山东省昌乐县实验高中2015-2016学年高二下期6月月考化学试卷(解析版)
1.下列分子中,所有原子都满足最外层为8电子结构的是
A.CH4
B.NO
C.CCl4
D.SO2
【答案】C
【解析】
正确答案:C
A、氢最外层只能容纳2个电子;B、N不是8个电子;C、正确;D、S不是8电子结构。
2.下列化合物的核磁共振氢谱中出现三组峰的是
A.异戊烷
B.异戊二烯
C.邻二甲苯
D.萘
【答案】C
【解析】
试题分析:A.异戊烷分子结构中有4个等效氢,核磁共振氢谱中出现四组峰,错误;
B.异戊二烯分子结构中有4个等效氢,核磁共振氢谱中出现四组峰,错误;C.邻二甲苯分子结构中有3个等效氢,核磁共振氢谱中出现四组峰,正确;
D.萘分子结构中有1个等效氢,核磁共振氢谱中出现一组峰,错误;答案为C。
考点:等效氢的判断
3.下列说法中,不正确的是
A.
若反应时形成新化学键释放的能量大于断裂旧化学键所吸收的能量,则该化学反应是释放能量的反应
B.
若反应物的总能量大于生成物的总能量,则该化学反应为释放能量的反应
C.
化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
D.
化学反应必然伴随着能量的变化
【答案】C
【解析】化学反应中能量变化的大小与参加反应的反应物的质量成正比。
4.下列叙述I和II均正确并有因果关系的是
选项
叙述I
叙述II
A
溶解度:CaCO3溶解度:Na2CO3B
盐酸的酸性强于氢硫酸
氯元素比硫元素非金属性强
C
SiO2可与HF反应
氢氟酸不能保存在玻璃瓶中
D
Ca(OH)2能制成澄清石灰水
可配制2.0
mol L-1的Ca(OH)2溶液
【答案】C
【解析】
试题分析:A.
CaCO3难溶于水,而Ca(HCO3)2容易溶于水,因此溶解度:CaCO3NaHCO3,并且二者没有因果关系,错误;B.盐酸是强酸,氢硫酸是弱酸,故盐酸的酸性强于氢硫酸,但是比较元素非金属性强弱,应该看该元素最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱,所以不能证明氯元素比硫元素非金属性强,错误;C.玻璃中含有二氧化硅,SiO2可与HF反应产生SiF4和H2O,所以氢氟酸不能保存在玻璃瓶中,正确;D.Ca(OH)2能制成澄清石灰水,但是由于Ca(OH)2在室温下在水中溶解度不大,因此不能配制2.0
mol/L的Ca(OH)2溶液,错误。
考点:考查物质的性质、应用及相互关系的知识。
5.官能团决定有机物的化学特性。
下列有机物中,既能使溴水褪色又能跟金属钠反应,还可以和碳酸钠溶液反应的是
【答案】C
【解析】A错,不能与碳酸钠溶液反应;B错,不能与金属钠、碳酸钠溶液反应;C正确,分子结构中有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,又有—COOH可与金属钠反应、碳酸钠溶液反应;D错,不能与金属钠、碳酸钠溶液反应;
6.在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉,待反应结束,所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引,则反应后溶液中存在较多的阳离子是
A.Cu2+
B.Fe2+
C.Fe3+
D.H+
【答案】B
【解析】
试题分析:因为氧化性Fe3+
>
Cu2+
>
H+,所以铁先和Fe3+反应,再和Cu2+反应,最后和H+反应,固体过滤后能被磁铁吸引,说明有铁剩余,也说明了Fe3+,Cu2+,H+反应完全了,所以溶液存在较多的是Fe2+。
考点:考查离子氧化性强弱比较。
7.图像可直观地描述化学反应的进程或结果,下列图像正确的是
【答案】A
【解析】
试题分析:A、正反应放热,升高温度正逆反应速率均增大,但逆反应速率增大的程度大于正反应速率增大的程度,平衡向逆反应方向移动,A正确;B、SO2气体通入氯水中发生反应:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,溶液的导电性始终增强,B错误;C、氢氧化钠滴入碳酸氢钙溶液中立即产生碳酸钙沉淀,C错误;D、稀释氯化铵溶液促进铵根水解,盐酸是强酸,因此盐酸溶液的pH变化大,D错误,答案选A。
考点:考查外界条件对反应速率和平衡状态的影响、溶液导电性、离子反应以及pH变化判断等图像分析
8.下列实验能达到预期目的的是
①用乙醇和浓硫酸除去乙酸乙酯中的少量乙酸
②用NaOH溶液除去苯中的少量苯酚③用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的少盆SO2
④用加热的方法提取NH4Cl固体中混有的少量碘
⑤用醋和澄清石灰水验证蛋壳中含有碳酸盐
⑥用米汤检验碘盐中含碘
⑦用碘酒验证汽油中含有不饱和烃
A.①②④⑤⑦
B.②③⑤⑦
C.②③④⑤
D.①②③④⑤⑥⑦
【答案】B
【解析】
试题分析:①乙醇和乙酸的反应为可逆反应,用乙醇和浓硫酸不能除去乙酸乙酯中的少量乙酸,并引入了新的杂质,故①错误;②苯中混有苯酚,加入NaOH后生成可溶于水的苯酚钠,然后用分液的方法分离,故②正确;③亚硫酸的酸性比碳酸强,将混合气体通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶,可除去SO2,故③正确;④氯化铵加热易分解,冷却后又可生成氯化铵,碘加热时易升华,冷却后又生成碘固体,不能用加热的方法分离,故④错误;⑤醋酸比碳酸强,鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,加入醋酸生成二氧化碳气体,通入澄清石灰水变浑浊,故⑤正确;⑥米汤中含有淀粉,可用淀粉检验单质碘,但不能检验碘盐,因碘盐中的碘以碘酸钾的形式存在,故⑥错误;⑦不饱和烃中含有C=C键,能与碘发生加成反应而使溶液褪色,故⑦正确.故答案为B。
考点:考查物质的分离和检验
9.向100
mL0.1
mol/L硫酸铝铵[NH4A1(SO4)2]溶液中逐滴滴入0.1mol·L-lBa(OH)2溶液。随着Ba(OH)2溶渡体积V(横坐标)的变化,沉淀总物质的量n(纵坐标)的变化如图所示。则下列说法中正确的是
A.a点的溶液呈中性
B.c点溶液呈碱性
C.c点加入Ba(OH)2溶液的体积为200
mL
D.b点发生反应的离子方程式是:A13++2SO42-+2Ba2++3OH-==A1(OH)3↓+2BaSO4↓
【答案】B
【解析】
试题分析:100mL 0.1mol L-1硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2],NH4Al(SO4)2物质的量为0.01mol,溶液含有NH4+0.01mol,Al3+0.01mol,SO42-0.02mol。关键弄清楚反应顺序,开始滴加同时发生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓,Al3++3OH-=Al(OH)3↓,当Al3+沉淀完全时需加入0.03molOH-,即加入0.015molBa(OH)2,加入的Ba2+为0.015mol,SO42-未完全沉淀,此时溶液含有硫酸铵、硫酸铝;再滴加Ba(OH)2,生成BaSO4沉淀,发生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓,NH4++OH-=NH3 H2O,所以沉淀质量继续增加,但增加幅度较前一过程小;当SO42-完全沉淀时,共需加入0.02molBa(OH)2,加入0.04molOH-,Al3+反应掉0.03molOH-,生成Al(OH)30.01mol,剩余0.01molOH-恰好与NH4+完全反应,此时溶液中NH4+完全反应,此时溶液为氨水溶液,沉淀达最大为BaSO4和Al(OH)3;继续滴加Ba(OH)2,Al(OH)3溶解,发生反应Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,由方程式可知要使0.01molAl(OH)3完全溶解,需再加入0.005molBa(OH)2,此时溶液为氨水与偏铝酸钡溶液,则A、由分析可知,从开始到a点,发生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓,Al3++3OH-=Al(OH)3↓,a点对应的沉淀为BaSO4和Al(OH)3,溶液中还有铵根离子,溶液显酸性,故A错误;B、由分析可知,c为溶液为氨水与偏铝酸钡溶液,所以溶液呈碱性,故B正确;C、由分析可知,c点加入Ba(OH)2的物质的量为0.005mol+0.02mol=0.025mol,其体积为0.025mol÷0.1mol/L=0.25L=250ml,故C错误;D、由分析可知,b点发生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓,NH4++OH-=NH3 H2O,故D错误,故选:B。
考点:考查铝化合物的性质及计算
10.下列文字表述与反应方程式对应且正确的是(
)
A.实验室用溴水和苯在催化剂作用下制溴苯:
B.乙酸乙酯和H218O发生酸性水解反应:
CH3COOC2H5
+
H-18OH
CH3CO18OH
+
C2H5OH
C.苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式:
D.甲醛溶液与足量的银氨溶液共热:HCHO+2[Ag(NH3)2]
OH
HCOONH4
+
2Ag↓
+
3NH3
+
H2O
【答案】B
【解析】
试题分析:A.苯与溴水不反应,在催化作用下与液溴反应,A错误;B.酯水解生成酸和醇,水中的O存在于酸中,方程式为CH3COOC2H5
+
H-18OH
CH3CO18OH
+
C2H5OH,B正确;C.苯酚钠溶液中通入少量CO2的离子反应为CO2+H2O+C6H5O﹣→C6H5OH+HCO3﹣,C错误;D.醛溶液与足量的银氨溶液共热的离子反应为HCHO+4[Ag(NH3)2]++4OH﹣CO32﹣+2NH4++4Ag↓+6NH3+2H2O,D错误.故选B.
考点:考查离子反应方程式书写的正误判断、混合物分离提纯、有机物的结构与性质等
11.下列相关反应的离子方程式书写正确的是
A.氢氧化铁溶于氢碘酸:Fe(OH)3+3H+
=
Fe3++3H2O
B.硫酸铜溶液显酸性:Cu2+
+
2H2O
==
Cu(OH)2↓+
2H+
C.向碳酸氢铵溶液中加过量石灰水并加热:NH4++OH-NH3↑+H2O
D.用酸化的高锰酸钾溶液氧化双氧水:2MnO4-+6H++5H2O2
=
2Mn2++5O2↑+8H2O
【答案】D
【解析】
试题分析:A、氢氧化铁溶于氢碘酸,漏掉了Fe3+和I—之间的反应,错误;B、硫酸铜溶液显酸性应为:Cu2+
+
2H2O
Cu(OH)2↓+
2H+,错误;C、向碳酸氢铵溶液中加过量石灰水并加热,漏掉氢氧根与碳酸氢根生成碳酸根和水的反应、钙离子与碳酸根生成碳酸钙沉淀的反应,错误;D、用酸化的高锰酸钾溶液氧化双氧水:2MnO4-+6H++5H2O2
=
2Mn2++5O2↑+8H2O,正确。
考点:考查离子方程式正误判断。
12.根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向稀硫酸与蔗糖共热后的溶液中滴加银氨溶液,水浴加热
无银镜产生
蔗糖未发生水解
B
溴乙烷与NaOH溶液共热后,加HNO3酸化呈酸性,加AgNO3溶液
出现淡黄色沉淀
溴乙烷发生了水解
C
向1
mL
1%
NaOH溶液加入2
mL
2%的CuSO4溶液,振荡后滴加0.5
mL葡萄糖溶液,加热
未出现红色沉淀
葡萄糖中不含有醛基
D
溴乙烷、乙醇及固体NaOH混合加热,产生的气态物质Y,直接通入酸性高锰酸钾溶液
酸性高锰酸钾溶液褪色
Y一定是纯净的乙烯
【答案】B
【解析】
试题分析:A.银镜反应必须在碱性条件下进行,该实验过程中没有滴加NaOH中和酸,所以实验不成功,A错误;B.溴乙烷中检验溴元素,先将溴元素转化为溴离子,再用硝酸酸化的硝酸银检验溴离子,其检验方法是溴乙烷与NaOH溶液共热后,加硝酸酸化呈酸性,加AgNO3溶液,生成淡黄色沉淀,说明溴乙烷发生水解生成溴离子,B正确;C.碱不足,氢氧化铜与葡萄糖的反应在碱性条件下,则实验中不会出现红色沉淀,但葡萄糖中含醛基,C错误;D.加热时乙醇挥发导致Y中含有乙醇,乙醇能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以Y是混合物,D错误;答案选B。
【考点定位】本题主要是考查化学实验方案评价,涉及官能团检验、物质检验等知识点
【名师点晴】明确实验原理是解本题关键,注意从实验反应原理及实验原理分析解答,特别是物质检验的实验条件是解答的难点和易错点。易错选项是D,解答时注意乙醇的还原性和酸性高锰酸钾溶液的强氧化性。
13.Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是
A.负极反应式为Mg-2e-=Mg2+
B.正极反应式为Ag++e-=Ag
C.电池放电时Cl-由正极向负极迁移
D.负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑
【答案】B
【解析】
试题分析:根据题意,电池总反应式为:Mg+2AgCl=MgCl2+2Ag,正极反应为:2AgCl+2e-=
2Cl-+
2Ag,负极反应为:Mg-2e-=Mg2+,A项正确,B项错误;对原电池来说,阴离子由正极移向负极,C项正确;由于镁是活泼金属,则负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑,D项正确;答案选B。
考点:原电池的工作原理
14.下列对有关概念的叙述正确的是
A.在氧化还原反应中,氧化剂得电子还原剂失电子
B.胶体的微粒直径在10-100nm之间,能发生丁达尔现象
C.非金属氧化物为酸性氧化物,金属氧化物为碱性氧化物
D.能导电的物质不一定是电解质,也有可能是非电解质
【答案】A
【解析】
试题分析:B项胶体粒子的直径在1-100nm之间,能发生丁达尔现象;C项非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如CO,金属氧化物也不一定为碱性氧化物,如Al2O3;D项能导电的物质不一定是电解质,如石墨,而无论在水溶液或熔融状态下都不能导电的化合物为非电解质。
考点:化学概念的掌握。
15.下列离子方程式书写正确的是(
)
①少量Cl2通入FeI2溶液中:Cl2+2I﹣═2Cl﹣+I2
②Fe(OH)3溶于氢碘酸:Fe(OH)3+3H+═Fe3++3H2O
③向次氯酸钙溶液中通入少量SO2:Ca2++2ClO﹣+H2O+SO2═CaSO3↓+2HClO
④FeBr2溶液与等物质的量Cl2反应:2Fe2++2Br﹣+2Cl2═2Fe3++4Cl﹣+Br2
⑤向小苏打溶液中加入过量的澄清石灰水:HCO3﹣+Ca2++OH﹣═CaCO3↓+H2O
⑥硫酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液混合:H++SO42﹣+Ba2++OH﹣═BaSO4↓+H2O
⑦Na2O2与H2O反应制备O2:Na2O2+H2O═2Na++2OH﹣+O2↑
A.①②⑤⑦
B.①②③⑥
C.②③④⑤
D.①④⑤⑥
【答案】D
【解析】①少量Cl2通入FeI2溶液中的离子反应为Cl2+2I﹣═2Cl﹣+I2,故正确;
②Fe(OH)3溶于氢碘酸的离子反应为2I﹣+2Fe(OH)3+6H+═2Fe2++6H2O+I2,故错误
③向次氯酸钙溶液中通入少量SO2的离子反应为Ca2++2ClO﹣+H2O+SO2═CaSO4↓+H++Cl﹣+HClO,故错误
④FeBr2溶液与等物质的量Cl2反应的离子反应为2Fe2++2Br﹣+2Cl2═2Fe3++4Cl﹣+Br2,故正确;
⑤向小苏打溶液中加入过量的澄清石灰水的离子反应为HCO3﹣+Ca2++OH﹣═CaCO3↓+H2O,故正确;
⑥硫酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液混合的离子反应为H++SO42﹣+Ba2++OH﹣═BaSO4↓+H2O,故正确;
⑦Na2O2与H2O反应制备O2的离子反应为2Na2O2+2H2O═4Na++4OH﹣+O2↑,故错误;故选D.
【点评】本题考查离子反应方程式书写的正误判断,为高频考点,把握发生的反应及离子反应的书写方法为解答的关键,侧重氧化还原反应、与量有关的离子反应考查,注意离子反应中保留化学式及电子、电荷守恒,题目难度不大.
16.炼金废水中含有络离子[Au(CN)2]-,其电离出的CN-有毒,当CN-与H+结合生成HCN时,毒性更强。回答下列问题。
(1)剧毒物HCN的水溶液酸性很弱,写出其电离的方程式:
。
(2)与弱电解质碳酸的电离方式相似,[Au(CN)2]-也存在着两步电离,其一级电离方程式为
。
(3)处理这种废水是在碱性条件下,利用NaClO将CN-氧化为CO32-和N2,其离子方程式为
。在酸性条件下,ClO-也能氧化CN-,但实际处理废水时却不在酸性条件下进行的主要原因是
。
【答案】(1)HCNH++CN-
(2)[Au(CN)2]-AuCN+CN-
(3)5ClO-+2CN-+2OH-=2CO32-+N2↑+H2O+5Cl-
生成剧毒物HCN,对人体有害
【解析】(1)HCN的水溶液酸性很弱,说明HCN为弱电解质,电离方程式为HCNH++CN-;(2)[Au(CN)2]-两步电离方程式分别为[Au(CN)2]-AuCN+CN-,AuCNAu++CN-;(3)首先要明确各元素的化合价-―→O+,O-―→Cl-,利用题给信息“CN-与H+结合生成HCN时,毒性更强”可知,实际处理废水时不在酸性条件下进行的主要原因是生成剧毒物HCN。
17.已知A(g)+B(s)
C(g)+D(g)
△H<0,向一个5
L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B。回答下列问题:
(1)如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003
mol·L-1·s-1,则6s时c(A)=
mol·L-1,
C的物质的量为
mol;若反应经一段时间后,达到平衡,如果这时向该密闭容器中再充入1
mol氩气,平衡时A的转化率
(填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)判断该反应是否达到平衡的依据为
(填正确选项前的字母):
a.压强不随时间改变
b.气体的密度不随时间改变
c.c(A)不随时间改变
d.单位时间里生成C和D的物质的量相等
(3)100℃时,该反应达到平衡后,D的浓度为0.02mol/L,改变反应温度为T,c(A)以0.001mol/(L·s)的平均速率降低,经10s又达到平衡。
①T
100℃(填“大于”或“小于”),判断理由是
;
②温度T时,反应达到平衡后,将反应容器的体积减少一半。平衡向
(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
【答案】(14分)(1)0.022
0.09
不变
(2)abc
(3)①小于
正反应放热,改变温度平衡正向移动,所以温度降低
②逆反应
【解析】
试题分析:(1)根据v=△C/△t,得c(A)=0.20mol/5L-0.003
mol·L-1·s-1×6s=0.022mol/L;消耗A的物质的量是0.003
mol·L-1·s-1×6s×5L=0.09mol,根据化学方程式可知生成C的物质的量是0.09mol;达到平衡后向该密闭容器中再充入1
mol氩气,各物质的浓度不变,平衡不移动,所以A的转化率不变;
(2)a、该反应是气体物质的量发生变化的可逆反应,所以当压强不变时说明反应达到平衡状态,正确;b、因为该反应中有固体参与,所以气体的质量在变,则气体的密度一直变化,达到平衡时气体的密度不再变化,正确;c、各物质的浓度不变的状态是平衡状态,正确;d、单位时间里生成C和D的物质的量相等,代表的都是正反应速率,不能判断平衡的到达,错误,答案选abc;
(3)①根据题意改变温度,A的浓度减小,说明改变温度,平衡正向移动,而该反应是放热反应,所以是降低温度,则T<100℃;
②反应容器的体积减小,说明压强增大,则平衡向逆反应方向移动。
考点:考查反应速率的应用,平衡移动的判断
18.(15分)实验室用下面(右图)装置制取少量溴苯,试填写下列空白。
(1)在烧瓶a中反应的化学方程式是
。
(2)长直导管b的作用:一是
,二是
。
(3)分析导管c的下口能不能浸没于液面中?为什么?
(4)反应完毕后,向锥形瓶d中滴加AgNO3溶液有淡黄色沉淀生成,
此现象说明这种获得溴苯的反应属于
(填有机反应类型)。
(5)反应完毕后,将烧瓶a中的液体倒入盛有冷水的烧杯里,可以观察到烧杯底部有褐色不溶于水的液体生成,这可能是因为
的缘故。获得纯净的溴苯所用的主要试剂是
。纯溴苯为
色液体,它的密度比水
(轻或重)。将溴苯和苯的混合物分离的操作是
。
(6)采用(左图)装置进行实验,比较两个实验,请指出(左图)的两个优点
、
。
【答案】(15分)
(1)C6H6
+
Br2
→
C6H5
Br
+
HBr。(2分)
(2)导气,(1分)冷凝和回流。(1分)
(3)不能,因为生成的溴化氢极易溶于水,造成锥形瓶内的液体倒吸入烧瓶
。(3分)
(4)取代反应(1分)(填有机反应类型)。
(5)多余的液溴溶于溴苯(1分)。NaOH溶液(1分)无(1分)、重(1分)(轻或重)。蒸馏
(1分)(其他合理答案也给分)
(6)有尾气处理(1分)、充分冷凝、回流(1分)。(其他合理答案也给分)
【解析】
试题分析:(1)苯和溴反应生成溴苯和溴化氢,方程式为:C6H6
+
Br2
→
C6H5
Br
+
HBr。
(2)长直导管的作用是可以导气也可以冷凝和回流。
(3)导管c的下口不能浸没液面中,因为生成的溴化氢极易溶于水,造成锥形瓶内的液体倒吸入烧瓶。
(4)锥形瓶中有淡黄色的沉淀生成,说明反应生成了溴化氢,反应为取代反应。
(5)反应后还有溴单质,多余的液溴溶于溴苯使溴苯显示褐色。除去溴应用NaOH溶液,得到的纯净的溴苯为无色液体,密度比水重。因为苯和溴苯的沸点不同,所以可以用蒸馏方法。
(6)左图最后连接碱石灰,可以吸收尾气,连接的冷凝管,可以使物质充分冷凝、回流。
考点:溴苯的制取,实验操作。
19.已知25℃、101
kPa下,稀的强酸与强碱溶液反应的中和热为57.3
kJ/mol。
(1)写出表示稀硫酸与稀烧碱溶液发生反应的中和热的热化学方程式:
。
(2)学生甲用稀硫酸与稀烧碱溶液测定中和热装置如图。
①实验时所需的玻璃仪器除烧杯、量筒外还需:
。
②该装置中有一处错误是:
,如果用该错误装置测定,结果会
(填“偏高”“偏低”“无影响”)
③如果,该生用50
mL
0.25
mol/L的稀硫酸与50
mL
0.55
mol/L的稀烧碱溶液,他用试剂的用量的理由是:
。在该实验中需要测定某种数据,完成一次实验,需要测定该数据的次数为
次。
④若反应前溶液以及中和后的混合液的密度均设为
1
g/cm3,混合前酸与碱的温度均为
t1,混合后溶液的温度为
t2,比热容为
4.18
J/(g·℃)。那么该生测定中和热:ΔH=
。
(3)学生乙用2
mol/L的硫酸来测定与锌粒和锌粉反应的快慢,设计如图(Ⅰ)装置:
图Ⅰ
图Ⅱ
①该生两次实验测定时间均设定为10
min,那么他还要测定的另一个数据是:
。
②如果将图Ⅰ装置中的气体收集装置改为图Ⅱ,实验完毕待冷却后,该生准备读取滴定管上液面所处的刻度数,发现滴定管中液面高于干燥管中液面,应先采取的操作是:
。
③该实验结果中,你估计与酸反应较快的是
。
【答案】(1)
1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O
ΔH=-57.3
kJ/mol
(2)①
温度计、环形玻璃搅拌棒
②
未用硬纸板(或塑料板)盖住烧杯
偏低
③
保证硫酸完全反应
3
④kJ/mol
(3)①测定相同条件下氢气的体积
②向下移动滴定管,直到两边液面相平
③锌粉
【解析】
试题分析:(1)中和热是在一定条件下,稀溶液中,强酸和强碱反应生成1mol水时所放出的热量,所以该反应的热化学方程式是1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O
ΔH=-57.3
kJ/mol。
(2)①由于需要测量溶液的温度以及反应还需要搅拌,所以还缺少的玻璃仪器有温度计、环形玻璃搅拌棒。
②根据装置图可知实验中没有用硬纸板(或塑料板)盖住烧杯,这样就会导致热量的损失,实验测定结果会偏低。
③氢氧化钠过量可以保证硫酸完全反应,从而减少实验误差。实验中需要测量的数据是溶液的温度,因此至少需要测量3次,即反应前酸和碱的溶液温度,以及反应后溶液的温度。
④溶液的质量是100g,反应中放出的热量是100×4.18×(t2-t1)J=0.418(t2-t1)kJ。由于反应中有0.025mol的水生成,所以中和热=
kJ/mol。
(3)①要比较反应速率的大小,除了测量时间外,还需要测定相同条件下生成氢气的体积。
②由于气体的体积受温度和压强的影响,所以必须保证气体的压强和大气压是相同的,因此正确的操作是向下移动滴定管,直到两边液面相平。
③由于锌粉的表面积大,反应速率快,即反应速率较快的是锌粉。
考点:考查热化学方程式的书写、中和热的测定以及影响反应速率的因素等
点评:化学是一门以实验为基础的学科,所以有化学实验即科学探究之说法。化学实验综合性强,理论和实践的联系紧密,有的还提供一些新的信息,要求学生必须扎实的基础,并且通过进行知识的类比、迁移、重组,全面细致的思考才能正确解答。
20.利用如图装置测定中和热的实验步骤如下:
①量取50mL
0.25
mol/L硫酸倒入小烧杯中,测量温度;
②量取50mL
0.55mol/L
NaOH溶液,测量温度;
③将NaOH溶液倒入小烧杯中,混合均匀后测量混合液温度。
请回答:
(1)NaOH溶液稍过量的原因
。
(2)加入NaOH溶液的正确操作是
(填字母)。
A.沿玻璃棒缓慢加入
B.一次迅速加入
C.分三次加入
(3)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是
。
(4)设溶液的密度均为1g/cm3,中和后溶液的比热容c=4.18
J/(g·℃),请根据实验数据写出该反应的热化学方程式
。
(5)若将含0.5
mol
H2SO4的浓硫酸与含1
mol
NaOH的溶液混合,放出的热量
(填“小于”、“等于”或“大于”)57.3
kJ,原因是
。
【答案】(1)确保硫酸被完全中和;
(2)B;
(3)用环形玻璃棒轻轻搅动;
(4)H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l);ΔH=-113.6kJ·mol-1;
(5)大于;浓硫酸溶于水放出热量
【解析】
试题分析:(1)NaOH溶液稍过量,是为了保证硫酸被完全中和。
(2)为了减少热量的散失,NaOH溶液需一次迅速加入;
(3)为了使硫酸与NaOH溶液混合均匀,需要用环形玻璃棒轻轻搅动,使反应充分进行;
(4)50mL0.25mol/L硫酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol,溶液的质量为:100ml×1
g/cm3=100g,温度变化的值为3.4℃,则生成0.025mol水放出的热量为Q=m c △t=100g×4.18J/(g ℃)×3.4℃=1421.2J,即1.421kJ,所以实验测得的中和热△H=-
=-56.8
kJ/mol,热化学方程式为H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l);ΔH=-113.6kJ/mol
(5)浓硫酸稀释时要放热,与含1
mol
NaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3
kJ。
考点:考查了中和热的测定、热化学方程式的书写等相关知识。
21.准确称取22.7g某矿石样品(含Al2O3、Fe2O3和不溶于水和酸的杂质),放入盛有100mL某浓度的硫酸的烧杯中,充分反应后过滤,向滤液中加入10mol/L的NaOH溶液,产生的沉淀的质量m与加入NaOH溶液的体积V的关系如图所示.请回答:
(1)硫酸的物质的量浓度是多少?
(2)若a=10,矿石样品中Fe2O3的质量是多少?
(3)试计算a的取值范围.
【答案】(1)5mol/L(2)16g(3)4ml<a<70ml
【解析】(1)依据图象分析可知,当生成最大量沉淀时,依据硫酸根离子,钠离子守恒,最后生成硫酸钠,2NaOH~H2SO4,氢氧化钠物质的量=0.1L×10mol/L=1mol/L,反应的硫酸物质的量为0.5mol,硫酸物质的量浓度==5mol/L;
答:硫酸溶液的浓度为5mol/L;
(2)Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O,消耗氢氧化钠溶液体积10ml,铝离子物质的量=0.010L×10mol/L=0.1mol,生成氢氧化铝沉淀消耗氢氧化钠物质的量为0.3mol;图象分析可知,溶解矿石加入的硫酸过量,开始先发生反应OH﹣
+
H+
=
H2O
,Fe3+
+
3OH﹣
=
Fe(OH)3↓,Al3+
+
3OH﹣
=
Al(OH)3↓;当a
=
10ml,氢离子消耗氢氧化钠物质的量=0.01L×10mol/L=0.1mol,计算得到沉淀铁离子消耗的氢氧化钠物质的量=0.1L×10mol/L﹣0.1mol﹣0.3mol=0.6mol,Fe3+物质的量为0.2mol,Fe2O3的物质的量为0.1mol,矿石样品中Fe2O3的质量=0.1mol×160g/mol=16g;
(3)铝离子物质的量为0.1mol,依据极值法计算得到a的最大值为:只有铝离子时沉淀需要氢氧化钠物质的量为0.3mol,需要氢氧化钠溶液体积为30ml,则a=100ml﹣30ml,但样品中含有氧化铁,a一定小于70ml;假设22.7g某矿石样品中只有含Al2O3、Fe2O3,依据(2)计算可知,Al2O3物质的量为0.05mol,质量=0.05mol×102g/mol=5.1g,则Fe2O3的质量=22.7g﹣5.1g=17.6g,Fe2O3的物质的量==0.11mol,Fe3+物质的量为0.22mol,消耗氢氧化钠0.66mol,反应形成最大量沉淀消耗氢氧化钠物质的量为0.66mol+0.3mol=0.96mol,需要氢氧化钠溶液的体积==0.096L;所以a最小为100ml﹣96ml=4ml;则a的取值为:4ml<a<70ml;
【点评】本题考查混合物的有关计算,难度中等,清楚图象中各阶段发生的反应是关键,注意根据守恒的计算,(3)中注意利用反应判断沉淀最大值时,溶液中的溶质,再利用守恒计算,可以简化计算过程.
22.一种重要的有机化工原料有机物X,以它为初始原料设计出如下转化关系图(部分产物、合成路线、反应条件略去),Y是一种功能高分子材料。
已知:①
X为芳香烃,其相对分子质量为92
②
烷基苯在高锰酸钾的作用下,侧链被氧化成羧基:
③(苯胺,易被氧化)
④
氨基(—NH2)和羧基可以在一定条件下脱水(类似酯化反应)。
(1)X的分子式为______________,其侧链氢原子全部被苯环取代后,最多有__________个碳原子共平面
。
(2)的名称为_________________,G中的官能团名称为_____________
。
(3)已知A为一氯代物,则E的结构简式是____________;
(4)
反应②和③能否交换顺序___________(填“能”或“否”),原因是_______________。
(5)反应④的化学方程式为____________________________________________;
(6)阿司匹林有多种同分异构体,写出满足下列条件的所有同分异构体的结构简式____。
①
含有苯环,且有两个取代基;
②
既不能发生水解反应,也不能发生银镜反应;
③
1
mol该有机物能与1
mol
NaHCO3完全反应。
(7)请写出以A为原料制备的合成路线流程图
(无机试剂任用)。
合成路线流程图示例如下:
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
【答案】
(1)C7H8,
13
;
(2)间羟基苯甲酸,硝基、羧基;
(3);
(4)否,高锰酸钾溶液在氧化甲基的同时也会氧化氨基;
(5)
(6)
、
、
;
(7)
【解析】
试题分析:(1)X为芳香烃,其相对分子质量为92,根据苯的同系物的分子式通式CnH2n-6,可得14n-6=92,解得n=7,所以X的分子式是C7H8,该物质是甲苯;其侧链氢原子若全部被苯环取代,由于甲烷是正四面体结构,分子中包含C原子在内的平面最多可通过两个顶点,苯分子是平面分子,所以取代后最多有6+6+1=13个碳原子共平面;(2)的名称为间羟基苯甲酸;X是甲苯,与浓硫酸、浓硝酸混合加热发生硝化反应产生F是邻硝基甲苯,
F被酸性高锰酸钾溶液氧化,甲基被氧化变为羧基,反应产生G:,G中的官能团名称为羧基和硝基;(3)甲苯与氯气在光照时发生取代反应产生的A为一氯代物,则A是;A在NaOH的水溶液中加热发生取代反应产生B苯甲醇,B被催化氧化产生C:;C含有醛基—CHO,被银氨溶液氧化,醛基被氧化变为羧基,然后酸化产生E苯甲酸:E的结构简式是;(4)
根据(2)的分析可知G是,然后发生还原反应,硝基被还原变为氨基,反应产生;反应②和③能不能互换顺序,原因是高锰酸钾溶液在氧化甲基的同时也会氧化氨基,不能得到目标产物;(5)含有氨基和羧基,在一定条件下发生缩聚反应④,产生高聚物Y,该反应的化学方程式为;(6)阿司匹林有多种同分异构体。满足下列条件①含有苯环,且有两个取代基;
②既不能发生水解反应,也不能发生银镜反应,说明无酯基、无醛基;③1
mol该有机物能与1
mol
NaHCO3完全反应说明含有1个羧基,则可能的结构简式是、
、
;(7)以为原料合成的路线是。
考点:考查有机物的结构、性质、转化、反应类型的判断、化学方程式和同分异构体的书写的知识。
23.(12分)某些有机化合物之间具有如下转化关系:
其中:A是一种五元环状化合物,其分子中只有一种化学环境的氢原子;F核磁共振氢谱显示有三种不同化学环境的氢原子,且峰面积之比为2∶2∶3;G是合成顺丁橡胶的主要原料。
已知:①
2RCOOH(其中R是烃基)
②R—COOH
R—CH2OH(其中R是烃基)
(1)A的结构简式是
。
(2)B中所含官能团的名称是
。
(3)写出反应类型:③ ,④
。
(4)⑥的化学方程式为
。
(5)E的结构简式:
。有机物Y与E互为同分异构体,且具有相同的官能团种类和数目,则Y的结构简式可能有 种。
【答案】(1)
(2)碳碳双键和羧基
(3)还原反应;消去反应
(4)HOOC-CH2CHOH-COOH+2CH3CH2OH2H2O+CH3CH2OOC-CH2CH2-COOCH2CH3
(5)HOOC-CH2CHOH-COOH;2
【解析】
试题分析:A是一种五元环状化合物,其分子中只有一种化学环境的氢原子,则根据A的分子式可知,A的结构简式只能为。A水解生成B,则B的结构简式为HOOC-CH=CH-COOH。B发生加成反应生成C,则C的结构简式为HOOC-CH2CH2-COOH。C发生已知信息②的反应,则生成物D的结构简式为HOCH2CH2CH2CH2OH。D在浓硫酸的作用下发生消去反应生成G,则G的结构简式为CH2=CHCH=CH2。B的相对分子质量是116,与水反应生成E的相对分子质量是134,即增加了18,所以该反应是碳碳双键与水发生的加成反应,则E的结构简式为HOOC-CH2CHOH-COOH。F核磁共振氢谱显示有三种不同化学环境的氢原子,且峰面积之比为2∶2∶3,F比C多4个碳原子、8个氢原子,因此该反应是C与乙醇之间发生的酯化反应,则F的结构简式为CH3CH2OOC-CH2CH2-COOCH2CH3。
(1)根据以上分析可知,A的结构简式为。
(2)根据B的结构简式可知,分子中的官能团是碳碳双键和羧基。
(3)反应③是羧基被还原为醇羟基,所以还原反应;反应④是羟基的消去反应。
(4)反应⑥是酯化反应,方程式为HOOC-CH2CHOH-COOH+2CH3CH2OH2H2O+CH3CH2OOC-CH2CH2-COOCH2CH3。
(5)根据以上分析可知,E的结构简式HOOC-CH2CHOH-COOH。有机物Y与E互为同分异构体,且具有相同的官能团种类和数目,则Y的结构简式可能为CH3COH(COOH)2或HOCH2CH(COOH)2,共计是2种。
考点:考查有机物推断,设计官能团、有机反应类型、同分异构体判断以及方程式书写等
浓硫酸
△
浓硫酸
△