液
C.稀盐酸 D.水
E.湿润的蓝色石蕊试纸 F.湿润的无色酚酞试纸
解析:CH4和Cl2光照反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl等物质,随着反应的进行,Cl2不断被消耗,黄绿色逐渐消失。又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下是无色液体,且Cl2易溶于有机溶剂,故量筒内壁上有油状液滴。因生成的HCl易溶于水,量筒内的压强减小,量筒内液面上升。HCl溶于水后,溶液中Cl-浓度增大,使NaCl固体析出。氯仿变质后产生HCl,检验产物HCl即可,加入硝酸银溶液后,若产生沉淀,则氯仿变质;HCl溶于水为盐酸,可以使湿润的蓝色石蕊试纸变红。
答案:(1)光照(或光亮处) 爆炸 (2)量筒内黄绿色气体颜色变浅 量筒内液面上升 (3)降低Cl2在水中溶解度,抑制Cl2和水的反应 (4)B BE
一、单项选择题
1.(2011年保定高一检测)下列物质中属于有机物的是(  )
①乙醇 ②食盐 ③石墨 ④甲烷 ⑤蔗糖 ⑥水
⑦一氧化碳 ⑧碳酸钙 ⑨乙酸
A.①②④⑤⑨ B.①④⑤⑨
C.①③④⑤⑦⑧⑨ D.①④⑤⑥
解析:选B。食盐、水中不含碳元素,石墨、一氧化碳、碳酸钙三种物质虽含碳元素,但性质上与有机物有很大区别,不属于有机物。
2.有机物中的烃是________的化合物(  )
A.含有碳元素
B.含有碳元素和氢元素
C.仅含有碳元素和氢元素
D.燃烧后生成二氧化碳和水
解析:选C。仅含有碳元素和氢元素的有机物叫烃,烃燃烧后生成CO2和H2O,但烃的含氧衍生物(CxHyOz)燃烧也生成CO2和H2O,故只有C正确。
3.下列数值都是烃的相对分子质量,其对应的烃一定是烷烃的是(  )
A.44 B.42
C.54 D.128
解析:选A。用CnH2n+2的Mr=14n+2进行判断,44的对应烃是C3H8,A项符合题意,同理可知B、C项符合题意。由于1个C原子与12个H原子相对分子质量之和相等,所以C9H20与C10H8的相对分子质量相等,则128的对应烃不一定是烷烃,D项不符合题意。
4.为验证甲烷分子中含有碳氢两种元素,可将其燃烧产物通过①浓硫酸;②澄清石灰水;③无水硫酸铜。正确的顺序是(  )
A.①②③ B.②③
C.②③① D.③②
解析:选D。要证明CH4中含有碳、氢两种元素,可通过证明CO2和H2O的存在来证明,可选择②和③,但应注意检验的先后顺序,即先证明水后证明CO2。
5.(2011年厦门高一检测)如图,一端封闭的U形管,封闭着的一端有一段CH4和Cl2的混合气体,在水平部分有一段气柱,其他两段为液柱,已知液体与气体不反应,使CH4和Cl2在稍暗的光线下缓慢反应,则中间气柱的长度如何变化(假设中间气柱未移出U形管的水平部分)(  )
A.变大 B.变小
C.不变 D.难以确定
解析:选A。本题为物理与化学的综合题,CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应,气体总体积减小。右边液面下降,左右液柱高度差减小,中间气体压强减小,体积膨胀。
6.一定量CH4恰好与一定量的O2完全反应得CO2、CO、H2O(g),产物总质量为49.6 g,将其通过足量的H2SO4后,洗气瓶质量增加25.2 g,则CH4完全燃烧还需O2的体积(标准状况)为(  )
A.8.96 L B.2.24 L
C.4.48 L D.6.72 L
解析:选C。题中水的物质的量为25.2 g÷18 g·mol-1=1.4 mol,根据原子守恒可得CH4为0.7 mol,经计算可知0.7 mol CH4完全燃烧得到的CO2和H2O的总质量为56 g,故题中所给CH4完全燃烧还需O2的质量为56 g-49.6 g=6.4 g,在标准状况下的体积为6.4 g÷32 g·mol-1×22.4 L·mol-1=4.48 L。
二、不定项选择题
7.下列物质在一定条件下,可与CH4发生取代反应的是(  )
A.氧气 B.液溴
C.氯气 D.酸性KMnO4溶液
解析:选BC。甲烷性质稳定,与酸性KMnO4溶液不反应,但在光照时与纯卤素单质发生取代反应,在氧气中燃烧发生氧化反应,B、C正确。
8.在我国的南海、东海海底已发现天然气(甲烷等)的水合物,它易燃烧,外形似冰,被称为“可燃冰”。“可燃冰”的开采,有助于解决人类面临的能源危机。下列说法正确的是(  )
A.甲烷属于烃类
B.在相同条件下甲烷的密度大于空气
C.甲烷微溶于水
D.可燃冰是一种极具潜力的能源
解析:选AD。甲烷是最简单的烃,难溶于水,因其相对分子质量为16,故相同条件下密度小于空气,甲烷燃烧放出较多的热量且产物为CO2和H2O,所以可燃冰是一种极具潜力的能源,因此A、D正确。
9.(2011年扬州高一检测)某有机物在氧气中充分燃烧,生成的CO2和H2O的物质的量之比为1∶2,下列说法正确的是(  )
A.分子中C、H、O个数之比为1∶2∶3
B.分子中C、H个数之比为1∶2
C.分子中可能含有氧原子
D.此有机物的最简式为CH4
解析:选C。根据有机物在氧气中燃烧时生成的CO2与H2O的物质的量之比为1∶2,推知有机物分子中碳、氢原子的个数比为1∶4,但不能说明其最简式为CH4,因为该分子中还可能含有氧原子,故C正确。
10.(2011年常州高一质检)随着2011年6月30日西气东输二线全线建成投产,预计年内西气东输的输气能力将增加百亿立方米。这里的“气”指的是“天然气”,主要成分是甲烷。下列关于甲烷的说法正确的是(  )
A.实验室可以用排水法收集甲烷
B.只有纯净甲烷在空气中安静燃烧
C.甲烷与氯水发生取代反应
D.甲烷在空气中燃烧只生成二氧化碳和水
解析:选A。甲烷难溶于水,可以用排水法收集,A项正确;甲烷与空气的混合物中甲烷的体积分数只要在爆炸极限之外,甲烷就能安静燃烧,B项错误;甲烷与卤素单质发生取代反应的条件是光照,甲烷不能与氯水反应,C项错误;在氧气不足条件下,甲烷燃烧会生成一氧化碳和水,D项错误。
三、非选择题
11.写出下列各烷烃的分子式。
(1)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的43倍__________________。
(2)烷烃B的分子中含有200个氢原子_______________________________________。
(3)1 L烷烃C的蒸气完全燃烧时,生成同温同压下15 L的水蒸气________。
(4)分子中含有22个共价键的烷烃D为________。
(5)0.1 mol烷烃E完全燃烧,消耗标准状况下的O211.2 L________。
(6)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃F为________。
解析:(1)M=2 g/mol×43=86 g/mol,所以14n+2=86,n=6,即该烷烃的分子式为C6H14。
(2)由CnH2n+2得2n+2=200,n=99,该烷烃的分子式为C99H200。
(3)由1 L烷烃完全燃烧产生同条件下的15 L水蒸气可知,其分子中应含有30个氢原子,则其分子式为C14H30。
(4)由CnH2n+2可知:其中含有(2n+2)个C—H键,(n-1)个C—C键,所以(2n+2)+(n-1)=22,即n=7,所以该烷烃的分子式为C7H16。
(5)0.1 mol烷烃完全燃烧消耗O2为=0.5 mol。
所以=5 n=3 即E为C3H8。
(6)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃应为CH3CH2CH2CH3,分子式为C4H10。
答案:(1)C6H14 (2)C99H200 (3)C14H30 (4)C7H16
(5)C3H8 (6)C4H10
12.(2011年镇江高一检测)燃烧法是测定有机化合物化学式的一种重要方法。现在完全燃烧0.1 mol某烃,燃烧产物依次通过如图所示的装置,实验结束后,称得甲装置增重3.6 g,乙装置增重4.4 g。则该烃的化学式为________。
解析:设该烃的化学式为CnHm,题图装置甲是利用浓硫酸的吸水性吸收该有机化合物燃烧所产生的水,浓碱液吸收二氧化碳,所以甲、乙装置增加的质量就是该有机化合物燃烧所产生的水和二氧化碳的质量。
CnHm+(n+)O2nCO2 + H2O
1          n     m/2
0.1 mol       
解得:n=1,m=4
所以该有机化合物的化学式是CH4。
答案:CH4
13.利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如下:
根据要求填空:
(1)B装置有三种功能:①控制气流速度;②______________________;③____________________________。
(2)设V(Cl2)/V(CH4)=x,若理论上欲获得最多的氯化氢,则x的取值范围是________。
(3)D装置中的石棉上均匀附着KI粉末,其作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)E装置的作用是________(填编号)。
A.收集气体 B.吸收氯气
C.防止倒吸 D.吸收氯化氢
(5)在C装置中,经过一段时间的强光照射,发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生,写出置换出黑色小颗粒的化学方程式_________________________________________________。
(6)装置中除了有盐酸生成外,还含有有机物,从E中分离出盐酸的最佳方法为________。该装置还有缺陷,原因是没有进行尾气处理,其尾气的主要成分是________(填编号)。
A.CH4 B.CH3Cl
C.CH2Cl2 D.CHCl3
E.CCl4
解析:(2)每个氯气只能取代甲烷中的一个氢,根据甲烷中氢原子数,x≥4。
(3)由反应2KI+Cl2===2KCl+I2可知,D装置是用来除去多余氯气的。
(4)HCl易溶于水,球形漏斗可防倒吸。
(5)硬质玻璃管内壁的黑色小颗粒只能为碳单质,该反应为氯气置换出甲烷中的碳:CH4+2Cl2C+4HCl。
(6)生成的有机氯代物不溶于水,液—液互不相溶,分离方法为分液法。尾气应为气态物质,只有甲烷和CH3Cl常温下为气态。
答案:(1)使气体混合均匀 干燥气体 (2)x≥4
(3)吸收过量的Cl2 (4)CD
(5)CH4+2Cl2C+4HCl
(6)分液 AB
14.生态农业涉及农家废料的综合利用,某种肥料经发酵得到一种含甲烷、二氧化碳、氮气的混合气体。2.016 L(标准状况)该气体通过盛有足量红热CuO粉末的硬质玻璃管,发生的反应为:CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu。当甲烷完全反应后,硬质玻璃管的质量减轻4.8 g。将反应后产生的气体通过过量的澄清石灰水,充分吸收,生成沉淀8.5 g。
(1)原混合气体中甲烷的物质的量是________。
(2)原混合气体中氮气的体积分数为________。
解析:用差量法计算混合气体中甲烷的物质的量:固体质量减少的量等于氧化铜失去氧元素的量,
Δn(O)=4.8 g/16 g·mol-1=0.3 mol,
CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu Δn(O)
1 mol     1 mol       4 mol
0.075 mol  0.075 mol     0.3 mol
与氧化铜完全反应后气体中二氧化碳总物质的量:n(CO2)=n(CaCO3)=8.5 g/100 g·mol-1=0.085 mol,原气体中二氧化碳的量:n(CO2)=0.085 mol-0.075 mol=0.01 mol,原气体总物质的量:n(CO2,N2,CH4)=2.016 L/22.4 L·mol-1=0.09 mol,其中氮气的物质的量:n(N2)=0.09 mol-0.01 mol-0.075 mol=0.005 mol,原气体中氮气的体积分数:(0.005 mol×22.4 L/mol)/2.016 L×100%=5.56%。
答案:(1)0.075 mol
(2)5.56%
石油炼制 乙烯
1.(2011年福州高一检测)甲烷是最简单的烷烃,乙烯是最简单的烯烃,下列物质中,不能用来鉴别二者的是(  )
A.溴水 B.水
C.溴的四氯化碳溶液 D.酸性高锰酸钾溶液
解析:选B。乙烯能与溴水或溴的四氯化碳溶液发生加成反应,而使之褪色,还能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使之褪色,而甲烷在通常状况下性质稳定,与溴、KMnO4等物质均不发生反应,乙烯与甲烷均难溶于水,通常状况也不与水发生反应,故选B。
2.能证明乙烯里含有一个碳碳双键的事实是(  )
A.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色
B.乙烯分子里碳、氢原子个数比为1∶2
C.乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相等
D.乙烯容易与溴水发生反应,且1 mol乙烯完全加成消耗1 mol溴单质
解析:选D。A项只能说明乙烯分子含不饱和键,不能说明含有一个碳碳双键,B、C只能说明乙烯分子中碳、氢原子个数比为1∶2,不能说明含双键,D项可以证明。
3.(2011年河北邯郸高一月考)120 ℃,101 kPa下,将下列有机物分别与足量的空气混合,引燃反应后恢复到原来的温度,气体体积不变的是(  )
A.C2H6 B.C2H4
C.C3H8 D.C6H6
解析:选B。设烃的分子式为CxHy。该烃燃烧的方程式为CxHy+(x+)O2xCO2+H2O。
120 ℃、101 kPa时H2O为气态,由反应前后的气体体积不变可得:1+x+=x+ y=4。
4.一种气态烷烃和一种气态烯烃,它们分子里的碳原子数相同。将1.0体积的这种混合气体在氧气中充分燃烧,生成2.0体积的CO2和2.4体积的水蒸气(气体体积均在相同状况下测定),则混合气体中烷烃和烯烃的体积比为(  )
A.3∶1 B.1∶3
C.2∶3 D.3∶2
解析:选C。根据阿伏加德罗定律,相同状况下,气体的体积之比等于其物质的量之比,已知1.0 mol混合烃充分燃烧后生成2.0 mol CO2和2.4 mol H2O,则混合烃的平均分子组成为C2H4.8。又知烷烃和烯烃分子里的碳原子数相同,可以判定它们分别是C2H6和C2H4。无论C2H6与C2H4以怎样的体积比混合,它们的平均碳原子个数都是2。因此符合题意的烷烃和烯烃的体积比,由它们分子里所含的氢原子个数决定。
=2.4×2,
=。
5.实验室中常采用如图所示装置进行石油分馏,请回答下列问题:
(1)装置中的玻璃仪器有_____________________________________________________。
(2)装置中温度计的水银球应插到____________________处,以控制________的温度。
(3)蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的目的是___________________________________________。
(4)操作时,应将冷凝管的________端接冷却水(进水)。
解析:本题要求我们熟悉石油分馏的原理、装置、操作注意事项,及所加试剂的作用。
答案:(1)酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶
(2)蒸馏烧瓶的支管口 馏分
(3)防止液体暴沸
(4)下
一、单项选择题
1.将60 g由甲烷和乙烯组成的混合气体通入盛有足量溴水的容器里,盛溴水的容器的总质量增加28 g,则原混合气中甲烷和乙烯的物质的量之比为(  )
A.1∶2 B.2∶1
C.3∶2 D.2∶3
解析:选B。盛溴水的容器的总质量增加28 g为乙烯的质量,所以甲烷的质量为32 g,共2 mol;乙烯为1 mol。
2.下列关于乙烯的用途的说法不正确的是(  )
A.制塑料 B.生产有机溶剂
C.常作气体燃料 D.作果实催熟剂
解析:选C。乙烯是一种重要的化工原料,一般不用作气体燃料。
3.(2011年宿迁高一期末测试)29.5 g乙烯和乙烷的混合气体通入足量的溴水后,溴水增重7 g,则混合气体中乙烯的体积分数是(  )
A.75 % B.50 %
C.30 % D.25 %
4.据调查,劣质的家庭装饰材料会释放出近百种能引发疾病的有害物质,其中一种有机物分子的球棍模型如下图,图中“棍”代表单键或双键或叁键,不同大小的球代表不同元素的原子,且三种元素位于不同的短周期。下面关于该有机物的叙述不正确的是(  )
A.有机物化学式为C2HCl3
B.分子中所有原子在同一平面内
C.该有机物难溶于水
D.可由乙炔与氯化氢加成得到
5.下列反应中,不属于加成反应的是(  )
A.乙炔与氯化氢反应制氯乙烯
B.乙烯与氢气制乙烷
C.乙烷与氯气反应制氯乙烷
D.乙烯通入溴水后溴水褪色
解析:选C。烷烃是饱和烃,只能发生取代反应。烯烃中含碳碳双键、炔烃中含碳碳叁键,它们的特征反应是加成反应。
6.下列物质,不可能是乙烯的加成产物的是(  )
A.CH3CH3 B.CH3CHCl2
C.CH3CH2OH D.CH3CH2Br
解析:选B。乙烯加成是断开一个不饱和键,分别在双键两端的不饱和碳原子上连接一个原子或原子团,如果去掉加上去的成分应恢复为乙烯的结构。选项中只有B不符合这一要求。
二、不定项选择题
7.关于石油的说法中,不正确的是(  )
A.石油是混合物,除含烷烃外,还可能含有环烷烃和芳香烃
B.常压分馏得到的汽油是混合物,没有固定的沸点
C.裂化是化学变化,裂解不是化学变化
D.裂化的目的是得到轻质油,裂解的目的是得到乙烯、丙烯等化工原料
解析:选C。石油中的液态烃主要是烷烃、环烷烃和芳香烃等,故A选项正确;石油常压分馏得到的汽油主要为含有C5~C12的液态烃,它是混合物,没有固定的沸点,故B选项正确;裂解是更深度的裂化,裂化是化学变化,裂解也是化学变化,故C选项不正确;裂化是得到轻质油,尤其得到汽油,裂解是得到乙烯、丙烯等化工原料,故D选项正确。
8.下列物质的分子中所有的原子都在同一平面上的是(  )
A.氯乙烯 B.乙烷
C.甲烷 D.乙烯
解析:选AD。氯乙烯看作乙烯中的一个H被Cl取代,与乙烯结构相似,都是平面结构。乙烷看作是甲烷中的一个氢原子被CH3取代后的结构、甲烷是正四面体形,它们都不是平面结构。
9.对比甲烷和乙烯的燃烧反应,下列叙述中正确的是(  )
A.二者燃烧时现象完全相同
B.点燃前都应验纯
C.甲烷燃烧时火焰呈淡蓝色,乙烯燃烧时火焰较明亮
D.二者燃烧时都有黑烟生成
解析:选BC。甲烷和乙烯在空气中达到一定含量时遇火会爆炸,故在点燃前都应验纯。
10.(2011年无锡高一四校联考)把1 L含乙烯和H2的混合气体通过Ni催化剂,使乙烯和H2发生加成反应,完全反应后,气体体积变为y L(气体体积均在同温、同压下测定)。若乙烯在1 L混合气体中的体积分数为x%,则x和y的关系一定不正确的是(  )
A.y=1·x% B.y=1-1·x%
C.y=1·x%=0.5 D.y=1-1·x%<0.5
三、非选择题
11.为了制备重要的有机原料——氯乙烷(CH3—CH2Cl),下面是两位同学设计的方案。
甲同学:选乙烷和适量氯气在光照条件下制备,原理是:
CH3—CH3+Cl2CH3—CH2Cl+HCl
乙同学:选乙烯和适量氯化氢在一定条件下制备,原理是:
CH2===CH2+HClCH3—CH2Cl
你认为上述两位同学的方案中,合理的是________,简述你的理由:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:两方案的区别在于产物的种类,因烷烃的卤代反应是分步进行的,且反应很难停留在一元取代阶段,所以产物往往是混合物;而乙烯与HCl加成产物只有CH3CH2Cl,产物较纯净。
答案:乙同学的方案 由于烷烃的卤代反应是分步进行的,而且反应很难停留在一元取代阶段,所以得到的产物往往是混合物;而用乙烯与HCl反应只有一种加成产物,所以可以得到相对纯净的产物
12.下面是石蜡油在炽热碎瓷片的作用下产生C2H4并检验C2H4性质的实验,完成下列各问题。
(1)B中溶液褪色,是因为乙烯被_______________________________________________。
(2)C中发生反应的化学方程式_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在D处点燃时必须进行的操作是___________________________________________。
解析:(1)乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,是因为乙烯发生了氧化反应,把KMnO4还原而使之褪色。
(2)C中发生反应为
(3)在点燃可燃性气体时应先验纯。
答案:(1)氧化
(3)检验乙烯的纯度
13.实验室可通过加热酒精和浓硫酸的混合物制乙烯,其副反应常伴有SO2产生,SO2也能使溴水或KMnO4(H+)溶液褪色。请回答:
(1)SO2、C2H4使溴水褪色的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(2)如何检验C2H4中混入SO2?如何除去?检验SO2除尽的方法是什么?
解析:SO2具有还原性,能与溴水或KMnO4(H+)溶液发生氧化还原反应;C2H4与溴水发生加成反应,使溴水褪色。由于C2H4呈中性,SO2呈酸性,所以除去的方法是将混合气体通过装有强碱溶液的洗气瓶。
答案:(1)SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr,
CH2CH2+Br2―→CH2BrCH2Br
(2)检验的方法是将混合气体通人品红溶液中,看品红溶液是否褪色;除去的方法是将混合气体通过NaOH溶液的洗气瓶;检验除尽的方法是将洗气后的气体再通过品红试液,若不褪色说明已除尽。如图:
14.(2011年江苏常州高一检测)(1)将在120 ℃、1.01×105 Pa的条件下由烃A和烯烃B组成的2 L混合气体,与足量的氧气混合并点燃使A、B完全燃烧。恢复到原来的温度和压强时测得生成4 L二氧化碳和4.8 L水。
A的结构简式是________,B的结构简式是________,B在A、B混合气体中所占的体积分数是________。
解析:烯烃(CnH2n)完全燃烧生成的二氧化碳气体与水蒸气的体积比是1∶1。烷烃(CnH2n+2)完全燃烧生成的二氧化碳气体与水蒸气的体积比小于1∶1。A、B(烯烃)混合气体完全燃烧生成的二氧化碳气体与水蒸气的体积比是4∶4.8,则A是烷烃。
在同温、同压下,混合烃与生成的二氧化碳、气态水的体积比是2∶4∶4.8,则A(烷烃)、B(烯烃)混合物的平均化学式是C2H4.8。分子组成最简单的烯烃是CH2===CH2(B),则A(烷烃)必定是CH3CH3。
设CH2===CH2与CH3CH3的体积比是a∶b,则:
(4a+6b)/(2a+2b)=4.8∶2 a∶b=3∶2
所以B在A、B混合气体中所占的体积分数是×100%=40%。
答案:CH3CH3 CH2===CH2 40%
糖类
1.下列两种物质不属于同分异构体的是(  )
A.葡萄糖、果糖 B.蔗糖、麦芽糖
C.正丁烷、异丁烷 D.淀粉、纤维素
解析:选D。淀粉和纤维素虽然都用(C6H10O5)n表示,但n值不同,其分子式不同。
2.目前最有发展前景的一次性餐具是(  )
A.瓷器餐具 B.淀粉餐具
C.塑料餐具 D.纸木餐具
解析:选B。淀粉能水解,不会产生污染。
3.下列实验中没有颜色变化的是(  )
A.葡萄糖溶液与新制的Cu(OH)2悬浊液混合加热
B.木板上涂抹浓硫酸
C.淀粉溶液中加入碘酒
D.淀粉溶液中加入稀硫酸
解析:选D。葡萄糖溶液与新制的Cu(OH)2悬浊液混合加热,产生红色沉淀;木板上涂抹浓硫酸,由于浓硫酸具有脱水性而使其变黑;淀粉溶液中加入碘酒变蓝色。
4.某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况:
下列结论正确的是(  )
A.淀粉尚有部分未水解
B.淀粉已完全水解
C.淀粉没有水解
D.淀粉已发生水解,但不知是否完全水解
解析:选D。由于在水解液中加入了过量NaOH溶液,I2会与碱发生反应生成碘盐而导致无法判断中和液中是否还有淀粉存在,因此也就无法判断淀粉是否水解完全。若改为加入过量的碘水则可证明淀粉是否水解完全,或在水解液中加入碘水也可证明淀粉是否水解完全。
5.(2011年江苏常州高一调研)某课外活动小组设计了如下3个实验方案,用以检验淀粉的水解程度:
(1)甲方案:淀粉液水解液中和液溶液变蓝
结论:淀粉尚未水解。
(2)乙方案:淀粉液水解液无银镜现象
结论:淀粉尚未水解。
(3)丙方案:
结论:淀粉水解完全。
上述三个方案操作是否正确?说明理由。
解析:先分析每种方案的设计是否合理、科学、规范,如不符合要求,则其结论也不可靠;如方案设计合理可行,再评价结论是否正确。方案甲设计正确,但结论不正确。严密的推理是淀粉可能部分水解,也可能一点也没水解,应该进一步做银镜反应或与新制氢氧化铜悬浊液在加热时的反应,进行证明;方案乙设计不正确,结论也不正确,因为在酸性条件下,银氨溶液与H2SO4反应,而不能与葡萄糖反应。根据上述分析可见,方案丙设计和结论都是正确的。
答案:(1)甲方案操作正确,但结论错误。这是因为当用稀碱液中和水解液中的H2SO4后,加碘水溶液变蓝色有两种情况:①淀粉完全没有水解;②淀粉部分水解。故不能得出淀粉尚未水解之结论。
(2)乙方案操作错误,结论亦错误。淀粉水解后应用稀碱液中和淀粉溶液中的H2SO4,然后再做银镜反应实验。本方案中无银镜现象出现是因为溶液pH<7,故该溶液中淀粉可能尚未水解,也可能水解完全或部分水解。
(3)丙方案操作正确,结论正确。
一、单项选择题
1.下列涉及有机物的性质或应用的说法不正确的是(  )
A.干馏煤可以得到甲烷、苯和氨等重要化工原料
B.用于2011年大运会“虹”火炬的丙烷是一种清洁燃料
C.用大米酿的酒在一定条件下密封保存,时间越长越香醇
D.纤维素、蔗糖、葡萄糖和脂肪在一定条件下都可发生水解反应
解析:选D。由煤制备化工原料可通过干馏(煤在高温下的分解),A对。丙烷燃烧生成CO2和H2O,并没有污染大气的气体生成,为清洁燃料,B对。大米发酵生成乙醇,时间越长,乙醇浓度越大越香醇,C对。纤维素水解生成葡萄糖;蔗糖水解生成葡萄糖与果糖;脂肪水解生成高级脂肪酸与甘油;葡萄糖为单糖,不会发生水解,D错。
2.(2011年上海嘉定区高一检测)在①葡萄糖与银氨溶液反应;②淀粉在稀硫酸作用下在水中加热;③葡萄糖与钠反应;④葡萄糖在一定条件下与乙酸反应中,不包括的反应类型是(  )
A.氧化反应 B.加成反应
C.酯化反应 D.水解反应
解析:选B。①氧化反应;②水解反应;③置换反应;④酯化或取代反应,没有发生加成反应。
3.下列各组物质中,一定互为同系物的是(  )
A.核糖和脱氧核糖
B.分子式为C4H6和C5H8的烃
C.葡萄糖和蔗糖
D.分子式为C4H10和C20H42的烃
解析:选D。同系物必须是结构相似,而组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物。A中两物质分子组成只差一个氧显然不互为同系物;B中两分子都符合通式CnH2n-2,但结构不一定相似,所以不一定互为同系物;C中前者为单糖,后者为二糖,结构不相似;只有D中两物质都符合CnH2n+2,一定为链状烷烃,碳原子数不同,一定互为同系物。
4.为鉴别乙醇、乙酸、葡萄糖溶液,选用一种试剂,可为下列中的(  )
A.钠 B.硝酸
C.碘 D.新制氢氧化铜
解析:选D。只有新制Cu(OH)2悬浊液与乙醇、乙酸、葡萄糖溶液分别混合时,现象有明显区别。乙醇不与新制Cu(OH)2悬浊液反应,乙酸与新制Cu(OH)2悬浊液反应,溶液变为蓝色,浑浊消失,葡萄糖溶液与新制Cu(OH)2悬浊液加热有红色沉淀。
5.下列关于某病人尿糖检验的做法正确的是(  )
A.取尿样,加入新制Cu(OH)2,观察发生的现象
B.取尿样,加H2SO4中和碱性,再加入新制Cu(OH)2,观察发生的现象
C.取尿样,加入新制Cu(OH)2,煮沸,观察发生的现象
D.取尿样,加入Cu(OH)2,煮沸,观察发生的现象
解析:选C。葡萄糖的检验可在碱性条件下与新制Cu(OH)2共热,或与银氨溶液共热而完成。
6.纤维素被称为第七营养素,食物中的纤维素虽然不能给人体提供能量,但能促进肠道蠕动、有利于排出有害物质。从纤维素的化学成分看,它是一种(  )
A.双糖 B.多糖
C.氨基酸 D.脂肪
答案:B
二、不定项选择题
7.某广告称某种品牌的八宝粥(含桂圆、红豆、糯米等)不加糖,比加糖还甜,最适合糖尿病人食用。你认为下列关于糖尿病人能否食用此八宝粥的判断不正确的是(  )
A.这个广告有误导喜爱甜食消费者的嫌疑,不加糖不等于没有糖
B.不加糖不等于没有糖,糖尿病人食用需慎重
C.不能听从厂商或广告商的宣传,应咨询医生
D.糖尿病人应少吃含糖的食品,该八宝粥未加糖,可以放心食用
解析:选D。糖类包括葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素等,淀粉、纤维素等没有甜味。糯米中含淀粉,水解后产生甜味。
8.(2011年扬州高一检测)青苹果汁遇到碘酒时显蓝色,熟苹果汁能与Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀,这说明(  )
A.青苹果中含有淀粉
B.熟苹果中只含单糖
C.苹果转熟时单糖聚合成淀粉
D.苹果转熟时淀粉水解为葡萄糖
解析:选AD。青苹果汁遇碘酒显蓝色,证明含有淀粉,熟苹果汁与新制Cu(OH)2悬浊液生成砖红色沉淀说明生成了葡萄糖,从而证明苹果转熟时,淀粉水解生成葡萄糖,B理解片面,错误。
9.(2011年无锡高一质检)小张用白纸和无色溶液给表弟写了一封“无字”信,表弟接到信拆开一看觉得很愕然,但沉思一下便明白小张的意思。经过用另一溶液简单处理后,表弟看到了一封有颜色的信,并很快写了回信。小张和表弟所用的溶液分别可能是(  )
A.前者是紫色石蕊试液,后者是稀盐酸
B.前者是NaOH稀溶液,后者是酚酞
C.前者是浓硫酸,后者是紫色石蕊试液
D.前者是米汤,后者是碘酒
解析:选BD。解答本题的关键是白纸和无色溶液。石蕊试液呈紫色,浓硫酸使白纸脱水炭化。
10.将淀粉、碘化钾的混合溶液盛放在半透膜袋里,浸放在一杯蒸馏水中,过几分钟后进行下列实验,其现象正确的是(  )
A.取杯中袋外液体加AgNO3溶液有黄色沉淀
B.取杯中袋内液体加氯水变蓝色
C.取杯中袋外液体加氯水变蓝色
D.取杯中袋外液体加碘水变蓝色
解析:选A。淀粉溶液是胶体,碘化钾的离子能透过半透膜,而胶体粒子不能透过半透膜。
三、不定项选择题
11.要检验淀粉的水解程度,提供了以下实验操作过程:①取少量淀粉加水制成溶液 ②加热(水溶) ③加入碱液,中和并呈碱性 ④加入银氨溶液 ⑤加入几滴稀硫酸 ⑥再加热 ⑦加入几滴碘水
请指出要达到下列实验目的所需正确操作过程的排列顺序:
(1)证明淀粉尚未水解_______________________________________________________;
(2)证明淀粉正在水解_______________________________________________________;
(3)证明淀粉已完全水解_____________________________________________________。
解析:(1)尚未水解只需证明不存在能发生银镜反应的葡萄糖即可。
(2)正在水解需证明产生了能发生银镜反应的葡萄糖,又有能遇碘单质变蓝的淀粉。
(3)已完全水解只需证明不再有淀粉即可。
答案:(1)①⑤②③④⑥
(2)①⑤②⑦③④⑥
(3)①⑤②⑦
12.用含淀粉的物质制备陈醋(醋酸)的主要过程,可用化学方程式表示为:
(1)_______________________________________________________________________;
(2)C6H12O62CH3CH2OH+2CO2↑;

(3)_______________________________________________________________ ________;
(4)2CH3CHO+O22CH3COOH。
检验所酿的陈醋中是否含有淀粉的方法是:______________________________________
________________________________________________________________________。
解析:因过程中(2)、(4)两步反应已给出,不难看出反应(1)是淀粉水解生成葡萄糖的反应,反应(3)是CH3CH2OH氧化生成CH3CHO的反应,而检验淀粉可用碘水。
答案:(1)(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6

(3)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(4)取样品适量于一试管中,然后向其中加入少量碘水,若变蓝,则含有淀粉,反之则没有
13.充分燃烧某糖,消耗的O2、生成的CO2和H2O的物质的量都相等,它的相对分子质量是它实验式相对分子质量的6倍,0.1 mol该糖能与银氨溶液反应生成21.6 g银,0.1 mol该糖能与30 g乙酸发生酯化反应。则:
(1)该糖的实验式为________________。
(2)该糖的相对分子质量为________,分子式为________。
(3)若该糖是直链分子,其结构简式为__________________________________________。
解析:据消耗的O2和生成的CO2和H2O的物质的量都相等,推出分子中原子个数比C∶H∶O=1∶2∶(2+1-2)=1∶2∶1,故最简式为CH2O,分子式为C6H12O6。因0.1 mol该糖发生银镜反应生成银=0.2 mol。所以分子中有一个—CHO,又因为0.1 mol该糖发生酯化反应时消耗乙酸=0.5 mol,所以分子中有5个羟基,又因为该分子为直链,因此该糖为葡萄糖。
答案:(1)CH2O (2)180 C6H12O6
14.某有机物A化学式为CxHyOz,15 g A完全燃烧可生成22 g CO2和9 g H2O。试求:
(1)该有机物的最简式__________________;
(2)若A的相对分子质量为60且和Na2CO3混合有气体放出,A和醇能发生酯化反应,则A的结构简式为:____________________;
(3)若A的相对分子质量为60且是易挥发有水果香味的液体,能发生水解反应,则其结构简式为:_____________________________________________________________
(4)若A分子结构中含有6个碳原子,具有多元醇和醛的性质,则其结构简式为:________________________________________________________________________。
解析:n(C)==0.5 mol,
n(H)=×2=1 mol,
n(O)=
 =0.5 mol
所以,x∶y∶z=0.5 mol∶1 mol∶0.5 mol=1∶2∶1
(1)该有机物最简式为CH2O,则其通式可表示为(CH2O)n。
(2)此时A应为羧酸,30n=60,所以n=2,分子式为C2H4O2,可为CH3COOH。
(3)此时A为酯且n=2,分子式为C2H4O2,结构简式为HCOOCH3。
(4)n=6,再结合性质推知A为葡萄糖。
答案:(1)CH2O (2)CH3COOH
 
蛋白质和氨基酸
1.下列关于蛋白质的说法中正确的是(  )
A.蛋白质和糖类都属于天然有机高分子化合物
B.牛奶中蛋白质的含量可通过勾兑三聚氰胺来提高
C.甲醛、酒精或小苏打溶液均能使蛋白质变性
D.可以采用多次盐析或渗析的方法来分离、提纯蛋白质
解析:选D。单糖和二糖不属于高分子化合物;三聚氰胺对人体有害,不能添加到食品中;NaHCO3溶液不能使蛋白质变性。
2.(2011年新疆哈密高一检测)蒙古牧民喜欢用银器盛放鲜牛奶,其科学依据是(  )
A.溶入的极微量银离子可杀死牛奶中的细菌,防止鲜奶变质
B.可补充人体必需的银元素
C.银易导热牛奶凉得快
D.银的化学性质不活泼,银器坚固耐用
解析:选A。银属于重金属,其离子能使蛋白质变性,而细菌主要由蛋白质构成,所以Ag+能杀菌消毒。
3.下列关于天然物质水解的叙述正确的是(  )
A.油脂的水解反应都是皂化反应
B.油脂的水解可得到甘油
C.蛋白质水解的最终产物均为葡萄糖
D.淀粉水解和纤维素水解得到的最终产物不同
解析:选B。油脂的碱性水解是皂化反应,A选项错误;油脂以硬脂酸甘油酯为主要成分,水解后必然生成甘油,B选项正确;蛋白质水解产物是氨基酸,C选项错误;淀粉和纤维素水解产物均是葡萄糖,D选项错误。
4.既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的一组物质是(  )
①Al ②(NH4)2CO3 ③氨基酸 ④油脂
A.②④ B.①②
C.①②③ D.①②③④
解析:选D。铝可以与盐酸反应产生氢气,同样可以与氢氧化钠溶液反应产生氢气;(NH4)2CO3中NH+4可以与氢氧化钠反应,CO2-3可以与盐酸反应;氨基酸的分子中有氨基和羧基,则既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应;油脂在酸性和碱性条件下都可以发生水解反应。D选项正确。
5.(2011年浙江舟山高一调研)实验室用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNm)的分子组成。取W g该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧,生成二氧化碳、水和氮气。按下图所示装置进行实验。
回答下列问题:
(1)实验开始时,首先通入一段时间的氧气,其理由是_____________________________________________________________________________________________________。
(2)以上装置中需要加热的仪器有________(填写字母),操作时应先点燃________处的酒精灯。
(3)A装置中发生反应的化学方程式是________________________________________。
(4)D装置的作用是________________________________________________________。
(5)读取氮气的体积时,应注意:①______________________________;②________________________________。
(6)实验中测得氮气的体积为V mL(标准状况),为确定此氨基酸的分子式,还需要的有关数据有________(填编号)。
A.生成二氧化碳气体的质量
B.生成水的质量
C.通入氧气的体积
D.氨基酸的相对分子质量
解析:首先观察装置图,很容易看出在A中是氨基酸的燃烧,在B中是吸收生成的水,在C中是吸收产生的二氧化碳,D的设计是除掉多余的氧气,E和F的设计目的是通过量气的方式测量氮气的体积。在这个基础上,根据本实验的目的是测定某种氨基酸(CxHyOzNm)的分子组成,需要测量的是二氧化碳、水和氮气的量,这三个量可以确定氨基酸的实验式,所以再加上氨基酸的相对分子质量就可以确定氨基酸的分子式。根据这个原理,实验的准确性取决于二氧化碳、水和氮气的量的测量,而且关键是氮气的量的测量,对氮气量的测量最可能产生影响的就是原装置中的氮气和过量的氧气,所以一开始就应该先通氧气将原装置中空气排尽,而在测量氮气前,将过量的氧气排尽。
答案:(1)排除体系中的N2
(2)AD D
(3)CxHyOzNm+(x+-)O2xCO2+H2O+N2
(4)吸收未反应的O2,保证最终收集的气体是N2
(5)①量筒内液面与广口瓶中的液面相持平 ②视线与凹液面最低处相切
(6)ABD
一、单项选择题
1.下列关于蛋白质的叙述正确的是(  )
A.鸡蛋黄的主要成分是蛋白质
B.鸡蛋生食营养价值更高
C.鸡蛋白遇碘变蓝色
D.蛋白质水解最终产物是氨基酸
解析:选D。鸡蛋清的主要成分是蛋白质,蛋白质水解最终产物是氨基酸。
2.(2011启东中学高一月考)天然皮革的主要成分是(  )
A.脂肪类物质 B.变性的蛋白质
C.纤维素制品 D.塑料制品
解析:选B。动物的皮经过加工可制成柔软坚韧的皮革,天然皮革是变性的蛋白质,蛋白质变性后,就不再腐烂。
3.区别棉花和羊毛的最简便方法是(  )
A.加稀盐酸 B.加硝酸银溶液
C.加入碘水 D.在火中灼烧
解析:选D。根据棉花的成分是纤维素,羊毛的成分是蛋白质,将它们分别在火中灼烧,蛋白质被灼烧时,产生烧焦羽毛的气味,而纤维素没有。
4.生命起源的研究是世界性科技领域的一大课题,科学家模拟十亿年前地球的还原性大气环境进行紫外线辐射实验,认为生命起源的第一层次是生成了(  )
A.羧酸类 B.糖类
C.醇类 D.氨基酸
解析:选D。生命起源的第一层次是生成了氨基酸。
5.下列过程与蛋白质变性无关的是(  )
A.用煮沸的方法可消毒医疗器械
B.用福尔马林保存生物标本
C.鸡蛋白加入(NH4)2SO4溶液,可以观察到有沉淀析出
D.鸡蛋白溶液里加入少量乙酸铅溶液,可以观察到有沉淀生成
解析:选C。蛋白质溶液加入轻金属盐或铵盐溶液,产生盐析现象。
6.下列关于常见有机物的说法不正确的是(  )
A.乙烯和苯都能与溴水反应
B.乙酸和油脂都能与氢氧化钠溶液反应
C.糖类和蛋白质都是人体重要的营养物质
D.乙烯和甲烷可用酸性高锰酸钾溶液鉴别
解析:选A。苯不能和溴水反应,A项不正确;乙酸和氢氧化钠溶液发生中和反应,油脂在氢氧化钠溶液中发生水解反应,B项正确;油脂、糖类和蛋白质都是人体重要的营养物质,C项正确;乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲烷不能使高锰酸钾溶液褪色,D项正确。
二、不定项选择题
7.(2011徐州十校联考)瑞典皇家科学院2009年10月7日宣布,三位分别来自英国、美国和以色列的科学家获得2009年诺贝尔化学奖。因他们在核糖体的结构和功能研究中作出突出贡献而获得该奖项。核糖体主要由蛋白质(40%)和RNA(60%)构成。下列关于蛋白质的性质叙述正确的是(  )
A.天然蛋白质水解的最终产物都是α氨基酸
B.通常用酒精消毒,其原理是酒精使细菌中的蛋白质变性而失去生理活性
C.浓的Na2SO4溶液能使溶液中的蛋白质析出,加水后析出的蛋白质又溶解,但已失去生理活性
D.凡含有“—CONH—”的化合物均为蛋白质
解析:选AB。天然蛋白质水解产物是α氨基酸,A选项正确;酒精能够使蛋白质变性,B选项正确;盐析可逆,蛋白质不会失去活性,C选项错误;“—CONH—”是肽键,构成二肽和多肽,D选项错误。
8.酶是蛋白质,因而酶有蛋白质的特性。酶又是生物制造出来的催化剂,能在许多有机反应中发挥作用。如图所示的表示温度T与反应速率V的关系曲线中,有酶参加的是(  )
解析:选D。要从两个方面把握酶的催化作用:一是在室温下酶能对某些有机反应充分发挥催化作用;二是酶作为蛋白质在稍高温度下会发生变性而失去催化作用。图A表示随温度升高反应速率持续增大;图B表示随温度升高反应速率减小,常温下反应速率没有出现最佳状态;图C表示在适宜的温度下反应速率最小,图A、B、C均不符合题意;图D表示在适宜的温度下反应速率最大,随温度升高反应速率减小,符合酶的性质。
9.三聚氰胺(结构式如右图所示)是一种重要的化工原料,可用于阻燃剂、水泥减水剂和高分子合成等领域。一些不法分子却往牛奶中加入三聚氰胺,以提高奶制品的含氮量。下列说法正确的是(  )
A.三聚氰胺不属于蛋白质
B.三聚氰胺是高分子化合物
C.三聚氰胺分子中含有碳碳双键
D.三聚氰胺的分子式为C3H6N6
解析:选AD。三聚氰胺中的含氮量较高,是冒充的“蛋白质”,其实不属于蛋白质,A项正确;由键线式可以写出化学式,D项正确;其相对分子质量很小,故不属于高分子化合物,B项错;分子中只含有碳氮双键,C项错。
10.下列叙述不正确的是(  )
A.天然气和沼气的主要成分是甲烷
B.等物质的量的乙醇和乙酸完全燃烧时所需氧气的质量相等
C.纤维素乙酸酯、油脂和蛋白质在一定条件下都能水解
D.葡萄糖和蔗糖都含有C、H、O三种元素,互为同系物
解析:选B。天然气与沼气的主要成分为甲烷,A正确。乙醇和乙酸的化学式不同,由方程式可知,1 mol乙醇消耗3 mo1氧气,1 mol乙酸消耗2 mo1氧气,B错。油脂与纤维素乙酸酯都属于酯类,水解生成对应的酸和醇,蛋白质水解生成氨基酸,C正确。 葡萄糖分子式为C6H12O6蔗糖分子式为C12H22O11,不是同分异构体,也不是同系物,D不正确。
三、非选择题
11.大豆含有大量的蛋白质和脂肪,由大豆配制出来的菜肴品种多,营养丰富。请回答下列问题:
(1)我们所吃的豆腐是一种________(填字母代号)。
A.凝胶  B.蛋白质
C.脂肪 D.淀粉
(2)大豆中的蛋白质在人体中最终水解成各种________,以供人体所需。
(3)大豆中同时还含有一定量的酯类,它在适当条件下能发生水解反应,生成相应的________和________。
解析:(1)豆腐是一种营养价值较高的食品,不是某种单一的物质,而是豆浆遇到石膏或盐卤后形成的一种凝胶。
(2)人体从食物中摄取的蛋白质在胃、肠等消化器官中受到蛋白酶的作用水解生成各种氨基酸,这些氨基酸被人体吸收后,重新结合成人体所需要的各种蛋白质。
(3)油脂可看作高级脂肪酸[如硬脂酸(C17H35COOH)]、软脂酸(C15H31COOH)、亚油酸(C17H31COOH)等]跟甘油[丙三醇,C3H5(OH)3]经酯化反应生成的酯,它在适当的条件下能发生水解反应,生成相应的高级脂肪酸和甘油。
答案:(1)A (2)氨基酸 (3)高级脂肪酸 甘油
12.(2011年扬州高一调研)下面有4种有机物,用提供的试剂分别鉴别,将所用试剂及产生的现象的序号填在各个横线上。
 有机物    试剂       现象
(1)乙烯 a.溴水 A.橙色褪去
(2)葡萄糖 b.浓硝酸 B.呈蓝色
(3)淀粉 c.碘水 C.出现砖红色沉淀
(4)蛋白质 d.新制氢氧化铜 D.呈黄色
(1)________________________;
(2)________________________;
(3)________________________;
(4)________________________。
解析:解答本题的突破口在于利用其官能团的特性或物质的特征反应来鉴别。
答案:(1)aA (2)dC (3)cB (4)bD
13.糖类、油脂和蛋白质都是人类基本营养物质。请回答下列问题:
(1)在试管中加入0.5 g淀粉和4 mL 20%的H2SO4溶液,加热3~4 min,然后用碱液中和试管中的H2SO4溶液。
①淀粉完全水解生成的有机物分子式为________。
②若要检验淀粉已经发生了水解,可取少量上述溶液加入__________________(填试剂的名称),加热后再根据实验现象判断;若要检验淀粉没有完全水解,可取少量上述溶液加入过量碘溶液,应观察到_________________________________________________________。
(2)油脂在人体内通过水解生成__________________和丙三醇,再氧化分解,为人体提供能量。
(3)蛋白质在人体内水解的最终产物是氨基酸,氨基酸是一种两性物质。请在下图虚线方框内将氨基酸的通式补充完整:
解析:(1)淀粉水解的最终产物为葡萄糖,分子式为C6H12O6,因此可用银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液检验葡萄糖,从而证明淀粉已发生水解,而加入碘后溶液变蓝,说明淀粉未完全水解。
(2)油脂水解的最终产物为高级脂肪酸和丙三醇。
(3)蛋白质水解的最终产物为氨基酸,可简写表示为。
答案:(1)①C6H12O6 ②银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液 溶液变蓝 (2)高级脂肪酸
14.蛋白质在人体内的变化过程可以简单的表示如下:
试回答下列问题:
(1)步骤①的反应类型是:_____________________________________________________;
(2)经过步骤①得到的有机物半胱氨酸(A)的分子式为C3H7NO2S,结构简式为,已知硫氢基(—SH)的酸性比较强。
①写出A燃烧生成CO2、H2O、SO2和N2的化学方程式:
________________________________________________________________________。
②写出A与强碱反应的离子方程式:____________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)尿素是人体蛋白质代谢的最终产物,已知某种蛋白质里氮元素的质量分数为15%,某成年人甲仅从食物中摄取蛋白质,经新陈代谢后,氮元素又完全变成尿素排出体外,测得甲每天排出尿素为25 g,则甲每天需从食物里摄取的蛋白质至少有[尿素分子式:CO(NH2)2]________ g。
解析:第(2)问分析半胱氨酸的分子结构可知,分子中的—SH、—COOH均能与NaOH反应。第(3)问蛋白质的质量m=(25 g×)÷15 %=77.8 g。
答案:(1)水解反应(或取代反应)
(2)①4C3H7NO2S+19O212CO2+14H2O+4SO2+2N2
酯 油脂
1.2010年的地沟油事件让人触目惊心,虽然地沟油中主要成分为油脂,但是其中含有有毒物质,所以严重危害人体健康。关于油脂下列说法不正确的是(  )
A.油脂属于酯类
B.油脂没有固定的熔、沸点
C.油脂是高级脂肪酸的甘油酯
D.油脂都不能使溴的四氯化碳溶液褪色
解析:选D。从油脂的定义、结构特点来分析,油脂是高级脂肪酸的甘油酯,A、C正确。油脂为混合物,没有固定的熔、沸点,B正确。有些油脂的结构中烃基是不饱和的,含有双键,可以使溴水褪色,例如油酸甘油酯可与Br2加成,可使Br2的四氯化碳溶液褪色,D错。
2.下列“油”中属于酯类的是(  )
①豆油 ②酱油 ③牛油 ④甘油
⑤重油 ⑥硝化甘油
A.①③⑥ B.②④⑤
C.①③④ D.③⑤⑥
解析:选A。豆油、牛油属于油脂,硝化甘油是甘油和硝酸酯化后的产物。
3.某天然油脂10.0 g,需1.8 g NaOH才能完全水解;又知1 000.0 g该油脂硬化加氢时需氢气12.0 g,则1 mol该油脂中平均含碳碳双键(  )
A.3 mol B.4 mol
C.5 mol D.6 mol
解析:选B。油脂与NaOH溶液反应的物质的量之比为1∶3,则n(油脂)=n(NaOH)=×=0.015 mol,则油脂的平均摩尔质量M(油脂)==666.7 g·mol-1,又n(H2)==6 mol,
所以n(油脂)∶n(H2)=∶6 mol=1∶4,即1 mol油脂平均可与4 mol H2加成。
4.(2011年浙江杭州高一调研)已知物质A在常温下为液态,物质D是肥皂的主要成分,它们可以发生下列变化。下列说法正确的是(双选)(  )
A.物质A与氢气在一定条件下充分反应,可由液态变为固态
B.反应①和反应②都可称为皂化反应
C.反应③与反应①的条件相同
D.物质B在一定条件下可发生氧化反应和取代反应
解析:选AD。由题意知,物质D是肥皂的主要成分,物质A为油脂,则反应②为皂化反应;物质A与氢气在一定条件下充分反应,可由液态变为固态;反应③的条件应该为浓硫酸、加热;物质B为甘油,在一定条件下可发生氧化还原反应。
5.油脂A的通式为 (烃基R中不含有叁键)。0.1 mol A与溶有96 g液溴的四氯化碳溶液恰好完全反应,0.1 mol A完全燃烧时生成的CO2和H2O的物质的量之和为10.6 mol。
(1)油脂A的结构简式为_____________________________________________________。
(2)写出油脂A氢化的化学反应方程式___________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:n(Br2)==0.6 mol,故1分子A中含有=6个双键,则每个高级脂肪酸的烃基部分有=2个双键,因此设R为CnH2n-3,则有0.1×(3n+6)+0.1×=10.6,解得n=17,所以A的结构简式为。
一、单项选择题
1.下列所示使酯水解程度最大的条件是(  )
A.水中 B.稀硫酸中
C.NaOH溶液中 D.浓硫酸中
答案:C
2.某有机物的结构简式如图所示,其在一定条件下能发生水解反应生成两种有机物,图中①~⑥是标出的该有机物分子中不同的化学键,在水解时,断裂的键是(  )
A.①④ B.③⑤
C.②⑥ D.②⑤
解析:选B。酯化反应中有机羧酸脱去羟基(—OH),与醇中羟基上的氢原子结合生成水,形成新化学键。酯水解时,同样在α键处断裂,即上述有机物水解时,断裂的键应是③⑤。
3.由—CH3、—OH、—COOH、—C6H5四种基团两两组合而成的有机化合物中,其中水溶液能使石蕊试剂变红的有(  )
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种
解析:选A。题中存在两个“陷阱”:一是—OH、—COOH组合得到的是碳酸,属于无机物,这是一个“陷阱”。在两两组合的有机物的水溶液中呈酸性的有三种,但能使石蕊试剂变红色的只有两种,—OH、—C6H5组合得到的苯酚的水溶液虽然呈酸性,但酸性比较弱,不能使紫色石蕊试剂变红,这是第二个“陷阱”。
4.(2011年镇江高一调研)植物油厂为了提取大豆中丰富的油脂,下列方案设计合理的是(  )
A.将大豆用水浸泡,使其中的油脂溶于水,然后再分馏
B.先将大豆压成颗粒状,再用无毒的有机溶剂浸泡,然后对浸出液进行蒸馏分离
C.将大豆用碱溶液处理,使其中的油脂溶解下来,然后再蒸发
D.将大豆粉碎,然后隔绝空气加热,使其中的油脂挥发出来
解析:选B。利用相似相溶原理,油脂易溶于有机溶剂,然后利用沸点不同进行蒸馏分离。
5.油脂水解后的一种共同产物是(  )
A.硬脂酸 B.甘油
C.软脂酸 D.油酸
解析:选B。油脂在酸性条件下的水解产物是高级脂肪酸和甘油,油脂在碱性条件下的水解产物是高级脂肪酸盐和甘油。
6.可以判断油脂皂化反应基本完成的现象是(  )
A.反应液使红色石蕊试纸变蓝
B.反应液使蓝色石蕊试纸变红
C.反应后静置,反应液分为两层
D.反应后静置,反应液不分层
解析:选D。由于油脂难溶于水,高级脂肪酸钠和甘油都是易溶于水的物质,若反应基本完成,静置后不分层。虽然高级脂肪酸钠溶液呈碱性,使红色石蕊试纸变蓝色,但由于油脂皂化是在碱性条件下进行的,用红色石蕊试纸无法确定皂化反应是否基本完成。
二、不定项选择题
7.关于硬脂酸甘油酯和软脂酸甘油酯的说法不正确的是(  )
A.两者都能发生水解反应
B.两者都属于酯类化合物
C.两者都可以与氢气发生加成反应
D.两者水解产物中都有丙三醇
解析:选C。两者都属于油脂类化合物,属于酯类,都能发生水解反应,产物都有丙三醇。前者不含碳碳双键,不能与H2发生加成反应。
8.下列有关油脂的叙述中,错误的是(  )
A.油脂分子结构中三个烃基一定相同
B.可以用纯碱溶液去除油污
C.可以用纯碱区别植物油和柴油
D.工业上可用油脂制造高级脂肪酸
解析:选A。
判断
个性分析
综合点评
A项
油脂分子中烃基可以相同也可以不同
常见高级脂肪酸:亚油酸
(C17H31COOH)中含有碳碳双键;硬脂酸
(C17H35COOH)中不含有碳碳双键;软脂酸
(C15H31COOH)
中不含有碳碳双键
B项
正确
纯碱溶液呈碱性,油脂在碱性条件下易发生水解生成溶于水的物质
C项
正确
柴油属于烃,和碱性物质不反应
D项
正确
油脂在适当条件下水解生成高级脂肪酸
综上所述,只有A项符合题意。
9.(2011年徐州高一检测)我国某些地区曾发生用石蜡油等工业用油加工大米的“毒米事件”,威胁人体健康。食用油和石蜡油虽然都称作“油”,但从化学组成和分子结构看,它们是完全不同的。下列说法正确的是(  )
A.食用油和石蜡油属于混合物
B.食用油属于酯类,石蜡油都属于烃类
C.食用油属于有机物,石蜡油属于无机物
D.食用油属于高分子化合物,石蜡油属于小分子化合物
解析:选AB。食用油为油脂,即高级脂肪酸甘油酯,所以食用油属于酯类,属于有机物,但不是高分子化合物,食用油为混合物;石蜡油是从石油中分离出的一种馏分,为烷烃、环烷烃和芳香烃的混合物。
10.(2011年常州高一质检)有关肥皂的叙述正确的是(  )
A.利用油脂在酸性条件下水解而制得
B.肥皂的主要成分是高级脂肪酸钠和甘油
C.使肥皂从油脂水解后的混合物中分离的过程是盐析
D.肥皂制成后能溶于水形成胶体
解析:选CD。肥皂是利用油脂在碱性条件下水解制得;主要成分是高级脂肪酸钠。
三、非选择题
11.是一种酯。参照乙酸乙酯水解中化学键变化的特点分析判断,这种酯在酸性条件下水解生成________种新物质。这些物质每两个分子一组再进行酯化反应,最多可生成________种酯。在新生成的酯中,相对分子质量最大的酯的结构简式是____________________________。
水解生成的新物质中(1)的相对分子质量最大。(1)与(1)生成链状酯分子时脱去1个水分子,(1)与(1)生成环状酯分子时脱去2个水分子。
12.请回答下列涉及的几个有关油脂的问题。
(1)下列说法正确的是________(填字母)。
A.碳原子数目相同的油和脂肪是同分异构体
B.碳原子数目相同的油和脂肪是同一种物质
C.碳原子数目不相同的油和脂肪是同系物
D.油和脂肪都属于酯类物质
(2)某油脂常温呈液态,其中一种成分的结构简式为
①该油脂能否使溴水褪色?答:________。
②写出该油脂在NaOH热溶液中水解的几种产物:______________、______________、______________、________________。
解析:(1)碳原子数目相同的油和脂肪其烃基的饱和程度不同。油的烃基不饱和,因而呈液态,脂肪的烃基饱和,因而呈固态。显然氢原子数不同,二者不是同分异构体,也不是同一物质,也不是同系物,所以A、B、C选项错误。D选项正确,故正确答案为D。(2)①含有17个碳原子和15个碳原子的饱和烃基分别是C17H35—和C15H31—。烃基C17H33—和C15H29—都不饱和,因此该液态油脂能使溴水褪色。②油脂在碱性条件下发生水解反应的化学方程式为:
答案:(1)D
(2)①能 ②C17H35COONa C17H33COONa
C15H29COONa C3H5(OH)3
13.(2011年江苏无锡高一检测)某天然油脂A的分子式为C57H106O6。1 mol该油脂水解可得到1 mol甘油、1 mol不饱和脂肪酸B和2 mol直链饱和脂肪酸C。经测定B的相对分子质量为280,原子个数比为C∶H∶O=9∶16∶1。
(1)写出B的分子式:__________________。
(2)写出C的结构简式:__________________;C的名称是____________________。
(3)写出含5个碳原子的C的同系物的同分异构体的结构简式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)由B的相对分子质量以及C、H、O原子个数比可以确定B的分子式。(C9H16O)n相对分子质量为280,即140n=280,n=2,B的分子式为C18H32O2。
(2)由A和B的分子式可以确定C的碳原子数为=18,因C为直链饱和脂肪酸,故C的结构简式为CH3(CH2)16COOH,其名称为:硬脂酸(或十八烷酸或十八酸等)。
(3)对于5个碳的饱和一元羧酸(与C互为同系物)异构体的书写,分析可知其结构由饱和烃基和羧基两部分构成。其烃基部分不难看出有以下四种结构,即:
答案:(1)C18H32O2
(2)CH3—(CH2)16—COOH 硬脂酸(或十八烷酸或十八酸)
14.“来自石油和煤的两种基本化工原料”A和甲。A是气态烃,甲是液态烃;B和D是生活中两种常见的有机物。以A为主要原料合成乙酸乙酯。其合成路线如图所示。
(1)A分子的电子式是____________________;C的分子式是____________。
(2)在反应①~④中,属于加成反应的是________(填序号)。
(3)B和D反应进行比较缓慢,提高该反应速率的方法主要有__________________________________;写出反应④的化学反应方程式:________________________________________________________________________。
(4)可用于鉴别B、D和甲的一种试剂是____________。